还剩24页未读，
继续阅读
2024届山东省潍坊市昌乐二中高三上学期模拟预测物理试题
展开
这是一份2024届山东省潍坊市昌乐二中高三上学期模拟预测物理试题，共27页。试卷主要包含了单项选择题等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题:本题共8小题，每小题3分，共 24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．（2023·广东肇庆·统考一模）小明利用手机中的加速度传感器测量手机运动过程的加速度a、他用手掌平托手机，从静止开始上下运动，手机软件显示竖直方向上的图像如图所示，该图像以竖直向上为正方向。下列说法正确的是（ ）
A．手机在时刻速度减到零
B．手机在时刻改变运动方向
C．在到时间内，手机受到的支持力先增大后减小
D．在到时间内，手机先处于失重状态后处于超重状态
2．（2023上·全国·高一哈尔滨市第一六二中学校校考期末）细绳拴一个质量为m的小球，小球用固定在墙上的水平弹簧支撑，小球与弹簧不粘连，平衡时细绳与竖直方向的夹角为53°，如图所示。（已知cs 53°=0.6，sin 53°=0.8）以下说法正确的是（ ）
A．小球静止时弹簧的弹力大小为mg
B．小球静止时细绳的拉力大小为mg
C．细线烧断瞬间小球的加速度立即为g
D．细线烧断瞬间小球的加速度立即为
3．（2023上·浙江·高三校联考阶段练习）如图甲所示，在“用传感器观察平行板电容器的放电”实验中，单刀双掷开关先置于1位置，待一段时间后，再置于2位置，利用电容器放电过程中记录的数据作出的Ⅰ－t图像如图乙所示，已知电源电动势为8.0V，下列说法正确的是（ ）
A．到时间内，电容器放电量约为
B．电容器的电容约为
C．如果将平行板电容器的板间距离增大，放电I－t图像距坐标原点会变远
D．如果匀速将一块陶瓷板放入电容器两板之间，则电容C均匀变小
4．（2023上·山东·高三校联考开学考试）2023年5月30日9时31分，搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭在酒泉卫星发射中心发射升空，飞船入轨后，于北京时间2023年5月30日16时29分，成功对接于空间站天和核心舱径向端口，18时22分，翘盼已久的神舟十五号航天员乘组顺利打开“家门”，欢迎远道而来的神舟十六号航天员乘组入驻“天宫”。如图所示，已知空间站在距地球表面约400千米的高空绕地球做匀速圆周运动，地球半径约为6400km，地球同步卫星距地面高度约为36000km。下列说法正确的是（ ）
A．空间站绕地球做圆周运动的线速度略大于第一宇宙速度
B．航天员在空间站中每天大约能看到6次日出
C．空间站运行的向心加速度与地球表面附近重力加速度之比约为162：172
D．空间站与地球同步卫星的线速度大小之比约为1：4
5．（2023上·山东·高三校联考开学考试）利用如图所示的实验装置可以测定液体中的光速。该装置是由两块平板玻璃组成的劈形，其中倾角θ很小，其间形成空气薄膜（空气可视为真空，光速为c），光从平板玻璃上方垂直入射后，从上往下看到干涉条纹，测得相邻条纹间距为；若在两块平板玻璃之间充满透明液体，然后用同种单色光垂直照射玻璃板，测得相邻条纹间距为。则光在该液体中的传播速度为（ ）
A． B． C． D．更多优质资源可进入
6．（2023上·河北沧州·高三泊头市第一中学校联考阶段练习）如图所示为某小型输电站高压输电示意图，变压器均为理想变压器，发电机输出功率恒为。升压变压器原、副线圈的匝数比为1:10，在输电线路上接入一个电流互感器，其原、副线圈的匝数比为1:10，电流表的示数为，输电线的总电阻。下列说法正确的是（ ）
A．升压变压器的原线圈输入电压
B．电流互感器是一种降压变压器
C．将滑动触头下移，用户获得的电压将增大
D．用户获得的功率为
7．（2023上·湖北宜昌·高一宜都市一中校联考期中）如图所示，从地面竖直上抛一物体A，同时在离地面某一高度H处有一物体B开始自由下落，两物体在空中同时到达同一高度h时速度大小均为v，则下列说法正确的是（ ）
A．两物体在空中运动的加速度相同，运动的时间相等
B．A上升的最大高度小于B开始下落时的高度H
C．两物体在空中同时达到的同一高度的位置h一定在B开始下落时高度H的中点下方
D．A上抛的初速度与B落地时速度大小均为2v
8．（2023上·重庆沙坪坝·高一重庆一中校考期中如图所示，一轻弹簧的一端固定在倾角为的光滑斜面底端，另一端连接一质量为3kg的物块A，系统处于静止状态。若在斜面上紧靠A上方处轻放一质量为2kg的物块B，A、B一起向下运动到最低点P（图中P点未画出），然后再反向向上运动到最高点，对于上述整个运动过程，下列说法正确的是（已知，，重力加速度g取）（ ）
A．两物块沿斜面向上运动的过程中弹簧可能恢复原长
B．在物块B刚放上的瞬间，A、B间的弹力大小为12N
C．在最低点P，A、B间的弹力大小为16.8N
D．在最低点P，弹簧对A的弹力大小为30N
二、多项选择题∶本题共4 小题，每小题4分，共16 分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9．（2020·广东·校联考一模）真空中电量均为Q的两同种点电荷连线和一绝缘正方体框架的两侧面ABB1A1和DCC1D1中心连线重合，连线中心和立方体中心重合，空间中除两同种电荷Q产生的电场外，不计其它任何电场的影响，则下列说法中正确的是（ ）
A．正方体两顶点A、C1电场强度相同
B．正方体两顶点A、C1电势相同
C．两等量同种点电荷周围电场线和面ABB1A1总是垂直
D．把正检验电荷q从顶点A移到C电场力不做功
10．（2024·安徽·校联考模拟预测）一列周期为沿轴方向传播的简谐横波在某时刻的部分波形如图所示，、、为波上三个质点，已知该时刻质点、坐标分别为、，质点正沿轴负方向振动，则（ ）
该时刻质点向左运动
该波沿轴负方向传播
质点和质点的振动方向总相反
该波的波速为6m/s
11．（2023·山东·济南一中统考二模）如图所示，质量为m的光滑大圆环用细轻杆固定在竖直平面内，两个质量均为的小环（可视为质点）套在大圆环上，将两个小环同时从大圆环的最高点a由静止释放，两小环分别沿大圆环两侧下滑。已知重力加速度为g，从两小环开始下滑到运动至大圆环最低点c的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．小环从a运动到b的过程中，大圆环对小环的弹力始终指向大圆环的圆心
B．小环运动到b点时，大圆环与小环间的作用力一定不为零
C．大圆环对轻杆的作用力可能为零
D．大圆环对轻杆作用力的最大值为21mg
12．（2023下·重庆渝中·高三重庆巴蜀中学校考阶段练习）如图所示，平行倾斜光滑导轨与足够长的平行水平光滑导轨平滑连接，导轨电阻不计。质量均为电阻均为的金属棒b和c，静止放在水平导轨上且与导轨垂直。图中虚线de右侧有范围足够大、方向竖直向上的匀强磁场。质量也为的绝缘棒a垂直于倾斜导轨，从离水平导轨的高为处由静止释放。已知绝缘棒a滑到水平导轨上与金属棒b发生弹性正碰，金属棒b进入磁场后始终未与金属棒c发生碰撞。重力加速度为。以下正确的是（ ）
A．a与b碰后分离时b棒的速度大小为
B．当b进入磁场后速度大小为时，b的加速度大小变为初始加速度大小的
C．b棒产生的焦耳热为
D．b进入磁场后，b、c间距离增大了
三、非选择题∶本题共6小题，共60分。
13．（6分）（2022·江苏·高考模拟）在“验证动量守恒定律”的实验中，为了避免平抛起点记录不准确以及实验操作过程中白纸的移动带来误差，某同学利用如图所示的装置进行了如下的操作：
①先调整斜槽轨道，使其末端的切线水平，在一块平木板表面先后钉上白纸和复写纸，并将该木板竖直立于靠近槽口处，使小球a从斜槽轨道上某固定点处由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹O；
②将木板向右平移适当的距离，再使小球a从原固定点由静止释放，撞在木板上并在白纸上留下痕迹B；
③把半径相同的小球b静止放在斜槽轨道水平段的最右端让小球a仍从原固定点由静止释放，和小球b相碰后，两球撞在木板上并在白纸上留下痕迹A和C；
④用刻度尺测量白纸上O点到A、B、C三点的距离分别为y1、y2和y3。
（1）两小球的质量关系：ma大于mb
（2）上述实验除需测量白纸上O点到A、B、C三点的距离外，还需要测量的物理量有 。
A．木板向右移动的距离L B．小球a 和小球b的质量ma、mb
C．落到A、B、C三点的时间t D．小球a 和小球b的具体半径r
（3）用本实验中所测得的数据验证两小球碰撞过程动量守恒的表达式为 ；实验小组发现本次实验数据还可以验证两小球碰撞过程的机械能守恒，其表达式为 。
A． B．
C． D．
14．（8分）（2023·江西宜春·校联考模拟预测）如图甲所示为某同学测量一节干电池的电动势和内电阻的电路图。
（1）已知毫安表表头的内阻为100Ω、满偏电流为3mA，R2为电阻箱（0～9999.9Ω），R1为滑动变阻器，若将电阻箱R2的阻值调为900.0Ω，改装后的电压表的量程为 V；（保留两位有效数字）
（2）电流表A有两种规格，A1（量程0.6A，内阻约为0.1Ω）和A2（量程3A，内阻约为0.05Ω）；滑动变阻器R1有两种规格，最大阻值分别为15Ω和1500Ω，则电流表应选用 （填“A1”或“A2”），R1应选用最大阻值为 Ω的滑动变阻器；
（3）实验步骤如下：
①闭合开关S前，应将滑动变阻器R1的滑片移到左端；
②多次调节滑动变阻器的滑片，记下毫安表表头的示数I1和电流表的示数I2；
③以I1为纵坐标，I2为横坐标，作I1-I2图线，如图乙所示；
④根据图线求得电源的电动势E＝ V，内阻r＝ Ω。（均保留三位有效数字）
15．（8分）（2023上·河北承德·高二承德县第一中学校联考阶段练习）如图所示，一个三棱镜的横截面为直角三角形，A、B、C分别为三条棱的中点，，，AB的长度为L，该三棱镜材料的折射率。现有一细光束，其入射方向始终保持与A、B连线平行，入射点从A点沿A、C连线向C点移动，若不考虑光线在三棱镜内的多次反射。求：
（1）光线从面射出时的折射角；
（2）光线从A点沿C点移动的过程中，在AB边有光线射出的范围。
16．（9分）（2023上·贵州遵义·高二统考阶段练习）“抛石机”是古代战争中常用的一种设备，其装置简化原理如图所示。“抛石机”长臂的长度，短臂的长度。在某次攻城战中，敌人城墙高度H=12m，士兵们为了能将石块投入敌人城中，在城外堆出了高的小土丘，在小土丘上使用“抛石机”对敌人进行攻击。士兵将质量m=4.8kg的石块装在长臂末端的弹框中，开始时长臂处于静止状态，其与水平底面夹角。现对短臂施力，当长臂转到竖直位置时立即停止转动，石块被水平抛出且恰好击中城墙正面与小土丘等高的P点，P点与抛出位置间的水平距离。不计空气阻力，重力加速度。
（1）求石块刚被抛出时短臂末端的速度大小v；
（2）求石块转到最高点的过程中弹框对石块所做的功；
（3）已知城墙上端的水平宽度，若石块要击中敌人城墙顶部，则抛出石块的速度取值范围是多少？
17．（14分）（2023上·山东·高二校联考期中）某粒子发射器简化结构如图所示，建立立体空间坐标系，为与平面平行放置的竖直屏，与轴垂直相交于处。粒子源发射口位于轴上距原点的位置，且平行于轴方向射出速度为的正粒子，进入第一象限。在轴上方区域存在沿轴正方向的匀强磁场，磁感应强度，在轴下方区域存在沿轴正方向的匀强磁场和沿轴正方向的匀强电场。已知粒子质量，电荷量，电场强度，不计粒子的重力和空气的影响。取。求：
（1）粒子第一次到达x轴上，该点到原点的距离；
（2）粒子第二次到达平面时，沿轴走过的位移；
（3）粒子从发射到打到屏幕上经历的时间；
（4）粒子打在屏上的位置坐标。
18．（15分）（2023上·山东日照·高三统考期中）如图所示，在足够长的光滑水平面上有两个小物块和凹槽C。物块的质量为，物块的质量为，凹槽的质量为，相距为，凹槽的左端与相距为，凹槽左、右槽壁的距离为且槽壁的厚度忽略不计，凹槽内放一质量为的小物块。物块与左边槽壁的距离为，与凹槽之间的动摩擦因数。开始时物块、凹槽均静止，现给物块施加水平向右的恒力，物块向右做匀加速运动，一段时间后与发生弹性碰撞。当与发生第二次弹性碰撞时立刻撤去恒力。与凹槽C碰撞立即粘在一起运动。已知，，，取重力加速度，物块A、B、D均可视为质点，物块与凹槽壁的碰撞没有能量损失，且所有碰撞时间均忽略不计。求：
（1）小物块从开始运动到与小物块B发生第一次碰撞所用的时间；
（2）小物块和第二次碰撞后各自的速度大小；
（3）物块与凹槽相对静止时，物块距凹槽左壁的距离；
（4）从物块开始运动到物块与凸槽相对静止时，物块运动的位移大小。
参考答案：
1．C
【详解】A．手机在时刻向上的加速度最大，此时手机向上加速，选项A错误；
B．手机在时刻加速度为零，此时手机向上的速度达到最大，以后将向上减速，则时刻手机没有改变运动方向，选项B错误；
C．在到时间内，手机加速度向上且先增加后减小，则根据
FN=ma+ mg
可知，手机受到的支持力先增大后减小，选项C正确；
D．在到时间内，手机加速度先向上后向下，则手机先处于超重状态后处于失重状态，选项D错误。
故选C。
2．D
【详解】AB．小球静止时，小球受自身的重力，绳的拉力T和弹簧的弹力Fx，由平衡条件有
故AB错误；
CD．细线烧断的瞬间，绳的拉力突变为零，小球受到的弹簧弹力保持不变，由牛顿第二定律定律可得
故C错误，D正确。
故选D。
【点睛】
3．B
【详解】A．图像与坐标轴围成的面积等于电容器的放电量，则到时间内，电容器放电量约为
选项A错误；
B．电容器总的放电量为
电容器的电容约为
选项B正确；
C．如果将平行板电容器的板间距离增大，则电容器的电容减小，根据Q=CU可知，电容器的带电量减小，则放电电量减小，则放电I－t图像距坐标原点会变近，选项C错误；
D．如果匀速将一块陶瓷板放入电容器两板之间，根据
可知，介电常数均匀增加，则电容C均匀变大，选项D错误。
故选B。
4．C
【详解】A．第一宇宙速度是卫星绕地球做圆周运动的最大速度，所有绕地球做圆周运动的卫星的线速度都小于第一宇宙速度，A错误；
C．根据
结合地球表面附近物体所受重力和万有引力的关系
可知空间站运行的向心加速度与地球表面附近重力加速度之比为
C正确；
B．设空间站与地球同步卫星的周期分别为、，环绕半径分别为、，根据开普勒第三定律得
航天员看日出的次数约为
B错误；
D．由万有引力提供向心力得
联立解得
D错误。
故选C。
5．B
【详解】根据薄膜干涉原理，干涉条纹平行等宽，当光垂直射向玻璃板时，得到干涉条纹，相邻两条纹对应劈尖厚度差
由于很小，根据几何关系有
则
即
又
同种单色光频率相同，则
则
故选B。
6．D
【详解】A．电流互感器原线圈中的电流
升压变压器的输出电压
升压变压器原、副线圈的匝数比为1:10，则
则
故A错误；
B．根据线圈匝数关系可知电流互惑器是一种升压变压器，故B错误；
C．将活动触头下移，增大了，降压变压器用户获得的电压
可知增大时，减小，故C错误；
D．输电线上损失的功率
用户获得的功率
故D正确。
故选D。
7．D
【详解】AD．设两物体从下落到相遇的时间为t，竖直上抛物体的初速度为v0，则由题有
解得
v0=2v
根据竖直上抛运动的对称性可知，B自由落下到地面的速度为2v，在空中运动时间为
A竖直上抛物体在空中运动时间为
故D正确，A错误。
B．物体A能上升的最大高度为
B开始下落的高度为
显然两者相等。故B错误。
C．两物体在空中同时达到同一高度时，B下降的高度为
两物体在空中同时达到的同一高度的位置h在B开始下落时高度H的中点上方，故C错误。
故选D。
8．C
【详解】A．根据系统机械能守恒可知，A、B一起反向向上运动到最高点为一开始A处于静止的位置，则两物块沿斜面向上运动的过程中弹簧不可能恢复原长，故A错误；
B．在物块B刚放上的瞬间，以A、B为整体，根据牛顿第二定律可得
解得
以B为对象，根据牛顿第二定律可得
联立解得A、B间的弹力大小为
故B错误；
CD．在最低点P，根据对称性可知，此时A、B的加速度方向沿斜面向上，大小为
以A、B为整体，根据牛顿第二定律可得
解得弹簧对A的弹力大小为
以B为对象，根据牛顿第二定律可得
解得A、B间的弹力大小为
故C正确，D错误。
故选C。
9．BD
【分析】电场强度是矢量，通过场强的叠加获得合场强；电势是标量，沿着电场线方向电势降低，可以根据对称性判断电势的大小；电荷从等势面上的一点移动到另一点，电场力不做功。
【详解】AC．电场强度是矢量，需要两个电荷在不同点进行场强的叠加，所以A点和C1点两处的电场强度大小相等，方向不同，且A点合场强不与面ABB1A1垂直，所以AC错误；
B．根据电势的对称性可知A、B、B1、A1、和D、C、C1、D1这8个点的电势相等（关于点电荷连线的中点对称），故B正确；
D．因为A点和C点的电势相等，根据电场力做功：
可知，正检验电荷q从顶点A移到C电场力不做功，故D正确。
【点睛】考查等量同种电荷电场线和等势面的分布，掌握电场强度和电势的标矢性。
10．BD
【详解】AB．由于该时刻质点正沿轴负方向振动，根据波形平移法可知，波沿轴负方向传播，该时刻质点向上运动，故A错误，B正确；
C．由于质点、不是相距半波长奇数倍的点，故振动方向并不是总相反，故C错误；
D．设该时刻简谐波的波动方程为
将质点、的坐标分别代入波动方程可得
由于此时质点、均向下振动，则有
联立两式解得
波速
故D正确。
故选BD。
11．BCD
【详解】A．由弹力方向可知，小环从a运动到b的过程中，运动到图示位置P点
设大圆环半径为R，小环与圆心的连线与竖直方向的夹角为，对小环由动能定理可得
如果小环与大环恰好无弹力，重力的分力提供向心力，则
解得
在该点上方大圆环对小环的弹力方向背离大圆环圆心，在该点下方大圆环对小环的弹力方向指向大圆环的圆心，故A错误；
B．小环运动到b点时，大圆环对小环的弹力提供小环的向心力，大圆环与小环间的作用力一定不为零，故B正确；
C．当小环运动到P点下面b点上面的Q点时，OQ与竖直方向的夹角为，大环对小环的弹力为F，则由动能定理
由牛顿第二定律得
由牛顿第三定律可知小环对大环的弹力大小为
当时，大圆环对轻杆的作用力恰好为零，解得
或
所以大圆环对轻杆的作用力可能为零，故C正确；
D．当其中一个小环到大圆环最低点时，由动能定理得
由牛顿第二定律可得
解得
小环到大圆环最低点时，大环对小环的作用力最大；由牛顿第三定律可知小环对大环向下的作用力最大，所以大圆环对轻杆作用力的最大值为
故D正确。
故选BCD。
12．AB
【详解】A．绝缘棒a滑到水平导轨上速度设为v0，由动能定理
得
a与金属棒b发生弹性正碰，质量相等，故碰后速度交换，a速度变为零，b获得v0的速度，故a与b碰后分离时b棒的速度大小为，A正确；
B．b刚进入磁场时，加速度为
b进入磁场后，切割磁感线产生感应电流，受向左的安培力而减速，c受向右的安培力而加速，系统合外力为零，由动量守恒知
将代入得
此时回路的总电动势为
此时b的加速度为
B正确；
C．当b与c速度相等时，b棒上停止生热，由动量守恒
得
由能量守恒，设b棒上产生的焦耳热为Q，有
知
C错误；
D．b进入磁场后减速，c加速直至速度相同，二者间距缩小，设为Δx，对c，由动量定理
又
联立可得b、c间距离缩小了
D错误。
故选AB。
13． ＞ B D C
【详解】（1）[1]为了使a碰撞b后不被弹回，两小球的质量应满足
（2）[2]两小球在碰撞前后都做平抛运动，则碰前a球有
可得
同理碰后a、b的速度分别为
则有动量守恒定律
既
所用还需要测量两小球质量。
故选B；
（3）[3]由上述分析可知，验证两小球碰撞过程动量守恒的表达式为
故选D；
[4]由机械能守恒
可得
故选C。
14． 0~3.0/3.0 A1 15 1.50（1.48~1.52范围内均可） 0.875（0.840~0.910范围内均可）
【详解】（1）[1]改装后的电压表可测量电压的最大值为
即量程为0~3.0V。
（2）[2][3]滑动变阻器1500Ω规格最大阻值过大，考虑到干电池电动势只有大约1.5V，若选用该规格滑动变阻器，则不易调节电路中电流和路端电压，所以滑动变阻器应选择15Ω规格，此时滑动变阻器在较大范围内调节时（大约2.5Ω~15Ω），总电流可以控制在大约0.1A~0.6A范围内变化，使得电流表指针能够有适当的偏转幅度，从而减小读数误差，因此电流表应选用A1。
（3）[4][5]根据闭合电路欧姆定律有
整理得
结合图像可得
解得
，
15．（1）0；（2）
【详解】（1）设光线从M点入射时，经折射后恰好射向B点。光线在AC边上的入射角为θ1，折射角为θ2，由折射定律
因θ1=60°，所以
θ2=30°
在AM范围内入射时，经折射后在AB边上的入射角为θ3，则θ3=60°，因临界角
在AB边上发生全反射，由几何关系知，全反射后的光线垂直于BC边，从BC边射出的光线的折射角为0；
（2）在MC范围内入射时，经折射后在BC边上的入射角为θ5，θ5=90°-θ2=60°，在BC边上发生全反射，由几何关系知，全反射后的光线垂直于AB边，AB边上有光线射出的部分为BN，则
16．（1）；（2）885.6J；（3）
【详解】（1）石块抛出后做平抛运动，有
则石块抛出时的速度
长臂和短臂的角速度相同，有
代入数据解得
，
（2）石块转到最高点时过程中，弹框对石块做的功，根据动能定理
得石块转到最高点的过程中弹框对石块所做的功
W=885.6J
（3）石块击中城墙顶部时，根据公式有
代入数据解得
石块击中城墙顶部的水平位移
抛出时初速度
代入数据解得，抛出石块的速度取值范围是
17．（1）；（2）0.2m；（3）；（4）
【详解】（1）带电粒子在x轴上方的磁场中做匀速圆周运动，运动轨迹在xOy平面内，轨迹如下图所示
根据洛伦兹力公式及牛顿第二定律可得
代入数据可得
根据题意及几何关系可得，粒子第一次到达x轴上，该点到原点的距离为
（2）粒子进入x轴下方后，在xOy平面内做匀速圆周运动，在z轴方向上，在电场力的作用下做匀加速直线运动。根据洛伦兹力公式及牛顿第二定律可得
代入数据可得
故粒子从x1处到达平面的过程中，粒子在xOy平面内的运动轨迹如下所示
根据几何关系可知，粒子在x轴下方做匀速圆周运动的圆心角为
故粒子运动的时间为
粒子在z轴方向上，由牛顿第二定律及匀变速直线运动规律可得
代入数据可得
，
（3）粒子在xOy平面内做匀速圆周运动的轨迹如下图所示
由几何关系可得，粒子首次在磁场区域1中运动的圆心角为
故其做圆周运动的时间为
由图可知粒子从磁场1进入磁场2到离开磁场2的运动时间均相等，均为
粒子从磁场2进入磁场1到离开磁场1的运动时间均相等，均为
分析可知，粒子在第一次离开磁场2时，沿z轴方向的速度为
粒子第一次从磁场2进入磁场1到离开磁场1的过程中，由于其沿z轴方向具有速度，故在磁场1中沿z轴方向做匀速直线运动，此过程中沿z轴方向位移为
粒子第2次从磁场1进入磁场2到离开磁场2的过程中，沿z轴方向有
粒子第2次从磁场2进入磁场1到离开磁场1的过程中，沿z轴方向有
由于
故粒子在第三次离开磁场1前已经打到屏幕上。故粒子第2次从磁场2进入磁场1到打到屏幕上的过程有，在磁场1中有
解得
粒子从发射到打到屏幕上经历的总时间为
（4）由上分析可知，当粒子打到屏幕上，此时其在xOy平面上的投影为图中p点
由几何关系可得，P点沿x轴方向的坐标为
沿y轴方向的坐标为
粒子打在屏上的位置坐标
【点睛】相互垂直的两个运动互不干扰。粒子在z轴方向的运动与其在xy平面的运动是相互独立的，但运动时间是一致的。明确粒子在xy平面做匀速圆周运动的轨迹。以及粒子先后分别在磁场1和2中，沿z轴方向的运动情况及在各磁场中沿z轴方向运动的位移关系。再结合洛伦兹力公式及牛顿第二定和匀变速直线运动规律进行解答。
18．（1）；（2），；（3）；（4）
【详解】（1）给物块施加向右的恒力，物块向右做匀加速运动，根据动能定理
解得
设小物块从开始运动到与小物块发生第一次碰撞所用的时间为，根据动量定理
解得
（2）当与发生第一次弹性碰撞后速度分别为，根据动量守恒定律和能量守恒定律
解得
当与发生第一次弹性碰撞后先向左做匀减速，再向右匀加速运动，向右匀速运动。假设还没运动到凹槽所在处，追上发生第二次弹性碰撞，追上所经历的时间为，位移相等，对A
对B
解得
小于，假设成立，与发生第二次弹性碰撞前速度分别为
当与发生第二次弹性碰撞后速度分别为，根据动量守恒定律和能量守恒定律
．
解得
（3）当与发生第二次弹性碰撞后的速度为零同时撤去外力，所以静止，向右匀速运动，与凹槽碰撞立即粘在一起运动，速度为，由于之间有摩擦，物块开始运动，随后物块与凹槽左、右边槽壁多次发生弹性碰撞，最终物块与凸槽相对静止，一起匀速运动，速度为。根据动量守恒定律和能量守恒定律
解得
由分析可知物块D与凹槽相对静止时，物块D停在凹槽右壁处，所以距凹槽左壁的距离为。
（4）设凹槽与物块每次碰前的速度分别为，碰后的速度分别为，根据动量守恒定律和能量守恒定律
解得
即每碰撞一次和凹槽与物块发生一次速度交换，两次碰撞之间，和凹槽与物块加速、减速的加速度大小相等，做出和凹槽与物块相互作用过程中的图像，图像中实线为和凹槽的图线，虚线为物块的图线，由图可知，和凹槽与物块相互作用前的速度为，最后的共同速度为，运动时间可按和凹槽一直减速计算
解得
设和凹槽与物块速度分别为，根据动量守恒定律得
即
的运动方向相同，结合上式可得两物体位移关系为
因为两者一直同方向运动，物块开始距凹槽左臂，相对静止时物块在凹槽的右臂，所以两物体的位移关系为
解得
一、单项选择题:本题共8小题，每小题3分，共 24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．（2023·广东肇庆·统考一模）小明利用手机中的加速度传感器测量手机运动过程的加速度a、他用手掌平托手机，从静止开始上下运动，手机软件显示竖直方向上的图像如图所示，该图像以竖直向上为正方向。下列说法正确的是（ ）
A．手机在时刻速度减到零
B．手机在时刻改变运动方向
C．在到时间内，手机受到的支持力先增大后减小
D．在到时间内，手机先处于失重状态后处于超重状态
2．（2023上·全国·高一哈尔滨市第一六二中学校校考期末）细绳拴一个质量为m的小球，小球用固定在墙上的水平弹簧支撑，小球与弹簧不粘连，平衡时细绳与竖直方向的夹角为53°，如图所示。（已知cs 53°=0.6，sin 53°=0.8）以下说法正确的是（ ）
A．小球静止时弹簧的弹力大小为mg
B．小球静止时细绳的拉力大小为mg
C．细线烧断瞬间小球的加速度立即为g
D．细线烧断瞬间小球的加速度立即为
3．（2023上·浙江·高三校联考阶段练习）如图甲所示，在“用传感器观察平行板电容器的放电”实验中，单刀双掷开关先置于1位置，待一段时间后，再置于2位置，利用电容器放电过程中记录的数据作出的Ⅰ－t图像如图乙所示，已知电源电动势为8.0V，下列说法正确的是（ ）
A．到时间内，电容器放电量约为
B．电容器的电容约为
C．如果将平行板电容器的板间距离增大，放电I－t图像距坐标原点会变远
D．如果匀速将一块陶瓷板放入电容器两板之间，则电容C均匀变小
4．（2023上·山东·高三校联考开学考试）2023年5月30日9时31分，搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭在酒泉卫星发射中心发射升空，飞船入轨后，于北京时间2023年5月30日16时29分，成功对接于空间站天和核心舱径向端口，18时22分，翘盼已久的神舟十五号航天员乘组顺利打开“家门”，欢迎远道而来的神舟十六号航天员乘组入驻“天宫”。如图所示，已知空间站在距地球表面约400千米的高空绕地球做匀速圆周运动，地球半径约为6400km，地球同步卫星距地面高度约为36000km。下列说法正确的是（ ）
A．空间站绕地球做圆周运动的线速度略大于第一宇宙速度
B．航天员在空间站中每天大约能看到6次日出
C．空间站运行的向心加速度与地球表面附近重力加速度之比约为162：172
D．空间站与地球同步卫星的线速度大小之比约为1：4
5．（2023上·山东·高三校联考开学考试）利用如图所示的实验装置可以测定液体中的光速。该装置是由两块平板玻璃组成的劈形，其中倾角θ很小，其间形成空气薄膜（空气可视为真空，光速为c），光从平板玻璃上方垂直入射后，从上往下看到干涉条纹，测得相邻条纹间距为；若在两块平板玻璃之间充满透明液体，然后用同种单色光垂直照射玻璃板，测得相邻条纹间距为。则光在该液体中的传播速度为（ ）
A． B． C． D．更多优质资源可进入
6．（2023上·河北沧州·高三泊头市第一中学校联考阶段练习）如图所示为某小型输电站高压输电示意图，变压器均为理想变压器，发电机输出功率恒为。升压变压器原、副线圈的匝数比为1:10，在输电线路上接入一个电流互感器，其原、副线圈的匝数比为1:10，电流表的示数为，输电线的总电阻。下列说法正确的是（ ）
A．升压变压器的原线圈输入电压
B．电流互感器是一种降压变压器
C．将滑动触头下移，用户获得的电压将增大
D．用户获得的功率为
7．（2023上·湖北宜昌·高一宜都市一中校联考期中）如图所示，从地面竖直上抛一物体A，同时在离地面某一高度H处有一物体B开始自由下落，两物体在空中同时到达同一高度h时速度大小均为v，则下列说法正确的是（ ）
A．两物体在空中运动的加速度相同，运动的时间相等
B．A上升的最大高度小于B开始下落时的高度H
C．两物体在空中同时达到的同一高度的位置h一定在B开始下落时高度H的中点下方
D．A上抛的初速度与B落地时速度大小均为2v
8．（2023上·重庆沙坪坝·高一重庆一中校考期中如图所示，一轻弹簧的一端固定在倾角为的光滑斜面底端，另一端连接一质量为3kg的物块A，系统处于静止状态。若在斜面上紧靠A上方处轻放一质量为2kg的物块B，A、B一起向下运动到最低点P（图中P点未画出），然后再反向向上运动到最高点，对于上述整个运动过程，下列说法正确的是（已知，，重力加速度g取）（ ）
A．两物块沿斜面向上运动的过程中弹簧可能恢复原长
B．在物块B刚放上的瞬间，A、B间的弹力大小为12N
C．在最低点P，A、B间的弹力大小为16.8N
D．在最低点P，弹簧对A的弹力大小为30N
二、多项选择题∶本题共4 小题，每小题4分，共16 分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9．（2020·广东·校联考一模）真空中电量均为Q的两同种点电荷连线和一绝缘正方体框架的两侧面ABB1A1和DCC1D1中心连线重合，连线中心和立方体中心重合，空间中除两同种电荷Q产生的电场外，不计其它任何电场的影响，则下列说法中正确的是（ ）
A．正方体两顶点A、C1电场强度相同
B．正方体两顶点A、C1电势相同
C．两等量同种点电荷周围电场线和面ABB1A1总是垂直
D．把正检验电荷q从顶点A移到C电场力不做功
10．（2024·安徽·校联考模拟预测）一列周期为沿轴方向传播的简谐横波在某时刻的部分波形如图所示，、、为波上三个质点，已知该时刻质点、坐标分别为、，质点正沿轴负方向振动，则（ ）
该时刻质点向左运动
该波沿轴负方向传播
质点和质点的振动方向总相反
该波的波速为6m/s
11．（2023·山东·济南一中统考二模）如图所示，质量为m的光滑大圆环用细轻杆固定在竖直平面内，两个质量均为的小环（可视为质点）套在大圆环上，将两个小环同时从大圆环的最高点a由静止释放，两小环分别沿大圆环两侧下滑。已知重力加速度为g，从两小环开始下滑到运动至大圆环最低点c的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．小环从a运动到b的过程中，大圆环对小环的弹力始终指向大圆环的圆心
B．小环运动到b点时，大圆环与小环间的作用力一定不为零
C．大圆环对轻杆的作用力可能为零
D．大圆环对轻杆作用力的最大值为21mg
12．（2023下·重庆渝中·高三重庆巴蜀中学校考阶段练习）如图所示，平行倾斜光滑导轨与足够长的平行水平光滑导轨平滑连接，导轨电阻不计。质量均为电阻均为的金属棒b和c，静止放在水平导轨上且与导轨垂直。图中虚线de右侧有范围足够大、方向竖直向上的匀强磁场。质量也为的绝缘棒a垂直于倾斜导轨，从离水平导轨的高为处由静止释放。已知绝缘棒a滑到水平导轨上与金属棒b发生弹性正碰，金属棒b进入磁场后始终未与金属棒c发生碰撞。重力加速度为。以下正确的是（ ）
A．a与b碰后分离时b棒的速度大小为
B．当b进入磁场后速度大小为时，b的加速度大小变为初始加速度大小的
C．b棒产生的焦耳热为
D．b进入磁场后，b、c间距离增大了
三、非选择题∶本题共6小题，共60分。
13．（6分）（2022·江苏·高考模拟）在“验证动量守恒定律”的实验中，为了避免平抛起点记录不准确以及实验操作过程中白纸的移动带来误差，某同学利用如图所示的装置进行了如下的操作：
①先调整斜槽轨道，使其末端的切线水平，在一块平木板表面先后钉上白纸和复写纸，并将该木板竖直立于靠近槽口处，使小球a从斜槽轨道上某固定点处由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹O；
②将木板向右平移适当的距离，再使小球a从原固定点由静止释放，撞在木板上并在白纸上留下痕迹B；
③把半径相同的小球b静止放在斜槽轨道水平段的最右端让小球a仍从原固定点由静止释放，和小球b相碰后，两球撞在木板上并在白纸上留下痕迹A和C；
④用刻度尺测量白纸上O点到A、B、C三点的距离分别为y1、y2和y3。
（1）两小球的质量关系：ma大于mb
（2）上述实验除需测量白纸上O点到A、B、C三点的距离外，还需要测量的物理量有 。
A．木板向右移动的距离L B．小球a 和小球b的质量ma、mb
C．落到A、B、C三点的时间t D．小球a 和小球b的具体半径r
（3）用本实验中所测得的数据验证两小球碰撞过程动量守恒的表达式为 ；实验小组发现本次实验数据还可以验证两小球碰撞过程的机械能守恒，其表达式为 。
A． B．
C． D．
14．（8分）（2023·江西宜春·校联考模拟预测）如图甲所示为某同学测量一节干电池的电动势和内电阻的电路图。
（1）已知毫安表表头的内阻为100Ω、满偏电流为3mA，R2为电阻箱（0～9999.9Ω），R1为滑动变阻器，若将电阻箱R2的阻值调为900.0Ω，改装后的电压表的量程为 V；（保留两位有效数字）
（2）电流表A有两种规格，A1（量程0.6A，内阻约为0.1Ω）和A2（量程3A，内阻约为0.05Ω）；滑动变阻器R1有两种规格，最大阻值分别为15Ω和1500Ω，则电流表应选用 （填“A1”或“A2”），R1应选用最大阻值为 Ω的滑动变阻器；
（3）实验步骤如下：
①闭合开关S前，应将滑动变阻器R1的滑片移到左端；
②多次调节滑动变阻器的滑片，记下毫安表表头的示数I1和电流表的示数I2；
③以I1为纵坐标，I2为横坐标，作I1-I2图线，如图乙所示；
④根据图线求得电源的电动势E＝ V，内阻r＝ Ω。（均保留三位有效数字）
15．（8分）（2023上·河北承德·高二承德县第一中学校联考阶段练习）如图所示，一个三棱镜的横截面为直角三角形，A、B、C分别为三条棱的中点，，，AB的长度为L，该三棱镜材料的折射率。现有一细光束，其入射方向始终保持与A、B连线平行，入射点从A点沿A、C连线向C点移动，若不考虑光线在三棱镜内的多次反射。求：
（1）光线从面射出时的折射角；
（2）光线从A点沿C点移动的过程中，在AB边有光线射出的范围。
16．（9分）（2023上·贵州遵义·高二统考阶段练习）“抛石机”是古代战争中常用的一种设备，其装置简化原理如图所示。“抛石机”长臂的长度，短臂的长度。在某次攻城战中，敌人城墙高度H=12m，士兵们为了能将石块投入敌人城中，在城外堆出了高的小土丘，在小土丘上使用“抛石机”对敌人进行攻击。士兵将质量m=4.8kg的石块装在长臂末端的弹框中，开始时长臂处于静止状态，其与水平底面夹角。现对短臂施力，当长臂转到竖直位置时立即停止转动，石块被水平抛出且恰好击中城墙正面与小土丘等高的P点，P点与抛出位置间的水平距离。不计空气阻力，重力加速度。
（1）求石块刚被抛出时短臂末端的速度大小v；
（2）求石块转到最高点的过程中弹框对石块所做的功；
（3）已知城墙上端的水平宽度，若石块要击中敌人城墙顶部，则抛出石块的速度取值范围是多少？
17．（14分）（2023上·山东·高二校联考期中）某粒子发射器简化结构如图所示，建立立体空间坐标系，为与平面平行放置的竖直屏，与轴垂直相交于处。粒子源发射口位于轴上距原点的位置，且平行于轴方向射出速度为的正粒子，进入第一象限。在轴上方区域存在沿轴正方向的匀强磁场，磁感应强度，在轴下方区域存在沿轴正方向的匀强磁场和沿轴正方向的匀强电场。已知粒子质量，电荷量，电场强度，不计粒子的重力和空气的影响。取。求：
（1）粒子第一次到达x轴上，该点到原点的距离；
（2）粒子第二次到达平面时，沿轴走过的位移；
（3）粒子从发射到打到屏幕上经历的时间；
（4）粒子打在屏上的位置坐标。
18．（15分）（2023上·山东日照·高三统考期中）如图所示，在足够长的光滑水平面上有两个小物块和凹槽C。物块的质量为，物块的质量为，凹槽的质量为，相距为，凹槽的左端与相距为，凹槽左、右槽壁的距离为且槽壁的厚度忽略不计，凹槽内放一质量为的小物块。物块与左边槽壁的距离为，与凹槽之间的动摩擦因数。开始时物块、凹槽均静止，现给物块施加水平向右的恒力，物块向右做匀加速运动，一段时间后与发生弹性碰撞。当与发生第二次弹性碰撞时立刻撤去恒力。与凹槽C碰撞立即粘在一起运动。已知，，，取重力加速度，物块A、B、D均可视为质点，物块与凹槽壁的碰撞没有能量损失，且所有碰撞时间均忽略不计。求：
（1）小物块从开始运动到与小物块B发生第一次碰撞所用的时间；
（2）小物块和第二次碰撞后各自的速度大小；
（3）物块与凹槽相对静止时，物块距凹槽左壁的距离；
（4）从物块开始运动到物块与凸槽相对静止时，物块运动的位移大小。
参考答案：
1．C
【详解】A．手机在时刻向上的加速度最大，此时手机向上加速，选项A错误；
B．手机在时刻加速度为零，此时手机向上的速度达到最大，以后将向上减速，则时刻手机没有改变运动方向，选项B错误；
C．在到时间内，手机加速度向上且先增加后减小，则根据
FN=ma+ mg
可知，手机受到的支持力先增大后减小，选项C正确；
D．在到时间内，手机加速度先向上后向下，则手机先处于超重状态后处于失重状态，选项D错误。
故选C。
2．D
【详解】AB．小球静止时，小球受自身的重力，绳的拉力T和弹簧的弹力Fx，由平衡条件有
故AB错误；
CD．细线烧断的瞬间，绳的拉力突变为零，小球受到的弹簧弹力保持不变，由牛顿第二定律定律可得
故C错误，D正确。
故选D。
【点睛】
3．B
【详解】A．图像与坐标轴围成的面积等于电容器的放电量，则到时间内，电容器放电量约为
选项A错误；
B．电容器总的放电量为
电容器的电容约为
选项B正确；
C．如果将平行板电容器的板间距离增大，则电容器的电容减小，根据Q=CU可知，电容器的带电量减小，则放电电量减小，则放电I－t图像距坐标原点会变近，选项C错误；
D．如果匀速将一块陶瓷板放入电容器两板之间，根据
可知，介电常数均匀增加，则电容C均匀变大，选项D错误。
故选B。
4．C
【详解】A．第一宇宙速度是卫星绕地球做圆周运动的最大速度，所有绕地球做圆周运动的卫星的线速度都小于第一宇宙速度，A错误；
C．根据
结合地球表面附近物体所受重力和万有引力的关系
可知空间站运行的向心加速度与地球表面附近重力加速度之比为
C正确；
B．设空间站与地球同步卫星的周期分别为、，环绕半径分别为、，根据开普勒第三定律得
航天员看日出的次数约为
B错误；
D．由万有引力提供向心力得
联立解得
D错误。
故选C。
5．B
【详解】根据薄膜干涉原理，干涉条纹平行等宽，当光垂直射向玻璃板时，得到干涉条纹，相邻两条纹对应劈尖厚度差
由于很小，根据几何关系有
则
即
又
同种单色光频率相同，则
则
故选B。
6．D
【详解】A．电流互感器原线圈中的电流
升压变压器的输出电压
升压变压器原、副线圈的匝数比为1:10，则
则
故A错误；
B．根据线圈匝数关系可知电流互惑器是一种升压变压器，故B错误；
C．将活动触头下移，增大了，降压变压器用户获得的电压
可知增大时，减小，故C错误；
D．输电线上损失的功率
用户获得的功率
故D正确。
故选D。
7．D
【详解】AD．设两物体从下落到相遇的时间为t，竖直上抛物体的初速度为v0，则由题有
解得
v0=2v
根据竖直上抛运动的对称性可知，B自由落下到地面的速度为2v，在空中运动时间为
A竖直上抛物体在空中运动时间为
故D正确，A错误。
B．物体A能上升的最大高度为
B开始下落的高度为
显然两者相等。故B错误。
C．两物体在空中同时达到同一高度时，B下降的高度为
两物体在空中同时达到的同一高度的位置h在B开始下落时高度H的中点上方，故C错误。
故选D。
8．C
【详解】A．根据系统机械能守恒可知，A、B一起反向向上运动到最高点为一开始A处于静止的位置，则两物块沿斜面向上运动的过程中弹簧不可能恢复原长，故A错误；
B．在物块B刚放上的瞬间，以A、B为整体，根据牛顿第二定律可得
解得
以B为对象，根据牛顿第二定律可得
联立解得A、B间的弹力大小为
故B错误；
CD．在最低点P，根据对称性可知，此时A、B的加速度方向沿斜面向上，大小为
以A、B为整体，根据牛顿第二定律可得
解得弹簧对A的弹力大小为
以B为对象，根据牛顿第二定律可得
解得A、B间的弹力大小为
故C正确，D错误。
故选C。
9．BD
【分析】电场强度是矢量，通过场强的叠加获得合场强；电势是标量，沿着电场线方向电势降低，可以根据对称性判断电势的大小；电荷从等势面上的一点移动到另一点，电场力不做功。
【详解】AC．电场强度是矢量，需要两个电荷在不同点进行场强的叠加，所以A点和C1点两处的电场强度大小相等，方向不同，且A点合场强不与面ABB1A1垂直，所以AC错误；
B．根据电势的对称性可知A、B、B1、A1、和D、C、C1、D1这8个点的电势相等（关于点电荷连线的中点对称），故B正确；
D．因为A点和C点的电势相等，根据电场力做功：
可知，正检验电荷q从顶点A移到C电场力不做功，故D正确。
【点睛】考查等量同种电荷电场线和等势面的分布，掌握电场强度和电势的标矢性。
10．BD
【详解】AB．由于该时刻质点正沿轴负方向振动，根据波形平移法可知，波沿轴负方向传播，该时刻质点向上运动，故A错误，B正确；
C．由于质点、不是相距半波长奇数倍的点，故振动方向并不是总相反，故C错误；
D．设该时刻简谐波的波动方程为
将质点、的坐标分别代入波动方程可得
由于此时质点、均向下振动，则有
联立两式解得
波速
故D正确。
故选BD。
11．BCD
【详解】A．由弹力方向可知，小环从a运动到b的过程中，运动到图示位置P点
设大圆环半径为R，小环与圆心的连线与竖直方向的夹角为，对小环由动能定理可得
如果小环与大环恰好无弹力，重力的分力提供向心力，则
解得
在该点上方大圆环对小环的弹力方向背离大圆环圆心，在该点下方大圆环对小环的弹力方向指向大圆环的圆心，故A错误；
B．小环运动到b点时，大圆环对小环的弹力提供小环的向心力，大圆环与小环间的作用力一定不为零，故B正确；
C．当小环运动到P点下面b点上面的Q点时，OQ与竖直方向的夹角为，大环对小环的弹力为F，则由动能定理
由牛顿第二定律得
由牛顿第三定律可知小环对大环的弹力大小为
当时，大圆环对轻杆的作用力恰好为零，解得
或
所以大圆环对轻杆的作用力可能为零，故C正确；
D．当其中一个小环到大圆环最低点时，由动能定理得
由牛顿第二定律可得
解得
小环到大圆环最低点时，大环对小环的作用力最大；由牛顿第三定律可知小环对大环向下的作用力最大，所以大圆环对轻杆作用力的最大值为
故D正确。
故选BCD。
12．AB
【详解】A．绝缘棒a滑到水平导轨上速度设为v0，由动能定理
得
a与金属棒b发生弹性正碰，质量相等，故碰后速度交换，a速度变为零，b获得v0的速度，故a与b碰后分离时b棒的速度大小为，A正确；
B．b刚进入磁场时，加速度为
b进入磁场后，切割磁感线产生感应电流，受向左的安培力而减速，c受向右的安培力而加速，系统合外力为零，由动量守恒知
将代入得
此时回路的总电动势为
此时b的加速度为
B正确；
C．当b与c速度相等时，b棒上停止生热，由动量守恒
得
由能量守恒，设b棒上产生的焦耳热为Q，有
知
C错误；
D．b进入磁场后减速，c加速直至速度相同，二者间距缩小，设为Δx，对c，由动量定理
又
联立可得b、c间距离缩小了
D错误。
故选AB。
13． ＞ B D C
【详解】（1）[1]为了使a碰撞b后不被弹回，两小球的质量应满足
（2）[2]两小球在碰撞前后都做平抛运动，则碰前a球有
可得
同理碰后a、b的速度分别为
则有动量守恒定律
既
所用还需要测量两小球质量。
故选B；
（3）[3]由上述分析可知，验证两小球碰撞过程动量守恒的表达式为
故选D；
[4]由机械能守恒
可得
故选C。
14． 0~3.0/3.0 A1 15 1.50（1.48~1.52范围内均可） 0.875（0.840~0.910范围内均可）
【详解】（1）[1]改装后的电压表可测量电压的最大值为
即量程为0~3.0V。
（2）[2][3]滑动变阻器1500Ω规格最大阻值过大，考虑到干电池电动势只有大约1.5V，若选用该规格滑动变阻器，则不易调节电路中电流和路端电压，所以滑动变阻器应选择15Ω规格，此时滑动变阻器在较大范围内调节时（大约2.5Ω~15Ω），总电流可以控制在大约0.1A~0.6A范围内变化，使得电流表指针能够有适当的偏转幅度，从而减小读数误差，因此电流表应选用A1。
（3）[4][5]根据闭合电路欧姆定律有
整理得
结合图像可得
解得
，
15．（1）0；（2）
【详解】（1）设光线从M点入射时，经折射后恰好射向B点。光线在AC边上的入射角为θ1，折射角为θ2，由折射定律
因θ1=60°，所以
θ2=30°
在AM范围内入射时，经折射后在AB边上的入射角为θ3，则θ3=60°，因临界角
在AB边上发生全反射，由几何关系知，全反射后的光线垂直于BC边，从BC边射出的光线的折射角为0；
（2）在MC范围内入射时，经折射后在BC边上的入射角为θ5，θ5=90°-θ2=60°，在BC边上发生全反射，由几何关系知，全反射后的光线垂直于AB边，AB边上有光线射出的部分为BN，则
16．（1）；（2）885.6J；（3）
【详解】（1）石块抛出后做平抛运动，有
则石块抛出时的速度
长臂和短臂的角速度相同，有
代入数据解得
，
（2）石块转到最高点时过程中，弹框对石块做的功，根据动能定理
得石块转到最高点的过程中弹框对石块所做的功
W=885.6J
（3）石块击中城墙顶部时，根据公式有
代入数据解得
石块击中城墙顶部的水平位移
抛出时初速度
代入数据解得，抛出石块的速度取值范围是
17．（1）；（2）0.2m；（3）；（4）
【详解】（1）带电粒子在x轴上方的磁场中做匀速圆周运动，运动轨迹在xOy平面内，轨迹如下图所示
根据洛伦兹力公式及牛顿第二定律可得
代入数据可得
根据题意及几何关系可得，粒子第一次到达x轴上，该点到原点的距离为
（2）粒子进入x轴下方后，在xOy平面内做匀速圆周运动，在z轴方向上，在电场力的作用下做匀加速直线运动。根据洛伦兹力公式及牛顿第二定律可得
代入数据可得
故粒子从x1处到达平面的过程中，粒子在xOy平面内的运动轨迹如下所示
根据几何关系可知，粒子在x轴下方做匀速圆周运动的圆心角为
故粒子运动的时间为
粒子在z轴方向上，由牛顿第二定律及匀变速直线运动规律可得
代入数据可得
，
（3）粒子在xOy平面内做匀速圆周运动的轨迹如下图所示
由几何关系可得，粒子首次在磁场区域1中运动的圆心角为
故其做圆周运动的时间为
由图可知粒子从磁场1进入磁场2到离开磁场2的运动时间均相等，均为
粒子从磁场2进入磁场1到离开磁场1的运动时间均相等，均为
分析可知，粒子在第一次离开磁场2时，沿z轴方向的速度为
粒子第一次从磁场2进入磁场1到离开磁场1的过程中，由于其沿z轴方向具有速度，故在磁场1中沿z轴方向做匀速直线运动，此过程中沿z轴方向位移为
粒子第2次从磁场1进入磁场2到离开磁场2的过程中，沿z轴方向有
粒子第2次从磁场2进入磁场1到离开磁场1的过程中，沿z轴方向有
由于
故粒子在第三次离开磁场1前已经打到屏幕上。故粒子第2次从磁场2进入磁场1到打到屏幕上的过程有，在磁场1中有
解得
粒子从发射到打到屏幕上经历的总时间为
（4）由上分析可知，当粒子打到屏幕上，此时其在xOy平面上的投影为图中p点
由几何关系可得，P点沿x轴方向的坐标为
沿y轴方向的坐标为
粒子打在屏上的位置坐标
【点睛】相互垂直的两个运动互不干扰。粒子在z轴方向的运动与其在xy平面的运动是相互独立的，但运动时间是一致的。明确粒子在xy平面做匀速圆周运动的轨迹。以及粒子先后分别在磁场1和2中，沿z轴方向的运动情况及在各磁场中沿z轴方向运动的位移关系。再结合洛伦兹力公式及牛顿第二定和匀变速直线运动规律进行解答。
18．（1）；（2），；（3）；（4）
【详解】（1）给物块施加向右的恒力，物块向右做匀加速运动，根据动能定理
解得
设小物块从开始运动到与小物块发生第一次碰撞所用的时间为，根据动量定理
解得
（2）当与发生第一次弹性碰撞后速度分别为，根据动量守恒定律和能量守恒定律
解得
当与发生第一次弹性碰撞后先向左做匀减速，再向右匀加速运动，向右匀速运动。假设还没运动到凹槽所在处，追上发生第二次弹性碰撞，追上所经历的时间为，位移相等，对A
对B
解得
小于，假设成立，与发生第二次弹性碰撞前速度分别为
当与发生第二次弹性碰撞后速度分别为，根据动量守恒定律和能量守恒定律
．
解得
（3）当与发生第二次弹性碰撞后的速度为零同时撤去外力，所以静止，向右匀速运动，与凹槽碰撞立即粘在一起运动，速度为，由于之间有摩擦，物块开始运动，随后物块与凹槽左、右边槽壁多次发生弹性碰撞，最终物块与凸槽相对静止，一起匀速运动，速度为。根据动量守恒定律和能量守恒定律
解得
由分析可知物块D与凹槽相对静止时，物块D停在凹槽右壁处，所以距凹槽左壁的距离为。
（4）设凹槽与物块每次碰前的速度分别为，碰后的速度分别为，根据动量守恒定律和能量守恒定律
解得
即每碰撞一次和凹槽与物块发生一次速度交换，两次碰撞之间，和凹槽与物块加速、减速的加速度大小相等，做出和凹槽与物块相互作用过程中的图像，图像中实线为和凹槽的图线，虚线为物块的图线，由图可知，和凹槽与物块相互作用前的速度为，最后的共同速度为，运动时间可按和凹槽一直减速计算
解得
设和凹槽与物块速度分别为，根据动量守恒定律得
即
的运动方向相同，结合上式可得两物体位移关系为
因为两者一直同方向运动，物块开始距凹槽左臂，相对静止时物块在凹槽的右臂，所以两物体的位移关系为
解得
相关试卷
山东省潍坊市昌乐二中2023-2024学年高二上学期期末模拟预测物理试题： 这是一份山东省潍坊市昌乐二中2023-2024学年高二上学期期末模拟预测物理试题，共12页。
2024届山东省昌乐及第中学高三上学期模拟预测物理试题： 这是一份2024届山东省昌乐及第中学高三上学期模拟预测物理试题，共4页。
2024届山东省潍坊市昌乐县第二中学高三上学期1月模拟预测 物理试题（含解析）： 这是一份2024届山东省潍坊市昌乐县第二中学高三上学期1月模拟预测 物理试题（含解析），共26页。试卷主要包含了单项选择题等内容，欢迎下载使用。
