湖南省九校聯(lián)盟2022-2023學(xué)年高三下學(xué)期第二次聯(lián)考物理試題含答案

湖南省2023屆高三九校聯(lián)盟第二次聯(lián)考物理注意事項(xiàng)：1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫在答題卡上。2.回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào)?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。3.考試結(jié)束后，將本試題卷和答題卡一并交回。一、選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.下列說法正確的是（）A.溫度升高時(shí)，放射性元素的半衰期不變B.結(jié)合能越大的原子核核子平均質(zhì)量越小C.β衰變現(xiàn)象說明電子是原子核的組成部分D.電子的發(fā)現(xiàn)說明原子核內(nèi)部有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)2.如圖所示半圓形玻璃磚，圓心為O，半徑為R。某單色光由空氣從OB邊界的中點(diǎn)A垂直射入玻璃磚，并在圓弧邊界P點(diǎn)發(fā)生折射，該折射光線的反向延長(zhǎng)線剛好過B點(diǎn)，空氣中的光速可認(rèn)為是，則（）A.該玻璃對(duì)此單色光的臨界角為B.該玻璃對(duì)此單色光的折射率為C.光從A傳到P的時(shí)間為D.玻璃的臨界角隨入射光線位置變化而變化3.矩形線圈繞垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。若軸線右側(cè)沒有磁場(chǎng)（磁場(chǎng)具有理想邊界），如圖所示。設(shè)abcda方向?yàn)楦袘?yīng)電流的正方向。從圖示位置開始一個(gè)周期內(nèi)線圈感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的圖像中，正確的是（）A B. C. D.4.如圖所示，陽臺(tái)上有一個(gè)用于晾灌腸的光滑曲桿AOB，直桿OA和OB的夾角，細(xì)繩一端固定在A點(diǎn)，另一端與套在曲桿AOB上的輕環(huán)Q連接，用性鉤掛上質(zhì)量為m的灌腸時(shí)，輕環(huán)Q從曲桿O處沿OB滑下（輕環(huán)不滑出OB桿），重力加速度為g，當(dāng)灌腸重新平衡后輕繩的張力大小為（）A. B. C.mg D.5.一種升降電梯的原理如圖所示，A為電梯的轎廂，B為平衡配重。在某次運(yùn)行時(shí)A（含乘客）、B的質(zhì)量分別為和。A、B由跨過輕質(zhì)滑輪的足夠長(zhǎng)輕質(zhì)纜繩連接。電動(dòng)機(jī)通過牽引繩向下拉配重B，使得電梯的轎廂由靜止開始向上運(yùn)動(dòng)（轎廂A、配重B一直未與滑輪相撞）。電動(dòng)機(jī)輸出功率保持不變。不計(jì)空氣阻力和摩擦阻力，。在A向上運(yùn)動(dòng)過程中，則（）A.轎廂A先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，再做加速度減小的直線運(yùn)動(dòng)，最后做勻速直線運(yùn)動(dòng)B.轎廂A能達(dá)到的最大速度C.轎廂A向上的加速度為時(shí)，配重B下端的牽引繩上拉力D.廂體A從靜止開始到上升的高度為時(shí)（箱體已處于勻速狀態(tài)），所用的時(shí)間6.水平面有一粗糙段長(zhǎng)為，其動(dòng)摩擦因數(shù)與離A點(diǎn)距離x滿足（k為恒量）。一物塊（可看作質(zhì)點(diǎn)）第一次從A點(diǎn)以速度向右運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速率為v，第二次也以相同速度從B點(diǎn)向左運(yùn)動(dòng)，則（）A.第二次也能運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)，但速率不一定vB.第二次也能運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)，但第一次的時(shí)間比第二次時(shí)間長(zhǎng)C.兩次運(yùn)動(dòng)因摩擦產(chǎn)生的熱量不相同D.兩次速率相同的位置只有一個(gè)，且距離A為7.如圖甲，一質(zhì)量為M的小車靜止在光滑水平地面上，其左端P點(diǎn)與平臺(tái)平滑連接。小車上表面是以O(shè)為圓心、半徑為R的四分之一圓弧軌道。質(zhì)量為m的光滑小球，以某一水平速度沖上小車的圓弧面。若測(cè)得在水平方向上小球與小車的速度大小分別為、，作出圖像如圖乙所示。已知豎直，水平，水平臺(tái)面高，小球可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度為g，不計(jì)一切摩擦。則（）A.B.小球上升的最大高度為C.小球在Q點(diǎn)速度方向與水平方向夾角的正切值為D.小球落地時(shí)的速度大小為二、選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。8.a，b兩顆衛(wèi)星分別以，繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，a衛(wèi)星離地高度為H，b衛(wèi)星為近地衛(wèi)星，并測(cè)得地面上重力加速度為離地H處的重力加速度的k倍。地球可視為半徑為R、質(zhì)量均勻的球體，不考慮地球自轉(zhuǎn)，則下列各式正確的是（）A. B.C. D.9.如圖所示為某汽車上的加速度電容傳感器的俯視圖。質(zhì)量塊左、右側(cè)分別連接電介質(zhì)、輕質(zhì)彈簧，彈簧與電容器固定在外框上，質(zhì)量塊可帶動(dòng)電介質(zhì)相對(duì)于外框無摩擦左右移動(dòng)，電容器與供電電源連接，并串聯(lián)計(jì)算機(jī)的信號(hào)采集器。下列關(guān)于該傳感器的說法正確的是（）A.電介質(zhì)插入極板間越深，則電容器電容越大B.在汽車向右勻加速直線運(yùn)動(dòng)過程中電路中有電流C.在汽車向左勻速直線運(yùn)動(dòng)過程中電路中有電流D.在汽車向右做加速度增大加速運(yùn)動(dòng)過程中，電路中有順時(shí)針方向的充電電流10.如圖所示，邊長(zhǎng)均為l0的兩個(gè)正四面體Abcd和Bbcd，其中bcd面完全重合，帶電荷量為+Q、-Q的點(diǎn)電荷分別置于A、B兩頂點(diǎn)，靜電力常量為k，則（）A.b、c、d三點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向不同B.平面bcd上電場(chǎng)強(qiáng)度的最大值為C.b、c、d三點(diǎn)的電勢(shì)相等D.將一正電荷從b點(diǎn)沿bd直線移到d點(diǎn)，電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功11.電磁減震器是利用電磁感應(yīng)原理的一種新型智能化汽車獨(dú)立懸架系統(tǒng)。某同學(xué)也設(shè)計(jì)了一個(gè)電磁阻尼減震器，圖為其簡(jiǎn)化的原理圖。該減震器由絕緣滑動(dòng)桿及固定在桿上的多個(gè)相互緊靠的相同矩形線圈組成，滑動(dòng)桿及線圈的總質(zhì)量。每個(gè)矩形線圈匝數(shù)匝，電阻值，邊長(zhǎng)，邊長(zhǎng)，該減震器在光滑水平面上以初速度向右進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)范圍是夠大，不考慮線圈個(gè)數(shù)變化對(duì)減震器總質(zhì)量的影響。則（）A.剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)減震器的加速度大小B.第二個(gè)線圈恰好完全透入磁場(chǎng)時(shí)，減震器的速度大小為C.滑動(dòng)桿上至少需安裝12個(gè)線圈才能使減震器完全停下來D.第1個(gè)線圈和最后1個(gè)線圈產(chǎn)生的熱量比三、實(shí)驗(yàn)題（12題5分，13題10分）12.某同學(xué)用圖甲的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。大小相同的兩小球P、Q分別固定在輕桿兩端，輕桿可繞固定于中點(diǎn)O的光滑水平軸在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，O點(diǎn)正下方有一光電計(jì)時(shí)器，小球通過計(jì)時(shí)器時(shí)其球心恰好與光電門等高。測(cè)得小球的直徑為d，兩球球心間的距離為L(zhǎng)，P球質(zhì)量是Q球質(zhì)量的2倍。Q球質(zhì)量為m，重力加速度為g?，F(xiàn)將輕桿拉至水平位置并由靜止釋放，當(dāng)P球第一次通過光電門時(shí)，計(jì)時(shí)器顯示的遮光時(shí)間為?；卮鹣铝袉栴}：（1）用游標(biāo)卡尺測(cè)量d時(shí)如圖乙所示，則___________；（2）小球P經(jīng)過光電門時(shí)速度的表達(dá)式為___________（用已知和測(cè)得量的符號(hào)表示）；（3）小球P通過最低點(diǎn)時(shí)，PQ系統(tǒng)重力勢(shì)能的減小量___________，若此過程中P、Q構(gòu)成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，則需要驗(yàn)證的關(guān)系式為___________（用已知和測(cè)得量的符號(hào)表示）。13.如圖為某同學(xué)組裝完成的簡(jiǎn)易多用電表的電路圖。圖中E是電池；R1、R2、R3、R4和R5是固定電阻，R6是可變電阻；虛線方框內(nèi)為換擋開關(guān)，A端和B端分別與兩表筆相連。該多用電表有5個(gè)擋位，5個(gè)擋位分別為直流電壓1V擋和5V擋。直流電流1mA和2.5mA擋，歐姆×100?擋。（1）測(cè)量時(shí)，接線柱B接是___________（填“紅”或“黑”）表筆；若開關(guān)B端是與“1”相連的，則此時(shí)多用電表的擋位為___________擋；（填題干中所給5個(gè)擋位中的一個(gè)）（2）電路中R4與R5的比值___________（填“大于”“小于”或“等于”）；（3）若電池E的電動(dòng)勢(shì)為1.5V，當(dāng)把開關(guān)B端接到位置3，短接A、B表筆進(jìn)行歐姆調(diào)零后，用該擋測(cè)量一個(gè)未知電阻阻值，指針偏轉(zhuǎn)到電流表G滿偏刻度的處，則該電阻的阻值為___________?。電池E使用時(shí)間較長(zhǎng)，電池的電動(dòng)勢(shì)變小、內(nèi)阻變大；重新調(diào)零后，實(shí)驗(yàn)要求若被測(cè)電阻阻值等于中值電阻時(shí)，測(cè)量的相對(duì)誤差不能超過，則電池電動(dòng)勢(shì)降低為___________（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）時(shí)必須更換電池；（4）另一個(gè)同學(xué)設(shè)計(jì)了一只簡(jiǎn)易歐姆表，并將表盤的電流刻度轉(zhuǎn)化為電阻刻度；其電路如下圖所示。關(guān)于該歐姆表，下列說法正確的是___________。A.電阻刻度的零位在表盤的左端B.表盤上的電阻刻度是均勻的C.測(cè)量前，需要紅、黑表筆短接調(diào)零D.測(cè)量后，應(yīng)將開關(guān)S斷開四、解答題（14題10分，15題12分，16題15分）14.如圖所示，粗細(xì)均勻、兩端開口的直角形玻璃管ABC在豎直面內(nèi)豎直放置，AB=60cm，BC=100cm，AB段水平，BC段豎直，AB管內(nèi)有一10cm的水銀柱。在環(huán)境溫度為300K時(shí)，保持AB段水平，將玻璃管C端豎直向下插入水銀槽中，使C端在水銀面下10cm，此時(shí)，AB管內(nèi)水銀柱左端距B點(diǎn)10cm。已知大氣壓強(qiáng)。求（1）溫度升高到多少K時(shí)，水銀柱剛好全部溢出；（2）控制溫度變化，使水銀柱緩慢移動(dòng)，水銀柱恰好全部進(jìn)入豎直玻璃管時(shí)溫度為多少K？15.如圖所示，直角坐標(biāo)系內(nèi)第一、二象限有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，其邊界如圖中虛線所示，弧bc為圓心在O點(diǎn)半徑為r的半圓，ab間的距離也為r。第三、四象限有與y軸成30°角斜向左下的勻強(qiáng)電場(chǎng)E，一束質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電粒子在紙面內(nèi)從a點(diǎn)垂直x軸以各種速率射入磁場(chǎng)，不計(jì)粒子的重力和粒子間的相互作用，求：（1）不加電場(chǎng)時(shí)，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間；（2）不加電場(chǎng)時(shí)，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間；（3）加電場(chǎng)時(shí)，（2）中粒子第2次回到x軸的位置坐標(biāo)。16.如圖所示，粗糙斜面傾角，斜面長(zhǎng)，斜面底端A有固定擋板，斜面頂端有一長(zhǎng)度為h的粘性擋板，為一段半徑的圓弧，半徑與豎直方向夾角為，處于豎直平面上，將質(zhì)量為m、長(zhǎng)度為L(zhǎng)，厚度為h的木板置于斜面底端，質(zhì)量也為m的小物塊（可看作質(zhì)點(diǎn)）靜止在木板下端，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。木板上端若到達(dá)斜面頂端B點(diǎn)會(huì)被牢固粘連，物塊若到達(dá)C點(diǎn)能無能量損失進(jìn)入圓弧。若同時(shí)給物塊和木板一沿斜面向上的初速度，木板上端恰能到達(dá)B點(diǎn)?，F(xiàn)給物塊沿斜面向上的初速度，并給木板施加一沿斜面向上的恒力。物塊剛好不從木板上端脫離木板。已知木板與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，物塊與本板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，，且最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為g，，。（1）求大小；（2）求物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)；（3）給物塊沿斜面向上的初速度，并給木板施加一沿斜面向上的恒力，若改變s的大小，木板能在與物塊共速前到達(dá)B端且物塊進(jìn)入圓弧后不脫離圓弧。求s的取值范圍。湖南省2023屆高三九校聯(lián)盟第二次聯(lián)考物理注意事項(xiàng)：1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫在答題卡上。2.回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào)?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。3.考試結(jié)束后，將本試題卷和答題卡一并交回。一、選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.下列說法正確的是（）A.溫度升高時(shí)，放射性元素的半衰期不變B.結(jié)合能越大的原子核核子平均質(zhì)量越小C.β衰變現(xiàn)象說明電子是原子核的組成部分D.電子發(fā)現(xiàn)說明原子核內(nèi)部有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)【答案】A【解析】【詳解】A．放射性元素的半衰期由原子核內(nèi)部本身因素決定，與其物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)無關(guān)，故A正確；B．比結(jié)合能越大的原子核核子平均質(zhì)量越小，故B錯(cuò)誤；C．β衰變是原子核中的中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子和電子，釋放出電子形成的，并不是原子核中有電子，故C錯(cuò)誤；D．天然放射現(xiàn)象說明原子核內(nèi)部有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，故D錯(cuò)誤。故選A。2.如圖所示半圓形玻璃磚，圓心為O，半徑為R。某單色光由空氣從OB邊界的中點(diǎn)A垂直射入玻璃磚，并在圓弧邊界P點(diǎn)發(fā)生折射，該折射光線的反向延長(zhǎng)線剛好過B點(diǎn)，空氣中的光速可認(rèn)為是，則（）A.該玻璃對(duì)此單色光的臨界角為B.該玻璃對(duì)此單色光的折射率為C.光從A傳到P的時(shí)間為D.玻璃的臨界角隨入射光線位置變化而變化【答案】B【解析】【詳解】B．作出如圖所示光路圖，由幾何關(guān)系入射角α為30°，折射角為60°，由折射定律B正確；A．臨界角的正弦值A(chǔ)錯(cuò)誤；C．光在玻璃中的傳播速度為光在玻璃中的傳播時(shí)間為C錯(cuò)誤；D．玻璃的臨界角與入射角無關(guān)，D錯(cuò)誤。故選B3.矩形線圈繞垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。若軸線右側(cè)沒有磁場(chǎng)（磁場(chǎng)具有理想邊界），如圖所示。設(shè)abcda方向?yàn)楦袘?yīng)電流的正方向。從圖示位置開始一個(gè)周期內(nèi)線圈感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的圖像中，正確的是（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】從題圖示位置開始，在時(shí)間內(nèi)，磁通量減小，原磁場(chǎng)方向向里，由楞次定律“增反減同”可知，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向里，產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向?yàn)閍bcda，即與電流規(guī)定的正方向相同，且產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大小隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化，有在時(shí)間內(nèi)，磁通量增大，原磁場(chǎng)方向向里，由楞次定律“增反減同”可知，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向外，因線圈的位置也發(fā)生了變化，所以產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向還是abcda，即與電流規(guī)定的正方向相同，結(jié)合題中選項(xiàng)可知，A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。4.如圖所示，陽臺(tái)上有一個(gè)用于晾灌腸的光滑曲桿AOB，直桿OA和OB的夾角，細(xì)繩一端固定在A點(diǎn)，另一端與套在曲桿AOB上的輕環(huán)Q連接，用性鉤掛上質(zhì)量為m的灌腸時(shí)，輕環(huán)Q從曲桿O處沿OB滑下（輕環(huán)不滑出OB桿），重力加速度為g，當(dāng)灌腸重新平衡后輕繩的張力大小為（）A. B. C.mg D.【答案】B【解析】【詳解】如圖所示，同一根繩上拉力處處相等，故合力在夾角平分線上，處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，Q處繩子必垂直于桿，否則不可能平衡，由幾何關(guān)系得θ=30°當(dāng)灌腸重新平衡，由幾何關(guān)系，受力分析可得，在豎直方向上則故選B。5.一種升降電梯的原理如圖所示，A為電梯的轎廂，B為平衡配重。在某次運(yùn)行時(shí)A（含乘客）、B的質(zhì)量分別為和。A、B由跨過輕質(zhì)滑輪的足夠長(zhǎng)輕質(zhì)纜繩連接。電動(dòng)機(jī)通過牽引繩向下拉配重B，使得電梯的轎廂由靜止開始向上運(yùn)動(dòng)（轎廂A、配重B一直未與滑輪相撞）。電動(dòng)機(jī)輸出功率保持不變。不計(jì)空氣阻力和摩擦阻力，。在A向上運(yùn)動(dòng)過程中，則（）A.轎廂A先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，再做加速度減小的直線運(yùn)動(dòng)，最后做勻速直線運(yùn)動(dòng)B.轎廂A能達(dá)到的最大速度C.轎廂A向上的加速度為時(shí)，配重B下端的牽引繩上拉力D.廂體A從靜止開始到上升的高度為時(shí)（箱體已處于勻速狀態(tài)），所用的時(shí)間【答案】C【解析】【詳解】電動(dòng)機(jī)輸出功率保持不變，速度增大時(shí)，根據(jù)可知牽引力減小，所以轎廂A做加速度減小的直線運(yùn)動(dòng)，最后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．當(dāng)轎廂A的速度達(dá)到最大時(shí)轎廂A做勻速直線運(yùn)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)的牽引力為F，則有又代入數(shù)據(jù)解得故B錯(cuò)誤；C．當(dāng)A向上的加速度為時(shí)，設(shè)A、B之間繩的拉力為，重物B下端繩的拉力大小為。分別分析A、B，根據(jù)牛頓第二定律得，聯(lián)立解得故C正確；D．廂體A從靜止開始到上升的高度為時(shí)，轎廂箱體已處于勻速狀態(tài)，對(duì)A、B整體，由動(dòng)能定理得代入數(shù)據(jù)解得故D錯(cuò)誤；故選C。6.水平面有一粗糙段長(zhǎng)為，其動(dòng)摩擦因數(shù)與離A點(diǎn)距離x滿足（k為恒量）。一物塊（可看作質(zhì)點(diǎn)）第一次從A點(diǎn)以速度向右運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速率為v，第二次也以相同速度從B點(diǎn)向左運(yùn)動(dòng)，則（）A.第二次也能運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)，但速率不一定為vB.第二次也能運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)，但第一次的時(shí)間比第二次時(shí)間長(zhǎng)C.兩次運(yùn)動(dòng)因摩擦產(chǎn)生的熱量不相同D.兩次速率相同的位置只有一個(gè)，且距離A為【答案】D【解析】【詳解】AC.根據(jù)題意可知，物體在兩次運(yùn)動(dòng)過程中，在相同位置受到的摩擦力大小相等，兩次運(yùn)動(dòng)的距離相等，摩擦力做功相同，兩次運(yùn)動(dòng)因摩擦產(chǎn)生的熱量相同，由動(dòng)能定理可知，第二次到達(dá)B點(diǎn)的速率也為，故AC錯(cuò)誤；B.根據(jù)題意可知，第一次運(yùn)動(dòng)時(shí)，摩擦力越來越大，加速度越來越大，第二次運(yùn)動(dòng)時(shí)，摩擦力越來越小，加速度越來越小，兩次運(yùn)動(dòng)的位移相等，結(jié)合AC分析和圖像中，圖像的斜率表示加速度和圖像的面積表示位移，畫出兩次運(yùn)動(dòng)的圖像，如圖所示由圖可知，第一次時(shí)間比第二次時(shí)間短，故B錯(cuò)誤；D.根據(jù)題意，設(shè)兩次速率相同的位置距離A點(diǎn)的距離為，相同的速率設(shè)為，根據(jù)動(dòng)能定理，第一次有第二次有聯(lián)立解得則兩次速率相同的位置只有一個(gè)，且距離A為，故D正確。故選D。7.如圖甲，一質(zhì)量為M的小車靜止在光滑水平地面上，其左端P點(diǎn)與平臺(tái)平滑連接。小車上表面是以O(shè)為圓心、半徑為R的四分之一圓弧軌道。質(zhì)量為m的光滑小球，以某一水平速度沖上小車的圓弧面。若測(cè)得在水平方向上小球與小車的速度大小分別為、，作出圖像如圖乙所示。已知豎直，水平，水平臺(tái)面高，小球可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度為g，不計(jì)一切摩擦。則（）AB.小球上升的最大高度為C.小球在Q點(diǎn)速度方向與水平方向夾角的正切值為D.小球落地時(shí)的速度大小為【答案】D【解析】【詳解】A．根據(jù)題意可知，小球和小車組成的系統(tǒng)水平方向上動(dòng)量守恒，由圖乙可知，當(dāng)時(shí)當(dāng)時(shí)則有解得故A錯(cuò)誤；BC．根據(jù)題意，設(shè)小球上升的最大高度為,小球在Q點(diǎn)速度為，小球在點(diǎn)時(shí)，水平方向與小車共速，由動(dòng)量守恒定律有解得小球由點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，由能量守恒定律有小球由點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí)，由能量守恒定律有解得則小球此時(shí)的豎直分速度為小球在Q點(diǎn)速度方向與水平方向夾角的正切值為故BC錯(cuò)誤；D．根據(jù)題意可知，小球從點(diǎn)離開小車，設(shè)離開小車時(shí)，小球的速度為，小車的速度為，由動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律有設(shè)小球落地速度為，由能量守恒定律有聯(lián)立解得故D正確。故選D。二、選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。8.a，b兩顆衛(wèi)星分別以，繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，a衛(wèi)星離地高度為H，b衛(wèi)星為近地衛(wèi)星，并測(cè)得地面上重力加速度為離地H處的重力加速度的k倍。地球可視為半徑為R、質(zhì)量均勻的球體，不考慮地球自轉(zhuǎn)，則下列各式正確的是（）A. B.C. D.【答案】BC【解析】【詳解】AB．對(duì)a衛(wèi)星有對(duì)b衛(wèi)星有解得A錯(cuò)誤，B正確；CD．對(duì)a衛(wèi)星有對(duì)b衛(wèi)星有結(jié)合上述解得C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。9.如圖所示為某汽車上的加速度電容傳感器的俯視圖。質(zhì)量塊左、右側(cè)分別連接電介質(zhì)、輕質(zhì)彈簧，彈簧與電容器固定在外框上，質(zhì)量塊可帶動(dòng)電介質(zhì)相對(duì)于外框無摩擦左右移動(dòng)，電容器與供電電源連接，并串聯(lián)計(jì)算機(jī)的信號(hào)采集器。下列關(guān)于該傳感器的說法正確的是（）A.電介質(zhì)插入極板間越深，則電容器電容越大B.在汽車向右勻加速直線運(yùn)動(dòng)過程中電路中有電流C.在汽車向左勻速直線運(yùn)動(dòng)過程中電路中有電流D.在汽車向右做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng)過程中，電路中有順時(shí)針方向的充電電流【答案】AD【解析】【詳解】A．根據(jù)若電介質(zhì)插入極板間越深，介電常數(shù)增大，則電容器的電容增大，A正確；B．在汽車向右勻加速直線運(yùn)動(dòng)過程中，加速度方向向右，大小一定，可知，彈簧處于拉伸狀態(tài)，彈力方向向右，大小一定，即電介質(zhì)插入極板間的深度一定，則極板之間的介電常數(shù)一定，電容器電容一定，根據(jù)可知，電容器與供電電源連接，極板之間電壓一定，電容一定時(shí)，極板所帶電荷量一定，即電路中沒有充電電流或者放電電流，B錯(cuò)誤；C．在汽車向左勻速直線運(yùn)動(dòng)過程中，加速度為0，可知，彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài)，彈力為0，即電介質(zhì)插入極板間的深度一定，則極板之間的介電常數(shù)一定，電容器電容一定，根據(jù)可知，電容器與供電電源連接，極板之間電壓一定，電容一定時(shí)，極板所帶電荷量一定，即電路中沒有充電電流或者放電電流，C錯(cuò)誤；D．在汽車向右加速度增大的加速運(yùn)動(dòng)過程中，加速度方向向右，大小逐漸增大，可知，彈簧處于拉伸狀態(tài)，彈力方向向右，大小逐漸增大，彈簧長(zhǎng)度增大，即電介質(zhì)插入極板間的深度增大，則極板之間的介電常數(shù)增大，電容器電容增大，根據(jù)可知，電容器與供電電源連接，極板之間電壓一定，電容增大時(shí)，極板所帶電荷量增大，即電路中有充電電流，根據(jù)圖形可知，電容器上極板帶正電，電荷量增多，則電路中有順時(shí)針方向的充電電流，D正確。故選AD。10.如圖所示，邊長(zhǎng)均為l0的兩個(gè)正四面體Abcd和Bbcd，其中bcd面完全重合，帶電荷量為+Q、-Q的點(diǎn)電荷分別置于A、B兩頂點(diǎn)，靜電力常量為k，則（）A.b、c、d三點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向不同B.平面bcd上電場(chǎng)強(qiáng)度的最大值為C.b、c、d三點(diǎn)的電勢(shì)相等D.將一正電荷從b點(diǎn)沿bd直線移到d點(diǎn)，電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功【答案】BC【解析】【詳解】A．等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)分布如圖所示由此可知，兩點(diǎn)電荷連線中垂面上b、c、d三點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向相同，故A錯(cuò)誤；B．等量異種點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度最大，由幾何關(guān)系可知，正四面體的面的中線長(zhǎng)為，所以正四面體的高為所以連線中點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為故B正確；CD．等量異種點(diǎn)電荷連線的中垂面為零勢(shì)能面，中垂面面上各點(diǎn)電勢(shì)為零，b、c、d三點(diǎn)的電勢(shì)相等，且將一正電荷從b點(diǎn)沿bd直線移到d點(diǎn)，電場(chǎng)力始終不做功，故C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。11.電磁減震器是利用電磁感應(yīng)原理的一種新型智能化汽車獨(dú)立懸架系統(tǒng)。某同學(xué)也設(shè)計(jì)了一個(gè)電磁阻尼減震器，圖為其簡(jiǎn)化的原理圖。該減震器由絕緣滑動(dòng)桿及固定在桿上的多個(gè)相互緊靠的相同矩形線圈組成，滑動(dòng)桿及線圈的總質(zhì)量。每個(gè)矩形線圈匝數(shù)匝，電阻值，邊長(zhǎng)，邊長(zhǎng)，該減震器在光滑水平面上以初速度向右進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)范圍是夠大，不考慮線圈個(gè)數(shù)變化對(duì)減震器總質(zhì)量的影響。則（）A.剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)減震器的加速度大小B.第二個(gè)線圈恰好完全透入磁場(chǎng)時(shí)，減震器的速度大小為C.滑動(dòng)桿上至少需安裝12個(gè)線圈才能使減震器完全停下來D.第1個(gè)線圈和最后1個(gè)線圈產(chǎn)生的熱量比【答案】BD【解析】【詳解】A．線圈在磁場(chǎng)中受到安培力的作用做減速運(yùn)動(dòng)，故安培力其中聯(lián)立以上兩式可得剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，速度為，代入數(shù)據(jù)可得根據(jù)牛頓第二定律可得加速度故A錯(cuò)誤；B．設(shè)向右為正方向，對(duì)減震器進(jìn)行分析，當(dāng)?shù)诙€(gè)線圈恰好完全透入磁場(chǎng)時(shí)設(shè)所用時(shí)間為，此時(shí)減震器速度大小為，則由動(dòng)量定理可得即代入數(shù)據(jù)可得故B正確；C．由以上分析可知，每一個(gè)線圈進(jìn)入磁場(chǎng)后，減震器的速度減小量則要減震器的速度減為零需要的線圈個(gè)數(shù)為可知需要13個(gè)線圈，故C錯(cuò)誤；D．只有進(jìn)入磁場(chǎng)的線圈產(chǎn)生熱量，根據(jù)能量守恒可知，線圈上產(chǎn)生的熱量在數(shù)值上等于減震器動(dòng)能動(dòng)能的減少量，第一個(gè)線圈恰好完全進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)有最后一個(gè)線圈剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)有因此故D正確。故選BD。三、實(shí)驗(yàn)題（12題5分，13題10分）12.某同學(xué)用圖甲的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。大小相同的兩小球P、Q分別固定在輕桿兩端，輕桿可繞固定于中點(diǎn)O的光滑水平軸在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，O點(diǎn)正下方有一光電計(jì)時(shí)器，小球通過計(jì)時(shí)器時(shí)其球心恰好與光電門等高。測(cè)得小球的直徑為d，兩球球心間的距離為L(zhǎng)，P球質(zhì)量是Q球質(zhì)量的2倍。Q球質(zhì)量為m，重力加速度為g?，F(xiàn)將輕桿拉至水平位置并由靜止釋放，當(dāng)P球第一次通過光電門時(shí)，計(jì)時(shí)器顯示的遮光時(shí)間為?；卮鹣铝袉栴}：（1）用游標(biāo)卡尺測(cè)量d時(shí)如圖乙所示，則___________；（2）小球P經(jīng)過光電門時(shí)速度的表達(dá)式為___________（用已知和測(cè)得量的符號(hào)表示）；（3）小球P通過最低點(diǎn)時(shí)，PQ系統(tǒng)重力勢(shì)能的減小量___________，若此過程中P、Q構(gòu)成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，則需要驗(yàn)證的關(guān)系式為___________（用已知和測(cè)得量的符號(hào)表示）?！敬鸢浮竣?0.940②.③.④.【解析】【詳解】（1）[1]20分度游標(biāo)卡尺的精確值為0.05mm，由圖乙可得（2）[2]小球P經(jīng)過光電門時(shí)速度（3）[3]小球P通過最低點(diǎn)時(shí)，PQ系統(tǒng)重力勢(shì)能的減小量[4]根據(jù)機(jī)械能守恒可知整理得13.如圖為某同學(xué)組裝完成的簡(jiǎn)易多用電表的電路圖。圖中E是電池；R1、R2、R3、R4和R5是固定電阻，R6是可變電阻；虛線方框內(nèi)為換擋開關(guān)，A端和B端分別與兩表筆相連。該多用電表有5個(gè)擋位，5個(gè)擋位分別為直流電壓1V擋和5V擋。直流電流1mA和2.5mA擋，歐姆×100?擋。（1）測(cè)量時(shí)，接線柱B接的是___________（填“紅”或“黑”）表筆；若開關(guān)B端是與“1”相連的，則此時(shí)多用電表的擋位為___________擋；（填題干中所給5個(gè)擋位中的一個(gè)）（2）電路中R4與R5的比值___________（填“大于”“小于”或“等于”）；（3）若電池E的電動(dòng)勢(shì)為1.5V，當(dāng)把開關(guān)B端接到位置3，短接A、B表筆進(jìn)行歐姆調(diào)零后，用該擋測(cè)量一個(gè)未知電阻阻值，指針偏轉(zhuǎn)到電流表G滿偏刻度的處，則該電阻的阻值為___________?。電池E使用時(shí)間較長(zhǎng)，電池的電動(dòng)勢(shì)變小、內(nèi)阻變大；重新調(diào)零后，實(shí)驗(yàn)要求若被測(cè)電阻阻值等于中值電阻時(shí)，測(cè)量的相對(duì)誤差不能超過，則電池電動(dòng)勢(shì)降低為___________（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）時(shí)必須更換電池；（4）另一個(gè)同學(xué)設(shè)計(jì)了一只簡(jiǎn)易歐姆表，并將表盤的電流刻度轉(zhuǎn)化為電阻刻度；其電路如下圖所示。關(guān)于該歐姆表，下列說法正確的是___________。A.電阻刻度的零位在表盤的左端B.表盤上的電阻刻度是均勻的C.測(cè)量前，需要紅、黑表筆短接調(diào)零D.測(cè)量后，應(yīng)將開關(guān)S斷開【答案】①.紅②.2.5mA③.小于④.500⑤.1.4⑥.AD##DA【解析】【詳解】（1）[1]根據(jù)歐姆表原理可知，黑筆接電源正極，紅筆接電源負(fù)極，所以與B接線柱相連的是紅表筆；[2]若開關(guān)B端是與“1”相連的，則此時(shí)應(yīng)為量程較大的電流表，所以多用電表的擋位為2.5mA；（2）[3]當(dāng)開關(guān)接4時(shí)，多用電表的量程為1V的電壓表，有當(dāng)開關(guān)接5時(shí)，多用電表的量程為5V的電壓表，有聯(lián)立可得，所以（3）[4]當(dāng)把開關(guān)B端接到位置3，短接A、B表筆，有用該擋測(cè)量一個(gè)未知電阻阻值，指針偏轉(zhuǎn)到電流表G滿偏刻度的處，有聯(lián)立解得[5]當(dāng)電動(dòng)勢(shì)變小，內(nèi)阻變大時(shí)，重新進(jìn)行歐姆調(diào)零，其滿偏電流保持不變，根據(jù)閉合電路歐姆定律可得當(dāng)待測(cè)電阻等于內(nèi)阻時(shí)，即解得此時(shí)解得（4）[6]AC．當(dāng)紅黑表筆短接時(shí)，電流表被短路，電流為零，所以電阻刻度的零位在表盤的左端，所以測(cè)量前不需要紅、黑表筆短接調(diào)零，故A正確，C錯(cuò)誤；B．根據(jù)閉合電路歐姆定律可得所以由此可知I-Rx為非線性關(guān)系，所以表盤上的電阻刻度是不均勻的，故B錯(cuò)誤；D．測(cè)量后，應(yīng)將開關(guān)S斷開，使得電路處于斷路狀態(tài)，故D正確。故選AD。四、解答題（14題10分，15題12分，16題15分）14.如圖所示，粗細(xì)均勻、兩端開口的直角形玻璃管ABC在豎直面內(nèi)豎直放置，AB=60cm，BC=100cm，AB段水平，BC段豎直，AB管內(nèi)有一10cm的水銀柱。在環(huán)境溫度為300K時(shí)，保持AB段水平，將玻璃管C端豎直向下插入水銀槽中，使C端在水銀面下10cm，此時(shí)，AB管內(nèi)水銀柱左端距B點(diǎn)10cm。已知大氣壓強(qiáng)。求（1）溫度升高到多少K時(shí)，水銀柱剛好全部溢出；（2）控制溫度變化，使水銀柱緩慢移動(dòng)，水銀柱恰好全部進(jìn)入豎直玻璃管時(shí)溫度為多少K？【答案】（1）450K；（2）306K【解析】【詳解】（1）開始時(shí)氣柱的長(zhǎng)度為當(dāng)水銀柱剛好全部溢出時(shí)，氣柱的長(zhǎng)度為氣體經(jīng)歷等壓變化，設(shè)溫度升高至T2時(shí)水銀柱剛好全部溢出，根據(jù)蓋—呂薩克定律可得解得（2）開始時(shí)氣柱的壓強(qiáng)為當(dāng)水銀柱全部進(jìn)入豎直玻璃管時(shí)，氣柱的壓強(qiáng)為易知此時(shí)在水銀槽中的豎直管中的水銀將全部被壓入水銀槽，則氣柱的長(zhǎng)度變?yōu)樵O(shè)銀柱恰好全部進(jìn)入豎直玻璃管時(shí)溫度為，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有解得15.如圖所示，直角坐標(biāo)系內(nèi)第一、二象限有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，其邊界如圖中虛線所示，弧bc為圓心在O點(diǎn)