精品解析：2024届安徽省六安第一中学高三下学期模拟预测物理试题

六安一中2024届高三年级适应性考试 物理试卷 （考试时间：75分钟 满分：100分） 注意事项： 1.答卷前，务必将自己的姓名和座位号填写在答题卡和试卷上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，务必擦净后再选涂其它答案标号。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4分，共32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. 关于下面四位杰出物理学家所做的贡献，表述正确的是（　　） A. 赫兹建立了电磁场理论 B. 法拉第发现了电流周围存在磁场 C. 麦克斯韦预言了电磁波的存在，并认为光是一种电磁波 D. 奥斯特发现了电磁感应现象 2. 为了测量从某高度落下的排球对地面的最大冲击力，可按如下步骤操作：先将一张白纸铺在水平地面上，把排球均匀沾湿，然后让排球从规定的高度自由落下，球与白纸挤压时留下球印。将印有球印的白纸铺在水平台秤中心，再把排球放在纸上，并让球的最低点与球印中心重合，缓慢地向下压球，当排球与纸接触部分刚好遮住水印时，台秤的示数对应冲击力的最大值。下列选项中的物理概念或原理所用的方法与该方法相同的是（　　） A. 伽利略利用斜面研究自由落体运动 B. 螺旋测微器的设计原理 C. 建立“瞬时速度”的概念 D. 建立“交流电的有效值”概念 3. 钠的放射性同位素经过一次衰变后产生稳定的镁（）。已知的半衰期为15h，将一个放射强度为每秒次的溶液样本注射到某病人血液中，45h后从该病人体内抽取6mL的血液，测得其放射强度为每秒5次。下列说法正确的是（ ） A. 该衰变过程为衰变 B. 进入到血液后半衰期变长 C. 45h后样本放射强度变为原来的 D. 该病人体内血液的总体积约为4.8L 4. 2024年5月3日中国探月工程嫦娥六号探测器成功发射，5月8日进入环月轨道运行，计划于6月2日登月，从月球背面采集土壤后，并将于6月25日返回地球。如图所示，为地球的球心、为月球的球心，图中的P点为地一月系统的一个拉格朗日点，在该点的物体能够保持和地球、月球相对位置关系不变，以和月球相同的角速度绕地球匀速圆周运动。地球上的人总是只能看到月球的正面，嫦娥六号将要达到的却是月球背面的M点，为了保持和地球的联系，我国还将发射鹊桥二号中继通信卫星，让其在以P点为圆心、垂直于地月连线的圆轨道上运动。下列说法正确的是（　　） A. 鹊桥二号中继卫星只受到月球引力的作用 B. 发射嫦娥六号时，发射速度要超过第二宇宙速度，让其摆脱地球引力的束缚 C. 以地球球心为参考系，鹊桥二号中继卫星做匀速圆周运动 D. 我们无法看到月球的背面，是因为月球的自转周期和公转周期相同 5. 为了装点夜景，常在喷水池水下安装彩灯。如图甲所示，空气水下有一点光源S，同时发出两种不同颜色的a光和b光，在水面上形成了一个有光射出的圆形区域，俯视如图乙所示，环状区域只有b光，中间小圆为复色光，下列说法正确的是（　　） A. a光发生全反射的临界角大 B. a光的频率小于b光 C. 水对a光的折射率大于对b光的折射率 D. 用同一装置做双缝干涉实验，b光条纹间距更小 6. 如图甲所示为一列向右传播的简谐横波上的两质点m、n，两质点之间的距离为，m、n两质点的振动图像分别如图乙、如图丙所示，已知波长。下列说法正确的是（　　） A. 波长可能为 B. 波速为 C. 从时刻起内质点m通过的路程为 D. 从时刻起内质点n通过的路程为 7. 如图所示，轻质弹簧一端固定在足够长的光滑斜面的顶端，另一端与物块A连接，物块B叠放在A上，两物块质量均为m，斜面倾角为θ，O点为弹簧原长位置。将两物块从O点上方x0处由静止释放，下滑过程中A、B始终相对静止，则在下滑至最低点过程中（　　） A. 物块A在O点的速度最大 B. 最低点到O点的距离为x0 C. 物块B在最低点时加速度大小为 D. 物块B在最高点与最低点所受摩擦力大小相等 8. 如图，在间距为d的水平固定平行金属导轨上，放置质量分别为2m0、m0的金属杆M、N。N的中点系着一条跨过定滑轮的细绳，细绳下端悬挂重物，滑轮左侧细绳与导轨平行。两导轨间存在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场。当重物质量m取不同值时，系统最终稳定的状态不同。设稳定时M杆的加速度大小为a，回路中电动势为E、电流为I、热功率为P。已知重力加速度大小为g，两杆接入回路的总电阻为R，导轨足够长且电阻不计，忽略一切摩擦，两杆始终与导轨垂直且接触良好。则下列关系图像合理的是（　　） A. B. C. D. 二。多项选择题（本题共2小题，每小题5分，共10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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 9. 如图所示，理想变压器接在的交变电源上，原线圈匝数匝；副线圈匝数的调节范围为55~220匝，滑动变阻器的调节范围为5~15Ω，灯泡L1的电阻，灯泡L2的电阻。下列说法正确的是（　　） A. 滑片固定，将滑片向上滑动时，副线圈感应电流的频率增大 B. 滑片固定，将滑片P2向上滑动时，灯泡L1、L2均变亮 C. 将滑片、任意滑动，灯泡L1的功率最小值为120W D. 将滑片、任意滑动，灯泡L2与滑动变阻器整体的功率最大值约为403W 10. 圆心为O、半径为R的圆形区域内存在磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场，在磁场边缘上有A、B两点，。放射源从A点沿纸面向圆形区域各个方向均匀发射速度大小为的带电粒子。圆的右边有边长有2R的正方形MNQP，与圆相切于B点，且，其区域内有水平向左的匀强电场。当粒子初速沿AO方向时，粒子刚好从B点离开磁场，进入电场后又刚好到达边界QP并返回，重新进入并最终离开磁场。不计重力和粒子间的相互作用。下列说法正确的是（　　） A. 粒子的比荷为 B. 粒子在磁场中运动的总时间与入射方向无关 C. 若将电场E方向变为竖直向下，则从电场边界QP与NQ射出的粒子数之比为 D. 若电场E竖直向下，且粒子要全部从NQ边界射出，则场强大小至少为原来的4倍 三、实验题（11题每题2分，12题每空2分，共16分） 11. 物理课外研究小组欲通过实验研究某一直流电源的带载特性，除所用电源，开关、导线外，实验室还备有器材：电压表（量程3V）、电流表（量程3A）、定值电器，滑动变阻器。 （1）测量电源的电动势和内阻。按如图1所示的电路连接器材，并移动滑动变阻器滑片位置，读出对应的电压表和电流表示数，在图2中标记相应的点并拟合出U-I图线，可得电源电动势E=__________V，内阻r=________Ω（结果均保留2位有效数字）。 （2）不考虑偶然误差，由上述（1）方法测得的内阻r____________（填“大于”、“等于”、“小于”）真实值，引起此误差的原因是___________。 （3）测试电源的带载特性。用R表示变阻器接入电路的阻值，I表示电流表的示数。为便于对比研究，采集两种情况下的数据并作出相应的①、②图线： ①表示图1中变阻器R的功率变化规律； ②表示图3中变阻器R的功率变化规律。 在滑动变阻器的滑片移动过程中，不考虑电表的影响，下列选项正确的是__________。 A. B. C. D. 12. 某同学利用双线摆和光传感器测量当地的重力加速度，如图甲所示，A为激光笔，B为光传感器。 实验过程如下： （1）用20分度的游标卡尺测量小球的直径，如图乙所示，则小球的直径__________mm。 （2）①测出两悬点（两悬点位于同一水平高度）间的距离s和摆线长（两摆线等长）。 ②使悬线偏离竖直方向一个较小角度并将摆球由静止释放，同时启动光传感器，得到光照强度随时间变化的图像如图丙所示，则双线摆摆动的周期__________。 （3）根据上述数据可得当地重力加速度__________（用T、d、、s表示），若小球经过最低点时，球心位置比激光光线高度高些，则重力加速度的测量值与真实值相比__________（填“偏大”“偏小”或“相等”）。 （4）该双线摆装置测重力加速度较传统的单摆实验有何优点?__________（回答一点即可）。 四、解答题：本题共3小题，共42分。解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤。 13. 自嗨锅通过自热包产生热量使隔层上方锅内气体吸热升温，使用不当时可能造成安全事故。某次使用前，室温为，大气压强为，锅盖透气孔被堵塞。假设该款自嗨锅锅体内部所能承受的最大压强为Pa， 锅盖扣紧后，锅内气体视为质量一定的理想气体，且体积不变。 （1）请通过计算判断锅内气体能否安全加热到？ （2）若此过程中气体内能的改变量为，则锅内气体吸收的热量是多少？ 14. 如图所示，OP与轴的夹角，在第一象限中OP右侧有沿轴负方向的匀强电场，一质量为、电荷量为的粒子以速度从轴上的M点平行于轴射入电场，经电场后沿垂直于OP的方向由点立刻进入一矩形磁场区域(未画出，方向垂直纸面向里)，并沿轴负方向经过O点。已知O点到N点的距离为，不计粒子的重力，求： （1）匀强电场的电场强度大小； （2）匀强磁场的磁感应强度大小； （3）矩形磁场区域的最小面积。 15. 如图所示，用长为且不可伸长的轻质细线将质量为的小球悬挂于O点。现将细线拉直让小球从O点斜上方的A点由静止释放，已知OA连线与水平方向成角。小球运动至O点正下方的C点时与质量为的木板在C点发生正碰（碰撞时间极短），已知碰撞的恢复系数为e（e为两物体碰后相对远离速度与碰前相对靠近速度的比值），碰后小球恰好静止。质量为的小物块初始静止于木板的最左端，且小物块在往后的运动中恰好没有从木板上掉下来。已知，木板与地面间的动摩擦因数，木板与小物块间的动摩擦因数，g取，小球与小物块均可视为质点，所有运动及相互作用均发生在同一竖直面内，空气阻力不计。求： （1）小球与木板相碰前的瞬间，细绳拉力T的大小； （2）小球与木板碰撞恢复系数e的大小； （3）木板长度S及木板与小物块间摩擦产生的热Q。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 六安一中2024届高三年级适应性考试 物理试卷 （考试时间：75分钟 满分：100分） 注意事项： 1.答卷前，务必将自己的姓名和座位号填写在答题卡和试卷上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，务必擦净后再选涂其它答案标号。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4分，共32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. 关于下面四位杰出物理学家所做的贡献，表述正确的是（　　） A. 赫兹建立了电磁场理论 B. 法拉第发现了电流周围存在磁场 C. 麦克斯韦预言了电磁波的存在，并认为光是一种电磁波 D. 奥斯特发现了电磁感应现象 【答案】C 【解析】 【详解】A．赫兹在实验中证实了电磁波的存在，A错误； B．法拉第发现了电磁感应现象，使人类社会进入电的时代，B错误； C．麦克斯韦从理论上预言了电磁波的存在，并认为光是一种电磁波，赫兹用实验方法给予证实，C正确； D．奥斯特发现了电流的磁效应，D错误； 故选C。 2. 为了测量从某高度落下的排球对地面的最大冲击力，可按如下步骤操作：先将一张白纸铺在水平地面上，把排球均匀沾湿，然后让排球从规定的高度自由落下，球与白纸挤压时留下球印。将印有球印的白纸铺在水平台秤中心，再把排球放在纸上，并让球的最低点与球印中心重合，缓慢地向下压球，当排球与纸接触部分刚好遮住水印时，台秤的示数对应冲击力的最大值。下列选项中的物理概念或原理所用的方法与该方法相同的是（　　） A. 伽利略利用斜面研究自由落体运动 B. 螺旋测微器的设计原理 C. 建立“瞬时速度”的概念 D. 建立“交流电的有效值”概念 【答案】D 【解析】 【详解】通过白纸上的球的印迹，来确定球发生的形变的大小，从而可以把不容易测量的一次冲击力用球形变量的大小来表示出来，在通过台秤来测量相同的形变时受到的力的大小，这是用来等效替代的方法，与建立“交流电的有效值”概念所用的原理相同；而伽利略利用斜面研究自由落体运动是理想实验法；螺旋测微器的设计原理是利用了放大原理；建立“瞬时速度”的概念是极限法。 故选D。 3. 钠的放射性同位素经过一次衰变后产生稳定的镁（）。已知的半衰期为15h，将一个放射强度为每秒次的溶液样本注射到某病人血液中，45h后从该病人体内抽取6mL的血液，测得其放射强度为每秒5次。下列说法正确的是（ ） A. 该衰变过程为衰变 B. 进入到血液后半衰期变长 C. 45h后样本放射强度变为原来的 D. 该病人体内血液的总体积约为4.8L 【答案】D 【解析】 【详解】A．衰变方程为 故该衰变过程为衰变，A错误； B．半衰期不会因为物理状态、化学状态的改变而改变，B错误； C．45h为三个半衰期，故45h后样本放射强度变为原来的，C错误； D．45h后样本放射强度变为 设该病人体内血液的总体积约为V，则有 解得 D正确。 故选D。 4. 2024年5月3日中国探月工程嫦娥六号探测器成功发射，5月8日进入环月轨道运行，计划于6月2日登月，从月球背面采集土壤后，并将于6月25日返回地球。如图所示，为地球的球心、为月球的球心，图中的P点为地一月系统的一个拉格朗日点，在该点的物体能够保持和地球、月球相对位置关系不变，以和月球相同的角速度绕地球匀速圆周运动。地球上的人总是只能看到月球的正面，嫦娥六号将要达到的却是月球背面的M点，为了保持和地球的联系，我国还将发射鹊桥二号中继通信卫星，让其在以P点为圆心、垂直于地月连线的圆轨道上运动。下列说法正确的是（　　） A. 鹊桥二号中继卫星只受到月球引力的作用 B. 发射嫦娥六号时，发射速度要超过第二宇宙速度，让其摆脱地球引力的束缚 C. 以地球球心为参考系，鹊桥二号中继卫星做匀速圆周运动 D. 我们无法看到月球的背面，是因为月球的自转周期和公转周期相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．鹊桥二号中继卫星受地球和月球共同引力的作用，故A错误； B．嫦娥六号并没摆脱地球引力的束缚，因此发射速度不会超过第二宇宙速度，故B错误； C．以地球为参考系，鹊桥二号一方面绕地月系统共同的圆心做匀速圆周运动，另一方面绕P点做匀速圆周运动，因此以地心为参考系，它是两个匀速圆周运动的合运动，故C错误； D．因为潮汐锁定，月球的自转周期和公转周期相同，所以我们无法看到月球的背面，故D正确。 故选D。 5. 为了装点夜景，常在喷水池水下安装彩灯。如图甲所示，空气水下有一点光源S，同时发出两种不同颜色的a光和b光，在水面上形成了一个有光射出的圆形区域，俯视如图乙所示，环状区域只有b光，中间小圆为复色光，下列说法正确的是（　　） A. a光发生全反射的临界角大 B. a光的频率小于b光 C. 水对a光的折射率大于对b光的折射率 D. 用同一装置做双缝干涉实验，b光条纹间距更小 【答案】C 【解析】 【详解】A．做出光路图，如图所示 在被照亮的圆形区域边缘光线恰好发生了全反射，入射角等于临界角，由于a光照射的面积较小，则知a光的临界角较小，故A错误； C．根据 水对a光的折射率大于对b光的折射率，故C正确； B．根据 知a光在水中的传播速度比b光小，a光的频率高于b光，故B错误； D．a光的频率较高，则波长较小，根据 用同一装置做双缝干涉实验，a光条纹间距更小，故D错误。 故选C。 6. 如图甲所示为一列向右传播的简谐横波上的两质点m、n，两质点之间的距离为，m、n两质点的振动图像分别如图乙、如图丙所示，已知波长。下列说法正确的是（　　） A. 波长可能为 B. 波速为 C. 从时刻起内质点m通过的路程为 D. 从时刻起内质点n通过的路程为 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图丙可知该机械波的周期为 振幅为 时刻质点m向下振动.且，质点n正在平衡位置向上振动，则m、n两点平衡位置的间距为 又 当时 时 （舍掉） 故A错误； B．由公式 可得 故B正确； C．从时刻起内质点m通过的路程为 故C错误； D．从时刻起内质点n通过的路程等于一个振幅，即 故D错误。 故选B。 7. 如图所示，轻质弹簧一端固定在足够长的光滑斜面的顶端，另一端与物块A连接，物块B叠放在A上，两物块质量均为m，斜面倾角为θ，O点为弹簧原长位置。将两物块从O点上方x0处由静止释放，下滑过程中A、B始终相对静止，则在下滑至最低点过程中（　　） A. 物块A在O点的速度最大 B. 最低点到O点的距离为x0 C. 物块B在最低点时加速度大小为 D. 物块B在最高点与最低点所受摩擦力大小相等 【答案】C 【解析】 【详解】A．对A、B构成的整体进行分析，整体受到重力，弹簧的弹力与斜面的支持力，弹簧开始处于压缩状态，弹力方向沿斜面向下，A、B整体开始向下做加速度减小的加速直线运动，到达O点后，弹簧处于原长，弹力为0，加速度为，整体仍然向下做加速运动，随后弹簧处于拉伸状态，整体向下做加速度减小的加速运动，当加速度减小为0，时，速度达到最大值，之后向下做加速度向上，大小增大的减速直线运动，可知，物块A在O点的速度不是最大，故A错误； B．A、B整体开始的速度为0，到达最低点的速度也为0，可知，整体运动到最低点过程，减小的动能转化为增大的弹性势能，由于在O点位置，弹簧处于原长，则A、B在O点上侧时，弹簧处于压缩状态，A、B在O点下侧时，弹簧处于拉伸状态，弹簧一定，弹性势能由弹簧的形变量大小决定，由于整体运动到最低点过程，减小的动能转化为增大的弹性势能，可知A、B整体在最低点的弹性势能大于整体在最高点的弹性势能，即整体在最低点的拉伸形变量大于整体在最高点的压缩形变量，可知，最低点到O点的距离大于x0，故B错误； C．根据胡克定律有 即弹力与形变量成正比，根据功能关系可知弹簧的弹性势能为 令最低点到O点的间距为，则有 解得 根据牛顿第二定律有 解得 故C正确； D．物块B在最高点，对A、B整体，根据牛顿第二定律有 物块B在最高点，对B分析有 解得 物块B在最低点，对B分析有 结合上述解得 可知 故D错误。 故选C。 8. 如图，在间距为d的水平固定平行金属导轨上，放置质量分别为2m0、m0的金属杆M、N。N的中点系着一条跨过定滑轮的细绳，细绳下端悬挂重物，滑轮左侧细绳与导轨平行。两导轨间存在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场。当重物质量m取不同值时，系统最终稳定的状态不同。设稳定时M杆的加速度大小为a，回路中电动势为E、电流为I、热功率为P。已知重力加速度大小为g，两杆接入回路的总电阻为R，导轨足够长且电阻不计，忽略一切摩擦，两杆始终与导轨垂直且接触良好。则下列关系图像合理的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据牛顿第二定律，对N棒，有 对重物，有 所以 对M棒，有 根据闭合电路欧姆定律可得，回路中的电流为 经过Δt时间的电流为 当系统最终稳定时电流不变，即 所以 即稳定时，棒与重物的加速度相同，一起做匀加速直线运动，所以 则 由此可知，a与m的变化规律不是过原点的倾斜直线，故A错误； B．根据以上分析可知 当m趋近于无穷大时，E达到最大，此时 故B错误； C．回路中电流为 所以 故C错误； D．回路中的热功率为 所以 故D正确。 故选D。 二。多项选择题（本题共2小题，每小题5分，共10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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 9. 如图所示，理想变压器接在的交变电源上，原线圈匝数匝；副线圈匝数的调节范围为55~220匝，滑动变阻器的调节范围为5~15Ω，灯泡L1的电阻，灯泡L2的电阻。下列说法正确的是（　　） A. 滑片固定，将滑片向上滑动时，副线圈感应电流的频率增大 B. 滑片固定，将滑片P2向上滑动时，灯泡L1、L2均变亮 C. 将滑片、任意滑动，灯泡L1的功率最小值为120W D. 将滑片、任意滑动，灯泡L2与滑动变阻器整体的功率最大值约为403W 【答案】CD 【解析】 【详解】A．由原线圈所接交流电源 可知，交变电流的周期 频率 理想变压器不改变交流电的频率，故A错误； B．将原线圈和副线圈中电阻看成一个整体，等效电阻为，则 ，，， 联立解得 滑片固定，将滑片向上滑动时，增大，增大 减小，而匝数比不变则可知也减小，因此两灯泡均变暗，故B错误； C．当 最大时 最小，即 此时灯泡的功率最小值为120W，故C正确； D．当 时，等效电阻的电功率，即理想变压器的输出功率具有最大值约为 故D正确。 故选CD。 10. 圆心为O、半径为R的圆形区域内存在磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场，在磁场边缘上有A、B两点，。放射源从A点沿纸面向圆形区域各个方向均匀发射速度大小为的带电粒子。圆的右边有边长有2R的正方形MNQP，与圆相切于B点，且，其区域内有水平向左的匀强电场。当粒子初速沿AO方向时，粒子刚好从B点离开磁场，进入电场后又刚好到达边界QP并返回，重新进入并最终离开磁场。不计重力和粒子间的相互作用。下列说法正确的是（　　） A. 粒子的比荷为 B. 粒子在磁场中运动的总时间与入射方向无关 C. 若将电场E方向变为竖直向下，则从电场边界QP与NQ射出的粒子数之比为 D. 若电场E竖直向下，且粒子要全部从NQ边界射出，则场强大小至少为原来的4倍 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据题意，做出粒子在圆形磁场中运动的轨迹如图所示 根据几何关系可知粒子在磁场中的轨迹半径为，根据洛伦兹力充当向心力有 则可得粒子的比荷为 故A错误； B．粒子从A点进入磁场到从B点进入电场后再从电场回到B点时，因电场力做功为零，因此再次进入磁场时的速度大小不变，则再次进入磁场做圆周运动的轨迹半径不变，到最终离开磁场的运动过程中，其运动轨迹如图所示 在磁场中运动的总时间 而粒子无论从A点向哪个方向射入磁场，到最终离开磁场时在磁场中偏转的总角度 因此，粒子在磁场中运动的总时间与入射方向无关，均为，故B正确； C．在A点的粒子源向磁场中的各个方向发射速度大小均为的带电粒子，由于粒子在磁场中做圆周运动的轨迹半径与磁场的半径相同，因此所有粒子离开圆形磁场时将平行于电场方向进入电场，根据沿AO方向射入的粒子进入从MN中点B进入电场后，刚好到达边界QP并返回，则由动能定理有 解得电场力 根据牛顿第二定律可得粒子在电场中运动时的加速度大小为 而若将电场E的方向改为竖直向下，则粒子在进入电场后将做类平抛运动，而粒子恰好打到Q处，则应有 ， 解得 由于能进入电场的粒子的总高度为，则可知高度小于的粒子范围均从NQ射出，高度大于而又小于范围内的粒子均从PQ射出，分别做出从高度、处进入电场的粒子在磁场中的运动轨迹如图所示 根据几何关系可知，从高度处进入电场的粒子在磁场中A点入射速度方向与水平方向的夹角为，则从电场边界QP与NQ射出的粒子数之比为 故C错误； D．电场E竖直向下，且粒子要全部从NQ边界射出，则进入电场范围高度为的粒子恰好打在Q处，则有 ， 解得 由此可得 因此可知，若电场E竖直向下，且粒子要全部从NQ边界射出，则场强大小至少为原来的4倍，故D正确。 故选BD。 三、实验题（11题每题2分，12题每空2分，共16分） 11. 物理课外研究小组欲通过实验研究某一直流电源的带载特性，除所用电源，开关、导线外，实验室还备有器材：电压表（量程3V）、电流表（量程3A）、定值电器，滑动变阻器。 （1）测量电源的电动势和内阻。按如图1所示的电路连接器材，并移动滑动变阻器滑片位置，读出对应的电压表和电流表示数，在图2中标记相应的点并拟合出U-I图线，可得电源电动势E=__________V，内阻r=________Ω（结果均保留2位有效数字）。 （2）不考虑偶然误差，由上述（1）方法测得的内阻r____________（填“大于”、“等于”、“小于”）真实值，引起此误差的原因是___________。 （3）测试电源的带载特性。用R表示变阻器接入电路的阻值，I表示电流表的示数。为便于对比研究，采集两种情况下的数据并作出相应的①、②图线： ①表示图1中变阻器R的功率变化规律； ②表示图3中变阻器R的功率变化规律。 在滑动变阻器的滑片移动过程中，不考虑电表的影响，下列选项正确的是__________。 A. B. C. D. 【答案】（1） ①. 3.0 ②. 1.3 （2） ①. 小于 ②. 电压表的分流 （3）AC 【解析】 【小问1详解】 [1][2]根据闭合电路欧姆定律 电源U-I图像与纵轴交点坐标值是电动势，图像斜率绝对值是电源内阻。由图像可知，电动势测量值 电源内阻 【小问2详解】 [1][2]考虑到电表内阻 整理得 因为斜率代表内阻，所以内阻测量值偏小，引起此误差的原因是电压表的分流。 【小问3详解】 图1中，滑动变阻器的功率为 由数学知识可知，当 时，功率最大，又有 可知此时 功率最大，最大功率为 图3中，把和电源看成等效电源，则电源的等效电动势为 等效内阻为 则滑动变阻器的功率为 由数学知识可知，当 功率最大，此时 最大功率为 综上所述，图1中和图3中滑动变阻器功率最大时，电流相等，图1中滑动变阻器的电阻较大，且图1中的最大功率较大。 故选AC。 12. 某同学利用双线摆和光传感器测量当地的重力加速度，如图甲所示，A为激光笔，B为光传感器。 实验过程如下： （1）用20分度的游标卡尺测量小球的直径，如图乙所示，则小球的直径__________mm。 （2）①测出两悬点（两悬点位于同一水平高度）间的距离s和摆线长（两摆线等长）。 ②使悬线偏离竖直方向一个较小角度并将摆球由静止释放，同时启动光传感器，得到光照强度随时间变化的图像如图丙所示，则双线摆摆动的周期__________。 （3）根据上述数据可得当地重力加速度__________（用T、d、、s表示），若小球经过最低点时，球心位置比激光光线高度高些，则重力加速度的测量值与真实值相比__________（填“偏大”“偏小”或“相等”）。 （4）该双线摆装置测重力加速度较传统的单摆实验有何优点?__________（回答一点即可）。 【答案】（1）20.80 （2） （3） ①. ②. 相等 （4）可使小球更好地在同一平面内摆动 【解析】 【小问1详解】 小球直径为 【小问2详解】 因为每半个周期挡光一次，故双线摆摆动的周期 【小问3详解】 [1]根据几何关系可得摆长 根据单摆周期公式 可得 [2]因为不在同一高度会影响遮光时间，但不影响遮光周期，故重力加速度的测量值等于真实值。 【小问4详解】 该装置测重力加速度可使小球更好地在同一竖直平面内摆动。 四、解答题：本题共3小题，共42分。解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤。 13. 自嗨锅通过自热包产生热量使隔层上方锅内气体吸热升温，使用不当时可能造成安全事故。某次使用前，室温为，大气压强为，锅盖透气孔被堵塞。假设该款自嗨锅锅体内部所能承受的最大压强为Pa， 锅盖扣紧后，锅内气体视为质量一定的理想气体，且体积不变。 （1）请通过计算判断锅内气体能否安全加热到？ （2）若此过程中气体内能的改变量为，则锅内气体吸收的热量是多少？ 【答案】（1）能；（2） 【解析】 【详解】（1）设初始时，气体的压强为 对应的热力学温度为 加热到T2时，气体的压强为 =Pa 温度为，气体发生等容变化，则有 解得 转换为热力学温度 所以能安全加热到。 （2）由热力学第一定律可知 气体体积不变 解得锅内气体吸收的热量 14. 如图所示，OP与轴的夹角，在第一象限中OP右侧有沿轴负方向的匀强电场，一质量为、电荷量为的粒子以速度从轴上的M点平行于轴射入电场，经电场后沿垂直于OP的方向由点立刻进入一矩形磁场区域(未画出，方向垂直纸面向里)，并沿轴负方向经过O点。已知O点到N点的距离为，不计粒子的重力，求： （1）匀强电场的电场强度大小； （2）匀强磁场的磁感应强度大小； （3）矩形磁场区域的最小面积。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）粒子从M点到N点做类平抛运动，在y轴方向上做匀速直线运动，在x轴方向上做初速度为零的匀加速直线运动，设粒子到达N点x轴方向的速度为，速度为，如图 则 粒子在y轴方向的位移大小为 解得匀强电场的电场强度大小 （2）粒子达到N点的速度大小 粒子由点进入一矩形磁场沿轴负方向经过O点，运动轨迹如图 粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径 r=(3l-r)sin30° 解得 r=l 由，解得 （3）如图 矩形磁场区域的面积最小时，矩形的长为 矩形的宽为 所以矩形磁场区域的最小面积为 15. 如图所示，用长为且不可伸长的轻质细线将质量为的小球悬挂于O点。现将细线拉直让小球从O点斜上方的A点由静止释放，已知OA连线与水平方向成角。小球运动至O点正下方的C点时与质量为的木板在C点发生正碰（碰撞时间极短），已知碰撞的恢复系数为e（e为两物体碰后相对远离速度与碰前相对靠近速度的比值），碰后小球恰好静止。质量为的小物块初始静止于木板的最左端，且小物块在往后的运动中恰好没有从木板上掉下来。已知，木板与地面间的动摩擦因数，木板与小物块间的动摩擦因数，g取，小球与小物块均可视为质点，所有运动及相互作用均发生在同一竖直面内，空气阻力不计。求： （1）小球与木板相碰前的瞬间，细绳拉力T的大小； （2）小球与木板碰撞恢复系数e的大小； （3）木板长度S及木板与小物块间摩擦产生的热Q。 【答案】（1）；（2）；（3）， 【解析】 【详解】（1）对小球，绳绷直前由A到B可得 绷直后速度 由B到C，由动能定理得 对小球，碰前，在C点由牛顿第二定律得 联立各式可得 （2）小球与木板相碰，遵循动量守恒，有 小球与木板碰撞恢复系数为 联立得 （3）对小物块由牛顿第二定律得 对木板由牛顿第二定律得 对木板及小物块，从相对运动到共速 共速后，假设两者继续相对滑动，对木板及小物块 故假设成立。对木板及小物块，由共速到停下 木板长度S满足 木板与小物块间摩擦生热Q满足 联立可得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $