精品解析：2024届河南省河南大学附属中学高三下学期仿真模拟物理试题

河南省河南大学附属中学2023-2024学年高三下学期仿真模拟 物理试题 学校：______ 姓名：______ 班级：______ 考号：______ 第Ⅰ卷（选择题） 一、单选题（共8题，每题4分，共32分） 1. 如图甲所示，质量为m=2kg的小物块静止放置在粗糙水平地面O处，物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.5，在水平拉力F作用下物块由静止开始沿水平地面向右运动。已知水平拉力F随时间变化的图象如图乙所示，重力加速度g取10m/s2，取水平向右为正方向，由此可知（　　） A. 在0～3s时间内物块的加速度大小为6m/s2 B. 在3～5s时间内物块的加速度大小为3m/s2，方向水平向右 C. 5s末，物块速度大小为3m/s，方向水平向右 D. 在5s末，克服水平拉力F做功的功率为0 【答案】D 【解析】 【详解】A．在0～3s时间内，F1=12N，由牛顿第二定律 F1－μmg=ma1 解得物块加速度 a1=1m/s2 故A错误； BCD．在3～5s时间内，F2=4N，由牛顿第二定律 F2－μmg=ma2 解得物块加速度 a2=－3m/s2 3s末，物块速度为 v1=a1t1=3m/s 4s末，物块速度为 v2=v1＋a2t2=0 摩擦力大于拉力，4s末物块停止运动，则5s末，克服水平拉力F做功的功率为0，故BC错误，D正确。 故选D。 2. 是固定在空中的粗糙水平横杆，一质量为的物块穿在杆上，物块通过细线悬吊着一质量为的小球。现用沿杆的恒力拉物块使物块、小球一起（保持相对静止）向右运动，细线与竖直方向夹角为，则以下说法正确的是（重力加速度为g）（　　） A. 杆对物块的支持力为 B. 细线上的拉力为 C. D. 物块和小球的加速度为 【答案】D 【解析】 【详解】A．以整体为研究对象，竖直方向受重力和支持力处于平衡态，因此杆对物块的支持力为，故A错误； BD．以小球为研究对象受力分析可得 两物体保持相对静止即加速度相同为 故B错误，D正确； C．整体在水平方向满足 因此 故C错误。 故选D。 3. 如图甲所示，一圆形金属线圈放置于匀强磁场中，磁场方向与线圈平面垂直，磁感应强度为，现让线圈绕其一条直径以50Hz的频率匀速转动，较长时间t内产生的热量为Q；若线圈不动，让磁场以图乙所示规律周期性变化，要在t时间内产生的热量也为Q，乙图中磁场变化的周期T以s为单位，数值应为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】设圆形金属线圈面积为S，当圆形线圈绕其一条直径匀速转动时，线圈中产生正弦交流电，感应电动势的最大值 有效值 图乙中感应电动势的大小不变，方向改变，感应电动势的大小 根据楞次定律，感应电流沿逆时针方向，感应电流沿顺时针方向，感应电流沿顺时针方向，感应电流沿逆时针方向，画出感应电动势随时间变化的图象 根据电流的热效应，有 解得 根据题意，金属线圈在两种情况下，相同时间内产生的热量相等，所以甲、乙两电路的有效值相等，则 其中 解得 故选C。 4. P、Q两物体从同一位置由静止开始沿同一直线同向运动，图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A. t＝6s时，P、Q两物体的速度之比为2∶1 B. t＝4s时，P、Q两物体的速度之比为2∶1 C. 2~4s内，Q的位移大小为48m D. 4~6s内，Q的位移大小为64m 【答案】D 【解析】 【详解】A．图像中图线与时间轴所围面积表示速度变化量，由于初速度为零，所以 得t＝6s时，P、Q两物体的速度之比 故A错误； B．t＝4s时，P、Q两物体的速度之比 故B错误； C．t＝2s时，Q的速度 2~4s内Q的位移 故C错误； D．2~6s内Q的位移 故4~6s内Q的位移 故D正确。 故选D。 5. 从地面竖直向上抛出一个质量为1kg的小球，其上升和下降过程中的动能-位移图像如图所示。其中E0为竖直上抛的初动能，空气阻力大小恒定，g取10m/s2，结合图像信息可判断下列说法中正确的是（　　） A. 该图像取竖直向下方向为位移的正方向 B. 小球抛出后，上升的最大高度为60m C. 空气阻力的大小为1.5N D. 初动能E0的大小为540J 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．由题可知，E0为竖直上抛的初动能，随着x的增大Ek在减小，所以图像是取竖直向上为正方向的，故A错误； B．由图像可知，小球上升了15m后，Ek由E0变为，所以当x=45m时，，所以小球抛出后上升的最大高度为45m，故B错误； C．设空气阻力大小为f，小球上升过程中，由动能定理可得 小球下降过程中，由动能定理可得 由图像可知 其中，联立解得 故C错误； D．由C可知，，且，代入数据解得 故D正确。 故选D。 6. 下列说法正确的是（　　） A. 太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应 B. 卢瑟福发现质子的核反应方程式是 C. 铋210的半衰期是5天，12g铋210经过15天后还有2.0g未衰变 D. 氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，原子总能量减小 【答案】B 【解析】 【详解】A．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应，故A错误； B．卢瑟福通过α粒子轰击氮原子发现质子，方程为，故B正确； C．12g铋210经过15天，即三个半衰期，剩余未衰变，故C错误； D．氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，吸收能量，故原子总能量增加，故D错误。 故选B。 7. 如图甲所示，某工地上起重机将重为的正方形工件缓缓吊起，四根质量不计等长的钢绳，一端分别固定在正方形工件的四个角上，另一端汇聚于一处挂在挂钩上，绳端汇聚处到每个角的距离均与正方形工件的对角线长度相等，如图乙所示。则每根钢绳的受力大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】每根钢绳的受力大小为F，绳端汇聚处到每个角的距离均与正方形工件的对角线长度相等，故根据几何关系可知 解得 故选D。 8. 如图，水平桌面上放置质量分别为m和M的木块和斜面体，斜面倾角为α。作用在木块上的力F与斜面夹角为α，木块和斜面体均保持静止，则（重力加速度为g） A. 木块受到的摩擦力不可能为零 B. 木块对斜面体的压力等于mgcosα C. 桌面对斜面体的支持力等于(M＋m)g D. 桌面对斜面体的摩擦力等于F cos2α 【答案】D 【解析】 【详解】A.对木块受力分析可知，若力F沿斜面的分量和重力沿斜面分量相等，即不受摩擦力，A错误； B. 对木块垂直斜面方向 故B错误； CD.以整体为对象可得 故C错误，D正确； 故选D。 二、多选题（共4题，每题4分，共16分） 9. 如图所示，甲、乙两个完全相同的线圈，在距地面同一高度处同时由静止开始释放，A、B是面积、磁感应强度的大小和方向均完全相同的匀强磁场区域，只是A区域比B区域离地面高，两线圈下落时始终保持线圈平面与磁场垂直，则（　　） A. 两线圈穿过磁场的过程中产生的热量相等 B. 两线圈穿过磁场的过程中通过线圈横截面的电荷量相等 C. 两线圈落地时甲的速度较大 D. 乙运动时间较短，先落地 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．由 ，， 可得 由于乙进入磁场时的速度较大，则安培力较大，克服安培力做的功较多，即产生的焦耳热较多，故A错误； B．由 可知通过线圈横截面的电荷量相等，故B正确； C．由于甲、乙减少的重力势能相同，甲穿过磁场的过程中产生的热量较少，由能量守恒定律可知，甲落地时速度较大，故C正确； D．线圈穿过磁场区域时受到的安培力为变力，设受到的平均安培力为，穿过磁场时间为，下落全过程时间为t，落地时的速度为v，则全过程由动量定理得 而 ， 所以 可见，下落过程中两线圈所受安培力的冲量相等，因为，所以，即乙运动时间较短，先落地，故D正确。 故选BCD。 10. 如图所示，空间存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，一带电荷量为q、质量为m的带正电小球从磁场中某点P由静止释放，其运动轨迹是一条摆线。小球的运动实际上是竖直平面内沿逆时针方向、速度大小为v的匀速圆周运动和水平向右、速度大小为v的匀速直线运动的合运动，重力加速度为g。已知轨迹上某点的曲率半径为在极限情况下，通过该点和轨迹上紧邻该点两侧的两点作出的圆的半径。则下列说法正确的是（　　） A. 小球运动到最低点时的速度为v B. 小球运动到最低点时轨迹的曲率半径为 C. 小球第一次运动到最低点时，距离释放点的竖直距离为 D. 小球从释放到第一次经过最低点所需时间为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．因为小球的运动实际上是竖直平面内沿逆时针方向、速度大小为v的匀速圆周运动和水平向右、速度大小为v的匀速直线运动的合运动，故小球在最高点做圆周运动的分速度水平向左，做直线运动的分速度水平向右，合速度为0，在最低点时的速度是两分速度的矢量和，为2v，故A错误； B．设在最低点时轨迹的曲率半径为R，则有 可解得曲率半径 故B正确； C．小球在运动过程中洛伦兹力不做功，机械能守恒，有 解得 故C正确； D．小球从释放到第一次经过最低点的过程中，只运动了半个圆周，根据分运动的等时性，则有 故D错误。 故选BC。 11. 如图所示，倾角为α的固定斜面下端固定一挡板，一劲度系数为k的轻弹簧下端固定在挡板上。现将一质量为m的小物块从斜面上离弹簧上端距离为s，由静止释放，已知物块与斜面间的动摩擦因数为μ（），物块下滑过程中的最大动能为Ekm，则小物块从释放到运动至最低点的过程中，下列说法中正确的是（重力加速度为g）（　　） A. 物块的最大动能Ekm等于对应过程中重力与摩擦力对物块做功之和 B. 弹簧的最大弹性势能等于整个过程中重力与摩擦力对物块做功之和 C. 当物块的最大动能为Ekm时，弹簧的压缩量 D. 若将物块从离弹簧上端2s的斜面处由静止释放，则下滑过程中物块的最大动能一定等于2Ekm 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】A．物块的最大动能Ekm等于对应过程中重力、摩擦力和弹簧的弹力对物块做功之和，A错误； B．当物块运动到最低端速度为零时弹性势能最大，而弹性势能等于整个过程中克服弹力所做的功。根据动能定理，合外力做功之和等于零，故弹簧的最大弹性势能等于整个过程中重力与摩擦力对物块做功之和，B正确； C．当物块的最大动能为Ekm时，此时满足 解得 C正确； D．若将物块从离弹簧上端2s的斜面处由静止释放，下滑过程中物块动能最大的位置不变，弹性势能不变，设为Ep。此位置弹簧的压缩量为x。根据功能关系可得：将物块从离弹簧上端s的斜面处由静止释放，下滑过程中物块的最大动能为 将物块从离弹簧上端2s的斜面处由静止释放，下滑过程中物块的最大动能为 显然 D错误。 故选BC。 12. 在图甲电路中，电表均为理想电表，a、b两端分别接上元件A、B时移动滑片P以改变滑动变阻器R（量程（）的阻值，测得元件A和B的伏安特性曲线分别如图乙中图线A、B所示，倾斜虚线为曲线B的切线；a、b两端接上导线时，测得电源的伏安特性曲线如图乙中图线C所示。若改变滑动变阻器R的阻值，电压表、和电流表A的示数变化分别表示为和，则下列说法正确的是（　　） A. 当电压表的示数为9V时，元件B的电阻为30Ω B. 当a、b两端接上元件B时，滑动变阻器R的滑片P从左向右滑动时，变小 C. 当a、b两端接上元件A时， D. 当a、b两端接上元件A时，滑动变阻器R消耗的最大功率为0.9W 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．根据元件B的图线知，当电压表示数为9V时，流过元件B的电流为0.3A，故元件B的电阻为 故A正确； B．元件B在不同电压下的阻值不同 当滑动变阻器R的滑片从左向右移动时，元件B两端的电压逐渐减小，由图可知，变大，故B错误； C．当a、b两端接上元件A时，根据闭合电路欧姆定律有 即 结合图线C可知 得电源的内阻 即 故C正确； D．由题图乙中图线A知，元件A的电阻 由题图乙中图线C知，电源的电动势 当a、b两端接上元件A时，令 滑动变阻器R消耗的功率 当 时，滑动变阻器R消耗的最大功率为 故D正确。 故选ACD。 第Ⅱ卷（非选择题） 三、实验题（共2题，共15分） 13. 2020年12月8日，中尼两国共同宣布了珠穆朗玛峰的最新高度为海拔8848.86米，此次珠峰高度测量实现了北斗卫星导航系统首次应用、首次实测珠峰峰顶重力值等多项第一。同时，雪深探测雷达、重力仪、超长距离测距仪等一大批国产现代测量设备纷纷亮相。重力仪的内部包含了由弹簧组成的静力平衡系统。 为测量某弹簧劲度系数，某探究小组设计了如下实验，实验装置如下图(1)图(2)所示，角度传感器与可转动“T”形螺杆相连，“T”形螺杆上套有螺母，螺母上固定有一个力传感器，力传感器套在左右两个固定的套杆（图2中未画出）上，弹簧的一端挂在力传感器下端挂钩上，另一端与铁架台底座的固定点相连。当角度传感器顶端转盘带动“T”形螺杆转动时，力传感器会随着“T”形螺杆旋转而上下平移，弹簧长度也随之发生变化。 (1)已知“T”形螺杆的螺纹间距d=4.0×10-3m，当其旋转300°时，力传感器在竖直方向移动______m。（结果保留2位有效数字） (2)该探究小组操作步骤如下： ①旋转螺杆使初状态弹簧长度大于原长。 ②记录初状态力传感器示数F0以及角度传感器示数θ0. ③旋转“T”形螺杆使弹簧长度增加，待稳定后，记录力传感器示数F1，其增加值△F1=F1-F0；角度传感器示数θ1，其增加值△θ1=θ1-θ0。 ④多次旋转“T”形螺杆，重复步骤③的操作，在表格中记录多组△F、△θ值： 序号 △F（单位：N） △θ（单位：°） 1 0.121 499.7 2 0.247 999.9 3 0.373 1500.5 4 0.498 2000.2 5 0.623 2500.6 6 0.747 3000.3 下图已描出5个点，请将剩余点在图中描出并连线。（ ） ⑤用△F、△θ（单位为度）、d三个量计算弹簧劲度系数k的表达式为____________；结合图线算出弹簧的劲度系数k=____________N/m。（结果保留2位有效数字） 【答案】 ①. ②. ③. ④. 【解析】 【详解】(1)[1]当其旋转360°时，力传感器在竖直方向移动d=4.0×10-3m，则当其旋转300°，力传感器在竖直方向移动距离为 (2) [2]描点作图如下 [3]角度增加时，弹簧形变量为，则有 根据胡克定律得 解得 [4]将上式变换得 图像斜率为 解得 14. 某同学将一个内阻，满偏电流的电流表改装成量程为0~3V的电压表，需要______（填“串联”或“并联”）一个阻值为______Ω的电阻。现利用该电压表测量电压，指针如图所示，则其示数为______V。 【答案】 ①. 串联 ②. ③. 2.30 【解析】 【详解】[1][2]电流表改装成电压表，将电流表两端电压增大，需增大电阻，需要串联电阻 [3]由电压表读数规则，知图中电压表示数为2.30V。 四、计算题（共3题，共47分） 15. 角反射器是由三个互相垂直的反射平面所组成，入射光束被它反射后，总能沿原方向返回，自行车尾灯也用到了这一装置。如图所示，自行车尾灯左侧面切割成角反射器阵列，为简化起见，假设角反射器的一个平面平行于纸面，另两个平面均与尾灯右侧面夹角，且只考虑纸面内的入射光线。 (1)为使垂直于尾灯右侧面入射的光线在左侧面发生两次全反射后沿原方向返回，尾灯材料的折射率要满足什么条件？ (2)若尾灯材料的折射率，光线从右侧面以角入射，且能在左侧面发生两次全反射，求满足的条件。 【答案】(1)；(2) 【解析】 【详解】(1)垂直尾灯右侧面入射的光线恰好发生全反射时，由折射定律 ① 解得 ② 故尾灯材料的折射率 (2)尾灯材料折射率 其临界角满足 ③ 光线以角入射，光路如图所示 设右侧面折射角为，要发生第一次全反射，有 ④ 要发生第二次全反射，有 ⑤ 解得 ⑥ 由折射定律 ⑦ 解得 ⑧ 16. 如图所示，用长为R的不可伸长的轻绳将质量为的小球A悬挂于O点．在光滑的水平地面上，质量为m的小物块B（可视为质点）置于长木板C的左端静止．将小球A拉起，使轻绳水平拉直，将A球由静止释放，运动到最低点时与小物块B发生弹性正碰． （1）求碰后轻绳与竖直方向的最大夹角θ的余弦值． （2）若长木板C的质量为2m，小物块B与长木板C之间的动摩擦因数为μ，长木板C的长度至少为多大，小物块B才不会从长木板C的上表面滑出？ 【答案】（1）（2） 【解析】 【详解】（1）设小球A与小物块B碰前瞬间的速度为v0，则有 设碰后小球A和小物块B的速度分别为v1和v2，有 v0＝v1＋mv2 设碰后小球A能上升的最大高度为H，有 所求 cos θ＝ 由以上各式解得 cos θ＝. （2）法一：由（1）可求得碰后小物块B的速度为 v2＝ 设小物块B与长木板C相互作用达到的共同速度为v，长木板C的最小长度为L，有 mv2＝（m＋2m）v μmgL＝mv22－（m＋2m）v2 由以上各式解得 L＝. 法二：由（1）可求得碰后小物块B的速度为 v2＝ 设小物块B运动位移为x1时，小物块B、长木板C达到共同速度v，此时长木板C运动的位移为x2 对小物块B有 μmg＝maB， v22－v2＝2aB∙x1 对长木板C有 μmg＝2maC， v2＝2aC∙x2， ＝ 木板的最小长度 L＝x1－x2 由以上各式解得 L＝. 17. 如图所示，绝热圆柱形汽缸直立在水平地面上，内有质量不计、可上下移动的绝热活塞，在距缸底高为 2H0的缸口处有固定的卡环，使活塞不会从汽缸中顶出，不计摩擦。活塞下方距缸底高为H0处还有一固定的导热隔板，将容器分为A、B两部分，A、B中各封闭同种理想气体，开始时A、B中气体的温度均为 27 ℃，压强等于外界大气压强 P0，活塞距汽缸底的高度为 1.6 H0，现通过电热丝缓慢加热B中气体，求： (1)当B中气体的压强为 1.5P0时，活塞距缸底的高度是多少？ (2)当A中气体的压强为 1.5P0时，B中气体的温度是多少？ 【答案】(1)1.9H0；(2)750K 【解析】 【详解】（1）气体初状态的温度 B中气体做等容变化，由查理定律得 解得 A中气体做等压变化，由盖-吕萨克定律得 解得 活塞距离缸底的高度 （2）当A中气体压强 时，对A中气体，由理想气体状态方程得 即 解得 隔板导热，因此A、B中气体温度相同，故 B中气体做等容变化，由查理定律得 即 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 河南省河南大学附属中学2023-2024学年高三下学期仿真模拟 物理试题 学校：______ 姓名：______ 班级：______ 考号：______ 第Ⅰ卷（选择题） 一、单选题（共8题，每题4分，共32分） 1. 如图甲所示，质量为m=2kg的小物块静止放置在粗糙水平地面O处，物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.5，在水平拉力F作用下物块由静止开始沿水平地面向右运动。已知水平拉力F随时间变化的图象如图乙所示，重力加速度g取10m/s2，取水平向右为正方向，由此可知（　　） A. 在0～3s时间内物块的加速度大小为6m/s2 B. 在3～5s时间内物块的加速度大小为3m/s2，方向水平向右 C. 5s末，物块速度大小为3m/s，方向水平向右 D. 在5s末，克服水平拉力F做功的功率为0 2. 是固定在空中的粗糙水平横杆，一质量为的物块穿在杆上，物块通过细线悬吊着一质量为的小球。现用沿杆的恒力拉物块使物块、小球一起（保持相对静止）向右运动，细线与竖直方向夹角为，则以下说法正确的是（重力加速度为g）（　　） A. 杆对物块的支持力为 B. 细线上的拉力为 C. D. 物块和小球的加速度为 3. 如图甲所示，一圆形金属线圈放置于匀强磁场中，磁场方向与线圈平面垂直，磁感应强度为，现让线圈绕其一条直径以50Hz的频率匀速转动，较长时间t内产生的热量为Q；若线圈不动，让磁场以图乙所示规律周期性变化，要在t时间内产生的热量也为Q，乙图中磁场变化的周期T以s为单位，数值应为（　　） A. B. C. D. 4. P、Q两物体从同一位置由静止开始沿同一直线同向运动，图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A. t＝6s时，P、Q两物体的速度之比为2∶1 B. t＝4s时，P、Q两物体的速度之比为2∶1 C. 2~4s内，Q的位移大小为48m D. 4~6s内，Q的位移大小为64m 5. 从地面竖直向上抛出一个质量为1kg的小球，其上升和下降过程中的动能-位移图像如图所示。其中E0为竖直上抛的初动能，空气阻力大小恒定，g取10m/s2，结合图像信息可判断下列说法中正确的是（　　） A. 该图像取竖直向下方向为位移的正方向 B. 小球抛出后，上升的最大高度为60m C. 空气阻力的大小为1.5N D. 初动能E0的大小为540J 6. 下列说法正确的是（　　） A. 太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应 B. 卢瑟福发现质子的核反应方程式是 C. 铋210的半衰期是5天，12g铋210经过15天后还有2.0g未衰变 D. 氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，原子总能量减小 7. 如图甲所示，某工地上起重机将重为的正方形工件缓缓吊起，四根质量不计等长的钢绳，一端分别固定在正方形工件的四个角上，另一端汇聚于一处挂在挂钩上，绳端汇聚处到每个角的距离均与正方形工件的对角线长度相等，如图乙所示。则每根钢绳的受力大小为（　　） A. B. C. D. 8. 如图，水平桌面上放置质量分别为m和M的木块和斜面体，斜面倾角为α。作用在木块上的力F与斜面夹角为α，木块和斜面体均保持静止，则（重力加速度为g） A. 木块受到的摩擦力不可能为零 B. 木块对斜面体的压力等于mgcosα C. 桌面对斜面体的支持力等于(M＋m)g D. 桌面对斜面体的摩擦力等于F cos2α 二、多选题（共4题，每题4分，共16分） 9. 如图所示，甲、乙两个完全相同的线圈，在距地面同一高度处同时由静止开始释放，A、B是面积、磁感应强度的大小和方向均完全相同的匀强磁场区域，只是A区域比B区域离地面高，两线圈下落时始终保持线圈平面与磁场垂直，则（　　） A. 两线圈穿过磁场的过程中产生的热量相等 B. 两线圈穿过磁场的过程中通过线圈横截面的电荷量相等 C. 两线圈落地时甲的速度较大 D. 乙运动时间较短，先落地 10. 如图所示，空间存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，一带电荷量为q、质量为m的带正电小球从磁场中某点P由静止释放，其运动轨迹是一条摆线。小球的运动实际上是竖直平面内沿逆时针方向、速度大小为v的匀速圆周运动和水平向右、速度大小为v的匀速直线运动的合运动，重力加速度为g。已知轨迹上某点的曲率半径为在极限情况下，通过该点和轨迹上紧邻该点两侧的两点作出的圆的半径。则下列说法正确的是（　　） A. 小球运动到最低点时的速度为v B. 小球运动到最低点时轨迹的曲率半径为 C. 小球第一次运动到最低点时，距离释放点的竖直距离为 D. 小球从释放到第一次经过最低点所需时间为 11. 如图所示，倾角为α的固定斜面下端固定一挡板，一劲度系数为k的轻弹簧下端固定在挡板上。现将一质量为m的小物块从斜面上离弹簧上端距离为s，由静止释放，已知物块与斜面间的动摩擦因数为μ（），物块下滑过程中的最大动能为Ekm，则小物块从释放到运动至最低点的过程中，下列说法中正确的是（重力加速度为g）（　　） A. 物块的最大动能Ekm等于对应过程中重力与摩擦力对物块做功之和 B. 弹簧的最大弹性势能等于整个过程中重力与摩擦力对物块做功之和 C. 当物块的最大动能为Ekm时，弹簧的压缩量 D. 若将物块从离弹簧上端2s的斜面处由静止释放，则下滑过程中物块的最大动能一定等于2Ekm 12. 在图甲电路中，电表均为理想电表，a、b两端分别接上元件A、B时移动滑片P以改变滑动变阻器R（量程（）的阻值，测得元件A和B的伏安特性曲线分别如图乙中图线A、B所示，倾斜虚线为曲线B的切线；a、b两端接上导线时，测得电源的伏安特性曲线如图乙中图线C所示。若改变滑动变阻器R的阻值，电压表、和电流表A的示数变化分别表示为和，则下列说法正确的是（　　） A. 当电压表的示数为9V时，元件B的电阻为30Ω B. 当a、b两端接上元件B时，滑动变阻器R的滑片P从左向右滑动时，变小 C. 当a、b两端接上元件A时， D. 当a、b两端接上元件A时，滑动变阻器R消耗的最大功率为0.9W 第Ⅱ卷（非选择题） 三、实验题（共2题，共15分） 13. 2020年12月8日，中尼两国共同宣布了珠穆朗玛峰的最新高度为海拔8848.86米，此次珠峰高度测量实现了北斗卫星导航系统首次应用、首次实测珠峰峰顶重力值等多项第一。同时，雪深探测雷达、重力仪、超长距离测距仪等一大批国产现代测量设备纷纷亮相。重力仪的内部包含了由弹簧组成的静力平衡系统。 为测量某弹簧劲度系数，某探究小组设计了如下实验，实验装置如下图(1)图(2)所示，角度传感器与可转动“T”形螺杆相连，“T”形螺杆上套有螺母，螺母上固定有一个力传感器，力传感器套在左右两个固定的套杆（图2中未画出）上，弹簧的一端挂在力传感器下端挂钩上，另一端与铁架台底座的固定点相连。当角度传感器顶端转盘带动“T”形螺杆转动时，力传感器会随着“T”形螺杆旋转而上下平移，弹簧长度也随之发生变化。 (1)已知“T”形螺杆的螺纹间距d=4.0×10-3m，当其旋转300°时，力传感器在竖直方向移动______m。（结果保留2位有效数字） (2)该探究小组操作步骤如下： ①旋转螺杆使初状态弹簧长度大于原长。 ②记录初状态力传感器示数F0以及角度传感器示数θ0. ③旋转“T”形螺杆使弹簧长度增加，待稳定后，记录力传感器示数F1，其增加值△F1=F1-F0；角度传感器示数θ1，其增加值△θ1=θ1-θ0。 ④多次旋转“T”形螺杆，重复步骤③的操作，在表格中记录多组△F、△θ值： 序号 △F（单位：N） △θ（单位：°） 1 0.121 499.7 2 0.247 999.9 3 0.373 1500.5 4 0.498 2000.2 5 0.623 2500.6 6 0.747 3000.3 下图已描出5个点，请将剩余点在图中描出并连线。（ ） ⑤用△F、△θ（单位为度）、d三个量计算弹簧劲度系数k的表达式为____________；结合图线算出弹簧的劲度系数k=____________N/m。（结果保留2位有效数字） 14. 某同学将一个内阻，满偏电流的电流表改装成量程为0~3V的电压表，需要______（填“串联”或“并联”）一个阻值为______Ω的电阻。现利用该电压表测量电压，指针如图所示，则其示数为______V。 四、计算题（共3题，共47分） 15. 角反射器是由三个互相垂直的反射平面所组成，入射光束被它反射后，总能沿原方向返回，自行车尾灯也用到了这一装置。如图所示，自行车尾灯左侧面切割成角反射器阵列，为简化起见，假设角反射器的一个平面平行于纸面，另两个平面均与尾灯右侧面夹角，且只考虑纸面内的入射光线。 (1)为使垂直于尾灯右侧面入射的光线在左侧面发生两次全反射后沿原方向返回，尾灯材料的折射率要满足什么条件？ (2)若尾灯材料的折射率，光线从右侧面以角入射，且能在左侧面发生两次全反射，求满足的条件。 16. 如图所示，用长为R的不可伸长的轻绳将质量为的小球A悬挂于O点．在光滑的水平地面上，质量为m的小物块B（可视为质点）置于长木板C的左端静止．将小球A拉起，使轻绳水平拉直，将A球由静止释放，运动到最低点时与小物块B发生弹性正碰． （1）求碰后轻绳与竖直方向的最大夹角θ的余弦值． （2）若长木板C的质量为2m，小物块B与长木板C之间的动摩擦因数为μ，长木板C的长度至少为多大，小物块B才不会从长木板C的上表面滑出？ 17. 如图所示，绝热圆柱形汽缸直立在水平地面上，内有质量不计、可上下移动的绝热活塞，在距缸底高为 2H0的缸口处有固定的卡环，使活塞不会从汽缸中顶出，不计摩擦。活塞下方距缸底高为H0处还有一固定的导热隔板，将容器分为A、B两部分，A、B中各封闭同种理想气体，开始时A、B中气体的温度均为 27 ℃，压强等于外界大气压强 P0，活塞距汽缸底的高度为 1.6 H0，现通过电热丝缓慢加热B中气体，求： (1)当B中气体的压强为 1.5P0时，活塞距缸底的高度是多少？ (2)当A中气体的压强为 1.5P0时，B中气体的温度是多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $