山东省济宁市第一中学2023-2024学年高二上学期第三次月考物理Word版含解析.docx

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济宁市第一中学2023—2024学年度高二第一学期质量检测（三）物理试卷注意事项：1.答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置，认真核对条形码上的姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用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.回答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸，试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠，不破损。一、单项选择题：共8小题，每小题3分，共24分。1.物理学的发展离不开科学家们的贡献，他们的发现和研究成果对生活生产产生了很大的影响。下列符合物理学史的是（　　）A.电磁波传播过程中，电场和磁场是独立存在的，没有关联B.普朗克在研究黑体辐射问题时提出了光子说C.赫兹通过实验证实了电磁波的存在，并建立了完整的电磁场理论D.黑体也可以辐射电磁波2.水平面上有质量相等的、两个物体，水平推力、分别作用在、上。一段时间后撤去推力，物体继续运动一段距离后停下。两物体的图象如图所示，图中。则整个过程中（　　）A.合外力对物体的冲量等于合外力对物体的冲量B.摩擦力对物体的冲量等于摩擦力对物体的冲量C.的冲量小于的冲量D.a物体动量的平均变化率大于b物体动量的平均变化率3.如图为简易多用电表的电路图。电源E为直流电源；R1、R2、R3、R4和R5是定值电阻；表头G 的满偏电流为5mA，内阻为20；虚线方框为换挡开关；A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表共有5个挡位，分别为直流电压5V挡和10V挡，直流电流10mA挡和25mA挡，欧挡。则以下说法中正确的是（　　）A.多用电表的B端应与黑色表笔相连接B.在使用欧姆表中“×100”挡测量电阻阻值时，发现指针非常靠近欧姆零点，应该选择更小倍率挡C.开关接1时比接2时电表量程小D.若要使用直流电压5V挡，则换挡开关应与5相连4.如图所示，一列沿x轴正方向传播的简谐横波，在t=0时刻波刚好传播到x=3m处的P点，已知波的传播速度为10m/s，则（　　）A.x=1m处的质点的起振方向沿+y方向B.t=0.3s时，x=3m的质点传到了x=9m处C.t=1.2s时，x=8m处的质点已通过的路程为14cmD.t=1.2s时，x=12m处的质点Q第一次处于波谷5.如图甲所示，弹簧振子以点为平衡位置，在光滑水平面上的A、B两点之间做简谐运动，A、B分居点的左右两侧的对称点。取水平向右为正方向，振子的位移随时间的变化如图乙所示的正弦曲线，下列说法正确的是（　　） A.时，振子在点右侧cm处B.振子和时的速度相同C.时，振子的加速度方向水平向左D.到的时间内，振子的加速度和速度都逐渐增大6.如图所示为某半圆柱体玻璃砖的横截面，BC为直径，一束由a光和b光组成的复色光沿AB方向由真空从BC面射入玻璃砖，之后分成两束，分别从E、D两点射出（不考虑光在玻璃砖中的反射）。已知该玻璃砖对a光的折射率大于对b光的折射率，则下列说法正确的是（　　）A.a光和b光在玻璃砖中的传播速度相等B.a光在玻璃砖中的传播时间等于b光在玻璃砖中的传播时间C.从D点射出的为a光，从E点射出的为b光D.若从玻璃中射入空气时，a光发生全反射临界角更大7.均匀介质中，波源位于O点的简谐波沿水平面传播，时刻，所有波峰、波谷的分布如图甲所示，其中实线表示波峰，虚线表示相邻的波谷，坐标（0，20）处的质点P处于波峰。质点P的振动图像如图乙所示，z轴正方向竖直向上。下列说法正确的是（　　） A.该波的传播速度大小为2.5m/sB.坐标（0，40）处的质点M第一次处于波谷的时刻为4sC.坐标（10，0）处的质点N在9.5s末在z轴上的坐标为cmD.坐标（0，15）处的质点的振动方程为）8.如图所示，小球A质量为m，系在细线的一端，线的另一端固定在O点，O点到光滑水平面的距离为h。物块B和C的质量分别是3m和3m，B与C用轻弹簧拴接，置于光滑的水平面上，且B物块位于O点正下方。现拉动小球使细线水平伸直，小球由静止释放，运动到最低点时与物块B发生正碰（碰撞时间极短），反弹后上升到最高点时到水平面的距离为。小球与物块均视为质点，不计空气阻力，重力加速度为g，则（　　）A.碰撞后小球A反弹的速度大小为B.碰撞过程B物块受到的冲量大小为C.碰后轻弹簧获得的最大弹性势能为D.物块C的最大速度大小为二、多项选择题：共4小题，每小题4分，共16分。9.如图所示，纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线L1、L2，L1中的电流方向向左，L2中的电流方向向上；L1的正上方有a、b两点，它们相对于L2对称。整个系统处于外加的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度大小为B0，方向垂直于纸面向外。已知a、b两点的磁感应强度大小分别为B0和B0 ，方向也垂直于纸面向外。则（　　）A.流经L1的电流在b点产生的磁感应强度大小为B0B.流经L1的电流在a点产生的磁感应强度大小为B0C.流经L2的电流在b点产生的磁感应强度大小为B0D.流经L2的电流在a点产生的磁感应强度大小为B010.如图所示，电路中定值电阻R的阻值大于电源内阻r的阻值，开关S闭合，将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表、、的示数变化量的绝对值分别为、、，理想电流表示数变化量的绝对值为，下列说法正确的是（　　）A.B.与的比值不变C.D.电源的输出功率减小11.如图所示，水平光滑桌面上，轻弹簧的左端固定，右端连接物体P，P和Q通过轻绳绕过定滑轮连接。开始时，系统处于静止状态，滑块P处于位置O。将滑块P向左推至弹簧原长的位置A点后由静止释放，P物体将在A点和右侧的某位置（图中未画出）之间来回运动，滑块未与定滑轮相碰，弹簧未超出弹性限度，已知P的质量为m，Q的质量为，弹簧的劲度系数为k，重力加速度为g，不计一切摩擦，则（　　）A.从A点到O点，物体P与弹簧所组成的系统机械能的增加量等于物体Q重力势能的减少量 B.绳上最大拉力为C.弹簧最大弹性势能为D.刚释放瞬间，P的加速度为12.如图所示，一质量为2m的小车静止在光滑水平地面上，其左端P点与平台平滑连接。小车上表面PQ是以O为圆心、半径为R的四分之一圆弧轨道。质量为m的光滑小球，以的速度由水平台面滑上小车。已知OP竖直，OQ水平，水平台面高，小球可视为质点，重力加速度为g。则（　　）A.小车能获得的最大速度为B.小球上升的最大高度到Q点的的距离为C.小球在Q点速度方向与水平方向夹角正切值为D.小球落地时的速度大小为三、非选择题：共5题，共60分。其中第12题~第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。13.为了测量某待测电阻的阻值，约为30Ω，提供了以下器材：电压表（量程0-3V，内阻很大）；电压表（量程0-15V，内阻很大）；电流表（量程0-50mA，内阻约10Ω）；电流表(量程0-3A，内阻约0.12Ω）；电源(电动势约为，内阻约为0.2Ω）；定值电阻R（20Ω，允许最大电流）； 滑动变阻器，允许最大电流；滑动变阻器，允许最大电流；单刀单掷开关一个，导线若干。（1）为了使测量范围尽可能大，电压表应选___________，电流表应选___________，滑动变阻器应选___________。（填字母代号）（2）请在虚线框内画出测量电阻的实验电路图。___________某次测量中，电压表示数为时，电流表示数为，则计算待测电阻阻值的表达式为___________。（用字母表示）14.利用图示的实验装置对碰撞过程进行研究。让质量为的滑块A与质量为的静止滑块B在水平气垫导轨上发生碰撞，碰撞时间极短，比较碰撞后A和B的速度大小和，进而分析碰撞过程是否为弹性碰撞。完成下列填空：（1）调节导轨水平；（2）测得两滑块的质量分别为0.501kg和0.304kg。要使碰撞后两滑块运动方向相反，应选取质量___________（填：大或小）的滑块作为A。（3）调节B的位置，使得A与B接触时，A的左端到左边挡板的距离与B的右端到右边挡板的距离相等。（4）使A以一定的初速度沿气垫导轨运动，并与B碰撞，分别用传感器记录A和B从碰撞时刻开始到各自撞到挡板所用的时间和。（5）将B放回到碰撞前的位置，改变A的初速度大小，重复步骤（4），多次测量的结果如下表所示。 123450.490691.011.221.390.150.240.330.400.460.310.330330.33（6）表中的___________（保留2位有效数字）。（7）理论研究表明，对本实验的碰撞过程，是否为弹性碰撞可由判断。若两滑块的碰撞为弹性碰撞，则大小的理论表达式为___________（用和表示），本实验中其值为___________（保留2位有效数字），若该值与表格中k值的差别在允许范围内，则可认为滑块A与滑块B在导轨上的碰撞为弹性碰撞。15.一大型游乐场建有一个半球型游泳池，游泳池半径为R，游泳池内注满水。一潜泳者可在水面下方游动，其头罩上带有一单色光源，游泳池水面上的最大发光面积为游泳池面积的（不考虑容器壁的反射），光在真空中传播的速度为c，求：（1）水的折射率；（2）射出水面的光在水中传播的最长时间。16.毛主席的诗词“洞庭波涌连天雪”，描述的正是机械波传播的场景。一列沿x轴方向传播的简谐横波在时刻的波形如图中实线所示，在时的波形如图中的虚线所示。（1）求这列波可能的传播速度大小；（2）若已知波的周期，则从时刻开始计时，求质点M在内运动的路程。 17.如图所示电路，电源电动势，内阻忽略不计，初始状态，电阻箱，，，M点和N点之间接有定值电阻和水平放置的平行板电容器，电容器的电容，则：（1）若，则闭合开关后，电路稳定时电容器两极板电压；（2）若欲使平行板电容器所储存电荷量为0，则需要将R3调节到多大；（3）若，闭合开关，电路稳定后再将调整为24Ω，则电路达到下一次稳定时通过的电荷量。18.如图为某游戏装置的示意图，由固定的竖直光滑圆弧轨道A、静止在光滑水平面上的滑板B、固定竖直挡板C组成。轨道A的底端与滑板B的上表面水平相切，初始时轨道A与滑板B左端紧靠在一起，滑板B右端与竖直挡板C相距。游客乘坐滑椅（可视为质点）从轨道A上P点由静止出发，冲上滑板B时把轨道A撤走，滑板B足够长（滑椅不会从滑板表面滑出），滑板B与挡板碰撞无机械能损失。已知游客与滑椅的总质量，圆弧轨道的半径R=10m，O点为圆弧轨道的圆心，与竖直方向夹角，滑板B的质量M＝400kg，滑椅与滑板B间的动摩擦因数，空气阻力可忽略。求：（1）游客与滑椅滑到圆弧轨道最低点时的速度大小；（2）滑板B与竖直挡板碰撞前，游客、滑椅和滑板B组成的系统损失的机械能；（3）若滑板B右端与固定挡板C距离d可以改变，并要求滑板B只与挡板C碰撞两次，则d应满足的条件。 济宁市第一中学2023—2024学年度第一学期质量检测（三）高二物理注意事项：1.答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置，认真核对条形码上的姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用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.回答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸，试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠，不破损。一、单项选择题：共8小题，每小题3分，共24分。1.物理学的发展离不开科学家们的贡献，他们的发现和研究成果对生活生产产生了很大的影响。下列符合物理学史的是（　　）A.电磁波传播过程中，电场和磁场是独立存在的，没有关联B.普朗克在研究黑体辐射问题时提出了光子说C.赫兹通过实验证实了电磁波的存在，并建立了完整的电磁场理论D.黑体也可以辐射电磁波【答案】D【解析】【详解】A．电磁波传播过程中，电场激发磁场，磁场激发电场，两者是相互关联的，故A错误；B．普朗克在研究黑体辐射问题时提出了能量子假说，故B错误；C．麦克斯韦首先建立了完整的电磁场理论，预言了电磁波，赫兹通过实验证实了电磁波的存在，故C错误；D．黑体不反射电磁波，但可以向外辐射电磁波，故D正确故选D。2.水平面上有质量相等的、两个物体，水平推力、分别作用在、上。一段时间后撤去推力，物体继续运动一段距离后停下。两物体的图象如图所示，图中。则整个过程中（　　） A.合外力对物体的冲量等于合外力对物体的冲量B.摩擦力对物体的冲量等于摩擦力对物体的冲量C.的冲量小于的冲量D.a物体动量的平均变化率大于b物体动量的平均变化率【答案】A【解析】【详解】A．全程动量变化为0，所以合外力的冲量为0，合外力对物体的冲量等于合外力对物体的冲量，故A正确；B．图中，由图像斜率表示加速度可知，说明推力撤去后两物体的加速度相等，推力撤去后物体的合力等于摩擦力，由牛顿第二定律可知，两物体受摩擦力大小相等，摩擦力的冲量为由题可知，整个过程中a的运动时间大于b运动的时间，而两物体所受摩擦力相等，所以摩擦力对物体的冲量大于摩擦力对物体的冲量，故B错误；C．在没有撤去推力前，由动量定理得解得由图可知，两物体的最大速度相等，因为推力的作用时间所以的冲量大于的冲量，故C错误；D．ab物体全程动量变化量为零，则动量的平均变化率也为零，a物体动量的平均变化率等于b物体动量的平均变化率，故D错误。故选A。 3.如图为简易多用电表的电路图。电源E为直流电源；R1、R2、R3、R4和R5是定值电阻；表头G的满偏电流为5mA，内阻为20；虚线方框为换挡开关；A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表共有5个挡位，分别为直流电压5V挡和10V挡，直流电流10mA挡和25mA挡，欧挡。则以下说法中正确的是（　　）A.多用电表的B端应与黑色表笔相连接B.在使用欧姆表中“×100”挡测量电阻阻值时，发现指针非常靠近欧姆零点，应该选择更小倍率挡C.开关接1时比接2时电表量程小D.若要使用直流电压5V挡，则换挡开关应与5相连【答案】B【解析】【详解】A．设想当欧姆挡接入电路时，考虑到电流表的接线规则，电流从电源正极流出经A接线柱到待测电阻，根据“红进黑出”可知，图中的B端与红表笔相连接，故A错误；B．使用欧姆表时，指针指在中值附近读数更准确，被测电阻阻值等于指针示数乘以倍率，在使用欧姆表中“×100”挡测量电阻阻值时，发现指针非常靠近欧姆零点，说明选择倍率挡过大，应该选择更小倍率挡，故B正确；C．开关接1和接2时，表头与分流电阻并联，都是电流挡，接1时分流电阻小，因此接1时的电表量程较大，故C错误；D．由题意，直流电压有5V和10V两个挡位，由电压表的改装原理，串联的分压电阻越大，量程越大，所以直流电压5V挡，选择开关应与4相连，故D错误。故选B。4.如图所示，一列沿x轴正方向传播的简谐横波，在t=0时刻波刚好传播到x=3m处的P点，已知波的传播速度为10m/s，则（　　） A.x=1m处的质点的起振方向沿+y方向B.t=0.3s时，x=3m的质点传到了x=9m处C.t=1.2s时，x=8m处的质点已通过的路程为14cmD.t=1.2s时，x=12m处的质点Q第一次处于波谷【答案】C【解析】【详解】A．根据“上下坡”法，波沿x轴正方向传播，则P点沿-y方向振动，说明所有质点的起振方向相同，x=1m处的质点的起振方向沿-y方向，故A错误；B．质点不会随波传播，故B错误；C．由图可知，波长为4m，则周期为从P点传播到x=8m处需时间为由于t=1.2s时，x=8m处的质点已通过的路程为故C正确；D．波从P传播到Q点所用时间为由于t=1.2s时，x=12m处的质点Q第一次处于波峰，故D错误。故选C。 5.如图甲所示，弹簧振子以点为平衡位置，在光滑水平面上的A、B两点之间做简谐运动，A、B分居点的左右两侧的对称点。取水平向右为正方向，振子的位移随时间的变化如图乙所示的正弦曲线，下列说法正确的是（　　）A.时，振子在点右侧cm处B.振子和时的速度相同C.时，振子的加速度方向水平向左D.到的时间内，振子的加速度和速度都逐渐增大【答案】A【解析】【详解】A．由图可知，该振动的振幅为周期为1.6s，故结合振动图像可知，该振动方程为在时，振子的位移故A正确；B．由振动图像可知，振子振子从平衡位置向右运动，时振子从平衡位置向左运动，速度方向不同，故B错误；C．时，振子到达A处，振子的恢复力方向向右，此时加速度方向向右，故C错误；D．到的时间内振子先向左向最大位移处运动，再向右向平衡位置运动，速度先减小后增大，加速度先增大后减小，故D错误。故选A。 6.如图所示为某半圆柱体玻璃砖的横截面，BC为直径，一束由a光和b光组成的复色光沿AB方向由真空从BC面射入玻璃砖，之后分成两束，分别从E、D两点射出（不考虑光在玻璃砖中的反射）。已知该玻璃砖对a光的折射率大于对b光的折射率，则下列说法正确的是（　　）A.a光和b光在玻璃砖中的传播速度相等B.a光在玻璃砖中的传播时间等于b光在玻璃砖中的传播时间C.从D点射出的为a光，从E点射出的为b光D.若从玻璃中射入空气时，a光发生全反射的临界角更大【答案】B【解析】【详解】A．根据可知由于玻璃砖对a光和b光的折射率不同，所以a光和b光在玻璃砖中的传播速度不相等，故A错误；B．光在玻璃砖中的传播的时间为光从真空射入玻璃砖的入射角为，根据折射定律得根据几何关系得则有所以a光在玻璃砖中的传播时间等于b光在玻璃砖中的传播时间，故B正确； C．由题可知a光的折射率大于b光的折射率，所以a光的偏折程度大，则D点射出的为b光，从E点射出的为a光，故C错误；D．根据可知a光的临界角小于b光的临界角，故D错误。故选B。7.均匀介质中，波源位于O点的简谐波沿水平面传播，时刻，所有波峰、波谷的分布如图甲所示，其中实线表示波峰，虚线表示相邻的波谷，坐标（0，20）处的质点P处于波峰。质点P的振动图像如图乙所示，z轴正方向竖直向上。下列说法正确的是（　　）A.该波的传播速度大小为2.5m/sB.坐标（0，40）处的质点M第一次处于波谷的时刻为4sC.坐标（10，0）处的质点N在9.5s末在z轴上的坐标为cmD.坐标（0，15）处的质点的振动方程为）【答案】C【解析】【详解】A．由题知，图甲中实线表示波峰，虚线表示相邻的波谷，则有解得图乙为质点P的振动图像得周期为 根据波速计算公式故A错误；B．由图甲可知当波谷传到坐标（0，40）处的质点M时，走过的位移为则需要时间为故B错误；CD．由图乙知则角速度则可写出坐标（10，0）处的质点N的振动方程为将t=9.5s代入上式可得质点N在z轴上的坐标图甲中实线表示波峰，虚线表示相邻的波谷，波峰和相邻波谷相隔为波长的一半，得坐标（0，15）处的质点在平衡位置向负方向运动，得质点在平衡位置的振动方程为故C正确，D错误。故选C。8.如图所示，小球A质量为m，系在细线的一端，线的另一端固定在O点，O点到光滑水平面的距离为h。物块B和C的质量分别是3m和3m，B与C用轻弹簧拴接，置于光滑的水平面上，且B物块位于O点正下方。现拉动小球使细线水平伸直，小球由静止释放，运动到最低点时与物块B发生正碰（碰撞时间极短），反弹后上升到最高点时到水平面的距离为。小球与物块均视为质点，不计空气阻力，重力加速度为g，则（　　） A.碰撞后小球A反弹的速度大小为B.碰撞过程B物块受到的冲量大小为C.碰后轻弹簧获得的最大弹性势能为D.物块C的最大速度大小为【答案】D【解析】【详解】A．设小球运动到最低点与物块B碰撞前的速度大小为，取小球运动到最低点时的重力势能为零，根据机械能守恒定律有解得设碰撞后小球反弹的速度大小为，同理有解得故A错误；B．设碰撞后物块B的速度大小为，取水平向右为正方向，由动量守恒定律有解得 由动量定理可得，碰撞过程物块B受到的冲量为故B错误；C．碰撞后当物块B与物块C速度相等时轻弹簧的弹性势能最大，据动量守恒定律有又由机械能守恒定律有解得故C错误；D．对物块B与物块C在弹簧回到原长时，物块C有最大速度，据动量守恒和机械能守恒有可解得即物块B和物块C速度进行交换，此时物块C速度最大，故D正确。故选D。二、多项选择题：共4小题，每小题4分，共16分。9.如图所示，纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线L1、L2，L1中的电流方向向左，L2中的电流方向向上；L1的正上方有a、b两点，它们相对于L2对称。整个系统处于外加的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度大小为B0，方向垂直于纸面向外。已知a、b两点的磁感应强度大小分别为B0和B0，方向也垂直于纸面向外。则（　　） A.流经L1的电流在b点产生的磁感应强度大小为B0B.流经L1的电流在a点产生的磁感应强度大小为B0C.流经L2的电流在b点产生的磁感应强度大小为B0D.流经L2的电流在a点产生的磁感应强度大小为B0【答案】BD【解析】【详解】由安培定则可知，流经L1的电流在a点（方向垂直纸面向里）和b点（方向垂直纸面向里）产生的磁感应强度大小相等，设为BL1，流经L2的电流在a点（方向垂直纸面向里）和b点（方向垂直纸面向外）产生的磁感应强度大小相等，设为BL2。根据磁感应强度的叠加原理可得，联立，解得故选BD。10.如图所示，电路中定值电阻R的阻值大于电源内阻r的阻值，开关S闭合，将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表、、的示数变化量的绝对值分别为、、，理想电流表示数变化量的绝对值为，下列说法正确的是（　　）A.B.与的比值不变C.D.电源的输出功率减小【答案】AB【解析】【详解】ABC．电路结构为：电流表、定值电阻及滑动变阻器串联，电压表测量定值电阻的电压，电压表测量外电压，电压表测量滑动变阻器电压。根据欧姆定律有 根据闭合电路欧姆定律有则有将滑动变阻器滑片向下滑动，相同，则则与的比值不变，故AB正确，C错误；D．电源输出功率与外电阻变化的图像如下由于电路中定值电阻R的阻值大于电源内阻r的阻值，将滑动变阻器的滑片向下滑动，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电路的外电阻阻值减小且趋近内阻r，电源的输出功率增大，故D错误。故选AB。11.如图所示，水平光滑桌面上，轻弹簧的左端固定，右端连接物体P，P和Q通过轻绳绕过定滑轮连接。开始时，系统处于静止状态，滑块P处于位置O。将滑块P向左推至弹簧原长的位置A点后由静止释放，P物体将在A点和右侧的某位置（图中未画出）之间来回运动，滑块未与定滑轮相碰，弹簧未超出弹性限度，已知P的质量为m，Q的质量为，弹簧的劲度系数为k，重力加速度为g，不计一切摩擦，则（　　） A.从A点到O点，物体P与弹簧所组成的系统机械能的增加量等于物体Q重力势能的减少量B.绳上最大拉力为C.弹簧的最大弹性势能为D.刚释放瞬间，P的加速度为【答案】BC【解析】【详解】A．从A点到O点，物体P与弹簧所组成的系统机械能的增加量等于物体Q重力势能的减少量与Q的动能之差，A错误；B．开始时将滑块P向左推至弹原长的位置A点后由静止释放，则在释放瞬间，由牛顿第二定律，对P、Q整体分析可得解得物体P运动到右侧与A点关于O点对称的点时，物体Q的加速度最大，且竖直向上，利用简谐运动的对称性可知物体Q的加速度的最大值为，而绳的拉力在P运动至最右端时最大，将Q隔离分析，由牛顿第二定律知解得B正确；C．根据题意可知，P、Q以及弹簧组成的连接体静态平衡时，物块P位于位置O，则可知物块P做简谐运动时的平衡位置位于O点，根据平衡条件可得解得平衡时弹簧的伸长量为 而释放时弹簧处于原长，则可知，AO间的距离为x，即可得P做简谐运动的振幅为，当物块P运动至最右端时弹簧的弹性势能最大，此时弹的伸长量为2x，根据弹簧弹性势能的表达式代入可得C正确；D．开始时将滑块P向左推至弹原长的位置A点后由静止释放，则在释放瞬间，由牛顿第二定律，对P、Q整体分析可得解得D错误；故选BC。12.如图所示，一质量为2m的小车静止在光滑水平地面上，其左端P点与平台平滑连接。小车上表面PQ是以O为圆心、半径为R的四分之一圆弧轨道。质量为m的光滑小球，以的速度由水平台面滑上小车。已知OP竖直，OQ水平，水平台面高，小球可视为质点，重力加速度为g。则（　　）A.小车能获得的最大速度为B.小球上升的最大高度到Q点的的距离为C.小球在Q点速度方向与水平方向夹角的正切值为 D.小球落地时的速度大小为【答案】ABD【解析】【详解】A．小球和小车在水平方向动量守恒，当小球冲上小车又离开小车时，小车有最大速度，设此时小球速度为，小车速度为，根据动量守恒定律，有由于小球和地面均光滑，无能量损失，根据能量守恒，有联立解得A正确；BC．小球到Q点时，水平方向与小车共速时，根据水平方向动量守恒，有解得设小球到Q点时，速度为，根据能量守恒，有解得小球到Q点的竖直分速度为小球上升的最大高度到Q点的的距离为 小球在Q点速度方向与水平方向夹角的正切值为B正确，C错误；D．由A选项解析可知，小球离开小车时速度为根据能量守恒，有解得小球刚落地时速度为D正确。故选ABD。三、非选择题：共5题，共60分。其中第12题~第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。13.为了测量某待测电阻的阻值，约为30Ω，提供了以下器材：电压表（量程0-3V，内阻很大）；电压表（量程0-15V，内阻很大）；电流表（量程0-50mA，内阻约10Ω）；电流表(量程0-3A，内阻约0.12Ω）；电源(电动势约为，内阻约为0.2Ω）；定值电阻R（20Ω，允许最大电流）；滑动变阻器，允许最大电流；滑动变阻器，允许最大电流； 单刀单掷开关一个，导线若干。（1）为了使测量范围尽可能大，电压表应选___________，电流表应选___________，滑动变阻器应选___________。（填字母代号）（2）请在虚线框内画出测量电阻的实验电路图。___________某次测量中，电压表示数为时，电流表示数为，则计算待测电阻阻值的表达式为___________。（用字母表示）【答案】①.②.③.④.⑤.【解析】【详解】（1）[1]因为电源电动势为3V，所以被测电阻两端电压不会超过3V，所以电压表选择；[2]电源电压为3V，所以电路中的最大电流不会超过故电流表选择；[3]本实验要求测量范围尽可能大，所以应该选用滑动变阻器的分压式，故滑动变阻器应该选用。（2）[4]因题目要求所测量的值的变化范围尽可能大一些，故可知应采用滑动变阻器分压接法；由于电流表量程只有0-50mA，若只接待测电阻，电路中电流过大损坏电流表，故可将定值电阻接入与待测电阻串联；由于电压表的内阻很大，则有 故电压表分流较小，故应采用电流表外接法；故电路如下图所示（3）[5]由欧姆定律可知解得14.利用图示的实验装置对碰撞过程进行研究。让质量为的滑块A与质量为的静止滑块B在水平气垫导轨上发生碰撞，碰撞时间极短，比较碰撞后A和B的速度大小和，进而分析碰撞过程是否为弹性碰撞。完成下列填空：（1）调节导轨水平；（2）测得两滑块的质量分别为0.501kg和0.304kg。要使碰撞后两滑块运动方向相反，应选取质量___________（填：大或小）的滑块作为A。（3）调节B的位置，使得A与B接触时，A的左端到左边挡板的距离与B的右端到右边挡板的距离相等。（4）使A以一定的初速度沿气垫导轨运动，并与B碰撞，分别用传感器记录A和B从碰撞时刻开始到各自撞到挡板所用的时间和。（5）将B放回到碰撞前的位置，改变A的初速度大小，重复步骤（4），多次测量的结果如下表所示。 123450.490.691.011.221.390.150.240.330.400.460.310.330.330.33（6）表中的___________（保留2位有效数字）。（7）理论研究表明，对本实验的碰撞过程，是否为弹性碰撞可由判断。若两滑块的碰撞为弹性碰撞，则大小的理论表达式为___________（用和表示），本实验中其值为___________（保留2位有效数字），若该值与表格中k值的差别在允许范围内，则可认为滑块A与滑块B在导轨上的碰撞为弹性碰撞。【答案】①.小②.0.35③.④.0.32【解析】【详解】（2）[1]要使碰撞后两滑块运动方向相反，选取质量小的滑块作为A；（6）[2]根据实验原理有则有（7）[3]碰撞过程动量守恒，则有若碰撞过程为弹性碰撞，则有：联立解得 [4]本实验中其值为15.一大型游乐场建有一个半球型游泳池，游泳池半径为R，游泳池内注满水。一潜泳者可在水面下方游动，其头罩上带有一单色光源，游泳池水面上的最大发光面积为游泳池面积的（不考虑容器壁的反射），光在真空中传播的速度为c，求：（1）水的折射率；（2）射出水面的光在水中传播的最长时间。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）设液体折射率为n，当光源S位于O点正下方的池底时发光面积最大，发光半径为r此时光恰好发生全反射根据几何关系解得 （2）发光点在O点正下方池底处以临界角射出时光路最长解得16.毛主席的诗词“洞庭波涌连天雪”，描述的正是机械波传播的场景。一列沿x轴方向传播的简谐横波在时刻的波形如图中实线所示，在时的波形如图中的虚线所示。（1）求这列波可能的传播速度大小；（2）若已知波的周期，则从时刻开始计时，求质点M在内运动的路程。【答案】（1）若波沿轴正方向传播，若波沿轴负方向传播；（2）【解析】【详解】（1）由题图可知，波长若波沿轴正方向传播，则波速为解得 若波沿轴负方向传播，则波速为解得（2）若波沿轴正方向传播，则则只能取0时满足条件，对应可知由题，则内质点运动的路程为若波沿轴负方向传播，则则无解，故波不可能沿x轴负方向传播。17.如图所示电路，电源电动势，内阻忽略不计，初始状态，电阻箱，，，M点和N点之间接有定值电阻和水平放置的平行板电容器，电容器的电容，则：（1）若，则闭合开关后，电路稳定时电容器两极板电压；（2）若欲使平行板电容器所储存电荷量为0，则需要将R3调节到多大；（3）若，闭合开关，电路稳定后再将调整为24Ω，则电路达到下一次稳定时通过的电荷量。 【答案】（1）UNM=3V；（2）R3=12Ω；（3）ΔQ=1.75×10-4C【解析】【详解】（1）当电阻箱的阻值为，R1、R2串联后与R4并联，电容器两端的电压为R1两端的电压（2）电容器两端电压为0，则储存电荷量为0，时，R1、R2串联，R3、R4串联，之后并联，R1两端的电压R3两端电压欲使电容器两端电压等于零，则有解得（3）时，R1、R2串联，R3、R4串联，之后并联，R1两端的电压R3两端的电压则电容器两极板电压 下极板为高电势；同理可得当时，电容器两极板电压上极板为高电势。则流经电荷量18.如图为某游戏装置的示意图，由固定的竖直光滑圆弧轨道A、静止在光滑水平面上的滑板B、固定竖直挡板C组成。轨道A的底端与滑板B的上表面水平相切，初始时轨道A与滑板B左端紧靠在一起，滑板B右端与竖直挡板C相距。游客乘坐滑椅（可视为质点）从轨道A上P点由静止出发，冲上滑板B时把轨道A撤走，滑板B足够长（滑椅不会从滑板表面滑出），滑板B与挡板碰撞无机械能损失。已知游客与滑椅的总质量，圆弧轨道的半径R=10m，O点为圆弧轨道的圆心，与竖直方向夹角，滑板B的质量M＝400kg，滑椅与滑板B间的动摩擦因数，空气阻力可忽略。求：（1）游客与滑椅滑到圆弧轨道最低点时的速度大小；（2）滑板B与竖直挡板碰撞前，游客、滑椅和滑板B组成的系统损失的机械能；（3）若滑板B右端与固定挡板C距离d可以改变，并要求滑板B只与挡板C碰撞两次，则d应满足的条件。【答案】（1）10m/s；（2）4000J；（3）【解析】【详解】（1）设滑椅滑到圆弧轨道最低点时速度为，由动能定理有在圆弧轨道最低点时游客与滑椅的速度大小为v0＝10m/s（2）游客和滑椅滑上滑板B到与滑板共速的过程遵循动量守恒，设共同速度为v，由动量守恒定律 解得设在此过程中滑板的位移为，对滑板受力分析，由动能定理有解得x1＝4m因，故达到共同速度后才与C碰撞，对系统应用能量守恒，有解得Q＝4000J（3）设B与C板第一次碰撞前瞬间，两者的速度大小分别为，由动量守恒定律设B与C板第二次碰撞前瞬间，两者的速度大小分别为，由动量守恒定律若要碰撞两次，则需要满足，根据B往返运动的对称性，对B由动能定理，有联立上式，由可得由可得 即d应满足的条件