精品解析：2025届广西柳州高级中学高三下学期第十六次阶段性（收网）物理试题

段性测试16物理试题 一、选择题（共46分，其中1-7题只有一个选项正确，每个题6分；8-10题有多个选项正确，每小题6分，选不全得3分，错选0分） 1. 比冲是航天学家为了衡量火箭引擎燃料利用效率引入的一个物理量，英文缩写为，是单位质量的推进剂产生的冲量，比冲这个物理量的单位应该是（　　） A. B. C. D. 2. 1924年，德布罗意提出一切宏观粒子都具有与本身能量相对应的波动频率或波长。1927年汤姆孙在实验中让电子束通过电场加速后，通过多晶薄膜得到了衍射图样，如图所示。已知电子质量为m，加速后电子速度v，普朗克常量h，下列说法正确的是（　　） A. 两个电子也可形成衍射图样 B. 电子形成物质波是一种电磁波 C. 加速电压越大，电子的物质波波长越大 D. 实验中电子的德布罗意波长为 3. 如图，甲、乙两图为与匀强磁场垂直放置的两个金属框架，乙图除了一个直流电阻为零、自感系数为L的线圈外，其他部分与甲图都相同，导体AB以相同速度向右做匀速直线运动。若位移相同，则（　　） A. 甲图中外力做功多 B. 两图中外力做功相同 C. 乙图中外力做功多 D. 无法判断 4. 如图所示，轻杆的左端用铰链与竖直墙壁连接，轻杆的左端固定在竖直墙上，图甲中两轻绳分别挂着质量为、的物体，另一端系于点，图乙中两轻绳分别挂着质量为、的物体，另一端系于点。四个物体均处于静止状态，图中轻绳、与竖直方向的夹角均为，下列说法一定正确的是（　　） A B. C. D. 5. 如图所示，两个水平固定的汽缸由管道连通。活塞a、b用刚性杆相连，可在汽缸内无摩擦地移动，缸内及管中封有一定质量的气体。整个系统处于平衡状态，大气压强不变。现令缸内气体的温度缓慢升高一点，则系统再次达到平衡状态时（　　） A. 活塞向左移动一点 B. 条件不足无法判断 C. 活塞向右移动一点 D. 活塞的位置没有改变 6. 某小组在实验室进行平行板电容器特性研究时，不小心转动其中一极板而使其发生倾斜，已知两板带有等量异种电荷，则两极板之间的电场线分布情况可能正确的是（　　） A. B. C. D. 7. 如图甲所示为一块折射率为的楔形玻璃，侧面ABC为直角三角形，。有一根长为l的线光源DE与FB平行放置在底面上，线光源到FB的距离为d，线光源到三个侧面的距离都足够大。图乙为楔形玻璃的侧视图，若不考虑多次反射，则AB所在的上表面的透光面积是（　　） A. B. dl C. D. 8. 正方形MNPQ的中心为O，其对角线MOP长为2d。均通有电流的两无限长直导线互成角，放置在该正方形平面内，两导线彼此绝缘且相交于O，MOP平分，通入的电流方向如图所示。已知一根无限长直导线通入电流I时，垂直导线距离为r处的磁感应强度大小，k为常数。则M、N、P、Q四处的磁感应强度大小正确的是（　　） A. B. C. D. 9. 在光滑绝缘的水平面上两相互平行的边界MN、PQ，边界内有竖直向下的匀强磁场。紧靠MN有一用均匀导线绕制的正方形金属板abcd，如图所示（俯视图）。已知线框边长为L，电阻为R，磁场磁感应强度大小为B、磁场宽度为2L。现给线框一初速度，线框刚好能穿过磁场区域。则从线框ab边刚进入磁场到cd边刚出磁场的过程中，ab边电压和线框所受安培力F随位移x变化的规律图像正确的是（ ） A B. C D. 10. 如图所示，实线是实验小组某次研究平抛运动得到的实际轨迹，虚线是相同初始条件下平抛运动的理论轨迹。分析后得知这种差异是空气阻力影响的结果。实验中，小球的质量为，水平初速度为，初始时小球离地面的高度为。已知小球落地时速度大小为，方向与水平面的夹角为，小球在运动过程中受到的空气阻力大小与速率成正比，比例系数为，重力加速度为。下列说法正确的是（　　） A. 小球落地时重力的功率为 B. 小球下落的时间为 C. 小球下落过程的水平位移大小为 D. 小球下落过程空气阻力所做的功为 二、实验题 11. 某校物理小组尝试利用智能手机对竖直面内的圆周运动进行拓展探究。实验装置如图甲所示，轻绳一端连接拉力传感器，另一端连接智能手机，把手机拉开一定角度，由静止释放，手机在竖直面内摆动过程中，手机中的陀螺仪传感器可以采集角速度实时变化的数据并输出图像，同时，拉力传感器可以采集轻绳拉力实时变化的数据并输出图像。经查阅资料可知，面向手机屏幕，手机逆时针摆动时陀螺仪传感器记录的角速度为正值，反之为负值 （1）某次实验，手机输出的角速度随时间变化的图像如图乙所示，由此可知在时间段内 。（多选） A. 手机20次通过最低点 B. 手机做阻尼振动 C. 手机振幅不变 D. 手机振动的周期越来越小 （2）为进一步拓展研究，分别从力传感器输出图和手机角速度－时间图中读取几对手机运动到最低点时的拉力和角速度的数据，并在坐标图中以（单位：N）为纵坐标、（单位：）为横坐标进行描点，请在图中作出的图像____。 （3）根据图像求得实验所用手机的质量为____kg，手机重心做圆周运动的半径为____m。（结果均保留两位有效数字，重力加速度） 12. 某新型智能恒流源，能稳定输出大小为的电流。某实验小组利用此恒流源测量一定值电阻的阻值。他们又找来了一块电流表A（阻值未知且很小）、滑动变阻器R、电阻箱、导线若干，并连接如图甲所示电路图。 （1）当该同学将电阻箱的阻值调小时，电流表的读数将___________（填“增大”“减小”或“不变”）； （2）该同学通过改变电阻箱的阻值，同时记录电流表A的示数为I，得到多组数据，他采用图像法处理数据，为使图像为一条直线，应描绘的是___________图像； A B. C. D. （3）该同学描绘的图像如图乙所示，则电阻的阻值为___________（用a，b，c表示）； （4）若考虑电流表内阻的影响，则该同学测得的电阻的阻值与实际值相比___________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 三、解答题 13. 如图所示，老师在讲授机械波时利用横波演示仪产生一列向右传播的横波，波源在左侧，图示时刻t1=0恰好形成半个波长，波传播到了P点，波源和P点距离为10cm，每个质点偏离平衡位置的最大距离为5cm。Q点位于P点右侧50cm处，在t2=2s时刻P点刚好第二次出现波峰，求： （1）波源的起振方向及波速； （2）Q点第二次出现波谷的时刻； （3）从0时刻到Q点第二次出现波谷过程中，质点P经过的路程。 14. 如图甲所示，半径为R的圆形区域内存在辐向电场，电场方向由圆心沿半径向外，电场强度大小E随距圆心O的距离x的变化如图乙所示，图线所围成面积可代表电势差，图中为已知量。圆形区域外存在垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为m，电荷量为的带电粒子，从圆心O点由静止释放，粒子沿半径OP运动至虚线边界上的P点进入磁场偏转再返回电场，粒子每次到达O点后沿进入电场的路径返回磁场，最后刚好沿PO方向回到O点，这个过程中粒子在磁场中运动的总时间记为（未知）。已知磁场的磁感应强度，不计带电粒子的重力。求： （1）带电粒子经过P点时的速度大小； （2）带电粒子在磁场中运动的半径； （3）的大小； 15. 如图甲，小强周末逛公园时，看见一对父子一前一后紧挨着玩滑滑梯。他将这一场景简化为如图乙所示：倾角为的斜面与足够长的光滑水平面平滑连接于C点，其中BC部分粗糙，其余部分均光滑。将这对父子分别视为“□——”形的两个滑块紧挨在一起排在斜面上，将手臂视为长为L的轻杆且与斜面平行，轻杆与下一个滑块接触但不粘连，从下往上依次标为1、2，质量分别为、，且，滑块1恰好在A点。现将两个滑块同时由静止释放，滑块经过C点时无速度大小的损失，轻杆不会与接触面相碰，且滑块1刚进入BC段时，两个滑块恰能保持相对静止一起做匀速直线运动。已知，，重力加速度大小为g，两个滑块与斜面BC段间的动摩擦因数相等且均可视为质点。求： （1）滑块1滑到B点时的速度大小； （2）滑块1滑到C点时的速度大小； （3）滑块2刚滑上水平面时，滑块1与滑块2之间的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 段性测试16物理试题 一、选择题（共46分，其中1-7题只有一个选项正确，每个题6分；8-10题有多个选项正确，每小题6分，选不全得3分，错选0分） 1. 比冲是航天学家为了衡量火箭引擎燃料利用效率引入的一个物理量，英文缩写为，是单位质量的推进剂产生的冲量，比冲这个物理量的单位应该是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据题意比冲表示的是单位质量的推进剂产生的冲量，故可得 结合动量定理 可得比冲这个物理量的单位为，故选A。 2. 1924年，德布罗意提出一切宏观粒子都具有与本身能量相对应波动频率或波长。1927年汤姆孙在实验中让电子束通过电场加速后，通过多晶薄膜得到了衍射图样，如图所示。已知电子质量为m，加速后电子速度v，普朗克常量h，下列说法正确的是（　　） A. 两个电子也可形成衍射图样 B. 电子形成的物质波是一种电磁波 C. 加速电压越大，电子物质波波长越大 D. 实验中电子的德布罗意波长为 【答案】D 【解析】 【详解】A．两个电子打在底板上，只有两个亮点，没有衍射图样，故A错误； B．电子形成的物质波不是电磁波，电磁波是电磁场形成的波，故B错误； CD．根据动能定理 解得 由， 联立解得 加速电压越大，速度越大，而电子的物质波波长越小，故C错误，D正确。 故选D。 3. 如图，甲、乙两图为与匀强磁场垂直放置的两个金属框架，乙图除了一个直流电阻为零、自感系数为L的线圈外，其他部分与甲图都相同，导体AB以相同速度向右做匀速直线运动。若位移相同，则（　　） A. 甲图中外力做功多 B. 两图中外力做功相同 C. 乙图中外力做功多 D. 无法判断 【答案】B 【解析】 【详解】在图乙中，导体AB向右做匀速直线运动，根据，电动势大小不变； 根据，电流大小方向不变，所以线圈L相当于导线； 根据平衡条件得 外力做的功为 解得 两个电路的磁感应强度B、导体的长度l、导体的运动速度v、导体的位移x、导体的电阻r、外电阻R均相同，所以外力做的功W也相同。 故选B。 4. 如图所示，轻杆的左端用铰链与竖直墙壁连接，轻杆的左端固定在竖直墙上，图甲中两轻绳分别挂着质量为、的物体，另一端系于点，图乙中两轻绳分别挂着质量为、的物体，另一端系于点。四个物体均处于静止状态，图中轻绳、与竖直方向的夹角均为，下列说法一定正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】AB．图甲中，OB绳的张力为 由平衡条件可得 则 故A错误，B正确； CD．CD杆固定在墙上，杆弹力方向不确定，则m3、m4的比例不确定，故CD错误。 故选B。 5. 如图所示，两个水平固定的汽缸由管道连通。活塞a、b用刚性杆相连，可在汽缸内无摩擦地移动，缸内及管中封有一定质量的气体。整个系统处于平衡状态，大气压强不变。现令缸内气体的温度缓慢升高一点，则系统再次达到平衡状态时（　　） A. 活塞向左移动一点 B. 条件不足无法判断 C. 活塞向右移动一点 D. 活塞的位置没有改变 【答案】A 【解析】 【详解】因ab两部分气体的压强相等，则对两活塞及连杆的整体受力分析，根据平衡条件，有 可知缸内气体压强不变；若缸内气体的温度缓慢升高一点时，则气体体积变大，因右侧活塞面积较大，则活塞向左移动一点，故选A。 6. 某小组在实验室进行平行板电容器特性研究时，不小心转动其中一极板而使其发生倾斜，已知两板带有等量异种电荷，则两极板之间的电场线分布情况可能正确的是（　　） A. B. C D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据题意可知，两板间电势差相等，从左到右板间距离增大，根据 可知，场强越来越小，电场线越来越稀疏，平行板电容器中，极板分别是等势体，根据电场线始终垂直等势面可知，C正确； 故选C。 7. 如图甲所示为一块折射率为的楔形玻璃，侧面ABC为直角三角形，。有一根长为l的线光源DE与FB平行放置在底面上，线光源到FB的距离为d，线光源到三个侧面的距离都足够大。图乙为楔形玻璃的侧视图，若不考虑多次反射，则AB所在的上表面的透光面积是（　　） A. B. dl C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】对于玻璃下单一点光源来说，由于光源发出的单色光在玻璃中的折射率为n，有一部分光将发生全反射。由对称性可知，在玻璃面上，可以通过玻璃面射入空气的光将形成一个圆形光斑，设此光斑半径为r，如下图所示。设发生全反射的临界角为C，则有 根据折射率与全反射的临界角之间的关系可得 解得 从垂直玻璃面看去如图所示 高度 所以半径 线光源到三个侧面的距离都足够大，所以面积如图所示 所以面积 故选D。 8. 正方形MNPQ的中心为O，其对角线MOP长为2d。均通有电流的两无限长直导线互成角，放置在该正方形平面内，两导线彼此绝缘且相交于O，MOP平分，通入的电流方向如图所示。已知一根无限长直导线通入电流I时，垂直导线距离为r处的磁感应强度大小，k为常数。则M、N、P、Q四处的磁感应强度大小正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】AD 【解析】 【详解】根据几何关系可知M、N、P、Q四点到两导线的距离分别为，根据矢量的叠加可知M、P两点的磁感应强度大小为 N、Q两点的磁感应强度大小为0。 故选AD。 9. 在光滑绝缘的水平面上两相互平行的边界MN、PQ，边界内有竖直向下的匀强磁场。紧靠MN有一用均匀导线绕制的正方形金属板abcd，如图所示（俯视图）。已知线框边长为L，电阻为R，磁场磁感应强度大小为B、磁场宽度为2L。现给线框一初速度，线框刚好能穿过磁场区域。则从线框ab边刚进入磁场到cd边刚出磁场的过程中，ab边电压和线框所受安培力F随位移x变化的规律图像正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．设线圈进入磁场任意的位置位移为x，此时的速度为v，则由动量定理 其中 可得 则进入时ab两端的电压为 设线圈完全进入磁场时的速度为v1，则进入磁场的过程 其中 出离磁场时 其中 联立，解得 线圈ab边开始进入磁场时 完全进入磁场的瞬间 完全进入磁场后在磁场中匀速运动L，此时 线圈的ab边刚出离磁场时 完全出离磁场后速度减为零，此时 故A错误；B正确； CD．线圈ab边开始进入磁场时安培力 则在进入过程中有 即安培力F与x成线性关系，递减。完全进入磁场的瞬间安培力 完全进入磁场后电流为零，故安培力为零。线圈的ab边刚要出离磁场时安培力 完全出离磁场时安培力减为零。故C正确；D错误。 故选BC。 10. 如图所示，实线是实验小组某次研究平抛运动得到的实际轨迹，虚线是相同初始条件下平抛运动的理论轨迹。分析后得知这种差异是空气阻力影响的结果。实验中，小球的质量为，水平初速度为，初始时小球离地面的高度为。已知小球落地时速度大小为，方向与水平面的夹角为，小球在运动过程中受到的空气阻力大小与速率成正比，比例系数为，重力加速度为。下列说法正确的是（　　） A. 小球落地时重力的功率为 B. 小球下落的时间为 C. 小球下落过程的水平位移大小为 D. 小球下落过程空气阻力所做的功为 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．小球落地时重力的功率为 故A错误； B．利用微元法，小球下落过程，在竖直方向上根据动量定理有 其中 解得小球下落的时间为 故B正确； C．同理，在水平方向上根据动量定理有 其中 解得小球下落过程的水平位移大小为 故C正确； D．小球下落的过程，根据动能定理有 解得小球下落过程空气阻力所做的功为 故D正确 故选BCD。 二、实验题 11. 某校物理小组尝试利用智能手机对竖直面内的圆周运动进行拓展探究。实验装置如图甲所示，轻绳一端连接拉力传感器，另一端连接智能手机，把手机拉开一定角度，由静止释放，手机在竖直面内摆动过程中，手机中的陀螺仪传感器可以采集角速度实时变化的数据并输出图像，同时，拉力传感器可以采集轻绳拉力实时变化的数据并输出图像。经查阅资料可知，面向手机屏幕，手机逆时针摆动时陀螺仪传感器记录的角速度为正值，反之为负值 （1）某次实验，手机输出的角速度随时间变化的图像如图乙所示，由此可知在时间段内 。（多选） A. 手机20次通过最低点 B. 手机做阻尼振动 C. 手机振幅不变 D. 手机振动的周期越来越小 （2）为进一步拓展研究，分别从力传感器输出图和手机角速度－时间图中读取几对手机运动到最低点时的拉力和角速度的数据，并在坐标图中以（单位：N）为纵坐标、（单位：）为横坐标进行描点，请在图中作出的图像____。 （3）根据图像求得实验所用手机的质量为____kg，手机重心做圆周运动的半径为____m。（结果均保留两位有效数字，重力加速度） 【答案】（1）AB （2） （3） ①. 0.19##0.20##0.21 ②. 0.29##0.30##0.31 【解析】 【小问1详解】 A．通过最低点时角速度应达到峰值，由图乙可知，在时间内手机20次通过最低点，故A正确； BC．由题意知手机的角速度会随着振幅的减小而衰减，根据图乙可知，手机的角速度随着时间在衰减，可知手机在做阻尼振动，故B正确，C错误； D．阻尼振动的周期不变，其周期由系统本身的性质决定，故D错误。 故选AB。 【小问2详解】 短时间内在不考虑其振动衰减的情况下，在最低点对手机由牛顿第二定律有 解得 式中L为悬点到手机重心的距离，根据上式可知，手机运动到最低点时的拉力和角速度的平方呈线性变化，作图时应用平滑的直线将各点迹连接起来，不能落在图像上的点迹应使其均匀的分布在图线的两侧，有明显偏差的点迹直接舍去，做出的图像如图所示 【小问3详解】 [1][2]根据图像结合其函数关系可得 解得 12. 某新型智能恒流源，能稳定输出大小为的电流。某实验小组利用此恒流源测量一定值电阻的阻值。他们又找来了一块电流表A（阻值未知且很小）、滑动变阻器R、电阻箱、导线若干，并连接如图甲所示电路图。 （1）当该同学将电阻箱的阻值调小时，电流表的读数将___________（填“增大”“减小”或“不变”）； （2）该同学通过改变电阻箱的阻值，同时记录电流表A的示数为I，得到多组数据，他采用图像法处理数据，为使图像为一条直线，应描绘的是___________图像； A. B. C. D. （3）该同学描绘的图像如图乙所示，则电阻的阻值为___________（用a，b，c表示）； （4）若考虑电流表内阻的影响，则该同学测得的电阻的阻值与实际值相比___________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】（1）减小 （2）B （3） （4）偏大 【解析】 【小问1详解】 由于干路电流恒定，当电阻箱的阻值调小时，该支路电流增大，故电流表的示数减小； 【小问2详解】 根据欧姆定律及并联电路的特点可知 整理可得 故应描绘的图像，B正确。 故选B。 【小问3详解】 根据上述分析可得 解得 【小问4详解】 若考虑电流表内阻的影响，则该同学测得值为与电流表的内阻之和，大于的实际值。 三、解答题 13. 如图所示，老师在讲授机械波时利用横波演示仪产生一列向右传播的横波，波源在左侧，图示时刻t1=0恰好形成半个波长，波传播到了P点，波源和P点距离为10cm，每个质点偏离平衡位置的最大距离为5cm。Q点位于P点右侧50cm处，在t2=2s时刻P点刚好第二次出现波峰，求： （1）波源的起振方向及波速； （2）Q点第二次出现波谷的时刻； （3）从0时刻到Q点第二次出现波谷过程中，质点P经过的路程。 【答案】（1）向上，0.125m/s；（2）6.8s；（3）0.85m 【解析】 【详解】（1）由图可知，由于波向右传播，且波恰好传播到P点，根据“上下坡”法可知，P点开始向上振动，即波源的起振方向向上，且 由于2s时P点刚好第二次出现波峰，则有 所以 所以 （2）设波传播到Q点的时间为t0，则 所以Q点第二次出现波谷的时刻为 （3）由于 所以质点P经过的路程为 14. 如图甲所示，半径为R的圆形区域内存在辐向电场，电场方向由圆心沿半径向外，电场强度大小E随距圆心O的距离x的变化如图乙所示，图线所围成面积可代表电势差，图中为已知量。圆形区域外存在垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为m，电荷量为的带电粒子，从圆心O点由静止释放，粒子沿半径OP运动至虚线边界上的P点进入磁场偏转再返回电场，粒子每次到达O点后沿进入电场的路径返回磁场，最后刚好沿PO方向回到O点，这个过程中粒子在磁场中运动的总时间记为（未知）。已知磁场的磁感应强度，不计带电粒子的重力。求： （1）带电粒子经过P点时的速度大小； （2）带电粒子在磁场中运动的半径； （3）的大小； 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据乙图，图中图线所围成面积代表电势差，则 由动能定理可得 解得 【小问2详解】 设带电粒子在磁场中运动的轨道半径为r，根据题意作轨迹图， 由向心力公式得 解得 【小问3详解】 设，由几何关系可知 解得 所以 粒子在磁场中运动过程所转过的角度为 粒子在磁场中运动总时间 粒子在磁场中运动周期为 解得 15. 如图甲，小强周末逛公园时，看见一对父子一前一后紧挨着玩滑滑梯。他将这一场景简化为如图乙所示：倾角为的斜面与足够长的光滑水平面平滑连接于C点，其中BC部分粗糙，其余部分均光滑。将这对父子分别视为“□——”形的两个滑块紧挨在一起排在斜面上，将手臂视为长为L的轻杆且与斜面平行，轻杆与下一个滑块接触但不粘连，从下往上依次标为1、2，质量分别为、，且，滑块1恰好在A点。现将两个滑块同时由静止释放，滑块经过C点时无速度大小的损失，轻杆不会与接触面相碰，且滑块1刚进入BC段时，两个滑块恰能保持相对静止一起做匀速直线运动。已知，，重力加速度大小为g，两个滑块与斜面BC段间的动摩擦因数相等且均可视为质点。求： （1）滑块1滑到B点时的速度大小； （2）滑块1滑到C点时的速度大小； （3）滑块2刚滑上水平面时，滑块1与滑块2之间的距离。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）以两个滑块为研究对象，设滑块1刚滑到B点时的速度大小为，滑块1未进入BC段时，两个滑块的加速度大小为 由牛顿第二定律有 由运动学公式有 解得 （2）滑块1刚进入BC段时，两个滑块恰能保持相对静止一起做匀速直线运动 由平衡条件得 滑块1从B点向下滑动L的这段运动是匀速直线运动。 设两个滑块全部刚进入BC段时的加速度大小为，滑块1滑到C点时的速度大小为 由牛顿第二定律有 由运动学公式有 解得 （3）滑块2在距C点L处，速度大小为，滑块2从距C点L处滑至C点的加速度大小也为，设这一过程用时为t， 由运动学公式有 或（舍去） 滑块2刚滑上水平面时，滑块1与滑块2之间的距离 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$