精品解析：广东工业大学北附2025-2026学年高三上学期12月月考物理试卷

2026届中华人民共和国普通高等学校 联合招收华侨、港澳地区、台湾省学生 广工大北附12月份月考考试物理试卷 本试卷满分150分，考试用时 120分钟 一、选择题：本大题共13小题，每小题4分，共52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. 假设2025年诺贝尔物理学奖授予了在宏观量子隧穿和能量量子化方面取得突破性研究的科学家，这些研究为量子技术奠定了坚实基础。下列有关量子化的说法正确的是（　　） A. 为了解释光电效应，爱因斯坦假设光本身就是由一个个不可分割的能量子组成的 B. 玻尔的原子模型认为电子在特定轨道上运动时会辐射能量 C. 原子从较高能级向较低能级跃迁时，辐射光子的能量是连续的 D. 玻尔的原子结构假说认为电子绕原子核做圆周运动的轨道半径是任意的 2. 关于静电现象，下列说法正确的是（　　） A. 甲图中用化纤毛巾分别摩擦两个泡沫塑料盘后将二者放在一起，上面的泡沫塑料盘飞起，说明手与该盘分别带异种电荷 B. 乙图中用带电的PVC管去靠近不带电静止的空易拉罐，由于静电感应，易拉罐将远离PVC管 C. 丙图中高压设备导体的表面尽量光滑是为了防止生锈 D. 丁图中野外高压输电线为了避免雷击，在三条输电线的上方还有两条导线，这两条导线起静电屏蔽作用 3. 北京时间2024年6月4日，“嫦娥六号”的着陆器和上升器组合体完成了月球背面月壤采样。下列可以将着陆器看成质点的是（　　） A. 操控着陆器机械臂，进行采样作业 B. 监测着陆器在落月前的姿态 C. 定位着陆器在月球上的位置 D. 观测着陆器携带五星红旗在月面成功展开 4. 如图所示，小物块位于半径为R的半球顶端，若给小物块以水平的初速为v0时，物块刚好对半球无压力，则以下说法不正确的是 A. 小物块立即离开球面做平抛运动 B. 小物块落地时水平位移R C. 小物块沿半球面运动 D. 小物块落地时速度的方向与地面不可能成45°角 5. 如图所示是一列简谐横波在时刻的图像。经过时间，恰好第一次重复出现图示的波形。根据以上信息，下列选项中不能确定的是（　　） A. 波的传播速度大小 B. 时间内质点经过的路程 C. 时刻质点的速度方向 D. 时刻的波形 6. 如图所示，一水平的浅色长传送带上放置一质量为m的煤块（可视为质点），煤块与传送带之间的动摩擦因数为μ。初始时，传送带与煤块都是静止的。现让传送带以恒定的加速度a开始运动，当其速度达到v后，便以此速度做匀速运动，经过一段时间，煤块在传送带上留了一段黑色痕迹后，相对于传送带不再滑动，关于上述过程，以下判断正确的是（重力加速度大小为g）（　　） A. μ与a之间一定满足关系 B. 煤块从开始运动到相对传送带静止通过的位移为 C. 煤块从开始运动到相对传送带静止经历的时间为 D. 黑色痕迹的长度为 7. 如图所示，曲面体P静止于光滑水平面上，物块Q自P的上端静止释放。Q与P的接触面光滑，Q在P上运动的过程中，下列说法正确的是（　　） A. P对Q做功为零 B. P和Q之间的相互作用力做功之和为零 C. P和Q构成的系统机械能守恒、动量守恒 D. P和Q构成的系统机械能不守恒、动量守恒 8. 如图所示，M是一小型理想变压器，接线柱a、b接在正弦交流电源上，变压器右侧部分为一火警报警系统，其中R是用半导体热敏材料（电阻随温度升高而减小）制成的传感器，电流表是值班室的显示器，显示通过尺的电流，电压表显示加在报警器两端的电压（报警器未画出），是一定值电阻，当传感器所在处出现火情时，已知电压表和电流表均可看成理想电表，则下列说法正确的是（　　） A. 电流表的示数减小 B. 电压表的示数增大 C. 电流表的示数减小 D. 电压表的示数增大 9. 如图，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3为定值电阻，S0、S为开关，V与A分别为电压表与电流表．初始时S0与S均闭合，现将S断开，则（ ） A. V的读数变大，A的读数变小 B. V的读数变大，A的读数变大 C. V的读数变小，A的读数变小 D. V的读数变小，A的读数变大 10. 如图所示，两根质量均为m的金属棒垂直地放在光滑的水平导轨上，左、右两部分导轨间距之比为1∶2，导轨间左、右两部分有大小相等、方向相反的匀强磁场，两棒单位长度的电阻相同，不计导轨电阻，现用水平恒力F向右拉CD棒，在CD棒向右运动距离为s的过程中，AB棒上产生的焦耳热为Q，此时AB棒和CD棒的速度大小均为v，此时立即撤去拉力F，设导轨足够长且两棒始终在不同磁场中运动，则下列说法正确的是（　　） A. v的大小等于 B. 撤去拉力F后，AB棒的最终速度大小为v，方向向右 C. 撤去拉力F后，CD棒的最终速度大小为v，方向向右 D. 撤去拉力F后，整个回路产生的焦耳热为 11. 如图所示，半径为R的半圆形轨道竖直放置直径POQ水平且各处物理性质相同，质量为m的小滑块从P点正上方高度R处由静止释放，恰好无碰撞从P点切入轨道，小滑块滑到最低点N时，对轨道的压力为4mg，g为重力加速度，下列说法正确的有（　　） A. 滑到点N时，速度大小为 B. 小滑块从Q点飞出可上升到原高度 C. 小滑块在P点受到弹力大小为0 D. 小滑块可能不停止于最低点N处 12. 中国“FAST”球面射电望远镜发现一个脉冲双星系统。科学家通过脉冲星计时观测得知该双星系统由一颗脉冲星与一颗白矮星组成。如图所示，假设在太空中有恒星A、B双星系统绕O点做逆时针匀速圆周运动，运动周期为T1，它们的轨道半径分别为、，且；C为B的卫星，绕B做逆时针匀速圆周运动，周期为T2，且T2 <T1。A与B之间的引力远大于C与B之间的引力。引力常量为G，则（　　） A. 恒星A的质量小于恒星B的质量 B. 恒星B的质量为 C. 若知道C的轨道半径，则可求出C的质量 D. 三星A、B、C相邻两次共线的时间间隔为 13. 如图所示，间距为L的水平光滑长导轨，左端接有一个电容器，电容为C（不会被击穿），在PQ虚线的左侧有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B。质量为m的金属杆ab静置在导轨上，距离虚线PQ的距离是d，金属杆在水平向右恒力F的作用下，开始向右运动，不计导轨与金属杆的电阻，下列说法正确的是（　　） A. 金属杆ab在做加速度减小加速运动，最后匀速 B. 金属杆ab的运动可能是先从加速到匀速再到加速 C. 金属杆ab运动到达虚线PQ的时间 D. 电容器能带的最多电量是 二、实验题：本大题共2小题，每空4分，共24分。按题目要求作答。 14. 现用一游标卡尺测量一工件的厚度，示数如图，此工件的厚度为___________。 15. 某物理探究小组的同学设计了如图甲所示的实验电路测定干电池的电动势和内阻。 实验器材：电池组（两节干电池）；定值电阻R0=2Ω；毫安表（量程为50mA，内阻 Rg=4.5Ω）；电压表（量程为3V，内阻很大）；滑动变阻器R；电阻箱；开关；导线若干。 （1）将电阻箱的阻值调至0.5Ω，则图甲中虚线框内改装后电流表的量程为___________mA。 （2）实验步骤如下： ①闭合开关S前，将滑动变阻器R的滑片移到___________端（选填“左”或“右”）； ②闭合开关S，改变滑片位置，记下电压表的示数U和毫安表的示数I，多次实验后将所测数据描绘在如图乙所示的坐标纸上，作出U-I图线。 （3）电池组（两节干电池）的电动势E=________V，内阻r=________Ω（结果均保留两位有效数字）。 （4）从实验原理上分析，通过本实验测量的电动势_________实际电动势（选填“大于”“等于”或“小于”）。 三、计算题：本大题共4小题，共74分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和主要演算步骤。只写出最后答案，不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 16. 雨过天晴，人们常常看到天空中出现彩虹，它是由太阳光照射到空气中的小水珠上时出现的奇观现象。若将小水珠视为一个半径为R的小球，O为球心，其截面如图所示，一束光从空中（看作真空）平行直径射到C点，入射角，该光射入小球内经过一次反射后从D点再次平行折射向空中。求： （1）小水珠对该光的折射率n； （2）该光从C点射入到从D点射出所经过的时间t。（光在真空中的传播速度为c） 17. 如图所示，竖直放置的导热U形管，右侧管比左侧管长9cm，管内径相同，左侧管上端封闭一定长度的空气柱（可视为理想气体），右侧管上端开口开始时与大气相通，当环境温度为时，左侧管中空气柱高，左侧管中水银面比右侧管中水银面高，外界大气压强。 （1）求环境温度升高到多少摄氏度时，左侧空气柱长为55cm； （2）如图环境温度保持不变，而在右侧管中用活塞封住管口，并慢慢向下推压，最终使左侧空气柱长度变为30cm，右侧水银柱未全部进入水平管，求活塞下推的距离。 18. 如图所示，质量M＝0.4 kg的长薄板BC静置于倾角为37°的光滑斜面上，在A点有质量m＝0.1 kg的小物体(可视为质点)以v0＝4.0 m/s速度水平抛出，恰以平行斜面的速度落在薄板的最上端B并在薄板上运动，当小物体落在薄板上时，薄板无初速度释放开始沿斜面向下运动，小物体运动到薄板的最下端C时，与薄板速度恰好相等，已知小物体与薄板之间的动摩擦因数为μ＝0.5，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g＝10 m/s2.求： (1)A点与B点的水平距离； (2)薄板BC的长度． 19. 如图所示，两条足够长的平行金属导轨间距，与水平面的夹角，处于磁感应强度、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中。导轨上的两根导体棒质量分别为，电阻均为，长度均为。将棒固定，由静止释放棒，当棒达到最大速度时，棒产生的焦耳热。导轨光滑且电阻忽略不计，运动过程中两棒始终与导轨垂直且接触良好，重力加速度取。 （1）求棒的最大速度大小； （2）求从释放到达到最大速度时，棒的位移大小； （3）若在棒上施加大小为、沿斜面向上的恒力（未画出），并将棒的固定解除，让棒同时由静止开始运动，求当棒速度时，棒的速度大小和加速度大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026届中华人民共和国普通高等学校 联合招收华侨、港澳地区、台湾省学生 广工大北附12月份月考考试物理试卷 本试卷满分150分，考试用时 120分钟 一、选择题：本大题共13小题，每小题4分，共52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. 假设2025年诺贝尔物理学奖授予了在宏观量子隧穿和能量量子化方面取得突破性研究的科学家，这些研究为量子技术奠定了坚实基础。下列有关量子化的说法正确的是（　　） A. 为了解释光电效应，爱因斯坦假设光本身就是由一个个不可分割的能量子组成的 B. 玻尔的原子模型认为电子在特定轨道上运动时会辐射能量 C. 原子从较高能级向较低能级跃迁时，辐射光子的能量是连续的 D. 玻尔的原子结构假说认为电子绕原子核做圆周运动的轨道半径是任意的 【答案】A 【解析】 【详解】A．为解释光电效应，爱因斯坦提出光子说，假设光本身由一个个不可分割的能量子（光子）组成，符合物理史实，故A正确； B．玻尔原子模型的定态假设指出，电子在特定轨道上运动时处于稳定状态，不会辐射能量，只有能级跃迁时才伴随能量的吸收或释放，故B错误； C．原子的能级是分立（量子化）的，从高能级向低能级跃迁时，辐射光子的能量等于两个能级的差值，因此光子能量是分立的，并非连续的，故C错误； D．玻尔原子结构假说认为电子绕原子核做圆周运动的轨道半径是量子化的，只有满足特定条件的轨道才能存在，不是任意值，故D错误。 故选A。 2. 关于静电现象，下列说法正确的是（　　） A. 甲图中用化纤毛巾分别摩擦两个泡沫塑料盘后将二者放在一起，上面的泡沫塑料盘飞起，说明手与该盘分别带异种电荷 B. 乙图中用带电的PVC管去靠近不带电静止的空易拉罐，由于静电感应，易拉罐将远离PVC管 C. 丙图中高压设备导体的表面尽量光滑是为了防止生锈 D. 丁图中野外高压输电线为了避免雷击，在三条输电线的上方还有两条导线，这两条导线起静电屏蔽作用 【答案】D 【解析】 【详解】A．甲图中用化纤毛巾分别摩擦两个泡沫塑料盘后将二者放在一起，上面的泡沫塑料盘飞起是因为两盘带同种电荷相互排斥，故A错误； B．乙图中用带电的PVC管去靠近不带电的空易拉罐，由于静电感应，易拉罐靠近PVC管部分感应出异种电荷，二者相互吸引，易拉罐将靠近PVC管，故B错误； C．丙图中高压设备导体的表面尽量光滑是为了避免尖端放电导致电能损失，故C错误； D．丁图中野外高压输电线为了避免雷击，在三条输电线的上方还有两条导线，它们与大地相连，形成一个稀疏的金属“网”，把高压线屏蔽起来，使其免遭雷击，故D正确。 故选D。 3. 北京时间2024年6月4日，“嫦娥六号”的着陆器和上升器组合体完成了月球背面月壤采样。下列可以将着陆器看成质点的是（　　） A. 操控着陆器机械臂，进行采样作业 B. 监测着陆器在落月前的姿态 C. 定位着陆器在月球上的位置 D. 观测着陆器携带五星红旗在月面成功展开 【答案】C 【解析】 【详解】A．操控着陆器机械臂，进行采样作业，涉及动作，不能看成质点，A不符合题意； B．监测着陆器在落月前的姿态，涉及姿势，不能看成质点，B不符合题意； C．定位着陆器在月球上的位置，涉及位置，能看成质点， C正确，符合题意； D．观测着陆器携带五星红旗在月面成功展开，涉及五星红旗的大小，不能看成质点，D不符合题意。 故选C。 4. 如图所示，小物块位于半径为R的半球顶端，若给小物块以水平的初速为v0时，物块刚好对半球无压力，则以下说法不正确的是 A. 小物块立即离开球面做平抛运动 B. 小物块落地时水平位移R C. 小物块沿半球面运动 D. 小物块落地时速度的方向与地面不可能成45°角 【答案】C 【解析】 【详解】A.物块对球顶恰无压力，说明此时恰好是物体的重力作为圆周运动的向心力，物体离开半球顶端后将做平抛运动，故A正确，不符合题意． B.物体做平抛运动，由 以及 得： ，故B正确，不符合题意． C.物块对球顶恰无压力，物体的重力作为圆周运动的向心力，过最高点物体速度增加，所需要向心力亦增加，而此时的向心力为重力指向圆心方向的分力小于重力，故小球不可能沿圆周做圆周运动而是做离心运动，即从最高点起做平抛运动，故C错误，符合题意 D.物体做平抛运动，由可得，所以竖直方向上的速度 夹角 所以与地面的夹角不是45°，故D正确，不符合题意． 5. 如图所示是一列简谐横波在时刻的图像。经过时间，恰好第一次重复出现图示的波形。根据以上信息，下列选项中不能确定的是（　　） A. 波的传播速度大小 B. 时间内质点经过的路程 C. 时刻质点的速度方向 D. 时刻的波形 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，该横波的波长为8m，由题意可得 则波的传播速度的大小为 故A不符合题意； B．根据题意可知，时间内，质点振动了3个周期，质点P经过的路程为 故B不符合题意； C．因为不清楚波的传播方向，所以无法确定P点的速度方向，故C符合题意； D．当时，波传播了，则波形图与时刻关于x轴对称，即时刻的波形可以确定，故D不符合题意。 故选C。 6. 如图所示，一水平的浅色长传送带上放置一质量为m的煤块（可视为质点），煤块与传送带之间的动摩擦因数为μ。初始时，传送带与煤块都是静止的。现让传送带以恒定的加速度a开始运动，当其速度达到v后，便以此速度做匀速运动，经过一段时间，煤块在传送带上留了一段黑色痕迹后，相对于传送带不再滑动，关于上述过程，以下判断正确的是（重力加速度大小为g）（　　） A. μ与a之间一定满足关系 B. 煤块从开始运动到相对传送带静止通过的位移为 C. 煤块从开始运动到相对传送带静止经历的时间为 D. 黑色痕迹的长度为 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．由题意知煤块与传送带之间发生相对滑动，则传送带的加速度大于煤块的加速度，有 μmg<ma 解得 μ< 所以A错误； B．设煤块的加速度大小为a1，对煤块由牛顿第二定律有 μmg=ma1 解得 a1=μg 由匀变速直线运动规律得，煤块从开始运动到相对传送带静止的过程中通过的位移 所以B错误； C．煤块从开始运动到相对传送带静止经历的时间 t1= 所以C正确； D．传送带从开始运动到速度为v经历的时间 t2= 传送带在从开始运动到速度为v的过程中通过的位移 x2= 则传送带在从速度为v到与煤块相对静止的过程中，做匀速运动的位移 x3=v（t1-t2）= 所以黑色痕迹的长度 Δx=x2＋x3-x1= 所以D错误； 故选C。 7. 如图所示，曲面体P静止于光滑水平面上，物块Q自P的上端静止释放。Q与P的接触面光滑，Q在P上运动的过程中，下列说法正确的是（　　） A. P对Q做功为零 B. P和Q之间的相互作用力做功之和为零 C. P和Q构成的系统机械能守恒、动量守恒 D. P和Q构成的系统机械能不守恒、动量守恒 【答案】B 【解析】 【详解】A．Q在P上运动的过程中，P对Q的弹力方向垂直于接触面，与 Q的位移方向夹角大于90°，则P对Q做功不为零。故A错误； BCD．Q在P上运动的过程中，整个系统只有重力做功，机械能守恒，P和Q之间的相互作用力属于内力并且等大反向，二者在力的方向上发生的位移相等，所以做功之和为零。系统在水平方向合力为零，即水平方向动量守恒。系统在竖直方向所受合力不为零，则竖直方向动量不守恒。故B正确；CD错误。 故选B。 8. 如图所示，M是一小型理想变压器，接线柱a、b接在正弦交流电源上，变压器右侧部分为一火警报警系统，其中R是用半导体热敏材料（电阻随温度升高而减小）制成的传感器，电流表是值班室的显示器，显示通过尺的电流，电压表显示加在报警器两端的电压（报警器未画出），是一定值电阻，当传感器所在处出现火情时，已知电压表和电流表均可看成理想电表，则下列说法正确的是（　　） A. 电流表的示数减小 B. 电压表的示数增大 C. 电流表的示数减小 D. 电压表的示数增大 【答案】C 【解析】 【详解】原线圈的电压U1不变，故变压器的副线圈两端电压不变，当传感器R2所在处出现火情时，温度升高，R2的阻值减小，通过副线圈的电流增大，由于变压器的匝数比不变，所以通过原线圈的电流增大，电流表的示数增大；又由于通过R3的电流增大，R3两端电压增大，则U2减小，A2的示数减小。 故选C。 9. 如图，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3为定值电阻，S0、S为开关，V与A分别为电压表与电流表．初始时S0与S均闭合，现将S断开，则（ ） A. V的读数变大，A的读数变小 B. V的读数变大，A的读数变大 C. V的读数变小，A的读数变小 D. V的读数变小，A的读数变大 【答案】B 【解析】 【详解】S断开，相当于电阻变大，则由闭合电路欧姆定律可得电路中总电流减小，故路端电压增大，V的读数变大； 把R1归为内阻，内电压减小，故R3中的电压增大，由欧姆定律可知R3中的电流也增大，电流表示数增大， A．分析得V的读数变大，Ａ的读数变大，故A错误； B．分析得V的读数变大，Ａ的读数变大，故B正确； C．分析得V的读数变大，Ａ的读数变大，故C错误； D．分析得V的读数变大，Ａ的读数变大，故D错误； 10. 如图所示，两根质量均为m的金属棒垂直地放在光滑的水平导轨上，左、右两部分导轨间距之比为1∶2，导轨间左、右两部分有大小相等、方向相反的匀强磁场，两棒单位长度的电阻相同，不计导轨电阻，现用水平恒力F向右拉CD棒，在CD棒向右运动距离为s的过程中，AB棒上产生的焦耳热为Q，此时AB棒和CD棒的速度大小均为v，此时立即撤去拉力F，设导轨足够长且两棒始终在不同磁场中运动，则下列说法正确的是（　　） A. v的大小等于 B. 撤去拉力F后，AB棒的最终速度大小为v，方向向右 C. 撤去拉力F后，CD棒的最终速度大小为v，方向向右 D. 撤去拉力F后，整个回路产生的焦耳热为 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据动能定理可知 根据AB棒上产生的焦耳热可知 可解得 A错误； BC．最终稳定后，则有 分别对两根导体棒列动量定理，则有 ， 根据公式 ，， 联立可解得 ， AB的速度方向向左，CD的速度方向向右，B错误、C正确； D．根据能量守恒可知 D错误。 故选C。 11. 如图所示，半径为R的半圆形轨道竖直放置直径POQ水平且各处物理性质相同，质量为m的小滑块从P点正上方高度R处由静止释放，恰好无碰撞从P点切入轨道，小滑块滑到最低点N时，对轨道的压力为4mg，g为重力加速度，下列说法正确的有（　　） A. 滑到点N时，速度大小为 B. 小滑块从Q点飞出可上升到原高度 C. 小滑块在P点受到弹力大小为0 D. 小滑块可能不停止于最低点N处 【答案】D 【解析】 【详解】A．在最低点N，根据牛顿第三定律，轨道对滑块的支持力等于滑块对轨道的压力，即 向心力由支持力和重力的合力提供，有 代入，解得，故A错误； B．小滑块释放前的机械能为，滑到点N时，小滑块的机械能为 机械能减少，说明轨道粗糙，则滑块运动过程中摩擦力始终做负功，机械能不断损失，因此滑块从Q点飞出后，上升的最大高度一定小于初始原高度，故B错误； C．滑块从P点正上方处下落到P，由自由落体运动规律，速度满足 P点的向心力沿水平方向指向圆心，由轨道的弹力提供向心力，有，故C错误； D．由于轨道摩擦力做功跟路径有关，但摩擦力的情况不清楚，小滑块最终静止位置未知。事实上，只要小滑块速度为零，且小球受到静摩擦力、重力和支持力合力为零时，小滑块就静止不动了，故D正确。 故选D。 12. 中国“FAST”球面射电望远镜发现一个脉冲双星系统。科学家通过脉冲星计时观测得知该双星系统由一颗脉冲星与一颗白矮星组成。如图所示，假设在太空中有恒星A、B双星系统绕O点做逆时针匀速圆周运动，运动周期为T1，它们的轨道半径分别为、，且；C为B的卫星，绕B做逆时针匀速圆周运动，周期为T2，且T2 <T1。A与B之间的引力远大于C与B之间的引力。引力常量为G，则（　　） A. 恒星A的质量小于恒星B的质量 B. 恒星B的质量为 C. 若知道C的轨道半径，则可求出C的质量 D. 三星A、B、C相邻两次共线的时间间隔为 【答案】B 【解析】 【详解】A．双星系统绕共同圆心转动时，角速度相等，相互间的万有引力提供向心力，对A、B有 整理得 已知，因此​，故A错误； B．对恒星A，由相互间的万有引力提供向心力，有 消去​后整理得，故B正确； C．C绕B做圆周运动，万有引力提供向心力，有 等式中C的质量被消去，只能求出B的质量，无法得到C的质量，故C错误； D．设时间间隔后三星再次共线，A、B整体角速度 C的角速度 初始三星共线，当C比A、B多转时，三星再次共线，因此满足 解得，故D错误。 故选B。 13. 如图所示，间距为L的水平光滑长导轨，左端接有一个电容器，电容为C（不会被击穿），在PQ虚线的左侧有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B。质量为m的金属杆ab静置在导轨上，距离虚线PQ的距离是d，金属杆在水平向右恒力F的作用下，开始向右运动，不计导轨与金属杆的电阻，下列说法正确的是（　　） A. 金属杆ab在做加速度减小加速运动，最后匀速 B. 金属杆ab的运动可能是先从加速到匀速再到加速 C. 金属杆ab运动到达虚线PQ的时间 D. 电容器能带的最多电量是 【答案】D 【解析】 【详解】AB．金属杆切割磁感线产生感应电动势 不计电阻，电容器两端电压，电容器带电量 电路中的电流 安培力，方向向左。 根据牛顿第二定律 整理得 加速度是恒定值，金属杆一直做匀加速直线运动， 故A、B错误； C． 金属杆做匀加速直线运动，位移 代入 解得 故C错误； D．金属杆到达虚线PQ时（出磁场前）速度最大，此时电容器带电量最大。由匀加速规律 代入得 电容器最大带电量 故D正确。 故选D。 二、实验题：本大题共2小题，每空4分，共24分。按题目要求作答。 14. 现用一游标卡尺测量一工件的厚度，示数如图，此工件的厚度为___________。 【答案】9.10mm 【解析】 【详解】游标卡尺的主尺读数为9mm，游标尺上第5个刻度与主尺上某一刻度对齐，故其读数为0.02×5mm=0.10mm所以最终读数为：9mm+0.10mm=9.10mm 15. 某物理探究小组的同学设计了如图甲所示的实验电路测定干电池的电动势和内阻。 实验器材：电池组（两节干电池）；定值电阻R0=2Ω；毫安表（量程为50mA，内阻 Rg=4.5Ω）；电压表（量程为3V，内阻很大）；滑动变阻器R；电阻箱；开关；导线若干。 （1）将电阻箱的阻值调至0.5Ω，则图甲中虚线框内改装后电流表的量程为___________mA。 （2）实验步骤如下： ①闭合开关S前，将滑动变阻器R的滑片移到___________端（选填“左”或“右”）； ②闭合开关S，改变滑片位置，记下电压表的示数U和毫安表的示数I，多次实验后将所测数据描绘在如图乙所示的坐标纸上，作出U-I图线。 （3）电池组（两节干电池）的电动势E=________V，内阻r=________Ω（结果均保留两位有效数字）。 （4）从实验原理上分析，通过本实验测量的电动势_________实际电动势（选填“大于”“等于”或“小于”）。 【答案】（1）500 （2）左 （3） ①. 3.0 ②. 2.0 （4）等于 【解析】 【小问1详解】 [1]将电阻箱的阻值调至，则图甲中虚线框内改装后电流表的量程为 代入数据，解得 【小问2详解】 [2]为了保护电路，应使电路的电流最小，所以滑动变阻器接入电路的电阻最大，即滑片应滑到左端。 【小问3详解】 [3][4]根据毫安表的改装原理，当毫安表示数为时，此时电路中的电流为，毫安表和电阻箱并联后的电阻为 根据甲所示电路图，由欧姆定律可知，路端电压为 由图乙所示可知，纵轴截距为 解得两节干电池的电动势 又图像斜率的绝对值为 解得两节干电池的内阻为 【小问4详解】 [5]由电路图可知，当毫安表示数为零时，通过电池组的电流为零，图象的纵截距表示电池组的实际电动势，当电压表示数为零时，此时电池组与组成的等效电源的路端电压实际值就是零，即所测的短路电流为真实值，故通过本实验测量的电动势等于实际电动势。 三、计算题：本大题共4小题，共74分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和主要演算步骤。只写出最后答案，不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 16. 雨过天晴，人们常常看到天空中出现彩虹，它是由太阳光照射到空气中的小水珠上时出现的奇观现象。若将小水珠视为一个半径为R的小球，O为球心，其截面如图所示，一束光从空中（看作真空）平行直径射到C点，入射角，该光射入小球内经过一次反射后从D点再次平行折射向空中。求： （1）小水珠对该光的折射率n； （2）该光从C点射入到从D点射出所经过的时间t。（光在真空中的传播速度为c） 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）根据对称及光路可逆性，作出光路如图所示 由几何关系可得 ， 根据折射定律得 （2）由几何关系 光在液滴中的传播速度 光在液滴中的传播时间 17. 如图所示，竖直放置的导热U形管，右侧管比左侧管长9cm，管内径相同，左侧管上端封闭一定长度的空气柱（可视为理想气体），右侧管上端开口开始时与大气相通，当环境温度为时，左侧管中空气柱高，左侧管中水银面比右侧管中水银面高，外界大气压强。 （1）求环境温度升高到多少摄氏度时，左侧空气柱长为55cm； （2）如图环境温度保持不变，而在右侧管中用活塞封住管口，并慢慢向下推压，最终使左侧空气柱长度变为30cm，右侧水银柱未全部进入水平管，求活塞下推的距离。 【答案】（1）112℃；（2）58.2cm 【解析】 【详解】（1）当左侧空气柱长为时，左侧水银面下降，右侧水银面上升，此时左右两侧水银高度差变为 根据理想气体状态方程可得 其中 ，， 可得 则环境温度升高为 （2）先选左侧空气柱为研究对象，根据玻意耳定律可得 解得 再选右侧空气柱为研究对象，刚加上活塞时空气柱的长度为 当左侧空气柱长度变为时，右侧水银面下降了，此时左侧水银面比右侧水银面高 则右侧空气柱的压强为 设此时右侧空气柱的长度为，管的横截面积为，根据玻意耳定律可得 解得 则活塞下推的距离为 18. 如图所示，质量M＝0.4 kg的长薄板BC静置于倾角为37°的光滑斜面上，在A点有质量m＝0.1 kg的小物体(可视为质点)以v0＝4.0 m/s速度水平抛出，恰以平行斜面的速度落在薄板的最上端B并在薄板上运动，当小物体落在薄板上时，薄板无初速度释放开始沿斜面向下运动，小物体运动到薄板的最下端C时，与薄板速度恰好相等，已知小物体与薄板之间的动摩擦因数为μ＝0.5，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g＝10 m/s2.求： (1)A点与B点的水平距离； (2)薄板BC的长度． 【答案】(1)1.2 m　(2)2.5 m 【解析】 【详解】(1)小物体从A到B做平抛运动，下落时间为t1，水平位移为x，则 gt1＝v0tan37° ① x＝v0t1 ② 联立①②得x＝1.2 m. (2)小物体落到B点的速度为v，则 ③ 小物体在薄板上运动，则 mgsin 37°－μmgcos 37°＝ma1 ④ 薄板在光滑斜面上运动，则 Mgsin 37°＋μmgcos 37°＝Ma2 ⑤ 小物体从落到薄板到两者速度相等用时t2，则 v＋a1t2＝a2t2 ⑥ 小物体的位移 x1＝vt2＋ ⑦ 薄板的位移 x2＝，⑧ 薄板的长度 l＝x1－x2，⑨ 联立③～⑨式得l＝2.5 m. 19. 如图所示，两条足够长的平行金属导轨间距，与水平面的夹角，处于磁感应强度、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中。导轨上的两根导体棒质量分别为，电阻均为，长度均为。将棒固定，由静止释放棒，当棒达到最大速度时，棒产生的焦耳热。导轨光滑且电阻忽略不计，运动过程中两棒始终与导轨垂直且接触良好，重力加速度取。 （1）求棒的最大速度大小； （2）求从释放到达到最大速度时，棒的位移大小； （3）若在棒上施加大小为、沿斜面向上的恒力（未画出），并将棒的固定解除，让棒同时由静止开始运动，求当棒速度时，棒的速度大小和加速度大小。 【答案】（1）；（2）30m；（3）， 【解析】 【详解】（1）根据题意可知，感应电动势 感应电流 棒受到的安培力大小为 棒的速度最大时，根据平衡条件得 由以上各式解得 （2）根据能量守恒有 解得 （3）根据题意可知 所以两根导体棒整体动量守恒，根据动量守恒有 棒的速度大小为 此时电路的感应电动势为 感应电流为 对棒根据牛顿第二定律有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $