精品解析：山东淄博第七中学2025-2026学年高三上学期1月月考物理试题

2023级高三综合训练（一） 物理试题 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名，准考证号等填写在答题卡上。 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。 一、单选题 1. 附有肥皂膜的铁丝圈竖直放置于单色线性光源一侧，肥皂膜的纵截面形状如图所示，则从光源一侧顺着入射光线看到的图样可能是（　　） A. B. C. D. 2. 某新型“自清洁玻璃”具有特殊的微纳米结构，水滴在其表面会形成接近球形的液滴并能自发滚落，滚落过程中几乎不会在玻璃表面留下痕迹。下列说法正确的是（　　） A. 水能浸润该“自清洁玻璃” B. 水滴呈球形是因为液体表面张力的作用 C. 水滴表面的水分子间只存在分子引力 D. 用该玻璃制成的两端开口的洁净毛细管竖直插入水中，管内液面比水面高 3. 酢浆草的果实成熟后会突然裂开，将种子以弹射的方式散播出去。某次抛出的种子中有两粒的运动轨迹如图所示，其轨迹在同一竖直平面内，抛出点均为O，且轨迹交于P点，抛出时种子1和种子2的初速度分别为v1和v2，其中v1方向水平，v2方向斜向上。忽略空气阻力，关于两种子从O运动到P的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 种子1的加速度小于种子2的加速度 B. 种子2经过最高点时速度为0 C. 两种子的运动时间相等 D. 种子1的平均速度大于种子2的平均速度 4. 如图所示为“嫦娥六号”在椭圆轨道上沿箭头所示方向绕月球运行的示意图，ab、cd分别为椭圆轨道的长轴与短轴。不考虑其他天体对“嫦娥六号”的作用，则“嫦娥六号”（　　） A. 由a向c运动的过程中机械能不断减小 B. 经过a、b两点时的加速度大小相等 C. 从c运动到b的时间大于从d运动到a的时间 D. 若经过a点时沿运动方向瞬时加速，则其在新环月轨道上的周期将比原轨道小 5. 如图所示，两根短杆与不可伸长的光滑轻绳连接，并处于同一竖直面内，绳上穿一带孔小球，小球处于静止状态。B点附近正上方有C、D两个位置，B、D两点关于C点对称且A、C两点等高。现保持A的位置不变，只将B点缓慢上移至D点，则在该过程中，绳中的拉力（　　） A. 变大 B. 不变 C. 变小 D. 先变大后变小 6. 如图所示，匝数为50匝的矩形线圈置于磁感应强度大小为0.5T、方向水平向右的匀强磁场中，线圈的面积为、电阻为1Ω，与两金属圆环相连的电路中有一理想变压器，其原副线圈的匝数比，两定值电阻的阻值分别为、。现使线圈以120r/min的转速沿逆时针方向（从上向下看）绕竖直轴匀速转动，则定值电阻消耗的电功率和图示时刻中的电流方向分别为（　　） A. ，向右 B. ，向左 C. ，向右 D. ，向左 7. 某次训练投掷中，运动员将质量的铅球以初速度斜向上抛出，忽略空气阻力，重力加速度。已知铅球在时动能达到最小值。以抛出点所在水平面为零势能面，下列反映铅球在空中运动过程中动能、重力势能，随时间t或高度h变化关系的图像正确的是（　　） A. B. C. D. 8. 如图所示，一轻质刚性杆可在竖直平面内绕固定转轴O自由转动，杆长为2L。杆的中点M处固定一质量为2m的小球a，另一端N处固定一质量为m的小球b。现将杆从水平位置由静止释放，忽略空气阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 杆转动至竖直位置时，OM段杆对小球a的作用力大小为 B. 杆转动至竖直位置时，OM段杆对小球a的作用力大小为 C. 从释放到转动至竖直位置过程中，杆对小球a做的功为 D. 从释放到转动至竖直位置过程中，杆对小球a做的功为 二、多选题 9. 如图所示，真空中两个电荷量均为q的正点电荷固定在相距为2l的a、b两点，O是ab连线的中点，P、Q在ab连线的中垂线上，到O点的距离均为。现将质量为m、电荷量为的带电粒子从P点由静止释放，不计粒子的重力，静电力常量为k。下列说法正确的是（　　） A. 粒子将在P、Q之间做简谐运动 B. 粒子运动到O点时电势能最小 C. 粒子从P点释放瞬间，加速度大小为 D. 粒子加速度最大的点到O点的距离为 10. 如图甲所示，倾角为的光滑斜面上，轻弹簧平行斜面放置且下端固定。一质量为m的小滑块从斜面上O点由静止滑下。以O点为原点，作出滑块从O点下滑至最低点过程中的加速度大小a随位移x变化的关系如图乙所示。弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 弹簧的劲度系数为 B. 在和两段过程中，滑块机械能的变化量大小相同 C. 在和两段过程中，图线斜率的绝对值不相等 D. 下滑过程中，在处，滑块的动能最大 11. x轴上两波源P、Q的平衡位置坐标分别为、，形成的简谐横波在同种均匀介质中相向传播，某时刻的波形如图所示。已知波的传播速度为2m/s，下列说法正确的是（　　） A. 两波源的起振方向相反 B. 从图示时刻经5s两列波相遇 C. 各质点振动稳定后，在P、Q之间的连线上共有10个加强点 D. 各质点振动稳定后，平衡位置在坐标原点的质点的振幅为45cm 12. 如图甲所示，两条足够长的平行金属导轨间距为1m，固定在倾角为37°的绝缘斜面上。导轨顶端连接一个阻值为1的电阻。在MN下方存在方向垂直于斜面向上、大小为0.5T的匀强磁场。质量为1kg的金属棒从AB处由静止开始沿导轨下滑，其运动过程中的v-t图像如图乙所示，且已知金属棒从进入磁场到速度达到8m/s时通过电阻的电荷量为5C。金属棒运动过程中与导轨保持垂直且接触良好，不计金属棒和导轨的电阻，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，则（　　） A. 金属棒与导轨间的动摩擦因数为0.25 B. 金属棒在磁场中能够达到的最大速率为16m/s C. 金属棒从进入磁场到速度达到8m/s过程所经历的时间为1.25s D. 金属棒从进入磁场到速度达到8m/s过程中电阻产生的焦耳热为16J 三、实验题 13. 某兴趣小组用如图甲所示的装置探究小滑块做圆周运动时向心力与质量、转动半径、角速度大小之间的关系。直杆水平固定在竖直转轴上，一端套有小滑块，另一端竖直固定一挡光条，在水平直杆上固定一力传感器，用轻绳将小滑块与力传感器水平相连，竖直转轴由电动机带动匀速旋转。 在探究向心力与角速度大小之间的关系时，分别用不同小滑块进行了两次实验。利用实验所测数据，描点作出力传感器示数F与小滑块转动角速度的平方ω2关系图像分别如图乙中a、b所示，则： （1）已知20分度卡尺的游标尺零刻度线之后共20条刻度线，其单位刻度与1mm的差值为0.05mm，用此游标卡尺测量挡光条宽度d时，卡尺部分刻度如图丙所示，则d=______cm； （2）由F-ω2图像可知，测量a、b图像对应数据过程中，两小滑块与水平直杆间的最大静摩擦力分别为fa、fb，则fa______（选填“大于”、“等于”或“小于”） fb； （3）已知测量a图像数据时所用小滑块的质量为200g，则由F-ω2图像可知，此过程中小滑块到竖直转轴的距离为______m（结果保留2位有效数字）。 14. 某实验小组测量一节干电池的电动势和内阻，有如图甲、乙所示两种可供选择的实验电路图。图中部分器材规格为：电流表内阻约为0.50Ω，量程为0~0.6A；电压表内阻约为，量程为0~3V；被测干电池电动势约1.5V，内阻约1Ω。 （1）为使测量结果尽量准确，应选择________（选填“甲”或“乙”）电路图；实验小组想利用多用电表的欧姆挡粗略测量该电池的内阻，你认为________（选填“可行”或“不可行”）。 （2）A同学连接好如图甲所示的实验电路，闭合开关S，改变滑片的位置，记录多组电压表、电流表示数，并描绘出图像，如丙图中P图线所示；B同学用图乙所示的实验电路，实验操作与A同学相同，在同一坐标系中描点作出图像，如丙图中Q图线所示。若每次操作和读数均正确，则由图丙中的P和Q图线，可得该电池电动势和内阻的真实值为________V，________（结果均保留3位有效数字）。 四、解答题 15. 如图所示是一种光谱分析仪中的偏向棱镜，它相当于一个30°-60°-90°棱镜和一个45°-60°-75°棱镜组合而成，一束单色光以入射角，从ab边射入棱镜后在棱镜中平行于ac边行进，最终从ad边射出。求： （1）该光线在棱镜中的折射率n； （2）该光线从ad边射出光线的出射角，以及光线经过整个棱镜的偏向角。 16. 实验时某同学发现橡皮塞卡在装有水的玻璃瓶的瓶口无法取出，为取出橡皮塞该同学采取了以下措施：他先将玻璃瓶置于温度为87℃的恒温水中，稳定后橡皮塞恰好移动；然后将瓶从水中取出静置足够长时间，用注射器缓慢向瓶内注入150mL空气后，橡皮塞恰好移动，已知玻璃瓶容积为1000mL，橡皮塞的横截面积为2×10-3m2，橡皮塞与瓶口间的滑动摩擦力为40N，环境温度始终为15℃，大气压强为1.0×105Pa，整个过程橡皮塞密封性良好，不计橡皮塞质量及体积。求： （1）玻璃瓶中水的体积； （2）注射器注入的空气与瓶内原有空气的质量比。 17. 如图是一种自动卸货装置的简化图，质量为m1=1kg的货箱内装有质量为m2=5kg的货物，将其从半径为R=40m的光滑圆弧轨道AB上的A点由静止释放，AB与以v=8m/s的速率顺时针转动的水平传送带相切于B点，AB两点的竖直高度为h=0.2m，传送带与水平光滑直轨道CD平滑连接，紧挨D点有一与CD等高的小车停在光滑的水平轨道上，车的质量为m3=2kg，货箱和货物滑上车经一段时间后与车右端挡板发生碰撞，碰后与车速度相同但不粘连，一起向右运动至水平轨道右端，压缩固定弹簧至最短时将车锁定，货物与货箱始终相对静止。卸下货物后解除锁定，弹簧将车及货箱一起弹回，车与水平轨道左侧台阶碰撞后立即停止，货箱滑出车后恰好能回到A点。BC间距离L1=8m，货箱与传送带间的动摩擦因数μ1=0.5，与车间的动摩擦因数μ2=0.2，货箱和货物均可视为质点，重力加速度g取10m/s2。求： （1）货箱和货物下滑经过圆弧轨道上B点时对轨道的压力大小FN； （2）货箱和货物一起由A运动到C过程中所用的时间t；（结果保留三位有效数字） （3）车的长度L2。 18. 如图甲所示，直角坐标系xOy位于竖直平面内，在第一、二象限内存在竖直向上的匀强电场，场强大小E1（未知）。现有一质量为m、电量为+q的带电小球，从第二象限以速度水平射出，做匀速直线运动，经点M（0，）进入第一象限，在第一象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场，经过一段时间，从点N（，0）第一次离开第一象限进入第四象限内，第四象限内存在一未知电场，小球沿NP方向做匀减速直线运动，到达y轴上的P点时速度恰好减为0。一足够长的光滑绝缘斜面固定在第三象限内，与y轴相交与P点，斜面沿NP方向，第三象限内存在垂直纸面向外的大小为的匀强磁场，同时存在竖直向上的周期性变化的电场，变化规律如图乙所示，从小球刚到达P点开始计时，且此后小球一直在第三象限内运动，重力加速度为g。求： （1）电场强度大小E1； （2）第一象限内磁感应强度大小B1； （3）第四象限内的电场强度大小E2； （4）小球在时间内的路程s。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023级高三综合训练（一） 物理试题 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名，准考证号等填写在答题卡上。 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。 一、单选题 1. 附有肥皂膜的铁丝圈竖直放置于单色线性光源一侧，肥皂膜的纵截面形状如图所示，则从光源一侧顺着入射光线看到的图样可能是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】AB．薄膜干涉是光照射到薄膜上时，薄膜前后表面反射的两列光相叠加，发生干涉现象，同一条亮条纹或暗条纹对应的薄膜厚度相等，所以条纹是水平的，AB错误； CD．肥皂膜越厚，两列相干光源路程差越大，条纹越窄；从上往下，肥皂膜越来越厚，条纹越来越窄，C错误，D正确。 故选D。 2. 某新型“自清洁玻璃”具有特殊的微纳米结构，水滴在其表面会形成接近球形的液滴并能自发滚落，滚落过程中几乎不会在玻璃表面留下痕迹。下列说法正确的是（　　） A. 水能浸润该“自清洁玻璃” B. 水滴呈球形是因为液体表面张力的作用 C. 水滴表面的水分子间只存在分子引力 D. 用该玻璃制成的两端开口的洁净毛细管竖直插入水中，管内液面比水面高 【答案】B 【解析】 【详解】A．如果水能浸润该 “自清洁玻璃”，水在玻璃表面应该是铺展开的，而不是形成接近球形的液滴，所以水不能浸润该 “自清洁玻璃”， 故A错误； B．液体表面张力会使液体表面有收缩的趋势，使得水滴呈球形，故B正确； C．分子间引力和斥力是同时存在的，在水滴表面的水分子间也不例外，只是分子引力大于分子斥力，表现为引力，故C错误； D．因为水不能浸润该玻璃，用该玻璃制成的两端开口的洁净毛细管竖直插入水中，管内液面应该比水面低，故D错误。 故选B。 3. 酢浆草的果实成熟后会突然裂开，将种子以弹射的方式散播出去。某次抛出的种子中有两粒的运动轨迹如图所示，其轨迹在同一竖直平面内，抛出点均为O，且轨迹交于P点，抛出时种子1和种子2的初速度分别为v1和v2，其中v1方向水平，v2方向斜向上。忽略空气阻力，关于两种子从O运动到P的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 种子1的加速度小于种子2的加速度 B. 种子2经过最高点时速度为0 C. 两种子的运动时间相等 D. 种子1的平均速度大于种子2的平均速度 【答案】D 【解析】 【详解】A．由题意，可知种子1做平抛运动，种子2做斜上抛运动，抛出的两种子在空中均仅受重力作用，加速度均为重力加速度，所以种子1的加速度等于种子2的加速度，故A错误； B．种子2做斜上抛运动，在最高点时，其竖直方向的速度为零，水平方向的速度不为零，故种子2经过最高点时速度不为零，故B错误； C．在竖直方向上种子2做竖直上抛运动，即先向上减速再向下加速，而种子1做自由落体运动，故种子2运动时间较长，故C错误； D．两种子从O点运动到P点的位移相同，种子2运动时间较长，根据平均速度等于位移比时间，可知种子1的平均速度大于种子2的平均速度，故D正确。 故选D。 4. 如图所示为“嫦娥六号”在椭圆轨道上沿箭头所示方向绕月球运行的示意图，ab、cd分别为椭圆轨道的长轴与短轴。不考虑其他天体对“嫦娥六号”的作用，则“嫦娥六号”（　　） A. 由a向c运动的过程中机械能不断减小 B. 经过a、b两点时的加速度大小相等 C. 从c运动到b的时间大于从d运动到a的时间 D. 若经过a点时沿运动方向瞬时加速，则其在新环月轨道上的周期将比原轨道小 【答案】C 【解析】 【详解】A．整个过程中，只有万有引力做功，机械能守恒，由a向c运动的过程中机械能不变，A错误； B．根据万有引力和牛顿第二定律可得 解得 a、b两点到月球的距离不同（），因此a、b两点时的加速度大小不相等（），B错误； C．“嫦娥六号”在b点的速度最小，在a点的速度最达，从c到b的过程中，“嫦娥六号”的速度逐渐减小，故从c运动到b的时间大于，同理可知，“嫦娥六号”从a运动到d的时间小于，C正确； D．若经过a点时沿运动方向瞬时加速，“嫦娥六号”将做离心运动，轨道半长轴增大，根据开普勒第三定律可知，“嫦娥六号”的周期将变大，D错误。 故选C。 5. 如图所示，两根短杆与不可伸长的光滑轻绳连接，并处于同一竖直面内，绳上穿一带孔小球，小球处于静止状态。B点附近正上方有C、D两个位置，B、D两点关于C点对称且A、C两点等高。现保持A的位置不变，只将B点缓慢上移至D点，则在该过程中，绳中的拉力（　　） A. 变大 B. 不变 C. 变小 D. 先变大后变小 【答案】B 【解析】 【详解】设绳子的拉力为，两绳的夹角为。对小球进行受力分析，根据平衡条件可得 解得 当B点缓慢上移到D点时，A、C等高，B、D关于C点对称，在这个过程中，两绳的夹角始终为，保持不变。 故选B。 6. 如图所示，匝数为50匝的矩形线圈置于磁感应强度大小为0.5T、方向水平向右的匀强磁场中，线圈的面积为、电阻为1Ω，与两金属圆环相连的电路中有一理想变压器，其原副线圈的匝数比，两定值电阻的阻值分别为、。现使线圈以120r/min的转速沿逆时针方向（从上向下看）绕竖直轴匀速转动，则定值电阻消耗的电功率和图示时刻中的电流方向分别为（　　） A. ，向右 B. ，向左 C. ，向右 D. ，向左 【答案】A 【解析】 【详解】矩形线圈匀速转动产生的感应电动势的峰值为 有效值为 根据理想变压器的输入功率等于输出功率有 又 联立解得， 定值电阻消耗的电功率为 根据右手定则可知，图示时刻矩形线圈内的电流方向为顺时针（从前往后看），所以中的电流方向向右。 故选A。 7. 某次训练投掷中，运动员将质量的铅球以初速度斜向上抛出，忽略空气阻力，重力加速度。已知铅球在时动能达到最小值。以抛出点所在水平面为零势能面，下列反映铅球在空中运动过程中动能、重力势能，随时间t或高度h变化关系的图像正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】AC．铅球做斜抛运动，在时动能达到最小值，此时到达最高点，且重力势能最大；设抛出时的水平速度为v0x，则 解得 抛出时的竖直速度 可知抛出时的速度方向与水平方向夹角为30°；初动能 则上升过程中t时刻的动能 可知图像是二次函数，不是直线；因 其中h最大值 则图像是倾斜直线且上升时和下降时的图像重合，选项A错误，C正确； BD．重力势能 可知图像是二次函数，不是直线；图像是一条直线，因h最大值为1.25m，则下降过程图像与上升过程重合，选项BD错误。 故选C。 8. 如图所示，一轻质刚性杆可在竖直平面内绕固定转轴O自由转动，杆长为2L。杆的中点M处固定一质量为2m的小球a，另一端N处固定一质量为m的小球b。现将杆从水平位置由静止释放，忽略空气阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 杆转动至竖直位置时，OM段杆对小球a的作用力大小为 B. 杆转动至竖直位置时，OM段杆对小球a的作用力大小为 C. 从释放到转动至竖直位置过程中，杆对小球a做的功为 D. 从释放到转动至竖直位置过程中，杆对小球a做的功为 【答案】A 【解析】 【详解】AB．轻杆由水平位置转动至竖直位置，系统机械能守恒，且两球具有相同的角速度，设为，则有 解得 对b球分析，根据牛顿第二定律有 解得 对a球分析，根据牛顿第二定律有 解得 故A正确，B错误； CD．设杆对小球a做的功为，对a分析，根据动能定理有 解得 故CD错误。 故选A。 二、多选题 9. 如图所示，真空中两个电荷量均为q的正点电荷固定在相距为2l的a、b两点，O是ab连线的中点，P、Q在ab连线的中垂线上，到O点的距离均为。现将质量为m、电荷量为的带电粒子从P点由静止释放，不计粒子的重力，静电力常量为k。下列说法正确的是（　　） A. 粒子将在P、Q之间做简谐运动 B. 粒子运动到O点时电势能最小 C. 粒子从P点释放瞬间，加速度大小为 D. 粒子加速度最大的点到O点的距离为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．简谐运动要求回复力 粒子在P、Q间受两个正点电荷的库仑力，合力不满足规律，A错误； B．粒子带负电，从P到O，电场力做正功，电势能减小；从O到Q，电场力做负功，电势能增大。故粒子在O点电势能最小，B正确； C．在P点，单个正点电荷对粒子的库仑力 由几何关系，a到P距离 两个库仑力的合力 由牛顿第二定律 得加速度，C错误； D．设粒子到O点距离为x，单个正点电荷对粒子的库仑力 合力 对关于x求导，令导数为0 解得时合力最大，即加速度最大，D正确。 故选BD。 10. 如图甲所示，倾角为的光滑斜面上，轻弹簧平行斜面放置且下端固定。一质量为m的小滑块从斜面上O点由静止滑下。以O点为原点，作出滑块从O点下滑至最低点过程中的加速度大小a随位移x变化的关系如图乙所示。弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 弹簧的劲度系数为 B. 在和两段过程中，滑块机械能的变化量大小相同 C. 在和两段过程中，图线斜率的绝对值不相等 D. 下滑过程中，在处，滑块的动能最大 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由图可知，当小球位移为时，加速度为零，即弹力与重力沿斜面的分力大小相等，此时弹簧的形变量为 则 解得，故A正确； B．对小滑块和弹簧组成的系统机械能守恒，即滑块机械能与弹簧弹性势能总和不变。由图可知，的距离差小于两处的距离差，可得弹簧弹性势能的增量不相等，所以滑块机械能的变化量大小不相同。故B错误； C．在的过程中，由 知斜率为 在的过程中，由 得斜率为 所以两段过程斜率绝对值相等。故C错误； D．下滑过程中，在处，，合力为零，速度最大，所以滑块的动能最大，故D正确。 故选AD。 11. x轴上两波源P、Q的平衡位置坐标分别为、，形成的简谐横波在同种均匀介质中相向传播，某时刻的波形如图所示。已知波的传播速度为2m/s，下列说法正确的是（　　） A. 两波源的起振方向相反 B. 从图示时刻经5s两列波相遇 C. 各质点振动稳定后，在P、Q之间的连线上共有10个加强点 D. 各质点振动稳定后，平衡位置在坐标原点的质点的振幅为45cm 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由图可知，某时刻，波源产生的机械波刚好传到x=-6m处，根据上下坡法可知，x=-6m处的质点的速度方向沿y轴负方向，即波源的起振方向沿y轴负方向；同理，某时刻，波源产生的机械波刚好传到x=4m处，根据上下坡法可知，x=4m处的质点的速度方向沿y轴正方向，即波源的起振方向沿y轴正方向，故两波源的起振方向相反，故A正确； B．由题知，在同种均匀介质中相向传播，则两列波的波速相等，为2m/s，设时间两列波相遇，则有 解得 故B错误； C．由图可知，两列波的波长相等，都为，又两列波的波速相等，则两列波的周期相等，所以两列波频率相等，因Q波早振动半个周期，两列波的起振方向相反，则某振动加强点到两波源的距离的路程差等于波长的整数倍，设某振动加强点到P点的距离为，到Q点的距离为，则有 其中 则n的取值为-5，-4，-3，-2，-1，0，1，2，3，4，5,共11个值，排除P、Q两点，则在P、Q之间的连线上共有9个加强点，故C错误； D．两列波频率相等，叠加后可发生稳定的干涉现象，当波源振动形式传播到原点时，波源在处质点的振动形式传播到原点，且振动方向相同，则坐标原点的质点为振动加强点，质点振幅为 故D正确。 故选AD。 12. 如图甲所示，两条足够长的平行金属导轨间距为1m，固定在倾角为37°的绝缘斜面上。导轨顶端连接一个阻值为1的电阻。在MN下方存在方向垂直于斜面向上、大小为0.5T的匀强磁场。质量为1kg的金属棒从AB处由静止开始沿导轨下滑，其运动过程中的v-t图像如图乙所示，且已知金属棒从进入磁场到速度达到8m/s时通过电阻的电荷量为5C。金属棒运动过程中与导轨保持垂直且接触良好，不计金属棒和导轨的电阻，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，则（　　） A. 金属棒与导轨间的动摩擦因数为0.25 B. 金属棒在磁场中能够达到的最大速率为16m/s C. 金属棒从进入磁场到速度达到8m/s过程所经历的时间为1.25s D. 金属棒从进入磁场到速度达到8m/s过程中电阻产生的焦耳热为16J 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．由图乙可知，金属棒进入磁场前的加速度为 对导体棒受力分析，根据牛顿第二定律有 解得，故A正确； B．导体棒切割磁感线，根据闭合电路的欧姆定律有 可得导体棒所受安培力 由左手定则知安培力沿斜面向上，当a=0时金属棒的速率达到最大值，则有 解得，故B正确； C．金属棒刚进入磁场时的速度大小为v0=4m/s 从进入磁场到速度达到v= 8m/s过程中，设经过的时间为t，取沿导轨向下为正方向，根据动量定理可得 其中 解得t=1.625s，故C错误； D．设金属棒进入磁场后下滑距离为x，则根据法拉第电磁感应定律有 可得感应电流 而 则有 解得 由能量守恒定律得 解得 ，故D正确。 故选ABD。 【点睛】 三、实验题 13. 某兴趣小组用如图甲所示的装置探究小滑块做圆周运动时向心力与质量、转动半径、角速度大小之间的关系。直杆水平固定在竖直转轴上，一端套有小滑块，另一端竖直固定一挡光条，在水平直杆上固定一力传感器，用轻绳将小滑块与力传感器水平相连，竖直转轴由电动机带动匀速旋转。 在探究向心力与角速度大小之间的关系时，分别用不同小滑块进行了两次实验。利用实验所测数据，描点作出力传感器示数F与小滑块转动角速度的平方ω2关系图像分别如图乙中a、b所示，则： （1）已知20分度卡尺的游标尺零刻度线之后共20条刻度线，其单位刻度与1mm的差值为0.05mm，用此游标卡尺测量挡光条宽度d时，卡尺部分刻度如图丙所示，则d=______cm； （2）由F-ω2图像可知，测量a、b图像对应数据过程中，两小滑块与水平直杆间的最大静摩擦力分别为fa、fb，则fa______（选填“大于”、“等于”或“小于”） fb； （3）已知测量a图像数据时所用小滑块的质量为200g，则由F-ω2图像可知，此过程中小滑块到竖直转轴的距离为______m（结果保留2位有效数字）。 【答案】（1）0.575 （2）小于 （3）0.14 【解析】 【小问1详解】 游标尺单位刻度是0.95mm，挡光条宽度 【小问2详解】 根据牛顿第二定律得 解得 纵轴截距的绝对值表示最大静摩擦力的大小，根据图像得 【小问3详解】 图像的斜率 解得 14. 某实验小组测量一节干电池的电动势和内阻，有如图甲、乙所示两种可供选择的实验电路图。图中部分器材规格为：电流表内阻约为0.50Ω，量程为0~0.6A；电压表内阻约为，量程为0~3V；被测干电池电动势约1.5V，内阻约1Ω。 （1）为使测量结果尽量准确，应选择________（选填“甲”或“乙”）电路图；实验小组想利用多用电表的欧姆挡粗略测量该电池的内阻，你认为________（选填“可行”或“不可行”）。 （2）A同学连接好如图甲所示的实验电路，闭合开关S，改变滑片的位置，记录多组电压表、电流表示数，并描绘出图像，如丙图中P图线所示；B同学用图乙所示的实验电路，实验操作与A同学相同，在同一坐标系中描点作出图像，如丙图中Q图线所示。若每次操作和读数均正确，则由图丙中的P和Q图线，可得该电池电动势和内阻的真实值为________V，________（结果均保留3位有效数字）。 【答案】（1） ①. 乙 ②. 不可行 （2） ①. 1.48 ②. 1.48 【解析】 【小问1详解】 [1]甲方案中实验的误差来源于电流表的分压，实验测得的电源内阻为电流表内阻和电源内阻之和，由于电源的内阻较小，因此实验的误差大；乙方案中实验的误差来源于电压表的分流作用，由于电压表的内阻很大，分流作用不明显，可以忽略，因此选择乙方案误差小； [2]由于用多用电表在测量电阻时，内部电源对外提供电流，需要将待测电阻与外部电源断开，所以利用多用电表的欧姆挡粗略测量该电池的内阻不可行。 【小问2详解】 [1]采用图甲电路测量电源电动势和内阻时，考虑到电流表的分压作用，根据闭合电路欧姆定律有 整理得 显然利用该电路测量电源电动势和内阻， 所以通过P图线纵截距可得该电源电动势的真实值为 [2]如图丙所示，当外电路短路时，电流的测量值等于真实值，则短路电流为 则该电池的内阻的真实值为 四、解答题 15. 如图所示是一种光谱分析仪中的偏向棱镜，它相当于一个30°-60°-90°棱镜和一个45°-60°-75°棱镜组合而成，一束单色光以入射角，从ab边射入棱镜后在棱镜中平行于ac边行进，最终从ad边射出。求： （1）该光线在棱镜中的折射率n； （2）该光线从ad边射出光线的出射角，以及光线经过整个棱镜的偏向角。 【答案】（1） （2）， 【解析】 【小问1详解】 光路如图所示： 由几何关系可知光线在ab界面的折射角为 由折射定律有 得 【小问2详解】 分析可知光线在bc界面上反射后以的入射角从ad界面射出，由折射定律有 解得 由几何关系可知光线经过整个棱镜的偏向角为 16. 实验时某同学发现橡皮塞卡在装有水的玻璃瓶的瓶口无法取出，为取出橡皮塞该同学采取了以下措施：他先将玻璃瓶置于温度为87℃的恒温水中，稳定后橡皮塞恰好移动；然后将瓶从水中取出静置足够长时间，用注射器缓慢向瓶内注入150mL空气后，橡皮塞恰好移动，已知玻璃瓶容积为1000mL，橡皮塞的横截面积为2×10-3m2，橡皮塞与瓶口间的滑动摩擦力为40N，环境温度始终为15℃，大气压强为1.0×105Pa，整个过程橡皮塞密封性良好，不计橡皮塞质量及体积。求： （1）玻璃瓶中水的体积； （2）注射器注入的空气与瓶内原有空气的质量比。 【答案】（1）375mL （2） 【解析】 【小问1详解】 加热过程气体经历等容变化，则， 解得 充气过程中， 解得 【小问2详解】 瓶内原有气体，根据玻意耳定律可得 注入气体与原有气体质量的比值 17. 如图是一种自动卸货装置的简化图，质量为m1=1kg的货箱内装有质量为m2=5kg的货物，将其从半径为R=40m的光滑圆弧轨道AB上的A点由静止释放，AB与以v=8m/s的速率顺时针转动的水平传送带相切于B点，AB两点的竖直高度为h=0.2m，传送带与水平光滑直轨道CD平滑连接，紧挨D点有一与CD等高的小车停在光滑的水平轨道上，车的质量为m3=2kg，货箱和货物滑上车经一段时间后与车右端挡板发生碰撞，碰后与车速度相同但不粘连，一起向右运动至水平轨道右端，压缩固定弹簧至最短时将车锁定，货物与货箱始终相对静止。卸下货物后解除锁定，弹簧将车及货箱一起弹回，车与水平轨道左侧台阶碰撞后立即停止，货箱滑出车后恰好能回到A点。BC间距离L1=8m，货箱与传送带间的动摩擦因数μ1=0.5，与车间的动摩擦因数μ2=0.2，货箱和货物均可视为质点，重力加速度g取10m/s2。求： （1）货箱和货物下滑经过圆弧轨道上B点时对轨道的压力大小FN； （2）货箱和货物一起由A运动到C过程中所用的时间t；（结果保留三位有效数字） （3）车的长度L2。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 对货物及货箱（以后简称系统M）在由A到B过程中有 系统M在B点有 由牛顿第三定律知：物体在B点对圆轨道的压力大小 得 【小问2详解】 系统M由A到B过程中降落的高度与半径之比为，即 则此过程可视为简谐运动，且有 则系统由A到B的时间为 得 系统M在传送带上加速过程有 若系统M与传送带能够共速，则有 解得 系统M在此加速过程中的位移为 解得 故系统M与传送带共速后将做匀速直线运动 由 得s 则系统M由A到C所用的时间为： 【小问3详解】 在系统M冲上小车到与之达到共速过程中由动量守恒定律有 系统M和小车的动能先转化为弹簧的弹性势能，然后弹簧又将弹性势能完全转化为小车和货箱系统的动能，则由能量守恒定律得 小车与台阶碰后对货箱由能量守恒定律有 联立解得 18. 如图甲所示，直角坐标系xOy位于竖直平面内，在第一、二象限内存在竖直向上的匀强电场，场强大小E1（未知）。现有一质量为m、电量为+q的带电小球，从第二象限以速度水平射出，做匀速直线运动，经点M（0，）进入第一象限，在第一象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场，经过一段时间，从点N（，0）第一次离开第一象限进入第四象限内，第四象限内存在一未知电场，小球沿NP方向做匀减速直线运动，到达y轴上的P点时速度恰好减为0。一足够长的光滑绝缘斜面固定在第三象限内，与y轴相交与P点，斜面沿NP方向，第三象限内存在垂直纸面向外的大小为的匀强磁场，同时存在竖直向上的周期性变化的电场，变化规律如图乙所示，从小球刚到达P点开始计时，且此后小球一直在第三象限内运动，重力加速度为g。求： （1）电场强度大小E1； （2）第一象限内磁感应强度大小B1； （3）第四象限内的电场强度大小E2； （4）小球在时间内的路程s。 【答案】（1） （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 由小球在第二象限做匀速直线运动可知 解得 【小问2详解】 因E1q=mg，则在第一象限内小球在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，轨迹如图所示： 由几何关系有， 得 又 则 【小问3详解】 由（2）中几何关系可知NP与x轴负方向成45° 小球由N到P过程中有 且小球所受的合力F合=ma 重力mg和电场力qE2之间满足如下关系 解得 【小问4详解】 分析可知小球在第三象限无电场期间沿斜面做匀加速直线运动，恰好离开斜面时有， 得 小球在时刻恰好离开斜面，则小球在斜面上做匀加速直线运动的路程为 小球在时刻的速度为 小球在时刻的速度为 分析可知小球在有电场存在的时间内做匀速圆周运动，由周期公式得 则小球在两段有电场存在的时间内分别做两个完整的匀速圆周运动，两次的路程之和为 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $