精品解析：山东省青岛市即墨区2024-2025学年高三上学期1月期末物理试题

2024-2025学年度第一学期教学质量检测高三物理试题 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.本试卷共18小题，考试时间为90分钟，考试结束后，将答题卡交回。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 如图，用4根相同的绝缘轻质细绳把两个质量和长度都相同的通电导线a、b水平悬挂起来。电流方向如图所示，大小满足。现在导线所处的空间内，加入范围足够大的竖直向上的匀强磁场，最终达到静止状态。下列从左往右看的侧视图中，正确的是（　　） A B. C. D. 2. 高速避险车道是指在高速公路上设置的一种特殊车道，主要用于在紧急情况下帮助失控车辆减速和安全停车，如图甲。图乙是高速避险车道简化图，为的四等分点。汽车刚冲进避险车道点时的速度为，经过时间到达，最终在点停下。汽车在斜面上的运动可视为匀减速直线运动，下列说法正确的是（　　） A. 汽车在点的速度大小为 B. 汽车由点到点时间为 C. 汽车运动的总时间为 D. 汽车运动的总位移 3. 如图是利用光的衍射原理来测量金属丝长度变化的简易图。衍射装置的上平台固定不动，下平台可以竖直上下微小移动；可调单缝的上部分固定不动，下部分固定在下平台上，可随下平台微小移动。平台之间的金属丝一开始处于竖直拉直状态。红色激光经过可调单缝后发生衍射，测量在观察屏上形成明暗相间的衍射条纹宽度，可求出单缝宽度。已知为激光波长，R为单缝到屏的距离，为中央亮纹的宽度。下列说法正确的是（　　） A. 若仅增大R，则中央亮纹宽度变小 B. 若仅增大d，则中央亮纹宽度变大 C. 若仅减小d，则中央亮纹宽度变小 D. 若仅换成绿色激光，则中央亮纹宽度变小 4. 2024年6月25日14时07分，嫦娥六号返回器准确着陆于内蒙古四子王旗预定区域，工作正常，标志着探月工程嫦娥六号任务取得圆满成功，实现世界首次月球背面采样返回。如图为返回器着陆地球时的简易图，返回器经地月转移轨道、椭圆轨道3和2，最后到达圆周轨道1，已知N为椭圆轨道的近地点，月球半径约为地球半径的，月球质量约为地球质量的，下列说法正确的是（　　） A. 返回器经轨道2和轨道1上的N点时，加速度相同 B. 发射嫦娥六号的速度要大于11.2km/s C. 返回器在3轨道时的机械能可能小于在2轨道时的机械能 D. 月球表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的 5. 如图，一定质量的理想气体从状态开始，经过一系列变化最终到达状态。其中为等容变化，为等温变化，直线的延长线过原点在一条直线上。关于这部分理想气体，下列说法正确的是（　　） A. 到过程中，气体分子平均动能变大 B. 到的过程，气体释放的热量大于外界对气体所做的功 C. 状态的单位时间气体分子对器壁单位面积碰撞次数比状态的多 D. 到的过程，气体从外界吸收的热量全部用来对气体做功 6. 如图，一个质量为的物块，在功率恒为的拉力作用下，从斜面上的点由静止经时间加速至点，达到最大速度。此时立刻将功率变为原来的一半并保持不变，物体运动到点后恰好开始做匀速直线运动。已知物体与斜面的动摩擦因数为，倾角为，拉力方向水平向右，重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A. 拉力在点时达到最大值 B. 段的平均速度小于 C. 之间的距离为 D. 拉力在段冲量为 7. 图甲是某小型发电机的简易图，图乙是线框的剖面图。匝线框的总电阻为，以角速度在磁场中匀速转动，为线框的对称轴，边的长度为，边的长度为。线框处在如图乙所示的磁场中且ab、cd边经过的磁感应强度大小均为，导线框可在两金属半圆E、F内侧自由转动，E、F经导线和电阻相连。当线框逆时针匀速转动时，闭合开关S1，其余电阻不计，下列说法正确的是（　　） A. 产生的感应电动势 B. 线圈转动，电阻产生的热量为 C. 线圈转动，通过的电荷量为 D. 线框转到图乙所示位置时，边所受的安培力方向向左 8. 某同学玩“球穿圆筒”游戏，如图为水平放置的无底面圆筒，、均为圆筒的最低点，、均为圆筒的最高点。某同学抛出去的玻璃球沿竖直面从圆筒的点进入时，速度的大小为，方向与直线的夹角。玻璃球从圆筒右侧穿出时，球到圆筒和两边的距离相等。已知直径的距离为，重力加速度。下列说法正确的是（　　） A. 玻璃球轨迹恰好与上边相切 B. 玻璃球在圆筒里的运动时间一定为0.1s C. 圆筒长度可能为 D. 射出圆筒时的速度大小是，方向与水平方向的夹角为 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，选错或不选得0分。 9. 如图甲，是均匀介质中关于点对称的两个波源，其振动方向与纸面垂直，所形成的机械波在纸面内传播。图乙和图丙分别是和振动一个周期后向右传播形成的波形图且振幅分别为和。已知机械波在该介质中的传播速度为，，点的坐标为。时刻，两个波源同时振动，下列说法正确的是（　　） A. 两列波同时传到点，且点的起振方向向下 B. 点的振动方程为 C. 时，点在平衡位置的下方，且距离为 D. 将该波源放到折射率较大的均匀介质中，周期变大 10. 如图甲，关于轴对称的两点分别固定两个点电荷和且和之间的距离为。两电荷沿轴上的电场强度的分布如图乙所示，位于的为最高点，点的坐标是。下列说法正确的是（　　） A. B. 点的电场强度为零 C. 电子从到点，电场力先做负功，再做正功 D. 将的粒子从移动到，电场力所做的功大于 11. 长度为3L，宽度为2L的矩形导线框平放在光滑的水平桌面上，线框的电阻为R。线框的右侧有大小均为B，垂直于桌面方向的磁场。ab之间的磁场边界满足半个周期的正弦曲线且ab=L，最高点k到ab的距离为L，磁场方向向下；bcgh是边长为L的正方形磁场边界，磁场方向向下；cdef是长度为L，宽度为2L的矩形磁场边界，磁场方向向上。线框的下边框与abcd在同一条水平线上，整个装置的俯视图如图所示。现在水平外力F作用下使线框以速度v沿直线abcd向右匀速运动，t=0时刻线框刚进入磁场左边界，下列说法正确的是（　　） A. 当线框刚进入磁场左边界时，线框中电流方向为顺时针方向 B. 到时间内通过线框的电荷量为 C. t=0到时间内，外力F做的总功为 D. t=0到时间内，外力F最大瞬时功率为 12. 带有光滑圆弧轨道的物体B静止在足够长的光滑水平面上，P、Q两点分别为圆弧轨道的最低点和最高点。B的左侧固定一轻质弹性挡板，B上N点的左侧光滑，右侧NP段粗糙且间距为L=0.4m。现让物体A在N点的左侧，以v0=4m/s的速度向右运动。已知，，A与B的NP段的动摩擦因数μ=0.6，圆弧轨道的半径R=0.3m，重力加速度g=10m/s2。下列说法正确的是（　　） A. A、B在Q点共速 B. A第一次经过P点时，B的速度大小为 C. A第二次经过P点时的速度大小为 D. A最多与弹性挡板碰撞1次，最终停在NP的中点 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 某实验小组为验证机械能守恒定律，设计了如图甲所示的实验装置。重力加速度为g，实验时，该同学进行了如下操作： ①用天平测出两物块A、B的质量分别为m和2m； ②将打点计时器固定铁架台上，物块A、B用轻绳按图甲所示连接，跨放在轻质滑轮上，一个同学用手托住物块B。纸带一端通过限位孔后与物块A固定。接通电源后释放物块B使其由静止开始匀加速下落； ③选取点迹清晰的纸带如图乙所示，相邻两点之间的距离用x1、x2、x3、x4表示，相邻两点之间的时间为T。 （1）在释放B之前，A应该___________打点计时器（选填“靠近”或“远离”）。 （2）在纸带上打下D点时，A的速度为___________。 （3）要验证系统在D点到F点之间是否机械能守恒，应满足的关系式为：___________。 （4）通过分析可知，系统动能的增加量___________系统重力势能的减少量（选填“小于”、“等于”、“大于”）；造成这一现象的原因是什么？___________（填写一条即可） 14. 如图甲为测量“锌一二氧化碳”电池的电动势和内阻的电路图，图甲中的实验器材规格如下： 电源（电动势，内阻） 电流表（量程为，内阻） 电流表（量程为，内阻） 变阻箱 滑动变阻器开关、导线若干 （1）将电流表与电阻箱改装为量程为的电压表，则电阻箱应调至___________； （2）在操作过程中，电流表的示数为图乙所示，读出数值为___________； （3）按照图甲连接电路，将滑动变阻器滑到阻值最大处，闭合开关，多次改变滑动变阻器的阻值，记录下电流表和的数据。将数据整理到如图丙所示的图像中，可求出“锌一二氧化碳”电池的电动势___________和内阻___________。（结果保留两位有效数字） （4）如图戊所示为某型号小灯泡伏安特性曲线，如果三个该型号的灯泡串联起来接在上述电池上，如图丁所示，则一只灯泡消耗的功率为___________W。（结果保留两位有效数字） 15. 水平放置的某光学组件横截面如图所示，半圆形玻璃砖圆心为点，半径为，点为半圆形玻璃砖最低点；矩形玻璃砖的边在的延长线上且长度等于，边平行于边且长度等于。横截面所在的平面内，单色光在点垂直入射边，在半圆形玻璃砖上的点刚好发生全反射。现将该单色光逆时针旋转后，仍从点入射，单色光从半圆形玻璃砖射出后会射入到矩形玻璃中。已知，，半圆形玻璃砖和矩形玻璃砖的折射率相同，该单色光在空气中的传播速度为v，不考虑多次反射，求： （1）玻璃砖的折射率n； （2）该单色光在矩形玻璃砖的传播时间。 16. 如图是拉力报警装置。导热性良好的光滑内壁圆柱形气缸固定在水平地面上，气缸的长度为，横截面积为，气缸左端有一体积很小的出气口，出气口的开关处于闭合状态。厚度不计的轻活塞一开始处于气缸的中间位置，活塞和气缸之间封闭着一定质量的理想气体，外界的初始温度为，整个装置处于静止状态。现随着外界温度升高到的同时，在活塞右侧用方向向右的恒力拉动活塞，活塞恰好移动到气缸的最右侧的报警装置处静止，随后警报响起，提示拉力过大。已知报警装置可视为质点，外界大气压，求： （1）恒力的大小； （2）外界温度降为时，将恒力改为，打开开关放出一部分气体，使活塞最后仍在气缸的最右侧静止，求放出去的气体质量和气缸内原有的气体质量之比。 17. 如图，为三维空间坐标系，在的平面内的中，有垂直于轴竖直向下的匀强电场；在中，有垂直于平面向里的匀强磁场，磁感应强度为（大小未知）；在点右侧的点处，有一垂直于平面的足够大的平面；在平面与平面的空间内，有一大小为，水平向左的范围足够大的匀强磁场；、都在轴上。现让一质量为，电荷为的粒子从点以沿着轴正方向，大小为的速度进入电场，从点进入磁感应强度为的磁场区域，再经过周期从轴的负半轴点（未画出）进入磁感应强度为的磁场区域，最终打在平面上，不计粒子重力，求： （1）在的电场强度大小； （2）在的磁感应强度大小； （3）粒子打在平面I的坐标。 18. 如图，水平放置的传送带以恒定速度匀速顺时针转动，传送带与物块A的动摩擦因数μ1=0.5，传送带长度d=2m。传送带与足够长的水平地面处在同一高度且交于b点，离b点右侧L=1m处有一长木板B，B的最右边有一轻质弹性挡板，A和B与水平地面的动摩擦因数均为μ2=0.2。物块C紧靠在弹性挡板的左侧，且一直受到向右的恒力F=4N，C与B的动摩擦因数也是μ2=0.2。现让A在传送带的最左侧a点静止释放，A与B的碰撞为完全非弹性碰撞，且A与B不粘连。已知：，，重力加速度g=10m/s2，A、C均可视为质点，所有碰撞时间都极短，求： （1）物块A刚进入水平地面时的速度v0； （2）长木板B的最小长度； （3）在第（2）问的基础上，从A、B第一次碰后到A减速到0过程中，系统因摩擦而产生的热量Q； （4）在第（2）问的基础上，物体A刚减速到0时，撤掉恒力F，求此后过程B减速到0的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年度第一学期教学质量检测高三物理试题 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.本试卷共18小题，考试时间为90分钟，考试结束后，将答题卡交回。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 如图，用4根相同绝缘轻质细绳把两个质量和长度都相同的通电导线a、b水平悬挂起来。电流方向如图所示，大小满足。现在导线所处的空间内，加入范围足够大的竖直向上的匀强磁场，最终达到静止状态。下列从左往右看的侧视图中，正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】设竖直向上的匀强磁场的磁感应强度为B，两导线的质量均为m、长度均为L，导线b的电流为I，则导线a的电流为3I。对导线a分析，根据左手定则，可知其所受安培力的方向为水平向右，大小为 对导线b分析，根据左手定则，可知其所受安培力的方向为水平向左，大小为 将导线a与导线b看成一个整体，因 故整体所受的安培力方向为水平向右，大小为 对整体受力分析图如图所示 可知上边两根绝缘轻质细绳向右倾斜，设两绳拉力的合力大小为T，其与竖直方向的夹角为，根据几何关系可得 对导线b受力分析，如图所示 可知下边两根绝缘轻质细绳向左倾斜，设两绳拉力的合力大小为，其与竖直方向的夹角为，根据几何关系可得 由上分析，可得 即 故两导线最终达到静止状态如图B所示。 故选B。 2. 高速避险车道是指在高速公路上设置的一种特殊车道，主要用于在紧急情况下帮助失控车辆减速和安全停车，如图甲。图乙是高速避险车道简化图，为的四等分点。汽车刚冲进避险车道点时的速度为，经过时间到达，最终在点停下。汽车在斜面上的运动可视为匀减速直线运动，下列说法正确的是（　　） A. 汽车在点的速度大小为 B. 汽车由点到点的时间为 C. 汽车运动的总时间为 D. 汽车运动的总位移 【答案】D 【解析】 【详解】A．题意可知C点为AE中间位置点，根据匀变速直线运动推论，中间位置速度 结合题意可知C点速度 故A错误； B．汽车从A点匀减速到E点停下，逆向思维法，可看做汽车从E点做初速度为0的匀加速直线运动到A点，根据匀变速直线运动推论，在连续相等的位移内所用时间关系，有 因为，则 故B错误； C．综合以上分析，可知运动总时间 故C错误； D．根据匀变速直线运动位移时间关系有 联立以上解得 故D正确。 故选D。 3. 如图是利用光的衍射原理来测量金属丝长度变化的简易图。衍射装置的上平台固定不动，下平台可以竖直上下微小移动；可调单缝的上部分固定不动，下部分固定在下平台上，可随下平台微小移动。平台之间的金属丝一开始处于竖直拉直状态。红色激光经过可调单缝后发生衍射，测量在观察屏上形成明暗相间的衍射条纹宽度，可求出单缝宽度。已知为激光波长，R为单缝到屏的距离，为中央亮纹的宽度。下列说法正确的是（　　） A. 若仅增大R，则中央亮纹宽度变小 B. 若仅增大d，则中央亮纹宽度变大 C. 若仅减小d，则中央亮纹宽度变小 D. 若仅换成绿色激光，则中央亮纹宽度变小 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据可知，若仅增大R，则中央亮纹宽度变大，故A错误； B．仅增大d，则中央亮纹宽度变小，故B错误； C．若仅减小d，则中央亮纹宽度变大，故C错误； D．若仅换成绿色激光，即波长减小，则中央亮纹宽度变小，故D正确。 故选D。 4. 2024年6月25日14时07分，嫦娥六号返回器准确着陆于内蒙古四子王旗预定区域，工作正常，标志着探月工程嫦娥六号任务取得圆满成功，实现世界首次月球背面采样返回。如图为返回器着陆地球时的简易图，返回器经地月转移轨道、椭圆轨道3和2，最后到达圆周轨道1，已知N为椭圆轨道的近地点，月球半径约为地球半径的，月球质量约为地球质量的，下列说法正确的是（　　） A. 返回器经轨道2和轨道1上的N点时，加速度相同 B. 发射嫦娥六号的速度要大于11.2km/s C. 返回器在3轨道时的机械能可能小于在2轨道时的机械能 D. 月球表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据牛顿第二定律可得 所以 由此可知，返回器经轨道2和轨道1上的N点时，加速度相同，故A正确； B．发射嫦娥六号的速度要大于第一宇宙速度小于第二宇宙速度，故B错误； C．由于返回器从高轨道变轨到低轨道需要点火减速，即外力对返回舱做负功，所以返回舱在3轨道时的机械能大于在2轨道时的机械能，故C错误； D．根据万有引力与重力的关系 可得 所以月球表面的重力加速度为 故D错误。 故选A。 5. 如图，一定质量的理想气体从状态开始，经过一系列变化最终到达状态。其中为等容变化，为等温变化，直线的延长线过原点在一条直线上。关于这部分理想气体，下列说法正确的是（　　） A. 到过程中，气体分子平均动能变大 B. 到的过程，气体释放的热量大于外界对气体所做的功 C. 状态的单位时间气体分子对器壁单位面积碰撞次数比状态的多 D. 到的过程，气体从外界吸收的热量全部用来对气体做功 【答案】C 【解析】 【详解】A．到过程中，气体的温度不变，则气体分子平均动能不变，故A错误； B．到的过程，气体温度升高，则气体的内能增大，则 气体体积增大，气体对外做功，则 根据热力学第一定律 可知吸收的热量大于外界对气体所做的功，故B错误； C．到的过程，气体体积增大，则状态的单位时间气体分子对器壁单位面积碰撞次数比状态的多，故C正确； D．到的过程，气体与外界做功大小为0，温度增大，则气体内能增大，根据 可知气体从外界吸收的热量全部用来增大气体的内能，故D错误； 故选C。 6. 如图，一个质量为的物块，在功率恒为的拉力作用下，从斜面上的点由静止经时间加速至点，达到最大速度。此时立刻将功率变为原来的一半并保持不变，物体运动到点后恰好开始做匀速直线运动。已知物体与斜面的动摩擦因数为，倾角为，拉力方向水平向右，重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A. 拉力在点时达到最大值 B. 段的平均速度小于 C. 之间的距离为 D. 拉力在段的冲量为 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据 其中拉力与速度方向夹角，功率P恒定时，速度增大，拉力减小。物块从A到B加速，速度增大，所以拉力在A点时达到最大值，在B点速度最大，拉力最小，A错误； B．物体运动至点时，达到最大速度，其加速度为，故 将功率变为原来的一半并保持不变，物体运动到点后恰好开始做匀速直线运动，则有 物块在段先做加速度减小的减速运动，后做匀速运动。如果物块在段做匀减速运动，平均速度为 由于其实际运动是加速度减小的减速运动，其速度﹣时间图象与时间轴围成的面积（位移）比匀减速运动时小，所以平均速度小于 故B正确； C．设间距离为，根据动能定理 解得 故C错误； D．在段，根据动量定理 解得 故D错误； 故选B 。 7. 图甲是某小型发电机的简易图，图乙是线框的剖面图。匝线框的总电阻为，以角速度在磁场中匀速转动，为线框的对称轴，边的长度为，边的长度为。线框处在如图乙所示的磁场中且ab、cd边经过的磁感应强度大小均为，导线框可在两金属半圆E、F内侧自由转动，E、F经导线和电阻相连。当线框逆时针匀速转动时，闭合开关S1，其余电阻不计，下列说法正确的是（　　） A. 产生的感应电动势 B. 线圈转动，电阻产生的热量为 C. 线圈转动，通过的电荷量为 D. 线框转到图乙所示位置时，边所受的安培力方向向左 【答案】C 【解析】 【详解】A．由乙图可知，线框转动的线速度方向时刻与磁场方向垂直，故此发电机产生大小恒定的感应电动势，大小为 故A错误； B．线圈转动，根据焦耳定律 又电流 其中 联立解得电阻产生的热量为 故B错误； C．线圈转动，根据 又电流 其中 联立解得通过的电荷量为 故C正确； D．由题知，线框逆时针匀速转动，则线框转到图乙所示位置时，边的线速度方向为水平向左，根据右手定则可知，ab边的电流方向为垂直纸面向里，根据左手定则，可知所受的安培力方向向右，故D错误。 故选C。 8. 某同学玩“球穿圆筒”游戏，如图为水平放置的无底面圆筒，、均为圆筒的最低点，、均为圆筒的最高点。某同学抛出去的玻璃球沿竖直面从圆筒的点进入时，速度的大小为，方向与直线的夹角。玻璃球从圆筒右侧穿出时，球到圆筒和两边的距离相等。已知直径的距离为，重力加速度。下列说法正确的是（　　） A. 玻璃球轨迹恰好与上边相切 B. 玻璃球在圆筒里的运动时间一定为0.1s C. 圆筒长度可能为 D. 射出圆筒时的速度大小是，方向与水平方向的夹角为 【答案】C 【解析】 【详解】A．玻璃球从圆筒的点进入时的竖直分速度大小为 则玻璃球上升的最大高度为 可知玻璃球轨迹没有与上边相切，故A错误； BC．由题意可知玻璃球从点进入到从圆筒右侧圆心离开，竖直方向有 代入数据整理可得 解得或 玻璃球从圆筒的点进入时的水平分速度大小为 则圆筒长度可能， 故B错误，C正确； D．玻璃球射出圆筒时的竖直方向的分速度可能为， 则玻璃球射出圆筒时的速度大小为 方向与水平方向的夹角满足 可得 故D错误。 故选C。 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，选错或不选得0分。 9. 如图甲，是均匀介质中关于点对称的两个波源，其振动方向与纸面垂直，所形成的机械波在纸面内传播。图乙和图丙分别是和振动一个周期后向右传播形成的波形图且振幅分别为和。已知机械波在该介质中的传播速度为，，点的坐标为。时刻，两个波源同时振动，下列说法正确的是（　　） A. 两列波同时传到点，且点的起振方向向下 B. 点的振动方程为 C. 时，点在平衡位置的下方，且距离为 D. 将该波源放到折射率较大的均匀介质中，周期变大 【答案】AC 【解析】 【详解】A．题意知两波在均匀介质中传播速度相同，两波源到O点距离相等，所以两列波同时传到O点。由图乙可知，波源起振方向向下，图丙可知波源起振方向向上，则两列波在O点引起的振动叠加可知，O点的起振方向向下，故A正确； B．图乙可知波波长为2cm，波频率 图丙可知波波长为4cm，波频率 可知两列波频率不同，不能形成稳定的干涉，也就不能简单得出O点的振动方程，故B错误； C．传播到A点时间 传播到A点时间 时，波使A点振动了0.5s，由于波周期，即经过半个周期，此时使A点回到平衡位置；时，波使A点振动了1.5s，由于波周期，即经过个周期，此时使A点回到波谷，故两列波在A点引起的振动叠加可知，时A点在平衡位置下方，距离为2cm，故C正确； D．波的周期由波源决定，与介质无关，将波源放到折射率较大的均匀介质中，波的周期不变，故D错误。 故选AC。 10. 如图甲，关于轴对称的两点分别固定两个点电荷和且和之间的距离为。两电荷沿轴上的电场强度的分布如图乙所示，位于的为最高点，点的坐标是。下列说法正确的是（　　） A. B. 点的电场强度为零 C. 电子从到点，电场力先做负功，再做正功 D. 将的粒子从移动到，电场力所做的功大于 【答案】AD 【解析】 【详解】A．可以将两个电荷看成一对等量异种电荷和一个正点电荷，等量异种电荷y轴为等势线，而离正点电荷越近电势越高，故A正确； B．根据点电荷电场强度公式，在O点产生的电场强度 方向沿轴正方向， 在O点产生的电场强度 方向沿轴正方向， 故在O点产生的电场强度 故B错误； C．由图乙可知，电势差，电子带负电，电子从到点，电场力一直做负功，C错误； D．点的电场强度 点的电场强度 到的距离 因为电场强度在到间是变化的，且 故 由于 所以将的粒子从移动到，电场力所做的功大于 故D正确； 故选 AD 11. 长度为3L，宽度为2L的矩形导线框平放在光滑的水平桌面上，线框的电阻为R。线框的右侧有大小均为B，垂直于桌面方向的磁场。ab之间的磁场边界满足半个周期的正弦曲线且ab=L，最高点k到ab的距离为L，磁场方向向下；bcgh是边长为L的正方形磁场边界，磁场方向向下；cdef是长度为L，宽度为2L的矩形磁场边界，磁场方向向上。线框的下边框与abcd在同一条水平线上，整个装置的俯视图如图所示。现在水平外力F作用下使线框以速度v沿直线abcd向右匀速运动，t=0时刻线框刚进入磁场左边界，下列说法正确的是（　　） A. 当线框刚进入磁场左边界时，线框中电流方向为顺时针方向 B. 到时间内通过线框的电荷量为 C. t=0到时间内，外力F做的总功为 D. t=0到时间内，外力F最大瞬时功率为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．当线框刚进入磁场左边界时，根据右手定则可知，线框中电流方向为逆时针方向，故A错误； B．到时间内通过线框的电荷量为 故B正确； C．线框经过ab区域有 线框经过bc区域有 线框经过cd区域有 t=0到时间内，外力F做的总功为 故C正确； D．由以上分析可知，当线框经过cd区域时感应电动势最大，感应电流最大，线框所受的安培力最大，由于安培力与外力F平衡，所以外力F最大，外力F的瞬时功率最大，所以 故D错误。 故选BC。 12. 带有光滑圆弧轨道的物体B静止在足够长的光滑水平面上，P、Q两点分别为圆弧轨道的最低点和最高点。B的左侧固定一轻质弹性挡板，B上N点的左侧光滑，右侧NP段粗糙且间距为L=0.4m。现让物体A在N点的左侧，以v0=4m/s的速度向右运动。已知，，A与B的NP段的动摩擦因数μ=0.6，圆弧轨道的半径R=0.3m，重力加速度g=10m/s2。下列说法正确的是（　　） A. A、B在Q点共速 B. A第一次经过P点时，B的速度大小为 C. A第二次经过P点时的速度大小为 D. A最多与弹性挡板碰撞1次，最终停在NP的中点 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．A、B共速时，水平方向动量守恒，有 假设在圆弧面高度为h的位置共速，则有 解得m>R 可知A会从Q点飞出，故A错误； B．A第一次经过P点时，根据动量守恒定律有 根据能量守恒定律有 解得 故B正确； C．A第二次经过P点时，根据动量守恒定律有 根据能量守恒定律有 解得 故C正确； D．A第二次经过N点时，根据动量守恒定律有 根据能量守恒定律有 解得， A与挡板碰后速度大小不变，根据动量守恒定律有 根据能量守恒定律有 解得m 故A最多与弹性挡板碰撞1次，最终停在NP的中点，故D正确； 故选BCD。 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 某实验小组为验证机械能守恒定律，设计了如图甲所示的实验装置。重力加速度为g，实验时，该同学进行了如下操作： ①用天平测出两物块A、B的质量分别为m和2m； ②将打点计时器固定在铁架台上，物块A、B用轻绳按图甲所示连接，跨放在轻质滑轮上，一个同学用手托住物块B。纸带一端通过限位孔后与物块A固定。接通电源后释放物块B使其由静止开始匀加速下落； ③选取点迹清晰的纸带如图乙所示，相邻两点之间的距离用x1、x2、x3、x4表示，相邻两点之间的时间为T。 （1）在释放B之前，A应该___________打点计时器（选填“靠近”或“远离”）。 （2）在纸带上打下D点时，A的速度为___________。 （3）要验证系统在D点到F点之间是否机械能守恒，应满足的关系式为：___________。 （4）通过分析可知，系统动能的增加量___________系统重力势能的减少量（选填“小于”、“等于”、“大于”）；造成这一现象的原因是什么？___________（填写一条即可） 【答案】（1）靠近 （2） （3） （4） ①. 小于 ②. 阻力做负功 【解析】 【小问1详解】 为了让纸带上能获得更多数据点，从而减小实验误差，所以在释放B之前，A应该靠近打点计时器。 【小问2详解】 在纸带上打下D点时，A的速度为 【小问3详解】 要验证系统在D点到F点之间是否机械能守恒，应满足的关系式为，， 联立可得 【小问4详解】 [1][2]通过分析可知，系统动能的增加量小于系统重力势能的减少量；造成这一现象的原因是阻力做负功。 14. 如图甲为测量“锌一二氧化碳”电池的电动势和内阻的电路图，图甲中的实验器材规格如下： 电源（电动势，内阻） 电流表（量程为，内阻） 电流表（量程为，内阻） 变阻箱 滑动变阻器开关、导线若干 （1）将电流表与电阻箱改装为量程为的电压表，则电阻箱应调至___________； （2）在操作过程中，电流表的示数为图乙所示，读出数值为___________； （3）按照图甲连接电路，将滑动变阻器滑到阻值最大处，闭合开关，多次改变滑动变阻器的阻值，记录下电流表和的数据。将数据整理到如图丙所示的图像中，可求出“锌一二氧化碳”电池的电动势___________和内阻___________。（结果保留两位有效数字） （4）如图戊所示为某型号小灯泡的伏安特性曲线，如果三个该型号的灯泡串联起来接在上述电池上，如图丁所示，则一只灯泡消耗的功率为___________W。（结果保留两位有效数字） 【答案】（1）250Ω （2）0.36A （3） ①. 1.8 ②. 0.50 （4）0.44##0.45##0.46##0.47##0.48##0.49##0.50 【解析】 【小问1详解】 根据串联电路的分压原理，将电流表改装为电压表，需要串联一个电阻。由 可得 【小问2详解】 电流表量程为，图乙中电流表的分度值为，读数为。 【小问3详解】 [1]由闭合电路欧姆定律得 则有 由图丙可知截距 故有 解得 [2]由图丙可知斜率 故有 解得 【小问4详解】 三个灯泡串联，设通过每个灯泡的电流为，每个灯泡两端电压为，则电池的路端电压 根据闭合电路欧姆定律 得 在灯泡的伏安特性曲线（图戊）上做出图像如图所示 则一只灯泡消耗的功率为 15. 水平放置的某光学组件横截面如图所示，半圆形玻璃砖圆心为点，半径为，点为半圆形玻璃砖最低点；矩形玻璃砖的边在的延长线上且长度等于，边平行于边且长度等于。横截面所在的平面内，单色光在点垂直入射边，在半圆形玻璃砖上的点刚好发生全反射。现将该单色光逆时针旋转后，仍从点入射，单色光从半圆形玻璃砖射出后会射入到矩形玻璃中。已知，，半圆形玻璃砖和矩形玻璃砖的折射率相同，该单色光在空气中的传播速度为v，不考虑多次反射，求： （1）玻璃砖的折射率n； （2）该单色光在矩形玻璃砖的传播时间。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 从点垂直入射的光在点发生全反射，设临界角为， 由折射定律 得 【小问2详解】 单色光逆时针旋转后，由几何关系可得单色光从点射出半圆形玻璃砖， 由折射定律 同理可得 在中， 解得 所以 设该单色光在矩形玻璃砖的底边的某一位置射出，该位置与点的水平距离为，由几何关系， 该单色光从点射出，光在方形玻璃砖的路程为 在玻璃砖的传播速度 所以传播时间 解得 16. 如图是拉力报警装置。导热性良好的光滑内壁圆柱形气缸固定在水平地面上，气缸的长度为，横截面积为，气缸左端有一体积很小的出气口，出气口的开关处于闭合状态。厚度不计的轻活塞一开始处于气缸的中间位置，活塞和气缸之间封闭着一定质量的理想气体，外界的初始温度为，整个装置处于静止状态。现随着外界温度升高到的同时，在活塞右侧用方向向右的恒力拉动活塞，活塞恰好移动到气缸的最右侧的报警装置处静止，随后警报响起，提示拉力过大。已知报警装置可视为质点，外界大气压，求： （1）恒力的大小； （2）外界温度降为时，将恒力改为，打开开关放出一部分气体，使活塞最后仍在气缸的最右侧静止，求放出去的气体质量和气缸内原有的气体质量之比。 【答案】（1）1000N （2） 【解析】 【小问1详解】 活塞处于报警位置时气体的压强为，由理想气体状态方程有 因为，联立解得 对活塞受力分析有 联立解得 【小问2详解】 将恒力改为后，设气体的压强为，对活塞受力分析有 解得 若气缸长度足够长，由理想气体状态方程有 解得 所以 17. 如图，为三维空间坐标系，在的平面内的中，有垂直于轴竖直向下的匀强电场；在中，有垂直于平面向里的匀强磁场，磁感应强度为（大小未知）；在点右侧的点处，有一垂直于平面的足够大的平面；在平面与平面的空间内，有一大小为，水平向左的范围足够大的匀强磁场；、都在轴上。现让一质量为，电荷为的粒子从点以沿着轴正方向，大小为的速度进入电场，从点进入磁感应强度为的磁场区域，再经过周期从轴的负半轴点（未画出）进入磁感应强度为的磁场区域，最终打在平面上，不计粒子重力，求： （1）在的电场强度大小； （2）在的磁感应强度大小； （3）粒子打在平面I的坐标。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【详解】（1）在电场区域，有， 解得 （2）在电场区域，有 解得 合速度 所以 设与水平方向的夹角为，则 在磁场区域，由几何关系得 可得 根据洛伦兹力提供向心力 解得 （3）设粒子在轴负半轴C点进入磁感应强度为的磁场区域，点到轴的距离为，由几何关系 可得 在C点， 在垂直于平面方向，由 在沿着轴方向有 由 可得 所以打在平面的坐标。 18. 如图，水平放置的传送带以恒定速度匀速顺时针转动，传送带与物块A的动摩擦因数μ1=0.5，传送带长度d=2m。传送带与足够长的水平地面处在同一高度且交于b点，离b点右侧L=1m处有一长木板B，B的最右边有一轻质弹性挡板，A和B与水平地面的动摩擦因数均为μ2=0.2。物块C紧靠在弹性挡板的左侧，且一直受到向右的恒力F=4N，C与B的动摩擦因数也是μ2=0.2。现让A在传送带的最左侧a点静止释放，A与B的碰撞为完全非弹性碰撞，且A与B不粘连。已知：，，重力加速度g=10m/s2，A、C均可视为质点，所有碰撞时间都极短，求： （1）物块A刚进入水平地面时的速度v0； （2）长木板B的最小长度； （3）在第（2）问的基础上，从A、B第一次碰后到A减速到0过程中，系统因摩擦而产生的热量Q； （4）在第（2）问的基础上，物体A刚减速到0时，撤掉恒力F，求此后过程B减速到0的距离。 【答案】（1） （2）0.2m （3）4.96J （4） 【解析】 【小问1详解】 对物块受力分析 设需要的距离和传送带共速，有 联立解得 所以 【小问2详解】 设物体与碰前的速度为，与碰后的速度为，对A，由动能定理得 碰撞过程，动量守恒有 联立解得 对受力分析 对整体分析 设和C三者共速时的速度为，共速的所用时间，则有 求得 从碰后到三者共速，整体的位移 物体的位移 联立以上，解得木板的最小长度 【小问3详解】 从碰后到三者共速，由能量守恒有 三者共速后，对受力分析， 解得（方向向左） 对有 解得（C做匀速直线运动） 对有 解得（方向向左） 综合以上分析可知，一起匀减速，以的速度匀速，设从三者共速到减速到0时，所用的时间为则有 解得 故有 所以减速到0时，与没有发生碰撞，在此过程摩擦产热 与地面 所以 【小问4详解】 物体刚减速到0时，撤掉恒力，设此时离挡板的距离为，则 设与挡板碰前的速度时，此过程静止不动，则有 与挡板碰撞过程有， 碰后对受力分析 解得（方向向右） 对B有 解得（方向向左） 设共速时所用时间为，速度为，则有 此过程的位移为 联立解得 此后一起匀减速到0，对受力分析，易知（方向向左） 则 所以的位移 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$