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2025年湖北省高考一模质量监测卷（一）
物 理
选择题（46分）
一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题列出的四个选项中，只有一项符合题目要求）
1．如图所示，安装在固定支架（图中未画出）上的光滑绝缘转动轴两端通过等长的轻质细软导线（导线不可伸长）连接并悬挂长为L、质量为m的导体棒ab，导体棒横截面的直径远远小于悬线的长度，空间存在辐向分布磁场（磁极未画出），导体棒摆动过程中磁场方向总是垂直于导体棒，导体棒所在处的磁感应强度大小均为B，开始时导体棒静止在最低点。现给导体棒通以方向向里的电流（电路未画出），若仅通过逐渐改变导体棒中的电流大小，使导体棒由最低点缓慢移动到悬线呈水平状态，则在这个过程中（ ）
A．悬线对导体棒的拉力先增大后减小
B．导体棒中的电流一直减小
C．转动轴受到绳子在竖直方向的作用力一直不变
D．转动轴受到绳子在水平方向的作用力先增大后减小
【答案】D
【解析】A．对导体棒进行受力分析，受到三个力作用，竖直向下的重力mg，始终垂直于悬线方向的安培力
悬线沿半径指向转轴的拉力FT，设运动过程中悬线与竖直方向的夹角为，由平衡条件有
导体棒从最低点缓慢移到最高点时，越来越大，则拉力FT越来越小。故A错误；
B．在沿垂直于悬线方向，由平衡条件有
解得
磁感应强度大小B和导体棒长度L不变，越来越大，所以电流I越来越大。故B错误；
C．设转动轴对系统在竖直方向的作用力为Fy，根据平衡条件有
解得
可见随着越来越大，转动轴受到绳子在竖直方向的作用力越来越小。故C错误；
D．设转动轴对系统在水平方向的作用力为Fx，根据平衡条件有
解得
可见导体棒缓慢移到水平状态的过程中，由0增大到90°的过程中，当时最大。所以转动轴受到绳子在水平方向的作用力先增大后减小。故D正确。
故选D。
2．如图所示为一种液面高度预警仪原理图。储液池底部为平面镜，顶部为与底面平行的荧光屏，在荧光屏上一点发出一束激光，激光进入液体后经平面镜反射，再次照射到荧光屏上。当储液池内的液面在标准液面时，照射到荧光屏上的点记为（未标出），预警点在点左侧，距点的距离为。当液面缓慢上升，激光打在预警点时触发警报。已知液体对激光的折射率为，激光照射方向与竖直方向的夹角为60°，不考虑经液面反射的光线。当液面比标准液面高时触发警报，则可表示为（ ）
A． B． C． D．
【答案】B
【解析】光路如图所示
根据折射定律
解得
设荧光屏到标准液面的距离为，标准液面对应的深度为。根据几何关系得
解得
故选B。
3．如图所示，竖直平面内放一直角杆MON，杆的水平部分粗糙，动摩擦因数，杆的竖直部分光滑。两部分各套有质量均为1kg的小球A和B，A、B球间用细绳相连，已知：，，若A球在水平外力作用下向右移动的速度为3m/s时，则B球的速度为（ ）
A．1.5m/s B．2.25m/s C．3m/s D．4m/s
【答案】B
【解析】将A球速度沿着杆和垂直于杆分解，平行分量为
其中
即
A球和B球沿着杆的分速度相等，则B球沿着杆的速度分量为
则B球的速度为
故选B。
4．如图所示，理想变压器原线圈与阻值的定值电阻串联后接在输出电压的正弦交流电源两端，副线圈电路中滑动变阻器的最大电阻，电流表A1、A2和电压表V1、V2均为理想交流电表，理想变压器原、副线圈匝数之比。将滑动变阻器的滑片P从上往下移，电流表为A1、A2和电压表V1、V2的示数变化量的绝对值分别为、、、，则下列说法正确的是（ ）
A．电流表A1、A2的示数均减小，电压表V1、V2的示数均增大
B．消耗功率的最大值为
C．
D．
【答案】D
【解析】A．将变压器与等效为一个整体，则等效电阻
当滑动变阻器的滑片P下移时，等效电阻减小，原线圈电流增大，则副线圈电流增大，定值电阻两端电压增大，则原线圈两端电压减小，副线圈两端电压减小，A错误；
B．电源电动势的有效值
当等效电阻与定值电阻的阻值相等时，消耗的功率最大，最大值
B错误；
C．对于原线圈电路，有
可知
C错误；
D．由
，，
解得
则有
D正确。
故选D。
5．太空望远镜观测到银河系中某行星赤道上空存在环状物质带，环状物质带绕行星中心运动的角速度与到行星中心的距离的关系如下图所示（图中两坐标点对应的物理量均为已知值）。已知行星的半径为，环状物质的宽度为d，引力常量为，以下说法正确的是（ ）
A．环状物质绕行星运动的最大周期为
B．该行星赤道上物体的线速度为
C．环状物质环绕行星中心的周期与行星自转周期相同
D．该行星的质量为
【答案】D
【解析】A．角速度越小，周期越大，环状物质绕行星运动的最大周期为，故A错误；
B．该行星第一宇宙速度为，该行星赤道上物体的线速度不等于，故B错误；
C．无法确定环状物质环绕行星中心的周期是否与行星自转周期相同，故C错误；
D．根据
得该行星的质量为
故D正确。
故选D。
6．如图所示，O、A、B是匀强电场中的三个点，电场方向平行于O、A、B所在的平面。OA与OB的夹角为60°，OA=3l，OB=l。现有电荷量均为q（q>0）的甲、乙两粒子以相同的初动能从O点先后进入匀强电场，此后甲经过A点时的动能为，乙经过B点时的动能为，若粒子仅受匀强电场的电场力作用，则该匀强电场的场强大小为（ ）
A． B． C． D．
【答案】C
【解析】设电场方向与OA夹角为θ，则与OB夹角为60°-θ，由动能定理可知，由O到A
从O到B
联立解得
θ=30°
故选C。
7．如图所示，在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场中，固定一内部真空且内壁光滑的圆柱形薄壁绝缘管道，其轴线与磁场垂直。管道长度为l（管道长度大于管道横截面半径）。带电粒子束持续以某一速度v沿轴线进入管道，粒子在磁场力作用下经过一段圆弧垂直打到管壁上，与管壁发生弹性碰撞，三次碰撞后从另一端沿轴线射出，单位时间进入管道的粒子数为n，粒子电荷量为，不计粒子的重力和粒子间的相互作用，下列说法正确的是（ ）
A．管道横截面半径为
B．粒子在磁场中运动的时间为
C．粒子质量为
D．粒子束每次与管壁碰撞时，对管道的平均作用力大小为
【答案】D
【解析】AB．带正电的粒子沿轴线射入，然后垂直打到管壁上，三次碰撞后沿轴线射出，可知粒子运动的圆弧半径为
粒子在磁场中运动的时间
故AB错误；
C．根据洛伦兹力提供向心力
可得粒子的质量为
故C错误；
D．粒子与管壁发生弹性碰撞后原速反弹，则由动量定理可得
再结合
可得
由牛顿第三定律可知粒子束对管壁的平均作用力为，故D正确。
故选D。
二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题列出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
8．如图甲所示，在y轴上有一个波源S，位于坐标（0，1.2m）处，t=0时刻波源开始做简谐运动，其振动图像如图乙所示，起振方向垂直于xOy平面向上并向周围均匀介质传播，形成的简谐横波的波长为0.3m，A、B为x轴上的两点。坐标分别为（0.9m，0）、（1.6m，0）。下列说法正确的是（ ）
A．该简谐横波的波速为0.5m/s
B．t=3.3s时，A处质点在平衡位置且向上振动
C．B处质点开始振动时，OB连线上共有两个质点正处于波谷
D．B处质点开始振动时，OB连线上共有三个质点正处于波谷
【答案】AC
【解析】A．由图乙可知该简谐横波的周期为，则波速为
故A正确；
B．波源的起振方向向上，波传到A点经历的时间
t=3.3s时，A处质点振动了0.3s，即半个周期，A处质点回到平衡位置且向下振动，故B错误；
CD．在SB连线上取一点O'，使SO'=SO，O、B之间各质点的振动情况可以等效为在O'、B之间质点的振动情况，由几何关系知
则B处质点开始振动时，OB连线上只有两个质点正处于波谷，故C正确，D错误。
故选AC。
9．在水平面上静置有质量相等的a、b两个物体，水平推力、分别作用在a、b上，一段时间后撤去推力，物体继续运动一段距离后停下，a、b在运动过程中未相撞，a、b的v-t图像如图所示，图中平行于，整个过程中a、b的最大速度相等，运动时间之比。则在整个运动过程中下列说法正确的是（ ）
A．物体a、b受到的摩擦力大小相等
B．两水平推力对物体的冲量之比为
C．两水平推力对物体的做功之比为
D．两水平推力的大小之比为
【答案】ABC
【解析】AD．由题图知，平行于，说明撤去推力后两物体的加速度相同，而撤去推力后物
体的合力等于摩擦力，根据牛顿第二定律可知
解得
根据图像可知
，
解得
故A正确，D错误；
B．根据动量定理有
，
解得
故B正确；
C．根据动能定理可得
，
，
解得
故C正确。
故选ABC。
10．某磁悬浮列车的刹车原理可以简化为如图所示：将匝数为N的矩形线框固定在车身下方，当线框进入磁场时，会受到安培力的作用，这种力会辅助列车进行刹车。已知列车的质量为m，车身长为s，ab和cd长度均为L（L小于磁场的宽度），线框的总电阻为R。站台轨道上匀强磁场区域足够长，磁感应强度的大小为B，方向竖直向上。车头刚进入磁场时速度为，列车停止前所受铁轨阻力及空气阻力的合力恒为f。车尾进入磁场瞬间，列车恰好停止。下列说法正确的是（ ）
A．列车进站过程中电流方向为abcd
B．列车ab边进入磁场瞬间，线框的电流大小为
C．列车ab边进入磁场瞬间，加速度大小为
D．列车从进站到停下来的过程中，减少的动能等于线框产生的焦耳热
【答案】AC
【解析】A．列车进站过程中穿过线框的磁通量变大，由楞次定律及安培定则可知列车进站过程中电流方向为abcd，故A正确；
BC．列车ab边进入磁场瞬间产生的感应电动势为
由闭合电路的欧姆定律得
对列车由牛顿第二定律得
联立解得
B错误，C正确；
D．列车从进站到停下来的过程中，减少的动能等于线框产生的热量与克服空气阻力产生的摩擦生热，故D错误。
故选AC。
非选择题（54分）
三、非选择题（本大题共5小题，共54分。第11题6分，第12题9分，第13题10分，第14题12分，第15题17分。其中13—15题解答时要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，若只有最后答案而无演算过程的不得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。）
11．在做“研究平抛运动”的实验中，为了确定小球在不同时刻所通过的位置，实验时用如图所示的装置．实验操作的主要步骤如下：
A．在一块平木板上钉上复写纸和白纸，然后将其竖直立于斜槽轨道末端槽口前，木板与槽口之间有一段距离，并保持板面与轨道末端的水平段垂直
B．使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞到木板在白纸上留下痕迹A
C．将木板沿水平方向向右平移一段动距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞到木板在白纸上留下痕迹B
D．将木板再水平向右平移同样距离x，使小球仍从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，再在白纸上得到痕迹C
若测得A、B间距离为y1，B、C间距离为y2，已知当地的重力加速度为g．
①关于该实验，下列说法中正确的是
A．斜槽轨道必须尽可能光滑
B．每次释放小球的位置可以不同
C．每次小球均须由静止释放
D．小球的初速度可通过测量小球的释放点与抛出点之间的高度h，之后再由机械能守恒定律求出
②根据上述直接测量的量和已知的物理量可以得到小球平抛的初速度大小的表达式为v0＝ ．(用题中所给字母表示)
③实验完成后，该同学对上述实验过程进行了深入的研究，并得出如下的结论，其中正确的是 ．
A．小球打在B点时的动量与打在A点时的动量的差值为Δp1，小球打在C点时的动量与打在B点时动量的差值为Δp2，则应有Δp1：Δp2=1:1
B．小球打在B点时的动量与打在A点时的动量的差值为Δp1，小球打在C点时的动量与打在B点时动量的差值为Δp2，则应有Δp1：Δp2=1:2
C．小球打在B点时的动能与打在A点时的动能的差值为ΔEk1，小球打在C点时的动能与打在B点时动能的差值为ΔEk2，则应有ΔEk1：ΔEk2=1:1
D．小球打在B点时的动能与打在A点时的动能的差值为ΔEk1，小球打在C点时的动能与打在B点时动能的差值为ΔEk2，则应有ΔEk1：ΔEk2=1:3
④另外一位同学根据测量出的不同x情况下的y1和y2，令 y= y2－y1，并描绘出了如图所示的 y－x2图象．若已知图线的斜率为k，则小球平抛的初速度大小v0与k的关系式为 ．(用题中所给字母表示)
【答案】 C A
【解析】①[1]A．斜槽轨道光滑与否不影响实验的进行。故A错误；
B．每次释放小球的位置必须相同，以保证小球每次平抛运动的初速度相同。故B错误；
C．每次小球均须由静止释放，才可以保证小球每次平抛运动的初速度相同。故C正确；
D．因为小球在斜槽轨道上运动时摩擦力做功不能确定，所以小球的初速度不能通过测量小球的释放点与抛出点之间的高度h，之后再由机械能守恒定律求出。故D错误。
故选C。
②[2]小球做平抛运动时，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，有
联立，可得
③[3]AB．根据动量定理，可得
Δp1=mgt，Δp2=mgt
联立，可得
Δp1：Δp2=1:1
故A正确；B错误；
CD．根据动能定理，可得
ΔEk1=mgy1，ΔEk2= mgy2
联立，可得
ΔEk1：ΔEk2= y1：y2
故CD错误；
故选A。
④[4]令 y= y2－y1，根据上面的分析结果，可得
结合图像，有
解得
12．现代社会，喝酒不开车已经成为基本行为准则。某款酒精检测仪如图甲所示，核心部件为酒精气体传感器，其电阻R与酒精气体浓度c的关系如图乙所示。某同学想利用该酒精气体传感器设计一款酒精检测仪，除酒精气体传感器外，在实验室中找到了如下器材：
A．蓄电池（电动势E＝2 V，内阻r＝0.6 Ω）
B．表头G（满偏电流6.0 mA，内阻未知）
C．电流表A（满偏电流10 mA，内阻未知）
D．电阻箱R1（最大阻值999.9 Ω）
E．电阻箱R2（最大阻值999.9 Ω）
F．开关及导线若干
（1）该同学设计的测量电路如图丙所示，为将表头G的量程扩大为原来的10倍，他进行了如下操作：先断开开关S1、S2、S3，将R1、R2调到最大值。合上开关S1，将S3拨到2处，调节R2，使表头G满偏，电流表A示数为I。此时合上开关S2，调节R1和R2，当电流表A仍为I时，表头G示数如图丁所示，此时R1为108.0 Ω，则改装电表时应将R1调为 Ω，改装结束后断开所有开关。
（2）该同学若将图丙中开关S1、S2合上，而将S3拨到1处，电阻箱R2的阻值调为14.0 Ω，酒精气体浓度为零时，表头G的读数为 mA。
（3）完成步骤（2）后，某次在实验室中测试酒精浓度时，表头指针指向5.0 mA。已知酒精浓度在0.2～0.8 mg/mL之间属于“酒驾”；酒精含量达到或超过0.8 mg/mL属于“醉驾”，则该次测试的酒精浓度范围属于 （选填“酒驾”或“醉驾”）。
（4）使用较长时间后，蓄电池电动势降低，内阻增大，可调整 （“R1”或“R2”），使得所测的酒精气体浓度仍为准确值。
【答案】 6.0 2.0 醉驾 R2
【解析】（1）[1]合上开关S1，将S3拨到2处，调节R2，使表头G满偏，电流表A示数为I。则表头G与电流表A串联，可知
I＝Ig＝6.0 mA合上开关S2，调节R1和R2，当电流表A仍为I时，表头G与R1并联，由图丁可知表头G的示数
I′＝4 mA则R1中的电流
由，解得表头的内阻
将表头G的量程扩大为原来的10倍，则与表头并联的电阻R1中的电流为
IR1＝(10－1)Ig＝9Ig则由，解得改装电表时应将R1调为
（2）[2]改装后电流表的内阻为
由图乙可知酒精气体浓度为零时，传感器的电阻为
R＝80 Ω由闭合电路欧姆定律可得电路中总电流
则表头G的读数为
（3）[3]某次在实验室中测试酒精浓度时，表头指针指向5.0 mA，电路中总电流
I3＝10×5.0 mA＝50.0 mA＝0.05 A由闭合电路欧姆定律可得
解得传感器的电阻
由图乙可知酒精浓度为0.8 mg/mL，所以该次测试的酒精浓度范围属于醉驾。
（4）[4]由闭合电路欧姆定律可知
使用较长时间后，蓄电池电动势降低，内阻增大，要想所测的酒精气体浓度仍为准确值，则电路中电流不变，则需要把R2调小，使电路中总电阻减小。
13． 如图所示，圆柱形汽缸竖直放置。 质量不计、横截面积 的活塞封闭某理想气体，缓慢加热气体使活塞从A位置上升到B位置。已知A、B距汽缸底面高度 hA=0.5m，hB=0.6m，活塞在A位置时气体温度TA=300K，活塞从A到B过程中气体内能增量，此时外界大气压强p0=1.0×105Pa，不计摩擦。 求：
（1）活塞在 B位置时密闭气体的温度TB；
（2）上述过程中缸内气体吸收的热量 Q。
【答案】（1）；（2）110J
【难度】0.85
【知识点】应用盖吕萨克定律解决实际问题、计算系统内能改变、吸放热及做功
【解析】（1）活塞从A到B过程中，气体发生等压变化，则有
解得
（2） 活塞上升过程，外界对气体做功为
根据热力学第一定律
联立解得
14．物流公司传送小件货物，简化的传输系统如图所示。曲面AB末端与水平面BC平滑连接于B点，水平面BC与传送带等高。工人将小件甲从A点由静止释放，运动到C点时以速度与遗留在平面末端C点的小件乙发生碰撞（碰撞时间极短，碰撞前后甲、乙在同一条直线上运动），碰后甲、乙分别以速度和冲上顺时针运行的传送带上，传送带的速度，传送带足够长。已知曲面高度，小件甲的质量，小件甲、乙均可视为质点，且与传送带间的动摩擦因数均为，重力加速度取。求：
（1）小件甲从A点运动到C点过程中克服摩擦阻力所做的功；
（2）小件乙的质量及甲、乙碰撞过程损失的机械能；
（3）小件甲和乙冲上传送带到都与传送带共速过程中，传送带的电动机需额外多消耗的电能。
【答案】（1）；（2），；（3）
【解析】（1）甲从A到C，由动能定理
得
（2）甲、乙碰撞，由动量守恒定律
解得
则损失的机械能
解得
（3）甲冲上传送带先做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律
可得
甲加速到与传送带共速的时间
此过程传送带发生的位移
传送带克服甲物体摩擦力做功
乙冲上传送带先做匀减速直线运动,根据牛顿第二定律
可得
乙减速到与传送带共速的时间
此过程传送带发生的位移
乙物体对传送带的摩擦力做了正功
电动机需额外消耗的电能
15．如图所示，在区域内存在沿y轴负向的匀强电场，在区域内存在垂直纸面向外的有界匀强磁场，磁场的左边界为y轴，右边界为与y轴平行的直线MN。ON为位于x轴上的水平绝缘板，板的厚度可忽略不计。一质量为m、电荷量为的粒子从x轴负半轴的点以初速度（方向与x轴正向夹角）射入电场，随后从y轴上的P点垂直y轴进入磁场。粒子打到绝缘板上（碰撞时间极短）反弹前后水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反。若粒子电量保持不变且不计其重力，求：
（1）匀强电场的电场强度E的大小；
（2）若绝缘板ON长为3d，要使粒子进入磁场后不与绝缘板发生碰撞，则磁感应强度B需要满足的条件；
（3）若，粒子从P点进入磁场，与绝缘板碰撞n次后从右边界的Q点（图中未标出）离开，且。求粒子从P点运动到Q点的时间。
【答案】（1）；（2）或；（3）或
【解析】（1）从A到P，水平方向
，
竖直方向
，
根据牛顿第二定律
解得
（2）P点到O点距离
a．若恰好不与绝缘板的O点碰撞
在磁场中做圆周运动
解得
b．若恰好不与绝缘板的N点碰撞
同理，在磁场中做圆周运动
解得
综合分析可知，磁感应强度B需要满足的条件是
或
（3）当时，粒子在磁场中运动的轨道半径
圆周运动的周期
a．若粒子斜向上射出磁场，如图中①位置所示
粒子在磁场中运动的时间
解得
（n=1，2，3......）b．若粒子斜向下射出磁场，如图中②位置所示，粒子在磁场中运动的时间
解得
（n=1，2，3......）
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2025年湖北省高考一模质量监测卷（一）
物 理
本试卷满分100分，考试时间75分钟
注意事项:
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。
3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。
选择题（46分）
一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题列出的四个选项中，只有一项符合题目要求）
1．如图所示，安装在固定支架（图中未画出）上的光滑绝缘转动轴两端通过等长的轻质细软导线（导线不可伸长）连接并悬挂长为L、质量为m的导体棒ab，导体棒横截面的直径远远小于悬线的长度，空间存在辐向分布磁场（磁极未画出），导体棒摆动过程中磁场方向总是垂直于导体棒，导体棒所在处的磁感应强度大小均为B，开始时导体棒静止在最低点。现给导体棒通以方向向里的电流（电路未画出），若仅通过逐渐改变导体棒中的电流大小，使导体棒由最低点缓慢移动到悬线呈水平状态，则在这个过程中（ ）
A．悬线对导体棒的拉力先增大后减小
B．导体棒中的电流一直减小
C．转动轴受到绳子在竖直方向的作用力一直不变
D．转动轴受到绳子在水平方向的作用力先增大后减小
2．如图所示为一种液面高度预警仪原理图。储液池底部为平面镜，顶部为与底面平行的荧光屏，在荧光屏上一点发出一束激光，激光进入液体后经平面镜反射，再次照射到荧光屏上。当储液池内的液面在标准液面时，照射到荧光屏上的点记为（未标出），预警点在点左侧，距点的距离为。当液面缓慢上升，激光打在预警点时触发警报。已知液体对激光的折射率为，激光照射方向与竖直方向的夹角为60°，不考虑经液面反射的光线。当液面比标准液面高时触发警报，则可表示为（ ）
A． B． C． D．
3．如图所示，竖直平面内放一直角杆MON，杆的水平部分粗糙，动摩擦因数，杆的竖直部分光滑。两部分各套有质量均为1kg的小球A和B，A、B球间用细绳相连，已知：，，若A球在水平外力作用下向右移动的速度为3m/s时，则B球的速度为（ ）
A．1.5m/s B．2.25m/s C．3m/s D．4m/s
4．如图所示，理想变压器原线圈与阻值的定值电阻串联后接在输出电压的正弦交流电源两端，副线圈电路中滑动变阻器的最大电阻，电流表A1、A2和电压表V1、V2均为理想交流电表，理想变压器原、副线圈匝数之比。将滑动变阻器的滑片P从上往下移，电流表为A1、A2和电压表V1、V2的示数变化量的绝对值分别为、、、，则下列说法正确的是（ ）
A．电流表A1、A2的示数均减小，电压表V1、V2的示数均增大
B．消耗功率的最大值为
C．
D．
5．太空望远镜观测到银河系中某行星赤道上空存在环状物质带，环状物质带绕行星中心运动的角速度与到行星中心的距离的关系如下图所示（图中两坐标点对应的物理量均为已知值）。已知行星的半径为，环状物质的宽度为d，引力常量为，以下说法正确的是（ ）
A．环状物质绕行星运动的最大周期为
B．该行星赤道上物体的线速度为
C．环状物质环绕行星中心的周期与行星自转周期相同
D．该行星的质量为
6．如图所示，O、A、B是匀强电场中的三个点，电场方向平行于O、A、B所在的平面。OA与OB的夹角为60°，OA=3l，OB=l。现有电荷量均为q（q>0）的甲、乙两粒子以相同的初动能从O点先后进入匀强电场，此后甲经过A点时的动能为，乙经过B点时的动能为，若粒子仅受匀强电场的电场力作用，则该匀强电场的场强大小为（ ）
A． B． C． D．
7．如图所示，在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场中，固定一内部真空且内壁光滑的圆柱形薄壁绝缘管道，其轴线与磁场垂直。管道长度为l（管道长度大于管道横截面半径）。带电粒子束持续以某一速度v沿轴线进入管道，粒子在磁场力作用下经过一段圆弧垂直打到管壁上，与管壁发生弹性碰撞，三次碰撞后从另一端沿轴线射出，单位时间进入管道的粒子数为n，粒子电荷量为，不计粒子的重力和粒子间的相互作用，下列说法正确的是（ ）
A．管道横截面半径为
B．粒子在磁场中运动的时间为
C．粒子质量为
D．粒子束每次与管壁碰撞时，对管道的平均作用力大小为
二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题列出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
8．如图甲所示，在y轴上有一个波源S，位于坐标（0，1.2m）处，t=0时刻波源开始做简谐运动，其振动图像如图乙所示，起振方向垂直于xOy平面向上并向周围均匀介质传播，形成的简谐横波的波长为0.3m，A、B为x轴上的两点。坐标分别为（0.9m，0）、（1.6m，0）。下列说法正确的是（ ）
A．该简谐横波的波速为0.5m/s
B．t=3.3s时，A处质点在平衡位置且向上振动
C．B处质点开始振动时，OB连线上共有两个质点正处于波谷
D．B处质点开始振动时，OB连线上共有三个质点正处于波谷
9．在水平面上静置有质量相等的a、b两个物体，水平推力、分别作用在a、b上，一段时间后撤去推力，物体继续运动一段距离后停下，a、b在运动过程中未相撞，a、b的v-t图像如图所示，图中平行于，整个过程中a、b的最大速度相等，运动时间之比。则在整个运动过程中下列说法正确的是（ ）
A．物体a、b受到的摩擦力大小相等
B．两水平推力对物体的冲量之比为
C．两水平推力对物体的做功之比为
D．两水平推力的大小之比为
10．某磁悬浮列车的刹车原理可以简化为如图所示：将匝数为N的矩形线框固定在车身下方，当线框进入磁场时，会受到安培力的作用，这种力会辅助列车进行刹车。已知列车的质量为m，车身长为s，ab和cd长度均为L（L小于磁场的宽度），线框的总电阻为R。站台轨道上匀强磁场区域足够长，磁感应强度的大小为B，方向竖直向上。车头刚进入磁场时速度为，列车停止前所受铁轨阻力及空气阻力的合力恒为f。车尾进入磁场瞬间，列车恰好停止。下列说法正确的是（ ）
A．列车进站过程中电流方向为abcd
B．列车ab边进入磁场瞬间，线框的电流大小为
C．列车ab边进入磁场瞬间，加速度大小为
D．列车从进站到停下来的过程中，减少的动能等于线框产生的焦耳热
非选择题（54分）
三、非选择题（本大题共5小题，共54分。第11题6分，第12题9分，第13题10分，第14题12分，第15题17分。其中13—15题解答时要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，若只有最后答案而无演算过程的不得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。）
11．在做“研究平抛运动”的实验中，为了确定小球在不同时刻所通过的位置，实验时用如图所示的装置．实验操作的主要步骤如下：
A．在一块平木板上钉上复写纸和白纸，然后将其竖直立于斜槽轨道末端槽口前，木板与槽口之间有一段距离，并保持板面与轨道末端的水平段垂直
B．使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞到木板在白纸上留下痕迹A
C．将木板沿水平方向向右平移一段动距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞到木板在白纸上留下痕迹B
D．将木板再水平向右平移同样距离x，使小球仍从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，再在白纸上得到痕迹C
若测得A、B间距离为y1，B、C间距离为y2，已知当地的重力加速度为g．
①关于该实验，下列说法中正确的是
A．斜槽轨道必须尽可能光滑
B．每次释放小球的位置可以不同
C．每次小球均须由静止释放
D．小球的初速度可通过测量小球的释放点与抛出点之间的高度h，之后再由机械能守恒定律求出
②根据上述直接测量的量和已知的物理量可以得到小球平抛的初速度大小的表达式为v0＝ ．(用题中所给字母表示)
③实验完成后，该同学对上述实验过程进行了深入的研究，并得出如下的结论，其中正确的是 ．
A．小球打在B点时的动量与打在A点时的动量的差值为Δp1，小球打在C点时的动量与打在B点时动量的差值为Δp2，则应有Δp1：Δp2=1:1
B．小球打在B点时的动量与打在A点时的动量的差值为Δp1，小球打在C点时的动量与打在B点时动量的差值为Δp2，则应有Δp1：Δp2=1:2
C．小球打在B点时的动能与打在A点时的动能的差值为ΔEk1，小球打在C点时的动能与打在B点时动能的差值为ΔEk2，则应有ΔEk1：ΔEk2=1:1
D．小球打在B点时的动能与打在A点时的动能的差值为ΔEk1，小球打在C点时的动能与打在B点时动能的差值为ΔEk2，则应有ΔEk1：ΔEk2=1:3
④另外一位同学根据测量出的不同x情况下的y1和y2，令 y= y2－y1，并描绘出了如图所示的 y－x2图象．若已知图线的斜率为k，则小球平抛的初速度大小v0与k的关系式为 ．(用题中所给字母表示)
12．现代社会，喝酒不开车已经成为基本行为准则。某款酒精检测仪如图甲所示，核心部件为酒精气体传感器，其电阻R与酒精气体浓度c的关系如图乙所示。某同学想利用该酒精气体传感器设计一款酒精检测仪，除酒精气体传感器外，在实验室中找到了如下器材：
A．蓄电池（电动势E＝2 V，内阻r＝0.6 Ω）
B．表头G（满偏电流6.0 mA，内阻未知）
C．电流表A（满偏电流10 mA，内阻未知）
D．电阻箱R1（最大阻值999.9 Ω）
E．电阻箱R2（最大阻值999.9 Ω）
F．开关及导线若干
（1）该同学设计的测量电路如图丙所示，为将表头G的量程扩大为原来的10倍，他进行了如下操作：先断开开关S1、S2、S3，将R1、R2调到最大值。合上开关S1，将S3拨到2处，调节R2，使表头G满偏，电流表A示数为I。此时合上开关S2，调节R1和R2，当电流表A仍为I时，表头G示数如图丁所示，此时R1为108.0 Ω，则改装电表时应将R1调为 Ω，改装结束后断开所有开关。
（2）该同学若将图丙中开关S1、S2合上，而将S3拨到1处，电阻箱R2的阻值调为14.0 Ω，酒精气体浓度为零时，表头G的读数为 mA。
（3）完成步骤（2）后，某次在实验室中测试酒精浓度时，表头指针指向5.0 mA。已知酒精浓度在0.2～0.8 mg/mL之间属于“酒驾”；酒精含量达到或超过0.8 mg/mL属于“醉驾”，则该次测试的酒精浓度范围属于 （选填“酒驾”或“醉驾”）。
（4）使用较长时间后，蓄电池电动势降低，内阻增大，可调整 （“R1”或“R2”），使得所测的酒精气体浓度仍为准确值。
13． 如图所示，圆柱形汽缸竖直放置。 质量不计、横截面积 的活塞封闭某理想气体，缓慢加热气体使活塞从A位置上升到B位置。已知A、B距汽缸底面高度 hA=0.5m，hB=0.6m，活塞在A位置时气体温度TA=300K，活塞从A到B过程中气体内能增量，此时外界大气压强p0=1.0×105Pa，不计摩擦。 求：
（1）活塞在 B位置时密闭气体的温度TB；
（2）上述过程中缸内气体吸收的热量 Q。
14．物流公司传送小件货物，简化的传输系统如图所示。曲面AB末端与水平面BC平滑连接于B点，水平面BC与传送带等高。工人将小件甲从A点由静止释放，运动到C点时以速度与遗留在平面末端C点的小件乙发生碰撞（碰撞时间极短，碰撞前后甲、乙在同一条直线上运动），碰后甲、乙分别以速度和冲上顺时针运行的传送带上，传送带的速度，传送带足够长。已知曲面高度，小件甲的质量，小件甲、乙均可视为质点，且与传送带间的动摩擦因数均为，重力加速度取。求：
（1）小件甲从A点运动到C点过程中克服摩擦阻力所做的功；
（2）小件乙的质量及甲、乙碰撞过程损失的机械能；
（3）小件甲和乙冲上传送带到都与传送带共速过程中，传送带的电动机需额外多消耗的电能。
【答案】（1）；（2），；（3）
【解析】（1）甲从A到C，由动能定理
得
（2）甲、乙碰撞，由动量守恒定律
解得
则损失的机械能
解得
（3）甲冲上传送带先做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律
可得
甲加速到与传送带共速的时间
此过程传送带发生的位移
传送带克服甲物体摩擦力做功
乙冲上传送带先做匀减速直线运动,根据牛顿第二定律
可得
乙减速到与传送带共速的时间
此过程传送带发生的位移
乙物体对传送带的摩擦力做了正功
电动机需额外消耗的电能
15．如图所示，在区域内存在沿y轴负向的匀强电场，在区域内存在垂直纸面向外的有界匀强磁场，磁场的左边界为y轴，右边界为与y轴平行的直线MN。ON为位于x轴上的水平绝缘板，板的厚度可忽略不计。一质量为m、电荷量为的粒子从x轴负半轴的点以初速度（方向与x轴正向夹角）射入电场，随后从y轴上的P点垂直y轴进入磁场。粒子打到绝缘板上（碰撞时间极短）反弹前后水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反。若粒子电量保持不变且不计其重力，求：
（1）匀强电场的电场强度E的大小；
（2）若绝缘板ON长为3d，要使粒子进入磁场后不与绝缘板发生碰撞，则磁感应强度B需要满足的条件；
（3）若，粒子从P点进入磁场，与绝缘板碰撞n次后从右边界的Q点（图中未标出）离开，且。求粒子从P点运动到Q点的时间。
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