精品解析：北京市丰台区2025-2026学年高三上学期开学物理试题

2025-2026学年度第一学期高三开学统一练习 高三物理 考试时间：90分钟 第一部分 一、本部分共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，选出最符合题意的一项。 1. 水中的气泡看上去特别明亮。这种现象属于光的（　　） A. 全反射现象 B. 衍射现象 C. 干涉现象 D. 偏振现象 2. 大量处于n = 4激发态的氢原子，当他们自发地跃迁到较低能级时，下列说法正确的是（　　） A. 氢原子跃迁时可以发出连续光谱 B. 由n = 4能级跃迁到n = 3能级时发出光子的波长最长 C. 这些氢原子跃迁时最多可产生3种不同频率的光子 D. 核外电子轨道半径减小，动能增加，电势能减小，总能量不变 3. 如图所示为一定质量的理想气体状态的两段变化过程，一个是从状态a到状态b，另一个是从状态a到状态，则下列说法正确的是（　　） A. 状态a到状态b过程气体内能不变 B. 状态a到状态c过程气体对外界做功 C. 状态a到状态b过程气体体积不变 D. 状态a到状态c过程气体吸收热量 4. 无线充电是一种新型的充电方式。如图为无线充电的工作原理示意图，已知发射线圈连接的交流电，考虑到实际情况，则无线充电在工作状态时，下列说法正确的是（　　） A. 发射线圈中交流电的频率是100Hz B. 发射线圈中交流电的电压有效值是 C. 发射线圈与接收线圈中交变电流的周期不同 D. 发射线圈与接收线圈中的磁通量不同 5. 如图所示，将带负电的金属球甲靠近原先不带电的接地金属球乙，两球都放在绝缘支架上，下列说法正确的是（　　） A. 先断开开关，再撤去甲球，则乙球带正电 B. 先断开开关，再撤去甲球，则乙球带负电 C. 先撤去甲球，再断开开关，则乙球带正电 D. 先撤去甲球，再断开开关，则乙球带负电 6. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻的波形图如图所示。其中A、B、C为介质中的三个质点，下列说法正确的是（　　） A. 该时刻，质点A的速度在增大 B. 该时刻，质点B的速度方向沿y轴负方向 C. 经过周期后，质点B移动到质点C的位置 D. 从此刻开始，质点A比质点C先回到平衡位置 7. 某人站在置于水平地面上的压力传感器上，进行蹲起动作，图中呈现的是在一段时间内力传感器的示数随时间变化的情况，其中a、b、c为不同时刻的三个状态，由此可以判断（　　） A. 在0∼4 s内，该人完成一次完整的蹲、起过程 B. 从状态a到状态，人始终处于失重状态 C. 状态b时，人处于静止状态 D. 状态c时，人受到的支持力大于传感器受到的压力 8. 如图所示，一辆汽车在水平路面上行驶，质量相等的两个人分别坐在驾驶座和副驾驶座上，汽车匀速率行驶，当汽车通过图示位置时，下列说法正确的是（　　） A. 汽车所受合力为零 B. 汽车所受静摩擦力与汽车速度方向相反 C. 汽车对两个人的作用力大小相等 D. 汽车对两个人的作用力方向不同 9. 在如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，闭合开关S，在滑动变阻器R0的滑片向下滑动的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 电压表示数增大 B. 电流表示数不变 C. 电源的输出功率减小 D. R消耗的功率减小 10. 如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三条电场线，实线为一带电粒子仅在静电力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，下列说法正确的是（　　） A. 该电场由负点电荷形成 B. 带电粒子是从P向Q运动 C. 带电粒子在P点时的加速度小于在Q点时的加速度 D. 带电粒子在P点的电势能小于在Q点的电势能 11. 如图所示，让氢元素的三种同位素氕、氘、氚（、、）的离子流从容器A下方的小孔无初速度飘入电势差为U的加速电场，加速后垂直进入磁感应强度大小为B的匀强磁场，最后垂直打在照相底片D上，形成a、b、c三条质谱线，以下说法正确的是（　　） A. 进入磁场时，氕、氘、氚速率相等 B. 进入磁场时，氕离子的动量最大 C. 打在a质谱线的离子在磁场中运动的时间最长 D. 氕、氘、氚三种离子在磁场中运动轨迹半径比为1:2:3 12. 如图所示，圆形线圈的匝数为n，半径为r，电阻为R，电容器的电容为C，右侧定值电阻的阻值为2R，不计其余电阻，匀强磁场垂直于线圈平面向下，磁感应强度在t时间内从0均匀增加到B，然后保持不变，忽略电容器充电时对电路的影响。下列说法正确的是（　　） A. 磁场变化过程中，电容器两端电压为 B. 磁场变化过程中，线圈产生的热量为 C. 磁场变化过程中，通过右侧定值电阻的电流方向从上往下 D. 磁场停止变化后，通过右侧定值电阻的总电荷量为 13. 压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小。某同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置，其工作原理如图所示。将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，中间放置一个绝缘重球。小车在水平方向做直线运动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 若电流表示数恒定，小车做匀速直线运动 B. 若电流表示数均匀增大，小车可能向右做匀加速直线运动 C. 若电流表示数均匀减小，小车可能向左做匀加速直线运动 D. 若电流表示数增大，小车加速度向右 14. 对于金属轻弹簧，在弹性限度内弹簧受到的外力与形变量服从胡克定律，若施加外力使其形变超出弹性限度，那么撤除外力后，弹簧由于受损而具有新的自然长度。如图所示为一轻弹簧长度随外力变化的规律：一根自然长度为的弹簧在外力作用下被缓慢拉伸至长度，该外力从零逐渐增加到F，撤除外力后，弹簧受损并具有新的自然长度。则以下表格中图像面积组合与所列物理量正确对应的组是（　　） 外力将弹簧从L0拉伸至长度L1所做的功 弹簧自然长度从L0永久变为L2后，其内部存储势能的增加量 A组 P+Q Q B组 R+S Q C组 P+Q P D组 R+S P A. A组 B. B组 C. C组 D. D组 第二部分 二、本部分共6小题，共58分。 15. 下列关于物理思想方法说法不正确的是（　　） A. 探究加速度与力、质量的关系运用了理想模型法 B. 根据平均速度，当Δt→0时，求解瞬时速度蕴含了极限思想 C. 探究两个互成角度的力的合成规律运用了等效替代的思想方法 D. 通过平面镜反射观察桌面微小形变的演示实验，运用了放大思想 16. 在“测定金属丝的电阻率”的实验中，小亮同学用多用电表的欧姆挡“×1”挡粗略测量了金属丝的阻值，示数如图，可知此金属丝电阻值约为________Ω。 17. 某同学用如图所示装置探究气体等温变化的规律。 （1）关于该实验的操作，下列叙述正确的是________。 A. 实验过程应该用手握注射器 B. 应该以较快的速度推拉活塞来改变气体体积 C. 实验过程中要保证橡胶套的密闭性良好，以保证气体的质量一定 （2）为得出气体压强和体积的定量关系，该同学利用所采集的数据在坐标纸上描点，绘制出了如图所示的图线。从图线上看类似于双曲线，那么，空气柱的压强跟体积是否成反比呢？请写出进行判断的一种方法________。 18. 某实验小组用图示的装置，通过A、B两球碰撞来验证动量守恒定律。图中O点为小球抛出点在记录纸上的垂直投影。P点为碰前小球A在记录纸上平均落点的位置，M、N点分别为碰后小球A和B的平均落点的位置。 （1）在以下测量工具中，本实验必须使用的是（　　） A. 刻度尺 B. 游标卡尺 C. 秒表 D. 天平 （2）实验中需要满足的条件是（　　） A. 斜槽轨道的末端切线必须水平 B. 入射球A每次必须从轨道同一位置由静止释放 C. 两球材质必须相同 D. 两球质量应满足mA > mB E. 两球半径应满足rA = rB （3）某实验小组设计了图甲所示的实验装置验证碰撞中的动量守恒定律。 a. 实验前需要先平衡两小车的阻力，请说明需要平衡阻力的原因。______________ b. 实验中两小车发生碰撞后以相同的速度运动，得到一条纸带如图乙所示，固定在小车上的是纸带的_____（选填“左侧”或“右侧”）。 c. 该小组测得小车A的质量为mA，小车B的质量为mB，若表达式_________成立，则A、B两车碰撞过程动量守恒（用图乙中物理量和测得量表示）。 19. 某运动员在进行滑雪训练时，从倾斜雪道顶端以水平速度飞出，恰好落到倾斜雪道底端。雪道顶端高度为h，重力加速度为。不计空气阻力，求： （1）运动员在空中运动的时间； （2）运动员落回雪道时的速度大小； （3）运动员从飞出到离斜面最远所经过的时间。 20. 如图所示，在科技馆的电磁感应体验区，光滑水平桌面上放置一个边长为L的正方形金属线框，总电阻为R。线框处在竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。现用外力将线框以速度匀速拉出磁场区域，磁场边界与线框的一边平行。求： （1）线框即将完全离开磁场时，产生的感应电动势E的大小； （2）线框在被拉出磁场过程中，通过线框某一横截面的电荷量q； （3）把线框完全拉出磁场外力所做的功W。 21. 我国“风云四号”气象卫星是我国第二代地球气象卫星（GEO），主要用于天气分析、环境监测和气候研究。若“风云四号”卫星的运行轨道半径约，地球质量M，万有引力常量G，忽略地球自转及其他天体的影响。 （1）求“风云四号”卫星的运行周期T； （2）由于科研需要，现从“风云四号”气象卫星发射一质量为m0的探测器，已知发射时间为t，由于时间t较短，可认为探测器获得的推力大小恒定，且在加速过程中到地心的距离几乎不变，加速结束后探测器不再具有动力但足以摆脱地球引力束缚，忽略卫星对探测器的作用，请回答以下问题：（规定无穷远处势能为零，则当两个质量分别为m1、m2的质点相距为时具有的引力势能为） a．如图所示为“风云四号”绕地球运动的示意图，请问在哪个方向发射探测器需要的推力最小，在图中简要画出； b．求探测器获得的最小推力F的大小。 22. 如图甲“落体塔”是一种惊险刺激的游乐设备，将游客升至数十米高空，自由下落至近地面再减速停下，让游客体验“坠落”的乐趣。物理兴趣小组设计了如图乙的减速模型，线圈代表乘客以及乘坐舱，质量为m，匝数N匝，线圈半径为，总电阻为。减速区设置一沿半径方向向外的辐向磁场，俯视图如图丙，其到中心轴距离处磁感应强度B1。线圈被提升到离地h1处由静止释放做自由落体运动，减速区高度为h2，忽略一切空气阻力，重力加速度为g。 （1）判断线圈刚进入磁场时感应电流方向（从上往下看），计算此时线圈受到的安培力大小； （2）为增加安全系数，一种方案是将磁场区域高度扩展至h1，若高度足够高，求线圈能达到的最大速度v； （3）考虑到乘坐的舒适性，另一种方案是在座舱进入磁场后在线圈中维持恒定电流I，同时为了逐渐减小超重感，将辐向磁场区域中到中心轴距离为r处的磁感应强度Br按图丁所示规律进行变化，若要使线圈到地面时恰好减速到0，求图丁中斜率k的大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年度第一学期高三开学统一练习 高三物理 考试时间：90分钟 第一部分 一、本部分共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，选出最符合题意的一项。 1. 水中的气泡看上去特别明亮。这种现象属于光的（　　） A. 全反射现象 B. 衍射现象 C. 干涉现象 D. 偏振现象 【答案】A 【解析】 【详解】水中的气泡看上去特别明亮，这种现象属于光的全反射现象。当光从水中（光密介质）射入气泡内的空气（光疏介质）时，若入射角大于临界角，会发生全反射。此时光线无法折射进入空气，而是全部反射回水中。这些被反射的光进入人眼，使得气泡边缘显得特别明亮。 故选A。 2. 大量处于n = 4激发态的氢原子，当他们自发地跃迁到较低能级时，下列说法正确的是（　　） A. 氢原子跃迁时可以发出连续光谱 B. 由n = 4能级跃迁到n = 3能级时发出光子的波长最长 C. 这些氢原子跃迁时最多可产生3种不同频率的光子 D. 核外电子轨道半径减小，动能增加，电势能减小，总能量不变 【答案】B 【解析】 【详解】A．氢原子跃迁时发出特定频率的光子，形成线状光谱，而非连续光谱，故A错误； B．由跃迁到时能级差最小，光子能量最小，根据 可知波长最长，故B正确； C．大量处于的氢原子跃迁时，根据 可知最多可产生6种不同频率的光子，故C错误； D．跃迁到低能级时，轨道半径减小，动能增大，电势能减小，但总能量减少（能级降低），故D错误。 故选B。 3. 如图所示为一定质量的理想气体状态的两段变化过程，一个是从状态a到状态b，另一个是从状态a到状态，则下列说法正确的是（　　） A. 状态a到状态b过程气体内能不变 B. 状态a到状态c过程气体对外界做功 C. 状态a到状态b过程气体体积不变 D. 状态a到状态c过程气体吸收热量 【答案】D 【解析】 【详解】A．状态a到状态b过程气体温度升高，则内能增加，A错误； BD．根据可知状态a到状态c过程气体体积不变，则不对外界做功，即W=0，温度升高，则内能增加∆U>0，根据热力学第一定律可知，Q>0，即气体吸收热量，B错误，D正确； C．状态a到状态b过程气体压强不变，温度升高，则体积变大，C错误； 故选D。 4. 无线充电是一种新型的充电方式。如图为无线充电的工作原理示意图，已知发射线圈连接的交流电，考虑到实际情况，则无线充电在工作状态时，下列说法正确的是（　　） A. 发射线圈中交流电的频率是100Hz B. 发射线圈中交流电的电压有效值是 C. 发射线圈与接收线圈中交变电流的周期不同 D. 发射线圈与接收线圈中的磁通量不同 【答案】D 【解析】 【详解】A．发射线圈中交流电的周期为 则发射线圈中交流电的频率为，故A错误； B．发射线圈中交流电的电压有效值为，故B错误； C．发射线圈与接收线圈中交变电流的周期相同，故C错误； D．考虑到实际情况，由于存在漏磁现象，所以发射线圈与接收线圈中的磁通量不同，故D正确。 故选D。 5. 如图所示，将带负电的金属球甲靠近原先不带电的接地金属球乙，两球都放在绝缘支架上，下列说法正确的是（　　） A. 先断开开关，再撤去甲球，则乙球带正电 B. 先断开开关，再撤去甲球，则乙球带负电 C. 先撤去甲球，再断开开关，则乙球带正电 D. 先撤去甲球，再断开开关，则乙球带负电 【答案】A 【解析】 【详解】AB．将带负电的金属球甲靠近原先不带电的接地金属球乙，根据静电感应原理可知乙的左端带正电；先断开开关，再撤去甲球，则乙球带正电，故A正确，B错误； CD．将带负电的金属球甲靠近原先不带电的接地金属球乙，根据静电感应原理可知乙的左端带正电；先撤去甲球，则地面的负电荷与乙的正电荷中和，再断开开关，则乙球不带电，故CD错误。 故选A。 6. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻的波形图如图所示。其中A、B、C为介质中的三个质点，下列说法正确的是（　　） A. 该时刻，质点A的速度在增大 B. 该时刻，质点B的速度方向沿y轴负方向 C. 经过周期后，质点B移动到质点C的位置 D. 从此刻开始，质点A比质点C先回到平衡位置 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据“上、下坡”法可知，该时刻质点A向远离平衡位置的方向振动，速度减小，故A错误； B．根据“上、下坡”法可知，该时刻质点B沿y轴负方向振动，即速度方向沿y轴负方向，故B正确； C．质点只能在各自的平衡位置附近振动，不会随波的迁移而迁移，因此，经过周期后，质点B到达其波谷，而不是到达质点C的位置，故C错误； D．根据上述分析可知，质点A向远离平衡位置的方向振动，质点C由波谷向平衡位置振动，故质点C比质点A先回到平衡位置，故D错误。 故选B。 7. 某人站在置于水平地面上的压力传感器上，进行蹲起动作，图中呈现的是在一段时间内力传感器的示数随时间变化的情况，其中a、b、c为不同时刻的三个状态，由此可以判断（　　） A. 在0∼4 s内，该人完成一次完整的蹲、起过程 B. 从状态a到状态，人始终处于失重状态 C. 状态b时，人处于静止状态 D. 状态c时，人受到的支持力大于传感器受到的压力 【答案】B 【解析】 【详解】A．在0∼4 s内，人先加速向下，加速度向下，人处于失重状态，再减速向下，加速度向上，人处于超重状态，故人只完成一次完整的下蹲，故A错误； B．从状态a到状态，传感器的示数始终小于重力，人始终处于失重状态，故B正确； C．状态b时，人的加速度为0，但是速度不为0，故C错误； D．根据牛顿第三定律，可知状态c时，人受到的支持力等于传感器受到的压力，故D错误。 故选B。 8. 如图所示，一辆汽车在水平路面上行驶，质量相等的两个人分别坐在驾驶座和副驾驶座上，汽车匀速率行驶，当汽车通过图示位置时，下列说法正确的是（　　） A. 汽车所受合力为零 B. 汽车所受静摩擦力与汽车速度方向相反 C. 汽车对两个人的作用力大小相等 D. 汽车对两个人的作用力方向不同 【答案】D 【解析】 【详解】A．汽车做曲线运动，汽车所受合力不为零，故A错误； B．汽车所受静摩擦力提供所需的向心力，方向指向圆心，故B错误； CD．汽车对两个人的作用力存在竖直分量与重力平衡，则有 存在水平分量提供所需的向心力，则有 则有 由于两人的轨道半径不相等，所以汽车对两个人的作用力大小不相等；设汽车对两个人的作用力方向与水平方向的夹角为，则有 可知汽车对两个人的作用力方向不同，故C错误，D正确。 故选D。 9. 在如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，闭合开关S，在滑动变阻器R0的滑片向下滑动的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 电压表示数增大 B. 电流表示数不变 C. 电源的输出功率减小 D. R消耗的功率减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据闭合电路的欧姆定律 可知，当滑片向下滑动时，外电路的电阻减小，干路电流增大，故电源内阻分担的电压增大，外电路的电压减小，即电压表的示数减小，故A错误； B．根据上述分析可知，外电路电压减小，通过定值电阻的电流减小，而干路电流增大，根据并联电路特点可知，电流表的示数增大，故B错误； C．根据电源输出功率 可知，当时，电源的输出功率最大，由于不知道与的具体关系，因此无法确定电源输出功率的变化情况，故C错误； D．R消耗的功率 结合上述分析可知，当滑片向下滑动时，外电路的电压减小，而定值电阻的阻值不变，因此R消耗的功率减小，故D正确。 故选D。 10. 如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三条电场线，实线为一带电粒子仅在静电力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，下列说法正确的是（　　） A. 该电场由负点电荷形成 B. 带电粒子是从P向Q运动 C. 带电粒子在P点时的加速度小于在Q点时的加速度 D. 带电粒子在P点的电势能小于在Q点的电势能 【答案】D 【解析】 【详解】A．带电粒子的轨迹向右弯曲，带电粒子所受电场力向右，无法判断电场线的方向，该电场不一定由负点电荷形成，A错误； B．带电粒子的轨迹向右弯曲，带电粒子所受电场力向右，无法判断带电粒子的运动方向，B错误； C．电场线越密，电场强度越大，带电粒子所受电场力越大，带电粒子的加速度越大。所以带电粒子在P点时的加速度大于在Q点时的加速度，C错误； D．带电粒子的轨迹向右弯曲，带电粒子所受电场力向右。将带电粒子从P点移动到Q点，电场力做负功，电势能增大，所以带电粒子在P点的电势能小于在Q点的电势能，D正确。 故选D。 11. 如图所示，让氢元素的三种同位素氕、氘、氚（、、）的离子流从容器A下方的小孔无初速度飘入电势差为U的加速电场，加速后垂直进入磁感应强度大小为B的匀强磁场，最后垂直打在照相底片D上，形成a、b、c三条质谱线，以下说法正确的是（　　） A. 进入磁场时，氕、氘、氚速率相等 B. 进入磁场时，氕离子的动量最大 C. 打在a质谱线的离子在磁场中运动的时间最长 D. 氕、氘、氚三种离子在磁场中运动轨迹半径比为1:2:3 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据 可得 因三种离子的质量不等，则进入磁场时，氕、氘、氚速率不相等，A错误； B．根据 因氕的质量最小，可知进入磁场时，氕离子的动量最小，B错误； C．根据 可知 可知打在a质谱线的离子质量最大，为氚离子，根据可知，在磁场中运动的周期最大，则时间最长，C正确； D．根据可知，氕、氘、氚三种离子在磁场中运动轨迹半径比为，D错误。 故选C。 12. 如图所示，圆形线圈的匝数为n，半径为r，电阻为R，电容器的电容为C，右侧定值电阻的阻值为2R，不计其余电阻，匀强磁场垂直于线圈平面向下，磁感应强度在t时间内从0均匀增加到B，然后保持不变，忽略电容器充电时对电路的影响。下列说法正确的是（　　） A. 磁场变化过程中，电容器两端电压为 B. 磁场变化过程中，线圈产生的热量为 C. 磁场变化过程中，通过右侧定值电阻的电流方向从上往下 D. 磁场停止变化后，通过右侧定值电阻的总电荷量为 【答案】B 【解析】 【详解】A．磁场变化过程中，产生的感应电动势 电容器两端电压为，A错误； B．磁场变化过程中，线圈产生的热量为，B正确； C．根据楞次定律可知，磁场变化过程中，通过右侧定值电阻的电流方向从下往上，C错误； D．电容器带电量为 磁场停止变化后，通过右侧定值电阻的总电荷量为，D错误。 故选B。 13. 压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小。某同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置，其工作原理如图所示。将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，中间放置一个绝缘重球。小车在水平方向做直线运动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 若电流表示数恒定，小车做匀速直线运动 B. 若电流表示数均匀增大，小车可能向右做匀加速直线运动 C. 若电流表示数均匀减小，小车可能向左做匀加速直线运动 D. 若电流表示数增大，小车加速度向右 【答案】D 【解析】 【详解】A．电流表示数恒定，说明压敏电阻的阻值不变，即重球对压敏电阻的压力恒定，小车可能做匀速直线运动，也可能做匀变速直线运动，故A错误； BC．若电流表的示数均匀变化，则说明外电路的电阻均匀变化，压敏电阻的阻值是变化的，而小车做匀变速运动时，重球对压敏电阻的压力恒定，压敏电阻的阻值不变，故BC错误； D．若电流表示数增大，根据欧姆定律可知，压敏电阻的阻值减小，重球对压敏电阻的压力增大，由牛顿第三定律可知，压敏电阻对重球向右的压力增大，结合牛顿第二定律可知，小车做加速运动，故D正确。 故选D。 14. 对于金属轻弹簧，在弹性限度内弹簧受到的外力与形变量服从胡克定律，若施加外力使其形变超出弹性限度，那么撤除外力后，弹簧由于受损而具有新的自然长度。如图所示为一轻弹簧长度随外力变化的规律：一根自然长度为的弹簧在外力作用下被缓慢拉伸至长度，该外力从零逐渐增加到F，撤除外力后，弹簧受损并具有新的自然长度。则以下表格中图像面积组合与所列物理量正确对应的组是（　　） 外力将弹簧从L0拉伸至长度L1所做的功 弹簧自然长度从L0永久变为L2后，其内部存储势能的增加量 A组 P+Q Q B组 R+S Q C组 P+Q P D组 R+S P A. A组 B. B组 C. C组 D. D组 【答案】A 【解析】 【详解】图线与坐标轴所围成面积代表外力对弹簧做的功或弹簧储存的势能；故外力将弹簧从L0拉伸至长度L1所做的功为；弹簧自然长度从L0永久变为L2后，其内部储存势能的增加量为Q，故A组符合题意。 故选A。 第二部分 二、本部分共6小题，共58分。 15. 下列关于物理思想方法说法不正确的是（　　） A. 探究加速度与力、质量的关系运用了理想模型法 B. 根据平均速度，当Δt→0时，求解瞬时速度蕴含了极限思想 C. 探究两个互成角度的力的合成规律运用了等效替代的思想方法 D. 通过平面镜反射观察桌面微小形变的演示实验，运用了放大思想 【答案】A 【解析】 【详解】A．探究加速度与力、质量的关系运用了控制变量法，故A错误，符合题意； B．根据平均速度，当Δt→0时，求解瞬时速度蕴含了极限思想，故B正确，不符合题意； C．探究两个互成角度的力的合成规律运用了等效替代的思想方法，故C正确，不符合题意； D．通过平面镜反射观察桌面微小形变的演示实验，运用了放大思想，故D正确，不符合题意。 故选A。 16. 在“测定金属丝的电阻率”的实验中，小亮同学用多用电表的欧姆挡“×1”挡粗略测量了金属丝的阻值，示数如图，可知此金属丝电阻值约为________Ω。 【答案】6 【解析】 【详解】根据多用电表得读数规则可知金属丝电阻值约为6×1Ω=6Ω 17. 某同学用如图所示装置探究气体等温变化的规律。 （1）关于该实验的操作，下列叙述正确的是________。 A. 实验过程应该用手握注射器 B. 应该以较快的速度推拉活塞来改变气体体积 C. 实验过程中要保证橡胶套的密闭性良好，以保证气体的质量一定 （2）为得出气体压强和体积的定量关系，该同学利用所采集的数据在坐标纸上描点，绘制出了如图所示的图线。从图线上看类似于双曲线，那么，空气柱的压强跟体积是否成反比呢？请写出进行判断的一种方法________。 【答案】（1）C （2）作出压强与体积的倒数图像，若图像为一条过原点的倾斜直线，则可认为压强跟体积成反比 【解析】 【小问1详解】 AB．实验过程中要保证气体温度不变，而用手握注射器或快速推拉活塞改变气体体积，均会使气体温度改变，故AB错误； C．实验过程中为保证气体的质量一定，则橡胶套要有良好的密闭性，故C正确。 故选C。 【小问2详解】 一种判断方法是作出压强与体积的倒数图像，若图像的延长线过原点，且为一条倾斜直线，即，则可认为压强跟体积成反比。 18. 某实验小组用图示的装置，通过A、B两球碰撞来验证动量守恒定律。图中O点为小球抛出点在记录纸上的垂直投影。P点为碰前小球A在记录纸上平均落点的位置，M、N点分别为碰后小球A和B的平均落点的位置。 （1）在以下测量工具中，本实验必须使用的是（　　） A. 刻度尺 B. 游标卡尺 C. 秒表 D. 天平 （2）实验中需要满足的条件是（　　） A. 斜槽轨道的末端切线必须水平 B. 入射球A每次必须从轨道同一位置由静止释放 C. 两球材质必须相同 D. 两球质量应满足mA > mB E. 两球半径应满足rA = rB （3）某实验小组设计了图甲所示的实验装置验证碰撞中的动量守恒定律。 a. 实验前需要先平衡两小车的阻力，请说明需要平衡阻力的原因。______________ b. 实验中两小车发生碰撞后以相同的速度运动，得到一条纸带如图乙所示，固定在小车上的是纸带的_____（选填“左侧”或“右侧”）。 c. 该小组测得小车A的质量为mA，小车B的质量为mB，若表达式_________成立，则A、B两车碰撞过程动量守恒（用图乙中物理量和测得量表示）。 【答案】（1）AD （2）ABDE （3） ①. 保证两小车碰撞过程满足动量守恒条件，合外力为0；保证碰撞前后小车做一段时间的匀速运动，方便碰撞前后速度的测量 ②. 左侧 ③. 【解析】 【小问1详解】 实验需测量小球质量（用天平）和平抛水平位移（用刻度尺）。平抛运动时间相同，水平位移可代替速度；无需游标卡尺（不测直径）、秒表（时间由平抛高度决定，相同）。 故选AD。 【小问2详解】 A．斜槽末端切线水平，保证小球做平抛运动（水平速度不变），故A正确； B．入射球A每次从同一位置静止释放，保证碰撞前速度相同，故B正确； C．两球材质无关，只要碰撞为弹性碰撞即可，故C错误； D．入射球质量，防止碰撞后A反弹（若，A易反弹，影响平抛轨迹），故D正确； E．两球半径，保证对心碰撞（碰撞力沿球心连线，动量守恒在水平方向严格成立），故E正确。 故选ABDE。 【小问3详解】 [1]保证两小车碰撞过程满足动量守恒条件，合外力为0；保证碰撞前后小车做一段时间的匀速运动，方便碰撞前后速度的测量。 [2]碰撞前小车A速度大，纸带上点间距大（如纸带“BC段”）；碰撞后两车一起运动，速度变小，点间距小（如纸带“DE段”）。因此，左侧是固定在小车上的一端（先打出间距大的点，对应碰撞前 A 的运动）。 [3]碰撞前小车A的速度 T为打点计时器时间间隔，取“BC段”平均速度代表碰撞前速度。 碰撞后两车共同速度 取“DE段”平均速度代表碰撞后共同速度。 动量守恒定律 代入速度表达式（约去T），得 19. 某运动员在进行滑雪训练时，从倾斜雪道顶端以水平速度飞出，恰好落到倾斜雪道底端。雪道顶端高度为h，重力加速度为。不计空气阻力，求： （1）运动员在空中运动的时间； （2）运动员落回雪道时的速度大小； （3）运动员从飞出到离斜面最远所经过的时间。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 运动员做平抛运动，竖直方向做自由落体运动。由自由落体运动位移公式 解得运动员在空中运动的时间为 【小问2详解】 运动员水平方向始终以做匀速直线运动，落地时竖直方向分速度为 根据运动的合成与分解可得运动员落回雪道时的速度大小为 【小问3详解】 设斜面倾角为，沿斜面、垂直斜面方向建立直角坐标系，以垂直斜面向上为正方向，由分析可知运动员在垂直斜面方向上做初速度为，加速度为的匀减速运动，速度为0时，离斜面最远。由运动学公式有 解得运动员从飞出到离斜面最远所经过的时间为 又因为 代入上式解得 20. 如图所示，在科技馆的电磁感应体验区，光滑水平桌面上放置一个边长为L的正方形金属线框，总电阻为R。线框处在竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。现用外力将线框以速度匀速拉出磁场区域，磁场边界与线框的一边平行。求： （1）线框即将完全离开磁场时，产生的感应电动势E的大小； （2）线框在被拉出磁场过程中，通过线框某一横截面的电荷量q； （3）把线框完全拉出磁场外力所做的功W。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 线框即将完全离开磁场时，切割磁感线的有效长度为，根据法拉第电磁感应定律 得 【小问2详解】 线框被拉出磁场的过程中，设用时为 平均感应电动势 磁通量变化量 平均电流 电荷量 联立解得 即 【小问3详解】 方法一 ：线框匀速运动，外力等于安培力 安培力大小 匀速拉动线框时的电流大小 电动势大小 联立解得 即 拉出磁场位移为 即 方法二 ：从能量角度，外力做功等于线框产生的焦耳热 根据焦耳定律 匀速拉动线圈的时间 电动势大小 线圈中的电流 联立解得 即 21. 我国“风云四号”气象卫星是我国第二代地球气象卫星（GEO），主要用于天气分析、环境监测和气候研究。若“风云四号”卫星的运行轨道半径约，地球质量M，万有引力常量G，忽略地球自转及其他天体的影响。 （1）求“风云四号”卫星的运行周期T； （2）由于科研需要，现从“风云四号”气象卫星发射一质量为m0的探测器，已知发射时间为t，由于时间t较短，可认为探测器获得的推力大小恒定，且在加速过程中到地心的距离几乎不变，加速结束后探测器不再具有动力但足以摆脱地球引力束缚，忽略卫星对探测器的作用，请回答以下问题：（规定无穷远处势能为零，则当两个质量分别为m1、m2的质点相距为时具有的引力势能为） a．如图所示为“风云四号”绕地球运动的示意图，请问在哪个方向发射探测器需要的推力最小，在图中简要画出； b．求探测器获得的最小推力F的大小。 【答案】（1） （2）a.；b. 【解析】 【详解】（1）对卫星，根据万有引力提供向心力 解得 （2）a. 如图所示，在卫星运动方向（切向）发射探测器所需推力最小 b.设探测器质量为，摆脱地球引力束缚的最小速度，根据机械能守恒定律 解得 已知卫星的轨道速度为，根据动量定理 解得最小推力大小为 22. 如图甲“落体塔”是一种惊险刺激的游乐设备，将游客升至数十米高空，自由下落至近地面再减速停下，让游客体验“坠落”的乐趣。物理兴趣小组设计了如图乙的减速模型，线圈代表乘客以及乘坐舱，质量为m，匝数N匝，线圈半径为，总电阻为。减速区设置一沿半径方向向外的辐向磁场，俯视图如图丙，其到中心轴距离处磁感应强度B1。线圈被提升到离地h1处由静止释放做自由落体运动，减速区高度为h2，忽略一切空气阻力，重力加速度为g。 （1）判断线圈刚进入磁场时感应电流方向（从上往下看），计算此时线圈受到的安培力大小； （2）为增加安全系数，一种方案是将磁场区域高度扩展至h1，若高度足够高，求线圈能达到的最大速度v； （3）考虑到乘坐的舒适性，另一种方案是在座舱进入磁场后在线圈中维持恒定电流I，同时为了逐渐减小超重感，将辐向磁场区域中到中心轴距离为r处的磁感应强度Br按图丁所示规律进行变化，若要使线圈到地面时恰好减速到0，求图丁中斜率k的大小。 【答案】（1）感应电流方向为顺时针， （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据右手定则可知，感应电流方向为顺时针。自由落体过程，根据机械能守恒定律可得 由电磁感应定律 结合欧姆定律可得, 故有 【小问2详解】 当线圈匀速时达到最大速度，此时线圈受力平衡则有 解得 【小问3详解】 对全过程，由动能定理可得 安培力做功 又由图像可知，该过程中的值应为图像包围的面积 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $