精品解析：广东省汕头市金山中学2025-2026学年高三上学期期中考试物理试卷

汕头市金山中学2026届高三年级第一学期期中考试 物 理 一、单选题（共7题，每小题4分，共28分。每小题列出的四个选项中只有一个符合题目要求，选对得4分，错选、不选得0分） 1. 2025年3月9日，国内首款碳-14微型核电池“烛龙一号”正式发布。具有放射性，半衰期长达5730年，利用衰变释放的核能理论上可为脑机接口、心脏起搏器等植入式设备提供永久能源。衰变方程为，则（　　） A. X来自碳原子的核外电子 B. 5730年后，100个碳-14原子只剩50个 C. 的比结合能小于的比结合能 D. 随着衰变的持续，的半衰期会变短 2. 图甲为一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t=0时的图像，图乙是图甲中某质点的振动图像，下列说法正确的是（　　） A. 图乙可能是质点a的振动图像 B. 再经过1s，质点a将沿x轴负方向运动到坐标原点 C. 质点b的位移与时间关系为y=0.1sin2πt（m） D. 波在传播过程中，质点b在0~1s内运动的路程为0.2m 3. 如图1，在篮球比赛中，一球员在篮框正前方投篮。以抛出时刻为计时起点，篮球在空中运动过程对应的水平及竖直分位移分别为x、y，图像、如图2甲、乙所示（图中a、b、t1均已知）。篮球可视为质点，不计空气阻力。则（　　） A. 图2乙中图线斜率的绝对值表示重力加速度g B. 0~t1时间内篮球竖直分速度一直减小 C. 图2乙中图线与坐标轴所围面积数值上等于篮球上升的最大高度 D. 篮球抛出时的初速度大小为 4. 小明做引体向上运动，在30s内刚好连续做了10个完整的引体向上。若每次完整的引体向上分为身体“上引”（身体由静止开始从最低点升到最高点）和“下放”（身体从最高点回到最低点的初始状态）两个过程，单杠在整个过程中相对地面静止不动。如图所示，在单杠和地面之间安装力传感器，图中呈现的是一段时间内力传感器的示数随时间的变化情况。已知小明身高1.75 m，体重约60 kg，“上引”过程重心上升约0.5 m，“上引”和“下放”的时间相同，重力加速度取。下列说法正确的是（ ） A. 从到，小明先“下放”后“上引” B. 从到，可能显示某“上引”过程力的变化情况 C. 小明在某次“上引”过程克服重力做功的平均功率约为200W D. 上升阶段，单杠对小明做正功 5. 目前无线充电技术已经在新能源汽车等领域得到应用。地下铺设供电的送电线圈，车上的受电线圈与车载电池相连，共同构成了无线充电装置，如图甲所示。该装置可等效为一个理想变压器，如图乙所示，供电线圈的匝数与受电线圈匝数之比。供电线圈的导线等效电阻R＝3Ω。不考虑线圈的自感，忽略电能在两线圈传输的损耗，当供电线圈a、b两端接上u＝380sin100πt（V）的正弦交变电流给汽车充电时，电池系统的充电电流为20A。则下列说法正确的是（　　） A. 受电线圈交变电流的频率为100Hz B. 在t＝0.01s时，供电线圈电流最大 C. 受电线圈上的电压U2＝1140V D. 汽车充电的功率为12kW 6. 气嘴灯对自行车的气嘴起到装饰作用，使夜间骑行时自行车有个性的灯光效果，是夜骑的一道风景线，深受骑行爱好者喜爱，气嘴灯安装在自行车的气嘴上，骑行时会发光，一种气嘴灯的感应装置结构如图所示，一重物套在光滑杆上，重物上的触点M与固定在B端的触点N接触后，LED灯就会发光，关于以上信息下列说法正确的是（　　） A. 正确安装使用时，装置A端的线速度比B端的大 B. 自行车匀速转动时，装置运动到最下端时比最上端更容易发光 C. 要在较低的转速时发光，可以更换质量更小的重物 D. 要在较低的转速时发光，可以更换劲度系数更大的弹簧 7. 如图所示，空间电、磁场分界线与电场方向成45°角，分界面一侧为垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B0，另一侧为平行纸面向上的匀强电场。一带电荷量为＋q、质量为m的粒子从P点以v0的速度沿垂直电场和磁场的方向射入磁场，一段时间后，粒子恰好又回到P点。（场区足够大，不计粒子重力）则下列选项中不正确的是（　　） A. 当粒子第一次进入电场时，速度与分界线所成的锐角为45° B. 当粒子第二次进入电场时，到P点的距离为 C. 电场强度大小为B0v0 D. 粒子回到P点所用的总时间为 二、多选题（共3题，每小题6分，共18分。每小题列出的四个选项中有两个或两个以上的选项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全得3分，错选、不选得0分） 8. 如图所示是手机上的指纹识别原理图，它利用了光学棱镜的全反射特性。在指纹谷线（凹部）处入射光在棱镜界面发生全反射：在指纹脊线（凸部）处入射光部分被吸收或者漫反射到别的地方。这样就在指纹模块上形成了明暗相间的图像。则（　　） A. 指纹模块接收光线较亮的部位是指纹“谷线” B. 没有手指放入时，若光源正常发光，指纹模块会接收到全暗图 C. 手机贴膜后再进行指纹识别，反射光的频率将发生变化 D. 指纹磨平后识别率降低，是因为明暗条纹的亮度对比下降 9. 石墨烯是目前世界上已知的强度最高的材料，它的发现使“太空电梯”的制造成为可能，人类将有望通过“太空电梯”进入太空。设想在地球赤道平面内有一垂直于地面延伸到太空的轻质电梯，电梯顶端可超过地球的静止卫星A的高度延伸到太空深处，这种所谓的太空电梯可用于降低成本发射绕地人造卫星。如图所示，假设某物体B乘坐太空电梯到达了图示的位置并停在此处，则以下说法正确的是（　　） A. A、B、C三者线速度的关系为 B. A、B、C三者向心加速度的关系为 C. 若B突然脱离电梯，B将做离心运动 D. 若B突然脱离电梯，B将做近心运动 10. 2022年8月4日中国人民解放军东部战区按计划在台岛周边进行实战化综合演练。演练中出现了一款多旋翼察打一体无人机，总质量为，该无人机是中国最先进的警用12旋翼无人机，装备有攻击性武器，旋翼启动后恰能悬停在离水平地面高为的空中，升力大小不变，向前方以水平速度发射一枚质量为的微型导弹，始终保持水平，不计空气阻力（　　） A. 发射微型导弹后，无人机将做匀变速直线运动 B. 发射出微型导弹间，无人机后退速度大小为 C. 微型导弹落地时，无人机离地高度为 D. 微型导弹落地时，无人机与导弹落地点的水平距离为 三、实验题 11. 学习小组探究平抛运动的特点。 （1）如图甲，将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上，钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上，由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点，移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点，实验中，应满足的条件有_________。 A. 斜槽末端切线水平 B. 小球每次要从斜槽的同一位置无初速度释放 C. 挡板MN要等间距变化 D. 尽量选取光滑的斜槽 （2）实验中，根据固定在装置上的标尺，测量每次小球痕迹点距Q点的水平距离x和竖直距离y，在图乙中描点如图乙所示，请在图乙中作出该图线_______，并由图线求出小球平抛运动的初速度为_______m/s（结果保留两位有效数字）。 12. 某小组用图(a)装置探究“向心力大小与半径、周期的关系”。通过紧固螺钉（图中未画出）可在竖直方向调整水平横梁位置，位移传感器、力传感器均固定在横梁上，两传感器和光电门都与计算机相连；小球放在一端有挡光片的水平横槽上，细绳一端p连接小球，另一端q绕过转向轮后连接力传感器，力传感器可测量细绳拉力，位移传感器可测量横梁与底座之间的距离。小球和细绳所受摩擦力可忽略，细绳q端与直流电机转轴在同一竖直线上．光电门未被挡光时输出低电压，被挡光时输出高电压。实验步骤如下： （1）如图(b)，用螺旋测微器测量小球直径d=________mm，若测得直流电机转轴到小球之间绳长为L，则小球做圆周运动的半径r=__________（用d，L表示）。 （2）探究向心力大小与半径的关系：启动直流电机，横槽带动小球做匀速圆周运动，保持__________不变，记录力传感器读数F0，位移传感器读数H0，小球做圆周运动半径r0。降低横梁高度，当位移传感器读数为H1时，小球做圆周运动半径r1=__________（用 r0，H0，H1表示），待电机转动稳定后再次记录力传感器读数F1，重复多次实验得到多组数据，通过计算机拟合F-r图，可得线性图像。 （3）探究向心力大小与周期的关系：保持小球圆周运动半径不变，调节直流电机转速，待电机转动稳定后，计算机采集到光电门输出电压u与时间t的关系如图(c)，则小球圆周运动周期T=__________（选用 t0，t1，t2表示）。记录力传感器读数F和周期T，重复多次得到多组数据，通过计算机拟合__________图（选填下列选项字母代号），可得线性图像。 A. F-T B. F-T 2 C. 四、解答题 13. 小明利用废弃的某品牌酸奶盒和插入吸管制作了如图甲所示装置。假设该装置导热性能良好，最初甲状态下，该装置中密闭有温度为，体积为的理想气体，此时管内与盒内部液面高度差为。接着，小明将该装置放进温度为的水中（水的温度保持不变），整个装置开始膨胀而使顶部变凸起，此过程中液面高度差也保持不变，如图乙所示。若从乙状态再缓慢从管中抽走部分液体，使液面差消失，如图丙所示，此时装置体积与乙状态保持一致。大气压强取，液体的密度为，求： （1）乙状态下瓶内的压强； （2）丙状态下理想气体的体积； （3）若从乙状态到丙状态瓶内气体对外不做功，且从最初甲状态到最后丙状态气体吸收的热量为，则从甲状态到丙状态理想气体内能的改变量为多少? 14. 如图甲所示，在公元1267~1273年闻名于世的“襄阳炮”其实是一种大型抛石机。将石块放在长臂一端的石篮中，在短臂端挂上重物。发射前将长臂端往下拉至地面，然后突然松开。石袋中的石块过最高点时就被抛出。现将其简化为图乙所示。将一质量m＝80kg的可视为质点的石块装在长臂末端的石篮中，初始时长臂与水平面成30°，松开后，长臂转至竖直位置时石块被水平抛出落在水平地面上。已知长臂长度L1＝m，短臂长度L2＝m，石块落地点与O点的水平距离s＝40m。忽略长臂、短臂和石篮的质量，不计空气阻力和所有摩擦，g＝10m/s2，求： （1）石块水平抛出时的初速度大小v1 （2）石块圆周运动至最高点时，石块对石篮的作用力F （3）求短臂所挂重物的质量M 15. 如图所示，竖直平面内固定半径R=7.6m的光滑圆弧轨道，轨道的M处与水平传送带相切。传送带与左侧紧靠的水平台面等高，台面的PN部分粗糙，PN的长度s=2.5m，P点左侧光滑。水平放置的轻质弹簧左端固定、处于原长状态。质量m=1.0kg的小物块（可视为质点）从A点由静止沿圆弧轨道下滑。O为圆心，半径OM竖直，OA与OM的夹角θ=60°，已知传送带的长度L=5.0m，始终以速度v=6.0m/s顺时针转动，物块与台面PN部分、物块与传送带之间的动摩擦因数均为μ=0.2，取重力加速度g=10m/s2，弹簧始终在弹性限度内，求： （1）物块第一次下滑到圆弧末端M处对轨道的压力大小； （2）弹簧被压缩后具有的最大弹性势能Ep； （3）物块在PN部分通过的总路程x0。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 汕头市金山中学2026届高三年级第一学期期中考试 物 理 一、单选题（共7题，每小题4分，共28分。每小题列出的四个选项中只有一个符合题目要求，选对得4分，错选、不选得0分） 1. 2025年3月9日，国内首款碳-14微型核电池“烛龙一号”正式发布。具有放射性，半衰期长达5730年，利用衰变释放的核能理论上可为脑机接口、心脏起搏器等植入式设备提供永久能源。衰变方程为，则（　　） A. X来自碳原子的核外电子 B. 5730年后，100个碳-14原子只剩50个 C. 的比结合能小于的比结合能 D. 随着衰变的持续，的半衰期会变短 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据核反应质量数、电荷数守恒，可知X为，该β衰变释放的电子是原子核内中子转化为质子时产生的，并非来自核外电子，故A错误； B．半衰期是对大量放射性原子核衰变的统计规律，对少量原子核不适用，无法确定100个碳-14原子经过5730年后的剩余数量，故B错误； C．该衰变过程释放核能，说明生成物比反应物更稳定；原子核比结合能越大则越稳定，因此的比结合能小于的比结合能，故C正确； D．半衰期由原子核内部结构决定，与衰变进度、外界温度压强等因素均无关，因此碳-14的半衰期不会随衰变持续变短，故D错误。 故选C。 2. 图甲为一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t=0时的图像，图乙是图甲中某质点的振动图像，下列说法正确的是（　　） A. 图乙可能是质点a的振动图像 B. 再经过1s，质点a将沿x轴负方向运动到坐标原点 C. 质点b的位移与时间关系为y=0.1sin2πt（m） D. 波在传播过程中，质点b在0~1s内运动的路程为0.2m 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图乙可知，时该质点a沿y轴正方向运动，根据图甲，由同侧法可知时质点沿y轴负方向运动，故A错误； B．由图乙可知，周期T=2s，再经过，质点运动到平衡位置且向y轴正方向运动，故B错误； C．由图乙可知，时质点位于平衡位置沿y轴正方向运动，则质点的位移与时间关系为，故C错误； D．由图乙可知，周期T=2s，再经过，质点运动的路程，故D正确。 故选D。 3. 如图1，在篮球比赛中，一球员在篮框正前方投篮。以抛出时刻为计时起点，篮球在空中运动过程对应的水平及竖直分位移分别为x、y，图像、如图2甲、乙所示（图中a、b、t1均已知）。篮球可视为质点，不计空气阻力。则（　　） A. 图2乙中图线斜率的绝对值表示重力加速度g B. 0~t1时间内篮球竖直分速度一直减小 C. 图2乙中图线与坐标轴所围面积数值上等于篮球上升的最大高度 D. 篮球抛出时的初速度大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由 可得 即图线斜率的绝对值，故A错误； B．因，可知t1时刻篮球回到与出发点相同的高度，则0~t1时间内篮球竖直分速度先减小后增大，故B错误； C．图2乙中当 时可得 可知图线与坐标轴所围面积数值 则该面积等于篮球上升的最大高度的2倍，故C错误； D．篮球抛出时的水平速度为，竖直速度 可知初速度大小为，故D正确； 故选D。 4. 小明做引体向上运动，在30s内刚好连续做了10个完整的引体向上。若每次完整的引体向上分为身体“上引”（身体由静止开始从最低点升到最高点）和“下放”（身体从最高点回到最低点的初始状态）两个过程，单杠在整个过程中相对地面静止不动。如图所示，在单杠和地面之间安装力传感器，图中呈现的是一段时间内力传感器的示数随时间的变化情况。已知小明身高1.75 m，体重约60 kg，“上引”过程重心上升约0.5 m，“上引”和“下放”的时间相同，重力加速度取。下列说法正确的是（ ） A. 从到，小明先“下放”后“上引” B. 从到，可能显示某“上引”过程力的变化情况 C. 小明在某次“上引”过程克服重力做功的平均功率约为200W D. 上升阶段，单杠对小明做正功 【答案】C 【解析】 【详解】AB．根据传感器的示数随时间的变化可知，从到，小明先处于失重状态后处于超重状态，可知小明先向下加速，后向下减速，显示了某“下放”过程力的变化情况，故AB错误； C．小明在30s内刚好连续做了10个完整的引体向上，“上引”和“下放”的时间相同，可知均为1.5s，每做一次完整的引体向上所做的功约为 在某次“上引”过程克服重力做功的平均功率约，故C正确； D．在做引体向上运动时，单杠对小明不做功，人的手臂对躯体做功消耗了人体的化学能并转化为机械能，故D错误。 故选C。 5. 目前无线充电技术已经在新能源汽车等领域得到应用。地下铺设供电的送电线圈，车上的受电线圈与车载电池相连，共同构成了无线充电装置，如图甲所示。该装置可等效为一个理想变压器，如图乙所示，供电线圈的匝数与受电线圈匝数之比。供电线圈的导线等效电阻R＝3Ω。不考虑线圈的自感，忽略电能在两线圈传输的损耗，当供电线圈a、b两端接上u＝380sin100πt（V）的正弦交变电流给汽车充电时，电池系统的充电电流为20A。则下列说法正确的是（　　） A. 受电线圈交变电流的频率为100Hz B. 在t＝0.01s时，供电线圈电流最大 C. 受电线圈上的电压U2＝1140V D. 汽车充电的功率为12kW 【答案】D 【解析】 【详解】A．供电线圈与受电线圈交流电的频率相等，所以，故A错误； B．在t＝0.01s时，u＝0V 则回路中电流为零，故B错误； C．根据原副线圈电流与匝数的关系 可得 在供电线圈回路中有 有效值为 根据变压器规律有 解得，故C错误； D．汽车充电的功率为，故D正确。 故选D。 6. 气嘴灯对自行车的气嘴起到装饰作用，使夜间骑行时自行车有个性的灯光效果，是夜骑的一道风景线，深受骑行爱好者喜爱，气嘴灯安装在自行车的气嘴上，骑行时会发光，一种气嘴灯的感应装置结构如图所示，一重物套在光滑杆上，重物上的触点M与固定在B端的触点N接触后，LED灯就会发光，关于以上信息下列说法正确的是（　　） A. 正确安装使用时，装置A端的线速度比B端的大 B. 自行车匀速转动时，装置运动到最下端时比最上端更容易发光 C. 要在较低的转速时发光，可以更换质量更小的重物 D. 要在较低的转速时发光，可以更换劲度系数更大的弹簧 【答案】B 【解析】 【详解】A．由离心运动的原理，可知B端应在外侧，更靠近气嘴，A端应在内侧，由v=ωr可知，装置A端的线速度比B端的小，故A错误； B．自行车匀速行驶时，装置转动到最下端时，根据 可知 即弹簧弹力更大，弹簧将被拉得更长，两触点更容易接触，因此比最上端更容易发光，故B正确； CD．根据可知，要使LED灯被点亮，则弹簧必须伸长到一定长度，则当转速较低时，可以更换劲度系数更小的弹簧或增加重物的质量，从而使M点更容易与N点接触点亮LED灯，故CD错误。 故选B。 7. 如图所示，空间电、磁场分界线与电场方向成45°角，分界面一侧为垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B0，另一侧为平行纸面向上的匀强电场。一带电荷量为＋q、质量为m的粒子从P点以v0的速度沿垂直电场和磁场的方向射入磁场，一段时间后，粒子恰好又回到P点。（场区足够大，不计粒子重力）则下列选项中不正确的是（　　） A. 当粒子第一次进入电场时，速度与分界线所成的锐角为45° B. 当粒子第二次进入电场时，到P点的距离为 C. 电场强度大小为B0v0 D. 粒子回到P点所用的总时间为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据题意可知，粒子的运动轨迹如图 可知粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据圆周运动的特点可知，粒子第一次到达边界时的偏转角是，即速度与分界线所成的锐角为，故A正确，不符合题意； B．由A选项分析可知，粒子进入电场的方向，与电场强度方向相反，故粒子先减速到零，再反方向加速到原来的速度第二次进入磁场，在磁场中做圆周运动，经过后，由S点进入电场，设粒子在磁场中做圆周运动的半径为，根据牛顿第二定律 解得 由图根据几何关系解得 故B正确，不符合题意； C．设电场的电场强度为E，粒子第二次进入电场的方向与电场方向垂直，根据图可知，水平方向 竖直方向， 联立解得 故C正确，不符合题意； D．粒子回到点所用的总时间包括在磁场中的运动时间，第一次进入电场时先减速后加速的时间及第二次在电场中偏转的时间，粒子在磁场中运动的时间由几何关系可知 第一次进入电场时先减速后加速的时间 第二次在电场中偏转的时间 粒子回到点所用的总时间为 故D错误，符合题意。 故选D。 二、多选题（共3题，每小题6分，共18分。每小题列出的四个选项中有两个或两个以上的选项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全得3分，错选、不选得0分） 8. 如图所示是手机上的指纹识别原理图，它利用了光学棱镜的全反射特性。在指纹谷线（凹部）处入射光在棱镜界面发生全反射：在指纹脊线（凸部）处入射光部分被吸收或者漫反射到别的地方。这样就在指纹模块上形成了明暗相间的图像。则（　　） A. 指纹模块接收光线较亮的部位是指纹“谷线” B. 没有手指放入时，若光源正常发光，指纹模块会接收到全暗图 C. 手机贴膜后再进行指纹识别，反射光的频率将发生变化 D. 指纹磨平后识别率降低，是因为明暗条纹的亮度对比下降 【答案】AD 【解析】 【详解】A．在指纹凸部（脊线），入射光的某些部分被吸收或者漫反射到别的地方，指纹模块接收到光线较暗，并不是因为干涉而光线较暗；在指纹凹部（谷线），入射光在棱镜界面发生全反射，指纹模块接收到光线较亮，因此指纹模块接收光线较暗的部位是指纹脊线，较亮的部位是指纹谷线，故A正确； B．没有手指放入时，若光源正常发光，入射光在棱镜界面发生全反射，指纹模块上会接收到全亮图像，故B错误； C．在光的反射和折射过程中，光的频率不变，故C错误； D．指纹磨平后使明暗条纹的亮度对比下降，识别率降低，故D正确。 故选AD。 9. 石墨烯是目前世界上已知的强度最高的材料，它的发现使“太空电梯”的制造成为可能，人类将有望通过“太空电梯”进入太空。设想在地球赤道平面内有一垂直于地面延伸到太空的轻质电梯，电梯顶端可超过地球的静止卫星A的高度延伸到太空深处，这种所谓的太空电梯可用于降低成本发射绕地人造卫星。如图所示，假设某物体B乘坐太空电梯到达了图示的位置并停在此处，则以下说法正确的是（　　） A. A、B、C三者线速度的关系为 B. A、B、C三者向心加速度的关系为 C. 若B突然脱离电梯，B将做离心运动 D. 若B突然脱离电梯，B将做近心运动 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据万有引力提供向心力 解得 因为A的轨道半径大于C的轨道半径，所以 B与A的角速度相等，根据 可知 由上分析可知A、B、C三者线速度的关系为 故A正确； B．根据万有引力提供向心力 解得 因为A的轨道半径大于C的轨道半径，所以 B与A的角速度相等，根据 可知 由上分析可知A、B、C三者加速度的关系为 故B错误； CD．若B突然脱离电梯，因其线速度小于同轨道的卫星的线速度，则所需向心力小于万有引力，做近心运动，故C错误，D正确。 故选AD。 10. 2022年8月4日中国人民解放军东部战区按计划在台岛周边进行实战化综合演练。演练中出现了一款多旋翼察打一体无人机，总质量为，该无人机是中国最先进的警用12旋翼无人机，装备有攻击性武器，旋翼启动后恰能悬停在离水平地面高为的空中，升力大小不变，向前方以水平速度发射一枚质量为的微型导弹，始终保持水平，不计空气阻力（　　） A. 发射微型导弹后，无人机将做匀变速直线运动 B. 发射出微型导弹间，无人机后退速度大小为 C. 微型导弹落地时，无人机离地高度为 D. 微型导弹落地时，无人机与导弹落地点的水平距离为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．发射微型导弹后，其重力减小，竖直方向做匀加速运动，水平方向因为动量守恒具有向后的速度，将做匀变速曲线运动，故A错误； B．根据动量守恒 得 故B正确； C．由于微型导弹落地过程中做平抛运动，则有 无人机上升的加速度为 高度为 联立得 无人机离地高度为 故C错误； D．微型导弹落地时经过的时间为 微型导弹落地时，无人机与导弹落地点的水平距离为 故D正确。 故选BD。 三、实验题 11. 学习小组探究平抛运动的特点。 （1）如图甲，将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上，钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上，由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点，移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点，实验中，应满足的条件有_________。 A. 斜槽末端切线水平 B. 小球每次要从斜槽的同一位置无初速度释放 C. 挡板MN要等间距变化 D. 尽量选取光滑的斜槽 （2）实验中，根据固定在装置上的标尺，测量每次小球痕迹点距Q点的水平距离x和竖直距离y，在图乙中描点如图乙所示，请在图乙中作出该图线_______，并由图线求出小球平抛运动的初速度为_______m/s（结果保留两位有效数字）。 【答案】（1）AB （2） ①. ②. 2.8 【解析】 【小问1详解】 A．探究平抛运动的特点实验中，斜槽末端切线必须水平，保证钢球做平抛运动，故A正确； B．小球每次要从斜槽的同一位置无初速度释放，保证钢球每次平抛运动的初速度都相同，故B正确； C．该实验只需要记录小球痕迹，不需要挡板MN等间距变化，故C错误； D．斜槽光不光滑不影响每次做平抛运动的初速度都相同，故D错误。 故选AB。 【小问2详解】 [1]如图所示。 [2]根据平抛运动规律得， 联立解得 因此图线的斜率表示小球平抛运动的初速度，由乙图所点连线得 12. 某小组用图(a)装置探究“向心力大小与半径、周期的关系”。通过紧固螺钉（图中未画出）可在竖直方向调整水平横梁位置，位移传感器、力传感器均固定在横梁上，两传感器和光电门都与计算机相连；小球放在一端有挡光片的水平横槽上，细绳一端p连接小球，另一端q绕过转向轮后连接力传感器，力传感器可测量细绳拉力，位移传感器可测量横梁与底座之间的距离。小球和细绳所受摩擦力可忽略，细绳q端与直流电机转轴在同一竖直线上．光电门未被挡光时输出低电压，被挡光时输出高电压。实验步骤如下： （1）如图(b)，用螺旋测微器测量小球直径d=________mm，若测得直流电机转轴到小球之间绳长为L，则小球做圆周运动的半径r=__________（用d，L表示）。 （2）探究向心力大小与半径的关系：启动直流电机，横槽带动小球做匀速圆周运动，保持__________不变，记录力传感器读数F0，位移传感器读数H0，小球做圆周运动半径r0。降低横梁高度，当位移传感器读数为H1时，小球做圆周运动半径r1=__________（用 r0，H0，H1表示），待电机转动稳定后再次记录力传感器读数F1，重复多次实验得到多组数据，通过计算机拟合F-r图，可得线性图像。 （3）探究向心力大小与周期的关系：保持小球圆周运动半径不变，调节直流电机转速，待电机转动稳定后，计算机采集到光电门输出电压u与时间t的关系如图(c)，则小球圆周运动周期T=__________（选用 t0，t1，t2表示）。记录力传感器读数F和周期T，重复多次得到多组数据，通过计算机拟合__________图（选填下列选项字母代号），可得线性图像。 A. F-T B. F-T 2 C. 【答案】（1） ①. 7.884 ②. （2） ①. 周期 ②. r0+H0-H1 （3） ①. t2- t0 ②. C 【解析】 【小问1详解】 [1]螺旋测微器的精确度为0.01mm，读数为 [2]小球做圆周运动的半径 【小问2详解】 [1]探究向心力大小与半径的关系，应控制变量周期相同。 [2]过程中连接小球的绳长不变，根据几何关系可得 整理得 【小问3详解】 [1]时刻进入光电门，时刻再次进入，则 [2]由向心力公式，应拟合 图像 故选C。 四、解答题 13. 小明利用废弃的某品牌酸奶盒和插入吸管制作了如图甲所示装置。假设该装置导热性能良好，最初甲状态下，该装置中密闭有温度为，体积为的理想气体，此时管内与盒内部液面高度差为。接着，小明将该装置放进温度为的水中（水的温度保持不变），整个装置开始膨胀而使顶部变凸起，此过程中液面高度差也保持不变，如图乙所示。若从乙状态再缓慢从管中抽走部分液体，使液面差消失，如图丙所示，此时装置体积与乙状态保持一致。大气压强取，液体的密度为，求： （1）乙状态下瓶内的压强； （2）丙状态下理想气体的体积； （3）若从乙状态到丙状态瓶内气体对外不做功，且从最初甲状态到最后丙状态气体吸收的热量为，则从甲状态到丙状态理想气体内能的改变量为多少? 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据题设条件可知，乙状态下瓶内的压强 【小问2详解】 已知甲状态下体积为，温度为，乙状态下温度为，设乙状态下气体体积为。根据 解得 由（1）知，等于大气压强为，设丙状态下理想气体的体积为。 根据 解得 【小问3详解】 由题意可知甲状态到乙状态气体对外做功为 从甲状态到丙状态气体吸收的热量为，根据热力学第一定律 得 14. 如图甲所示，在公元1267~1273年闻名于世的“襄阳炮”其实是一种大型抛石机。将石块放在长臂一端的石篮中，在短臂端挂上重物。发射前将长臂端往下拉至地面，然后突然松开。石袋中的石块过最高点时就被抛出。现将其简化为图乙所示。将一质量m＝80kg的可视为质点的石块装在长臂末端的石篮中，初始时长臂与水平面成30°，松开后，长臂转至竖直位置时石块被水平抛出落在水平地面上。已知长臂长度L1＝m，短臂长度L2＝m，石块落地点与O点的水平距离s＝40m。忽略长臂、短臂和石篮的质量，不计空气阻力和所有摩擦，g＝10m/s2，求： （1）石块水平抛出时的初速度大小v1 （2）石块圆周运动至最高点时，石块对石篮的作用力F （3）求短臂所挂重物的质量M 【答案】（1） （2），方向竖直向上 （3） 【解析】 【小问1详解】 根据平抛运动规律有， 解得 【小问2详解】 最高点时，根据牛顿第二定律有 解得 由于牛顿第三定律，则，方向竖直向上 【小问3详解】 设石块水平抛出时，短臂所挂重物速率为v2，由能量守恒定律有 根据角速度相等有 解得 15. 如图所示，竖直平面内固定半径R=7.6m的光滑圆弧轨道，轨道的M处与水平传送带相切。传送带与左侧紧靠的水平台面等高，台面的PN部分粗糙，PN的长度s=2.5m，P点左侧光滑。水平放置的轻质弹簧左端固定、处于原长状态。质量m=1.0kg的小物块（可视为质点）从A点由静止沿圆弧轨道下滑。O为圆心，半径OM竖直，OA与OM的夹角θ=60°，已知传送带的长度L=5.0m，始终以速度v=6.0m/s顺时针转动，物块与台面PN部分、物块与传送带之间的动摩擦因数均为μ=0.2，取重力加速度g=10m/s2，弹簧始终在弹性限度内，求： （1）物块第一次下滑到圆弧末端M处对轨道的压力大小； （2）弹簧被压缩后具有的最大弹性势能Ep； （3）物块在PN部分通过的总路程x0。 【答案】（1）20N （2）23J （3）9m 【解析】 【详解】（1）设物块下滑到M处的速度为，由动能定理有 解得 在圆弧末端M处，有 解得 又由牛顿第三定律可知对轨道压力 （2）小物块滑上传送带到弹簧被压缩最短，根据动能定理有 解得 则弹簧被压缩后具有的最大弹性势能 （3）物块被弹簧弹回，设滑到N点时的速度为v1，则有 解得 则物块在PN部分通过的路程 由于 则物块滑上传送带后，与传送带保持相对静止，直至M点再滑上右侧圆弧轨道，又以原速率返回到传送带上，物块向左运动能通过传送带，设通过后的速度为v2，则有 解得 物块滑出传送带继续向左运动，直至最终静止，设在PN部分通过的路程为，则有 解得 则物块在PN部分通过的总路程 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $