【解析】安徽省皖北縣中聯(lián)盟2022-2023學年高三下學期5月聯(lián)考理綜物理試題

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安徽省皖北縣中聯(lián)盟2022-2023學年高三下學期5月聯(lián)考理綜物理試題

一、單選題

1．氫原子能級如圖，一群氫原子處于能級上。當氫原子從能級躍遷到能級時，輻射光的波長為，則當氫原子從能級直接躍遷到能級時輻射光的波長約為（）

A．B．C．D．

2．在未來太空探測過程中，若宇航員乘飛船來到了某星球，在星球表面將一個物體豎直向上以初速度拋出，經(jīng)過t時間落回拋出點，已知該星球的半徑為地球半徑的k倍，地球表面重力加速度為g，則該星球的密度與地球的密度之比為（）

A．B．C．D．

3．一個質點做初速度為的勻減速直線運動至速度為0，其速度隨運動位移關系如圖所示．圖像上縱坐標為的P點的斜率為k，已知圖像上某點斜率等于該點加速度與速度比值。則粒子做勻減速運動的時間為（）

A．B．C．D．

4．如圖所示，傾角為的斜面體固定在水平面上，一個小球在斜面上某一點第一次垂直斜面拋出，第二次水平拋出，兩次拋出的初速度大小相同，兩次小球均落在斜面上，第一次小球在空中運動時間為，落在斜面上的位置離拋出點的距離為，第二次小球在空中運動時間為，落在斜面上的位置離拋出點的距離為，則下列關系正確的是（）

A．B．C．D．

5．如圖所示的電路中，變壓器為理想變壓器，變壓器原副線圈的匝數(shù)比為1∶2，四個定值電阻阻值相同，在a、b端輸入某一正弦交流電壓，電鍵S斷開時與S閉合時變壓器原線圈輸入的電流之比為（）

A．2∶3B．3∶4C．4∶5D．5∶6

二、多選題

6．如圖所示，斜面體放在水平面上，一個光滑物塊從斜面底端以一定的初速度沿斜面向上滑動，速度減為零后又向下滑動，斜面體始終保持靜止，則物塊在斜面上運動過程中（）

A．物塊先超重后失重

B．水平面對斜面體的支持力不變

C．水平面對斜面體的摩擦力始終向左

D．物塊運動到最高點時，水平面對斜面體的摩擦力為零

7．一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，P、Q是波傳播方向上的兩個質點，P、Q間的距離為，當波傳播到Q點時，質點P恰好第四次到達波峰，從質點Q開始振動計時，質點Q的振動方程為，則下列判斷正確的是（）

A．質點P振動的周期為

B．質點P的振動比質點Q的振動超前

C．波傳播的速度大小為

D．質點Q起振后經(jīng)，質點P和質點Q加速度相同

8．如圖所示，間距的金屬軌道豎直放置，上端接定值電阻，下端接定值電阻。金屬軌道間分布著兩個有界勻強磁場區(qū)域；區(qū)域Ⅰ內的磁場方向垂直紙面向里，其磁感應強度；區(qū)域Ⅱ內的磁場方向豎直向下，其磁感應強度。金屬棒的質量、在軌道間的電阻，金屬棒與軌道間的動摩擦因數(shù)。現(xiàn)從區(qū)域Ⅰ的上方某一高度處由靜止釋放金屬棒，金屬棒下落進入?yún)^(qū)域Ⅰ，下落離開區(qū)域Ⅰ且離開區(qū)域Ⅰ前已做勻速直線運動。當金屬棒剛離開區(qū)域Ⅰ時，便開始均勻變化，進入?yún)^(qū)域Ⅱ時金屬棒也恰好做勻速直線運動，金屬棒在下降過程中始終保持水平且與軌道接觸良好，軌道電阻及空氣阻力忽略不計。。則（）

A．金屬棒進入?yún)^(qū)域Ⅰ時的速度大小

B．金屬棒離開區(qū)域1時的速度大小

C．從金屬棒離開區(qū)域Ⅰ后計時，隨時間的變化率

D．金屬棒穿過區(qū)域Ⅰ過程中回路中產(chǎn)生的焦耳熱

三、實驗題

9．在探究加速度a與物體所受合力F關系的實驗中，實驗裝置如圖甲所示。長木板放在水平桌面上。繞過動滑輪的細線與長木板平行。小車、擋光片及動滑輪的總質量為M。

（1）實驗前用游標卡尺測出擋光片的寬度．示數(shù)如圖乙所示．則擋光片寬度；

（2）將小車在A點由靜止釋放，記錄小車通過光電門時擋光片擋光時間，力傳感器的示數(shù)，則小車通過光電門時的速度大小為，測得小車在A點時，擋光片到光電門的距離為L，則小車運動的加速度大小為；（均用所測物理量的符號表示）

（3）增大沙桶中沙的質量重復（2）實驗，測得力傳感器的示數(shù)為，小車通過光電門時擋光片擋光的時間為．則表達式成立．則表明在質量一定時．加速度與合外力成正比。

10．某實驗小組成員要測量兩節(jié)新干電池的電動勢和內阻，設計并連接成了如圖甲所示的電路，電壓表V的量程為，內阻很大，為阻值約為幾歐的定值電阻。

（1）實驗先測出的阻值；閉合電鍵前，將電阻箱阻值R調到（填“最大”或“最小”），閉合，接到A，調節(jié)電阻箱的阻值使電壓表的示數(shù)如圖乙所示，此時電壓表的示數(shù)為V，記錄這時電阻箱接入電路的電阻；保持電阻箱示數(shù)不變，將切換到B，記錄這時電壓表的示數(shù)；則（用、、表示）；

（2）再將接到A，多次調節(jié)電阻箱，記錄每次調節(jié)后電阻箱接入電路的電阻R及對應的電壓表的示數(shù)U，以為縱軸，為橫軸，作圖像，若圖像的斜率為k，與縱軸的截距為b，則電池的電動勢，內阻（均用已知和測量的物理量表示）。

四、解答題

11．如圖所示，水平面上的絕熱汽缸內由絕熱活塞封閉一定質量的氣體，活塞左側固定一水平輕桿，輕桿剛好與豎直墻壁接觸（無彈力），此時活塞離缸底的距離為d，離缸口的距離為，氣缸與水平面的最大靜摩擦力為f，滑動摩擦力等于最大靜摩擦力。缸內氣體熱力學溫度為，大氣壓強為，活塞橫截面積為S，活塞與氣缸內壁無摩擦且不漏氣。缸內氣體內能與熱力學溫度的關系為，k為常數(shù)，現(xiàn)通過電熱絲（體積不計）給缸內氣體加熱，求：

（1）氣缸剛好要滑動時，缸內氣體的熱力學溫度；

（2）開始加熱至活塞移動到氣缸口的過程中，缸內氣體吸收的熱量。

12．如圖所示，半徑為的光滑半圓弧軌道固定在豎直面內，水平面與圓弧軌道最低點A相切，AB垂直水平面。質量為的物塊a放在水平面上的P點，質量為的物塊b放在水平面上的Q點，，，C為PQ的中點，給物塊b一個水平向右的恒定推力，當物塊通過C點后的某位置撤去恒力，此后物塊b與a發(fā)生彈性碰撞，a進入圓弧軌道后從B點飛出，恰好落在Q點，兩物塊大小不計，與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.5，重力加速度取，求（結果可帶分式或根號）：

（1）b與a碰撞后一瞬間，物塊a的速度大?。?/p>

（2）作用在物塊b上推力的大小范圍。

13．如圖所示，在直角坐標系第一象限內有一個以坐標為的點為圓心、半徑為d的圓，圓外范圍有垂直于坐標平面向里的勻強磁場Ⅰ，磁場的磁感應強度大小為，圓內有垂直于坐標平面向外的勻強磁場Ⅱ，范圍有沿x軸正向的勻強電場。在坐標為的P點由靜止釋放一個質量為m、電荷量為q的帶正電的粒子，粒子進入磁場Ⅰ后軌跡剛好與圓相切，不計粒子的重力，。求：

（1）勻強電場的電場強度大小；

（2）改變粒子在電場中靜止釋放的位置，使粒子進入磁場Ⅰ后從坐標為的Q點進入磁場Ⅱ，且速度方向沿方向，則粒子在電場中釋放點的坐標；

（3）在（2）中，粒子進入磁場Ⅱ后，剛好以垂直x軸的方向射出磁場Ⅱ，則磁場Ⅱ的磁感應強度大小以及粒子從磁場Ⅱ射出到再次進入磁場Ⅱ時的時間。

答案解析部分

1．【答案】A

【知識點】玻爾理論與氫原子的能級躍遷

【解析】【解答】當氫原子從能級n=4躍遷到n=3能級時，輻射光子的能量為，又，其中，當氫原子從能級n=3躍遷到n=1能級時，輻射光子的能量為，又，解得，A符合題意，BCD不符合題意；

故答案為：A。

【分析】根據(jù)能級差求出電子躍遷時輻射的能量，再由求出輻射光的波長。

2．【答案】B

【知識點】豎直上拋運動；萬有引力定律的應用

【解析】【解答】小球在星球表面做豎直上拋運動，可得星球表面重力加速度為，由物體在星球表面的重物等于物體受到的萬有引力，得，星球質量，解得，同理可得地球的密度，則該星球的密度與地球的密度之比為，ACD不符合題意，B符合題意；

故答案為：B。

【分析】根據(jù)豎直上拋的規(guī)律，求出星球表面的重力加速度，再由重力等于萬有引力結合密度與質量的關系，推導出星球密度和地球密度的表達式，求出密度的比值。

3．【答案】D

【知識點】勻變速直線運動的速度與時間的關系

【解析】【解答】在P點處有，得到質點做勻減速直線運動的加速度為，則粒子做勻減速運動的時間為，故ABC不符合題意，D符合題意；

故答案為：D。

【分析】由圖像中P點的斜率求出質點的加速度，再由速度與時間的關系求解時間。

4．【答案】A

【知識點】運動的合成與分解；平拋運動

【解析】【解答】AB.小球沿垂直斜面向上拋出時，將運動沿斜面方向和垂直斜面方向分解，小球落地斜面上時，垂直斜面方向的速度分量等于，有，小球水平拋出時，根據(jù)平拋的運動規(guī)律可知，速度與水平面的夾角的正切值等于位移水平面的夾角正切的2倍，有，解得，A符合題意，B不符合題意；

CD.小球沿垂直斜面向上拋出時，沿斜面方向上有，小球水平拋出時，小球的位移，解得，故CD不符合題意；

故答案為：A。

【分析】小球沿垂直斜面向上拋出時，將運動沿斜面方向和垂直斜面方向分解，由垂直斜面的分運動，根據(jù)速度與時間的關系求出運動時間，小球水平拋出時，根據(jù)平拋的運動規(guī)律：速度與水平面的夾角的正切值等于位移水平面的夾角正切的2倍，求出平拋的時間，得到兩次拋出的時間關系；小球沿垂直斜面向上拋出時，由沿斜面方向上的分運動求出，小球水平拋出時，由水平分位移和的幾何關系求出，最后求出兩次拋出位移的關系。

5．【答案】D

【知識點】變壓器原理；串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的特點及應用；歐姆定律的內容、表達式及簡單應用

【解析】【解答】設變壓器原、副線圈匝數(shù)比為n，根據(jù)理想變壓器副線圈等效電阻可得，電鍵S斷開時，電鍵S閉合時，可得電鍵S斷開時原線圈輸入電流為：，S閉合時變壓器原線圈輸入的電流為：，得，D符合題意，ABC不符合題意；

故答案為：D。

【分析】分別計算出電鍵S斷開和閉合時理想變壓器副線圈等效電阻，再根據(jù)閉合電路歐姆定律求出通過原線圈的輸入電流，得出比值。

6．【答案】B,C

【知識點】牛頓第二定律；超重與失重

【解析】【解答】A.物塊上滑和下滑時加速度均沿斜面向下，即始終有向下的分加速度，因此始終處于失重狀態(tài)，A不符合題意；

B.由于斜面光滑，所以物體上滑和下滑的加速度相等，以物體和斜面整體為研究對象，豎直方向受重力和水平面的支持力，由于加速度不變，豎直方向上的分加速度也不變，可得重力和支持力的合力不變，則水平面對斜面體的支持力不變，C符合題意；

C.無論物體上滑還是下滑，物塊均勻有水平向左的分加速度，因此整體在水平方向上的合外力向左，即水平面對斜面體的摩擦力始終向左，C符合題意；

D.物塊運動到最高點時，物塊仍有向左的分加速度，因此水平面對斜面體的摩擦力不為零，D不符合題意。

故答案為：BC。

【分析】根據(jù)加速度方向判斷物體的超重和失重；對物體和斜面構成的整體分析受力，根據(jù)上滑和下滑過程中，豎直方向和水平方向的加速度分量均相等的特點，分析豎直方向受力和水平方向受力。

7．【答案】A,B

【知識點】機械波及其形成和傳播；簡諧運動的表達式與圖象；波長、波速與頻率的關系

【解析】【解答】A.介質中所有質點的振動周期相同，為，A符合題意；

B.從Q的振動方程可以看出，Q向下起振，由題意知，當質點Q起振時，質點P恰好第四次到達波峰，所有質點P的振動比質點Q的振動超前，B符合題意；

C.P、Q間的距離為，而從P點傳到Q點用了的時間，有，解得，所以波的傳播速度大小，C不符合題意；

D.質點Q起振后經(jīng)，質點P和Q的位移一正一負，加速度方向不同，加速度不相同，D不符合題意；

故答案為：AB。

【分析】由Q點的振動方程找到角頻率，根據(jù)求出質點的振動周期；根據(jù)Q點的振動方程，找到Q點的起振方向，根據(jù)P、Q質點的振動情況分析質點P的振動比質點Q的振動超前的時間；由PQ距離求出波長，再由求出波速；分析質點Q起振后經(jīng)0.125s，P、Q兩點所在位置，得到質點振動的加速度。

8．【答案】A,C

【知識點】共點力的平衡；閉合電路的歐姆定律；法拉第電磁感應定律；導體切割磁感線時的感應電動勢；電磁感應中的能量類問題

【解析】【解答】A.從金屬棒下落到剛進入?yún)^(qū)域I過程，有，得，A符合題意；

B.金屬棒離開區(qū)域I前做勻速直線運動，由平衡條件有，，，解得，B不符合題意；

C.金屬棒進入磁場Ⅱ區(qū)域內做勻速直線運動，由平衡條件有，所以有，，可知，解得，C符合題意；

D.由能量守恒定律有，代入得，D不符合題意；

故答案為：AC。

【分析】由自由落體運動的位移公式求出金屬棒進入?yún)^(qū)域Ⅰ時的速度大??；金屬棒離開區(qū)域I前做勻速直線運動，由共點力平衡條件求解金屬棒離開區(qū)域1時的速度大??；金屬棒進入磁場Ⅱ區(qū)域內做勻速直線運動，由共點力平衡條件結合法拉第電磁感應定律求出從金屬棒離開區(qū)域Ⅰ后，隨時間的變化率；由能量守恒定律求解金屬棒穿過區(qū)域Ⅰ過程中回路中產(chǎn)生的焦耳熱。

9．【答案】（1）0.600

（2）；

（3）

【知識點】探究加速度與力、質量的關系；刻度尺、游標卡尺及螺旋測微器的使用

【解析】【解答】（1）用游標卡尺測量遮光條的寬度d=0.6cm+0.05mm×0=0.600cm；

（2）根據(jù)題意有，根據(jù)運動學公式，解得；

（3）如果表達式，成立，可知在質量一定時，加速度與合外力成正比。整理兩式可得。

【分析】（1）根據(jù)游標卡尺讀數(shù)規(guī)則讀出遮光條寬度；（2）小車通過光電門時速度變化很小，近似勻速，求出速度；由勻變速直線運動的位移-速度關系求出加速度；（3）如果F=ma成立，則表示在質量一定時，加速度與合外力成正比，結合題中給出的測量數(shù)據(jù)，寫出表達式。

10．【答案】（1）最大；1.10；

（2）；

【知識點】電壓表、電流表歐姆表等電表的讀數(shù)；電池電動勢和內阻的測量

【解析】【解答】（1）為保護電路，閉合電鍵S前，將電阻箱阻值R調到最大；圖乙所示，最小格表示0.1V，根據(jù)下位讀數(shù)的原則，可得電壓表示數(shù)為1.10V；由于電壓表內阻很大，則，得到；

（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律，得到，根據(jù)題意可知，，解得，。

【分析】（1）從保護電路的角度分析；根據(jù)下位估讀的方法讀數(shù)；由歐姆定律結合串聯(lián)電路特點求解；（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律，推導的表達式，根據(jù)圖像的斜率和縱軸截距求出電動勢和內阻。

11．【答案】（1）解：設氣缸剛好要滑動時，缸內氣體的壓強為，根據(jù)平衡條件，有

解得

氣體發(fā)生等容變化，則

解得

（2）解：設當活塞移到缸口時缸內氣體溫度為，則

解得

氣體內能增量

氣體對外做功

根據(jù)熱力學第一定律

可知，氣體吸收的熱量

【知識點】熱力學第一定律及其應用；氣體的等壓變化及蓋-呂薩克定律；氣體的等容變化及查理定律；壓強及封閉氣體壓強的計算

【解析】【分析】（1）氣缸剛好要滑動時，對氣缸，根據(jù)共點力平衡條件求出壓強，再由等容變化規(guī)律求出溫度；（2）與等壓變化規(guī)律求出活塞移到缸口時缸內氣體的溫度，得到氣體內能的變化量，由求出氣體做功，再由熱力學第一定律推導氣體吸收的熱量。

12．【答案】（1）解：a進入圓弧軌道后從B點飛出，恰好落在Q點，設物塊a在B點的速度大小為；物塊a在空中做平拋運動，則有，

聯(lián)立解得，

設碰撞后一瞬間，物塊a的速度大小為，物塊a從碰撞后到B的過程，根據(jù)動能定理可得

解得碰撞后一瞬間，物塊a的速度大小為

（2）解：設物塊b碰撞前瞬間速度為，碰撞后瞬間速度為，碰撞過程根據(jù)動量守恒和機械能守恒可得

解得，

設推力的作用距離為，物塊b從Q點到P點碰撞前過程，根據(jù)動能定理可得

根據(jù)題意有

聯(lián)立解得作用在物塊b上推力的大小范圍為

【知識點】平拋運動；動能定理的綜合應用；機械能守恒定律；碰撞模型

【解析】【分析】（1）物塊從B點拋出后做平拋運動，根據(jù)平拋規(guī)律，求出物塊在B點的速度，再對物塊從P到B的運動過程應用動能定理，求出物塊碰撞后瞬間的速度大??；（2）a、b發(fā)生彈性碰撞，由動量守恒定律和機械能守恒定律求出b碰撞前后的速度，再根據(jù)動能定理分析物塊b從Q點到P點碰撞前過程，求出作用在物塊b上推力的大小范圍。

13．【答案】（1）解：粒子進磁場Ⅰ后做圓周運動的軌跡剛好與圓相切，根據(jù)幾何關系可知，則粒子在磁場Ⅰ中做圓周運動的半徑

根據(jù)牛頓第二定律

粒子在電場中運動，根據(jù)動能定理

解得

（2）解：粒子進入磁場Ⅰ后從坐標為的點進入磁場Ⅱ，且速度方向沿方向，設與水平方向的夾角為，則

設粒子在磁場Ⅰ中做圓周運動的半徑為，根據(jù)幾何關系

解得

設粒子在磁場Ⅰ中運動的速度為，則

設粒子釋放的位置坐標為，則解得

因此，粒子釋放的位置坐標為

（3）解：設粒子在磁場II中做圓周運動半徑為，根據(jù)幾何關系

根據(jù)牛頓第二定律

解得

粒子從磁場Ⅱ射出后在磁場Ⅰ中做半徑為的勻速圓周運動，粒子從磁場Ⅱ射出后，根據(jù)幾何關系可知粒子再進入磁場Ⅱ時轉過的角度為

所求時間

【知識點】牛頓第二定律；帶電粒子在電場中的加速；帶電粒子在有界磁場中的運動

【解析】【分析】（1）根據(jù)幾何關系求出粒子在磁場Ⅰ中的運動半徑，再由洛倫茲力充當向心力列式，求出粒子在磁場中的運動速度，然后對粒子在電場中的運動應用動能定理，求解電場強度；（2）根據(jù)幾何關系求出粒子在磁場Ⅰ中的運動半徑，再由洛倫茲力充當向心力列式，求出粒子在磁場Ⅰ中的運動速度，再對粒子在電場中的運動應用動能定理，求出粒子釋放位置的坐標；（3）根據(jù)幾何關系求出粒子在磁場II中的運動半徑，再由洛倫茲力充當向心力列式，求出磁場Ⅱ的磁感應強度；求出軌跡的圓周角，根據(jù)求出運動時間。

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安徽省皖北縣中聯(lián)盟2022-2023學年高三下學期5月聯(lián)考理綜物理試題

一、單選題

1．氫原子能級如圖，一群氫原子處于能級上。當氫原子從能級躍遷到能級時，輻射光的波長為，則當氫原子從能級直接躍遷到能級時輻射光的波長約為（）

A．B．C．D．

【答案】A

【知識點】玻爾理論與氫原子的能級躍遷

【解析】【解答】當氫原子從能級n=4躍遷到n=3能級時，輻射光子的能量為，又，其中，當氫原子從能級n=3躍遷到n=1能級時，輻射光子的能量為，又，解得，A符合題意，BCD不符合題意；

故答案為：A。

【分析】根據(jù)能級差求出電子躍遷時輻射的能量，再由求出輻射光的波長。

2．在未來太空探測過程中，若宇航員乘飛船來到了某星球，在星球表面將一個物體豎直向上以初速度拋出，經(jīng)過t時間落回拋出點，已知該星球的半徑為地球半徑的k倍，地球表面重力加速度為g，則該星球的密度與地球的密度之比為（）

A．B．C．D．

【答案】B

【知識點】豎直上拋運動；萬有引力定律的應用

【解析】【解答】小球在星球表面做豎直上拋運動，可得星球表面重力加速度為，由物體在星球表面的重物等于物體受到的萬有引力，得，星球質量，解得，同理可得地球的密度，則該星球的密度與地球的密度之比為，ACD不符合題意，B符合題意；

故答案為：B。

【分析】根據(jù)豎直上拋的規(guī)律，求出星球表面的重力加速度，再由重力等于萬有引力結合密度與質量的關系，推導出星球密度和地球密度的表達式，求出密度的比值。

3．一個質點做初速度為的勻減速直線運動至速度為0，其速度隨運動位移關系如圖所示．圖像上縱坐標為的P點的斜率為k，已知圖像上某點斜率等于該點加速度與速度比值。則粒子做勻減速運動的時間為（）

A．B．C．D．

【答案】D

【知識點】勻變速直線運動的速度與時間的關系

【解析】【解答】在P點處有，得到質點做勻減速直線運動的加速度為，則粒子做勻減速運動的時間為，故ABC不符合題意，D符合題意；

故答案為：D。

【分析】由圖像中P點的斜率求出質點的加速度，再由速度與時間的關系求解時間。

4．如圖所示，傾角為的斜面體固定在水平面上，一個小球在斜面上某一點第一次垂直斜面拋出，第二次水平拋出，兩次拋出的初速度大小相同，兩次小球均落在斜面上，第一次小球在空中運動時間為，落在斜面上的位置離拋出點的距離為，第二次小球在空中運動時間為，落在斜面上的位置離拋出點的距離為，則下列關系正確的是（）

A．B．C．D．

【答案】A

【知識點】運動的合成與分解；平拋運動

【解析】【解答】AB.小球沿垂直斜面向上拋出時，將運動沿斜面方向和垂直斜面方向分解，小球落地斜面上時，垂直斜面方向的速度分量等于，有，小球水平拋出時，根據(jù)平拋的運動規(guī)律可知，速度與水平面的夾角的正切值等于位移水平面的夾角正切的2倍，有，解得，A符合題意，B不符合題意；

CD.小球沿垂直斜面向上拋出時，沿斜面方向上有，小球水平拋出時，小球的位移，解得，故CD不符合題意；

故答案為：A。

【分析】小球沿垂直斜面向上拋出時，將運動沿斜面方向和垂直斜面方向分解，由垂直斜面的分運動，根據(jù)速度與時間的關系求出運動時間，小球水平拋出時，根據(jù)平拋的運動規(guī)律：速度與水平面的夾角的正切值等于位移水平面的夾角正切的2倍，求出平拋的時間，得到兩次拋出的時間關系；小球沿垂直斜面向上拋出時，由沿斜面方向上的分運動求出，小球水平拋出時，由水平分位移和的幾何關系求出，最后求出兩次拋出位移的關系。

5．如圖所示的電路中，變壓器為理想變壓器，變壓器原副線圈的匝數(shù)比為1∶2，四個定值電阻阻值相同，在a、b端輸入某一正弦交流電壓，電鍵S斷開時與S閉合時變壓器原線圈輸入的電流之比為（）

A．2∶3B．3∶4C．4∶5D．5∶6

【答案】D

【知識點】變壓器原理；串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的特點及應用；歐姆定律的內容、表達式及簡單應用

【解析】【解答】設變壓器原、副線圈匝數(shù)比為n，根據(jù)理想變壓器副線圈等效電阻可得，電鍵S斷開時，電鍵S閉合時，可得電鍵S斷開時原線圈輸入電流為：，S閉合時變壓器原線圈輸入的電流為：，得，D符合題意，ABC不符合題意；

故答案為：D。

【分析】分別計算出電鍵S斷開和閉合時理想變壓器副線圈等效電阻，再根據(jù)閉合電路歐姆定律求出通過原線圈的輸入電流，得出比值。

二、多選題

6．如圖所示，斜面體放在水平面上，一個光滑物塊從斜面底端以一定的初速度沿斜面向上滑動，速度減為零后又向下滑動，斜面體始終保持靜止，則物塊在斜面上運動過程中（）

A．物塊先超重后失重

B．水平面對斜面體的支持力不變

C．水平面對斜面體的摩擦力始終向左

D．物塊運動到最高點時，水平面對斜面體的摩擦力為零

【答案】B,C

【知識點】牛頓第二定律；超重與失重

【解析】【解答】A.物塊上滑和下滑時加速度均沿斜面向下，即始終有向下的分加速度，因此始終處于失重狀態(tài)，A不符合題意；

B.由于斜面光滑，所以物體上滑和下滑的加速度相等，以物體和斜面整體為研究對象，豎直方向受重力和水平面的支持力，由于加速度不變，豎直方向上的分加速度也不變，可得重力和支持力的合力不變，則水平面對斜面體的支持力不變，C符合題意；

C.無論物體上滑還是下滑，物塊均勻有水平向左的分加速度，因此整體在水平方向上的合外力向左，即水平面對斜面體的摩擦力始終向左，C符合題意；

D.物塊運動到最高點時，物塊仍有向左的分加速度，因此水平面對斜面體的摩擦力不為零，D不符合題意。

故答案為：BC。

【分析】根據(jù)加速度方向判斷物體的超重和失重；對物體和斜面構成的整體分析受力，根據(jù)上滑和下滑過程中，豎直方向和水平方向的加速度分量均相等的特點，分析豎直方向受力和水平方向受力。

7．一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，P、Q是波傳播方向上的兩個質點，P、Q間的距離為，當波傳播到Q點時，質點P恰好第四次到達波峰，從質點Q開始振動計時，質點Q的振動方程為，則下列判斷正確的是（）

A．質點P振動的周期為

B．質點P的振動比質點Q的振動超前

C．波傳播的速度大小為

D．質點Q起振后經(jīng)，質點P和質點Q加速度相同

【答案】A,B

【知識點】機械波及其形成和傳播；簡諧運動的表達式與圖象；波長、波速與頻率的關系

【解析】【解答】A.介質中所有質點的振動周期相同，為，A符合題意；

B.從Q的振動方程可以看出，Q向下起振，由題意知，當質點Q起振時，質點P恰好第四次到達波峰，所有質點P的振動比質點Q的振動超前，B符合題意；

C.P、Q間的距離為，而從P點傳到Q點用了的時間，有，解得，所以波的傳播速度大小，C不符合題意；

D.質點Q起振后經(jīng)，質點P和Q的位移一正一負，加速度方向不同，加速度不相同，D不符合題意；

故答案為：AB。

【分析】由Q點的振動方程找到角頻率，根據(jù)求出質點的振動周期；根據(jù)Q點的振動方程，找到Q點的起振方向，根據(jù)P、Q質點的振動情況分析質點P的振動比質點Q的振動超前的時間；由PQ距離求出波長，再由求出波速；分析質點Q起振后經(jīng)0.125s，P、Q兩點所在位置，得到質點振動的加速度。

8．如圖所示，間距的金屬軌道豎直放置，上端接定值電阻，下端接定值電阻。金屬軌道間分布著兩個有界勻強磁場區(qū)域；區(qū)域Ⅰ內的磁場方向垂直紙面向里，其磁感應強度；區(qū)域Ⅱ內的磁場方向豎直向下，其磁感應強度。金屬棒的質量、在軌道間的電阻，金屬棒與軌道間的動摩擦因數(shù)。現(xiàn)從區(qū)域Ⅰ的上方某一高度處由靜止釋放金屬棒，金屬棒下落進入?yún)^(qū)域Ⅰ，下落離開區(qū)域Ⅰ且離開區(qū)域Ⅰ前已做勻速直線運動。當金屬棒剛離開區(qū)域Ⅰ時，便開始均勻變化，進入?yún)^(qū)域Ⅱ時金屬棒也恰好做勻速直線運動，金屬棒在下降過程中始終保持水平且與軌道接觸良好，軌道電阻及空氣阻力忽略不計。。則（）

A．金屬棒進入?yún)^(qū)域Ⅰ時的速度大小

B．金屬棒離開區(qū)域1時的速度大小

C．從金屬棒離開區(qū)域Ⅰ后計時，隨時間的變化率

D．金屬棒穿過區(qū)域Ⅰ過程中回路中產(chǎn)生的焦耳熱

【答案】A,C

【知識點】共點力的平衡；閉合電路的歐姆定律；法拉第電磁感應定律；導體切割磁感線時的感應電動勢；電磁感應中的能量類問題

【解析】【解答】A.從金屬棒下落到剛進入?yún)^(qū)域I過程，有，得，A符合題意；

B.金屬棒離開區(qū)域I前做勻速直線運動，由平衡條件有，，，解得，B不符合題意；

C.金屬棒進入磁場Ⅱ區(qū)域內做勻速直線運動，由平衡條件有，所以有，，可知，解得，C符合題意；

D.由能量守恒定律有，代入得，D不符合題意；

故答案為：AC。

【分析】由自由落體運動的位移公式求出金屬棒進入?yún)^(qū)域Ⅰ時的速度大??；金屬棒離開區(qū)域I前做勻速直線運動，由共點力平衡條件求解金屬棒離開區(qū)域1時的速度大??；金屬棒進入磁場Ⅱ區(qū)域內做勻速直線運動，由共點力平衡條件結合法拉第電磁感應定律求出從金屬棒離開區(qū)域Ⅰ后，隨時間的變化率；由能量守恒定律求解金屬棒穿過區(qū)域Ⅰ過程中回路中產(chǎn)生的焦耳熱。

三、實驗題

9．在探究加速度a與物體所受合力F關系的實驗中，實驗裝置如圖甲所示。長木板放在水平桌面上。繞過動滑輪的細線與長木板平行。小車、擋光片及動滑輪的總質量為M。

（1）實驗前用游標卡尺測出擋光片的寬度．示數(shù)如圖乙所示．則擋光片寬度；

（2）將小車在A點由靜止釋放，記錄小車通過光電門時擋光片擋光時間，力傳感器的示數(shù)，則小車通過光電門時的速度大小為，測得小車在A點時，擋光片到光電門的距離為L，則小車運動的加速度大小為；（均用所測物理量的符號表示）

（3）增大沙桶中沙的質量重復（2）實驗，測得力傳感器的示數(shù)為，小車通過光電門時擋光片擋光的時間為．則表達式成立．則表明在質量一定時．加速度與合外力成正比。

【答案】（1）0.600

（2）；

（3）

【知識點】探究加速度與力、質量的關系；刻度尺、游標卡尺及螺旋測微器的使用

【解析】【解答】（1）用游標卡尺測量遮光條的寬度d=0.6cm+0.05mm×0=0.600cm；

（2）根據(jù)題意有，根據(jù)運動學公式，解得；

（3）如果表達式，成立，可知在質量一定時，加速度與合外力成正比。整理兩式可得。

【分析】（1）根據(jù)游標卡尺讀數(shù)規(guī)則讀出遮光條寬度；（2）小車通過光電門時速度變化很小，近似勻速，求出速度；由勻變速直線運動的位移-速度關系求出加速度；（3）如果F=ma成立，則表示在質量一定時，加速度與合外力成正比，結合題中給出的測量數(shù)據(jù)，寫出表達式。

10．某實驗小組成員要測量兩節(jié)新干電池的電動勢和內阻，設計并連接成了如圖甲所示的電路，電壓表V的量程為，內阻很大，為阻值約為幾歐的定值電阻。

（1）實驗先測出的阻值；閉合電鍵前，將電阻箱阻值R調到（填“最大”或“最小”），閉合，接到A，調節(jié)電阻箱的阻值使電壓表的示數(shù)如圖乙所示，此時電壓表的示數(shù)為V，記錄這時電阻箱接入電路的電阻；保持電阻箱示數(shù)不變，將切換到B，記錄這時電壓表的示數(shù)；則（用、、表示）；

（2）再將接到A，多次調節(jié)電阻箱，記錄每次調節(jié)后電阻箱接入電路的電阻R及對應的電壓表的示數(shù)U，以為縱軸，為橫軸，作圖像，若圖像的斜率為k，與縱軸的截距為b，則電池的電動勢，內阻（均用已知和測量的物理量表示）。

【答案】（1）最大；1.10；

（2）；

【知識點】電壓表、電流表歐姆表等電表的讀數(shù)；電池電動勢和內阻的測量

【解析】【解答】（1）為保護電路，閉合電鍵S前，將電阻箱阻值R調到最大；圖乙所示，最小格表示0.1V，根據(jù)下位讀數(shù)的原則，可得電壓表示數(shù)為1.10V；由于電壓表內阻很大，則，得到；

（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律，得到，根據(jù)題意可知，，解得，。

【分析】（1）從保護電路的角度分析；根據(jù)下位估讀的方法讀數(shù)；由歐姆定律結合串聯(lián)電路特點求解；（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律，推導的表達式，根據(jù)圖像的斜率和縱軸截距求出電動勢和內阻。

四、解答題

11．如圖所示，水平面上的絕熱汽缸內由絕熱活塞封閉一定質量的氣體，活塞左側固定一水平輕桿，輕桿剛好與豎直墻壁接觸（無彈力），此時活塞離缸底的距離為d，離缸口的距離為，氣缸與水平面的最大靜摩擦力為f，滑動摩擦力等于最大靜摩擦力。缸內氣體熱力學溫度為，大氣壓強為，活塞橫截面積為S，活塞與氣缸內壁無摩擦且不漏氣。缸內氣體內能與熱力學溫度的關系為，k為常數(shù)，現(xiàn)通過電熱絲（體積不計）給缸內氣體加熱，求：

（1）氣缸剛好要滑動時，缸內氣體的熱力學溫度；

（2）開始加熱至活塞移動到氣缸口的過程中，缸內氣體吸收的熱量。

【答案】（1）解：設氣缸剛好要滑動時，缸內氣體的壓強為，根據(jù)平衡條件，有

解得

氣體發(fā)生等容變化，則

解得

（2）解：設當活塞移到缸口時缸內氣體溫度為，則

解得

氣體內能增量

氣體對外做功

根據(jù)熱力學第一定律

可知，氣體吸收的熱量

【知識點】熱力學第一定律及其應用；氣體的等壓變化及蓋-呂薩克定律；氣體的等容變化及查理定律；壓強及封閉氣體壓強的計算

【解析】【分析】（1）氣缸剛好要滑動時，對氣缸，根據(jù)共點力平衡條件求出壓強，再由等容變化規(guī)律求出溫度；（2）與等壓變化規(guī)律求出活塞移到缸口時缸內氣體的溫度，得到氣體內能的變化量，由求出氣體做功，再由熱力學第一定律推導氣體吸收的熱量。

12．如圖所示，半徑為的光滑半圓弧軌道固定在豎直面內，水平面與圓弧軌道最低點A相切，AB垂直水平面。質量為的物塊a放在水平面上的P點，質量為的物塊b放在水平面上的Q點，，，C為PQ的中點，給物塊b一個水平向右的恒定推力，當物塊通過C點后的某位置撤去恒力，此后物塊b與a發(fā)生彈性碰撞，a進入圓弧軌道后從B點飛出，恰好落在Q點，兩物塊大小不計，與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.5，重力加速度取，求（結果可帶分式或根號）：