精品解析：山东聊城第一中学老校区2026-2027学年高三上学期开学考模拟物理试题

聊城一中老校区2024级高三物理模拟题 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. 人工合成的稀有气体元素118号元素经过一系列衰变后成为新元素，下列说法正确的是（　　） A. 若增大压强，可以增大的半衰期 B. 的中子数比的中子数多18 C. 118号元素经过8次衰变和2次衰变后成为新元素 D. 若的半衰期为，12个经过2个半衰期后剩余3个 2. 如图，在平直路面上进行汽车刹车性能测试。当汽车速度为v0时开始刹车，先后经过路面和冰面（结冰路面），最终停在冰面上。刹车过程中，汽车在路面与在冰面所受加速度大小之比为7∶1，位移之比为8∶7。则汽车进入冰面瞬间的速度为（　　） A. B. C. D. 3. 我国科技爱好者复原了春秋战国时期带有刃车軎（wéi）的马车；并对其性能进行了测试。在时间内，若马车以恒定功率在水平路面上沿直线运动，速度从加速到，假定马车所受阻力不变，则马车运动的图像可能是（ ） A. B. C. D. 4. 如图，拉格朗日点L1位于地球和月球连线上，处在该点的物体在地球和月球引力的共同作用下，可以保持与地球和月球相对位置不变。据此，科学家设想在拉格朗日点L1建立空间站，使其与月球一起绕地球运动。以a1、a2分别表示该空间站和月球向心加速度的大小，a3表示地球静止卫星向心加速度的大小。以v1、v2分别表示该空间站和月球线速度的大小，v3表示地球静止卫星线速度的大小。以下判断正确的是（　　） A. v3>v1>v2 B. v2>v1>v3 C. a3>a2>a1 D. a3>a1>a2 5. 空气弹簧是一种利用压缩空气作为弹性介质的悬挂系统核心部件，通过气压变化实现车辆高度调节与减震功能。如图所示的是某品牌汽车的气囊减震装置，当路面不平时，车体会突然下沉挤压气囊，该过程中关于气囊内的气体，下列说法正确的是（ ） A. 外界对气体做的功小于气体内能的增加 B. 气体温度升高，每个分子的动能都增大 C. 气体分子对气囊单位面积的平均撞击力增大 D. 气体压强增大的唯一原因是气体分子运动变得剧烈 6. 如图所示，一根粗细均匀的细金属丝置于两挡板之间的水平狭缝中央。其中心轴与狭缝平行，直径小于狭缝宽度。一束平行单色光垂直挡板入射，在屏幕上形成了稳定的双缝干涉图样，相邻两条亮条纹中心间距为。若金属丝经加热均匀膨胀，则（ ） A. 变小 B. 变大 C. 双缝间的距离减小 D. 双缝间的距离不变 7. 拉运木材的汽车在卸下木材时用两根细圆木作为导轨将木材卸下，如图所示两根细圆木的一端分别固定在水平地面上，另一端分别固定在车上，构成两条平行的轨道和，它们与地面的夹角。装卸工在车上将一根半径为的圆柱形木材推上导轨后，由静止自由释放，木材能够沿着轨道下滑。已知轨道和的间距为，木材与细圆木轨道间的动摩擦因数为，重力加速度为，则木材沿着轨道下滑的加速度大小为（　　） A. B. C. D. 8. 如图所示，一劲度系数的弹性绳一端系于点，绕过处的小滑轮，另一端与质量为、套在粗糙竖直固定杆处的圆环相连，、、三点等高，弹性绳的原长恰好等于间距，圆环与杆间的动摩擦因数为0.5。在竖直向上的外力作用下将圆环从与点等高的点缓慢移动到点（图中未标出），在点处外力恰好为零。已知、两点间距为，弹性绳受到的拉力与伸长量的关系始终遵循胡克定律，重力加速度为。则下列说法正确的是（　　） A. 圆环从点缓慢移动到点的过程中，圆环所受的摩擦力先增大后减小 B. 圆环从点缓慢移动到点的过程中，外力先增大后减小 C. 圆环静止在点时，撤去外力，圆环运动过程中最大动能为 D. 圆环静止在点时，撤去外力，圆环能运动至最低点，则圆环从点运动至点时间小于从点运动至最低点所需要的时间 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. 如图所示，真空中的正三棱柱ABC-A′B′C′，在A点固定一个电荷量为+Q的点电荷，C点固定一个电荷量为-Q的点电荷，已知AC=AA′=L，静电力常量为k，选取无穷远处电势为0。则下列说法正确的是（　　） A. B点的电势低于C′点的电势 B. B′点的电场强度大小为 C. 将一负试探电荷从C′点移到A′点，其电势能一直减小 D. 将一个正试探电荷沿直线从B点移到B′点和从B′点移到B点，电场力做功不同 10. 如图所示，边长为L、电阻为R、匝数为N的正方形线框，绕OO′轴以角速度ω匀速转动，OO′为中轴线，其右侧空间存在磁感应强度大小为B、方向水平向右的匀强磁场，线框通过电刷与阻值为3R的定值电阻和可变变压器相连，副线圈接有阻值为R的定值电阻，原线圈和副线圈初始接入电路的匝数之比为3：1，副线圈的总匝数与原线圈的匝数相等。下列说法正确的是（　　） A. 线框从图示转过60°时，电动势的瞬时值为 B. 交流电压表的示数为 C. 滑动触头P向上移动时，电源的输出功率逐渐变大后变小 D. 若原、副线圈的匝数之比调节为2:1时，变压器的输入功率最大 11. 如图甲所示，在均匀介质中，两个波源、分别位于和m处。已知时刻，开始自平衡位置向下振动，s时，第二次处于波峰位置，s时，波源也开始自平衡位置向下振动，产生的两列简谐横波恰好于P点相遇。经足够长时间后，x轴上质点的振幅随x变化的部分图像如图乙所示。若m，则下列说法正确的是（　　） A. 波源、的振幅相同 B. 当s时，两列波开始相遇 C. 间（除、P外）有12个振动加强点 D. 在0~10s内质点Q的路程为2cm 12. 如图所示是我国某磁悬浮列车利用电磁阻尼辅助刹车的示意图，在车身下方固定一由粗细均匀导线制成的N匝矩形线框abcd，ab边长为d，bc边长为L，在站台轨道上存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的有界矩形匀强磁场MNPQ，区域长也为L，MN边界与ab平行。若ab边刚进入磁场时列车关闭发动机，此时的速度大小为，cd边刚离开磁场时列车刚好停止运动。已知线框总电阻为R，列车的总质量为m，列车停止前所受铁轨阻力及空气阻力的合力恒为f。重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 列车进站过程中电流方向为adcb B. 线框ab边刚进入磁场时列车的加速度大小 C. 线框从进入到离开磁场过程中，线框产生的焦耳热 D. 线框从进入到离开磁场过程所用的时间 第Ⅱ卷（60分） 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 某同学利用智能小车测量物体间动摩擦因数。如图甲所示，将橡胶板平整固定在水平桌面上，把质量为200g的物块放置在橡胶板的右端，用细线与小车连接，调整细线与橡胶板平行。 智能小车启动，缓慢拉动物块，使物块由静止逐渐变为匀速直线运动，小车每隔0.2s采集一组拉力与时间的数据，实验数据如图乙所示。回答以下问题： （1）在t < 2.6s范围内，物块处于_________________（填“静止”或“匀速直线运动”）状态。 （2）为得到物块运动过程中的滑动摩擦力，应选用时间段__________s。（填“2.8 ~ 6.0”或“4.0 ~ 6.0”）内的数据。 （3）当地重力加速度大小为9.8m/s2，此物块与橡胶板间动摩擦因数为________（保留两位有效数字）。 （4）若桌面不水平，右端略高于左端，则会导致动摩擦因数的测量值比实际值_________（填“偏大”或“偏小”）。 14. 为了精确测量阻值约为120欧姆的待测电阻的阻值，实验室提供了如下器材： A.待测电阻 B.电压表V（量程、内阻） C.电流表（量程、内阻） D.电流表（量程、内阻） E.滑动变阻器 F.滑动变阻器 G.电阻箱 H.电源（电动势、内阻不计）、开关，导线若干 （1）该同学分析实验器材，发现电压表的量程太小，需将该电压表改装成量程的电压表，应_______（填“串联”或“并联”）电阻箱，并将的阻值调为_______； （2）实验时，为了减小实验误差，且要求电表的示数从零开始调节，请将设计的电路画在虚线框中，并标出所选用“电流表”和“滑动变阻器”相应的符号_______； 某次测量时，电压表与电流表的示数分别为U、I，则待测电阻的阻值_______（用已知物理量的字母表示）。 15. 我国自主研发的094型战略核潜艇，使我国国防力量更加有效，被称为“大国重器”。一个体积为V的简易核潜艇模型如图所示，当储水舱中的气体体积为、压强为时，核潜艇总体积的浸没在海水中。当核潜艇用空气压缩泵缓慢排出储水舱上方的部分气体时，会吸入一定量的海水，使核潜艇恰好全部浸没在海水里并处于静止状态，此时储水舱上方气体的压强为。已知储水舱中的气体可视为理想气体，且气体温度不发生变化。求： （1）进入储水舱的海水的体积； （2）储水舱剩余气体与原有气体的质量之比k。 16. 如图所示，平行金属导轨间距为L，导轨平面与水平面夹角为定值，二者交线与导轨垂直。电动势均为E、内阻为r的两电源，开关S1、S2及滑动变阻器RP与导轨相连，导轨处于磁感应强度为B、方向平行于导轨向下的匀强磁场中。S1闭合、S2断开，质量为m，长为L，内阻为r的金属杆cd静止于导轨上。调节滑片，当RP阻值为r时，cd刚好要下滑。保持滑片位置不变，断开S1，闭合S2，cd开始下滑并始终与导轨接触良好。已知cd与导轨间动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计导轨电阻。cd下滑过程中，求： （1）cd的电功率P； （2）cd的加速度大小a。 17. 如图所示，在坐标系中，左、右侧空间分别有沿轴正方向的匀强电场和沿轴负方向磁感应强度为的匀强磁场；足够大的平面与轴垂直，距点距离，现有一质量为、电荷量为的带正电粒子从点沿轴正方向以初速度射入匀强电场，恰好过点并进入右侧空间，不计粒子的重力和边界效应，求： （1）匀强电场场强的大小； （2）粒子进入磁场后在平面内做圆周运动的半径； （3）粒子打到平面上的位置坐标。 18. 如图所示，水平地面与倾角θ=37 °的斜面在P点相连，O点左侧光滑，右侧粗糙。小物块A、B静止在O点左侧，两者之间的轻弹簧被压缩并用细线固定（弹簧与物块不连接），此时弹簧储存的弹性势能Ep＝75 J。滑块C静止在物块B的左侧，其内部是直径（图中虚线）位于竖直方向的半圆形轨道，底部与地面相切，半径R＝0.5 m。现将细线烧断，小物块A、B与弹簧分离后，小物块B冲上滑块C，小物块A经过O点并从P点水平向右抛出。此后小物块A每次与斜面的碰撞前后瞬间其垂直于斜面方向的速度大小不变、方向相反，忽略碰撞过程中重力的冲量和沿斜面方向发生的位移。已知A、B、C的质量分别为mA=1 kg、mB=2 kg、mC=8 kg，A、B均可视为质点，OP段的长度，小物块A离O点的距离x与地面间的动摩擦因数μ1满足μ1=kx（k=0.2 m-1），小物块A与斜面间的动摩擦因数μ2＝0.5，地面与斜面均足够长，空气阻力可以忽略，g＝10 m/s2，sin37°＝0.6。 （1）若滑块C可自由滑动，请通过计算判断小物块B能否滑到滑块C内圆轨道的最高点； （2）若用紧靠滑块C左侧的光滑挡板（足够高）挡住滑块C，求地面对滑块C的最小支持力； （3）小物块A从P点水平抛出后，求第n个落点到P点的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 聊城一中老校区2024级高三物理模拟题 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. 人工合成的稀有气体元素118号元素经过一系列衰变后成为新元素，下列说法正确的是（　　） A. 若增大压强，可以增大的半衰期 B. 的中子数比的中子数多18 C. 118号元素经过8次衰变和2次衰变后成为新元素 D. 若的半衰期为，12个经过2个半衰期后剩余3个 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．元素的半衰期与物理及化学性质无关，所以增大压强，半衰期不变。A错误； B．的中子数为 的中子数为 的中子数比的中子数多18，B正确； C．设经过x次衰变和y次衰变，根据质量数守恒及电荷数守恒得 ， 解得 ， C错误； D．半衰期是个统计概念，大量原子核才符合统计规律。D错误。 故选B。 2. 如图，在平直路面上进行汽车刹车性能测试。当汽车速度为v0时开始刹车，先后经过路面和冰面（结冰路面），最终停在冰面上。刹车过程中，汽车在路面与在冰面所受加速度大小之比为7∶1，位移之比为8∶7。则汽车进入冰面瞬间的速度为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】由运动学公式，在路面上有 在冰面上有 其中 ， 解得汽车进入冰面瞬间的速度为 故选A。 3. 我国科技爱好者复原了春秋战国时期带有刃车軎（wéi）的马车；并对其性能进行了测试。在时间内，若马车以恒定功率在水平路面上沿直线运动，速度从加速到，假定马车所受阻力不变，则马车运动的图像可能是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】马车以恒定功率运动，阻力不变， 由功率公式  结合牛顿第二定律  整理得加速度  随着速度增大，恒定功率不变，因此加速度逐渐减小。  图像的斜率表示加速度，因此图的斜率应逐渐减小，图像越来越平缓。 故选C。 4. 如图，拉格朗日点L1位于地球和月球连线上，处在该点的物体在地球和月球引力的共同作用下，可以保持与地球和月球相对位置不变。据此，科学家设想在拉格朗日点L1建立空间站，使其与月球一起绕地球运动。以a1、a2分别表示该空间站和月球向心加速度的大小，a3表示地球静止卫星向心加速度的大小。以v1、v2分别表示该空间站和月球线速度的大小，v3表示地球静止卫星线速度的大小。以下判断正确的是（　　） A. v3>v1>v2 B. v2>v1>v3 C. a3>a2>a1 D. a3>a1>a2 【答案】C 【解析】 【详解】AB．空间站位于拉格朗日点L1，其与地球和月球的相对位置保持恒定，这表明空间站绕地球公转的角速度ω1与月球绕地球公转的角速度ω2相等，即 由图可知，空间站轨道半径r1小于月球轨道半径r2，即 地球静止卫星轨道半径r3远小于月球轨道半径，故 由线速度公式可知，当角速度相同时，线速度与轨道半径成正比，则 对于地球静止卫星与月球，二者均可视为地球的卫星，根据万有引力提供向心力 可得 轨道半径越小，则线速度越大，所以 所以，故AB错误； CD．根据向心加速度公式，当角速度相同时，向心加速度与轨道半径成正比，则 对于地球静止卫星与月球，根据牛顿第二定律可得 所以 轨道半径越小则，向心加速度越大，所以 则，故C正确，D错误。 故选C。 5. 空气弹簧是一种利用压缩空气作为弹性介质的悬挂系统核心部件，通过气压变化实现车辆高度调节与减震功能。如图所示的是某品牌汽车的气囊减震装置，当路面不平时，车体会突然下沉挤压气囊，该过程中关于气囊内的气体，下列说法正确的是（ ） A. 外界对气体做的功小于气体内能的增加 B. 气体温度升高，每个分子的动能都增大 C. 气体分子对气囊单位面积的平均撞击力增大 D. 气体压强增大的唯一原因是气体分子运动变得剧烈 【答案】C 【解析】 【详解】A．车体会突然下沉挤压气囊，外界对气体做的功等于气体内能的增加，故A错误； B．气体温度升高，气体的平均动能增大，但是不一定每一个气体分子的动能都增大，故B错误； C．由于温度升高，分子平均速率增大，体积减小，分子密度增大，气体分子对气囊单位面积的平均撞击力增大，故C正确； D．气体压强产生的原因是大量气体分子对容器壁的持续的、无规则撞击产生的，气体压强由气体分子的数密度和平均动能决定，故D错误。 故选C。 6. 如图所示，一根粗细均匀的细金属丝置于两挡板之间的水平狭缝中央。其中心轴与狭缝平行，直径小于狭缝宽度。一束平行单色光垂直挡板入射，在屏幕上形成了稳定的双缝干涉图样，相邻两条亮条纹中心间距为。若金属丝经加热均匀膨胀，则（ ） A. 变小 B. 变大 C. 双缝间的距离减小 D. 双缝间的距离不变 【答案】A 【解析】 【详解】CD．金属丝加热均匀膨胀，其直径D变大。该装置利用金属丝两侧的空隙形成双缝干涉，设两挡板间狭缝总宽度为W（不变），则双缝间距（即两透光狭缝中心间的距离）为 当D变大时，双缝间距d变大，故CD错误； AB．根据双缝干涉条纹间距公式（其中L为缝到屏的距离，λ为光波长），当d变大时，变小，故A正确，B错误。 故选A。 7. 拉运木材的汽车在卸下木材时用两根细圆木作为导轨将木材卸下，如图所示两根细圆木的一端分别固定在水平地面上，另一端分别固定在车上，构成两条平行的轨道和，它们与地面的夹角。装卸工在车上将一根半径为的圆柱形木材推上导轨后，由静止自由释放，木材能够沿着轨道下滑。已知轨道和的间距为，木材与细圆木轨道间的动摩擦因数为，重力加速度为，则木材沿着轨道下滑的加速度大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】对木材在垂直于杆的平面内受力分析，如图所示 则有 其中 则 木材所受的滑动摩擦力大小为 根据牛顿第二定律有 联立解得 故选A。 8. 如图所示，一劲度系数的弹性绳一端系于点，绕过处的小滑轮，另一端与质量为、套在粗糙竖直固定杆处的圆环相连，、、三点等高，弹性绳的原长恰好等于间距，圆环与杆间的动摩擦因数为0.5。在竖直向上的外力作用下将圆环从与点等高的点缓慢移动到点（图中未标出），在点处外力恰好为零。已知、两点间距为，弹性绳受到的拉力与伸长量的关系始终遵循胡克定律，重力加速度为。则下列说法正确的是（　　） A. 圆环从点缓慢移动到点的过程中，圆环所受的摩擦力先增大后减小 B. 圆环从点缓慢移动到点的过程中，外力先增大后减小 C. 圆环静止在点时，撤去外力，圆环运动过程中最大动能为 D. 圆环静止在点时，撤去外力，圆环能运动至最低点，则圆环从点运动至点时间小于从点运动至最低点所需要的时间 【答案】C 【解析】 【详解】A．令AQ长度为x0，Q点右侧绳长为L，与竖直方向夹角为，则有， 解得 可知，圆环从点缓慢移动到点的过程中，圆环所受的摩擦力不变，故A错误； B．圆环从点缓慢移动到点的过程中，对圆环进行分析，在竖直方向上有 结合上述解得 由于下滑过程，减小，可知，圆环从点缓慢移动到点的过程中，外力减小，故B错误； C．由于在点处外力恰好为零，表明此时圆环所受外力的合力恰好为零，结合上述有 解得 圆环静止在点时，撤去外力，圆环运动到O点时，速度达到最大值，动能也达到最大值，根据功能关系与能量守恒定律有 其中，， 结合上述解得，故C正确； D．圆环静止在点时，撤去外力，圆环向下运动至最低点过程，滑动摩擦力方向向上，大小为，令圆环相对于平衡位置O的位移为x，则圆环的回复力 可知，回复力与x大小成正比，方向相反，即圆环向下做简谐运动，根据简谐运动的对称性可知，圆环从点运动至点时间等于从点运动至最低点所需要的时间，故D错误。 故选C。 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. 如图所示，真空中的正三棱柱ABC-A′B′C′，在A点固定一个电荷量为+Q的点电荷，C点固定一个电荷量为-Q的点电荷，已知AC=AA′=L，静电力常量为k，选取无穷远处电势为0。则下列说法正确的是（　　） A. B点的电势低于C′点的电势 B. B′点的电场强度大小为 C. 将一负试探电荷从C′点移到A′点，其电势能一直减小 D. 将一个正试探电荷沿直线从B点移到B′点和从B′点移到B点，电场力做功不同 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据电势公式可得， 所以B点的电势高于C′点的电势，故A错误； B．根据场强叠加原理，如图所示 B'点场强大小为， 解得，故B正确； C．根据电荷的分布可知，负试探电荷从C′点移到A′点，电场力始终做正功，则其电势能减小，故C正确； D．因为B点和B'点在等量异种电荷的中垂面上，而其中垂面为零等势面，因此从B点移到B′点和从B′点移到B点，电场力均不做功，故D错误。 故选BC。 10. 如图所示，边长为L、电阻为R、匝数为N的正方形线框，绕OO′轴以角速度ω匀速转动，OO′为中轴线，其右侧空间存在磁感应强度大小为B、方向水平向右的匀强磁场，线框通过电刷与阻值为3R的定值电阻和可变变压器相连，副线圈接有阻值为R的定值电阻，原线圈和副线圈初始接入电路的匝数之比为3：1，副线圈的总匝数与原线圈的匝数相等。下列说法正确的是（　　） A. 线框从图示转过60°时，电动势的瞬时值为 B. 交流电压表的示数为 C. 滑动触头P向上移动时，电源的输出功率逐渐变大后变小 D. 若原、副线圈的匝数之比调节为2:1时，变压器的输入功率最大 【答案】BD 【解析】 【详解】A．从图示计时，电动势的瞬时值表达式为 线框从图示转过60°时，电动势的瞬时值为，故A错误； B．电动势的最大值为 有效值为 副线圈电路中的电阻在原线圈电路中的等效电阻为 电压表的示数为，故B正确； C．当滑动触头向上滑动时，变压器原、副线圈的匝数比减小，则副线圈电路中的电阻在原线圈电路中的等效电阻变小，则在原线圈电路中的外电阻一直减小，但一直大于线圈的电阻，当外电阻大于电源内阻时，外电阻越大，电源的输出功率越小，外电阻越小，电源的输出功率越大，所以滑动触头P向上移动时，电源的输出功率逐渐变大，故C错误； D．若原、副线圈的匝数之比调节为2:1时，副线圈电路中的电阻在原线圈电路中的等效电阻为 把定值电阻3R看作电源内阻的一部分，当外电阻和内电阻相等时，电源的输出功率最大，所以当副线圈电路中的等效电阻和电源内阻相等时，变压器的输入功率最大，即变压器的输出功率最大，故D正确。 故选BD。 11. 如图甲所示，在均匀介质中，两个波源、分别位于和m处。已知时刻，开始自平衡位置向下振动，s时，第二次处于波峰位置，s时，波源也开始自平衡位置向下振动，产生的两列简谐横波恰好于P点相遇。经足够长时间后，x轴上质点的振幅随x变化的部分图像如图乙所示。若m，则下列说法正确的是（　　） A. 波源、的振幅相同 B. 当s时，两列波开始相遇 C. 间（除、P外）有12个振动加强点 D. 在0~10s内质点Q的路程为2cm 【答案】AD 【解析】 【详解】A．从图乙可知，振动减弱点振幅为0，则波源、的振幅相同, 故A正确； B．s时，第二次处于波峰位置，则有 解得周期T=1s 图乙可知波长为1m，则波速 设从开始振动经时间t两列波相遇，则传播时间为（t-2s），则有 联立解得 故B错误； C．根据振动加强点的条件 到P点距离为 则到P点距离为 设间某点到的距离分别为，则有 相距10m，在间（除外），波程差的取值范围是(0，10m)，则n可以取共11个值，即有11个振动加强点，故C错误； D．结合以上分析可知，到Q点距离为 到Q点距离为 则两波源到Q点的波程差 即Q点为减弱点，合振幅为0。则Q点通过的路程为两波在此处未叠加时，Q的通过的路程，到Q点时间为 由于s时Q才振动，即从时刻开时到5.75s，才传播到Q点，到Q点时间为 则Q单独振动时间为 即Q单独振动了半个周期，即在0~10s内质点Q的路程为 故D正确。 故选AD。 12. 如图所示是我国某磁悬浮列车利用电磁阻尼辅助刹车的示意图，在车身下方固定一由粗细均匀导线制成的N匝矩形线框abcd，ab边长为d，bc边长为L，在站台轨道上存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的有界矩形匀强磁场MNPQ，区域长也为L，MN边界与ab平行。若ab边刚进入磁场时列车关闭发动机，此时的速度大小为，cd边刚离开磁场时列车刚好停止运动。已知线框总电阻为R，列车的总质量为m，列车停止前所受铁轨阻力及空气阻力的合力恒为f。重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 列车进站过程中电流方向为adcb B. 线框ab边刚进入磁场时列车的加速度大小 C. 线框从进入到离开磁场过程中，线框产生的焦耳热 D. 线框从进入到离开磁场过程所用的时间 【答案】BD 【解析】 【详解】A．列车进站过程中穿过线框的磁通量变大，由楞次定律及安培定则可知列车进站过程中电流方向为，故A错误； B．列车ab边进入磁场瞬间产生的感应电动势为 回路电流为 对列车由牛顿第二定律得 联立解得加速度大小为，故B正确； C．由题意可知cd边刚离开磁场时列车刚好停止运动；根据能量守恒可得 可得线框从进入到离开磁场过程中，线框产生的焦耳热为，故C错误； D．线框由进入磁场到离开磁场过程中，由动量定理得 又 则有 联立解得线框从进入到离开磁场过程所用的时间，故D正确。 故选BD。 第Ⅱ卷（60分） 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 某同学利用智能小车测量物体间动摩擦因数。如图甲所示，将橡胶板平整固定在水平桌面上，把质量为200g的物块放置在橡胶板的右端，用细线与小车连接，调整细线与橡胶板平行。 智能小车启动，缓慢拉动物块，使物块由静止逐渐变为匀速直线运动，小车每隔0.2s采集一组拉力与时间的数据，实验数据如图乙所示。回答以下问题： （1）在t < 2.6s范围内，物块处于_________________（填“静止”或“匀速直线运动”）状态。 （2）为得到物块运动过程中的滑动摩擦力，应选用时间段__________s。（填“2.8 ~ 6.0”或“4.0 ~ 6.0”）内的数据。 （3）当地重力加速度大小为9.8m/s2，此物块与橡胶板间动摩擦因数为________（保留两位有效数字）。 （4）若桌面不水平，右端略高于左端，则会导致动摩擦因数的测量值比实际值_________（填“偏大”或“偏小”）。 【答案】（1）静止 （2）4.0 ~ 6.0 （3）0.56 （4）偏小 【解析】 【小问1详解】 由于智能小车缓慢拉动物块使其由静止逐渐变为匀速直线运动，因此在初始一段时间内，物块处于静止状态。 【小问2详解】 只有当物块匀速运动时，细线上拉力才与物块受到的滑动摩擦力大小相等，因此需要选用物块匀速运动阶段的数据，即题图乙中时间段4.0 ~ 6.0s内的数据。 【小问3详解】 根据题图乙可知，物块受到的滑动摩擦力 根据 结合 解得 【小问4详解】 若桌面右端略高于左端，橡胶板形成一个左低右高的斜面。物块初始放在右端，被小车向左缓慢拉动，属于沿斜面向下运动。此时物块受到重力沿斜面向下的分力与拉力同向，共同克服滑动摩擦力，即 得 若仍按水平面的公式计算，则 由于倾角，故，即测量值偏小。 14. 为了精确测量阻值约为120欧姆的待测电阻的阻值，实验室提供了如下器材： A.待测电阻 B.电压表V（量程、内阻） C.电流表（量程、内阻） D.电流表（量程、内阻） E.滑动变阻器 F.滑动变阻器 G.电阻箱 H.电源（电动势、内阻不计）、开关，导线若干 （1）该同学分析实验器材，发现电压表的量程太小，需将该电压表改装成量程的电压表，应_______（填“串联”或“并联”）电阻箱，并将的阻值调为_______； （2）实验时，为了减小实验误差，且要求电表的示数从零开始调节，请将设计的电路画在虚线框中，并标出所选用“电流表”和“滑动变阻器”相应的符号_______； 某次测量时，电压表与电流表的示数分别为U、I，则待测电阻的阻值_______（用已知物理量的字母表示）。 【答案】（1） ①. 串联 ②. 600 （2） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 [1][2]把量程为1V电压表改装成量程的电压表，应串联电阻箱，由串联电路的特点可得 解得 【小问2详解】 [1]实验时，为了减小实验误差，且要求电表的示数从零开始调节，滑动变阻器采用分压器的接法，为了便于调节，滑动变阻器选用；电源电动势E=3V，通过待测电阻的电流约为 为了精确测量，所以电流表选A2；由于电压表的内阻已知，可以求出电压表的电流，所以为了减小实验误差，电流表应采用外接法；电路图如图 [2]某次测量时，电压表与电流表的示数分别为U、I，通过电压表的电流为 通过的电流为 则待测电阻的阻值 解得 15. 我国自主研发的094型战略核潜艇，使我国国防力量更加有效，被称为“大国重器”。一个体积为V的简易核潜艇模型如图所示，当储水舱中的气体体积为、压强为时，核潜艇总体积的浸没在海水中。当核潜艇用空气压缩泵缓慢排出储水舱上方的部分气体时，会吸入一定量的海水，使核潜艇恰好全部浸没在海水里并处于静止状态，此时储水舱上方气体的压强为。已知储水舱中的气体可视为理想气体，且气体温度不发生变化。求： （1）进入储水舱的海水的体积； （2）储水舱剩余气体与原有气体的质量之比k。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 核潜艇总体积为，初始平衡时浸没在海水中，浮力等于重力；全部浸没平衡时，排开海水体积为，浮力增加量等于进入海水的重力增量 解得​ 【小问2详解】 气体为理想气体，温度不变，符合玻意耳定律。全部浸没后，剩余气体体积为 根据理想气体状态方程 同温度下，质量比等于物质的量之比，即 代入整理得 16. 如图所示，平行金属导轨间距为L，导轨平面与水平面夹角为定值，二者交线与导轨垂直。电动势均为E、内阻为r的两电源，开关S1、S2及滑动变阻器RP与导轨相连，导轨处于磁感应强度为B、方向平行于导轨向下的匀强磁场中。S1闭合、S2断开，质量为m，长为L，内阻为r的金属杆cd静止于导轨上。调节滑片，当RP阻值为r时，cd刚好要下滑。保持滑片位置不变，断开S1，闭合S2，cd开始下滑并始终与导轨接触良好。已知cd与导轨间动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计导轨电阻。cd下滑过程中，求： （1）cd的电功率P； （2）cd的加速度大小a。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 断开S1，闭合S2时回路电流 则cd的电功率P = I2r 解得 【小问2详解】 设斜面倾角为θ，S1闭合、S2断开cd刚好要下滑时有mgsinθ = μ(mgcosθ＋BIL) 由于两电源电动势均为E、内阻为r，则回路电流大小不变均为 断开S1，闭合S2有mgsinθ－μ(mgcosθ－BIL) = ma 联立解得 17. 如图所示，在坐标系中，左、右侧空间分别有沿轴正方向的匀强电场和沿轴负方向磁感应强度为的匀强磁场；足够大的平面与轴垂直，距点距离，现有一质量为、电荷量为的带正电粒子从点沿轴正方向以初速度射入匀强电场，恰好过点并进入右侧空间，不计粒子的重力和边界效应，求： （1）匀强电场场强的大小； （2）粒子进入磁场后在平面内做圆周运动的半径； （3）粒子打到平面上的位置坐标。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）粒子在电场中做类平抛运动，则 解得 （2）过O点的速度分解为和，其中 解得 粒子进入磁场后，在沿x轴方向上以做匀速直线运动，在平面内做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律，可得 解得 （3）粒子做圆周运动的周期为 粒子打到平面MN上所经历的时间为t，则 则 即 经过整周期粒子又回到了x轴，即打在MN板时，相当于转动所在的位置，由几何关系可知 则粒子打到平面MN上的位置坐标为，即。 18. 如图所示，水平地面与倾角θ=37 °的斜面在P点相连，O点左侧光滑，右侧粗糙。小物块A、B静止在O点左侧，两者之间的轻弹簧被压缩并用细线固定（弹簧与物块不连接），此时弹簧储存的弹性势能Ep＝75 J。滑块C静止在物块B的左侧，其内部是直径（图中虚线）位于竖直方向的半圆形轨道，底部与地面相切，半径R＝0.5 m。现将细线烧断，小物块A、B与弹簧分离后，小物块B冲上滑块C，小物块A经过O点并从P点水平向右抛出。此后小物块A每次与斜面的碰撞前后瞬间其垂直于斜面方向的速度大小不变、方向相反，忽略碰撞过程中重力的冲量和沿斜面方向发生的位移。已知A、B、C的质量分别为mA=1 kg、mB=2 kg、mC=8 kg，A、B均可视为质点，OP段的长度，小物块A离O点的距离x与地面间的动摩擦因数μ1满足μ1=kx（k=0.2 m-1），小物块A与斜面间的动摩擦因数μ2＝0.5，地面与斜面均足够长，空气阻力可以忽略，g＝10 m/s2，sin37°＝0.6。 （1）若滑块C可自由滑动，请通过计算判断小物块B能否滑到滑块C内圆轨道的最高点； （2）若用紧靠滑块C左侧的光滑挡板（足够高）挡住滑块C，求地面对滑块C的最小支持力； （3）小物块A从P点水平抛出后，求第n个落点到P点的距离。 【答案】（1）不能 （2），方向竖直向上 （3） 【解析】 【小问1详解】 细线烧断时，AB动量守恒有 根据能量守恒有 解得水平向右，水平向左 假设B能上升至滑块C最高点，BC速度分别为， 根据BC动量守恒有 BC能量守恒有 解得， 最高点需要BC相对速度达到，且由重力恰好提供向心力满足 解得 而，BC相对速度为0，故小物块B不能滑到滑块C内圆轨道的最高点。 【小问2详解】 当用紧靠滑块C左侧的光滑挡板挡住滑块C时，设小物块B运动到与轨道圆心的连线与竖直方向的夹角为时，小物块B对滑块C弹力的竖直向上的分量，且速度大小为，由机械能守恒 由牛顿第二定律 则 当时，小物块B对滑块C弹力的竖直向上的分量最大，台面对滑块C的支持力最小 对滑块C，竖直方向的平衡方程 解得地面对滑块C的最小支持力，方向竖直向上。 【小问3详解】 设小物块A通过P时速度为，由动能定理有 OP段小物块A物受到摩擦力大小 若绘制成图像，则图像与轴围成面积表示摩擦力做的功 OP段，联立解得通过P时速度 设第次与斜面碰撞后平行斜面方向的分速度为，垂直斜面方向的分速度为，第次与斜面碰撞后平行斜面方向的分速度为，由抛体运动规律可知 第次与斜面碰撞前平行斜面方向的分速度为 第次与斜面碰撞过程，根据动量定理可得， 联立解得 第次碰撞时落点位置 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $