多维细目表
题型 题号 分 值 必备知识 学科素养 关键能力 预估难度
物理观念 科学思维 实验探究 科学态度与責任 理解能力 推理能力 分析综合能力 易 中 难
单选题 1 4 动量定理、自由落体运动
单选题 2 4 电场力做功、电场基本概念、电场强度
单选题 3 4 匀变速直线运动
单选题 4 4 匀变速直线运动的规律、牛顿第二定律
单选题 5 4 动量守恒定律、功能关系
单选题 6 4 理想气体状态方程、液体压强
单选题 7 4 电磁感应、交变电流、安培力与洛伦兹力
多选题 8 6 原子结构、能级跃迁以及光电效应
多选题 9 6 受力分析
多选题 10 6 机械波的传播、质点的振动
实验题 11 12 验证机械能守恒定律
实验题 12 8 闭合电路欧姆定律、电表的改装、伏安法测电阻
计算题 13 10 电磁感应综合
计算题 14 12 平抛运动、圆周运动、动量守恒定律、功能关系、动能定理、牛顿运动定律
计算题 15 12 带电粒子在电磁场中的运动 (
条
形码粘贴
处
) (
1. 答题前，考生先将自己的学校、班级、姓名、准考证号填写清楚。
注
2.选择题使用 2B 铅笔填涂；如需改动，用橡皮擦干净后，再选择其他答案标
意
号；非选择题使用黑色碳素笔书写，字体工整、笔迹清楚，按照题号顺序在
事
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、试卷
项
上答题无效。
3.保持卡面清洁，不折叠、不破损。
) (
填涂
范例
正确填涂
：
错误填涂：
V
A
缺考
标记
) (
非选择题（请使用
0.5
毫米的黑色字迹签
字笔书写）
)
朔山中学2024~2025学年度第一学期期末检测
高中物理 答题卡
准 考 证 号
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1 [A] [B] [C] [D] 2 [A] [B] [C] [D] 3 [A] [B] [C] [D] 4 [A] [B] [C] [D] 5 [A] [B] [C] [D] 选择题(请用 2B 铅笔填涂) 6 [A] [B] [C] [D] 7 [A] [B] [C] [D] 8 [A] [B] [C] [D] 9 [A] [B] [C] [D] 10 [A] [B] [C] [D]
11.（12分） , ，
12.（8 分） (2) (3) ，
请 在 各 题 目 的 答 题 区 域 内 作 答 , 超 出 矩 形 边 框 限 定 区 域 的 答 案 无效!
高三期末检测.物理 第 1 页(共 2 页)
请 在 各 题 目 的 答 题 区 域 内 作 答 ， 超 出 矩 形 边 框 限 定 区 域 的 答 案 无效!
13.（10分）
14.（12分）
15.（12分）
请 在 各 题 目 的 答 题 区 域 内 作 答 ， 超 出 矩 形 边 框 限 定 区 域 的 答 案 无效!
高三期末检测.物理 第 2 页(共 2 页)青海省大通县朔山中学2024-2025学年第一学期期末检测
高三物理试卷
（满分100分 时间75分钟）
一、单项选择题（共7小题，每小题4分，共28分.每小题只有一项符合题目要求）
1.果农摘完苹果，要把苹果搬到仓库，在搬运过程中，为了避免苹果碰伤（已知导致苹果碰伤所需的平均作用力约为苹果自身重力的3倍），果农通常会铺上一层厚厚的缓冲材料。若一个质量为0.2kg的苹果从静止开始掉落，在接触缓冲材料后经过0.2s才减速至静止，重力加速度g取10m/s ，从保护苹果不被碰伤的角度考虑，果农最多能让苹果从多高的位置掉落到这层缓冲材料上呢？（ ）
A. 80cm
B. 60cm
C. 40cm
D. 20cm
【正确答案】 A
【答案解析】
解：由动量定理得，选向上为正方向，则3mgt-mgt=mv,解得v=4m/s
由运动学公式得能让苹果掉落到这层缓冲材料上的最大高度为h=v^2/2g，解得h=80cm,故A正确，BCD错误。
【链接教材】
与高中物理选择性必修第一册教材中《动量定理》的内容紧密相连，教材在讲解动量定理时多以简单碰撞或打击实例引入，如小球撞击墙壁等基础模型，本题则是将其拓展到生活生产实际，把苹果碰伤问题类比为碰撞模型，变形源于教材常见模型又高于教材，缓冲材料改变减速时间对应教材中力作用时间对物体动量影响的知识点，坠落高度涉及机械能守恒部分知识，是对教材多个知识点整合后的灵活应用，引导学生从书本理论迈向生活实践。
【素养阐释】
1. 通过构建物理模型把苹果抽象为质点，分析下落是自由落体、碰撞是受恒力减速，借模型简化复杂的实际场景，进一步培养科学思维。
2. 从果农实际难题切入，让学生体会物理知识服务生产生活，明白精准控制物理量在农业减损增收的关键作用，形成科学态度与责任。
【真实情境】
以果农搬运苹果这一接地气农业生产情境为载体，极为真实且富有生活气息。采摘运输是农业基础流程，苹果碰伤关乎经济损失，缓冲材料是常见保护手段，此情境易引发学生好奇，拉近物理与生活的距离，使其真切感受物理在农业精细作业里的实用价值，摆脱枯燥理论说教，激发探索欲。
【关键能力】
分析综合能力：要拆解苹果运动全程，分别分析自由下落和缓冲减速两段，综合重力、弹力、动量、能量知识，梳理各阶段衔接处速度、位移等关系，形成完整解题思路，整合碎片化知识体系。
2.在某一工业自动化生产线上，有一个静电除尘装置模型，其内部可近似看作存在匀强电场，电场中的 A、B、C 三点至关重要。已知在这个平面内，AC⊥BC，∠ABC=60°，BC=20cm，把一个电荷量q=10-5C的正电荷从A移到B，电场力做功为零;从B移到C，电场力做功为-1.73×10-3J，则该匀强电场的场强大小和方向是( )(计算时取1.73)
A.865V/m，垂直AC向左
B.865V/m，垂直AC向右
C. 1000V/m，垂直AB斜向下
D. 1000V/m，垂直AB斜向上
【正确答案】 C
【答案解析】
把正电荷从A移到B,电场力做功为零,可知A、B两点电势相等,那么AB应为等势面;因电场线与等势面相互垂直,故过C做AB的垂线,一定是电场线;从B到C由W=Uq可知,BC两点的电势差,即C点电势高于B点的电势,故电场线垂直于AB斜向下;BC间沿电场线的距离;电场强度,故C正确。所以C正确,ABD错误。
【课标定位】
本题紧扣电场力做功、匀强电场的性质等知识要点，属于“电场”主题下的核心内容，落实课标中对电场基本概念、电场力做功与电场强度关系的理解要求，帮助学生从功和能的角度认识电场，培养学生用物理观念分析问题的能力。
【链接教材】
类似教材例题，通过电荷在不同路径移动做功情况，引导学生深化对电场强度矢量性及电场力做功特点的理解，是教材知识的巩固与拓展应用。
【素养阐释】
1.构建电场力做功与电场强度、电势差关联的能量观念，理解电场强度矢量的空间方向性，如通过分析电荷移动做功判断电场方向。
2.运用逻辑推理，依据电场力做功为零推出等势面，再结合电场线与等势面垂直确定电场方向；利用数学知识，根据几何关系得出位移，结合做功公式计算场强大小，培养建模、科学推理能力。
【关键能力】
理解与分析能力：学生需吃透电场力做功、等势面、电场强度概念内涵，精准解读题目给定的做功条件及几何关系信息。
3.在某大型建筑工地，工程师搭了六个编号 1 - 6 的临时运输斜面，将建筑材料从高处运往低处特定区域，斜面近似光滑，倾角如图甲、乙所示。甲图中三个斜面等高，乙图中三个斜面同底，可视为质点的小滑块从六个斜面最高点沿斜面运动到底端的时间分别为t1、t2、t3、t4、t5、t6，则下列关系正确的是( )
A.t3＞t2＞t1，t4＞t5＞t6
B.t3＞t2＞t1，t4=t6＞t5
C.t1＞t2＞t3，t4＞t5＞t6
D.t1＞t2＞t3，t4=t6＞t5
【正确答案】 D
【答案解析】
甲中，小滑块分别从等高斜面最高点运动到斜面底端，由位移—时间公式有：
其中a=gsinθ
可得
可知倾角越小，时间越长，图甲中么t1＞t2＞t3；
图乙中小滑块分别从同底斜面最高点运动到斜面底端，由
a=gsinθ
可得
可见θ=45°时时间最短，当θ=30°或60°时， ，所以图乙中t4=t6＞t5，故D正确，ABC错误．
故选：D。
【课标定位】
此题目精准契合高中物理课程标准中“机械运动与物理模型”板块要求，聚焦于匀变速直线运动规律在斜面场景的深度运用。通过复杂斜面情境，促使学生超越基础认知，熟练运用运动学公式剖析多变量影响下的运动过程，达成能在实际情境里提取物理模型、灵活解题的课标高阶目标。
【素养阐释】
1.锤炼学生运动与相互作用观念，借斜面情境明晰力（重力分力）决定加速度，加速度主控运动时间逻辑，构建力学与运动学深度关联思维。
2.淬炼严谨科学态度，防学生凭臆想判断，需依公式精确计算；从建筑工地取材，唤醒学生用物理赋能生活意识，感知学科力量，催生运用知识优化工程、解决难题使命感。
【真实情境】
以建筑工地物料运输为鲜活情境“外衣”，裹覆物理核心原理。六个临时斜面模拟真实运输轨道，等高斜面关联建筑高层定点卸料场景，考量物料垂直落差定时；同底斜面映射物料集中堆放需求，权衡水平位移定时，抽象物理模型于具象工地，诱使学生“身临其境”拆解物理谜题。
【创新点】
打破传统纯理论斜面桎梏，有机嵌入建筑工地实操情境，使抽象物理规律触手可及，学生解题时仿若化身工程师，权衡运输时效，物理知识瞬间“活”起来，激发应用探索欲。
【关键能力】
学生须于复杂工地情境速剥表象，提炼出斜面质点运动模型，精准锚定相关物理量，缺此能力则难寻解题入口，考查知识迁移敏锐度。
4.图甲所示的救生缓降器由挂钩（或吊环）、吊带、绳索及速度控制装置等组成，是一种可使人沿（随）绳（带）缓慢下降的安全营救装置。如图乙所示，高层建筑工人在一次险情中，将安全带系于腰部，从离地面某高度处通过钢丝绳先匀加速运动后匀减速运动安全着陆，图丙是工人运动全过程的v﹣t图像。已知工人的质量m＝70kg，g＝10m/s2，则下列说法中错误的是（ ）
A.发生险情处离地面的高度为45m
B.加速下滑时钢丝绳对工人的拉力大小为280N
C.整个过程中工人所受重力做功为31500J
D.t＝4s时钢丝绳对工人拉力的瞬时功率为630W
【正确答案】 D
【答案解析】
解：A、根据v﹣t图像与时间轴所围的面积表示位移，可得发生险情处离地面的高度为 ，故A正确；
B、在0﹣3s内工人加速下滑，加速度为 ，设加速下滑时钢丝绳对工人的拉力大小为F，由牛顿第二定律得：mg﹣F＝ma，解得：F＝280N，故B正确；
C、整个过程中工人重力做功为W＝mgh＝70×10×45J＝31500J，故C正确；
D、在3﹣5s内工人减速下滑，加速度大小为 ，设减速下滑时钢丝绳对工人的拉力大小为F′，由牛顿第二定律得：F′﹣mg＝ma，解得：F′＝1330N，t＝4s时工人速度大小为v＝9m/s，则t＝4s时钢丝绳对工人拉力的瞬时功率为P＝F′v＝1330×9W＝11970W，故D正确。
本题选错误的，故选：D。
【课标定位】
本题紧密围绕高中物理课程标准中的运动学和动力学核心知识展开。涉及匀变速直线运动的规律、牛顿第二定律，在已知运动状态的情况下求解力的大小，体现了力与运动的紧密联系，符合课标中对学生构建力学知识体系。
【链接教材】
与教材中匀变速直线运动章节紧密相连，其中速度 - 时间图像的分析方法、匀加速和匀减速直线运动的公式推导及应用均在教材中有详细讲解。
【素养阐释】
1.本题涵盖了运动与相互作用观念。学生需要理解物体的运动状态（匀加速、匀减速）及其与力（重力、钢丝绳拉力）的相互关系。
2.通过对图像的分析，运用数学方法（如计算图像面积求位移）和逻辑推理（根据加速度判断力的大小方向）来解决问题，体现了科学思维中的模型建构、科学推理以及科学论证能力。
3.以救生缓降器在实际险情中的应用为背景，让学生意识到物理知识在保障生命安全等实际生活场景中的重要性，培养学生运用物理知识解决实际问题的责任感和使命感，激发学生学习物理的内在动力，使其认识到物理学科对于社会发展和人类安全保障的价值。
【真实情境】
本题引用了高层建筑工人使用救生缓降器逃生的情境，将物理知识融入这样的情境中，使学生感受到物理与生活的紧密联系，提高学生运用物理知识解决实际问题的意识和能力，同时也有助于培养学生对实际生活中物理现象的观察力和思考力。
【创新点】
以救生缓降器这一实际安全装置为背景，区别于传统的单纯物理模型情境，如滑块在斜面上运动等。使学生在熟悉的生活场景中运用物理知识，增强了学生对物理知识实用性的认知。
【关键能力】
信息获取与分析能力：学生需要从给定的图像中准确获取加速度、速度、运动时间等信息，并分析出不同阶段的运动特点（匀加速、匀减速），这是解决本题的基础能力。
5.在学校物理社团活动中，同学们用自制的物块模拟碰撞，有质量 2kg 的 物块A和3kg 的物块 B并排静止在近似光滑的玻璃上，一个 1kg 的 滑块C 被橡皮筋弹出，以 10m/s 速度从 A 左端向右滑动，最后 C 与 B 共同速度为 2m/s，下列说法正确的是( )
A.物块 A 最终速度大小为 2m/s
B.物块 C 刚滑上物块 B 时的速度大小 4m/s
C.物块 C 与 A 之间产生的摩擦热为 35J
D.物块 C 对物块 A 做功的大小为 1J
【正确答案】 C
【答案解析】
A、物块A最终速度大小为vA，三个物体组成的系统动量守恒，设向右为正方向
mCv0=mAvA+(mB+mC)v共
代入数据
1×10=2×vA+(1+3)×2
解得vA=1m/s，故A错误；
B、设物块C刚滑上B时的速度大小为v1，此时B的速度与A的速度相同
vA=vB=1m/s
BC组成的系统动量守恒，设向右为正方向
mCv1+mBvB=(mB+mC)v共
代入数据
1×v1+3×1=(3+1)×2
解得v1=5m/s，故B错误。
C、由动能定理得，合力对物块A做的功
又设B对A的弹力对A做负功为-W1，设物块C对物块A做功为W2，又
W合=W2-W1
因此物块C对物块A做功大于1J，故C正确；
D、物块C与A之间产生的摩擦热
，故D错误。
故选：C。
【课标定位】
本题紧扣高中物理课程标准中“动量守恒定律”与“功能关系”这两大核心主题。要求学生理解物体间相互作用过程中的动量变化规律，以及力做功与能量转化的联系，属于对力学综合知识运用的考查。
【链接教材】
与教材中常见的滑块在光滑平面碰撞、相互作用等例题紧密相关，是对教材基础模型的拓展延伸。从简单的两物体碰撞拓展到三个物体先后作用，基于教材但提升了难度，能检验学生对知识的迁移能力。
【素养阐释】
1.通过物块碰撞情境，强化学生对动量、动能等物理量的理解，以及在相互作用过程中的变化观念，建立起机械运动与相互作用、能量转化的联系。
2.虽题目设定情境，但类似社团活动的背景暗示学生可在实践中模拟，探究不同质量、初速度下物块碰撞结果，激发探究兴趣，体会控制变量法等科学探究方法。
【真实情境】
学校物理社团自制物块、利用橡皮筋弹出滑块模拟碰撞为背景，贴近学生校园生活，让抽象物理问题具象化，相比传统纯理论题目，增加趣味性，降低学生对复杂物理题的畏难情绪，使学生更易代入情境分析问题。
【关键能力】
分析综合能力：能把多物块、多阶段的物理过程拆解，如先分析 C 与 A 碰撞瞬间系统动量守恒求 A 末速度；依据能量守恒算做功、摩擦热，整合知识体系解决问题。
6.如图所示，左端封闭、右侧开口的U形管内分别用水银封有两部分气体，右侧部分封闭气体的压强为p1，水银面高度差为h。当左侧部分气体温度升高较小的Δt,重新达到平衡后，h和p1的变化是（ ）
A.h不变
B.h变小
C.p1变小
D.p1变大
【正确答案】 B
【答案解析】
解：AB.设左侧气体压强为p2，假设气体体积不变，当左侧部分气体温度升高时，根据查理定律=C，可知p2增大；
由于p1=ρgh+p2
可知h变小，左边液面下降，右边液面上升，故A错误，B正确。
CD.设大气压强为p0，右侧水银柱的高度为h1，则右侧部分封闭气体的压强为：
p1=p0+ρgh1
由于p0和h1均不变，所以p1不变，故CD错误。
故选：B。
【课标定位】
本题主要涉及理想气体状态方程和液体压强的知识。在高中物理课程标准中，这属于热学和力学交叉的内容。要求学生理解理想气体状态方程的应用条件和基本形式，能够运用其分析气体状态变化过程中的压强、体积、温度等物理量的变化关系。
【链接教材】
教材中在热学部分详细讲解了理想气体状态方程，包括其推导过程和不同情况下（如等容、等压、等温变化）的应用。本题中左侧气体温度变化而体积不变的情况与教材中的等容变化部分相联系。
【素养阐释】
1.本题涉及到热学中的物质观念（气体作为研究对象）和相互作用观念（气体压强与液体压强的平衡关系）。
2.通过对理想气体状态方程的逻辑运用，从左侧气体温度变化推理出压强变化，再根据压强平衡关系分析右侧气体的体积和压强变化，体现了科学推理和模型建构能力。
【创新点】
知识综合创新：将热学中的理想气体状态方程和力学中的液体压强、连通器原理巧妙地结合在一起。这种跨知识领域的综合考查方式，区别于单一知识点的考查，要求学生能够灵活运用不同模块的知识来分析和解决问题，对学生的知识整合能力和综合应用能力是一个很好的考验。
【关键能力】
知识综合运用能力：学生需要综合运用理想气体状态方程和液体压强知识来分析问题。能够准确地从温度变化推出压强变化，再根据压强平衡分析高度差和右侧气体压强的变化，体现了学生对不同知识模块的综合运用能力。
7.下列四幅图中有关装置的原理和现象的分析正确的是（ ）
A.图甲电路通电稳定后断开开关瞬间，灯泡一定会闪一下再熄灭
B.图乙变压器采用了电磁互感原理，铁芯用彼此绝缘的硅钢片叠加而成从而产生涡流
C.图丙过山车进入停车区的过程中铜片受到强力磁铁的安培力使过山车减速
D.图丁D形盒半径、磁感应强度不变，若加速电压越高，质子飞出D形盒的动能将越大
【正确答案】 C
【答案解析】
解：A．图甲电路通电稳定后断开开关瞬间，灯泡A不一定会闪一下再熄灭，只有当电路稳定时通过线圈中的电流比通过灯泡中电流大时，灯泡才会闪一下再熄灭，故A错误；
B．图乙变压器采用了电磁互感原理，铁芯用彼此绝缘的硅钢片叠加而成，这样大大增加量硅钢片的电阻，所以能有效的防止产生涡流，故B错误；
C．过山车进入停车区的过程中，铜片中有感应电流通过，处于磁场中，则受到的安培力，且安培力的方向与过山车的运动方向相反，使过山车减速，故C正确；
D．由
可得
则最大动能为
知最大动能与加速器的半径、磁感线强度以及电荷的电量和质量有关，与加速电压无关，故D错误。
故选：C。
【课标定位】
本题涵盖了电磁感应、交变电流、磁场对电流的作用以及带电粒子在磁场中的运动等多个电磁学核心知识点，旨在考查学生对电磁学基本概念、规律的理解和应用能力，符合高中物理课程标准中对电磁学知识的掌握要求。
【链接教材】
1.电磁感应：图甲自感现象与教材中自感现象的实验及原理紧密相连，通过灯泡的亮暗变化考查学生对自感电动势阻碍电流变化的理解。
2.交变电流：图乙变压器是教材重点内容，本题考查了其工作原理及铁芯采用硅钢片叠加的目的，强化了对电磁互感和涡流的认识。
3.磁场对电流的作用：图丙过山车的磁力刹车装置涉及磁场对电流的安培力，与教材中磁场对通电导线的作用力相关，要求学生能将实际情境与理论知识联系起来。
4.带电粒子在磁场中的运动：图丁回旋加速器是教材拓展内容，本题考查了其基本原理和动能的决定因素，考查学生对带电粒子在磁场中运动规律的运用。
【素养阐释】
1.通过对各装置原理的分析，强化学生的电磁观念，包括电磁感应、磁场力、交变电流等，帮助学生建立起电磁相互作用的物理图景。
2.学生需要对每个装置的工作过程进行分析和推理，如分析自感现象中电流的变化、变压器中磁通量的变化等，培养逻辑思维和科学推理能力。
3.了解这些装置在实际生活中的应用，如磁力刹车的安全性、回旋加速器在科学研究中的重要性等，培养学生的科学态度和社会责任感。
【关键能力】
分析综合能力：对每个装置的工作过程进行分析，综合运用电磁学知识进行判断和推理，如分析图丙中过山车的减速原理、图丁中质子动能的决定因素等。
二、多项选择题（共3小题，每小题6分，共18分.每小题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选不全的得3分，有选错的不得分）
8.一群处于基态的氢原子受某种光照射后，跃迁到第4能级，发出的光谱中只含有两条可见光a和b。用光a、b照射同一光电效应装置，得到的光电流和电压的关系如图甲所示。图乙为氢原子能级图。已知可见光光子的能量范围为1.64eV～3.19eV。关于上述物理过程，下列说法正确的是（ ）（6分）
A.照射氢原子的光子能量E=12.75eV
B.用b光照射时，获得的光电子的初动能大
C.氢原子受激发后，可以发出6种不同频率的光
D.a光是氢原子从n=4能级跃迁到n=2能级时发出的光
【正确答案】 A B C
【答案解析】
解：A、由题意可知照射光子的能量E=E4-E1=-0.85eV+13.6eV=12.75eV，故A正确；
B、由图甲可知，在光电效应装置中，a的遏止电压UC2低，根据Ek=hν-W=|eUC|可知，a光的光子能量小，用b光照射时，获得的光电子的初动能大，故B正确；
CD、根据=6可知，从n=4向低能级跃迁，最多产生6中不同频率的光，6种光子的能量分别为
ΔE1=E4-E3=-0.85eV-（-1.51eV）=0.66eV；
ΔE2=E3-E2=-1.51eV-（-3.40eV）=1.89eV；
ΔE3=E4-E2=-0.85eV-（-3.40eV）=2.55eV；
ΔE4=E2-E1=-3.40eV-（-13.6eV）=10.2eV；
ΔE5=E4-E1=-0.85eV-（-13.6eV）=12.75eV；
ΔE6=E3-E1=12.09eV，其中ΔE2，ΔE3对应的是可见光，a光的光子能量小，因此a光是从n=3跃迁到n=2能级时发出的光，故C正确，D错误；
故选：ABC。
【课标定位】
该题目符合高中物理课程标准中关于原子物理和量子力学基础的内容要求。它考察学生对原子结构、能级跃迁以及光电效应等概念的理解和应用。
【链接教材】
题目与高中物理教材中关于原子物理的章节紧密相关，特别是涉及到氢原子的能级结构和光谱线。教材中通常会介绍氢原子的能级公式和光谱线的产生原理。
【素养阐释】
该题目旨在培养学生的物理观念，如能量守恒、量子化概念等。同时，通过分析和解决问题，提升学生的科学思维和科学探究能力。
【真实情境】
题目通过描述氢原子在特定条件下的能级跃迁和光电效应实验，为学生提供了一个具体的物理情境。这种情境有助于学生将理论知识与实际问题相结合，进行深入思考。
【创新点】
题目设计了两个不同的光子（a和b）照射同一光电效应装置，通过比较它们的遏止电压（Uc1和Uc2）来推断光子的能量。这种设计增加了题目的复杂性，要求学生不仅要理解光电效应，还要能够分析和比较不同光子的特性。
9.在一款热门的电子竞技游戏中，有一个虚拟的半圆环场景，玩家操控的虚拟角色需要推动一个光滑的虚拟球体（类似小球）从半圆环最低点 A 缓慢移动到最高点 B，玩家通过游戏手柄对球体施加一始终指向半圆环最高点 B 的拉力 F。下列说法正确的是（ ） （6分）
A.拉力 F 一直减小
B.拉力 F 先增大后减小
C.球体对半圆环的压力大小始终不变
D.球体对半圆环的压力先增大后减小
【正确答案】 A C
【答案解析】
解：小球受力如图所示
根据相似三角形法可得
从圆环最低点A缓缓移动到最高点B过程中，小球与B点间的距离l逐渐减小，则拉力F减小，N的大小不变，根据牛顿第三定律可得小球对圆环的压力大小始终不变，故AC正确，BD错误。
【课标定位】
本题聚焦于物体的受力分析，对应高中物理课程标准中 “牛顿运动定律”的内容，要求学生运用力学原理剖析虚拟场景下物体的受力状况，考查对核心物理知识的掌握及运用。
【素养阐释】
1.通过虚拟游戏情境强化学生的力学观念。
2.体会物理知识跨领域（游戏）应用，理解物理对科技娱乐支撑，培养严谨求解态度，明白虚拟背后物理真实，激发用物理解读生活多元现象热情，增强知识运用使命感。
【真实情境】
以热门电子竞技游戏为背景，打破传统物理题纯学术、实验室情境局限，将枯燥理论融入趣味游戏，贴近青少年生活，降低抵触心理，赋予物理知识潮流科技感，提升主动思考积极性。
【创新点】
首次将物理知识植入热门电竞场景，迥异于常规习题的现实场景，创造性融合娱乐与学术，挖掘电竞蕴含物理教育资源，拓展物理题取材边界，为教学素材开发提供新思路。
【跨学科】
融合物理与计算机科学（游戏开发），本题背景涉及游戏设计力学原理，，跨学科知识互动提升学生综合素养，适应未来多元知识融合趋势。
10.一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=2s时刻刚好传到N点，波形如图甲所示，图乙是某个质点的振动图像，M、N、P是平衡位置分别为xM=2m、xN=6m、xP=12m的质点。则下列说法正确的是（ ） （6分）
A.在7.0s 8.0s时间内，质点N的速度在减小，加速度在增大
B.图乙可能是质点M的振动图像
C.在2s 10s内，质点P通过的路程为20cm
D.在t=12s时，质点P的位置坐标为（12m,-4cm）
【正确答案】 B C
【答案解析】
解：A、质点N在t=2s末到t=7.0s末，需再振动的时间为。由甲图知，简谐横波沿x轴正方向传播，t=2s时质点N位于平衡位置沿-y方向振动，所以在7.0s～8.0s时间内，质点N从-4cm处，向平衡位置振动，质点N的速度在增大，加速度在减小，故A错误；
B、图乙表示的质点在t=2s时刻位于平衡位置沿+y方向振动，可能是质点M的振动图像，故B正确；
C、由甲图可知，波长为λ=8m,由乙图可知，周期为T=4s,则该列波的传播速度为v==m/s=2m/s
波从N传播到P需要的时间为：
在2s～10s内，质点P振动的时间为：
质点P通过的路程为s=4A+A=5A=5×4cm=20cm,故C正确；
D、在t=12s时，质点P总共运动的时间为：，则在t=12s时，质点P在+y最大位移处，质点P的位置坐标为（12m,4cm），故D错误。
故选：BC。
【课标定位】
本题涉及机械波的传播和质点的振动，属于高中物理课程中的 “机械振动与机械波” 模块。该模块要求学生理解波的形成和传播、波的图像、波长、频率和波速的关系等基本概念。
【链接教材】
本题与教材中的机械波章节相关。教材中通常会讲解简谐波的传播特性、波的图像、质点振动图像等内容。本题通过具体的图像和情境，考查学生对这些知识点的掌握和应用能力。
【素养阐释】
1.本题考查学生对机械波和质点振动的基本物理观念的理解，包括波的传播方向、质点的平衡位置、振动图像等。
2.学生需要通过分析波的图像和质点的振动图像，运用逻辑推理和科学思维来判断选项的正确性。
【关键能力】
1.图像分析能力：学生需要通过分析波的图像和质点的振动图像，获取相关信息，如质点的平衡位置、振动周期、波的传播方向等。
2.逻辑推理能力：通过对图像的分析，学生需要运用逻辑推理来判断选项的正确性，例如判断质点的速度和加速度的变化情况。
三、实验题（每空2分，共20分）
11.在验证机械能守恒定律的实验中，质量为m=1.00kg的重锤拖着纸带下落，在此过程中，打点计时器在纸带上打出一系列的点．在纸带上选取五个连续的点A、B、C、D和E，如图所示．其中O为重锤开始下落时记录的点，各点到O点的距离分别是31.4mm、49.0mm、70.5mm、95.9mm、124.8mm.当地重力加速度g=9.8m/s2．本实验所用电源的频率f=50Hz.（结果保留三位有效数字）
(1) 打点计时器打下点B时，重锤下落的速度vB=_______m/s,打点计时器打下点D时，重锤下落的速度vD=_______m/s.
【正确答案】 见解答
【答案解析】
根据某中时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，则有：
vB===0.978m/s
vD===1.36m/s
(2) 从打下点B到打下点D的过程中，重锤重力势能减小量ΔEp=_______J，重锤动能增加量ΔEk=_______J.【正确答案】 见解答
【答案解析】
从打下点B到打下点D的过程中，重锤重力势能减小量：
ΔEp=mgh=mg（s2+s3）=1.00×10×（95.9-49.0）×10-3=0.460J
重锤动能增加量：ΔEk=-=×1.00×（1.362-0.9782）=0.447J
(3) 在误差允许范围内，通过比较_______就可以验证重锤下落过程中机械能守恒了.
【正确答案】 见解答
【答案解析】
在误差允许范围内，通过比较重力势能减少和动能增加的大小就可以验证重锤下落过程中机械能守恒了．
(4)设重锤在下落过程中受到恒定不变的阻力F，则可根据本实验数据求得阻力F的表达式为_______（用题中所给的字母m,g,s1，s2，f表示）.
【正确答案】 见解答
【答案解析】
根据Δx=aT2得：
s2-s1=aT2
可得：a=
根据牛顿第二定律得：mg-F=ma
则得 F=mg-=mg-m（s2-s1）f2
【课标定位】
本题围绕“验证机械能守恒定律”这一实验展开，要求学生理解机械能守恒定律的内容，掌握实验的原理、方法和操作步骤，能运用纸带数据进行速度、动能、重力势能等物理量的计算，属于课程标准中“机械能及其守恒定律”主题下的实验探究要求。
【链接教材】
本题的知识基础主要来源于人教版教材中“验证机械能守恒定律”的实验章节，学生需掌握自由落体运动的规律、匀变速直线运动中某段时间中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度、重力势能和动能的计算公式以及机械能守恒定律的表达式等。
【素养阐释】
1.本题涉及“能量观念”，让学生通过计算重锤下落过程中重力势能的减小量和动能的增加量，深刻理解机械能守恒的概念，即只有重力做功时，物体的动能和重力势能相互转化，总量保持不变。
2.学生需要根据纸带数据，运用匀变速直线运动的规律计算速度，进而计算动能和重力势能的变化量，并通过比较两者来验证机械能守恒，培养了学生的科学思维能力，包括分析、推理和归纳等。
3.本题以验证机械能守恒定律的实验为载体，学生需要经历实验操作、数据记录、数据处理和结果分析等科学探究过程，培养了学生的科学探究能力。
4.在实验过程中，学生需要严谨认真地进行操作和数据处理，对实验结果进行误差分析，培养了学生严谨的科学态度和实事求是的精神。
【关键能力】
1.实验能力：包括对打点计时器的使用、纸带的测量和数据记录等基本实验操作能力，以及对实验误差的分析和控制能力。
2.理解能力：学生需要理解实验原理、机械能守恒定律的内涵以及各个物理量之间的关系，才能正确进行数据处理和分析。
12.某同学制做成一个“柠檬电池”，打算测量其电动势和内阻。他查阅资料得知“柠檬电池”的电动势约1V、内阻近1000Ω。实验室有以下器材：
①电压表V(量程3V，内阻约3kΩ)
②毫安表A(量程为0～1.0mA，内阻为50Ω)
③滑动变阻器R1(阻值0～50Ω)
④滑动变阻器R2(阻值0～3000Ω)，导线和开关
为了较准确测出“柠檬电池”的电动势和内阻，设计了图1中甲、乙两种电路。
(1) 如图1所示两个测量电路图应选 __________ (填“甲”或“乙”)；
【正确答案】 甲
【答案解析】
因为水果电池的内阻较大，根据确定电流表采用内接法，应选择图甲所示电路图。
(2) 某同学将实验时的数据点描绘在如图2的坐标系中，请你根据描绘的数据点做出U-I图线；（2分）
【正确答案】
【答案解析】
根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，让尽可能多的点过直线，不能过直线的点对称分不在直线两侧，根据坐标系内描出的点作出图象如上图所示。
(3)根据图线求出这个“柠檬电池”的电动势为 __________V(结果保留2位有效数字)，内阻为 __________Ω(结果保留3位有效数字)；
【正确答案】 0.98，1.00×103
【答案解析】
根据闭合电路欧姆定律得：
E=U+Ir，
整理得：U=E-Ir，
结合图像可得：E=0.98V， ；
【课标定位】
本题涉及电学实验，属于高中物理课程中的 “恒定电流” 模块。该模块要求学生理解闭合电路欧姆定律、电表的改装、伏安法测电阻等基本概念，并能进行简单的电学实验设计和数据处理。
【链接教材】
本题与教材中的电学实验章节相关。教材中通常会讲解如何使用电压表、电流表、滑动变阻器等仪器进行电路测量和实验设计。本题通过具体的实验情境，考查学生对这些知识点的掌握和应用能力。
【素养阐释】
1.本题考查学生对闭合电路欧姆定律和电学实验基本物理观念的理解，包括电动势、内阻、电压表、电流表的使用等。
2.学生需要通过分析给定的实验器材和电路设计，运用逻辑推理和科学思维来选择合适的电路。例如，考虑电压表和电流表的量程、内阻以及滑动变阻器的阻值范围来判断甲、乙两种电路的适用性。
【真实情境】
本题通过给出测量 “柠檬电池” 电动势和内阻的实验情境，创设了一个具体的电学实验问题。学生需要根据实验器材和要求来选择合适的测量电路。
【关键能力】
1.实验设计能力：学生需要根据实验器材和要求设计合适的测量电路，考虑电表的量程、内阻和滑动变阻器的阻值范围等因素。
2.数据分析能力：通过分析给定的 U - I 图像，学生需要理解图像的物理意义，并能根据图像选择合适的电路。
四、计算题（共3小题，共34分）
13.如图所示的水平放置的U形光滑导轨足够长，置于方向竖直向上的匀强磁场中。磁感应强度大小为B，导轨宽度为L，左侧与一个电阻为R的定值电阻连接，右侧有导体棒ab垂直导轨跨放在导轨上。已知导体棒ab的质量为m，电阻为r，其余电阻可忽略不计。导体棒ab在水平向右、大小为F的恒力作用下，由静止开始运动，当导体棒发生位移为x时速度达到最大，求：（10分）
(1) 导体棒ab运动的最大速度vm的大小；（4分）
【正确答案】
导体棒ab垂直切割磁感线，匀速运动时产生的感应电动势大小：E=BLvm
由闭合电路欧姆定律得感应电流大小为：
根据平衡条件可得：
联立解得： ；
【答案解析】
根据法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、平衡条件进行解答；
(2) 当导体棒ab的速度等于 时，导体棒ab的加速度的大小；（3分）
【正确答案】
当导体棒ab的速度等于 时，安培力
根据牛顿第二定律可得：F-F安′=ma
解得： ；
【答案解析】
根据牛顿第二定律进行解答；
(3) 导体棒ab由静止运动到刚达到最大速度的过程中，电阻R上产生的热量。（3分）
【正确答案】
导体棒ab由静止运动到刚达到最大速度的过程中，根据能量守恒定律可得：
根据焦耳定律可得电阻R上产生的热量：
联立解得： 。
【答案解析】
导体棒ab由静止运动到刚达到最大速度的过程中，根据能量守恒定律、焦耳定律可得电阻R上产生的热量。
【课标定位】
本题涉及电磁感应和导体棒在磁场中的运动，属于高中物理课程中的 “电磁感应” 模块。该模块要求学生理解电磁感应现象、法拉第电磁感应定律、楞次定律等基本概念，并能应用这些知识解决实际问题。
【链接教材】
本题与教材中的电磁感应章节相关。教材中通常会讲解导体棒在磁场中切割磁感线产生感应电动势，进而产生感应电流，以及由此产生的安培力等内容。
【素养阐释】
1.本题考查学生对电磁感应和磁场对电流作用力的基本物理观念的理解，包括感应电动势、感应电流、安培力等。
2.学生需要通过分析导体棒在磁场中的受力情况和运动状态，运用逻辑推理和科学思维来求解问题。例如，通过牛顿第二定律和能量守恒定律来求解导体棒的最大速度和电阻上产生的热量。
【真实情境】
本题通过给出导体棒在 U 形光滑导轨上的运动情境，创设了一个具体的电磁感应问题。学生需要根据导体棒的受力情况和运动状态来求解相关物理量。
【关键能力】
1.受力分析能力：学生需要对导体棒进行受力分析，考虑安培力、外力等因素，进而求解导体棒的运动状态。
2.物理规律应用能力：通过牛顿第二定律、法拉第电磁感应定律、能量守恒定律等物理规律，学生需要求解导体棒的最大速度、加速度和电阻上产生的热量等物理量。
14.某生产车间内传输货物的装置可简化为下图，A为水平高台的边缘，BC为一段固定圆弧轨道，B点和圆弧的圆心连线与竖直方向夹角θ=53°，圆弧半径R=3m，长L=1.5m、质量为m1=1kg的平板小车最初停在光滑水平轨道上紧靠C点，小车上表面刚好与BC轨道相切。一可视为质点、质量为m2=2kg的货物从高台上的A点以初速度v0=3m/s水平抛出，到达B点时，恰好沿B点的切线方向进入BC轨道，滑上小车后带动小车向右运动，小车达到与货物速度相同时货物位于小车最右端，之后小车被水平轨道上的固定挡板卡住，站在挡板后面的工人将货物接住。已知货物与小车间的动摩擦因数μ=0.1，重力加速度g取10m/s2，取sin53°=0.8，cos53°=0.6，求：（12分）
(1) A到B的竖直高度h；（3分）
【正确答案】
设货物经过B点时的竖直分速度大小为vy，
根据速度的分解与合成可得：
解得：vy=4m/s
根据运动学规律可得：
代入数据解得：h=0.8m
【答案解析】
根据速度的分解与合成求解货物经过B点时的竖直分速度大小，根据平抛运动的规律进行解答；
(2) 货物到达圆弧轨道最低点C时对轨道的压力大小FC；（5分）
【正确答案】
设货物到达圆弧轨道最低点C时的速度大小为vC，货物与小车的共同速度大小为v共，对货物在小车上运动的过程，取向右为正方向，根据动量守恒定律有：m2vC=(m1+m2)v共
根据功能关系有：
设货物在C点时所受轨道的支持力大小为FC＇，根据牛顿第二定律有：
联立解得：FC＇=26N
根据牛顿第三定律可知：FC=FC＇=26N；
【答案解析】
根据动量守恒定律、功能关系结合牛顿第二定律、牛顿第三定律求解压力；
(3) 在BC轨道上滑行过程摩擦力对货物做的功Wf。（4分）
【正确答案】
根据速度的合成与分解可得货物经过B点时的速度大小为：
解得：v=5m/s
对货物从B点到C点的运动过程，根据动能定理有：
代入数据解得：Wf=-40J。
【答案解析】
根据速度的合成与分解可得货物经过B点时的速度大小，根据动能定理求解在BC轨道上滑行过程摩擦力对货物做的功。
【课标定位】
本题涵盖平抛运动、圆周运动、动量守恒定律、功能关系、动能定理、牛顿运动定律等多个重要知识点，旨在考查学生对这些物理概念和规律的理解与运用能力。
【链接教材】
1.平抛运动：本题中货物从A点到B点的运动是平抛运动，与教材中平抛运动的基本概念和规律紧密相连，如水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。
2.圆周运动：货物在圆弧轨道BC上的运动属于圆周运动，涉及到向心力、向心加速度等知识，是教材中圆周运动章节的重要应用。
3.动量守恒定律与功能关系：货物与小车相互作用的过程中，运用了动量守恒定律和功能关系，这也是教材中的重点内容，考查学生对这些规律在多物体系统中的应用能力。
【素养阐释】
1.本题体现了运动与相互作用观念，学生需要分析货物在平抛、圆周运动以及与小车相互作用过程中的受力和运动情况，理解不同运动形式之间的联系和转化。
2.在解题过程中，学生需要运用模型建构、科学推理、科学论证等思维方法。如将货物的运动简化为平抛模型和圆周运动模型，通过推理和论证得出各物理量之间的关系。
【真实情境】
本题以生产车间内传输货物的装置为情境，将物理知识与实际生产生活相结合，使学生感受到物理在实际中的应用，提高学生运用物理知识解决实际问题的能力。
【关键能力】
1.分析综合能力：学生需要对货物的整个运动过程进行详细分析，将其分解为不同的阶段，分别运用相应的物理规律进行求解，最后综合得出结果，考查了学生的分析综合能力。
2.逻辑推理能力：在运用动量守恒定律、动能定理等规律解题时，需要学生进行严谨的逻辑推理，找出各物理量之间的关系，从而得出正确的答案。
15.1932年，劳伦斯和利文斯设计出了回旋加速器。回旋加速器的工作原理如图所示，置于高真空中的D形金属盒半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计。磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直。A处粒子源产生的粒子，质量为m、电荷量为+q，在加速器中被加速，加速电压为U。加速过程中不考虑相对论效应和重力作用。（12分）
(1) 求粒子第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比；（4分）
【正确答案】
设粒子第1次经过狭缝后的半径为r1，速度为v1，则有： ，
解得：
同理，粒子第2次经过狭缝后的半径 ， 则 ．
【答案解析】
狭缝中加速时根据动能定理，可求出加速后的速度，然后根据洛伦兹力提供向心力，推出半径表达式;
(2) 求粒子从静止开始加速到出口处所需的时间t；（3分）
【正确答案】
设粒子到出口处被加速了n圈，则有 ， ， ，
解得： ．
【答案解析】
设粒子运动n圈后到达出口，则加速了2n次，整体运用动能定理,再与洛伦兹力提供向心力，粒子运动的固有周期公式联立求解；
(3) 实际使用中，磁感应强度和加速电场频率都有最大值的限制。若某一加速器磁感应强度和加速电场频率的最大值分别为Bm、fm，试讨论粒子能获得的最大动能Ekm。（5分）
【正确答案】
加速电场的频率应等于粒子在磁场中做圆周运动的频率，即
当磁场感应强度为Bm时，加速电场的频率应为 ；粒子的动能
当fBm≤fm时，粒子的最大动能由Bm决定， ；解得
当fBm≥fm时，粒子的最大动能由fm决定，vm=2πfmR
解得：
【答案解析】
Bm对应粒子在磁场中运动可提供的最大频率，fm对应加速电场可提供的最大频率，选两者较小者，作为其共同频率，然后求此频率下的最大动能.
【课标定位】
本题涉及回旋加速器，属于高中物理课程中的 “磁场” 和 “电场” 模块。该模块要求学生理解带电粒子在磁场和电场中的运动规律，包括洛伦兹力、电场力、圆周运动等基本概念。
【链接教材】
本题与教材中的磁场和电场章节相关。教材中通常会讲解带电粒子在磁场中的圆周运动和在电场中的加速运动。本题通过具体的回旋加速器情境，考查学生对这些知识点的掌握和应用能力。
【素养阐释】
1.本题考查学生对带电粒子在磁场和电场中运动的基本物理观念的理解，包括洛伦兹力提供向心力、电场力做功等。
2.学生需要通过分析带电粒子在回旋加速器中的运动过程，运用逻辑推理和科学思维来求解问题。例如，通过牛顿第二定律和动能定理来求解粒子的轨道半径和加速时间。
【真实情境】
本题通过给出回旋加速器的工作原理图，创设了一个具体的物理情境。学生需要根据带电粒子在磁场和电场中的受力情况和运动状态来求解相关物理量。
【关键能力】
1.受力分析能力：学生需要对带电粒子进行受力分析，考虑洛伦兹力和电场力的作用，进而求解粒子的运动状态。
2.物理规律应用能力：通过牛顿第二定律、动能定理等物理规律，学生需要求解粒子的轨道半径、加速时间和最大动能等物理量。
3.数学运算能力：本题在求解过程中需要进行一定的数学运算，如解方程、计算圆周运动的半径等，考察学生的数学运算能力。青海省大通县朔山中学2024-2025学年第一学期期末检测
高三物理试卷
（满分100分 时间75分钟）
一、单项选择题（共7小题，每小题4分，共28分.每小题只有一项符合题目要求）
1.果农摘完苹果，要把苹果搬到仓库，在搬运过程中，为了避免苹果碰伤（已知导致苹果碰伤所需的平均作用力约为苹果自身重力的3倍），果农通常会铺上一层厚厚的缓冲材料。若一个质量为0.2kg的苹果从静止开始掉落，在接触缓冲材料后经过0.2s才减速至静止，重力加速度g取10m/s ，从保护苹果不被碰伤的角度考虑，果农最多能让苹果从多高的位置掉落到这层缓冲材料上呢？（ ）
A. 80cm B. 60cm
C. 40cm D. 20cm
2.在某一工业自动化生产线上，有一个静电除尘装置模型，其内部可近似看作存在匀强电场，电场中的 A、B、C 三点至关重要。已知在这个平面内，AC⊥BC，∠ABC=60°，BC=20cm，把一个电荷量q=10-5C的正电荷从A移到B，电场力做功为零;从B移到C，电场力做功为-1.73×10-3J，则该匀强电场的场强大小和方向是( )(计算时取1.73)
A.865V/m，垂直AC向左
B.865V/m，垂直AC向右
C. 1000V/m，垂直AB斜向下
D. 1000V/m，垂直AB斜向上
3.在某大型建筑工地，工程师搭了六个编号 1 - 6 的临时运输斜面，将建筑材料从高处运往低处特定区域，斜面近似光滑，倾角如图甲、乙所示。甲图中三个斜面等高，乙图中三个斜面同底，可视为质点的小滑块从六个斜面最高点沿斜面运动到底端的时间分别为t1、t2、t3、t4、t5、t6，则下列关系正确的是( )
A.t3＞t2＞t1，t4＞t5＞t6
B.t3＞t2＞t1，t4=t6＞t5
C.t1＞t2＞t3，t4＞t5＞t6
D.t1＞t2＞t3，t4=t6＞t5
4.图甲所示的救生缓降器由挂钩（或吊环）、吊带、绳索及速度控制装置等组成，是一种可使人沿（随）绳（带）缓慢下降的安全营救装置。如图乙所示，高层建筑工人在一次险情中，将安全带系于腰部，从离地面某高度处通过钢丝绳先匀加速运动后匀减速运动安全着陆，图丙是工人运动全过程的v﹣t图像。已知工人的质量m＝70kg，g＝10m/s2，则下列说法中错误的是（ ）
A.发生险情处离地面的高度为45m
B.加速下滑时钢丝绳对工人的拉力大小为280N
C.整个过程中工人所受重力做功为31500J
D.t＝4s时钢丝绳对工人拉力的瞬时功率为630W
5.在学校物理社团活动中，同学们用自制的物块模拟碰撞，有质量 2kg 的 物块A和3kg 的物块 B并排静止在近似光滑的玻璃上，一个 1kg 的 滑块C 被橡皮筋弹出，以 10m/s 速度从 A 左端向右滑动，最后 C 与 B 共同速度为 2m/s，下列说法正确的是( )
A.物块 A 最终速度大小为 2m/s
B.物块 C 刚滑上物块 B 时的速度大小 4m/s
C.物块 C 与 A 之间产生的摩擦热为 35J
D.物块 C 对物块 A 做功的大小为 1J
6.如图所示，左端封闭、右侧开口的U形管内分别用水银封有两部分气体，右侧部分封闭气体的压强为p1，水银面高度差为h。当左侧部分气体温度升高较小的Δt,重新达到平衡后，h和p1的变化是（ ）
A.h不变
B.h变小
C.p1变小
D.p1变大
7.下列四幅图中有关装置的原理和现象的分析正确的是（ ）
A.图甲电路通电稳定后断开开关瞬间，灯泡一定会闪一下再熄灭
B.图乙变压器采用了电磁互感原理，铁芯用彼此绝缘的硅钢片叠加而成从而产生涡流
C.图丙过山车进入停车区的过程中铜片受到强力磁铁的安培力使过山车减速
D.图丁D形盒半径、磁感应强度不变，若加速电压越高，质子飞出D形盒的动能将越大
二、多项选择题（共3小题，每小题6分，共18分.每小题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选不全的得3分，有选错的不得分）
8.一群处于基态的氢原子受某种光照射后，跃迁到第4能级，发出的光谱中只含有两条可见光a和b。用光a、b照射同一光电效应装置，得到的光电流和电压的关系如图甲所示。图乙为氢原子能级图。已知可见光光子的能量范围为1.64eV～3.19eV。关于上述物理过程，下列说法正确的是（ ）
A.照射氢原子的光子能量E=12.75eV
B.用b光照射时，获得的光电子的初动能大
C.氢原子受激发后，可以发出6种不同频率的光
D.a光是氢原子从n=4能级跃迁到n=2能级时发出的光
9.在一款热门的电子竞技游戏中，有一个虚拟的半圆环场景，玩家操控的虚拟角色需要推动一个光滑的虚拟球体（类似小球）从半圆环最低点 A 缓慢移动到最高点 B，玩家通过游戏手柄对球体施加一始终指向半圆环最高点 B 的拉力 F。下列说法正确的是（ ）
A.拉力 F 一直减小
B.拉力 F 先增大后减小
C.球体对半圆环的压力大小始终不变
D.球体对半圆环的压力先增大后减小
10.一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=2s时刻刚好传到N点，波形如图甲所示，图乙是某个质点的振动图像，M、N、P是平衡位置分别为xM=2m、xN=6m、xP=12m的质点。则下列说法正确的是（ ）A.在7.0s 8.0s时间内，质点N的速度在减小，加速度在增大
B.图乙可能是质点M的振动图像
C.在2s 10s内，质点P通过的路程为20cm
D.在t=12s时，质点P的位置坐标为（12m,-4cm）
三、实验题（每空2分，共20分）
11.在验证机械能守恒定律的实验中，质量为m=1.00kg的重锤拖着纸带下落，在此过程中，打点计时器在纸带上打出一系列的点．在纸带上选取五个连续的点A、B、C、D和E，如图所示．其中O为重锤开始下落时记录的点，各点到O点的距离分别是31.4mm、49.0mm、70.5mm、95.9mm、124.8mm.当地重力加速度g=9.8m/s2．本实验所用电源的频率f=50Hz.（结果保留三位有效数字）
(1)打点计时器打下点B时，重锤下落的速度vB=_______m/s,打点计时器打下点D时，重锤下落的速度vD=_______m/s.
(2)从打下点B到打下点D的过程中，重锤重力势能减小量ΔEp=_______J，重锤动能增加量
ΔEk=_______J.
(3)在误差允许范围内，通过比较______________就可以验证重锤下落过程中机械能守恒了.
(4)设重锤在下落过程中受到恒定不变的阻力F，则可根据本实验数据求得阻力F的表达式为______________.（用题中所给的字母m,g,s1，s2，f表示）.
12.某同学制做成一个“柠檬电池”，打算测量其电动势和内阻。他查阅资料得知“柠檬电池”的电动势约1V、内阻近1000Ω。实验室有以下器材：
①电压表V(量程3V，内阻约3kΩ)
②毫安表A(量程为0～1.0mA，内阻为50Ω)
③滑动变阻器R1(阻值0～50Ω)
④滑动变阻器R2(阻值0～3000Ω)，导线和开关
为了较准确测出“柠檬电池”的电动势和内阻，设计了图1中甲、乙两种电路。
(1)如图1所示两个测量电路图应选 __________ (填“甲”或“乙”)；
(2)某同学将实验时的数据点描绘在如图2的坐标系中，请你根据描绘的数据点做出U-I图线；（2分）
(3)根据图线求出这个“柠檬电池”的电动势为 __________V(结果保留2位有效数字)，内阻为 __________Ω(结果保留3位有效数字)；
四、计算题（共3小题，共34分）
14.（10分）如图所示的水平放置的U形光滑导轨足够长，置于方向竖直向上的匀强磁场中。磁感应强度大小为B，导轨宽度为L，左侧与一个电阻为R的定值电阻连接，右侧有导体棒ab垂直导轨跨放在导轨上。已知导体棒ab的质量为m，电阻为r，其余电阻可忽略不计。导体棒ab在水平向右、大小为F的恒力作用下，由静止开始运动，当导体棒发生位移为x时速度达到最大，求：
(1) 导体棒ab运动的最大速度vm的大小；（4分）
(2) 当导体棒ab的速度等于 时，导体棒ab的加速度的大小；（3分）
(3) 导体棒ab由静止运动到刚达到最大速度的过程中，电阻R上产生的热量。（3分）
15.（12分）某生产车间内传输货物的装置可简化为下图，A为水平高台的边缘，BC为一段固定圆弧轨道，B点和圆弧的圆心连线与竖直方向夹角θ=53°，圆弧半径R=3m，长L=1.5m、质量为m1=1kg的平板小车最初停在光滑水平轨道上紧靠C点，小车上表面刚好与BC轨道相切。一可视为质点、质量为m2=2kg的货物从高台上的A点以初速度v0=3m/s水平抛出，到达B点时，恰好沿B点的切线方向进入BC轨道，滑上小车后带动小车向右运动，小车达到与货物速度相同时货物位于小车最右端，之后小车被水平轨道上的固定挡板卡住，站在挡板后面的工人将货物接住。已知货物与小车间的动摩擦因数μ=0.1，重力加速度g取10m/s2，取sin53°=0.8，cos53°=0.6，求：
(1) A到B的竖直高度h；（3分）
(2) 货物到达圆弧轨道最低点C时对轨道的压力大小FC；（5分）
(3) 在BC轨道上滑行过程摩擦力对货物做的功Wf。（4分）
16.（12分）1932年，劳伦斯和利文斯设计出了回旋加速器。回旋加速器的工作原理如图所示，置于高真空中的D形金属盒半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计。磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直。A处粒子源产生的粒子，质量为m、电荷量为+q，在加速器中被加速，加速电压为U。加速过程中不考虑相对论效应和重力作用。
(1) 求粒子第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比；（4分）
(2) 求粒子从静止开始加速到出口处所需的时间t；（3分）
(3) 实际使用中，磁感应强度和加速电场频率都有最大值的限制。若某一加速器磁感应强度和加速电场频率的最大值分别为Bm、fm，试讨论粒子能获得的最大动能Ekm。（5分）
试卷第3页，共6页 试卷第4页，共6页
