精品解析：广东省深圳市龙岗区龙城高级中学2025-2026学年高三上学期12月月考物理试卷

龙城中学2023级高三上学期12月物理检测试题 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2024中国自动化大会上，一款会踢足球的智能机器人受到参观者围观。机器人接到沿水平地面运动过来的速度为2m/s、质量为400g的足球，并在0.2s内将足球以1m/s的速度反向踢出。忽略一切阻力，在机器人与足球接触的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 足球动量变化量的大小为0.4kg•m/s B. 机器人对足球的冲量大于足球对机器人的冲量 C. 机器人对足球平均作用力的大小为6N D. 足球平均加速度的大小为1.5m/s2 2. 长为l的导体棒原来不带电，现将一个带负电的点电荷（电荷量的绝对值为q）放在金属棒的中心轴线上距离棒的左端R处，如图所示。当金属棒达到静电平衡后，以下说法中正确的是（　　） A. 棒上感应电荷在O点处产生的场强为零 B. 用手摸一下导体棒，拿走q后，导体不带电 C. 导体左边电势比右边电势低 D. 棒上感应电荷在棒的中点O处产生的电场强度大小为，方向沿Oq连线向右 3. 在x轴上O、N两点固定两个点电荷，两点电荷连线上各点电势φ随x变化图像如图所示，O、M两点间距离大于M、N两点间距离，取无穷远处电势为零。下列说法正确的是（　　） A. O点处点电荷带负电 B. O点处点电荷的电荷量小于N点处点电荷的电荷量 C. 将一带负电的试探电荷从M点由静止释放，仅在电场力作用下该电荷沿x轴正方向运动 D. 将一带负电的试探电荷从M点向N点移动的过程中，该电荷的电势能一直增加 4. 我国首个火星探测器“天问一号”发射过程可简化为：探测器在地球表面加速并经过一系列调整变轨，成为一颗沿地球公转轨道绕太阳运行的人造行星；再在适当位置加速，经椭圆轨道霍曼转移轨道到达火星。已知地球的公转周期为T，P、N两点分别为霍曼转移轨道上的近日点与远日点，可认为地球和火星在同一轨道平面内运动，火星轨道半径约为地球轨道半径的倍。则（　　） A. 火星的公转周期为 B. 探测器在霍曼转移轨道上的运行周期为 C. 探测器在霍曼转移轨道上P、N两点线速度之比为 D. 探测器在霍曼转移轨道上P、N两点加速度之比为 5. 工程师对某款新能源汽车的直流蓄电池进行性能测试，测试过程中系统输出的图像如图，其中P为直流电源的输出功率，I为总电流，该蓄电池的电动势为12V下列说法正确的是（ ） A. 该蓄电池的内阻为2.4Ω B. 该蓄电池的短路电流为12A C. 该蓄电池最大输出功率为144W D. 若该蓄电池仅与内阻为5.75Ω的一个座椅加热电阻丝相连，每分钟消耗电能为24J 6. 如图所示，平行金属板间有个带负电油滴静止在P点，开始时开关闭合、断开，电路中电源电动势为E，内阻为r，为滑动变阻器，为定值电阻，以下哪种操作会使带电油滴在P点处电势能变大（ ） A. 减小极板间正对面积 B. 滑动变阻器滑片上滑 C. 将上极板略向下移 D. 闭合开关 7. 某同学探究小球的斜抛运动时，记录小球水平方向的位移x、竖直方向的位移y以及运动时间t的数据，作出了、的图像分别如图甲、乙所示，下列说法正确的是（　　） A. t=0时小球速度的大小为3m/s B. t=0.8s时小球运动到轨迹的最高点 C. t=0.8s时小球运动到与出发点等高处 D. 小球运动到与出发点等高处时，小球位移的大小为4.8m 8. 如图所示，在直角坐标系xOy中a、b、c、d四点构成正方形，a点坐标为，b点坐标为，e点为cd边靠近d的三等分点。现加上一方向平行于xOy平面的匀强电场，a、b、d三点电势分别为、7V、4V，将一电荷量为的负电荷从a点移动到e点，下列说法正确的是（ ） A. 坐标原点O的电势为 B. 该点电荷在a点的电势能为 C. 匀强电场的电场强度大小为 D. 将该点电荷从a点移动到e点的过程中，克服电场力做功 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，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。 9. 一新能源汽车在平直公路上匀速行驶，某时刻汽车驶入一段阻力更大的平直路段。已知汽车行驶过程中发动机的功率保持不变，下列关于汽车的速度v、牵引力F随时间t变化的图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 10. 如图所示为某电容式位置传感器的简化示意图，该传感器由一对形状和尺寸相同且互相绝缘的定极板与动极板组成，两极板均竖直放置，宽度均为l1，长度均为l2，间距为d。当动极板沿x轴移动时，可通过电容器电容的变化计算动极板位移的大小，规定电容器电容的变化量与动极板的位移大小之比为该传感器的灵敏度，的值越大，传感器的灵敏度越高。已知动极板沿x轴移动过程中两极板所带电荷量不变，下列说法正确的是（　　） A. 动极板沿x轴向右平移一小段距离，电容器两极板间的电场强度变大 B. 动极板沿x轴向右平移一小段距离，电容器两极板间的电压变小 C. 两极板的宽度l1越大，传感器的灵敏度越高 D. 两极板的间距d越大，传感器的灵敏度越高 11. 如图所示，圆心为，半径为的圆形区域内存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为。一带正电的粒子以初速度从点射入磁场，当圆心到入射方向所在直线的垂直距离为时，粒子离开磁场的速度方向偏转了，不计粒子重力，下列说法正确的是（　　） A. 该粒子在磁场中的运动半径为 B. 该粒子的比荷为 C. 该粒子在磁场中的运动周期为 D. 只改变粒子入射速度的方向，当圆心到入射方向所在直线的垂直距离为时，粒子在磁场中运动时间最长 12. 如图所示，倾角为30°的斜面和半径为R 的半圆弧连接，圆心O在斜面的延长线上，连接点M 处有一轻质定滑轮，N为圆弧最低点且 斜面的底端固定挡板 P。物块B、C间由一轻质弹簧栓接置于斜面上（弹簧平行于斜面），其中C紧靠挡板 P 处，B用跨过滑轮的不可伸长的轻绳与小球A 相连，开始时将小球A锁定在M 处，此时轻绳与斜面平行，且恰好伸直但无张力，B、C处于静止状态。某时刻解锁小球A，当小球 A 沿圆弧运动到最低点N时（物块 B 未到达M 点），物块C对挡板的作用力恰好为0。已知小球A 的质量为 5m，物块 B、C的质量均为m，重力加速度大小为g，小球与物块均可视为质点，不计一切摩擦，弹簧始终处于弹性限度内。下列说法正确的是（　　） A. 小球A 从M 点到N点的过程中，物块 B、C及弹簧组成的系统机械能守恒 B. 弹簧的劲度系数为 C. 小球 A 到达N点时，小球A 的速度大小为 D. 小球 A 到达 N 点时，物块 B 的速度大小为 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 某同学用如图甲所示的实验装置测量物块与长木板间的动摩擦因数。其中一端装有轻滑轮的长木板固定在水平桌面上，在其上表面的点安装一光电门。物块上表面固定一遮光片，左侧固定一力传感器。细绳的一端与力传感器相连，另一端通过定滑轮与托盘（内有砝码）相接。实验时，物块从长木板右侧的点由静止开始释放，在绳的拉力作用下向左运动并通过光电门，记录力传感器示数和对应遮光片通过光电门的时间。增加托盘中砝码的个数，重复上述实验过程，保证每次让物块从长木板上的点由静止开始释放，得到多组、数据。 （1）关于本实验，下列说法正确的是________。 A. 实验开始前，应先补偿阻力 B. 实验开始前，应调整轻滑轮的高度，使细线与长木板上表面平行 C. 实验时，力传感器的示数小于托盘及砝码的总重力 D. 为减少实验误差，应始终保证物块及力传感器的总质量远大于托盘及砝码的总质量 （2）现用游标卡尺测得遮光片的宽度如图乙所示，则遮光片的宽度为________。 （3）测出之间的距离为，遮光片的宽度为，利用描点法做出图像如图丙所示，已知该图像的斜率为，在纵轴上的截距为。当地的重力加速度大小为，用给出的物理量的符号和丙图中的数据，可得物块与长木板间的动摩擦因数的表达式________。 14. 某实验小组测量一节干电池的电动势和内阻。 （1）因为电流表A的内阻未知，所以实验小组先用图甲所示的电路测量其阻值大小。、为定值电阻，闭合开关S，调节电阻箱，使灵敏电流计G示数为零，读出的阻值，得到电流表A的内阻________（用、、表示）； （2）测出电流表A的内阻后，他们设计了实验电路，其实物连接如图乙所示，阻值为的定值电阻与电源相连。为实现精确测量，开关应掷于________端（选填“a”或“b”）； （3）正确连接实验电路后，测得多组数据，描绘出电源的图像，如图丙所示，则电源的电动势________，内阻________。（用、、、表示） 15. 如图所示，在直角坐标系xOy中，第一象限有竖直向上的匀强电场，第二、四象限有垂直纸面向里的匀强磁场。质量为m、电荷量为-q的粒子从x轴上的M点以速度v0沿y轴正方向进入第二象限，经y轴上N点沿x轴正方向射入第一象限，再从x轴上P点进入第四象限，经y轴上的Q点（图中未画出）射出磁场。已知匀强磁场的磁感应强度大小均为（d为已知量），粒子在P点的速度与x轴正方向成45°角，不计粒子的重力。求： （1）ON的长度； （2）匀强电场的场强大小和OP的长度； （3）PQ的长度和粒子在第四象限中运动的时间。 16. 如图甲所示，一列简谐横波沿x轴方向传播。已知平衡位置在的质点A的振动图像如图乙中实线所示，平衡位置在的质点B的振动图像如图乙中虚线所示。 （1）求该波可能的波长； （2）若该波的波速v>10m/s，求该波的传播方向及波速。 17. 如图所示，水平绝缘光滑轨道AC的A端与处于竖直平面内的半圆形光滑绝缘轨道平滑连接，半圆形轨道半径为R，B点为轨道最高点。轨道所在空间存在与水平面夹角的匀强电场，电场强度为。现有一质量为m，电荷量为的小球从水平轨道O点以沿水平方向速度大小释放，小球可看作质点，重力加速度为g。求： （1）小球从B点飞出后落到水平面上的时间； （2）从何处以释放可以刚好通过B点。 18. 如图所示，一质量的绝缘长木板左侧靠墙静止于粗糙水平地面上，墙壁右侧空间存在宽度、方向水平向右的匀强电场区域，电场强度。现将一质量、带电量的物块（可视为质点）放在长木板的最左端，同时在距长木板最左端1m处增加一个宽度为、方向竖直向下的匀强电场区域，电场强度。由静止释放物块，若物块与长木板达到共速时，长木板刚好与固定在地面上长度的水平传送带发生碰撞并即刻被锁定，随后物块滑上与长木板等高的顺时针转动的传送带，传送带运行速度为，物块离开传送带后进入右侧光滑平台，平台上静止放置了两个完全相同的小球，两小球相隔一定距离，质量均为。已知物块与长木板之间、物块与传送带之间的动摩擦因数均为，长木板与地面之间的动摩擦因数为，重力加速度，若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物块和两小球均在同一直线上，且不计物块电量损失及碰撞过程中的能量损失，求： （1）物块第一次滑上传送带时的速度； （2）物块与传送带由于摩擦产生的总热量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 龙城中学2023级高三上学期12月物理检测试题 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2024中国自动化大会上，一款会踢足球的智能机器人受到参观者围观。机器人接到沿水平地面运动过来的速度为2m/s、质量为400g的足球，并在0.2s内将足球以1m/s的速度反向踢出。忽略一切阻力，在机器人与足球接触的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 足球动量变化量的大小为0.4kg•m/s B. 机器人对足球的冲量大于足球对机器人的冲量 C. 机器人对足球平均作用力的大小为6N D. 足球平均加速度的大小为1.5m/s2 【答案】C 【解析】 【详解】A．以向右为正方向，足球的动量变化量为 即足球动量变化量的大小为，故A错误； B．机器人对足球的作用力与足球对机器人的作用力是一对相互作用力，大小始终相等，作用时间相同，故机器人对足球的冲量等于足球对机器人的冲量。故B错误； C．对足球列动量定理有 解得 故C正确； D．由加速度定义式可知 故平均加速度的大小为，故D错误。 故选C。 2. 长为l的导体棒原来不带电，现将一个带负电的点电荷（电荷量的绝对值为q）放在金属棒的中心轴线上距离棒的左端R处，如图所示。当金属棒达到静电平衡后，以下说法中正确的是（　　） A. 棒上感应电荷在O点处产生的场强为零 B. 用手摸一下导体棒，拿走q后，导体不带电 C. 导体左边电势比右边电势低 D. 棒上感应电荷在棒的中点O处产生的电场强度大小为，方向沿Oq连线向右 【答案】D 【解析】 【详解】A．静电平衡时导体内部场强为零，棒上感应电荷在O点的场强与点电荷q在O点的场强等大反向，不为零，故A错误； B．用手摸导体棒（接地），大地的为远端，导体棒为近端，则导体棒的电子会流向大地，拿走q后导体带正电，故B错误； C．静电平衡时导体为等势体，左右两端电势相等，故C错误； D．点电荷q在O点的场强大小为 方向沿Oq连线向左，感应电荷场强与q的场强抵消，即棒上感应电荷在棒的中点O处产生的电场强度大小为，方向沿Oq连线向右，故D正确。 故选D。 3. 在x轴上O、N两点固定两个点电荷，两点电荷连线上各点电势φ随x变化图像如图所示，O、M两点间距离大于M、N两点间距离，取无穷远处电势为零。下列说法正确的是（　　） A. O点处点电荷带负电 B. O点处点电荷的电荷量小于N点处点电荷的电荷量 C. 将一带负电的试探电荷从M点由静止释放，仅在电场力作用下该电荷沿x轴正方向运动 D. 将一带负电的试探电荷从M点向N点移动的过程中，该电荷的电势能一直增加 【答案】D 【解析】 【详解】A．由于越靠近正电荷电势越高，越靠近负电荷电势越低，结合题图可知，O点处点电荷带正电，N点处点电荷带负电，故A错误； B．若O、N两点处为等量异种点电荷，则二者连线的中点电势为零，而电势为零的点离O点较远，说明O点处点电荷的电荷量大于N点处点电荷的电荷量，故B错误； C．O、N两点间的电场强度方向沿x轴正方向，将一带负电的试探电荷从M点由静止释放，试探电荷所受电场力沿x轴负方向，所以，仅在电场力作用下该电荷沿x轴负方向运动，故C错误； D．由O点到N点电势越来越低，而负电荷所处位置的电势越低其电势能越大，所以，将一带负电的试探电荷从M点向N点移动的过程中，该电荷的电势能一直增加，故D正确。 故选D。 4. 我国首个火星探测器“天问一号”发射过程可简化为：探测器在地球表面加速并经过一系列调整变轨，成为一颗沿地球公转轨道绕太阳运行的人造行星；再在适当位置加速，经椭圆轨道霍曼转移轨道到达火星。已知地球的公转周期为T，P、N两点分别为霍曼转移轨道上的近日点与远日点，可认为地球和火星在同一轨道平面内运动，火星轨道半径约为地球轨道半径的倍。则（　　） A. 火星的公转周期为 B. 探测器在霍曼转移轨道上的运行周期为 C. 探测器在霍曼转移轨道上P、N两点线速度之比为 D. 探测器在霍曼转移轨道上P、N两点加速度之比为 【答案】D 【解析】 【详解】A．设地球绕太阳公转轨道半径为 r ，则火星轨道半径约为 ，根据开普勒第三定律，火星的公转周期为地球公转周期的倍， A错误； B．设地球绕太阳公转轨道半径为 r ，则火星轨道半径约为  ，可知霍曼转移轨道半长轴为，对地球和探测器，由开普勒第三定律可得 解得 B错误； C．根据开普勒第二定律 P、N两点线速度之比为3：2，C错误； D．根据万有引力提供向心力 探测器在霍曼转移轨道上P、N两点加速度之比为，D正确。 故选D。 5. 工程师对某款新能源汽车的直流蓄电池进行性能测试，测试过程中系统输出的图像如图，其中P为直流电源的输出功率，I为总电流，该蓄电池的电动势为12V下列说法正确的是（ ） A. 该蓄电池的内阻为2.4Ω B. 该蓄电池的短路电流为12A C. 该蓄电池最大输出功率为144W D. 若该蓄电池仅与内阻为5.75Ω的一个座椅加热电阻丝相连，每分钟消耗电能为24J 【答案】C 【解析】 【详解】AB．电池的输出功率 变形可得 图像斜率表示电动势，纵截距表示电源内阻，可得 短路电流为横截距，则有 AB错误； C．根据闭合电路的欧姆定律可知，电源的输出功率 故当外电阻等于内阻时，电源有最大输出功率 C正确； D．若该蓄电池仅与内阻为的一个座椅加热电阻丝相连，每分钟消耗电能为 D错误。 故选C。 6. 如图所示，平行金属板间有个带负电油滴静止在P点，开始时开关闭合、断开，电路中电源电动势为E，内阻为r，为滑动变阻器，为定值电阻，以下哪种操作会使带电油滴在P点处电势能变大（ ） A. 减小极板间正对面积 B. 滑动变阻器滑片上滑 C. 将上极板略向下移 D. 闭合开关 【答案】D 【解析】 【详解】A．减小极板间正对面积，电容C减小，电容器带电量减少，但上下极板间电势差不变，所以极板间电场强度不变，P点处电势不变，所以带电油滴在P点处电势能不变，故A错误； B．滑动变阻器滑片上滑，电路总电阻减小，电流增大，分得电压增大，极板间电场强度增大，P点处电势升高，油滴带负电，电势能减小，故B错误； C．上极板略向下移，极板距离减小，电容C增大，电容器带电量增大，但上下极板间电势差不变，所以极板间电场强度增大，因下极板接地，电势固定为0，所以P点处电势升高，油滴带负电，电势能减小，C错误； D．闭合开关，电路总电阻减小，电流增大，内阻分压增大，外电压减小，与阻值均不变，该支路电流减小，分得电压减小，上下极板间电势差减小，极板间电场强度减小，P点处电势降低，油滴带负电，电势能增大，D正确。 故选D。 7. 某同学探究小球的斜抛运动时，记录小球水平方向的位移x、竖直方向的位移y以及运动时间t的数据，作出了、的图像分别如图甲、乙所示，下列说法正确的是（　　） A. t=0时小球速度的大小为3m/s B. t=0.8s时小球运动到轨迹的最高点 C. t=0.8s时小球运动到与出发点等高处 D. 小球运动到与出发点等高处时，小球位移的大小为4.8m 【答案】C 【解析】 【详解】A．小球做斜抛运动，水平方向和竖直方向分别有 整理得 结合图甲和图乙可知 所以，t=0时小球速度的大小为 故A错误； BC．有图乙可知，t=0.8s时 即 即小球运动到与出发点等高处，故B错误，C正确； D．t=0.8s时小球运动到与出发点等高处，此时小球位移的大小为 故D错误。 故选C。 8. 如图所示，在直角坐标系xOy中a、b、c、d四点构成正方形，a点坐标为，b点坐标为，e点为cd边靠近d的三等分点。现加上一方向平行于xOy平面的匀强电场，a、b、d三点电势分别为、7V、4V，将一电荷量为的负电荷从a点移动到e点，下列说法正确的是（ ） A. 坐标原点O的电势为 B. 该点电荷在a点的电势能为 C. 匀强电场的电场强度大小为 D. 将该点电荷从a点移动到e点的过程中，克服电场力做功 【答案】A 【解析】 【详解】A．在匀强电场中，平行等距则等差，可知 得 所以有 所以有 故A正确； B．由得 故B错误； C．由勾股定理可得be线段长度为 所以c点到be线段的距离为 由电场强度可得 故C错误； D．从点移动到点，电场力做正功 故D错误。 故选A。 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，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。 9. 一新能源汽车在平直公路上匀速行驶，某时刻汽车驶入一段阻力更大的平直路段。已知汽车行驶过程中发动机的功率保持不变，下列关于汽车的速度v、牵引力F随时间t变化的图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】AD 【解析】 【详解】开始的时候P=F0v0，阻力等于牵引力，当功率不变，阻力变大时，速度不能瞬间改变，根据 P=Fv 牵引力瞬间不变，根据 可知加速度瞬时变大且与运动方向相反，汽车立即减速，速度逐渐减小，则牵引力逐渐变大，反向加速度逐渐减小，当牵引力与阻力相等时再次达到稳定状态。 故选AD。 10. 如图所示为某电容式位置传感器的简化示意图，该传感器由一对形状和尺寸相同且互相绝缘的定极板与动极板组成，两极板均竖直放置，宽度均为l1，长度均为l2，间距为d。当动极板沿x轴移动时，可通过电容器电容的变化计算动极板位移的大小，规定电容器电容的变化量与动极板的位移大小之比为该传感器的灵敏度，的值越大，传感器的灵敏度越高。已知动极板沿x轴移动过程中两极板所带电荷量不变，下列说法正确的是（　　） A. 动极板沿x轴向右平移一小段距离，电容器两极板间的电场强度变大 B. 动极板沿x轴向右平移一小段距离，电容器两极板间的电压变小 C. 两极板的宽度l1越大，传感器的灵敏度越高 D. 两极板的间距d越大，传感器的灵敏度越高 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．动极板沿x轴向右平移一小段距离，根据可知，由于电容器的两极板的正对面积减小，所以电容器的电容减小，根据，两极板所带电荷量不变，所以电容器两极板间的电压变大；根据，两极板间的距离不变，所以电容器两极板间的电场强度变大，故A正确，B错误； CD．则该传感器的灵敏度为 所以，两极板的宽度l1越大，传感器的灵敏度越高；两极板的间距d越大，传感器的灵敏度越低，故C正确，D错误。 故选AC。 11. 如图所示，圆心为，半径为的圆形区域内存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为。一带正电的粒子以初速度从点射入磁场，当圆心到入射方向所在直线的垂直距离为时，粒子离开磁场的速度方向偏转了，不计粒子重力，下列说法正确的是（　　） A. 该粒子在磁场中的运动半径为 B. 该粒子的比荷为 C. 该粒子在磁场中的运动周期为 D. 只改变粒子入射速度的方向，当圆心到入射方向所在直线的垂直距离为时，粒子在磁场中运动时间最长 【答案】AD 【解析】 【详解】A．作出粒子在磁场中的运动轨迹如图所示 由题可知 解得 由几何知识可得 根据题意可知 所以 粒子在磁场中的运动半径为 A正确； B．洛伦兹力提供圆周运动的向心力，则有 解得 B错误； C．根据周期公式 解得 C错误； D．粒子在磁场中运动时间最长时，运动轨迹的弦最长，如图所示 由正弦定理可得 解得 所以圆心到入射方向所在直线的垂直距离为 D正确。 故选AD。 12. 如图所示，倾角为30°的斜面和半径为R 的半圆弧连接，圆心O在斜面的延长线上，连接点M 处有一轻质定滑轮，N为圆弧最低点且 斜面的底端固定挡板 P。物块B、C间由一轻质弹簧栓接置于斜面上（弹簧平行于斜面），其中C紧靠挡板 P 处，B用跨过滑轮的不可伸长的轻绳与小球A 相连，开始时将小球A锁定在M 处，此时轻绳与斜面平行，且恰好伸直但无张力，B、C处于静止状态。某时刻解锁小球A，当小球 A 沿圆弧运动到最低点N时（物块 B 未到达M 点），物块C对挡板的作用力恰好为0。已知小球A 的质量为 5m，物块 B、C的质量均为m，重力加速度大小为g，小球与物块均可视为质点，不计一切摩擦，弹簧始终处于弹性限度内。下列说法正确的是（　　） A. 小球A 从M 点到N点的过程中，物块 B、C及弹簧组成的系统机械能守恒 B. 弹簧的劲度系数为 C. 小球 A 到达N点时，小球A 的速度大小为 D. 小球 A 到达 N 点时，物块 B 的速度大小为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．小球A从M点运动到N点的过程中，物块 B、C及弹簧组成的系统除重力以外还有绳子拉力做功，所以机械能不守恒，故A错误； B．未解锁小球A之前，弹簧处于压缩状态，对物块B受力分析有 小球A到达N点时，物块C对挡板的作用力恰好为0，此时弹簧处于伸长状态，对物块C进行分析有 根据几何关系有 联立解得，故B正确； CD．小球A到达N点过程中，小球A、物块B、弹簧组成的系统机械能守恒，又 可知弹簧弹性势能始末相等，则由机械能守恒可得 根据关联速度分解可得 联立解得，，故C错误，D正确。 故选BD。 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 某同学用如图甲所示的实验装置测量物块与长木板间的动摩擦因数。其中一端装有轻滑轮的长木板固定在水平桌面上，在其上表面的点安装一光电门。物块上表面固定一遮光片，左侧固定一力传感器。细绳的一端与力传感器相连，另一端通过定滑轮与托盘（内有砝码）相接。实验时，物块从长木板右侧的点由静止开始释放，在绳的拉力作用下向左运动并通过光电门，记录力传感器示数和对应遮光片通过光电门的时间。增加托盘中砝码的个数，重复上述实验过程，保证每次让物块从长木板上的点由静止开始释放，得到多组、数据。 （1）关于本实验，下列说法正确的是________。 A. 实验开始前，应先补偿阻力 B. 实验开始前，应调整轻滑轮的高度，使细线与长木板上表面平行 C. 实验时，力传感器的示数小于托盘及砝码的总重力 D. 为减少实验误差，应始终保证物块及力传感器的总质量远大于托盘及砝码的总质量 （2）现用游标卡尺测得遮光片的宽度如图乙所示，则遮光片的宽度为________。 （3）测出之间的距离为，遮光片的宽度为，利用描点法做出图像如图丙所示，已知该图像的斜率为，在纵轴上的截距为。当地的重力加速度大小为，用给出的物理量的符号和丙图中的数据，可得物块与长木板间的动摩擦因数的表达式________。 【答案】（1）BC （2）0.740 （3） 【解析】 【小问1详解】 A.由于本实验要测量物块与长木板间的动摩擦因数μ，因此不需要平衡摩擦力，故A错误； B.实验开始前，应调整轻滑轮的高度，使细线与长木板上表面平行，物块受到的绳子拉力与长木板平行，绳子拉力和摩擦力处于同一条直线上，故B正确； C.力传感器的示数等于绳拉力的大小，由于托盘及砝码有向下的加速度，因此合力方向向下，实验时，力传感器的示数小于托盘及砝码的总重力，故C正确； D.本实验中用力传感器测量绳子拉力，因此不需要终保证物块及力传感器的总质量远大于托盘及砝码的总质量，故D错误。 故选BC。 【小问2详解】 如图乙所示，游标尺是20分度，精确度在0.05mm。主尺读数7mm，游标尺与主尺在第8格对齐，则遮光片的宽度为 【小问3详解】 物块做初速度为零的匀加速直线运动，根据已知条件可得 取物块为研究对象，根据牛顿第二定律可得 联立可得 由图丙可知 , 解得 14. 某实验小组测量一节干电池的电动势和内阻。 （1）因为电流表A的内阻未知，所以实验小组先用图甲所示的电路测量其阻值大小。、为定值电阻，闭合开关S，调节电阻箱，使灵敏电流计G示数为零，读出的阻值，得到电流表A的内阻________（用、、表示）； （2）测出电流表A的内阻后，他们设计了实验电路，其实物连接如图乙所示，阻值为的定值电阻与电源相连。为实现精确测量，开关应掷于________端（选填“a”或“b”）； （3）正确连接实验电路后，测得多组数据，描绘出电源的图像，如图丙所示，则电源的电动势________，内阻________。（用、、、表示） 【答案】（1） （2）a （3） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 当电桥平衡时，检流计中无电流通过，此时电桥四个臂的电阻满足 由此可以计算出未知电阻 电流表A的内阻 【小问2详解】 S2接时，可把电压表、与电源看作一个等效电源，由闭合电路欧姆定律可知， 电动势和内阻的测量值均小于真实值。 S2接时，把电流表、与电源看作一个等效电源，由闭合电路欧姆定律，电动势测量值等于真实值，因为已知电流表内阻，电源内阻的测量值等于真实值。为实现精确测量，开关应掷于端。 【小问3详解】 由丙图所示可得电源电动势为，根据图线斜率得 解得 15. 如图所示，在直角坐标系xOy中，第一象限有竖直向上的匀强电场，第二、四象限有垂直纸面向里的匀强磁场。质量为m、电荷量为-q的粒子从x轴上的M点以速度v0沿y轴正方向进入第二象限，经y轴上N点沿x轴正方向射入第一象限，再从x轴上P点进入第四象限，经y轴上的Q点（图中未画出）射出磁场。已知匀强磁场的磁感应强度大小均为（d为已知量），粒子在P点的速度与x轴正方向成45°角，不计粒子的重力。求： （1）ON的长度； （2）匀强电场的场强大小和OP的长度； （3）PQ的长度和粒子在第四象限中运动的时间。 【答案】（1）d （2），2d （3）， 【解析】 【小问1详解】 粒子的运动轨迹如图所示 设粒子在磁场中的轨迹半径为，则 解得 所以 【小问2详解】 粒子进入电场中做类平抛运动，则，， 联立以上各式解得 水平方向有 联立以上各式解得 【小问3详解】 根据几何关系有 所以 又 联立以上各式可得 所以 所以 16. 如图甲所示，一列简谐横波沿x轴方向传播。已知平衡位置在的质点A的振动图像如图乙中实线所示，平衡位置在的质点B的振动图像如图乙中虚线所示。 （1）求该波可能的波长； （2）若该波的波速v>10m/s，求该波的传播方向及波速。 【答案】（1）见解析 （2）沿x轴负方向传播，33m/s 【解析】 【小问1详解】 由图乙可知，t=0时刻，质点A经平衡位置且向上振动，质点B经y=4cm位置也向上振动。若该波沿x轴正方向传播，则A、B之间的最简波形为 则有（n=0，1，2，3…） 解得（n=0，1，2，3…） 若该波沿x轴负方向传播，则A、B之间的最简波形为 则有（n=0，1，2，3…） 解得（n=0，1，2，3…） 【小问2详解】 根据图乙有 波传播的速度 若该波沿x轴正方向传播，结合上述有（n=0，1，2，3…） 可知，此时的波传播速度均小于10m/s，不满足题意。若该波沿x轴负方向传播，结合上述有（n=0，1，2，3…） 由于速度v>10m/s， 解得符合条件的波速v=33m/s 结合上述可知，波的传播方向为沿x轴负方向传播，传播速度大小为33m/s。 17. 如图所示，水平绝缘光滑轨道AC的A端与处于竖直平面内的半圆形光滑绝缘轨道平滑连接，半圆形轨道半径为R，B点为轨道最高点。轨道所在空间存在与水平面夹角的匀强电场，电场强度为。现有一质量为m，电荷量为的小球从水平轨道O点以沿水平方向速度大小释放，小球可看作质点，重力加速度为g。求： （1）小球从B点飞出后落到水平面上的时间； （2）从何处以释放可以刚好通过B点。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 小球飞出后受力分析可知，电场力大小等于重力大小，夹角为，得合力为 与水平方向夹角斜向右下方，总加速度 合力在竖直方向的分力提供竖直方向加速度，竖直方向做初速度为0的加速运动 解得 【小问2详解】 小球在轨道上有等效最高点，刚好通过点即为刚好通过点，在点重力与电场力的合力提供向心力 从出发到D点，由动能定理得 解得 18. 如图所示，一质量的绝缘长木板左侧靠墙静止于粗糙水平地面上，墙壁右侧空间存在宽度、方向水平向右的匀强电场区域，电场强度。现将一质量、带电量的物块（可视为质点）放在长木板的最左端，同时在距长木板最左端1m处增加一个宽度为、方向竖直向下的匀强电场区域，电场强度。由静止释放物块，若物块与长木板达到共速时，长木板刚好与固定在地面上长度的水平传送带发生碰撞并即刻被锁定，随后物块滑上与长木板等高的顺时针转动的传送带，传送带运行速度为，物块离开传送带后进入右侧光滑平台，平台上静止放置了两个完全相同的小球，两小球相隔一定距离，质量均为。已知物块与长木板之间、物块与传送带之间的动摩擦因数均为，长木板与地面之间的动摩擦因数为，重力加速度，若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物块和两小球均在同一直线上，且不计物块电量损失及碰撞过程中的能量损失，求： （1）物块第一次滑上传送带时的速度； （2）物块与传送带由于摩擦产生的总热量。 【答案】（1） （2）(106)J 【解析】 【小问1详解】 物块在长木板上时，电场力F＝qE1，解得F＝2×5N＝10N 物块与长木板间最大静摩擦力为f1＝μ1m1g，解得f1＝0.2×1×10N＝2N 长木板与地面间最大静摩擦力为f2＝μ2(M+m1)g，解得f2＝0.1×2×10N＝2N 因f1＝f2，故长木板先处于静止状态。 物块加速度大小为，解得a1＝8m/s2 运动x1＝1m后进入E2区域，此时物块速度大小为，解得v1＝4m/s 进入E2区域后，物块与木板间的最大静摩擦力为f1′＝μ1(m1g+qE2)，解得f1′＝10N 因F＝f1′，故物块以v1＝4m/s的速度做匀速运动。 长木板从静止开始加速运动，其加速度大小为，解得a2＝8m/s2 设共速所需时间为t，由v1＝a2t，解得t＝0.5s 此过程中，物块位移x2＝v1t＝4×0.5m＝2m 长木板位移，解得x3＝1m 随后长木板碰撞锁定，物块滑上传送带的速度为v＝4m/s 【小问2详解】 传送带速度大小为v0＝2m/s，物块滑上传送带后做减速运动，加速度大小为a＝μ1g＝2m/s2。 传送带长度d＝1m，物块从v＝4m/s减速d＝1m后的速度大小为，解得m/s，因m/s＞2m/s，故物块在传送带上一直做匀减速直线运动直至离开。 物块第一次通过传送带两者的相对位移大小为Δx1＝d﹣v0 此过程物块与传送带由于摩擦产生的热量为Q1＝μ1m1gΔx1 解得Q1＝(46)J 物块与小球发生弹性碰撞，以向左为正方向，根据动量守恒定律与机械能守恒定律得 m1v′＝m1v块1+m3v球1 m1v′2m1v块12m3v球12 联立解得v块1v′m/s，v球1v′ 物块返回传送带做匀减速直线运动，速度减到零的位移大小为x4d 可知物块没有通过传送带，物块在传送带上减速到零再返回从右端以速度v块1m/s离开传送带。此过程物块与传送带的相对位移大小为Δx2＝v0 此过程物块与传送带由于摩擦产生的热量为Q2＝μ1m1gΔx2 解得Q2＝4J 两个小球质量相等，弹性碰撞交换速度，碰撞之后右侧的小球以速度v′匀速向右运动，左侧的小球处于静止状态。物块再次与左侧的小球发生弹性碰撞； 同理可得，碰后物块以速度v块2v块1m/s返回传送带，小球以速度v块1m/s向右匀速运动，两小球不会再发生碰撞。物块在传送带上减速到零再返回从右端以速度v块2离开传送带，此过程物块与传送带由于摩擦产生的热量为Q3＝μ1m1gΔx3＝μ1m1g•v0 解得Q3＝2J 此后物块向右匀速运动，不会再与小球碰撞。 物块与传送带由于摩擦产生的总热量为Q＝Q1+Q2+Q3 解得Q＝(106)J 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $