精品解析：2025届山东省日照市高三下学期考前预测物理试题

2022级高三校际联合考试 物理 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 4．本试卷共8页，满分100分，考试时间90分钟。 一、单项选择题：本题包括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. 一物块在竖直方向运动的v-t图像如图所示（取竖直向上为正方向），其中t3~t4时间内是倾斜直线，其它时间内都是曲线。下列说法正确的是（　　） A. 在t2时刻，物体到达最高点 B. 在t1~t2时间内，物体的平均速度大小为 C. 在t2~t3时间内，物体的加速度逐渐增大 D. 在t3~t4时间内，物体处于超重状态 【答案】C 【解析】 【详解】A．在t2时刻，物体的速度最大，之后继续向上做减速运动，在t4时刻，物体的速度为零，达到最高点，故A错误； B．在t1~t2时间内，物体若做匀加速直线运动，如图中虚线所示，则物体的平均速度大小为，而由图可知物体在这段时间是做加速度逐渐减小的加速运动，如图中实线所示 由图可知，实线与时间轴所围成的面积大于虚线与时间轴所围成的面积，故物体的平均速度大小大于，故B错误； C．根据的斜率表示加速度，可知在t2~t3时间内，图像的切线斜率越来越大，故物体的加速度逐渐增大，故C正确； D．由图可知，在t3~t4时间内物体向上做减速运动，则加速度竖直向下，故物体处于失重状态，故D错误。 故选C。 2. 在核反应中，一个铀（）核放出一个X粒子并生成新核钍（），钍核又放出一个Y粒子并生成新核镤（）。下列说法正确的是（　　） A. 这两种核反应都属于重核裂变 B. X粒子的穿透能力比Y粒子的穿透能力强 C. X粒子来自原子的核外电子 D. 一个中子可转化为一个Y粒子和一个质子 【答案】D 【解析】 【详解】B．根据质量数守恒和电荷数守恒可知X为α粒子，Y为β粒子，α粒子的穿透能力比β粒子弱（α粒子仅能穿透纸张，β粒子可穿透几毫米铝板），故B错误； A．由B选项分析可知铀核衰变为钍核属于α衰变，钍核衰变为镤核属于β衰变，两者均为天然衰变而非重核裂变（裂变是重核分裂为中等质量核的过程），故A错误； C． X（α粒子）是氦核（），来源于原子核内质子与中子的结合，而非核外电子，故C错误。 D．Y为β粒子，β衰变的本质就是一个中子可转化为一个Y粒子（β粒子）和一个质子，故D正确。 故选D。 3. 一定质量的理想气体从状态A开始，经A→B、B→C、C→A三个过程后回到初始状态，其p—T图像如图所示。已知AB连线平行于T轴，CA连线平行于p轴，BC连线的延长线过坐标原点。下列判断正确的是（　　） A. 气体在A→B过程中一定吸热 B. 气体在B→C过程中既不吸热也不放热 C. 气体在C→A过程中，外界对气体所做的功大于气体所放出的热量 D. 气体在A和C两个状态，器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数相同 【答案】A 【解析】 【详解】A．气体在A→B过程，压强一定，温度升高，气体内能增大，根据盖吕萨克定律可知，气体体积增大，即气体对外界做功，根据热力学第一定律可知，气体一定吸热，故A正确； B．气体在B→C过程，图像是一条经过原点的倾斜直线，根据理想气体状态方程可知，气体体积不变，气体不做功，由于温度降低，气体内能减小，根据热力学第一定律可知，气体一定放热，故B错误； C．气体在C→A过程中，温度一定，气体内能不变，根据玻意耳定律可知，压强增大，则气体体积减小，外界对气体做功，根据热力学第一定律可知，外界对气体所做的功等于气体所放出的热量，故C错误； D．结合上述，气体在C→A过程，温度一定，气体分子运动的平均速率不变，体积减小，分子分布的密集程度增大，则器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数增多，即C状态器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数比A状态少，故D错误。 故选A。 4. 小明用激光做双缝干涉实验。第一次用图甲所示的装置，缝S1和S2到屏上O点的距离相等，先用红色激光照射双缝，后用绿色激光照射双缝。第二次用图乙所示的装置，在S1右侧放置一薄玻璃片，用红色激光照射双缝，经S1出射后的激光垂直穿过玻璃片传播到O点，经S2出射后的激光直接传播到O点。已知玻璃片的厚度为红色激光波长的10倍，玻璃对红色激光的折射率为1.5，不计光在玻璃片内的反射。下列说法正确的是（　　） A. 第一次实验中，用绿色激光照射时，光屏上明暗相间的条纹间距更大 B. 第一次实验中，若挡住缝S2，光屏上仍能得到明暗相间的等间距条纹 C. 第二次实验中，用红色激光照射时，光屏上O点出现的是亮条纹 D. 第二次实验中，用红色激光照射时，光屏上O点出现的是暗条纹 【答案】C 【解析】 【详解】A．第一次实验中，根据，因红光波长大于绿光，可知用绿色激光照射时，光屏上明暗相间的条纹间距较小，选项A错误； B．第一次实验中，若挡住缝S2，光屏上能得到衍射条纹，衍射条纹是明暗相间的不等距的条纹，选项B错误； CD．第二次实验中，光在玻璃片中传播速度为 若玻璃片的厚度d=10λ，则经S2出射后直接传播到O点所用时间 则经S1出射后直接传播到O点所用时间 则光程差为Δs=c•（t1-t2）=5λ 是波长的整数倍，故O点处为亮条纹，故C正确，D错误。 故选C。 5. 图甲为吸尘器的电路图，理想自耦变压器原线圈一端连接着图乙所示的正弦交流电。调节滑片P可形成四个不同挡位，1档吸尘力度最小，4档吸尘力度最大。当滑片P位于线圈图示位置时，原、副线圈的匝数比为1∶2，吸尘力度为2档，此时交流电源的输出功率为P0。已知电动机内阻为r，和电动机串联的电阻阻值为R。下列说法正确的是（　　） A. 滑片P向上滑动，吸尘力度变大 B. 当吸尘力度为2档时，流过电动机电流为 C. 当吸尘力度为2档时，电动机的总功率为 D. 当吸尘力度为2档时，吸尘器的机械功率为 【答案】D 【解析】 【详解】A．滑片P向上滑动，变压器原线圈的匝数增大，原线圈两端的电压和副线圈的匝数不变，根据 可知变压器副线圈的电压减小，故电阻R和电动机的电压都会减小，所以电动机输入功率减小，故吸尘力度变小，故A错误； BC．由图乙可知原线圈中交流电压的最大值为，原线圈两端的电压为交流电压的有效值，则有 当吸尘力度为2档时，原、副线圈的匝数比为1∶2，根据 可得变压器副线圈的电压 因电动机是非纯电阻元件，不满足欧姆定律的使用条件，所以流过电动机电流 故电动机的总功率不能用 故电动机的总功率，故BC错误； D．由题知，交流电源的输出功率为P0，根据理想变压器原副线圈的功率相等，可知副线圈的功率也为P0，根据 解得 吸尘器的机械功率为，故D正确。 故选D。 6. 2024年12月19日，我国将天启星座04组卫星送入近地轨道，有效解决了地面网络覆盖盲区的问题。如图所示为天启星座04组卫星中的卫星A与北斗导航卫星B绕地球的运动轨道，两卫星的轨道均视为圆轨道，且两轨道平面不共面。某时刻，卫星A恰好位于卫星B的正下方，一段时间后，A在另一位置从B的正下方经过，已知卫星A的轨道半径为r，则卫星B的轨道半径不可能为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】设卫星A周期为，则它运动到地球另一侧经过的时间 设导航卫星B周期为，则它运动到地球另一侧经过的时间 由于卫星A卫星轨道更低，周期更短，则有 卫星A再从导航卫星B正下方经过，满足 解得 设导航卫星B的半径为，根据开普勒第三定律有 联立解得卫星B的轨道半径 其中m、n取整数且m>n； 若m=1，n=0，则有；若m=2，n=0，则有；若m=2，n=1，则有 本题选不可能的，故选B。 7. 如图所示，一足够长的轻质细线一端连接穿过固定水平细杆的滑块A，另一端跨过光滑轻滑轮连接滑块B，初始时两边细线竖直且两滑块静止。某时刻，将水平拉力F作用在滑块A上，使A向右运动，运动过程中细线与水平杆的夹角记为。已知A、B的质量分别为m和2m，滑块A与细杆间的动摩擦因数为，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 若A匀速向右运动，则B匀速上升 B. 若A缓慢向右运动，当时，拉力大小为 C. 若A缓慢向右运动，细杆对A的摩擦力一直增大 D. 若A缓慢向右运动，拉力F的最大值接近 【答案】D 【解析】 【详解】A．设A向右滑行一段距离，此时轻绳与水平细杆的夹角为，对AB两滑块速度关系分析如图所示 根据几何关系有 若A向右做匀速运动，逐渐减小，则逐渐增大，所以逐渐增大，故B加速上升，故A错误； BD．若A缓慢向右运动，则可认为AB处于动态平衡，对滑块B有受力分析，根据平衡条件可得轻绳的拉力 对滑块A进行受力分析如图所示 当时，滑块A从图示（最初是竖直的）位置开始缓慢向右移动至过程，轻绳在竖直方向的分力为 根据正交分解，在竖直方向上有 在水平方向上有 又 联立解得 变形可得 令， 可得 联立可得 滑块A从图示虚线位置开始缓慢向右移动过程中，减小，因，可知F逐渐增大，当时F最大，其最大值为； 滑块A继续向右缓慢移动，当时轻绳在竖直方向的分力为 根据正交分解，在竖直方向上有 在水平方向上有 又 联立解得 变形可得 令， 可得 联立可得 因从开始继续减小，则增大，可知F逐渐增大，当时F最大，其最大值为 综上分析，可知当时，拉力F的最大值接近，故B错误，D正确； C．当滑块A缓慢向右移动时，刚开始轻绳在竖直方向的分力为 根据正交分解，竖直方向上有 减小，减小，减小； 当时 之后，则有 减小，减小，增大； 根据滑动摩擦力公式 可知摩擦力先减小后增大，故C错误。 故选D。 8. 如图所示，高度为h、内部横截面积为S的绝热汽缸竖直放置，厚度均不计的绝热活塞A和导热活塞B封闭两部分理想气体。初始时活塞A与汽缸底面之间的距离为，两活塞之间的距离为，两部分气体和外界温度均为T0，大气压强为。现通过电热丝对区域甲内的气体缓慢加热，当活塞B到达汽缸口时停止加热并立即锁定活塞B，然后打开阀门K，气体缓慢漏出，经过足够长的时间，区域乙内剩余气体的质量是原来质量的。已知活塞A的质量不计，活塞B的质量为（g为当地重力加速度），两活塞与汽缸之间接触良好且无摩擦，不计电热丝的体积，外界温度保持不变。最终稳定后（　　） A. 活塞A到汽缸底部的距离为 B. 活塞A到汽缸底部的距离为 C. 区域甲内气体的温度为 D. 区域甲内气体的温度为 【答案】A 【解析】 【详解】AB．因为活塞A不计质量，所以甲乙两部分气体压强相等。打开阀门之前 打开阀门之后有 对于乙部分气体，由玻意耳定律得 则乙部分气体在压强是时的体积为 所以甲部分气体在压强是时的体积为，故活塞A到汽缸底部的距离为，故A正确，B错误； CD．则对于甲部分气体由理想气体状态方程得 解得，故CD错误。 故选A。 二、多项选择题：本题包括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. 某直角三棱镜的横截面ABC如图所示，其中，，。在横截面所在的平面，平行底面AB的单色光从BC面射入棱镜。已知三棱镜对该单色光的折射率为，光在真空中的传播速度为，不考虑光在棱镜内的多次反射。下列说法正确的是（　　） A. AB面有光线射出的长度为4cm B. AC面有光线射出的长度为6cm C. 从AB面射出的光线在棱镜中的传播时间范围为 D. 从AB面射出的光线在棱镜中的传播时间范围为 【答案】BC 【解析】 【详解】B．由题可知入射角为，根据，解得，若光线从A点射出，则假设从BC边经D点射入光线，根据几何关系可知，且， 故从D进入的光线从A射出；如图所示 若从BD之间射入光线，根据，可得，根据几何关系可知从BD射入的光线经过AB发生全反射，从AC边射出，则AC面有光线射出的长度为6cm，故B正确； A．由上述可得从CD射入的光线经AC反射到AB且垂直AB射出，故过C作CE垂直于AB，可知从AB射出的光线的范围为AE，则，故A错误； CD．由题可知，由几何关系可知，则；，故C正确，D错误。 故选BC。 10. 如图所示，真空中两个电荷量均为q的正点电荷固定在相距为2l的a、b两点，O是ab连线的中点，P、Q在ab连线的中垂线上，到O点的距离均为。现将质量为m、电荷量为的带电粒子从P点由静止释放，不计粒子的重力，静电力常量为k。下列说法正确的是（　　） A. 粒子将在P、Q之间做简谐运动 B. 粒子运动到O点时电势能最小 C. 粒子从P点释放瞬间，加速度大小为 D. 粒子加速度最大的点到O点的距离为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．简谐运动要求回复力 粒子在P、Q间受两个正点电荷的库仑力，合力不满足规律，A错误； B．粒子带负电，从P到O，电场力做正功，电势能减小；从O到Q，电场力做负功，电势能增大。故粒子在O点电势能最小，B正确； C．在P点，单个正点电荷对粒子的库仑力 由几何关系，a到P距离 两个库仑力的合力 由牛顿第二定律 得加速度，C错误； D．设粒子到O点距离为x，单个正点电荷对粒子的库仑力 合力 对关于x求导，令导数为0 解得时合力最大，即加速度最大，D正确。 故选BD。 11. 如图甲所示，倾角为的光滑斜面上，轻弹簧平行斜面放置且下端固定。一质量为m的小滑块从斜面上O点由静止滑下。以O点为原点，作出滑块从O点下滑至最低点过程中的加速度大小a随位移x变化的关系如图乙所示。弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 弹簧的劲度系数为 B. 在和两段过程中，滑块机械能的变化量大小相同 C. 在和两段过程中，图线斜率的绝对值不相等 D. 下滑过程中，在处，滑块的动能最大 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由图可知，当小球位移为时，加速度为零，即弹力与重力沿斜面的分力大小相等，此时弹簧的形变量为 则 解得，故A正确； B．对小滑块和弹簧组成的系统机械能守恒，即滑块机械能与弹簧弹性势能总和不变。由图可知，的距离差小于两处的距离差，可得弹簧弹性势能的增量不相等，所以滑块机械能的变化量大小不相同。故B错误； C．在的过程中，由 知斜率为 在的过程中，由 得斜率为 所以两段过程斜率绝对值相等。故C错误； D．下滑过程中，在处，，合力为零，速度最大，所以滑块的动能最大，故D正确。 故选AD。 12. 如图所示，顶角的“∠”形光滑金属导轨MON固定在水平面内，以O为坐标原点建立xOy坐标系，ON所在直线为x轴，整个空间处在方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。一根与ON垂直的导体棒在水平外力作用下沿导轨向右匀速运动，速度大小为v0。已知导体棒的质量为m，导轨与导体棒单位长度的电阻均为r。导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触。t=0时，导体棒位于坐标原点O处，导体棒向右运动t0的过程中（未滑离导轨），下列说法正确的是（　　） A. 回路中感应电流的方向为顺时针 B. 回路中的感应电流大小保持不变 C. t0时刻水平外力大小为 D. 0~t0时间内回路中产生的热量为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据右手定则，导体棒向右运动，磁场竖直向下，掌心向上（磁场穿过掌心），拇指向右，四指方向为电流方向（逆时针），故A错误； B．切割长度 感应电动势 导轨总长度 回路电阻 电流计算 故B正确； C．导体棒匀速运动，外力F等于安培力 代入 ， 可以得出 故C错误； D．外力大小始终和安培力相等，因此外力做功等于克服安培力做功 由功能关系可知，克服安培力做功等于回路中产生的热量，故D正确。 故选BD。 三、非选择题：本题包括6小题，共60分。 13. 某实验小组探究影响感应电流方向的因素，设计了如下实验： （1）小明同学将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、灵敏电流计及开关部分连接如图甲所示，请在答题卡的实物图中用实线代替导线把剩余部分电路连接完整____。 （2）正确连接电路后，小明同学发现将滑动变阻器的滑片P向右加速滑动时，灵敏电流表指针向右偏转，由此可以判断 A. 若将滑动变阻器的滑片P向右减速滑动，则灵敏电流表指针向左偏转 B. 若将滑动变阻器滑片P向右匀速滑动，则灵敏电流表指针静止在中央 C. 若将线圈A中的铁芯向上拔出，则灵敏电流表指针向右偏转 D. 若将滑动变阻器的滑片P向左减速滑动，则灵敏电流表指针向左偏转 （3）小军同学设计了图乙所示的装置，将磁铁N极向下插入螺线管，小灯泡__________（选填“C”或“D”）会短暂亮一下。 【答案】（1） （2）CD （3）C 【解析】 【小问1详解】 实物图如图所示 【小问2详解】 A．滑动变阻器的滑片P向右减速滑动与题干中向右加速滑动都是电阻增大，电流减小，电磁铁磁感应强度减小，故感应电流的方向相同，灵敏电流表指针向右偏转，故A错误； B．滑动变阻器的滑片P向右匀速滑动与题干中向右加速滑动都是电阻增大，电流减小，电磁铁磁感应强度减小，故感应电流的方向相同，灵敏电流表指针向右偏转，故B错误； C．题干中滑动变阻器的滑片P向右加速滑动是电阻增大，电流减小，电磁铁磁感应强度减小，线圈A中的铁芯向上拔出，电磁铁磁感应强度也减小，所以灵敏电流表指针向右偏转，故C正确； D．滑动变阻器的滑片P向左减速滑动，电阻减小，电流增大，电磁铁磁感应强度增大，灵敏电流表指针向左偏转，故D正确。 故选CD。 【小问3详解】 将磁铁N极向下插入螺线管，螺线管中的感应电流方向为从上到下的方向，则小灯泡C所在支路二极管处于导通状态，会短暂亮一下。 14. 物理学习小组利用气垫导轨和光电门验证动量守恒定律，其实验过程如下： （1）用游标卡尺测量遮光条的宽度，对齐的刻度线如图甲中的箭头所示，则遮光条的宽度d=______mm。 （2）将滑块A从左端向右轻推一下，滑块通过光电门1时间大于通过光电门2的时间，则应该将气垫导轨左端的底脚调___________（选填“高”或“低”）。 （3）气垫导轨调节水平后，将滑块A置于光电门1的左侧，滑块B静置于光电门1、2之间，如图乙所示。给滑块A一定的初速度去碰撞滑块B，若数字计时器记录滑块通过光电门1的时间分别为、，通过光电门2的时间为。若两滑块发生弹性碰撞，则、、应满足的关系式为__________（请用题中所给的字母表示）。 （4）相对误差的绝对值表达式为（p为碰前系统的总动量，p'为碰后系统的总动量）。若滑块A与B的质量之比为1∶3，某次实验中测得、、，则本次实验中的___________（结果保留两位有效数字）。 【答案】（1）9.56 （2）低 （3） （4）3.1% 【解析】 【小问1详解】 遮光条的宽度 【小问2详解】 滑块通过光电门1的时间大于通过光电门2的时间，说明滑块做加速运动，则应该将气垫导轨左端的底脚调低。 【小问3详解】 若两滑块发生弹性碰撞，根据动量守恒 根据机械能守恒 解得， 可知 其中，， 整理得 小问4详解】 碰撞前后的速度，， 碰撞前系统的总动量 碰撞后系统的总动量 且 则本次实验中的 15. 一列简谐横波沿x轴传播，t=0时刻的波形如图所示，质点P的平衡位置位于x=1m处，质点Q的平衡位置位于x=15m处。t=1s时质点P第一次回到平衡位置。已知波源振动的周期小于5s。 （1）判断这列波的传播方向（回答“沿着x轴的正方向”或“沿着x轴的负方向”）； （2）求这列波的传播速度； （3）求t=1s时质点Q的位移。 【答案】（1）波沿x轴负方向运动 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设波源振动的周期为T，第一次回到平衡位置所用的时间为 t=0时，若质点P沿y轴正方向运动，则 可得 t=0时，若质点P沿y轴负方向运动，则 可得（不符合题意） 所以t=0时质点P沿y轴正方向运动，波沿x轴负方向运动。 【小问2详解】 由图可知波长 根据 可得这列波的传播速度 【小问3详解】 根据 t=0时质点Q位于波峰，故振动方程 t=1s时质点Q的位移 16. 如图所示，以4m/s的恒定速率逆时针匀速运行的传送带与水平面的夹角为30°，转轴间距为6m。将质量为2kg的小物块无初速度地放在传送带的顶端，物块与传送带之间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2。在物块从传送带顶端滑到底端的过程中，求： （1）所用的时间； （2）物块与传送带之间因摩擦产生的热量。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 物块与传送带共速前，由牛顿第二定律得 解得 物块运动到与传送带共速所用的时间 运动的距离 共速后，由牛顿第二定律得 解得 运动到传送带底端的过程有 解得物块运动到传送带底端时的速度大小 该过程所用的时间 所以整个过程物块运动的时间 【小问2详解】 整个过程中物块与传送带之间因摩擦产生的热量 解得 17. 如图甲所示，足够大的两平行板P、Q水平固定，间距为d，板间有可独立控制的周期性变化的电场和磁场。电场和磁场都取垂直纸面向里为正方向，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示，电场强度随时间的变化规律如图丙所示。t=0时刻，一质量为m、带电量为+q的带电粒子（不计重力），以初速度v0由Q板左端靠近板面的位置水平向右射入两板间。当B0、TB、TE取某些特定值时，可使粒子经一段时间垂直打在P板上（不考虑粒子反弹）。上述m、q、E0、v0、d为已知量。 （1）若只加磁场且磁感应强度，粒子垂直打在P板上，求粒子在板间运动的时间以及水平位移； （2）若同时加电场和磁场，且磁感应强度，粒子垂直打在P板上，求粒子在板间运动的位移大小。 【答案】（1）， （2） 【解析】 【小问1详解】 若只加磁场且磁感应强度，根据洛伦兹力提供向心力 解得 粒子在磁场中的轨迹如图 由图可知 解得 水平距离 圆周运动的周期 运动时间 【小问2详解】 若同时加电场和磁场，且磁感应强度，根据洛伦兹力提供向心力 解得 粒子在磁场中的轨迹如图 圆周运动的周期 粒子在一个电场周期内，沿电场方向的速度变化为零，要使粒子垂直打到P板上，有 解得 粒子沿电场方向位移大小 在磁场中的位移 粒子在板间运动的位移大小 18. 如图所示，在足够长的水平地面上放有木块A、长木板B和木块D。A与B之间用轻绳相连且压缩一轻弹簧（弹簧与A、B均不拴接）。B的上表面左端有一不计厚度的挡板，可视为质点的木块C紧靠挡板静止在B上，木块D静止在B的正前方，D的右方s=40m处有一固定挡板E。已知压缩弹簧的弹性势能Ep=192J，A、B、C、D的质量mA=8kg、mB=1kg、mC=3kg、mD=1kg，木块C与长木板B的上表面之间、木块D与水平地面之间的动摩擦因数均为0.1，木块A、长木板B与地面之间均无摩擦，重力加速度g=10m/s2。现烧断细线，弹簧将A、B弹开之后，长木板B与木块D发生弹性碰撞（二者所有碰撞均为弹性碰撞且时间极短），D运动到挡板E处立即被锁定，木块C始终未滑离长木板B。求： （1）弹簧将A、B弹开瞬间B的速度大小； （2）木块D运动到挡板E处所用的时间； （3）长木板B与木块D第5次碰撞时的速度大小； （4）长木板B的最小长度。 【答案】（1） （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 弹簧弹开、过程，由于木块C紧靠挡板静止在B上，则、、组成的系统动量守恒、机械能守恒。设向右为正方向，由动量守恒 机械能守恒 代入，，， 联立解得 【小问2详解】 设碰撞前的速度为正方向，弹性碰撞瞬间与D满足动量守恒 机械能守恒 代入，， 解得， 在水平地面滑行，受滑动摩擦力 加速度大小 方向与运动方向相反，做匀减速直线运动。从碰撞后初速度 加速度 由 得 可知如果与D撞完之后，不与D再次相撞，则D运动后静止。 继续分析，第一次撞击后 在上，二者相对滑动，B受摩擦力 两者之后会共速，可知 可得，， 由， 之后与共速前进，设再经过，与D再次相遇，则两者位移满足 解得 即此时D经过之后 即此时与以 与D相遇，此时 说明与D第二次碰撞时，二者均在向右运动，并没有静止，此时D距离E的距离是 弹性碰撞满足动量守恒 机械能守恒 代入，，， 解得， 与D第二次撞击之后，重复第一次撞击之后的过程 ，， 由， 之后与共速前进，设再经过，与D再次相遇，则两者位移满足 解得 针对D来说，根据 解得 说明再经过 D运动到挡板E。此时与共速前进，速度为 此时B距离E板距离 综上所述，木块D运动到挡板E处所用的时间 【小问3详解】 B与D之前已经撞击了2次，已知长木板B与木块D发生弹性碰撞（二者所有碰撞均为弹性碰撞且时间极短），所以每次B与D撞击之后，速度都反向，且B与地面之间无摩擦，可知第三次碰撞之后共速的速度是第四次碰撞的速度，根据动量守恒第三次碰撞之后共速 第四次碰撞之后共速 即为第5次碰撞时的速度，联立解得 【小问4详解】 结合前面分析，设长木板B的最小长度为，根据B与D第一次碰撞后，B速度变为0，C以8m/s速度在B上滑动直至共速的过程，木板长度最小，有 求得 该过程对B、C列动能定理得 代入数据，解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2022级高三校际联合考试 物理 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 4．本试卷共8页，满分100分，考试时间90分钟。 一、单项选择题：本题包括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. 一物块在竖直方向运动的v-t图像如图所示（取竖直向上为正方向），其中t3~t4时间内是倾斜直线，其它时间内都是曲线。下列说法正确的是（　　） A. 在t2时刻，物体到达最高点 B. 在t1~t2时间内，物体的平均速度大小为 C. 在t2~t3时间内，物体的加速度逐渐增大 D. 在t3~t4时间内，物体处于超重状态 2. 在核反应中，一个铀（）核放出一个X粒子并生成新核钍（），钍核又放出一个Y粒子并生成新核镤（）。下列说法正确的是（　　） A. 这两种核反应都属于重核裂变 B. X粒子的穿透能力比Y粒子的穿透能力强 C. X粒子来自原子的核外电子 D. 一个中子可转化为一个Y粒子和一个质子 3. 一定质量的理想气体从状态A开始，经A→B、B→C、C→A三个过程后回到初始状态，其p—T图像如图所示。已知AB连线平行于T轴，CA连线平行于p轴，BC连线的延长线过坐标原点。下列判断正确的是（　　） A. 气体在A→B过程中一定吸热 B. 气体在B→C过程中既不吸热也不放热 C. 气体在C→A过程中，外界对气体所做的功大于气体所放出的热量 D. 气体在A和C两个状态，器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数相同 4. 小明用激光做双缝干涉实验。第一次用图甲所示的装置，缝S1和S2到屏上O点的距离相等，先用红色激光照射双缝，后用绿色激光照射双缝。第二次用图乙所示的装置，在S1右侧放置一薄玻璃片，用红色激光照射双缝，经S1出射后的激光垂直穿过玻璃片传播到O点，经S2出射后的激光直接传播到O点。已知玻璃片的厚度为红色激光波长的10倍，玻璃对红色激光的折射率为1.5，不计光在玻璃片内的反射。下列说法正确的是（　　） A. 第一次实验中，用绿色激光照射时，光屏上明暗相间的条纹间距更大 B. 第一次实验中，若挡住缝S2，光屏上仍能得到明暗相间等间距条纹 C. 第二次实验中，用红色激光照射时，光屏上O点出现的是亮条纹 D. 第二次实验中，用红色激光照射时，光屏上O点出现的是暗条纹 5. 图甲为吸尘器的电路图，理想自耦变压器原线圈一端连接着图乙所示的正弦交流电。调节滑片P可形成四个不同挡位，1档吸尘力度最小，4档吸尘力度最大。当滑片P位于线圈图示位置时，原、副线圈的匝数比为1∶2，吸尘力度为2档，此时交流电源的输出功率为P0。已知电动机内阻为r，和电动机串联的电阻阻值为R。下列说法正确的是（　　） A. 滑片P向上滑动，吸尘力度变大 B. 当吸尘力度为2档时，流过电动机电流为 C. 当吸尘力度为2档时，电动机总功率为 D. 当吸尘力度为2档时，吸尘器的机械功率为 6. 2024年12月19日，我国将天启星座04组卫星送入近地轨道，有效解决了地面网络覆盖盲区的问题。如图所示为天启星座04组卫星中的卫星A与北斗导航卫星B绕地球的运动轨道，两卫星的轨道均视为圆轨道，且两轨道平面不共面。某时刻，卫星A恰好位于卫星B的正下方，一段时间后，A在另一位置从B的正下方经过，已知卫星A的轨道半径为r，则卫星B的轨道半径不可能为（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，一足够长的轻质细线一端连接穿过固定水平细杆的滑块A，另一端跨过光滑轻滑轮连接滑块B，初始时两边细线竖直且两滑块静止。某时刻，将水平拉力F作用在滑块A上，使A向右运动，运动过程中细线与水平杆的夹角记为。已知A、B的质量分别为m和2m，滑块A与细杆间的动摩擦因数为，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 若A匀速向右运动，则B匀速上升 B. 若A缓慢向右运动，当时，拉力大小为 C. 若A缓慢向右运动，细杆对A的摩擦力一直增大 D. 若A缓慢向右运动，拉力F的最大值接近 8. 如图所示，高度为h、内部横截面积为S的绝热汽缸竖直放置，厚度均不计的绝热活塞A和导热活塞B封闭两部分理想气体。初始时活塞A与汽缸底面之间的距离为，两活塞之间的距离为，两部分气体和外界温度均为T0，大气压强为。现通过电热丝对区域甲内的气体缓慢加热，当活塞B到达汽缸口时停止加热并立即锁定活塞B，然后打开阀门K，气体缓慢漏出，经过足够长的时间，区域乙内剩余气体的质量是原来质量的。已知活塞A的质量不计，活塞B的质量为（g为当地重力加速度），两活塞与汽缸之间接触良好且无摩擦，不计电热丝的体积，外界温度保持不变。最终稳定后（　　） A. 活塞A到汽缸底部的距离为 B. 活塞A到汽缸底部的距离为 C. 区域甲内气体的温度为 D. 区域甲内气体的温度为 二、多项选择题：本题包括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. 某直角三棱镜的横截面ABC如图所示，其中，，。在横截面所在的平面，平行底面AB的单色光从BC面射入棱镜。已知三棱镜对该单色光的折射率为，光在真空中的传播速度为，不考虑光在棱镜内的多次反射。下列说法正确的是（　　） A. AB面有光线射出的长度为4cm B. AC面有光线射出的长度为6cm C. 从AB面射出的光线在棱镜中的传播时间范围为 D. 从AB面射出的光线在棱镜中的传播时间范围为 10. 如图所示，真空中两个电荷量均为q的正点电荷固定在相距为2l的a、b两点，O是ab连线的中点，P、Q在ab连线的中垂线上，到O点的距离均为。现将质量为m、电荷量为的带电粒子从P点由静止释放，不计粒子的重力，静电力常量为k。下列说法正确的是（　　） A. 粒子将在P、Q之间做简谐运动 B. 粒子运动到O点时电势能最小 C. 粒子从P点释放瞬间，加速度大小为 D. 粒子加速度最大的点到O点的距离为 11. 如图甲所示，倾角为的光滑斜面上，轻弹簧平行斜面放置且下端固定。一质量为m的小滑块从斜面上O点由静止滑下。以O点为原点，作出滑块从O点下滑至最低点过程中的加速度大小a随位移x变化的关系如图乙所示。弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 弹簧的劲度系数为 B. 在和两段过程中，滑块机械能的变化量大小相同 C. 在和两段过程中，图线斜率绝对值不相等 D. 下滑过程中，在处，滑块动能最大 12. 如图所示，顶角的“∠”形光滑金属导轨MON固定在水平面内，以O为坐标原点建立xOy坐标系，ON所在直线为x轴，整个空间处在方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。一根与ON垂直的导体棒在水平外力作用下沿导轨向右匀速运动，速度大小为v0。已知导体棒的质量为m，导轨与导体棒单位长度的电阻均为r。导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触。t=0时，导体棒位于坐标原点O处，导体棒向右运动t0的过程中（未滑离导轨），下列说法正确的是（　　） A. 回路中感应电流的方向为顺时针 B. 回路中的感应电流大小保持不变 C. t0时刻水平外力大小为 D. 0~t0时间内回路中产生的热量为 三、非选择题：本题包括6小题，共60分。 13. 某实验小组探究影响感应电流方向的因素，设计了如下实验： （1）小明同学将电池组、滑动变阻器、带铁芯线圈A、线圈B、灵敏电流计及开关部分连接如图甲所示，请在答题卡的实物图中用实线代替导线把剩余部分电路连接完整____。 （2）正确连接电路后，小明同学发现将滑动变阻器的滑片P向右加速滑动时，灵敏电流表指针向右偏转，由此可以判断 A. 若将滑动变阻器的滑片P向右减速滑动，则灵敏电流表指针向左偏转 B. 若将滑动变阻器的滑片P向右匀速滑动，则灵敏电流表指针静止在中央 C. 若将线圈A中的铁芯向上拔出，则灵敏电流表指针向右偏转 D. 若将滑动变阻器的滑片P向左减速滑动，则灵敏电流表指针向左偏转 （3）小军同学设计了图乙所示的装置，将磁铁N极向下插入螺线管，小灯泡__________（选填“C”或“D”）会短暂亮一下。 14. 物理学习小组利用气垫导轨和光电门验证动量守恒定律，其实验过程如下： （1）用游标卡尺测量遮光条的宽度，对齐的刻度线如图甲中的箭头所示，则遮光条的宽度d=______mm。 （2）将滑块A从左端向右轻推一下，滑块通过光电门1的时间大于通过光电门2的时间，则应该将气垫导轨左端的底脚调___________（选填“高”或“低”）。 （3）气垫导轨调节水平后，将滑块A置于光电门1的左侧，滑块B静置于光电门1、2之间，如图乙所示。给滑块A一定的初速度去碰撞滑块B，若数字计时器记录滑块通过光电门1的时间分别为、，通过光电门2的时间为。若两滑块发生弹性碰撞，则、、应满足的关系式为__________（请用题中所给的字母表示）。 （4）相对误差的绝对值表达式为（p为碰前系统的总动量，p'为碰后系统的总动量）。若滑块A与B的质量之比为1∶3，某次实验中测得、、，则本次实验中的___________（结果保留两位有效数字）。 15. 一列简谐横波沿x轴传播，t=0时刻的波形如图所示，质点P的平衡位置位于x=1m处，质点Q的平衡位置位于x=15m处。t=1s时质点P第一次回到平衡位置。已知波源振动的周期小于5s。 （1）判断这列波的传播方向（回答“沿着x轴的正方向”或“沿着x轴的负方向”）； （2）求这列波的传播速度； （3）求t=1s时质点Q的位移。 16. 如图所示，以4m/s的恒定速率逆时针匀速运行的传送带与水平面的夹角为30°，转轴间距为6m。将质量为2kg的小物块无初速度地放在传送带的顶端，物块与传送带之间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2。在物块从传送带顶端滑到底端的过程中，求： （1）所用的时间； （2）物块与传送带之间因摩擦产生的热量。 17. 如图甲所示，足够大的两平行板P、Q水平固定，间距为d，板间有可独立控制的周期性变化的电场和磁场。电场和磁场都取垂直纸面向里为正方向，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示，电场强度随时间的变化规律如图丙所示。t=0时刻，一质量为m、带电量为+q的带电粒子（不计重力），以初速度v0由Q板左端靠近板面的位置水平向右射入两板间。当B0、TB、TE取某些特定值时，可使粒子经一段时间垂直打在P板上（不考虑粒子反弹）。上述m、q、E0、v0、d为已知量。 （1）若只加磁场且磁感应强度，粒子垂直打在P板上，求粒子在板间运动的时间以及水平位移； （2）若同时加电场和磁场，且磁感应强度，粒子垂直打在P板上，求粒子在板间运动的位移大小。 18. 如图所示，在足够长的水平地面上放有木块A、长木板B和木块D。A与B之间用轻绳相连且压缩一轻弹簧（弹簧与A、B均不拴接）。B的上表面左端有一不计厚度的挡板，可视为质点的木块C紧靠挡板静止在B上，木块D静止在B的正前方，D的右方s=40m处有一固定挡板E。已知压缩弹簧的弹性势能Ep=192J，A、B、C、D的质量mA=8kg、mB=1kg、mC=3kg、mD=1kg，木块C与长木板B的上表面之间、木块D与水平地面之间的动摩擦因数均为0.1，木块A、长木板B与地面之间均无摩擦，重力加速度g=10m/s2。现烧断细线，弹簧将A、B弹开之后，长木板B与木块D发生弹性碰撞（二者所有碰撞均为弹性碰撞且时间极短），D运动到挡板E处立即被锁定，木块C始终未滑离长木板B。求： （1）弹簧将A、B弹开瞬间B的速度大小； （2）木块D运动到挡板E处所用的时间； （3）长木板B与木块D第5次碰撞时的速度大小； （4）长木板B的最小长度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $