河北省保定市部分高中2023-2024学年高三上学期1月期末考试物理试卷（含解析）

2023-2024学年高三上学期期末考试

物理（二）

（考试时间：75分钟,满分：100分）

注意事项：

1.答题前，先将自己的姓名、准考证号等填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上

的指定位置.

2.选择题的作答：选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.写在试题卷、草

稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.

3.非选择题的作答：用签字笔直接写在答题卡上对应的答题区域内.写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非

答题区域均无效.

4.考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交.

一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分.在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题

目要求的）

1.小滑块在一恒定拉力作用下沿水平面由静止开始做匀加速直线运动，2s末撤去恒定拉力，小滑块继续匀

减速滑行4s时间停下，其V-/图像如图所示。小滑块加速阶段的位移与减速阶段的位移大小之比是（）

4v/（m-s-1）

026t/s

A.1：6B.1:3C.1:2D.1:1

2.如图所示,某同学用地理学中的“等高线”来类比物理学中的“等势线”，并绘制了一座“小山峰”来

反映点电荷产生的电场在x%平面内各点电势。关系的图像。距点电荷无穷远处电势为零，则下列判断正

确的是（）

A.该图像描述的是放在。点的负点电荷产生的电场

B.图中〃点对应位置的场强比"点对应位置的场强大

C.图中〃点对应位置的场强方向沿〃点所在曲线的切线方向斜向下

D.点电荷在〃点所对应位置的电势能一定比在N点所对应位置的电势能大

3.建筑装修中，工人用质量为小的磨石对倾角为0的斜壁进行打磨（如图所示），当对磨石施加竖直向上

大小为尸的推力时，磨石恰好沿斜壁向上匀速运动，已知磨石与斜壁之间的动摩擦因数为〃，则磨石受到

的摩擦力大小是（）

A.（/侬）cos。B.（F-mg）sin。

C.〃（F-mg）cos9D.〃（Amg）tan。

4.如图所示为“天问一号”探测器经过多次变轨后登陆火星前的部分轨迹图，轨道I、轨道L轨道III相

切于户点，轨道III为环绕火星的圆形轨道，AS两点分别是椭圆轨道II的近火星点和远火星点，户、S、Q

三点与火星中心在同一直线上，下列说法正确的是（）

s

A.探测器在户点由轨道I进入轨道II需要点火加速

B.探测器在轨道IH上。点速度大于在轨道n上S点的速度

C.探测器在轨道I上经过9点时的加速度大于在轨道II上经过9点时的加速度

D.探测器在轨道II上由2点运动到S点的时间小于在轨道III上由，点运动到。点的时间

5.桶装纯净水及压水装置原理如图所示。柱形水桶直径为24cm,高为35cm;柱形压水气囊直径为6cm,高

为8cm;水桶颈部的长度为10cm。当人用力向下压气囊时，气囊中的空气被压入桶内，桶内气体的压强增

大，水通过细出水管流出。已知水桶所在处大气压强相当于10m高水柱产生的压强，当桶内的水还剩5cm

高时，桶内气体的压强等于大气压强，忽略水桶颈部的体积。至少需要把气囊完全压下几次，才能有水从

细出水管流出？（不考虑温度的变化）（）

A.1次B.2次C.3次D.4次

6.如图所示，叠放在水平转台上的物体A、B随转台一起以角速度①匀速转动,A、B的质量分别为3m.2m,

A与B、B与转台间的动摩擦因数都为〃，A和B离转台中心的距离都为r,重力加速度为g,设本题中的最

大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（）

A.A对B的摩擦力沿水平方向指向圆心。点

B.物块B对物块A摩擦力一定为3〃叫

C.转台对物块B的摩擦力的大小一定为5Wr

转台的角速度一定满足:y

D.

7.如图甲所示，某同学利用橡皮筋悬挂手机的方法模拟蹦极运动，并利用手机的加速度传感器研究加速度

随时间变化的图像，如图乙所示。手机保持静止时，图像显示的加速度值为0,自由下落时，图像显示的加

速度值约为-lOm/s?,忽略空气阻力，下列说法正确的是（）

A.t=0.6s时，手机已下降了约L8m

Bf=0.8s时，手机正向上加速运动

C.加速度约为70m/s2时，手机速度为0

D.0.6-0.8s时间内，橡皮筋的拉力逐渐减小

二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分.在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上

选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）

8.如图所示，四个点电荷a、b、c和d构成一个长方形。电荷a、人带电量均为+q（q>0）,电荷c、d带

电量均为一%规定无穷远处电势为零，下列说法正确的是（）

A.。点电势大于零B.。点电场方向垂直指向线段cd

C.移走电荷a后，。点电势一定减小D.移走电荷6后，。点电场强度一定减小

9.如图所示，倾角为37。的固定斜面上，有一原长为0.2m的轻弹簧一端固定在斜面底端C处，另一端位

于斜面B息,弹簧处于自然状态，斜面长AC=0.7m。质量为炉1kg的小球自力点由静止释放，到达最低

点4未画出）后沿斜面被弹回怡能到达最高点D.已知CD=0.4m小球与斜面间的动摩擦因数〃=0.25,

（取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8），则下列选项正确的是（）

A.小球第一次到达6点时速度大小为2m/s

B.小球第一次运动到6点所用时间为1s

C.瓦点距c点的距离为0.15m

D.小球运动到£点时弹簧的弹性势能为2.4J

10.如图所示，在直角坐标系x分的第一象限内存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，

在y轴上S处有一粒子源，它可向右侧纸面内各个方向射出速率相等的质量均为以电荷量均为1的同种带

电粒子，所有粒子射出磁场时离S最远的位置是x轴上的P点。已知OP=60s=6d,粒子带负电，粒

子所受重力及粒子间的相互作用均不计，贝II（）

yi

XXXXX

XXXXX

sXXXX

'"文'、、、

XXXX

XX、、、xXX

X

——►

op

A.粒子的速度大小为——

m

B.从x轴上射出磁场的粒子在磁场中运动的最长时间与最短时间之比为7:4

3

C.沿平行X轴正方向射入的粒子离开磁场时的位置到。点的距离为-d

2

71m

D.从。点射出粒子在磁场中的运动时间为砺

三、非选择题（本题共5小题，共54分）

11.小王利用如图甲所示的装置探究弹簧的弹性势能。在粗糙水平桌面上固定好轻质弹簧和光电门，将光

电门与数字计时器（图甲中未画出）连接。实验开始时，弹簧在光电门的左侧，且处于原长状态。小滑块

与弹簧不拴接，不计空气阻力。

遮光条光、电口

n和块h

甲

（1）用外力将滑块向左缓慢推至滑块上的遮光条（宽度为，）距离光电门为X处，撤去外力，数字计时器

记录的遮光条通过光电门的时间为to滑块通过光电门时的速度大小为»

（2）多次改变滑块的质量0,重复（1）中操作，得出多组0与t的值，以L为横坐标、3为纵坐标作出

mt

的士-,图像如图乙所示（图中的a、b均为已知量），则撤去外力瞬间弹簧的弹性势能Ep=;

tm

已知当地的重力加速度大小为g,则滑块与桌面间的动摩擦因数〃=O

12.某实验小组用图甲所示的电路探究某灯泡的电阻和功率随电压变化的规律，该灯泡在25℃时的电阻约

为2.5Q,所加电压为3V时的电阻约为6.5Q。图甲中其它部分器材的参数如下：

电源(电动势为4V,内阻不计)；

电压表(量程为3V时内阻约为3KQ,量程为15V时内阻约为15KQ);

电流表(量程为0.6A时内阻约为0.1Q,量程为3A时内阻约为0.02QX

(1)将图甲所示的实验电路补充完整，要求灯泡两端的电压自零开始调节.

(2)闭合开关之前，图甲中滑动变阻器的滑片应处于最__________(选填“左”或“右”)端；

(3)电压表示数用〃表示，电流表示数用/表示，调整滑动变阻器滑片位置，得到多组U、/数据，根据

得到的U、/数据画出的/-。图像如图乙所示，由图像可得灯泡在。=2V时的电阻为――Q,由

于实验存在系统误差，该测量值比真实值__________(选填“偏大”、“偏小”或“相等”)；

(4)如图丙所示，将该灯泡与另一电源、开关、定值电阻连成电路，其中电源的电动势为3V,内阻为1Q；

定值电阻的阻值为L5Q,则灯泡消耗的功率为Wo

区----------1=^

--------1|--------------------

丙

13.如图所示，在操场平面内建立平面直角坐标系，平面内有一半径为庐10m的圆形轨道，圆心在。处，4

6分别为圆上两点。现于/(-10m,01B(10m,0)两点分别安装了两个扬声器。两个扬声器连续振动发

出简谐声波，其振动图像如下图所示。已知声波在空气中的传播速率为片340m/s,两波频率均为於85Hz,

振幅相等。试求：

(1)一同学从瓦点沿直线运动到/点(不含4B点),该同学有几次听不到声音;

(2)一同学从8点沿圆轨道逆时针运动半周到/点(不含4尻点)，该同学听不见声音的点的位置坐标方

程。

14.如图所示，固定在竖直平面内轨道由倾角夕可调的倾斜轨道A3、足够长的水平轨道3c和半径为

H=0.3m的竖直圆轨道构成，户为圆轨道的最高点，A3段轨道粗糙，其余轨道光滑，各段轨道均平滑连

接.当倾角0=30°时，质量为吗=0.6kg的物块a恰好能沿轨道AB匀速下滑。现将倾角调为0=60°,

让物块a从距水平面3c高度为h=1.2m处静止滑下，过一段时间后与静止在水平轨道3c上的物块6发

生弹性碰撞.若物块a、人均可视为质点，物块a始终不会脱离轨道，取重力加速度g=10m/s2.求：

(1)物块a与轨道AB间的动摩擦因数；

(2)物块a第一次经过圆轨道最高点户时对轨道的压力大小；

(3)若物块a只经过一次户点且能与物块方发生两次碰撞，求物块b的质量范围.

15.如图，两根足够长的平行光滑导轨固定在绝缘水平面上，两平行倾斜绝缘轨道固定在斜面上，水平导

轨与倾斜轨道在倾斜轨道的底部be处平滑连接，轨道间距为Z=lm，倾斜轨道的倾角为。=37。。在水平导

轨的右侧区域内存在方向向上、磁感应强度大小为B=2T的匀强磁场。现有多根长度也为Z=lm的相同

金属棒依次从倾斜轨道上高为〃=^m的妙处由静止释放，前一根金属棒刚好离开磁场时释放后一根金属

4

棒，发现第1根金属棒穿越磁场区域的时间为仁电已知每根金属棒的质量为炉2kg,电阻为H=2O,

〃〃灰■〃肱V且与轨道垂直，不计水平导轨的电阻，金属棒与水平导轨接触良好，金属棒与倾斜轨道的

动摩擦因数为〃=。.5，重力加速度g取lOm/s?,sin37°=0.6o求：

(1)磁场区域的长度%；

(2)第2根金属棒刚进入磁场时的加速度大小；

(3)第4根金属棒刚出磁场时，第2、3两根金属棒的速度大小之比；

(4)第〃根金属棒在磁场中运动的过程，第1根金属棒上产生的热量。

2023-2024学年高三上学期期末考试

物理（二）

（考试时间：75分钟，满分：100分）

注意事项：

1.答题前，先将自己的姓名、准考证号等填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上

的指定位置.

2.选择题的作答：选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.写在试题卷、草

稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.

3.非选择题的作答：用签字笔直接写在答题卡上对应的答题区域内.写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非

答题区域均无效.

4.考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交.

一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分.在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题

目要求的）

1.小滑块在一恒定拉力作用下沿水平面由静止开始做匀加速直线运动，2s末撤去恒定拉力，小滑块继续匀

减速滑行4s时间停下，其VT图像如图所示。小滑块加速阶段的位移与减速阶段的位移大小之比是（）

|v/（m-s-'）

026t/s

A.1：6B.1:3C.1:2D.1:1

【答案】C

【解析】

【详解】根据v-r图像与横轴围成的面积表示位移，设2s末小滑块的速度大小为"，可知小滑块加速阶段

的位移大小为

小滑块减速阶段的位移大小为

V

X2=万’2

可得小滑块加速阶段的位移与减速阶段的位移大小之比

%:々=%:^=2:4=1:2

故选C。

2.如图所示，某同学用地理学中的“等高线”来类比物理学中的“等势线”，并绘制了一座“小山峰”来

反映点电荷产生的电场在xOy平面内各点电势夕关系的图像。距点电荷无穷远处电势为零，则下列判断正

确的是（）

A.该图像描述的是放在。点的负点电荷产生的电场

B.图中〃点对应位置的场强比y点对应位置的场强大

c.图中〃点对应位置的场强方向沿〃点所在曲线的切线方向斜向下

D.点电荷在〃点所对应位置的电势能一定比在N点所对应位置的电势能大

【答案】B

【解析】

【详解】A.图中各点电势均为正值，则该图像描述的是放在。点的正点电荷产生的电场，A错误；

B.图中〃点的等势面更密，对应位置的场强大，”点处等势面更稀疏，对应位置的场强小，所以图中〃点

对应位置的场强比N点对应位置的场强大，故B正确；

C.电场线与等势面垂直，则〃点对应位置的场强方向沿〃点所在曲线的垂线方向斜向上，C错误；

D.点电荷电性未知，则电势能大小无法比较，D错误。

故选B。

3.建筑装修中，工人用质量为勿的磨石对倾角为0的斜壁进行打磨（如图所示），当对磨石施加竖直向上

大小为尸的推力时，磨石恰好沿斜壁向上匀速运动，已知磨石与斜壁之间的动摩擦因数为〃，则磨石受到

的摩擦力大小是（）

A.(F-mg)cos。B.(Amg)sin。

C.〃(卜mg)cos8D.〃(F-mg)tan。

【答案】A

【解析】

【详解】对磨石受力分析，磨石受重力、推力、斜壁的弹力及摩擦力作用而处于平衡状态，如图所示，由

图可知，尸一定大于重力侬；先将重力及向上的推力合成后，将二者的合力沿垂直于斜壁方向及平行于斜

壁方向分解，则在沿斜壁方向上有

(Amg)cos°

在垂直斜壁方向上有

/N=(尸侬)sin°

则有

f=（尸侬）cos0=p（段mg）sin9

A正确，BCD错误。

故选A。

4.如图所示为“天问一号”探测器经过多次变轨后登陆火星前的部分轨迹图，轨道I、轨道n、轨道ni相

切于户点，轨道川为环绕火星的圆形轨道，户、s两点分别是椭圆轨道ii的近火星点和远火星点，户、s、Q

三点与火星中心在同一直线上，下列说法正确的是（）

S

n\I

P

A.探测器在户点由轨道I进入轨道II需要点火加速

B.探测器在轨道III上。点的速度大于在轨道II上S点的速度

C.探测器在轨道I上经过9点时的加速度大于在轨道II上经过户点时的加速度

D.探测器在轨道n上由，点运动到S点的时间小于在轨道III上由2点运动到。点的时间

【答案】B

【解析】

【详解】A.探测器在户点由轨道I进入轨道II,轨道变成椭圆形，做近心运动，需要点火减速，故A错误;

B.根据

GMmmv2

r~r

可知，探测器在轨道III上。点的速度大于以S点到地球距离为半径的圆轨道上的速度，而在轨道II上S点

的速度小于s点所在圆轨道的速度，可知探测器在轨道in上。点的速度大于在轨道n上s点的速度，故B

正确；

C.万有引力提供向心力，则加速度为

a_F向_GM

因两轨道上P点距离地心距离相同，故加速度也相同，故C错误；

D.由于轨道n半长轴大于轨道m的半径，根据开普勒第三定律可知，探测器在轨道II的运行周期大于在轨

道ni上的运行周期，故探测器在轨道I［上由P点运动到s点的时间大于在轨道in上由户点运动到o点的时

间，故D错误。

故选B。

5.桶装纯净水及压水装置原理如图所示。柱形水桶直径为24cm,高为35cm;柱形压水气囊直径为6cm,高

为8cm;水桶颈部的长度为10cm。当人用力向下压气囊时，气囊中的空气被压入桶内，桶内气体的压强增

大，水通过细出水管流出。已知水桶所在处大气压强相当于10m高水柱产生的压强，当桶内的水还剩5cm

高时，桶内气体的压强等于大气压强，忽略水桶颈部的体积。至少需要把气囊完全压下几次，才能有水从

细出水管流出？（不考虑温度的变化）（）

A.1次B.2次C.3次D.4次

【答案】C

【解析】

【详解】设大气压强为R,水桶内气体体积为K,气囊体积为K,至少需要把气囊完全压下〃次，桶内气

体压强增加为Pi,才能有水从细出水管流出，水桶内气体体积不变，温度不变，根据玻意耳定律可得

其中

p0=10mH2O

xlO^m3

匕=8»x1|)xl(T6m3

Pi=10mH20+40cmH20=10.4mH2O

联立解得

77=2.4

即至少需要把气囊完全压3次，故C正确，ABD错误。

故选C。

6.如图所示，叠放在水平转台上的物体A、B随转台一起以角速度3匀速转动AB的质量分别为3ms2m,

A与氏B与转台间的动摩擦因数都为〃”和B离转台中心的距离都为r,重力加速度为g,设本题中的最

大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（）

A.A对B的摩擦力沿水平方向指向圆心。点

B.物块B对物块A的摩擦力一定为3"mg

C.转台对物块B的摩擦力的大小一定为5marr

D.转台的角速度一定满足：。〈秒

【答案】C

【解析】

【详解】A.对A分析可知，A的重力与B对A的支持力平衡，B对A的摩擦力提供A圆周运动的向心力，

则B对A的摩擦力指向圆心，根据牛顿第三定律可知，A对B的摩擦力方向背离圆心，A错误；

B.根据上述有

2

fBA=3mcor

根据牛顿第三定律可知，A对B的摩擦力大小为3m02r,该摩擦力为静摩擦力，因此物块B对物块A的摩

擦力不一定为3〃根g,B错误；

C.对AB整体分析有

f=（3777+2m）arr=5ma）2r

C正确；

D.根据题意，结合上述有

/BA=3m®2r<〃-3mg

f=r4从，5mg

解得

D错误。

故选C。

7.如图甲所示，某同学利用橡皮筋悬挂手机的方法模拟蹦极运动，并利用手机的加速度传感器研究加速度

随时间变化的图像，如图乙所示。手机保持静止时，图像显示的加速度值为0,自由下落时，图像显示的加

速度值约为TOm/s?,忽略空气阻力，下列说法正确的是（）

A.t=0.6s时，手机已下降了约1.8m

B.t=0.8s时，手机正向上加速运动

c.加速度约为70m/s2时，手机速度为0

D.0.6-0.8s时间内，橡皮筋的拉力逐渐减小

【答案】C

【解析】

【详解】A.由图可知0-0.4s手机静止，从约0.4s开始运动，0.5s开始做自由落体运动,t=0.6s时手机

下降高度约为

11,

x<—at92=—xl0x(0.6-0.4)"m=0.2m

故A错误；

BCD.由图像可知0.6s开始，加速度为负值且加速度大小逐渐减小，手机向下做加速度运动，橡皮筋的拉

力逐渐增大。约0.8s拉力和重力相等时，手机速度最大，之后拉力大于重力，加速度为正值，手机向下做

减速运动力象皮筋的拉力逐渐增大。当手机速度为零力象皮筋的拉力最大，加速度为正的最大值，约为70m/s2,

故C正确，BD错误。

故选C。

二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18分.在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上

选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)

8.如图所示，四个点电荷a、b、c和d构成一个长方形。电荷a、6带电量均为+q（q>0）,电荷c、d带

电量均为规定无穷远处电势为零，下列说法正确的是（）

----------刁

'、XI6

I、X■

、M0/

d

A.。点电势大于零B.。点电场方向垂直指向线段cd

C.移走电荷a后，。点电势一定减小D.移走电荷b后,〃点电场强度一定减小

【答案】BC

【解析】

【详解】A.由等量异种电荷的电势分布可知，连线中点的电势为0,。点为ad,6c的中点，所以。点电势

为0,故A错误;

B.设a。的的长度为"则电荷a在。点产生的电场强度

同理可得，电荷女。、d在。点的场强大小与电荷a产生的相同，由电场的叠加可知

E。=2(2EcosA；%

方向垂直于cd向下，故B正确；

C.。点电势是四个点电荷在。点分别产生的电势的标量和，移走正电荷a,则在。点的电势会减小，故C

正确；

D.当较大时，移走电荷b,由平行四边形定则可知，。点的场强会增大，故D错误。

故选BD

9.如图所示，倾角为37。的固定斜面上，有一原长为0.2m的轻弹簧一端固定在斜面底端C处，另一端位

于斜面B点,弹簧处于自然状态，斜面长AC=0.7m。质量为炉1kg的小球自/点由静止释放，到达最低

点4未画出）后，沿斜面被弹回，恰能到达最高点4已知CD=0.4m小球与斜面间的动摩擦因数〃=0.25,

(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)，则下列选项正确的是()

A.小球第一次到达8点时速度大小为2m/s

B.小球第一次运动到万点所用时间为1s

C.瓦点距C点的距离为0.15m

D.小球运动到£点时弹簧的弹性势能为2.4J

【答案】AD

【解析】

【详解】A.令弹簧原长为Zo，小球第一次到达8点过程有

mgsin37"(xAC-£0)-jumgcos37°[xAC_£(；)=；

解得

vB=2m/s

A正确；

B.小球第一次运动到6点有

mgsin37°-pimgcos37°=ma,vB=at

解得

"0.5s

B错误；

C.小球从6点到弹回。点过程有

0

—mvl=mgsin37°xBD+"mgcos37+xBD)

根据题意可知

XBD=XCD—L0=0.2m

解得

xBE=0.1m

则£点距C点的距离为

%CE=A)_%BE=01m

C错误；

D.小球从8点到£点过程有

12

—mvB+mgsin37°xBE=/^mgcos37°xBE+Ep

解得

Ep=2.4J

D正确。

故选ADO

10.如图所示，在直角坐标系了夕的第一象限内存在磁感应强度大小为风方向垂直纸面向里的匀强磁场，

在y轴上S处有一粒子源，它可向右侧纸面内各个方向射出速率相等的质量均为优电荷量均为1的同种带

电粒子，所有粒子射出磁场时离s最远的位置是X轴上的P点。已知OP=Cos=6d,粒子带负电，粒

子所受重力及粒子间的相互作用均不计，贝II()

巧卜

XXXXX

XXXXX

给XXXX

X'-.XXXX

Xx"、、xXX

、、、,X

OP

A.粒子的速度大小为---

m

B.从x轴上射出磁场的粒子在磁场中运动的最长时间与最短时间之比为7:4

3

C.沿平行x轴正方向射入的粒子离开磁场时的位置到〃点的距离为7d

71m

D.从。点射出的粒子在磁场中的运动时间为。

3qB

【答案】AD

【解析】

【详解】A.根据几何关系可得

SP=7(W+(OP)2=2d

所有粒子射出磁场时离S最远的位置是x轴上的户点，可知粒子做圆周运动的半径「满足

2r=SP=2d

可得

r=d

根据洛伦兹力提供向心力可得

v2

qvB=m—

r

解得

_qBd

m

A正确；

B.从x轴上射出磁场的粒子中，沿》轴正方向射出的粒子在磁场中运动的时间最长，从。点射出的粒子时

间最短，运动轨迹如图所示

根据几何关系，粒子在磁场中做圆周运动的圆心角分别为

3%

a=——

2

从X轴上射出磁场的粒子在磁场中运动的最长时间与最短时间之比为

-T

,max_2万_。_9

/°2

2%

B错误；

c.沿平行X轴正方向射入的粒子，其圆心现在。点，离开磁场时的位置到。点的距离为〃,即沿平行X轴

正方向射入的粒子离开磁场时的位置到。点的距离为d,c错误；

D.从。点射出的粒子轨迹如图所示

对应的圆心角为

从。点射出的粒子在磁场中的运动时间为

9r71m

t=—

v3qB

D正确。

故选ADO

三、非选择题（本题共5小题，共54分）

11.小王利用如图甲所示的装置探究弹簧的弹性势能。在粗糙水平桌面上固定好轻质弹簧和光电门，将光

电门与数字计时器（图甲中未画出）连接。实验开始时，弹簧在光电门的左侧，且处于原长状态。小滑块

与弹簧不拴接，不计空气阻力。

（1）用外力将滑块向左缓慢推至滑块上的遮光条（宽度为，）距离光电门为x处，撤去外力，数字计时器

记录的遮光条通过光电门的时间为滑块通过光电门时的速度大小为。

（2）多次改变滑块的质量/，重复（1）中操作，得出多组m与t的值，以▲为横坐标、3为纵坐标作出

mt

的士-,图像如图乙所示（图中的a、b均为已知量）,则撤去外力瞬间弹簧的弹性势能Ep=

tm

已知当地的重力加速度大小为g,则滑块与桌面间的动摩擦因数〃=O

gd„ad2—ad"

【答案】①.一②.——③・丁

t2b2gx

【解析】

【详解】（1）[1]由于通过光电门的时间极短，可以将通过光电门的平均速度看做瞬时速度，为

v=一

（2）[2][3]根据动能定理得

Ep-jumgx=—mv

代入速度得

整理得

2E

1_P12〃gx

不一丁丁一下

则结合图像得

g=-a

d-

图像的斜率

k=叽为

bd-

解得

ad2

N=72-gx

1

门ad

E=---

P2b

12.某实验小组用图甲所示的电路探究某灯泡的电阻和功率随电压变化的规律，该灯泡在25℃时的电阻约

为2.5Q,所加电压为3V时的电阻约为6.5Q。图甲中其它部分器材的参数如下：

电源（电动势为4V,内阻不计）；

电压表（量程为3V时内阻约为3KQ,量程为15V时内阻约为15KQ）;

电流表（量程为0.6A时内阻约为0.1Q,量程为3A时内阻约为0.02QX

（1）将图甲所示的实验电路补充完整，要求灯泡两端的电压自零开始调节

（2）闭合开关之前，图甲中滑动变阻器的滑片应处于最__________（选填“左”或“右”）端；

(3)电压表示数用〃表示，电流表示数用/表示，调整滑动变阻器滑片位置，得到多组么/数据，根据

得到的4/数据画出的/-。图像如图乙所示，由图像可得灯泡在。=2V时的电阻为Q,由

于实验存在系统误差，该测量值比真实值__________(选填“偏大”、“偏小”或“相等”)；

(4)如图丙所示，将该灯泡与另一电源、开关、定值电阻连成电路，其中电源的电动势为3V,内阻为1Q;

定值电阻的阻值为L5Q,则灯泡消耗的功率为Wo

【解析】

【详解】(1)[1]灯泡两端的电压自零开始调节，滑动变阻器采用分压式接法；电源电动势4V,电压表采用

3V量程，则

=A/3000X0.1Q=loV3OQ>7?=6.50

所以电流表采用外接法，实验电路为

(2)口闭合开关之前，图甲中滑动变阻器的滑片应处于最左端，当开关闭合时，灯泡两端的电压为零。

(3)[3]由图像可得灯泡在U=2V时的电流为

1=0.4A

则灯泡的电阻为

火=巨=2。=5。

I0.4

[4]由于电压表的分流，电流表的测量值偏大，实验存在系统误差，该测量值比真实值偏小。

(4)[5]由闭合电路的欧姆定律可得

E=U+/(r+5)

则

U=E-I(r+用)

在图乙中作出其图像，如图

UN

023

由图可知，灯泡两端的电压为

U=2V

灯泡中电流

I=0.4A

则灯泡消耗的功率为

p=0.8W

13.如图所示，在操场平面内建立平面直角坐标系，平面内有一半径为庐10m的圆形轨道，圆心在。处，4

6分别为圆上两点。现于4(-10m,018(10m,0)两点分别安装了两个扬声器。两个扬声器连续振动发

出简谐声波，其振动图像如下图所示。已知声波在空气中的传播速率为片340m/s,两波频率均为於85Hz,

振幅相等。试求：

(1)一同学从-点沿直线运动到力点(不含4夕点)，该同学有几次听不到声音；

(2)一同学从8点沿圆轨道逆时针运动半周到4点(不含/、3点)，该同学听不见声音的点的位置坐标方

程。

【答案】（1）9次；（2）7（10+x）2+y2-7（10-x）2+y2=4n；Hx2+/=100（,±1,±2,±3-）

【解析】

【详解】⑴波长为

V

2=—=4m

因为振源反向振动，故当波程差

Ax—nA

时，听不到声音，设该同学到。点的距离为X,则

(H+x)—(H—x)=nA(n=0,i1,+2,±3…)

即

nA

x=—(限0，土1,±2,±3-)

满足上式时，听不到声音，当n=Q时，产0；当斤±1时，户士2m;当h士2时，尸士4m；当n=+3时，A=±6HI;

当厅±4时，户±8m;共9次听不到声音；

(2)设听不到声音的坐标为(x,y),则有

J(R+X『+y2_J(R_x『+y2=4〃

即

x2+y2=100

且

25x2=200/z2-4n4(/FO,±1,±2,±3-)

14.如图所示，固定在竖直平面内的轨道由倾角。可调的倾斜轨道A3、足够长的水平轨道和半径为

H=0.3m的竖直圆轨道构成，户为圆轨道的最高点，A3段轨道粗糙，其余轨道光滑，各段轨道均平滑连

接.当倾角0=30°时，质量为班=0.6kg的物块a恰好能沿轨道AB匀速下滑。现将倾角调为6>=60°,

让物块a从距水平面3C高度为/?=1.2m处静止滑下，过一段时间后与静止在水平轨道3C上的物块6发

生弹性碰撞.若物块a、6均可视为质点，物块a始终不会脱离轨道，取重力加速度g=10m/s2.求：

(1)物块a与轨道AB间的动摩擦因数；

(2)物块a第一次经过圆轨道最高点户时对轨道的压力大小；

(3)若物块a只经过一次P点且能与物块b发生两次碰撞，求物块b质量范围.

A.

P

【答案】(1)—；(2)2N;(3)1.8kg<m<2.5kg

32

【解析】

详解】(1)当倾角。=30。时，物块a恰好能沿轨道A3匀速下滑，则

mrgsin30°=〃叫gcos30°

解得

V3

(2)物块a第一次经过圆轨道最高点9时，由动能定理

h1

叫g(人2K)-劭gcos6。高布=5*

解得

Pi>=2m/s

在夕点时

FNP+mAg=mi^

解得

氏P=2N

(3)物块a与物块力碰前的速度

1212

5ml匕+2mlgH='叫%

解得

Pb=4m/s

根据动量守恒和能量守恒，可得

m1Vo=m1Vl+m2V2

121212

3m1Vo=5叫匕+万色吗

解得

m.—