精品解析：湖北省武汉市第十七中学2025-2026学年高三上学期12月考试物理试卷

2025年高三年级十二月 物理试卷 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，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。 一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，第8-10题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。） 1. 下列关于原子物理部分内容说法正确的是（　　） A. β衰变的实质在于原子核内的质子转化成一个中子和一个电子 B. 同一种元素的各种同位素具有相同的化学性质 C. 在一定条件下，原子核内的两个中子和两个质子可以结合起来形成氦原子 D. 原子核在发生β衰变时产生的新核由高能级向低能级跃迁，可吸收γ射线 2. 如图所示，交流发电机中的线圈沿逆时针方向匀速转动，产生的电动势随时间变化的规律为。下列说法正确的是（　　） A. 该交流电的频率为，每秒钟电流方向变化50次 B. 线圈转到图示位置时，产生的电动势为 C. 线圈转到图示位置时，边受到的安培力方向向下 D. 仅线圈转速加倍，电动势为 3. 如图所示，两根绝缘细线分别系住、两个带电小球，并悬挂在点。当两个小球静止时，它们处在同一水平面上，两细线与竖直方向间夹角分别为和，现将两细线同时剪断，不计空气阻力，两小球可视为质点，下列说法正确的是（　　） A. 球先落地 B. 下落过程中球所受库仑力的冲量大 C. 剪断细线后两球整体的机械能守恒 D. 落地时两球水平位移大小之比为1：3 4. “地震预警”是指在地震发生以后，地震波传播到受灾地区前，向受灾地区提前几秒至数十秒发出警报，通知目标区域，从而实现预警。科研机构对波的特性展开研究，如图甲所示为研究过程中地震横波时刻的波形图，是此波上的一个质点，平衡位置处于处，图乙为质点的振动图像，则下列说法正确的是（ ） A. 该列波的传播速度为 B. 该列波的传播方向沿轴正方向传播 C. 质点在内沿轴运动了 D. 质点在内通过的路程为 5. 某行星绕太阳运动的轨道如图所示，到太阳中心的距离为，速率为，到太阳中心的距离为，速率为。则以下说法正确的是（　　） A. 太阳在椭圆的中心上 B. 该行星在点的速率比在、两点的速率都小 C. 该行星在点的速率比在、两点的速率都大 D. 6. 如图所示三个装置，（a）中桌面光滑，（b）、（c）中桌面粗糙程度相同，（c）用大小为（为重力加速度）的力替代重物进行牵引，其余均相同。不计绳和滑轮质量及绳与滑轮摩擦，都由静止释放，在移动相同距离的过程中，下列关于三个实验装置的分析中，正确的是（　　） A. 装置（a）中的动能增加量大于（b）中的动能增加量 B. 装置（a）中物块的加速度为 C. 装置（b）、（c）中物块的动量增加量相同 D. 装置（b）中绳上的张力等于装置（c）中绳上的张力 7. 如图所示，倾角为37°的光滑绝缘斜面ABC固定在水平地面上，一个质量为m，带电量为+q的小球从斜面底端A点以初速度v沿斜面向上运动。整个装置处于水平向右的匀强电场中，场强，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A. 小球在运动的过程中动能一直增加 B. 小球离开C点后，经过的时间距离水平地面最远 C. 若小球从斜面AC边的中点以相同的初速度v沿斜面向上运动，则其落地点与从A点出发时相同 D. 若以斜面竖直边BC所在直线为分界线，在其右侧空间再加上磁感应强度的匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，小球仍从斜面底端A点以初速度v沿斜面向上运动，则小球在运动过程中与AC所在直线的最大距离为 8. 某一电源的路端电压与电流的关系和电阻R1、R2两端的电压与电流的关系如图所示．用此电源和电阻R1、R2组成电路，R1、R2可以同时接入电路，也可以单独接入电路．下列说法正确的是( ) A. 将R1、R2串联后接到电源两端时，电源的效率为75％ B. 将R1、R2并联后接到电源两端时，电源的效率为80％ C. 为使电源输出功率最大，可将R1单独接到电源两端 D. 为使电源输出功率最大，可将R2单独接到电源两端 9. 地磁场能有效抵御宇宙射线的侵入赤道剖面外地磁场可简化为包围地球一定厚度的匀强磁场，方向垂直该剖面，如图所示。图中给出了速度在图示平面内，从O点沿平行与垂直地面2个不同方向入射的微观带电粒子（不计重力）在地磁场中的三条运动轨迹a、b、c，且它们都恰不能到达地面则下列相关说法中正确的是（　　） A. 沿a轨迹运动的粒子带正电 B. 若沿a、c两轨迹运动的是相同的粒子，则c粒子的速率更大 C. 某种粒子运动轨迹为a，若它速率不变，只是改变入射地磁场的速度方向，则只要其速度在图示平面内，粒子可能到达地面； D. 某种粒子运动轨迹为b，若它以相同的速率在图示平面内沿其他方向入射，则有可能到达地面 10. 如图所示，轻质定滑轮固定在天花板上，可视为质点的物体P、Q用不可伸长的轻绳通过轻质定滑轮后相连，物体位于倾角为的固定斜面上且与定滑轮之间的细线平行于斜面，物体与定滑轮之间的细线竖直。时将两物体由静止释放，物体的加速度大小为。某时刻轻绳突然断开，之后物体能够到达的最高点恰好与物体释放时所在的高度相同。已知重力加速度为，物体的质量为，释放时高度差为，离地面足够高，不计一切摩擦和空气阻力。下列说法中正确的是（　　） A. 物体、的质量之比为4：5 B. 整个下落过程中，物体速度最大时物体的速度也最大 C. 上升过程中的最大速度为 D. 系统竖直方向动量守恒 二、非选择题（本题共5小题，共60分。） 11. 某实验小组利用如图甲所示的实验装置测定物块与木板之间的动摩擦因数。实验装置固定连接完毕后，调节木板及物块右侧两段细绳水平，初步试用各个器件工作正常。实验开始时在砂桶中放入适量的细砂，系统开始工作，物块做加速运动，打出的纸带如图乙所示，已知所用交流电源的频率为，重力加速度大小为。 （1）实验时，下列操作描述正确的是_____。 A. 本实验需要把长木板左端垫高以补偿阻力 B. 实验以动滑轮和物块作为研究对象，不需要测量砂和砂桶的总质量 C. 物块靠近打点计时器，先接通电源，再释放物块，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数 D. 为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的总质量远小于物块的质量 （2）图乙中给出了某次实验中获取的纸带的一部分数据，0、1、2、3、4是计数点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图乙所示。本次实验打点计时器打2点时物块对应的速度大小为_____；（保留三位有效数字） （3）改变砂桶内细砂的质量，测量出对应的加速度和弹簧测力计的示数。若用图像法处理数据，得到了如图丙所示的一条倾斜的直线，如果该图线的横轴截距等于，斜率为。则动摩擦因数为_____（用题目中给的、、表示）。 （4）由于该实验存在系统误差，则测得的摩擦因数比真实值_____（填“偏大”或“偏小”）。 12. 近年来，我国打响了碧水保卫战，检测组在某化工厂的排污管末端安装了如图1所示的流量计，用此装置测量污水（有大量的正、负离子）的电阻，进而用来测污水的电阻。测量管由绝缘材料制成，其直径为D，左右两端开口，匀强磁场方向竖直向下（未画出），在前后两个内侧面A、C上固定有竖直正对的金属板作为电极（未画出，电阻不计），金属板电极与开关S、电阻箱R和灵敏电流计连接，管道内始终充满污水，污水以恒定的速度v自左向右通过。 （1）利用图2中的电路测量灵敏电流计G的内阻，实验过程包含以下步骤： A.调节，使G的指针偏转到满刻度，记下此时G1的示数； B.分别将和的阻值调至最大； C.合上开关； D.合上开关； E.反复调节和，使G1的示数仍为，G的指针偏转到满刻度的一半，此时的读数为。 ①正确的操作步骤是____________________；②测出灵敏电流计内阻为_____________________。 （2）用游标卡尺测量测量管的直径D，如图3所示，则___________cm。 （3）图1中与A极相连的是灵敏电流计的___________接线柱（填“正”或“负”）。 （4）闭合图1中的开关S，调节电阻箱的阻值，记下电阻箱接入电路的阻值R与相应灵敏电流计G的读数I，绘制图像，如图4所示，则污水接入电路的电阻为___________。（用题中的字母a、b、c、v、D、表示） 13. 有的固体形状不规则，且不能够浸入液体中来测量它的体积。某学生设计了如图所示的装置来测定此类固体的体积。放置于水平地面上的导热汽缸横截面积S，将一个不规则的固体放置在汽缸中，用轻质活塞密封一定质量的理想气体，封闭气体的高度。然后缓慢地向活塞上面加细沙，当封闭气体高度变为时，所加细沙的质量。外界温度恒为，大气压强恒为，忽略活塞与汽缸壁之间的摩擦，活塞始终未与不规则固体接触，重力加速度。 （1）若封闭气体的温度不发生变化，求不规则固体的体积； （2）若汽缸导热性能不够理想，加上的细沙后读取气体温度时封闭气体温度已上升至T2，求此时不规则固体的实际体积。 14. 如图所示，光滑水平地面上固定由光滑曲面和粗糙水平面组成的凹槽。两部分平滑连接于点，点离地面高度。凹槽右侧有一半径的光滑四分之一圆弧轨道的小车，小车质量为，轨道最低点和凹槽最低点等高并紧靠在一起。现有一质量为小球从曲面上距高度为处静止释放，已知小球与平面之间的动摩擦因数，BC之间长度。重力加速度求： （1）小球滑上小车时的速度大小。 （2）小球落地时与小车的距离。 15. 如图所示，A、B两物体（可视为质点）放置在粗糙绝缘的水平面上，A质量为m，所带电荷量为，并靠紧左边的竖直墙壁。B质量为2m，所带电荷量为，A和B与水平面间的动摩擦因数均为，A、B间距离为L。某时刻起，在空间中加上水平向左的匀强电场，其电场强度为，之后A、B相向运动，碰后粘在一起形成一个整体C，C的质量和电荷量均为A、B的代数和。设物体与墙壁的碰撞均为弹性碰撞，重力加速度为g。求： （1）A、B碰撞形成的整体在碰后瞬间的速度大小； （2）若C恰好运动至墙壁处停下（未与墙壁发生碰撞），求E与m、g、q、所满足的关系； （3）根据E的取值分情况讨论C从运动至停下所走的路程。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025年高三年级十二月 物理试卷 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，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。 一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，第8-10题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。） 1. 下列关于原子物理部分内容说法正确的是（　　） A. β衰变的实质在于原子核内的质子转化成一个中子和一个电子 B. 同一种元素的各种同位素具有相同的化学性质 C. 在一定条件下，原子核内的两个中子和两个质子可以结合起来形成氦原子 D. 原子核在发生β衰变时产生的新核由高能级向低能级跃迁，可吸收γ射线 【答案】B 【解析】 【详解】A．β衰变的实质是原子核内的中子转化为一个质子和一个电子，故A错误； B．同位素的质子数相同，核外电子数及核外电子排布完全一致，因此化学性质相同，故B正确； C．两个质子和两个中子结合形成的是氦核（α粒子），不包含核外电子，并非完整的氦原子，故C错误； D．γ射线是原子核从高能级向低能级跃迁时释放的辐射，新核由高能级向低能级跃迁时应释放γ射线，而非吸收，故D错误。 故选B。 2. 如图所示，交流发电机中的线圈沿逆时针方向匀速转动，产生的电动势随时间变化的规律为。下列说法正确的是（　　） A. 该交流电的频率为，每秒钟电流方向变化50次 B. 线圈转到图示位置时，产生的电动势为 C. 线圈转到图示位置时，边受到的安培力方向向下 D. 仅线圈转速加倍，电动势为 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据电动势表达式 可知角速度为 故该交流电的频率为 周期为 交流电在一个周期内电流方向变化两次，故每秒钟电流方向变化100次，故A错误； B．线圈转到图示位置时，此时磁场与线圈平面平行，磁通量最小，磁通量变化率最大，感应电动势最大，即为，故B正确； C．线圈转到图示位置时，由右手定则可知，电流由；由左手定则可知，边受到的安培力方向向上，故C错误； D．根据， 可知仅线圈转速加倍，则角速度变为原来的两倍，即；最大值变为原来的两倍，即，故电动势表达式为，故D错误。 故选B。 3. 如图所示，两根绝缘细线分别系住、两个带电小球，并悬挂在点。当两个小球静止时，它们处在同一水平面上，两细线与竖直方向间夹角分别为和，现将两细线同时剪断，不计空气阻力，两小球可视为质点，下列说法正确的是（　　） A. 球先落地 B. 下落过程中球所受库仑力的冲量大 C. 剪断细线后两球整体的机械能守恒 D. 落地时两球水平位移大小之比为1：3 【答案】D 【解析】 【详解】A．剪断细线后两球竖直方向均只受重力，故竖直方向的运动都是自由落体运动，故两球同时落地，故A错误； B．两球下落时间相等，彼此间的库仑力大小也相等，故下落过程中两球所受库仑力的冲量大小相等，故B错误； C．剪断细线后库仑力对两球均做正功，整体的机械能不守恒，故C错误； D．剪断细线前两球受力平衡，有 解得 剪断细线后，两球下落过程的任一时刻均有 得 故落地时两球水平位移大小之比为1：3，故D正确。 故选D。 4. “地震预警”是指在地震发生以后，地震波传播到受灾地区前，向受灾地区提前几秒至数十秒发出警报，通知目标区域，从而实现预警。科研机构对波的特性展开研究，如图甲所示为研究过程中地震横波时刻的波形图，是此波上的一个质点，平衡位置处于处，图乙为质点的振动图像，则下列说法正确的是（ ） A. 该列波的传播速度为 B. 该列波的传播方向沿轴正方向传播 C. 质点在内沿轴运动了 D. 质点在内通过的路程为 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据图甲可知，波长为4m，根据图乙可知，周期为2s，则波传播速度为，故A正确； B．根据图乙可知，0时刻，质点M沿y轴正方向运动，根据图甲，利用同侧法，该列波的传播方向沿x轴负向传播，故B错误； C．机械波传播的是质点振动的形式与能量，质点本身不会随波发生迁移，故C错误； D．由于 则质点M在5s内通过的路程为cm，故D错误。 故选A。 5. 某行星绕太阳运动的轨道如图所示，到太阳中心的距离为，速率为，到太阳中心的距离为，速率为。则以下说法正确的是（　　） A. 太阳在椭圆的中心上 B. 该行星在点的速率比在、两点的速率都小 C. 该行星在点的速率比在、两点的速率都大 D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据开普勒第一定律可知，太阳在椭圆的焦点上，A错误； BC．根据开普勒第二定律可知，该行星在近日点的速率最大，在远日点b时速率最小，即在a点的速率比在、两点的速率都大，BC错误； D．根据开普勒第二定律可知，在ab两点的速率满足 即，D正确。 故选D。 6. 如图所示三个装置，（a）中桌面光滑，（b）、（c）中桌面粗糙程度相同，（c）用大小为（为重力加速度）的力替代重物进行牵引，其余均相同。不计绳和滑轮质量及绳与滑轮摩擦，都由静止释放，在移动相同距离的过程中，下列关于三个实验装置的分析中，正确的是（　　） A. 装置（a）中的动能增加量大于（b）中的动能增加量 B. 装置（a）中物块的加速度为 C. 装置（b）、（c）中物块的动量增加量相同 D. 装置（b）中绳上的张力等于装置（c）中绳上的张力 【答案】A 【解析】 【详解】A．由于装置（b）有摩擦力，可知装置（a）中物块的合外力较大，根据，可知装置（a）中物块的加速度较大，在m移动相同距离的过程中得到的速度较大，则装置（a）m的动能增加量大于（b）中m的动能增加量，故A正确； B．装置（a）中对系统根据牛顿第二定律 解得物块m的加速度为 故B错误； C．装置（b）中对系统根据牛顿第二定律 解得物块m的加速度为 装置（c）中对系统根据牛顿第二定律 解得物块m的加速度为 可知装置（c）中物块m的加速度较大，在m移动相同距离的过程中得到的速度较大，则装置（c）m的动能增加量大于（b）中m的动能增加量，故C错误； D．装置（b）中对物块m根据牛顿第二定律 解得 装置（c）中绳子张力为 所以，装置（b）中绳上的张力不等于装置（c）中绳上的张力，故D错误。 故选A。 7. 如图所示，倾角为37°的光滑绝缘斜面ABC固定在水平地面上，一个质量为m，带电量为+q的小球从斜面底端A点以初速度v沿斜面向上运动。整个装置处于水平向右的匀强电场中，场强，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A. 小球在运动的过程中动能一直增加 B. 小球离开C点后，经过的时间距离水平地面最远 C. 若小球从斜面AC边的中点以相同的初速度v沿斜面向上运动，则其落地点与从A点出发时相同 D. 若以斜面竖直边BC所在直线为分界线，在其右侧空间再加上磁感应强度的匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，小球仍从斜面底端A点以初速度v沿斜面向上运动，则小球在运动过程中与AC所在直线的最大距离为 【答案】C 【解析】 【详解】A．小球在斜面上运动时，沿斜面方向由于 可知小球在斜面上做匀速直线运动，动能保持不变，故A错误； B．小球离开C点后，竖直方向的速度减为0时，距离水平地面最远，则有，故B错误； C．由于小球在斜面上做匀速直线运动，所以若小球从斜面AC边的中点以相同的初速度v沿斜面向上运动，则其落地点与从A点出发时相同，故C正确； D．若以斜面竖直边BC所在直线为分界线，在其右侧空间再加上磁感应强度的匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，小球仍从斜面底端A点以初速度v沿斜面向上运动；小球受到的电场力与重力的合力大小为 方向与竖直方向的夹角满足 解得 可知小球受到的电场力与重力的合力方向与AC方向垂直；根据配速法原理可得 解得 可知小球将以的速度沿AC方向做匀速直线运动，同时以的速度做匀速圆周运动；对于匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力得 解得轨道半径为 则小球在运动过程中与AC所在直线的最大距离为，故D错误。 故选C。 8. 某一电源的路端电压与电流的关系和电阻R1、R2两端的电压与电流的关系如图所示．用此电源和电阻R1、R2组成电路，R1、R2可以同时接入电路，也可以单独接入电路．下列说法正确的是( ) A. 将R1、R2串联后接到电源两端时，电源的效率为75％ B. 将R1、R2并联后接到电源两端时，电源的效率为80％ C. 为使电源输出功率最大，可将R1单独接到电源两端 D. 为使电源输出功率最大，可将R2单独接到电源两端 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据题图可知，电源的电动势为，内阻，根据知，两定值电阻的阻值分别为．将串联后接到电源两端时，电源的效率为 故A正确； B．外电阻越大，电源的效率越高，因为并联后的电阻小于将它们串联后的电阻，可知，将并联后接到电源两端时，电源的效率小于75%，故B错误； CD．当外电阻等于电源的内阻时，电源的输出功率最大，据此可知将单独接到电源两端时，电源输出功率最大，故C正确D错误。 故选AC。 9. 地磁场能有效抵御宇宙射线的侵入赤道剖面外地磁场可简化为包围地球一定厚度的匀强磁场，方向垂直该剖面，如图所示。图中给出了速度在图示平面内，从O点沿平行与垂直地面2个不同方向入射的微观带电粒子（不计重力）在地磁场中的三条运动轨迹a、b、c，且它们都恰不能到达地面则下列相关说法中正确的是（　　） A. 沿a轨迹运动的粒子带正电 B. 若沿a、c两轨迹运动的是相同的粒子，则c粒子的速率更大 C. 某种粒子运动轨迹为a，若它速率不变，只是改变入射地磁场的速度方向，则只要其速度在图示平面内，粒子可能到达地面； D. 某种粒子运动轨迹为b，若它以相同的速率在图示平面内沿其他方向入射，则有可能到达地面 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由左手定则可知，沿a轨迹运动的粒子带负电，故A错误； B．由半径公式 可知，沿c轨迹运动的半径大，则沿c轨迹运动的粒子的速率更大，故B正确； C．圆的直径为最长的弦，图中直径时都到不了地面，则其他反向的也将不会到达地面，故C错误； D．由图可知，当粒子射入的速度方向沿顺时针转过小于90度的锐角时，都可到达地面，故D正确； 故选BD。 10. 如图所示，轻质定滑轮固定在天花板上，可视为质点的物体P、Q用不可伸长的轻绳通过轻质定滑轮后相连，物体位于倾角为的固定斜面上且与定滑轮之间的细线平行于斜面，物体与定滑轮之间的细线竖直。时将两物体由静止释放，物体的加速度大小为。某时刻轻绳突然断开，之后物体能够到达的最高点恰好与物体释放时所在的高度相同。已知重力加速度为，物体的质量为，释放时高度差为，离地面足够高，不计一切摩擦和空气阻力。下列说法中正确的是（　　） A. 物体、的质量之比为4：5 B. 整个下落过程中，物体速度最大时物体的速度也最大 C. 上升过程中的最大速度为 D. 系统竖直方向动量守恒 【答案】AC 【解析】 【详解】A．刚释放时，对物体Q由牛顿第二定律 对物体P由牛顿第二定律 解得，，故A正确； B．当细绳断裂后物体P斜向上做减速运动，物体Q向下做加速运动，可知当细绳断裂时物体P速度最大，但此时物体Q的速度不是最大，故当物体Q速度最大时，物体P的速度已经减小不是最大。故B错误； C．当细绳断裂后物体P斜向上做减速运动，可知当细绳断裂时物体P速度最大。设轻绳断开前的瞬间，物体P和物体Q的速度为，物体P从开始加速上升至绳断时位移 物体P从绳断时到运动到停下来时，加速度，由运动学公式可知，物体P从绳断时到运动到停下来时位移 而物体P能够到达的最高点恰好与物体Q释放时所在的高度相同，故 联立解得，故C正确； D．物块P和物块Q组成的系统在竖直方向受到各自的重力，以及斜面给物体P支持力的分力，外力的矢量和不为零，故P、Q系统在竖直方向动量不守恒。故D错误。 故选AC。 二、非选择题（本题共5小题，共60分。） 11. 某实验小组利用如图甲所示的实验装置测定物块与木板之间的动摩擦因数。实验装置固定连接完毕后，调节木板及物块右侧两段细绳水平，初步试用各个器件工作正常。实验开始时在砂桶中放入适量的细砂，系统开始工作，物块做加速运动，打出的纸带如图乙所示，已知所用交流电源的频率为，重力加速度大小为。 （1）实验时，下列操作描述正确的是_____。 A. 本实验需要把长木板左端垫高以补偿阻力 B. 实验以动滑轮和物块作为研究对象，不需要测量砂和砂桶的总质量 C. 物块靠近打点计时器，先接通电源，再释放物块，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数 D. 为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的总质量远小于物块的质量 （2）图乙中给出了某次实验中获取的纸带的一部分数据，0、1、2、3、4是计数点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图乙所示。本次实验打点计时器打2点时物块对应的速度大小为_____；（保留三位有效数字） （3）改变砂桶内细砂的质量，测量出对应的加速度和弹簧测力计的示数。若用图像法处理数据，得到了如图丙所示的一条倾斜的直线，如果该图线的横轴截距等于，斜率为。则动摩擦因数为_____（用题目中给的、、表示）。 （4）由于该实验存在系统误差，则测得的摩擦因数比真实值_____（填“偏大”或“偏小”）。 【答案】（1）BC （2）0.264 （3） （4）偏大 【解析】 【小问1详解】 A．本实验是测定物块与木板之间的动摩擦因数，故不需要垫高长木板补偿阻力，故A错误； BD．用弹簧测力计可以测得轻绳的拉力，所以不需要测量砂和砂桶的总质量m，也不需要保证砂和砂桶的总质量m远小于物块的质量M，故B正确，D错误； C．为了充分利用纸带，物块靠近打点计时器，先接通电源，再释放物块，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数，故C正确。 故选BC。 【小问2详解】 每相邻两计数点间还有4个点未标出，则相邻计数点的时间间隔为 打点计时器打2点时物块对应的速度大小为 【小问3详解】 对物块，根据牛顿第二定律有 变形得 可知图像的斜率为 横轴截距为b，则有 联立解得 【小问4详解】 实验中不可避免的存在其他阻力（纸带、滑轮摩擦），导致测量的物块与长木板间的摩擦力偏大，所以测得的摩擦因数比真实值偏大。 12. 近年来，我国打响了碧水保卫战，检测组在某化工厂的排污管末端安装了如图1所示的流量计，用此装置测量污水（有大量的正、负离子）的电阻，进而用来测污水的电阻。测量管由绝缘材料制成，其直径为D，左右两端开口，匀强磁场方向竖直向下（未画出），在前后两个内侧面A、C上固定有竖直正对的金属板作为电极（未画出，电阻不计），金属板电极与开关S、电阻箱R和灵敏电流计连接，管道内始终充满污水，污水以恒定的速度v自左向右通过。 （1）利用图2中的电路测量灵敏电流计G的内阻，实验过程包含以下步骤： A.调节，使G的指针偏转到满刻度，记下此时G1的示数； B.分别将和的阻值调至最大； C.合上开关； D.合上开关； E.反复调节和，使G1的示数仍为，G的指针偏转到满刻度的一半，此时的读数为。 ①正确的操作步骤是____________________；②测出灵敏电流计内阻为_____________________。 （2）用游标卡尺测量测量管的直径D，如图3所示，则___________cm。 （3）图1中与A极相连的是灵敏电流计的___________接线柱（填“正”或“负”）。 （4）闭合图1中的开关S，调节电阻箱的阻值，记下电阻箱接入电路的阻值R与相应灵敏电流计G的读数I，绘制图像，如图4所示，则污水接入电路的电阻为___________。（用题中的字母a、b、c、v、D、表示） 【答案】 ①. BCADE ②. ③. 3.035 ④. 正 ⑤. 【解析】 【详解】（1）[1][2]本实验是用半偏法测电流表内阻。为保护电路，闭合开关前应将变阻器阻值调至最大，合上开关，调节，使待测灵敏电流计G满偏，记下此时G1的示数，就等于灵敏电流计G的满偏电流值；再合上开关，反复调节和，使G1的示数仍为，G的指针偏转到满刻度的一半，此时G、的电流之和等于，即等于G的满偏电流，也即G、的电流相等，故。因此正确的顺序为BCADE。 （2）[3]由游标卡尺读数由主尺读数加游标尺读数，从主尺读出整毫米刻度，从游标尺读出对齐的刻度数再乘以游标卡尺的精度，由图读得直径为 。 （3）[4]由左手定则可得正离子往A处电极方向运动、负离子往C处电极方向运动，所以与A处电极相连的是灵敏电流计的正接线柱。 （4）[5]由磁流体发电机的原理知，污水中正负粒子在洛伦兹力作用下向A、C两处电极偏转，在两极处形成电场，直到电场力与洛伦兹力达到动态平衡，有 得电源电动势为 由欧姆定律可得 其中r为污水的电阻，所以 由图像可得斜率 纵截距 所以 故 13. 有的固体形状不规则，且不能够浸入液体中来测量它的体积。某学生设计了如图所示的装置来测定此类固体的体积。放置于水平地面上的导热汽缸横截面积S，将一个不规则的固体放置在汽缸中，用轻质活塞密封一定质量的理想气体，封闭气体的高度。然后缓慢地向活塞上面加细沙，当封闭气体高度变为时，所加细沙的质量。外界温度恒为，大气压强恒为，忽略活塞与汽缸壁之间的摩擦，活塞始终未与不规则固体接触，重力加速度。 （1）若封闭气体的温度不发生变化，求不规则固体的体积； （2）若汽缸导热性能不够理想，加上的细沙后读取气体温度时封闭气体温度已上升至T2，求此时不规则固体的实际体积。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设加细沙时，封闭气体的压强为， 由平衡条件可知 解得 由玻意耳定律可得 解得 【小问2详解】 封闭气体温度上升至时，由理想气体状态方程可得 解得 14. 如图所示，光滑水平地面上固定由光滑曲面和粗糙水平面组成的凹槽。两部分平滑连接于点，点离地面高度。凹槽右侧有一半径的光滑四分之一圆弧轨道的小车，小车质量为，轨道最低点和凹槽最低点等高并紧靠在一起。现有一质量为小球从曲面上距高度为处静止释放，已知小球与平面之间的动摩擦因数，BC之间长度。重力加速度求： （1）小球滑上小车时的速度大小。 （2）小球落地时与小车的距离。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 小球从A运动到C，由动能定理知 解得 【小问2详解】 设小球和小车分离时，小球速度，小车速度，根据动量守恒与能量守恒有， 解得， 设小球从车上落地时间，根据平抛运动规律有 解得 则小球与小车落地距离 解得 15. 如图所示，A、B两物体（可视为质点）放置在粗糙绝缘的水平面上，A质量为m，所带电荷量为，并靠紧左边的竖直墙壁。B质量为2m，所带电荷量为，A和B与水平面间的动摩擦因数均为，A、B间距离为L。某时刻起，在空间中加上水平向左的匀强电场，其电场强度为，之后A、B相向运动，碰后粘在一起形成一个整体C，C的质量和电荷量均为A、B的代数和。设物体与墙壁的碰撞均为弹性碰撞，重力加速度为g。求： （1）A、B碰撞形成的整体在碰后瞬间的速度大小； （2）若C恰好运动至墙壁处停下（未与墙壁发生碰撞），求E与m、g、q、所满足的关系； （3）根据E的取值分情况讨论C从运动至停下所走的路程。 【答案】（1） （2） （3）当时；当时；当时。 【解析】 【小问1详解】 A、B碰撞之前，分别做匀加速直线运动，设A的加速度为，B的加速度为，根据牛顿第二定律：对A有 对B有 则A、B加速度大小相等，方向相反。设A、B相遇时速度为，由于A、B加速度大小相等，故它们的运动过程是对称的，一定会在距离墙壁处相遇，且相遇时速度大小相等，方向相反，由运动学规律：对A有 设向左为正方向，碰撞时A速度为，B速度为，设碰后形成的整体C的速度为，由动量守恒定律 联立，解得 【小问2详解】 A、B碰后形成的C质量为，电荷量为，此时C到墙壁距离为，C在墙壁处的速度恰好为0，由动能定理有 解得 【小问3详解】 当时，C在与墙发生碰撞之前就停下了，设此时C的路程为，由动能定理 得 当时，C在与墙发生碰撞一次碰撞后停下，设此时C的路程为，由动能定理 得 当时，电场力大于最大静摩擦力，此时C会与墙壁发生多次碰撞，并最终停在墙壁处，设C的路程为，由动能定理 得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $