2021-2022學(xué)年甘肅省白銀市靖遠(yuǎn)縣高三（上）期末物理模擬試卷（1）一．選擇題（共8小題，滿分48分，每小題6分）1．（6分）日本政府在2021年4月13日的閣僚會(huì)議上決定向海洋排放福島第一核電站含有對(duì)海洋環(huán)境有害的核廢水。核廢水中含有多種放射性物質(zhì)，氚（）就是其中一種，放射性氚（）的半衰期約為12年，通過(guò)釋放某種射線轉(zhuǎn)變?yōu)楹ぃǎ?。下列說(shuō)法正確的是（）A．氚核（）的比結(jié)合能小于氦核（）的比結(jié)合能 B．氚核（）轉(zhuǎn)變?yōu)楹ず耍ǎ┑乃プ兪铅了プ?C．該反應(yīng)中釋放的射線能穿透幾厘米厚的鉛板 D．100個(gè)氚核（）經(jīng)過(guò)12年后還剩50個(gè)2．（6分）如圖甲所示，N＝50匝的線圈（圖中只畫(huà)了2匝），電阻r＝2Ω，其兩端與一個(gè)R＝48Ω的電阻相連。線圈內(nèi)有垂直紙面向里的磁場(chǎng)，磁通量按圖乙所示規(guī)律變化。下列選項(xiàng)正確的是（）A．AB兩端的電壓大小為25V B．在線圈所在位置上感生電場(chǎng)沿順時(shí)針?lè)较?C．0.1s時(shí)間內(nèi)非靜電搬運(yùn)的電荷量為0.05C D．電阻R上產(chǎn)生的熱功率為12.5W3．（6分）如圖所示，長(zhǎng)方體形的物塊a靜止在水平地面上，長(zhǎng)方體形的物塊b疊放在物體a上。現(xiàn)對(duì)物體a施加一個(gè)水平向左的恒定拉力F，但a、b仍然都處于靜止?fàn)顟B(tài)。以下說(shuō)法正確的是（）A．a(chǎn)受b向右的摩擦力 B．b受a向左的摩擦力 C．僅減小a、b接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，a與b可能會(huì)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng) D．若將F改為斜向上對(duì)物體b施加，大小不變，有可能ab一起向左運(yùn)動(dòng)4．（6分）如圖所示，為交流發(fā)電機(jī)的示意圖，裝置中兩磁極之間產(chǎn)生的磁場(chǎng)可近似為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)通過(guò)滑環(huán)和電流保持與外電路的閉合。假設(shè)線圈沿逆時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)，則下列說(shuō)法正確的是（）A．線圈通過(guò)圖中位置瞬間，AB邊的電流方向由A到B B．線圈通過(guò)圖中位置瞬間，穿過(guò)線圈的磁通量的變化率為零 C．線圈通過(guò)圖中位置瞬間，通過(guò)電阻的電流瞬時(shí)值最大 D．若使線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度增大一倍，那么通過(guò)電阻電流的有效值變?yōu)樵瓉?lái)的倍5．（6分）中國(guó)國(guó)家航天局于2020年11月24日04時(shí)30分成功發(fā)射了“嫦娥五號(hào)”無(wú)人月面取樣返回探測(cè)器。已知月球的質(zhì)量為M，半徑為R，引力常量為G，若“嫦娥五號(hào)”探測(cè)器圍繞月球做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。根據(jù)以上信息不能求得的物理量是（）A．探測(cè)器的向心加速度 B．探測(cè)器的線速度 C．探測(cè)器的動(dòng)能 D．探測(cè)器的周期6．（6分）在水平公路上有甲、乙兩輛同向行駛的汽車(chē)，它們的v﹣t圖象分別如圖線a、b所示。在t＝5s時(shí)，兩車(chē)相遇。下列說(shuō)法正確的是（）A．甲車(chē)的加速度比乙車(chē)的加速度大 B．在t＝0時(shí)刻，甲車(chē)在乙車(chē)的后面 C．在5s～10s內(nèi)，甲車(chē)在乙車(chē)的前面，且兩車(chē)的距離在增大 D．在10s～15s內(nèi)，兩車(chē)間的距離逐漸變大7．（6分）如圖所示，固定的傾斜光滑桿上套有一個(gè)質(zhì)量為m的圓環(huán)，圓環(huán)與一橡皮繩相連，橡皮繩的另一端固定在地面上的A點(diǎn)，橡皮繩豎直時(shí)處于原長(zhǎng)h。讓圓環(huán)沿桿由靜止滑下，滑到桿的底端時(shí)速度為零，此過(guò)程橡皮繩處于彈性限度內(nèi)，則在圓環(huán)下滑過(guò)程中（）A．圓環(huán)的機(jī)械能守恒 B．橡皮繩的彈性勢(shì)能先不變后增大 C．橡皮繩的彈性勢(shì)能增加了mgh D．橡皮繩再次達(dá)到原長(zhǎng)時(shí)圓環(huán)的動(dòng)能最大8．（6分）如圖所示，在兩等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中，MN為兩電荷連線的中垂線，a、b、c點(diǎn)所在直線平行于兩電荷的連線，且a與c關(guān)于MN對(duì)稱(chēng)，b點(diǎn)位于MN上，d點(diǎn)位于兩電荷的連線上。以下判斷正確的是（）A．b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)比d點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)小 B．b點(diǎn)電勢(shì)比d點(diǎn)電勢(shì)低 C．a(chǎn)、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差大于b、c兩點(diǎn)間的電勢(shì)差 D．試探電荷+q在a點(diǎn)的電勢(shì)能小于在c點(diǎn)的電勢(shì)能二．實(shí)驗(yàn)題（共8小題，滿分52分）9．（8分）在“探究質(zhì)量一定時(shí)，加速度與物體所受合力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，兩滑輪間的輕繩始終與長(zhǎng)木板平行，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接的交流電的頻率為50Hz。（1）對(duì)該實(shí)驗(yàn)，下列必要且正確的操作有。A．取下砂桶，抬起長(zhǎng)木板右端，使小車(chē)沿長(zhǎng)木板做勻速運(yùn)動(dòng)B．測(cè)量砂桶和砂的質(zhì)量C．實(shí)驗(yàn)時(shí)需要先釋放小車(chē)，再接通電源（2）若在實(shí)驗(yàn)中得到一條紙帶如圖乙所示，0、1、2、3、4為五個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)未畫(huà)出。根據(jù)紙帶數(shù)據(jù)，可求出小車(chē)的加速度大小a＝m/s2（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。（3）該實(shí)驗(yàn)中，砂和砂桶的總質(zhì)量m（選填“需要”或“不需要”）遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量M。（4）以力傳感器的示數(shù)F為橫坐標(biāo)，通過(guò)紙帶計(jì)算出的加速度a為縱坐標(biāo)，畫(huà)出a﹣F圖像如圖丙所示，則小車(chē)的質(zhì)量M＝kg（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。10．（6分）如圖1所示為某興趣小組測(cè)量電池組的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)原理圖，現(xiàn)提供的器材如下：A．電池組（電動(dòng)勢(shì)約3V，內(nèi)阻約1Ω）B．電壓表V1（量程0～3V，內(nèi)阻約3kΩ）C．電壓表V2（量程0～15V，內(nèi)阻約15kΩ）D．電阻箱R（0～99.9Ω）E．定值電阻R1＝4ΩF．定值電阻R2＝200ΩG．開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線若干（1）如果要準(zhǔn)確測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，電壓表V應(yīng)選擇（選填“B”或“C”）；定值電阻R0應(yīng)選擇（選填“E”或“F”）。（2）改變電阻箱的阻值R，記錄對(duì)應(yīng)電壓表的讀數(shù)U，作出的﹣圖象如圖2所示，則由圖可得該電池組的電動(dòng)勢(shì)E＝V，內(nèi)阻r＝Ω。11．（6分）如圖所示，A、B兩個(gè)小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）用長(zhǎng)均為L(zhǎng)的細(xì)線連接且懸于同一點(diǎn)O，A球的質(zhì)量為m，B球的質(zhì)量為2m，B球靜止。將A球拉開(kāi)，使懸線與豎直方向的夾角θ＝37°，再由靜止釋放A球，A球與B球碰撞后，A球反彈的速度大小為碰撞前的速度大小的，兩球碰撞的時(shí)間為△t。已知重力加速度為g，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，不計(jì)小球的大小。求：（1）第一次碰撞過(guò)程中B球?qū)球的平均作用力；（2）第一次碰撞后，B球從最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過(guò)程中合力對(duì)B球的沖量。12．（6分）如圖所示，在某空間的豎直平面內(nèi)建立正交坐標(biāo)系，在第Ⅰ象限和第Ⅲ象限存在大小均為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)、方向分別為水平向右和豎直向下；在第Ⅱ象限和第Ⅳ象限存在大小均為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向均為垂直紙面向里。電荷量為e，質(zhì)量為m的負(fù)電子從y軸負(fù)半軸的P點(diǎn)水平向左射入第Ⅲ象限后，從Q點(diǎn)以圖示45°角進(jìn)入第Ⅱ象限，繼而從M點(diǎn)以圖示45°角進(jìn)入第Ⅰ象限，并通過(guò)x軸上的N點(diǎn)最后回到P周而復(fù)始的運(yùn)動(dòng)下去。求：（1）OP和OQ的比值；（2）電子在P點(diǎn)入射時(shí)的初速度大小；（3）電子在此空間運(yùn)動(dòng)的周期。13．（6分）一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)M出發(fā)，經(jīng)狀態(tài)N，P、Q回到狀態(tài)M，完成一個(gè)循環(huán)，其體積﹣溫度圖像（V﹣T圖像）如圖所示，其中MQ，NP平行T軸，MN、QP平行V軸。則氣體從M到N的過(guò)程中壓強(qiáng)（填“增大”、“減小”或“不變”），氣體從P到Q過(guò)程對(duì)外界所做的功（填“大于”、“等于”或“小于”）從M到N過(guò)程外界對(duì)氣體所做的功。14．（6分）一粗細(xì)均勻的細(xì)玻璃管豎直放置（玻璃管導(dǎo)熱良好），用長(zhǎng)為cm的水銀柱封閉了一段空氣，此時(shí)水銀柱上端與管口齊平，空氣柱長(zhǎng)l0＝16cm，如圖所示，已知大氣壓強(qiáng)為p＝75cmHg，此時(shí)環(huán)境溫度為t0＝47°C，現(xiàn)緩慢降低環(huán)境溫度至t＝27°C。①求環(huán)境溫度為27°C時(shí)被封空氣柱的長(zhǎng)度；②保持環(huán)境溫度為27°C，緩慢旋轉(zhuǎn)玻璃管至玻璃管與水平面夾角為θ時(shí)，水銀柱上端恰好與管口相齊（假設(shè)整個(gè)過(guò)程水銀柱上下面與管口始終平行），求θ。15．（6分）如圖1，在xy平面內(nèi)有兩個(gè)沿與xy平面垂直的z方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的波源S1（0，4）和S2（2，0），兩波源的振動(dòng)圖線分別如圖2和圖3所示，兩列波的波速均為0.50m/s，若兩波源從零時(shí)刻開(kāi)始振動(dòng)，則t1＝5s時(shí)刻，C（3，0）處質(zhì)點(diǎn)在z方向的位移是cm；兩列波引起A（﹣5，﹣1）處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)相互（填“加強(qiáng)”或“減弱”）。16．（8分）如圖為一半徑為R的玻璃半圓柱體的截面，一束單色光射向該半圓柱體，入射點(diǎn)為B（單色光在空氣中的速度為c）。（i）改變光線的入射方向，當(dāng)入射角α＝60°時(shí)，光線恰好能從OA中點(diǎn)垂直射出，求該玻璃半圓柱體的折射率；（ii）再次改變?nèi)肷涔饩€的方向，當(dāng)入射角α＝30°，且光線豎直向下時(shí)，求這束光進(jìn)入半圓柱體后，經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間從OA射出。

2021-2022學(xué)年甘肅省白銀市靖遠(yuǎn)縣高三（上）期末物理模擬試卷（1）參考答案與試題解析一．選擇題（共8小題，滿分48分，每小題6分）1．（6分）日本政府在2021年4月13日的閣僚會(huì)議上決定向海洋排放福島第一核電站含有對(duì)海洋環(huán)境有害的核廢水。核廢水中含有多種放射性物質(zhì)，氚（）就是其中一種，放射性氚（）的半衰期約為12年，通過(guò)釋放某種射線轉(zhuǎn)變?yōu)楹ぃǎＯ铝姓f(shuō)法正確的是（）A．氚核（）的比結(jié)合能小于氦核（）的比結(jié)合能 B．氚核（）轉(zhuǎn)變?yōu)楹ず耍ǎ┑乃プ兪铅了プ?C．該反應(yīng)中釋放的射線能穿透幾厘米厚的鉛板 D．100個(gè)氚核（）經(jīng)過(guò)12年后還剩50個(gè)【解答】解：A．該核聚變釋放能量，生成物的原子核更穩(wěn)定，氘核的比結(jié)合能小于氦核的比結(jié)合能，故A正確；B．氚核（）轉(zhuǎn)變?yōu)楹ず耍ǎ┑氖铅滤プ?，其衰變方程式為→，故B錯(cuò)誤；C．該反應(yīng)中生成的β射線具有穿透能力強(qiáng)于α射線而弱于γ射線，不能穿透幾厘米厚的鉛板，故C錯(cuò)誤；D．半衰期是大量原子發(fā)生衰變的速度的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，對(duì)少數(shù)的放射性原子發(fā)生衰變的速度沒(méi)有意義，故D錯(cuò)誤。故選：A。2．（6分）如圖甲所示，N＝50匝的線圈（圖中只畫(huà)了2匝），電阻r＝2Ω，其兩端與一個(gè)R＝48Ω的電阻相連。線圈內(nèi)有垂直紙面向里的磁場(chǎng)，磁通量按圖乙所示規(guī)律變化。下列選項(xiàng)正確的是（）A．AB兩端的電壓大小為25V B．在線圈所在位置上感生電場(chǎng)沿順時(shí)針?lè)较?C．0.1s時(shí)間內(nèi)非靜電搬運(yùn)的電荷量為0.05C D．電阻R上產(chǎn)生的熱功率為12.5W【解答】解：A、根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得回路的電流為I＝＝＝0.5AAB兩端的電壓大小為U＝IR＝0.5×48V＝24V，故A錯(cuò)誤；B、根據(jù)楞次定律，在線圈所在位置上感生電流沿逆時(shí)針?lè)较?，感?yīng)電場(chǎng)的方向也是逆時(shí)針?lè)较颍蔅錯(cuò)誤；C、0.1s時(shí)間內(nèi)非靜電搬運(yùn)的電荷量為q＝It＝0.5×0.1C＝0.05C，故C正確；D、電阻R上產(chǎn)生的熱功率為P＝UI＝24×0.5w＝12W，故D錯(cuò)誤。故選：C。3．（6分）如圖所示，長(zhǎng)方體形的物塊a靜止在水平地面上，長(zhǎng)方體形的物塊b疊放在物體a上?，F(xiàn)對(duì)物體a施加一個(gè)水平向左的恒定拉力F，但a、b仍然都處于靜止?fàn)顟B(tài)。以下說(shuō)法正確的是（）A．a(chǎn)受b向右的摩擦力 B．b受a向左的摩擦力 C．僅減小a、b接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，a與b可能會(huì)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng) D．若將F改為斜向上對(duì)物體b施加，大小不變，有可能ab一起向左運(yùn)動(dòng)【解答】解：A、a、b相對(duì)靜止且相對(duì)地面也靜止，以b為研究對(duì)象，由平衡條件知，a對(duì)b的摩擦力為0，則a與b之間摩擦力為0．故A錯(cuò)誤。B、根據(jù)牛頓第三定律知，a對(duì)b沒(méi)有摩擦力，故B錯(cuò)誤。C、a、b之間無(wú)摩擦力，與動(dòng)摩擦因數(shù)無(wú)關(guān)，所以?xún)H減小a、b接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，則a與b不會(huì)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，故C錯(cuò)誤。D、對(duì)a受力分析：由平衡條件知F＝f，即a與地面之間的摩擦力大小為F，因此，a與地間的最大靜摩擦力至少等于F。若將F改為斜向上對(duì)物體b施加，大小不變，a對(duì)地面的壓力減小，a與地面間的最大靜摩擦力減小，有可能ab一起向左運(yùn)動(dòng)。故D正確。故選：D。4．（6分）如圖所示，為交流發(fā)電機(jī)的示意圖，裝置中兩磁極之間產(chǎn)生的磁場(chǎng)可近似為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)通過(guò)滑環(huán)和電流保持與外電路的閉合。假設(shè)線圈沿逆時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)，則下列說(shuō)法正確的是（）A．線圈通過(guò)圖中位置瞬間，AB邊的電流方向由A到B B．線圈通過(guò)圖中位置瞬間，穿過(guò)線圈的磁通量的變化率為零 C．線圈通過(guò)圖中位置瞬間，通過(guò)電阻的電流瞬時(shí)值最大 D．若使線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度增大一倍，那么通過(guò)電阻電流的有效值變?yōu)樵瓉?lái)的倍【解答】解：A、線圈的AB邊和CD邊切割磁場(chǎng)產(chǎn)生電流，根據(jù)右手定則可知電流有B指向A，故A錯(cuò)誤；BC、線框通過(guò)圖中位置瞬間，穿過(guò)線框的磁通量為零，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，根據(jù)I＝，所以感應(yīng)電流也最大，通過(guò)電阻的電流瞬時(shí)值最大，故B錯(cuò)誤，C正確；D、根據(jù)E＝NBSω可知，ω增大一倍，電動(dòng)勢(shì)的最大值E也增大一倍，根據(jù)I＝可知，電流的最大值也增大一倍，根據(jù)I有效＝，通過(guò)電流表電流的有效值也增大一倍，故D錯(cuò)誤。故選：C。5．（6分）中國(guó)國(guó)家航天局于2020年11月24日04時(shí)30分成功發(fā)射了“嫦娥五號(hào)”無(wú)人月面取樣返回探測(cè)器。已知月球的質(zhì)量為M，半徑為R，引力常量為G，若“嫦娥五號(hào)”探測(cè)器圍繞月球做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。根據(jù)以上信息不能求得的物理量是（）A．探測(cè)器的向心加速度 B．探測(cè)器的線速度 C．探測(cè)器的動(dòng)能 D．探測(cè)器的周期【解答】解：由萬(wàn)有引力定律和勻速圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)可知，探測(cè)器的線速度v＝，探測(cè)器的周期T＝，探測(cè)器的向心加速度an＝，故選項(xiàng)A、B、D中的物理量均能求得，但由于不知道探測(cè)器質(zhì)量，不能求得探測(cè)器的動(dòng)能，故C正確，ABD錯(cuò)誤。故選：C。6．（6分）在水平公路上有甲、乙兩輛同向行駛的汽車(chē)，它們的v﹣t圖象分別如圖線a、b所示。在t＝5s時(shí)，兩車(chē)相遇。下列說(shuō)法正確的是（）A．甲車(chē)的加速度比乙車(chē)的加速度大 B．在t＝0時(shí)刻，甲車(chē)在乙車(chē)的后面 C．在5s～10s內(nèi)，甲車(chē)在乙車(chē)的前面，且兩車(chē)的距離在增大 D．在10s～15s內(nèi)，兩車(chē)間的距離逐漸變大【解答】解：A、根據(jù)v﹣t圖象的斜率表示加速度，a圖象斜率絕對(duì)值比b圖象的大，所以甲車(chē)的加速度比乙車(chē)的加速度大，故A正確；B、根據(jù)圖線與時(shí)間軸圍成的面積表示位移，知0﹣5s內(nèi)甲車(chē)通過(guò)的位移比乙車(chē)的大，而在t＝5s時(shí)，兩車(chē)相遇，所以在t＝0時(shí)刻，甲車(chē)在乙車(chē)的后面，故B正確；C、在t＝5s時(shí)，兩車(chē)相遇，在5s～10s內(nèi)，甲車(chē)的速度比乙車(chē)的大，則甲車(chē)在乙車(chē)的后面，則兩車(chē)的距離在增大，故C正確；D、在10s～15s內(nèi)，甲車(chē)在乙車(chē)的前面，甲車(chē)的速度比乙車(chē)的小，則兩車(chē)間距在變小，故D錯(cuò)誤。故選：ABC。7．（6分）如圖所示，固定的傾斜光滑桿上套有一個(gè)質(zhì)量為m的圓環(huán)，圓環(huán)與一橡皮繩相連，橡皮繩的另一端固定在地面上的A點(diǎn)，橡皮繩豎直時(shí)處于原長(zhǎng)h。讓圓環(huán)沿桿由靜止滑下，滑到桿的底端時(shí)速度為零，此過(guò)程橡皮繩處于彈性限度內(nèi)，則在圓環(huán)下滑過(guò)程中（）A．圓環(huán)的機(jī)械能守恒 B．橡皮繩的彈性勢(shì)能先不變后增大 C．橡皮繩的彈性勢(shì)能增加了mgh D．橡皮繩再次達(dá)到原長(zhǎng)時(shí)圓環(huán)的動(dòng)能最大【解答】解：A、圓環(huán)沿桿滑下，滑到桿的底端的過(guò)程中有兩個(gè)力對(duì)圓環(huán)做功，即環(huán)的重力和橡皮繩的拉力，所以圓環(huán)的機(jī)械能不守恒，如果把圓環(huán)和橡皮繩組成的系統(tǒng)作為研究對(duì)象，則系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，故A錯(cuò)誤；B、橡皮繩的彈性勢(shì)能隨橡皮繩的形變量的變化而變化，橡皮繩豎直時(shí)處于原長(zhǎng)，由圖知橡皮繩先變彎曲后再伸長(zhǎng)，故橡皮繩的彈性勢(shì)能先不變?cè)僭龃螅蔅正確；C、根據(jù)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，圓環(huán)的機(jī)械能減少了mgh，那么圓環(huán)的機(jī)械能的減小量等于橡皮繩彈性勢(shì)能增大量，為mgh，故C正確；D、在圓環(huán)下滑過(guò)程中，橡皮繩再次到達(dá)原長(zhǎng)時(shí)，該過(guò)程中動(dòng)能一直增大，但不是最大，沿桿方向合力為零的時(shí)刻，圓環(huán)的速度最大，故D錯(cuò)誤。故選：BC。8．（6分）如圖所示，在兩等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中，MN為兩電荷連線的中垂線，a、b、c點(diǎn)所在直線平行于兩電荷的連線，且a與c關(guān)于MN對(duì)稱(chēng)，b點(diǎn)位于MN上，d點(diǎn)位于兩電荷的連線上。以下判斷正確的是（）A．b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)比d點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)小 B．b點(diǎn)電勢(shì)比d點(diǎn)電勢(shì)低 C．a(chǎn)、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差大于b、c兩點(diǎn)間的電勢(shì)差 D．試探電荷+q在a點(diǎn)的電勢(shì)能小于在c點(diǎn)的電勢(shì)能【解答】解：A、在兩等量異號(hào)電荷連線上，中間點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度最小，所以d點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于連線與MN的交點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度；在兩等量異號(hào)電荷連線的中垂線上，兩個(gè)點(diǎn)電荷的連線與MN的交點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度最大。所以b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)小于d點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)，故A正確；B、根據(jù)等量異號(hào)點(diǎn)電荷周?chē)妶?chǎng)線分布的特征，可知，MN是一個(gè)等勢(shì)面。若取無(wú)窮遠(yuǎn)處為零勢(shì)能面，由于兩個(gè)電荷在MN上任何點(diǎn)產(chǎn)生的電勢(shì)絕對(duì)值相同，總和為零，故MN為零勢(shì)能面。d點(diǎn)離正電荷近，故d點(diǎn)的電勢(shì)為正值，b點(diǎn)電勢(shì)比d點(diǎn)電勢(shì)低，故B正確。C、根據(jù)等量異號(hào)點(diǎn)電荷電場(chǎng)線分布的特征，可知，MN左側(cè)與右側(cè)電場(chǎng)強(qiáng)度大小對(duì)稱(chēng)分布。由于a與c關(guān)于MN對(duì)稱(chēng)，故a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于b、c兩點(diǎn)間的電勢(shì)差。故C錯(cuò)誤。D.結(jié)合等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)特點(diǎn)可知，a點(diǎn)的電勢(shì)高于c點(diǎn)的電勢(shì)，故試探電荷+q在a點(diǎn)的電勢(shì)能大于在c點(diǎn)的電勢(shì)能，故D錯(cuò)誤；故選：AB。二．實(shí)驗(yàn)題（共8小題，滿分52分）9．（8分）在“探究質(zhì)量一定時(shí)，加速度與物體所受合力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，兩滑輪間的輕繩始終與長(zhǎng)木板平行，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接的交流電的頻率為50Hz。（1）對(duì)該實(shí)驗(yàn)，下列必要且正確的操作有A。A．取下砂桶，抬起長(zhǎng)木板右端，使小車(chē)沿長(zhǎng)木板做勻速運(yùn)動(dòng)B．測(cè)量砂桶和砂的質(zhì)量C．實(shí)驗(yàn)時(shí)需要先釋放小車(chē)，再接通電源（2）若在實(shí)驗(yàn)中得到一條紙帶如圖乙所示，0、1、2、3、4為五個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)未畫(huà)出。根據(jù)紙帶數(shù)據(jù)，可求出小車(chē)的加速度大小a＝0.80m/s2（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。（3）該實(shí)驗(yàn)中，砂和砂桶的總質(zhì)量m不需要（選填“需要”或“不需要”）遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量M。（4）以力傳感器的示數(shù)F為橫坐標(biāo)，通過(guò)紙帶計(jì)算出的加速度a為縱坐標(biāo)，畫(huà)出a﹣F圖像如圖丙所示，則小車(chē)的質(zhì)量M＝0.33kg（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。【解答】解：（1）A、本實(shí)驗(yàn)認(rèn)為繩子的拉力對(duì)物體提供合外力，故需要滿足小車(chē)及車(chē)上物體的總重力的沿斜面向下的分力等于沿斜面向上的摩擦力，即取下砂桶，抬起長(zhǎng)木板右端，使小車(chē)沿長(zhǎng)木板做勻速運(yùn)動(dòng)，故A正確。B、因?yàn)閭鞲衅髂軠y(cè)出小車(chē)的拉力，而拉力對(duì)物體提供合外力，故不需要測(cè)量砂桶和砂的質(zhì)量，故B錯(cuò)誤。C、實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了能打出更多的點(diǎn)小車(chē)應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先通電源，再放小車(chē)，故C錯(cuò)誤。故答案為：A。（2）由題意f＝50Hz，則T＝0.02s，由于相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出，故相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T(mén)＝5×0.02s＝0.1s，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論△x＝aT2得：a＝＝0.80m/s2。（3）因?yàn)閭鞲衅髂軠y(cè)出小車(chē)的拉力，而拉力對(duì)物體提供合外力，故不需要滿足砂和砂桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量。（4）彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F，根據(jù)牛頓第二定律F＝Ma得：2F＝Ma，則a＝2F＝Ma，則，斜率K＝，故，由丙圖可知K＝＝6kg﹣1，故M＝0.33kg故答案為：（1）A（2）0.80（3）不需要（4）0.3310．（6分）如圖1所示為某興趣小組測(cè)量電池組的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)原理圖，現(xiàn)提供的器材如下：A．電池組（電動(dòng)勢(shì)約3V，內(nèi)阻約1Ω）B．電壓表V1（量程0～3V，內(nèi)阻約3kΩ）C．電壓表V2（量程0～15V，內(nèi)阻約15kΩ）D．電阻箱R（0～99.9Ω）E．定值電阻R1＝4ΩF．定值電阻R2＝200ΩG．開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線若干（1）如果要準(zhǔn)確測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，電壓表V應(yīng)選擇B（選填“B”或“C”）；定值電阻R0應(yīng)選擇E（選填“E”或“F”）。（2）改變電阻箱的阻值R，記錄對(duì)應(yīng)電壓表的讀數(shù)U，作出的﹣圖象如圖2所示，則由圖可得該電池組的電動(dòng)勢(shì)E＝2.5V，內(nèi)阻r＝1Ω?！窘獯稹拷猓海?）電源電動(dòng)勢(shì)約為3V，考慮準(zhǔn)確和安全，電壓表應(yīng)選C；電源內(nèi)阻約為2Ω，定值電阻如果選擇F，電壓表示數(shù)變化很小，因此定值電阻不能選F，定值電阻應(yīng)選擇E。（2）歐閉合電路歐姆定律得：E＝U+I（r+R0）＝U+（r+R0），整理得：＝+結(jié)合圖象得：圖象斜率為：k＝＝，縱軸截距為：b＝＝0.4V﹣1，解得電源電動(dòng)勢(shì)為：E＝2.5V、電源內(nèi)阻為：r＝﹣R0＝＝1Ω。故答案為：（1）B、E；（2）2.5、111．（6分）如圖所示，A、B兩個(gè)小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）用長(zhǎng)均為L(zhǎng)的細(xì)線連接且懸于同一點(diǎn)O，A球的質(zhì)量為m，B球的質(zhì)量為2m，B球靜止。將A球拉開(kāi)，使懸線與豎直方向的夾角θ＝37°，再由靜止釋放A球，A球與B球碰撞后，A球反彈的速度大小為碰撞前的速度大小的，兩球碰撞的時(shí)間為△t。已知重力加速度為g，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，不計(jì)小球的大小。求：（1）第一次碰撞過(guò)程中B球?qū)球的平均作用力；（2）第一次碰撞后，B球從最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過(guò)程中合力對(duì)B球的沖量。【解答】解：（1）設(shè)A球與B球相碰前的速度大小為v1，對(duì)A球，從最高點(diǎn)到最低點(diǎn)過(guò)程，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有：，解得：，設(shè)B對(duì)A的平均作用力為F，規(guī)定A球反彈的速度方向?yàn)檎较?，?duì)A球，根據(jù)動(dòng)量定理有：，解得：F＝；（2）設(shè)碰撞后B球的速度大小為v2，規(guī)定向右為正方向，根據(jù)動(dòng)量守恒定律，有：，解得：v2＝＝，第一次碰撞后，根據(jù)動(dòng)量定理，B球從最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過(guò)程中合力對(duì)B球的沖量：I＝△p＝0﹣2mv2＝，因此所求沖量的大小為，方向水平向左。答：（1）第一次碰撞過(guò)程中B球?qū)球的平均作用力為；；（2）第一次碰撞后，B球從最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過(guò)程中合力對(duì)B球的沖量大小為，方向水平向左。12．（6分）如圖所示，在某空間的豎直平面內(nèi)建立正交坐標(biāo)系，在第Ⅰ象限和第Ⅲ象限存在大小均為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)、方向分別為水平向右和豎直向下；在第Ⅱ象限和第Ⅳ象限存在大小均為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向均為垂直紙面向里。電荷量為e，質(zhì)量為m的負(fù)電子從y軸負(fù)半軸的P點(diǎn)水平向左射入第Ⅲ象限后，從Q點(diǎn)以圖示45°角進(jìn)入第Ⅱ象限，繼而從M點(diǎn)以圖示45°角進(jìn)入第Ⅰ象限，并通過(guò)x軸上的N點(diǎn)最后回到P周而復(fù)始的運(yùn)動(dòng)下去。求：（1）OP和OQ的比值；（2）電子在P點(diǎn)入射時(shí)的初速度大??；（3）電子在此空間運(yùn)動(dòng)的周期。【解答】解：（1）電子從y軸的P點(diǎn)以垂直于y軸的初速度v0進(jìn)入第Ⅲ象限后，水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可得：OP＝，OQ＝v0t在Q點(diǎn)根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成與分解可得：vy＝v0tan45°＝v0，則：＝；（2）設(shè)OQ＝L，則OP＝L，從P到Q根據(jù)類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可得：L＝其中：a＝，t1＝聯(lián)立解得：v02＝①粒子在第Ⅱ象限做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示，根據(jù)幾何關(guān)系可得粒子的軌跡半徑為：r＝粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速度為：v＝根據(jù)洛倫茲力提供向心力可得：evB＝m解得：v0＝②根據(jù)①②解得：v0＝；（2）在一個(gè)周期內(nèi)，粒子在第Ⅲ象限運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1，在第Ⅱ象限運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2，設(shè)在第Ⅰ象限運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t3，在第Ⅳ象限運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t4，則：t1＝＝，代入v0和a可得：t1＝；在第Ⅱ象限電子做圓周運(yùn)動(dòng)，周期：T＝在第Ⅱ象限運(yùn)動(dòng)的時(shí)間：t2＝T＝電子在第Ⅰ象限沿x軸方向做勻減速運(yùn)動(dòng)，沿y方向做勻速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)x軸時(shí)垂直進(jìn)入第四象限的磁場(chǎng)中，速度變?yōu)関0，運(yùn)動(dòng)時(shí)間與第Ⅲ象限的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，在第Ⅲ象限運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：t3＝t1＝；電子在第四象限做四分之一圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)周期與第Ⅱ象限周期相同，在第四象限運(yùn)動(dòng)時(shí)間：t4＝＝電子在此空間運(yùn)動(dòng)的周期：T0＝t1+t2+t3+t4解得：T0＝+。答：（1）OP和OQ的比值為；（2）電子在P點(diǎn)入射時(shí)的初速度大小為；（3）電子在此空間運(yùn)動(dòng)的周期為+。13．（6分）一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)M出發(fā)，經(jīng)狀態(tài)N，P、Q回到狀態(tài)M，完成一個(gè)循環(huán)，其體積﹣溫度圖像（V﹣T圖像）如圖所示，其中MQ，NP平行T軸，MN、QP平行V軸。則氣體從M到N的過(guò)程中壓強(qiáng)增大（填“增大”、“減小”或“不變”），氣體從P到Q過(guò)程對(duì)外界所做的功大于（填“大于”、“等于”或“小于”）從M到N過(guò)程外界對(duì)氣體所做的功。【解答】解：由圖示圖象可知，氣體從M到N過(guò)程中溫度T不變而體積V減小，由理想氣體狀態(tài)方程可知，氣體壓強(qiáng)p增大；氣體從P到Q過(guò)程和從M到N過(guò)程體積變化相等，P到Q過(guò)程的溫度高些，即壓強(qiáng)大些，所以氣體從P到Q過(guò)程對(duì)外所做的功大于從M到N過(guò)程外界對(duì)氣體所做的功。故答案為：增大；大于。14．（6分）一粗細(xì)均勻的細(xì)玻璃管豎直放置（玻璃管導(dǎo)熱良好），用長(zhǎng)為cm的水銀柱封閉了一段空氣，此時(shí)水銀柱上端與管口齊平，空氣柱長(zhǎng)l0＝16cm，如圖所示，已知大氣壓強(qiáng)為p＝75cmHg，此時(shí)環(huán)境溫度為t0＝47°C，現(xiàn)緩慢降低環(huán)境溫度至t＝27°C。①求環(huán)境溫度為27°C時(shí)被封空氣柱的長(zhǎng)度；②保持環(huán)境溫度為27°C，緩慢