精品解析：海南琼中黎族苗族自治县琼中中学2023-2024学年高三下学期期中物理试卷

2024海南省琼中中学高三下学期期中物理试卷 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 一、单选题 1. 如图所示，矩形区域内存在平行于纸面向右的匀强电场，一质量为、电荷量为的带正电粒子（重力不计）从点以的初速度垂直于进入电场，最终从边界的点以与水平边界成30°角斜向右上方的方向射出，射出电场时的速度，已知、，取点电势为零，如果以点为坐标原点0，沿方向建立轴，则粒子从点运动到点的过程中，电场的电场强度、电势、粒子的速度、电势能随的变化图像正确的是（ ）（） A. B. C. D. 2. 如图甲所示，光滑导轨水平放置在与水平方向夹角为60°的斜向下的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示(规定斜向下为正方向)，导体棒ab垂直导轨放置，除电阻R的阻值外，其余电阻不计，导体棒ab在水平外力F作用下始终处于静止状态．规定a→b的方向为电流的正方向，水平向右的方向为外力F的正方向，则在0～t1时间内，选项图中能正确反映流过导体棒ab的电流i和导体棒ab所受水平外力F随时间t变化的图象是（ ） A. B. C. D. 3. 一物块放在水平桌面上，在水平轻弹簧的拉力F作用下，沿桌面做匀速直线运动，弹簧的伸长量为x；将弹簧方向变成与水平成60°，物块在拉力作用下仍沿桌面做匀速直线运动，此时弹簧的伸长量是（物块与桌面间动摩擦因数为，弹簧始终处于弹性限度内） A. B. C. 2x D. 4. 如图所示的轨道，由粗糙的水平部分和光滑的四分之一圆弧部分组成，置于光滑的水平面上。当轨道固定不动时，将可视为质点的物块，从圆弧轨道的最高点由静止释放，物块恰好停在水平轨道的最左端。当轨道不固定时，仍将物块从圆弧轨道的最高点由静止释放，下列说法正确的是（　　） A. 物块与轨道组成的系统动量守恒，机械能不守恒 B. 物块与轨道组成的系统动量不守恒，机械能守恒 C. 物块将从轨道左端冲出水平轨道 D. 物块仍能停在水平轨道的最左端 5. 如图所示，固定杆与水平面的夹角=30°，穿在杆上的两小球A、B通过一条跨过定滑轮的轻绳相连接，小球孔的内径略大于杆的直径，滑轮的转轴为O，通过轻杆固定于天花板下，平衡时OA绳与杆的夹角也为，OB绳竖直，滑轮大小、质量不计，所有摩擦均可忽略，下列说法正确的是（ ） A. 平衡时B球受三个力的作用 B. 转轴O对滑轮的作用力竖直向上 C. 小球A、B的质量之比为 D. 小球A重力与轻绳拉力大小之比为 6. 如图所示，物体A、B通过细绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧，物体A、B的质量分别为2m、m，开始时细绳伸直，用手托着物体A使弹簧处于原长且A与地面的距离为h，物体B静止在地面上，放手后物体A下落，与地面即将接触时速度为，此时物体B对地面恰好无压力，则下列说法中正确的是（重力加速度为g）（  ） A. 物体A下落过程中的某一时刻，物体A的加速度为零 B. 此时弹簧的弹性势能等于 C. 此时物体B处于超重状态 D. 弹簧劲度系数为 7. 如图所示，一个小球套在固定的倾斜光滑杆上，一根轻质弹簧的一端悬挂于O点，另一端与小球相连，弹簧与杆在同一竖直平面内．现将小球沿杆拉到与O点等高的位置由静止释放，小球沿杆下滑，当弹簧处于竖直时，小球速度恰好为零，若弹簧始终处于伸长且在弹性限度内，在小球下滑过程中，下列说法正确的是（　　） A. 弹簧的弹性势能一直增加 B. 小球的机械能保持不变 C. 重力做功的功率先增大后减小 D. 当弹簧与杆垂直时，小球的动能最大 8. 如图甲所示，一质量为m＝1 kg的物体在水平拉力F的作用下沿水平面做匀速直线运动，从某时刻开始，拉力F随时间均匀减小，物体受到的摩擦力随时间变化的规律如图乙所示。则下列关于物体运动的说法中正确的是（　　） A. t＝1 s时物体开始做匀减速运动 B. t＝3 s至t=5s时间内，摩擦力对物体不做功 C. 物体与接触面间的动摩擦因数为0.2 D. t＝2 s时物体的加速度大小为2 m/s2 二、多选题 9. 如图所示，物体B置于倾角为、放置于粗糙地面上的粗糙斜面体上，物体A和物体B用细绳跨过定滑轮相连，均处于静止状态。现将一水平向左的外力F作用在A上，将物体A缓慢向左拉开一定的距离，该过程中斜面和物体B始终保持静止，以下说法正确的是（　　） A. 绳子拉力逐渐减小 B. 物体B所受摩擦力的方向可能先沿斜面向上，再沿斜面向下 C. 外力F逐渐增大 D. 斜面体受到地面的摩擦力逐渐减小 10. 某小型发电站的发电功率是20 kW，发电机的输出电压为380 V，输电电压为5 000 V，输电线路总电阻是6 Ω，用户端的降压变压器原、副线圈的匝数比为22∶1，则下列说法正确的是(　　) A. 用户端得到的电压约为226 V B. 输电线路的升压变压器原、副线圈的匝数比为1∶22 C. 若发电站的发电功率提高到40 kW，则用户端获得的电压会加倍 D. 采用380 V低压输电和采用5 000 V高压输电，输电线路损耗的功率之比约173∶1 11. 为探测引力波，由中山大学领衔的“天琴计划”，将向太空发射三颗完全相同的卫星（SC1、SC2、SC3），这三颗卫星构成一个等边三角形阵列，地球恰好处于该三角形的正中心，卫星将在以地球为中心、高度约为10万公里的轨道上运行，针对确定的引力波源进行引力波探测。如图所示，这三颗卫星在太空中的分列图类似乐器竖琴，故命名为“天琴计划”。已知地球静止卫星距离地面的高度约为3.6万公里。以下说法正确的是（　　） A. 三颗卫星具有相同大小的加速度 B. 从每颗卫星上可以观察到地球上大于的表面 C. 三颗卫星绕地球运动的周期一定小于地球的自转周期 D. 若知道引力常量G及三颗卫星绕地球的运动周期T，则可估算出地球的密度 12. 如图所示，矩形线圈面积为匝数为150，绕轴在磁感应强度大小为的匀强磁场中以角速度匀速转动。从图示矩形线圈平面与磁场方向垂直的位置开始计时，给与理想变压器副线圈相连且铭牌上标有“132W ，2.2A”的用电器供电，其他电阻均不计，当用电器正常工作时，下列判断正确的是（　　） A. 变压器原、副线圈的匝数比为1∶2 B. 原线圈中电流表的示数为1.1A C. 当时，电流表的示数为零 D. 若将原、副线圈增加相同的匝数，发电机的输入功率将减小 13. 如图所示，金属杆ab静止放在水平固定的“U”形金属框上，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中。当磁感应强度均匀增大时，杆ab总保持静止，则（　　） A. 杆中感应电流方向是从b到a B. 杆中感应电流大小均匀增大 C. 金属杆所受安培力方向水平向左 D. 金属杆所受安培力大小均匀增大 三、实验题 14. 在一次测量定值电阻Rx阻值（）的分组实验中，甲、乙两组分别进行了如下实验过程： (1)甲组可选器材如下： 滑动变阻器RA（0~500Ω，100mA）； 滑动变阻器RB（0~5Ω，2A）； 电流表A（0~0.6A、内阻约2Ω；0~3A、内阻约0.5Ω）； 电压表V（0~3V、内阻约1.5kΩ；0~15V、内阻约7.5kΩ）； 电源E（电动势为3V）； 开关S，导线若干。 ①为便于调节和测量，滑动变阻器采用分压接法，应选择_____（选填“RA”或“RB”）； ②请根据以上实验器材，在图甲中将实物电路连接完整______________； ③按以上操作，测得Rx测___Rx真（填“>”、“=”或“<”）。 (2)乙组可选器材如下： 电压表V（0~3V）； 滑动变阻器RC（10Ω，1A）； 电阻箱R0（0~999.99Ω）； 电源E（电动势为3V）； 开关S。 请根据乙组的电路图乙和以上实验器材在MN处先接______，按一定的步骤操作后记下仪表的读数，再换接_____，正确操作后测出Rx的阻值； 若在MN处更换器材时，不小心将滑动变阻器的滑片P向左移了一些，测量结果将______（填“变大”、“变小”或“不变”）。 (3)比较甲乙两组测量结果，______组更接近真实值（填“甲”或“乙”）。 15. 某学校实验小组同学在做“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，根据实验老师提供的器材组成如图1所示的装置。所用钩码的重力均为0.5N，某同学将6个钩码逐个挂在弹簧的下端，每次都测出弹簧的总长度，并将数据填在下面的表格中（弹簧始终在弹性限度内）。（已知重力加速度为g） 弹力大小/N 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 弹簧总长/cm 7.00 8.52 9.48 10.50 11.51 12.46 （1）试根据这些实验数据在图2的坐标纸上作出弹簧所受弹力大小跟弹簧总长之间的函数关系的图像________，所得图线的物理意义是________；该弹簧的劲度系数k为________（结果保留两位有效数字）。 （2）做完该实验，某同学想用图1的装置（一根弹簧、一把直尺和一个已知质量为m的砝码）来测定某个小物体的重力，你认为该怎么做？请写出方法________。 四、计算题 16. 如图所示，一竖直放置、粗细均匀且足够长的U形玻璃管，右端通过橡胶管（橡胶管体积不计）与放在水中的导热金属球形容器连通，球形容器的容积为，用U形玻璃管中的水银柱封闭一定质量的理想气体，当环境温度为时，U形玻璃管右侧水银面比左侧水银面高出，水银柱上方空气柱长。（已知大气压强，U形玻璃管的横截面积为） （1）若对水缓慢加热，应加热到多少摄氏度，两边水银柱高度会在同一水平面上？ （2）保持加热后的温度不变，往左管中缓慢注入水银，问注入水银的高度是多少时右管水银面回到原来的位置？ [物理——选修3-4] 17. 如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，振幅为2cm，周期为。已知在时刻沿波传播方向上相距40cm的两质点a、b的位移都是1cm，但运动方向相反，质点a沿y轴负方向运动，质点b沿y轴正方向运动。 （1）求该简谐波的波长； （2）若两质点a、b平衡位置间的距离满足，则从时刻开始计时，经多长时间质点b的速度第一次达到最大？ 18. 如图所示，一倾角为的斜面固定在水平地面上。轻质弹簧的劲度系数，其上端固定于斜面顶端，下端连接有质量的光滑小球A。另有一质量与A相同的物块B在一沿斜面向上的推力作用下与A紧靠着，A、B均处于静止状态，且斜面对B恰好无摩擦力作用。已知B与斜面间、水平地面间的动摩擦因数均为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。不计斜面与水平地面转折处的能量损失。现撤去推力F，A和B一起沿斜面下滑到某处时分离。取，重力加速度。 （1）A和B分离后，A能否再回到出发点，B做何种性质的运动？请分别简述理由。 （2）A、B整体从开始运动到A、B刚分离过程，B的位移大小。 （3）B最终停止的位置离斜面底端O点的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024海南省琼中中学高三下学期期中物理试卷 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 一、单选题 1. 如图所示，矩形区域内存在平行于纸面向右的匀强电场，一质量为、电荷量为的带正电粒子（重力不计）从点以的初速度垂直于进入电场，最终从边界的点以与水平边界成30°角斜向右上方的方向射出，射出电场时的速度，已知、，取点电势为零，如果以点为坐标原点0，沿方向建立轴，则粒子从点运动到点的过程中，电场的电场强度、电势、粒子的速度、电势能随的变化图像正确的是（ ）（） A. B. C. D. 【答案】AD 【解析】 【详解】A．匀强电场中的电场强度处处相等，粒子进入电场后做类平抛运动，粒子离开电场时的速度 动能的增加量为 解得 竖直方向有 水平方向 求得 电场的电场强度随的变化图像如A图，A正确； B．因为粒子离开电场时的速度 电场的方向水平向右，沿电场线的方向电势降低，B错误； C．粒子在电场运动的过程中，由动能定理可知 所以与不是线性关系，C错误； D．因为规定点电势为零，粒子进入电场后做类平抛运动，动能的增加量为 解得 电势能减少量为 所以粒子到达点时的电势能为 竖直方向有 水平方向 求得 根据电场力做功与电势能的变化的关系，有 因此 所以，图象是位于第四象限过原点的向下倾斜的直线，D正确。 故选AD。 2. 如图甲所示，光滑导轨水平放置在与水平方向夹角为60°的斜向下的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示(规定斜向下为正方向)，导体棒ab垂直导轨放置，除电阻R的阻值外，其余电阻不计，导体棒ab在水平外力F作用下始终处于静止状态．规定a→b的方向为电流的正方向，水平向右的方向为外力F的正方向，则在0～t1时间内，选项图中能正确反映流过导体棒ab的电流i和导体棒ab所受水平外力F随时间t变化的图象是（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【分析】由法拉第电磁感应定律可分析电路中的电动势，则可分析电路中的电流，根据楞次定律判断感应电流的方向；由安培力公式可得出安培力的表达式，则可得出正确的图象． 【详解】AB．由 由图乙知，B的变化率不变，即保持不变，则感应电动势保持不变，电路中电流I不变；根据楞次定律判断得知ab中感应电流沿b→a，为负值．故AB错误． CD．由安培力F=BIL可知，电路中安培力随B的变化而变化，当B为负值时，根据楞次定律判断可知ab中感应电流从b到a，安培力的方向垂直于磁感线斜向右下方，如图所示，根据平衡条件可知，水平外力水平向左，为负，大小为 同理，B为正值时，水平外力水平向右，为正，大小为 ， 故C错误，D正确。 故选D。 3. 一物块放在水平桌面上，在水平轻弹簧的拉力F作用下，沿桌面做匀速直线运动，弹簧的伸长量为x；将弹簧方向变成与水平成60°，物块在拉力作用下仍沿桌面做匀速直线运动，此时弹簧的伸长量是（物块与桌面间动摩擦因数为，弹簧始终处于弹性限度内） A. B. C. 2x D. 【答案】B 【解析】 【详解】当拉力是F时：根据平衡条件得：，当弹簧方向变成与水平成60°，竖直方向：，，联立解得，ACD错误，B正确 4. 如图所示的轨道，由粗糙的水平部分和光滑的四分之一圆弧部分组成，置于光滑的水平面上。当轨道固定不动时，将可视为质点的物块，从圆弧轨道的最高点由静止释放，物块恰好停在水平轨道的最左端。当轨道不固定时，仍将物块从圆弧轨道的最高点由静止释放，下列说法正确的是（　　） A. 物块与轨道组成的系统动量守恒，机械能不守恒 B. 物块与轨道组成的系统动量不守恒，机械能守恒 C. 物块将从轨道左端冲出水平轨道 D. 物块仍能停在水平轨道的最左端 【答案】D 【解析】 【详解】AB．物块与轨道组成的系统水平方向所受合外力为零，则水平方向动量守恒，但竖直方向动量不守恒，轨道水平部分粗糙，物块与轨道间有摩擦力，物块在轨道的水平部分运动时因摩擦产生内生，所以机械能不守恒，故AB错误； CD．设轨道水平部分长为，圆弧部分半径为，当轨道固定时，根据能量守恒定律 轨道不固定时，设物块相对轨道静止时，共同速度为，取向左为正方向，在轨道水平部分滑行的距离为，根据水平方向动量守恒得 根据能量守恒定律可得 联立解得 所以物块仍能停在水平轨道最左端，故D正确，C错误。 故选D。 5. 如图所示，固定杆与水平面的夹角=30°，穿在杆上的两小球A、B通过一条跨过定滑轮的轻绳相连接，小球孔的内径略大于杆的直径，滑轮的转轴为O，通过轻杆固定于天花板下，平衡时OA绳与杆的夹角也为，OB绳竖直，滑轮大小、质量不计，所有摩擦均可忽略，下列说法正确的是（ ） A. 平衡时B球受三个力的作用 B. 转轴O对滑轮的作用力竖直向上 C. 小球A、B的质量之比为 D. 小球A重力与轻绳拉力大小之比为 【答案】C 【解析】 【详解】A．对B球受力分析可知，B球受到重力、绳子的拉力，两个力合力为零，杆子对B球没有弹力，否则不能平衡，故A错误； B．转轴受两侧绳子的两个拉力和弹力而平衡，由于两个拉力的合力斜向右下方，根据平衡条件，转轴O对滑轮的作用力斜向左上方，故B错误； CD．设细线的拉力为T，对B球，有 对A，平行杆子方向，有 联立解得 故C正确，D错误。 故选C。 6. 如图所示，物体A、B通过细绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧，物体A、B的质量分别为2m、m，开始时细绳伸直，用手托着物体A使弹簧处于原长且A与地面的距离为h，物体B静止在地面上，放手后物体A下落，与地面即将接触时速度为，此时物体B对地面恰好无压力，则下列说法中正确的是（重力加速度为g）（  ） A. 物体A下落过程中的某一时刻，物体A的加速度为零 B. 此时弹簧的弹性势能等于 C. 此时物体B处于超重状态 D. 弹簧劲度系数为 【答案】B 【解析】 【详解】A．对于物体A，加速度为零时，细绳的拉力大小等于2mg，大于B的重力，B将离开地面，故A错误； B．物体A与弹簧组成的系统机械能守恒，故有 解得弹簧的弹性势能为 故B正确； C．由于此时细绳的拉力等于物体B的重力，物体B的加速度为零，不处于超重状态，故C错误； D．弹簧形变量为h时拉力为mg，根据胡克定律 mg=kh 解得 故D错误． 故选B。 7. 如图所示，一个小球套在固定的倾斜光滑杆上，一根轻质弹簧的一端悬挂于O点，另一端与小球相连，弹簧与杆在同一竖直平面内．现将小球沿杆拉到与O点等高的位置由静止释放，小球沿杆下滑，当弹簧处于竖直时，小球速度恰好为零，若弹簧始终处于伸长且在弹性限度内，在小球下滑过程中，下列说法正确的是（　　） A. 弹簧的弹性势能一直增加 B. 小球的机械能保持不变 C. 重力做功的功率先增大后减小 D. 当弹簧与杆垂直时，小球的动能最大 【答案】C 【解析】 【详解】A、B、小球运动过程中，只有重力和弹簧弹力做功，系统机械能守恒，弹簧与杆垂直时，弹簧伸长量最短，弹性势能最小，故动能与重力势能之和最大，小球下滑至最低点，动能为零重力势能最小，故此时弹簧的弹性势能最大，故小球的机械能先增大后减小，弹簧的弹性势能先减小后增大，故A，B错误； C、重力功率P=mgvy=mgvcosθ，θ不变，v先增大后减小，故功率先增大后减小，故C正确； D、弹簧与杆垂直时，弹力方向与杆垂直，合外力方向沿杆向下，小球继续加速，速度没有达到最大值；故D错误. 故选C. 【点睛】本题主要考查了机械能守恒定律的直接应用，重力功率P=mgvy=mgvcosθ，要求同学们能正确分析小球的受力情况和运动情况. 8. 如图甲所示，一质量为m＝1 kg的物体在水平拉力F的作用下沿水平面做匀速直线运动，从某时刻开始，拉力F随时间均匀减小，物体受到的摩擦力随时间变化的规律如图乙所示。则下列关于物体运动的说法中正确的是（　　） A. t＝1 s时物体开始做匀减速运动 B. t＝3 s至t=5s时间内，摩擦力对物体不做功 C. 物体与接触面间的动摩擦因数为0.2 D. t＝2 s时物体的加速度大小为2 m/s2 【答案】B 【解析】 【详解】A．物体在开始在F作用下做匀速直线运动，由图可知，滑动摩擦力的大小为4N，拉力随时间均匀减小后，物体开始做减速运动，即在1s时物体开始做减速运动，拉力减小，合力减小，加速度减小，做变减速运动，故A错误； B．由图可知，从3s开始，物体处于静止，故t=3s至t=5s时间内中，摩擦力对物体不做功，故B正确； C．由图可知滑动摩擦力大小为f=4N，根据可知 故C错误； D．t=2s时，拉力大小为3N，则加速度大小 故D错误。 故选B。 【点睛】解决本题的关键知道物体做匀速直线运动，拉力减小后，先做减速运动，最终静止。摩擦力由滑动摩擦力变为静摩擦力。 二、多选题 9. 如图所示，物体B置于倾角为、放置于粗糙地面上的粗糙斜面体上，物体A和物体B用细绳跨过定滑轮相连，均处于静止状态。现将一水平向左的外力F作用在A上，将物体A缓慢向左拉开一定的距离，该过程中斜面和物体B始终保持静止，以下说法正确的是（　　） A. 绳子拉力逐渐减小 B. 物体B所受摩擦力的方向可能先沿斜面向上，再沿斜面向下 C. 外力F逐渐增大 D. 斜面体受到地面的摩擦力逐渐减小 【答案】BC 【解析】 【详解】AC．由于外力F拉着物体A缓慢向左移动，物体A处于动态平衡状态，其受力如图所示 根据受力平衡可得 ， 由于逐渐增大，所以外力F逐渐增大，绳子拉力逐渐增大，故A错误，C正确； B．初始时两物体处于静止状态，物体B受到重力、支持力和绳子的拉力，由于两物体质量关系未知，B也可能受到静摩擦力，其方向可能沿斜面向上，也可能沿斜面向下，假如B此时受到的摩擦力f沿斜面向上，施加了外力F后，绳子拉力T逐渐增大，则B受到的摩擦力逐渐减小，直到减到零，如果绳子拉力T继续增大，则摩擦力的方向将变为沿斜面向下，故B正确； D．以B和斜面为整体，水平方向根据受力平衡可得 由于斜面倾角不变，绳子拉力逐渐增大，所以斜面体受到地面的摩擦力逐渐增大，故D错误。 故选BC。 10. 某小型发电站的发电功率是20 kW，发电机的输出电压为380 V，输电电压为5 000 V，输电线路总电阻是6 Ω，用户端的降压变压器原、副线圈的匝数比为22∶1，则下列说法正确的是(　　) A. 用户端得到的电压约为226 V B. 输电线路的升压变压器原、副线圈的匝数比为1∶22 C. 若发电站的发电功率提高到40 kW，则用户端获得的电压会加倍 D. 采用380 V低压输电和采用5 000 V高压输电，输电线路损耗的功率之比约173∶1 【答案】AD 【解析】 【详解】A.根据题意可知，输电线上的电流，所以降压变压器输入电压：，根据变压器原理可知用户端得到电压：，A正确． B.根据变压器原理：，B错误． C.若发电功率提高到40 kW，，所以降压变压器输入电压：，根据变压器原理可知用户端得到电压：，C错误． D.输电线电流：，输电线功率损失：，所以，代入数据可得两次损耗功率之比约为173：1，D正确． 11. 为探测引力波，由中山大学领衔的“天琴计划”，将向太空发射三颗完全相同的卫星（SC1、SC2、SC3），这三颗卫星构成一个等边三角形阵列，地球恰好处于该三角形的正中心，卫星将在以地球为中心、高度约为10万公里的轨道上运行，针对确定的引力波源进行引力波探测。如图所示，这三颗卫星在太空中的分列图类似乐器竖琴，故命名为“天琴计划”。已知地球静止卫星距离地面的高度约为3.6万公里。以下说法正确的是（　　） A. 三颗卫星具有相同大小的加速度 B. 从每颗卫星上可以观察到地球上大于的表面 C. 三颗卫星绕地球运动的周期一定小于地球的自转周期 D. 若知道引力常量G及三颗卫星绕地球的运动周期T，则可估算出地球的密度 【答案】AB 【解析】 【分析】 【详解】A．根据 可解得加速度 由于三颗卫星到地球的距离相等，故绕地球运动的轨道半径r相等，则它们的加速度大小相等，故A正确； B．由题图可知三颗卫星所组成的三角形的内角均为60°，则每颗卫星关于地球的张角小于60°，所覆盖地球的圆心角大于120°，故从每颗卫星上可以观察到地球上大于的表面，故B正确； C．卫星运行时由万有引力提供向心力有 G＝mr 解得周期 T＝2π 由于三颗卫星的轨道半径大于地球静止卫星的轨道半径，故三颗卫星绕地球运动的周期大于地球静止卫星绕地球运动的周期，即大于地球的自转周期，故C错误； D．若知道引力常量G及三颗卫星绕地球的运动周期T，根据 G＝mr 解得 M＝ 由于地球的半径未知，不能计算地球的质量，也不能计算出地球的体积，故不能估算出地球的密度，故D错误。 故选AB。 12. 如图所示，矩形线圈面积为匝数为150，绕轴在磁感应强度大小为的匀强磁场中以角速度匀速转动。从图示矩形线圈平面与磁场方向垂直的位置开始计时，给与理想变压器副线圈相连且铭牌上标有“132W ，2.2A”的用电器供电，其他电阻均不计，当用电器正常工作时，下列判断正确的是（　　） A. 变压器原、副线圈的匝数比为1∶2 B. 原线圈中电流表的示数为1.1A C. 当时，电流表的示数为零 D. 若将原、副线圈增加相同的匝数，发电机的输入功率将减小 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据题意可知，感应电动势的峰值为 故感应电动势的有效值为 又由于用电器正常工作，其额定功率 即 可得变压器原、副线圈的匝数比为 选项A正确； B．根据 原线圈的电流为 即电流表的示数为4.4A，选项B错误； C．当时，电流表的示数不为零，因为电流表的示数为4.4A，选项C错误； D．若将原、副线圈增加相同匝数，则原、副线圈的匝数比将增大，输出电压将减小，所以用电器消耗的功率将减小，可知发电机的输入功率也将减小，选项D正确。 故选AD。 13. 如图所示，金属杆ab静止放在水平固定的“U”形金属框上，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中。当磁感应强度均匀增大时，杆ab总保持静止，则（　　） A. 杆中感应电流方向是从b到a B. 杆中感应电流大小均匀增大 C. 金属杆所受安培力方向水平向左 D. 金属杆所受安培力大小均匀增大 【答案】CD 【解析】 【分析】 【详解】AC．由楞次定律知，杆中感应电流方向是从a到b，由左手定则知金属杆所受安培力方向水平向左，则选项A错误，C正确； BD．根据法拉第电磁感应定律，有 可知当磁感应强度均匀增大时，产生的感应电动势大小是恒定的，由闭合电路欧姆定律知杆中感应电流大小是恒定的，金属杆所受安培力大小 F=BIL 随磁感应强度B均匀增大，则选项B错误，D正确。 故选CD。 三、实验题 14. 在一次测量定值电阻Rx阻值（）的分组实验中，甲、乙两组分别进行了如下实验过程： (1)甲组可选器材如下： 滑动变阻器RA（0~500Ω，100mA）； 滑动变阻器RB（0~5Ω，2A）； 电流表A（0~0.6A、内阻约2Ω；0~3A、内阻约0.5Ω）； 电压表V（0~3V、内阻约1.5kΩ；0~15V、内阻约7.5kΩ）； 电源E（电动势为3V）； 开关S，导线若干。 ①为便于调节和测量，滑动变阻器采用分压接法，应选择_____（选填“RA”或“RB”）； ②请根据以上实验器材，在图甲中将实物电路连接完整______________； ③按以上操作，测得Rx测___Rx真（填“>”、“=”或“<”）。 (2)乙组可选器材如下： 电压表V（0~3V）； 滑动变阻器RC（10Ω，1A）； 电阻箱R0（0~999.99Ω）； 电源E（电动势为3V）； 开关S。 请根据乙组的电路图乙和以上实验器材在MN处先接______，按一定的步骤操作后记下仪表的读数，再换接_____，正确操作后测出Rx的阻值； 若在MN处更换器材时，不小心将滑动变阻器的滑片P向左移了一些，测量结果将______（填“变大”、“变小”或“不变”）。 (3)比较甲乙两组测量结果，______组更接近真实值（填“甲”或“乙”）。 【答案】 ①. RB ②. ③. < ④. Rx ⑤. R0 ⑥. 变小 ⑦. 乙 【解析】 【详解】(1)①[1]．为便于调节和测量，滑动变阻器采用分压接法，应选择阻值较小的RB； ②[2]．因电压表内阻远大于待测电阻的阻值，则采用电流表外接，实物电路连接如图： ③[3]．按以上操作，因电压表的分流作用，使得电流的测量值偏大，电阻的测量值偏小，即测得Rx测<Rx真。 (2)[4][5]．根据乙组的电路图乙和以上实验器材在MN处先接Rx，按一定的步骤操作后记下仪表的读数，再换接电阻箱R0，正确操作后测出Rx的阻值，此方法为等效替代法； [6]．若在MN处更换器材时，不小心将滑动变阻器的滑片P向左移了一些，则RC减小，若电压表读数不变，则电路中内阻和RC两端电压不变，则电路中电流变大，则Rx变小，即测量结果将变小。 (3)[7]．比较甲乙两组测量结果，在正确操作的情况下，乙组误差较小，即乙组更接近真实值。 15. 某学校实验小组同学在做“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，根据实验老师提供的器材组成如图1所示的装置。所用钩码的重力均为0.5N，某同学将6个钩码逐个挂在弹簧的下端，每次都测出弹簧的总长度，并将数据填在下面的表格中（弹簧始终在弹性限度内）。（已知重力加速度为g） 弹力大小/N 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 弹簧总长/cm 7.00 8.52 9.48 10.50 11.51 12.46 （1）试根据这些实验数据在图2的坐标纸上作出弹簧所受弹力大小跟弹簧总长之间的函数关系的图像________，所得图线的物理意义是________；该弹簧的劲度系数k为________（结果保留两位有效数字）。 （2）做完该实验，某同学想用图1的装置（一根弹簧、一把直尺和一个已知质量为m的砝码）来测定某个小物体的重力，你认为该怎么做？请写出方法________。 【答案】（1） ①. ②. 弹簧的弹力大小与弹簧伸长量大小成正比 ③. 50 （2）将弹簧上端固定在支架上，下端挂上砝码（已知质量为）测出弹簧的伸长量。将砝码取下换上待测物体，测出弹簧的伸长量，则待测物体的重力为 【解析】 【小问1详解】 [1]作图象时，使尽可能多的点落在这条直线上，不在直线上的点均匀地分布在直线两侧,如图 [2][3]该图线跟横轴交点的横坐标表示弹簧的原长。图线的物理意义是弹簧的弹力大小和弹簧伸长量大小成正比。由 可得 【小问2详解】 将弹簧上端固定在支架上，下端挂上砝码，测出弹簧的伸长量，然后将砝码取下换上待测小物体，测出弹簧的伸长量，则 可得待测小物体的重力为 四、计算题 16. 如图所示，一竖直放置、粗细均匀且足够长的U形玻璃管，右端通过橡胶管（橡胶管体积不计）与放在水中的导热金属球形容器连通，球形容器的容积为，用U形玻璃管中的水银柱封闭一定质量的理想气体，当环境温度为时，U形玻璃管右侧水银面比左侧水银面高出，水银柱上方空气柱长。（已知大气压强，U形玻璃管的横截面积为） （1）若对水缓慢加热，应加热到多少摄氏度，两边水银柱高度会在同一水平面上？ （2）保持加热后的温度不变，往左管中缓慢注入水银，问注入水银的高度是多少时右管水银面回到原来的位置？ 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）初状态压强为 体积和温度为 ， 末状态 ，， 由理想气体状态方程有 代入数据得 （2）当往左管注入水银后，末状态压强为p，体积为 由等温变化 解得 可知往左管注入水银的高度为 [物理——选修3-4] 17. 如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，振幅为2cm，周期为。已知在时刻沿波传播方向上相距40cm的两质点a、b的位移都是1cm，但运动方向相反，质点a沿y轴负方向运动，质点b沿y轴正方向运动。 （1）求该简谐波的波长； （2）若两质点a、b平衡位置间的距离满足，则从时刻开始计时，经多长时间质点b的速度第一次达到最大？ 【答案】（1）（为自然数） （2） 【解析】 【小问1详解】 在时刻，由知，当时，有 其中为自然数且，得（为自然数） 【小问2详解】 由题意知，两质点平衡位置间的距离满足，即 故 可作出时刻的波的图像如图所示，由图可知 平衡位置在点左侧距点的质点（该点正处于平衡位置）速度最大，利用平移法可知，经过点速度第一次达到最大。 18. 如图所示，一倾角为的斜面固定在水平地面上。轻质弹簧的劲度系数，其上端固定于斜面顶端，下端连接有质量的光滑小球A。另有一质量与A相同的物块B在一沿斜面向上的推力作用下与A紧靠着，A、B均处于静止状态，且斜面对B恰好无摩擦力作用。已知B与斜面间、水平地面间的动摩擦因数均为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。不计斜面与水平地面转折处的能量损失。现撤去推力F，A和B一起沿斜面下滑到某处时分离。取，重力加速度。 （1）A和B分离后，A能否再回到出发点，B做何种性质的运动？请分别简述理由。 （2）A、B整体从开始运动到A、B刚分离过程，B的位移大小。 （3）B最终停止的位置离斜面底端O点的距离。 【答案】（1）不能回到出发点，B将沿斜面向下做匀速运动 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 不能回到出发点，B将沿斜面向下做匀速运动。A不能回到出发点是因为A与B一起下滑的过程中，B对A的弹力做负功而使和弹簧的总机械能减少；B沿斜面向下做匀速运动是因为 即B在沿斜面方向上所受合力为零。 【小问2详解】 未撤去推力时，对A和B整体，根据平衡条件 解得弹簧的压缩量 分离瞬间，间无弹力作用，但速度和加速度相等，根据牛顿第二定律对有 对A有 又 解得分离时弹簧的伸长量 的位移大小 【小问3详解】 因整体从开始运动到分离，弹簧弹力做功为零，根据动能定理 解得 之后B沿斜面做匀速直线运动，直到运动到水平地面上受摩擦力作用而静止。由运动学公式可得 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $