精品解析：山东省济钢高级中学2025-2026学年高三上学期12月学情检测物理试题

山东省济钢高级中学2025-2026学年高三上学期12月学情检测物理试题 注意：答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号等填写在相应位置，认真核对条形码上的姓名、考生号和座号等，并将条形码粘贴在指定位置上。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24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. 下列关于图中对应的物理知识，说法正确的是（　　） A. 图甲中P射线粒子流为β射线 B. 图乙中用中子轰击铀核使其发生裂变，反应式为 C. 图丙反映核子的平均质量与原子序数的关系，重核A裂变变成原子核B和C时，会释放核能 D. 图丁所示的Wi-Fi信号是电磁波中的紫外线 2. 如图（1）所示是光电管的原理图，用该光电管研究甲、乙、丙三种单色光发生的光电效应，得到光电流与光电管两极间所加电压的关系如图（2）所示，下列说法正确的是（　　） A. 三种单色光的光子动量最大的是丙单色光 B. 甲单色光照射该光电管逸出的光电子初动能最大 C. 若将图（1）变阻器滑动头P从图示位置向右滑一些，始终用甲单色光照射，则电路中光电流一定增大 D. 分别用甲、乙、丙三种单色光照射图（1）光电管时，若将变阻器滑动头P从图示位置向左滑动，经过中心点之后电路中最先无光电流的是丙单色光 3. 在和的空间分别分布着均匀介质1和均匀介质2。时刻，x轴上的波源S沿y轴方向开始做简谐振动。时刻，x轴上的P点恰好开始振动，波形如图。已知S点横坐标为，P点横坐标为，下列说法正确的是（　　） A. 波由介质1进入介质2周期变小 B. 波由介质1进入介质2传播速度不变 C. 波源振动的周期为 D. 波在介质2中的传播速度为 4. 6G通信设备的天线表面常镀有一层薄膜以减少信号的反射，其工作原理如图所示。当电磁波1以接近法线方向入射镀膜天线时，由于膜的厚度产生的光程差使反射波2和3叠加后相消。已知该膜材料的折射率为2.5，真空中的光速为，电磁波频率为，则该膜的最小厚度约为（　　） A. 0.625 mm B. 0.25 mm C. 0.125 mm D. 0.10 mm 5. 如图甲所示的电路中，交流发电机线圈的匝数，线圈电阻，外接定值电阻，线圈在匀强磁场中匀速转动时，穿过单匝线圈的磁通量随时间t变化的图像如图乙所示，则图甲中理想交流电压表的示数为（　　） A. B. C. 18 V D. 20 V 6. “天问一号”探测器在火星上首次留下中国印迹，首次实现通过一次任务完成火星环绕、着陆和巡视三大目标。在着陆火星前，探测器将在距火星表面高度为的轨道上绕火星做匀速圆周运动，周期为，已知火星的半径为，忽略火星的自转及其他天体对探测器的引力作用，则在火星上发射卫星的最小发射速度为（　　） A. B. C. D. 7. 一般河流的河道是弯曲的，外侧河堤会受到流水冲击产生的压强。如图所示，河流某弯道处可视为半径为的圆弧的一部分。假设河床水平，河道在整个弯道处宽度和水深均保持不变，水的流动速度大小恒定，，河水密度为，忽略流水内部的相互作用力。取弯道某处一垂直于流速的观测截面，则在一段极短时间内（　　） A. 流水速度改变量的方向沿河道的切线方向 B. 流水速度改变量的大小为 C. 外侧河堤受到的流水冲击产生的压强为 D. 通过观测截面水的动量改变量大小为 8. 如图所示，支架固定在底座上，它们的总质量为M。质量分别为2m和m的小球A、B（可视为质点）固定在一根长度为L的轻杆两端，该轻杆通过光滑转轴O安装在支架的横梁上，O、A间的距离为，两小球和轻杆一起绕轴O在竖直平面内做圆周运动，运动过程中支架和底座一直保持静止。当转动到图示竖直位置时，小球A的速度为v，重力加速度为g。对于该位置，下列说法正确的是（　　） A. 小球A、B的向心加速度大小相等 B. 小球A的向心力大于B球的向心力 C. 若，则底座对水平地面的压力为Mg＋2mg D. A、B两球恰好做匀速圆周运动 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. 一无人机欲将货物从甲地送往乙地，其从地面起飞过程中水平方向和竖直方向的速度随时间变化的规律分别如图甲、乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 内无人机做变加速直线运动 B. 内无人机的位移大小为10 m C. 内无人机的位移大小为30 m D. 内货物一直处于超重状态 10. 如图所示为一竖直面内半径为R的光滑绝缘圆弧轨道，两带电小球A、B（小球半径远小于R）在轨道上保持静止，带电量分别为q和3q，电性未知，两小球和圆心的连线与竖直方向夹角分别为和，静电力常量为k，重力加速度为g，则（　　） A. A、B两小球带异种电荷 B. A、B两小球质量之比为16∶9 C. B球质量为 D. 仅把A、B两小球的带电量互换，两小球仍在原位置静止 11. 如图所示，长为1.0m的细绳一端固定在点，另一端拴接质量为1.0kg的小球，小球与点等高，细绳自然伸直。小球由静止释放后，摆动到某位置时，细绳突然断裂，继续运动0.5s后，落在地面上。已知细绳能承受的最大拉力为24N，不计空气阻力，取重力加速度，下列说法正确的是（　　） A. 轻绳断裂后，小球落地前在空中做平抛运动 B. 轻绳断裂时，小球的速度大小为 C. 细绳固定点P离地面的竖直高度为3.25 m D. 小球落地点与点的水平距离为1.6m 12. 如图所示，空间中存在着大小为E的匀强电场，电场方向与水平方向的夹角为，半径为R的竖直半圆形光滑轨道固定在水平地面上，圆心为O，与地面相切于M点。质量为m、电荷量为q的小球从点M以一定速度沿切线方向进入半圆形轨道，刚好运动至最高点N，已知，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 小球在N点的速度为 B. 小球在M点的速度最大 C. 小球的最大动能为 D. 小球与轨道间的最大弹力为 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 某学习小组采用如图所示的装置验证滑块碰撞过程中的动量守恒。 （1）用天平测得滑块A、B（均包括挡光片）的质量分别为，实验中为确保碰撞后滑块A反向运动，应满足的关系是___________（填“大于”“等于”或“小于”）。 （2）用游标卡尺测量两挡光片的宽度时，两次的示数均如上图所示，则该读数为___________mm。 （3）接通充气泵电源后，导轨左侧放一滑块并推动滑块，滑块通过两个光电门时，与光电门1、2相连的计时器测得的挡光时间分别为，则应将导轨右端___________（选填“调高”或“调低”），直至气垫导轨水平。 （4）滑块B放在两个光电门之间，滑块A向左挤压导轨架上的弹片后释放滑块A，滑块A与滑块B碰撞，碰后滑块A返回导轨左侧，与光电门1相连的计时器计时两次，先后为和，滑块B运动到导轨右侧，与光电门2相连的计时器计时为。 （5）在实验误差允许的范围内，若等式___________（用测得的物理量表示）成立，说明滑块A、B碰撞过程中动量守恒。 14. 某实验小组的同学设计了如图1所示的电路，测量电源的电动势和内阻，电路中定值电阻的阻值约为十几欧姆，电阻箱的调节范围为，两电压表的量程足够且内阻足够大（可视为理想电压表）。实验时进行了如下操作： （1）该小组的同学按照图1电路图连接电路。 （2）将电阻箱的阻值置于最大位置，闭合开关S，调节电阻箱的阻值使其逐渐减小，则电压表的读数___________，电压表的读数___________（填“逐渐减小”“不变”或“逐渐增大”）。同时记录多组电阻箱的阻值R与相对应的电压表的读数。 （3）该小组的同学利用记录的数据描绘了关于R的函数图像如图2所示，则定值电阻___________Ω。 （4）通过讨论，该小组的同学又作出了R关于的函数图像如图3所示，则电源的电动势为___________，电源的内阻为___________Ω。 15. 小妍同学为了制作“消失的钉子小创意”，先利用长方体容器测量水的折射率，矩形为容器的一个横截面，如图（a）所示，固定激光笔从容器口A射向，测得；当装满水后，激光照射到容器底部点，测得。接着将长为的钉子垂直固定在轻薄不透明的圆形泡沫的圆心，倒扣在另一较大容器水面上，如图（b），通过调节圆形泡沫半径，使得在水面上方任何位置都完全看不见钉子，“消失的钉子小创意”即制作完成。求： （1）水的折射率； （2）圆形泡沫的最小半径。（结果可用根式表示） 16. 如图所示，一个形状不规则而又不便装入液体的导热容器，为测量它的容积，在容器上插入一根两端开口的玻璃管，接口用蜡密封。玻璃管接口以上的长度为，内部横截面积为。将厚度不计的活塞轻轻从玻璃管上端放入，静止时恰好到达接口处。已知大气压强为，环境温度为，重力加速度为，活塞的质量为，封闭气体可视为理想气体，整个过程不漏气，活塞与玻璃管之间无摩擦。 （1）求容器内气体的压强和不规则容器的容积； （2）若环境温度升高，活塞缓慢上升，静止时恰好到达开口处，求此时环境的温度； （3）已知理想气体内能正比于热力学温度，求第二问过程中容器内气体吸收的热量。 17. 如图所示，在平面直角坐标系xOy的第一象限有垂直纸面向里的匀强磁场。在第二象限有沿x轴正方向的匀强电场，电场强度。在第四象限有沿y轴正方向的匀强电场，电场强度。一个不计重力的带正电粒子，质量，电荷量，从第二象限的P点沿y轴负方向以初速度射入电场，刚好从坐标原点O进入第四象限，到O点时速度方向与x轴正方向的夹角。 （1）求P点的坐标； （2）求粒子再次经过轴时的位置坐标； （3）要使粒子能以相同的速度返回P点，求匀强磁场的磁感应强度大小； （4）求粒子从点开始到第一次返回点所经历的时间。 18. 如图所示，一水平传送带的左右两端均与水平地面平滑连接，左侧地面粗糙，右侧地面光滑，传送带两轮轴间的距离，传送带以的速度顺时针传动。质量m均为1kg的A、B两物块间有一压缩的轻弹簧（弹簧与两物块不连接），开始弹簧的压缩量，弹性势能。两物块与左侧地面和传送带间的动摩擦因数均为0.2。紧靠传送带右端地面上依次排放着三个完全相同的小球1、2、3，质量M均为2kg，相邻两小球间的距离d均为1m。现由静止同时释放A、B两物块，B脱离弹簧时恰好滑上传送带，此时开始计时。物块A、B和三个小球均在同一直线上，所有的碰撞为弹性碰撞，且碰撞时间忽略不计，物块和小球都可视为质点，取重力加速度。求： （1）物块B滑上传送带时的速度大小； （2）小球3开始运动的时间； （3）物块B与传送带间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 $ 山东省济钢高级中学2025-2026学年高三上学期12月学情检测物理试题 注意：答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号等填写在相应位置，认真核对条形码上的姓名、考生号和座号等，并将条形码粘贴在指定位置上。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24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. 下列关于图中对应的物理知识，说法正确的是（　　） A. 图甲中P射线粒子流为β射线 B. 图乙中用中子轰击铀核使其发生裂变，反应式为 C. 图丙反映核子的平均质量与原子序数的关系，重核A裂变变成原子核B和C时，会释放核能 D. 图丁所示的Wi-Fi信号是电磁波中的紫外线 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据左手定则，图甲中P射线粒子流向左偏转，则粒子带正电，为α射线，故A错误； B．图乙中用中子轰击铀核使其发生裂变，裂变反应必须有中子参加，典型的裂变方程，故B错误； C．裂变过程存在质量亏损，释放能量，重核A裂变成原子核B和C时会释放能量，故C正确； D．Wi-Fi信号是电磁波中的无线电波，故D错误。 故选C。 2. 如图（1）所示是光电管的原理图，用该光电管研究甲、乙、丙三种单色光发生的光电效应，得到光电流与光电管两极间所加电压的关系如图（2）所示，下列说法正确的是（　　） A. 三种单色光的光子动量最大的是丙单色光 B. 甲单色光照射该光电管逸出的光电子初动能最大 C. 若将图（1）变阻器滑动头P从图示位置向右滑一些，始终用甲单色光照射，则电路中光电流一定增大 D. 分别用甲、乙、丙三种单色光照射图（1）光电管时，若将变阻器滑动头P从图示位置向左滑动，经过中心点之后电路中最先无光电流的是丙单色光 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据爱因斯坦光电效应方程可得 又因为 所以 由图乙可知，丙单色光的遏止电压最大，所以频率最大，根据 可知，丙单色光的波长最小，根据 可知，丙单色光的动量最大，故A正确； B．由A选项分析可知，丙单色光的遏止电压最大，所以该光电管逸出的光电子初动能最大，故B错误； C．若将图（1）变阻器滑动头P从图示位置向右滑一些，始终用甲单色光照射，若已经达到饱和电流，则电路中光电流不再增大，故C错误； D．分别用甲、乙、丙三种单色光照射图（1）光电管时，若将变阻器滑动头P从图示位置向左滑动，由于丙单色光遏止电压最大，所以经过中心c点之后电路中最后无光电流的是丙单色光，故D错误。 故选A。 3. 在和的空间分别分布着均匀介质1和均匀介质2。时刻，x轴上的波源S沿y轴方向开始做简谐振动。时刻，x轴上的P点恰好开始振动，波形如图。已知S点横坐标为，P点横坐标为，下列说法正确的是（　　） A. 波由介质1进入介质2周期变小 B. 波由介质1进入介质2传播速度不变 C. 波源振动的周期为 D. 波在介质2中的传播速度为 【答案】D 【解析】 【详解】A．频率与周期由波源的振动决定，可知，波由介质1进入介质2周期不变，故A错误； B．根据图像可知，介质1与介质2中的波长分别为 ， 根据 ， 结合上述可知 故B错误； C．时刻，x轴上的P点恰好开始振动，根据图像有 解得 故C错误； D．波在介质2中的传播速度为 故D正确。 故选D。 4. 6G通信设备的天线表面常镀有一层薄膜以减少信号的反射，其工作原理如图所示。当电磁波1以接近法线方向入射镀膜天线时，由于膜的厚度产生的光程差使反射波2和3叠加后相消。已知该膜材料的折射率为2.5，真空中的光速为，电磁波频率为，则该膜的最小厚度约为（　　） A. 0.625 mm B. 0.25 mm C. 0.125 mm D. 0.10 mm 【答案】D 【解析】 【详解】因反射波2和3叠加后相消，可知光程差为光在镀膜中的半波长，最小厚度满足 因 可得，故选D。 5. 如图甲所示的电路中，交流发电机线圈的匝数，线圈电阻，外接定值电阻，线圈在匀强磁场中匀速转动时，穿过单匝线圈的磁通量随时间t变化的图像如图乙所示，则图甲中理想交流电压表的示数为（　　） A. B. C. 18 V D. 20 V 【答案】A 【解析】 【详解】交流发电机的电动势最大值 由图乙可知， 代入数据可求得 则交流发电机的有效值 电压表示数 故选A。 6. “天问一号”探测器在火星上首次留下中国印迹，首次实现通过一次任务完成火星环绕、着陆和巡视三大目标。在着陆火星前，探测器将在距火星表面高度为的轨道上绕火星做匀速圆周运动，周期为，已知火星的半径为，忽略火星的自转及其他天体对探测器的引力作用，则在火星上发射卫星的最小发射速度为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据万有引力提供向心力，探测器在轨道半径的圆周运动中，满足 解得火星质量相关量 火星表面最小发射速度（第一宇宙速度）满足 代入，解得，故ACD错误，B正确。 故选B。 7. 一般河流的河道是弯曲的，外侧河堤会受到流水冲击产生的压强。如图所示，河流某弯道处可视为半径为的圆弧的一部分。假设河床水平，河道在整个弯道处宽度和水深均保持不变，水的流动速度大小恒定，，河水密度为，忽略流水内部的相互作用力。取弯道某处一垂直于流速的观测截面，则在一段极短时间内（　　） A. 流水速度改变量的方向沿河道的切线方向 B. 流水速度改变量的大小为 C. 外侧河堤受到的流水冲击产生的压强为 D. 通过观测截面水的动量改变量大小为 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据题意可知，流水做匀速圆周运动，水流所受外力的合力方向指向圆心，即流水的加速度方向指向圆心，即流水速度改变量的方向指向圆心，故A错误； B．由于，结合上述，向心加速度 根据加速度的定义式有 解得 故B错误； C．极短时间内流过截面的水流质量 令外侧河堤对内流过截面的水流的冲击力为，则有 根据牛顿第三定律有 则外侧河堤受到的流水冲击产生的压强为 解得 故C正确； D．结合上述可知，流水速度改变量的大小 则通过观测截面水的动量改变量大小 结合上述解得 故D错误。 故选C。 8. 如图所示，支架固定在底座上，它们的总质量为M。质量分别为2m和m的小球A、B（可视为质点）固定在一根长度为L的轻杆两端，该轻杆通过光滑转轴O安装在支架的横梁上，O、A间的距离为，两小球和轻杆一起绕轴O在竖直平面内做圆周运动，运动过程中支架和底座一直保持静止。当转动到图示竖直位置时，小球A的速度为v，重力加速度为g。对于该位置，下列说法正确的是（　　） A. 小球A、B的向心加速度大小相等 B. 小球A的向心力大于B球的向心力 C. 若，则底座对水平地面的压力为Mg＋2mg D. A、B两球恰好做匀速圆周运动 【答案】D 【解析】 【详解】A．两小球和轻杆一起绕轴O在竖直平面内做圆周运动，所以两小球的角速度相同，根据 可知，小球A、B的加速度之比为 故A错误； B．根据 可知，A、B的向心力之比为 故B错误； C．若，对A有 解得轻杆对A的支持力为 根据 可知 对B有 解得轻杆对B的拉力为 以支架、底座和轻杆为对象，水平地面对底座的支持力为N =Mg+3mg 根据牛顿第三定律可知，底座对水平地面的压力为N =Mg+3mg 故C错误； D．根据重力做功特点可知，重力做功W=mgh 由题意可知，，， 则转动过程，两球重力对系统做功为零，转动过程合外力对系统做功为零，系统的动能不变，两球的线速度大小保持不变，则两球恰好做匀速圆周运动，故D正确。 故选D。 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. 一无人机欲将货物从甲地送往乙地，其从地面起飞过程中水平方向和竖直方向的速度随时间变化的规律分别如图甲、乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 内无人机做变加速直线运动 B. 内无人机的位移大小为10 m C. 内无人机的位移大小为30 m D. 内货物一直处于超重状态 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据图像可知，内水平方向的加速度为 根据图像可知，内竖直方向的加速度为 则内无人机的加速度为 无人机在时刻的速度为0，内无人机做匀加速直线运动，故A错误； B．根据匀变速直线运动位移与时间的关系，得，故B正确； C．根据图像可知，内无人机的水平位移大小为 根据图像可知，内无人机的竖直位移大小为 则内无人机的位移大小为，故C错误； D．根据图像可知，内货物在竖直方向一直向上加速运动，竖直加速度方向一直向上，所以货物一直处于超重状态，故D正确。 故选BD。 10. 如图所示为一竖直面内半径为R的光滑绝缘圆弧轨道，两带电小球A、B（小球半径远小于R）在轨道上保持静止，带电量分别为q和3q，电性未知，两小球和圆心的连线与竖直方向夹角分别为和，静电力常量为k，重力加速度为g，则（　　） A. A、B两小球带异种电荷 B. A、B两小球质量之比为16∶9 C. B球质量为 D. 仅把A、B两小球的带电量互换，两小球仍在原位置静止 【答案】CD 【解析】 【详解】A．根据A、B两小球受力平衡可知，A、B两小球互相排斥，带同种电荷，故A、B两小球带同种电荷，故A错误； B．对A、B两小球受力分析，如图所示 根据正弦定理可得， 两式相比得，故B错误； C．根据库仑定律有 又 联立解得，故C正确； D．仅把A、B的带电量互换，F的大小不变，故不影响两小球的位置，故两小球仍在原位置静止，故D正确。 故选CD。 11. 如图所示，长为1.0m的细绳一端固定在点，另一端拴接质量为1.0kg的小球，小球与点等高，细绳自然伸直。小球由静止释放后，摆动到某位置时，细绳突然断裂，继续运动0.5s后，落在地面上。已知细绳能承受的最大拉力为24N，不计空气阻力，取重力加速度，下列说法正确的是（　　） A. 轻绳断裂后，小球落地前在空中做平抛运动 B. 轻绳断裂时，小球的速度大小为 C. 细绳固定点P离地面的竖直高度为3.25 m D. 小球落地点与点的水平距离为1.6m 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．设轻绳断裂时轻绳与竖直方向的夹角为，如图所示 由牛顿第二定律得 由动能定理可得 联立解得，，故A错误，B正确； C．轻绳断裂后小球做斜下抛运动，如图所示 轻绳断裂时小球距地面的高度为 故细绳固定点P离地面的竖直高度为，故C正确； D．轻绳断裂后到小球落地过程小球水平方向通过的位移大小为 小球落地点与P点的水平距离为，故D错误。 故选BC。 12. 如图所示，空间中存在着大小为E的匀强电场，电场方向与水平方向的夹角为，半径为R的竖直半圆形光滑轨道固定在水平地面上，圆心为O，与地面相切于M点。质量为m、电荷量为q的小球从点M以一定速度沿切线方向进入半圆形轨道，刚好运动至最高点N，已知，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 小球在N点的速度为 B. 小球在M点的速度最大 C. 小球的最大动能为 D. 小球与轨道间的最大弹力为 【答案】AC 【解析】 【详解】小球受到的电场力为 若小球带的电荷为负电荷，小球受到的重力和电场力的合力如图所示。 将合力视为等效重力，其等效最高点不在N点，所以不满足刚好运动至最高点N这一条件。 所以小球带的电荷为正电荷，小球受到的重力和电场力的合力如图所示，根据几何关系得， 将合力视为等效重力，在半圆轨道上其等效最低点为H点，等效最高点为N点，如图所示。 A．小球刚好运动至最高点N，此时轨道对小球的弹力为0，合力指向圆心的分量充当向心力，列式得 解得，故A正确； BCD．小球在等效最低点H时速度最快。 从H点到N点，由动能定理得 解得 小球的最大动能为 小球在H点受到的弹力最大，弹力、重力和电场力的合力充当向心力，列式得 解得，故B错误，C正确，D错误。 故选AC。 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 某学习小组采用如图所示的装置验证滑块碰撞过程中的动量守恒。 （1）用天平测得滑块A、B（均包括挡光片）的质量分别为，实验中为确保碰撞后滑块A反向运动，应满足的关系是___________（填“大于”“等于”或“小于”）。 （2）用游标卡尺测量两挡光片的宽度时，两次的示数均如上图所示，则该读数为___________mm。 （3）接通充气泵电源后，导轨左侧放一滑块并推动滑块，滑块通过两个光电门时，与光电门1、2相连的计时器测得的挡光时间分别为，则应将导轨右端___________（选填“调高”或“调低”），直至气垫导轨水平。 （4）滑块B放在两个光电门之间，滑块A向左挤压导轨架上的弹片后释放滑块A，滑块A与滑块B碰撞，碰后滑块A返回导轨左侧，与光电门1相连的计时器计时两次，先后为和，滑块B运动到导轨右侧，与光电门2相连的计时器计时为。 （5）在实验误差允许的范围内，若等式___________（用测得的物理量表示）成立，说明滑块A、B碰撞过程中动量守恒。 【答案】 ①. 小于 ②. 5.20 ③. 调高 ④. 【解析】 【详解】（1）实验中为确保碰撞后滑块A反向运动，入射滑块的质量应小于被碰滑块的质量，即应满足的关系是小于。 （2）用游标卡尺测量两挡光片的宽度时读数为5mm+0.05mm×4=5.20mm。 （3）滑块通过两个光电门时，与光电门1、2相连的计时器测得的挡光时间分别为，可知滑块做加速运动，导轨左端偏高，则应将导轨右端调高，直至气垫导轨水平。 （4）若动量守恒则满足 即 即 14. 某实验小组的同学设计了如图1所示的电路，测量电源的电动势和内阻，电路中定值电阻的阻值约为十几欧姆，电阻箱的调节范围为，两电压表的量程足够且内阻足够大（可视为理想电压表）。实验时进行了如下操作： （1）该小组的同学按照图1电路图连接电路。 （2）将电阻箱的阻值置于最大位置，闭合开关S，调节电阻箱的阻值使其逐渐减小，则电压表的读数___________，电压表的读数___________（填“逐渐减小”“不变”或“逐渐增大”）。同时记录多组电阻箱的阻值R与相对应的电压表的读数。 （3）该小组的同学利用记录的数据描绘了关于R的函数图像如图2所示，则定值电阻___________Ω。 （4）通过讨论，该小组的同学又作出了R关于的函数图像如图3所示，则电源的电动势为___________，电源的内阻为___________Ω。 【答案】 ①. 逐渐增大 ②. 逐渐减小 ③. 12 ④. 6 ⑤. 1 【解析】 【详解】[1]由电路图可知，调节电阻箱的阻值使其逐渐减小，回路的总电流逐渐增大，则定值电阻两端的电压逐渐增大，电压表的读数逐渐增大。 [2]电源内阻分得的电压逐渐增大，由闭合电路欧姆定律可知 则路端电压即电压表的读数逐渐减小。 [3]定值电阻和电阻箱串联，通过的电流相等，则 整理得 则图2的图像在纵轴的截距为1，图线的斜率为 解得。 [4][5]由图1所示电路图，结合闭合电路欧姆定律得 整理得 则图3的图像在纵轴的截距为 解得 图线的斜率为 解得。 15. 小妍同学为了制作“消失的钉子小创意”，先利用长方体容器测量水的折射率，矩形为容器的一个横截面，如图（a）所示，固定激光笔从容器口A射向，测得；当装满水后，激光照射到容器底部点，测得。接着将长为的钉子垂直固定在轻薄不透明的圆形泡沫的圆心，倒扣在另一较大容器水面上，如图（b），通过调节圆形泡沫半径，使得在水面上方任何位置都完全看不见钉子，“消失的钉子小创意”即制作完成。求： （1）水的折射率； （2）圆形泡沫的最小半径。（结果可用根式表示） 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 测量水折射率实验中，入射角的正弦值 折射角的正弦值 根据折射定律 联立解得水的折射率为 【小问2详解】 要在水面上方任何位置都完全看不见钉子，则要求从钉子射出的光到达泡沫以外水面时发生全反射，根据全反射规律和几何关系有 其中 代入数据解得圆形泡沫的最小半径 16. 如图所示，一个形状不规则而又不便装入液体的导热容器，为测量它的容积，在容器上插入一根两端开口的玻璃管，接口用蜡密封。玻璃管接口以上的长度为，内部横截面积为。将厚度不计的活塞轻轻从玻璃管上端放入，静止时恰好到达接口处。已知大气压强为，环境温度为，重力加速度为，活塞的质量为，封闭气体可视为理想气体，整个过程不漏气，活塞与玻璃管之间无摩擦。 （1）求容器内气体的压强和不规则容器的容积； （2）若环境温度升高，活塞缓慢上升，静止时恰好到达开口处，求此时环境的温度； （3）已知理想气体内能正比于热力学温度，求第二问过程中容器内气体吸收的热量。 【答案】（1）， （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 对活塞受力分析可得 可得容器内气体的压强为 设不规则容器体积为，放入活塞前气体的压强为，气体的体积为 放入活塞后，气体的压强为，体积 根据玻意耳定律可得 解得 【小问2详解】 当环境升温后，活塞缓慢上升到玻璃管顶口处，气体压强不变，根据盖-吕萨克定律可得 解得 【小问3详解】 由题意可知，理想气体的内能增加了 第二问过程中外界对容器内气体做功为 根据热力学第一定律可得 解得 17. 如图所示，在平面直角坐标系xOy的第一象限有垂直纸面向里的匀强磁场。在第二象限有沿x轴正方向的匀强电场，电场强度。在第四象限有沿y轴正方向的匀强电场，电场强度。一个不计重力的带正电粒子，质量，电荷量，从第二象限的P点沿y轴负方向以初速度射入电场，刚好从坐标原点O进入第四象限，到O点时速度方向与x轴正方向的夹角。 （1）求P点的坐标； （2）求粒子再次经过轴时的位置坐标； （3）要使粒子能以相同的速度返回P点，求匀强磁场的磁感应强度大小； （4）求粒子从点开始到第一次返回点所经历的时间。 【答案】（1） （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 由分析可知，粒子在第二象限做类平抛运动，其水平方向为从静止开始的匀加速直线运动，竖直方向是速度为的匀速直线运动。设粒子在水平方向匀加速直线运动的加速度大小为，则根据牛顿第二定律有 解得 由于粒子到O点时速度方向与x轴正方向的夹角为，则有 解得粒子到O点时水平方向的分速度为 则根据匀变速直线运动的速度与位移的关系式有 解得P点到O点的水平位移为 设粒子在第二象限运动的时间为，则根据匀变速直线运动的速度公式有 解得 则P点到O点的竖直位移为 所以P点的坐标为。 【小问2详解】 由分析可知，粒子进入第四象限后做类斜抛运动，其水平方向为匀速直线运动，速度大小为；竖直方向为匀变速直线运动，设其加速度为，则根据牛顿第二定律有 解得 设粒子在第四象限运动的时间为，则根据对称性可得 所以粒子再次经过轴时到O点的水平位移为 即粒子经过轴时的位置坐标为。 【小问3详解】 设粒子经过坐标原点O后再次经过x轴的点为A点，则根据运动的对称性可知，粒子经过A点时的速度方向与x轴正方向的夹角应为，且粒子经过A点时的速度大小等于粒子经过O点时的速度大小，即 设粒子经过第一象限的匀强磁场后从y轴上的B点再次进入第二象限的匀强电场，其运动轨迹如图所示： 要使粒子能以相同的速度返回P点，则根据运动的对称性可知 且粒子经过B点时速度方向与y轴负方向的夹角也应为。故为等腰直角三角形，且线段AB是粒子在第一象限匀强磁场中做匀速圆周运动的直径，设粒子在第一象限做圆周运动的半径为，则根据几何关系有 解得 则根据洛伦兹力提供向心力有 代入数据解得匀强磁场的磁感应强度的大小为 【小问4详解】 粒子在第一象限做匀速圆周运动的周期为 由上图可知粒子在第一象限做匀速圆周运动时转过的角度为，所以粒子在第一象限的运动时间为 综上所述粒子从点开始到第一次返回点所经历的时间为 18. 如图所示，一水平传送带的左右两端均与水平地面平滑连接，左侧地面粗糙，右侧地面光滑，传送带两轮轴间的距离，传送带以的速度顺时针传动。质量m均为1kg的A、B两物块间有一压缩的轻弹簧（弹簧与两物块不连接），开始弹簧的压缩量，弹性势能。两物块与左侧地面和传送带间的动摩擦因数均为0.2。紧靠传送带右端地面上依次排放着三个完全相同的小球1、2、3，质量M均为2kg，相邻两小球间的距离d均为1m。现由静止同时释放A、B两物块，B脱离弹簧时恰好滑上传送带，此时开始计时。物块A、B和三个小球均在同一直线上，所有的碰撞为弹性碰撞，且碰撞时间忽略不计，物块和小球都可视为质点，取重力加速度。求： （1）物块B滑上传送带时的速度大小； （2）小球3开始运动的时间； （3）物块B与传送带间由于摩擦产生的总热量。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 对A、B和弹簧组成的系统根据动量守恒 根据能量守恒 联立，解得 【小问2详解】 因为 所以B在传送带上减速，假设B可以减速到与传送带共速，则设经过时间与传送带共速，根据牛顿第二定律 根据运动学公式有 联立，解得 减速的位移大小为 所以假设成立。则匀速的位移大小为 匀速的时间为 物块B与小球1碰撞，根据动量守恒 根据动能守恒 解得， 因为小球1、2、3完全相同，所以小球1与小球2发生弹性碰撞后，交换速度，所以从小球1运动到小球3运动所需时间为 小球3开始运动的时间为 【小问3详解】 物块B第一次在传送带上相对传送带的路程为 物块B第一次与小球1碰撞后返回到传送带上，与传动带作用后以相同的速度大小反向再次与小球1发生碰撞，物块B第二次在传送带上相对传送带的路程为 物块B与小球1第二次碰撞，根据动量守恒和能量守恒可得， 解得 物块B第三次在传送带上相对传送带的路程为 物块B与小球1第三次碰撞，根据动量守恒和能量守恒可得， 解得 物块B第四次在传送带上相对传送带的路程为 所以，物块B与传送带间由于摩擦产生的总热量为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $