精品解析：河北邯郸市魏县邯郸市旭日中学2025-2026学年高三上学期2月学情自测物理试卷

高三物理 全卷满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3．选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。 4．考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。 一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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. 人类在探索自然物理规律的过程中，物理学家们做出了巨大的贡献。下列描述符合物理学史实的是（ ） A. 牛顿发现了万有引力定律，并利用扭秤实验测出了引力常量 B. 伽利略通过理想实验，推翻了亚里士多德力是维持物体运动的原因的观点 C. 安培首先引入电场线和磁感线，极大地促进了电磁学的发展 D. 哥白尼通过研究天体运动，提出了行星运动的三个定律 2. 图示为放射性元素的原子核最终衰变成稳定的原子核的衰变链框图，图中标出了各种放射性元素原子核的质量数及半衰期，已知的原子序数为89，下列说法正确的是（ ） A. 原子核衰变成的过程中将释放一个粒子 B. 原子核含有136个中子 C. 原子核衰变成的过程中将释放一个电子 D. 提高环境温度时，原子核衰变为的半衰期将小于3.3h 3. 如图所示，轻绳一端连接在O点，另一端悬挂着重物处于静止状态，现用光滑轻质小挂钩钩住轻绳，并用水平力拉挂钩，使其水平向左缓慢移动，则移动过程中（ ） A. 轻绳对O点的拉力大小不变 B. 轻绳对O点的拉力变大 C. 轻绳对挂钩的作用力变小 D. 轻绳对挂钩的作用力不变 4. 捶丸是我国古代一种休闲娱乐的球类活动，比赛场地上设置有球窝，用球杖击球，以球滚入球窝获分。某同学模拟捶丸，并架设频闪相机记录球的运动，如图1所示，已知第一次击球，球获得水平向右的初速度，前进位移到达A点速度减为零，此时第二次击球，球获得水平向右的初速度，前进位移后球恰能落入球窝，频闪相机记录的球通过位移和过程中的部分照片如图2所示，若视球在两段位移、的运动均为匀变速直线运动，则下列说法正确的是（ ） A. 球通过前后两段位移对应的加速度大小之比为 B. 前后两段位移，球与水平面间的动摩擦因数之比为 C. 前后两次击球，球获得的初速度大小之比为 D. 球通过前后两段位移所用的时间之比为 5. 智能手机安装适当的软件后，可以测量噪音的分贝。在一个安静的环境中，同一高度相距一定距离的位置固定有两个同频、同相且振幅相同的声源，声源持续发出声音后，让手机从两声源连线的中点沿连线向某一个声源缓慢移动，测量连线上不同位置的声音强度，结果发现当手机处于中点处时，噪音的分贝数最大，当手机移动到距中点0.7m的位置时，手机第一次显示噪音的分贝数最小，已知声波在空气中的传播速度大小为340m/s，以下说法正确的是（ ） A. 声源发出的声波的波长为1.4m B. 声波振动的周期为 C. 除中点外，噪音分贝数最大的位置距中点最近的距离为1.4m D. 若两声源间距为14m，不包含声源本身的位置，噪音分贝数最大的位置有6个 6. 如图所示，在正方体A、B、C、D四个顶点分别固定电荷量为、、、的四个点电荷，E、F为正方体的两个侧边的中点，令无穷远处电势为零，则下列判断正确的是（ ） A. E、F两点电场强度大小相等、方向相反 B. 将一个试探电荷从E点沿直线移到F点，电场力先做正功后做负功 C. 将D点点电荷移到C点，F点的电势不为零 D. 将D点点电荷移到F点，该点电荷的电势能减小 7. 如图所示，三角形斜劈固定在水平面上，两个斜面光滑，其倾角分别为，，两侧分别与斜面平行的轻质细线跨过光滑的定滑轮，分别连着物块B和C，物块A通过轻质弹簧与B相连，物块D通过轻质弹簧与C相连，物块B、C上分别装有加速度传感器甲和乙（图中未画出），其中物块A的质量，已知剪断细线的瞬间，甲传感器的示数为，乙传感器的示数为，不计传感器的质量，物块均可视为质点，重力加速度g取，，。下列说法正确的是（ ） A. 物块B的质量为 B. 物块D的质量为 C. 若不剪断细线，剪断的瞬间，乙传感器的示数 D. 若不剪断细线，剪断的瞬间，甲传感器的示数 二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求的。全选对的得6分，选不全的得3分，错选得0分。 8. 某天体系统中，甲、乙两行星绕同一恒星做匀速圆周运动时，测得恒星与两行星的连线扫过的面积S与时间t的关系图像如图所示，则下列说法正确的是（ ） A. 甲、乙两行星的线速度大小关系为 B. 甲、乙两行星的轨道半径关系为 C. 甲、乙两行星的角速度大小关系为 D. 甲、乙两行星的向心加速度大小关系为 9. 如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比，三个相同的灯泡、、的阻值恒为，电流表和电压表均为理想交流电表，原线圈电路右侧的平行光滑轨道上垂直导轨放置一导体棒AB，在轨道平面内以AB中点O为原点，以AB方向为y轴，过O点水平向右为x轴建立平面直角坐标系，已知AB长度等于导轨间距，电阻，y轴右侧以正弦曲线为边界与x轴间存在匀强磁场，磁感应强度大小，方向垂直轨道平面向里，某时刻AB以水平速度开始向右沿轨道做匀速运动，不计导轨电阻，导体棒和导轨始终垂直且接触良好。下列说法正确的是（ ） A. 通过灯泡的电流周期为0.4s B. 电流表的示数为0.25A C. 电压表的示数为2.5V D. 灯泡的热功率为0.625W 10. 如图所示，半径为R的圆形区域内分布有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外，O为圆心，为圆的竖直直径，a、b两相同粒子以相同的速度分别从圆周上点和M点进入磁场，经过磁场偏转后，粒子a从圆周上的N点离开磁场，且，已知粒子质量为m，电荷量大小为q，不计粒子的重力，图中。下列说法正确的是（ ） A. 两粒子进入磁场的速度大小为 B. 粒子b将从N点上方圆周上的某一点离开磁场 C. 粒子a、b在磁场中的运动时间之比为 D. 两粒子离开磁场时速度方向间的夹角为 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某同学利用图示装置测量透明材料的折射率，该透明材料的横截面为半圆，O为半圆的圆心。 （1）先用刻度尺测得半圆的半径为R，然后保持激光笔发出的一细光束与直径AB垂直，并从O点缓慢向A点移动，直到恰无光从圆弧面射出（不计光在材料内的多次反射和折射），测得细光束移动的距离为a，则计算透明材料对该激光的折射率的表达式为_______。（用a、R表示） （2）光线太弱时，将不能引起人的视觉效果，若上述实验中，该同学记录的a为恰好观察不到出射光时激光移动的距离，依据测量原理，透明材料的折射率的测量值将________（填“大于”“小于”或“等于”）真实值。 12. 某同学利用图1所示装置探究力学规律，已知打点计时器使用的交流电的频率为50Hz。 （1）按图示安装好器材，调整轨道的倾角，进行平衡阻力，直到轻推小车后打点计时器在纸带上打下的点分布均匀。 （2）在小车内放入5个钩码，在绳套上挂一个钩码，接通电源后，释放小车，得到的一段纸带如图2所示，纸带上标注的为计数点，相邻两个计数点间还有4个点未画出，用刻度尺测得1、3和3、5两计数点之间的距离分别为和，求得，记录绳套上所挂钩码的个数n与对应的的值。 （3）每次从小车中取一个钩码挂在绳套下方的钩码上，重复步骤（2）5次。 （4）依据记录的数据作出的的图像如图3所示，若已知小车的质量等于10个钩码的总质量，则由图可得当地的重力加速度为_______。（结果保留一位小数） 13. 某同学欲利用电流表和定值电阻组装一块电压表，并对组装的电压表进行校准。 （1）该同学利用图1所示的电路，同时测量定值电阻及电流表的内阻，已知图中两电流表、是由相同的表头与不同的电阻并联后改装而成的，电流表量程为，电流表量程为。 ①为确保电流表的使用安全，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于滑动变阻器的最________（填“左”或“右”）端。 ②滑片置于正确位置后，闭合开关，调节滑片P的位置及电阻箱R，记录两块电流表、的示数、及电阻箱R的阻值。 ③多次调节电阻箱R的阻值，重复步骤②的操作。 ④依据记录的数据，作出的图像如图2所示，由图2可求得________Ω，电流表的内阻________Ω。 （2）利用电流表与定值电阻串联组装的电压表的量程应为________V，把电流表的表盘转换为电压表的表盘后，对组装的电压表进行校准，校准电路如图3所示，图中虚线框内为组装的电压表，V为标准电压表，校准时，当滑片P置于适当位置时，理论上组装的电压表的示数应总________（填“大于”“等于”或“小于”）标准电压表的示数。 14. 如图所示，足够长的水平传送带逆时针匀速传送的速度大小，其左端的平台边缘静置有质量的小物块，某时刻与小物块质量相等的小球以初速度射入物块，并与物块立即合为一体，已知物块与传送带间的动摩擦因数，重力加速度g取，不计小球与物块的作用时间和它们的大小，求： （1）从小球射入物块到物块速度减为零的过程中，物块与传送带间由于摩擦而产生的热量Q。 （2）从小球射入物块到物块再次返回传送带左端所经历的时间t。 15. 差压阀是一种可以控制气体进行单向流动的设备，常用于减震系统。图示为某种减震系统的示意图，甲、乙是两个水平放置的、缸壁导热性能良好的气室，气室内封闭有同种气体，中间通过细管相连，细管内有一差压阀，只有当甲气室内气体的压强与乙气室内气体的压强之差时差压阀才可打开，甲气室的气体缓慢进入乙气室。甲气室左侧的活塞通过铰链B与轻杆OB相连，轻杆OB通过铰链O与竖直轻杆AO相连，AO杆只能在竖直轨道内上下移动。初始时，两气室内气体的压强均等于1atm，OB杆长，OB杆与竖直方向的夹角，活塞距甲气室底部的距离，甲气室内气体的体积为乙气室内气体体积的5倍。现用竖直向上的力F缓慢向上推AO杆，直到OB杆与竖直方向的夹角。不计一切摩擦及细管内气体体积，活塞与缸壁封闭良好，环境温度保持不变，，。 （1）通过计算判断差压阀能否被打开。 （2）若差压阀能打开，求进入乙气室内的气体与甲气室内原来气体的质量之比；若差压阀不能打开，求甲气室内气体的压强。 16. 如图1所示，处于竖直面内的光滑绝缘圆弧轨道，其圆心为，半径，AB为其竖直直径，圆周上点O与圆心的连线与的夹角，以O点为坐标原点在竖直面内建立平面直角坐标系xOy，y轴左侧存在水平向左的匀强电场，电场强度大小为，y轴右侧足够大的区域内，存在另一竖直向上的匀强电场，电场强度大小，同时在y轴与虚线CD间存在与x轴平行的电场，该电场的电场强度随时间t的变化规律如图2所示，取水平向右为正方向。质量，电荷量大小的带正电小球（可视为质点），以水平向左的初速度从端点A进入轨道后，沿轨道运动恰能通过O点，重力加速度g取，，，不计空气阻力的影响，各电场图中均未画出。 （1）求小球进入圆弧轨道时的动能。 （2）若小球在时刻经过O点进入y轴右侧区域，当小球通过边界CD时，速度恰好为零且的方向即将变为水平向右，求变化周期的可能值及此时CD与y轴之间的距离。 （3）若图2中变化的周期，，且小球在时刻经过O点进入y轴右侧区域后，在时刻通过边界CD，求小球在不同时刻经过O点后，在y轴右侧运动的过程中再次经过x轴时的坐标范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三物理 全卷满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3．选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。 4．考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。 一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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. 人类在探索自然物理规律的过程中，物理学家们做出了巨大的贡献。下列描述符合物理学史实的是（ ） A. 牛顿发现了万有引力定律，并利用扭秤实验测出了引力常量 B. 伽利略通过理想实验，推翻了亚里士多德力是维持物体运动的原因的观点 C. 安培首先引入电场线和磁感线，极大地促进了电磁学的发展 D. 哥白尼通过研究天体运动，提出了行星运动的三个定律 【答案】B 【解析】 【详解】A．万有引力定律由牛顿发现，引力常量由卡文迪许通过扭秤实验测定，故A错误； B．伽利略通过理想斜面实验说明力不是维持物体运动状态的原因，推翻了亚里士多德的观点，故B正确； C．电场线和磁感线由法拉第首先引入，故C错误； D．哥白尼提出日心说，开普勒根据第谷的天文观测资料总结出行星运动的三条定律，故D错误。 故选B。 2. 图示为放射性元素的原子核最终衰变成稳定的原子核的衰变链框图，图中标出了各种放射性元素原子核的质量数及半衰期，已知的原子序数为89，下列说法正确的是（ ） A. 原子核衰变成的过程中将释放一个粒子 B. 原子核含有136个中子 C. 原子核衰变成的过程中将释放一个电子 D. 提高环境温度时，原子核衰变为的半衰期将小于3.3h 【答案】B 【解析】 【详解】A. 原子核衰变成为衰变，将释放一个电子，A错误； B. 原子序数为89，故原子核有个中子，B正确； C. 原子核衰变成为衰变，将释放一个粒子，C错误； D. 原子核的半衰期与环境温度无关，D错误。 故选B。 3. 如图所示，轻绳一端连接在O点，另一端悬挂着重物处于静止状态，现用光滑轻质小挂钩钩住轻绳，并用水平力拉挂钩，使其水平向左缓慢移动，则移动过程中（ ） A. 轻绳对O点的拉力大小不变 B. 轻绳对O点的拉力变大 C. 轻绳对挂钩的作用力变小 D. 轻绳对挂钩的作用力不变 【答案】A 【解析】 【详解】AB．重物始终静止，由重物受力平衡可知轻绳中的张力大小为，光滑挂钩不改变同一轻绳中张力的大小，所以轻绳各处张力大小均为，因此轻绳对点的拉力大小始终等于绳中张力，保持不变，故A正确，B错误； CD．挂钩受到轻绳两段的拉力作用，两段绳的张力大小均为，挂钩水平向左缓慢移动时，连接点的斜绳与竖直向下绳段之间的夹角逐渐减小。两等大拉力的合力大小随夹角减小而增大，所以轻绳对挂钩的作用力变大，故C、D错误。 故选A。 4. 捶丸是我国古代一种休闲娱乐的球类活动，比赛场地上设置有球窝，用球杖击球，以球滚入球窝获分。某同学模拟捶丸，并架设频闪相机记录球的运动，如图1所示，已知第一次击球，球获得水平向右的初速度，前进位移到达A点速度减为零，此时第二次击球，球获得水平向右的初速度，前进位移后球恰能落入球窝，频闪相机记录的球通过位移和过程中的部分照片如图2所示，若视球在两段位移、的运动均为匀变速直线运动，则下列说法正确的是（ ） A. 球通过前后两段位移对应的加速度大小之比为 B. 前后两段位移，球与水平面间的动摩擦因数之比为 C. 前后两次击球，球获得的初速度大小之比为 D. 球通过前后两段位移所用的时间之比为 【答案】C 【解析】 【详解】匀变速直线运动中，在连续相同时间内的位移差等于恒量 A．球通过的过程中，有 通过的过程中有 联立可得，故A错误； B．根据牛顿第二定律，可知 结合上一选项的加速度关系，可得，故B错误； C．根据匀变速运动的速度位移关系 可得，故C正确； D．根据位移时间关系 可得，故D错误。 故选C。 5. 智能手机安装适当的软件后，可以测量噪音的分贝。在一个安静的环境中，同一高度相距一定距离的位置固定有两个同频、同相且振幅相同的声源，声源持续发出声音后，让手机从两声源连线的中点沿连线向某一个声源缓慢移动，测量连线上不同位置的声音强度，结果发现当手机处于中点处时，噪音的分贝数最大，当手机移动到距中点0.7m的位置时，手机第一次显示噪音的分贝数最小，已知声波在空气中的传播速度大小为340m/s，以下说法正确的是（ ） A. 声源发出的声波的波长为1.4m B. 声波振动的周期为 C. 除中点外，噪音分贝数最大的位置距中点最近的距离为1.4m D. 若两声源间距为14m，不包含声源本身的位置，噪音分贝数最大的位置有6个 【答案】C 【解析】 【详解】A．手机从中点移动时，两列声波的路程差为 首次出现减弱满足 解得，故A错误； B．由，整理得，故B错误； C．相邻两个加强点间的距离为，除中点外，距中点最近的加强点距离为，故C正确； D．两声源间距为时，包含两声源位置在内的加强点个数为，排除两个声源位置后共有9个加强点，故D错误。 故选C。 6. 如图所示，在正方体A、B、C、D四个顶点分别固定电荷量为、、、的四个点电荷，E、F为正方体的两个侧边的中点，令无穷远处电势为零，则下列判断正确的是（ ） A. E、F两点电场强度大小相等、方向相反 B. 将一个试探电荷从E点沿直线移到F点，电场力先做正功后做负功 C. 将D点点电荷移到C点，F点的电势不为零 D. 将D点点电荷移到F点，该点电荷的电势能减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．由几何关系与电场强度叠加可知，，两点电荷在，两点产生的合场强相同，，两点电荷也是如此，所以，两点的总场强大小相等、方向相同，故A错误； B．对于直线上的任意一点，到，两点的距离相等，到，两点的距离也相等，故电势均为零，为等势线。试探电荷沿移动时电场力始终不做功，故B错误； C．将点的电荷移至点后，点到，，三点的距离相等，而这些位置上的电荷代数和仍为零，所以点电势仍为零，故C错误； D．设正方体棱长为。在，两点电荷产生的电场中，点到，两点的距离相等，电势为零；点到，两点的距离分别为和，电势 在点正电荷产生的电场中， 从点到点电势升高。因此，在全部其他电荷产生的电场中，点电荷从点移至点时电势升高；该电荷带负电，由，可知其电势能减小，故D正确。 故选D。 7. 如图所示，三角形斜劈固定在水平面上，两个斜面光滑，其倾角分别为，，两侧分别与斜面平行的轻质细线跨过光滑的定滑轮，分别连着物块B和C，物块A通过轻质弹簧与B相连，物块D通过轻质弹簧与C相连，物块B、C上分别装有加速度传感器甲和乙（图中未画出），其中物块A的质量，已知剪断细线的瞬间，甲传感器的示数为，乙传感器的示数为，不计传感器的质量，物块均可视为质点，重力加速度g取，，。下列说法正确的是（ ） A. 物块B的质量为 B. 物块D的质量为 C. 若不剪断细线，剪断的瞬间，乙传感器的示数 D. 若不剪断细线，剪断的瞬间，甲传感器的示数 【答案】C 【解析】 【详解】A．剪断细线前系统静止，弹簧弹力由 的平衡确定。对沿左斜面方向分析，弹簧对的弹力大小为 剪断细线瞬间，细线拉力突变为零，弹簧弹力瞬间不变，对沿左斜面向下有 代入数据得 解得，故A错误； B．由可知。剪断细线瞬间，对沿右斜面向下有 代入数据得，即 剪断细线前，对组成的细线连接系统平衡，有 代入数据得 解得 联立可得，，故B错误； C．若不剪断细线而剪断，剪断瞬间弹簧弹力不变，弹力变为零，对整体，取沿左斜面向下、沿右斜面向上为正方向，有 代入数据得，故C正确； D．若不剪断细线而剪断，剪断瞬间弹簧弹力不变，弹力变为零，对整体，取沿右斜面向下、沿左斜面向上为正方向，有 代入数据得，故D错误。 故选C。 二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求的。全选对的得6分，选不全的得3分，错选得0分。 8. 某天体系统中，甲、乙两行星绕同一恒星做匀速圆周运动时，测得恒星与两行星的连线扫过的面积S与时间t的关系图像如图所示，则下列说法正确的是（ ） A. 甲、乙两行星的线速度大小关系为 B. 甲、乙两行星的轨道半径关系为 C. 甲、乙两行星的角速度大小关系为 D. 甲、乙两行星的向心加速度大小关系为 【答案】AB 【解析】 【详解】AB．设行星的轨道半径为，线速度为，则经历时间时恒星与行星的连线扫过的面积，即 结合，即 解得，由图可知行星甲、乙的轨道半径的关系为，线速度大小关系为，AB正确； CD．由，，可推得两行星的角速度大小关系为，向心加速度大小关系为，CD错误。 故选AB。 9. 如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比，三个相同的灯泡、、的阻值恒为，电流表和电压表均为理想交流电表，原线圈电路右侧的平行光滑轨道上垂直导轨放置一导体棒AB，在轨道平面内以AB中点O为原点，以AB方向为y轴，过O点水平向右为x轴建立平面直角坐标系，已知AB长度等于导轨间距，电阻，y轴右侧以正弦曲线为边界与x轴间存在匀强磁场，磁感应强度大小，方向垂直轨道平面向里，某时刻AB以水平速度开始向右沿轨道做匀速运动，不计导轨电阻，导体棒和导轨始终垂直且接触良好。下列说法正确的是（ ） A. 通过灯泡的电流周期为0.4s B. 电流表的示数为0.25A C. 电压表的示数为2.5V D. 灯泡的热功率为0.625W 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．导体棒在轴右侧匀速运动时，由于各阶段磁场方向不变，0~2m和2m~4m距离上有效切割长度变化完全相同，所以原线圈中电流方向不变，大小随时间变化如下图，变化周期为；原副线圈中电流变化周期相同，所以通过的电流周期也为0.2s，故A错误； B．副线圈中两只灯泡并联，等效电阻为 设副线圈负载折算到原线圈的电阻为，由理想变压器关系得 导体棒的最大有效切割长度为，感应电动势最大值为 原线圈电流最大值为 电流表测量有效值，示数为，故B正确； C．由理想变压器电流关系得 电压表测得副线圈两端的有效电压，其示数为，故C正确； D．和并联且参数相同，所以通过的电流 其热功率为，故D正确。 故选BCD。 10. 如图所示，半径为R的圆形区域内分布有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外，O为圆心，为圆的竖直直径，a、b两相同粒子以相同的速度分别从圆周上点和M点进入磁场，经过磁场偏转后，粒子a从圆周上的N点离开磁场，且，已知粒子质量为m，电荷量大小为q，不计粒子的重力，图中。下列说法正确的是（ ） A. 两粒子进入磁场的速度大小为 B. 粒子b将从N点上方圆周上的某一点离开磁场 C. 粒子a、b在磁场中的运动时间之比为 D. 两粒子离开磁场时速度方向间的夹角为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．两粒子在磁场中运动的轨迹如图所示，设粒子轨迹圆心为，粒子轨迹圆心为 由题意可知两粒子射入磁场的方向与磁场直径垂直，由于，则四边形为菱形 即粒子轨迹半径， 由，解得，A正确； B．粒子轨迹半径亦为，由磁聚焦特点可知，当粒子运动轨迹半径与圆形磁场半径相等时，平行入射的粒子会从同一点离开磁场。 所以该粒子也将从圆周上的点离开磁场，B错误； C．由几何关系可知，在菱形中，，故粒子在磁场中的运动时间之比为，C错误； D．粒子离开磁场的方向与射入磁场的方向间的夹角为，粒子离开磁场的方向与射入磁场的方向间的夹角为，故两粒子离开磁场时速度方向的夹角为，D正确。 故选AD 。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某同学利用图示装置测量透明材料的折射率，该透明材料的横截面为半圆，O为半圆的圆心。 （1）先用刻度尺测得半圆的半径为R，然后保持激光笔发出的一细光束与直径AB垂直，并从O点缓慢向A点移动，直到恰无光从圆弧面射出（不计光在材料内的多次反射和折射），测得细光束移动的距离为a，则计算透明材料对该激光的折射率的表达式为_______。（用a、R表示） （2）光线太弱时，将不能引起人的视觉效果，若上述实验中，该同学记录的a为恰好观察不到出射光时激光移动的距离，依据测量原理，透明材料的折射率的测量值将________（填“大于”“小于”或“等于”）真实值。 【答案】（1） （2）大于 【解析】 【小问1详解】 如图所示 根据几何关系有 解得 【小问2详解】 光线太弱时，将不能引起人的视觉效果，若上述实验中，该同学记录的a为恰好观察不到出射光时激光移动的距离，此时激光笔向上移动的距离小于恰好无光从圆弧射出时移动的距离，据①分析可知，折射率的测量值大于真实值。 12. 某同学利用图1所示装置探究力学规律，已知打点计时器使用的交流电的频率为50Hz。 （1）按图示安装好器材，调整轨道的倾角，进行平衡阻力，直到轻推小车后打点计时器在纸带上打下的点分布均匀。 （2）在小车内放入5个钩码，在绳套上挂一个钩码，接通电源后，释放小车，得到的一段纸带如图2所示，纸带上标注的为计数点，相邻两个计数点间还有4个点未画出，用刻度尺测得1、3和3、5两计数点之间的距离分别为和，求得，记录绳套上所挂钩码的个数n与对应的的值。 （3）每次从小车中取一个钩码挂在绳套下方的钩码上，重复步骤（2）5次。 （4）依据记录的数据作出的的图像如图3所示，若已知小车的质量等于10个钩码的总质量，则由图可得当地的重力加速度为_______。（结果保留一位小数） 【答案】9.6 【解析】 【详解】平衡阻力后，小车和全部钩码组成的系统所受合外力为绳套下方个钩码的重力。设每个钩码质量为，小车质量为，图中共有个钩码，所以系统总质量为 由牛顿第二定律有，解得 打点计时器频率为，打点周期为 所以相邻计数点时间间隔为，则到、到的时间间隔均为 匀变速直线运动中相等时间内位移差满足 联立得，整理得 当时，，所以图像斜率为 又，解得 故当地的重力加速度为。 13. 某同学欲利用电流表和定值电阻组装一块电压表，并对组装的电压表进行校准。 （1）该同学利用图1所示的电路，同时测量定值电阻及电流表的内阻，已知图中两电流表、是由相同的表头与不同的电阻并联后改装而成的，电流表量程为，电流表量程为。 ①为确保电流表的使用安全，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于滑动变阻器的最________（填“左”或“右”）端。 ②滑片置于正确位置后，闭合开关，调节滑片P的位置及电阻箱R，记录两块电流表、的示数、及电阻箱R的阻值。 ③多次调节电阻箱R的阻值，重复步骤②的操作。 ④依据记录的数据，作出的图像如图2所示，由图2可求得________Ω，电流表的内阻________Ω。 （2）利用电流表与定值电阻串联组装的电压表的量程应为________V，把电流表的表盘转换为电压表的表盘后，对组装的电压表进行校准，校准电路如图3所示，图中虚线框内为组装的电压表，V为标准电压表，校准时，当滑片P置于适当位置时，理论上组装的电压表的示数应总________（填“大于”“等于”或“小于”）标准电压表的示数。 【答案】（1） ①. 右 ②. 995 ③. 1 （2） ①. 3 ②. 等于 【解析】 【小问1详解】 [1]闭合开关前，应使滑动变阻器接入电路的阻值最大。图1中接入电路的是左下接线柱和滑片，故滑片应置于最右端。 [2][3]由于两电流表由相同表头改装，满偏电压相同，故 图1中两支路电压相等，有 整理得 由图2可知，图线斜率为 纵轴截距为，对应图线的斜率和纵轴截距，有， 由斜率得 由截距得 所以， 【小问2详解】 [1]组装电压表由电流表与串联，量程为 [2]校准时两电压表并联在同一对节点，测量的电压相同。组装电压表按实测的换算刻度，故理论上其示数等于标准电压表的示数。 14. 如图所示，足够长的水平传送带逆时针匀速传送的速度大小，其左端的平台边缘静置有质量的小物块，某时刻与小物块质量相等的小球以初速度射入物块，并与物块立即合为一体，已知物块与传送带间的动摩擦因数，重力加速度g取，不计小球与物块的作用时间和它们的大小，求： （1）从小球射入物块到物块速度减为零的过程中，物块与传送带间由于摩擦而产生的热量Q。 （2）从小球射入物块到物块再次返回传送带左端所经历的时间t。 【答案】（1）60J （2）3.2s 【解析】 【小问1详解】 依据图中传送带上表面向左运动、小球向右射入物块，碰撞时间极短，碰撞过程中水平方向动量守恒。设小球与物块合为一体后的速度为，取向右为正，有 解得 合体后物块相对传送带向右运动，受到向左的滑动摩擦力，大小为 加速度大小为 物块速度减为零所用时间为 此过程中物块相对地面向右位移为 传送带上表面向左运动位移大小为 两者相对滑动距离为 摩擦产生的热量为 【小问2详解】 由小问1可知，物块从碰后向右减速到零用时，向右位移为 之后物块在摩擦力作用下向左加速，直到速度与传送带相同。加速到所用时间为 此过程物块向左位移为 随后物块相对传送带静止，随传送带向左匀速运动，距左端还剩 匀速返回左端所用时间为 所以从小球射入物块到物块再次返回传送带左端的总时间为 15. 差压阀是一种可以控制气体进行单向流动的设备，常用于减震系统。图示为某种减震系统的示意图，甲、乙是两个水平放置的、缸壁导热性能良好的气室，气室内封闭有同种气体，中间通过细管相连，细管内有一差压阀，只有当甲气室内气体的压强与乙气室内气体的压强之差时差压阀才可打开，甲气室的气体缓慢进入乙气室。甲气室左侧的活塞通过铰链B与轻杆OB相连，轻杆OB通过铰链O与竖直轻杆AO相连，AO杆只能在竖直轨道内上下移动。初始时，两气室内气体的压强均等于1atm，OB杆长，OB杆与竖直方向的夹角，活塞距甲气室底部的距离，甲气室内气体的体积为乙气室内气体体积的5倍。现用竖直向上的力F缓慢向上推AO杆，直到OB杆与竖直方向的夹角。不计一切摩擦及细管内气体体积，活塞与缸壁封闭良好，环境温度保持不变，，。 （1）通过计算判断差压阀能否被打开。 （2）若差压阀能打开，求进入乙气室内的气体与甲气室内原来气体的质量之比；若差压阀不能打开，求甲气室内气体的压强。 【答案】（1）能 （2） 【解析】 【小问1详解】 活塞由初位置向右移动的距离为 假设差压阀始终不打开，甲气室内气体发生等温变化，由玻意耳定律得 整理得 此时两气室压强差为 在到达末位置前压强差已达到开启条件，故差压阀能被打开。 【小问2详解】 设乙气室的初始体积为，进入乙气室的气体质量与甲气室内原有气体质量之比为,末态甲气室的体积为 初态甲气室内气体质量是乙气室内气体质量的5倍，所以末态甲、乙两气室内气体质量分别为原甲气室内气体质量的倍和原乙气室内气体质量的倍。同种气体在相同温度下，气体质量与成正比，由甲、乙气室内气体的质量关系分别得， 整理得， 由于推动过程缓慢，阀门打开后气体从甲流向乙，直到两室压强差回到阈值，故末态有 代入末态压强关系得 解得 16. 如图1所示，处于竖直面内的光滑绝缘圆弧轨道，其圆心为，半径，AB为其竖直直径，圆周上点O与圆心的连线与的夹角，以O点为坐标原点在竖直面内建立平面直角坐标系xOy，y轴左侧存在水平向左的匀强电场，电场强度大小为，y轴右侧足够大的区域内，存在另一竖直向上的匀强电场，电场强度大小，同时在y轴与虚线CD间存在与x轴平行的电场，该电场的电场强度随时间t的变化规律如图2所示，取水平向右为正方向。质量，电荷量大小的带正电小球（可视为质点），以水平向左的初速度从端点A进入轨道后，沿轨道运动恰能通过O点，重力加速度g取，，，不计空气阻力的影响，各电场图中均未画出。 （1）求小球进入圆弧轨道时的动能。 （2）若小球在时刻经过O点进入y轴右侧区域，当小球通过边界CD时，速度恰好为零且的方向即将变为水平向右，求变化周期的可能值及此时CD与y轴之间的距离。 （3）若图2中变化的周期，，且小球在时刻经过O点进入y轴右侧区域后，在时刻通过边界CD，求小球在不同时刻经过O点后，在y轴右侧运动的过程中再次经过x轴时的坐标范围。 【答案】（1） （2）（）， （3） 【解析】 【小问1详解】 在轴左侧，小球所受电场力大小为 重力大小为 二者的合力大小为 因， 合力方向在点恰沿半径指向圆心，小球恰能通过点时，轨道对小球的作用力为零，由牛顿第二定律得 解得小球在点的速度大小为 从点到点，合力做功为 由动能定理得 解得 【小问2详解】 小球从点进入轴右侧时，速度沿圆弧切线指向右下方，其分量分别为， 取竖直向上为正方向，由牛顿第二定律得 当小球速度为零时，竖直分速度满足 解得，此时水平分速度也为零，而的方向由水平向左变为水平向右的时刻满足 联立得，其中 在上述零速条件下，每个半周期内水平速度都在与之间均匀变化，平均水平速度为 与轴之间的距离为 【小问3详解】 水平电场产生的加速度大小为 小球再次经过轴时，竖直位移满足 除去，解得再次经过轴的时间间隔为 在图2所示相位下，前三个半周期内小球的水平速度依次在与之间均匀变化，每个半周期的水平位移为 因此与轴之间的距离为 当小球恰在开始向左时经过点，一个周期内两个半周期的水平位移均为，再次经过轴时的横坐标最小，为 当小球恰在开始向右时经过点，前半周期内水平速度由增至，水平位移为，小球恰到达边界，此后小球以的水平速度匀速运动，故再次经过轴时的横坐标最大，为，小球经过点的相位连续变化时，再次经过轴的横坐标在上述两个极值之间连续变化，故 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $