2025届山东省齐鲁名校高三下学期第五次联考物理试卷（原卷版+解析版）

这是一份2025届山东省齐鲁名校高三下学期第五次联考物理试卷（原卷版+解析版），共32页。
考生注意：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24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. 2024年“嫦娥六号”从月球背面带回含氦3元素的月壤，氘核与氦3核反应的方程式为，已知的结合能为、的结合能为、的结合能为。下列说法正确的是（ ）
A. 该反应为衰变
B. 反应前后动量不守恒
C. 的比结合能大于的比结合能
D. 一次核反应中释放的能量大小为
2. 如图为光的双缝干涉原理图，用红色激光照射挡板上的两条平行的狭缝、，在后面的屏上能观察光的干涉条纹，在屏上、处分别是中央明条纹和第一条明条纹的中心。下列说法正确的是（ ）
A. 干涉条纹与狭缝垂直
B. 在挡板和屏之间的空间不发生光的干涉
C. 屏上到两条狭缝、的距离差等于干涉光的波长
D. 其他条件不变，仅换用蓝色激光做实验，则条纹间距将变宽
3. 一列高铁进站时可视为匀减速直线运动，车头经过某地标线时开始计时，经过时间t车尾刚好停在该地标线。已知列车全长为L，则列车中点经过该地标线时的速度大小为（ ）
A. B. C. D.
4. 我国计划在2030年前实现中国人首次登陆月球，如果宇航员在月球表面将一质量为m的小球以初速度竖直上抛，上升的最大高度为h。已知引力常量为G，月球半径为R，则下列说法正确的是（ ）
A. 小球从抛出到落回月球表面的时间是
B. 月球表面的重力加速度是
C. 探月飞行器绕月球表面一周的时间是
D. 月球的质量是
5. 如图所示，一不可伸长的细线跨过两光滑且大小不计的定滑轮，质量为m的小球C连接在细线的两端。给小球施加一个水平拉力F，使小球静止，此时AB段细线与水平方向的夹角为60°，AB段细线与BC段细线垂直，AC段细线竖直，重力加速度为g，则加在小球上的拉力大小F为（ ）
A. B. C. D.
6. 我国运动员郑钦文获得2024年巴黎奥运会网球女子单打金牌，是我国第一个奥运网球单打冠军。如图所示，比赛中某次她在距地面h的A点将球斜向上方击出，网球越过网在地面B点弹起后水平经过和击球点A等高的C点。已知B与C之间的水平距离为2l，A与D之间的水平距离也为2l，假设网球触地前后水平速度不变，重力加速度为g，不计空气阻力。网球被击出时的速度大小为（ ）
A B.
C. D.
7. 如图1所示，一理想变压器原线圈通过一定值电阻r与一电源相连，副线圈与两电阻及理想电流表相连。电源的电压u随时间t变化的图像如图2所示，其中t轴上方为正弦图像的一半，最大阻值为4Ω，，，原、副线圈的匝数比。则（ ）
A. 原线圈输入功率最大时，的阻值为0Ω
B. 原线圈输入的最大功率为
C. 当时，电流表的示数为1A
D. 滑动变阻器的滑片从左向右滑动过程中，电阻消耗的功率先减小后增大
8. 如图所示，足够长固定斜面的倾角，斜面顶端放一长为4.5m的木板，其质量为，与斜面间动摩擦因数为，初始时被锁定。一质量为的小物块（可看作质点）以沿斜面向上的速度从木板下端滑上木板，同时释放木板，物块与木板间动摩擦因数为。已知，重力加速度g取，以下说法正确的是（ ）
A. 物块从木板上端滑下
B 物块经2s从木板上滑下
C. 物块从木板上滑下时，木板的速度大小为3.2m/s
D. 从物块滑上木板到滑下木板过程中，整个系统因摩擦产生的热量为103.2J
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9. 一定质量的理想气体从状态a经过状态b、c、d回到状态a，其压强p与体积倒数的关系如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. b→c过程中气体要从外界吸收热量
B. d→a过程中气体分子在单位时间内对单位面积容器壁的平均碰撞次数不断减小
C. a→b过程中外界对气体做的功大于气体放出的热量
D. b→c过程中外界对气体做的功大于c→d过程中气体对外界所做的功
10. 如图1所示，均匀介质中有两波源、位于xOy平面内，其坐标为（0，0）、（6m，0），时刻两波源同时沿垂直xOy平面方向做简谐振动，其振动图像如图2、3所示。经过，两波首次在A点（3m，4m）相遇，质点B坐标为（0，8m）。下列说法正确的是（ ）
A. 两列波的波长均为4m
B. 时，质点B在平衡位置向下振动
C. 0~10s内，质点B运动路程为48cm
D. 质点A振动的频率比质点B大
11. 如图所示，粗细均匀的绝缘圆环位于空间直角坐标系xOy平面内，其圆心与坐标原点重合。圆环的半径为R，圆环上均匀分布着＋Q的电荷量，在z轴上有A、B两点，已知A点到O点的距离为B点到O点距离的2倍，且A、O之间的距离远小于R，z轴上A、O之间电场强度的大小满足，其中k为静电力常量，x为该点到O点的距离，规定圆心O处电势为零。下列判断正确的是（ ）
A. A、B两点的电势之比为4∶1
B. z轴上关于xOy平面对称的两点电场强度相同
C. 从A点静止释放一电子，到达O点时速率为v，仅将圆环上的电荷量增大为原来的2倍，再从A点静止释放一电子，到达O点时速率为2v
D. 从圆环最右端处取足够小、电荷量为q的小段（其他位置处电荷分布不变），将其置于z轴上方距O为R处，则O点电场强度大小为
12. 如图所示，两间距为L的平行倾斜光滑导轨与足够长的水平平行光滑导轨平滑连接，导轨电阻不计。质量为m的导体棒b静止放在水平导轨上且与导轨垂直，在cd右侧存在竖直向上、大小为B的匀强磁场。质量为4m的导体棒a垂直于倾斜导轨，从离水平导轨高h处由静止释放，整个过程a、b棒未接触。已知两根导体棒的材质一样，长度相同，导体棒a的有效电阻为R，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A. 整个过程中导体棒b的最大加速度为
B. 整个过程中通过导体棒的电荷量为
C. 整个过程中导体棒a产生的热量为
D. 导体棒b初始时刻距离cd的距离最小为
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13. 某同学寒假在家期间想测量一下物块和木板之间的动摩擦因数，他就利用身边现有的工具设计了如下实验：
①将米尺有刻度的一面朝上固定在木板上，并使其平行于物块的下滑路径；
②将米尺上刻度数值大的木板一端置于地面，另一端用凳子将其垫高；
③调整凳子的位置，使木板与水平地面之间的夹角为37°；
④将手机用手机支架固定好，使手机屏幕与木板平行；
⑤打开手机的连拍功能，使物块在木板上由静止开始沿木板向下运动；
⑥观看照片中物块所在位置对应的米尺的刻度；
⑦以其中某一位置作为参考起点，得到物块相对于该点的位移x与时间t的数据；
⑧根据相应数据，画出图像如图所示。
请回答下列问题：
（1）根据图像可知，物块过参考点时的速度为______m/s，物块的加速度为______（结果均保留1位有效数字）。
（2）通过查询知本地重力加速度为，，，可得滑块与木板间的动摩擦因数为______（结果保留2位有效数字）。
14. 小张同学拆开一个损坏的电机，发现内部有一金属丝绕组，金属丝外层镀了一层绝缘介质，其厚度不计。为了测量金属丝的长度，他进行了下面的实验。
（1）首先用螺旋测微器测出金属丝的直径d。
（2）再用多用电表粗测金属丝的电阻，选用“×10”倍率的欧姆挡测量时，发现指针偏转角度较大，调换倍率后，欧姆调零重新测量，示数如图1所示，金属丝电阻为______Ω。
（3）利用下述器材，来测量金属丝的电阻
A.电源E（电动势约4V）
B.电压表（量程为0~3V，内阻约1kΩ）
C.电压表（量程为0~3V，内阻约1kΩ）
D.定值电阻
E.滑动变阻器（最大阻值5Ω）
F.滑动变阻器（最大阻值100Ω）
G.开关一个，导线若干
①他根据提供器材设计如图2所示电路图，其中滑动变阻器应该选择______（填写选项前面的字母），并根据电路图完成图3中的实物图连接______；
②通过调节滑动变阻器，测量得到多组和的示数、，并作出图4所示图像，该图像的斜率，则待测金属丝电阻______Ω，该测量值______（填“大于”“等于”或“小于”）真实值。
（4）通过查询可知该金属丝的电阻率为，请用π、d、、表示电阻丝的长度______。
15. 如图所示是玻璃砖的截面图，，O是圆弧DE的圆心，圆弧半径是R，BDOF是正方形。一细光束可以在AB边的不同位置垂直入射，不同位置垂直入射时光在玻璃中传播时间不同。已知玻璃砖的折射率，光在真空中的传播速度是c。求：
（1）通过计算判断光在AE面上能否发生全反射；
（2）只考虑光在玻璃砖中一次反射，光从AB面到第一次传播至BDE面的时间范围。
16. 暖瓶是日常给水保温常用的器具，如果热水未灌满暖瓶就盖紧瓶塞，而瓶塞与瓶口间的密封性良好，一段时间后，要拔出瓶塞就会变得吃力。已知暖瓶瓶口的截面积，某次将97℃的热水灌入暖瓶后塞紧瓶塞。已知大气压强，不考虑瓶塞的重力及瓶塞与瓶口间的摩擦，忽略瓶内气体质量的变化，瓶内气体视为理想气体，且气体温度与水温相同，。求：
（1）一段时间后，用15N的力才能将瓶塞拔出，此时瓶内水的温度；
（2）若有一部分气体进入暖瓶，瓶内热水与（1）温度相同时，不用力即可将瓶塞拔出，则进入暖瓶的气体与原瓶内气体的质量之比。
17. 如图所示，在三维坐标系Oxyz中，区域存在沿x轴正方向的匀强电场，电场强度大小为，区域存在沿x轴正方向的匀强磁场，磁感应强度大小为B，在区域存在沿z轴正方向的匀强电场，电场强度大小为。某时刻一质量为m、电荷量为＋q的粒子从z轴上A点（0，0，－3L）由静止释放，、、，不计粒子的重力。求；
（1）粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径及时间；
（2）粒子离开磁场时距离O点的距离s；
（3）粒子离开电场时的位置坐标。
18. 如图所示，在C点右侧的水平面上等间距摆放n个相同的滑块，相邻滑块间距离，滑块1与C点距离也为d，每个滑块的质量均为，编号依次为1、2、3……n，滑块与水平面间的动摩擦因数均为。在左侧的地面上静置一“”型平板B，平板质量，平板上表面与C点右侧水平面等高，平板上表面O点左侧光滑，右侧粗糙，平板下表面与地面间动摩擦因数。在O点静止放置一与C点右侧相同的滑块A，A与平板B上表面右侧的动摩擦因数，O点到平板右端距离，平板右端到C点的距离为s。某时刻，给B一向右、大小的速度，B向右运动一段距离后与A发生弹性碰撞，碰撞后A的速度为10m/s。滑块A和B的右端同时到达C点，此后滑块A滑上水平面与滑块1碰撞并粘在一起，再向前运动与滑块2碰撞并粘在一起……，碰撞时间极短，滑块可视为质点，不计空气阻力，重力加速度g取。已知。求：
（1）平板上O点到左端的距离；
（2）平板右端到C点的距离s；
（3）滑块1被碰撞后的速度大小；
（4）滑块A滑上水平面后最多可以和哪个滑块发生碰撞。
齐鲁名校教研共同体
2024—2025学年（下）高三年级第五次联考
物 理
考生注意：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24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. 2024年“嫦娥六号”从月球背面带回含氦3元素的月壤，氘核与氦3核反应的方程式为，已知的结合能为、的结合能为、的结合能为。下列说法正确的是（ ）
A. 该反应为衰变
B. 反应前后动量不守恒
C. 的比结合能大于的比结合能
D. 一次核反应中释放的能量大小为
【答案】C
【解析】
【详解】A．该反应为聚变，不是衰变，A错误；
B．根据动量守恒的条件，核反应前后的动量守恒，B错误；
C．此核反应释放能量，生成的原子核更稳定，即的比结合能大于的比结合能，C正确；
D．由能量守恒定律可知，一次核反应中释放的核能大小为
D错误。
故选C
2. 如图为光的双缝干涉原理图，用红色激光照射挡板上的两条平行的狭缝、，在后面的屏上能观察光的干涉条纹，在屏上、处分别是中央明条纹和第一条明条纹的中心。下列说法正确的是（ ）
A. 干涉条纹与狭缝垂直
B. 在挡板和屏之间的空间不发生光的干涉
C. 屏上到两条狭缝、的距离差等于干涉光的波长
D. 其他条件不变，仅换用蓝色激光做实验，则条纹间距将变宽
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据双缝干涉的原理可知干涉条纹与狭缝平行，故A错误；
B．光的干涉发生于双缝后相遇的所有三维空间，故B错误；
C．明条纹的中心到双缝的距离差为波长的整数倍，即时，两列波叠加干涉出现明条纹，n为条纹的级次，故C正确；
D．换用蓝色光时，光的波长变短，由可知，屏上相邻干涉条纹间距将变窄，故D错误。
故选C。
3. 一列高铁进站时可视为匀减速直线运动，车头经过某地标线时开始计时，经过时间t车尾刚好停在该地标线。已知列车全长为L，则列车中点经过该地标线时的速度大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设列车减速运动的加速度大小为a，对减速L的过程，
设列车长度的中间位置经过该地标线的速度大小为v，对列车中点减速至零过程，
解得
故选B。
4. 我国计划在2030年前实现中国人首次登陆月球，如果宇航员在月球表面将一质量为m的小球以初速度竖直上抛，上升的最大高度为h。已知引力常量为G，月球半径为R，则下列说法正确的是（ ）
A. 小球从抛出到落回月球表面的时间是
B. 月球表面的重力加速度是
C. 探月飞行器绕月球表面一周的时间是
D. 月球的质量是
【答案】C
【解析】
【详解】A．小球以初速度竖直上抛，上升的最大高度为h，上升的时间
小球从抛出到落回月球表面的时间
故A错误；
B．月球表面的重力加速度
故B错误；
C．根据向心加速度公式得
解得周期为，故C正确；
D．根据
得月球的质量，故D错误。
故选C。
5. 如图所示，一不可伸长的细线跨过两光滑且大小不计的定滑轮，质量为m的小球C连接在细线的两端。给小球施加一个水平拉力F，使小球静止，此时AB段细线与水平方向的夹角为60°，AB段细线与BC段细线垂直，AC段细线竖直，重力加速度为g，则加在小球上的拉力大小F为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据几何关系可知，小球上两根细线间的夹角为60°，设细线拉力为T，根据平衡条件可得，
解得
故选A。
6. 我国运动员郑钦文获得2024年巴黎奥运会网球女子单打金牌，是我国第一个奥运网球单打冠军。如图所示，比赛中某次她在距地面h的A点将球斜向上方击出，网球越过网在地面B点弹起后水平经过和击球点A等高的C点。已知B与C之间的水平距离为2l，A与D之间的水平距离也为2l，假设网球触地前后水平速度不变，重力加速度为g，不计空气阻力。网球被击出时的速度大小为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】从B到C的时间
水平方向速度始终为
根据水平方向上匀速直线运动，从A到D的水平位移大小相等，所以时间
则
故
故选A。
7. 如图1所示，一理想变压器原线圈通过一定值电阻r与一电源相连，副线圈与两电阻及理想电流表相连。电源的电压u随时间t变化的图像如图2所示，其中t轴上方为正弦图像的一半，最大阻值为4Ω，，，原、副线圈的匝数比。则（ ）
A. 原线圈输入功率最大时，的阻值为0Ω
B. 原线圈输入的最大功率为
C. 当时，电流表的示数为1A
D. 滑动变阻器的滑片从左向右滑动过程中，电阻消耗的功率先减小后增大
【答案】B
【解析】
【详解】C．根据等效法可知原线圈电阻等效为
等效电源的内阻为r，电源提供的有效电压
当时，
原线圈所在电路的总电阻
原线圈中的电流
根据可解得副线圈所在电路电流，故C错误；
AB．电源输出功率
当时，即时，原线圈输出功率最大
最大功率，故B正确，A错误；
D．滑动变阻器滑片从左向右滑动过程中，增大，则减小，根据知减小，所以消耗功率减小，故D错误。
故选B。
8. 如图所示，足够长固定斜面的倾角，斜面顶端放一长为4.5m的木板，其质量为，与斜面间动摩擦因数为，初始时被锁定。一质量为的小物块（可看作质点）以沿斜面向上的速度从木板下端滑上木板，同时释放木板，物块与木板间动摩擦因数为。已知，重力加速度g取，以下说法正确的是（ ）
A. 物块从木板上端滑下
B. 物块经2s从木板上滑下
C. 物块从木板上滑下时，木板的速度大小为3.2m/s
D. 从物块滑上木板到滑下木板过程中，整个系统因摩擦产生的热量为103.2J
【答案】D
【解析】
【详解】A．假设共速时物块未滑离木板，共速前对物块有
代入数据得
对木板
代入数据
共速时有
可得
共速时速度
则物块与木板的相对位移为
A错误；
BC．共速后对物块有
代入数据得
对木板
代入数据
再经过时间滑离木板，有
解得
此时木板速度
所用总时间
BC错误；
D．木板运动的总位移
整个系统因摩擦产生的热量为
D正确。
故选D。
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9. 一定质量的理想气体从状态a经过状态b、c、d回到状态a，其压强p与体积倒数的关系如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. b→c过程中气体要从外界吸收热量
B. d→a过程中气体分子在单位时间内对单位面积容器壁的平均碰撞次数不断减小
C. a→b过程中外界对气体做的功大于气体放出的热量
D. b→c过程中外界对气体做的功大于c→d过程中气体对外界所做的功
【答案】BD
【解析】
【详解】C．a→b过程为等温变化，内能不变，体积减小，根据，可知外界对气体做功与放出热量相等，C错误；
A．b→c过程为等压变化，根据图像中与原点连线斜率表示温度，可知，温度降低，内能减小，体积减小，外界对其做功，根据，可知气体向外界放热，A错误；
B．d→a为等压变化，由，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的平均碰撞次数减小，B正确；
D．b、d两状态气体体积相同，即b→c过程气体体积的变化量与c→d过程中气体体积变化量大小相等，b→c过程压强不变，而c→d过程压强减小，根据可知b→c过程中外界对气体做的功大于从c→d过程中气体对外界所做的功，D正确。
故选BD。
10. 如图1所示，均匀介质中有两波源、位于xOy平面内，其坐标为（0，0）、（6m，0），时刻两波源同时沿垂直xOy平面方向做简谐振动，其振动图像如图2、3所示。经过，两波首次在A点（3m，4m）相遇，质点B的坐标为（0，8m）。下列说法正确的是（ ）
A. 两列波的波长均为4m
B. 时，质点B在平衡位置向下振动
C. 0~10s内，质点B运动的路程为48cm
D. 质点A振动的频率比质点B大
【答案】AB
【解析】
【详解】A．由图可知两波周期均为2s，波速为
波长
A正确；
D．B点到两波源距离之差为
则B点振动加强，A点振动减弱，但是两质点振动频率仍相同，D错误；
B．B点为振动加强点，且B点振动方向始终和O点波源相同，故7s时恰好通过平衡位置向下振动，B正确；
C．从0时刻起，经4s，传到B点，经5s，传到B点，所以B点运动的路程为
C错误。
故选AB。
11. 如图所示，粗细均匀的绝缘圆环位于空间直角坐标系xOy平面内，其圆心与坐标原点重合。圆环的半径为R，圆环上均匀分布着＋Q的电荷量，在z轴上有A、B两点，已知A点到O点的距离为B点到O点距离的2倍，且A、O之间的距离远小于R，z轴上A、O之间电场强度的大小满足，其中k为静电力常量，x为该点到O点的距离，规定圆心O处电势为零。下列判断正确的是（ ）
A. A、B两点的电势之比为4∶1
B. z轴上关于xOy平面对称的两点电场强度相同
C. 从A点静止释放一电子，到达O点时速率为v，仅将圆环上的电荷量增大为原来的2倍，再从A点静止释放一电子，到达O点时速率为2v
D. 从圆环最右端处取足够小、电荷量为q的小段（其他位置处电荷分布不变），将其置于z轴上方距O为R处，则O点电场强度大小为
【答案】AD
【解析】
【详解】A．设电子在OA之间距离O点为x的位置的电势能为。因电场力与x为正比关系，故可得到由O到该位置电场力做功为
规定圆心O处电势为零，由功能关系可得电子在A点的电势能
电子在B点的电势能
因为，所以电子在A点的电势能为在B点电势能的4倍，根据，可知A、B两点的电势之比为4∶1，A正确；
B．根据对称性可知，z轴上关于xOy平面对称的两点电场强度大小相等，方向相反，B错误；
C．由
可知，只将圆环带电量变为原来2倍，电子在A点电势能变为原来的2倍，由动能定理可知，电子到达O点时动能变为原来的2倍，根据
可知速率变为原来的倍，C错误；
D．在圆环最右端处取下足够小、带电量为q的小段并将其移动至距上方R处，O点的电场强度等效于最左端处的＋q和距O点R处的＋q点电荷产生的合电场，如图所示，根据场强的叠加可知，O点的电场强度大小为
D正确。
故选AD。
12. 如图所示，两间距为L的平行倾斜光滑导轨与足够长的水平平行光滑导轨平滑连接，导轨电阻不计。质量为m的导体棒b静止放在水平导轨上且与导轨垂直，在cd右侧存在竖直向上、大小为B的匀强磁场。质量为4m的导体棒a垂直于倾斜导轨，从离水平导轨高h处由静止释放，整个过程a、b棒未接触。已知两根导体棒的材质一样，长度相同，导体棒a的有效电阻为R，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A. 整个过程中导体棒b的最大加速度为
B. 整个过程中通过导体棒的电荷量为
C. 整个过程中导体棒a产生的热量为
D. 导体棒b初始时刻距离cd的距离最小为
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．当导体棒a刚进入磁场时，导体棒b加速度最大，导体棒a从静止释放到达cd过程中，根据动能定理可得
解得
此时导体棒开始切割磁感线，产生感应电动势，，，
联立解得
故A正确；
B．从a棒进入磁场到二者共速过程中，满足动量守恒定律，根据动量守恒定律可知
对b棒应用动量定理可得
通过b棒的电荷量
解得
故B错误；
C．从a棒进入磁场到二者共速过程中，根据能量守恒可得回路中产生的总焦耳热为
解得
根据焦耳定律可知导体棒a产生的焦耳热
故C正确；
D．根据
解得
故D正确。
故选ACD。
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13. 某同学寒假在家期间想测量一下物块和木板之间的动摩擦因数，他就利用身边现有的工具设计了如下实验：
①将米尺有刻度的一面朝上固定在木板上，并使其平行于物块的下滑路径；
②将米尺上刻度数值大的木板一端置于地面，另一端用凳子将其垫高；
③调整凳子的位置，使木板与水平地面之间的夹角为37°；
④将手机用手机支架固定好，使手机屏幕与木板平行；
⑤打开手机的连拍功能，使物块在木板上由静止开始沿木板向下运动；
⑥观看照片中物块所在位置对应的米尺的刻度；
⑦以其中某一位置作为参考起点，得到物块相对于该点的位移x与时间t的数据；
⑧根据相应数据，画出图像如图所示。
请回答下列问题：
（1）根据图像可知，物块过参考点时的速度为______m/s，物块的加速度为______（结果均保留1位有效数字）。
（2）通过查询知本地重力加速度为，，，可得滑块与木板间的动摩擦因数为______（结果保留2位有效数字）。
【答案】（1） ①. 0.2 ②. 0.8
（2）0.65
【解析】
【小问1详解】
[1]根据，可得
则由图像可知
则
[2]图像斜率为
【小问2详解】
设物块质量为m，由牛顿第二定律可知
其中，，代入数据解得。
14. 小张同学拆开一个损坏的电机，发现内部有一金属丝绕组，金属丝外层镀了一层绝缘介质，其厚度不计。为了测量金属丝的长度，他进行了下面的实验。
（1）首先用螺旋测微器测出金属丝的直径d。
（2）再用多用电表粗测金属丝的电阻，选用“×10”倍率的欧姆挡测量时，发现指针偏转角度较大，调换倍率后，欧姆调零重新测量，示数如图1所示，金属丝电阻为______Ω。
（3）利用下述器材，来测量金属丝的电阻
A.电源E（电动势约4V）
B.电压表（量程为0~3V，内阻约1kΩ）
C.电压表（量程为0~3V，内阻约1kΩ）
D.定值电阻
E.滑动变阻器（最大阻值5Ω）
F.滑动变阻器（最大阻值100Ω）
G.开关一个，导线若干
①他根据提供的器材设计如图2所示电路图，其中滑动变阻器应该选择______（填写选项前面的字母），并根据电路图完成图3中的实物图连接______；
②通过调节滑动变阻器，测量得到多组和的示数、，并作出图4所示图像，该图像的斜率，则待测金属丝电阻______Ω，该测量值______（填“大于”“等于”或“小于”）真实值。
（4）通过查询可知该金属丝的电阻率为，请用π、d、、表示电阻丝的长度______。
【答案】 ①. 10.0 ②. E ③. ④. 12.2 ⑤. 大于 ⑥.
【解析】
【详解】（2）[1]待测电阻＝示数×倍率，偏角过大，说明所选倍率过大，需要换小倍率，应换作×1挡，由图1可知，其示数10.0，故待测电阻
（3）①[2]电路采用分压式接法，为减小误差，应选用阻值较小的滑动变阻器，故选滑动变阻器。
故选E。
[3]根据电路图连接实物图如图所示
②[4][5]与串联，电流相同，故
化简可得
斜率
代入
解得
实际应代入和电压表并联的电阻，故测量值偏大。
（4）[6]结合电阻定律
解得
15. 如图所示是玻璃砖的截面图，，O是圆弧DE的圆心，圆弧半径是R，BDOF是正方形。一细光束可以在AB边的不同位置垂直入射，不同位置垂直入射时光在玻璃中传播时间不同。已知玻璃砖的折射率，光在真空中的传播速度是c。求：
（1）通过计算判断光在AE面上能否发生全反射；
（2）只考虑光在玻璃砖中一次反射，光从AB面到第一次传播至BDE面的时间范围。
【答案】（1）见详解 （2）
【解析】
【小问1详解】
由于光线垂直AB面入射，光线经过AB面折射后传播方向不变照射到AE面，由于，光线在AE面的入射角，
玻璃砖的折射率，发生全反射的临界角
由于，则，光线在AE面发生全反射
【小问2详解】
通过作图可以得出从B点垂直AB面入射的光线光程最长时间最长，从A点垂直AB面入射的光线光程最短时间最短
光在玻璃砖中的速度
圆弧半径是R，最短光程
最短时间
最长光程
最长时间
光在玻璃砖中传播的时间
16. 暖瓶是日常给水保温常用的器具，如果热水未灌满暖瓶就盖紧瓶塞，而瓶塞与瓶口间的密封性良好，一段时间后，要拔出瓶塞就会变得吃力。已知暖瓶瓶口的截面积，某次将97℃的热水灌入暖瓶后塞紧瓶塞。已知大气压强，不考虑瓶塞的重力及瓶塞与瓶口间的摩擦，忽略瓶内气体质量的变化，瓶内气体视为理想气体，且气体温度与水温相同，。求：
（1）一段时间后，用15N的力才能将瓶塞拔出，此时瓶内水的温度；
（2）若有一部分气体进入暖瓶，瓶内热水与（1）温度相同时，不用力即可将瓶塞拔出，则进入暖瓶的气体与原瓶内气体的质量之比。
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小问1详解】
拔瓶塞时，设瓶内气体的压强，分析瓶塞受力可知
设瓶内气体温度T，根据查理定理可得
其中
联立解得
【小问2详解】
由题意可知，进气后气体的压强为大气压即，设原有气体体积V，将其压强减小到时，体积增大
根据玻意耳定律可知：
进入气体质量m、原有气体质量M，则
17. 如图所示，在三维坐标系Oxyz中，区域存在沿x轴正方向的匀强电场，电场强度大小为，区域存在沿x轴正方向的匀强磁场，磁感应强度大小为B，在区域存在沿z轴正方向的匀强电场，电场强度大小为。某时刻一质量为m、电荷量为＋q的粒子从z轴上A点（0，0，－3L）由静止释放，、、，不计粒子的重力。求；
（1）粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径及时间；
（2）粒子离开磁场时距离O点的距离s；
（3）粒子离开电场时的位置坐标。
【答案】（1），
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
设粒子经加速电场后进入磁场时速度v，根据动能定理可得
粒子磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律可得
联立解得
粒子进入磁场后做匀速圆周运动，依据题意画出粒子在磁场中的运动轨迹如图所示
运动轨迹对应的圆心角，由几何关系可知
可知
联立解得运动时间
【小问2详解】
根据粒子的运动轨迹，离开磁场时距离z轴距离为s，结合几何知识可得
联立解得
【小问3详解】
设在xOy平面上方中粒子沿z轴正方向的速度为，沿x轴正方向加速度大小为，位移大小为x，运动时间为，由牛顿第二定律可得
粒子在z轴方向做匀速直线运动，由运动的合成与分解的规律可得，
粒子在x方向做初速度为零的匀加速直线运动，由运动学公式可得
联立解得
设粒子沿y轴方向偏离z轴的距离为y，其中在xOy平面上方沿y方向偏离的距离，由运动学公式可得
由题意可得
联立解得
射出点坐标为
18. 如图所示，在C点右侧的水平面上等间距摆放n个相同的滑块，相邻滑块间距离，滑块1与C点距离也为d，每个滑块的质量均为，编号依次为1、2、3……n，滑块与水平面间的动摩擦因数均为。在左侧的地面上静置一“”型平板B，平板质量，平板上表面与C点右侧水平面等高，平板上表面O点左侧光滑，右侧粗糙，平板下表面与地面间动摩擦因数。在O点静止放置一与C点右侧相同的滑块A，A与平板B上表面右侧的动摩擦因数，O点到平板右端距离，平板右端到C点的距离为s。某时刻，给B一向右、大小的速度，B向右运动一段距离后与A发生弹性碰撞，碰撞后A的速度为10m/s。滑块A和B的右端同时到达C点，此后滑块A滑上水平面与滑块1碰撞并粘在一起，再向前运动与滑块2碰撞并粘在一起……，碰撞时间极短，滑块可视为质点，不计空气阻力，重力加速度g取。已知。求：
（1）平板上O点到左端的距离；
（2）平板右端到C点的距离s；
（3）滑块1被碰撞后的速度大小；
（4）滑块A滑上水平面后最多可以和哪个滑块发生碰撞。
【答案】（1）
（2）
（3）
（4）5
【解析】
【小问1详解】
A、B碰撞之前，A保持静止，B在地面摩擦力作用下做匀减速直线运动，A、B碰撞后，滑块A的速度为10m/s，碰撞过程满足动量守恒和能量守恒，则有，
解得碰撞前、后，平板B的速度分别为，
设O点到左端的距离为l，对B由动能定理可得
解得
【小问2详解】
A、B碰撞后到A运动到O点的时间，B的加速度，根据牛顿第二定律可得
解得
方向水平向左，则
解得或（舍）
此时B的速度
A的速度
A进入粗糙部分后，A相对于B向右运动，则A的加速度
B的加速度根据牛顿第二定律有
解得，
A从O到C的时间，根据运动学公式
解得
根据题意可知
【小问3详解】
A到达C点时的速度
滑块A运动至滑块1时，由动能定理得
滑块A与滑块1相碰，根据动量守恒得
解得滑块A和1碰撞后瞬间的速度大小为
【小问4详解】
滑块A与滑块1碰撞前瞬间动能为
碰撞后瞬间系统动能
A、1和2碰撞前瞬间，系统动能
A、1和2碰撞后瞬间，系统动能
A、1、2和3碰撞前瞬间，系统动能
以此类推，在与滑块n碰撞前瞬间，系统动能
一共碰撞n次，则，
代入数据解得
即最多可以碰撞到滑块5。