精品解析：安徽芜湖市第一中学2026-2027学年高三上学期第二次学情自测物理试题

高三上学期物理第二次月考 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1、答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2、回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3、考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题：本题共10小题，共42分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，每小题4分；第9~10题有多项符合题目要求，每小题5分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 如图所示，一架直梯斜靠在光滑的竖直墙壁上，下端放在粗糙的水平地面上，直梯处于静止状态。下列说法正确的是（　　） A. 地面对直梯的支持力是由于直梯的形变产生的 B. 将直梯缓慢向墙壁靠近，直梯所受合外力变大 C. 将直梯缓慢向墙壁靠近，地面对直梯的支持力大小不变 D. 地面对直梯的摩擦力大于墙壁对直梯的弹力 【答案】C 【解析】 【详解】A．地面对直梯的支持力是由于地面的形变产生的，A错误； B．将直梯缓慢向墙壁靠近，直梯一直处于平衡状态，直梯所受合外力一直为零，B错误； C．直梯处于静止状态，地面对梯子的支持力与重力相等，始终不变，C正确； D．水平方向上合力为零，即地面对直梯的摩擦力等于墙壁对直梯的弹力，D错误。 故选C。 2. 用一质量不计的细线将质量为m的氢气球拴在车厢地板上A点，此时细线与水平面成θ=37°角，气球与固定在水平车顶上的压力传感器接触。小车静止时，细线恰好伸直但无弹力，压力传感器的示数为小球重力的0.5倍。重力加速度为g。现要保持细线方向不变而传感器示数为零，下列方法中可行的是（　　） A. 小车向右加速运动，加速度大小为0.5g B. 小车向左加速运动，加速度大小为0.5g C. 小车向右减速运动，加速度大小为 D. 小车向左减速运动，加速度大小为 【答案】C 【解析】 【详解】静止时细线无弹力，小球受到重力mg、空气浮力f和车顶压力FN，由平衡条件得 f=mg+FN=1.5mg 即浮力与重力的合力为0.5mg，方向向上。要使传感器示数为零，则细线有拉力FT，如图所示 由等效受力图（b）可得 小车加速度大小为 方向向左。故小车可以向左加速运动，也可以向右做减速运动，C正确，ABD错误。 故选C。 3. 我国首次火星探测任务“天问一号”在海南文昌航天发射一场由“长征5号”运载火箭发射升空，开启了我国行星探测之旅，“天问一号”离开地球时，所受万有引力与它距离地面高度的关系图像如图甲所示，“天问一号”奔向火星时，所受万有引力与它距离火星表面高度的关系图像如图乙所示，已知地球半径是火星半径的两倍，则下列说法正确的是（　　） A. 地球与火星的表面重力加速度之比为 B. 地球与火星的质量之比为 C. 地球与火星的第一宇宙速度之比为 D. 地球与火星的密度之比为 【答案】D 【解析】 【详解】A．设“天问一号”的质量为m，结合两图像分析可知，在地球与火星表面，“天问一号”的重力分别为和，由此可知地球与火星的表面重力加速度之比为 故A错误； B．由星球表面重力等于万有引力有 解得 又有 联立解得 故B错误； C．由第一宇宙速度表达式可得，第一宇宙速度之比为 故C错误； D．由密度公式 解得 故D正确。 故选D。 4. 一列沿x轴传播的简谐横波，周期为0.4s。沿着波的传播方向有三点、、，某一时刻，在波峰，在波谷，且两点之间还有一个波谷。已知和平衡位置之间的距离为60cm，和平衡位置之间的距离为20cm，则的振动传到所需的时间为（ ） A. 0.4s B. 0.3s C. 0.1s D. 0.2s 【答案】D 【解析】 【详解】由题意可知，和平衡位置之间的距离满足 解得波长为 则波速为 则的振动传到所需的时间为 故选D。 5. 如图所示，一轻弹簧的一端固定在倾角为的光滑斜面底端，另一端连接一质量为3m的物块A，系统处于静止状态。若将质量为m的物块B通过跨过光滑轻质定滑轮的细绳与A相连，开始时用手托住物体B，使细绳刚好保持伸直（绳、弹簧与斜面平行），松手后A、B一起运动，A运动到最高点P（未画出）后再反向向下运动到最低点。已知重力加速度为g，对于上述整个运动过程，下列说法正确的是（　　） A. 释放B后的瞬间，绳子张力大小为 B. 释放B后的瞬间，绳子张力大小为 C. 在最高点P，绳子张力大小为 D. 在最高点P，弹簧对A的弹力大小为 【答案】B 【解析】 【详解】AB．释放瞬间对整体由牛顿第二定律有 对物体B，有 联立解得 故A错误，B正确； CD．在最高点P，由对称性可知，加速度大小为 对整体，有 对物体B，有 解得 ， 故CD错误。 故选B。 6. 如图1为一个网球场的示意图，一个网球发球机固定在底角处，可以将网球沿平行于地面的各个方向发出，发球点距地面高为1.8m，球网高1m。图2为对应的俯视图，其中L1=12m，L2=9m。按照规则，网球发出后不触网且落在对面阴影区域（包含虚线）内为有效发球。图中虚线为球场的等分线，则发球机有效发球时发出网球的最小速率为（忽略一切阻力，重力加速度g=10m/s2）（　　） A. B. 15m/s C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】当发球机有效发球且发出网球的速率最小时，球应恰好到达有效区域的边缘，如图所示 网球从A点发出后落在C点，网球从A点发出后，在竖直方向做自由落体运动，有 解得 若网球恰不触网，则有 解得 网球在水平方向上做匀速直线运动，即 由于三角形CMB与三角形CNA相似，则有 又 则发球机有效发球时发出网球的最小速率为 故选A。 7. AB、CD两块正对的平行金属板与水平面成30°角固定，竖直截面如图所示。两板间距10cm，电荷量为、质量为的小球用长为5cm的绝缘细线悬挂于A点。闭合开关S，小球静止时，细线与AB板夹角为30°；剪断细线，小球运动到CD板上的M点（未标出），则（ ） A. MC距离为 B. 电势能增加了 C. 电场强度大小为 D. 减小R的阻值，MC的距离将变大 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据平衡条件和几何关系，对小球受力分析如图所示 根据几何关系可得 联立解得 剪断细线，小球做匀加速直线运动，如图所示 根据几何关系可得 故A错误； B．根据几何关系可得小球沿着电场力方向的位移 与电场力方向相反，电场力做功为 则小球的电势能增加，故B正确； C．电场强度的大小 故C错误； D．减小R的阻值，极板间的电势差不变，极板间的电场强度不变，所以小球的运动不会发生改变，MC的距离不变，故D错误。 故选B。 【点睛】 8. 如图所示，水平面上放置着半径为R、圆心角为60°的圆弧轨道，一可视为质点的小球以初速度冲上圆弧轨道。已知圆弧轨道质量，小球质量，重力加速度大小为g，不计一切摩擦和空气阻力，小球从圆弧轨道飞出时，速度方向恰好跟水平方向成角，则（ ） A. 圆弧半径 B. 小球飞出时，圆弧轨道的速度为 C. 小球飞出时速度大小为 D. 若小球从圆弧轨道飞出时，圆弧向右运动的距离为x，则小球在轨道上运动时间为 【答案】CD 【解析】 【详解】ABC．小球以初速度滑上圆弧轨道，小球与圆弧轨道产生相互作用，因此小球从滑上圆弧到飞离圆弧的运动中，小球与圆弧轨道组成的系统在水平方向动量守恒，机械能守恒，因此小球有两个分速度，其中v1是相对轨道的速度，与圆弧相切，是随轨道运动的速度，方向水平，如图所示 由几何关系，可知与成角，与成角，则与成30°角，所以四边形是菱形，，则有，由动量守恒定律可得 系统的机械能守恒有 联立解得 解得小球飞出时圆弧轨道的速度为 解得小球飞出时速度为，故AB错误，C正确； D．根据题意可知，小球与圆弧轨道水平方向动量守恒，则 设小球在轨道上运动时间为，则有 整理可得 解得，故D正确。 故选CD。 9. 如图所示，绝热汽缸内用质量为m的绝热活塞封闭了一定质量的理想气体，轻质弹簧一端固定在活塞上，另一端固定在汽缸底部，活塞可沿汽缸无摩擦滑动，此时弹簧处于原长。现通过电热丝对气体进行缓慢加热，使活塞上升了一段距离，此过程中封闭气体没有泄漏，大气压强恒定。下列说法正确的是（　　） A. 加热前封闭气体的压强等于大气压强 B. 加热过程中封闭气体分子的平均动能增大 C. 加热过程中气体吸收的热量等于弹簧弹性势能的增加量与活塞重力势能的增加量之和 D. 加热过程中气体对活塞做的功大于弹簧弹性势能的增加量与活塞重力势能的增加量之和 【答案】BD 【解析】 【详解】A．加热前弹簧弹力是零，因活塞重力不能忽略，设大气压强为，封闭气体压强为，由力的平衡条件可得 因此封闭气体压强大于大气压强，故A错误； B．加热过程中封闭气体的温度升高，分子的平均动能增大，故B正确； C．气体吸收的热量用于增加活塞的重力势能和弹簧的弹性势能以及气体的内能，还要推动活塞对外做功，故C错误； D．对活塞，据动能定理可得 可得 故D正确。 故选BD。 10. 如图，真空区域有同心正方形ABCD和abcd，其各对应边平行，ABCD的边长一定，abcd的边长可调，两正方形之间充满恒定匀强磁场，方向垂直于正方形所在平面．A处有一个粒子源，可逐个发射速度不等、比荷相等的粒子，粒子沿AD方向进入磁场。调整abcd的边长，可使速度大小合适的粒子经ad边穿过无磁场区后由BC边射出。对满足前述条件的粒子，下列说法正确的是（ ） A. 若粒子穿过ad边时速度方向与ad边夹角为45°，则粒子必垂直BC射出 B. 若粒子穿过ad边时速度方向与ad边夹角为60°，则粒子必垂直BC射出 C. 若粒子经cd边垂直BC射出，则粒子穿过ad边的速度方向与ad边夹角必为45° D. 若粒子经bc边垂直BC射出，则粒子穿过ad边时速度方向与ad边夹角必为60° 【答案】AD 【解析】 【详解】A．粒子在磁场中做匀速圆周运动，在正方形abcd区域中做匀速直线运动，粒子穿过ad边时速度方向与ad边夹角为45°，在正方形abcd区域中的运动轨迹必平行于AC的连线，可知粒子必经过cd边，进入正方形abcd区域前后的两段圆弧轨迹的半径相等，并且圆心角均为45°，据此作出粒子可能的两个运动轨迹如图所示 粒子的运动轨迹均关于直线BD对称，粒子必从C点垂直于BC射出，故A正确； C．若粒子经cd边垂直BC射出，粒子运动轨迹如图所示 设粒子穿过ad边时速度方向与ad边夹角为，则图中两段圆弧轨迹的圆心角与的关系为 设两正方形的对应边之间的距离为，为保证粒子穿过ad边，需满足 且有 联立解得 为保证粒子穿过cd边，需满足 为保证从BC边射出，需满足 联立解得 可得粒子经cd边垂直BC射出，粒子穿过ad边时速度方向与ad边夹角范围是 故C错误； BD．粒子穿过ad边时速度方向与ad边夹角为60°时，若粒子从bc边穿过，粒子运动轨迹如图3所示。设粒子在磁场中运动的轨迹半径为r，则ΔL=r−rcos60∘=0.5r 设粒子从bc运动到BC轨迹的圆心角为θ，则 解得θ=30∘ 即粒子垂直BC射出。 若粒子从cd边穿过，粒子运动轨迹如图4所示，显然此时粒子从cd运动到BC轨迹的圆心角大于30°，故粒子一定不会垂直BC射出，故B错误。 根据上述分析可知，若粒子经bc边垂直BC射出，粒子穿过ad边时速度方向与ad边夹角一定为60°。故D正确。 故选AD。 二、非选择题：本题共5小题，共58分。其中第13题~15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 在第四次“天宫课堂”中，航天员演示了动量守恒实验。受此启发，某同学使用如图甲所示的装置进行了碰撞实验，气垫导轨两端分别安装a、b两个位移传感器，a测量滑块A与它的距离xA，b测量滑块B与它的距离xB。部分实验步骤如下： ①测量两个滑块的质量，分别为200.0g和400.0g； ②接通气源，调整气垫导轨水平； ③拨动两滑块，使A、B均向右运动； ④导出传感器记录的数据，绘制xA、xB随时间变化的图像，分别如图乙、图丙所示。 回答以下问题： （1）从图像可知两滑块在t=_________s时发生碰撞； （2）滑块B碰撞前的速度大小v=_____________ m/s （保留2位有效数字）； （3）通过分析，得出质量为200.0g的滑块是________（填“A”或“B”）。 【答案】（1）1.0 （2）0.20 （3）B 【解析】 【小问1详解】 由图像的斜率表示速度可知两滑块的速度在时发生突变，即这个时候发生了碰撞； 【小问2详解】 根据图像斜率的绝对值表示速度大小可知碰撞前瞬间B的速度大小为 【小问3详解】 由题图乙知，碰撞前A的速度大小，碰撞后A的速度大小约为，由题图丙可知，碰撞后B的速度大小为，A和B碰撞过程动量守恒，则有 代入数据解得 所以质量为200.0g的滑块是B。 12. 某同学在实验室做“测定金属的电阻率”的实验，除被测金属丝外，还有如下实验器材可供选择： A.直流电源：电动势约为，内阻可忽略不计； B.电流表A∶量程，内阻约为； C.电压表V∶量程，内阻为； D.滑动变阻器：最大阻值为，允许通过的最大电流为； E.开关、导线等 （1）该同学用刻度尺测得金属丝接入电路的长度，用螺旋测微器测量金属丝直径时的测量结果如图甲所示，从图中读出金属丝的直径为______ （2）用多用电表欧姆“”挡测量接入电路部分的金属丝电阻时，多用电表的示数如图乙所示，从图中读出金属丝电阻约为______ （3）若该同学根据伏安法测出金属丝的阻值，则这种金属材料的电阻率为______。（结果保留两位有效数字） 【答案】（1）0.787（0.785~0.789） （2）9.0 （3） 【解析】 【小问1详解】 根据螺旋测微器的读数规律，该读数为 【小问2详解】 根据欧姆表的读数规律，该读数为 【小问3详解】 根据电阻定律有 变形可得 代入数据解得 13. 汽车的安全带和安全气囊是有效保护乘客的装置。 （1）安全带能通过感应车的加速度自动锁定，其原理的简化模型如图甲所示。在水平路面上刹车的过程中，敏感球由于惯性沿底座斜面上滑直到与车达到共同的加速度a，同时顶起敏感臂，使之处于水平状态，并卡住卷轴外齿轮，锁定安全带。此时敏感臂对敏感球的压力大小为，敏感球的质量为m，重力加速度为g。忽略敏感球受到的摩擦力。求斜面倾角的正切值。 （2）如图乙所示，在安全气囊的性能测试中，可视为质点的头锤从离气囊表面高度为H处做自由落体运动。与正下方的气囊发生碰撞。以头锤到气囊表面为计时起点，气囊对头锤竖直方向作用力F随时间t的变化规律，可近似用图丙所示的图像描述。已知头锤质量，重力加速度大小取。求： ①碰撞过程中F的冲量大小和方向； ②碰撞结束后头锤上升的最大高度。 【答案】（1）；（2）①330N∙s，方向竖直向上；②0.2m 【解析】 【详解】（1）敏感球受向下的重力mg和敏感臂向下的压力FN以及斜面的支持力N，则由牛顿第二定律可知 解得 （2）①由图像可知碰撞过程中F的冲量大小 方向竖直向上； ②头锤落到气囊上时的速度 与气囊作用过程由动量定理（向上为正方向） 解得 v=2m/s 则上升的最大高度 14. 如图所示，ABC是半径为R的光滑圆弧形轮滑赛道，A点与圆心O等高，B为最低点（位于水平地面上），圆弧BC所对的圆心角为60°。轮滑运动员从A点以一定的初速度沿圆弧面滑下，从C点滑出后，运动员上升到的最高点与O点在同一水平面上，此后运动员恰好落到平台上的D点，D点距水平地面的高为。已知运动员和轮滑鞋的总质量为m，重力加速度大小为g，运动员和轮滑鞋整体视为质点，不计空气阻力。求： （1）运动员从C点滑出时的速度大小； （2）运动员和轮滑鞋一起在B点对轨道的压力； （3）平台D点离圆弧轨道C点的水平距离。 【答案】（1） （2），方向竖直向下 （3） 【解析】 【小问1详解】 设运动员从C点滑出的速度大小为vC，运动员从C点滑出后，竖直上升的高度 竖直方向分运动 解得 【小问2详解】 设运动员到B点时速度大小为vB，从B到C，根据机械能守恒 在B点，根据牛顿第二定律有 解得 根据牛顿第三定律，运动员和轮滑鞋一起在B点对轨道的压力大小 方向竖直向下 【小问3详解】 运动员从C点滑出后，上升的过程有 设下降的时间为t2，则 则D点与C点的水平距离 15. 一质量为m、电荷量为的带电粒子始终在同一水平面内运动，其速度可用图示的直角坐标系内，一个点表示，、分别为粒子速度在水平面内两个坐标轴上的分量。粒子出发时P位于图中点，粒子在水平方向的匀强电场作用下运动，P点沿线段ab移动到点；随后粒子离开电场，进入方向竖直、磁感应强度大小为B的匀强磁场，P点沿以O为圆心的圆弧移动至点；然后粒子离开磁场返回电场，P点沿线段ca回到a点。已知任何相等的时间内P点沿图中闭合曲线通过的曲线长度都相等。不计重力。求 （1）粒子在磁场中做圆周运动的半径和周期； （2）电场强度的大小； （3）P点沿图中闭合曲线移动1周回到a点时，粒子位移的大小。 【答案】（1），；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）粒子在磁场中做圆周运动时的速度为 根据洛伦兹力提供向心力 解得做圆周运动的半径为 周期为 （2）根据题意，已知任何相等的时间内P点沿图中闭合曲线通过的曲线长度都相等，由于曲线表示的为速度相应的曲线，根据可知任意点的加速度大小相等，故可得 解得 （3）根据题意分析可知从b点到c点粒子在磁场中转过的角度为，绕一圈的过程中两次在电场中运动，根据对称性可知粒子的运动轨迹如图，从a到b过程中粒子做类平抛运动，得 故可得该段时间内沿y方向位移为 根据几何知识可得 由粒子在两次电场中运动的对称性可知移动一周时粒子位移的大小为 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三上学期物理第二次月考 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1、答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2、回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3、考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题：本题共10小题，共42分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，每小题4分；第9~10题有多项符合题目要求，每小题5分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 如图所示，一架直梯斜靠在光滑的竖直墙壁上，下端放在粗糙的水平地面上，直梯处于静止状态。下列说法正确的是（　　） A. 地面对直梯的支持力是由于直梯的形变产生的 B. 将直梯缓慢向墙壁靠近，直梯所受合外力变大 C. 将直梯缓慢向墙壁靠近，地面对直梯的支持力大小不变 D. 地面对直梯的摩擦力大于墙壁对直梯的弹力 2. 用一质量不计的细线将质量为m的氢气球拴在车厢地板上A点，此时细线与水平面成θ=37°角，气球与固定在水平车顶上的压力传感器接触。小车静止时，细线恰好伸直但无弹力，压力传感器的示数为小球重力的0.5倍。重力加速度为g。现要保持细线方向不变而传感器示数为零，下列方法中可行的是（　　） A. 小车向右加速运动，加速度大小为0.5g B. 小车向左加速运动，加速度大小为0.5g C. 小车向右减速运动，加速度大小为 D. 小车向左减速运动，加速度大小为 3. 我国首次火星探测任务“天问一号”在海南文昌航天发射一场由“长征5号”运载火箭发射升空，开启了我国行星探测之旅，“天问一号”离开地球时，所受万有引力与它距离地面高度的关系图像如图甲所示，“天问一号”奔向火星时，所受万有引力与它距离火星表面高度的关系图像如图乙所示，已知地球半径是火星半径的两倍，则下列说法正确的是（　　） A. 地球与火星的表面重力加速度之比为 B. 地球与火星的质量之比为 C. 地球与火星的第一宇宙速度之比为 D. 地球与火星的密度之比为 4. 一列沿x轴传播的简谐横波，周期为0.4s。沿着波的传播方向有三点、、，某一时刻，在波峰，在波谷，且两点之间还有一个波谷。已知和平衡位置之间的距离为60cm，和平衡位置之间的距离为20cm，则的振动传到所需的时间为（ ） A. 0.4s B. 0.3s C. 0.1s D. 0.2s 5. 如图所示，一轻弹簧的一端固定在倾角为的光滑斜面底端，另一端连接一质量为3m的物块A，系统处于静止状态。若将质量为m的物块B通过跨过光滑轻质定滑轮的细绳与A相连，开始时用手托住物体B，使细绳刚好保持伸直（绳、弹簧与斜面平行），松手后A、B一起运动，A运动到最高点P（未画出）后再反向向下运动到最低点。已知重力加速度为g，对于上述整个运动过程，下列说法正确的是（　　） A. 释放B后的瞬间，绳子张力大小为 B. 释放B后的瞬间，绳子张力大小为 C. 在最高点P，绳子张力大小为 D. 在最高点P，弹簧对A的弹力大小为 6. 如图1为一个网球场的示意图，一个网球发球机固定在底角处，可以将网球沿平行于地面的各个方向发出，发球点距地面高为1.8m，球网高1m。图2为对应的俯视图，其中L1=12m，L2=9m。按照规则，网球发出后不触网且落在对面阴影区域（包含虚线）内为有效发球。图中虚线为球场的等分线，则发球机有效发球时发出网球的最小速率为（忽略一切阻力，重力加速度g=10m/s2）（　　） A. B. 15m/s C. D. 7. AB、CD两块正对的平行金属板与水平面成30°角固定，竖直截面如图所示。两板间距10cm，电荷量为、质量为的小球用长为5cm的绝缘细线悬挂于A点。闭合开关S，小球静止时，细线与AB板夹角为30°；剪断细线，小球运动到CD板上的M点（未标出），则（ ） A. MC距离为 B. 电势能增加了 C. 电场强度大小为 D. 减小R的阻值，MC的距离将变大 8. 如图所示，水平面上放置着半径为R、圆心角为60°的圆弧轨道，一可视为质点的小球以初速度冲上圆弧轨道。已知圆弧轨道质量，小球质量，重力加速度大小为g，不计一切摩擦和空气阻力，小球从圆弧轨道飞出时，速度方向恰好跟水平方向成角，则（ ） A. 圆弧半径 B. 小球飞出时，圆弧轨道的速度为 C. 小球飞出时速度大小为 D. 若小球从圆弧轨道飞出时，圆弧向右运动的距离为x，则小球在轨道上运动时间为 9. 如图所示，绝热汽缸内用质量为m的绝热活塞封闭了一定质量的理想气体，轻质弹簧一端固定在活塞上，另一端固定在汽缸底部，活塞可沿汽缸无摩擦滑动，此时弹簧处于原长。现通过电热丝对气体进行缓慢加热，使活塞上升了一段距离，此过程中封闭气体没有泄漏，大气压强恒定。下列说法正确的是（　　） A. 加热前封闭气体的压强等于大气压强 B. 加热过程中封闭气体分子的平均动能增大 C. 加热过程中气体吸收的热量等于弹簧弹性势能的增加量与活塞重力势能的增加量之和 D. 加热过程中气体对活塞做的功大于弹簧弹性势能的增加量与活塞重力势能的增加量之和 10. 如图，真空区域有同心正方形ABCD和abcd，其各对应边平行，ABCD的边长一定，abcd的边长可调，两正方形之间充满恒定匀强磁场，方向垂直于正方形所在平面．A处有一个粒子源，可逐个发射速度不等、比荷相等的粒子，粒子沿AD方向进入磁场。调整abcd的边长，可使速度大小合适的粒子经ad边穿过无磁场区后由BC边射出。对满足前述条件的粒子，下列说法正确的是（ ） A. 若粒子穿过ad边时速度方向与ad边夹角为45°，则粒子必垂直BC射出 B. 若粒子穿过ad边时速度方向与ad边夹角为60°，则粒子必垂直BC射出 C. 若粒子经cd边垂直BC射出，则粒子穿过ad边的速度方向与ad边夹角必为45° D. 若粒子经bc边垂直BC射出，则粒子穿过ad边时速度方向与ad边夹角必为60° 二、非选择题：本题共5小题，共58分。其中第13题~15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 在第四次“天宫课堂”中，航天员演示了动量守恒实验。受此启发，某同学使用如图甲所示的装置进行了碰撞实验，气垫导轨两端分别安装a、b两个位移传感器，a测量滑块A与它的距离xA，b测量滑块B与它的距离xB。部分实验步骤如下： ①测量两个滑块的质量，分别为200.0g和400.0g； ②接通气源，调整气垫导轨水平； ③拨动两滑块，使A、B均向右运动； ④导出传感器记录的数据，绘制xA、xB随时间变化的图像，分别如图乙、图丙所示。 回答以下问题： （1）从图像可知两滑块在t=_________s时发生碰撞； （2）滑块B碰撞前的速度大小v=_____________ m/s （保留2位有效数字）； （3）通过分析，得出质量为200.0g的滑块是________（填“A”或“B”）。 12. 某同学在实验室做“测定金属的电阻率”的实验，除被测金属丝外，还有如下实验器材可供选择： A.直流电源：电动势约为，内阻可忽略不计； B.电流表A∶量程，内阻约为； C.电压表V∶量程，内阻为； D.滑动变阻器：最大阻值为，允许通过的最大电流为； E.开关、导线等 （1）该同学用刻度尺测得金属丝接入电路的长度，用螺旋测微器测量金属丝直径时的测量结果如图甲所示，从图中读出金属丝的直径为______ （2）用多用电表欧姆“”挡测量接入电路部分的金属丝电阻时，多用电表的示数如图乙所示，从图中读出金属丝电阻约为______ （3）若该同学根据伏安法测出金属丝的阻值，则这种金属材料的电阻率为______。（结果保留两位有效数字） 13. 汽车的安全带和安全气囊是有效保护乘客的装置。 （1）安全带能通过感应车的加速度自动锁定，其原理的简化模型如图甲所示。在水平路面上刹车的过程中，敏感球由于惯性沿底座斜面上滑直到与车达到共同的加速度a，同时顶起敏感臂，使之处于水平状态，并卡住卷轴外齿轮，锁定安全带。此时敏感臂对敏感球的压力大小为，敏感球的质量为m，重力加速度为g。忽略敏感球受到的摩擦力。求斜面倾角的正切值。 （2）如图乙所示，在安全气囊的性能测试中，可视为质点的头锤从离气囊表面高度为H处做自由落体运动。与正下方的气囊发生碰撞。以头锤到气囊表面为计时起点，气囊对头锤竖直方向作用力F随时间t的变化规律，可近似用图丙所示的图像描述。已知头锤质量，重力加速度大小取。求： ①碰撞过程中F的冲量大小和方向； ②碰撞结束后头锤上升的最大高度。 14. 如图所示，ABC是半径为R的光滑圆弧形轮滑赛道，A点与圆心O等高，B为最低点（位于水平地面上），圆弧BC所对的圆心角为60°。轮滑运动员从A点以一定的初速度沿圆弧面滑下，从C点滑出后，运动员上升到的最高点与O点在同一水平面上，此后运动员恰好落到平台上的D点，D点距水平地面的高为。已知运动员和轮滑鞋的总质量为m，重力加速度大小为g，运动员和轮滑鞋整体视为质点，不计空气阻力。求： （1）运动员从C点滑出时的速度大小； （2）运动员和轮滑鞋一起在B点对轨道的压力； （3）平台D点离圆弧轨道C点的水平距离。 15. 一质量为m、电荷量为的带电粒子始终在同一水平面内运动，其速度可用图示的直角坐标系内，一个点表示，、分别为粒子速度在水平面内两个坐标轴上的分量。粒子出发时P位于图中点，粒子在水平方向的匀强电场作用下运动，P点沿线段ab移动到点；随后粒子离开电场，进入方向竖直、磁感应强度大小为B的匀强磁场，P点沿以O为圆心的圆弧移动至点；然后粒子离开磁场返回电场，P点沿线段ca回到a点。已知任何相等的时间内P点沿图中闭合曲线通过的曲线长度都相等。不计重力。求 （1）粒子在磁场中做圆周运动的半径和周期； （2）电场强度的大小； （3）P点沿图中闭合曲线移动1周回到a点时，粒子位移的大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $