精品解析：山东省青岛市即墨区2024-2025学年高三上学期期中考试物理试题

高三物理质量检测 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．本试卷共18小题，考试时间90分钟，考试结束后，将答题卡交回。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 青岛地铁7号线二期，主要服务即墨中心区、李沧西部区域，实现即墨与城阳、东岸主城区的快速联系。2024年8月14日，刀盘徐徐转动，青岛地铁7号线项目文峰路站~蓝鳌路站区间左线“创新号”盾构机顺利始发，此段地铁全长1.4公里，用时90s。假设游客从文峰路站上车，在蓝鳌路站下车，地铁先做匀加速直线运动，再做匀速直线运动，在临近蓝鳌路站时做匀减速直线运动，地铁最高限速72km/h，匀加速直线运动的加速度为，重力加速度，下列说法正确的是（　　） A. 地铁匀速直线运动的时间是30s B. 匀加速直线运动阶段的平均速度大于匀减速直线运动阶段的平均速度 C. 减速过程中的阻力与重力的比值为 D. 减速阶段游客有向后倾倒的趋势 2. 如图，图甲为轻弹簧和物块组成的振动装置，图乙是物块在竖直方向上的速度随时间变化的正弦函数曲线，从0时刻开始计时，以竖直向上为正方向，下列说法正确的是（　　） A. t=0时，物块在最低点，振幅等于弹簧的伸长量 B. t=1.5s时，物块的加速度最大 C. 物块的振动方程为 D. t=2s时和t=4s时弹簧的形变量相同 3. 最近“荒野求生”栏目非常火爆，某位猎人在没有炊具的情况下，将3根边长相等的轻杆和水平地面构建了一个正四面体的烧烤装置，如图所示，OA、OB、OC为轻杆，为顶点O的投影。现用轻绳在O点悬挂一质量为m的重物，重物自然下垂后，悬在空中且在的连线上，该装置一直保持静止。下列说法正确的是（　　） A. 地面对每根轻杆的支持力为 B. 每根轻杆对绳子的弹力为 C. 地面对每根轻杆的力为 D. 地面对每根轻杆的摩擦力为 4. 如图，倾角为的斜面体固定在水平面上，底部有一垂直斜面的固定挡板。仅靠挡板的物体A的质量为5m，在b点的物体B的质量为2m，AB之间用轻弹簧粘连，轻弹簧与斜面平行，现有一质量为m的物块C，从斜面c点由静止下滑，与B碰撞后粘在一起。斜面bc之间与物块C的动摩擦因数为，长度为L，其余光滑。弹簧始终在弹性限度内，重力加速度大小为g，在向下运动到最低点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. C与B碰撞后一瞬间的速度为 B. C与B碰撞一瞬间，B的加速度为 C. C与B碰撞一瞬间，挡板对A的支持力为 D. 系统弹性势能的增加量和摩擦产生的热量之和等于物体B和物体C重力势能的减少量 5. 如图，用抽水机抽水来灌溉农田，抽水机距离水面的高度为h，出口的横截面积为S，在t时间内出口喷水的质量为m，水的密度为，则在t时间内，抽水机的输出功率是（　　） A. B. C. D. 6. 在竖直面内有一水平向右的匀强电场，电场强度为，电场内有一半径为R的绝缘光滑圆形导轨，一质量为m，带电量为的圆环套在轨道上，在A点以的速度运动时，恰好能做一个完整的圆周运动，下列说法正确的是（　　） A. 运动到C点的速度为 B. 圆环在B点时机械能最小 C. D. 若将圆环放在圆环和圆心连线与竖直方向成53°角的位置，该圆环可以静止在此处 7. 北京时间2024年10月22日8时10分，中国在太原卫星发射中心使用长征六号运载火箭，成功将天宫三号卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。如图是将轨道3等分的地球同步通信卫星，距离地面的高度为H，地球的半径为，地球的质量为M，月球的半径为，万有引力常量为G，下列说法正确的是（　　） A. 近地卫星的机械能小于同步卫星的机械能 B. 实现环赤道全球通信时，卫星运行的最大速度为 C. 环绕月球表面的卫星周期为 D. 相同时间内，同步卫星与地心的连线扫过的面积与近地卫星与地心的连线扫过的面积相同 8. 质量均为的两个物体A、B，放在水平的圆形转盘上，O到A的距离为，到的距离为，两物块之间用一轻细线相连，细线刚刚伸直无拉力，已知A和B与圆盘的动摩擦因数分别为、，且关系为。最大静摩擦力为滑动摩擦力，重力加速度大小为，现让圆盘绕竖直轴由静止开始缓慢加速转动，下列说法正确的是（　　） A. 随着角速度增大，B先达到最大静摩擦力 B. 当时，B达到最大静摩擦力 C. 当时，A的摩擦力大小为 D. 当时，两物体即将滑动 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，选错或不选得0分。 9. 一列沿x轴传播的横波，从某时刻开始计时，图甲为简谐波在时的波形图，图乙为质点P从计时开始的振动图像，P、Q分别为简谐波上的一个质点，如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 波向右传播 B. 再经过，P点的位移是 C. 再经过，Q点向上振动 D. 质点Q在内运动的最小距离为 10. 真空中有两个静止的点电荷A、B，其中A的坐标是，B的坐标是，两个电荷产生的电势如图分布，已知，a为图像的最高点，规定无穷远处的电势为0，x轴正方向为电场方向，下列说法正确的是（　　） A. B. C. 质子从处向右移动到无穷远处，电场力先做正功再做负功 D. 在x轴的正半轴上，电子在点的电势能最小 11. 如图，一足够大的斜面固定在水平桌面上，斜面倾角为，在斜面上放置一质量为m的物块，物块可以静止在粗糙面上，现用与斜面底边AB平行的推力推动该物块，物块恰好在斜面内做匀速直线运动。现不改变推力的方向，使推力大小变为，当物块运动了2s时（重力加速度为g），下列说法正确的是（　　） A. 摩擦力的方向与重力沿斜面向下的分力方向相反 B. 动摩擦因数 C. 物块的加速度 D. 物块下降的高度 12. 如图，带正电的小球静止在水平地面上，t=0时刻，空间存在竖直向上的电场，电场强度随时间变化，如图乙所示，规定竖直向上为电场的正方向。已知小球的电荷量，质量。重力加速度为，在3s内，下列说法正确的是（　　） A. t=2s时，小球离地面的高度是8m B. t=2.15s时，小球的加速度为0 C. t=1s和t=3s时的速度相同 D. 小球可能会向下运动 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 某实验小组利用如图实验装置来测物块与桌面的动摩擦因数。 （1）用游标卡尺测出遮光条的宽度如图乙，则d=__________mm； （2）量出遮光条到光电门的距离为L，由静止释放重物，记录下遮光条经过光电门的时间和力的传感器示数F。多次使物块A从原位置出发，并记录多次和F数据，将测量结果绘制成如图丙的图像，其中的横坐标应该选（　　） A. B. C. D. （3）由图像丙可知截距为b，斜率为k，可得：物块A的质量为__________，动摩擦因数为__________。（用字母b、d、k、L、g表示） 14. 某实验小组想测量电流表内阻，设计了如图甲所示电路图。可选的器材有：被测电流表（内阻），电源，滑动变阻器，电阻箱和，定值电阻（已知），开关，导线若干。 （1）在答题卡上，按照图甲所示电路图连接好图乙的实物图______ （2）实验过程：将滑动变阻器的滑片移至__________（填“左”或“右”）端，闭合开关，缓慢移动滑动变阻器的滑片，使电流表指针满偏；保持滑片位置不变，仅断开开关，调节电阻箱使电流表的示数达到最大值的，此时电阻箱阻值为，则电流表的内阻为__________（用和表示）； （3）此实验方案得到的电流表内阻的测量值__________（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值； （4）另一同学采用图丙方式来消除误差，具体过程如下：闭合开关、，缓慢移动滑动变阻器的滑片，使电流表指针满偏，保持滑片位置不变，断开开关，闭合开关，调节电阻箱和的阻值，并保证两者阻值始终满足______（用和表示），使电流表的示数达到最大值的，此时电流表内阻的真实值与的阻值之和等于电阻箱的读数。 15. 如图，物体A和物体B静止在足够长的光滑水平面上，B的左侧与轻弹簧固定，现给A物体一个冲量I，使A获得向右的速度，已知，，求 （1）冲量I的大小； （2）与弹簧接触的整个过程中，系统的最大弹性势能和物体A的最小速度。 16. 物体B静止在水平地面上，上端与一根竖直放置的轻弹簧固定，物体A静止在弹簧的上端，并也与弹簧固定。现用外力压物体A，使其向下运动d的距离时撤掉外力，在A的整个运动过程中发现B恰好刚刚离开地面，已知，弹簧的劲度系数k，弹簧的弹性势能，重力加速度为g，求 （1）下压距离d； （2）物体A的最大加速度和最大速度 17. 在平行于纸面的匀强电场中，有一质量为m，电荷量为q的带正电粒子，从A点以的速度水平抛出，以竖直向下的速度v0经过B点，然后再经过C点。AB连线的距离为d，C点在A点的正下方，粒子初速度方向与AB连线的夹角θ=30°。不计粒子重力，求： （1）电场强度E； （2）从A点到粒子速度最小时的时间t和此时离A点的距离s； （3）AC之间的距离h和粒子经过C点速度的大小vC。 18. 平面内有一沿斜面方向的特殊电场，电场起始方向沿斜面向上，当进入电场区域内的带电体有沿斜面向上的速度时，电场立刻反向沿斜面向下，其余时刻电场方向均沿斜面向上，电场强度的大小不变，E=800N/C，Oc和Of是电场的边界。斜面足够长且绝缘，与水平面的夹角，a点与b点的竖直高度。半径为的光滑圆弧轨道在c点与斜面相切，b点与e点均与圆心O处在同一高度，d是轨道的最低点，e点的切线竖直向上。现将光滑的绝缘物体A在a点静止释放，与静止在b点的带电体B发生碰撞（碰撞不改变B的电量），碰后一起匀速从c点滑到圆弧轨道上。，带电体B的电荷量，Oc、Od、Oe均为半径，A和B不粘连，碰撞时间忽略不计，重力加速度。求： （1）B与斜面的动摩擦因数； （2）两物体对d点的最大压力和最小压力； （3）B物体摩擦产生的最大热量Q。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三物理质量检测 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．本试卷共18小题，考试时间90分钟，考试结束后，将答题卡交回。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 青岛地铁7号线二期，主要服务即墨中心区、李沧西部区域，实现即墨与城阳、东岸主城区的快速联系。2024年8月14日，刀盘徐徐转动，青岛地铁7号线项目文峰路站~蓝鳌路站区间左线“创新号”盾构机顺利始发，此段地铁全长1.4公里，用时90s。假设游客从文峰路站上车，在蓝鳌路站下车，地铁先做匀加速直线运动，再做匀速直线运动，在临近蓝鳌路站时做匀减速直线运动，地铁最高限速72km/h，匀加速直线运动的加速度为，重力加速度，下列说法正确的是（　　） A. 地铁匀速直线运动的时间是30s B. 匀加速直线运动阶段的平均速度大于匀减速直线运动阶段的平均速度 C. 减速过程中的阻力与重力的比值为 D. 减速阶段游客有向后倾倒的趋势 【答案】C 【解析】 【详解】A．设列车在加速、匀速和减速阶段的时间分别为、、，位移分别为、、， 列车加速和减速过程中的加速度大小分别为，由速度时间公式可有， 由位移计算公式可有，， 又， 联立解得，，， 可得匀速直线运动的时间是，故A错误； B．匀加速直线运动阶段的平均速度为，匀减速直线运动阶段的平均速度也为，即匀加速直线运动阶段的平均速度等于匀减速直线运动阶段的平均速度，故B错误； C．设减速过程中阻力大小为，列车质量为，由牛顿第二定律可知 减速过程中阻力与重力的比值，故C正确； D．减速阶段，由于游客具有惯性，可知游客有向前倾倒的趋势，故D错误。 故选C。 2. 如图，图甲为轻弹簧和物块组成的振动装置，图乙是物块在竖直方向上的速度随时间变化的正弦函数曲线，从0时刻开始计时，以竖直向上为正方向，下列说法正确的是（　　） A. t=0时，物块在最低点，振幅等于弹簧的伸长量 B. t=1.5s时，物块的加速度最大 C. 物块的振动方程为 D. t=2s时和t=4s时弹簧的形变量相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．由于图像为正弦函数曲线，振动装置做简谐运动，在平衡位置速度最大，在两端速度为0m/s，根据t=0时前后速度的方向，可以判断速度t=0时物块在最低点。由于振动装置在竖直方向振动，平衡位置弹力大小等于重力大小，振幅不等于弹簧的伸长量，振幅，故A错误； B．t=1.5s时物块位于平衡位置，物块的加速度为，故B错误； C．简谐运动的公式为 根据图像写出解析式为 解得，， 简谐运动的公式为 代入得，故C错误； D．由图像可得，t=2s时和t=4s时速度大小相等方向相反， t=1.5s时和t=4.5s时物块位于平衡位置，t=3s时物块位于最高点，所以t=2s时和t=4s时物块处于同一位置，弹簧的形变量相同，故D正确。 故选D。 3. 最近“荒野求生”栏目非常火爆，某位猎人在没有炊具的情况下，将3根边长相等的轻杆和水平地面构建了一个正四面体的烧烤装置，如图所示，OA、OB、OC为轻杆，为顶点O的投影。现用轻绳在O点悬挂一质量为m的重物，重物自然下垂后，悬在空中且在的连线上，该装置一直保持静止。下列说法正确的是（　　） A. 地面对每根轻杆的支持力为 B. 每根轻杆对绳子的弹力为 C. 地面对每根轻杆的力为 D. 地面对每根轻杆的摩擦力为 【答案】C 【解析】 【详解】A．以三根轻杆和重物作为整体为研究对象，地面对每根轻杆的支持力为，竖直方向由平衡条件可得 ，则，A错误； BCD．因为是轻杆，杆受到的作用力一定沿杆方向，设地面对每根轻杆的力为F，绳对杆的力等于地面对杆的力也是F，地面对杆的摩擦力为，杆与地面间的夹角为，3根边长相等的轻杆和水平地面构建了一个正四面体，由几何关系可知 ，， 解得，，BD错误，C正确。 故选C。 4. 如图，倾角为的斜面体固定在水平面上，底部有一垂直斜面的固定挡板。仅靠挡板的物体A的质量为5m，在b点的物体B的质量为2m，AB之间用轻弹簧粘连，轻弹簧与斜面平行，现有一质量为m的物块C，从斜面c点由静止下滑，与B碰撞后粘在一起。斜面bc之间与物块C的动摩擦因数为，长度为L，其余光滑。弹簧始终在弹性限度内，重力加速度大小为g，在向下运动到最低点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. C与B碰撞后一瞬间的速度为 B. C与B碰撞一瞬间，B的加速度为 C. C与B碰撞一瞬间，挡板对A的支持力为 D. 系统弹性势能的增加量和摩擦产生的热量之和等于物体B和物体C重力势能的减少量 【答案】B 【解析】 【详解】A．物块C从由静止下滑到与B碰撞前瞬间，根据动能定理可得 解得 C与B碰撞过程，根据动量守恒可得 解得C与B碰撞后一瞬间的速度为，故A错误； B．C与B碰撞一瞬间，以B、C为整体，根据牛顿第二定律可得 解得加速度大小为，故B正确； C．初始时，以B为对象，根据平衡条件可得弹簧弹力为 C与B碰撞一瞬间，弹簧弹力不变，以A为对象， 根据平衡条件可得挡板对A的支持力为，故C错误； D．在向下运动到最低点的过程中，由于C与B碰撞过程存在机械能损失，根据能量守恒可知，系统弹性势能的增加量和摩擦产生的热量之和小于物体B和物体C重力势能的减少量，故D错误。 故选B。 5. 如图，用抽水机抽水来灌溉农田，抽水机距离水面的高度为h，出口的横截面积为S，在t时间内出口喷水的质量为m，水的密度为，则在t时间内，抽水机的输出功率是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设出口喷水的速率为v，则在t时间内出口喷水的质量 则 由功能关系得t时间内，抽水机做的功 则在t时间内，抽水机的输出功率 故选A。 6. 在竖直面内有一水平向右的匀强电场，电场强度为，电场内有一半径为R的绝缘光滑圆形导轨，一质量为m，带电量为的圆环套在轨道上，在A点以的速度运动时，恰好能做一个完整的圆周运动，下列说法正确的是（　　） A. 运动到C点的速度为 B. 圆环在B点时机械能最小 C. D. 若将圆环放在圆环和圆心连线与竖直方向成53°角的位置，该圆环可以静止在此处 【答案】C 【解析】 【详解】ACD．圆环受到的电场力，重力与电场力的合力大小，方向沿ON，，，若将圆环放在图中M、N点位置时，所受合力为0，能处于静止状态， D错误； “圆环套在轨道上”属于有支撑的模型，当圆环从A点以的速度运动时，恰好能做一个完整的圆周运动，即圆环到达等效最高点M时， 从A运动到M的过程中，根据动能定理可得 从A运动到C的过程中，根据动能定理可得 解得 ，，A错误，C正确； B．圆环运动到D点时，电场力做负功最多，机械能最小，B错误。 故选C。 7. 北京时间2024年10月22日8时10分，中国在太原卫星发射中心使用长征六号运载火箭，成功将天宫三号卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。如图是将轨道3等分的地球同步通信卫星，距离地面的高度为H，地球的半径为，地球的质量为M，月球的半径为，万有引力常量为G，下列说法正确的是（　　） A. 近地卫星的机械能小于同步卫星的机械能 B. 实现环赤道全球通信时，卫星运行的最大速度为 C. 环绕月球表面的卫星周期为 D. 相同时间内，同步卫星与地心的连线扫过的面积与近地卫星与地心的连线扫过的面积相同 【答案】B 【解析】 【详解】A．机械能与物体的质量有关，不知道两轨道上运行卫星的质量关系，其机械能不能比较，A错误； B．卫星绕地球做圆周运动，根据牛顿第二定律 ，运行速度最大，要求轨道半径最小，地球同步通信卫星把轨道3等分，由几何关系可得，卫星最小半径 两式联立可得 ，B正确； C．要求得卫星绕月球表面运动的周期，需要知道月球质量，或月球表面重力加速度，或某一绕月球的卫星运动情况，而以上条件均不具备，C错误； D．相同时间内，卫星与地心的连线扫过的面积相同，前提条件是同一卫星轨道，而题中说的是两个不同的轨道，D错误。 故选B。 8. 质量均为的两个物体A、B，放在水平的圆形转盘上，O到A的距离为，到的距离为，两物块之间用一轻细线相连，细线刚刚伸直无拉力，已知A和B与圆盘的动摩擦因数分别为、，且关系为。最大静摩擦力为滑动摩擦力，重力加速度大小为，现让圆盘绕竖直轴由静止开始缓慢加速转动，下列说法正确的是（　　） A. 随着角速度增大，B先达到最大静摩擦力 B. 当时，B达到最大静摩擦力 C. 当时，A的摩擦力大小为 D. 当时，两物体即将滑动 【答案】B 【解析】 【详解】A．由题意可知，A做圆周运动向心力由静摩擦力提供，则有 同理对于B有 因为最大静摩擦力为滑动摩擦力，A的最大静摩擦力为 B的最大静摩擦力为 根据所需向心力之比与最大静摩擦力之比对比可知A先达到最大静摩擦力，故A错误； BD．当时，A的向心力为 B的向心力为 因为B的最大静摩擦力为 所以A、B受到细线的拉力为 此时A的摩擦力为最大静摩擦力 所以两个物体即将滑动，B正确，D错误； C．当时，A的向心力为 显然大于最大静摩擦力，故C错误。 故选B。 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，选错或不选得0分。 9. 一列沿x轴传播的横波，从某时刻开始计时，图甲为简谐波在时的波形图，图乙为质点P从计时开始的振动图像，P、Q分别为简谐波上的一个质点，如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 波向右传播 B. 再经过，P点的位移是 C. 再经过，Q点向上振动 D. 质点Q在内运动的最小距离为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由图乙可知，时，质点P正在向上振动。根据“上坡下，下坡上”的原则（沿着波的传播方向，上坡的质点向下振动，下坡的质点向上振动），在图甲中，质点P应处于下坡，此时向上振动，所以波向左传播，故A错误； B．由图甲可知，该波的振幅为；由图乙可知，该波的周期为，则 故质点P的振动方程为 图甲为简谐波在时的波形图，所以再经过， P点的位移为，故B正确。 C．由图甲可知，波向左传播，再经过，Q点已经运动到了平衡位置的下方且正向下振动，故C错误； D．结合质点的振动规律可知，质点Q在内运动的最小距离为，故D正确。 故选BD。 10. 真空中有两个静止的点电荷A、B，其中A的坐标是，B的坐标是，两个电荷产生的电势如图分布，已知，a为图像的最高点，规定无穷远处的电势为0，x轴正方向为电场方向，下列说法正确的是（　　） A. B. C. 质子从处向右移动到无穷远处，电场力先做正功再做负功 D. 在x轴的正半轴上，电子在点的电势能最小 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．图像的物理意义，图像斜率表示电场强度 设，根据点电荷的场强公式可知 根据电势叠加，无穷远处电势为0 由图像可知处，电势也为0 则 解得 ，故A正确，B错误； C．质子带正电，根据 从向右移动到（最大），电势升高，质子电势能增大，电场力做负功 从向右移动到无穷远，电势降低，质子电势能减小，电场力做正功 因此电场力先做负功再做正功，选项C错误； D．电子带负电，在轴正半轴上，点电势最高，因此电子在点的电势能最小，故D正确。 故选AD。 11. 如图，一足够大的斜面固定在水平桌面上，斜面倾角为，在斜面上放置一质量为m的物块，物块可以静止在粗糙面上，现用与斜面底边AB平行的推力推动该物块，物块恰好在斜面内做匀速直线运动。现不改变推力的方向，使推力大小变为，当物块运动了2s时（重力加速度为g），下列说法正确的是（　　） A. 摩擦力的方向与重力沿斜面向下的分力方向相反 B. 动摩擦因数 C. 物块的加速度 D. 物块下降的高度 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．对静止时的物块做受力分析，物块受到重力、支持力、摩擦力保持平衡，摩擦力沿斜面向上，与“重力沿斜面的分力”大小相等、方向相反； 由于物块保持在斜面上运动，支持力，物体在垂直斜面方向始终平衡，不再分析。物块受外力F匀速直线运动时，对物块做受力分析，如下图，在斜面内，物体受到三个力的作用保持平衡状态，则摩擦力与不在一条直线上，故A错误； 1 B．物体在外力作用下保持匀速直线运动，受到的三个力F、、围成闭合三角形，其中 则 根据解得，故B正确； C．当时，对物体做受力分析 与合力， 与外力F的夹角的余弦值（即） 物体所受合力 则，故C正确； D．物体运动2s后，末速度 位移 根据动能定理，有 解得，故D正确。 故选BCD。 12. 如图，带正电的小球静止在水平地面上，t=0时刻，空间存在竖直向上的电场，电场强度随时间变化，如图乙所示，规定竖直向上为电场的正方向。已知小球的电荷量，质量。重力加速度为，在3s内，下列说法正确的是（　　） A. t=2s时，小球离地面的高度是8m B. t=2.15s时，小球的加速度为0 C. t=1s和t=3s时的速度相同 D. 小球可能会向下运动 【答案】AC 【解析】 【详解】A．小球在第1s内加速度为， 1s末速度为， 第1s内上升的高度为， 小球在第2s内加速度为， 第2s内上升的高度为， 前2s内上升的总高度为 ，A正确； B．电场力与重力等大反向时，合力为0，加速度为0。由图可知，时，对应的时间，B错误； C D．根据前面计算，可画出小球运动过程中的图 与坐标轴所围的图形面积表示相应时间内速度的变化量，由图可知，在时间内，速度变化量为0，所以，t=1s和t=3s时的速度相同；由图形面积可知，速度恒为正值，即小球一直向上运动，C正确，D错误。 故选AC。 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 某实验小组利用如图实验装置来测物块与桌面的动摩擦因数。 （1）用游标卡尺测出遮光条的宽度如图乙，则d=__________mm； （2）量出遮光条到光电门的距离为L，由静止释放重物，记录下遮光条经过光电门的时间和力的传感器示数F。多次使物块A从原位置出发，并记录多次和F数据，将测量结果绘制成如图丙的图像，其中的横坐标应该选（　　） A. B. C. D. （3）由图像丙可知截距为b，斜率为k，可得：物块A的质量为__________，动摩擦因数为__________。（用字母b、d、k、L、g表示） 【答案】（1）22.50mm （2）D （3） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 20分度的游标卡尺精度为0.05mm，遮光条的宽度为 【小问2详解】 设物块A的质量为，力的传感器示数F，则同一根绳的拉力均为F，对物块由牛顿第二定律有 物块做匀加速直线运动，有 遮光条挡住光的时间极短，则物块通过光电门的瞬时速度近似为平均速度，有 联立可得 则关于为线性函数关系，即由一次函数图像关系可知横坐标应该选；故选D。 【小问3详解】 [1][2]由函数关系，其截距为b，斜率为k，有 联立解得， 14. 某实验小组想测量电流表内阻，设计了如图甲所示电路图。可选的器材有：被测电流表（内阻），电源，滑动变阻器，电阻箱和，定值电阻（已知），开关，导线若干。 （1）在答题卡上，按照图甲所示电路图连接好图乙的实物图______ （2）实验过程：将滑动变阻器的滑片移至__________（填“左”或“右”）端，闭合开关，缓慢移动滑动变阻器的滑片，使电流表指针满偏；保持滑片位置不变，仅断开开关，调节电阻箱使电流表的示数达到最大值的，此时电阻箱阻值为，则电流表的内阻为__________（用和表示）； （3）此实验方案得到的电流表内阻的测量值__________（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值； （4）另一同学采用图丙方式来消除误差，具体过程如下：闭合开关、，缓慢移动滑动变阻器的滑片，使电流表指针满偏，保持滑片位置不变，断开开关，闭合开关，调节电阻箱和的阻值，并保证两者阻值始终满足______（用和表示），使电流表的示数达到最大值的，此时电流表内阻的真实值与的阻值之和等于电阻箱的读数。 【答案】（1） （2） ①. 右 ②. （3）大于 （4） 【解析】 【小问1详解】 按照图甲所示电路图，滑动变阻器采用分压式接法，开关在电阻箱两端，实物图连接如下 【小问2详解】 [1]为了安全和保护电流表，应保证电流表所在支路电压最小，则将滑动变阻器的滑片移至右端。 [2]合上开关，缓慢移动滑动变阻器的滑片，使电流表指针满偏；保持滑片位置不变，仅断开开关，调节电阻箱使电流表的示数达到最大值的，测量时认为电流表所在支路在开关断开前后的电压保持不变，即有 可得 【小问3详解】 事实上，断开开关后，电路中总电阻发生了变化，总电阻变大，电流表所在支路分压增大，有 可得 对比可知电流表内阻的测量值大于真实值。 【小问4详解】 另一同学采用图丙方式来消除误差，如图所示 思路是保证电流表和电阻箱的电流之和为保持不变，即有 当电流表的示数达到最大值的时，有 联立解得 可得 15. 如图，物体A和物体B静止在足够长的光滑水平面上，B的左侧与轻弹簧固定，现给A物体一个冲量I，使A获得向右的速度，已知，，求 （1）冲量I的大小； （2）与弹簧接触的整个过程中，系统的最大弹性势能和物体A的最小速度。 【答案】（1） （2）6J，0 【解析】 【小问1详解】 现给A物体一个冲量I，使A获得向右的速度，根据动量定理可得 解得冲量 【小问2详解】 当物体A和物体B共速时，弹性势能达到最大，根据动量守恒和机械能守恒有 ， 解得 当弹簧再次恢复原长时，物体A的速度达到最小，根据动量守恒和机械能守恒有 ， 解得 即物体A速度反向，可知在这个过程中速度最小为0。 16. 物体B静止在水平地面上，上端与一根竖直放置的轻弹簧固定，物体A静止在弹簧的上端，并也与弹簧固定。现用外力压物体A，使其向下运动d的距离时撤掉外力，在A的整个运动过程中发现B恰好刚刚离开地面，已知，弹簧的劲度系数k，弹簧的弹性势能，重力加速度为g，求 （1）下压距离d； （2）物体A的最大加速度和最大速度 【答案】（1） （2）， 【解析】 【小问1详解】 经分析可知撤掉外力后A的运动为简谐运动，撤掉外力的位置为最低点，B恰好刚刚离开地面时A的位置为最高点，A初始静止时的位置为平衡位置。 根据简谐运动的对称性可判断，A在最高点和最低点的合力等大反向。 由题意知，A在最低点的合力竖直向上，大小为； 设A运动到最高点时，弹簧的伸长量为，分析B的受力有： 分析A的受力有： 联立解得 【小问2详解】 A在最高点时的合力为 所以 方向竖直向下； A静止时对其受力分析有 当A运动到平衡位置时速度最大，对于A和弹簧组成的系统，A由最高点运动到平衡位置的过程由机械能守恒得： 联立以上两式解得 17. 在平行于纸面的匀强电场中，有一质量为m，电荷量为q的带正电粒子，从A点以的速度水平抛出，以竖直向下的速度v0经过B点，然后再经过C点。AB连线的距离为d，C点在A点的正下方，粒子初速度方向与AB连线的夹角θ=30°。不计粒子重力，求： （1）电场强度E； （2）从A点到粒子速度最小时的时间t和此时离A点的距离s； （3）AC之间的距离h和粒子经过C点速度的大小vC。 【答案】（1），E与水平方向的夹角为30° （2）， （3）， 【解析】 【小问1详解】 设在水平方向的加速度为a1，则有 在竖直方向上的加速度为a2，则有 因为，， 联立解得 E与水平方向的夹角β，则有 可知E与水平方向的夹角为30°。 【小问2详解】 将初速度沿着E的方向分解有 解得 则 垂直于E的方向 故 【小问3详解】 在C点，带电粒子在水平方向上 竖直方向上有 联立解得 因为 联立解得 因为 故 18. 平面内有一沿斜面方向的特殊电场，电场起始方向沿斜面向上，当进入电场区域内的带电体有沿斜面向上的速度时，电场立刻反向沿斜面向下，其余时刻电场方向均沿斜面向上，电场强度的大小不变，E=800N/C，Oc和Of是电场的边界。斜面足够长且绝缘，与水平面的夹角，a点与b点的竖直高度。半径为的光滑圆弧轨道在c点与斜面相切，b点与e点均与圆心O处在同一高度，d是轨道的最低点，e点的切线竖直向上。现将光滑的绝缘物体A在a点静止释放，与静止在b点的带电体B发生碰撞（碰撞不改变B的电量），碰后一起匀速从c点滑到圆弧轨道上。，带电体B的电荷量，Oc、Od、Oe均为半径，A和B不粘连，碰撞时间忽略不计，重力加速度。求： （1）B与斜面的动摩擦因数； （2）两物体对d点的最大压力和最小压力； （3）B物体摩擦产生的最大热量Q。 【答案】（1）0.5 （2）76N，方向竖直向下，56N，方向竖直向下 （3） 【解析】 【小问1详解】 A、B碰撞后一起匀速，根据平衡有 解得B与斜面的动摩擦因数 【小问2详解】 物体A碰前的速度，碰后的速度，a到，根据机械能守恒有 解得 根据动量守恒有 解得 第一次向下滑动时，到d的速度为，在d点的支持力为 从c到d根据动能定理有 第一次经过d点，根据牛顿第二定律有 解得 由牛顿第三定律，压力的大小为76N，方向竖直向下。 两物体经过多次碰撞后，最终将在c点及关于Od的对称点之间做往复运动，此过程中经过d点时的支持力最小为，速度为，由动能定理得 根据牛顿第二定律可得 解得 由牛顿第三定律，压力的大小为56N，方向竖直向下。 可得两物体对d点的最大压力76N，方向竖直向下；最小压力56N，方向竖直向下。 【小问3详解】 A、B沿斜面向上运动时，对A，根据牛顿第二定律可得 解得 对B，有 解得 ，A、B分离，B先减速到0后静止在斜面上，A向上减速至0后，反向匀加，与B碰撞后一起匀速向下再次到圆弧轨道。 设B第一次沿斜面向上减速到0时的路程为，A第二次与B碰前的速度为，碰后一起向下运动的速度为，有 根据运动学公式有 根据动量守恒有 解得， 设B第二次沿斜面向上，以的速度减速至0时的路程为，有 可知：B第1次，第2次……返回斜面减速至0时的路程为公比是的等比数列，由此可求B在整个运动过程中，沿斜面的最大路程 解得 B物体摩擦产生的最大热量 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $