河北省市级联考2024-2025学年高三上学期11月期中物理试题
1．（2024高三上·沧州期中）1967年我国第一颗氢弹成功爆炸，氢弹爆炸的核反应方程为，下列说法中正确的是（ ）
A．该核反应为α衰变
B．该核反应为裂变反应
C．X粒子为电子
D．的比结合能大于的比结合能
【答案】D
【知识点】结合能与比结合能；核聚变
【解析】【解答】AB．轻核结合成中等核为聚变，虽然有α粒子产生，但不是α衰变，故AB错误；
C．设X粒子的质量数为A，电荷数为Z，由质量数守恒和电荷数守恒有
解得
所以X粒子为中子，故C错误；
D．该核反应释放核能，所以生成核的比结合能更大些，故D正确。故选D。
【分析】1、重核衰变过程，产生α粒子，是α衰变。
2、氘和氚热核反应生成氦核，释放大量热量，是聚变。
3、释放核能后，生成的新核，其比结合能变大，结合能是一种亏损的描述。
2．（2024高三上·沧州期中）如图所示，直线a和曲线b分别是A、B两架无人机在空中飞行的速度—时间图像。图线a的斜率为，时刻图线b的切线斜率为，已知。下列说法中正确的是（ ）
A．两架无人机的运动方向可能相互垂直
B．在到这段时间内，两架无人机的平均速度相等
C．在到这段时间内，无人机B的加速度先减小后增加
D．时刻，无人机B的加速度小于无人机A的加速度
【答案】C
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A．由v-t图像可知，在同一直线上，不可能相互垂直，故A错误；
B．由v-t图像中面积表示位移，在到时间内，无人机A发生的位移小于无人机B发生的位移，所以这段时间内无人机A的平均速度小于无人机B的平均速度，故B错误；
C．由v-t图像的斜率表示加速度，斜率的大小表示加速度的大小，斜率的正负表示加速度的方向，所以这段时间内无人机B的加速度先减小后增大，故C正确；
D．时刻b图线的切线斜率为负，但绝对值大于图线a的斜率，所以该时刻无人机B的加速度大于无人机A的加速度，故D错误。故选C。
【分析】1、由v-t图像是运动学里面非常重要的一种图像。主要考查斜率和面积意义。
2、该图像只能描述直线运动物体的速度随时间变化的关系。
3、图像的交点表示在该时刻二者速度相等，不是相遇；x-t图像交点才表示相遇。
3．（2024高三上·沧州期中）某带电体产生电场的a、b、c、d等势面分布如图中实线所示，电势分别为4φ0、3φ0、2φ0、φ0（φ0>0），虚线为某带电粒子仅在静电力作用下的运动轨迹，M、N为运动轨迹与等势面b、a的交点，已知粒子所带电荷量的大小为q，它经过M点时的动能为Ek0。下列说法中正确的是（ ）
A．粒子在M点的加速度大于在N点的加速度
B．粒子带正电
C．粒子从M点运动到N点的过程中，电势能先增大后减小
D．粒子经过N点时的动能为
【答案】C
【知识点】带电粒子在电场中的运动综合
【解析】【解答】A．电势相同点的集合称为等势面，等差等势面的疏密也能表示场强的大小，N点的等势面比M点的等势面密集，所以N点的电场强度大于M点的电场强度，由于粒子仅受静电力作用，所以粒子在N点的加速度大于在M点的加速度，故A错误；
B．由于电场线与等势线（面）垂直，结合四个等势面的电势分布情况，在M点作b等势面的垂线，如图所示
由曲线运动特点可知，粒子所受电场力与电场强度方向相反，则粒子带负电，故B错误；
C．由粒子运动轨迹可以判断粒子与带电体间存在斥力，粒子在运动过程中，静电力先做负功后做正功，所以粒子的电势能先增大后减小，故C正确；
D．由M到N过程中静电力对粒子做正功，由动能定理有
解得
故D错误。
故选C。
【分析】1、并不是所有的等势面疏密反应场强大小，只有等差等势面才能。
2、等势面和电场线是互相垂直的关系，并且沿着电场线方向电势降低。
3、电场力做正功电势能减少，电场力做负功电势能增加。
4．（2024高三上·沧州期中）如图所示，一质量为2m的滑块A放在水平平台上，用一跨过光滑定滑轮的轻绳将滑块A与质量为m的小球B相连，滑轮与滑块A之间的轻绳水平，滑轮与小球之间的轻绳竖直。小球由静止释放，小球下落高度h。已知滑块A与平台间的动摩擦因数，重力加速度为g，平台离地面足够高。下列说法中正确的是（ ）
A．小球B释放后，轻绳的拉力为mg
B．小球B释放后，小球的加速度大小为0.25g
C．小球B释放后，小球处于超重状态
D．小球下落h高度时，滑块的速度大小为
【答案】B
【知识点】超重与失重；牛顿运动定律的应用—连接体
【解析】【解答】A B．先隔离A和B单独分析，小球B释放后，对滑块有
对小球有
解得
故A错误，B正确；
C．小球B释放后，小球的加速度竖直向下，所以小球处于失重状态，故C错误；
D．小球下落h高度时，由
解得
故D错误。故选B。
【分析】1、绳子连接体往往运用整体或隔离法进行研究。
2、一根绳子跨过滑轮，光滑的杆、环，棱，相当于活结；这是两端拉力大小相等。
3、物体具有向下的加速度是失重，具有向上的加速度是超重。
5．（2024高三上·沧州期中）如图所示，某次军事演习中，在A、B两处的炮兵向正前方同一目标O发射炮弹，两炮弹同时击中目标且上升的最大高度相同。空气阻力忽略不计。下列说法中正确的是（ ）
A．从A、B处发射的炮弹在空中飞行的时间相等
B．A处发射的炮弹的初速度较小
C．A处的炮弹先发射
D．击中目标时从A、B处发射的炮弹速度相等
【答案】A
【知识点】斜抛运动
【解析】【解答】斜向上抛运动，采用运动的分解与合成来处理：
A．上升的最大高度相同，所以初速度的竖直方向分量相同，而炮弹同时击中O点的目标，所以竖直方向的位移相同，炮弹发射后在竖直方向上做竖直上抛运动，有
所以从A、B处发射的炮弹在空中飞行的时间相等，故A正确；
B．由于时间相同，而A处发射的炮弹的水平位移较大，所以A处发射炮弹的初速度的水平分量较大，所以从A处发射炮弹的初速度较大，故B错误；
C．由于炮弹在空中飞行的时间相同，且要求同时击中目标，所以A、B处的炮弹应该同时发射，故C错误；
D．击中目标时炮弹的竖直方向速度相同，而从A处发射炮弹的水平方向速度较大，所以击中目标时从A处发射的炮弹速度较大，故D错误。
故选A。
【分析】1、水平方向不受力，分运动是匀速直线运动。
2、设置方向是竖直向上的抛体运动。上升的最大高度相同，所以竖直方向分速度大小相等，
3、速度的合成与分解遵循平行四边形定则。
6．（2024高三上·沧州期中）如图所示，质量为3m的物体A放在水平面上，轻绳通过固定在天花板上的光滑定滑轮O将物体A和质量为m的小球B连在一起。已知定滑轮O和物体A间的轻绳与水平方向的夹角为30°，物体A和小球B均处于静止状态，物体A与地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。下列说法中正确的是（ ）
A．轻绳对滑轮的作用力大小为mg
B．地面对物体A的摩擦力大小为
C．物体A对地面的压力大小为
D．物体A与地面之间的动摩擦因数至少为
【答案】D
【知识点】整体法隔离法；共点力的平衡
【解析】【解答】绳子连接体问题可以采用隔离法结合牛顶第二定律分析。
A．对小球B，轻绳的拉力大小为
所以轻绳给滑轮的两个拉力大小均为mg，夹角为60°，所以这两个力的合力大小为
故A错误；
BC．对物体A受力分析，有
解得
，
由牛顿第三定律有
故BC错误；
D．由题意可知
解得
故D正确
故选D。
【分析】1、一根绳子跨过滑轮是活结模型，两端拉力大小相等。
2、隔离法的好处是可以弄清楚每一个物体的受力情况。
3、在多物体构成的问题里面，牛顿第三定律往往可以起着转换研究对象的作用。
7．（2024高三上·沧州期中）如图甲所示，一个质量为m的小弹丸以v0的速度水平射入一个原来静止的单摆摆球并停留在里面，此后某段时间内摆球的速度—时间图像如图乙所示（曲线为正弦函数）。已知摆球的质量为小弹丸质量的5倍。重力加速度为g取9.8 m/s2，π = 3.15。下列说法中正确的是（ ）
A．小弹丸的初速度大小为0.5 m/s
B．摆球偏离平衡位置的最大高度为0.45 m
C．摆线的长度为5.0 m
D．摆线的拉力的变化周期为4.5 s
【答案】C
【知识点】动量守恒定律；单摆及其回复力与周期
【解析】【解答】A．弹丸打击小球过程，系统动量守恒，所以有
由图乙可知
解得
故A错误；
B．摆球上摆过程绳子拉力不做功，只有重力做功，机械能守恒，有
解得
故B错误；
C．由图乙可知单摆的周期为4.5 s，由单摆周期公式有
解得
故C正确；
D．当摆球运动起来后，拉力变化的周期为单摆周期的一半，即2.25 s，故D错误
故选C。
【分析】1、打击过程，系统水平方向不受外力，该方向上系统动量守恒。
2、打击过程有机械能损失，但是此后一起摆动的过程，只有重力做功，机械能守恒。
3、本题可以利用单摆的周期公式来分析求解运动的时间。
8．（2024高三上·沧州期中）理想变压器原、副线圈匝数比为11：1，原线圈与理想电流表、副线圈与理想电压表以及负载电阻R开关S连接成如图甲所示的闭合回路，原线圈所接交流电源电压随时间变化的规律如图乙所示，两个定值电阻R=10Ω。下列说法中正确的是（ ）
A．当S断开时，t=0.01s时电流表的示数为0
B．当S断开时，电流表的示数为0.18A
C．当S闭合后，电压表的示数减小
D．当S闭合后，变压器的输入功率为80W
【答案】B,D
【知识点】变压器原理
【解析】【解答】AB．作为理想变压器，没有漏磁和不计铁芯中的涡流热，由变压器电压规律有
由题意有
而当开关断开时，副线圈的电流
由电流关系
联立解得
，
理想电流表测量的是电流的有效值，不随着时间变化，故A错误，B正确；
C．开关S闭合不影响副线圈的输出电压，电压表示数不变，故C错误；
D．当S闭合后，副线圈的总电阻
所以副线圈的功率
故D正确。故选BD。
【分析】1、理想变压器两端的电压与线圈匝数成正比。
2、能量守恒，变压器两端输入功率等于输出功率，可以得到电流与匝数成反比，
3、电压表和电流表显示的是交变电流的有效值。
9．（2024高三上·沧州期中）一个体积为1的气泡从深为25m的湖底部缓慢上浮到湖面，气泡内的气体对湖水做功0.3J，气体可视为理想气体，湖底温度为7℃，湖面温度为27℃。已知湖水的密度为，g取10，大气压强为Pa．下列说法中正确的是（ ）
A．气泡在湖底时，气泡内的气体压强为Pa
B．在上升过程中，气泡内每个气体分子的平均速度都变大
C．气泡上升过程中，气体从湖水中吸收的热量等于气体对湖水做的功
D．上升到接近湖面时，气泡的体积变为3.75
【答案】A,D
【知识点】理想气体与理想气体的状态方程；热力学第一定律及其应用
【解析】【解答】A．取气泡内封闭气体为研究对象，根据平衡条件，压强关系满足
故A正确；
B．上升过程中，气泡的温度逐渐升高，分子平均动能增大，但不是每个气体分子的速度都增大，故B错误；
C．温度升高，泡内气体的内能增大，同时对外做功，由热力学第一定律有△U=W＋Q，所以气体从湖水中吸收的热量大于气体对湖水做的功，故C错误；
D．气泡上升到湖面时压强
温度由
升高到
由理想气体状态方程有
解得
故D正确 故选AD。
【分析】1、温度反应的平均分子动能大小，温度升高，分子平均动能增大，具体某个分子动能可能随着温度升高而减小。
2、封闭气体体积增大，对外做功，热力学第一定律△U=W＋Q中W为负值；体积缩小，外界对气体做功，W取正值。
3、理想气体状态方程需要明确变化过程的初末态。当气体温度不太低，压强不太高时，可以视为理想气体，这个时候不计分子势能。
10．（2024高三上·沧州期中）如图所示，回旋加速器D形盒半径为R，狭缝宽为d，所加匀强磁场的磁感应强度可调，所加高频交变电源电压的频率为f．质量为m、电荷量为q的质子从右半盒的圆心附近由静止出发，经加速、偏转等过程，达到最大动能后由导向板处射出，忽略质子在狭缝加速运动的时间。粒子的质量为4m、电荷量为2q。下列说法中正确的是（ ）
A．加速质子时，磁场的磁感应强度为
B．质子被加速的最大动能为
C．用该加速器加速粒子时，需要将磁场的磁感应强度调为
D．用该加速器加速粒子时，粒子被加速的最大动能为
【答案】B,C
【知识点】质谱仪和回旋加速器
【解析】【解答】A．粒子在回旋加速器中洛伦兹力提供向心力，粒子做匀速圆周运动，由题意可知质子在磁场中运动的周期
质子在磁场中运动时洛伦兹力提供向心力，有
粒子运动周期为
联立解得
故A错误；
B．当质子的运动半径为R时速度最大，即动能最大，有
所以此时质子的动能
故B正确；
C．由题意可知粒子在磁场中运动的周期
粒子在磁场中运动时，洛伦兹力提供向心力，有
粒子运动周期为
联立解得
故C正确；
D．当粒子的运动半径为R时速度最大，即动能最大，有
所以此时粒子的动能
故D错误
故选BC。
【分析】1、回旋加速器的两个D形半盒之间有加速电场，粒子每经过缝隙加速一次。
2、洛伦兹力提供向心力，粒子速度增大半径增大，但周期不变。
3、缝隙电场大小决定粒子加速的次数，但是粒子最终出来动能大小由D形盒的半径和匀强磁场大小决定。
11．（2024高三上·沧州期中）某同学用如图甲所示的装置探究弹簧弹力与形变量的关系。
（1）测弹簧原长时，正确的操作是（ ）
A．将弹簧自由放在水平桌面上，用刻度尺测此时弹簧的长度
B．将弹簧自由悬挂在水平横杆上，弹簧静止时用刻度尺测此时弹簧的长度
（2）将若干个质量相同的钩码依次挂在弹簧下端，并记录所挂钩码的个数N和对应弹簧的长度L，将实验数据描点连线后得到如图乙所示的图像，已知每个钩码的质量为25g，g取9.8m/s2，由图可知弹簧的原长L0= cm（结果保留两位有效数字），劲度系数k= N/cm（结果保留三位小数）。
【答案】（1）B
（2）10；0.245
【知识点】探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系
【解析】【解答】（1）测弹簧原长时为了避免弹簧自身重力的影响，要将弹簧悬挂在水平横杆上，在弹簧静止时测量弹簧的长度。
故选B。
（2）由图乙可知，在不悬挂钩码时弹簧的长度为弹簧的原长，所以该弹簧的原长为10cm；
由图乙可知，弹簧的劲度系数为
故答案为：（1）B （2）10 0.245
【分析】1、实验时，保证弹簧的形变在弹性限度内。
2、测量形变总长度时，注意等到物体不在上下晃动时，再测量。
3、作答时，注意按要求保留有效位数。
（1）测弹簧原长时为了避免弹簧自身重力的影响，要将弹簧悬挂在水平横杆上，在弹簧静止时测量弹簧的长度。
故选B。
（2）[1]由图乙可知，在不悬挂钩码时弹簧的长度为弹簧的原长，所以该弹簧的原长为10cm；
[2]由图乙可知，弹簧的劲度系数为
12．（2024高三上·沧州期中）某同学做“探究加速度与物体受力、物体质量关系”的实验装置如图甲所示，让槽码通过细绳拖动小车在长木板上做匀加速直线运动。
（1）关于本实验，下列说法正确的是_____；
A．电火花计时器的工作电压应为交流8V
B．为完成实验，除图甲中已有的器材，还需要交流电源、天平（含配套砝码）
C．图示情境可能正在进行“补偿阻力”的实验操作
D．实验时小车应从靠近打点计时器处由静止释放
（2）他在这次实验中获得一条如图乙所示的纸带。已知打点计时器的打点周期为，相邻计数点间还有四个点未画出，小车做匀加速直线运动的加速度大小 （结果保留三位有效数字）；
（3）他在保持小车质量不变的前提下，改变槽码的质量，记录多组槽码质量m和对应的小车加速度a，通过描点、连线后得到了如图丙所示的图像，图线没有过原点的原因是 ，图线右侧弯曲的原因是 。
【答案】（1）D
（2）0.820
（3）平衡摩擦力不足；不再满足槽码质量远小于小车质量
【知识点】探究加速度与力、质量的关系；实验验证牛顿第二定律
【解析】【解答】（1）A．电火花打点计时器的工作电压为220V，故A错误；
B．为完成实验，除图甲中已有的器材，还需要交流电源、天平（含配套砝码）、刻度尺，故B错误；
C．进行“补偿阻力”的实验操作时，不能挂着槽码，故C错误；
D．小车从靠近打点计时器处释放，可以充分利用纸带，故D正确；故选D。
（2）由题意可知计数点间的时间间隔
由图乙可知此过程中小车的加速度
（3）当质量达到一定值时，小车才有加速度，产生原因为平衡摩擦力时长木板倾角过小；故平衡摩擦力不足；以小车为对象，根据牛顿第二定律可得
以槽码为对象，根据牛顿第二定律可得
联立可得
可知当小车质量远大于槽码的质量时，小车受到的合外力可以近似等于槽码的重力；所以图线上部弯曲的原因是：随着槽码质量的增加，小车质量不再远大于槽码的质量。
故答案为：（1）D （2）0.820 （3） 平衡摩擦力不足 不再满足槽码质量远小于小车质量
【分析】1、打点计时器应该适用交流电。
2、为了简化合外力的测量，实验前应该平衡摩擦力。
3、注意区分自然打点和认为计数点的时间间隔不同。
4、当悬挂物的质量不是远远小于小车的质量时，绳子的拉力不在近似等于悬挂物的重力。
（1）A．电火花打点计时器的工作电压为220V，故A错误；
B．为完成实验，除图甲中已有的器材，还需要交流电源、天平（含配套砝码）、刻度尺，故B错误；
C．进行“补偿阻力”的实验操作时，不能挂着槽码，故C错误；
D．小车从靠近打点计时器处释放，可以充分利用纸带，故D正确；
故选D。
（2）由题意可知计数点间的时间间隔
由图乙可知此过程中小车的加速度
（3）[1]当质量达到一定值时，小车才有加速度，产生原因为平衡摩擦力时长木板倾角过小；故平衡摩擦力不足；
[2] 以小车为对象，根据牛顿第二定律可得
以槽码为对象，根据牛顿第二定律可得
联立可得
，
可知当小车质量远大于槽码的质量时，小车受到的合外力可以近似等于槽码的重力；所以图线上部弯曲的原因是：随着槽码质量的增加，小车质量不再远大于槽码的质量；
13．（2024高三上·沧州期中）某实验小组测量一节干电池的电动势和内电阻，他们在实验室找到了如下器材：
A．电压表（0～3V，内阻约为3kΩ）
B．灵敏电流计（0～50mA，内阻为33.0Ω）
C．滑动变阻器（0～30Ω）
D．电阻箱（0～99.9Ω）
E．开关和导线若干
（1）他们首先将灵敏电流计改装成量程为0～0.6A的电流表，他们需要将电阻箱调为 Ω后与灵敏电流计 （填“串联”或“并联”），改装后电流表的电阻 Ω。
（2）他们设计了甲、乙两个实验电路，为了减小误差实验时应该选择 （填“甲”或“乙”）。
（3）他们正确的电路完成实验，记录了6组数据，并画出了U-I图线如图丙所示，根据此图可得出于电池的电动势E= V，内阻r= Ω（结果均保留三位有效数字）。
【答案】（1）3.0；并联；2.75
（2）乙
（3）1.50；1.25
【知识点】电表的改装与应用；电池电动势和内阻的测量
【解析】【解答】（1） 将灵敏电流计的量程扩大，需要将电阻箱调为R后，与灵敏电流计并联，由题意有
解得
此时电流表的内阻
（2）由于此时电流表的内阻的准确值已知，所以电路图选择乙图
（3） 由闭合电路欧姆定律有
结合图乙可知
解得
故答案为：（1）3.0 并联 2.75 （2）乙 （3）1.50 1.25
【分析】1、电表的改装，根据串并联电路的电压和电流特点进行分析。
2、已知内阻的电表靠近被测对象，最后可以减掉；如果电表阻值都不知道，采用口诀法“大内小外”
3、准确利用图像的斜率和截距意义可以得到实验结果。
（1）[1][2][3] 将灵敏电流计的量程扩大，需要将电阻箱调为R后，与灵敏电流计并联，由题意有
解得
此时电流表的内阻
（2）由于此时电流表的内阻的准确值已知，所以电路图选择乙图
（3）[1][2] 由闭合电路欧姆定律有
结合图乙可知
E=1.50V，
解得
r=1.25Ω
14．（2024高三上·沧州期中）如图所示为某透明介质材料制成的直角三角形柱体的截面，其中∠B=90°，∠BAC=60°，一细光束由AB的中点O斜射入介质，与AB边成30°角，该细光束在O点的折射光线与AC边平行。已知AB的边长为L，真空中的光速为c．求：
（1）透明介质对该细光束的折射率；
（2）细光束在柱体内的传播时间（不考虑细光束在AC边上的反射）。
【答案】（1）光束在O点的光路如图所示，光束交BC于D点，由几何关系可知光束在O点的入射角
在O点的折射角
由折射定律有
（2）由几何关系可知光束在D点的入射角
所以光束在D点发生全反射，光束与AC交于E点，光路如图所示，
由几何关系可知光线从E点射出柱体，
OD=2OB=L
由折射定律有
所以光束在柱体中传播的时间
【知识点】光的折射及折射定律；光的全反射
【解析】【分析】1、根据题意先准确的作出光路图是解题的关键。
2、当光从密质进入疏质，入射角大于或等于临界角时，发生全反射。
3、，光在介质中的速度小于光在真空或者空气中的速度。
（1）光束在O点的光路如图所示，光束交BC于D点，
由几何关系可知光束在O点的入射角
在O点的折射角
由折射定律有
（2）由几何关系可知光束在D点的入射角
所以光束在D点发生全反射
光束与AC交于E点，光路如图所示，
由几何关系可知光线从E点射出柱体，
OD=2OB=L
由折射定律有
所以光束在柱体中传播的时间
15．（2024高三上·沧州期中）如图所示，长L=1.0m的不可伸长的轻绳一端固定在O点，另一端拴小球A，锁定在水平面上的木板C左端静置一滑块B，右端N固定一水平放置的自由轻弹簧，弹簧左端位于M点。木板上表面M点左侧粗糙，与滑块B之间的动摩擦因数为，M点右侧光滑，M点与木板左端的距离d=1.0m，将轻绳伸直，在与O点等高处给小球A一个竖直向下且大小为的初速度，小球A在最低点与滑块B发生碰撞，碰撞时间极短，碰撞过程中没有机械能损失，碰后小球A即被取走，滑块B恰好未脱离木板C．已知小球A的质量，滑块B的质量，木板C的质量，滑块B可视为质点，弹簧始终在弹性限度内，g取10，忽略空气阻力。
（1）求A球与滑块B碰撞前瞬间轻绳的拉力大小；
（2）求弹簧弹性势能的最大值；
（3）若将长木板C解锁，且不计木板C与水平面间的摩擦力，求弹簧的最大弹性势能和滑块B最终与木板C左端的距离。
【答案】（1）解：（1）小球A下摆过程由动能定理有
在小球A与滑块B碰撞前瞬间，对小球A受力分析有
解得
（2）解：小球A与滑块B碰撞过程有
解得
滑块B在木板C上滑行的过程中由动能定理有
解得
当弹簧压缩量最大时弹性势能最大，此过程由能量守恒有
解得
（3）解：将C释放后且不计木板与水平面间的摩擦力，当滑块B在木板C上滑行过程中动量守恒，当滑块B与木板C速度相同时，弹簧的弹性势能最大，此过程有
解得
由能量守恒有
解得
最后滑块B与木板C共速，所以动量守恒有
能量守恒有
解得
【知识点】碰撞模型；动量与能量的综合应用一弹簧类模型
【解析】【分析】1、小球摆动过程既可以用机械能守恒定律，也可以用动能定理解题。
2、弹性碰撞过程满足动量守恒和机械能守恒。
3、弹簧压缩最短或者拉伸最长时，两端物体的速度相同。
（1）小球A下摆过程由动能定理有
在小球A与滑块B碰撞前瞬间，对小球A受力分析有
解得
（2）小球A与滑块B碰撞过程有
解得
滑块B在木板C上滑行的过程中由动能定理有
解得
当弹簧压缩量最大时弹性势能最大，此过程由能量守恒有
解得
（3）将C释放后且不计木板与水平面间的摩擦力，当滑块B在木板C上滑行过程中动量守恒，当滑块B与木板C速度相同时，弹簧的弹性势能最大，此过程有
解得
由能量守恒有
解得
最后滑块B与木板C共速，所以动量守恒有
能量守恒有
解得
16．（2024高三上·沧州期中）如图所示，绝缘部分P、Q将左右两侧的光滑导轨平滑连接起来，在导轨的左侧接有电动势为E、内阻为r的电源和电容为C的电容器，质量为m、电阻为R的金属棒ab与导轨垂直的放在导轨左端靠近电源的位置，金属棒ab在外力作用下保持静止，质量为2m、电阻为0.5R的金属棒cd与导轨垂直的静止在PQ右侧适当位置，整个装置处于垂直纸面的匀强磁场中（图中未画出）。现在释放金属棒ab，金属棒ab在运动PQ之前已经达到最大速度，它滑过PQ后刚好未与金属棒cd碰撞。已，，磁场的磁感应强度为B，导轨间的距离为L，金属棒cd右侧的导轨足够长，不计导轨电阻。（、、B、L、m、C为已知量）
（1）判断磁场的方向，并求被释放瞬间金属棒ab的加速度；
（2）当金属棒ab的速度为最大速度的一半时，求金属棒ab的热功率和此过程中电容器极板所带电荷量的变化量（忽略电容器极板电荷量变化对电流的影响）；
（3）金属cd棒距离PQ的距离以及整个过程中cd棒产生的焦耳热。
【答案】（1）解：由题意可知金属棒ab中的电流方向为由a到b，所受安培力方向为水平向右，由左手定则可知磁场方向为垂直纸面向里。金属棒ab释放的瞬间，由闭合电路欧姆定律可知此时通过金属棒ab的电流
它受到的安培力
由牛顿第二定律可知此时金属棒ab的加速度
（2）解：当金属棒ab中的电流为0时它的速度达到最大，由法拉第电磁感应定律有
当金属棒ab的速度为最大速度一半时
由闭合电路欧姆定律可知此时通过金属棒ab的电流
此时它的热功率
金属棒ab刚释放时电容器两端的电压
当金属棒ab的速度为最大速度一半时电容器两端的电压
所以此过程中电容器极板所带电荷量的变化量
（3）解：由题意可知最终两个金属棒速度相同，且即将相互接触，金属棒ab滑过PQ后与金属cd组成的系统动量守恒，有
此过程中对金属棒cd分析由动量定理有
而
解得金属cd棒距离PQ的距离
系统损失的机械能
由电阻串联关系可知金属棒cd上产生的焦耳热
【知识点】动量定理；能量守恒定律；法拉第电磁感应定律；电磁感应中的能量类问题
【解析】【分析】1、电磁感应中单双杆模型是高考考查的热点和难点。
2、注意右手定则判断感应电流方向，而左手定则判断安培力的方向。
3、以两个棒组成的系统为对象，安培力大小相等方向相反而抵消，外力为零，故系统动量守恒。
4、画等效电路，综合动力学、功能关系和动量规律解题。
（1）由题意可知金属棒ab中的电流方向为由a到b，所受安培力方向为水平向右，由左手定则可知磁场方向为垂直纸面向里。金属棒ab释放的瞬间，由闭合电路欧姆定律可知此时通过金属棒ab的电流
它受到的安培力
由牛顿第二定律可知此时金属棒ab的加速度
（2）当金属棒ab中的电流为0时它的速度达到最大，由法拉第电磁感应定律有
当金属棒ab的速度为最大速度一半时
由闭合电路欧姆定律可知此时通过金属棒ab的电流
此时它的热功率
金属棒ab刚释放时电容器两端的电压
当金属棒ab的速度为最大速度一半时电容器两端的电压
所以此过程中电容器极板所带电荷量的变化量
（3）由题意可知最终两个金属棒速度相同，且即将相互接触，金属棒ab滑过PQ后与金属cd组成的系统动量守恒，有
此过程中对金属棒cd分析由动量定理有
而
解得金属cd棒距离PQ的距离
系统损失的机械能
由电阻串联关系可知金属棒cd上产生的焦耳热
河北省市级联考2024-2025学年高三上学期11月期中物理试题
1．（2024高三上·沧州期中）1967年我国第一颗氢弹成功爆炸，氢弹爆炸的核反应方程为，下列说法中正确的是（ ）
A．该核反应为α衰变
B．该核反应为裂变反应
C．X粒子为电子
D．的比结合能大于的比结合能
2．（2024高三上·沧州期中）如图所示，直线a和曲线b分别是A、B两架无人机在空中飞行的速度—时间图像。图线a的斜率为，时刻图线b的切线斜率为，已知。下列说法中正确的是（ ）
A．两架无人机的运动方向可能相互垂直
B．在到这段时间内，两架无人机的平均速度相等
C．在到这段时间内，无人机B的加速度先减小后增加
D．时刻，无人机B的加速度小于无人机A的加速度
3．（2024高三上·沧州期中）某带电体产生电场的a、b、c、d等势面分布如图中实线所示，电势分别为4φ0、3φ0、2φ0、φ0（φ0>0），虚线为某带电粒子仅在静电力作用下的运动轨迹，M、N为运动轨迹与等势面b、a的交点，已知粒子所带电荷量的大小为q，它经过M点时的动能为Ek0。下列说法中正确的是（ ）
A．粒子在M点的加速度大于在N点的加速度
B．粒子带正电
C．粒子从M点运动到N点的过程中，电势能先增大后减小
D．粒子经过N点时的动能为
4．（2024高三上·沧州期中）如图所示，一质量为2m的滑块A放在水平平台上，用一跨过光滑定滑轮的轻绳将滑块A与质量为m的小球B相连，滑轮与滑块A之间的轻绳水平，滑轮与小球之间的轻绳竖直。小球由静止释放，小球下落高度h。已知滑块A与平台间的动摩擦因数，重力加速度为g，平台离地面足够高。下列说法中正确的是（ ）
A．小球B释放后，轻绳的拉力为mg
B．小球B释放后，小球的加速度大小为0.25g
C．小球B释放后，小球处于超重状态
D．小球下落h高度时，滑块的速度大小为
5．（2024高三上·沧州期中）如图所示，某次军事演习中，在A、B两处的炮兵向正前方同一目标O发射炮弹，两炮弹同时击中目标且上升的最大高度相同。空气阻力忽略不计。下列说法中正确的是（ ）
A．从A、B处发射的炮弹在空中飞行的时间相等
B．A处发射的炮弹的初速度较小
C．A处的炮弹先发射
D．击中目标时从A、B处发射的炮弹速度相等
6．（2024高三上·沧州期中）如图所示，质量为3m的物体A放在水平面上，轻绳通过固定在天花板上的光滑定滑轮O将物体A和质量为m的小球B连在一起。已知定滑轮O和物体A间的轻绳与水平方向的夹角为30°，物体A和小球B均处于静止状态，物体A与地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。下列说法中正确的是（ ）
A．轻绳对滑轮的作用力大小为mg
B．地面对物体A的摩擦力大小为
C．物体A对地面的压力大小为
D．物体A与地面之间的动摩擦因数至少为
7．（2024高三上·沧州期中）如图甲所示，一个质量为m的小弹丸以v0的速度水平射入一个原来静止的单摆摆球并停留在里面，此后某段时间内摆球的速度—时间图像如图乙所示（曲线为正弦函数）。已知摆球的质量为小弹丸质量的5倍。重力加速度为g取9.8 m/s2，π = 3.15。下列说法中正确的是（ ）
A．小弹丸的初速度大小为0.5 m/s
B．摆球偏离平衡位置的最大高度为0.45 m
C．摆线的长度为5.0 m
D．摆线的拉力的变化周期为4.5 s
8．（2024高三上·沧州期中）理想变压器原、副线圈匝数比为11：1，原线圈与理想电流表、副线圈与理想电压表以及负载电阻R开关S连接成如图甲所示的闭合回路，原线圈所接交流电源电压随时间变化的规律如图乙所示，两个定值电阻R=10Ω。下列说法中正确的是（ ）
A．当S断开时，t=0.01s时电流表的示数为0
B．当S断开时，电流表的示数为0.18A
C．当S闭合后，电压表的示数减小
D．当S闭合后，变压器的输入功率为80W
9．（2024高三上·沧州期中）一个体积为1的气泡从深为25m的湖底部缓慢上浮到湖面，气泡内的气体对湖水做功0.3J，气体可视为理想气体，湖底温度为7℃，湖面温度为27℃。已知湖水的密度为，g取10，大气压强为Pa．下列说法中正确的是（ ）
A．气泡在湖底时，气泡内的气体压强为Pa
B．在上升过程中，气泡内每个气体分子的平均速度都变大
C．气泡上升过程中，气体从湖水中吸收的热量等于气体对湖水做的功
D．上升到接近湖面时，气泡的体积变为3.75
10．（2024高三上·沧州期中）如图所示，回旋加速器D形盒半径为R，狭缝宽为d，所加匀强磁场的磁感应强度可调，所加高频交变电源电压的频率为f．质量为m、电荷量为q的质子从右半盒的圆心附近由静止出发，经加速、偏转等过程，达到最大动能后由导向板处射出，忽略质子在狭缝加速运动的时间。粒子的质量为4m、电荷量为2q。下列说法中正确的是（ ）
A．加速质子时，磁场的磁感应强度为
B．质子被加速的最大动能为
C．用该加速器加速粒子时，需要将磁场的磁感应强度调为
D．用该加速器加速粒子时，粒子被加速的最大动能为
11．（2024高三上·沧州期中）某同学用如图甲所示的装置探究弹簧弹力与形变量的关系。
（1）测弹簧原长时，正确的操作是（ ）
A．将弹簧自由放在水平桌面上，用刻度尺测此时弹簧的长度
B．将弹簧自由悬挂在水平横杆上，弹簧静止时用刻度尺测此时弹簧的长度
（2）将若干个质量相同的钩码依次挂在弹簧下端，并记录所挂钩码的个数N和对应弹簧的长度L，将实验数据描点连线后得到如图乙所示的图像，已知每个钩码的质量为25g，g取9.8m/s2，由图可知弹簧的原长L0= cm（结果保留两位有效数字），劲度系数k= N/cm（结果保留三位小数）。
12．（2024高三上·沧州期中）某同学做“探究加速度与物体受力、物体质量关系”的实验装置如图甲所示，让槽码通过细绳拖动小车在长木板上做匀加速直线运动。
（1）关于本实验，下列说法正确的是_____；
A．电火花计时器的工作电压应为交流8V
B．为完成实验，除图甲中已有的器材，还需要交流电源、天平（含配套砝码）
C．图示情境可能正在进行“补偿阻力”的实验操作
D．实验时小车应从靠近打点计时器处由静止释放
（2）他在这次实验中获得一条如图乙所示的纸带。已知打点计时器的打点周期为，相邻计数点间还有四个点未画出，小车做匀加速直线运动的加速度大小 （结果保留三位有效数字）；
（3）他在保持小车质量不变的前提下，改变槽码的质量，记录多组槽码质量m和对应的小车加速度a，通过描点、连线后得到了如图丙所示的图像，图线没有过原点的原因是 ，图线右侧弯曲的原因是 。
13．（2024高三上·沧州期中）某实验小组测量一节干电池的电动势和内电阻，他们在实验室找到了如下器材：
A．电压表（0～3V，内阻约为3kΩ）
B．灵敏电流计（0～50mA，内阻为33.0Ω）
C．滑动变阻器（0～30Ω）
D．电阻箱（0～99.9Ω）
E．开关和导线若干
（1）他们首先将灵敏电流计改装成量程为0～0.6A的电流表，他们需要将电阻箱调为 Ω后与灵敏电流计 （填“串联”或“并联”），改装后电流表的电阻 Ω。
（2）他们设计了甲、乙两个实验电路，为了减小误差实验时应该选择 （填“甲”或“乙”）。
（3）他们正确的电路完成实验，记录了6组数据，并画出了U-I图线如图丙所示，根据此图可得出于电池的电动势E= V，内阻r= Ω（结果均保留三位有效数字）。
14．（2024高三上·沧州期中）如图所示为某透明介质材料制成的直角三角形柱体的截面，其中∠B=90°，∠BAC=60°，一细光束由AB的中点O斜射入介质，与AB边成30°角，该细光束在O点的折射光线与AC边平行。已知AB的边长为L，真空中的光速为c．求：
（1）透明介质对该细光束的折射率；
（2）细光束在柱体内的传播时间（不考虑细光束在AC边上的反射）。
15．（2024高三上·沧州期中）如图所示，长L=1.0m的不可伸长的轻绳一端固定在O点，另一端拴小球A，锁定在水平面上的木板C左端静置一滑块B，右端N固定一水平放置的自由轻弹簧，弹簧左端位于M点。木板上表面M点左侧粗糙，与滑块B之间的动摩擦因数为，M点右侧光滑，M点与木板左端的距离d=1.0m，将轻绳伸直，在与O点等高处给小球A一个竖直向下且大小为的初速度，小球A在最低点与滑块B发生碰撞，碰撞时间极短，碰撞过程中没有机械能损失，碰后小球A即被取走，滑块B恰好未脱离木板C．已知小球A的质量，滑块B的质量，木板C的质量，滑块B可视为质点，弹簧始终在弹性限度内，g取10，忽略空气阻力。
（1）求A球与滑块B碰撞前瞬间轻绳的拉力大小；
（2）求弹簧弹性势能的最大值；
（3）若将长木板C解锁，且不计木板C与水平面间的摩擦力，求弹簧的最大弹性势能和滑块B最终与木板C左端的距离。
16．（2024高三上·沧州期中）如图所示，绝缘部分P、Q将左右两侧的光滑导轨平滑连接起来，在导轨的左侧接有电动势为E、内阻为r的电源和电容为C的电容器，质量为m、电阻为R的金属棒ab与导轨垂直的放在导轨左端靠近电源的位置，金属棒ab在外力作用下保持静止，质量为2m、电阻为0.5R的金属棒cd与导轨垂直的静止在PQ右侧适当位置，整个装置处于垂直纸面的匀强磁场中（图中未画出）。现在释放金属棒ab，金属棒ab在运动PQ之前已经达到最大速度，它滑过PQ后刚好未与金属棒cd碰撞。已，，磁场的磁感应强度为B，导轨间的距离为L，金属棒cd右侧的导轨足够长，不计导轨电阻。（、、B、L、m、C为已知量）
（1）判断磁场的方向，并求被释放瞬间金属棒ab的加速度；
（2）当金属棒ab的速度为最大速度的一半时，求金属棒ab的热功率和此过程中电容器极板所带电荷量的变化量（忽略电容器极板电荷量变化对电流的影响）；
（3）金属cd棒距离PQ的距离以及整个过程中cd棒产生的焦耳热。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】结合能与比结合能；核聚变
【解析】【解答】AB．轻核结合成中等核为聚变，虽然有α粒子产生，但不是α衰变，故AB错误；
C．设X粒子的质量数为A，电荷数为Z，由质量数守恒和电荷数守恒有
解得
所以X粒子为中子，故C错误；
D．该核反应释放核能，所以生成核的比结合能更大些，故D正确。故选D。
【分析】1、重核衰变过程，产生α粒子，是α衰变。
2、氘和氚热核反应生成氦核，释放大量热量，是聚变。
3、释放核能后，生成的新核，其比结合能变大，结合能是一种亏损的描述。
2．【答案】C
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A．由v-t图像可知，在同一直线上，不可能相互垂直，故A错误；
B．由v-t图像中面积表示位移，在到时间内，无人机A发生的位移小于无人机B发生的位移，所以这段时间内无人机A的平均速度小于无人机B的平均速度，故B错误；
C．由v-t图像的斜率表示加速度，斜率的大小表示加速度的大小，斜率的正负表示加速度的方向，所以这段时间内无人机B的加速度先减小后增大，故C正确；
D．时刻b图线的切线斜率为负，但绝对值大于图线a的斜率，所以该时刻无人机B的加速度大于无人机A的加速度，故D错误。故选C。
【分析】1、由v-t图像是运动学里面非常重要的一种图像。主要考查斜率和面积意义。
2、该图像只能描述直线运动物体的速度随时间变化的关系。
3、图像的交点表示在该时刻二者速度相等，不是相遇；x-t图像交点才表示相遇。
3．【答案】C
【知识点】带电粒子在电场中的运动综合
【解析】【解答】A．电势相同点的集合称为等势面，等差等势面的疏密也能表示场强的大小，N点的等势面比M点的等势面密集，所以N点的电场强度大于M点的电场强度，由于粒子仅受静电力作用，所以粒子在N点的加速度大于在M点的加速度，故A错误；
B．由于电场线与等势线（面）垂直，结合四个等势面的电势分布情况，在M点作b等势面的垂线，如图所示
由曲线运动特点可知，粒子所受电场力与电场强度方向相反，则粒子带负电，故B错误；
C．由粒子运动轨迹可以判断粒子与带电体间存在斥力，粒子在运动过程中，静电力先做负功后做正功，所以粒子的电势能先增大后减小，故C正确；
D．由M到N过程中静电力对粒子做正功，由动能定理有
解得
故D错误。
故选C。
【分析】1、并不是所有的等势面疏密反应场强大小，只有等差等势面才能。
2、等势面和电场线是互相垂直的关系，并且沿着电场线方向电势降低。
3、电场力做正功电势能减少，电场力做负功电势能增加。
4．【答案】B
【知识点】超重与失重；牛顿运动定律的应用—连接体
【解析】【解答】A B．先隔离A和B单独分析，小球B释放后，对滑块有
对小球有
解得
故A错误，B正确；
C．小球B释放后，小球的加速度竖直向下，所以小球处于失重状态，故C错误；
D．小球下落h高度时，由
解得
故D错误。故选B。
【分析】1、绳子连接体往往运用整体或隔离法进行研究。
2、一根绳子跨过滑轮，光滑的杆、环，棱，相当于活结；这是两端拉力大小相等。
3、物体具有向下的加速度是失重，具有向上的加速度是超重。
5．【答案】A
【知识点】斜抛运动
【解析】【解答】斜向上抛运动，采用运动的分解与合成来处理：
A．上升的最大高度相同，所以初速度的竖直方向分量相同，而炮弹同时击中O点的目标，所以竖直方向的位移相同，炮弹发射后在竖直方向上做竖直上抛运动，有
所以从A、B处发射的炮弹在空中飞行的时间相等，故A正确；
B．由于时间相同，而A处发射的炮弹的水平位移较大，所以A处发射炮弹的初速度的水平分量较大，所以从A处发射炮弹的初速度较大，故B错误；
C．由于炮弹在空中飞行的时间相同，且要求同时击中目标，所以A、B处的炮弹应该同时发射，故C错误；
D．击中目标时炮弹的竖直方向速度相同，而从A处发射炮弹的水平方向速度较大，所以击中目标时从A处发射的炮弹速度较大，故D错误。
故选A。
【分析】1、水平方向不受力，分运动是匀速直线运动。
2、设置方向是竖直向上的抛体运动。上升的最大高度相同，所以竖直方向分速度大小相等，
3、速度的合成与分解遵循平行四边形定则。
6．【答案】D
【知识点】整体法隔离法；共点力的平衡
【解析】【解答】绳子连接体问题可以采用隔离法结合牛顶第二定律分析。
A．对小球B，轻绳的拉力大小为
所以轻绳给滑轮的两个拉力大小均为mg，夹角为60°，所以这两个力的合力大小为
故A错误；
BC．对物体A受力分析，有
解得
，
由牛顿第三定律有
故BC错误；
D．由题意可知
解得
故D正确
故选D。
【分析】1、一根绳子跨过滑轮是活结模型，两端拉力大小相等。
2、隔离法的好处是可以弄清楚每一个物体的受力情况。
3、在多物体构成的问题里面，牛顿第三定律往往可以起着转换研究对象的作用。
7．【答案】C
【知识点】动量守恒定律；单摆及其回复力与周期
【解析】【解答】A．弹丸打击小球过程，系统动量守恒，所以有
由图乙可知
解得
故A错误；
B．摆球上摆过程绳子拉力不做功，只有重力做功，机械能守恒，有
解得
故B错误；
C．由图乙可知单摆的周期为4.5 s，由单摆周期公式有
解得
故C正确；
D．当摆球运动起来后，拉力变化的周期为单摆周期的一半，即2.25 s，故D错误
故选C。
【分析】1、打击过程，系统水平方向不受外力，该方向上系统动量守恒。
2、打击过程有机械能损失，但是此后一起摆动的过程，只有重力做功，机械能守恒。
3、本题可以利用单摆的周期公式来分析求解运动的时间。
8．【答案】B,D
【知识点】变压器原理
【解析】【解答】AB．作为理想变压器，没有漏磁和不计铁芯中的涡流热，由变压器电压规律有
由题意有
而当开关断开时，副线圈的电流
由电流关系
联立解得
，
理想电流表测量的是电流的有效值，不随着时间变化，故A错误，B正确；
C．开关S闭合不影响副线圈的输出电压，电压表示数不变，故C错误；
D．当S闭合后，副线圈的总电阻
所以副线圈的功率
故D正确。故选BD。
【分析】1、理想变压器两端的电压与线圈匝数成正比。
2、能量守恒，变压器两端输入功率等于输出功率，可以得到电流与匝数成反比，
3、电压表和电流表显示的是交变电流的有效值。
9．【答案】A,D
【知识点】理想气体与理想气体的状态方程；热力学第一定律及其应用
【解析】【解答】A．取气泡内封闭气体为研究对象，根据平衡条件，压强关系满足
故A正确；
B．上升过程中，气泡的温度逐渐升高，分子平均动能增大，但不是每个气体分子的速度都增大，故B错误；
C．温度升高，泡内气体的内能增大，同时对外做功，由热力学第一定律有△U=W＋Q，所以气体从湖水中吸收的热量大于气体对湖水做的功，故C错误；
D．气泡上升到湖面时压强
温度由
升高到
由理想气体状态方程有
解得
故D正确 故选AD。
【分析】1、温度反应的平均分子动能大小，温度升高，分子平均动能增大，具体某个分子动能可能随着温度升高而减小。
2、封闭气体体积增大，对外做功，热力学第一定律△U=W＋Q中W为负值；体积缩小，外界对气体做功，W取正值。
3、理想气体状态方程需要明确变化过程的初末态。当气体温度不太低，压强不太高时，可以视为理想气体，这个时候不计分子势能。
10．【答案】B,C
【知识点】质谱仪和回旋加速器
【解析】【解答】A．粒子在回旋加速器中洛伦兹力提供向心力，粒子做匀速圆周运动，由题意可知质子在磁场中运动的周期
质子在磁场中运动时洛伦兹力提供向心力，有
粒子运动周期为
联立解得
故A错误；
B．当质子的运动半径为R时速度最大，即动能最大，有
所以此时质子的动能
故B正确；
C．由题意可知粒子在磁场中运动的周期
粒子在磁场中运动时，洛伦兹力提供向心力，有
粒子运动周期为
联立解得
故C正确；
D．当粒子的运动半径为R时速度最大，即动能最大，有
所以此时粒子的动能
故D错误
故选BC。
【分析】1、回旋加速器的两个D形半盒之间有加速电场，粒子每经过缝隙加速一次。
2、洛伦兹力提供向心力，粒子速度增大半径增大，但周期不变。
3、缝隙电场大小决定粒子加速的次数，但是粒子最终出来动能大小由D形盒的半径和匀强磁场大小决定。
11．【答案】（1）B
（2）10；0.245
【知识点】探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系
【解析】【解答】（1）测弹簧原长时为了避免弹簧自身重力的影响，要将弹簧悬挂在水平横杆上，在弹簧静止时测量弹簧的长度。
故选B。
（2）由图乙可知，在不悬挂钩码时弹簧的长度为弹簧的原长，所以该弹簧的原长为10cm；
由图乙可知，弹簧的劲度系数为
故答案为：（1）B （2）10 0.245
【分析】1、实验时，保证弹簧的形变在弹性限度内。
2、测量形变总长度时，注意等到物体不在上下晃动时，再测量。
3、作答时，注意按要求保留有效位数。
（1）测弹簧原长时为了避免弹簧自身重力的影响，要将弹簧悬挂在水平横杆上，在弹簧静止时测量弹簧的长度。
故选B。
（2）[1]由图乙可知，在不悬挂钩码时弹簧的长度为弹簧的原长，所以该弹簧的原长为10cm；
[2]由图乙可知，弹簧的劲度系数为
12．【答案】（1）D
（2）0.820
（3）平衡摩擦力不足；不再满足槽码质量远小于小车质量
【知识点】探究加速度与力、质量的关系；实验验证牛顿第二定律
【解析】【解答】（1）A．电火花打点计时器的工作电压为220V，故A错误；
B．为完成实验，除图甲中已有的器材，还需要交流电源、天平（含配套砝码）、刻度尺，故B错误；
C．进行“补偿阻力”的实验操作时，不能挂着槽码，故C错误；
D．小车从靠近打点计时器处释放，可以充分利用纸带，故D正确；故选D。
（2）由题意可知计数点间的时间间隔
由图乙可知此过程中小车的加速度
（3）当质量达到一定值时，小车才有加速度，产生原因为平衡摩擦力时长木板倾角过小；故平衡摩擦力不足；以小车为对象，根据牛顿第二定律可得
以槽码为对象，根据牛顿第二定律可得
联立可得
可知当小车质量远大于槽码的质量时，小车受到的合外力可以近似等于槽码的重力；所以图线上部弯曲的原因是：随着槽码质量的增加，小车质量不再远大于槽码的质量。
故答案为：（1）D （2）0.820 （3） 平衡摩擦力不足 不再满足槽码质量远小于小车质量
【分析】1、打点计时器应该适用交流电。
2、为了简化合外力的测量，实验前应该平衡摩擦力。
3、注意区分自然打点和认为计数点的时间间隔不同。
4、当悬挂物的质量不是远远小于小车的质量时，绳子的拉力不在近似等于悬挂物的重力。
（1）A．电火花打点计时器的工作电压为220V，故A错误；
B．为完成实验，除图甲中已有的器材，还需要交流电源、天平（含配套砝码）、刻度尺，故B错误；
C．进行“补偿阻力”的实验操作时，不能挂着槽码，故C错误；
D．小车从靠近打点计时器处释放，可以充分利用纸带，故D正确；
故选D。
（2）由题意可知计数点间的时间间隔
由图乙可知此过程中小车的加速度
（3）[1]当质量达到一定值时，小车才有加速度，产生原因为平衡摩擦力时长木板倾角过小；故平衡摩擦力不足；
[2] 以小车为对象，根据牛顿第二定律可得
以槽码为对象，根据牛顿第二定律可得
联立可得
，
可知当小车质量远大于槽码的质量时，小车受到的合外力可以近似等于槽码的重力；所以图线上部弯曲的原因是：随着槽码质量的增加，小车质量不再远大于槽码的质量；
13．【答案】（1）3.0；并联；2.75
（2）乙
（3）1.50；1.25
【知识点】电表的改装与应用；电池电动势和内阻的测量
【解析】【解答】（1） 将灵敏电流计的量程扩大，需要将电阻箱调为R后，与灵敏电流计并联，由题意有
解得
此时电流表的内阻
（2）由于此时电流表的内阻的准确值已知，所以电路图选择乙图
（3） 由闭合电路欧姆定律有
结合图乙可知
解得
故答案为：（1）3.0 并联 2.75 （2）乙 （3）1.50 1.25
【分析】1、电表的改装，根据串并联电路的电压和电流特点进行分析。
2、已知内阻的电表靠近被测对象，最后可以减掉；如果电表阻值都不知道，采用口诀法“大内小外”
3、准确利用图像的斜率和截距意义可以得到实验结果。
（1）[1][2][3] 将灵敏电流计的量程扩大，需要将电阻箱调为R后，与灵敏电流计并联，由题意有
解得
此时电流表的内阻
（2）由于此时电流表的内阻的准确值已知，所以电路图选择乙图
（3）[1][2] 由闭合电路欧姆定律有
结合图乙可知
E=1.50V，
解得
r=1.25Ω
14．【答案】（1）光束在O点的光路如图所示，光束交BC于D点，由几何关系可知光束在O点的入射角
在O点的折射角
由折射定律有
（2）由几何关系可知光束在D点的入射角
所以光束在D点发生全反射，光束与AC交于E点，光路如图所示，
由几何关系可知光线从E点射出柱体，
OD=2OB=L
由折射定律有
所以光束在柱体中传播的时间
【知识点】光的折射及折射定律；光的全反射
【解析】【分析】1、根据题意先准确的作出光路图是解题的关键。
2、当光从密质进入疏质，入射角大于或等于临界角时，发生全反射。
3、，光在介质中的速度小于光在真空或者空气中的速度。
（1）光束在O点的光路如图所示，光束交BC于D点，
由几何关系可知光束在O点的入射角
在O点的折射角
由折射定律有
（2）由几何关系可知光束在D点的入射角
所以光束在D点发生全反射
光束与AC交于E点，光路如图所示，
由几何关系可知光线从E点射出柱体，
OD=2OB=L
由折射定律有
所以光束在柱体中传播的时间
15．【答案】（1）解：（1）小球A下摆过程由动能定理有
在小球A与滑块B碰撞前瞬间，对小球A受力分析有
解得
（2）解：小球A与滑块B碰撞过程有
解得
滑块B在木板C上滑行的过程中由动能定理有
解得
当弹簧压缩量最大时弹性势能最大，此过程由能量守恒有
解得
（3）解：将C释放后且不计木板与水平面间的摩擦力，当滑块B在木板C上滑行过程中动量守恒，当滑块B与木板C速度相同时，弹簧的弹性势能最大，此过程有
解得
由能量守恒有
解得
最后滑块B与木板C共速，所以动量守恒有
能量守恒有
解得
【知识点】碰撞模型；动量与能量的综合应用一弹簧类模型
【解析】【分析】1、小球摆动过程既可以用机械能守恒定律，也可以用动能定理解题。
2、弹性碰撞过程满足动量守恒和机械能守恒。
3、弹簧压缩最短或者拉伸最长时，两端物体的速度相同。
（1）小球A下摆过程由动能定理有
在小球A与滑块B碰撞前瞬间，对小球A受力分析有
解得
（2）小球A与滑块B碰撞过程有
解得
滑块B在木板C上滑行的过程中由动能定理有
解得
当弹簧压缩量最大时弹性势能最大，此过程由能量守恒有
解得
（3）将C释放后且不计木板与水平面间的摩擦力，当滑块B在木板C上滑行过程中动量守恒，当滑块B与木板C速度相同时，弹簧的弹性势能最大，此过程有
解得
由能量守恒有
解得
最后滑块B与木板C共速，所以动量守恒有
能量守恒有
解得
16．【答案】（1）解：由题意可知金属棒ab中的电流方向为由a到b，所受安培力方向为水平向右，由左手定则可知磁场方向为垂直纸面向里。金属棒ab释放的瞬间，由闭合电路欧姆定律可知此时通过金属棒ab的电流
它受到的安培力
由牛顿第二定律可知此时金属棒ab的加速度
（2）解：当金属棒ab中的电流为0时它的速度达到最大，由法拉第电磁感应定律有
当金属棒ab的速度为最大速度一半时
由闭合电路欧姆定律可知此时通过金属棒ab的电流
此时它的热功率
金属棒ab刚释放时电容器两端的电压
当金属棒ab的速度为最大速度一半时电容器两端的电压
所以此过程中电容器极板所带电荷量的变化量
（3）解：由题意可知最终两个金属棒速度相同，且即将相互接触，金属棒ab滑过PQ后与金属cd组成的系统动量守恒，有
此过程中对金属棒cd分析由动量定理有
而
解得金属cd棒距离PQ的距离
系统损失的机械能
由电阻串联关系可知金属棒cd上产生的焦耳热
【知识点】动量定理；能量守恒定律；法拉第电磁感应定律；电磁感应中的能量类问题
【解析】【分析】1、电磁感应中单双杆模型是高考考查的热点和难点。
2、注意右手定则判断感应电流方向，而左手定则判断安培力的方向。
3、以两个棒组成的系统为对象，安培力大小相等方向相反而抵消，外力为零，故系统动量守恒。
4、画等效电路，综合动力学、功能关系和动量规律解题。
（1）由题意可知金属棒ab中的电流方向为由a到b，所受安培力方向为水平向右，由左手定则可知磁场方向为垂直纸面向里。金属棒ab释放的瞬间，由闭合电路欧姆定律可知此时通过金属棒ab的电流
它受到的安培力
由牛顿第二定律可知此时金属棒ab的加速度
（2）当金属棒ab中的电流为0时它的速度达到最大，由法拉第电磁感应定律有
当金属棒ab的速度为最大速度一半时
由闭合电路欧姆定律可知此时通过金属棒ab的电流
此时它的热功率
金属棒ab刚释放时电容器两端的电压
当金属棒ab的速度为最大速度一半时电容器两端的电压
所以此过程中电容器极板所带电荷量的变化量
（3）由题意可知最终两个金属棒速度相同，且即将相互接触，金属棒ab滑过PQ后与金属cd组成的系统动量守恒，有
此过程中对金属棒cd分析由动量定理有
而
解得金属cd棒距离PQ的距离
系统损失的机械能
由电阻串联关系可知金属棒cd上产生的焦耳热
