山东聊城2024届高三年级上册期末考试物理试题含答案

山东聊城2024届高三上学期期末考试物理试题+答案

2023-2024学年度第一学期期末教学质量检测

高三物理试题

注意事项：

1.答题前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、座号、考生号、县区和科类填写

到答题卡和试卷规定的位置上。

2.第I卷每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用

橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。

3.第H卷必须用0.5毫米黑色签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应的位

置；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不能使用涂改液、胶带纸、修正

带。不按以上要求作答的答案无效。

一、选择题（1一8题为单项选择题每题3分共24分，9—12题为多项选择题每题4分）

1.如图，在虎年春节晚会上，舞蹈《只此青绿》凭借优美舞姿使我国山水画传世佳作《千里江山图》重回

大众视野。甲图中舞蹈演员正在做一个后仰身体的舞蹈动作，静止时的简化模型如图乙所示，肌肉对头部

的拉力与水平方向成45°角，脖颈弯曲与水平方向夹角为53。，已知sin53o=0.8,cos53°=0,6,据此可

估算脖颈受到的压力约为直立时脖颈受到压力的多少？（）

A.2倍B.5倍C.8倍D.11倍

2.电荷耦合原件（CCD）被普遍使用在数码相机中，CCD通过光电效应使光信号转化为电信号。CCD发

明者被授予2009年的诺贝尔物理学奖。现有一个蓝色光源以19.89W的功率均匀地向各个方向发射波长

为4xl0-7m的蓝光，某数码相机使用圆形CCD拍摄蓝色光源，该CCD直径为4mm,该相机距离光源

为40km,拍摄时间为0.016s,则CCD拍摄到的该光源的光子数约为多少？（）已知光速为

3x108m/s，普朗克常量为〃=6.63x10-34j.s，不计空气对光的吸收。

A.4B.400C.4xl04D.8xl06

3.如图所示，正方形四个顶点固定四个等量点电荷，其中A、8带正电，C、。带负电，。、M,N为AB

边的四等分点，E、尸分别为AC、3。的中点，乙为E尸的中点，下列说法不正确的是（）

A.M、N两点电场强度大小相同

B.M、N两点电势相同

C.E、F、L三点电势相同

D.将试探电荷从E沿直线EF移动到F,电场力做负功

4.如图所示，空间中存在水平向左的匀强电场E,质量为M的劈形木块静止在粗糙水平面上，在劈形木块

上有质量为，〃带电量为+9的光滑小球被轻绳拴住悬挂在天花板上，绳子处于伸直状态，已知绳子与竖直

方向的夹角为30。，斜面倾角为30。，重力加速度为g,整个装置处于平衡状态，下列说法正确的是

()

A.小球一定受到四个力的作用

B.木块对地面的摩擦力可能水平向左

C.木块对地面的摩擦力可能为零

D.撤去斜面，将电场由如图所示位置顺时针缓慢旋转至竖直向上，过程中细绳与竖直方向角度始终为

30°,则此过程中绳上的拉力最小值为g机g

5.我国航天事业持续飞速发展，2021年5月，“天问一号”探测器成功在火星软着陆，我国成为世界上第一

个首次探测火星就实现“绕、落、巡”三项任务的国家。为了简化问题，可以认为探测器A、B在同一平面

上绕太阳做匀速圆周运动，如图1所示。已知探测器A的运行周期为工，探测器B的运行周期为石。则

下列说法正确的是(

A.探测器A的运行周期7；大于探测器B的运行周期T2

B.从图1所示位置再经过。=的时间，探测器A、B将再次处于相同的位置关系

C.若图1中探测器A要与探测器B对接，探测器B可减速后实现对接

D.图2中，质量为火星探测器经过8点时速度为匕，在极短的时间内喷出部分气体，喷气后探测器质

量变为M,、速度变为与匕垂直的％。则喷出气体速度"的大小为「叫匕）+（舷2%）

M—必

6.某列沿x轴正方向传播的简谐横波，在f=0时的波形图如图所示，尸为平衡位置在x=2m处的质点。

已知该波在此介质中的传播速度为8m/s,关于该波，下列说法正确的是（）

A.从f=0时刻开始再经过0.125秒，P点走过的路程为5cm

B.尸点沿y轴做简谐运动的表达式为y=sin（4H+»）cm

C.从f=0时刻开始，经0.25秒质点尸沿x轴正方向传播了2nl

D.该波在传播过程中，若遇到2m长的障碍物，不能够发生明显的衍射现象

7.浦耳弗里许折射计的原理图如图所示。会聚光照射载有待测物质的折射面然后用望远镜从棱镜的

另一侧AC进行观测。由于棱镜的折射率大于待测物的折射率，即4>",所以在棱镜中将没有折射角大

于。的光线是棱镜一待测物界面的全反射临界角）。由望远镜观察到的视场是半暗半明的，中间的分

界线与折射角为4的光线对应。〃与《与和。的关系为（）

2222

A.=n-sm0B,n=-sin0C.ng=nsin^D,n=ngsin^

8.如图甲所示，小木块。和〃（可视为质点）用轻绳连接置于水平圆盘上，。的质量为3机，〃的质量为

mo它们分居圆心两侧，与圆心的距离分别为凡=，，凡=2丫,。、。与盘间的动摩擦因数相同且均为

〃。圆盘从静止开始绕转轴极缓慢地加速转动，木块和圆盘保持相对静止。。表示圆盘转动的角速度，在

角速度。增大到一定值的过程中，ab与圆盘保持相对静止，所受摩擦力与0?满足如图乙所示关系,

图中2人=3力。下列判断正确的是（）

3

C.692=］例D.。=。3时绳上张力大小为6力

9.飞盘是一项新兴运动项目。在某场比赛中，运动员甲以大约10m/s的速度带飞盘沿直线进攻，他的队友

乙正以6m/s的速度同向奔跑，7=0时刻，两人恰好齐头并进且相距8m。从该时刻起，乙的速度保持不

变，甲由于受到对方队员的围堵，以大小为Im/sz的加速度做匀减速直线运动直至停止。若甲根据经验判

断自己与乙之间的距离在10m以内才有把握成功的将球传给乙，从f=0时刻开始，甲在哪些时刻伺机把

飞盘传出，可以顺利传给乙（）

A.IsB.4sC.8sD.10s

10.如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为2:1,a、〃接一输出电压恒为U的正弦交流电源，

其中用为滑动变阻器，用、叫为定值电阻，电流表、电压表均为理想电表，下列判断正确的是（）

A.电压表Y的示数为？

B.P向下缓慢滑动的过程中，人变小，q变大

C.P向下缓慢滑动的过程中，居消耗的功率增大

D.P向下缓慢滑动的过程中，当1="，芸=3

MM4

H.如图甲，为农民用水泵抽取地下水灌溉农田的场景，灌溉系统由电动机、水泵、输水钢管组成。图乙

为灌溉系统示意图，地下水源水面距地表H=8m,安装水泵时将输水钢管竖直插入水井与地下水源连

通，水管横截面积S=5cm?，水泵出水口离地表高度%=0.45m,水从管口以恒定速度沿水平方向喷

出，管口截面上各处水流速相同，大小均为4m/s,水落到水平地面瞬间竖直速度减为零，水平速度保持

不变。已知该灌溉系统的抽水效率〃=75%,水的密度夕=L0xl（）3kg/ni3,取重力加速度大小

g=10m/s2,不计空气阻力，下列说法正确的是（）

出水

甲乙

A.喷出的水在出水口和落地点之间的总体积为0.06m3

B.水泵每秒对水流做的功为185J

C.水流对水平落地点的冲击力大小为6N

D.电动机的输入功率为225W

12.如图所示，宽度为f!=2L的水平宽导轨左侧平滑连接倾斜导轨，右侧连接宽度为L的水平窄导

轨，宽窄导轨区域分别有竖直向上的匀强磁场片和巴，耳=2生=23。一质量为/=切、电阻为

Rh=R的导体棒人静止在窄导轨区域，另一质量为机〃=2m、电阻为此=2R的导体棒。由倾斜导轨h

高处静止滑下。宽窄导轨长度足够，不计导轨电阻和一切摩擦，重力加速度为g。下列说法正确的是

A.导体棒。进入水平宽导轨时的速度%=/防

B.两导体棒达到稳定状态后，导体棒。的速度以=gj丽

C.整个过程在导体棒〃上产生的焦耳热&=、■机g/z

D.整个过程通过导体棒。的电荷量q=4m回］

a9BL

二、实验题（13题6分，14题8分）

13.甲乙两位同学利用手机的连拍功能和平抛演示仪研究平抛运动特点及当地重力加速度。设连拍的时间

间隔为T秒，甲同学以竖直墙为拍照背景，在墙上用胶带贴上一张白纸，通过铅垂线找出了竖直方向，在

白纸上画一竖直线，并垂直该竖线画一水平线，并在水平直线上标记两个记号A点和8点，测得间距

为心将一个平抛演示仪放在一张桌子上紧靠墙放置，轨道末端水平。将手机固定好并调整好高度，乙同

学将小钢球从一个固定位置释放时，甲同学开始连拍，从连拍图中挑选4张连续的图片并用纸打印出来，

如图所示，测得打印纸上A3两点距离为小甲同学测得第三、第四幅照片中小钢球离竖直线距离为占和

巧，测得第二、三、四幅照片中小球中心离水平线的距离分别为%、%和为，求：

（1）小钢球做平抛运动的水平速度大小为，当地的重力加速度大小为。

（2）甲同学拍第三张照片时小球的速度大小为0

（3）若甲同学画好竖直线后，画水平线时导致斜向下倾斜，测量小球到水平线距离时，保证毫米刻度尺

与竖直线平行，在不考虑空气阻力的情况下，由于此操作导致所测出来的重力加速度（填偏大、偏

小或不变）。

o

第一幅第二幅

O

第三幅第四幅。

14.某物理探究小组的同学测量均匀金属实心圆柱体电阻的电阻率。

(1)使用螺旋测微器测定金属丝直径"，某次测量结果如图甲所示，读数为mm,然后用游标卡尺

测量其长度L如图乙所示，可知其长度为mm。

(2)用欧姆表粗测其电阻，把选择开关置于“X10”挡,用正确的测量方法，粗测时的读数如图丙所示,

该读数为。o

(3)用伏安法测圆柱体电阻尺的阻值，提供如下器材:

电池组E：电动势3V,内阻不计；

电流表A「量程0口15mA,内阻约100。；

电流表A2：量程。口300|iA,内阻为1000Q；

滑动变阻器耳：阻值范围0〜20Q,额定电流为2A；

电阻箱鸟：阻值范围0D9999Q,额定电流为1A；

开关S,导线若干。

要求实验中尽可能准确地测量4的阻值，请回答下列问题：

①为了测量待测电阻两端的电压，将电流表(填写器材字母代号)与电阻箱串联，并将电阻箱阻值

调到。，改装成一个量程为。口3.0V的电压表。

②在方框中画出测量R,阻值的电路图，并在图中标明器材代号，

（4）金属丝的电阻率为（用万、d、2、L表示）。

三、计算题（15题8分、16题10分、17题12分、18题16分）

15.我国某科技公司研发了一种新型无人潜艇，该潜艇既可以深入北极低温领域，也可以抵达海底火山口

等高温领域。潜艇外置一可形变气囊，该气囊的容积与气囊内气体的压强成正比，已知该气囊内气体的压

强为Pa，容积100L,7；=200Ko

（1）现保持温度不变，向气囊内充入压强为1义1。6pa的气体300L,气囊的体积变为多少？

（2）然后在（1）基础上潜艇缓慢移动至水温400K的水域，那么体积又变为多大？

16.如图所示，光滑轨道1、2固定放置于同一竖直面内。轨道1是一半径为R的固定圆弧，A3段为工圆

4

弧，段圆心角为6=53°。轨道2为抛物线形状的光滑细杆，与光滑地面交于尸点。有孔小球2和小

球3通过轻杆相连，小球2穿在轨道2上，球2、球3恰好保持竖直。球3位于光滑地面E处，间距

离为h=2R,E尸间距离为4R。球1自4点正上方4=L9R处自由释放，从C点飞出后恰好可以击中

球2,二者之间为弹性碰撞。球2沿轨道2运动到尸点，球3一直在水平面上运动。已知三个小球均可看

作质点，质量均为相，重力加速度为g。求：

（1）小球1经过C点时对轨道的压力。

（2）当小球2刚到达P点时，小球3的速度大小。（计算结果可用根式表示）

17.如图为竖直平面内的直角坐标系xOy,x轴上方存在无穷大的竖直向上的匀强电场区域，电场强度为

片(与大小未知)。X轴上方有矩形区域。拉7,下方有矩形区域。从力，。〃边与X轴重合，边的中点

与坐标原点。重合，矩形区域abed内存在水平向右的匀强电场，电场强度为石2,矩形区域。6勿内存在

垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为上尸点在a点正上方高人处，。点与尸点在同一水平线上，先

将一质量为〃2的带+4电荷量的小球A,从。点以某一初速度水平抛出，小球可以从。匀速运动到P点进

入磁场区域，经磁场偏转后从边进入矩形电场区域，在电场中做直线运动，速度方向与x轴正方向夹角

为。=45°；又有另一质量仍为根的带-4电荷量的小球B,从边同一位置以相同的速度射入矩形电

场，从〃边离开矩形区域时速度方向竖直向下。(已知重力加速度为g)

(1)求匀强电场用的大小。

(2)求小球在抛出点。的初速度为。

(3)求矩形ad边的高度L；

18.如图所示，一水平传送带以丫传=8m/s的速度逆时针转动，其左端A点、右端B点分别与两光滑水平

台面平滑对接，已知A、8两点间的距离L=3.6m,质量m2=1kg的小车放在光滑水平地面上，小车左

端上表面与传送带右侧的光滑平台平滑对接，小车右端不远处是一固定的挡板。左边水平台面上有一质量

啊=0.5kg的小物块，将小物块从压缩弹簧的右端由静止释放(小物块与弹簧不拴接，滑上传送带前已经

脱离弹簧)。小物块以%=6m/s水平速度滑上小车，小车与右侧挡板发生弹性碰撞。物块与传送带之间、

物块与小车之间的动摩擦因数均为0.3,重力加速度gmiOm/s2,如果小车与挡板碰撞反弹后过一段时间

能停下来，求：

(1)弹簧最初储存的弹性势能；

(2)小车右端与挡板的距离；

(3)若物块始终未从小车上掉下，小车的最短长度是多少？

(4)若不改变其他条件，让质量为2kg的小物块将弹簧压缩到相同位置由静止释放，传送带改为顺时针

转动，求小车停下来时运动的总路程。

2023-2024学年度第一学期期末教学质量检测

高三物理试题

注意事项：

1.答题前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、座号、考生号、县区和科类填写

到答题卡和试卷规定的位置上。

2.第I卷每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用

橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。

3.第H卷必须用0.5毫米黑色签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应的位

置；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不能使用涂改液、胶带纸、修正

带。不按以上要求作答的答案无效。

一、选择题（1一8题为单项选择题每题3分共24分，9—12题为多项选择题每题4分）

1.如图，在虎年春节晚会上，舞蹈《只此青绿》凭借优美舞姿使我国山水画传世佳作《千里江山图》重回

大众视野。甲图中舞蹈演员正在做一个后仰身体的舞蹈动作，静止时的简化模型如图乙所示，肌肉对头部

的拉力与水平方向成45°角，脖颈弯曲与水平方向夹角为53。，已知sin53o=0.8,cos53°=0,6,据此可

估算脖颈受到的压力约为直立时脖颈受到压力的多少？（）

A.2倍B.5倍C.8倍D.11倍

【答案】B

【解析】

【详解】设肌肉对头的拉力为颈椎支持力为6,根据平衡条件

F2

乙v

G

耳cos45°=F2COS53°

水平方向竖直方向

F2sin53°=G+FXsin45°

解得

F2=5G

结合牛顿第三定律和题意可知颈椎受到的压力约为直立时颈椎受到压力的5倍。

故选B。

2.电荷耦合原件（CCD）被普遍使用在数码相机中，CCD通过光电效应使光信号转化为电信号。CCD发

明者被授予2009年的诺贝尔物理学奖。现有一个蓝色光源以19.89W的功率均匀地向各个方向发射波长

为4x10-7111的蓝光，某数码相机使用圆形CCD拍摄蓝色光源，该CCD直径为4mm,该相机距离光源

为40km,拍摄时间为0.016s,则CCD拍摄到的该光源的光子数约为多少？（）已知光速为

3xl08m/s;普朗克常量为/?=6.63x10-34J-,不计空气对光的吸收。

A.4B.400c.4X104D.8xl06

【答案】B

【解析】

【详解】蓝光按照球面模型辐射，d=4mm,7?=40km,4=19.89W,r=0.016s,则相机接收到

的能量为

P。兀

E=Pt=———

MR?

设CCD拍摄到的该光源的光子数约为〃，有

一,nhc

E=nhv=----

2

联立解得

Pd2tA.

n=—0——=40n0n

16hcR-7

故选B。

3.如图所示，正方形四个顶点固定四个等量点电荷，其中A、8带正电，C、。带负电，O、M、N为AB

边的四等分点，E、尸分别为4C、3。的中点，£为E尸的中点，下列说法不正确的是（)

A.M、N两点电场强度大小相同

B.M、N两点电势相同

C.E、F、L三点电势相同

D.将试探电荷从E沿直线EF移动到F,电场力做负功

【答案】D

【解析】

【详解】根据电场的叠加及对称性可知，M、N两点电场强度大小相同，电势相同，E、F、L三点在同一

条等势面上，三点电势也相同，将试探电荷从E沿直线E尸移动到尸，电场力不做功。

本题选择不正确的，故选D。

4.如图所示，空间中存在水平向左的匀强电场E,质量为M的劈形木块静止在粗糙水平面上，在劈形木块

上有质量为，"带电量为+9的光滑小球被轻绳拴住悬挂在天花板上，绳子处于伸直状态，已知绳子与竖直

方向的夹角为30。，斜面倾角为30。，重力加速度为g,整个装置处于平衡状态，下列说法正确的是

()

A.小球一定受到四个力的作用

B.木块对地面的摩擦力可能水平向左

C,木块对地面的摩擦力可能为零

D.撤去斜面，将电场由如图所示位置顺时针缓慢旋转至竖直向上，过程中细绳与竖直方向角度始终为

30°,则此过程中绳上的拉力最小值为立

mg

3

【答案】C

【解析】

【详解】A.对小球受力分析，小球受到电场力，重力，支持力和细线拉力，如果重力和电场力和拉力三

力平衡，则没有支持力，故A错误；

BC.对小球，斜面体整体分析，因为拉力在水平方向的分力要么大于电场力，要么等于电场力，所以地面

对物块的摩擦力要么水平向左，要么没有摩擦力，由牛顿第三定律可知，木块对地面的摩擦力可能水平向

右，可能没有。故B错误，C正确；

D.撤去斜面，将电场由如图所示位置顺时针缓慢旋转至竖直向上，过程中细绳与竖直方向角度始终为

30°,则此过程中当绳上的拉力一直减小，当电场线方向竖直向上时，拉力最小，由于条件不足，求不出最

小值。

故D错误。

故选C。

5.我国航天事业持续飞速发展，2021年5月，“天问一号”探测器成功在火星软着陆，我国成为世界上第一

个首次探测火星就实现“绕、落、巡”三项任务的国家。为了简化问题，可以认为探测器A、B在同一平面

上绕太阳做匀速圆周运动，如图1所示。已知探测器A的运行周期为7],探测器B的运行周期为石。则

下列说法正确的是（）

A.探测器A的运行周期工大于探测器B的运行周期看

B.从图1所示位置再经过加=的时间，探测器A、B将再次处于相同的位置关系

C.若图1中探测器A要与探测器B对接，探测器B可减速后实现对接

D.图2中，质量为火星探测器经过B点时速度为匕，在极短的时间内喷出部分气体，喷气后探测器质

量变为乱2、速度变为与匕垂直的％。则喷出气体速度〃的大小为+（舷2%）

M[—M]

【答案】D

【解析】

【详解】A.根据开普勒第三定律有

33

1112

解得探测器A的运行周期（小于探测器B的运行周期为T2,A错误;

B.设探测器A、探测器B运行角速度分别为。1、⑵，有

2乃2万

aI=—,®2

41]

根据运动关系

可A/-coN=In

解得

B错误;

C.探测器B减速后做向心运动，轨道半径减小，速度会增大，运行轨道半径难以控制，故图1中探测器

A要与探测器B对接，应使A加速后运行到高轨道后与B对接，C错误；

D.喷出气体的质量为

m—Mx—M2

喷出气体前探测器与所喷出气体组成的系统初动量

Pi

喷出气体后探测器末动量为

P2=M2V2

喷出气体前后Pl、P2方向垂直，建立如图所示。孙直角坐标系。

ky

P\

o----------->-------

喷出气体速度〃在x、y方向上的分量分别为"x、Uy,根据动量守恒定律

x方向有

Pi=mu

y方向有

mu

0=P2+y

喷出气体速度满足

222

U—+My

联立可得

蛆.）2

u——

M「Mz

D正确。

故选D。

6.某列沿x轴正方向传播的简谐横波，在f=0时的波形图如图所示，尸为平衡位置在x=2m处的质点。

已知该波在此介质中的传播速度为8m/s,关于该波，下列说法正确的是（）

A.从，=0时刻开始再经过0.125秒，P点走过的路程为5cm

B.P点沿y轴做简谐运动的表达式为丁=sin（46+乃）cm

C.从f=0时刻开始，经0.25秒质点尸沿x轴正方向传播了2m

D.该波在传播过程中，若遇到2m长的障碍物，不能够发生明显的衍射现象

【答案】A

【解析】

【详解】A.由图可知波长为4m,则周期为

T=—=0.5s

v

从f=0时刻开始再经过0125s=工T,尸点走过的路程为5cm,故A正确;

4

B.波向右传播，根据平移法可知尸点从平衡位置向上振动，则P点沿y轴做简谐运动的表达式为

y=AsinT/(cm)=5sin4R(cm)

C.P点只能在平衡位置附近振动，不能“随波逐流”，故C错误；

D.由图可知波长为4m,该波在传播过程中，若遇到2nl长的障碍物，能够发生明显的衍射现象，故D错

误；

故选A„

7.浦耳弗里许折射计的原理图如图所示。会聚光照射载有待测物质的折射面然后用望远镜从棱镜的

另一侧AC进行观测。由于棱镜的折射率大于待测物的折射率，即%>",所以在棱镜中将没有折射角大

于。的光线是棱镜一待测物界面的全反射临界角)。由望远镜观察到的视场是半暗半明的，中间的分

界线与折射角为a的光线对应。〃与小与和e的关系为()

C.%=〃sin。D.n=Hgsin^

【答案】B

【解析】

【详解】CD.在棱镜中将没有折射角大于Q.的光线，根据光的折射互逆可知在AB分界面上，入射角为

0,折射角为90。，刚好发生全反射，有

ng-sin0c=n-sin90°

解得

n

n=-------

s

sin0c

故CD错误；

AB.在分解面AC上发生折射，入射角为90。-"，折射角为6,由折射定律有

〃g•sin（90°-%）=1.sin6

联立解得

n；=YT+sin2^

可得

n2=n；-sin2^

故A错误，B正确。

故选B。

8.如图甲所示，小木块。和b（可视为质点）用轻绳连接置于水平圆盘上，。的质量为3m，〃的质量为

mo它们分居圆心两侧，与圆心的距离分别为凡=r，凡=2人。、。与盘间的动摩擦因数相同且均为

圆盘从静止开始绕转轴极缓慢地加速转动，木块和圆盘保持相对静止。&表示圆盘转动的角速度，在

角速度①增大到一定值的过程中，。、方与圆盘保持相对静止，所受摩擦力与0?满足如图乙所示关系，

图中2方=3力。下列判断正确的是（）

3

C.D.0=多时绳上张力大小为6力

【答案】D

【解析】

【详解】A.角速度较小时，两物体受静摩擦力提供向心力，对。有

2

fa=3mra>

对匕有

fb=2mri

则角速度较小时，匕的静摩擦力较小，则图（1）对应物体b,故A错误;

B.当角速度达到刃2时，设绳子拉力为T，对〃、匕有

T+3jumg=3mra)2

T+/^img=2mra)^

当角速度达到电时，设绳子拉力为T',对〃、人有

T+3jumg=3mrco^

Tf=2mr3；

解得

故B错误；

C.当角速度达到用时，匕受最大静摩擦力提供向心力，有

f、=/umg=2mr①；

当角速度达到。2时，设绳子拉力为T，对服人有

T+3/dmg=3mr3；

T+jLimg=2mrg2

解得

co2=2①i

故c错误；

D.由上述分析可知

co2=2①i

fi-/Limg=2m厂①;

T'=2mrco；

联立解得

r=6于、

故D正确;

故选D。

9.飞盘是一项新兴运动项目。在某场比赛中，运动员甲以大约10m/s的速度带飞盘沿直线进攻，他的队友

乙正以6m/s的速度同向奔跑，f=0时刻，两人恰好齐头并进且相距8m。从该时刻起，乙的速度保持不

变，甲由于受到对方队员的围堵，以大小为Im/s2的加速度做匀减速直线运动直至停止。若甲根据经验判

断自己与乙之间的距离在10m以内才有把握成功的将球传给乙，从f=0时刻开始，甲在哪些时刻伺机把

飞盘传出，可以顺利传给乙（）

A.IsB.4sC.8sD.10s

【答案】AC

【解析】

【详解】由题意可知甲要想把飞盘传给乙，则两人沿同一方向的位移之差小于

AX=A/102-82=6m

设当经过时间为/时两人之间的距离恰好为6m,则

12

T甲/—-at-—AAx

解得

t=2s或t=6s

甲停止运动的时间为

%=也=10s

a

则两人间距小于10m时应该在0~2s和6s〜10s之间。

故选AC。

10.如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为2:1,。、。接一输出电压恒为U的正弦交流电源,

其中鸟为滑动变阻器，R、叫为定值电阻，电流表、电压表均为理想电表，下列判断正确的是（）

A.电压表V］的示数为一

B.P向下缓慢滑动的过程中，乙变小，q变大

C.P向下缓慢滑动的过程中，与消耗的功率增大

=

D.P向下缓慢滑动的过程中，—2-=^3>~YT^~

A/2A/24

【答案】BD

【解析】

【详解】A.变压器原线圈两端的电压为

U0=UT4

根据理想变压器原副线圈电压与线圈匝数的关系

电压表Y的示数为

U=U^=U-I^

故A错误;

BC.设副线圈总电阻为R,则副线圈的等效电阻为（以丁尺，P向下缓慢滑动的过程中，滑动变阻器凡接

“2-

入电阻的阻值增大，副线圈等效电阻增大，原线圈中电流减小，人变小，原线圈两端的电压。0增大，原副

线圈匝数不变，则副线圈两端的电压q增大，根据理想变压器原副线圈电流与线圈匝数的关系，副线圈中

电流乙减小，叫消耗的功率减小，故B正确，C错误；

D.P向下缓慢滑动的过程中，根据欧姆定律

。2=，2号

根据理想变压器原副线圈电流与线圈匝数的关系

h/

可得

U『U—I\&=U-g&

根据理想变压器原副线圈电压与线圈匝数的关系

殳=3

Uxn2

可得

可得

kU[_此

A/2—4

故D正确。

故选BD。

11.如图甲，为农民用水泵抽取地下水灌溉农田的场景，灌溉系统由电动机、水泵、输水钢管组成。图乙

为灌溉系统示意图，地下水源水面距地表8=8m,安装水泵时将输水钢管竖直插入水井与地下水源连

通，水管横截面积S=5cm2,水泵出水口离地表高度力=0.45m,水从管口以恒定速度沿水平方向喷

出，管口截面上各处水流速相同，大小均为4m/s,水落到水平地面瞬间竖直速度减为零，水平速度保持

不变。已知该灌溉系统的抽水效率〃=75%,水的密度P=1.0xl()3kg/m3,取重力加速度大小

g=10m/s2,不计空气阻力，下列说法正确的是()

出水

甲乙

A.喷出的水在出水口和落地点之间的总体积为0.06m3

B.水泵每秒对水流做的功为185J

C.水流对水平落地点的冲击力大小为6N

D.电动机的输入功率为225W

【答案】BC

【解析】

【详解】A.水流由出水口水平喷出到落地时间满足

因此喷出的水在出水口和落地点之间的总体积为

V=Svr=6xlO^m3

故A错误；

B.每秒内水流质量

m=pSv

水泵每秒对水流做的功等于水机械能增加量

1,

W=AE=mg(H+/?)+—mv

代入数据解得

W=185J

故B正确；

C.水落地时竖直方向上满足

vy=y]2gh=3m/s

极短时间At内，落地水的质量

Z乳=pSvAt

对水由动量定理

-F\t=0-\mvy

得

F=6N

故C正确；

D.对电动机，每秒输出能量

W=AE=185J

则输入功率满足

PtT]=W

解得

3

故D错误。

故选BC„

12.如图所示，宽度为4=2L的水平宽导轨左侧平滑连接倾斜导轨，右侧连接宽度为七=£的水平窄导

轨，宽窄导轨区域分别有竖直向上的匀强磁场用和与，用=2&=23。一质量为⑦=加、电阻为

Rb=R的导体棒6静止在窄导轨区域，另一质量为"％=2m、电阻为此=2R的导体棒。由倾斜导轨h

高处静止滑下。宽窄导轨长度足够，不计导轨电阻和一切摩擦，重力加速度为g。下列说法正确的是

B.两导体棒达到稳定状态后，导体棒。的速度为=gj赤

C.整个过程在导体棒匕上产生的焦耳热&=磐机

4nll2gh

D.整个过程通过导体棒a的电荷量q

a—9BL

【答案】ACD

【解析】

【详解】A.根据动能定理有

2mgh=；x2mVg

解得

v0=^2gh

故A正确;

BD.两导体棒达到稳定状态时，设心匕导体棒的速度分别为吃，Vb,则有

Bxx2Lva=B^Lvb

对a、b导体棒根据动量定理有

2Bx2LIAt=mav0-mava

BLIAt=mbvb

解得

_y/2gh_4y[2gh

乜=-^一，—

由于

q=IAt

解得

4md2gh

%_9BL

故B错误，D正确;

C.根据能量守恒定律有

八222

1mv11

Q=-a0--m/a--rnhv；

整个过程在导体棒方上产生的焦耳热

Qb=区Q

bR+2R

解得

八16,

Qb=­mgh

故C正确;

故选ACDo

二、实验题（13题6分，14题8分）

13.甲乙两位同学利用手机的连拍功能和平抛演示仪研究平抛运动特点及当地重力加速度。设连拍的时间

间隔为T秒，甲同学以竖直墙为拍照背景，在墙上用胶带贴上一张白纸，通过铅垂线找出了竖直方向，在

白纸上画一竖直线，并垂直该竖线画一水平线，并在水平直线上标记两个记号A点和8点，测得A3间距

为心将一个平抛演示仪放在一张桌子上紧靠墙放置，轨道末端水平。将手机固定好并调整好高度，乙同

学将小钢球从一个固定位置释放时，甲同学开始连拍，从连拍图中挑选4张连续的图片并用纸打印出来，

如图所示，测得打印纸上A3两点距离为乩甲同学测得第三、第四幅照片中小钢球离竖直线距离为西和

巧，测得第二、三、四幅照片中小球中心离水平线的距离分别为乂、%和%,求：

(1)小钢球做平抛运动的水平速度大小为,当地的重力加速度大小为。

(2)甲同学拍第三张照片时小球的速度大小为0

(3)若甲同学画好竖直线后，画水平线时导致斜向下倾斜，测量小球到水平线距离时，保证毫米刻度尺

与竖直线平行，在不考虑空气阻力的情况下，由于此操作导致所测出来的重力加速度(填偏大、偏

小或不变)。

第一幅第二幅

第三幅第四幅

【答案】①②・"二")⑨女即「小(…)2④.不

【解析】

【详解】(1)实际间距为L打印纸上两点距离为%则实际值与照片上测量值的比例为

k=-

d

即题中给出的照片上的数据的实际值分别为斗、牛、与、牛、孕，第三、第四幅照片中小钢

ddddd

球离竖直线距离为七和巧，小钢球水平方向做匀速直线运动，则有

”々—占)

⑵第二、三、四幅照片中小球中心离水平线的距离分别为%、%和%，小球在竖直方向做自由落体运

动，则有

解得

g—dT2

（2）[3]甲同学拍第三张照片时小球的竖直分速度大小为

v=dd

y~2T

第三张照片时小球的竖直分速度大小为

结合上述解得