精品解析：山东省济南市2025-2026学年高三上学期9月开学考试物理试题

2025—2026学年高中三年级摸底考试 物理试题 注意事项： 1．答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置，认真核对条形码上的姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。 2．选择题答案必须使用2B铅笔（按填涂样例）正确填涂；非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写。字体工整、笔迹清楚。 3．请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 在光电效应实验中，用频率和光照强度都相同的单色光照射不同的金属，所得光电子最大初动能与金属材料逸出功W的关系图像如图所示，图像与横轴的交点坐标为，已知普朗克常量为h，下列说法正确的是（　　） A. 该单色光的频率为 B. 该单色光的频率为 C. 使用频率更高的单色光进行该实验，所得图像斜率会增大 D. 使用频率更高的单色光进行该实验，所得图像斜率会减小 2. 如图所示，透过两块偏振片P、Q观察灯光。初始状态下，两个偏振片的透振方向平行。保持偏振片P不动，使偏振片Q以角速度按照图示方向匀速旋转，能观察到连续两次光强最大的时间间隔为（　　） A. B. C. D. 3. 如图所示为分子间作用的引力和斥力的大小随分子间距离变化的关系曲线，两曲线交点的横坐标为，下列说法正确的是（　　） A. 曲线Ⅰ所示为分子间相互作用的引力 B. 分子间距离为时，分子间相互作用的引力和斥力均为0 C. 分子间距离为时，分子势能最小 D. 若分子间距离由逐渐增大，分子间作用合力逐渐减小 4. 某除尘器模型的集尘板是很长的条形金属板，如图所示，直线ab为该集尘板的截面图，带箭头的线条为电场线。工作时，带电粉尘在静电力作用下从P点由静止开始向带正电的集尘板运动，最后落在集尘板上。Q为轨迹上的另一点。忽略重力和空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 粉尘带正电 B. P点电场强度大于Q点电场强度 C. P点电势低于Q点的电势 D. 带电粉尘在P点的电势能小于Q点的电势能 5. 一物体从离地面某一高度处由静止释放，以地面为零势能参考面，不计空气阻力。物体落地前重力势能和动能随运动时间t和相对释放点的位移x的图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 6. 2025年5月29日，我国研制的“天问二号”探测器发射升空，我国首次小行星探测与采样返回之旅正式开启。某同学提出探究方案，通过探测器绕小行星做匀速圆周运动，可测得小行星的质量，测出经过时间t通过的弧长l，弧长l所对应的角度为（弧度制），已知引力常量为G，不考虑其他天体对卫星的引力，则小行星的质量为（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，倾角为的光滑斜面。固定在水平地面上，轻弹簧两端分别与质量均为m的两物块a、b连接，物块a紧靠垂直于斜面的固定挡板，开始系统处于平衡状态。现给物块b沿斜面向下的初速度，经过时间t物块a恰好离开挡板，此时物块b的速度为。已知重力加速度大小为g，则挡板对物块a的冲量大小为（　　） A. B. C. D. 8. 如图所示，长度为L、与水平面夹角为的倾斜传送带以恒定速率顺时针转动。将质量均为m的物块P、Q（均可视为质点）分别无初速度放在传送带最底端的M点，物块P的位移为L时恰好与传送带共速，物块Q的位移为时与传送带共速。物块P、Q与传送带之间的动摩擦因数分别为、，则、与满足的关系为（　　） A. B. C. D. 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。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. 如图所示，两个磁极产生的磁场近似视为匀强磁场，矩形线圈在磁场中绕垂直于磁场的水平轴匀速转动。矩形线圈通过铜滑环接理想变压器原线圈，副线圈接有固定电阻和滑动变阻器R。所有电表均为理想交流电表，矩形线圈的电阻不可忽略。下列说法正确的是（　　） A. 仅将滑动变阻器R的滑片向上滑动，的功率变大 B. 仅将滑动变阻器R的滑片向上滑动，R的电压变大 C. 仅将矩形线圈的转速加倍，电流表的示数加倍 D. 仅将矩形线圈的转速加倍，电压表的示数加倍 10. 如图所示，倾角为的斜面固定在水平地面上，一装满篮球的箱子沿斜面下滑。下滑过程中，全部篮球和箱子保持相对静止。已知方向1垂直斜面向上，方向2竖直向上，方向4沿斜面向上。对于篮球P，下列说法正确的是（　　） A. 若箱子匀速下滑，则其他篮球对篮球P的作用力的方向可能沿方向1 B. 若箱子匀速下滑，则其他篮球对篮球P的作用力方向一定沿方向2 C. 若箱子匀减速下滑，则其他篮球对篮球P的作用力可能沿方向3 D. 若箱子匀减速下滑，则其他篮球对篮球P的作用力可能沿方向4 11. 如图所示为一列沿x轴传播的简谐横波在时的部分波形图，此时处的质点正沿y轴正方向振动，时处的质点第二次位于平衡位置，下列说法正确的是（　　） A. 该波沿x轴正方向传播 B. 该波的波长为10m C. 该波的波速为6m/s D. 从时刻开始1.6s内处的质点运动路程为3cm 12. 2025年5月1日，全球首个实现“聚变能发电演示”的紧凑型全超导托卡马克核聚变实验装置（BEST）在我国正式启动总装。如图是托卡马克环形容器中磁场截面的简化示意图，两个同心圆围成的环形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，内圆半径为，圆心为O。一个质量为m，带电量为的粒子从内圆上A点开始在纸面内运动，并能再次返回A点。粒子初速度的大小为，方向指向O点。不考虑带电粒子所受的重力，下列说法正确的是（　　） A. 外圆半径至少为 B. 外圆半径至少为 C. 粒子返回A点的最短时间为 D. 粒子返回A点的最短时间为 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 在“探究两个互成角度力的合成规律”实验中，某实验小组进行实验的主要步骤是：将橡皮筋的一端固定在木板上的A点，另一端拴上两根细绳套，每根绳套分别连着一个弹簧测力计。沿着两个方向拉弹簧测力计，将橡皮筋与绳套的结点拉到某一位置，将此位置标记为O点，读取此时弹簧测力计的示数，分别记录两个拉力、的大小，再用笔在两绳的拉力方向上分别标记B、C两点，并分别将其与O点连接，表示、的方向；再用一个弹簧测力计将结点仍拉至O点，记录此时拉力F的大小，同样用笔在绳的拉力方向上标记D点，也将其与O点连接，表示F的方向。 （1）下列操作中正确的是______ A. 拉动橡皮筋时，尽量使细绳与纸面平行 B. 沿着两个方向拉弹簧测力计时，两细绳套夹角应尽量大一些 C. 实验中O点一定要位于A点的正下方 D. O点与B、C两点的线段即为、的图示 （2）某次实验时，弹簧测力计的示数分别为，，。请在下图中用力的图示画出、和合力F______。 （3）将、和F的箭头端用虚线连起来，发现O点和、和F的箭头端构成一个______，对比其他小组的实验数据，发现以上规律仍然成立，即可得到两个互成角度的共点力与其合力间的关系。 14. 某物理兴趣小组用图甲所示电路测量电流表G（量程为3mA）的内阻r，可用的器材有： A.电源（电动势1.5V，内阻忽略） B.电源（电动势6.0V，内阻忽略） C.滑动变阻器（阻值0~2000Ω） D.电阻箱 E.开关两个，导线若干 （1）请将实验步骤补充完整： ①按图甲所示电路图连接实物电路； ②闭合开关前，将滑动变阻器的滑片置于______ 端（选填“a”或“b”）； ③闭合开关，调节，使电流表指针偏到满刻度处； ④保持不变，闭合开关，调节使电流表指针偏到满刻度的一半处，记下此时的值； ⑤断开开关，整理器材。 （2）若步骤④中，电阻箱的示数如图乙所示，则电流表内阻的测量值是______Ω。 （3）实际上，步骤④中的接入，会使电路总电阻减小，总电流增大，导致电流表指针半偏时，的值______（填“大于”“等于”或“小于”）电流表内阻的真实值。 （4）为了减小本实验误差，应选用电源______（选填“”或“”） 15. 如图所示，某玻璃砖的横截面是半径为R的半圆，圆心为，将玻璃砖保持上表面水平固定于水平桌面上，玻璃砖与桌面的切点为。一细束激光在玻璃砖截面所在平面内经射入玻璃砖，出射光线打在桌面上A点。已知激光的入射角为45°，与A点的距离为，不考虑多次反射，已知该激光在真空中的传播速度为c，。 （1）求该玻璃砖对入射激光的折射率n； （2）将入射激光向左平移，当入射点为B点（图中未画出）时，激光恰能在左侧圆弧面上C点（图中未画出）发生全反射，求激光在玻璃砖内由B点传播到C点所需的时间t。 16. 如图所示，一定质量的理想气体被导热活塞封闭在导热容器中，活塞质量为，横截面积为，与容器间的滑动摩擦力大小为，初始状态下活塞与容器的底部距离为，且与容器间恰好无摩擦，外界温度为。已知外界大气压强恒为，重力加速度为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，该理想气体内能U与温度T的大小关系满足，其中。 （1）缓慢升高外界温度，直到活塞恰好开始向上运动，求此时外界温度的大小； （2）继续缓慢升高外界温度，直到活塞恰好运动到与容器底部距离为位置处，求从温度为300K到该状态过程中气体与外界交换的热量Q。 17. 如图所示，质量为的滑块套在光滑的水平轨道上，质量为的物块P通过长的轻质细杆与滑块上的光滑轴O连接。水平轨道下方为高的光滑水平桌面AB。桌面上O点正下方的点放置一质量为的物块Q。光滑水平地面上的C点右侧处放置一长度为、质量为的木板，物块Q与木板间的动摩擦因数。初始时轻质细杆处于水平状态，锁定滑块，将物块P由静止释放。当物块P运动到最低点时与物块Q发生弹性碰撞，碰撞时间忽略不计。已知物块P和Q可视为质点，木板厚度忽略不计，重力加速度的大小，不计空气阻力。 （1）求物块P通过最低点时对轻杆作用力的大小F； （2）若解除对滑块的锁定，物块P运动到最低点时仍与物块Q碰撞，物块Q应放在点左侧处，求及碰撞后Q的速度大小； （3）在满足（2）的条件下，若物块Q接触长木板的瞬间，速度的竖直分量变为0，水平分量变为原来的。为使物块Q不滑离木板，求木板的长度满足的条件。 18. 如图所示，水平地面上固定着由光滑“”形倾斜金属导轨和光滑平行水平金属导轨组成的装置，倾斜导轨与水平面的夹角为，间距为L，水平导轨以MN为界线，左侧间距为L，右侧间距为2L，两部分通过一小段绝缘的光滑圆弧PQ（长度忽略不计）相连接。倾斜导轨内有区域Ⅰ和区域Ⅱ，区域Ⅰ为边长为L的正方形，内有垂直于导轨向下的匀强磁场，磁感应强度大小随时间变化的关系满足，k为大于零的常量。区域Ⅱ下边界恰好与PQ连线重合，内部有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为，水平导轨部分也存在竖直向上、磁感应强度大小为的匀强磁场。导体棒1锁定于区域Ⅰ和区域Ⅱ之间的某位置，导体棒2静置于MN右侧某位置。已知导体棒1的质量为m，电阻大小为R，长度为L，导体棒2的质量为2m，电阻大小为2R，长度为2L，所有导轨电阻不计，重力加速度大小为g。现解除导体棒1的锁定， （1）若导体棒1刚进入区域Ⅱ时回路中电流为0，求解除锁定时导体棒1与区域Ⅱ上端的距离s； （2）改变导体棒1在区域Ⅰ和区域Ⅱ之间解锁位置，使导体棒1以速度匀速经过区域Ⅱ后进入水平轨道，经足够长时间后以速度匀速向右运动且未进入MN右侧轨道，已知，求、的大小和整个过程中导体棒2上产生的焦耳热Q。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025—2026学年高中三年级摸底考试 物理试题 注意事项： 1．答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置，认真核对条形码上的姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。 2．选择题答案必须使用2B铅笔（按填涂样例）正确填涂；非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写。字体工整、笔迹清楚。 3．请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 在光电效应实验中，用频率和光照强度都相同的单色光照射不同的金属，所得光电子最大初动能与金属材料逸出功W的关系图像如图所示，图像与横轴的交点坐标为，已知普朗克常量为h，下列说法正确的是（　　） A. 该单色光的频率为 B. 该单色光的频率为 C. 使用频率更高的单色光进行该实验，所得图像斜率会增大 D. 使用频率更高的单色光进行该实验，所得图像斜率会减小 【答案】A 【解析】 【详解】AB．根据爱因斯坦光电效应方程有 解得该单色光的频率为，故A正确，B错误； CD．根据爱因斯坦光电效应方程有，图像斜率与单色光的频率无关，故CD错误。 故选A。 2. 如图所示，透过两块偏振片P、Q观察灯光。初始状态下，两个偏振片的透振方向平行。保持偏振片P不动，使偏振片Q以角速度按照图示方向匀速旋转，能观察到连续两次光强最大的时间间隔为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】当偏振片Q再次转到与偏振片P的透振方向平行时，能再次观察到最大光强，故能观察到连续两次光强最大的时间间隔。 故选B。 3. 如图所示为分子间作用的引力和斥力的大小随分子间距离变化的关系曲线，两曲线交点的横坐标为，下列说法正确的是（　　） A. 曲线Ⅰ所示为分子间相互作用的引力 B. 分子间距离为时，分子间相互作用的引力和斥力均为0 C. 分子间距离为时，分子势能最小 D. 若分子间距离由逐渐增大，分子间作用的合力逐渐减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．若两分子间的距离减小，分子间的斥力和引力都增大，且斥力增大得比引力更快，所以曲线Ⅰ为斥力，故A错误； BC．分子间距离为时，分子间引力和斥力的合力为零，但引力和斥力都存在，此时分子势能最小，故B错误，C正确； D．当分子间距从开始增大时，分子间作用力表现为引力，分子间作用的合力由0开始逐渐增大，当分子间距趋于无穷远时，分子间作用的合力减小到趋于0，故D错误。 故选C。 4. 某除尘器模型的集尘板是很长的条形金属板，如图所示，直线ab为该集尘板的截面图，带箭头的线条为电场线。工作时，带电粉尘在静电力作用下从P点由静止开始向带正电的集尘板运动，最后落在集尘板上。Q为轨迹上的另一点。忽略重力和空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 粉尘带正电 B. P点电场强度大于Q点电场强度 C. P点的电势低于Q点的电势 D. 带电粉尘在P点的电势能小于Q点的电势能 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图像知轨迹的弯曲方向，即受电场力的方向与电场线方向相反，所以该粉尘颗粒带负电，故A错误； BC．由电场线的疏密程度可知，P点电场强度小于Q点电场强度，沿电场线方向电势不断降低，P点的电势低于Q点的电势，故B错误，C正确； D．带电粉尘从P点到Q点的过程中，电场力做正功，电势能减小，所以在P点的电势能大于Q点的电势能，故D错误。 故选C 5. 一物体从离地面某一高度处由静止释放，以地面为零势能参考面，不计空气阻力。物体落地前重力势能和动能随运动时间t和相对释放点的位移x的图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】物体由静止释放，根据机械能守恒，重力对物体做正功，重力势能减小，动能不断增大，则，，故A正确。 6. 2025年5月29日，我国研制的“天问二号”探测器发射升空，我国首次小行星探测与采样返回之旅正式开启。某同学提出探究方案，通过探测器绕小行星做匀速圆周运动，可测得小行星的质量，测出经过时间t通过的弧长l，弧长l所对应的角度为（弧度制），已知引力常量为G，不考虑其他天体对卫星的引力，则小行星的质量为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由线速度定义 角速度定义（弧度制） 线速度与角速度的关系 可得 由万有引力提供向心力 其中为引力常量，为小行星质量，为探测器质量，整理得 将、代入 解得 故选C。 7. 如图所示，倾角为的光滑斜面。固定在水平地面上，轻弹簧两端分别与质量均为m的两物块a、b连接，物块a紧靠垂直于斜面的固定挡板，开始系统处于平衡状态。现给物块b沿斜面向下的初速度，经过时间t物块a恰好离开挡板，此时物块b的速度为。已知重力加速度大小为g，则挡板对物块a的冲量大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设沿斜面向上为正方向，对物块、组成的系统列动量定理 可得挡板对物块、组成的系统的冲量大小，等价于挡板对物块的冲量大小 故选A。 8. 如图所示，长度为L、与水平面夹角为的倾斜传送带以恒定速率顺时针转动。将质量均为m的物块P、Q（均可视为质点）分别无初速度放在传送带最底端的M点，物块P的位移为L时恰好与传送带共速，物块Q的位移为时与传送带共速。物块P、Q与传送带之间的动摩擦因数分别为、，则、与满足的关系为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】物块的加速度 与传送带共速时满足 可知 即 解得，故选D。 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。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. 如图所示，两个磁极产生的磁场近似视为匀强磁场，矩形线圈在磁场中绕垂直于磁场的水平轴匀速转动。矩形线圈通过铜滑环接理想变压器原线圈，副线圈接有固定电阻和滑动变阻器R。所有电表均为理想交流电表，矩形线圈的电阻不可忽略。下列说法正确的是（　　） A. 仅将滑动变阻器R的滑片向上滑动，的功率变大 B. 仅将滑动变阻器R的滑片向上滑动，R的电压变大 C. 仅将矩形线圈的转速加倍，电流表的示数加倍 D. 仅将矩形线圈的转速加倍，电压表的示数加倍 【答案】ACD 【解析】 【详解】AB．仅将滑动变阻器的滑片向上滑动，滑动变阻器接入电路的电阻减小，副线圈总电阻减小。 将副线圈电阻等效到原线圈中组成一个闭合回路，并根据原副线圈的输入和输出功率相等可得 又因 等效电阻 由此可知副线圈总电阻减小，则等效电阻减小。 再根据闭合电路欧姆定律，可知原线圈中电流，矩形线圈内阻分得电压增大，原线圈中减小，副线圈电压减小，电流增大 则的功率 因增大，所以的电压增大，功率变大，因副线圈电压减小，则两端电压减小，故A正确，B错误； CD．仅将矩形线圈的转速加倍，根据 其中 已知为转速，则线圈产生的电动势的最大值加倍，有效值也加倍。 又因副线圈电阻不变，则其等效到原线圈的等效电阻不变。 原线圈中的电流加倍，矩形线圈分得的电压加倍，原线圈中的电压加倍，副线圈中电压加倍，电流加倍，故C、D正确。 故选ACD。 10. 如图所示，倾角为的斜面固定在水平地面上，一装满篮球的箱子沿斜面下滑。下滑过程中，全部篮球和箱子保持相对静止。已知方向1垂直斜面向上，方向2竖直向上，方向4沿斜面向上。对于篮球P，下列说法正确的是（　　） A. 若箱子匀速下滑，则其他篮球对篮球P的作用力的方向可能沿方向1 B. 若箱子匀速下滑，则其他篮球对篮球P的作用力方向一定沿方向2 C. 若箱子匀减速下滑，则其他篮球对篮球P的作用力可能沿方向3 D. 若箱子匀减速下滑，则其他篮球对篮球P的作用力可能沿方向4 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．若箱子匀速下滑，则篮球P处于平衡状态，其他篮球对篮球P的作用力与篮球P的重力平衡，所以其他篮球对篮球P的作用力方向一定竖直向上，故A错误，B正确； CD．若箱子匀减速下滑，篮球P的合力方向沿斜面向上，即其他篮球对篮球P的作用力与篮球P的重力的合力的方向沿斜面向上，则其他篮球对篮球P的作用力可能沿方向3，不可能沿方向4，故C正确，D错误； 故选BC。 11. 如图所示为一列沿x轴传播的简谐横波在时的部分波形图，此时处的质点正沿y轴正方向振动，时处的质点第二次位于平衡位置，下列说法正确的是（　　） A. 该波沿x轴正方向传播 B. 该波的波长为10m C. 该波的波速为6m/s D. 从时刻开始1.6s内处的质点运动路程为3cm 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由题意知0时刻处的质点正沿y轴正方向振动，同侧法可知该波沿x轴正方向传播，故A正确； B．根据波动规律可知 可知波长，故B错误； C．由于时处的质点第二次位于平衡位置，可知 解得周期 则波速，故C错误； D．同侧法可知0时刻处质点向下振动，且 故从时刻开始1.6s内处的质点运动路程为，故D正确。 故选AD。 12. 2025年5月1日，全球首个实现“聚变能发电演示”的紧凑型全超导托卡马克核聚变实验装置（BEST）在我国正式启动总装。如图是托卡马克环形容器中磁场截面的简化示意图，两个同心圆围成的环形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，内圆半径为，圆心为O。一个质量为m，带电量为的粒子从内圆上A点开始在纸面内运动，并能再次返回A点。粒子初速度的大小为，方向指向O点。不考虑带电粒子所受的重力，下列说法正确的是（　　） A. 外圆半径至少为 B. 外圆半径至少为 C. 粒子返回A点的最短时间为 D. 粒子返回A点的最短时间为 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则有 将代入，解得 根据题意，作出粒子运动轨迹，如图所示 当粒子的运动轨迹恰好与外圆相切时，则外圆半径最小，根据几何关系可得，故A正确，B错误； CD．根据运动轨迹图可知，粒子在内圆做匀速直线运动的时间为 粒子在圆环做匀速圆周运动，三次偏转的圆心角相等，设为；在直角三角形中，根据几何关系有 解得 根据几何关系可得圆心角 粒子在磁场中运动周期为 故粒子在磁场中运动的时间为 故粒子返回A点的最短时间为，故C正确，D错误。 故选AC。 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，某实验小组进行实验的主要步骤是：将橡皮筋的一端固定在木板上的A点，另一端拴上两根细绳套，每根绳套分别连着一个弹簧测力计。沿着两个方向拉弹簧测力计，将橡皮筋与绳套的结点拉到某一位置，将此位置标记为O点，读取此时弹簧测力计的示数，分别记录两个拉力、的大小，再用笔在两绳的拉力方向上分别标记B、C两点，并分别将其与O点连接，表示、的方向；再用一个弹簧测力计将结点仍拉至O点，记录此时拉力F的大小，同样用笔在绳的拉力方向上标记D点，也将其与O点连接，表示F的方向。 （1）下列操作中正确的是______ A. 拉动橡皮筋时，尽量使细绳与纸面平行 B. 沿着两个方向拉弹簧测力计时，两细绳套夹角应尽量大一些 C. 实验中O点一定要位于A点的正下方 D. O点与B、C两点的线段即为、的图示 （2）某次实验时，弹簧测力计的示数分别为，，。请在下图中用力的图示画出、和合力F______。 （3）将、和F的箭头端用虚线连起来，发现O点和、和F的箭头端构成一个______，对比其他小组的实验数据，发现以上规律仍然成立，即可得到两个互成角度的共点力与其合力间的关系。 【答案】（1）A （2） （3）平行四边形 【解析】 【小问1详解】 A．拉动橡皮筋时，尽量使细绳与纸面平行，A正确； B．沿着两个方向拉弹簧测力计时，两细绳套夹角大小要适当，B错误； C．实验中O点不一定要位于A点的正下方，C错误； D．因B、C两点是力的方向上的任意点，则O点与B、C两点的线段不一定为、的图示，D错误。 故选A。 【小问2详解】 用力的图示画出、和合力F如图 【小问3详解】 将、和F的箭头端用虚线连起来，发现O点和、和F的箭头端构成一个平行四边形，对比其他小组的实验数据，发现以上规律仍然成立，即可得到两个互成角度的共点力与其合力间的关系。 14. 某物理兴趣小组用图甲所示的电路测量电流表G（量程为3mA）的内阻r，可用的器材有： A.电源（电动势1.5V，内阻忽略） B.电源（电动势6.0V，内阻忽略） C.滑动变阻器（阻值0~2000Ω） D.电阻箱 E.开关两个，导线若干 （1）请将实验步骤补充完整： ①按图甲所示电路图连接实物电路； ②闭合开关前，将滑动变阻器的滑片置于______ 端（选填“a”或“b”）； ③闭合开关，调节，使电流表指针偏到满刻度处； ④保持不变，闭合开关，调节使电流表指针偏到满刻度的一半处，记下此时的值； ⑤断开开关，整理器材。 （2）若步骤④中，电阻箱的示数如图乙所示，则电流表内阻的测量值是______Ω。 （3）实际上，步骤④中的接入，会使电路总电阻减小，总电流增大，导致电流表指针半偏时，的值______（填“大于”“等于”或“小于”）电流表内阻的真实值。 （4）为了减小本实验误差，应选用电源______（选填“”或“”） 【答案】（1）b （2）248.5 （3）小于 （4） 【解析】 【小问1详解】 闭合开关前，将滑动变阻器的滑片置于b端，滑动变阻器接入电路阻值最大，保护电路安全。 【小问2详解】 根据电阻箱读数 保持不变，闭合开关，调节使电流表指针偏到满刻度的一半处，电流表与电阻箱并联，在误差范围内有 故 【小问3详解】 S2闭合后，总电阻减小，则总电流增大，通过电阻箱的真实电流大于1.5mA，即 根据 解得，即 【小问4详解】 选用电动势较大的电源E2，使接入时，电路总电流的变化减小，电流表指针半偏时的阻值更接近于电流表内阻，从而减小实验误差。 15. 如图所示，某玻璃砖的横截面是半径为R的半圆，圆心为，将玻璃砖保持上表面水平固定于水平桌面上，玻璃砖与桌面的切点为。一细束激光在玻璃砖截面所在平面内经射入玻璃砖，出射光线打在桌面上A点。已知激光的入射角为45°，与A点的距离为，不考虑多次反射，已知该激光在真空中的传播速度为c，。 （1）求该玻璃砖对入射激光的折射率n； （2）将入射激光向左平移，当入射点为B点（图中未画出）时，激光恰能在左侧圆弧面上C点（图中未画出）发生全反射，求激光在玻璃砖内由B点传播到C点所需的时间t。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由几何关系知，折射角 满足 根据折射率定义 解得 【小问2详解】 由全反射临界角 可知 设为路程，由正弦定理 解得 由激光在玻璃砖中的速度 解得 16. 如图所示，一定质量的理想气体被导热活塞封闭在导热容器中，活塞质量为，横截面积为，与容器间的滑动摩擦力大小为，初始状态下活塞与容器的底部距离为，且与容器间恰好无摩擦，外界温度为。已知外界大气压强恒为，重力加速度为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，该理想气体内能U与温度T的大小关系满足，其中。 （1）缓慢升高外界温度，直到活塞恰好开始向上运动，求此时外界温度的大小； （2）继续缓慢升高外界温度，直到活塞恰好运动到与容器底部距离为位置处，求从温度为300K到该状态过程中气体与外界交换的热量Q。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 初始状态，理想气体压强设为，对活塞有 活塞恰好向上运动时，理想气体压强设为，对活塞有 由查理定律可得 解得 【小问2详解】 从继续升高温度，缓慢运动中，理想气体发生等压变化，根据盖-吕萨克定律 解得 理想气体对外做功 而整个过程，从T1到T3过程中，理想气体内能的改变量 根据热力学第一定律 解得 17. 如图所示，质量为的滑块套在光滑的水平轨道上，质量为的物块P通过长的轻质细杆与滑块上的光滑轴O连接。水平轨道下方为高的光滑水平桌面AB。桌面上O点正下方的点放置一质量为的物块Q。光滑水平地面上的C点右侧处放置一长度为、质量为的木板，物块Q与木板间的动摩擦因数。初始时轻质细杆处于水平状态，锁定滑块，将物块P由静止释放。当物块P运动到最低点时与物块Q发生弹性碰撞，碰撞时间忽略不计。已知物块P和Q可视为质点，木板厚度忽略不计，重力加速度的大小，不计空气阻力。 （1）求物块P通过最低点时对轻杆作用力的大小F； （2）若解除对滑块的锁定，物块P运动到最低点时仍与物块Q碰撞，物块Q应放在点左侧处，求及碰撞后Q的速度大小； （3）在满足（2）的条件下，若物块Q接触长木板的瞬间，速度的竖直分量变为0，水平分量变为原来的。为使物块Q不滑离木板，求木板的长度满足的条件。 【答案】（1） （2）， （3）木板的长度最小值为 【解析】 【小问1详解】 物块P由静止释放到通过最低点过程，根据动能定理有 物块P在最低点，根据牛顿第二定律有 根据牛顿第三定律，物块P对轻杆作用力的大小 解得 【小问2详解】 根据人船模型，对物块P和滑块系统有， 解得 对物块P和滑块在水平方向动量守恒 系统机械能守恒 解得 对物块P和物块Q，根据弹性碰撞的规律有 解得， 【小问3详解】 物块Q离开AB后做平抛运动，则， 对物块Q和木板系统动量守恒，有， 根据能量守恒定律有 解得 所以木板的最小长度 18. 如图所示，水平地面上固定着由光滑“”形倾斜金属导轨和光滑平行水平金属导轨组成装置，倾斜导轨与水平面的夹角为，间距为L，水平导轨以MN为界线，左侧间距为L，右侧间距为2L，两部分通过一小段绝缘的光滑圆弧PQ（长度忽略不计）相连接。倾斜导轨内有区域Ⅰ和区域Ⅱ，区域Ⅰ为边长为L的正方形，内有垂直于导轨向下的匀强磁场，磁感应强度大小随时间变化的关系满足，k为大于零的常量。区域Ⅱ下边界恰好与PQ连线重合，内部有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为，水平导轨部分也存在竖直向上、磁感应强度大小为的匀强磁场。导体棒1锁定于区域Ⅰ和区域Ⅱ之间的某位置，导体棒2静置于MN右侧某位置。已知导体棒1的质量为m，电阻大小为R，长度为L，导体棒2的质量为2m，电阻大小为2R，长度为2L，所有导轨电阻不计，重力加速度大小为g。现解除导体棒1的锁定， （1）若导体棒1刚进入区域Ⅱ时回路中电流为0，求解除锁定时导体棒1与区域Ⅱ上端的距离s； （2）改变导体棒1在区域Ⅰ和区域Ⅱ之间的解锁位置，使导体棒1以速度匀速经过区域Ⅱ后进入水平轨道，经足够长时间后以速度匀速向右运动且未进入MN右侧轨道，已知，求、的大小和整个过程中导体棒2上产生的焦耳热Q。 【答案】（1） （2），， 【解析】 【小问1详解】 根据法拉第电磁感应定律 解得 导体棒1切割磁感线产生的电动势 导体棒1刚进入区域Ⅱ时回路中电流为0，可知 根据牛顿第二定律可得 从释放到刚进入区域Ⅱ，根据运动学公式 解得 【小问2详解】 导体棒匀速运动可得 导体棒切割磁感线产生的电动势 根据闭合电路欧姆定律可得电流 解得 导体棒1以速度匀速向右运动且未进入MN右侧轨道，导体棒1和导体棒2产生的电动势大小相等，即 对导体棒Ⅰ和导体棒Ⅱ，根据动量定理， 解得， 根据能量守恒定律有 导体棒1电阻大小为R，导体棒2的电阻大小为2R，故导体棒Ⅱ产生的焦耳热为 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $