2024-2025學年湖北省武漢市武昌區高三（上）期末物理試卷

一、選擇題：本題共10小題，每小題4分，共40分。在每小題給出的四個選項中，第1?7題只有一項

符合題目要求，第8?10題有多項符合題目要求。每小題全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選

錯的得。分。

1.（4分）下列哪個定律是能量守恒定律的具體體現（）

A.庫侖定律B.電阻定律C.歐姆定律D.楞次定律

2.（4分）一個a粒子融合到一個藍。核的核反應方程式為，He+藍O-錯Ne,“比結合能曲線”如圖所

示，下列說法正確的是（）

比結合能/MeV

A./O核比錯Ne核穩定

B.反應式中最穩定的是：He核

C.該核反應后的比結合能增加

D.反應式左邊的原子核比右邊的原子核具有較多的結合能

3.（4分）長征七號運載火箭是我國空間站補給物資的“貨運專列”，已知空間站的在軌運行可近似為周期

是90分鐘的勻速圓周運動，下列說法正確的是（）

A.空間站的線速度大于7.9km/s

B.長征七號運載火箭的發射速度大于11.2km/s

C.補給物資在空間站中的動能比靜止在地面上時小

D.補給物資在空間站中所受合力比靜止在地面上時大

4.（4分）如圖所示，某同學用繩拖一木箱在水平地面上勻速直線運動，繩與水平方向的夾角為8,木箱

第1頁（共20頁）

與地面之間的動摩擦因數為四（0＜口＜1）。保持木箱的運動狀態不變，夾角。從0逐漸增大到90°的過

程中，下列說法正確的是（）

A.繩的拉力一直減小

B.繩的拉力一直增大

C.繩的拉力先減小后增大

D.繩的拉力先增大后減小

5.（4分）如圖所示，虛線是正弦交流電的圖像，實線是另一交流電的圖像，它們的周期T和電壓最大值Um

相同，則實線所對應的交流電的電壓有效值U滿足（）

A.U吟4B.U＜^mC.U〉/D.無法確定

6.（4分）我國風力資源豐富，隨著國家對新能源行業發展的支持，風力發電得到了迅猛發展。某地風力

發電機葉片轉動時可形成半徑為50m的圓面，且會隨著風向調整姿態使轉動的圓面始終與風向垂直，

風力發電機能將此圓內10%的空氣動能轉化為電能。已知某段時間內的風速為3m/s,扇葉轉動，發電

機正常發電，空氣的密度為L2kg/m3,則風力發電機發電的功率為（）

A.1.27X104WB.2.54X104WC.1.27X105WD.2.54X105W

7.（4分）一振動片以一定頻率做簡諧振動時，固定在振動片上的兩根細桿同步周期性地觸動水面上A、B

兩點，兩波源發出的波在水面上形成穩定的干涉圖樣。如圖所示，C是水面上的一點，A、B、C間的

距離均為1,觀察到AB連線上的振動加強點恰好分布在連線的八等分點上。則在AC連線上，距C最

第2頁（共20頁）

近的振動加強點到C的距離為（）

A?-.................:*B

1315

A.-IB.-IC.-ID.-I

（多選）8.（4分）在同一點電荷電場中的a、b、c、d四個位置分別引入試探電荷，測得的試探電荷的電

荷量與其所受靜電力的關系圖線如圖所示。下列說法正確的是（）

A.a、b的電場方向與c、d的電場方向相反

B.a、b、c、d四個位置一定在同一條電場線上

C.a、b、c、d的電勢高低的關系是cpc>cpb>q）a>5d

D.a、b、c、d的電場強度大小的關系是Ed>Ea>Eb>Ec

（多選）9.（4分）如圖所示，用粗細均勻、橫截面積為S、電阻率為p的金屬絲制成半徑為R的金屬圓

環，在金屬圓環內有半徑為r的圓形區域，區域內有垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度B隨時間t

的變化關系為B=Bo+kt,其中Bo、k均為大于零的常量，在金屬圓環中，下列說法正確的是（）

A.感應電流的方向為逆時針

B.感應電動勢的大小為nkR2

kSr?

C.感應電流的大小為「右

PK

7Tsk2丁4

D.感應電流的熱功率為2cp

乙pK

（多選）10.（4分）如圖甲所示，物塊A和B疊放在水平地面上。敲擊B,B立即獲得水平向右的初速

度vo,A、B都向右運動，A始終沒有從B上滑落，最終兩物塊都運動至停下來。這段過程中，B的v-

第3頁（共20頁）

t關系圖線如圖乙所示，已知A與B、B與地面間的動摩擦因數相同，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,

圖甲圖乙

A.物塊A和B的質量相等

Voto

B.A與B左端的距禺至少為一I

q

C.摩擦力對A、B的總沖量大小之比為1：3

D.A和B間因摩擦產生的熱量與B和地面間產生熱量之比是1：3

二、非選擇題：本題共5小題，共60分。

11.（7分）某同學在實驗室利用如圖甲所示的儀器，運用玻意耳定律來測定一顆形狀不規則的小物件的體

積，實驗過程如下:

說法正確的是。

A.不能用手握住注射器的主管

B.要用手握住注射器主管以保持其穩定

C.若實驗過程中不慎將活塞拉出針筒，將活塞塞回針筒后即可繼續實驗

D.若實驗過程中不慎將活塞拉出針筒，必須清除之前獲得的數據，重做實驗

1

（2）實驗中通過針筒上的刻度讀取了多組氣體體積V和壓強傳感器采集的壓強p,作出V-5圖線，如

圖乙所示。若作出的圖線為圖乙中的直線①，與橫、縱軸的交點坐標值分別是a、b,已知傳感器和注

射器連接處的塑料管容積為Vo,則小物件的體積為0

（3）若作出的圖線為圖乙中的曲線②，造成該現象的原因可能是o

12.（10分）某研究小組用如圖所示的實驗電路來測量待測電源的電動勢Ei和內阻n，已知靈敏電流表G

第4頁（共20頁）

的內阻為Rg,貼有刻度標尺的電阻絲AB總長度為L,總阻值為R。

(1)甲同學只閉合開關Si，調節滑片P至不同位置，讀出并記錄多組AP長度值x及對應的靈敏電流

1

表G的示數I,繪制不-x的圖線，圖線的斜率為k,截距為b,則Ei=,1

(2)乙同學先閉合開關S2調節滑動變阻器Ri至適當位置，讀取此時電流表A的示數Io；再閉合Si，

調節滑片P至靈敏電流表G的示數為零，讀取此時的AP長度值為xo,則C點電勢和滑片觸點P電勢

(填“相等”或“不相等”Ej=o

(3)關于兩個同學的實驗方案說法正確的是。

A.甲同學閉合開關Si前應將滑片移至B端

B.乙同學方案中，兩個電源的電動勢要滿足EI>E2

C.若電阻絲AB粗細不均勻，會影響乙同學實驗結果

D.乙同學方案中，選擇靈敏度更高的靈敏電流表G可以減小測量誤差

13.(10分)如圖所示是某種透明材料制成的一塊柱形棱鏡的截面ABOCD,矩形ABOD的底邊BO寬為

0.5R,圓弧CD的圓心角/DOC=90°,圓半徑為R,其上有一點M,NCOM=30°,棱鏡置于空氣

中，一束光線從M點沿半徑方向入射，經O點反射后在AB邊上恰好發生全反射，已知光在空氣中的

傳播速度為c,不考慮部分光線在出射點的反射情況，求：

(1)該棱鏡的折射率n；

(2)光線在該棱鏡中傳播的總時間t。

14.(15分)如圖所示，一輕質彈簧豎直放置在水平地面上，其下端固定，上端栓接一個質量為2m,厚度

可忽略不計的薄板。薄板靜止時，彈簧的壓縮量為a,現有一個質量為m的物塊從距薄板正上方某高度

處自由下落，與薄板碰撞后即粘連在一起，碰撞時間極短。之后，物塊與薄板一起在豎直方向上做往復

第5頁(共20頁)

運動，在這個過程中，彈簧的最大形變量為2.5a,若彈簧原長和彈性限度滿足題設條件，不計空氣阻力。

(1)試證明物塊與薄板一起在豎直方向上的往復運動是簡諧運動。

(2)己知物塊從剛與薄板粘連在一起到第一次運動到最高點所用的時間為t,求物塊與薄板的簡諧運動

的周期T?

(3)要使物塊與薄板做的簡諧運動的振幅為2.5a,物塊要從距離薄板多大的高度處自由下落？

□

15.(18分)如圖所示，無限長的兩水平邊界間劃分了三個區域，中間的矩形ABCD區域分布有豎直方向

的勻強電場(圖中未畫出)，邊界AB的左側分布有垂直紙面向里的勻強磁場，邊界CD的右側分布有

垂直紙面向外的勻強磁場。一質量為m,電荷量為q(q>0)的粒子從P點豎直向下射入左側磁場，速

度大小為V,經磁場偏轉，粒子第一次穿過邊界AB進入電場時，速度方向斜向上與邊界AB的夾角為

0,之后以垂直邊界CD的方向離開電場，并進入右側磁場運動。最終，粒子從P點正下方的Q點，沿

豎直方向射出場區。已知，勻強電場的電場強度大小始終不變，但粒子每次離開電場時，電場的方向會

反向，點P和A間距為d,上、下邊界間距為2d,sinB=0.6,不計粒子的重力，忽略邊緣效應。求：

(1)左側磁場的磁感應強度大小Bi為多少？

(2)AD的間距L的最大值為多少？

1

(3)若邊界AB和CD的間距為則右側磁場的磁感應強度大小B2的最大值為多少？

d「AD

x*vx

XX:：???

XXXX;■???

2dxxXX:：???

XXXX:????

B,

:B2

XXXX::???

QBc

第6頁(共20頁)

2024-2025學年湖北省武漢市武昌區高三（上）期末物理試卷

參考答案與試題解析

題號1234567

答案DADCBAB

一、選擇題：本題共10小題，每小題4分，共40分。在每小題給出的四個選項中，第1?7題只有一項

符合題目要求，第8?10題有多項符合題目要求。每小題全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選

錯的得。分。

1.（4分）下列哪個定律是能量守恒定律的具體體現（）

A.庫侖定律B.電阻定律C.歐姆定律D.楞次定律

【解答】解：A、庫侖定律描述的是真空中的兩個點電荷之間的相互作用力，與能量守恒定律無關，故

A錯誤；

B、電阻定律反應的是電阻的影響因素，與能量守恒定律無關，故B錯誤；

C、歐姆定律反應的是對于純電阻元件，通過其中的電流的影響因素，與能量守恒定律無關，故C錯誤

D、楞次定律是能量守恒定律在電磁感應現象中的具體體現，它說明了感應電流方向總是使得其產生的

磁場抵抗引起感應電流的磁通量變化，從而體現了能量守恒，故D正確。

故選：D。

2.（4分）一個a粒子融合到一個肥O核的核反應方程式為陽e+/0-留Ne,“比結合能曲線”如圖所

示，下列說法正確的是（）

比結合能/MeV

第7頁（共20頁）

A.核比需Ne核穩定

B.反應式中最穩定的是，He核

C.該核反應后的比結合能增加

D.反應式左邊的原子核比右邊的原子核具有較多的結合能

【解答】解A.比結合能越大，原子核越穩定，由圖可得肥。核比結合能大，比鋁Ne核更穩定，核反應

后的比結合能降低，故A正確，C錯誤；

比結合能最小，反應式中最不穩定，故B錯誤；

D.藍。比結合能比得Ne稍微大一點點，為e比結合能相對較小，結合能等于比結合能乘以核子數，所以

反應式左邊的原子核比右邊的原子核結合能小，故D錯誤。

故選：Ao

3.（4分）長征七號運載火箭是我國空間站補給物資的“貨運專列”，已知空間站的在軌運行可近似為周期

是90分鐘的勻速圓周運動，下列說法正確的是（）

A.空間站的線速度大于7.9km/s

B.長征七號運載火箭的發射速度大于11.2km/s

C.補給物資在空間站中的動能比靜止在地面上時小

D.補給物資在空間站中所受合力比靜止在地面上時大

【解答】解：A.、根據萬有引力提供向心力得

Mmv2

G~^~=m-

可rm付v=麗-----

'V

因為空間站的軌道半徑大于地球半徑，則空間站的線速度小于近地衛星的線速度7.9km/s,故A錯誤；

B、長征七號運載火箭沒有脫離地球的束縛，所以長征七號運載火箭的發射速度小于11.2km/s,故B錯

誤;

CD、根據萬有引力提供向心力得

Mm47r2

G_^~=nr

r乙

,r3GM

可得T=2n-----,a=—T-

\GM*

地球同步衛星的運行周期為24h,空間站的運行周期為90min,由上分析可知，空間站的軌道半徑比地

I?可知空間站的線速度和加速度均大于地球同步衛星的線速度和加速度。地

球同步衛星的小，由丫=

球同步衛星的角速度與地球自轉角速度相等，由v=o）r可知，地球同步衛星的線速度大于靜止在地面上

第8頁（共20頁）

時物體隨地球自轉的線速度，可知，補給物資在空間站中的速度比靜止在地面上時大，則補給物資在空

間站中的動能比靜止在地面上時大。由a=3?r可知，地球同步衛星的加速度大于靜止在地面上時物體

隨地球自轉的加速度，則知補給物資在空間站中加速度比靜止在地面上時大，因而補給物資在空間站中

所受合力比靜止在地面上時大，故C錯誤，D正確。

故選：D。

4.（4分）如圖所示，某同學用繩拖一木箱在水平地面上勻速直線運動，繩與水平方向的夾角為仇木箱

與地面之間的動摩擦因數為H（0＜口＜1）。保持木箱的運動狀態不變，夾角。從0逐漸增大到90°的過

程中，下列說法正確的是（）

A.繩的拉力一直減小

B.繩的拉力一直增大

C.繩的拉力先減小后增大

D.繩的拉力先增大后減小

【解答】解：對木箱受力分析如圖所示。

因為木箱勻速運動，水平方向和豎直方向受力均平衡，則有

Fcos0=|i(G-Fsin0)

則得

林G

-cos3+fisinO-+/?）

1

其中，tanp=~

因0＜四＜1,則P＞45°

當e+B=90°時，sin（0+P）最大，F最小，根據數學知識可知e從0逐漸增大到90°的過程中，F先

減小后增大，故ABD錯誤，C正確.

第9頁（共20頁）

故選：Co

5.（4分）如圖所示，虛線是正弦交流電的圖像，實線是另一交流電的圖像，它們的周期T和電壓最大值Um

相同，則實線所對應的交流電的電壓有效值U滿足（）

A.U*17mB.U<^-UmC.U〉脛UmD.無法確定

222

【解答】解：依據交流電的有效值定義，若是正弦式交流電，即為虛線的圖像，那么其有效值為：U=

^Um,由圖象可知，實線所對應的交流電在除峰值外的任意時刻其瞬時值總是小于正弦交流電的瞬時

2

值，那么在一周期內，對于相同的電阻，實線所對應的交流電產生熱量小于正弦交流電產生的熱量，故

實線所對應的交流電的有效值小于正弦交流電的有效值，即Uv/U",故ACD錯誤，B正確。

故選：Bo

6.（4分）我國風力資源豐富，隨著國家對新能源行業發展的支持，風力發電得到了迅猛發展。某地風力

發電機葉片轉動時可形成半徑為50m的圓面，且會隨著風向調整姿態使轉動的圓面始終與風向垂直，

風力發電機能將此圓內10%的空氣動能轉化為電能。已知某段時間內的風速為3m/s,扇葉轉動，發電

機正常發電，空氣的密度為1.2kg/m3,則風力發電機發電的功率為（）

A.1.27X104WB.2.54X104WC.1.27X105WD.2.54X105W

1

【解答】解：由風的運動，可知動能為：W=-x（pxvtxitr2）xv2,

由動能與電能的關系，可計算在時間t內電能為：W電=9'\￥,

結合電功率公式「=等，即可知發電機發電的功率為L27X104W,故BCD錯誤，A正確。

故選：Ao

7.（4分）一振動片以一定頻率做簡諧振動時，固定在振動片上的兩根細桿同步周期性地觸動水面上A、B

第10頁（共20頁）

兩點，兩波源發出的波在水面上形成穩定的干涉圖樣。如圖所示，C是水面上的一點，A、B、C間的

距離均為1,觀察到AB連線上的振動加強點恰好分布在連線的八等分點上。則在AC連線上，距C最

近的振動加強點到C的距離為（）

C*

A二......

1315

A.-IB.-IC.-ZD.-I

53

【解答】解：由AB間的振動加強點位置為八等分點，可知波長與AB間距1的關系滿足：-1--1=

由距離C最近的加強點與AB的間距如圖所示：

結合幾何關系，即可知加強點與C的距離滿足：r2-（1-ri）=入，"=3―a）s譏6。。產+7—

,3

2

（Z-r1）cos60°],解得：r1=-1,故ACD錯誤,B正確。

故選：B?

（多選）8.（4分）在同一點電荷電場中的a、b、c、d四個位置分別引入試探電荷，測得的試探電荷的電

荷量與其所受靜電力的關系圖線如圖所示。下列說法正確的是（）

A.a、b的電場方向與c、d的電場方向相反

B.a、b、c、d四個位置一定在同一條電場線上

C.a、b、c、d的電勢高低的關系是<Pc><Pb><Pa>?d

D.a、b、c、d的電場強度大小的關系是Ed>Ea>Eb>Ec

【解答】解：ABD.根據電場強度與電場力的關系可知，F-q圖像的斜率表示電場強度E,由圖可知，

a、b、c、d對應圖線的斜率均大于零，則a、b、c、d的電場強度方向相同，則a、b、c、d四個位置一

定在同一條電場線上；由圖知，a、b、c、d對應圖線的斜率從大到小依次為：d、a、b、c,則a、b、

第11頁（共20頁）

c、d的電場強度大小的關系是Ed>Ea>Eb>Ec；故A錯誤，BD正確;

C.因為a、b、c、d四個位置在同一條電場線，但并不知道該電場線的方向，所以無法確定a、b、c、d

的電勢高低；故C錯誤；

故選：BDo

（多選）9.（4分）如圖所示，用粗細均勻、橫截面積為S、電阻率為p的金屬絲制成半徑為R的金屬圓

環，在金屬圓環內有半徑為r的圓形區域，區域內有垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度B隨時間t

的變化關系為B=B0+kt,其中Bo、k均為大于零的常量，在金屬圓環中，下列說法正確的是（）

A.感應電流的方向為逆時針

B.感應電動勢的大小為itkR2

kSr2

C.感應電流的大小為二

PK

7rszc2r4

D.感應電流的熱功率為內

乙pK

【解答】解A、穿過圓環的磁通量向里增加，由楞次定律可知，感應電流的方向為逆時針，故A正確

AB好480.

B、由3=3（）+]<1得：—=fc,根據法拉第電磁感應定律得七二萬二^^二小兀戶二兀女戶，故B錯誤;

Lp-2TIR27179AE兀■評

C、圓環周長L=2nR,電阻為/?電=0^=---------=~~—，則感應電流的大小為/二萬一=旦”=

D，故C錯誤；

乙7pK

kSr27Tze?Sr4

D、感應電流的熱功率為尸=5/=兀匕2.方方=_^_,故D正確。

乙pK乙pK

故選：ADo

（多選）10.（4分）如圖甲所示，物塊A和B疊放在水平地面上。敲擊B,B立即獲得水平向右的初速

度vo,A、B都向右運動，A始終沒有從B上滑落，最終兩物塊都運動至停下來。這段過程中，B的v-

t關系圖線如圖乙所示，已知A與B、B與地面間的動摩擦因數相同，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，

下列說法正確的是（）

第12頁（共20頁）

圖甲圖乙

A.物塊A和B的質量相等

Voto

B.A與B左端的距圖至少為一1

q

C.摩擦力對A、B的總沖量大小之比為1：3

D.A和B間因摩擦產生的熱量與B和地面間產生熱量之比是1：3

【解答】解：A、設A的質量為mA，B的質量為mB，動摩擦因數大小為中根據圖像可知B的加速度

v0——3v0--o

大小為aB=--------=~7~,aA=-^=~7~，對A根據牛頓第二定律有nmAg=mAaA,對B根據牛頓第

to包°to0

二定律有nmAg+|i(mA+mB)g=mBaB,聯立解得mA=mB，故A正確；

C、A的初速度為零，最后和B靜止在地面上，根據動量定理可知摩擦力對A的沖量大小為0,摩擦力

對B的沖量大小為mBVo，故C錯誤；

B、開始時A加速，B減速運動，當A、B速度相等后一起減速運動，所以A與B左端的距離至少為/x=

VO+^oXoVo

-----解得/%=亍片，故B錯誤；

22z

D、A和B間因摩擦產生的熱量為Q=nmAgAx,B與地面之間因摩擦產生的熱量為Q'=fi(mA+mB)g[

%+上也3v0

---------io+—(2t0-t0)]?整理得Q'=〃(牝4+，不-%，則Q：Q'=l：3,故D正確。

222

故選：ADo

二、非選擇題：本題共5小題，共60分。

11.(7分)某同學在實驗室利用如圖甲所示的儀器，運用玻意耳定律來測定一顆形狀不規則的小物件的體

積，實驗過程如下：

(1)將小物件裝入注射器主管內，通過拉活塞的方式改變封閉氣體的體積和壓強，操作過程中，下列

說法正確的是AD

第13頁(共20頁)

A.不能用手握住注射器的主管

B.要用手握住注射器主管以保持其穩定

C.若實驗過程中不慎將活塞拉出針筒，將活塞塞回針筒后即可繼續實驗

D.若實驗過程中不慎將活塞拉出針筒，必須清除之前獲得的數據，重做實驗

1

(2)實驗中通過針筒上的刻度讀取了多組氣體體積V和壓強傳感器采集的壓強p,作出V-5圖線，如

圖乙所示。若作出的圖線為圖乙中的直線①，與橫、縱軸的交點坐標值分別是a、b,已知傳感器和注

射器連接處的塑料管容積為Vo,則小物件的體積為b+Vpo

(3)若作出的圖線為圖乙中的曲線②，造成該現象的原因可能是見解析。

【解答】解：(1)AB.實驗需要控制氣體的溫度不變，操作中，不可用手握住注射器封閉氣體部分，

不能用手握住注射器的主管，故A正確，B錯誤；

CD.實驗過程要控制氣體的質量不變，若實驗過程中不慎將活塞拔出針筒，則必須廢除之前獲得的數據，

重做實驗，這是為了保持氣體質量不變，故C錯誤，D正確。

故選：ADo

(2)根據玻意耳定律p(V+Vo-V物)=C

1

變形得廿=56+&物—%)

結合圖乙可知，圖像的縱截距b=v物-Vo

因此，小物件的體積丫物=6+丫0

1

(3)圖乙中萬圖像的斜率k=pV=CT

圖象向上彎曲，圖像的斜率變大，造成這種情況的原因是氣體的溫度升高。

故答案為：(1)AD；(2)b+Vo；(3)見解析。

12.(10分)某研究小組用如圖所示的實驗電路來測量待測電源的電動勢Ei和內阻已知靈敏電流表G

的內阻為Rg,貼有刻度標尺的電阻絲AB總長度為L,總阻值為R。

(1)甲同學只閉合開關Si，調節滑片P至不同位置，讀出并記錄多組AP長度值x及對應的靈敏電流

_1RbR

表G的小數I,繪制7-x的圖線，圖線的斜率為k,截距為b,則Ei=—,r〕=。

(2)乙同學先閉合開關S2調節滑動變阻器Ri至適當位置，讀取此時電流表A的示數Io；再閉合Si，

調節滑片P至靈敏電流表G的示數為零，讀取此時的AP長度值為xo,則C點電勢和滑片觸點P電勢

XQIQR

相等(填“相等”或“不相等")，E1=o

(3)關于兩個同學的實驗方案說法正確的是CDo

第14頁(共20頁)

A.甲同學閉合開關Si前應將滑片移至B端

B.乙同學方案中，兩個電源的電動勢要滿足EI>E2

C.若電阻絲AB粗細不均勻，會影響乙同學實驗結果

D.乙同學方案中，選擇靈敏度更高的靈敏電流表G可以減小測量誤差

【解答】解：(1)只閉合開關Si，AP之間的接入電阻q=￡R

根據閉合電路的歐姆定律Ei=I(Rx+Rg+n)

1RRg+n

聯立解得7=F7.x+

E1

1R

結合L圖像，圖像斜率仁百

R

解得電動勢％=近

圖像的縱截距匕=與一

bR

解得內阻=菽-勺

(2)閉合開關S2,調節滑動變阻器Ri至適當位置，此時電流表A的示數Io；

在閉合開關Si，調節滑片P至靈敏電流表G的示數為零，則C點電勢和滑片觸點P電勢相等；

X

根據歐姆定律U/p=IORAP=/O工R=~~

XQIQR

由于靈敏電流表G的示數為零，因此％=U/p=—

(3)A.為了保證電路安全，甲同學閉合開關Si前應將滑片移至B端，故A正確；

B.根據實驗原理，乙同學方案中，電動勢Ei相當于E2外電路中的部分電壓，因此兩個電源的電動勢要

滿足EI<E2，故B錯誤；

C.乙同學方案中，把電阻絲看成粗細均勻的導體，利用了導體的電阻與導體的長度成正比的關系，因此

若電阻絲AB粗細不均勻，會影響乙同學實驗結果，故C正確；

D.根據實驗原理，乙同學方案中，要求靈敏電流計的示數為零，因此選擇靈敏度更高的靈敏電流表G

可以減小測量誤差，故D正確。

故選：CD。

第15頁(共20頁)

RbRXQIQR

故答案為：⑴西瓦—%⑵相等；丁；⑶CD。

13.（10分）如圖所示是某種透明材料制成的一塊柱形棱鏡的截面ABOCD,矩形ABOD的底邊BO寬為

0.5R,圓弧CD的圓心角/DOC=90°,圓半徑為R,其上有一點M,ZCOM=30°,棱鏡置于空氣

中，一束光線從M點沿半徑方向入射，經。點反射后在AB邊上恰好發生全反射，已知光在空氣中的

傳播速度為c,不考慮部分光線在出射點的反射情況，求：

（1）該棱鏡的折射率n；

（2）光線在該棱鏡中傳播的總時間t。

AD

B--------O------------------C

【解答】解：（1）光線從M點沿半徑方向入射，其光路如圖所示：

根據反射定律可知：ZBON=ZCOM=30°

則臨界角：C=e=NBON=30°

1

根據臨界角計算公式可得：sinC=一

n

解得：n=2；

OB0.5/?R

（2）根據幾何關系可得：ON=------=------=

cos3cos30043

ONR

在△ONP中，根據正弦定理可得：一一=.丁口，解得：a=30°

sinasin26

所以最終光線垂直于BC射出。

ON2R

根據幾何關系可知POLON,貝U：PN=--,解得：PN=k

sina

巨

PQ=Rcosa,解得：PQ=^-R

光在玻璃磚中通過的路程：s=ON+PN+PQ,解得：s=-^-R

第16頁（共20頁）

cc

光在玻璃石專中傳播速度為：v=￡=5

光線在該棱鏡中傳播的總時間：t=:

解得：t=紅。

C

答：(1)該棱鏡的折射率為2；

(2)光線在該棱鏡中傳播的總時間為當國。

C

14.(15分)如圖所示，一輕質彈簧豎直放置在水平地面上，其下端固定，上端栓接一個質量為2m,厚度

可忽略不計的薄板。薄板靜止時，彈簧的壓縮量為a,現有一個質量為m的物塊從距薄板正上方某高度

處自由下落，與薄板碰撞后即粘連在一起，碰撞時間極短。之后，物塊與薄板一起在豎直方向上做往復

運動，在這個過程中，彈簧的最大形變量為2.5a,若彈簧原長和彈性限度滿足題設條件，不計空氣阻力。

(1)試證明物塊與薄板一起在豎直方向上的往復運動是簡諧運動。

(2)已知物塊從剛與薄板粘連在一起到第一次運動到最高點所用的時間為3求物塊與薄板的簡諧運動

的周期T?

(3)要使物塊與薄板做的簡諧運動的振幅為2.5a,物塊要從距離薄板多大的高度處自由下落？

□

2mq

【解答】解：(1)設彈簧的勁度系數為k,薄板靜止時，根據平衡條件2mg=ka,可得k=

以平衡位置為原點，向下為正方向建立坐標系。設物塊與薄板在平衡位置下方x處，此時彈簧彈力F彈=

k(x+a)

系統所受合力F=(m+2m)g-F彈

2mq

聯立得：F=——-x

a

可見，系統所受合力F與位移x成正比，且方向與位移方向相反，滿足簡諧運動的條件，所以物塊與薄

板一起在豎直方向上的往復運動是簡諧運動。

(2)由題意，質量為2m的薄板靜止時，彈簧的壓縮量為a,由胡克定律F=kx可知，當物塊與薄板碰

撞后即粘連在一起，此時平衡位置為1.5a,之后，物塊與薄板一起在豎直方向上做往復運動，在這個過

程中，彈簧的最大形變量為2.5a,所以簡諧運動的振幅為a,所以結合題意可知物塊與薄板從粘在一起

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Ill

到第一次運動到最高點，此過程經過了(二+彳+:)個周期，已知此過程所用時間為3所以周期丁=

1ZZ4

1.2to

(3)設物塊從距離薄板h處自由下落，與薄板碰撞前瞬間速度為vo,根據自由落體運動公式有：m=2gh。

物塊與薄板碰撞過程動量守恒，設碰撞后共同速度為v,規定初速度方向為正方向，則有：mv°=

(m+2m)v

已知簡諧運動的振幅為2.5a,根據機械能守恒定律得(m+2m)g(0.5a+2.5a)+-(m+2m)v2+—ka2

1

=-fc(4a)Q2

2mq

由(1)知：k=------

a

聯立得:h=18a

答(1)證明過程如上述；

(2)已知物塊從剛與薄板粘連在一起到第一次運動到最高點所用的時間為3則物塊與薄板的簡諧運動

的周期為1.2t；

(3)要使物塊與薄板做簡諧運動的振幅為2.5a,物塊要從距離薄板18a的高度處自由下落。

15.(18分)如圖所示，無限長的兩水平邊界間劃分了三個區域，中間的矩形ABCD區域分布有豎直方向

的勻強電場(圖中未畫出)，邊界AB的左側分布有垂直紙面向里的勻強磁場，邊界CD的右側分布有

垂直紙面向外的勻強磁場。一質量為m,電荷量為q(q>0)的粒子從P