精品解析：2025届海南省农垦中学高三下学期冲刺（三）物理试题

2025届高三年级冲刺考试（三） 物理 一、单项选择题：（本题共8小题，每小题3分，共24分。只有一项符合题目要求的） 1. 下列有关光的现象中，能说明光是横波的是（　　） A. 泊松亮斑 B. 阳光下的油膜呈现彩色 C. 光的偏振 D. 太阳光经过三棱镜呈现彩色 2. 某同学用如图所示的电路，借助电流传感器研究不同元件通电时的电流变化情况，实验室提供的元件有小灯泡、定值电阻、电感线圈和电容器。时刻闭合开关S，测得通过不同元件的电流随时间变化的图像如图所示，下列说法正确的是（ ） A. 图甲对应的元件为电感线圈 B. 图乙对应的元件为定值电阻 C. 图丙对应的元件为小灯泡 D. 图丁对应的元件为电容器 3. 如图所示，汽车的车身与轮胎间装有弹簧和减震器，某车车身—弹簧系统的固有频率为1.5Hz，当汽车匀速通过学校门口水平路面上间距为2m的若干减速带时，下列说法正确的是（　　） A. 汽车行驶的速度越大，颠簸得越厉害 B. 汽车行驶的速度越小，颠簸得越厉害 C. 当汽车以0.75m/s的速度行驶时，颠簸得最厉害 D. 当汽车以3m/s的速度行驶时，颠簸得最厉害 4. 关于下列四幅图的说法正确的是（　　） A. 图甲中的连线即为粒子的运动轨迹，可以看出粒子的运动是不规则的 B. 图乙中的实线表示分子间作用力随间距的变化，虚线表示分子势能随间距的变化 C. 图丙中气体对容器的压强源于气体分子的热运动，则温度越高，气体压强一定越大 D. 图丁中油酸酒精溶液滴在水面完全平铺开，测出此时油膜厚度即为油酸分子直径 5. “二月二，龙抬头”是中国民间传统节日。每岁仲轿卯月之初、“龙角虽”犹从东方地平线上升起，故称“龙抬头”。0点后朝东北方天空看去，有两颗究见“角宿一”和“角宿二”，就是龙角星。该龙角星可视为双星系统，它们在相互间的万有引力作用下，绕某一点做匀速圆周运动。若“角宿一”的质量为、“角宿二”的质量为，它们中心之间的距离为，公转周期为，万有引力常量。忽略自转的影响，则下列说法正确的是（　　） A. “角宿一”的轨道半径为 B. “角宿一”和“角宿二”的向心加速度之比为: C. “角宿一”和“角宿二”的线速度之比为: D. “角宿一”和“角宿二”做圆周运动的向心力之比为: 6. 波源、分别位于和处，如图所示，时刻分别恰好传到和处，图中箭头分别为两列波的传播方向，由波源向右传播的波速为，振幅均为，则（ ） A. 由波源向左传播的波速为 B. 后，处的质点做振幅为的简谐运动 C. 波源间质点位移大小第1次达到是由于两列波的波峰相遇 D. 时，两波源间（不含波源）有4个质点位移为零 7. 一质量为的物块在光滑水平面上以速度做匀速直线运动。某时刻开始受到与水平面平行的恒力作用，其速度大小先减小后增大，最小值为。下列图中初速度与恒力夹角正确的是（　　） A. B. C. D. 8. 如图所示，不可伸长的轻绳两端拴接在固定水平直杆上的M、N两点，a、b、c为三个完全相同且质量为m的小环，a、b套在轻绳上，c穿过轻绳后套在直杆上。三个小环均处于静止状态且可看作质点，不计一切摩擦，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 直杆对小环c的弹力为3mg B. 若将N点缓慢向左移动少许，轻绳的弹力将减小 C. 若将c环缓慢向右移动少许，夹角α将大于夹角γ D. 若将小环a、b的质量都变为2m，轻绳对c环的弹力为mg 二、多项选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 关于下列四幅图像的描述，说法正确的是（　　） A. 图甲为同种大量气体分子热运动的速率分布图像，曲线②对应的温度较高 B. 图乙为一定质量的理想气体在不同温度下的等温线，由图像可知 C. 图丙为分子间作用力与分子间距离的关系，由图可知分子间的距离从增大的过程中，分子力先减小后增大 D. 图丁为一定质量的理想气体从状态开始，第一次经绝热过程到状态，第二次先经等压过程到状态，再经等容过程到状态。则过程比过程气体对外界所做的功多 10. 如图所示是医用回旋加速器示意图，其核心部分是两个D形金属盒，两金属盒置于匀强磁场中，并分别与高频电源相连，现分别加速氘核和氦核，下列说法中正确的是（　　） A. 它们的最大速度相同 B. 它们的最大动能相同 C. 它们在D形盒中运动被加速的次数相同 D. 它们的高频电源的频率相同 11. 如图所示，在一固定点电荷产生的电场中，将一带正电的粒子先后以大小相等、方向不同的初速度从M点射入电场，粒子仅在电场力作用下形成了曲线轨迹1和直线轨迹2，P、Q分别为轨迹1和轨迹2上的点，已知粒子经过P、Q两点时的速度大小相等，则（ ） A. 粒子在P、Q两点的加速度大小相同 B. 粒子沿轨迹2向左运动过程电势能一定增加 C. M点电势比Q点电势高 D. P点电势比Q点电势低 12. 如图，质量为1kg的物块A放置在一个静止的木箱内，物块A与木箱之间的动摩擦因数为0.5。物块A被一轻弹簧用3N的水平拉力向右拉着而保持静止，g取10m/s²，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法中正确的是（ ） A. 木箱以1m/s²的加速度竖直向下做匀减速直线运动时，物块A将相对木箱滑动 B. 木箱以5m/s²的加速度竖直向下做匀加速直线运动时，物块A将相对木箱滑动 C. 木箱以5m/s²的加速度水平向右做匀减速直线运动时，物块A将相对木箱滑动 D. 木箱以7m/s²的加速度水平向右做匀加速直线运动时，物块A将相对木箱滑动 13. 在水平面内建立如图甲所示的直角坐标系，一根足够长的光滑绝缘轻质细杆上的点处套有一个质量为、带电荷量为的小球，整个空间存在竖直向下、磁感应强度大小为的匀强磁场，如图乙所示。时刻，绝缘细杆在外力作用下由静止开始以加速度沿轴正方向做匀加速直线运动（杆始终与轴平行），小球经过点时沿轴方向的加速度也为。下列说法正确的是（　　） A. 小球经过点时细杆的速度大小为 B. 小球经过点时沿轴方向的速度大小为 C. 小球经过点时受到细杆沿轴方向的支持力大小为 D. 小球经过点时外力的功率为 第Ⅱ卷（非选择题共56分） 三、实验题（本题共2小题，每空2分，共20分） 14. 某同学用如图所示的实验装置测量物块与长木板间的动摩擦因数。将长木板固定在水平桌面上，四分之一竖直圆弧轨道与木板左端相切于O点，木板上装有可移动的光电门，光电门与计算机相连，当地重力加速度为g。 实验步骤如下： ①用游标卡尺测量物块上遮光片的宽度d； ②固定光电门，记录光电门到O点的水平距离，将物块从曲面上某一点由静止释放，记录遮光片经过光电门的遮光时间； ③改变光电门的位置，记录光电门到O点的距离，将物块从曲面上再次由静止释放，记录遮光片经过光电门的遮光时间； ④重复步骤③获取多组x和t，利用描点法，绘出的图像如图3所示。 回答下列问题： （1）用游标卡尺测量遮光片的宽度如图2所示，则遮光片宽度___________cm。 （2）下面关于实验的说法中正确的是___________。 A. 圆弧轨道必须光滑 B. 实验中需要测量滑块的质量m C. 每次释放滑块时，必须由同一位置静止释放 （3）根据图3图像中的数据可得物块与木板间的动摩擦因数___________。 15. 几个同学在早冰闲聊时说起了滑旱冰的物理学知识，于是大家想要粗略验证动量守恒定律，设计好方案后按下列步骤进行： a.在宽阔水平的场地上选取两个基准点为原点，分别间相反方向画射线，选取一定长度为标度画上刻度； b.两个同学穿好旱冰鞋分别站立在一个原点上，对推，旁边同学用智能手机限拍； c.改变对推人数，比如一方两个同学相互抱住，另一方一个同学，旁边同学拍下运动场景； d.选取同学的运动轨迹基本沿着射线的视频，分标视频得到一些相关数据． 请回答： （1）要完成实验目的，选出下列你认为需要用到的数据____________． A.本地重力加速度g B对推双方的质量m1、m2 C.对推双方滑行的标度数目n1、n2 D.互推过程的时间， E.旱冰鞋与地面之间的摩擦因数μ （2）用选出的物理量写出验证动量守恒的表达式___________． （3）写出可能影响验证的某一个因素___________． 16. 实验小组设计了不同方案测量一个10Ω左右定值电阻的阻值，利用伏安法测量该待测电阻，选用仪器如下： 电流表（量程0.6A，内阻约为0.2Ω） 电压表（量程6V，电阻约为2kΩ） 滑动变阻器（0~10Ω，额定电流1A） 电源（6V，内阻约为2Ω） 开关一只、导线若干。 （1）为减小误差，实验电路图应选择图______（选填“甲”或“乙”），这样连接测量结果将______（选填“偏大”“偏小”或“不变”）； （2）小路同学把待测电阻R1和一个阻值已知为R2的定值电阻串联起来，串联电路总电压保持不变，用同一电压表分别测出R1的电压U1和R2的电压U2，则R1的测量值为______，考虑到电压表的内阻，测量结果会______。（选填“偏大”“偏小”或“无影响”） 四、计算题：本题共3小题，共36分。把解答写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。 17. 如图所示，一根长度为L = 120 cm、横截面积为S、两端封闭、粗细均匀且导热良好的玻璃管竖直放置。在玻璃管顶部开一小孔。堵住小孔，管内有一段高h = 30 cm的水银柱，上方为真空，下方则封闭着长为a = 60 cm的空气柱。已知玻璃管所处地理位置的大气压强p0 = 60 cmHg，热力学温度T1 = 300 K，空气可视为理想气体。 （1）若只缓慢加热玻璃管，当水银刚到达玻璃管顶部时，求封闭气体的热力学温度T2； （2）若松开孔，空气从外界进入，最终稳定时，水银柱下降距离Δh（整个过程外界温度为T1保持不变）。 18. 如图所示，在Oxy坐标系的第一象限0≤x≤L=0.1m的区域内存在沿y轴正方向的匀强电场，场强大小为E=103V/m，一挡板下端固定在x=0.2m处，其上有一小孔，挡板与x轴负方向夹角θ=53°，挡板右侧有一与挡板相切于小孔的圆形匀强磁场区域，磁感应强度大小，方向垂直纸面向里，一比荷为的带正电粒子从坐标原点处沿x轴正方向飞入电场区域，其恰好垂直挡板从小孔飞出，不计粒子重力。已知圆形磁场区域的半径，sin53°=0.8，cos53°=0.6，求： （1）粒子飞入电场时的速度大小v0； （2）粒子在磁场中运动的时间t； 19. 如图，半径为的圆环水平放置并固定，圆环内有质量为和的小球A和B（）。初始时小球A以初速度沿圆环切线方向运动，与静止的小球B发生碰撞。不计小球与圆环之间的摩擦，两小球可视为质点且始终在圆环内运动。 （1）若小球A与B碰撞后结合在一起，求碰撞后小球组合体的速度大小及做圆周运动所需向心力的大小； （2）若小球A与B之间为弹性碰撞，求第一次碰撞到第二次碰撞所需要的时间t及第二次碰撞后瞬间两小球的速度大小； （3）若小球A与B之间为弹性碰撞，且所有的碰撞位置刚好位于等边三角形的三个顶点，求小球的质量比。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025届高三年级冲刺考试（三） 物理 一、单项选择题：（本题共8小题，每小题3分，共24分。只有一项符合题目要求的） 1. 下列有关光的现象中，能说明光是横波的是（　　） A. 泊松亮斑 B. 阳光下的油膜呈现彩色 C. 光的偏振 D. 太阳光经过三棱镜呈现彩色 【答案】C 【解析】 【详解】A．泊松亮斑，是光的衍射现象，不能说明光是横波，A错误； B．阳光下的油膜呈现彩色，是光的干涉现象，不能说明光是横波，B错误； C．光的偏振，能说明光是横波，C正确； D．太阳光经过三棱镜呈现彩色，是光的色散现象，不能说明光是横波，D错误。 故选C。 2. 某同学用如图所示的电路，借助电流传感器研究不同元件通电时的电流变化情况，实验室提供的元件有小灯泡、定值电阻、电感线圈和电容器。时刻闭合开关S，测得通过不同元件的电流随时间变化的图像如图所示，下列说法正确的是（ ） A. 图甲对应的元件为电感线圈 B. 图乙对应的元件为定值电阻 C. 图丙对应的元件为小灯泡 D. 图丁对应的元件为电容器 【答案】D 【解析】 【详解】闭合开关后，通过定值电阻的电流不变，应该对应图甲。由于小灯泡的电阻率会随温度的升高而升高，所以通过小灯泡的电流会逐渐减少，但不会为0，应该对应图乙。电阻线圈由于自感，所以闭合开关瞬间电流为0，然后慢慢增大，对应图丙。电容器在闭合开关瞬间处于充电状态，然后慢慢减少，充电结束，电流为0，对应图丁。 故选D。 3. 如图所示，汽车的车身与轮胎间装有弹簧和减震器，某车车身—弹簧系统的固有频率为1.5Hz，当汽车匀速通过学校门口水平路面上间距为2m的若干减速带时，下列说法正确的是（　　） A. 汽车行驶的速度越大，颠簸得越厉害 B. 汽车行驶的速度越小，颠簸得越厉害 C. 当汽车以0.75m/s的速度行驶时，颠簸得最厉害 D. 当汽车以3m/s的速度行驶时，颠簸得最厉害 【答案】D 【解析】 【详解】根据 可得当汽车以3m/s的速度行驶时，过减速带的频率与汽车的固有频率相同，发生共振，汽车颠簸得最厉害。 故选D。 4. 关于下列四幅图的说法正确的是（　　） A. 图甲中的连线即为粒子的运动轨迹，可以看出粒子的运动是不规则的 B. 图乙中的实线表示分子间作用力随间距的变化，虚线表示分子势能随间距的变化 C. 图丙中气体对容器的压强源于气体分子的热运动，则温度越高，气体压强一定越大 D. 图丁中油酸酒精溶液滴在水面完全平铺开，测出此时油膜厚度即为油酸分子直径 【答案】D 【解析】 【详解】A．图甲中的连线是每隔一定时间粒子位置的连线，不是粒子的运动轨迹，故A错误； B．图乙中的实线表示分子势能随间距的变化，虚线表示分子间作用力随间距的变化，故B错误； C．图丙中气体对容器的压强源于气体分子的热运动，温度越高，如果气体体积越大，气体压强不一定越大，故C错误； D．图丁中油酸酒精溶液滴在水面完全平铺开，可认为油膜为单分子层油膜，测出此时油膜厚度即为油酸分子直径，故D正确。 故选D。 5. “二月二，龙抬头”是中国民间传统节日。每岁仲轿卯月之初、“龙角虽”犹从东方地平线上升起，故称“龙抬头”。0点后朝东北方天空看去，有两颗究见“角宿一”和“角宿二”，就是龙角星。该龙角星可视为双星系统，它们在相互间的万有引力作用下，绕某一点做匀速圆周运动。若“角宿一”的质量为、“角宿二”的质量为，它们中心之间的距离为，公转周期为，万有引力常量。忽略自转的影响，则下列说法正确的是（　　） A. “角宿一”的轨道半径为 B. “角宿一”和“角宿二”的向心加速度之比为: C. “角宿一”和“角宿二”的线速度之比为: D. “角宿一”和“角宿二”做圆周运动的向心力之比为: 【答案】A 【解析】 【详解】A．双星系统中，两星体绕共同质心做圆周运动，轨道半径满足 由万有引力提供向心力，周期相等，则角速度相等，则有， 解得，故A正确； B．向心加速度， 由于相同，结合上述解得 即向心加速度之比为，故B错误； C．线速度， 结合上述解得，故C错误； D．双星间万有引力提供向心力，两星向心力大小相等，故向心力之比为，故D错误。 故选A。 6. 波源、分别位于和处，如图所示，时刻分别恰好传到和处，图中箭头分别为两列波的传播方向，由波源向右传播的波速为，振幅均为，则（ ） A. 由波源向左传播的波速为 B. 后，处的质点做振幅为的简谐运动 C. 波源间质点位移大小第1次达到是由于两列波的波峰相遇 D. 时，两波源间（不含波源）有4个质点位移为零 【答案】C 【解析】 【详解】A．由题意可知，两列波在同种介质中传播， 波速相等，均为，A错误； B．两列波的频率不同，不能形成稳定干涉，所以处的质点不会发生简谐振动,故B错误； C．由题意知，t＝0.5s时，波源P达到第1次波峰，此时距波源Q第1个波峰出现在x=6.5m 故再经 两波峰第一次相遇，即在时波峰相遇，质点坐标x＝3.25m 同理，可以求得两波谷第一次相遇为t＝2.375s，质点坐标x＝5.75m，两个波峰相遇使质点位移大小第1次达到10cm，故C正确； D．由图形知，t＝3s时，P波传到8m处，Q波传到0m处，波形如下（红线为P波，蓝线为Q波）根据叠加原理可知，两波源间（不含波源）有5个质点位移为零，故D错误。 故选C。 7. 一质量为的物块在光滑水平面上以速度做匀速直线运动。某时刻开始受到与水平面平行的恒力作用，其速度大小先减小后增大，最小值为。下列图中初速度与恒力夹角正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据题意知初速度与恒力的夹角大于，如图所示将速度沿力方向和垂直力方向分解，设速度与垂直力方向夹角为，速度最小时，即时，则有 解得，则初速度与恒力夹角为。 故选A。 8. 如图所示，不可伸长的轻绳两端拴接在固定水平直杆上的M、N两点，a、b、c为三个完全相同且质量为m的小环，a、b套在轻绳上，c穿过轻绳后套在直杆上。三个小环均处于静止状态且可看作质点，不计一切摩擦，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 直杆对小环c的弹力为3mg B. 若将N点缓慢向左移动少许，轻绳的弹力将减小 C. 若将c环缓慢向右移动少许，夹角α将大于夹角γ D. 若将小环a、b的质量都变为2m，轻绳对c环的弹力为mg 【答案】B 【解析】 【详解】AD．因不计摩擦，则细绳上任意一点的弹力都相等，对ab分析可知，细绳弹力的竖直分量为0.5mg，则对c分析可知，直杆对小环c的弹力FNc=mg+0.5mg+0.5mg=2mg 若将小环a、b的质量都变为2m，轻绳对c环的弹力为F＇Nc=2mg 选项AD错误； C．由于轻绳上各点的弹力都相等，且ab重力相等，根据 可知 则即使将c环缓慢向右移动少许，夹角α仍等于夹角γ，选项C错误； B．若将N点缓慢向左移动少许，则轻绳与竖直方向的夹角减小，根据 可知轻绳的弹力将减小，选项B正确； 故选B。 二、多项选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 关于下列四幅图像的描述，说法正确的是（　　） A. 图甲为同种大量气体分子热运动的速率分布图像，曲线②对应的温度较高 B. 图乙为一定质量的理想气体在不同温度下的等温线，由图像可知 C. 图丙为分子间作用力与分子间距离的关系，由图可知分子间的距离从增大的过程中，分子力先减小后增大 D. 图丁为一定质量的理想气体从状态开始，第一次经绝热过程到状态，第二次先经等压过程到状态，再经等容过程到状态。则过程比过程气体对外界所做的功多 【答案】AD 【解析】 【详解】A．图甲中，曲线②速率大的分子占据的比例较大，则说明曲线②对应的平均动能较大，曲线②对应的温度较高，故A正确； B．图乙中，一定质量的理想气体在不同温度下的等温线，由结合图像可知 故B错误； C．图丙中，分子间的距离从增大的过程中，分子力先增大后减小，故C错误； D．图丁中，由微元法可得图像与横坐标围成的面积表示为气体做功的多少，由图像可知，过程比过程气体对外界所做的功多，故D正确。 故选AD。 10. 如图所示是医用回旋加速器示意图，其核心部分是两个D形金属盒，两金属盒置于匀强磁场中，并分别与高频电源相连，现分别加速氘核和氦核，下列说法中正确的是（　　） A. 它们的最大速度相同 B. 它们的最大动能相同 C. 它们在D形盒中运动被加速的次数相同 D. 它们的高频电源的频率相同 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．设D形盒的半径为R，则粒子最后射出磁场时有 解得最大速度 氘核和氦核的比荷相等，所以最大速度相等，故A正确； B．粒子获得的最大动能 两粒子的比荷相等，但电荷量q不相等，所以最大动能不相等，故B错误； C．粒子被加速的次数满足，解得 两粒子的比荷相等，它们在D形盒中运动被加速的次数相同，故C正确； D．带电粒子在磁场中运动的周期 两粒子的比荷相等，所以周期相等，因为回旋加速器所接高频电源的频率等于粒子做圆周运动的频率，所以两次所接高频电源的频率相同，故D正确。 故选ACD。 11. 如图所示，在一固定点电荷产生的电场中，将一带正电的粒子先后以大小相等、方向不同的初速度从M点射入电场，粒子仅在电场力作用下形成了曲线轨迹1和直线轨迹2，P、Q分别为轨迹1和轨迹2上的点，已知粒子经过P、Q两点时的速度大小相等，则（ ） A. 粒子在P、Q两点的加速度大小相同 B. 粒子沿轨迹2向左运动过程电势能一定增加 C. M点电势比Q点电势高 D. P点电势比Q点电势低 【答案】AB 【解析】 【详解】AD．粒子从M点射入电场的速度大小相等，经过P、Q两点时的速度大小相等，由动能定理可知，则P、Q两点电势相同，P、Q两点与固定点电荷的距离相等，由可知P、Q两点电场强度大小相等，由 可知粒子在P、Q两点的加速度大小相同，故A正确，D错误； BC．由题图知带正电的粒子q从M点出发抵达P点做曲线运动，所受电场力方向指向轨迹内侧，从M点出发抵达Q点做直线运动，所受电场力方向沿QM，粒子经过P、Q两点时的速度大小相等，故固定的点电荷在Q左侧，粒子沿轨迹2向左运动过程，电场力做负功，电势能一定增加，由沿电场线方向电势越来越低知M点电势低于Q点电势，故B正确，C错误。 故选AB。 12. 如图，质量为1kg的物块A放置在一个静止的木箱内，物块A与木箱之间的动摩擦因数为0.5。物块A被一轻弹簧用3N的水平拉力向右拉着而保持静止，g取10m/s²，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法中正确的是（ ） A. 木箱以1m/s²的加速度竖直向下做匀减速直线运动时，物块A将相对木箱滑动 B. 木箱以5m/s²的加速度竖直向下做匀加速直线运动时，物块A将相对木箱滑动 C. 木箱以5m/s²的加速度水平向右做匀减速直线运动时，物块A将相对木箱滑动 D. 木箱以7m/s²的加速度水平向右做匀加速直线运动时，物块A将相对木箱滑动 【答案】BC 【解析】 【详解】A．木箱以1m/s²的加速度竖直向下做匀减速直线运动，由牛顿第二定律有 得 则木箱可提供的最大静摩擦力为，物块A相对木箱静止，A错误； B．木箱以5m/s²的加速度竖直向下做匀加速直线运动，由牛顿第二定律有 得 则木箱可提供的最大静摩擦力为，物块A相对木箱滑动，B正确； C．木箱以5m/s²的加速度水平向右做匀减速直线运动，由牛顿第二定律有 得 此时木箱可提供的最大静摩擦力为 ，物块A相对木箱滑动，C正确； D．木箱以7m/s²的加速度水平向右做匀加速直线运动，由牛顿第二定律有 得 ，物块A相对木箱静止，D错误。 故选BC。 13. 在水平面内建立如图甲所示的直角坐标系，一根足够长的光滑绝缘轻质细杆上的点处套有一个质量为、带电荷量为的小球，整个空间存在竖直向下、磁感应强度大小为的匀强磁场，如图乙所示。时刻，绝缘细杆在外力作用下由静止开始以加速度沿轴正方向做匀加速直线运动（杆始终与轴平行），小球经过点时沿轴方向的加速度也为。下列说法正确的是（　　） A. 小球经过点时细杆的速度大小为 B. 小球经过点时沿轴方向的速度大小为 C. 小球经过点时受到细杆沿轴方向的支持力大小为 D. 小球经过点时外力的功率为 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．小球经过点时在水平方向的加速度也为，有，解得 细杆的速度大小，A错误； B．小球在轴方向受到的洛伦兹力与时间成正比，根据动量定理有 解得，B正确； C．小球经过点时，沿轴方向有 解得，C正确； D．外力的功率，D正确。 故选BCD。 第Ⅱ卷（非选择题共56分） 三、实验题（本题共2小题，每空2分，共20分） 14. 某同学用如图所示的实验装置测量物块与长木板间的动摩擦因数。将长木板固定在水平桌面上，四分之一竖直圆弧轨道与木板左端相切于O点，木板上装有可移动的光电门，光电门与计算机相连，当地重力加速度为g。 实验步骤如下： ①用游标卡尺测量物块上遮光片的宽度d； ②固定光电门，记录光电门到O点的水平距离，将物块从曲面上某一点由静止释放，记录遮光片经过光电门的遮光时间； ③改变光电门的位置，记录光电门到O点的距离，将物块从曲面上再次由静止释放，记录遮光片经过光电门的遮光时间； ④重复步骤③获取多组x和t，利用描点法，绘出的图像如图3所示。 回答下列问题： （1）用游标卡尺测量遮光片的宽度如图2所示，则遮光片宽度___________cm。 （2）下面关于实验的说法中正确的是___________。 A. 圆弧轨道必须光滑 B. 实验中需要测量滑块的质量m C. 每次释放滑块时，必须由同一位置静止释放 （3）根据图3图像中的数据可得物块与木板间的动摩擦因数___________。 【答案】（1）1.150 （2）C （3） 【解析】 【小问1详解】 游标卡尺读数应为：主尺读数分度值副尺刻度，故读数为 【小问2详解】 C．实验中需要保证滑块到达底端（O点）时速度相同，故每次需要从同一位置由静止释放，故C正确； A．到达底端时速度数值没有要求，只要是个确定值即可，故曲面可以光滑也可以不光滑，故A错误； B．根据图像中的斜率表达式不涉及质量，故不需要测量质量，故B错误。 故选C。 【小问3详解】 设滑块到达O点的动能，设滑块的质量为m，根据动能定理 可得 根据题图3可知，斜率 解得 15. 几个同学在早冰闲聊时说起了滑旱冰的物理学知识，于是大家想要粗略验证动量守恒定律，设计好方案后按下列步骤进行： a.在宽阔水平的场地上选取两个基准点为原点，分别间相反方向画射线，选取一定长度为标度画上刻度； b.两个同学穿好旱冰鞋分别站立在一个原点上，对推，旁边同学用智能手机限拍； c.改变对推人数，比如一方两个同学相互抱住，另一方一个同学，旁边同学拍下运动场景； d.选取同学的运动轨迹基本沿着射线的视频，分标视频得到一些相关数据． 请回答： （1）要完成实验目的，选出下列你认为需要用到的数据____________． A.本地重力加速度g B对推双方的质量m1、m2 C.对推双方滑行的标度数目n1、n2 D.互推过程的时间， E.旱冰鞋与地面之间的摩擦因数μ （2）用选出的物理量写出验证动量守恒的表达式___________． （3）写出可能影响验证的某一个因素___________． 【答案】 ①. BC ②. ③. 双方旱冰鞋与地面间的摩撇因数不同；地面平整程度不同；对推过程时间较长摩擦力的冲量较大；推开后同学身体有转动等等 【解析】 【详解】(1)[1]要验证的关系是 m1v1=m2v2 而 即 即 则需要用到的数据是：对推双方的质量m1、m2以及对推双方滑行的标度数目n1、n2，故选BC. (2)[2]由上可知验证动量守恒的表达式为 ． (3)[3]可能影响验证的某一个因素：双方旱冰鞋与地面间的摩擦因数不同；地面平整程度不同；对推过程时间较长摩擦力的冲量较大；推开后同学身体有转动等等. 16. 实验小组设计了不同方案测量一个10Ω左右定值电阻的阻值，利用伏安法测量该待测电阻，选用仪器如下： 电流表（量程0.6A，内阻约为0.2Ω） 电压表（量程6V，电阻约为2kΩ） 滑动变阻器（0~10Ω，额定电流1A） 电源（6V，内阻约为2Ω） 开关一只、导线若干。 （1）为减小误差，实验电路图应选择图______（选填“甲”或“乙”），这样连接测量结果将______（选填“偏大”“偏小”或“不变”）； （2）小路同学把待测电阻R1和一个阻值已知为R2的定值电阻串联起来，串联电路总电压保持不变，用同一电压表分别测出R1的电压U1和R2的电压U2，则R1的测量值为______，考虑到电压表的内阻，测量结果会______。（选填“偏大”“偏小”或“无影响”） 【答案】（1） ①. 乙 ②. 偏小 （2） ①. ②. 无影响 【解析】 【小问1详解】 [1]根据， 因为，选择外接法。 故选乙。 [2]根据，电压表测量准确，因为电压表分流，电流表测量值偏大，所以电阻的测量值偏小。 【小问2详解】 [1]不考虑电压表的内阻时，设电路总电压为U，根据欧姆定律得， 解得 [2]考虑到电压表的内阻时，设电路总电压为U，电压表内阻为RV，则有 测R1电压时有 测R2电压时有 解得，故电压表内阻对测量结果没有影响。 四、计算题：本题共3小题，共36分。把解答写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。 17. 如图所示，一根长度为L = 120 cm、横截面积为S、两端封闭、粗细均匀且导热良好的玻璃管竖直放置。在玻璃管顶部开一小孔。堵住小孔，管内有一段高h = 30 cm的水银柱，上方为真空，下方则封闭着长为a = 60 cm的空气柱。已知玻璃管所处地理位置的大气压强p0 = 60 cmHg，热力学温度T1 = 300 K，空气可视为理想气体。 （1）若只缓慢加热玻璃管，当水银刚到达玻璃管顶部时，求封闭气体的热力学温度T2； （2）若松开孔，空气从外界进入，最终稳定时，水银柱下降距离Δh（整个过程外界温度为T1保持不变）。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 题意可知水银刚到达玻璃管顶部时，空气柱的长度为 由等压过程规律知 代入数据得 【小问2详解】 据题意，原封闭空气柱压强 稳定后空气柱压强 代入数据得 由等温过程规律知 代入数据解得 18. 如图所示，在Oxy坐标系的第一象限0≤x≤L=0.1m的区域内存在沿y轴正方向的匀强电场，场强大小为E=103V/m，一挡板下端固定在x=0.2m处，其上有一小孔，挡板与x轴负方向夹角θ=53°，挡板右侧有一与挡板相切于小孔的圆形匀强磁场区域，磁感应强度大小，方向垂直纸面向里，一比荷为的带正电粒子从坐标原点处沿x轴正方向飞入电场区域，其恰好垂直挡板从小孔飞出，不计粒子重力。已知圆形磁场区域的半径，sin53°=0.8，cos53°=0.6，求： （1）粒子飞入电场时的速度大小v0； （2）粒子在磁场中运动的时间t； 【答案】（1）v0=10m/s （2） 【解析】 【小问1详解】 根据题意画出粒子运动轨迹，如图所示 粒子在电场中做类平抛运动，则出电场时有 沿电场方向有 垂直电场方向有 根据牛顿第二定律有 解得 【小问2详解】 粒子飞出电场时的速度为 粒子在磁场中做匀速圆周运动，有 解得 设粒子在磁场中转过的圆心角为α，且 解得 故粒子在磁场中运动的时间为 解得 19. 如图，半径为的圆环水平放置并固定，圆环内有质量为和的小球A和B（）。初始时小球A以初速度沿圆环切线方向运动，与静止的小球B发生碰撞。不计小球与圆环之间的摩擦，两小球可视为质点且始终在圆环内运动。 （1）若小球A与B碰撞后结合在一起，求碰撞后小球组合体的速度大小及做圆周运动所需向心力的大小； （2）若小球A与B之间为弹性碰撞，求第一次碰撞到第二次碰撞所需要的时间t及第二次碰撞后瞬间两小球的速度大小； （3）若小球A与B之间为弹性碰撞，且所有的碰撞位置刚好位于等边三角形的三个顶点，求小球的质量比。 【答案】（1）， （2），， （3）或 【解析】 【小问1详解】 对A、B构成的系统进行分析，根据动量守恒定律有 解得 根据牛顿第二定律有 解得 【小问2详解】 若两球发生弹性碰撞，设碰后速度分别为，，则有， 解得， 设第一次碰撞到第二次碰撞的时间为t，则有 解得 第二次碰撞过程，设A、B碰撞后的速度大小分别为，，则有， 解得， 【小问3详解】 因为所有的碰撞位置刚好位于等边三角形的三个顶点，如图所示 ①若第二次碰撞发生在图中的b点，则从第一次碰撞到第二次碰撞之间，A、B通过的路程之比为（k1=0，1，2，3…） 则有（k1=0，1，2，3…） 解得 由于两质量均为正数，故有 解得 第二次碰后，由前面的结果和，可知，第三次碰撞发生在b点、第四次碰撞发生在c点，以此类推，满足题意。 ②若第二次碰撞发生在图中的c点，则从第一次碰撞到第二次碰撞之间，A、B通过的路程之比为（k1=0，1，2，3…） 则有 解得 因为两质量均为正数，则有 解得 根据①的分析可证，，满足题意。 综合上述可知或 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $