精品解析：2024届湖南省衡阳市衡阳县第一中学高三下学期最后一卷物理试题

衡阳县一中2024届高考最后一卷 物 理 注意事项： 1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。 第Ⅰ卷（选择题） 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 用甲、乙两种不同的金属做光电效应的实验，甲的逸出功大于乙的逸出功，在同一坐标系中作出它们的截止电压Uc随入射光频率ν变化的图像，如图所示，其中②、甲、③三条图线相互平行，则下列说法正确的是（　　） A. 甲的极限频率小于乙的 B. 乙图线可能是① C. 乙图线可能是③ D. 若某种光能使甲发生光电效应，也一定能使乙发生光电效应 2. 宋朝的怀丙和尚利用船的浮力打捞起几万斤的铁牛，如图所示。若铁牛内部有一封闭空腔，开始在水底时，腔内气体温度为17℃、压强为0.97×105 Pa，当铁牛上升到水面时，腔内温度升高到27℃。腔内气体视为理想气体，体积和质量不变。则在上升过程中，关于腔内气体，下列说法错误的是（    ） A. 27℃时，气体压强约为1.0×105 Pa B. 单位时间撞击单位面积器壁的分子数增加 C. 气体做正功 D. 气体吸收热量 3. 打弹珠是儿童常玩的游戏，某次游戏时，两个质量相等的弹珠1、2相距L，开始时静止在水平场地中，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为μ，一个小朋友给弹珠1一个水平弹力使其获得水平速度，弹珠1与弹珠2发生弹性正碰后，弹珠2恰好能沿直线运动L的距离，重力加速度为g。则弹珠2运动的时间为（　　） A. B. C. D. 4. 2024年4月25日神舟十八号载人飞船与空间站完成交接任务，载人发射任务取得圆满成功。空间站、静止卫星绕地球的运动均可视为匀速圆周运动。已知空间站的运行轨道半径为R1，静止卫星的运行轨道半径为R2（R2>R1），下列说法正确的是（　　） A. 空间站处于平衡状态 B. 空间站的运行速度大于第一宇宙速度 C. 空间站运动周期小于地球静止卫星的周期 D. 空间站与静止卫星的运行周期之比为 5. 如图甲所示，电影飞驰人生中的巴音布鲁克赛道以弯多凶险著称，某段赛道俯视图如图乙所示，其中A、B、C、D四个弯道处地面均水平，半径分别为2r、3r、4r、r。赛车受到的最大静摩擦力与重力的比值恒定不变，则当赛车匀速率地通过圆弧形路段时，赛车的侧向摩擦力达到最大时的最大速度称为临界速度。赛车可视为质点，在赛车通过A、B、C、D四个弯道处时，下列说法正确的是（　　） A. 赛车所受的合力为零 B. 赛车在C处弯道行驶时，其临界速度最大 C. 若赛车从A处匀速率运动D处，则在C处最容易发生事故 D. 若赛车均以临界速度通过各处弯道，则赛车在D处的机械能一定大于A处的 6. 某静电场沿x轴分布，其电势φ随x变化规律如图所示，x轴上a、b两点切线斜率的绝对值，下列说法正确的是（　　） A. a点场强大小小于b点的 B. 同一电荷在a点受到的电场力大小可能等于在b点的 C. 同一正电荷在a点的电势能大于在b点的电势能 D. 将一负电荷从a点移到b点，电场力做正功 7. 如图甲是一款带照明灯的小型电钻，它可以在黑暗的环境中工作，其简化电路如图乙所示。其中变压器为理想变压器，照明灯与电机的额定电压均为22 V，电机的内阻为1 Ω，额定电流为2A，照明灯的额定电流为1 A。当变压器输入电压为220 V的正弦交流电时电机、照明灯均能正常工作，下列说法正确的是（　　） A. 照明灯正常工作时的电阻为11 Ω B. 变压器原线圈电流的最大值为 C. 变压器的输入功率为44 W D. 电机产生的机械功率为40 W 8. 在地面上方空间存在方向垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的水平方向匀强磁场，与竖直方向的匀强电场（图中未画出），一电荷量为＋q、质量m的带电粒子（重力不计），以水平初速度水平向右射出，运动轨迹如图。已知电场强度大小为，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 电场方向竖直向上 B. 带电粒子运动到轨迹的最低点时的速度大小为 C. 带电粒子水平射出时的加速度大小为 D. 带电粒子在竖直面内运动轨迹的最高点与最低点的高度差为 9. 如图所示，轻绳1两端分别固定在M、N两点（N点在M点右上方），轻绳1上套有一个轻质的光滑小环O，质量为m的物块P通过另一根轻绳2悬挂在环的下方，处于静止状态，。现用一水平向右的力F缓慢拉动物块，直到轻绳2与MN连线方向垂直。已知重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 施加拉力F前，轻绳1的张力大小为 B. 物块在缓慢移动过程中，轻绳2的延长线始终平分 C. 物块在缓慢移动过程中，轻绳2的张力一直增大 D. 物块在缓慢移动过程中，轻绳1的张力一直增大 10. 如图甲所示，两条足够长的平行导轨所在平面与水平地面的夹角为θ，间距为d。导轨上端与电容为C的电容器相连，虚线O1O2垂直于导轨，O1O2上方存在垂直导轨平面向下的匀强磁场，此部分导轨由不计电阻的光滑金属材料制成，O1O2下方的导轨由粗糙的绝缘材料制成。t＝0时刻，一质量为m、电阻不计的金属棒MN由静止释放，运动过程中MN始终与导轨垂直且接触良好，其速度v随时间t的变化关系如图乙所示，其中v0和t0为已知量，重力加速度为g，电容器未被击穿。则下列说法正确的是（　　） A. 0～t0时间内，导体棒M端的电势低于N端的 B. 0～t0时间内，磁场对金属棒MN的冲量大小为 C. 金属棒MN在磁场区受到的安培力大小大于在非磁场区受到的摩擦力大小 D. 匀强磁场的磁感应强度大小为 第Ⅱ卷（非选择题） 二、非选择题：本题共5小题，共54分。按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 图甲为测量滑块与水平桌面之间的动摩擦因数的实验装置示意图，实验步骤如下： ①用天平测量滑块和遮光条的总质量、重物的质量，用游标卡尺测量遮光条的宽度； ②安装器材，并调整轻滑轮，使细线水平； ③用米尺测量初始时遮光条与光电门间距； ④由静止释放滑块，用数字毫秒计测出遮光条经过光电门的时间； ⑤改变滑块与光电门间距，重复步骤③④ 回答下列问题： （1）测量时，某次游标卡尺的示数如图乙所示，其读数为_____cm； （2）根据实验得到的数据，以_____（选填“”或“”）为横坐标，以为纵坐标，可做出如图丙所示的图像，该图像的斜率为，若实验测得，则滑块和桌面间的动摩擦因数为_____（用k、g、d表示）。 12. 某探究小组要准确测定一个电源的电动势和内阻，实验室老师提供了如下规格的器材： A．电源（电动势约为1.5V，内阻约为60.0Ω）； B．电压表V（量程为0~3V，内阻约为3kΩ）； C．电流表A1（量程为0~300μA，内阻r1=600.0Ω）； D．电流表A2（量程为0~30mA，内阻r2约为1.0Ω）； E．电流表A3（量程为0~0.6A，内阻r3约为0.1Ω）； F．滑动变阻器R1（阻值范围为0~20Ω，额定电流为3A）； G．滑动变阻器R2（阻值范围为0~200Ω，额定电流为1A）； H．定值电阻R3（阻值为4400Ω）； I．定值电阻R4（阻值为400Ω）； J．开关、导线若干。 （1）该探究小组设计了如图甲、乙所示的两种电路图，要准确测定旧干电池的电动势和内阻，最合适的是_______； （2）若该探究小组以所选电路支路中电表示数I'为纵坐标，干路中电表的示数I为横坐标，作出I'－I的关系图像如图丙所示，则根据测量电路和图丙可得该电源的电动势______V（结果保留两位小数），内阻=______Ω（结果保留一位小数）； （3）用本实验所选的电路测量，电源电动势的测量值________（真实值），内阻的测量值______（真实值）。（均选填“=”“>”或“<”） 13. 光刻机是现代工业的集大成者，其最核心的两大部件为光源与光学镜头。我国研制的某型号光刻机的光源辐射出某一频率的紫外光，光刻机光学镜头投影原理简化图如图所示，等腰直角三角形ABC为三棱镜的横截面，半球形玻璃砖的半径为R，O为球心，为玻璃砖的对称轴。间距为的a、b两束平行紫外光从棱镜左侧垂直AB边射入，经AC边反射后进入半球形玻璃砖，最后会聚于硅片上表面的M点，M点位于的延长线上。半球形玻璃砖的折射率为，来自棱镜的反射光关于轴线对称，光在真空中的传播速度为c。 （i）要使射向玻璃砖的光线最强，三棱镜的折射率至少为多少？ （ii）紫外光从进入玻璃砖到传播到M点所用时间为多少？ 14. 如图所示，竖直平面内一半径为R的圆形区域内有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直纸面向里。一束质量为m、电荷量为-q的带电粒子沿平行于直径MN的方向以不同速率从P点进入匀强磁场，入射点P到直径MN的距离，不计粒子重力。（） （1）若粒子恰好能从N点射出，则粒子在磁场中运动的时间为多少？ （2）若粒子射出磁场时的速度方向恰好与其入射方向垂直，则其入射速度为多大？ 15. 如图所示，水平传送带以速度v逆时针转动，其左端A点和粗糙水平台面平滑对接（平台足够长），右端B点与一段光滑的圆弧轨道BC在B点平滑连接，圆弧轨道的半径R=40 m，圆心为O，，传送带A、B两点间的距离L=3 m。质量m1=1 kg的小物块P静止在水平轨道上的A点，质量为m2=3 kg的小物块Q静止在水平轨道的B点。现给小物块P一个水平向右的瞬时冲量I=5 N‧s，已知P经过传送带与Q发生碰撞后P以2 m/s反弹。物块P、Q与水平台面间的动摩擦因数均为μ=0.1，物块Q与传送带之间的动摩擦因数为μ2=0.2，物块P、Q均可视为质点，所有碰撞均为弹性碰撞，g=10 m/s2。 （1）求物块P与传送带之间的动摩擦因数μ1； （2）若传送带速度v=4 m/s，求物块Q从开始运动到最终停止所需要的总时间（精确到小数点后两位，碰撞时间不计）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 衡阳县一中2024届高考最后一卷 物 理 注意事项： 1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。 第Ⅰ卷（选择题） 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 用甲、乙两种不同的金属做光电效应的实验，甲的逸出功大于乙的逸出功，在同一坐标系中作出它们的截止电压Uc随入射光频率ν变化的图像，如图所示，其中②、甲、③三条图线相互平行，则下列说法正确的是（　　） A. 甲的极限频率小于乙的 B. 乙的图线可能是① C. 乙的图线可能是③ D. 若某种光能使甲发生光电效应，也一定能使乙发生光电效应 【答案】D 【解析】 【详解】ABC．根据爱因斯坦光电效应方程可得 所以 根据题意，甲乙两种金属对应的图线斜率相同，即两条图线应平行，甲的逸出功大于乙的逸出功，则甲的极限频率更大，即图线的横截距较大，故乙的图线是②，故ABC错误； D．因为甲的截止频率更大，则某种光能使甲发生光电效应，也一定能使乙发生光电效应，故D正确。 故选D。 2. 宋朝的怀丙和尚利用船的浮力打捞起几万斤的铁牛，如图所示。若铁牛内部有一封闭空腔，开始在水底时，腔内气体温度为17℃、压强为0.97×105 Pa，当铁牛上升到水面时，腔内温度升高到27℃。腔内气体视为理想气体，体积和质量不变。则在上升过程中，关于腔内气体，下列说法错误的是（    ） A. 27℃时，气体压强约为1.0×105 Pa B. 单位时间撞击单位面积器壁的分子数增加 C. 气体做正功 D. 气体吸收热量 【答案】C 【解析】 【详解】A．依题意，铁牛腔内气体体积保持不变，由查理定律可得 其中 ， 解得 故A正确，不符合题意； B．上升过程中气体温度高，气体分子平均速率增大，因此单位时间撞击单位面积器壁的分子数增加，B正确，不符合题意； C．因为气体体积不变，所以气体不做功，即 故C错误，符合题意； D．由热力学第一定律，可得 气体温度升高，内能增大，即 又 解得 即上升过程中，吸收热量，故D正确，不符合题意。 故选C 3. 打弹珠是儿童常玩的游戏，某次游戏时，两个质量相等的弹珠1、2相距L，开始时静止在水平场地中，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为μ，一个小朋友给弹珠1一个水平弹力使其获得水平速度，弹珠1与弹珠2发生弹性正碰后，弹珠2恰好能沿直线运动L的距离，重力加速度为g。则弹珠2运动的时间为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】弹珠2碰后做匀减速运动，末速度为零，可看作是反向的匀加速运动，加速度为 根据 可得 故选A。 4. 2024年4月25日神舟十八号载人飞船与空间站完成交接任务，载人发射任务取得圆满成功。空间站、静止卫星绕地球的运动均可视为匀速圆周运动。已知空间站的运行轨道半径为R1，静止卫星的运行轨道半径为R2（R2>R1），下列说法正确的是（　　） A. 空间站处于平衡状态 B. 空间站的运行速度大于第一宇宙速度 C. 空间站运动的周期小于地球静止卫星的周期 D. 空间站与静止卫星的运行周期之比为 【答案】C 【解析】 【详解】A．空间站做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，因此不平衡。故A错误； B．第一宇宙速度为地球近地卫星的环绕速度大小，是地球卫星的最大环绕速度。空间站运行速度一定小于等于第一宇宙速度。故B错误； C．根据 得 由于空间站绕地球的运行轨道半径小于地球静止卫星的运行半径，可知空间站的运行周期小于地球静止卫星的运行周期。故C正确； D．根据开普勒第三定律可知 故 故D错误。 故选C。 5. 如图甲所示，电影飞驰人生中的巴音布鲁克赛道以弯多凶险著称，某段赛道俯视图如图乙所示，其中A、B、C、D四个弯道处地面均水平，半径分别为2r、3r、4r、r。赛车受到的最大静摩擦力与重力的比值恒定不变，则当赛车匀速率地通过圆弧形路段时，赛车的侧向摩擦力达到最大时的最大速度称为临界速度。赛车可视为质点，在赛车通过A、B、C、D四个弯道处时，下列说法正确的是（　　） A. 赛车所受的合力为零 B. 赛车在C处弯道行驶时，其临界速度最大 C. 若赛车从A处匀速率运动D处，则在C处最容易发生事故 D. 若赛车均以临界速度通过各处弯道，则赛车在D处的机械能一定大于A处的 【答案】B 【解析】 【详解】A．汽车做曲线运动，合力不为零，故A错误； B．根据 最大静摩擦力不变，则行驶弯道半越大，临界速度越大，故赛车在C处弯道行驶时，其临界速度最大，在D处弯道行驶时，其临界速度最小，故B正确； C．由于在D处弯道行驶时，其临界速度最小，故在D处最容易发生事故，故C错误； D．赛车在D处临界速度小于在A处临界速度，则EkA＞EkD，而重力势能EpA＜EpD，故无法比较赛车在两处的机械能大小，故D错误。 故选B。 6. 某静电场沿x轴分布，其电势φ随x变化规律如图所示，x轴上a、b两点切线斜率的绝对值，下列说法正确的是（　　） A. a点场强大小小于b点的 B. 同一电荷在a点受到的电场力大小可能等于在b点的 C. 同一正电荷在a点的电势能大于在b点的电势能 D. 将一负电荷从a点移到b点，电场力做正功 【答案】D 【解析】 【详解】A．由题意可知，φ~x图像的斜率表示场强的大小，由于 所以a点场强大于b点场强，故A错误； B．根据 同一电荷在a点受到的电场力大于在b点受到的电场力，故B错误； C．由图可知 根据 可知，同一正电荷在a点的电势能小于在b点的电势能，故C错误； D．将一负电荷从低电势移到高电势处，电势能减小，电场力做正功，故D正确。 故选D。 7. 如图甲是一款带照明灯的小型电钻，它可以在黑暗的环境中工作，其简化电路如图乙所示。其中变压器为理想变压器，照明灯与电机的额定电压均为22 V，电机的内阻为1 Ω，额定电流为2A，照明灯的额定电流为1 A。当变压器输入电压为220 V的正弦交流电时电机、照明灯均能正常工作，下列说法正确的是（　　） A. 照明灯正常工作时的电阻为11 Ω B. 变压器原线圈电流的最大值为 C. 变压器的输入功率为44 W D. 电机产生的机械功率为40 W 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据欧姆定律得 故A错误； B．根据理想变压器原副线圈电压与线圈匝数的关系 可得 副线圈中电流 根据理想变压器原副线圈电流与线圈匝数的关系 解得变压器原线圈电流的有效值 变压器原线圈电流的最大值 故B错误； C．变压器的输入功率等于输出功率 故C错误； D．电机产生的机械功率 故D正确。 故选D。 8. 在地面上方空间存在方向垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的水平方向匀强磁场，与竖直方向的匀强电场（图中未画出），一电荷量为＋q、质量m的带电粒子（重力不计），以水平初速度水平向右射出，运动轨迹如图。已知电场强度大小为，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 电场方向竖直向上 B. 带电粒子运动到轨迹的最低点时的速度大小为 C. 带电粒子水平射出时的加速度大小为 D. 带电粒子在竖直面内运动轨迹的最高点与最低点的高度差为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由运动轨迹可知，带电粒子只有受竖直向下的电场力，最低点线速度最大，向心力最小，偏转半径最大，符合题意，则电场方向竖直向下，故A错误； B．将带电粒子的速度分解为一个水平向左、大小 的分速度，和一个水平向右、大小 的分速度，由于 （与电场力平衡） 则带电粒子的运动可以看成是以速率向左的匀速直线运动和以速率的匀速圆周运动的合运动，故小球在运动轨迹的最低点时的速度大小 故B正确； C．由牛顿第二定律可得带电粒子水平射出时的加速度大小为 故C错误； D．由于洛伦兹力不做功，带电粒子从运动轨迹的最高点运动到最低点的过程有 又有 解得 故D正确。 故选BD。 9. 如图所示，轻绳1两端分别固定在M、N两点（N点在M点右上方），轻绳1上套有一个轻质的光滑小环O，质量为m的物块P通过另一根轻绳2悬挂在环的下方，处于静止状态，。现用一水平向右的力F缓慢拉动物块，直到轻绳2与MN连线方向垂直。已知重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 施加拉力F前，轻绳1的张力大小为 B. 物块在缓慢移动过程中，轻绳2的延长线始终平分 C. 物块在缓慢移动过程中，轻绳2的张力一直增大 D. 物块在缓慢移动过程中，轻绳1的张力一直增大 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．施加拉力F前，以小环O为对象，受到轻绳2的拉力等于物块P的重力mg，竖直方向根据受力平衡可得 解得轻绳1的张力大小为 故A错误； B．物块在缓慢移动过程中，以小环O为对象，由于小环O两侧轻绳1的张力大小总是相等，则小环O两侧轻绳1的张力合力沿平分线上，根据受力平衡可知，轻绳2的延长线始终平分，故B正确； C．物块在缓慢移动过程中，轻绳2与竖直方向的夹角θ逐渐增大，以物块为对象，根据受力平衡可得 则 可知轻绳2的张力越来越大，故C正确； D．物块在缓慢移动过程中，由于M、N之间的轻绳1长度不变，M、N为椭圆的两个焦点；当轻绳2与MN连线方向垂直时，小环O刚好位于椭圆的短轴顶点上，根据椭圆知识可知此时最大，则此过程逐渐增大，以小环O为对象可得 则 可知此过程轻绳1的张力一直增大，故D正确。 故选BCD。 10. 如图甲所示，两条足够长的平行导轨所在平面与水平地面的夹角为θ，间距为d。导轨上端与电容为C的电容器相连，虚线O1O2垂直于导轨，O1O2上方存在垂直导轨平面向下的匀强磁场，此部分导轨由不计电阻的光滑金属材料制成，O1O2下方的导轨由粗糙的绝缘材料制成。t＝0时刻，一质量为m、电阻不计的金属棒MN由静止释放，运动过程中MN始终与导轨垂直且接触良好，其速度v随时间t的变化关系如图乙所示，其中v0和t0为已知量，重力加速度为g，电容器未被击穿。则下列说法正确的是（　　） A. 0～t0时间内，导体棒M端的电势低于N端的 B. 0～t0时间内，磁场对金属棒MN的冲量大小为 C. 金属棒MN在磁场区受到的安培力大小大于在非磁场区受到的摩擦力大小 D. 匀强磁场的磁感应强度大小为 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．由右手定则可知电流从M端流向N端，则N端为正极，电势高，故A正确； B．根据动量定理有 解得 故B正确； C．根据图乙可知，在0～t0时间内金属棒做匀加速直线运动，则可知其加速度恒定，所受合外力恒定，即此时间段内电流恒定，所受安培力大小不变，由牛顿第二定律得 在与t0～4t0时间内，由牛顿第二定律得 由图乙可知，则，故C错误； D．根据图乙可知，在0～t0时间内，电容器两端电压的变化量等于金属棒切割磁感线产生的感应电动势的变化量，则有 可得 而 对该过程由动量定理有 联立解得 故D正确。 故选ABD。 第Ⅱ卷（非选择题） 二、非选择题：本题共5小题，共54分。按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 图甲为测量滑块与水平桌面之间的动摩擦因数的实验装置示意图，实验步骤如下： ①用天平测量滑块和遮光条总质量、重物的质量，用游标卡尺测量遮光条的宽度； ②安装器材，并调整轻滑轮，使细线水平； ③用米尺测量初始时遮光条与光电门间距； ④由静止释放滑块，用数字毫秒计测出遮光条经过光电门的时间； ⑤改变滑块与光电门间距，重复步骤③④。 回答下列问题： （1）测量时，某次游标卡尺的示数如图乙所示，其读数为_____cm； （2）根据实验得到的数据，以_____（选填“”或“”）为横坐标，以为纵坐标，可做出如图丙所示的图像，该图像的斜率为，若实验测得，则滑块和桌面间的动摩擦因数为_____（用k、g、d表示）。 【答案】（1）0.960 （2） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 游标卡尺的示数为 【小问2详解】 [1]滑块经过光电门时速度为 由，可得 即根据实验得到的数据，以为横坐标，以x为纵坐标，可做出如图丙所示的图像。 [2]由可知，该图像的斜率为k，则 设绳子拉力为F，对滑块应用牛顿第二定律 对重物应用牛顿第二定律 联立可得 因为m=2M，解得滑块和桌面间的动摩擦因数为 12. 某探究小组要准确测定一个电源的电动势和内阻，实验室老师提供了如下规格的器材： A．电源（电动势约为1.5V，内阻约为60.0Ω）； B．电压表V（量程为0~3V，内阻约为3kΩ）； C．电流表A1（量程为0~300μA，内阻r1=600.0Ω）； D．电流表A2（量程为0~30mA，内阻r2约为1.0Ω）； E．电流表A3（量程为0~0.6A，内阻r3约为0.1Ω）； F．滑动变阻器R1（阻值范围为0~20Ω，额定电流为3A）； G．滑动变阻器R2（阻值范围为0~200Ω，额定电流为1A）； H．定值电阻R3（阻值为4400Ω）； I．定值电阻R4（阻值为400Ω）； J．开关、导线若干。 （1）该探究小组设计了如图甲、乙所示的两种电路图，要准确测定旧干电池的电动势和内阻，最合适的是_______； （2）若该探究小组以所选电路支路中电表的示数I'为纵坐标，干路中电表的示数I为横坐标，作出I'－I的关系图像如图丙所示，则根据测量电路和图丙可得该电源的电动势______V（结果保留两位小数），内阻=______Ω（结果保留一位小数）； （3）用本实验所选的电路测量，电源电动势的测量值________（真实值），内阻的测量值______（真实值）。（均选填“=”“>”或“<”） 【答案】（1）甲 （2） ①. 1.40 ②. 66.7 （3） ①. = ②. > 【解析】 【小问1详解】 将电流表A1和R3改装成的电压表的量程为 电源电动势1.5V，改装后的电压表的量程可以满足实验要求，故图甲合适，将电流表A1和R4改装成的电压表的量程为 0.3V小于电源电动势1.5V，改装后的电压表的量程太小，故图乙不合适。 故选甲。 【小问2详解】 [1][2]根据闭合电路欧姆定律有 解得 利用图中的数据可知纵轴截距 代入数据解得 斜率的大小为 解得 【小问3详解】 [1][2]根据所选择的电路可知，当时，路端电压等于电源电动势，故电动势的测量值没有系统误差，即 电流表A2的分压使内阻的测量值存在系统误差，测量值为干电池内阻r真和电流表A2内阻r2之和为 所以 13. 光刻机是现代工业的集大成者，其最核心的两大部件为光源与光学镜头。我国研制的某型号光刻机的光源辐射出某一频率的紫外光，光刻机光学镜头投影原理简化图如图所示，等腰直角三角形ABC为三棱镜的横截面，半球形玻璃砖的半径为R，O为球心，为玻璃砖的对称轴。间距为的a、b两束平行紫外光从棱镜左侧垂直AB边射入，经AC边反射后进入半球形玻璃砖，最后会聚于硅片上表面的M点，M点位于的延长线上。半球形玻璃砖的折射率为，来自棱镜的反射光关于轴线对称，光在真空中的传播速度为c。 （i）要使射向玻璃砖的光线最强，三棱镜的折射率至少为多少？ （ii）紫外光从进入玻璃砖到传播到M点所用时间为多少？ 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）依题意，可知光射到三棱镜AC边的入射角为45°，则 有 所以三棱镜的折射率至少为。 （2）根据对称性，作出a光线的光路如图所示 令第一次在D点折射的入射角为，折射角为，则有 根据几何关系有 解得 ， 第二次折射发生在F点，根据几何关系可知，入射角等于 根据光路可逆原理可知，折射角等于 根据几何关系有 则有 紫外光从进入玻璃砖到传播到M点所用时间为 结合上述解得 14. 如图所示，竖直平面内一半径为R的圆形区域内有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直纸面向里。一束质量为m、电荷量为-q的带电粒子沿平行于直径MN的方向以不同速率从P点进入匀强磁场，入射点P到直径MN的距离，不计粒子重力。（） （1）若粒子恰好能从N点射出，则粒子在磁场中运动的时间为多少？ （2）若粒子射出磁场时的速度方向恰好与其入射方向垂直，则其入射速度为多大？ 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）若粒子恰好能从N点射出，粒子轨迹图如图甲所示，连接PN即为粒子做圆周运动的弦长，连接PO，由，可知 ∠POM=30°，β=60° 则有 ∠PON=150°，α=15° 粒子在匀强磁场中匀速圆周运动，解得粒子运动周期为 ∠PO′N=30° 则粒子在磁场中运动的时间为 （2）若粒子射出磁场时的速度方向恰好与其入射方向垂直，如图乙所示，根据几何关系有 其中 解得 由洛伦兹力提供向心力 可得 15. 如图所示，水平传送带以速度v逆时针转动，其左端A点和粗糙水平台面平滑对接（平台足够长），右端B点与一段光滑的圆弧轨道BC在B点平滑连接，圆弧轨道的半径R=40 m，圆心为O，，传送带A、B两点间的距离L=3 m。质量m1=1 kg的小物块P静止在水平轨道上的A点，质量为m2=3 kg的小物块Q静止在水平轨道的B点。现给小物块P一个水平向右的瞬时冲量I=5 N‧s，已知P经过传送带与Q发生碰撞后P以2 m/s反弹。物块P、Q与水平台面间的动摩擦因数均为μ=0.1，物块Q与传送带之间的动摩擦因数为μ2=0.2，物块P、Q均可视为质点，所有碰撞均为弹性碰撞，g=10 m/s2。 （1）求物块P与传送带之间的动摩擦因数μ1； （2）若传送带速度v=4 m/s，求物块Q从开始运动到最终停止所需要的总时间（精确到小数点后两位，碰撞时间不计）。 【答案】（1）0.15；（2）10.42s 【解析】 【详解】（1）设小物块P在A点的速度为，根据动量定理 物块P在传送带上向右做匀减速运动，加速度为 物块P从A点到B点，根据动力学公式有 P、Q发生弹性碰撞，根据动量守恒可得 根据能量守恒得 解得 ，，，μ1=0.15。 （2）圆弧轨道半径较大，小物块Q在BC轨道上的运动可看成单摆运动，小物块Q在BC轨道上运动的时间为 假设物块P返回时在传送带上一直做加速度为a1的匀加速运动，则有 解得 物块P划出传送带时还未与传送带共速； 物块Q返回到B点划上传送带后，做加速度 的匀加速运动，设经过位移x与传输带共速，由 得 则物块Q在传送带上运动的时间为 物块P、Q在水平台面上均做加速度 的匀减速直线运动 由 得 由 得 由动量守恒与能量守恒得 解得 ， 则 ， 则物块Q从开始运动到最终停止所需要的总时间 。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $