北京市海淀區(qū)2024屆高三下學(xué)期二模試題 物理 含解析

海淀區(qū)2023—2024學(xué)年第二學(xué)期期末練習(xí)高三物理一、本部分共14題，每題3分，共42分。在每題列出的四個(gè)選項(xiàng)中，選出最符合題目要求的一項(xiàng)。1.下列核反應(yīng)方程中，屬于核裂變的是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】【詳解】A．A的衰變生成物里有電子，屬于β衰變，故A錯(cuò)誤；B．B反應(yīng)是用中子轟擊重核使重核轉(zhuǎn)變成輕核，屬于核裂變反應(yīng)，故B正確；C．C反應(yīng)是輕核聚變，是氫彈的基本反應(yīng)方程，故C錯(cuò)誤；D．D是用α粒子轟擊原子核發(fā)生核反應(yīng)，是原子核的人工轉(zhuǎn)變，是發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的方程，故D錯(cuò)誤。故選B。2.下列關(guān)于光的現(xiàn)象說(shuō)法正確的是（）A.水面上漂著的油膜呈彩色，是光的折射現(xiàn)象B.相機(jī)鏡頭上的增透膜，利用了光的偏振C.泊松亮斑現(xiàn)象是光的衍射現(xiàn)象，說(shuō)明光具有波動(dòng)性D.雨后天空出現(xiàn)的彩虹，是光的干涉現(xiàn)象【答案】C【解析】【詳解】A．水面上漂著的油膜呈彩色，是光的薄膜干涉現(xiàn)象，故A錯(cuò)誤；B．相機(jī)鏡頭上的增透膜，利用了光的干涉，故B錯(cuò)誤；C．泊松亮斑現(xiàn)象是光的衍射現(xiàn)象，說(shuō)明光具有波動(dòng)性，故C正確；D．雨后天空出現(xiàn)的彩虹，是光的折射現(xiàn)象，故D錯(cuò)誤。故選C。3.關(guān)于熱現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是（）A.兩熱力學(xué)系統(tǒng)達(dá)到熱平衡的標(biāo)志是內(nèi)能相同B.氣體溫度上升時(shí)，每個(gè)分子的熱運(yùn)動(dòng)都變得更劇烈C.氣體從外界吸收熱量，其內(nèi)能可能不變D.布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)【答案】C【解析】【詳解】A．兩熱力學(xué)系統(tǒng)達(dá)到熱平衡的標(biāo)志是溫度相同，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．氣體溫度上升時(shí)，分子的平均動(dòng)能變大，但不是每個(gè)分子的熱運(yùn)動(dòng)都變得更劇烈，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．氣體從外界吸收熱量，若同時(shí)對(duì)外做功，則其內(nèi)能可能不變，選項(xiàng)C正確；D．布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體表面的固體顆粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，是液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的具體表現(xiàn)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。4.位于坐標(biāo)原點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)從t=0時(shí)開(kāi)始沿y軸振動(dòng)，形成一列沿x軸傳播的簡(jiǎn)諧波，t=0.5s時(shí)的波形如圖所示，此時(shí)x=0處的質(zhì)點(diǎn)位于波峰位置。圖中能正確描述x=2m處質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的圖像是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】【詳解】根據(jù)波形圖可得解得周期由解得波長(zhǎng)為該波的波速為所以波傳到x=2m經(jīng)過(guò)的時(shí)間為根據(jù)波形圖可知，振源的起振方向向上，則波傳到x=2m時(shí)，質(zhì)點(diǎn)開(kāi)始向上振動(dòng)。故選A。5.某同學(xué)用如圖所示的裝置探究等溫情況下一定質(zhì)量的氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系，下列說(shuō)法正確的是（）A.該實(shí)驗(yàn)必須保證良好的密封性B.該實(shí)驗(yàn)必須測(cè)量柱塞的直徑C.應(yīng)快速移動(dòng)柱塞，以減少氣體向環(huán)境中放熱D.為方便操作，可用手握住注射器再推拉柱塞【答案】A【解析】【詳解】A．該實(shí)驗(yàn)要使研究氣體對(duì)象質(zhì)量一定，所以必須保證良好的密封性，故A正確；B．實(shí)驗(yàn)中要驗(yàn)證由于推拉柱塞前后柱塞橫截面積不變，因此只需驗(yàn)證所以不需要測(cè)量柱塞的橫截面積，即不需要測(cè)量柱塞的直徑，故B錯(cuò)誤；CD．為了保證氣體溫度不變，應(yīng)緩慢移動(dòng)柱塞，不可以手握住注射器再推拉柱塞，故CD錯(cuò)誤。故選A。6.如圖所示，一物體在與水平方向夾角為θ的恒定拉力F作用下以速度v做勻速直線運(yùn)動(dòng)。已知物體質(zhì)量為m，物體和桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g。在物體運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A.支持力可能為零 B.摩擦力做功為?μmgvtC.拉力和摩擦力的合力方向豎直向上 D.合力做功為Fvt【答案】C【解析】【詳解】AB．物體勻速運(yùn)動(dòng)，對(duì)物體受力分析，水平方向豎直方向由于水平方向一定受到向左的摩擦力，故支持力不可能為零；摩擦力做功為故AB錯(cuò)誤；C．對(duì)物體受力分析，受到豎直向下的重力和豎直向上的支持力，由平衡條件可知此時(shí)拉力和摩擦力的合力方向必定豎直向上此時(shí)與支持力的合力才能和重力平衡，故C正確；D．物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，受到的合外力為0，故合力做功為0，故D錯(cuò)誤。故選C。7.地球同步衛(wèi)星的發(fā)射過(guò)程可以簡(jiǎn)化如下：衛(wèi)星先在近地圓形軌道I上運(yùn)動(dòng)，在點(diǎn)A時(shí)點(diǎn)火變軌進(jìn)入橢圓軌道II，到達(dá)軌道的遠(yuǎn)地點(diǎn)B時(shí)，再次點(diǎn)火進(jìn)入同步軌道III繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。設(shè)衛(wèi)星質(zhì)量保持不變，下列說(shuō)法中正確的是（）A.衛(wèi)星在軌道I上運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的加速度小于在軌道II上運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的加速度B.衛(wèi)星在軌道I上的機(jī)械能等于在軌道III上的機(jī)械能C.衛(wèi)星在軌道I上和軌道III上的運(yùn)動(dòng)周期均與地球自轉(zhuǎn)周期相同D.衛(wèi)星在軌道II上運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速率小于地球的第一宇宙速度【答案】D【解析】【詳解】A．由，解得可知衛(wèi)星在軌道I上運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的加速度等于在軌道II上運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的加速度，故A錯(cuò)誤；B．衛(wèi)星從軌道Ⅰ進(jìn)入軌道Ⅱ需在A點(diǎn)火加速，衛(wèi)星從軌道Ⅱ進(jìn)入軌道III需在B點(diǎn)火加速，所以衛(wèi)星在軌道I上的機(jī)械能小于在軌道III上的機(jī)械能，故B錯(cuò)誤；C．由開(kāi)普勒第三定律，可知衛(wèi)星在軌道I上的運(yùn)動(dòng)周期小于在軌道III上的運(yùn)動(dòng)周期，軌道III上的運(yùn)動(dòng)周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，故C錯(cuò)誤；D．由，可知可知衛(wèi)星在軌道III上運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速率小于地球的第一宇宙速度，衛(wèi)星在軌道III上運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速率大于衛(wèi)星在軌道II上運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速率，故衛(wèi)星在軌道II上運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速率小于地球的第一宇宙速度，故D正確。故選D。8.如圖1所示為演示自感現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)電路。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先閉合開(kāi)關(guān)S，電路達(dá)到穩(wěn)定后，燈泡A和B處于正常發(fā)光狀態(tài)，在t0時(shí)刻，將開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)，測(cè)量得到t0時(shí)刻前后流過(guò)某一燈泡的電流I隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖2所示。電源內(nèi)阻及電感線圈L的直流電阻可忽略不計(jì)。下列說(shuō)法正確的是（）A.閉合S，燈泡A和B都緩慢變亮B.斷開(kāi)S至燈泡B完全熄滅的過(guò)程中，a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì)C.圖2所示為燈泡B在S斷開(kāi)前后電流隨時(shí)間的變化關(guān)系D.由圖2可知兩燈泡正常發(fā)光時(shí)，燈泡A的阻值大于燈泡B的阻值【答案】C【解析】【詳解】A．閉合S，B燈立刻變亮，由于線圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流的增加，使得燈泡A緩慢變亮，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；BC．?dāng)嚅_(kāi)S后，原來(lái)通過(guò)B的電流立即消失，由于線圈產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流的減小，則線圈L相當(dāng)電源，在燈泡B和A重新組成回路，則通過(guò)B的電流由b到a，則從斷開(kāi)S至燈泡B完全熄滅的過(guò)程中，a點(diǎn)電勢(shì)低于b點(diǎn)電勢(shì)，S斷開(kāi)前后流過(guò)燈泡B的電流方向相反，即圖2所示為燈泡B在S斷開(kāi)前后電流隨時(shí)間的變化關(guān)系，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，C正確；D．由圖2可知由于S斷開(kāi)后通過(guò)B的電流大于S斷開(kāi)之前通過(guò)B的電流，可知兩燈泡正常發(fā)光時(shí)，燈泡A的阻值小于燈泡B的阻值，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。9.地球表面與大氣電離層都是良導(dǎo)體，兩者與其間的空氣介質(zhì)可視為一個(gè)大電容器，這個(gè)電容器儲(chǔ)存的電荷量大致穩(wěn)定，約為5×105C，其間的電場(chǎng)，稱為大氣電場(chǎng)。設(shè)大地電勢(shì)為零，晴天的大氣電場(chǎng)中，不同高度h處的電勢(shì)φ的變化規(guī)律如圖所示，不考慮水平方向電場(chǎng)的影響。根據(jù)以上信息，下列說(shuō)法正確的是（）A.大氣電場(chǎng)的方向豎直向上B.地面帶電量約為2.5×105CC.地面和大氣電離層組成的電容器電容值約0.6FD.高度h越大，大氣電場(chǎng)強(qiáng)度越小【答案】D【解析】【詳解】A．大地電勢(shì)為零，離地面越高，電勢(shì)越高，因沿電場(chǎng)方向電勢(shì)降低，可知大氣電場(chǎng)的方向豎直向下，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．因地面和大氣層分別是電容器的兩個(gè)電極，電容器儲(chǔ)存的電荷量約為5×105C，可知地面帶電量約為5×105C，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．根據(jù)電容器的定義式可知，地面和大氣電離層組成的電容器電容值約故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)可知圖像的斜率代表電場(chǎng)的倒數(shù)，高度h越大，大氣電場(chǎng)強(qiáng)度越小，故D正確。故選D。10.如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌位于水平的xOy平面內(nèi)，導(dǎo)軌與x軸平行，左端接有電阻R。在x>0的一側(cè)存在豎直向下的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨空間均勻變化，滿足B=B0+kx（k>0且為定值）。一金屬桿與導(dǎo)軌垂直放置，且接觸良好，在外力作用下沿x軸正方向勻速運(yùn)動(dòng)。t=0時(shí)金屬桿位于x=0處，不計(jì)導(dǎo)軌和金屬桿的電阻。圖2中關(guān)于金屬桿兩端的電壓U和所受安培力F大小的圖像正確的是（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】AB．設(shè)金屬桿在內(nèi)運(yùn)動(dòng)的位移為x，且，設(shè)兩導(dǎo)軌間的距離為L(zhǎng)，則在時(shí)間內(nèi)金屬桿與導(dǎo)軌、電阻構(gòu)成的閉合回路中磁通量的變化量則內(nèi)閉合回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)設(shè)金屬桿勻速運(yùn)動(dòng)的速度為v，則代入上式，可得不計(jì)導(dǎo)軌和金屬桿的電阻，則金屬桿兩端的電壓可知U與x成線性關(guān)系，是一條傾斜的直線，由，可得可知U與t成線性關(guān)系，是一條傾斜的直線，故A錯(cuò)誤，B正確；CD．由閉合電路歐姆定律可得電路中感應(yīng)電流金屬桿所受安培力：F=BIL，代入數(shù)據(jù)可得可知F與x不是線性關(guān)系，F(xiàn)-x圖像應(yīng)為曲線，由，可得可知F與t不是線性關(guān)系，F(xiàn)-t圖像應(yīng)為曲線，故CD錯(cuò)誤。故選B。11.如圖所示為某靜電除塵裝置的簡(jiǎn)化原理圖，兩塊平行帶電極板間為除塵空間。質(zhì)量為m，電荷量為-q的帶電塵埃分布均勻，均以沿板方向的速率v射入除塵空間，當(dāng)其碰到下極板時(shí)，所帶電荷立即被中和，同時(shí)塵埃被收集。調(diào)整兩極板間的電壓可以改變除塵率（相同時(shí)間內(nèi)被收集塵埃的數(shù)量與進(jìn)入除塵空間塵埃的數(shù)量之百分比）。當(dāng)兩極板間電壓為U0時(shí)，。不計(jì)空氣阻力、塵埃的重力及塵埃之間的相互作用，忽略邊緣效應(yīng)。下列說(shuō)法正確的是（）A.兩極板間電壓為U0時(shí)，塵埃的最大動(dòng)能為qU0+B.兩極板間電壓為U0時(shí)，除塵率可達(dá)100%C.僅增大塵埃的速率v，可以提升除塵率D.僅減少塵埃的電荷量，可以提升除塵率【答案】B【解析】【詳解】A．當(dāng)兩極板間電壓為U0時(shí)，?？芍嗤瑫r(shí)間內(nèi)有80%的帶點(diǎn)塵埃打在下極板，則離開(kāi)極板間的帶點(diǎn)塵埃的偏移量設(shè)塵埃的最大動(dòng)能為，兩極板間的距離為，根據(jù)動(dòng)能定理可知解得A錯(cuò)誤；B．設(shè)離開(kāi)板間的帶電塵埃的偏移量為，極板間的電壓為，粒子在平行極板的方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，沿垂直極板的方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則有根據(jù)牛頓第二定律聯(lián)立解得由于故可解得故B正確；CD．根據(jù)上述結(jié)論可知，僅增大塵埃的速率v，或僅減少塵埃的電荷量，均使的偏移量減小，會(huì)降低除塵率，CD錯(cuò)誤。故選B。12.如圖所示，一個(gè)沙漏沿水平方向以速度v做勻速直線運(yùn)動(dòng)，沿途連續(xù)漏出沙子，單位時(shí)間內(nèi)漏出的沙子質(zhì)量恒定為Q，出沙口距水平地面的高度為H。忽略沙子漏出瞬間相對(duì)沙漏的初速度，沙子落到地面后立即停止，不計(jì)空氣阻力，已知重力加速度為g。在已有沙子落地后的任意時(shí)刻，下列說(shuō)法正確的是（）A.沙子在空中形成的幾何圖形是一條拋物線B.在空中飛行的沙子的總質(zhì)量為C.沙子落到地面時(shí)對(duì)地面的作用力為QvD.沙子落到地面時(shí)與沙漏的水平距離為【答案】B【解析】【分析】根據(jù)題干中“一個(gè)沙漏沿水平方向以速度v做勻速直線運(yùn)動(dòng)，沿途連續(xù)漏出沙子”可知，本題考查平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成與分解分析作答。【詳解】A．由于沙子下落時(shí)，沙子與沙漏均具有水平向右的初速度v，所以漏出的沙子在水平方向上均與沙漏以相同的速度向右移動(dòng)，因此沙子在空中形成的幾何圖形是一條直線，A錯(cuò)誤；B．從第一粒沙子漏出開(kāi)始到這粒篩子剛落地，這一過(guò)程中在豎直方向上，有這一過(guò)程的時(shí)間為由于單位時(shí)間內(nèi)漏出的沙子質(zhì)量恒定為Q，則這一過(guò)程中落下的沙子總質(zhì)量滿足B正確；C．沙子在豎直方向做自由落體運(yùn)用，所以其落地前豎直方向的速度滿足解得以豎直向下為正方向，根據(jù)動(dòng)量定理t時(shí)間內(nèi)可知地面對(duì)沙子的作用力為得到根據(jù)牛頓第三定律可知，沙子對(duì)地面的作用力為C錯(cuò)誤；D．因?yàn)樯匙优c沙漏在水平方向上以相同速度v運(yùn)動(dòng)，所以沙子落地與沙漏的水平距離為0，D錯(cuò)誤。故選B。13.如圖1所示，某同學(xué)在表面平坦的雪坡下滑，不借助雪杖，能一直保持固定姿態(tài)加速滑行到坡底。該同學(xué)下滑情境可簡(jiǎn)化為圖2，雪坡傾角為α，人可視為質(zhì)點(diǎn)，圖中用小物塊表示，下滑過(guò)程中某一時(shí)刻滑行的速度v的方向與雪坡上所經(jīng)位置的水平線夾角為β（β<90），已知該同學(xué)和滑雪裝備的總質(zhì)量為m，滑雪板與雪坡之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力。關(guān)于該下滑過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是（）A.該同學(xué)所受摩擦力小于μmgcosαB.該同學(xué)所受摩擦力的方向不變C.該同學(xué)沿v的方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)D.該同學(xué)所受重力的瞬時(shí)功率一直在增加【答案】D【解析】【詳解】A．垂直斜面方向，人對(duì)斜面正壓力大小為所以滑動(dòng)摩擦力大小不變，故A錯(cuò)誤；BC．正視斜面，在斜面內(nèi)有平行斜面向下的重力的分力和與v反向的滑動(dòng)摩擦力f，會(huì)發(fā)現(xiàn)f與的合力與v不共線，人做曲線運(yùn)動(dòng)，即速度方向在變化，所以f的方向也變化，故BC錯(cuò)誤；D．由于人加速下滑，所以f與的合力與v成銳角，且做曲線運(yùn)動(dòng)，所以隨著下滑v增大，且與夾角減小，重力的功率也增大，即所以P增大，故D正確。故選D。14.類比是研究問(wèn)題的常用方法。與電路類比就可以得到關(guān)于“磁路”（磁感線的通路）的一些基本概念和公式。在電路中可以靠電動(dòng)勢(shì)來(lái)維持電流，在磁路中靠“磁動(dòng)勢(shì)”來(lái)維持鐵芯中的磁場(chǎng)，如圖1所示，磁動(dòng)勢(shì)Em=NI，其中N為線圈的匝數(shù)，I為通過(guò)線圈中的電流。類比閉合電路的歐姆定律，磁路也存在閉合磁路的歐姆定律Em=ΦRm，其中Φ為磁通量，Rm被稱為磁阻，磁阻所滿足的磁阻定律與電阻定律具有相同的形式，磁阻率可類比電阻率，磁路的串、并聯(lián)規(guī)律可類比電路的串、并聯(lián)規(guī)律。結(jié)合以上關(guān)于磁路的信息以及你所學(xué)過(guò)的知識(shí)，下列說(shuō)法不正確的是（）A.變壓器鐵芯的磁阻率遠(yuǎn)小于空氣的磁阻率B.在國(guó)際單位制中，磁阻的單位可以表示為C.不考慮漏磁，圖2所示的串聯(lián)磁路滿足Em=Φ(Rm1+Rm2)D.不考慮漏磁，在圖3所示的并聯(lián)磁路中，磁阻小的支路中磁感應(yīng)強(qiáng)度一定大【答案】D【解析】【詳解】A．變壓器鐵芯的磁阻率遠(yuǎn)小于空氣的磁阻率，故A正確；B．根據(jù)磁阻定律磁阻的單位為；根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度與磁通量的關(guān)系有磁感應(yīng)強(qiáng)度B的單位為T，電流I的單位為A，時(shí)間t的單位為s，質(zhì)量m的單位為kg，長(zhǎng)度l的單位為m，面積S的單位為m2，根據(jù)磁動(dòng)勢(shì)Em=NI磁阻的單位可以表示為，故B正確；C．不考慮漏磁，圖2所示的串聯(lián)磁路滿足磁路歐姆定律Em=Φ(Rm1+Rm2)故C正確；D．不考慮漏磁，在圖3所示的并聯(lián)電路中，磁阻小的支路中磁通量大，但磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定大，因?yàn)榇鸥袘?yīng)強(qiáng)度與磁通量和面積S的比值有關(guān)，故D錯(cuò)誤。本題選不正確的，故選D。15.（1）在“用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)中，將雙縫干涉實(shí)驗(yàn)儀按要求安裝在光具座上，如圖1所示。雙縫間距為d，毛玻璃光屏與雙縫間的距離為L(zhǎng)。從目鏡中看到的干涉圖樣如圖2所示，若A、B兩條亮紋中央間距為x，則所測(cè)光的波長(zhǎng)為_(kāi)_______。（用所給物理量的字母表示）使分劃板的中心刻線對(duì)齊A亮條紋的中心，此時(shí)游標(biāo)尺上的示數(shù)情況如圖3所示，其讀數(shù)為_(kāi)_______mm。（2）用如圖4所示裝置研究?jī)蓚€(gè)半徑相同的小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系。圖5中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的豎直投影。實(shí)驗(yàn)時(shí)先讓a球多次從斜槽上某一固定位置C由靜止釋放，其平均落地點(diǎn)的位置為P。再把b球放在水平軌道末端，將a球仍從位置C由靜止釋放，a球和b球碰撞后，分別在白紙上留下各自的落點(diǎn)痕跡，重復(fù)操作多次，其平均落地點(diǎn)的位置為M、N。測(cè)量出a、b兩個(gè)小球的質(zhì)量分別為m1、m2（m1>m2），OM、OP、ON的長(zhǎng)度分別為x1、x2、x3。①在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，若滿足關(guān)系式____________________________（用所測(cè)物理量的字母表示），則可以認(rèn)為兩球碰撞前后的動(dòng)量守恒。②換用不同材質(zhì)的小球再次進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，計(jì)算得出，若碰撞過(guò)程滿足動(dòng)量守恒，請(qǐng)分析說(shuō)明兩球碰撞過(guò)程機(jī)械能是否守恒_____。【答案】（1）①.②.9.15（2）①.m1x2=m1x1+m2x3②.不守恒【解析】【小問(wèn)1詳解】[1]根據(jù)題意可知相鄰兩條紋間的間距為，根據(jù)得光的波長(zhǎng)為[2]讀數(shù)為【小問(wèn)2詳解】[1]小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，若滿足動(dòng)量守恒定律有得[2]碰撞前后系統(tǒng)總動(dòng)能分別為故可得根據(jù)動(dòng)量守恒關(guān)系式結(jié)合，整理得由于，故，可知兩球碰撞過(guò)程機(jī)械能不守恒16.某同學(xué)用圖1所示裝置測(cè)定當(dāng)?shù)刂亓铀俣?。?）關(guān)于器材選擇及測(cè)量時(shí)的一些實(shí)驗(yàn)操作，下列說(shuō)法正確的是。A.擺線盡量選擇細(xì)些、伸縮性小些且適當(dāng)長(zhǎng)一些的B.擺球盡量選擇質(zhì)量大些、體積小些的C.為了使擺的周期大一些以方便測(cè)量，應(yīng)使擺角大一些（2）在某次實(shí)驗(yàn)中，測(cè)得單擺擺長(zhǎng)為L(zhǎng)、單擺完成n次全振動(dòng)的時(shí)間為t，則利用上述測(cè)量量可得重力加速度的表達(dá)式g=________。（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)改變擺長(zhǎng)，測(cè)出幾組擺長(zhǎng)L和對(duì)應(yīng)的周期T的數(shù)據(jù)，作出L-T2圖像，如圖2所示。①利用A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo)可得重力加速度的表達(dá)式g=__________。②因擺球質(zhì)量分布不均勻，小球的重心位于其幾何中心的正下方。若只考慮擺長(zhǎng)測(cè)量偏小造成的影響，則由①計(jì)算得到的重力加速度的測(cè)量值_______真實(shí)值。（選填“大于”“等于”或“小于”）（4）關(guān)于摩擦力可以忽略的斜面上的單擺，某同學(xué)猜想單擺做小角度擺動(dòng)時(shí)周期滿足，如圖3所示。為了檢驗(yàn)猜想正確與否，他設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：如圖4所示，鐵架臺(tái)上裝一根重垂線，在鐵架臺(tái)的立柱跟重垂線平行的情況下，將小球、擺線、擺桿組成的“桿線擺”裝在立柱上，調(diào)節(jié)擺線的長(zhǎng)度，使擺桿與立柱垂直，擺桿可繞著立柱自由轉(zhuǎn)動(dòng)，且不計(jì)其間的摩擦。如圖5所示，把鐵架臺(tái)底座的一側(cè)墊高，立柱傾斜，靜止時(shí)擺桿與重垂線的夾角為β，小球?qū)嶋H上相當(dāng)于是在一傾斜平面上運(yùn)動(dòng)。下列圖像能直觀地檢驗(yàn)猜想是否正確的是。A.-sinβ圖像 B.-cosβ圖像 C.-tanβ圖像【答案】（1）AB（2）（3）①.②.等于（4）B【解析】【小問(wèn)1詳解】AB．為減小實(shí)驗(yàn)誤差，擺線盡量選擇細(xì)些、伸縮性小些且適當(dāng)長(zhǎng)一些的，擺球盡量選擇密度大的，即質(zhì)量大些、體積小些的，故AB正確；C．應(yīng)使擺角小于5°，才可看作理想單擺，故C錯(cuò)誤；故選AB?！拘?wèn)2詳解】在某次實(shí)驗(yàn)中，測(cè)得單擺擺長(zhǎng)為L(zhǎng)、單擺完成n次全振動(dòng)的時(shí)間為t,則周期為根據(jù)單擺周期公式解得【小問(wèn)3詳解】①[1]根據(jù)單擺周期公式變形有根據(jù)圖像的斜率可知解得②[2]因擺球質(zhì)量分布不均勻，小球的重心位于其幾何中心的正下方。表達(dá)式變?yōu)槿糁豢紤]擺長(zhǎng)測(cè)量偏小造成的影響，則圖像的斜率不變，測(cè)量值等于真實(shí)值；【小問(wèn)4詳解】根據(jù)題圖可知等效重力加速度為重力加速度沿著垂直于立柱方向的分量，大小為a=gcosβ根據(jù)單擺周期公式變形可知?jiǎng)t應(yīng)作圖像；故選B。17.如圖所示，不可伸長(zhǎng)的輕繩一端固定在距離水平地面高為h的O點(diǎn)，另一端系有質(zhì)量為m，可視為質(zhì)點(diǎn)的小球，將小球從與O等高的A點(diǎn)由靜止釋放，小球在豎直平面內(nèi)以O(shè)點(diǎn)為圓心做半徑為r的圓周運(yùn)動(dòng)。當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)B時(shí)，繩恰好被拉斷，小球水平飛出。不計(jì)空氣阻力及繩斷時(shí)的能量損失，重力加速度為g。求：（1）小球飛出時(shí)的速率v。（2）繩能承受拉力的最大值Fm。（3）小球落地點(diǎn)到B點(diǎn)的水平距離x。【答案】（1）；（2）3mg；（3）【解析】【詳解】（1）根據(jù)動(dòng)能定理有解得小球飛出時(shí)的速率（2）設(shè)繩對(duì)小球拉力為T，依據(jù)牛頓第二定律有解得T=3mg根據(jù)牛頓第三定律，繩受到的拉力大小Fm=T=3mg（3）設(shè)平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，則解得拋出的水平距離18.如圖所示，寬為L(zhǎng)的固定光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面成α角，金屬桿ab水平放置在導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌垂直，處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。電源電動(dòng)勢(shì)為E，當(dāng)電阻箱接入電路的阻值為R0時(shí)，金屬桿恰好保持靜止。不計(jì)電源內(nèi)阻、導(dǎo)軌和金屬桿的電阻，重力加速度為g。（1）求金屬桿所受安培力的大小F。（2）求金屬桿的質(zhì)量m。（3）保持磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不變，改變其方向，同時(shí)調(diào)整電阻箱接入電路的阻值R以保持金屬桿靜止，求R的最大值?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）電路中的電流金屬桿受到安培力（2）金屬桿受力平衡，有解得（3）當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直斜面向上時(shí)，安培力最小，電路中的電流最小，R有最大值，依據(jù)平衡條件有解得19.熱氣球的飛行原理是通過(guò)改變熱氣球內(nèi)氣體的溫度以改變熱氣球內(nèi)氣體的質(zhì)量，從而控制熱氣球的升降，可認(rèn)為熱氣球在空中運(yùn)動(dòng)過(guò)程中體積及形狀保持不變。設(shè)熱氣球在體積、形狀不變的條件下受到的空氣阻力f=kv2，其方向與熱氣球相對(duì)空氣的速度v相反，k為已知常量。已知熱氣球的質(zhì)量（含載重及熱氣球內(nèi)的熱空氣）為m時(shí)，可懸浮在無(wú)風(fēng)的空中，重力加速度為g。不考慮熱氣球所處環(huán)境中空氣密度的變化。（1）若熱氣球初始時(shí)懸浮在無(wú)風(fēng)的空中，現(xiàn)將熱氣球的質(zhì)量調(diào)整為0.9m（忽略調(diào)整時(shí)間），設(shè)向上為正，請(qǐng)?jiān)趫D中定性畫(huà)出此后熱氣球的速度v隨時(shí)間t變化的圖像。（2）若熱氣球初始時(shí)處在速度為v0的水平氣流中，且相對(duì)氣流靜止。將熱氣球質(zhì)量調(diào)整為1.1m（忽略調(diào)整時(shí)間），熱氣球下降距離h時(shí)趨近平衡（可視為達(dá)到平衡狀態(tài)）。①求熱氣球平衡時(shí)的速率v1及下降距離h過(guò)程中空氣對(duì)熱氣球做的功W。②熱氣球達(dá)到平衡速率v1后，若水平氣流速度突然變?yōu)?，經(jīng)過(guò)時(shí)間t熱氣球再次達(dá)到平衡狀態(tài)，求該過(guò)程中空氣對(duì)熱氣球的沖量大小I?！敬鸢浮浚?）；（2）①，；②【解析】【詳解】（1）對(duì)熱氣球由牛頓第二定律故可知當(dāng)熱氣球的質(zhì)量調(diào)整為0.9m，熱氣球向上加速，隨著速度增大，受到的空氣阻力增大，故加速度在減小，即圖像的斜率在變小，最后以某一速度勻速運(yùn)動(dòng)，故圖像如下：（2）①熱氣球在無(wú)風(fēng)空中懸浮時(shí)，有設(shè)熱氣球在水平氣流中平衡時(shí)水平方向速度為vx、豎直方向速度為vy；水平方向有vx=v0豎直方向，依據(jù)平衡有解得熱氣球平衡時(shí)的速率對(duì)熱氣球下降過(guò)程，依據(jù)動(dòng)能定理有解得空氣對(duì)熱氣球做功②熱氣球再次平衡后，水平方向v′x=0豎直方向設(shè)空氣對(duì)氣球在水