精品解析：山东省烟台市莱州市第一中学2024-2025学年高三上学期第三次质量检测物理试题

莱州一中2022级高三第三次质量检测物理试题 答题时间：90分钟 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. 在航空航天、汽车工程、能源动力等诸多领域中，流体动力学模型扮演着至关重要的角色。研究表明，球形物体在液体中运动时除了受到浮力，还会受到阻力，其关系式为：，式中称为黏性系数，r和v分别是球的半径和速度，k是一个无单位的常数。根据国际单位制推断黏性系数的单位是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据 可得 根据国际单位制推断黏性系数的单位是 故选B。 2. A、B两个质点在同一地点沿同一方向运动，运动的位移x随时间t变化规律如图所示，A的图像为抛物线，初速度为0，B的图像为倾斜直线，两图像相切于P点，则0~3s内，A、B两质点的最大距离为（　　） A. 4.5m B. 6m C. 9m D. 13.5m 【答案】A 【解析】 【详解】由题图可知，A做的是初速度为零的匀加速运动，B做的是匀速直线运动，t=3s时A、B的速度大小相等，为 则A的加速度为 由于t=3s前，A的速度总比B的速度小，因此t=1.5s时A、B间的距离最大，即最大距离为 故选A。 3. 悬挂线是数学中一种优美曲线，如下图有一段质量均匀分布的细绳两端固定，构成悬挂线，曲线左右两端点的切线与水平方向夹角为和，求由水平切线的垂线所分成两部分的质量比（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】对竖直虚线左边绳子受力分析如图 由平衡条件有 同理对竖直虚线右边绳子受力分析，由平衡条件可得 联立解得 故选B。 4. 如图甲，水平面上有一正六边形均匀带电框ABCDEF，O点为正六边形的中心，过O点竖直向上建立坐标轴Oz。Oz轴线上电势分布如图乙所示。则（　　） A. 带电框带负电 B. O点场强沿z轴正方向 C. 从O点沿着z轴正方向，场强一直增大 D. 负电荷从O点沿z轴正方向运动过程中，电势能一直增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．Oz轴线上电势O点最高，故带电框带正电，故A错误； B．将正六边形均匀带电框分割成无限多份，每份看成一个点电荷，由电场强度叠加原理可知，O点场强为零，故B错误； C．图像切线的斜率表示电场强度，由图像可知，从O点沿着z轴正方向，切线的斜率先增大后减小，故场强先增大后减小，故C错误； D．从O点沿z轴正方向电势逐渐降低，又因为负电荷在电势低的地方电势能大，所以负电荷从O点沿z轴正方向运动过程中，电势能一直增大，故D正确。 故选D。 5. 黑洞的形成源于恒星生命周期的最后阶段，当一颗恒星燃尽了其核心的核燃料，无法再通过核聚变产生足够的能量来抵抗自身引力时，恒星就开始坍缩。太阳（可视为球体）是太阳系唯一的恒星，其第一宇宙速度为v，假设若干亿年后太阳发生了坍缩，其球体半径坍缩为现在的n倍，其密度变为现在的k倍。则其第一宇宙速度变为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】依题意，太阳坍缩前，有 又 联立，解得 坍缩后，有 联立，解得 故选B。 6. 如图，一定质量的理想气体从状态经状态变化到状态的图像。则下列说法正确的是（　　） A. 状态的压强是状态的压强的4倍 B. 状态到状态过程，气体一直对外做功 C. 状态到状态过程，气体吸收的热量等于其内能的增加量 D. 状态到状态过程，气体压强不变 【答案】D 【解析】 【详解】AD．根据 变形可得 可知状态a到状态b是等压变化，即；由图可知，状态b到状态c是等容变化，则有 解得 故A错误，D正确； B．由图可知，状态a到状态b，体积增大，气体对外做功，状态b到状态c，体积不变，气体对外不做功，故B错误； C．状态到状态过程，温度升高，故气体内能增大，同时气体对外做功，则气体吸收的热量大于其内能的增加量，故C错误。 故选D。 7. 利用如图所示的实验装置可以测定液体的折射率，将水平面上一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，使在两玻璃表面之间形成一个倾角很小的劈形空气薄膜（空气可视为真空，折射率为），光从上方入射后，从上往下看到干涉条纹，测得相邻亮条纹间距为；保证倾角不变，在两块平板玻璃之间充满待测液体，然后用同种单色光垂直照射玻璃板，测得相邻亮条纹间距为，则该液体的折射率为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据薄膜干涉原理，干涉条纹平行等宽，当光垂直标准工件方向射向玻璃板时，得到干涉条纹，相邻亮条纹对应劈尖厚度差为 由几何关系有 则 又 则 C正确。 8. 刚落幕的2024年成都国际乒联混合团体世界杯球，中国队蝉联冠军。某次比赛男队球员林诗栋发球直接得分，简化图如图所示，已知发球时球与桌面在同一水平面且与水平方向成30°斜向上发出，球发出后受到空气阻力作用，设其所受空气阻力与速度大小成正比，比例系数为k，乒乓球在空中飞行时间为t，发球点与落球点的水平距离为x，末速度与桌面水平方向的夹角为60°，已知乒乓球质量为m，重力加速度为g。则乒乓球发球时和落到桌面时的速度大小分别为（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】A 【解析】 【详解】设发球时和落到桌面时的速度大小分别为，在竖直方向，规定向下为正方向，由动量动量得 整理得 因为整个过程为0，则有 在水平方向，规定向右为正方向，由动量动量得 整理得 联立以上解得 故选A。 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，有选错的得0分。 9. 如图所示，在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，一边长为L的单匝正方形线圈abcd绕垂直于磁场的轴匀速转动，角速度为ω，矩形线圈通过滑环E、F与理想变压器相连，理想变压器与阻值为R的负载电阻相连，不计其它电阻，变压器原、副线圈匝数之比为k，图示位置线圈平面与磁场平行，下列说法正确的是（ ） A. 当线圈平面与磁场垂直时，线圈中的电动势最大 B. 电阻R中的电流方向每秒钟改变次 C. 从图示位置开始计时，线圈中的电动势e随时间t变化的关系式为 D. 线圈转动过程中电阻R的功率为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．当线圈平面与磁场平行时，线圈中的电动势最大。故A错误； B．依题意，有 线圈的转动频率为 电阻R中的电流方向每秒钟改变的次数为 故B正确； C．线圈中的电动势最大值为 图示位置线圈平面与磁场平行，此时电动势最大，则线圈中的电动势e随时间t变化的关系式为 故C错误； D．线圈转动过程中变压器原线圈两端电压有效值 副线圈两端电压有效值 电阻R的功率 联立，解得 故D正确。 故选BD。 10. 甲、乙两列简谐横波在同一均匀介质中沿x轴传播，且传播方向不同，图（a）为t=0时刻两列波的波形图，图（b）为甲波上x=0处质点的振动图像。下列说法正确的是（　　） A. 甲波沿x轴负方向传播 B. t=0时刻甲波上x=0处的质点的位移为 C. 乙波在介质中传播的速度大小为0.5m/s D. t=54s时坐标原点处的质点的位移为0 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．图（b）为甲波上x=0处质点的振动图像，t=0时，x=0处质点向上振动，根据平移法可知，甲波沿x轴负方向传播，故A正确； C．由图（b）可知2.0s时，x=0处质点运动到平衡位置，根据甲波沿x轴负方向传播，可知经2.0s，x=1.0m处质点的运动形式传播到x=0处，则 两波在同一介质传播，速度相等，故C正确； B．甲的波长为8m，则周期为 x=0处质点的振动方程为 （cm） 将s，代入解得 将t=0时刻代入解得 cm 故B错误； D．经t=54s，两列波传播的距离为 m 乙向x轴正方向传播，根据波的周期性可知此时波谷传到x=0处，甲的波峰传到x=0处，由于振幅相等，则x=0处质点的位移为0，故D正确； 故选ACD。 11. 在某星球表面将一轻弹簧竖直固定在水平面上，把质量为的小球（可视为质点）从弹簧上端由静止释放，小球沿竖直方向向下运动，小球的加速度与弹簧压缩量间的关系如图所示，其中和为已知量。下列说法中正确的是（　　） A. 小球向下运动至速度为零时所受弹簧弹力大小为 B. 弹簧劲度系数为 C. 小球向下运动过程中的最大动能为 D. 当弹簧压缩量为时，弹簧的弹性势能为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．设该星球的重力加速度为，小球刚放到弹簧上时，满足，只受星球吸引力的作用，由图知，方向竖直向下；当弹簧的压缩量为时，小球的加速度为0，此时弹簧的弹力为 之后小球继续向下运动直至速度为0，弹簧的压缩量继续增大，可知当小球的速度为0时，弹簧的弹力，故A错误； B．设竖直向下为正方向，故对小球受力分析可知 解得小球运动的加速度大小为 当时，可得，故B错误； C．根据速度位移公式 变形得 可知图像围成的面积表示 当弹簧的压缩量为时小球的加速度为0，此时小球的速度最大，动能最大，已知小球的初速度，故图像围成的面积为 则小球的最大动能为，故C正确； D．当弹簧的压缩量为时，根据能量守恒有 解得弹簧的弹性势能为，故D正确。 故选CD。 12. 如图所示，两根型平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上，左、右两侧导轨间距分别为和，处于竖直向下的磁场中，磁感应强度大小分别为和。已知导体棒ab的电阻为、长度为，导体棒cd的电阻为、长度为，cd的质量是ab的3倍。两棒中点之间连接一原长为的轻质绝缘弹簧。现将弹簧拉伸至后，同时由静止释放两导体棒，两棒在各自磁场中往复运动直至停止，弹簧始终在弹性限度内。整个过程中两棒保持与导轨垂直且接触良好，导轨足够长，电阻不计。下列说法正确的是（　　） A. 弹簧伸长过程中，回路中产生逆时针方向的电流 B. 整个运动过程中，ab与cd的路程之比为 C. cd棒克服安培力做的功等于cd棒产生的热量 D. 整个运动过程中，通过cd电荷量为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据题意可，由静止释放，ab向右运动，cd向左运动，即弹簧收缩，由右手定则可知，回路中产生顺时针电流，设某时刻电流大小为，可知，ab所受安培力大小为 方向向左；cd所受安培力大小为 方向向右；可知，两棒系统受合外力为零，动量守恒，则当弹簧伸展过程中，一定有ab向左运动，cd向右运动，根据右手定则可知，回路中产生逆时针方向的电流，故A正确； B．由A分析可知，两棒系统受合外力为零，动量守恒，由于开始运动时，系统动量为零，则任意时刻两棒的动量大小相等，方向相反，则有 设运动时间为，则有 即 则ab与cd的路程之比为，故B错误； C．由上述分析可知，整个运动过程中，两棒所受安培力一直保持大小相等，且ab与cd的路程之比为3:1，则ab与cd克服安培力做的功之比为3:1，根据 可知由于ab与cd的电阻之比为1:2，则ab与cd产生的热之比为1:2，可知，cd棒克服安培力做的功不等于cd棒产生的热量，故C错误； D．根据，， 联立解得整个运动过程中通过cd的电荷量为 当两棒在各自磁场中往复运动直至停止，弹簧恢复原长，两棒间距离减小，则ab向右运动的距离为 cd向左运动的距离为 则有，故D正确。 故选AD。 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. （1）在用单摆测定当地重力加速度的实验中，下列器材和操作最合理的是___________。 A. B. C. D. （2）某同学课后想利用身边的器材再做一遍“单摆测量重力加速度”的实验。家里没有合适的摆球，于是他找到了一块外形不规则的小金属块代替小球进行实验。 ①如图所示，实验过程中他先将金属块用细线系好，结点为M，将细线的上端固定于O点。 ②利用刻度尺测出OM间细线的长度作为摆长，利用手机的秒表功能测出金属块做简谐运动的周期T。 ③在测出几组不同摆长对应的周期T的数值后，他作出的图像如图所示。 ④根据作出的图像可得重力加速度的测量值为_____________。（取3.14。计算结果保留三位有效数字） （3）相比于实验室作出的图像，该同学在家做实验的图像明显不过原点，其中横轴截距绝对值的意义为_____________。 【答案】（1）D （2）9.86 （3）金属块重心与M点间距离 【解析】 【小问1详解】 根据单摆理想模型可知，为减小空气阻力的影响，摆球应采用密度较大，体积较小的铁球，为使单摆摆动时摆长不变化，摆线应用不易形变的细丝线，悬点应该用铁夹来固定。 故选D。 【小问2详解】 设M点到重心得距离为r，根据周期公式 可得 故该图像的斜率为 解得由此得出重力加速度的测量值为 【小问3详解】 令，解得 所以横轴截距绝对值的意义为M点到重心的距离。 14. 现要测量一个量程为0~200μA电流表G的内阻rg，并对测量误差进行定量探究。实验室准备的仪器有： 待测电流表G； 电源（电动势3.0V，内阻不计）； 滑动变阻器R1（最大阻值为20kΩ）； 电阻箱R2（最大阻值为999.9Ω）； 开关S1、S2，导线若干。 （1）该同学的实验电路图如图甲所示，请在图乙中连接电路实物图__________。 （2）有以下操作步骤： ①断开S2，闭合S1，调节R1，使电流表G满偏。 ②将R1调到最大。 ③连接好电路。 ④断开S1、S2，拆除导线，整理好器材。 ⑤闭合S2，调节R2，使电流表G的示数为100μA，此时，电阻箱示数如图丙。 上述操作步骤正确的顺序为__________；测得电流表G的内阻rg＝__________Ω。 （3）误差探究：设电源电动势为E，电流表G的满偏电流记为Ig，内阻记为rg，电流表G的指针指在100μA时电阻箱的读数记为R20。则__________（用Ig、rg、E表示）。根据探究结果知，为了减小本实验误差，应尽可能选用电动势__________（填“较大”或“较小”）的电源。 【答案】 ①. ②. ③②①⑤④ ③. 422.7 ④. ⑤. 较大 【解析】 【详解】（1）[1]根据电路图甲所示，连接实物图如图所示。 （2）[2]正确实验步骤是：③连接好电路；②将R1调到最大；①断开S2，闭合S1，调节R1，使电流表G满偏；⑤闭合S2，调节R2，使电流表G的示数为100μA，此时，电阻箱示数如图丙；④断开S1、S2，拆除导线，整理好器材。操作步骤正确的顺序为③②①⑤④。 [3]闭合开关S2时，认为电路中的总电流不变，流过电流表G的电流为100μA，则流过电阻箱的电流也为100μA，根据欧姆定律可知测得电流表G的内阻等于电阻箱的阻值，即为 （3）[4]由题意可知，在电流表G满偏时则有 当闭合S2半偏时则有 联立解得 又有 可得 [5] 由上式可知，为了减小本实验误差，应尽可能选用电动势较大的电源。 15. 光纤通讯已成为现代主要的有线通信方式。现有一长为1km，直径为的长直光纤，一束单色平行光从该光纤一端沿光纤方向射入，经过在光纤另端接收到该光束。求： （1）光纤的折射率； （2）如图所示该光纤绕圆柱转弯，若平行射入该光纤的光在转弯处均能发生全反射，求该圆柱体半径R的最小值。 【答案】（1）1.5；（2）0.4mm 【解析】 【详解】（1）光在长直光纤中传输 解得 光纤的折射率 解得 （2）如图所示，当光纤中最下面的光线发生全反射，则平行光在弯曲处全部发生全反射 由几何关系可知 又 解得 16. 如图，内壁光滑的导热汽缸内用质量为m，横截面积为S的活塞封闭一定质量的理想气体，初始时汽缸开口向上放置，活塞在距缸底的距离为H处保持静止，已知大气压强，重力加速度g，环境温度保持不变。现将汽缸缓慢转动放平，求： （1）活塞向外移动的距离d； （2）为使放平后活塞与缸底的距离仍为H，需在转动前通过气门缓慢放出一定质量的气体，求放出气体占原有气体质量的比例。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）初始时对活塞 缓慢转动，气体温度不变，放平后气体压强为，由玻意耳定律得 由几何关系 解得 （2）设放出气体后活塞与缸底的距离为，缓慢放出过程气体压强、温度均不变，故密度不变，则 对转动过程由玻意耳定律得 联立解得 17. 如图，光滑水平地面上有一固定墙壁，紧靠墙面左侧停放一长为L=4m ， 质量为M=0.2kg 的长木板，在距长木板左端为kL（）处放置着A、B两小木块，A、B质量均为m=0.2kg。某时刻，A、B在强大内力作用下突然分开，分开瞬间A的速度为vA=4m/s，方向水平向左。 B与墙壁碰撞瞬间不损失机械能，A、B与长木板间的动摩擦因数分别为μA=0.2和μB=0. 3。 （1）求AB分离瞬间，B的速度v1； （2）若，求A离开木板时，B的速度大小v2； （3）若，试讨论摩擦力对B所做的功。 【答案】（1）4m/s；（2）2.5m/s；（3）-1.6J或者J 【解析】 【分析】 【详解】（1）在A、B分离瞬间 ，A、B系统动量守恒，有 （或） （2）对A，从与B分离到离开木板过程中，有 解得 假设此时B还没有撞到墙，对B有 假设成立，即此时B速度为 （3）若B恰好不撞墙壁，则有 解得 若，则B未以墙壁就减速为0，则摩擦力对B所做的功为 若，则B与墙碰撞后反弹，再与板共速，设碰前速度为，共速速度为，则有 B向右减速过程，有 B反弹后，至B与板共速，有 摩擦力对B所做的功为 （J） 18. 为探测射线，威耳逊曾用置于匀强磁场或电场中的云室来显示它们的径迹。某研究小组设计了电场和磁场分布如图所示，在平面（纸面）内，在区间内存在平行轴的匀强电场，。在的区间内存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为，。一未知粒子从坐标原点与正方向成角射入，在坐标为的点以速度垂直磁场边界射入磁场，并从射出磁场。已知整个装置处于真空中，不计粒子重力。求： （1）该未知粒子的比荷； （2）匀强电场电场强度的大小及左边界的值； （3）若粒子进入磁场后受到了与速度大小成正比、方向相反的阻力，观察发现该粒子轨迹呈螺旋状并与磁场左边界相切于点（未画出）。求粒子由点运动到点的时间以及坐标的值。 【答案】（1）；（2）；；（3）；L 【解析】 【详解】（1）粒子在点以速度垂直磁场边界射入磁场，并从射出磁场，根据几何关系可知粒子运动的半径为 根据洛伦兹力提供向心力有 解得 （2）根据运动的独立性可知，水平方向有 根据牛顿第二定律有 解得 E= 由几何关系可得 解得 （3）根据洛伦兹力提供向心力有 qvB = m 可得 即角速度为一定值,又可知粒子与磁场左边界相切时转过的弧度为，则有 取一小段时间，对粒子在x方向上列动量定理（如图） 两边同时对过程求和 得 即 其中 则 结合（1）中得 故 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 莱州一中2022级高三第三次质量检测物理试题 答题时间：90分钟 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. 在航空航天、汽车工程、能源动力等诸多领域中，流体动力学模型扮演着至关重要的角色。研究表明，球形物体在液体中运动时除了受到浮力，还会受到阻力，其关系式为：，式中称为黏性系数，r和v分别是球的半径和速度，k是一个无单位的常数。根据国际单位制推断黏性系数的单位是（ ） A. B. C. D. 2. A、B两个质点在同一地点沿同一方向运动，运动的位移x随时间t变化规律如图所示，A的图像为抛物线，初速度为0，B的图像为倾斜直线，两图像相切于P点，则0~3s内，A、B两质点的最大距离为（　　） A. 4.5m B. 6m C. 9m D. 13.5m 3. 悬挂线是数学中一种优美曲线，如下图有一段质量均匀分布的细绳两端固定，构成悬挂线，曲线左右两端点的切线与水平方向夹角为和，求由水平切线的垂线所分成两部分的质量比（　　） A. B. C. D. 4. 如图甲，水平面上有一正六边形均匀带电框ABCDEF，O点为正六边形的中心，过O点竖直向上建立坐标轴Oz。Oz轴线上电势分布如图乙所示。则（　　） A. 带电框带负电 B. O点场强沿z轴正方向 C. 从O点沿着z轴正方向，场强一直增大 D. 负电荷从O点沿z轴正方向运动过程中，电势能一直增大 5. 黑洞的形成源于恒星生命周期的最后阶段，当一颗恒星燃尽了其核心的核燃料，无法再通过核聚变产生足够的能量来抵抗自身引力时，恒星就开始坍缩。太阳（可视为球体）是太阳系唯一的恒星，其第一宇宙速度为v，假设若干亿年后太阳发生了坍缩，其球体半径坍缩为现在的n倍，其密度变为现在的k倍。则其第一宇宙速度变为（ ） A. B. C. D. 6. 如图，一定质量的理想气体从状态经状态变化到状态的图像。则下列说法正确的是（　　） A. 状态的压强是状态的压强的4倍 B. 状态到状态过程，气体一直对外做功 C. 状态到状态过程，气体吸收的热量等于其内能的增加量 D. 状态到状态过程，气体压强不变 7. 利用如图所示的实验装置可以测定液体的折射率，将水平面上一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，使在两玻璃表面之间形成一个倾角很小的劈形空气薄膜（空气可视为真空，折射率为），光从上方入射后，从上往下看到干涉条纹，测得相邻亮条纹间距为；保证倾角不变，在两块平板玻璃之间充满待测液体，然后用同种单色光垂直照射玻璃板，测得相邻亮条纹间距为，则该液体的折射率为（　　） A. B. C. D. 8. 刚落幕的2024年成都国际乒联混合团体世界杯球，中国队蝉联冠军。某次比赛男队球员林诗栋发球直接得分，简化图如图所示，已知发球时球与桌面在同一水平面且与水平方向成30°斜向上发出，球发出后受到空气阻力作用，设其所受空气阻力与速度大小成正比，比例系数为k，乒乓球在空中飞行时间为t，发球点与落球点的水平距离为x，末速度与桌面水平方向的夹角为60°，已知乒乓球质量为m，重力加速度为g。则乒乓球发球时和落到桌面时的速度大小分别为（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。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，有选错的得0分。 9. 如图所示，在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，一边长为L的单匝正方形线圈abcd绕垂直于磁场的轴匀速转动，角速度为ω，矩形线圈通过滑环E、F与理想变压器相连，理想变压器与阻值为R的负载电阻相连，不计其它电阻，变压器原、副线圈匝数之比为k，图示位置线圈平面与磁场平行，下列说法正确的是（ ） A. 当线圈平面与磁场垂直时，线圈中的电动势最大 B. 电阻R中的电流方向每秒钟改变次 C. 从图示位置开始计时，线圈中的电动势e随时间t变化的关系式为 D. 线圈转动过程中电阻R的功率为 10. 甲、乙两列简谐横波在同一均匀介质中沿x轴传播，且传播方向不同，图（a）为t=0时刻两列波的波形图，图（b）为甲波上x=0处质点的振动图像。下列说法正确的是（　　） A. 甲波沿x轴负方向传播 B. t=0时刻甲波上x=0处的质点的位移为 C. 乙波在介质中传播的速度大小为0.5m/s D. t=54s时坐标原点处的质点的位移为0 11. 在某星球表面将一轻弹簧竖直固定在水平面上，把质量为的小球（可视为质点）从弹簧上端由静止释放，小球沿竖直方向向下运动，小球的加速度与弹簧压缩量间的关系如图所示，其中和为已知量。下列说法中正确的是（　　） A. 小球向下运动至速度为零时所受弹簧弹力大小为 B. 弹簧劲度系数为 C. 小球向下运动过程中的最大动能为 D. 当弹簧压缩量为时，弹簧的弹性势能为 12. 如图所示，两根型平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上，左、右两侧导轨间距分别为和，处于竖直向下的磁场中，磁感应强度大小分别为和。已知导体棒ab的电阻为、长度为，导体棒cd的电阻为、长度为，cd的质量是ab的3倍。两棒中点之间连接一原长为的轻质绝缘弹簧。现将弹簧拉伸至后，同时由静止释放两导体棒，两棒在各自磁场中往复运动直至停止，弹簧始终在弹性限度内。整个过程中两棒保持与导轨垂直且接触良好，导轨足够长，电阻不计。下列说法正确的是（　　） A. 弹簧伸长过程中，回路中产生逆时针方向的电流 B. 整个运动过程中，ab与cd的路程之比为 C. cd棒克服安培力做的功等于cd棒产生的热量 D. 整个运动过程中，通过cd电荷量为 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. （1）在用单摆测定当地重力加速度的实验中，下列器材和操作最合理的是___________。 A. B. C. D. （2）某同学课后想利用身边的器材再做一遍“单摆测量重力加速度”的实验。家里没有合适的摆球，于是他找到了一块外形不规则的小金属块代替小球进行实验。 ①如图所示，实验过程中他先将金属块用细线系好，结点为M，将细线的上端固定于O点。 ②利用刻度尺测出OM间细线的长度作为摆长，利用手机的秒表功能测出金属块做简谐运动的周期T。 ③在测出几组不同摆长对应的周期T的数值后，他作出的图像如图所示。 ④根据作出的图像可得重力加速度的测量值为_____________。（取3.14。计算结果保留三位有效数字） （3）相比于实验室作出的图像，该同学在家做实验的图像明显不过原点，其中横轴截距绝对值的意义为_____________。 14. 现要测量一个量程为0~200μA电流表G的内阻rg，并对测量误差进行定量探究。实验室准备的仪器有： 待测电流表G； 电源（电动势3.0V，内阻不计）； 滑动变阻器R1（最大阻值为20kΩ）； 电阻箱R2（最大阻值为999.9Ω）； 开关S1、S2，导线若干。 （1）该同学的实验电路图如图甲所示，请在图乙中连接电路实物图__________。 （2）有以下操作步骤： ①断开S2，闭合S1，调节R1，使电流表G满偏。 ②将R1调到最大。 ③连接好电路。 ④断开S1、S2，拆除导线，整理好器材。 ⑤闭合S2，调节R2，使电流表G的示数为100μA，此时，电阻箱示数如图丙。 上述操作步骤正确的顺序为__________；测得电流表G的内阻rg＝__________Ω。 （3）误差探究：设电源电动势为E，电流表G的满偏电流记为Ig，内阻记为rg，电流表G的指针指在100μA时电阻箱的读数记为R20。则__________（用Ig、rg、E表示）。根据探究结果知，为了减小本实验误差，应尽可能选用电动势__________（填“较大”或“较小”）的电源。 15. 光纤通讯已成为现代主要的有线通信方式。现有一长为1km，直径为的长直光纤，一束单色平行光从该光纤一端沿光纤方向射入，经过在光纤另端接收到该光束。求： （1）光纤的折射率； （2）如图所示该光纤绕圆柱转弯，若平行射入该光纤的光在转弯处均能发生全反射，求该圆柱体半径R的最小值。 16. 如图，内壁光滑的导热汽缸内用质量为m，横截面积为S的活塞封闭一定质量的理想气体，初始时汽缸开口向上放置，活塞在距缸底的距离为H处保持静止，已知大气压强，重力加速度g，环境温度保持不变。现将汽缸缓慢转动放平，求： （1）活塞向外移动的距离d； （2）为使放平后活塞与缸底的距离仍为H，需在转动前通过气门缓慢放出一定质量的气体，求放出气体占原有气体质量的比例。 17. 如图，光滑水平地面上有一固定墙壁，紧靠墙面左侧停放一长为L=4m ， 质量为M=0.2kg 的长木板，在距长木板左端为kL（）处放置着A、B两小木块，A、B质量均为m=0.2kg。某时刻，A、B在强大内力作用下突然分开，分开瞬间A的速度为vA=4m/s，方向水平向左。 B与墙壁碰撞瞬间不损失机械能，A、B与长木板间的动摩擦因数分别为μA=0.2和μB=0. 3。 （1）求AB分离瞬间，B的速度v1； （2）若，求A离开木板时，B的速度大小v2； （3）若，试讨论摩擦力对B所做的功。 18. 为探测射线，威耳逊曾用置于匀强磁场或电场中的云室来显示它们的径迹。某研究小组设计了电场和磁场分布如图所示，在平面（纸面）内，在区间内存在平行轴的匀强电场，。在的区间内存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为，。一未知粒子从坐标原点与正方向成角射入，在坐标为的点以速度垂直磁场边界射入磁场，并从射出磁场。已知整个装置处于真空中，不计粒子重力。求： （1）该未知粒子的比荷； （2）匀强电场电场强度的大小及左边界的值； （3）若粒子进入磁场后受到了与速度大小成正比、方向相反的阻力，观察发现该粒子轨迹呈螺旋状并与磁场左边界相切于点（未画出）。求粒子由点运动到点的时间以及坐标的值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $