廣西壯族自治區(qū)南寧市2024-2025學年高三上學期11月期中考試物理試題

2024-2025學年廣西南寧市高三（上）期中物理試卷一、單選題（本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。）1．（4分）通過檢測發(fā)現(xiàn)三星堆遺址出土的文物，年代從公元前3000年延續(xù)至公元前1200年，跨越了近2000年，用實物展示了連綿5000年的中華文化?？脊磐ǔＳ肅年代檢測法推算出土文物的年代。C的衰變方程為C→N+X，下列說法正確的是（）A．衰變方程中的X是電子 B．衰變方程中的X是質(zhì)子 C．該反應(yīng)是人工核反應(yīng) D．該反應(yīng)是核裂變2．（4分）黑洞的形成源于恒星生命周期的最后階段，當一顆恒星燃盡了其核心的核燃料，無法再通過核聚變產(chǎn)生足夠的能量來抵抗自身引力時，恒星就開始坍縮。太陽（可視為球體）是太陽系唯一的恒星，其第一宇宙速度為v，假設(shè)若干億年后太陽發(fā)生了坍縮，其球體半徑坍縮為現(xiàn)在的n倍，其密度變?yōu)楝F(xiàn)在的k倍。則其第一宇宙速度變?yōu)椋ǎ〢．v B．v C．v D．v3．（4分）如圖所示，理想變壓器原線圈接穩(wěn)壓交流電源，R1為定值電阻，小燈泡與電阻箱R并聯(lián)?，F(xiàn)增大電阻箱R的阻值，小燈泡可視為定值電阻。則下列說法正確的是（）A．變壓器的輸出功率增大 B．變壓器的輸出功率先減小后增大 C．小燈泡的電功率減小 D．小燈泡的電功率增大4．（4分）如圖為運動員張博恒比賽吊環(huán)比賽時的畫面，則張博恒將兩吊環(huán)從圖a中的狀態(tài)（兩細繩的延長線交于吊環(huán)下方某點）緩慢撐開至圖b中的狀態(tài)（兩細繩的延長線交于吊環(huán)上方某點）的過程中，關(guān)于懸掛吊環(huán)的繩子受到的拉力的說法正確的是（）A．繩子受到的拉力逐漸增大 B．繩子受到的拉力逐漸減小 C．繩子受到的拉力先增大后減小 D．繩子受到的拉力先減小后增大5．（4分）我市新建一座跨江大橋，現(xiàn)選取其中長2km的一段直線進行通車試驗，汽車從靜止開始以加速度做勻加速直線運動，最大速度為vm＝20m/s到這段直線的中點處開始勻減速運動，到終點時速度恰好減為零。則汽車運動的時間為（）A．150s B．151s C．152s D．153s6．（4分）如圖，一半徑為R的均勻帶電球體，其所帶電量為+Q，在球體表面貼上一對電荷量分別為+q、﹣q的點電荷，兩點電荷所在位置關(guān)于球心O對稱，點電荷和帶電球體之間無電荷轉(zhuǎn)移，M、N點的電場強度大小和電勢分別為EM、EN、φM、φN。則下列說法正確的是（）A．EM＞EN，φM＞φN B．EM＞EN，φM＝φN C．EM＜EN，φM＞φN D．EM＜EN，φM＝φN7．（4分）如圖，為一款兒童玩具的簡化圖，固定的豎直桿AF和半徑為R的半圓形桿ABC在A處平滑連接，圓心為O。輕質(zhì)彈簧的下端固定于F點，彈簧處于原長時，其上端在A處?，F(xiàn)將質(zhì)量為m的小球甲套在桿上，并控制小球?qū)椈删徛龎嚎s至E點，然后釋放小球，小球被彈簧彈出，恰好到達B點。已知AE的距離為R，不計一切摩擦。若換用質(zhì)量為的小球乙，仍使小球?qū)椈蓧嚎s至E點，然后釋放小球，小球被彈簧彈出，則小球乙到達B點時，對半圓形桿的壓力大小為（）A． B．6mg C． D．二、多選題（本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項中，有多項是符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分）（多選）8．（6分）將一鉛球沿水平方向拋出，以拋出的瞬間為t＝0時刻，記鉛球的動量大小為p，動能為Ek，重力勢能為Ep，機械能為E，運動時間t，規(guī)定鉛球在地面處的重力勢能為零，不計空氣阻力，則對鉛球落地前的過程，以下圖象可能正確的是（）A． B． C． D．（多選）9．（6分）如圖所示，有甲、乙兩個完全相同、帶輕質(zhì)活塞、內(nèi)壁光滑的絕熱汽缸。內(nèi)部封閉相同質(zhì)量的同種理想氣體，初始狀態(tài)下氣體的溫度均為27℃然后把汽缸甲的活塞固定?，F(xiàn)用電熱絲分別對汽缸緩慢加熱，使得甲、乙汽缸中氣體的溫度都上升到77℃，發(fā)現(xiàn)汽缸甲內(nèi)氣體吸收了600J熱量，汽缸乙的活塞向上移動了3cm。已知大氣壓，活塞的截面積為S＝100cm2。下面說法正確的是（）A．對于溫度升高到77℃過程，乙中氣體對外做功30J B．對于溫度升高到77℃過程，乙中內(nèi)能增加570J C．甲汽缸中單位時間撞擊容器壁單位面積的分子數(shù)增加 D．乙汽缸中單位時間撞擊容器壁單位面積的分子數(shù)增加（多選）10．（6分）如圖甲，水平面內(nèi)固定放置間距為L的兩平行金屬直導軌，左端接有阻值為R的電阻，兩導軌間存在方向垂直導軌平面向下、磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場。t＝0時，一質(zhì)量為m、長為L的導體棒在沿導軌方向的外力F作用下，從AA1位置由靜止開始做周期為T的簡諧運動，平衡位置OO1與AA1間的距離為x0，導體棒的速度隨時間變化的圖像是如圖乙所示的正弦曲線。已知導體棒的最大速度為vm，導體棒接入電路的電阻為r，不計摩擦阻力和其他電阻，導體棒始終與導軌垂直。下列說法正確的是（）A．導體棒的安培力大小FA隨時間t變化的表達式為 B．內(nèi)，通過R的電荷量為 C．內(nèi)，外力F的沖量為 D．內(nèi)，外力F做的功為三、實驗題（本題共2小題，第11題6分，第12題10分，共16分。）11．（6分）利用如圖1所示電路測量電流表內(nèi)阻，閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)電阻箱至如圖2所示狀態(tài)，使電流表、電壓表有較大示數(shù)，此時電阻箱的讀數(shù)為Ω。若此時電壓表的示數(shù)為9.0V，電流表指針恰好滿偏，其讀數(shù)為0.60A，則電流表的內(nèi)阻為Ω（保留兩位有效數(shù)字），若要將該電流表改裝為量程為3A的電流表，則需要并聯(lián)一阻值為Ω（保留兩位有效數(shù)字）的定值電阻。12．（10分）用圖1所示的裝置進行“探究加速度與力的關(guān)系”的實驗，已知重力加速度為g。（1）用天平測量小車和遮光片的總質(zhì)量M、砝碼盤的質(zhì)量m0；用游標卡尺測量遮光片的寬度d，游標卡尺的示數(shù)如圖2所示，其讀數(shù)為d＝mm；按圖1所示安裝好實驗裝置，用刻度尺測量兩光電門之間的距離L；（2）在砝碼盤中放入適量砝碼；適當調(diào)節(jié)長木板的傾角，直到輕推小車，遮光片先后經(jīng)過光電門1和光電門2的時間相等；（3）取下細線、砝碼和砝碼盤，記下砝碼的質(zhì)量m；（4）讓小車從靠近滑輪處由靜止釋放，用數(shù)字毫秒計時器分別測出遮光片經(jīng)過光電門1和光電門2的擋光時間Δt1、Δt2。則小車經(jīng)過光電門1的速度為，小車經(jīng)過光電門2的速度為，從光電門1運動至光電門2的過程中，小車的加速度a＝，小車下滑過程中，小車的合外力為；（選用上述步驟中的物理量的符號表示）（5）重新掛上細線和砝碼盤，改變長木板的傾角，重復（2）～（5）步驟，記錄多組實驗數(shù)據(jù)；（6）以小車的加速度a為縱軸，砝碼質(zhì)量m為橫軸，描點作圖，得到a﹣m圖像如圖3所示，經(jīng)計算得該圖像的斜率為k，若k＝（選用上述步驟中的物理量的符號表示），則表明小車的加速度與其合外力成正比。四、計算題（本題共3小題，共38分。解答過程要求有必要的文字說明，只寫結(jié)果的不能得分，有數(shù)值計算的要寫出正確單位。）13．（10分）如圖所示，有一束平行于等邊三棱鏡截面ABC的單色光從空氣射向D點，并偏折到AB界面上的E點射出三棱鏡。已知等邊三棱鏡的邊長為a，入射方向與邊AC的夾角為θ＝30°，AD＝AE，且。求：（1）三棱鏡的折射率n；（2）若將單色光從空氣垂直AC界面射向D點，求單色光在三棱鏡中傳播的時間。（不考慮單色光在三棱鏡內(nèi)的多次反射）14．（12分）如圖所示，在一電容為C的平行板電容器MS、NT之間的區(qū)域有垂直紙面向外的勻強磁場，其磁感應(yīng)強度為B，極板MS、NT分別帶+Q、﹣Q的電荷量，板間距為L，現(xiàn)有一電量為﹣q的帶負電液滴在極板間的豎直面內(nèi)做速率為v的勻速圓周運動，其圓心O到兩極板的距離相等，已知重力加速度為g，極板MS、NT足夠長。求：（1）液滴的質(zhì)量為多少？液滴是順時針還是逆時針運動？（2）液滴勻速圓周運動的軌跡半徑；（3）若在液滴運動至圓軌跡的最低點時，撤去磁場，同時將電容器所帶的電荷量加倍，假設(shè)極板足夠長，求液滴從撤去磁場到打在極板上所需的時間。15．（16分）如圖，在傾角為θ＝37°的斜面上放置一長為L＝1m的木板，木板質(zhì)量為M＝1kg，其下端有一擋板，在木板最右端放置一質(zhì)量為m＝2kg的滑塊，滑塊可視為質(zhì)點，已知木板和斜面之間的動摩擦因數(shù)μ1＝0.75，滑塊和木板間的動摩擦因數(shù)為μ2＝0.5，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8?，F(xiàn)將滑塊和木板同時由靜止釋放，假設(shè)斜面足夠長，滑塊和擋板之間碰撞無機械能損失，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度g＝10m/s2。求：（1）滑塊從釋放到第一次和擋板碰撞所需時間；（2）第一次碰后瞬間滑塊的速度大小、木板的速度大小；（3）從滑塊和擋板發(fā)生第一次碰撞到第二次碰撞的過程中，滑塊和木板之間因摩擦產(chǎn)生的熱量Q。

2024-2025學年廣西南寧市高三（上）期中物理試卷參考答案與試題解析一、單選題（本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。）1．（4分）通過檢測發(fā)現(xiàn)三星堆遺址出土的文物，年代從公元前3000年延續(xù)至公元前1200年，跨越了近2000年，用實物展示了連綿5000年的中華文化?？脊磐ǔＳ肅年代檢測法推算出土文物的年代。C的衰變方程為C→N+X，下列說法正確的是（）A．衰變方程中的X是電子 B．衰變方程中的X是質(zhì)子 C．該反應(yīng)是人工核反應(yīng) D．該反應(yīng)是核裂變【答案】A【分析】根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒分析X的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)；根據(jù)放出的粒子分析。【解答】解：AB、根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒可知X的質(zhì)量數(shù)為0，根據(jù)電荷數(shù)守恒可知X的電荷數(shù)為﹣1，所以衰變方程中的X是電子，故A正確，B錯誤；CD、因為在該衰變中方放出的是電子，所以該反應(yīng)是β衰變，故CD錯誤。故選：A。2．（4分）黑洞的形成源于恒星生命周期的最后階段，當一顆恒星燃盡了其核心的核燃料，無法再通過核聚變產(chǎn)生足夠的能量來抵抗自身引力時，恒星就開始坍縮。太陽（可視為球體）是太陽系唯一的恒星，其第一宇宙速度為v，假設(shè)若干億年后太陽發(fā)生了坍縮，其球體半徑坍縮為現(xiàn)在的n倍，其密度變?yōu)楝F(xiàn)在的k倍。則其第一宇宙速度變?yōu)椋ǎ〢．v B．v C．v D．v【答案】B【分析】對題目條件進行設(shè)置，結(jié)合變化前后的第一宇宙速度對應(yīng)的公式、質(zhì)量和密度的公式列式代入數(shù)據(jù)解答?！窘獯稹拷猓涸O(shè)太陽在坍縮前的半徑為R，密度為ρ，則坍縮后的半徑為nR，密度變?yōu)閗ρ，根據(jù)第一宇宙速度對應(yīng)的關(guān)系式有G＝m，且M＝ρ?πR3，坍縮后有G＝m，且M′＝kρ?π（nR）3，聯(lián)立解得v′＝v故B正確，ACD錯誤。故選：B。3．（4分）如圖所示，理想變壓器原線圈接穩(wěn)壓交流電源，R1為定值電阻，小燈泡與電阻箱R并聯(lián)?，F(xiàn)增大電阻箱R的阻值，小燈泡可視為定值電阻。則下列說法正確的是（）A．變壓器的輸出功率增大 B．變壓器的輸出功率先減小后增大 C．小燈泡的電功率減小 D．小燈泡的電功率增大【答案】D【分析】輸出電壓是由輸入電壓和匝數(shù)比決定的，輸入的功率的大小是由輸出功率的大小決定的，電壓與匝數(shù)成正比，電流與匝數(shù)成反比，根據(jù)理想變壓器的原理分析即可?！窘獯稹拷猓篈B、增大電阻箱R的阻值，總電阻增大，電源輸出的電壓有效值不變，副線圈的輸出電壓不變，所以變壓器的輸出功率減小，故AB錯誤；CD、副線圈的輸出電壓不變，總電阻增大，知副線圈中的電流減小，電阻R1兩端的電壓減小，并聯(lián)部分的電壓增大，小燈泡的電功率增大，故C錯誤，D正確；故選：D。4．（4分）如圖為運動員張博恒比賽吊環(huán)比賽時的畫面，則張博恒將兩吊環(huán)從圖a中的狀態(tài)（兩細繩的延長線交于吊環(huán)下方某點）緩慢撐開至圖b中的狀態(tài)（兩細繩的延長線交于吊環(huán)上方某點）的過程中，關(guān)于懸掛吊環(huán)的繩子受到的拉力的說法正確的是（）A．繩子受到的拉力逐漸增大 B．繩子受到的拉力逐漸減小 C．繩子受到的拉力先增大后減小 D．繩子受到的拉力先減小后增大【答案】D【分析】根據(jù)共點力的平衡條件，先確定每根繩子給該運動員的力大小如何變化，再根據(jù)牛頓第三定律，確定繩子受到的拉力大小如何變化?！窘獯稹拷猓涸O(shè)該運動員的重力的G，結(jié)合共點力平衡的條件及對稱性可知，每根繩子給該運動員的力大小相等，且關(guān)于豎直方向?qū)ΨQ，設(shè)這個力的大小為T，與豎直方向的夾角為θ，對該運動員受力分析，可得如圖：由共點力的平衡條件可知，2Tcosθ＝G，則：T＝，由題意可知，該運動員由a狀態(tài)到b狀態(tài)，θ先減小后增大，則T先減小后增大，由牛頓第三定律可知，繩子受到的拉力先減小后增大，故ABC錯誤，D正確。故選：D。5．（4分）我市新建一座跨江大橋，現(xiàn)選取其中長2km的一段直線進行通車試驗，汽車從靜止開始以加速度做勻加速直線運動，最大速度為vm＝20m/s到這段直線的中點處開始勻減速運動，到終點時速度恰好減為零。則汽車運動的時間為（）A．150s B．151s C．152s D．153s【答案】C【分析】根據(jù)v＝v0+at計算勻加速運動的時間，根據(jù)計算勻加速運動的位移，根據(jù)題中所給距離得到：汽車先做勻加速運動，后勻速運動，最后做勻減速運動；根據(jù)x＝vt計算勻速運動的時間，根據(jù)v2﹣v02＝2ax計算孕檢運動的加速度，根據(jù)v＝v0+at計算勻減速的時間，進而得到總時間?！窘獯稹拷猓簞蚣铀贂r間為，勻加速位移為，設(shè)勻速運動的位移為x2，勻減速運動的位移的為x3，勻速運動時間為t2，勻減速的時間為t3，勻減速的加速度為為a2，則可得x2＝vmt2，，x3＝0.5x，x1+x2＝0.5x，聯(lián)立可得，x3＝0.5x＝0.5×2000m＝1000m，，，汽車運動的時間為t＝t1+t2+t3＝4s+48s+100s＝152s，故C正確，ABD錯誤；故選：C。6．（4分）如圖，一半徑為R的均勻帶電球體，其所帶電量為+Q，在球體表面貼上一對電荷量分別為+q、﹣q的點電荷，兩點電荷所在位置關(guān)于球心O對稱，點電荷和帶電球體之間無電荷轉(zhuǎn)移，M、N點的電場強度大小和電勢分別為EM、EN、φM、φN。則下列說法正確的是（）A．EM＞EN，φM＞φN B．EM＞EN，φM＝φN C．EM＜EN，φM＞φN D．EM＜EN，φM＝φN【答案】A【分析】由等量異種點電荷電場強度分布及電場的疊加分析M、N兩點電場強度關(guān)系，等量異種點電荷連線的中垂線是一條等勢線，結(jié)合電勢分布特點分析判斷?！窘獯稹拷猓焊鶕?jù)點電荷電場疊加可知靠近Q的電場越大，則EM＞EN，點電荷+q、﹣q連線的中垂線為等勢線，沿著電場線電勢逐漸降低，則φM＞φN，故A正確，BCD錯誤；故選：A。7．（4分）如圖，為一款兒童玩具的簡化圖，固定的豎直桿AF和半徑為R的半圓形桿ABC在A處平滑連接，圓心為O。輕質(zhì)彈簧的下端固定于F點，彈簧處于原長時，其上端在A處。現(xiàn)將質(zhì)量為m的小球甲套在桿上，并控制小球?qū)椈删徛龎嚎s至E點，然后釋放小球，小球被彈簧彈出，恰好到達B點。已知AE的距離為R，不計一切摩擦。若換用質(zhì)量為的小球乙，仍使小球?qū)椈蓧嚎s至E點，然后釋放小球，小球被彈簧彈出，則小球乙到達B點時，對半圓形桿的壓力大小為（）A． B．6mg C． D．【答案】C【分析】對甲球，由能量守恒定律可得彈簧的彈性勢能為：Ep＝mg?2R，對乙球，由能量守恒定律可求在B點時速度的大小，再由牛頓第二定律可求半圓形桿對乙球的壓力，由牛頓第三定律可求對半圓形桿的壓力大小?！窘獯稹拷猓簩浊?，從E點釋放后到B點的過程中，設(shè)在E點時彈簧的彈性勢能為Ep，由能量守恒定律可得：Ep＝mg?2R，對乙球，從E點釋放后到B點的過程中，設(shè)在E點時速度為v，由能量守恒定律可得：，在B點，對乙球，由牛頓第二定律可得：聯(lián)立解得：，由牛頓第三定律可知小球乙到達B點時，對半圓形桿的壓力大小為：，故C正確，ABD錯誤。故選：C。二、多選題（本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項中，有多項是符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分）（多選）8．（6分）將一鉛球沿水平方向拋出，以拋出的瞬間為t＝0時刻，記鉛球的動量大小為p，動能為Ek，重力勢能為Ep，機械能為E，運動時間t，規(guī)定鉛球在地面處的重力勢能為零，不計空氣阻力，則對鉛球落地前的過程，以下圖象可能正確的是（）A． B． C． D．【答案】BC【分析】首先確定鉛球機械能守恒，然后分析鉛球拋出后豎直方向速度和高度隨時間的變化，來判斷重力勢能，動量的的變化，最后判斷動能的變化?！窘獯稹拷猓篈、鉛球拋出后做平拋運動，設(shè)初速度為v0，則在水平方向有：vx＝v0，在豎直方向有：vy＝gt，則有：，所以鉛球拋出后的動量為：，所以鉛球的p﹣t圖像不是線性關(guān)系，故A錯誤；B、鉛球拋出后的動能為：，所以鉛球的Ek﹣t圖像是開口向上的拋物線的一支，故B正確；C、鉛球拋出的重力勢能為；，所以鉛球的Ep﹣t圖像是開口向下的拋物線的一支，故C正確；D、鉛球拋出后做平拋運動，只有重力做功，機械能守恒，所以E﹣t是平行于時間軸的一條射線，故D錯誤。故選：BC。（多選）9．（6分）如圖所示，有甲、乙兩個完全相同、帶輕質(zhì)活塞、內(nèi)壁光滑的絕熱汽缸。內(nèi)部封閉相同質(zhì)量的同種理想氣體，初始狀態(tài)下氣體的溫度均為27℃然后把汽缸甲的活塞固定?，F(xiàn)用電熱絲分別對汽缸緩慢加熱，使得甲、乙汽缸中氣體的溫度都上升到77℃，發(fā)現(xiàn)汽缸甲內(nèi)氣體吸收了600J熱量，汽缸乙的活塞向上移動了3cm。已知大氣壓，活塞的截面積為S＝100cm2。下面說法正確的是（）A．對于溫度升高到77℃過程，乙中氣體對外做功30J B．對于溫度升高到77℃過程，乙中內(nèi)能增加570J C．甲汽缸中單位時間撞擊容器壁單位面積的分子數(shù)增加 D．乙汽缸中單位時間撞擊容器壁單位面積的分子數(shù)增加【答案】AC【分析】AB.根據(jù)熱力學第一定律ΔU＝W+Q，分別分析判斷即可；CD.根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程、氣體壓強的微觀解釋，即可分析判斷?！窘獯稹拷猓篈B.根據(jù)熱力學第一定律ΔU＝W+Q，對甲中氣體，因為氣體體積不變，所以W＝0，因為汽缸甲內(nèi)氣體吸收了600J熱量，所以Q＝600J，故ΔU＝W+Q＝0+600J＝600J，則對于溫度升高到77℃過程，甲中氣體內(nèi)能增加600J；因為甲、乙內(nèi)部封閉相同質(zhì)量的同種理想氣體，當完全相同的氣體從同一溫度升高到另一同一溫度時，其內(nèi)能變化相同，則對于溫度升高到77℃過程，乙中氣體內(nèi)能增加600J。因為汽缸乙的活塞向上移動了3cm，記h＝3cm，則對于溫度升高到77℃過程，乙中氣體對外做功為：W'＝J＝30J。故A正確，B錯誤；CD.由題知，乙內(nèi)氣體等壓膨脹，則由氣體壓強的微觀解釋可知，乙汽缸中單位時間撞擊容器壁單位面積的分子數(shù)不變；以甲內(nèi)氣體為研究對象，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可知：，由題知，其體積不變，溫度升高，則甲內(nèi)氣體壓強變大，則由氣體壓強的微觀解釋可知，甲汽缸中單位時間撞擊容器壁單位面積的分子數(shù)增加。故C正確，D錯誤。故選：AC。（多選）10．（6分）如圖甲，水平面內(nèi)固定放置間距為L的兩平行金屬直導軌，左端接有阻值為R的電阻，兩導軌間存在方向垂直導軌平面向下、磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場。t＝0時，一質(zhì)量為m、長為L的導體棒在沿導軌方向的外力F作用下，從AA1位置由靜止開始做周期為T的簡諧運動，平衡位置OO1與AA1間的距離為x0，導體棒的速度隨時間變化的圖像是如圖乙所示的正弦曲線。已知導體棒的最大速度為vm，導體棒接入電路的電阻為r，不計摩擦阻力和其他電阻，導體棒始終與導軌垂直。下列說法正確的是（）A．導體棒的安培力大小FA隨時間t變化的表達式為 B．內(nèi)，通過R的電荷量為 C．內(nèi)，外力F的沖量為 D．內(nèi)，外力F做的功為【答案】CD【分析】A：先求解角頻率，再寫出速度隨時間變化的表達式，最后根據(jù)安培力公式求解安培力隨時間變化的表達式；B：根據(jù)電荷量與電流關(guān)系求解通過R的電荷量；C：根據(jù)動量定理求解外力的沖量；D：根據(jù)功能關(guān)系求解外力的功?！窘獯稹拷猓篈.由圖乙可知，角頻率為t時刻導體棒的速度表達式為則t時刻安培力的表達式為，故A錯誤；B.0～內(nèi)，通過R的電荷量為，故B錯誤；C.以向右為正方向，根據(jù)動量定理有解得0～內(nèi)，外力F的沖量為，故C正確；D.0～內(nèi)，電動勢的最大值為Em＝BLvm0～內(nèi)，外力F做的功為，故D正確。故選：CD。三、實驗題（本題共2小題，第11題6分，第12題10分，共16分。）11．（6分）利用如圖1所示電路測量電流表內(nèi)阻，閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)電阻箱至如圖2所示狀態(tài)，使電流表、電壓表有較大示數(shù)，此時電阻箱的讀數(shù)為12.8Ω。若此時電壓表的示數(shù)為9.0V，電流表指針恰好滿偏，其讀數(shù)為0.60A，則電流表的內(nèi)阻為2.2Ω（保留兩位有效數(shù)字），若要將該電流表改裝為量程為3A的電流表，則需要并聯(lián)一阻值為0.55Ω（保留兩位有效數(shù)字）的定值電阻?！敬鸢浮?2.8，2.2，0.55?！痉治觥扛鶕?jù)電阻箱各旋鈕的位置讀取電阻值；根據(jù)歐姆定律求解電流表的內(nèi)阻和并聯(lián)電阻?！窘獯稹拷猓焊鶕?jù)電阻箱各旋鈕的位置讀取電阻值，“×0.1”對應(yīng)8，表示電阻為8×0.1Ω＝0.8Ω，“×1”對應(yīng)2，表示電阻為2×1Ω＝2Ω，“×10”對應(yīng)1，表示電阻為1×10Ω＝10Ω，“×100”、“×1K”、“×10K”對應(yīng)0，表示電阻為0，此時電阻箱的讀數(shù)為0.8Ω+2Ω+10Ω＝12.8Ω；由歐姆定律可得，代入數(shù)據(jù)得，解得R表＝2.2Ω；由I表R表＝I并R并，代入數(shù)據(jù)得0.60×2.2V＝（3.0﹣0.60）×R并，解得R并＝0.55Ω。故答案為：12.8，2.2，0.55。12．（10分）用圖1所示的裝置進行“探究加速度與力的關(guān)系”的實驗，已知重力加速度為g。（1）用天平測量小車和遮光片的總質(zhì)量M、砝碼盤的質(zhì)量m0；用游標卡尺測量遮光片的寬度d，游標卡尺的示數(shù)如圖2所示，其讀數(shù)為d＝2.25mm；按圖1所示安裝好實驗裝置，用刻度尺測量兩光電門之間的距離L；（2）在砝碼盤中放入適量砝碼；適當調(diào)節(jié)長木板的傾角，直到輕推小車，遮光片先后經(jīng)過光電門1和光電門2的時間相等；（3）取下細線、砝碼和砝碼盤，記下砝碼的質(zhì)量m；（4）讓小車從靠近滑輪處由靜止釋放，用數(shù)字毫秒計時器分別測出遮光片經(jīng)過光電門1和光電門2的擋光時間Δt1、Δt2。則小車經(jīng)過光電門1的速度為，小車經(jīng)過光電門2的速度為，從光電門1運動至光電門2的過程中，小車的加速度a＝，小車下滑過程中，小車的合外力為（m+m0）g；（選用上述步驟中的物理量的符號表示）（5）重新掛上細線和砝碼盤，改變長木板的傾角，重復（2）～（5）步驟，記錄多組實驗數(shù)據(jù)；（6）以小車的加速度a為縱軸，砝碼質(zhì)量m為橫軸，描點作圖，得到a﹣m圖像如圖3所示，經(jīng)計算得該圖像的斜率為k，若k＝（選用上述步驟中的物理量的符號表示），則表明小車的加速度與其合外力成正比?！敬鸢浮浚?）2.25；（4）；；；（m+m0）g；（6）【分析】（1）根據(jù)游標卡尺的讀數(shù)方法可明確對應(yīng)的讀數(shù)；（4）根據(jù)平均速度公式可求得經(jīng)過光電門的速度，再由速度和位移公式可求得加速度；（6）根據(jù)牛頓第二定律解答?！窘獯稹拷猓海?）游標卡尺的精確度為0.05mm，讀數(shù)為d＝2mm+5×0.05mm＝2.25mm（4）小車經(jīng)過光電門1的速度為v1＝，小車經(jīng)過光電門2的速度為v2＝，根據(jù)速度—時間公式有解得a＝輕推小車，遮光片先后經(jīng)過光電門1和光電門2的時間相等，則小車受力平衡，有Mgsinθ﹣f＝（m+m0）g取下細線、砝碼和砝碼盤，對小車有F合＝Mgsinθ﹣f＝（m+m0）g（6）根據(jù)牛頓第二定律有F合＝Ma解得a＝+結(jié)合圖像可知，若k＝，則表明小車的加速度與其合外力成正比。故答案為：（1）2.25；（4）；；；（m+m0）g；（6）四、計算題（本題共3小題，共38分。解答過程要求有必要的文字說明，只寫結(jié)果的不能得分，有數(shù)值計算的要寫出正確單位。）13．（10分）如圖所示，有一束平行于等邊三棱鏡截面ABC的單色光從空氣射向D點，并偏折到AB界面上的E點射出三棱鏡。已知等邊三棱鏡的邊長為a，入射方向與邊AC的夾角為θ＝30°，AD＝AE，且。求：（1）三棱鏡的折射率n；（2）若將單色光從空氣垂直AC界面射向D點，求單色光在三棱鏡中傳播的時間。（不考慮單色光在三棱鏡內(nèi)的多次反射）【答案】（1）三棱鏡的折射率為；（2）若將單色光從空氣垂直AC界面射向D點，單色光在三棱鏡中傳播的時間為?！痉治觥浚?）根據(jù)題意作圖，根據(jù)折射定律解得折射率；（2）計算光在棱鏡中的速度，結(jié)合幾何關(guān)系解答?！窘獯稹拷猓海?）根據(jù)題意作光路圖，如圖1圖1根據(jù)幾何關(guān)系可知i＝60°，r＝30°，根據(jù)折射定律有n＝解得n＝（2）將單色光從空氣垂直AC界面射向D點，如圖2圖2光在棱鏡中的速度為v＝光程為s＝AFcos30°+BFcos30°＝a傳播時間為t＝解得t＝答：（1）三棱鏡的折射率為；（2）若將單色光從空氣垂直AC界面射向D點，單色光在三棱鏡中傳播的時間為。14．（12分）如圖所示，在一電容為C的平行板電容器MS、NT之間的區(qū)域有垂直紙面向外的勻強磁場，其磁感應(yīng)強度為B，極板MS、NT分別帶+Q、﹣Q的電荷量，板間距為L，現(xiàn)有一電量為﹣q的帶負電液滴在極板間的豎直面內(nèi)做速率為v的勻速圓周運動，其圓心O到兩極板的距離相等，已知重力加速度為g，極板MS、NT足夠長。求：（1）液滴的質(zhì)量為多少？液滴是順時針還是逆時針運動？（2）液滴勻速圓周運動的軌跡半徑；（3）若在液滴運動至圓軌跡的最低點時，撤去磁場，同時將電容器所帶的電荷量加倍，假設(shè)極板足夠長，求液滴從撤去磁場到打在極板上所需的時間?！敬鸢浮浚?）液滴的質(zhì)量為，逆時針運動；（2）軌跡半徑為；（3）從撤去磁場，到液滴打在極板上，所需時間為?！痉治觥浚?）由電容定義式，可計算電容兩端電壓；由液滴可恰好在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動，可知其受到的重力與電場力恰好平衡，從而計算液滴質(zhì)量；由電荷電性、磁場方向、運動軌跡，結(jié)合左手定則，可知液滴運動方向；（2）粒子在洛倫茲力作用下，恰好做勻速圓周運動，由洛倫茲力提供向心力，可計算軌跡半徑；（3）撤去磁場后，將電容器的電荷量加倍，結(jié)合電容定義式和勻強電場特點，可知電場強度的變化情況、液滴所受電場力變化；由液滴在豎直方向的受力，可知其運動特點，結(jié)合運動學關(guān)系式，可計算其打在極板上所需的時間?！窘獯稹拷猓海?）由電容定義式，可計算電容兩端電壓；由液滴可恰好在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動，可知其受到的重力與電場力恰好平衡，；解得：m＝；由電荷電性、磁場方向、運動軌跡，結(jié)合左手定則，可知液滴運動方向為逆時針；（2）粒子在洛倫茲力作用下，恰好做勻速圓周運動，由洛倫茲力提供向心力，可知：，解得：r＝；（3）撤去磁場后，將電容器的電荷量加倍，結(jié)合電容定義式，勻強電場特點，可知液滴所受電場力變大；液滴在豎直方向上向上做勻加速運動：，qE1﹣mg＝ma，其打在極板上所需的時間為：t＝。答：（1）液滴的質(zhì)量為，逆時針運動；（2）軌跡半徑為；（3）從撤去磁場，到液滴打在極板上，所需時間為。15．（16分）如圖，在傾角為θ＝37°的斜面上放置一長為L＝1m的木板，木板質(zhì)量為M＝1kg，其下端有一擋板，在木板最右端放置一質(zhì)量為m＝2kg的滑塊，滑塊可視為質(zhì)點，已知木板和斜面之間的動摩擦因數(shù)μ1＝0.75，滑塊和木板間的動摩擦因數(shù)為μ2＝0.5，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8?，F(xiàn)將滑塊和木板同時由靜止釋放，假設(shè)斜面足夠長，滑塊和擋板之間碰撞無機械能損失，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度g＝10m/s2。求：（1）滑塊從釋放到第一次和擋板碰撞所需時間；（2