2021-2022學(xué)年江蘇省南通市通州區(qū)平潮高級(jí)中學(xué)高三（上）期末物理模擬試卷(1)一．選擇題（共8小題，滿分24分，每小題3分）1．（3分）下列說法正確的是（）A．給自行車打氣時(shí)氣筒壓下后反彈，是由于分子間斥力造成的 B．露珠呈球形是由于表面張力所致 C．不浸潤(rùn)是因?yàn)楦街鴮拥囊后w分子比液體內(nèi)部的分子密集 D．分子間的距離r小于某一值時(shí)分子間只有斥力沒有引力2．（3分）地球的質(zhì)量為M，半徑為R，自轉(zhuǎn)角速度為ω，萬有引力常量為G，地球表面的重力加速度為g，同步衛(wèi)星距地面的距離為h，則同步衛(wèi)星的線速度大小表示錯(cuò)誤的為（）A．ω（R+h） B． C． D．3．（3分）一列沿x軸負(fù)方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在某時(shí)刻的波形如圖所示，當(dāng)質(zhì)點(diǎn)P經(jīng)平衡位置沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)時(shí)（）A．質(zhì)點(diǎn)Q處于波峰 B．質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)速度比質(zhì)點(diǎn)P的大 C．質(zhì)點(diǎn)Q的加速度沿y軸的正方向 D．1m＜x＜3m范圍內(nèi)的質(zhì)點(diǎn)都沿y軸的負(fù)方向運(yùn)動(dòng)4．（3分）2018年1月17日，我國自主創(chuàng)新的第三代核電“華龍一號(hào)”的核心部件“壓力容器”運(yùn)抵福建福清，進(jìn)入全面安裝階段。該壓力容器擁有雙層安全殼，內(nèi)層的核島反應(yīng)堆里的鈾原子核在中子的撞擊下發(fā)生核反應(yīng)變成中等質(zhì)量的核，釋放能量。則中子轟擊鈾核（）A．發(fā)生的核反應(yīng)是α衰變 B．發(fā)生的核反應(yīng)是核聚變 C．可以釋放核能是由于鈾核的比結(jié)合能小于中等原子核的比結(jié)合能 D．可以釋放核能是由于鈾核的比結(jié)合能大于中等原子核的比結(jié)合能5．（3分）如圖所示是游樂場(chǎng)里的過山車，過山車運(yùn)動(dòng)過程中經(jīng)過A、B兩點(diǎn)（）A．在A點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力較小 B．在A點(diǎn)時(shí)所受摩擦力較大 C．在B點(diǎn)時(shí)所受向心力較大 D．在B點(diǎn)時(shí)合外力方向豎直向下6．（3分）醫(yī)用口罩的熔噴布經(jīng)過駐極處理可增加靜電吸附作用，其中一類吸附過程可作如圖簡(jiǎn)化：經(jīng)過駐極處理后，某根絕緣纖維帶有正電荷，其附近a點(diǎn)處的初速度平行于該段直纖維且?guī)ж?fù)電的顆粒被吸附到纖維上b點(diǎn)，忽略其它電場(chǎng)影響，則（）A．顆粒做勻變速曲線運(yùn)動(dòng) B．顆粒受到的電場(chǎng)力恒定 C．顆粒的電勢(shì)能逐漸減小 D．a(chǎn)點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的高7．（3分）一小船在靜水中的速度為3m/s，它在一條河寬為300m、水流速度為4m/s的河流中渡河。下列說法正確的是（）A．小船到達(dá)正對(duì)岸的時(shí)間為100s B．小船渡河的時(shí)間可能為75s C．當(dāng)小船以最短時(shí)間渡河時(shí)，小船相對(duì)河岸的速度大小為3m/s D．當(dāng)小船以最短時(shí)間渡河時(shí)，渡河的位移大小為500m8．（3分）如圖所示，一個(gè)半徑為L(zhǎng)的轉(zhuǎn)盤，盤面與水平面夾角為θ＝30°．在盤邊緣放上一個(gè)質(zhì)量為m的物體，然后讓其隨轉(zhuǎn)盤一起繞轉(zhuǎn)盤中心以垂直于圓面的軸做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中物體和圓盤始終保持相對(duì)靜止，物體和轉(zhuǎn)盤間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝，且認(rèn)為滑動(dòng)摩擦等于最大靜摩擦力。則下列說法正確的有（）A．物體由A到B過程，機(jī)械能守恒 B．物體由A到B過程，摩擦力做功為mgL C．物體到B點(diǎn)的最小速度為 D．轉(zhuǎn)盤最大的角速度為二．多選題（共4小題，滿分16分，每小題4分）9．（4分）如圖所示，閉合開關(guān)S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向左移動(dòng)時(shí)（）A．小燈泡L變亮 B．電源的總功率變小 C．電流表讀數(shù)變小，電壓表讀數(shù)變大 D．電容器C兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度變小10．（4分）氫原子能級(jí)示意圖如圖所示，已知可見光光子的能量在1.6leV～3.10eV范圍內(nèi)，一群處于n＝4能級(jí)的氫原子回到n＝1的過程中（）A．最多放出6種頻率不同的光子 B．放出的光子中，屬于可見光的光子有2種 C．放出的光子的最大能量為12.75eV，最小能量是0.66eV D．放出的光能夠使逸出功為13.0eV的金屬發(fā)生光電效應(yīng)11．（4分）用a、b兩束單色光分別照射同一雙縫干涉裝置，在離雙縫恒定距離的屏上得到如圖所示的干涉圖樣，其中圖甲是a光形成的，圖乙是b光形成的，則關(guān)于a、b兩束單色光，下述正確的是（）A．a(chǎn)光的頻率較高 B．a(chǎn)光的波長(zhǎng)較長(zhǎng) C．對(duì)同一介質(zhì)a光的折射率較大 D．在水中a光傳播的速度較大12．（4分）一對(duì)金屬板相距為d水平放置，兩板保持電壓U不變，如圖所示。一顆質(zhì)量為m、帶電量為+q的塵埃恰能水平勻速穿過金屬板之間。若讓這對(duì)金屬板都繞過它們的中點(diǎn)O、O′的水平軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)過一個(gè)小角度α，如圖中虛線所示。忽略極板邊緣效應(yīng)，由此可知（）A．極板轉(zhuǎn)動(dòng)前，塵埃的電勢(shì)能為 B．兩板間的電壓U＝ C．極板轉(zhuǎn)動(dòng)后，上述塵埃在板間運(yùn)動(dòng)時(shí)可能向上偏轉(zhuǎn) D．極板轉(zhuǎn)動(dòng)后，上述塵埃在板間運(yùn)動(dòng)時(shí)不會(huì)向上偏轉(zhuǎn)三．實(shí)驗(yàn)題（共2小題，滿分14分）13．（6分）在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖甲所示，小車及車中砝碼的質(zhì)量用M表示，盤及盤中砝碼的質(zhì)量用m表示。（1）下列關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的說法中正確的是。A．實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先釋放小車，后接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源B．平衡摩擦力時(shí)，在細(xì)線的下端懸掛托盤，使小車在線的拉力作用下能勻速下滑C．探究小車的加速度與小車質(zhì)量之間的關(guān)系時(shí)，每次改變小車質(zhì)量后不需要重新平衡摩擦力D．小車運(yùn)動(dòng)的加速度，可直接用公式a＝g求出（2）某組同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到如乙圖所示的一條紙帶，從比較清晰的點(diǎn)跡起，在紙帶上標(biāo)出連續(xù)的5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間都有4個(gè)點(diǎn)跡未標(biāo)出，測(cè)出各計(jì)數(shù)點(diǎn)到A點(diǎn)間的距離。已知所用電源的頻率為50Hz，打B點(diǎn)時(shí)小車的速度vB＝m/s，小車的加速度a＝m/s2（本小題結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）。（3）某組同學(xué)實(shí)驗(yàn)中為研究加速度和力的關(guān)系，根據(jù)測(cè)得的多組數(shù)據(jù)可畫出a﹣F關(guān)系圖線，如圖丙所示。分析圖線的OA段可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是。（4）某組同學(xué)實(shí)驗(yàn)得出數(shù)據(jù)，畫出的a﹣的關(guān)系圖線如圖丁所示。從圖象中可以看出，作用在小車上的恒力F＝N。14．（8分）硅光電池是一種可將光能轉(zhuǎn)換為電能的器件。某同學(xué)用圖1所示電路探究硅光電池的路端電壓U與總電流I的關(guān)系。R0為定值電阻，電壓表、電流表都視為理想電表。（1）用一定強(qiáng)度的光照射硅光電池，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，通過測(cè)量得到該電池的U﹣I曲線a如圖2。由此可知電池內(nèi)阻（填“是”或“不是”）常數(shù)，電動(dòng)勢(shì)為V。（2）減小照射光的強(qiáng)度，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，測(cè)得U﹣I曲線b如圖。當(dāng)滑動(dòng)變阻器的電阻為某值時(shí)，若（1）中的路端電壓為1.5V，則（2）中外電路消耗的電功率為mW。（計(jì)算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）。四．解答題（共4小題，滿分46分）15．（6分）根據(jù)某種輪胎說明書可知，輪胎內(nèi)氣體壓強(qiáng)的正常值在2.4×105Pa至2.5×105Pa之間，輪胎的容積V0＝2.5×10﹣2m3。已知當(dāng)?shù)貧鉁豻0＝27℃，大氣壓強(qiáng)p0＝1.0×105Pa，設(shè)輪胎的容積和充氣過程輪胎內(nèi)氣體的溫度保持不變。（1）若輪胎中原有氣體的壓強(qiáng)為p0，求最多可充入壓強(qiáng)為p0的氣體的體積V；（2）充好氣的輪胎內(nèi)氣壓p1＝2.5×105Pa，被運(yùn)送到氣溫t1＝﹣3℃的某地。為保證輪胎能正常使用，請(qǐng)通過計(jì)算說明是否需要充氣。16．（10分）如圖所示，固定的兩條平行金屬導(dǎo)軌與水平面的夾角為θ，導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，兩根完全相同的金屬棒MN、PQ垂直于導(dǎo)軌放置，兩金屬棒接入導(dǎo)軌間的電阻均為R，兩棒與導(dǎo)軌始終接觸良好。金屬導(dǎo)軌上端通過開關(guān)S與電阻為R的單匝金屬線圈相連，線圈內(nèi)存在豎直向下均勻增加的磁場(chǎng)。金屬棒MN處無磁場(chǎng)，金屬棒PQ處于垂直于導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。兩根金屬棒的質(zhì)量均為m，金屬導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)、電阻忽略不計(jì)，金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為2tanθ，且最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。閉合S，PQ不滑動(dòng)，摩擦力向下且達(dá)到最大靜摩擦力。求：（1）線圈內(nèi)磁場(chǎng)的變化率；（2）斷開S，給PQ一個(gè)沿導(dǎo)軌平面向下的初速度v，當(dāng)PQ減速到0時(shí)，通過PQ的電荷量為q，求PQ速度減到0的過程中安培力做的功W。17．（14分）質(zhì)量為mB＝2kg的木板B靜止于光滑水平面上，質(zhì)量為mA＝6kg的物塊A停在B的左端，質(zhì)量為mC＝2kg的小球C用長(zhǎng)為L(zhǎng)＝0.8m的輕繩懸掛在固定點(diǎn)O．現(xiàn)將小球C及輕繩拉直至水平位置后由靜止釋放，小球C在最低點(diǎn)與A發(fā)生正碰，碰撞作用時(shí)間很短為△t＝10﹣2s，之后小球C反彈所能上升的最大高度h＝0.2m。已知A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.1，物塊與小球均可視為質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，取g＝10m/s2．求：（1）小球C與物塊A碰撞過程中所受的撞擊力大小；（2）為使物塊A不滑離木板B，木板B至少多長(zhǎng)？（3）在滿足（2）問的條件下（木塊A與木板B剛好達(dá)到共速），這時(shí)木板B對(duì)地發(fā)生的位移是多少？18．（16分）正負(fù)離子對(duì)撞機(jī)是一個(gè)使正負(fù)電子產(chǎn)生對(duì)撞的設(shè)備，如圖所示為一種高能正負(fù)電子在不同位置對(duì)撞的裝置。在關(guān)于y軸對(duì)稱間距為2d的MN、PQ之間存在兩個(gè)有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其中平行于x軸的JK下方Ⅰ區(qū)域磁場(chǎng)垂直紙面向外，JK上方Ⅱ區(qū)域磁場(chǎng)垂直紙面向里，其磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B。在x軸上有兩臺(tái)直線加速器1與直線加速器2，關(guān)于y軸對(duì)稱，且末端剛好與MN、PQ的邊界對(duì)齊。質(zhì)量為m、電荷量為e的正、負(fù)電子通過直線加速器加速后同時(shí)以相同速率垂直MN、PQ邊界進(jìn)入磁場(chǎng)。為實(shí)現(xiàn)正、負(fù)電子在Ⅱ區(qū)域的y軸上實(shí)現(xiàn)對(duì)心碰撞（速度方向剛好相反），根據(jù)入射速度的變化，可調(diào)節(jié)JK與x軸之間的距離h，不計(jì)粒子間的相互作用及正、負(fù)電子的重力，求：（1）直線加速器1加速的是正電子還是負(fù)電子；（2）正、負(fù)電子同時(shí)以相同速度v1進(jìn)入磁場(chǎng)，僅經(jīng)過直線JK一次，然后在Ⅱ區(qū)域發(fā)生對(duì)心碰撞，試通過計(jì)算求出v1的最小值；（3）正、負(fù)電子同時(shí)以v2＝速度進(jìn)入磁場(chǎng)，求正、負(fù)電子在Ⅱ區(qū)域y軸上發(fā)生對(duì)心碰撞的位置離O點(diǎn)的距離。

2021-2022學(xué)年江蘇省南通市通州區(qū)平潮高級(jí)中學(xué)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24分，每小題3分）1．（3分）下列說法正確的是（）A．給自行車打氣時(shí)氣筒壓下后反彈，是由于分子間斥力造成的 B．露珠呈球形是由于表面張力所致 C．不浸潤(rùn)是因?yàn)楦街鴮拥囊后w分子比液體內(nèi)部的分子密集 D．分子間的距離r小于某一值時(shí)分子間只有斥力沒有引力【解答】解：A、打氣時(shí)會(huì)反彈是因?yàn)闅怏w壓強(qiáng)差的原因，不是分子斥力的作用，故A錯(cuò)誤。B、液體表面張力是由于液體表面分子間距大于平衡間距，液體表面有收縮的趨勢(shì)，存在表面張力，故露珠呈球形；故B正確；C、液體不浸潤(rùn)某種固體，例如水銀對(duì)玻璃：當(dāng)水銀與玻璃接觸時(shí)，附著層中的水銀分子受玻璃分子的吸引比內(nèi)部水銀分子弱，結(jié)果附著層中的水銀分子比水銀內(nèi)部稀硫，這時(shí)在附著層中的分子之間相互吸引，就出現(xiàn)跟表面張力相似的收縮力，使跟玻璃接觸的水銀表面有縮小的趨勢(shì)，因而形成不浸潤(rùn)現(xiàn)象，故C錯(cuò)誤；D、分子之間的引力和斥力同時(shí)存在；故D錯(cuò)誤；故選：B。2．（3分）地球的質(zhì)量為M，半徑為R，自轉(zhuǎn)角速度為ω，萬有引力常量為G，地球表面的重力加速度為g，同步衛(wèi)星距地面的距離為h，則同步衛(wèi)星的線速度大小表示錯(cuò)誤的為（）A．ω（R+h） B． C． D．【解答】解：A、同步衛(wèi)星的運(yùn)轉(zhuǎn)角速度等于地球自轉(zhuǎn)角速度為ω，有線速度與角速度關(guān)系得：v＝（R+h）ω，故A正確；BC、由于地球的引力提供向心力，讓同步衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則有：＝解之得：v＝由黃金代換式：g＝可得：v＝R，故BC正確；D、第一宇宙速度的表達(dá)式為：v＝＝，同步衛(wèi)星線速度小于第一宇宙速度，故D錯(cuò)誤。本題選擇錯(cuò)誤的，故選：D。3．（3分）一列沿x軸負(fù)方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在某時(shí)刻的波形如圖所示，當(dāng)質(zhì)點(diǎn)P經(jīng)平衡位置沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)時(shí)（）A．質(zhì)點(diǎn)Q處于波峰 B．質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)速度比質(zhì)點(diǎn)P的大 C．質(zhì)點(diǎn)Q的加速度沿y軸的正方向 D．1m＜x＜3m范圍內(nèi)的質(zhì)點(diǎn)都沿y軸的負(fù)方向運(yùn)動(dòng)【解答】解：A、當(dāng)Q點(diǎn)在t＝0時(shí)的振動(dòng)狀態(tài)傳到P點(diǎn)時(shí)，Q點(diǎn)在t＝0時(shí)的波沿x軸也向左傳到P點(diǎn)，波形圖如圖虛線；所以質(zhì)點(diǎn)P經(jīng)平衡位置沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，Q質(zhì)點(diǎn)在波谷，故A錯(cuò)誤；B、Q處的質(zhì)點(diǎn)此時(shí)的振動(dòng)速度是0，而P處質(zhì)點(diǎn)處于平衡位置，速度為最大，所以質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)速度比質(zhì)點(diǎn)P的小，故B錯(cuò)誤；C、Q質(zhì)點(diǎn)在波谷，則此時(shí)的加速度沿y軸的正方向，故C正確；D、該波向左傳播，由上下坡法可知1cm＜x＜2cm范圍內(nèi)的質(zhì)點(diǎn)正在向y軸的正方向運(yùn)動(dòng)；2cm＜x＜3cm范圍內(nèi)的質(zhì)點(diǎn)正在向y軸的負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤.故選：C。4．（3分）2018年1月17日，我國自主創(chuàng)新的第三代核電“華龍一號(hào)”的核心部件“壓力容器”運(yùn)抵福建福清，進(jìn)入全面安裝階段。該壓力容器擁有雙層安全殼，內(nèi)層的核島反應(yīng)堆里的鈾原子核在中子的撞擊下發(fā)生核反應(yīng)變成中等質(zhì)量的核，釋放能量。則中子轟擊鈾核（）A．發(fā)生的核反應(yīng)是α衰變 B．發(fā)生的核反應(yīng)是核聚變 C．可以釋放核能是由于鈾核的比結(jié)合能小于中等原子核的比結(jié)合能 D．可以釋放核能是由于鈾核的比結(jié)合能大于中等原子核的比結(jié)合能【解答】解：AB、發(fā)生的核反應(yīng)是核裂變，故AB錯(cuò)誤；CD、可以釋放核能是由于鈾核的比結(jié)合能小于中等原子核的比結(jié)合能，所以釋放能量，故C正確，D錯(cuò)誤；故選：C。5．（3分）如圖所示是游樂場(chǎng)里的過山車，過山車運(yùn)動(dòng)過程中經(jīng)過A、B兩點(diǎn)（）A．在A點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力較小 B．在A點(diǎn)時(shí)所受摩擦力較大 C．在B點(diǎn)時(shí)所受向心力較大 D．在B點(diǎn)時(shí)合外力方向豎直向下【解答】解：A、對(duì)過山車在A、B兩點(diǎn)由圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可知：A點(diǎn)：FN﹣mg＝m，B點(diǎn)：mg﹣FN′＝m，解得：FN＞mg，F(xiàn)N′＜mg，在B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力較小，故A錯(cuò)誤；B、對(duì)于相同的軌道，滑動(dòng)摩擦力與正壓力有關(guān)，又FN′＜FN，則在A點(diǎn)受到的摩擦力較大，故B正確；C、過山車從A到B，由能量守恒知：摩擦力和重力做負(fù)功，過山車速度減小，根據(jù)F向＝m，vA＞vB，RA＜RB可知：在B點(diǎn)時(shí)所受向心力較小，故C錯(cuò)誤；D、由于過山車做非勻速圓周運(yùn)動(dòng)，小車受水平向左的摩擦力，則小車在B點(diǎn)的合外力方向不指向圓心，故D錯(cuò)誤。故選：B。6．（3分）醫(yī)用口罩的熔噴布經(jīng)過駐極處理可增加靜電吸附作用，其中一類吸附過程可作如圖簡(jiǎn)化：經(jīng)過駐極處理后，某根絕緣纖維帶有正電荷，其附近a點(diǎn)處的初速度平行于該段直纖維且?guī)ж?fù)電的顆粒被吸附到纖維上b點(diǎn)，忽略其它電場(chǎng)影響，則（）A．顆粒做勻變速曲線運(yùn)動(dòng) B．顆粒受到的電場(chǎng)力恒定 C．顆粒的電勢(shì)能逐漸減小 D．a(chǎn)點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的高【解答】解：AB、顆粒在運(yùn)動(dòng)過程中受到重力和電場(chǎng)力兩個(gè)力作用力，隨著顆?？拷^緣纖維，電場(chǎng)強(qiáng)度增大，顆粒受到的電場(chǎng)力增大，顆粒的合力是變力，故顆粒做的是非勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，故AB錯(cuò)誤；C、顆?？拷^緣纖維的過程中，電場(chǎng)力做正功，顆粒的電勢(shì)能逐漸減小，故C正確；D、根據(jù)順著電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低，知a點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的低，故D錯(cuò)誤。故選：C。7．（3分）一小船在靜水中的速度為3m/s，它在一條河寬為300m、水流速度為4m/s的河流中渡河。下列說法正確的是（）A．小船到達(dá)正對(duì)岸的時(shí)間為100s B．小船渡河的時(shí)間可能為75s C．當(dāng)小船以最短時(shí)間渡河時(shí)，小船相對(duì)河岸的速度大小為3m/s D．當(dāng)小船以最短時(shí)間渡河時(shí)，渡河的位移大小為500m【解答】解：A、因?yàn)榇陟o水中的速度小于河水的流速，由平行四邊形法則求合速度不可能垂直河岸，小船不可能垂直河岸到達(dá)正對(duì)岸，故A錯(cuò)誤；B、當(dāng)船在靜水中的速度垂直河岸時(shí)，渡河時(shí)間最短為：tmin＝＝＝100s，故B錯(cuò)誤；C、當(dāng)小船以最短時(shí)間渡河時(shí)，小船相對(duì)河岸的速度大小，即合速度為：v＝＝m/s＝5m/s，故C錯(cuò)誤；D、當(dāng)小船以最短時(shí)間渡河時(shí)，渡河的位移大小為：s＝vtmin＝5×100m＝500m，故D正確。故選：D。8．（3分）如圖所示，一個(gè)半徑為L(zhǎng)的轉(zhuǎn)盤，盤面與水平面夾角為θ＝30°．在盤邊緣放上一個(gè)質(zhì)量為m的物體，然后讓其隨轉(zhuǎn)盤一起繞轉(zhuǎn)盤中心以垂直于圓面的軸做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中物體和圓盤始終保持相對(duì)靜止，物體和轉(zhuǎn)盤間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝，且認(rèn)為滑動(dòng)摩擦等于最大靜摩擦力。則下列說法正確的有（）A．物體由A到B過程，機(jī)械能守恒 B．物體由A到B過程，摩擦力做功為mgL C．物體到B點(diǎn)的最小速度為 D．轉(zhuǎn)盤最大的角速度為【解答】解：A、由圖可知物體由A到B的過程中重力勢(shì)能增大，由題，物體的線速度不變，則物體的動(dòng)能不變，所以物體的機(jī)械能增大，故A錯(cuò)誤；B、從A到B的過程中物體的動(dòng)能不變，則摩擦力做的功等于物體重力勢(shì)能的增大，所以摩擦力做的功：W＝△Ep＝mg?2L?sin30°＝mgL，故B錯(cuò)誤；C、物體若靜止時(shí)，受到的靜摩擦力最大值等于滑動(dòng)摩擦力，設(shè)為f，則：f＝μmgcosθ＝＝，物體沿斜面向下的分力：G1＝mgsinθ＝0.5mg，可知物體與斜面之間的最大靜摩擦力大于物體沿斜面向下的分力，物體在最高點(diǎn)時(shí)速度可以為零；同時(shí)物體在最低點(diǎn)時(shí)由重力沿斜面向下的分力和靜摩擦力的合力提供向心力，最小速度也可以為零，所以物體在B點(diǎn)的最小速度可以為零，故C錯(cuò)誤；D、物體在最低點(diǎn)時(shí)由重力沿斜面向下的分力和靜摩擦力的合力提供向心力，當(dāng)靜摩擦力最大時(shí)設(shè)角速度為ωm，則：聯(lián)立可得最大角速度：，故D正確。故選：D。二．多選題（共4小題，滿分16分，每小題4分）9．（4分）如圖所示，閉合開關(guān)S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向左移動(dòng)時(shí)（）A．小燈泡L變亮 B．電源的總功率變小 C．電流表讀數(shù)變小，電壓表讀數(shù)變大 D．電容器C兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度變小【解答】解：AC、滑動(dòng)變阻器滑片P向左移動(dòng)時(shí)，接入電路的電阻增大，電路的總電阻增大，電源的電動(dòng)勢(shì)不變，則總電流減小，電流表的讀數(shù)變小，內(nèi)電壓減小，電動(dòng)勢(shì)不變，則外電壓增大，所以電壓表示數(shù)變大。通過燈泡的電流減小，則小燈泡變暗。故A錯(cuò)誤，C正確。B、根據(jù)P＝EI知，電流I減小，則電源的總功率減小，故B正確。D、通過燈泡的電流減小，則燈泡兩端的電壓減小，外電壓增大，所以滑動(dòng)變阻器兩端的電壓增大，根據(jù)E＝知，電容器兩板間的場(chǎng)強(qiáng)變大，故D錯(cuò)誤。故選：BC。10．（4分）氫原子能級(jí)示意圖如圖所示，已知可見光光子的能量在1.6leV～3.10eV范圍內(nèi)，一群處于n＝4能級(jí)的氫原子回到n＝1的過程中（）A．最多放出6種頻率不同的光子 B．放出的光子中，屬于可見光的光子有2種 C．放出的光子的最大能量為12.75eV，最小能量是0.66eV D．放出的光能夠使逸出功為13.0eV的金屬發(fā)生光電效應(yīng)【解答】解：A、一群處于n＝4能級(jí)的氫原子回到n＝1的過程中，任意兩個(gè)能級(jí)間發(fā)生一次躍遷，放出一種頻率的光子，所以共放出C＝6種頻率不同的光子。故A正確。B、根據(jù)ΔE＝Em﹣En，可求得6種頻率不同的光子能量，其中n＝4能級(jí)躍遷到n＝3能級(jí)放出的光子能量和n＝3能級(jí)躍遷到n＝2能級(jí)放出的光子能量在可見光范圍內(nèi)，故B正確C、根據(jù)玻爾理論得知，n＝4能級(jí)直接躍遷到基態(tài)放出的光子能量最大，最大能量為Emax＝E4﹣E1＝﹣0.85eV﹣（﹣13.6）eV＝12.75eV，n＝4能級(jí)躍遷到n＝3能級(jí)放出的光子能量最小，最小能量為Emin＝E4﹣E3＝﹣0.85eV﹣（﹣1.51）eV＝0.66eV。故C正確。D、由上知道，光子的最大能量為12.75eV，小于金屬的逸出功，不能使金屬發(fā)生光電效應(yīng)。故D錯(cuò)誤。故選：ABC。11．（4分）用a、b兩束單色光分別照射同一雙縫干涉裝置，在離雙縫恒定距離的屏上得到如圖所示的干涉圖樣，其中圖甲是a光形成的，圖乙是b光形成的，則關(guān)于a、b兩束單色光，下述正確的是（）A．a(chǎn)光的頻率較高 B．a(chǎn)光的波長(zhǎng)較長(zhǎng) C．對(duì)同一介質(zhì)a光的折射率較大 D．在水中a光傳播的速度較大【解答】解：根據(jù)Δx＝可知雙縫干涉條紋間距與波長(zhǎng)成正比可判斷a光的波長(zhǎng)較長(zhǎng)，再由c＝λf可知：a光的頻率低，對(duì)同一介質(zhì)來說折射率小，根據(jù)v＝可知a光在水中傳播的速度大，故BD正確，AC錯(cuò)誤。故選：BD。12．（4分）一對(duì)金屬板相距為d水平放置，兩板保持電壓U不變，如圖所示。一顆質(zhì)量為m、帶電量為+q的塵埃恰能水平勻速穿過金屬板之間。若讓這對(duì)金屬板都繞過它們的中點(diǎn)O、O′的水平軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)過一個(gè)小角度α，如圖中虛線所示。忽略極板邊緣效應(yīng)，由此可知（）A．極板轉(zhuǎn)動(dòng)前，塵埃的電勢(shì)能為 B．兩板間的電壓U＝ C．極板轉(zhuǎn)動(dòng)后，上述塵埃在板間運(yùn)動(dòng)時(shí)可能向上偏轉(zhuǎn) D．極板轉(zhuǎn)動(dòng)后，上述塵埃在板間運(yùn)動(dòng)時(shí)不會(huì)向上偏轉(zhuǎn)【解答】解：A、旋轉(zhuǎn)前，塵?？梢匝厮椒较驈陌宓恼虚g過，若以上極板為零電勢(shì)點(diǎn)，則塵埃的電勢(shì)能Ep＝qφ＝，若以下板間為零電勢(shì)點(diǎn)，則塵埃的電勢(shì)能Ep＝，由于電勢(shì)能的大小與零電勢(shì)點(diǎn)的選擇有關(guān)，故A錯(cuò)誤；B、旋轉(zhuǎn)前，塵埃水平勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平衡條件有：mg＝，所以兩板間電壓U＝，故B正確；CD、兩個(gè)極板均繞各自中點(diǎn)旋轉(zhuǎn)一個(gè)極小的角度α后，由幾何關(guān)系可以得出極板間距變?yōu)閐cosα，塵埃受到的電場(chǎng)力方向也將發(fā)生α角的偏轉(zhuǎn)，其大小F′＝＝，其豎直分量Fy′＝F′cosα＝×cosα＝mg，水平面分量Fx′＝F′sinα＝＝F合，水平向左，即塵埃受到的合力水平向左，與速度方向恰相反，則塵埃沿水平方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，所以既不上偏也不下偏，沿直線運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤，D正確。故選：BD。三．實(shí)驗(yàn)題（共2小題，滿分14分）13．（6分）在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖甲所示，小車及車中砝碼的質(zhì)量用M表示，盤及盤中砝碼的質(zhì)量用m表示。（1）下列關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的說法中正確的是C。A．實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先釋放小車，后接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源B．平衡摩擦力時(shí)，在細(xì)線的下端懸掛托盤，使小車在線的拉力作用下能勻速下滑C．探究小車的加速度與小車質(zhì)量之間的關(guān)系時(shí)，每次改變小車質(zhì)量后不需要重新平衡摩擦力D．小車運(yùn)動(dòng)的加速度，可直接用公式a＝g求出（2）某組同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到如乙圖所示的一條紙帶，從比較清晰的點(diǎn)跡起，在紙帶上標(biāo)出連續(xù)的5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間都有4個(gè)點(diǎn)跡未標(biāo)出，測(cè)出各計(jì)數(shù)點(diǎn)到A點(diǎn)間的距離。已知所用電源的頻率為50Hz，打B點(diǎn)時(shí)小車的速度vB＝0.32m/s，小車的加速度a＝0.93m/s2（本小題結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）。（3）某組同學(xué)實(shí)驗(yàn)中為研究加速度和力的關(guān)系，根據(jù)測(cè)得的多組數(shù)據(jù)可畫出a﹣F關(guān)系圖線，如圖丙所示。分析圖線的OA段可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是在小車及車中砝碼的質(zhì)量一定時(shí)，加速度與合外力成正比。。（4）某組同學(xué)實(shí)驗(yàn)得出數(shù)據(jù)，畫出的a﹣的關(guān)系圖線如圖丁所示。從圖象中可以看出，作用在小車上的恒力F＝1N。【解答】解：（1）A、實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，后釋放小車，故A錯(cuò)誤；B、平衡摩擦力時(shí)，不懸掛托盤，將長(zhǎng)木板右端墊高，直到輕推小車，小車能勻速下滑，故B錯(cuò)誤；C、平衡摩擦力時(shí)，有Mgsinα＝μMgcosα，改變小車的質(zhì)量M時(shí)等式始終成立，所以每次改變小車質(zhì)量后不需要重新平衡摩擦力，故C正確；D、本實(shí)驗(yàn)是要探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，直接用公式a＝g求出小車運(yùn)動(dòng)的加速度，這是在直接運(yùn)用牛頓第二定律計(jì)算了，所以不能直接用公式a＝g求出小車運(yùn)動(dòng)的加速度，而要根據(jù)打下的紙帶進(jìn)行測(cè)量計(jì)算，故D錯(cuò)誤。故選：C。（2）相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間時(shí)間間隔T＝0.1s根據(jù)推論：在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，一段時(shí)間內(nèi)中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這段時(shí)間內(nèi)的平均速度，可知：打B點(diǎn)時(shí)小車的速度vB＝＝m/s≈0.32m/s根據(jù)推論△x＝aT2得：xCE﹣xAC＝a（2T）2，得a＝＝m/s2≈0.93m/s2（3）分析圖線的OA段可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：在小車及車中砝碼的質(zhì)量一定時(shí)，加速度與合外力成正比。（4）作用在小車上的恒力等于圖象的斜率大小，即F＝N＝1N故答案為：（1）C；（2）0.32，0.93；（3）在小車及車中砝碼的質(zhì)量一定時(shí)，加速度與合外力成正比；（4）1。14．（8分）硅光電池是一種可將光能轉(zhuǎn)換為電能的器件。某同學(xué)用圖1所示電路探究硅光電池的路端電壓U與總電流I的關(guān)系。R0為定值電阻，電壓表、電流表都視為理想電表。（1）用一定強(qiáng)度的光照射硅光電池，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，通過測(cè)量得到該電池的U﹣I曲線a如圖2。由此可知電池內(nèi)阻不是（填“是”或“不是”）常數(shù)，電動(dòng)勢(shì)為2.67V。（2）減小照射光的強(qiáng)度，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，測(cè)得U﹣I曲線b如圖。當(dāng)滑動(dòng)變阻器的電阻為某值時(shí)，若（1）中的路端電壓為1.5V，則（2）中外電路消耗的電功率為0.067mW。（計(jì)算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）?！窘獯稹拷猓海?）根據(jù)閉合電路歐姆定律U＝E﹣Ir可知，電池的U﹣I曲線的斜率大小等于電源的內(nèi)阻，縱軸截距等于電池的電動(dòng)勢(shì)，由圖a看出，該電池的U﹣I圖線是曲線，該電池的內(nèi)阻不是常數(shù)，電動(dòng)勢(shì)為E＝2.67V；（2）實(shí)驗(yàn)一中的路端電壓為U1＝1.5V時(shí)電路中電流為I1＝0.21mA，連接a中的點(diǎn)（0.21mA、1.5V）和坐標(biāo)原點(diǎn)，此直線為此時(shí)對(duì)應(yīng)滑動(dòng)變阻器阻值的外電路電阻（定值電阻）的U﹣I圖，和圖線b的交點(diǎn)為實(shí)驗(yàn)二中的路端電壓和電路電流，由b可知：電流和電壓分別為I＝97μA、U＝0.7V則外電路消耗功率為P＝UI＝95×10﹣3×0.7mW≈0.067mW故答案為：（1）不是，2.67；（2）0.067四．解答題（共4小題，滿分46分）15．（6分）根據(jù)某種輪胎說明書可知，輪胎內(nèi)氣體壓強(qiáng)的正常值在2.4×105Pa至2.5×105Pa之間，輪胎的容積V0＝2.5×10﹣2m3。已知當(dāng)?shù)貧鉁豻0＝27℃，大氣壓強(qiáng)p0＝1.0×105Pa，設(shè)輪胎的容積和充氣過程輪胎內(nèi)氣體的溫度保持不變。（1）若輪胎中原有氣體的壓強(qiáng)為p0，求最多可充入壓強(qiáng)為p0的氣體的體積V；（2）充好氣的輪胎內(nèi)氣壓p1＝2.5×105Pa，被運(yùn)送到氣溫t1＝﹣3℃的某地。為保證輪胎能正常使用，請(qǐng)通過計(jì)算說明是否需要充氣?！窘獯稹拷猓海?）設(shè)最多可充入壓強(qiáng)為p0的氣體的體積為V，以充入的氣體與輪胎內(nèi)原有氣體為研究對(duì)象，充入氣體體積越大，輪胎內(nèi)氣體壓強(qiáng)越大，輪胎內(nèi)氣體的最大壓強(qiáng)p＝2.5×105Pa，充氣過程氣體溫度不變，氣體發(fā)生等溫變化，由玻意耳定律得：p0（V0+V）＝pV0代入數(shù)據(jù)解得：V＝3.75×10﹣2m3；（2）輪胎內(nèi)氣體初狀態(tài)的溫度T0＝（273+27）K＝300K，末狀態(tài)溫度T＝（273﹣3）K＝270K，設(shè)氣體末狀態(tài)的壓強(qiáng)為p′，氣體發(fā)生等容變化，由查理定律得：代入數(shù)據(jù)解得：p′＝2.25×105Pa＜2.4×105Pa，為保證輪胎能正常使用，需要充氣。答：（1）最多可充入壓強(qiáng)為p0的氣體的體積V是3.75×10﹣2m3；（2）為保證輪胎能正常使用，需要充氣。16．（10分）如圖所示，固定的兩條平行金屬導(dǎo)軌與水平面的夾角為θ，導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，兩根完全相同的金屬棒MN、PQ垂直于導(dǎo)軌放置，兩金屬棒接入導(dǎo)軌間的電阻均為R，兩棒與導(dǎo)軌始終接觸良好。金屬導(dǎo)軌上端通過開關(guān)S與電阻為R的單匝金屬線圈相連，線圈內(nèi)存在豎直向下均勻增加的磁場(chǎng)。金屬棒MN處無磁場(chǎng)，金屬棒PQ處于垂直于導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。兩根金屬棒的質(zhì)量均為m，金屬導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)、電阻忽略不計(jì)，金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為2tanθ，且最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。閉合S，PQ不滑動(dòng)，摩擦力向下且達(dá)到最大靜摩擦力。求：（1）線圈內(nèi)磁場(chǎng)的變化率；（2）斷開S，給PQ一個(gè)沿導(dǎo)軌平面向下的初速度v，當(dāng)PQ減速到0時(shí)，通過PQ的電荷量為q，求PQ速度減到0的過程中安培力做的功W?！窘獯稹拷猓海?）PQ恰好靜止，其受力分析如圖甲，根據(jù)平衡條件可得：F安＝mgsinθ+μmgcosθ設(shè)PQ中的電流為I，根據(jù)安培力公式得：F安＝ILB電路的總電阻為：R總＝R+R并＝R+＝設(shè)線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E，根據(jù)閉合電路歐姆定律得：E＝2IR總根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有E＝聯(lián)立解得：＝；（2）斷開S，PQ向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)楞次定律或右手定則，可知電流方向從Q到P，所以PQ受力如圖乙所示，設(shè)PQ由速度v減速到0的過程中，PQ運(yùn)動(dòng)的位移為x，所用時(shí)間為△t，回路中的磁通量變化量為△Φ，平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E，有E＝其中△Φ＝BLx設(shè)PQ中的平均電流為，有：根據(jù)電流的定義得＝由動(dòng)能定理得：（mgsinθ﹣fm）x+W＝0﹣聯(lián)立解得：W＝。答：（1）線圈內(nèi)磁場(chǎng)的變化率；（2）PQ速度減到0的過程中安培力做的功。17．（14分）質(zhì)量為mB＝2kg的木板B靜止于光滑水平面上，質(zhì)量為mA＝6kg的物塊A停在B的左端，質(zhì)量為mC＝2kg的小球C用長(zhǎng)為L(zhǎng)＝0.8m的輕繩懸掛在固定點(diǎn)O．現(xiàn)將小球C及輕繩拉直至水平位置后由靜止釋放，小球C在最低點(diǎn)與A發(fā)生正碰，碰撞作用時(shí)間很短為△t＝10﹣2s，之后小球C反彈所能上升的最大高度h＝0.2m。已知A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.1，物塊與小球均可視為質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，取g＝10m/s2．求：（1）小球C與物塊A碰撞過程中所受的撞擊力大?。唬?）為使物塊A不滑離木板B，木板B至少多長(zhǎng)？（3）在滿足（2