黑龙江省哈尔滨市哈尔滨师范大学附属中学2023-2024学年高三上学期第三次调研考试（11月期中）物理试题含答案.pdf
第 1 页/共 8 页学科网（北京）股份有限公司哈师大附中哈师大附中 2021 级高三第三次调研考试物理试题级高三第三次调研考试物理试题一、选择题：本题共一、选择题：本题共 10 小题，共小题，共 46 分。在每小题给出的四个选项中，第分。在每小题给出的四个选项中，第 17 题只有一项符合题目要求，每小题题只有一项符合题目要求，每小题 4 分；第分；第 810 题有多项符合题目要求，每小题题有多项符合题目要求，每小题 6 分，全部选对的得分，全部选对的得 6分，选对但不全的得分，选对但不全的得 3 分，有选错的得分，有选错的得 0 分。分。1.如图所示，质量均为 m 的物块 a、b 之间用竖直轻弹簧相连，系在 a 上的细线竖直悬挂于固定点 O，a、b 与竖直粗糙墙壁接触，整个系统处于静止状态。重力加速度大小为 g，则（）A.弹簧弹力可能小于 mgB.细线的拉力可能等于 mgC.剪断细线瞬间物块 b加速度大小为 gD.剪断细线瞬间物块 a 的加速度大小为 2g2.一可视为质点的小球在水平面上由静止开始做匀加速直线运动，经过时间 t，通过与出发点相距 x1的 A点，再经过时间 t，到达与出发点相距 x2的 B 点，则小球通过 A 点的瞬时速度不能表示为（）A.12xtB.22xtC.21xxtD.212xxt3.如图，水平横杆上套有圆环 A，圆环 A 通过轻绳与重物 B 相连，轻绳绕过固定在横杆下光滑的定滑轮，轻绳通过光滑动滑轮挂着物体 C，并在某一位置达到平衡，现将圆环 A 缓慢向右移动一段距离，系统仍保持静止，则下列说法正确的是（）A.A 环所受摩擦力大小不变B.横杆对环的支持力变大C.AC 段绳与横杆的夹角变小D.物体 C 的高度不变4.如图所示，在真空中固定两个等量的异号点电荷+Q 和Q，O 点为两点电荷连线的中点，MN 为过 O的第 2 页/共 8 页学科网（北京）股份有限公司点的一条线段，且 M 点与 N 点关于 O 点对称。P 点与 M 点关于两点电荷的连线对称。则下列说法正确的是（）A.P、N 两点的电势相等B.M、N 两点的电场强度相同C.将试探电荷从 M 点沿直线移到 P 点的过程中，电荷所受电场力先减小后增大D.将带负电的试探电荷从 M 点沿直线移到 N 点的过程中，电荷的电势能一直减少5.如图为两列频率相同、振幅均为 A 的横波相遇时某一时刻的情况，实线表示波峰，虚线表示波谷。下列说法正确的是（）A.N 点为振动减弱点B.再过半个周期，M 点将变振动减弱点C.随着时间推移，M 点将沿 MP 连线向 P 点移动D.M 点为振动加强点，M 点的位移大小一直为2A6.如图所示，直线、分别是电源 1 与电源 2 的路端电压随输出电流变化的图线，曲线是一个小灯泡的UI图线。曲线与直线、相交点的坐标分别为5,3.75P、6,5Q。如果把该小灯泡分别与电源1、电源 2 单独连接，则下列说法正确的是（）A.电源 1 与电源 2 的内阻之比是2:3B.电源 1 与电源 2 的电动势之比是3:2为第 3 页/共 8 页学科网（北京）股份有限公司C.在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是9:10D.在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是8:57.如图所示为在竖直平面的电路，闭合开关 S1和 S2后，带电油滴在电容器内部处于静止状态，R1为滑动变阻器，R2为定值电阻，二极管为理想二极管，电容器的下极板接地，则下列说法错误的是（）A.滑动变阻器的滑动头 P 向右滑动，油滴向上运动B.滑动变阻器的滑动头 P 向左滑动，油滴向下运动C.极板 M 向上运动，M 板的电势升高D.断开 S2，油滴向上运动8.大小相同的三个小球（可视为质点）a、b、c 静止在光滑水平面上，依次相距 l 等距离排列成一条直线，在 c 右侧距 c 为 l 处有一竖直墙，墙面垂直小球连线，如图所示。小球 a 的质量为 2m，b、c 的质量均为 m。某时刻给 a 一沿连线向右的初动量 p，忽略空气阻力、碰撞中的动能损失和碰撞时间。下列判断正确的是（）A.c 第一次被碰后瞬间的动能为229pmB.c 第一次被碰后瞬间的动能为249pmC.a 与 b 第二次碰撞处距竖直墙的距离为65lD.a 与 b 第二次碰撞处距竖直墙的距离为75l9.如图所示，电源电动势为 E，内电阻为 r，理想电压表1V、2V示数分别为1U、2U，其变化量的绝对第 4 页/共 8 页学科网（北京）股份有限公司值分别为1U和2U；流过电源的电流为 I，其变化量的绝对值为I。在滑动变阻器的触片从右端滑到左端的过程中（灯泡1L、2L、3L电阻均不变）（）A.灯泡1L、3L变暗，2L变亮B.12UU C 1UI增大D.2UI不变10.如图所示，足够大光滑绝缘水平地面上有一足够长的带正电平板，平板的右端与绝缘墙壁的距离为L；在平板的上面有一带正电的绝缘物块，平板和物块的质量均为 m、带电荷量均为 q，物块与平板间有一种特殊物质（质量不计），可使得它们之间的滑动摩擦力大小为kmg（1k，g 为重力加速度大小）。自0t时刻开始，加一水平向右、电场强度大小mgqE 的匀强电场，使平板和物块一起向右做匀加速直线运动，直至平板碰到墙壁。假设平板与墙壁碰撞的时间极短且以碰前速率返回，不计空气阻力，运动过程中平板和物块上所带的电荷量都不发生变化。下列说法正确的是（）A.平板第一次与墙壁碰撞时的速度12vgLB.平板第二次与墙壁碰撞时的速度22gLvkC.从开始到平板和物块都静止的过程中，系统因摩擦而产生的热量31kmgLQkD.从开始到平板和物块都静止的过程中，系统因摩擦而产生的热量21kmgLQk二、实验题（二、实验题（11 题题 6 分，分，12 题题 8 分，共分，共 14 分）分）11.在“测定金属的电阻率”实验中，待测金属丝接入电路部分的长度约为 80.0cm，直径小于 1mm。实验步骤如下：（1）用毫米刻度尺测量金属丝的长度，求出平均值 L；选择金属丝的不同位置用_测量直径，取.的第 5 页/共 8 页学科网（北京）股份有限公司其平均值作为金属丝的直径 d。（2）先用欧姆表“1”挡粗测该金属丝的电阻，示数如图甲所示，对应的读数是_。（3）用伏安法测金属丝的电阻 R，提供下列实验器材：A电流表（量程 00.6A，内阻约 0.1）B电流表（量程 03.0A，内阻约 0.02）C滑动变阻器（最大阻值 10，额定电流 2A）D滑动变阻器（最大阻值 1k，额定电流 0.5A）E电压表（量程 03V，内阻约 3k）F电源（电动势 3.0V，内阻不计）G开关、导线若干为了调节方便、测量准确，实验中电流表应选用_，滑动变阻器应选用_（选填实验器材前对应的字母）；采用电路图中的_（选填“乙”或“丙”）图。（4）用上面测得的金属丝长度 L、直径 d 和电阻 R，可根据 _计算出所测金属丝的电阻率。12.某物理兴趣小组设计了如图甲所示的实验装置。在足够大的水平平台上的 A 点设置一个光电门。其右侧可看作光滑，左侧为粗糙水平面。当地重力加速度大小为 g。采用的实验步骤如下：第 6 页/共 8 页学科网（北京）股份有限公司A.在小滑块 a 上固定一个宽度为 d 的窄挡光片B.用天平分别测出小滑块 a（含挡光片）和小球 b 的质量am、bm；C.在 a 和 b 间用细线连接，中间夹一被压缩了的请短弹簧，静止放置在平台上；D.细线烧断后，a、b 瞬间被弹开，向相反方向运动；E.记录滑块 a 通过光电门时挡光片的遮光时间 t；F.小球 b 从平台边缘飞出后，落在水平地面的 B 点，用刻度尺测出平台距水平地面的高度 h 及平台边缘铅垂线与 B 点之间的水平距离 s；G.改变弹簧压缩量，进行多次测量。（1）用螺旋测微器测量挡光片的宽度，如图乙所示，则挡光片的宽度为_mm。（2）针对该时间装置和实验结果，同学们做了充分的讨论。讨论结果如下：该实验要验证“动量守恒定律”，则只需验证_（用上述实验所涉及物理量的字母表示）；若该实验的目的是求弹簧的最大弹性势能，则弹簧的弹性势能为_（用上述实验所涉及物理量的字母表示）；改变弹簧压缩量，用刻度尺测量出小滑块每次停止位置到光电门的距离 xa，该实验小组得到ax与21t的关系图像如图所示，图线的斜率为 k，则平台上 A 点左侧与滑块 a 之间的动摩擦因数大小为_（用上述实验数据字母表示）。第 7 页/共 8 页学科网（北京）股份有限公司三、解答题（三、解答题（13 题题 12 分，分，14 题题 12 分，分，15 题题 16 分，共分，共 40 分）分）13.一列简谐横波在10t 时刻的波形图如图所示，此时振动形式刚传到 P 点，已知该波沿 x 轴负方向传播，在12.8st 时，质点 P 刚好第二次出现波峰，求：（1）此波周期 T 及波速 v；（2）前 8s 内，质点 Q 的路程；（3）Q 质点第二次出现波谷的时刻t。14.如图所示，有一个可视为质点的质量为 m1 kg 的小物块，从光滑平台上的 A 点以v02 m/s 的初速度水平抛出，到达 C 点时，恰好沿 C 点的切线方向进入固定在水平地面上的光滑圆弧轨道，最后小物块滑上紧靠轨道末端 D 点的质量为 M3 kg 的长木板。已知木板上表面与圆弧轨道末端切线相平，木板下表面与水平地面之间光滑，小物块与长木板间的动摩擦因数 0.3，圆弧轨道的半径为 R0.4 m，C 点和圆弧的圆心连线与竖直方向的夹角 60，不计空气阻力，g 取 10 m/s2。求：（1）小物块到达 C 点时的速度大小；（2）小物块刚要到达圆弧轨道末端 D 点时对轨道的压力；（3）要使小物块不滑出长木板，长木板的长度 L 至少多大。的第 8 页/共 8 页学科网（北京）股份有限公司15.如图甲所示，质量为 m、电荷量为q 的带负电的粒子从静止开始经加速电压1U加速后，在水平方向沿12OO垂直进入偏转电场。已知形成偏转电场的水平放置的平行板电容器的极板长为 L，两极板间距也为L，12OO为两极板的中线，P 是足够大的荧光屏，屏上 A 点与极板 M 在同一水平线上，且屏与极板右边缘的距离也为 L。（不计重力，不考虑电场的边缘效应）求：（1）带电粒子进入偏转电场时的速度 v 的大小为多少？（2）若偏转电场两板间加恒定电压12MN3UU，则带电粒子经过偏转电场后打中屏上的位置与2O的距离为多大？（3）若偏转电场两板间的电压按如图乙所示做周期性变化，该带电粒子经加速电场后，刚好在14T时刻进入偏转电场，并能水平击中屏上2AO的中点，则该偏转电场的周期 T 及两板间的电压0U分别应该满足什么条件？第 1 页/共 20 页学科网（北京）股份有限公司哈师大附中哈师大附中 2021 级高三第三次调研考试物理试题级高三第三次调研考试物理试题一、选择题：本题共一、选择题：本题共 10 小题，共小题，共 46 分。在每小题给出的四个选项中，第分。在每小题给出的四个选项中，第 17 题只有一项符合题目要求，每小题题只有一项符合题目要求，每小题 4 分；第分；第 810 题有多项符合题目要求，每小题题有多项符合题目要求，每小题 6 分，全部选对的得分，全部选对的得 6分，选对但不全的得分，选对但不全的得 3 分，有选错的得分，有选错的得 0 分。分。1.如图所示，质量均为 m 的物块 a、b 之间用竖直轻弹簧相连，系在 a 上的细线竖直悬挂于固定点 O，a、b 与竖直粗糙墙壁接触，整个系统处于静止状态。重力加速度大小为 g，则（）A.弹簧弹力可能小于 mgB.细线的拉力可能等于 mgC.剪断细线瞬间物块 b 的加速度大小为 gD.剪断细线瞬间物块 a 的加速度大小为 2g【答案】D【解析】【详解】虽然 a、b 与竖直粗糙墙壁接触，但与墙壁之间并没有挤压作用，故与墙壁之间没有弹力和摩擦力的作用。A物块 b 受力平衡，故根据受力分析可知弹簧弹力等于b的重力 mg。故 A 错误；B整个系统受力平衡，则细线的拉力等于 a、b 的总重力 2mg。故 B 错误；C剪断细线瞬间物块 b 的受力没有变化，加速度大小为零。故 C 错误；D剪断细线瞬间物块 a 所受细线拉力消失，其他力没变化，则有2FmamgFmg合弹可得加速度大小为2ag故 D 正确。故选 D。2.一可视为质点的小球在水平面上由静止开始做匀加速直线运动，经过时间 t，通过与出发点相距 x1的 A第 2 页/共 20 页学科网（北京）股份有限公司点，再经过时间 t，到达与出发点相距 x2的 B 点，则小球通过 A 点的瞬时速度不能表示为（）A.12xtB.22xtC.21xxtD.212xxt【答案】C【解析】【详解】AB因为初速度为零的匀加速直线运动，在 t 内和 2t 内的位移之比为 1:4，则 x2=4x1，则 A 点的速度为2122xxvtt故 AB 不符合题意；CD根据匀变速直线运动满足x2x1x1at2加速度2122xxat则 A 点的速度212xxvatt故 D 不符合题意，C 符合题意。故选 C。3.如图，水平横杆上套有圆环 A，圆环 A 通过轻绳与重物 B 相连，轻绳绕过固定在横杆下光滑的定滑轮，轻绳通过光滑动滑轮挂着物体 C，并在某一位置达到平衡，现将圆环 A 缓慢向右移动一段距离，系统仍保持静止，则下列说法正确的是（）A.A 环所受摩擦力大小不变B.横杆对环的支持力变大C.AC 段绳与横杆的夹角变小D.物体 C 的高度不变【答案】A【解析】【详解】圆环 A 缓慢向右移动一段距离，重物 C 受重力和两侧绳子的拉力，始终平衡，拉力和重力大小都为第 3 页/共 20 页学科网（北京）股份有限公司不变，根据平衡条件，动滑轮两侧绳子夹角保持不变，滑轮的运动情况如图所示所以重物 C 必定下降，重物 B 上升，栓接 A 的轻绳与水平方向夹角不变，杆对环的支持力也一定不变，A 环所受摩擦力大小不变，故 A 正确，BCD 错误。故选 A。4.如图所示，在真空中固定两个等量的异号点电荷+Q 和Q，O 点为两点电荷连线的中点，MN 为过 O点的一条线段，且 M 点与 N 点关于 O 点对称。P 点与 M 点关于两点电荷的连线对称。则下列说法正确的是（）A.P、N 两点的电势相等B.M、N 两点的电场强度相同C.将试探电荷从 M 点沿直线移到 P 点的过程中，电荷所受电场力先减小后增大D.将带负电的试探电荷从 M 点沿直线移到 N 点的过程中，电荷的电势能一直减少【答案】B【解析】【详解】A画出过 M、N 的等势面，如图所示根据沿电场线方向电势逐渐降低可得，M 点电势高于 N 点电势，故 A 错误；B等量异种点电荷的电场的分布具有一定的对称性，如图所示第 4 页/共 20 页学科网（北京）股份有限公司由图可得 M、N 两点的电场强度相同，故 B 正确；C将试探电荷从 M 点沿直线移到 P 点的过程中，由 B 分析中图可知，电场强度先增大后减小，则电荷所受电场力先增大后减小，故 C 错误；D将带负电的试探电荷从 M 点沿直线移到 N 点的过程中，电场力一直做负功，则电势能一直增大，故D 错误。故选 B。5.如图为两列频率相同、振幅均为 A 的横波相遇时某一时刻的情况，实线表示波峰，虚线表示波谷。下列说法正确的是（）A.N 点为振动减弱点B.再过半个周期，M 点将变振动减弱点C.随着时间推移，M 点将沿 MP 连线向 P 点移动D.M 点为振动加强点，M 点的位移大小一直为2A【答案】A【解析】【详解】AN 点为波峰与波谷相遇，振动减弱，A 正确；B由于两列波的频率相同，所以 M 点始终为振动加强点，B 错误；C质点不会随波迁移，C 错误；DM 点为振动加强点，位移在 2A 到-2A 之间变化，D 错误。故选 A。6.如图所示，直线、分别是电源 1 与电源 2 的路端电压随输出电流变化的图线，曲线是一个小灯泡的UI图线。曲线与直线、相交点的坐标分别为5,3.75P、6,5Q。如果把该小灯泡分别与电源为第 5 页/共 20 页学科网（北京）股份有限公司1、电源 2 单独连接，则下列说法正确的是（）A.电源 1 与电源 2 的内阻之比是2:3B.电源 1 与电源 2 的电动势之比是3:2C.在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是9:10D.在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是8:5【答案】C【解析】【详解】A根据图像的物理意义可知，图像的斜率绝对值表示电源的内阻，根据图像可知，电源 1 的内阻为110584r 电源 2 的内阻为2105126r 则电源 1 与电源 2 的内阻之比是1232rr故 A 错误；BUI图像的纵轴截距表示电动势，则由图可知1210VEE即电源 1 与电源 2 的电动势之比是1:1，故 B 错误；CD灯泡伏安特性曲线与电源的伏安特性曲线的交点即为灯泡与这电源连接时的工作状态，则连接电源 1时，灯泡的电阻为13.750.755R 灯泡消耗的功率为13.75 5W18.75WP 第 6 页/共 20 页学科网（北京）股份有限公司连接电源 2 时，灯泡的电阻为256R 灯泡消耗的功率为25 6W30WP 则在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是12910RR灯泡消耗的功率之比为1258PP故 D 错误，C 正确。故选 C。7.如图所示为在竖直平面的电路，闭合开关 S1和 S2后，带电油滴在电容器内部处于静止状态，R1为滑动变阻器，R2为定值电阻，二极管为理想二极管，电容器的下极板接地，则下列说法错误的是（）A.滑动变阻器的滑动头 P 向右滑动，油滴向上运动B.滑动变阻器的滑动头 P 向左滑动，油滴向下运动C.极板 M 向上运动，M 板的电势升高D.断开 S2，油滴向上运动【答案】B【解析】【详解】A滑动变阻器的滑动头 P 向右滑动，则 R1阻值减小，回路电流变大，则 R2两端电压变大，则电容器要充电，此时电容器两板电压变大，场强变大，则油滴向上运动，故 A 正确；第 7 页/共 20 页学科网（北京）股份有限公司B滑动变阻器的滑动头 P 向左滑动，则 R1阻值变大，回路电流变小，则 R2两端电压变小，则电容器要放电，但是由于二极管的单向导电性使得电容器不能放电，则使得电容器两板电压不变，则油滴仍静止，故 B 错误；C极板 M 向上运动，根据4SCkd可知电容器电容减小，则带电量应该减小，但是由于二极管的单向导电性使得电容器不能放电，则两板间电量不变，结合MNQUC可知两板电势差变大，N 板接地电势为 0，则 M 板的电势升高。故 C 正确；D断开 S2，则电容器两板间的电压等于电源的电动势，即电压变大，电容器充电，根据UEd可知两板间场强变大，则根据Eqmg可知断开 S2，油滴向上运动。故 D 正确。题目要求选择错误的，故选 B。8.大小相同的三个小球（可视为质点）a、b、c 静止在光滑水平面上，依次相距 l 等距离排列成一条直线，在 c 右侧距 c 为 l 处有一竖直墙，墙面垂直小球连线，如图所示。小球 a 的质量为 2m，b、c 的质量均为 m。某时刻给 a 一沿连线向右的初动量 p，忽略空气阻力、碰撞中的动能损失和碰撞时间。下列判断正确的是（）A.c 第一次被碰后瞬间的动能为229pmB.c 第一次被碰后瞬间的动能为249pmC.a 与 b 第二次碰撞处距竖直墙的距离为65lD.a 与 b 第二次碰撞处距竖直墙的距离为75l【答案】AC第 8 页/共 20 页学科网（北京）股份有限公司【解析】【详解】a 球与 b 球发生弹性碰撞，设 a 球碰前的初速度为 v0，碰后 a、b 的速度为1v、2v，取向右为正，由动量守恒定律和能量守恒定律有01222mvmvmv22201211122222mvmvmv其中02pmv，解得013vv，0243vv b 球以速度 v2与静止的 c 球发生弹性碰撞，设碰后的速度为3v、4v，根据等质量的两个球发生动静弹性碰撞，会出现速度交换，故有30v，42043vvvABc 第一次被碰后瞬间的动能为222kc4021148()()2239292pEmvmvmpmm故 A 正确，B 错误；CD设 a 与 b 第二次碰撞的位置距离 c 停的位置为x，两次碰撞的时间间隔为 t，b 球以 v2向右运动 l 与 c碰撞，c 以一样的速度 v4运动 2l 的距离返回与 b 弹碰，b 再次获得 v4向左运动直到与 a 第二次碰撞，有22xllv t 对 a 球在相同的时间内有1lxvt联立可得5lx，故 a 与 b 第二次碰撞处距竖直墙的距离为65dxll 故 C 正确，D 错误。故选 AC。9.如图所示，电源电动势为 E，内电阻为 r，理想电压表1V、2V示数分别为1U、2U，其变化量的绝对值分别为1U和2U；流过电源的电流为 I，其变化量的绝对值为I。在滑动变阻器的触片从右端滑到左端的过程中（灯泡1L、2L、3L电阻均不变）（）第 9 页/共 20 页学科网（北京）股份有限公司A.灯泡1L、3L变暗，2L变亮B.12UU C.1UI增大D.2UI不变【答案】BD【解析】【详解】A当滑动变阻器的触片 P 从右端滑到左端时，变阻器接入电路的电阻增小，根据串反并同，可知 L1、L2变亮，L3变暗，A 错误；B由上分析可知，电压表 V2读数增大，V1读数减小，由于路端电压减小，故可得12UUB 正确；C由于12()LUEI Rr可得12LURrI可知其值不变，C 错误；D根据欧姆定律22LUIR可得22LURI可知其值不变，D 正确。故选 BD。10.如图所示，足够大的光滑绝缘水平地面上有一足够长的带正电平板，平板的右端与绝缘墙壁的距离为L；在平板的上面有一带正电的绝缘物块，平板和物块的质量均为 m、带电荷量均为 q，物块与平板间有一种特殊物质（质量不计），可使得它们之间的滑动摩擦力大小为kmg（1k，g 为重力加速度大小）。自第 10 页/共 20 页学科网（北京）股份有限公司0t时刻开始，加一水平向右、电场强度大小mgqE 的匀强电场，使平板和物块一起向右做匀加速直线运动，直至平板碰到墙壁。假设平板与墙壁碰撞的时间极短且以碰前速率返回，不计空气阻力，运动过程中平板和物块上所带的电荷量都不发生变化。下列说法正确的是（）A.平板第一次与墙壁碰撞时的速度12vgLB.平板第二次与墙壁碰撞时的速度22gLvkC.从开始到平板和物块都静止的过程中，系统因摩擦而产生的热量31kmgLQkD.从开始到平板和物块都静止的过程中，系统因摩擦而产生的热量21kmgLQk【答案】AD【解析】【详解】A平板第一次与墙壁碰撞时的速度为1v，根据动能定理2112202qELmv解得12vgL故 A 正确；B第一次碰撞后，对物块1kmgqEma解得1(1)akg第一次碰撞后平板2kmgqEma解得第 11 页/共 20 页学科网（北京）股份有限公司2(1)akg第一次碰撞后平板先向左做匀减速直线运动，后向右做匀加速直线运动；物块向右做匀减速直线运动，第二次与墙壁碰撞前达到速度相同，规定向右为正方向，从平板第一次与墙壁碰撞到平板和物块速度相同时，对平板有12 1vva t 共对物块有111vvat共解得12gLtgk2gLvk共平板在第一次碰撞后到二者共速的过程中，根据位移与速度公式可得22122vva s共解得2222112221kgLLsgLakkk由于1k 故0s 故第二次与墙壁碰撞前已经达到共速，二者在电场力作用下一起向右加速，故平板第二次与墙壁碰撞时的速度22gLvk故 B 错误；CD最终平板的右端与墙壁存在弹力，平板和物块都静止。从释放到平板和物块都静止的过程中，物块相对于平板的相对路程为 x，由能量守恒有()qE LqE LxQ第 12 页/共 20 页学科网（北京）股份有限公司Qkmgx解得二者的相对路程21Lxk系统因摩擦产生的热量21kmgLQkmgxk故 D 正确，C 错误。故选 AD。二、实验题（二、实验题（11 题题 6 分，分，12 题题 8 分，共分，共 14 分）分）11.在“测定金属的电阻率”实验中，待测金属丝接入电路部分的长度约为 80.0cm，直径小于 1mm。实验步骤如下：（1）用毫米刻度尺测量金属丝的长度，求出平均值 L；选择金属丝的不同位置用_测量直径，取其平均值作为金属丝的直径 d。（2）先用欧姆表“1”挡粗测该金属丝的电阻，示数如图甲所示，对应的读数是_。（3）用伏安法测金属丝的电阻 R，提供下列实验器材：A电流表（量程 00.6A，内阻约 0.1）B电流表（量程 03.0A，内阻约 0.02）C滑动变阻器（最大阻值 10，额定电流 2A）D滑动变阻器（最大阻值 1k，额定电流 0.5A）E电压表（量程 03V，内阻约 3k）F电源（电动势 3.0V，内阻不计）G开关、导线若干为了调节方便、测量准确，实验中电流表应选用_，滑动变阻器应选用_（选填实验器材前对应的字母）；采用电路图中的_（选填“乙”或“丙”）图。第 13 页/共 20 页学科网（北京）股份有限公司（4）用上面测得的金属丝长度 L、直径 d 和电阻 R，可根据 _计算出所测金属丝的电阻率。【答案】.螺旋测微器 .6 .A .C .乙 .24d RL【解析】【详解】（1）1选择金属丝的不同位置用螺旋测微器测量直径，取其平均值作为金属丝的直径 d。（2）2用欧姆表“1”挡粗测该金属丝的电阻，由图甲可知，金属丝的电阻R=61=6（3）3由题知，电源电动势为 3V，则回路中的最大电流max0.5AEIR故电流表选 A；4为了调节方便、测量准确，滑动变阻器要选最大阻值小的，故选 C；5待测金属丝的电阻为小电阻，则电流表应用外接法，即实验中应采用图中的乙图；（4）6根据2=2LLRdS（）得2=4d RL12.某物理兴趣小组设计了如图甲所示的实验装置。在足够大的水平平台上的 A 点设置一个光电门。其右侧可看作光滑，左侧为粗糙水平面。当地重力加速度大小为 g。采用的实验步骤如下：第 14 页/共 20 页学科网（北京）股份有限公司A.在小滑块 a 上固定一个宽度为 d 的窄挡光片B.用天平分别测出小滑块 a（含挡光片）和小球 b 的质量am、bm；C.在 a 和 b 间用细线连接，中间夹一被压缩了的请短弹簧，静止放置在平台上；D.细线烧断后，a、b 瞬间被弹开，向相反方向运动；E.记录滑块 a 通过光电门时挡光片的遮光时间 t；F.小球 b 从平台边缘飞出后，落在水平地面的 B 点，用刻度尺测出平台距水平地面的高度 h 及平台边缘铅垂线与 B 点之间的水平距离 s；G.改变弹簧压缩量，进行多次测量。（1）用螺旋测微器测量挡光片的宽度，如图乙所示，则挡光片的宽度为_mm。（2）针对该时间装置和实验结果，同学们做了充分的讨论。讨论结果如下：该实验要验证“动量守恒定律”，则只需验证_（用上述实验所涉及物理量的字母表示）；若该实验的目的是求弹簧的最大弹性势能，则弹簧的弹性势能为_（用上述实验所涉及物理量的字母表示）；改变弹簧压缩量，用刻度尺测量出小滑块每次停止位置到光电门距离 xa，该实验小组得到ax与21t的关系图像如图所示，图线的斜率为 k，则平台上 A 点左侧与滑块 a 之间的动摩擦因数大小为_（用上述实验数据字母表示）。的第 15 页/共 20 页学科网（北京）股份有限公司【答案】.2.550 .2abm dgm sth .22p224abm dm s gEth .22dkg【解析】【详解】（1）1螺旋测微器的读数即挡光片的宽度2.5mm5.0 0.01mm2.550mmd（2）2应该验证aab bm vm v而 a 球通过光电门可求advt而 b 球离开平台后做平抛运动，根据212hgtbsv t整理可得2bgvsh因此动量守恒定律的表达式为2abdgmm sth3弹性势能大小为22p1122aab bEm vm v代入数据整理得22p224abm dm s gEth4根据动能定理可得第 16 页/共 20 页学科网（北京）股份有限公司212aamgxmv而advt联立整理得2212adxg t由题可得22dkg可得动摩擦因数22dkg三、解答题（三、解答题（13 题题 12 分，分，14 题题 12 分，分，15 题题 16 分，共分，共 40 分）分）13.一列简谐横波在10t 时刻的波形图如图所示，此时振动形式刚传到 P 点，已知该波沿 x 轴负方向传播，在12.8st 时，质点 P 刚好第二次出现波峰，求：（1）此波的周期 T 及波速 v；（2）前 8s 内，质点 Q 的路程；（3）Q 质点第二次出现波谷的时刻t。【答案】（1）1.6sT，2.5m/sv；（2）72cm；（3）5.2st【解析】【详解】（1）该波沿 x 轴负方向传播，根据波形图可知质点 P 在 0 时刻向下振动，由题意得134tTT解得1.6sT 第 17 页/共 20 页学科网（北京）股份有限公司由波形图可知该波的波长为 4m，所以波速为vT解得2.5m/sv（2）波传播到 Q 点的时间为23.2sxtv质点 Q 振动时间为324.8sttt总质点 Q 共振动 n 个周期，有33tnT由图知振幅为 6cm，路程为472cmsnA（3）由波形图与传播方向可知，质点的起振方向为向下，所以质点 Q 第二次出现波谷时，是其开始振动后的54T时，所以有255.2s4ttT 14.如图所示，有一个可视为质点的质量为 m1 kg 的小物块，从光滑平台上的 A 点以v02 m/s 的初速度水平抛出，到达 C 点时，恰好沿 C 点的切线方向进入固定在水平地面上的光滑圆弧轨道，最后小物块滑上紧靠轨道末端 D 点的质量为 M3 kg 的长木板。已知木板上表面与圆弧轨道末端切线相平，木板下表面与水平地面之间光滑，小物块与长木板间的动摩擦因数 0.3，圆弧轨道的半径为 R0.4 m，C 点和圆弧的圆心连线与竖直方向的夹角 60，不计空气阻力，g 取 10 m/s2。求：（1）小物块到达 C 点时的速度大小；（2）小物块刚要到达圆弧轨道末端 D 点时对轨道的压力；（3）要使小物块不滑出长木板，长木板的长度 L 至少多大。的第 18 页/共 20 页学科网（北京）股份有限公司【答案】（1）4 m/s；（2）60 N，方向竖直向下；（3）2.5 m【解析】【详解】（1）小物块到达 C 点时的速度方向与水平方向的夹角为 60，则04m scos60Cvv（2）小物块由 C 到 D 的过程中，由动能定理得2211(1 cos60)22DCmgRmvmv代入数据解得m5s2Dv 小物块在 D 点时由牛顿第二定律得2NDvFmgmR代入数据解得N60NF 由牛顿第三定律得NN60NFF方向竖直向下。（3）若小物块始终在长木板上，当达到共同速度时速度大小为 v，小物块在长木板上滑行的过程中，由动量守恒定律得()DmvMm v解得5m s2v 对物块和长木板组成系统，由功能关系得的第 19 页/共 20 页学科网（北京）股份有限公司2211()22DmgLmvMm v解得L2.5 m15.如图甲所示，质量为 m、电荷量为q 的带负电的粒子从静止开始经加速电压1U加速后，在水平方向沿12OO垂直进入偏转电场。已知形成偏转电场的水平放置的平行板电容器的极板长为 L，两极板间距也为L，12OO为两极板的中线，P 是足够大的荧光屏，屏上 A 点与极板 M 在同一水平线上，且屏与极板右边缘的距离也为 L。（不计重力，不考虑电场的边缘效应）求：（1）带电粒子进入偏转电场时的速度 v 的大小为多少？（2）若偏转电场两板间加恒定电压12MN3UU，则带电粒子经过偏转电场后打中屏上的位置与2O的距离为多大？（3）若偏转电场两板间的电压按如图乙所示做周期性变化，该带电粒子经加速电场后，刚好在14T时刻进入偏转电场，并能水平击中屏上2AO的中点，则该偏转电场的周期 T 及两板间的电压0U分别应该满足什么条件？【答 案】（1）12qUvm；（2）4L；（3）12(0,1,2,3)(21)2LmTnnqU，2012(21)(0,1,2,3)UnU n【解析】【详解】（1）粒子经加速电场加速，根据动能定理有2112qUmv解得12qUvm（2）由题意知，板 M 电势高，电场的方向向下，粒子在偏转电场中向上偏转。粒子经偏转电场偏转后做第 20 页/共 20 页学科网（北京）股份有限公司匀速直线运动，设粒子离开偏转电场时的偏转角为，则有Lvt，yvat，2qUamL，tanyvv又123UU 联立解得1tan6又由几何关系知tan2LyL解得4Ly 则带电粒子经过偏转电场后打中屏上的位置在2O上方，与2O的距离为4L。（3）要使粒子在水平方向击中2AO中点，则粒子在偏转电场中运动的时间为半周期的奇数倍，因为粒子从加速电场水平射出，则粒子在偏转电场中的运动时间满足1(21)(0,1,2,3)2LtnT nv则有11222(0,1,2,3)(21)(21)22(21)LLLmTnnvnqUqUnm在竖直方向位移应满足2201122(0,1,2,3)42424qULTTanmL解得2012(21)(0,1,2,3)UnU n
