登录二一教育在线组卷平台 助您教考全无忧
内蒙古赤峰市2022届高三上学期物理期末试卷
一、单选题
1．（2022高三上·赤峰期末）高速动车组列车出站的一段时间内做匀变速直线运动，下列图象中，分别表示位移、加速度、时间，图中的曲线均为抛物线，则能反映高速动车组列车出站运动的图像是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【知识点】匀变速直线运动基本公式应用
【解析】【解答】A．x-t图像为抛物线表示物体作匀加速直线运动，A符合题意；
B．x-t图像为匀速直线运动图像，B不符合题意；
CD．a-t图像中，加速度随时间增加而变大，不是做匀变速运动，CD不符合题意。
故答案为：A。
【分析】当物体做匀变速直线运动时，物体的位移与时间成二次关系，图线为抛物线；加速度大小保持不变。
2．（2022高三上·赤峰期末）一个质量为的物体，在几个恒定的共点力作用下处于平衡状态，现同时撤去大小分别为和的两个力而其余力保持不变，关于此后该物体运动的说法中正确的是（ ）
A．一定做匀加速直线运动，加速度大小可能是
B．可能做匀减速直线运动，加速度大小可能是
C．一定做加速度不变的运动，加速度大小可能是
D．可能做匀速圆周运动，向心加速度大小可能是
【答案】C
【知识点】牛顿第二定律
【解析】【解答】物体原来受力平衡，撤去两个力之后，剩余力的合力与撤去的两力的合力等大反向，合力范围在5N~35N之间，根据牛顿第二定律F=ma，其余力保持不变，所以加速度不变，物体一定是匀变速运动；加速度在1m/s2~7m/s2之间；因为不知道初速度方向，所以不能确定速度与合外力是否共线，不能确定物体作直线运动还是曲线运动，但一定是匀变速运动。
故答案为：C。
【分析】利用力的合成可以求出合力的范围，结合牛顿第二定律可以求出加速度的大小范围。
3．（2022高三上·赤峰期末）“天宫课堂”在2021年12月9日正式开讲，神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间站进行太空授课，王亚平说他们在距离地球的空间站中一天可以看列16次日出。已知地球半径为，万有引力常量，若只知上述条件，则不能确定的是（ ）
A．地球的质量 B．地球的第一宇宙速度
C．空间站的加速度 D．空间站的质量
【答案】D
【知识点】万有引力定律的应用
【解析】【解答】空间站绕地球做匀速圆周运动，对空间站，由圆周运动规律和万有引力定律①，可得②，③，④，根据题意，周期，r、G都为已知量，带入③式可以得到地球质量M，则线速度v、加速度a都可以求出，地球第一宇宙速度也可以求出；只有空间站的质量无法确定，因为空间站质量m在公式①中两边约去，所以无法求出，ABC都能确定，D无法确定。
故答案为：D。
【分析】利用引力提供向心力可以得出地球的质量，地球的第一宇宙速度和空间站的加速度大小。
4．（2022高三上·赤峰期末）如图所示，用力F从地面把一重物以的速度匀速提升，然后撤掉该力，不计空气阻力，重力加速度，则物体从撤掉力F到落回地面所用的时间是（ ）
A． B． C． D．
【答案】D
【知识点】匀变速直线运动基本公式应用；竖直上抛运动
【解析】【解答】物体从撤掉力F到上升到最高点所用时间为，上升的高度为，物体从最高点落回地面所用时间为，物体从撤掉力F到落回地面所用的时间是.
故答案为：D。
【分析】利用速度公式可以求出运动的时间，结合速度位移公式可以求出上升的高度，再利用位移公式可以求出撤去F到落地所用的时间。
5．（2022高三上·赤峰期末）如图所示，一只猫在桌边将桌布从鱼缸下拉出以后，鱼缸从桌边滑出最终摔落在地面上，若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等，为鱼缸滑出桌边时刻，则关于鱼缸在桌面上运动的速度-时间图象正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【知识点】牛顿第二定律
【解析】【解答】猫在桌边将桌布从鱼缸下拉出以后，鱼缸从桌边滑出最终摔落在地面上，桌布和鱼缸已经分离了，不会共速；前一段是鱼缸与桌布之间的摩擦力提供加速度，摩擦力方向与运动方向一致；后一段是鱼缸和桌面之间的摩擦力提供加速度，摩擦力方向与运动方向相反。鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等，则两过程加速度大小相等，方向相反。v-t图像中斜率表示加速度，C符合题意，ABD不符合题意。
故答案为：C。
【分析】由于鱼缸在桌面上先加速后减小，利用牛顿第二定律可以判别加速度大小相等，方向相反，其末速度不等于0可以判别对应的图象。
6．（2022高三上·赤峰期末）如图所示，光滑球体B放在粗糙水平地面上，半球体A与球B恰好相切，B球右侧有光滑的竖直墙壁，两球半径相等，现用水平向右的推力F推半球体A，使其缓慢移动，直到球体B恰好运动到半球体A的顶端，在推动过程中，下面说法正确的是（ ）
A．推力F不断增大 B．地面对A球的摩擦力不变
C．B球对A球的弹力不变 D．竖直墙壁对B的弹力不断增大
【答案】B
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】B．在推动过程中，以B整体为研究对象，如图所示
A对地面的压力等于AB重力，不会变化，地面对A球的摩擦力不变，B符合题意；
CD．在推动过程中，如图所示
由矢量三角形和几何知识可知，竖直墙壁对B的弹力不断减小，B球对A球的弹力不断变小，CD不符合题意；
A．推力F等于地面对A的摩擦力和墙壁对B的弹力之和，逐渐减小，A不符合题意；
故答案为：B。
【分析】以B为对象，利用平衡方程结合夹角的大小可以判别墙壁对B的弹力及B对A的弹力大小变化；利用整体的平衡方程可以判别A对地面的压力不变；则摩擦力的大小保持不变；利用水平方向的平衡方程可以判别推力的大小变化。
二、多选题
7．（2022高三上·赤峰期末）一个电子只在电场力作用下从a点运动到b点的轨边如图中虚线所示，图中间距等的平行实线可能是电场线，也可能是等势线，以下说法正确的是（ ）
A．若实线是电场线，则两点的电势
B．若实线是等势线，则两点的电势
C．若实线是电场线，则电子在两点的电势能
D．若实线是等势线，则电子在两点的电势能
【答案】A,C
【知识点】电势差、电势、电势能
【解析】【解答】AC．若实线是电场线，电子所受的电场力水平向右，则电场线方向水平向左，a点的电势比b点低，从a点运动到b点电场力做正功，电势能减小，电子在a点的电势能比b点大，AC符合题意；
BD．若实线是等势线，电场线与等势线垂直，电子所受电场力方向向下，则电场线方向向上，a点的电势大于b点电势，从a点运动到b点电场力做负功，电势能增加，电子在a点的电势能比b点小，BD不符合题意。
故答案为：AC。
【分析】当实线为电场线时，利用轨迹弯曲方向可以判别电场力的方向，利用电场力方向可以判别电场强度的方向，利用电场强度的方向可以比较电势的高低，结合电场力做功可以比较电势能的大小；当实线为等势线时，利用电场力方向可以判别电场强度的方向进而比较电势的高低，利用电场力做功可以判别电势能的变化。
8．（2022高三上·赤峰期末）如图所示。在竖直平面内两个光滑直轨道分布在虚线圆周上，为竖直直径，空间存在竖直向下的匀强电场和垂直竖直平面向外的匀强磁场，两相同的带正电的物块分别从O点由静止沿轨道下滑至两点，下列说法正确的是（ ）
A．二者重力的冲量相等 B．二者做匀加速直线运动
C．二者合力的冲量不相等 D．二者支持力的冲量为零
【答案】A,B,C
【知识点】牛顿第二定律；冲量
【解析】【解答】A．两物块受力如图所示
由牛顿第二定律可得mgcosθ+qEcosθ=ma1，mgcosβ+qEcosβ=ma2，又，，由可得，则两物块下滑时间相同，重力冲量I=mgt相同，A符合题意；
B．两物块下滑的加速度均恒定，二者做匀加速直线运动，B符合题意；
C．两物块所受合力分别为mgcosθ+qEcosθ、mgcosβ+qEcosβ，夹角不同，所受合力不同，合力冲量不同，C符合题意；
D．两物块下滑过程中支持力不为0，支持力冲量不为0，D不符合题意。
故答案为：ABC。
【分析】利用牛顿第二定律可以比较加速度的大小，结合位移公式可以判别运动时间相等；利用重力和时间可以判别重力的冲量相等；由于物块加速度恒定所以做匀变速直线运动；利用力的合成可以比较合力的大小，利用合力大小不同可以判别合力的冲量不同；利用支持力和时间的乘积可以判别支持力的冲量不等于0.
9．（2022高三上·赤峰期末）如图所示，空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B，金属棒以角速度绕过O点的竖直轴沿顺时针（从上往下看）旋转。已知。则（ ）
A．M点电势高于N点电势 B．N点电势高于O点电势
C．两点的电势差为 D．两点的电势差为
【答案】B,C
【知识点】电磁感应中的电路类问题
【解析】【解答】金属棒以角速度绕过O点的竖直轴沿顺时针旋转，由右手定则可知M、N点电势都高于O点电势，MO部分切割磁感线的有效长度为MP长度，等于r，NO部分切割磁感线的有效长度为NQ长度，等于2r，由导体转动切割磁感线产生电动势，可知两部分电动势分别为，，由于导体棒未与其它导体构成闭合回路，所以有，，得，，
故答案为：BC。
【分析】利用动生电动势的表达式结合有效切割长度可以比较电动势的大小；结合电动势的大小可以比较电势的大小。
10．（2022高三上·赤峰期末）如图所示，一个质量为m的小钢球与一原长为的轻弹簧相连，在弹簧下端距离地面的高处由静止释放小钢球，观察发现小钢球恰好能回到原来位置。并且整个过程中小钢球离地面的最小距离为h，弹簧一直处于弹性限度内，下列说法正确的是（ ）
A．从开始下落至最低点的过程中，小钢球机械能先不变后减小
B．弹簧的最大弹性势能为
C．小球的最大动能为
D．整个过程中小球的最大加速度一定大于重力加速度
【答案】A,B,D
【知识点】机械能综合应用；机械能守恒定律
【解析】【解答】A．根据功能关系，小钢球机械能变化量等于除重力外其他力所做的功。从开始下落至弹簧下端接触地面，小钢球只受重力作用，机械能不变；从弹簧下端接触地面到弹簧被压缩到最短，小钢球除受重力外，还受向上的弹簧弹力作用，弹力做负功，使小钢球机械能减小，转化为弹簧的弹性势能，A符合题意；
B．当弹簧被压缩到最短时，弹性势能最大，根据系统能量守恒，从释放小钢球到弹簧最短，小钢球损失的机械能（3mgh）等于弹簧弹性势能的增量，所以弹簧的最大弹性势能为，B符合题意；
C．小球重力势能损失为时，是弹簧下端刚接触地面的时刻，由机械能守恒知此时小球的动能等于，但并不是最大值，弹簧接触地面后，小球向下做先加速（向上弹力小于重力，合力向下与速度同向，所以加速）后减速（向上弹力大于重力，合力向上与速度反向，所以减速）的运动，C不符合题意；
D．根据题意可知，小钢球与弹簧的运动分为两部分，弹簧未接触地面之前，做自由落体运动，弹簧接触地面后可等效为竖直方向的弹簧振子，初始时刻为弹簧处于原长状态时，此时，小钢球具有向下的加速度且大小等于g，由简谐运动的对称性，小钢球也有加速度向上，大小也等于g的点，单此时速度不为零继续向下运动，则整个过程中小球的最大加速度一定大于重力加速度，D符合题意。
故答案为：ABD。
【分析】利用小球刚开始受重力作用所以机械能守恒，当弹簧作用于地面时，弹力做负功小球机械能减小；利用系统机械能守恒定律可以求出最大的弹性势能的大小；利用小球重力和弹力相等时小球动能最大；当简谐运动的对称性可以判别小球的加速度一定大于重力加速度的大小。
11．（2022高三上·赤峰期末）下列说法正确的是（ ）
A．当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而增大
B．布朗运动并不是分子的运动，但间接证明了分子在永不停息的做无规则运动
C．液体不浸润某种固体时，则附着层内液体分子相互作用力表现为引力
D．一定质量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热
E．根据热力学定律，热量不可能从低温物体传到高温物体
【答案】B,C,D
【知识点】热力学第一定律（能量守恒定律）；分子间的作用力
【解析】【解答】A．当分子间的作用力表现为引力时，分子力总是随分子间距离的增大而减小，分子势能随分子间距离的增大而增大，A不符合题意；
B．布朗运动是指悬浮于液体中的颗粒所做的无规则运动的运动，不是分子本身的运动，是由于液体分子的无规则运动对固体微粒的碰撞不平衡引起的，它间接反映了液体分子的无规则运动。当温度一定时，颗粒越小，布朗运动越明显；当颗粒大小一定时，温度越高，布朗运动越明显，B符合题意；
C．液体不浸润某种固体，则在液体与固体接触的附着层内，分子分布比液体内部稀疏，分子间的作用力表现为引力，C符合题意；
D．对于一定质量的理想气体，如果压强不变，体积增大，对外做功；同时根据理想气体的状态方程，可知气体的温度一定升高，则内能一定增大。根据热力学第一定律，那么它一定从外界吸热，D符合题意；
E．根据热力学第二定律可知，热量不可能自发从低温物体传到高温物体，E不符合题意；
故答案为：BCD。
【分析】利用分子间距与分子力或分子势能的图像可以判别分子力和分子势能的大小变化；热量不能自发从低温物体传给高温物体。
12．（2022高三上·赤峰期末）下列说法正确的是（ ）
A．光导纤维传送图像信息是利用了光的全反射原理
B．电磁波不能产生多普勒效应，而机械波能产生多普勒效应
C．两列相干波的波峰与波峰叠加相互加强，波谷与波谷叠加相互削弱
D．赫兹通过测量证明，电磁波在真空中具有与光相同的速度c
E．在用单摆测重力加速度的实验中，某学生所测g值偏大，可能是把n次摆动误记为次
【答案】A,D,E
【知识点】单摆及其回复力与周期；光的全反射
【解析】【解答】A．光导纤维传送图象信息利用了光的全反射原理，A符合题意；
B．能发生多普勒效应是波的固有属性，电磁波和机械波都能产生多普勒效应，B不符合题意；
C．两列相干波的波峰与波峰叠加或波谷与波谷叠加相互加强，波峰与波谷叠加相互削弱，C不符合题意；
D．赫兹通过一系列实验，观察到了电磁波的反射、折射、干涉、偏振和衍射等现象，他还通过测量证明，电磁波在真空中具有与光相同的速度，这样，赫兹证实了麦克斯韦关于光的电磁理论，赫兹在人类历史上首先捕捉到了电磁波，D符合题意；
E．把次单摆误记为次，则代入计算的周期偏小，根据，计算得到的重力加速度的值偏大，E符合题意。
故答案为：ADE。
【分析】光导纤维传送图像信息利用光的全反射现象；电磁波和机械波都能发生多普勒效应；当两列相干波叠加时，波谷和波谷叠加时相互加强。
三、实验题
13．（2022高三上·赤峰期末）某实验兴趣小组做“探究加速度与力、质量的关系”实验时，设计了如图甲所示的实验装置：
（1）完成下列实验步骤中的填空：
①挂上托盘和砝码，改变木板的倾角，用手轻拨质量为M的小车沿木板下滑，直到打点计时器在纸带上打出一系列相等间距的点；
②取下托盘和砝码，测出其总质量为m，让小车沿木板下滑，测出加速度a；
③改变砝码质量和木板倾角，多次测量，通过作图可得到的关系；
实验获得如图乙所示的纸带，在纸带上标出了连铁的5个计数点，相邻两个计数点之间都有4个点迹没有标出，测出各计数点到A点之间的距离，已知打点计时器接在频率为的交流电源两端，则此次实验中小车运动的加速度的测量值 ；（结果保留两位有效数字）
（2）下列说法错误的是____。
A．接通电源后，再将小车从靠近打点计时器处释放
B．小车下滑时，位于定滑轮和小车之间的细线应始终跟倾斜轨道保持平行
C．实验中必须保证
D．在作图象时，把作为F值
【答案】（1）0.50
（2）C
【知识点】探究加速度与力、质量的关系
【解析】【解答】（1）每两个相邻点之间还有4个打出的点未画出，相邻计数点间的时间间隔为T=0.02s×5=0.1s，匀变速直线运动的推论Δx=at2可知，加速度为
（2）A．先接通电源，后释放小车，小车应从靠近打点计时器处释放，A符合题意；
B．小车下滑时，为保证实验的准确性，应使细线始终与轨道平行，B符合题意；
C．开始挂上托盘和砝码，改变木板的倾角，使质量为M的小车拖着纸带沿木板匀速下滑，然后去掉托盘和砝码，则小车下滑过程中的合外力就等于托盘和砝码的重力；不需要满足M>m，C不符合题意；
D．实验中将托盘和砝码的重力作为合外力，实验在作a-F图像时，把mg作为F值，D符合题意。
故答案为：C。
【分析】（1）利用打点间隔数及周期可以求出两个计数点的时间间隔；利用邻差公式可以求出加速度的大小；
（2）实验应该先接通电源后释放小车；实验小车的合力等于托盘和砝码的重力不需要满足质量要求。
14．（2022高三上·赤峰期末）在新冠肺炎疫情防控时期，我们经常需要测量体温，目前测量体温的仪器非常多样，比如电子体温计、红外线体温测量仪、耳温枪等，这些仪器测量体温既方便又安全，其中电子体温计的工作原理是利用热敏电阻阻值随温度的变化将温度转化为电学量。
（1）为了测量热敏电阻阻值随温度的变化，一实验小组设计了如图甲所示的电路，他们的实验步骤如下，请回答相关问题：
①先将开关S与1端闭合，调节热敏电阻的温度，记下电流表的相应示数；
②然后将开关S与2端闭合，调节电阻箱使电流表的读数为 ，记下电阻箱相应的示数；
③逐步升高温度的数值，每一温度下重复步骤①②；
（2）根据实验测得的数据，作出了随温度t变化的图像如图乙所示，由图乙可知，当温度为时，该热敏电阻的阻值为 ；（结果保留三位有效数字）
（3）将热敏电阻与电源（电动势E为，内阻）、电流表A（量程为，内阻未知）、保护电阻、开关S连成图丙所示电路，用热敏电阻做测温探头，把电流表的表盘刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“电子体温计”。
①电流表刻度较小处对应的温度刻度应该 ；（选填“较大”或“较小”）
②若要求电流表指针满偏的位置标为，则电流表的内电阻 ，电流表处应标为 。（结果均保留两位有效数字）
【答案】（1）I1
（2）180
（3）较小；3.0；29
【知识点】欧姆定律；研究热敏、光敏、压敏等可变电阻的特性
【解析】【解答】(1)实验采用替代法，将开关S与2端闭合，调节电阻箱使电流表的读数为I1；
(2)由图乙可知，当温度为 时，该热敏电阻的阻值为180Ω；
(3)由欧姆定律可知，电流越小电阻越大，由图乙可知电阻越大温度越低，即电流表刻度较小处对应的温度刻度应该较小；电流表指针满偏的位置标为，热敏电阻为160Ω，由欧姆定律可得。解得；电流表处，总电阻为，热敏电阻为，电流表处应标为。
【分析】（1）实验使用等效替换法，将开关与2端闭合时，使电流表读数为I1；
（2）利用图象可以求出电阻的大小；
（3）利用欧姆定律可以判别温度较低其电流较小；利用欧美定律可以求出电流表的内阻；结合热敏电阻的大小可以求出对应的温度大小。
四、解答题
15．（2022高三上·赤峰期末）2022年元旦联欢会上，组织者设计了“弹魔方比距离”的游戏节目，距离大者为胜。如图所示，一名同学在水平桌面上把一魔方瞬间弹出，魔方以一定的初速度在桌面上滑动了掉在地上，已知桌面与魔方之间的动摩擦因数。桌子高度，魔方离开桌边的速度为，求：
（1）初速度；
（2）落地点与弹出点之间的水平距离。
【答案】（1）解：魔方在水平桌面上运动的加速度大小为
由运动学公式可得
解得
（2）解：魔方从桌面落地所用时间为
离开桌面后水平方向运动的距离为
落地点与弹出点之间的水平距离为
【知识点】匀变速直线运动基本公式应用；牛顿第二定律
【解析】【分析】（1）魔方在桌面做匀减速直线运动，利用牛顿第二定律可以求出加速度的大小，结合速度位移公式可以求出初速度的大小；
（2）魔方从桌面离开做平抛运动，利用位移公式可以求出水平距离的大小。
16．（2022高三上·赤峰期末）如图所示，纸面内有直角坐标系OXY，图中虚线圆水平直径为OP，OP的长度为2L，竖直直径为QS，虚线圆与Y轴相切于原点O，圆周内部有垂直纸面向里的匀强磁场，X轴上及第一象限有与X轴平行沿X轴负向的匀强电场，电场强度为E。在M、N处由静止释放相同的质量为m、电量为+q粒子，N点的坐标是，M点的坐标是（4L，0），观察发现M处释放的粒子从磁场中的S点出射，不计粒子间相互作用及其重力。求：
（1）磁场的磁感应强度B；
（2）N处释放的粒子在磁场中运动的半径和时间。
【答案】（1）解：M处释放的粒子先在电场中匀加速4L，设末速度为v，由动能定理
解得
进入磁场后做匀速圆周运动，从磁场中的S点出射，由几何关系知圆周半径R=L
圆周运动要满足
带入可得
（2）解：N处释放的粒子进入磁场时速度设为v1，由动能定理
进入磁场做匀速圆周运动，设圆周半径为r，则有
可得
则此粒子在磁场中恰好运动半轴离开磁场，如下图，设时间为t
，
，，联立可得
【知识点】带电粒子在电场中的加速；带电粒子在匀强磁场中的运动
【解析】【分析】（1）M处释放的粒子在电场中做加速运动，利用动能定理可以求出粒子进入磁场的速度，利用牛顿第二定律及轨迹半径的大小可以求出磁感应强度的大小；
（2）N处释放的粒子在电场中加速，利用动能定理可以求出进入磁场速度的大小，结合牛顿第二定律可以求出轨迹半径的大小；结合粒子运动的周期可以求出粒子在磁场中运动的时间。
17．（2022高三上·赤峰期末）如图甲所示，木板放在光滑水平地面上，木板长为，厚度，质量，上表面的动摩擦因数与长度的关系如图乙所示，质量为的小滑块A放在木板的左端，在木板右侧的同一水平地面上有一竖直固定薄档板D（图中阴影部分），高度也为h，紧挨D的右侧是一个不固定的四分之一光滑圆弧轨道，质量，E端与D上端齐平，已知重力加速度。
（1）若木板固定在地面上，滑块A以一定的初速度从木板左端滑到右端时的速度大小是，求滑块A的初动量；
（2）若选择间合适的距离，木板不固定静止在地面上，仍然以相同的初动量从木板左端向右滑动，滑块到木板右端时木板恰好撞上D，滑块没有从F端冲出，求滑块离开轨道落地时与轨道左端E的距离。
【答案】（1）解：由能量守恒可得
解得
滑块A的初动量为
（2）解：木板不固定静止在地面上，仍然以相同的初动量从木板左端向右滑动，即仍以4m/s向右滑动，由能量守恒可得
解得
滑块到木板右端时木板恰好撞上D，滑块没有从F端冲出，则滑块回到E点时，有，
解得，
滑块回到E点时作自由落体运动，时间为
滑块离开轨道落地时与轨道左端E的距离为
【知识点】能量守恒定律；平抛运动
【解析】【分析】（1）当滑块在木板上运动，利用能量守恒定律可以求出初速度的大小；结合动量的表达式可以求出初动量的大小；
（2）当木板不固定时，利用能量守恒定律可以求出滑块离开木板的速度大小，结合能量守恒定律可以求出滑块回到E时的速度大小，利用平抛运动的位移公式可以求出落地时与轨道左端的距离。
18．（2022高三上·赤峰期末）太阳能集热器是一种将太阳的辐射能转换为热能的设备，在赤峰地区应用比较广泛，某平板型太阳能集热器可简化为一个底面及侧面为隔热材料，顶面为透明玻璃板的容器，如图所示，集热器容积为，开始时内部封闭气体的压强为，环境温度为，经过太阳曝晒，容器内温度为。
（1）求此时气体的压强；
（2）保持不变，缓慢抽出部分气体。使气体压强再变回到，求抽出气体的质量与原来总质量的比值。
【答案】（1）解：对被封闭气体，初状态温度，末状态温度，体积不变，由查理定律得
得
（2）解：设不变时，箱内气体在压强减小到p0时体积为V，由玻意耳定律
得
则可知抽出气体的质量与原来总质量的比值为
【知识点】理想气体与理想气体的状态方程
【解析】【分析】（1）气体的体积保持不变，利用理想气体的状态方程可以求出气体压强的大小；
（2）当气体温度不变时，利用等温变化的状态方程可以求出气体的体积，利用体积的比值可以求出质量之比。
19．（2022高三上·赤峰期末）半径为R的固定半圆柱形玻璃砖的横截面如图所示，O点为圆心，为直径的垂线。足够大的光屏紧靠在玻璃砖的右侧且与垂直。一束复色光沿半径方向与成角射向O点，已知复色光包含折射率从到的光束，因而光屏上出现了彩色光带。
（1）求彩色光带的宽度；
（2）当复色光入射角逐渐增大时，光屏上的彩色光带将变成一个光点，求角至少为多少时会出现这种现象。
【答案】（1）解：由折射定律得，
代入数据，解得，
故彩色光带的宽度为
（2）解：当所有光线均发生全反射时，光屏上的光带消失，反射光束将在上形成一个光点。当折射率为的单色光在玻璃表面上恰好发生全反射时，对应的值最小，因为
所以
故的最小值
【知识点】光的折射及折射定律
【解析】【分析】（1）已知光发生折射的路径，利用折射定律及几何关系可以求出宽度的大小；
（2）当光都发生全反射时，利用全反射定律可以求出临界角的大小。
二一教育在线组卷平台（zujuan.21cnjy.com）自动生成 1 / 1登录二一教育在线组卷平台 助您教考全无忧
内蒙古赤峰市2022届高三上学期物理期末试卷
一、单选题
1．（2022高三上·赤峰期末）高速动车组列车出站的一段时间内做匀变速直线运动，下列图象中，分别表示位移、加速度、时间，图中的曲线均为抛物线，则能反映高速动车组列车出站运动的图像是（ ）
A． B．
C． D．
2．（2022高三上·赤峰期末）一个质量为的物体，在几个恒定的共点力作用下处于平衡状态，现同时撤去大小分别为和的两个力而其余力保持不变，关于此后该物体运动的说法中正确的是（ ）
A．一定做匀加速直线运动，加速度大小可能是
B．可能做匀减速直线运动，加速度大小可能是
C．一定做加速度不变的运动，加速度大小可能是
D．可能做匀速圆周运动，向心加速度大小可能是
3．（2022高三上·赤峰期末）“天宫课堂”在2021年12月9日正式开讲，神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间站进行太空授课，王亚平说他们在距离地球的空间站中一天可以看列16次日出。已知地球半径为，万有引力常量，若只知上述条件，则不能确定的是（ ）
A．地球的质量 B．地球的第一宇宙速度
C．空间站的加速度 D．空间站的质量
4．（2022高三上·赤峰期末）如图所示，用力F从地面把一重物以的速度匀速提升，然后撤掉该力，不计空气阻力，重力加速度，则物体从撤掉力F到落回地面所用的时间是（ ）
A． B． C． D．
5．（2022高三上·赤峰期末）如图所示，一只猫在桌边将桌布从鱼缸下拉出以后，鱼缸从桌边滑出最终摔落在地面上，若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等，为鱼缸滑出桌边时刻，则关于鱼缸在桌面上运动的速度-时间图象正确的是（ ）
A． B．
C． D．
6．（2022高三上·赤峰期末）如图所示，光滑球体B放在粗糙水平地面上，半球体A与球B恰好相切，B球右侧有光滑的竖直墙壁，两球半径相等，现用水平向右的推力F推半球体A，使其缓慢移动，直到球体B恰好运动到半球体A的顶端，在推动过程中，下面说法正确的是（ ）
A．推力F不断增大 B．地面对A球的摩擦力不变
C．B球对A球的弹力不变 D．竖直墙壁对B的弹力不断增大
二、多选题
7．（2022高三上·赤峰期末）一个电子只在电场力作用下从a点运动到b点的轨边如图中虚线所示，图中间距等的平行实线可能是电场线，也可能是等势线，以下说法正确的是（ ）
A．若实线是电场线，则两点的电势
B．若实线是等势线，则两点的电势
C．若实线是电场线，则电子在两点的电势能
D．若实线是等势线，则电子在两点的电势能
8．（2022高三上·赤峰期末）如图所示。在竖直平面内两个光滑直轨道分布在虚线圆周上，为竖直直径，空间存在竖直向下的匀强电场和垂直竖直平面向外的匀强磁场，两相同的带正电的物块分别从O点由静止沿轨道下滑至两点，下列说法正确的是（ ）
A．二者重力的冲量相等 B．二者做匀加速直线运动
C．二者合力的冲量不相等 D．二者支持力的冲量为零
9．（2022高三上·赤峰期末）如图所示，空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B，金属棒以角速度绕过O点的竖直轴沿顺时针（从上往下看）旋转。已知。则（ ）
A．M点电势高于N点电势 B．N点电势高于O点电势
C．两点的电势差为 D．两点的电势差为
10．（2022高三上·赤峰期末）如图所示，一个质量为m的小钢球与一原长为的轻弹簧相连，在弹簧下端距离地面的高处由静止释放小钢球，观察发现小钢球恰好能回到原来位置。并且整个过程中小钢球离地面的最小距离为h，弹簧一直处于弹性限度内，下列说法正确的是（ ）
A．从开始下落至最低点的过程中，小钢球机械能先不变后减小
B．弹簧的最大弹性势能为
C．小球的最大动能为
D．整个过程中小球的最大加速度一定大于重力加速度
11．（2022高三上·赤峰期末）下列说法正确的是（ ）
A．当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而增大
B．布朗运动并不是分子的运动，但间接证明了分子在永不停息的做无规则运动
C．液体不浸润某种固体时，则附着层内液体分子相互作用力表现为引力
D．一定质量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热
E．根据热力学定律，热量不可能从低温物体传到高温物体
12．（2022高三上·赤峰期末）下列说法正确的是（ ）
A．光导纤维传送图像信息是利用了光的全反射原理
B．电磁波不能产生多普勒效应，而机械波能产生多普勒效应
C．两列相干波的波峰与波峰叠加相互加强，波谷与波谷叠加相互削弱
D．赫兹通过测量证明，电磁波在真空中具有与光相同的速度c
E．在用单摆测重力加速度的实验中，某学生所测g值偏大，可能是把n次摆动误记为次
三、实验题
13．（2022高三上·赤峰期末）某实验兴趣小组做“探究加速度与力、质量的关系”实验时，设计了如图甲所示的实验装置：
（1）完成下列实验步骤中的填空：
①挂上托盘和砝码，改变木板的倾角，用手轻拨质量为M的小车沿木板下滑，直到打点计时器在纸带上打出一系列相等间距的点；
②取下托盘和砝码，测出其总质量为m，让小车沿木板下滑，测出加速度a；
③改变砝码质量和木板倾角，多次测量，通过作图可得到的关系；
实验获得如图乙所示的纸带，在纸带上标出了连铁的5个计数点，相邻两个计数点之间都有4个点迹没有标出，测出各计数点到A点之间的距离，已知打点计时器接在频率为的交流电源两端，则此次实验中小车运动的加速度的测量值 ；（结果保留两位有效数字）
（2）下列说法错误的是____。
A．接通电源后，再将小车从靠近打点计时器处释放
B．小车下滑时，位于定滑轮和小车之间的细线应始终跟倾斜轨道保持平行
C．实验中必须保证
D．在作图象时，把作为F值
14．（2022高三上·赤峰期末）在新冠肺炎疫情防控时期，我们经常需要测量体温，目前测量体温的仪器非常多样，比如电子体温计、红外线体温测量仪、耳温枪等，这些仪器测量体温既方便又安全，其中电子体温计的工作原理是利用热敏电阻阻值随温度的变化将温度转化为电学量。
（1）为了测量热敏电阻阻值随温度的变化，一实验小组设计了如图甲所示的电路，他们的实验步骤如下，请回答相关问题：
①先将开关S与1端闭合，调节热敏电阻的温度，记下电流表的相应示数；
②然后将开关S与2端闭合，调节电阻箱使电流表的读数为 ，记下电阻箱相应的示数；
③逐步升高温度的数值，每一温度下重复步骤①②；
（2）根据实验测得的数据，作出了随温度t变化的图像如图乙所示，由图乙可知，当温度为时，该热敏电阻的阻值为 ；（结果保留三位有效数字）
（3）将热敏电阻与电源（电动势E为，内阻）、电流表A（量程为，内阻未知）、保护电阻、开关S连成图丙所示电路，用热敏电阻做测温探头，把电流表的表盘刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“电子体温计”。
①电流表刻度较小处对应的温度刻度应该 ；（选填“较大”或“较小”）
②若要求电流表指针满偏的位置标为，则电流表的内电阻 ，电流表处应标为 。（结果均保留两位有效数字）
四、解答题
15．（2022高三上·赤峰期末）2022年元旦联欢会上，组织者设计了“弹魔方比距离”的游戏节目，距离大者为胜。如图所示，一名同学在水平桌面上把一魔方瞬间弹出，魔方以一定的初速度在桌面上滑动了掉在地上，已知桌面与魔方之间的动摩擦因数。桌子高度，魔方离开桌边的速度为，求：
（1）初速度；
（2）落地点与弹出点之间的水平距离。
16．（2022高三上·赤峰期末）如图所示，纸面内有直角坐标系OXY，图中虚线圆水平直径为OP，OP的长度为2L，竖直直径为QS，虚线圆与Y轴相切于原点O，圆周内部有垂直纸面向里的匀强磁场，X轴上及第一象限有与X轴平行沿X轴负向的匀强电场，电场强度为E。在M、N处由静止释放相同的质量为m、电量为+q粒子，N点的坐标是，M点的坐标是（4L，0），观察发现M处释放的粒子从磁场中的S点出射，不计粒子间相互作用及其重力。求：
（1）磁场的磁感应强度B；
（2）N处释放的粒子在磁场中运动的半径和时间。
17．（2022高三上·赤峰期末）如图甲所示，木板放在光滑水平地面上，木板长为，厚度，质量，上表面的动摩擦因数与长度的关系如图乙所示，质量为的小滑块A放在木板的左端，在木板右侧的同一水平地面上有一竖直固定薄档板D（图中阴影部分），高度也为h，紧挨D的右侧是一个不固定的四分之一光滑圆弧轨道，质量，E端与D上端齐平，已知重力加速度。
（1）若木板固定在地面上，滑块A以一定的初速度从木板左端滑到右端时的速度大小是，求滑块A的初动量；
（2）若选择间合适的距离，木板不固定静止在地面上，仍然以相同的初动量从木板左端向右滑动，滑块到木板右端时木板恰好撞上D，滑块没有从F端冲出，求滑块离开轨道落地时与轨道左端E的距离。
18．（2022高三上·赤峰期末）太阳能集热器是一种将太阳的辐射能转换为热能的设备，在赤峰地区应用比较广泛，某平板型太阳能集热器可简化为一个底面及侧面为隔热材料，顶面为透明玻璃板的容器，如图所示，集热器容积为，开始时内部封闭气体的压强为，环境温度为，经过太阳曝晒，容器内温度为。
（1）求此时气体的压强；
（2）保持不变，缓慢抽出部分气体。使气体压强再变回到，求抽出气体的质量与原来总质量的比值。
19．（2022高三上·赤峰期末）半径为R的固定半圆柱形玻璃砖的横截面如图所示，O点为圆心，为直径的垂线。足够大的光屏紧靠在玻璃砖的右侧且与垂直。一束复色光沿半径方向与成角射向O点，已知复色光包含折射率从到的光束，因而光屏上出现了彩色光带。
（1）求彩色光带的宽度；
（2）当复色光入射角逐渐增大时，光屏上的彩色光带将变成一个光点，求角至少为多少时会出现这种现象。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】匀变速直线运动基本公式应用
【解析】【解答】A．x-t图像为抛物线表示物体作匀加速直线运动，A符合题意；
B．x-t图像为匀速直线运动图像，B不符合题意；
CD．a-t图像中，加速度随时间增加而变大，不是做匀变速运动，CD不符合题意。
故答案为：A。
【分析】当物体做匀变速直线运动时，物体的位移与时间成二次关系，图线为抛物线；加速度大小保持不变。
2．【答案】C
【知识点】牛顿第二定律
【解析】【解答】物体原来受力平衡，撤去两个力之后，剩余力的合力与撤去的两力的合力等大反向，合力范围在5N~35N之间，根据牛顿第二定律F=ma，其余力保持不变，所以加速度不变，物体一定是匀变速运动；加速度在1m/s2~7m/s2之间；因为不知道初速度方向，所以不能确定速度与合外力是否共线，不能确定物体作直线运动还是曲线运动，但一定是匀变速运动。
故答案为：C。
【分析】利用力的合成可以求出合力的范围，结合牛顿第二定律可以求出加速度的大小范围。
3．【答案】D
【知识点】万有引力定律的应用
【解析】【解答】空间站绕地球做匀速圆周运动，对空间站，由圆周运动规律和万有引力定律①，可得②，③，④，根据题意，周期，r、G都为已知量，带入③式可以得到地球质量M，则线速度v、加速度a都可以求出，地球第一宇宙速度也可以求出；只有空间站的质量无法确定，因为空间站质量m在公式①中两边约去，所以无法求出，ABC都能确定，D无法确定。
故答案为：D。
【分析】利用引力提供向心力可以得出地球的质量，地球的第一宇宙速度和空间站的加速度大小。
4．【答案】D
【知识点】匀变速直线运动基本公式应用；竖直上抛运动
【解析】【解答】物体从撤掉力F到上升到最高点所用时间为，上升的高度为，物体从最高点落回地面所用时间为，物体从撤掉力F到落回地面所用的时间是.
故答案为：D。
【分析】利用速度公式可以求出运动的时间，结合速度位移公式可以求出上升的高度，再利用位移公式可以求出撤去F到落地所用的时间。
5．【答案】C
【知识点】牛顿第二定律
【解析】【解答】猫在桌边将桌布从鱼缸下拉出以后，鱼缸从桌边滑出最终摔落在地面上，桌布和鱼缸已经分离了，不会共速；前一段是鱼缸与桌布之间的摩擦力提供加速度，摩擦力方向与运动方向一致；后一段是鱼缸和桌面之间的摩擦力提供加速度，摩擦力方向与运动方向相反。鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等，则两过程加速度大小相等，方向相反。v-t图像中斜率表示加速度，C符合题意，ABD不符合题意。
故答案为：C。
【分析】由于鱼缸在桌面上先加速后减小，利用牛顿第二定律可以判别加速度大小相等，方向相反，其末速度不等于0可以判别对应的图象。
6．【答案】B
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】B．在推动过程中，以B整体为研究对象，如图所示
A对地面的压力等于AB重力，不会变化，地面对A球的摩擦力不变，B符合题意；
CD．在推动过程中，如图所示
由矢量三角形和几何知识可知，竖直墙壁对B的弹力不断减小，B球对A球的弹力不断变小，CD不符合题意；
A．推力F等于地面对A的摩擦力和墙壁对B的弹力之和，逐渐减小，A不符合题意；
故答案为：B。
【分析】以B为对象，利用平衡方程结合夹角的大小可以判别墙壁对B的弹力及B对A的弹力大小变化；利用整体的平衡方程可以判别A对地面的压力不变；则摩擦力的大小保持不变；利用水平方向的平衡方程可以判别推力的大小变化。
7．【答案】A,C
【知识点】电势差、电势、电势能
【解析】【解答】AC．若实线是电场线，电子所受的电场力水平向右，则电场线方向水平向左，a点的电势比b点低，从a点运动到b点电场力做正功，电势能减小，电子在a点的电势能比b点大，AC符合题意；
BD．若实线是等势线，电场线与等势线垂直，电子所受电场力方向向下，则电场线方向向上，a点的电势大于b点电势，从a点运动到b点电场力做负功，电势能增加，电子在a点的电势能比b点小，BD不符合题意。
故答案为：AC。
【分析】当实线为电场线时，利用轨迹弯曲方向可以判别电场力的方向，利用电场力方向可以判别电场强度的方向，利用电场强度的方向可以比较电势的高低，结合电场力做功可以比较电势能的大小；当实线为等势线时，利用电场力方向可以判别电场强度的方向进而比较电势的高低，利用电场力做功可以判别电势能的变化。
8．【答案】A,B,C
【知识点】牛顿第二定律；冲量
【解析】【解答】A．两物块受力如图所示
由牛顿第二定律可得mgcosθ+qEcosθ=ma1，mgcosβ+qEcosβ=ma2，又，，由可得，则两物块下滑时间相同，重力冲量I=mgt相同，A符合题意；
B．两物块下滑的加速度均恒定，二者做匀加速直线运动，B符合题意；
C．两物块所受合力分别为mgcosθ+qEcosθ、mgcosβ+qEcosβ，夹角不同，所受合力不同，合力冲量不同，C符合题意；
D．两物块下滑过程中支持力不为0，支持力冲量不为0，D不符合题意。
故答案为：ABC。
【分析】利用牛顿第二定律可以比较加速度的大小，结合位移公式可以判别运动时间相等；利用重力和时间可以判别重力的冲量相等；由于物块加速度恒定所以做匀变速直线运动；利用力的合成可以比较合力的大小，利用合力大小不同可以判别合力的冲量不同；利用支持力和时间的乘积可以判别支持力的冲量不等于0.
9．【答案】B,C
【知识点】电磁感应中的电路类问题
【解析】【解答】金属棒以角速度绕过O点的竖直轴沿顺时针旋转，由右手定则可知M、N点电势都高于O点电势，MO部分切割磁感线的有效长度为MP长度，等于r，NO部分切割磁感线的有效长度为NQ长度，等于2r，由导体转动切割磁感线产生电动势，可知两部分电动势分别为，，由于导体棒未与其它导体构成闭合回路，所以有，，得，，
故答案为：BC。
【分析】利用动生电动势的表达式结合有效切割长度可以比较电动势的大小；结合电动势的大小可以比较电势的大小。
10．【答案】A,B,D
【知识点】机械能综合应用；机械能守恒定律
【解析】【解答】A．根据功能关系，小钢球机械能变化量等于除重力外其他力所做的功。从开始下落至弹簧下端接触地面，小钢球只受重力作用，机械能不变；从弹簧下端接触地面到弹簧被压缩到最短，小钢球除受重力外，还受向上的弹簧弹力作用，弹力做负功，使小钢球机械能减小，转化为弹簧的弹性势能，A符合题意；
B．当弹簧被压缩到最短时，弹性势能最大，根据系统能量守恒，从释放小钢球到弹簧最短，小钢球损失的机械能（3mgh）等于弹簧弹性势能的增量，所以弹簧的最大弹性势能为，B符合题意；
C．小球重力势能损失为时，是弹簧下端刚接触地面的时刻，由机械能守恒知此时小球的动能等于，但并不是最大值，弹簧接触地面后，小球向下做先加速（向上弹力小于重力，合力向下与速度同向，所以加速）后减速（向上弹力大于重力，合力向上与速度反向，所以减速）的运动，C不符合题意；
D．根据题意可知，小钢球与弹簧的运动分为两部分，弹簧未接触地面之前，做自由落体运动，弹簧接触地面后可等效为竖直方向的弹簧振子，初始时刻为弹簧处于原长状态时，此时，小钢球具有向下的加速度且大小等于g，由简谐运动的对称性，小钢球也有加速度向上，大小也等于g的点，单此时速度不为零继续向下运动，则整个过程中小球的最大加速度一定大于重力加速度，D符合题意。
故答案为：ABD。
【分析】利用小球刚开始受重力作用所以机械能守恒，当弹簧作用于地面时，弹力做负功小球机械能减小；利用系统机械能守恒定律可以求出最大的弹性势能的大小；利用小球重力和弹力相等时小球动能最大；当简谐运动的对称性可以判别小球的加速度一定大于重力加速度的大小。
11．【答案】B,C,D
【知识点】热力学第一定律（能量守恒定律）；分子间的作用力
【解析】【解答】A．当分子间的作用力表现为引力时，分子力总是随分子间距离的增大而减小，分子势能随分子间距离的增大而增大，A不符合题意；
B．布朗运动是指悬浮于液体中的颗粒所做的无规则运动的运动，不是分子本身的运动，是由于液体分子的无规则运动对固体微粒的碰撞不平衡引起的，它间接反映了液体分子的无规则运动。当温度一定时，颗粒越小，布朗运动越明显；当颗粒大小一定时，温度越高，布朗运动越明显，B符合题意；
C．液体不浸润某种固体，则在液体与固体接触的附着层内，分子分布比液体内部稀疏，分子间的作用力表现为引力，C符合题意；
D．对于一定质量的理想气体，如果压强不变，体积增大，对外做功；同时根据理想气体的状态方程，可知气体的温度一定升高，则内能一定增大。根据热力学第一定律，那么它一定从外界吸热，D符合题意；
E．根据热力学第二定律可知，热量不可能自发从低温物体传到高温物体，E不符合题意；
故答案为：BCD。
【分析】利用分子间距与分子力或分子势能的图像可以判别分子力和分子势能的大小变化；热量不能自发从低温物体传给高温物体。
12．【答案】A,D,E
【知识点】单摆及其回复力与周期；光的全反射
【解析】【解答】A．光导纤维传送图象信息利用了光的全反射原理，A符合题意；
B．能发生多普勒效应是波的固有属性，电磁波和机械波都能产生多普勒效应，B不符合题意；
C．两列相干波的波峰与波峰叠加或波谷与波谷叠加相互加强，波峰与波谷叠加相互削弱，C不符合题意；
D．赫兹通过一系列实验，观察到了电磁波的反射、折射、干涉、偏振和衍射等现象，他还通过测量证明，电磁波在真空中具有与光相同的速度，这样，赫兹证实了麦克斯韦关于光的电磁理论，赫兹在人类历史上首先捕捉到了电磁波，D符合题意；
E．把次单摆误记为次，则代入计算的周期偏小，根据，计算得到的重力加速度的值偏大，E符合题意。
故答案为：ADE。
【分析】光导纤维传送图像信息利用光的全反射现象；电磁波和机械波都能发生多普勒效应；当两列相干波叠加时，波谷和波谷叠加时相互加强。
13．【答案】（1）0.50
（2）C
【知识点】探究加速度与力、质量的关系
【解析】【解答】（1）每两个相邻点之间还有4个打出的点未画出，相邻计数点间的时间间隔为T=0.02s×5=0.1s，匀变速直线运动的推论Δx=at2可知，加速度为
（2）A．先接通电源，后释放小车，小车应从靠近打点计时器处释放，A符合题意；
B．小车下滑时，为保证实验的准确性，应使细线始终与轨道平行，B符合题意；
C．开始挂上托盘和砝码，改变木板的倾角，使质量为M的小车拖着纸带沿木板匀速下滑，然后去掉托盘和砝码，则小车下滑过程中的合外力就等于托盘和砝码的重力；不需要满足M>m，C不符合题意；
D．实验中将托盘和砝码的重力作为合外力，实验在作a-F图像时，把mg作为F值，D符合题意。
故答案为：C。
【分析】（1）利用打点间隔数及周期可以求出两个计数点的时间间隔；利用邻差公式可以求出加速度的大小；
（2）实验应该先接通电源后释放小车；实验小车的合力等于托盘和砝码的重力不需要满足质量要求。
14．【答案】（1）I1
（2）180
（3）较小；3.0；29
【知识点】欧姆定律；研究热敏、光敏、压敏等可变电阻的特性
【解析】【解答】(1)实验采用替代法，将开关S与2端闭合，调节电阻箱使电流表的读数为I1；
(2)由图乙可知，当温度为 时，该热敏电阻的阻值为180Ω；
(3)由欧姆定律可知，电流越小电阻越大，由图乙可知电阻越大温度越低，即电流表刻度较小处对应的温度刻度应该较小；电流表指针满偏的位置标为，热敏电阻为160Ω，由欧姆定律可得。解得；电流表处，总电阻为，热敏电阻为，电流表处应标为。
【分析】（1）实验使用等效替换法，将开关与2端闭合时，使电流表读数为I1；
（2）利用图象可以求出电阻的大小；
（3）利用欧姆定律可以判别温度较低其电流较小；利用欧美定律可以求出电流表的内阻；结合热敏电阻的大小可以求出对应的温度大小。
15．【答案】（1）解：魔方在水平桌面上运动的加速度大小为
由运动学公式可得
解得
（2）解：魔方从桌面落地所用时间为
离开桌面后水平方向运动的距离为
落地点与弹出点之间的水平距离为
【知识点】匀变速直线运动基本公式应用；牛顿第二定律
【解析】【分析】（1）魔方在桌面做匀减速直线运动，利用牛顿第二定律可以求出加速度的大小，结合速度位移公式可以求出初速度的大小；
（2）魔方从桌面离开做平抛运动，利用位移公式可以求出水平距离的大小。
16．【答案】（1）解：M处释放的粒子先在电场中匀加速4L，设末速度为v，由动能定理
解得
进入磁场后做匀速圆周运动，从磁场中的S点出射，由几何关系知圆周半径R=L
圆周运动要满足
带入可得
（2）解：N处释放的粒子进入磁场时速度设为v1，由动能定理
进入磁场做匀速圆周运动，设圆周半径为r，则有
可得
则此粒子在磁场中恰好运动半轴离开磁场，如下图，设时间为t
，
，，联立可得
【知识点】带电粒子在电场中的加速；带电粒子在匀强磁场中的运动
【解析】【分析】（1）M处释放的粒子在电场中做加速运动，利用动能定理可以求出粒子进入磁场的速度，利用牛顿第二定律及轨迹半径的大小可以求出磁感应强度的大小；
（2）N处释放的粒子在电场中加速，利用动能定理可以求出进入磁场速度的大小，结合牛顿第二定律可以求出轨迹半径的大小；结合粒子运动的周期可以求出粒子在磁场中运动的时间。
17．【答案】（1）解：由能量守恒可得
解得
滑块A的初动量为
（2）解：木板不固定静止在地面上，仍然以相同的初动量从木板左端向右滑动，即仍以4m/s向右滑动，由能量守恒可得
解得
滑块到木板右端时木板恰好撞上D，滑块没有从F端冲出，则滑块回到E点时，有，
解得，
滑块回到E点时作自由落体运动，时间为
滑块离开轨道落地时与轨道左端E的距离为
【知识点】能量守恒定律；平抛运动
【解析】【分析】（1）当滑块在木板上运动，利用能量守恒定律可以求出初速度的大小；结合动量的表达式可以求出初动量的大小；
（2）当木板不固定时，利用能量守恒定律可以求出滑块离开木板的速度大小，结合能量守恒定律可以求出滑块回到E时的速度大小，利用平抛运动的位移公式可以求出落地时与轨道左端的距离。
18．【答案】（1）解：对被封闭气体，初状态温度，末状态温度，体积不变，由查理定律得
得
（2）解：设不变时，箱内气体在压强减小到p0时体积为V，由玻意耳定律
得
则可知抽出气体的质量与原来总质量的比值为
【知识点】理想气体与理想气体的状态方程
【解析】【分析】（1）气体的体积保持不变，利用理想气体的状态方程可以求出气体压强的大小；
（2）当气体温度不变时，利用等温变化的状态方程可以求出气体的体积，利用体积的比值可以求出质量之比。
19．【答案】（1）解：由折射定律得，
代入数据，解得，
故彩色光带的宽度为
（2）解：当所有光线均发生全反射时，光屏上的光带消失，反射光束将在上形成一个光点。当折射率为的单色光在玻璃表面上恰好发生全反射时，对应的值最小，因为
所以
故的最小值
【知识点】光的折射及折射定律
【解析】【分析】（1）已知光发生折射的路径，利用折射定律及几何关系可以求出宽度的大小；
（2）当光都发生全反射时，利用全反射定律可以求出临界角的大小。
二一教育在线组卷平台（zujuan.21cnjy.com）自动生成 1 / 1
