精品解析：安徽省阜阳第一中学2024-2025学年高三下学期第一次月考物理试题

2024-2025学年度高三年级第一次月考 物理 一、选择题：本题共8小题，每小题4分，共32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. 2023年8月24日，日本政府正式向海洋排放福岛第一核电站的核废水。核废水中的发生衰变时的核反应方程为该反应过程中释放的核能为Q。设的结合能为，的结合能为，X的结合能为，则下列说法正确的是（　　） A. 该核反应过程中的质量亏损可以表示为 B. 该核反应过程中释放的核能 C. 的平均核子质量大于的平均核子质量 D. 衰变过程中放出的光子是由从高能级向低能级跃迁产生的 2. 如图所示，质量为、长度为的小车静止在光滑的水平面上。质量为的小物块（可视为质点）放在小车的最左端。现用一水平恒力作用在小物块上，使小物块从静止开始做匀加速直线运动。小物块和小车之间的摩擦力大小为，小物块滑到小车的最右端时，小车运动的距离为，在这个过程中，以下结论错误的是（　　） A. 小物块到达小车最右端时具有的动能为 B. 小物块到达小车最右端时，小车具有的动能为 C. 摩擦力对小物块所做的功为 D. 小物块在小车上滑行过程中，系统产生的内能为 3. 振幅均为A、波长分别为2m和4m的甲、乙两列简谐横波沿同一绳子相向传播，两列波均由一次全振动产生。已知时刻的波形如图所示，此时两列波相距12m，时甲波传到6m处。下列说法正确的是（ ） A. 甲波的周期为0.5s B. 乙波的传播速度为4m/s C. 时，6m处的质点振动的位移为A D. 时，6m处的质点振动方向向上 4. 如图甲所示，一定长度的水平传送带AB逆时针匀速转动，一物块沿曲面从一定高度处由静止开始下滑，以某一初速度从左端滑上传送带，在传送带上由速度传感器记录下物块速度随时间的变化关系如图乙所示（图中取水平向左为正方向，以物块刚滑上传送带时为计时起点）。重力加速度，则（　　） A. 物块与传送带间的动摩擦因数为0.2 B. 1.5s时物块恰好返回A点 C. 提高传送带的转速，物块可能不返回A点 D. 降低传送带的转速，物块有可能从B端滑落 5. 火星和地球绕太阳的运动均可视为匀速圆周运动，火星公转轨道半径与地球公转轨道半径之比为3：2，则（　　） A. 火星与地球绕太阳运动的周期之比为2：3 B. 火星与地球绕太阳运动的线速度大小之比为 C. 火星与地球绕太阳运动的向心加速度大小之比为4：9 D. 火星与太阳连线和地球与太阳连线相等时间扫过的面积之比为1：1 6. 如图，A、B两球质量相等，光滑斜面的倾角为，图甲中，A、B两球用轻弹簧相连，图乙中A、B两球用轻质杆相连，系统静止时，挡板C与斜面垂直，弹簧、轻杆均与斜面平行，则在突然撤去挡板的瞬间（重力加速度为g）（ ） A. 图甲中A球的加速度不为零 B. 图甲中B球的加速度是零 C. 图乙中轻杆的作用力一定不为零 D. 图乙中两球的加速度均为 7. 如图所示，一长木板放置在水平地面上，一根轻弹簧右端固定在长木板上，左端连接一个质量为m的小物块，小物块可以在木板上无摩擦滑动。现在用手固定长木板，把小物块向左移动，弹簧的形变量为x1；然后，同时释放小物块和木板，木板在水平地面上滑动，小物块在木板上滑动；经过一段时间后，长木板达到静止状态，小物块在长木板上继续往复运动。长木板静止后，弹簧的最大形变量为x2。已知地面对长木板的滑动摩擦力大小为f。当弹簧的形变量为x时，弹性势能，式中k为弹簧的劲度系数。由上述信息可以判断（　　） A. 整个过程中小物块的速度可以达到 B. 整个过程中木板在地面上运动的路程为 C. 长木板静止后，木板所受的静摩擦力的大小不变 D. 若将长木板改放在光滑地面上，重复上述操作，则运动过程中物块和木板的速度方向可能相同 8. 如图所示，AB为光滑水平直轨道，BCD为半径是R的光滑半圆弧轨道。质量为m的小球在A点获得瞬时冲量I，经过D点时对轨道的压力大小等于小球的重力大小，经过D点后又恰好落到A点，重力加速度为g，则下列判断正确的是（　　） A. 小球经过D点时的速度为 B. 小球获得的冲量大小 C. 小球即将着地时重力的瞬时功率为 D. 小球从A点运动到B点所用的时间为 二、选择题：本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 9. 如图所示，一质量为1kg的小球穿在一足够长的细杆上，杆与水平方向的夹角θ=37°，小球与细杆间的动摩擦因数μ=0.5。将小球从A点由静止释放的同时加上一垂直于杆向上的外力F，F的大小随时间变化的规律为F=2t（N），经过一段时间后，小球停止运动。已知重力加速度g=10 m/s2。cos37°=0.8，sin37°=0.6，下列说法正确的是（　　） A. 小球与细杆间的摩擦力的最大值为4N B. 小球的最大加速度为2m/s2 C. 小球的最大速度为34m/s D. 小球沿杆向下运动10 s时速度为零 10. 如图所示，长为、倾角为的光滑绝缘细杆垂直穿过半径为l、带电荷量为的固定大圆环的圆心O，细杆上的B点及圆心O恰好将细杆三等分。现从细杆的顶端A由静止释放一个套在细杆上的质量为m、带电荷量为、可视为点电荷的小滑环，小滑环恰好在A、C之间做往复运动。已知大圆环上的电荷分布均匀，静电力常量为k，重力加速度大小为g，，下列说法正确的是（　　） A. 小滑环在B点的速度大小为 B. A、C两点的电势差为 C. 大圆环在C点产生的电场的电场强度大小为 D. 小滑环在A点时的加速度最大 二、非选择题：本题共5小题，共58分。 11. 某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片和家乡盛产的柑橘制作了果汁电池，他们测量这种电池的电动势E和内阻r，并探究电极间距对E和r的影响。 (1)甲同学将多用电表调至直流电压挡，如甲图所示，以此估测不同电极间距下果汁电池的 E，那么他需要把_______表笔（填“红”或“黑”）与铜片相连；把_______表笔（填“红”或“黑”）与锌片相连。 (2)乙同学采取的实验方案如乙图所示： ①调节滑动变阻器，改变电源两端的电压U和流过电源的电流I，依据公式，利用测量数据作出U-I图象，得出E和r。 ②将电压表视为理想表，要求避免电流表分压作用对测量结果的影响，请在乙图中用笔画线代替导线将实物电路连接完整______。 ③实验中依次减小铜片与锌片的间距，分别得到相应果汁电池的U-I图象如丙图中（a）（b）（c）（d）所示，由此可知： 在该实验中，随电极间距的减小，电源电动势______（填“增大”、“减小”或“不变”），电源内阻_______（填“增大”、“减小”或“不变”）。 曲线（b）对应的电源电动势E=______V，内阻r=______Ω，当外电路总电阻为1500Ω时，该电源的输出功率P=_______mW。（均保留三位有效数字） 12. 某实验小组欲测定一段圆柱形玻璃砖的折射率，其操作步骤如下： a．将白纸固定在水平桌面上，将圆柱形玻璃砖竖直放在白纸上，用铅笔准确描出玻璃砖底面圆的轮廓。 b．将底面圆圆周平分为60等份，并标上相应的数字，如图甲所示，再将玻璃砖竖直放回图甲中的底面圆轮廓上进行实验。 c．用激光笔发出细束激光，沿平行于圆直径的方向入射，分别准确记录入射点P和出射点Q在圆周上对应的读数、。 d．改变入射点位置，重复步骤c。 （1）根据圆周上的读数、可得，入射角________，折射角________。（以弧度制表示） （2）若经过多次测量，做出的图像如图乙所示，则玻璃砖的折射率为________（结果保留三位有效数字）。 （3）在本实验的操作过程中，若入射光线发生了如图甲中虚线AB所示的偏离，则折射率的测量值将________（填“偏大”或“偏小”）。 13. 如图所示为某学习小组制作的“水火箭”，其主体是一个容积为0.5L的饮料瓶，现装入0.25L体积的水，再倒放安装在发射架上，用打气筒通过软管向饮料瓶内充气，打气筒每次能将50mL、压强为p0=1.0×105Pa的外界空气压入瓶内，当瓶内气体压强达到3p0时，“水火箭”可发射升空。已知大气压强为p0=1.0×105Pa，整个装置气密性良好，忽略饮料瓶体积的变化和饮料瓶内、外空气温度的变化，求： （1）为了使“水火箭”能够发射，需要打气的次数； （2）“水火箭”发射过程中，当水刚好全部被喷出前瞬间，瓶内气体压强的大小。 14. 如图所示，半径为R的圆形区域内存在着垂直于纸面向外的匀强磁场，一质量为m、带电量为的粒子（不计重力）沿水平方向以速度v正对圆心入射，通过磁场区域后速度方向偏转了，求： （1）磁感应强度B的大小； （2）粒子在磁场中的运动时间t； （3）如果保持速度的大小和方向不变，欲使粒子通过磁场区域后速度方向的偏转角度最大，则需将粒子的入射点沿圆弧向上平移的距离d为多少？ 15. 如图所示，质量为7 kg的轨道A静止于水平地面上，轨道A为半径R＝0.7 m的光滑圆弧，A的右侧为上表面与圆弧底端相切的木板C，相切位置处存在分离机关，木板右端固定一挡板。质量为1 kg的小滑块B从A的圆弧顶点由静止下滑。当小滑块B滑到圆弧最低点时，由于分离机关作用，木板C获得向右的3 m/s的速度，此时滑块恰好运动到木板最左端。已知木板C质量为4 kg，B与木板上挡板的碰撞是弹性碰撞。B与C之间的动摩擦因数为μ1＝0.1，C与地面之间的动摩擦因数μ2＝0.42，不计A与地面间的摩擦。已知重力加速度g＝10 m/s2。 （1）求小滑块B刚好与A分离时A和B的速度大小； （2）若小滑块B不会与挡板发生碰撞，求木板的最小长度； （3）若木板C的长度为0.75 m，通过计算说明小滑块B能否从C的左端滑下。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年度高三年级第一次月考 物理 一、选择题：本题共8小题，每小题4分，共32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. 2023年8月24日，日本政府正式向海洋排放福岛第一核电站的核废水。核废水中的发生衰变时的核反应方程为该反应过程中释放的核能为Q。设的结合能为，的结合能为，X的结合能为，则下列说法正确的是（　　） A. 该核反应过程中的质量亏损可以表示为 B. 该核反应过程中释放的核能 C. 的平均核子质量大于的平均核子质量 D. 衰变过程中放出的光子是由从高能级向低能级跃迁产生的 【答案】A 【解析】 【详解】A．该核反应的过程中，根据爱因斯坦的质能方程可得 该核反应过程中的质量亏损可以表示为，故A正确； B．核反应的生成物总的结合能大于反应物总的结合能，该核反应过程中释放的核能为，故B错误； C．核反应中，生成物的比结合能大于反应物的比结合能，而比结合能越大则平均核子质量越小，由于的比结合能大于的比结合能，因此的平均核子质量小于的平均核子质量，故C错误； D．衰变过程中放出的光子是由生成的新核从高能级向低能级跃迁产生的，故D错误。 故选A。 2. 如图所示，质量为、长度为的小车静止在光滑的水平面上。质量为的小物块（可视为质点）放在小车的最左端。现用一水平恒力作用在小物块上，使小物块从静止开始做匀加速直线运动。小物块和小车之间的摩擦力大小为，小物块滑到小车的最右端时，小车运动的距离为，在这个过程中，以下结论错误的是（　　） A. 小物块到达小车最右端时具有的动能为 B. 小物块到达小车最右端时，小车具有的动能为 C. 摩擦力对小物块所做的功为 D. 小物块在小车上滑行过程中，系统产生的内能为 【答案】A 【解析】 【详解】A．小物块到达小车最右端过程，对于小物块根据动能定理可得 小物块到达小车最右端时具有的动能为 故A错误，符合题意； B．小物块到达小车最右端过程，对于小车根据动能定理可得 小车具有的动能为 故B正确，不符合题意； C．摩擦力对小物块所做的功为 故C正确，不符合题意； D．小物块在小车上滑行过程中，系统产生的内能为 故D正确，不符合题意。 故选A。 3. 振幅均为A、波长分别为2m和4m的甲、乙两列简谐横波沿同一绳子相向传播，两列波均由一次全振动产生。已知时刻的波形如图所示，此时两列波相距12m，时甲波传到6m处。下列说法正确的是（ ） A. 甲波的周期为0.5s B. 乙波的传播速度为4m/s C. 时，6m处的质点振动的位移为A D. 时，6m处的质点振动方向向上 【答案】C 【解析】 【详解】AB．甲、乙的传播速度相等，由题意可知 m/s=2m/s 甲波的周期为 =1s 故AB错误； C．同理可知乙波的周期为 =2s 时，甲波平衡位置的振动传到6m处的位置，乙波的波峰传到6m处，根据波的叠加可知此时6m处的质点振动的位移为A，故C正确； D．时，甲波平衡位置的振动（向下）传到6m处的位置，乙波平衡位置的振动（向下）传到6m处，根据波的叠加可知此时6m处的质点向下振动，故D错误； 故选C。 4. 如图甲所示，一定长度的水平传送带AB逆时针匀速转动，一物块沿曲面从一定高度处由静止开始下滑，以某一初速度从左端滑上传送带，在传送带上由速度传感器记录下物块速度随时间的变化关系如图乙所示（图中取水平向左为正方向，以物块刚滑上传送带时为计时起点）。重力加速度，则（　　） A. 物块与传送带间的动摩擦因数为0.2 B. 1.5s时物块恰好返回A点 C. 提高传送带的转速，物块可能不返回A点 D. 降低传送带的转速，物块有可能从B端滑落 【答案】A 【解析】 【详解】A．图像斜率表示加速度，由题图可知加速度 又根据牛顿第二定律有 解得，故A正确； B．图像与轴围成图形的面积表示位移，若物块恰好返回A点，则位移为0，即 解得 即时物块恰好返回A点，故B错误； CD．提高或降低传送带的转速，物块在水平传送带运动的初速度、加速度、位移均不变，仍能返回A点，故CD错误。 故选A。 5. 火星和地球绕太阳的运动均可视为匀速圆周运动，火星公转轨道半径与地球公转轨道半径之比为3：2，则（　　） A. 火星与地球绕太阳运动的周期之比为2：3 B. 火星与地球绕太阳运动的线速度大小之比为 C. 火星与地球绕太阳运动的向心加速度大小之比为4：9 D. 火星与太阳连线和地球与太阳连线相等时间扫过的面积之比为1：1 【答案】C 【解析】 【详解】A. 根据牛顿第二定律得 解得 ，A错误； B. 根据牛顿第二定律得 解得 ，B错误； C. 根据牛顿第二定律得 解得 ，C正确； D. 假如火星与太阳连线和地球与太阳连线相等时间扫过的面积之比为1：1，有 解得 ，与实际周期之比不符，D错误。 故选C。 6. 如图，A、B两球质量相等，光滑斜面的倾角为，图甲中，A、B两球用轻弹簧相连，图乙中A、B两球用轻质杆相连，系统静止时，挡板C与斜面垂直，弹簧、轻杆均与斜面平行，则在突然撤去挡板的瞬间（重力加速度为g）（ ） A. 图甲中A球的加速度不为零 B. 图甲中B球的加速度是零 C. 图乙中轻杆的作用力一定不为零 D. 图乙中两球的加速度均为 【答案】D 【解析】 【详解】A．对甲图在突然撤去挡板的瞬间，弹簧来不及形变，即弹簧的弹力不变，故A球所受合力为零，加速度为零。故A错误； B．对甲图，撤去挡板前对AB整体，根据平衡条件得 撤去挡板的瞬间，弹簧的弹力不变，B球所受的合力等于原来挡板的弹力。对B球撤去挡板的瞬间，根据牛顿第二定律得 解得 故B错误； CD．对图乙，撤去挡板瞬间对AB整体，根据牛顿第二定律得 故 对乙图撤去挡板瞬间，假设轻杆的作用力不为零，假设杆对A的作用力向上，根据牛顿第二定律得 因为 故 故图乙中轻杆的作用力一定为零。故C错误，D正确。 故选D。 7. 如图所示，一长木板放置在水平地面上，一根轻弹簧右端固定在长木板上，左端连接一个质量为m的小物块，小物块可以在木板上无摩擦滑动。现在用手固定长木板，把小物块向左移动，弹簧的形变量为x1；然后，同时释放小物块和木板，木板在水平地面上滑动，小物块在木板上滑动；经过一段时间后，长木板达到静止状态，小物块在长木板上继续往复运动。长木板静止后，弹簧的最大形变量为x2。已知地面对长木板的滑动摩擦力大小为f。当弹簧的形变量为x时，弹性势能，式中k为弹簧的劲度系数。由上述信息可以判断（　　） A. 整个过程中小物块的速度可以达到 B. 整个过程中木板在地面上运动的路程为 C. 长木板静止后，木板所受的静摩擦力的大小不变 D. 若将长木板改放在光滑地面上，重复上述操作，则运动过程中物块和木板的速度方向可能相同 【答案】B 【解析】 【详解】A．整个过程根据动能定理得 所以速度不能达到，故A错误； B．当木板静止时，小物块在长木板上继续往复运动时，只有弹簧弹力做功，系统机械能守恒，所以当木板刚静止时，系统具有的机械能为，从开始到木板刚静止的过程中，根据能量守恒得 解得 故B正确； C．长木板静止后，对木板进行受力分析，水平方向受地面的静摩擦力和弹簧弹力，弹簧弹力随木块的运动而发生改变，所以木板受的静摩擦力也发生改变，故C错误； D．若将长木板改放在光滑地面上，系统所受合外力为零，动量守恒，刚刚释放时系统动量为零，故运动过程中物块和木板的动量之和为零，则二者的速度方向一定相反，故D错误。 故选B。 8. 如图所示，AB为光滑水平直轨道，BCD为半径是R的光滑半圆弧轨道。质量为m的小球在A点获得瞬时冲量I，经过D点时对轨道的压力大小等于小球的重力大小，经过D点后又恰好落到A点，重力加速度为g，则下列判断正确的是（　　） A. 小球经过D点时的速度为 B. 小球获得的冲量大小 C. 小球即将着地时重力的瞬时功率为 D. 小球从A点运动到B点所用的时间为 【答案】C 【解析】 【分析】本题考查机械能守恒定律及动量定理在多过程问题中的应用。 【详解】A．小球经过D点时对轨道的压力大小等于小球的重力大小，在D点，由牛顿第二定律得 解得，故A项错误； B．从A点到D点过程中，小球的机械能守恒，由机械能守恒定律得 解得 由动量定理得，故B项错误； C．小球离开D点后做平抛运动，竖直方向 小球即将着地时重力的瞬时功率，故C项正确； D．小球离开D点后做平抛运动，竖直方向有 水平方向有 小球从A点到B点做匀速直线运动，有 解得，故D项错误。 故选C。 二、选择题：本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 9. 如图所示，一质量为1kg的小球穿在一足够长的细杆上，杆与水平方向的夹角θ=37°，小球与细杆间的动摩擦因数μ=0.5。将小球从A点由静止释放的同时加上一垂直于杆向上的外力F，F的大小随时间变化的规律为F=2t（N），经过一段时间后，小球停止运动。已知重力加速度g=10 m/s2。cos37°=0.8，sin37°=0.6，下列说法正确的是（　　） A. 小球与细杆间的摩擦力的最大值为4N B. 小球的最大加速度为2m/s2 C. 小球的最大速度为34m/s D. 小球沿杆向下运动10 s时速度为零 【答案】BC 【解析】 【详解】C．小球开始时受到垂直于杆向上的弹力，有 小球受到的摩擦力 t=0时，f0=4N 小球沿杆做加速运动，随着时间增加，摩擦力减小，加速度增大，当t1=4s时，摩擦力f1=0 然后杆对球的弹力变为垂直于杆向下，有， 当，即t2=10s时，小球的加速度为零，速度最大，从小球开始运动到速度最大，摩擦力随时间线性变化，则其冲量大小等于摩擦力的平均值，由动量定理可得 解得，故C正确； D．之后小球向下做减速运动，设t3时刻速度减小为零，f3=t3-4（N） 对全过程，由动量定理得 解得，故D错误； B．小球的加速度先向下增大，然后向下减小到零，再向上增大，t1时刻，有 解得 t3时刻，有 解得 因此最大加速度为2m/s2，故B正确； A．摩擦力先减小后增大，t=0时刻f0=4N t3时刻f3=(6+2）N 因此最大摩擦力为（6+2）N，故A错误。 故选BC。 10. 如图所示，长为、倾角为的光滑绝缘细杆垂直穿过半径为l、带电荷量为的固定大圆环的圆心O，细杆上的B点及圆心O恰好将细杆三等分。现从细杆的顶端A由静止释放一个套在细杆上的质量为m、带电荷量为、可视为点电荷的小滑环，小滑环恰好在A、C之间做往复运动。已知大圆环上的电荷分布均匀，静电力常量为k，重力加速度大小为g，，下列说法正确的是（　　） A. 小滑环在B点的速度大小为 B. A、C两点的电势差为 C. 大圆环在C点产生的电场的电场强度大小为 D. 小滑环在A点时的加速度最大 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由对称性可得，小滑环从A点运动到B点的过程中，静电力对小滑环做的功为0，有 解得 选项A正确； B．小滑环从A点运动到C点的过程中，合力做的功为0，电场力做的功 AC两点的电势差 选项B错误； C．圆环上的电荷分布均匀，取环上一点，设其电荷量为，该点到C点的距离 在C点产生的电场的电场强度大小 沿细杆方向的分量 大圆环在C点产生的电场的电场强度大小 选项C正确； D．在AO之间任取一点P，设圆环上任意一点与P点的连线与细杆所成的角为，则圆环在点产生的电场的电场强度大小 当时，E存在最大值，选项D错误。 故选AC。 二、非选择题：本题共5小题，共58分。 11. 某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片和家乡盛产的柑橘制作了果汁电池，他们测量这种电池的电动势E和内阻r，并探究电极间距对E和r的影响。 (1)甲同学将多用电表调至直流电压挡，如甲图所示，以此估测不同电极间距下果汁电池的 E，那么他需要把_______表笔（填“红”或“黑”）与铜片相连；把_______表笔（填“红”或“黑”）与锌片相连。 (2)乙同学采取的实验方案如乙图所示： ①调节滑动变阻器，改变电源两端的电压U和流过电源的电流I，依据公式，利用测量数据作出U-I图象，得出E和r。 ②将电压表视为理想表，要求避免电流表分压作用对测量结果的影响，请在乙图中用笔画线代替导线将实物电路连接完整______。 ③实验中依次减小铜片与锌片的间距，分别得到相应果汁电池的U-I图象如丙图中（a）（b）（c）（d）所示，由此可知： 在该实验中，随电极间距的减小，电源电动势______（填“增大”、“减小”或“不变”），电源内阻_______（填“增大”、“减小”或“不变”）。 曲线（b）对应的电源电动势E=______V，内阻r=______Ω，当外电路总电阻为1500Ω时，该电源的输出功率P=_______mW。（均保留三位有效数字） 【答案】 ①. 红 ②. 黑 ③. ④. 不变 ⑤. 增大 ⑥. 0.977 ⑦. 197 ⑧. 498 【解析】 【详解】(1)[1]把红表笔与铜片相连； [2]把黑表笔与锌片相连； (2)[3]电路如下图所示 [4][5]根据图像，随电极间距的减小，纵截距不变，电源电动势不变，图像的斜率增大，电源的内阻增大； [6]曲线（b）对应的电源电动势 [7]内阻 [8]当外电路总电阻为1500Ω时，电流为 该电源的输出功率 12. 某实验小组欲测定一段圆柱形玻璃砖的折射率，其操作步骤如下： a．将白纸固定在水平桌面上，将圆柱形玻璃砖竖直放在白纸上，用铅笔准确描出玻璃砖底面圆的轮廓。 b．将底面圆圆周平分为60等份，并标上相应的数字，如图甲所示，再将玻璃砖竖直放回图甲中的底面圆轮廓上进行实验。 c．用激光笔发出细束激光，沿平行于圆直径的方向入射，分别准确记录入射点P和出射点Q在圆周上对应的读数、。 d．改变入射点位置，重复步骤c。 （1）根据圆周上的读数、可得，入射角________，折射角________。（以弧度制表示） （2）若经过多次测量，做出的图像如图乙所示，则玻璃砖的折射率为________（结果保留三位有效数字）。 （3）在本实验的操作过程中，若入射光线发生了如图甲中虚线AB所示的偏离，则折射率的测量值将________（填“偏大”或“偏小”）。 【答案】 ①. （或） ②. （或） ③. 1.50##1.47##1.48##1.49##1.51##1.52##1.53 ④. 偏小 【解析】 【详解】（1）[1][2]圆周上的刻度被分为60等份，则每个刻度代表的弧度为 根据圆周上的读数可得，入射角 折射角 （2）[3]图像的斜率表示玻璃砖的折射率，则有 （3）[4]若入射光线发生如图甲中虚线所示偏离，则入射角的测量值偏小，折射率的测量值偏小。 13. 如图所示为某学习小组制作的“水火箭”，其主体是一个容积为0.5L的饮料瓶，现装入0.25L体积的水，再倒放安装在发射架上，用打气筒通过软管向饮料瓶内充气，打气筒每次能将50mL、压强为p0=1.0×105Pa的外界空气压入瓶内，当瓶内气体压强达到3p0时，“水火箭”可发射升空。已知大气压强为p0=1.0×105Pa，整个装置气密性良好，忽略饮料瓶体积的变化和饮料瓶内、外空气温度的变化，求： （1）为了使“水火箭”能够发射，需要打气的次数； （2）“水火箭”发射过程中，当水刚好全部被喷出前瞬间，瓶内气体压强的大小。 【答案】（1）；（2）Pa 【解析】 【详解】（1）设至少需要打n次气，打气前饮料瓶内空气体积为 打气前饮料瓶内空气压强为，末状态气体的压强为 根据玻意耳定律可得 解得 所以至少需要打气10次才能使“水火箭”发射。 （2）对“水火箭”加压到发射，在水刚好全部被喷出时气体的体积为 根据玻意耳定律可得 解得 Pa 14. 如图所示，半径为R的圆形区域内存在着垂直于纸面向外的匀强磁场，一质量为m、带电量为的粒子（不计重力）沿水平方向以速度v正对圆心入射，通过磁场区域后速度方向偏转了，求： （1）磁感应强度B的大小； （2）粒子在磁场中的运动时间t； （3）如果保持速度的大小和方向不变，欲使粒子通过磁场区域后速度方向的偏转角度最大，则需将粒子的入射点沿圆弧向上平移的距离d为多少？ 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）粒子在磁场的运动轨迹如图1所示，可知轨迹半径为 粒子在洛伦兹力作用下做圆周运动，有 由两式得 （2）粒子做圆周运动的周期为 在磁场中的运动时间为 （3）当粒子的入射点和出射点的连线是磁场圆的直径时，粒子速度偏转的角度最大，如图2所示，由图可知 平移距离为 15. 如图所示，质量为7 kg的轨道A静止于水平地面上，轨道A为半径R＝0.7 m的光滑圆弧，A的右侧为上表面与圆弧底端相切的木板C，相切位置处存在分离机关，木板右端固定一挡板。质量为1 kg的小滑块B从A的圆弧顶点由静止下滑。当小滑块B滑到圆弧最低点时，由于分离机关作用，木板C获得向右的3 m/s的速度，此时滑块恰好运动到木板最左端。已知木板C质量为4 kg，B与木板上挡板的碰撞是弹性碰撞。B与C之间的动摩擦因数为μ1＝0.1，C与地面之间的动摩擦因数μ2＝0.42，不计A与地面间的摩擦。已知重力加速度g＝10 m/s2。 （1）求小滑块B刚好与A分离时A和B的速度大小； （2）若小滑块B不会与挡板发生碰撞，求木板的最小长度； （3）若木板C的长度为0.75 m，通过计算说明小滑块B能否从C的左端滑下。 【答案】（1）0.5 m/s，3.5 m/s （2）5.225 m （3）不能 【解析】 【小问1详解】 小滑块B在A上运动时，A、B组成的系统水平方向动量守恒，取水平向右为正方向，在A、B分离时，有0＝mBvB－mAvA A、B作用过程中机械能守恒，有 解得vA＝0.5 m/s，vB＝3.5 m/s 【小问2详解】 小滑块B滑上C后，由于vB＞vC，对B受力分析，根据牛顿第二定律，有aB＝μ1g＝1m/s2 方向水平向左，小滑块B向右做匀减速运动，对C受力分析，根据牛顿第二定律，有 解得aC＝5 m/s2 方向水平向左，木板C向右做匀减速运动，因为vC＜vB且aC＞aB，则B、C不会共速且C先减速到零，又知C与水平地面间的滑动摩擦力大于B、C间的滑动摩擦力，所以当C减速到零后一直静止。B、C刚好不相撞时，B滑到C的右端且速度刚好为零。 木板C的最短长度 代入数据解得Lmin＝5.225m 【小问3详解】 木板长为L＝0.75 m时，假设小滑块运动到木板右端时木板还未停止，则有 解得t＝0.5 s 此时小滑块B的速度v'B＝3.5 m/s－1×0.5 m/s＝3 m/s 木板的速度v'C＝3 m/s－5×0.5 m/s＝0.5 m/s 假设成立。 B与挡板发生弹性碰撞，以水平向右为正方向，由动量守恒定律有mBv'B＋mCv'C＝mBv″B＋mCv″C 由机械能守恒定律有 解得v″B＝－1 m/s，v″C＝1.5 m/s 碰后B、C相对运动，分别对B、C受力分析，有 B向左做匀减速运动，根据牛顿第二定律，有 解得a'C＝5.5 m/s2 C向右做匀减速运动，若小滑块B能从C的左端滑下，则满足 方程无解，则小滑块不能从C的左端滑下。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $