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辽宁省县级重点高中协作体2022届高三上学期物理期末试卷
一、单选题
1．（2022高三上·辽宁期末）某人刚买了一辆新车，沿直线路段练习驾驶技术，汽车行驶的速度v随时间t变化的关系如图所示，则该过程中汽车行驶的加速度a与时间t的关系图像可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
2．（2022高二下·祁东期末）匀强磁场垂直纸面向内，纸面内有一通电导体棒，电流方向如图所示．保持电流大小不变，以导体棒的中点为转轴，在纸面内逆时针转过的过程中，导体棒所受的安培力大小（ ）
A．不变 B．一直变大
C．先变大后变小 D．先变小后变大
3．（2022高三上·辽宁期末）一带电粒子经过某点电荷产生的电场，从a点运动到b点的轨迹如图中的弯曲虚线所示，其中a点的电场强度方向与a、b连线成角，b点的电场强度方向与a、b连线成角．若粒子只受该点电荷的电场力作用，则下列说法正确的是（ ）
A．产生该电场的点电荷带正电
B．该带电粒子带负电
C．a点的电场强度比b点的电场强度大
D．a点的电势比b点的电势高
4．（2022高三上·辽宁期末）一列简谐横波沿轴正方向传播，t=0时刻的波形图如图所示，已知此时质点A位于平衡位置处，质点B偏离平衡位置的位移大小为30cm，质点C刚要开始振动，且质点C振动的周期T=0.5s。下列说法正确的是（ ）
A．t=0时质点A沿y轴负方向运动 B．t=0.25s时质点B回到平衡位置
C．0～1s内质点B通过的路程为4.8m D．2s末质点C位于波谷
5．（2022高三上·辽宁期末）如图所示，截面为直角三角形的透明介质，，一单色光从边的中点D垂直边射入透明介质，通过透明介质后与的延长线交于E点．若．则透明介质对该光的折射率为（ ）
A． B． C．1.5 D．2
6．（2022高三上·辽宁期末）如图甲所示，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的中心轴匀速转动，从某时刻开始计时，产生的感应电动势e随时间t的变化曲线如图乙所示，若外接电阻，线圈电阻，电压表为理想交流电表，则下列说法正确的是（ ）
A．线圈的转速为
B．时线圈平面与磁场方向平行
C．通过电阻R的电流有效值为
D．电压表的示数为
7．（2022高三上·辽宁期末）如图所示，质量m1=0.2kg的物体P穿在一固定的光滑水平直杆上，直杆右端固定一光滑定滑轮。一绕过两光滑定滑轮的细线的一端与物体P相连，另一端与质量m2=0.45kg的物体Q相连。用手托住物体Q，使整个系统处于静止状态，此时细线刚好拉直，物体P位于A点，且AB=0.4m，OB=0.3m，取重力加速度大小g=10m/s2，两物体均视为质点，不计空气阻力。若释放物体Q，让二者开始运动，则物体P运动的最大速度为（ ）
A．1m/s B．1.5m/s C．3m/s D．6m/s
二、多选题
8．（2022高三上·辽宁期末）2021年10月5日，诺贝尔物理学奖颁给了分别来自美国、德国、意大利的三位科学家，其中意大利科学家乔治·帕里西因发现了“从原子到行星尺度的物理系统中无序和波动的相互作用”而获奖。下列有关原子和近代物理的说法正确的是（ ）
A．光电效应说明光具有波动性
B．粒子散射实验说明原子具有核式结构
C．现有的核电站都是利用核裂变来发电的
D．射线是原子核外电子逸出的电子流
9．（2022高三上·辽宁期末）2021年5月15日，“天问一号”着陆器成功着陆火星表面．该着陆器将在火星上完成一系列实验．若其中有个实验是比较火星土层与地球土层的粗糙程度，使同一物块分别在火星表面和地球表面（表面都水平）以相同大小的水平初速度开始运动，测得物块在地球上运动的最大距离为，在火星上运动的最大距离为；分别在火星与地球的同一高度自由释放一小铁块，测得小铁块在空中运动的时间之比约为，火星的半径约为地球半径的，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．火星土层与地球土层和物块间的动摩擦因数之比约为
B．火星土层与地球土层和物块间的动摩擦因数之比约为
C．火星与地球的第一宇宙速度大小之比约为
D．火星与地球的第一宇宙速度大小之比约为
10．（2022高三上·辽宁期末）如图所示，在磁感应强度大小为的匀强磁场中，等腰直角三角形导线框以直角边为轴按图示方向以的角速度匀速转动，边的边长为，闭合导线框的总电阻为．若从图示位置开始计时（时刻），则（ ）
A．时，通过边的电流方向从a到b
B．回路中感应电动势的最大值为
C．内，导线框产生的焦耳热为
D．时，边受到的安培力大小为
三、实验题
11．（2021高三上·驻马店月考）某学习小组的同学利用如图甲所示的装置进行“验证力的平行四边形定则”实验，结点O连接三条细线，其中一条细线另一端与橡皮条连接橡皮条的另一端固定在钉子P上，另外两条细线分别连接着弹簧测力计A、B。实验时需要记录弹簧测力计的示数以及三条细线的方向。
（1）某次实验时弹簧测力计B的示数如图甲所示，则该示数为 N。
（2）另一小组同学做该实验时，记录两条细线的拉力，并在图乙中画出了力的示意图，根据平行四边形定则，这两个力的合力大小为 N。（结果保留三位有效数字）
12．（2022高三上·辽宁期末）某同学利用如图甲所示的电路测量电流表A的内阻（小于）和直流电源的电动势E（约为）。图中和为电阻箱，和为开关。已知电流表的量程为。
（1）在闭合S1之前，使的阻值调到最大，闭合S1，断开S2，调节的阻值，使A满偏，若A满偏之前某次的示数如图乙所示，则此次的阻值为 。
（2）闭合S1，当A满偏时，保持的阻值不变，闭合S2，调节，当的阻值为时A的示数为。忽略S2闭合后电路中总电阻的变化，经计算得 ．（结果保留两位有效数字）
（3）闭合S1，断开S2，记录多组的阻值和相应的电流表示数I，作出图线，用电源的电动势E、内阻r和电流表内阻表示随变化的关系式为 ．若所得图线的斜率为k，则电源的电动势 ．（用已知和测量出的物理量的符号表示）
四、解答题
13．（2022高三上·辽宁期末）如图所示，长横截面积内壁光滑的汽缸开口向右放置在水平面上，用厚度不计的活塞慢慢向左移动将汽缸封闭，环境的热力学温度，大气压强恒为．现在慢慢移动汽缸，使其开口向上竖直放置，当汽缸内的温度与环境温度相同时，活塞距离汽缸底部．取重力加速度大小．求：
（1）活塞的质量m；
（2）缓慢加热汽缸内的气体，当活塞回到汽缸口时，汽缸内气体的热力学温度T．
14．（2022·河南模拟）如图所示，质量的小球，用长度的轻质细线连着，细线的另一端固定在O点，水平地面上静止着一个质量的物块，物块与水平地面间的动摩擦因数，A、B间的距离，足够长的光滑固定斜面与水平面间的夹角为，不计物块经过B点时的机械能损失。现将小球向左拉到与O点同一高度处（细线处于伸直状态）由静止释放，当小球运动到最低点时与物块发生弹性碰撞，碰撞时间极短，取重力加速度大小，不计空气阻力，小球和物块均视为质点。求：
（1）小球与物块碰撞过程中，小球受到的合力的冲量大小；
（2）物块运动到B点时的速度大小；
（3）物块沿光滑斜面向上运动的最大距离。
15．（2022高三上·辽宁期末）如图所示，在坐标系的第一象限内存在垂直纸面向里的匀强磁场，第二象限内存在沿y轴负方向、电场强度大小为E的匀强电场。一带电粒子在P点以与x轴正方向成角的方向垂直磁场射入，并恰好垂直于y轴射出磁场，从x轴上的Q点（图中未画出）射出电场，Q点的坐标为．已知带电粒子的质量为m、电荷量为q，。不计粒子受到的重力。求：
（1）带电粒子在磁场中运动的轨迹方程；
（2）带电粒子在磁场中运动的速度大小和匀强磁场的磁感应强度大小B；
（3）带电粒子在磁场和电场中运动的总时间t．
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】运动学 S-t 图象
【解析】【解答】因v-t图像的斜率等于加速度；在0~t1时间内汽车做匀加速运动，在t1~t2时间内汽车匀速运动，在t2~t3时间内汽车继续加速，且加速度大于0~t1时间内的加速度，则a-t图像为C所示。
故答案为：C。
【分析】v-t图像的斜率等于加速度，正负表示加速度的方向，从而得出a-t图像。
2．【答案】A
【知识点】安培力
【解析】【解答】导体棒在纸面内逆时针转过的过程中，电流方向始终与磁场方向垂直，根据安培力的表达式
易知，导体棒所受的安培力大小不变。A符合题意；BCD不符合题意。
故答案为：A。
【分析】利用导线与磁场方向垂直，利用安培力的表达式可以判别导体棒所受的安培力大小不变。
3．【答案】D
【知识点】电场强度；点电荷的电场；电势
【解析】【解答】AB．将Ea、Eb延长相交，交点C即为场源电荷的位置，如图所示
电场方向指向场源电荷，故场源电荷为负电荷，根据曲线运动所受合力指向曲线内侧，可知粒子带正电。AB不符合题意；
C．由点电荷的场强公式可得，a点离场源电荷较远，所以的a点电场强度比b点的电场强度小。C不符合题意；
D．由上图可知Ra.> Rb，且点电荷的电场中等势面是以场源电荷为圆心的同心圆，沿着电场线方向，电势逐渐降低，A点的电势高于b点电势，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】正点电荷周围电场线从正电荷指向负电荷，曲线运动所受合力指向曲线内侧沿着电场线电势逐渐降低，利用点电荷周围电场强度的表达式进行分析判断。
4．【答案】C
【知识点】简谐运动的表达式与图象；波长、波速与频率的关系
【解析】【解答】A．由于该列简谐横波沿轴正方向传播，根据同侧法可知，t=0时质点A沿y轴正方向运动，A不符合题意；
B．由于质点做变速运动，t=0时刻质点B偏离平衡位置的位移大小为30cm ，故t=0.25s时质点B不在平衡位置，而在平衡位置的下方，B不符合题意；
C．由于质点的周期为T=0.5s，故0～1s内质点B通过的路程为，C符合题意；
D．由于质点的周期为T=0.5s，故2s末质点C还是位于平衡位置，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据同侧法得出质点A的振动方向，结合质点的周期性得出质点B通过的路程。
5．【答案】B
【知识点】光的折射及折射定律
【解析】【解答】根据折射定律，作出光路图，如图
由几何关系，可得，根据折射率的定义式，可得，
故答案为：B。
【分析】根据光在直角三角形中的光路图以及折射定律得出透明介质对该光的折射率。
6．【答案】B
【知识点】交变电流的峰值、有效值、平均值与瞬时值
【解析】【解答】A．根据乙图可知交流电的周期为T=0.04s，故线圈转动的转速为，A不符合题意；
B．由乙图可知，时线圈产生的感应电动势为峰值，故此时线圈平面与磁场方向平行。B符合题意；
C．由乙图可知，线圈产生电动势最大值为，则有效值为，根据闭合电路欧姆定律，可得，C不符合题意；
D．由公式，即电压表的示数为100V。D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据周期和转速的关系得出线圈转动的转速，当线圈平面与磁场方向平行时感应电动势最大，通过感应电动势的最大值和有效值之间的关系以及欧姆定律得出通过电阻R的电流的有效值。
7．【答案】C
【知识点】功的计算；机械能守恒定律
【解析】【解答】物体P从A到B的过程中，绳的拉力做正功，P的速度增大；P从B继续向右运动时，绳的拉力做负功，P的速度减小，故P在B点速度最大，此时Q的速度为零，由，则当P从A到B的过程中，Q的位移，由系统机械能守恒，解得，则P的最大速度为3m/s。C符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据拉力的做功的出P的速度变化情况，结合几何关系以及机械能守恒得出P的最大速度。
8．【答案】B,C
【知识点】光电效应
【解析】【解答】A．光电效应说明光具有粒子性。A不符合题意；
B．粒子散射实验说明原子具有核式结构。B符合题意；
C．现有的核电站都是利用核裂变来发电的。C符合题意；
D．射线是原子核内部中子转变成质子时，逸出的高速电子流。D不符合题意。
故答案为：BC。
【分析】光电效应说明光具有粒子性，粒子散射实验说明原子具有核式结构，射线是原子核内部中子转变成质子。
9．【答案】B,C
【知识点】向心力；万有引力定律的应用
【解析】【解答】AB．根据，则有，根据，解得，根据，得，A不符合题意B符合题意；
CD．根据，，则，D不符合题意C符合题意。
故答案为：BC。
【分析】根据自由落体运动的规律以及匀变速直线运动的规律和牛顿第二定律得出动摩擦因数的比值，在星体表面重力等于万有引力得出火星与地球的第一宇宙速度大小之比。
10．【答案】B,D
【知识点】欧姆定律；楞次定律
【解析】【解答】A．根据楞次定律可判断，时，通过边的电流方向从b到a。A不符合题意；
B．导线框匀速转动时，产生正弦式交流电，感应电动势的最大值为，B符合题意；
C．感应电动势的有效值为，内，导线框产生的焦耳热为
联立，可得，C不符合题意；
D．时，导线框中的电流达到最大值，即，边受到的安培力大小为，D符合题意。
故答案为：BD。
【分析】根据楞次定律得出感应电流的方向，通过最大感应电动势的表达式以及焦耳定律得出导线框差生的焦耳热，利用欧姆定律以及安培力的表达式得出bc变所受的安培力。
11．【答案】（1）3.50
（2）2.50
【知识点】验证力的平行四边形定则
【解析】【解答】（1）弹簧秤的最小分度为0.1N，则读数为3.50N
（2）根据平行四边形定则，做出了合力如图所示
方格每边的长度表示0.5N，则合力为2.50N
【分析】（1）根据弹簧秤的读数规律进行读数；
（2）力的合成满足平行四边形定则，跟距离的图示得出合力的大小。
12．【答案】（1）693.2
（2）6.4
（3）；
【知识点】电阻的测量
【解析】【解答】(1)此次的阻值为
(2)依题意，忽略S2闭合后电路中总电阻的变化，所以总电流还是100mA，电流表与R2并联，电流按电阻反比分配，即，解得
(3)根据闭合电路欧姆定律，可得，整理可得；若所得图线的斜率为k，则电源的电动势
【分析】（1）根据多用电表的读数原理得出R1的阻值；
（2）根据并联电路电流和电阻的关系得出电流表的阻值；
（3）结合闭合电路欧姆定律得出电流和电阻的关系式，从而得出电源的电动势。
13．【答案】（1）解：由玻意耳定律可知
由受力平衡可知
解得
（2）解：由查理定律可知
解得
【知识点】理想气体的实验规律
【解析】【分析】（1）根据玻意耳定律以及共点力平衡得出活塞的质量；
（2）根据查理定律得出汽缸内气体的热力学温度 。
14．【答案】（1）解：小球向下摆动过程机械能守恒，有
解得
小球与物块碰撞过程动量守恒和机械能守恒，设碰撞后小球与物块的速度分别为、，取水平向右为正方向，有，
解得，
小球受到的合力的冲量
即小球与物块碰撞过程中，小球受到的合力的冲量大小为
（2）解：设物块经过B点时的速度为，根据动能定理有
解得
（3）解：物块沿光滑斜面向上运动过程机械能守恒，有
解得
物块沿光滑斜面向上运动的最大距离
【知识点】动能定理的综合应用；动量定理；动量守恒定律；机械能守恒定律
【解析】【分析】（1）小球向下摆动的过程中根据机械能守恒的定律得出小球最低点的速度， 小球与物块碰撞过程动量守恒和机械能守恒 得出小球和物块的速度，结合动量定理得出小球所受合力的冲量；
（2）物块运动的过程中根据动能定理得出物块运动到B点的速度；
（3） 物块沿光滑斜面向上运动过程机械能守恒 ，根据机械能守恒定律得出物块沿光滑斜面向上运动的最大距离 。
15．【答案】（1）解：粒子恰好垂直于y轴射出磁场，作粒子进入磁场和离开磁场时两速度的垂线，垂线的交点为圆心，其运动轨迹如图所示
由几何关系可知，
因圆心的坐标为，故带电粒子在匀强磁场中运动的轨迹方程为（x、y均大于0）
（2）解：粒子在第二象限做类平抛运动，有
由牛顿第二定律有，解得
又
解得
洛伦兹力提供向心力，有
解得
（3）解：带电粒子在磁场中做圆周运动的圆心角为，带电粒子在磁场中运动的时间
其中
解得
依题意
解得
【知识点】带电粒子在电场中的偏转；带电粒子在匀强磁场中的运动
【解析】【分析】（1）粒子在磁场中做匀速圆周运动，结合洛伦兹力提供向心力以及几何关系得出带电粒子在磁场中运动的轨迹方程；
（2）粒子在偏转电场做类平抛运动，结合平抛运动的规律以及牛顿第二定律得出射入磁场的速度，通过洛伦兹力提供向心力从而得出磁感应强度的表达式；
（3） 粒子在磁场中根据洛伦兹力提供向心力得出粒子运动的时间，结合偏转电场中的运动得出带电粒子在磁场和电场中运动的总时间 。
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辽宁省县级重点高中协作体2022届高三上学期物理期末试卷
一、单选题
1．（2022高三上·辽宁期末）某人刚买了一辆新车，沿直线路段练习驾驶技术，汽车行驶的速度v随时间t变化的关系如图所示，则该过程中汽车行驶的加速度a与时间t的关系图像可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【知识点】运动学 S-t 图象
【解析】【解答】因v-t图像的斜率等于加速度；在0~t1时间内汽车做匀加速运动，在t1~t2时间内汽车匀速运动，在t2~t3时间内汽车继续加速，且加速度大于0~t1时间内的加速度，则a-t图像为C所示。
故答案为：C。
【分析】v-t图像的斜率等于加速度，正负表示加速度的方向，从而得出a-t图像。
2．（2022高二下·祁东期末）匀强磁场垂直纸面向内，纸面内有一通电导体棒，电流方向如图所示．保持电流大小不变，以导体棒的中点为转轴，在纸面内逆时针转过的过程中，导体棒所受的安培力大小（ ）
A．不变 B．一直变大
C．先变大后变小 D．先变小后变大
【答案】A
【知识点】安培力
【解析】【解答】导体棒在纸面内逆时针转过的过程中，电流方向始终与磁场方向垂直，根据安培力的表达式
易知，导体棒所受的安培力大小不变。A符合题意；BCD不符合题意。
故答案为：A。
【分析】利用导线与磁场方向垂直，利用安培力的表达式可以判别导体棒所受的安培力大小不变。
3．（2022高三上·辽宁期末）一带电粒子经过某点电荷产生的电场，从a点运动到b点的轨迹如图中的弯曲虚线所示，其中a点的电场强度方向与a、b连线成角，b点的电场强度方向与a、b连线成角．若粒子只受该点电荷的电场力作用，则下列说法正确的是（ ）
A．产生该电场的点电荷带正电
B．该带电粒子带负电
C．a点的电场强度比b点的电场强度大
D．a点的电势比b点的电势高
【答案】D
【知识点】电场强度；点电荷的电场；电势
【解析】【解答】AB．将Ea、Eb延长相交，交点C即为场源电荷的位置，如图所示
电场方向指向场源电荷，故场源电荷为负电荷，根据曲线运动所受合力指向曲线内侧，可知粒子带正电。AB不符合题意；
C．由点电荷的场强公式可得，a点离场源电荷较远，所以的a点电场强度比b点的电场强度小。C不符合题意；
D．由上图可知Ra.> Rb，且点电荷的电场中等势面是以场源电荷为圆心的同心圆，沿着电场线方向，电势逐渐降低，A点的电势高于b点电势，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】正点电荷周围电场线从正电荷指向负电荷，曲线运动所受合力指向曲线内侧沿着电场线电势逐渐降低，利用点电荷周围电场强度的表达式进行分析判断。
4．（2022高三上·辽宁期末）一列简谐横波沿轴正方向传播，t=0时刻的波形图如图所示，已知此时质点A位于平衡位置处，质点B偏离平衡位置的位移大小为30cm，质点C刚要开始振动，且质点C振动的周期T=0.5s。下列说法正确的是（ ）
A．t=0时质点A沿y轴负方向运动 B．t=0.25s时质点B回到平衡位置
C．0～1s内质点B通过的路程为4.8m D．2s末质点C位于波谷
【答案】C
【知识点】简谐运动的表达式与图象；波长、波速与频率的关系
【解析】【解答】A．由于该列简谐横波沿轴正方向传播，根据同侧法可知，t=0时质点A沿y轴正方向运动，A不符合题意；
B．由于质点做变速运动，t=0时刻质点B偏离平衡位置的位移大小为30cm ，故t=0.25s时质点B不在平衡位置，而在平衡位置的下方，B不符合题意；
C．由于质点的周期为T=0.5s，故0～1s内质点B通过的路程为，C符合题意；
D．由于质点的周期为T=0.5s，故2s末质点C还是位于平衡位置，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据同侧法得出质点A的振动方向，结合质点的周期性得出质点B通过的路程。
5．（2022高三上·辽宁期末）如图所示，截面为直角三角形的透明介质，，一单色光从边的中点D垂直边射入透明介质，通过透明介质后与的延长线交于E点．若．则透明介质对该光的折射率为（ ）
A． B． C．1.5 D．2
【答案】B
【知识点】光的折射及折射定律
【解析】【解答】根据折射定律，作出光路图，如图
由几何关系，可得，根据折射率的定义式，可得，
故答案为：B。
【分析】根据光在直角三角形中的光路图以及折射定律得出透明介质对该光的折射率。
6．（2022高三上·辽宁期末）如图甲所示，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的中心轴匀速转动，从某时刻开始计时，产生的感应电动势e随时间t的变化曲线如图乙所示，若外接电阻，线圈电阻，电压表为理想交流电表，则下列说法正确的是（ ）
A．线圈的转速为
B．时线圈平面与磁场方向平行
C．通过电阻R的电流有效值为
D．电压表的示数为
【答案】B
【知识点】交变电流的峰值、有效值、平均值与瞬时值
【解析】【解答】A．根据乙图可知交流电的周期为T=0.04s，故线圈转动的转速为，A不符合题意；
B．由乙图可知，时线圈产生的感应电动势为峰值，故此时线圈平面与磁场方向平行。B符合题意；
C．由乙图可知，线圈产生电动势最大值为，则有效值为，根据闭合电路欧姆定律，可得，C不符合题意；
D．由公式，即电压表的示数为100V。D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据周期和转速的关系得出线圈转动的转速，当线圈平面与磁场方向平行时感应电动势最大，通过感应电动势的最大值和有效值之间的关系以及欧姆定律得出通过电阻R的电流的有效值。
7．（2022高三上·辽宁期末）如图所示，质量m1=0.2kg的物体P穿在一固定的光滑水平直杆上，直杆右端固定一光滑定滑轮。一绕过两光滑定滑轮的细线的一端与物体P相连，另一端与质量m2=0.45kg的物体Q相连。用手托住物体Q，使整个系统处于静止状态，此时细线刚好拉直，物体P位于A点，且AB=0.4m，OB=0.3m，取重力加速度大小g=10m/s2，两物体均视为质点，不计空气阻力。若释放物体Q，让二者开始运动，则物体P运动的最大速度为（ ）
A．1m/s B．1.5m/s C．3m/s D．6m/s
【答案】C
【知识点】功的计算；机械能守恒定律
【解析】【解答】物体P从A到B的过程中，绳的拉力做正功，P的速度增大；P从B继续向右运动时，绳的拉力做负功，P的速度减小，故P在B点速度最大，此时Q的速度为零，由，则当P从A到B的过程中，Q的位移，由系统机械能守恒，解得，则P的最大速度为3m/s。C符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据拉力的做功的出P的速度变化情况，结合几何关系以及机械能守恒得出P的最大速度。
二、多选题
8．（2022高三上·辽宁期末）2021年10月5日，诺贝尔物理学奖颁给了分别来自美国、德国、意大利的三位科学家，其中意大利科学家乔治·帕里西因发现了“从原子到行星尺度的物理系统中无序和波动的相互作用”而获奖。下列有关原子和近代物理的说法正确的是（ ）
A．光电效应说明光具有波动性
B．粒子散射实验说明原子具有核式结构
C．现有的核电站都是利用核裂变来发电的
D．射线是原子核外电子逸出的电子流
【答案】B,C
【知识点】光电效应
【解析】【解答】A．光电效应说明光具有粒子性。A不符合题意；
B．粒子散射实验说明原子具有核式结构。B符合题意；
C．现有的核电站都是利用核裂变来发电的。C符合题意；
D．射线是原子核内部中子转变成质子时，逸出的高速电子流。D不符合题意。
故答案为：BC。
【分析】光电效应说明光具有粒子性，粒子散射实验说明原子具有核式结构，射线是原子核内部中子转变成质子。
9．（2022高三上·辽宁期末）2021年5月15日，“天问一号”着陆器成功着陆火星表面．该着陆器将在火星上完成一系列实验．若其中有个实验是比较火星土层与地球土层的粗糙程度，使同一物块分别在火星表面和地球表面（表面都水平）以相同大小的水平初速度开始运动，测得物块在地球上运动的最大距离为，在火星上运动的最大距离为；分别在火星与地球的同一高度自由释放一小铁块，测得小铁块在空中运动的时间之比约为，火星的半径约为地球半径的，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．火星土层与地球土层和物块间的动摩擦因数之比约为
B．火星土层与地球土层和物块间的动摩擦因数之比约为
C．火星与地球的第一宇宙速度大小之比约为
D．火星与地球的第一宇宙速度大小之比约为
【答案】B,C
【知识点】向心力；万有引力定律的应用
【解析】【解答】AB．根据，则有，根据，解得，根据，得，A不符合题意B符合题意；
CD．根据，，则，D不符合题意C符合题意。
故答案为：BC。
【分析】根据自由落体运动的规律以及匀变速直线运动的规律和牛顿第二定律得出动摩擦因数的比值，在星体表面重力等于万有引力得出火星与地球的第一宇宙速度大小之比。
10．（2022高三上·辽宁期末）如图所示，在磁感应强度大小为的匀强磁场中，等腰直角三角形导线框以直角边为轴按图示方向以的角速度匀速转动，边的边长为，闭合导线框的总电阻为．若从图示位置开始计时（时刻），则（ ）
A．时，通过边的电流方向从a到b
B．回路中感应电动势的最大值为
C．内，导线框产生的焦耳热为
D．时，边受到的安培力大小为
【答案】B,D
【知识点】欧姆定律；楞次定律
【解析】【解答】A．根据楞次定律可判断，时，通过边的电流方向从b到a。A不符合题意；
B．导线框匀速转动时，产生正弦式交流电，感应电动势的最大值为，B符合题意；
C．感应电动势的有效值为，内，导线框产生的焦耳热为
联立，可得，C不符合题意；
D．时，导线框中的电流达到最大值，即，边受到的安培力大小为，D符合题意。
故答案为：BD。
【分析】根据楞次定律得出感应电流的方向，通过最大感应电动势的表达式以及焦耳定律得出导线框差生的焦耳热，利用欧姆定律以及安培力的表达式得出bc变所受的安培力。
三、实验题
11．（2021高三上·驻马店月考）某学习小组的同学利用如图甲所示的装置进行“验证力的平行四边形定则”实验，结点O连接三条细线，其中一条细线另一端与橡皮条连接橡皮条的另一端固定在钉子P上，另外两条细线分别连接着弹簧测力计A、B。实验时需要记录弹簧测力计的示数以及三条细线的方向。
（1）某次实验时弹簧测力计B的示数如图甲所示，则该示数为 N。
（2）另一小组同学做该实验时，记录两条细线的拉力，并在图乙中画出了力的示意图，根据平行四边形定则，这两个力的合力大小为 N。（结果保留三位有效数字）
【答案】（1）3.50
（2）2.50
【知识点】验证力的平行四边形定则
【解析】【解答】（1）弹簧秤的最小分度为0.1N，则读数为3.50N
（2）根据平行四边形定则，做出了合力如图所示
方格每边的长度表示0.5N，则合力为2.50N
【分析】（1）根据弹簧秤的读数规律进行读数；
（2）力的合成满足平行四边形定则，跟距离的图示得出合力的大小。
12．（2022高三上·辽宁期末）某同学利用如图甲所示的电路测量电流表A的内阻（小于）和直流电源的电动势E（约为）。图中和为电阻箱，和为开关。已知电流表的量程为。
（1）在闭合S1之前，使的阻值调到最大，闭合S1，断开S2，调节的阻值，使A满偏，若A满偏之前某次的示数如图乙所示，则此次的阻值为 。
（2）闭合S1，当A满偏时，保持的阻值不变，闭合S2，调节，当的阻值为时A的示数为。忽略S2闭合后电路中总电阻的变化，经计算得 ．（结果保留两位有效数字）
（3）闭合S1，断开S2，记录多组的阻值和相应的电流表示数I，作出图线，用电源的电动势E、内阻r和电流表内阻表示随变化的关系式为 ．若所得图线的斜率为k，则电源的电动势 ．（用已知和测量出的物理量的符号表示）
【答案】（1）693.2
（2）6.4
（3）；
【知识点】电阻的测量
【解析】【解答】(1)此次的阻值为
(2)依题意，忽略S2闭合后电路中总电阻的变化，所以总电流还是100mA，电流表与R2并联，电流按电阻反比分配，即，解得
(3)根据闭合电路欧姆定律，可得，整理可得；若所得图线的斜率为k，则电源的电动势
【分析】（1）根据多用电表的读数原理得出R1的阻值；
（2）根据并联电路电流和电阻的关系得出电流表的阻值；
（3）结合闭合电路欧姆定律得出电流和电阻的关系式，从而得出电源的电动势。
四、解答题
13．（2022高三上·辽宁期末）如图所示，长横截面积内壁光滑的汽缸开口向右放置在水平面上，用厚度不计的活塞慢慢向左移动将汽缸封闭，环境的热力学温度，大气压强恒为．现在慢慢移动汽缸，使其开口向上竖直放置，当汽缸内的温度与环境温度相同时，活塞距离汽缸底部．取重力加速度大小．求：
（1）活塞的质量m；
（2）缓慢加热汽缸内的气体，当活塞回到汽缸口时，汽缸内气体的热力学温度T．
【答案】（1）解：由玻意耳定律可知
由受力平衡可知
解得
（2）解：由查理定律可知
解得
【知识点】理想气体的实验规律
【解析】【分析】（1）根据玻意耳定律以及共点力平衡得出活塞的质量；
（2）根据查理定律得出汽缸内气体的热力学温度 。
14．（2022·河南模拟）如图所示，质量的小球，用长度的轻质细线连着，细线的另一端固定在O点，水平地面上静止着一个质量的物块，物块与水平地面间的动摩擦因数，A、B间的距离，足够长的光滑固定斜面与水平面间的夹角为，不计物块经过B点时的机械能损失。现将小球向左拉到与O点同一高度处（细线处于伸直状态）由静止释放，当小球运动到最低点时与物块发生弹性碰撞，碰撞时间极短，取重力加速度大小，不计空气阻力，小球和物块均视为质点。求：
（1）小球与物块碰撞过程中，小球受到的合力的冲量大小；
（2）物块运动到B点时的速度大小；
（3）物块沿光滑斜面向上运动的最大距离。
【答案】（1）解：小球向下摆动过程机械能守恒，有
解得
小球与物块碰撞过程动量守恒和机械能守恒，设碰撞后小球与物块的速度分别为、，取水平向右为正方向，有，
解得，
小球受到的合力的冲量
即小球与物块碰撞过程中，小球受到的合力的冲量大小为
（2）解：设物块经过B点时的速度为，根据动能定理有
解得
（3）解：物块沿光滑斜面向上运动过程机械能守恒，有
解得
物块沿光滑斜面向上运动的最大距离
【知识点】动能定理的综合应用；动量定理；动量守恒定律；机械能守恒定律
【解析】【分析】（1）小球向下摆动的过程中根据机械能守恒的定律得出小球最低点的速度， 小球与物块碰撞过程动量守恒和机械能守恒 得出小球和物块的速度，结合动量定理得出小球所受合力的冲量；
（2）物块运动的过程中根据动能定理得出物块运动到B点的速度；
（3） 物块沿光滑斜面向上运动过程机械能守恒 ，根据机械能守恒定律得出物块沿光滑斜面向上运动的最大距离 。
15．（2022高三上·辽宁期末）如图所示，在坐标系的第一象限内存在垂直纸面向里的匀强磁场，第二象限内存在沿y轴负方向、电场强度大小为E的匀强电场。一带电粒子在P点以与x轴正方向成角的方向垂直磁场射入，并恰好垂直于y轴射出磁场，从x轴上的Q点（图中未画出）射出电场，Q点的坐标为．已知带电粒子的质量为m、电荷量为q，。不计粒子受到的重力。求：
（1）带电粒子在磁场中运动的轨迹方程；
（2）带电粒子在磁场中运动的速度大小和匀强磁场的磁感应强度大小B；
（3）带电粒子在磁场和电场中运动的总时间t．
【答案】（1）解：粒子恰好垂直于y轴射出磁场，作粒子进入磁场和离开磁场时两速度的垂线，垂线的交点为圆心，其运动轨迹如图所示
由几何关系可知，
因圆心的坐标为，故带电粒子在匀强磁场中运动的轨迹方程为（x、y均大于0）
（2）解：粒子在第二象限做类平抛运动，有
由牛顿第二定律有，解得
又
解得
洛伦兹力提供向心力，有
解得
（3）解：带电粒子在磁场中做圆周运动的圆心角为，带电粒子在磁场中运动的时间
其中
解得
依题意
解得
【知识点】带电粒子在电场中的偏转；带电粒子在匀强磁场中的运动
【解析】【分析】（1）粒子在磁场中做匀速圆周运动，结合洛伦兹力提供向心力以及几何关系得出带电粒子在磁场中运动的轨迹方程；
（2）粒子在偏转电场做类平抛运动，结合平抛运动的规律以及牛顿第二定律得出射入磁场的速度，通过洛伦兹力提供向心力从而得出磁感应强度的表达式；
（3） 粒子在磁场中根据洛伦兹力提供向心力得出粒子运动的时间，结合偏转电场中的运动得出带电粒子在磁场和电场中运动的总时间 。
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