精品解析：安徽省芜湖市2024-2025学年高三上学期期末考试物理试卷

2024—2025学年度第一学期芜湖市中学教学质量监控 高三年级物理试题卷 满分100分，考试用时75分钟 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名和座位号填写在答题卡和试卷上。 2.作答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔将答题卡上对应题目的答案选项涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案选项。作答非选择题时，将答案写在答题卡上对应区域，写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将答题卡交回。 一、选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的。 1. 关于静电场，下列说法正确的是（　　） A. 同一条电场线上的各点，电势可能相同 B. 电荷只在电场力作用下沿电场线方向移动时，电势能可能增加 C. 带电体在电势为零的位置处没有能量 D. 电势处处相等的空间内一定存在匀强电场 2. 芜湖轨道交通开通已经三周年，为市民带来更加高效和便捷的出行方式。如图所示，轻轨的某节车厢内上方水平杆上有很多环形拉手，拉手连接在一根不计质量的拉绳上，拉绳另一端固定在水平杆上。一名乘客背对车前进方向站立，此时乘客拉着圆环的拉绳向图中右方倾斜，且处于绷紧状态，人与车厢保持相对静止。乘客后方有另一空着的拉手的拉绳也向图中右方倾斜，下列说法正确的是（　　） A. 由后方拉绳的状态可知轻轨车厢处于静止状态 B. 由后方拉绳的状态可知轻轨车厢正在加速 C. 由后方拉绳的状态可知轻轨车厢正在减速 D. 车厢地板对该乘客一定有水平向左的摩擦力作用 3. 目前，北方雪季全面开启，滑雪成为冬季最热门的运动之一。如图所示，一位滑雪运动员在倾斜滑道上沿直线从a点由静止开始匀加速下滑，依次经过b、c、d点。且通过ab、bc、cd各段所用时间分别为T、2T、2T，现在该滑雪运动员沿滑道重新从b点由静止开始下滑，若滑雪运动员在下滑时加速度大小恒定不变，则该滑雪运动员第二次下滑过程中（　　） A. 通过bc、cd段的位移之比为 B. 通过bc、cd段的时间均为2T C. 通过c点的速度小于通过bd段的平均速度 D. 通过c、d点的速度之比为 4. 根据交通法规，电动自行车驾驶人和乘坐人员须佩戴安全头盔。头盔可以吸收撞击的能量，再加上安全头盔内的缓冲材料，大大降低了驾驶者受到伤害的程度。如图所示，对某种头盔材料进行测试，已知该材料质量为M，其上表面为坚硬层，下部分为缓冲层（受力后发生明显形变），放在水平桌面上，用质量为m的重物以速率v竖直向下落在材料的上表面上，碰撞时间极短，重物以0.8v的速率反向弹回，已知头盔材料在受到撞击后在桌面上向下挤压的缓冲时间为t，然后静止不动，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 在撞击过程中，重物所受合外力冲量大小为0.2mv B. 在撞击过程中，重物受到重力的冲量大小为mgt C. 头盔材料向下缓冲过程中，对桌面平均压力大小为 D. 头盔材料向下缓冲过程中，对桌面的平均压力大小为 5. 如图所示，有一空间直角坐标系Oxyz，xOy为水平面，z轴为竖直方向，两通电长直导线分别通过大小相等的恒定电流，电流方向如图所示。其中一根导线在xOy平面内且平行于y轴固定，另一根导线在yOz平面内与z轴平行固定，两根导线与原点O距离相等，一闭合圆形金属小线圈，初始位置圆心在原点O，可沿不同方向以相同速率做匀速直线运动，运动过程中小线圈平面始终与水平面平行，从上向下观察线圈。不考虑地磁场影响，下列说法正确的是（　　） A. 原点O处的磁感应强度方向沿z轴负方向 B. 小线圈沿x轴正方向移动时能产生顺时针方向的感应电流 C. 小线圈沿y轴负方向移动时没有感应电流 D. 小线圈沿z轴负方向移动时能产生逆时针方向感应电流 6. 如图甲为电子扫描显示原理的结构示意图，整个设备在真空环境中。电子枪发射电子后，经MN板间电场加速后射入偏转磁场区域，磁场变化规律如图乙所示，磁场大小在-B0～B0间变化，射出磁场的电子能够在屏幕上一定范围内上下扫描，不计电子重力，则（　　） A. 若适当减小MN间的加速电压，屏幕上的扫描范围会变大 B. 若电子打在P点，则该电子经过偏转磁场时，磁场的方向垂直纸面向里 C. 若使磁场大小在-0.8B0～0.8B0间变化，屏幕上的扫描范围会变大 D. 若使磁场大小在-0.8B0～0.8B0间变化，电子到达屏幕上的最大动能会减小 7. 如图甲所示，x轴的正方向竖直向下，其原点为O，虚线以下区域存在电场。一个带电小球从x轴上的O点由静止开始下落一段距离后进入该电场区域，小球整个过程做直线运动且过程中机械能E随位置坐标x的变化规律如乙图所示，图中ab为平行x轴的直线，bc为曲线。已知x2处是重力势能为零的位置，不计空气阻力，则带电小球（　　） A. 从坐标x=0到x=x1过程中动能保持不变 B. 进入电场后在下落过程中动能先增大后减小 C. 进入电场后在下落过程中一直做减速运动 D. 进入电场后在下落过程中所受电场力越来越小 8. 如图所示，竖直固定轨道由水平杆和半圆形轨道连接而成，半圆形轨道两端点与圆心等高，现将光滑的小圆环A、B分别套在水平杆与圆轨道上，A、B用一不可伸长的轻质细绳相连，A、B质量相等，且可看做质点，细绳长为半圆轨道半径的倍，开始时细绳水平伸直，A、B静止。由静止释放B后，已知当B通过半圆轨道上P点时，圆环B下滑的速度大小为v，已知P点和圆心连线OP与竖直方向的夹角为，重力加速度为g，则半圆轨道的半径为（　　） A. B. C. D. 二、选择题：本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 9. 计算机技术使得数字信号可以更为方便的处理、存储与传输。利用数字触发器可以将模拟信号转化为数字信号。如图甲中的正弦式交变电流通过图乙数字触发器后输出图丙的数字信号，该数字触发器的转换规则是：当交变电流的电压数值小于0.5V时输出为0V，当交变电流的电压数值不小于0.5V时输出0.6V。关于图丙下列说法正确的是（　　） A. 与间的时间间隔为 B. 该输出电压的频率等于40Hz C. 该输出电压有效值为0.6V D. 该输出电压接在R=12Ω的电阻两端，在1小时内产生的电热为72J 10. 我国的北斗系统可提供全球导航服务，在轨工作卫星共33颗，包含5颗地球静止同步轨道卫星、7颗倾斜地球同步轨道卫星和21颗中圆地球轨道卫星。如图所示为北斗系统中的两颗卫星，分别是中圆地球轨道卫星A和地球静止同步轨道卫星B，卫星A环绕方向为顺时针，卫星B环绕方向为逆时针。已知地球自转周期为T0，地球的半径为R0，卫星A和卫星B到地球表面的距离分别为、6R0，引力常量为G，某时刻两卫星与地心连线之间的夹角为120°，下列说法正确的是（　　） A. 卫星B的机械能一定大于卫星A的机械能 B. 地球的质量 C. 卫星A围绕地球做圆周运动的周期 D. 从图示时刻开始，经过时间两卫星第一次相距最近 三、非选择题：共5题，共58分。 11. 在某次探究加速度与力、质量关系的实验中，甲、乙、丙、丁四组同学分别设计了如图（a）所示的实验装置，小车总质量用M表示，重物质量用m表示。 （1）为便于测量合力的大小，并得到小车总质量一定时，小车的加速度与所受合力成正比的结论，下列说法正确的是_____________。 A. 四组实验中，由于丙组使用了传感器，所以不需要平衡摩擦力 B. 四组实验都需要平衡摩擦力 C. 乙组和丁组实验中弹簧测力计的示数都等于小车所受拉力的大小 D. 四组实验中只有甲组需要满足所挂重物质量m远小于小车的总质量M的条件 （2）甲组同学在实验中得到如图（b）所示的一条纸带（两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为_________m/s2（结果保留2位有效数字）。 （3）乙组同学在做实验时，他们把长木板调至水平，以弹簧测力计的示数F为横坐标，小车的加速度a为纵坐标，画出的a-F图像是一条直线，如图（c）所示，求得图线的斜率为k，横轴截距为F0，则小车的总质量为___________。 12. 在“测量金属丝的电阻率”实验中： （1）测量一段电阻约为5欧姆的镍铬丝电阻率时所用器材和部分电路连线如图（a）所示，要求电压表示数变化范围足够大，请用笔画线代替导线，把实验仪器连接成完整的实验电路。 （2）用螺旋测微器测量该镍铬丝的直径D，示数如图（b）所示，其读数为___________mm。 （3）由于电压表损坏，一同学将该镍铬丝接入如图（c）所示电路，与满偏电流Ig、内阻为rg的表头G两端并联，镍铬丝接入电路的长度为L，调节滑动变阻器使表头G满偏，毫安表示数为I。改变L，重复上述步骤，获得多组I、L数据，作出图像如图（d）所示，图像斜率为k。若所有操作都规范，理论上该直线___________（选填“会”或“不会”）过坐标原点。由图像可知该镍铬丝的电阻率ρ=___________（用Ig、rg、k、D表示）。 13. 如图所示，间距为d=1.5m足够长的光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上，现垂直导轨放置一个长度为L=2m，单位长度电阻r0=2Ω/m的直导体棒，在导轨的两端分别连接一个电阻，阻值分别为R1=3Ω，R2=6Ω，其它电阻不计，整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小B=0.2T，在水平外力F作用下，直导体棒在导轨上以v=2.5m/s的速度向右匀速运动。求： （1）流过R1的电流大小； （2）2s内外力F做的功。 14. 如图所示，在平面直角坐标系xOy第一象限内存在沿y轴负方向的匀强电场，在第三、四象限内存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场。从y轴上坐标为（0，L）的P点沿x轴正方向，以初速度v0射出一个质量为m、电荷量为q的带正的电粒子，粒子经电场偏转后从坐标为（2L，0）的Q点第一次经过x轴进入磁场，经过磁场一次偏转后恰好能再次回到P点。不计粒子的重力，求： （1）匀强电场的电场强度大小E； （2）匀强磁场的磁感应强度大小B； （3）粒子从P点射入电场到再次回到P点所用的时间t。 15. 如图所示，质量mA=2kg、长度L=1.5m的木板A放置在水平地面上，左端静置一个质量mB=4kg的物块B，物块与木板之间的动摩擦因数μ1=0.4，木板与地面间的动摩擦因数μ2=0.2。在木板的右侧有一半径R=0.225m的竖直光滑半圆细管道，末端切线水平且固定在底座C的最左端，底座C和细管道的总质量mC=6kg，底座的高度与木板等高，与地面间的摩擦可忽略。现用F=36N向右的水平力作用于物块上，当物块到达木板最右端时撤掉力F，撤掉力F的瞬间木板恰好与底座发生弹性碰撞，物块滑到底座上并进入细管道，物块从细管道最低点运动到管道顶端最高点的时间为0.5s，物块运动到细管道最高点时离地面的高度为h=0.8m。物块视为质点，重力加速度g取10m/s2.求： （1）力F作用的时间t1； （2）物块到达细管道最高点时，管道对物块的弹力FN；（结果保留三位有效数字） （3）最终物块落地点到木板右边的距离s。（结果保留三位有效数字） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024—2025学年度第一学期芜湖市中学教学质量监控 高三年级物理试题卷 满分100分，考试用时75分钟 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名和座位号填写在答题卡和试卷上。 2.作答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔将答题卡上对应题目的答案选项涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案选项。作答非选择题时，将答案写在答题卡上对应区域，写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将答题卡交回。 一、选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的。 1. 关于静电场，下列说法正确的是（　　） A. 同一条电场线上的各点，电势可能相同 B. 电荷只在电场力作用下沿电场线方向移动时，电势能可能增加 C. 带电体在电势为零的位置处没有能量 D. 电势处处相等的空间内一定存在匀强电场 【答案】B 【解析】 【详解】A．沿场强方向电势减小，电场线的切线方向表示电场强度的方向，故沿电场线方向电势一定降低，所以一条电场线上的各点，电势一定不相等，故A错误； B．电荷只在电场力的作用下从某点移动到另一点，若电场力做正功，电势能减小；若电场力做负功，电势能增加。故B正确； C．带电体在电势为零的位置处电势能为0，比电势能为负值大；此外，还可能有动能，故C错误； D．电势处处相等的空间内是等势体；在匀强电场中，场强处处相同，故D错误。 故选B。 2. 芜湖轨道交通开通已经三周年，为市民带来更加高效和便捷的出行方式。如图所示，轻轨的某节车厢内上方水平杆上有很多环形拉手，拉手连接在一根不计质量的拉绳上，拉绳另一端固定在水平杆上。一名乘客背对车前进方向站立，此时乘客拉着圆环的拉绳向图中右方倾斜，且处于绷紧状态，人与车厢保持相对静止。乘客后方有另一空着的拉手的拉绳也向图中右方倾斜，下列说法正确的是（　　） A. 由后方拉绳的状态可知轻轨车厢处于静止状态 B. 由后方拉绳的状态可知轻轨车厢正在加速 C. 由后方拉绳的状态可知轻轨车厢正在减速 D. 车厢地板对该乘客一定有水平向左的摩擦力作用 【答案】C 【解析】 【详解】ABC．由题可知轻轨车向右运动，由于图中空着的拉手的拉绳向右倾斜，可知轻轨车厢在减速运动（突然刹车），AB错误，C正确； D．对人受力分析可知，人与车厢具有相同加速度，若绳子的拉力在水平方向上的分力恰好等于人在水平方向产生加速度的合外力，则人和车厢间就没有摩擦力，若绳子的拉力在水平方向上的分力小于人在水平方向产生加速度的合外力，车厢地板对乘客有水平向左的摩擦力，若绳子的拉力在水平方向上的分力大于人在水平方向产生加速度的合外力，车厢地板对乘客有水平向右的摩擦力，D错误。 故选C。 3. 目前，北方雪季全面开启，滑雪成为冬季最热门的运动之一。如图所示，一位滑雪运动员在倾斜滑道上沿直线从a点由静止开始匀加速下滑，依次经过b、c、d点。且通过ab、bc、cd各段所用时间分别为T、2T、2T，现在该滑雪运动员沿滑道重新从b点由静止开始下滑，若滑雪运动员在下滑时加速度大小恒定不变，则该滑雪运动员第二次下滑过程中（　　） A. 通过bc、cd段的位移之比为 B. 通过bc、cd段的时间均为2T C. 通过c点的速度小于通过bd段的平均速度 D. 通过c、d点速度之比为 【答案】D 【解析】 【详解】A．一小滑块自a点由静止开始下滑，通过ab、bc、cd各段所用时间分别为T、2T、2T，根据初速度为0的匀加速直线运动的比例关系知 所以 故A项错误； B．由题意可知，当小滑块自b点由静止开始下滑时滑块经过b、c两点时的速度均小于小滑块自a点由静止开始下滑时经过b、c两点的速度，由 可知通过bc，cd段的时间均大于2T，故B项错误； D．设，则，，匀加速运动的加速度为a，从b点静止开始下滑，通过c点时有 解得 同理，通过d点时有 解得 则有 故D项正确； C．b到d的时间为 则bd段的平均速度为 故C项错误。 故选D 4. 根据交通法规，电动自行车驾驶人和乘坐人员须佩戴安全头盔。头盔可以吸收撞击的能量，再加上安全头盔内的缓冲材料，大大降低了驾驶者受到伤害的程度。如图所示，对某种头盔材料进行测试，已知该材料质量为M，其上表面为坚硬层，下部分为缓冲层（受力后发生明显形变），放在水平桌面上，用质量为m的重物以速率v竖直向下落在材料的上表面上，碰撞时间极短，重物以0.8v的速率反向弹回，已知头盔材料在受到撞击后在桌面上向下挤压的缓冲时间为t，然后静止不动，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 在撞击过程中，重物所受合外力的冲量大小为0.2mv B. 在撞击过程中，重物受到重力的冲量大小为mgt C. 头盔材料向下缓冲过程中，对桌面的平均压力大小为 D. 头盔材料向下缓冲过程中，对桌面的平均压力大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．在撞击过程中，以竖直向上为正方向，根据动量定理可得 可知重物所受合外力的冲量大小为1.8mv，故A错误； B．在撞击过程中，碰撞时间极短，重物受到重力的冲量大小几乎为0，可以忽略不计，故B错误； CD．在撞击过程中，根据动量守恒可得 解得头盔材料的速度为 头盔材料在受到撞击后在桌面上向下挤压的缓冲时间为t，然后静止不动，以竖直向上为正方向，根据动量定理可得 解得 根据牛顿第三定律可知，头盔材料向下缓冲过程中，对桌面的平均压力大小为，故C错误，D正确。 故选D。 5. 如图所示，有一空间直角坐标系Oxyz，xOy为水平面，z轴为竖直方向，两通电长直导线分别通过大小相等的恒定电流，电流方向如图所示。其中一根导线在xOy平面内且平行于y轴固定，另一根导线在yOz平面内与z轴平行固定，两根导线与原点O距离相等，一闭合圆形金属小线圈，初始位置圆心在原点O，可沿不同方向以相同速率做匀速直线运动，运动过程中小线圈平面始终与水平面平行，从上向下观察线圈。不考虑地磁场影响，下列说法正确的是（　　） A. 原点O处的磁感应强度方向沿z轴负方向 B. 小线圈沿x轴正方向移动时能产生顺时针方向的感应电流 C. 小线圈沿y轴负方向移动时没有感应电流 D. 小线圈沿z轴负方向移动时能产生逆时针方向的感应电流 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据安培定则，因xOy平面内的直导线在O点的磁场方向沿z轴负向；因yOz平面内的直导线在O点的磁场方向沿x轴正向；可知叠加后原点O处的磁感应强度方向不是沿z轴负方向，选项A错误； B．小线圈沿x轴正方向移动时，穿过线圈的磁通量沿z轴负向增加，根据楞次定律可知，能产生逆时针方向的感应电流，选项B错误； C．小线圈沿y轴负方向移动时，穿过线圈的磁通量不变，则没有感应电流，选项C正确； D．小线圈沿z轴负方向移动时，穿过线圈的磁通量沿z轴负向减小，根据楞次定律可知，能产生顺时针方向的感应电流，选项D错误。 故选C。 6. 如图甲为电子扫描显示原理的结构示意图，整个设备在真空环境中。电子枪发射电子后，经MN板间电场加速后射入偏转磁场区域，磁场变化规律如图乙所示，磁场大小在-B0～B0间变化，射出磁场的电子能够在屏幕上一定范围内上下扫描，不计电子重力，则（　　） A. 若适当减小MN间的加速电压，屏幕上的扫描范围会变大 B. 若电子打在P点，则该电子经过偏转磁场时，磁场的方向垂直纸面向里 C. 若使磁场大小在-0.8B0～0.8B0间变化，屏幕上的扫描范围会变大 D. 若使磁场大小在-0.8B0～0.8B0间变化，电子到达屏幕上的最大动能会减小 【答案】A 【解析】 【详解】电子在电场中加速，则 电子在磁场中做匀速圆周运动，则 解得 电子在磁场中的偏转角度 （d为磁场宽度） A．若适当减小MN间的加速电压，可知电子在磁场中的半径减小，则在磁场中的偏转角变大，则屏幕上的扫描范围会变大，选项A正确； B．若电子打在P点，则根据左手定则，该电子经过偏转磁场时，磁场的方向垂直纸面向外，选项B错误； C．若使磁场大小在-0.8B0～0.8B0间变化，则B的最大值减小，则电子在磁场中的半径变大，在磁场中的偏转较变小，则屏幕上的扫描范围会变小，选项C错误； D．洛伦兹力对电子不做功，则使磁场大小在-0.8B0～0.8B0间变化，电子到达屏幕上的最大动能不变，选项D错误。 故选A。 7. 如图甲所示，x轴的正方向竖直向下，其原点为O，虚线以下区域存在电场。一个带电小球从x轴上的O点由静止开始下落一段距离后进入该电场区域，小球整个过程做直线运动且过程中机械能E随位置坐标x的变化规律如乙图所示，图中ab为平行x轴的直线，bc为曲线。已知x2处是重力势能为零的位置，不计空气阻力，则带电小球（　　） A. 从坐标x=0到x=x1过程中动能保持不变 B. 进入电场后在下落过程中动能先增大后减小 C. 进入电场后在下落过程中一直做减速运动 D. 进入电场后在下落过程中所受电场力越来越小 【答案】B 【解析】 【详解】A．从坐标x=0到x=x1过程中，小球仅在重力的作用下做自由落体运动，机械能守恒，动能增大，A错误； BCD．带电小球进入电场后，机械能减小，是由于电场力做功引起的，根据，由题图乙可知，带电小球在电场中下落过程中机械能减小的越来越快，因此带电小球进入电场后受到的电场力越来越大，则带电小球刚进入电场时电场力小于重力，带电小球做加速度减小的加速运动，当时，带电小球做减速运动，故带电小球在电场中下落时的动能先增大后减小，B正确，C、D错误。 故选B。 8. 如图所示，竖直固定轨道由水平杆和半圆形轨道连接而成，半圆形轨道两端点与圆心等高，现将光滑的小圆环A、B分别套在水平杆与圆轨道上，A、B用一不可伸长的轻质细绳相连，A、B质量相等，且可看做质点，细绳长为半圆轨道半径的倍，开始时细绳水平伸直，A、B静止。由静止释放B后，已知当B通过半圆轨道上P点时，圆环B下滑的速度大小为v，已知P点和圆心连线OP与竖直方向的夹角为，重力加速度为g，则半圆轨道的半径为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】当B运动至P点时，位置如图所示 沿绳速度方向相等 A、B两小球组成的系统机械能守恒，有 解得 故选C。 二、选择题：本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 9. 计算机技术使得数字信号可以更为方便的处理、存储与传输。利用数字触发器可以将模拟信号转化为数字信号。如图甲中的正弦式交变电流通过图乙数字触发器后输出图丙的数字信号，该数字触发器的转换规则是：当交变电流的电压数值小于0.5V时输出为0V，当交变电流的电压数值不小于0.5V时输出0.6V。关于图丙下列说法正确的是（　　） A. 与间的时间间隔为 B. 该输出电压的频率等于40Hz C. 该输出电压有效值为0.6V D. 该输出电压接在R=12Ω的电阻两端，在1小时内产生的电热为72J 【答案】BD 【解析】 【详解】A．交变电流的瞬时值表达式为 其中 结合题意可知，当交变电流的电压数值小于0.5V时输出为0V，当交变电流的电压数值不小于0.5V时输出0.6V，则有 则 A错误； B．在一个交变周期内，两次超过0.5V，因此图丙电压频率等于 B正确； C．图丙中一个周期时间内，有时间输出的电压为0.6V，有 输出电压为0，设其电压的有效值为U，则有 解得 C错误； D．根据焦耳定律可得 D正确。 故选BD。 10. 我国的北斗系统可提供全球导航服务，在轨工作卫星共33颗，包含5颗地球静止同步轨道卫星、7颗倾斜地球同步轨道卫星和21颗中圆地球轨道卫星。如图所示为北斗系统中的两颗卫星，分别是中圆地球轨道卫星A和地球静止同步轨道卫星B，卫星A环绕方向为顺时针，卫星B环绕方向为逆时针。已知地球自转周期为T0，地球的半径为R0，卫星A和卫星B到地球表面的距离分别为、6R0，引力常量为G，某时刻两卫星与地心连线之间的夹角为120°，下列说法正确的是（　　） A. 卫星B的机械能一定大于卫星A的机械能 B. 地球的质量 C. 卫星A围绕地球做圆周运动的周期 D. 从图示时刻开始，经过时间两卫星第一次相距最近 【答案】CD 【解析】 【详解】A．卫星A、B的质量关系不确定，则两卫星机械能大小的关系也不确定，故A错误； B．地球静止同步轨道卫星B，其周期与地球自转周期相等，则有 解得 故B错误； C．根据开普勒第三定律有 解得 故C正确； D．卫星A环绕方向为顺时针，卫星B环绕方向为逆时针，从图示时刻开始，经过时间t两卫星第一次相距最近，则有 解得 故D正确。 故选CD。 三、非选择题：共5题，共58分。 11. 在某次探究加速度与力、质量的关系的实验中，甲、乙、丙、丁四组同学分别设计了如图（a）所示的实验装置，小车总质量用M表示，重物质量用m表示。 （1）为便于测量合力的大小，并得到小车总质量一定时，小车的加速度与所受合力成正比的结论，下列说法正确的是_____________。 A. 四组实验中，由于丙组使用了传感器，所以不需要平衡摩擦力 B. 四组实验都需要平衡摩擦力 C. 乙组和丁组实验中弹簧测力计的示数都等于小车所受拉力的大小 D. 四组实验中只有甲组需要满足所挂重物质量m远小于小车的总质量M的条件 （2）甲组同学在实验中得到如图（b）所示的一条纸带（两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为_________m/s2（结果保留2位有效数字）。 （3）乙组同学在做实验时，他们把长木板调至水平，以弹簧测力计的示数F为横坐标，小车的加速度a为纵坐标，画出的a-F图像是一条直线，如图（c）所示，求得图线的斜率为k，横轴截距为F0，则小车的总质量为___________。 【答案】（1）BD （2）1.5 （3） 【解析】 【小问1详解】 AB．四组实验都需要平衡摩擦力，选项A错误，B正确； C．乙组实验中弹簧测力计的示数的2倍等于小车所受拉力的大小；丁组实验中弹簧测力计的示数等于小车所受拉力的大小，选项C错误； D．四组实验中因乙、丙和丁组实验中都有拉力传感器或弹簧测力计测量拉力大小，则不需要需要满足所挂重物质量m远小于小车的总质量M的条件，只有甲组需要满足所挂重物质量m远小于小车的总质量M的条件，选项D正确。 故选BD。 【小问2详解】 小车的加速度为 【小问3详解】 对小车，根据 可得 可知 则小车质量 12. 在“测量金属丝的电阻率”实验中： （1）测量一段电阻约为5欧姆的镍铬丝电阻率时所用器材和部分电路连线如图（a）所示，要求电压表示数变化范围足够大，请用笔画线代替导线，把实验仪器连接成完整的实验电路。 （2）用螺旋测微器测量该镍铬丝的直径D，示数如图（b）所示，其读数为___________mm。 （3）由于电压表损坏，一同学将该镍铬丝接入如图（c）所示电路，与满偏电流Ig、内阻为rg的表头G两端并联，镍铬丝接入电路的长度为L，调节滑动变阻器使表头G满偏，毫安表示数为I。改变L，重复上述步骤，获得多组I、L数据，作出图像如图（d）所示，图像斜率为k。若所有操作都规范，理论上该直线___________（选填“会”或“不会”）过坐标原点。由图像可知该镍铬丝的电阻率ρ=___________（用Ig、rg、k、D表示）。 【答案】（1） （2）0.680 （3） ①. 不会 ②. 【解析】 【小问1详解】 电阻丝的电阻较小，故电流表选用外接法，实验要求电压表示数变化范围足够大，滑动变阻器采用分压式接法，电路连接如下 【小问2详解】 根据螺旋测微器的读法，可知金属丝的直径 【小问3详解】 [1][2]根据电路图及闭合电路的欧姆定律可得 整理可得 故图像不会过原点，图像的斜率为 解得 13. 如图所示，间距为d=1.5m足够长光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上，现垂直导轨放置一个长度为L=2m，单位长度电阻r0=2Ω/m的直导体棒，在导轨的两端分别连接一个电阻，阻值分别为R1=3Ω，R2=6Ω，其它电阻不计，整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小B=0.2T，在水平外力F作用下，直导体棒在导轨上以v=2.5m/s的速度向右匀速运动。求： （1）流过R1的电流大小； （2）2s内外力F做的功。 【答案】（1）0.1A （2）0.225J 【解析】 【小问1详解】 导体棒切割磁感线产生的感应电动势 解得 导体棒接入电路的电阻 回路总电阻 回路干路电流 则流过的电流 解得 【小问2详解】 导体棒受到的安培力 导体棒匀速运动，外力与安培力平衡，则有 内外力做的功 解得 14. 如图所示，在平面直角坐标系xOy的第一象限内存在沿y轴负方向的匀强电场，在第三、四象限内存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场。从y轴上坐标为（0，L）的P点沿x轴正方向，以初速度v0射出一个质量为m、电荷量为q的带正的电粒子，粒子经电场偏转后从坐标为（2L，0）的Q点第一次经过x轴进入磁场，经过磁场一次偏转后恰好能再次回到P点。不计粒子的重力，求： （1）匀强电场的电场强度大小E； （2）匀强磁场的磁感应强度大小B； （3）粒子从P点射入电场到再次回到P点所用的时间t。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子从点射出后在电场中做类平抛运动，运动时间为，则水平方向有 设竖直方向加速度为，则有 根据牛顿第二定律有 联立解得 ， 【小问2详解】 根据类平抛运动规律可知，穿过轴时速度与水平方向的夹角为 解得 则进入磁场的速度为 由几何关系知，粒子在磁场中做圆周运动半径为 根据洛伦兹力提供向心力有 联立解得 【小问3详解】 粒子在电场中运动的 粒子在磁场中运动的周期为 几何关系可知粒子在磁场中扫过的圆心角为，则在磁场中运动的时间为 出磁场在第二象限匀速运动的时间 粒子从点射入到第二次经过轴所用的时间为 15. 如图所示，质量mA=2kg、长度L=1.5m的木板A放置在水平地面上，左端静置一个质量mB=4kg的物块B，物块与木板之间的动摩擦因数μ1=0.4，木板与地面间的动摩擦因数μ2=0.2。在木板的右侧有一半径R=0.225m的竖直光滑半圆细管道，末端切线水平且固定在底座C的最左端，底座C和细管道的总质量mC=6kg，底座的高度与木板等高，与地面间的摩擦可忽略。现用F=36N向右的水平力作用于物块上，当物块到达木板最右端时撤掉力F，撤掉力F的瞬间木板恰好与底座发生弹性碰撞，物块滑到底座上并进入细管道，物块从细管道最低点运动到管道顶端最高点的时间为0.5s，物块运动到细管道最高点时离地面的高度为h=0.8m。物块视为质点，重力加速度g取10m/s2.求： （1）力F作用的时间t1； （2）物块到达细管道最高点时，管道对物块的弹力FN；（结果保留三位有效数字） （3）最终物块落地点到木板右边的距离s。（结果保留三位有效数字） 【答案】（1） （2），方向竖直向上 （3） 【解析】 【小问1详解】 对物块受力分析，由牛顿第二定律可得 对木板受力分析，则有 设物块到达木板右端的时间为，在时间内木板的位移 在时间内物块B的位移 又因为 解得 【小问2详解】 时，木板的速度 时，物块的速度 木板与底座发生弹性碰撞，由动量守恒 由系统机械能守恒 解得 木板B从圆弧轨道最低点运动到最高点过程中，水平方向动量守恒 系统机械能守恒 解得 对B受力分析，由牛顿第二定律可得 解得 方向竖直向上 【小问3详解】 物块滑到底座上，并进入圆弧轨道，物块和底座在水平方向动量守恒 因为 所以 木板碰后向左运动的加速度 木板向左减速到停止的位移 物块从轨道最高点做平抛运动 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$