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江苏省南京市2024-2025学年高三上学期10月联考学情调研测试物理试卷（解析版）
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这是一份江苏省南京市2024-2025学年高三上学期10月联考学情调研测试物理试卷（解析版），共16页。试卷主要包含了单项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题
1. 一只黄苇鳽双爪紧扣在荷花叶柄上休息，如图所示。某时刻叶柄处于竖直状态，随着一阵微风掠过，鸟和叶柄缓缓倾斜，在此过程中（ ）
A. 鸟所受合力减小B. 叶柄所受弹力不变
C. 鸟所受摩擦力减小D. 叶柄对鸟的力增大
【答案】C
【解析】A．鸟缓慢运动，处于平衡状态，所受合力为零，故A错误；
B．叶柄所受弹力与叶柄垂直，其方向发生改变，故B错误；
C．鸟所受摩擦力大小
倾角减小，则摩擦力减小，故C正确；
D．叶柄对鸟的作用力与鸟所受重力为一对平衡力，大小不变，故D错误。故选C。
2. “北斗”是我国自主研发的高精度导航系统，如图为某款手机利用“北斗”系统绘制出某电动车在平直路段行驶的速度-时间图像，AB、CD和EF段近似看成直线，已知A、B对应的时刻分别为3.3s和5.8s。电动车和人的总质量为100kg，阻力为总重力的0.05倍，g取，则该电动车（ ）
A. 在AB段加速度比EF段大B. 在CD段阻力的功率约为300W
C. 在AC段做匀变速直线运动D. 在AB段通过的位移为8.5m
【答案】B
【解析】A．图像的斜率表示加速度，由图可知在AB段加速度比EF段小，故A错误；
B．在CD段做匀速运动，阻力的功率约为
故B正确；
C．在AC段图像的斜率变化，不做匀变速直线运动，故C错误；
D．在AB段做匀变速直线运动，通过的位移为
故D错误。
故选B。
3. 节能电梯在无人时缓慢运行或静止不动，有人上电梯后，电梯先加速后匀速运行。一乘客坐电梯下楼，始终与电梯保持相对静止，如图所示，则（ ）
A. 加速时乘客所受的摩擦力方向沿斜面向下
B. 加速时乘客处于失重状态
C. 下楼过程中电梯对乘客的作用力大于乘客对电梯的作用力
D. 下楼过程中乘客受到的摩擦力始终做负功
【答案】B
【解析】A．电梯加速向下运动时，人在水平方向上，有水平向左的加速度，由牛顿第二定律可知，乘客所受的摩擦力方向水平向左，故A错误；
B．电梯加速向下运动时，人在竖直方向上有向下的加速度，则乘客处于失重状态，故B正确；
C．电梯对乘客的作用力与乘客对电梯的作用力是一对相互作用力，大小相等，方向相反，故C错误；
D．当电梯匀速运行时，乘客不受摩擦力作用，则摩擦力做功为0，故D错误。
故选B。
4. 2024 年华为隆重推出搭载我国自主研发的麒麟9010s芯片的 Mate70 手机，该手机可以与地球静止轨道卫星“天通一号01”实现卫星通信。 已知地球半径为 R，“天通一号01”离地高度约为6R，以下关于该卫星的说法正确的是（ ）
A. “天通一号01”卫星在地球同步轨道上处于平衡状态
B. “天通一号01”卫星的发射速度小于近地卫星的环绕速度
C. 若地球自转加快，“天通一号01”卫星为保持与地面同步，轨道高度应降低
D. “天通一号01”卫星的加速度约为静止在赤道上物体加速度的6 倍
【答案】C
【解析】A．卫星在地球同步轨道上做匀速圆周运动，不是处于平衡状态，故A错误；
B．同步卫星轨道高于近地轨道卫星，故发射速度大于最小发射速度，即大于近地卫星的环绕速度，故B错误；
C．若地球自转加快，卫星为保持与地面同步，应当具有更大的角速度，更小的周期，根据万有引力提供向心力可得
可知轨道高度应降低，故C正确。
D．同步轨道上卫星与赤道上物体运动的角速度相同，由
可知卫星在同步轨道上的向心加速度约是静止在赤道上物体向心加速度的7倍，故D错误。
故选C
5. 下列四幅图所涉及的物理知识，论述正确的是（ ）
A. 图甲表明晶体熔化过程中分子平均动能变大
B. 图乙水黾可以在水面自由活动，说明它所受的浮力大于重力
C. 图丙是显微镜下三颗小炭粒的运动位置连线图，连线表示小炭粒的运动轨迹
D. 图丁中A是浸润现象，B是不浸润现象
【答案】D
【解析】A．晶体熔化过程中温度不变，分子平均动能不变，故A错误；
B．水黾可以在水面自由活动，是因为水的表面张力，故B错误；
C．每隔一段时间把观察到的炭粒的位置记录下来，然后用直线把这些位置依次连接成折线，所以布朗运动图像反映每隔一段时间固体微粒的位置，而不是运动轨迹，故C错误；
D．图丁中A是浸润现象，B是不浸润现象，故D正确。
故选D。
6. 在“研究温度不变时气体压强跟体积关系”的实验时，推动活塞，注射器内空气体积减小，多次测量得到注射器内气体的图线，如图实线是一条双曲线，虚线为实验所得图线。环境温度保持不变，发现实验所得图线与玻意耳定律明显不符，造成这一现象的可能原因是（ ）
A. 实验时用手握住注射器B. 实验时缓慢推动活塞
C. 注射器没有保持水平D. 推动活塞过程中有气体泄漏
【答案】A
【解析】由图像的特点可知压缩气体过程中p与V的乘积增大，所以造成这一现象的原因可能是实验时用手握住注射器或实验时迅速推动活塞，导致温度升高。
故选A。
7. 科学家常用放射性材料作为辅助电源为火星车供电。中的元素是，具有天然放射性，半衰期为87.7年。发生衰变的核反应方程为，则下列说法正确的是（ ）
A. 、、三种射线中，射线的电离能力最弱
B. 原子核发生衰变后产生的新核的比结合能比核的比结合能大
C. 10个原子核经过87.7年后一定还会剩余5个
D. 的半衰期跟核内部自身因素有关，也跟原子所处的化学状态和外部条件有关
【答案】B
【解析】A．、、三种射线中，射线的电离能力最强，穿透本领最弱，选项A错误；
B．原子核发生衰变后产生的新核更加稳定，则比结合能比核的比结合能大，选项B正确；
C．半衰期是大量原子核衰变的统计规律，对少量的原子核衰变不适用，选项C错误；
D．的半衰期只跟核内部自身因素有关，跟原子所处的化学状态和外部条件无关，选项D错误。
故选B。
8. 如图所示为一列沿x轴传播简谐横波，实线为时刻的波形图，此时质点Q（）向y轴正向振动，虚线为时的波形图，质点P（）在0.9s时恰好第三次到达波峰，则下列说法正确的是（ ）
A. 该波沿x轴负方向传播B. 该波的传播速度为
C. 在时刻，Q点处于波峰位置D. 在0～0.9s内，Q运动路程为20m
【答案】C
【解析】A．根据同侧法可知该波沿x轴正方向传播，故A错误；
B．质点P（）在0.9s时恰好第三次到达波峰，则有
解得
T=0.4s
由图知波长8m，则
故B错误；
C．据Q点波峰坐标为
则波峰传到Q点时间为
当时，解得
n=4
故C正确；*
D．若质点Q振动时，其通过的路程为
但在0～0.9s内，即Q点只振动了，所以Q运动的路程小于20m。
故D错误。
故选C。
9. 在轴上关于坐标点对称的位置上有两个等量的正点电荷，其在平面上形成的电势分布沿轴的剖面图如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A. 坐标点处的电势和场强均不为零
B. 在轴上与点电势相等的点有两个
C. 负电荷在点的电势能比在点低
D. 在轴任意位置处把正电荷沿轴正方向单向移动的过程中电场力均先做负功再做正功
【答案】B
【解析】A．等量同种电荷在O处的场强因矢量叠加抵消为零，但电势是标量叠加，故不为零，从图中也可以看出电势不为零，故A错误；
B．从图中可以看出，在x轴上与O点电势相等的点有两个，故B正确；
C．从图中可以看出，a点的电势能比在O点低，故负电荷在a点的电势能比在O点高，故C错误；
D．从图中可以看出，沿垂直于z轴方向移动的过程中电势先升高再降低，再升高，再降低，故正电荷的电势能经历先升高再降低，再升高，再降低的过程，故电场力均先做负功再做正功再做负功再做正功，故D错误。
故选B。
10. 电磁俘能器可在汽车发动机振动时利用电磁感应发电实现能量回收，结构如图甲所示。两对永磁铁可随发动机一起上下振动，每对永磁铁间有水平方向的匀强磁场，磁感应强度大小均为B．磁场中，边长为L的正方形线圈竖直固定在减震装置上。某时刻磁场分布与线圈位置如图乙所示，永磁铁振动时磁场分界线不会离开线圈。关于图乙中的线圈。下列说法正确的是（ ）
A. 穿过线圈的磁通量为
B. 永磁铁相对线圈上升越高，线圈中感应电动势越大
C. 永磁铁相对线圈上升越快，线圈中感应电动势越小
D. 永磁铁相对线圈下降时，线圈中感应电流的方向为顺时针方向
【答案】D
【解析】A．根据图乙可知此时穿过线圈的磁通量为0，故A错误；
BC．根据法拉第电磁感应定律可知永磁铁相对线圈上升越快，磁通量变化越快，线圈中感应电动势越大，故BC错误；
D．永磁铁相对线圈下降时，根据安培定则可知线圈中感应电流的方向为顺时针方向，故D正确。
故选D。
11. 如图、物块从A点水平抛出，恰好在点无碰撞进入倾斜传送带，已知传送带沿顺时针匀速传动，由A到的运动时间，水平距离为，从抛出到刚进入传送带一段时间内关于物块水平速度和时间、竖直速度和时间、动能和水平位移、机械能和水平位移的图像一定错误的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】A．物块从A点到点做平抛运动，水平方向是匀速直线运动，物块从A点水平抛出，恰好在点无碰撞进入倾斜传送带，可知物块在B点的速度与传送带速度相同，则有物块在传送带上水平速度不变，A正确，不符合题意；
B．物块在传送带上由于重力作用，若物块受摩擦力方向沿传送带向下，则物块速度会继续增大，且有可能加速度大于重力加速度， B正确，不符合题意；
C．物块从A到B，设物块位移与水平方向夹角为α，由动能定理可得
可得
C错误，符合题意；
D．物块从A到B，机械能守恒，在传送带上可能由于有摩擦力对物块做负功，物块的机械能随位移减小，D正确，不符合题意。
故选C。
二、非选择题
12. 某同学设计了一个用拉力传感器进行“测量重力加速度”并“验证机械能守恒定律”两个实验。一根轻绳一端连接固定的拉力传感器，另一端连接小钢球，如图①所示。
（1）用游标卡尺测出小铁球直径结果如图②所示。则其直径D=___________mm；
（2）让小铁球以较小的角度在竖直平面内摆动，从计算机中得到拉力大小随时间变化的关系图像如图③，则小球摆动的周期为T=___________s；
（3）该同学还测得该单摆的摆线长用L表示，则重力加速度的表达式为g=___________（用物理量T、L、D表示）。
（4）将摆球多次拉离竖直方向一定角度后由静止释放，测得拉力的最小值F1与最大值F2并得到F2-F1图线，如图④，如果小球在摆动的过程中机械能守恒，则该图线斜率的绝对值等于___________；
（5）若实际测得F2-F1图线的斜率与理论值总是存在一定偏差，可能是以下哪种原因___________
A．测量单摆摆长时漏加小球半径
B．小钢球初始释放位置不同
C．小钢球摆动角度偏大
D．小钢球摆动过程中存在空气阻力
【答案】 （1）9.3 （2） 2##2.0 （3）或者 （4）2 （5）D
【解析】（1）读数为
（2）小球在经过最低点时绳上的拉力最大，且一个周期内经过二次最低点，所以小球做单摆运动的周期为
（3）由单摆周期公式可知
解得
（4）根据向心力方程以及机械能守恒可知
联立解得
所以图像的斜率的绝对值应为2；
（5）由以上分析可知，绳长可以约掉，释放高度和角度也在计算过程中约掉，因此，存在误差的原因应该是有阻力做功，机械能不守恒，即存在空气阻力，故ABC错误，D正确。
故选D。
13. 如图，等腰直角ABC玻璃砖固定，ab两束单色光垂直AC入射，其中a光刚好不能从AB面射出，而b光穿过AB面后进入光电管，并使G表产生电流（未饱和）。请回答下列问题：
（1）玻璃砖对a光的折射率n为多少？不改变光的频率，如何增大G表电流？
（2）若将图中电源反向，滑片P向右滑动过程中，发现电压表示数为U0时，G表示数刚好为零。已知光电管内金属材料的逸出功为W0，电子电量为e，则光电管的入射光的能量是多少？
【答案】（1），增大b光的强度；（2）
【解析】（1）由于a光刚好不能在AB面发生全反射，所以
由几何可得。所以可得玻璃砖对a光的折射率n为
不改变光的频率，增大b光的强度可令单位时间内光电子的数量增多，电流表示数变大。
（2）G表示数刚好为零时，电压表示数U0即为遏止电压，由光电效应方程
所以光电管的入射光的光子能量为
14. 如图所示，两根轻绳连接质量为m的小球P，右侧绳一端固定于A点，左侧绳通过光滑定滑轮B连接一物块Q，质量相等的物块Q、N通过一轻弹簧连接，整个系统处于静止状态时，小球P位于图示位置，PA、PB两绳与水平方向的夹角分别为53°和37°，此时物块N与地面的压力恰好为零。现将小球P托至与A、B两点等高的水平线上，两绳均拉直且恰好无弹力，由静止释放小球P。已知PA绳长为L，，，重力加速度为g，求：
（1）物块Q的质量M；
（2）小球P运动到图示位置时，物块Q的速度大小v。
【答案】（1）
（2）
【解析】【小问1详解】
对小球P进行受力分析，根据平衡条件有
对物块N和Q整体进行受力分析，则有
联立解得
【小问2详解】
由静止释放小球P后，小球P做圆周运动到达图示位置，该过程初始状态弹簧处于压缩状态，末状态弹簧处于拉伸状态，且压缩量与拉伸量大小相等，即始末状态弹性势能不变，P的速度方向恰好沿PB绳，可知，此时小球P和物块Q的速度大小相等，则有
其中
联立解得
15. 如图，边长为L的正方形区域及矩形区域内均存在电场强度大小为E、方向竖直向下且与边平行的匀强电场，右边有一半径为且与相切的圆形区域，切点为的中点，该圆形区域与区域内均存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。一带电粒子从b点斜向上射入电场后沿图中曲线运动，经边的中点进入区域，并沿直线通过该区域后进入圆形区域。所有区域均在纸面内，粒子始终在该纸面内运动，不计粒子重力。求：
（1）粒子沿直线通过区域时的速度大小；
（2）粒子的电荷量与质量之比；
（3）粒子射出圆形区域时速度方向与进入圆形区域时速度方向的夹角。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】【小问1详解】
带电粒子在区域做直线运动，则有电场力与洛伦兹力平衡，可知粒子带正电，经边的中点速度水平向右，设粒子到达边的中点速度大小为，带电荷量为，质量为，由平衡条件则有
解得
【小问2详解】
粒子从b点到边的中点的运动，可逆向看做从边的中点到b点的类平抛运动，设运动时间为，加速度大小为，由牛顿第二定律可得
由类平抛运动规律可得
联立解得粒子的电荷量与质量之比
【小问3详解】
粒子从中点射出到圆形区域做匀圆周运动，设粒子的运动半径为，由洛伦兹力提供向心力可得
解得
粒子在磁场中运动轨迹图如图所示，由图可知，粒子沿半径方向射入，又沿半径方向射出，设粒子射出圆形区域时速度方向与进入圆形区域时速度方向的夹角为，由几何关系可知
可得
则有
16. 如图所示，质量m1=0.1kg的小物块P从静止开始沿斜面AB和水平面BC运动到C点，与C点处质量m2=0.3kg的小物块Q发生碰撞，碰撞后，小物块Q从C点飞出，运动到水平地面上的D点。斜面AB与水平面之间的夹角为θ，且tanθ=0.5，斜面AB与水平面BC平滑连接，动摩擦系数μ均为0.2，水平面BC的长为xBC=0.3m，C点距离水平地面的高度H=0.6m。（不计空气阻力，取重力加速度g为10m/s2）。
（1）若小物块Q从C点运动到D点的水平距离xCD=0.6m，求小物块Q从C点抛出的初速度vC的大小；
（2）若小物块P从h=1.7m处下滑，且最终xCD=0.6m，计算并回答：小物块P、Q发生的是否为弹性碰撞？
（3）若小物块P、Q发生的是弹性碰撞，当释放高度h满足什么条件时，小物块Q能从C点飞出，而小物块P不会从C点飞出？
【答案】（1）
（2）见解析 （3）
【解析】【小问1详解】
在方向上
在方向上
解得
【小问2详解】
由动能定理
解得
设碰撞后小物块和的速度大小分别为和。
由动量守恒可得
由机械能守恒可得
可得
因，所以、发生的是弹性碰撞；
【小问3详解】
第一种情况：小物块到达点时，速度恰好为0，由动能定理
可得
第二种情况：碰撞后，小物块反弹回斜面上，第二次下滑回到点时速度为0。
小物块第一次从到的运动过程中，由动能定理得
碰撞时，动量守恒和能量守恒
小物块第二次回到斜面AB，由动能定理
解得
因此，的取值为。
一、单项选择题
1. 一只黄苇鳽双爪紧扣在荷花叶柄上休息，如图所示。某时刻叶柄处于竖直状态，随着一阵微风掠过，鸟和叶柄缓缓倾斜，在此过程中（ ）
A. 鸟所受合力减小B. 叶柄所受弹力不变
C. 鸟所受摩擦力减小D. 叶柄对鸟的力增大
【答案】C
【解析】A．鸟缓慢运动，处于平衡状态，所受合力为零，故A错误；
B．叶柄所受弹力与叶柄垂直，其方向发生改变，故B错误；
C．鸟所受摩擦力大小
倾角减小，则摩擦力减小，故C正确；
D．叶柄对鸟的作用力与鸟所受重力为一对平衡力，大小不变，故D错误。故选C。
2. “北斗”是我国自主研发的高精度导航系统，如图为某款手机利用“北斗”系统绘制出某电动车在平直路段行驶的速度-时间图像，AB、CD和EF段近似看成直线，已知A、B对应的时刻分别为3.3s和5.8s。电动车和人的总质量为100kg，阻力为总重力的0.05倍，g取，则该电动车（ ）
A. 在AB段加速度比EF段大B. 在CD段阻力的功率约为300W
C. 在AC段做匀变速直线运动D. 在AB段通过的位移为8.5m
【答案】B
【解析】A．图像的斜率表示加速度，由图可知在AB段加速度比EF段小，故A错误；
B．在CD段做匀速运动，阻力的功率约为
故B正确；
C．在AC段图像的斜率变化，不做匀变速直线运动，故C错误；
D．在AB段做匀变速直线运动，通过的位移为
故D错误。
故选B。
3. 节能电梯在无人时缓慢运行或静止不动，有人上电梯后，电梯先加速后匀速运行。一乘客坐电梯下楼，始终与电梯保持相对静止，如图所示，则（ ）
A. 加速时乘客所受的摩擦力方向沿斜面向下
B. 加速时乘客处于失重状态
C. 下楼过程中电梯对乘客的作用力大于乘客对电梯的作用力
D. 下楼过程中乘客受到的摩擦力始终做负功
【答案】B
【解析】A．电梯加速向下运动时，人在水平方向上，有水平向左的加速度，由牛顿第二定律可知，乘客所受的摩擦力方向水平向左，故A错误；
B．电梯加速向下运动时，人在竖直方向上有向下的加速度，则乘客处于失重状态，故B正确；
C．电梯对乘客的作用力与乘客对电梯的作用力是一对相互作用力，大小相等，方向相反，故C错误；
D．当电梯匀速运行时，乘客不受摩擦力作用，则摩擦力做功为0，故D错误。
故选B。
4. 2024 年华为隆重推出搭载我国自主研发的麒麟9010s芯片的 Mate70 手机，该手机可以与地球静止轨道卫星“天通一号01”实现卫星通信。 已知地球半径为 R，“天通一号01”离地高度约为6R，以下关于该卫星的说法正确的是（ ）
A. “天通一号01”卫星在地球同步轨道上处于平衡状态
B. “天通一号01”卫星的发射速度小于近地卫星的环绕速度
C. 若地球自转加快，“天通一号01”卫星为保持与地面同步，轨道高度应降低
D. “天通一号01”卫星的加速度约为静止在赤道上物体加速度的6 倍
【答案】C
【解析】A．卫星在地球同步轨道上做匀速圆周运动，不是处于平衡状态，故A错误；
B．同步卫星轨道高于近地轨道卫星，故发射速度大于最小发射速度，即大于近地卫星的环绕速度，故B错误；
C．若地球自转加快，卫星为保持与地面同步，应当具有更大的角速度，更小的周期，根据万有引力提供向心力可得
可知轨道高度应降低，故C正确。
D．同步轨道上卫星与赤道上物体运动的角速度相同，由
可知卫星在同步轨道上的向心加速度约是静止在赤道上物体向心加速度的7倍，故D错误。
故选C
5. 下列四幅图所涉及的物理知识，论述正确的是（ ）
A. 图甲表明晶体熔化过程中分子平均动能变大
B. 图乙水黾可以在水面自由活动，说明它所受的浮力大于重力
C. 图丙是显微镜下三颗小炭粒的运动位置连线图，连线表示小炭粒的运动轨迹
D. 图丁中A是浸润现象，B是不浸润现象
【答案】D
【解析】A．晶体熔化过程中温度不变，分子平均动能不变，故A错误；
B．水黾可以在水面自由活动，是因为水的表面张力，故B错误；
C．每隔一段时间把观察到的炭粒的位置记录下来，然后用直线把这些位置依次连接成折线，所以布朗运动图像反映每隔一段时间固体微粒的位置，而不是运动轨迹，故C错误；
D．图丁中A是浸润现象，B是不浸润现象，故D正确。
故选D。
6. 在“研究温度不变时气体压强跟体积关系”的实验时，推动活塞，注射器内空气体积减小，多次测量得到注射器内气体的图线，如图实线是一条双曲线，虚线为实验所得图线。环境温度保持不变，发现实验所得图线与玻意耳定律明显不符，造成这一现象的可能原因是（ ）
A. 实验时用手握住注射器B. 实验时缓慢推动活塞
C. 注射器没有保持水平D. 推动活塞过程中有气体泄漏
【答案】A
【解析】由图像的特点可知压缩气体过程中p与V的乘积增大，所以造成这一现象的原因可能是实验时用手握住注射器或实验时迅速推动活塞，导致温度升高。
故选A。
7. 科学家常用放射性材料作为辅助电源为火星车供电。中的元素是，具有天然放射性，半衰期为87.7年。发生衰变的核反应方程为，则下列说法正确的是（ ）
A. 、、三种射线中，射线的电离能力最弱
B. 原子核发生衰变后产生的新核的比结合能比核的比结合能大
C. 10个原子核经过87.7年后一定还会剩余5个
D. 的半衰期跟核内部自身因素有关，也跟原子所处的化学状态和外部条件有关
【答案】B
【解析】A．、、三种射线中，射线的电离能力最强，穿透本领最弱，选项A错误；
B．原子核发生衰变后产生的新核更加稳定，则比结合能比核的比结合能大，选项B正确；
C．半衰期是大量原子核衰变的统计规律，对少量的原子核衰变不适用，选项C错误；
D．的半衰期只跟核内部自身因素有关，跟原子所处的化学状态和外部条件无关，选项D错误。
故选B。
8. 如图所示为一列沿x轴传播简谐横波，实线为时刻的波形图，此时质点Q（）向y轴正向振动，虚线为时的波形图，质点P（）在0.9s时恰好第三次到达波峰，则下列说法正确的是（ ）
A. 该波沿x轴负方向传播B. 该波的传播速度为
C. 在时刻，Q点处于波峰位置D. 在0～0.9s内，Q运动路程为20m
【答案】C
【解析】A．根据同侧法可知该波沿x轴正方向传播，故A错误；
B．质点P（）在0.9s时恰好第三次到达波峰，则有
解得
T=0.4s
由图知波长8m，则
故B错误；
C．据Q点波峰坐标为
则波峰传到Q点时间为
当时，解得
n=4
故C正确；*
D．若质点Q振动时，其通过的路程为
但在0～0.9s内，即Q点只振动了，所以Q运动的路程小于20m。
故D错误。
故选C。
9. 在轴上关于坐标点对称的位置上有两个等量的正点电荷，其在平面上形成的电势分布沿轴的剖面图如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A. 坐标点处的电势和场强均不为零
B. 在轴上与点电势相等的点有两个
C. 负电荷在点的电势能比在点低
D. 在轴任意位置处把正电荷沿轴正方向单向移动的过程中电场力均先做负功再做正功
【答案】B
【解析】A．等量同种电荷在O处的场强因矢量叠加抵消为零，但电势是标量叠加，故不为零，从图中也可以看出电势不为零，故A错误；
B．从图中可以看出，在x轴上与O点电势相等的点有两个，故B正确；
C．从图中可以看出，a点的电势能比在O点低，故负电荷在a点的电势能比在O点高，故C错误；
D．从图中可以看出，沿垂直于z轴方向移动的过程中电势先升高再降低，再升高，再降低，故正电荷的电势能经历先升高再降低，再升高，再降低的过程，故电场力均先做负功再做正功再做负功再做正功，故D错误。
故选B。
10. 电磁俘能器可在汽车发动机振动时利用电磁感应发电实现能量回收，结构如图甲所示。两对永磁铁可随发动机一起上下振动，每对永磁铁间有水平方向的匀强磁场，磁感应强度大小均为B．磁场中，边长为L的正方形线圈竖直固定在减震装置上。某时刻磁场分布与线圈位置如图乙所示，永磁铁振动时磁场分界线不会离开线圈。关于图乙中的线圈。下列说法正确的是（ ）
A. 穿过线圈的磁通量为
B. 永磁铁相对线圈上升越高，线圈中感应电动势越大
C. 永磁铁相对线圈上升越快，线圈中感应电动势越小
D. 永磁铁相对线圈下降时，线圈中感应电流的方向为顺时针方向
【答案】D
【解析】A．根据图乙可知此时穿过线圈的磁通量为0，故A错误；
BC．根据法拉第电磁感应定律可知永磁铁相对线圈上升越快，磁通量变化越快，线圈中感应电动势越大，故BC错误；
D．永磁铁相对线圈下降时，根据安培定则可知线圈中感应电流的方向为顺时针方向，故D正确。
故选D。
11. 如图、物块从A点水平抛出，恰好在点无碰撞进入倾斜传送带，已知传送带沿顺时针匀速传动，由A到的运动时间，水平距离为，从抛出到刚进入传送带一段时间内关于物块水平速度和时间、竖直速度和时间、动能和水平位移、机械能和水平位移的图像一定错误的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】A．物块从A点到点做平抛运动，水平方向是匀速直线运动，物块从A点水平抛出，恰好在点无碰撞进入倾斜传送带，可知物块在B点的速度与传送带速度相同，则有物块在传送带上水平速度不变，A正确，不符合题意；
B．物块在传送带上由于重力作用，若物块受摩擦力方向沿传送带向下，则物块速度会继续增大，且有可能加速度大于重力加速度， B正确，不符合题意；
C．物块从A到B，设物块位移与水平方向夹角为α，由动能定理可得
可得
C错误，符合题意；
D．物块从A到B，机械能守恒，在传送带上可能由于有摩擦力对物块做负功，物块的机械能随位移减小，D正确，不符合题意。
故选C。
二、非选择题
12. 某同学设计了一个用拉力传感器进行“测量重力加速度”并“验证机械能守恒定律”两个实验。一根轻绳一端连接固定的拉力传感器，另一端连接小钢球，如图①所示。
（1）用游标卡尺测出小铁球直径结果如图②所示。则其直径D=___________mm；
（2）让小铁球以较小的角度在竖直平面内摆动，从计算机中得到拉力大小随时间变化的关系图像如图③，则小球摆动的周期为T=___________s；
（3）该同学还测得该单摆的摆线长用L表示，则重力加速度的表达式为g=___________（用物理量T、L、D表示）。
（4）将摆球多次拉离竖直方向一定角度后由静止释放，测得拉力的最小值F1与最大值F2并得到F2-F1图线，如图④，如果小球在摆动的过程中机械能守恒，则该图线斜率的绝对值等于___________；
（5）若实际测得F2-F1图线的斜率与理论值总是存在一定偏差，可能是以下哪种原因___________
A．测量单摆摆长时漏加小球半径
B．小钢球初始释放位置不同
C．小钢球摆动角度偏大
D．小钢球摆动过程中存在空气阻力
【答案】 （1）9.3 （2） 2##2.0 （3）或者 （4）2 （5）D
【解析】（1）读数为
（2）小球在经过最低点时绳上的拉力最大，且一个周期内经过二次最低点，所以小球做单摆运动的周期为
（3）由单摆周期公式可知
解得
（4）根据向心力方程以及机械能守恒可知
联立解得
所以图像的斜率的绝对值应为2；
（5）由以上分析可知，绳长可以约掉，释放高度和角度也在计算过程中约掉，因此，存在误差的原因应该是有阻力做功，机械能不守恒，即存在空气阻力，故ABC错误，D正确。
故选D。
13. 如图，等腰直角ABC玻璃砖固定，ab两束单色光垂直AC入射，其中a光刚好不能从AB面射出，而b光穿过AB面后进入光电管，并使G表产生电流（未饱和）。请回答下列问题：
（1）玻璃砖对a光的折射率n为多少？不改变光的频率，如何增大G表电流？
（2）若将图中电源反向，滑片P向右滑动过程中，发现电压表示数为U0时，G表示数刚好为零。已知光电管内金属材料的逸出功为W0，电子电量为e，则光电管的入射光的能量是多少？
【答案】（1），增大b光的强度；（2）
【解析】（1）由于a光刚好不能在AB面发生全反射，所以
由几何可得。所以可得玻璃砖对a光的折射率n为
不改变光的频率，增大b光的强度可令单位时间内光电子的数量增多，电流表示数变大。
（2）G表示数刚好为零时，电压表示数U0即为遏止电压，由光电效应方程
所以光电管的入射光的光子能量为
14. 如图所示，两根轻绳连接质量为m的小球P，右侧绳一端固定于A点，左侧绳通过光滑定滑轮B连接一物块Q，质量相等的物块Q、N通过一轻弹簧连接，整个系统处于静止状态时，小球P位于图示位置，PA、PB两绳与水平方向的夹角分别为53°和37°，此时物块N与地面的压力恰好为零。现将小球P托至与A、B两点等高的水平线上，两绳均拉直且恰好无弹力，由静止释放小球P。已知PA绳长为L，，，重力加速度为g，求：
（1）物块Q的质量M；
（2）小球P运动到图示位置时，物块Q的速度大小v。
【答案】（1）
（2）
【解析】【小问1详解】
对小球P进行受力分析，根据平衡条件有
对物块N和Q整体进行受力分析，则有
联立解得
【小问2详解】
由静止释放小球P后，小球P做圆周运动到达图示位置，该过程初始状态弹簧处于压缩状态，末状态弹簧处于拉伸状态，且压缩量与拉伸量大小相等，即始末状态弹性势能不变，P的速度方向恰好沿PB绳，可知，此时小球P和物块Q的速度大小相等，则有
其中
联立解得
15. 如图，边长为L的正方形区域及矩形区域内均存在电场强度大小为E、方向竖直向下且与边平行的匀强电场，右边有一半径为且与相切的圆形区域，切点为的中点，该圆形区域与区域内均存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。一带电粒子从b点斜向上射入电场后沿图中曲线运动，经边的中点进入区域，并沿直线通过该区域后进入圆形区域。所有区域均在纸面内，粒子始终在该纸面内运动，不计粒子重力。求：
（1）粒子沿直线通过区域时的速度大小；
（2）粒子的电荷量与质量之比；
（3）粒子射出圆形区域时速度方向与进入圆形区域时速度方向的夹角。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】【小问1详解】
带电粒子在区域做直线运动，则有电场力与洛伦兹力平衡，可知粒子带正电，经边的中点速度水平向右，设粒子到达边的中点速度大小为，带电荷量为，质量为，由平衡条件则有
解得
【小问2详解】
粒子从b点到边的中点的运动，可逆向看做从边的中点到b点的类平抛运动，设运动时间为，加速度大小为，由牛顿第二定律可得
由类平抛运动规律可得
联立解得粒子的电荷量与质量之比
【小问3详解】
粒子从中点射出到圆形区域做匀圆周运动，设粒子的运动半径为，由洛伦兹力提供向心力可得
解得
粒子在磁场中运动轨迹图如图所示，由图可知，粒子沿半径方向射入，又沿半径方向射出，设粒子射出圆形区域时速度方向与进入圆形区域时速度方向的夹角为，由几何关系可知
可得
则有
16. 如图所示，质量m1=0.1kg的小物块P从静止开始沿斜面AB和水平面BC运动到C点，与C点处质量m2=0.3kg的小物块Q发生碰撞，碰撞后，小物块Q从C点飞出，运动到水平地面上的D点。斜面AB与水平面之间的夹角为θ，且tanθ=0.5，斜面AB与水平面BC平滑连接，动摩擦系数μ均为0.2，水平面BC的长为xBC=0.3m，C点距离水平地面的高度H=0.6m。（不计空气阻力，取重力加速度g为10m/s2）。
（1）若小物块Q从C点运动到D点的水平距离xCD=0.6m，求小物块Q从C点抛出的初速度vC的大小；
（2）若小物块P从h=1.7m处下滑，且最终xCD=0.6m，计算并回答：小物块P、Q发生的是否为弹性碰撞？
（3）若小物块P、Q发生的是弹性碰撞，当释放高度h满足什么条件时，小物块Q能从C点飞出，而小物块P不会从C点飞出？
【答案】（1）
（2）见解析 （3）
【解析】【小问1详解】
在方向上
在方向上
解得
【小问2详解】
由动能定理
解得
设碰撞后小物块和的速度大小分别为和。
由动量守恒可得
由机械能守恒可得
可得
因，所以、发生的是弹性碰撞；
【小问3详解】
第一种情况：小物块到达点时，速度恰好为0，由动能定理
可得
第二种情况：碰撞后，小物块反弹回斜面上，第二次下滑回到点时速度为0。
小物块第一次从到的运动过程中，由动能定理得
碰撞时，动量守恒和能量守恒
小物块第二次回到斜面AB，由动能定理
解得
因此，的取值为。
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