精品解析：2026届山东日照市高三下学期考前学情自测物理试卷

2023级高三模拟考试 物理 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 4.本试卷共8页，满分100分，考试时间90分钟。 一、单项选择题：本题包括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. 已知质子的质量为，中子的质量为，氚核的质量为，真空中的光速为。下列说法正确的是（ ） A. 氚核的结合能为 B. 氚核的结合能为 C. 氚核的比结合能为 D. 氚核的比结合能为 2. 如图所示，一根细长且内壁光滑的透明塑料管粗细均匀，管中有一小段水柱，下端插入一导热良好的空易拉罐，接口处用蜡密封好，整个装置竖直放置，罐内气体视为理想气体。下列说法正确的是（ ） A. 若环境温度不变，大气压升高，罐内空气会对外界放热 B. 若环境温度不变，大气压升高，则气体分子间的作用力增大 C. 若环境温度升高，则罐内的每个气体分子的动能都增加 D. 若环境温度升高，大气压不变，罐内空气增加的内能等于其从外界吸收的热量 3. 如图所示，电荷量分别为和的点电荷固定在、两点，、间的距离为，其连线延长线上点的电场强度为零，规定无穷远处电势为零。下列判断正确的是（ ） A. 从到电场强度逐渐减小 B. 、之间的距离为 C. 、之间必有一个电势为零的点，、之间没有电势为零的点 D. 将一正点电荷从点右侧某处由静止释放后，一定不会运动到点 4. 如图甲所示，在平静的水面下深处有一个平行于水面、长度为的线光源，只发出红、绿、紫三种颜色的光。在水面上形成如图乙（俯视图）所示的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ光亮区域。水对红光、绿光、紫光的折射率分别为、、。下列说法正确的是（ ） A. 从区域Ⅱ射出的只有绿光 B. 从区域Ⅲ射出的只有紫光 C. 红光在水中的传播速度最小 D. 区域Ⅰ的面积为 5. 如图所示，质量均为的四个星体均匀分布在同一个圆周上，它们均绕圆心做匀速圆周运动，轨道半径均为，引力常量为，忽略其他天体对四个星体的影响。则（ ） A. 四个星体的向心力相同 B. 每个星体的向心力大小为 C. 每个星体运动的周期为 D. 每个星体运动的线速度大小为 6. 如图，半圆形导线框的圆心为，直角扇形导线框的圆心为，两导线框在同一纸面内且半径相等。的一侧存在垂直纸面向里的匀强磁场。现使线框、在时从图示位置开始在纸面内绕各自圆心逆时针匀速转动，周期均为。已知两导线框电阻相等，则（ ） A. 导线框M中会产生正弦交流电 B. 导线框N中感应电流的周期等于 C. 在时，两导线框中产生的感应电动势相等 D. 两导线框中感应电流的有效值相等 7. 如图所示，倾角为的粗糙斜面体固定在水平面上，质量均为的物块A、B叠放在斜面上。劲度系数为的轻弹簧一端固定在斜面顶端，另一端与物块连接。初始时弹簧处于原长，现将A、B由静止释放，两物块始终保持相对静止一起沿斜面向下运动。到达最低点时，立即将B撤去。A沿斜面向上运动恰好能回到初始位置。弹簧始终未超过弹性限度，滑动摩擦力等于最大静摩擦力，重力加速度为，弹簧的弹性势能可以表示为（为弹簧的劲度系数，为弹簧的形变量）。下列说法正确的是（ ） A. 物块A与斜面间的动摩擦因数为 B. 物块A、B之间的动摩擦因数最小值为 C. 物块A、B下滑的最大距离为 D. 物块A上滑的最大速度为 8. 如图甲所示为自制儿童玩具，原理如图乙所示，半径为的圆盘固定在竖直光滑杆上，圆盘的圆心为点，圆盘平面与杆垂直。在圆盘边缘的三等分点、、处固定着三个光滑的小圆环，三根足够长的轻绳穿过小圆环后一端均与质量为小球相连，另一端分别与质量为的三个小球、、连接，小球套在竖直杆上。四个小球组成的系统静止时，小球位于点。重力加速度为，小球均可视为质点。现将小球缓慢移至圆心点处由静止释放（所有小球均未与地面接触），下列说法正确的是（ ） A. 小球能够下落的最大高度为 B. 小球能够下落的最大高度为 C. 当小球运动到点时，系统的动能最大 D. 当小球运动到点时，小球动能最大 二、多项选择题：本题包括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. 从点抛出相同的小球1、2，运动轨迹如图所示，两轨迹在同一竖直平面内，且轨迹交于点，抛出时小球1和2的初速度分别为和，其中方向水平，方向斜向上。忽略空气阻力，关于两小球在空中的运动，下列说法正确的是（ ） A. 小球2在最高点的速度小于 B. 从到，两小球的平均速度相等 C. 从到，小球2的速度变化量大于小球1的速度变化量 D. 运动到点时，两小球重力的瞬时功率相等 10. 如图所示，水平粗糙传送带顺时针匀速转动，轻弹簧的一端固定在墙壁上，另一端拴接一个小物块，时将小物块无初速度放到传送带上，此时弹簧水平且处于原长。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，传送带足够长。设小物块的速度为，弹簧与小物块的总机械能为，小物块向右运动距离为。则小物块第一次向右运动的过程中，下列图像和图像，可能正确的是（ ） A. B. C. D. 11. 圆心为、半径为的粗糙半圆柱体放在粗糙水平地面上，其截面如图所示。一质量为的滑块，以初速度从点沿切线方向滑上圆柱体，恰好能到达最高点。已知与的夹角，半圆柱体始终静止不动，重力加速度为。滑块向上运动的过程中，下列判断正确的是（ ） A. 滑块对半圆柱体的压力一直增大 B. 滑块在点时受到的支持力大小为 C. 地面对半圆柱体的摩擦力逐渐减小 D. 滑块克服摩擦力做功为 12. 如图所示，倾角为、间距为的足够长平行光滑金属导轨上端连接一恒流源（能提供大小恒为、方向如图中箭头所示的电流）。一质量为的导体棒垂直放置在导轨上，接入电路的电阻为。劲度系数为的轻弹簧一端固定在导轨底端所在的平面，另一端与导体棒中点相连，弹簧始终与导轨平行。开关断开时，导体棒静止在导轨上。整个装置处于垂直导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为，重力加速度为，不计导轨电阻，弹簧的弹性势能可以表示为（为弹簧的劲度系数，为弹簧的形变量）。现将开关闭合，则（ ） A. 导体棒沿斜面做简谐运动 B. 导体棒向上运动的最大距离为 C. 导体棒的最大速度为 D. 恒流源输出功率的瞬时值始终大于 三、非选择题：本题包括6小题，共60分。 13. 某学习小组为测量半圆形玻璃砖的折射率，操作如下： ①将光屏与半圆玻璃砖放置在水平桌面上，光屏与玻璃砖直径垂直并相切于点。 ②做出过点的法线。 ③一束单色光从空气射向圆心后，在光屏上形成两个光斑和，如图所示。记录光斑和的位置，撤去玻璃砖，测得和的长度分别为和。 回答下列问题： （1）根据以上测量的物理量，可得玻璃砖的折射率________（用、表示）。 （2）缓慢增大入射角，光斑________消失（选填“会”或“不会”）。 （3）实验过程中，若不小心将光屏绕点在纸面内逆时针转过一个小角度，则折射率的测量值________（填“偏大”、“不变”或“偏小”）。 14. 某学习小组利用伏安法精确测量的阻值，实验室提供的器材如下： A.电源（电动势，内阻不计） B.电压表（，内阻未知） C.电流表（，内阻） D.定值电阻 E.滑动变阻器（） F.单刀双掷开关、普通开关、导线若干 回答下列问题： （1）实验小组设计的电路图如图甲所示，为了减小误差，实验时，开关应拨到________（选填“”或“”）位置； （2）请在图乙中用笔画线代替导线，完成实物电路连接； （3）正确连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器到某一合适位置，电流表读数为60 mA。电压表表盘示数如图丙所示，读数为________V。计算可得________Ω。 15. 一列沿轴传播的简谐横波，在时刻的波形如图中实线所示，在时刻的波形如图中虚线所示，质点的平衡位置位于处，波的周期为（未知）。 （1）若波沿轴正方向传播，求该波的最小波速； （2）若波沿轴负方向传播，且，写出处的质点的振动方程； （3）若波沿轴负方向传播，且，求质点第一次出现波谷的时刻。 16. 某些鱼类通过调节体内鱼鳔的体积实现浮沉。如图所示，鱼鳔结构可简化为通过阀门相连的A、B两个密闭气室，A室壁厚、可认为体积恒定，B室壁薄，体积可变；两室内气体视为理想气体，可通过阀门进行交换。质量为的鱼静止在水面下处，此时室内气体体积为，设室内气体压强与鱼体外压强相等、鱼体积的变化与室气体体积的变化相等，鱼的质量不变，鱼鳔内气体温度不变。水的密度为，重力加速度为。大气压强为。 （1）若鱼上升到水面下处，且保持室内气体质量不变，不考虑水的阻力，求此时鱼的加速度； （2）若鱼静止于水面下处，求从室充入室的气体质量与室内原来气体质量之比。 17. 如图所示，在竖直平面内建立一直角坐标系，的区域内存在沿轴正方向的匀强电场和垂直于平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为。从轴上的点以初速度抛出一质量为、电荷量为的带正电小球，速度方向与轴负方向的夹角，小球经过轴时的速度方向与轴正方向的夹角，之后小球始终没离开的区域。已知小球运动过程所受空气阻力的大小与速度大小成正比，且满足（其中，为重力加速度），方向始终与速度方向相反，匀强电场的电场强度大小。求： （1）小球在第一象限运动过程中克服空气阻力做的功； （2）小球在第一象限内的运动时间和经过轴时的位置坐标； （3）小球最终静止时到轴的距离。 18. 如图，质量为的匀质凹槽放在光滑水平地面上，凹槽内有一个半椭圆形光滑轨道，椭圆的半长轴和半短轴分别为和，长轴水平，短轴竖直。质量为的小球，初始时刻从椭圆轨道长轴的右端点由静止开始下滑。以初始时刻椭圆中心的位置为坐标原点，在竖直平面内建立固定于地面的直角坐标系，椭圆长轴位于轴上。整个过程凹槽不翻转，重力加速度为。 （1）求小球第一次运动到轨道最低点时的速度大小； （2）求小球在平面直角坐标系中的轨迹方程； （3）若，求小球下降高度时相对于地面的速度大小（结果用、、表示）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023级高三模拟考试 物理 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 4.本试卷共8页，满分100分，考试时间90分钟。 一、单项选择题：本题包括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. 已知质子的质量为，中子的质量为，氚核的质量为，真空中的光速为。下列说法正确的是（ ） A. 氚核的结合能为 B. 氚核的结合能为 C. 氚核的比结合能为 D. 氚核的比结合能为 【答案】B 【解析】 【详解】AB．首先明确氚核的质子数为1，中子数为，核子总数为3 结合能的本质是核子结合为原子核时释放的能量，等于质量亏损对应的能量，质量亏损 自由核子总质量 原子核质量，即 由质能方程得结合能，故A错误，B正确； CD．比结合能为结合能除以核子总数，即，故CD错误； 故选B。 2. 如图所示，一根细长且内壁光滑的透明塑料管粗细均匀，管中有一小段水柱，下端插入一导热良好的空易拉罐，接口处用蜡密封好，整个装置竖直放置，罐内气体视为理想气体。下列说法正确的是（ ） A. 若环境温度不变，大气压升高，罐内空气会对外界放热 B. 若环境温度不变，大气压升高，则气体分子间的作用力增大 C. 若环境温度升高，则罐内的每个气体分子的动能都增加 D. 若环境温度升高，大气压不变，罐内空气增加的内能等于其从外界吸收的热量 【答案】A 【解析】 【详解】A．环境温度不变，理想气体内能不变，即 大气压升高时，罐内气体压强增大，由玻意耳定律得，罐内气体体积减小，外界对气体做功，则 根据热力学第一定律，得，即罐内空气对外界放热，故A正确； B． 理想气体忽略分子间相互作用力，分子间作用力始终为0，不会随压强变化增大，故B错误； C． 温度升高，气体分子的平均动能增大，不是每个分子的动能都增加，部分分子动能可能减小，故C错误； D．环境温度升高、大气压不变时，罐内气体压强不变，由盖-吕萨克定律得，气体体积增大，气体对外做功，则 理想气体内能仅与温度有关，温度升高 根据热力学第一定律，得，即罐内空气增加的内能小于从外界吸收的热量，故D错误。 故选A。 3. 如图所示，电荷量分别为和的点电荷固定在、两点，、间的距离为，其连线延长线上点的电场强度为零，规定无穷远处电势为零。下列判断正确的是（ ） A. 从到电场强度逐渐减小 B. 、之间的距离为 C. 、之间必有一个电势为零的点，、之间没有电势为零的点 D. 将一正点电荷从点右侧某处由静止释放后，一定不会运动到点 【答案】D 【解析】 【详解】A．、在间的场强方向均向左，合场强为两者大小之和：靠近时，距趋近于0，场强趋近于无穷大；靠近时，距趋近于0，场强也趋近于无穷大。因此从到，场强先减小后增大，不是逐渐减小，故A错误； B．设距离为，点合场强为零，两个点电荷在点场强大小相等、方向相反，由点电荷场强公式得  解得​​，故B错误； C．电势是标量，设某点电势为零，令该点距为，由得 在间（），可得 解得 在右侧（），可得 解得 而距为，因此，说明之间也存在电势零点，故C错误； D．点的电场强度为零，则BC之间合场强方向向右（的场强大于的场强，方向向右），正电荷受力向右，从静止释放后会一直向右运动，不会向左运动到点，故D正确。 故选D。 4. 如图甲所示，在平静的水面下深处有一个平行于水面、长度为的线光源，只发出红、绿、紫三种颜色的光。在水面上形成如图乙（俯视图）所示的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ光亮区域。水对红光、绿光、紫光的折射率分别为、、。下列说法正确的是（ ） A. 从区域Ⅱ射出的只有绿光 B. 从区域Ⅲ射出的只有紫光 C. 红光在水中的传播速度最小 D. 区域Ⅰ的面积为 【答案】D 【解析】 【详解】AB．折射率越大，临界角越小，亮区范围越小，因此亮区从内到外：最内侧Ⅰ区域三种光都能射出，Ⅱ区域只有红光和绿光能射出，最外侧Ⅲ区域只有红光能射出，故AB错误； C．光在介质中传播速度，红光折射率​最小，因此红光在水中传播速度最大，故C错误； D． 区域Ⅰ是紫光的亮区范围，对紫光，临界角​满足 可得 得紫光亮区的边缘半径为​ 线光源长为，亮区形状为「长方形+两端半圆」，总面积为长方形面积加上整圆面积，故D正确。 故选D。 5. 如图所示，质量均为的四个星体均匀分布在同一个圆周上，它们均绕圆心做匀速圆周运动，轨道半径均为，引力常量为，忽略其他天体对四个星体的影响。则（ ） A. 四个星体的向心力相同 B. 每个星体的向心力大小为 C. 每个星体运动的周期为 D. 每个星体运动的线速度大小为 【答案】B 【解析】 【详解】A．向心力是矢量，四个星体所在位置不同，向心力方向分别指向圆心，方向不同，所以向心力不同，故A错误； B．任意一个星体受其他三个星体的万有引力合力提供向心力，相邻星体距离为，对角星体距离为，合力大小，故B正确； C．根据向心力公式 解得周期，故C错误； D．根据向心力公式 解得线速度，故D错误。 故选B。 6. 如图，半圆形导线框的圆心为，直角扇形导线框的圆心为，两导线框在同一纸面内且半径相等。的一侧存在垂直纸面向里的匀强磁场。现使线框、在时从图示位置开始在纸面内绕各自圆心逆时针匀速转动，周期均为。已知两导线框电阻相等，则（ ） A. 导线框M中会产生正弦交流电 B. 导线框N中感应电流的周期等于 C. 在时，两导线框中产生的感应电动势相等 D. 两导线框中感应电流的有效值相等 【答案】C 【解析】 【详解】A．导线框M为半圆形，绕圆心在磁场边界转动，进入和离开磁场过程中，有效切割长度不变，感应电动势为定值，产生的是方波交流电，不是正弦交流电，故A错误； B．两导线框产生的感应电流的周期与线框转动周期相同，故B错误； C．在时，两导线框均转过，都处于进入磁场的过程中，有效切割长度均为半径，产生的感应电动势均为，大小相等，故C正确； D．导线框M中感应电流始终存在，方向周期性变化，有效值 导线框N中感应电流间歇存在，根据 解得有效值 两者不相等，故D错误； 故选C。 7. 如图所示，倾角为的粗糙斜面体固定在水平面上，质量均为的物块A、B叠放在斜面上。劲度系数为的轻弹簧一端固定在斜面顶端，另一端与物块连接。初始时弹簧处于原长，现将A、B由静止释放，两物块始终保持相对静止一起沿斜面向下运动。到达最低点时，立即将B撤去。A沿斜面向上运动恰好能回到初始位置。弹簧始终未超过弹性限度，滑动摩擦力等于最大静摩擦力，重力加速度为，弹簧的弹性势能可以表示为（为弹簧的劲度系数，为弹簧的形变量）。下列说法正确的是（ ） A. 物块A与斜面间的动摩擦因数为 B. 物块A、B之间的动摩擦因数最小值为 C. 物块A、B下滑的最大距离为 D. 物块A上滑的最大速度为 【答案】B 【解析】 【详解】A．设物块下滑的最大距离为x，则由能量关系，解得，A错误； B．根据简谐振动的特点可知，物块在最低点时的加速度和在最高点时的加速度等大反向，设为a，则在最高点时 在最低点时对B分析 解得物块A、B之间的动摩擦因数最小值为，B正确； C．当物块下滑速度最大时，则 解得，C错误； D．物块A上滑速度最大时，则由能量关系可知 解得，D错误。 故选B。 8. 如图甲所示为自制儿童玩具，原理如图乙所示，半径为的圆盘固定在竖直光滑杆上，圆盘的圆心为点，圆盘平面与杆垂直。在圆盘边缘的三等分点、、处固定着三个光滑的小圆环，三根足够长的轻绳穿过小圆环后一端均与质量为小球相连，另一端分别与质量为的三个小球、、连接，小球套在竖直杆上。四个小球组成的系统静止时，小球位于点。重力加速度为，小球均可视为质点。现将小球缓慢移至圆心点处由静止释放（所有小球均未与地面接触），下列说法正确的是（ ） A. 小球能够下落的最大高度为 B. 小球能够下落的最大高度为 C. 当小球运动到点时，系统的动能最大 D. 当小球运动到点时，小球动能最大 【答案】C 【解析】 【详解】AN．设小球A下落的最大高度为，根据系统机械能守恒定律有 代入数据解得，故AB错误； C．当小球A运动过程中系统合外力做功为零时系统动能最大，即系统处于受力平衡状态时动能最大，设此时轻绳与竖直方向夹角为，根据受力平衡条件有 代入数据解得 可得平衡位置处小球A到圆心O的距离为 解得 可知平衡位置正好位于P点，即小球A运动到P点时系统动能最大，故C正确； D．系统的动能表达式为 根据运动的合成与分解可知小球A与小球a的速度关系为 联立整理可得 当小球A向P点运动时，系统的动能增大，绳与竖直方向夹角减小，导致增大，分母增大，由此可知当系统动能最大时，小球A的动能由于分母的增大而提前达到最大值，即小球A运动到P点时其动能不是最大，故D错误。 故选C。 二、多项选择题：本题包括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. 从点抛出相同的小球1、2，运动轨迹如图所示，两轨迹在同一竖直平面内，且轨迹交于点，抛出时小球1和2的初速度分别为和，其中方向水平，方向斜向上。忽略空气阻力，关于两小球在空中的运动，下列说法正确的是（ ） A. 小球2在最高点的速度小于 B. 从到，两小球的平均速度相等 C. 从到，小球2的速度变化量大于小球1的速度变化量 D. 运动到点时，两小球重力的瞬时功率相等 【答案】AC 【解析】 【详解】A．设到的水平位移为，竖直方向比高，球1、球2运动时间分别为、。 竖直方向：对平抛的球1，有​ 对斜抛的球2，竖直初速度向上，因此​ 整理得 可得 水平方向，斜抛运动小球在最高点的速度等于水平分速度 由​得，故A正确； B．平均速度等于位移与时间的比值，两球位移相同，但运动时间，因此平均速度不相等，故B错误； C．抛体运动加速度恒为，速度变化量，且方向均竖直向下； 因为​，所以，即小球2的速度变化量更大，故C正确； D．重力的瞬时功率（​为点竖直分速度大小） 球2从最高点到P点做平抛运动，则（​为球2最高点到P点的竖直高度） 球1从O点到P点做平抛运动，则 显然，则有，因此小球2重力的瞬时功率更大，故D错误。 故选AC。 10. 如图所示，水平粗糙传送带顺时针匀速转动，轻弹簧的一端固定在墙壁上，另一端拴接一个小物块，时将小物块无初速度放到传送带上，此时弹簧水平且处于原长。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，传送带足够长。设小物块的速度为，弹簧与小物块的总机械能为，小物块向右运动距离为。则小物块第一次向右运动的过程中，下列图像和图像，可能正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】ABD 【解析】 【详解】设传送带速度为，物块质量为m，滑动摩擦力为f，弹簧劲度系数为k。物块第一次向右运动分为三个阶段： 阶段 1：速度从 0 加速到 物块初速度为 0，传送带向右运动，物块受向右的滑动摩擦力f、向左的弹簧弹力kx，合力 根据牛顿第二定律加速度 随着x增大，逐渐减小，因此图像的斜率逐渐减小，为上凸曲线。 阶段 2：与传送带共速（若存在） 当物块速度等于时，若，物块与传送带无相对滑动，摩擦力变为静摩擦力，合力为 0，物块匀速运动，图像为水平直线。 阶段 3：速度从减速到 0 当弹簧弹力后，合力向左，物块开始减速，合力，根据牛顿第二定律 可得加速度，随着x增大，逐渐增大，因此图像的斜率绝对值逐渐增大，为下凸曲线。 A．图像只有 “上凸上升 + 下凸下降” 两段，无匀速阶段，对应 “物块未达到传送带速度就开始减速” 的情况，A正确； B．图像存在匀速阶段，对应 “物块达到传送带速度后匀速一段时间，再开始减速” 的情况，B正确； 总机械能E的变化等于摩擦力做的功，即，因此图像的斜率等于摩擦力的大小 阶段 1 和阶段 3：物块与传送带间有相对滑动，摩擦力为滑动摩擦力f，斜率为定值f。 阶段 2（若存在）：物块与传送带相对静止，摩擦力为静摩擦力，大小等于弹簧弹力kx，随x增大而增大，因此斜率逐渐增大（最大为f）。 CD．图中图像先以斜率f上升，再突变到零，然后逐渐增大直到斜率变为f（最大静摩擦力等于滑动摩擦力）上升，最后又回到斜率f，符合 “加速→匀速（静摩擦力增大）→减速” 的过程，是可能的，C错误，D正确。 故选ABD。 11. 圆心为、半径为的粗糙半圆柱体放在粗糙水平地面上，其截面如图所示。一质量为的滑块，以初速度从点沿切线方向滑上圆柱体，恰好能到达最高点。已知与的夹角，半圆柱体始终静止不动，重力加速度为。滑块向上运动的过程中，下列判断正确的是（ ） A. 滑块对半圆柱体的压力一直增大 B. 滑块在点时受到的支持力大小为 C. 地面对半圆柱体的摩擦力逐渐减小 D. 滑块克服摩擦力做功为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．滑块在圆柱面上运动时，径向合力提供向心力，有 得 滑块从向运动过程中，减小，增大；同时重力和摩擦力做负功，速度减小。因此增大，减小，支持力一直增大。根据牛顿第三定律，滑块对半圆柱体的压力一直增大，故A正确； B．在点，，代入数据得 即滑块在点受到的支持力为0，故B错误； C．对半圆柱体受力分析，水平方向受到滑块的压力水平分量 和摩擦力水平分量 。地面对半圆柱体的摩擦力向右平衡这两个力，即 在点，则 ； 在点附近， ， 。摩擦力逐渐增大，故C错误； D．滑块从到过程，根据动能定理有 解得克服摩擦力做功 ，故D正确。 故选AD。 12. 如图所示，倾角为、间距为的足够长平行光滑金属导轨上端连接一恒流源（能提供大小恒为、方向如图中箭头所示的电流）。一质量为的导体棒垂直放置在导轨上，接入电路的电阻为。劲度系数为的轻弹簧一端固定在导轨底端所在的平面，另一端与导体棒中点相连，弹簧始终与导轨平行。开关断开时，导体棒静止在导轨上。整个装置处于垂直导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为，重力加速度为，不计导轨电阻，弹簧的弹性势能可以表示为（为弹簧的劲度系数，为弹簧的形变量）。现将开关闭合，则（ ） A. 导体棒沿斜面做简谐运动 B. 导体棒向上运动的最大距离为 C. 导体棒的最大速度为 D. 恒流源输出功率的瞬时值始终大于 【答案】AC 【解析】 【详解】A．将开关S闭合后导体棒受到沿导轨向上的恒定的安培力，重力沿斜面向的分量，以及弹簧弹力作用，在平衡位置满足 在平衡位置以上距离平衡位置x的位置的合力为 方向与位移x方向相反，可知导体棒沿斜面做简谐运动，A正确； B．导体棒静止时弹簧压缩，则 在平衡位置时假设弹簧伸长x0，则 可得导体棒向上运动的最大距离为，B错误； C．导体棒从最低点到速度最大位置，由能量关系 解得最大速度为，C正确； D．恒流源输出电流始终为I0，可知输出功率的瞬时值始终等于，D错误。 故选AC。 三、非选择题：本题包括6小题，共60分。 13. 某学习小组为测量半圆形玻璃砖的折射率，操作如下： ①将光屏与半圆玻璃砖放置在水平桌面上，光屏与玻璃砖直径垂直并相切于点。 ②做出过点的法线。 ③一束单色光从空气射向圆心后，在光屏上形成两个光斑和，如图所示。记录光斑和的位置，撤去玻璃砖，测得和的长度分别为和。 回答下列问题： （1）根据以上测量的物理量，可得玻璃砖的折射率________（用、表示）。 （2）缓慢增大入射角，光斑________消失（选填“会”或“不会”）。 （3）实验过程中，若不小心将光屏绕点在纸面内逆时针转过一个小角度，则折射率的测量值________（填“偏大”、“不变”或“偏小”）。 【答案】（1） （2）不会 （3）偏大 【解析】 【小问1详解】 设玻璃砖半径为，入射角为，折射角为。由几何关系可知，反射光斑满足，折射光斑满足 根据折射定律 代入得 【小问2详解】 光从光疏介质进入光密介质，不会发生全反射，并且折射光线经过圆心，一定会从半圆形玻璃砖射出，故光斑不会消失。 【小问3详解】 不小心将光屏绕点在纸面内逆时针转过一个小角度，会使b的测量值偏大，而a的测量值偏小，所以折射率偏大。 14. 某学习小组利用伏安法精确测量的阻值，实验室提供的器材如下： A.电源（电动势，内阻不计） B.电压表（，内阻未知） C.电流表（，内阻） D.定值电阻 E.滑动变阻器（） F.单刀双掷开关、普通开关、导线若干 回答下列问题： （1）实验小组设计的电路图如图甲所示，为了减小误差，实验时，开关应拨到________（选填“”或“”）位置； （2）请在图乙中用笔画线代替导线，完成实物电路连接； （3）正确连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器到某一合适位置，电流表读数为60 mA。电压表表盘示数如图丙所示，读数为________V。计算可得________Ω。 【答案】（1） （2） （3） ①. 2.40 ②. 7.6 【解析】 【小问1详解】 由于电流表内阻和定值电阻已知，可将电流表与并联改装为大量程电流表，其内阻可求。为了消除电压表内阻未知带来的分流误差，应采用电流表内接法，即电压表测量与改装电流表的总电压，故开关应拨到位置。此时通过计算总电压除以总电流再减去改装电流表内阻，即可精确求得。 【小问2详解】 根据电路图完成实物图连接，实物图见答案所示。 【小问3详解】 [1]电压表量程为，分度值为，读数为。 [2]电流表读数 流过的电流 干路电流 改装后电流表内阻 根据欧姆定律 解得 15. 一列沿轴传播的简谐横波，在时刻的波形如图中实线所示，在时刻的波形如图中虚线所示，质点的平衡位置位于处，波的周期为（未知）。 （1）若波沿轴正方向传播，求该波的最小波速； （2）若波沿轴负方向传播，且，写出处的质点的振动方程； （3）若波沿轴负方向传播，且，求质点第一次出现波谷的时刻。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 若波沿轴正方向传播，至少传播 又 最小速度 【小问2详解】 若波沿轴负方向传播，由图像可知，波长为，，设波速为，则有 得 则周期为 处的质点的振动方程为 由图可知， 其中 联立解得 【小问3详解】 若波沿轴负方向传播，且，设波速为，则有 ，则，解得 质点坐标，时刻右侧第一个波谷的坐标 则第一次出现波谷的时刻为 16. 某些鱼类通过调节体内鱼鳔的体积实现浮沉。如图所示，鱼鳔结构可简化为通过阀门相连的A、B两个密闭气室，A室壁厚、可认为体积恒定，B室壁薄，体积可变；两室内气体视为理想气体，可通过阀门进行交换。质量为的鱼静止在水面下处，此时室内气体体积为，设室内气体压强与鱼体外压强相等、鱼体积的变化与室气体体积的变化相等，鱼的质量不变，鱼鳔内气体温度不变。水的密度为，重力加速度为。大气压强为。 （1）若鱼上升到水面下处，且保持室内气体质量不变，不考虑水的阻力，求此时鱼的加速度； （2）若鱼静止于水面下处，求从室充入室的气体质量与室内原来气体质量之比。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设鱼除鱼鳔外的体积为。初始时鱼静止在水面下处，受力平衡，有 当鱼上升到水面下处时，外部水的压强变为 B室内气体质量不变且温度不变，由玻意耳定律得 其中初始压强 解得此时B室体积 此时鱼受到的浮力为 根据牛顿第二定律有 联立初始平衡方程可得 代入表达式化简得 【小问2详解】 鱼静止于水面下处时，再次处于受力平衡状态，故鱼的总体积与初始时相同，即B室气体体积仍为。此时B室内气体压强为 由于气体温度不变且B室体积保持不变，由理想气体状态方程可知气体压强与质量成正比，即 其中为B室原来气体质量，为充入的气体质量。代入压强表达式得 解得 17. 如图所示，在竖直平面内建立一直角坐标系，的区域内存在沿轴正方向的匀强电场和垂直于平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为。从轴上的点以初速度抛出一质量为、电荷量为的带正电小球，速度方向与轴负方向的夹角，小球经过轴时的速度方向与轴正方向的夹角，之后小球始终没离开的区域。已知小球运动过程所受空气阻力的大小与速度大小成正比，且满足（其中，为重力加速度），方向始终与速度方向相反，匀强电场的电场强度大小。求： （1）小球在第一象限运动过程中克服空气阻力做的功； （2）小球在第一象限内的运动时间和经过轴时的位置坐标； （3）小球最终静止时到轴的距离。 【答案】（1） （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 由题意可知，可以将小球的运动分解为竖直向下的匀速直线运动，速度大小为，所受空气阻力恰好和重力二力平衡；沿轴正方向的变加速直线运动，初速度大小为，经过轴时的速度关系如图所示 由图可知，水平方向分速度 合速度大小 根据动能定理得 联立可得克服空气阻力做功 【小问2详解】 小球在第一象限内的运动时间 水平方向上，根据动量定理得 对时间累积求和可得 联立解得 【小问3详解】 小球在区域的运动过程中，重力和电场力恰好二力平衡，取极短时间，根据动量定理，沿轴方向有 累积求和得 沿轴方向有 累积求和得 联立解得 18. 如图，质量为的匀质凹槽放在光滑水平地面上，凹槽内有一个半椭圆形光滑轨道，椭圆的半长轴和半短轴分别为和，长轴水平，短轴竖直。质量为的小球，初始时刻从椭圆轨道长轴的右端点由静止开始下滑。以初始时刻椭圆中心的位置为坐标原点，在竖直平面内建立固定于地面的直角坐标系，椭圆长轴位于轴上。整个过程凹槽不翻转，重力加速度为。 （1）求小球第一次运动到轨道最低点时的速度大小； （2）求小球在平面直角坐标系中的轨迹方程； （3）若，求小球下降高度时相对于地面的速度大小（结果用、、表示）。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 凹槽质量，小球和凹槽水平方向系统动量守恒，取向左为正，有 系统机械能守恒 联立解得 【小问2详解】 小球向左运动过程中凹槽向右运动，当小球的坐标为时，此时凹槽水平向右运动的位移为，根据上式有 则小球现在在凹槽所在的椭圆上，根据数学知识可知此时的椭圆方程为 整理得 【小问3详解】 将代入小球的轨迹方程化简可得 即此时小球的轨迹为以为圆心，为半径的圆，则当小球下降的高度为时，设此时可知速度与水平方向的夹角为， 小球下降的过程中，系统水平方向动量守恒 系统机械能守恒 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $