精品解析：2025届山东省聊城市临清市实验高级中学高三下学期模拟预测物理试题

高三综合强化训练（押题卷二）物理试题 一、单项选择题：本题包括8小题，每小题3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. 钇-90具有放射性，其原子核发生衰变后能生成无辐射的（锆-90）。时钇-90的质量为，经时间t后剩余钇-90的质量为m，其图线如图所示。已知光在真空中的速度为c，下列说法正确的是（　　） A. 中的 B. 若，则 C. 的比结合能大于的比结合能 D. 质量为的钇-90在时间t内放出的核能为 2. 一定质量的理想气体从状态开始，经历三个过程、、回到原状态，其图像如图所示。下列判断正确的是（　　） A. 、和三个状态中，状态分子的平均动能最大 B. 过程中气体一定从外界吸收热量 C. 过程中气体既不吸热也不放热 D. 过程中气体一定对外界做功 3. 如图所示，飞船与空间站对接后，在推力F作用下一起向前运动。飞船和空间站的质量分别为m和M，则飞船和空间站之间的作用力大小为（ ） A. B. C. D. 4. 菲涅耳双面镜干涉实验装置如图所示，将两块平面镜M1、M2边缘对齐并处于同一平面内，然后绕O点各转过微小角度，图中D为遮光板。用位于两平面镜夹角平分线上的单色光源S照射，在光屏上出现了干涉条纹，光屏与角平分线垂直。下列说法正确的是（　　） A. 仅增大S到O点距离，屏上相邻两条亮条纹间距增大 B. 仅换用频率更小的光源，屏上相邻两条亮条纹间距减小 C. 仅减小转过的角度，屏上相邻两条亮条纹间距增大 D. 光屏上有光照射到的区域都会出现明暗相间的干涉条纹 5. 如图所示，空间存在平行于菱形ABCD所在平面匀强电场（图中未画出），A点处有一粒子源，可不断地向各方向发射电荷量为q、初动能为Ek的带负电的粒子，经过B点的粒子动能为3Ek，经过D点的粒子动能为5Ek。已知菱形的边长为L，∠BAD=60°，粒子的重力忽略不计。则下列判断正确的是（　　） A. AB两点的电势差为 B. 匀强电场的方向沿AD方向 C. 经过C点的粒子动能为7Ek D. 匀强电场的大小为 6. 已知均匀球壳对内部任意一点的引力为零，若地球可视为质量分布均匀的球体，半径为，地球表面的重力加速度大小为，若从地球表面沿半径方向挖一深度为的洞，忽略地球自转和空气阻力的影响，下列说法正确的是（　　） A. 洞底的重力加速度大小为 B. 洞底重力加速度大小为 C. 若从地表由静止掉落一物体，到达洞底时的速度大小为 D. 若从地表由静止掉落一物体，到达洞底时的速度大小为 7. 蜘蛛在地面与竖直墙壁之间结网，蛛丝BA的B端和A端到墙角O点的距离分别为2m、1m，已知重力加速度，空气阻力不计。一只小虫从墙面上距地面高h＝1.5m的C点以水平速度正对蛛网跳出，若小虫要想逃脱被蛛网粘住的厄运，其跳出的速度最大不能超过（　　） A. B. C. D. 2m/s 8. 将质量为m的小球从地面以初速度v0竖直上抛，小球在运动过程中受到的空气阻力f与速度v的关系为，k为常数。当小球回到出发点时，恰好匀速。重力加速度大小为g，小球在空中运动的时间（　　） A. B. C. D. 二、多项选择题：本题包括4小题，每小题4分，共16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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 如图所示，理想变压器原线圈接入电压恒定的正弦交流电，副线圈接入最大阻值为2R的滑动变阻器和阻值为R的定值电阻。在变阻器滑片从a端向b端缓慢移动的过程中（　　） A. 电流表A2示数增大 B. 电流表A1示数减小 C. 原线圈输入功率增大 D. 定值电阻R消耗的功率不变 10. “波”字最早用于描述水纹起伏之状，唐代诗人有“微风动柳生水波”的描述。图甲为一列可看成简谐横波的水波在t=0.5s时的波形图，P、Q是介质中的两个质点，图乙为质点P的振动图像。下列说法正确的是（　　） A. 水波的波速为0.6m/s B. 从图甲开始计时质点Q先于质点P振动到波谷 C. t=1.0s时，质点Q的位移为 D. 质点P的平衡位置坐标为 11. 如图所示，圆心为、半径为的圆形区域（在纸面内）内存在着垂直于纸面向里的匀强磁场（未画出），磁感应强度大小为。、、、为圆形区域边界上的四等分点，半径的中点处有一粒子源，能在纸面内沿各个方向发射速率相等的带正电的粒子。已知粒子的质量均为、电荷量大小均为、粒子的速率均为，不计粒子重力以及粒子之间的相互作用，下列说法正确的是（　　） A. 离开圆形区域的粒子在圆形区域内运动的最短时间为 B. 离开圆形区域的粒子在圆形区域运动的最长时间为 C. 圆弧上有粒子射出的区域弧长为 D. 直径右侧半圆区域内有粒子经过的面积为 12. 如图所示，地面上固定一倾角为30°光滑斜面，斜面上有一劲度系数为k的轻质弹簧一端固定在固定挡板C上，另一端连接一质量为m的物体A，有一轻质细绳绕过定滑轮，细绳的一端系在物体A上（细绳与斜面平行），另一端有一细绳套，物体A处于静止状态。在细绳套上轻轻挂上质量也为m的物体B后由静止释放，运动过程中B始终未接触地面，不计绳与滑轮间的摩擦阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 弹簧的最大形变量为 B. 物体B的最大加速度大小为 C. 物体A的最大速度大小为 D. 细绳对物体B拉力的最大值为1.5mg 三、非选择题：本题包括6小题，共60分。 13. 某兴趣小组在探究感应电流的产生条件和影响感应电流方向的因素 （1）图a中，将条形磁铁从图示位置先向上后向下移动一小段距离，出现的现象是______________。 A．灯泡A、B均不发光 B．灯泡A、B交替短暂发光 C．灯泡A短暂发光、灯泡B不发光 D．灯泡A不发光、灯泡B短暂发光 （2）通过实验得知：当电流从图b中电流计的正接线柱流入时指针向右偏转；则当磁体______________（选填“向上”或“向下”）运动时，电流计指针向右偏转。 （3）为进一步探究影响感应电流方向的因素，该小组设计了如图c的电路。 （4）若图c电路连接正确，在闭合开关前滑动变阻器滑片应移至最______________（选填“左”或“右”）端。 （5）若图c电路连接正确，开关闭合瞬间，指针向左偏转，则将铁芯从线圈P中快速抽出时，观察到电流计指针______________。 A．不偏转 B．向左偏转 C．向右偏转 14. 某实验小组利用图装置测量重力加速度。摆线上端固定在点，下端悬挂一小钢球，通过光电门传感器采集摆动周期。 （1）关于本实验，下列说法正确的是_______________。（多选） A.小钢球摆动平面应与光电门形平面垂直 B.应在小钢球自然下垂时测量摆线长度 C.小钢球可以换成较轻的橡胶球 D.应无初速度、小摆角释放小钢球 （2）组装好装置，用毫米刻度尺测量摆线长度，用螺旋测微器测量小钢球直径。螺旋测微器示数如图，小钢球直径_______________，记摆长。 （3）多次改变摆线长度，在小摆角下测得不同摆长对应小钢球摆动周期，并作出图像，如图。 根据图线斜率可计算重力加速度_______________（保留3位有效数字，取9.87）。 （4）若将摆线长度误认为摆长，仍用上述图像法处理数据，得到的重力加速度值将_______________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 15. 某透明均匀介质的横截面由四分之一圆CBD和一个直角三角形ABC构成，如图所示，其折射率，四分之一圆的半径为R，CD面为黑色吸光板，。一束单色平行光从AC界面上不同位置均匀射入透明介质，入射角，已知光在真空中的传播速度为c，不考虑光的多次反射。求： （1）截面内圆弧BD有光线射出的长度。 （2）从圆弧BD射出光线在介质中的最长传播时间。 16. 如图，圆柱形绝热汽缸竖直悬挂于天花板，用横截面积为S=0.02m2的轻质光滑活塞封闭一定质量的理想气体，活塞下悬挂质量为m=80kg重物，此时活塞在距离汽缸上底面h1=0.2m的A处，气体的温度为T1=300K。给汽缸内的电阻丝加热，活塞缓慢移动到距离汽缸上底面h2=0.26m的B处，此过程气体吸收了100J热量，大气压为p0=1.0×105Pa。 （1）求活塞在B处时的气体温度T2； （2）求活塞从A处到B处的过程中气体的内能改变了多少？ （3）保持温度T2不变，当悬挂重物为m'=140kg时，打开汽缸阀门放出一部分气体，使得活塞仍处于B处，求放出气体的质量与原来汽缸内气体质量的比值。 17. 如图所示，在一个匝数为N、横截面积为S、阻值为R的圆形螺线管内充满方向与线圈平面垂直、磁感应强度大小随时间均匀变化的匀强磁场，其变化率为k。螺线管右侧连接有位于同一水平面的光滑平行导轨AP、和倾角为的光滑倾斜导轨PQ、，导轨间距均为L，其中轨道转弯处P、由绝缘材料把水平导轨和倾斜导轨绝缘开来。倾斜导轨的顶端Q、接有一阻值为R的电阻。水平导轨处于磁感应强度垂直于轨道平面向下的匀强磁场中。倾斜导轨处于磁感应强度垂直于轨道平面向下的匀强磁场中，长为L质量为m电阻为R的导体棒垂直于导轨静止放置于水平导轨上。闭合开关K后，导体棒由静止开始运动，导体棒运动到P、之前已经匀速。导体棒运动到P、P'时立即断开开关K，导体棒冲上倾斜导轨（导体棒在经过P、时动能不损失）。不计其他电阻及阻力，重力加速度为g。求： （1）刚闭合开关时电路中的感应电动势； （2）导体棒第一次到达P、的速度； （3）在开关闭合的时间内导体棒产生的焦耳热。 （4）若导体棒冲上斜导轨经过时间又返回斜导轨底端，求这段时间内导体棒产生的焦耳热。 18. 如图，光滑轨道ABCO固定在竖直平面内，圆弧AB的圆心角为，O为圆心，半径为R=7.5cm，OB为半圆BCO的直径，光滑平台与轨道相切于A点，质量为M=2kg，长度为L＝1.82m的木板静止在水平地面上，木板与水平地面的动摩擦因数为，木板上表面与平台上表面处于同一水平面上，物体P静止在木板上的某处，物体q在水平向左的恒力F=4N作用下，以v=4m/s的初速度从木板右端向左运动，经过0.2s与P相碰并结合成一整体Q，P、q、Q与木板上表面的动摩擦因数为，当木板与平台相碰时被牢固粘连，Q滑离木板时立刻撤去恒力F，Q恰好能通过圆轨道BCO的最高点，P、q质量均为m=1kg，P、q、Q可看作质点，所有接触面的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，取g=10 m/s2，求： (1) 结合体Q刚过A点时轨道对它支持力； (2)物体q开始运动时P、q的距离； (3)木板与平台相碰时，结合体Q的速度大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三综合强化训练（押题卷二）物理试题 一、单项选择题：本题包括8小题，每小题3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. 钇-90具有放射性，其原子核发生衰变后能生成无辐射的（锆-90）。时钇-90的质量为，经时间t后剩余钇-90的质量为m，其图线如图所示。已知光在真空中的速度为c，下列说法正确的是（　　） A. 中的 B. 若，则 C. 的比结合能大于的比结合能 D. 质量为的钇-90在时间t内放出的核能为 【答案】B 【解析】 【详解】A．原子核发生衰变的方程为 根据电荷数和质量数守恒可得 故A错误； B．由图可知，从到恰好衰变一半，根据半衰期的定义可得半衰期 若，根据半衰期公式有 变形得 解得 故B正确； C．衰变过程中会释放能量，原子核变得更稳定，比结合能越大的原子核越稳定，所以的比结合能小于的比结合能，故C错误； D．根据质能方程 其中 解得 但这部分质量亏损对应的核能并不是全部放出，因生成的新核也需要一定的能量，所以在时间t内放出的核能小于，故D错误。 故选B。 2. 一定质量的理想气体从状态开始，经历三个过程、、回到原状态，其图像如图所示。下列判断正确的是（　　） A. 、和三个状态中，状态分子的平均动能最大 B. 过程中气体一定从外界吸收热量 C. 过程中气体既不吸热也不放热 D. 过程中气体一定对外界做功 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可知，状态气体温度最低，则，状态分子的平均动能最小，故A错误； B．由图可知，过程中气体做等容变化，气体不做功，气体的温度升高，内能增加，由热力学第一定律可知，气体一定从外界吸收热量，故B正确； C．由图可知，过程中气体做等温变化，气体的内能不变，压强减小，体积变大，气体对外界做功，由热力学第一定律可知，气体从外界吸热，故C错误； D．由图可知，过程中气体做等压变化，气体温度降低，可知，气体体积减小，则外界一定对气体做功，故D错误。 故选B。 3. 如图所示，飞船与空间站对接后，在推力F作用下一起向前运动。飞船和空间站的质量分别为m和M，则飞船和空间站之间的作用力大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据题意，对整体应用牛顿第二定律有 F = (M＋m)a 对空间站分析有 F′ = Ma 解两式可得飞船和空间站之间的作用力 故选A。 4. 菲涅耳双面镜干涉实验装置如图所示，将两块平面镜M1、M2边缘对齐并处于同一平面内，然后绕O点各转过微小角度，图中D为遮光板。用位于两平面镜夹角平分线上的单色光源S照射，在光屏上出现了干涉条纹，光屏与角平分线垂直。下列说法正确的是（　　） A. 仅增大S到O点的距离，屏上相邻两条亮条纹间距增大 B. 仅换用频率更小的光源，屏上相邻两条亮条纹间距减小 C. 仅减小转过的角度，屏上相邻两条亮条纹间距增大 D. 光屏上有光照射到的区域都会出现明暗相间的干涉条纹 【答案】C 【解析】 【详解】A．光源S在两平面镜中的像可以等效为杨氏双缝干涉实验中的双缝，令光源S到光屏的间距为，两虚像之间的间距为，S到O点的距离为，根据几何关系有 、连线到到光屏间距为 对比双缝干涉公式，则屏上相邻两条亮条纹间距 若仅增大S到O点的距离，可知，屏上相邻两条亮条纹间距减小，故A错误； B．仅换用频率更小的光源，根据 可知，波长增大，结合上述可知屏上相邻两条亮条纹间距变大，故B错误； C．根据题意可知，为一个微小的角，即仍然为锐角，若仅减小转过的角度，结合上述可知，屏上相邻两条亮条纹间距增大，故C正确； D．根据图示可知，在经过两平面镜反射后光在光屏上重叠区域才能够出现明暗相间的干涉条纹，该区域比光屏上有光照射到的区域要小，在重叠区域之外有光照射的区域可以等效为只有一个虚像光源发出的光到达，在该区域不能够出现明暗相间的干涉条纹，故D错误。 故选C。 5. 如图所示，空间存在平行于菱形ABCD所在平面的匀强电场（图中未画出），A点处有一粒子源，可不断地向各方向发射电荷量为q、初动能为Ek的带负电的粒子，经过B点的粒子动能为3Ek，经过D点的粒子动能为5Ek。已知菱形的边长为L，∠BAD=60°，粒子的重力忽略不计。则下列判断正确的是（　　） A. AB两点的电势差为 B. 匀强电场的方向沿AD方向 C. 经过C点的粒子动能为7Ek D. 匀强电场的大小为 【答案】C 【解析】 【详解】A．从A点到B点由动能定理得 得AB两点的电势差 故A错误； B．从A点到D点由动能定理得 得AD两点的电势差 取AD的中点E，如图所示 则 则B、E为等电势点，BE为等势线，BE与AD垂直，负电荷从A点到D点动能增加，电场力做正功，故电场方向沿DA方向。 故B错误； D．AD两点的电势差 得电场强度 故D错误； C．AC两点之间距离等于 AC两点之间沿电场线方向的距离 从A点到C点由动能定理得 解得 故C正确。 故选C。 6. 已知均匀球壳对内部任意一点的引力为零，若地球可视为质量分布均匀的球体，半径为，地球表面的重力加速度大小为，若从地球表面沿半径方向挖一深度为的洞，忽略地球自转和空气阻力的影响，下列说法正确的是（　　） A. 洞底的重力加速度大小为 B. 洞底的重力加速度大小为 C. 若从地表由静止掉落一物体，到达洞底时的速度大小为 D. 若从地表由静止掉落一物体，到达洞底时的速度大小为 【答案】D 【解析】 【详解】AB．在地球表面，根据万有引力等于重力有 其中 可得 可以将地球视为一个球心相同而半径为的内部球体和厚度为的外部球壳，由题意可知洞底恰好位于内部球体表面，且外部球壳对洞底的物体的引力为零，而内部球体表面重力加速度满足 其中 解得 故AB错误； CD．根据动能定理可知从地表到洞底，万有引力做功等于动能变化，则有 由于内部球体表面重力加速度与内部球体的半径成正比，利用平均值求做功，有 可得物体到达洞底时的速度大小为 故C错误，D正确。 故选D。 7. 蜘蛛在地面与竖直墙壁之间结网，蛛丝BA的B端和A端到墙角O点的距离分别为2m、1m，已知重力加速度，空气阻力不计。一只小虫从墙面上距地面高h＝1.5m的C点以水平速度正对蛛网跳出，若小虫要想逃脱被蛛网粘住的厄运，其跳出的速度最大不能超过（　　） A. B. C. D. 2m/s 【答案】B 【解析】 【详解】当蜘蛛做平抛运动的轨迹恰好与蛛丝相切时，跳出的速度最大，设蜘蛛跳出后经过时间到达蛛丝，根据平抛运动规律，有 根据几何关系，有 联立以上各式，解得 故选B。 8. 将质量为m的小球从地面以初速度v0竖直上抛，小球在运动过程中受到的空气阻力f与速度v的关系为，k为常数。当小球回到出发点时，恰好匀速。重力加速度大小为g，小球在空中运动的时间（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 详解】由已知可得，当小球回到出发点时 解得 ① 设小球上升的最大高度为，小球在上升过程中，把时间分为很多小段、、…，每段的平均速度为、、…，因为时间很短，设向上为正方向，结合动量定理可得 … 以上各式相加整理可得 ② 同理，设小球下降的高度也为，小球在下降过程中，把时间分为很多小段、、…，每段的平均速度为、、…，因为时间很短，设向上为正方向，结合动量定理可得 … 以上各式相加整理可得 ③ 由①②③式整理可得，小球在空中运动的时间 故选B。 二、多项选择题：本题包括4小题，每小题4分，共16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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 如图所示，理想变压器原线圈接入电压恒定的正弦交流电，副线圈接入最大阻值为2R的滑动变阻器和阻值为R的定值电阻。在变阻器滑片从a端向b端缓慢移动的过程中（　　） A. 电流表A2示数增大 B. 电流表A1示数减小 C. 原线圈输入功率增大 D. 定值电阻R消耗的功率不变 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．由于原线圈所接电压恒定，匝数比恒定，则副线圈的输出电压恒定，变阻器滑片从a端向b端缓慢移动的过程中，副线圈所接的电阻值逐渐增大，即副线圈总电阻增大，由欧姆定律 可知副线圈电流减小，根据 可知减小，故A错误，B正确； C．原线圈输入功率 由于不变、增大，可知原线圈输入功率减小，故C错误； D．定值电阻R消耗的功率 由于不变，则定值电阻R消耗的功率不变，故D正确。 故选BD。 10. “波”字最早用于描述水纹起伏之状，唐代诗人有“微风动柳生水波”的描述。图甲为一列可看成简谐横波的水波在t=0.5s时的波形图，P、Q是介质中的两个质点，图乙为质点P的振动图像。下列说法正确的是（　　） A. 水波的波速为0.6m/s B. 从图甲开始计时质点Q先于质点P振动到波谷 C. t=1.0s时，质点Q的位移为 D. 质点P的平衡位置坐标为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由图甲可知波长为，由图乙可得周期为，则水波的波速为，故A错误； B．图乙为质点P的振动图像，可知在其振动方向向下，在图甲中由同侧法可知波沿x轴负向传播，故由图甲可得质点P往平衡位置振动，Q在平衡位置向波谷振动，则从图甲开始计时质点Q先于质点P振动到波谷，故B正确； C．从图示的甲图到波形向左移动 根据对称性可知，此时Q点到平衡位置的距离与P点到平衡位置的距离相等，所以Q点的位移为，故C正确； D．由图甲可得波的函数图像为 取时，，可得 即波函数 则当时，解得 故D错误。 故选BC。 11. 如图所示，圆心为、半径为的圆形区域（在纸面内）内存在着垂直于纸面向里的匀强磁场（未画出），磁感应强度大小为。、、、为圆形区域边界上的四等分点，半径的中点处有一粒子源，能在纸面内沿各个方向发射速率相等的带正电的粒子。已知粒子的质量均为、电荷量大小均为、粒子的速率均为，不计粒子重力以及粒子之间的相互作用，下列说法正确的是（　　） A. 离开圆形区域的粒子在圆形区域内运动的最短时间为 B. 离开圆形区域的粒子在圆形区域运动的最长时间为 C. 圆弧上有粒子射出的区域弧长为 D. 直径右侧半圆区域内有粒子经过的面积为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．粒子在圆形区域内运动，运动轨迹如图所示 由洛伦兹力提供向心力有 解得 粒子做匀速圆周运动的周期为 分析可知从点离开的粒子在圆形区域内运动时间最短，由几何关系可知轨迹对应的圆心角为，所以离开圆形区域的粒子在圆形区域运动的最短时间为 故A错误； B．粒子从点相切离开圆形区域的粒子在磁场内运动的时间最长，由几何关系可知粒子轨迹对应的圆心角为，所以离开圆形区域的粒子在圆形区域运动的最长时间为 故B正确； C．圆弧上部分有粒子射出，粒子轨迹与圆弧边界相切于点，由几何关系可知，圆弧对应的圆心角为，弧长 故C正确； D．直径右侧圆形区域内有粒子经过的区域如图中阴影所示，由几何关系可知 故D错误。 故选BC。 12. 如图所示，地面上固定一倾角为30°的光滑斜面，斜面上有一劲度系数为k的轻质弹簧一端固定在固定挡板C上，另一端连接一质量为m的物体A，有一轻质细绳绕过定滑轮，细绳的一端系在物体A上（细绳与斜面平行），另一端有一细绳套，物体A处于静止状态。在细绳套上轻轻挂上质量也为m的物体B后由静止释放，运动过程中B始终未接触地面，不计绳与滑轮间的摩擦阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 弹簧的最大形变量为 B. 物体B的最大加速度大小为 C. 物体A最大速度大小为 D. 细绳对物体B拉力的最大值为1.5mg 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．未挂物体B时，设弹簧压缩量为x1，对于物体A由平衡条件有kx1-mgsin30°=0 解得 当在细绳套上轻轻挂上一个质量也为m的物体B，然后让A与B组成的系统重新平衡，此时设弹簧的伸长量为x2，则mg=kx2+mgsin30° 可得 结合简谐振动的特点可知，该位置为物体A做简谐振动的平衡位置；结合简谐振动的特点可知，物体A的振幅为 弹簧的最大形变量为 选项A错误； B．挂上B刚开始运动时物体B的加速度最大，最大加速度大小为 故B正确； C．在细绳套上轻轻挂上一个质量也为m的物体B并释放B后，当物体A向上移动的距离为时，物体A具有最大的速度，由于此时弹簧的伸长量x2等于开始时弹簧的压缩量x1，所以物块A向上运动的过程中A与B组成的系统的机械能守恒，设最大速度为v，对于A、B及弹簧组成的系统由机械能守恒定律得：mg（x1+x2）-mg（x1+x2）sin30°=×2mv2 将x1、x2代入得： 故C正确； D．结合简谐振动的对称性可知，当A在最高点时，A与B的加速度的大小也等于0.5g，此时绳子的拉力最大，设此时绳子的拉力为T，对B：T-mg=ma 可得：T=1.5mg 故D正确。 故选BCD。 三、非选择题：本题包括6小题，共60分。 13. 某兴趣小组在探究感应电流的产生条件和影响感应电流方向的因素 （1）图a中，将条形磁铁从图示位置先向上后向下移动一小段距离，出现的现象是______________。 A．灯泡A、B均不发光 B．灯泡A、B交替短暂发光 C．灯泡A短暂发光、灯泡B不发光 D．灯泡A不发光、灯泡B短暂发光 （2）通过实验得知：当电流从图b中电流计的正接线柱流入时指针向右偏转；则当磁体______________（选填“向上”或“向下”）运动时，电流计指针向右偏转。 （3）为进一步探究影响感应电流方向的因素，该小组设计了如图c的电路。 （4）若图c电路连接正确，在闭合开关前滑动变阻器滑片应移至最______________（选填“左”或“右”）端。 （5）若图c电路连接正确，开关闭合瞬间，指针向左偏转，则将铁芯从线圈P中快速抽出时，观察到电流计指针______________。 A．不偏转 B．向左偏转 C．向右偏转 【答案】 ①. B ②. 向上 ③. 左 ④. C 【解析】 【详解】（1）[1]条形磁铁向上移动一小段距离，穿过螺线管的磁感线减少，向下移动一小段距离，穿过螺线管的磁感线增加，移动方向不同，产生的感应电流方向不同，根据二极管具有单向导电性可知灯泡A、B交替短暂发光。 故选B。 （2）[2]当磁体向上运动时，穿过螺旋管的磁通量为竖直向下的减少，根据楞次定律，可知线圈中的感应电流产生的磁场竖直向下，根据右手螺旋定则可知电流从正接线柱流入，指针向右偏；故磁体向上运动。 （4）[3]闭合开关瞬间，电路中电流增多，电磁铁的磁性增强，穿过螺线管的磁感线增多，会产生感应电流，为了防止产生的感应电流过大烧坏电流表，闭合开关前需要将滑动变阻器的滑片移到最左端。 （5）[4]开关闭合瞬间，穿过螺线管的磁通量增多，根据题意可知指针向左偏转，所以将铁芯从线圈P中快速抽出时，穿过螺线管的磁通量减少，观察到电流计指针向右偏转。 故选C。 14. 某实验小组利用图装置测量重力加速度。摆线上端固定在点，下端悬挂一小钢球，通过光电门传感器采集摆动周期。 （1）关于本实验，下列说法正确的是_______________。（多选） A.小钢球摆动平面应与光电门形平面垂直 B.应在小钢球自然下垂时测量摆线长度 C.小钢球可以换成较轻的橡胶球 D.应无初速度、小摆角释放小钢球 （2）组装好装置，用毫米刻度尺测量摆线长度，用螺旋测微器测量小钢球直径。螺旋测微器示数如图，小钢球直径_______________，记摆长。 （3）多次改变摆线长度，在小摆角下测得不同摆长对应的小钢球摆动周期，并作出图像，如图。 根据图线斜率可计算重力加速度_______________（保留3位有效数字，取9.87）。 （4）若将摆线长度误认为摆长，仍用上述图像法处理数据，得到的重力加速度值将_______________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】 ①. ABD ②. 20.035##20.036##20.034 ③. 9.87 ④. 不变 【解析】 【详解】（1）[1]A．使用光电门测量时，光电门形平面与被测物体的运动方向垂直是光电门使用的基本要求，故A正确； B．测量摆线长度时，要保证绳子处于伸直状态，故B正确； C．单摆是一个理想化模型，若采用质量较轻的橡胶球，空气阻力对摆球运动的影响较大，故C错误； D．无初速度、小摆角释放的目的是保持摆球在竖直平面内运动，不形成圆锥摆，且单摆只有在摆角很小的情况下才可视为简谐运动，使用计算单摆的周期，故D正确。 故选ABD。 （2）[2]小钢球直径为 （3）[3]单摆周期公式 整理得 由图像知图线的斜率 解得 （4）[4]若将摆线长度误认为摆长，有 则得到的图线为 仍用上述图像法处理数据，图线斜率不变，仍为，故得到的重力加速度值不变。 15. 某透明均匀介质的横截面由四分之一圆CBD和一个直角三角形ABC构成，如图所示，其折射率，四分之一圆的半径为R，CD面为黑色吸光板，。一束单色平行光从AC界面上不同位置均匀射入透明介质，入射角，已知光在真空中的传播速度为c，不考虑光的多次反射。求： （1）截面内圆弧BD有光线射出的长度。 （2）从圆弧BD射出光线在介质中的最长传播时间。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设光经折射后折射角为，则有 解得 圆弧面上全反射临界角为，则有 解得 作出光路图如图所示 截面内圆弧有光线射出的长度为区域，其长度 【小问2详解】 做圆弧的切线且与平行，切点为时，光线在介质中的路径最长，如图所示 由几何关系可得，路径长为 又有 解得传播时间 16. 如图，圆柱形绝热汽缸竖直悬挂于天花板，用横截面积为S=0.02m2的轻质光滑活塞封闭一定质量的理想气体，活塞下悬挂质量为m=80kg重物，此时活塞在距离汽缸上底面h1=0.2m的A处，气体的温度为T1=300K。给汽缸内的电阻丝加热，活塞缓慢移动到距离汽缸上底面h2=0.26m的B处，此过程气体吸收了100J热量，大气压为p0=1.0×105Pa。 （1）求活塞在B处时的气体温度T2； （2）求活塞从A处到B处的过程中气体的内能改变了多少？ （3）保持温度T2不变，当悬挂重物为m'=140kg时，打开汽缸阀门放出一部分气体，使得活塞仍处于B处，求放出气体的质量与原来汽缸内气体质量的比值。 【答案】（1）；（2）增加了28J；（3） 【解析】 【详解】（1）依题意，活塞缓慢移动过程，受力平衡，可知封闭气体为等压过程，可得 即 解得 （2）活塞从A处到B处的过程中，对活塞受力分析，可得 气体对外界做功 联立，解得 根据热力学第一定律，可得 其中 ， 解得 即气体内能增加了28J。 （3）打开阀门前活塞在B处，有 ， 悬挂m'后 解得 若不打开阀门，气体体积设为 该等温过程 解得 放出气体的质量与原来汽缸内气体质量的比值 17. 如图所示，在一个匝数为N、横截面积为S、阻值为R的圆形螺线管内充满方向与线圈平面垂直、磁感应强度大小随时间均匀变化的匀强磁场，其变化率为k。螺线管右侧连接有位于同一水平面的光滑平行导轨AP、和倾角为的光滑倾斜导轨PQ、，导轨间距均为L，其中轨道转弯处P、由绝缘材料把水平导轨和倾斜导轨绝缘开来。倾斜导轨的顶端Q、接有一阻值为R的电阻。水平导轨处于磁感应强度垂直于轨道平面向下的匀强磁场中。倾斜导轨处于磁感应强度垂直于轨道平面向下的匀强磁场中，长为L质量为m电阻为R的导体棒垂直于导轨静止放置于水平导轨上。闭合开关K后，导体棒由静止开始运动，导体棒运动到P、之前已经匀速。导体棒运动到P、P'时立即断开开关K，导体棒冲上倾斜导轨（导体棒在经过P、时动能不损失）。不计其他电阻及阻力，重力加速度为g。求： （1）刚闭合开关时电路中的感应电动势； （2）导体棒第一次到达P、的速度； （3）在开关闭合的时间内导体棒产生的焦耳热。 （4）若导体棒冲上斜导轨经过时间又返回斜导轨底端，求这段时间内导体棒产生的焦耳热。 【答案】（1） （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 根据法拉第电磁感应定律，刚闭合开关时电路中的感应电动势 【小问2详解】 题意知导体棒运动到P、之前已经匀速，说明此时整个电路总电动势为0，即有 联立以上解得 【小问3详解】 由能量守恒定律可知，螺线管产生的电能一部分转化为导体棒的动能，一部分转化为焦耳热。 即 因为 对导体棒，规定向右为正方向，由动量定理有 根据串联、并联关系导体棒产生的焦耳热 联立解得 【小问4详解】 题意知导体棒运动到P、时立即断开开关K，导体棒冲上倾斜导轨，设导体棒返回底端时速度为，则对导体棒，规定沿斜面向下为正方向，对上滑过程，由动量定理得 对下滑过程，由动量定理得 因为 因为上滑过程、下滑过程磁通量变化量相同，即 因为 联立解得 由能量守恒可知，这段时间内导体棒产生的焦耳热 联立解得 18. 如图，光滑轨道ABCO固定在竖直平面内，圆弧AB的圆心角为，O为圆心，半径为R=7.5cm，OB为半圆BCO的直径，光滑平台与轨道相切于A点，质量为M=2kg，长度为L＝1.82m的木板静止在水平地面上，木板与水平地面的动摩擦因数为，木板上表面与平台上表面处于同一水平面上，物体P静止在木板上的某处，物体q在水平向左的恒力F=4N作用下，以v=4m/s的初速度从木板右端向左运动，经过0.2s与P相碰并结合成一整体Q，P、q、Q与木板上表面的动摩擦因数为，当木板与平台相碰时被牢固粘连，Q滑离木板时立刻撤去恒力F，Q恰好能通过圆轨道BCO的最高点，P、q质量均为m=1kg，P、q、Q可看作质点，所有接触面的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，取g=10 m/s2，求： (1) 结合体Q刚过A点时轨道对它支持力； (2)物体q开始运动时P、q的距离； (3)木板与平台相碰时，结合体Q的速度大小。 【答案】（1）80N；（2）0.82m；（3）1.7m/s 【解析】 【分析】 【详解】(1) 恰好通过圆轨道BCO的最高点且速度为v4，则有 由几何关系可得 结合体由A到最高点机械能守恒 联立上式得结合体刚过A点时轨道对它支持力为 （2）q开始滑动时 木板与地面的最大静摩擦力 因为所以木板和P静止不动 ，根据牛顿第二定律得 物体q开始运动时P、q的距离 联立解得 (3)q、P相碰前q的速度 物体q与P相碰，由动量守恒得 又因为，木板开始滑动，设结合体Q与木板未共速，木板与平台相碰 对木板，木板与平台碰撞前木板速度为v3，由动能定理得 对结合体Q，从碰后到圆轨道BCO的最高点 由于，木板开始滑动到与平台碰撞前，结合体Q和木板动量守恒，设此时结合体速度为v5，则 联立解得 所以设结合体Q与木板未共速，木板就与平台相碰，相碰时的速度为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $