2024屆哈爾濱三中高三年級(jí)上冊(cè)1月期末考試物理試題含答案

哈三中2023—2024學(xué)年度上學(xué)期

高三學(xué)年期末考試物理試卷

一、選擇題（本題共10小題，共46分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，1~7小題只有一個(gè)選

項(xiàng)正確，每小題4分。8~10小題有多個(gè)選項(xiàng)正確，全部選對(duì)的得6分，選不全的得3分，有

選錯(cuò)或不答的不得分）

1.在跳水比賽中，某運(yùn)動(dòng)員（可看作質(zhì)點(diǎn)）的速度與時(shí)間關(guān)系圖像如圖所示，選豎直向下為正方向，

?=°是其向上起跳瞬間，°~f3過(guò)程中下列說(shuō)法正確的是（）

B.73時(shí)刻，該運(yùn)動(dòng)員距離起跳點(diǎn)最遠(yuǎn)

彳時(shí)刻，該運(yùn)動(dòng)員加速度的方向發(fā)生了變化

D.彳~時(shí)間內(nèi)的平均速度大于t2~t.時(shí)間內(nèi)的平均速度

2.如圖，質(zhì)量分別為2m和3m的方形物體A和B在水平恒力F作用下，沿光滑水平面向右運(yùn)動(dòng)，A剛好

不下滑，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度大小為g,則A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為（）

B

3mgWmg

D.-------c

2F3F,5F

3.如圖所示，質(zhì)量均為%的小球A和物塊B用跨過(guò)光滑定滑輪的細(xì)線連接，物塊B放在的斜面體C上,

剛開(kāi)始都處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)用水平外力廠將A小球緩慢拉至細(xì)繩與豎直方向夾角，=60。，該過(guò)程物塊B

和斜面C始終靜止不動(dòng)，重力加速度為g。則下列說(shuō)法正確的是（）

A.水平外力F保持不變，且E=Rng

B.地面對(duì)斜面C的支持力保持不變

C.地面對(duì)斜面C摩擦力一定逐漸增大

D.物塊B和斜面C之間的摩擦力一定先減小后增大

4.如圖所示，虛線I、II、ni分別表示地球衛(wèi)星的三條軌道，其中軌道I為近地環(huán)繞圓軌道，軌道n為橢圓軌

道，軌道III為與第二宇宙速度對(duì)應(yīng)的脫離軌道，4、b、C三點(diǎn)分別位于三條軌道上，。點(diǎn)為軌道II的遠(yuǎn)地

點(diǎn)，6、C點(diǎn)與地心的距離均為軌道I半徑的2倍，衛(wèi)星經(jīng)過(guò)。點(diǎn)的速率為均，經(jīng)過(guò)6點(diǎn)的速率為以，則

B.衛(wèi)星在a點(diǎn)的加速度為在c點(diǎn)加速度的行倍

C.質(zhì)量相同的衛(wèi)星在6點(diǎn)的機(jī)械能等于在c點(diǎn)的機(jī)械能

D.衛(wèi)星在軌道II上運(yùn)行過(guò)程中所受到的萬(wàn)有引力始終不做功

5.如圖所示，光滑水平面與豎直面上的半圓形固定軌道在3點(diǎn)銜接，軌道半徑為凡8c為直徑，一可

看成質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)量為，"的物塊在A點(diǎn)處壓縮一輕質(zhì)彈簧（物塊與彈簧不拴接）。由靜止釋放物塊，物塊被彈

簧彈出后，經(jīng)過(guò)半圓形軌道2點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為其重力的7倍，之后沿半圓軌道向上運(yùn)動(dòng)，恰能通過(guò)該

軌道最高點(diǎn)C,重力加速度大小為g,不計(jì)空氣阻力，則（）

c

A.物塊從2點(diǎn)到C點(diǎn)過(guò)程中物塊機(jī)械能的減少等于克服重力所做的功

B.從釋放物塊至彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)過(guò)程中物塊與彈簧組成系統(tǒng)動(dòng)量守恒

C.物塊從B點(diǎn)到C點(diǎn)過(guò)程中克服摩擦阻力所做的功為0.5mgR

D.剛開(kāi)始彈簧被壓縮時(shí)的彈性勢(shì)能為3.5mgR

6.如圖甲所示，。、6是位于兩個(gè)等量同種電荷的連線上的兩點(diǎn)，且服。到。點(diǎn)的距離相等；如圖乙所

示，兩根相互平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線垂直紙面通過(guò)M、N兩點(diǎn)，。'為的中點(diǎn)，c、d是位于連線上的兩

點(diǎn)，且c、d到。'點(diǎn)的距離相等，兩導(dǎo)線中通有等大反向的恒定電流，下列說(shuō)法正確的是（）

MjN

I/）§二對(duì)一廠⑨

甲乙

A.O點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)都為零

B.c、d處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等方向相反

C.在。點(diǎn)處無(wú)初速的釋放點(diǎn)電荷+q,點(diǎn)電荷將運(yùn)動(dòng)至b點(diǎn)且電勢(shì)能逐漸減小

D.。'與c點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同

7.在x軸上一帶正電的粒子（重力不計(jì)）僅在電場(chǎng)力作用下以原點(diǎn)。為中心，沿x軸做往返運(yùn)動(dòng)，x軸上

各點(diǎn)電勢(shì)如圖所示。若該粒子的質(zhì)量為加，電荷量為“，其運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電勢(shì)能與動(dòng)能之和為L(zhǎng)6q%,則下

B.粒子在x=-1.6%時(shí)其動(dòng)能為且大于電勢(shì)能

C.粒子沿x軸往返運(yùn)動(dòng)，一個(gè)周期內(nèi)的路程為9.6%

D.原點(diǎn)。與x=-2%之間的電場(chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為2%

8.如圖所示電路，電源電動(dòng)勢(shì)為區(qū)內(nèi)阻為r,C為兩塊彼此靠近而又絕緣的平行金屬板，兩金屬板中一

帶電液滴P處于靜止?fàn)顟B(tài)，&、與和居為定值電阻，電流表、電壓表均為理想電表，當(dāng)滑動(dòng)變阻器&

的滑片由圖中位置向6端移動(dòng)過(guò)程中，下列判斷正確的是（）

B.帶電液滴P將向下運(yùn)動(dòng)，在與極板接觸前液滴電勢(shì)能逐漸增大

C.電源效率和電源的輸出功率都逐漸減小

D.金屬板一個(gè)極板所帶電荷量逐漸增大

9.圖（a）為某一簡(jiǎn)諧橫波在f=0時(shí)刻的圖像，x=2m處的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖（b）所示。下列說(shuō)法正

確的是（）

B.x=2m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程為y=4sin￡/（cni）

C.該波的波速為2m/s

D.0~2.5s內(nèi)，x=2m處的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)的路程為（8+2，^cm

10.如圖甲所示，質(zhì)量為根=2.0kg、帶正電q=2.0xl（r5c的物塊放在絕緣的水平桌面上，滑塊處在勻

強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度E=4X1（）5N/C,重力加速度g=lOm/s?。從原點(diǎn)。開(kāi)始，物塊與桌面的動(dòng)摩擦因

數(shù)〃隨x的變化如圖乙所示，取原點(diǎn)。的電勢(shì)為零，則下列判斷正確的是（)

圖甲圖乙

A.物塊運(yùn)動(dòng)的最大速度為2.0m/s

B.物塊向右運(yùn)動(dòng)的最大位移為4.0m

C.當(dāng)物塊速度為gm/s，物塊的電勢(shì)能可能為-（16-86）J

D.物塊最終靜止時(shí)，物塊與水平桌面因摩擦生熱量為16J

二、非選擇題（本題共5小題，共54分）

11.實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的裝置驗(yàn)證“機(jī)械能守恒定律”。

（1）除了圖中所用的器材，還需要的器材有（填正確答案標(biāo)號(hào)）。

A.刻度尺B.天平C.停表D.游標(biāo)卡尺

（2）實(shí)驗(yàn)小組將掛有鉤碼的細(xì)線跨過(guò)定滑輪固定在滑塊上，并保持滑塊靜止不動(dòng)，測(cè)出遮光條到光電門(mén)

中心的距離L,接通氣泵電源，然后將滑塊由靜止釋放。已知鉤碼的質(zhì)量為相、滑塊（帶遮光條）的質(zhì)量

為遮光條的寬度為4光電門(mén)記錄的遮光時(shí)間為3當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間,滑塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)鉤碼未著

地。則在滑塊從釋放至遮光條運(yùn)動(dòng)至光電門(mén)的時(shí)間內(nèi)，系統(tǒng)減少的重力勢(shì)能為,系統(tǒng)增加的

動(dòng)能為。（均用題中所給物理量的字母表示）

（3）實(shí)驗(yàn)小組發(fā)現(xiàn)，所測(cè)出系統(tǒng)增加的動(dòng)能總是大于系統(tǒng)減少的重力勢(shì)能，可能的原因是：

12.某同學(xué)利用電流表和電壓表測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻（約1.0Q）

（1）現(xiàn)備有下列器材：

A.待測(cè)的干電池一節(jié)

B.電流表A（量程0~150mA、內(nèi)阻R=3.0Q）

C.電壓表V（量程0~3V、內(nèi)阻R約IkQ）

D.滑動(dòng)變阻器R（0~20Q、l.OA）

E.電阻箱%（0~99.9Q）

F.開(kāi)關(guān)和若干導(dǎo)線

該同學(xué)發(fā)現(xiàn)上述器材中電流表的量程較小，他想利用現(xiàn)有的電流表和電阻箱改裝成一塊量程為0~06A的

電流表。則電阻箱&的阻值應(yīng)取。，并在圖甲的虛線框I內(nèi)畫(huà)出改裝后的電路圖____;

（2）圖乙為該同學(xué)根據(jù)圖甲所示電路所繪出的U-/圖像，U、/分別為電壓表V和電流表A的示數(shù)（表

盤(pán)刻度值并未修改），根據(jù)該圖像可得被測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)E=V,內(nèi)阻r=。（小數(shù)點(diǎn)后保留

兩位）；

（3）對(duì)本實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差理解正確的是（多選，填正確答案標(biāo)號(hào)）。

A.電流表的分壓作用導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)系統(tǒng)誤差

B.電壓表的分流作用導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)系統(tǒng)誤差

C.由于電壓表讀數(shù)變化不大，讀數(shù)不準(zhǔn)確導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差大

D.將虛線框I、II元件互換，重新進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可排除系統(tǒng)誤差

13.某同學(xué)課間站在操場(chǎng)上利用一個(gè)自制玩具做游戲，將兩個(gè)小球A、B分別固定在一根較長(zhǎng)的繩子兩端

并讓兩個(gè)小球自然垂下，左右手距地高度始終為144米不變，右手掐住小球A上方0.64m處的繩子，左手

掐住小球B上方0.8m處的繩子。右手以及下方的小球A始終保持靜止，左手控制下方的小球B以左手掐

住繩子的點(diǎn)（可認(rèn)為是靜止的）為圓心、以v=5m/s的速度在豎直面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)兩個(gè)小球高度相

同時(shí)左右手同時(shí)松開(kāi)，觀察到A小球比B小球早落地，請(qǐng)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明兩個(gè)小球落地的時(shí)間差。（繩子的

質(zhì)量可以忽略不計(jì)，g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8?）

14.如圖所示，質(zhì)量為2枕的滑塊A和質(zhì)量為的滑塊B中間夾著一個(gè)高壓氣體包（包以及內(nèi)部氣體質(zhì)量

和體積均可忽略），將它們放在質(zhì)量為加左右兩側(cè)均有擋板的長(zhǎng)板C的正中間，A、B和C均靜止，水平

地面光滑?，F(xiàn)刺破氣體包，氣體在極短時(shí)間內(nèi)釋放出來(lái)，讓整個(gè)裝置開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，A、B一直在C板上運(yùn)

動(dòng)。A、B與C間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為2〃、〃，觀察發(fā)現(xiàn)A、B與C三個(gè)物體經(jīng)過(guò)t時(shí)間可達(dá)到第一次速

率相等，且并未發(fā)生碰撞，重力加速度為g,求：

（1）刺破氣體包后的瞬間，A、B兩滑塊速度大小之比；

（2）從刺破氣體包到A、B與C三個(gè)物體第一次速率相等的過(guò)程中，A、C之間摩擦產(chǎn)生的熱量；

（3）長(zhǎng)板C的長(zhǎng)度至少是多少？

C

A：B

_____EE_____

15.如圖所示，豎直面內(nèi)的平面直角坐標(biāo)系xoy的第二象限內(nèi)布滿了一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)，方向與x軸正方向夾

m2

60。角，其它三個(gè)象限布滿了電場(chǎng)強(qiáng)度為空、方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)。質(zhì)量為機(jī)、電荷量為q的帶正電

q

微粒在X軸上的A點(diǎn)卜GL,0）由靜止釋放，它會(huì)在上方勻強(qiáng)電場(chǎng)的作用下開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，并從y軸上的尸點(diǎn)

（O,L）射入第一象限，第一象限和第四象限布滿了勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直于坐標(biāo)系平面向外，之后觀察到該

粒子會(huì)以垂直于x軸方向的速度經(jīng)過(guò)C點(diǎn)，g為重力加速度，求：

（1）第二象限內(nèi)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度瓦的大小；

（2）微粒在第一象限和第四象限中的運(yùn)動(dòng)過(guò)程所用的總時(shí)間/；

（3）若第三象限內(nèi)某處存在一個(gè)方向垂直于坐標(biāo)系平面、邊界分別與x,y軸平行的矩形磁場(chǎng)區(qū)域，該區(qū)

域的最小面積為S,觀察到微粒通過(guò)該區(qū)域可將速度方向調(diào)整至無(wú)軸垂直的方向后射出該區(qū)域，則該矩形

區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度與與第一、四象限內(nèi)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度4的比值為多少。

哈三中2023—2024學(xué)年度上學(xué)期

高三學(xué)年期末考試物理試卷

一、選擇題（本題共10小題，共46分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，1~7小題只有一個(gè)選

項(xiàng)正確，每小題4分。8~10小題有多個(gè)選項(xiàng)正確，全部選對(duì)的得6分，選不全的得3分，有

選錯(cuò)或不答的不得分）

1.在跳水比賽中，某運(yùn)動(dòng)員（可看作質(zhì)點(diǎn)）的速度與時(shí)間關(guān)系圖像如圖所示，選豎直向下為正方向，

7=0是其向上起跳瞬間，O-'3過(guò)程中下列說(shuō)法正確的是（）

A.J時(shí)刻，該運(yùn)動(dòng)員上升到最高點(diǎn)

B.4時(shí)刻，該運(yùn)動(dòng)員距離起跳點(diǎn)最遠(yuǎn)

C.4時(shí)刻，該運(yùn)動(dòng)員加速度的方向發(fā)生了變化

D.%~今時(shí)間內(nèi)的平均速度大于-3時(shí)間內(nèi)的平均速度

【答案】B

【解析】

【詳解】A.由圖像可知，0~“時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)員上升，則彳時(shí)刻，該運(yùn)動(dòng)員上升到最高點(diǎn)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B.4時(shí)刻，運(yùn)動(dòng)員到達(dá)水中的最低點(diǎn)，此時(shí)圖線與橫軸上下圍成的凈面積最大，此時(shí)該運(yùn)動(dòng)員距離起跳

點(diǎn)最遠(yuǎn)，選項(xiàng)B正確；

C.圖像的斜率等于加速度，則「時(shí)刻，該運(yùn)動(dòng)員加速度的方向沒(méi)有發(fā)生變化，一直是向下的，選項(xiàng)C錯(cuò)

誤；

D.根據(jù)

2

可知，％~時(shí)間內(nèi)的平均速度等于時(shí)間內(nèi)的平均速度，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

故選B。

2.如圖，質(zhì)量分別為2加和3根的方形物體A和B在水平恒力廠作用下，沿光滑水平面向右運(yùn)動(dòng)，A剛好

不下滑，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度大小為g,則A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為（）

3mgWmgSmg4-mg

1\.-IJ?V-?

2F3F5F

【答案】B

【解析】

【詳解】設(shè)物體運(yùn)動(dòng)的加速度大小為“，對(duì)A、B整體有

F

ci=—

5m

隔離B,可得A對(duì)B作用力大小

3F

FAB=3mxa=-^―

由牛頓第三定律知B對(duì)A作用力大小

「3F

FBA=~

對(duì)A在豎直方向有

〃瑪M=21ng

得

lOmg

u--------

3F

故選B。

3.如圖所示，質(zhì)量均為機(jī)的小球A和物塊B用跨過(guò)光滑定滑輪的細(xì)線連接，物塊B放在的斜面體C上,

剛開(kāi)始都處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)用水平外力廠將A小球緩慢拉至細(xì)繩與豎直方向夾角，=60。，該過(guò)程物塊B

A.水平外力尸保持不變，且尸=

B.地面對(duì)斜面C的支持力保持不變

C.地面對(duì)斜面C摩擦力一定逐漸增大

D.物塊B和斜面C之間的摩擦力一定先減小后增大

【答案】C

【解析】

【詳解】A.對(duì)小球A受力分析，設(shè)繩子與豎直方向夾角為a,根據(jù)平衡條件

F=mgtana

繩拉力

7=工

cosa

a從。到60。，可知拉力T逐漸增大，水平外力尸逐漸增大，故A錯(cuò)誤;

BC.以B、C為整體，根據(jù)受力平衡，在豎直方向

TsinO+Njft=（"俎+砒）g

在水平方向上

f=Tcos0

由于拉力T逐漸增大，可知地面對(duì)C的支持力逐漸減小，地面對(duì)斜面C摩擦力一定逐漸增大，故B錯(cuò)誤,

C正確；

D.對(duì)B進(jìn)行受力分析，當(dāng)A上方繩子與豎直方向夾角a=0時(shí)，繩子拉力最小

Tmin=mg>mgsind

此時(shí)斜面C對(duì)B的靜摩擦力方向沿斜面向下，大小為

f=T-mgsmd

由于拉力T逐漸增大，可知物塊B和斜面C之間的摩擦力一定一直增大，故D錯(cuò)誤。

故選C。

4.如圖所示，虛線I、II、III分別表示地球衛(wèi)星的三條軌道，其中軌道I為近地環(huán)繞圓軌道，軌道II為橢圓軌

道，軌道III為與第二宇宙速度對(duì)應(yīng)的脫離軌道，。、b、c三點(diǎn)分別位于三條軌道上，b點(diǎn)為軌道n的遠(yuǎn)地

點(diǎn)，b、c點(diǎn)與地心的距離均為軌道I半徑的2倍，衛(wèi)星經(jīng)過(guò)a點(diǎn)的速率為為,經(jīng)過(guò)。點(diǎn)的速率為以，則

Ou-..

Ill

01V

■

b

AI工6

A-以小于

B.衛(wèi)星在a點(diǎn)的加速度為在c點(diǎn)加速度的0倍

C.質(zhì)量相同的衛(wèi)星在6點(diǎn)的機(jī)械能等于在c點(diǎn)的機(jī)械能

D.衛(wèi)星在軌道II上運(yùn)行過(guò)程中所受到的萬(wàn)有引力始終不做功

【答案】A

【解析】

【詳解】AB.由萬(wàn)有引力提供向心力得

2

一Mmv

G—=m—

rr

解得

如果衛(wèi)星在6點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則衛(wèi)星經(jīng)過(guò)6點(diǎn)的速率為經(jīng)過(guò)。點(diǎn)的注倍，但衛(wèi)星在II軌道做橢圓運(yùn)

2

動(dòng)經(jīng)過(guò)6點(diǎn)的速率小于做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速率，所以衛(wèi)星經(jīng)過(guò)6點(diǎn)的速率小于經(jīng)過(guò)。點(diǎn)速率的注倍。故

2

A正確；

B.由公式

GM

a=~r~

可知，衛(wèi)星在。點(diǎn)的加速度大小為在c點(diǎn)的4倍，故B錯(cuò)誤；

c.衛(wèi)星從II軌道到ni軌道需要點(diǎn)火加速，而在同一軌道機(jī)械能守恒，所以質(zhì)量相同的衛(wèi)星在6點(diǎn)的機(jī)械能

小于在c點(diǎn)的機(jī)械能，故C錯(cuò)誤；

D.衛(wèi)星在軌道II上運(yùn)行過(guò)程中，從近地點(diǎn)到遠(yuǎn)地點(diǎn)，萬(wàn)有引力做負(fù)功；從遠(yuǎn)地點(diǎn)到近地點(diǎn)，萬(wàn)有引力做正

功，故D錯(cuò)誤。

故選A?

5.如圖所示，光滑水平面與豎直面上的半圓形固定軌道在3點(diǎn)銜接，軌道半徑為凡BC為直徑，一可

看成質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)量為，"的物塊在A點(diǎn)處壓縮一輕質(zhì)彈簧（物塊與彈簧不拴接）。由靜止釋放物塊，物塊被彈

簧彈出后，經(jīng)過(guò)半圓形軌道2點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為其重力的7倍，之后沿半圓軌道向上運(yùn)動(dòng)，恰能通過(guò)該

軌道最高點(diǎn)C,重力加速度大小為g,不計(jì)空氣阻力，則（）

A.物塊從2點(diǎn)到C點(diǎn)過(guò)程中物塊機(jī)械能的減少等于克服重力所做的功

B.從釋放物塊至彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)過(guò)程中物塊與彈簧組成系統(tǒng)動(dòng)量守恒

C.物塊從B點(diǎn)到C點(diǎn)過(guò)程中克服摩擦阻力所做的功為0.5mgR

D.剛開(kāi)始彈簧被壓縮時(shí)的彈性勢(shì)能為3.5mgR

【答案】C

【解析】

【詳解】AC.設(shè)物塊經(jīng)過(guò)半圓軌道2點(diǎn)、C點(diǎn)的速度為VB,vc物塊在2點(diǎn)、C點(diǎn)時(shí)根據(jù)牛頓第二定律分別

有

2

vB

7mg-mg=m―5—

V2

me=m-^c~

R

物塊從B點(diǎn)到C點(diǎn)的過(guò)程，由動(dòng)能定理有

-mg-2R+Wf=—mvc--mvB

聯(lián)立解得

Wf--gmgR

即物塊從2點(diǎn)到C點(diǎn)過(guò)程中物塊機(jī)械能的減少等于克服阻力所做的功，克服摩擦阻力所做的功為

0.5mgR,只有重力做功時(shí)物體機(jī)械能守恒，故A錯(cuò)誤，C正確；

B.動(dòng)量守恒條件是系統(tǒng)不受外力或所受合外力為零，從釋放物塊至彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)過(guò)程中物塊與彈簧組成

系統(tǒng)受左側(cè)墻壁的彈力，故動(dòng)量不守恒，故B錯(cuò)誤；

D.從剛開(kāi)始彈簧被壓縮時(shí)到B點(diǎn)過(guò)程，由功能關(guān)系

12

Ep=-mvB=3mgR

故D錯(cuò)誤。

故選C。

6.如圖甲所示，°、6是位于兩個(gè)等量同種電荷的連線上的兩點(diǎn)，且a、b到。點(diǎn)的距離相等；如圖乙所

示，兩根相互平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線垂直紙面通過(guò)M、N兩點(diǎn)，。'為"N的中點(diǎn)，c、d是位于連線上的兩

點(diǎn)，且c、d到。'點(diǎn)的距離相等，兩導(dǎo)線中通有等大反向的恒定電流，下列說(shuō)法正確的是（）

M：N

：…/廠g丁日…廠⑨

乙

A.。點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)都為零

B.c、d處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等方向相反

C.在。點(diǎn)處無(wú)初速的釋放點(diǎn)電荷+q,點(diǎn)電荷將運(yùn)動(dòng)至。點(diǎn)且電勢(shì)能逐漸減小

D.。'與c點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同

【答案】D

【解析】

【詳解】A.兩個(gè)正點(diǎn)電荷在。點(diǎn)處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度方向水平向右和水平向左，根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)疊加可知，甲圖

中。點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)為零。正電荷周?chē)碾妱?shì)均大于零，所以。點(diǎn)處電勢(shì)大于零，故A錯(cuò)誤；

BD.根據(jù)右手螺旋定則，M、N兩點(diǎn)處長(zhǎng)直導(dǎo)線在c、d、。'點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向均豎直向下，根據(jù)對(duì)

稱(chēng)性以及場(chǎng)強(qiáng)疊加可知，c、d處的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同，。'點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度不為零，故B錯(cuò)誤，D正確；

C.等量異種電荷連線上的場(chǎng)強(qiáng)方向由正電荷指向負(fù)電荷，點(diǎn)電荷+q在。點(diǎn)處無(wú)初速的釋放，點(diǎn)電荷將沿

a運(yùn)動(dòng)到6,運(yùn)動(dòng)過(guò)程合場(chǎng)強(qiáng)先向左再向右，所以電場(chǎng)力先做正功，再做負(fù)功，電勢(shì)能先減小，后增大，

故C錯(cuò)誤。

故選D。

7.在無(wú)軸上一帶正電的粒子（重力不計(jì)）僅在電場(chǎng)力作用下以原點(diǎn)。為中心，沿x軸做往返運(yùn)動(dòng)，x軸上

各點(diǎn)電勢(shì)如圖所示。若該粒子的質(zhì)量為加，電荷量為q,其運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電勢(shì)能與動(dòng)能之和為1.6q0o,則下

列說(shuō)法正確的是（）

B.粒子在x=-1.6%時(shí)其動(dòng)能為8q°o且大于電勢(shì)能

C.粒子沿x軸往返運(yùn)動(dòng)，一個(gè)周期內(nèi)的路程為9.6%

D.原點(diǎn)。與x=-2%之間的電場(chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為2%

【答案】C

【解析】

【詳解】AC.因?yàn)殡妱?shì)能與動(dòng)能之和為1.6q%,當(dāng)動(dòng)能為零時(shí)，電勢(shì)能為1.6q%,則此時(shí)其所處電勢(shì)

1.6%,由圖像可知，向右最多可達(dá)至U1.6%處，向左最多可達(dá)到3.2%處，故一個(gè)周期內(nèi)的路程為

s=2(1.6x0+3.2x0)=9.6x0

故A錯(cuò)誤，C正確；

B.根據(jù)圖像可知，粒子在x=-1.6%時(shí)其電勢(shì)能為

[6

Ep=q—xl(p0=0.8例

此時(shí)動(dòng)能為

Ek=1.6q(p0-Ep=0.8q/

故B錯(cuò)誤；

D.％圖像斜率表示電場(chǎng)強(qiáng)度，由圖知，原點(diǎn)。與x=-2%之間的電場(chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng)，強(qiáng)度大小為

石=竺=&

Ax2x0

故D錯(cuò)誤。

故選C。

8.如圖所示電路，電源電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r,C為兩塊彼此靠近而又絕緣的平行金屬板，兩金屬板中一

帶電液滴尸處于靜止?fàn)顟B(tài)，與、與和《為定值電阻，電流表、電壓表均為理想電表，當(dāng)滑動(dòng)變阻器叫

的滑片由圖中位置向6端移動(dòng)過(guò)程中，下列判斷正確的是（）

A.電流表讀數(shù)減小，電壓表讀數(shù)增大

B.帶電液滴P將向下運(yùn)動(dòng)，在與極板接觸前液滴電勢(shì)能逐漸增大

C.電源效率和電源的輸出功率都逐漸減小

D.金屬板一個(gè)極板所帶電荷量逐漸增大

【答案】AB

【解析】

【詳解】A.當(dāng)滑動(dòng)變阻器R4的滑片由圖中位置向6端移動(dòng)過(guò)程中，滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值變小，則

電路的總電阻變小，由閉合電路歐姆定律得

外

所以干路中的電流/i增大，Ri兩端的電壓

4=/￡

增大，電壓表讀數(shù)增大；&兩端的電壓

U3=E-I^+r）

減小，所以通過(guò)心的電流減小，電流表的讀數(shù)減小，故A正確；

B.平行金屬板與凡并聯(lián)，電壓相等，由于心兩端的電壓減小，所以平行板兩端的電壓減小，平行板間的

電場(chǎng)強(qiáng)度減小，帶電液滴所受向上電場(chǎng)力減?。ㄐ∮谥亓Γ?，帶電液滴尸將向下運(yùn)動(dòng)，在與極板接觸前液

滴所受電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能逐漸增大，故B正確；

C.電源效率

由于當(dāng)滑動(dòng)變阻器弓的滑片由圖中位置向。端移動(dòng)過(guò)程中，電路的外電阻變小，電源的效率減??；電源的

輸出功率

,E-R,,E2

P

m=/一時(shí)=~7~區(qū)=/

（%+廠）R外+—+2r

R外

當(dāng)廠=7?外時(shí)電源的輸出功率最大，由于不知各個(gè)電阻的阻值大小，所以電源輸出功率大小變化不能判斷,

故C錯(cuò)誤；

D.金屬板一個(gè)極板所帶電荷量

Q=CU3

由于平行板兩端的電壓減小，所以金屬板一個(gè)極板所帶電荷量逐漸減小，故D錯(cuò)誤。

故選AB。

9.圖（a）為某一簡(jiǎn)諧橫波在f=0時(shí)刻的圖像，尤=2m處的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖（b）所示。下列說(shuō)法正

確的是（）

A.該波沿x軸負(fù)方向傳播

B.%=2111處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程為丁=451吟"011）

C.該波的波速為2m/s

D.0~2.5s內(nèi)，x=2m處的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)的路程為（8+2行卜m

【答案】BCD

【解析】

【詳解】A.由圖像可知，在U0時(shí)刻x=2m處的質(zhì)點(diǎn)在平衡位置沿y軸正向運(yùn)動(dòng)，結(jié)合波形圖可知，該

波沿x軸正方向傳播，選項(xiàng)A錯(cuò)誤;

B.因T=4s,則

71

CD=——=—

T2

則x=2m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程為

y=Asin。/=4sin:1-/L(cm)

選項(xiàng)B正確；

C.該波的波速為

=8而s=2nVs

T4

選項(xiàng)C正確；

D.0~2.5s內(nèi)，經(jīng)過(guò)工+工的時(shí)間，x=2m處的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)的路程為

28

=2A+A=(后卜

Sf8+2111

選項(xiàng)D正確。

故選BCDo

10.如圖甲所示，質(zhì)量為根=2.0kg、帶正電q=2.0xl(r5c的物塊放在絕緣的水平桌面上，滑塊處在勻

強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度E=4xl()5N/C,重力加速度g=lOm/s?。從原點(diǎn)O開(kāi)始，物塊與桌面的動(dòng)摩擦因

數(shù)〃隨x的變化如圖乙所示，取原點(diǎn)O的電勢(shì)為零，則下列判斷正確的是()

圖甲圖乙

A.物塊運(yùn)動(dòng)的最大速度為2.0m/s

B.物塊向右運(yùn)動(dòng)的最大位移為4.0m

C.當(dāng)物塊速度為缶i/s，物塊的電勢(shì)能可能為-(16-86)J

D.物塊最終靜止時(shí)，物塊與水平桌面因摩擦生熱量為16J

【答案】BC

【解析】

【詳解】A.電場(chǎng)力

F=qE=8N

摩擦力

f=pimg=4x(N)

當(dāng)

F=A

時(shí)，即

x1=2m

時(shí)速度最大，根據(jù)動(dòng)能定理得

f.12

qExl--xl=-mvmax

解得

%ax=2V2m/s

故A錯(cuò)誤；

B.設(shè)向右運(yùn)動(dòng)得最大距離為不皿，根據(jù)動(dòng)能定理可得

f,

q&max-萬(wàn)%max=°-°

/'=4xmax(N)

/ax=4m

故B正確；

C.當(dāng)物塊速度為

v=V2m/s

時(shí)的位移為x,根據(jù)動(dòng)能定理可得

qEx—x=—mv~—0

22

力=4x(N)

解得

x=(2±G)m

所以電勢(shì)能

Ep=0-q&=_(16±8G)J

故C正確；

D.據(jù)能量守恒定律可知當(dāng)物塊停止運(yùn)動(dòng)時(shí)電勢(shì)能的減少量將全部轉(zhuǎn)化為摩擦生熱，即

Q=(/E/ax=32J

故D錯(cuò)誤。

故選BC。

二、非選擇題（本題共5小題，共54分）

11.實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的裝置驗(yàn)證“機(jī)械能守恒定律”。

（1）除了圖中所用的器材，還需要的器材有（填正確答案標(biāo)號(hào)）。

A.刻度尺B.天平C.停表D.游標(biāo)卡尺

（2）實(shí)驗(yàn)小組將掛有鉤碼的細(xì)線跨過(guò)定滑輪固定在滑塊上，并保持滑塊靜止不動(dòng)，測(cè)出遮光條到光電門(mén)

中心的距離3接通氣泵電源，然后將滑塊由靜止釋放。已知鉤碼的質(zhì)量為機(jī)、滑塊（帶遮光條）的質(zhì)量

為M,遮光條的寬度為d,光電門(mén)記錄的遮光時(shí)間為f,當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間,滑塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)鉤碼未著

地。則在滑塊從釋放至遮光條運(yùn)動(dòng)至光電門(mén)的時(shí)間內(nèi)，系統(tǒng)減少的重力勢(shì)能為,系統(tǒng)增加的

動(dòng)能為o（均用題中所給物理量的字母表示）

（3）實(shí)驗(yàn)小組發(fā)現(xiàn)，所測(cè)出系統(tǒng)增加的動(dòng)能總是大于系統(tǒng)減少的重力勢(shì)能，可能的原因是：

【答案】①.ABD②.mgL③.；（機(jī)+④.實(shí)驗(yàn)中氣墊導(dǎo)軌左端低、右端高

【解析】

【詳解】（1）[1]A.本實(shí)驗(yàn)還需要用刻度尺來(lái)測(cè)量滑塊運(yùn)動(dòng)的位移，需要刻度尺，故A正確；

B.需要用天平來(lái)測(cè)量鉤碼及滑塊的質(zhì)量，故B正確；

C.本實(shí)驗(yàn)不需要用停表來(lái)記錄時(shí)間，故C錯(cuò)誤；

D.需要用游標(biāo)卡尺來(lái)測(cè)量遮光條的寬度，故D正確。

故選ABD。

（2）[2][3]系統(tǒng)減少的重力勢(shì)能為mgL；滑塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)速度大小為

d

系統(tǒng)的動(dòng)能為鉤碼和滑塊的動(dòng)能之和，即

（3）[4]實(shí)驗(yàn)中氣墊導(dǎo)軌左端低、右端高，致使滑塊的重力做功，使得測(cè)量出的系統(tǒng)增加的動(dòng)能大于系統(tǒng)

減少的重力勢(shì)能。

12.某同學(xué)利用電流表和電壓表測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻（約1.0Q）

（1）現(xiàn)備有下列器材：

A.待測(cè)的干電池一節(jié)

B.電流表A（量程0~150mA、內(nèi)阻Rg=3.0Q）

C.電壓表V（量程0~3V、內(nèi)阻R約IkQ）

D.滑動(dòng)變阻器R（0~20。、1.0A）

E.電阻箱%（0~99.9Q）

F.開(kāi)關(guān)和若干導(dǎo)線

該同學(xué)發(fā)現(xiàn)上述器材中電流表的量程較小，他想利用現(xiàn)有的電流表和電阻箱改裝成一塊量程為0-0.6A的

電流表。則電阻箱&的阻值應(yīng)取。，并在圖甲的虛線框I內(nèi)畫(huà)出改裝后的電路圖

（2）圖乙為該同學(xué)根據(jù)圖甲所示電路所繪出的U-/圖像，U、/分別為電壓表V和電流表A的示數(shù)（表

盤(pán)刻度值并未修改），根據(jù)該圖像可得被測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)E=V,內(nèi)阻r=。（小數(shù)點(diǎn)后保留

兩位）;

（3）對(duì)本實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差理解正確的是（多選，填正確答案標(biāo)號(hào)）。

A.電流表的分壓作用導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)系統(tǒng)誤差

B.電壓表的分流作用導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)系統(tǒng)誤差

C.由于電壓表讀數(shù)變化不大，讀數(shù)不準(zhǔn)確導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差大

D.將虛線框I、II元件互換，重新進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可排除系統(tǒng)誤差

【答案】①.1②.見(jiàn)解析③.1.48?.0.84⑤.BD##DB

【解析】

【詳解】（1）[1]利用現(xiàn)有的電流表和電阻箱改裝成一塊量程為。?0.6A的電流表，則需要并聯(lián)的電阻箱

&的阻值應(yīng)取

0.15x3口

R。=1Q

I"0.6-0.15

⑵電路圖如圖

（2）[3][4]設(shè)電流表的電流為/,則干路電流為4/,由閉合電路歐姆定律可得

U=E—4Ir

將題中U-/圖像中圖線延長(zhǎng)與縱軸相交，如圖所示

根據(jù)U-/圖像的縱軸截距可知，電池的電動(dòng)勢(shì)為

E=1.48V

U-/圖像的斜率絕對(duì)值為

r=M8-WQ

11112.5x10-3

解得內(nèi)阻為

r?0.84Q

(3)[5]

AB.由電路圖可知，誤差來(lái)源于電壓表的分流，不是來(lái)源于電流表的分壓，則電壓表的分流作用導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)

出現(xiàn)系統(tǒng)誤差，故A錯(cuò)誤，B正確;

C.由于電壓表讀數(shù)變化不大，讀數(shù)不準(zhǔn)確導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)偶然誤差大，故C錯(cuò)誤;

D.將虛線框I、n元件互換，由于電流表內(nèi)阻已知，則電流表的分壓可知，重新進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可排除系統(tǒng)誤

差，故D正確。

故選BD。

13.某同學(xué)課間站在操場(chǎng)上利用一個(gè)自制玩具做游戲，將兩個(gè)小球A、B分別固定在一根較長(zhǎng)的繩子兩端

并讓兩個(gè)小球自然垂下，左右手距地高度始終為1.44米不變，右手掐住小球A上方0.64m處的繩子，左手

掐住小球B上方0.8m處的繩子。右手以及下方的小球A始終保持靜止，左手控制下方的小球B以左手掐

住繩子的點(diǎn)（可認(rèn)為是靜止的）為圓心、以v=5m/s的速度在豎直面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)兩個(gè)小球高度相

同時(shí)左右手同時(shí)松開(kāi)，觀察到A小球比B小球早落地，請(qǐng)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明兩個(gè)小球落地的時(shí)間差。（繩子的

質(zhì)量可以忽略不計(jì)，g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8?)

【答案】0.4s

【解析】

【詳解】由題意可知，A球離地高度為

h=1.44m-0.64m=0.8m

當(dāng)兩個(gè)小球高度相同時(shí)左右手同時(shí)松開(kāi)，A球做自由落體運(yùn)動(dòng)，則有

h=￡gt；

解得

tA=^7=^rs=a4s

設(shè)手松開(kāi)時(shí)，連接B球繩子與豎直方向的夾角為，，根據(jù)幾何關(guān)系可得

h=：1.44m-0.8cos0=0.8m

解得

cosO=0.8

可得

6=37°

由于A小球比B小球早落地，可知手松開(kāi)時(shí)B球速度垂直繩子斜向上，豎直方向有

1,

-h=vsin37%--

代入數(shù)據(jù)解得

灰=0.8s或％=—0.2s（舍去）

則兩個(gè)小球落地的時(shí)間差為

A?=ZB—tA=0.4s

14.如圖所示，質(zhì)量為2機(jī)的滑塊A和質(zhì)量為的滑塊B中間夾著一個(gè)高壓氣體包（包以及內(nèi)部氣體質(zhì)量

和體積均可忽略），將它們放在質(zhì)量為加左右兩側(cè)均有擋板的長(zhǎng)板C的正中間，A、B和C均靜止，水平

地面光滑?，F(xiàn)刺破氣體包，氣體在極短時(shí)間內(nèi)釋放出來(lái)，讓整個(gè)裝置開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，A、B一直在C板上運(yùn)

動(dòng)。A、B與C間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為2〃、〃，觀察發(fā)現(xiàn)A、B與C三個(gè)物體經(jīng)過(guò)r時(shí)間可達(dá)到第一次速

率相等，且并未發(fā)生碰撞，重力加速度為g,求：

（1）刺破氣體包后的瞬間，A、B兩滑塊速度大小之比；

（2）從刺破氣體包到A、B與C三個(gè)物體第一次速率相等的過(guò)程中，A、C之間摩擦產(chǎn)生的熱量；

（3）長(zhǎng)板C的長(zhǎng)度至少是多少？

ir

3

【答案】（1）5；（2）6加〃2g2/2；（3）6〃g/

【解析】

【詳解】（1）刺破氣體包后的瞬間，由于氣體在極短時(shí)間內(nèi)釋放出來(lái)，可知A、B兩滑塊在相互作用的瞬

間動(dòng)量守恒，由動(dòng)量守恒定律可得

叫以=加B%

解得

vA_"%_3m_3

vBmA2m2

（2）A、B兩滑塊分開(kāi)后，物塊A向左運(yùn)動(dòng)，物塊B向右運(yùn)動(dòng)，由于物塊A與長(zhǎng)板C的摩擦力大于物塊

B與長(zhǎng)板C的摩擦力，因此長(zhǎng)板C向左做勻加速運(yùn)動(dòng)，物塊A向左做勻減速運(yùn)動(dòng)，物塊B向右做勻減速運(yùn)

動(dòng)，由牛頓第二定律，對(duì)長(zhǎng)板C,則有

ac_—Mg

mc

對(duì)物塊A,則有

4=------=—2〃g

機(jī)A

對(duì)物塊B,則有

=一〃g

%

A、B與C三個(gè)物體經(jīng)過(guò)?時(shí)間可達(dá)到第一次速率相等，由速度時(shí)間公式可得

vc=act=/Ligt

可知三個(gè)物體相等速率為。C，則有

VA=匕一=Hgt+

VB=匕一=Ngt+Rgt=2jugt

物塊A在/時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的路程

片*=(3〃g/『=2"

SA

2aA-2x2〃g

長(zhǎng)板C在f時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的路程

1212

%=5華=ygf

物塊A與長(zhǎng)板C在t時(shí)間內(nèi)摩擦產(chǎn)生的熱量

QAC=2〃/?Ag(§A-Sc)=2〃X2mgx|//gr=6m//2g2/2

(3)A、B和C三物體速率相同后，A與C相對(duì)靜止，此時(shí)長(zhǎng)板C有向右的加速度，大小為

mA+mc

可知物塊A與長(zhǎng)板C同時(shí)向左做減速運(yùn)動(dòng)，物塊B向右做減速運(yùn)動(dòng)，由于A、C的加速度與B的加速度大

小相等，又A、B和C三物體同時(shí)都做減速運(yùn)動(dòng)的初速度大小相等，因此三物體同時(shí)靜止，則有物塊A開(kāi)

始運(yùn)動(dòng)到與長(zhǎng)板C相對(duì)靜止時(shí)向左運(yùn)動(dòng)的位移

4=今3=2萩

2aA

物塊B從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到靜止向右運(yùn)動(dòng)的位移為

2aB-2〃g

長(zhǎng)板C從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到靜止向左的位移

1212112

%=-?cr+^—=-^xr+—%------=22

2一2%2-2〃g22

可知物塊B與長(zhǎng)板C的相對(duì)位移為