精品解析：黑龙江省哈尔滨市第九中学2024-2025学年高三下学期第二次模拟检测物理试题

哈尔滨市第九中学2024-2025学年度高三下学期第二次模拟考试 物理学科试卷 考试时间：75分钟总分：100分 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 在物理学发展的过程中，科学家总结了许多重要的物理思想与方法。下列有关物理学思想与方法的描述中不正确的是（　　） A. 在定义瞬时速度这一概念时，体现了合理外推的思想 B. 在研究加速度与合外力、质量的关系的实验中，体现了控制变量法的思想 C. 卡文迪什在测万有引力常量时，利用了微小量放大法的思想 D. 在研究图像面积表示物体运动的位移中，体现了微元法的思想 【答案】A 【解析】 【详解】A．在定义瞬时速度这一概念时，体现了极限法的思想，故A错误； B．在研究加速度与合外力、质量的关系的实验中，需要控制质量一定，研究加速度与合外力的关系，需要控制合外力一定，研究加速度和质量的关系，所以该实验利用了控制变量法，故B正确； C．卡文迪什在测万有引力常量时，通过扭秤实验将微小的力的作用效果进行放大，利用了微小量放大法的思想，故C正确； D．在研究图像面积表示物体运动的位移中，体现了微元法的思想，故D正确。 本题选不正确的，故选A。 2. 我国太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”在国际上首次成功实现空间太阳Hα波段光谱扫描成像。如图所示，Hα和Hβ分别为氢原子由和能级向能级跃迁产生的谱线，下列说法正确的是（　　） A. Hα的频率比Hβ的大 B. Hα在真空中的传播速度比Hβ的小 C. 分别用Hα和Hβ照射同一个双缝干涉实验装置时，Hβ对应的相邻条纹间距更小 D. 若Hβ照射某金属时发生光电效应，则Hα照射该金属时一定发生光电效应 【答案】C 【解析】 【详解】A．氢原子由至的能级差小于由至的能级差，故Hα的频率比Hβ的小，故A错误； B． Hα在真空中的传播速度与Hβ在真空中的传播速度相同，都为光速c，故B错误； C．因 Hα的频率比Hβ的小，根据 可知Hα的波长比Hβ的大，根据 可知分别用Hα和Hβ照射同一个双缝干涉实验装置时，Hβ对应的相邻条纹间距更小，故C正确； D．若Hβ照射某金属时发生光电效应，说明Hβ的频率大于该金属的极限频率，由于 Hα的频率比Hβ的小，故Hα的频率与该金属极限频率的大小关系无法确定，所以 Hα照射该金属时不一定能发生光电效应，故D错误。 故选C。 3. 2024年6月25日嫦娥六号返回器顺利着陆，返回器与主舱室分离后，主舱室通过调整后在圆轨道运行，返回器用“打水漂”的方式再入大气层，最终通过降落伞辅助成功着陆，其主要过程如下图，已知主舱室维持在半径为的轨道上做周期为的匀速圆周运动，已经地球半径为，引力常量为，下列说法正确的是（　　） A. 打开降落伞后，返回器靠近地面过程中一直处于失重状态 B. 主舱室在半径为的轨道上稳定运行的速度大于 C. 根据题给条件可求出主舱室的质量 D. 由题中条件可求出地球密度为 【答案】D 【解析】 【详解】A．打开降落伞后，返回器靠近地面过程中向下减速，处于超重状态，故A错误； B．卫星绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力有 解得 第一宇宙速度等于卫星贴近地面做匀速圆周运动的环绕速度，所以主舱室在半径为r的轨道上稳定运行的速度应小于7.9km/s，故B错误； CD．根据万有引力提供向心力，则有， 解得 根据题给条件不能求出主舱室的质量m，选项C错误，D正确。 故选D。 4. 生活中，我们常用支架与底板垂直的两轮手推车搬运货物。如图甲所示，将质量为的货物平放在手推车底板上，此时底板水平。现缓慢压下把手，直至支架与水平面间的夹角为。不计货物与支架及底板间的摩擦，缓慢压下把手的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 货物所受的合外力一直增大 B. 手推车对货物的作用力变小 C. 底板对货物的支持力一直减小 D. 当支架与水平面间的夹角为时，底板对货物的支持力为支架对货物的支持力的3倍 【答案】C 【解析】 【详解】A．因为缓慢压下把手，货物所受的合外力一直不变，始终为零，故A错误； B．小推车对货物的作用力与重力等大反向，则小推车对货物的作用力方向竖直向上，且大小不变，故B错误； C．压下把手的过程中，两个弹力的夹角始终是90°，货物的受力情况如下图所示 由图可知，底板对货物的支持力N1一直减小，支架对货物的支持力N2一直增大，故C正确； D．当支架与水平面间的夹角为60°时，对货物受力分析，两个弹力的合力与重力等大反向，受力分析如下图所示 两个弹力N1与N2垂直，由平衡条件可得支架对货物的支持力 底板对货物的支持力 底板对货物的支持力为支架对货物支持力的倍，故D错误。 故选C。 5. 如图所示，竖直放置的半圆形玻璃砖可绕过圆心的水平轴转动，圆心与竖直放置的足够大光屏的距离，初始时半圆形玻璃砖的直径与光屏平行，一束光对准圆心垂直于光屏射向玻璃砖，在光屏上点留下一光点，保持入射光的方向不变，让玻璃砖绕点顺时针方向转动角，光屏上光点也会移动，当时，光屏上光点位置距离点，下列说法正确的是（　　） A. 玻璃砖转动后，光屏上的光点相对于点向下移动 B. 该玻璃砖的折射率为1.6 C. 该玻璃砖的折射率为 D. 当时，光屏上的光点刚好消失 【答案】B 【解析】 【详解】A．作出玻璃砖旋转后的光路图如图所示 由图可知，旋转后光屏上的光点相对于点向上移动，故A错误； BC．根据上述光路图可知，当时，入射角 由几何关系可知 解得 由几何关系可知 故该玻璃砖的折射率为 故B正确，C错误； D．根据上述分析可知，发生全反射的临界角 当时，此时入射角 而 可知不是刚好光点消失时的角度，故D错误。 故选B。 6. 在平行于纸面的匀强电场中，质量为、电荷量为的小球，仅在重力和电场力的作用下，由静止释放，沿斜向下做直线运动，轨迹与竖直方向的夹角为，重力加速度g，下列说法正确的是（　　） A. 电场方向可能水平向左 B. 电场强度的最小值为 C. 小球的电势能不可能增加 D. 小球的机械能可能增加 【答案】D 【解析】 【详解】B．带电小球受重力mg、电场力F，小球运动轨迹为直线，那么小球受力的合力也必定沿运动轨迹直线斜向下，由力合成的三角形定则求合力，如图所示 由解析图可知，当电场力F与小球运动轨迹直线垂直时，电场力F最小，场强最小，则有F=qEmin=mgsinθ 解得 故B错误； A．小球带正电，受电场力方向只能向右侧，所以电场方向不可能向左，故A错误； CD．当电场力方向与速度方向夹角为某一钝角时，如图所示 电场力做负功，小球机械能减小，电势能增加，为锐角时，电场力做正功，小球机械能增加，电势能减小，故C错误，D正确。 故选D。 7. 如图甲所示，足够长的木板静置于水平地面上，木板左端放置一可看成质点的物块。时对物块施加一水平向右的恒定拉力，在的作用下物块和木板发生相对滑动，时撤去，整个过程物块运动的图像如图乙所示。已知木板的质量，物块与木板间、木板与地面间均有摩擦，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度。下列说法正确的是（　　） A. 物块的质量为 B. 物块与木板间的动摩擦因数 C. 木板与地面间的动摩擦因数 D. 拉力 【答案】A 【解析】 【详解】BC．根据图像分析可知木板在之前向右做匀加速直线运动，作出木板和物块运动的图像，如图所示 物块在内的加速度大小 物块和木板在内共速，加速度大小 解得， 故BC错误； AD．由图像可知时两者共速，物块在内的加速度大小 木板在内的加速度大小 内，对木板有 对物块有 解得， 故A正确，D错误。 故选A。 8. 如图甲所示，均匀介质中的水平面内，、、为直角三角形的顶点，，。波源、分别位于、两点，且均沿竖直方向振动，它们的振动图像分别如图乙、丙所示。已知波源产生的机械波经过传播到点，下列说法正确的是（　　） A. 波在介质中传播的速度为0.2m/s B. 波长为 C. 时，处的质点位移为0 D. 连线中点处为振动加强点 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由于波源产生的机械波经过0.3s传播到P点，故波速为 故A错误； B．由波长公式有 故B正确； C．在时，波源传到点使其振动的时间 波源机械波带动点的位移为零；波源传到点使其振动的时间为 波源机械波带动P点的位移也为零，所以C正确； D．AB连线的中垂线上，因为两波源振动步调完全相反，所以振动为减弱区，故D错误。 故选BC。 9. 如图所示，质量为0.1kg的带孔物块A和质量为0.2kg的金属环B通过光滑铰链用轻质细杆连接，A套在固定的竖直杆上且与竖直放置的轻弹簧上端相连，轻弹簧下端固定在水平横杆上，轻弹簧劲度系数，弹簧原长，B套在固定的水平横杆上。弹簧处于原长时将A由静止释放，弹簧始终在弹性限度内，已知弹簧的弹性势能（为弹簧的形变量）。忽略一切摩擦，重力加速度取，在A下降的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 物块A和金属环B组成的系统机械能守恒 B. 在A、B运动过程中当图中时， C. B动能最大时，B受到水平横杆的支持力大小等于2N D. 弹簧弹性势能最大时，间距离为1cm 【答案】BC 【解析】 【详解】A．在金属环A下滑的过程中，弹簧逐渐压缩，对金属环A和物块B组成的系统，弹簧弹力做负功，系统机械能减小，弹簧弹性势能增大，故A错误； B．在A、B运动过程中当图中时，根据速度关联关系有 即 故B正确。 C．在A下降的过程中，B的速度先增大后减小，当其加速度为0时，速度最大，则此时杠对B的弹力为零。根据平衡条件，可得B受到水平横杆的支持力大小等于其重力大小，为2N，故C正确； D．当A下降到最低点时，弹簧弹性势能最大，设间距离为，根据能量守恒定律有 求得 故D错误。 故选BC。 10. 如图所示，足够长的光滑平行金属导轨竖直放置，电阻不计，导轨间距为，顶端接一阻值为的电阻。矩形匀强磁场I的高为，匀强磁场II足够高，两磁场的间距也为，磁感应强度大小均为、方向均垂直纸面向里。一质量为、电阻也为的金属棒置于导轨上，与导轨垂直且接触良好。将金属棒由静止释放，运动距离为时进入匀强磁场I。已知金属棒进入磁场I和II时的速度相等，重力加速度为。下列说法正确的是（　　） A. 金属棒刚进入磁场I时其两端的电压为 B. 金属棒在磁场II中运动的最大速度为 C. 金属棒穿过磁场I的过程中，金属棒产生的热量为 D. 金属棒在磁场I中运动的时间为 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．根据自由落体运动规律可知，金属棒刚进入磁场I时速度大小 则此时金属棒两端的电压 故A正确； B．由题意可知，金属棒进入磁场I和II时的速度相等，金属棒在磁场I和II之间加速，则金属棒进入磁场I时做减速运动，故金属棒进入磁场Ⅱ时，做减速运动，由牛顿第二定律有 因为 整理得 即金属棒先做加速度减小的减速运动，再做匀速运动，因此金属棒在磁场II中运动的最大速度仍为，即最大速度为，故B错误； C．从金属棒开始下落到，到进入磁场II的过程，由能量守恒有 联立解得 故金属棒穿过磁场I的过程中，金属棒产生的热量 故C正确； D．金属棒离开磁场Ⅰ时的速度为，金属棒从离开磁场Ⅰ到刚进入磁场Ⅱ过程中有 金属棒穿过磁场Ⅰ的过程中通过的电荷量 根据动量定理 联立解得 故D正确。 故选ACD。 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 学习小组利用距离传感器研究平抛运动的规律，实验装置如图1所示。某次实验得到了不同时刻小球的位置坐标图，如图2所示，其中点为抛出点，标记为，其他点依次标记为。相邻点的时间间隔均为。把各点用平滑的曲线连接起来就是平抛运动的轨迹图。 （1）经数据分析可得小球竖直方向为自由落体运动，若根据轨迹图计算当地的重力加速度，则需要知道的物理量为___________（单选，填下列选项字母序号），重力加速度的表达式为___________（用所选物理量符号和题中所给物理量符号表示）。 A.测量第个点到的竖直距离 B.测量第个点到的水平距离 C.测量第个点到的距离 （2）若测出重力加速度，描点连线画出图线为过原点的一条直线，如图3所示，则说明平抛运动的轨迹为抛物线。可求出平抛运动的初速度为___________m/s（结果保留2位有效数字）。 【答案】（1） ①. A ②. （2）0.70 【解析】 【小问1详解】 [1]根据平抛运动的规律，在竖直方向是做自由落体运动，所以需要测量第n个点到O的竖直距离。 故选A。 [2]在竖直方向，根据 解得 【小问2详解】 由图3可知，图线为过原点的一条直线，则有 其中k为定值，说明平抛运动的轨迹为抛物线。 根据平抛运动的规律，在水平方向有 在竖直方向有 联立可得 则有 由图3可得 可得 12. 某实验小组用如图甲所示的电路测量一电池的电动势和内阻，该电池的电动势约为9V、内阻约为。现有量程为2.5V、内阻为的电压表V1，电阻箱、和保护电阻，电键S，导线若干。请回答以下问题： （1）将电压表V1和电阻箱改装成量程为10V的新电压表V2，电阻箱的阻值应该调节为___________kΩ； （2）正确连接电路后，闭合开关S，调节电阻箱，测出多组的阻值和原电压表V1的示数，根据实验数据，用描点法绘出图像，如图乙所示。若将改装表V2视为理想电表，不考虑其分流作用，依据图像，可得电源的电动势___________V，内阻___________。（结果均保留两位有效数字） （3）若考虑改装表V2的分流作用，将电压表V1量程扩大倍，根据甲所示电路表示电动势，得___________。（用题中所给符号表示） 【答案】（1）6 （2） ①. 8.0 ②. （3） 【解析】 【小问1详解】 根据串并联电路规律 解得 【小问2详解】 [1][2]根据闭合电路欧姆定律有 整理可知 根据图像可知， 解得， 【小问3详解】 若考虑改装表V2的分流作用，将电压表V1量程扩大倍，可知此时改装表V2的总电阻为，根据闭合电路欧姆定律 整理可得 13. 如图所示，绝热汽缸开口向上竖直放置，其内用质量为、横截面积为的绝热活塞封闭一定质量的理想气体。初始时汽缸内气体的热力学温度为300K，活塞处于位置，与汽缸底相距。已知大气压强，理想气体内能正比于热力学温度，活塞厚度、电热丝体积以及活塞与汽缸壁间的摩擦均不计。现通过汽缸内的电热丝加热气体，活塞缓慢上升到达位置，g取10m/s2，求： （1）活塞到达B位置时气体的热力学温度为多少？ （2）若初始气体内能，活塞缓慢上升过程中，气体吸收了多少热量？ 【答案】（1）600K （2）302J 【解析】 【小问1详解】 当活塞上升过程，气体做等压变化，根据盖—吕萨克定律可得 代入数据解得 【小问2详解】 活塞上升过程，对活塞受力分析可知 气体对外做的功 代入数据解得 因为气体的内能正比于温度，设 则 解得 内能的改变量 根据热力学第一定律 解得 14. 如图，有一平行于轴长为的线状粒子发射器，其中心位于轴负半轴某处，在间均匀发射沿平行轴方向速度均相同的同种粒子，粒子的电荷量为，质量为。其右侧有一沿轴正向的匀强电场，场强为，宽为。有一圆心在半径为的圆形匀强磁场I，其磁感应强度为，方向垂直纸面向外。第四象限下方有垂直向里的匀强磁场II，其磁感应强度为。已知从点射入圆形磁场的粒子，刚好从圆形磁场最下端点沿-轴方向射出，忽略粒子的重力和粒子间的相互作用力。求： （1）粒子的初速度； （2）发射出的粒子经过磁场I的最长时间与最短时间之差； （3）若第四象限的位置有一足够长的荧光屏，所有打在荧光屏上的粒子均被吸收，则线状粒子发射器同一时刻射出的粒子，最终打到荧光屏上的粒子数与总粒子数之比。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子以速度经过电场加速后速度为,根据动能定理则有 粒子以速度由O进入磁场刚好从圆形磁场最下端点沿方向射出，洛伦兹力提供圆周运动的向心力，则有 由几何关系 联立以上各式解得 【小问2详解】 粒子在磁场中进行磁聚焦，粒子会汇聚在点，从圆形磁场最上端进入磁场和从最下端进入磁场的粒子时间间隔最大，粒子圆周运动的周期 最上端粒子运动时间 最下端粒子运动时间 最大时间间隔 【小问3详解】 刚好在磁场II射到荧光屏上轨迹恰好与荧光屏相切，由几何关系， 在磁场中 最终打到荧光屏上的粒子数与总粒子数之比 15. 如图所示，光滑水平面上，一轻质弹簧的一端固定在质量为物块P上，另一端与质量为物块Q接触，但未拴接，轻质弹簧处于原长。现使物块P以初速度向左运动，碰撞过程中弹簧始终处于弹性限度内，Q与弹簧分离后，滑上半径的光滑半圆弧轨道，A为轨道的最低点，B为轨道的最高点。弹簧劲度系数为，弹簧弹性势能为弹簧形变量，取重力加速度，求： （1）物块Q与弹簧分离时的速度大小； （2）物块Q离开半弧轨道后落地点与最低点A之间的水平距离L； （3）若物块P运动时开始计时，经0.03s弹簧压缩到最短，则物块P从开始运动到弹簧压缩最短时，物块P的位移大小。 【答案】（1）2m/s （2）0 （3）0.07m 【解析】 【小问1详解】 P与Q从压缩弹簧到分开过程，由动量守恒得 由能量守恒得 解得 【小问2详解】 物块Q从A到B过程,根据动能定理，有 解得 小球在B点前脱离轨道物块Q在轨道C点恰好分离,根据牛顿第二定律，有 由A到C过程，根据动能定理，有 解得， 假设物块Q能落到水平面水平方向，有 竖直方向，有 解得 由 可得 物块Q恰好落到A点。 【小问3详解】 物块P与弹簧接触到最短动量守恒 乘得 可得 压缩到最短时，根据动量守恒，有 根据能量守恒，有 位移间的关系为 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 哈尔滨市第九中学2024-2025学年度高三下学期第二次模拟考试 物理学科试卷 考试时间：75分钟总分：100分 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 在物理学发展的过程中，科学家总结了许多重要的物理思想与方法。下列有关物理学思想与方法的描述中不正确的是（　　） A. 在定义瞬时速度这一概念时，体现了合理外推的思想 B. 在研究加速度与合外力、质量的关系的实验中，体现了控制变量法的思想 C. 卡文迪什在测万有引力常量时，利用了微小量放大法的思想 D. 在研究图像面积表示物体运动的位移中，体现了微元法的思想 2. 我国太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”在国际上首次成功实现空间太阳Hα波段光谱扫描成像。如图所示，Hα和Hβ分别为氢原子由和能级向能级跃迁产生的谱线，下列说法正确的是（　　） A. Hα的频率比Hβ的大 B. Hα在真空中的传播速度比Hβ的小 C. 分别用Hα和Hβ照射同一个双缝干涉实验装置时，Hβ对应的相邻条纹间距更小 D. 若Hβ照射某金属时发生光电效应，则Hα照射该金属时一定发生光电效应 3. 2024年6月25日嫦娥六号返回器顺利着陆，返回器与主舱室分离后，主舱室通过调整后在圆轨道运行，返回器用“打水漂”的方式再入大气层，最终通过降落伞辅助成功着陆，其主要过程如下图，已知主舱室维持在半径为的轨道上做周期为的匀速圆周运动，已经地球半径为，引力常量为，下列说法正确的是（　　） A. 打开降落伞后，返回器靠近地面过程中一直处于失重状态 B. 主舱室在半径为的轨道上稳定运行的速度大于 C. 根据题给条件可求出主舱室的质量 D. 由题中条件可求出地球密度为 4. 生活中，我们常用支架与底板垂直的两轮手推车搬运货物。如图甲所示，将质量为的货物平放在手推车底板上，此时底板水平。现缓慢压下把手，直至支架与水平面间的夹角为。不计货物与支架及底板间的摩擦，缓慢压下把手的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 货物所受的合外力一直增大 B. 手推车对货物的作用力变小 C. 底板对货物的支持力一直减小 D. 当支架与水平面间的夹角为时，底板对货物的支持力为支架对货物的支持力的3倍 5. 如图所示，竖直放置的半圆形玻璃砖可绕过圆心的水平轴转动，圆心与竖直放置的足够大光屏的距离，初始时半圆形玻璃砖的直径与光屏平行，一束光对准圆心垂直于光屏射向玻璃砖，在光屏上点留下一光点，保持入射光的方向不变，让玻璃砖绕点顺时针方向转动角，光屏上光点也会移动，当时，光屏上光点位置距离点，下列说法正确的是（　　） A. 玻璃砖转动后，光屏上的光点相对于点向下移动 B. 该玻璃砖的折射率为1.6 C. 该玻璃砖的折射率为 D. 当时，光屏上的光点刚好消失 6. 在平行于纸面的匀强电场中，质量为、电荷量为的小球，仅在重力和电场力的作用下，由静止释放，沿斜向下做直线运动，轨迹与竖直方向的夹角为，重力加速度g，下列说法正确的是（　　） A. 电场方向可能水平向左 B. 电场强度的最小值为 C. 小球的电势能不可能增加 D. 小球的机械能可能增加 7. 如图甲所示，足够长的木板静置于水平地面上，木板左端放置一可看成质点的物块。时对物块施加一水平向右的恒定拉力，在的作用下物块和木板发生相对滑动，时撤去，整个过程物块运动的图像如图乙所示。已知木板的质量，物块与木板间、木板与地面间均有摩擦，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度。下列说法正确的是（　　） A. 物块的质量为 B. 物块与木板间的动摩擦因数 C. 木板与地面间的动摩擦因数 D. 拉力 8. 如图甲所示，均匀介质中的水平面内，、、为直角三角形的顶点，，。波源、分别位于、两点，且均沿竖直方向振动，它们的振动图像分别如图乙、丙所示。已知波源产生的机械波经过传播到点，下列说法正确的是（　　） A. 波在介质中传播的速度为0.2m/s B. 波长为 C. 时，处的质点位移为0 D. 连线中点处为振动加强点 9. 如图所示，质量为0.1kg的带孔物块A和质量为0.2kg的金属环B通过光滑铰链用轻质细杆连接，A套在固定的竖直杆上且与竖直放置的轻弹簧上端相连，轻弹簧下端固定在水平横杆上，轻弹簧劲度系数，弹簧原长，B套在固定的水平横杆上。弹簧处于原长时将A由静止释放，弹簧始终在弹性限度内，已知弹簧的弹性势能（为弹簧的形变量）。忽略一切摩擦，重力加速度取，在A下降的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 物块A和金属环B组成的系统机械能守恒 B. 在A、B运动过程中当图中时， C. B动能最大时，B受到水平横杆的支持力大小等于2N D. 弹簧弹性势能最大时，间距离为1cm 10. 如图所示，足够长的光滑平行金属导轨竖直放置，电阻不计，导轨间距为，顶端接一阻值为的电阻。矩形匀强磁场I的高为，匀强磁场II足够高，两磁场的间距也为，磁感应强度大小均为、方向均垂直纸面向里。一质量为、电阻也为的金属棒置于导轨上，与导轨垂直且接触良好。将金属棒由静止释放，运动距离为时进入匀强磁场I。已知金属棒进入磁场I和II时的速度相等，重力加速度为。下列说法正确的是（　　） A. 金属棒刚进入磁场I时其两端的电压为 B. 金属棒在磁场II中运动的最大速度为 C. 金属棒穿过磁场I的过程中，金属棒产生的热量为 D. 金属棒在磁场I中运动的时间为 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 学习小组利用距离传感器研究平抛运动的规律，实验装置如图1所示。某次实验得到了不同时刻小球的位置坐标图，如图2所示，其中点为抛出点，标记为，其他点依次标记为。相邻点的时间间隔均为。把各点用平滑的曲线连接起来就是平抛运动的轨迹图。 （1）经数据分析可得小球竖直方向为自由落体运动，若根据轨迹图计算当地的重力加速度，则需要知道的物理量为___________（单选，填下列选项字母序号），重力加速度的表达式为___________（用所选物理量符号和题中所给物理量符号表示）。 A.测量第个点到的竖直距离 B.测量第个点到的水平距离 C.测量第个点到的距离 （2）若测出重力加速度，描点连线画出图线为过原点的一条直线，如图3所示，则说明平抛运动的轨迹为抛物线。可求出平抛运动的初速度为___________m/s（结果保留2位有效数字）。 12. 某实验小组用如图甲所示的电路测量一电池的电动势和内阻，该电池的电动势约为9V、内阻约为。现有量程为2.5V、内阻为的电压表V1，电阻箱、和保护电阻，电键S，导线若干。请回答以下问题： （1）将电压表V1和电阻箱改装成量程为10V的新电压表V2，电阻箱的阻值应该调节为___________kΩ； （2）正确连接电路后，闭合开关S，调节电阻箱，测出多组的阻值和原电压表V1的示数，根据实验数据，用描点法绘出图像，如图乙所示。若将改装表V2视为理想电表，不考虑其分流作用，依据图像，可得电源的电动势___________V，内阻___________。（结果均保留两位有效数字） （3）若考虑改装表V2的分流作用，将电压表V1量程扩大倍，根据甲所示电路表示电动势，得___________。（用题中所给符号表示） 13. 如图所示，绝热汽缸开口向上竖直放置，其内用质量为、横截面积为的绝热活塞封闭一定质量的理想气体。初始时汽缸内气体的热力学温度为300K，活塞处于位置，与汽缸底相距。已知大气压强，理想气体内能正比于热力学温度，活塞厚度、电热丝体积以及活塞与汽缸壁间的摩擦均不计。现通过汽缸内的电热丝加热气体，活塞缓慢上升到达位置，g取10m/s2，求： （1）活塞到达B位置时气体的热力学温度为多少？ （2）若初始气体内能，活塞缓慢上升过程中，气体吸收了多少热量？ 14. 如图，有一平行于轴长为的线状粒子发射器，其中心位于轴负半轴某处，在间均匀发射沿平行轴方向速度均相同的同种粒子，粒子的电荷量为，质量为。其右侧有一沿轴正向的匀强电场，场强为，宽为。有一圆心在半径为的圆形匀强磁场I，其磁感应强度为，方向垂直纸面向外。第四象限下方有垂直向里的匀强磁场II，其磁感应强度为。已知从点射入圆形磁场的粒子，刚好从圆形磁场最下端点沿-轴方向射出，忽略粒子的重力和粒子间的相互作用力。求： （1）粒子的初速度； （2）发射出的粒子经过磁场I的最长时间与最短时间之差； （3）若第四象限的位置有一足够长的荧光屏，所有打在荧光屏上的粒子均被吸收，则线状粒子发射器同一时刻射出的粒子，最终打到荧光屏上的粒子数与总粒子数之比。 15. 如图所示，光滑水平面上，一轻质弹簧的一端固定在质量为物块P上，另一端与质量为物块Q接触，但未拴接，轻质弹簧处于原长。现使物块P以初速度向左运动，碰撞过程中弹簧始终处于弹性限度内，Q与弹簧分离后，滑上半径的光滑半圆弧轨道，A为轨道的最低点，B为轨道的最高点。弹簧劲度系数为，弹簧弹性势能为弹簧形变量，取重力加速度，求： （1）物块Q与弹簧分离时的速度大小； （2）物块Q离开半弧轨道后落地点与最低点A之间的水平距离L； （3）若物块P运动时开始计时，经0.03s弹簧压缩到最短，则物块P从开始运动到弹簧压缩最短时，物块P的位移大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $