精品解析：2024届安徽省六安中学高三下学期模拟考试物理试题

物理模拟题 注意事项： 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。 2.答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。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7小题，每小题4分，共28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. 2023年U系列中国青少年轮滑巡回赛在浙江乐清举行，吸引了32支队伍、300多名运动员参赛。一名参赛的小朋友在100米计时赛通过一段直线PMQ，可以认为小朋友在该段运动中做匀变速直线运动，从P到M所用的时间等于从M到Q的时间，且PM∶MQ2∶3，该小朋友通过P点与Q点的速度之比（　　） A. 2∶3 B. 3∶5 C. 3∶7 D. 5∶7 2. 2023年4月22日是第54个地球日，今年的主题是“珍爱生命，人与自然和谐共生”。仰望天空，星河灿烂，地球是人类赖以生存的家园。已知现在地球南北两极附近的重力加速度为9.8m/s2，赤道附近的重力加速度为9.78m/s2，人们可以轻松的跑步，参加各种活动，而如果在地球形成的过程中，地球的半径为现在的1.2倍，每天的时间变为12个小时，地球密度不变，则地球赤道上的物体重力加速度变为（ ） A. 11.66m/s2 B. 16.84m/s2 C. 11.92m/s2 D. 14.02m/s2 3. 货车在拉钢卷时为了安全，司机通常要牢牢固定钢卷。其原理图简化为如图所示，质量为m，半径为R的圆形钢卷没有用其他的固定方式，在钢卷的前、后各用一块三角尖劈顶在钢卷下端，三角尖劈与钢卷接触点距离水平车面高度为h，若尖劈相对车面不滑动，重力加速度为g，钢卷与尖劈的摩擦力不计，当货车匀速行驶时，钢卷对尖劈的压力为（　　） A. B. C. D. 4. 在飞机降落过程中，利用传感器得到飞机从接触平直跑道到最终停止在跑道上的过程中，飞机的关系图像如图所示，则下列说法中不正确的（　　） A. 飞机先做匀速直线运动，后做匀减速直线运动 B. 飞机刚接触平直跑道时的速度为75m/s C. 图中b数值为 D. 飞机从刚接触平直跑道到最终停止在跑道上的过程中运动的位移为1.5km 5. 如图甲所示为一列简谐横波在t=0.1s时的波形图。P是平衡位置为x=7m的质点，Q是平衡位置为x=4m的质点，图乙是质点Q的振动图像。下列说法正确的是（ ） A. 该波沿x轴负方向传播 B. 该波的波速为20m/s C. 在t=0.25s时，质点P的加速度方向沿y轴负方向 D. 从t=0.1s到t=0.25s，质点P通过的路程为18cm 6. 一定质量的理想气体，先经历等温压缩至一半体积，再经过绝热膨胀至原来的体积，则（ ） A. 气体的最终温度高于起始温度 B. 最终气体分子的密集程度小于初始气体分子的密集程度 C. 最终外界对气体做正功 D. 最终气体吸收外界热量 7. 2023年6月4日，神舟十五号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。返回舱经历一系列减速过程后，在距离地面高度只有1米时的速度大小为7m/s，此时底部的反推火箭将瞬间点火，让返回舱的速度快速降至2m/s，从而实现软着陆。已知返回舱的总质量约为3吨，重力加速度g取10m/s2，反推火箭点火时间约为0.15秒，忽略空气阻力，则该点火过程反推火箭对返回舱的平均推力大小约为（ ） A. 7.0×104N B. 1.0×105N C. 1.3×105N D. 1.7×105N 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 当分子在同一电子能级和同一振动能级时，它们的能量还要因转动情况的不同分为若干分级，称为转动能级。刚性双原子分子转动能级示意图如图所示，所允许的转动计算式为E转=BJ（J+1），其中J为转动量子数（J=0，1，2，…），B为转动常量（对于该模型可看成常量）。已知分子转动能级的改变只能从一个能级到相邻能级。则下列说法正确的是（ ） A. 能量足够时，分子可从J=0转动能级跃迁到任一转动能级 B. 分子所处转动能级越高，向更高能级跃迁所需的能量越多 C. 分子所处转动能级越高，向低能级跃迁放出光子的频率越小 D. 分子所处转动能级确定时，跃迁放出或吸收的光子频率确定 9. 如图甲所示为利用磁场力来提升导电液体的电磁泵，电磁泵的左右两侧为两块相同的、间距为的长方形金属薄板，金属板底边长为，其底部开有高度可忽略的狭缝，电磁泵的前后两侧为两块相同的绝缘薄板，两金属板间接有直流电源。如图乙所示，足够大的绝缘容器中装有深度为的导电液体，电磁泵置于容器中，两金属板间加方向垂直纸面、磁感应强度为的匀强磁场，初始时，电源的电压为0，逐渐增大电源的电压，两板间液面缓慢上升（初始时金属板间导电液体液面高为）。已知导电液体的密度为、电阻率为，重力加速度为。则（　　） A. 两金属板间的匀强磁场方向垂直纸面向里 B. 初始时，两金属板间液体的电阻为 C. 当时，两板间液面高度乙为 D. 两板间液面从高度缓慢升高至高度的过程中，电源消耗的电能等于 10. 如图所示，空间中存在电场强度大小为E、方向水平向右的匀强电场，长度为的线段AD与电场线平行，B、C是线段的三等分点。在D点固定一带电荷量为的正点电荷a后，A、C两点的电场强度大小相等、方向相反，再在B点固定一带电荷量为的点电荷b，恰好使A点的电场强度为零，已知静电力常量为k，则（　　） A. 固定b前，B点的电场强度大小为 B. a、b带电荷量的关系为 C. b受到的合电场力大小为 D. 固定b后，A、C两点的电势关系为 三、非选择题：共54分。 11. 风洞被称为“航空航天飞行器的摇篮”。被世界各国视为重要的战略资源。风洞实验室为我国载人航天、深空探测等提供了先进的地面试验手段。在某高超声速低密度风洞实验室中，风速的大小是一个重要参数，利用风压（空气流动产生的压强）来确定风速。通过压力传感器，测出不同风速情况下，风力产生的压强，数据如下表所示 1 2 3 4 5 6 7 风速v（m/s） 3.00 4.50 6.80 7.00 8.40 9.60 10.80 风速的平方v2（m2/s2） 9.00 20.25 46.24 49.00 70.56 92.16 116.64 风压p/Pa 5.41 12.17 27.75 29.38 44.30 55.31 70.00 （1）根据以上数据，若能直观的反应风压与风速的关系，在直角坐标系中以风压（p）为纵坐标，横坐标用_________（填“v”或“v2”）表示，作出的图像接近一条直线； （2）图像的斜率k的单位是___________（用国际单位制中的基本单位的字母表示），说明斜率一定与空气的___________有关。 （3）若风压为135Pa，可推得风速为___________。（保留三位有效数字） 12. 某兴趣小组要测定一个电容器的电容，选用器材为：待测电容器；电流传感器；电流表（0~1000μA）；电压表；干电池（1.5V）；定值电阻R=3000Ω；单刀双掷开关；导线若干。实验步骤如下： ①按图甲所示的电路图正确连接电路； ②将开关S与1端连接，电源向电容器充电； ③充电结束后，断开开关S，将电流表换为电流传感器，将开关S掷向2端，测得电流随时间（从开关掷向2端开始计时）变化的I-t图线如图乙所示。 请回答下列问题： （1）某时刻电流表的示数如图丙所示，则电流大小为___________μA； （2）开关与1端相连，电压表示数将___________（填“逐渐变大”“逐渐变小”或“不变”）； （3）电容器的电容C=___________F；（结果保留一位有效数字） （4）若将定值电阻换为R1=5000Ω，重复步骤③，则电流随时间变化的i-t图线应该是图丁中的曲线___________（填“a”“b”或“c”）； （5）实验中开关与1端相连后，电流表的示数始终不为零，甲同学认为等待时间不够长。该同学的观点是否正确？请简要说明理由：__________ 13. 巴以冲突爆发以来，大量巴勒斯坦平民遭受炮火轰炸，缺医少药处于水深火热之中，而哈马斯游击队也受到以色列炮火压制，如果修建大型掩体，既可以提供避难场所，也可以进行还击。比如有一座大型掩体，掩体顶的倾角为θ=37°，且掩体顶OA足够长，一门火炮放置在掩体内，为了安全起见，火炮尽可能靠近掩体底端O点，但发射炮弹时不能打到掩体上，已知火炮发射炮弹的速度为v0=100m/s，忽略火炮的大小，重力加速度g取10m/s2。 （1）调整火炮的仰角（火炮与水平方向的夹角），当仰角多大时，射程最大，最大射程为多少？ （2）为了发射炮弹安全，求火炮到掩体底端O点最近距离Lmin？ 14. 水晶球通透晶莹，冰清至洁，令人心旷神怡，商场中有大量的人造水晶球，为了增加观赏效果，在水晶球内镶嵌有点光源，光源发光时更是光彩夺目，令人陶醉。如图为一人造水晶球，半径cm，折射率为n=2，商场游客可以从各个角度观察水晶球。 （1）当光源镶嵌在到球心的距离d在什么范围内，在如图所示的平面内从不同的角度都能观察到光源。 （2）若光源镶嵌在距离球心距离为d=10cm的A处，在球心与光源所确定的圆面内，有多长的弧长没有光线射出。 15. 如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上，左、右两侧导轨间距分别为L和3L，导体棒PQ的电阻为R、长度为L、质量为m，导体棒MN的电阻为3R、长度为3L、质量是3m。初始时刻两棒静止，两棒间有一压缩量为L的弹簧（未画出），劲度系数为，解除对弹簧的锁定，当弹簧恢复原长2L时，两棒均恰运动到磁场边界。此后撤去弹簧，左、右两磁场的磁感应强度大小分别为3B和B，导轨电阻不计。求： （1）两棒进入磁场瞬间的速度大小； （2）两棒进入磁场瞬间的加速度大小； （3）两棒再次静止时的间距。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 物理模拟题 注意事项： 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。 2.答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。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7小题，每小题4分，共28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. 2023年U系列中国青少年轮滑巡回赛在浙江乐清举行，吸引了32支队伍、300多名运动员参赛。一名参赛的小朋友在100米计时赛通过一段直线PMQ，可以认为小朋友在该段运动中做匀变速直线运动，从P到M所用的时间等于从M到Q的时间，且PM∶MQ2∶3，该小朋友通过P点与Q点的速度之比（　　） A. 2∶3 B. 3∶5 C. 3∶7 D. 5∶7 【答案】C 【解析】 【详解】设从P到M所用的时间与从M到Q的时间均为，PM距离为，则根据匀变速直线运动中平均速度等于中间时刻的速度，知M点的速度为 根据匀变速直线运动规律知加速度 P点的速度为 Q点的速度为 故该小朋友通过P点与Q点的速度之比为 故选C。 2. 2023年4月22日是第54个地球日，今年的主题是“珍爱生命，人与自然和谐共生”。仰望天空，星河灿烂，地球是人类赖以生存的家园。已知现在地球南北两极附近的重力加速度为9.8m/s2，赤道附近的重力加速度为9.78m/s2，人们可以轻松的跑步，参加各种活动，而如果在地球形成的过程中，地球的半径为现在的1.2倍，每天的时间变为12个小时，地球密度不变，则地球赤道上的物体重力加速度变为（ ） A. 11.66m/s2 B. 16.84m/s2 C. 11.92m/s2 D. 14.02m/s2 【答案】A 【解析】 【详解】设质量为m的物体放在地球的两极，则万有引力等于重力 质量为m的物体放在地球赤道时，万有引力的分力提供向心力，另一分力为重力，则 若地球的周期和半径改变后，设此时的地球质量为，根据 代入数据可得，此时地球的质量为 设此时的地球两极的重力加速度为，则 解得 设此时的地球赤道的重力加速度为，则 联立解得 故选A。 3. 货车在拉钢卷时为了安全，司机通常要牢牢固定钢卷。其原理图简化为如图所示，质量为m，半径为R的圆形钢卷没有用其他的固定方式，在钢卷的前、后各用一块三角尖劈顶在钢卷下端，三角尖劈与钢卷接触点距离水平车面高度为h，若尖劈相对车面不滑动，重力加速度为g，钢卷与尖劈的摩擦力不计，当货车匀速行驶时，钢卷对尖劈的压力为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】对钢卷受力分析如图所示 根据合成法可得 根据几何关系可得 联立可得 故选A。 4. 在飞机降落过程中，利用传感器得到飞机从接触平直跑道到最终停止在跑道上的过程中，飞机的关系图像如图所示，则下列说法中不正确的（　　） A. 飞机先做匀速直线运动，后做匀减速直线运动 B. 飞机刚接触平直跑道时的速度为75m/s C. 图中b数值为 D. 飞机从刚接触平直跑道到最终停止在跑道上的过程中运动的位移为1.5km 【答案】CD 【解析】 【详解】ABC．根据匀变速直线运动位移与时间关系 可得 结合图线可得，当飞机从接触平直跑道开始，加速度为零，飞机做匀速直线运动，之后飞机做匀减速直线运动，有 解得 所以飞机匀减速运动过程的时间为 所以 故AB正确，不符合题意，C错误，符合题意； D．匀减速运动的位移为 所以飞机从刚接触平直跑道到最终停止在跑道上的过程中运动的位移大于1.5km，故D错误，符合题意。 故选CD。 5. 如图甲所示为一列简谐横波在t=0.1s时的波形图。P是平衡位置为x=7m的质点，Q是平衡位置为x=4m的质点，图乙是质点Q的振动图像。下列说法正确的是（ ） A. 该波沿x轴负方向传播 B. 该波的波速为20m/s C. 在t=0.25s时，质点P的加速度方向沿y轴负方向 D. 从t=0.1s到t=0.25s，质点P通过的路程为18cm 【答案】A 【解析】 【详解】A.由图乙可知时质点Q正向下振动，由“上下坡法”可知波向轴负方向传播，故A正确； B.由图乙知波的周期为 由图甲知波的波长为 由公式 故B错误； C.从到经历了0.15s；即经历了。由于质点P在时沿轴正方向运动，在t=0.25s时，质点P应该在轴下方，所以质点P的加速度方向沿y轴正方向，故C错误； D.由上分析，可知由于质点P在沿轴正方向运动，其运动的路程大于，则其在时间内运动的路程大于，故D错误。 故选A。 6. 一定质量的理想气体，先经历等温压缩至一半体积，再经过绝热膨胀至原来的体积，则（ ） A. 气体的最终温度高于起始温度 B. 最终气体分子的密集程度小于初始气体分子的密集程度 C. 最终外界对气体做正功 D. 最终气体吸收外界热量 【答案】C 【解析】 【详解】A．设气体初始体积为V，压强为p，温度为T，经过等温变化后，温度仍为T，体积变为，根据玻意耳定律可知，压强变为2p，气体温度不变，内能不变，由于气体体积变小，外界对气体做正功，由热力学第一定律 可知，气体向外界放热，经过绝热膨胀后，气体体积变为V，气体与外界没有热交换，由于气体体积变大，可知外界对气体做负功，由热力学第一定律可知气体内能减小，温度降低，故A错误； B．气体最初的体积与最终的体积相等，故最终气体分子的密集程度等于初始气体分子的密集程度，故B错误； C．设气体最终压强为，根据查理定律可知，第二次变化与第一次变化相比，相同体积时第二次变化的气体压强小于第一次变化的气体压强，由 可知，第二次变化中外界对气体做的负功小于第一次变化中外界对气体做的正功，因此全过程外界对气体做正功，故C正确； D．由上述分析可知，全过程气体放出热量，故D错误。 故选C。 7. 2023年6月4日，神舟十五号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。返回舱经历一系列减速过程后，在距离地面高度只有1米时的速度大小为7m/s，此时底部的反推火箭将瞬间点火，让返回舱的速度快速降至2m/s，从而实现软着陆。已知返回舱的总质量约为3吨，重力加速度g取10m/s2，反推火箭点火时间约为0.15秒，忽略空气阻力，则该点火过程反推火箭对返回舱的平均推力大小约为（ ） A. 7.0×104N B. 1.0×105N C. 1.3×105N D. 1.7×105N 【答案】C 【解析】 【详解】根据题意知，，，质量为 根据动量定理 解得 故选C。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 当分子在同一电子能级和同一振动能级时，它们的能量还要因转动情况的不同分为若干分级，称为转动能级。刚性双原子分子转动能级示意图如图所示，所允许的转动计算式为E转=BJ（J+1），其中J为转动量子数（J=0，1，2，…），B为转动常量（对于该模型可看成常量）。已知分子转动能级的改变只能从一个能级到相邻能级。则下列说法正确的是（ ） A. 能量足够时，分子可从J=0转动能级跃迁到任一转动能级 B. 分子所处转动能级越高，向更高能级跃迁所需的能量越多 C. 分子所处转动能级越高，向低能级跃迁放出光子的频率越小 D. 分子所处转动能级确定时，跃迁放出或吸收的光子频率确定 【答案】BD 【解析】 【详解】A．分子只能从J=0转动能级跃迁到J=1转动能，A错误； BC．根据 可求 则分子所处转动能级越高，与更高能级间的能量差越大，分子跃迁过程需要的能量越大，向低能级跃迁放出光子的频率越大，B正确，C错误； D．分子所处转动能级确定时，能级差是确定的，所以跃迁放出或吸收的光子频率是确定的，D正确。 故选BD。 9. 如图甲所示为利用磁场力来提升导电液体的电磁泵，电磁泵的左右两侧为两块相同的、间距为的长方形金属薄板，金属板底边长为，其底部开有高度可忽略的狭缝，电磁泵的前后两侧为两块相同的绝缘薄板，两金属板间接有直流电源。如图乙所示，足够大的绝缘容器中装有深度为的导电液体，电磁泵置于容器中，两金属板间加方向垂直纸面、磁感应强度为的匀强磁场，初始时，电源的电压为0，逐渐增大电源的电压，两板间液面缓慢上升（初始时金属板间导电液体液面高为）。已知导电液体的密度为、电阻率为，重力加速度为。则（　　） A. 两金属板间的匀强磁场方向垂直纸面向里 B. 初始时，两金属板间液体的电阻为 C. 当时，两板间液面高度乙为 D. 两板间液面从高度缓慢升高至高度的过程中，电源消耗的电能等于 【答案】AC 【解析】 【详解】A．想实现两板间液面上升，导电液体需要受到向上的安培力，由图可知电流方向向右，根据左手定则可知，所加磁场的方向垂直纸面向里，故A正确； B．根据电阻定律可知，初始时两金属板间液体的电阻为 R= 故B错误； C．当液面稳定在高度2h时，两板间液体的电阻为，则有 当两板间所加电压为U时，设流过导电液体的电流为，由欧姆定律可得 外加磁场磁感应强度大小为B时，设液体所受安培力的大小为F，则有 两板间液面稳定在高度2h时，设两板间高出板外液面的液体质量为m，则有 两板间液体受到的安培力与两板间高出板外液面的液体重力平衡，则有 联立以上式子解得 故C正确； D．容器足够大，因此容器的液面高度变化忽略不计，根据功能关系可知电源消耗的电能等于液体重力势能的增加量和焦耳热，而重力势能的增量为 故D错误； 故选AC。 10. 如图所示，空间中存在电场强度大小为E、方向水平向右的匀强电场，长度为的线段AD与电场线平行，B、C是线段的三等分点。在D点固定一带电荷量为的正点电荷a后，A、C两点的电场强度大小相等、方向相反，再在B点固定一带电荷量为的点电荷b，恰好使A点的电场强度为零，已知静电力常量为k，则（　　） A. 固定b前，B点的电场强度大小为 B. a、b带电荷量的关系为 C. b受到的合电场力大小为 D. 固定b后，A、C两点的电势关系为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．在D点固定一带电荷量为的正点电荷a后，A、C两点的电场强度大小相等、方向相反，根据点电荷产生的电场公式可知 固定b前，B点的电场强度大小为 解得 故A正确； B．再在B点固定一带电荷量为的点电荷b，恰好使A点的电场强度为零，则有 解得 故B错误； C．b受到的合电场力大小为 故C正确； D．匀强电场中A、C两点的电势差为 a电荷形成的A、C两点的电势差为 b电荷形成的A、C两点的电势相等，所以，故D错误。 故选AC。 三、非选择题：共54分。 11. 风洞被称为“航空航天飞行器的摇篮”。被世界各国视为重要的战略资源。风洞实验室为我国载人航天、深空探测等提供了先进的地面试验手段。在某高超声速低密度风洞实验室中，风速的大小是一个重要参数，利用风压（空气流动产生的压强）来确定风速。通过压力传感器，测出不同风速情况下，风力产生的压强，数据如下表所示 1 2 3 4 5 6 7 风速v（m/s） 3.00 4.50 6.80 7.00 8.40 9.60 10.80 风速的平方v2（m2/s2） 9.00 20.25 46.24 49.00 70.56 92.16 116.64 风压p/Pa 5.41 12.17 27.75 29.38 44.30 55.31 70.00 （1）根据以上数据，若能直观的反应风压与风速的关系，在直角坐标系中以风压（p）为纵坐标，横坐标用_________（填“v”或“v2”）表示，作出的图像接近一条直线； （2）图像的斜率k的单位是___________（用国际单位制中的基本单位的字母表示），说明斜率一定与空气的___________有关。 （3）若风压为135Pa，可推得风速为___________。（保留三位有效数字） 【答案】11. v2 12. ①. kg/m3 ②. 密度 13. 15.0 【解析】 【小问1详解】 根据以上数据归纳可知，，即若能直观的反应风压与风速的关系，在直角坐标系中以风压（p）为纵坐标，横坐标用v2表示，作出的图像接近一条直线； 【小问2详解】 [1]根据可知图像的斜率 k的单位是 [2]说明斜率一定与空气的密度有关。 【小问3详解】 由表中数据可得斜率约为 k=0.6 则 若风压为135Pa，可推得风速为 12. 某兴趣小组要测定一个电容器的电容，选用器材为：待测电容器；电流传感器；电流表（0~1000μA）；电压表；干电池（1.5V）；定值电阻R=3000Ω；单刀双掷开关；导线若干。实验步骤如下： ①按图甲所示的电路图正确连接电路； ②将开关S与1端连接，电源向电容器充电； ③充电结束后，断开开关S，将电流表换为电流传感器，将开关S掷向2端，测得电流随时间（从开关掷向2端开始计时）变化的I-t图线如图乙所示。 请回答下列问题： （1）某时刻电流表的示数如图丙所示，则电流大小为___________μA； （2）开关与1端相连，电压表示数将___________（填“逐渐变大”“逐渐变小”或“不变”）； （3）电容器的电容C=___________F；（结果保留一位有效数字） （4）若将定值电阻换为R1=5000Ω，重复步骤③，则电流随时间变化的i-t图线应该是图丁中的曲线___________（填“a”“b”或“c”）； （5）实验中开关与1端相连后，电流表的示数始终不为零，甲同学认为等待时间不够长。该同学的观点是否正确？请简要说明理由：__________ 【答案】（1）300 （2）逐渐变大 （3）3×10-3 （4）c （5）不正确，理由为充电结束后灵敏电流表依然可以测得通过电压表的电流，故读数不为0。 【解析】 【小问1详解】 电流表最小刻度为100μA，则某时刻电流表的示数如图丙所示，则电流大小为300μA； 【小问2详解】 开关与1端相连，电容器充电，随电量增加，电容器两端电压逐渐变大，则电压表示数将逐渐变大； 【小问3详解】 由I-t图像的面积等于电容器电量可知 Q=10×0.1×10-3×4C=4×10-3C 可得电容器的电容 【小问4详解】 若将定值电阻换为R1=5000Ω，重复步骤③，根据欧姆定律可知开始放电电流减小，放电电流变慢，放电时间增加，可知电流随时间变化的i-t图线应该是图丁中的曲线c； 【小问5详解】 不正确，理由为充电结束后灵敏电流表依然可以测得通过电压表的电流，故读数不为0。 13. 巴以冲突爆发以来，大量巴勒斯坦平民遭受炮火轰炸，缺医少药处于水深火热之中，而哈马斯游击队也受到以色列炮火压制，如果修建大型掩体，既可以提供避难场所，也可以进行还击。比如有一座大型掩体，掩体顶的倾角为θ=37°，且掩体顶OA足够长，一门火炮放置在掩体内，为了安全起见，火炮尽可能靠近掩体底端O点，但发射炮弹时不能打到掩体上，已知火炮发射炮弹的速度为v0=100m/s，忽略火炮的大小，重力加速度g取10m/s2。 （1）调整火炮的仰角（火炮与水平方向的夹角），当仰角多大时，射程最大，最大射程为多少？ （2）为了发射炮弹安全，求火炮到掩体底端O点最近距离Lmin？ 【答案】（1）45°，1000m；（2）666.7m 【解析】 【详解】（1）由于火炮做斜上抛运动，则 所以 由此可知，当仰角为45°时，有 （2）设火炮的仰角为α，则 联立并整理可得 根据数学知识可得，当仰角α为90°时，有 14. 水晶球通透晶莹，冰清至洁，令人心旷神怡，商场中有大量的人造水晶球，为了增加观赏效果，在水晶球内镶嵌有点光源，光源发光时更是光彩夺目，令人陶醉。如图为一人造水晶球，半径cm，折射率为n=2，商场游客可以从各个角度观察水晶球。 （1）当光源镶嵌在到球心的距离d在什么范围内，在如图所示的平面内从不同的角度都能观察到光源。 （2）若光源镶嵌在距离球心距离为d=10cm的A处，在球心与光源所确定的圆面内，有多长的弧长没有光线射出。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）如图所示，当光源的光垂直OA射出，在水晶球入射角恰好等于临界角时，光从其他方向均能从水晶球射出 此时，根据几何关系 又 解得 则若从不同的角度都能观察到光源，光源镶嵌在到球心的距离d的范围为； （2）光源发出的光恰能从光源左侧下方射出的光路图如图所示 根据正弦定理 其中 解得 此时为锐角，故解得 光源发出的光恰能从光源左侧上方射出的光路图如图所示 根据正弦定理 其中 解得 此时为钝角，故解得 故光不能从左侧射出的圆心角为 所以光不能从圆的两侧射出的圆心角为 则没有光线射出的弧长为 15. 如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上，左、右两侧导轨间距分别为L和3L，导体棒PQ的电阻为R、长度为L、质量为m，导体棒MN的电阻为3R、长度为3L、质量是3m。初始时刻两棒静止，两棒间有一压缩量为L的弹簧（未画出），劲度系数为，解除对弹簧的锁定，当弹簧恢复原长2L时，两棒均恰运动到磁场边界。此后撤去弹簧，左、右两磁场的磁感应强度大小分别为3B和B，导轨电阻不计。求： （1）两棒进入磁场瞬间的速度大小； （2）两棒进入磁场瞬间的加速度大小； （3）两棒再次静止时的间距。 【答案】（1）3v，v；（2），；（3） 【解析】 【详解】（1）因为弹簧弹力F与形变量x关系图线为过原点的倾斜直线，且图线与坐标轴所围的面积表示弹力的功，而弹力做功的绝对值等于弹性势能的变化量的绝对值，由此可知初始时刻弹簧的弹性势能为 设PQ和MN进入磁场瞬间的速度大小分别为v1和v2，解除锁定后弹簧将两棒弹开的过程中，两棒所受合外力为零，根据动量守恒和机械能守恒定律定律有 解得 ， （2）根据右手定则可以判断两棒进入磁场瞬间PQ和MN产生的感应电流方向分别为P→Q和N→M，所以此时回路中的感应电动势大小为 感应电流大小为 PQ和MN所受安培力大小分别为 PQ和MN的加速度大小分别为 （3）在两棒进入磁场后的运动过程中，对PQ根据动量定理有 设两棒在磁场中运动的位移大小之和为x，根据法拉第电磁感应定律有 根据闭合电路欧姆定律有 联立解得 所以两棒再次静止时的间距为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $