河北石家庄市第二十四中学2025-2026学年高三上学期期末教学质量检测物理试题

2025—2026学年第一学期期末教学质量检测高三年级物理试题 第I卷（选择题，共46分） 1、 单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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．光电倍增管是利用光电效应和二次电子发射效应将微弱光信号转换为强电信号的器件。如图所示，光照射光阴极时发射光电子，光电子经过打拿极间的电压U加速后在下一级打拿极激发出更多电子。经多级倍增后形成可检测的电流。已知光阴极材料的逸出功为W0，入射光频率为，元电荷为e，普朗克常量为h，若忽略电子间的相互作用，下列说法正确的是（　　） A．入射光频率低于截止频率，仍能产生光电流 B．仅增大入射光频率，则检测到的电流将增大 C．光电子从光阴极表面逸出时的最大初动能为 D．电子到达第一个打拿极时的动能一定等于 2．一单色线光源做成的正方形灯，边长为60cm，置于水面下方30cm深处。水对该单色光的折射率为，则该光源能从水面出射的光的区域形状用下面四个图中阴影部分表示，其中正确的是（　　） A． B． C． D． 3．某国产新能源汽车在一条直线跑道上进行“单踏板模式”性能测试，测试过程分为两个阶段。阶段I：驾驶员踩下电门，汽车由静止启动，其加速度的倒数与速度的关系如图所示，当汽车加速至20时进入阶段II。阶段II：驾驶员适当调节电门使汽车做加速度为22的匀加速运动至速度为30。则（　　） A．阶段I汽车运动的位移为400m B．阶段I经历的时间为 C．阶段II汽车的位移大小为120m D．阶段II中间位置的速度为15 4．质谱仪是用来测量带电粒子质量的一种仪器。其结构如图所示，初速度可以忽略的带正电的粒子从容器A中飘出，从狭缝S1进入电压为U的加速电场，经加速后，通过狭缝S2从小孔E沿半径EO方向射入半圆形匀强磁场区域，经磁场偏转后，粒子打在磁场下方的照相底片MN上的N点处。已知磁场区域的半径为R，磁感应强度为B，磁场边界与直线MN相切于E点，粒子的电荷量为q，E、N的距离，不计粒子的重力，则（　　） A．半圆形匀强磁场的方向垂直纸面向里 B．打在N点处的粒子在匀强磁场中运动半径为 C．其他条件不变，x越大，则粒子的质量一定越小 D．打在N点处的粒子的质量为 5．2024年，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绕地球的运动轨迹，两卫星轨道均视为圆轨道，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，则卫星B的轨道半径可能为（　　） A． B． C． D． 6．很多休闲地方设有沙漏计时器，从里面的沙子全部在上部容器里开始计时，沙子均匀地自由下落，到沙子全部落到下部容器里时计时结束，对计时过程取两个时刻：时刻1，下部容器内没有沙子，部分沙子正在做自由落体运动；时刻2，上、下容器内都有沙子，部分沙子正在做自由落体运动；沙子落到容器底部时速度瞬时变为零，下列说法正确的是（　　） A．时刻1，桌面对沙漏的支持力大小等于沙漏的总重力大小 B．时刻2，桌面对沙漏的支持力大小等于沙漏的总重力大小 C．时刻1，桌面对沙漏的支持力大小大于沙漏的总重力大小 D．时刻2，桌面对沙漏的支持力大小小于沙漏的总重力大小 7．如图所示，水平面内固定有两根足够长的光滑平行导轨，导轨间距为l，电阻忽略不计。质量为m、电阻为R的导体棒与质量为、电阻为的导体棒均垂直于导轨静止放置，两导体棒相距为d，整个装置处于磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中。现让棒以初速度v水平向左运动，直至最终达到稳定状态，导体棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，则在此过程中（　　） A． 两导体棒任意时刻加速度均相同 B．通过MN导体棒电荷量是通过PQ导体棒电荷量的2倍 C．棒上所产生的热量为 D．最终稳定时两导体棒间的距离为 2、 多项选择题： （本题共3小题，每小题6分，共18分，在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 8．自嗨锅是通过自热包产生热量使隔层上方锅内气体吸热升温。某次使用前，室温为27℃，大气压强为，锅盖透气孔被堵塞。假设自嗨锅锅体内部所能承受的最大压强为，锅盖扣紧后，锅内气体可视为质量一定的理想气体，且体积不变，锅盖的面积为。则下列说法正确的是（　　） A．当锅内温度升高时，气体分子间的相互作用力增大，单位时间内对锅壁撞击的分子数目增加 B．锅内气体能安全加热到47℃ C．若此过程中气体内能的改变量为，则锅内气体吸收的热量也是 D．在安全情况下当锅内的温度每升高10℃时，锅盖所受压力就增加100N 9．如图所示，一质量为M的足够长的木板放在光滑水平面上，其左端放有一质量为m的木块，在木板右方有一竖直的墙。使木板与木块以共同的速度向右运动，某时刻木板与墙发生弹性碰撞。已知木块与木板间的动摩擦因数为，取重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A．若，木板只与墙壁碰撞一次，整个运动过程中摩擦生热的大小为 B．若，木板只与墙壁碰撞一次，木块相对木板的位移大小为 C．若，木板与墙壁第126次碰撞后的速度为 D．若，木板最终停在墙的边缘，在整个过程中墙对木板的总冲量大小为 10．真空中有两个点电荷，电荷量均为q（q>0），固定于相距为2r的P1、P2两点，O是P1P2连线的中点，M点在P1P2连线的中垂线上，N点在P1P2连线上，M、N两点距离O点都为x（）。已知静电力常量为k，不计电子重力，当时，，则下列说法正确的是（　　） A．电子在M点的电势能大于在N点的电势能 B．在N点静止释放的电子，其运动可视为简谐运动 C．在M点静止释放的电子，其运动可视为简谐运动 D．P1P2中垂线上电场强度的最大值为 第II卷（非选择题，共54分） 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11．（10分）某兴趣小组的同学设计了图甲所示的装置测量滑块（可视为质点）和水平台面间的动摩擦因数。水平转台能绕竖直的轴匀速转动，装有遮光条的小滑块放置在转台上，不可伸长的细线一端连接小滑块，另一端连到固定在转轴上的力传感器上，连接到计算机上的传感器能显示细线的拉力F，安装在铁架台上的光电门可以读出遮光条通过光电门的时间t，兴趣小组采取了下列步骤： ①用十分度的游标卡尺测量遮光条的宽度d。 ②将滑块放置在转台上，使细线刚好绷直，量出滑块到转轴的距离L。 ③控制转台以某一角速度匀速转动，记录力传感器和光电门的示数，分别为和；依次增大转台的角速度，并保证每次都做匀速转动，记录对应的力传感器示数、……和光电门的示数、……。 回答下面的问题 （1）由于游标卡尺老旧前面刻度丢失，示数如图乙所示，则d= mm。 （2）滑块匀速转动的角速度大小可由ω= 计算得出（用d、t、L表示）。 （3）处理数据时，兴趣小组的同学以力传感器的示数F为纵轴，对应的角速度大小的平方为横轴，建立直角坐标系，描点后拟合为一条直线，如图丙所示（图中a、b已知），设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，则滑块和台面间的滑动摩擦因数μ= 。 （4）该小组同学换用相同材料的质量更大的滑块再次做了该实验，作出的图像，与图丙中a和b比较，发现a 、b （填“增大”“减小”和“不变”）。 12．（8分）某兴趣小组设计出如图甲所示自动筛选鸡蛋大小的装置。当鸡蛋经过压力秤时，其压力作用于压力传感器电阻，为可调节电阻。当电压超过某一数值时，其两端电压经放大电路处理后，控制电磁铁吸住衔铁使弹簧下压并维持一段时间，鸡蛋进入B通道。 (1)先用多用电表测量不同压力时传感器电阻的阻值，绘制出电阻随压力变化的图像如图乙。 (2)已知电源电动势，内阻不计。调节为， ①由图乙可知，压力传感器电阻值随压力的增大而 （填“增大”或“减小”）。若进入A、B通道的鸡蛋经过压力秤时，上的电压分别为和，则 （填“大于”，“等于”或“小于”） ②若两端的电压超过3V时，电磁铁可以吸动衔铁向下，则能进入B通道的鸡蛋对秤的压力要大于 N。（结果保留两位有效数字） ③要想筛选出更大的鸡蛋，需要把电阻的阻值调 （填“大”或“小”） 13．（8分）如图所示，一儿童在房间内向地面上的O点投掷弹力球（可视为质点），弹力球从O点反弹到右侧竖直墙壁上的M点后，又直接反弹到左侧竖直墙壁上的N点。已知两竖直墙壁间的距离L=6m，O点距右侧墙壁d=1.8m，M点与N点等高，弹力球在空中离水平地面的最大高度H=3.2m。弹力球与墙壁碰撞前后瞬间沿墙壁的速度不变，垂直于墙壁的速度大小不变，方向相反。不计空气阻力，忽略弹力球与墙壁的碰撞时间，取g=10m/s²。求： (1)弹力球在O点弹起时的速度大小v₀； (2)弹力球与M点碰撞后瞬间速度与竖直方向夹角的正切值。 14．（10分）今年国庆假期，小明在清远站首届航天航空科普展观看了我国战斗机发展历程。如图所示为某型号战斗机在地面上沿直线加速滑行和在空中斜向上匀速爬升的情景，战斗机在加速滑行和匀速爬升两个阶段中：所受推力的大小均与重力大小相等，方向与速度方向相同；所受空气阻力，方向与速度方向相反；所受升力，方向与速度方向垂直。K1、K2未知，已知重力加速度为g，战斗机质量为m，匀速爬升时的速度为v₀，方向与水平方向成。（sin37°=0.6） (1)求K1、K2的值； (2)战斗机在水平地面上滑行，受到地面的摩擦阻力f₂与正压力FN的关系为，若战斗机恰好能做匀加速直线运动，求战斗机在水平地面上滑行的加速度大小。 15．（18分）如图甲所示，一长的传送带以速度做匀速运动，质量的小物块与传送带之间的动摩擦因数。在传送带的C端，用长为的细线悬挂着一个质量为的小球，小物块与小球均可视为质点，从A端无初速释放小物块，取重力加速度g为，忽略一切空气阻力。 （1）求小物块从释放到运动到C端所用的时间； （2）小物块运动到C端与小球发生碰撞，在此后的过程中细线始终没有发生弯曲，求碰撞过程中小物块与小球组成的系统损失机械能的范围。 （3）若传送带的传送区域为水平面ABCD，宽，如图乙所示，从A点以平行于AB方向的速度将小物块射出，求小物块离开传送带时与D点的距离。 高三年级物理学科试卷 第 1 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025—2026学年第一学期期末教学质量检测高三年级物理试题 第I卷（选择题，共46分） 1、 单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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．光电倍增管是利用光电效应和二次电子发射效应将微弱光信号转换为强电信号的器件。如图所示，光照射光阴极时发射光电子，光电子经过打拿极间的电压U加速后在下一级打拿极激发出更多电子。