精品解析：2024届陕西省西安市新城区高三下学期教学质量检测试题（三）理综能力测试）-高中物理

2024年陕西省高三教学质量检测试题（三） 理科综合能力测试 注意事项： 本试卷满分300分，考试时间150分钟。 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。回答非选择题时，用签字笔直接写在答题卡的相应位置，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非指定区域均无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题（本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第14—18题只有一项符合题目要求，第19—21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 1. 在航空航天、汽车工程、能源动力等诸多领域中，流体动力学模型扮演着至关重要的角色。研究表明，球形物体在液体中运动时除了受到浮力，还会受到阻力，其关系式为：f=kηrvx，式中η称为黏性系数，其单位为kg/（m·s），r和v分别是球的半径和速度，k是一个无单位的常数。根据国际单位制推断指数x的数值是（　　） A. 1 B. C. 2 D. 3 【答案】A 【解析】 【详解】根据牛顿第二定律有 所以 将所有单位代入f=kηrvx，可得 所以 故选A。 2. 如图所示，轻杆AB可绕着水平转轴O在竖直面内无摩擦地转动，此时杆AB和过O点的水平线CD夹角为θ，有一段不可伸长的细绳两端系于A、B两端，在轻质细绳上通过一轻滑轮悬挂一质量为m的物块处于静止状态，现使杆AB绕O点顺时针缓慢旋转2θ，在此过程中，绳中张力变化情况是（ ） A. 先减小后增大 B. 一直在减小 C. 一直在增大 D. 先增大后减小 【答案】D 【解析】 【详解】如图所示 设滑轮与绳接触点为K，杆AB绕O点顺时针缓慢旋转过程中，K点处于动态平衡状态，所受合力始终为零。水平方向有 所以有 竖直方向有 可得 当杆AB绕O点顺时针缓慢旋转至CD过程中，A、B两端点的水平距离增大，使得两绳夹角 增大，减小，则T增大；当杆AB从CD位置绕O点顺时针缓慢旋转过程中，A、B两端点的水平距离减小，使得两绳夹角 减小，增大，则T减小。所以，绳中张力变化情况是先增大后减小，故ABC错误，D正确。 故选D。 3. 学校运动会上，参加铅球项目的运动员，把5kg的铅球以6m/s的初速度从某一高度投掷出去，如图所示，抛射角，铅球落地速度与水平地面夹角53°，不计空气阻力，重力加速度g取，则铅球从抛出到落地的时间是（　　） A. 0.5s B. 0.8s C. 1.0s D. 1.5s 【答案】C 【解析】 【详解】把v0沿水平方向、竖直方向分解，在竖直方向，铅球以初速度做竖直上抛运动，水平方向以做匀速直线运动，规定竖直向下为正方向，铅球落地时竖直方向的速度 铅球的落地速度v与水平地面夹角，则有 解得 t=1.0s 故选C。 4. 如图中光电管用金属材料铯制成，金属铯的逸出功为1.9eV。电路中定值电阻R0=0.75Ω，电源电动势E=1.5V，内阻r=0.25Ω，图中电路在D点交叉，但不相连。R为滑动变阻器，O是位于变阻器正中央的抽头，P为滑动端。从变阻器的两端点ab可测得其总阻值为14Ω。当用能量为2.55eV的光照射图中的光电管，欲使电流计G中的电流为零，则变阻器aP间所接电阻阻值为（　　） A. 6.5Ω B. 0.5Ω C. 7Ω D. 0Ω 【答案】B 【解析】 【详解】当用能量为2.55eV的光照射图中的光电管，若电流计G中的电流为零，则 解得 根据闭合电路欧姆定律可得 根据部分电路欧姆定律可得 联立解得 故选B。 5. 在2023年9月21日“天宫课堂”上，同学们与航天员进行互动交流，航天员给同学们解答了与太空垃圾相关的问题。所谓太空垃圾是指在宇宙空间中的各种人造废弃物及其衍生物。假设在空间站观察到如图所示的太空垃圾P、Q、M、N（P、Q、M、N均无动力运行，轨道空间存在稀薄气体），假设空间站和这些太空垃圾均绕地球近似做顺时针方向的圆周运动，则最可能对空间站造成损害的是（ ） A. P B. Q C. M D. N 【答案】A 【解析】 【详解】太空垃圾无动力运行，由于轨道空间存在稀薄气体，运动过程中气体阻力做负功，速率减小，轨道会逐渐减低，根据 可得 所以太空垃圾P、N的周期大于空间站，在轨道降低过程中，P最有可能对空间站造成损害，N会在空间站的后方。 故选A。 6. 一质量为m=2000kg的汽车以某一速度在平直公路上匀速行驶。行驶过程中，司机忽然发现前方100m处有一警示牌，立即刹车。从司机发现警示牌到刹车系统稳定工作的反应时间t0=0.5s（认为这段时间内汽车仍保持匀速行驶），汽车在刹车系统稳定工作后第1s内的位移为24m，第4s内的位移为1m。求汽车匀速行驶时的速度大小及刹车过程中的加速度大小（　　） A v0=24m/s B. v0=28m/s C. a=8m/s2 D. 【答案】BC 【解析】 【详解】）汽车在第1s内的中间时刻速度等于第1s内的平均速度，即 由于无法确定第4s内汽车是否停止运动，设第4s内汽车实际运动的时间为t′，运用逆向思维法有 联立解得 ， 汽车匀速行驶时的速度大小为 故选BC。 7. 如图甲所示，足够长的水平传送带以某一恒定速率顺时针转动，一根轻弹簧两端分别与物块和竖直墙面连接，将物块在传送带左端无初速度释放，此时弹簧恰处于原长且为水平。物块向右运动的过程中，受到的摩擦力大小与物块位移的关系如图乙所示，已知物块质量为m，物块与传送带间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，x0为已知量，则（　　） A. 0~x0过程，物块所受摩擦力方向向左 B. 弹簧的劲度系数为 C. 传送带的速度为 D. 物块不能运动到3x0处 【答案】B 【解析】 【详解】AB．在0~x0过程，物块向右做加速运动，受到向右的滑动摩擦力，同时弹簧弹力逐渐增大，当位移为x0时，摩擦力发生突变，瞬间减小后，随着x正比例增大，根据胡克定律可知弹簧弹力也随x正比例增大，则当位移为x0时，物块刚好达到与传送带共速，之后随着传送带继续向右运动，在x~2x0过程物块始终相对传送带静止，弹力和静摩擦力同时增大且平衡，物块做匀速直线运动，当x=2x0时，弹簧弹力大小增大至与滑动摩擦力大小相等，则 所以 故A错误，B正确； C．在0~x0过程，弹簧弹力从0线性增大到kx0，则此过程的平均弹力大小为 设传送带的速度为v，此过程对物块，根据动能定理有 解得 故C错误； D．对物块，从位移为2x0到3x0，根据动能定理有 解得 由此可知，物块能运动到3x0处，故D错误。 故选B。 8. 现代科学仪器中常利用电、磁场控制带电粒子的运动。如图甲所示，纸面内存在上、下宽度均为d的匀强电场与匀强磁场。电场强度大小为E，方向竖直向下；磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里。现有一质量为m、电荷量为q的带正电粒子（不计重力）从电场的上边界的O点由静止释放，运动到磁场的下边界的P点时正好与下边界相切。若把电场下移至磁场所在区域，如图乙所示，重新让粒子从上边界M点由静止释放，经过一段时间粒子第一次到达最低点N，下列说法正确的是（ ） A. 匀强磁场B的大小为 B. 粒子从O点运动到P点的时间为 C. 粒子经过N点时速度大小为 D. MN两点的竖直距离为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．设粒子在磁场中的速率为v，运动半径为R，对在电场中的运动过程由动能定理得 在磁场中运动过程由洛伦兹力充当向心力得 粒子在磁场中的运动轨迹为半个圆周，可知运动的半径为 解得 故A正确； B．粒子在电场中的运动时间为 在磁场中的运动时间为 粒子从O运动到P的时间为 故B错误； CD．将粒子从M到N的过程中某时刻的速度分解为水平向右和竖直向下的分量，分别为vx、vy，再把粒子受到的洛伦兹力分别沿水平方向和竖直方向分解，两个洛伦兹力分量分别为 ， 设粒子在最低点N的速度大小为v1，MN的竖直距离为y。以向右为正方向，水平方向上由动量定理可得 由动能定理得 解得 ， 故C正确，D错误。 故选AC。 二、非选择题：本卷包括必考题和选考题两部分。第22—32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33—38题为选考题，考生按要求作答。 （一）必考题（共47分） 9. 利用计算机系统和光电门传感器测量自由落体运动的加速度，实验装置如图1所示，主要器材有：①光电门；②工字型挡光片；③铁架台。 t t1 d h g 1 0.0127 0.0083 0.02 1.5798 2.4096 0.15 ？ （1）运用该实验装置测量自由落体运动加速度的实验原理____________（用表中的物理量符号表示）。 （2）若某次实验使用的工字型挡光片尺寸如图2所示，工字型挡光片的宽度d=0.02m，两挡光片之间的距离h为0.15m。计算机系统采集的某一组实验数据如表所示，则测得自由落体运动的加速度为___________（结果保留两位小数） （3）除实验中偶然误差外，写出一条可能产生实验测量误差的原因：___________。 【答案】（1） （2） （3）该实验中计算出的v1和vt对应的位置之间的距离大于图中给定的距离h，而计算时采用的是图中给定的距离。 【解析】 【小问1详解】 用挡光片通过光电门时的平均速度代替中间时刻的瞬时速度，则挡光片下上依次通过光电门时做匀加速直线运动，根据运动学规律有 解得 【小问2详解】 将表格中的相关数据代入上式，则解得 【小问3详解】 该实验中计算出的v1和vt对应的位置之间的距离大于图中给定的距离h，而计算时采用的是图中给定的距离。 10. 电容储能已经在电动汽车，风光发电、脉冲电源等方面得到广泛应用。某物理兴趣小组设计图甲所示电路，探究不同电压下电容器的充放电过程。器材如下： 电容器C（额定电压10V，电容标识不清）； 电源（电动势12V，内阻不计）； 电阻箱R1（阻值0~99999.9Ω）； 滑动变阻器（最大阻值20Ω，额定电流2A）； 电压表V（量程15V，内阻很大） 发光二极管D1和D2，开关S1和S2，电流传感器，计算机，导线若干。 （1）电容器充电过程，若要提高电容两端电压，应将滑片向___________（选填“左”，“右”）移动。 （2）某次实验中，完成充电后电压表读数如图乙所示，电容器两端的电压为____________。 （3）继续调节滑动变阻器滑片位置，电压表示数为8.0V时，开关S2掷向1，得到电容器充电过程的I-t图像，如图丙所示。借鉴“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中估算油膜面积的方法，根据图像可估算出充电结束后，电容器存储的电荷量为_____________C（结果保留2位有效数字），电容器的电容为___________F。 （4）电容器充电后，将开关S2掷向2，发光二极管___________（选填“D1”，“D2”）发光。 【答案】（1）右 （2）6.5V （3） ①. 3.8×10-3 ②. 4.75×10-4 （4）D1 【解析】 【小问1详解】 由于滑动变阻器采用分压式接法，故向右端滑动滑片时可以提高电容两端电压。 【小问2详解】 由于电压表量程为15V，所以每一小格为0.5V，所以读数为 【小问3详解】 [1]I-t图像与坐标轴所围区域的面积等于电容器存储的电荷量，所以电容器存储的电荷量为 [2]根据电容的定义式可得 【小问4详解】 电容器充电后，将开关S2掷向2，电容器放电，且电容器左极板高电势，右极板低电势，根据二极管的特性可知，D1闪光。 11. 如图甲所示，两根平行光滑足够长金属导轨固定在倾角θ=30°的斜面上，其间距L=2m。导轨间存在垂直于斜面向上的匀强磁场，磁感应强度B=2T。两根金属棒NQ和ab与导轨始终保持垂直且接触良好，NQ棒通过一绝缘细线与固定在斜面上的拉力传感器连接（连接前，传感器已校零），细线平行于导轨。已知ab棒的质量为2kg，NQ棒和ab棒接入电路的电阻均为2Ω，导轨电阻不计。将ab棒从静止开始释放，同时对其施加平行于导轨的外力F，此时拉力传感器开始测量细线拉力FT，作出力FT随时间t的变化图像如图乙所示（力FT大小没有超出拉力传感器量程），重力加速度g取10m/s2。求： （1）t1=1s时，金属棒ab的速度大小； （2）t2=3s时，外力F的大小。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）设NQ棒的质量为M。当t=0时，对NQ棒，由平衡条件得 代入数据解得 t1=1s，NQ棒受到沿斜面向上的拉力 对NQ棒分析，由平衡条件得 解得NQ棒受到的安培力大小为 方向沿斜面向下，又 代入数据解得 ab棒产生的感应电动势为 由，代入数据解得 （2）由图乙可得，当t2=3s时，NQ棒受到沿斜面向上的拉力 对NQ棒受力分析，由平衡条件得 代入数据解得 由安培力公式有 代入数据解得 ab棒产生的感应电动势为 又 代入数据解得金属棒ab的速度为 由以上可知，棒ab的速度可表示为 由于FT随时间均匀增大，所以ab在做匀加速直线运动，其加速度为 对棒ab受力分析，由牛顿第二定律得 代入数据解得 12. 如图所示，底部带有挡板的固定光滑斜面，倾角为，上有质量为的足够长木板A，其下端距挡板间的距离为，质量也为的小物块B置于木板A的顶端，B与木板B之间的动摩擦因数为。无初速释放二者，当木板滑到斜面底端时，与底部的挡板发生弹性碰撞，且碰撞时间极短。可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为。 试求: （1）木板A与挡板第一次碰撞后沿斜面上滑的过程中木板A和物块B各自加速度的大小； （2）木板A从开始到第三次与挡板碰撞过程中运动的总路程s； （3）若从开始到A、B最后都静止的过程中，物块B一直未从木板A上滑落，则木板A长度应满足的条件。 【答案】（1），方向沿斜面向下，，方向沿斜面向上.；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）A第一次碰挡板前，系统相对静止，之间无摩擦。碰后，对B，有 方向沿斜面向上; 碰后，对A，有 方向沿斜面向下； （2）第一次碰前系统加速度为 第一次碰时系统速度为 第一次碰后，沿斜面向上减速再向下加速，沿向下减速，直至共速后再一同沿斜面向下加速。第一次碰后，A沿斜面上滑的距离为 第一次碰后，设经时间共速，共速时速度大小为v。有 可得 第一次碰后，A沿斜面上滑至AB共速时的位移为x，有 A第二次与挡板碰时速度为。共速后至第二次碰，有 可得 第二次碰后，A沿斜面上滑的距离为 从开始到第三次碰，的总路程为 （3）最后静止于斜面底部。设相对下滑位移为，由系统功能关系，有: 可得 故板长条件为 （二）选考题：共45分。请考生从给出的2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分。 13. 以下说法正确的是（　　） A. 液体表面张力产生的原因是液体表面层分子较稀疏，分子间的引力大于斥力 B. 浸润现象产生的原因是附着层内分子间距比液体内部分子间距大，分子力表现为引力 C. 一切自发过程总是沿着分子无序性增大的方向进行 D. 一定质量100℃的水变成100℃的水蒸气，分子平均动能不变，其分子之间的势能增加 E. 第二类永动机不可能制成，是因为违背了能量守恒定律 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．液体表面张力产生的原因是液体表面层分子较稀疏，分子间的引力大于斥力，使分子间有收缩的趋势，故A正确； B．浸润现象产生的原因是附着层内分子间距比液体内部分子间距小，分子间作用力表现为斥力，故B错误； C．根据热力学第二定律，一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行，故C正确； D．一定量100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气，分子平均动能不变，吸收热量增加了分子之间的势能，故D正确； E．第二类永动机不可能制成，因为违背了根据热力学第二定律，故E错误。 故选ACD。 14. 胎压指的是轮胎内部空气的压强，胎压的高低对汽车的性能和动力有着至关重要的作用，过高和过低都会缩短轮胎的使用寿命。绝大多数小轿车的轮胎胎压在230~250kPa之间为正常范围。已知轮胎内原有空气的压强为p=240kPa，胎内空气温度t=27℃，体积为V=20L。由于长时间行驶，胎内空气温度t1=77℃，胎内空气体积变成V1=21L。胎内气体均可视为理想气体。 （1）通过计算说明此时胎压是否正常？ （2）若胎压不正常，则需要放出部分空气，已知放出气体后胎压为p2=250kPa，胎内空气温度为t2=57°，胎内空气体积变成V'=20.5L，求放出气体的质量与胎内原来气体质量的比值。（保留小数点后两位） 【答案】（1）不正常；（2）0.03 【解析】 【详解】（1）根据理想气体状态方程有 解得 说明此时胎压不正常； （2）根据理想气体状态方程有 放出气体的质量与胎内原来气体质量的比值为 15. 如图所示，介质中有两个相距6m的波源S1和S2，两波源的振动方向与纸面垂直，所形成的机械波在纸面内传播，传播速度均为0.25m/s。图2是S1的振动图像，图3是S2的振动图像。M点在S1和S2的连线上，与波源S1相距2.5m，N和S1的连线与S1和S2的连线垂直，N点到S1的距离为8m。下列说法正确的是（　　） A. 两列波的波长均为1m B. M和N都振动加强点 C. M和N都是振动减弱点 D. M和N的连线上必定有一振动加强点 E. S1和S2振动步调相反，不能形成稳定的干涉图样 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．由图可知，两列波的周期均为4s，所以波长为 故A正确； BC．由图可知，两波源的振动步调相反，所以波程差等于半波长的奇数倍为振动加强点，波程差等于半波长的偶数倍为振动减弱点，对M点，有 则M点为振动减弱点； 对N点，有 则N点为振动减弱点，故B错误，C正确； D．由于两个振动减弱点间必定有振动加强点，所以M、N均为振动减弱点，在MN的连线上必定有一个振动加强点，故D正确； E．两波源频率相同，相位差恒定，能形成稳定的干涉图样，故E错误。 故选ACD。 16. 光学反射棱镜被广泛应用于摄像、校准等领域，其中一种棱镜的截面如图，eh边为镀膜反射面，，棱镜的折射率为，光在真空中的传播速度为，若细光束从O点以的入射角从真空射入棱镜，求： （1）光在上述棱镜中传播速度的大小； （2）光束从棱镜中射出的折射角，并完成光路图。 【答案】（1）；（2）， 【解析】 【详解】（1）由光的折射定律 可得光在上述棱镜中传播速度的大小为 （2）作出光路图如图所示 由光的折射定律 其中 解得 由图可知 根据可得，临界角为 故光线在处发生全反射，根据几何关系可知，光线垂直射到eh边，根据光路可逆性，则光线沿着原路返回，故光线在处发生折射，根据几何关系，光束从棱镜中射出的折射角为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024年陕西省高三教学质量检测试题（三） 理科综合能力测试 注意事项： 本试卷满分300分，考试时间150分钟。 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。回答非选择题时，用签字笔直接写在答题卡的相应位置，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非指定区域均无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题（本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第14—18题只有一项符合题目要求，第19—21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 1. 在航空航天、汽车工程、能源动力等诸多领域中，流体动力学模型扮演着至关重要的角色。研究表明，球形物体在液体中运动时除了受到浮力，还会受到阻力，其关系式为：f=kηrvx，式中η称为黏性系数，其单位为kg/（m·s），r和v分别是球的半径和速度，k是一个无单位的常数。根据国际单位制推断指数x的数值是（　　） A. 1 B. C. 2 D. 3 2. 如图所示，轻杆AB可绕着水平转轴O在竖直面内无摩擦地转动，此时杆AB和过O点的水平线CD夹角为θ，有一段不可伸长的细绳两端系于A、B两端，在轻质细绳上通过一轻滑轮悬挂一质量为m的物块处于静止状态，现使杆AB绕O点顺时针缓慢旋转2θ，在此过程中，绳中张力变化情况是（ ） A. 先减小后增大 B. 一直在减小 C. 一直在增大 D. 先增大后减小 3. 学校运动会上，参加铅球项目的运动员，把5kg的铅球以6m/s的初速度从某一高度投掷出去，如图所示，抛射角，铅球落地速度与水平地面夹角53°，不计空气阻力，重力加速度g取，则铅球从抛出到落地的时间是（　　） A 0.5s B. 0.8s C. 1.0s D. 1.5s 4. 如图中光电管用金属材料铯制成，金属铯的逸出功为1.9eV。电路中定值电阻R0=0.75Ω，电源电动势E=1.5V，内阻r=0.25Ω，图中电路在D点交叉，但不相连。R为滑动变阻器，O是位于变阻器正中央的抽头，P为滑动端。从变阻器的两端点ab可测得其总阻值为14Ω。当用能量为2.55eV的光照射图中的光电管，欲使电流计G中的电流为零，则变阻器aP间所接电阻阻值为（　　） A. 6.5Ω B. 0.5Ω C. 7Ω D. 0Ω 5. 在2023年9月21日的“天宫课堂”上，同学们与航天员进行互动交流，航天员给同学们解答了与太空垃圾相关的问题。所谓太空垃圾是指在宇宙空间中的各种人造废弃物及其衍生物。假设在空间站观察到如图所示的太空垃圾P、Q、M、N（P、Q、M、N均无动力运行，轨道空间存在稀薄气体），假设空间站和这些太空垃圾均绕地球近似做顺时针方向的圆周运动，则最可能对空间站造成损害的是（ ） A. P B. Q C. M D. N 6. 一质量为m=2000kg的汽车以某一速度在平直公路上匀速行驶。行驶过程中，司机忽然发现前方100m处有一警示牌，立即刹车。从司机发现警示牌到刹车系统稳定工作的反应时间t0=0.5s（认为这段时间内汽车仍保持匀速行驶），汽车在刹车系统稳定工作后第1s内的位移为24m，第4s内的位移为1m。求汽车匀速行驶时的速度大小及刹车过程中的加速度大小（　　） A. v0=24m/s B. v0=28m/s C. a=8m/s2 D. 7. 如图甲所示，足够长的水平传送带以某一恒定速率顺时针转动，一根轻弹簧两端分别与物块和竖直墙面连接，将物块在传送带左端无初速度释放，此时弹簧恰处于原长且为水平。物块向右运动的过程中，受到的摩擦力大小与物块位移的关系如图乙所示，已知物块质量为m，物块与传送带间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，x0为已知量，则（　　） A. 0~x0过程，物块所受摩擦力方向向左 B. 弹簧的劲度系数为 C. 传送带的速度为 D. 物块不能运动到3x0处 8. 现代科学仪器中常利用电、磁场控制带电粒子的运动。如图甲所示，纸面内存在上、下宽度均为d的匀强电场与匀强磁场。电场强度大小为E，方向竖直向下；磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里。现有一质量为m、电荷量为q的带正电粒子（不计重力）从电场的上边界的O点由静止释放，运动到磁场的下边界的P点时正好与下边界相切。若把电场下移至磁场所在区域，如图乙所示，重新让粒子从上边界M点由静止释放，经过一段时间粒子第一次到达最低点N，下列说法正确的是（ ） A. 匀强磁场B的大小为 B. 粒子从O点运动到P点时间为 C. 粒子经过N点时速度大小 D. MN两点竖直距离为 二、非选择题：本卷包括必考题和选考题两部分。第22—32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33—38题为选考题，考生按要求作答。 （一）必考题（共47分） 9. 利用计算机系统和光电门传感器测量自由落体运动的加速度，实验装置如图1所示，主要器材有：①光电门；②工字型挡光片；③铁架台。 t t1 d h g 1 0.0127 0.0083 002 1.5798 2.4096 0.15 ？ （1）运用该实验装置测量自由落体运动加速度的实验原理____________（用表中的物理量符号表示）。 （2）若某次实验使用的工字型挡光片尺寸如图2所示，工字型挡光片的宽度d=0.02m，两挡光片之间的距离h为0.15m。计算机系统采集的某一组实验数据如表所示，则测得自由落体运动的加速度为___________（结果保留两位小数） （3）除实验中偶然误差外，写出一条可能产生实验测量误差的原因：___________。 10. 电容储能已经在电动汽车，风光发电、脉冲电源等方面得到广泛应用。某物理兴趣小组设计图甲所示电路，探究不同电压下电容器的充放电过程。器材如下： 电容器C（额定电压10V，电容标识不清）； 电源（电动势12V，内阻不计）； 电阻箱R1（阻值0~99999.9Ω）； 滑动变阻器（最大阻值20Ω，额定电流2A）； 电压表V（量程15V，内阻很大） 发光二极管D1和D2，开关S1和S2，电流传感器，计算机，导线若干。 （1）电容器充电过程，若要提高电容两端电压，应将滑片向___________（选填“左”，“右”）移动。 （2）某次实验中，完成充电后电压表读数如图乙所示，电容器两端的电压为____________。 （3）继续调节滑动变阻器滑片位置，电压表示数为8.0V时，开关S2掷向1，得到电容器充电过程的I-t图像，如图丙所示。借鉴“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中估算油膜面积的方法，根据图像可估算出充电结束后，电容器存储的电荷量为_____________C（结果保留2位有效数字），电容器的电容为___________F。 （4）电容器充电后，将开关S2掷向2，发光二极管___________（选填“D1”，“D2”）发光。 11. 如图甲所示，两根平行光滑足够长金属导轨固定在倾角θ=30°的斜面上，其间距L=2m。导轨间存在垂直于斜面向上的匀强磁场，磁感应强度B=2T。两根金属棒NQ和ab与导轨始终保持垂直且接触良好，NQ棒通过一绝缘细线与固定在斜面上的拉力传感器连接（连接前，传感器已校零），细线平行于导轨。已知ab棒的质量为2kg，NQ棒和ab棒接入电路的电阻均为2Ω，导轨电阻不计。将ab棒从静止开始释放，同时对其施加平行于导轨的外力F，此时拉力传感器开始测量细线拉力FT，作出力FT随时间t的变化图像如图乙所示（力FT大小没有超出拉力传感器量程），重力加速度g取10m/s2。求： （1）t1=1s时，金属棒ab的速度大小； （2）t2=3s时，外力F的大小。 12. 如图所示，底部带有挡板的固定光滑斜面，倾角为，上有质量为的足够长木板A，其下端距挡板间的距离为，质量也为的小物块B置于木板A的顶端，B与木板B之间的动摩擦因数为。无初速释放二者，当木板滑到斜面底端时，与底部的挡板发生弹性碰撞，且碰撞时间极短。可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为。 试求: （1）木板A与挡板第一次碰撞后沿斜面上滑的过程中木板A和物块B各自加速度的大小； （2）木板A从开始到第三次与挡板碰撞过程中运动的总路程s； （3）若从开始到A、B最后都静止的过程中，物块B一直未从木板A上滑落，则木板A长度应满足的条件。 （二）选考题：共45分。请考生从给出的2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分。 13. 以下说法正确的是（　　） A. 液体表面张力产生的原因是液体表面层分子较稀疏，分子间的引力大于斥力 B. 浸润现象产生的原因是附着层内分子间距比液体内部分子间距大，分子力表现为引力 C. 一切自发过程总是沿着分子无序性增大的方向进行 D. 一定质量100℃的水变成100℃的水蒸气，分子平均动能不变，其分子之间的势能增加 E. 第二类永动机不可能制成，是因为违背了能量守恒定律 14. 胎压指的是轮胎内部空气的压强，胎压的高低对汽车的性能和动力有着至关重要的作用，过高和过低都会缩短轮胎的使用寿命。绝大多数小轿车的轮胎胎压在230~250kPa之间为正常范围。已知轮胎内原有空气的压强为p=240kPa，胎内空气温度t=27℃，体积为V=20L。由于长时间行驶，胎内空气温度t1=77℃，胎内空气体积变成V1=21L。胎内气体均可视为理想气体。 （1）通过计算说明此时胎压是否正常？ （2）若胎压不正常，则需要放出部分空气，已知放出气体后胎压为p2=250kPa，胎内空气温度为t2=57°，胎内空气体积变成V'=20.5L，求放出气体的质量与胎内原来气体质量的比值。（保留小数点后两位） 15. 如图所示，介质中有两个相距6m的波源S1和S2，两波源的振动方向与纸面垂直，所形成的机械波在纸面内传播，传播速度均为0.25m/s。图2是S1的振动图像，图3是S2的振动图像。M点在S1和S2的连线上，与波源S1相距2.5m，N和S1的连线与S1和S2的连线垂直，N点到S1的距离为8m。下列说法正确的是（　　） A. 两列波的波长均为1m B. M和N都是振动加强点 C. M和N都是振动减弱点 D. M和N的连线上必定有一振动加强点 E. S1和S2振动步调相反，不能形成稳定的干涉图样 16. 光学反射棱镜被广泛应用于摄像、校准等领域，其中一种棱镜的截面如图，eh边为镀膜反射面，，棱镜的折射率为，光在真空中的传播速度为，若细光束从O点以的入射角从真空射入棱镜，求： （1）光在上述棱镜中传播速度的大小； （2）光束从棱镜中射出的折射角，并完成光路图。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $