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3 月物理
一、选择题：本题共 8 小题，每小题 4 分，共 32 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 ．如图所示，某滑雪爱好者经过 M 点后在水平雪道滑行。然后滑上平滑连接的倾斜雪道，当其达到 N 点时速度为 0，水平雪道上滑行视为匀速直线运动，在倾斜雪道上的运动视为匀减速直线运动。则 M 到 N 的运动过程中，其速度大小 v 随时间 t 的变化图像可能是( )
480060858520A．
B
.
C．
D．
2 ．如图所示，斜劈形物体 A 的质量为m1 ，放在水平地面上，质量为 m2 的粗糙物块 B 以某一初速度沿斜劈的斜面向上滑，至速度为零，而斜劈始终保持静止，物块m2 上下滑动的整个过程中，下述结论正确的是( )
A ．地面对斜劈 A 的支持力总等于(m1 + m2)g
B ．地面对斜劈 A 的摩擦力方向没有改变
C ．地面对斜劈 A 的摩擦力方向先向左，后向右
D ．物块 B 向上、向下滑动时的加速度大小可能相同
3．2023 年天文学家曾经观测到一颗彗星进入太阳系，近日点距太阳为 1.11 天文单位（1个天文单位约为 1.5 亿千米），掠过近地点时离地球只有 0.284 天文单位。已知地球距离太阳 1天文单位，绕太阳周期为 1 年，第一宇宙速度为7.9km / s ，万有引力常量为G 。下列说法正确的是( )
A ．可以估算出地球表面的重力加速度
B ．可以估算出太阳的质量
C ．可以估算出太阳的密度
D ．可以估算出地球与彗星之间的最大万有引力
4 ．如图所示，跳台滑雪比赛中，运动员从 a 处由静止自由滑下，到 b 处起跳，c 点为 a 、b之间的最低点，a、c 两处的高度差为 h。运动员经过 c 点时对滑雪板的压力等于自身所受重力的 6 倍，整个过程中将运动员视为质点并忽略所有阻力，则 c 点处这一段圆弧雪道的半径为( )
h 2h h 2h
A ． B ． C ． D ．
3 5 2 3
5 ．有研究表明，当有兴奋情绪时，在人的体表可以测出与之对应的电势变化。某一瞬间人体表面的电势分布如图所示，图中实线为等差等势面，标在等势面上的数值表示该等势面的电势，a 、b 、c 、d 为等势面上的点，该电场可等效为两等量异种点电荷产生的电场，a 、b为两点电荷连线上对称的两点，c 、d 为两点电荷连线中垂线上对称的两点。下列说法正确的是( )
A ．a 、b 两点的电场强度不相同
B ．c 点的电势大于 d 点的电势
C ．将带正电的试探电荷从 b 点移到 d 点，电场力做正功
D ．负电荷在 c 点的电势能大于在 a 点的电势能
6 ．如图甲所示的电路中，将滑动变阻器R2 的滑片由 a 端向 b 端移动，用两个电表分别测量电压和电流，得到部分U - I 图像如图乙所示，两电表均为理想电表，则( )
A ．电源的电动势为 9V
B ．电源的内阻为 4Ω
C ．滑动变阻器的总阻值为 10Ω
D ．当电压表示数为 5.0V 时，R2 消耗的功率最大。
7．电磁场与现代高科技密切关联，并有重要应用。对以下四个科技实例，说法正确的是( )
A ．图甲的速度选择器能使速度大小v 的粒子沿直线匀速通过，但与粒子的带电性质、带电量无关，但与速度方向有关
B ．图乙的磁流体发电机正常工作时电流方向为 a→R→b，电阻 R 两端的电势差等于发电机的电动势
C ．图丙是质谱仪工作原理示意图，粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝S3 ，粒子的比荷越小
D ．图丁为霍尔元件，无论载流子带正电或负电，稳定时都是左侧的电势低于右侧的电势 8 ．部分原子核的比结合能（平均结合能）与质量数的关系曲线如图所示，下列说法正确的
是( )
A ． He 核的比结合能约为 28MeV
B ． He 核的结合能约为 14MeV
C ．图中标出的元素中 Kr 核最稳定
D ． 5 U 裂变为Kr 和4 Ba 的过程需要吸收能量
二、选择题：本题共 2 小题，每小题 5 分，共 10 分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对得满分，选对但选不全得 3 分，有选错的得 0 分。
9 ．某游戏转盘装置如图所示，游戏转盘水平放置且可绕转盘中心的转轴O1O2 转动。转盘上放置两个相同的物块 A 、B，物块 A 、B 通过轻绳相连。开始时，绳恰好伸直但无弹力，现让该装置从静止开始转动，使其角速度缓慢增大。整个过程中， 物块 A、B 都相对于盘面静止，物块 A 、B 到转轴的距离分别为 r、2r，物块的质量均为 m 且与转盘间的动摩擦因数均为μ , 接触面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为 g。下列说法正确的是 ( )
A ．当转盘的角速度大小为 时，物块 B 受到的摩擦力大小为 μmg
B ．当转盘的角速度大小为 时，物块 A 受到的摩擦力大小为 μmg
C ．为了确保物块 A 、B 都相对于转盘静止，转盘的角速度不能超过
D ．在转盘角速度从零开始逐渐增大的过程中，物块 B 受到的摩擦力一直增大
10 ．如图甲所示，水平面上M 、N 、Q 三点构成三角形，两波源分别位于M 、N 两点，t = 0时刻两波源开始振动，振动规律均如图乙所示。已知M 、N 两波源产生的两列简谐波传到Q点的时间差是1s ，NQ = 3m ，MQ = 4m ，并且NQ 丄 MQ ，以下说法正确的是( )
A ．两列波的波长均为2m
B ．质点Q 的起振方向竖直向下
C ．t = 0 到t = 4 s 时间内质点Q 通过的路程为20cm
D ．M 、N 两点之间所在的直线共有 4 个振动加强点
三、非选择题：本题共 5 小题，共 58 分。解答应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，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
11．如图甲所示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码， 探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长长度的关系实验。
(1)实验中还需要的测量工具有： 。
(2)如图乙所示，根据实验数据绘图，纵轴是钩码质量m ，横轴是弹簧的形变量x ，由图可 知：弹簧的劲度系数k = N / m 。（计算结果保留 2 位有效数字，重力加速度g = 9.8m / s2 ）
(3)如图丙所示，实验中用两根不同的弹簧a 和b ，画出弹簧弹力 F 与弹簧长度L 的F - L 图象，下列正确的是 。
A ．a 的原长比b 的长 B ．a 的劲度系数比b 的大
C ．a 的劲度系数比b 的小 D ．弹力与弹簧长度成正比
12．某实验小组同学利用以下器材设计改装制作欧姆表，改装电路如图所示，通过调节开关 S所接位置，可使欧姆表具有“×10”和“×100”两种倍率。
A、电池（电动势 E）
B、电流表 G（满偏电流 Ig = 2 mA，内阻 Rg = 120 Ω)
C、滑动变阻器 R1
D、定值电阻 Ra
E、定制电阻 Rb
F、开关一个、红黑表笔各一支，导线若干
(1)用该欧姆表测电压表内阻时，红表笔应接电压表的 （正、负）接线柱
(2)先将开关 S 掷向 （a 、b），欧姆表的倍率是“×10”倍率，将两表笔短接，调节滑动变阻器 R1 使电流表 G 满偏，此时通过滑动变阻器的电流为 40 mA，则定值电阻 Ra + Rb = Ω。
(3)再将此欧姆表调至“×100”倍率，两表笔短接，调节滑动变阻器 R，使电流表 G 满偏，再
2
测量电压表内阻，电流表 G 指针向右偏转整个表盘满刻度的 ，此时电压表示数为 4 V，通3
过计算可知，该电压表内阻为 Ω。
(4)若此欧姆表放置很久后，电源电动势减小、内阻增大，则用此欧姆表测量未知电阻的阻值时，测量值 （大于、小于、等于）真实值。
13 ．倾角为 37°的光滑杆 AC 固定在水平地面上，A 点离地高 h=3m，在 A 的正下方 B 处固定了一个正电荷Q = 5 ? 10-2 C （可视为质点）。将另一个带正电小环 P 从杆的顶端 A沿杆由静止开始下滑，经过一段时间滑到了 C 点，小环 P 的质量 m=0. 1kg ，q = 1 ? 10-8 C ，
（q =Q ，小环 P 的电量不影响 B 处 Q 产生的电场），若取无穷远处电势为零，则距离点电
Q
荷为 r 处的电势φ = k ，k = 9 ? 109 N . m2 / C2 。不计小环大小及空气阻力，重力加速度
r
g=10m/s2 ，sin37°=0.6.求：
(1)小环 P 在 A 点的加速度大小
(2)小环 P 到达 C 点的动能 Ek 大小
14 ．如图所示的装置放在水平地面上，该装置由弧形轨道、竖直圆轨道、水平直轨道 AB 和倾角 θ=37°的斜轨道 BC 平滑连接而成。将质量 m=0.2kg 的小滑块从弧形轨道离地高 H=2.0m的 M 处静止释放。已知滑块与轨道 AB 和 BC 间的动摩擦因数均为 μ=0.25，弧形轨道和圆轨道均可视为光滑，忽略空气阻力，取 g=10m/s2 ，sin37°=0.6 ，cos37°=0.8。求：
(1)小滑块运动到A 点时的速度大小；
(2)若滑块运动到 D 点时对轨道的压力大小为6N，求竖直圆轨道的半径；
(3)若 LAB=LBC=2.0m，试确定滑块最终停止的位置。
15 ．如图所示，光滑平行金属导轨MM 9 ，NN9 固定在水平桌面上，光滑平行金属导轨
PQR ，P9Q9R9 固定在水平地面上，两组导轨的间距均为L = 1m ，MN99 与PP9 高度差h = 0.8m ，桌面上 MN 右侧区域有一方向垂直于导轨向上，磁感应强度大小B1 = 1T 的匀强磁场 I ，PQ与P9Q9 是圆心角θ = 53° ,半径 R m 的圆弧形导轨，QR 与Q9R9 是水平长直导轨。QQ9 右侧的水平导轨存在方向竖直向上的匀强磁场 II，质量 ma = 0.2kg 的导体棒a 接入电路的有效阻值ra = 2Ω ,质量 mb = 0.3kg 的导体棒b 接入电路中的有效阻值rb = 6Ω 。导体棒b 开始时静止在水平导轨上，导体棒a 以初速度v0 = 10m / s 沿水平桌面上的导轨向右运动，并从水平桌面右侧滑出，恰好能无碰撞地从PP9 滑入右侧平行导轨且始终没有与导体棒 b 相碰，导
体棒 a 、b 始终与导轨垂直且接触良好。重力加速度g = 10m / s2 ，sin 53° = 0.8 ，
cos 53° = 0.6 ，不计导轨电阻，不计空气阻力。求：
(1) a 棒从水平桌面右侧离开时的速度大小v ；
(2)通过电阻r 的电荷量q ；
(3)整个过程导体棒b 中产生的焦耳热。
1 ．C
滑雪爱好者在水平雪道上做匀速直线运动， 滑上平滑连接（没有能量损失，速度大小不变）的倾斜雪道，在倾斜雪道上做匀减速直线运动。
故选 C。
2 ．B
ABC ．物体先减速上滑，后加速下滑，加速度一直沿斜面向下，对整体受力分析，受到总重力、支持力和向左的静摩擦力，根据牛顿第二定律，有f = m2 a cos θ ,
(m1 + m2)g - N = m2 a sin θ
解得N = (m1 + m2)g - m2 a sin θ
所以地面对斜劈 A 的支持力总小于(m1 + m2)g ，地面对斜面体的静摩擦力方向没有改变，一直向左，故 AC 错误，B 正确；
D ．物体上滑时，受力如图，根据牛顿第二定律，有m2g sinθ + μm2g cosθ = m2 a1
物体下滑时，受力如图，根据牛顿第二定律，有m2g sinθ - μm2g cosθ = m2 a2
物体沿斜面向上滑动时，加速度较大，故 D 错误。故选 B。
3 ．B
A ．地球表面满足
可知
地球半径未知，则不能估算出地球表面的重力加速度，A 错误；
B ．地球围绕太阳做圆周运动有
地球周期半径已知，故可以估算出太阳的质量，B 正确；
C ．由于太阳半径未知，不能估算太阳密度，C 错误；
D ．由于彗星质量未知，不能估算出地球与彗星之间的最大万有引力，D 错误。
故选 B。
4 ．B
运动员从a 点运动到c 点 ，根据动能定理有
运动员在c 点有
解得
故选 B。
5 ．D
A．该电场可等效为两等量异种点电荷产生的电场，a、b 为两点电荷连线上对称的两点，根据等量异种点电荷电场的特点，可知这两个对称点的电场强度大小相等、方向相同，电场强度相同，故 A 错误；
B ．c 、d 两点位于同一条等势线上，则 c 点的电势等于 d 点的电势，故 B 错误；
C ．正电荷在电势高的地方电势能大，所以将带正电的试探电荷从电势低的 b 点移到电势高
的 d 点，电势能增加，电场力做负功，故 C 错误；
D ．负电荷在电势低的地方电势能大，所以负电荷在低电势的 c 点电势能大于在高电势的 a点的电势能，故 D 正确。
故选 D。
6 ．A
C ．将图甲所示电路等效为如下图所示电路
滑动变阻器的滑片 P 左侧部分电阻为Ra ，右侧部分电阻为Rb ，两部分为并联关系，滑片 P由 a 端向 b 端移动过程中，Ra 由零逐渐增大，Rb 逐渐减小到零。当Ra = Rb 时，并联部分的电阻最大，电压表示数最大，由图乙可知此时电压表示数为U1 = 5.0V ，电流表示数即流过Ra的电流Ia = 0.50A ，由欧姆定律得
又Ra = Rb ，则滑动变阻器的总阻值为
R2 = 2Ra = 2 ? 10Ω = 20Ω
故 C 错误；
AB ．当Ra = Rb 时，流过Ra 、Rb 的电流相等，则干路电流I1 = 2Ia = 2 ? 0.5A = 1A
由图乙可知
U2 = 4.0V
,
Ia = 0.25A
则
Rb = R2 - Ra = (20 -16)Ω = 4Ω
可得
干路电流为
I2 = Ia , + Ib = (0.25 +1)A = 1.25A
由闭合电路欧姆定律得
E = U1 + I1 (R1 + r )
E = U2 + I2 (R1 + r )代入数据解得
E = 9V
1
R + r = 4Ω
故 A 正确，B 错误；
D ．将R1 看作电源内阻的一部分，则等效电源内阻
1
r, = R + r = 4Ω
此时等效电源的输出功率等于滑动变阻器R2 的总功率，当R2 接入电路的总电阻即并联部分
的电阻等于r, 时其功率最大。当电压表示数为 5.0V 时，由 B 的分析可知Ra = Rb = 10Ω
则R2 接入电路的电阻为
可知R2 消耗的总功率并不是最大，故 D 错误。
故选 A。
7 ．A
A ．电场的方向与 B 的方向垂直，带电粒子从左端进入复合场，受电场力和洛伦兹力，且二力是平衡力，即
qE = qvB
解得
可知不管粒子带正电还是带负电都可以匀速直线通过，所以与粒子的带电性质及带电量无关，当带电粒子从右端进入时，所受电场力与洛伦兹力方向均相同，不能匀速直线通过。可见与速度方向有关，故 A 正确；
B ．由左手定则知正离子向上偏转，负离子会向下偏转，所以 P 板是电源正极，Q 板是电源负极，正常工作时电流方向为a → R → b ，但电路工作时等离子体也有电阻，故电阻 R 两端的电势差等于发电机的路端电压，小于发电机的电动势，故 B 错误；
C．粒子先经过加速电场，然后进入速度选择器，从 S3 射入磁场时的速度相同，进入磁场后
根据公式
得
故粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝 S3，则 r 越小，粒子的比荷越大，故 C 错误；
D ．若载流子带负电，由左手定则可知，负粒子向左端偏转，所以稳定时元件左侧的电势低于右侧的电势；若载流子带正电，由左手定则可知，正粒子向左端偏转，所以稳定时元件左侧的电势高于右侧的电势，故 D 错误。
故选 A。
8 ．C
AB ．由图可知，氦核 ( He ) 的比结合能约为 7 MeV 每个核子，总结合能约为
28 MeV ，AB 均错误。
C ．图中标出的各核中， Kr 的比结合能最高，因而是其中最稳定的核，C 正确。
D ． 5 U 裂变生成 Kr 和 4 Ba 之后，比结合能增大，说明核总结合能增大，该过程释放
能量而非吸收能量，D 错误。
故选 C。
9 ．BC
A ．转盘的角速度较小时，物块 A 、B 所需的向心力均由静摩擦力提供，当转盘的
角速度大小为 时，物块 B 所需向心力大小为
1
则此时物块 B 受到的摩擦力大小为 μmg ，故 A 错误；
2
B ．当转盘的角速度大小为 时，物块 B 所需向心力大小为
FBn 2 = mw . 2r = μmg = fmax
则轻绳弹力为 0，物块 A 所需向心力大小为
1
此时物块 A 受到的摩擦力大小为 μmg ，故 B 正确；
2
D ．结合上述可知，由于 B 圆周运动的轨道半径大一些，所需向心力大一些，B 所受摩擦力先达到最大静摩擦力，则在转盘角速度逐渐增大的过程中，刚开始由物块 B 受到的静摩擦 力提供其圆周运动所需向心力，当物块 B 受到的摩擦力达到最大静摩擦力后，绳开始绷紧，由最大静摩擦力和轻绳弹力的合力提供物块 B 所需的向心力，物块 B 受到的摩擦力先增大 后不变，故 D 错误；
C．设当角速度为 w0 、轻绳弹力为 F 时，物块 A、B 与盘面间的摩擦力均达到最大静摩擦力，则有
F - μmg = mwr ，F + μmg = 2mwr解得
故 C 正确。
故选 BC。
10 ．AC
A ．由图乙可知两列波的周期均为T = 2s ，M、N 两波源产生的两列简谐波传到 Q点的时间差是 1s，则有
解得
v = 1m / s
则波长为
λ = vT = 2m
故 A 正确；
B ．根据波源的振动图像可知波源起振向上，则质点 Q 的起振方向竖直向上，故 B 错误；
C ．t = 0 到t = 4 时间内质点 Q 振动时间为 1s，通过的路程为 20cm，故 C 正确；
D ．由几何关系可知MN = 5m ，而波长 λ = 2m ，当 M、N 间的点与两波源的距离差等于波长的整数倍时为振动加强点，有
(5 - x) - x = n λ = 2n ，n = 0,1, 2, …
解得
x1 = 4.5m ，x2 = 3.5m ，x3 = =x4 1.5m ，x5 = 0.5m
所以 M、N 两点所在的直线共有 5 个点为振动加强点，故 D 错误。
故选 AC。
11 ．(1)刻度尺
(2)4.9 (3)B
（1）实验需要测量弹簧伸长的长度，需要刻度尺。
（2）由胡可定律有
mg = kx
得
由图线乙，图线斜率为
弹簧的劲度系数为
k = 0.5g = 4.9N / m
（3） A ．由图丙知，F-L 图像横坐标的截距表示原长，故 b 的原长比 a 的长， A 错误； BC ．斜率越大，劲度系数越大，a 的劲度系数比 b 的大， B 正确，C 错误；
D ．弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比，D 错误。
故选 B。
12 ．(1)负
(2) a 120 (3)1500
(4)大于
（1）欧姆表黑表笔接电源正极，红表笔接电源负极，可知红表笔应接电压表的负接线柱。
（2）[ 1]设欧姆表中值刻度为 R 中，则欧姆表为“×1”倍率时的欧姆内阻为
R欧1 = R中 × 1 = R中欧姆表为“×10”倍率时的欧姆内阻为
R欧10 = R中 × 10 = 10R中欧姆表为“×100”倍率时的欧姆内阻为
R欧100 = R中 × 100 = 100R中欧姆表进行欧姆调零时，有
欧
欧姆表倍率越高，欧姆表的内阻越大，可知电路的满偏电流越小；由电路图可知，当开关 S合向 a 端，电路的满偏电流较大，欧姆表的倍率是“×10”挡。
[2] 因此 a 挡的干路最大电流是 b 挡的干路最大电流的十倍，即 b 挡的电流最大值为 4 mA，此时有
得
Ra + Rb = 120Ω
（3）将开关 S 合向b 端，欧姆表的倍率是“×100”挡，测量电压表内阻，电流表 G 指针向右
2
偏转整个表盘满刻度的 ，此时电路总电流为
3
又
联立得
V
R = 1500Ω
（4）若此欧姆表放置很久后，电源电动势减小、内阻增大。而内阻增大可以通过欧姆调零补偿，电动势减小，由
欧
可知测量电流减小，指针偏角偏小，所以电阻测量值大于真实值。
13 ．(1) a = 3m / s2
(2)Ek = 3.375J
（1）小环 P 在 A 点受力分析有
（2）A 点的电势
φA = k C 点的电势
根据动能定理
mgh + q(φA - φC) = Ek
解得
Ek = 3.375J
14 ．(1) 210m/s
(2)0.5m
(3)1m
（1）小滑块从 M 滑动A 点过程中，根据动能定理可得
解得
（2）滑块运动到 D 点，根据牛顿第三定律可知，滑块所受轨道的支持力的大小等于压力的大小，即支持力为 6N，根据牛顿第二定律有
滑块从初始位置滑至 D 点过程中，根据动能定理有
联立解得
R = 0.5m
（3）滑块在斜面上，由于
mg sin θ > μmg cosθ
则滑块无法停留在斜面上，最终会停止在水平面 AB 上，设滑块第一次滑上斜面滑行距离为
s，则滑块从最初到滑上斜面最高点的过程中，根据动能定理有
mgH - μmgLAB - (μmg cos θ + mg sin θ)s = 0
解得
则滑块第一次从斜面滑下来到地面的动能为
Ek = mgH - μmgLAB - 2μmg cosθ . s = 1.5J
之后滑块在水平面上滑行返回 A 点时具有的动能为
Ek, = Ek - μmgLAB = 0.5J
则滑块经光滑圆弧后还能回到水平面，设再次返回到水平面上还能继续运动的距离为 s,，根据动能定理有
- μmgs, = 0 - Ek,
解得
s, = 1m
即最后滑块停在水平面上 A 点右侧距 A 点 1m 距离处。
15 ．(1) v = 3m / s
(2)q = 1.4C
(3)Qb = 1.62J
（1）导体棒a 从桌面右端运动到PP9 过程，做平抛运动，由平抛运动的公式得vy 2 = 2gh
vy = v tan θ
解得
v = 3m / s
（2）导体棒a 在水平桌面上的磁场中运动的过程中，由动量定理得
-B1LI Δt = ma (v - v0)
又

q = I Δt
解得
q = 1.4C
（3）设a 棒运动到QQ9 时的速度为v1 ，对a 棒从MN99 到QQ9 由动能定理得
解得
v1 = 6m / s
最终a 、b 棒达到共速，一起做匀速直线运动，设共同速度为v2 ，对 a 、b 棒组成的系统由动量守恒定律得
ma v1 = (ma + mb)v2
解得
v2 = 2.4m / s
从a 棒进入QQ9 右侧磁场到a 、b 棒达到共速，系统产生的热量为Q，由能量守恒定律得
导体棒b 上产生的热量
解得
Qb = 1.62J

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