精品解析：浙江省杭州市杭州高级中学2025-2026学年高三上学期12月月考物理试题

杭州高级中学高三年级12月月考 物理试题卷 本试题卷分选择题和非选择题两部分，共8页，满分100分，考试时间90分钟 1、答题前，请务必将自己的姓名、教学班级、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。 2、答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在本试题卷上的作答一律无效。 3、非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应区域内，作图时可先使用2B铅笔，确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。 选择题部分 一、选择题Ⅰ（本题共10小题，每小题3分，共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分） 1. 磁通量的单位是（　　） A. B B. Φ C. T D. Wb 2. 11月5日，我国第三艘航空母舰——中国人民解放军海军福建舰正式入列，标志着我国进入三航母时代。图为甲板上的指挥官正在指挥舰载机从航母上弹射起飞，下列说法正确的是（　　） A. 研究舰载机起飞动作时，可以将飞机看成质点 B. 飞机起飞后，研究飞机在茫茫大海上的位置时，不能看成质点 C. 以航母为参考系，甲板上的指挥官是运动的 D. 飞行员以自身为参考系，甲板上的指挥官在向后运动 3. 一个物体在外力F的作用下静止在倾角为θ的光滑固定斜面上，关于F的大小和方向，下列说法正确的是（ ） A. 若F=mg，则F的方向一定竖直向上 B. 若F=mgtanθ，则F的方向一定沿水平方向 C. 若F=mgsinθ，则F的方向一定沿斜面向上 D. 若F=mgcosθ，则F的方向一定垂直于斜面向上 4. 长为l的实心导体棒原来不带电，现将一个带正电的点电荷q放在棒的中心轴线左侧，如图所示。当棒达到静电平衡后，下列说法正确的是（　　） A. 因为静电屏蔽，点电荷在O点产生的场强为零 B. 静电平衡后，导体棒右侧电势比左侧高 C. 如果将导体棒左侧接地，则导体棒右侧会留下正电荷 D. 如果将导体棒右侧接地，则导体棒左侧会留下负电荷 5. 下列关于人造卫星的说法正确的是（　　） A. 由可知，人造卫星的轨道半径越大则其线速度越大 B. 所有卫星的瞬时速度不可能超过7.9km/s C. 地球同步卫星在其圆形轨道上运行时的线速度一定小于7.9km/s D. 地球同步卫星在其圆形轨道上运行时的角速度一定大于地球自转的角速度 6. 如图所示，甲乙两图中的理想变压器以不同的方式接在高压电路中。甲图中变压器原副线圈的匝数比为，电压表读数为U，乙图中变压器原副线圈的匝数比为，电流表读数为I。则甲图中高压线电压和乙图中高压线电流分别为（ ） A. ， B. ， C. ， D. ， 7. 如图所示，电阻不计的线圈其自感系数为0.1H，电容器的电容为40μF，电阻R的阻值为3Ω，电源电动势为1.5V，内阻不计。闭合开关S，待电路达到稳定状态后断开开关S，LC电路中将产生电磁振荡。如果规定线圈中的电流方向从a到b为正，断开开关的时刻，不考虑电磁振荡的能量损耗，则下列说法正确的是（　　） A. 时刻，电容器上的电量为 B. 时刻，磁场能最大 C. 时刻，电场能为零 D. 时刻，线圈中的电流为－0.5A 8. 如图甲所示，O点为单摆的固定悬点，将力传感器接在摆球与O点之间。现将摆球拉到A点，释放摆球，摆球将在竖直面内的A、C之间来回小角度摆动，其中B点为运动中的最低位置。图乙表示细线对摆球的拉力大小F随时间t变化的曲线，图中为摆球从A点开始运动的时刻，g取。下列说法正确的是（　　） A. 单摆的周期为 B. 单摆的摆长为0.1m C. 摆球质量为0.05kg D. 摆球运动过程中的最大速度约为2.8m/s 9. 如图所示，在平行于纸面内存在某一匀强电场。一电荷量为q、质量为m的带正电粒子，仅在电场力的作用下，从A点运动到B点。A点的速度大小为，速度方向水平向右；B点的速度大小为，速度方向与A点速度方向的夹角为60°偏右下；A、B两点之间的距离为d，则匀强电场的电场强度大小为（　　） A. B. C. D. 10. 如图所示，用激光笔照射半圆形玻璃砖圆心O点，发现有a、b、c、d四条光束，其中a是入射光，d是光经过一系列折射和反射形成的。当入射光a不动，玻璃砖绕O点逆时针方向转过小角度时，b、c、d也会随之转动，则（　　） A. 光束b逆时针旋转角度等于 B. 光束c顺时针旋转角度小于 C. 光束d逆时针旋转角度大于 D. 光束c、d之间的夹角减小了 二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题4分，共12分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 11. 下列说法正确的是（　　） A. 玻璃管中水的液面向下凹，而玻璃管中的水银液面向上凸 B. 分子取向排列的液晶具有光学各向异性 C. TN模式液晶显示器中的液晶，在加电场时呈现亮态，不加电场时呈现暗态 D. 为防止土壤中的水分散失，应该压紧土层 12. 下列说法正确的是（　　） A. 美国物理学家康普顿在研究石墨对X射线的散射时，发现在散射的X射线中，除了与入射波波长相同的成分外，还有波长小于的成分，这个现象说明了光具有粒子性 B. 放射性的原子核在发生衰变、衰变时，新形成的原子核会辐射光子，形成射线 C. 结合能是指自由的核子结合成原子核而具有的能量 D. 铀核裂变生成钡和氪的核反应方程是 13. 一列简谐横波在某时刻的波形图如图所示，此时刻质点P的速度为v，经过0.2s它的速率与v的大小相等，再经过0.3s它的速度第一次变为v，则下列判断中正确的是（） A. 波沿x轴正方向传播，波速为5m/s B. 从图示位置开始计时，在3.0s时刻，质点P的位移为4m C. 若某时刻质点M速度增大，则质点N速度也可能增大 D. 从图示位置开始计时，质点Q比质点P早0.2s回到平衡位置 三、非选择题（本题共5小题，共58分） 实验题 14. 现试测某电池的电动势和内阻，这款电池的电动势E约为8V。除了导线和开关外，还可利用下列器材： A、直流电压表，量程均为3V，内阻约为3kΩ； B、定值电阻，阻值为7Ω； C、最大阻值为8kΩ的电阻箱； D、滑动变阻器最大阻值约为10Ω； E、滑动变阻器最大阻值约为5kΩ。 （1）实验第一步：改装获取一只量程为9V的电压表 ①按图1所示电路连接电路 ②将滑动变阻器滑片P移至最右端，同时将电阻箱阻值调为零，再闭合开关，将滑动变阻器的滑片P调到适当位置，使电压表刚好满偏。 ③保持滑片P的位置不变，调节电阻箱，使电压表的示数为满偏电压的n倍； ④不改变电阻箱，将电压表和电阻箱的串联组合，获得改装好的9V的电压表其中图1所示电路中应选用______（填或）；n大小等于______。 （2）实验第二步：将改装后的电压表用于测量操作 按图2所示的电路测量电池的电动势和内阻，此时应选用______（填或）。移动滑动变阻器滑片，以电压表的原刻度值测量多组数据，描绘出图像如图3所示，图中直线斜率为k，与纵轴的截距为a，则电池的电动势E＝______，内阻r＝______。（均用k、a、表示） 15. 如图1所示是“用双缝干涉测量光的波长”实验的装置。实验时，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上，接通电源使光源正常发光，调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题： （1）在某次测量绿光的波长实验中，将测量头的分划板中心刻线与某条亮条纹中心对齐，将该亮条纹记为第1条亮条纹，此时手轮上的示数如图2所示，则此时的示数为______mm，然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐，此时手轮上的示数如图3所示，由此可求得相邻亮条纹的间距______mm。 （2）若双缝间距，双缝到屏的距离，则所测绿光的波长为______nm。 （3）若其他条件不变，把滤光片换为红色滤光片，则在屏上观察到的条纹间距会______（选填“变大”或“变小”）。 16. 如图所示，有一圆筒形打气筒，活塞横截面积，筒高。底部左侧有一进气阀，当筒内气压低于外部大气压时，可以进气；当筒内气压高于时则关闭。底部右侧为出气阀，当筒内气压高于外部气压时打开，可以对外充气；当外部气压高于筒内气压时则关闭，防止气流逆行。为避免活塞碰到阀门，离筒底处固定有一限位卡环，活塞一次完全的上升和下压运动视为一次打气。现在对一体积的小球打气，初始时小球内气体的压强为，球内气体的质量为，忽略连接软管的体积。 （1）如果忽略打气过程中的温度变化，打气后小球内的气体分子平均动能______（选填增大、不变、减小），单位时间内气体分子撞击球壁的数目______（选填增大、不变、减小）。 （2）考虑打气过程中的温度变化，设某次打气过程中外界对气体做功为48J，气体内能增加了32J，则气体是放出热量还是吸收热量？热量的变化值是多少？ （3）如果忽略打气过程中的温度变化，求打一次气后小球内的气压和打两次气后小球内的气体质量。 17. 某小组设计了一传送装置，其竖直截面如图所示。半径为R的四分之一圆弧轨道通过水平短轨道AB与倾角为30°的传送带平滑连接。传送带以恒定速率顺时针转动。物块与传送带间的动摩擦因数为，其余轨道均光滑。现有一质量为m的物块，在圆弧轨道最高点P静止下滑，到达轨道最低点A，再经B点滑上传送带。已知，，，。不计空气阻力，物块可视为质点，传送带足够长，求物块： （1）第一次运动到A点时的速度大小； （2）运动到传送带最高点过程中所受摩擦力的冲量； （3）第一次返回圆弧轨道能上升的最大高度； （4）足够长时间后，摩擦力对其做的总功。 18. 如图所示，在光滑水平面上，有一可以自由移动的U形导轨，导轨左端接有电动势E=2V的可充电电源（电动势恒定，内阻不计），其间距l=1m、总质量m=1kg。另有一导体棒CD垂直放置在导轨上，其质量也为1kg，电阻R=0.4Ω，与导轨的动摩擦因数μ=0.25。在水平面上右侧存在磁感应强度大小为B、方向垂直平面的匀强磁场。时，导体棒CD与重合，U形导轨左边界与的间距x=0.6m，闭合开关S，在外力F作用下（t=0时，），导体棒以的速度进入磁场，并一直保持匀速运动。不计导轨电阻。在U形框左侧边界运动至的过程中，求： （1）U形导轨加速运动时的加速度a和加速至所用的时间； （2）运动至所用的时间t； （3）磁感应强度B的大小和流过导体棒的电荷量； （4）外力F所做的功W。 19. 空间中建立xyz直角坐标系，z轴正方向竖直向上，单位长度为米。有一立方体区域，8个顶点的坐标分别为A（0，0，0）、B（5，0，0）、C（5，5，0）、D（0，5，0）、E（0，0，5）、F（5，0，5）、G（5，5，5）、H（0，5，5）。有一带正电的小球，电量，质量，以初速度从A点沿着AG方向进入立方体区域，所加电磁场仅限立方体区域内。。 （1）如果加一电场，使得小球能沿直线匀速到达G点，求电场强度的大小和方向； （2）如果不加电场和磁场，求小球离开立方体区域时的坐标； （3）如果加上沿AD方向的电场，大小，求小球离开立方体区域时的坐标； （4）如果加上沿AE方向的电场，大小，再加上沿FH方向的匀强磁场，磁感应强度，求小球最后离开立方体区域时的坐标。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 杭州高级中学高三年级12月月考 物理试题卷 本试题卷分选择题和非选择题两部分，共8页，满分100分，考试时间90分钟 1、答题前，请务必将自己的姓名、教学班级、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。 2、答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在本试题卷上的作答一律无效。 3、非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应区域内，作图时可先使用2B铅笔，确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。 选择题部分 一、选择题Ⅰ（本题共10小题，每小题3分，共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分） 1. 磁通量的单位是（　　） A. B B. Φ C. T D. Wb 【答案】D 【解析】 【详解】A．B是磁感应强度的物理量符号，不是单位，故A错误； B．Φ是磁通量的物理量符号，不是单位，故B错误； C．T是磁感应强度的单位特斯拉的符号，故C错误； D．Wb是磁通量的单位韦伯的符号，故D正确。 故选D。 2. 11月5日，我国第三艘航空母舰——中国人民解放军海军福建舰正式入列，标志着我国进入三航母时代。图为甲板上的指挥官正在指挥舰载机从航母上弹射起飞，下列说法正确的是（　　） A. 研究舰载机起飞动作时，可以将飞机看成质点 B. 飞机起飞后，研究飞机在茫茫大海上的位置时，不能看成质点 C. 以航母为参考系，甲板上的指挥官是运动的 D. 飞行员以自身为参考系，甲板上的指挥官在向后运动 【答案】D 【解析】 【详解】A．研究舰载机起飞动作时，需要关注飞机的姿态、机翼动作等细节，不能忽略飞机的形状和大小，因此不能将飞机看成质点，故A错误； B．研究飞机在大海上的位置时，飞机的大小和形状相对于广阔的大海可以忽略，能看成质点，故B错误； C．以航母为参考系，甲板上的指挥官相对于航母位置不变，是静止的，故C错误； D．飞行员以自身为参考系，飞机起飞后向前运动，因此会看到甲板上的指挥官向后运动，故D正确。 故选D。 3. 一个物体在外力F的作用下静止在倾角为θ的光滑固定斜面上，关于F的大小和方向，下列说法正确的是（ ） A. 若F=mg，则F的方向一定竖直向上 B. 若F=mgtanθ，则F的方向一定沿水平方向 C. 若F=mgsinθ，则F的方向一定沿斜面向上 D. 若F=mgcosθ，则F的方向一定垂直于斜面向上 【答案】C 【解析】 【详解】A．由甲图可知，若F=mg，则F的方向可能竖直向上，也可能与竖直方向成2θ角斜向下，选项A错误； B．由乙图可知，若F=mgtanθ，则F的方向可能沿水平方向，也可能与斜面成θ角斜向上，选项B错误； C．由甲图可知，若F=mgsinθ，则F的方向是唯一的，一定沿斜面向上，选项C正确； D．由图丙可知，若F=mgcosθ，则若以mgcosθ为半径做圆，交过G且平行于N的直线于两个点，则说明F的解不是唯一的，且F的方向一定不是垂直于斜面向上，选项D错误；故选C。 4. 长为l的实心导体棒原来不带电，现将一个带正电的点电荷q放在棒的中心轴线左侧，如图所示。当棒达到静电平衡后，下列说法正确的是（　　） A. 因为静电屏蔽，点电荷在O点产生的场强为零 B. 静电平衡后，导体棒右侧电势比左侧高 C. 如果将导体棒左侧接地，则导体棒右侧会留下正电荷 D. 如果将导体棒右侧接地，则导体棒左侧会留下负电荷 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据静电平衡可知，点电荷和感应电荷在O点的合场强为零，但点电荷在O点产生的场强不为零，故A错误； B．当导体棒达到静电平衡后，导体棒内部场强处处为零，整个导体棒为等势体，则导体棒右侧电势等于左侧电势，故B错误； CD．根据静电感应原理可知，导体棒上左侧感应出负电荷，右侧感应出正电荷；无论是导体棒左侧接地还是右侧接地，电子都将从地面移动到导体棒上与右侧正电荷中和，则导体棒左侧会留下负电荷，故C错误，D正确。 故选D。 5. 下列关于人造卫星的说法正确的是（　　） A. 由可知，人造卫星的轨道半径越大则其线速度越大 B. 所有卫星的瞬时速度不可能超过7.9km/s C. 地球同步卫星在其圆形轨道上运行时的线速度一定小于7.9km/s D. 地球同步卫星在其圆形轨道上运行时的角速度一定大于地球自转的角速度 【答案】C 【解析】 【详解】A．由判断线速度时，并非恒定，所以不能根据此公式判断，根据万有引力提供向心力 得 轨道半径越大，线速度越小，故A错误； B．第一宇宙速度是所有绕地球做圆周运动的卫星的最大速度，卫星在椭圆轨道近地点的瞬时速度可能大于7.9km/s，故B错误。 C．地球同步卫星轨道半径（地球半径），由及比例关系 得，故C正确。 D．地球同步卫星周期与地球自转周期相同（24小时），角速度相等，故D错误。 故选C。 6. 如图所示，甲乙两图中的理想变压器以不同的方式接在高压电路中。甲图中变压器原副线圈的匝数比为，电压表读数为U，乙图中变压器原副线圈的匝数比为，电流表读数为I。则甲图中高压线电压和乙图中高压线电流分别为（ ） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】B 【解析】 【详解】根据理想变压器的电压和电流规律： 解得甲图中高压线电压为 乙图中高压线电流为 故B正确，ACD错误。 故选B。 7. 如图所示，电阻不计的线圈其自感系数为0.1H，电容器的电容为40μF，电阻R的阻值为3Ω，电源电动势为1.5V，内阻不计。闭合开关S，待电路达到稳定状态后断开开关S，LC电路中将产生电磁振荡。如果规定线圈中的电流方向从a到b为正，断开开关的时刻，不考虑电磁振荡的能量损耗，则下列说法正确的是（　　） A. 时刻，电容器上的电量为 B. 时刻，磁场能最大 C. 时刻，电场能为零 D. 时刻，线圈中的电流为－0.5A 【答案】C 【解析】 【详解】A．由于断开开关前电路已处于稳定状态，所以电容器不带电，两端电压为0，则时刻电容器两端电压为0，故A错误； B．该LC振荡电路的周期为 则 根据题意可知时刻磁场能最大，经过时间后磁场能最小，故B错误； C．由于 根据题意可知时刻磁场能最大，经过时间后磁场能最大，电场能为零，故C正确； D．电路中产生振荡电流的最大值为 由于 所以此时电流最大，方向为从到，即时刻，线圈中的电流为0.5A，故D错误。 故选C。 8. 如图甲所示，O点为单摆的固定悬点，将力传感器接在摆球与O点之间。现将摆球拉到A点，释放摆球，摆球将在竖直面内的A、C之间来回小角度摆动，其中B点为运动中的最低位置。图乙表示细线对摆球的拉力大小F随时间t变化的曲线，图中为摆球从A点开始运动的时刻，g取。下列说法正确的是（　　） A. 单摆的周期为 B. 单摆的摆长为0.1m C. 摆球质量为0.05kg D. 摆球运动过程中的最大速度约为2.8m/s 【答案】C 【解析】 【详解】A．由乙图可知，单摆每个周期经过两次最低点，即每个周期细线的拉力出现两次最大值，则单摆的周期为，故A错误； B．由单摆周期公式 代入数据解得摆长为，故B错误； CD．设摆球在A时，摆线与竖直方向的夹角为，由图乙可知 在最低点时，由图乙结合牛顿第二定律可得 从最高点到最低点，由机械能守恒可得 联立解得，，故C正确，D错误。 故选C。 9. 如图所示，在平行于纸面内存在某一匀强电场。一电荷量为q、质量为m的带正电粒子，仅在电场力的作用下，从A点运动到B点。A点的速度大小为，速度方向水平向右；B点的速度大小为，速度方向与A点速度方向的夹角为60°偏右下；A、B两点之间的距离为d，则匀强电场的电场强度大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】以向右为x轴正方向，向下为y轴正方向建立直角坐标系，将粒子的运动分解成x方向与y方向的两个互相垂直的分运动，则x方向有 y方向 根据几何关系 联立解得 粒子在x方向的加速度大小为 粒子在y方向的加速度大小为 则粒子的合加速度大小为 根据牛顿第二定律有 解得 故选D。 10. 如图所示，用激光笔照射半圆形玻璃砖圆心O点，发现有a、b、c、d四条光束，其中a是入射光，d是光经过一系列折射和反射形成的。当入射光a不动，玻璃砖绕O点逆时针方向转过小角度时，b、c、d也会随之转动，则（　　） A. 光束b逆时针旋转角度等于 B. 光束c顺时针旋转角度小于 C. 光束d逆时针旋转角度大于 D. 光束c、d之间的夹角减小了 【答案】B 【解析】 【详解】由题意可知，入射光经玻璃砖界面反射后的反射光为，在玻璃砖界面折射进入玻璃砖的折射光为，折射光与圆弧界面反射后再经玻璃砖的平面反射后的反射光为。 A．设入射光线a的入射角为，则反射角为，光束c的折射角为，光束d的反射角也为，玻璃砖绕O点逆时针方向转过小角度时，入射角变为 由反射定律可知反射角等于入射角，则光束b逆时针旋转角度等于，故A错误； B．玻璃砖转动之前，由折射定律有 设玻璃砖转动后折射角减小的角度为，则 可得 即光束c顺时针旋转角度为，小于，故B正确； C．光束d的反射角变化与光束c同步，光束c顺时针转过角度小于，那么d转过角度也小于，且方向为顺时针顺时针，故C错误； D．光束c、d转动方向相同且角度都小于，它们之间夹角的变化量是二者转动角度之差，显然小于，故D错误。 故选B。 二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题4分，共12分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 11. 下列说法正确的是（　　） A. 玻璃管中水的液面向下凹，而玻璃管中的水银液面向上凸 B. 分子取向排列的液晶具有光学各向异性 C. TN模式液晶显示器中的液晶，在加电场时呈现亮态，不加电场时呈现暗态 D. 为防止土壤中的水分散失，应该压紧土层 【答案】AB 【解析】 【详解】A．水对玻璃是浸润的，浸润液体在细管中会上升，且液面呈凹形；水银对玻璃是不浸润的，不浸润液体在细管中会下降，且液面呈凸形。所以玻璃管中水的液面向下凹，玻璃管中水银液面向上凸，故A正确； B．液晶分子取向排列时，对不同方向的光的折射、反射等性质不同，因此具有光学各向异性，故B正确； C．TN 模式液晶显示器中，不加电场时，液晶分子的排列使光线能通过，呈现亮态；加电场时，液晶分子排列改变，光线无法通过，呈现暗态，故C错误； D．土壤中的水分主要通过毛细作用输送到表面蒸发。压紧土壤会使得土壤孔隙更小、更连续，从而增强毛细作用，将深层水更快地“抽”到表面散失，正确的保水方法是松土，以切断地表毛细管，减少水分上升路径，故D错误。 故选AB。 12. 下列说法正确的是（　　） A. 美国物理学家康普顿在研究石墨对X射线的散射时，发现在散射的X射线中，除了与入射波波长相同的成分外，还有波长小于的成分，这个现象说明了光具有粒子性 B. 放射性的原子核在发生衰变、衰变时，新形成的原子核会辐射光子，形成射线 C. 结合能是指自由的核子结合成原子核而具有的能量 D. 铀核裂变生成钡和氪的核反应方程是 【答案】BD 【解析】 【详解】A．康普顿散射中，散射的X射线波长是大于入射波长，该现象说明光的粒子性，故A错误； B．放射性原子核发生α衰变、β衰变时，新形成的原子核往往处于高能级（激发态），会向低能级跃迁，辐射γ光子，形成γ射线，故B正确； C．结合能是指自由核子结合成原子核时释放的能量，故C错误； D．核反应方程需满足质量数、电荷数守恒，该选项中核反应方程满足此规律，故D正确。 故选BD。 13. 一列简谐横波在某时刻的波形图如图所示，此时刻质点P的速度为v，经过0.2s它的速率与v的大小相等，再经过0.3s它的速度第一次变为v，则下列判断中正确的是（） A. 波沿x轴正方向传播，波速为5m/s B. 从图示位置开始计时，在3.0s时刻，质点P的位移为4m C. 若某时刻质点M速度增大，则质点N速度也可能增大 D. 从图示位置开始计时，质点Q比质点P早0.2s回到平衡位置 【答案】CD 【解析】 【详解】A．根据题意知经过0.2s它的速率与v的大小相等，再经过0.3s它的速度第一次变为v，说明P点的振动方向向下，波向左传播，根据振动方程y=Asin（ωt+φ） 知t=0时y=-10cm=20sin（π+） t=0.2s时y=-10cm=20sin（2π−） 所以ωt=， 解得： ω＝ 故A错误； B．从图示位置开始计时，由于t=3.0s=5T，P点位移仍为-10cm，故B错误； C．波传播的是能量和振动形式，若某时刻质点M速度增大，则质点N速度也可能增大，故C正确； D．从图示位置开始计时，质点Q向上振动，质点P向下振动，速度大小相等，时间相差0.2s，所以质点Q比质点P早0.2s回到平衡位置，故D正确． 三、非选择题（本题共5小题，共58分） 实验题 14. 现试测某电池的电动势和内阻，这款电池的电动势E约为8V。除了导线和开关外，还可利用下列器材： A、直流电压表，量程均为3V，内阻约为3kΩ； B、定值电阻，阻值为7Ω； C、最大阻值为8kΩ的电阻箱； D、滑动变阻器最大阻值约为10Ω； E、滑动变阻器最大阻值约为5kΩ。 （1）实验第一步：改装获取一只量程为9V的电压表 ①按图1所示电路连接电路 ②将滑动变阻器滑片P移至最右端，同时将电阻箱阻值调为零，再闭合开关，将滑动变阻器的滑片P调到适当位置，使电压表刚好满偏。 ③保持滑片P的位置不变，调节电阻箱，使电压表的示数为满偏电压的n倍； ④不改变电阻箱，将电压表和电阻箱的串联组合，获得改装好的9V的电压表其中图1所示电路中应选用______（填或）；n大小等于______。 （2）实验第二步：将改装后的电压表用于测量操作 按图2所示的电路测量电池的电动势和内阻，此时应选用______（填或）。移动滑动变阻器滑片，以电压表的原刻度值测量多组数据，描绘出图像如图3所示，图中直线斜率为k，与纵轴的截距为a，则电池的电动势E＝______，内阻r＝______。（均用k、a、表示） 【答案】（1） ①. R1 ②. （2） ①. R1 ②. ③. 【解析】 【小问1详解】 [1]不知道电压表内阻的准确值，还要扩大电压表的量程，就需要设置恒定的电压，因此图1中分压用的变阻器应该用电阻远小于电压表内阻的R1，以减小电压表分流带来的误差。 [2]当电阻箱阻值为零，滑动变阻器的滑片P调到电压表刚好满偏，说明分压为3V。保持滑片P的位置不变，即分压保持为3V，当调节电阻箱，使电压表的示数为1.0V时，即，电压表和电阻箱的串联组合的电压为3V。这说明当电压表的示数为3.0V时，电压表和电阻箱的串联组合的电压为9V，这就是改装好的9V电压表。 【小问2详解】 [1]由于定值电阻R0阻值为7Ω，为了让表能尽可能取得合适的数值，应选用电阻较小的R1。 [2][3]根据闭合电路欧姆定律可得 整理得 即， 解得， 15. 如图1所示是“用双缝干涉测量光的波长”实验的装置。实验时，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上，接通电源使光源正常发光，调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题： （1）在某次测量绿光的波长实验中，将测量头的分划板中心刻线与某条亮条纹中心对齐，将该亮条纹记为第1条亮条纹，此时手轮上的示数如图2所示，则此时的示数为______mm，然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐，此时手轮上的示数如图3所示，由此可求得相邻亮条纹的间距______mm。 （2）若双缝间距，双缝到屏的距离，则所测绿光的波长为______nm。 （3）若其他条件不变，把滤光片换为红色滤光片，则在屏上观察到的条纹间距会______（选填“变大”或“变小”）。 【答案】（1） ①. 5.770 ②. 1.62 （2）540 （3）变大 【解析】 【小问1详解】 [1]由图2可知，螺旋测微器的读数为 [2]由图3可知，此时螺旋测微器的读数为 所以，相邻亮条纹的间距为 【小问2详解】 根据可得，所测绿光的波长为 【小问3详解】 若其他条件不变，把滤光片换为红色滤光片，则单色光的波长变长，根据可得，在屏上观察到的条纹间距会变大。 16. 如图所示，有一圆筒形打气筒，活塞横截面积，筒高。底部左侧有一进气阀，当筒内气压低于外部大气压时，可以进气；当筒内气压高于时则关闭。底部右侧为出气阀，当筒内气压高于外部气压时打开，可以对外充气；当外部气压高于筒内气压时则关闭，防止气流逆行。为避免活塞碰到阀门，离筒底处固定有一限位卡环，活塞一次完全的上升和下压运动视为一次打气。现在对一体积的小球打气，初始时小球内气体的压强为，球内气体的质量为，忽略连接软管的体积。 （1）如果忽略打气过程中的温度变化，打气后小球内的气体分子平均动能______（选填增大、不变、减小），单位时间内气体分子撞击球壁的数目______（选填增大、不变、减小）。 （2）考虑打气过程中的温度变化，设某次打气过程中外界对气体做功为48J，气体内能增加了32J，则气体是放出热量还是吸收热量？热量的变化值是多少？ （3）如果忽略打气过程中的温度变化，求打一次气后小球内的气压和打两次气后小球内的气体质量。 【答案】（1） ①. 不变 ②. 增大 （2）气体是放出热量，热量的变化值是16J。 （3）， 【解析】 【小问1详解】 [1]温度是分子平均动能的标志，忽略温度变化时，分子平均动能不变。 [2]打气后小球内气体压强增大，分子平均动能不变（速率不变），因此单位时间内撞击球壁的分子数目会增大。 【小问2详解】 题意可知某次打气过程中外界对气体做功为48J（W>0），气体内能增加了32J（），根据热力学第一定律可知 解得 可知气体是放出热量，热量的变化值是16J。 【小问3详解】 打一次气过程，根据玻意耳定律有 其中 代入题中数据，联立解得 设打两次气后小球内气体压强为，根据玻意耳定律有 解得 因为气体质量与压强成正比（体积、温度不变时），则有 联立解得 17. 某小组设计了一传送装置，其竖直截面如图所示。半径为R的四分之一圆弧轨道通过水平短轨道AB与倾角为30°的传送带平滑连接。传送带以恒定速率顺时针转动。物块与传送带间的动摩擦因数为，其余轨道均光滑。现有一质量为m的物块，在圆弧轨道最高点P静止下滑，到达轨道最低点A，再经B点滑上传送带。已知，，，。不计空气阻力，物块可视为质点，传送带足够长，求物块： （1）第一次运动到A点时的速度大小； （2）运动到传送带最高点过程中所受摩擦力的冲量； （3）第一次返回圆弧轨道能上升的最大高度； （4）足够长时间后，摩擦力对其做的总功。 【答案】（1） （2），方向沿传送带向上 （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 物块在圆弧轨道下滑过程，根据动能定理可得 解得物块第一次运动到A点时的速度大小 【小问2详解】 物块以滑上传送带，一开始受到的摩擦力沿传送带向下，根据牛顿第二定律可得 解得 设物块经过时间与传送带共速，则有 共速后，物块继续向上做匀减速运动，受到的摩擦力沿传送带向上，根据牛顿第二定律可得 解得 从共速到速度减为0所用时间为 以沿传送带向上为正方向，则物块运动到传送带最高点过程中所受摩擦力的冲量为 方向沿传送带向上。 【小问3详解】 物块第一次沿传送带上滑的距离为 物块从传送带最高点下滑到底端过程，根据运动学公式可得 解得 设第一次返回圆弧轨道能上升的最大高度为，根据动能定理可得 解得 【小问4详解】 物块每一次返回圆弧轨道上升到最高点后，又下滑返回传送带，每一次物块在传送带上滑又下滑过程，下滑到底端时的速度都比从底端上滑的速度小，所以经过足够长时间后，物块的速度减为0；全过程，根据动能定理可得 解得摩擦力对物块做的总功为 18. 如图所示，在光滑水平面上，有一可以自由移动的U形导轨，导轨左端接有电动势E=2V的可充电电源（电动势恒定，内阻不计），其间距l=1m、总质量m=1kg。另有一导体棒CD垂直放置在导轨上，其质量也为1kg，电阻R=0.4Ω，与导轨的动摩擦因数μ=0.25。在水平面上右侧存在磁感应强度大小为B、方向垂直平面的匀强磁场。时，导体棒CD与重合，U形导轨左边界与的间距x=0.6m，闭合开关S，在外力F作用下（t=0时，），导体棒以的速度进入磁场，并一直保持匀速运动。不计导轨电阻。在U形框左侧边界运动至的过程中，求： （1）U形导轨加速运动时的加速度a和加速至所用的时间； （2）运动至所用的时间t； （3）磁感应强度B的大小和流过导体棒的电荷量； （4）外力F所做的功W。 【答案】（1）， （2） （3）1T或3T；6C或2C （4）7J 【解析】 【小问1详解】 由题知，导体棒进入磁场后，一直向右做匀速直线运动，故U形框对导体棒有水平向左的滑动摩擦力作用，根据牛顿第三定律可知，导体棒对U形框有水平向右的滑动摩擦力作用，对U形框，根据牛顿第二定律有 解得 加速至所用的时间 【小问2详解】 当U形框与导体棒的速度相等时，U形框相对导体棒静止，则U形框继续向右做匀速直线运动，故U形框加速的位移为 故U形框继续向右做匀速直线运动的位移为 解得 故U形框从运动至所用的时间 【小问3详解】 由导体棒进入磁场后，一直向右做匀速直线运动，故在时，根据平衡条件得 假设磁场垂直纸面向里，根据右手定则导体棒产生的感应电动势与电源电动势方向相同，有 联立解得或，正号表示方向垂直纸面向里，负号表示方向垂直纸面向外 当时，流过导体棒的电荷量 当时，流过导体棒的电荷量 【小问4详解】 对导体棒用动能定理：外力做功等于导体棒克服摩擦力做功、克服安培力做功之和  ​ 其中导体棒存在摩擦力时位移 安培力的总功 由（3）可知 因此外力总功：  19. 空间中建立xyz直角坐标系，z轴正方向竖直向上，单位长度为米。有一立方体区域，8个顶点的坐标分别为A（0，0，0）、B（5，0，0）、C（5，5，0）、D（0，5，0）、E（0，0，5）、F（5，0，5）、G（5，5，5）、H（0，5，5）。有一带正电的小球，电量，质量，以初速度从A点沿着AG方向进入立方体区域，所加电磁场仅限立方体区域内。。 （1）如果加一电场，使得小球能沿直线匀速到达G点，求电场强度的大小和方向； （2）如果不加电场和磁场，求小球离开立方体区域时的坐标； （3）如果加上沿AD方向的电场，大小，求小球离开立方体区域时的坐标； （4）如果加上沿AE方向的电场，大小，再加上沿FH方向的匀强磁场，磁感应强度，求小球最后离开立方体区域时的坐标。 【答案】（1），竖直向上 （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 如果加一电场，使得小球能沿直线匀速到达G点，可知，小球所受合力为0，即电场力与小球的重力等大反向，由于小球带正电，则电场方向竖直向上，且有 解得 【小问2详解】 无场时小球仅受重力，做斜抛运动： 初速度沿AG方向（x、y、z三方向分量相等），AG长度为，因此初速度分量：  x、y方向不受力，做匀速运动： ，，始终满足 z方向做匀减速运动： 若，对应运动时间 ，此时z方向位移为负，说明小球在z方向先上升后下落，会先到达z=0的底面。 令，解得有效运动时间，代入x、y的表达式 可得 小球离开立方体区域的坐标为 【小问3详解】 设初速度与方向的夹角为，由几何关系可得， 则有， 如果加上沿AD方向的电场，把小球的运动分解成三个方向，即沿轴正方向的匀速直线运动，沿轴正方向的匀加速直线运动和沿轴正方向的竖直上抛运动，假设小球从立方体底面离开，则沿轴正方向有 沿轴正方向有 沿轴正方向有，， 解得 可知，假设成立，则小球离开立方体区域时的坐标为。 【小问4详解】 如果加上沿AE方向的电场，沿轴方向上有 小球所受合力为洛伦兹力，则小球在平面内做匀速圆周运动，则有 解得 由几何关系有 可知，圆心在的延长线上，且小球垂直于向上从M点离开立方体，如图所示 由几何关系有 小球离开后做竖直上抛运动，然后再次从点进入立方体，之后做匀速圆周运动，从上点离开立方体，由对称性有 则有，， 则小球最后离开立方体区域时的坐标为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $