精品解析：湖南省湘东十校2024-2025学年高三上学期10月联考物理试题

湖南省湘东十校2024年10月高三联考 物理试题 总分：100分时量：75分钟 考试时间：2024年10月29日 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自已的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试题卷和答题卡一并交回。 一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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. 在普朗克量子假说的启发下，某科学家在1905年发表了题为《关于光的产生和转化的一个试探性观点》的文章，并总结出光电效应方程，可以很好地解释光电效应实验中的各种现象，这位科学家是（　　） A. 赫兹 B. 密立根 C. 爱因斯坦 D. 德布罗意 2. 如图所示，竖直面内一半径为R的绝缘光滑轨道上，静止放着用长为R的轻杆连接的两个相同的带电小球A和B（可视为质点），两球质量均为m，现用外力缓慢推小球A使其到达圆周最低点，此时轻杆刚好不受力，则关于两球的带电情况和库仑力大小，下列说法正确的是（重力加速度为g）（　　） A. 两小球带同种电荷，且库仑力大小为 B. 两小球带异种电荷，且库仑力大小为mg C. 两小球带同种电荷，且库仑力大小为mg D. 两小球带异种电荷，且库仑力大小为mg 3. 我国高铁技术全球领先，由于其便捷性和舒适性，在国庆期间，高铁出行尤为受欢迎。现有一高铁在某一段时间内速度v与时间t的关系曲线恰好是与两坐标轴相切的一圆弧，如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 高铁正在做匀减速直线运动 B. 高铁正在做加速度减小的减速曲线运动 C. 在0~60s内高铁的位移约为1800m D. 在0~60s内高铁的位移约为774m 4. 珠宝鉴定师经常会用到宝石折光仪（甲图）来测量宝石的折射率。折光仪的基本原理图如图乙所示，把待测宝石放到半球形棱镜上。标准光源发出黄光，射向半球形棱镜，通过棱镜射向被测宝石的光，入射角小于全反射临界角的光线会折射进宝石，目镜上见不到这些光，表现为一个暗域；入射角大于临界角的光线全反射回棱镜，在目镜上表现出一个亮域；明暗域的分界线相当于该临界角的位置。目镜下安装有一个标尺，刻有与此临界角相对应的折射率值，明暗域分界线指示的数值即被测物质的折射率。以下说法正确的是（　　） A. 半球形棱镜对黄光的折射率大于宝石对黄光的折射率 B. 把宝石翻转一定的角度，使宝石的另一个侧面与棱镜接触，所测得的宝石的折射率与之前不同，说明宝石是非晶体 C. 换用红光光源，其明暗域分界线在标尺上的位置会在原黄光明暗域分界线位置的下方 D. 换用白光光源，测量宝石折射率的准确度会更高 5. 生活中常见到各种滑梯，有水上乐园的水滑梯，幼儿园的螺旋滑梯等。现有一滑梯如图所示，该滑梯由水平轨道和倾斜轨道组成，倾斜轨道底部由一小段光滑圆弧连接到水平轨道，现有一可看作质点的滑块从倾斜轨道顶端A点静止释放，两段轨道均由一种特殊材料制成，该材料对滑块的阻力f与滑块的速度满足关系式：f=kv，滑块在到达水平轨道前未达到匀速状态，已知：物体质量m，重力加速度g，倾斜轨道与水平面夹角，阻力系数k为定值，倾斜轨道长度L，最终滑块在离斜面底端B点距离为x的C点停止运动，以下说法正确的是（　　） A. 滑块在倾斜轨道上运动的时间为 B. 滑块滑到水平面上B点时的速度为 C. 滑块滑到水平面上B点时的加速度为 D. 滑块从A点运动到B点过程中重力的冲量为 6. 在一次篮球训练中，某运动员进行投篮训练，篮球从同一位置O点斜向上先后抛出两次，轨迹最高点等高，轨迹如图所示，第一次没有投中篮筐，落在M点，抛出点速度方向与水平方向夹角为45°，第二次投中篮筐，轨迹经过N点，M、N等高，抛出点速度方向与水平方向夹角为60°，两轨迹交于P点，已知第一次抛出上升时间与下降时间比值为4∶3，从抛出到进筐过程中，下列说法正确的是（不计空气阻力，篮球可视为质点）（　　） A. 第一次抛出上升的高度与下降高度比值为16∶5 B. 第一次过P点比第二次过P点机械能小 C. 抛出瞬间，第一次与第二次动能之比为3∶2 D. 末速度相对初速度的偏转角，第一次与第二次相等 二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 7. 第二次世界大战后，航空航天领域的发展已经兴起，在第二次世界大战后期，德国制造的V型系列导弹为太空发展奠定了基础。我们都知道，要飞入太空，首先要解决的问题是地球重力，他需要巨大的推力才能克服重力并飞向天空，现将一V型系列导弹发射到太阳系其他行星上，过程中会经过一系列变轨，现有其中两个轨道，如图，轨道1为椭圆，AB是椭圆的长轴，轨道2为圆轨道，与轨道1相切于B点，下列说法正确的是（　　） A. 将导弹发射到太阳系其他行星需要大于16.7km/s的速度 B. 导弹在轨道1上A点的速率为，在轨道2的速率为，则 C. 从轨道1到轨道2过程中推力对导弹做正功 D. 轨道2上B点的加速度小于轨道1上B点的加速度 8. 在某次地震中，勘测人员勘测到在地震波中有一列横波，这列横波沿x轴方向传播，x=0.8m处质点的振动图像如图甲所示，t=0.15s时部分波形图如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 该简谐横波沿x轴负方向传播 B. 该简谐横波传播速度为4m/s C. x=0.8m处的质点比x=0处的质点振动滞后0.2s D. t=0.45s时，x=0处的质点对应的位移为 9. 如图所示，有一“凸”形单匝金属线框abcd，以虚线MN为轴做匀速转动，转动的角速度=100rad/s。ab边和cd边到MN之间的距高均为L，ab边长为L，cd边长为2L，其中L=20cm，线框电阻不计。虚线MN右侧存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B=1T。线框与理想变压器原线圈相连，变压器原副线圈匝数比为1∶2。电压表V为理想电压表，电流表A为理想电流表，R为电阻箱，电容器C的击穿电压为18V。以下说法正确的是（　　） A. 电压表V的示数为V B. 电容器不会被击穿 C. 当把电阻箱调至R=4Ω时，电流表A的示数为3A D. 当把电阻箱调至R=10Ω时，电阻箱的功率为8W 10. 如图所示，两条相距L的平行且足够长的金属导轨固定，且导轨所在平面与水平面夹角为，以MN为界，其上侧导轨的电阻忽略不计，下侧导轨单位长度的电阻为R。现将两根质量均为m中的导体棒ab、cd放置在导轨上不同位置，两导体棒始终与导轨垂直且与导轨接触良好，两导体棒与导轨间动摩擦因数均为μ，其中导体棒ab的电阻不计，导体棒cd接入回路的电阻为R且其下方有两个固定在导轨上的立柱。已知整个装置处于垂直导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。在t=0时，一平行导轨向下的拉力F垂直作用在导体棒ab上，使导体棒ab从分界线MN处由静止开始做加速度为a的匀加速直线运动。下列说法正确的是（　　） A. 回路中感应电动势随时间变化的表达式为E=BLat B. 回路中感应电流时间变化的表达式为 C. 经过，拉力F达到最大值 D. 经过，拉力F达到最大值 三、实验题：11题7分，12题9分。 11. 某校研究性学习小组的同学用滴水法测量小车与桌面间的动摩擦因数μ，装置如图甲。实验过程如下：把滴水计时器固定在小车的末端，在小车上固定一平衡物；调节滴水计时器的滴水速度为每0．05s滴一滴（以滴水计时器内盛满水为准）；在斜面顶端放置一浅盘，把小车放在斜面项端，把调好的滴水计时器盛满墨水，使水滴能滴人浅盘内；随即在撤去浅盘的同时放开小车，于是水滴在斜面和桌面上留下标志小车运动规律的点迹，但实验结束后，发现小车在水平面上运动时只留下了斜面最底端位置4计时点和停止位置n计时点，如图乙所示，用刻度尺测量出x01=1.40cm，x02=3.30cm，x03=5.68cm，x04=8.56cm，x0n=18.26cm五段长度，重力加速度g=10m/s2。 （1）滴水计时器的原理和课本上介绍的_________原理类似。 （2）小车在斜面上运动的加速度a=________m/s2。（结果保留三位有效数字） （3）小车运动到计时点3的速度为________m/s。（结果保留两位有效数字） （4）小车与桌面间的动摩擦因数μ=________。（结果保留两位有效数字） 12. 小明同学在实验室做实验，需要去测量一个未知定值电阻Rx的阻值，该待测电阻阻值接近500Ω。现实验室有如下器材可供选择： A.待测电阻Rx； B.电流表Al（量程0~10mA，内阻RA1=100Ω）； C.电流表A2（量程0~5mA，内阻RA2约为100Ω）； D.电压表V（量程0~1.5V，内阻Rv=500Ω）； E.定值电阻R0=200； F.滑动变阻器R（最大阻值约为10Ω，允许通过的最大电流为1A）； G.滑动变阻器R2（最大阻值约为1000Ω，允许通过的最大电流为1A）； H.直流电源E，电动势为3V，内阻很小； I.开关S，及若干导线。 小明在以上器材中选择了合适的器材，并设计了电路，如甲图所示。现要求测量数据范围较大，测量结果尽可能准确。 （1）滑动变阻器应选______，a电表应选______，b电表应选______（请填写所选仪器前的字母编号） （2）通过调节滑动变阻器，测量得到多组a电表和b电表的示数，将a电表和b电表的示数描成图像如图乙所示，图像横纵轴物理量的单位均采用国际单位，该图像斜率大小为k=150，则待测电阻Rx=______Ω（保留三位有效数字），所测得的Rx的测量值与真实值的关系是：测量值______且真实值（选填“>”“<”或“=”）。 （3）如图丙，将该待测电阻与一硅光电池串联，硅光电池的路端电压U与干路电流I的关系如图丁所示，则该待测电阻的功率为______W（保留两位有效数字）。 四、解答题；13题10分，14题14分，15题16分。 13. 以前农村家家户户灶房里都有用砖砌成的锅灶，旁边放着一个风箱。风箱是用来产生风力的设备，其结构如图虚线框内所示，A、B、C、D、E处为单向阀门，操作人员用手推拉拉杆。从而带动活塞在汽缸里左右运动，使空气通过进气口进入汽缸内，再由送风管道和出气口送入炉灶，使炉火旺盛。风箱也常用于炼铁。图中所示，风箱内汽缸容积为V0，送风管道和活塞的容积不计，大气压强为p0。将风箱的出气口与一容器的开口紧密相连，该容器的容积为V，容器里原有封闭空气的压强为p0，环境温度为T0，风箱和容器都具有良好的导热性。 （1）先不推拉拉杆，阀门E关闭，若环境温度升高到T，求容器内的气体压强p1； （2）若环境温度保持T0不变，活塞从汽缸最右侧推至最左侧，再由最左侧拉回最右侧，此过程算推拉一次，则推拉10次活塞后，求容器内的气体压强p2。 14. 如图所示，电容器与不计内阻的电源相连，电容器两极板间存在垂直纸面向外的匀强磁场，在同一竖直面上，电容器右侧存在一个正方形的有界匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，在磁场中有一个正方形绝缘线框，线框的四条边刚好与磁场边界重合，线框的中心与电容器两极板中线等高，在框上有两个小孔A（A与框的中心等高）和C，现将线框以OO'为轴以恒定角速度做匀速转动，一质量为m，带电量为-q的粒子自两板间以初速度v0射入，沿两极板间中线通过电容器从中线水平射出，从小孔A进入绝缘线框，粒子刚好从线框另一个孔C离开磁场（粒子不与线框碰撞），并以与竖直方向成=30°的速度打在框下方的水平接收屏PQ上的D点，已知MN两板之间距离为d，板长为L，线框边长为a（未知），PQ距线框底边距离为a，两磁场的磁感应强度大小均为B，不计粒子重力和电场的边缘效应。求：（忽略线框转动对磁场的影响） （1）电源电动势E； （2）线框边长a的值； （3）线框匀速转动的角速度可能值和带电粒子从射入电容器到打到屏PQ上运动的总时间。 15. 如图所示，质量为mB=4kg的平板小车B和质量为mC=2kg的平板小车C紧挨着一起静止于光滑水平面上（两车不粘连），两小车上表面高度相同并平滑相接。平板小车B最左端放置有质量为mA=2kg的小物块A（可视为质点），已知小物块A与平板小车B之间的动摩擦因数为μ=0.1，平板小车B足够长，小物块A总不能到平板小车B的右端。平板小车C的最右端固定一竖直轻杆，杆顶系一长为R=1.8m的轻绳，轻绳的另一端系一质量为m=1kg的小球（可视为质点）。某时刻，轻绳被水平拉直处于静止状态，小球处于最左端，将小球由静止释放，求：（重力加速度g=10m/s2） （1）当小斑摆到最低点时，平板小车C移动的距离； （2）将平板小车C固定，在平板小车B右侧水平面上与平板小车B右端相距L处固定一竖直弹性挡板，平板小车B碰撞挡板时间极短，碰撞后速度大小不变、方向反向，已知小球摆到最低点时恰好与小物块A发生的碰撞为一维弹性碰撞，求； ①小球与小物块A发生碰撞后瞬间，小物块A的速度vA大小； ②要使平板小车B与挡板至少发生n次碰撞，L应满足的条件。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 湖南省湘东十校2024年10月高三联考 物理试题 总分：100分时量：75分钟 考试时间：2024年10月29日 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自已的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试题卷和答题卡一并交回。 一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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. 在普朗克量子假说的启发下，某科学家在1905年发表了题为《关于光的产生和转化的一个试探性观点》的文章，并总结出光电效应方程，可以很好地解释光电效应实验中的各种现象，这位科学家是（　　） A. 赫兹 B. 密立根 C. 爱因斯坦 D. 德布罗意 【答案】C 【解析】 【详解】在普朗克量子假说的启发下，爱因斯坦在1905年发表了题为《关于光的产生和转化的一个试探性观点》的文章，并总结出光电效应方程，可以很好地解释光电效应实验中的各种现象。 故选C。 2. 如图所示，竖直面内一半径为R的绝缘光滑轨道上，静止放着用长为R的轻杆连接的两个相同的带电小球A和B（可视为质点），两球质量均为m，现用外力缓慢推小球A使其到达圆周最低点，此时轻杆刚好不受力，则关于两球的带电情况和库仑力大小，下列说法正确的是（重力加速度为g）（　　） A. 两小球带同种电荷，且库仑力大小为 B. 两小球带异种电荷，且库仑力大小为mg C. 两小球带同种电荷，且库仑力大小为mg D. 两小球带异种电荷，且库仑力大小为mg 【答案】C 【解析】 【详解】小球A到达圆周最低点时轻杆刚好不受力，小球B受重力G、支持力，库仑力F，如图所示： 此时库仑力为斥力，所以两小球带同种电荷，且由几何知识可得，任意两力的夹角都为，则有 故选C。 3. 我国高铁技术全球领先，由于其便捷性和舒适性，在国庆期间，高铁出行尤为受欢迎。现有一高铁在某一段时间内速度v与时间t的关系曲线恰好是与两坐标轴相切的一圆弧，如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 高铁正在做匀减速直线运动 B. 高铁正在做加速度减小的减速曲线运动 C. 在0~60s内高铁的位移约为1800m D. 在0~60s内高铁的位移约为774m 【答案】D 【解析】 【详解】AB．速度v与时间t图像只能描述直线运动且斜率表示加速度大小，所以高铁正在做加速度减小的减速直线运动，AB错误； CD．由于图线与坐标轴围成的“面积”大小等于位移，如图： 则 这里R是圆弧的半径，也是正方形的边长，所以 则 C错误，D正确。 故选D。 4. 珠宝鉴定师经常会用到宝石折光仪（甲图）来测量宝石的折射率。折光仪的基本原理图如图乙所示，把待测宝石放到半球形棱镜上。标准光源发出黄光，射向半球形棱镜，通过棱镜射向被测宝石的光，入射角小于全反射临界角的光线会折射进宝石，目镜上见不到这些光，表现为一个暗域；入射角大于临界角的光线全反射回棱镜，在目镜上表现出一个亮域；明暗域的分界线相当于该临界角的位置。目镜下安装有一个标尺，刻有与此临界角相对应的折射率值，明暗域分界线指示的数值即被测物质的折射率。以下说法正确的是（　　） A. 半球形棱镜对黄光的折射率大于宝石对黄光的折射率 B. 把宝石翻转一定的角度，使宝石的另一个侧面与棱镜接触，所测得的宝石的折射率与之前不同，说明宝石是非晶体 C. 换用红光光源，其明暗域分界线在标尺上的位置会在原黄光明暗域分界线位置的下方 D. 换用白光光源，测量宝石折射率的准确度会更高 【答案】A 【解析】 【详解】A．发生全反射的条件是光从光密介质射向光疏介质，光从棱镜射向宝石，要发生全反射，需满足棱镜对黄光折射率大于宝石对黄光折射率，故A正确； B．宝石不同的侧面具有不同的折射率，说明宝石具有各向异性的特点，所以宝石是晶体，故B错误； C．针对同一种介质，红光折射率小于黄光折射率，则红光全反射临界角更大，其明暗域分界线在标尺上的位置会在原黄光明暗域分界线位置的上方，故C错误； D．换用白光，而白光色散明显，会导致明暗域分界线模糊，折射率测量不准确，故D错误。 故选A。 5. 生活中常见到各种滑梯，有水上乐园的水滑梯，幼儿园的螺旋滑梯等。现有一滑梯如图所示，该滑梯由水平轨道和倾斜轨道组成，倾斜轨道底部由一小段光滑圆弧连接到水平轨道，现有一可看作质点的滑块从倾斜轨道顶端A点静止释放，两段轨道均由一种特殊材料制成，该材料对滑块的阻力f与滑块的速度满足关系式：f=kv，滑块在到达水平轨道前未达到匀速状态，已知：物体质量m，重力加速度g，倾斜轨道与水平面夹角，阻力系数k为定值，倾斜轨道长度L，最终滑块在离斜面底端B点距离为x的C点停止运动，以下说法正确的是（　　） A. 滑块在倾斜轨道上运动的时间为 B. 滑块滑到水平面上B点时的速度为 C. 滑块滑到水平面上B点时的加速度为 D. 滑块从A点运动到B点过程中重力的冲量为 【答案】D 【解析】 【详解】AB．滑块从A运动到B，根据动量定理可得 滑块从B运动到C，根据动量定理可得 联立可得 ， 故A、B错误； D．滑块滑至水平面B点时，加速度 故C错误； D．滑块从A到B重力的冲量 故D正确。 故选D。 6. 在一次篮球训练中，某运动员进行投篮训练，篮球从同一位置O点斜向上先后抛出两次，轨迹最高点等高，轨迹如图所示，第一次没有投中篮筐，落在M点，抛出点速度方向与水平方向夹角为45°，第二次投中篮筐，轨迹经过N点，M、N等高，抛出点速度方向与水平方向夹角为60°，两轨迹交于P点，已知第一次抛出上升时间与下降时间比值为4∶3，从抛出到进筐过程中，下列说法正确的是（不计空气阻力，篮球可视为质点）（　　） A. 第一次抛出上升的高度与下降高度比值为16∶5 B. 第一次过P点比第二次过P点机械能小 C. 抛出瞬间，第一次与第二次动能之比为3∶2 D. 末速度相对初速度的偏转角，第一次与第二次相等 【答案】C 【解析】 【详解】A．第一次抛出上升时间与下降时间比值为4∶3，根据 可得 A错误； BC．篮球运动过程满足机械能守恒，抛出点与最高点和P点机械能均相等，根据抛出点速度方向，有 得 两次抛出点相同，最高点高度等高，即相等，抛出点动能 所以抛出点动能之比为。 B错误，C正确； D．整个过程两次运动时间相等，竖直方向速度一直相等，第一次抛出速度与水平方向夹角小于第二次抛出速度与水平方向夹角，则末位置第一次M点速度与水平方向夹角小于第二次N点速度与水平方向夹角，根据几何关系可知第二次速度偏转角大于第一次速度偏转角，D错误。 故选C。 二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 7. 第二次世界大战后，航空航天领域的发展已经兴起，在第二次世界大战后期，德国制造的V型系列导弹为太空发展奠定了基础。我们都知道，要飞入太空，首先要解决的问题是地球重力，他需要巨大的推力才能克服重力并飞向天空，现将一V型系列导弹发射到太阳系其他行星上，过程中会经过一系列变轨，现有其中两个轨道，如图，轨道1为椭圆，AB是椭圆的长轴，轨道2为圆轨道，与轨道1相切于B点，下列说法正确的是（　　） A. 将导弹发射到太阳系其他行星需要大于16.7km/s的速度 B. 导弹在轨道1上A点的速率为，在轨道2的速率为，则 C. 从轨道1到轨道2过程中推力对导弹做正功 D. 轨道2上B点的加速度小于轨道1上B点的加速度 【答案】BC 【解析】 【详解】A．将导弹发射到太阳系其他行星，最小速度应为第二宇宙速度，故A错误。 B．过A点画椭圆轨迹1的一个内切圆，如图 这个轨迹上的A点速度大于，小于，所以 故B正确。 C．轨道1到轨道2需要加速，所以推力做正功，故C正确； D．加速度由万有引力提供，导弹在轨道2上B点与轨道1上B点的万有引力相等，所以加速度相等，故D错误。 故选BC。 8. 在某次地震中，勘测人员勘测到在地震波中有一列横波，这列横波沿x轴方向传播，x=0.8m处质点的振动图像如图甲所示，t=0.15s时部分波形图如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 该简谐横波沿x轴负方向传播 B. 该简谐横波传播速度为4m/s C. x=0.8m处的质点比x=0处的质点振动滞后0.2s D. t=0.45s时，x=0处的质点对应的位移为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由甲图得当后，处质点将向下振动，根据同侧法可知，横波沿x轴正方向传播，故A错误； B．由甲图可知 由乙图可知 则波传播速度 故B正确； C．由于 即x=0.8m处的质点比x=0处的质点振动滞后0.2s，故C正确； D．振动方程为 由于比滞后，则时处质点对应的纵坐标和处质点在时的纵坐标相同，所以把代入甲图振动方程中得 故D错误。 故选BC。 9. 如图所示，有一“凸”形单匝金属线框abcd，以虚线MN为轴做匀速转动，转动的角速度=100rad/s。ab边和cd边到MN之间的距高均为L，ab边长为L，cd边长为2L，其中L=20cm，线框电阻不计。虚线MN右侧存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B=1T。线框与理想变压器原线圈相连，变压器原副线圈匝数比为1∶2。电压表V为理想电压表，电流表A为理想电流表，R为电阻箱，电容器C的击穿电压为18V。以下说法正确的是（　　） A. 电压表V的示数为V B. 电容器不会被击穿 C. 当把电阻箱调至R=4Ω时，电流表A的示数为3A D. 当把电阻箱调至R=10Ω时，电阻箱的功率为8W 【答案】BD 【解析】 【详解】A．cd边切割磁感线时，最大电动势 其中 解得 ab边切割磁感线时，最大电动势 解得 电压表V所测电压为有效电压，满足 解得 故A错误； B．副线圈的最大电压为，满足关系式 得 未超过电容器的击穿电压，电容器不会被击穿，故B正确； D．副线圈电压有效值为，则有 解得 则电阻箱取时，功率 解得 故D正确； C．当把电阻箱调至R=4Ω时，有效电流 故C错误。 故选BD。 10. 如图所示，两条相距L的平行且足够长的金属导轨固定，且导轨所在平面与水平面夹角为，以MN为界，其上侧导轨的电阻忽略不计，下侧导轨单位长度的电阻为R。现将两根质量均为m中的导体棒ab、cd放置在导轨上不同位置，两导体棒始终与导轨垂直且与导轨接触良好，两导体棒与导轨间动摩擦因数均为μ，其中导体棒ab的电阻不计，导体棒cd接入回路的电阻为R且其下方有两个固定在导轨上的立柱。已知整个装置处于垂直导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。在t=0时，一平行导轨向下的拉力F垂直作用在导体棒ab上，使导体棒ab从分界线MN处由静止开始做加速度为a的匀加速直线运动。下列说法正确的是（　　） A. 回路中感应电动势随时间变化的表达式为E=BLat B. 回路中感应电流时间变化的表达式为 C. 经过，拉力F达到最大值 D. 经过，拉力F达到最大值 【答案】AD 【解析】 【详解】A．回路中感应电动势 导体棒做初速度为零的匀加速运动 回路中感应电动势随时间变化的表达式 故A正确； B．由位移时间公式可得导体棒在t时间内的位移为 回路中总电阻 回路中感应电流随时间变化的表达式 故B错误； CD．导体棒ab受到重力G、外力F，支持，安培力，摩擦力f，如图所示 由安培力公式有 导体棒受到的摩擦力为 由牛顿第二定律有 解得 由数学知识可知上式中，当有 即有 此时，外力F取最大值，故C错误，D正确。 故选AD。 三、实验题：11题7分，12题9分。 11. 某校研究性学习小组的同学用滴水法测量小车与桌面间的动摩擦因数μ，装置如图甲。实验过程如下：把滴水计时器固定在小车的末端，在小车上固定一平衡物；调节滴水计时器的滴水速度为每0．05s滴一滴（以滴水计时器内盛满水为准）；在斜面顶端放置一浅盘，把小车放在斜面项端，把调好的滴水计时器盛满墨水，使水滴能滴人浅盘内；随即在撤去浅盘的同时放开小车，于是水滴在斜面和桌面上留下标志小车运动规律的点迹，但实验结束后，发现小车在水平面上运动时只留下了斜面最底端位置4计时点和停止位置n计时点，如图乙所示，用刻度尺测量出x01=1.40cm，x02=3.30cm，x03=5.68cm，x04=8.56cm，x0n=18.26cm五段长度，重力加速度g=10m/s2。 （1）滴水计时器的原理和课本上介绍的_________原理类似。 （2）小车在斜面上运动的加速度a=________m/s2。（结果保留三位有效数字） （3）小车运动到计时点3的速度为________m/s。（结果保留两位有效数字） （4）小车与桌面间的动摩擦因数μ=________。（结果保留两位有效数字） 【答案】（1）打点计时器 （2）1.96 （3）0.53 （4）0.20 【解析】 【小问1详解】 滴水计时器的原理和课本上介绍的打点计时器原理类似。 【小问2详解】 小车在斜面上运动的加速度 【小问3详解】 小车运动到计时点3的速度 【小问4详解】 小车运动到计时点4的速度 计数点过程有 解得 12. 小明同学在实验室做实验，需要去测量一个未知定值电阻Rx的阻值，该待测电阻阻值接近500Ω。现实验室有如下器材可供选择： A.待测电阻Rx； B.电流表Al（量程0~10mA，内阻RA1=100Ω）； C.电流表A2（量程0~5mA，内阻RA2约为100Ω）； D.电压表V（量程0~1.5V，内阻Rv=500Ω）； E.定值电阻R0=200； F.滑动变阻器R（最大阻值约为10Ω，允许通过的最大电流为1A）； G.滑动变阻器R2（最大阻值约为1000Ω，允许通过的最大电流为1A）； H.直流电源E，电动势为3V，内阻很小； I.开关S，及若干导线。 小明在以上器材中选择了合适的器材，并设计了电路，如甲图所示。现要求测量数据范围较大，测量结果尽可能准确。 （1）滑动变阻器应选______，a电表应选______，b电表应选______（请填写所选仪器前的字母编号） （2）通过调节滑动变阻器，测量得到多组a电表和b电表的示数，将a电表和b电表的示数描成图像如图乙所示，图像横纵轴物理量的单位均采用国际单位，该图像斜率大小为k=150，则待测电阻Rx=______Ω（保留三位有效数字），所测得的Rx的测量值与真实值的关系是：测量值______且真实值（选填“>”“<”或“=”）。 （3）如图丙，将该待测电阻与一硅光电池串联，硅光电池的路端电压U与干路电流I的关系如图丁所示，则该待测电阻的功率为______W（保留两位有效数字）。 【答案】（1） ①. F ②. B ③. D （2） ①. 500 ②. = （3）0.010（0.0092~0.011） 【解析】 【小问1详解】 [1]滑动变阻器为分压式接法，为了实验数据的连续性强一些，选最大阻值较小的； [2]电源电动势为3V，a表与串联改装成电压表，即a表内阻已知，选电流表，能测量的最大电压为 可知，选刚好等于电源电压； [3]电源电动势为3V，b表选电压表V，其内阻已知，能够测量出通过其所在电路的电流。与分压，能分走将近电压，量程合适，且电压表内阻已知，测量会更精确。 【小问2详解】 [1][2]乙图横轴为电流表示数，纵轴为电压表示数，电压表示数U与电流表示数I满足关系式有 解得 则有 解得 由于两电表内阻已知，可知测量值等于真实值。 【小问3详解】 在硅光电池的图中，描绘的图，由于 则图像如图所示 交点处为工作点，其坐标为，则功率为 四、解答题；13题10分，14题14分，15题16分。 13. 以前农村家家户户灶房里都有用砖砌成的锅灶，旁边放着一个风箱。风箱是用来产生风力的设备，其结构如图虚线框内所示，A、B、C、D、E处为单向阀门，操作人员用手推拉拉杆。从而带动活塞在汽缸里左右运动，使空气通过进气口进入汽缸内，再由送风管道和出气口送入炉灶，使炉火旺盛。风箱也常用于炼铁。图中所示，风箱内汽缸容积为V0，送风管道和活塞的容积不计，大气压强为p0。将风箱的出气口与一容器的开口紧密相连，该容器的容积为V，容器里原有封闭空气的压强为p0，环境温度为T0，风箱和容器都具有良好的导热性。 （1）先不推拉拉杆，阀门E关闭，若环境温度升高到T，求容器内的气体压强p1； （2）若环境温度保持T0不变，活塞从汽缸最右侧推至最左侧，再由最左侧拉回最右侧，此过程算推拉一次，则推拉10次活塞后，求容器内的气体压强p2。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 E阀门关闭，容器封闭，则容器中的气体进行等容变化，初状态压强为，温度为，末状态温度为T，则 解得 【小问2详解】 每推拉一次拉杆，风箱就向容器输送体积为的空气，则推拉10次，输送体积为的空气，且温度不变，则 解得 14. 如图所示，电容器与不计内阻的电源相连，电容器两极板间存在垂直纸面向外的匀强磁场，在同一竖直面上，电容器右侧存在一个正方形的有界匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，在磁场中有一个正方形绝缘线框，线框的四条边刚好与磁场边界重合，线框的中心与电容器两极板中线等高，在框上有两个小孔A（A与框的中心等高）和C，现将线框以OO'为轴以恒定角速度做匀速转动，一质量为m，带电量为-q的粒子自两板间以初速度v0射入，沿两极板间中线通过电容器从中线水平射出，从小孔A进入绝缘线框，粒子刚好从线框另一个孔C离开磁场（粒子不与线框碰撞），并以与竖直方向成=30°的速度打在框下方的水平接收屏PQ上的D点，已知MN两板之间距离为d，板长为L，线框边长为a（未知），PQ距线框底边距离为a，两磁场的磁感应强度大小均为B，不计粒子重力和电场的边缘效应。求：（忽略线框转动对磁场的影响） （1）电源电动势E； （2）线框边长a的值； （3）线框匀速转动的角速度可能值和带电粒子从射入电容器到打到屏PQ上运动的总时间。 【答案】（1） （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 电源与电容器相连，电容器两端电压等于电源电动势 粒子在电容器间做直线运动，得 解得 【小问2详解】 粒子进入圆形有界匀强磁场后，做匀速圆周运动，设运动的轨迹半径为r，由 解得 如图几何关系得 则 【小问3详解】 由图得粒子在线所在磁场运动时间 设线框转动的周期为，则 带电粒子在电容器中运动的时间为 带电粒子从线框出来到打在屏PQ上时间 即 带电粒子在磁场中运动的总时间 15. 如图所示，质量为mB=4kg的平板小车B和质量为mC=2kg的平板小车C紧挨着一起静止于光滑水平面上（两车不粘连），两小车上表面高度相同并平滑相接。平板小车B最左端放置有质量为mA=2kg的小物块A（可视为质点），已知小物块A与平板小车B之间的动摩擦因数为μ=0.1，平板小车B足够长，小物块A总不能到平板小车B的右端。平板小车C的最右端固定一竖直轻杆，杆顶系一长为R=1.8m的轻绳，轻绳的另一端系一质量为m=1kg的小球（可视为质点）。某时刻，轻绳被水平拉直处于静止状态，小球处于最左端，将小球由静止释放，求：（重力加速度g=10m/s2） （1）当小斑摆到最低点时，平板小车C移动的距离； （2）将平板小车C固定，在平板小车B右侧水平面上与平板小车B右端相距L处固定一竖直弹性挡板，平板小车B碰撞挡板时间极短，碰撞后速度大小不变、方向反向，已知小球摆到最低点时恰好与小物块A发生的碰撞为一维弹性碰撞，求； ①小球与小物块A发生碰撞后瞬间，小物块A的速度vA大小； ②要使平板小车B与挡板至少发生n次碰撞，L应满足的条件。 【答案】（1） （2）①，② 【解析】 【小问1详解】 当小球摆到最低点时，设小球水平方向的位移大小为，平板小车C的位移大小为，由于系统水平方向动量守恒有 又 解得 【小问2详解】 ①小球摆到最低点过程，根据动能定理有 解得 小球与小物块A发生弹性碰撞过程有 解得 ②小球与小物块A发生弹性碰撞后，根据牛顿第二定律，小物块A的加速度 平板小车B的加速度 小球与小物块A发生弹性碰撞后小物块A与平板小车B的运动图像如图所示： 平板小车B从开始向右运动到第次碰撞后向左减速到0所用时间 能发生第n次碰撞的条件是此时小物块A的速度向右，即 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $