2023年七月湖北黃岡(市重點(diǎn)校聯(lián)考專(zhuān)用)高一第二學(xué)期期末高難綜合選拔性考試用試卷物理試卷注意事項(xiàng)∶1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)條形碼粘貼在答題卡指定位置上。2?；卮疬x擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑；如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào)?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將答案寫(xiě)在答題卡上，寫(xiě)在試卷上無(wú)效。3?？荚嚱Y(jié)束后，本試卷和答題卡一并交回。4．本次考試難度較高，希望考生全力以赴把控好時(shí)間，奪得好成績(jī)。第I卷(選擇題)一、單選題(本大題共7小題，共28.0分)1.一般教室門(mén)上都安裝一種暗鎖，這種暗鎖由外殼A、骨架B、彈簧C(勁度系數(shù)為k)、鎖舌D(傾角θ＝30°)、鎖槽E以及連桿、鎖頭等部件組成，如圖甲所示。設(shè)鎖舌D的側(cè)面與外殼A和鎖槽E之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，最大靜摩擦力Ffm由(FN為正壓力)求得。有一次放學(xué)后，當(dāng)某同學(xué)準(zhǔn)備關(guān)門(mén)時(shí)，無(wú)論用多大的力，也不能將門(mén)關(guān)上(這種現(xiàn)象稱(chēng)為自鎖)，此刻暗鎖所處的狀態(tài)的俯視圖如圖乙所示，P為鎖舌D與鎖槽E之間的接觸點(diǎn)，彈簧由于被壓縮而縮短了x。下面說(shuō)法正確的是()A.自鎖狀態(tài)時(shí)D的下表面所受摩擦力的方向向左B.鎖舌D受到鎖槽E摩擦力的方向沿側(cè)面向上C.無(wú)論μ多大，暗鎖仍然能夠保持自鎖狀態(tài)D.無(wú)論用多大的力拉門(mén)，暗鎖仍然能夠保持自鎖狀態(tài)，μ存在其最小值。2.如圖1所示，質(zhì)量為、電荷量為的電子源源不斷以大小為的速度，從水平放置的平行金屬板AB左端射入，金屬板長(zhǎng)為，兩板間距為，板間加有周期為的交變電壓，如圖2所示。已知，不計(jì)電子重力及電子間相互作用，所有電子都能穿過(guò)平行板。則電子從金屬板右端射出區(qū)域的寬度為()A. B.C. D.3.利用超聲波遇到物體發(fā)生反射的特性，可測(cè)定物體運(yùn)動(dòng)的速度，圖甲中儀器A和B通過(guò)電纜線(xiàn)連接，B為超聲波發(fā)射與接收一體化裝置，儀器A提供超聲波信號(hào)源，且能將B接收到的超聲波信號(hào)進(jìn)行處理并在屏幕上顯示其波形?，F(xiàn)固定裝置B，并將它對(duì)準(zhǔn)勻速行駛的小車(chē)C，使其每隔固定時(shí)間發(fā)射一短促的超聲波脈沖，圖乙中1，2，3為B發(fā)射的超聲波信號(hào)，，，為對(duì)應(yīng)的反射波信號(hào)，接收的反射波滯后時(shí)間已在圖中標(biāo)出，其中和已知，超聲波在空氣中的速度為，則根據(jù)所給信息可判斷小車(chē)的運(yùn)動(dòng)方向和速度大小為()A.向右， B.向左，C.向右， D.向左，4.在某次創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)大賽中，一實(shí)驗(yàn)小組需要使用量程為(0~3A)的電流表和量程為(0~15V)的電壓表。主辦方僅給提供一只毫安表(內(nèi)阻Rg=99Ω，滿(mǎn)偏電流Ig=6mA)，定值電阻R1=1Ω，以及0~9999.9Ω的變阻箱R2。該實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)器材設(shè)計(jì)的電路如圖所示，則()A.電鍵K擲于1時(shí)，可改裝成量程為0~3A的電流表，此時(shí)R2=40ΩB.電鍵K擲于1時(shí)，可政裝成量程為0~15V的電壓表，此時(shí)R2=2401ΩC.電鍵K擲于2時(shí)，可改裝成量程為0~3A的電流表，此時(shí)R2=400ΩD.電鍵K擲于2時(shí)，可改裝成量程為0~15V的電壓表，此時(shí)R2=24Ω5.如圖所示，平行板電容器豎直放置，板上用絕緣線(xiàn)懸掛一帶電小球，靜止時(shí)，絕緣線(xiàn)與固定的板成角，平移板，下列說(shuō)法正確的是()A.閉合，板向上平移一小段距離，角不變B閉合，板向左平移一小段距離，角變小C.斷開(kāi)，板向上平移一小段距離，角變小D.斷開(kāi)，板向左平移一小段距離，角變大6.某運(yùn)輸貨物裝置可簡(jiǎn)化為如圖所示模型，兩根足夠長(zhǎng)的平行直圓棒、間距保持不變，兩棒所在平面與水平面成角，現(xiàn)將一個(gè)質(zhì)量為、截面半徑為的圓柱形貨物放在、上并由靜止釋放，已知圓柱形貨物與兩棒之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，且最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，則下列關(guān)于圓柱形貨物被釋放后的受力和運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法正確的是()A.圓柱形貨物受到3個(gè)力的作用B.兩根圓棒對(duì)圓柱形貨物的支持力大小都等于mgcosC.時(shí)，圓柱形貨物會(huì)沿圓棒下滑D.時(shí)，圓柱形貨物一定會(huì)沿圓棒下滑7.圖甲是未來(lái)空間站的構(gòu)思圖。在空間站中設(shè)置一個(gè)如圖乙繞中心軸旋轉(zhuǎn)的超大型圓管作為生活區(qū)，圓管的內(nèi)、外管壁平面與轉(zhuǎn)軸的距離分別為R1、R2。當(dāng)圓管以一定的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在管中相對(duì)管靜止的人(可看作質(zhì)點(diǎn))便可以獲得一個(gè)類(lèi)似在地球表面的“重力”，以此降低因長(zhǎng)期處于失重狀態(tài)對(duì)身體健康造成的影響。已知地球質(zhì)量為M，地球半徑為R，萬(wàn)有引力常量為G，地球自轉(zhuǎn)周期為T(mén)。當(dāng)空間站在地球靜止同步軌道上運(yùn)行時(shí)，管道轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大小為()A. B.C. D.二、多選題(本大題共3小題，共12.0分)8.荷蘭“”研究所推出了年讓志愿者登陸火星、建立人類(lèi)聚居地的計(jì)劃，年該機(jī)構(gòu)將通過(guò)電視真人秀的方式招募首批名志愿者，并與年前往火星，登陸火星需經(jīng)歷如圖所示的變軌過(guò)程，已知引力常數(shù)為，則下列說(shuō)法正確的是()A.飛船在軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)行的周期B.飛船在軌道Ⅰ上點(diǎn)加速度大于在軌道Ⅱ上點(diǎn)的加速度C.飛船點(diǎn)從軌道Ⅱ變軌到軌道Ⅰ，需要在點(diǎn)朝速度方向噴氣D.若軌道Ⅰ貼近火星表面，已知飛船在軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)的角速度，可以推知火星的密度9.如圖，四個(gè)電荷量均為的點(diǎn)電荷分別放置于菱形的四個(gè)頂點(diǎn)，其坐標(biāo)分別為、、和，其中x軸上的兩個(gè)點(diǎn)電荷位置固定，y軸上的兩個(gè)點(diǎn)電荷可沿y軸對(duì)稱(chēng)移動(dòng)()，下列說(shuō)法正確的是()A.除無(wú)窮遠(yuǎn)處之外，菱形外部電場(chǎng)強(qiáng)度處處不為零B.當(dāng)取某值時(shí)，可使得菱形內(nèi)部只存在兩個(gè)電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)C.當(dāng)時(shí)，將一帶負(fù)電的試探電荷由點(diǎn)移至點(diǎn)，靜電力做正功D.當(dāng)時(shí)，將一帶負(fù)電的試探電荷放置在點(diǎn)處，其所受到的靜電力方向與x軸正方向成傾斜向上10.如圖，固定在豎直面內(nèi)的光滑軌道ABC由直線(xiàn)段AB和圓弧段BC組成，兩段相切于B點(diǎn)，AB段與水平面夾角為θ，BC段圓心為O，最高點(diǎn)為C、A與C的高度差等于圓弧軌道的直徑2R。小球從A點(diǎn)以初速度v0沖上軌道，能沿軌道運(yùn)動(dòng)恰好到達(dá)C點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是()A.小球從B到C的過(guò)程中，對(duì)軌道的壓力逐漸增大B.小球從A到C的過(guò)程中，重力的功率始終保持不變C.小球的初速度D.若小球初速度v0增大，小球有可能從B點(diǎn)脫離軌道第II卷(非選擇題)三、實(shí)驗(yàn)題(本大題共2小題，共17.0分)11.用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。重錘從高處由靜止開(kāi)始下落，重錘上拖著的紙帶通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上點(diǎn)跡間的距離進(jìn)行測(cè)量，可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間。(1)為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，對(duì)體積和形狀相同的重錘，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)選擇的材質(zhì)是______。A．木質(zhì)B．鋼質(zhì)C．泡沫D．塑料(2)除圖1中所示的裝置之外，還必須使用的器材是______。A．直流電源、天平(含砝碼)B．直流電源、刻度尺C．交流電源、天平(含砝碼)D．交流電源、刻度尺(3)如圖2所示，根據(jù)打出的紙帶，選取紙帶上的連續(xù)的五個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E，通過(guò)測(cè)量并計(jì)算出點(diǎn)B距起始點(diǎn)O的距離為x0，B、C兩點(diǎn)間的距離為x1，C、D兩點(diǎn)間的距離為x2，若相鄰兩點(diǎn)的打點(diǎn)時(shí)間間隔為T(mén)，重錘質(zhì)量為m，根據(jù)這些條件計(jì)算重錘從釋放到打下C點(diǎn)時(shí)的重力勢(shì)能減少量ΔEp=______，動(dòng)能增加量ΔEk=______。(4)某同學(xué)利用圖2中紙帶，先分別測(cè)量出從A點(diǎn)到B、C、D、E、F、G點(diǎn)的距離h(其中F、G點(diǎn)為E點(diǎn)后連續(xù)打出的點(diǎn)，圖中未畫(huà)出)，再計(jì)算打出B、C、D、E、F各點(diǎn)時(shí)重錘下落的速度v，繪制v2—h圖像，如圖3所示，并求得圖線(xiàn)的斜率k。請(qǐng)說(shuō)明如何根據(jù)圖像驗(yàn)證重錘下落過(guò)程機(jī)械能是否守恒？______(5)在一次測(cè)量中，某同學(xué)發(fā)現(xiàn)ΔEk略大于ΔEp，出現(xiàn)這一結(jié)果的原因可能是______。A．存在空氣阻力和摩擦力B．接通電源前釋放了紙帶12.同學(xué)們?cè)谙到y(tǒng)學(xué)習(xí)《電路及其應(yīng)用》和《電能能量守恒定律》之后，突發(fā)奇想，設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)就探究可以測(cè)量多個(gè)物理量。下面是某探究小組為測(cè)量一種新型材料制成的圓柱形電阻的電阻率、電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)探究：(1)該小組用螺旋測(cè)微器在測(cè)量電阻絲直徑時(shí)，選擇電阻絲的不同位置進(jìn)行多次測(cè)量，取其平均阻值作為電阻絲的直徑D。某次測(cè)量時(shí)螺旋測(cè)微器的示數(shù)如圖(a)所示，則該合金絲直徑的測(cè)量值d＝____________mm。再用游標(biāo)卡尺測(cè)得其長(zhǎng)度L。(2)該小組用如圖乙所示的電路測(cè)量該圓柱形電阻Rx的阻值。圖中電流表量程為0.6A、內(nèi)阻為1.0Ω，定值電阻R0的阻值為20.0Ω，電阻箱R的最大阻值為999.9Ω。第一次探究：將S2置于位置1，閉合S1，多次改變電阻箱R的阻值，記下電流表的對(duì)應(yīng)讀數(shù)I。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在圖丙中繪制出圖像。該小組根據(jù)圖乙的電路和圖丙的圖像，求得電源電動(dòng)勢(shì)E=______V，內(nèi)阻r=_____Ω。(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)第二次探究：將S2置于位置2，此時(shí)電流表讀數(shù)為0.300A。根據(jù)圖丙中的圖像可得Rx=_____Ω(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。最后可由表達(dá)式ρ=______得到該材料的電阻率(用D、L、Rx表示)。(3)持續(xù)使用后，電源電動(dòng)勢(shì)降低、內(nèi)阻變大。若該小組再次將此圓柱形電阻連入此裝置，測(cè)得電路的電流，仍根據(jù)原來(lái)描繪的圖丙的圖像得到該電阻的測(cè)量值會(huì)_____(選填“偏大”、“偏小”或“不變”)。四、計(jì)算題(本大題共3小題，共43.0分)13.如圖所示是某游戲軌道示意圖，軌道由與水平面夾角為37°的傾斜粗糙直軌道AB，光滑圓弧軌道BCD組成，兩軌道在B點(diǎn)相切，O為圓弧軌道的圓心，C點(diǎn)為圓弧軌道的最低點(diǎn)。游戲時(shí)，操作者將滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))由軌道左側(cè)某位置E水平拋出，使滑塊無(wú)碰撞由D進(jìn)入圓弧軌道后，再由B點(diǎn)沖上AB，上升高度較高者獲勝。已知圓弧軌道半徑R=0.5m，OD、OB與OC的夾角分別為和，滑塊質(zhì)量m=0.5kg，滑塊和AB軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，忽略空氣阻力，重力加速度g取10m/s2，sin=0.6，cos=0.8，求：(1)若某次操作者水平拋出滑塊的位置E與D點(diǎn)的高度差h1=0.8m時(shí)，滑塊恰好滿(mǎn)求要求。求滑塊到達(dá)D點(diǎn)的速度；(2)滿(mǎn)足(1)條件時(shí)，求滑塊經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)對(duì)圓弧軌道的壓力FN；(3)試找到滑塊水平拋出的位置E到D點(diǎn)的水平距離x與滑塊由B點(diǎn)沖出后最后到達(dá)的位置與B點(diǎn)的距離L應(yīng)滿(mǎn)足的函數(shù)關(guān)系。14.如圖甲所示，兩平行金屬板A、B與x軸垂直放置，接在電壓U0=400V的穩(wěn)壓電源上，A板過(guò)原點(diǎn)，在B板上中間處有一長(zhǎng)度l0=2cm的水平狹縫。B板右側(cè)水平放置邊長(zhǎng)為l=8cm的兩正方形平行金屬板C、D，兩板間距d=4cm，距板右端處垂直x軸有一熒光屏。在z軸上有一足夠長(zhǎng)離子源，可以連續(xù)釋放初速度為零的正離子，已知離子源、B上的狹縫和C、D中間線(xiàn)在同一水平面內(nèi)。C、D不加電壓時(shí)，熒光屏上會(huì)出現(xiàn)一條長(zhǎng)2cm的水平亮線(xiàn)，離子的比荷均為，不計(jì)離子的重力。(1)求離子穿過(guò)B板狹縫時(shí)的速度大小；(2)在C、D兩極板間接上電壓UDC=120V，可在兩板間形成勻強(qiáng)電場(chǎng)，求離子打在熒光屏上的偏轉(zhuǎn)位移；(3)在C、D兩極板間接上如圖乙所示的電壓(離子通過(guò)電場(chǎng)時(shí)間內(nèi)電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng))，若C、D兩板間的距離d可調(diào)，求離子打在熒光屏上區(qū)域面積的最大值。15.如圖甲所示，平臺(tái)ON上有一輕質(zhì)彈簧，其左端固定于豎直擋板上，右端與質(zhì)量、可看作質(zhì)點(diǎn)的物塊A相接觸(不粘連)，OP段粗糙且長(zhǎng)度等于彈簧原長(zhǎng)。PN段光滑，上面有靜止的小滑塊B、C，，，滑塊B、C之間有一段輕彈簧剛好處于原長(zhǎng)，B與輕彈簧連接，滑塊C未連接彈簧，兩滑塊離N點(diǎn)足夠遠(yuǎn)。物塊A開(kāi)始靜止于P點(diǎn)，現(xiàn)對(duì)物塊施加一個(gè)水平向左的外力F，大小隨位移x變化關(guān)系如圖乙所示。物塊A向左運(yùn)動(dòng)x=0.40m后撤去外力F，此后物塊A向右運(yùn)動(dòng)到離開(kāi)P點(diǎn)時(shí)的速度為v0=4m/s，A與B碰撞后粘合在一起，碰撞時(shí)間極短?；瑝KC脫離彈簧后滑上傾角θ=37°的傳送帶，并剛好到達(dá)傳送帶頂端。已知滑塊C與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.50，水平面MN右端N處與傾斜傳送帶理想連接，傳送帶以恒定速度v=1m/s順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：(1)物塊A與物塊B碰撞前克服摩擦力做功多少；(2)滑塊C剛滑上傳送帶時(shí)的速度；(3)物塊C滑上傳送帶到達(dá)頂端的過(guò)程中，滑塊C與傳送帶之間摩擦產(chǎn)生的熱量。

2023年七月湖北黃岡(市重點(diǎn)校聯(lián)考專(zhuān)用)高一第二學(xué)期期末高難綜合選拔性考試用試卷物理試卷注意事項(xiàng)∶1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)條形碼粘貼在答題卡指定位置上。2?；卮疬x擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑；如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào)。回答非選擇題時(shí)，將答案寫(xiě)在答題卡上，寫(xiě)在試卷上無(wú)效。3?？荚嚱Y(jié)束后，本試卷和答題卡一并交回。4．本次考試難度較高，希望考生全力以赴把控好時(shí)間，奪得好成績(jī)。第I卷(選擇題)一、單選題(本大題共7小題，共28.0分)1.一般教室門(mén)上都安裝一種暗鎖，這種暗鎖由外殼A、骨架B、彈簧C(勁度系數(shù)為k)、鎖舌D(傾角θ＝30°)、鎖槽E以及連桿、鎖頭等部件組成，如圖甲所示。設(shè)鎖舌D的側(cè)面與外殼A和鎖槽E之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，最大靜摩擦力Ffm由(FN為正壓力)求得。有一次放學(xué)后，當(dāng)某同學(xué)準(zhǔn)備關(guān)門(mén)時(shí)，無(wú)論用多大的力，也不能將門(mén)關(guān)上(這種現(xiàn)象稱(chēng)為自鎖)，此刻暗鎖所處的狀態(tài)的俯視圖如圖乙所示，P為鎖舌D與鎖槽E之間的接觸點(diǎn)，彈簧由于被壓縮而縮短了x。下面說(shuō)法正確的是()A.自鎖狀態(tài)時(shí)D的下表面所受摩擦力的方向向左B.鎖舌D受到鎖槽E摩擦力的方向沿側(cè)面向上C.無(wú)論μ多大，暗鎖仍然能夠保持自鎖狀態(tài)D.無(wú)論用多大的力拉門(mén)，暗鎖仍然能夠保持自鎖狀態(tài)，μ存在其最小值?！敬鸢浮緿【解析】【詳解】A．如圖所示，鎖舌D在水平面內(nèi)受底部的摩擦力f1、彈簧的彈力2個(gè)力的作用，鎖舌D的下表面所受到的最大靜摩擦力為f1，其方向向右，鎖舌D受到鎖槽E摩擦力的方向沿側(cè)面向下，故AB錯(cuò)誤；CD．設(shè)鎖舌D受到鎖槽E的最大靜摩擦力為f2，正壓力為N，下表面的正壓力為F，彈力為kx，由平衡條件又聯(lián)立上述方程得令N趨向于無(wú)窮大，則有解得無(wú)論用多大的力拉門(mén)，暗鎖仍然能夠保持自鎖狀態(tài)，μ最小值為，故D正確C錯(cuò)誤。故選D。2.如圖1所示，質(zhì)量為、電荷量為的電子源源不斷以大小為的速度，從水平放置的平行金屬板AB左端射入，金屬板長(zhǎng)為，兩板間距為，板間加有周期為的交變電壓，如圖2所示。已知，不計(jì)電子重力及電子間相互作用，所有電子都能穿過(guò)平行板。則電子從金屬板右端射出區(qū)域的寬度為()A. B.C. D.【答案】A【解析】【詳解】粒子在板間做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，因?yàn)樗辛Ｗ佣紡陌彘g飛出，所以運(yùn)動(dòng)時(shí)間均相同，即根據(jù)牛頓第二定律可得當(dāng)板間電勢(shì)差為時(shí)的加速度大小為當(dāng)板間電勢(shì)差為時(shí)的加速度大小為由題意可知粒子從時(shí)刻進(jìn)入電場(chǎng)的電子從金屬板右端射出的位置最高，在時(shí)間內(nèi)，在豎直方向向上偏轉(zhuǎn)的位移為時(shí)刻，電子豎直方向的速度為在時(shí)間內(nèi)在豎直方向偏轉(zhuǎn)的位移為時(shí)刻，電子豎直方向的速度為在時(shí)間內(nèi)在豎直方向偏轉(zhuǎn)的位移為時(shí)刻，電子豎直方向的速度為在時(shí)間內(nèi)在豎直方向偏轉(zhuǎn)的位移為則有可知電子從金屬板右端射出時(shí)最高點(diǎn)位于點(diǎn)下方處；在時(shí)刻進(jìn)入電場(chǎng)的電子從金屬板右端射出的位置最低，在時(shí)間內(nèi)在豎直方向向下偏轉(zhuǎn)的位移為時(shí)刻，電子豎直方向的速度為時(shí)間內(nèi)在豎直方向偏轉(zhuǎn)的位移為時(shí)刻，電子豎直方向的速度為在時(shí)間內(nèi)在豎直方向偏轉(zhuǎn)的位移為時(shí)刻，電子豎直方向的速度為在時(shí)間內(nèi)在豎直方向偏轉(zhuǎn)的位移為則有可知電子從金屬板右端射出時(shí)最低點(diǎn)位于點(diǎn)下方處；則電子從金屬板右端射出區(qū)域的寬度為故選A。3.利用超聲波遇到物體發(fā)生反射的特性，可測(cè)定物體運(yùn)動(dòng)的速度，圖甲中儀器A和B通過(guò)電纜線(xiàn)連接，B為超聲波發(fā)射與接收一體化裝置，儀器A提供超聲波信號(hào)源，且能將B接收到的超聲波信號(hào)進(jìn)行處理并在屏幕上顯示其波形?，F(xiàn)固定裝置B，并將它對(duì)準(zhǔn)勻速行駛的小車(chē)C，使其每隔固定時(shí)間發(fā)射一短促的超聲波脈沖，圖乙中1，2，3為B發(fā)射的超聲波信號(hào)，，，為對(duì)應(yīng)的反射波信號(hào)，接收的反射波滯后時(shí)間已在圖中標(biāo)出，其中和已知，超聲波在空氣中的速度為，則根據(jù)所給信息可判斷小車(chē)的運(yùn)動(dòng)方向和速度大小為()A.向右， B.向左，C.向右， D.向左，【答案】A【解析】【詳解】根據(jù)圖乙中發(fā)射和接收到的波形時(shí)間間隔可以發(fā)現(xiàn)，時(shí)間間隔在增大，所以小車(chē)遠(yuǎn)離接收器，因此小車(chē)向右運(yùn)動(dòng)；由圖乙可知，第一個(gè)超聲波發(fā)射到碰到小車(chē)的距離為第二個(gè)超聲波發(fā)射到碰到小車(chē)的距離為因此小車(chē)前進(jìn)的距離為在結(jié)合圖像，可得前進(jìn)的時(shí)間為聯(lián)立可得，小車(chē)的速度為故選A。4.在某次創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)大賽中，一實(shí)驗(yàn)小組需要使用量程為(0~3A)的電流表和量程為(0~15V)的電壓表。主辦方僅給提供一只毫安表(內(nèi)阻Rg=99Ω，滿(mǎn)偏電流Ig=6mA)，定值電阻R1=1Ω，以及0~9999.9Ω的變阻箱R2。該實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)器材設(shè)計(jì)的電路如圖所示，則()A.電鍵K擲于1時(shí)，可改裝成量程為0~3A的電流表，此時(shí)R2=40ΩB.電鍵K擲于1時(shí)，可政裝成量程為0~15V的電壓表，此時(shí)R2=2401ΩC.電鍵K擲于2時(shí)，可改裝成量程為0~3A的電流表，此時(shí)R2=400ΩD.電鍵K擲于2時(shí)，可改裝成量程為0~15V的電壓表，此時(shí)R2=24Ω【答案】C【解析】【詳解】A．將電鍵K擲于1位置，并聯(lián)了一個(gè)分流電阻R1，改裝電流表最大量程為顯然量程不足3A，因R2串聯(lián)于電路中，故改裝的電流表量程與R2無(wú)關(guān)，故A錯(cuò)誤；B．電鍵K擲于1時(shí)，若改裝成量程為0～15V的電壓表，此時(shí)變阻箱R2的阻值為故B錯(cuò)誤；C．將電鍵K擲于2，若改裝成量程為0～3A的電流表，此時(shí)變阻箱R2的阻值為故C正確；D．電鍵K擲于2時(shí)，若改裝成量程為0～15V的電壓表，此時(shí)變阻箱R2的阻值為故D錯(cuò)誤故選C。5.如圖所示，平行板電容器豎直放置，板上用絕緣線(xiàn)懸掛一帶電小球，靜止時(shí)，絕緣線(xiàn)與固定的板成角，平移板，下列說(shuō)法正確的是()A.閉合，板向上平移一小段距離，角不變B.閉合，板向左平移一小段距離，角變小C.斷開(kāi)，板向上平移一小段距離，角變小D.斷開(kāi)，板向左平移一小段距離，角變大【答案】A【解析】【詳解】A．S閉合時(shí)，兩板間電勢(shì)差不變，B板向上平移一小段距離，d不變，電場(chǎng)強(qiáng)度保持不變，則小球所受的電場(chǎng)力不變，所以θ角不變，故A正確；B．S閉合，B板向左平移一小段距離，d變小，則電場(chǎng)強(qiáng)度增大，小球所受電場(chǎng)力增大，所以θ角變大，故B錯(cuò)誤；C．S斷開(kāi)，電容器所帶的電量不變，B板向上平移一小段距離，則正對(duì)面積S變小，根據(jù)，，以上聯(lián)立可得可知電場(chǎng)強(qiáng)度增大，小球所受電場(chǎng)力增大，所以θ角變大，故C錯(cuò)誤；D．S斷開(kāi)，B板向左平移一小段距離，根據(jù)，，以上聯(lián)立可得可知電場(chǎng)強(qiáng)度不變，小球所受電場(chǎng)力不變，所以θ角不變，故D錯(cuò)誤。故選A。6.某運(yùn)輸貨物的裝置可簡(jiǎn)化為如圖所示模型，兩根足夠長(zhǎng)的平行直圓棒、間距保持不變，兩棒所在平面與水平面成角，現(xiàn)將一個(gè)質(zhì)量為、截面半徑為的圓柱形貨物放在、上并由靜止釋放，已知圓柱形貨物與兩棒之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，且最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，則下列關(guān)于圓柱形貨物被釋放后的受力和運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法正確的是()A.圓柱形貨物受到3個(gè)力的作用B.兩根圓棒對(duì)圓柱形貨物的支持力大小都等于mgcosC.時(shí)，圓柱形貨物會(huì)沿圓棒下滑D.時(shí)，圓柱形貨物一定會(huì)沿圓棒下滑【答案】D【解析】【詳解】A．圓柱體受到重力和MN、PQ分別對(duì)它的支持力和摩擦力，共五個(gè)力，故A錯(cuò)誤；B．如圖所示，PQ對(duì)圓柱體支持力垂直P(pán)Q指向圓柱體截面的圓心，有得故B錯(cuò)誤；CD．最大靜摩擦力則圓柱體受到的摩擦力為而重力沿棒的方向向下的分力為mgsin,恰好下滑時(shí)，有解得故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。7.圖甲是未來(lái)空間站的構(gòu)思圖。在空間站中設(shè)置一個(gè)如圖乙繞中心軸旋轉(zhuǎn)的超大型圓管作為生活區(qū)，圓管的內(nèi)、外管壁平面與轉(zhuǎn)軸的距離分別為R1、R2。當(dāng)圓管以一定的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在管中相對(duì)管靜止的人(可看作質(zhì)點(diǎn))便可以獲得一個(gè)類(lèi)似在地球表面的“重力”，以此降低因長(zhǎng)期處于失重狀態(tài)對(duì)身體健康造成的影響。已知地球質(zhì)量為M，地球半徑為R，萬(wàn)有引力常量為G，地球自轉(zhuǎn)周期為T(mén)。當(dāng)空間站在地球靜止同步軌道上運(yùn)行時(shí)，管道轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大小為()A. B.C. D.【答案】B【解析】【詳解】空間站在地球靜止同步軌道上運(yùn)行時(shí)，管道轉(zhuǎn)動(dòng)的向心加速度等于地球表面的重力加速度，即而在地球表面解得故選B。二、多選題(本大題共3小題，共12.0分)8.荷蘭“”研究所推出了年讓志愿者登陸火星、建立人類(lèi)聚居地的計(jì)劃，年該機(jī)構(gòu)將通過(guò)電視真人秀的方式招募首批名志愿者，并與年前往火星，登陸火星需經(jīng)歷如圖所示的變軌過(guò)程，已知引力常數(shù)為，則下列說(shuō)法正確的是()A.飛船在軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)行的周期B.飛船在軌道Ⅰ上點(diǎn)的加速度大于在軌道Ⅱ上點(diǎn)的加速度C.飛船在點(diǎn)從軌道Ⅱ變軌到軌道Ⅰ，需要在點(diǎn)朝速度方向噴氣D.若軌道Ⅰ貼近火星表面，已知飛船在軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)的角速度，可以推知火星的密度【答案】ACD【解析】【詳解】A．飛船在軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)的半長(zhǎng)軸有由開(kāi)普勒第三定律，可知運(yùn)行的周期故A正確；B．設(shè)火星質(zhì)量為M，由牛頓第二定律可得飛船在軌道Ⅰ上點(diǎn)的加速度等于在軌道Ⅱ上點(diǎn)的加速度，故B錯(cuò)誤；C．飛船在點(diǎn)從軌道Ⅱ變軌到軌道Ⅰ，需要在點(diǎn)朝速度方向噴氣，從而使飛船減速到軌道Ⅰ，故C正確；D．若軌道Ⅰ貼近火星表面，由火星的萬(wàn)有引力提供向心力可得由解得因此已知飛船在軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)的角速度，可以推知火星的密度，故D正確。故選ACD。9.如圖，四個(gè)電荷量均為的點(diǎn)電荷分別放置于菱形的四個(gè)頂點(diǎn)，其坐標(biāo)分別為、、和，其中x軸上的兩個(gè)點(diǎn)電荷位置固定，y軸上的兩個(gè)點(diǎn)電荷可沿y軸對(duì)稱(chēng)移動(dòng)()，下列說(shuō)法正確的是()A.除無(wú)窮遠(yuǎn)處之外，菱形外部電場(chǎng)強(qiáng)度處處不零B.當(dāng)取某值時(shí)，可使得菱形內(nèi)部只存在兩個(gè)電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)C.當(dāng)時(shí)，將一帶負(fù)電的試探電荷由點(diǎn)移至點(diǎn)，靜電力做正功D.當(dāng)時(shí)，將一帶負(fù)電的試探電荷放置在點(diǎn)處，其所受到的靜電力方向與x軸正方向成傾斜向上【答案】ACD【解析】【分析】【詳解】A．根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)疊加原理可知，除無(wú)窮遠(yuǎn)處之外，菱形外部電場(chǎng)強(qiáng)度處處不為零，選項(xiàng)A正確；B．因?yàn)樵趚軸上的兩個(gè)點(diǎn)電荷在O點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)為零，在y軸上的兩電荷，無(wú)論y0取什么值，因?yàn)殛P(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱(chēng)，則在O點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)也為零，在橫軸和縱軸上除原點(diǎn)外，出現(xiàn)合場(chǎng)強(qiáng)為零的點(diǎn)，根據(jù)對(duì)稱(chēng)性可知，一定是成對(duì)出現(xiàn)的，關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱(chēng)，所以算上原點(diǎn)，合場(chǎng)強(qiáng)為零的點(diǎn)是奇數(shù)個(gè)，不會(huì)是2個(gè)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．由幾何關(guān)系可知，坐標(biāo)為(4l，5l)的A點(diǎn)在第一象限內(nèi)所在的虛像的垂直平分線(xiàn)的上方；坐標(biāo)為(0，-3l)的B點(diǎn)在第三象限內(nèi)所在的虛像的垂直平分線(xiàn)的上方，且到達(dá)虛線(xiàn)的距離相等，由電勢(shì)疊加可知，B點(diǎn)的電勢(shì)高于A點(diǎn)，則帶負(fù)電的試探電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能較大，從A點(diǎn)到B點(diǎn)電勢(shì)能減小，可知電場(chǎng)力做正功，選項(xiàng)C正確；D．若y0=4l，則四個(gè)點(diǎn)構(gòu)成正方形，由對(duì)稱(chēng)可知在點(diǎn)(l，l)處的場(chǎng)強(qiáng)一定沿著過(guò)該點(diǎn)與原點(diǎn)連線(xiàn)的方向上；在y軸正向和x正向上的點(diǎn)電荷在(l，l)處的合場(chǎng)強(qiáng)在y軸負(fù)向和x負(fù)向上的點(diǎn)電荷在(l，l)處的合場(chǎng)強(qiáng)可知(l，l)點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)沿著MN方向且與x軸從成45°角的方向向下，將一帶負(fù)電的試探電荷放置在點(diǎn)處，其所受到的靜電力方向與x軸正方向成傾斜向上，選項(xiàng)D正確。故選ACD。10.如圖，固定在豎直面內(nèi)的光滑軌道ABC由直線(xiàn)段AB和圓弧段BC組成，兩段相切于B點(diǎn)，AB段與水平面夾角為θ，BC段圓心為O，最高點(diǎn)為C、A與C的高度差等于圓弧軌道的直徑2R。小球從A點(diǎn)以初速度v0沖上軌道，能沿軌道運(yùn)動(dòng)恰好到達(dá)C點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是()A.小球從B到C的過(guò)程中，對(duì)軌道的壓力逐漸增大B.小球從A到C的過(guò)程中，重力的功率始終保持不變C.小球初速度D.若小球初速度v0增大，小球有可能從B點(diǎn)脫離軌道【答案】AD【解析】【詳解】A．由題知，小球能沿軌道運(yùn)動(dòng)恰好到達(dá)C點(diǎn)，則小球在C點(diǎn)的速度為vC=0則小球從C到B的過(guò)程中，有聯(lián)立有FN=3mgcosα－2mg則從C到B的過(guò)程中α由0增大到θ，則cosα逐漸減小，故FN逐漸減小，而小球從B到C的過(guò)程中，對(duì)軌道的壓力逐漸增大，A正確；B．由于A到B的過(guò)程中小球的速度逐漸減小，則A到B的過(guò)程中重力的功率為P=－mgvsinθ則A到B的過(guò)程中小球重力的功率始終減小，則B錯(cuò)誤；C．從A到C的過(guò)程中有解得C錯(cuò)誤；D．小球在B點(diǎn)恰好脫離軌道有則則若小球初速度v0增大，小球在B點(diǎn)的速度有可能為，故小球有可能從B點(diǎn)脫離軌道，D正確。故選AD。第II卷(非選擇題)三、實(shí)驗(yàn)題(本大題共2小題，共17.0分)11.用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。重錘從高處由靜止開(kāi)始下落，重錘上拖著的紙帶通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上點(diǎn)跡間的距離進(jìn)行測(cè)量，可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間。(1)為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，對(duì)體積和形狀相同的重錘，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)選擇的材質(zhì)是______。A．木質(zhì)B．鋼質(zhì)C．泡沫D．塑料(2)除圖1中所示的裝置之外，還必須使用的器材是______。A．直流電源、天平(含砝碼)B．直流電源、刻度尺C．交流電源、天平(含砝碼)D．交流電源、刻度尺(3)如圖2所示，根據(jù)打出的紙帶，選取紙帶上的連續(xù)的五個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E，通過(guò)測(cè)量并計(jì)算出點(diǎn)B距起始點(diǎn)O的距離為x0，B、C兩點(diǎn)間的距離為x1，C、D兩點(diǎn)間的距離為x2，若相鄰兩點(diǎn)的打點(diǎn)時(shí)間間隔為T(mén)，重錘質(zhì)量為m，根據(jù)這些條件計(jì)算重錘從釋放到打下C點(diǎn)時(shí)的重力勢(shì)能減少量ΔEp=______，動(dòng)能增加量ΔEk=______。(4)某同學(xué)利用圖2中紙帶，先分別測(cè)量出從A點(diǎn)到B、C、D、E、F、G點(diǎn)的距離h(其中F、G點(diǎn)為E點(diǎn)后連續(xù)打出的點(diǎn)，圖中未畫(huà)出)，再計(jì)算打出B、C、D、E、F各點(diǎn)時(shí)重錘下落的速度v，繪制v2—h圖像，如圖3所示，并求得圖線(xiàn)的斜率k。請(qǐng)說(shuō)明如何根據(jù)圖像驗(yàn)證重錘下落過(guò)程機(jī)械能是否守恒？______(5)在一次測(cè)量中，某同學(xué)發(fā)現(xiàn)ΔEk略大于ΔEp，出現(xiàn)這一結(jié)果的原因可能是______。A．存在空氣阻力和摩擦力B．接通電源前釋放了紙帶【答案】①.B②.D③.mg(x0+x1)④.⑤.在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，若k近似等于2g，則認(rèn)為這一過(guò)程機(jī)械能守恒⑥.B【解析】【詳解】(1)[1]驗(yàn)證機(jī)械能定律，為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，重錘在下落過(guò)程中受空氣阻力應(yīng)遠(yuǎn)小于重力，所以對(duì)體積和形狀相同的重錘，應(yīng)選擇密度大的材質(zhì)的重錘。故選B。(2)[2]該實(shí)驗(yàn)要用到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，而打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的是交流電源，因此還需要交流電源，除此之外，還需要用刻度尺測(cè)量紙帶上點(diǎn)跡之間的距離，因此還需要用到刻度尺，而該實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證機(jī)械能守恒，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有或等式兩邊的質(zhì)量會(huì)約去，因此不需要測(cè)量質(zhì)量，即不需要天平。故選D。(3)[3]從釋放重錘到打下點(diǎn)C，重錘下落的距離為，由此可知從釋放重錘到打下點(diǎn)C時(shí)重錘重力勢(shì)能的減少量為[4]打下點(diǎn)C時(shí)重錘的速度可根據(jù)平均速度來(lái)計(jì)算，對(duì)于做yunbiansu直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體，其某段時(shí)間的平均速度等于該段時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，則可得則打下C點(diǎn)時(shí)重錘動(dòng)能的增加量為(4)[5]若重錘下落過(guò)程中機(jī)械能守恒，則有公式中表示打B點(diǎn)時(shí)重錘的速度，表示后打出的C、D、E、F各點(diǎn)時(shí)重錘的速度，則上式變式后可得可以看出，只要根據(jù)圖像計(jì)算出其斜率k在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)近似等于2g，即可驗(yàn)證重錘下落過(guò)程中機(jī)械能守恒。(5)[6]A．存在空氣阻力和摩擦力，動(dòng)能的增加量一定略小于勢(shì)能的減小量，故A不符合題意；B．接通電源前釋放了紙帶，重錘會(huì)因此獲得一個(gè)初動(dòng)能，從而導(dǎo)致最終的計(jì)算結(jié)果ΔEk略大于ΔEp，故B符合題意。故選B。12.同學(xué)們?cè)谙到y(tǒng)學(xué)習(xí)《電路及其應(yīng)用》和《電能能量守恒定律》之后，突發(fā)奇想，設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)就探究可以測(cè)量多個(gè)物理量。下面是某探究小組為測(cè)量一種新型材料制成的圓柱形電阻的電阻率、電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)探究：(1)該小組用螺旋測(cè)微器在測(cè)量電阻絲直徑時(shí)，選擇電阻絲的不同位置進(jìn)行多次測(cè)量，取其平均阻值作為電阻絲的直徑D。某次測(cè)量時(shí)螺旋測(cè)微器的示數(shù)如圖(a)所示，則該合金絲直徑的測(cè)量值d＝____________mm。再用游標(biāo)卡尺測(cè)得其長(zhǎng)度L。(2)該小組用如圖乙所示的電路測(cè)量該圓柱形電阻Rx的阻值。圖中電流表量程為0.6A、內(nèi)阻為1.0Ω，定值電阻R0的阻值為20.0Ω，電阻箱R的最大阻值為999.9Ω。第一次探究：將S2置于位置1，閉合S1，多次改變電阻箱R的阻值，記下電流表的對(duì)應(yīng)讀數(shù)I。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在圖丙中繪制出圖像。該小組根據(jù)圖乙的電路和圖丙的圖像，求得電源電動(dòng)勢(shì)E=______V，內(nèi)阻r=_____Ω。(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)第二次探究：將S2置于位置2，此時(shí)電流表讀數(shù)為0.300A。根據(jù)圖丙中的圖像可得Rx=_____Ω(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。最后可由表達(dá)式ρ=______得到該材料的電阻率(用D、L、Rx表示)。(3)持續(xù)使用后，電源電動(dòng)勢(shì)降低、內(nèi)阻變大。若該小組再次將此圓柱形電阻連入此裝置，測(cè)得電路的電流，仍根據(jù)原來(lái)描繪的圖丙的圖像得到該電阻的測(cè)量值會(huì)_____(選填“偏大”、“偏小”或“不變”)。【答案】①.0.770②.12③.3.0④.16⑤.⑥.偏大【解析】【詳解】(1)[1]該電阻絲直徑的測(cè)量值(2)[2][3]由電路可知，當(dāng)將置于位置1，閉合時(shí)即由圖像可知，解得，[4]再將置于位置2，此時(shí)電流表讀數(shù)為0.300A，則解得[5]根據(jù)解得(3)[6]根據(jù)表達(dá)式因電源電動(dòng)勢(shì)變小，內(nèi)阻變大，則當(dāng)安培表由相同讀數(shù)時(shí)，得到的的值偏小，但用原來(lái)的R當(dāng)做測(cè)量值，所以結(jié)果偏大。四、計(jì)算題(本大題共3小題，共43.0分)13.如圖所示是某游戲軌道示意圖，軌道由與水平面夾角為37°的傾斜粗糙直軌道AB，光滑圓弧軌道BCD組成，兩軌道在B點(diǎn)相切，O為圓弧軌道的圓心，C點(diǎn)為圓弧軌道的最低點(diǎn)。游戲時(shí)，操作者將滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))由軌道左側(cè)某位置E水平拋出，使滑塊無(wú)碰撞由D進(jìn)入圓弧軌道后，再由B點(diǎn)沖上AB，上升高度較高者獲勝。已知圓弧軌道半徑R=0.5m，OD、OB與OC的夾角分別為和，滑塊質(zhì)量m=0.5kg，滑塊和AB軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，忽略空氣阻力，重力加速度g取10m/s2，sin=0.6，cos=0.8，求：(1)若某次操作者水平拋出滑塊的位置E與D點(diǎn)的高度差h1=0.8m時(shí)，滑塊恰好滿(mǎn)求要求。求滑塊到達(dá)D點(diǎn)的速度；(2)滿(mǎn)足(1)條件時(shí)，求滑塊經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)對(duì)圓弧軌道的壓力FN；(3)試找到滑塊水平拋出的位置E到D點(diǎn)的水平距離x與滑塊由B點(diǎn)沖出后最后到達(dá)的位置與B點(diǎn)的距離L應(yīng)滿(mǎn)