精品解析：2023届山东省滨州市博翱高级中学高三下学期5月模拟考试二物理试题

滨州博翱高级中学2022~2023学年度第二学期模拟二 高三物理试题 班级______________姓名_______________考场________座号_________ 一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分） 1. 下列说法正确的是（　　） A. 氢核聚变时，放出巨大能量，聚变产物的比结合能减小 B. 氡的半衰期为3.8天，若取100个氢原子核，经7.6天后就只剩下25个氡原子核 C. 原子的外层电子受到激发，挣脱原子核的束缚发射出来，形成β射线，这就是β衰变的实质 D. 按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，电势能增大，原子的总能量增大 2. 在今年东京奥运会女子单人10米跳台决赛中，14岁中国小女孩全红婵完美夺冠，全程教科书级别发挥几乎没有扣分点，第一次参加奥运会就开启全红婵的跳水时代。如图所示是全红婵比赛时其竖直分速度随时间变化的关系，以其离开跳台为计时起点。则（　　） A. 时刻运动员到达最高点 B. 时刻进入水面 C. 时间内运动员速度方向竖直向上 D. 全红婵对跳板施加压力之后跳板才对全红婵施加支持力 3. 如图所示，一定质量的理想气体经历两个不同的过程，分别由体积-温度（）图像上的两条直线I和II表示，和分别为两直线与纵轴交点的纵坐标。是两直线的延长线与横轴交点的横坐标，。a、b为直线I上的两点，c为直线II上的一点。下列说法正确的是（ ） A. 理想气体在状态b比在状态c的压强大 B. 理想气体沿直线I从状态a变化到状态b，压强变大 C. 理想气体沿直线I从状态a变化到状态b，气体吸热 D. 理想气体沿直线I从状态a变化到状态b，内能不变 4. 图（a）为一列波在时的波形图，图（b）为媒质是平衡位置在处的质点P的振动图像，下列说法正确的是（　　） A. 波沿x轴正向传播 B. 波在媒介中的传播速度为2m/s C. 时，P向y轴正方向运动 D. 当时，P恰好回到平衡位置 5. 如图所示，理想变压器原线圈接电压有效值不变的正弦交流电，副线圈接灯泡L1和L2，输电线的等效电阻为R，开始时S断开。现接通S，以下说法正确的是（　　） A. M、N两端输出电压U减小 B. 等效电阻R的电压增大 C. 灯泡L1的电流增大 D. 电流表的示数减小 6. 某一质检部门为检测一批矿泉水的质量，利用干涉原理测定矿泉水的折射率，方法是将待测矿泉水填充到特制容器中，放置在双缝与苂光屏之间（之前为真空），如图所示，特制容器未画出，通过对比填充后的干涉条纹间距和填充前的干涉条纹间距就可以计算出该矿泉水的折射率，单缝、双缝中点O、屏上的点均位于双缝和的中垂线上，屏上P点处是上方的第3条亮条纹（不包括点处的亮条纹）的中心，已知入射光在真空中的波长为，真空中的光速为c，双缝与之间距离为d，双缝到屏的距离为L，则下列说法正确的是（　　） A. 来自双缝和的光传播到P点处的时间差为 B. C. 该矿泉水的折射率为 D. 仅将单缝向左（保持在双缝的中垂线上）移动的过程中，P点处能观察到暗条纹 7. 某课外活动小组设计了如图所示的实验装置，光滑水平轻杆固定在竖直杆的O点，在水平轻杆上离O点为L处固定一个小的轻质定滑轮P，现将长为3L的光滑轻细线一端固定在O点，另一端通过轻质滑轮P与质量为m的滑块A相连，在轻细线上通过轻的光滑滑轮Q挂上滑块B，装置静止时，三角形OPQ刚好构成一个等边三角形，下列说法正确的是（　　） A. 可求得滑块B的质量为mB=m B. 若将O点处的线端沿水平杆向右缓慢移动L，则细线拉力大小减小，滑块A下降 C. 若将O点处的线端沿竖直杆向下缓慢移动L，则细线拉力大小不变，滑块A上升 D. 若将O点处的线端沿竖直杆向下缓慢移动L，则细线拉力大小不变，滑块A高度不变 8. 如图所示，A、B、C三点把等量异种点电荷P、Q的连线平均分成了四份，过C点作两点电荷连线的垂线CD，有。把另一个带正电的点电荷M沿连线由A点移动至C点，再沿垂线由C点移动至D点，移动过程中点电荷M的速率不变。不考虑点电荷M对空间电场的影响，下列说法正确的是（ ） A. B、D两点的电场强度大小为 B. 移动过程中点电荷M所受电场力先减小后增大 C. 移动过程中电场力对点电荷M先做正功后做负功再做正功 D. 移动过程中点电荷M的电势能先减小后增大 二、多项选择题（每小题4分，共16分。每个小题有多个选项符合题目要求，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. 2021年5月15日，天问一号着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区，前期天问一号探测器实施近火捕获制动，成为我国第一颗人造火星卫星，实现“绕、着、巡”第一步“绕”的目标，环绕火星获得成功。如图所示、A、B两点分别为椭圆环火轨道I的远火点和近火点，近火圆轨道II与椭圆环火轨道I在B点相切。若只考虑天问一号探测器和火星之间的相互作用，则关于天问一号探测器的运行情况，下列说法正确的是（　　） A. 天问一号探测器在轨道I上运行经过B点时的速率大于经过A点时的速率 B. 天问一号探测器在轨道I上运行到B点的速度小于在轨道II上运动到B点的速度 C. 天问一号探测器在轨道I上运行到B点时的加速度大于在轨道II上运行到B点时的加速度 D. 若已知引力常量G和天问一号探测器在轨道II上运动的周期T，则可以推知火星的平均密度 10. 如图所示，一根轻弹簧竖直放置在地面上，上端为O，某人将质量为m的物块放在弹簧上端O处，使它缓慢运动到A处（OA高度差为2h），放手后物块处于平衡状态，在此过程中人所做的功为W，如果将物块从距离弹簧上端O点高H的地方由静止释放，设物体此后只在竖直方向运动，且不计空气阻力，已知重力加速度为g。则下列说法正确的是（　　） A. 物体释放后的最大速度为 B. 物体释放后，动能最大值为 C. 物体下落到OA中点处时，动能为 D. 物体运动过程中，物体和弹簧组成的系统机械能守恒 11. 冰雕展上有一块边长为1m的立方体冰块，冰块内上下底面中心连线为，在处安装了一盏可视为点光源的灯，已知冰块的折射率为1.3，下列说法正确的是（　　） A. 光在冰块中发生全反射的临界角为C，可知 B. 由灯直接发出的光照到冰块四个侧面时全部能从侧面射出 C. 由灯直接发出的光照到冰块上表面时全部能从上表面射出 D. 从冰块正上方沿方向观察，点光源的视深是 12. 如图，、为两个竖直面内平行放置的四分之一光滑圆形导体轨道，半径为r，相距为L。两轨道在最高点P、Q处，分别与两根足够长的光滑平行导轨平滑相连，构成水平轨道、，C、D端接有阻值为R的定值电阻，所有轨道的电阻均不计，整个装置置于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。一质量为m、长为L、阻值为的导体棒紧贴轨道，在外力F作用下从处开始，做角速度为的匀速圆周运动，到达圆形轨道与水平轨道的连接处时撤去外力，整个过程中导体棒始终与导轨垂直且接触良好。重力加速度为g，对于导体棒的整个运动过程，下列判断正确的是（　　） A. 整个过程中外力F做的功为 B. 导体棒从运动到的过程中，流过定值电阻R的电荷量为 C. 导体棒从运动到的过程中，定值电阻R上产生的焦耳热为 D. 导体棒最终静止的位置离的距离为 三、非选择题（实验填空2个小题，共14分，计算题4个题，15题10分，16题10分，17题12分，18题14分，共计46分。） 13. 图甲为某实验小组“探究物体加速度与所受合外力关系”的实验装置．调整长木板和轻滑轮，使长木板及细线均水平，细线另一端悬挂二个钩码，接通电源，释放滑块，得到如图乙所示的一条纸带．请回答下列问题： （1）测出纸带上A、B、C、D、E相邻计数点间的距离分别为、、、．打点计时器所接电源的频率为，相邻两计数点之间有四个点未画出，根据以上信息可知滑块的加速度大小________；（保留三位有效数字） （2）改变悬挂钩码的数量，重复实验并记录传感器的示数F，通过纸带求出对应的滑块加速度大小a，以传感器的示数F为横坐标、滑块的加速度大小a为纵坐标，画出的图像是斜率为k、纵截距为的一条直线，如图丙所示．已知重力加速度天小为g，则滑块和传感器的总质量________，滑块与长木板间的动摩擦因数________． 14. 小李同学在“测定金属的电阻率”实验中。 （1）因电表内阻未知，用如图甲所示的电路来判定电流表该内接还是外接。正确连线后，合上开关S，将滑动变阻器的滑片P移至合适位置。单刀双掷开关K掷到1，电压表的读数，电流表的示数如图乙所示；将K掷到2，电压表和电流表的读数分别为，．由此可知应采用电流表___________（填“内”或“外”）接法。 （2）完成上述实验后，小李同学进一步尝试用其他方法进行实验：此时所用测量仪器均已校准。待测金属丝接入电路部分的平均长度为50.00cm。如乙图，电流表的读数是_______A；如丙图，用螺旋测微器测量金属丝的直径________mm。 （3）用伏安法测金属丝的电阻，实验所用器材为：电池组（电动势3V，内阻约1Ω）、电流表、电压表、滑动变阻器R（0～20Ω，额定电流2A）、开关、导线若干。小李同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下： 次数 1 2 3 4 5 6 7 U/V 0.10 0.30 0.70 1.00 1.50 1.70 2.30 I/A 0.020 0.060 0.160 0.220 0.340 0.460 0.520 图丁是测量的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端。请根据上述表格的实验数据，补充完成图丁中实物间的连线___________，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏。 （4）小李同学在坐标纸上建立U、I坐标系。如图戊所示，图中已标出了与测量数据对应的坐标点。描绘出图线。由图线得到金属丝的阻值可以估算出金属丝电阻率约为___________（填选项前的序号） A. B. C. D. 15. 如图，一竖直放置的汽缸上端开口，汽缸壁内有卡口a和b，a、b间距为h，a距缸底的高度为H；活塞只能在a、b间移动，其下方密封有一定质量的理想气体。已知活塞质量为m，面积为S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均绝热，不计它们之间的摩擦。开始时活塞处于静止状态，上、下方气体压强均为，温度均为。现用电热丝缓慢加热汽缸中的气体，已知重力加速度大小为g。求 （1）活塞刚要开始上升时汽缸内气体的温度； （2）活塞刚好到达b处时汽缸内气体的温度； （3）在以上过程中，气体对外所做的功。 16. 如图，折射率为的半圆形透明柱体，其横截面的半径为R，圆心为O，AB为水平直径，如图所示。点光源S置于O点正下方距O点R处的圆面内，不考虑光在AB界面上的反射。（夹角很小时，）求： （1）求光照在半圆形弧形界面ASB上发生全反射的区域长度l； （2）若从O点正上方观察光源S，求观察到的光源距O点的距离h。 17. 质量为mB＝2kg的木板B静止于光滑水平面上，质量为mA＝6kg的物块A停在B的左端，质量为mC＝2kg的小球C用长为L＝0.8m的轻绳悬挂在固定点O。现将小球C及轻绳拉直至水平位置后由静止释放，小球C在最低点与A发生正碰，碰撞作用时间很短，C、A碰后，小球C向左反弹，反弹的速度大小为vC′＝2m/s，已知A、B间的动摩擦因数μ＝0.2，物块与小球均可视为质点，不计空气阻力，取g＝10m/s2。求： （1）小球C与物块A碰撞前的速度vC大小； （2）C和A碰后，A获得的速度vA大小； （3）为使物块A不滑离木板B，木板B长度x至少多长？ 18. 如图所示，在空间直角坐标系中，平行板电容器的两极板M、N都与yoz平面平行，两极板间的电场可看作匀强电场，电势差为U。将右极板N与平面P之间的空间记作Ⅰ，平面P、Q之间的空间记作Ⅱ，平面Q右侧的空间记作Ⅲ。空间Ⅰ、Ⅲ都存在匀强电场和匀强磁场，空间Ⅱ左、右边缘P、Q两平面之间的距离为L，它们之间没有电场，也没有磁场。空间Ⅰ、Ⅲ的匀强电场都沿y轴正方向，电场强度大小都与电容器两极板间的电场强度大小相同；匀强磁场的磁感应强度大小相同，Ⅰ中的磁场方向沿轴正方向，Ⅲ中的磁场方向沿y轴正方向。某时刻一电子自电容器左极板M的中心仅在电场力作用下沿着x轴正方向做加速运动，初速度可视为0，经过时间T恰好到达右极板N上的小孔，然后继续在空间Ⅰ沿着轴正方向运动至平面P，过平面P后又经过一段时间再次返回空间Ⅰ，直至击中空间Ⅰ中平面R上的某物体，平面R与平面xOz平行。已知电子第二次在空间I的运动过程沿y轴负方向的位移大小为h，电子的质量为m，电荷量为e，不计电子的重力。求： （1）空间Ⅰ、Ⅲ中匀强磁场的磁感应强度大小。 （2）电子离开空间Ⅲ时的速度大小。 （3）电子运动轨迹与平面P两交点之间的距离。 （4）电子击中平面R上物体时的动能。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 滨州博翱高级中学2022~2023学年度第二学期模拟二 高三物理试题 班级______________姓名_______________考场________座号_________ 一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分） 1. 下列说法正确的是（　　） A. 氢核聚变时，放出巨大能量，聚变产物的比结合能减小 B. 氡的半衰期为3.8天，若取100个氢原子核，经7.6天后就只剩下25个氡原子核 C. 原子的外层电子受到激发，挣脱原子核的束缚发射出来，形成β射线，这就是β衰变的实质 D. 按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，电势能增大，原子的总能量增大 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．氢核聚变时，放出巨大能量，聚变产物的比结合能变大，A错误； B．半衰期是统计规律，衰变规律只针对大量原子适应，B错误； C．β衰变的实质是原子核中的中子转化为质子和电子，电子抛射出来形成β射线，C错误； D．按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，电势能增大，原子的总能量增大，D正确。 故选D。 2. 在今年东京奥运会女子单人10米跳台决赛中，14岁中国小女孩全红婵完美夺冠，全程教科书级别发挥几乎没有扣分点，第一次参加奥运会就开启全红婵的跳水时代。如图所示是全红婵比赛时其竖直分速度随时间变化的关系，以其离开跳台为计时起点。则（　　） A. 时刻运动员到达最高点 B. 时刻进入水面 C. 时间内运动员速度方向竖直向上 D. 全红婵对跳板施加压力之后跳板才对全红婵施加支持力 【答案】B 【解析】 【详解】ABC．全红婵起跳时的速度方向向上，由图可知，t1时刻速度为零，说明全红婵达到最高点；在0∼t2时间内，图像斜率不变，加速度不变，所以全红婵在空中运动，t2时刻开始进入水面，t3时刻到达水中最深处，时间内运动员速度方向竖直向下；故B正确，AC错误； D．全红婵对跳板的压力与跳板对全红婵的支持力是一对作用力和反作用力，同时产生同时消失，故D错误。 故选B。 3. 如图所示，一定质量的理想气体经历两个不同的过程，分别由体积-温度（）图像上的两条直线I和II表示，和分别为两直线与纵轴交点的纵坐标。是两直线的延长线与横轴交点的横坐标，。a、b为直线I上的两点，c为直线II上的一点。下列说法正确的是（ ） A. 理想气体在状态b比在状态c的压强大 B. 理想气体沿直线I从状态a变化到状态b，压强变大 C. 理想气体沿直线I从状态a变化到状态b，气体吸热 D. 理想气体沿直线I从状态a变化到状态b，内能不变 【答案】C 【解析】 【详解】A．从状态b到状态c是等温变化，由 根据玻意耳定律 可知 故A错误； B．由理想气体状态方程 解得 可知直线I、Ⅱ均为等压线，则气体在a、b两状态压强相等。故B错误； CD．理想气体沿直线I从状态a变化到状态b，气体体积变大，气体对外界做功，有 而温度升高，则有 由热力学第一定律有 可知气体吸热。故C正确；D错误。 故选C。 4. 图（a）为一列波在时的波形图，图（b）为媒质是平衡位置在处的质点P的振动图像，下列说法正确的是（　　） A. 波沿x轴正向传播 B. 波在媒介中的传播速度为2m/s C. 时，P向y轴正方向运动 D. 当时，P恰好回到平衡位置 【答案】C 【解析】 【详解】A．图（b）为媒质是平衡位置在处的质点P的振动图像，则在时，振动方向为y轴负方向，则图（a）中，根据质点振动方向和传播方向在图像同一侧可知波的传播方向向左，故A错误； B．图（a）可知，机械波的波长为；图（b）可知振动周期为，则波速为 故B错误； C．图（b）可知，在时P向y轴正方向运动，故C正确； D．图（b）可知，在时，P在y轴负方向最大位置，故D错误。 故选C。 5. 如图所示，理想变压器原线圈接电压有效值不变的正弦交流电，副线圈接灯泡L1和L2，输电线的等效电阻为R，开始时S断开。现接通S，以下说法正确的是（　　） A. M、N两端输出电压U减小 B. 等效电阻R的电压增大 C. 灯泡L1的电流增大 D. 电流表的示数减小 【答案】B 【解析】 【详解】A．理想变压器的输出电压是由输入电压和匝数比决定的，由于输入电压和匝数比不变，所以副线圈的输出的电压也不变，A错误； BC．当S接通后，两个灯泡并联，电路的电阻减小，副线圈的电流变大，所以通过电阻R的电流变大，电压变大，那么并联部分的电压减小，所以通过灯泡L1的电流减小，灯泡L1变暗，B正确，C错误； D．当S接通后，两个灯泡并联，电路的电阻减小，副线圈的电流变大，所以原线圈的电流也变大，D错误； 故选B。 6. 某一质检部门为检测一批矿泉水的质量，利用干涉原理测定矿泉水的折射率，方法是将待测矿泉水填充到特制容器中，放置在双缝与苂光屏之间（之前为真空），如图所示，特制容器未画出，通过对比填充后的干涉条纹间距和填充前的干涉条纹间距就可以计算出该矿泉水的折射率，单缝、双缝中点O、屏上的点均位于双缝和的中垂线上，屏上P点处是上方的第3条亮条纹（不包括点处的亮条纹）的中心，已知入射光在真空中的波长为，真空中的光速为c，双缝与之间距离为d，双缝到屏的距离为L，则下列说法正确的是（　　） A. 来自双缝和的光传播到P点处的时间差为 B. C. 该矿泉水的折射率为 D. 仅将单缝向左（保持在双缝的中垂线上）移动的过程中，P点处能观察到暗条纹 【答案】AC 【解析】 【详解】A．设入射光在矿泉水的波长为，矿泉水的折射率为n，有 由第三条亮条纹对应路程差 但光在介质中的传播速度 时间差为 故A正确； BC．由于 又因为 整理有 ， 即 所以有 故B错误，C正确； D．由公式 可知，移动对观察结果没有影响，故D错误。 故选AC。 7. 某课外活动小组设计了如图所示的实验装置，光滑水平轻杆固定在竖直杆的O点，在水平轻杆上离O点为L处固定一个小的轻质定滑轮P，现将长为3L的光滑轻细线一端固定在O点，另一端通过轻质滑轮P与质量为m的滑块A相连，在轻细线上通过轻的光滑滑轮Q挂上滑块B，装置静止时，三角形OPQ刚好构成一个等边三角形，下列说法正确的是（　　） A. 可求得滑块B的质量为mB=m B. 若将O点处的线端沿水平杆向右缓慢移动L，则细线拉力大小减小，滑块A下降 C. 若将O点处的线端沿竖直杆向下缓慢移动L，则细线拉力大小不变，滑块A上升 D. 若将O点处的线端沿竖直杆向下缓慢移动L，则细线拉力大小不变，滑块A高度不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．对物块A受力分析可知细线上的拉力大小为 对滑轮Q受力分析可知 解得 A错误； B．若将O点处的线端沿水平杆向右缓慢移动L，物块A处于平衡状态，则细线拉力大小不变，B错误； CD．若将O点处的线端沿竖直杆向下缓慢移动L，物块A处于平衡状态，则细线拉力大小不变，由于细线拉力不变，则滑轮两侧细绳间的夹角不变，如图所示 根据几何关系知，PM的长度就代表了P轮左侧绳子的总长 因为夹角不变，MN之间的距离不变，则PM绳子总长不变，所以物体A的高度没有发生变化，C错误，D正确； 故选D。 8. 如图所示，A、B、C三点把等量异种点电荷P、Q的连线平均分成了四份，过C点作两点电荷连线的垂线CD，有。把另一个带正电的点电荷M沿连线由A点移动至C点，再沿垂线由C点移动至D点，移动过程中点电荷M的速率不变。不考虑点电荷M对空间电场的影响，下列说法正确的是（ ） A. B、D两点的电场强度大小为 B. 移动过程中点电荷M所受电场力先减小后增大 C. 移动过程中电场力对点电荷M先做正功后做负功再做正功 D. 移动过程中点电荷M的电势能先减小后增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．两点电荷P、Q到B点的距离均小于到D点的距离，可知两点电荷P、Q在B点产生的电场强度均大于在D点产生的电场强度，且两点电荷P、Q在B点产生的电场强度方向相同，故有 故A错误； B．由等量异种点电荷电场分布情况可知 所以点电荷M移动过程中所受电场力先减小后增大再减小，故B错误； CD．点电荷M由A点移动到C点电场力做正功其电势能减小，由C点移动到D点电场力做负功其电势能增大，故C错误，D正确。 故选D。 二、多项选择题（每小题4分，共16分。每个小题有多个选项符合题目要求，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. 2021年5月15日，天问一号着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区，前期天问一号探测器实施近火捕获制动，成为我国第一颗人造火星卫星，实现“绕、着、巡”第一步“绕”的目标，环绕火星获得成功。如图所示、A、B两点分别为椭圆环火轨道I的远火点和近火点，近火圆轨道II与椭圆环火轨道I在B点相切。若只考虑天问一号探测器和火星之间的相互作用，则关于天问一号探测器的运行情况，下列说法正确的是（　　） A. 天问一号探测器在轨道I上运行经过B点时的速率大于经过A点时的速率 B. 天问一号探测器在轨道I上运行到B点的速度小于在轨道II上运动到B点的速度 C. 天问一号探测器在轨道I上运行到B点时的加速度大于在轨道II上运行到B点时的加速度 D. 若已知引力常量G和天问一号探测器在轨道II上运动的周期T，则可以推知火星的平均密度 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据开普勒第二定律知，天问一号探测器在轨道Ⅰ上运行时，从B点向A点运动时，速度逐渐减小，经过B点时的速率大于经过A点时的速率，故A正确； B．天问一号探测器从轨道Ⅰ到轨道Ⅱ要在B点点火减速，则在轨道Ⅰ上B点的速度大于轨道Ⅱ上B点的速度，故B错误； C．根据万有引力提供向心力，可得 可知，天问一号探测器在轨道Ⅰ、Ⅱ上的B点时加速度相等，故C错误； D．依题意，B点为近火点，则当天问一号探测器贴近火星表面飞行时，如果知道周期T，可以推知火星的平均密度，即由 联立可解得 故D正确。 故选AD。 10. 如图所示，一根轻弹簧竖直放置在地面上，上端为O，某人将质量为m的物块放在弹簧上端O处，使它缓慢运动到A处（OA高度差为2h），放手后物块处于平衡状态，在此过程中人所做的功为W，如果将物块从距离弹簧上端O点高H的地方由静止释放，设物体此后只在竖直方向运动，且不计空气阻力，已知重力加速度为g。则下列说法正确的是（　　） A. 物体释放后的最大速度为 B. 物体释放后，动能最大值为 C. 物体下落到OA中点处时，动能为 D. 物体运动过程中，物体和弹簧组成的系统机械能守恒 【答案】BD 【解析】 【详解】C．人推动滑块缓慢下降的过程，由动能定理 而物体在A点处于平衡，有 物体下落到OA中点处时，有 而OA中点处的弹性势能为 联立可得 故C错误； AB．当物体释放后，先自由落体，后变加速直线运动，当加速度等于零时速度最大，即A位置，由动能定理 联立可得最大速度为 最大动能为 故B正确，A错误； D．物体在下落过程，有重力做正功，弹力做负功，故物体和弹簧的系统机械能守恒，而物体的机械能减小，故D正确。 故选BD。 11. 冰雕展上有一块边长为1m的立方体冰块，冰块内上下底面中心连线为，在处安装了一盏可视为点光源的灯，已知冰块的折射率为1.3，下列说法正确的是（　　） A. 光在冰块中发生全反射的临界角为C，可知 B. 由灯直接发出的光照到冰块四个侧面时全部能从侧面射出 C. 由灯直接发出的光照到冰块上表面时全部能从上表面射出 D. 从冰块正上方沿方向观察，点光源的视深是 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．根据 故A正确； BC．如图所示 在直角三角形ABO′中，由几何关系可知 则 所以由灯直接发出的光照到冰块上表面时都能从上表面射出，而光照到冰块四个侧面时不是都能从侧面射出，故B错误，C正确； D．实深是OO′，视深为h，则 故D正确。 故选ACD。 12. 如图，、为两个竖直面内平行放置的四分之一光滑圆形导体轨道，半径为r，相距为L。两轨道在最高点P、Q处，分别与两根足够长的光滑平行导轨平滑相连，构成水平轨道、，C、D端接有阻值为R的定值电阻，所有轨道的电阻均不计，整个装置置于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。一质量为m、长为L、阻值为的导体棒紧贴轨道，在外力F作用下从处开始，做角速度为的匀速圆周运动，到达圆形轨道与水平轨道的连接处时撤去外力，整个过程中导体棒始终与导轨垂直且接触良好。重力加速度为g，对于导体棒的整个运动过程，下列判断正确的是（　　） A. 整个过程中外力F做的功为 B. 导体棒从运动到的过程中，流过定值电阻R的电荷量为 C. 导体棒从运动到的过程中，定值电阻R上产生的焦耳热为 D. 导体棒最终静止的位置离的距离为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．导体棒从运动到的过程中，瞬时速度分解如图所示 感应电动势的瞬时值 产生的感应电流为正弦式交变电流，有效值 导体棒从运动到的过程中，由功能关系可知外力做的功 故A正确； B．由 可知，导体棒从运动到的过程中，流过定值电阻R的电荷量 故B错误； C．定值电阻R上产生的焦耳热 故C错误； D．导体棒在水平轨道。上，从处以初速度在安培力作用下减速运动直至停下，这一过程中对导体棒由动量定理可得 由 联立可得导体棒在水平轨道上的位移 故D正确。 故选AD。 三、非选择题（实验填空2个小题，共14分，计算题4个题，15题10分，16题10分，17题12分，18题14分，共计46分。） 13. 图甲为某实验小组“探究物体加速度与所受合外力关系”的实验装置．调整长木板和轻滑轮，使长木板及细线均水平，细线另一端悬挂二个钩码，接通电源，释放滑块，得到如图乙所示的一条纸带．请回答下列问题： （1）测出纸带上A、B、C、D、E相邻计数点间的距离分别为、、、．打点计时器所接电源的频率为，相邻两计数点之间有四个点未画出，根据以上信息可知滑块的加速度大小________；（保留三位有效数字） （2）改变悬挂钩码的数量，重复实验并记录传感器的示数F，通过纸带求出对应的滑块加速度大小a，以传感器的示数F为横坐标、滑块的加速度大小a为纵坐标，画出的图像是斜率为k、纵截距为的一条直线，如图丙所示．已知重力加速度天小为g，则滑块和传感器的总质量________，滑块与长木板间的动摩擦因数________． 【答案】 ①. 2.23 ②. ③. 【解析】 【详解】（1）相邻计数点间的时间间隔为 由逐差法可得滑块的加速度为 （2）由牛顿第二定律得 整理得 题中图像的斜率为 所以滑块和传感器的总质量为 滑块受到的摩擦力大小为 解得 14. 小李同学在“测定金属的电阻率”实验中。 （1）因电表内阻未知，用如图甲所示的电路来判定电流表该内接还是外接。正确连线后，合上开关S，将滑动变阻器的滑片P移至合适位置。单刀双掷开关K掷到1，电压表的读数，电流表的示数如图乙所示；将K掷到2，电压表和电流表的读数分别为，．由此可知应采用电流表___________（填“内”或“外”）接法。 （2）完成上述实验后，小李同学进一步尝试用其他方法进行实验：此时所用测量仪器均已校准。待测金属丝接入电路部分的平均长度为50.00cm。如乙图，电流表的读数是_______A；如丙图，用螺旋测微器测量金属丝的直径________mm。 （3）用伏安法测金属丝的电阻，实验所用器材为：电池组（电动势3V，内阻约1Ω）、电流表、电压表、滑动变阻器R（0～20Ω，额定电流2A）、开关、导线若干。小李同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下： 次数 1 2 3 4 5 6 7 U/V 0.10 0.30 0.70 1.00 1.50 1.70 2.30 I/A 0.020 0.060 0.160 0.220 0.340 0.460 0.520 图丁是测量的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端。请根据上述表格的实验数据，补充完成图丁中实物间的连线___________，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏。 （4）小李同学在坐标纸上建立U、I坐标系。如图戊所示，图中已标出了与测量数据对应的坐标点。描绘出图线。由图线得到金属丝的阻值可以估算出金属丝电阻率约为___________（填选项前的序号） A. B. C. D. 【答案】（1）外 （2） ①. 0.34 ②. 0.398 （3） （4）C 【解析】 【小问1详解】 由电流表的表盘可知电流大小为0.34A，电压表的百分比变化为 电流表的百分比变化为 可知电压表的示数变化更明显，故采用电流表外接法。 【小问2详解】 [1]电流表的最小分度为0.02，不需要估读到下一位，读数是0.34A。 [2]螺旋测微器测量金属丝的直径 d=39.8×0.01mm=0.398mm 【小问3详解】 由图表数据可知，待测电阻阻值约为5Ω，若电路采用限流接法，回路最小电流 代入数值约为0.11A，不可能达到0.020A，所以应该是分压接法。实物图如下 【小问4详解】 图线的斜率即为Rx的阻值，由图像可知 由电阻定律知 解得 故选C。 15. 如图，一竖直放置的汽缸上端开口，汽缸壁内有卡口a和b，a、b间距为h，a距缸底的高度为H；活塞只能在a、b间移动，其下方密封有一定质量的理想气体。已知活塞质量为m，面积为S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均绝热，不计它们之间的摩擦。开始时活塞处于静止状态，上、下方气体压强均为，温度均为。现用电热丝缓慢加热汽缸中的气体，已知重力加速度大小为g。求 （1）活塞刚要开始上升时汽缸内气体的温度； （2）活塞刚好到达b处时汽缸内气体的温度； （3）在以上过程中，气体对外所做的功。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）活塞即将离开卡口a时，对卡口a的压力为零 活塞平衡 解得，活塞即将离开卡口a时，汽缸中气体的压强 活塞离开卡口a之前，汽缸中气体体积保持不变 解得，活塞即将离开卡口a时，汽缸中气体的温度 （2）活塞从离开卡口a至到达b处前的过程中，压强保持p1不变 解得，活塞刚到达b处时，汽缸中气体的温度 （3）活塞未离开卡口a的过程，汽缸中气体对外不做功，活塞从离开卡口a至到达b处前的过程中，压强保持p1不变，汽缸中气体对活塞的力F不变 气体对活塞做的功   所以汽缸中气体对外所做的功 16. 如图，折射率为的半圆形透明柱体，其横截面的半径为R，圆心为O，AB为水平直径，如图所示。点光源S置于O点正下方距O点R处的圆面内，不考虑光在AB界面上的反射。（夹角很小时，）求： （1）求光照在半圆形弧形界面ASB上发生全反射的区域长度l； （2）若从O点正上方观察光源S，求观察到的光源距O点的距离h。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）光在介质内刚好发生全反射时的光路图如图所示 光在D点恰好发生全反射 ， 解得 无光线射出的部分对应的圆心角 故无光线射出的长度 解得 （2）从O点正上方观察时光路如图所示 由图中几何关系可得 由于较小，故 由折射定律得 可得观察到得光源的深度为 17. 质量为mB＝2kg的木板B静止于光滑水平面上，质量为mA＝6kg的物块A停在B的左端，质量为mC＝2kg的小球C用长为L＝0.8m的轻绳悬挂在固定点O。现将小球C及轻绳拉直至水平位置后由静止释放，小球C在最低点与A发生正碰，碰撞作用时间很短，C、A碰后，小球C向左反弹，反弹的速度大小为vC′＝2m/s，已知A、B间的动摩擦因数μ＝0.2，物块与小球均可视为质点，不计空气阻力，取g＝10m/s2。求： （1）小球C与物块A碰撞前的速度vC大小； （2）C和A碰后，A获得的速度vA大小； （3）为使物块A不滑离木板B，木板B长度x至少多长？ 【答案】（1）vC＝4m/s，;（2）vA＝2m/s；（3）0.25m 【解析】 【详解】（1）C下摆过程，根据动能定理有： 代入数据解得：碰前C的速度 vC＝4m/s （2）C与A碰撞过程，取向右为正方向，根据动量守恒定律有 解得碰后A的速度 vA＝2m/s （3）A恰好滑至木板B右端并与其共速时，所求B的长度最小． 物块A与木板B相互作用过程中，系统的动量守恒，规定向右为正方向由动量守恒定律得 代入数据解得 v＝1.5m/s 由能量守恒定律得 代入数据解得 x＝0.25m 18. 如图所示，在空间直角坐标系中，平行板电容器的两极板M、N都与yoz平面平行，两极板间的电场可看作匀强电场，电势差为U。将右极板N与平面P之间的空间记作Ⅰ，平面P、Q之间的空间记作Ⅱ，平面Q右侧的空间记作Ⅲ。空间Ⅰ、Ⅲ都存在匀强电场和匀强磁场，空间Ⅱ左、右边缘P、Q两平面之间的距离为L，它们之间没有电场，也没有磁场。空间Ⅰ、Ⅲ的匀强电场都沿y轴正方向，电场强度大小都与电容器两极板间的电场强度大小相同；匀强磁场的磁感应强度大小相同，Ⅰ中的磁场方向沿轴正方向，Ⅲ中的磁场方向沿y轴正方向。某时刻一电子自电容器左极板M的中心仅在电场力作用下沿着x轴正方向做加速运动，初速度可视为0，经过时间T恰好到达右极板N上的小孔，然后继续在空间Ⅰ沿着轴正方向运动至平面P，过平面P后又经过一段时间再次返回空间Ⅰ，直至击中空间Ⅰ中平面R上的某物体，平面R与平面xOz平行。已知电子第二次在空间I的运动过程沿y轴负方向的位移大小为h，电子的质量为m，电荷量为e，不计电子的重力。求： （1）空间Ⅰ、Ⅲ中匀强磁场的磁感应强度大小。 （2）电子离开空间Ⅲ时的速度大小。 （3）电子运动轨迹与平面P两交点之间的距离。 （4）电子击中平面R上物体时的动能。 【答案】（1）；（2）；（3）；（4） 【解析】 【详解】（1）电子自M运动到N，由动能定理有 ① 电容器左、右两极板之间的距离 ② 电容器极板间的电场强度大小 ③ 电子在空间Ⅰ中运动时，有 ④ 解得 ⑤ （2）电子在空间Ⅲ的平面内做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力得 ⑥ 电子在空间Ⅲ中的运动时间 电子在空间Ⅲ沿y轴负方向运动的加速度 ⑦ 电子离开空间Ⅲ时沿y轴负方向的速度大小 电子离开空间Ⅲ时的速度大小 ⑧ 联立解得 ⑨ （3）电子在空间Ⅲ时沿y轴负方向的位移大小 ⑩ 电子在空间Ⅱ的运动时间 ⑪ 电子在空间Ⅱ沿着y轴负方向运动的位移大小 电子运动轨迹与平面P两交点之间的距离 联立解得，电子运动轨迹与平面P两交点之间的距离 ⑫ （4）对整个运动过程由动能定理得 ⑬ 联立解得 ⑭ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $