精品解析：北京市景山学校2024-2025学年高三下学期开学考试物理试题

2025北京景山学校高三（下）开学考 物 理 注意事项 1、字迹要工整，卷面要整洁，画图请用铅笔。 2、认真审题，字迹工整，卷面干净。 3、请将所有题答案填写在答题纸上。 第一部分（单项选择题，共42分） 本部分共14题，每题3分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1. 下列核反应方程中，属于裂变的是 A. B. C. D. 2. 下列说法正确的是（ ） A. 液体分子的无规则运动称为布朗运动 B. 布朗运动间接反映了液体分子的无规则运动 C. 物体从外界吸热，其内能一定增大 D. 外界对物体做功，其内能一定增大 3. 如图所示，两束单色光a、b同时从空气中斜射入平行玻璃砖的上表面，进入玻璃砖中形成复合光束c，则下列说法中正确的是 A. 若用a光照射某金属的表面能发生光电效应，则用b光照射也能发生 B. 在相同条件下进行双缝干涉实验，a光的干涉条纹间距较小 C. 在玻璃砖中a光的速度较小 D. 从水中射向空气发生全反射时，a光的临界角较小 4. 如图甲所示为一列简谐横波在t=2s时的波形图，图乙为这列波上P点的振动图像，下列说法正确的是（ ） A. 该横波向右传播，波速为0.4m/s B. t=2s时，Q点的振动方向为y轴负方向 C. 从r=2s到t=7s内，P质点沿x轴向右平移2.0m D. 从t=2s到t=7s内，Q质点通过的路程为30cm 5. 由于分子间存在着分子力，而分子力做功与路径无关，因此分子间存在与其相对距离有关的分子势能。如图所示为分子势能随分子间距离r变化的图像，取r趋近于无穷大时为零。通过功能关系可以从分子势能的图像中得到有关分子力的信息，则下列说法正确的是（　　） A. 假设将两个分子从处释放，它们将相互远离 B. 假设将两个分子从处释放，它们将相互靠近 C. 假设将两个分子从处释放，它们的加速度先增大后减小 D. 假设将两个分子从处释放，当时它们的速度最大 6. 摩天轮是游乐场里的大型娱乐项目，它的直径可以达到几百米。乘客乘坐时，转轮始终不停地匀速转动，下列说法中正确的是（　　） A. 在最高点，乘客处于超重状态 B. 任一时刻乘客受到的合力都不等于零 C. 乘客在乘坐过程中对座椅的压力始终不变 D. 乘客在乘坐过程中的机械能始终保持不变 7. 研究表明，地球是一个表面带有大量负电荷的导体，晴天时大气中有很多带正电的离子，低空中正离子多，高空中正离子少。这使得大气中的电场分布有如下特点：电势随着高度的增加而升高，在低层大气中升高得最快，到20km以上的大气中，电势几乎保持不变，平均约为300000伏。根据以上信息，可知大气中的电场线分布应该是（　　） A. B. C. D. 8. 如图所示，在匀强磁场中有一电阻忽略不计的矩形线圈，绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的正弦交流电的感应电动势e随时间t的变化如图甲所示，把该交流电输入到图乙中理想变压器的A、B两端。为热敏电阻（已知其电阻随温度升高而减小），R为定值电阻，图中各电表均为理想电表。下列说法正确的是（　　） A. 变压器A、B两端电压的瞬时值表达式为 B. 图甲中时，穿过线圈的磁通量为0 C. 温度升高后，电压表与示数的比值不变 D. 温度降低后，变压器的输入功率减小 9. 如图所示，高速公路上汽车定速巡航（即保持汽车的速率不变）通过路面abcd，其中ab段为平直上坡路面，bc段为水平路面，cd段为平直下坡路面。不考虑整个过程中空气阻力和摩擦阻力的大小变化。下列说法正确的是（ ） A. 在ab段汽车的输出功率逐渐减小 B. 汽车在ab段的输出功率比bc段的小 C. 在cd段汽车的输出功率逐渐减小 D. 汽车在cd段的输出功率比bc段的小 10. 如图所示，轻质弹簧上端固定，下端悬挂一个磁铁，在磁铁下端放一个固定的闭合导体线圈，将磁铁托起到一定高度后由静止放开，使磁极上下振动时穿过线圈。有关磁铁由最高点运动到最低点的过程下列说法正确的是（　　） A. 磁铁克服弹簧弹力做的功等于磁铁重力做的功 B. 磁铁克服弹簧弹力做的功大于磁铁重力做的功 C. 弹簧弹性势能的增加量等于磁铁重力势能的减少量 D. 弹簧弹性势能的增加量小于磁铁重力势能的减少量 11. 北斗卫星导航系统是我国自行研制的全球卫星导航系统，现有55颗卫星组成。如图所示，P是纬度为的地球表面上一点，人造地球卫星A、B均做匀速圆周运动，卫星B为地球赤道静止卫星。若某时刻P、A、B与地心O在同一平面内，其中O、P、A在一条直线上，且，下列说法正确的是（　　） A. P点向心加速度大于卫星A的向心加速度 B. 卫星A、B与P点均绕地心做匀速圆周运动 C. 卫星A、B的线速度之比为 D. 卫星A、B的周期之比为 12. 如图1所示，一长木板静止于光滑水平桌面上，t=0时，小物块（可视为质点）以速度v0滑到长木板上，t1时刻小物块恰好滑至长木板的最右端。图2为物块与木板运动的图像，图中t1、v0、v1已知，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　） A. 木板的长度为 B. 物块与木板的质量之比为 C. 物块与木板之间的动摩擦因数为 D. 0~t1这段时间内，物块动能的减少量与木板动能的增加量之比为 13. 某同学想用一只半导体热敏电阻制作一支能测量水温的温度计。他查阅资料获得了图1所示的该热敏电阻的特性曲线，并设计了图2所示的温度计电路，图中，电压表的量程是，电源电动势恒定，内阻可不计。他的制作目标是温度计的测量范围是，且水温时电压表指针偏转达到最大位置。则（　　） A. 电源的输出电压为 B. 水温越高，电压表的示数越小 C. 电压表的0刻度对应水温 D. 水温时电压表的示数为 14. 某种除颤器的简化电路，由低压直流电源经过电压变换器变成高压电，然后整流成几千伏的直流高压电，对电容器充电，如图甲所示。除颤时，经过电感等元件将脉冲电流（如图乙所示）作用于心脏，实施电击治疗，使心脏恢复窦性心律。某次除颤过程中将电容为的电容器充电至，电容器在时间内放电至两极板间的电压为0。其他条件不变时，下列说法正确的是（　　） A. 线圈的自感系数L越大，放电脉冲电流的峰值越小 B. 线圈的自感系数L越小，放电脉冲电流的放电时间越长 C. 电容器的电容C越小，电容器的放电时间越长 D. 在该次除颤过程中，流经人体的电荷量约为 第二部分 非选择题（共58分，共6道大题） 15. 物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。例如： （1）实验仪器。用螺旋测微器测某金属丝的直径，示数如图1所示。则该金属丝的直径为________。 （2）数据分析。打点计时器在随物体做匀变速直线运动的纸带上打点，纸带的一部分如图2示，B、C、D为纸带上标出的连续3个计数点，相邻计数点之间还有4个计时点没有标出。打点计时器接在频率为50的交流电源上。则物体运动的加速度___________（结果保留两位有效数字）。 （3）实验原理。某同学用单摆测量重力加速度的大小，他测量摆线的长度l和对应的周期T，得到多组数据，作出了图像，如图3所示。他认为根据图线可求得重力加速度，则从理论上分析，他求得的重力加速度g___________真实值（选填“大于”“等于”或“小于”）。请分析说明理由。 16. 多用电表可以用来测电压、测电流、测电阻、检验二极管的导电性能，还可以探究故障电路。 （1）关于多用电表的使用，下列操作正确的是 。 A. 测电压时，图甲连接方式红、黑表笔接法正确 B. 测电流时，应按图乙连接方式测量 C. 测电阻时，可以按图丙连接方式测量 D. 测二极管的反向电阻时，应按图丁连接方式测量 （2）某同学发现如图1所示的实验电路不能正常工作，为排查电路故障，他用多用电表测量各点间的电压得到，已知只有一处故障。 为进一步判断电路故障的性质，他断开开关S后，将选择开关置于电阻挡的×1挡，分别将红黑表笔接端时，指针指在如图2所示的位置，则该电阻为 _________，他将红黑表笔接端时，指针__________（填“几乎不偏转”或“偏转很大”），因此电路故障为__________。 （3）之后该同学尝试用内阻Rm=20Ω，满偏电流Ig=5mA的毫安表及相关元件制作了一个简易欧姆表，电阻刻度值尚未标定，电路如图3中甲所示。将两表笔短接，调节滑动变阻器R使毫安表指针满偏，再将阻值为400Ω的电阻接在两表笔之间，此时毫安表指针位置如图3中乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 该电源电动势为1.5V B. 该电源电动势为9.0V C. 刻度2.5mA处标注600Ω D. 刻度4mA处标注200Ω 17. 儿童滑梯可简化为如图所示的模型。滑梯下滑区AB的长，倾角。一个质量的儿童从滑梯顶部A点由静止滑下，最后停在水平缓冲区BC上。若儿童与AB、BC部分的动摩擦因数均为0.5，儿童经过两段连接处速度的大小不变。，取重力加速度。求： （1）儿童运动到B点时速度的大小v； （2）缓冲区BC部分的最小长度x； （3）整个过程中摩擦阻力对儿童做的功。 18. 质量为m、电荷量为+q的粒子，以速度v源源不断地从小孔S1射入如图所示的速度选择器，速度选择器中存在互相垂直的匀强电场和匀强磁场，已知匀强磁场的磁感应强度为B1。粒子在速度选择器中沿直线运动，从小孔S2射出后，从O点射入以直线MN为边界的匀强偏转磁场，最终从P点射出磁场，已知该偏转磁场的磁感应强度为B2。整个装置放置在真空中，不计粒子的重力及粒子间的相互作用。 （1）求速度选择器中的匀强电场场强E的大小； （2）求OP间的距离d和粒子在偏转磁场中运动的时间t； （3）粒子离开磁场时被收集。已知时间t内收集到粒子的质量为M，求这段时间内粒子束离开磁场时的等效电流I。 19. 如图甲所示，一轻质弹簧左端固定在墙壁上，右端与置于水平面上的质量为m的小滑块相连。在以下的讨论中小滑块可视为质点，弹簧始终在弹性限度内，取弹簧原长时弹性势能为0，且空气阻力可忽略不计。 （1）若水平面光滑，以弹簧原长时小滑块的位置O为坐标原点，建立水平向右的坐标轴Ox，如图甲所示。 ①请在图乙中画出弹簧弹力F与小滑块所在位置坐标x的关系图像。 教科书中讲解了由图像求位移的方法，请你借鉴此方法，并根据F-x图像推导出小滑块在x位置时弹簧弹性势能Ep的表达式。（已知弹簧的劲度系数为k） ②小滑块在某轻质弹簧的作用下，沿光滑水平面在O点附近做往复运动，其速度v的大小与位置坐标x的关系曲线如图丙所示，其中vm和x0皆为已知量，请根据图丙中v-x图像提供的信息求解该轻质弹簧的劲度系数k′。 （2）若水平面不光滑，且已知小滑块与水平面之间的动摩擦因数为μ。仍以弹簧原长时小滑块的位置O为坐标原点，建立水平向右的坐标轴Ox，将小滑块沿水平面向右拉到距离O点为l0的P点按住（l0>），如图丁所示。计算中可以认为滑动摩擦力与最大静摩擦力大小相等，已知重力加速度为g，弹簧的劲度系数为k。若放手后小滑块第一次经过O点向左运动至最远点Q。 求： ①Q点与O点的距离； ②通过计算分析如果小滑块在Q点停不住，则l0与μ、m和k等物理量之间应满足怎样的关系？ 20. 小行星撞击地球虽然发生概率较低，却会使地球生命面临重大威胁。我国已经提出了近地小行星防御的发展蓝图，计划在2030年实现一次对小行星的动能撞击，2030至2035年间实现推离偏转。已知地球质量为M，可视为质量分布均匀的球体，引力常量为G。若一颗质量为m的小行星距离地心为r时，速度的大小，m远小于M。不考虑地球运动及其它天体的影响。 （1）若小行星的速度方向垂直于它与地心的连线，通过分析判断该小行星能否围绕地球做圆周运动。 （2）若小行星的速度方向沿着它与地心的连线指向地心。已知取无穷远处的引力势能为零，则小行星在距地心为r处的引力势能。 a．设想提前发射质量为0.1m的无人飞行器，在距离地心为r处与小行星发生迎面撞击，小行星撞后未解体。将撞击过程简化为完全非弹性的对心碰撞。为彻底解除小行星对地球的威胁，使其不与地球碰撞。求飞行器撞击小行星时的最小速度。 b．设想对小行星施加适当的“推力”后，使其在距离地心为r处的速度方向与它和地心连线的夹角变为，速度大小不变，也能解除对地球的威胁。已知小行星仅在地球引力所用下的运动过程，它与地心的连线在任意相等时间内扫过相等的面积。求小行星在此后的运动过程中，距地心的最近距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025北京景山学校高三（下）开学考 物 理 注意事项 1、字迹要工整，卷面要整洁，画图请用铅笔。 2、认真审题，字迹工整，卷面干净。 3、请将所有题答案填写在答题纸上。 第一部分（单项选择题，共42分） 本部分共14题，每题3分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1. 下列核反应方程中，属于裂变的是 A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】中，有粒子参与，为人工核反应，故A错误；的过程中有粒子生成，是衰变，故B错误；为核聚变反应，故 C错误；为裂变，是重核裂变成轻核，故D正确；故选D． 【点睛】裂变是重核裂变成轻核，据此结合和核反应的特点分析即可确定． 2. 下列说法正确的是（ ） A. 液体分子的无规则运动称为布朗运动 B. 布朗运动间接反映了液体分子的无规则运动 C. 物体从外界吸热，其内能一定增大 D. 外界对物体做功，其内能一定增大 【答案】B 【解析】 【详解】AB．液体分子的无规则运动不能称为布朗运动，布朗运动是花粉颗粒在水中的无规则运动，是水分子与花粉颗粒无规则碰撞的结果，它间接反映了液体分子的无规则运动，故选项A错误，B正确； C．物体从外界吸热，如果还对外做功，则其内能不一定增大，选项C错误； D．外界对物体做功，如果它再向外放出热量，则其内能也不一定增大，选项D错误。 故选B。 3. 如图所示，两束单色光a、b同时从空气中斜射入平行玻璃砖的上表面，进入玻璃砖中形成复合光束c，则下列说法中正确的是 A. 若用a光照射某金属的表面能发生光电效应，则用b光照射也能发生 B. 在相同条件下进行双缝干涉实验，a光的干涉条纹间距较小 C. 在玻璃砖中a光的速度较小 D. 从水中射向空气发生全反射时，a光的临界角较小 【答案】A 【解析】 【详解】A．由图知，玻璃对a光的折射率小于b光的折射率，故a光的频率小于b光的频率，所以若用a光照射某金属的表面能发生光电效应，则用b光照射也一定能发生，A正确； B．因为a光的频率小于b光的频率，所以，又因为双缝干涉的条纹间距为，所以在相同条件下进行双缝干涉实验，a光的干涉条纹间距较大，B错误； C．在介质中的传播速度知在玻璃砖中a光的速度较大，C错误； D．临界角，所以从水中射向空气发生全反射时，a光的临界角较大，D错误。 故选A。 4. 如图甲所示为一列简谐横波在t=2s时的波形图，图乙为这列波上P点的振动图像，下列说法正确的是（ ） A. 该横波向右传播，波速为0.4m/s B. t=2s时，Q点的振动方向为y轴负方向 C. 从r=2s到t=7s内，P质点沿x轴向右平移2.0m D. 从t=2s到t=7s内，Q质点通过的路程为30cm 【答案】A 【解析】 【详解】由甲图知波长为，由乙图知周期T=4.0s，则波速为，故A正确；质点Q与质点P相差半个波长，故振动方向相反，由乙图可知在t=2.0时质点P沿y轴负方向运动，则质点Q沿y轴正方向运动，故B错误；质点不会随波向前运动，只在平衡位置上下振动，故C错误；由甲图可知振幅A=5cm，从t = 2s到t = 7s内，经历的时间为，故Q质点通过的路程为S=5A=25cm，故D错误；故选A. 【点睛】由甲图读出波长，由乙图读出周期，根据求出波速度，由乙图分析质点P的振动方向，而质点Q与质点P相差半个波长，由此分析质点P的振动情况． 5. 由于分子间存在着分子力，而分子力做功与路径无关，因此分子间存在与其相对距离有关的分子势能。如图所示为分子势能随分子间距离r变化的图像，取r趋近于无穷大时为零。通过功能关系可以从分子势能的图像中得到有关分子力的信息，则下列说法正确的是（　　） A. 假设将两个分子从处释放，它们将相互远离 B. 假设将两个分子从处释放，它们将相互靠近 C. 假设将两个分子从处释放，它们的加速度先增大后减小 D. 假设将两个分子从处释放，当时它们的速度最大 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】AB．由图可知，两个分子在处的分子势能最小，则分子之间的距离为平衡距离，分子之间的作用力恰好为0，所以假设将两个分子从处释放，它们既不会相互远离，也不会相互靠近，A错误，B错误； CD．由于，可知分子在处的分子之间的作用力表现为斥力，分子之间的距离将增大，分子力做正功，分子的速度增大，分子力减小，加速度减小；当分子之间的距离大于时，分子之间的作用力表现为引力，随距离的增大，分子力做负功，分子的速度减小，分子力先增大后减小故加速度先增大后减小，所以当时它们的速度最大，加速度最小为零，C错误，D正确。 故选D。 6. 摩天轮是游乐场里的大型娱乐项目，它的直径可以达到几百米。乘客乘坐时，转轮始终不停地匀速转动，下列说法中正确的是（　　） A. 在最高点，乘客处于超重状态 B. 任一时刻乘客受到的合力都不等于零 C. 乘客在乘坐过程中对座椅的压力始终不变 D. 乘客在乘坐过程中的机械能始终保持不变 【答案】B 【解析】 【详解】A．在最高点，乘客具有向下的加速度，处于失重状态，选项A错误； B．乘客做圆周运动，任一时刻受到的合力都不等于零，选项B正确； C．乘客在乘坐过程中匀速转动，向心力时刻指向圆心，大小不变，对座椅的压力不可能始终不变，选项C错误； D．乘客在乘坐过程中匀速转动，动能不变，但重力势能在变化，所以机械能也在变化，选项D错误。 故选B。 7. 研究表明，地球是一个表面带有大量负电荷的导体，晴天时大气中有很多带正电的离子，低空中正离子多，高空中正离子少。这使得大气中的电场分布有如下特点：电势随着高度的增加而升高，在低层大气中升高得最快，到20km以上的大气中，电势几乎保持不变，平均约为300000伏。根据以上信息，可知大气中的电场线分布应该是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据沿着电场线电势逐渐降低，可知电场线方向竖直向下，在低层大气中升高得最快，根据 可知越靠近地面电场强度越大，电场线越密。 故选A。 8. 如图所示，在匀强磁场中有一电阻忽略不计的矩形线圈，绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的正弦交流电的感应电动势e随时间t的变化如图甲所示，把该交流电输入到图乙中理想变压器的A、B两端。为热敏电阻（已知其电阻随温度升高而减小），R为定值电阻，图中各电表均为理想电表。下列说法正确的是（　　） A. 变压器A、B两端电压的瞬时值表达式为 B. 图甲中时，穿过线圈的磁通量为0 C. 温度升高后，电压表与示数的比值不变 D. 温度降低后，变压器的输入功率减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据图甲可知 ， 则 故变压器原线圈两端电压的瞬时值表达式为 故A错误； B．在图甲的t=0.01s时刻，e=0，此时矩形线圈平面与磁场方向垂直，磁通量最大，故B错误； C．理想变压器匝数不变，输入电压不变，则电压表V1示数不变，副线圈两端的电压U2不变。Rt处温度升高时，Rt阻值减小，则根据闭合电路欧姆定律可知副线圈回路中的电流I2减小。电压表V2测量Rt的电压，根据串并联电路规律及欧姆定律有 则电压表V2示数减小，故电压表V1示数与V2示数的比值变大，故C错误； D．理想变压器匝数不变，输入电压不变，副线圈两端的电压U2不变。Rt处温度降低时，Rt阻值变大，则变压器的输出功率为 输出功率变小。理想变压器输入功率等于输出功率，故变压器的输入功率减小，故D正确。 故选D。 9. 如图所示，高速公路上汽车定速巡航（即保持汽车的速率不变）通过路面abcd，其中ab段为平直上坡路面，bc段为水平路面，cd段为平直下坡路面。不考虑整个过程中空气阻力和摩擦阻力的大小变化。下列说法正确的是（ ） A. 在ab段汽车的输出功率逐渐减小 B. 汽车在ab段的输出功率比bc段的小 C. 在cd段汽车的输出功率逐渐减小 D. 汽车在cd段的输出功率比bc段的小 【答案】D 【解析】 【详解】根据题意，设空气阻力和摩擦阻力之和为f，由平衡条件可得，在ab段有 F1=mgsinθ+f 则在ab段汽车的输出功率为 P1=F1v 联立解得 P1=mgsinθ•v+fv 在bc段有 F2=f 在bc段汽车的输出功率为 P2=F2v 联立解得 P2=fv 在cd段有 F3=f-mgsinθ 在cd段汽车的输出功率为 P3=F3v 联立解得 P3=fv-mgsinθ•v 可知，P1、P2、P3均保持不变，且有 P1＞P2＞P3 故选D。 10. 如图所示，轻质弹簧上端固定，下端悬挂一个磁铁，在磁铁下端放一个固定的闭合导体线圈，将磁铁托起到一定高度后由静止放开，使磁极上下振动时穿过线圈。有关磁铁由最高点运动到最低点的过程下列说法正确的是（　　） A. 磁铁克服弹簧弹力做的功等于磁铁重力做的功 B. 磁铁克服弹簧弹力做的功大于磁铁重力做的功 C. 弹簧弹性势能的增加量等于磁铁重力势能的减少量 D. 弹簧弹性势能的增加量小于磁铁重力势能的减少量 【答案】D 【解析】 【详解】根据楞次定律可知，磁铁由最高点运动到最低点的过程中，线圈对磁铁有一个向上的阻力，因此磁铁克服弹簧弹力做的功小于磁铁重力做的功，弹簧弹性势能的增加量小于磁铁重力势能的减少量,故选项D正确。 故选D。 11. 北斗卫星导航系统是我国自行研制的全球卫星导航系统，现有55颗卫星组成。如图所示，P是纬度为的地球表面上一点，人造地球卫星A、B均做匀速圆周运动，卫星B为地球赤道静止卫星。若某时刻P、A、B与地心O在同一平面内，其中O、P、A在一条直线上，且，下列说法正确的是（　　） A. P点向心加速度大于卫星A的向心加速度 B. 卫星A、B与P点均绕地心做匀速圆周运动 C. 卫星A、B的线速度之比为 D. 卫星A、B的周期之比为 【答案】D 【解析】 【详解】A．，所以OB大于OA，即B卫星匀速圆周运动半径大于A卫星半径，由得 知，又，所以，由，得 故A错误； B．卫星A、B绕地心做匀速圆周运动，P点运动的圆轨迹与地轴线垂直，圆心在图中O点正上方，故B错误； C．由得 又 所以 故C错误； D．由得 所以 故D正确。 故选D。 12. 如图1所示，一长木板静止于光滑水平桌面上，t=0时，小物块（可视为质点）以速度v0滑到长木板上，t1时刻小物块恰好滑至长木板的最右端。图2为物块与木板运动的图像，图中t1、v0、v1已知，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　） A. 木板的长度为 B. 物块与木板的质量之比为 C. 物块与木板之间的动摩擦因数为 D. 0~t1这段时间内，物块动能的减少量与木板动能的增加量之比为 【答案】D 【解析】 【详解】A． t1时刻小物块恰好滑至长木板的最右端，所以相对位移就是板长，根据图2可知相对位移为 故A错误； B．相对运动过程中，设相互间的摩擦力大小为，物块的加速度大小 木板加速度大小 所以物块与木板的质量之比为 故B错误； C．摩擦力为 所以物块与木板之间的动摩擦因数 故C错误； D．时间内，木板的动能增加量为 物块的动能减少量为 物块动能的减少量与木板动能的增加量之比为 又 联立得 故D正确。 故选D。 13. 某同学想用一只半导体热敏电阻制作一支能测量水温的温度计。他查阅资料获得了图1所示的该热敏电阻的特性曲线，并设计了图2所示的温度计电路，图中，电压表的量程是，电源电动势恒定，内阻可不计。他的制作目标是温度计的测量范围是，且水温时电压表指针偏转达到最大位置。则（　　） A. 电源的输出电压为 B. 水温越高，电压表的示数越小 C. 电压表的0刻度对应水温 D. 水温时电压表的示数为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据图像可知，水温时 此时电压表指针偏转达到最大位置，即3V，根据题意可知 解得 内阻不计，所以电源输出电压为6V，故A错误； B．根据 可知，水温越高，热敏电阻阻值越小，电压表的示数越大，故B错误； C．水温时 根据 故C错误； D．水温时 根据 故D正确。 故选D。 14. 某种除颤器的简化电路，由低压直流电源经过电压变换器变成高压电，然后整流成几千伏的直流高压电，对电容器充电，如图甲所示。除颤时，经过电感等元件将脉冲电流（如图乙所示）作用于心脏，实施电击治疗，使心脏恢复窦性心律。某次除颤过程中将电容为的电容器充电至，电容器在时间内放电至两极板间的电压为0。其他条件不变时，下列说法正确的是（　　） A. 线圈的自感系数L越大，放电脉冲电流的峰值越小 B. 线圈的自感系数L越小，放电脉冲电流的放电时间越长 C. 电容器的电容C越小，电容器的放电时间越长 D. 在该次除颤过程中，流经人体的电荷量约为 【答案】A 【解析】 【详解】A．线圈的自感系数L越大，阻碍电流的感抗越大，则放电电流越小，放电脉冲电流的峰值也越小，故A正确； BC．振荡电路的振荡的振荡周期为 电容器在时间内放电至两极板间的电压为0，即 则线圈的自感系数L越大，放电脉冲电流的放电时间越长；电容器的电容C越大，放电脉冲电流的放电时间越长，故BC错误； D．电容为的电容器充电至，则电容器储存的电量为 故在该次除颤过程中，流经人体的电荷量约为，故D错误； 故选A。 第二部分 非选择题（共58分，共6道大题） 15. 物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。例如： （1）实验仪器。用螺旋测微器测某金属丝的直径，示数如图1所示。则该金属丝的直径为________。 （2）数据分析。打点计时器在随物体做匀变速直线运动的纸带上打点，纸带的一部分如图2示，B、C、D为纸带上标出的连续3个计数点，相邻计数点之间还有4个计时点没有标出。打点计时器接在频率为50的交流电源上。则物体运动的加速度___________（结果保留两位有效数字）。 （3）实验原理。某同学用单摆测量重力加速度的大小，他测量摆线的长度l和对应的周期T，得到多组数据，作出了图像，如图3所示。他认为根据图线可求得重力加速度，则从理论上分析，他求得的重力加速度g___________真实值（选填“大于”“等于”或“小于”）。请分析说明理由。 【答案】 ①. 0.755 ②. 1.0 ③. 等于 【解析】 【详解】（1）[1]用螺旋测微器测某金属丝的直径为0.5mm+0.01mm×25.5=0.755mm （2）[2]根据 可得物体运动的加速度 （3）[3]根据 解得 则出现图线不过原点的原因是将摆线长当做了单摆的摆长；由图像可知 解得 可知他求得的重力加速度g等于真实值。 16. 多用电表可以用来测电压、测电流、测电阻、检验二极管的导电性能，还可以探究故障电路。 （1）关于多用电表的使用，下列操作正确的是 。 A. 测电压时，图甲连接方式红、黑表笔接法正确 B. 测电流时，应按图乙连接方式测量 C. 测电阻时，可以按图丙连接方式测量 D. 测二极管的反向电阻时，应按图丁连接方式测量 （2）某同学发现如图1所示的实验电路不能正常工作，为排查电路故障，他用多用电表测量各点间的电压得到，已知只有一处故障。 为进一步判断电路故障的性质，他断开开关S后，将选择开关置于电阻挡的×1挡，分别将红黑表笔接端时，指针指在如图2所示的位置，则该电阻为 _________，他将红黑表笔接端时，指针__________（填“几乎不偏转”或“偏转很大”），因此电路故障为__________。 （3）之后该同学尝试用内阻Rm=20Ω，满偏电流Ig=5mA的毫安表及相关元件制作了一个简易欧姆表，电阻刻度值尚未标定，电路如图3中甲所示。将两表笔短接，调节滑动变阻器R使毫安表指针满偏，再将阻值为400Ω的电阻接在两表笔之间，此时毫安表指针位置如图3中乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 该电源电动势为1.5V B. 该电源电动势为9.0V C. 刻度2.5mA处标注600Ω D. 刻度4mA处标注200Ω 【答案】（1）AB （2） ①. 18 ②. 几乎不偏转 ③. R断路 （3）C 【解析】 【小问1详解】 A．根据多用电表的使用方法，测电压时，红表笔应接电势较高的点，故A正确； B．测电流时，电流从红表笔进入，且串联在电路中，故B正确； C．测电阻时，应将待测电阻与电源断开，故C错误； D．测二极管的反向电阻时，红表笔应接二极管正极，黑表笔应接二极管负极，故D错误。 故选AB。 【小问2详解】 [1]根据图2可知该电阻为 [2][3]因为ce间电阻为18Ω，可知没有短路，因此是R断路，多用电表几乎不偏转。 【小问3详解】 AB．根据题意可知电动势 将阻值为400Ω的电阻接在两表笔之间，此时毫安表指针为3mA，则有 联立解得，故AB错误； C．当电流刻度为2.5mA时，则有 联立解得，故C正确； D．当电流刻度为4mA时，则有 联立解得，故D错误。 故选C。 17. 儿童滑梯可简化为如图所示的模型。滑梯下滑区AB的长，倾角。一个质量的儿童从滑梯顶部A点由静止滑下，最后停在水平缓冲区BC上。若儿童与AB、BC部分的动摩擦因数均为0.5，儿童经过两段连接处速度的大小不变。，取重力加速度。求： （1）儿童运动到B点时速度的大小v； （2）缓冲区BC部分的最小长度x； （3）整个过程中摩擦阻力对儿童做的功。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）由点运动到点的过程中，根据动能定理有 得 （2）由点运动到点的过程中，根据动能定理有 得 （3）儿童从点运动到点的过程，根据动能定理有 得 18. 质量为m、电荷量为+q的粒子，以速度v源源不断地从小孔S1射入如图所示的速度选择器，速度选择器中存在互相垂直的匀强电场和匀强磁场，已知匀强磁场的磁感应强度为B1。粒子在速度选择器中沿直线运动，从小孔S2射出后，从O点射入以直线MN为边界的匀强偏转磁场，最终从P点射出磁场，已知该偏转磁场的磁感应强度为B2。整个装置放置在真空中，不计粒子的重力及粒子间的相互作用。 （1）求速度选择器中的匀强电场场强E的大小； （2）求OP间的距离d和粒子在偏转磁场中运动的时间t； （3）粒子离开磁场时被收集。已知时间t内收集到粒子的质量为M，求这段时间内粒子束离开磁场时的等效电流I。 【答案】（1）E=vB1；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）粒子在速度选择器中做匀速直线运动，根据平衡条件 qE=qvB1 得 E=vB1 （2）洛仑兹力提供向心力 由圆周运动的对称性得，OP间的距离 d=2R 得 粒子在偏转磁场中做圆周运动的周期 粒子在偏转磁场中运动的时间 得 （3）设时间t内收集到的粒子数为N，根据题意 M=Nm 根据电流定义 得等效电流 19. 如图甲所示，一轻质弹簧左端固定在墙壁上，右端与置于水平面上的质量为m的小滑块相连。在以下的讨论中小滑块可视为质点，弹簧始终在弹性限度内，取弹簧原长时弹性势能为0，且空气阻力可忽略不计。 （1）若水平面光滑，以弹簧原长时小滑块的位置O为坐标原点，建立水平向右的坐标轴Ox，如图甲所示。 ①请在图乙中画出弹簧弹力F与小滑块所在位置坐标x的关系图像。 教科书中讲解了由图像求位移的方法，请你借鉴此方法，并根据F-x图像推导出小滑块在x位置时弹簧弹性势能Ep的表达式。（已知弹簧的劲度系数为k） ②小滑块在某轻质弹簧的作用下，沿光滑水平面在O点附近做往复运动，其速度v的大小与位置坐标x的关系曲线如图丙所示，其中vm和x0皆为已知量，请根据图丙中v-x图像提供的信息求解该轻质弹簧的劲度系数k′。 （2）若水平面不光滑，且已知小滑块与水平面之间的动摩擦因数为μ。仍以弹簧原长时小滑块的位置O为坐标原点，建立水平向右的坐标轴Ox，将小滑块沿水平面向右拉到距离O点为l0的P点按住（l0>），如图丁所示。计算中可以认为滑动摩擦力与最大静摩擦力大小相等，已知重力加速度为g，弹簧的劲度系数为k。若放手后小滑块第一次经过O点向左运动至最远点Q。 求： ①Q点与O点的距离； ②通过计算分析如果小滑块在Q点停不住，则l0与μ、m和k等物理量之间应满足怎样的关系？ 【答案】（1），； （2）； 【解析】 【小问1详解】 根据弹簧弹力与伸长量的关系 负号表示弹力方向与位移方向相反，可得图像如图所示 在图像中，图线与横轴所围成的面积代表弹簧弹力做功，当小滑块从点运动到位置时，弹力做的功 根据功能关系 则 小滑块在光滑水平面上运动，只有弹簧弹力做功，机械能守恒，因此对小滑块和弹簧组成的系统由机械能守恒可得 解得 【小问2详解】 对于小滑块由P点出发向左运动的过程，假设在最左端Q点时，其距点的距离为，由功能关系得 解得 如果小滑块在Q点停不住，则应有 将代入得 20. 小行星撞击地球虽然发生概率较低，却会使地球生命面临重大威胁。我国已经提出了近地小行星防御的发展蓝图，计划在2030年实现一次对小行星的动能撞击，2030至2035年间实现推离偏转。已知地球质量为M，可视为质量分布均匀的球体，引力常量为G。若一颗质量为m的小行星距离地心为r时，速度的大小，m远小于M。不考虑地球运动及其它天体的影响。 （1）若小行星的速度方向垂直于它与地心的连线，通过分析判断该小行星能否围绕地球做圆周运动。 （2）若小行星的速度方向沿着它与地心的连线指向地心。已知取无穷远处的引力势能为零，则小行星在距地心为r处的引力势能。 a．设想提前发射质量为0.1m的无人飞行器，在距离地心为r处与小行星发生迎面撞击，小行星撞后未解体。将撞击过程简化为完全非弹性的对心碰撞。为彻底解除小行星对地球的威胁，使其不与地球碰撞。求飞行器撞击小行星时的最小速度。 b．设想对小行星施加适当的“推力”后，使其在距离地心为r处的速度方向与它和地心连线的夹角变为，速度大小不变，也能解除对地球的威胁。已知小行星仅在地球引力所用下的运动过程，它与地心的连线在任意相等时间内扫过相等的面积。求小行星在此后的运动过程中，距地心的最近距离。 【答案】（1）不能；（2）a．；b． 【解析】 【详解】（1）若小行星在该位置做匀速圆周运动，设速度大小为，由万有引力提供向心力，可得 解得 由于 可知，小行星不能围绕地球做圆周运动。 （2）a．设碰撞后小行星的速度大小为，为彻底解除小行星的威胁，应使小行星被撞后能运动至无穷远处。根据能量守恒定律有 解得 以飞行器速度方向为正方向，飞行器撞击小行星的过程根据动量守恒定律有 解得 b．设小行星离地心最近时，速度的大小为，小行星与地心的连线在相等时间扫过相等面积有 根据能量守恒定律有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $