山東省二校2023-2024學(xué)年高三年級(jí)下冊聯(lián)合模擬考試物理試題（解析版）

物理試題

注意事項(xiàng)：

1.本試卷分選擇題和非選擇題兩部分。滿分100分，考試時(shí)間90分鐘。

2.答題前，考生務(wù)必將姓名、班級(jí)等個(gè)人信息填寫在答題卡指定位置。

3.考生作答時(shí)，請將K答案』答在答題卡上。選擇題每小題選出【答案』后，用2B鉛

筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的（答案』標(biāo)號(hào)涂黑；非選擇題請用直徑0.5毫米黑色墨水簽字筆

在答題卡上各題的答題區(qū)域內(nèi)作答。超出答題區(qū)域書寫的1答案』無效，在試題卷、草稿

紙上作答無效。

一、單項(xiàng)選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只

有一項(xiàng)是符合題目要求的。

1.研究原子序數(shù)大于83的元素自發(fā)地發(fā)出射線性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。兩塊平行放置的

金屬板A、B分別與電源的兩極〃、6連接，放射源發(fā)出的射線從其上方小孔向外射出，射

線射出點(diǎn)到兩極板距離相等。則（）

金屬板

A.a為電源正極,到達(dá)A板的為a射線

B.a為電源負(fù)極,到達(dá)A板的為。射線

C.a為電源負(fù)極,到達(dá)A板的為a射線

D.a為電源正極,到達(dá)A板的為B射線

K答案1CD

（解析XAD.。為電源正極時(shí)，極板之間的電場方向向右，到達(dá)A板的射線所受電場力方

向向左，電場力方向與電場方向相反，則該射線帶負(fù)電，可知，到達(dá)A板的為0射線，故A

錯(cuò)誤，D正確；

BC.“為電源負(fù)極時(shí)，極板之間的電場方向向左，到達(dá)A板的射線所受電場力方向向左，

電場力方向與電場方向相同，則該射線帶正電，可知，到達(dá)A板的為a射線，故B錯(cuò)誤，C

正確。

故選CDo

2.如圖甲所示裝置可以用來檢查精密光學(xué)平面的平整程度。當(dāng)單色光。垂直入射后，從上

往下看到的條紋如圖乙所示；當(dāng)單色光b垂直入射后，從上往下看到的條紋如圖丙所示。該

檢測方法是利用光的干涉原理，下列說法正確的是（）

^^-llllllIIIIIIII

待測平面

甲乙丙

A.a光的波長小于b光的波長

B.在相同透明玻璃介質(zhì)中a光的傳播速度小于b光的傳播速度

C.若抽去一張紙片，觀察到的條紋將變疏

D.若抽去一張紙片，觀察到的條紋將變密

［答案XC

［解析』A.由題意可知，光線在空氣膜的上、下表面上反射，并產(chǎn)生干涉，從而形成干

涉條紋，設(shè)空氣膜的頂角為4、4處為兩相鄰明條紋，如圖所示，則兩處光的路程差

為

3l=2dl

§2—2d2

因?yàn)楣獬滩?/p>

—九

d2-d］=5X

設(shè)條紋間距為由幾何關(guān)系可得

j二5二tang

AZ

則有

2tan。

可知條紋間距與光的波長成正比，a光干涉條紋間距大于b光，因此a光的波長大于b光的

波長，A錯(cuò)誤;

B.。光的波長大于b光的波長，因此。光的頻率小于b光，在同一介質(zhì)中，頻率越大的光

折射率越大，所以在相同透明玻璃介質(zhì)中a光的折射率小于6光；由光在介質(zhì)中的傳播速度

與折射率的關(guān)系公式y(tǒng)=￡（C是光在真空中的光速）可知，在相同透明玻璃介質(zhì)中。光的

n

傳播速度大于b光的傳播速度，B錯(cuò)誤；

CD.若抽去一張紙片，可知。變小，由

可知，條紋間距A/變大，因此觀察到的條紋將變疏，C正確，D錯(cuò)誤。

故選Co

3.在夏天的高溫天氣下，一輛家用轎車的胎壓監(jiān)測系統(tǒng)（TPMS）顯示一條輪胎的胎壓為

3.20atm（latm是指1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓）、溫度為47℃。由于胎壓過高會(huì)影響行車安全，故快

速（時(shí)間很短）放出了適量氣體，此時(shí)胎壓監(jiān)測系統(tǒng)顯示的胎壓為2.40atm、溫度為27℃,

設(shè)輪胎內(nèi)部體積始終保持不變，氣體視為理想氣體，則下列說法正確的是（）

A.由于溫度降低輪胎內(nèi)每個(gè)氣體分子的速率都變小

B.氣體溫度快速降低是因?yàn)闅怏w對(duì)外界做功

C.輪胎內(nèi)的氣體分子單位時(shí)間內(nèi)撞擊輪胎的次數(shù)可能不變

4

D.此過程中放出的氣體質(zhì)量是原有氣體質(zhì)量的二

K答案UB

（解析》A.氣體溫度降低，根據(jù)統(tǒng)計(jì)規(guī)律可知，分子運(yùn)動(dòng)的平均速率減小，但是，具體

到某一個(gè)分子，其速率可能變大、可能變小，故A錯(cuò)誤；

B.由于短時(shí)間內(nèi)快速放出了適量氣體，此時(shí)氣體與外界沒有發(fā)生熱傳遞，放出氣體過程，

原有的總的氣體體積增大，氣體對(duì)外做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體內(nèi)能減小，氣體

溫度降低，故B正確；

C.輪胎體積不變，由于放出去了一部分氣體，氣體分子分布的密集程度減小，氣體溫度降

低，分子運(yùn)動(dòng)的平均速率減小，則輪胎內(nèi)的氣體分子單位時(shí)間內(nèi)撞擊輪胎的次數(shù)減小，故C

錯(cuò)誤；

D.令輪胎內(nèi)部的體積為匕，放出去的氣體在放出之前的體積為AV,根據(jù)理想氣體狀態(tài)方

程有

R化-AV）_P2%

其中

Pi=3.20atm,1=47+273（K）=320K,p2=2.40atm,7；=27+273（K）=300K

則放出的氣體質(zhì)量是原有氣體質(zhì)量之比為

AV_1

KT=5

故D錯(cuò)誤。

故選B。

4.如圖所示，BAC為三分之二圓周的均勻帶負(fù)電圓弧狀絕緣導(dǎo)體，。為圓弧導(dǎo)體所在圓的

圓心，。點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小為瓦若在8c處再放置一段三分之一圓周的均勻帶正電圓弧狀

絕緣導(dǎo)體，其單位長度帶電量與班C相同，且與BAC不接觸，則此時(shí)。點(diǎn)的電場強(qiáng)度為

E

A—,方向由A指向。B.2E,方向由。指向A

2

3E

C.—,方向由A指向。D.-方向由。指向A

22

（答案）B

k解析力三分之二圓周的均勻帶負(fù)電圓弧狀絕緣導(dǎo)體在。點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小為E,根據(jù)對(duì)

稱性可知，該電場強(qiáng)度方向由。指向4同理，根據(jù)對(duì)稱性可知，AB圓弧產(chǎn)生的電場強(qiáng)度

方向沿C。方向直指向AB,AC圓弧產(chǎn)生的電場強(qiáng)度方向沿8。方向指向AC,AB圓弧與

AC圓弧產(chǎn)生的電場強(qiáng)度方向之間的夾角為120。，根據(jù)矢量疊加原理，可知，A8圓弧與AC

圓弧產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小均為E,根據(jù)對(duì)稱性可知，處均勻帶正電圓弧狀絕緣導(dǎo)體產(chǎn)生

的電場強(qiáng)度大小也為E，方向沿OA方向指向4根據(jù)矢量疊加可知，。點(diǎn)的電場強(qiáng)度為大

小為2E,方向由。指向A。

故選B。

5.用物理圖像研究物理量之間關(guān)系是種常用的數(shù)學(xué)物理方法?！鑫矬w在水平面上做直線

運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)圖像如圖所示，其中橫軸和縱軸的截距分別為w和加。下列說法正確的是（）

Y

A.若為t二圖像，則物體可能做變加速直線運(yùn)動(dòng)

B.若為a-%圖像且物體初速度為零，則物體的最大速度為J嬴

C.若為丫-%圖像，則物體一定做勻變速直線運(yùn)動(dòng)

D.若為a-/圖像且物體初速度為零，則最大速度出現(xiàn)在7=一時(shí)刻

2

［答案1B

K解析IA.根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式

2

x=vot+^at

可知

x1

——vH—at

t0n2

由圖像可知，斜率不變，物體運(yùn)動(dòng)勻變速直線運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤;

B.物體初速度為零，由動(dòng)能定理可知

mmn

12nX-VtnaX0

^^O^max-0=LF-X=2^0=

即

所以物體的最大速度為

%=標(biāo)

B正確；

C.若物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，則有

2

v-VQ=2ax

即對(duì)于勻變速直線運(yùn)動(dòng)，其V-X圖像不可能是一次函數(shù)圖像，C錯(cuò)誤;

D.根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可知

由此可知，圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積表示速度的變化量，所以物體的最大速度為

,mn

Vmax=△"=—

出現(xiàn)在，=〃時(shí)亥U,D錯(cuò)誤。

故選B。

6.華為在手機(jī)衛(wèi)星通訊領(lǐng)域取得技術(shù)性突破，Mate60Pro成為首款支持衛(wèi)星通話的大眾智能

手機(jī)。該手機(jī)衛(wèi)星通話是依托中國自主研發(fā)的“天通一號(hào)”系列衛(wèi)星，該衛(wèi)星是地球同步軌道

衛(wèi)星，距地面高度約36000km,已經(jīng)發(fā)射了三顆，分別為01星、02星、03星。已知地球半

徑約為6400km,地球表面的重力加速度為g=9.8m/s2,下列說法正確的是（）

A.“天通一號(hào)”01星發(fā)射速度大于第二宇宙速度

B.“天通一號(hào)”01星、02星、03星所受地球的萬有引力大小相等

C.“天通一號(hào)”01星、02星、03星線速度大小約為31km/s

D.“天通一號(hào)”衛(wèi)星和赤道上物體的向心加速度大小之比約為7:980

K答案1C

K解析XA.第二宇宙速度指脫離地球束縛的最小的發(fā)射速度，同步衛(wèi)星并沒有脫離地球

束縛，因此，“天通一號(hào)”01星發(fā)射速度小于第二宇宙速度，故A錯(cuò)誤；

B.“天通一號(hào)”01星、02星、03星距離地心的間距相等，但質(zhì)量關(guān)系不確定，根據(jù)

可知，“天通一號(hào)”01星、02星、03星所受地球的萬有引力大小關(guān)系不確定，故B錯(cuò)誤;

C.同步衛(wèi)星的周期與地球自轉(zhuǎn)周期相等，根據(jù)線速度的定義，可知

2%(R+h)2x3.14x(36000+6400)

km/s?3.1km/s

24x3600

故C正確；

D.同步衛(wèi)星的周期與地球自轉(zhuǎn)周期相等，其圓周運(yùn)動(dòng)由萬有引力提供向心力，則有

4^-2(7?+/?)

T2

赤道上物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度

4/R

a2=^~

解得

4_53

a28

故D錯(cuò)誤。

故選C。

7.如圖所示為一理想變壓器，其原線圈和燈泡串連，副線圈接可變電阻R,理想變壓器的

原、副線圈的匝數(shù)分別為〃-%。保持交流電源電壓的有效值U不變，調(diào)節(jié)可變電阻R，

在不超過燈泡的額定電壓的情況下，下列說法正確的是（）

R

A.可變電阻R越大時(shí)，燈泡越亮

B.可變電阻R增大時(shí)，副線圈兩端的電壓減小

C.保持R不變，只增加〃「燈泡變暗

D.當(dāng)可變電阻的阻值等于燈泡電阻時(shí)，可變電阻消耗的功率最大

[[答案』C

k解析IA.把變壓器和R等效一個(gè)電阻R,根據(jù)歐姆定律

R,=L=冬_=(2

A"i,n2

%一

則當(dāng)可變電阻R越大時(shí)，等效電阻R也越大，原線圈中電流越小，燈泡越暗，故A錯(cuò)誤;

B.可變電阻R增大時(shí)，等效電阻R也越大，原線圈中電流越小，燈泡分壓減小，變壓器

分壓變大，匝數(shù)比不變，則副線圈的電壓增大，故B錯(cuò)誤；

C.由

R衛(wèi)=紅=（殳加

A生/,“2

保持R不變，只增加〃一則等效電阻R增大，原線圈中電流越小，燈泡越暗，故C正確;

D.將燈泡的電阻RL看作電源內(nèi)阻，可變電阻消耗的功率，即為等效電阻的功率

+44

R'

當(dāng)內(nèi)外電阻相等，即

R'=用

時(shí)，輸出功率最大，故D錯(cuò)誤。

故選C。

8.一質(zhì)量為機(jī)的小球從地面豎直上拋，在運(yùn)動(dòng)過程中小球受到的空氣阻力與速率成正比。

它從拋出到落地過程中動(dòng)量隨時(shí)間變化的圖像如圖所示。已知重力加速度為g,則下列說法

正確的是（）

A.小球/j時(shí)刻剛好落地

B.小球在運(yùn)動(dòng)過程中加速度最大為2g

C.小球從拋出到落地的總時(shí)間為普

2mg

D.小球上升和下降過程中阻力的沖量大小不相等

K答案』c

K解析XA.由圖可知，與時(shí)刻后物體的動(dòng)量不變，即物體的速度不變，由圖可知物體速

度不變后，又運(yùn)動(dòng)了一段時(shí)間，說明/2時(shí)刻物體還沒落地，故A錯(cuò)誤；

B.設(shè)在運(yùn)動(dòng)過程中小球受到的空氣阻力與速率滿足關(guān)系式

于=kv

根據(jù)動(dòng)量定理

A/?=FAt

可知?一方圖像的斜率表示合外力，由圖可知/=0時(shí)刻，?一/圖像斜率的絕對(duì)值最大，小

球的加速度最大，設(shè)物體運(yùn)動(dòng)過程中的最大加速度為4，有

mg+即］=mam

其中

「星

m

當(dāng)夕=今時(shí)，物體合外力為零，此時(shí)有

mg=kv、=k-^~

22m

解得

a=

m^S

故B錯(cuò)誤；

C.設(shè)從地面拋出到最高點(diǎn)的時(shí)間為％,上升的高度為〃，設(shè)最高點(diǎn)到落地的時(shí)間為今，從

地面拋出到最高點(diǎn)由動(dòng)量定理得

-mgtx—kvitA=O-/7o

即

mgtx+kh-p0

同理下降階段

7一P0

二

mgt2~KV2t25

即

mgt—kh=Po

22

聯(lián)立可得小球從拋出到落地的總時(shí)間為

t=tx+t2=

2mg

故C正確；

D.小球上升過程中阻力的沖量大小為

/口—kv\ty—kh

小球下落過程中阻力的沖量大小為

1f2=kvzt2=kh

故小球上升和下降過程中阻力的沖量大小相等，故D錯(cuò)誤。故選C。

二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有

多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。

9.均勻介質(zhì)中，波源位于。點(diǎn)的簡諧橫波在水平面內(nèi)傳播，波面為圓。/=ls時(shí)部分

質(zhì)點(diǎn)的狀態(tài)如圖甲所示，其中實(shí)線表示波峰，虛線表示相鄰的波谷。N處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像如

圖乙所示，z軸正方向垂直水平面豎直向上。下列說法正確的是（）

A.該波的傳播速度為3m/s

B.f=6s時(shí)，。處質(zhì)點(diǎn)的加速度方向沿Z軸正向

C.該波由。點(diǎn)傳到尸點(diǎn)用時(shí)4s

D.H處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程為z=20sin|Tit-^cm

k答案]ABD

K解析XA.由題圖甲可知，相鄰波峰與波谷的距離是3m,則波長4=6m,由題圖乙可

知，該波的周期為T=2s,則有該波的波速為v='=gm/s=3m/s

A正確；

B.在/=ls時(shí)，。處質(zhì)點(diǎn)在波峰位置，因周期T=2s,在經(jīng)5s時(shí)間，即在/=6s=3T時(shí)

一kx

刻，。處質(zhì)點(diǎn)在波谷位置，由質(zhì)點(diǎn)做簡諧振動(dòng)時(shí)加速度公式。=—可知，加速度總是與位

m

移大小成正比，方向與位移方向相反，因此/=6s時(shí)，。處質(zhì)點(diǎn)的加速度方向沿z軸正向，

B正確；

C.由題圖甲可知，。點(diǎn)到尸點(diǎn)的距離為

22

LOF=712+9m=15m

則該波由。點(diǎn)傳到歹點(diǎn)用時(shí)是

L15<

t0F=--O--F=—s=5s

v3

C錯(cuò)誤；

D.由題圖甲可知，。點(diǎn)到〃點(diǎn)的距離為

22

LOH=A/3+4m=5m

波由。點(diǎn)傳到H點(diǎn)的時(shí)間為

t=^=-s

V3

由波動(dòng)方程

u=Acos2乃vt--\

其中“為質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)位移，X為質(zhì)點(diǎn)到波源的距離，可得H處質(zhì)點(diǎn)的位移為

u=20cos3x-|cm=10cm

I36)

可知在/=Is時(shí)刻，8處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)位移是

z=u=10cm

可知

z=20sin[nt+網(wǎng))cm=10cm

可得

71

%二一飛

又有

2乃

CD-——=兀

T

可得〃處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程為

z=20sin兀％—巴cm

I6

D正確。

故選ABD?

10.如圖，有一邊長為2a的正方體玻璃磚，中心有一單色點(diǎn)光源。，玻璃磚對(duì)該單色光的

折射率”=拒，已知光在真空中傳播的速度為c。下列說法正確的是（）

A.該光在玻璃磚中傳播的速度為叵

2

B.光線從玻璃磚射出的最短時(shí)間為五

C.從外面看玻璃磚被照亮的總面積為6萬/

r\

D.若不考慮多次反射，光線從玻璃磚射出的最長時(shí)間為出

c

K答案XACD

K解析XAB.當(dāng)光在玻璃磚內(nèi)運(yùn)動(dòng)的位移最短即垂直立方體各個(gè)面射出時(shí)，光所經(jīng)歷的時(shí)

間最短，光在玻璃磚內(nèi)傳播的速度為

cyflc

V----------

n2

傳播的最短時(shí)間為

aJ2a

min=一V=-C

故A正確，B錯(cuò)誤;

CD.選取其中的一個(gè)面進(jìn)行分析，光線發(fā)生全反射的臨界角為

n2

可得

C=45°

當(dāng)入射角大于臨界角C時(shí)將不會(huì)有光線射出，光在各個(gè)面上照亮的部分為圓形，設(shè)半徑為r,

根據(jù)幾何關(guān)系有

tanC=—

a

解得

r=a

則從外面看玻璃磚被照亮的總面積為

S=6S'=6兀r'=6^?2

若不考慮多次反射，光線從玻璃磚射出的最長時(shí)間為

=J/+/2a

'max-

vc

故CD正確。

故選ACD。

11.如圖所示，一輕繩系一質(zhì)量為機(jī)小球，豎直懸掛在。點(diǎn)，現(xiàn)將小球沿圓弧拉至與。等

高的A點(diǎn)，由靜止自由釋放。小球運(yùn)動(dòng)過程中經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)，繩與豎直方向的夾角為以

下判斷正確的是（

*

PC

BQ-

A.小球下擺到最低點(diǎn)的過程中，重力平均功率為0,細(xì)繩拉力一直增大

B.小球運(yùn)動(dòng)至。點(diǎn)時(shí)，其加速度大小為gsina

C.小球運(yùn)動(dòng)至。點(diǎn)時(shí)，輕繩對(duì)小球的拉力大小為3Mgeos。

D.若小球經(jīng)過。點(diǎn)時(shí)重力功率最大，則cosa=

''...............'3

K答案工CD

k解析工AC.小球下擺到最低點(diǎn)的過程中，重力平均功率為

p_W_mgh

tt

小球下降高度不為0,可知，重力平均功率不為0。令輕繩長為L根據(jù)動(dòng)能定理有

r12

mgLcos。=5mv

對(duì)小球進(jìn)行分析，小球做圓周運(yùn)動(dòng)，則有

eV2

1—mgcosa-m~

解得

T=3mgcosa

小球向下運(yùn)動(dòng)過程中，。減小，則細(xì)繩拉力一直增大，故A錯(cuò)誤，C正確；

B.結(jié)合上述可知，小球沿半徑方向的加速度為

v2

解得

ai=2gcosa

小球沿圓周切線方向有

mgsina=ma2

小球的加速度

ci—小a1+a2

解得a=gJ4cos2a+sin?a

故B錯(cuò)誤；

D.小球重力的瞬時(shí)功率

P=mgvsina

結(jié)合上述解得

P=mgyj2gL(cosa-cos*23a)

若有

y=cosa-cos3a

對(duì)函數(shù)求導(dǎo)有

V=3cos3asina-sina

當(dāng)導(dǎo)數(shù)值為。時(shí)，重力的瞬時(shí)功率達(dá)到最大，解得

G

cosa=——

3

故D正確。

故選CD?

12.如圖所示，左右兩部分間距之比為2：1的光滑水平導(dǎo)軌固定在方向相反且與導(dǎo)軌平面

垂直的勻強(qiáng)磁場中，左側(cè)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為8,右側(cè)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2及兩根

材料、粗細(xì)相同，長度分別與導(dǎo)軌間距相同的導(dǎo)體棒靜置在水平導(dǎo)軌上。已知導(dǎo)體棒油的

質(zhì)量為祖，長度為L阻值為R,導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)，兩導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌接觸良好且導(dǎo)軌

足夠長。。時(shí)刻，給導(dǎo)體棒"向右的初速度%,下列判斷正確的是(

d

A.辦時(shí)刻起，兩導(dǎo)體棒在運(yùn)動(dòng)過程中動(dòng)量守恒

B.%時(shí)刻，導(dǎo)體棒曲的加速度大小為轉(zhuǎn)七V。

3mR

C.達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，導(dǎo)體棒油的速度大小為以

2

D.整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，電路中產(chǎn)生的總熱量為”回

3

k答案』BD

K解析UA.ab向右運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生感應(yīng)電流，使ab受到向左的安培力而向左減速運(yùn)動(dòng)，從而

使cd棒向左加速度運(yùn)動(dòng)，系統(tǒng)合外力不為零，A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)題意可知，電路產(chǎn)生的電動(dòng)勢

E—2B*v0L—2.BLv0

感應(yīng)電流

E_2BLv0

~3R~3R

而受到的安培力

F"=2BIL=43*%

ab3R

根據(jù)牛頓第二定律可知

Fab=ma

解得

F4B2L2V

Cl—ab—0

m3R

B正確；

C.穩(wěn)定后，回路中感應(yīng)電流為零，不再受安培力，均做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則有

B，2LVcd=2B-Lvab

可知穩(wěn)定后二者速度相等，即

Vcd=%=V

對(duì)〃棒

-2BIL，At-mv-mv0

對(duì)〃棒

BI,2LA^=mcdv

由于兩棒材料、粗細(xì)相同，可知加川=2加

解得

v=—%

3

C錯(cuò)誤;

D根據(jù)能量守恒定律可知

Q=；mv1-^■?3/nv2=；mVg

D正確。

故選BD。

三、非選擇題：本題共6小題，共60分。

13.某學(xué)校實(shí)驗(yàn)小組利用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)儀器，探究勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所需要向心力尸與轉(zhuǎn)動(dòng)

角速度。之間的關(guān)系。如圖甲所示，細(xì)線1上端通過力傳感器固定在水平直桿并保持豎直

狀態(tài)，下端掛一個(gè)磁性小球（看作質(zhì)點(diǎn)），豎直轉(zhuǎn)軸上與磁性小球等高處固定另一個(gè)力傳感

器，用細(xì)線2連接，細(xì)線2伸直且水平，磁傳感器固定在與磁性小球等高、距轉(zhuǎn)軸距離略大

于細(xì)線2的固定支架上，可以顯示在遠(yuǎn)離磁體時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度變?nèi)?，靠近時(shí)變強(qiáng)，最近時(shí)出現(xiàn)

峰值。細(xì)線1、2重力均不計(jì)。

時(shí)間（s）

（1）用刻度尺測出懸線1到轉(zhuǎn)軸的距離L將整個(gè)裝置繞豎直轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，磁性小球每

次經(jīng)過磁傳感器附近時(shí)磁傳感器就接收到一個(gè)反映磁場強(qiáng)度的脈沖，如圖乙所示，由圖可知,

磁性小球做圓周運(yùn)動(dòng)周期7=.s；（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

（2）多次改變轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度。，獲得多組對(duì)應(yīng)的力傳感器1的示數(shù)耳及力傳感器2的示數(shù)

F2,為了直觀地反映向心力尸與。的關(guān)系，以（選填“片”或“工”）為縱坐標(biāo),

以（選填“工”、“療”或“二，，）為橫坐標(biāo)在坐標(biāo)紙中描點(diǎn)作圖。如果得

（X）CD"

到一條過原點(diǎn)的傾斜直線，則表明o

I1答案U⑴0.69##0.70##0.71

（2）E02小球質(zhì)量和做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑一定時(shí)，向心力與角速度平方成正比

k解析H［小問1詳析】

96

磁性小球做圓周運(yùn)動(dòng)周期為T=—s土0.69s

14

【小問2詳析】

口］⑵⑶根據(jù)％刁次y2r

可知為了直觀地反映向心力/與。的關(guān)系，以B為縱坐標(biāo)，以0?為橫坐標(biāo)在坐標(biāo)紙中描

點(diǎn)作圖。如果得到一條過原點(diǎn)的傾斜直線，則表明小球質(zhì)量和做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑一定時(shí)，向

心力與角速度平方成正比。

14.某物理興趣小組進(jìn)行電表改裝實(shí)驗(yàn)探究，要將一內(nèi)阻700。、量程300|iA的微安表先

改裝成量程為1mA的電流表，再改裝成量程為3V的電壓表，并與標(biāo)準(zhǔn)電壓表對(duì)比校準(zhǔn)。

圖甲是改裝后電壓表與標(biāo)準(zhǔn)電壓表對(duì)比校準(zhǔn)的電路圖，虛線框中是改裝后電壓表電路，V。是

量程為3V、內(nèi)阻約為3kQ的標(biāo)準(zhǔn)電壓表，電阻箱與、&調(diào)節(jié)范圍為0?99990。步驟如

甲中電阻箱的阻值應(yīng)分別調(diào)節(jié)到用=Q,凡=Q；

(2)將圖乙所示微安表表盤改裝成3V電壓表表盤，圖中表指針?biāo)缚潭茸x數(shù)為

__________V；

(3)對(duì)比校準(zhǔn)。當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)電壓表V。的示數(shù)為1.60V時(shí)，微安表的指針位置如圖乙所示，由此

可以推測出改裝的電壓表量程不是預(yù)期值，而是V(保留2位有效數(shù)字)。

K答案U(1)3002790(2)2.40(3)2.0

1解析》【小問1詳析】

口］微安表改裝成量程為1mA的電流表，根據(jù)部分電路的歐姆定律可得

Ji=300HAx700Q=300Q

I-IslmA-300|iA

⑵電流表再改裝成量程為3V的電壓表，根據(jù)部分電路的歐姆定律可得

'-也=3V-3(WAX700Q=2790Q

一I1mA

小問2詳析】

[1]圖乙所示微安表表盤改裝成3V電壓表表盤，最小刻度為0.05V,則圖中表指針?biāo)缚?/p>

度讀數(shù)為

2.0V+0.05x8V=2.40V

【小問3詳析】

[1]由圖可知，當(dāng)電壓為L60V時(shí)，微安表指針轉(zhuǎn)過了48小格，則每一小格表示的電壓值為

則量程為，Vx60=2.0V

30

15.汽車剎車助力裝置能有效輔助駕駛員踩剎車，達(dá)到省力目的。該裝置結(jié)構(gòu)與工作原理如

圖乙所示。連桿A8與助力活塞固定為一體，駕駛員通過對(duì)連桿AB施加水平力，推動(dòng)液壓

泵實(shí)現(xiàn)剎車。助力氣室與抽氣氣室用極細(xì)的導(dǎo)氣管連接，汽車啟動(dòng)后，發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)抽氣活塞

快速上下運(yùn)動(dòng)。抽氣活塞向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，凡打開K?閉合；抽氣活塞向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，給閉合K?

4

打開，直至助力氣室壓強(qiáng)變?yōu)椤鞛椋?立刻鎖定。停車熄火后，助力氣室壓強(qiáng)緩慢恢復(fù)至

為后，抽氣活塞復(fù)位至底部，給、降均鎖定。已知助力氣室容積為匕=240cm3,外界

大氣壓強(qiáng)外，助力氣室長度與，助力活塞橫截面積為S,側(cè)壁視為光滑，抽氣氣室的容積

為％=120cm3,假設(shè)抽氣過程中，助力活塞保持不動(dòng)，氣體可視為理想氣體，溫度保持不

真空助力器

甲乙

4

（1）抽氣幾次，才能使助力氣室內(nèi)氣壓達(dá)到§p（）;

（2）已知將AB桿向右推進(jìn)g時(shí)，液壓泵左端受到大小為外的力，此時(shí)才能產(chǎn)生足夠大

的制動(dòng)力。為達(dá)到有效制動(dòng)，比較汽車啟動(dòng)前后，駕駛員能節(jié)省的力△歹大小。

K答案》（1）抽氣2次；（2）AF=y/?0S

K解析X（1）由題意可知，每次抽氣氣體的溫度不發(fā)生變化，即氣體發(fā)生等溫變化，則第

一次抽氣有

。0%=百（%+乂）

解得

則對(duì)第二次抽氣有

PM=2（K+K）

解得

fv>4

P，=——-o-Pn=-Pn

1%+切9°

4

可知抽氣2次，助力氣室內(nèi)氣壓為

（2）啟動(dòng)前制動(dòng)，助力氣室長度壓縮為“，該過程發(fā)生等溫變化，有

2

p0SLQ=pxS~

此時(shí)桿A8由受力平衡得

4+PoS=p；S+耳

啟動(dòng)后制動(dòng)助力氣室長度將壓縮4,有

2

PoSLO=P2sg

啟動(dòng)后AB由受力平衡得

F,+pQS=P2'S+Fo

所以其駕駛員能節(jié)省的力為

△尸=耳_工

聯(lián)立得

"/POS

16.如圖所示，在豎直平面建立xOy坐標(biāo)系，。鉆為光滑軌道，OA段為光滑平直軌道，

04=2.4m；AB段為半徑R=3m的四分之一圓弧軌道，。為其圓心?？梢暈橘|(zhì)點(diǎn)質(zhì)量

相=0.1kg的小球從0點(diǎn)以初速度%沿與x軸正向成53。夾角斜向上飛出，重力加速度為

(1)要使小球恰好落在A點(diǎn)處，初速度%的大小。

(2)若%大小、方向均可以改變，小球的初始位置可沿y方向上下移動(dòng)，圓弧軌道可沿x

方向左右移動(dòng)，總能保證小球每次水平通過O'點(diǎn)，則擊中光滑圓弧軌道時(shí)小球的最小

動(dòng)能是多少？

K答案[(1)v0=5m/s；(2)Ekmm=^y-J

k解析工(1)小球由。點(diǎn)到A點(diǎn)做斜拋運(yùn)動(dòng)，速度分解有

[%cos'

%=%sin6>

水平方向位移為。4=

由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律可知-=Voy-gt

解得％=5m/s

(2)小球水平通過O'點(diǎn)擊中光滑圓弧軌道A2,則小球從。點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)，小球擊中光滑

圓弧軌道AB時(shí)有

R2=x'2+y'2

x'="

y=gg/

2

擊中光滑圓弧軌道AB時(shí)小球的動(dòng)能為琉=mgy'+|mvy=即詈+墨^

當(dāng)3mgyingR。時(shí)

44/

yf=6m

擊中光滑圓弧軌道AB時(shí)小球的動(dòng)能最小，為

F_3#)

七kmin—1

17.如圖甲所示，在平面直角坐標(biāo)系xQy中，第二象限內(nèi)存在水平向右的勻強(qiáng)電場，第一、

第四象限內(nèi)交替存在豎直方向的周期性變化電場和垂直紙面的周期性變化磁場，交變電場的

電場強(qiáng)度大小和交變磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小按圖乙規(guī)律變化（其中電場方向沿y軸負(fù)向?yàn)檎?/p>

方向，磁場方向垂直紙面向里為正方向）。一質(zhì)量為機(jī)，電荷量為q的微粒，以速度大小為%

從x軸負(fù)半軸的P（—L,0）點(diǎn)垂直于x軸進(jìn)入第二象限，1=0時(shí)刻，以速度大小2%垂直于

y軸方向，進(jìn)入第一象限。已知交變電場和交變磁場的周期均為T=，￡,重力加速度為

g。求:

B

mg

2q%

OTT3T2T

22

mg

T3T\T3T77；2T

22?■

3mg

q

甲乙

(1)第二象限勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度的大??；

(2)自/=0時(shí)刻起微粒再次打到無軸上時(shí)位置(結(jié)果用乙表示)和經(jīng)過的時(shí)間；

(3)。=10杼時(shí)亥|,微粒所處的位置坐標(biāo)。

[[答案X(1)—；(2)4及L，2J—；(3)(20A/2L,-2L)

qNg

K解析X