精品解析：山东菏泽市2025-2026学年高三上学期2月期末联考物理试题

高三物理试题（A） 注意事项： 1、本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间90分钟。 2、答题前，考生务必将姓名、班级等个人信息填写在答题卡指定位置。 3、考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答。超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24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. 2025年，秦山核电商用重水堆生产出首批医用，打破了进口依赖。重水堆用中子连续辐照含靶件生产，又能够自发地进行衰变而变成，下列说法正确的是（　　） A. 中子撞击产生和质子 B. 中子撞击产生和电子 C. 衰变为时产生中子 D. 衰变为时产生质子 2. 如图所示，密封的大塑料瓶中装有清水，内部封闭有一段空气的小玻璃瓶开口向下置于塑料瓶中，漂浮在塑料瓶上部。缓慢挤压塑料瓶，当压力增大到一定值时，小瓶开始下沉。已知小瓶导热良好，水温不变，小瓶内气体为理想气体。则挤压塑料瓶的过程中，小瓶内的气体（　　） A. 内能减小 B. 分子平均动能减小 C. 单位时间碰撞瓶壁单位面积上的分子数不变 D. 外界对气体做的功等于气体放出的热量 3. 如图所示，一轿车刹车过程中途经A、B、C三点，最终停在D点，AB、BC、CD的长度的关系为。轿车的刹车过程为匀减速直线运动，则AC的长度为（　　） A. B. C. D. 4. 如图甲所示为修车过程中利用菱形千斤顶把车顶起来的过程。菱形千斤顶工作原理如图乙所示，菱形框架四根支撑杆和中间螺杆通过光滑铰链连接，质量均忽略不计，摇动手柄使螺杆转动，A、B间距离发生改变，从而调整支撑高度，实现重物的升降。若重物对千斤顶的压力为G，框架ACBD恰为正方形，则（　　） A. 支撑杆AC的弹力为G B. 螺杆AB的拉力为 C. 若旋转螺杆AB使重物升高，支撑杆AC的弹力变大 D. 若旋转螺杆AB使重物升高，螺杆AB的拉力变小 5. 如图所示为双缝干涉实验示意图，线光源到双缝、的距离相等，O点为、连线中垂线与光屏的交点，光源发出红色激光，O点为中央亮纹的中心，P点为第一级亮纹的中心。已知可见光的波长范围是400nm~760nm，下列说法正确的是（　　） A. 将红色激光换成蓝色激光，P位置可能为亮纹中心 B. 在双缝屏和像屏之间插入某透明介质，O位置可能为暗纹的中心 C. 将光源向下移到位置，P位置可能为亮纹中心 D. 将光源向下移到位置，O位置仍为亮纹中心 6. 太空碎片对航天器的安全运行构成严重的威胁。飞船绕质量为M的地球做半径为r的圆周运动，迎面撞上相向而来的微小碎片，撞击后碎片留在飞船上。已知撞击前碎片速率等于飞船速率，碎片质量为m且远小于飞船质量，撞击时间为，碰撞过程中飞船速度变化可忽略不计，引力常量为G，则飞船受到的平均撞击力为（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，理想电压表接在原线圈两端，、是两个相同的灯泡，电阻均为，灯泡的电阻为。电源电压u随时间t变化规律为，当滑动变阻器R接入电路的电阻为时，、两灯泡亮度相同，则下列说法正确的是（　　） A. 变压器原、副线圈的匝数比为1：2 B. 电压表示数为20V C. 灯泡、的功率为3.6W D. 当滑动变阻器滑片P向上移动时，、变亮，变暗 8. 如图所示，内有光滑圆弧轨道的方形物体置于光滑水平面上，质量，P、Q分别为轨道的两个端点，与水平面相切。质量为的物块以初速度向右运动，从P点进入轨道（无能量损耗），轨道顶点O的高度，重力加速度，物块可视为质点，下列说法正确的是（　　） A. 物块和方形物体组成的系统动量守恒 B. 物块和方形物体作用的过程中，物块机械能守恒 C. 若物块能到达轨道最高点O，则初速度至少为 D. 若初速度大小，则物块沿着圆弧到达Q点时的速率为6m/s 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 位于处的波源P从时刻开始振动，形成的简谐横波在同一介质中沿x轴正、负方向传播，一个周期后停止振动，时刻向x轴负方向传播的波形如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 该波波速为0.2m/s B. 时刻，波源P开始向y轴负方向运动 C. 时刻，处的质点位移为 D. 时刻，处的质点向y轴负方向运动 10. 2025年全国田径锦标赛的铅球比赛中，山东选手邢家梁以20.44米的成绩打破尘封16年的男子全国记录。如图所示为一同学在学校运动会上投掷铅球时，铅球的飞行轨迹。铅球出手点A离地面高，初速度与水平方向夹角为37°，落地速度v与水平地面的夹角为53°。重力加速度，不计空气阻力，，，则（　　） A. 铅球的初速度大小为 B. 铅球运动过程中速度的变化量大小为 C. 铅球在空中的运动时间为 D. 铅球落地点B与出手点A的水平距离为 11. 如图所示，两光滑绝缘斜面相交于C点，倾角均为45°。带电量分别为和的小球甲、乙刚好静止于两斜面上的A、B两点，且。AD、BD分别垂直于两斜面，O点为AB连线中点，EOF是AB连线的垂直平分线，与AD连线的交点为E，与BC连线的交点为F。下列说法正确的是（　　） A. 甲、乙两小球质量之比为 B. E、F两点电场强度相同 C. C、D两点电场强度大小之比为 D. C点电势高于D点电势 12. 如图所示，间距L=1m平行金属导轨AB、CD构成倾角的斜面，通过BE和DG两小段光滑绝缘圆弧（长度可忽略）与间距也为的水平平行金属导轨EF、GH相连，AC端接一个电容器，电容。导体棒Q的电阻，质量，静置在与GE的距离处。整个装置处于竖直向上的匀强磁场当中，磁感应强度大小。现将质量的导体棒P从斜面上离GE的距离处由静止释放，沿斜面运动到水平金属导轨。导体棒P、Q始终与导轨垂直并与导轨接触良好，导体棒P和导轨的电阻忽略不计，不计一切摩擦，水平轨道足够长，重力加速度，则（　　） A. 导体棒P在斜面上做匀加速直线运动，加速度大小为 B. 电容器所带的最大电量为 C. 导体棒Q从开始运动到运动稳定的过程中，产生的热量为2J D. 导体棒P与导体棒Q的最小距离为1.5m 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 某物理小组探究竖直面内的圆周运动，实验装置如图甲所示，轻绳一端连接拉力传感器，另一端连接一小圆柱体，拉力传感器下方安装光电门，圆柱体静止时重心恰好位于光电门处。把圆柱体拉开一定角度，由静止释放，圆柱体在竖直面内摆动过程中，拉力传感器可以采集轻绳拉力实时变化的数据并输出图像，同时，数字计时器记录下圆柱体通过光电门的遮光时间。 （1） 某次实验，轻绳拉力随时间变化的图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 时刻圆柱体通过最低点 B. 时刻圆柱体通过最低点 C. 圆柱体摆动周期为 D. 圆柱体摆动周期为 （2）多次改变拉开圆柱体的角度，读取圆柱体运动到最低点时的拉力F和遮光时间，得到的图像如图丙所示，若图像斜率为k，纵轴截距为b，圆柱体直径为d，当地重力加速度为g，则圆柱体的质量__________，圆柱体重心做圆周运动的半径__________。（结果用k、b、d、g表示） 14. 某实验小组测量一未知电源的电动势及内阻，实验室准备器材如下： A.电源（电动势约为20V，内阻约为） B.电流表（量程为50mA，内阻为） C.电压表（量程为20V，内阻未知） D.滑动变阻器（最大阻值为） F.电阻箱（0-99.99Ω） G.单刀单掷开关导线若干 回答以下问题： （1）将电流表改成量程为0.6A，需要并联的电阻阻值________； （2）将电阻箱调到（1）中需要的值，改装完电流表后，为了尽量减小实验误差，补充完整图甲中电路图连接； （3）正确连接电路图甲，移动滑片，得到多组电压表示数U、电流表示数I，作出图像如图乙所示，求得电动势________V，内阻为________。（结果保留一位小数） 15. 如图所示是由透明介质制作的光学器件截面，器件上部分是半径为R的半球，O点是球心，下部分是半径为R，高为2R的圆柱，点为圆柱中心。A、B在球面上，A点到轴线的距离为，B点为半球的球面顶点。某单色光线从A点平行于射入介质，折射光线恰好经过点，求： （1）介质对该单色光的折射率n； （2）若该单色光线从B点沿与夹角为45°的方向射入介质，光在空气中的传播速度为c，则该光线在介质中的传播时间t。（不考虑多次反射情况） 16. 如图所示，竖直放置的导热良好、高度为2l的密闭汽缸被质量为m、横截面积为S的活塞分成上部分A室和下部分B室。A室部分封闭一定质量的理想气体，B室部分为真空。A室内，活塞与汽缸上壁中央用一根原长为l、劲度系数为的轻质弹簧竖直连接。汽缸内壁光滑，初始时活塞静止，弹簧长度为。因活塞密封不严，A室的气体缓慢进入B室，导致活塞缓慢上升。环境温度始终不变，忽略活塞与汽缸壁的厚度，重力加速度为g，求： （1）初始时，A室内的气体压强P； （2）当活塞升高时，A室内的气体压强与B室内的气体压强。 17. 如图所示，在坐标系xOy中，y轴左侧区域Ⅰ、Ⅱ中均有一沿y轴正向的匀强电场，电场强度大小为E，NH与y轴之间的区域Ⅱ中还存在一垂直纸面向外的匀强磁场，y轴右侧的区域Ⅲ中存在垂直纸面向里的匀强磁场。在区域Ⅰ中将一带正电粒子从x轴下方2d处的A点以水平向右的初速度射出，经过电场的偏转从x轴上的N点以与x轴正向成53°的速度射入区域Ⅱ。粒子再次经过x轴时，从O点进入区域Ⅲ，并恰好不从区域Ⅲ的右边界射出。已知区域Ⅱ、Ⅲ中磁场的磁感应强度大小均为，不计粒子重力，求： （1）带电粒子的比荷； （2）N、O之间的距离； （3）区域Ⅲ的宽度。 18. 如图所示，轻弹簧A左端固定于墙上，右端拴接一物块P，处于原长状态。轻弹簧B右端固定在长方体上表面的挡板上，被压缩后锁定，左端与物块Q接触但未连接。开始时，长方体静止在水平地面上，某时刻解除弹簧B的锁定，弹簧恢复原长后，物块Q以水平速度滑离长方体，恰好落在物块P上，并在极短时间内与物块P粘在一起（碰撞时冲击力远大于P、Q的重力）且不弹起。已知物块P的质量，物块Q的质量，长方体（含挡板）质量，高。长方体各表面均光滑不计摩擦，物块P、Q均可视为质点，弹簧A劲度系数，整个运动过程始终在弹性限度内，弹簧形变量为x时弹簧的弹性势能为，重力加速度，求： （1）弹簧B释放的弹性势能； （2）若物块P与地面的摩擦不计，则物块P与物块Q碰撞时损失的机械能； （3）若物块P与地面的动摩擦因数，则 ①两物块粘在一起的过程中，地面摩擦力对物块P的冲量； ②弹簧A的最大压缩量和两物块静止时，弹簧A的形变量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三物理试题（A） 注意事项： 1、本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间90分钟。 2、答题前，考生务必将姓名、班级等个人信息填写在答题卡指定位置。 3、考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答。超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24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. 2025年，秦山核电商用重水堆生产出首批医用，打破了进口依赖。重水堆用中子连续辐照含靶件生产，又能够自发地进行衰变而变成，下列说法正确的是（　　） A. 中子撞击产生和质子 B. 中子撞击产生和电子 C. 衰变为时产生中子 D. 衰变为时产生质子 【答案】A 【解析】 【详解】AB．中子撞击产生和质子，其反应式： 方程式满足质量数和电荷均守恒，故A正确，B错误； CD．衰变为时产生电子，衰变方程： 方程式满足质量数和电荷均守恒，故CD错误。 故选A。 2. 如图所示，密封的大塑料瓶中装有清水，内部封闭有一段空气的小玻璃瓶开口向下置于塑料瓶中，漂浮在塑料瓶上部。缓慢挤压塑料瓶，当压力增大到一定值时，小瓶开始下沉。已知小瓶导热良好，水温不变，小瓶内气体为理想气体。则挤压塑料瓶的过程中，小瓶内的气体（　　） A. 内能减小 B. 分子平均动能减小 C. 单位时间碰撞瓶壁单位面积上的分子数不变 D. 外界对气体做的功等于气体放出的热量 【答案】D 【解析】 【详解】AB．小瓶开始下沉过程中，瓶内气体的温度保持不变，则分子平均动能不变，气体内能不变，故AB错误； C．小瓶开始下沉过程中，瓶内气体的压强增大，由于气体温度不变，分子平均动能不变，根据压强微观意义可知，单位时间碰撞瓶壁单位面积上的分子数增加，故C错误； D．根据玻意耳定律，由于瓶内气体的压强增大，所以气体体积减小，外界对气体做功；由于气体内能不变，根据热力学第一定律可知，外界对气体做的功等于气体放出的热量，故D正确。 故选D。 3. 如图所示，一轿车刹车过程中途经A、B、C三点，最终停在D点，AB、BC、CD的长度的关系为。轿车的刹车过程为匀减速直线运动，则AC的长度为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】由题知，轿车的刹车过程为匀减速直线运动，设加速度大小为，根据AB、BC、CD的长度的关系为 可知AB、BC、CD这三段位移所用的时间相等，设为，根据逐差法有 根据逆向思维，将轿车从A到D做匀减速直线运动看成轿车从D到A做初速度为零的匀加速直线运动，根据速度时间公式 其中 可得A点、C点的速度分别为， 根据位移时间公式有 联立可得 故选B。 4. 如图甲所示为修车过程中利用菱形千斤顶把车顶起来的过程。菱形千斤顶工作原理如图乙所示，菱形框架四根支撑杆和中间螺杆通过光滑铰链连接，质量均忽略不计，摇动手柄使螺杆转动，A、B间距离发生改变，从而调整支撑高度，实现重物的升降。若重物对千斤顶的压力为G，框架ACBD恰为正方形，则（　　） A. 支撑杆AC的弹力为G B. 螺杆AB的拉力为 C. 若旋转螺杆AB使重物升高，支撑杆AC的弹力变大 D. 若旋转螺杆AB使重物升高，螺杆AB的拉力变小 【答案】D 【解析】 【分析】通过受力分析推导公式：设支撑杆与竖直方向夹角为，每根支撑杆的弹力大小为，螺杆的拉力大小为。 对上端铰链竖直方向受力平衡： 得 ； 对点水平方向受力平衡： 代入得 。 【详解】A．当框架为正方形时，，代入得 ，故A错误； B．代入得 ，故B错误； C．重物升高时，间距减小，杆长不变，因此减小，增大，由得减小，故C错误； D．减小，减小，由得减小，即螺杆拉力变小，故D正确。 故选D。 5. 如图所示为双缝干涉实验示意图，线光源到双缝、的距离相等，O点为、连线中垂线与光屏的交点，光源发出红色激光，O点为中央亮纹的中心，P点为第一级亮纹的中心。已知可见光的波长范围是400nm~760nm，下列说法正确的是（　　） A. 将红色激光换成蓝色激光，P位置可能为亮纹中心 B. 在双缝屏和像屏之间插入某透明介质，O位置可能为暗纹的中心 C. 将光源向下移到位置，P位置可能为亮纹中心 D. 将光源向下移到位置，O位置仍为亮纹中心 【答案】C 【解析】 【详解】A．光源发出红色激光，P点为第一级亮纹的中心，可知光线在P点的光程差等于红光波长的一倍；已知可见光的波长范围是400nm~760nm，将红色激光换成蓝色激光，由于蓝色激光的波长小于红色激光的波长，则蓝色激光在P点的光程差大于蓝光波长的一倍，小于蓝光波长的2倍，则P位置不可能为亮纹中心，故A错误； B．在双缝屏和像屏之间插入某透明介质，根据对称性可知，光线在O点的光程差为0，则O位置仍为亮纹中心，故B错误； C．将光源向下移到位置，由题图可知，光线在P点的光程差可能为0，则P位置可能为亮纹中心，故C正确； D．将光源向下移到位置，由题图可知，光线在O点的光程差大于0，但不一定是波长的整数倍，所以O位置不一定为亮纹中心，故D错误。 故选C。 6. 太空碎片对航天器的安全运行构成严重的威胁。飞船绕质量为M的地球做半径为r的圆周运动，迎面撞上相向而来的微小碎片，撞击后碎片留在飞船上。已知撞击前碎片速率等于飞船速率，碎片质量为m且远小于飞船质量，撞击时间为，碰撞过程中飞船速度变化可忽略不计，引力常量为G，则飞船受到的平均撞击力为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】飞船绕地球做半径为 的圆周运动，由万有引力提供向心力 解得飞船速率 碎片相向而来，速率也为，方向与飞船相反（设飞船速度方向为正，则碎片初速度为）。撞击后碎片留在飞船上，且飞船速度变化可忽略不计，故碎片末速度为。碎片速度变化大小 动量变化大小 由动量定理可得 根据牛顿第三定律，飞船受到的平均撞击力大小与之相等，为 故选B。 7. 如图所示，理想电压表接在原线圈两端，、是两个相同的灯泡，电阻均为，灯泡的电阻为。电源电压u随时间t变化规律为，当滑动变阻器R接入电路的电阻为时，、两灯泡亮度相同，则下列说法正确的是（　　） A. 变压器原、副线圈的匝数比为1：2 B. 电压表示数为20V C. 灯泡、的功率为3.6W D. 当滑动变阻器滑片P向上移动时，、变亮，变暗 【答案】C 【解析】 【详解】A．已知电源电压有效值，、电阻均为，电阻，滑动变阻器接入电阻，且、亮度相同，因此功率相等，得 副线圈侧与串联支路总电阻为，与（）并联，因此两支路电压均为副线圈电压，电流，副线圈总电流 原线圈电流，根据理想变压器电流比 代入得，得，因此匝数比为，故A错误； B．由电压比，得 又，因此 电源总电压满足，解得 因此电压表示数，故B错误；  C．灯泡、的功率，故C正确； D．滑片向上移动，滑动变阻器接入电阻增大，副线圈总电阻增大，因此副线圈总电流减小，由电流比得原线圈电流减小，因此功率减小，变暗；  电压减小，电源总电压不变，因此原线圈电压增大，也增大，电压等于，因此变亮； 总电流，减小、增大，因此一定减小，变暗，故D错误。 故选C。 8. 如图所示，内有光滑圆弧轨道的方形物体置于光滑水平面上，质量，P、Q分别为轨道的两个端点，与水平面相切。质量为的物块以初速度向右运动，从P点进入轨道（无能量损耗），轨道顶点O的高度，重力加速度，物块可视为质点，下列说法正确的是（　　） A. 物块和方形物体组成的系统动量守恒 B. 物块和方形物体作用的过程中，物块机械能守恒 C. 若物块能到达轨道最高点O，则初速度至少为 D. 若初速度大小，则物块沿着圆弧到达Q点时的速率为6m/s 【答案】D 【解析】 【详解】A．物块和方形物体组成的系统在水平方向上动量守恒，竖直方向上不守恒，故A错误； B．物块和方形物体作用的过程中，物块和方形物体间的弹力做功，所以物块和方形物体作用的过程中，物块机械能不守恒，故B错误； C．当物块能到达轨道最高点O，物块和方形物体共速时初速度最小，此时根据水平方向动量守恒 物块和方形物体组成的系统机械能守恒，则 解得，故C错误； D．若初速度大小，则物块沿着圆弧到达Q点时，根据动量守恒和机械能守恒可得， 且 解得，故D正确。 故选D。 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 位于处的波源P从时刻开始振动，形成的简谐横波在同一介质中沿x轴正、负方向传播，一个周期后停止振动，时刻向x轴负方向传播的波形如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 该波波速为0.2m/s B. 时刻，波源P开始向y轴负方向运动 C. 时刻，处的质点位移为 D. 时刻，处的质点向y轴负方向运动 【答案】BD 【解析】 【详解】A．波源仅振动一个周期，因此产生的波列长度等于一个波长。由图可知，向负方向传播的波列范围为到，故波长  时，波头从波源传播到，传播距离，因此波速，故A错误； B．波源的起振方向与波头（刚开始振动的质点）的振动方向一致。波沿负方向传播，由同侧法可知处质点下一时刻位移为负，因此波源起振方向为轴负方向，故B正确； C．振动周期，距离波源，波传到的时间 因此时，处质点已经振动了 此时位移为，故C错误； D．波沿正方向对称传播，距离波源，与到波源的距离相等，因此振动规律与对称。 由同侧法可知此时处质点速度沿轴负方向，所以处质点也向轴负方向运动，故D正确。 故选BD。 10. 2025年全国田径锦标赛的铅球比赛中，山东选手邢家梁以20.44米的成绩打破尘封16年的男子全国记录。如图所示为一同学在学校运动会上投掷铅球时，铅球的飞行轨迹。铅球出手点A离地面高，初速度与水平方向夹角为37°，落地速度v与水平地面的夹角为53°。重力加速度，不计空气阻力，，，则（　　） A. 铅球的初速度大小为 B. 铅球运动过程中速度的变化量大小为 C. 铅球在空中的运动时间为 D. 铅球落地点B与出手点A的水平距离为 【答案】AC 【解析】 【详解】AC．球做斜抛运动，水平分速度保持不变  落地时速度满足  得落地竖直分速度  竖直方向速度关系 竖直位移公式  联立得，，故AC正确； B． 斜抛运动加速度恒为，，故B错误； D．水平位移，故D错误。 故选AC。 11. 如图所示，两光滑绝缘斜面相交于C点，倾角均为45°。带电量分别为和的小球甲、乙刚好静止于两斜面上的A、B两点，且。AD、BD分别垂直于两斜面，O点为AB连线中点，EOF是AB连线的垂直平分线，与AD连线的交点为E，与BC连线的交点为F。下列说法正确的是（　　） A. 甲、乙两小球质量之比为 B. E、F两点电场强度相同 C. C、D两点电场强度大小之比为 D. C点电势高于D点电势 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．因，所以，设两小球间的库仑力 研究A小球，根据平衡关系 研究B小球，根据平衡关系 解得，A正确； B．E、F两点在A、B的中垂线上，且到A、B距离相等，由对称关系可知，E、F两点的电场强度大小相等，方向不同(E点电场方向沿OE向外略偏右，F点电场方向沿OF向外略偏右)，所以E、F两点电场强度并不相同，B错误； C．设A、B两电荷在C点的场强分别为根据点电荷的场强公式 可得， 则C点的电场强度为 设A、B两电荷在D点的场强分别为根据点电荷的场强公式 可得， 则D点的电场强度为 ，C正确； D．正电荷的等势面以电荷为中心，C 点到 A、B 的距离分别为 L、3​L，D 点到 A、B 的距离均为。C 点更靠近电荷量更大的 A 球，故，D正确； 故选ACD。 12. 如图所示，间距L=1m平行金属导轨AB、CD构成倾角的斜面，通过BE和DG两小段光滑绝缘圆弧（长度可忽略）与间距也为的水平平行金属导轨EF、GH相连，AC端接一个电容器，电容。导体棒Q的电阻，质量，静置在与GE的距离处。整个装置处于竖直向上的匀强磁场当中，磁感应强度大小。现将质量的导体棒P从斜面上离GE的距离处由静止释放，沿斜面运动到水平金属导轨。导体棒P、Q始终与导轨垂直并与导轨接触良好，导体棒P和导轨的电阻忽略不计，不计一切摩擦，水平轨道足够长，重力加速度，则（　　） A. 导体棒P在斜面上做匀加速直线运动，加速度大小为 B. 电容器所带的最大电量为 C. 导体棒Q从开始运动到运动稳定的过程中，产生的热量为2J D. 导体棒P与导体棒Q的最小距离为1.5m 【答案】BD 【解析】 【详解】A．导体棒P在斜面上从静止开始运动，切割磁感线产生的感应电动势为 电容器充电电流 其中，可得 根据牛顿第二定律有 联立解得 即导体棒P在斜面上做匀加速直线运动，加速度大小为，故A错误； B．根据速度位移公式有 解得导体棒 P 在斜面上运动的末速度 此时感应电动势 则电容器最大电量为，故B正确； C．P以的速度进入水平轨道后，与Q组成的系统动量守恒，最终共速，根据动量守恒定律有 解得 根据能量守恒，可得产生的热量为 代入数据解得，故C错误； D．设P、Q的相对位移为，根据动量定理，对Q有 又，，， 联立解得 代入数据解得 由题知，P、Q的初始距离为，故P、Q共速时，距离最小，则有，故D正确。 故选BD。 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 某物理小组探究竖直面内的圆周运动，实验装置如图甲所示，轻绳一端连接拉力传感器，另一端连接一小圆柱体，拉力传感器下方安装光电门，圆柱体静止时重心恰好位于光电门处。把圆柱体拉开一定角度，由静止释放，圆柱体在竖直面内摆动过程中，拉力传感器可以采集轻绳拉力实时变化的数据并输出图像，同时，数字计时器记录下圆柱体通过光电门的遮光时间。 （1） 某次实验，轻绳拉力随时间变化的图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 时刻圆柱体通过最低点 B. 时刻圆柱体通过最低点 C. 圆柱体摆动周期为 D. 圆柱体摆动周期为 （2）多次改变拉开圆柱体的角度，读取圆柱体运动到最低点时的拉力F和遮光时间，得到的图像如图丙所示，若图像斜率为k，纵轴截距为b，圆柱体直径为d，当地重力加速度为g，则圆柱体的质量__________，圆柱体重心做圆周运动的半径__________。（结果用k、b、d、g表示） 【答案】（1）BC （2） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 AB．由图乙可知，时刻轻绳拉力最小，此时圆柱体通过最高点；时刻轻绳拉力最大，此时圆柱体通过最低点，故A错误，B正确； CD．单摆每个全振动经过最低点，即平衡位置两次，所以圆柱体摆动周期为，故C正确，D错误。 故选BC。 【小问2详解】 [1][2]圆柱体运动到最低点时，圆柱体的速度为 根据牛顿第二定律可得 整理可得 所以，图线的纵截距为 解得 斜率为 解得 14. 某实验小组测量一未知电源的电动势及内阻，实验室准备器材如下： A.电源（电动势约为20V，内阻约为） B.电流表（量程为50mA，内阻为） C.电压表（量程为20V，内阻未知） D.滑动变阻器（最大阻值为） F.电阻箱（0-99.99Ω） G.单刀单掷开关导线若干 回答以下问题： （1）将电流表改成量程为0.6A，需要并联的电阻阻值________； （2）将电阻箱调到（1）中需要的值，改装完电流表后，为了尽量减小实验误差，补充完整图甲中电路图连接； （3）正确连接电路图甲，移动滑片，得到多组电压表示数U、电流表示数I，作出图像如图乙所示，求得电动势________V，内阻为________。（结果保留一位小数） 【答案】（1）7.2 （2） （3） ①. 19.5 ②. 18.4 【解析】 【小问1详解】 将电流表改成量程为0.6A，需要并联的电阻阻值 【小问2详解】 因改装后的电流表内阻已知，则采用电流表相对电源内接，测量电路如图 【小问3详解】 [1][2]改装后的电流表量程扩大到了原来的12倍，内阻为 由电路可知 可知， 解得 15. 如图所示是由透明介质制作的光学器件截面，器件上部分是半径为R的半球，O点是球心，下部分是半径为R，高为2R的圆柱，点为圆柱中心。A、B在球面上，A点到轴线的距离为，B点为半球的球面顶点。某单色光线从A点平行于射入介质，折射光线恰好经过点，求： （1）介质对该单色光的折射率n； （2）若该单色光线从B点沿与夹角为45°的方向射入介质，光在空气中的传播速度为c，则该光线在介质中的传播时间t。（不考虑多次反射情况） 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据题意可知A点与的距离为，，所以 可得 因为，所以根据几何关系可知 介质对该单色光的折射率 【小问2详解】 单色光线从B点射入介质，根据折射定律 可得 所以光线在C点发生全反射， 光在介质中传播的距离为 光在介质中传播的速度为 所以光在介质中的传播时间 16. 如图所示，竖直放置的导热良好、高度为2l的密闭汽缸被质量为m、横截面积为S的活塞分成上部分A室和下部分B室。A室部分封闭一定质量的理想气体，B室部分为真空。A室内，活塞与汽缸上壁中央用一根原长为l、劲度系数为的轻质弹簧竖直连接。汽缸内壁光滑，初始时活塞静止，弹簧长度为。因活塞密封不严，A室的气体缓慢进入B室，导致活塞缓慢上升。环境温度始终不变，忽略活塞与汽缸壁的厚度，重力加速度为g，求： （1）初始时，A室内的气体压强P； （2）当活塞升高时，A室内的气体压强与B室内的气体压强。 【答案】（1） （2）， 【解析】 【小问1详解】 弹簧伸长量 活塞受力平衡 解得 【小问2详解】 弹簧伸长量 A室的长度为 B室的长度为 活塞受力平衡 等温过程 解得， 17. 如图所示，在坐标系xOy中，y轴左侧区域Ⅰ、Ⅱ中均有一沿y轴正向的匀强电场，电场强度大小为E，NH与y轴之间的区域Ⅱ中还存在一垂直纸面向外的匀强磁场，y轴右侧的区域Ⅲ中存在垂直纸面向里的匀强磁场。在区域Ⅰ中将一带正电粒子从x轴下方2d处的A点以水平向右的初速度射出，经过电场的偏转从x轴上的N点以与x轴正向成53°的速度射入区域Ⅱ。粒子再次经过x轴时，从O点进入区域Ⅲ，并恰好不从区域Ⅲ的右边界射出。已知区域Ⅱ、Ⅲ中磁场的磁感应强度大小均为，不计粒子重力，求： （1）带电粒子的比荷； （2）N、O之间的距离； （3）区域Ⅲ的宽度。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子在N点的竖直速度为 竖直方向为匀变速直线运动 加速度 竖直速度 解得 【小问2详解】 将N点的速度分解到水平方向和竖直方向，水平方向的速度产生的洛伦兹力 整个过程可分解成竖直方向的匀速圆周运动和水平方向的匀速直线运动； 运动半径，运动周期 粒子再次经过x轴时，恰好是圆周运动经过半圆，时间 所以N、O之间的距离 解得 【小问3详解】 粒子进入区域Ⅲ的速度 半径 由几何关系 解得 18. 如图所示，轻弹簧A左端固定于墙上，右端拴接一物块P，处于原长状态。轻弹簧B右端固定在长方体上表面的挡板上，被压缩后锁定，左端与物块Q接触但未连接。开始时，长方体静止在水平地面上，某时刻解除弹簧B的锁定，弹簧恢复原长后，物块Q以水平速度滑离长方体，恰好落在物块P上，并在极短时间内与物块P粘在一起（碰撞时冲击力远大于P、Q的重力）且不弹起。已知物块P的质量，物块Q的质量，长方体（含挡板）质量，高。长方体各表面均光滑不计摩擦，物块P、Q均可视为质点，弹簧A劲度系数，整个运动过程始终在弹性限度内，弹簧形变量为x时弹簧的弹性势能为，重力加速度，求： （1）弹簧B释放的弹性势能； （2）若物块P与地面的摩擦不计，则物块P与物块Q碰撞时损失的机械能； （3）若物块P与地面的动摩擦因数，则 ①两物块粘在一起的过程中，地面摩擦力对物块P的冲量； ②弹簧A的最大压缩量和两物块静止时，弹簧A的形变量。 【答案】（1） （2） （3）①，水平向右；②最大压缩量为0.5m；两物块静止时，弹簧A伸长0.1m 【解析】 【小问1详解】 解除锁定后，Q与长方体（含挡板）组成的系统水平方向动量守恒，取Q速度方向为正方向 代入数据得 弹簧释放的弹性势能等于系统增加的动能 代入数据得 【小问2详解】 Q滑离后做平抛运动，竖直方向 得平抛时间 水平速度保持不变。 P、Q碰撞过程动量守恒： 得共同速度 物块Q与P碰撞时，竖直速度 损失的机械能： 代入数据得 【小问3详解】 ① Q平抛落地时竖直速度，方向向下 碰撞过程竖直方向动量定理（向上为正），重力冲量可忽略： 得支持力冲量 水平方向摩擦力 摩擦力冲量（向左为正方向）： 代入数据得： 即：冲量大小为，方向水平向右 ② 求弹簧最大压缩量和静止时的形变量 碰撞后整体共同速度：由水平动量定理 得 从碰撞后到弹簧压缩量最大，动能定理：  代入数据整理得： 解得正根，即最大压缩量为 最大压缩处弹簧弹力 物块会向右运动，设静止时弹簧形变量为，以原长为原点向左为正，从最大压缩到静止，初末动能均为0，动能定理：  因式分解得 不符合平衡条件，因此：  代入得 负号表示弹簧伸长，形变量大小为，此时弹力，满足平衡条件。 即：弹簧最大压缩量0.5m，静止时形变量大小0.1m（伸长） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $