精品解析：2025届湖南省长沙铁路第一中学高三下学期一模物理试题

2025届高三一模 物理 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 一、单选题（共28分） 1. 北京时间2024年8月5日，在巴黎奥运会游泳男子米混合泳接力决赛中，由徐嘉余、覃海洋、孙佳俊、潘展乐组成的中国队以3分27秒46的成绩夺得金牌，打破了美国队在该项目长达40年的垄断。下列说法中正确的是（　　） A. 3分27秒46表示时刻 B. 各队中中国队的平均速率最大 C. 潘展乐在加速冲刺过程中惯性增大 D. 研究潘展乐的入水动作时可以将其看成质点 【答案】B 【解析】 【详解】A．中国队以3分27秒46的成绩，夺得巴黎奥运会游泳男子米混合泳接力决赛金牌，可知3分27秒46表示一段时间间隔，A错误； B．米混合泳的总路程不变，中国队游全程所用时间最小， 由平均速率公式可知，中国队的平均速率最大，B正确； C．质量是物体惯性的量度，潘展乐在加速冲刺过程中质量不变，因此其惯性不变，C错误； D．研究潘展乐的入水动作时，潘展乐的形体和大小不能忽略，因此不可以将其看成质点，D错误。 故选B。 2. 在力学发展的过程中，许多物理学家的科学发现推动了物理学的进步。对以下几位物理学家所作科学贡献的表述中，与事实不相符的是（　　） A. 牛顿第一、第二、第三定律共同构成了经典力学的基本运动规律 B. 胡克提出如果行星的轨道是圆形，太阳与行星间的引力与距离的平方成反比 C. 卡文迪什是测量地球质量的第一人 D. 伽利略根据理想斜面实验，直接得出自由落体运动是匀变速直线运动 【答案】D 【解析】 【详解】A．牛顿第一、第二、第三定律共同构成了经典力学的基本运动规律。故A正确，与题意不符； B．胡克提出如果行星的轨道是圆形，太阳与行星间的引力与距离的平方成反比。故B正确，与题意不符； C．卡文迪什是测量地球质量的第一人。故C正确，与题意不符； D．伽利略将斜面实验的结论合理外推，证明了自由落体运动是匀变速直线运动。故D错误，与题意相符。 本题选错误的故选D。 3. 水平地面上有一质量为半球型碗，内表面光滑，质量的小球从边缘由静止滚到底端的过程，碗一直保持静止，（取重力加速度为g）在此过程中（　　） A. 底座受到地面的最大摩擦力为 B. 底座对地面的最大压力为 C. 底座与地面的动摩擦因数最小为 D. 如果把碗放在光滑的水平面上，小球不能到达碗的另一侧边缘 【答案】C 【解析】 【详解】AC．设小球到达的位置与球心连线与竖直方向夹角为θ时底座受到地面的摩擦力最大，则由机械能守恒 由牛顿第二定律 对碗受力分析可知地面对碗的摩擦力 联立解得 可知当θ=45°时底座受到地面的最大摩擦力为 底座与地面的静摩擦力应满足 即 即动摩擦因数要大于等于的最大值，因 可知 选项A错误C正确； B．当小球到达碗底部时碗对地面的压力最大，则由机械能守恒 由牛顿第二定律 底座对地面的最大压力 联立解得 N=6mg 选项B错误； D．如果把碗放在光滑的水平面上，则小球和碗的系统水平方向动量守恒，当小球到达另一侧最高点时根据 可知碗和小球的速度均为零，由能量关系可知，小球能到达碗的另一侧边缘，选项D错误。 故选C。 4. 如图所示，直角杆POQ固定在竖直平面内，PO部分水平且表面粗糙，OQ部分竖直且表面光滑，a、b为两个套在此杆上由特殊材料制成的小球，在一定范围内，它们之间的相互作用力大小满足（k为定值，r为两者间的距离），方向在a、b两小球的连线上。当用一沿着PO水平向右的力F作用在a小球上时，两小球均处于静止状态。现将a小球向右缓慢拉动一小段距离，此过程中，下列说法正确的是（　　） A. 水平力F逐渐变大 B. a、b两小球间距离逐渐变小 C. a小球对PO的压力逐渐变小 D. b小球对OQ的压力逐渐变小 【答案】D 【解析】 【详解】D．设a、b两小球连线与QO的夹角为，对b小球受力分析，根据平衡条件可得 将a小球向右缓慢拉动一小段距离，减小，OQ对b小球的支持力逐渐减小，根据牛顿第三定律，b小球对OQ的压力逐渐变小，故D正确； B．将a小球向右缓慢拉动一小段距离，此过程中，若b小球发生移动，a、b两小球间的距离可能会增大，故B错误； AC．以a、b两小球为整体，受力分析，如图所示 竖直方向有 故PO对a小球的支持力不变，根据牛顿第三定律，a小球对PO的压力不变，滑动摩擦力不变，水平方向有 且 联立可得 将a小球向右缓慢拉动一小段距离，减小，故水平力F逐渐变小，故AC错误。 故选D。 5. 如图甲所示，已知车轮边缘上一质点P的轨迹可看成质点P相对圆心O做速率为的匀速圆周运动，同时圆心O向右相对地面以速率做匀速运动形成的，该轨迹称为圆滚线。如图乙所示，空间存在竖直向下的大小为匀强电场和水平方向（垂直纸面向里）大小为的匀强磁场，已知一质量为、电量大小为的正离子在电场力和洛伦兹力共同作用下，从静止开始自A点沿曲线AC运动（该曲线属于圆滚线），到达B点时速度为零，C为运动的最低点。不计重力，则下列说法错误的是（　　） A. 该离子带正电 B. A、B两点位于同一高度 C. 该离子电势能先增大后减小 D. 到达C点时离子速度最大 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据左手定则可知该离子带正电，故A正确，不符合题意； B．从A到B，动能变化为零，根据动能定理知，洛伦兹力不做功，则电场力做功为零。所以A、B两点电势相等，因为该电场是匀强电场，电场力方向竖直向下，所以A、B两点位于同一高度，故B正确，不符合题意； C．因为该离子带正电，所以所受电场力竖直向下，由静止开始从A到B运动过程中，电场力先做正功后做负功，故该离子电势能先减小后增大，故C错误，符合题意； D．因为在运动过程中，洛伦兹力不做功，只有电场力做功，A→C电场力做正功，动能增大，C→B电场力做负功，动能减小。所以C点时离子的动能最大，即速度最大，故D正确，不符合题意。 本题选错误的，故选C。 6. 如图所示，绝缘轻绳穿过有光滑孔的带电小球A，绳两点P、Q固定，整个空间存在匀强电场小球静止时，轻绳绷紧，AP水平、AQ竖直，下列说法中正确的是（　　） A. 匀强电场方向水平向右 B. 球受到的电场力与重力大小相等 C. P缓慢竖直向上移动少许，绳中张力增大 D. Q缓慢水平向右移动少许，球的重力势能增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．由题知，带电小球所带电性未知，故无法判断匀强电场方向，A错误； B．由题知小球静止，且绝缘轻绳穿过有光滑孔的带电小球A，则小球受绳子拉力大小相等，故只要满足所受重力和电场力合力与绳子拉力合力等大反向小球就会静止，故无法判断电场力与重力大小关系，B错误； C．由分析知，电场力与重力合力大小和方向不变，P缓慢竖直向上移动少许，故绳子之间夹角变小，故绳子张力变小，C错误； D．电场力与重力合力大小和方向不变，若Q缓慢水平向右移动少许，则绳子之间夹角变大，故球的位置升高，重力势能增加，D正确； 故选D。 7. 某同学用平行板电容器设计制作了单电容热膨胀检测仪，原理如图所示。电容器上极板固定，下极板可随材料竖直方向的尺度变化而上下移动。闭合开关S，若材料热胀冷缩，则（　　） A 材料温度降低，极板间电场强度变大 B. 滑动变阻器滑片向上滑动少许可以降低电容器的工作电压 C. 检测到灵敏电流计的电流方向为从 到 ，说明电容器在充电 D. 检测结束，断开开关，灵敏电流计上有从 到 的短暂电流 【答案】C 【解析】 【详解】A.材料温度降低，极板间距离增大，由于电容器两板电势差不变，极板间电场强度 可知极板间电场强度减小，故A错误； B.滑动变阻器滑片向上滑动少许，滑动变阻器接入电路中的电阻R增大，电容器工作电压 电容器的工作电压增大，故B错误； C.由图可知，电容器上级板带正电，下极板带负电，检测到灵敏电流计的电流方向为从a到b；说明电容器在充电，故C正确； D.断开开关，电容器放电，则灵敏电流计上有从b到a的短暂电流，故D错误。 故选C。 二、多选题（共15分） 8. 我国高铁技术处于世界领先水平，复兴号动车组是由动车和拖车编组而成，提供动力的车厢叫动车，不提供动力的车厢叫拖车。假设动车组各车厢质量均相等为m，每节动车的额定功率为P，动车组在水平直轨道上运行过程中阻力与车重成正比。某列动车组为由8节车厢组成，其中第1、5节车厢为动车，其余为拖车，行驶最大速度为，则动车组（ ） A. 在行驶过程车厢对乘客的作用力一定竖直向上 B. 进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离与关闭发动机时的速度的平方成正比 C. 保持额定功率行驶，当速度变为时，其加速度为 D. 若改为4节动车带4节拖车的动车组最大速度变为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．只有当动车组匀速运动时，车厢对乘客的作用力才与乘客的重力等大反向，即竖直向上，选项A错误； B．进站时关闭发动机后，动车组做匀减速运动，根据 可知，从关闭发动机到停下来滑行的距离与关闭发动机时的速度的平方成正比，选项B正确； C．保持额定功率行驶，设每节车厢的阻力为f，则最大速度时 当速度变为时，其加速度为 选项C错误； D．若改为4节动车带4节拖车，则额定总功率为4P，则动车组最大速度变为 选项D正确。 故选BD。 9. 在某次地震中，勘测人员勘测到在地震波中有一列横波，这列横波沿x轴方向传播，x=0.8m处质点的振动图像如图甲所示，t=0.15s时部分波形图如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 该简谐横波沿x轴负方向传播 B. 该简谐横波传播速度为4m/s C. x=0.8m处的质点比x=0处的质点振动滞后0.2s D. t=0.45s时，x=0处的质点对应的位移为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由甲图得当后，处质点将向下振动，根据同侧法可知，横波沿x轴正方向传播，故A错误； B．由甲图可知 由乙图可知 则波传播速度 故B正确； C．由于 即x=0.8m处的质点比x=0处的质点振动滞后0.2s，故C正确； D．振动方程为为 由于比滞后，则时处质点对应的纵坐标和处质点在时的纵坐标相同，所以把代入甲图振动方程中得 故D错误。 故选BC。 10. 如图所示，用轻质网兜将一质量均匀的足球悬挂在竖直木板的A点，轻绳与木板之间的夹角，将木板以底端为轴顺时针缓慢转动直至木板水平，转动过程中绳与木板之间的夹角保持不变，忽略一切摩擦，足球的重力为9N，设木板对球的支持力为、绳上的拉力为，木板在转动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 的最小值为 B. 的最大值为9N C. 当木板转动60°时，是大小的三倍 D. 当木板转动30°时，与大小相等 【答案】AD 【解析】 【详解】A．足球的受力如图所示 因为绳与板的夹角不变，三力首尾相接可得与所在直线的夹角 不变，即它们的矢量图被限制在一个外接圆上移动。可见绳对足球的拉力一直减小，木板对足球的支持力先增大后减小，初状态时的最小值为 故A正确； BC．当木板转动60°时，最大，最大值为 此时大小为 即是大小的两倍，故BC错误； D．当木板转动30°时，、与三力构成等边三角形，即与大小相等，故D正确。 故选AD。 三、实验题（共14分） 11. 如图所示的装置可用来验证物体做圆周运动的向心力大小与半径、线速度、质量的关系。用一根细线系住小钢球，另一端连接在固定于铁架台上端的力传感器上，小钢球静止于点，将光电门固定在点的正下方靠近点处。在小钢球底部竖直地粘住一片宽度为的遮光条（质量不计，长度很小），小钢球的质量为，重力加速度为。将小钢球竖直悬挂，测出悬点到小钢球球心之间的距离，得到小钢球的运动半径为。 （1）将小钢球拉至某一位置静止释放，读出小钢球经过点时力传感器的读数及遮光条的挡光时间，则小钢球通过点时的速度大小可视为__________。 （2）根据向心力公式可得，钢球经过最低点时的向心力大小为__________（用、、、表示）；由受力分析可得，钢球通过点时的向心力大小为__________（用、、表示），将两次计算的结果进行比较。 （3）改变小钢球释放的位置，重复实验，比较发现总是略大于，分析表明这是系统误差造成的，该系统误差可能的原因是__________（填选项序号）。 A. 小钢球质量偏大 B. 小钢球的初速度不为零 C. 小钢球速度的测量值偏大 D. 存在空气阻力 【答案】（1） （2） ①. ②. （3）C 【解析】 【小问1详解】 根据极短时间的平均速度等于瞬时速度，小钢球通过点时的速度大小可视为 【小问2详解】 [1]根据向心力公式可得，钢球经过最低点时的向心力大小为 [2]钢球经过最低点时，绳子拉力与钢球重力的合力提供向心力，则钢球通过点时的向心力大小为 【小问3详解】 实验测得小钢球通过点时的速度为遮光条通过点时的速度，小钢球、遮光条同轴转动，由于小钢球的运动半径小于遮光条的运动半径，根据 可知实际小钢球通过点时的速度小于，即小钢球速度的测量值偏大。 故选C。 12. 用单摆测定重力加速度的实验装置如图1所示。 （1）组装单摆时，应在下列器材中选用 （填选项前的字母）。 A. 长度为左右的细线 B. 长度为左右的细线 C. 直径为的泡沫球 D. 直径为的铁球 （2）测出悬点O到小球球心的距离（摆长）L及单摆完成n次全振动所用的时间t，则重力加速度__________（用L、n、t表示）。 （3）用测量的多组实验数据作出图像，也可以求出重力加速度g。已知三位同学作出的图线如图2中的a、b、c所示，其中图线a和b平行，图线b和c都过原点，图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线b，下列分析正确的是 （填选项前的字母）。 A. 出现图线a的原因可能是误将悬点到小球上端的距离记为摆长L B. 出现图线c的原因可能是误将51次全振动记为50次 C. 图线c对应的g值小于图线b对应的g值 【答案】（1）AD （2） （3）A 【解析】 【详解】（1）单摆模型需要满足的条件是摆线的长度远大于小球直径，小球的密度越大越好，这样可以忽略空气阻力，所以选A、D。 （2）由单摆周期公式 由 可得 （3）等式 两边平方后可得T2-L图像是过原点的直线，b为正确的图像。a与b相比，周期相同时，摆长更短，说明a对应测量的摆长偏小；c与b相比，摆长相同时，周期偏小，可能是多记录了振动次数；根据图像斜率表示的物理意义可知，斜率越小，测得的重力加速度越大，故图线c对应的g值大于图线b对应的g值。 四、解答题（共43分） 13. 某人驾驶汽车，从北京到哈尔滨，在哈尔滨发现汽车的某个轮胎内气体的压强有所下降（假设轮胎内气体的体积不变，且没有漏气，可视为理想气体）。于是在哈尔滨给该轮胎充入压强与大气压相同的空气，使其内部气体的压强恢复到出发时的压强（假设充气过程中，轮胎内气体的温度与环境相同，且保持不变）。已知该轮胎内气体的体积，从北京出发时，该轮胎气体的温度，压强。哈尔滨的环境温度，大气压强取。求： （1）在哈尔滨时，充气前该轮胎气体压强的大小。 （2）充进该轮胎的空气体积。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）由查理定律可得 其中 ，， 代入数据解得，在哈尔滨时，充气前该轮胎气体压强的大小为 （2）由玻意耳定律 代入数据解得，充进该轮胎的空气体积为 【点睛】 14. 如图所示，斜面ABC中AB段粗糙，BC段光滑。物块以10m/s的初速度从A点沿斜面向上滑行，到达C点速度恰好为零。已知BC段的长度为2m，物块上滑过程中，在AB段的加速度是BC段加速度的1.5倍，且物块在AB段和BC段运动的时间相等，g取10m/s2，求： （1）斜面AB段的长度； （2）物块与斜面AB段间的动摩擦因数。 【答案】（1）7m （2） 【解析】 【小问1详解】 设物体在AB段的加速度大小为，BC段加速度大小为，根据题意有 有 在上滑AB段 在上滑BC段 得 【小问2详解】 对两段过程，分别由牛顿第二定律有 得 15. 如图所示，间距为的光滑平行金属导轨由倾斜部分、水平部分和竖直半圆弧部分组成，三部分平滑连接。倾斜部分与水平面间的夹角为，上端连接一电容值可调的电容器C（不带电），水平部分NP的长度为，半圆弧轨道半径为，倾斜部分中区域内存在垂直导轨平面向下、磁感应强度大小为的匀强磁场（图中未画出），和之间的距离为。现将一绝缘棒b放置在水平导轨上，调节电容器的电容为某一合适的值，使另一金属棒a从位置由静止开始释放，a与b发生弹性碰撞后，b恰好能通过圆弧轨道的最高点。已知a和b的质量均为，长度均为L，两棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，重力加速度大小取，，不计导轨、金属棒a的电阻及空气阻力。 （1）求b棒经过位置时对轨道单边压力大小； （2）求a棒下滑到位置时电容器所带的电荷量； （3）仅改变电容器的电容，使b棒沿飞出后落到倾斜轨道上时速度方向与轨道垂直，求此时电容器的电容。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由题意可知棒恰好可以经过圆弧轨道最高点，设棒在圆弧轨道最高点时的速度为，此时棒所受重力提供其做圆周运动的向心力，则有 设棒经过圆弧轨道最低点时的速度为，受到轨道单边对其的支持力为，棒对轨道单边的压力为，棒从圆弧轨道最低点运动至最高点过程中，由动能定理，有 棒在圆弧轨道最低点时，轨道对其的支持力与自身的重力的合力提供其做圆周运动的向心力，则有 由牛顿第三定律可得 联立并代入数据解得 【小问2详解】 设棒运动到位置时的速度大小为，棒发生弹性碰撞后棒的速度大小为，由于水平导轨光滑，结合动量守恒定律与机械能守恒定律,有 联立解得 设棒在倾斜导轨上向下运动过程中很小一段时间内速度的变化量为，电容器带电量的变化量为，电容器两端电势差变化量为，由法拉第电磁感应定律，有 由电容的定义式有 电路中的电流为 棒的加速度为 由牛顿第二定律有 联立解得 则棒沿倾斜轨道向下运动过程中加速度保持不变，做初速度为零的匀加速直线运动，由运动学公式,有 棒下滑到位置时电容器所带的电荷量为 联立解得 【小问3详解】 棒从圆弧轨道最高点飞出后做平抛运动，设电容器的电容为时棒能垂直落到倾斜轨道上，棒飞出时速度大小为棒在空中运动的时间为，水平方向上的位移为，竖直方向上的位移为，由平抛运动规律和几何关系,有 又有 棒运动轨迹的正视图如图所示 由几何关系，有 设电容器电容为时，棒在圆弧轨道最低点时的速度为，棒在倾斜导轨上的加速度为棒从圆弧轨道最低点运动至最高点过程中，由动能定理，有 由（2）分析可知，棒碰撞前的速度大小等于碰撞后的速度大小，即 加速度为 由运动学公式，有 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2025届高三一模 物理 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 一、单选题（共28分） 1. 北京时间2024年8月5日，在巴黎奥运会游泳男子米混合泳接力决赛中，由徐嘉余、覃海洋、孙佳俊、潘展乐组成的中国队以3分27秒46的成绩夺得金牌，打破了美国队在该项目长达40年的垄断。下列说法中正确的是（　　） A. 3分27秒46表示时刻 B. 各队中中国队的平均速率最大 C. 潘展乐在加速冲刺过程中惯性增大 D. 研究潘展乐的入水动作时可以将其看成质点 2. 在力学发展的过程中，许多物理学家的科学发现推动了物理学的进步。对以下几位物理学家所作科学贡献的表述中，与事实不相符的是（　　） A. 牛顿第一、第二、第三定律共同构成了经典力学的基本运动规律 B. 胡克提出如果行星轨道是圆形，太阳与行星间的引力与距离的平方成反比 C. 卡文迪什是测量地球质量的第一人 D. 伽利略根据理想斜面实验，直接得出自由落体运动是匀变速直线运动 3. 水平地面上有一质量为半球型碗，内表面光滑，质量的小球从边缘由静止滚到底端的过程，碗一直保持静止，（取重力加速度为g）在此过程中（　　） A. 底座受到地面的最大摩擦力为 B. 底座对地面的最大压力为 C. 底座与地面的动摩擦因数最小为 D. 如果把碗放在光滑的水平面上，小球不能到达碗的另一侧边缘 4. 如图所示，直角杆POQ固定在竖直平面内，PO部分水平且表面粗糙，OQ部分竖直且表面光滑，a、b为两个套在此杆上由特殊材料制成的小球，在一定范围内，它们之间的相互作用力大小满足（k为定值，r为两者间的距离），方向在a、b两小球的连线上。当用一沿着PO水平向右的力F作用在a小球上时，两小球均处于静止状态。现将a小球向右缓慢拉动一小段距离，此过程中，下列说法正确的是（　　） A. 水平力F逐渐变大 B. a、b两小球间的距离逐渐变小 C. a小球对PO的压力逐渐变小 D. b小球对OQ的压力逐渐变小 5. 如图甲所示，已知车轮边缘上一质点P的轨迹可看成质点P相对圆心O做速率为的匀速圆周运动，同时圆心O向右相对地面以速率做匀速运动形成的，该轨迹称为圆滚线。如图乙所示，空间存在竖直向下的大小为匀强电场和水平方向（垂直纸面向里）大小为的匀强磁场，已知一质量为、电量大小为的正离子在电场力和洛伦兹力共同作用下，从静止开始自A点沿曲线AC运动（该曲线属于圆滚线），到达B点时速度为零，C为运动的最低点。不计重力，则下列说法错误的是（　　） A. 该离子带正电 B. A、B两点位于同一高度 C. 该离子电势能先增大后减小 D. 到达C点时离子速度最大 6. 如图所示，绝缘轻绳穿过有光滑孔的带电小球A，绳两点P、Q固定，整个空间存在匀强电场小球静止时，轻绳绷紧，AP水平、AQ竖直，下列说法中正确的是（　　） A. 匀强电场方向水平向右 B. 球受到的电场力与重力大小相等 C. P缓慢竖直向上移动少许，绳中张力增大 D. Q缓慢水平向右移动少许，球的重力势能增大 7. 某同学用平行板电容器设计制作了单电容热膨胀检测仪，原理如图所示。电容器上极板固定，下极板可随材料竖直方向的尺度变化而上下移动。闭合开关S，若材料热胀冷缩，则（　　） A. 材料温度降低，极板间电场强度变大 B. 滑动变阻器滑片向上滑动少许可以降低电容器的工作电压 C. 检测到灵敏电流计的电流方向为从 到 ，说明电容器在充电 D. 检测结束，断开开关，灵敏电流计上有从 到 的短暂电流 二、多选题（共15分） 8. 我国高铁技术处于世界领先水平，复兴号动车组是由动车和拖车编组而成，提供动力的车厢叫动车，不提供动力的车厢叫拖车。假设动车组各车厢质量均相等为m，每节动车的额定功率为P，动车组在水平直轨道上运行过程中阻力与车重成正比。某列动车组为由8节车厢组成，其中第1、5节车厢为动车，其余为拖车，行驶最大速度为，则动车组（ ） A. 在行驶过程车厢对乘客作用力一定竖直向上 B. 进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离与关闭发动机时的速度的平方成正比 C. 保持额定功率行驶，当速度变为时，其加速度为 D. 若改为4节动车带4节拖车的动车组最大速度变为 9. 在某次地震中，勘测人员勘测到在地震波中有一列横波，这列横波沿x轴方向传播，x=0.8m处质点的振动图像如图甲所示，t=0.15s时部分波形图如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A 该简谐横波沿x轴负方向传播 B. 该简谐横波传播速度为4m/s C. x=0.8m处的质点比x=0处的质点振动滞后0.2s D. t=0.45s时，x=0处的质点对应的位移为 10. 如图所示，用轻质网兜将一质量均匀的足球悬挂在竖直木板的A点，轻绳与木板之间的夹角，将木板以底端为轴顺时针缓慢转动直至木板水平，转动过程中绳与木板之间的夹角保持不变，忽略一切摩擦，足球的重力为9N，设木板对球的支持力为、绳上的拉力为，木板在转动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 的最小值为 B. 的最大值为9N C. 当木板转动60°时，是大小的三倍 D. 当木板转动30°时，与大小相等 三、实验题（共14分） 11. 如图所示的装置可用来验证物体做圆周运动的向心力大小与半径、线速度、质量的关系。用一根细线系住小钢球，另一端连接在固定于铁架台上端的力传感器上，小钢球静止于点，将光电门固定在点的正下方靠近点处。在小钢球底部竖直地粘住一片宽度为的遮光条（质量不计，长度很小），小钢球的质量为，重力加速度为。将小钢球竖直悬挂，测出悬点到小钢球球心之间的距离，得到小钢球的运动半径为。 （1）将小钢球拉至某一位置静止释放，读出小钢球经过点时力传感器的读数及遮光条的挡光时间，则小钢球通过点时的速度大小可视为__________。 （2）根据向心力公式可得，钢球经过最低点时的向心力大小为__________（用、、、表示）；由受力分析可得，钢球通过点时的向心力大小为__________（用、、表示），将两次计算的结果进行比较。 （3）改变小钢球释放的位置，重复实验，比较发现总是略大于，分析表明这是系统误差造成的，该系统误差可能的原因是__________（填选项序号）。 A. 小钢球的质量偏大 B. 小钢球的初速度不为零 C. 小钢球速度的测量值偏大 D. 存在空气阻力 12. 用单摆测定重力加速度的实验装置如图1所示。 （1）组装单摆时，应在下列器材中选用 （填选项前的字母）。 A. 长度为左右的细线 B. 长度为左右的细线 C. 直径为的泡沫球 D. 直径为的铁球 （2）测出悬点O到小球球心的距离（摆长）L及单摆完成n次全振动所用的时间t，则重力加速度__________（用L、n、t表示）。 （3）用测量的多组实验数据作出图像，也可以求出重力加速度g。已知三位同学作出的图线如图2中的a、b、c所示，其中图线a和b平行，图线b和c都过原点，图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线b，下列分析正确的是 （填选项前的字母）。 A. 出现图线a的原因可能是误将悬点到小球上端的距离记为摆长L B. 出现图线c的原因可能是误将51次全振动记为50次 C. 图线c对应的g值小于图线b对应的g值 四、解答题（共43分） 13. 某人驾驶汽车，从北京到哈尔滨，在哈尔滨发现汽车的某个轮胎内气体的压强有所下降（假设轮胎内气体的体积不变，且没有漏气，可视为理想气体）。于是在哈尔滨给该轮胎充入压强与大气压相同的空气，使其内部气体的压强恢复到出发时的压强（假设充气过程中，轮胎内气体的温度与环境相同，且保持不变）。已知该轮胎内气体的体积，从北京出发时，该轮胎气体的温度，压强。哈尔滨的环境温度，大气压强取。求： （1）在哈尔滨时，充气前该轮胎气体压强的大小。 （2）充进该轮胎空气体积。 14. 如图所示，斜面ABC中AB段粗糙，BC段光滑。物块以10m/s的初速度从A点沿斜面向上滑行，到达C点速度恰好为零。已知BC段的长度为2m，物块上滑过程中，在AB段的加速度是BC段加速度的1.5倍，且物块在AB段和BC段运动的时间相等，g取10m/s2，求： （1）斜面AB段长度； （2）物块与斜面AB段间的动摩擦因数。 15. 如图所示，间距为的光滑平行金属导轨由倾斜部分、水平部分和竖直半圆弧部分组成，三部分平滑连接。倾斜部分与水平面间的夹角为，上端连接一电容值可调的电容器C（不带电），水平部分NP的长度为，半圆弧轨道半径为，倾斜部分中区域内存在垂直导轨平面向下、磁感应强度大小为的匀强磁场（图中未画出），和之间的距离为。现将一绝缘棒b放置在水平导轨上，调节电容器的电容为某一合适的值，使另一金属棒a从位置由静止开始释放，a与b发生弹性碰撞后，b恰好能通过圆弧轨道的最高点。已知a和b的质量均为，长度均为L，两棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，重力加速度大小取，，不计导轨、金属棒a的电阻及空气阻力。 （1）求b棒经过位置时对轨道单边的压力大小； （2）求a棒下滑到位置时电容器所带的电荷量； （3）仅改变电容器的电容，使b棒沿飞出后落到倾斜轨道上时速度方向与轨道垂直，求此时电容器的电容。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$