精品解析：河南省开封市通许县多校2024-2025学年高三下学期4月月考物理试题

2025届开封市通许县清华学校高三月考物理试卷 （本试卷共100分　考试时间75分钟） 一、单项选择题∶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. 大量氢原子从的能级向低能级跃迁，氢原子的能级图如图所示，用跃迁中发出的光照射某一金属，测得从该金属中射出电子的最大初动能的最大值为。则在跃迁过程中，能使该金属发生光电效应的光子的频率种类有（　　） A. 3种 B. 4种 C. 5种 D. 6种 【答案】B 【解析】 【详解】根据光电效应方程有 可知，光子的能量越大，光电子的初动能越大，大量氢原子从的能级向低能级跃迁，辐射的光子频率的种类数目为 其中，由4能级跃迁至1能级的光子能量最大，该光子能量为 由于最大初动能的最大值为，可以解得逸出功为 由4能级跃迁至3能级的光子能量为 由3能级跃迁至2能级的光子能量为 由4能级跃迁至2能级的光子能量为 由3能级跃迁至1能级的光子能量为 由2能级跃迁至1能级的光子能量为 可知，能使该金属发生光电效应的光子的频率种类有4种。 故选B。 2. 如图所示，理想变压器的原线圈接入电压为7200 V的交变电压，输电线的等效电阻r=5 Ω，电器RL的规格为“220 V　880 W”，已知该电器正常工作，由此可知（　　） A. 原、副线圈的匝数比为30∶1 B. 原线圈中的电流为 A C. 副线圈中的电流为2 A D. 变压器的输入功率为800 W 【答案】A 【解析】 【详解】C．由电器RL正常工作，可得通过副线圈的电流I2= A=4 A 故C项错误； A．输电导线上的电压损失Ur=4×5 V=20 V 副线圈两端的电压U2=220 V+20 V=240 V 因此原、副线圈的匝数比 A项正确； D．又P1=P2=U2I2=240×4 W=960 W 故D项错误； B．原线圈中的电流I1= A=A B项错误。 故选A。 3. 某物体沿水平地面做匀加速直线运动，运动过程中依次通过A、B、C三点。已知AB=6m，BC=9m，物体从A点运动到B点和从B点运动到C点两个过程速度的变化量都是2m/s，则物体经过C点时的瞬时速度为（　　） A. 1m/s B. 3m/s C. 5m/s D. 7m/s 【答案】D 【解析】 【详解】物体从A点运动到B点和从B点运动到C点两个过程速度的变化量都是2m/s，可知物体从A运动到B和从B运动到C的时间相等，设为T，设物体的加速度大小为a，则有 ，， 联立解得 则物体经过C点时的瞬时速度为 故选D。 4. 如图为两个点电荷q1、q2形成的电场，虚线表示电场线。一带电粒子仅在电场力的作用下，以一定的初速度从A点运动至B点，运动轨迹如图中实线所示。下列说法正确的是（　　） A. 该粒子带正电 B. q1的电量大于q2的电量 C. A点的场强大于B点的场强 D. 该粒子从A到B电势能先增大后减小 【答案】B 【解析】 【详解】A．由于粒子做曲线运动，则所受电场力应指向轨迹的凹侧，即粒子在A点时电场力方向应指向右下方，与电场强度方向相反，所以粒子带负电，故A错误； B．由图可知，q1周围电场线较密，所以q1的电量大于q2的电量，故B正确； C．A点电场线较B点疏，所以A点的场强小于B点的场强，故C错误； D．该粒子从A到B，由于电场力的方向与速度方向夹角先为锐角后为钝角，则粒子的速度先增大后减小，动能先增大后减小，故电势能先减小后增大，故D错误。 故选B。 5. 如图所示为某种光学棱镜的截面图，，棱镜的折射率为。细光束从E点垂直AD从真空射入棱镜，则细光束第一次从棱镜中射出时的折射角为（　　） A. 60° B. 45° C. 37° D. 30° 【答案】A 【解析】 【详解】光路图如图所示 根据全反射临界角公式可知 根据几何关系可得光线在AB边的入射角为 由于 根据几何关系可知光在BC边的入射角为 根据折射定律 所以细光束第一次从棱镜中射出时的折射角为 故选A。 6. 如图是神舟十九号载人飞船与天和核心舱成功对接的示意图。天和核心舱处于半径为的圆轨道Ⅲ上；神舟十九号飞船处于半径为的圆轨道I上，运行周期为，经过A点时，通过变轨操作后，沿椭圆轨道II运动到B点与核心舱对接，则神舟十九号飞船（ ） A. 沿轨道Ⅱ运动过程中， B. 沿轨道Ⅱ从A点运动到B点过程中，机械能增大 C. 轨道Ⅰ上的速度小于沿轨道Ⅱ运动经过B点的速度 D. 从A点沿椭圆轨道Ⅱ运动到B点用时 【答案】D 【解析】 【详解】A．神舟十九号飞船沿轨道Ⅱ运动过程中，A点为近地点，B点为远地点，根据开普勒第二定律可知，近地点的速度大于远地点的速度，A错误； B．飞船沿轨道Ⅱ从A点运动到B点的过程中，万有引力做负功，神舟十九号飞船动能减小，势能增大，机械能守恒，B错误； C．对神舟十九号飞船，由万有引力提供向心力可得 解得 因为，则有飞船在轨道Ⅰ上的速度大于沿轨道Ⅲ运行的速度，飞船从轨道Ⅱ运动到B处时加速做离心运动进入轨道Ⅲ，因此在轨道Ⅰ上的速度大于沿轨道Ⅱ运动经过B点的速度，C错误； D．神舟十九号飞船沿轨道Ⅱ运动时，由开普勒第三定律可得 解得 故飞船从A点沿椭圆轨道Ⅱ运动到B点用时 D正确。 故选D。 7. 雨滴由静止开始下落，遇到水平吹来的风，下述说法正确的是（　　） ①风速越大，雨滴下落时间越长 ②风速越大，雨滴着地时速度越大 ③雨滴下落时间与风速无关 ④雨滴着地速度与风速无关 A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①④ 【答案】B 【解析】 【详解】根据力的独立作用原理，雨滴下落时间只与竖直方向受力有关，与风速无关，①错误；③正确；风速越大，雨滴落地时水平速度越大，合速度越大，②③正确，ACD错误，B正确。 故选B。 二、多项选择题∶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，有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 一定质量的理想气体经历A→B→C→D→A的变化过程，其p-V图像如图所示，其中B→C过程气体放出的热量是375 J，D→A过程气体温度不变。已知该理想气体的内能与热力学温度的关系是U=kT（k为比例系数，T为热力学温度），气体在状态A时的温度TA=300 K，下列说法正确的是（　　） A. 状态C时气体的温度为500 K B. A→B过程气体吸收的热量为1050 J C. C→D过程气体放出的热量为25 J D. D→A过程气体放出热量 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由理想气体状态方程知 其中 联立解得TB=750K，TC=375K，故A错误； B．B→C为等容过程（WBC=0），内能变化量 可知内能减少，气体放热，且，由热力学第一定律知ΔUBC=QBC，联立可得k=1J/K A→B过程气体等压膨胀，气体对外界做功，则 气体内能变化量 可知内能增加，由热力学第一定律知 联立解得，故B正确； C．C→D过程气体等压压缩，外界对气体做功，则 气体内能变化量 题图易知TD=TA，联立可得 由热力学第一定律知 联立解得，故C错误； D．D→A过程气体等温压缩，外界对气体做功，气体的内能不变，气体放热，故D正确。 故选BD。 9. 一列简谐横波在t=0时刻的波形图如图所示，P是平衡位置在x=4 m处的质点，Q是平衡位置在x=7 m处的质点。若t=2 s时质点Q第一次到达波谷，则质点P第二次到达波峰的时间可能为（　　） A. s B. 4 s C. 20 s D. 25 s 【答案】BC 【解析】 【详解】若波沿x轴正方向传播，质点Q左侧第一个波谷质点的平衡位置到质点Q的平衡位置的距离，质点P左侧第二个波峰质点的平衡位置到质点P的平衡位置的距离 则 得 若波沿x轴负方向传播，质点Q右侧第一个波谷质点的平衡位置到质点Q的平衡位置的距离，质点P右侧第二个波峰质点的平衡位置到质点P的平衡位置的距离 则 得 故选BC。 10. 如图所示，光滑平行导轨MN和PQ固定在竖直平面内，导轨间距为0.5m，两端分别接有阻值均为4Ω的定值电阻R1和R2，两导轨间有足够高的长方形区域abcd，该区域内有磁感应强度大小为2T、方向垂直于纸面向里的匀强磁场。一质量为50g、电阻为2Ω、长度也为0.5m的金属棒与导轨相互垂直且接触良好。若金属棒从距磁场上边界h0=1.8m处由静止释放，在金属棒做匀速直线运动之前的时间内，金属棒上产生了1.0J的热量，重力加速度g=10m/s2。导轨电阻不计，空气阻力不计，则下列说法正确的是（　　） A. 金属棒匀速运动时的速度大小是3m/s B. 金属棒进入磁场后，速度为4m/s时，其加速度大小为5m/s2 C. 金属棒做匀速直线运动之前这段时间内，通过电阻R1的电荷量为0.3C D. 金属棒在磁场中运动2.4m后开始匀速下落 【答案】CD 【解析】 【详解】A．设金属棒进入磁场做匀速运动时速度为v，则感应电动势E=Bdv 感应电流I= 其中 根据平衡条件得BId=mg 联立解得v=2m/s，故A错误； B．金属棒进入磁场后，当速度时，规定向下为正方向，由牛顿第二定律得 因为 联立解得 负号表示加速度方向与重力方向相反，故B错误； C．在该过程中通过金属棒的电荷量 联立解得q=0.6C 通过R1、R2的电荷量相等，都是0.3 C，故C正确； D．由焦耳定律 可知Q与R成正比，则金属棒做匀速运动之前R外产生的热量 整个电路产生的总热量 设金属棒做匀速运动前在磁场中运动的位移为h，从释放到刚做匀速运动的过程，由能量守恒定律得 联立解得h=2.4m，故D正确。 故选 CD。 三、非选择题∶本题共5小题，共56分。 11. 某物理兴趣小组的同学在家中找到一根轻弹簧，并准备了装有水的矿泉水瓶、刻度尺、三角板、弹簧测力计和细绳等器材，设计如下实验验证力的平行四边形定则。其操作如下： A．在竖直木板上用图钉固定一张白纸，把轻弹簧一端固定在O点，弹簧自然水平放置时，另一端在O′点； B．如图甲所示，三根轻绳的结点为A，L1连接轻弹簧，L2连接弹簧测力计，L3连接盛有水的矿泉水瓶。调整弹簧测力计的拉力大小和方向，使L1水平； C．去掉L3及矿泉水瓶，重新水平拉弹簧测力计； D．整理实验器材； E．根据实验记录的数据及痕迹，作图验证平行四边形定则。 根据以上操作，回答以下问题： （1）本实验采用的物理方法是____法。 （2）步骤B中除记录弹簧测力计的示数F1和方向外，还需记录________________。 （3）为达到实验目的，还需测量矿泉水瓶及水的重力。完成步骤C后，用弹簧测力计测量矿泉水瓶及里面水的重力，如图乙所示，则矿泉水瓶及里面水的重力F2为____N，根据记录的数据和痕迹完成平行四边形定则的验证。 （4）（多选）在上述实验中，把矿泉水瓶换成另一个轻弹簧测力计拉绳L3。把轻弹簧水平拉开一段位移后，这时绳L2、L3的夹角为120°，保持结点A的位置不变、绳L1水平、绳L2的方向不变，逐渐减小绳L2、L3的夹角直至夹角为60°的过程中，下列关于两个弹簧测力计示数的说法正确的是　　　　。 A. 拉绳L2的弹簧测力计的示数先变小后变大 B. 拉绳L2的弹簧测力计的示数一直变小 C. 拉绳L3的弹簧测力计的示数一直变小 D. 拉绳L3的弹簧测力计的示数先变小后变大 【答案】（1）等效替代 （2）结点A到达的位置 （3）2.00 （4）BD 【解析】 【小问1详解】 本实验采用的是等效替代法，因此实验成功的关键是两次操作中结点A到达同一位置。 【小问2详解】 步骤B中除记录F1的大小和方向外，还需记录结点A到达的位置。 【小问3详解】 由题图乙知，弹簧测力计的最小刻度是0.1 N，因此示数是2.00 N。 【小问4详解】 AB．作出力的矢量三角形，如图所示，可知拉绳L2的弹簧测力计的示数一直变小，故B正确，A错误； CD．拉绳L3的弹簧测力计的示数先变小后变大，故C错误，D正确。 故选BD。 12. 小明采用如图甲所示的实验装置研究平抛运动规律，实验装置放置在水平桌面上，利用光电门传感器和碰撞传感器可以测得小球的水平初速度和飞行时间t，底板上的标尺可以测得水平位移d。 （1）实验中斜槽轨道末端的切线必须是水平的，这样做的目的是_________ A．保证小球运动的轨迹是一条抛物线 B．保证小球飞出时，速度沿水平方向轨道 C．保证小球在空中运动时的加速度为g D．保证小球飞出时，速度既不太大，也不太小 （2）实验中，以下哪些操作可能引起实验误差_________ A．安装斜槽时，斜槽末端切线方向不水平 B．没有从轨道同一位置释放小球 C．斜槽不是光滑的 D．空气阻力对小球运动有较大影响 （3）保持水平槽口距底板的高度不变，改变小球在斜槽轨道上下滑的起始位置，测出小球做平抛运动的初速度、飞行时间t和水平位移d，记录在表中。 0.741 1.034 1.318 1.584 t（ms） 292.7 293.0 292.8 292.9 d（cm） 21.7 30.3 38.6 46.4 由表中数据可知，在实验误差允许的范围内，当h一定时，以下说法正确的是（ ） A．落地点的水平距离d与初速度大小成反比 B．落地点的水平距离d与初速度大小成正比 C．飞行时间t与初速度大小无关 D．飞行时间t与初速度大小成正比 （4）小华同学在实验装置的后面竖直放置一块贴有白纸和复写纸的木板，图乙是实验中小球从斜槽上不同位置释放获得的两条轨迹，图线①所对应的小球在斜槽上释放的位置_________（选填“较低”或“较高”）； （5）小华同学接着用方格纸做实验，若小球在某次平抛运动中先后经过的三个位置a、b、c如图丙所示，已知小方格的边长，取，则小球在b点的速度大小为_________m/s。（结果保留两位有效数字） 【答案】 ①. B ②. AD##DA ③. BC##CB ④. 较高 ⑤. 0.79 【解析】 【详解】解：（1）[1]AB．要研究平抛运动规律，轨道末端的切线必须是水平的，这样做的目的是小球飞出时，速度必须沿水平方向，使小球做平抛运动，A错误，B正确。 CD．小球在空中运动时的加速度和小球飞出时的速度大小与轨道末端是否水平无关，CD错误。 故选B。 （2）[2]A．要研究平抛运动规律，安装斜槽时，斜槽末端切线方向不水平，小球抛出后的运动不是平抛运动，能引起实验误差，A正确； B．没有从轨道同一位置释放小球，因为有光电门传感器和碰撞传感器可以测得小球的水平初速度和飞行时间t，因此不会产生误差，B错误； C．因为实验是要研究平抛运动规律，即研究小球从离开水平轨道到落到底板上运动的规律，与斜槽是否光滑无关，C错误； D．空气阻力对小球运动有较大影响，小球在空中的运动就不是平抛运动了，所以能产生实验误差，D正确。 故选AD。 （3）[3] AB．由表中数据可得 d1=0.217m=0.741×0.2927m d2=0.303m=1.034×0.293m d3=0.386m=1.318×0.2928m d4=0.454m=1.584×0.2929m 由计算结果可知，在实验误差允许的范围内，落地点的水平距离d与初速度大小成正比，A错误，B正确； CD．由表中数据可知，飞行时间t与初速度大小无关，C正确，D错误。 故选BC。 （4）[4]由图乙可知，图线①对应的小球的初速度大于图线②，因此图线①所对应的小球在斜槽上释放的位置较高。 （5）[5]由图丙可知，已知小方格的边长，在竖直方向可有 ∆h=gT2 解得 则有b点在水平方向的初速度为 由中间时刻的瞬时速度等于平均速度，b点在竖直方向的速度则有 则小球在b点的速度大小为 13. 一种新的短途代步工具——电动平衡车，被称为站着骑的电动车。某同学为了探究该车在平直水泥路面上的运动情况，设计了如下实验：将输液用的塑料瓶装适量水后，连同输液管一起绑在平衡车的扶手上，调节输液管的滴水速度，使其每隔相同时间滴下一滴水。从某滴水刚落地开始计时，以后每一滴水落地依次计数为1、2、3、…，当第50滴水刚好落地时停止计时，测得时间为25.0s。该同学骑上平衡车后，先加速到某一速度，然后关闭动力，让平衡车沿着直线滑行。图示是某次实验中在水泥路面上的部分水滴及测出的间距值（左侧是起点，单位：m），当地重力加速度，根据该同学的测量结果可得出： （1）平衡车加速运动时的加速度大小______，运动到点时的速度大小______。（结果均保留三位有效数字） （2）若该同学把题中的50滴计成了51滴，测出的加速度将如何变化？请简要分析。 【答案】（1） ①. 2.07 ②. 4.35 （2）计算时时间间隔变小，加速度变大 【解析】 【小问1详解】 [1]滴水时间间隔为 平衡车加速运动时的加速度大小为 [2]运动到点时的速度大小为 【小问2详解】 若该同学把题中的50滴计成了51滴，则滴水时间间隔为 可知计算时T偏小，加速度大小为 可得测出的加速度变大。 14. 如图所示，斜坡上两个可视为质点的相同滑块甲、乙，质量都为m，分别从不同高度同时开始下滑。斜坡与水平面在处平滑相接，斜面上，滑块与水平面间的动摩擦因数均为，乙在水平面上追上甲时发生弹性碰撞，忽略空气阻力，斜面倾斜角度为，重力加速度大小为。试求： （1）甲在斜面上的加速度； （2）若在碰撞前瞬间乙的速度为，求碰撞后直至停下地面对甲的冲量大小； （3）若乙的初始高度为，求甲停下时离点的最远距离。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 甲在斜面上的加速度，甲在斜面上受重力沿斜面向下的分力和摩擦力，合力为： 由牛顿第二定律 得： 【小问2详解】 碰撞时由， 可得 碰撞后甲乙交换速度，则甲停止运动，乙的速度为v，对乙 根据动量定理，水平方向： 即 竖直方向： 地面冲量大小： 【小问3详解】 乙的初始高度为，到达水平面的速度为： 碰撞后甲乙交换速度，则乙停在运动，甲的速度为乙，继续滑行直到停止，则甲停止时的位置距离O点的距离为： 代入 得： 15. 如图1所示，和是两条水平固定的平行金属导轨，导轨间距为，左端连接定值电阻，理想电压表传感器并联在两端，导轨电阻不计。一质量为、长为、电阻也为的细直金属杆ab垂直跨接在导轨上，整个导轨处于垂直导轨平面向下、磁感应强度大小为的匀强磁场中。时刻，ab杆在水平拉力作用下由静止开始向右运动，整个运动过程中，电压表示数随时间变化的关系如图2所示（、已知）。已知杆与导轨间的动摩擦因数恒为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为，忽略空气阻力。 （1）求整个运动过程中，杆的速度最大值； （2）求整个运动过程中，杆克服摩擦力所做的功； （3）若时刻，拉力，且，，请分析并在图3中画出内拉力随时间变化的图像（标出必要的纵坐标，用表示）。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由题分析知，当时，ab杆的速度最大，设速度最大值为，由 解得 【小问2详解】 由，结合图像可知，整个运动过程中，ab杆运动的图像如答图2所示 图像与轴围成的面积即为ab杆运动的位移，可知杆的位移 因此，ab杆克服摩擦力所做的功 联立解得 【小问3详解】 由图像知，时刻，ab杆做匀速直线运动，有 内，ab杆做匀加速直线运动，加速度大小 由牛顿第二定律有 时刻有 解得 时刻有 解得 内，ab杆做匀减速直线运动，加速度大小 由牛顿第二定律有 时刻有 解得 时刻有 解得 因此内的图像如答图3所示 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025届开封市通许县清华学校高三月考物理试卷 （本试卷共100分　考试时间75分钟） 一、单项选择题∶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. 大量氢原子从的能级向低能级跃迁，氢原子的能级图如图所示，用跃迁中发出的光照射某一金属，测得从该金属中射出电子的最大初动能的最大值为。则在跃迁过程中，能使该金属发生光电效应的光子的频率种类有（　　） A. 3种 B. 4种 C. 5种 D. 6种 2. 如图所示，理想变压器的原线圈接入电压为7200 V的交变电压，输电线的等效电阻r=5 Ω，电器RL的规格为“220 V　880 W”，已知该电器正常工作，由此可知（　　） A. 原、副线圈的匝数比为30∶1 B. 原线圈中的电流为 A C. 副线圈中的电流为2 A D. 变压器的输入功率为800 W 3. 某物体沿水平地面做匀加速直线运动，运动过程中依次通过A、B、C三点。已知AB=6m，BC=9m，物体从A点运动到B点和从B点运动到C点两个过程速度的变化量都是2m/s，则物体经过C点时的瞬时速度为（　　） A. 1m/s B. 3m/s C. 5m/s D. 7m/s 4. 如图为两个点电荷q1、q2形成的电场，虚线表示电场线。一带电粒子仅在电场力的作用下，以一定的初速度从A点运动至B点，运动轨迹如图中实线所示。下列说法正确的是（　　） A. 该粒子带正电 B. q1的电量大于q2的电量 C. A点的场强大于B点的场强 D. 该粒子从A到B电势能先增大后减小 5. 如图所示为某种光学棱镜的截面图，，棱镜的折射率为。细光束从E点垂直AD从真空射入棱镜，则细光束第一次从棱镜中射出时的折射角为（　　） A. 60° B. 45° C. 37° D. 30° 6. 如图是神舟十九号载人飞船与天和核心舱成功对接的示意图。天和核心舱处于半径为的圆轨道Ⅲ上；神舟十九号飞船处于半径为的圆轨道I上，运行周期为，经过A点时，通过变轨操作后，沿椭圆轨道II运动到B点与核心舱对接，则神舟十九号飞船（ ） A. 沿轨道Ⅱ运动过程中， B. 沿轨道Ⅱ从A点运动到B点过程中，机械能增大 C. 轨道Ⅰ上的速度小于沿轨道Ⅱ运动经过B点的速度 D. 从A点沿椭圆轨道Ⅱ运动到B点用时 7. 雨滴由静止开始下落，遇到水平吹来的风，下述说法正确的是（　　） ①风速越大，雨滴下落时间越长 ②风速越大，雨滴着地时速度越大 ③雨滴下落时间与风速无关 ④雨滴着地速度与风速无关 A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①④ 二、多项选择题∶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，有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 一定质量的理想气体经历A→B→C→D→A的变化过程，其p-V图像如图所示，其中B→C过程气体放出的热量是375 J，D→A过程气体温度不变。已知该理想气体的内能与热力学温度的关系是U=kT（k为比例系数，T为热力学温度），气体在状态A时的温度TA=300 K，下列说法正确的是（　　） A. 状态C时气体的温度为500 K B. A→B过程气体吸收的热量为1050 J C. C→D过程气体放出的热量为25 J D. D→A过程气体放出热量 9. 一列简谐横波在t=0时刻的波形图如图所示，P是平衡位置在x=4 m处的质点，Q是平衡位置在x=7 m处的质点。若t=2 s时质点Q第一次到达波谷，则质点P第二次到达波峰的时间可能为（　　） A. s B. 4 s C. 20 s D. 25 s 10. 如图所示，光滑平行导轨MN和PQ固定在竖直平面内，导轨间距为0.5m，两端分别接有阻值均为4Ω的定值电阻R1和R2，两导轨间有足够高的长方形区域abcd，该区域内有磁感应强度大小为2T、方向垂直于纸面向里的匀强磁场。一质量为50g、电阻为2Ω、长度也为0.5m的金属棒与导轨相互垂直且接触良好。若金属棒从距磁场上边界h0=1.8m处由静止释放，在金属棒做匀速直线运动之前的时间内，金属棒上产生了1.0J的热量，重力加速度g=10m/s2。导轨电阻不计，空气阻力不计，则下列说法正确的是（　　） A. 金属棒匀速运动时的速度大小是3m/s B. 金属棒进入磁场后，速度为4m/s时，其加速度大小为5m/s2 C. 金属棒做匀速直线运动之前这段时间内，通过电阻R1的电荷量为0.3C D. 金属棒在磁场中运动2.4m后开始匀速下落 三、非选择题∶本题共5小题，共56分。 11. 某物理兴趣小组的同学在家中找到一根轻弹簧，并准备了装有水的矿泉水瓶、刻度尺、三角板、弹簧测力计和细绳等器材，设计如下实验验证力的平行四边形定则。其操作如下： A．在竖直木板上用图钉固定一张白纸，把轻弹簧一端固定在O点，弹簧自然水平放置时，另一端在O′点； B．如图甲所示，三根轻绳的结点为A，L1连接轻弹簧，L2连接弹簧测力计，L3连接盛有水的矿泉水瓶。调整弹簧测力计的拉力大小和方向，使L1水平； C．去掉L3及矿泉水瓶，重新水平拉弹簧测力计； D．整理实验器材； E．根据实验记录的数据及痕迹，作图验证平行四边形定则。 根据以上操作，回答以下问题： （1）本实验采用的物理方法是____法。 （2）步骤B中除记录弹簧测力计的示数F1和方向外，还需记录________________。 （3）为达到实验目的，还需测量矿泉水瓶及水的重力。完成步骤C后，用弹簧测力计测量矿泉水瓶及里面水的重力，如图乙所示，则矿泉水瓶及里面水的重力F2为____N，根据记录的数据和痕迹完成平行四边形定则的验证。 （4）（多选）在上述实验中，把矿泉水瓶换成另一个轻弹簧测力计拉绳L3。把轻弹簧水平拉开一段位移后，这时绳L2、L3的夹角为120°，保持结点A的位置不变、绳L1水平、绳L2的方向不变，逐渐减小绳L2、L3的夹角直至夹角为60°的过程中，下列关于两个弹簧测力计示数的说法正确的是　　　　。 A. 拉绳L2的弹簧测力计的示数先变小后变大 B. 拉绳L2的弹簧测力计的示数一直变小 C. 拉绳L3的弹簧测力计的示数一直变小 D. 拉绳L3的弹簧测力计的示数先变小后变大 12. 小明采用如图甲所示的实验装置研究平抛运动规律，实验装置放置在水平桌面上，利用光电门传感器和碰撞传感器可以测得小球的水平初速度和飞行时间t，底板上的标尺可以测得水平位移d。 （1）实验中斜槽轨道末端的切线必须是水平的，这样做的目的是_________ A．保证小球运动的轨迹是一条抛物线 B．保证小球飞出时，速度沿水平方向轨道 C．保证小球在空中运动时的加速度为g D．保证小球飞出时，速度既不太大，也不太小 （2）实验中，以下哪些操作可能引起实验误差_________ A．安装斜槽时，斜槽末端切线方向不水平 B．没有从轨道同一位置释放小球 C．斜槽不是光滑的 D．空气阻力对小球运动有较大影响 （3）保持水平槽口距底板的高度不变，改变小球在斜槽轨道上下滑的起始位置，测出小球做平抛运动的初速度、飞行时间t和水平位移d，记录在表中。 0.741 1.034 1.318 1.584 t（ms） 292.7 293.0 292.8 292.9 d（cm） 21.7 30.3 38.6 46.4 由表中数据可知，在实验误差允许的范围内，当h一定时，以下说法正确的是（ ） A．落地点的水平距离d与初速度大小成反比 B．落地点的水平距离d与初速度大小成正比 C．飞行时间t与初速度大小无关 D．飞行时间t与初速度大小成正比 （4）小华同学在实验装置的后面竖直放置一块贴有白纸和复写纸的木板，图乙是实验中小球从斜槽上不同位置释放获得的两条轨迹，图线①所对应的小球在斜槽上释放的位置_________（选填“较低”或“较高”）； （5）小华同学接着用方格纸做实验，若小球在某次平抛运动中先后经过的三个位置a、b、c如图丙所示，已知小方格的边长，取，则小球在b点的速度大小为_________m/s。（结果保留两位有效数字） 13. 一种新的短途代步工具——电动平衡车，被称为站着骑的电动车。某同学为了探究该车在平直水泥路面上的运动情况，设计了如下实验：将输液用的塑料瓶装适量水后，连同输液管一起绑在平衡车的扶手上，调节输液管的滴水速度，使其每隔相同时间滴下一滴水。从某滴水刚落地开始计时，以后每一滴水落地依次计数为1、2、3、…，当第50滴水刚好落地时停止计时，测得时间为25.0s。该同学骑上平衡车后，先加速到某一速度，然后关闭动力，让平衡车沿着直线滑行。图示是某次实验中在水泥路面上的部分水滴及测出的间距值（左侧是起点，单位：m），当地重力加速度，根据该同学的测量结果可得出： （1）平衡车加速运动时的加速度大小______，运动到点时的速度大小______。（结果均保留三位有效数字） （2）若该同学把题中的50滴计成了51滴，测出的加速度将如何变化？请简要分析。 14. 如图所示，斜坡上两个可视为质点的相同滑块甲、乙，质量都为m，分别从不同高度同时开始下滑。斜坡与水平面在处平滑相接，斜面上，滑块与水平面间的动摩擦因数均为，乙在水平面上追上甲时发生弹性碰撞，忽略空气阻力，斜面倾斜角度为，重力加速度大小为。试求： （1）甲在斜面上的加速度； （2）若在碰撞前瞬间乙的速度为，求碰撞后直至停下地面对甲的冲量大小； （3）若乙的初始高度为，求甲停下时离点的最远距离。 15. 如图1所示，和是两条水平固定的平行金属导轨，导轨间距为，左端连接定值电阻，理想电压表传感器并联在两端，导轨电阻不计。一质量为、长为、电阻也为的细直金属杆ab垂直跨接在导轨上，整个导轨处于垂直导轨平面向下、磁感应强度大小为的匀强磁场中。时刻，ab杆在水平拉力作用下由静止开始向右运动，整个运动过程中，电压表示数随时间变化的关系如图2所示（、已知）。已知杆与导轨间的动摩擦因数恒为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为，忽略空气阻力。 （1）求整个运动过程中，杆的速度最大值； （2）求整个运动过程中，杆克服摩擦力所做的功； （3）若时刻，拉力，且，，请分析并在图3中画出内拉力随时间变化的图像（标出必要的纵坐标，用表示）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $