黑龍江省哈爾濱市2023-2024學(xué)年高三物理上學(xué)期1月期末考試試題（含解析）

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，廣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)）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，°~’3過(guò)程中下列說(shuō)法正確的是（）

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

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

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

D.tA~t2時(shí)間內(nèi)的平均速度大于t2~t3時(shí)間內(nèi)的平均速度

2.如圖，質(zhì)量分別為20和3卬的方形物體A和B在水平恒力尸作用下，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&則A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為（）

4^B

10mg8帆g

D.-------r

2F3F5F

3.如圖所示，質(zhì)量均為心的小球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)用水平外力尸將A小球緩慢拉至細(xì)繩與豎直方向夾角尸=60。，該過(guò)程物塊B和

A.水平外力廠保持不變，且歹=

B.地面對(duì)斜面C的支持力保持不變

1

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、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，a、Ac三點(diǎn)分別位于三條軌道上，6點(diǎn)為軌道H的遠(yuǎn)

地點(diǎn)，尻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)的速率為巳，經(jīng)過(guò)6點(diǎn)的速率為V”則

a

、/U

?一

b

A.乙小于立口

2

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

C.質(zhì)量相同的衛(wèi)星在b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)程中所受到萬(wàn)有引力始終不做功

5.如圖所示，光滑水平面"6與豎直面上的半圓形固定軌道在6點(diǎn)銜接，軌道半徑為兄切為直徑，一可

看成質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)量為0的物塊在4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6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)G重力加速度大小為目不計(jì)空氣阻力，則（）

A.物塊從6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.物塊從瓦點(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3.5加融

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

2

兩根相互平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線垂直紙面通過(guò)雙“兩點(diǎn)，0'為仞V的中點(diǎn)，C、d是位于廨連線上的兩點(diǎn)，且c、

d到O'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（）

II

II

M\N

---，---?---{+）----，--r

ao\bW10coid5

??

??

甲乙

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a點(diǎn)處無(wú)初速的釋放點(diǎn)電荷+g,點(diǎn)電荷將運(yùn)動(dòng)至6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)量為如電荷量為°,其運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電勢(shì)能與動(dòng)能之和為1.6“玄，則下列

A.粒子在往返運(yùn)動(dòng)過(guò)程中能通過(guò)x=2%處

B.粒子在x=-1.6x0時(shí)其動(dòng)能為的外且大于電勢(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￡,內(nèi)阻為r,C為兩塊彼此靠近而又絕緣平行金屬板，兩金屬板中一帶

電液滴尸處于靜止?fàn)顟B(tài)，尺、&和%為定值電阻，電流表、電壓表均為理想電表，當(dāng)滑動(dòng)變阻器弓的滑

片由圖中位置向6端移動(dòng)過(guò)程中，下列判斷正確的是（）

3

B.帶電液滴尸將向下運(yùn)動(dòng)，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/=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（^（cm）

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+20卜m

10.如圖甲所示，質(zhì)量為m=2.0kg、帶正電4=2.0xl（T5c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=4X105N/C，重力加速度g=10m/s2。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（）

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

4

C.當(dāng)物塊速度為0m/s，物塊的電勢(shì)能可能為-(16-8g)j

D.物塊最終靜止時(shí)，物塊與水平桌面因摩擦生熱量16J

二、非選擇題(本題共5小題，共54分)

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

心的距離心接通氣泵電源，然后將滑塊由靜止釋放。已知鉤碼的質(zhì)量為0、滑塊(帶遮光條)的質(zhì)量為必

遮光條的寬度為4光電門(mén)記錄的遮光時(shí)間為《，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：o

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1.00)

(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4=3.0。)

C.電壓表V(量程0~3V、內(nèi)阻〃約1k。)

D.滑動(dòng)變阻器A(0?200、1.0A)

E.電阻箱凡(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。則電阻箱凡的阻值應(yīng)取Q,并在圖甲的虛線框I內(nèi)畫(huà)出改裝后的電路圖_____；

5

I

<v>n

f....；

<??---------!o

導(dǎo)線

圖甲

（2）圖乙為該同學(xué)根據(jù)圖甲所示電路所繪出的。一/圖像，伏/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)石=V,內(nèi)阻廠=Q（小數(shù)點(diǎn)后保留兩

位）；

圖乙

（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°=0.80）

6

14.如圖所示，質(zhì)量為20的滑塊A和質(zhì)量為30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)量為小左右兩側(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)［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？

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

60°角，其它三個(gè)象限布滿(mǎn)了電場(chǎng)強(qiáng)度為m空2、方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)。質(zhì)量為力、電荷量為q的帶正電

q

微粒在X軸上的/點(diǎn)卜國(guó),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(mǎn)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g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t；

(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x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)度鳥(niǎo)與第一、四象限內(nèi)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度耳的比值為多少。

7

y

8

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，廣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，1=°

是其向上起跳瞬間，°~’3過(guò)程中下列說(shuō)法正確的是（）

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

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

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

D.6~t2時(shí)間內(nèi)的平均速度大于t2~t3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，貝也時(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123時(shí)間內(nèi)的平均速度，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

故選Bo

2.如圖，質(zhì)量分別為2勿和3勿的方形物體A和B在水平恒力尸作用下，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（）

9

IQmgSmg4mg

【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

CL-----

5m

隔離B,可得A對(duì)B作用力大小

FAB—3mxa=—

由牛頓第三定律知B對(duì)A作用力大小

對(duì)A在豎直方向有

〃與M=2mg

IQmg

故選B

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)用水平外力戶(hù)將A小球緩慢拉至細(xì)繩與豎直方向夾角尸=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（）

///////////

水平外力尸保持不變，且尸=島取

地面對(duì)斜面C的支持力保持不變

地面對(duì)斜面c摩擦力一定逐漸增大

10

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根據(jù)平衡條件

F=mgtana

繩拉力

costz

。從0到60°,可知拉力T逐漸增大，水平外力廠逐漸增大，故A錯(cuò)誤；

BC.以B、C為整體，根據(jù)受力平衡，在豎直方向

Tsin，+"地=(nk+nt)g

在水平方向上

f=Tcos8

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。=0時(shí)，繩子拉力最小

%n=mg>mgsin8

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-mgsin8

由于拉力7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)星的二條軌道，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，a、6、c三點(diǎn)分別位于三條軌道上，6點(diǎn)為軌道H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)a點(diǎn)的速率為匕，經(jīng)過(guò)6點(diǎn)的速率為以，則

()

HI

?._***?

I?一

\a/

\/ll

b

11

A.V"小于

2

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

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H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

廠Mmv

G^r=m~

解得

哼產(chǎn)

Vr

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)a點(diǎn)的正倍，但衛(wèi)星在H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)a點(diǎn)速率的正倍。故A

2

正確；

B.由公式

GM

a

~~r~

可知，衛(wèi)星在a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III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。點(diǎn)的機(jī)械能，故C錯(cuò)誤；

D.衛(wèi)星在軌道n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Ao

5.如圖所示，光滑水平面46與豎直面上的半圓形固定軌道在6點(diǎn)銜接，軌道半徑為尺寬為直徑，一可

看成質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)量為必的物塊在4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6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（）

12

c

A.物塊從萬(wàn)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6點(diǎn)到C點(diǎn)過(guò)程中克服摩擦阻力所做的功為0.3mgR

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6點(diǎn)、C點(diǎn)的速度為小無(wú)物塊在夕點(diǎn)、C點(diǎn)時(shí)根據(jù)牛頓第二定律分別有

2

vB

Jmg-mg=m-5—

mg=m之

R

物塊從萬(wàn)點(diǎn)到C點(diǎn)的過(guò)程，由動(dòng)能定理有

121

2

-mg-2R+Wf=—mvc--mvB

聯(lián)立解得

Wf=—gmgR

即物塊從6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

口12

Ep=3m“B=3mgR

故D錯(cuò)誤。

故選Co

6.如圖甲所示，a、A是位于兩個(gè)等量同種電荷的連線上的兩點(diǎn)，且以6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)欣N兩點(diǎn)，。為助V的中點(diǎn)，c、d是位于腑連線上的兩點(diǎn)，且。、

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（）

13

M\N

RDa0\b工cO,d5

??

??

甲乙

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a點(diǎn)處無(wú)初速的釋放點(diǎn)電荷+g,點(diǎn)電荷將運(yùn)動(dòng)至6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、兒兩點(diǎn)處長(zhǎng)直導(dǎo)線在c、d、O'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，0'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+g在a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)量為如電荷量為q,其運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電勢(shì)能與動(dòng)能之和為L(zhǎng)6q外，則下列

A.粒子在往返運(yùn)動(dòng)過(guò)程中能通過(guò)x=2%處

B.粒子在x=-1.6x0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%

14

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1.64外,當(dāng)動(dòng)能為零時(shí)，電勢(shì)能為L(zhǎng)G]外,則此時(shí)其所處電勢(shì)1.6%,

由圖像可知，向右最多可達(dá)到L6%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+3.2%0)=9.6%

故A錯(cuò)誤，C正確；

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

]6

Ep=q-x2(p0=O.8q(po

此時(shí)動(dòng)能為

Ek=L6q@0_Ep=38q(Po

故B錯(cuò)誤；

D.尤圖像斜率表示電場(chǎng)強(qiáng)度，由圖知，原點(diǎn)。與％=-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Co

8.如圖所示電路，電源電動(dòng)勢(shì)為￡,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)，R「凡和'為定值電阻，電流表、電壓表均為理想電表，當(dāng)滑動(dòng)變阻器弓的滑

片由圖中位置向右端移動(dòng)過(guò)程中，下列判斷正確的是()

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

15

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)變阻器兄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

Y

所以干路中的電流入增大，卡兩端的電壓

U\=

增大，電壓表讀數(shù)增大；兄兩端的電壓

。3=￡_4（?+r）

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

B.平行金屬板與用并聯(lián)，電壓相等，由于凡兩端的電壓減小，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

UI]=尺外_1

尺外+71+

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

輸出功率

E2

P出dR外

（R外+r）R外+匚+2r

夫外

當(dāng)r=R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=C"

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。

16

故選AB。

9.圖（a）為某一簡(jiǎn)諧橫波在/=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.%=2m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程為y=4si吟t（cm）

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+20■卜m

【答案】BCD

【解析】

【詳解】A.由圖像可知，在片0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TMs,貝I

27171

CD-——=

T2

則x=2m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程為

y-Asmcot=4sin(cm)

選項(xiàng)B正確；

C.該波的波速為

v=^=^m/s=2m/s

T4

選項(xiàng)C正確；

……TT,一

2m處的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)的路程為

s=2A+—A=(8+cm

選項(xiàng)D正確。

故選BCDo

17

10.如圖甲所示，質(zhì)量為m=2.0kg、帶正電4=2.0x10-5(2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=4X105N/C，重力加速度g=10m/s2。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)最大位移為4.0m

C.當(dāng)物塊速度為點(diǎn)m/s，物塊的電勢(shì)能可能為-(16-8/)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您

摩擦力

f=]umg=4x(N)

當(dāng)

F=f\

時(shí)，即

%]=2m

時(shí)速度最大，根據(jù)動(dòng)能定理得

力12

qEx.——Lx=一

122

解得

k=20m/s

故A錯(cuò)誤;

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

18

咨嬴一"^-Xmax=0-0

/1=4%max(N)

故B正確；

C.當(dāng)物塊速度為

片0m/s

時(shí)的位移為x,根據(jù)動(dòng)能定理可得

f.1,

qEx——-x=-mv~-0

22

—

解得

x=(2±V3)m

所以電勢(shì)能

Ep=0-^EX=-(16±8A/3)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=班、=32J

故D錯(cuò)誤。

故選BCo

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a的裝置驗(yàn)證”機(jī)械能守恒定律”。

遮光條滑塊

R

鉤

碼

(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

19

(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。接通氣泵電源，然后將滑塊由靜止釋放。已知鉤碼的質(zhì)量為以滑塊(帶遮光條)的質(zhì)量為弘

遮光條的寬度為"光電門(mén)記錄的遮光時(shí)間為力，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.mgL③.1■(m+〃)(/)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)能為旗；滑塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)速度大小為

d

v=—

t

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1.00)

(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)阻與=3.0。)

C.電壓表V(量程0~3V、內(nèi)阻-約IkQ)

D.滑動(dòng)變阻器A(0~200、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

20

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

<Y>

n

d-9---------------C>

導(dǎo)線

圖甲

（2）圖乙為該同學(xué)根據(jù)圖甲所示電路所繪出的U-/圖像，儀/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)石=V,內(nèi)阻廠=Q（小數(shù)點(diǎn)后保留兩

位）；

圖乙

（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)的電阻箱幾

的阻值應(yīng)取

IK0.15x3

&=1。=1Q

g0.6-0.15

21

[2]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

1.48-1.10。

|^|=4r=

112.5xl0-3

解得內(nèi)阻為

廠a0.840

(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BDo

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

22

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,sin370=0.6,cos37°=0.8o)

【答案】0.4s

【解析】

【詳解】由題意可知，A球離地高度為

h-\.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

解得

設(shè)手松開(kāi)時(shí)，連接B球繩子與豎直方向的夾角為9，根據(jù)幾何關(guān)系可得

/?=1.44m—O.8cos6）=0.8m

解得

cos0=0.8

可得

e=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°?B--

代入數(shù)據(jù)解得

友=O8s或灰=—0.2s（舍去）

則兩個(gè)小球落地的時(shí)間差為

23

—tB-tA=0.4s

14.如圖所示，質(zhì)量為2〃的滑塊A和質(zhì)量為3必的滑塊B