精品解析：山西大学附中2025～2026学年下学期高三五月模块诊断（总第十六次）物理试题

山西大学附中 2025~2026学年第二学期高三5月模块诊断（总第十六次） 物理试题 考试时长：75分钟 考试内容：全部 满分：100分 一、客观题（1~7为单项选择题，每题4分，共28分；8~10为多选题，每题6分，全部选对得6分，选不全得3分，共18分，本题共计46分） 1. 人类对物质的认识不断发展，下列判断正确的是（　　） A. 荷叶上小水珠呈扁球状是由于失重而使液体表面收缩 B. 农民锄地截断土壤中的毛细管结构可减少土壤中的水分蒸发 C. 晶体具有确定的熔点，其物理性质一定呈现各向异性 D. 液晶是液体和晶体的混合物，具有光学各向异性 2. 以下哪一项实验研究结果或科学事实，揭示了电子是构成各种物质的共有成分（　　） A. 汤姆孙对阴极射线进行的研究 B. 卢瑟福对粒子散射实验的研究 C. 爱因斯坦对光电效应的研究 D. 玻尔对氢原子谱线系的研究 3. 如图所示，小宁利用计算机研究分力F1、F2与合力F的关系。保持分力F1的大小和方向不变，F2的大小不变，使F1、F2间的夹角θ由0°逐渐增大到360°的过程中，合力F的箭头的轨迹图形为（　　） A. B. C. D. 4. 在篮球比赛中，运动员将篮球斜向上抛出，若篮球在运动过程中所受空气阻力大小与其速率成正比，方向与篮球运动方向相反。则该篮球从抛出到运动至最高点的过程中（　　） A. 运动轨迹为抛物线 B. 加速度大小一定变小 C. 速率先变小后变大 D. 在最高点加速度大小等于重力加速度大小 5. 我国建造的第一台回旋加速器的模型如图甲所示，该加速器存放于中国原子能科学研究院。其工作原理如图乙所示，回旋加速器的两个D形金属盒分别和一高频交流电源两极相接，电压大小为U，忽略粒子在电场中的运动时间。下列说法正确的是（　　） A. 带电粒子从磁场中获得能量 B. 由于粒子速度被逐渐加大，极板所加交流电的周期要相应减小 C. 粒子（）与氘核（）不能经同一回旋加速器加速 D. 粒子（）与氘核（）经同一回旋加速器加速后获得不等的最大动能 6. 间距为L、电阻不计的光滑平行金属导轨水平放置，左端接有阻值为3R的定值电阻，与导轨垂直的边界MN右侧存在垂直导轨平面向上的匀强磁场，俯视图如图所示，磁感应强度随时间变化的关系为（），在时刻，长度为L、电阻为R的金属棒，在外力作用下从MN处以速度向右做匀速运动，金属棒始终与导轨垂直且接触良好，则在时刻，MN两端的电势差为（ ） A. B. C. D. 7. 如图所示，在竖直平面内有一大圆环，其中O为圆心，AB为竖直直径，OP与直径AB的夹角为α，PC与AB平行。现有一小圆环分别套在粗糙杆PB、PC、PD上，分别由P点运动到B、C、D点，运动时间为、、，其中小圆环直径略大于粗糙杆的直径，摩擦因数，下列说法正确的是（　　） A. B. C. D. 8. 如图1所示，矩形线圈绕转轴OO'在匀强磁场中匀速转动，产生的交变电流直接给图2的电路供电。图2 理想变压器的原线圈接有理想电流表A，副线圈接有电阻R和电容器C，开始时灯泡L1、L2一样亮，不计线圈的电阻，灯泡不会烧坏，则（　　） A. 线圈转速加倍，L1、L2仍一样亮 B. 线圈面积加倍，L1、L2仍一样亮 C. 线圈转速加倍，电流表A的示数也加倍 D. 线圈面积加倍，电流表A的示数也加倍 9. 带电粒子绕着带电量为+Q的点电荷顺时针转动，其轨迹为椭圆，周期为T。点电荷固定在椭圆左焦点F上，带电粒子电量为-q；已知椭圆半短轴为b，半长轴为a，规定无穷远处电势为0，电势计算公式为，椭圆的面积，下列说法正确的是（　　） A. 在椭圆轨道半短轴顶点B的电势 B. 带电粒子从A到B的运动过程中，电场力对带电粒子做的功 C. 带电粒子从A到B的时间为 D. 带电粒子从A到B的时间为 10. 如图，四分之一圆轨道内壁光滑，放在粗糙的水平地面上。一小球从轨道的最高点由静止释放，沿轨道内壁滑到最低点，轨道始终保持静止。已知小球与轨道的质量相等。设轨道与地面间的动摩擦因数为μ，轨道受到的摩擦力大小为f，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。小球从轨道最高点滑到最低点的过程中，下列说法正确的是（ ） A. f一直增大 B. f先增大后减小 C. μ不小于0.60 D. μ不小于0.75 二、实验题（11题6分，前两空每空1分，其余空每空2分；12题10分，每空2分；本题共16分） 11. 某物理兴趣小组采用图甲所示的双缝干涉实验装置，开展光的波长测定实验，实验过程中通过目镜清晰观测到光屏上的干涉条纹。 （1）如图乙所示，实验中发现目镜中干涉条纹与分划板中心刻线始终有一定的角度，下列操作可以使得分划板中心刻线与干涉条纹平行的是（　　） A. 仅拨动拨杆 B. 仅旋转单缝 C. 仅旋转毛玻璃处的测量头 （2）M、N、P三个光学元件依次为______。 A. 单缝、双缝、滤光片 B. 双缝、滤光片、单缝 C. 滤光片、单缝、双缝 （3）在用游标卡尺测定某干涉条纹位置时，得到卡尺上的示数如图所示，则该干涉条纹位置是_________cm。 （4）在测定某单色光波长的实验中，测得光源到单缝间距为，单缝到双缝间距为，双缝到光屏间距为，单缝宽为，双缝间距为，测得连续五条亮纹位置，其中第一条纹位置为，第五条纹位置为（），则该单色光的波长为λ=________（答案选用，，，，，，表示）。 12. 某实验小组使用某种型号多用电表测量导体的电阻以及利用多用电表分析电路故障。 （1）某次测量时，多用电表指针指在图1所示的位置，下列说法正确的 (多选)。 A. 若此时选用的是欧姆挡“×100”倍率，则应该更换“×10”倍率重新测量 B. 重新选择合适的欧姆挡倍率后，无需欧姆调零即可直接使用 C. 用多用电表电流挡测直流电流时，应让红表笔接外电路的负极，黑表笔接外电路的正极 D. 测二极管的正向电阻时，应让红表笔接二极管的负极，黑表笔接二极管的正极 （2）用多用电表的欧姆挡去测量电压表(0～15V量程)的内阻，将选择开关拨至欧姆“×10k”挡，多用电表和电压表的示数分别如图2、3所示，多用电表的示数为____________kΩ，电压表的示数为____________V。已知多用电表欧姆挡表盘中间刻度值为15，则该多用电表内电池的电动势为____________V(结果保留2位有效数字)。 （3）图4是“测量电源的电动势和内阻”实验的电路图。某同学在实验中，闭合开关后，发现无论如何改变滑动变阻器滑片的位置，电压表的示数均不变且不为零，电流表的示数始终为零。为查找故障，在其他连接不变的情况下，使用多用电表的直流电压挡进行检测，将红表笔连接在e位置并保持不动，另一表笔分别试触b、c、d三个位置。发现试触b、c时均有示数；试触d时，没有示数。若电路中仅有一处故障，可判断出 (填正确答案标号)。 A. 导线ab断路 B. 滑动变阻器断路 C. 导线cd断路 D. 滑动变阻器短路 三、解答题（13题8分；14题12分，15题18分，共38分） 13. 如图所示，均匀介质中两相干波源、沿x轴固定放置，时刻两波源同时由平衡位置向y轴负方向起振，振动频率均为，形成的两列波波长均为，振幅均为，两列波沿x轴相向传播，不考虑波的反射与能量损耗。 （1）写出波源的振动方程； （2）求、之间距离最近的振动加强点的横坐标。 14. 沙袋从水平地面上方某一高度处水平抛出，落地后竖直方向速度减为0，又在水平地面上滑行一段距离停下，若沙袋与地面碰撞时间极短（碰撞过程中不计重力），取重力加速度大小，水平向右为轴正方向，竖直向上为轴正方向。整个过程沙袋运动的图象如图所示， 求： （1）沙袋抛出时到地面的高度； （2）地面与沙袋间的动摩擦因数； （3）沙袋在水平地面上滑行的距离L。 15. 如图所示，绝缘水平面上有共线的、、、四点，、间距离为，点右侧有水平向左的匀强电场。小物块、分别静止在、两点。的质量为，带电量为，与水平面间的动摩擦因数为；的质量为，带电量为，与水平面间的动摩擦因数为，的左侧连接有处于原长的绝缘轻弹簧。某时刻，一质量为的光滑绝缘小球以一定速度向右运动，与发生弹性正碰，碰后瞬间的速度大小为。此后P向右运动，到点时速度大小为、加速度为0，未与弹簧接触；到点时速度大小为、加速度再次为0，弹簧的弹力大小为，然后将P、Q锁定 （P由点运动至点的过程中，速度方向、加速度方向均未改变）。整个过程中P、Q的电量均保持不变，它们之间的库仑力等效为真空中点电荷间的静电力，静电力常量为，匀强电场的电场强度大小，重力加速度为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求： （1）碰前小球的速度大小； （2）P由点运动至点的过程中，库仑力对其所做的功； （3）P由点运动至点的过程中，P、Q总动能的增量以及整个系统因摩擦产生的内能。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 山西大学附中 2025~2026学年第二学期高三5月模块诊断（总第十六次） 物理试题 考试时长：75分钟 考试内容：全部 满分：100分 一、客观题（1~7为单项选择题，每题4分，共28分；8~10为多选题，每题6分，全部选对得6分，选不全得3分，共18分，本题共计46分） 1. 人类对物质的认识不断发展，下列判断正确的是（　　） A. 荷叶上小水珠呈扁球状是由于失重而使液体表面收缩 B. 农民锄地截断土壤中的毛细管结构可减少土壤中的水分蒸发 C. 晶体具有确定的熔点，其物理性质一定呈现各向异性 D. 液晶是液体和晶体的混合物，具有光学各向异性 【答案】B 【解析】 【详解】A．荷叶上小水珠呈扁球状是液体表面张力使表面积收缩，同时受重力作用共同导致的，和失重无关，故A错误； B．土壤中的毛细管会通过毛细作用将地下水分输送到表层蒸发，锄地截断毛细管可阻止水分上升到表层，减少水分蒸发，故B正确； C．晶体都有确定熔点，其中单晶体物理性质呈现各向异性，多晶体由大量杂乱排列的单晶体组成，物理性质呈现各向同性，并非所有晶体物理性质都各向异性，故C错误； D．液晶是兼具液体流动性、晶体光学各向异性的特殊物质形态，不是液体和晶体的混合物，故D错误。 故选B。 2. 以下哪一项实验研究结果或科学事实，揭示了电子是构成各种物质的共有成分（　　） A. 汤姆孙对阴极射线进行的研究 B. 卢瑟福对粒子散射实验的研究 C. 爱因斯坦对光电效应的研究 D. 玻尔对氢原子谱线系的研究 【答案】A 【解析】 【详解】A．汤姆孙对阴极射线的研究中，发现用不同材料做阴极，都能得到带负电的电子，由此证明了电子是构成各种物质的共有成分，A正确； B．卢瑟福粒子散射实验的结论是提出了原子的核式结构模型，不符合题意，B错误； C．爱因斯坦研究光电效应，提出光子说解释了光电效应规律，揭示了光的粒子性，不符合题意，C错误； D．玻尔对氢原子谱线的研究，提出了玻尔原子能级模型，解释了氢原子光谱的规律，不符合题意，D错误； 故选A。 3. 如图所示，小宁利用计算机研究分力F1、F2与合力F的关系。保持分力F1的大小和方向不变，F2的大小不变，使F1、F2间的夹角θ由0°逐渐增大到360°的过程中，合力F的箭头的轨迹图形为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】若以O点为坐标原点，以F1的方向为x轴正向建立坐标系，则合力F的箭头的坐标满足 消掉θ角可得 因F1和F2的大小都不变，则使F1、F2间的夹角θ由0°逐渐增大到360°的过程中，合力F的箭头的轨迹图形为圆。 故选A。 4. 在篮球比赛中，运动员将篮球斜向上抛出，若篮球在运动过程中所受空气阻力大小与其速率成正比，方向与篮球运动方向相反。则该篮球从抛出到运动至最高点的过程中（　　） A. 运动轨迹为抛物线 B. 加速度大小一定变小 C. 速率先变小后变大 D. 在最高点加速度大小等于重力加速度大小 【答案】B 【解析】 【详解】AC．如图所示 篮球在上升至最高点的过程中，受重力和空气阻力，两个力均做负功，故速率v变小，则阻力 逐渐减小，所以合力是变力，所以其运动不是匀变速曲线运动，轨迹不是抛物线，故AC错误； B．由于阻力f的方向与重力mg方向间的夹角逐渐变大，且阻力变小，重力不变，根据平行四边形定则可知合力变小，则由牛顶第二定律可知加速度变小，故B正确； D．篮球在最高点处，速度沿水平方向，仍受空气阻力作用，故合力大于重力，加速度大于重力加速度，故D错误。 故选B。 5. 我国建造的第一台回旋加速器的模型如图甲所示，该加速器存放于中国原子能科学研究院。其工作原理如图乙所示，回旋加速器的两个D形金属盒分别和一高频交流电源两极相接，电压大小为U，忽略粒子在电场中的运动时间。下列说法正确的是（　　） A. 带电粒子从磁场中获得能量 B. 由于粒子速度被逐渐加大，极板所加交流电的周期要相应减小 C. 粒子（）与氘核（）不能经同一回旋加速器加速 D. 粒子（）与氘核（）经同一回旋加速器加速后获得不等的最大动能 【答案】D 【解析】 【详解】A．洛伦兹力不做功，所以带电粒子不能从磁场中获得能量，故A错误； B．粒子在磁场中做匀速圆周运动，带电粒子转动一圈，要被加速两次，加速电场正好完成一次周期性变化，则粒子在磁场中运动的周期和交流电的周期相等，粒子在磁场中运动的周期为 故粒子速度被逐渐加大，极板所加交流电的周期不变，故B错误； C．粒子在磁场中运动的周期为 粒子（）与氘核（）比荷相同，在磁场中运动周期相同，可以经同一回旋加速器加速，故C错误； D．根据洛伦兹力提供向心力 设回旋加速器D形盒的半径为，可推导出粒子的最大动能为 可知粒子（）与氘核（）经同一回旋加速器加速后获得的动能不同，故D正确。 故选D。 6. 间距为L、电阻不计的光滑平行金属导轨水平放置，左端接有阻值为3R的定值电阻，与导轨垂直的边界MN右侧存在垂直导轨平面向上的匀强磁场，俯视图如图所示，磁感应强度随时间变化的关系为（），在时刻，长度为L、电阻为R的金属棒，在外力作用下从MN处以速度向右做匀速运动，金属棒始终与导轨垂直且接触良好，则在时刻，MN两端的电势差为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由题可知，时刻磁感应强度 则时刻导体棒向右切割磁感线产生的电动势大小为 由右手定则可知导体棒的下端为高电势。 由磁感应强度的变化引起的磁通量的变化，产生的感应电动势大小为 由楞次定律可知导体棒的上端为高电势。 可得导体棒两端产生的感应电动势大小为 则MN两端的电势差为 故选C。 7. 如图所示，在竖直平面内有一大圆环，其中O为圆心，AB为竖直直径，OP与直径AB的夹角为α，PC与AB平行。现有一小圆环分别套在粗糙杆PB、PC、PD上，分别由P点运动到B、C、D点，运动时间为、、，其中小圆环直径略大于粗糙杆的直径，摩擦因数，下列说法正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】当落点在PC右侧时，延长PO交圆于E点，过P点作圆的切线，设PD与切线夹角为，如图所示 根据几何关系可知 根据牛顿第二定律可得 解得 根据位移时间关系可得 解得，则运动时间与无关，即 当沿PB运动时，根据牛顿第二定律可得 根据几何关系可知 根据位移时间关系可得 解得，则，故ACD错误、B正确。 故选B。 8. 如图1所示，矩形线圈绕转轴OO'在匀强磁场中匀速转动，产生的交变电流直接给图2的电路供电。图2 理想变压器的原线圈接有理想电流表A，副线圈接有电阻R和电容器C，开始时灯泡L1、L2一样亮，不计线圈的电阻，灯泡不会烧坏，则（　　） A. 线圈转速加倍，L1、L2仍一样亮 B. 线圈面积加倍，L1、L2仍一样亮 C. 线圈转速加倍，电流表A的示数也加倍 D. 线圈面积加倍，电流表A的示数也加倍 【答案】BD 【解析】 【详解】A．容抗用表示，感应电动势用表示，根据 ， 线圈转速加倍，因容抗减小，L2比L1更亮，故A错误； C．线圈转速加倍，因副线圈中电流大于2倍，知电流表A的示数也大于2倍，故C错误； B．线圈面积加倍，L1、L2两支路两端的电压加倍，因容抗不变，因此L1、L2仍一样亮，故B正确； D．线圈面积加倍，因副线圈两端电压加倍，电流加倍，知电流表A的示数也加倍，故D正确。 故选BD。 9. 带电粒子绕着带电量为+Q的点电荷顺时针转动，其轨迹为椭圆，周期为T。点电荷固定在椭圆左焦点F上，带电粒子电量为-q；已知椭圆半短轴为b，半长轴为a，规定无穷远处电势为0，电势计算公式为，椭圆的面积，下列说法正确的是（　　） A. 在椭圆轨道半短轴顶点B的电势 B. 带电粒子从A到B的运动过程中，电场力对带电粒子做的功 C. 带电粒子从A到B的时间为 D. 带电粒子从A到B的时间为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．椭圆上任意一点到两焦点的距离之和为(半长轴)。半短轴顶点到两焦点得距离之和为，设半短轴顶点到左焦点的距离，则有半短轴顶点到右焦点的距离为，即 解得 由电势公式，可得，故A正确。 B．在椭圆轨道半长轴顶点的电势为 根据电场力做功与电势能的关系可知，带电粒子从到的运动过程中，电场力对带电粒子做的功为，故B错误； C．由于带电粒子的运动类似于行星绕太阳的运动，根据开普勒第二定律有，行星与太阳的连线在相等时间内扫过相等面积。对椭圆轨道，粒子在近焦点点速度大，远焦点点速度小，故从到的时间小于，故C错误； D．由椭圆面积，到扫过的面积为椭圆面积的，即 由开普勒第二定律， 解得，故D正确。 故选AD。 10. 如图，四分之一圆轨道内壁光滑，放在粗糙的水平地面上。一小球从轨道的最高点由静止释放，沿轨道内壁滑到最低点，轨道始终保持静止。已知小球与轨道的质量相等。设轨道与地面间的动摩擦因数为μ，轨道受到的摩擦力大小为f，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。小球从轨道最高点滑到最低点的过程中，下列说法正确的是（ ） A. f一直增大 B. f先增大后减小 C. μ不小于0.60 D. μ不小于0.75 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．设圆弧的轨道半径为，在下落过程中，小球和圆心连线与水平方向的夹角为，则根据机械能守恒定律有 由向心力公式可得 联立解得轨道对小球的支持力大小为 则由牛顿第三定律可知，小球对轨道的压力大小也为，则轨道所受地面的静摩擦力大小为 在从逐渐增大到的过程中，先增大后减小，所以轨道所受地面的静摩擦力f也先增大后减小，故A错误，B正确； CD．设轨道对地面的压力为，则 轨道保持静止需要满足轨道与地面间的静摩擦力不超过最大静摩擦力，即 解得 根据均值不等式有 所以的最小值为4，则有，故C错误，D正确。 故选BD。 二、实验题（11题6分，前两空每空1分，其余空每空2分；12题10分，每空2分；本题共16分） 11. 某物理兴趣小组采用图甲所示的双缝干涉实验装置，开展光的波长测定实验，实验过程中通过目镜清晰观测到光屏上的干涉条纹。 （1）如图乙所示，实验中发现目镜中干涉条纹与分划板中心刻线始终有一定的角度，下列操作可以使得分划板中心刻线与干涉条纹平行的是（　　） A. 仅拨动拨杆 B. 仅旋转单缝 C. 仅旋转毛玻璃处的测量头 （2）M、N、P三个光学元件依次为______。 A. 单缝、双缝、滤光片 B. 双缝、滤光片、单缝 C. 滤光片、单缝、双缝 （3）在用游标卡尺测定某干涉条纹位置时，得到卡尺上的示数如图所示，则该干涉条纹位置是_________cm。 （4）在测定某单色光波长的实验中，测得光源到单缝间距为，单缝到双缝间距为，双缝到光屏间距为，单缝宽为，双缝间距为，测得连续五条亮纹位置，其中第一条纹位置为，第五条纹位置为（），则该单色光的波长为λ=________（答案选用，，，，，，表示）。 【答案】（1）C （2）C （3）1.725 （4） 【解析】 【小问1详解】 若要使得分划板中心刻线与干涉条纹平行，则仅旋转毛玻璃处的测量头即可。 故选C。 【小问2详解】 M、N、P三个光学元件依次为滤光片、单缝、双缝。 故选C。 【小问3详解】 20分度游标卡尺的精确值为，由图丙可知该干涉条纹位置为 【小问4详解】 相邻亮条纹间距为 根据，可得该单色光的波长为 12. 某实验小组使用某种型号多用电表测量导体的电阻以及利用多用电表分析电路故障。 （1）某次测量时，多用电表指针指在图1所示的位置，下列说法正确的 (多选)。 A. 若此时选用的是欧姆挡“×100”倍率，则应该更换“×10”倍率重新测量 B. 重新选择合适的欧姆挡倍率后，无需欧姆调零即可直接使用 C. 用多用电表电流挡测直流电流时，应让红表笔接外电路的负极，黑表笔接外电路的正极 D. 测二极管的正向电阻时，应让红表笔接二极管的负极，黑表笔接二极管的正极 （2）用多用电表的欧姆挡去测量电压表(0～15V量程)的内阻，将选择开关拨至欧姆“×10k”挡，多用电表和电压表的示数分别如图2、3所示，多用电表的示数为____________kΩ，电压表的示数为____________V。已知多用电表欧姆挡表盘中间刻度值为15，则该多用电表内电池的电动势为____________V(结果保留2位有效数字)。 （3）图4是“测量电源的电动势和内阻”实验的电路图。某同学在实验中，闭合开关后，发现无论如何改变滑动变阻器滑片的位置，电压表的示数均不变且不为零，电流表的示数始终为零。为查找故障，在其他连接不变的情况下，使用多用电表的直流电压挡进行检测，将红表笔连接在e位置并保持不动，另一表笔分别试触b、c、d三个位置。发现试触b、c时均有示数；试触d时，没有示数。若电路中仅有一处故障，可判断出 (填正确答案标号)。 A. 导线ab断路 B. 滑动变阻器断路 C. 导线cd断路 D. 滑动变阻器短路 【答案】（1）AD （2） ①. 260 ②. 7.0 ③. 11 （3）C 【解析】 【小问1详解】 A．图1中指针偏转角度过大，指示阻值较小，说明所选倍率过大，应换用“×10”倍率重新测量，故A正确； B．欧姆表换挡后必须重新进行欧姆调零，故B错误； C．使用多用电表电流挡测直流电流时，电流从红表笔流入，从黑表笔流出，故红表笔应接外电路的正极，黑表笔接外电路的负极，故C错误； D．欧姆表内部电源负极接红表笔，正极接黑表笔，测二极管正向电阻时，电流应从二极管正极流入，故黑表笔接二极管正极，红表笔接二极管负极，故D正确。 故选AD。 【小问2详解】 [1]多用电表欧姆挡倍率为“×10k”，指针指在26刻度处，读数为 [2]电压表量程为，分度值为，读数为。 [3]欧姆表内阻等于中值电阻，即 根据闭合电路欧姆定律， 联立得 【小问3详解】 电流表示数为零，说明电路断路；电压表示数不变且不为零，说明电压表两端与电源连通。用多用电表直流电压挡检测，表笔接e和b、c时有示数，说明b、c点与电源负极连通；表笔接e和d时无示数，故断路位置在c、d之间，即导线cd断路。 故选C。 三、解答题（13题8分；14题12分，15题18分，共38分） 13. 如图所示，均匀介质中两相干波源、沿x轴固定放置，时刻两波源同时由平衡位置向y轴负方向起振，振动频率均为，形成的两列波波长均为，振幅均为，两列波沿x轴相向传播，不考虑波的反射与能量损耗。 （1）写出波源的振动方程； （2）求、之间距离最近的振动加强点的横坐标。 【答案】（1） （2）2m 【解析】 【小问1详解】 由题意，角速度，振幅为，时刻两波源同时由平衡位置向y轴负方向起振，的振动方程为 【小问2详解】 设向x轴正方向传播的波传播的距离为，向x轴负方向传播的波传播的距离为，两波源同时开始由平衡位置向y轴负方向振动，则 （k=1，2，3…）此时为振动加强点，即波源间振动加强点位于2m、6m、10m，即振动加强点的横坐标为2m、6m、10m，可知距离最近的振动加强点的横坐标为2m。 14. 沙袋从水平地面上方某一高度处水平抛出，落地后竖直方向速度减为0，又在水平地面上滑行一段距离停下，若沙袋与地面碰撞时间极短（碰撞过程中不计重力），取重力加速度大小，水平向右为轴正方向，竖直向上为轴正方向。整个过程沙袋运动的图象如图所示， 求： （1）沙袋抛出时到地面的高度； （2）地面与沙袋间的动摩擦因数； （3）沙袋在水平地面上滑行的距离L。 【答案】（1）0.8m （2）0.75 （3）m 【解析】 【小问1详解】 由图可知沙袋落地时竖直方向的速度为4m/s，则有 m 【小问2详解】 落地过程中，根据动量定理有 解得 【小问3详解】 根据速度—位移公式有 其中，解得 m 15. 如图所示，绝缘水平面上有共线的、、、四点，、间距离为，点右侧有水平向左的匀强电场。小物块、分别静止在、两点。的质量为，带电量为，与水平面间的动摩擦因数为；的质量为，带电量为，与水平面间的动摩擦因数为，的左侧连接有处于原长的绝缘轻弹簧。某时刻，一质量为的光滑绝缘小球以一定速度向右运动，与发生弹性正碰，碰后瞬间的速度大小为。此后P向右运动，到点时速度大小为、加速度为0，未与弹簧接触；到点时速度大小为、加速度再次为0，弹簧的弹力大小为，然后将P、Q锁定 （P由点运动至点的过程中，速度方向、加速度方向均未改变）。整个过程中P、Q的电量均保持不变，它们之间的库仑力等效为真空中点电荷间的静电力，静电力常量为，匀强电场的电场强度大小，重力加速度为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求： （1）碰前小球的速度大小； （2）P由点运动至点的过程中，库仑力对其所做的功； （3）P由点运动至点的过程中，P、Q总动能的增量以及整个系统因摩擦产生的内能。 【答案】（1） （2） （3）① 总动能增量 ② 整个系统因摩擦产生的内能 【解析】 【小问1详解】 小球与 P 发生弹性正碰，设碰前小球速度为v，碰后小球速度为，P 的速度为 根据动量守恒 机械能守恒 解得 【小问2详解】 设库仑力做功为， P向右运动，电场力向左，滑动摩擦力向左 对P从A到B用动能定理 解得 【小问3详解】 ① 总动能增量 由题可知P运动到B点时所受合力为0，再对Q受力分析可知，Q此时受到的摩擦力 刚好达到最大值，Q开始向左运动 在接下来的P、Q相向运动的过程中，二者组成的系统受到的合外力为0，设P运动到C点时Q的速度为 根据动量守恒定律 解得 故该过程中，P、Q系统的动能变化量为 化简得 ② 整个系统因摩擦产生的内能 P在B点时，根据平衡条件 解得 P在C点时，根据平衡条件 解得 该过程中P、Q的位移大小分别为、，，则 该过程中P、Q与地面摩擦产生的内能为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $