2021-2022學(xué)年江蘇省南通市海安市高三(上)期末物理模擬試卷【附答案】

2021-2022學(xué)年江蘇省南通市海安市高三（上）期末物理模擬試卷一．選擇題（共10小題，滿分40分，每小題4分）1．（4分）甲、乙兩船在同一條河流中同時(shí)開始渡河，河寬為H，河水流速為v0，劃船速度均為v，出發(fā)時(shí)兩船相距H，甲、乙兩船船頭均與河岸成60°角，如圖所示．已知乙船恰好能垂直到達(dá)對(duì)岸A點(diǎn)，則下列判斷正確的是（）A．甲、乙兩船到達(dá)對(duì)岸的時(shí)間不同 B．甲船在A點(diǎn)右側(cè)靠岸 C．兩船可能在未到達(dá)對(duì)岸前相遇 D．甲船也在A點(diǎn)靠岸2．（4分）用頻率為v的單色光照射陰極K時(shí)，能發(fā)生光電效應(yīng)。下面關(guān)于光電效應(yīng)常見的四個(gè)圖象說(shuō)法正確的是（）A．圖表示光電子的最大初動(dòng)能Ek與入射光頻率v的圖象，斜率為普朗克常量的倒數(shù) B．圖表示顏色相同、強(qiáng)度不同的光，光電流與電壓的關(guān)系圖象，強(qiáng)黃光的飽和光電流大，是因?yàn)檎丈鋾r(shí)間長(zhǎng) C．圖表示顏色不同的光，光電流與電壓的關(guān)系圖象，藍(lán)光的頻率小，遏止電壓大，最大初動(dòng)能大 D．圖表示遏止電壓Uc與入射光頻率v的關(guān)系圖象，普朗克常量h即為圖線的斜率k與電子電荷量e的乘積，即h＝ke3．（4分）“神舟十二號(hào)”載人飛船于2021年6月17日，順利發(fā)射升空開啟了為期3個(gè)月的天宮空間站之旅。神舟十二號(hào)飛船經(jīng)歷上升、入軌交會(huì)飛行后，與已經(jīng)和天舟貨運(yùn)船形成組合體的空間站核心艙對(duì)接，航天員進(jìn)入空間站組合體，整體在距離地球表面400公里的軌道穩(wěn)定運(yùn)行，則下列說(shuō)法正確的是（）A．“神舟十二號(hào)”衛(wèi)星的向心加速度大于“空間站”的向心加速度 B．“神舟十二號(hào)”衛(wèi)星的線速度小于第一宇宙速度 C．已知“神舟十二號(hào)”衛(wèi)星的線速度與角速度，可以求得空間站質(zhì)量 D．“神舟十二號(hào)”衛(wèi)星的周期大于24小時(shí)4．（4分）一列沿x軸傳播的簡(jiǎn)諧橫波，在t＝0時(shí)的波形如圖甲所示，P、Q是波上的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)P沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)。圖乙是波上某一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像。下列說(shuō)法中正確的是（）A．該波沿x軸負(fù)方向傳播 B．圖2乙可能為Q點(diǎn)的振動(dòng)圖像 C．t＝0.10s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P沿y軸正方向運(yùn)動(dòng) D．該波的波速為80m/s5．（4分）關(guān)于擴(kuò)散現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是（）A．溫度越高，擴(kuò)散進(jìn)行得越快 B．?dāng)U散現(xiàn)象是不同物質(zhì)間的一種化學(xué)反應(yīng) C．液體中的擴(kuò)散現(xiàn)象是由于液體的對(duì)流形成的 D．?dāng)U散現(xiàn)象在僅在液體或氣體中才能發(fā)生6．（4分）一細(xì)束白光通過(guò)玻璃三棱鏡折射后，在豎直放置的光屏上形成了如圖所示的光譜，其中a、c為光譜的邊緣色光，關(guān)于a、b、c三種色光，下列說(shuō)法正確的是（）A．若讓a、b、c三色光以同一入射角，從空氣中某方向射入一介質(zhì)，b光恰能發(fā)生全反射，則c光也一定能發(fā)生全反射 B．若分別讓a、b、c三色光通過(guò)一雙縫裝置，則a光形成的干涉條紋的間距最大 C．a(chǎn)、b、c三色光在玻璃三棱鏡中的傳播速度依次越來(lái)越小 D．玻璃對(duì)c色光的折射率最小7．（4分）如圖是靜電除塵集塵板與放電極間的電場(chǎng)線，A、B是電場(chǎng)中的兩點(diǎn)，E表示電場(chǎng)強(qiáng)度，φ表示電勢(shì)，則（）A．EA＞EB，φA＞φB B．EA＜EB，φA＜φB C．EA＞EB，電子在A點(diǎn)具有的電勢(shì)能大于在B點(diǎn)具有的電勢(shì)能 D．電子分別從不同的路徑由A運(yùn)動(dòng)到B，電場(chǎng)力做功不同8．（4分）C﹣NCAP是中國(guó)汽車技術(shù)研究中心于2006年3月2日正式發(fā)布的首版中國(guó)新車評(píng)價(jià)規(guī)程，其以更嚴(yán)格、更全面的要求，對(duì)車輛進(jìn)行全方位安全性能測(cè)試，包括乘員保護(hù)、行人保護(hù)、主動(dòng)安全等，從而給予消費(fèi)者更加系統(tǒng)、客觀的車輛安全信息，促進(jìn)汽車企業(yè)不斷提升整車安全性能。如圖，某次正面100%碰撞測(cè)試過(guò)程中，被測(cè)汽車在外加牽引裝置牽引下在特定軌道上從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)汽車達(dá)到測(cè)試速度后，牽引裝置即牽引汽車以該速度勻速前進(jìn)直至發(fā)生碰撞完成測(cè)試。若軌道有效長(zhǎng)度為100m，測(cè)試速度大小為60km/h，則以下說(shuō)法正確的是（）A．汽車勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度不能大于1.39m/s2 B．若汽車加速度大小為a＝2m/s2，則汽車勻加速時(shí)間約為30s C．若汽車加速度大小為a＝2m/s2，則汽車勻加速過(guò)程發(fā)生的位移大小約為69.4m D．若只更換為質(zhì)量較輕的汽車進(jìn)行測(cè)試而不改變牽引力等其它測(cè)試條件，則該汽車做勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間會(huì)增加9．（4分）如圖所示，空間存在垂直紙面向里的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)區(qū)域?qū)挾葹?L，以磁場(chǎng)左邊界為坐標(biāo)原點(diǎn)建立x軸。一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形金屬線框abcd，在外力作用下以速度v勻速穿過(guò)勻強(qiáng)磁場(chǎng)。從線框cd邊剛進(jìn)磁場(chǎng)開始計(jì)時(shí)，線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流i、線框ab邊兩端的電壓Uab、線框所受安培力F、穿過(guò)線圈的磁通量Φ隨位移x的變化圖象正確的是（）A． B． C． D．10．（4分）如圖所示，內(nèi)壁光滑的玻璃管豎直固定在水平地面上，管內(nèi)底部豎直放置處于自然長(zhǎng)度的輕質(zhì)彈簧，P為自由端。質(zhì)量分別為m和2m的A、B兩小球用輕質(zhì)硬桿連接，置于玻璃管內(nèi)。球的直徑比管的內(nèi)徑略小?，F(xiàn)從彈簧的正上方釋放兩球，兩球下落并壓縮彈簧，直至將自由端壓縮至最低點(diǎn)Q（圖中未畫出）后再向上彈起。下列說(shuō)法正確的是（）A．接觸彈簧之前，桿對(duì)A球做正功 B．P→Q過(guò)程A球克服彈簧彈力做的功是桿對(duì)A球做功的倍 C．P→Q過(guò)程A球克服彈簧彈力做的功是桿對(duì)A球做功的倍 D．Q→P過(guò)程彈簧對(duì)A彈力的最大值為3mg二．實(shí)驗(yàn)題（共1小題，滿分15分，每小題15分）11．（15分）某同學(xué)利用傳感器設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究電容器所帶電荷量Q與電容器兩端電壓U的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)電路圖如甲圖所示，實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）按電路圖甲接好電路，先保持電路斷開，然后將開關(guān)接（填1或2）；（2）待電路穩(wěn)定后，將開關(guān)接（填1或2）；（3）截取計(jì)算機(jī)上的部分圖像，如圖乙，分析數(shù)據(jù)；（4）當(dāng)電壓為4V時(shí)，電容器所帶電荷量為C；（5）當(dāng)電壓為2V時(shí)，電容器所帶電荷量為C；（6）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：；（7）將電阻R換成一個(gè)阻值更大的電阻，則實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（填“會(huì)”或者“不會(huì)”）發(fā)生變化。三．計(jì)算題（共4小題，滿分45分）12．（8分）如圖所示，導(dǎo)熱良好的氣缸豎直放置，活塞下方密閉一定質(zhì)量的理想氣體?；钊裳貧飧谉o(wú)摩擦的滑動(dòng)，其質(zhì)量為m，橫截面積為S，開始時(shí)相對(duì)氣缸底部的高度為h。將一個(gè)質(zhì)量也為m的物塊放在活塞上，氣體重新平衡后，活塞下降了，外界大氣壓強(qiáng)始終保持不變，重力加速度為g。求：（1）外界大氣壓強(qiáng)p0（此過(guò)程環(huán)境溫度保持不變）；（2）若緩慢提升環(huán)境溫度，使活塞回到起始位置，氣缸內(nèi)氣體吸收的熱量為Q，則氣缸內(nèi)氣體內(nèi)能增加了多少。13．（8分）如圖所示，兩條平行的光滑金屬導(dǎo)軌所在平面與水平面的夾角為θ＝37°，間距為d＝0.5m。導(dǎo)軌處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B＝1T，方向與導(dǎo)軌平面垂直。質(zhì)量為m＝0.1kg的金屬棒被固定在導(dǎo)軌上，距底端的距離為s＝2m，導(dǎo)軌與外接電源相連，使金屬棒通有電流。金屬棒被松開后，以加速度a＝4m/s2沿導(dǎo)軌勻加速下滑，金屬棒中的電流始終保持恒定，重力加速度為g＝10m/s2。求下滑到底端的過(guò)程中，金屬棒（1）末速度的大小v；（2）通過(guò)的電流大小I；（3）通過(guò)的電荷量Q。14．（14分）質(zhì)譜儀是一種測(cè)定帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的重要儀器，它的構(gòu)造如圖所示，設(shè)從離子源S產(chǎn)生出來(lái)的正離子初速度為零，經(jīng)過(guò)加速電場(chǎng)加速后，進(jìn)入一平行板電容器C中，電容器內(nèi)有電場(chǎng)強(qiáng)度為E的電場(chǎng)和磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1的磁場(chǎng)相互垂直，離子將沿圖中所示的直線穿過(guò)兩板間的空間而不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，再進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，最后打在記錄它的照相底片上的P點(diǎn)，若測(cè)得P點(diǎn)到入口處S1的距離為s，求離子的比荷。15．（15分）如圖，木板A靜止在光滑水平面上，其左端與固定臺(tái)階相距x。與滑塊B（可視為質(zhì)點(diǎn)）相連的細(xì)線一端固定在O點(diǎn)。水平拉直細(xì)線并給B一個(gè)豎直向下的初速度，當(dāng)B到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，細(xì)線恰好被拉斷，B從A右端的上表面水平滑入。A與臺(tái)階碰撞無(wú)機(jī)械能損失，不計(jì)空氣阻力。已知A的質(zhì)量為2kg，B的質(zhì)量為1kg，A、B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.1；細(xì)線長(zhǎng)為L(zhǎng)＝0.4m。能承受的最大拉力為50N；A足夠長(zhǎng)，B不會(huì)從A表面滑出；重力加速度g＝10m/s2。（1）求細(xì)線被拉斷瞬間B的速度大小v1以及B的初速度大小v0；（2）A與臺(tái)階只發(fā)生一次碰撞，求x滿足的條件；（3）x在滿足（2）的條件下，討論A與臺(tái)階碰撞前瞬間的速度vA和x的關(guān)系（用μ、g表示）。

2021-2022學(xué)年江蘇省南通市海安市高三（上）期末物理模擬試卷參考答案與試題解析一．選擇題（共10小題，滿分40分，每小題4分）1．（4分）甲、乙兩船在同一條河流中同時(shí)開始渡河，河寬為H，河水流速為v0，劃船速度均為v，出發(fā)時(shí)兩船相距H，甲、乙兩船船頭均與河岸成60°角，如圖所示．已知乙船恰好能垂直到達(dá)對(duì)岸A點(diǎn)，則下列判斷正確的是（）A．甲、乙兩船到達(dá)對(duì)岸的時(shí)間不同 B．甲船在A點(diǎn)右側(cè)靠岸 C．兩船可能在未到達(dá)對(duì)岸前相遇 D．甲船也在A點(diǎn)靠岸【解答】解：A、將兩船的運(yùn)動(dòng)分解為垂直于河岸方向和沿河岸方向，在垂直于河岸方向上，兩船的分速度相等，河寬一定，所以兩船渡河的時(shí)間相等。故A錯(cuò)誤。BCD、乙船的合速度垂直于河岸，有：vcos60°＝v0所以有：v＝2v0。兩船渡河的時(shí)間為：t＝則甲船在沿河岸方向上的位移為：x＝（v0+vcos60°）t＝2v0×＝H知甲船恰好能到達(dá)河對(duì)岸的A點(diǎn)。故BC錯(cuò)誤，D正確。故選：D。2．（4分）用頻率為v的單色光照射陰極K時(shí)，能發(fā)生光電效應(yīng)。下面關(guān)于光電效應(yīng)常見的四個(gè)圖象說(shuō)法正確的是（）A．圖表示光電子的最大初動(dòng)能Ek與入射光頻率v的圖象，斜率為普朗克常量的倒數(shù) B．圖表示顏色相同、強(qiáng)度不同的光，光電流與電壓的關(guān)系圖象，強(qiáng)黃光的飽和光電流大，是因?yàn)檎丈鋾r(shí)間長(zhǎng) C．圖表示顏色不同的光，光電流與電壓的關(guān)系圖象，藍(lán)光的頻率小，遏止電壓大，最大初動(dòng)能大 D．圖表示遏止電壓Uc與入射光頻率v的關(guān)系圖象，普朗克常量h即為圖線的斜率k與電子電荷量e的乘積，即h＝ke【解答】解：A、由愛因斯坦光電效應(yīng)方程hν﹣W＝Ek，可知圖象斜率為普朗克常量h，故A錯(cuò)誤；B、顏色相同，強(qiáng)度不同的光照射同一金屬，飽和光電流的強(qiáng)弱只與入射光的強(qiáng)度有關(guān)，與照射時(shí)間無(wú)關(guān)，故B錯(cuò)誤；C、藍(lán)光的頻率比黃光大。當(dāng)照射同一金屬時(shí)，逸出功相同，由hν﹣W＝Ek＝eUC可知，藍(lán)光的遏止電壓大，最大初動(dòng)能大，故C錯(cuò)誤；D、由hν﹣W＝Ek、Ek＝eUC聯(lián)立可知，遏止電壓UC與入射光頻率ν的關(guān)系UC＝﹣，即斜率為k＝，而h＝ke，故D正確。故選：D。3．（4分）“神舟十二號(hào)”載人飛船于2021年6月17日，順利發(fā)射升空開啟了為期3個(gè)月的天宮空間站之旅。神舟十二號(hào)飛船經(jīng)歷上升、入軌交會(huì)飛行后，與已經(jīng)和天舟貨運(yùn)船形成組合體的空間站核心艙對(duì)接，航天員進(jìn)入空間站組合體，整體在距離地球表面400公里的軌道穩(wěn)定運(yùn)行，則下列說(shuō)法正確的是（）A．“神舟十二號(hào)”衛(wèi)星的向心加速度大于“空間站”的向心加速度 B．“神舟十二號(hào)”衛(wèi)星的線速度小于第一宇宙速度 C．已知“神舟十二號(hào)”衛(wèi)星的線速度與角速度，可以求得空間站質(zhì)量 D．“神舟十二號(hào)”衛(wèi)星的周期大于24小時(shí)【解答】解：A、由可得：，“神舟十二號(hào)”與“空間站”對(duì)接后處于同一軌道，所以它們的向心加速度相等，故A錯(cuò)誤；B、由可得第一宇宙速度為，“神舟十二號(hào)”衛(wèi)星的運(yùn)行軌道大于地球半徑R，所以其線速度小于第一宇宙速度，故B正確；C、由，v＝ωr，可知，如果已知“神舟十二號(hào)”衛(wèi)星的線速度與角速度，可以求得地球的質(zhì)量，但不能求得空間站的質(zhì)量，故C錯(cuò)誤；D、由，可解得地球同步衛(wèi)星的軌道高度約為3.6萬(wàn)千米，“神舟十二號(hào)”衛(wèi)星的軌道高度為400公里，遠(yuǎn)小于同步衛(wèi)星的軌道高度，由上式可知其周期小于24小時(shí)，故D錯(cuò)誤。故選：B。4．（4分）一列沿x軸傳播的簡(jiǎn)諧橫波，在t＝0時(shí)的波形如圖甲所示，P、Q是波上的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)P沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)。圖乙是波上某一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像。下列說(shuō)法中正確的是（）A．該波沿x軸負(fù)方向傳播 B．圖2乙可能為Q點(diǎn)的振動(dòng)圖像 C．t＝0.10s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P沿y軸正方向運(yùn)動(dòng) D．該波的波速為80m/s【解答】解：A、已知條件知道P點(diǎn)沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，根據(jù)同側(cè)法可知波向x軸正方向傳播。故A錯(cuò)誤；B、根據(jù)同測(cè)法可知，Q點(diǎn)在0時(shí)刻沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，所以乙圖不是Q點(diǎn)的振動(dòng)圖像，故B錯(cuò)誤；C、根據(jù)振動(dòng)圖可知周期是0.2s，所以0.1s是經(jīng)歷了半個(gè)周期，P點(diǎn)在平衡位置下方沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，故C正確；D、根據(jù)圖像可以找到波長(zhǎng)是8m，周期是0.2s，所以波速v＝＝m/s＝40m/s，故D錯(cuò)誤。故選：C。5．（4分）關(guān)于擴(kuò)散現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是（）A．溫度越高，擴(kuò)散進(jìn)行得越快 B．?dāng)U散現(xiàn)象是不同物質(zhì)間的一種化學(xué)反應(yīng) C．液體中的擴(kuò)散現(xiàn)象是由于液體的對(duì)流形成的 D．?dāng)U散現(xiàn)象在僅在液體或氣體中才能發(fā)生【解答】解：A、溫度越高，分子熱運(yùn)動(dòng)越激烈，所以擴(kuò)散進(jìn)行得越快，故A正確；B、擴(kuò)散現(xiàn)象是分子熱運(yùn)動(dòng)引起的分子的遷移現(xiàn)象，沒有產(chǎn)生新的物質(zhì)，是物理現(xiàn)象，不是化學(xué)反應(yīng)，故B錯(cuò)誤；CD、擴(kuò)散現(xiàn)象是由物質(zhì)分子無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的分子遷移現(xiàn)象，可以在固體、液體、氣體中產(chǎn)生，擴(kuò)散速度與溫度和物質(zhì)的種類有關(guān)，故CD錯(cuò)誤。故選：A。6．（4分）一細(xì)束白光通過(guò)玻璃三棱鏡折射后，在豎直放置的光屏上形成了如圖所示的光譜，其中a、c為光譜的邊緣色光，關(guān)于a、b、c三種色光，下列說(shuō)法正確的是（）A．若讓a、b、c三色光以同一入射角，從空氣中某方向射入一介質(zhì)，b光恰能發(fā)生全反射，則c光也一定能發(fā)生全反射 B．若分別讓a、b、c三色光通過(guò)一雙縫裝置，則a光形成的干涉條紋的間距最大 C．a(chǎn)、b、c三色光在玻璃三棱鏡中的傳播速度依次越來(lái)越小 D．玻璃對(duì)c色光的折射率最小【解答】解：D、由光路圖可知，c光的偏折程度最小，根據(jù)折射定律知玻璃對(duì)c光的折射率最小，故D正確。A、根據(jù)全反射臨界角公式sinC＝知，c光的折射率最小，臨界角最大，可知，以同一入射角從空氣中某方向射入一介質(zhì)，b光恰能發(fā)生全反射，則c光不一定能發(fā)生全反射，故A錯(cuò)誤；B、玻璃對(duì)a光的折射率最大，a光的波長(zhǎng)最短，c光的折射率最小，c光的波長(zhǎng)最長(zhǎng)，根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式△x＝λ，知a光形成的干涉條紋的間距最小，c光形成的干涉條紋的間距最大，故B錯(cuò)誤；C、玻璃對(duì)a光的折射率最大，c光的折射率最小，根據(jù)v＝知，a、b、c三色光在玻璃三棱鏡中的傳播速度依次越來(lái)大，故C錯(cuò)誤。故選：D。7．（4分）如圖是靜電除塵集塵板與放電極間的電場(chǎng)線，A、B是電場(chǎng)中的兩點(diǎn)，E表示電場(chǎng)強(qiáng)度，φ表示電勢(shì)，則（）A．EA＞EB，φA＞φB B．EA＜EB，φA＜φB C．EA＞EB，電子在A點(diǎn)具有的電勢(shì)能大于在B點(diǎn)具有的電勢(shì)能 D．電子分別從不同的路徑由A運(yùn)動(dòng)到B，電場(chǎng)力做功不同【解答】解：ABC、由電場(chǎng)線的方向和疏密程度，可知EA＞EB，φA＜φB根據(jù)電勢(shì)能與電勢(shì)的關(guān)系Ep＝qφ可知，電子在A點(diǎn)具有的電勢(shì)能大于在B點(diǎn)具有的電勢(shì)能。故AB錯(cuò)誤；C正確；D、根據(jù)電場(chǎng)力做功特點(diǎn)可知，電子分別從不同的路徑由，運(yùn)動(dòng)到B，電場(chǎng)力做功相同。故D錯(cuò)誤。故選：C。8．（4分）C﹣NCAP是中國(guó)汽車技術(shù)研究中心于2006年3月2日正式發(fā)布的首版中國(guó)新車評(píng)價(jià)規(guī)程，其以更嚴(yán)格、更全面的要求，對(duì)車輛進(jìn)行全方位安全性能測(cè)試，包括乘員保護(hù)、行人保護(hù)、主動(dòng)安全等，從而給予消費(fèi)者更加系統(tǒng)、客觀的車輛安全信息，促進(jìn)汽車企業(yè)不斷提升整車安全性能。如圖，某次正面100%碰撞測(cè)試過(guò)程中，被測(cè)汽車在外加牽引裝置牽引下在特定軌道上從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)汽車達(dá)到測(cè)試速度后，牽引裝置即牽引汽車以該速度勻速前進(jìn)直至發(fā)生碰撞完成測(cè)試。若軌道有效長(zhǎng)度為100m，測(cè)試速度大小為60km/h，則以下說(shuō)法正確的是（）A．汽車勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度不能大于1.39m/s2 B．若汽車加速度大小為a＝2m/s2，則汽車勻加速時(shí)間約為30s C．若汽車加速度大小為a＝2m/s2，則汽車勻加速過(guò)程發(fā)生的位移大小約為69.4m D．若只更換為質(zhì)量較輕的汽車進(jìn)行測(cè)試而不改變牽引力等其它測(cè)試條件，則該汽車做勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間會(huì)增加【解答】解：A、為達(dá)到測(cè)試速度要求，加速位移滿足x≤100m，由2ax＝v2，其中v＝60km/h＝m/s，解得a≥1.39m/s2，故A錯(cuò)誤；B、若汽車加速度大小為a＝2m/s2，勻加速時(shí)間t＝＝s＝8.33s，故B錯(cuò)誤；C、若汽車加速度大小為a＝2m/s2，則汽車的勻加速位移x1＝＝m≈69.4m，故C正確；D、由牛頓第二定律可知：F＝ma，當(dāng)質(zhì)量m減小時(shí)，加速度增大，由v＝at可知，加速時(shí)間t減小，故D錯(cuò)誤；故選：C。9．（4分）如圖所示，空間存在垂直紙面向里的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)區(qū)域?qū)挾葹?L，以磁場(chǎng)左邊界為坐標(biāo)原點(diǎn)建立x軸。一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形金屬線框abcd，在外力作用下以速度v勻速穿過(guò)勻強(qiáng)磁場(chǎng)。從線框cd邊剛進(jìn)磁場(chǎng)開始計(jì)時(shí)，線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流i、線框ab邊兩端的電壓Uab、線框所受安培力F、穿過(guò)線圈的磁通量Φ隨位移x的變化圖象正確的是（）A． B． C． D．【解答】解：A、進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝BLv不變，感應(yīng)電流I＝不變，根據(jù)楞次定律知，感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向，完全進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，感應(yīng)電流為零，出磁場(chǎng)的過(guò)程中，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝BLv不變，感應(yīng)電流I＝不變，根據(jù)楞次定律知，感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向，故A錯(cuò)誤。B、進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，，完全進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，ab邊的電勢(shì)差Uab＝BLv，出磁場(chǎng)的過(guò)程中，ab邊的電勢(shì)差，故B錯(cuò)誤。C、進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，ab邊不在磁場(chǎng)中，不受安培力，完全進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，感應(yīng)電流為零，ab邊不受安培力，出磁場(chǎng)的過(guò)程中，ab邊受到安培力，故C錯(cuò)誤。D、進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，磁通量Φ＝BLvt，磁通量隨時(shí)間均勻增大，完全進(jìn)入磁場(chǎng)后，磁通量不變，出磁場(chǎng)的過(guò)程中，磁通量均勻減小，故D正確。故選：D。10．（4分）如圖所示，內(nèi)壁光滑的玻璃管豎直固定在水平地面上，管內(nèi)底部豎直放置處于自然長(zhǎng)度的輕質(zhì)彈簧，P為自由端。質(zhì)量分別為m和2m的A、B兩小球用輕質(zhì)硬桿連接，置于玻璃管內(nèi)。球的直徑比管的內(nèi)徑略小?，F(xiàn)從彈簧的正上方釋放兩球，兩球下落并壓縮彈簧，直至將自由端壓縮至最低點(diǎn)Q（圖中未畫出）后再向上彈起。下列說(shuō)法正確的是（）A．接觸彈簧之前，桿對(duì)A球做正功 B．P→Q過(guò)程A球克服彈簧彈力做的功是桿對(duì)A球做功的倍 C．P→Q過(guò)程A球克服彈簧彈力做的功是桿對(duì)A球做功的倍 D．Q→P過(guò)程彈簧對(duì)A彈力的最大值為3mg【解答】解：A、接觸彈簧之前，A、B球自由下落，桿的彈力為零，桿對(duì)A球不做功，故A錯(cuò)誤；BC、設(shè)A球到達(dá)P點(diǎn)時(shí)的速度大小為v，P和Q之間的距離為h，對(duì)A球，根據(jù)動(dòng)能定理可得：mgh+W桿﹣W彈＝0﹣；對(duì)A和B兩個(gè)球，根據(jù)動(dòng)能定理可得：3mgh﹣W彈＝0﹣聯(lián)立解得：W彈＝W桿，故B正確、C錯(cuò)誤；D、當(dāng)彈簧彈力T＝3mg時(shí)A和B的速度最大，以后彈簧繼續(xù)被壓縮，所以彈簧彈力的最大值大于3mg，故D錯(cuò)誤。故選：B。二．實(shí)驗(yàn)題（共1小題，滿分15分，每小題15分）11．（15分）某同學(xué)利用傳感器設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究電容器所帶電荷量Q與電容器兩端電壓U的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)電路圖如甲圖所示，實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）按電路圖甲接好電路，先保持電路斷開，然后將開關(guān)接1（填1或2）；（2）待電路穩(wěn)定后，將開關(guān)接2（填1或2）；（3）截取計(jì)算機(jī)上的部分圖像，如圖乙，分析數(shù)據(jù)；（4）當(dāng)電壓為4V時(shí)，電容器所帶電荷量為0.740C；（5）當(dāng)電壓為2V時(shí)，電容器所帶電荷量為0.368C；（6）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：在誤差允許范圍內(nèi)，電容器所帶電荷量Q與電容器兩端電壓U成正比；（7）將電阻R換成一個(gè)阻值更大的電阻，則實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不會(huì)（填“會(huì)”或者“不會(huì)”）發(fā)生變化?！窘獯稹拷猓海?）由于電容器未帶電荷，所以先要充電，故開關(guān)S應(yīng)接1；（2）當(dāng)電容器充電結(jié)束，即電容器兩端電壓與電源的電動(dòng)勢(shì)相等時(shí)，再把開關(guān)S接2，使電容器放電；（4）由△Q＝I?△t知，電荷量為I﹣t圖象與坐標(biāo)軸所包圍的面積。從I﹣t圖象看出，每格所表示的電量q0＝0.01×0.4C＝0.004C，當(dāng)電壓為U＝4V時(shí)，數(shù)出I﹣t圖象的所包圍的格數(shù)有185個(gè)格，所以總面積為Q4＝185×0.004C＝0.740C。（5）而當(dāng)電壓U＝2V時(shí)，Q2＝92×0.004C＝0.368C。（6）從以上的兩組數(shù)據(jù)可以看出，當(dāng)電壓加倍時(shí)，電容器的電荷量也加倍，所以在誤差允許范圍內(nèi)，電容器所帶電荷量Q與電容器兩端電壓U成正比；（7）電阻R換成一個(gè)阻值更大的電阻，只是影響電流的峰值，但對(duì)電荷的總量沒有影響。故答案為：（1）1；（2）2；（4）0.740（0.730—0.750均正確）；（5）0.368（0.360—0.380均正確）；（6）在誤差允許范圍內(nèi)，電容器所帶電荷量Q與電容器兩端電壓U成正比；（7）不會(huì)三．計(jì)算題（共4小題，滿分45分）12．（8分）如圖所示，導(dǎo)熱良好的氣缸豎直放置，活塞下方密閉一定質(zhì)量的理想氣體?；钊裳貧飧谉o(wú)摩擦的滑動(dòng)，其質(zhì)量為m，橫截面積為S，開始時(shí)相對(duì)氣缸底部的高度為h。將一個(gè)質(zhì)量也為m的物塊放在活塞上，氣體重新平衡后，活塞下降了，外界大氣壓強(qiáng)始終保持不變，重力加速度為g。求：（1）外界大氣壓強(qiáng)p0（此過(guò)程環(huán)境溫度保持不變）；（2）若緩慢提升環(huán)境溫度，使活塞回到起始位置，氣缸內(nèi)氣體吸收的熱量為Q，則氣缸內(nèi)氣體內(nèi)能增加了多少?！窘獯稹拷猓海?）初始狀態(tài)，對(duì)活塞進(jìn)行受力分析，由平衡條件得：p1S＝p0S+mg解得：p1＝p0+初始狀態(tài)，密閉氣體體積為：V1＝Sh末狀態(tài)，對(duì)物體和活塞進(jìn)行受力分析，由平衡條件得：p2S＝p0S+2mg解得：p2＝p0+末狀態(tài)，密閉氣體體積為：V2＝對(duì)密閉氣體，由玻意耳定律得：p1V1＝p2V2聯(lián)立解得外界大氣壓強(qiáng)p0為：p0＝（2）緩慢提升環(huán)境溫度，氣體等壓膨脹，則外界對(duì)氣體做功為：W＝﹣p2S由熱力學(xué)第一定律得：△U＝Q+W聯(lián)立解得氣缸內(nèi)氣體內(nèi)能增加量為：△U＝Q﹣mgh答：（1）外界大氣壓強(qiáng)p0為；（2）若緩慢提升環(huán)境溫度，使活塞回到起始位置，氣缸內(nèi)氣體吸收的熱量為Q，則氣缸內(nèi)氣體內(nèi)能增加了Q﹣mgh。13．（8分）如圖所示，兩條平行的光滑金屬導(dǎo)軌所在平面與水平面的夾角為θ＝37°，間距為d＝0.5m。導(dǎo)軌處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B＝1T，方向與導(dǎo)軌平面垂直。質(zhì)量為m＝0.1kg的金屬棒被固定在導(dǎo)軌上，距底端的距離為s＝2m，導(dǎo)軌與外接電源相連，使金屬棒通有電流。金屬棒被松開后，以加速度a＝4m/s2沿導(dǎo)軌勻加速下滑，金屬棒中的電流始終保持恒定，重力加速度為g＝10m/s2。求下滑到底端的過(guò)程中，金屬棒（1）末速度的大小v；（2）通過(guò)的電流大小I；（3）通過(guò)的電荷量Q?！窘獯稹拷猓海?）金屬棒做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，金屬棒到達(dá)底端時(shí)的速度：v＝m/s＝4m/s（2）金屬棒受到的安培力：F＝BId對(duì)金屬棒，由牛頓第二定律得：mgsinθ﹣BId＝ma代入數(shù)據(jù)解得：I＝0.4A（3）金屬棒的運(yùn)動(dòng)時(shí)間：t＝s＝1s電荷量：Q＝It＝0.4×1C＝0.4C答：（1）末速度的大小v是4m/s；（2）通過(guò)的電流大小I是0.4A；（3）通過(guò)的電荷量Q是0.4C。14．（14分）質(zhì)譜儀是一種測(cè)定帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的重要儀器，它的構(gòu)造如圖所示，設(shè)從離子源S產(chǎn)生出來(lái)的正離子初速度為零，經(jīng)過(guò)加速電場(chǎng)加速后，進(jìn)入一平行板電容器C中，電容器內(nèi)有電場(chǎng)強(qiáng)度為E的電場(chǎng)和磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1的磁場(chǎng)相互垂直，離子將沿圖中所示的直線穿過(guò)兩板間的空間而不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，再進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，最后打在記錄它的照相底片上的P點(diǎn)，若測(cè)得P點(diǎn)到入口處S1的距離為s，求