56北京市西城區(qū)2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期期末考試物理試卷

北京市西城區(qū)2023—2024學(xué)年度第一學(xué)期期末試卷高三物理本試卷共10頁(yè)，100分。考試時(shí)長(zhǎng)90分鐘?？忌鷦?wù)必將答案答在答題卡上，在試卷上作答無(wú)效。考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。第一部分一、單項(xiàng)選擇題（本題共10小題，每小題3分，共30分。）1.自然界中物體的運(yùn)動(dòng)是多種多樣的。關(guān)于運(yùn)動(dòng)與力的關(guān)系，下列說(shuō)法正確的是（）A.運(yùn)動(dòng)的物體，一定受到力的作用B.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，一定受到力的作用C.物體受到的力越大，它的速度就越大D.物體在恒力的作用下，不可能做曲線運(yùn)動(dòng)【答案】B【解析】【詳解】A．力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，力不是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，故A錯(cuò)誤；B．做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，其速度一定改變，則其一定有加速度，因此一定受到力的作用，故B正確；C．根據(jù)牛頓第二定律，物體受到的力越大，加速度越大，速度變化越快，但速度不一定越大，故C錯(cuò)誤；D．當(dāng)物體所受合力的方向與初速度的方向不在同一直線上時(shí)，物體做曲線運(yùn)動(dòng)，與合力是否恒定無(wú)關(guān)，如平拋運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤；故選B。2.某理想變壓器的原線圈接在220V的正弦交流電源上，副線圈的輸出電壓為22000V。關(guān)于該變壓器，下列說(shuō)法正確的是（）A.原、副線圈的匝數(shù)之比為100：1B.輸入功率與輸出功率之比為1：100C.原、副線圈的電流之比為100：1D.原、副線圈交流電的頻率之比為1：100【答案】C【解析】【詳解】A．根據(jù)理想變壓器的原、副線圈電壓與線圈匝數(shù)的關(guān)系可得，原、副線圈的匝數(shù)之比為故A錯(cuò)誤；B．輸入功率與輸出功率之比為1：1，故B錯(cuò)誤；C．原、副線圈的電流之比為故C正確；D．理想變壓器不改變?cè)?、副線圈交流電的頻率，故原、副線圈交流電的頻率之比為1:1，故D錯(cuò)誤。故選C。3.中國(guó)天宮空間站在距離地面約為400km的軌道運(yùn)行，可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)。地球同步衛(wèi)星距地面的高度約為36000km。比較它們的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）A.空間站的周期更小B.空間站的線速度更小C.空間站的角速度更小D.空間站的向心加速度更小【答案】A【解析】【詳解】A．根據(jù)空間站的軌道半徑小于地球同步衛(wèi)星軌道半徑，空間站的周期更小，故A正確；B．根據(jù)空間站的線速度更大，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)空間站的角速度更大，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)空間站的向心加速度更大，故D錯(cuò)誤。故選A。4.位于坐標(biāo)原點(diǎn)處的波源發(fā)出一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波。t=0時(shí)波源開始振動(dòng)，t=6s時(shí)波剛好傳播到x=12m處，此時(shí)波形圖如圖所示。則（）A.該波的傳播速度v=8m/sB.該波的周期T=8sC.波源在這段時(shí)間運(yùn)動(dòng)的路程為12mD.波源開始運(yùn)動(dòng)的方向沿y軸正方向【答案】D【解析】【詳解】A．該波的傳播速度故A錯(cuò)誤；B．該波的波長(zhǎng)周期故B錯(cuò)誤；C．波源運(yùn)動(dòng)時(shí)間在這段時(shí)間運(yùn)動(dòng)的路程為故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)同側(cè)法，x=12m處質(zhì)點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)的方向沿y軸正方向，則波源開始運(yùn)動(dòng)的方向沿y軸正方向，故D正確。故選D。5.如圖所示，一對(duì)用絕緣柱支撐的導(dǎo)體A和B彼此接觸。起初它們不帶電，手握絕緣棒，把帶正電荷的帶電體C移近導(dǎo)體A。下列說(shuō)法正確的是（）A.導(dǎo)體A的電勢(shì)等于導(dǎo)體B的電勢(shì)B.導(dǎo)體A帶正電，導(dǎo)體B帶負(fù)電C.導(dǎo)體A的電荷量大于導(dǎo)體B的電荷量D.導(dǎo)體A內(nèi)部的電場(chǎng)強(qiáng)度大于導(dǎo)體B內(nèi)部的電場(chǎng)強(qiáng)度【答案】A【解析】【詳解】把帶正電荷的帶電體C移近導(dǎo)體A，在A的左端感應(yīng)出負(fù)電荷，在B的右端感應(yīng)出正電荷，且為等量異種電荷，達(dá)到靜電平衡后，電荷只分布在外表面，導(dǎo)體是個(gè)等勢(shì)體，內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零，故A正確，BCD均錯(cuò)誤。故選A。6.如圖所示，一輛裝滿石塊的貨車在平直的道路上向右行駛，車廂中質(zhì)量為m的石塊B受到與它接觸的石塊對(duì)它的作用力為F，重力加速度為g。下列說(shuō)法正確的是（）A.貨車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，F(xiàn)的方向水平向右B.貨車以加速度a勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，F(xiàn)的方向水平向右C.貨車以加速度a勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，F(xiàn)=D.貨車以加速度a勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，F(xiàn)=ma【答案】C【解析】【詳解】A．貨車勻速行駛時(shí)，與B接觸的石塊對(duì)它的作用力的合力與重力等大反向，則與B接觸的物體對(duì)它的作用力的合力大小等于重力mg，故A錯(cuò)誤；BCD．貨車以加速度a勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，石塊B所受的合力為ma，則與B接觸的物體對(duì)它的作用力的合力大小為F=方向斜向右上方，故BD錯(cuò)誤，C正確。故選C7.某同學(xué)將A、B、C三個(gè)電阻分別接入圖1所示的電路中，電表均可視為理想電表。他將測(cè)得的電阻兩端的電壓和通過(guò)它的電流在U-I圖像中描點(diǎn)，得到圖2中的A、B、C三個(gè)點(diǎn)，這三個(gè)點(diǎn)位于一條傾斜的直線上，直線與縱軸的交點(diǎn)為U0，與橫軸的交點(diǎn)為I0，B點(diǎn)橫坐標(biāo)為0.5I0。下列說(shuō)法不正確的是（）A.電阻A的阻值比B、C的阻值大B.電阻A在電路中的電功率比B、C的功率大C.電源的電動(dòng)勢(shì)等于U0D.電阻B的阻值等于電源的內(nèi)阻【答案】B【解析】【詳解】A．根據(jù)可知，電阻A的電壓最大，對(duì)應(yīng)的電流最小，因此三個(gè)電阻的阻值關(guān)系為故A正確；B．根據(jù)可知，功率的大小為圖像縱橫坐標(biāo)之積，由于A、C兩點(diǎn)具體位置坐標(biāo)未知，故功率的大小無(wú)法比較，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，圖線與縱軸交點(diǎn)即為電源電動(dòng)勢(shì)，因此電源的電動(dòng)勢(shì)等于U0，故C正確；D．電阻B的阻值為電源內(nèi)阻為因此電阻B的阻值等于電源的內(nèi)阻，故D正確。題目要求選不正確的，故選B。8.如圖為“蹦極”運(yùn)動(dòng)的示意圖。彈性繩的一端固定在O點(diǎn)，另一端和人相連。人從O點(diǎn)自由下落，至A點(diǎn)時(shí)彈性繩恰好伸直，繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)到達(dá)最低點(diǎn)B，不計(jì)空氣阻力的影響，將人視為質(zhì)點(diǎn)。則人從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A.繩的拉力逐漸增大，人的速度逐漸減小B.人先處于超重狀態(tài)，后處于失重狀態(tài)C.人動(dòng)能的減少量等于繩彈性勢(shì)能的增加量D.繩對(duì)人一直做負(fù)功，人的機(jī)械能逐漸減小【答案】D【解析】【詳解】AB．開始階段，繩子彈力小于重力，則加速度向下，人處于失重狀態(tài)，速度增加；以后階段，彈力大于重力，加速度向上，人處于超重狀態(tài)，速度減小，繩子對(duì)人的拉力方向始終向上，對(duì)人做負(fù)功，人的速度先增加后減小，故AB錯(cuò)誤；C．由能量關(guān)系可知，人的動(dòng)能的減少量與重力勢(shì)能減小量之和等于繩的彈性勢(shì)能的增加量，故C錯(cuò)誤；D．繩對(duì)人一直做負(fù)功，人的機(jī)械能逐漸減小，故D正確。故選D。9.023年9月，“天宮課堂”第四課在中國(guó)空間站正式開講，神舟十六號(hào)航天員在夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)進(jìn)行授課。航天員用0.3kg的大球與靜止的0.1kg的小球發(fā)生正碰，某同學(xué)觀看實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)：碰撞后，大球向前移動(dòng)1格長(zhǎng)度時(shí)，小球向前移動(dòng)3格的長(zhǎng)度，忽略實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)空氣阻力的影響。下列說(shuō)法正確的是（）A.碰撞后大球的動(dòng)量大于小球的動(dòng)量B.碰撞后大球的動(dòng)能等于小球的動(dòng)能C.大球碰撞前后的速度比為2：1D.大球碰撞前后的動(dòng)能比為2：1【答案】C【解析】【詳解】A．大球向前移動(dòng)1格長(zhǎng)度時(shí)，小球向前移動(dòng)3格的長(zhǎng)度，則根據(jù)碰撞后大球的動(dòng)量等于小球的動(dòng)量，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)碰撞后大球的動(dòng)能小于小球的動(dòng)能，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)動(dòng)量守恒得故C正確；D．根據(jù)大球碰撞前后的動(dòng)能比為4：1，故D錯(cuò)誤。故選C。10.把一段導(dǎo)體棒用細(xì)導(dǎo)線水平懸掛在蹄形磁體的兩極間，導(dǎo)體棒通以如圖所示的恒定電流后開始向右側(cè)擺動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t到達(dá)最高點(diǎn)，此時(shí)懸線偏離豎直方向的最大擺角為θ。若導(dǎo)體棒的質(zhì)量為m，單根懸線的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，重力加速度為g，忽略這個(gè)過(guò)程中阻力的影響。下列說(shuō)法正確的是（）A.圖中的蹄形磁體，上方的磁極為N極B.擺動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，安培力等于mgtanθC.導(dǎo)體棒從最低點(diǎn)擺動(dòng)到最高點(diǎn)的過(guò)程中，受到的安培力的沖量大小等于mgtD.導(dǎo)體棒從最低點(diǎn)擺動(dòng)到最高點(diǎn)的過(guò)程中，受到的安培力做功等于mgL（1-cosθ）【答案】D【解析】【詳解】A．當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，導(dǎo)體棒向右擺起，說(shuō)明其所受安培力水平向右或水平向右的分量，由左手定則可知，磁場(chǎng)方向一定豎直向上，下方為N極，故A錯(cuò)誤；B．若在最高點(diǎn)受安培力水平向右，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件可知安培力為但最高點(diǎn)時(shí)安培力方向并非水平向右，故B錯(cuò)誤；C．導(dǎo)體棒從最低點(diǎn)擺動(dòng)到最高點(diǎn)的過(guò)程中，設(shè)安培力和繩子拉力合力的沖量為I，根據(jù)動(dòng)量定理可知解得所以導(dǎo)體棒受到的安培力的沖量大小不等于mgt，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)能量守恒定律可知安培力做功為故D正確。故選D。二、多項(xiàng)選擇題（本題共4小題，每小題3分，共12分。）11.把直流電源、電阻、電容器、數(shù)字電流表、數(shù)字電壓表以及單刀雙擲開關(guān)S組裝成如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路。先將開關(guān)S接1，待電流表、電壓表示數(shù)穩(wěn)定后，再接2，則下列說(shuō)法正確的是（）A.開關(guān)S接1后，電容器的上極板帶負(fù)電B.開關(guān)S接1后，電流表示數(shù)增大后趨于穩(wěn)定C.開關(guān)S接2后，通過(guò)電阻的電流從M流向ND.開關(guān)S接2后，電壓表示數(shù)逐漸減小至零【答案】CD【解析】【詳解】A．開關(guān)S接1后，電容器的上極板帶正電，故A錯(cuò)誤；B．開關(guān)S接1后，電流表示數(shù)快速增大然后逐漸減小到0，故B錯(cuò)誤；C．電容器上極板帶正電，開關(guān)S接2后，通過(guò)電阻的電流從M流向N，故C正確；D．開關(guān)S接2后，在電容器放電過(guò)程中，極板上電荷量減小，電壓表示數(shù)逐漸減小至零，故D正確。故選CD。12.如圖所示，在真空中有一對(duì)帶電的平行金屬板水平放置。讓質(zhì)子（）和α粒子（）以相同的初速度從兩極板中央沿平行板面的方向射入電場(chǎng)，它們均能離開電場(chǎng)。忽略重力及粒子間的相互作用力。下列說(shuō)法正確的是（）A.它們受到的電場(chǎng)力相同B.它們?cè)陔妶?chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同C.它們將從同一位置離開電場(chǎng)D.它們離開電場(chǎng)時(shí)速度方向不同【答案】BD【解析】【詳解】A．根據(jù)可知，兩粒子帶電荷量不同，因此在同一勻強(qiáng)電場(chǎng)中受到的電場(chǎng)力大小不同，故A錯(cuò)誤；B．水平方向不受力，均做勻速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)極板長(zhǎng)為L(zhǎng)，則他們?cè)陔妶?chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間均為故B正確；C．豎直方向上，有因兩粒子比荷不同，故離開電場(chǎng)的位置不同，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)因兩粒子比荷不同，故離開電場(chǎng)時(shí)速度方向不同，故D正確；故選BD。13.用輕質(zhì)絕緣細(xì)線懸掛帶正電的小球，如圖1所示。將裝置分別放入圖2所示的勻強(qiáng)電場(chǎng)，圖3所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。將小球從偏離豎直方向左側(cè)的一個(gè)小角度θ處由靜止釋放，三種情況下，小球均在豎直平面內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，周期分別為T1、T2、T3，小球第一次到達(dá)軌跡最低點(diǎn)時(shí)的速度大小分別為v1、v2、v3，不計(jì)空氣阻力。下列說(shuō)法正確的是（）A.小球第一次到達(dá)軌跡最低點(diǎn)時(shí)的速度關(guān)系v1=v3<v2B.三種情況小球第一次到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)對(duì)繩的拉力相同C.三種情況下小球運(yùn)動(dòng)的周期關(guān)系T1=T3>T2D.三種情況下小球到達(dá)右側(cè)最高點(diǎn)的高度各不相同【答案】AC【解析】【詳解】A．小球第一次到達(dá)軌跡最低點(diǎn)的過(guò)程中，球1受拉力與重力的作用，只有重力做正功；球2受拉力、重力和電場(chǎng)力的作用，重力和電場(chǎng)力均做正功；球3受拉力、重力和洛倫茲力的作用，只有重力做正功。根據(jù)動(dòng)能定理可知，小球第一次到達(dá)軌跡最低點(diǎn)時(shí)的速度關(guān)系為v1

=

v3

<v2，故A正確；B．球1與球3在最低點(diǎn)速度相同，對(duì)球1有對(duì)球3有則故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)周期公式對(duì)球3有，從左向右運(yùn)動(dòng)時(shí)洛倫茲力豎直分力方向向上，從右向左運(yùn)動(dòng)時(shí)洛倫茲力豎直分力方向向下，由對(duì)稱性知，洛倫茲力的影響在一個(gè)周期內(nèi)可抵消，即T3=T1；對(duì)球2有，電場(chǎng)力與重力的合力為等效重力，則其等效重力加速度變大，故周期變小，因此三種情況下小球運(yùn)動(dòng)的周期關(guān)系為T1

=

T3

>

T2，故C正確；D．球1與球3都只有重力做功，機(jī)械能守恒，因此在右側(cè)最高點(diǎn)高度相同；對(duì)球2到達(dá)右側(cè)最高點(diǎn)時(shí)，只分析初末狀態(tài)，因?yàn)橹亓碗妶?chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān)，因此初末位置一定在同一高度。則三種情況下小球到達(dá)右側(cè)最高點(diǎn)的高度均相同，故D錯(cuò)誤；故選AC。14.2023年5月，據(jù)中科院力學(xué)所的消息，我國(guó)JF-22超高速風(fēng)洞研制成功。作為研制新一代飛行器的搖籃，JF-22超高速風(fēng)洞可以復(fù)現(xiàn)幾十千米高空、速度最高達(dá)約三十倍聲速的飛行條件。若將一小球從風(fēng)洞中地面上的A點(diǎn)豎直向上彈出，小球受到大小恒定的水平風(fēng)力作用，到達(dá)最高點(diǎn)B時(shí)的動(dòng)能與A點(diǎn)的動(dòng)能之比為9：16，小球最后落回到地面上的C點(diǎn)。不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，下列說(shuō)法正確的是（）A.小球運(yùn)動(dòng)的加速度大小為B.小球從A到B的過(guò)程中動(dòng)能持續(xù)減小C.小球從A到B與從B到C的過(guò)程中機(jī)械能變化量之比為1：1D.小球在空中的最小動(dòng)能與A點(diǎn)的動(dòng)能之比為9：25【答案】AD【解析】【詳解】如圖A．到達(dá)最高點(diǎn)B時(shí)的動(dòng)能與A點(diǎn)的動(dòng)能之比為9：16，則速度之比為在最高點(diǎn)豎直方向速度為0，設(shè)從A到B需要時(shí)間t小球運(yùn)動(dòng)的加速度大小為聯(lián)立得故A正確；B．小球從A到B的過(guò)程中，水平方向速度一直增大，豎直方向速度一直減小直至0，所以風(fēng)力的功率一直增大，重力功率一直減小，當(dāng)風(fēng)力功率大于重力功率時(shí)，風(fēng)力做功大于重力做功，根據(jù)動(dòng)能定理，小球動(dòng)能增大，故B錯(cuò)誤；C．小球上升和下降的時(shí)間相等，小球從A到B水平距離小于從B到C水平距離，兩個(gè)過(guò)程重力做功大小相同，但風(fēng)力做功大小不同，所以機(jī)械能變化量不同，故C錯(cuò)誤；D．小球在重力和風(fēng)力的合力場(chǎng)中做類斜拋運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小球速度方向與合力方向垂直時(shí)動(dòng)能最小，根據(jù)前面分析可知合力與豎直方向的夾角的正切值為根據(jù)速度的合成與分解可得小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最小速度為小球在空中的最小動(dòng)能與A點(diǎn)的動(dòng)能之比為故D正確。故選AD。第二部分15.在“測(cè)量金屬絲的電阻率”實(shí)驗(yàn)中，金屬絲的電阻Rx約為5Ω。（1）用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲直徑，如圖1所示，測(cè)量值d=___________mm。（2）為測(cè)量金屬絲的電阻，實(shí)驗(yàn)中提供的器材有開關(guān)、若干導(dǎo)線及下列器材：A．電源（電動(dòng)勢(shì)為3V）B．電壓表（量程0～3V，內(nèi)阻約3k）C．電流表（量程0～0.6A，內(nèi)阻約0.125）D．電流表（量程0～3A，內(nèi)阻約0.025）E．滑動(dòng)變阻器（最大阻值約為5）為使金屬絲的電壓能從零開始增大，并使測(cè)量結(jié)果盡量準(zhǔn)確，上面器材中電流表應(yīng)選用___________（填器材前的字母）。測(cè)量電路選用下圖中的___________。（3）測(cè)得金屬絲的直徑為d、長(zhǎng)度為L(zhǎng)、阻值為Rx，則電阻率ρ=___________。【答案】①.0.367②.C③.甲④.【解析】【詳解】（1）[1]測(cè)量值（2）[2][3]電動(dòng)勢(shì)3V，待測(cè)電阻約為5Ω，則電路中電流不超過(guò)0.6A，則電流表選擇C；使金屬絲的電壓從零開始增大，采取分壓法，由于應(yīng)采取電流表外接法。測(cè)量電路選用下圖中的甲。（3）[4]根據(jù)得16.某同學(xué)用圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究小車沿斜面向下運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。安裝好器材后，接通電源，釋放小車，打出一條紙帶。舍去開始密集的點(diǎn)跡，從便于測(cè)量的點(diǎn)開始，每隔四個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，如圖2中0、1、2……7點(diǎn)所示。（1）實(shí)驗(yàn)中，除打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、小車、長(zhǎng)木板、鐵架臺(tái)、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下面的器材中，還必須使用的有___________。A．電壓合適50Hz交流電源B．電壓可調(diào)的直流電源C．刻度尺D．秒表E．天平（2）某同學(xué)計(jì)算出打下1、2、3、4、5這五個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)小車的速度，并在圖3上畫出坐標(biāo)點(diǎn)。請(qǐng)幫助他計(jì)算打下計(jì)數(shù)點(diǎn)6時(shí)小車的速度v=___________m/s，并在圖3中標(biāo)出計(jì)數(shù)點(diǎn)6對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，作出v-t圖線__________。（3）根據(jù)圖3，測(cè)得小車的加速度a=___________m/s2（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。（4）某同學(xué)把這條紙帶每隔T=0.1s剪斷，得到若干短紙條，測(cè)得長(zhǎng)度依次為L(zhǎng)1、L2……L7（單位：m）。再把這些紙條并排貼在一張紙上。如圖4所示，使這些紙條的下端對(duì)齊，作為時(shí)間軸，并以紙帶的寬度代表T的時(shí)間間隔。這些短紙條上端的中心點(diǎn)近似在一條直線上，該同學(xué)把它們連接起來(lái)作出圖線①。若將圖線①轉(zhuǎn)化為小車的v-t圖像。則圖4中縱坐標(biāo)位置標(biāo)出的速度值為___________（用題中的字母表示）。該同學(xué)發(fā)現(xiàn)每段短紙條上的第2個(gè)點(diǎn)，也近似在同一條直線上，如圖線②所示。若測(cè)得圖線②的斜率為k，則小車加速度a與斜率k的關(guān)系式___________?！敬鸢浮竣?AC②.0.57③.④.0.42##0.43##0.44⑤.⑥.a=k【解析】【詳解】（1）[1]必須使用電壓合適的50Hz交流電源給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器供電，需要用刻度尺測(cè)量計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離，故選AC。（2）[2]因電源頻率為50Hz，每隔四個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，故相鄰兩計(jì)時(shí)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.1s，則打下計(jì)數(shù)點(diǎn)6時(shí)小車的速度為[3]如圖所示（3）[4]小車的加速度為故測(cè)量結(jié)果范圍為0.42m/s2~0.44m/s2。（4）[5]因?yàn)榧魯嗟募垘玫臅r(shí)間都是T=0.1s，即時(shí)間T相等，所以紙帶的長(zhǎng)度之比等于此段紙帶的平均速度之比，而此段紙帶的平均速度等于這段紙帶中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，即紙帶的高度之比等于中間時(shí)刻瞬時(shí)速度之比。則圖4中縱坐標(biāo)位置標(biāo)出的速度值為[6]圖線的斜率表示加速度，可知小車加速度a與斜率k的關(guān)系式為。17.如圖所示為豎直放置的四分之一圓弧軌道，O點(diǎn)是其圓心，半徑R=1.5m。軌道底端距水平地面的高度h=1.25m。從軌道頂端A由靜止釋放一個(gè)質(zhì)量m=0.1kg的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），小球到達(dá)軌道底端B時(shí)，沿水平方向飛出，落地點(diǎn)C與B點(diǎn)之間的水平距離x=2.5m。忽略空氣阻力，重力加速度g=10m/s2。求：（1）小球從B點(diǎn)飛出時(shí)速度大小vB；（2）小球落地前瞬間的速度大小vC及方向；（3）小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中，摩擦力對(duì)小球做的功Wf?！敬鸢浮浚?）5m/s；（2），方向與水平方向夾角45°斜向右下方；（3）-0.25J【解析】【詳解】（1）小球由B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中,豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)有得t=0.5s水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)有x=vBt得vB=5m/s（2）小球落地前瞬間，豎直方向的速度vy=gt=5m/s水平方向的速度vx=vB=5m/s落地前瞬間速度速度方向與水平方向夾角45°斜向右下方（3）小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理有解得Wf=-0.25J18.如圖所示，光滑水平面上有一個(gè)由均勻電阻絲做成的正方形線框。線框的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，質(zhì)量為m，總電阻為R。線框以垂直磁場(chǎng)邊界的初速度v進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域。線框能完全進(jìn)入磁場(chǎng)，且線框ab、cd兩邊始終與磁場(chǎng)邊界平行。求：（1）cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線框中感應(yīng)電流I大小及c、d兩點(diǎn)的電勢(shì)差U；（2）若ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為v′，則線框在進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中最大的加速度a及產(chǎn)生的焦耳熱Q；（3）線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，通過(guò)線框?qū)Ь€橫截面的電荷量q?！敬鸢浮浚?），；（2），；（3）【解析】【詳解】（1）cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=BLv根據(jù)閉合電路歐姆定律，線框感應(yīng)電流的大小c、d兩點(diǎn)的電勢(shì)差U=（2）線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)的時(shí)的加速度最大，此時(shí)線框受到的安培力根據(jù)牛頓第二定律有根據(jù)能量守恒定律有（3）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，此過(guò)程線框的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)根據(jù)閉合電路歐姆定律，線框的平均電流通過(guò)線框?qū)Ь€橫截面的電荷量19.月球是與地球關(guān)系密切的天體，研究月球及其運(yùn)動(dòng)有助于了解它對(duì)地球的影響。（1）已知地球質(zhì)量為M，引力常量為G。假設(shè)月球繞地球做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，求月球的速度大小v；（2）月球繞地球的軌跡實(shí)際為一個(gè)橢圓，如圖1所示。地球位于橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上。橢圓的四個(gè)頂點(diǎn)分別為A、B、C、D。月球在近地點(diǎn)A時(shí)速度為v1，加速度為a1，在遠(yuǎn)地點(diǎn)B時(shí)速度為v2，加速度為a2，月球從C經(jīng)A到D的時(shí)間為t1，從D經(jīng)B到C的時(shí)間為t2。試判斷三組物理量v1與v2、a1與a2、t1與t2的大小關(guān)系；（3）a．如圖2所示，地月距離為L(zhǎng)。以地心作為坐標(biāo)原點(diǎn)，沿地月連線建立x軸，在x軸上有一個(gè)探測(cè)器。由于地球和月球?qū)μ綔y(cè)器的引力做功與路徑無(wú)關(guān)，探測(cè)器具有與其位置相關(guān)的引力勢(shì)能。僅考慮地球和月球?qū)μ綔y(cè)器的作用，可得探測(cè)器引力勢(shì)能Ep隨位置變化關(guān)系如圖3所示。探測(cè)器在x=kL處引力勢(shì)能最大，已知k，求地球與月球的質(zhì)量之比；b．類比引力作用。真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷固定在x軸上，+Q位于坐標(biāo)原點(diǎn)，+4Q位于x=L處，如圖4所示。一質(zhì)量為m，電荷量為-q的點(diǎn)電荷以一足夠大的初速度從x=0.1L處沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)。在圖5中畫出該點(diǎn)電荷從0.1L運(yùn)動(dòng)到0.9L的過(guò)程中，它的動(dòng)能Ek隨位置x變化的圖像，并在x軸上標(biāo)出你能確定的關(guān)鍵點(diǎn)的坐標(biāo)?！敬鸢浮浚?）；（2）v1>v2，a1>a2，t1<t2；（3）a．，b．【解析】【詳解】（1）設(shè)月球的質(zhì)量為m，月球繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，地球?qū)υ虑虻娜f(wàn)有引力提供向心力得（2）由開普勒第二定律知，v1>v2；由萬(wàn)有引力定律知，a1>a2；有開普勒第三定律知t1<t2。（3）a.設(shè)地球質(zhì)量為M，月球的質(zhì)量為m,探測(cè)器的質(zhì)量為m0，引力的合力做功與引力勢(shì)能的關(guān)系可知Ep-x圖線的斜率由圖3知探測(cè)器在x=kL處引力勢(shì)能最大，該處圖線的斜率為0，則探測(cè)器在該處受地球和月球的引力的合力為零，即得b.根據(jù)題意，將電荷量為-q的點(diǎn)電荷以一足夠大的初速度從x

=0.1L處沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力先做負(fù)功，后做正功。由動(dòng)能定理可知，點(diǎn)電荷動(dòng)能先減小后增大，當(dāng)合力為零時(shí)，即合場(chǎng)強(qiáng)為零時(shí)，點(diǎn)電荷的加速度為零，點(diǎn)電荷動(dòng)能最小。設(shè)x=l處合場(chǎng)強(qiáng)為零，由庫(kù)侖定律及電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量疊加法則得解得它的動(dòng)能Ek隨位置x變化的圖像如圖所示20.我國(guó)正在北京建設(shè)高能同步輻射光源（HEPS）?？茖W(xué)家們使用各種磁鐵，以控制HEPS系統(tǒng)中質(zhì)量為m、