2024年河南省洛陽市高考物理一模試卷（含解析）

第第頁2024年河南省洛陽市高考物理一模試卷一、選擇題（本題共8小題，每題6分，其中1-5為單選題，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，6-8為多選題，少選得3分）1．（6分）圖像可以直觀地反映物理量之間的關(guān)系，如圖所示，甲圖是光電管中光電流與電壓關(guān)系圖像，丙圖是放射性元素氡的質(zhì)量和初始時(shí)質(zhì)量比值與時(shí)間之間的關(guān)系圖像，丁圖是原子核的比結(jié)合能與質(zhì)量數(shù)之間關(guān)系圖像（）A．甲圖中，a光的波長大于b光的波長 B．乙圖中，金屬c的逸出功小于金屬d的逸出功 C．丙圖中，每過3.8天要衰變掉質(zhì)量相同的氡 D．丁圖中，質(zhì)量數(shù)越大原子核越穩(wěn)定2．（6分）如圖甲所示，一列簡諧橫波沿x軸傳播，實(shí)線和虛線分別為t1＝0時(shí)刻和t2時(shí)刻的波形圖，P、Q分別是平衡位置為x1＝1m和x2＝4m的兩質(zhì)點(diǎn)。如圖乙所示為質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖像，則（）A．波沿x軸負(fù)方向傳播 B．波的傳播速度為20m/s C．質(zhì)點(diǎn)P從0時(shí)刻到t2時(shí)刻經(jīng)過的路程可能為50cm D．質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)方程為3．（6分）如圖所示，某健身者用右手拉著把手緩慢水平移動(dòng)，使重物上升，則重物上升過程中（）A．繩子的拉力逐漸增大 B．健身者對地面的壓力逐漸增大 C．健身者對地面的摩擦力逐漸減少 D．健身者所受合外力逐漸增大4．（6分）2023年9月5日傍晚5點(diǎn)30分左右，一顆命名為“合肥高新一號”的衛(wèi)星，從海上發(fā)射基地飛向太空，離地面高度等于地球半徑R，運(yùn)行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同。已知地球自轉(zhuǎn)周期為T0，地球兩極處重力加速度為g，萬有引力常量用G表示。下列說法正確的是（）A．地球的平均密度為 B．衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為 C．赤道表面的重力加速度為 D．若赤道上有一衛(wèi)星測控站，忽略衛(wèi)星信號傳輸時(shí)間，衛(wèi)星與測控站能連續(xù)通信的最長時(shí)間為5．（6分）如圖所示，質(zhì)量為M的帶有光滑圓弧軌道的小車靜止在光滑水平面上0從小車的左端沖上小車，經(jīng)過時(shí)間t到達(dá)最大高度，此時(shí)小球恰好與O點(diǎn)相平（）A．整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中小球與小車的系統(tǒng)動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒 B．小球上升過程和下降過程的動(dòng)量變化量相等 C．圓弧軌道半徑 D．小球上升過程中，軌道對小球的沖量為（多選）6．（6分）在光滑的水平面內(nèi)有一沿x軸方向的靜電場，其電勢φ隨坐標(biāo)x變化的圖線如圖所示（φ0、d均為已知量）?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電小球從O點(diǎn)以某一初速度v0沿x軸正方向射出，則下列說法正確的是（）A．在d～2d間的電場強(qiáng)度沿x軸負(fù)方向，大小為 B．在0～d間與4d～6d間電場強(qiáng)度相同 C．只要v0＞0，該帶電小球就能運(yùn)動(dòng)到6d處 D．只要該帶電小球就能運(yùn)動(dòng)到6d處（多選）7．（6分）“套圈”是一項(xiàng)老少皆宜的體育運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目。如圖所示，水平地面上固定著3根直桿1、2、3，直桿的粗細(xì)不計(jì)，相鄰兩直桿之間的距離為0.3m。比賽時(shí)，運(yùn)動(dòng)員將內(nèi)圓直徑為0.2m的環(huán)沿水平方向拋出，環(huán)的中心與直桿1的水平距離為1m。假設(shè)直桿與環(huán)的中心位于同一豎直面，且運(yùn)動(dòng)中環(huán)心始終在該平面上，忽略空氣阻力的影響，g取10m/s2。以下說法正確的是（）A．如果能夠套中直桿，環(huán)拋出時(shí)的水平初速度不能小于1.8m/s B．如果能夠套中第2根直桿，環(huán)拋出時(shí)的水平初速度范圍在2.4m/s到2.8m/s之間 C．如以2m/s的水平初速度將環(huán)拋出，就可以套中第1根直桿 D．如環(huán)拋出的水平速度大于3.3m/s，就不能套中第3根直桿（多選）8．（6分）如圖甲所示，ABCD是一長方形有界勻強(qiáng)磁場邊界，磁感應(yīng)強(qiáng)度按圖乙規(guī)律變化，圖中，一質(zhì)量為m、所帶電荷量為q的帶正電粒子以速度v0在t＝0時(shí)從A點(diǎn)沿AB方向垂直磁場射入，粒子重力不計(jì)。則下列說法中正確的是（）A．若粒子經(jīng)時(shí)間恰好垂直打在CD上，則磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B．若粒子經(jīng)時(shí)間恰好垂直打在CD上，則粒子運(yùn)動(dòng)的半徑大小 C．若要使粒子恰能沿DC方向通過C點(diǎn)，磁場變化的周期（n＝1，2，3…） D．若要使粒子恰能沿DC方向通過C點(diǎn)，則磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?。╪＝1，2，3…）二．實(shí)驗(yàn)題（共16分，其中9題8分，10題8分）9．（8分）小圓同學(xué)用橡皮筋、同種一元硬幣、刻度尺、塑料袋、支架等，設(shè)計(jì)了如圖（a）所示的實(shí)驗(yàn)裝置2）（1）查找資料，得知每枚硬幣的質(zhì)量為6.00g；（2）將硬幣以5枚為一組逐次加入塑料袋，測量每次穩(wěn)定后橡皮筋的長度l，記錄數(shù)據(jù)如下表：序號12345硬幣數(shù)量n/枚510152025長度l/cm10.512.0013.5015.0016.50（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖（b）上描點(diǎn)，繪制圖線；（4）由圖線算出橡皮筋的原長為cm，勁度系數(shù)為N/m；（5）取出全部硬幣，把冰墩墩玩具放入塑料袋中，穩(wěn)定后皮筋長度的示數(shù)如圖（c），此時(shí)橡皮筋的長度為cm。（6）由上述數(shù)據(jù)計(jì)算得冰墩墩玩具的質(zhì)量為g（計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。10．（8分）某實(shí)驗(yàn)小組利用如下器材測量電源電動(dòng)勢E和內(nèi)阻r。所用的器材包括：待測直流穩(wěn)壓電源、電流表（內(nèi)阻RA可忽略不計(jì)）、總長度為a＝37.0cm、總電阻值R＝10.0Ω的電阻絲ab，且電阻絲ab上標(biāo)有長度刻度，保護(hù)電阻R0＝2.5Ω，螺旋測微器（千分尺）、開關(guān)和導(dǎo)線等。（1）為驗(yàn)證電阻絲粗細(xì)是否均勻，一同學(xué)用螺旋測微器在電阻絲不同位置各個(gè)方向上測量了金屬絲的直徑。某次測量結(jié)果如圖所示，金屬絲直徑的測量值為cm，由此可以求得該金屬絲的電阻率約為Ω?m（電阻率的計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。（2）連接好電路后，閉合開關(guān)S，記錄電阻絲ac的長度L和相應(yīng)電流表的示數(shù)I，改變ac的長度，測得多組L和I的值，根據(jù)測量到的多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出圖像，由圖像可求得電源電動(dòng)勢E＝V，電源內(nèi)阻r＝Ω（計(jì)算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）。（3）該小組對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行誤差分析：若電流表的內(nèi)阻RA不可忽略，步驟（2）中得到的電源內(nèi)阻的測量值真實(shí)值（填“大于”“等于”或“小于”）。四．計(jì)算題（共兩個(gè)小題，其中11題14分，12題18分）11．（13分）在光滑的水平地面上，質(zhì)量均為m＝1kg的滑塊B和C中間夾一輕彈簧，輕彈簧處于原長狀態(tài)，右端與C接觸但不固定，質(zhì)量為M＝2kg、半徑為R＝1m的四分之一光滑圓弧形滑塊D放置在C的右邊，質(zhì)量為m0＝0.5kg的滑塊A以初速度v0＝10m/s向右運(yùn)動(dòng)與B發(fā)生碰撞，碰撞過程時(shí)間極短，碰后A被反彈A＝2m/s，重力加速度g取10m/s2。求：（1）A、B碰撞時(shí)損失的機(jī)械能；（2）彈簧的最大彈性勢能；（3）C能上升的最大高度。12．（18分）如圖甲所示，超級高鐵是一種以“真空管道運(yùn)輸”為理論核心設(shè)計(jì)的交通工具，它具有超高速、低能耗、無噪聲、零污染等特點(diǎn)。如圖乙所示r，運(yùn)輸車的質(zhì)量為m，橫截面是半徑為r的圓。運(yùn)輸車上固定著與導(dǎo)軌垂直的兩根導(dǎo)體1和2，每段長度為D的導(dǎo)軌的電阻也為R，其他電阻忽略不計(jì)（1）如圖丙所示，當(dāng)管道中的導(dǎo)軌平面與水平面成θ＝30°角時(shí)，運(yùn)輸車恰好能無動(dòng)力地勻速下滑（2）在水平導(dǎo)軌上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，不考慮摩擦及空氣阻力。①當(dāng)運(yùn)輸車由靜止離站時(shí)，在導(dǎo)體棒2后間距為D處接通固定在導(dǎo)軌上電動(dòng)勢為E的直流電源，此時(shí)導(dǎo)體棒1、2均處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，如圖丁。求剛接通電源時(shí)運(yùn)輸車的加速度的大小；（電源內(nèi)阻不計(jì)，不考慮電磁感應(yīng)現(xiàn)象）②當(dāng)運(yùn)輸車進(jìn)站時(shí)，管道內(nèi)依次分布磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，寬度為D的勻強(qiáng)磁場0從如圖戊通過距離D后的速度v。選考題（從以下兩道題中任選一個(gè)題作答，每題15分，其中選擇題五選三得5分，計(jì)算題10分）[3-3熱學(xué)]（多選）13．（5分）下列說法正確的是（）A．物體的分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能的總和就是物體的內(nèi)能 B．第二類永動(dòng)機(jī)不可能知道成功的原因是能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失，只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，或從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式 C．對于一定量的理想氣體，當(dāng)分子間的平均距離變大時(shí)，壓強(qiáng)可能不變 D．相距遙遠(yuǎn)的兩個(gè)分子，以一定的初速度相向運(yùn)動(dòng)，直到距離最小，在這個(gè)過程中，兩分子間的分子勢能先減小，后增大 E．各種固體都有一定的熔點(diǎn)14．（10分）如圖所示為一超重報(bào)警裝置示意圖，高為L、橫截面積為S、質(zhì)量為m、導(dǎo)熱性能良好的薄壁容器豎直倒置懸掛，容器內(nèi)有一厚度不計(jì)、質(zhì)量為m的活塞的理想氣柱。活塞可通過輕繩連接受監(jiān)測重物，當(dāng)活塞下降至位于離容器底部，系統(tǒng)可發(fā)出超重預(yù)警。已知初始時(shí)環(huán)境熱力學(xué)溫度為T0，大氣壓強(qiáng)為p0，重力加速度為g，不計(jì)摩擦阻力。（1）求輕繩未連重物時(shí)封閉氣體的壓強(qiáng)；（2）求剛好觸發(fā)超重預(yù)警時(shí)所掛重物的質(zhì)量M；（3）在（2）條件下，若外界溫度緩慢降低1%0，求氣體向外界放出的熱量Q。[3-4]（多選）15．如圖，一束光沿半徑方向射向一塊半圓柱形玻璃磚，在玻璃磚底面上的入射角為θ（）A．在玻璃中，a光的傳播速度小于b光的傳播速度 B．在真空中，a光的波長小于b光的波長 C．玻璃磚對a光的折射率小于對b光的折射率 D．若改變光束的入射方向使θ角逐漸變大，則折射光線a首先消失 E．分別用a、b光在同一個(gè)雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置上做實(shí)驗(yàn)，a光的干涉條紋間距大于b光的干涉條紋間距16．如圖，三角形ABC為某透明介質(zhì)的橫截面，O為BC邊的中點(diǎn)，第一次到達(dá)AB邊恰好發(fā)生全反射，已知θ＝15°，該介質(zhì)的折射率為，求：（i）入射角i；（ii）從入射到發(fā)生第一次全反射所用的時(shí)間（設(shè)光在真空中的速度為v，可能用到sin75°＝或sin15°＝）

2024年河南省洛陽市高考物理一模試卷參考答案與試題解析一、選擇題（本題共8小題，每題6分，其中1-5為單選題，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，6-8為多選題，少選得3分）1．（6分）圖像可以直觀地反映物理量之間的關(guān)系，如圖所示，甲圖是光電管中光電流與電壓關(guān)系圖像，丙圖是放射性元素氡的質(zhì)量和初始時(shí)質(zhì)量比值與時(shí)間之間的關(guān)系圖像，丁圖是原子核的比結(jié)合能與質(zhì)量數(shù)之間關(guān)系圖像（）A．甲圖中，a光的波長大于b光的波長 B．乙圖中，金屬c的逸出功小于金屬d的逸出功 C．丙圖中，每過3.8天要衰變掉質(zhì)量相同的氡 D．丁圖中，質(zhì)量數(shù)越大原子核越穩(wěn)定【分析】理解逸出功的概念，結(jié)合光電效應(yīng)分析出光的波長大小關(guān)系；理解半衰期的概念，結(jié)合題目選項(xiàng)完成分析；原子核的比結(jié)合能與質(zhì)量數(shù)沒有必然聯(lián)系。【解答】解：A．由圖可知，根據(jù)逸出功表達(dá)式因此a光頻率大，a光波長短；B．根據(jù)光電效應(yīng)方程可知Ek＝hν﹣W3根據(jù)能量守恒定律可得：eU＝Ek有W0＝hν﹣eU當(dāng)頻率相等時(shí)，由于金屬c遏止電壓大，故B正確；C．根據(jù)題意可知氡半衰期為3.3天，所以每過3.8天要衰變掉質(zhì)量不相同的氡；D．質(zhì)量數(shù)大，故D錯(cuò)誤。故選：B?！军c(diǎn)評】本題主要考查了光電效應(yīng)的相關(guān)應(yīng)用，理解光電效應(yīng)的發(fā)生條件，結(jié)合光電效應(yīng)方程和半衰期的概念即可完成分析。2．（6分）如圖甲所示，一列簡諧橫波沿x軸傳播，實(shí)線和虛線分別為t1＝0時(shí)刻和t2時(shí)刻的波形圖，P、Q分別是平衡位置為x1＝1m和x2＝4m的兩質(zhì)點(diǎn)。如圖乙所示為質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖像，則（）A．波沿x軸負(fù)方向傳播 B．波的傳播速度為20m/s C．質(zhì)點(diǎn)P從0時(shí)刻到t2時(shí)刻經(jīng)過的路程可能為50cm D．質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)方程為【分析】根據(jù)平移法，確定波的傳播方向；根據(jù)圖像，確定周期波長，求波速；根據(jù)圖像，確定從實(shí)線時(shí)刻到虛線時(shí)刻的時(shí)間分析振動(dòng)路程的可能性；質(zhì)點(diǎn)P做簡諧運(yùn)動(dòng)的位移表達(dá)式為，根據(jù)題意，寫振動(dòng)方程?！窘獯稹拷猓篈．由圖乙可知t1＝0時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)Q向上振動(dòng)，波沿x軸正方向傳播；B．由圖可知，周期為7.2s故B錯(cuò)誤；C．質(zhì)點(diǎn)P從0時(shí)刻到t5時(shí)刻有（n＝0，5，2質(zhì)點(diǎn)一個(gè)周期運(yùn)動(dòng)的路程為4A，則處于平衡位置的質(zhì)點(diǎn)從3時(shí)刻到t2時(shí)刻經(jīng)過的路程（n＝0，1，8當(dāng)n＝1時(shí)，s＝50cm質(zhì)點(diǎn)P不在平衡位置，從0時(shí)刻到t8時(shí)刻經(jīng)過的路程不可能為50cm，故C錯(cuò)誤；D．由上述分析可知質(zhì)點(diǎn)P與質(zhì)點(diǎn)Q相位差為故質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)方程為故D正確。故選：D?！军c(diǎn)評】本題解題關(guān)鍵是根據(jù)平移法，確定波的傳播方向、根據(jù)周期波長，求波速、再根據(jù)振動(dòng)方程結(jié)合題意去書寫，是一道中等難度題。3．（6分）如圖所示，某健身者用右手拉著把手緩慢水平移動(dòng)，使重物上升，則重物上升過程中（）A．繩子的拉力逐漸增大 B．健身者對地面的壓力逐漸增大 C．健身者對地面的摩擦力逐漸減少 D．健身者所受合外力逐漸增大【分析】重物緩慢上升，處于平衡狀態(tài)，則繩彈力等于重力；對健身者進(jìn)行動(dòng)態(tài)平衡的分析可得出相應(yīng)結(jié)論?！窘獯稹拷猓篈D．由題意可知，由平衡條件可知；繩上的拉力大小不變，故AD錯(cuò)誤；BC．對健身者受力分析，由平衡條件可知，則有：mgsinθ+FN＝Mg可得：FN＝Mg﹣mgsinθ在水平方向，則有：mgcosθ＝Ff當(dāng)向右緩慢移動(dòng)時(shí)，θ角逐漸變小，地面對健身者的摩擦力變大，健身者對地面的壓力逐漸增大，故C錯(cuò)誤。故選：B?！军c(diǎn)評】本題考查共點(diǎn)力平衡的動(dòng)態(tài)平衡問題，明確不變的物理量時(shí)分析變化量的關(guān)鍵。4．（6分）2023年9月5日傍晚5點(diǎn)30分左右，一顆命名為“合肥高新一號”的衛(wèi)星，從海上發(fā)射基地飛向太空，離地面高度等于地球半徑R，運(yùn)行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同。已知地球自轉(zhuǎn)周期為T0，地球兩極處重力加速度為g，萬有引力常量用G表示。下列說法正確的是（）A．地球的平均密度為 B．衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為 C．赤道表面的重力加速度為 D．若赤道上有一衛(wèi)星測控站，忽略衛(wèi)星信號傳輸時(shí)間，衛(wèi)星與測控站能連續(xù)通信的最長時(shí)間為【分析】根據(jù)萬有引力提供向心力，結(jié)合在地球表面萬有引力等于重力解得周期；再根據(jù)兩極和赤道上萬有引力與重力和向心力的關(guān)系求解重力加速度；根據(jù)角度關(guān)系結(jié)合周期求解通訊時(shí)間?！窘獯稹拷猓篈．根據(jù)萬有引力提供向心力：可得中心天體密度公式：，其中周期T為此衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)周期0，故A錯(cuò)誤；B．設(shè)地球質(zhì)量為M，根據(jù)萬有引力提供向心力聯(lián)立解得：，故B錯(cuò)誤；C．兩極處有：赤道處有：聯(lián)立解得：，故C錯(cuò)誤；D．如圖下所示，由于地球遮擋，設(shè)無遮擋時(shí)間為t，由圖可得：，根據(jù)ω＝，結(jié)合衛(wèi)星A和地面測控站B的角度關(guān)系有：聯(lián)立解得：，故D正確。故選：D。【點(diǎn)評】本題考查了萬有引力，熟練掌握萬有引力與向心力的關(guān)系，理解公式中各物理量的含義是解決此類問題的關(guān)鍵。5．（6分）如圖所示，質(zhì)量為M的帶有光滑圓弧軌道的小車靜止在光滑水平面上0從小車的左端沖上小車，經(jīng)過時(shí)間t到達(dá)最大高度，此時(shí)小球恰好與O點(diǎn)相平（）A．整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中小球與小車的系統(tǒng)動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒 B．小球上升過程和下降過程的動(dòng)量變化量相等 C．圓弧軌道半徑 D．小球上升過程中，軌道對小球的沖量為【分析】小球與小車組成的系統(tǒng)在水平方向動(dòng)量守恒系統(tǒng)機(jī)械能守恒，應(yīng)用動(dòng)量守恒定律與機(jī)械能守恒定律分析答題；應(yīng)用動(dòng)量定理求出小球上升過程軌道對小球的沖量?！窘獯稹拷猓篈、整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程小球與小車組成的系統(tǒng)在豎直方向所受合力不為零，系統(tǒng)動(dòng)量不守恒，系統(tǒng)機(jī)械能守恒；BC、小球與小車組成的系統(tǒng)在水平方向所受合力為零，小球上升到最高點(diǎn)時(shí)小球與小車水平方向速度相等，在水平方向0＝（M+m）v，由機(jī)械能守恒定律得：，解得：v＝；從小球滑上小車到小球離開小車過程，以向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律得：mv0＝mv1+Mv6，由機(jī)械能守恒定律得：，解得：v1＝v0，小球上升過程動(dòng)量的變化量Δp上＝mv﹣mv5＝﹣，小球下降過程動(dòng)量的變化量Δp下＝mv1﹣mv＝﹣，則Δp上＝Δp下，故B正確，C錯(cuò)誤；D、小球上升過程動(dòng)量變化量的大小為|Δp上|＝，方向水平向左，由動(dòng)量定理可知重力的沖量與軌道對小球的沖量I的矢量和等于動(dòng)量變化量2＝（mgt）4+|Δp上|2，解得軌道對小球的沖量大小為I＝，方向斜向左上方。故選：B?！军c(diǎn)評】分析清楚小球與小車的運(yùn)動(dòng)過程是解題的前提，應(yīng)用動(dòng)量守恒定律、機(jī)械能守恒定律與動(dòng)量定理可以解題。（多選）6．（6分）在光滑的水平面內(nèi)有一沿x軸方向的靜電場，其電勢φ隨坐標(biāo)x變化的圖線如圖所示（φ0、d均為已知量）?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電小球從O點(diǎn)以某一初速度v0沿x軸正方向射出，則下列說法正確的是（）A．在d～2d間的電場強(qiáng)度沿x軸負(fù)方向，大小為 B．在0～d間與4d～6d間電場強(qiáng)度相同 C．只要v0＞0，該帶電小球就能運(yùn)動(dòng)到6d處 D．只要該帶電小球就能運(yùn)動(dòng)到6d處【分析】根據(jù)沿電場線方向電勢降低，判斷電場強(qiáng)度方向，利用φ﹣x圖像斜率的代表場強(qiáng)的大小，判斷電場強(qiáng)度，最后根據(jù)動(dòng)能定理判斷運(yùn)動(dòng)情況?！窘獯稹拷猓篈、在d～2d間，則電場強(qiáng)度方向沿x軸正方向，故A錯(cuò)誤；B、φ﹣x圖線的切線斜率表示電場強(qiáng)度，所以電場強(qiáng)度相同；CD、帶負(fù)電小球沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)過程，則只要帶電小球恰好能運(yùn)動(dòng)到8d處，0～4d過程代入解得：即只要，帶電小球就能通過4d處，故C錯(cuò)誤。故選：BD。【點(diǎn)評】本題主要考查對φ﹣x圖像的理解，利用圖像進(jìn)行分析，做題中要注意斜率的物理含義。（多選）7．（6分）“套圈”是一項(xiàng)老少皆宜的體育運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目。如圖所示，水平地面上固定著3根直桿1、2、3，直桿的粗細(xì)不計(jì)，相鄰兩直桿之間的距離為0.3m。比賽時(shí)，運(yùn)動(dòng)員將內(nèi)圓直徑為0.2m的環(huán)沿水平方向拋出，環(huán)的中心與直桿1的水平距離為1m。假設(shè)直桿與環(huán)的中心位于同一豎直面，且運(yùn)動(dòng)中環(huán)心始終在該平面上，忽略空氣阻力的影響，g取10m/s2。以下說法正確的是（）A．如果能夠套中直桿，環(huán)拋出時(shí)的水平初速度不能小于1.8m/s B．如果能夠套中第2根直桿，環(huán)拋出時(shí)的水平初速度范圍在2.4m/s到2.8m/s之間 C．如以2m/s的水平初速度將環(huán)拋出，就可以套中第1根直桿 D．如環(huán)拋出的水平速度大于3.3m/s，就不能套中第3根直桿【分析】運(yùn)動(dòng)員將環(huán)沿水平方向拋出后做平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，要夠套中第一根直桿，豎直方向下落1.25m時(shí)，水平方向的位移范圍為0.9﹣1.1m之間，要能套中第2根直桿，水平方向的位移范圍為1.2﹣1.4m之間，要使環(huán)套不中第3根直桿，則水平位移要大于1.7m，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律即可求解．【解答】解：運(yùn)動(dòng)員將環(huán)沿水平方向拋出后做平拋運(yùn)動(dòng)，要套中直桿，則t＝＝；A、如果能夠套中直桿，則v0＝≥m/s＝8.8m/s；B、要能套中第2根直桿，根據(jù)v2＝可得：水平速度的范圍為2.4m/s≤v3≤2.8m/s，故B正確；C、要能套中第7根直桿，根據(jù)v0＝可得：水平速度的范圍為1.5m/s≤v0≤2.8m/s，則如以2m/s的水平初速度將環(huán)拋出，故C正確；D、要使環(huán)套不中第3根直桿，則v7＝≥m/s＝3.3m/s。故選：BC?！军c(diǎn)評】解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，知道平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間由高度決定，初速度和時(shí)間共同決定水平位移．（多選）8．（6分）如圖甲所示，ABCD是一長方形有界勻強(qiáng)磁場邊界，磁感應(yīng)強(qiáng)度按圖乙規(guī)律變化，圖中，一質(zhì)量為m、所帶電荷量為q的帶正電粒子以速度v0在t＝0時(shí)從A點(diǎn)沿AB方向垂直磁場射入，粒子重力不計(jì)。則下列說法中正確的是（）A．若粒子經(jīng)時(shí)間恰好垂直打在CD上，則磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B．若粒子經(jīng)時(shí)間恰好垂直打在CD上，則粒子運(yùn)動(dòng)的半徑大小 C．若要使粒子恰能沿DC方向通過C點(diǎn)，磁場變化的周期（n＝1，2，3…） D．若要使粒子恰能沿DC方向通過C點(diǎn)，則磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?。╪＝1，2，3…）【分析】根據(jù)幾何關(guān)系求得粒子運(yùn)動(dòng)半徑，然后由洛倫茲力做向心力求得磁感應(yīng)強(qiáng)度、加速度、周期，然后根據(jù)轉(zhuǎn)過的中心角得到磁場變化周期和圓周運(yùn)動(dòng)周期的關(guān)系?！窘獯稹拷猓毫Ｗ釉诖艌鲋羞\(yùn)動(dòng)只受洛倫茲力作用，故粒子做圓周運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得：qvB＝m，周期粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期T＝A、若粒子經(jīng)時(shí)間t＝T3恰好垂直打在CD上，那么，粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為L0＝，故A正確；B、若粒子經(jīng)時(shí)間t＝T0恰好垂直打在CD上，粒子的軌跡必定為7個(gè)四分之一圓周，那么，粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為L；CD、若要使粒子恰能沿DC方向通過C點(diǎn)，粒子經(jīng)過nT4時(shí)間運(yùn)動(dòng)的速度沿DC方向；則粒子經(jīng)過T5轉(zhuǎn)過的中心角為60°，粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R＝n＝5、2；故磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B0＝＝n＝1、5，磁場變化的周期T0＝＝n＝1、2，故C正確。故選：AC。【點(diǎn)評】帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力做向心力，故常根據(jù)速度及磁感應(yīng)強(qiáng)度求得半徑，然后根據(jù)幾何關(guān)系求得運(yùn)動(dòng)軌跡；或反過來由軌跡根據(jù)幾何關(guān)系求解半徑，進(jìn)而求得速度、磁感應(yīng)強(qiáng)度。二．實(shí)驗(yàn)題（共16分，其中9題8分，10題8分）9．（8分）小圓同學(xué)用橡皮筋、同種一元硬幣、刻度尺、塑料袋、支架等，設(shè)計(jì)了如圖（a）所示的實(shí)驗(yàn)裝置2）（1）查找資料，得知每枚硬幣的質(zhì)量為6.00g；（2）將硬幣以5枚為一組逐次加入塑料袋，測量每次穩(wěn)定后橡皮筋的長度l，記錄數(shù)據(jù)如下表：序號12345硬幣數(shù)量n/枚510152025長度l/cm10.512.0013.5015.0016.50（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖（b）上描點(diǎn)，繪制圖線；（4）由圖線算出橡皮筋的原長為9.00cm，勁度系數(shù)為20N/m；（5）取出全部硬幣，把冰墩墩玩具放入塑料袋中，穩(wěn)定后皮筋長度的示數(shù)如圖（c），此時(shí)橡皮筋的長度為15.35cm。（6）由上述數(shù)據(jù)計(jì)算得冰墩墩玩具的質(zhì)量為126g（計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）?！痉治觥浚?）將表中數(shù)據(jù)描于坐標(biāo)紙上，用一條直線盡可能多地穿過更多的點(diǎn)，不在直線上的點(diǎn)盡量均勻分布在直線兩側(cè)，誤差較大的點(diǎn)舍去，畫出l﹣n圖像；（4）根據(jù)胡克定律，找出彈簧長度與力的關(guān)系表達(dá)式；（5）根據(jù)刻度尺的讀數(shù)規(guī)則得出橡皮筋的長度；（6）根據(jù)圖像的特點(diǎn)結(jié)合硬幣的質(zhì)量得出冰墩墩玩具的質(zhì)量?！窘獯稹拷猓海?）將表中的數(shù)據(jù)描于坐標(biāo)紙上，用一條直線盡可能多地穿過更多的點(diǎn)，誤差較大的點(diǎn)舍去（4）根據(jù)胡克定律可得：nmg＝k（l﹣l0）變形可得：故圖像斜率表示，圖像截距表示l7彈簧勁度系數(shù)為；彈簧原長為l4＝9.00cm；（5）刻度尺的分度值為0.8cm，需要估讀到下一位；（6）根據(jù)上述表格可知，當(dāng)橡皮筋的長度為15.35cm時(shí)，結(jié)合題目中的數(shù)據(jù)可知。故答案為：（3）如上圖所示；（4）9.00；（6）126【點(diǎn)評】本題主要考查了彈力和彈簧伸長關(guān)系的探究實(shí)驗(yàn)，熟悉作圖法，學(xué)會(huì)從圖像上得出對應(yīng)的物理量即可，難度不大。10．（8分）某實(shí)驗(yàn)小組利用如下器材測量電源電動(dòng)勢E和內(nèi)阻r。所用的器材包括：待測直流穩(wěn)壓電源、電流表（內(nèi)阻RA可忽略不計(jì)）、總長度為a＝37.0cm、總電阻值R＝10.0Ω的電阻絲ab，且電阻絲ab上標(biāo)有長度刻度，保護(hù)電阻R0＝2.5Ω，螺旋測微器（千分尺）、開關(guān)和導(dǎo)線等。（1）為驗(yàn)證電阻絲粗細(xì)是否均勻，一同學(xué)用螺旋測微器在電阻絲不同位置各個(gè)方向上測量了金屬絲的直徑。某次測量結(jié)果如圖所示，金屬絲直徑的測量值為0.0740cm，由此可以求得該金屬絲的電阻率約為1.16×10﹣5Ω?m（電阻率的計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。（2）連接好電路后，閉合開關(guān)S，記錄電阻絲ac的長度L和相應(yīng)電流表的示數(shù)I，改變ac的長度，測得多組L和I的值，根據(jù)測量到的多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出圖像，由圖像可求得電源電動(dòng)勢E＝1.35V，電源內(nèi)阻r＝0.203Ω（計(jì)算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）。（3）該小組對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行誤差分析：若電流表的內(nèi)阻RA不可忽略，步驟（2）中得到的電源內(nèi)阻的測量值大于真實(shí)值（填“大于”“等于”或“小于”）。【分析】（1）螺旋測微器的精確度為0.01mm，測量值＝固定刻度對應(yīng)示數(shù)（mm）+對齊格數(shù)（估讀一位）×精確度；根據(jù)電阻定律求電阻率；（2）根據(jù)閉合電路的歐姆定律求解函數(shù)，結(jié)合圖像斜率和縱截距的含義求解電動(dòng)勢和內(nèi)阻；（3）考慮電流表內(nèi)阻，根據(jù)閉合電路的歐姆定律求解函數(shù)，然后分析作答。【解答】解：（1）螺旋測微器的精確度為0.01mm，金屬絲直徑d＝0.8mm+0.01mm×24.0＝6.740mm＝0.0740cm根據(jù)電阻定律公式可得變形得代入數(shù)據(jù)解得ρ＝1.16×10﹣6Ω?m（2）由閉合電路歐姆定律可得整理得圖像的斜率的斜率圖像的縱截距b＝2.6A﹣1結(jié)合函數(shù)縱截距變形得r＝bE﹣R0代入數(shù)據(jù)解得E＝1.35V，r＝4.203Ω（3）若考慮電流表內(nèi)阻，由閉合電路歐姆定律整理得可見圖像的斜率不變，電動(dòng)勢E不變圖像的縱截距內(nèi)阻的真實(shí)值r真＝bE﹣（RA+R0）而電阻的測量值r＝bE﹣R5因此電源內(nèi)阻的測量值大于真實(shí)值。故答案為：（1）0.0740；1.16×10﹣5；（2）1.35；0.203?！军c(diǎn)評】本題考查了測量電源電動(dòng)勢E和內(nèi)阻r，要求熟練掌握電阻定律、閉合電路的歐姆定律和螺旋測微器的讀數(shù)；根據(jù)閉合電路的歐姆定律求解函數(shù)是解題的關(guān)鍵。四．計(jì)算題（共兩個(gè)小題，其中11題14分，12題18分）11．（13分）在光滑的水平地面上，質(zhì)量均為m＝1kg的滑塊B和C中間夾一輕彈簧，輕彈簧處于原長狀態(tài)，右端與C接觸但不固定，質(zhì)量為M＝2kg、半徑為R＝1m的四分之一光滑圓弧形滑塊D放置在C的右邊，質(zhì)量為m0＝0.5kg的滑塊A以初速度v0＝10m/s向右運(yùn)動(dòng)與B發(fā)生碰撞，碰撞過程時(shí)間極短，碰后A被反彈A＝2m/s，重力加速度g取10m/s2。求：（1）A、B碰撞時(shí)損失的機(jī)械能；（2）彈簧的最大彈性勢能；（3）C能上升的最大高度。【分析】（1）A與B碰撞時(shí)兩者組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，由動(dòng)量守恒定律求出碰后B的速度，再由能量守恒定律求系統(tǒng)損失的機(jī)械能；（2）彈簧壓縮到最短時(shí)彈簧的彈性勢能最大，此時(shí)B、C的速度相等，根據(jù)B、C以及彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒求彈簧的最大彈性勢能；（3）C、D間距離足夠遠(yuǎn)，最終C與彈簧分離，由系統(tǒng)動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒求出C與彈簧分開時(shí)B、C的速度。C上升到最大高度時(shí)，C與D的速度相同，由C、D組成的系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒求C上升的最大高度。【解答】解：（1）A與B碰撞時(shí)，取向右為正方向m0v0＝﹣m3vA+mvB解得：vB＝6m/s損失的機(jī)械能ΔE＝m0﹣m2﹣解得：ΔE＝6J（2）彈簧壓縮到最短時(shí)彈簧的彈性勢能最大，B、C的速度相等8，取向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律得mvB＝2mv1解得：v8＝3m/s彈簧的最大彈性勢能為Epm＝﹣?2解得：Epm＝9J（3）設(shè)C與彈簧分開時(shí)B、C速度分別為vB′和vC，取向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律得mvB＝mvB′+mvC由機(jī)械能守恒定律得解得：vB′＝0，vC＝5m/s，假設(shè)C上升高度為R時(shí)二者相對靜止，C在豎直方向速度為0，由CmvC＝（M+m）vD此時(shí)系統(tǒng)的機(jī)械能E3＝（M+m）解得：E2＝16J因?yàn)镋1＞E5，所以滑塊在豎直方向速度不為0。設(shè)滑塊能上升的最大高度為h，由機(jī)械能守恒定律有解得：h＝1.2m答：（1）A、B碰撞時(shí)損失的機(jī)械能為6J；（2）彈簧的最大彈性勢能為9J；（3）C能上升的最大高度是8.2m。【點(diǎn)評】本題是一道力學(xué)綜合題，根據(jù)題意分析清楚滑塊的運(yùn)動(dòng)過程是解題的前提，把握每個(gè)過程的物理規(guī)律和隱含的臨界條件是關(guān)鍵。應(yīng)用動(dòng)量守恒定律、機(jī)械能守恒定律時(shí)，要明確研究對象和研究過程。12．（18分）如圖甲所示，超級高鐵是一種以“真空管道運(yùn)輸”為理論核心設(shè)計(jì)的交通工具，它具有超高速、低能耗、無噪聲、零污染等特點(diǎn)。如圖乙所示r，運(yùn)輸車的質(zhì)量為m，橫截面是半徑為r的圓。運(yùn)輸車上固定著與導(dǎo)軌垂直的兩根導(dǎo)體1和2，每段長度為D的導(dǎo)軌的電阻也為R，其他電阻忽略不計(jì)（1）如圖丙所示，當(dāng)管道中的導(dǎo)軌平面與水平面成θ＝30°角時(shí)，運(yùn)輸車恰好能無動(dòng)力地勻速下滑（2）在水平導(dǎo)軌上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，不考慮摩擦及空氣阻力。①當(dāng)運(yùn)輸車由靜止離站時(shí)，在導(dǎo)體棒2后間距為D處接通固定在導(dǎo)軌上電動(dòng)勢為E的直流電源，此時(shí)導(dǎo)體棒1、2均處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，如圖丁。求剛接通電源時(shí)運(yùn)輸車的加速度的大小；（電源內(nèi)阻不計(jì)，不考慮電磁感應(yīng)現(xiàn)象）②當(dāng)運(yùn)輸車進(jìn)站時(shí)，管道內(nèi)依次分布磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，寬度為D的勻強(qiáng)磁場0從如圖戊通過距離D后的速度v?！痉治觥浚?）對運(yùn)輸車進(jìn)行受力分析，由題意運(yùn)輸車恰能在斜面上勻速下滑，由平衡條件可求得動(dòng)摩擦因數(shù)；（2）先畫出運(yùn)輸車到站時(shí)的等效電路圖，求出電路的總電阻，由歐姆定律求出電流，表示出安培力的表達(dá)式，由牛頓第二定律求出加速度大??；先把運(yùn)輸車分為無數(shù)小段，由動(dòng)量定理寫出安培力的沖量與動(dòng)量的變化關(guān)系，再對整個(gè)過程求和，從而得到末速度的表達(dá)式。【解答】解：（1）分析運(yùn)輸車的受力，將運(yùn)輸車的重力分解，軌道對運(yùn)輸車的支持力為N1、N2，如圖b。由幾何關(guān)系有：N8＝mgcosθN2＝mgcosθ又f1＝μN(yùn)7，f2＝μN(yùn)2運(yùn)輸車勻速運(yùn)動(dòng)，有：mgsinθ＝f3+f2解得：μ＝；（2）①運(yùn)輸車到站時(shí)，電路圖如圖（c）R總＝由閉合電路的歐姆定律得：I＝又I1＝，I2＝導(dǎo)體棒所受的安培力：F1＝BI1?r，F(xiàn)2＝BI2?r運(yùn)輸車的加速度為：a＝解得：a＝；②運(yùn)輸車進(jìn)站時(shí)，電路如圖d，由法拉第電磁感應(yīng)定律有：E1＝B?rvE2＝B?rv；由閉合電路的歐姆定律得：I＝導(dǎo)體棒所受的安培力為：F8＝BI?rF2＝BI?r運(yùn)輸車所受的合力為：F＝選取一小段時(shí)間Δt，運(yùn)輸車速度的變化量為ΔvΔt＝mΔv即﹣vΔt＝mΔv兩邊求和得：﹣?D＝mv﹣mv0解得：v＝v0﹣。答：（1）運(yùn)輸車與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ為；（1）①剛接通電源時(shí)運(yùn)輸車的加速度的大小為；②運(yùn)輸車以速度v0從如圖（e）通過距離D后的速度v為v0﹣?！军c(diǎn)評】本題的靚點(diǎn)在于最后一問，運(yùn)輸車做變加速運(yùn)動(dòng)，可以用微元法再累加來求，也可以用平均值法求。選考題（從以下兩道題中任選一個(gè)題作答，每題15分，其中選擇題五選三得5分，計(jì)算題10分）[3-3熱學(xué)]（多選）13．（5分）下列說法正確的是（）A．物體的分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能的總和就是物體的內(nèi)能 B．第二類永動(dòng)機(jī)不可能知道成功的原因是能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失，只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，或從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式 C．對于一定量的理想氣體，當(dāng)分子間的平均距離變大時(shí)，壓強(qiáng)可能不變 D．相距遙遠(yuǎn)的兩個(gè)分子，以一定的初速度相向運(yùn)動(dòng)，直到距離最小，在這個(gè)過程中，兩分子間的分子勢能先減小，后增大 E．各種固體都有一定的熔點(diǎn)【分析】物體的內(nèi)能是物體內(nèi)部所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢能的總和；第二類永動(dòng)機(jī)違反了熱力學(xué)第二定律；根據(jù)氣態(tài)方程分析氣體的壓強(qiáng)的變化；根據(jù)分子力做功正負(fù)，判斷分子勢能的變化．晶體有一定的熔點(diǎn)，非晶體沒有一定的熔點(diǎn)．【解答】解：A、物體內(nèi)部所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢能的總和是物體的內(nèi)能。B、第二類永動(dòng)機(jī)不可能制造成功的原因不是因?yàn)檫`反了能量守恒定律，故B錯(cuò)誤。C、對于一定量的理想氣體，體積增大分析可知?dú)怏w的壓強(qiáng)可能增大。D、相距遙遠(yuǎn)的兩個(gè)分子，直到距離最小的過程中，后表現(xiàn)為斥力，后做負(fù)功，后增大。E、固體有晶體和非晶體之分，非晶體沒有一定的熔點(diǎn)。故選：CD?！军c(diǎn)評】本題考查熱力學(xué)多個(gè)知識點(diǎn)，重點(diǎn)要掌握內(nèi)能、熱力學(xué)第一定律和氣態(tài)方程，這些是考試的熱點(diǎn)．14．（10分）如圖所示為一超重報(bào)警裝置示意圖，高為L、橫截面積為S、質(zhì)量為m、導(dǎo)熱性能良好的薄壁容器豎直倒置懸掛，容器內(nèi)有一厚度不計(jì)、質(zhì)量為m的活塞的理想氣柱。活塞可通過輕繩連接受監(jiān)測重物，當(dāng)活塞下降至位于離容器底部，系統(tǒng)可發(fā)出超重預(yù)警。已知初始時(shí)環(huán)境熱力學(xué)溫度為T