精品解析：山东省乳山市银滩高级中学2024-2025学年高三上学期1月月考物理试题

2024-2025学年度第一学期高三1月模块检测 物理试题 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。满分100分，考试时间90分钟。考试结束后，将答卷纸和答题卡一并交回。 第Ⅰ卷(共40分) 注意事项 1. 答题前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的班级、姓名、座号、准考证号填写在答题卡和试卷规定的位置上，并将答题卡上的考号、科目、试卷类型涂好。 2. 第Ⅰ卷每小题选出答案后，用2B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，答案不能答在试卷上。 3. 第Ⅱ卷必须用0.5毫米黑色签字笔在答卷纸各题的答题区域内作答；不能写在试题卷上，不按以上要求作答的答案无效。 一、选择题：本题共12小题，在每小题给出的四个选项中，第1-8题只有一项符合题目要求，选对的每题得3分；第9-12题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。 1. 如图，在虎年春节晚会上，舞蹈《只此青绿》凭借优美舞姿使我国山水画传世佳作《千里江山图》重回大众视野。甲图中舞蹈演员正在做一个后仰身体的舞蹈动作，静止时的简化模型如图乙所示，肌肉对头部的拉力与水平方向成角，脖颈弯曲与水平方向夹角为，已知，，据此可估算脖颈受到的压力约为直立时脖颈受到压力的多少？（　　） A. 2倍 B. 5倍 C. 8倍 D. 11倍 2. A、B两车在同一条平直公路上行驶，在t=0时刻它们的位置如图甲所示，速度随时间的变化图像如图乙所示。t=4s时刻两车恰好不相撞，t=5s时B车停止运动，且此时A车超前B车5m。两车均可视为质点。则t=0时刻A车的位置为（　　） A. 80m B. 60m C. 40m D. 20m 3. 一竖直放置的轻质圆环静止于水平面上，质量为m的物体用轻绳系于圆环边缘上的A、B两点，结点恰位于圆环的圆心О点。已知物体静止时，AO绳水平，BO绳与AO绳的夹角为150°。现使圆环沿顺时针方向缓慢滚动，在AO绳由水平转动至竖直的过程中（　　）已知重力加速度为g。 A. AO绳中的拉力一直增大 B. AO绳中最大拉力为2mg C. BO绳中的拉力先减小后增大 D. BO绳中最小拉力为mg 4. 如图所示，光滑细杆BO和AO构成的直角三角形ABO位于竖直平面内，其中AO杆竖直，BO杆和AO杆间的夹角θ=37°，两根细杆上分别套有可视为质点的小球m、M质量之比为1：3。现将m、M两个小球分别从杆AO、BO的顶点A、B由静止释放，不计空气阻力，sin37°=0.6。则m、M两个小球由静止释放后到运动至О点的过程中，下列说法正确的是 A. 重力的冲量大小之比为1：1 B. 重力的冲量大小之比为4：5 C. 合力的冲量大小之比为5：4 D. 合力的冲量大小之比为5：12 5. 如图，半径为R的匀质实心圆盘。盘面与水平面的夹角为θ，开始时圆盘静止。其上表面均匀覆盖着一层细沙没有掉落，细沙与盘面间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现让圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴旋转，其角速度从0开始缓慢增加到（未知）。此时圆盘表面上的细沙有被甩掉，重力加速度为g。则的值为 A. B. C. D. 6. 如图所示，直角杆AOB位于竖直平面内，OA水平，OB竖直且光滑，用不可伸长的轻细绳相连的两小球a和b分别套在OA和OB杆上，b球的质量为1kg，在作用于a球的水平拉力F的作用下，a、b均处于静止状态。此时a球到О点的距离=0.3m。b球到О点的距离h=0.4m。改变力F的大小，使a球向右加速运动，已知a球向右运动0.1m时速度大小为6m/s。g=10m/s2，则在此过程中绳对b球的拉力所做的功为（　　） A 33J B. 32J C. 19J D. 10J 7. 将点电荷+Q和（Q>0）分别固定在光滑绝缘的正四面体ABCD的两个顶点A、B上，E、M、N分别是AB、AC、AD的中点。取无限远处电势为零，点电荷周围任一点的电势为，式中q为场源电荷的电荷量，r为该点到点电荷的距离。下列说法中正确的是 A. M、N两点场强相同 B. C、D、E三点的电势 C. 在该静电场中，沿线段ND电势逐渐升高 D. 将试探电荷由E点移动到M点，电场力做正功 8. 如图甲所示，间距为l、电阻不计的光滑金属导轨固定在倾角为θ的斜面上，在区域Ⅰ内有垂直于斜面的匀强磁场，磁感应强度大小为B，在区域II内有垂直于斜面向下的磁场，其磁感应强度的大小随时间的变化如图乙所示，其中tx未知，t=0时刻在导轨上端的金属棒ab从如图位置由静止开始沿导轨下滑，同时处于区域Ⅰ的另一金属棒cd也由静止释放，在时，ab棒刚好到达区域II。在ab棒运动至区域II的下边界EF前，cd棒始终静止不动，两棒均与导轨接触良好。已知cd棒的质量为m，区域II沿斜面的长度为l，从ab开始释放到运动至EF的过程中，下列说法中错误的是（　　） A. cd棒中电流的大小始终等于 B. ab棒开始下滑的位置离区域Ⅱ上边界的距离为 C. ab棒从开始释放到运动至EF所用时间为 D. ab棒开始下滑至EF过程中，回路中产生的总的热量为 9. 如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为，、接一输出电压恒为U的正弦交流电源，其中为滑动变阻器，、为定值电阻，电流表、电压表均为理想电表，下列判断正确的是（　　） A. 电压表的示数为 B. P向下缓慢滑动的过程中，变小，变大 C. P向下缓慢滑动的过程中，消耗的功率增大 D. P向下缓慢滑动的过程中，， 10. 如图所示，天文观测中观测到有质量相等的三颗天体位于边长为l的等边三角形△ABC三个顶点上，三颗天体均做周期为T的匀速圆周运动。已知引力常量为G，不计其他天体对它们的影响，关于这个三星系统，下列说法中正确的是（　　） A. 三颗天体的质量均为 B. 三颗天体的质量均为 C. 三颗天体线速度大小均为 D. 三颗天体线速度大小均为 11. 反射式速调管是常用的微波器件之一，它利用电子团在电场中的振荡来产生微波，其振荡原理可简化为下述过程，已知静电场的方向平行于x轴，电子从处静止释放，仅在静电力作用下在x轴上往返运动，其电势能随x的变化如图所示。已知电子质量、电荷量。则（　　） A. x轴上O点左侧的电场强度方向与x轴正方向同向 B. x轴上O点左侧的电场强度和右侧的电场强度的大小之比 C. 电子在处的动能为5eV D. 电子运动的周期 12. 如图所示，宽度为的水平宽导轨左侧平滑连接倾斜导轨，右侧连接宽度为的水平窄导轨，宽窄导轨区域分别有竖直向上的匀强磁场和，。一质量为、电阻为的导体棒静止在窄导轨区域，另一质量为、电阻为的导体棒由倾斜导轨h高处静止滑下。宽窄导轨长度足够，不计导轨电阻和一切摩擦，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 导体棒进入水平宽导轨时的速度 B. 两导体棒达到稳定状态后，导体棒的速度 C. 整个过程在导体棒上产生的焦耳热 D. 整个过程通过导体棒电荷量 二、实验题 13. 某实验小组同时测量A、B两个箱子质量装置图如图甲所示，其中D为铁架台，E为固定在铁架台上的轻质滑轮（质量和摩擦可忽略不计），F为光电门，C为固定在A上、宽度为d的细遮光条（质量不计），另外，该实验小组还准备了一套总质量的砝码和刻度尺。 （1）在铁架台上标记一位置O，并测得该位置与光电门F之间的距离为h。取出质量为m的砝码放在A箱子中，剩余砝码全部放在B箱子中，让A从位置O由静止开始下降，则A下落到F处的过程中，A箱与A箱中砝码的整体机械能是________（填“增加”、“减少”或“守恒”）的。 （2）用游标卡尺测量遮光条的宽度d的读数如图丙所示，其读数为________mm，测得遮光条通过光电门的时间为，下落过程中的加速度大小________（用d、、h表示）。 （3）改变m，测得相应遮光条通过光电门的时间，算出加速度a，得到多组m与a的数据，作出图像如图乙所示，可得A的质量________。（取重力加速度大小，计算结果保留三位有效数字） 14. 某同学测量一段圆柱形合金材料的电阻率，其电阻小于10Ω，步骤如下： （1）用螺旋测微器测量其直径如图所示，圆柱形合金材料直径为_________mm； （2）用伏安法测合金材料的电阻时，除待测合金材料外，实验室还备有如下器材： A.电流表A1（量程为200μA，内阻r1=2000Ω） B.电流表A2量程为（0.3A，内阻约0.1Ω） C.滑动变阻器R1（0~5，额定电流1.0A） D.电阻箱R（阻值范围为0~9999.9Ω） E.1节干电池 F.开关S、导线若干。 ①由于没有电压表，该同学把电流表A1串联电阻箱R改为量程为2V的电压表，他需要把电阻箱的阻值调为_________Ω； ②为使电表示数能够从零开始连续变化，较准确地测出待测电阻的阻值，请在右侧的虚线框中补充完整的电路图；_________ ③按正确的电路连接，闭合开关，记录电流表A1、A2的示数I1、I2，移动滑动变阻器的滑片，记录多组数据。并作出I1-I2图像如图所示，则待测电阻Rx=_______Ω（结果保留两位有效数字）。已知该合金材料的长度为10m，则合金材料的电阻率为________Ω·m（结果保留两位有效数字）。 15. 如图所示，线圈的面积是，共有100匝；线圈电阻为1Ω，外接电阻，匀强磁场的磁感应强度为，当线圈以300r/min的转速匀速旋转时，若从线圈处于中性面开始计时，求： （1）线圈中感应电动势的瞬时表达式； （2）线圈转过时电动势的瞬时值多大； （3）电路中电流表和电压表示数各是多少。 （4）线圈每转过一周，外力所做的功。 （5）线圈转过的过程中流过电阻R的电量。 16. 从水平地面向一个静止放置的圆弧形槽抛出一块石子，石子恰好沿槽顶端切线方向滑上槽面。已知石子的质量为，初速度为，槽的质量为，石子初速度与槽顶端切线倾角如图所示，其中。若槽底端与地面相切，不计一切阻力，重力加速度为， 求： （1）石子从地面抛到槽顶端所用的时间； （2）石子即将到达地面时，槽底部对石子的支持力大小（保留3位有效数字）。 17. 如图所示，在直角坐标系xOy中，第一象限存在沿x轴负方向的匀强电场，电场强度大小；第三象限内存在着以OM为边界的两个匀强磁场区域且方向均垂直于纸面向里，左侧磁场磁感应强度大小，右侧磁场磁感应强度大小，边界OM与y轴负方向的夹角为30°；第四象限同时存在方向垂直纸面向外的匀强磁场和沿x轴负方向的匀强电场，磁感应强度大小，电场强度大小。现有一电荷量，质量的带电粒子，从第一象限的A点以的速度沿y轴的负方向发出，经电场偏转后，以与x轴负方向成30°角从O点进入第三象限。不计带电粒子的重力。求： （1）A点的位置坐标； （2）该粒子从O点到再次经过y轴所用的时间； （3）该粒子从第2次经过y轴到第3次经过y轴沿y轴方向位移的大小。 18. 如图所示，光滑水平地面上固定一轻质弹簧，右侧通过一小段光滑圆弧与倾角θ=30°的直轨道平滑连接，整个装置固定在同一竖直平面内。用力将两个质量分别为m、2m的小滑块A、B向左挤压弹簧后由静止释放。两小滑块冲上直轨道，且A第一次到达最高点时与B的距离为L。已知A与倾斜直轨道间无摩擦，B与倾斜直轨道间的动摩擦因数，重力加速度为g。 （1）求释放小滑块前弹簧的弹性势能； （2）若A、B之间的碰撞为弹性碰撞，求A、B第一次碰撞后A与倾斜直轨道底端的最大距离； （3）若A、B每次相碰都为完全非弹性碰撞，但两者并不粘连，求滑块A在倾斜直轨道上经过的总路程； （4）在满足（3）的条件下，求整个过程中A、B碰撞损失的机械能。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年度第一学期高三1月模块检测 物理试题 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。满分100分，考试时间90分钟。考试结束后，将答卷纸和答题卡一并交回。 第Ⅰ卷(共40分) 注意事项 1. 答题前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的班级、姓名、座号、准考证号填写在答题卡和试卷规定的位置上，并将答题卡上的考号、科目、试卷类型涂好。 2. 第Ⅰ卷每小题选出答案后，用2B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，答案不能答在试卷上。 3. 第Ⅱ卷必须用0.5毫米黑色签字笔在答卷纸各题的答题区域内作答；不能写在试题卷上，不按以上要求作答的答案无效。 一、选择题：本题共12小题，在每小题给出的四个选项中，第1-8题只有一项符合题目要求，选对的每题得3分；第9-12题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。 1. 如图，在虎年春节晚会上，舞蹈《只此青绿》凭借优美舞姿使我国山水画传世佳作《千里江山图》重回大众视野。甲图中舞蹈演员正在做一个后仰身体的舞蹈动作，静止时的简化模型如图乙所示，肌肉对头部的拉力与水平方向成角，脖颈弯曲与水平方向夹角为，已知，，据此可估算脖颈受到的压力约为直立时脖颈受到压力的多少？（　　） A. 2倍 B. 5倍 C. 8倍 D. 11倍 【答案】B 【解析】 【详解】设肌肉对头的拉力为F1，颈椎支持力为F2，根据平衡条件 水平方向竖直方向 解得 结合牛顿第三定律和题意可知颈椎受到的压力约为直立时颈椎受到压力的5倍。 故选B。 2. A、B两车在同一条平直公路上行驶，在t=0时刻它们的位置如图甲所示，速度随时间的变化图像如图乙所示。t=4s时刻两车恰好不相撞，t=5s时B车停止运动，且此时A车超前B车5m。两车均可视为质点。则t=0时刻A车的位置为（　　） A. 80m B. 60m C. 40m D. 20m 【答案】A 【解析】 【详解】如图 已知4s时两车恰好不相撞，则4s时两车在同一位置，4-5s内两车间距为△CDE的面积，即5m；0-4s内两车间距为△CFO的面积。根据△CDE和△CFO相似可得△CFO的面积为△CDE的面积的16倍，即t=0时刻A车的位置 ==80m 故选A。 3. 一竖直放置的轻质圆环静止于水平面上，质量为m的物体用轻绳系于圆环边缘上的A、B两点，结点恰位于圆环的圆心О点。已知物体静止时，AO绳水平，BO绳与AO绳的夹角为150°。现使圆环沿顺时针方向缓慢滚动，在AO绳由水平转动至竖直的过程中（　　）已知重力加速度为g。 A. AO绳中的拉力一直增大 B. AO绳中最大拉力为2mg C. BO绳中的拉力先减小后增大 D. BO绳中最小拉力为mg 【答案】B 【解析】 【详解】AC．物体始终保持静止，合力为零，由于重力不变，以及和夹角不变，则 则mg、、构成封闭的矢量三角形如图所示 可知在AO绳由水平转动至竖直的过程中，AO绳中的拉力先增大后减小，BO绳中的拉力一直减小，故AC错误； B．当为直径时，最大，AO绳中最大拉力为 故B正确； D．在AO绳竖直时，BO绳中拉力最小，为零，故D错误。 故选B。 4. 如图所示，光滑细杆BO和AO构成的直角三角形ABO位于竖直平面内，其中AO杆竖直，BO杆和AO杆间的夹角θ=37°，两根细杆上分别套有可视为质点的小球m、M质量之比为1：3。现将m、M两个小球分别从杆AO、BO的顶点A、B由静止释放，不计空气阻力，sin37°=0.6。则m、M两个小球由静止释放后到运动至О点的过程中，下列说法正确的是 A. 重力的冲量大小之比为1：1 B. 重力的冲量大小之比为4：5 C. 合力的冲量大小之比为5：4 D. 合力的冲量大小之比为5：12 【答案】D 【解析】 【详解】设AO为5l，BO为4l，质量为m的小球沿AO杆做自由落体运动，设下落的时间为t 质量为M的小球沿BO杆做匀加速运动，加速度为 设下落的时间为，则 有以上方程可得 AB．根据冲量的定义可得两球的重力的冲量比为 故AB错误； CD．由速度公式可得两球的速度比为 根据动量定理可知，两球的合力的冲量比为 故C错误，D正确。 故选D。 5. 如图，半径为R的匀质实心圆盘。盘面与水平面的夹角为θ，开始时圆盘静止。其上表面均匀覆盖着一层细沙没有掉落，细沙与盘面间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现让圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴旋转，其角速度从0开始缓慢增加到（未知）。此时圆盘表面上的细沙有被甩掉，重力加速度为g。则的值为 A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】根据可知在角速度相同的情况下半径越大，向心力越大，所以最外边的灰尘随着角速度的增大最先发生滑动，因为圆盘表面上的灰有被甩掉，即面积上的灰尘发生滑动，剩下的未滑动，设未滑动的半径为r，则 解得 在最低点有 解得 故选D。 6. 如图所示，直角杆AOB位于竖直平面内，OA水平，OB竖直且光滑，用不可伸长的轻细绳相连的两小球a和b分别套在OA和OB杆上，b球的质量为1kg，在作用于a球的水平拉力F的作用下，a、b均处于静止状态。此时a球到О点的距离=0.3m。b球到О点的距离h=0.4m。改变力F的大小，使a球向右加速运动，已知a球向右运动0.1m时速度大小为6m/s。g=10m/s2，则在此过程中绳对b球的拉力所做的功为（　　） A. 33J B. 32J C. 19J D. 10J 【答案】A 【解析】 【详解】a球向右运动0.1m时，由几何关系得，b上升距离为 此时细绳与水平方向夹角的正切值为 可知 由运动的合成与分解知识可知： 可得 以b球为研究对象，由动能定理得 代入数据解得 故选A。 7. 将点电荷+Q和（Q>0）分别固定在光滑绝缘的正四面体ABCD的两个顶点A、B上，E、M、N分别是AB、AC、AD的中点。取无限远处电势为零，点电荷周围任一点的电势为，式中q为场源电荷的电荷量，r为该点到点电荷的距离。下列说法中正确的是 A. M、N两点的场强相同 B. C、D、E三点的电势 C. 在该静电场中，沿线段ND电势逐渐升高 D. 将试探电荷由E点移动到M点，电场力做正功 【答案】B 【解析】 【详解】A．由电场强度的叠加原理可知，M、N两点的电场强度大小相等，由几何知识知电场强度方向不同，故A错误； B．由题意可知，通过两电荷的中垂面是零电势面，C、D在同一等势面上，电势相等，根据几何关系可知E也在中垂线上，故，故B正确； CD．AB的中点与D的连线为等势线，取无限远处为零电势面，该连线上各点电势为零，连线靠近正电荷一侧电势为正，靠近负电荷一侧电势为负，沿线段ND方向，电势由正值逐渐降低为零，同理，从E到M电势增加，则将试探电荷由E点移动到M点，电场力做负功，故CD错误。 故选B。 8. 如图甲所示，间距为l、电阻不计的光滑金属导轨固定在倾角为θ的斜面上，在区域Ⅰ内有垂直于斜面的匀强磁场，磁感应强度大小为B，在区域II内有垂直于斜面向下的磁场，其磁感应强度的大小随时间的变化如图乙所示，其中tx未知，t=0时刻在导轨上端的金属棒ab从如图位置由静止开始沿导轨下滑，同时处于区域Ⅰ的另一金属棒cd也由静止释放，在时，ab棒刚好到达区域II。在ab棒运动至区域II的下边界EF前，cd棒始终静止不动，两棒均与导轨接触良好。已知cd棒的质量为m，区域II沿斜面的长度为l，从ab开始释放到运动至EF的过程中，下列说法中错误的是（　　） A. cd棒中电流的大小始终等于 B. ab棒开始下滑的位置离区域Ⅱ上边界的距离为 C. ab棒从开始释放到运动至EF所用时间为 D. ab棒开始下滑至EF的过程中，回路中产生的总的热量为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据题图可知，0-tx时间内，区域Ⅱ内磁场均匀变化，回路中产生感应电流，由楞次定律和安培定则可知，流过cd棒的电流方向由d→c,因cd棒始终静止，由平衡条件可知cd棒所受安培力沿导轨向上，根据左手定则可知，区域Ⅰ内磁场垂直于斜面向上，且由平衡条件有BIl=mgsinθ 解得，故A正确； B．cd棒始终静止不动，说明ab棒到达区域Ⅱ前后回路中的感应电动势不变，则ab棒在区域Ⅱ中一定做匀速直线运动。设ab棒刚进入区域Ⅱ时的速度为vx，则有 即： 解得l=vxtx ab棒在进入区域Ⅱ之前不受磁场力作用，做匀加速直线运动，则ab棒开始下滑的位置离区域Ⅱ上边界的距离为，故B正确； C．ab棒从开始释放到运动至EF所用时间为 根据ab棒在区域Ⅱ之前做匀加速直线运动，可得 联立解得，故C正确； D．ab棒在区域Ⅱ中一定做匀速直线运动，ab棒与cd棒所受安培力大小相等，可得ab棒与cd棒的质量相等均为m。因为两阶段感应电动势不变，电路中的感应电流不变，则根据焦耳定律可知，ab棒进入磁场前和进入磁场后产生的热量相等，即产生的热量就是等于ab进入磁场后克服安培力做的功的2倍。根据动能定理可知，ab进入磁场后克服安培力做的功符合mgl•sinθ-W克=ΔEk=0 得W克=mgl•sinθ 故ab棒开始下滑至EF的过程中，回路中产生的总的热量为Q=2W克=2mgl•sinθ，故D错误。 此题选择不正确的，故选D。 9. 如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为，、接一输出电压恒为U的正弦交流电源，其中为滑动变阻器，、为定值电阻，电流表、电压表均为理想电表，下列判断正确的是（　　） A. 电压表的示数为 B. P向下缓慢滑动的过程中，变小，变大 C. P向下缓慢滑动的过程中，消耗的功率增大 D. P向下缓慢滑动的过程中，， 【答案】BD 【解析】 【详解】A．变压器原线圈两端的电压为 根据理想变压器原副线圈电压与线圈匝数的关系 电压表的示数为 故A错误； BC．设副线圈总电阻为，则副线圈的等效电阻为，P向下缓慢滑动的过程中，滑动变阻器接入电阻的阻值增大，副线圈等效电阻增大，原线圈中电流减小，变小，原线圈两端的电压增大，原副线圈匝数不变，则副线圈两端的电压增大，根据理想变压器原副线圈电流与线圈匝数的关系，副线圈中电流减小，消耗的功率减小，故B正确，C错误； D．P向下缓慢滑动的过程中，根据欧姆定律 可得 根据理想变压器原副线圈电流与线圈匝数的关系 可得 根据理想变压器原副线圈电压与线圈匝数的关系 可得 可得 故D正确。 故选BD。 10. 如图所示，天文观测中观测到有质量相等的三颗天体位于边长为l的等边三角形△ABC三个顶点上，三颗天体均做周期为T的匀速圆周运动。已知引力常量为G，不计其他天体对它们的影响，关于这个三星系统，下列说法中正确的是（　　） A. 三颗天体的质量均为 B. 三颗天体的质量均为 C. 三颗天体线速度大小均为 D. 三颗天体线速度大小均为 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．轨道半径等于等边三角形外接圆的半径，根据几何关系可知 根据题意可知其中任意两颗星对第三颗星的合力指向圆心，所以这两颗星对第三颗星的万有引力等大，由于这两颗星到第三颗星的距离相同，故这两颗星的质量相同，所以三颗星的质量一定相同，设为M，则根据牛顿第二定律有 解得 故A正确，B错误； CD．根据牛顿第二定律有 解得线速度大小为 故C错误，D正确。 故选AD。 11. 反射式速调管是常用的微波器件之一，它利用电子团在电场中的振荡来产生微波，其振荡原理可简化为下述过程，已知静电场的方向平行于x轴，电子从处静止释放，仅在静电力作用下在x轴上往返运动，其电势能随x的变化如图所示。已知电子质量、电荷量。则（　　） A. x轴上O点左侧的电场强度方向与x轴正方向同向 B. x轴上O点左侧的电场强度和右侧的电场强度的大小之比 C. 电子在处的动能为5eV D. 电子运动的周期 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由图可知，电子在x轴上从x=-1cm处向O点运动过程，其电势能一直减小，根据 可知该区间从左至右电势一直增加，即电场强度方向与x轴正方向相反。故A错误； B．根据 可知图像中图线的斜率表示电子所受电场力大小，可得 ， 解得 ， x轴上O点左侧的电场强度和右侧的电场强度的大小之比为 故B正确； C．依题意，电子仅在静电力作用下在x轴上往返运动，其动能和电势能之和保持不变，电子释放时动能为零，电势能为零，总能量为零，电子在处的能量为 由图可知，电子在处的电势能为 解得 故C正确； D．同理，可知电子在O点的电势能最小，动能最大为 依题意，电子在运动过程中，有 电子运动的周期为 联立，解得 故D错误。 故选BC。 12. 如图所示，宽度为的水平宽导轨左侧平滑连接倾斜导轨，右侧连接宽度为的水平窄导轨，宽窄导轨区域分别有竖直向上的匀强磁场和，。一质量为、电阻为的导体棒静止在窄导轨区域，另一质量为、电阻为的导体棒由倾斜导轨h高处静止滑下。宽窄导轨长度足够，不计导轨电阻和一切摩擦，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 导体棒进入水平宽导轨时的速度 B. 两导体棒达到稳定状态后，导体棒的速度 C. 整个过程在导体棒上产生的焦耳热 D. 整个过程通过导体棒的电荷量 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．根据动能定理有 解得 故A正确； BD．两导体棒达到稳定状态时，设a、b导体棒的速度分别为，，则有 对a、b导体棒根据动量定理有 解得 ， 由于 解得 故B错误，D正确； C．根据能量守恒定律有 整个过程在导体棒上产生的焦耳热 解得 故C正确； 故选ACD。 二、实验题 13. 某实验小组同时测量A、B两个箱子质量的装置图如图甲所示，其中D为铁架台，E为固定在铁架台上的轻质滑轮（质量和摩擦可忽略不计），F为光电门，C为固定在A上、宽度为d的细遮光条（质量不计），另外，该实验小组还准备了一套总质量的砝码和刻度尺。 （1）在铁架台上标记一位置O，并测得该位置与光电门F之间的距离为h。取出质量为m的砝码放在A箱子中，剩余砝码全部放在B箱子中，让A从位置O由静止开始下降，则A下落到F处的过程中，A箱与A箱中砝码的整体机械能是________（填“增加”、“减少”或“守恒”）的。 （2）用游标卡尺测量遮光条的宽度d的读数如图丙所示，其读数为________mm，测得遮光条通过光电门的时间为，下落过程中的加速度大小________（用d、、h表示）。 （3）改变m，测得相应遮光条通过光电门的时间，算出加速度a，得到多组m与a的数据，作出图像如图乙所示，可得A的质量________。（取重力加速度大小，计算结果保留三位有效数字） 【答案】（1）减少 （2） ①. 11.3 ②. （3）2.50 【解析】 【小问1详解】 A与B是由绳子相连的连接体，当A下降时B上升，它们具有相同的速率，可知当A下落至F处的过程中，B的重力势能增加，动能增加，而机械能为动能与势能之和，则可知B的机械能增加，整个系统的机械能守恒，故A的机械能减少。 【小问2详解】 [1]游标卡尺的分度值为0.1mm，则遮光条的宽度d的读数为 [2]遮光条通过光电门的速度为 由运动学公式 下落过程中的加速度大小为 【小问3详解】 对A、B及砝码组成的系统由牛顿第二定律有 整理可得 斜率为 纵截距为 将代入上式解得 14. 某同学测量一段圆柱形合金材料的电阻率，其电阻小于10Ω，步骤如下： （1）用螺旋测微器测量其直径如图所示，圆柱形合金材料直径为_________mm； （2）用伏安法测合金材料的电阻时，除待测合金材料外，实验室还备有如下器材： A.电流表A1（量程为200μA，内阻r1=2000Ω） B.电流表A2量程为（0.3A，内阻约0.1Ω） C滑动变阻器R1（0~5，额定电流1.0A） D.电阻箱R（阻值范围为0~9999.9Ω） E.1节干电池 F.开关S、导线若干 ①由于没有电压表，该同学把电流表A1串联电阻箱R改为量程为2V的电压表，他需要把电阻箱的阻值调为_________Ω； ②为使电表示数能够从零开始连续变化，较准确地测出待测电阻的阻值，请在右侧的虚线框中补充完整的电路图；_________ ③按正确的电路连接，闭合开关，记录电流表A1、A2的示数I1、I2，移动滑动变阻器的滑片，记录多组数据。并作出I1-I2图像如图所示，则待测电阻Rx=_______Ω（结果保留两位有效数字）。已知该合金材料的长度为10m，则合金材料的电阻率为________Ω·m（结果保留两位有效数字）。 【答案】 ①. 1.699##1.700##1.701 ②. 8000 ③. ④. 6.0 ⑤. 1.4×10-6 【解析】 【详解】（1）[1]圆柱形合金材料直径 d=1.5mm+0.01×20.0mm=1.700mm （2）①[2]把电流表A1串联电阻箱R改为量程为2V的电压表，电阻箱的阻值调为 ②[3]为使电表示数能够从零开始连续变化，滑动变阻器应采用分压接法，流过电压表的电流可以测出，电流表可以采用外接法，实验电路图如图所示 ③[4][5]根据图示电路图，由串并联电路特点与欧姆定律得 得 I1-I2图像斜率 得 又 则合金材料的电阻率为 15. 如图所示，线圈的面积是，共有100匝；线圈电阻为1Ω，外接电阻，匀强磁场的磁感应强度为，当线圈以300r/min的转速匀速旋转时，若从线圈处于中性面开始计时，求： （1）线圈中感应电动势的瞬时表达式； （2）线圈转过时电动势瞬时值多大； （3）电路中电流表和电压表示数各是多少。 （4）线圈每转过一周，外力所做的功。 （5）线圈转过的过程中流过电阻R的电量。 【答案】（1） （2） （3）， （4） （5） 【解析】 【小问1详解】 角速度为 线圈中感应电动势的最大值为 从线圈处于中性面开始计时，线圈中感应电动势的瞬时表达式为 【小问2详解】 线圈转过s时，电动势的瞬时值为 【小问3详解】 电流表的示数为电流的有效值，由闭合电路欧姆定律可得 其中 联立解得 电压表的示数为路端电压有效值，则有 【小问4详解】 线圈每转过一周，外力所做的功等于整个回路产生的焦耳热，则有 代入数据解得 【小问5详解】 线圈转过的过程中，线圈转过角度为 流过电阻R的电量为 解得 16. 从水平地面向一个静止放置的圆弧形槽抛出一块石子，石子恰好沿槽顶端切线方向滑上槽面。已知石子的质量为，初速度为，槽的质量为，石子初速度与槽顶端切线倾角如图所示，其中。若槽底端与地面相切，不计一切阻力，重力加速度为， 求： （1）石子从地面抛到槽顶端所用的时间； （2）石子即将到达地面时，槽底部对石子的支持力大小（保留3位有效数字）。 【答案】（1）；（2）61.1N 【解析】 【详解】（1）石子在竖直方向做竖直上抛运动，规定竖直向上正方向，由运动学公式 代入数据解得 （2）对石子和圆弧形槽，规定水平向右为正方向，水平方向由动量守恒定律 圆弧形槽的高度为 对石子和圆弧形槽整体由能量守恒定律 联立解得 ，（舍去）， （舍去）， 如图所示，设圆弧形槽的半径为R，由几何关系 石子即将到达地面时，对石子由牛顿第二定律 代入数据解得 故此时槽底部对石子的支持力大小为61.1N。 17. 如图所示，在直角坐标系xOy中，第一象限存在沿x轴负方向的匀强电场，电场强度大小；第三象限内存在着以OM为边界的两个匀强磁场区域且方向均垂直于纸面向里，左侧磁场磁感应强度大小，右侧磁场磁感应强度大小，边界OM与y轴负方向的夹角为30°；第四象限同时存在方向垂直纸面向外的匀强磁场和沿x轴负方向的匀强电场，磁感应强度大小，电场强度大小。现有一电荷量，质量的带电粒子，从第一象限的A点以的速度沿y轴的负方向发出，经电场偏转后，以与x轴负方向成30°角从O点进入第三象限。不计带电粒子的重力。求： （1）A点的位置坐标； （2）该粒子从O点到再次经过y轴所用的时间； （3）该粒子从第2次经过y轴到第3次经过y轴沿y轴方向位移的大小。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）由几何关系 解得 水平方向由牛顿第二定律 解得 水平方向由运动学公式 解得 由 解得 竖直方向做匀速直线运动 所以A点的位置坐标为。 （2）粒子进入磁场时速度为 由洛伦兹力提供向心力 解得 由几何关系可知，速度偏转了角进入磁场时速度沿着y轴的负方向，则 由 解得 且粒子进入磁场时速度沿着x轴的正方向，所以 则该粒子从O点到再次经过y轴所用的时间为 （3）在第四象限，该粒子除了有沿x轴正方向的速度v，还有两个沿着y轴等大方向的速度v1。由 得 该粒子做匀速圆周运动的速度为 与x轴正方向成角；由洛伦兹力提供向心力 解得 圆周运动沿y轴负方向的运动的距离为 粒子运动的时间为 直线运动沿着y轴正方向的位移为 所以粒子从第2次经过y轴到第3次经过y轴沿y轴方向位移的大小 18. 如图所示，光滑水平地面上固定一轻质弹簧，右侧通过一小段光滑圆弧与倾角θ=30°的直轨道平滑连接，整个装置固定在同一竖直平面内。用力将两个质量分别为m、2m的小滑块A、B向左挤压弹簧后由静止释放。两小滑块冲上直轨道，且A第一次到达最高点时与B的距离为L。已知A与倾斜直轨道间无摩擦，B与倾斜直轨道间的动摩擦因数，重力加速度为g。 （1）求释放小滑块前弹簧的弹性势能； （2）若A、B之间的碰撞为弹性碰撞，求A、B第一次碰撞后A与倾斜直轨道底端的最大距离； （3）若A、B每次相碰都为完全非弹性碰撞，但两者并不粘连，求滑块A在倾斜直轨道上经过的总路程； （4）在满足（3）的条件下，求整个过程中A、B碰撞损失的机械能。 【答案】（1）；（2）；（3）；（4） 【解析】 【详解】（1）由于A与倾斜直轨道间无摩擦，B与倾斜直轨道间有摩擦，所以A达到最高点之前B早已减速到零，由于，B速度减小到零后保持静止A、B第一次上滑，根据动能定理有 由能量守恒定律可知 解得 （2）A、B第一次碰撞前 A、B弹性碰撞过程，根据动量守恒定律和能量守恒定律有 A碰撞后上滑到最高点过程，根据动能定理有 A与倾斜直轨道底端的最大距离 （3）A、B第一次碰撞，根据动量守恒定律有 碰后，根据牛顿第二定律有 解得 即A、B在倾斜直轨道上每次一起下滑均做匀速直线运动 A、B第二次冲上倾斜直轨道，根据动能定理有 解得 ， A、B第二次碰撞前，根据动能定理有 A、B第二次碰撞，根据动量守恒定律有 A、B第三次冲上倾斜直轨道，根据动能定理有 解得 ， 归纳可知 则 （4）由（3）可知 由能量守恒得 = 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $