精品解析：山东省青州第一中学2025-2026学年高三上学期期末模拟（三）物理试题

2023级普通部高三物理第三次模拟试题 一、单选题（共8个题，每题3分） 1. 恒星内部发生着各种热核反应，其中“氦燃烧”的核反应方程为，是不稳定的粒子，其半衰期为T。下列说法正确的是（　　） A. 该核反应方程中A的数值为9 B. “氦燃烧”是聚变反应，反应过程中没有质量亏损 C. 的衰变需要外部激发才能发生 D. 对于质量为32g的，经过3T时间，仍有4g未发生衰变 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据质量数守恒，可得A=8，故A错误； B．“氦燃烧”是聚变反应，反应过程中有质量亏损，故B错误； C．衰变是自发的，不需要外部作用激发也能发生，故C错误； D．根据半衰期公式 代入数据解得 故D正确。 故选D。 2. 电动自行车因低碳环保而成为流行的代步交通工具。电动自行车在无风情况下匀速行驶时，会将正对空气的速度从0变为v，人和车总的迎风面积为S，空气密度为，则其受到的空气的平均阻力为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】取一小段时间内带动空气为研究对象，则这一小段气体质量 根据动量定理 匀速骑行时 联立解得 故选A。 3. 汽车自动驾驶技术依赖于传感器，实时感知周围环境并进行决策。在一次测试中，一辆自动驾驶汽车因感知到前方存在障碍物而紧急刹车，刹车过程可看作匀减速直线运动。以开始刹车时为计时零点，自动驾驶汽车的图像如图所示，则自动驾驶汽车（　　） A. 前4s内刹车加速度大小为 B. 计时零点的速度大小为40m/s C. 前4秒内平均速度大小为10m/s D. 0~4s内和0~8s内平均速度大小相等 【答案】C 【解析】 【详解】A．前4s内刹车的距离为，将刹车的过程逆向来看，根据 解得，故A错误； B．计时零点的速度大小为，故B错误； C．前4秒内平均速度大小为，故C正确； D．根据图像可知0~4s内和0~8s内位移相等，由于时间不等，故平均速度不等，故D错误。 故选C。 4. 将一质量为m的物体放在地球赤道上时，该物体的重力为；将该物体放在地球的北极点时，该物体的重力为mg。地球可视为质量分布均匀的球体，地球的半径为R。已知引力常量为G，下列判断不正确的是（　　） A. 地球的质量为 B. 地球的自转周期为 C. 地球的平均密度为 D. 地球同步卫星的高度为 【答案】B 【解析】 【详解】A．在地球北极点时，物体受到的重力与万有引力大小相等 解得 故A正确； B．由于在地球赤道上该物体的重力为，则有 解得 故地球自转的周期为 故B错误； C．地球的体积为 则地球的平均密度为 故C正确； D．由于地球同步卫星围绕地球转动的周期等于地球自转的周期，故由万有引力定律可得 联立解得地球同步卫星的高度为 故D正确。 本题选错误的，故选B。 5. 如图甲所示，用两根手指对称地抓起一个截面为圆的杯盖，将其简化成图乙所示，手指与杯盖截面始终处于竖直平面内，手指接触点1、2与圆心的连线与水平方向的夹角均为，手指和杯盖间的动摩擦因数，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。已知杯盖质量为m，重力加速度为g，，杯盖始终在竖直平面内处于平衡状态，手指与杯盖恰好不相对滑动，则手指对触点1的压力为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据题意，对杯盖两接触点受力分析如图所示 由平衡条件有 又有 联立解得 故选A。 6. 如图所示，一均匀带电圆环位于平面内，其圆心恰好位于坐标原点处，轴与圆环平面垂直。在轴上的点固定一电荷量为的点电荷，两点位于轴上，坐标分别为。已知点的电场强度方向沿着轴正方向，静电力常量为，不考虑点电荷对带电圆环上电荷分布的影响，下列说法正确的是（ ） A. 圆环带负电 B. 点的电场强度大小为 C. 两点的电场强度相等但电势不等 D. 带电圆环在点的电场强度大小为 【答案】B 【解析】 【详解】A．结合点电荷场强特点和对称性知，圆环在轴上（除O点外）产生的电场方向与轴平行，作出M点合场强EM、圆环产生的场强E1，点电荷产生的场强E2关系如图所示： 可见圆环在M点产生的场强方向应沿轴正方向，圆环带正电，故A错误； B．由几何关系知角，则M点的电场强度大小， 故B正确； C．M 、N 点到P点的距离相等，由点电荷电场特点知，P点点电荷在M、N两点产生的电势相等，场强大小相等，带电圆环在M、N两点产生的电势相等，场强大小相等，由对称性，结合场强叠加和电势叠加知，M、N两点的电场强度相等，电势也相等，故C错误； D．由对称性知，带电圆环在N点的电场强度大小， 故D错误。 故选B。 7. 如图所示，倾角为的足够长斜面固定在水平地面上，将一小球（可视为质点）从斜面底端点以初速度斜向上抛出，经过一段时间，小球以垂直于斜面方向的速度打在斜面上的点。已知重力加速度为，不计空气阻力。则两点之间的距离为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】小球抛出后，将小球的速度与重力分别沿斜面与垂直于斜面分解，则小球在这两个方向上均做匀变速直线运动。小球以垂直于斜面方向的速度撞击在斜面上的P点，表明此时沿斜面方向的分速度恰好减为0，根据对称性，小球打在P点时垂直于斜面方向的分速度与抛出时垂直于斜面方向的分速度等大反向。在沿斜面方向上有 在垂直于斜面的方向上有 则小球抛出时的速度方向与斜面夹角α的正切值 又 得， 沿斜面方向上有 解得 故选A 8. 如图所示，质量为2m的物块P静置于劲度系数为k的轻弹簧上，质量为m的物块Q从P上方的高度处由静止落下，Q与P发生碰撞，碰后立即结为一体。已知两物块碰后经时间速度第一次变为零，弹性势能的表达式为（k为弹簧的劲度系数、x为弹簧的形变量），不计一切阻力，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g，则从两物块碰撞到第一次速度最大所需的时间为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据速度位移关系式可知，Q与P碰前速度 碰撞过程根据动量守恒,以的方向为正方向 从碰后到最低点，以最低点为重力势能的0点，根据能量守恒 解得 整体做简谐运动，简谐运动平衡位置为压缩处，根据题意有两物块碰后位置为压缩处，最低点在压缩处，最高点位置为压缩处。经时间速度第一次变为零，结合简谐运动规律可知对应的角度为120°，而从碰后到平衡位置，即最大速度处，对应简谐运动角度为30°，所以从两物块碰撞到第一次速度最大所需的时间为。 故选B。 二、多选题（共4个题，每题4分） 9. “风翼”号是我国研发的风力发电装置，其原理如图甲所示，利用风力推动叶片匀速旋转，带动发电机线框单向匀速转动，线框内阻恒定。线框ab端通过滑环和电刷接入变压器（图中未画出），变压器副线圈接电阻箱R。若风速增大使得线框转速变成原来的2倍，则（　　） A. 产生的交流电频率变为原来的2倍 B. 通过副线圈的电流变大 C. 变压器的输出电压有效值不变 D. 变压器的输出功率变为原来的2倍 【答案】AB 【解析】 【详解】A．线框转速变成原来的2倍，则频率变为原来2倍，故A正确； BC．由于， 可知电动势有效值变大，输出电压变大，副线圈电流变大，故B正确，C错误； D．根据可知，线框转速变成原来的2倍，电动势有效值变为原来的2倍，输出电压变为原来的2倍，所以变压器的输出功率变为原来的4倍，故D错误。 故选AB。 10. 图甲为一列简谐波在t=0.2s时的波形图，P、Q两个质点的平衡位置分别位于x=1m和x=3m处，图乙为质点Q的振动图像，下列说法正确的是（　　） A. 该波沿x轴负方向传播 B. 该波的传播速度大小为15m/s C. 在t=0时，质点P的位移为 D. 质点P从图甲所示位置再经的时间，将回到平衡位置 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由图乙可知，t=0.2s时质点Q位于平衡位置向下振动，根据“上下坡”法可知，简谐波沿x轴负方向传播，故A正确； B．由图甲可知波长为12m，由图乙可知周期为0.4s，所以波速为 故B错误； C．t=0.2s时质点的位移为 所以，在t=0时，质点P的位移为，故C错误； D．由于波速为30m/s，所以再经的时间，波沿x轴负方向传播的距离为 根据平移法可知，此时质点P处于平衡位置且向下振动，故D正确。 故选AD。 11. 如图所示，一定质量的理想气体分别经历过程和过程，已知这两个过程，一个是等温过程，一个是绝热过程，则（　　） A. 为等温过程，为绝热过程 B. 过程气体对外界做的功为 C. 状态时气体的压强小于 D. 状态单位时间撞击单位面积器壁的气体分子数比c状态少 【答案】CD 【解析】 【详解】A．由图可知，a→b过程和a→c过程，体积增大，气体对外做功，即W<0；对于绝热过程，Q=0，根据热力学第一定律ΔU=Q+W 可知气体内能减小，温度降低；对于等温过程，则温度不变，根据理想气体状态方程有 由图可知pc>pb，则Tc>Tb，故a→c为等温过程，a→b为绝热过程，故A错误； BC．a→c为等温过程，则Tc=Ta，根据 可得pc=p0 根据a→c曲线与横轴围成的面积表示气体对外界做的功W1，则有，故B错误； C．由上分析，可知pb<p0=pc，故C正确； D．b、c状态气体体积相同，分子数密度相同，Tb<Tc，即b状态气体分子热运动的剧烈程度较小，所以b状态单位时间撞击单位面积器壁的气体分子数较少，故D正确。 故选CD。 12. 为探究电磁感应中的能量转化，某课外小组设计实验装置如图所示。足够长的水平平行固定金属导轨MN、PQ间距，处于磁感应强度大小，方向竖直的匀强磁场（图中未画出）中。导轨上静置两根长度均为L的导体棒a和b，其中导体棒a的质量、阻值，导体棒b的质量、阻值。绕过定滑轮的细绳一端连接导体棒b的中点，另一端悬挂质量的重物，重物距离地面的高度，初始时导体棒a、b和重物均处于静止状态。先固定导体棒a，然后释放重物，重物落地前瞬间导体棒b的速度恰好达到最大，此时立即释放导体棒a。已知运动过程中导体棒与导轨始终垂直且接触良好，不计导轨电阻及一切摩擦，导体棒b始终未到达定滑轮处，取。下列说法正确的是（　　） A. 导体棒b沿导轨滑动的最大速度为3m/s B. 导体棒a沿导轨滑动的最大速度为3m/s C. 从释放导体棒b到两导体棒稳定，导体棒a中产生的焦耳热为5.4J D. 从释放导体棒b到两导体棒稳定，通过导体棒b的电荷量为0.3C 【答案】BC 【解析】 【详解】A．导体棒b的速度最大时导体棒b和重物均受力平衡，有 根据闭合电路欧姆定律有 解得 故A错误； B．释放导体棒a后，导体棒a、b最终以相同的速度匀速运动，根据动量守恒定律有 解得 故B正确； C．根据能量守恒定律有 因流过导体棒a、b的电流始终相等，所以有 解得 故C正确； D．释放导体棒a前，根据法拉第电磁感应定律有 释放导体棒a后，对导体棒a根据动量定理有 因 所以通过导体棒b的电荷量 故D错误。 故选BC。 三、实验题（共14分） 13. 碰撞恢复系数，其中和分别为碰撞前两物体的速度，和分别为碰撞后两物体的速度。某同学利用如图所示的实验装置测量半径相同的钢球A和玻璃球B的碰撞恢复系数。实验步骤如下： ①用电子天平测量出钢球A和玻璃球B的质量分别为m1、m2。 ②调节斜槽末端水平并找到斜槽末端在白纸上的竖直投影点O。 ③将钢球A从斜槽上某一位置S由静止释放，落到复写纸上并在白纸上留下痕迹。重复上述操作多次，得到多个落点痕迹，找到平均落点P。 ④将玻璃球B放在斜槽末端，再将钢球A从位置S由静止释放，两球碰撞后落到复写纸上并在白纸上留下痕迹：重复上述操作多次，分别找到A、B两球的平均落点M、N。 ⑤用刻度尺测量出线段OP、OM和ON的长度分别记为、和。试分析下列问题。 （1）关于实验操作和过程，下列说法正确的是（　　） A. 实验时需测量小球开始释放时距离斜槽末端的高度h B. 实验装置中的铅垂线是用来判断斜槽末端是否水平的 C. 实验时每次释放钢球A的位置必须相同，斜槽是否光滑对实验结果无影响 （2）两球的碰撞恢复系数__________（用、、表示）； （3）将玻璃球B换成大小相同的其它材质小球，测得其质量为。重复实验，发现落点N和P重合，则两球的碰撞恢复系数__________（结果保留2位有效数字）。 【答案】（1）C （2） （3）0.33 【解析】 【小问1详解】 A．本实验需要测量碰撞恢复系数，由碰撞恢复系数可知，本实验实际是要测量小球的速度，由装置可以确定本实验采用平抛运动规律测量速度，考虑到所有小球平抛运动下落高度相同，运动时间相同，故只需要测量水平位即可用以代替平抛初速度，故不需要测量小球开始释放时距离斜槽末端的高度h，故A错误； B．实验装置中的铅垂线是一方面是用来判断斜槽末端是否水平，另一方面也是用以确定初始位置，故B错误； C．实验时每次释放钢球A的位置必须相同，只要释放位置相同斜槽是否光滑对小球到达斜槽末端时的速度无影响，对实验结果无影响，故C正确。 故选C。 【小问2详解】 设小球做平抛运动的时间为t，碰撞前，钢球A的速度 玻璃球B的速度为0，碰撞后，球A的速度 玻璃球B的速度为 故碰撞恢复系数 【小问3详解】 将玻璃球B换成大小相同的，质量为的小球后，碰撞前后瞬间，钢球A与小球组的系统动量守恒有 由于落点N和P重合，故，故 故两球的碰撞恢复系数 14. 某同学研究小灯泡的伏安特性，所使用的器材有：小灯泡L（额定电压3.8V，额定电流0.37A）；电压表（量程4V，内阻4kΩ）；电流表（量程0.1A，内阻0.30Ω）；固定电阻R1（阻值9.0Ω）；固定电阻R2（阻值0.10Ω）；滑动变阻器R（阻值0～10.0Ω）；电源E（电动势5V，内阻不计）；开关S；导线若干。 （1）实验要求能够实现在0～3.8V的范围内对小灯泡的电压进行测量，在虚线内画出实验电路原理图，并在图上标出所选的固定电阻。（ ） （2）实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图（a）所示。由实验曲线可知，随着电流的增加小灯泡灯丝的电阻率___________（填“增大”“不变”或“减小”）。 （3）用另一电源E0（电动势4.0V，内阻1.0Ω）和题中所给器材连接成图（b）所示的电路，调节滑动变阻器R的阻值，可以改变小灯泡的实际功率。闭合开关S，在R的变化范围内，小灯泡的最小功率为___________W，最大功率为___________W。（结果保留2位小数） 【答案】 ①. ②. 增大 ③. 0.00 ④. 0.20 【解析】 【分析】 【详解】（1）[1]实验要求能够实现在0～3.8V的范围内对小灯泡的电压进行测量，则控制电路采用分压式控制电路，由于小灯泡的电阻阻值较小，则伏安法测电阻采用外接法，但是电流表的量程太小，则需要改装为大量程的电流表，所以需要并联一个阻值较小的定值电阻R2，实验电路图如图所示 （2）[2]由图像可知，随着电流的增大，小灯泡的温度升高，小灯泡的电阻逐渐增大，小灯泡灯丝的电阻率增大。 （3）[3]闭合开关S，在R为0时，小灯光被短路，小灯泡的功率最小为0.00。 [4]闭合开关S，在R为10 时，小灯泡的功率最大，设此时小灯泡的电压为U，电流为I，根据闭合电路欧姆定律可得 整理得 在图（a）画出这个函数图像与小灯泡伏安特性曲线的交点就是小灯泡的实际电压，实际电流，如图则有 最大功率为 四、解答题（共46分） 15. 如图所示为一半径为R的半球形玻璃砖的截面图，O为球心，下表面水平。玻璃砖的上方水平放置一个足够大的光屏，虚线为光轴（过球心与半球下表面垂直的直线），为光轴与光屏的交点。现有一平行光束垂直于玻璃砖的下表面射入玻璃砖，光束恰好照满下表面。一条从玻璃砖下表面点射入的光线，经过玻璃砖后从上表面的点射出，出射光线与光轴相交于点，光线与的夹角，不考虑光在玻璃砖内表面的反射光，，求： （1）玻璃砖的折射率； （2）光屏上被光线照亮区域面积。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 从点射入光线在砖内沿直线传播，在球表面上点折射，入射角为，折射角为，光路如图。 几何关系可知 由几何知识可得 折射率为 【小问2详解】 设射入砖内光线在上表面点恰好发生全反射，临界角为点在光屏上的投影点为，对应折射光线与光屏的右侧交点为点，光路如图。 因为 解得 由几何知识可得 光屏上照亮区域半径 照亮区域面积为 16. 如图为某喷壶的结构示意图，壶壁接一单向阀门，可以通过打气筒向壶内打气，拧开壶盖可以向壶内装水，壶盖上方喷口处接一销栓，通过开关销栓可控制喷口开关，整个装置密封良好。若某次浇花时，发现壶内有380mL水，此时壶内气体压强为，用打气筒向壶内打气，每次打入体积为，压强为的空气，一共打了次。然后打开销栓开始浇水，一段时间后，关闭销栓，此时壶内剩余水的体积为60mL。已知整个喷壶容积为，大气压强为，不计喷水细管，橡胶软管的体积及喷水后细管内剩余液体的压强，打气及浇水过程中环境温度不变，整个装置导热性能良好。求： （1）打气完毕时壶内气体质量与打气前壶内气体质量的比值； （2）关闭销栓后，壶内气体的压强。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 打气前，喷壶内的气体，体积 若这些气体等温膨胀后压强为，设此时气体体积为 则有 解得： 以壶内气体及5次打气进入的气体整体为研究对象 总体积 则打气完毕时壶内气体质量与打气前壶内气体质量的比值 【小问2详解】 关闭销栓后壶内气体压强，体积 则有 解得 17. 如图所示，一质量为m、电荷量为q（）的粒子以速度进入速度选择器，速度选择器中匀强磁场的磁感应强度大小为，粒子沿直线射出速度选择器后进入静电分析器，静电分析器两端中心位置M和N处各有一个小孔，通道中心轴线的半径为R，通道内存在均匀辐向电场，粒子从孔射出后沿半径方向进入环形匀强磁场且恰好未进入内侧小圆区域。已知环形磁场的外半径为R，内半径为，不计粒子重力。可能用到的数据：tan22.5°=0.4，sin53°=0.8。求： （1）速度选择器和静电分析器中的电场强度大小E1和E2； （2）环形磁场的磁感应强度大小B2及粒子在环形磁场中的运动时间t。 【答案】（1），；（2） 【解析】 【详解】（1）粒子通过速度选择器时，有 粒子通过静电分析器时，有 联立解得 （2）粒子在环形磁场中的运动轨迹如图所示 设轨迹半径为，由几何关系得 由牛顿第二定律可得 解得 粒子在环形磁场中运动的周期为 由几何关系得 可得 则粒子在环形磁场中的运动时间 解得 18. 如图所示，半径的光滑四分之一圆弧轨道竖直固定，质量、长度的木板静止在粗糙水平地面上，木板左端放置质量的小滑块B，圆弧轨道的末端与木板的上表面相切，木板右侧距离是一固定平台，平台高度与木板厚度相同。从圆弧轨道的最高点由静止释放质量的滑块A，滑至底端时与滑块B发生弹性碰撞，木板向右运动与平台碰撞后立即停止。已知滑块A和滑块B均可视为质点，与木板间的动摩擦因数均为，木板与水平地面间的动摩擦因数，重力加速度。求： （1）滑块A在圆弧轨道底端发生碰撞前所受轨道的支持力大小； （2）滑块A在木板上向右运动的总时间； （3）滑块B离开木板滑上平台时的速度大小v。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 从初位置到圆弧轨道最低点，由机械能守恒定律有 在圆弧轨道最低点，由牛顿第二定律有 解得 【小问2详解】 A与B发生弹性碰撞，由动量守恒定律和能量守恒定律有， 解得 由牛顿第二定律，对滑块A有 解得 对滑块B有 解得 对木板有 解得 A和木板共速时有 解得， 此时B的速度 由牛顿第二定律，对A和木板整体有 可知，A和木板共速后一起匀速向右运动，假设木板右端与平台碰撞前与B未共速，则有， 解得， 假设成立，板与平台碰后，A开始减速向右运动，则有 解得 则滑块A在木板上向右运动的总时间 【小问3详解】 由上述分析可知，滑块B碰后一直向右减速运动，则有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023级普通部高三物理第三次模拟试题 一、单选题（共8个题，每题3分） 1. 恒星内部发生着各种热核反应，其中“氦燃烧”的核反应方程为，是不稳定的粒子，其半衰期为T。下列说法正确的是（　　） A. 该核反应方程中A的数值为9 B. “氦燃烧”是聚变反应，反应过程中没有质量亏损 C. 衰变需要外部激发才能发生 D. 对于质量为32g的，经过3T时间，仍有4g未发生衰变 2. 电动自行车因低碳环保而成为流行的代步交通工具。电动自行车在无风情况下匀速行驶时，会将正对空气的速度从0变为v，人和车总的迎风面积为S，空气密度为，则其受到的空气的平均阻力为（　　） A. B. C. D. 3. 汽车自动驾驶技术依赖于传感器，实时感知周围环境并进行决策。在一次测试中，一辆自动驾驶汽车因感知到前方存在障碍物而紧急刹车，刹车过程可看作匀减速直线运动。以开始刹车时为计时零点，自动驾驶汽车的图像如图所示，则自动驾驶汽车（　　） A. 前4s内刹车的加速度大小为 B. 计时零点的速度大小为40m/s C. 前4秒内平均速度大小为10m/s D. 0~4s内和0~8s内平均速度大小相等 4. 将一质量为m的物体放在地球赤道上时，该物体的重力为；将该物体放在地球的北极点时，该物体的重力为mg。地球可视为质量分布均匀的球体，地球的半径为R。已知引力常量为G，下列判断不正确的是（　　） A. 地球的质量为 B. 地球的自转周期为 C. 地球的平均密度为 D. 地球同步卫星的高度为 5. 如图甲所示，用两根手指对称地抓起一个截面为圆的杯盖，将其简化成图乙所示，手指与杯盖截面始终处于竖直平面内，手指接触点1、2与圆心的连线与水平方向的夹角均为，手指和杯盖间的动摩擦因数，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。已知杯盖质量为m，重力加速度为g，，杯盖始终在竖直平面内处于平衡状态，手指与杯盖恰好不相对滑动，则手指对触点1的压力为（　　） A. B. C. D. 6. 如图所示，一均匀带电圆环位于平面内，其圆心恰好位于坐标原点处，轴与圆环平面垂直。在轴上的点固定一电荷量为的点电荷，两点位于轴上，坐标分别为。已知点的电场强度方向沿着轴正方向，静电力常量为，不考虑点电荷对带电圆环上电荷分布的影响，下列说法正确的是（ ） A. 圆环带负电 B. 点的电场强度大小为 C. 两点电场强度相等但电势不等 D. 带电圆环在点的电场强度大小为 7. 如图所示，倾角为的足够长斜面固定在水平地面上，将一小球（可视为质点）从斜面底端点以初速度斜向上抛出，经过一段时间，小球以垂直于斜面方向的速度打在斜面上的点。已知重力加速度为，不计空气阻力。则两点之间的距离为（ ） A. B. C. D. 8. 如图所示，质量为2m物块P静置于劲度系数为k的轻弹簧上，质量为m的物块Q从P上方的高度处由静止落下，Q与P发生碰撞，碰后立即结为一体。已知两物块碰后经时间速度第一次变为零，弹性势能的表达式为（k为弹簧的劲度系数、x为弹簧的形变量），不计一切阻力，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g，则从两物块碰撞到第一次速度最大所需的时间为（　　） A B. C. D. 二、多选题（共4个题，每题4分） 9. “风翼”号是我国研发的风力发电装置，其原理如图甲所示，利用风力推动叶片匀速旋转，带动发电机线框单向匀速转动，线框内阻恒定。线框ab端通过滑环和电刷接入变压器（图中未画出），变压器副线圈接电阻箱R。若风速增大使得线框转速变成原来的2倍，则（　　） A. 产生的交流电频率变为原来的2倍 B. 通过副线圈的电流变大 C. 变压器的输出电压有效值不变 D. 变压器的输出功率变为原来的2倍 10. 图甲为一列简谐波在t=0.2s时的波形图，P、Q两个质点的平衡位置分别位于x=1m和x=3m处，图乙为质点Q的振动图像，下列说法正确的是（　　） A. 该波沿x轴负方向传播 B. 该波的传播速度大小为15m/s C. 在t=0时，质点P的位移为 D. 质点P从图甲所示位置再经的时间，将回到平衡位置 11. 如图所示，一定质量的理想气体分别经历过程和过程，已知这两个过程，一个是等温过程，一个是绝热过程，则（　　） A. 为等温过程，为绝热过程 B. 过程气体对外界做的功为 C. 状态时气体的压强小于 D. 状态单位时间撞击单位面积器壁的气体分子数比c状态少 12. 为探究电磁感应中的能量转化，某课外小组设计实验装置如图所示。足够长的水平平行固定金属导轨MN、PQ间距，处于磁感应强度大小，方向竖直的匀强磁场（图中未画出）中。导轨上静置两根长度均为L的导体棒a和b，其中导体棒a的质量、阻值，导体棒b的质量、阻值。绕过定滑轮的细绳一端连接导体棒b的中点，另一端悬挂质量的重物，重物距离地面的高度，初始时导体棒a、b和重物均处于静止状态。先固定导体棒a，然后释放重物，重物落地前瞬间导体棒b的速度恰好达到最大，此时立即释放导体棒a。已知运动过程中导体棒与导轨始终垂直且接触良好，不计导轨电阻及一切摩擦，导体棒b始终未到达定滑轮处，取。下列说法正确的是（　　） A. 导体棒b沿导轨滑动的最大速度为3m/s B. 导体棒a沿导轨滑动的最大速度为3m/s C. 从释放导体棒b到两导体棒稳定，导体棒a中产生的焦耳热为5.4J D. 从释放导体棒b到两导体棒稳定，通过导体棒b的电荷量为0.3C 三、实验题（共14分） 13. 碰撞恢复系数，其中和分别为碰撞前两物体的速度，和分别为碰撞后两物体的速度。某同学利用如图所示的实验装置测量半径相同的钢球A和玻璃球B的碰撞恢复系数。实验步骤如下： ①用电子天平测量出钢球A和玻璃球B的质量分别为m1、m2。 ②调节斜槽末端水平并找到斜槽末端在白纸上的竖直投影点O。 ③将钢球A从斜槽上某一位置S由静止释放，落到复写纸上并在白纸上留下痕迹。重复上述操作多次，得到多个落点痕迹，找到平均落点P。 ④将玻璃球B放在斜槽末端，再将钢球A从位置S由静止释放，两球碰撞后落到复写纸上并在白纸上留下痕迹：重复上述操作多次，分别找到A、B两球的平均落点M、N。 ⑤用刻度尺测量出线段OP、OM和ON的长度分别记为、和。试分析下列问题。 （1）关于实验操作和过程，下列说法正确的是（　　） A. 实验时需测量小球开始释放时距离斜槽末端的高度h B. 实验装置中的铅垂线是用来判断斜槽末端是否水平的 C. 实验时每次释放钢球A的位置必须相同，斜槽是否光滑对实验结果无影响 （2）两球的碰撞恢复系数__________（用、、表示）； （3）将玻璃球B换成大小相同的其它材质小球，测得其质量为。重复实验，发现落点N和P重合，则两球的碰撞恢复系数__________（结果保留2位有效数字）。 14. 某同学研究小灯泡的伏安特性，所使用的器材有：小灯泡L（额定电压3.8V，额定电流0.37A）；电压表（量程4V，内阻4kΩ）；电流表（量程0.1A，内阻0.30Ω）；固定电阻R1（阻值9.0Ω）；固定电阻R2（阻值0.10Ω）；滑动变阻器R（阻值0～10.0Ω）；电源E（电动势5V，内阻不计）；开关S；导线若干。 （1）实验要求能够实现在0～3.8V的范围内对小灯泡的电压进行测量，在虚线内画出实验电路原理图，并在图上标出所选的固定电阻。（ ） （2）实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图（a）所示。由实验曲线可知，随着电流的增加小灯泡灯丝的电阻率___________（填“增大”“不变”或“减小”）。 （3）用另一电源E0（电动势4.0V，内阻1.0Ω）和题中所给器材连接成图（b）所示的电路，调节滑动变阻器R的阻值，可以改变小灯泡的实际功率。闭合开关S，在R的变化范围内，小灯泡的最小功率为___________W，最大功率为___________W。（结果保留2位小数） 四、解答题（共46分） 15. 如图所示为一半径为R的半球形玻璃砖的截面图，O为球心，下表面水平。玻璃砖的上方水平放置一个足够大的光屏，虚线为光轴（过球心与半球下表面垂直的直线），为光轴与光屏的交点。现有一平行光束垂直于玻璃砖的下表面射入玻璃砖，光束恰好照满下表面。一条从玻璃砖下表面点射入的光线，经过玻璃砖后从上表面的点射出，出射光线与光轴相交于点，光线与的夹角，不考虑光在玻璃砖内表面的反射光，，求： （1）玻璃砖的折射率； （2）光屏上被光线照亮区域面积。 16. 如图为某喷壶的结构示意图，壶壁接一单向阀门，可以通过打气筒向壶内打气，拧开壶盖可以向壶内装水，壶盖上方喷口处接一销栓，通过开关销栓可控制喷口开关，整个装置密封良好。若某次浇花时，发现壶内有380mL水，此时壶内气体压强为，用打气筒向壶内打气，每次打入体积为，压强为的空气，一共打了次。然后打开销栓开始浇水，一段时间后，关闭销栓，此时壶内剩余水的体积为60mL。已知整个喷壶容积为，大气压强为，不计喷水细管，橡胶软管的体积及喷水后细管内剩余液体的压强，打气及浇水过程中环境温度不变，整个装置导热性能良好。求： （1）打气完毕时壶内气体质量与打气前壶内气体质量的比值； （2）关闭销栓后，壶内气体的压强。 17. 如图所示，一质量为m、电荷量为q（）的粒子以速度进入速度选择器，速度选择器中匀强磁场的磁感应强度大小为，粒子沿直线射出速度选择器后进入静电分析器，静电分析器两端中心位置M和N处各有一个小孔，通道中心轴线的半径为R，通道内存在均匀辐向电场，粒子从孔射出后沿半径方向进入环形匀强磁场且恰好未进入内侧小圆区域。已知环形磁场的外半径为R，内半径为，不计粒子重力。可能用到的数据：tan22.5°=0.4，sin53°=0.8。求： （1）速度选择器和静电分析器中的电场强度大小E1和E2； （2）环形磁场的磁感应强度大小B2及粒子在环形磁场中的运动时间t。 18. 如图所示，半径的光滑四分之一圆弧轨道竖直固定，质量、长度的木板静止在粗糙水平地面上，木板左端放置质量的小滑块B，圆弧轨道的末端与木板的上表面相切，木板右侧距离是一固定平台，平台高度与木板厚度相同。从圆弧轨道的最高点由静止释放质量的滑块A，滑至底端时与滑块B发生弹性碰撞，木板向右运动与平台碰撞后立即停止。已知滑块A和滑块B均可视为质点，与木板间的动摩擦因数均为，木板与水平地面间的动摩擦因数，重力加速度。求： （1）滑块A在圆弧轨道底端发生碰撞前所受轨道的支持力大小； （2）滑块A在木板上向右运动的总时间； （3）滑块B离开木板滑上平台时的速度大小v。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $