精品解析：广西壮族自治区来宾市忻城县高级中学2024-2025学年高三下学期3月月考物理试题

2024—2025学年高三年级新质月考卷（六） 物理 1、本试卷满分100分，测试时间75分钟，共8页。 2、考查范围：高考全部内容。 一、选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的） 1. 以下有关近代物理内容的表述中，正确的是（　　） A. 原子核发生一次β衰变，该原子外层就失去一个电子 B. 按照玻尔理论，氢原子核外电子绕核运动轨道半径变小时，要放出特定频率的光子，核外电子的动能变小 C. 一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，可能是因为这束光的光强不够 D. 在重核裂变的过程中要放出核能，裂变核反应前后满足质量数守恒和电荷数守恒 2. 无线蓝牙耳机可以在一定距离内与手机等设备实现无线连接。已知无线连接的最远距离为10m，甲和乙两位同学做了一个有趣实验。甲佩戴无线蓝牙耳机，乙携带手机检测，如图（a）所示，甲、乙同时分别沿两条平行相距的直线轨道向同一方向运动，甲做匀速直线运动，乙从静止开始先做匀加速直线运动，再做匀速直线运动，其速度v随时间t的关系如图（b）所示，则在运动过程中，手机检测到蓝牙耳机能被连接的总时间为（　　） A. B. C. D. 3. 如图所示，一不可伸长的轻绳两端点固定在天花板上的a、b两点，绳长为L。一质量为m的物体A通过轻质光滑挂钩挂在轻绳中间，静止时两段轻绳的夹角为，绳子上的张力为。若给物体A施加一水平向左的恒力，待A静止后绳子上的张力变为，则为（　　） A. B. C. D. 4. 如图所示，卫星从低轨道转移到高轨道，可以通过在P、Q两点启动发动机短暂加速完成变轨。若卫星在低轨道、高轨道运动时均视为做匀速圆周运动，高轨道半径是低轨道半径的2倍，PQ为转移轨道所在椭圆的长轴。忽略空气阻力，卫星在变轨过程中质量不变，下列说法正确的是（　　） A. 卫星在低轨道和高轨道运动时与地心的连线在相等的时间内扫过的面积相同 B. 卫星从低轨道要两次加速才能变轨到高轨道，卫星在高轨道的线速度大小大于低轨道 C. 卫星在转移轨道上P点的速率为Q点速率的两倍 D. 和低轨道相比，该卫星变轨到高轨道运行时动能减小，机械能也减小 5. 如图为某实验小组模拟远距离输电的实验电路图，已知两理想变压器的匝数，定值电阻、、、的阻值，A1，A2为理想交流电流表，当a、b端接入低压交流电源时，下列说法正确的是（ ） A. A1的示数大于A2的示数 B. 的功率小于的功率 C. 两端的电压大于两端的电压 D. 两端的电压大于两端的电压 6. 位于x轴上P、Q两点的波源，形成两列振幅分别为10cm、20cm的相向传播的机械波。已知P点波源产生的机械波的波速为2m/s，t=0时刻两列波的波形如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 两波源的起振方向相同 B. 两列波的频率均为2Hz，叠加区域有稳定干涉图样 C. t=6s时，两波源间（不含波源）有5个质点的位移为-10cm D. 叠加稳定时，两波源间（不含波源）有10个质点的振幅为30cm 二、选择题（本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的选项中，有多项符合要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 7. 利用光在空气薄膜中的干涉可以测量待测圆柱形金属丝与标准圆柱形金属丝的直径差（约为微米量级），实验装置如图1所示。和是具有标准平面的玻璃平晶，为标准金属丝，直径为，A为待测金属丝，直径为D，两者中心的间距为L。实验中用波长为λ的单色光垂直照射平晶表面，观察到的干涉条纹如图2所示，测得相邻条纹的间距为。下列说法正确的是（　　） A. B. D与相差越大，越大 C. 轻压右端，若增大，则有 D. D与相等时可能产生图2中的干涉条纹 8. 如图所示，是小朋友非常喜欢的一款电动玩具小车，我们可以通过玩具小车在水平面上的运动来研究功率问题。已知小车质量为m，小车刚达到额定功率开始计时，且此后小车保持功率不变，小车的图象如图甲所示，时刻小车的速度达到最大速度的倍，小车速度由增加到最大值的过程中，小车的牵引力F与速度v的关系图象如图乙所示，运动过程中小车所受阻力恒定，下列说法正确的是（　　） A. 小车的额定功率为 B. 小车的最大速度为 C. 时刻，小车加速度大小为 D. 时间内，小车运动的位移大小为 9. 如图所示，水平面内的等边三角形BCD的边长为L，顶点C恰好位于光滑绝缘直轨道AC的最低点，A点到B、D两点的距离均为L，A点在BD边上的竖直投影点为O。y轴上B、D两点固定两个等量的正点电荷，在z轴两电荷连线的中垂线上必定有两个场强最强的点，这两个点关于原点O对称。在A点将质量为m、电荷量为的小球套在轨道AC上（忽略它对原电场的影响）将小球由静止释放，已知静电力常量为k，重力加速度为g，且，忽略空气阻力，下列说法正确的是（ ） A. 图中的A点是z轴上场强最强的点 B. 轨道上A点的电场强度大小为 C. 小球刚到达C点时的加速度为0 D. 小球刚到达C点时的动能为 10. 两根足够长的平行金属导轨固定在倾斜角为θ的斜面上，导轨电阻不计，间距为L=0.1m，在导轨ef和gh之间有宽度为d、方向垂直轨道平面向下的匀强磁场I，gh线上方有垂直于轨道平面向上、磁感应强度大小为B2=1T的匀强磁场Ⅱ。两根质量均为0.1kg、电阻均为0.2Ω的导体棒间隔为d，如图垂直导轨放置，导体棒a与gh间距为d。现同时静止释放两根导体棒，发现当a棒刚进入磁场I时，两根导体棒立即开始匀速运动，b棒刚要出磁场I时沿斜面向下的加速度为m/s2。不计一切摩擦，两棒在下滑过程中，与导轨始终接触良好，已知 ，g=10m/s2。下列说法正确的是（　　） A. 磁场I的磁感应强度B1=1T B. 题中d=1m C. 从静止释放到b棒离开磁场I的过程中，b棒产生的焦耳热为J D. b棒离开磁场I时，a棒与ef的距离为m 三、非选择题（本题共5小题，共56分） 11. 某探究小组利用课外时间做探究实验，先利用如图所示的电路来测量两个电压表的内阻，先用替代法测出电压表的内阻，然后用半偏法测出电压表的内阻。供选用的器材如下： A.待测电压表，量程为0~2.0V，内阻10kΩ~30kΩ B.待测电压表，量程为0~3.0V，内阻30kΩ~40kΩ C.电阻箱，阻值范围0~99999.9Ω D.滑动变阻器，阻值范围0~1000Ω，额定电流0.5A E.滑动变阻器，阻值0~20Ω，额定电流2A F.电池组，电动势为6.0V，内阻为0.5Ω G.单刀单掷开关、单刀双掷开关各一个，导线若干 （1）实验器材选择除A、B、C、F、G外，滑动变阻器应选用______。（用器材前的字母表示） （2）下面是主要的实验操作步骤，将所缺的内容补充完整。 ①用替代法测电压表的内阻：根据所示电路图连接实验电路，闭合开关并将滑动变阻器的滑动触头置于左端；将单刀双掷开关置于触点2，调节滑动变阻器，使电压表的指针指在刻度盘第N格，然后将单刀双掷开关置于触点1，调节电阻箱R使电压表的指针指在______，此时电阻箱R的阻值。 ②用半偏法测电压表的内阻：将单刀双掷开关置于触点1，电阻箱的阻值调为零，闭合开关，调节滑动变阻器使电压表的指针满偏。保持滑动变阻器的滑动触头位置不变，调节电阻箱R，使电压表的指针指在______，此时电阻箱R的阻值。 （3）上述两种测量方法中，有种测量方法没有系统误差，该小组选用此测量方法测出其内阻的电压表改装成一量程为0~6.0V的电压表，需串联一个阻值为______kΩ的电阻。 12. 某实验小组的同学利用图甲所示的装置完成“验证动量守恒定律”的实验。将斜面固定在水平桌边O，轻弹簧固定在水平桌面上。用A球将弹簧压缩到位置K处，小球B放在桌子边缘。实验时从同一位置K由静止释放入射小球A，用复写纸记录未放被碰小球B时，入射小球A的平均落点P，以及A球与B球碰撞后，A，B两球平均落点位置M、N，并测得它们到抛出点O的距离分别为OP、OM、ON。 （1）若入射小球的质量为，半径为；被碰小球的质量为，半径为，则要求（　　） A. ， B. C. ， D. ， （2）小球释放后落在复写纸上会在白纸上留下印迹。多次实验，白纸上留下多个印迹，如果用画圆法确定小球的落点，图乙中画的三个圆最合理的是圆__________（填“a”“b”或“c” ）； （3）如果A，B两球在碰撞过程中动量守恒，则、、OP、OM、ON之间需满足的关系式是__________。 13. 粗细均匀的玻璃管弯成如图所示的连通器。左右两边U形管内的水银将一定质量的理想气体封闭在管内，连通器的开口端处在大气中。达到平衡时，被封闭在管内的气体柱的总长度，D液面距离开口端，、液面高度差。现从右侧的开口端通过活塞（活塞与玻璃管间气密性良好）缓慢向下压，最终使C液面比D液面高15。已知大气压强为，假定在整个过程中温度不变。求： （i）B液面下降的高度是多少？ （ii）活塞下压的距离是多少？ 14. 如图，长为的挡板垂直坐标平面放在轴的负半轴上，右端与坐标原点重合，在平面直角坐标系的第二象限，有沿轴正向的匀强电场，在第一、三、四象限内有匀强磁场，其中右侧的磁场Ⅰ垂直于坐标平面向外，左侧的磁场Ⅱ垂直于坐标平面向里，磁感应强度大小均为。在第二象限上的点，由静止释放一个质量为、电荷量为的带正电的粒子，粒子经电场加速、磁场Ⅰ偏转后直接打在挡板的右端点，不计粒子的重力，求： （1）匀强电场的电场强度大小； （2）改变粒子在第二象限上的位置，使粒子由静止释放，粒子经电场、磁场Ⅰ后直接进入磁场Ⅱ并在点恰好和挡板相切，则粒子由静止释放的位置离轴多远。 15. 如图所示，有效长度L=10m的水平传送带右端靠近相同高度水平轨道的左端（水平轨道不影响传送带的正常转动），水平轨道的最右端为O。水平轨道的右侧有一弯曲轨道DE，以O为坐标原点，水平向右为x轴正方向，竖直向下为y轴正方向，建立如图所示的直角坐标系，DE轨道上各点的坐标满足。初始时物块B、C静止在水平轨道的最左端（B、C之间空隙很小），现将物块A从水平传送带的最左端由静止释放，滑到水平轨道上与静止的物块B发生弹性碰撞。已知传送带始终以的速度顺时针转动，物块A、B的质量，物块C的质量，物块A与传送带间的动摩擦因数，物块B底面光滑，物块C与水平轨道间的动摩擦因数，物块均可视为质点，重力加速度g取，物块间发生的所有碰撞均为弹性碰撞。 （1）求物块A第一次与物块B发生碰撞时的速度大小； （2）若物块C不能平抛到轨道DE上，求水平轨道的最小长度； （3）若物块C能平抛到轨道DE上，为使物块C落到轨道DE上速度最小，求水平轨道的长度以及物块C落到轨道DE上的速度大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024—2025学年高三年级新质月考卷（六） 物理 1、本试卷满分100分，测试时间75分钟，共8页。 2、考查范围：高考全部内容。 一、选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的） 1. 以下有关近代物理内容的表述中，正确的是（　　） A. 原子核发生一次β衰变，该原子外层就失去一个电子 B. 按照玻尔理论，氢原子核外电子绕核运动轨道半径变小时，要放出特定频率的光子，核外电子的动能变小 C. 一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，可能是因为这束光的光强不够 D. 在重核裂变的过程中要放出核能，裂变核反应前后满足质量数守恒和电荷数守恒 【答案】D 【解析】 【详解】A．原子核发生β衰变是由于原子核内一个中子转化成一个质子和一个电子，和原子核外层电子并无关系，故A错误； B．根据圆周运动规律，核外电子环绕半径变小，速度变大，动能变大，故B错误； C．光电效应中一个电子只能吸收一个光子的能量，而光强只说明光子个数，是否发生光电效应取决于单个光子的能量即光的频率，故C错误； D．核反应都需要满足质量数、电荷数守恒，裂变反应的质量亏损并不在质量数中体现，故D正确。 故选D。 2. 无线蓝牙耳机可以在一定距离内与手机等设备实现无线连接。已知无线连接的最远距离为10m，甲和乙两位同学做了一个有趣实验。甲佩戴无线蓝牙耳机，乙携带手机检测，如图（a）所示，甲、乙同时分别沿两条平行相距的直线轨道向同一方向运动，甲做匀速直线运动，乙从静止开始先做匀加速直线运动，再做匀速直线运动，其速度v随时间t的关系如图（b）所示，则在运动过程中，手机检测到蓝牙耳机能被连接的总时间为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】如图所示，当甲、乙相距10m时，根据勾股定理，甲比乙多走8m，设此时二人的运动时间为t1，根据位移公式得 根据图像 解得 根据图像，此时速度相等，恰好最远，即相距最远时也能接收的信号，然后乙超过甲，当乙比甲多走8m时，是最后接收到信号的时刻，设从开始到该时刻的时间为t2，乙加速的时间为 乙加速6s后开始以6m/s的速度匀速运动，乙匀速运动的时间为t2-6，根据题意 解得 也就是说，前13s内，甲、乙之间的距离都在10m以内，都能接收到信号。 故选C。 3. 如图所示，一不可伸长的轻绳两端点固定在天花板上的a、b两点，绳长为L。一质量为m的物体A通过轻质光滑挂钩挂在轻绳中间，静止时两段轻绳的夹角为，绳子上的张力为。若给物体A施加一水平向左的恒力，待A静止后绳子上的张力变为，则为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】物体A通过轻质光滑挂钩挂在轻绳中间，静止时两段轻绳的夹角为，则 解得 设ab间距为d，则有 给物体A施加一水平向左的恒力后，分析可知，此时重物位置如图所示 由于重物受到的推力F和重力等大，根据力的合成法则可知，两力的合力与水平方向的夹角为45°。设两绳与水平夹角分别为、，则根据力的合成法则及几何关系可得 即 由于绳长不变根据，几何关系可得 ， 对结点进行受力分析，根据平衡条件可得 联立解得 故 故选A。 4. 如图所示，卫星从低轨道转移到高轨道，可以通过在P、Q两点启动发动机短暂加速完成变轨。若卫星在低轨道、高轨道运动时均视为做匀速圆周运动，高轨道半径是低轨道半径的2倍，PQ为转移轨道所在椭圆的长轴。忽略空气阻力，卫星在变轨过程中质量不变，下列说法正确的是（　　） A. 卫星在低轨道和高轨道运动时与地心的连线在相等的时间内扫过的面积相同 B. 卫星从低轨道要两次加速才能变轨到高轨道，卫星在高轨道的线速度大小大于低轨道 C. 卫星在转移轨道上P点的速率为Q点速率的两倍 D. 和低轨道相比，该卫星变轨到高轨道运行时动能减小，机械能也减小 【答案】C 【解析】 【详解】A.根据开普勒第二定律，卫星在任意轨道上与地心的连线在相等的时间内扫过的面积相等；但这一定律适用于同一轨道内的运动，而不是不同轨道内的比较，由题意，又由， 得，则卫星在高轨道运动时与地心的连线在相等的时间内扫过的面积为， 而卫星在低轨道运动时与地心的连线在相等的时间内扫过的面积为， 比较可得，A错误； B．卫星从低轨道到转移轨道需要在P点进行第一次加速，从转移轨道到高轨道需要在Q点进行第二次加速；因此从低轨道进入高轨道确实需要两次加速。卫星在低轨道、高轨道运动时均视为做匀速圆周运动，则由； 得，故轨道半径越大线速度越小，B错误； C．根据开普勒第二定律，设经过非常短的时间，则有， 又，可得，C正确； D．根据功能关系，除了引力外，在P、Q两点加速时外力对卫星做正功，则机械能增加；又在高轨道上的线速度小于低轨道的线速度，故和低轨道相比，该卫星变轨到高轨道运行时虽然动能减小，但势能增加量大于动能的减少量，总的机械能是增加的，D错误。 故选C。 5. 如图为某实验小组模拟远距离输电的实验电路图，已知两理想变压器的匝数，定值电阻、、、的阻值，A1，A2为理想交流电流表，当a、b端接入低压交流电源时，下列说法正确的是（ ） A. A1的示数大于A2的示数 B. 的功率小于的功率 C. 两端的电压大于两端的电压 D. 两端的电压大于两端的电压 【答案】C 【解析】 【详解】A．在远距离输电的过程中，在输电线路相同时，通过升压变压器，使输送的电压升高，从而减小了输电电流，所以A1的示数小于A2的示数。故A错误； B．根据 可知输电线路电阻相等时，高压输电时损失功率较小，到达用户的功率较大，即的功率大于的功率。故B错误； C．根据 可知用户电阻不变情况下，高压输电时用户端的电压较大，即两端的电压大于两端的电压。故C正确； D．由欧姆定律 可知两端的电压小于两端的电压。故D错误。 故选C。 6. 位于x轴上P、Q两点的波源，形成两列振幅分别为10cm、20cm的相向传播的机械波。已知P点波源产生的机械波的波速为2m/s，t=0时刻两列波的波形如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 两波源的起振方向相同 B. 两列波的频率均为2Hz，叠加区域有稳定干涉图样 C. t=6s时，两波源间（不含波源）有5个质点的位移为-10cm D. 叠加稳定时，两波源间（不含波源）有10个质点的振幅为30cm 【答案】C 【解析】 【详解】A．图像可知P起振方向沿y轴负方向，而Q起振方向沿y轴正方向，因此起振方向相反，故A错误； B．图像可知两列波波长均为4m，则频率均为 能形成稳定的干涉图样，故B错误； C．t=6s时，两列波都向前传播了12m，波形如图所示 当两列波叠加时，合振动等于两个振动的矢量和，由图象可知，在x=-7m，x=-1m，x=3m处位移都是-10cm，且在6~8m间还有两个点位移是-10cm，因此有5个点位移为-10cm，故C正确； D．振动稳定后，某时刻振动图象图所示 从图中可知，在叠加稳定时两波源间（不含波源）有9个质点的振幅为30cm，故D错误。 故选C。 二、选择题（本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的选项中，有多项符合要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 7. 利用光在空气薄膜中的干涉可以测量待测圆柱形金属丝与标准圆柱形金属丝的直径差（约为微米量级），实验装置如图1所示。和是具有标准平面的玻璃平晶，为标准金属丝，直径为，A为待测金属丝，直径为D，两者中心的间距为L。实验中用波长为λ的单色光垂直照射平晶表面，观察到的干涉条纹如图2所示，测得相邻条纹的间距为。下列说法正确的是（　　） A. B. D与相差越大，越大 C. 轻压右端，若增大，则有 D. D与相等时可能产生图2中的干涉条纹 【答案】AC 【解析】 【详解】A．令两标准平面玻璃平晶之间的夹角为，根据几何关系有 令薄膜厚度为d，根据薄膜干涉条件有（n=1，2，3…） 根据几何关系有 即有 解得 故A正确； B．结合上述可知，D与相差越大，越小，故B错误； C．轻压右端，直径为D减小，若增大，结合上述可知，两标准平面玻璃平晶之间的夹角为减小，表明 故C正确； D．当D与相等时，结合上述可知 空气薄膜的厚度处处相等，若能够发生上述明条纹干涉现象，则每一位置均出现明条纹，不能够形成明暗相间的干涉条纹，即不能产生图2中的干涉条纹，故D错误。 故选AC。 8. 如图所示，是小朋友非常喜欢的一款电动玩具小车，我们可以通过玩具小车在水平面上的运动来研究功率问题。已知小车质量为m，小车刚达到额定功率开始计时，且此后小车保持功率不变，小车的图象如图甲所示，时刻小车的速度达到最大速度的倍，小车速度由增加到最大值的过程中，小车的牵引力F与速度v的关系图象如图乙所示，运动过程中小车所受阻力恒定，下列说法正确的是（　　） A. 小车的额定功率为 B. 小车的最大速度为 C. 时刻，小车加速度大小为 D. 时间内，小车运动的位移大小为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据题意可知，当 时，有 由功率公式 可知 故A正确； B．当小车以最大速度匀速运动时 且 根据 即 可得 故B错误； C．由A、B选项可知 则根据公式 可得小车速度达到最大速度的倍时，此时的牵引力 又 根据牛顿第二定律 联立解得 故C错误； D．在时间内，位移为，根据动能定理 解得 故D正确。 故选AD。 9. 如图所示，水平面内的等边三角形BCD的边长为L，顶点C恰好位于光滑绝缘直轨道AC的最低点，A点到B、D两点的距离均为L，A点在BD边上的竖直投影点为O。y轴上B、D两点固定两个等量的正点电荷，在z轴两电荷连线的中垂线上必定有两个场强最强的点，这两个点关于原点O对称。在A点将质量为m、电荷量为的小球套在轨道AC上（忽略它对原电场的影响）将小球由静止释放，已知静电力常量为k，重力加速度为g，且，忽略空气阻力，下列说法正确的是（ ） A. 图中的A点是z轴上场强最强的点 B. 轨道上A点的电场强度大小为 C. 小球刚到达C点时的加速度为0 D. 小球刚到达C点时的动能为 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．由题意可知 如图所示，P为轴上一点，PD连线与轴的夹角为 根据等量同种电荷的电场分布可知点的电场强度竖直向上，大小表示为 整理得 令，，可得函数 对函数求导 令，解得 结合导函数的性质可知，在时，单调递增，在时，单调递减，因此时，电场强度最大，即 由此可知，轴上距离点处的两点电场强度最大，A错误； B．，轨道上A点的电场强度大小 B正确； C．由几何关系可知 根据对称性可知，、两点的电场强度大小相等，因此，点的电场强度方向沿轴正方向，电场强度大小表示为 小球在点时的受力如图所示 小球在受到的电场力为 沿杆方向的合力为 解得 由此可知小球刚到达C点时的加速度为0，C正确； D．根据等量同种电场分布和对称关系可知，、两点电势相等，电荷从到的过程中电场力做功为零，根据动能定理可得 解得 D正确。 故选BCD。 10. 两根足够长的平行金属导轨固定在倾斜角为θ的斜面上，导轨电阻不计，间距为L=0.1m，在导轨ef和gh之间有宽度为d、方向垂直轨道平面向下的匀强磁场I，gh线上方有垂直于轨道平面向上、磁感应强度大小为B2=1T的匀强磁场Ⅱ。两根质量均为0.1kg、电阻均为0.2Ω的导体棒间隔为d，如图垂直导轨放置，导体棒a与gh间距为d。现同时静止释放两根导体棒，发现当a棒刚进入磁场I时，两根导体棒立即开始匀速运动，b棒刚要出磁场I时沿斜面向下的加速度为m/s2。不计一切摩擦，两棒在下滑过程中，与导轨始终接触良好，已知 ，g=10m/s2。下列说法正确的是（　　） A. 磁场I的磁感应强度B1=1T B. 题中d=1m C. 从静止释放到b棒离开磁场I的过程中，b棒产生的焦耳热为J D. b棒离开磁场I时，a棒与ef的距离为m 【答案】ACD 【解析】 【分析】 【详解】A．同时静止释放两根导体棒，两根金属棒均在磁场Ⅱ中做匀加速运动，不产生感应电流；当a棒刚进入磁场I时，b棒在磁场Ⅱ中，两根金属棒均做匀速运动，受力相同，电流大小相同，速度相同，所以两个磁场的大小相同，磁场I的磁感应强度B1=1T，A正确； B．设a棒刚进入磁场I时的速度为v0，根据机械能守恒定律 棒匀速运动时 解得 B错误； C．金属棒b均在磁场Ⅱ中做匀速运动时产生的热量为 解得 设b棒刚要出磁场I时沿斜面向下的速度为v，由牛顿第二定律得 解得 b棒在磁场I中做变加速直线运动产生的热量为Q2，由动能定理得 解得 从静止释放到b棒离开磁场I的过程中，b棒产生的焦耳热为 C正确； D．设b穿过磁场I的时间为t2，根据动量定理得 由法拉第电磁感应定律得 所以有 解得 b棒离开磁场I时，a棒做匀加速直线运动，与ef的距离为 解得 D正确。 故选ACD。 三、非选择题（本题共5小题，共56分） 11. 某探究小组利用课外时间做探究实验，先利用如图所示的电路来测量两个电压表的内阻，先用替代法测出电压表的内阻，然后用半偏法测出电压表的内阻。供选用的器材如下： A.待测电压表，量程为0~2.0V，内阻10kΩ~30kΩ B.待测电压表，量程为0~3.0V，内阻30kΩ~40kΩ C.电阻箱，阻值范围0~99999.9Ω D.滑动变阻器，阻值范围0~1000Ω，额定电流0.5A E.滑动变阻器，阻值0~20Ω，额定电流2A F.电池组，电动势为6.0V，内阻为0.5Ω G.单刀单掷开关、单刀双掷开关各一个，导线若干 （1）实验器材选择除A、B、C、F、G外，滑动变阻器应选用______。（用器材前的字母表示） （2）下面是主要的实验操作步骤，将所缺的内容补充完整。 ①用替代法测电压表的内阻：根据所示电路图连接实验电路，闭合开关并将滑动变阻器的滑动触头置于左端；将单刀双掷开关置于触点2，调节滑动变阻器，使电压表的指针指在刻度盘第N格，然后将单刀双掷开关置于触点1，调节电阻箱R使电压表的指针指在______，此时电阻箱R的阻值。 ②用半偏法测电压表的内阻：将单刀双掷开关置于触点1，电阻箱的阻值调为零，闭合开关，调节滑动变阻器使电压表的指针满偏。保持滑动变阻器的滑动触头位置不变，调节电阻箱R，使电压表的指针指在______，此时电阻箱R的阻值。 （3）上述两种测量方法中，有种测量方法没有系统误差，该小组选用此测量方法测出其内阻的电压表改装成一量程为0~6.0V的电压表，需串联一个阻值为______kΩ的电阻。 【答案】（1）E （2） ①. N ②. 1.5V （3）40 【解析】 【小问1详解】 分压法电路应选取电阻阻值小的滑动变阻器，这样可以使电压示数变化更明显，所以用滑动变阻器E； 【小问2详解】 [1]根据替代法的实验原理可知，调节滑动变阻器，使电压表V2的指针指在刻度盘第N格，然后将单刀双掷开关S2置于触点1，调节电阻箱R使电压表V2的指针仍指在刻度盘第N格，即回路中电流不变，总电阻不变，则电压表V1的内阻应等于电阻箱的阻值20kΩ； [2]根据半偏法的实验原理可知，先让V2表满偏，然后电阻箱接入电路和电压表V2串联分压，因并联电路的总电压几乎不变，当V2的示数半偏时（即1.5V）可以认为电阻箱的分压和电压表电压相同，因此电阻箱的阻值等于电压表的内阻，所以电压表的内阻等于电阻箱的阻值30kΩ。 【小问3详解】 由于等效替代法不存在系统误差，而半偏法存在系统误差，因为将电阻箱接入电路后，使得电压表和电阻箱的分压增大，所以V2的测量值偏大，而V1的内阻测量值等于真实值，所以根据电表改装原理可知，应该将电压表V1串联一个定值电阻改装成一量程为6.0V的电压表，且串联的电阻阻值为 12. 某实验小组的同学利用图甲所示的装置完成“验证动量守恒定律”的实验。将斜面固定在水平桌边O，轻弹簧固定在水平桌面上。用A球将弹簧压缩到位置K处，小球B放在桌子边缘。实验时从同一位置K由静止释放入射小球A，用复写纸记录未放被碰小球B时，入射小球A的平均落点P，以及A球与B球碰撞后，A，B两球平均落点位置M、N，并测得它们到抛出点O的距离分别为OP、OM、ON。 （1）若入射小球的质量为，半径为；被碰小球的质量为，半径为，则要求（　　） A. ， B. C. ， D. ， （2）小球释放后落在复写纸上会在白纸上留下印迹。多次实验，白纸上留下多个印迹，如果用画圆法确定小球的落点，图乙中画的三个圆最合理的是圆__________（填“a”“b”或“c” ）； （3）如果A，B两球在碰撞过程中动量守恒，则、、OP、OM、ON之间需满足的关系式是__________。 【答案】（1）C （2）c （3） 【解析】 【小问1详解】 取碰撞前小球A的速度方向为正方向，根据动量守恒和能量守恒定律得 ， 解得 ， 为防止碰撞后入射球反弹，则 为了防止入射球碰后反弹，且两小球发生对心正碰，一定要保证入射球的质量大于被碰球的质量，即 两球半径相等，即 故选C。 【小问2详解】 采用画圆法确定小球的平均落点位置，应该让所画圆尽可能把大多数点包进去，且圆的半径最小，这样所画圆的圆心即为小球落点的平均位置，图乙中画的三个圆最合理的是圆 c。 【小问3详解】 不放被碰小球时，小球落在P点，设斜面倾角为，由平抛运动规律得 ， 解得 同理可解得 ， 所以只要满足 即 则说明两球碰撞过程中动量守恒。 13. 粗细均匀的玻璃管弯成如图所示的连通器。左右两边U形管内的水银将一定质量的理想气体封闭在管内，连通器的开口端处在大气中。达到平衡时，被封闭在管内的气体柱的总长度，D液面距离开口端，、液面高度差。现从右侧的开口端通过活塞（活塞与玻璃管间气密性良好）缓慢向下压，最终使C液面比D液面高15。已知大气压强为，假定在整个过程中温度不变。求： （i）B液面下降的高度是多少？ （ii）活塞下压的距离是多少？ 【答案】）（i）；（ii） 【解析】 【分析】 【详解】（i）对液面间封闭气体柱： 初状态压强 右管下压活塞后，C液面上升高度 设B液面下降了，玻璃管的横截面积为S，由玻意耳定律可得 即 解得 （ii）D液面和活塞间封闭的气体柱，末状态压强 设末状态长由玻意耳定律可得 即 解得 由此知活塞下压距离 14. 如图，长为的挡板垂直坐标平面放在轴的负半轴上，右端与坐标原点重合，在平面直角坐标系的第二象限，有沿轴正向的匀强电场，在第一、三、四象限内有匀强磁场，其中右侧的磁场Ⅰ垂直于坐标平面向外，左侧的磁场Ⅱ垂直于坐标平面向里，磁感应强度大小均为。在第二象限上的点，由静止释放一个质量为、电荷量为的带正电的粒子，粒子经电场加速、磁场Ⅰ偏转后直接打在挡板的右端点，不计粒子的重力，求： （1）匀强电场的电场强度大小； （2）改变粒子在第二象限上的位置，使粒子由静止释放，粒子经电场、磁场Ⅰ后直接进入磁场Ⅱ并在点恰好和挡板相切，则粒子由静止释放的位置离轴多远。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【分析】 【详解】（1）设匀强电场的电场强度为E，根据动能定理有 粒子在磁场中运动的时，根据牛顿第二定律有 根据几何关系有 联立解得 （2）设粒子在磁场中做圆周运动的半径为，根据几何关系有 解得 根据牛顿第二定律有 设粒子在电场中释放的位置离y轴的距离为x，根据动能定理有 联立解得 15. 如图所示，有效长度L=10m的水平传送带右端靠近相同高度水平轨道的左端（水平轨道不影响传送带的正常转动），水平轨道的最右端为O。水平轨道的右侧有一弯曲轨道DE，以O为坐标原点，水平向右为x轴正方向，竖直向下为y轴正方向，建立如图所示的直角坐标系，DE轨道上各点的坐标满足。初始时物块B、C静止在水平轨道的最左端（B、C之间空隙很小），现将物块A从水平传送带的最左端由静止释放，滑到水平轨道上与静止的物块B发生弹性碰撞。已知传送带始终以的速度顺时针转动，物块A、B的质量，物块C的质量，物块A与传送带间的动摩擦因数，物块B底面光滑，物块C与水平轨道间的动摩擦因数，物块均可视为质点，重力加速度g取，物块间发生的所有碰撞均为弹性碰撞。 （1）求物块A第一次与物块B发生碰撞时的速度大小； （2）若物块C不能平抛到轨道DE上，求水平轨道的最小长度； （3）若物块C能平抛到轨道DE上，为使物块C落到轨道DE上速度最小，求水平轨道的长度以及物块C落到轨道DE上的速度大小。 【答案】（1）8m/s （2） （3）见解析 【解析】 【小问1详解】 假设物块A在传送带上先加速后匀速，加速时A的加速度大小 物块A速度达到时所需时间 此过程A的位移 所以物块A在传送带上先加速后匀速，以8m/s的速度与物块B发生碰撞。 【小问2详解】 小物块A以速度v与物块B发生碰撞，速度互换，物块B与物块C发生第一次弹性碰撞，规定向右为正方向，根据动量守恒定律和动能守恒有 解得 物块C向右减速，物块B向左运动与物块A发生弹性碰撞，速度互换，物块B静止，物块A滑上传送带，先向左减速，再向右加速，以与物块B发生弹性碰撞，重复上述过程。物块C向右减速时加速度大小 位移 C从获得速度到停止用时 而B追上C用时 说明B第二次与C相碰时C已静止，故以后的碰撞均重复之前的过程，物块C第二次被碰后速度为 物块C第二次向右减速位移时 物块C第三年次被碰后速度为 物块C第三次向右减速位移时 可知物块C向右减速的位移是的无穷等比数列，根据无穷等比数列求和公式可得 【小问3详解】 设物块C在O点平抛的初速度为，落到轨道DE上的最小速度为，则有 由以上各式联立，结合数学知识可得的最小值为4m/s，此时 一种情况是物块B与物块C发生第二次弹性碰撞前的速度为2m/s，则水平轨道的长度为3m；另一种情况是结合第二问可知物块B与物块C发生第二次弹性碰撞后的速度为2m/s，所以水平轨道的长度为4m。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $