精品解析：湖北省武汉市华中师范大学第一附属中学2025-2026学年高三上学期1月物理独立作业

高三物理独立测试 本试卷共8页，15题。全卷满分100分，考试用时75分钟。请将答案填涂在答题卡上。 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40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，第8~10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1. 甲、乙、丙、丁四幅教材插图涉及到不同的物理知识，下列说法正确的是（　　） A. 甲图中，原子核A裂变成原子核B和原子核C要吸收能量 B. 乙图中，一个处于第5能级的氢原子，最多可以辐射10种频率的光 C. 丙图中，卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，提出了原子的核式结构模型 D. 丁图中，汤姆孙通过对阴极射线的研究揭示了原子核内还有复杂结构 【答案】C 【解析】 【详解】A．在甲图中，原子核A裂变成原子核B和原子核C的过程属于裂变反应，核子的平均质量减小，该反应过程要放出能量，故A错误； B．乙图中，一个处于第5能级的氢原子，最多可以辐射4种频率的光，分别对应于5→4，4→3，3→2，2→1，故B错误； C．丙图中，卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，提出了原子的核式结构模型，故C正确； D．丁图中，汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，指出原子还可以再分，故D错误。 故选C。 2. 如图所示，质量为的物块受到一水平推力作用，静止在倾角为的斜面上，物块与斜面间的动摩擦因数，斜面始终保持静止状态，则（　　） A. 斜面对物块的摩擦力方向一定沿斜面向下 B. 斜面对地面的摩擦力方向水平向右 C. 撤去推力，斜面对地面的压力不变 D. 撤去推力，地面对斜面的摩擦力方向水平向右 【答案】D 【解析】 【详解】A．物块静止在斜面上，对物块受力分析，根据平衡条件，如果 则斜面对物块的摩擦力方向沿斜面向下，如果 则斜面与物块间无摩擦力作用，如果 则斜面对物块的摩擦力方向沿斜面向上，故A错误； B．对物块和斜面整体分析可知，水平方向上，地面对斜面的摩擦力向右平衡外力，根据牛顿第三定律可知，斜面对地面的摩擦力方向水平向左，故B错误； CD．撤去外力前，对物块和斜面整体分析，根据平衡条件，可知地面对整体支持力为 根据牛顿第三定律可知，斜面对地面的压力大小为 因为，所以 撤去外力后，物块沿斜面加速下滑，设物块的加速度为，加速度可分解为水平向右的分量和竖直向下的分量，对整体由牛顿第二定律可得，在水平方向上，有 可知地面对斜面有方向水平向右的摩擦力，在竖直方向上，有 整理得 可知 根据牛顿第三定律可知，斜面对地面的压力大小小于，故斜面对地面的压力变小，C错误，D正确。 故选D。 3. 跳台滑雪的简易示意图如图所示，运动员（可视为质点）两次从雪坡上由静止滑下，到达P点后分别以大小不同的速度水平飞出，分别落在平台下方斜面上的两点，落在两点时运动员的速度方向与斜面间的夹角分别为，落到斜面上时的速度大小分别为，在空中运动的时间分别为，下落过程中，运动员的速度变化量大小分别为。不计空气阻力，下列关系式正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．运动员做平抛运动，运动时间满足 解得 由于运动员落到N点时竖直高度大，所以运动时间，故A错误； B．平抛运动只受重力作用，加速度为重力加速度，根据 结合上述分析可知，故B错误； C．如图所示 当竖直位移为时，通过比较此时二者的水平位移，根据可知落在斜面上的N点对应的平抛的初速度较大，运动员落在平台下方的斜面上的M时速度为 落在平台下方的斜面上的N时速度为 因此，故C错误； D．如图，连接P点到落点构造斜面 根据平抛运动推论：速度与水平方向夹角的正切值等于位移与水平方向夹角正切值的2倍，则有， 由于 则有 即，故D正确。 故选D。 4. 2025年7月15日，天舟九号货运飞船搭载长征七号遥十运载火箭发射升空，成功对接于空间站天和核心舱后向端口。图甲为天舟九号在变轨过程中的两个不同的椭圆轨道P、Q，图乙为天舟九号在两个轨道上所受引力大小随时间的变化情况。下列说法正确的是（　　） A. P轨道与Q轨道的半长轴之比为 B. 天舟九号在P轨道与Q轨道运行的周期之比为 C. 天舟九号在P轨道的最大速度与最小速度之比为 D. 天舟九号沿P轨道与Q轨道运行时，在切点处速度大小相等 【答案】B 【解析】 【详解】A．令两椭圆切点与地心间距为，P轨道的近地点到地心间距为，Q轨道远地点到地心间距为，根据图乙有，， P轨道与Q轨道的半长轴分别为， 解得，故A错误； B．根据开普勒第三定律有 结合上述解得，故B正确； C．天舟九号在P轨道近地点与远地点的速度分别为最大速度与最小速度，令在这两位置分别经历极短时间，根据开普勒第二定律有 结合上述解得，故C错误； D．P轨道相对于Q轨道是低轨道，由低轨道变轨到高轨道，需要在切点位置加速，可知天舟九号沿P轨道与Q轨道运行时，在切点处，P轨道的速度小于Q轨道的速度，故D错误。 故选B。 5. 图示为坐标系中处波源振动后形成的简谐横波，其振幅为A、周期为T，为横波上间距相等的质点。下列说法正确的是（　　） A. 波源起振方向沿y轴负方向 B. 时，质点的速度最大 C. 质点和起振后，任意时刻位移大小相等，方向相反 D. 在这段时间内，质点运动的路程为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由题图中的波形图可以看到，当前位于波前的质点将要向上振动，这表明波源起振方向沿y轴正方向，A错误； B．时，质点运动到最高点，振动速度为0，B错误； C．质点和相距波长，并非反相点，C错误； D．质点距离波源波长，因此在时才开始振动，内，质点路程为0，内，质点的路程为，因此内，质点运动的路程为，D正确。 故选D。 6. 中国最北端城市黑龙江漠河，极寒天气频繁，城市的路灯、霓虹灯、汽车大灯等在稳定大气中易形成“寒夜灯柱”现象，这是一种冰晕现象，因大气中的冰晶反射灯光而形成。简化光路如图所示，一束灯光（复色光）从左侧界面折射进入冰晶，分成两束单色光a和b，再经右侧界面反射，又从左侧界面折射出来被人们看到。关于这一现象，下列说法正确的是（　　） A. b光更易发生全反射 B. 在冰晶中，a光的速度比b光的速度大 C. 单色光b在冰晶右侧的反射不是全反射 D. 用同一装置做双缝干涉实验，b光的条纹间距比a光小 【答案】C 【解析】 【详解】A．图像可知a光偏折程度比b光的大，故a光的折射率比b光的折射率大，a光临界角小，更易发生全反射；故A错误； B．根据，由于a光的折射率比b光的折射率大，故在冰晶中，a光的速度比b光的速度小，故B错误； C．根据图示光路图，简化图中左右界面平行，右侧界面的入射角等于左侧界面的折射角，可知，若在右侧界面发生全反射，则左侧界面也要发生全反射，人眼将看不到光线，所以简化光路图中“寒夜灯柱”的形成过程没有全反射，故C正确； D．由于a光的折射率大，故a光频率大，a光波长小，根据，可知b光的条纹间距比a光大，故D错误。 故选C。 7. 如图甲所示为智能电动车在水平路上做直线运动时自动刹车的路测场景。在某次自动刹车测试中，质量m=1.5t的智能电动车从距离假人x0=50m处开始刹车，其v-x图像如图乙所示。已知当v≤10m/s时，电动车只依靠机械制动；当v>10m/s时，电动车会在机械制动基础上开启电磁辅助制动，电磁辅助制动可使机械能转化成电能。若机械制动的阻力大小f=kv，k=500N·s/m，不计其他阻力，则（ ） A. 前15m阶段，智能电动车加速度不变 B. 本次刹车测试，智能电动车会撞到假人 C. 整个制动过程中，因机械制动损耗的能量为225kJ D. 当v>10m/s时，电磁辅助制动产生的阻力是机械制动阻力的4倍 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据图像的斜率 可得 由图乙可知，前15m阶段，电动车的速度逐渐减小，而图像的斜率不变，根据可知，电动车的加速度逐渐减小，故A错误； B．当v≤10m/s时，电动车只依靠机械制动，机械制动的阻力大小 根据动量定理 代入可得 其中 代入数据解得 刹车距离为 所以本次刹车测试，智能电动车不会撞到假人，故B错误； C．根据功能关系可知，因机械制动损耗的能量为 前15m阶段根据的面积可知 后30m阶段根据的面积可知 故整个制动过程中，因机械制动损耗的能量为，故C正确； D．根据牛顿第二定律 即 由图乙可知，当v>10m/s时， 其中 代入数据解得 故 则当v>10m/s时，电磁辅助制动产生的阻力是机械制动阻力的3倍，故D错误。 故选C。 8. 如图所示，为固定的光滑半圆形竖直绝缘轨道，半径为，为半圆水平直径的两个端点，OC为半圆的竖直半径，AC为圆弧，OC的左侧、OA的下方区域MPQO有竖直向下的匀强电场。一个带负电的小球，从A点正上方高为处由静止释放，并从A点沿切线进入半圆轨道。不计空气阻力，小球电量不变。关于带电小球的运动情况，下列说法正确的有（　　） A. 小球不一定能从B点离开轨道 B. 小球在圆弧AC部分运动的加速度大小不变 C. 小球到达C点时速度最大 D. 若小球能沿圆弧到达C点，其速度不可能为零 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据题意，小球从A点进入轨道后，若能到达B点，则需满足，根据动能定理，从释放到B点的过程中有 可知当时，小球无法到达 B点，因此小球不一定能从B点离开轨道，故A正确； B．在AC段，小球受向下的重力和向上的电场力，圆弧给小球的支持力，合力是变力，由牛顿第二定律可知，加速度大小和方向都会变化，故B错误； C．小球的速度最大位置出现在合外力的切向分量为零的位置，而非C点，C点是轨道最低点，但电场力向上，合外力的切向分量为零的位置会偏向左侧，故C错误； D．假设小球到达C点时速度，由动能定理，从释放点到C点有 即 此时，小球在C点受向下的重力和向上的电场力，此时合力 方向向上，根据向心力表达式C点的向心力为，而合力，会导致小球脱离轨道运动，而非沿着轨道到达C点，因此不可实现，故D正确。 故选AD。 9. 如图所示，是一个竖直的导线框，全部处于磁感应强度为的水平方向的匀强磁场中，线框面积为，线框的总电阻为，边水平，线框绕某一竖直固定轴以角速度逆时针（俯视）匀速转动。以边与磁场方向的夹角为时（图示位置）为时刻，下列说法正确的是（　　） A. 导线框中感应电动势的有效值为 B. 导线框处于从图示位置转过角的位置时，其磁通量变化率为最大 C. 从图示位置转过角的过程中，导线框感应电动势的平均值为 D. 从图示位置转过角的过程中，通过导线框横截面的电荷量为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．导线框中产生的瞬时电动势的峰值是 此题，故有效值为，故A错误； B．导线框处于从图示位置转过角的位置时，线框平面与磁场方向垂直，通过线框的磁通量最大，但磁通量变化率最小为零，故B错误； C．感应电动势的平均值为，故C正确； D．导线框再转过时，导线框磁通量最大，电荷量为，故D正确。 故选CD。 10. 如图甲所示，在竖直方向上有四条间距相等的水平虚线，在之间，之间存在匀强磁场，磁感应强度大小均为1T，方向垂直于虚线所在平面。现有一矩形线圈，宽度，质量为，电阻为，将其从图示位置由静止释放（边与重合），线圈速度随时间的变化关系如图乙所示，时刻边与重合，时刻边与重合，时刻边与重合，已知的时间间隔为，整个运动过程中线圈平面始终处于竖直方向（重力加速度取）。则下列说法中正确的是（　　） A. 在时间内，通过线圈的电荷量为 B. 线圈匀速运动的速度大小为 C. 线圈的长度为 D. 时间内，线圈产生的热量为 【答案】AB 【解析】 【详解】ABC．由题图可知，在t2~t3时间内，线圈向下做匀速直线运动，受力平衡，则根据平衡条件则有mg＝BIL 由欧姆定律可知 联立两式，解得 t1~t2时间内线圈一直做匀加速直线运动，则知线圈内磁通量变化为零，不产生感应电流，线圈不受安培力作用，仅在重力作用下运动，以cd边与L2重合时为初状态，以ab边与L3重合时为末状态，设磁场的宽度为d，则线圈长度为2d，线圈下降的位移为3d，则有 其中v2＝8 m/s，t＝0.6s 代入解得d＝1 m 所以线圈的长度为2d＝2 m 在0~t1时间内，cd边从L1运动到L2，则通过线圈的电荷量为，故AB正确，C错误； D．0~t3时间内，根据能量守恒定律得，故D错误。 故选AB。 二、实验题：本题共2小题，共16分。 11. 在用单摆测重力加速度的实验中， （1）如图1所示，可在单摆悬点处安装力传感器。甲同学利用力传感器，获得传感器读取的力与时间的关系图像，如图2所示，则单摆的周期为_____s（结果保留3位有效数字）。 （2）乙同学发现小钢球已变形，为减小测量误差，他改变摆线长度l，测出对应的周期，作出相应的关系图线，如图3所示。由此算出图线的斜率和截距，则重力加速度_____，小钢球重心到摆线下端的高度差_____；（结果均用、表示） （3）丙同学用3D打印技术制作了一个圆心角等于5°、半径已知的圆弧槽，如图4所示。他让小钢球在槽中运动，测出其运动周期，算出重力加速度为8.64m/s2。若周期测量无误，则获得的重力加速度明显偏离实际值的最主要原因是_____。 【答案】（1）1.31 （2） ①. ②. （3）见解析 【解析】 【小问1详解】 单摆摆动过程中，在最低点绳子的拉力最大，相邻两次拉力最大的时间间隔为半个周期。从图2可知，从起始值到终止值经历的时间间隔 则有 解得 【小问2详解】 [1]设小钢球重心到摆线下端的高度差为，则摆长为 根据单摆周期公式有 可得 变形得 可得图像的斜率为 解得 [2]当时，则有 解得小钢球重心到摆线下端的高度差 【小问3详解】 存在阻力，导致实际测出的周期大于理想情况下的周期，导致g的测量值小于真实值。 12. 某探究小组要测量一根硬质直金属丝（粗细均匀）的电阻率，设计了如图甲所示的实验电路。实验室提供的器材有：理想电源（输出电压为）、灵敏电流计G（满偏电流为100mA，内阻为12Ω）、定值电阻、金属夹P（电阻不计，一端可连接导线，另一端可夹在金属丝的不同位置）、开关S、导线若干。请回答下列问题： （1）由于提供的电流计G量程偏小，先需改装成量程为0.6A的电流表，则应将灵敏电流计G与阻值为______Ω的定值电阻______联。 （2）实验步骤如下： ①用螺旋测微器测量金属丝的直径D，如图乙所示，则______mm； ②按图甲连接电路，闭合开关S前，金属夹P应置于金属丝的______（选填“m”或“n”）端； ③闭合开关S，移动金属夹P，记录电流表（改装后）示数I，断开开关S，记录金属夹P与金属丝n端的距离L； ④重复步骤③，得到若干组I、L的值，以为纵坐标、______（选填“L”或“”）为横坐标作图，得到一条直线，如图丙所示。 （3）若丙图中直线的斜率为k，该金属丝的电阻率______（用、、k、D表示）。 【答案】（1） ①. 2.4 ②. 并 （2） ①. 0.680 ②. m ③. L （3） 【解析】 【小问1详解】 将小量程的电流计G改装成大量程的电流表，应并联一个定值电阻，根据欧姆定律有 代入数据解得 【小问2详解】 [1]图乙可知金属丝的直径为 [2]为了保护电路，闭合开关前，金属夹应置于金属丝的端； [3]根据闭合电路欧姆定律 电阻定律 联立可得 整理可得 则以为纵坐标，为横坐标作图，得到一条直线。 【小问3详解】 根据图像斜率 其中 联立可得该金属丝的电阻率为 三、解答题 13. 如图甲所示，圆柱形绝热汽缸底部安装有电热丝（体积可忽略），汽缸口有固定卡销，汽缸用质量、横截面积为S 的绝热活塞封闭了一定质量的理想气体，汽缸内气体温度为T0，压强为p0，此时活塞刚好在汽缸口，活塞至汽缸底部的距离为 H。现将汽缸固定在倾角为37°的斜面上，保持气体温度不变，如图乙所示，已知大气压强恒为p0，重力加速度为g，不计活塞及固定卡销厚度，活塞可沿汽缸壁无摩擦滑动且不漏气，。 （1）求汽缸固定在斜面上时，活塞距汽缸底部的距离h； （2）汽缸在斜面上放置时，接通汽缸底部的电热丝缓慢给气体加热，直到气体温度为5T0，加热过程中通过电热丝的电流恒为I，电热丝电阻为R，加热时间为t，若电热丝产生的热量全部被气体吸收，求温度为5T0时汽缸内气体的压强以及气体温度从T0升高到 5T0的过程中增加的内能。 【答案】（1） （2）， 【解析】 【小问1详解】 初始时，封闭气体的压强、体积分别为p1=p0，V1=SH 汽缸固定在斜面上时，活塞受力平衡，设汽缸内气体压强为p2，则解得p2=4p0 根据玻意耳定律有 解得 【小问2详解】 假设活塞刚好到达汽缸口时，气体温度为T，根据盖—吕萨克定律有 解得 当温度从4T0升高到5T0过程中气体体积不再变化，根据查理定律有 解得 电热丝产生的热量 气体对外做功 气体增加的内能 解得 14. 如图所示，轴水平向右，轴竖直向上，轴垂直纸面向里（图中未画出），在平面里有竖直向上的匀强电场，在的平面下方存在垂直纸面向里的匀强磁场，的平面上方有垂直纸面向里的匀强磁场（未知）。有一带正电的粒子，质量为，从坐标原点出发，沿轴正方向以速度射出后做圆周运动，其中，，点坐标。已知重力加速度为，粒子电荷量为。求： （1）电场强度的大小及该粒子第一次经过平面时的位置对应的坐标值； （2）当该带电粒子沿轴正方向飞出到达点时间最小时，求的大小； （3）若将电场改成沿y轴正方向，粒子同样从坐标原点沿x轴以速度射出，求粒子的轨迹方程。 【答案】（1）， （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由题意可知，粒子受到重力、洛伦兹力和电场力做匀速圆周运动，可以判断粒子受到的电场力与重力平衡，则 解得 粒子做匀速圆周运动，圆周运动轨迹如图所示 洛伦兹力提供向心力得 解得粒子运动的轨道半径 根据圆周运动轨迹，由几何关系得 代入数据解得。 【小问2详解】 粒子做匀速圆周运动，可能的运动轨迹如图所示 设粒子进入磁场中速度方向与磁场分界面成角，由几何关系可得 可解得 设粒子在磁场中运动的轨道半径为，根据圆周运动轨迹可知粒子运动到点应满足 当取最小值时，运动时间最短。所以当时，运动时间最短，代入的值解得 根据 联立可得 当该带电粒子沿轴正方向飞出到达点时间最小时，的大小为。 【小问3详解】 若将电场方向改为轴方向正方向，由受力分析，粒子受到沿轴正方向的洛伦兹力、沿轴负方向的重力、沿轴正方向的电场力，根据 解得粒子受到的洛伦兹力大小为 正好与重力相平衡，所以粒子在轴正方向做匀加速直线运动，有 由牛顿第二定律有 粒子在轴正方向做匀速直线运动，有 联立解得轨迹方程 15. 如图甲所示，B物块静止在足够长的固定斜面上，时刻将质量为的A物块从距离B物块处由静止释放，时刻A、B发生第一次碰撞，时刻发生第二次碰撞，在两次碰撞间A物块的图线如图乙所示（其中均为未知量），每次碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短，两物块与斜面的最大静摩擦力均等于滑动摩擦力，求： （1）第一次碰撞后A物块沿斜面向上运动的最大距离； （2）B物块的质量及A、B物块与斜面间的动摩擦因数之比； （3）B物块沿斜面下滑的最大距离。 【答案】（1）；（2），；（3） 【解析】 【详解】（1）根据题意，由图乙可知，A物块在的时间内沿斜面匀加速下滑，加速度大小 A物块在时间内与在的时间内受力情况一致，加速度相同，则有时 刚释放物块时，之间的距离为，则有 可得 A物块在的时间内沿斜面向上运动，运动的距离 联立可得 （2）物块与物块第一次碰撞时，由动量守恒可得 碰撞为弹性碰撞，由能量守恒可得 其中 ， 联立可得 ， A物块在时间内下滑的距离 故B物块碰后沿斜面下滑的距离 假设第二次碰撞前物块已停止运动，则有 可得 即时，物块停止运动，假设成立，设物块下滑过程中的加速度大小为，则有 设斜面倾斜角为，根据牛顿第二定律：对物块有 A物块下滑时 物块沿斜面向上运动运动时加速度大小为，则有 由牛顿第二定律可得 联立可得 （3）时，A物块与B物块发生第二次碰撞，碰前瞬间物块的速度 由动量守恒可得 碰撞为弹性碰撞，由能量守怡可得 联立可得 设第二次碰撞后B物块下滑的距离为，则有 可得 以此类推可得 则物块运动的总距离 当时，代入数据可得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三物理独立测试 本试卷共8页，15题。全卷满分100分，考试用时75分钟。请将答案填涂在答题卡上。 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40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，第8~10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1. 甲、乙、丙、丁四幅教材插图涉及到不同的物理知识，下列说法正确的是（　　） A. 甲图中，原子核A裂变成原子核B和原子核C要吸收能量 B. 乙图中，一个处于第5能级的氢原子，最多可以辐射10种频率的光 C. 丙图中，卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，提出了原子的核式结构模型 D. 丁图中，汤姆孙通过对阴极射线的研究揭示了原子核内还有复杂结构 2. 如图所示，质量为的物块受到一水平推力作用，静止在倾角为的斜面上，物块与斜面间的动摩擦因数，斜面始终保持静止状态，则（　　） A. 斜面对物块的摩擦力方向一定沿斜面向下 B. 斜面对地面的摩擦力方向水平向右 C. 撤去推力，斜面对地面的压力不变 D. 撤去推力，地面对斜面的摩擦力方向水平向右 3. 跳台滑雪的简易示意图如图所示，运动员（可视为质点）两次从雪坡上由静止滑下，到达P点后分别以大小不同的速度水平飞出，分别落在平台下方斜面上的两点，落在两点时运动员的速度方向与斜面间的夹角分别为，落到斜面上时的速度大小分别为，在空中运动的时间分别为，下落过程中，运动员的速度变化量大小分别为。不计空气阻力，下列关系式正确的是（　　） A. B. C. D. 4. 2025年7月15日，天舟九号货运飞船搭载长征七号遥十运载火箭发射升空，成功对接于空间站天和核心舱后向端口。图甲为天舟九号在变轨过程中的两个不同的椭圆轨道P、Q，图乙为天舟九号在两个轨道上所受引力大小随时间的变化情况。下列说法正确的是（　　） A. P轨道与Q轨道的半长轴之比为 B. 天舟九号在P轨道与Q轨道运行的周期之比为 C. 天舟九号在P轨道的最大速度与最小速度之比为 D. 天舟九号沿P轨道与Q轨道运行时，在切点处速度大小相等 5. 图示为坐标系中处波源振动后形成的简谐横波，其振幅为A、周期为T，为横波上间距相等的质点。下列说法正确的是（　　） A. 波源起振方向沿y轴负方向 B. 时，质点的速度最大 C. 质点和起振后，任意时刻位移大小相等，方向相反 D. 在这段时间内，质点运动的路程为 6. 中国最北端城市黑龙江漠河，极寒天气频繁，城市的路灯、霓虹灯、汽车大灯等在稳定大气中易形成“寒夜灯柱”现象，这是一种冰晕现象，因大气中的冰晶反射灯光而形成。简化光路如图所示，一束灯光（复色光）从左侧界面折射进入冰晶，分成两束单色光a和b，再经右侧界面反射，又从左侧界面折射出来被人们看到。关于这一现象，下列说法正确的是（　　） A. b光更易发生全反射 B. 在冰晶中，a光的速度比b光的速度大 C. 单色光b在冰晶右侧的反射不是全反射 D. 用同一装置做双缝干涉实验，b光的条纹间距比a光小 7. 如图甲所示为智能电动车在水平路上做直线运动时自动刹车的路测场景。在某次自动刹车测试中，质量m=1.5t的智能电动车从距离假人x0=50m处开始刹车，其v-x图像如图乙所示。已知当v≤10m/s时，电动车只依靠机械制动；当v>10m/s时，电动车会在机械制动基础上开启电磁辅助制动，电磁辅助制动可使机械能转化成电能。若机械制动的阻力大小f=kv，k=500N·s/m，不计其他阻力，则（ ） A. 前15m阶段，智能电动车加速度不变 B. 本次刹车测试，智能电动车会撞到假人 C. 整个制动过程中，因机械制动损耗的能量为225kJ D. 当v>10m/s时，电磁辅助制动产生的阻力是机械制动阻力的4倍 8. 如图所示，为固定的光滑半圆形竖直绝缘轨道，半径为，为半圆水平直径的两个端点，OC为半圆的竖直半径，AC为圆弧，OC的左侧、OA的下方区域MPQO有竖直向下的匀强电场。一个带负电的小球，从A点正上方高为处由静止释放，并从A点沿切线进入半圆轨道。不计空气阻力，小球电量不变。关于带电小球的运动情况，下列说法正确的有（　　） A. 小球不一定能从B点离开轨道 B. 小球在圆弧AC部分运动的加速度大小不变 C. 小球到达C点时速度最大 D. 若小球能沿圆弧到达C点，其速度不可能为零 9. 如图所示，是一个竖直的导线框，全部处于磁感应强度为的水平方向的匀强磁场中，线框面积为，线框的总电阻为，边水平，线框绕某一竖直固定轴以角速度逆时针（俯视）匀速转动。以边与磁场方向的夹角为时（图示位置）为时刻，下列说法正确的是（　　） A. 导线框中感应电动势的有效值为 B. 导线框处于从图示位置转过角的位置时，其磁通量变化率为最大 C. 从图示位置转过角的过程中，导线框感应电动势的平均值为 D. 从图示位置转过角的过程中，通过导线框横截面的电荷量为 10. 如图甲所示，在竖直方向上有四条间距相等的水平虚线，在之间，之间存在匀强磁场，磁感应强度大小均为1T，方向垂直于虚线所在平面。现有一矩形线圈，宽度，质量为，电阻为，将其从图示位置由静止释放（边与重合），线圈速度随时间的变化关系如图乙所示，时刻边与重合，时刻边与重合，时刻边与重合，已知的时间间隔为，整个运动过程中线圈平面始终处于竖直方向（重力加速度取）。则下列说法中正确的是（　　） A. 在时间内，通过线圈的电荷量为 B. 线圈匀速运动的速度大小为 C. 线圈的长度为 D. 时间内，线圈产生的热量为 二、实验题：本题共2小题，共16分。 11. 在用单摆测重力加速度的实验中， （1）如图1所示，可在单摆悬点处安装力传感器。甲同学利用力传感器，获得传感器读取的力与时间的关系图像，如图2所示，则单摆的周期为_____s（结果保留3位有效数字）。 （2）乙同学发现小钢球已变形，为减小测量误差，他改变摆线长度l，测出对应的周期，作出相应的关系图线，如图3所示。由此算出图线的斜率和截距，则重力加速度_____，小钢球重心到摆线下端的高度差_____；（结果均用、表示） （3）丙同学用3D打印技术制作了一个圆心角等于5°、半径已知的圆弧槽，如图4所示。他让小钢球在槽中运动，测出其运动周期，算出重力加速度为8.64m/s2。若周期测量无误，则获得的重力加速度明显偏离实际值的最主要原因是_____。 12. 某探究小组要测量一根硬质直金属丝（粗细均匀）的电阻率，设计了如图甲所示的实验电路。实验室提供的器材有：理想电源（输出电压为）、灵敏电流计G（满偏电流为100mA，内阻为12Ω）、定值电阻、金属夹P（电阻不计，一端可连接导线，另一端可夹在金属丝的不同位置）、开关S、导线若干。请回答下列问题： （1）由于提供的电流计G量程偏小，先需改装成量程为0.6A的电流表，则应将灵敏电流计G与阻值为______Ω的定值电阻______联。 （2）实验步骤如下： ①用螺旋测微器测量金属丝的直径D，如图乙所示，则______mm； ②按图甲连接电路，闭合开关S前，金属夹P应置于金属丝的______（选填“m”或“n”）端； ③闭合开关S，移动金属夹P，记录电流表（改装后）示数I，断开开关S，记录金属夹P与金属丝n端的距离L； ④重复步骤③，得到若干组I、L的值，以为纵坐标、______（选填“L”或“”）为横坐标作图，得到一条直线，如图丙所示。 （3）若丙图中直线的斜率为k，该金属丝的电阻率______（用、、k、D表示）。 三、解答题 13. 如图甲所示，圆柱形绝热汽缸底部安装有电热丝（体积可忽略），汽缸口有固定卡销，汽缸用质量、横截面积为S 的绝热活塞封闭了一定质量的理想气体，汽缸内气体温度为T0，压强为p0，此时活塞刚好在汽缸口，活塞至汽缸底部的距离为 H。现将汽缸固定在倾角为37°的斜面上，保持气体温度不变，如图乙所示，已知大气压强恒为p0，重力加速度为g，不计活塞及固定卡销厚度，活塞可沿汽缸壁无摩擦滑动且不漏气，。 （1）求汽缸固定在斜面上时，活塞距汽缸底部的距离h； （2）汽缸在斜面上放置时，接通汽缸底部的电热丝缓慢给气体加热，直到气体温度为5T0，加热过程中通过电热丝的电流恒为I，电热丝电阻为R，加热时间为t，若电热丝产生的热量全部被气体吸收，求温度为5T0时汽缸内气体的压强以及气体温度从T0升高到 5T0的过程中增加的内能。 14. 如图所示，轴水平向右，轴竖直向上，轴垂直纸面向里（图中未画出），在平面里有竖直向上的匀强电场，在的平面下方存在垂直纸面向里的匀强磁场，的平面上方有垂直纸面向里的匀强磁场（未知）。有一带正电的粒子，质量为，从坐标原点出发，沿轴正方向以速度射出后做圆周运动，其中，，点坐标。已知重力加速度为，粒子电荷量为。求： （1）电场强度的大小及该粒子第一次经过平面时的位置对应的坐标值； （2）当该带电粒子沿轴正方向飞出到达点时间最小时，求的大小； （3）若将电场改成沿y轴正方向，粒子同样从坐标原点沿x轴以速度射出，求粒子的轨迹方程。 15. 如图甲所示，B物块静止在足够长的固定斜面上，时刻将质量为的A物块从距离B物块处由静止释放，时刻A、B发生第一次碰撞，时刻发生第二次碰撞，在两次碰撞间A物块的图线如图乙所示（其中均为未知量），每次碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短，两物块与斜面的最大静摩擦力均等于滑动摩擦力，求： （1）第一次碰撞后A物块沿斜面向上运动的最大距离； （2）B物块的质量及A、B物块与斜面间的动摩擦因数之比； （3）B物块沿斜面下滑的最大距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $