山东省烟台市2023-2024学年高三下学期三模冲刺物理试题（含解析）
文档属性
| 名称 | 山东省烟台市2023-2024学年高三下学期三模冲刺物理试题（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.9MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-06-10 22:44:51 | ||
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山东省烟台市2023-2024学年高三下学期三模冲刺物理试题
注意事项：
1．本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间90分钟。
2．答题前，考生务必将姓名、考生号等个人信息填写在答题卡指定位置。
3．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答。超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分，在每小题给出的答案中，只有一个符合题目要求。
1．2024年4月20日，我国首次利用核电商用堆批量生产碳14同位素，这标志着将彻底破解国内碳14同位素依赖进口的难题，实现碳14供应全面国产化。碳14发生β衰变时的反应方程为，则是（ ）
A． B． C． D．
2．如图所示，带玻璃管的塞子塞住玻璃瓶口，瓶中装有部分水，水逐渐流出的过程中，瓶内气体温度保持不变，下列关于瓶内封闭气体的判断正确的是（ ）
A．压强增大 B．压强不变
C．吸热 D．放热
3．如图所示为双缝干涉实验装置示意图，单色光源到两缝、的距离相等。要使相邻亮条纹之间的距离变小且干涉条纹上移，下列办法可行的是（ ）
A．增大双缝到屏的距离并下移光源
B．减小双缝间距离并上移光源
C．减小光源到双缝的距离并上移光源
D．更换波长更短的单色光源并下移光源
4．2024年3月20日，“鹊桥二号”中继星由长征八号遥三运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射升空。如图所示，“鹊桥二号”临近月球时，先在周期为24小时的环月大椭圆冻结轨道Ⅰ上运行一段时间，而后在近月点变轨，进入周期为12小时的环月大椭圆冻结轨道Ⅱ。已知轨道Ⅰ的近月点距离月球表面的高度为，远月点距离月球表面的高度为，月球半径为，，忽略地球引力的影响，则轨道Ⅱ的远月点距离月球表面的高度为（ ）
A． B．
C． D．
5．如图所示，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡和。当输入电压为灯泡额定电压的4倍时，两灯泡均能正常发光，则（ ）
A．原、副线圈匝数之比为4:1
B．原、副线圈匝数之比为3:1
C．此时灯泡和的电功率之比为1:1
D．此时灯泡和的电功率之比为1:4
6．如图所示，质量均为m的物体A、B通过轻绳连接，A穿在固定的竖直光滑杆上，B放在固定的光滑斜面上，斜面倾角，轻弹簧一端固定在斜面底端的挡板上，另一端连接物体B。初始时，A位于N点，轻弹簧处于原长状态，轻绳绷直（ON段水平）。现将A由静止释放，当A运动到M点时的速度为v。设P为A运动的最低点，B运动过程中不会碰到轻质滑轮，弹簧始终在弹性限度内，，，重力加速度为g，不计一切阻力。下列说法正确的是（ ）
A．A从N点运动到M点的过程中，绳的拉力对A做的功为
B．A从N点运动到M点的过程中，A减少的机械能等于B增加的机械能
C．A运动到M点时，B的速度为
D．A运动到M点时，弹簧增加的弹性势能为
7．如图所示为古代的水车，该水车周边均匀分布着N个盛水的容器，容器到水车大圆转轴的距离为R。在流水的冲力作用下，水车以n转/分的转速匀速转动，当装满水的容器到达最高处时将水全部倒入水槽中。设每个盛水容器装入水的质量均为m，忽略容器装水给水增加的动能和水车浸入水的深度，不计一切摩擦。已知重力加速度为g，则水车运水的功率为（ ）
A． B． C． D．
8．如图所示，通入电流为的导体板放在磁感应强度为的匀强磁场中，电流与磁场方向垂直时，导体板上、下面A、间产生一定的电势差，这种现象称为霍尔效应。图中的电流是电子定向运动产生的恒定电流，导体板的宽度为d，厚度为，下列说法正确的是（ ）
A．A面电势比面电势低 B．仅增大电流，则减小
C．仅减小宽度d，则减小 D．电势差稳定后，
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的答案中有多个符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9．如图所示是一种常见的身高体重测量仪，其工作原理为：顶部发射波速为340m/s的超声波，经反射后返回顶部发射处，从而记录时间间隔。测量仪底部有一质量为2kg的测重面板置于压力传感器上，传感器输出电压与作用在其上的压力成正比。当测重面板上没有站人时，测量仪记录的时间间隔为0.015s，此时输出电压为U0=0.4V；当某同学站上测重面板时，测量仪记录的时间间隔为0.005s，输出电压为12V，则（ ）
A．该同学的身高为1.75m B．该同学的身高为1.70m
C．该同学的质量为60kg D．该同学的质量为58kg
10．如图所示，一理想自耦变压器线圈AB绕在一个圆环形闭合铁芯上，左端输入有效值恒定的正弦式交变电流，A1、A2为相同的灯泡且电阻不变，R0为定值电阻。下列说法中正确的是（ ）
A．S1、S2均闭合时，将P沿顺时针方向转动，A1一定变暗
B．S1、S2均闭合时，将P沿顺时针方向转动，A1一定变亮
C．断开S1，闭合S2，将P沿逆时针方向转动（灯泡一直没有损坏），R0消耗的电功率一定变大
D．断开S1，闭合S2，将P沿逆时针方向转动（灯泡一直没有损坏），R0消耗的电功率可能先增大后减小
11．如图，理想变压器原、副线圈匝数比为3：1，原线圈中接有定值电阻，副线圈接有定值电阻和滑动变阻器R。已知，ab两端接一正弦式交流电，当滑动变阻器R的滑片向左滑动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电流表A示数变小
B．电压表V示数保持不变
C．变压器的输出功率先增大后减小
D．电压表示数变化与电流表示数变化的比值不变
12．如图，间距均为L的光滑水平金属导轨与半径为R的光滑半圆金属导轨平滑连接，半圆导轨在竖直平面内，水平导轨处于方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。在水平导轨上放置ab、cd两导体棒，两棒长度均为L、质量分别为4m和m、电阻分别为r和2r，两导体棒到半圆导轨底端的距离分别为和，足够大，。现给导体棒ab一大小的初速度，一段时间后导体棒cd通过半圆导轨最高点后，恰好落到其初始位置。cd棒离开导轨前两棒与导轨始终垂直且接触良好，两导体棒间未发生碰撞，导轨电阻不计，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．导体棒cd离开磁场前已与ab棒达到共速
B．导体棒cd刚进入半圆导轨瞬间，其两端电压
C．导体棒cd离开半圆导轨前，通过其横截面的电量
D．导体棒cd离开水平导轨前，导体棒ab上产生的焦耳热
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13．如图所示，在水平平台上静止放置一轻弹簧，弹簧左端与固定竖直挡板拴接，弹簧处于原长时标记右端对应平台台面上的O点，在O点右侧的A处固定一个光电门。已知水平平台摩擦很小可忽略不计，当地重力加速度为g。某同学利用该装置进行“验证动量守恒定律”实验，具体步骤如下：
①在小滑块a上固定一个宽度为d的挡光片；
②用天平分别测出小滑块a和b的质量、；
③使小滑块a向左压缩轻弹簧到某一位置，标记该位置后，由静止释放小滑块a，a瞬间被弹开后沿平台向右运动，经过光电门后与另一小滑块b发生正碰，碰后两滑块先后从平台边缘飞出，分别落在水平地面的B、C点；
④记录小滑块a通过光电门时挡光片的遮光时间t；
⑤用刻度尺测出O、之间的距离l、平台距水平地面的高度h及平台边缘铅垂线分别与B、C点之间的水平距离、；
⑥改变弹簧压缩量，进行多次测量。
(1)若满足表达式 （用题目中给定的字母表示），则说明小滑块a、b正碰过程动量守恒；
(2)该同学利用图像分析O、之间的距离l与小滑块a通过光电门时挡光片的遮光时间t之间的数值关系，利用描点法做出如图乙所示的图像是一条过原点的直线，该图像纵轴表示l，则横轴表示 （选填“t”、“”或“”）。若该图像的斜率为c，则由图乙可求得该轻弹簧的劲度系数 。（弹簧的弹性势能可表示为，其中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量）
14．某实验小组要测量一未知电源的电动势和内阻。准备的器材有：
毫安表（量程0～100mA，内阻4Ω）；
电阻箱R（最大阻值99.9Ω）；
一个开关和若干导线。
(1)由于毫安表的量程较小，考虑安全因素，该实验小组决定将其量程扩大到0～500mA，还需一个阻值为 Ω的定值电阻，并将该定值电阻与毫安表 （选填“并联”或“串联”）。
(2)请在图甲虚线框内将实物图连接完整 。
(3)实验中多次改变电阻箱的阻值R并记录相应通过毫安表的电流I，得到多组数据后描点作出图像如图乙所示，则该电源的电动势 V，内阻 Ω。（结果均保留两位有效数字）
15．一块玻璃砖平放在水平桌面上，其横截面如图所示，∠A=∠C=90°，∠B=60°，AD=CD=a，AB、BC两侧面分别镀银，一束平行于CB方向的单色光从AD、CD两侧面射入玻璃砖，其中从AD侧面入射的光线在玻璃砖内经多次折射与反射后仍从AD侧面平行于BC方向射出玻璃砖。已知光在真空中传播的速度为c，求：
（1）玻璃砖的折射率n；
（2）光在玻璃砖中的最长传播时间t。
16．如图所示，倾角θ=37°的光滑斜面AB固定在水平面上，现将一弹力球从斜面的顶端A点以初速度v0=10m/s水平向右抛出，弹力球恰好落在斜面的底端B点。已知重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，不计空气阻力。
（1）求斜面的长度；
（2）若弹力球与斜面碰撞时，沿斜面方向的速度不变，垂直斜面方向的速度大小不变，方向反向，现仅调整弹力球从A点水平抛出时的速度大小，使弹力球与斜面碰撞1次后仍能落到B点，求调整后弹力球水平抛出的速度大小。
17．如图所示，一足够长的水平传送带以v1=1m/s的速度顺时针匀速转动。质量为m1=2kg的物块A和质量为m2=3kg的物块B由绕过定滑轮的轻绳连接，质量为m3=1kg的物块C置于A上，轻绳足够长且不可伸长，A与定滑轮间的轻绳水平。某时刻，同时给A、B、C大小相等的初速度v2=4m/s，使B竖直上升，A、C保持相对静止从传送带左端冲上传送带。已知A与传送带间的动摩擦因数μ=0.5，重力加速度g取10m/s2，不计定滑轮的质量与摩擦，整个运动过程中B都没有与定滑轮碰撞，A、C始终保持相对静止。求：
（1）A、C刚滑上传送带时，轻绳的拉力大小；
（2）A、C刚滑上传送带时，C受到的摩擦力的大小和方向；
（3）A、C离开传送带时的速度大小；
（4）A、C向右运动过程中A与传送带因摩擦产生的热量。
18．某种离子诊断测量简化装置如图所示。平面内长为l的正方形区域内存在方向垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场，探测板平行于水平放置，能沿竖直方向缓慢移动且接地。a、b、c为三束宽度不计、间距相等均为d的离子束，离子均以相同速度垂直边界射入磁场，其中b束中的离子恰好从中点射入，后从下边界射出后垂直打在探测板的右边缘D点。离子质量均为m、电荷量均为q，不计重力及离子间的相互作用。
（1）求离子运动速度v的大小；
（2）若a离子离开时，速度方向与夹角为（锐角），求a离子在磁场中运动的时间；
（3）当c离子射出磁场后也刚好达到D点，为确保三束离子离开磁场后，都能达到板，求此时板到的距离h及板的最短长度x。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
注意事项：
1．本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间90分钟。
2．答题前，考生务必将姓名、考生号等个人信息填写在答题卡指定位置。
3．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答。超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分，在每小题给出的答案中，只有一个符合题目要求。
1．B
【详解】由质量数守恒有
解得
由电荷数守恒有
解得
综上所述，其为。
故选B。
2．C
【详解】AB．根据玻意耳定律可知，瓶内封闭气体的体积增大，压强减小，故AB错误；
CD．封闭气体的体积增大，气体对外做功，温度不变，则气体的内能不变，根据热力学第一定律
可知气体吸热，故C正确，D错误；
故选C。
3．D
【详解】根据双缝干涉的相邻亮条纹中心间距公式
可知，要使条纹之间的距离变小，可以通过减小单色光的波长、减小双缝到屏的距离或增大两缝间的距离来完成，要想使干涉条纹上移，可下移光源。
故选D。
4．A
【详解】在两个轨道上运动时，根据开普勒第三定律有
解得
故选A。
5．B
【详解】AB．令额定电压为，则有
原副线圈两端电压分别为
，
根据电压匝数关系有
解得
故A错误，B正确；
CD．结合上述，根据电流与匝数的关系有
灯泡和的电功率分别为
，
解得
故CD错误。
故选B。
6．D
【详解】A．A从N点运动到M点的过程中，根据动能定理有
解得绳的拉力对A做的功为
A错误；
B．A从N点运动到M点的过程中，A、B和弹簧组成的系统满足机械能守恒，A减少的机械能等于B增加的机械能和增加的弹性势能之和，则A减少的机械能大于B增加的机械能，故B错误；
C．A运动到M点时，设MN与竖直方向的夹角为，则有
可得
此时B的速度为
故C错误;
D．根据系统机械能守恒可得
解得A运动到M点时，弹簧增加的弹性势能为
故D正确。
故选D。
7．A
【详解】水车每秒转动的圈数为，水车转动一圈对水做的功，则水车的功率
故选A。
8．A
【详解】A．电流方向向右，则电子定向移动方向向左，根据左手定则可知，电子所受洛伦兹力方向向上，电子向A表面聚集，可知，A面电势比面电势低，故A正确；
B．结合上述，A、间产生一定的电势差，电子将受到洛伦兹力与电场力作用，根据平衡条件有
根据电流的微观定义式有
解得
可知，仅增大电流，则增大，故B错误；
C．结合上述可知，仅减小宽度d，则增大，故C错误；
D．结合上述可知，电势差稳定后有
故D错误。
故选A。
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的答案中有多个符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9．BD
【详解】AB．根据题意，设测量仪顶部到底部的距离为H，该同学的身高为h，则有
其中
解得
故A错误，B正确；
CD．根据题意，设该同学的质量为M，则有
联立解得
故C错误，D正确。
故选BD。
10．AD
【详解】AB．S1、S2均闭合时，将P沿顺时针方向转动，副线圈匝数减小，增大，等效电阻
增大，则流过A1电流减小，A1一定变暗，故A正确，B错误；
CD．断开S1，闭合S2，将P沿逆时针方向转动，副线圈匝数增大，减小，等效电阻
减小，讨论R0的功率变化时，可将灯泡A1的电阻看做电源的“内阻”，当等于电源等效内阻时，R0的电功率最大，所以断开S1，闭合S2，将P沿逆时针方向转动，R0消耗的电功率可能先增大后减小，故C错误，D正确。
故选AD。
11．AD
【详解】A．将原、负线圈和电阻R1等效为电源。等效后
当滑动变阻器R的滑片向左滑动过程中，电阻变大，所以电流变小，电流表A示数变小，故A正确；
B．根据闭合电路欧姆定律
由题可知
根据理想变压器原副线圈关系
，
联立可得
由于变小，所以变大，电压表V示数变大，故B错误；
C．由上式可知等效内阻
当外电阻接近内阻时，输出功率增大，由于R1:R2=9:1，即
所以当R增大，输出功率一直减小，故C错误；
D．由上述可知
电压表示数变化与电流表示数变化的比值不变，故D正确。
故选AD。
12．BD
【详解】A．导体棒cd从最高点飞出后做平抛运动，则有
，
导体棒cd从最低点运动到最高点过程，根据动能定理有
解得
若ab、cd两导体棒在磁场中达到共速，根据动量守恒定律有
解得
可知，导体棒cd离开磁场前没有与ab棒达到共速，故A错误；
B．结合上述，导体棒cd刚进入半圆导轨瞬间，根据动量守恒定律有
解得
则导体棒cd刚进入半圆导轨瞬间，其两端电压
故B正确；
C．导体棒cd离开半圆导轨前，通过其截面的电荷量与通过导体棒ab的电荷量相等，对导体棒ab进行分析，由于足够大，可知，导体棒ab最终在水平轨道上减速至0，根据动量定理有
其中
解得
故C错误；
D．导体棒cd离开水平导轨前，总的焦耳热
则导体棒ab上产生的焦耳热
解得
故D正确。
故选BD。
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13．(1)
(2)
【详解】（1）小物块a到达光电门的速度为
之后物块a与物块b发生碰撞，碰后两物块将做平抛运动，竖直方向有
水平方向有
整理有
所以平抛运动时，物块a的速度为
物块b的速度为
由于动量守恒有
整理有
（2）[1]由题意可知，l为弹簧的形变量，结合题意可知，弹簧的弹性势能为
由能量守恒有
整理有
所以图像的横坐标为。
[2]由上述分析可知，图像的斜率为
整理有
14．(1) 1 并联
(2)
(3) 4.0 7.2
【详解】（1）[1][2]根据电流表改装原理
解得定值电阻的阻值为
故将毫安表量程扩大到0～500mA，需并联一个阻值为的定值电阻。
（2）改装后的电流表与电阻箱串联，实验电路如图所示。
（3）[1]根据闭合电路的欧姆定律
整理得
图像的斜率为
解得该电源的电动势为
[2]当时，，代入
解得内阻为
15．（1）；（2）
【详解】（1）自面入射的光线如图所示
由几何关系可知，
解得
（2）面入射的所有光线中，紧靠点入射的光线在玻璃砖中的路程最长为，如图所示，面入射的所有光线在玻璃砖中的路程均为
光在玻璃砖中传播的速度
则光在玻璃砖中最长传播时间
解得
16．（1）18.75m；（2）
【详解】（1）弹力球做平抛运动，竖直方向有
水平方向有
联立解得斜面的长度为
（2）将平抛运动分解为沿斜面方向的匀加速运动和垂直斜面方向的类竖直上抛运动，设调整后弹力球水平抛出时的速度大小沿垂直斜面方向的分速度大小为
沿斜面方向的分速度大小为
垂直斜面方向的加速度大小为
沿斜面方向的加速度大小为
弹力球每次从斜面离开到再次落回斜面过程中用时为
沿斜面方向有
联立解得
17．（1）7.5N；（2）7.5N，水平向左；（3）；（4）12J
【详解】（1）A、C刚滑上传送带时，传送带对的摩擦力水平向左，故对B有
对A和C组成的整体有
解得
（2）A、C刚滑上传送带时，C受到的摩擦力
解得
方向水平向左；
（3）设A、C经时间后与传送带速度相同，这段时间内A、C向右运动的位移为
解得
解得
由于
因此A、C不能随传送带一起匀速运动，此后A、C做减速运动，对A、C组成的整体有
对B有
解得
设A、C与传送带速度相等之后，向右运动的距离为，则
解得
此后A、C向左运动，直至从传送带左端离开。
设离开传送带时的速度为
解得
（4）A、C向右运动的两个过程中，A与传送带摩擦产生的热量分别为
由分析可得
则产生的热量
18．（1）；（2）；（3），
【详解】（1）由题可知，粒子在磁场中做圆周运动的半径
洛伦兹力为粒子圆周运动提供向心力，故
解得
（2）粒子圆周运动的周期
a粒子离开磁场时速度与GH的夹角为，由几何知识可知，其在磁场中偏转的圆心角
故粒子在磁场中运动的时间
（3）根据题意，做出粒子运动的轨迹，如图所示，由几何知识可得
故
由此可得
所以，CD到HG的距离
要使CD最短，需使a束粒子恰好打在C端，c束粒子恰好打在D端，根据上述计算结果可知
所以CD板的最短长度
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
注意事项：
1．本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间90分钟。
2．答题前，考生务必将姓名、考生号等个人信息填写在答题卡指定位置。
3．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答。超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分，在每小题给出的答案中，只有一个符合题目要求。
1．2024年4月20日，我国首次利用核电商用堆批量生产碳14同位素，这标志着将彻底破解国内碳14同位素依赖进口的难题，实现碳14供应全面国产化。碳14发生β衰变时的反应方程为，则是（ ）
A． B． C． D．
2．如图所示，带玻璃管的塞子塞住玻璃瓶口，瓶中装有部分水，水逐渐流出的过程中，瓶内气体温度保持不变，下列关于瓶内封闭气体的判断正确的是（ ）
A．压强增大 B．压强不变
C．吸热 D．放热
3．如图所示为双缝干涉实验装置示意图，单色光源到两缝、的距离相等。要使相邻亮条纹之间的距离变小且干涉条纹上移，下列办法可行的是（ ）
A．增大双缝到屏的距离并下移光源
B．减小双缝间距离并上移光源
C．减小光源到双缝的距离并上移光源
D．更换波长更短的单色光源并下移光源
4．2024年3月20日，“鹊桥二号”中继星由长征八号遥三运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射升空。如图所示，“鹊桥二号”临近月球时，先在周期为24小时的环月大椭圆冻结轨道Ⅰ上运行一段时间，而后在近月点变轨，进入周期为12小时的环月大椭圆冻结轨道Ⅱ。已知轨道Ⅰ的近月点距离月球表面的高度为，远月点距离月球表面的高度为，月球半径为，，忽略地球引力的影响，则轨道Ⅱ的远月点距离月球表面的高度为（ ）
A． B．
C． D．
5．如图所示，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡和。当输入电压为灯泡额定电压的4倍时，两灯泡均能正常发光，则（ ）
A．原、副线圈匝数之比为4:1
B．原、副线圈匝数之比为3:1
C．此时灯泡和的电功率之比为1:1
D．此时灯泡和的电功率之比为1:4
6．如图所示，质量均为m的物体A、B通过轻绳连接，A穿在固定的竖直光滑杆上，B放在固定的光滑斜面上，斜面倾角，轻弹簧一端固定在斜面底端的挡板上，另一端连接物体B。初始时，A位于N点，轻弹簧处于原长状态，轻绳绷直（ON段水平）。现将A由静止释放，当A运动到M点时的速度为v。设P为A运动的最低点，B运动过程中不会碰到轻质滑轮，弹簧始终在弹性限度内，，，重力加速度为g，不计一切阻力。下列说法正确的是（ ）
A．A从N点运动到M点的过程中，绳的拉力对A做的功为
B．A从N点运动到M点的过程中，A减少的机械能等于B增加的机械能
C．A运动到M点时，B的速度为
D．A运动到M点时，弹簧增加的弹性势能为
7．如图所示为古代的水车，该水车周边均匀分布着N个盛水的容器，容器到水车大圆转轴的距离为R。在流水的冲力作用下，水车以n转/分的转速匀速转动，当装满水的容器到达最高处时将水全部倒入水槽中。设每个盛水容器装入水的质量均为m，忽略容器装水给水增加的动能和水车浸入水的深度，不计一切摩擦。已知重力加速度为g，则水车运水的功率为（ ）
A． B． C． D．
8．如图所示，通入电流为的导体板放在磁感应强度为的匀强磁场中，电流与磁场方向垂直时，导体板上、下面A、间产生一定的电势差，这种现象称为霍尔效应。图中的电流是电子定向运动产生的恒定电流，导体板的宽度为d，厚度为，下列说法正确的是（ ）
A．A面电势比面电势低 B．仅增大电流，则减小
C．仅减小宽度d，则减小 D．电势差稳定后，
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的答案中有多个符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9．如图所示是一种常见的身高体重测量仪，其工作原理为：顶部发射波速为340m/s的超声波，经反射后返回顶部发射处，从而记录时间间隔。测量仪底部有一质量为2kg的测重面板置于压力传感器上，传感器输出电压与作用在其上的压力成正比。当测重面板上没有站人时，测量仪记录的时间间隔为0.015s，此时输出电压为U0=0.4V；当某同学站上测重面板时，测量仪记录的时间间隔为0.005s，输出电压为12V，则（ ）
A．该同学的身高为1.75m B．该同学的身高为1.70m
C．该同学的质量为60kg D．该同学的质量为58kg
10．如图所示，一理想自耦变压器线圈AB绕在一个圆环形闭合铁芯上，左端输入有效值恒定的正弦式交变电流，A1、A2为相同的灯泡且电阻不变，R0为定值电阻。下列说法中正确的是（ ）
A．S1、S2均闭合时，将P沿顺时针方向转动，A1一定变暗
B．S1、S2均闭合时，将P沿顺时针方向转动，A1一定变亮
C．断开S1，闭合S2，将P沿逆时针方向转动（灯泡一直没有损坏），R0消耗的电功率一定变大
D．断开S1，闭合S2，将P沿逆时针方向转动（灯泡一直没有损坏），R0消耗的电功率可能先增大后减小
11．如图，理想变压器原、副线圈匝数比为3：1，原线圈中接有定值电阻，副线圈接有定值电阻和滑动变阻器R。已知，ab两端接一正弦式交流电，当滑动变阻器R的滑片向左滑动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电流表A示数变小
B．电压表V示数保持不变
C．变压器的输出功率先增大后减小
D．电压表示数变化与电流表示数变化的比值不变
12．如图，间距均为L的光滑水平金属导轨与半径为R的光滑半圆金属导轨平滑连接，半圆导轨在竖直平面内，水平导轨处于方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。在水平导轨上放置ab、cd两导体棒，两棒长度均为L、质量分别为4m和m、电阻分别为r和2r，两导体棒到半圆导轨底端的距离分别为和，足够大，。现给导体棒ab一大小的初速度，一段时间后导体棒cd通过半圆导轨最高点后，恰好落到其初始位置。cd棒离开导轨前两棒与导轨始终垂直且接触良好，两导体棒间未发生碰撞，导轨电阻不计，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．导体棒cd离开磁场前已与ab棒达到共速
B．导体棒cd刚进入半圆导轨瞬间，其两端电压
C．导体棒cd离开半圆导轨前，通过其横截面的电量
D．导体棒cd离开水平导轨前，导体棒ab上产生的焦耳热
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13．如图所示，在水平平台上静止放置一轻弹簧，弹簧左端与固定竖直挡板拴接，弹簧处于原长时标记右端对应平台台面上的O点，在O点右侧的A处固定一个光电门。已知水平平台摩擦很小可忽略不计，当地重力加速度为g。某同学利用该装置进行“验证动量守恒定律”实验，具体步骤如下：
①在小滑块a上固定一个宽度为d的挡光片；
②用天平分别测出小滑块a和b的质量、；
③使小滑块a向左压缩轻弹簧到某一位置，标记该位置后，由静止释放小滑块a，a瞬间被弹开后沿平台向右运动，经过光电门后与另一小滑块b发生正碰，碰后两滑块先后从平台边缘飞出，分别落在水平地面的B、C点；
④记录小滑块a通过光电门时挡光片的遮光时间t；
⑤用刻度尺测出O、之间的距离l、平台距水平地面的高度h及平台边缘铅垂线分别与B、C点之间的水平距离、；
⑥改变弹簧压缩量，进行多次测量。
(1)若满足表达式 （用题目中给定的字母表示），则说明小滑块a、b正碰过程动量守恒；
(2)该同学利用图像分析O、之间的距离l与小滑块a通过光电门时挡光片的遮光时间t之间的数值关系，利用描点法做出如图乙所示的图像是一条过原点的直线，该图像纵轴表示l，则横轴表示 （选填“t”、“”或“”）。若该图像的斜率为c，则由图乙可求得该轻弹簧的劲度系数 。（弹簧的弹性势能可表示为，其中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量）
14．某实验小组要测量一未知电源的电动势和内阻。准备的器材有：
毫安表（量程0～100mA，内阻4Ω）；
电阻箱R（最大阻值99.9Ω）；
一个开关和若干导线。
(1)由于毫安表的量程较小，考虑安全因素，该实验小组决定将其量程扩大到0～500mA，还需一个阻值为 Ω的定值电阻，并将该定值电阻与毫安表 （选填“并联”或“串联”）。
(2)请在图甲虚线框内将实物图连接完整 。
(3)实验中多次改变电阻箱的阻值R并记录相应通过毫安表的电流I，得到多组数据后描点作出图像如图乙所示，则该电源的电动势 V，内阻 Ω。（结果均保留两位有效数字）
15．一块玻璃砖平放在水平桌面上，其横截面如图所示，∠A=∠C=90°，∠B=60°，AD=CD=a，AB、BC两侧面分别镀银，一束平行于CB方向的单色光从AD、CD两侧面射入玻璃砖，其中从AD侧面入射的光线在玻璃砖内经多次折射与反射后仍从AD侧面平行于BC方向射出玻璃砖。已知光在真空中传播的速度为c，求：
（1）玻璃砖的折射率n；
（2）光在玻璃砖中的最长传播时间t。
16．如图所示，倾角θ=37°的光滑斜面AB固定在水平面上，现将一弹力球从斜面的顶端A点以初速度v0=10m/s水平向右抛出，弹力球恰好落在斜面的底端B点。已知重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，不计空气阻力。
（1）求斜面的长度；
（2）若弹力球与斜面碰撞时，沿斜面方向的速度不变，垂直斜面方向的速度大小不变，方向反向，现仅调整弹力球从A点水平抛出时的速度大小，使弹力球与斜面碰撞1次后仍能落到B点，求调整后弹力球水平抛出的速度大小。
17．如图所示，一足够长的水平传送带以v1=1m/s的速度顺时针匀速转动。质量为m1=2kg的物块A和质量为m2=3kg的物块B由绕过定滑轮的轻绳连接，质量为m3=1kg的物块C置于A上，轻绳足够长且不可伸长，A与定滑轮间的轻绳水平。某时刻，同时给A、B、C大小相等的初速度v2=4m/s，使B竖直上升，A、C保持相对静止从传送带左端冲上传送带。已知A与传送带间的动摩擦因数μ=0.5，重力加速度g取10m/s2，不计定滑轮的质量与摩擦，整个运动过程中B都没有与定滑轮碰撞，A、C始终保持相对静止。求：
（1）A、C刚滑上传送带时，轻绳的拉力大小；
（2）A、C刚滑上传送带时，C受到的摩擦力的大小和方向；
（3）A、C离开传送带时的速度大小；
（4）A、C向右运动过程中A与传送带因摩擦产生的热量。
18．某种离子诊断测量简化装置如图所示。平面内长为l的正方形区域内存在方向垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场，探测板平行于水平放置，能沿竖直方向缓慢移动且接地。a、b、c为三束宽度不计、间距相等均为d的离子束，离子均以相同速度垂直边界射入磁场，其中b束中的离子恰好从中点射入，后从下边界射出后垂直打在探测板的右边缘D点。离子质量均为m、电荷量均为q，不计重力及离子间的相互作用。
（1）求离子运动速度v的大小；
（2）若a离子离开时，速度方向与夹角为（锐角），求a离子在磁场中运动的时间；
（3）当c离子射出磁场后也刚好达到D点，为确保三束离子离开磁场后，都能达到板，求此时板到的距离h及板的最短长度x。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
注意事项：
1．本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间90分钟。
2．答题前，考生务必将姓名、考生号等个人信息填写在答题卡指定位置。
3．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答。超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分，在每小题给出的答案中，只有一个符合题目要求。
1．B
【详解】由质量数守恒有
解得
由电荷数守恒有
解得
综上所述，其为。
故选B。
2．C
【详解】AB．根据玻意耳定律可知，瓶内封闭气体的体积增大，压强减小，故AB错误；
CD．封闭气体的体积增大，气体对外做功，温度不变，则气体的内能不变，根据热力学第一定律
可知气体吸热，故C正确，D错误；
故选C。
3．D
【详解】根据双缝干涉的相邻亮条纹中心间距公式
可知，要使条纹之间的距离变小，可以通过减小单色光的波长、减小双缝到屏的距离或增大两缝间的距离来完成，要想使干涉条纹上移，可下移光源。
故选D。
4．A
【详解】在两个轨道上运动时，根据开普勒第三定律有
解得
故选A。
5．B
【详解】AB．令额定电压为，则有
原副线圈两端电压分别为
，
根据电压匝数关系有
解得
故A错误，B正确；
CD．结合上述，根据电流与匝数的关系有
灯泡和的电功率分别为
，
解得
故CD错误。
故选B。
6．D
【详解】A．A从N点运动到M点的过程中，根据动能定理有
解得绳的拉力对A做的功为
A错误；
B．A从N点运动到M点的过程中，A、B和弹簧组成的系统满足机械能守恒，A减少的机械能等于B增加的机械能和增加的弹性势能之和，则A减少的机械能大于B增加的机械能，故B错误；
C．A运动到M点时，设MN与竖直方向的夹角为，则有
可得
此时B的速度为
故C错误;
D．根据系统机械能守恒可得
解得A运动到M点时，弹簧增加的弹性势能为
故D正确。
故选D。
7．A
【详解】水车每秒转动的圈数为，水车转动一圈对水做的功，则水车的功率
故选A。
8．A
【详解】A．电流方向向右，则电子定向移动方向向左，根据左手定则可知，电子所受洛伦兹力方向向上，电子向A表面聚集，可知，A面电势比面电势低，故A正确；
B．结合上述，A、间产生一定的电势差，电子将受到洛伦兹力与电场力作用，根据平衡条件有
根据电流的微观定义式有
解得
可知，仅增大电流，则增大，故B错误；
C．结合上述可知，仅减小宽度d，则增大，故C错误；
D．结合上述可知，电势差稳定后有
故D错误。
故选A。
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的答案中有多个符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9．BD
【详解】AB．根据题意，设测量仪顶部到底部的距离为H，该同学的身高为h，则有
其中
解得
故A错误，B正确；
CD．根据题意，设该同学的质量为M，则有
联立解得
故C错误，D正确。
故选BD。
10．AD
【详解】AB．S1、S2均闭合时，将P沿顺时针方向转动，副线圈匝数减小，增大，等效电阻
增大，则流过A1电流减小，A1一定变暗，故A正确，B错误；
CD．断开S1，闭合S2，将P沿逆时针方向转动，副线圈匝数增大，减小，等效电阻
减小，讨论R0的功率变化时，可将灯泡A1的电阻看做电源的“内阻”，当等于电源等效内阻时，R0的电功率最大，所以断开S1，闭合S2，将P沿逆时针方向转动，R0消耗的电功率可能先增大后减小，故C错误，D正确。
故选AD。
11．AD
【详解】A．将原、负线圈和电阻R1等效为电源。等效后
当滑动变阻器R的滑片向左滑动过程中，电阻变大，所以电流变小，电流表A示数变小，故A正确；
B．根据闭合电路欧姆定律
由题可知
根据理想变压器原副线圈关系
，
联立可得
由于变小，所以变大，电压表V示数变大，故B错误；
C．由上式可知等效内阻
当外电阻接近内阻时，输出功率增大，由于R1:R2=9:1，即
所以当R增大，输出功率一直减小，故C错误；
D．由上述可知
电压表示数变化与电流表示数变化的比值不变，故D正确。
故选AD。
12．BD
【详解】A．导体棒cd从最高点飞出后做平抛运动，则有
，
导体棒cd从最低点运动到最高点过程，根据动能定理有
解得
若ab、cd两导体棒在磁场中达到共速，根据动量守恒定律有
解得
可知，导体棒cd离开磁场前没有与ab棒达到共速，故A错误；
B．结合上述，导体棒cd刚进入半圆导轨瞬间，根据动量守恒定律有
解得
则导体棒cd刚进入半圆导轨瞬间，其两端电压
故B正确；
C．导体棒cd离开半圆导轨前，通过其截面的电荷量与通过导体棒ab的电荷量相等，对导体棒ab进行分析，由于足够大，可知，导体棒ab最终在水平轨道上减速至0，根据动量定理有
其中
解得
故C错误；
D．导体棒cd离开水平导轨前，总的焦耳热
则导体棒ab上产生的焦耳热
解得
故D正确。
故选BD。
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13．(1)
(2)
【详解】（1）小物块a到达光电门的速度为
之后物块a与物块b发生碰撞，碰后两物块将做平抛运动，竖直方向有
水平方向有
整理有
所以平抛运动时，物块a的速度为
物块b的速度为
由于动量守恒有
整理有
（2）[1]由题意可知，l为弹簧的形变量，结合题意可知，弹簧的弹性势能为
由能量守恒有
整理有
所以图像的横坐标为。
[2]由上述分析可知，图像的斜率为
整理有
14．(1) 1 并联
(2)
(3) 4.0 7.2
【详解】（1）[1][2]根据电流表改装原理
解得定值电阻的阻值为
故将毫安表量程扩大到0～500mA，需并联一个阻值为的定值电阻。
（2）改装后的电流表与电阻箱串联，实验电路如图所示。
（3）[1]根据闭合电路的欧姆定律
整理得
图像的斜率为
解得该电源的电动势为
[2]当时，，代入
解得内阻为
15．（1）；（2）
【详解】（1）自面入射的光线如图所示
由几何关系可知，
解得
（2）面入射的所有光线中，紧靠点入射的光线在玻璃砖中的路程最长为，如图所示，面入射的所有光线在玻璃砖中的路程均为
光在玻璃砖中传播的速度
则光在玻璃砖中最长传播时间
解得
16．（1）18.75m；（2）
【详解】（1）弹力球做平抛运动，竖直方向有
水平方向有
联立解得斜面的长度为
（2）将平抛运动分解为沿斜面方向的匀加速运动和垂直斜面方向的类竖直上抛运动，设调整后弹力球水平抛出时的速度大小沿垂直斜面方向的分速度大小为
沿斜面方向的分速度大小为
垂直斜面方向的加速度大小为
沿斜面方向的加速度大小为
弹力球每次从斜面离开到再次落回斜面过程中用时为
沿斜面方向有
联立解得
17．（1）7.5N；（2）7.5N，水平向左；（3）；（4）12J
【详解】（1）A、C刚滑上传送带时，传送带对的摩擦力水平向左，故对B有
对A和C组成的整体有
解得
（2）A、C刚滑上传送带时，C受到的摩擦力
解得
方向水平向左；
（3）设A、C经时间后与传送带速度相同，这段时间内A、C向右运动的位移为
解得
解得
由于
因此A、C不能随传送带一起匀速运动，此后A、C做减速运动，对A、C组成的整体有
对B有
解得
设A、C与传送带速度相等之后，向右运动的距离为，则
解得
此后A、C向左运动，直至从传送带左端离开。
设离开传送带时的速度为
解得
（4）A、C向右运动的两个过程中，A与传送带摩擦产生的热量分别为
由分析可得
则产生的热量
18．（1）；（2）；（3），
【详解】（1）由题可知，粒子在磁场中做圆周运动的半径
洛伦兹力为粒子圆周运动提供向心力，故
解得
（2）粒子圆周运动的周期
a粒子离开磁场时速度与GH的夹角为，由几何知识可知，其在磁场中偏转的圆心角
故粒子在磁场中运动的时间
（3）根据题意，做出粒子运动的轨迹，如图所示，由几何知识可得
故
由此可得
所以，CD到HG的距离
要使CD最短，需使a束粒子恰好打在C端，c束粒子恰好打在D端，根据上述计算结果可知
所以CD板的最短长度
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
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