精品解析：北京市中国人民大学附属中学2025-2026学年高三上学期开学考试物理试题

人大附中2026届高三暑假自主复习检测练习 物理 本试卷共8页，共100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题纸上，在试卷上作答无效。考试结束后，将本试卷和答题纸一并交回。 第一部分 本部分共10题，每题3分，共30分。在每题给出的四个选项中，有的题只有一个选项是正确的，有的题有多个选项是正确的。全部选对的得3分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。把正确的答案填涂在答题纸上。 1. 如图所示是甲、乙两物体从同一点出发的位移—时间（x—t）图像，由图像可以看出在0～4s这段时间内（ ） A. 甲、乙两物体始终同向运动 B. 4s时甲、乙两物体之间的距离最大 C. 甲的平均速度等于乙的平均速度 D. 甲、乙两物体之间的最大距离为3m 2. 下列关于摩擦力的说法中正确的是（ ） A. 阻碍物体运动的力被称为摩擦力 B. 摩擦力总是与接触面平行 C. 滑动摩擦力的方向总是与物体运动方向相反 D. 静摩擦力的方向可能与物体运动方向垂直 3. 滚筒洗衣机静止于水平地面上，衣物随着滚筒一起在竖直平面内做高速匀速圆周运动，以达到脱水的效果。滚筒截面如图所示，下列说法正确的是（ ） A. 衣物运动的过程中洗衣机对地面的压力不变 B. 衣物运动到最低点B时处于超重状态 C. 衣物运动到最低点B时比运动到最高点A脱水效果更好 D. 衣物运动的过程中洗衣机对地面的摩擦力始终为0 4. 为简单计，把地-月系统看成地球静止不动而月球绕地球做匀速圆周运动，如图所示，虚线为月球轨道。在地月连线上存在一些所谓“拉格朗日点”的特殊点。在这些点，质量极小的物体（如人造卫星）仅在地球和月球引力共同作用下可以始终和地球、月球在同一条线上。图中四个点可能是“拉格朗日点”的是（　　） A. A点 B. B点 C. C点 D. D点 5. 如图甲为一列简谐横波在时刻的波形图，是平衡位置为处的质点，是平衡位置为处的质点，图乙为质点的振动图像，则（　　） A. 该列波的频率为 B. 该列波的波速为 C. 该波沿轴正方向传播 D. 时，质点的运动方向沿轴正方向 6. 如图所示，一个边长l=10cm，匝数N=100的正方形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴OO'匀速转动，磁感应强度B=0.50T，线圈转动的角速度ω=10πrad/s，闭合回路中两只小灯泡均能发光。下列说法正确的是（ ） A. 从图中位置开始计时，感应电动势的瞬时值表达式为e=5πcos（10πt）V B. 增大转动的角速度ω时，感应电动势的峰值Em不变 C. 抽去电感器L的铁芯时，灯泡L2变亮 D. 增大电容器C两极板间的距离时，灯泡L1变暗 7. 可拆变压器铁芯是由相互绝缘的薄硅钢片叠压而成。如图所示，原线圈接交流电源，副线圈接入小灯泡。第一次，缓缓移动铁芯横条使铁芯完全闭合；第二次，另取一块与变压器铁芯横条尺寸相同的普通铁块替换铁芯横条，重复上述实验。两次均观察到小灯泡由暗变亮，以下说法正确的是（ ） A. 第二次实验中小灯泡更亮些 B. 用普通铁块和用铁芯横条相比，普通铁块更容易发热 C. 两次实验过程中，变压器原副线圈电压之比第一次满足U1：U2=n1：n2，第二次不满足U1：U2=n1：n2 D. 探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系时，不可以用多用电表的直流电压挡测量变压器原、副线圈电压 8. 如图所示电路中，定值电阻，，是滑动变阻器，最大阻值为4R，电源的内阻r=2R，电流表A和电压表、均为理想电表。闭合开关S，当滑动变阻器的触头P从滑动变阻器的最左端滑到最右端的过程中，电压表、和电流表A的变化量的绝对值分别是、和，下列说法中正确的是（　　） A. B. C. 不变，不变 D. 电源的输出功率先增大后减小 9. 磁流体发电机的原理如图所示。将一束等离子体连续以速度v垂直于磁场方向喷入磁感应强度大小为B的匀强磁场中，可在相距为d、正对面积为S的两平行金属板间产生电压。现把上、下板和电阻R连接，上、下板等效为直流电源的两极。等离子体稳定时在两极板间均匀分布，电阻率为ρ，回路中有稳定的电流。忽略边缘效应及离子的重力，下列说法正确的是（　　） A. 上板A为正极，下板B为负极 B. 稳定时，A、B两板间电压U=Bdv C. 把电阻R更换为阻值更大的电阻，稳定时，A、B两板间电压变大，且U<Bdv D. 稳定时，发电系统提供的能量全部转化为电阻R的内能（焦耳热） 10. 如图为空间站推进器的简化图，在很窄的圆环空间内有沿半径向外的磁场I，其磁感应强度大小可近似认为处处相等；垂直圆环平面加有匀强磁场II和垂直圆环平面向里的匀强电场（图中未画出），磁场II与磁场I的磁感应强度大小相等。已知电子质量为m、电荷量为-e，若电子恰好可以在圆环内做半径为R、速率为v的匀速圆周运动，则（ ） A. 电子沿逆时针方向运动 B. 垂直环平面的磁场II方向为垂直圆环平面向里 C. 电场强度大小为 D. 质子也可以在圆环空间内做半径为R、速率为v的匀速圆周运动 第二部分 本部分共8题，共70分。 11. 可以用不同的实验器材做“探究加速度与力、质量的关系”实验。 （1）某同学用如图所示的实验装置做该实验。 两辆小车放在水平木板上，左端各系一条细线，线的另一端跨过光滑定滑轮各挂上槽码（图中未画出），两小车右端各系一条细线，用一个黑板擦把两条细线同时按在木板上使小车静止，抬起黑板擦，两小车同时开始运动，再次按下黑板擦，两车同时停止运动。下列说法正确的是 （选填选项前的字母） A. 实验中需要测量小车的运动时间 B. 在两车运动时间相同的情况下，可通过位移测量代替加速度测量 C. 本实验无需补偿阻力 D. 本实验需要保证槽码的质量远小于小车质量 （2）某同学用如图所示的实验装置做该实验。 ①该同学在实验前准备了图中所示的实验装置及下列选项中的辅助器材，其中不必要的器材是___________（选填选项前的字母） A、交流电源、导线 B、天平（含配套砝码） C、秒表 D、刻度尺 E、细线、砂和小砂桶 ②打点计时器在小车拖动的纸带上打下一系列点迹，以此记录小车的运动情况。其中一部分纸带上的点迹情况如图所示，已知打点计时器打点的时间间隔T=0.02s，测得A点到B、C点的距离分别为x1=5.99cm、x₂=12.59cm，则通过纸带可以求出小车做匀加速直线运动的加速度a=___________m/s²。（结果保留两位有效数字） 12. 利用图1所示的装置验证机械能守恒定律。 （1）关于本实验的下列操作步骤，必要的是______。 A. 用天平测量重物的质量 B. 先接通电源后释放纸带 C. 用秒表测量重物下落的时间 D. 在纸带上用刻度尺测量重物下落的高度 （2）实验得到如图2所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到重物下落的起始点O的距离分别为。已知当地重力加速度为g，计时器打点周期为T，设重物的质量为m，从O点到B点的过程中，重物重力势能的减少量为______，动能的增加量为______。 （3）某同学用两个物体P、Q分别进行实验，多次记录下落的高度h和对应的速度大小v，作出图像如图3所示，实验操作规范。通过图像可以确定______。 A. Q受到的阻力大小恒定 B. P的质量小于Q的质量 C. 选择P进行实验误差更小 （4）某同学利用图4所示的装置验证机械能守恒定律。实验时，将气垫导轨调至水平，在气垫导轨上安装一个光电门，滑块上固定一个遮光条，将滑块用细线绕过轻质定滑轮与托盘相连。测出遮光条的宽度为d，托盘和砝码的总质量为，滑块和遮光条的总质量为，滑块由静止释放，读取遮光条通过光电门的遮光时间。已知重力加速度为g。为验证机械能守恒定律，还需要测量的物理量是______，将该物理量用x表示。若符合机械能守恒定律，以上测得的物理量满足的关系式为______。 13. 如图所示，有一质量m=0.2kg的物体A，以5m/s的水平初速度冲上一个质量M=0.8kg的静止木板B．物体在木板上滑行一段距离后相对木板静止。已知物体与木板间的动摩擦因数为0.8，木板与地面间的摩擦可忽略不计，重力加速度g=10m/s2。求： （1）物体在木板上滑动时，两者加速度大小； （2）物体相对木板静止时，木板速度的大小； （3）物体在木板上滑动过程中，物体所受摩擦力对物体做的功。 14. 如图所示，粗糙水平面AB长度为4R，与竖直面内的光滑半圆形导轨在B点相接，轨道半径为R。一个质量为m的小物体将弹簧压缩到A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右速度后脱离弹簧，恰好能通过C点（C点向左水平抛出）。已知物体与水平面间的动摩擦因数为0.5，重力加速度为g。求： （1）求小物体通过C点时的速度大小； （2）小物体从C点抛出后落到水平面上的点与B点之间的距离； （3）求弹簧初始状态时的弹性势能。 15. 光滑水平面上放有质量分别为2m和m的物块A和B，用细线将它们连接起来，两物块中间加有一压缩的轻质弹簧（弹簧与两物块均不相连），弹簧的压缩量为x。现将细线剪断，两物块刚要离开弹簧时物块A的速度大小为v，求： （1）物块A从开始运动到刚要离开弹簧的过程中，A的位移大小； （2）物块A从开始运动到刚要离开弹簧的过程中，弹簧弹力对B的冲量大小； （3）物块开始运动前弹簧的弹性势能。 16. 图甲所示的电路中K与L之间接一智能电源，用以控制电容器C两端的电压UC。如果UC随时间t的变化如图乙所示。已知R=3Ω，C=2F。求： （1）0-1s内通过电阻R的电流大小； （2）1s-5s内电阻R产生的焦耳热； （3）t=2s时 电容器C储存的电能。 17. 如图所示，空间坐标系Oxyz的y轴竖直向上，在坐标系所在的空间存在方向与x轴平行的匀强电场。从y轴上的M点（0，H，0）（H>0）无初速释放一个质量为m、电荷量为q的带负电的小球，它落在x轴上的P点（l，0，0）（l>0）。已知重力加速度为g。 （1）求电场强度的大小和方向； （2）在空间再加上匀强磁场，在M点给小球沿MP方向的初速度v0。 ①若小球正好从M点沿直线运动到P点，求磁感应强度大小和方向； ②调整电场强度的大小和方向，若小球正好做匀速圆周运动，从M点运动到xOz平面上的N点（l，0，b），b>0，求磁感应强度的大小和方向。 18. 电磁学的基本原理有广泛的应用。 （1）我国“福建”航母使用了先进的电磁弹射系统。为研究电磁弹射，某同学设计了如图所示的实验原理图。两根电阻不计、间距为l的平行长直金属导轨沿水平方向固定，其间安放质量为m、电阻为R的金属滑块（用以代替被弹射的飞机）。滑块可沿导轨无摩擦滑行，且始终与导轨保持良好接触。电源提供的强大电流形成的磁场推动而发射。在发射过程中，该磁场在滑块所在位置始终可以简化为匀强磁场，方向垂直于纸面，其强度与电流的关系为B=kI，k为已知的比例常数。已知滑块沿导轨滑行距离s后获得的发射速度v（此过程视为匀加速运动）。求： ①电源提供的电流强度； ②电源输出的电能。 （2）某同学建立简化模型研究高铁列车制动过程中的力和运动、能量转化规律。如图所示，ab和cd是两根长度均为l、电阻均为R的金属棒，通过绝缘材料固定在列车底部。与列车下方轨道上间距为l、足够长的光滑金属导轨垂直且接触良好。已知列车的总质量为m。速度大小为v0。若导轨间有与导轨平面垂直且方向交替、间隔分布的匀强磁场，磁场宽度均为l，磁感应强度大小均为B，不计其它电阻，如图所示。求列车的制动距离； 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 人大附中2026届高三暑假自主复习检测练习 物理 本试卷共8页，共100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题纸上，在试卷上作答无效。考试结束后，将本试卷和答题纸一并交回。 第一部分 本部分共10题，每题3分，共30分。在每题给出的四个选项中，有的题只有一个选项是正确的，有的题有多个选项是正确的。全部选对的得3分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。把正确的答案填涂在答题纸上。 1. 如图所示是甲、乙两物体从同一点出发的位移—时间（x—t）图像，由图像可以看出在0～4s这段时间内（ ） A. 甲、乙两物体始终同向运动 B. 4s时甲、乙两物体之间的距离最大 C. 甲的平均速度等于乙的平均速度 D. 甲、乙两物体之间的最大距离为3m 【答案】CD 【解析】 【详解】A．因图像的斜率的符号反映速度的方向，可知甲先向正方向运动，后沿负方向运动；乙一直沿正方向运动，即两物体不是始终同向运动，A错误； B．4s时甲、乙两物体位移相等，两物体相遇，B错误； C．在0～4s这段时间内，甲乙的位移相等，则甲的平均速度等于乙的平均速度，C正确； D．由图像可知，t=2s时甲、乙两物体之间的距离最大，最大值为3m，D正确。 故选CD。 2. 下列关于摩擦力的说法中正确的是（ ） A. 阻碍物体运动的力被称为摩擦力 B. 摩擦力总是与接触面平行 C. 滑动摩擦力的方向总是与物体运动方向相反 D. 静摩擦力的方向可能与物体运动方向垂直 【答案】BD 【解析】 【详解】AC．摩擦力阻碍的是相对运动，摩擦力也有可能是物体加速运动的动力，例如将物体放在运转的传送带上，摩擦力做动力，摩擦力提供加速度，故AC错误； B．摩擦力产生在接触面上，总是与接触面平行，故B正确； D．静摩擦力的方向可能与物体运动方向垂直，例如手握酒瓶水平匀速运动，则酒瓶的静摩擦力的方向与运动方向垂直，故D正确； 故选BD。 3. 滚筒洗衣机静止于水平地面上，衣物随着滚筒一起在竖直平面内做高速匀速圆周运动，以达到脱水的效果。滚筒截面如图所示，下列说法正确的是（ ） A. 衣物运动的过程中洗衣机对地面的压力不变 B. 衣物运动到最低点B时处于超重状态 C. 衣物运动到最低点B时比运动到最高点A脱水效果更好 D. 衣物运动的过程中洗衣机对地面的摩擦力始终为0 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由于衣物在运动中，加速度方向总是指向洗衣机滚筒的圆心，由牛顿第二定律可知，衣物对洗衣机滚筒的作用力产生变化，对洗衣机受力分析，洗衣机静止不动，可推知洗衣机对地面的压力会产生变化，A错误； B．衣物运动到最低点B点时，加速度方向竖直向上，处于超重状态，B正确； C．衣物运动到最低点B点时，加速度方向竖直向上，处于超重状态，由牛顿第二定律可知，衣物在B点受到滚筒的作用力最大，脱水效果更好，C正确； D．在衣物运动中，当衣物处在滚筒的最高点或最低点时，衣物对洗衣机在水平方向没有作用力，洗衣机在水平方向没有运动的趋势，对地面的摩擦力是0；当衣物运动离开最高点或最低点时，衣物对洗衣机在水平方向有作用力，使洗衣机在水平方向有运动的趋势，对地面有摩擦力产生，D错误； 故选BC。 4. 为简单计，把地-月系统看成地球静止不动而月球绕地球做匀速圆周运动，如图所示，虚线为月球轨道。在地月连线上存在一些所谓“拉格朗日点”的特殊点。在这些点，质量极小的物体（如人造卫星）仅在地球和月球引力共同作用下可以始终和地球、月球在同一条线上。图中四个点可能是“拉格朗日点”的是（　　） A. A点 B. B点 C. C点 D. D点 【答案】ACD 【解析】 【详解】B点处的物体受到地球与月球的万有引力的方向相同，而B到地球的之间小于月球到地球的距离，根据万有引力提供向心力可知，B处物体的向心加速度要大于月球的向心加速度，不能与月球具有相等的角速度，所以也不是拉格朗日点，同理分析，A、C、D可能是“拉格朗日点”，故ACD正确，B错误。 故选ACD。 5. 如图甲为一列简谐横波在时刻的波形图，是平衡位置为处的质点，是平衡位置为处的质点，图乙为质点的振动图像，则（　　） A. 该列波的频率为 B. 该列波的波速为 C. 该波沿轴正方向传播 D. 时，质点的运动方向沿轴正方向 【答案】AB 【解析】 【详解】A．由图乙可知，该列波的周期为，则该列波的频率为 故A正确； B．由图甲可知，该列波的波长为，则该列波的波速为 故B正确； C．由图乙可知，时质点沿轴负方向振动，结合图甲，由同侧法可知，该波沿轴负方向传播，故C错误； D．结合上述分析可知，时，质点P沿y轴正方向运动，则时，质点P的运动方向沿y轴负方向，故D错误。 故选AB。 6. 如图所示，一个边长l=10cm，匝数N=100的正方形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴OO'匀速转动，磁感应强度B=0.50T，线圈转动的角速度ω=10πrad/s，闭合回路中两只小灯泡均能发光。下列说法正确的是（ ） A. 从图中位置开始计时，感应电动势的瞬时值表达式为e=5πcos（10πt）V B. 增大转动的角速度ω时，感应电动势的峰值Em不变 C. 抽去电感器L的铁芯时，灯泡L2变亮 D. 增大电容器C两极板间的距离时，灯泡L1变暗 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．根据 可得感应电动势的最大值 由于线框垂直于中性面开始计时，所以电动势瞬时值的表达式，故选项A正确； B．根据可得增大线圈转动角速度时，感应电动势的峰值增大，故选项B错误； C．抽去电感器的铁芯时，即减小自感系数，电感器的感抗减小，流过灯泡电流增大，根据功率公式可知灯泡变亮，故选项C正确； D．增大电容器两极板间的距离时，根据可知电容器的电容减小，则有电容器的容抗增大，流过灯泡电流减小，根据功率公式可知灯泡变暗，故选项D正确； 故选ACD。 7. 可拆变压器铁芯是由相互绝缘的薄硅钢片叠压而成。如图所示，原线圈接交流电源，副线圈接入小灯泡。第一次，缓缓移动铁芯横条使铁芯完全闭合；第二次，另取一块与变压器铁芯横条尺寸相同的普通铁块替换铁芯横条，重复上述实验。两次均观察到小灯泡由暗变亮，以下说法正确的是（ ） A. 第二次实验中小灯泡更亮些 B. 用普通铁块和用铁芯横条相比，普通铁块更容易发热 C. 两次实验过程中，变压器原副线圈电压之比第一次满足U1：U2=n1：n2，第二次不满足U1：U2=n1：n2 D. 探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系时，不可以用多用电表的直流电压挡测量变压器原、副线圈电压 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．铁芯横条与普通铁块都是导磁材料，铁芯闭合后，减小了漏磁现象，产生的感应电动势增大，小灯泡变亮；变压器铁芯是利用由相互绝缘的薄硅钢片平行叠压而成的，而不是采用一整块硅钢，这样设计的原因是减小涡流，提高变压器的效率，用普通铁块和用铁芯横条相比，普通铁块由于涡流更容易发热，变压器效率低一些，第一次实验中小灯泡更亮些，故A错误，B正确； C．两次实验过程中，均存在漏磁，两次变压器原副线圈电压之比均不满足，故C错误； D．因变压器原副线圈输入交流电，副线圈输出交流电，故探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系时，不可以用多用电表的直流电压挡测量变压器原、副线圈电压，故D正确。 故选BD。 8. 如图所示电路中，定值电阻，，是滑动变阻器，最大阻值为4R，电源的内阻r=2R，电流表A和电压表、均为理想电表。闭合开关S，当滑动变阻器的触头P从滑动变阻器的最左端滑到最右端的过程中，电压表、和电流表A的变化量的绝对值分别是、和，下列说法中正确的是（　　） A. B. C. 不变，不变 D. 电源的输出功率先增大后减小 【答案】BCD 【解析】 【详解】AB．当滑动变阻器的触头P从滑动变阻器的最左端滑到最右端的过程中，接入电阻增大，根据“串反并同”，可知电流表A读数减小，电压表读数减小，电压表示数增大，由于 根据题意，电压表、和电流表A的变化量的绝对值分别是、和，则有 即有 A错误，B正确； C．由于 则有 由于 则有 可知，不变，不变，C正确； D．作出电源输出功率与外电路总电阻的关系如图所示 根据题干可知，外电路总电阻的最小值为R，外电路总电阻的最大值为 根据图像可知，当滑动变阻器的触头P从滑动变阻器的最左端滑到最右端的过程中，外电阻由最小值R逐渐增大到最大值，则电源的输出功率先增大后减小，D正确。 故选BCD。 9. 磁流体发电机的原理如图所示。将一束等离子体连续以速度v垂直于磁场方向喷入磁感应强度大小为B的匀强磁场中，可在相距为d、正对面积为S的两平行金属板间产生电压。现把上、下板和电阻R连接，上、下板等效为直流电源的两极。等离子体稳定时在两极板间均匀分布，电阻率为ρ，回路中有稳定的电流。忽略边缘效应及离子的重力，下列说法正确的是（　　） A. 上板A为正极，下板B为负极 B. 稳定时，A、B两板间电压U=Bdv C. 把电阻R更换为阻值更大的电阻，稳定时，A、B两板间电压变大，且U<Bdv D. 稳定时，发电系统提供的能量全部转化为电阻R的内能（焦耳热） 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据左手定则，正离子受到向下的洛伦兹力，所以正离子将打在下板B上，故离子将打在上板A上，所以上板A为负极，下板B为正极，故A错误； BC．稳定时，离子所受电场力与洛伦兹力平衡，即 所以 A、B两板间电压即为路端电压即小于Bdv，把电阻R更换为阻值更大的电阻，路端电压越大，故B错误，C正确； D．稳定时，发电系统提供的能量转化为电阻R的内能和发电机内部损耗的能量，故D错误。 故选C。 10. 如图为空间站推进器的简化图，在很窄的圆环空间内有沿半径向外的磁场I，其磁感应强度大小可近似认为处处相等；垂直圆环平面加有匀强磁场II和垂直圆环平面向里的匀强电场（图中未画出），磁场II与磁场I的磁感应强度大小相等。已知电子质量为m、电荷量为-e，若电子恰好可以在圆环内做半径为R、速率为v的匀速圆周运动，则（ ） A. 电子沿逆时针方向运动 B. 垂直环平面的磁场II方向为垂直圆环平面向里 C. 电场强度大小为 D. 质子也可以在圆环空间内做半径为R、速率为v的匀速圆周运动 【答案】BC 【解析】 【详解】A．电子由于带负电，故所受电场力垂直圆环平面向外，由平衡条件可知，电子受磁场Ⅰ的洛伦兹力方向垂直圆环平面向里，根据左手定则可知，电子在圆环内沿顺时针方向运动，A错误； B．电子在圆环内受到磁场Ⅱ的洛伦兹力提供电子做圆周运动的向心力，有 解得 由左手定则可知，磁场Ⅱ的方向为垂直圆环平面向里，B正确； C．电子在垂直环平面方向受力平衡，则有 解得，故C正确； D．质子带正电，不能在圆环内做半径为R、速率为v的匀速圆周运动，D错误。 故选BC。 第二部分 本部分共8题，共70分。 11. 可以用不同的实验器材做“探究加速度与力、质量的关系”实验。 （1）某同学用如图所示的实验装置做该实验。 两辆小车放在水平木板上，左端各系一条细线，线的另一端跨过光滑定滑轮各挂上槽码（图中未画出），两小车右端各系一条细线，用一个黑板擦把两条细线同时按在木板上使小车静止，抬起黑板擦，两小车同时开始运动，再次按下黑板擦，两车同时停止运动。下列说法正确的是 （选填选项前的字母） A. 实验中需要测量小车的运动时间 B. 在两车运动时间相同的情况下，可通过位移测量代替加速度测量 C. 本实验无需补偿阻力 D. 本实验需要保证槽码的质量远小于小车质量 （2）某同学用如图所示的实验装置做该实验。 ①该同学在实验前准备了图中所示的实验装置及下列选项中的辅助器材，其中不必要的器材是___________（选填选项前的字母） A、交流电源、导线 B、天平（含配套砝码） C、秒表 D、刻度尺 E、细线、砂和小砂桶 ②打点计时器在小车拖动的纸带上打下一系列点迹，以此记录小车的运动情况。其中一部分纸带上的点迹情况如图所示，已知打点计时器打点的时间间隔T=0.02s，测得A点到B、C点的距离分别为x1=5.99cm、x₂=12.59cm，则通过纸带可以求出小车做匀加速直线运动的加速度a=___________m/s²。（结果保留两位有效数字） 【答案】（1）BD （2） ①. C ②. 0.61 【解析】 【小问1详解】 A．实验中只需要两小车运动的时间相等，不需要测量小车的运动时间，A错误； B．根据，在两车运动时间相同的情况下，可通过位移测量代替加速度测量，B正确； C．本实验需补偿阻力，这样才能使得细线的拉力等于小车受的合外力，C错误； D．本实验需要保证槽码的质量远小于小车质量，这样才能认为槽码的重力等于小车的牵引力，D正确。 故选BD。 【小问2详解】 ①[1]打点计时器本身就是计时仪器，则不需要秒表，故选C； [2]相邻两计时点间的时间间隔为t=5T=0.1s，则加速度 12. 利用图1所示的装置验证机械能守恒定律。 （1）关于本实验的下列操作步骤，必要的是______。 A. 用天平测量重物的质量 B. 先接通电源后释放纸带 C. 用秒表测量重物下落的时间 D. 在纸带上用刻度尺测量重物下落的高度 （2）实验得到如图2所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到重物下落的起始点O的距离分别为。已知当地重力加速度为g，计时器打点周期为T，设重物的质量为m，从O点到B点的过程中，重物重力势能的减少量为______，动能的增加量为______。 （3）某同学用两个物体P、Q分别进行实验，多次记录下落的高度h和对应的速度大小v，作出图像如图3所示，实验操作规范。通过图像可以确定______。 A. Q受到的阻力大小恒定 B. P的质量小于Q的质量 C. 选择P进行实验误差更小 （4）某同学利用图4所示的装置验证机械能守恒定律。实验时，将气垫导轨调至水平，在气垫导轨上安装一个光电门，滑块上固定一个遮光条，将滑块用细线绕过轻质定滑轮与托盘相连。测出遮光条的宽度为d，托盘和砝码的总质量为，滑块和遮光条的总质量为，滑块由静止释放，读取遮光条通过光电门的遮光时间。已知重力加速度为g。为验证机械能守恒定律，还需要测量的物理量是______，将该物理量用x表示。若符合机械能守恒定律，以上测得的物理量满足的关系式为______。 【答案】（1）BD （2） ①. ②. （3）AC （4） ①. 遮光条初始位置到光电门的距离 ②. 【解析】 【小问1详解】 A．若机械能守恒定律，需要验证 整理可得 故不需要测量重物得质量，A错误； B．利用打点计时器打点时，要先接通电源，待打点稳定后再释放纸带，B正确； C．打点计时器本身就可以记录打点的时间，故不需要停表记录时间，C错误； D．验证机械能守恒，需要知道重物下落的高度，通过再纸带上用刻度尺测量点迹之间的距离可以得到重物下落的高度，D正确。 故选BD。 【小问2详解】 [1]由题可知，重力势能的减少量 [2]根据匀变速直线运动规律可得，打点计时器打出B点时重物的速度 重物动能的增加量 【小问3详解】 设重物下落过程中受到的阻力为，根据动能定理可得 整理可得 故在图像中，其斜率为 A．由于Q的是一条通过原点的直线，即其斜率不变，故受到的阻力不变，A正确； BC．由图像可知P的斜率大于Q的斜率，即有 解得 故用P进行实验误差更小，B错误，C正确。 故选AC。 【小问4详解】 [1]由于要计算重力势能的变化量，需要知道重物下落的高度，故需要测量遮光条释放的位置到光电门之间的距离； [2]要验证系统的机械能守恒，则需要验证 即 其中 整理可得 13. 如图所示，有一质量m=0.2kg的物体A，以5m/s的水平初速度冲上一个质量M=0.8kg的静止木板B．物体在木板上滑行一段距离后相对木板静止。已知物体与木板间的动摩擦因数为0.8，木板与地面间的摩擦可忽略不计，重力加速度g=10m/s2。求： （1）物体在木板上滑动时，两者加速度大小； （2）物体相对木板静止时，木板速度的大小； （3）物体在木板上滑动过程中，物体所受摩擦力对物体做的功。 【答案】（1）， （2）1m/s （3）-2.4J 【解析】 【小问1详解】 对物体A，由牛顿第二定律 解得 对木板B，由牛顿第二定律 解得 【小问2详解】 设经过时间t两者共速，由运动学公式 解得 木板最终速度 【小问3详解】 由动能定理，摩擦力对A做的功 解得 14. 如图所示，粗糙水平面AB长度为4R，与竖直面内的光滑半圆形导轨在B点相接，轨道半径为R。一个质量为m的小物体将弹簧压缩到A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右速度后脱离弹簧，恰好能通过C点（C点向左水平抛出）。已知物体与水平面间的动摩擦因数为0.5，重力加速度为g。求： （1）求小物体通过C点时的速度大小； （2）小物体从C点抛出后落到水平面上的点与B点之间的距离； （3）求弹簧初始状态时的弹性势能。 【答案】（1） （2）2R （3） 【解析】 【小问1详解】 物体恰好通过C点，由牛顿第二定律得 解得 【小问2详解】 物体从C点抛出后做平抛运动，竖直方向 水平方向位移 解得x=2R 【小问3详解】 弹簧初始状态时的弹性势能为，由动能定理得 解得 15. 光滑水平面上放有质量分别为2m和m的物块A和B，用细线将它们连接起来，两物块中间加有一压缩的轻质弹簧（弹簧与两物块均不相连），弹簧的压缩量为x。现将细线剪断，两物块刚要离开弹簧时物块A的速度大小为v，求： （1）物块A从开始运动到刚要离开弹簧的过程中，A的位移大小； （2）物块A从开始运动到刚要离开弹簧的过程中，弹簧弹力对B的冲量大小； （3）物块开始运动前弹簧的弹性势能。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 系统动量守恒 解得 两物块运动时间相同，则 即 又，解得 【小问2详解】 由动量定理，弹簧弹力对B的冲量 【小问3详解】 由能量守恒，弹簧弹性势能 16. 图甲所示的电路中K与L之间接一智能电源，用以控制电容器C两端的电压UC。如果UC随时间t的变化如图乙所示。已知R=3Ω，C=2F。求： （1）0-1s内通过电阻R的电流大小； （2）1s-5s内电阻R产生的焦耳热； （3）t=2s时 电容器C储存的电能。 【答案】（1）0 （2） （3）4J 【解析】 【小问1详解】 根据图像可知，0-1s内电阻两端电压为零，则电阻R的电压为零，电流大小为零。 【小问2详解】 电阻 产生的焦耳热 在 内， 从 线性增加到 ， 根据数学知识可知，产生的热量 在 内， 恒定，产生的热量 在 内， 从 线性减小到，产生的热量 总热量 【小问3详解】 由图乙可知，时，电容器两端电压。电容器储存的电能公式为 代入数据得 17. 如图所示，空间坐标系Oxyz的y轴竖直向上，在坐标系所在的空间存在方向与x轴平行的匀强电场。从y轴上的M点（0，H，0）（H>0）无初速释放一个质量为m、电荷量为q的带负电的小球，它落在x轴上的P点（l，0，0）（l>0）。已知重力加速度为g。 （1）求电场强度的大小和方向； （2）在空间再加上匀强磁场，在M点给小球沿MP方向的初速度v0。 ①若小球正好从M点沿直线运动到P点，求磁感应强度大小和方向； ②调整电场强度的大小和方向，若小球正好做匀速圆周运动，从M点运动到xOz平面上的N点（l，0，b），b>0，求磁感应强度的大小和方向。 【答案】（1），方向沿x轴负向 （2）①磁场大小任意，方向与MP共线。②，磁场方向垂直于MPN平面向下。 【解析】 【小问1详解】 小球受电场力沿x轴正向，则场强方向沿x轴负向。小球无初速释放，竖直方向 水平方向 联立解得 【小问2详解】 ①在M点给小球沿MP方向的初速度v0，小球正好从M点沿直线运动到P点，则洛伦兹力必须为零，则磁场大小任意，方向与MP共线。 ②匀速圆周运动要求重力与电场力平衡，洛伦兹力提供向心力。则 作出MPN平面内的轨迹如下： 根据几何关系可知洛伦兹力垂直初速度方向，且MP垂直NP，设半径为R，则 解得 由 得 磁场方向垂直于MPN平面向下。 18. 电磁学的基本原理有广泛的应用。 （1）我国“福建”航母使用了先进的电磁弹射系统。为研究电磁弹射，某同学设计了如图所示的实验原理图。两根电阻不计、间距为l的平行长直金属导轨沿水平方向固定，其间安放质量为m、电阻为R的金属滑块（用以代替被弹射的飞机）。滑块可沿导轨无摩擦滑行，且始终与导轨保持良好接触。电源提供的强大电流形成的磁场推动而发射。在发射过程中，该磁场在滑块所在位置始终可以简化为匀强磁场，方向垂直于纸面，其强度与电流的关系为B=kI，k为已知的比例常数。已知滑块沿导轨滑行距离s后获得的发射速度v（此过程视为匀加速运动）。求： ①电源提供的电流强度； ②电源输出的电能。 （2）某同学建立简化模型研究高铁列车制动过程中的力和运动、能量转化规律。如图所示，ab和cd是两根长度均为l、电阻均为R的金属棒，通过绝缘材料固定在列车底部。与列车下方轨道上间距为l、足够长的光滑金属导轨垂直且接触良好。已知列车的总质量为m。速度大小为v0。若导轨间有与导轨平面垂直且方向交替、间隔分布的匀强磁场，磁场宽度均为l，磁感应强度大小均为B，不计其它电阻，如图所示。求列车的制动距离； 【答案】（1）①；② （2）见解析 【解析】 【小问1详解】 ①滑块加速度 安培力提供动力 联立解得 ②运动时间 焦耳热 由能量守恒，电源输出电能 代入数据得 【小问2详解】 设列车整个制动过程发生的位移为。 ①若 只有导体棒cd在切割磁感线，设某时刻切割的速度为，则棒cd产生的感应电动势为 电路中的电流为 选取很小的一小段时间，速度变化，根据动量定理有 整个制动过程，对上式求和，即 所以有 解得 ②若 有2根导体棒在切割磁感线，先求两根棒刚切割瞬间的速度，同理有 所以 有2根棒在切割时，电流 根据动量定理有 解得 列车整个制动过程发生的位移 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $