浙江省寧波市鎮(zhèn)海中學(xué)2023-2024學(xué)年高三年級上冊12月月考物理試題 含解析

高三物理選考試卷

滿分100分，考試時間90分鐘。

考生注意：可能用到的相關(guān)參數(shù)：重力加速度g取1。曲一

選擇題部分

一、選擇題（本共13小題，每小題3分，共39分。每小題列出的四個備選項中只有一個是

符合題目要求的，不選、多選、錯選均不得分）

1.杭州第19屆亞運(yùn)會于2023年9月23日至10月8日成功舉行。如圖所示，400m比賽中運(yùn)動員從錯列的

起跑線起跑的瞬間以及體育場標(biāo)準(zhǔn)跑道400m起點和終點線的示意圖，下列關(guān)于各類徑賽說法正確的是

（）

400m起跑線

A.研究100m決賽中謝震業(yè)的起跑姿勢時，不能將其視為質(zhì)點

B.4x100m決賽中陳佳鵬逆轉(zhuǎn)奪冠時，終點計時員可以將其視為質(zhì)點

C.400m比賽每位運(yùn)動員的位移大小均為400m

D.400m比賽冠軍運(yùn)動員的平均速度有可能大于200m比賽季軍運(yùn)動員的平均速度

【答案】A

【解析】

【詳解】A.研究100m決賽中謝震業(yè)的起跑姿勢時，人的大小和形狀對所研究的問題有影響，不能將其視

為質(zhì)點，故A正確；

B.4x100m決賽中陳佳鵬逆轉(zhuǎn)奪冠時，人的大小和形狀對所研究的問題有影響，終點計時員不可以將其視

為質(zhì)點，故B錯誤；

C.400m比賽每位運(yùn)動員的路程為400m,位移大小不等于400m,故C錯誤；

D.400m比賽冠軍運(yùn)動員的位移小于200m比賽的位移，而400m比賽冠軍的時間大于200m比賽季軍運(yùn)動

員的時間，所以400m比賽冠軍運(yùn)動員的平均速度小于200m比賽季軍運(yùn)動員的平均速度，故D錯誤。

故選Ao

2.非洲電解的捕獵方式是放電電暈獵物，它放電的電壓可達(dá)100V,電流可達(dá)50A,關(guān)于電源、電流和電阻,

下列說法正確的是（）

A.在金屬導(dǎo)體中，自由電子的定向移動形成電流，兩者方向相同

B.導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體兩端電壓成正比，與流過導(dǎo)體的電流成反比

C.電源的作用是在電源內(nèi)部把電子由負(fù)極搬運(yùn)到正極，保持兩極之間有電壓

D.放電的電流可達(dá)50A,電流的單位“安培”是國際單位制中的基本單位

【答案】D

【解析】

【詳解】A.人們規(guī)定電流的方向與正電荷定向移動的方向相同，與負(fù)電荷定向移動的方向相反，故A錯

誤；

B.導(dǎo)體的電阻取決自身的材料性質(zhì)，長度和橫截面積，與導(dǎo)體兩端電壓成正比，與流過導(dǎo)體的電流無關(guān)，

故B錯誤；

C.電源的作用是在電源內(nèi)部把電子由正極搬運(yùn)到負(fù)極，保持兩極之間有電壓，故C錯誤；

D.國際單位制中七個基本單位：長度，時間，質(zhì)量，熱力學(xué)溫度（開爾文溫度），電流，光強(qiáng)度（坎德拉）,

物質(zhì)的量，所以放電的電流可達(dá)50A,電流的單位“安培”是國際單位制中的基本單位，故D正確。

故選D。

3.下列說法正確的是（）

A.變化的電場周圍一定產(chǎn)生變化的磁場，變化的磁場周圍一定產(chǎn)生變化的電場

B.做圓周運(yùn)動的物體，所受力的合力一定時刻指向圓心

C.如果穿過線圈的磁通量為零，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定為零

D.動量為零時，物體一定處于平衡狀態(tài)

【答案】C

【解析】

【詳解】A.變化的電場周圍可能產(chǎn)生變化的磁場也可能產(chǎn)生恒定的磁場，變化的磁場周圍可能產(chǎn)生變化的

電場，也可能產(chǎn)生恒定的電場，故A錯誤；

B.做勻速圓周運(yùn)動的物體合力一定指向圓心，但做變速圓周運(yùn)動的物體合力不一定指向圓心，故B錯誤；

C.如果穿過線圈的磁通量為零，由于平面和磁場的夾角未知，所以該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定為零，故C正

確；

D.動量為零時，物體速度為零，但加速度不一定為零，不一定處于平衡狀態(tài)，故D錯誤。

故選c。

4.下列說法不正確的是（）

甲乙丙丁

A,圖甲中的探雷器是利用地磁場進(jìn)行探測的

B.圖乙中扼流圈是利用電感器對交流的阻礙作用

C.圖丙中磁電式儀表的線圈繞在鋁框骨架上，是為了增加電磁阻尼作用

D,圖丁中火災(zāi)報警器利用煙霧對光的散射來工作，屬于光電式傳感器的應(yīng)用

【答案】A

【解析】

【詳解】A.圖甲中的探雷器是利用渦流的磁效應(yīng)工作的，故A錯誤，符合題意；

B.圖乙中扼流圈是利用電感器對交流的阻礙作用，故B正確，不符合題意；

C.圖丙中磁電式儀表的線圈繞在鋁框骨架上，是為了增加電磁阻尼作用，故C正確，不符合題意；

D.圖丁中火災(zāi)報警器利用煙霧對光的散射來工作，屬于光電式傳感器的應(yīng)用，故D正確，不符合題意。

故選Ao

5.圖像可以直觀地反映物理量之間的關(guān)系，如圖所示，甲圖是光電管中光電流與電壓關(guān)系圖像，乙圖是c、

“兩種金屬遏止電壓與入射光頻率之間的關(guān)系圖像，丙圖是放射性元素氫的質(zhì)量和初始時質(zhì)量比值與時間之

間的關(guān)系圖像，丁圖是原子核的比結(jié)合能與質(zhì)量數(shù)之間關(guān)系圖像，下列判斷正確的是（）

比結(jié)合能/MeV

A.甲圖中，a光的波長大于6光的波長

B.乙圖中，金屬c的逸出功小于金屬d的逸出功

C.丙圖中，每過3.8天要衰變掉質(zhì)量相同的氫

D.丁圖中，質(zhì)量數(shù)越大原子核越穩(wěn)定

【答案】B

【解析】

【詳解】A.由圖可知，。光的截止電壓大，根據(jù)逸出功表達(dá)式

Wr.=hv0=/z—

°02

所以。光頻率大，。光波長短，故A錯誤；

B.由光電效應(yīng)可知

E.=hv-W0

能量守恒有

eU=Ek

有

W0=hv-eU

當(dāng)頻率相等時，由于金屬C遏止電壓大，所以C的逸出功小，故B正確；

C.由圖可知氫半衰期為3.8天，由于每次衰變后的氫質(zhì)量均變成原來的一半，故每過3.8天要衰變掉質(zhì)量

不相同的氨，故C錯誤；

D.質(zhì)量數(shù)大，比結(jié)合能不一定大，故D錯誤。

故選Bo

6.2021年7月和10月，SpaceX公司星鏈衛(wèi)星兩次侵入中國天宮空間站軌道，為保證空間站內(nèi)工作的三名

航天員生命安全，中方不得不調(diào)整軌道高度，緊急避碰。2021年10月19日至23日，美國星鏈2305持續(xù)

軌道變化，中國空間站于10月21日3點16分進(jìn)行變軌規(guī)避風(fēng)險。圖示為10月20日至23日期間星鏈2305

和中國空間站的軌道距離地面高度數(shù)據(jù)圖。假設(shè)除變軌過程外，中國空間站在不同高度軌道上都是繞地球

進(jìn)行勻速圓周運(yùn)動，則下列說法正確的是（）

400

390中國空間站,

380

高度星鏈2303

370

360

3501

10月20日0時10月21日0時10月22日0時10月23日0時

A.10月21日3點16分，發(fā)動機(jī)向前噴氣使得中國空間站速度減小

B.中國空間站在10月22日運(yùn)行的向心加速度小于其在10月20日運(yùn)行的向心加速度

C.中國空間站在10月22日運(yùn)行軌道的周期小于其在10月20日運(yùn)行軌道的周期

D,中國空間站與地球的連線和星鏈2305與地球的連線在相同時間內(nèi)掃過相同的面積

【答案】B

【解析】

【詳解】A.根據(jù)圖像可知，中國空間站軌道變高，所以需要向后噴氣加速離心，故A錯誤;

B.中國空間站在10月22日運(yùn)行軌道高于10月20日運(yùn)行的軌道，根據(jù)

「Mm

G——=ma

r

可知，中國空間站在10月22日運(yùn)行的向心加速度小于其在10月20日運(yùn)行的向心加速度，故B正確;

C.根據(jù)

cMm4/

G——=m——r

r2T2

可知，軌道越高，周期越大，所以中國空間站在10月22日運(yùn)行軌道的周期大于其在10月20日運(yùn)行軌道

的周期，故C錯誤；

D.根據(jù)開普勒第二定律可知，是同一衛(wèi)星在相同時間內(nèi)與地球連線掃過相等面積，不同軌道掃過面積不等,

故D錯誤。

故選Bo

7.某創(chuàng)新實驗小組制作一個半徑為12.00cm的圓盤，將3個相同的彈簧的一端均勻固定在圓環(huán)上，另外一

端固定打結(jié)，結(jié)點恰好在圓心。處，如圖所示，已知彈簧（質(zhì)量不計）的自然長度均為9.00cm,彈簧的勁

度系數(shù)左=32.5N/m。將圓盤水平放置，在結(jié)點。處懸掛一瓶礦泉水，緩慢釋放直至平衡時測得結(jié)點下降

75.00cm,則礦泉水受到的重力大小為（）

A.0.5NB.1.3NC.1.5ND.3.9N

【答案】C

【解析】

【詳解】如圖所示

由幾何關(guān)系可知平衡時每根彈簧的長度均為

V12.002+5.002cm=13.00cm

每根彈簧的伸長量均為Ax=4.00cm,每根彈簧的彈力小均為

F=A;Ax=1.3N

根據(jù)豎直方向受力平衡可得礦泉水瓶受到的重力大小

G=3Fcos^=3xl,3x—N=1.5N

13

故選C。

8.如圖所示，/BCD是邊長為￡的正四面體，虛線圓為三角形48。的內(nèi)切圓，M、N、P分別為BD、AB

和/。邊與圓的切點，。為圓心，正四面體的頂點/、3和。分別固定有電荷量為+。、+0和一。的點電

荷，貝I()

A.尸兩點的電場強(qiáng)度相等

B.將正試探電荷由C移動到電勢能減少

C.將8點放置的點電荷沿移動，電場力一直不做功

D.M、。、N、尸四點的電勢外,

【答案】C

【解析】

【詳解】A.正四面體的頂點/、3和。分別固定有電荷量為+。、+0和-0的點電荷，而電場強(qiáng)度是矢

量，其疊加遵循平行四邊形定則，根據(jù)平行四邊形定則可知，在“、尸兩點的電場強(qiáng)度其方向不同，故A

項錯誤；

B.當(dāng)僅考慮2處和。處的點電荷時，由等量異種電荷的等勢面關(guān)系圖可知，其C點和"點的電勢為零，

當(dāng)正試探電荷由C移動到其在靠近/點處的正點電荷，其電場力做負(fù)功，所以電勢能增加，故B項錯

誤；

C.當(dāng)僅考慮/處和。處的點電荷時，由等量異種電荷的等勢面關(guān)系圖可知，其C點和2點的電勢為零，

即8C連線為等勢面，當(dāng)點電荷電荷由8移動到C,其電勢能不發(fā)生變化，即電場力不做功，故C項正確;

D.根據(jù)等量同種正點電荷空間等勢面的分布特點可知，在/、2兩處的正點電荷產(chǎn)生的電場中，M、尸兩

點的電勢相等，且N點電勢高于O點的電勢，O點的電勢高于和M、尸點的電勢；在。點的負(fù)點電荷產(chǎn)生

的電場中，N點的電勢高于。點的電勢，O點的電勢高于M、P兩點的電勢，M、P兩點的電勢相等，綜上

所述，可知

（pN＞（po＞（pM=＜pp

故D項錯誤。

故選C。

9.我國最北的城市漠河地處高緯度地區(qū)，在晴朗的夏夜偶爾會出現(xiàn)美麗的彩色“極光”，如圖甲所示。極

光是宇宙中高速運(yùn)動的帶電粒子受地磁場影響，與空氣分子作用的發(fā)光現(xiàn)象。若宇宙粒子帶正電，因入射

速度與地磁場方向不垂直，故其軌跡偶成螺旋狀如圖乙所示（相鄰兩個旋轉(zhuǎn)圓之間的距離稱為螺距Ax）。

下列說法正確的是（）

A.帶電粒子進(jìn)入大氣層后與空氣發(fā)生相互作用，在地磁場作用下的旋轉(zhuǎn)半徑會越來越大

B.若越靠近兩極地磁場越強(qiáng)，則隨著緯度的增加，以相同速度入射的宇宙粒子的運(yùn)動半徑越大

C.當(dāng)不計空氣阻力時，若入射粒子的速率不變，僅減小與地磁場的夾角，則旋轉(zhuǎn)半徑減小，而螺距Ax不

變

D.漠河地區(qū)看到的“極光”將以順時針方向（從下往上看）向前旋進(jìn)

【答案】D

【解析】

【詳解】A.帶電粒子進(jìn)入大氣層后，由于與空氣相互作用，粒子的運(yùn)動速度會變小，在洛倫茲力作用下的

偏轉(zhuǎn)半徑

mv

r=—

Bq

會變小，故A錯誤；

B.若越靠近兩極地磁場越強(qiáng)，則隨著緯度的增加地磁場變強(qiáng)，其他條件不變，則半徑變小，故B錯誤；

C.當(dāng)不計空氣阻力時，將帶電粒子的運(yùn)動沿磁場方向和垂直于磁場方向進(jìn)行分解，沿磁場方向?qū)⒆鰟蛩僦?/p>

線運(yùn)動，垂直于磁場方向做勻速圓周運(yùn)動。若帶電粒子運(yùn)動速率不變，與磁場的夾角變小，則速度的垂直

分量變小，故粒子在垂直于磁場方向的運(yùn)動半徑會減少，即直徑。減小。而速度沿磁場方向的分量變大，

故沿磁場方向的勻速直線運(yùn)動將變快，則螺距Ax將增大。故C錯誤。

D.漠河地區(qū)的地磁場豎直分量是豎直向下的，宇宙粒子入射后，由左手定則可知，從下往上看將以順時針

的方向向前旋進(jìn)，故D正確。

故選D。

10.如圖所示，置于勻強(qiáng)磁場中的金屬圓盤中央和邊緣各引出一根導(dǎo)線，與套在鐵芯上部的線圈A相連，

套在鐵芯下部的線圈B引出兩根導(dǎo)線接在兩根水平光滑導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌上有一根金屬棒/靜止處在垂直于紙

面向外的勻強(qiáng)磁場中，下列說法正確的是（）

B.圓盤逆時針減速轉(zhuǎn)動時，成棒將向右運(yùn)動

C.圓盤順時針勻速轉(zhuǎn)動時，仍棒將向右運(yùn)動

D.圓盤逆時針加速轉(zhuǎn)動時，成棒將向右運(yùn)動

【答案】D

【解析】

【詳解】A.由右手定則可知，圓盤順時針加速轉(zhuǎn)動時，感應(yīng)電流從圓心流向邊緣，線圈A中產(chǎn)生的磁場

方向向下且磁場增強(qiáng)。由楞次定律可知，線圈B中的感應(yīng)磁場方向向上，由右手螺旋定則可知，成棒中感

應(yīng)電流方向由6,由左手定則可知，棒受的安培力方向向左，成棒將向左運(yùn)動，選項A錯誤；

B.若圓盤逆時針減速轉(zhuǎn)動時，感應(yīng)電流從邊緣流向圓心，線圈A中產(chǎn)生的磁場方向向上且磁場減小。由楞

次定律可知，線圈B中的感應(yīng)磁場方向向上，由右手螺旋定則可知，仍棒中感應(yīng)電流方向由由左手

定則可知，成棒受的安培力方向向左，成棒將向左運(yùn)動，選項B錯誤；

C.當(dāng)圓盤順時針勻速轉(zhuǎn)動時，線圈A中產(chǎn)生恒定的電流，那么線圈B的磁通量不變，則成棒沒有感應(yīng)電

流，則將不會運(yùn)動，選項C錯誤；

D.由右手定則可知，圓盤逆時針加速轉(zhuǎn)動時，感應(yīng)電流從邊緣流向中心，線圈A中產(chǎn)生的磁場方向向上

且磁場增強(qiáng)，由楞次定律可知，線圈B中的感應(yīng)磁場方向向下，由右手螺旋定則可知，成棒中感應(yīng)電流方

向由6—°,由左手定則可知，棒受的安培力方向向右，棒將向右運(yùn)動，選項D正確。

故選D。

11.如圖甲，某汽車大燈距水平地面的高度為81cm,圖乙為大燈結(jié)構(gòu)的簡化圖，現(xiàn)有一束光從焦點處射出，

經(jīng)旋轉(zhuǎn)拋物面反射后，垂直半球透鏡的豎直直徑從C點射入透鏡。已知透鏡直徑遠(yuǎn)小于大燈離地面高度,

AC=^AB,半球透鏡的折射率為血，tanl5*0.27。則這束光照射到地面的位置與車頭大燈間的水平距離

為（）

A.1mB.2mC.3mD.4m

【答案】c

【解析】

【分析】

【詳解】如圖所示

設(shè)光線從。點水平射向半球玻璃時的入射角為a,從半球玻璃折射后的出射光線與水平面成夕角，依題意

^AB

4_

sincr二

^AB2

2

由折射定律

sin(a+B)

n=------------

siner

設(shè)這束光照射到地面的位置與車頭大燈間的水平距離為x

甲

由幾何關(guān)系

〃h

tanJ3=—

x

聯(lián)立得

x=300cm=3m

ABD錯誤，C正確；

故選C。

12.如圖所示，在一個開闊、表面平坦的傾斜雪坡上，一個小孩靠推一棵樹獲得大小為w的水平初速度，

雪坡與小孩之間的動摩擦因數(shù)為〃，不計空氣阻力，不考慮摩擦力隨速度大小的變化，設(shè)雪坡足夠大，則經(jīng)

過足夠長時間，小孩()

A.可能一直做曲線運(yùn)動

B.可能與初速度方向保持小于90°的角度做加速直線運(yùn)動

C.若勻速運(yùn)動，最終速度的表達(dá)式里一定包含〃

D.若沒有停下則最終速度方向一定與初速度垂直

【答案】D

【解析】

【詳解】ABD.小孩所受的摩擦力方向與速度方向相反，將小孩的速度和所受的摩擦力都沿著水平方向和

斜面向下（或向上）方向做正交分解，則小孩在水平方向上做減速運(yùn)動；如果小孩所受的重力沿斜面的分

力大于等于摩擦力，則當(dāng)水平分速度減小到零時，小孩就只有沿著斜面向下的速度，即開始沿著斜面向下

做勻速或加速直線運(yùn)動，所以只要沒有停下來，則不可能一直做曲線運(yùn)動，其最終速度方向一定與初速度

方向垂直，故AB錯誤、D正確；

C.若勻速運(yùn)動，則〃=tan。，即最終速度表達(dá)式里可以沒有〃，故C錯誤

故選D

13.一拋物線形狀的光滑固定導(dǎo)軌豎直放置，。為拋物線導(dǎo)軌的頂點，。點離地面的高度為〃，/、8兩點

相距2〃，軌道上套有一個小球小球”通過輕桿與光滑地面上的小球N相連，兩小球的質(zhì)量均為加，輕

3

桿的長度為2展現(xiàn)將小球M從距地面豎直高度為一力處靜止釋放，下列說法錯誤的是（）

A.小球M即將落地時，它的速度方向與水平面的夾角為45°

B.小球M即將落地時，它的速度大小為歷

C.從靜止釋放到小球M即將落地，輕桿對小球N做的功為!加g/z

4

D,若小球M落地后不反彈，則地面對小球M的作用力的沖量大小為加）環(huán)

【答案】D

【解析】

【詳解】A.小球M即將落地時，它的速度方向與拋物線軌道相切，根據(jù)平拋運(yùn)動知識可知，小球M的速

度方向與水平方向的夾角滿足

tan0==1

T

可得

e=45°

故A正確;

B.設(shè)小球M即將落地時，它的速度大小為匕，小球N的速度大小為馬，根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒有

l=^^

4mgh21+22

小球M與小球N沿桿方向的速度相等，有

匕cos0=v2

解得

故B正確;

C.根據(jù)動能定理可得，從靜止釋放到小球M即將落地，輕桿對小球N做的功為

町=1■加v；=^mgh

故C正確;

D.小球M落地與地面相互作用的過程中，根據(jù)動量定理有

/合=0_mv1=-myfgh

由于軌道、輕桿對小球有作用力，且小球M有重力，則地面對小球〃的作用力的沖量大小與/合大小不相

等，即不等于加JM，故D錯誤。

此題選擇錯誤選項，故選D。

二、選擇題H（本題共2小題，每小題3分，共6分。每小題列出的四個備選項中至少有一

個是符合題目要求的。全部選對的得3分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分）

14.下列說法正確的是（）

水銀

A.晶體一定具有各向異性的特征

B.水蒸氣凝結(jié)成小水珠過程中，水分子間的作用力變小

C.由熱力學(xué)第二定律可知從單一熱源吸收熱量，完全變成功是可能的

D.在測溫裝置的槽內(nèi)放入水銀，液面出現(xiàn)如圖所示現(xiàn)象，是因為玻璃分子對附著層內(nèi)水銀分子的吸引力小

于水銀內(nèi)部分子之間吸引力

【答案】CD

【解析】

【詳解】A.只有單晶體具有各向異性，而多晶體是各向同性的，故A錯誤；

B.水蒸氣凝結(jié)成小水珠過程中，分子間距減小，則水分子間的作用力增大，故B錯誤；

C.由熱力學(xué)第二定律可知從單一熱源吸收熱量，完全變成功是可能的，但會引起其他變化，故C正確；

D.在測溫裝置的槽內(nèi)放入水銀，液面出現(xiàn)如圖所示現(xiàn)象，說明水銀與玻璃不浸潤，是因為玻璃分子對附著

層內(nèi)水銀分子的吸引力小于水銀內(nèi)部分子之間吸引力，故D正確。

故選CD。

15.如圖所示，Ox軸上有尸、M、N三點，已知。尸=10m,PM=MN=8m,Z=0時刻起。處波源從平衡位置開

始做簡諧運(yùn)動，形成沿x軸正方向傳播的簡諧波。已知第2s內(nèi)產(chǎn)處質(zhì)點比M處質(zhì)點恰好多2次全振動，M

處質(zhì)點比N處質(zhì)點恰好多4次全振動，并且第2s末波已傳過N處質(zhì)點。則（）

OPMN

A.該波的波長為2m

B.該波的波速為14m/s

C.第2s末M處質(zhì)點在平衡位置

D.若波源的起振方向向上，第3s末時N處質(zhì)點位于波峰

【答案】ABC

【解析】

【詳解】AB.因為第2s末波已傳過N處質(zhì)點，所以

所以第1s末，P點已經(jīng)開始振動；又因為第2s內(nèi)，尸比M多振兩次全振動，所以第1s末，M一定還未起

振（如果第1s末〃已經(jīng)起振，由于是同一波源，P、M振動周期相同，在第2s內(nèi)振動次數(shù)相同）

v<18m/s

設(shè)第Is末波傳到位置距M點為X,從P點起，第2s內(nèi)P比M多2個全振動

x/A=2

第2s內(nèi)尸比N多6個全振動

x+8/2=6

2=2m

x=4m

=/=10m+(8m-x)=14m/s

Is

故AB正確;

CD.周期

.221

T=-=——s=—s

v147

。點傳到M點用時

_18,_9s

v147

M點起振后振動時間為

55

—s=57

7

為第2s末，應(yīng)在平衡位置，同理，第3s末,N也在平衡位置，故C正確，D錯誤。

OPMN

?第1s末?7x言x/m

故選ABCo

非選擇題部分

三、非選擇題（本題共7小題，共55分）

16.a.“頻閃攝影”是攝像機(jī)每隔一定時間就對運(yùn)動物體拍攝一次，因此拍攝到物體的圖像是不連續(xù)的,

但從這些不連續(xù)的圖像中可發(fā)現(xiàn)物體運(yùn)動的規(guī)律。小明利用如圖甲所示的裝置和頻閃攝影探究平拋運(yùn)動的

特點。

（1）按順序進(jìn)行實驗操作;

①將A、B球放置實驗裝置甲上

②調(diào)整頻閃攝像機(jī)位置，將頻閃攝像機(jī)正對實驗裝置甲所在的位置

③打開攝像機(jī)，開始攝像

④敲擊彈片，讓A、B球同時開始運(yùn)動

⑤小球落在實驗臺上時停止攝像

O

O

%

o-)

\\\Q\\\\\\\&\

七,

甲丙

（1）實驗中，A球沿水平方向拋出，同時B球自由落下,圖乙為某次實驗的頻閃照片，分析該照片，可得

出的實驗結(jié)論是

A.僅可判斷A球豎直方向做自由落體運(yùn)動

B.僅可判斷A球水平方向做勻速直線運(yùn)動

C.可判斷A球豎直方向做自由落體運(yùn)動，水平方向做勻速直線運(yùn)動

（2）測得乙圖中A球連續(xù)3個位置的距離如圖丙所示，已知物體的實際大小與照片上物體影像大小的比值

為左，重力加速度為g,則A球平拋的初速度表達(dá)式％=。

b.傳感器在現(xiàn)代生活中有著廣泛的應(yīng)用。某學(xué)習(xí)小組利用傳感研究“小車（含拉力傳感器）質(zhì)量一定時，

加速度與合外力關(guān)系”，實驗步驟如下：

①細(xì)繩一端繞在電動機(jī)上，另一端系在拉力傳感器上。將小車放在長板的尸位置，調(diào)整細(xì)繩與長板平行，

啟動電動機(jī)，使小車沿長板向下做勻速運(yùn)動，記錄此時拉力傳感器的示數(shù)1；

②撤去細(xì)繩，讓小車從尸位置由靜止開始下滑，設(shè)此時小車受到的合外力為R通過位移傳感器可得到小

車與位移傳感器的距離隨時間變化的s-/圖像，并求出小車的加速度.。

電動"七患上拉力傳感器

小車

尸位移傳感器

墊塊長木版

UU

甲乙

（3）某段時間內(nèi)小車的S—圖像如圖乙，根據(jù)圖像可得小車的加速度大小為______rn/s2（計算結(jié)果保留

兩位小數(shù)）。

（4）實驗中（不增加實驗器材）只需要改變圖甲中,重復(fù)步驟①②可得多組Ra的數(shù)據(jù)，就能完

成相關(guān)實驗內(nèi)容。

【答案】①.C②.X?！股稀?2.60④.墊塊的位置

'%-"

【解析】

【詳解】（1）[1]實驗中，A球沿水平方向拋出，同時B球自由落下，圖乙為某次實驗的頻閃照片，從照片

可以看出兩球在豎直方向的具有相同的運(yùn)動規(guī)律，即A球豎直方向做自由落體運(yùn)動；從照片可以看出A球

在相同時間內(nèi)通過的水平位移相等，則A球水平方向做勻速直線運(yùn)動。

故選C。

（2）[2]小球豎直方向做自由落體運(yùn)動，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的推論

2

Av=^2-Vi）=^

A球平拋的初速度為

vo==xo

y2f

（3）[3]小車0.10s?0.20s內(nèi)的位移為

=46.70-42.80cm=3.90cm

小車0.20s?0.30s內(nèi)的位移為

AX2=42.80-36.30cm=6.50cm

根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的推論

Ax=AX2-Ax1=aT~

小車的加速度大小為

Ax6.50-3.90...m0

a=-=--------：----xlOn2m/s2=2.60m/s

T2o.r

（4）[4]實驗中（不增加實驗器材）只需要改變圖甲中墊塊的位置，可改變長板與水平面的夾角，重復(fù)步驟

①②可得多組足.的數(shù)據(jù)，就能完成相關(guān)實驗內(nèi)容。

17.某同學(xué)用圖（a）所示的電路觀察矩形波頻率對電容器充放電的影響。所用器材有：電源、電壓傳感器、

電解電容器C（4.7嚇，10V）,定值電阻R（阻值2.0kfl）、開關(guān)S、導(dǎo)線若干。

（1）電解電容器有正、負(fù)電極的區(qū)別。根據(jù)圖（a）,將圖（b）中的實物連線補(bǔ)充完整

（2）設(shè)置電源，讓電源輸出圖（c）所示的矩形波，該矩形波的頻率為Hz；

5.0——------------「

2.5-

0|10203040506070z/xl0*3s

圖(c)

（3）閉合開關(guān)S,一段時間后，通過電壓傳感器可觀測到電容器兩端的電壓Uc隨時間周期性變化，結(jié)果

如圖（d）所示，/、8為實驗圖線上的兩個點。在8點時，電容器處于狀態(tài)（填“充電”或“放

電”）在點時（填或"B”）,通過電阻R的電流更大;

（4）保持矩形波的峰值電壓不變，調(diào)節(jié)其頻率，測得不同頻率下電容器兩端的電壓隨時間變化的情況，并

在坐標(biāo)紙上作出電容器上最大電壓Um與頻率/關(guān)系圖像，如圖（e）所示。當(dāng)/=45Hz時電容器所帶電荷

圖(e)

（5）根據(jù)實驗結(jié)果可知，電容器在充放電過程中，其所帶的最大電荷量在頻率較低時基本不變，而后隨著

頻率的增大逐漸減小。

【答案】②.40③.充電@.B

1.8x105

【解析】

【詳解】（1）[1]根據(jù)電路圖連接實物圖，如圖所示

（2）⑵由圖（c）可知周期T=25xl（f3s，所以該矩形波的頻率為

/=：=40Hz

（3）[3][4]由圖（d）可知，3點后電容器兩端的電壓慢慢增大，即電容器處于充電狀態(tài)；從圖中可得出，A

點為放電快結(jié)束階段，8點為充電開始階段，所以在3點時通過電阻R的電流更大。

（4）[5]由圖（e）可知當(dāng)/=45Hz時，電容器此時兩端的電壓最大值約為

4=3.75V

根據(jù)電容的定義式c=幺得此時電容器所帶電荷量的最大值為

U

-6-5

-。^m=ct/m=4.7X10X3.75C?1.8X10C

18.某同學(xué)用直角三角形玻璃磚做“測量玻璃磚折射率”實驗。四枚大頭針插入位置如圖1所示，把大頭針

圖1圖2

(1)為了取得更好的實驗效果，下列操作正確的是；

A.選擇的入射角應(yīng)盡量小些

B.大頭針應(yīng)垂直插在紙面上

C.大頭針R和P2及P3和P4之間的距離盡量小些

D.畫三角形玻璃磚的輪廓線時，用筆緊貼玻璃成表面畫線

(2)請在答題紙中用黑筆完成光在玻璃磚中的光路圖,要求保留作圖過程的痕跡；并在入射點E處

【解析】

【詳解】(1)[1]A.為了減小測量的相對誤差，入射角盡量大些，折射角也會大些，折射現(xiàn)象較明顯，角度

的相對誤差會減小，但要注意并不是入射角越大越好，應(yīng)適度；故A不符合題意；

B.為了準(zhǔn)確確定入射光線和折射光線，大頭針應(yīng)垂直插在紙面上，故B符合題意；

C.大頭針尸1和尸2及P3和尸4之間的距離盡量大些，相同的距離誤差引起的角度誤差會減小，角度的測量

誤差會小，故C不符合題意；

D.為了防止弄臟玻璃磚，不能鉛筆貼著光學(xué)面畫出界面，故D不符合題意。

故選B。

(2)[2]做E關(guān)于底邊的像點E，，連接E，F(xiàn),和底邊的交點為光的在底邊的反射點，光路圖如圖所示:

19.某充氣式座椅簡化模型如圖所示，質(zhì)量相等且導(dǎo)熱良好的兩個汽缸通過活塞封閉質(zhì)量相等的兩部分同種

氣體A、B,活塞通過輕彈簧相連如圖所示靜置在水平面上，已知汽缸的質(zhì)量為封閉氣體的初始高度均

為L、初始環(huán)境溫度為久,輕彈簧的勁度系數(shù)為晨原長為小，大氣壓強(qiáng)為尸o,重力加速度為g,活塞的橫

截面積為S、質(zhì)量和厚度不計，彈簧形變始終在彈性限度內(nèi)，活塞始終未脫離汽缸。

（1）求初始時A氣體的壓強(qiáng)；

（2）若環(huán)境溫度緩慢升至1.2To,求穩(wěn)定后活塞。離水平面的高度；

（3）若環(huán)境溫度緩慢升至1.2To,A、B氣體總內(nèi)能增加U,求A氣體從外界吸收的熱量。。

iC

s

6

D

7777777777777777777777777777

【答案】（1）乙=兄+如；（2）1.21+4—逸；（3）Q=（0.2^Z5+Q2MgL}+-U

Sk2

【解析】

【詳解】（1）設(shè)彈簧的彈力為R所以

F=Mg

所以對A分析，設(shè)A內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為夕義,所以

p4S=F+p0S

解得

（2）等壓變化，則有

L_Lx

廣西

L1=1.2L

彈簧壓縮為

kx=Mg

解得

x=——

k

活塞。離水平面的高度為

H=L[+LQ-X=L2L+L「通

k

(3)對氣體A：氣體內(nèi)能增加工。

2

氣體膨脹對外做功為

=PAV=(P0+爭)x0.2LS=O.2PoLS+0.2MgL

根據(jù)熱力學(xué)第一定律，可得

AUW寸內(nèi)+Q

=-(O.2PoLS+Q.2MgL)+Q

解得

Q=(0.2*S+Q2MgL}+gu

20.一游戲裝置豎直截面如圖所示，該裝置由固定在水平地面上傾角。=37°的直軌道N3、螺旋圓形軌道

BCDE,傾角。=37°的直軌道所、水平直軌道FG,傳送帶GH水平直軌道印，半圓軌道。，水平直軌

道也組成。其中螺旋圓形軌道與軌道N5、￡尸相切于3(￡)處。直線軌道廠G和田通過傳送帶G"平滑

連接，半圓軌道。與直線軌道印相切于/點，直線軌道KL左端為彈性擋板，滑塊與彈性擋板碰撞后能原

速率返回。K在J點正下方，滑塊恰能從K/間通過。已知螺旋圓形軌道半徑7?=O,5m,8點高度為1.2兄

FG長度￡FG=2-5m,傳送帶G8長=L2m,HI長上即=4m,La=2.4m,半圓軌道。的半徑r

=0.2m?；瑝K與尸G間的動摩擦因素4=0.2,與傳送帶間的動摩擦因素〃2=0$，與軌道印和KA間的

動摩擦因素均為〃3=025,其余軌道光滑?，F(xiàn)將一質(zhì)量為加=1kg的滑塊從傾斜軌道上高度〃=2.3m

處靜止釋放(滑塊視為質(zhì)點，所有軌道都平滑連接，不計空氣阻力，sin37o=0.6,cos37o=0.8,g=10m/s2)

(1)求滑塊過C點的速度大小vc和滑塊對軌道的作用力外；

(2)若最初傳送帶靜止，那么滑塊最終靜止的位置距離H點的水平距離有多遠(yuǎn)；

(3)若傳送帶以恒定的線速度v順時針轉(zhuǎn)動，要使滑塊停在KL上(滑塊不會再次返回半圓軌道〃回到

印上)，傳送帶的速度需滿足的條件。

【答案】（1）4m/s；22N,豎直向上；（2）3.2m；（3）V30m/s<v<2^/13m/s

【解析】

【詳解】（1）滑塊從靜止釋放到。點過程中，由動能定理得

2

mg[h-1.2R-R-Rcos3^=-^mvc-0

解得

vc=4m/s

滑塊過C點時，根據(jù)牛頓第二定律可得

F+mg=m

cR

解得

以=22N

由牛頓第三定律可知滑塊對軌道的作用力大小為

『屏=22N

方向豎直向上

（2）滑塊滑下斜面/廠重力做功

WG=7"g/z=lxl0x2.3J=23J

若傳送帶靜止，滑塊運(yùn)動到/點，需克服摩擦力做功

nl

W{1=/nxmgLFG+%mgLGH+R3g/=5J+6J+10J=21J

由動能定理可知滑塊從斜面上滑下到達(dá)/點時的動能

%=%一幅=2J

設(shè)滑塊滑上半圓軌道〃的高度方，則

Eki=加

解得

h=0.2m

則滑塊恰好滑上半圓軌道的1,然后滑下，由動能定理得

4

-Ju3mgx=0-EkI

解得滑塊滑下半圓軌道在印上滑行的位移大小

x=0.8m

所以滑塊最終靜止的位置距離H點的水平距離

Ax="-x=4m-0.8m=3.2m

(3)滑塊恰好能到達(dá)J,則

b2

mg=m

T

滑塊恰好能到達(dá)J,則滑塊在8點的動能

1212

Ek//1=—mvHi=^mgLHI+mgx2r+—mVj-10J+5J=15J

解得

vHX=V30nVs

由動能定理可知滑塊從斜面上滑下到達(dá)1點

12

mgh-"[ingLFG=~mVG

解得

vG=6m/s>A/30m/s

若傳送帶不動，滑塊到達(dá)H點

mgh-^mgLFG-^mgLGH

解得

vH=V24m/s<>/30m/s

則滑塊在傳送帶上先減速再勻速運(yùn)動，傳送帶的速度為

匕=V30m/s

若滑塊在此上與彈性擋板碰撞后，恰好停在K點，則從〃到停下由動能定理得

L2L

一〃3加g(HI+KL)-2mgr=0—〈mvH^

解得

vH2=2V13m/s>vG=6m/s

所以滑塊在傳送帶上要加速，傳送帶的最大速度為

v2=2V13m/s

因此要使滑塊停在此上(滑塊不會再次返回半圓軌道〃回到印上)，傳送帶的速度需滿足的條件

V30m/s<v<2Vr3m/s

21.如圖所示，水平面放置兩根足夠長平行金屬導(dǎo)軌兒W和P。，導(dǎo)軌間距為A=lm,左端連接阻值為

R=0.02Q的電阻，其余電阻不計。在