2024-2025學(xué)年天津市南開中學(xué)高三上學(xué)期10月月考物理試題及答案

天津市南開中學(xué)高三物理學(xué)科第一次月考考試時(shí)間：60分鐘本試卷分第Ⅰ卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分，共100分?？荚嚱Y(jié)束后，將答題卡交回。Ⅰ卷（選擇題共40分）一、單項(xiàng)選擇題（共5題，每題5分，共25分）1.下列關(guān)于物理學(xué)史的史實(shí)中，正確的是（??）A.伽利略認(rèn)為力是維持物體運(yùn)動的原因B.牛頓對引力常量G進(jìn)行了準(zhǔn)確測定，并于1687年發(fā)表在《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》中C.愛因斯坦提出光子假設(shè)并建立了光電效應(yīng)方程D.盧瑟福的α散射實(shí)驗(yàn)證明了原子核是由質(zhì)子與中子組成的2.某潛水員攜帶兩個(gè)氧氣瓶潛水，其中一個(gè)氧氣瓶備用，在潛水員下潛的過程中，備用氧氣瓶里氣體（視為理想氣體）的質(zhì)量不變，體積不變，溫度降低。在潛水員下潛的過程中，備用氧氣瓶里的氣體（??）A.對外界做正功B.內(nèi)能增大D.壓強(qiáng)增大C.向外界放出熱量3.工程建設(shè)中經(jīng)常用到較大的水泥圓管，裝卸工人為保證圓管從較高的車斗上卸下時(shí)不被損壞，在車斗邊緣平行固定兩根木棍，將圓管縱向架在兩根木棍之間，讓圓管沿木棍緩慢滑下，此過程可簡化為如圖所示的模型。在其他條件不變的情況下，可以進(jìn)一步減緩圓管下滑的方法是（??）A.適當(dāng)增大兩根木棍的間距B.適當(dāng)增大木棍與水平面的夾角θC.換成兩根表面更光滑的木棍D.換成兩根更短的木棍4.在某行星表面附近有一衛(wèi)星，繞該行星做勻速圓周運(yùn)動，測得其周期為T，引力常量G已知，則可算出A.該行星的質(zhì)量B.該行星的直徑C.該行星表面的重力加速度D.該行星的平均密度5.某高中學(xué)校的兩處不同地型的草坪上分別安裝了相同的自動旋轉(zhuǎn)噴灌裝置，如圖甲、乙所示。兩個(gè)噴嘴第1頁/共9頁分別對稱的安裝固定在水平彎管的兩端，當(dāng)噴嘴將水流水平射出時(shí)，水平彎管在水流的反作用下可繞O在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，噴水速度可在限定的最大噴水速度內(nèi)自動調(diào)節(jié)。兩種情形O點(diǎn)距水平地面的高度相等，圖乙情形中水不會噴出坡面范圍，不計(jì)空氣阻力，則下列說法正確的是（??）A.甲、乙兩種情形中，噴水速度越大，水在空中的時(shí)間越長B.若兩種情形噴水速度大小相同，則水能直接噴到的水平距離相等C.若甲情形中噴水的最大速度加倍，則直接噴到草坪的面積加倍D.若乙情形中噴水的最大速度加倍，則水能直接噴到的最大水平距離變成原來的4倍二、多項(xiàng)選擇題（共3題，每題5分，共15分）6.如圖所示的四幅圖表示的是有關(guān)圓周運(yùn)動的基本模型，下列說法正確的是（??）A.圖a中汽車通過凹形橋的最低點(diǎn)時(shí)處于超重狀態(tài)B.圖b兩個(gè)小球處于同一水平高度上，則兩個(gè)小球的角速度相同C.圖c中脫水桶的脫水原理是水滴受到的離心力大于它所受到的向心力從而被甩出D.圖d中火車轉(zhuǎn)彎超過規(guī)定速度行駛時(shí)會擠壓內(nèi)軌7.一輛汽車運(yùn)載著圓柱形的光滑空油桶。在車廂底，一層油桶平整排列，相互緊貼并被牢牢固定，上一層只有一個(gè)桶C，自由地?cái)[放在A、B之間，沒有用繩索固定，桶C受到桶A和B的支持力，和汽車一起保持靜止，如圖所示，下列說法正確的是（重力加速度為gA.當(dāng)汽車向左做加速運(yùn)動時(shí)，加速度變大，B對C的支持力變大第2頁/共9頁3B.當(dāng)汽車向左做加速運(yùn)動，且加速度達(dá)到g時(shí)，C將脫離A2C.汽車向左勻速運(yùn)動時(shí)，速度越大，B對C的支持力越大3D.當(dāng)汽車向右做加速運(yùn)動，且加速度達(dá)到g時(shí)，C將脫離B38.某新能源汽車的生產(chǎn)廠家在測試新產(chǎn)品的性能時(shí)，由司機(jī)駕駛一質(zhì)量為m的新能源汽車由靜止開始沿平直的公路運(yùn)動，通過傳感器在計(jì)算機(jī)上描繪出了汽車的牽引力F與汽車速度v的關(guān)系圖像，已知整個(gè)過vv程中汽車所受的阻力恒為F2，汽車達(dá)到額定功率后功率就保持不變，圖像中F1未知。則下列說法12正確的是（??）A.汽車在加速階段的加速度保持不變F:F3:1B.121222mC.汽車的速度為時(shí)，汽車的加速度為2v~v的過程中，汽車的平均速度為21D.在12II卷（共60分）三、實(shí)驗(yàn)題（共2小題，共12分）9.某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示裝置驗(yàn)證牛頓第二定律，水平軌道上安裝兩個(gè)光電門，兩個(gè)光電門中心距離為L，小車上的擋光板寬度為dM接，另一端跨過滑輪掛上物塊。實(shí)驗(yàn)時(shí)，保持軌道水平，當(dāng)物塊質(zhì)量為m時(shí)，小車恰好勻速運(yùn)動。（1）該實(shí)驗(yàn)過程中，__________（填“不需要”或“需要）物塊質(zhì)量遠(yuǎn)小于車的質(zhì)量；第3頁/共9頁（2）某次實(shí)驗(yàn)測得小車通過光電門1、2時(shí)，擋光時(shí)間分別為t和t，計(jì)算出小車的加速度12a=___________（3）保持M不變，改變物塊質(zhì)量，得到多組力的傳感器示數(shù)F，通過計(jì)算求得各組加速度，描出a-F圖像，下列圖像可能正確的是（??）A.C.B.D.10.一同學(xué)利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證“力的平行四邊形定則。一長木板被鐵架臺豎直固定，其上固定一張白紙。甲、乙兩個(gè)力傳感器分別固定在木板上的A、B兩點(diǎn)，A、B兩點(diǎn)可在木板上移動。（1）如圖（a）所示，將質(zhì)量未知的重物用細(xì)繩豎直懸掛在力傳感器甲上，重物靜止時(shí)，記錄力傳感器甲的示數(shù)F1；（2）如圖（b）所示，三根細(xì)繩通過結(jié)點(diǎn)O連接在一起，另一端分別與力傳感器或重物相連，調(diào)節(jié)A、B兩點(diǎn)的位置，重物靜止時(shí)，記錄結(jié)點(diǎn)O的位置、豎直細(xì)繩方向、甲、乙力傳感器的示數(shù)F、F和連接23甲、乙力傳感器細(xì)繩的_________；（3）在O點(diǎn)根據(jù)F、F、F的大小和方向作力的圖示；123（4）改變A、B兩點(diǎn)的位置重復(fù)步驟（23_________（填“需要”或“不需要）保持結(jié)點(diǎn)O位置不變；（5）初始時(shí)三根細(xì)繩互成120°，若保持結(jié)點(diǎn)O的位置和連接甲、乙力傳感器的兩細(xì)繩間的夾角∠AOB不變，當(dāng)A、B繞O點(diǎn)逆時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動60°的過程中，力傳感器乙的示數(shù)會_________。A．一直增大??B．先增大后減小第4頁/共9頁C．一直減小??D．先減小后增大四、計(jì)算題（共3小題，11題14分，12題16分，13題18分，共48分）11.如圖所示，M和N為平行金屬板，質(zhì)量為m，電荷量為q的帶電粒子從M由靜止開始被兩板間的電場加速后，從N上的小孔穿出，以速度v由C點(diǎn)射入圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，經(jīng)D點(diǎn)穿出磁場，CD為圓形區(qū)域的直徑。已知磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于紙面向外，粒子速度方向與磁場方向垂直，重力略不計(jì)。（1）判斷粒子的電性，并求M、N間的電壓U；（2）求粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的軌道半徑r；（3）若粒子的軌道半徑與磁場區(qū)域的直徑相等，求粒子在磁場中運(yùn)動的時(shí)間t。12.如圖所示，間距為L的水平導(dǎo)軌右端接有R的定值電阻。虛線OO與導(dǎo)軌垂直，其左側(cè)有m0.9kg的金屬棒垂直于導(dǎo)軌放置在距OO右側(cè)方向豎直向上、大小為B的勻強(qiáng)磁場。一質(zhì)量d2m處，一重物通過繞過輕質(zhì)定滑輪的絕緣輕繩與金屬棒連接。t0時(shí)，將金屬棒由靜止釋放，在1時(shí)，金屬棒恰好經(jīng)過OO邊界進(jìn)入磁場。已知導(dǎo)軌足夠長，不計(jì)導(dǎo)軌與金屬棒電阻，金屬棒始終垂直導(dǎo)軌且與導(dǎo)軌接觸良好，重物始終未落地，重力加速度g取10m/s2，不計(jì)一切摩擦，求：a（1）金屬棒進(jìn)入磁場前的加速度大小及重物的質(zhì)量M；（2）金屬棒剛進(jìn)入磁場時(shí)，電阻的熱功率P；（3）金屬棒勻速運(yùn)動時(shí)的速度v。13.某同學(xué)正在參與一種游戲，下圖中甲為俯視圖，乙為側(cè)視圖，圖乙中A為可視作質(zhì)點(diǎn)的煤塊，B為一塊長為L的工程泡沫板（煤塊能夠在板上留下劃跡，且若板上的劃痕有重疊時(shí)，會出現(xiàn)顏色更深的第5頁/共9頁A置于B表面，一起放在一足夠長的臺面上?，F(xiàn)對B施加一水平向右、大小變化的力，該力滿足F0.4tA、B之間的動摩擦因數(shù)為0.11，B與臺面的動摩擦因數(shù)為20.2，質(zhì)量mm，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g取10m/s2。求：AB（1）從開始施加力到泡沫板剛開始運(yùn)動，經(jīng)歷了多長時(shí)間？（2）當(dāng)泡沫板上即將出現(xiàn)劃痕時(shí)，煤塊的速度大小是多少？（3）該游戲獲勝的依據(jù)是：煤塊初始位置可在圖甲中虛線上任意擺放，全程不能掉落出板，在板上留下的痕跡越長越好，顏色越深越好。某同學(xué)對泡沫板重新施加一個(gè)水平向右大小為FN的恒力，該力4作用一段時(shí)間后可撤去，為了幫助他成為超級大贏家，請分析求出該力應(yīng)作用多長時(shí)間？煤塊初始位置應(yīng)擺在距左端多遠(yuǎn)處？第6頁/共9頁天津市南開中學(xué)高三物理學(xué)科第一次月考答案1【答案】C2【答案】C3【答案】A4【答案】D5【答案】D6【答案】AB7【答案】AD8【答案】ADd2d29【答案】（1）不需要（2）（3）A2Lt2221210【答案】①.方向②.不需要③.B2qBm11【答案】（1）正電，U2）r3）t2qqB12【答案】（1）/s2，2）4W3）v8s13【答案】（1）10s2）2.5m/s3），3m3【解析】t1）設(shè)經(jīng)過時(shí)間板開始運(yùn)動，此時(shí)1F(Mm)g1211聯(lián)立解得1t（2）設(shè)經(jīng)過時(shí)間，煤塊與板發(fā)生相對運(yùn)動2對煤塊，根據(jù)牛頓第二定律1解得第7頁/共9頁a1g2同理對板：21mgMmg220.4t2聯(lián)立解得26Nt，2由（1）可知，煤塊和板整體一起運(yùn)動的時(shí)間ttt21對整體：101vt5m/s=2.5m/s2（3）假設(shè)如下情景:初始擺在右端，且相對運(yùn)動過程中剛好能到達(dá)左端，最終又恰好停到右端，即劃痕又t3長又深。設(shè)煤塊放置的初始位置與板左端的距離為x，外力作用時(shí)間為，撤去外力前，板的加速度大小為1，煤塊加速度大小仍為aFmg1mg1M2解得11.75m/s2a1g2a2撤去外力后，速度相等之前，板勻減速，加速度大小為，煤塊加速度大小仍為a，根據(jù)牛頓第二定律Mmg122解得22a速度相等之后，二者各自勻減速運(yùn)動，板加速度大小為，煤塊加速度大小仍為a3根據(jù)牛頓第二定律(Mm)gmgMa213解得32第8頁/共9頁v0設(shè)煤塊與板速度相等時(shí)的速度為，因煤塊恰不從左端滑出，也恰好不從右端滑出，有v20v20L2a23代入數(shù)據(jù)解得0t設(shè)煤塊從啟動到與板速度相等經(jīng)歷的時(shí)間為，因?yàn)榧铀倥c減速的加速度大小相等，所以速度相等到煤塊4停止的時(shí)間也為t40at4t4解得速度相等之前，對板代入可得at0att132438ts33所以2at2at4tat42x13vtt23043222代入解得x假設(shè)的情景成立【點(diǎn)睛】第9頁/共9頁天津市南開中學(xué)高三物理學(xué)科第一次月考考試時(shí)間：60分鐘本試卷分第Ⅰ卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分，共100分?？荚嚱Y(jié)束后，將答題卡交回。Ⅰ卷（選擇題共40分）一、單項(xiàng)選擇題（共5題，每題5分，共25分）1.下列關(guān)于物理學(xué)史的史實(shí)中，正確的是（??）A.伽利略認(rèn)為力是維持物體運(yùn)動的原因B.牛頓對引力常量G進(jìn)行了準(zhǔn)確測定，并于1687年發(fā)表在《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》中C.愛因斯坦提出光子假設(shè)并建立了光電效應(yīng)方程D.盧瑟福的α散射實(shí)驗(yàn)證明了原子核是由質(zhì)子與中子組成的【答案】C【解析】【詳解】A．亞里士多德認(rèn)為力是維持物體運(yùn)動的原因，故A錯(cuò)誤；B．卡文迪什對引力常量G進(jìn)行了準(zhǔn)確測定，故B錯(cuò)誤；C．愛因斯坦提出光子假設(shè)并建立了光電效應(yīng)方程，故C正確；D．盧瑟福的散射實(shí)驗(yàn)證明了原子是由原子核與核外電子組成的，故D錯(cuò)誤。故選C。2.某潛水員攜帶兩個(gè)氧氣瓶潛水，其中一個(gè)氧氣瓶備用，在潛水員下潛的過程中，備用氧氣瓶里氣體（視為理想氣體）的質(zhì)量不變，體積不變，溫度降低。在潛水員下潛的過程中，備用氧氣瓶里的氣體（??）A.對外界做正功C.向外界放出熱量【答案】CB.內(nèi)能增大D.壓強(qiáng)增大【解析】【詳解】A．根據(jù)題意，由于氣體的體積不變，所以氣體沒有對外界做功，也沒有外界對氣體做功，故A錯(cuò)誤；B．溫度降低導(dǎo)致氣體的內(nèi)能減小，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)熱力學(xué)第一定律UWQ由于氣體沒有對外界做功第1頁/共17頁W0得UQ因?yàn)闇囟冉档蛯?dǎo)致內(nèi)能減小，所以氣體必須向外界放出熱量，故C正確；D．根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程pVCT已知質(zhì)量不變，體積不變，溫度降低，所以壓強(qiáng)減小，故D錯(cuò)誤。故選C。3.工程建設(shè)中經(jīng)常用到較大的水泥圓管，裝卸工人為保證圓管從較高的車斗上卸下時(shí)不被損壞，在車斗邊緣平行固定兩根木棍，將圓管縱向架在兩根木棍之間，讓圓管沿木棍緩慢滑下，此過程可簡化為如圖所示的模型。在其他條件不變的情況下，可以進(jìn)一步減緩圓管下滑的方法是（??）A.適當(dāng)增大兩根木棍的間距B.適當(dāng)增大木棍與水平面的夾角θC.換成兩根表面更光滑的木棍D.換成兩根更短的木棍【答案】A【解析】【詳解】A．由對稱可知，兩木棍給圓管的支持力相等，設(shè)為N，它們方向的夾角為。則2Ncoscos解得sin2N適當(dāng)增大兩根木棍的間距，則增大，可知N增大。在下滑方向上，由牛頓第二定律得sin2NN增大，則a減小，可減緩圓管下滑，故A正確；第2頁/共17頁BD．換成兩根更短的木棍，實(shí)際就是適當(dāng)增大木棍與水平面的夾角θ，由sin2NsinN2得cos)sin不變，增大，可知a增大，不能減緩圓管下滑，故BD錯(cuò)誤；C．換成兩根表面更光滑的木棍，摩擦力減小，則合力增大，即加速度增大不能減緩圓管下滑，故C錯(cuò)誤。故選A。4.在某行星表面附近有一衛(wèi)星，繞該行星做勻速圓周運(yùn)動，測得其周期為T，引力常量G已知，則可算出A.該行星的質(zhì)量C.該行星表面的重力加速度【答案】DB.該行星的直徑D.該行星的平均密度【解析】2【詳解】AB．根據(jù)G＝得，行星的質(zhì)量R2T22R3M2由于行星的直徑未知，故無法求出行星的質(zhì)量。故AB錯(cuò)誤。C．根據(jù)G＝2R行星表面的重力加速度22Rg＝R2T由于行星的直徑未知，故無法求出行星表面的重力加速度。故C錯(cuò)誤。D．行星的密度2R3MV432＝＝＝2R3周期T已知，可以求出行星的平均密度。故D正確。第3頁/共17頁5.某高中學(xué)校的兩處不同地型的草坪上分別安裝了相同的自動旋轉(zhuǎn)噴灌裝置，如圖甲、乙所示。兩個(gè)噴嘴分別對稱的安裝固定在水平彎管的兩端，當(dāng)噴嘴將水流水平射出時(shí)，水平彎管在水流的反作用下可繞O在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，噴水速度可在限定的最大噴水速度內(nèi)自動調(diào)節(jié)。兩種情形O點(diǎn)距水平地面的高度相等，圖乙情形中水不會噴出坡面范圍，不計(jì)空氣阻力，則下列說法正確的是（??）A.甲、乙兩種情形中，噴水速度越大，水在空中的時(shí)間越長B.若兩種情形噴水速度大小相同，則水能直接噴到的水平距離相等C.若甲情形中噴水的最大速度加倍，則直接噴到草坪的面積加倍D.若乙情形中噴水的最大速度加倍，則水能直接噴到的最大水平距離變成原來的4倍【答案】D【解析】公眾號：高中試卷君【詳解】A．水做平拋運(yùn)動，圖甲情形中，高度一定，則運(yùn)動時(shí)間一定，與噴水速度無關(guān)，圖乙中，根據(jù)1gt22tanvt0解得20tantg圖乙情形中，噴水速度越大，水在空中的時(shí)間越長，故A錯(cuò)誤；B．甲情形中2hx0t0g乙情形中202tanx0tg不一定相同，故B錯(cuò)誤；C．若甲情形中噴水的最大速度加倍第4頁/共17頁2hx0t0Sxg2則直接噴到草坪的面積變?yōu)?倍，故C錯(cuò)誤；D．若乙情形中噴水的最大速度加倍202tanx0tg可得最大水平距離變成原來的4倍，故D正確。故選D。二、多項(xiàng)選擇題（共3題，每題5分，共15分）6.如圖所示的四幅圖表示的是有關(guān)圓周運(yùn)動的基本模型，下列說法正確的是（??）A.圖a中汽車通過凹形橋的最低點(diǎn)時(shí)處于超重狀態(tài)B.圖b兩個(gè)小球處于同一水平高度上，則兩個(gè)小球的角速度相同C.圖c中脫水桶的脫水原理是水滴受到的離心力大于它所受到的向心力從而被甩出D.圖d中火車轉(zhuǎn)彎超過規(guī)定速度行駛時(shí)會擠壓內(nèi)軌【答案】AB【解析】【詳解】A．當(dāng)汽車通過最低點(diǎn)時(shí)，需要向上的向心力，則有N則處于超重狀態(tài)，故A正確；B．設(shè)繩與豎直方向上的夾角為，小球豎直高度為h，由牛頓第二定律有mgtanhtan2得gh第5頁/共17頁兩物體高度一致，則它們角速度大小相等，故B正確；C．物體所受合外力不足以提供向心力才會做離心運(yùn)動，故C錯(cuò)誤；D．超速時(shí)重力與支持力的合力不足以提供向心力，會擠壓外軌產(chǎn)生向內(nèi)的力，故D錯(cuò)誤。故選AB。7.一輛汽車運(yùn)載著圓柱形的光滑空油桶。在車廂底，一層油桶平整排列，相互緊貼并被牢牢固定，上一層只有一個(gè)桶C，自由地?cái)[放在A、B之間，沒有用繩索固定，桶C受到桶A和B的支持力，和汽車一起保持靜止，如圖所示，下列說法正確的是（重力加速度為gA.當(dāng)汽車向左做加速運(yùn)動時(shí)，加速度變大，B對C的支持力變大3B.當(dāng)汽車向左做加速運(yùn)動，且加速度達(dá)到g時(shí)，C將脫離A2C.汽車向左勻速運(yùn)動時(shí)，速度越大，B對C的支持力越大3D.當(dāng)汽車向右做加速運(yùn)動，且加速度達(dá)到g時(shí)，C將脫離B3【答案】AD【解析】【詳解】A．對桶C受力分析如圖根據(jù)牛頓第二定律有FsinFsinBA豎直方向根據(jù)平衡條件可得FcosFcosBA聯(lián)立可知加速度變大，則B對C的支持力增大，A對C的支持力減小，故A正確；第6頁/共17頁B．當(dāng)汽車向左做加速運(yùn)動，C將要脫離A時(shí)，A對C的支持力為零，此時(shí)有tan其中30，解得加速度為3ag3故B錯(cuò)誤；C．汽車向左勻速運(yùn)動時(shí)，C受力平衡，無論速度多大，都有BA且滿足FcosFcosBA則B對CC錯(cuò)誤；D．當(dāng)汽車向右做加速運(yùn)動，C將要脫離B時(shí)，B對C的支持力為零，此時(shí)有tan其中30，解得加速度為3ag3故D正確。故選AD。8.某新能源汽車的生產(chǎn)廠家在測試新產(chǎn)品的性能時(shí)，由司機(jī)駕駛一質(zhì)量為m的新能源汽車由靜止開始沿平直的公路運(yùn)動，通過傳感器在計(jì)算機(jī)上描繪出了汽車的牽引力F與汽車速度v的關(guān)系圖像，已知整個(gè)過vv程中汽車所受的阻力恒為F2，汽車達(dá)到額定功率后功率就保持不變，圖像中F1未知。則下列說法12正確的是（??）A.汽車在加速階段的加速度保持不變F:F3:1B.12第7頁/共17頁1222mC.汽車的速度為時(shí)，汽車的加速度為2v~v的過程中，汽車的平均速度為21D.在12【答案】BC【解析】【詳解】A．0~1的過程中，汽車的牽引力保持不變，則該過程中汽車做勻加速直線運(yùn)動，在1~v的2過程中，汽車的牽引力逐漸減小，則汽車的合力逐漸減小，加速度逐漸減小，當(dāng)牽引力等于F2時(shí)，汽車的加速度為零，速度達(dá)到最大值，故A錯(cuò)誤；v~vB．在的過程中，汽車的功率保持不變，則有21PFvFv2211解得F:F3:112故B正確；12C．汽車的速度為時(shí)，汽車的牽引力為2P12F2由牛頓第二定律得解得F2ma22ma故C正確；v~vD．在的過程中，汽車做加速度減小的加速運(yùn)動，其速度—時(shí)間圖像如圖所示21第8頁/共17頁顯然該過程中汽車的平均速度滿足1v2v212故D錯(cuò)誤。故選BC。II卷（共60分）三、實(shí)驗(yàn)題（共2小題，共12分）9.某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示裝置驗(yàn)證牛頓第二定律，水平軌道上安裝兩個(gè)光電門，兩個(gè)光電門中心距離為L，小車上的擋光板寬度為dM接，另一端跨過滑輪掛上物塊。實(shí)驗(yàn)時(shí)，保持軌道水平，當(dāng)物塊質(zhì)量為m時(shí)，小車恰好勻速運(yùn)動。（1）該實(shí)驗(yàn)過程中，__________（填“不需要”或“需要）物塊質(zhì)量遠(yuǎn)小于車的質(zhì)量；（2）某次實(shí)驗(yàn)測得小車通過光電門1、2時(shí)，擋光時(shí)間分別為t和t，計(jì)算出小車的加速度12a=___________（3）保持M不變，改變物塊質(zhì)量，得到多組力的傳感器示數(shù)F，通過計(jì)算求得各組加速度，描出a-F圖像，下列圖像可能正確的是（??）A.C.B.D.d2d2【答案】（1）不需要（2）（3）A2Lt22212【解析】第9頁/共17頁【小問1詳解】由于實(shí)驗(yàn)中已經(jīng)給出力傳感器可以直接得到拉力的大小無需滿足物塊質(zhì)量遠(yuǎn)小于車的質(zhì)量。【小問2詳解】通過光電門1的速度為d121通過光電門2的速度為dt2根據(jù)解得v22122aLd2d2a2Lt22212【小問3詳解】當(dāng)物塊質(zhì)量為m時(shí)，小車恰好勻速運(yùn)動可得此時(shí)拉力為1F02此時(shí)拉力與阻力大小相等即改變物塊質(zhì)量根據(jù)牛頓第二定律可知整理為1fF02FfF1agm2根據(jù)函數(shù)關(guān)系可知圖像應(yīng)為直線且在F軸上有截距。故選A。10.一同學(xué)利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證“力的平行四邊形定則。一長木板被鐵架臺豎直固定，其上固定一張白紙。甲、乙兩個(gè)力傳感器分別固定在木板上的A、B兩點(diǎn)，A、B兩點(diǎn)可在木板上移動。第10頁/共17頁（1）如圖（a）所示，將質(zhì)量未知的重物用細(xì)繩豎直懸掛在力傳感器甲上，重物靜止時(shí)，記錄力傳感器甲的示數(shù)F1；（2）如圖（b）所示，三根細(xì)繩通過結(jié)點(diǎn)O連接在一起，另一端分別與力傳感器或重物相連，調(diào)節(jié)A、B兩點(diǎn)的位置，重物靜止時(shí)，記錄結(jié)點(diǎn)O的位置、豎直細(xì)繩方向、甲、乙力傳感器的示數(shù)F、F和連接23甲、乙力傳感器細(xì)繩的_________；（3）在O點(diǎn)根據(jù)F、F、F的大小和方向作力的圖示；123（4）改變A、B兩點(diǎn)的位置重復(fù)步驟（23_________（填“需要”或“不需要）保持結(jié)點(diǎn)O位置不變；（5）初始時(shí)三根細(xì)繩互成120°，若保持結(jié)點(diǎn)O的位置和連接甲、乙力傳感器的兩細(xì)繩間的夾角∠AOB不變，當(dāng)A、B繞O點(diǎn)逆時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動60°的過程中，力傳感器乙的示數(shù)會_________。A．一直增大??B．先增大后減小C．一直減小??D．先減小后增大【答案】【解析】①.方向②.不需要③.B2）[1]該題目的為驗(yàn)證“力的平行四邊形定則”所以不僅需要力的大小，還需要力的方向，所以需要記錄連接甲、乙力傳感器細(xì)繩的方向。（4）[2]A、B兩點(diǎn)的位置重復(fù)步驟（23）的過程中可以改變O點(diǎn)的位置，不需要保持不變；（5）初始時(shí)三個(gè)力有如下關(guān)系，當(dāng)A、B繞O點(diǎn)逆時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動60°圓）可知F3先增大，后減小。故B正確。第11頁/共17頁四、計(jì)算題（共3小題，11題14分，12題16分，13題18分，共48分）11.如圖所示，M和N為平行金屬板，質(zhì)量為m，電荷量為q的帶電粒子從M由靜止開始被兩板間的電場加速后，從N上的小孔穿出，以速度v由C點(diǎn)射入圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，經(jīng)D點(diǎn)穿出磁場，CD為圓形區(qū)域的直徑。已知磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于紙面向外，粒子速度方向與磁場方向垂直，重力略不計(jì)。公眾號：高中試卷君（1）判斷粒子的電性，并求M、N間的電壓U；（2）求粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的軌道半徑r；（3）若粒子的軌道半徑與磁場區(qū)域的直徑相等，求粒子在磁場中運(yùn)動的時(shí)間t。2qBm【答案】（1）正電，U2）r3）t2qqB【解析】1）帶電粒子在磁場中運(yùn)動，根據(jù)左手定則可知粒子帶正電。粒子在電場中運(yùn)動由動能定理可知1qU22解得2U2q（2）粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，所受洛倫茲力提供向心力，有v2mr第12頁/共17頁解得qBr（3）設(shè)粒子運(yùn)動軌道圓弧對應(yīng)的圓心角為，如圖依題意粒子的軌道半徑與磁場區(qū)域的直徑相等，由幾何關(guān)系，得3設(shè)粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動的周期為T，有帶電粒子在磁場中運(yùn)動的時(shí)間聯(lián)立各式解得rTtvTmtqB12.如圖所示，間距為L的水平導(dǎo)軌右端接有R的定值電阻。虛線OO與導(dǎo)軌垂直，其左側(cè)有方向豎直向上、大小為B的勻強(qiáng)磁場。一質(zhì)量m0.9kg的金屬棒垂直于導(dǎo)軌放置在距OO右側(cè)d2m處，一重物通過繞過輕質(zhì)定滑輪的絕緣輕繩與金屬棒連接。t0時(shí)，將金屬棒由靜止釋放，在1時(shí)，金屬棒恰好經(jīng)過OO邊界進(jìn)入磁場。已知導(dǎo)軌足夠長，不計(jì)導(dǎo)軌與金屬棒電阻，金屬棒始終垂直導(dǎo)軌且與導(dǎo)軌接觸良好，重物始終未落地，重力加速度g取10m/s2，不計(jì)一切摩擦，求：a（1）金屬棒進(jìn)入磁場前的加速度大小及重物的質(zhì)量M；（2）金屬棒剛進(jìn)入磁場時(shí)，電阻的熱功率P；（3）金屬棒勻速運(yùn)動時(shí)的速度v。第13頁/共17頁【答案】（1）/s2，2）4W3）v【解析】1）0~t時(shí)間內(nèi)，根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式得11dat212解得a/s2對重物及金屬棒整體分析，根據(jù)牛頓第二定律得(Mm)a解得M（2）t時(shí)刻，金屬棒速度為1vat2m/s11金屬棒剛進(jìn)入磁場產(chǎn)生的電動勢為EBLv2V11感應(yīng)電流為1R12A電阻的熱功率為P12R4W（3）金屬棒勻速運(yùn)動時(shí)，根據(jù)平衡條件拉A又第14頁/共17頁拉BLvB2Lv2ARR聯(lián)立解得v13.某