2024-2025学年福建省漳州市高三（上）期末物理试卷(含详细答案解析)

这是一份2024-2025学年福建省漳州市高三（上）期末物理试卷(含详细答案解析)，共25页。试卷主要包含了单项选择题，双项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1．（4分）（2024秋•漳州期末）反氢原子的制成打开了通向反物质世界的大门。反氢原子与氢原子具有相同的能级结构，如图所示。若有大量处于n＝4能级反氢原子，自发跃迁辐射出不同波长的光，则其中波长最短的光是从n＝4的能级跃迁到下列哪一能级产生的（ ）
A．n＝1B．n＝2C．n＝3D．n＝5
2．（4分）（2024秋•漳州期末）我国选手全红婵在2024年巴黎奥运会跳水项目女子10m跳台决赛中勇夺金牌。如图所示，全红婵某次跳水过程在空中的运动可视为竖直上抛运动，空中运动的时间为1.6s，则（ ）
A．研究全红婵在空中的动作时可将她视为质点
B．全红婵在空中运动的路程为10m
C．全红婵在空中运动的平均速度大小为6.25m/s
D．全红婵在空中运动全过程中先超重后失重
3．（4分）（2025•汉中模拟）如图，一只红嘴相思鸟双爪抓住竖直的竹子休息。若一阵微风拂过，竹子和相思鸟一起缓慢向右倾斜，则此过程中（ ）
A．相思鸟受弹力是因爪形变引起的
B．相思鸟所受的合力逐渐增大
C．相思鸟所受的摩擦力逐渐增大
D．竹子对相思鸟的作用力不变
4．（4分）（2024秋•漳州期末）如图，平行板电容器的可动极板M、固定极板N水平放置，触压M时M会下凹。P为两极板间一固定点，未触压M时，一带电灰尘恰好悬停在P处。若电源电动势保持不变，则触压M使M缓慢下凹过程中，下列判断正确的是（ ）
A．电流表G中有从a到b的电流
B．P点的电场强度变小
C．P点的电势降低
D．该灰尘向上运动，电势能增大
二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两个选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
（多选）5．（6分）（2024秋•漳州期末）图甲为气球带动下悬挂在高空中的风力发电机，可供地面临时用电，发电机的构造示意图如图乙所示，在图示位置时线圈abcd所在平面与磁感线平行。则线圈abcd转至图示位置时（ ）
A．穿过线圈的磁通量最大
B．穿过线圈的磁通量的变化率最大
C．流过电灯L的电流方向为A→B
D．ab边受到的安培力方向垂直线圈平面向上
（多选）6．（6分）（2024秋•漳州期末）如图为长泰天柱山景区的大型摩天轮，游客A在座舱中随摩天轮在竖直平面内匀速转动一周的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．游客A的机械能不守恒
B．游客A通过最高点时重力功率最大
C．游客A受到的合外力冲量为零
D．游客A对座椅的压力始终不变
（多选）7．（6分）（2024秋•漳州期末）2024年8月，由南京大学张曾华副教授领导的国际团队发现首个白矮星与超冷亚矮星组成的双星系统。如图所示，白矮星VVV1256﹣62A（简称为A星）和超冷亚矮星VVV1256﹣62B（简称为B星）构成相距约1400AU（1AU即地球与太阳之间的距离）的双星系统，两星做圆周运动的周期为6×104年。已知A星的质量是B星的7倍，但直径只有B星的。该双星系统中两星体均视为质量分布均匀的球体，不计其他星球的影响，则（ ）
A．A星的第一宇宙速度为B星的7倍
B．A星表面的重力加速度为B星的49倍
C．A星运行的轨道半径大于B星运行的轨道半径
D．若引力常量已知，则可算出A星和B星的总质量
（多选）8．（6分）（2024秋•漳州期末）如图，以O为圆心的圆形区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B；圆的直径AB、CD互相垂直，半径OE与OB间的夹角θ＝60°。大量质量为m、电荷量为q的带正电粒子，以相同的初速率v从A点沿纸面各个方向射入磁场中，其中沿AB方向射入的粒子恰好从E点射出磁场。取，不计粒子的重力及粒子间的相互作用。下列判断正确的是（ ）
A．半径
B．从E点射出磁场的粒子在磁场中运动的时间为
C．在磁场中运动时间最长的粒子在磁场中运动的路程为
D．若仅将初速率改为，粒子离开磁场时的速度方向可能与OE平行
三、非选择题：共60分，其中第9～11小题为填空题，第12，13小题为实验题，第14～16小题为计算题。考生根据要求作答。
9．（3分）（2024秋•漳州期末）图甲为2024年10月23日王子露勇夺全国艺术体操带操冠军的精彩场面。王子露在带操表演中持细棒抖动彩带的一端，彩带随之波浪翻卷。现将彩带上的波浪简化为沿x轴方向传播的简谐横波，在t＝0时刻的图像如图乙所示，质点P的横坐标为2m，其振动方程为，则该波的周期为 s，质点P的振动方向 （填“沿x轴”或“沿y轴”）。
10．（3分）（2024秋•漳州期末）倒挂的彩虹被叫作“天空的微笑”，是由薄而均匀的卷云里面大量扁平的如图甲所示的六角片状冰晶随机旋转折射形成的。如图乙所示，由单色光a、b组成的一细束复色光从冰晶的上表面AB进入，经折射后均入射到侧面BC，b光从BC射出，则a光射到BC面 （填“会”或“不会”）发生全反射，a光在冰晶中传播的速度 （填“大于”“等于”或“小于”）b光在冰晶中的传播速度。
11．（3分）（2024秋•漳州期末）一定质量的理想气体经历了A→B→C→D→A的循环过程回到状态A，该循环过程的p﹣V图像如图所示。A→B和C→D为等温过程，B→C和D→A为等容过程，则在A→B过程中气体对外界 （填“做正功”“不做功”或“做负功”），在B→C过程中气体 （填“吸热”“放热”或“不吸热也不放热”），气体在状态A时的内能 （填“大于”“等于”或“小于”）在状态C时的内能。
12．（5分）（2024秋•漳州期末）某学习小组利用如图甲所示的装置探究小车运动的速度随时间变化的规律。
（1）图甲中用的打点计时器是 （填“电火花”或“电磁”）打点计时器。
（2）本实验 （填“不需要”或“一定要”）平衡摩擦力。
（3）某次实验中，打点计时器接在频率为50Hz的电源上，释放小车后，打出的纸带的一部分如图乙所示，可得到打出F点时小车的速度大小v＝ m/s，小车运动的加速度大小a＝ m/s2。（结果均保留2位小数）
13．（7分）（2024秋•漳州期末）小明同学买来了一捆如图1所示的漆包铜线，想测量其长度是否与铭牌上的长度吻合。可提供的实验器材有：
A.电源（电动势约为6V，内阻不计）；
B.电压表V1（量程为0～6V，内阻约为6kΩ）；
C.电压表V2（量程为0～3V，内阻约为3kΩ）；
D.电阻箱R（阻值范围为0～999.9Ω）；
E.滑动变阻器R1（阻值范围为0～20Ω）；
F.开关、导线若干。
（1）先用小刀轻轻刮去铜线两头包的绝缘漆，用螺旋测微器测量刮去漆的铜线的直径d，其示数如图2所示，则d＝ mm。
（2）小明设计了如图3所示的电路图测量漆包铜线的电阻，请用笔画线代替导线将图4中的实物图连线补充完整。
（3）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移动到 （填“最左端”或“最右端”），电阻箱阻值调到0，闭合开关S，调节R和R1，记下若干组相对应的电阻箱的示数R、电压表V1的示数U1和电压表V2的示数U2的值，断开开关S。
（4）根据测得数据，作出图像如图5所示，求出图线的斜率k，若铜的电阻率为ρ，不考虑电表对电路的影响，则其长度L＝ 。（用d、k、ρ表示）
14．（11分）（2024秋•漳州期末）“套圈圈”是老少皆宜的游戏。如图所示，某同学站在标志线O后，从O正上方P处以大小为v0的初速度水平向前抛出塑料圈，塑料圈恰好套中水平地面上与O距离为d的A处可乐罐。小熊猫放在与O距离为的B处。已知重力加速度大小为g，不计空气阻力，塑料圈、可乐罐和小熊猫均可视为质点。
（1）求P处离地的高度h；
（2）若塑料圈仍从P处水平抛出，恰好套中小熊猫，求塑料圈落地前瞬间的速度大小v。
15．（12分）（2024秋•漳州期末）如图甲，列车进站时利用电磁制动技术产生的电磁力来刹车。某种列车制动系统核心部分的模拟原理图如图乙所示，一闭合正方形刚性单匝均匀导线框abcd放在水平面内，其质量为m，阻值为R，边长为L；左、右两边界平行且宽度为L的区域内有磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场。当线框运动到ab边与磁场左边界间的距离为L时，线框具有水平向右的速度v0，当cd边离开磁场右边界时线框速度为。已知运动中ab边始终与磁场左边界平行，线框始终还受到与运动方向相反、大小恒为Ff的阻力作用，求：
（1）线框进入磁场的过程中通过线框某一横截面的电荷量绝对值q；
（2）线框通过磁场过程中产生的总焦耳热Q；
（3）线框ab边刚进入磁场时受到的安培力的大小FA及此时a、b间的电压Uab。
16．（16分）（2024秋•漳州期末）如图，质量的足够长的“L”形板B放在光滑的水平面上，一劲度系数k＝100N/m的水平轻质弹簧右端固定在木板上，左端与一质量m＝4kg的可视为质点的小滑块A相连。开始时锁定B，弹簧处于原长状态。现用一水平向左的拉力F作用于A，使A由静止开始向左做加速度a＝5m/s2的匀加速直线运动，当运动距离x1＝0.4m时立即对B解锁，同时撤去力F。已知A、B间的动摩擦因数μ＝0.5。弹簧始终处于弹性限度内，弹簧的弹性势能为弹簧的形变量）；重力加速度g取10m/s2。
（1）求解锁后A、B共速时的速度大小v共；
（2）求解锁后弹簧的最大伸长量x2；
（3）若撤去力F瞬间开始计时，经时间t，弹簧伸长量恰好第一次达到最大，求t时间内B的位移大小。
2024-2025学年福建省漳州市高三（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一．选择题（共4小题）
二．多选题（共4小题）
一、单项选择题：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，只有一项是符合题目要求的。
1．（4分）（2024秋•漳州期末）反氢原子的制成打开了通向反物质世界的大门。反氢原子与氢原子具有相同的能级结构，如图所示。若有大量处于n＝4能级反氢原子，自发跃迁辐射出不同波长的光，则其中波长最短的光是从n＝4的能级跃迁到下列哪一能级产生的（ ）
A．n＝1B．n＝2C．n＝3D．n＝5
【答案】A
【分析】根据原子能级示意图得到原子能级的能级差，只有从高能级向低能级跃迁才能辐射光子，辐射出的光子能量特定。
【解答】解：D．反氢原子只有从高能级跃迁到低能级时才能辐射出光子，D错误；
ABC．根据玻尔理论得到辐射出的光子能量满足
则λ越短时对应的能级差越大，波长越大，所以最短的光是从n＝4的能级跃迁到n＝1的能级产生的，故A正确，BC错误。
故选：A。
2．（4分）（2024秋•漳州期末）我国选手全红婵在2024年巴黎奥运会跳水项目女子10m跳台决赛中勇夺金牌。如图所示，全红婵某次跳水过程在空中的运动可视为竖直上抛运动，空中运动的时间为1.6s，则（ ）
A．研究全红婵在空中的动作时可将她视为质点
B．全红婵在空中运动的路程为10m
C．全红婵在空中运动的平均速度大小为6.25m/s
D．全红婵在空中运动全过程中先超重后失重
【答案】C
【分析】本题将运动员的空中运动视为竖直上抛运动，需从质点条件、运动路程与位移的区别、平均速度的定义以及超失重状态几个角度分析。研究动作时需关注身体姿态，不能忽略形状大小，故不可视为质点；竖直上抛过程中运动员先上升后下落，总路程大于跳台高度；平均速度由位移与时间之比决定，位移等于跳台高度；空中仅受重力，加速度始终向下，处于完全失重状态。
【解答】解：全红婵在空中的运动视为竖直上抛运动，从10m台起跳最后落入水中，其位移大小x＝10m，运动时间t＝1.6s。
A、研究运动员在空中的跳水动作时，需要观察其肢体的姿态、转动及形变，此时运动员的大小和形状不能忽略，不可将其视为质点，故A错误；
B、由于全红婵做竖直上抛运动，她会先向上运动一段距离达到最高点后再下落，因此在空中运动的总路程大于位移大小10m，故B错误；
C、平均速度大小等于位移与时间的比值，根据公式，代入数据解得平均速度大小v＝6.25m/s，故C正确；
D、全红婵在空中的整个运动过程中，只受到重力作用，其加速度始终为重力加速度g，方向竖直向下，因此全过程都处于完全失重状态，故D错误。
故选：C。
3．（4分）（2025•汉中模拟）如图，一只红嘴相思鸟双爪抓住竖直的竹子休息。若一阵微风拂过，竹子和相思鸟一起缓慢向右倾斜，则此过程中（ ）
A．相思鸟受弹力是因爪形变引起的
B．相思鸟所受的合力逐渐增大
C．相思鸟所受的摩擦力逐渐增大
D．竹子对相思鸟的作用力不变
【答案】D
【分析】鸟和竹子缓缓倾斜，处于平衡状态，所受合力为零，根据平衡条件列式分析。
【解答】解：A．相思鸟受弹力是因竹子形变引起的，故A错误；
B．相思鸟缓慢倾斜，处于动态平衡状态，所受合力总是为零，故B错误；
C．设竹子与相思鸟缓慢向右倾斜与水平方向的夹角为θ，相思鸟所受的摩擦力大小
Ff＝mgsinθ
竹子和相思鸟一起缓慢向右倾斜，θ减小，则相思鸟所受的摩擦力随θ减小而减小，故C错误；
D．竹子对相思鸟的作用力是指竹子对相思鸟的弹力和摩擦力的合力，与重力二力平衡，所以竹子对相思鸟的作用力不变，故D正确。
故选：D。
4．（4分）（2024秋•漳州期末）如图，平行板电容器的可动极板M、固定极板N水平放置，触压M时M会下凹。P为两极板间一固定点，未触压M时，一带电灰尘恰好悬停在P处。若电源电动势保持不变，则触压M使M缓慢下凹过程中，下列判断正确的是（ ）
A．电流表G中有从a到b的电流
B．P点的电场强度变小
C．P点的电势降低
D．该灰尘向上运动，电势能增大
【答案】C
【分析】触压M使M缓慢下凹过程中，根据电容的决定式分析电容器电容C的变化，结合电压不变，由Q＝CU分析电容器所带电荷量的变化，即可判断电流表G中电流方向；根据公式分析两极板间的电场强度的变化情况，再判断P点的电势变化情况；分析该灰尘受到的电场力的变化，判断其运动方向，再分析其电势能的变化。
【解答】解：A、在触压M使M缓慢下凹过程中，M，N间距d减小，根据电容的决定式知，电容器的电容C增大，电容器的电压一定，根据Q＝CU可知，电容器所带电荷量增加，电源对电容器充电，则电流表G中有从b到a的电流，故A错误；
B、触压M过程中，因电容器与电源相连，故电容器两极板间的电势差U不变，M，N间距d减小，由知，两极板间的电场强度变大，则P点的电场强度变大，故B错误；
C、电场竖直向上，灰尘悬停在P处，说明灰尘受到的电场力竖直向上，则该灰尘带正电。设P点与N板间距为d1，下极板接地，电势为0，则P点的电势，在触压M过程中，M，N间距d减小，其他量不变，则P点的电势φ降低，故C正确；
D、由于灰尘受到的电场力方向向上，两极板间的电场强度变大时，灰尘受到的电场力变大，则该灰尘向上运动，电场力做正功，电势能减小，故D错误。
故选：C。
二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两个选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
（多选）5．（6分）（2024秋•漳州期末）图甲为气球带动下悬挂在高空中的风力发电机，可供地面临时用电，发电机的构造示意图如图乙所示，在图示位置时线圈abcd所在平面与磁感线平行。则线圈abcd转至图示位置时（ ）
A．穿过线圈的磁通量最大
B．穿过线圈的磁通量的变化率最大
C．流过电灯L的电流方向为A→B
D．ab边受到的安培力方向垂直线圈平面向上
【答案】BC
【分析】根据磁通量和磁通量的变化率，右手定则和左手定则进行分析解答。
【解答】解：AB．线圈abcd转至题图乙所示位置时，线圈平面与磁场方向平行，由Φ＝BSsinθ可知，穿过线圈的磁通量磁通量为零，ab、cd变速度方向垂直磁场，感应电动势最大，穿过线圈的磁通量的变化率最大，故A错误，B正确；
C．由右手定则可知，在题图示位置时线圈中的电流方向为a→b→c→d，则通过电灯L的电流方向为A→B，故C正确；
D．根据左手定则判断知线圈在题图乙所示位置时ab边受到的安培力方向垂直线圈平面向下，故D错误。
故选：BC。
（多选）6．（6分）（2024秋•漳州期末）如图为长泰天柱山景区的大型摩天轮，游客A在座舱中随摩天轮在竖直平面内匀速转动一周的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．游客A的机械能不守恒
B．游客A通过最高点时重力功率最大
C．游客A受到的合外力冲量为零
D．游客A对座椅的压力始终不变
【答案】AC
【分析】明确摩天轮是匀速圆周运动，动能不变但重力势能随高度变化，分析机械能；结合速度与重力的夹角判断重力功率，由转一周动量变化为零得合外力冲量，通过向心力的受力分析，判断座舱压力的变化。
【解答】解：A．游客A做匀速圆周运动，游客的动能不变，重力势能发生变化，机械能不守恒，故A正确；
B．游客A通过最高点时速度方向沿着该点的切线方向，为水平，与重力方向垂直，重力功率为零，故B错误；
C．游客A在座舱中随摩天轮转动一周，初、末状态的动量均为mv，根据动量定理得I合＝Δp＝mv﹣mv
代入数据得I合＝0，故C正确；
D．由于游客A做匀速圆周运动，在运动过程中，合外力始终提供向心力，则游客A的加速度方向时刻改变，会出现不同程度的超重，失重现象，对座椅的压力大小会变化，故D错误。
故选：AC。
（多选）7．（6分）（2024秋•漳州期末）2024年8月，由南京大学张曾华副教授领导的国际团队发现首个白矮星与超冷亚矮星组成的双星系统。如图所示，白矮星VVV1256﹣62A（简称为A星）和超冷亚矮星VVV1256﹣62B（简称为B星）构成相距约1400AU（1AU即地球与太阳之间的距离）的双星系统，两星做圆周运动的周期为6×104年。已知A星的质量是B星的7倍，但直径只有B星的。该双星系统中两星体均视为质量分布均匀的球体，不计其他星球的影响，则（ ）
A．A星的第一宇宙速度为B星的7倍
B．A星表面的重力加速度为B星的49倍
C．A星运行的轨道半径大于B星运行的轨道半径
D．若引力常量已知，则可算出A星和B星的总质量
【答案】AD
【分析】该题涉及双星系统与单个天体表面物理量的比较。首先明确A星与B星的质量与半径比例关系，这是分析表面物理量的基础。对于第一宇宙速度与表面重力加速度，需利用万有引力分别提供环绕速度与产生重力加速度的规律，结合质量与半径的比例进行推导。关于双星轨道半径，需抓住双星绕共同质心做圆周运动的角速度相等，且万有引力提供各自向心力，从而建立质量与轨道半径的反比关系。对于总质量的计算，需将双星周期、距离与引力常量通过万有引力定律与圆周运动规律联系起来。
【解答】解：A、设B星质量为m，半径为R，则A星质量为7m，半径为。第一宇宙速度等于星体表面卫星的环绕速度，根据，解得：。由此可知，A星与B星的第一宇宙速度大小之比为，代入数据得：，解得：，故A正确；
B、根据，解得：。结合上述，A星与B星表面的重力加速度大小之比为，代入数据得：，解得：，故B错误；
C、根据万有引力提供向心力有，可得M1r1＝M2r2。则A星与B星运行的轨道半径之比为，因，故C错误；
D、由于r1+r2＝L，结合上述关系解得：，故D正确。
故选：AD。
（多选）8．（6分）（2024秋•漳州期末）如图，以O为圆心的圆形区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B；圆的直径AB、CD互相垂直，半径OE与OB间的夹角θ＝60°。大量质量为m、电荷量为q的带正电粒子，以相同的初速率v从A点沿纸面各个方向射入磁场中，其中沿AB方向射入的粒子恰好从E点射出磁场。取，不计粒子的重力及粒子间的相互作用。下列判断正确的是（ ）
A．半径
B．从E点射出磁场的粒子在磁场中运动的时间为
C．在磁场中运动时间最长的粒子在磁场中运动的路程为
D．若仅将初速率改为，粒子离开磁场时的速度方向可能与OE平行
【答案】BC
【分析】根据洛伦兹力提供向心力，结合几何关系，以及当粒子圆周运动的轨迹以AB为弦时，粒子在圆形磁场中的运动时间最长分析求解。
【解答】解：A．从E点射出磁场的粒子在磁场中运动的轨迹如图甲所示，则

根据几何关系有

根据
解得运动半径为

故A错误；
B．从E点射出磁场的粒子在磁场中运动的时间

故B正确；
C．由于r＞R，且R一定，当粒子圆周运动的轨迹以AB为弦时，粒子在圆形磁场中的运动时间最长，如图甲所示，设在磁场中运动的路程为L，则

解得
β＝35°
弧长，即磁场中运动时间最长的粒子在磁场中运动的路程为

故C正确；
D．若仅将初速率改为，则粒子在磁场中运动的轨迹半径变为

轨迹如图乙所示，轨迹的圆心为O3，由于四边形AOPO3的四个边长均为R，四边形AOPO3为菱形，则O3P∥OA，又OA⊥OC，粒子离开磁场时的速度方向与O3P垂直，所以粒子离开磁场时的速度方向与OC平行，不可能与OE平行，故仅将初速率改为，粒子离开磁场时的速度方向可能与OE平行，故D错误。
故选：BC。
三、非选择题：共60分，其中第9～11小题为填空题，第12，13小题为实验题，第14～16小题为计算题。考生根据要求作答。
9．（3分）（2024秋•漳州期末）图甲为2024年10月23日王子露勇夺全国艺术体操带操冠军的精彩场面。王子露在带操表演中持细棒抖动彩带的一端，彩带随之波浪翻卷。现将彩带上的波浪简化为沿x轴方向传播的简谐横波，在t＝0时刻的图像如图乙所示，质点P的横坐标为2m，其振动方程为，则该波的周期为 0.8 s，质点P的振动方向 沿y轴 （填“沿x轴”或“沿y轴”）。
【答案】0.8，沿y轴。
【分析】根据周期与圆频率关系求解；根据同侧法判断。
【解答】解：由振动方程知

根据“振动方向和横波传播方向的关系，如“同侧法”知，质点P的振动方向沿y轴。
故答案为：0.8，沿y轴。
10．（3分）（2024秋•漳州期末）倒挂的彩虹被叫作“天空的微笑”，是由薄而均匀的卷云里面大量扁平的如图甲所示的六角片状冰晶随机旋转折射形成的。如图乙所示，由单色光a、b组成的一细束复色光从冰晶的上表面AB进入，经折射后均入射到侧面BC，b光从BC射出，则a光射到BC面 不会 （填“会”或“不会”）发生全反射，a光在冰晶中传播的速度 大于 （填“大于”“等于”或“小于”）b光在冰晶中的传播速度。
【答案】不会，大于。
【分析】根据折射定律分析冰晶对a、b两光的折射率大小，进而分析出临界角大小，再判断a光射到BC面会不会发生全反射。由分析两光在冰晶中传播的速度大小。
【解答】解：a、b光射到AB面的入射角相等，根据“折射率大的光折射角小”，a光的折射角较大，可知a光的折射率小，由临界角公式知，a光的临界角较大，由于b光射到BC面没有发生全反射，所以a光射到BC面也不会发生全反射；
a光的折射率小，由知，a光在冰晶中的传播速度大于b光在冰晶中的传播速度。
故答案为：不会，大于。
11．（3分）（2024秋•漳州期末）一定质量的理想气体经历了A→B→C→D→A的循环过程回到状态A，该循环过程的p﹣V图像如图所示。A→B和C→D为等温过程，B→C和D→A为等容过程，则在A→B过程中气体对外界 做正功 （填“做正功”“不做功”或“做负功”），在B→C过程中气体 放热 （填“吸热”“放热”或“不吸热也不放热”），气体在状态A时的内能 大于 （填“大于”“等于”或“小于”）在状态C时的内能。
【答案】做正功；放热；大于。
【分析】A→B为等温膨胀过程，体积增大，气体对外做功。明确功的正负由体积变化决定，体积增大时气体对外做正功。B→C为等容过程，体积不变，气体不做功。压强减小，根据查理定律，温度降低，内能减少。结合热力学第一定律，内能减少且不做功，故气体放热。C→D为等温过程，D→A为等容升温过程，A点温度高于C点。理想气体内能只与温度有关，温度越高内能越大，因此A状态内能大于C状态内能。
【解答】解：气体从A状态变化到B状态时体积增大，气体对外界做正功。
B→C为等容过程，外界对气体做功W＝0，根据查理定律可知压强减小，温度降低，内能减少，即ΔU＜0，根据热力学第一定律ΔU＝W+Q，解得：Q＜0，故气体对外放热。
C→D过程温度保持不变，D→A为等容变化，依据查理定律，压强增大，温度升高，因此TA＞TC，对于理想气体，其内能仅取决于温度，故状态A的内能大于状态C的内能。
故答案为：做正功；放热；大于。
12．（5分）（2024秋•漳州期末）某学习小组利用如图甲所示的装置探究小车运动的速度随时间变化的规律。
（1）图甲中用的打点计时器是 电磁 （填“电火花”或“电磁”）打点计时器。
（2）本实验 不需要 （填“不需要”或“一定要”）平衡摩擦力。
（3）某次实验中，打点计时器接在频率为50Hz的电源上，释放小车后，打出的纸带的一部分如图乙所示，可得到打出F点时小车的速度大小v＝ 1.29 m/s，小车运动的加速度大小a＝ 0.58 m/s2。（结果均保留2位小数）
【答案】（1）电磁；（2）不需要；（3）1.29，0.58。
【分析】（1）根据所接电源分析；
（2）不需要研究合外力，据此分析；
（3）根据平均速度计算，根据逐差法计算。
【解答】解：（1）电磁打点计时器有两个接线柱，接低压交流电源，而电火花打点计时器接220V的交流电源，可见题图甲中用的是电磁打点计时器。
（2）本实验只要能够让小车做匀变速运动即可，不需要研究合外力，所以不需要平衡摩擦力。
（3）相邻两计数点的时间间隔T＝5s＝0.10s，打F点时小车的速度大小10﹣3m/s＝1.29m/s；根据逐差法可得小车运动的加速度大小 a，代入数据得a10﹣3m/s2≈0.58m/s2。
故答案为：（1）电磁；（2）不需要；（3）1.29，0.58。
13．（7分）（2024秋•漳州期末）小明同学买来了一捆如图1所示的漆包铜线，想测量其长度是否与铭牌上的长度吻合。可提供的实验器材有：
A.电源（电动势约为6V，内阻不计）；
B.电压表V1（量程为0～6V，内阻约为6kΩ）；
C.电压表V2（量程为0～3V，内阻约为3kΩ）；
D.电阻箱R（阻值范围为0～999.9Ω）；
E.滑动变阻器R1（阻值范围为0～20Ω）；
F.开关、导线若干。
（1）先用小刀轻轻刮去铜线两头包的绝缘漆，用螺旋测微器测量刮去漆的铜线的直径d，其示数如图2所示，则d＝ 0.620 mm。
（2）小明设计了如图3所示的电路图测量漆包铜线的电阻，请用笔画线代替导线将图4中的实物图连线补充完整。
（3）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移动到 最左端 （填“最左端”或“最右端”），电阻箱阻值调到0，闭合开关S，调节R和R1，记下若干组相对应的电阻箱的示数R、电压表V1的示数U1和电压表V2的示数U2的值，断开开关S。
（4）根据测得数据，作出图像如图5所示，求出图线的斜率k，若铜的电阻率为ρ，不考虑电表对电路的影响，则其长度L＝ 。（用d、k、ρ表示）
【答案】（1）0.620；（2）
（3）最左端；（4）。
【分析】（1）螺旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度读数之和；
（2）根据电路图连接实物图；
（3）根据确保电路安全分析判断；
（4）根据欧姆定律推导图像对应的函数表达式，结合图像计算电阻；根据电阻定律和几何知识计算。
【解答】解：（1）根据螺旋测微器的读数规律，该读数为
0.5mm+12.0×0.01mm＝0.620mm
（2）根据图3所示的电路图，作出实物连接图如图所示
（3）滑动变阻器采用限流式接法，为了确保安全，闭合开关之前，应使滑动变阻器分压最大，即应将滑动变阻器的滑片移动到最左端。
（4）根据欧姆定律有

变形得

结合图像有
Rx＝k
根据电阻定律得

又由于

解得

故答案为：（1）0.620；（2）
（3）最左端；（4）。
14．（11分）（2024秋•漳州期末）“套圈圈”是老少皆宜的游戏。如图所示，某同学站在标志线O后，从O正上方P处以大小为v0的初速度水平向前抛出塑料圈，塑料圈恰好套中水平地面上与O距离为d的A处可乐罐。小熊猫放在与O距离为的B处。已知重力加速度大小为g，不计空气阻力，塑料圈、可乐罐和小熊猫均可视为质点。
（1）求P处离地的高度h；
（2）若塑料圈仍从P处水平抛出，恰好套中小熊猫，求塑料圈落地前瞬间的速度大小v。
【答案】（1）P处离地的高度h为；；
（2）若塑料圈仍从P处水平抛出，恰好套中小熊猫，塑料圈落地前瞬间的速度大小v为。
【分析】（1）根据平抛运动规律计算；
（2）分别计算出塑料圈在水平和竖直方向的分速度，然后根据矢量合成法则计算。
【解答】解：（1）套中可乐罐前，塑料圈在空中做平抛运动，则有
d＝v0t，
联立解得

（2）套中小熊猫前，塑料圈在空中做平抛运动，根据平抛运动规律有
，vy＝gt，
解得

答：（1）P处离地的高度h为；；
（2）若塑料圈仍从P处水平抛出，恰好套中小熊猫，塑料圈落地前瞬间的速度大小v为。
15．（12分）（2024秋•漳州期末）如图甲，列车进站时利用电磁制动技术产生的电磁力来刹车。某种列车制动系统核心部分的模拟原理图如图乙所示，一闭合正方形刚性单匝均匀导线框abcd放在水平面内，其质量为m，阻值为R，边长为L；左、右两边界平行且宽度为L的区域内有磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场。当线框运动到ab边与磁场左边界间的距离为L时，线框具有水平向右的速度v0，当cd边离开磁场右边界时线框速度为。已知运动中ab边始终与磁场左边界平行，线框始终还受到与运动方向相反、大小恒为Ff的阻力作用，求：
（1）线框进入磁场的过程中通过线框某一横截面的电荷量绝对值q；
（2）线框通过磁场过程中产生的总焦耳热Q；
（3）线框ab边刚进入磁场时受到的安培力的大小FA及此时a、b间的电压Uab。
【答案】（1）线框进入磁场的过程中通过线框某一横截面的电荷量绝对值q为；
（2）线框通过磁场过程中产生的总焦耳热Q为；
（3）线框ab边刚进入磁场时受到的安培力的大小FA及为，此时a、b间的电压Uab为。
【分析】（1）根据电流强度定义和法拉第电磁感应定律求线框进入磁场的过程中通过线框某一横截面的电荷量绝对值q；
（2）根据能量守恒定律求线框通过磁场过程中产生的总焦耳热Q；
（3）根据动量定理和法拉第电磁感应定律再结合运动学公式求线框速度由7v0减小到v0所经历的时间t。
【解答】解：（1）线框进入磁场的过程中，根据法拉第电磁感应定律有：
根据闭合电路欧姆定律有：
通过导体得电荷量：
（2）对全过程，根据能量守恒定律有：Q+Ff×3L
代入数据解得：Q
（3）设线框ab边刚进入磁场时的速度大小为v，根据动能定理有：
整理变形解得：
根据闭合电路欧姆定律有：
受到的安培力的大小：
那么a，b间的电压：
解得：
答：（1）线框进入磁场的过程中通过线框某一横截面的电荷量绝对值q为；
（2）线框通过磁场过程中产生的总焦耳热Q为；
（3）线框ab边刚进入磁场时受到的安培力的大小FA及为，此时a、b间的电压Uab为。
16．（16分）（2024秋•漳州期末）如图，质量的足够长的“L”形板B放在光滑的水平面上，一劲度系数k＝100N/m的水平轻质弹簧右端固定在木板上，左端与一质量m＝4kg的可视为质点的小滑块A相连。开始时锁定B，弹簧处于原长状态。现用一水平向左的拉力F作用于A，使A由静止开始向左做加速度a＝5m/s2的匀加速直线运动，当运动距离x1＝0.4m时立即对B解锁，同时撤去力F。已知A、B间的动摩擦因数μ＝0.5。弹簧始终处于弹性限度内，弹簧的弹性势能为弹簧的形变量）；重力加速度g取10m/s2。
（1）求解锁后A、B共速时的速度大小v共；
（2）求解锁后弹簧的最大伸长量x2；
（3）若撤去力F瞬间开始计时，经时间t，弹簧伸长量恰好第一次达到最大，求t时间内B的位移大小。
【答案】（1）锁后A、B共速时的速度大小为0.375m/s。
（2）锁后弹簧的最大伸长量为0.5m。
（3）t时间内B的位移大小为。
【分析】（1）解锁前滑块A受拉力作用做匀加速运动，由运动学规律可求得解锁瞬间A的速度。解锁后A、B与弹簧构成系统，水平方向合外力为零，满足动量守恒。当两者速度相等时弹簧伸长量最大，利用解锁瞬间A的速度和系统总质量即可求得共速速度。
（2）从解锁到A、B共速的过程中，系统机械能的变化量等于弹簧弹性势能的增量与克服摩擦力做功之和。已知解锁时弹簧已有初始伸长量，共速时弹簧伸长量最大，根据能量守恒定律，结合初末状态的动能、弹性势能及摩擦力做功即可建立方程求解最大伸长量。
（3）从解锁到弹簧第一次达到最大伸长的过程，系统动量始终守恒。对动量守恒方程两边乘以时间进行积分，可得A、B位移与时间的关系。同时，A相对于B的位移变化量等于弹簧伸长量的变化，结合几何关系（A的位移等于B的位移加上弹簧伸长量的变化）可建立位移关系式，联立求解B的位移。
【解答】解：（1）锁定B时，A做匀加速直线运动，有，解得：vA＝2m/s。
解锁B后，当A、B共速时弹簧伸长量最大，取水平向左为正方向，对A、B和弹簧系统，根据动量守恒定律有mvA＝（M+m）v共，解得：v共＝0.375m/s。
（2）由能量守恒定律有，解得：x2＝0.5m。
（3）作出示意图如图所示：
撤去力F后，经历极短时间Δt，设A速度为vA1，B速度为vB1，对A、B和弹簧系统，取水平向左为正方向，根据动量守恒定律有mvA1+MvB1＝mvA。
在极短时间Δt内有mvA1Δt+MvB1Δt＝mvAΔt，根据微积分求和思想有msA+MsB＝mvAt。
又由于sA+x1+L0＝x2+L0+sB，解得：。
答：（1）锁后A、B共速时的速度大小为0.375m/s。
（2）锁后弹簧的最大伸长量为0.5m。
（3）t时间内B的位移大小为。
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答案
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答案
BC
AC
AD
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