精品解析：广东省广州市执信中学2025-2026学年高三上学期1月月考物理试卷

2025-2026 学年度第一学期 高三级物理科 1月月考试题 本试卷分选择题和非选择题两部分，共6页，满分100分。考试用时75分钟。 注意事项： 1、答卷前，考生务必将自己的姓名、班级、考生号和座位号填写在答题卡上，用2B铅笔在答题卡相应位置上填涂考生号。 2、作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，答案不能答在试卷上。 3、非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡上各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。 4、考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。 一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8-10题有多项符合题目要求，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 1. 如图所示，机器人连续两次在同一位置O投篮，分别投中离地高度相同的篮筐中心P和Q，篮球两次在空中运动轨迹（未画出）的最高点在同一水平线上。已知抛出点O与篮框中心P、Q在同一竖直面内，不计空气阻力，不考虑篮球进篮筐之后的运动。关于两次投篮，下列说法正确的是（　　） A. 篮球两次在空中运动轨迹除抛出点外没有交点 B. 篮球两次进入篮筐时速度方向相同 C. 篮球两次在空中运动时间小于 D. 篮球两次在空中运动的最高点的速度小于 2. 如图所示，三根不可伸长的相同的轻绳，一端系在甲环上，彼此间距相等。绳穿过与甲环半径相同的乙环，另一端用同样的方式系在半径较大的丙环上。甲环固定在水平面上，整个系统处于平衡，忽略绳与乙环之间的摩擦，经过一段时间t后，下列说法中正确的是（　　） A. 甲环对绳子的弹力是由于绳子发生形变而产生的 B. 每根绳对乙环的作用力均竖直向上 C. 乙环对三根绳的总作用力的冲量竖直向下 D. 三根绳对丙环作用力的总冲量为零 3. 如图所示,矩形线圈abcd与理想变压器原线圈组成闭合电路．线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动,磁感应强度大小为B,线圈转动的角速度为 ,匝数为N,线圈电阻不计．下列说法正确的是( ) A. 电容器的电容C变小时,灯泡变亮 B. 将原线圈抽头P向下滑动时,灯泡变暗 C. 若线圈转动的角速度变为 ,灯泡变亮 D. 线圈处于图示位置时.,电压表读数0 4. 如图是碰球游戏的示意图，在水平桌面上固定一个内壁光滑的半径为R的管形圆轨道，a、b、c为圆上三个点，且构成等边三角形。在内部放置质量分别为m和2m的A、B两个发光弹力球（球径略小于管径，管径远小于R），开始时B球静止于a点，A球以一定的初速度向右与B球发生弹性碰撞，已知两球只有碰撞时才发光，则第二次发光点在（　　） A. b、c之间 B. b点 C. c点 D. a、b之间 5. 建造一条能通向太空的天梯，是人类长期的梦想。如图所示，直线状天梯是由一种高强度、很轻的纳米碳管制成，图中虚线为同步卫星轨道，天梯在赤道平面内刚好沿卫星轨道半径方向。两物体分别处于天梯上的M、N点，其位置如图所示。整个天梯相对于地球静止不动，忽略大气层的影响，分析可知（　　） A. M处物体处于完全失重状态 B. M处物体的加速度小于N处物体的加速度 C. M处物体的线速度大于地球的第一宇宙速度 D. 处于天梯上的同一物体，离地面的高度越高，则物体对天梯的作用力越小 6. 如图，光滑水平面与水平传送带无缝衔接，传送带足够长，以恒定速率逆时针运动。可视为质点的质量为的滑块，以速率水平向右冲上传送带，最终向左又返回水平面。滑块与传送带之间的动摩擦因数处处相同。滑块在传送带上运动的全过程，因摩擦产生的内能为（　　） A B. C. D. 7. 如图所示是密立根油滴实验装置，两块水平放置相距为d的金属板A、B分别与电源负、正两极相接，从A板上小孔进入两板间的油滴因摩擦而带有一定的电荷量。当两金属板间未加电压时，通过显微镜观察到某带电油滴P在重力和阻力的作用下，以速度向下做匀速运动；这时给金属板施加电压U，经过一段时间后，发现油滴P以速度向上做匀速运动。已知油滴所受阻力大小与速度大小成正比，比例系数为k。下列说法正确的是（　　） A. 油滴P带负电 B. 油滴P在运动过程中受到的重力为 C. 施加电压U后，油滴P向下运动的过程做加速度逐渐减小的减速运动 D. 施加电压U后，油滴P在两金属板间上升高度h的过程，其电势能减少量为 8. 关于机械波与电磁波，下列说法中正确的是（　　） A. 电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率有关 B. 电磁波可以发生衍射现象和偏振现象 C. 简谐机械波在给定的介质中传播时，振动的频率越高，则波传播速度越大 D. 电磁波和机械波从一种介质传播到另一种不同介质时，波长都会发生变化 9. 小明发现家里冰箱门忘记关闭时，会发出提示音。他研究得知，门框内部电路中有一霍尔元件，通有由左向右的恒定电流；冰箱门上对应位置有一磁铁，门关闭时产生方向为垂直霍尔元件向里的磁场；当霍尔元件工作时，上表面电势高于下表面。下列说法正确的是（　　） A. 该霍尔元件中的载流子为负电荷 B. 打开冰箱门的过程中，霍尔电压减小 C. 若将磁铁的磁极对调，则霍尔元件工作时下表面电势高于上表面 D. 若内部电路引起霍尔元件电流I减小，则上、下表面间电势差增加 10. 现为了在某海岸进行炸弹爆炸后的地质检测，在大海中的A处和陆地上的B处同时引爆炸弹，A、B处质点分别产生如图甲、乙所示的振动图像，且两处爆炸产生的波均向O处传播。已知两列波在海水中的传播速度均为v1＝1500m/s，在陆地上的传播速度均为v2＝3000m/s，AB＝600km，O为AB的中点，C为OB的中点，假设两列波在海水和陆地上的传播速度不变，忽略海水的流速。则（　　） A. O点为振动减弱点 B. 若A处有一漂浮物，漂浮物运动到陆地的最短时间为200s C. 由于A、B处两列波在海水和陆地上的传播速度不同，故无法形成干涉现象 D. C点持续振动的时间为200s 二、实验题（本题共2小题，共16分） 11. 请完成下列实验操作和计算。 （1）某小组利用游标卡尺测量水管的内径，图中游标卡尺的读数为________mm。 （2）某实验小组利用位移传感器和气垫导轨验证动量守恒定律，实验装置如图甲所示。滑块A上装有信号发射器，位移传感器可测量其位移及对应的时间，滑块A和B上均安装了粘扣，使两滑块发生碰撞时可粘在一起。实验过程如下： ①打开气源电源，调节气垫导轨水平，将滑块A放置在靠近位移传感器一端，开启传感器，同时轻推一下滑块A，使滑块A滑行一段距离后与滑块B碰撞，传感器记录滑块A的位移x与时间t的关系图像如图乙所示，两滑块碰撞前瞬间滑块A的速度大小为________m/s（保留一位有效数字）。 ②用天平称量出滑块A（含粘扣和信号发射器）的总质量为，则滑块B（含粘扣）的总质量为________g时，两滑块碰撞前后动量守恒。 12. 某物理实验小组的同学想制作一个温控报警器，他们从网上购买了一个热敏电阻，热敏电阻说明书上标出了该热敏电阻不同温度下的阻值，如下表所示： t/℃ 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 RT/Ω 24000 1500.0 1150.0 860.0 435.0 120.0 （1）实验小组的小王同学先用多用电表粗略测量常温下该热敏电阻的阻值，当时环境温度为22℃，他用多用电表电阻挡选“×10”倍率测量时，指针偏转角度太小，则应将倍率更换至___________（选填“×1”或“×100”）挡，换挡后___________（选填“需要”或“不需要”）再进行欧姆调零，正确操作后多用电表指针如图甲所示，读出常温下该热敏电阻的阻值为___________Ω。 （2）实验小组的小张同学又设计如图乙所示的电路来精确测量常温下该热敏电阻的阻值。操作步骤如下： ①正确连接实验电路后，调节滑动变阻器 R的滑片至左端； ②闭合S1、S2，快速调节滑动变阻器R的滑片，使电流表和电压表指针有明显偏转，分别记下电流表、电压表的示数I1、U1； ③保持滑动变阻器 R的滑片位置不动，快速断开S₂，分别记下此时电流表、电压表的示数I2、U2，则待测电阻___________（用I1、U1、I2、U2表示）。 （3）利用该热敏电阻制作温控报警器，其电路原理如图丙所示，图中电源电动势为10V，内阻可不计，报警系统接在 ab之间，当 ab之间的输出电压高于6.0V时，便触发报警器报警，如果要使报警温度达到（时报警系统报警，电阻箱应调到___________Ω，如果要使报警温度更高一点，应该将电阻箱的电阻调___________（选填“大”或“小”）一点。 三、计算题（本题共3小题，共38分） 13. 公园中常有小朋友用发光转转球进行健身娱乐活动，如图1所示。情境可简化如下：不可伸长的轻绳一端系着质量m=1kg的小球，另一端系在固定竖直轴上。某次锻炼时，小球绕轴做角速度ω1=4rad/s的匀速圆周运动，此时轻绳与地面平行，拉力大小T1=4N，如图2所示。不计小球的一切阻力，小球可视为质点，sin53°=0.8，cos53°=0.6，重力加速度g取10m/s2。 （1）求轻绳的长度L； （2）若小球绕轴做角速度的匀速圆周运动，此时轻绳与轴的夹角，结点为O，如图3所示。求此时小球对地面的压力大小FN； 14. 某研究小组设计了一磁悬浮电梯，简化模型截面图如图所示，不计电阻、间距为、足够长的光滑平行导轨固定在竖直平面内，导轨间存在着垂直于轨道平面、磁感应强度大小相等、磁场方向相反的匀强磁场，每个磁场区域均为边长为的正方形。正方形金属线圈的边长为、匝数为、总质量为、总电阻为。在边上放置一个绝缘滑块来模拟乘坐电梯者，其质量为。金属线圈中通入电流后静止在导轨上，此时线圈的发热功率为，已知重力加速度的大小为g。 （1）求匀强磁场的磁感应强度大小； （2）若增大通入的电流后，线圈的发热功率为，求线圈开始向上运动瞬间绝缘滑块受到的弹力大小； （3）若线圈中不通入电流，线圈由图中位置静止释放下落时达到最大速度，求该过程中线圈产生的焦耳热。 15. 一圆筒面与中心轴线构成的圆柱体系统，结构简化如图（a）所示，圆筒足够长，半径R。在O点有一电子源，向空间中各个方向发射速度大小为、质量是m、电量为e的电子，某时刻起筒内加大小可调节且方向沿中心轴向下的匀强磁场，筒的横截面及轴截面示意图如图（b）所示，当磁感应强度大小调至时，恰好没有电子落到筒壁上。忽略场的边界效应、电子受到的重力及电子间相互作用力。若电子碰到筒壁，则被吸收且电中和，R、、m、e均为已知量。 （1）求的大小； （2）接第（1）问，当磁感应强度大小调至 ①求垂直中心轴发射的电子，从发射到落到筒壁上的时间； ②求筒壁上落有电子的区域面积S； ③如图c若电子发射速度与中心轴夹角为α，可经过离O点正上方距离为的点，求α角的可能值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026 学年度第一学期 高三级物理科 1月月考试题 本试卷分选择题和非选择题两部分，共6页，满分100分。考试用时75分钟。 注意事项： 1、答卷前，考生务必将自己的姓名、班级、考生号和座位号填写在答题卡上，用2B铅笔在答题卡相应位置上填涂考生号。 2、作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，答案不能答在试卷上。 3、非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡上各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。 4、考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。 一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8-10题有多项符合题目要求，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 1. 如图所示，机器人连续两次在同一位置O投篮，分别投中离地高度相同的篮筐中心P和Q，篮球两次在空中运动轨迹（未画出）的最高点在同一水平线上。已知抛出点O与篮框中心P、Q在同一竖直面内，不计空气阻力，不考虑篮球进篮筐之后的运动。关于两次投篮，下列说法正确的是（　　） A. 篮球两次在空中的运动轨迹除抛出点外没有交点 B. 篮球两次进入篮筐时速度方向相同 C. 篮球两次在空中运动的时间小于 D. 篮球两次在空中运动的最高点的速度小于 【答案】D 【解析】 【详解】A．两次运动轨迹的最高点在同一水平线上，又因为轨迹是抛物线，根据画图可以得到轨迹在空中还有一次交点（在过了最高点之后），故A错误； C．从最高点到抛出点和篮筐的位置，根据竖直方向的运动规律可知，时间只与高度有关，因为最高点在同一水平线上，则两次抛体运动时间相同，故C错误； BD．又因为抛到P点的水平位移小于抛到Q点的水平位移，水平方向又是匀速运动，故P点运动轨迹水平速度小于Q点水平速度，在P、Q两点的竖直分速度又相同，故在P、Q两点的速度方向不同，即B错误，D正确。 故选D。 2. 如图所示，三根不可伸长的相同的轻绳，一端系在甲环上，彼此间距相等。绳穿过与甲环半径相同的乙环，另一端用同样的方式系在半径较大的丙环上。甲环固定在水平面上，整个系统处于平衡，忽略绳与乙环之间的摩擦，经过一段时间t后，下列说法中正确的是（　　） A. 甲环对绳子的弹力是由于绳子发生形变而产生的 B. 每根绳对乙环的作用力均竖直向上 C. 乙环对三根绳的总作用力的冲量竖直向下 D. 三根绳对丙环作用力的总冲量为零 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据弹力产生的原因，可知甲环对绳子的弹力是由于甲环发生形变而产生的，故A错误； B．因甲乙两环的半径相等，则在它们之间的每段绳的上段都是竖直的。忽略绳与乙环之间的摩擦时，绳中各处张力相等。因每段绳的上段对乙环的拉力竖直向上，下段绳对乙环的拉力斜向外侧下方，每段绳对乙环的作用力肯定不是竖直向上，故B错误； C．乙环对三根绳的总作用力与三根绳对乙环的总作用力相等，而三根绳对乙环的总作用力与乙环的重力平衡，方向向上，故乙环对三根绳的总作用力的冲量与重力的冲量等大同向，故C正确； D．三根绳对丙环作用力不为零，根据I=Ft，则总冲量不为零，故D错误。 故选C。 3. 如图所示,矩形线圈abcd与理想变压器原线圈组成闭合电路．线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动,磁感应强度大小为B,线圈转动的角速度为 ,匝数为N,线圈电阻不计．下列说法正确的是( ) A. 电容器的电容C变小时,灯泡变亮 B. 将原线圈抽头P向下滑动时,灯泡变暗 C. 若线圈转动的角速度变为 ,灯泡变亮 D. 线圈处于图示位置时.,电压表读数为0 【答案】C 【解析】 【详解】A．电容器的电容C变小时，容抗变大，故干路电流减小，灯泡变暗，故A错误； B．矩形线圈abcd中产生交变电流；将原线圈抽头P向下滑动时，原线圈匝数减小，根据变压比公式 输出电压变大，故灯泡会变亮，故B错误； C．若线圈转动角速度变为2ω，根据电动势最大值公式Em=NBSω，最大值增加为2倍，根据变压比公式 可知，输出电压变大，所以灯泡会变亮，故C正确； D．线圈处于图示位置时，是中性面位置，感应电动势的瞬时值为零，但电压表读数不为0，故D错误． 故选C． 4. 如图是碰球游戏的示意图，在水平桌面上固定一个内壁光滑的半径为R的管形圆轨道，a、b、c为圆上三个点，且构成等边三角形。在内部放置质量分别为m和2m的A、B两个发光弹力球（球径略小于管径，管径远小于R），开始时B球静止于a点，A球以一定的初速度向右与B球发生弹性碰撞，已知两球只有碰撞时才发光，则第二次发光点在（　　） A. b、c之间 B. b点 C. c点 D. a、b之间 【答案】C 【解析】 【详解】令第一次碰撞前A的速度为，根据动量守恒定律有 根据碰撞前后机械能守恒定律有 解得， 可知，碰撞之后，A、B的线速度大小之比为 则碰撞之后A反向运动的路程为B顺时针运动的路程的一半时，两球再次相遇，可知，第二次发光点在c点。 故选C。 5. 建造一条能通向太空的天梯，是人类长期的梦想。如图所示，直线状天梯是由一种高强度、很轻的纳米碳管制成，图中虚线为同步卫星轨道，天梯在赤道平面内刚好沿卫星轨道半径方向。两物体分别处于天梯上的M、N点，其位置如图所示。整个天梯相对于地球静止不动，忽略大气层的影响，分析可知（　　） A. M处物体处于完全失重状态 B. M处物体的加速度小于N处物体的加速度 C. M处物体的线速度大于地球的第一宇宙速度 D. 处于天梯上的同一物体，离地面的高度越高，则物体对天梯的作用力越小 【答案】B 【解析】 【详解】A．图中虚线为同步卫星轨道，在同步卫星轨道，万有引力刚好提供所需的向心力，则有 对于M处物体，角速度与同步轨道的角速度相同，但轨道半径小于同步轨道半径，所以M处物体所受万有引力大于所需的向心力，则M处物体所受天梯的作用力方向背离地球，M处物体不是处于完全失重状态，故A错误； B．M处物体的角速度等于N处物体的角速度，根据 由于M处轨道半径小于N处轨道半径，则M处物体的加速度小于N处物体的加速度，故B正确； C．结合上分析，根据 可知M点线速度小于同步卫星的线速度，根据万有引力提供向心力，有 解得 可知同步卫星的线速度小于第一宇宙速度，所以M处物体的线速度小于地球的第一宇宙速度，故C错误； D．根据A选项分析可知，处于天梯上的同一物体，当物体处于同步轨道（图中虚线）时，天梯对物体的作用力为0；当物体处于同步轨道下方时，天梯对物体的作用力方向背离地球；当物体处于同步轨道上方时，天梯对物体的作用力方向指向地球；所以并不是离地面的高度越高，物体对天梯的作用力越小，故D错误。 故选B。 6. 如图，光滑水平面与水平传送带无缝衔接，传送带足够长，以恒定速率逆时针运动。可视为质点的质量为的滑块，以速率水平向右冲上传送带，最终向左又返回水平面。滑块与传送带之间的动摩擦因数处处相同。滑块在传送带上运动的全过程，因摩擦产生的内能为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】设滑块与传送带之间的动摩擦因数为，则根据牛顿第二定律有 解得滑块在传送带上匀变速运动的加速度为 由分析可知滑块先向右减速运动，再向左加速运动，由于，故当滑块的速度等于后，滑块将和传送带一起向左匀速运动，所以离开传送带时滑块的速度大小等于。设滑块向右运动的时间为，则根据匀变速直线运动的速度公式有 解得 则此过程滑块与传送带的相对位移为 设滑块向左加速运动的时间为，则根据匀变速直线运动的速度公式有 解得 则此过程滑块与传送带的相对位移为 所以滑块在传送带上运动的全过程，因摩擦产生的内能为 故选C。 7. 如图所示是密立根油滴实验装置，两块水平放置相距为d的金属板A、B分别与电源负、正两极相接，从A板上小孔进入两板间的油滴因摩擦而带有一定的电荷量。当两金属板间未加电压时，通过显微镜观察到某带电油滴P在重力和阻力的作用下，以速度向下做匀速运动；这时给金属板施加电压U，经过一段时间后，发现油滴P以速度向上做匀速运动。已知油滴所受阻力大小与速度大小成正比，比例系数为k。下列说法正确的是（　　） A. 油滴P带负电 B. 油滴P在运动过程中受到的重力为 C. 施加电压U后，油滴P向下运动的过程做加速度逐渐减小的减速运动 D. 施加电压U后，油滴P在两金属板间上升高度h的过程，其电势能减少量为 【答案】C 【解析】 【详解】A．当两金属板间未加电压时，油滴匀速运动有 施加电压后，油滴向上迅速运动，说明电场力向上，又因上极板带负电，下极板带正电，电场力方向与电场方向相同，因此油滴P带负电，故A错误； B．当两金属板间未加电压时，油滴匀速运动有，故B错误； C．施加电压U后，油滴受向上的电场力， 加速度方向向上，速度减小，根据公式可知随着速度减小加速度减小，故C正确； D．当两金属板间未加电压时，油滴匀速运动有 施加电压后，油滴向上迅速运动，有 又因为 有 电势能的减少量，故D错误。 故选C。 8. 关于机械波与电磁波，下列说法中正确的是（　　） A. 电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率有关 B. 电磁波可以发生衍射现象和偏振现象 C. 简谐机械波在给定的介质中传播时，振动的频率越高，则波传播速度越大 D. 电磁波和机械波从一种介质传播到另一种不同介质时，波长都会发生变化 【答案】BD 【解析】 【详解】A．电磁波在真空中的传播速度恒为光速，与电磁波的频率无关，故A错误； B．衍射是一切波特有的共性，电磁波作为波可以发生衍射；电磁波是横波，偏振是横波特有的现象，因此电磁波也可以发生偏振，故B正确； C．简谐机械波的传播速度仅由介质的性质决定，与波源的振动频率无关，给定介质中波速是定值，故C错误； D．波的频率由波源决定，从一种介质进入另一种介质时频率不变。机械波的波速由介质决定，介质改变则波速改变，由可知，波长会变化；电磁波在介质中的波速（为介质折射率），不同介质折射率不同，因此改变，不变，波长也会变化，故D正确。 故选BD。 9. 小明发现家里冰箱门忘记关闭时，会发出提示音。他研究得知，门框内部电路中有一霍尔元件，通有由左向右的恒定电流；冰箱门上对应位置有一磁铁，门关闭时产生方向为垂直霍尔元件向里的磁场；当霍尔元件工作时，上表面电势高于下表面。下列说法正确的是（　　） A. 该霍尔元件中的载流子为负电荷 B. 打开冰箱门的过程中，霍尔电压减小 C. 若将磁铁的磁极对调，则霍尔元件工作时下表面电势高于上表面 D. 若内部电路引起霍尔元件电流I减小，则上、下表面间电势差增加 【答案】BC 【解析】 【详解】A．已知霍尔元件中电流方向由左向右，磁场方向垂直向里，霍尔元件工作时上表面电势高于下表面。假设载流子为正电荷，根据左手定则可知，正电荷受到的洛伦兹力方向向上，正电荷会聚集到上表面，上表面电势高于下表面，符合题意，所以载流子为正电荷，故A错误； B．根据， 可得 其中k为霍尔系数，I为电流，B为磁感应强度， d为霍尔元件厚度；打开冰箱门的过程中，磁场减弱，在电流I和霍尔元件厚度d不变的情况下，磁感应强度 B减小，则霍尔电压减小，故B正确； C．若将磁铁的磁极对调，磁场方向变为垂直向外。由于载流子为正电荷，根据左手定则可知，正电荷受到的洛伦兹力方向向下，正电荷会聚集到下表面，下表面电势高于上表面，故C正确； D．由可知，在磁感应强度B和霍尔元件厚度d不变的情况下，若内部电路引起霍尔元件电流I减小，则霍尔电压减小，即上、下表面间电势差减小，故D错误。 故选BC。 10. 现为了在某海岸进行炸弹爆炸后的地质检测，在大海中的A处和陆地上的B处同时引爆炸弹，A、B处质点分别产生如图甲、乙所示的振动图像，且两处爆炸产生的波均向O处传播。已知两列波在海水中的传播速度均为v1＝1500m/s，在陆地上的传播速度均为v2＝3000m/s，AB＝600km，O为AB的中点，C为OB的中点，假设两列波在海水和陆地上的传播速度不变，忽略海水的流速。则（　　） A. O点为振动减弱点 B. 若A处有一漂浮物，漂浮物运动到陆地的最短时间为200s C. 由于A、B处两列波在海水和陆地上的传播速度不同，故无法形成干涉现象 D. C点持续振动的时间为200s 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由题图甲、乙可知两列波的周期均为T＝4s B处质点的振动形式传到O点所用时间t1＝＝100s A处质点的振动形式传到O点所用时间t2＝＝200s 可知B处质点的振动形式先传到O点，时间差Δt＝100s＝25T 因A、B两处波起振方向相反，故O点为振动减弱点，故A正确； B．波上质点本身不会随波迁移，而是在平衡位置附近上下振动，故漂浮物无法到达陆地，故B错误； C．两列波频率相同，可以产生干涉现象，故C错误； D．A处质点的振动形式传到C点所用时间t3＝t2＋＝250s B处质点的振动形式传到C点所用时间t4＝＝50s 时间差Δt'＝200s＝50T 因为两列波起振方向相反，故C点为振动减弱点，当A处质点的振动形式传到C点时，C点不再振动，所以C点持续振动的时间为Δt'＝200s，故D正确。 故选AD。 二、实验题（本题共2小题，共16分） 11. 请完成下列实验操作和计算。 （1）某小组利用游标卡尺测量水管的内径，图中游标卡尺的读数为________mm。 （2）某实验小组利用位移传感器和气垫导轨验证动量守恒定律，实验装置如图甲所示。滑块A上装有信号发射器，位移传感器可测量其位移及对应的时间，滑块A和B上均安装了粘扣，使两滑块发生碰撞时可粘在一起。实验过程如下： ①打开气源电源，调节气垫导轨水平，将滑块A放置在靠近位移传感器一端，开启传感器，同时轻推一下滑块A，使滑块A滑行一段距离后与滑块B碰撞，传感器记录滑块A的位移x与时间t的关系图像如图乙所示，两滑块碰撞前瞬间滑块A的速度大小为________m/s（保留一位有效数字）。 ②用天平称量出滑块A（含粘扣和信号发射器）的总质量为，则滑块B（含粘扣）的总质量为________g时，两滑块碰撞前后动量守恒。 【答案】（1）19.30 （2） ①. 0.2 ②. 200 【解析】 【小问1详解】 由于游标卡尺为20分度，其精确度为 由游标卡尺的示数可知，水管的内径为 【小问2详解】 [1]由图乙可知，碰撞前瞬间滑块A的速度大小为 [2]由图乙可知，碰撞后滑块A、B的共同速度大小为 根据动量守恒定律可得 代入数据解得 12. 某物理实验小组同学想制作一个温控报警器，他们从网上购买了一个热敏电阻，热敏电阻说明书上标出了该热敏电阻不同温度下的阻值，如下表所示： t/℃ 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 RT/Ω 2400.0 1500.0 1150.0 860.0 435.0 120.0 （1）实验小组的小王同学先用多用电表粗略测量常温下该热敏电阻的阻值，当时环境温度为22℃，他用多用电表电阻挡选“×10”倍率测量时，指针偏转角度太小，则应将倍率更换至___________（选填“×1”或“×100”）挡，换挡后___________（选填“需要”或“不需要”）再进行欧姆调零，正确操作后多用电表指针如图甲所示，读出常温下该热敏电阻的阻值为___________Ω。 （2）实验小组的小张同学又设计如图乙所示的电路来精确测量常温下该热敏电阻的阻值。操作步骤如下： ①正确连接实验电路后，调节滑动变阻器 R滑片至左端； ②闭合S1、S2，快速调节滑动变阻器R的滑片，使电流表和电压表指针有明显偏转，分别记下电流表、电压表的示数I1、U1； ③保持滑动变阻器 R的滑片位置不动，快速断开S₂，分别记下此时电流表、电压表的示数I2、U2，则待测电阻___________（用I1、U1、I2、U2表示）。 （3）利用该热敏电阻制作温控报警器，其电路原理如图丙所示，图中电源电动势为10V，内阻可不计，报警系统接在 ab之间，当 ab之间的输出电压高于6.0V时，便触发报警器报警，如果要使报警温度达到（时报警系统报警，电阻箱应调到___________Ω，如果要使报警温度更高一点，应该将电阻箱的电阻调___________（选填“大”或“小”）一点。 【答案】（1） ①. ×100 ②. 需要 ③. 1400 （2）## （3） ①. 180 ②. 小 【解析】 【小问1详解】 [1]当选用“×10”倍率测量电阻时，指针偏转角度太小，说明所测电阻阻值较大，为准确测量电阻阻值，应选用较大的倍率挡位进行测量，即选用“×100”挡位； [2]换挡后需要再次进行欧姆调零，正确操作后多用电表指针如图甲所示，则常温下该热敏电阻的阻值为 【小问2详解】 结合题意，由欧姆定律可得， 解得 【小问3详解】 [1]若要求开始报警时环境温度为60℃，此时 由电路特点结合欧姆定律可得 代入数据解得，电阻箱阻值应调为 [2]如果要使报警温度更高一点，热敏电阻的阻值更小，根据欧姆定律可得 解得 因此应该将电阻箱的电阻调小。 三、计算题（本题共3小题，共38分） 13. 公园中常有小朋友用发光转转球进行健身娱乐活动，如图1所示。情境可简化如下：不可伸长的轻绳一端系着质量m=1kg的小球，另一端系在固定竖直轴上。某次锻炼时，小球绕轴做角速度ω1=4rad/s的匀速圆周运动，此时轻绳与地面平行，拉力大小T1=4N，如图2所示。不计小球的一切阻力，小球可视为质点，sin53°=0.8，cos53°=0.6，重力加速度g取10m/s2。 （1）求轻绳的长度L； （2）若小球绕轴做角速度的匀速圆周运动，此时轻绳与轴的夹角，结点为O，如图3所示。求此时小球对地面的压力大小FN； 【答案】（1）0.25m （2）4N 【解析】 【小问1详解】 轻绳拉力充当向心力，有 代入数据可得，轻绳的长度 【小问2详解】 此时小球做圆周运动的半径 绳拉力的水平分力充当向心力 竖直方向上受力平衡，有 可求得， 根据牛顿第三定律 14. 某研究小组设计了一磁悬浮电梯，简化模型截面图如图所示，不计电阻、间距为、足够长的光滑平行导轨固定在竖直平面内，导轨间存在着垂直于轨道平面、磁感应强度大小相等、磁场方向相反的匀强磁场，每个磁场区域均为边长为的正方形。正方形金属线圈的边长为、匝数为、总质量为、总电阻为。在边上放置一个绝缘滑块来模拟乘坐电梯者，其质量为。金属线圈中通入电流后静止在导轨上，此时线圈的发热功率为，已知重力加速度的大小为g。 （1）求匀强磁场的磁感应强度大小； （2）若增大通入的电流后，线圈的发热功率为，求线圈开始向上运动瞬间绝缘滑块受到的弹力大小； （3）若线圈中不通入电流，线圈由图中位置静止释放下落时达到最大速度，求该过程中线圈产生焦耳热。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 线圈通入电流后静止在导轨上，根据平衡条件有 此时线圈的发热功率 则匀强磁场的磁感应强度大小 【小问2详解】 若增大通入的电流后，线圈的发热功率 线圈开始向上运动瞬间，对金属线圈和绝缘滑块，根据牛顿第二定律有 解得 绝缘滑块受到的弹力大小为，对绝缘滑块，根据牛顿第二定律有 联立解得 【小问3详解】 若线圈中不通入电流，线圈静止释放，线圈速度增大，感应电动势增大，感应电流增大，磁场对线圈的安培力增大，线圈做加速度逐渐减小的加速运动，当加速度为0时，线圈速度达到最大，此时感应电动势和感应电流最大。感应电流的最大值为 根据平衡条件有 联立解得 线圈静止释放下落10L时达到最大速度，则有 该过程中线圈产生的焦耳热 15. 一圆筒面与中心轴线构成的圆柱体系统，结构简化如图（a）所示，圆筒足够长，半径R。在O点有一电子源，向空间中各个方向发射速度大小为、质量是m、电量为e的电子，某时刻起筒内加大小可调节且方向沿中心轴向下的匀强磁场，筒的横截面及轴截面示意图如图（b）所示，当磁感应强度大小调至时，恰好没有电子落到筒壁上。忽略场的边界效应、电子受到的重力及电子间相互作用力。若电子碰到筒壁，则被吸收且电中和，R、、m、e均为已知量。 （1）求的大小； （2）接第（1）问，当磁感应强度大小调至 ①求垂直中心轴发射的电子，从发射到落到筒壁上的时间； ②求筒壁上落有电子的区域面积S； ③如图c若电子发射速度与中心轴夹角为α，可经过离O点正上方距离为的点，求α角的可能值。 【答案】（1） （2）①；②；③或 【解析】 【小问1详解】 当磁场的磁感应强度为时，电子刚好不会落到筒壁上。则电子以速度垂直轴线方向射出，电子在磁场中做匀速圆周运动，轨迹恰好与圆筒壁相切，轨迹半径为，根据洛伦兹力提供向心力可得 联立解得 【小问2详解】 ①当，电子轨道半径，如下图所示P点为电子在筒壁落点为等边三角形 所以 ②磁感应强度调整为后，将速度方向与中心轴夹角为θ的电子运动分解为垂直轴线方向上做匀速圆周运动，平行轴线方向上做匀速直线运动，速度沿垂直轴线和平行轴线方向进行分解， 电子击中筒壁距离粒子源的最远点时，其垂直轴线方向的圆周运动轨迹与筒壁相切，则轨迹圆半径为 根据洛伦兹力提供向心力可得 联立解得， 解得 电子发出到与筒壁相切时间 电子发射方向上下对称，则打在筒壁沿轴方向长度 可知最大面积 ③根据题意可知时电子不受洛伦兹力，可匀速直线运动过点。 当电子水平方向圆周运动周期为 竖直方向匀速直线运动 解得 当n=1时； 当n>1时，电子打筒壁上，不符合要求。 综上所述：经过O点正上方距离为的点α角的可能值是或。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $