第第頁2024年河南省洛陽市高考物理一模試卷一、選擇題（本題共8小題，每題6分，其中1-5為單選題，在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的，6-8為多選題，少選得3分）1．（6分）圖像可以直觀地反映物理量之間的關系，如圖所示，甲圖是光電管中光電流與電壓關系圖像，丙圖是放射性元素氡的質量和初始時質量比值與時間之間的關系圖像，丁圖是原子核的比結合能與質量數(shù)之間關系圖像（）A．甲圖中，a光的波長大于b光的波長 B．乙圖中，金屬c的逸出功小于金屬d的逸出功 C．丙圖中，每過3.8天要衰變掉質量相同的氡 D．丁圖中，質量數(shù)越大原子核越穩(wěn)定2．（6分）如圖甲所示，一列簡諧橫波沿x軸傳播，實線和虛線分別為t1＝0時刻和t2時刻的波形圖，P、Q分別是平衡位置為x1＝1m和x2＝4m的兩質點。如圖乙所示為質點Q的振動圖像，則（）A．波沿x軸負方向傳播 B．波的傳播速度為20m/s C．質點P從0時刻到t2時刻經過的路程可能為50cm D．質點P的振動方程為3．（6分）如圖所示，某健身者用右手拉著把手緩慢水平移動，使重物上升，則重物上升過程中（）A．繩子的拉力逐漸增大 B．健身者對地面的壓力逐漸增大 C．健身者對地面的摩擦力逐漸減少 D．健身者所受合外力逐漸增大4．（6分）2023年9月5日傍晚5點30分左右，一顆命名為“合肥高新一號”的衛(wèi)星，從海上發(fā)射基地飛向太空，離地面高度等于地球半徑R，運行方向與地球自轉方向相同。已知地球自轉周期為T0，地球兩極處重力加速度為g，萬有引力常量用G表示。下列說法正確的是（）A．地球的平均密度為 B．衛(wèi)星做圓周運動的周期為 C．赤道表面的重力加速度為 D．若赤道上有一衛(wèi)星測控站，忽略衛(wèi)星信號傳輸時間，衛(wèi)星與測控站能連續(xù)通信的最長時間為5．（6分）如圖所示，質量為M的帶有光滑圓弧軌道的小車靜止在光滑水平面上0從小車的左端沖上小車，經過時間t到達最大高度，此時小球恰好與O點相平（）A．整個運動過程中小球與小車的系統(tǒng)動量守恒、機械能守恒 B．小球上升過程和下降過程的動量變化量相等 C．圓弧軌道半徑 D．小球上升過程中，軌道對小球的沖量為（多選）6．（6分）在光滑的水平面內有一沿x軸方向的靜電場，其電勢φ隨坐標x變化的圖線如圖所示（φ0、d均為已知量）。現(xiàn)有一質量為m、電荷量為q的帶負電小球從O點以某一初速度v0沿x軸正方向射出，則下列說法正確的是（）A．在d～2d間的電場強度沿x軸負方向，大小為 B．在0～d間與4d～6d間電場強度相同 C．只要v0＞0，該帶電小球就能運動到6d處 D．只要該帶電小球就能運動到6d處（多選）7．（6分）“套圈”是一項老少皆宜的體育運動項目。如圖所示，水平地面上固定著3根直桿1、2、3，直桿的粗細不計，相鄰兩直桿之間的距離為0.3m。比賽時，運動員將內圓直徑為0.2m的環(huán)沿水平方向拋出，環(huán)的中心與直桿1的水平距離為1m。假設直桿與環(huán)的中心位于同一豎直面，且運動中環(huán)心始終在該平面上，忽略空氣阻力的影響，g取10m/s2。以下說法正確的是（）A．如果能夠套中直桿，環(huán)拋出時的水平初速度不能小于1.8m/s B．如果能夠套中第2根直桿，環(huán)拋出時的水平初速度范圍在2.4m/s到2.8m/s之間 C．如以2m/s的水平初速度將環(huán)拋出，就可以套中第1根直桿 D．如環(huán)拋出的水平速度大于3.3m/s，就不能套中第3根直桿（多選）8．（6分）如圖甲所示，ABCD是一長方形有界勻強磁場邊界，磁感應強度按圖乙規(guī)律變化，圖中，一質量為m、所帶電荷量為q的帶正電粒子以速度v0在t＝0時從A點沿AB方向垂直磁場射入，粒子重力不計。則下列說法中正確的是（）A．若粒子經時間恰好垂直打在CD上，則磁場的磁感應強度 B．若粒子經時間恰好垂直打在CD上，則粒子運動的半徑大小 C．若要使粒子恰能沿DC方向通過C點，磁場變化的周期（n＝1，2，3…） D．若要使粒子恰能沿DC方向通過C點，則磁場的磁感應強度的大?。╪＝1，2，3…）二．實驗題（共16分，其中9題8分，10題8分）9．（8分）小圓同學用橡皮筋、同種一元硬幣、刻度尺、塑料袋、支架等，設計了如圖（a）所示的實驗裝置2）（1）查找資料，得知每枚硬幣的質量為6.00g；（2）將硬幣以5枚為一組逐次加入塑料袋，測量每次穩(wěn)定后橡皮筋的長度l，記錄數(shù)據(jù)如下表：序號12345硬幣數(shù)量n/枚510152025長度l/cm10.512.0013.5015.0016.50（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖（b）上描點，繪制圖線；（4）由圖線算出橡皮筋的原長為cm，勁度系數(shù)為N/m；（5）取出全部硬幣，把冰墩墩玩具放入塑料袋中，穩(wěn)定后皮筋長度的示數(shù)如圖（c），此時橡皮筋的長度為cm。（6）由上述數(shù)據(jù)計算得冰墩墩玩具的質量為g（計算結果保留3位有效數(shù)字）。10．（8分）某實驗小組利用如下器材測量電源電動勢E和內阻r。所用的器材包括：待測直流穩(wěn)壓電源、電流表（內阻RA可忽略不計）、總長度為a＝37.0cm、總電阻值R＝10.0Ω的電阻絲ab，且電阻絲ab上標有長度刻度，保護電阻R0＝2.5Ω，螺旋測微器（千分尺）、開關和導線等。（1）為驗證電阻絲粗細是否均勻，一同學用螺旋測微器在電阻絲不同位置各個方向上測量了金屬絲的直徑。某次測量結果如圖所示，金屬絲直徑的測量值為cm，由此可以求得該金屬絲的電阻率約為Ω?m（電阻率的計算結果保留三位有效數(shù)字）。（2）連接好電路后，閉合開關S，記錄電阻絲ac的長度L和相應電流表的示數(shù)I，改變ac的長度，測得多組L和I的值，根據(jù)測量到的多組實驗數(shù)據(jù)作出圖像，由圖像可求得電源電動勢E＝V，電源內阻r＝Ω（計算結果均保留三位有效數(shù)字）。（3）該小組對實驗進行誤差分析：若電流表的內阻RA不可忽略，步驟（2）中得到的電源內阻的測量值真實值（填“大于”“等于”或“小于”）。四．計算題（共兩個小題，其中11題14分，12題18分）11．（13分）在光滑的水平地面上，質量均為m＝1kg的滑塊B和C中間夾一輕彈簧，輕彈簧處于原長狀態(tài)，右端與C接觸但不固定，質量為M＝2kg、半徑為R＝1m的四分之一光滑圓弧形滑塊D放置在C的右邊，質量為m0＝0.5kg的滑塊A以初速度v0＝10m/s向右運動與B發(fā)生碰撞，碰撞過程時間極短，碰后A被反彈A＝2m/s，重力加速度g取10m/s2。求：（1）A、B碰撞時損失的機械能；（2）彈簧的最大彈性勢能；（3）C能上升的最大高度。12．（18分）如圖甲所示，超級高鐵是一種以“真空管道運輸”為理論核心設計的交通工具，它具有超高速、低能耗、無噪聲、零污染等特點。如圖乙所示r，運輸車的質量為m，橫截面是半徑為r的圓。運輸車上固定著與導軌垂直的兩根導體1和2，每段長度為D的導軌的電阻也為R，其他電阻忽略不計（1）如圖丙所示，當管道中的導軌平面與水平面成θ＝30°角時，運輸車恰好能無動力地勻速下滑（2）在水平導軌上進行實驗，不考慮摩擦及空氣阻力。①當運輸車由靜止離站時，在導體棒2后間距為D處接通固定在導軌上電動勢為E的直流電源，此時導體棒1、2均處于磁感應強度為B，如圖丁。求剛接通電源時運輸車的加速度的大小；（電源內阻不計，不考慮電磁感應現(xiàn)象）②當運輸車進站時，管道內依次分布磁感應強度為B，寬度為D的勻強磁場0從如圖戊通過距離D后的速度v。選考題（從以下兩道題中任選一個題作答，每題15分，其中選擇題五選三得5分，計算題10分）[3-3熱學]（多選）13．（5分）下列說法正確的是（）A．物體的分子熱運動動能的總和就是物體的內能 B．第二類永動機不可能知道成功的原因是能量既不會憑空產生，也不會憑空消失，只能從一個物體轉移到另一個物體，或從一種形式轉化為另一種形式 C．對于一定量的理想氣體，當分子間的平均距離變大時，壓強可能不變 D．相距遙遠的兩個分子，以一定的初速度相向運動，直到距離最小，在這個過程中，兩分子間的分子勢能先減小，后增大 E．各種固體都有一定的熔點14．（10分）如圖所示為一超重報警裝置示意圖，高為L、橫截面積為S、質量為m、導熱性能良好的薄壁容器豎直倒置懸掛，容器內有一厚度不計、質量為m的活塞的理想氣柱?；钊赏ㄟ^輕繩連接受監(jiān)測重物，當活塞下降至位于離容器底部，系統(tǒng)可發(fā)出超重預警。已知初始時環(huán)境熱力學溫度為T0，大氣壓強為p0，重力加速度為g，不計摩擦阻力。（1）求輕繩未連重物時封閉氣體的壓強；（2）求剛好觸發(fā)超重預警時所掛重物的質量M；（3）在（2）條件下，若外界溫度緩慢降低1%0，求氣體向外界放出的熱量Q。[3-4]（多選）15．如圖，一束光沿半徑方向射向一塊半圓柱形玻璃磚，在玻璃磚底面上的入射角為θ（）A．在玻璃中，a光的傳播速度小于b光的傳播速度 B．在真空中，a光的波長小于b光的波長 C．玻璃磚對a光的折射率小于對b光的折射率 D．若改變光束的入射方向使θ角逐漸變大，則折射光線a首先消失 E．分別用a、b光在同一個雙縫干涉實驗裝置上做實驗，a光的干涉條紋間距大于b光的干涉條紋間距16．如圖，三角形ABC為某透明介質的橫截面，O為BC邊的中點，第一次到達AB邊恰好發(fā)生全反射，已知θ＝15°，該介質的折射率為，求：（i）入射角i；（ii）從入射到發(fā)生第一次全反射所用的時間（設光在真空中的速度為v，可能用到sin75°＝或sin15°＝）

2024年河南省洛陽市高考物理一模試卷參考答案與試題解析一、選擇題（本題共8小題，每題6分，其中1-5為單選題，在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的，6-8為多選題，少選得3分）1．（6分）圖像可以直觀地反映物理量之間的關系，如圖所示，甲圖是光電管中光電流與電壓關系圖像，丙圖是放射性元素氡的質量和初始時質量比值與時間之間的關系圖像，丁圖是原子核的比結合能與質量數(shù)之間關系圖像（）A．甲圖中，a光的波長大于b光的波長 B．乙圖中，金屬c的逸出功小于金屬d的逸出功 C．丙圖中，每過3.8天要衰變掉質量相同的氡 D．丁圖中，質量數(shù)越大原子核越穩(wěn)定【分析】理解逸出功的概念，結合光電效應分析出光的波長大小關系；理解半衰期的概念，結合題目選項完成分析；原子核的比結合能與質量數(shù)沒有必然聯(lián)系?！窘獯稹拷猓篈．由圖可知，根據(jù)逸出功表達式因此a光頻率大，a光波長短；B．根據(jù)光電效應方程可知Ek＝hν﹣W3根據(jù)能量守恒定律可得：eU＝Ek有W0＝hν﹣eU當頻率相等時，由于金屬c遏止電壓大，故B正確；C．根據(jù)題意可知氡半衰期為3.3天，所以每過3.8天要衰變掉質量不相同的氡；D．質量數(shù)大，故D錯誤。故選：B?！军c評】本題主要考查了光電效應的相關應用，理解光電效應的發(fā)生條件，結合光電效應方程和半衰期的概念即可完成分析。2．（6分）如圖甲所示，一列簡諧橫波沿x軸傳播，實線和虛線分別為t1＝0時刻和t2時刻的波形圖，P、Q分別是平衡位置為x1＝1m和x2＝4m的兩質點。如圖乙所示為質點Q的振動圖像，則（）A．波沿x軸負方向傳播 B．波的傳播速度為20m/s C．質點P從0時刻到t2時刻經過的路程可能為50cm D．質點P的振動方程為【分析】根據(jù)平移法，確定波的傳播方向；根據(jù)圖像，確定周期波長，求波速；根據(jù)圖像，確定從實線時刻到虛線時刻的時間分析振動路程的可能性；質點P做簡諧運動的位移表達式為，根據(jù)題意，寫振動方程?！窘獯稹拷猓篈．由圖乙可知t1＝0時刻，質點Q向上振動，波沿x軸正方向傳播；B．由圖可知，周期為7.2s故B錯誤；C．質點P從0時刻到t5時刻有（n＝0，5，2質點一個周期運動的路程為4A，則處于平衡位置的質點從3時刻到t2時刻經過的路程（n＝0，1，8當n＝1時，s＝50cm質點P不在平衡位置，從0時刻到t8時刻經過的路程不可能為50cm，故C錯誤；D．由上述分析可知質點P與質點Q相位差為故質點P的振動方程為故D正確。故選：D?！军c評】本題解題關鍵是根據(jù)平移法，確定波的傳播方向、根據(jù)周期波長，求波速、再根據(jù)振動方程結合題意去書寫，是一道中等難度題。3．（6分）如圖所示，某健身者用右手拉著把手緩慢水平移動，使重物上升，則重物上升過程中（）A．繩子的拉力逐漸增大 B．健身者對地面的壓力逐漸增大 C．健身者對地面的摩擦力逐漸減少 D．健身者所受合外力逐漸增大【分析】重物緩慢上升，處于平衡狀態(tài)，則繩彈力等于重力；對健身者進行動態(tài)平衡的分析可得出相應結論?！窘獯稹拷猓篈D．由題意可知，由平衡條件可知；繩上的拉力大小不變，故AD錯誤；BC．對健身者受力分析，由平衡條件可知，則有：mgsinθ+FN＝Mg可得：FN＝Mg﹣mgsinθ在水平方向，則有：mgcosθ＝Ff當向右緩慢移動時，θ角逐漸變小，地面對健身者的摩擦力變大，健身者對地面的壓力逐漸增大，故C錯誤。故選：B。【點評】本題考查共點力平衡的動態(tài)平衡問題，明確不變的物理量時分析變化量的關鍵。4．（6分）2023年9月5日傍晚5點30分左右，一顆命名為“合肥高新一號”的衛(wèi)星，從海上發(fā)射基地飛向太空，離地面高度等于地球半徑R，運行方向與地球自轉方向相同。已知地球自轉周期為T0，地球兩極處重力加速度為g，萬有引力常量用G表示。下列說法正確的是（）A．地球的平均密度為 B．衛(wèi)星做圓周運動的周期為 C．赤道表面的重力加速度為 D．若赤道上有一衛(wèi)星測控站，忽略衛(wèi)星信號傳輸時間，衛(wèi)星與測控站能連續(xù)通信的最長時間為【分析】根據(jù)萬有引力提供向心力，結合在地球表面萬有引力等于重力解得周期；再根據(jù)兩極和赤道上萬有引力與重力和向心力的關系求解重力加速度；根據(jù)角度關系結合周期求解通訊時間?！窘獯稹拷猓篈．根據(jù)萬有引力提供向心力：可得中心天體密度公式：，其中周期T為此衛(wèi)星的運動周期0，故A錯誤；B．設地球質量為M，根據(jù)萬有引力提供向心力聯(lián)立解得：，故B錯誤；C．兩極處有：赤道處有：聯(lián)立解得：，故C錯誤；D．如圖下所示，由于地球遮擋，設無遮擋時間為t，由圖可得：，根據(jù)ω＝，結合衛(wèi)星A和地面測控站B的角度關系有：聯(lián)立解得：，故D正確。故選：D?！军c評】本題考查了萬有引力，熟練掌握萬有引力與向心力的關系，理解公式中各物理量的含義是解決此類問題的關鍵。5．（6分）如圖所示，質量為M的帶有光滑圓弧軌道的小車靜止在光滑水平面上0從小車的左端沖上小車，經過時間t到達最大高度，此時小球恰好與O點相平（）A．整個運動過程中小球與小車的系統(tǒng)動量守恒、機械能守恒 B．小球上升過程和下降過程的動量變化量相等 C．圓弧軌道半徑 D．小球上升過程中，軌道對小球的沖量為【分析】小球與小車組成的系統(tǒng)在水平方向動量守恒系統(tǒng)機械能守恒，應用動量守恒定律與機械能守恒定律分析答題；應用動量定理求出小球上升過程軌道對小球的沖量?！窘獯稹拷猓篈、整個運動過程小球與小車組成的系統(tǒng)在豎直方向所受合力不為零，系統(tǒng)動量不守恒，系統(tǒng)機械能守恒；BC、小球與小車組成的系統(tǒng)在水平方向所受合力為零，小球上升到最高點時小球與小車水平方向速度相等，在水平方向0＝（M+m）v，由機械能守恒定律得：，解得：v＝；從小球滑上小車到小球離開小車過程，以向右為正方向，由動量守恒定律得：mv0＝mv1+Mv6，由機械能守恒定律得：，解得：v1＝v0，小球上升過程動量的變化量Δp上＝mv﹣mv5＝﹣，小球下降過程動量的變化量Δp下＝mv1﹣mv＝﹣，則Δp上＝Δp下，故B正確，C錯誤；D、小球上升過程動量變化量的大小為|Δp上|＝，方向水平向左，由動量定理可知重力的沖量與軌道對小球的沖量I的矢量和等于動量變化量2＝（mgt）4+|Δp上|2，解得軌道對小球的沖量大小為I＝，方向斜向左上方。故選：B?！军c評】分析清楚小球與小車的運動過程是解題的前提，應用動量守恒定律、機械能守恒定律與動量定理可以解題。（多選）6．（6分）在光滑的水平面內有一沿x軸方向的靜電場，其電勢φ隨坐標x變化的圖線如圖所示（φ0、d均為已知量）。現(xiàn)有一質量為m、電荷量為q的帶負電小球從O點以某一初速度v0沿x軸正方向射出，則下列說法正確的是（）A．在d～2d間的電場強度沿x軸負方向，大小為 B．在0～d間與4d～6d間電場強度相同 C．只要v0＞0，該帶電小球就能運動到6d處 D．只要該帶電小球就能運動到6d處【分析】根據(jù)沿電場線方向電勢降低，判斷電場強度方向，利用φ﹣x圖像斜率的代表場強的大小，判斷電場強度，最后根據(jù)動能定理判斷運動情況?！窘獯稹拷猓篈、在d～2d間，則電場強度方向沿x軸正方向，故A錯誤；B、φ﹣x圖線的切線斜率表示電場強度，所以電場強度相同；CD、帶負電小球沿x軸正方向運動過程，則只要帶電小球恰好能運動到8d處，0～4d過程代入解得：即只要，帶電小球就能通過4d處，故C錯誤。故選：BD。【點評】本題主要考查對φ﹣x圖像的理解，利用圖像進行分析，做題中要注意斜率的物理含義。（多選）7．（6分）“套圈”是一項老少皆宜的體育運動項目。如圖所示，水平地面上固定著3根直桿1、2、3，直桿的粗細不計，相鄰兩直桿之間的距離為0.3m。比賽時，運動員將內圓直徑為0.2m的環(huán)沿水平方向拋出，環(huán)的中心與直桿1的水平距離為1m。假設直桿與環(huán)的中心位于同一豎直面，且運動中環(huán)心始終在該平面上，忽略空氣阻力的影響，g取10m/s2。以下說法正確的是（）A．如果能夠套中直桿，環(huán)拋出時的水平初速度不能小于1.8m/s B．如果能夠套中第2根直桿，環(huán)拋出時的水平初速度范圍在2.4m/s到2.8m/s之間 C．如以2m/s的水平初速度將環(huán)拋出，就可以套中第1根直桿 D．如環(huán)拋出的水平速度大于3.3m/s，就不能套中第3根直桿【分析】運動員將環(huán)沿水平方向拋出后做平拋運動，水平方向做勻速直線運動，豎直方向做自由落體運動，要夠套中第一根直桿，豎直方向下落1.25m時，水平方向的位移范圍為0.9﹣1.1m之間，要能套中第2根直桿，水平方向的位移范圍為1.2﹣1.4m之間，要使環(huán)套不中第3根直桿，則水平位移要大于1.7m，根據(jù)平拋運動的基本規(guī)律即可求解．【解答】解：運動員將環(huán)沿水平方向拋出后做平拋運動，要套中直桿，則t＝＝；A、如果能夠套中直桿，則v0＝≥m/s＝8.8m/s；B、要能套中第2根直桿，根據(jù)v2＝可得：水平速度的范圍為2.4m/s≤v3≤2.8m/s，故B正確；C、要能套中第7根直桿，根據(jù)v0＝可得：水平速度的范圍為1.5m/s≤v0≤2.8m/s，則如以2m/s的水平初速度將環(huán)拋出，故C正確；D、要使環(huán)套不中第3根直桿，則v7＝≥m/s＝3.3m/s。故選：BC?！军c評】解決本題的關鍵知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，知道平拋運動的時間由高度決定，初速度和時間共同決定水平位移．（多選）8．（6分）如圖甲所示，ABCD是一長方形有界勻強磁場邊界，磁感應強度按圖乙規(guī)律變化，圖中，一質量為m、所帶電荷量為q的帶正電粒子以速度v0在t＝0時從A點沿AB方向垂直磁場射入，粒子重力不計。則下列說法中正確的是（）A．若粒子經時間恰好垂直打在CD上，則磁場的磁感應強度 B．若粒子經時間恰好垂直打在CD上，則粒子運動的半徑大小 C．若要使粒子恰能沿DC方向通過C點，磁場變化的周期（n＝1，2，3…） D．若要使粒子恰能沿DC方向通過C點，則磁場的磁感應強度的大?。╪＝1，2，3…）【分析】根據(jù)幾何關系求得粒子運動半徑，然后由洛倫茲力做向心力求得磁感應強度、加速度、周期，然后根據(jù)轉過的中心角得到磁場變化周期和圓周運動周期的關系?！窘獯稹拷猓毫Ｗ釉诖艌鲋羞\動只受洛倫茲力作用，故粒子做圓周運動，由牛頓第二定律得：qvB＝m，周期粒子做勻速圓周運動的周期T＝A、若粒子經時間t＝T3恰好垂直打在CD上，那么，粒子做圓周運動的半徑為L0＝，故A正確；B、若粒子經時間t＝T0恰好垂直打在CD上，粒子的軌跡必定為7個四分之一圓周，那么，粒子做圓周運動的半徑為L；CD、若要使粒子恰能沿DC方向通過C點，粒子經過nT4時間運動的速度沿DC方向；則粒子經過T5轉過的中心角為60°，粒子做圓周運動的半徑R＝n＝5、2；故磁場的磁感應強度的大小B0＝＝n＝1、5，磁場變化的周期T0＝＝n＝1、2，故C正確。故選：AC。【點評】帶電粒子在磁場中運動，洛倫茲力做向心力，故常根據(jù)速度及磁感應強度求得半徑，然后根據(jù)幾何關系求得運動軌跡；或反過來由軌跡根據(jù)幾何關系求解半徑，進而求得速度、磁感應強度。二．實驗題（共16分，其中9題8分，10題8分）9．（8分）小圓同學用橡皮筋、同種一元硬幣、刻度尺、塑料袋、支架等，設計了如圖（a）所示的實驗裝置2）（1）查找資料，得知每枚硬幣的質量為6.00g；（2）將硬幣以5枚為一組逐次加入塑料袋，測量每次穩(wěn)定后橡皮筋的長度l，記錄數(shù)據(jù)如下表：序號12345硬幣數(shù)量n/枚510152025長度l/cm10.512.0013.5015.0016.50（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖（b）上描點，繪制圖線；（4）由圖線算出橡皮筋的原長為9.00cm，勁度系數(shù)為20N/m；（5）取出全部硬幣，把冰墩墩玩具放入塑料袋中，穩(wěn)定后皮筋長度的示數(shù)如圖（c），此時橡皮筋的長度為15.35cm。（6）由上述數(shù)據(jù)計算得冰墩墩玩具的質量為126g（計算結果保留3位有效數(shù)字）?！痉治觥浚?）將表中數(shù)據(jù)描于坐標紙上，用一條直線盡可能多地穿過更多的點，不在直線上的點盡量均勻分布在直線兩側，誤差較大的點舍去，畫出l﹣n圖像；（4）根據(jù)胡克定律，找出彈簧長度與力的關系表達式；（5）根據(jù)刻度尺的讀數(shù)規(guī)則得出橡皮筋的長度；（6）根據(jù)圖像的特點結合硬幣的質量得出冰墩墩玩具的質量?！窘獯稹拷猓海?）將表中的數(shù)據(jù)描于坐標紙上，用一條直線盡可能多地穿過更多的點，誤差較大的點舍去（4）根據(jù)胡克定律可得：nmg＝k（l﹣l0）變形可得：故圖像斜率表示，圖像截距表示l7彈簧勁度系數(shù)為；彈簧原長為l4＝9.00cm；（5）刻度尺的分度值為0.8cm，需要估讀到下一位；（6）根據(jù)上述表格可知，當橡皮筋的長度為15.35cm時，結合題目中的數(shù)據(jù)可知。故答案為：（3）如上圖所示；（4）9.00；（6）126【點評】本題主要考查了彈力和彈簧伸長關系的探究實驗，熟悉作圖法，學會從圖像上得出對應的物理量即可，難度不大。10．（8分）某實驗小組利用如下器材測量電源電動勢E和內阻r。所用的器材包括：待測直流穩(wěn)壓電源、電流表（內阻RA可忽略不計）、總長度為a＝37.0cm、總電阻值R＝10.0Ω的電阻絲ab，且電阻絲ab上標有長度刻度，保護電阻R0＝2.5Ω，螺旋測微器（千分尺）、開關和導線等。（1）為驗證電阻絲粗細是否均勻，一同學用螺旋測微器在電阻絲不同位置各個方向上測量了金屬絲的直徑。某次測量結果如圖所示，金屬絲直徑的測量值為0.0740cm，由此可以求得該金屬絲的電阻率約為1.16×10﹣5Ω?m（電阻率的計算結果保留三位有效數(shù)字）。（2）連接好電路后，閉合開關S，記錄電阻絲ac的長度L和相應電流表的示數(shù)I，改變ac的長度，測得多組L和I的值，根據(jù)測量到的多組實驗數(shù)據(jù)作出圖像，由圖像可求得電源電動勢E＝1.35V，電源內阻r＝0.203Ω（計算結果均保留三位有效數(shù)字）。（3）該小組對實驗進行誤差分析：若電流表的內阻RA不可忽略，步驟（2）中得到的電源內阻的測量值大于真實值（填“大于”“等于”或“小于”）?！痉治觥浚?）螺旋測微器的精確度為0.01mm，測量值＝固定刻度對應示數(shù)（mm）+對齊格數(shù)（估讀一位）×精確度；根據(jù)電阻定律求電阻率；（2）根據(jù)閉合電路的歐姆定律求解函數(shù)，結合圖像斜率和縱截距的含義求解電動勢和內阻；（3）考慮電流表內阻，根據(jù)閉合電路的歐姆定律求解函數(shù)，然后分析作答?！窘獯稹拷猓海?）螺旋測微器的精確度為0.01mm，金屬絲直徑d＝0.8mm+0.01mm×24.0＝6.740mm＝0.0740cm根據(jù)電阻定律公式可得變形得代入數(shù)據(jù)解得ρ＝1.16×10﹣6Ω?m（2）由閉合電路歐姆定律可得整理得圖像的斜率的斜率圖像的縱截距b＝2.6A﹣1結合函數(shù)縱截距變形得r＝bE﹣R0代入數(shù)據(jù)解得E＝1.35V，r＝4.203Ω（3）若考慮電流表內阻，由閉合電路歐姆定律整理得可見圖像的斜率不變，電動勢E不變圖像的縱截距內阻的真實值r真＝bE﹣（RA+R0）而電阻的測量值r＝bE﹣R5因此電源內阻的測量值大于真實值。故答案為：（1）0.0740；1.16×10﹣5；（2）1.35；0.203?！军c評】本題考查了測量電源電動勢E和內阻r，要求熟練掌握電阻定律、閉合電路的歐姆定律和螺旋測微器的讀數(shù)；根據(jù)閉合電路的歐姆定律求解函數(shù)是解題的關鍵。四．計算題（共兩個小題，其中11題14分，12題18分）11．（13分）在光滑的水平地面上，質量均為m＝1kg的滑塊B和C中間夾一輕彈簧，輕彈簧處于原長狀態(tài)，右端與C接觸但不固定，質量為M＝2kg、半徑為R＝1m的四分之一光滑圓弧形滑塊D放置在C的右邊，質量為m0＝0.5kg的滑塊A以初速度v0＝10m/s向右運動與B發(fā)生碰撞，碰撞過程時間極短，碰后A被反彈A＝2m/s，重力加速度g取10m/s2。求：（1）A、B碰撞時損失的機械能；（2）彈簧的最大彈性勢能；（3）C能上升的最大高度?！痉治觥浚?）A與B碰撞時兩者組成的系統(tǒng)動量守恒，由動量守恒定律求出碰后B的速度，再由能量守恒定律求系統(tǒng)損失的機械能；（2）彈簧壓縮到最短時彈簧的彈性勢能最大，此時B、C的速度相等，根據(jù)B、C以及彈簧組成的系統(tǒng)動量守恒和機械能守恒求彈簧的最大彈性勢能；（3）C、D間距離足夠遠，最終C與彈簧分離，由系統(tǒng)動量守恒和機械能守恒求出C與彈簧分開時B、C的速度。C上升到最大高度時，C與D的速度相同，由C、D組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒和機械能守恒求C上升的最大高度。【解答】解：（1）A與B碰撞時，取向右為正方向m0v0＝﹣m3vA+mvB解得：vB＝6m/s損失的機械能ΔE＝m0﹣m2﹣解得：ΔE＝6J（2）彈簧壓縮到最短時彈簧的彈性勢能最大，B、C的速度相等8，取向右為正方向，由動量守恒定律得mvB＝2mv1解得：v8＝3m/s彈簧的最大彈性勢能為Epm＝﹣?2解得：Epm＝9J（3）設C與彈簧分開時B、C速度分別為vB′和vC，取向右為正方向，由動量守恒定律得mvB＝mvB′+mvC由機械能守恒定律得解得：vB′＝0，vC＝5m/s，假設C上升高度為R時二者相對靜止，C在豎直方向速度為0，由CmvC＝（M+m）vD此時系統(tǒng)的機械能E3＝（M+m）解得：E2＝16J因為E1＞E5，所以滑塊在豎直方向速度不為0。設滑塊能上升的最大高度為h，由機械能守恒定律有解得：h＝1.2m答：（1）A、B碰撞時損失的機械能為6J；（2）彈簧的最大彈性勢能為9J；（3）C能上升的最大高度是8.2m。【點評】本題是一道力學綜合題，根據(jù)題意分析清楚滑塊的運動過程是解題的前提，把握每個過程的物理規(guī)律和隱含的臨界條件是關鍵。應用動量守恒定律、機械能守恒定律時，要明確研究對象和研究過程。12．（18分）如圖甲所示，超級高鐵是一種以“真空管道運輸”為理論核心設計的交通工具，它具有超高速、低能耗、無噪聲、零污染等特點。如圖乙所示r，運輸車的質量為m，橫截面是半徑為r的圓。運輸車上固定著與導軌垂直的兩根導體1和2，每段長度為D的導軌的電阻也為R，其他電阻忽略不計（1）如圖丙所示，當管道中的導軌平面與水平面成θ＝30°角時，運輸車恰好能無動力地勻速下滑（2）在水平導軌上進行實驗，不考慮摩擦及空氣阻力。①當運輸車由靜止離站時，在導體棒2后間距為D處接通固定在導軌上電動勢為E的直流電源，此時導體棒1、2均處于磁感應強度為B，如圖丁。求剛接通電源時運輸車的加速度的大??；（電源內阻不計，不考慮電磁感應現(xiàn)象）②當運輸車進站時，管道內依次分布磁感應強度為B，寬度為D的勻強磁場0從如圖戊通過距離D后的速度v?！痉治觥浚?）對運輸車進行受力分析，由題意運輸車恰能在斜面上勻速下滑，由平衡條件可求得動摩擦因數(shù)；（2）先畫出運輸車到站時的等效電路圖，求出電路的總電阻，由歐姆定律求出電流，表示出安培力的表達式，由牛頓第二定律求出加速度大??；先把運輸車分為無數(shù)小段，由動量定理寫出安培力的沖量與動量的變化關系，再對整個過程求和，從而得到末速度的表達式。【解答】解：（1）分析運輸車的受力，將運輸車的重力分解，軌道對運輸車的支持力為N1、N2，如圖b。由幾何關系有：N8＝mgcosθN2＝mgcosθ又f1＝μN7，f2＝μN2運輸車勻速運動，有：mgsinθ＝f3+f2解得：μ＝；（2）①運輸車到站時，電路圖如圖（c）R總＝由閉合電路的歐姆定律得：I＝又I1＝，I2＝導體棒所受的安培力：F1＝BI1?r，F(xiàn)2＝BI2?r運輸車的加速度為：a＝解得：a＝；②運輸車進站時，電路如圖d，由法拉第電磁感應定律有：E1＝B?rvE2＝B?rv；由閉合電路的歐姆定律得：I＝導體棒所受的安培力為：F8＝BI?rF2＝BI?r運輸車所受的合力為：F＝選取一小段時間Δt，運輸車速度的變化量為ΔvΔt＝mΔv即﹣vΔt＝mΔv兩邊求和得：﹣?D＝mv﹣mv0解得：v＝v0﹣。答：（1）運輸車與導軌間的動摩擦因數(shù)μ為；（1）①剛接通電源時運輸車的加速度的大小為；②運輸車以速度v0從如圖（e）通過距離D后的速度v為v0﹣?！军c評】本題的靚點在于最后一問，運輸車做變加速運動，可以用微元法再累加來求，也可以用平均值法求。選考題（從以下兩道題中任選一個題作答，每題15分，其中選擇題五選三得5分，計算題10分）[3-3熱學]（多選）13．（5分）下列說法正確的是（）A．物體的分子熱運動動能的總和就是物體的內能 B．第二類永動機不可能知道成功的原因是能量既不會憑空產生，也不會憑空消失，只能從一個物體轉移到另一個物體，或從一種形式轉化為另一種形式 C．對于一定量的理想氣體，當分子間的平均距離變大時，壓強可能不變 D．相距遙遠的兩個分子，以一定的初速度相向運動，直到距離最小，在這個過程中，兩分子間的分子勢能先減小，后增大 E．各種固體都有一定的熔點【分析】物體的內能是物體內部所有分子熱運動的動能和分子勢能的總和；第二類永動機違反了熱力學第二定律；根據(jù)氣態(tài)方程分析氣體的壓強的變化；根據(jù)分子力做功正負，判斷分子勢能的變化．晶體有一定的熔點，非晶體沒有一定的熔點．【解答】解：A、物體內部所有分子熱運動的動能和分子勢能的總和是物體的內能。B、第二類永動機不可能制造成功的原因不是因為違反了能量守恒定律，故B錯誤。C、對于一定量的理想氣體，體積增大分析可知氣體的壓強可能增大。D、相距遙遠的兩個分子，直到距離最小的過程中，后表現(xiàn)為斥力，后做負功，后增大。E、固體有晶體和非晶體之分，非晶體沒有一定的熔點。故選：CD?！军c評】本題考查熱力學多個知識點，重點要掌握內能、熱力學第一定律和氣態(tài)方程，這些是考試的熱點．14．（10分）如圖所示為一超重報警裝置示意圖，高為L、橫截面積為S、質量為m、導熱性能良好的薄壁容器豎直倒置懸掛，容器內有一厚度不計、質量為m的活塞的理想氣柱?；钊赏ㄟ^輕繩連接受監(jiān)測重物，當活塞下降至位于離容器底部，系統(tǒng)可發(fā)出超重預警。已知初始時環(huán)境熱力學溫度為T