《湖南省九校联盟2022-2023学年高三下学期第二次联考物理试题含解析.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《湖南省九校联盟2022-2023学年高三下学期第二次联考物理试题含解析.pdf（31页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、湖南省湖南省 2023 届高三九校联盟第二次联考届高三九校联盟第二次联考物理物理注意事项：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。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.回答选择题时回答选择题时，选出每小题答案后选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动如需改动，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。卷上无效。3.考试结束后，将本试题卷和答题卡一并交回。考试
2、结束后，将本试题卷和答题卡一并交回。一一、选择题选择题：本题共本题共 7 小题小题，每小题每小题 4 分分，共共 28 分分。在每小题给出的四个选项中在每小题给出的四个选项中，只有一项只有一项是符合题目要求的。是符合题目要求的。1.下列说法正确的是（）A.温度升高时，放射性元素的半衰期不变B.结合能越大的原子核核子平均质量越小C.衰变现象说明电子是原子核的组成部分D.电子的发现说明原子核内部有复杂的结构2.如图所示半圆形玻璃砖，圆心为 O，半径为 R。某单色光由空气从 OB 边界的中点 A 垂直射入玻璃砖，并在圆弧边界 P 点发生折射，该折射光线的反向延长线刚好过 B 点，空气中的光速可认为是
3、c，则（）A.该玻璃对此单色光的临界角为30B.该玻璃对此单色光的折射率为3C.光从 A 传到 P 的时间为32RcD.玻璃的临界角随入射光线位置变化而变化3.矩形线圈绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动。若轴线右侧没有磁场（磁场具有理想边界），如图所示。设abcda 方向为感应电流的正方向。从图示位置开始一个周期内线圈感应电流随时间变化的图像中，正确的是（）A.B.C.D.4.如图所示，阳台上有一个用于晾灌肠的光滑曲杆 AOB，直杆 OA 和 OB 的夹角150，细绳一端固定在 A 点，另一端与套在曲杆 AOB 上的轻环 Q 连接，用性钩挂上质量为 m 的灌肠时，轻环 Q 从曲杆 O 处沿OB 滑下
4、（轻环不滑出 OB 杆），重力加速度为 g，当灌肠重新平衡后轻绳的张力大小为（）A.22mgB.33mgC.mgD.12mg5.一种升降电梯的原理如图所示，A 为电梯的轿厢，B 为平衡配重。在某次运行时 A（含乘客）、B 的质量分别为1000kgM 和800kgm。A、B 由跨过轻质滑轮的足够长轻质缆绳连接。电动机通过牵引绳向下拉配重 B，使得电梯的轿厢由静止开始向上运动（轿厢 A、配重 B 一直未与滑轮相撞）。电动机输出功率2kWP 保持不变。不计空气阻力和摩擦阻力，210m/sg。在 A 向上运动过程中，则（）A.轿厢 A 先做匀加速直线运动，再做加速度减小的直线运动，最后做匀速直线运动B
5、.轿厢 A 能达到的最大速度0.2m/smv C.轿厢 A 向上的加速度为22m/sa 时，配重 B 下端的牵引绳上拉力5600NF D.厢体 A 从静止开始到上升的高度为5m时（箱体已处于匀速状态），所用的时间5.25st 6.水平面有一粗糙段AB长为s，其动摩擦因数与离 A 点距离 x 满足kx（k 为恒量）。一物块（可看作质点）第一次从 A 点以速度0v向右运动，到达 B 点时速率为 v，第二次也以相同速度0v从 B 点向左运动，则（）A.第二次也能运动到 A 点，但速率不一定为vB.第二次也能运动到 A 点，但第一次的时间比第二次时间长C.两次运动因摩擦产生的热量不相同D.两次速率相同
6、的位置只有一个，且距离 A 为22s7.如图甲，一质量为 M 的小车静止在光滑水平地面上，其左端 P 点与平台平滑连接。小车上表面PQ是以O 为圆心、半径为 R 的四分之一圆弧轨道。质量为 m 的光滑小球，以某一水平速度冲上小车的圆弧面。若测得在水平方向上小球与小车的速度大小分别为1v、2v，作出图像如图乙所示。已知OP竖直，OQ水平，水平台面高6Rh，小球可视为质点，重力加速度为 g，不计一切摩擦。则（）A.MmB.小球上升的最大高度为149RC.小球在 Q 点速度方向与水平方向夹角的正切值为63D.小球落地时的速度大小为73gR二二、选择题选择题：本题共本题共 4 小题小题，每小题每小题
7、5 分分，共共 20 分分。在每小题给出的四个选项中在每小题给出的四个选项中，有多项符有多项符合题目要求。全部选对的得合题目要求。全部选对的得 5 分，选对但不全的得分，选对但不全的得 3 分，有选错的得分，有选错的得 0 分。分。8.a，b 两颗卫星分别以1v，2v绕地球做匀速圆周运动，a 卫星离地高度为 H，b 卫星为近地卫星，并测得地面上重力加速度为离地 H 处的重力加速度的 k 倍。地球可视为半径为 R、质量均匀的球体，不考虑地球自转，则下列各式正确的是（）A.1RkHkB.11RHkC.2121vvkD.2121vvk9.如图所示为某汽车上的加速度电容传感器的俯视图。质量块左、右侧分
8、别连接电介质、轻质弹簧，弹簧与电容器固定在外框上，质量块可带动电介质相对于外框无摩擦左右移动，电容器与供电电源连接，并串联计算机的信号采集器。下列关于该传感器的说法正确的是（）A.电介质插入极板间越深，则电容器电容越大B.在汽车向右匀加速直线运动过程中电路中有电流C.在汽车向左匀速直线运动过程中电路中有电流D.在汽车向右做加速度增大的加速运动过程中，电路中有顺时针方向的充电电流10.如图所示，边长均为 l0的两个正四面体 Abcd 和 Bbcd，其中 bcd 面完全重合，带电荷量为+Q、-Q 的点电荷分别置于 A、B 两顶点，静电力常量为 k，则（）A.b、c、d 三点的电场强度大小相等，方向
9、不同B.平面 bcd 上电场强度的最大值为203kQlC.b、c、d 三点的电势相等D.将一正电荷从 b 点沿 bd 直线移到 d 点，电场力先做正功后做负功11.电磁减震器是利用电磁感应原理的一种新型智能化汽车独立悬架系统。某同学也设计了一个电磁阻尼减震器，图为其简化的原理图。该减震器由绝缘滑动杆及固定在杆上的多个相互紧靠的相同矩形线圈组成，滑动杆及线圈的总质量1.0kgm。每个矩形线圈abcd匝数100n 匝，电阻值1.0R，ab边长20cmL，bc边长10cmd，该减震器在光滑水平面上以初速度05.0m/sv 向右进入磁感应强度大小0.1TB、方向竖直向下的匀强磁场中，磁场范围是够大，不
10、考虑线圈个数变化对减震器总质量的影响。则（）A.刚进入磁场时减震器的加速度大小20.2m/sa B.第二个线圈恰好完全透入磁场时，减震器的速度大小为4.2m/sC.滑动杆上至少需安装 12 个线圈才能使减震器完全停下来D.第 1 个线圈和最后 1 个线圈产生的热量比96k 三、实验题（三、实验题（12 题题 5 分，分，13 题题 10 分）分）12.某同学用图甲的装置验证机械能守恒定律。大小相同的两小球 P、Q 分别固定在轻杆两端，轻杆可绕固定于中点 O 的光滑水平轴在竖直面内转动，O 点正下方有一光电计时器，小球通过计时器时其球心恰好与光电门等高。测得小球的直径为 d，两球球心间的距离为
11、L，P 球质量是 Q 球质量的 2 倍。Q 球质量为 m，重力加速度为 g。现将轻杆拉至水平位置并由静止释放，当 P 球第一次通过光电门时，计时器显示的遮光时间为t。回答下列问题：（1）用游标卡尺测量 d 时如图乙所示，则d _cm；（2）小球 P 经过光电门时速度的表达式为v_（用已知和测得量的符号表示）；（3）小球 P 通过最低点时，PQ 系统重力势能的减小量pE_，若此过程中 P、Q 构成的系统机械能守恒，则需要验证的关系式为_（用已知和测得量的符号表示）。13.如图为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中 E 是电池；R1、R2、R3、R4和 R5是固定电阻，R6是可变电阻；虚线方
12、框内为换挡开关，A 端和 B 端分别与两表笔相连。该多用电表有 5 个挡位，5 个挡位分别为直流电压 1V 挡和 5V 挡。直流电流 1mA 和 2.5mA 挡，欧姆100挡。（1）测量时，接线柱 B 接的是_（填“红”或“黑”）表笔；若开关 B 端是与“1”相连的，则此时多用电表的挡位为_挡；（填题干中所给 5 个挡位中的一个）（2）电路中 R4与 R5的比值_（填“大于”“小于”或“等于”）14；（3）若电池 E 的电动势为 1.5V，当把开关 B 端接到位置 3，短接 A、B 表笔进行欧姆调零后，用该挡测量一个未知电阻阻值，指针偏转到电流表 G 满偏刻度的34处，则该电阻的阻值为_。电池
13、 E 使用时间较长，电池的电动势变小、内阻变大；重新调零后，实验要求若被测电阻阻值等于中值电阻时，测量的相对误差100%RRR测真真不能超过5%，则电池电动势降低为_（结果保留两位有效数字）时必须更换电池；（4）另一个同学设计了一只简易欧姆表，并将表盘的电流刻度转化为电阻刻度；其电路如下图所示。关于该欧姆表，下列说法正确的是_。A.电阻刻度的零位在表盘的左端B.表盘上的电阻刻度是均匀的C.测量前，需要红、黑表笔短接调零D.测量后，应将开关 S 断开四、解答题（四、解答题（14 题题 10 分，分，15 题题 12 分，分，16 题题 15 分）分）14.如图所示，粗细均匀、两端开口的直角形玻璃
14、管 ABC 在竖直面内竖直放置，AB=60cm，BC=100cm，AB段水平，BC 段竖直，AB 管内有一 10cm 的水银柱。在环境温度为 300K 时，保持 AB 段水平，将玻璃管 C端竖直向下插入水银槽中，使 C 端在水银面下 10cm，此时，AB 管内水银柱左端距 B 点 10cm。已知大气压强075cmHgp。求（1）温度升高到多少 K 时，水银柱刚好全部溢出；（2）控制温度变化，使水银柱缓慢移动，水银柱恰好全部进入竖直玻璃管时温度为多少 K？15.如图所示，直角坐标系内第一、二象限有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为 B，其边界如图中虚线所示，弧 bc 为圆心在 O 点半径为 r
15、 的半圆，ab 间的距离也为 r。第三、四象限有与 y 轴成 30角斜向左下的匀强电场 E，一束质量为 m、电荷量为 q 的带负电粒子在纸面内从 a 点垂直 x 轴以各种速率射入磁场，不计粒子的重力和粒子间的相互作用，求：（1）不加电场时，粒子在磁场中运动的最长时间；（2）不加电场时，粒子在磁场中运动的最短时间；（3）加电场时，（2）中粒子第 2 次回到 x 轴的位置坐标。16.如图所示，粗糙斜面倾角37，斜面长3sL，斜面底端 A 有固定挡板，斜面顶端有一长度为 h 的粘性挡板BC，CD为一段半径12RL的圆弧，半径OC与竖直方向夹角为37，OD处于竖直平面上，将质量为 m、长度为 L，厚度
16、为 h 的木板置于斜面底端，质量也为 m 的小物块（可看作质点）静止在木板下端，整个系统处于静止状态。木板上端若到达斜面顶端 B 点会被牢固粘连，物块若到达 C 点能无能量损失进入圆弧CD。若同时给物块和木板一沿斜面向上的初速度0v，木板上端恰能到达 B 点。现给物块沿斜面向上的初速度0v，并给木板施加一沿斜面向上的恒力85Fmg。物块刚好不从木板上端脱离木板。已知木板与斜面间的动摩擦因数114，物块与本板间的动摩擦因数为2，21，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为 g，sin370.6，cos370.8。（1）求0v大小；（2）求物块与木板间的动摩擦因数2；（3）给物块沿斜面向上的初
17、速度0v，并给木板施加一沿斜面向上的恒力85Fmg，若改变 s 的大小，木板能在与物块共速前到达 B 端且物块进入圆弧CD后不脱离圆弧。求 s 的取值范围。湖南省湖南省 2023 届高三九校联盟第二次联考届高三九校联盟第二次联考物理物理注意事项：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。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.回答选择题时回答选择题时，选出每小题答案后选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动如需改动，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。
18、写在本试用橡皮擦干净后，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。卷上无效。3.考试结束后，将本试题卷和答题卡一并交回。考试结束后，将本试题卷和答题卡一并交回。一一、选择题选择题：本题共本题共 7 小题小题，每小题每小题 4 分分，共共 28 分分。在每小题给出的四个选项中在每小题给出的四个选项中，只有一项只有一项是符合题目要求的。是符合题目要求的。1.下列说法正确的是（）A.温度升高时，放射性元素的半衰期不变B.结合能越大的原子核核子平均质量越小C.衰变现象说明电子是原子核的组成部分D.电子的发现说明原子核内部有复杂的结构【答案】A【解析】【详解】A放射性元素
19、的半衰期由原子核内部本身因素决定，与其物理性质和化学性质无关，故 A 正确；B比结合能越大的原子核核子平均质量越小，故 B 错误；C衰变是原子核中的中子转变为质子和电子，释放出电子形成的，并不是原子核中有电子，故 C 错误；D天然放射现象说明原子核内部有复杂的结构，故 D 错误。故选 A。2.如图所示半圆形玻璃砖，圆心为 O，半径为 R。某单色光由空气从 OB 边界的中点 A 垂直射入玻璃砖，并在圆弧边界 P 点发生折射，该折射光线的反向延长线刚好过 B 点，空气中的光速可认为是c，则（）A.该玻璃对此单色光的临界角为30B.该玻璃对此单色光的折射率为3C.光从 A 传到 P 的时间为32Rc
20、D.玻璃的临界角随入射光线位置变化而变化【答案】B【解析】【详解】B作出如图所示光路图，由几何关系入射角为 30，折射角为 60，由折射定律sin3sinnB 正确；A临界角的正弦值131sin32CnA 错误；C光在玻璃中的传播速度为cvn光在玻璃中的传播时间为3322RRtvcC 错误；D玻璃的临界角与入射角无关，D 错误。故选 B。3.矩形线圈绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动。若轴线右侧没有磁场（磁场具有理想边界），如图所示。设abcda 方向为感应电流的正方向。从图示位置开始一个周期内线圈感应电流随时间变化的图像中，正确的是（）A.B.C.D.【答案】A【解析】【详解】从题图示位置开始，在
21、0 4T时间内，磁通量减小，原磁场方向向里，由楞次定律“增反减同”可知，感应电流的磁场方向向里，产生的感应电流的方向为 abcda，即与电流规定的正方向相同，且产生的感应电流的大小随时间按正弦规律变化，有sinBSitR在42TT时间内，磁通量增大，原磁场方向向里，由楞次定律“增反减同”可知，感应电流的磁场方向向外，因线圈的位置也发生了变化，所以产生的感应电流的方向还是 abcda，即与电流规定的正方向相同，结合题中选项可知，A 正确，BCD 错误。故选 A。4.如图所示，阳台上有一个用于晾灌肠的光滑曲杆 AOB，直杆 OA 和 OB 的夹角150，细绳一端固定在 A 点，另一端与套在曲杆 A
22、OB 上的轻环 Q 连接，用性钩挂上质量为 m 的灌肠时，轻环 Q 从曲杆 O 处沿OB 滑下（轻环不滑出 OB 杆），重力加速度为 g，当灌肠重新平衡后轻绳的张力大小为（）A.22mgB.33mgC.mgD.12mg【答案】B【解析】【详解】如图所示，同一根绳上拉力处处相等，故合力在夹角平分线上，处于静止状态时，Q 处绳子必垂直于杆，否则不可能平衡，由几何关系得=30当灌肠重新平衡，由几何关系，受力分析可得，在竖直方向上2 cos30Tmg 则33Tmg故选 B。5.一种升降电梯的原理如图所示，A 为电梯的轿厢，B 为平衡配重。在某次运行时 A（含乘客）、B 的质量分别为1000kgM 和8
23、00kgm。A、B 由跨过轻质滑轮的足够长轻质缆绳连接。电动机通过牵引绳向下拉配重 B，使得电梯的轿厢由静止开始向上运动（轿厢 A、配重 B 一直未与滑轮相撞）。电动机输出功率2kWP 保持不变。不计空气阻力和摩擦阻力，210m/sg。在 A 向上运动过程中，则（）A.轿厢 A 先做匀加速直线运动，再做加速度减小的直线运动，最后做匀速直线运动B.轿厢 A 能达到的最大速度0.2m/smv C.轿厢 A 向上的加速度为22m/sa 时，配重 B 下端的牵引绳上拉力5600NF D.厢体 A 从静止开始到上升的高度为5m时（箱体已处于匀速状态），所用的时间5.25st【答案】C【解析】【详解】电动
24、机输出功率2kWP 保持不变，速度增大时，根据PFv可知牵引力减小，所以轿厢 A 做加速度减小的直线运动，最后做匀速直线运动，故 A 错误；B当轿厢 A 的速度达到最大时轿厢 A 做匀速直线运动，电动机的牵引力为 F，则有()FMm g又mPFv代入数据解得1m/smv 故 B 错误；C当 A 向上的加速度为22m/sa 时，设 A、B 之间绳的拉力为AF，重物 B 下端绳的拉力大小为BF。分别分析 A、B，根据牛顿第二定律得AFMgMa，BAFmgFma联立解得5600NBF 故 C 正确；D厢体 A 从静止开始到上升的高度为5m时，轿厢箱体已处于匀速状态，对 A、B 整体，由动能定理得21
25、()2mPtmghMghMm v代入数据解得5.45st 故 D 错误；故选 C。6.水平面有一粗糙段AB长为s，其动摩擦因数与离 A 点距离 x 满足kx（k 为恒量）。一物块（可看作质点）第一次从 A 点以速度0v向右运动，到达 B 点时速率为 v，第二次也以相同速度0v从 B 点向左运动，则（）A.第二次也能运动到 A 点，但速率不一定为 vB.第二次也能运动到 A 点，但第一次的时间比第二次时间长C.两次运动因摩擦产生的热量不相同D.两次速率相同的位置只有一个，且距离 A 为22s【答案】D【解析】【详解】AC.根据题意可知，物体在两次运动过程中，在相同位置受到的摩擦力大小相等，两次运
26、动的距离相等，摩擦力做功相同，两次运动因摩擦产生的热量相同，由动能定理可知，第二次到达 B 点的速率也为v，故 AC 错误；B.根据题意可知，第一次运动时，摩擦力越来越大，加速度越来越大，第二次运动时，摩擦力越来越小，加速度越来越小，两次运动的位移相等，结合 AC 分析和vt图像中，图像的斜率表示加速度和图像的面积表示位移，画出两次运动的vt图像，如图所示由图可知，第一次的时间比第二次时间短，故 B 错误；D.根据题意，设两次速率相同的位置距离 A 点的距离为x，相同的速率设为1v，根据动能定理，第一次有221011222kxmgxmvmv第二次有221011222ksmgkxmgsxmvmv
27、联立解得22xs则两次速率相同的位置只有一个，且距离 A 为22s，故 D 正确。故选 D。7.如图甲，一质量为 M 的小车静止在光滑水平地面上，其左端 P 点与平台平滑连接。小车上表面PQ是以O 为圆心、半径为 R 的四分之一圆弧轨道。质量为 m 的光滑小球，以某一水平速度冲上小车的圆弧面。若测得在水平方向上小球与小车的速度大小分别为1v、2v，作出图像如图乙所示。已知OP竖直，OQ水平，水平台面高6Rh，小球可视为质点，重力加速度为 g，不计一切摩擦。则（）A.MmB.小球上升的最大高度为149RC.小球在 Q 点速度方向与水平方向夹角的正切值为63D.小球落地时的速度大小为73gR【答案
28、】D【解析】【详解】A根据题意可知，小球和小车组成的系统水平方向上动量守恒，由图乙可知，当10v 时2vgR当20v 时12vgR则有2mgRMgR解得2Mm故 A 错误；BC 根据题意，设小球上升的最大高度为mh,小球在 Q 点速度为Qv，小球在Q点时，水平方向与小车共速，由动量守恒定律有2mgRmM v共解得23gRv共小球由P点运动到最高点时，由能量守恒定律有22m11222mgRmghmM v共小球由P点运动到Q点时，由能量守恒定律有2221112222QmgRmgRMvmv共解得m43hR103QgRv 则小球此时的竖直分速度为2263QyQgRvvv共小球在 Q 点速度方向与水平方
29、向夹角的正切值为6tan2Qyvv共故 BC 错误；D根据题意可知，小球从P点离开小车，设离开小车时，小球的速度为3v，小车的速度为4v，由动量守恒定律和能量守恒定律有342mgRmvMv222341112222mgRmvMv设小球落地速度为5v，由能量守恒定律有22351122mvmghmv联立解得573gRv 故 D 正确。故选 D。二二、选择题选择题：本题共本题共 4 小题小题，每小题每小题 5 分分，共共 20 分分。在每小题给出的四个选项中在每小题给出的四个选项中，有多项符有多项符合题目要求。全部选对的得合题目要求。全部选对的得 5 分，选对但不全的得分，选对但不全的得 3 分，有选
30、错的得分，有选错的得 0 分。分。8.a，b 两颗卫星分别以1v，2v绕地球做匀速圆周运动，a 卫星离地高度为 H，b 卫星为近地卫星，并测得地面上重力加速度为离地 H 处的重力加速度的 k 倍。地球可视为半径为 R、质量均匀的球体，不考虑地球自转，则下列各式正确的是（）A.1RkHkB.11RHkC.2121vvkD.2121vvk【答案】BC【解析】【详解】AB对 a 卫星有2aaMmgGmkRH对 b 卫星有2bbMmGm gR解得11RHkA 错误，B 正确；CD对 a 卫星有212aaMmvGmRHRH对 b 卫星有222bbMmvGmRR结合上述解得2121vvkC 正确，D 错误
31、。故选 BC。9.如图所示为某汽车上的加速度电容传感器的俯视图。质量块左、右侧分别连接电介质、轻质弹簧，弹簧与电容器固定在外框上，质量块可带动电介质相对于外框无摩擦左右移动，电容器与供电电源连接，并串联计算机的信号采集器。下列关于该传感器的说法正确的是（）A.电介质插入极板间越深，则电容器电容越大B.在汽车向右匀加速直线运动过程中电路中有电流C.在汽车向左匀速直线运动过程中电路中有电流D.在汽车向右做加速度增大的加速运动过程中，电路中有顺时针方向的充电电流【答案】AD【解析】【详解】A根据4SCkd若电介质插入极板间越深，介电常数增大，则电容器的电容增大，A 正确；B在汽车向右匀加速直线运动过
32、程中，加速度方向向右，大小一定，可知，弹簧处于拉伸状态，弹力方向向右，大小一定，即电介质插入极板间的深度一定，则极板之间的介电常数一定，电容器电容一定，根据QCU可知，电容器与供电电源连接，极板之间电压一定，电容一定时，极板所带电荷量一定，即电路中没有充电电流或者放电电流，B 错误；C在汽车向左匀速直线运动过程中，加速度为 0，可知，弹簧处于原长状态，弹力为 0，即电介质插入极板间的深度一定，则极板之间的介电常数一定，电容器电容一定，根据QCU可知，电容器与供电电源连接，极板之间电压一定，电容一定时，极板所带电荷量一定，即电路中没有充电电流或者放电电流，C 错误；D在汽车向右加速度增大的加速运
33、动过程中，加速度方向向右，大小逐渐增大，可知，弹簧处于拉伸状态，弹力方向向右，大小逐渐增大，弹簧长度增大，即电介质插入极板间的深度增大，则极板之间的介电常数增大，电容器电容增大，根据QCU可知，电容器与供电电源连接，极板之间电压一定，电容增大时，极板所带电荷量增大，即电路中有充电电流，根据图形可知，电容器上极板带正电，电荷量增多，则电路中有顺时针方向的充电电流，D 正确。故选 AD。10.如图所示，边长均为 l0的两个正四面体 Abcd 和 Bbcd，其中 bcd 面完全重合，带电荷量为+Q、-Q 的点电荷分别置于 A、B 两顶点，静电力常量为 k，则（）A.b、c、d 三点的电场强度大小相等
34、，方向不同B.平面 bcd 上电场强度的最大值为203kQlC.b、c、d 三点的电势相等D.将一正电荷从 b 点沿 bd 直线移到 d 点，电场力先做正功后做负功【答案】BC【解析】【详解】A等量异种点电荷的电场分布如图所示由此可知，两点电荷连线中垂面上 b、c、d 三点的电场强度大小相等，方向相同，故 A 错误；B等量异种点电荷连线的中点电场强度最大，由几何关系可知，正四面体的面的中线长为032l，所以正四面体的高为22000236()323hlll所以连线中点的场强为max22032kQkQEhl故 B 正确；CD等量异种点电荷连线的中垂面为零势能面，中垂面面上各点电势为零，b、c、d
35、三点的电势相等，且将一正电荷从 b 点沿 bd 直线移到 d 点，电场力始终不做功，故 C 正确，D 错误。故选 BC。11.电磁减震器是利用电磁感应原理的一种新型智能化汽车独立悬架系统。某同学也设计了一个电磁阻尼减震器，图为其简化的原理图。该减震器由绝缘滑动杆及固定在杆上的多个相互紧靠的相同矩形线圈组成，滑动杆及线圈的总质量1.0kgm。每个矩形线圈abcd匝数100n 匝，电阻值1.0R，ab边长20cmL，bc边长10cmd，该减震器在光滑水平面上以初速度05.0m/sv 向右进入磁感应强度大小0.1TB、方向竖直向下的匀强磁场中，磁场范围是够大，不考虑线圈个数变化对减震器总质量的影响。
36、则（）A.刚进入磁场时减震器的加速度大小20.2m/sa B.第二个线圈恰好完全透入磁场时，减震器的速度大小为4.2m/sC.滑动杆上至少需安装 12 个线圈才能使减震器完全停下来D.第 1 个线圈和最后 1 个线圈产生的热量比96k【答案】BD【解析】【详解】A线圈在磁场中受到安培力的作用做减速运动，故安培力FnBIL安其中EnBLvIRR总总联立以上两式可得222nBLvn B L vFnBLRR安总总刚进入磁场时，速度为0v，代入数据可得20NF安根据牛顿第二定律可得加速度220m/sFam安故 A 错误；B 设向右为正方向，对减震器进行分析，当第二个线圈恰好完全透入磁场时设所用时间为t
37、，此时减震器的速度大小为2v，则由动量定理可得22220n B L vtmvmvR总即222202n B LdmvmvR总代入数据可得24.2m/sv 故 B 正确；C由以上分析可知，每一个线圈进入磁场后，减震器的速度减小量0.4m/sv 则要减震器的速度减为零需要的线圈个数为512.50.4N 个个可知需要 13 个线圈，故 C 错误；D只有进入磁场的线圈产生热量，根据能量守恒可知，线圈上产生的热量在数值上等于减震器动能动能的减少量，第一个线圈恰好完全进入磁场时有104.6m/svvv 最后一个线圈刚进入磁场时有130120.2m/svvv 因此222011311629122mvmvkmv故
38、 D 正确。故选 BD。三、实验题（三、实验题（12 题题 5 分，分，13 题题 10 分）分）12.某同学用图甲的装置验证机械能守恒定律。大小相同的两小球 P、Q 分别固定在轻杆两端，轻杆可绕固定于中点 O 的光滑水平轴在竖直面内转动，O 点正下方有一光电计时器，小球通过计时器时其球心恰好与光电门等高。测得小球的直径为 d，两球球心间的距离为 L，P 球质量是 Q 球质量的 2 倍。Q 球质量为 m，重力加速度为 g。现将轻杆拉至水平位置并由静止释放，当 P 球第一次通过光电门时，计时器显示的遮光时间为t。回答下列问题：（1）用游标卡尺测量 d 时如图乙所示，则d _cm；（2）小球 P
39、经过光电门时速度的表达式为v_（用已知和测得量的符号表示）；（3）小球 P 通过最低点时，PQ 系统重力势能的减小量pE_，若此过程中 P、Q 构成的系统机械能守恒，则需要验证的关系式为_（用已知和测得量的符号表示）。【答案】.0.940.dt.2mgL.23dgLt【解析】【详解】（1）120 分度游标卡尺的精确值为 0.05mm，由图乙可得9mm8 0.05mm9.40mm0.940cmd （2）2小球 P 经过光电门时速度dvt（3）3小球 P 通过最低点时，PQ 系统重力势能的减小量p2222LLmgLmgmgE4根据机械能守恒可知2122222LLmgmgmm v整理得23dgLt1
40、3.如图为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中 E 是电池；R1、R2、R3、R4和 R5是固定电阻，R6是可变电阻；虚线方框内为换挡开关，A 端和 B 端分别与两表笔相连。该多用电表有 5 个挡位，5 个挡位分别为直流电压 1V 挡和 5V 挡。直流电流 1mA 和 2.5mA 挡，欧姆100挡。（1）测量时，接线柱 B 接的是_（填“红”或“黑”）表笔；若开关 B 端是与“1”相连的，则此时多用电表的挡位为_挡；（填题干中所给 5 个挡位中的一个）（2）电路中 R4与 R5的比值_（填“大于”“小于”或“等于”）14；（3）若电池 E 的电动势为 1.5V，当把开关 B 端接到位置
41、3，短接 A、B 表笔进行欧姆调零后，用该挡测量一个未知电阻阻值，指针偏转到电流表 G 满偏刻度的34处，则该电阻的阻值为_。电池 E 使用时间较长，电池的电动势变小、内阻变大；重新调零后，实验要求若被测电阻阻值等于中值电阻时，测量的相对误差100%RRR测真真不能超过5%，则电池电动势降低为_（结果保留两位有效数字）时必须更换电池；（4）另一个同学设计了一只简易欧姆表，并将表盘的电流刻度转化为电阻刻度；其电路如下图所示。关于该欧姆表，下列说法正确的是_。A.电阻刻度的零位在表盘的左端B.表盘上的电阻刻度是均匀的C.测量前，需要红、黑表笔短接调零D.测量后，应将开关 S 断开【答案】.红.2.
42、5mA.小于.500.1.4.AD#DA【解析】【详解】（1）1根据欧姆表原理可知，黑笔接电源正极，红笔接电源负极，所以与 B 接线柱相连的是红表笔；2若开关 B 端是与“1”相连的，则此时应为量程较大的电流表，所以多用电表的挡位为 2.5mA；（2）3当开关接 4 时，多用电表的量程为 1V 的电压表，有4g1V1mA+1mARR当开关接 5 时，多用电表的量程为 5V 的电压表，有45g5V1mA()+1mARRR联立可得41000R，54000R 所以4514RR（3）4当把开关 B 端接到位置 3，短接 A、B 表笔，有1mAI EIR内用该挡测量一个未知电阻阻值，指针偏转到电流表 G
43、 满偏刻度的34处，有3()4xEI RR内联立解得500 xR 5当电动势变小，内阻变大时，重新进行欧姆调零，其满偏电流保持不变，根据闭合电路欧姆定律可得gxxI REIRRRR内内内当待测电阻等于内阻时，即1500R测100%5%RRR测真真解得1429R真此时1429R内g122EIR内解得1.4VE（4）6AC当红黑表笔短接时，电流表被短路，电流为零，所以电阻刻度的零位在表盘的左端，所以测量前不需要红、黑表笔短接调零，故 A 正确，C 错误；B根据闭合电路欧姆定律可得GGG()()xxxIRR REIrRRRR所以GGG(1)()xxxEIRR RrRRRR由此可知 I-Rx为非线性关
44、系，所以表盘上的电阻刻度是不均匀的，故 B 错误；D测量后，应将开关 S 断开，使得电路处于断路状态，故 D 正确。故选 AD。四、解答题（四、解答题（14 题题 10 分，分，15 题题 12 分，分，16 题题 15 分）分）14.如图所示，粗细均匀、两端开口的直角形玻璃管 ABC 在竖直面内竖直放置，AB=60cm，BC=100cm，AB段水平，BC 段竖直，AB 管内有一 10cm 的水银柱。在环境温度为 300K 时，保持 AB 段水平，将玻璃管 C端竖直向下插入水银槽中，使 C 端在水银面下 10cm，此时，AB 管内水银柱左端距 B 点 10cm。已知大气压强075cmHgp。求
45、（1）温度升高到多少 K 时，水银柱刚好全部溢出；（2）控制温度变化，使水银柱缓慢移动，水银柱恰好全部进入竖直玻璃管时温度为多少 K？【答案】（1）450K；（2）306K【解析】【详解】（1）开始时气柱的长度为110cm 10cm100cmlBC当水银柱刚好全部溢出时，气柱的长度为210cm150cmlABBC气体经历等压变化，设温度升高至 T2时水银柱刚好全部溢出，根据盖吕萨克定律可得1212llTT解得2450KT（2）开始时气柱的压强为1075cmHgpp当水银柱全部进入竖直玻璃管时，气柱的压强为2010cmHg85cmHgpp易知此时在水银槽中的竖直管中的水银将全部被压入水银槽，则气
46、柱的长度变为210cm90cmlBC 设银柱恰好全部进入竖直玻璃管时温度为2T，根据理想气体状态方程有1 12 212plp lTT解得2306KT15.如图所示，直角坐标系内第一、二象限有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为 B，其边界如图中虚线所示，弧 bc 为圆心在 O 点半径为 r 的半圆，ab 间的距离也为 r。第三、四象限有与 y 轴成 30角斜向左下的匀强电场 E，一束质量为 m、电荷量为 q 的带负电粒子在纸面内从 a 点垂直 x 轴以各种速率射入磁场，不计粒子的重力和粒子间的相互作用，求：（1）不加电场时，粒子在磁场中运动的最长时间；（2）不加电场时，粒子在磁场中运动的最短时
47、间；（3）加电场时，（2）中粒子第 2 次回到 x 轴的位置坐标。【答案】（1）maxmtqB=；（2）min23ntBq；（3）224,03B r qrmE【解析】【详解】（1）不加电场时，粒子在磁场中运动的时间最大为半个周期max2Tt又因为2vBqvmr2rTv可得maxmtqB=（2）不加电场时，粒子在磁场中运动的时间最小如图实线所示，粒子的半径恰好为 r 时满足时间最短要求，设粒子从圆弧上的 p 点入射，依据几何关系可得，图中60最短时间min233mmtBqBq（3）粒子从图中的 p 点入射后，刚好从半圆的右边界 c 射入电场，由图可知，粒子的速度 v 恰又垂直于电场强度方向，则粒
48、子在电场中作类平抛运动，设粒子到达 x 轴上的 d 点后离开电场，设cdl，有以下关系式21sin302lat cos30lvt Eqma，由以上各式可得2243B r qlmE粒子出射点的坐标为224,03B r qrmE16.如图所示，粗糙斜面倾角37，斜面长3sL，斜面底端 A 有固定挡板，斜面顶端有一长度为 h 的粘性挡板BC，CD为一段半径12RL的圆弧，半径OC与竖直方向夹角为37，OD处于竖直平面上，将质量为 m、长度为 L，厚度为 h 的木板置于斜面底端，质量也为 m 的小物块（可看作质点）静止在木板下端，整个系统处于静止状态。木板上端若到达斜面顶端 B 点会被牢固粘连，物块若
49、到达 C 点能无能量损失进入圆弧CD。若同时给物块和木板一沿斜面向上的初速度0v，木板上端恰能到达 B 点。现给物块沿斜面向上的初速度0v，并给木板施加一沿斜面向上的恒力85Fmg。物块刚好不从木板上端脱离木板。已知木板与斜面间的动摩擦因数114，物块与本板间的动摩擦因数为2，21，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为 g，sin370.6，cos370.8。（1）求0v大小；（2）求物块与木板间的动摩擦因数2；（3）给物块沿斜面向上的初速度0v，并给木板施加一沿斜面向上的恒力85Fmg，若改变 s 的大小，木板能在与物块共速前到达 B 端且物块进入圆弧CD后不脱离圆弧。求 s 的取值范
50、围。【答案】（1）0455vgL；（2）234；（3）43LsL【解析】【详解】（1）由于21，可知，当同时给物块和木板一沿斜面向上的初速度0v时，物块与木板保持相对静止向上做匀减速直线运动，对物块与木板整体有112sin2cos2mgmgma解得145ag根据题意，此过程木板上端恰能到达 B 点，则有2012va sL解得0455vgL（2）给物块初速度0v时，对物块有22sincosmgmgma对木板有213cossin2cosFmgmgmgma经历时间1t，两者达到相等速度1v，则有102 13 1vva ta t之后，由于182sin2cos5mgmgmgF即之后做匀速直线运动，木板到