经多级倍增后形成可检测的电流。已知光阴极材料的逸出功为W0，入射光频率为，元电荷为e，普朗克常量为h，若忽略电子间的相互作用，下列说法正确的是（　　） A．入射光频率低于截止频率，仍能产生光电流 B．仅增大入射光频率，则检测到的电流将增大 C．光电子从光阴极表面逸出时的最大初动能为 D．电子到达第一个打拿极时的动能一定等于 【答案】C 【详解】A．入射光频率低于截止频率将不会发生光电效应，所以不能产生光电流故A错误； B．光电效应检测到的电流大小取决于光子数，与频率无直接关系，故B错误； CD．根据光电效应方程可知，光电子从光阴极表面逸出时的最大初动能为,电子到达第一个打拿极时的动能应小于或等于，故C正确，D错误。故选C。 2．一单色线光源做成的正方形灯，边长为60cm，置于水面下方30cm深处。若水对该单色光的折射率为，则该光源能从水面出射的光的区域形状用下面四个图中阴影部分表示，其中正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】光由水面进入空气的入射角大于临界角时将会在水面发生全反射，对应的临界角满足 即,故正方形灯上的每个点能从水面出射的光的区域形状均为一个半径为30cm的圆，该光源能从水面出射的光的区域形状的长和宽均为，四个角均为圆心角为的扇形，扇形的半径为30cm。 故选D。 3．某国产新能源汽车在一条直线跑道上进行“单踏板模式”性能测试，测试过程分为两个阶段。阶段I：驾驶员踩下电门，汽车由静止启动，其加速度的倒数与速度的关系如图所示，当汽车加速至20时进入阶段II。阶段II：驾驶员适当调节电门使汽车做加速度为22的匀加速运动至速度为30。则（　　） A．阶段I汽车运动的位移为400m B．阶段I经历的时间为 C．阶段II汽车的位移大小为120m D．阶段II中间位置的速度为15 【答案】B 【详解】AB．图像与轴围成的面积等于时间，故B正确；运动加速度随时间减小，若加速度取最大值a=2m/s2时，则20s内匀加速运动的位移为x==400m，实际位移应小于400m，故A错； CD．由位移计算公式 可知 故C错； 由匀变速中间位置速度公式 可知D错误； 4．质谱仪是用来测量带电粒子质量的一种仪器。其结构如图所示，初速度可以忽略的带正电的粒子从容器A中飘出，从狭缝S1进入电压为U的加速电场，经加速后，通过狭缝S2从小孔E沿半径EO方向射入半圆形匀强磁场区域，经磁场偏转后，粒子打在磁场下方的照相底片MN上的N点处。已知磁场区域的半径为R，磁感应强度为B，磁场边界与直线MN相切于E点，粒子的电荷量为q，E、N的距离，不计粒子的重力，则（　　） A．半圆形匀强磁场的方向垂直纸面向里 B．打在N点处的粒子在匀强磁场中运动半径为 C．其他条件不变，x越大，则粒子的质量一定越小 D．打在N点处的粒子的质量为 【答案】D 【详解】A．由运动轨迹及左手定则可知，半圆形匀强磁场的方向垂直纸面向外，故A错误； B．由几何关系可知 所以粒子在磁场中的圆心角为，根据数学知识，打在N点处的粒子在匀强磁场中运动半径为，故B错误； C．设，根据几何关系有 由图像可知，x越大，角越大，越大，其他条件不变，则粒子的质量一定越大，故C错误。 设粒子加速后的速度为，根据动能定理 解得 根据洛伦兹力提供向心力 解得 代入可得，故D正确； 5．2024年，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绕地球的运动轨迹，两卫星轨道均视为圆轨道，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，则卫星B的轨道半径可能为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】设“卫星A”卫星周期为，则它运动到地球另一侧经过的时间，， 设导航卫星B周期为，经过的时间， 由于“卫星A”卫星轨道更低，周期更短，则 它再从导航卫星B正下方经过，满足 即， 设导航卫星B的半径为，根据开普勒第三定律，则卫星B的轨道半径 其中、取整数且，C符合题意。 故选C。 6．很多休闲地方设有沙漏计时器，从里面的沙子全部在上部容器里开始计时，沙子均匀地自由下落，到沙子全部落到下部容器里时计时结束，对计时过程取两个时刻：时刻1，下部容器内没有沙子，部分沙子正在做自由落体运动；时刻2，上、下容器内都有沙子，部分沙子正在做自由落体运动；沙子落到容器底部时速度瞬时变为零，下列说法正确的是（　　） A．时刻1，桌面对沙漏的支持力大小等于沙漏的总重力大小 B．时刻2，桌面对沙漏的支持力大小等于沙漏的总重力大小 C．时刻1，桌面对沙漏的支持力大小大于沙漏的总重力大小 D．时刻2，桌面对沙漏的支持力大小小于沙漏的总重力大小 【答案】B 【详解】A．时刻1，下部容器内没有沙子，部分沙子正在做自由落体运动。对整体分析，有一部分沙子有向下的加速度，整体失重，总重力大于桌面对沙漏的支持力，合力向下，故A错误； C．对时刻2分析，部分沙子做自由落体运动，设沙漏的总质量为m，空中正在下落的沙子质量为，沙漏中部细孔到底部静止沙子表面的高度为h，因细孔处速度很小，可视为零，故下落的沙子冲击底部静止沙子表面的速度为 沙子下落的时间为 设下落的沙子对底部静止沙子的冲击力为，在极短时间内，撞击在底部静止沙子表面的沙子质量为，取向上为正方向，由动量定理有 解得 空中的沙子质量 则 对沙漏受力分析，可知桌面对沙漏的支持力为 故B正确，C、D错误。 故选B。 7．如图所示，水平面内固定有两根足够长的光滑平行导轨，导轨间距为l，电阻忽略不计。质量为m、电阻为R的导体棒与质量为、电阻为的导体棒均垂直于导轨静止放置，两导体棒相距为d，整个装置处于磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中。现让棒以初速度v水平向左运动，直至最终达到稳定状态，导体棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，则在此过程中（　　） A． 两导体棒任意时刻加速度均相同 B．通过MN导体棒电荷量是通过PQ导体棒电荷量的2倍 C．棒上所产生的热量为 D．最终稳定时两导体棒间的距离为 【答案】D 【详解】AB．棒切割磁感线，产生感应电动势，整个回路中产生感应电流，所以两导体棒中电流大小相同，再根据左手定则及安培力公式 可判断出两棒所受安培力大小相等，方向相反，根据 可知，两导体棒质量不同，所以加速度大小方向均不同，A错误； 根据，通过两导体棒的电荷量总是相等，B错误； C．经分析可知，棒受向后的安培力，减速，棒受向前的安培力，加速，直到两个导体棒共速，则不再产生感应电流，两棒匀速，根据动量守恒定律，有 解得 根据能量守恒定律，有 解得，棒上所产生的热量为 C错误； D．整个过程中通过的电荷量为 对棒，根据动量定理，有 即 联立解得 所以最终稳定时两导体棒间的距离为 D正确。 故选D。 2、 多项选择题： （本题共3小题，每小题6分，共18分，在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 8．自嗨锅是通过自热包产生热量使隔层上方锅内气体吸热升温。某次使用前，室温为27℃，大气压强为，锅盖透气孔被堵塞。假设自嗨锅锅体内部所能承受的最大压强为，锅盖扣紧后，锅内气体可视为质量一定的理想气体，且体积不变，锅盖的面积为。则下列说法正确的是（　　） A．当锅内温度升高时，气体分子间的相互作用力增大，单位时间内对锅壁撞击的分子数目增加 B．锅内气体能安全加热到47℃ C．若此过程中气体内能的改变量为，则锅内气体吸收的热量也是 D．在安全情况下当锅内的温度每升高10℃时，锅盖所受压力就增加100N 【答案】CD 【详解】A．锅内气体视为质量一定的理想气体，分子间的平均距离为以上，则不计分子间作用力，故A错误； B．设初始时，气体的压强为，温度为，加热到时，气体的压强为，温度为，气体发生等容变化，则有，解得，所以不能安全加热到，故B错误； C．由热力学第一定律可知，因气体体积不变，则，解得，故C正确； D．由等容方程有，可得，温度增加时，压强增加量为，由的增加的压力为100N；故D正确。 故选CD。 9．如图所示，一质量为M的足够长的木板放在光滑水平面上，其左端放有一质量为m的木块，在木板右方有一竖直的墙。使木板与木块以共同的速度向右运动，某时刻木板与墙发生弹性碰撞。已知木块与木板间的动摩擦因数为，取重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A．若，木板只与墙壁碰撞一次，整个运动过程中摩擦生热的大小为 B．若，木板只与墙壁碰撞一次，木块相对木板的位移大小为 C．若，木板与墙壁第126次碰撞后的速度为 D．若，木板最终停在墙的边缘，在整个过程中墙对木板的总冲量大小为 【答案】AD 【详解】A．如果，木板只与墙壁碰撞一次，取向右为正方向，由动量守恒定律得 解得 整个运动过程中摩擦生热的大小为 联立求解得 故A正确； B．如果M=m，木板只与墙壁碰撞一次，取向右为正方向，由动量守恒定律得 解得 由动能定理可得 联立解得 故B错误； C．如果，木板与墙壁碰撞第一次后，速度为，方向与原方向相反，取向右为正方向，当木板与木块再次共速时，由动量守恒定律得 解得 同理木板与墙壁碰撞第二次后，速度再次反向，取向右为正方向，由动量守恒定律得 解得 由此可知，木板第126次与墙壁碰撞后的速度为，故C正确； D．如果，木板最终停在墙的边缘，根据动量定理可得 在整个过程中墙对木板的冲量大小为，故D正确。 故选ACD。 10．真空中有两个点电荷，电荷量均为q（q>0），固定于相距为2r的P1、P2两点，O是P1P2连线的中点，M点在P1P2连线的中垂线上，N点在P1P2连线上，M、N两点距离O点都为x（）。已知静电力常量为k，不计电子重力，当时，，则下列说法正确的是（　　） A．电子在M点的电势能大于在N点的电势能 B．在N点静止释放的电子，其运动可视为简谐运动 C．在M点静止释放的电子，其运动可视为简谐运动 D．P1P2中垂线上电场强度的最大值为 【答案】BD 【详解】A．根据两等量负点电荷连线和中垂线电场分布特点可知，中垂线上场强方向由M点指向O点，连线上场强方向由O点指向N点，根据沿电场方向电势降低可知，M点电势高于O点电势，O点电势高于N点电势，则M点的电势高于N点的电势，根据 电子带负电，在M点的电势能小于在N点的电势能，故A错误； B．在N点静止释放的电子，根据等量同种电荷的电场线分布可知，电子运动过程中，O点为平衡位置，可知当发生位移x时，粒子受到的电场力为 由于，原式整理可得 在N点静止释放的电子，其运动可视为简谐运动，故B正确； C．在M点静止释放的电子，可知当发生位移x时，粒子受到的电场力为 显然，当x较小时，不满足简谐振动回复力F=-kx，故C错误； D．设P1处的点电荷在P1P2中垂线上某点A处产生的场强与竖直向下的夹角为，则根据场强的叠加原理可知，A点的合场强为 由数学导数知识可知，当时，电场强度的最大值为，故D正确。 故选BD。 第II卷（非选择题，共54分） 三、非选择题：本题共XX小题，共XX分。 11．某兴趣小组的同学设计了图甲所示的装置测量滑块（可视为质点）和水平台面间的动摩擦因数。水平转台能绕竖直的轴匀速转动，装有遮光条的小滑块放置在转台上，不可伸长的细线一端连接小滑块，另一端连到固定在转轴上的力传感器上，连接到计算机上的传感器能显示细线的拉力F，安装在铁架台上的光电门可以读出遮光条通过光电门的时间t，兴趣小组采取了下列步骤： ①用十分度的游标卡尺测量遮光条的宽度d。 ②将滑块放置在转台上，使细线刚好绷直，量出滑块到转轴的距离L。 ③控制转台以某一角速度匀速转动，记录力传感器和光电门的示数，分别为和；依次增大转台的角速度，并保证每次都做匀速转动，记录对应的力传感器示数、……和光电门的示数、……。 回答下面的问题 （1）由于游标卡尺老旧前面刻度丢失，示数如图乙所示，则d= mm。 （2）滑块匀速转动的角速度大小可由ω= 计算得出（用d、t、L表示）。 （3）处理数据时，兴趣小组的同学以力传感器的示数F为纵轴，对应的角速度大小的平方为横轴，建立直角坐标系，描点后拟合为一条直线，如图丙所示（图中a、b已知），设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，则滑块和台面间的滑动摩擦因数μ= 。 （4）该小组同学换用相同材料的质量更大的滑块再次做了该实验，作出的图像，与图丙中a和b比较，发现a 、b （填“增大”“减小”和“不变”）。 【答案】 7.7 ； ； 增大 不变 【详解】（1）游标尺右端刻线左侧对应的是主尺的16mm刻线，游标尺总长度为9mm，则游标尺左端零刻线左侧对应的是主尺的16mm-9mm=7mm刻线，故主尺的读数应为7mm，游标尺的最小分度值为0.1mm，读数为，故游标卡尺的读数为 （2）滑块通过光电门的速度可以用平均速度计算，则 根据线速度、角速度和半径关系式有 解得 （3）滑块做匀速圆周运动，则根据牛顿第二定律有 整理得 由图像可得纵轴截距 图像的斜率 联立解得 （4）[4][5]根据图像有 则 可知滑块质量增大，a增大，b不变。 12．某兴趣小组设计出如图甲所示自动筛选鸡蛋大小的装置。当鸡蛋经过压力秤时，其压力作用于压力传感器电阻，为可调节电阻。当电压超过某一数值时，其两端电压经放大电路处理后，控制电磁铁吸住衔铁使弹簧下压并维持一段时间，鸡蛋进入B通道。 (1)先用多用电表测量不同压力时传感器电阻的阻值，绘制出电阻随压力变化的图像如图乙。 (2)已知电源电动势，内阻不计。调节为， ①由图乙可知，压力传感器电阻值随压力的增大而 （填“增大”或“减小”）。若进入A、B通道的鸡蛋经过压力秤时，上的电压分别为和，则 （填“大于”，“等于”或“小于”） ②若两端的电压超过3V时，电磁铁可以吸动衔铁向下，则能进入B通道的鸡蛋对秤的压力要大于 N。（结果保留两位有效数字） ③要想筛选出更大的鸡蛋，需要把电阻的阻值调 （填“大”或“小”） 【答案】(2) 减小 大于 0.42 （上下浮动0.02） 小 【详解】（2）（2）①由图乙可知，压力传感器电阻值R1随压力的增大而减小。 [2]鸡蛋进入B通道时，电磁铁可以吸动衔铁向下，R2两端电压较大，则此时R1两端电压较小，则若进入A、B通道的鸡蛋经过压力秤时，R1上的电压大于。 ②[3]因电源电动势E=6V，内阻不计，R2调节为10Ω，若R2两端的电压刚好为3V时，可知R1=R2=10Ω，由图乙可知，F≈0.42N，则若R2两端的电压超过3V时，电磁铁可以吸动衔铁向下，能进入B通道的鸡蛋对秤的压力要大于0.42N； ③[4]由图甲可知，电阻R2的电压为 结合前面分析可知，要想选择出更大的鸡蛋，R1更小，U2不变，则R2应小，即需要把电阻R2的阻值调小。 13．如图所示，一儿童在房间内向地面上的O点投掷弹力球（可视为质点），弹力球从O点反弹到右侧竖直墙壁上的M点后，又直接反弹到左侧竖直墙壁上的N点。已知两竖直墙壁间的距离L=6m，O点距右侧墙壁d=1.8m，M点与N点等高，弹力球在空中离水平地面的最大高度H=3.2m。弹力球与墙壁碰撞前后瞬间沿墙壁的速度不变，垂直于墙壁的速度大小不变，方向相反。不计空气阻力，忽略弹力球与墙壁的碰撞时间，取g=10m/s²。求： (1)弹力球在O点弹起时的速度大小v₀； (2)弹力球与M点碰撞后瞬间速度与竖直方向夹角的正切值。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）在竖直方向 竖直方向的速度为 水平方向做匀速直线运动，有. 联立解得弹力球在O点弹起时的速度大小 （2）从O点到M点的过程中，水平方向做匀速直线运动，有 竖直方向的速度为 在M点碰撞后瞬间速度与竖直方向夹角的正切值 解得 14．今年国庆假期，小明在清远站首届航天航空科普展观看了我国战斗机发展历程。如图所示为某型号战斗机在地面上沿直线加速滑行和在空中斜向上匀速爬升的情景，战斗机在加速滑行和匀速爬升两个阶段中：所受推力的大小均与重力大小相等，方向与速度方向相同；所受空气阻力，方向与速度方向相反；所受升力，方向与速度方向垂直。K1、K2未知，已知重力加速度为g，战斗机质量为m，匀速爬升时的速度为v₀，方向与水平方向成。 (1)求K1、K2的值； (2)战斗机在水平地面上滑行，受到地面的摩擦阻力f₂与正压力FN的关系为，若战斗机恰好能做匀加速直线运动，求战斗机在水平地面上滑行的加速度大小。 【答案】(1)， (2) 【详解】（1）战斗机匀速爬升时的速度为v₀，与水平方向成，受力平衡，如图所示 沿速度方向有 垂直速度方向有 推力 代入数据解得， （2）设战斗机在地面上滑行时速度为，受到地面弹力为，受力分析可知 竖直方向有 水平方向有 推力 联立解得 战斗机做匀加速直线运动，加速度不变，方程中的系数必须为零，即 解得 代入数据解得加速度为 15．如图甲所示，一长的传送带以速度做匀速运动，质量的小物块与传送带之间的动摩擦因数。在传送带的C端，用长为的细线悬挂着一个质量为的小球，小物块与小球均可视为质点，从A端无初速释放小物块，取重力加速度g为，忽略一切空气阻力。 （1）求小物块从释放到运动到C端所用的时间； （2）小物块运动到C端与小球发生碰撞，在此后的过程中细线始终没有发生弯曲，求碰撞过程中小物块与小球组成的系统损失机械能的范围。 （3）若传送带的传送区域为水平面ABCD，宽，如图乙所示，从A点以平行于AB方向的速度将小物块射出，求小物块离开传送带时与D点的距离。 【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】（1）对小物块由牛顿第二定律可得 小物块先加速到传送带速度，所用时间为，可得 加速位移为 故小物块之后做匀速运动，时间为，可得 可得总时间为 （2）①若小物块与小球发生弹性碰撞，系统没有能量损失，小物块与小球速度交换，小球能上升的最大高度为h，则有 解得 因为 细线会发生弯曲，所以不可能是弹性碰撞。 ②若小物块与小球碰撞后，小球恰好到达与圆心O等高的位置，由机械能守恒得 由动量守恒定律得 系统损失的能量为 解得 ③若小物块与小球发生完全非弹性碰撞 解得 系统损失的能量为 解得 所以系统损失的能量范围为 （3）小物块射出后相对于传送带的运动方向如图所示 滑动摩擦力与相对运动方向相反，可得，， 由于 所以加速变a的方向不变，小物块两个方向的加速度分量不变，由上可知，相对地面，小物块在方向做匀减速直线运动，在AC方向做匀加速直线运动，设小物块从BD边射出，运动时间为t，由匀减速运动可知 可得或者（舍去） 此时沿AC方向的位移为 假设成立，所以小物块从BD边射出，射出点距离D点为 高三年级物理学科试卷 第 1 页 共 10 页 学科网（北京）股份有限公司 $