精品解析：山东济宁市2025-2026学年高二上学期1月诊断性练习物理试卷

高二物理诊断性练习 本试卷满分100分，考试用时90分钟。 注意事项： 1、答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 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。 4、本试卷主要考试内容：人教版必修第三册第十一章至第十三章，选择性必修第一册前三章。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 平静的水面上漂浮着一片树叶。朝水面竖直向下扔出石子后，水波经一段时间传播至树叶所在位置，树叶随波上下振动。下列说法正确的是（ ） A. 传播至树叶处的水波属于纵波 B. 树叶会沿水波传播方向移动 C. 水波的波长与树叶的振幅一定相等 D. 水波的传播周期与树叶的振动周期一定相等 2. 2025年12月12日，济宁市迎来今年冬季第一场降雪。两颗完全相同的松塔甲、乙从松树上同一高度处由静止落下，松塔甲、乙分别落在同一水平线上的硬土和积雪上，最终都静止。松塔甲弹出多颗松子，而松塔乙完好无损。不计空气阻力和其他树枝的影响。下列说法正确的是（ ） A. 松塔甲在空中时相同时间内的动量变化量不同 B. 松塔甲在空中时通过相同位移的动量变化量相同 C. 积雪对松塔乙的平均作用力小于硬土对松塔甲的平均作用力 D. 从开始下落到最终静止，松塔甲的动量变化量更大 3. 历史上曾有军队齐步通过桥梁导致桥梁剧烈振动甚至坍塌的事故。为避免此类危险，现代军队过桥时通常改为便步（即步伐不统一）。下列说法正确的是（ ） A. 军队齐步走产生的驱动力频率等于桥梁的固有频率时，桥梁的振幅最大 B. 桥梁的固有频率与军队齐步走的频率有关 C. 军队总质量越大，桥梁越有可能发生共振 D. 桥梁做简谐运动时，振幅越大，固有频率越高 4. 我国国内已建成首条大容量全固态电池产线。传统液态电解质电池的能量密度约为，全固态电池的能量密度约为。若某液态电解质电池甲与全固态电池乙的电动势、内阻、质量均相同，下列说法正确的是（ ） A. 电池乙与用电器构成闭合电路后，电池内部正电荷沿电势降低的方向移动 B. 电池乙与用电器构成闭合电路后，用电器两端电压就是电池乙的电动势 C. 电池甲、乙充电完成后对外界供电时，电池乙的非静电力对电荷做的总功更多 D. 电池甲、乙内部搬运相同电荷量的电荷过程中，电池甲的非静电力做的功更多 5. 如图所示，两个完全相同的小球A、B（均可视为质点），分别用长为、L的轻质细线悬挂在不同高度的水平天花板上，两球静止时细线均竖直，两球紧挨着且重心在同一水平线上。现把小球A向左拉至细线与竖直方向成较小角度（小于5°）的位置，由静止释放小球A，两小球间的碰撞均为弹性碰撞，重力加速度大小为g，则小球A从被释放到第3次经过最高点（刚释放时记为0次）所用的时间为（　　） A. B. C. D. 6. 某天然浴场的水面上均匀排列着红黄相间的警示浮球随水波上下振动。当水面产生一列沿浮球连线方向传播的稳定简谐波时，某同学用手机录像记录到浮球振动的周期为2s，并观察到某时刻相邻两浮球分别振动到最高点、最低点，已知相邻两浮球平衡位置的间距为2m，则水波的波速可能为（ ） A. 1 m/s B. 0.4 m/s C. 0.45 m/s D. 0.3 m/s 7. 某款欧姆表电路和表盘分别如图甲、乙所示，该欧姆表有“×10”“×100”两种倍率。已知电源电动势、内阻，灵敏电流计G的内阻。下列说法正确的是（ ） A. 开关S闭合时，欧姆表的倍率为“×100” B. 灵敏电流计G的量程为0~10  mA C. 开关S闭合且欧姆调零完成后，电阻箱接入电路的阻值为140  Ω D. 开关S闭合后，正确操作测量待测电阻时，指针指向电流满偏刻度的处，则待测电阻的阻值为100   Ω 8. 如图所示，、为两根水平放置的光滑平行轨道，其上分别套有质量均为的小球甲、乙，两小球之间连有一根轻弹簧，两球均静止时弹簧处于原长且垂直于两轨道。0时刻给甲向右的初速度，给乙向左的初速度，时刻甲第一次速度减为零。已知劲度系数为的弹簧在形变量为时的弹性势能，下列说法正确的是（ ） A. 时刻乙的速度为 B. 时刻弹簧的形变量为 C. 内，乙运动的路程与甲运动的路程差值为 D. 运动过程中弹簧的最大形变量为 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。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. 如图所示，正方形线框abcd有一半处在足够大的匀强磁场中，虚线为磁场的边界，下列过程线框中有感应电流产生的是（　　） A. 线框以垂直于虚线边界的速度向右平移 B. 线框以平行于虚线边界的速度向上平移 C. 线框以为轴向纸面外转动 D. 线框以为轴向纸面外转动 10. 同一均匀介质中甲、乙两列简谐横波沿相反方向传播，0时刻甲、乙的部分波形如图中实线、虚线所示，已知甲的周期为0.5 s。下列说法正确的是（ ） A. 甲波的传播速率为8 m/s B. 乙波的频率为4 Hz C. 两列简谐横波可以发生稳定的干涉 D. 时平衡位置在处质点的位移为0 11. 正温度系数热敏电阻器（以下简称PTC热敏电阻）的阻值随温度的升高而增大。如图所示的电路中，电源的电动势为、内阻为，电阻、、为定值电阻，电阻为PTC热敏电阻，电流表和电压表均为理想电表。闭合开关，电压表示数为，电流表示数为。当电阻所处环境温度升高，待电路稳定，该过程电压表示数的变化量的绝对值为，电流表示数的变化量的绝对值为，下列说法正确的是（ ） A. 电源的总功率减小，效率增大 B. 电压表示数减小，电流表示数增大 C. 该过程电容器充电 D. 变小 12. 如图所示，倾角的固定绝缘斜面上端固定有挡板，劲度系数的绝缘轻质弹簧上端与挡板相连，下端连接着质量为1kg、电荷量为0.05C的带正电物块（视为点电荷），空间内存在着平行于斜面向上、电场强度大小为的匀强电场。弹簧处于原长时物块位于点，现将物块沿斜面向下拉至距离点7cm的点，撤去拉力后物块由静止向上运动，最高到达斜面上的点（未画出）。已知物块与斜面间的动摩擦因数且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小。下列说法正确的是（ ） A. 点到点的距离为5cm B. 物块第一次上滑的最大动能处到点的距离为2cm C. 物块第一、二次上滑的最高点处相距2 cm D. 物块与斜面间因摩擦产生的总热量为0.24J 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 某实验小组采用如图所示的实验装置来验证动量守恒定律。小球通过长为的轻质细线与水平天花板上的力传感器连接，小球静止时紧挨着放置在水平地面上、左侧粘有橡皮泥的物块。小球和物块（含橡皮泥）的质量均为，当地重力加速度大小为，小球的直径远小于。 （1）将小球向左拉至适当高度（细线绷直）处由静止释放，小球与物块发生正碰后一起运动，测得碰撞前、后瞬间力传感器的示数为、。碰撞前瞬间小球的速度大小为_____，若等式_____在误差允许范围内成立，则可证明小球与物块（含橡皮泥）构成的系统在碰撞过程中动量守恒。（均用给定的物理量符号表示） （2）碰撞过程中小球与物块（含橡皮泥）构成的系统损失的机械能为_____。（用、、、、表示） 14. 某实验小组想要测量一金属丝的电阻率和某电源的电动势、内阻，设计了如图甲所示的电路。实验时可调节滑片P来改变金属丝接入电路的阻值，电流表视为理想电表，定值电阻的阻值为。 （1）在金属丝接入电路前，用50分度的游标卡尺测金属丝的长度和直径，直径的测量结果的局部放大图如图乙所示，则金属丝的直径__________mm。 （2）将金属丝接入电路，闭合开关，将开关拨至2，调节滑片P至最左端，此时电流表示数为，再将开关拨至1，调节电阻箱的阻值，直至电流表示数仍为，此时电阻箱的示数为，则金属丝的电阻率为__________。（用、、、表示） （3）保持开关闭合，将开关拨至2，调节滑片P，多次实验后测得多组金属丝接入电路的长度和电流表示数。处理数据后获得的图像如图丙所示，图像的纵截距为，斜率为，则电源的电动势__________，内阻__________。（用给定的物理量符号表示） （4）若电流表的内阻不可忽略，则实验测得的电源电动势__________（填“大于”“小于”或“等于”）其真实值。 15. 如图所示，水平固定的粗糙平行金属导轨的间距，左侧间接有一电动势，的电源，阻值的定值电阻串联在电路中。整个装置垂直于匀强磁场放置。一质量、阻值、长度也为的细直金属棒垂直放置于导轨上且恰好保持静止，棒始终与导轨接触良好。不计导轨电阻，取重力加速度大小，金属棒与导轨间的动摩擦因数且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求： （1）金属棒、两端的电压； （2）匀强磁场的磁感应强度大小。 16. 两名钓鱼爱好者朝平静水面甩出鱼竿，鱼漂同时落在水面上的、点，如图甲所示，鱼漂均引起、点处的水做如图乙所示的简谐运动，由此以、点处的水为波源在水面上传播简谐横波。在水面上建立轴，、、点的坐标分别为、、，已知时点处的水开始做简谐运动，求： （1）简谐横波的传播速度大小和波长； （2）内坐标为的点（未画出）处的水做简谐运动通过的路程。 17. 如图所示，穿过水平薄板上的光滑小孔A的轻质弹性绳上端固定在水平天花板上的O点，下端连接着的物块甲，物块甲静止在水平地面上的B点时对地面的压力为0，小孔A到O点的距离等于弹性绳原长。质量的物块乙从C点处以大小、方向水平向右的速度开始运动，物块甲、乙发生弹性碰撞（碰撞时间极短）后物块甲做简谐运动，物块甲、乙不发生第二次碰撞。已知物块甲、乙（均可视为质点）与水平地面间的动摩擦因数均为，小孔A到B点的距离，B、C点间的距离，取重力加速度大小，弹性绳始终处于弹性限度内。 （1）求弹性绳的劲度系数k和碰撞前瞬间物块乙的速度大小； （2）求碰撞后瞬间物块甲的速度大小； （3）证明物块甲碰撞后做简谐运动，并求物块甲的振幅A。 18. 如图所示，足够长的光滑绝缘水平地面上方存在着水平向左的匀强电场，电场强度大小。质量、不带电的绝缘小球甲（视为质点）静止于水平地面上的点，将质量、电荷量的带正电小球乙（视为点电荷）从小球甲右侧的点由静止释放，两小球间的碰撞始终为弹性碰撞（碰撞时间极短）且小球乙的电荷量不发生改变。已知、点间的距离。求： （1）第一次碰撞前、后瞬间小球乙的速度大小； （2）第二次碰撞后瞬间小球甲、乙的速度大小； （3）两小球第20次碰撞的位置到点的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二物理诊断性练习 本试卷满分100分，考试用时90分钟。 注意事项： 1、答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 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。 4、本试卷主要考试内容：人教版必修第三册第十一章至第十三章，选择性必修第一册前三章。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 平静的水面上漂浮着一片树叶。朝水面竖直向下扔出石子后，水波经一段时间传播至树叶所在位置，树叶随波上下振动。下列说法正确的是（ ） A. 传播至树叶处的水波属于纵波 B. 树叶会沿水波传播方向移动 C. 水波的波长与树叶的振幅一定相等 D. 水波的传播周期与树叶的振动周期一定相等 【答案】D 【解析】 【详解】A．水面水波的质点振动方向与波的传播方向垂直，属于横波，并非纵波，故A错误； B．波传播过程中仅传递振动形式和能量，介质质点仅在平衡位置附近振动，不会随波迁移，因此树叶不会沿水波传播方向移动，故B错误； C．波长是波在一个周期内传播的距离，描述波的空间周期性，振幅是质点振动的最大位移，描述振动的强弱，二者物理意义完全不同，无必然相等的关系，故C错误； D．树叶的振动是水波驱动的受迫振动，根据受迫振动规律，受迫振动的周期等于驱动力的周期，因此水波的传播周期与树叶的振动周期一定相等，故D正确。 故选D。 2. 2025年12月12日，济宁市迎来今年冬季第一场降雪。两颗完全相同的松塔甲、乙从松树上同一高度处由静止落下，松塔甲、乙分别落在同一水平线上的硬土和积雪上，最终都静止。松塔甲弹出多颗松子，而松塔乙完好无损。不计空气阻力和其他树枝的影响。下列说法正确的是（ ） A. 松塔甲在空中时相同时间内的动量变化量不同 B. 松塔甲在空中时通过相同位移的动量变化量相同 C. 积雪对松塔乙的平均作用力小于硬土对松塔甲的平均作用力 D. 从开始下落到最终静止，松塔甲的动量变化量更大 【答案】C 【解析】 【详解】A．松塔在空中只受重力，由动量定理，相同时间内动量变化量大小相等、方向相同，故A错误； B．自由落体运动中，相同位移对应的运动时间不同，由可知动量变化量不同，故B错误； C．两松塔从同一高度下落，落地时速度相同，落地到静止的动量变化量大小均为。取向上为正方向，由动量定理： 解得平均作用力 松塔乙落在积雪上，减速作用时间更长，因此积雪对乙的平均作用力更小，故C正确； D．两松塔初动量、末动量均为0，总动量变化量均为0，大小相等，故D错误。 故选C。 3. 历史上曾有军队齐步通过桥梁导致桥梁剧烈振动甚至坍塌的事故。为避免此类危险，现代军队过桥时通常改为便步（即步伐不统一）。下列说法正确的是（ ） A. 军队齐步走产生的驱动力频率等于桥梁的固有频率时，桥梁的振幅最大 B. 桥梁的固有频率与军队齐步走的频率有关 C. 军队总质量越大，桥梁越有可能发生共振 D. 桥梁做简谐运动时，振幅越大，固有频率越高 【答案】A 【解析】 【详解】A．当驱动力频率等于振动系统的固有频率（即）时，系统发生共振，振幅达到最大值。军队齐步走的频率为驱动力频率，等于桥梁固有频率时桥梁振幅最大，故A正确； B．固有频率由系统自身的结构、材料、质量分布等固有属性决定，与外界驱动力频率无关，桥梁的固有频率和军队齐步走的频率无关，故B错误； C．共振发生的唯一条件是驱动力频率等于系统固有频率，与军队总质量无关，故C错误； D．简谐运动的固有频率由系统自身属性决定，与振幅大小无关，故D错误。 故选A。 4. 我国国内已建成首条大容量全固态电池产线。传统液态电解质电池的能量密度约为，全固态电池的能量密度约为。若某液态电解质电池甲与全固态电池乙的电动势、内阻、质量均相同，下列说法正确的是（ ） A. 电池乙与用电器构成闭合电路后，电池内部正电荷沿电势降低的方向移动 B. 电池乙与用电器构成闭合电路后，用电器两端电压就是电池乙的电动势 C. 电池甲、乙充电完成后对外界供电时，电池乙的非静电力对电荷做的总功更多 D. 电池甲、乙内部搬运相同电荷量的电荷过程中，电池甲的非静电力做的功更多 【答案】C 【解析】 【详解】A．在电池内部，正电荷在非静电力作用下从负极（低电势）向正极（高电势）移动，即沿电势升高的方向移动。选项描述为“沿电势降低的方向移动”错误，故A错误； B．当电池与外电路构成闭合回路时，路端电压（为电动势，为电流，为内阻）。由于内阻存在，路端电压小于电动势（除非电流为零）。选项描述“用电器两端电压就是电池乙的电动势”错误，故B错误； C．充电完成后对外供电时，非静电力对电荷做的总功，其中为电池可释放的总电荷量，为电动势。能量密度，给定和相同，且（全固态能量密度更高），因此。故，即电池乙的非静电力做的总功更多，故C正确； D．搬运相同电荷量的过程中，非静电力做功。给定相同，因此相同，与电池类型无关。选项描述“电池甲的非静电力做的功更多”错误，故D错误。 故选C。 5. 如图所示，两个完全相同的小球A、B（均可视为质点），分别用长为、L的轻质细线悬挂在不同高度的水平天花板上，两球静止时细线均竖直，两球紧挨着且重心在同一水平线上。现把小球A向左拉至细线与竖直方向成较小角度（小于5°）的位置，由静止释放小球A，两小球间的碰撞均为弹性碰撞，重力加速度大小为g，则小球A从被释放到第3次经过最高点（刚释放时记为0次）所用的时间为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】完全相同的小球A、B发生弹性碰撞时会出现速度交换，且两球运动到最高点时相应细线与竖直方向的夹角均小于5°，可将两球交替摆动的过程等效为小球A做摆长变化的单摆运动，周期 小球A从被释放到第3次经过最高点（刚释放时记为0次）所用的时间 故选A。 6. 某天然浴场的水面上均匀排列着红黄相间的警示浮球随水波上下振动。当水面产生一列沿浮球连线方向传播的稳定简谐波时，某同学用手机录像记录到浮球振动的周期为2s，并观察到某时刻相邻两浮球分别振动到最高点、最低点，已知相邻两浮球平衡位置的间距为2m，则水波的波速可能为（ ） A. 1 m/s B. 0.4 m/s C. 0.45 m/s D. 0.3 m/s 【答案】B 【解析】 【详解】相邻两浮球分别处于最高点和最低点，说明二者平衡位置间距为半波长的奇数倍，满足关系 已知，整理得波长 根据波速公式，代入周期，得波速通式 可得波速为 故选B。 7. 某款欧姆表电路和表盘分别如图甲、乙所示，该欧姆表有“×10”“×100”两种倍率。已知电源电动势、内阻，灵敏电流计G的内阻。下列说法正确的是（ ） A. 开关S闭合时，欧姆表的倍率为“×100” B. 灵敏电流计G的量程为0~10  mA C. 开关S闭合且欧姆调零完成后，电阻箱接入电路的阻值为140  Ω D. 开关S闭合后，正确操作测量待测电阻时，指针指向电流满偏刻度的处，则待测电阻的阻值为100   Ω 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据欧姆表的工作原理，欧姆表内阻（中值电阻），满偏电流越大，内阻越小，倍率越小。开关S闭合后，​与灵敏电流计G并联，等效电流表量程增大，总满偏电流变大，因此欧姆表总内阻变小，中值电阻变小，倍率更小，因此S闭合对应倍率为，S断开对应倍率为，故A错误； B．S断开时为倍率，此时所有电流都流过G，中值电阻 因此G的满偏电流 即G量程为，故B错误； C．S闭合后为倍率，中值电阻 总满偏电流 根据并联电路电压相等 代入数据解得 并联等效内阻 总内阻满足 代入数据得，故C正确； D．S闭合后为倍率，中值电阻 当G电流为满偏的​，由于与总电流成正比，因此总电流 由、 联立得 解得，故D错误。 故选C。 8. 如图所示，、为两根水平放置的光滑平行轨道，其上分别套有质量均为的小球甲、乙，两小球之间连有一根轻弹簧，两球均静止时弹簧处于原长且垂直于两轨道。0时刻给甲向右的初速度，给乙向左的初速度，时刻甲第一次速度减为零。已知劲度系数为的弹簧在形变量为时的弹性势能，下列说法正确的是（ ） A. 时刻乙的速度为 B. 时刻弹簧的形变量为 C. 内，乙运动的路程与甲运动的路程差值为 D. 运动过程中弹簧的最大形变量为 【答案】C 【解析】 【详解】A．甲乙两球在水平方向动量守恒，向左为正，则由动量守恒定律可知 解得时刻乙的速度为，A错误； B．由能量关系可知 可得时刻弹簧的形变量为，B错误； C．内甲、乙均做减速运动且加速度大小始终相等，任意时刻乙的速度比甲的速度大v0，因此乙运动的路程与甲运动的路程差值为，故C正确； D．当甲、乙的速度相同时，弹簧形变量最大，根据动量守恒定律有 解得 根据能量守恒定律有 解得运动过程中弹簧的最大形变量为，故D错误。 故选C。 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。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. 如图所示，正方形线框abcd有一半处在足够大的匀强磁场中，虚线为磁场的边界，下列过程线框中有感应电流产生的是（　　） A. 线框以垂直于虚线边界的速度向右平移 B. 线框以平行于虚线边界的速度向上平移 C. 线框以为轴向纸面外转动 D. 线框以为轴向纸面外转动 【答案】AD 【解析】 【详解】A．线框以垂直于虚线边界的速度向右平移时，线圈磁通量减小，线框中有感应电流产生，故A正确； B．线框以平行于虚线边界的速度向上平移，线圈磁通量没有变化，线框中没有感应电流产生，故B错误； C．线框以为轴向纸面外转动的过程中，线圈磁通量没有变化，线框中没有感应电流产生，故C错误； D．线框以为轴向纸面外转动的过程中，线圈磁通量减小，线框中有感应电流产生，故D正确。 故选AD。 10. 同一均匀介质中甲、乙两列简谐横波沿相反方向传播，0时刻甲、乙的部分波形如图中实线、虚线所示，已知甲的周期为0.5 s。下列说法正确的是（ ） A. 甲波的传播速率为8 m/s B. 乙波的频率为4 Hz C. 两列简谐横波可以发生稳定的干涉 D. 时平衡位置在处质点的位移为0 【答案】AD 【解析】 【详解】A．从波形图可得甲波的波长，已知甲的周期，由波速公式 得，故A正确； B．同一均匀介质中波速相同，因此乙波的波速 从图可得乙波的波长，因此乙的周期 频率，故B错误； C．发生稳定干涉的条件是两列波频率相同，甲的频率​，因此不能发生稳定干涉，故C错误； D． ：甲经过一个周期，回到初始振动状态，处甲引起的位移仍为 乙经过半个周期，位移变为初始的相反值，时乙在处引起的位移为，因此时刻 总位移，故D正确。 故选AD。 11. 正温度系数热敏电阻器（以下简称PTC热敏电阻）的阻值随温度的升高而增大。如图所示的电路中，电源的电动势为、内阻为，电阻、、为定值电阻，电阻为PTC热敏电阻，电流表和电压表均为理想电表。闭合开关，电压表示数为，电流表示数为。当电阻所处环境温度升高，待电路稳定，该过程电压表示数的变化量的绝对值为，电流表示数的变化量的绝对值为，下列说法正确的是（ ） A. 电源的总功率减小，效率增大 B. 电压表示数减小，电流表示数增大 C. 该过程电容器充电 D. 变小 【答案】AC 【解析】 【详解】A．当电阻所处环境温度升高，则阻值增大，电路的总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电流减小；由可知，电路的总功率减小；电源的效率为 由于外电阻增大，所以电源的效率增大，故A正确； B．电路的总电流减小，所以电流表示数减小；内电压和两端电压均减小，则并联部分两端电压增大，即电压表示数增大，故B错误； C．电阻两端电压增大，通过电阻的电流增大，由于电路的总电流减小，所以通过电阻和电阻的电流减小，电阻两端电压减小，但电阻和电阻的总电压增大，因此电阻两端电压增大，即电容器两端电压增大，电容器所带电荷量增大，电容器在充电，故C正确； D．根据闭合电路欧姆定律可得 则有 可知不变，故D错误。 故选AC。 12. 如图所示，倾角的固定绝缘斜面上端固定有挡板，劲度系数的绝缘轻质弹簧上端与挡板相连，下端连接着质量为1kg、电荷量为0.05C的带正电物块（视为点电荷），空间内存在着平行于斜面向上、电场强度大小为的匀强电场。弹簧处于原长时物块位于点，现将物块沿斜面向下拉至距离点7cm的点，撤去拉力后物块由静止向上运动，最高到达斜面上的点（未画出）。已知物块与斜面间的动摩擦因数且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小。下列说法正确的是（ ） A. 点到点的距离为5cm B. 物块第一次上滑的最大动能处到点的距离为2cm C. 物块第一、二次上滑的最高点处相距2 cm D. 物块与斜面间因摩擦产生的总热量为0.24J 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由题意可知，设B点到O点的距离x，A点到B点的过程中 解得，A正确； B．物块第一次上滑达到最大动能时合力为0，设此时物块到O点的距离x0，则 解得，B错误； C．物块从B点下滑到最低点为C点过程中 解得 设物块第二次上滑的最高点为D点，则物块从第一次的最高点运动到第二次最高点的过程中， 解得 所以，C错误。 D．物块第二次上滑到最高点D点时，可得 物块在D点一直静止，所以整个运动过程中物块运动的路程 物块与斜面间因摩擦产生的总热量 解得，D正确。 故选AD。 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 某实验小组采用如图所示的实验装置来验证动量守恒定律。小球通过长为的轻质细线与水平天花板上的力传感器连接，小球静止时紧挨着放置在水平地面上、左侧粘有橡皮泥的物块。小球和物块（含橡皮泥）的质量均为，当地重力加速度大小为，小球的直径远小于。 （1）将小球向左拉至适当高度（细线绷直）处由静止释放，小球与物块发生正碰后一起运动，测得碰撞前、后瞬间力传感器的示数为、。碰撞前瞬间小球的速度大小为_____，若等式_____在误差允许范围内成立，则可证明小球与物块（含橡皮泥）构成的系统在碰撞过程中动量守恒。（均用给定的物理量符号表示） （2）碰撞过程中小球与物块（含橡皮泥）构成的系统损失的机械能为_____。（用、、、、表示） 【答案】（1） ①. ②. （2） 【解析】 【小问1详解】 [1]碰撞前瞬间对小球受力分析有 因此碰撞前瞬间小球的速度大小 [2]碰撞前瞬间小球与物块（含橡皮泥）构成的系统的总动量 碰撞后瞬间，对小球与物块（含橡皮泥）构成的系统受力分析有 系统的总动量 若碰撞过程中动量守恒，则有 解得 【小问2详解】 系统损失的机械能 14. 某实验小组想要测量一金属丝的电阻率和某电源的电动势、内阻，设计了如图甲所示的电路。实验时可调节滑片P来改变金属丝接入电路的阻值，电流表视为理想电表，定值电阻的阻值为。 （1）在金属丝接入电路前，用50分度的游标卡尺测金属丝的长度和直径，直径的测量结果的局部放大图如图乙所示，则金属丝的直径__________mm。 （2）将金属丝接入电路，闭合开关，将开关拨至2，调节滑片P至最左端，此时电流表示数为，再将开关拨至1，调节电阻箱的阻值，直至电流表示数仍为，此时电阻箱的示数为，则金属丝的电阻率为__________。（用、、、表示） （3）保持开关闭合，将开关拨至2，调节滑片P，多次实验后测得多组金属丝接入电路的长度和电流表示数。处理数据后获得的图像如图丙所示，图像的纵截距为，斜率为，则电源的电动势__________，内阻__________。（用给定的物理量符号表示） （4）若电流表的内阻不可忽略，则实验测得的电源电动势__________（填“大于”“小于”或“等于”）其真实值。 【答案】（1）0.30 （2） （3） ①. ②. （4）等于 【解析】 【小问1详解】 从游标尺刻度可知，该游标卡尺为50分度，游标尺每一格的长度为 金属丝的直径 【小问2详解】 由题意可得，此时电流为，则金属丝全部接入电路时的电阻等于电阻箱的电阻，即为，由电阻定律得 解得 【小问3详解】 [1][2]金属丝接入电路的长度为，此时金属丝的电阻 根据闭合回路的欧姆定律得 化简得 对应图像可得， 解得， 【小问4详解】 若电流表的内阻不可忽略，则 化简得 对应图像可得， 解得电源电动势真实值 电源内阻真实值 实验测得的电源电动势等于其真实值，即 测得的电源内阻大于其真实值，即 15. 如图所示，水平固定的粗糙平行金属导轨的间距，左侧间接有一电动势，的电源，阻值的定值电阻串联在电路中。整个装置垂直于匀强磁场放置。一质量、阻值、长度也为的细直金属棒垂直放置于导轨上且恰好保持静止，棒始终与导轨接触良好。不计导轨电阻，取重力加速度大小，金属棒与导轨间的动摩擦因数且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求： （1）金属棒、两端的电压； （2）匀强磁场的磁感应强度大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据闭合电路欧姆定律有 金属棒、两端的电压 解得， 【小问2详解】 金属棒恰好保持静止，说明金属棒受到磁场的作用力与摩擦力大小相等，则有 匀强磁场的磁感应强度大小 解得 16. 两名钓鱼爱好者朝平静水面甩出鱼竿，鱼漂同时落在水面上的、点，如图甲所示，鱼漂均引起、点处的水做如图乙所示的简谐运动，由此以、点处的水为波源在水面上传播简谐横波。在水面上建立轴，、、点的坐标分别为、、，已知时点处的水开始做简谐运动，求： （1）简谐横波的传播速度大小和波长； （2）内坐标为的点（未画出）处的水做简谐运动通过的路程。 【答案】（1）； （2） 【解析】 【小问1详解】 点离点更近，点的波先传播到点，点时开始做简谐运动，有 解得 根据图乙可知，简谐横波的周期 波长 解得 【小问2详解】 鱼漂同时落在水面上的、点，两波源产生的波频率相同、起振方向相同、相位差为0，两列波可以发生干涉现象。 根据图乙可知，单个波的振幅 点为、两点连线的中点，该点处的水开始振动后始终处于振动加强，其振幅为 、点波源产生的横波传播至点所用的时间 因此内点未振动，内点振动的时间 内点处的水做简谐运动通过的路程 解得 17. 如图所示，穿过水平薄板上的光滑小孔A的轻质弹性绳上端固定在水平天花板上的O点，下端连接着的物块甲，物块甲静止在水平地面上的B点时对地面的压力为0，小孔A到O点的距离等于弹性绳原长。质量的物块乙从C点处以大小、方向水平向右的速度开始运动，物块甲、乙发生弹性碰撞（碰撞时间极短）后物块甲做简谐运动，物块甲、乙不发生第二次碰撞。已知物块甲、乙（均可视为质点）与水平地面间的动摩擦因数均为，小孔A到B点的距离，B、C点间的距离，取重力加速度大小，弹性绳始终处于弹性限度内。 （1）求弹性绳的劲度系数k和碰撞前瞬间物块乙的速度大小； （2）求碰撞后瞬间物块甲的速度大小； （3）证明物块甲碰撞后做简谐运动，并求物块甲的振幅A。 【答案】（1），2m/s （2）1m/s （3）证明见解析，A=0.1m 【解析】 【小问1详解】 对碰撞前的物块甲受力分析，有 解得 物块乙从C点运动到碰撞前瞬间有 解得 【小问2详解】 取水平向右为正方向，物块甲、乙发生弹性碰撞，由动量守恒和机械能守恒有， 解得， 即碰撞后瞬间物块甲的速度大小为1m/s。 【小问3详解】 设物块甲碰撞后运动的位移为x，此时小孔A到物块甲段的弹性绳与水平面的夹角为，则有， 弹性绳上弹力大小 弹性绳上弹力的水平分力 弹力的竖直分力大小 可知物块甲对地面的压力始终为0，物块甲与地面间的摩擦力始终为0，故物块所受的回复力 即物块甲做简谐运动。 物块甲从B点运动至最大位移处的过程，由动能定理得 物块甲受到弹性绳上弹力的水平分力大小与位移大小成正比，由微元法可知 解得 18. 如图所示，足够长的光滑绝缘水平地面上方存在着水平向左的匀强电场，电场强度大小。质量、不带电的绝缘小球甲（视为质点）静止于水平地面上的点，将质量、电荷量的带正电小球乙（视为点电荷）从小球甲右侧的点由静止释放，两小球间的碰撞始终为弹性碰撞（碰撞时间极短）且小球乙的电荷量不发生改变。已知、点间的距离。求： （1）第一次碰撞前、后瞬间小球乙的速度大小； （2）第二次碰撞后瞬间小球甲、乙的速度大小； （3）两小球第20次碰撞的位置到点的距离。 【答案】（1）； （2）均为 （3） 【解析】 【小问1详解】 小球乙从释放到第一次碰撞前瞬间，有 解得 取水平向左为正方向，两小球第一次碰撞，由动量守恒定律有 由能量守恒定律有 解得， 即第一次碰撞后瞬间小球乙的速度大小为。 【小问2详解】 小球乙第一次碰撞后做匀变速直线运动，小球甲做匀速直线运动，设第二次碰撞前瞬间小球乙的速度大小为，从第一次碰撞后瞬间到第二次碰撞前瞬间，两小球的平均速度大小相等，则有， 两小球第二次碰撞，由动量守恒定律有 由能量守恒定律有 解得，，小球甲、乙的速度大小均为 【小问3详解】 设第（）次碰撞后小球甲、乙的速度大小分别为、，第次碰撞前小球乙的速度大小为 从第次碰撞后瞬间到第次碰撞前瞬间，有 则有 第次碰撞时有 可得，即每次碰撞前小球乙相对于小球甲的速度与碰撞后小球甲相对于小球乙的速度均相等，且相邻两次碰撞前小球乙相对于小球甲的速度也相等。结合 最终可得，， 相邻两次碰撞间有， 从第1次碰撞后瞬间到第20次碰撞前瞬间，小球甲的位移大小 两小球第20次碰撞的位置到点的距离 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $