高三期末检测
物 理
2020.01
考生注意：
1．本试卷分第 I 卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，共 100 分。考试时间 90 分钟。
2．请将各题答案填写在答题卡上。
3．本试卷主要考试内容：高考全部内容。
第 I 卷(选择题 共 40 分)
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.下列说法正确的是（ ）
A. 方向不变、大小随时间变化的电流是交变电流
B. 交变电流的峰值一定是其有效值的 倍
C. 远距离输电时，可通过减小输电线的电阻来降低输电损耗
D. 理想变压器原、副线圈中通过的交变电流的频率之比等于原、副线圈的匝数之比
2.一个中子与原子核 A 发生核反应，生成一个氘核，核反应放出的能量为 Q，则氘核的比结
合能和原子核 A 分别为（ ）
3 物理老师在课堂上做了一个演示实验：让某特制的一束复色光由空气射向一块平行平面玻璃
砖（玻璃较厚），经折射分成两束单色光 a、b，下列说法正确的是（ ）
A. a 光光子的能量小于 b 光光子的能量
B. 若增大入射角 i，则 a 光可能先消失
C. 进行双缝干涉实验，在其他条件相同的情况下，a 光条纹间距大于 b 光条纹间距
D. 在玻璃砖中，a 光的波长比 b 光的波长短
4 如图所示，某河流中水流速度大小恒为 v1，A 处的下游 C 处是个旋涡，A 点和旋涡的
连线与河岸的最大夹角为 θ．为使小船从 A 点出发以恒定的速度安全到达对岸，小船航
行时在静水中速度的最小值为（ ）
5 深空是在地球大气极限以外很远的空间。若深空中有一行星 X，其自转周期为 3h，同步卫
星的轨道半径是其半径的 3.5 倍，已知地球同步卫星的轨道半径约为地球半径的 7 倍，则行星
X 与地球的平均密度之比约为（行星 X 与地球均视为球体）（ ）A. 2 B. 4 C. 8 D. 16
6 一质点以某一初速度开始做直线运动，从质点开始运动计时，经时间 t 质点的位移为 x，其
图象如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 质点的加速度大小为 0.5m/s2
B. 任意相邻的 0.2s 内，质点位移差的大小均为
0.04m
C. 任意 1s 内，质点速度增量的大小均为
0.5m/s D. 质点在 1s 末与 3s 末的速度方向相同
7 水刀切割具有精度高、无热变形、无毛刺、无需二次加工以及节约材料等特点，得到广泛应
用。某水刀切割机床如图所示，若横截面直径为 d 的水流以速度 v 垂直射到要切割的钢板上，
碰到钢板后水的速度减为零，已知水的密度为 ρ，则钢板受到水的冲力大小为（ ）
8 如图所示，光滑铜环水平固定，半径为 l，长为 l、电阻为 r 的铜棒 OA 的一端在铜环的圆心
O 处，另一端与铜环良好接触，整个装置处在磁感应强度大小为 B、方向竖直向上的匀强磁场
中。现使铜棒 OA 以角速度 ω 逆时针（俯视）匀速转动，A 端始终在铜环上，定值电阻的阻
值为 3r，上方导线与 O 点连接，下方导线与铜环连接，其他电阻不计。下列说法正确的是
（ ）
A. O 点的电势比 A 点的电势高
B. 回路中通过的电流为
C. 该定值电阻两端的电压为 D. 该定值电阻上的热功率为
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.在固定的带负电点电荷 Q 产生的电场中，一带电粒子 q（不计重力）绕 Q 做椭圆运动轨迹如
图中虚线所示，轨迹上有 a、b 两点，a 点离 Q 最近，b 点离 Q 最远。下列说法正确的是（ ）A. a 点的电势高于 b 点的电势 B. a 点的电场强度大于 b 点的电场强度
C. 粒子 q 过 a 点时，粒子所受电场力做功的功率最
大
D. 粒子 q 由 a 运动到 b 的过程中，电势能增
大
10 一列沿 x 轴正方向传播的简谐横波在 t=0 时刻的波形如图所示，此时波恰好传到平衡位置
在 x1=2.5m 处的 P 点。已知平衡位置在 x2=5.5m 处的 Q 点在 0～8s 内运动的路程为 0.2m，则
下列说法正确的是（ ）
A. P 点的起振方向沿 y 轴负方向
B. P 点振动的周期为 4s
C. 该波的传播速度大小为 1m/s
D. 质点 Q 的振动方程为
11 如图所示，木箱通过轻绳 Ob 悬挂在天花板下，木箱内有一竖直轻弹簧，弹簧上方有一物
块 P，竖直轻绳 Pc 上端与木箱相连，下端与物块 P 相连，系统处于静止状态。已知木箱和物
块 P 的质量均为 m，重力加速度大小为 g，弹簧表现为拉力且拉力大小为 mg．现将 Ob 绳剪
断，下列说法正确的是（ ）
A. 剪断 Ob 绳前，Pc 绳的拉力大小为 mg
B. 剪断 Ob 绳的瞬间，弹簧的弹力为零
C. 剪断 Ob 绳的瞬间，物块 P 的加速度大小为 g
D. 剪断 Ob 绳的瞬间，Pc 绳的拉力大小为 mg
12 如图甲所示，固定粗糙斜面的倾角为 37°，与斜面平行的轻弹簧下端固定在 C 处，上端连
接质量为 1kg 的小滑块（视为质点），BC 为弹簧的原长。现将滑块从 A 处由静止释放，在滑
块从释放至第一次到达最低点的过程中，其加速度 a 随弹簧的形变量 x 的变化规律如图乙所示
（取沿斜面向下为加速度的正方向）。取 sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2．下列说法正确的
是（ ）A. 滑块到达 B 处时的速度最大 B. 弹簧的劲度系数为 10N/m
C. 滑块与斜面间的动摩擦因数为 0.5D. 滑块第一次运动到最低点时，弹簧的弹性势能为 1.6J
三、非选择题：本题共 6 小题，共 60 分
13 某同学利用图甲所示 DIS 装置探究滑块加速度与合力的关系，同时测量滑块与轨道间的动
摩擦因数。重物通过光滑的定滑轮用细线拉滑块，在滑块和细线左端之间固定一力传感器，
位移传感器（接收器）固定在轨道一端，位移传感器（发射器）随滑块一起沿水平轨道运动。
实验中，保持滑块（包括位移传感器发射器和力传感器）的质量 M 不变，改变重物的质量 m，
重复实验若干次，得到滑块的加速度 a 与力传感器的示数 F 的关系如图乙所示。
（1）本实验______（填“需要”或“不需要”）满足滑块（包括位移传感器发射器和力传感器）
的质量远大于重物的质量。
（2）滑块（包括位移传感器发射器和力传感器）的质量为______kg；取 g=10m/s2，空气阻力
不计，滑块与轨道间的动摩擦因数为______。
14 某物理兴趣小组欲将电流表 G（量程为 300μA，内阻约为 100Ω）改装成直流电压表（量程
为 6V）。小组同学先按图甲所示电路测量电流表的内阻，提供的实验器材有：
A．电源（电动势为 2V，内阻不计）；
B．电源（电动势为 10V，内阻不计）；
C．电阻箱（最大阻值为 999.9Ω）；
D．滑动变阻器（0～10kΩ）；
E．滑动变阻器（0～50kΩ）；
F．开关 S1、S2，导线若干。（1）按图甲所示电路将图乙中实物间的连线补充完整，要求闭合开关的瞬间，电流表不会被
烧坏。
（2）为了尽可能减小实验误差，电源应选用______（选填“A”或“B”），滑动变阻器应选用______
（选填“D”或“E”）。
（3）在实物连线正确的情况下，主要实验步骤如下：
①闭合 S1，调节滑动变阻器 R1 的滑片，使电流表的指针满偏；
②在保持滑动变阻器 R1 的滑片位置不变的情况下，闭合 S2，调节电阻箱 R2，当其阻值为 204.0Ω
时电流表 G 的示数如图丙所示，则电流表 G 的示数为______μA，电流表的内阻为______Ω。
③给电流表 G______（选填“串”或“并”）联一个阻值为______Ω 的电阻，即可将该电流表 G 改
装成量程为 6V 的电压表。
15 水火箭的简化图如图所示，容器内气体的体积 V=2L，内装有少量水，容器口竖直向下，
用橡胶塞塞紧，放在发射架上，打气前容器内气体的压强 p0=1.0×105Pa．用打气筒通过容器口
的阀门向容器内打气，每次能向容器内打入压强也为 p0、体积△V=100mL 的空气，当容器中
气体的压强达到一定值时，水冲开橡胶塞，火箭竖直升空。已知橡胶塞与容器口的最大静摩
擦力 f=19.5N，容器口的横截面积 S=2cm2，不计容器内水的压强及橡胶塞受到的重力，打气
过程容器内气体的温度保持不变，求：
（1）火箭发射升空瞬间容器内气体的压强 p；
（2）打气筒需打气的次数 n。
16 酒驾严重威胁交通安全，其主要原因是饮酒会使人的反应时间（从发现情况到实施操作制
动的时间）变长，造成制动距离（从发现情况到汽车停止运动的过程行驶的距离）变长。假
定某汽车以大小 v=30m/s 的速度匀速行驶，刹车时汽车的加速度大小 a=6m/s2，该驾驶员正常
的反应时间 t0=0.7s，饮酒后的反应时间 t1=2s。求
（1）驾驶员饮酒前、后驾驶该汽车在反应时间内运动的距离差△x；（2）驾驶员饮酒后驾驶该汽车从发现情况到汽车停止所用的时间 t 和该过程汽车运动的距离
x。
17 如图所示，一质量 M=0.8kg 的小车静置于光滑水平地面上，其左侧用固定在地面上的销钉
挡住。小车上表面由光滑圆弧轨道 BC 和水平粗糙轨道 CD 组成，圆弧轨道 BC 与水平轨道 CD
相切于 C 处，圆弧 BC 所对应的圆心角 θ=370、半径 R=5m，CD 的长度 l=6m。质量 m=0.2kg
的小物块（视为质点）从某一高度处的 A 点以大小 v0=4m/s 的速度水平抛出，恰好沿切线方
向从 B 点进入圆弧轨道，物块恰好不滑离小车。取 g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，空气
阻力不计。求：
（1）物块通过 B 点时的速度大小 vB；
（2）物块滑到圆弧轨道的 C 点时对圆弧轨道的压力大小 N；
（3）物块与水平轨道 CD 间的动摩擦因数 μ。
18 如图所示，在竖直平面内的 xOy 直角坐标系中，以足够长的 x 轴为水平边界的上方充满方
向与轴的夹角 θ=37°斜向上、电场强度大小为 E1（未知）的匀强电场；x 轴下方充满正交的匀
强电场和匀强磁场，电场的电场强度大小为 E2（未知）、方向竖直向上，磁场方向水平向外。
一质量为 m，电荷量为 q 的带正电小球（视为质点）从 y 轴上到原点 O 距离为 L 的 A 点由静
止释放，释放后小球沿 AP 方向做直线运动，从 P 点进入第Ⅳ象限后做匀速圆周运动且恰好经
过原点 O．已知 AP 与 x 轴的夹角也为 θ，取 sin37°=0.6，cos37°=0.8，空气阻力不计，重力加
速度大小为 g。
（1）求小球经过 P 点时的速度大小 v；
（2）求 以及磁场的磁感应强度大小 B；
（3）若小球从 P 点进人第Ⅳ象限后，立即改变 x 轴上方的匀强电场使得小球通过原点 O 时所
受合力与小球速度方向垂直，求改变后的匀强电场的电场强度最小时电场强度的方向和电场
强度的最小值 Emin 以及改变电场后小球第一次经过坐标轴上的位置到 P 点的距离 s。解析版
1. 【答案】C
【解析】
解：A、方向随时间变化的电流是交变电流，故 A 错误；
B、只有对正弦交流电来说，有效值与峰值的关系才是 倍的关系，故 B 错误；
C、远距离输电的输电损耗功率 ，所以可以通过减小输电线的电阻以及输电线中的
输送电流来减小输电损耗，故 C 正确；
D、变压器改变的是电压的大小，不改变电流的频率，故 D 错误。
故选：C。方向随时间变化的电流是交变电流；只有对正弦交流电来说，有效值与峰值的关系才是
倍的关系；距离输电的输电损耗功率 ，所以可以通过减小输电线的电阻以及输电
线中的输送电流来减小输电损耗；变压器改变的是电压的大小，不改变电流的频率。
注意两点，一点是交流电的有效值与最大值的关系，只有对正弦交流电来说，有效值和最大
值之间才是 倍的关系；第二点是变压器只改变电压，不改变交流电的频率。
2. 【答案】B
【解析】
解：核反应过程中，质量数和电荷数守恒，一个中子与一个质子发生核反应，生成一个氘核，
其核反应方程式为 ，
比结合能是原子核的结合能与核子数的比值，若该反应放出的能量为 Q，则氘核的比结合能为
，故 B 正确，ACD 错误。
故选：B。
核反应过程中，质量数和电荷数守恒。
根据比结合能的定义分析。
应用质量数与核电荷数守恒可以写出核反应方程式，知道结合能的概念是正确求出结合能的
关键。
3. 【答案】
D
【解析】
解：A、由图知两束的入射角相等，a 的折射角小于 b 的折射角，通过折射定律可知 na＞nb，
由于折射率越大，光的频率越大，则 b 光的频率比 a 光的频率小，所以 a 光光子的能量大于 b
光光子的能量，故 A 错误；
B、由于光线射到玻璃砖下表面的入射角等于上表面的折射角，根据光路可逆性可知，a、b 两
种单色光在下界面上不可能发生全反射，故 B 错误；
CD、此玻璃对 a 光的折射率大于对 b 光的折射率，则 a 光的波长小于 b 光，根据双缝干涉条
纹间距与波长成正比，知 a 光的干涉条纹间距比 b 光的小，故 C 错误，D 正确；
故选：D。
一束复色光从空气斜射到厚平板玻璃的上表面，穿过玻璃后从下表面射出，变为 a、b 两束平
行单色光，根据偏折程度可确定折射率大小。根据光路可逆性分析知道光线在下界面上不可
能发生全反射。根据折射率关系分析波长关系，再判断干涉条纹间距的关系。
本题也可用假设法，由折射率不同，从而假设 a 是紫光，b 是红光，可根据红光与紫光的特性
来确定出正确答案。
4. 【答案】
A
【解析】解：如图所示，
当小船在静水中的速度 v2 与其在河流中的速度 v 垂直时，小船在静水中的速度 v2 最小，故有：
v2=v1sinθ，故 A 正确，BCD 错误。
故选：A。
根据几何关系，小船在静水中的速度和实际速度垂直时，小船在静水中的速度最小，根据平
行四边形法则，可以求出小船航行时在静水中速度的最小值。
本题考查运动的合成与分解，目的是考查学生的推理能力。一个速度要分解，已知一个分速
度的大小与方向，还已知另一个分速度的大小且最小，则求这个分速度的方向与大小值。这
种题型运用平行四边形定则，由几何关系来确定最小值。
5. 【答案】
C
【解析】
解：设中心天体的平均密度为ρ，半径为 R，则中心天体的质量为：
设同步卫星的轨道半径为 r，周期为 T，由万有引力提供向心力，
由牛顿第二定律得：
可得行星 X 与地球的平均密度之比 ，故 C 正确，ABD 错误；
故选：C。
某天体的同步卫星的周期跟该中心天体自转的周期相同，根据万有引力提供向心力求出中心
天体的质量，再求出平均密度，然后分析答题。
本题考查了万有引力定律的应用，知道卫星做圆周运动万有引力提供向心力，应用万有引力
公式、牛顿第二定律、密度公式可以解题，解题时要注意比值法的应用。
6. 【答案】
B
【解析】
解：A、由题图可知 ，变形得 比较可知质点做匀变速直
线运动，且质点的初速度为 v0=2m/s，加速度为 a=-1m/s2，则加速度大小为 1m/s2，故 A 错误。B、由△x=aT2 知，任意相邻的 0.2s 内（T=0.2s），质点位移差△x=-1×0.22m=-0.04m，大小
为 0.04m，故 B 正确。
C、由△v=a△t 可得，任意 1s 内，质点速度增量△v=-1×1m/s=-1m/s，大小为 1m/s，故 C 错
误。
D、质点在 1s 末的速度为 v1=v0+at1=（2-1×1）m/s=1m/s，3s 末的速度为 v3=v0+at3=（2-1×3）
m/s=-1m/s，方向相反，故 D 错误。
故选：B。
根据图象写出 与 t 的关系式，对照匀变速直线运动的位移时间公式求出质点的加速度、初
速度，根据△x=aT2 求任意相邻的 0.2s 内质点位移差。由△v=a△t 求任意 1s 内质点速度增量。
根据速度时间公式求质点在 1s 末与 3s 末的速度。
解决本题的关键要运用数学知识写出 与 t 的关系式，采用比对的方法得到质点的加速度和
初速度，结合匀变速直线运动公式进行解答。
7. 【答案】
D
【解析】
解：设 t 时间内有 V 体积的水打在钢板上，则这些水的质量为：
以这部分水为研究对象，它受到钢板的作用力为 F，以水运动的方向为正方向，由动量定理有：
Ft=0-mv
解得： ；故 D 正确，ABC 错误。
故选：D。
取时间 t 内的水研究对象，由密度公式确定水的质量，再根据动量定理列式求解即可。
本题关键是研究对象的选择，然后根据动量定理列式求解即可，注意在应用动量守恒时应先
确定正方向。
8. 【答案】
C
【解析】
解：A、根据右手定则可知，O 点的电势比 A 点的电势低，故 A 错误；
B、根据法拉第电磁感应定律可知，铜棒 OA 切割磁感应线产生的感应电动势为： ，
回路中通过的电流
故选：C。
根据右手定则判断电势高低；根据法拉第电磁感应定律求解感应电动势和回路中通过的电流；根据欧姆定律求解该定值电阻两端的电压；根据功率计算公式求解该定值电阻上的热功率。
对于电磁感应现象中涉及电路问题的分析方法是：确定哪部分相对于电源，根据电路连接情
况画出电路图，结合法拉第电磁感应定律和闭合电路的欧姆定律、以及电功率的计算公式列
方程求解。
9. 【答案】
BD
【解析】
解：A、点电荷电场的等势面都是以点电荷球心的同心球面，且电场线从电势高的等势面指向
电势低的等势面。对负点电荷来说，距离负点电荷越近，电势越低，所以 a 点的电势低于 b
点的电势，故 A 错误；
B、根据点电荷场强公式 可知，距离点电荷越近，电场强度越大，所以 a 点的场强大于 b
点的场强，故 B 正确；
C、粒子 q 经过 a 点时所受电场力方向与速度方向垂直，所以电场力做功的功率为零，故 C 错
误；
D、粒子 q 由 a 点运动到 b 点的过程中，其所受电场力方向与速度方向的夹角为钝角，电场力
做负功，电势能增大，故 D 正确。
故选：BD。
根据点电荷的等势面分布可以判断电势的高低；根据点电荷场强公式判断场强的大小；根据
力的功率公式 P=Fv 可以判断功率；电场力做负功电势能增大。
做好本题需要掌握三点，一是点电荷的场强公式；二是点电荷的等势面分布；三是电场力做
功与电势能的变化关系。
10. 【答案】
BD
【解析】
解：A、简谐横波沿 x 轴正方向传播的，依据波的平移法，那么 P 点的起振方向沿 y 轴正方向，
故 A 错误；
B、t=0 时刻波恰好传到 P 点，Q 点在 0～8s 内运动的路程为 0.2m，由于波长λ=2m，那么从 P
点传播 Q 点，需 1.5T，而 Q 点振动的时间为 0.5T，因此 T=4s，且 ad/s，故 B 正确；
C、根据 ，该波的传播速度大小为 v= m/s=0.5m/s，故 C 错误；
D、由题意图象可知，振幅为 0.1m，质点 Q 开始向 y 轴正方向振动，那么 Q 点的振动方程为
y=0.1sin （t-6）（m），故 D 正确。
故选：BD。
由波的传播方向来判定质点的振动方向；依据波从 P 点传播到 Q 点所需要的时间，结合 8s 内，
及 Q 点在 0～8s 内运动的路程为 0.2m，从而求出周期；根据 v= ，即可求解周期；最后由质点做简谐运动，结合振幅，即可求解。
考查波的传播方向与质点的振动方向的判定，理解波长与周期关系式，同时要掌握简谐运动
的表达式 x=Asinωt。
11. 【答案】
AD
【解析】
解：A、剪断 Ob 绳前，根据物块 P 受力平衡，知绳的拉力大小为：T=mg+F 弹=mg+ mg= mg，
故 A 正确。
B、弹簧的弹力不能突变，则知剪断 Ob 绳的瞬间，弹簧的弹力仍为 mg，故 B 错误。
CD、剪断 Ob 绳的瞬间，由于弹簧表现为拉力，知物块 P 与木箱的加速度相同，对整体，由牛
顿第二定律得：2mg=2ma，得：a=g，方向竖直向下，所以，剪断 Ob 绳的瞬间，物块 P 的加速
度大小为 g。
对物块 P，由牛顿第二定律得 F 弹+mg-T′=ma，解得 Pc 绳的拉力大小为：T′= mg，故 C 错误，
D 正确。
故选：AD。
剪断 Ob 绳前，根据物块 P 受力平衡来求绳的拉力大小。剪断 Ob 绳的瞬间，弹簧的弹力不变，
分析物块 P 和木箱的受力情况，根据牛顿第二定律求物块 P 的加速度大小和 Pc 绳的拉力大小。
本题是连接体的瞬时问题，关键有两点：1、抓住弹簧的弹力不能突变。2、剪断 Ob 绳的瞬间，
弹簧表现为拉力，物块 P 与木箱的加速度相同。采用整体法和隔离法相结合方法处理，比较
简洁。
12. 【答案】
BC
【解析】
解：A、滑块从 A 到 B 的过程，由牛顿第二定律有：mgsinθ+kx-μmgcosθ=ma，x 减小，则 a
减小，滑块做加速度减小的加速运动。
设 A′是斜面上 A 点关于 B 点对称的点，从 B 到 A′，由牛顿第二定律有：mgsinθ-kx-μmgcos
θ=ma，x 增大，则 a 减小，即从 B 到 A′滑块做加速度减小的加速运动，根据乙图知到达 A′
时，a 恰好为 0，此后滑块合力沿斜面向上，做减速运动，则滑块到达 A′处时的速度最大，
故 A 错误。
B、滑块从 A 到 B，由牛顿第二定律有：mgsinθ+kx-μmgcosθ=ma
解得：a= x+gsinθ+-μgcosθ
即乙图图象斜率大小等于 ，由图得 ，解得：k=10N/m，故 B 正确。
C、在 B 点，由牛顿第二定律有：mgsinθ-μmgcosθ=ma，由图知，a=2m/s2，代入数据算得：μ=0.5，故 C 正确。
D、滑块从释放到第一次运动到最低点的过程，滑块沿斜面的位移为：x=（0.2+0.6）m=0.8m，
则系统产热为：Q=μmgcosθ•x=3.2J，滑块第一次到最低点过程，根据能量守恒，知弹簧的
弹性势能的增加量为：△Ep=mgxsinθ-Q=1.6J，由于初始时弹簧有弹性势能，所以，滑块第一
次运动到最低点时，弹簧的弹性势能大于 1.6J，故 D 错误。
故选：BC。
对滑块的受力分析，结合图象判断滑块的运动情况，分析速度最大的位置；根据 B 点滑块的
加速度，由牛顿第二定律求弹簧的劲度系数和动摩擦因数；滑块第一次到最低点过程，根据
能量守恒求弹簧弹性势能的增加量，即可求得在最低点时弹簧的弹性势能。
本题结合图象考查牛顿第二定律与功能关系的综合应用，读出图象的信息，分析清楚滑块的
运动情况，通过牛顿第二定律求动摩擦因数和弹簧的劲度系数是解决本题的关键。
13. 【答案】
不需要 2.0 0.05
【解析】
解：（1）因为此实验有力传感器测量拉力大小，故不需要满足滑块质量远大于重物质量。
（2）根据牛顿第二定律得：
（3）由图可知，滑块的滑动摩擦力等于 1N，由 f=μmg，得：μ=0.05。
故答案为：（1）不需要，（2）2.0，0.05。
（1）a-F 图象与横坐标的交点等于摩擦力，根据图象直接得出 f；
（2）根据牛顿第二定律得出 a 和 F 的关系式，根据图象的斜率表示小车质量的倒数求解质量；
（3）为得到 a 与 F 成正比的关系，则应该平衡摩擦力，根据平衡条件结合滑动摩擦力公式求
解。
本题考查验证牛顿第二定律的实验，要注意实验装置虽然有所变动，但是实验原理、实验方
法、操作细节等是一样的，故任何实验明确实验原理是解答实验的关键，能结合图象得出有
用的信息，难度适中。
14. 【答案】
B E 200 102 串 19898
【解析】
解：（1）保护电流表不烧坏，则滑动变阻器连入电路的阻值要最大，如图所示。
（2）闭合 S2 开关时认为电路电流不变，实际上闭合开关 S2 时电路总电阻变小，电路电流增大，
电源电动势越大、滑动变阻器阻值越大，闭合开关 S2 时微安表两端电压变化越小，实验误差
越小，为减小实验误差，电源应选择 B，滑动变阻器应选择 E。
（3）②闭合开关 S2 时认为电路电流不变，流过微安表电流为满偏电流的 ，则流过电阻箱
的电流为满偏电流的 ，微安表与电阻箱并联，流过并联电路的电流与阻值成反比，则有：Rg= R=102Ω
③将电流表 G（量程为 300μA，内阻约为 100Ω）改装成直流电压表（量程为 6V），串电阻
阻值为：
故答案为：（1）如图；（2）B，E；（3）②200，102；③串，19898。
（1）根据原理图画出实物图。
（2）根据实验步骤与实验原理从减小实验误差的角度选择实验器材。
（3）②根据并联电路电阻与电流成反比求解电阻；
③改装电压表需要给电流表串联一个分压电阻，应用串联电路特点与欧姆定律求出串联电阻
阻值。
本题考查了测微安表内阻、电流表改装与测电阻问题，理解测微安表内阻的实验原理与减小
实验误差的方法是选择实验器材的关键；应用串联电路特点与欧姆定律即可解题。
15. 【答案】
解：（1）对橡胶塞受力分析，有：PS=P0S+f
代入数据解得：p=1.975×105Pa。
（2）打气过程中容器内气体做等温变化，有：
P0（V+n△V）=PV
代入数据解得：n=19.5
故打气筒需打气的次数 n=20
答：（1）火箭发射升空瞬间容器内气体的压强 p 为 1.975×105Pa；
（2）打气筒需打气的次数 n 为 20。
【解析】
（1）对橡胶塞受力分析，根据平衡条件求解气体压强。
（2）打气过程中容器内气体做等温变化，有波意耳定律列式求解打气次数。
考查气体压强的求解、波意耳定律的应用，注意找到初末状态参量，尤其是压强要结合受力
分析求解。
16. 【答案】
解：（1）经分析可知：△x=v（t1-t0）=39m；
（2）驾驶员饮酒后从实施操作制动到汽车停止所用的时间为： ，
故从发现情况到汽车停止所用的时间为 t=t1+t2=2+5=7s；
该过程汽车运动的距离 ；
答：（1）驾驶员饮酒前、后驾驶该汽车在反应时间内运动的距离差△x 为 39m；
（2）驾驶员饮酒后驾驶该汽车从发现情况到汽车停止所用的时间 t 为 7s，该过程汽车运动的
距离 x 为 135m。
【解析】由匀速直线运动的位移关系即可求出；
根据速度公式求出汽车匀减速的时间，根据位移公式求解其从发现情况到汽车停止所行使的
位移；
解决本题的关键知道汽车在反应时间和刹车后的运动规律，结合运动学公式灵活求解。
17. 【答案】
解：（1）设物块通过 B 点时的速度大小为 vB，由平抛运动规律有：
由③④两式代入数据可解得：μ=0.3
答：（1）物块通过 B 点时的速度大小 vB 为 5m/s；
（2）物块滑到圆弧轨道的 C 点时对圆弧轨道的压力大小为 3.8N；
（3）物块与水平轨道 CD 间的动摩擦因数μ为 0.3。
【解析】
（1）根据物块沿 B 点的切线方向进入圆弧，可知物块的速度方向，根据平抛知识由水平分速
度和与水平方向的夹角求得物块在 B 点的速度即可；
（2）物块从 B 到 C 的过程，根据机械能守恒可以求得到达 C 点时的速度，再由 C 点物块所受
重力和支持力的合力提供其圆周运动的向心力求得轨道对物块的支持力，最后根据牛顿第三
定律求得物块对圆弧的压力；
（3）物块从 C 到 D 根据动量守恒和功能关系求得物块与水平轨道间的动摩擦因数。
本题考查了动量守恒定律的应用，物体运动过程复杂，分析清楚物体的运动过程是解题的前
提与关键，分析清楚运动过程后，应用运动学公式、动量守恒定律、动能定理与功能关系可
以解题。
18. 【答案】解：（1）小球从 A 点运动到原点 O 过程的受力和运动情况如甲图所示，由于小球
沿着 AP 方向做直线运动，故该过程小球所受到的合力沿着 AP 方向，根据正弦定
理有：
小球从 A 点运动到 P 点的过程中，根据动能定理有：
（3）根据对称性可知，小球经过原点 O 时的速度方向与 x 轴正方向的夹角也为θ（斜向上），
如图乙所示，
根据分析可知，要使得小球通过 O 点时所受到的合力方向与速度方向垂直，且改变后的匀强
电场的电场强度最小，则此时电场的电场强度方向与 x 轴正方向的夹角为θ，
根据几何关系有
经分析可知，改变电场后小球第一次经过坐标轴为 x 轴，设小球从原点 O 到经过 x 轴的时间
为 t，改变电场后小球第一次经过坐标轴上的位置到原点 O 的距离为 x1，沿速度方向小球做匀
速直线运动，有 x1cosθ=vt，垂直于速度方向小球做初速度为 0 的匀加速直线运动，有
P 点到原点 O 的距离为 ，经分析可知 s=x1-x2，
解得 。
答：（1）小球经过 P 点时的速度大小 v 为
（2） ，磁场的磁感应强度大小 B 为 。
（3）改变后的匀强电场的电场强度最小时电场强度的方向与 x 轴正方向的夹角为θ，电场强
度的最小值为 ，以及改变电场后小球第一次经过坐标轴上的位置到 P 点的距离 s 为
。
【解析】
（1）A 到 P 小球做匀加速直线运动，合力沿着 AP 方向，根据正弦定理求解合力 F，再根据动
能定理求解小球经过 P 点时的速度大小。
（2）根据正弦定理找到 E1 的表达式，小球进入第四象限做匀速圆周运动，重力和电场力二力
平衡，以此找到 E2 的表达式，再进行比较。
作出小球做匀速圆周运动的轨迹，根据几何知识求解运动的半径，再结合洛伦兹力提供向心
力求解磁感应强度的大小。
（3）根据三角形定则求解电场强度的最小值以及方向，根据类平抛运动的规律求解小球第一
次经过坐标轴上的位置到 P 点的距离 s。
解决该题的关键是掌握小球的运动情况，明确知道三角形定则，掌握用正弦定理求解力的大
小以及力的最小值，能根据几何知识求解小球做匀速圆周运动的半径。
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