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福建省漳平市一中2023年高考测试物理试题试卷
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这是一份福建省漳平市一中2023年高考测试物理试题试卷，共18页。
福建省漳平市一中2023年高考测试物理试题试卷
请考生注意：
1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。
2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、图像法具有自己独特的优势，它能把复杂的物理过程直观形象清楚地展现出来，同时也能够形象地描述两个物理量之间的关系，如图所示，若x轴表示一个物理量，y轴表示一个物理量，其中在实验数据处理时，会发现图像与两个坐标轴的交点（称为截距）具有特殊的物理意义。对该交点的物理意义，下列说法不正确的是（ ）
A．在测电源电动势和电源内阻时，若x轴表示流过电源的电流，y轴表示闭合电路电源两端的电压，则该图像与x轴的交点的物理意义是短路电流
B．在利用自由落体法验证机械能守恒实验时，若x轴表示重锤下落到某点时速度的平方，y轴表示重锤落到该点的距离，则该图像与x轴交点的物理意义是重锤下落时的初速度
C．在用单摆测重力加速度的实验中，若x轴表示摆线长度，y轴表示单摆周期的平方，则该图像与x轴交点绝对值的物理意义是该单摆摆球的半径
D．在研究光电效应的实验中，若x轴表示入射光的频率，y轴表示光电子的最大初动能，则该图像与x轴的交点物理意义是该金属的极限频率
2、如图所示，将一交流发电机的矩形线圈abcd通过理想变压器外接电阻R=5Ω，已知线圈边长ab=cd=0.1m， ad=bc = 0.2m，匝数为50匝，线圈电阻不计，理想交流电压表接在原线圈两端，变压器原副线圈匝数比n1︰n2=l︰3，线圈在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场中绕垂直磁场的虚线轴以ω=200rad/s的角速度匀速转动，则（ ）
A．从图示位置开始计时，线圈中产生的电动势随时间变化的关系式为 e=40sin200t（V）
B．交流电压表的示数为20 V
C．电阻R上消耗的电动率为720W
D．电流经过变压器后频率变为原来的2倍
3、如图甲所示，线圈ab中通有如图乙所示的电流，电流从a到b为正方向，那么在0~t0这段时间内，用丝线悬挂的铝环M中产生感应电流，则（ ）
A．从左向右看感应电流的方向为顺时针
B．从左向石看感应电流的方向为先顺时针后逆时针
C．感应电流的大小先减小后增加
D．铝环与线圈之间一直有磁场力的作用，作用力先向左后向右
4、下列关于运动项目的叙述正确的是（ ）
A．若足球的运动轨迹是旋转的香蕉球时，要研究足球的运动足球可以看做质点
B．2018年苏炳添在男子100m中跑出的亚洲纪录是一个时刻
C．接力赛中的100m都是指位移
D．运动员100m短跑用时10s，则其加速过程的平均加速度定不小于
5、如图所示，水平地面上有一个由四块完全相同石块所组成拱形建筑，其截面为半圆环，石块的质量均为m。若石块接触面之间的摩擦忽略不计，则P、Q两部分石块之间的弹力为（ ）
A． B． C． D．
6、如图所示，A、B两球质量相等，A球用不能伸长的轻绳系于O点，B球用轻弹簧系于O′点，O与O′点在同一水平面上，分别将A、B球拉到与悬点等高处，使轻绳和轻弹簧均处于水平且自然伸直状态，将两球分别由静止开始释放，当两球达到各自悬点的正下方时，两球仍处在同一水平面上，则（ ）
A．两球到达各自悬点的正下方时，两球损失的机械能相等
B．两球到达各自悬点的正下方时，A球速度较小
C．两球到达各自悬点的正下方时，重力对A球做的功比B球多
D．两球到达各自悬点的正下方时，A球的动能大于B球的动能
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、如图，在真空中的A、B两点分别放置等量异种点电荷，在电场中通过A、B两点的连线中点对称地选取一个闭合路径abcd。现将一个质子沿abcd移动一周，下列说法正确的是（ ）
A．a点和b点的电场强度相同
B．c点电势低于于d点电势
C．由b→c，电场力一直做正功
D．由c→d，质子电势能一直在增加
8、如图所示，光滑且足够长的金属导轨MN、PQ平行地固定在同一水平面上，两导轨间距L=0.20m，两导轨的左端之间连接的电阻R=0.40Ω，导轨上停放一质量m=0.10kg的金属杆ab，位于两导轨之间的金属杆的电阻r=0.10Ω，导轨的电阻可忽略不计。整个装置处于磁感应强度B=0.50T的匀强磁场中，磁场方向竖直向下。现用一水平外力F水平向右拉金属杆，使之由静止开始运动，在整个运动过程中金属杆始终与导轨垂直并接触良好，若理想电压表的示数U随时间t变化的关系如图乙所示。则（ ）
A．t=5s时通过金属杆的感应电流的大小为1A，方向由a指向b
B．t=3s时金属杆的速率为3m/s
C．t=5s时外力F的瞬时功率为0.5W
D．0~5s内通过R的电荷量为2.5C
9、真空中一对等量异种电荷A、B，其周围的电场线和等势线分布如图所示。相邻等势线之间电势差相等，G点是两电荷连线的中点，MN是两电荷连线的中垂线，C、D两点关于MN对称，C、D、E、F、G、H均是电场线与等势线的交点。规定距离两电荷无穷远处电势为零，下列说法正确的是（ ）
A．中垂线MN的电势为零，G点的电场强度为零
B．C、D两点的电势不相等，电场强度相同
C．G点电势等于H点，电场强度大于H点
D．F点电势高于E点，电场强度大于E点
10、如图所示，比荷为的粒子从静止开始，经加速电场U加速后进入辐向的电场E进行第一次筛选，在辐向电场中粒子做半径为R的匀速圆周运动，经过无场区从小孔处垂直边界进入垂直纸面向外的匀强磁场B中进行第二次筛选，在与距离为小孔垂直边界射出并被收集。已知静电分析器和磁分析器界面均为四分之一圆弧，以下叙述正确的是（ ）
A．静电分析器中的电势高于的电势
B．被收集的带电粒子一定带正电
C．电场强度E与磁感应强度B的比值关系为
D．若增大U，为保证B不变，则被收集粒子的比原来大
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11．（6分）某同学测量玻璃砖的折射率，准备了下列器材：激光笔、直尺、刻度尺、一面镀有反射膜的平行玻璃砖.如图所示，直尺与玻璃砖平行放置，激光笔发出的一束激光从直尺上O点射向玻璃砖表面，在直尺上观察到A、B两个光点，读出OA间的距离为20.00 cm，AB间的距离为6.00 cm，测得图中直尺到玻璃砖上表面距离d1＝10.00 cm，玻璃砖厚度d2＝4.00 cm.玻璃的折射率n＝________，光在玻璃中传播速度v＝________ m/s(光在真空中传播速度c＝3.0×108 m/s，结果均保留两位有效数字).
12．（12分）如图甲所示的一黑箱装置、盒内有电源、电阻等元件，a、b为黑箱的两个输出端
（1）为了探测黑箱，某同学进行了以下测量
A．用多用电表的电压档测量a、b间的输出电压
B．用多用电表的电阻档测量a、b间的电阻
你认为这个同学以上测量中有不妥的有______（选填字母）；
（2）含有电源的黑箱相当于一个“等效电源”，a、b是等效电源的两级，为了测定这个等效电源的电动势和内阻，该同学设计了如图乙所示的电路，调节电阻箱的阻值，记录下电压表和电流表的示数，并在如图所示的方格纸上建立U-I坐标，根据实验数据画出了坐标点，如图所示，并由图求出等效电源的内阻r’=___Ω；由于电压表有分流的作用，采用此测量电路，测得的等效电源的内阻，与真实值相比___（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）；
（3）现探明黑箱中的电源和电阻如图丙所示，探出电阻R1=1.5Ω、R2=2Ω；推算出黑箱内电源的电动势E=____V，内阻r=____Ω
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13．（10分）如图，平板小车静止在光滑水平地面上，其右端固定一半圆形光滑轨道BC与车上表面相切于B点，B端右边x0=2m处有一与小车等高的台阶。一质量m=2.0kg可视为质点的物块以某－初速度滑上小车最左端A处，当物块运动到小车最右端B处时，小车与台阶相碰后立即静止，此后物块恰能沿圆弧轨道运动到最高点C。已知小车与轨道的总质量M=1.0kg，轨道半径R=0.5m，物块与小车间的动摩擦因数μ=0.2，g取10m/s2。求：
(1)小车的运动时间t；
(2)小车的长度L。
14．（16分）如图所示，足够长的传送带与水平面间的夹角为。两个大小不计的物块质量分别为和,与传送带间的动摩擦因数分别为和。已知物块与碰撞时间极短且无能量损失，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。
（1）若传送带不动，将物块无初速度地放置于传送带上的某点，在该点右上方传送带上的另一处无初速度地释放物块，它们第一次碰撞前瞬间的速度大小为，求与第一次碰撞后瞬间的速度；
（2）若传送带保持速度顺时针运转，如同第（1）问一样无初速度地释放和，它们第一次碰撞前瞬间的速度大小也为，求它们第二次碰撞前瞬间的速度；
（3）在第（2）问所述情境中，求第一次碰撞后到第三次碰撞前传送带对物块做的功。
15．（12分）如图所示，两平行金属板中的A板上有阴极发射器，发射出的电子冲向B板，灵敏电流计指针偏转。已知E＝3V，滑动变阻器全阻值R＝99Ω，A板发射出的电子最大动能E＝2.4eV闭合开关S，自左向右移动触片，至滑动变阻器的。处时电流计指针恰好无偏转，求:
(1)平行金属板间电压;
(2)电源的内电阻。
参考答案
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、B
【解析】
A．根据闭合电路欧姆定律可知，当时，电源的短路电流为
A正确；
B．根据机械能守恒定律
变形得
可知图像与横轴截距的物理意义为初速度的平方，B错误；
C．根据单摆的周期公式变形得
可知图像与横轴交点绝对值的物理意义为摆球半径，C正确；
D．根据光电效应方程变形得
图像与横轴的交点满足
此时频率即为该金属的极限频率，D正确。
本题选择不正确的，故选B。
2、B
【解析】
A． 线圈绕垂直磁场的虚线轴匀速转动，产生正弦式交流电，交变电动势最大值：
Em=NBSω=50×0.2×0.1×0.2×200V=40V
图示位置为与中性面垂直的位置，感应电动势为最大，则从此时开始计时，线圈中产生的电动势随时间变化的关系式为
e=40cos200t（V）
故A错误；
B． 线圈内阻不计，则电压表示数为交变电动势的有效值
故B正确；
C． 根据变压比可知，副线圈输出电压：
电阻R上消耗的功率：
故C错误；
D． 变压器不会改变交流电的频率，故D错误。
故选：B。
3、A
【解析】
AB．根据题意可知，由于电流从a到b为正方向，当电流是从a流向b，由右手螺旋定则可知，铝环M的磁场水平向右，由于电流的减小，所以磁通量变小，根据楞次定律可得，铝环M的感应电流顺时针（从左向右看）。
当电流是从b流向a，由右手螺旋定则可知，铝环M的磁场水平向左，当电流增大，则磁通量变大，根据楞次定律可得，所以感应电流顺时针（从左向右看）。故电流方向不变，故A正确，B错误；
C．由图乙可知，ab内的电流的变化率不变，则产生的磁场的变化率不变，根据法拉第电磁感应定律可知，铝环M产生的电动势的大小不变，所以感应电流的大小也不变。故C错误；
D．当线圈中电流为零时，铝环M和线圈之间无磁场力作用，选项D错误；
故选A。
4、D
【解析】
A．若足球的运动轨迹是旋转的香蕉球时，要研究足球的运动足球大小不能忽略，不可以看做质点，选项A错误；
B．2018年苏炳添在男子100m中跑出的亚洲纪录是一个时间间隔，选项B错误；
C．接力赛中有弯道，则其中的100m不都是指位移，选项C错误；
D．运动员100m短跑用时10s，若整个过程中一直加速，则加速度
因运动员在100m短跑中先加速后匀速，则其加速过程的平均加速度定不小于，选项D正确；
故选D。
5、A
【解析】
对石块P受力分析如图
由几何关系知：
根据平衡条件得，Q对P作用力为：
A正确，BCD错误。
故选A。
6、D
【解析】
A．A球运动过程中，只有重力做功，机械能守恒，B球运动过程中，B球机械能转化为弹簧的弹簧势能，故A错误；
BD．两个球都是从同一个水平面下降的，到达最低点时还是在同一个水平面上，可知在整个过程中，A、B两球重力势能减少量相同。球A的重力势能全部转化为动能，球B的重力势能转化为动能和弹簧的弹性势能，所以两球到达各自悬点的正下方时，A球动能较大，速度较大，故B错误，D正确；
C．两个球都是从同一个水平面下降的，到达最低点时还是在同一个水平面上，可知在整个过程中，A、B两球重力势能减少量相同，即重力做功相同，故C错误。
故选D。
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、BD
【解析】
等量同种电荷电场线如图：
A．结合等量异种点电荷的电场线的图象可知，ab两点的电场强度的方向不同，故A错误；
B．d点的电势为正值，c点的电势为负值，c点电势低于d点电势，故B正确；
C．在bc的连线上，两电荷连线上方，场强竖直向分量向下，两电荷连线下方，场强竖直向分量向上。则质子由b到c，电场力先做正功后做负功，故C错误；
D．由c→d，质子受力的方向与运动的方向之间的夹角始终是钝角，电场力做负功，电势能一直在增大，故D正确。
故选BD。
8、BD
【解析】
A．由图像可知，t=5.0s时，U=0.40V，此时电路中的电流（即通过金属杆的电流）为
用右手定则判断出，此时电流的方向由b指向a，故A错误；
B．由图可知，t=3s时，电压表示数为
则有
得
由公式得
故B正确；
C．金属杆速度为v时，电压表的示数应为
由图像可知，U与t成正比，由于R、r、B及L均与不变量，所以v与t成正比，即金属杆应沿水平方向向右做初速度为零的匀加速直线运动，金属杆运动的加速度为
根据牛顿第二定律，在5.0s末时对金属杆有
得
此时F的瞬时功率为
故C错误；
D．t=5.0s时间内金属杆移动的位移为
通过R的电荷量为
故D正确。
故选BD。
9、CD
【解析】
AC．根据题设条件和电场线、等势线分布可以知道，中垂线所有点的电势为零，电场强度是G点最大，向上和向下电场强度逐渐减小，A错误、C正确；
B．沿电场线方向电势降低，C、D两点电势不等，场强大小相等，方向不同，B错误；
D．根据电场线疏密程度可知，F点的场强大于E点，，，D正确．
故选CD。
10、BD
【解析】
AB.粒子在磁场内做匀速圆周运动，磁场区域的磁感应强度垂直纸面向外，由左手定则可以判断出粒子一定带正电。在辐向电场中，电场力提供粒子做匀速圆周运动的向心力，可以判断出的电势高于的电势。故A错误，B正确；
C.粒子经加速电场加速
在电场中做匀速圆周运动
在磁场中做匀速圆周运动
经计算可知
故C错误；
D.联立C项各式可得：
为保证B不变，增大时，则增大，故D正确。
故选：BD。
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11、1.2 2.5×108 m/s.
【解析】
第一空、作出光路图如图所示，
根据几何知识可得入射角i＝45°，设折射角为r，则tan r＝，故折射率n＝
第二空、光在玻璃介质中的传播速度 ＝2.5×108 m/s.
12、B 1.0 偏小 3.0 0.5
【解析】
(1)[1]用欧姆挡不能直接测量带电源电路的电阻，故填B。
(2)[2] 根据电源的U-I图像纵轴的截距表示电源的电动势，斜率的绝对值表示电源的内阻，可得等效电源的电动势为
内阻
[3] 该实验的系统误差主要是由电压表的分流，导致电流表测量的电流小于通过电源的真实电流；利用等效电源分析，即可将电压表与黑箱看成新的等效电源，则实验中测出的内阻应为原等效电源内阻和电压表内阻并联的等效电阻，所以测得的内阻与真实值相比偏小。
(3)[4] [5] 等效电源的电动势为丙图中ab两端的电压，故
等效电源的内阻为丙图中虚线框内的总电阻，故
解得
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、 (1)；(2)4m
【解析】
(1)对小车，由牛顿第二定律得
解得
a=4m/s2
小车加速过程
得
(2)物块恰能沿圆弧轨道运动到最高点C，由牛顿第二定律得
物块从B运动到C的过程，由机械能守恒定律得
联立解得
根据牛顿第二定律可得
物块在水平面上的运动可视为反向匀加速
故
14、（1）；（2），方向沿传送带向下；（3）
【解析】
（1）由于，故放上传送带后不动，对和第一次的碰撞过程，由动量守恒定律和机械能守恒定律有
又
解得
（2）传送带顺时针运行时，仍受力平衡，在被碰撞之前一直保持静止，因而传送带顺时针运行时，碰前的运动情形与传送带静止时一样，由于第一次碰后反弹的速度小于，故相对传送带的运动方向向下，受到的摩擦力向上，合力向下做减速运动。减速到零后相对传送带也向下运动，摩擦力方向不变，设在传送带上运动时的加速度大小为，根据牛顿第二定律有
解得
解法一从第一次碰后到第二次碰前做匀变速运动，做匀速运动两者位移相等，则有
解得，方向沿传送带向下
解法二以为参考系，从第一次碰后到第二次碰前，有
解得第二次碰前相对的速度
则对地的速度为
方向沿传送带向下
解法三第一次碰撞后到第一次碰撞前，两者位移相同，故平均速度相同，则有
解得，方向沿传送带向下
（3）以地面为参考系，第二次碰后瞬间和第三次碰前瞬间的速度分别记为和，第二次碰后瞬间的速度记为。两者发生第二次弹性碰撞时，根据动量守恒和能量守恒有
解得
解法一第二次碰后做匀变速运动，做匀速运动。到第三次碰前两者位移相等，所以
解得，方向沿传送带向下
从第一次碰后到第三次碰前的位移
传送带对做的功
解法二设第二次碰撞后再经时间，发生第三次碰撞，设位移分别为，以向下为正，则
解得
而
传送带对做的功
解法三以为参考系，第二次碰撞到第三次碰撞之间，和的相对运动规律和第次与第二次之间的相同，故第三次碰撞前，的对地速度
描绘从释放和开始到它们第三次碰撞前，它们对地的图线如下
结合图象，可以计算从第一次碰后到第二次碰前对地的位移
传送带对做的功
15、 (1)2.4V(2)11
【解析】
(1)由题意可得
则有
(2)滑动变阻器接入电路中的电阻为
由电路特点可知
即
解得
福建省漳平市一中2023年高考测试物理试题试卷
请考生注意：
1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。
2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、图像法具有自己独特的优势，它能把复杂的物理过程直观形象清楚地展现出来，同时也能够形象地描述两个物理量之间的关系，如图所示，若x轴表示一个物理量，y轴表示一个物理量，其中在实验数据处理时，会发现图像与两个坐标轴的交点（称为截距）具有特殊的物理意义。对该交点的物理意义，下列说法不正确的是（ ）
A．在测电源电动势和电源内阻时，若x轴表示流过电源的电流，y轴表示闭合电路电源两端的电压，则该图像与x轴的交点的物理意义是短路电流
B．在利用自由落体法验证机械能守恒实验时，若x轴表示重锤下落到某点时速度的平方，y轴表示重锤落到该点的距离，则该图像与x轴交点的物理意义是重锤下落时的初速度
C．在用单摆测重力加速度的实验中，若x轴表示摆线长度，y轴表示单摆周期的平方，则该图像与x轴交点绝对值的物理意义是该单摆摆球的半径
D．在研究光电效应的实验中，若x轴表示入射光的频率，y轴表示光电子的最大初动能，则该图像与x轴的交点物理意义是该金属的极限频率
2、如图所示，将一交流发电机的矩形线圈abcd通过理想变压器外接电阻R=5Ω，已知线圈边长ab=cd=0.1m， ad=bc = 0.2m，匝数为50匝，线圈电阻不计，理想交流电压表接在原线圈两端，变压器原副线圈匝数比n1︰n2=l︰3，线圈在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场中绕垂直磁场的虚线轴以ω=200rad/s的角速度匀速转动，则（ ）
A．从图示位置开始计时，线圈中产生的电动势随时间变化的关系式为 e=40sin200t（V）
B．交流电压表的示数为20 V
C．电阻R上消耗的电动率为720W
D．电流经过变压器后频率变为原来的2倍
3、如图甲所示，线圈ab中通有如图乙所示的电流，电流从a到b为正方向，那么在0~t0这段时间内，用丝线悬挂的铝环M中产生感应电流，则（ ）
A．从左向右看感应电流的方向为顺时针
B．从左向石看感应电流的方向为先顺时针后逆时针
C．感应电流的大小先减小后增加
D．铝环与线圈之间一直有磁场力的作用，作用力先向左后向右
4、下列关于运动项目的叙述正确的是（ ）
A．若足球的运动轨迹是旋转的香蕉球时，要研究足球的运动足球可以看做质点
B．2018年苏炳添在男子100m中跑出的亚洲纪录是一个时刻
C．接力赛中的100m都是指位移
D．运动员100m短跑用时10s，则其加速过程的平均加速度定不小于
5、如图所示，水平地面上有一个由四块完全相同石块所组成拱形建筑，其截面为半圆环，石块的质量均为m。若石块接触面之间的摩擦忽略不计，则P、Q两部分石块之间的弹力为（ ）
A． B． C． D．
6、如图所示，A、B两球质量相等，A球用不能伸长的轻绳系于O点，B球用轻弹簧系于O′点，O与O′点在同一水平面上，分别将A、B球拉到与悬点等高处，使轻绳和轻弹簧均处于水平且自然伸直状态，将两球分别由静止开始释放，当两球达到各自悬点的正下方时，两球仍处在同一水平面上，则（ ）
A．两球到达各自悬点的正下方时，两球损失的机械能相等
B．两球到达各自悬点的正下方时，A球速度较小
C．两球到达各自悬点的正下方时，重力对A球做的功比B球多
D．两球到达各自悬点的正下方时，A球的动能大于B球的动能
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、如图，在真空中的A、B两点分别放置等量异种点电荷，在电场中通过A、B两点的连线中点对称地选取一个闭合路径abcd。现将一个质子沿abcd移动一周，下列说法正确的是（ ）
A．a点和b点的电场强度相同
B．c点电势低于于d点电势
C．由b→c，电场力一直做正功
D．由c→d，质子电势能一直在增加
8、如图所示，光滑且足够长的金属导轨MN、PQ平行地固定在同一水平面上，两导轨间距L=0.20m，两导轨的左端之间连接的电阻R=0.40Ω，导轨上停放一质量m=0.10kg的金属杆ab，位于两导轨之间的金属杆的电阻r=0.10Ω，导轨的电阻可忽略不计。整个装置处于磁感应强度B=0.50T的匀强磁场中，磁场方向竖直向下。现用一水平外力F水平向右拉金属杆，使之由静止开始运动，在整个运动过程中金属杆始终与导轨垂直并接触良好，若理想电压表的示数U随时间t变化的关系如图乙所示。则（ ）
A．t=5s时通过金属杆的感应电流的大小为1A，方向由a指向b
B．t=3s时金属杆的速率为3m/s
C．t=5s时外力F的瞬时功率为0.5W
D．0~5s内通过R的电荷量为2.5C
9、真空中一对等量异种电荷A、B，其周围的电场线和等势线分布如图所示。相邻等势线之间电势差相等，G点是两电荷连线的中点，MN是两电荷连线的中垂线，C、D两点关于MN对称，C、D、E、F、G、H均是电场线与等势线的交点。规定距离两电荷无穷远处电势为零，下列说法正确的是（ ）
A．中垂线MN的电势为零，G点的电场强度为零
B．C、D两点的电势不相等，电场强度相同
C．G点电势等于H点，电场强度大于H点
D．F点电势高于E点，电场强度大于E点
10、如图所示，比荷为的粒子从静止开始，经加速电场U加速后进入辐向的电场E进行第一次筛选，在辐向电场中粒子做半径为R的匀速圆周运动，经过无场区从小孔处垂直边界进入垂直纸面向外的匀强磁场B中进行第二次筛选，在与距离为小孔垂直边界射出并被收集。已知静电分析器和磁分析器界面均为四分之一圆弧，以下叙述正确的是（ ）
A．静电分析器中的电势高于的电势
B．被收集的带电粒子一定带正电
C．电场强度E与磁感应强度B的比值关系为
D．若增大U，为保证B不变，则被收集粒子的比原来大
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11．（6分）某同学测量玻璃砖的折射率，准备了下列器材：激光笔、直尺、刻度尺、一面镀有反射膜的平行玻璃砖.如图所示，直尺与玻璃砖平行放置，激光笔发出的一束激光从直尺上O点射向玻璃砖表面，在直尺上观察到A、B两个光点，读出OA间的距离为20.00 cm，AB间的距离为6.00 cm，测得图中直尺到玻璃砖上表面距离d1＝10.00 cm，玻璃砖厚度d2＝4.00 cm.玻璃的折射率n＝________，光在玻璃中传播速度v＝________ m/s(光在真空中传播速度c＝3.0×108 m/s，结果均保留两位有效数字).
12．（12分）如图甲所示的一黑箱装置、盒内有电源、电阻等元件，a、b为黑箱的两个输出端
（1）为了探测黑箱，某同学进行了以下测量
A．用多用电表的电压档测量a、b间的输出电压
B．用多用电表的电阻档测量a、b间的电阻
你认为这个同学以上测量中有不妥的有______（选填字母）；
（2）含有电源的黑箱相当于一个“等效电源”，a、b是等效电源的两级，为了测定这个等效电源的电动势和内阻，该同学设计了如图乙所示的电路，调节电阻箱的阻值，记录下电压表和电流表的示数，并在如图所示的方格纸上建立U-I坐标，根据实验数据画出了坐标点，如图所示，并由图求出等效电源的内阻r’=___Ω；由于电压表有分流的作用，采用此测量电路，测得的等效电源的内阻，与真实值相比___（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）；
（3）现探明黑箱中的电源和电阻如图丙所示，探出电阻R1=1.5Ω、R2=2Ω；推算出黑箱内电源的电动势E=____V，内阻r=____Ω
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13．（10分）如图，平板小车静止在光滑水平地面上，其右端固定一半圆形光滑轨道BC与车上表面相切于B点，B端右边x0=2m处有一与小车等高的台阶。一质量m=2.0kg可视为质点的物块以某－初速度滑上小车最左端A处，当物块运动到小车最右端B处时，小车与台阶相碰后立即静止，此后物块恰能沿圆弧轨道运动到最高点C。已知小车与轨道的总质量M=1.0kg，轨道半径R=0.5m，物块与小车间的动摩擦因数μ=0.2，g取10m/s2。求：
(1)小车的运动时间t；
(2)小车的长度L。
14．（16分）如图所示，足够长的传送带与水平面间的夹角为。两个大小不计的物块质量分别为和,与传送带间的动摩擦因数分别为和。已知物块与碰撞时间极短且无能量损失，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。
（1）若传送带不动，将物块无初速度地放置于传送带上的某点，在该点右上方传送带上的另一处无初速度地释放物块，它们第一次碰撞前瞬间的速度大小为，求与第一次碰撞后瞬间的速度；
（2）若传送带保持速度顺时针运转，如同第（1）问一样无初速度地释放和，它们第一次碰撞前瞬间的速度大小也为，求它们第二次碰撞前瞬间的速度；
（3）在第（2）问所述情境中，求第一次碰撞后到第三次碰撞前传送带对物块做的功。
15．（12分）如图所示，两平行金属板中的A板上有阴极发射器，发射出的电子冲向B板，灵敏电流计指针偏转。已知E＝3V，滑动变阻器全阻值R＝99Ω，A板发射出的电子最大动能E＝2.4eV闭合开关S，自左向右移动触片，至滑动变阻器的。处时电流计指针恰好无偏转，求:
(1)平行金属板间电压;
(2)电源的内电阻。
参考答案
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、B
【解析】
A．根据闭合电路欧姆定律可知，当时，电源的短路电流为
A正确；
B．根据机械能守恒定律
变形得
可知图像与横轴截距的物理意义为初速度的平方，B错误；
C．根据单摆的周期公式变形得
可知图像与横轴交点绝对值的物理意义为摆球半径，C正确；
D．根据光电效应方程变形得
图像与横轴的交点满足
此时频率即为该金属的极限频率，D正确。
本题选择不正确的，故选B。
2、B
【解析】
A． 线圈绕垂直磁场的虚线轴匀速转动，产生正弦式交流电，交变电动势最大值：
Em=NBSω=50×0.2×0.1×0.2×200V=40V
图示位置为与中性面垂直的位置，感应电动势为最大，则从此时开始计时，线圈中产生的电动势随时间变化的关系式为
e=40cos200t（V）
故A错误；
B． 线圈内阻不计，则电压表示数为交变电动势的有效值
故B正确；
C． 根据变压比可知，副线圈输出电压：
电阻R上消耗的功率：
故C错误；
D． 变压器不会改变交流电的频率，故D错误。
故选：B。
3、A
【解析】
AB．根据题意可知，由于电流从a到b为正方向，当电流是从a流向b，由右手螺旋定则可知，铝环M的磁场水平向右，由于电流的减小，所以磁通量变小，根据楞次定律可得，铝环M的感应电流顺时针（从左向右看）。
当电流是从b流向a，由右手螺旋定则可知，铝环M的磁场水平向左，当电流增大，则磁通量变大，根据楞次定律可得，所以感应电流顺时针（从左向右看）。故电流方向不变，故A正确，B错误；
C．由图乙可知，ab内的电流的变化率不变，则产生的磁场的变化率不变，根据法拉第电磁感应定律可知，铝环M产生的电动势的大小不变，所以感应电流的大小也不变。故C错误；
D．当线圈中电流为零时，铝环M和线圈之间无磁场力作用，选项D错误；
故选A。
4、D
【解析】
A．若足球的运动轨迹是旋转的香蕉球时，要研究足球的运动足球大小不能忽略，不可以看做质点，选项A错误；
B．2018年苏炳添在男子100m中跑出的亚洲纪录是一个时间间隔，选项B错误；
C．接力赛中有弯道，则其中的100m不都是指位移，选项C错误；
D．运动员100m短跑用时10s，若整个过程中一直加速，则加速度
因运动员在100m短跑中先加速后匀速，则其加速过程的平均加速度定不小于，选项D正确；
故选D。
5、A
【解析】
对石块P受力分析如图
由几何关系知：
根据平衡条件得，Q对P作用力为：
A正确，BCD错误。
故选A。
6、D
【解析】
A．A球运动过程中，只有重力做功，机械能守恒，B球运动过程中，B球机械能转化为弹簧的弹簧势能，故A错误；
BD．两个球都是从同一个水平面下降的，到达最低点时还是在同一个水平面上，可知在整个过程中，A、B两球重力势能减少量相同。球A的重力势能全部转化为动能，球B的重力势能转化为动能和弹簧的弹性势能，所以两球到达各自悬点的正下方时，A球动能较大，速度较大，故B错误，D正确；
C．两个球都是从同一个水平面下降的，到达最低点时还是在同一个水平面上，可知在整个过程中，A、B两球重力势能减少量相同，即重力做功相同，故C错误。
故选D。
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、BD
【解析】
等量同种电荷电场线如图：
A．结合等量异种点电荷的电场线的图象可知，ab两点的电场强度的方向不同，故A错误；
B．d点的电势为正值，c点的电势为负值，c点电势低于d点电势，故B正确；
C．在bc的连线上，两电荷连线上方，场强竖直向分量向下，两电荷连线下方，场强竖直向分量向上。则质子由b到c，电场力先做正功后做负功，故C错误；
D．由c→d，质子受力的方向与运动的方向之间的夹角始终是钝角，电场力做负功，电势能一直在增大，故D正确。
故选BD。
8、BD
【解析】
A．由图像可知，t=5.0s时，U=0.40V，此时电路中的电流（即通过金属杆的电流）为
用右手定则判断出，此时电流的方向由b指向a，故A错误；
B．由图可知，t=3s时，电压表示数为
则有
得
由公式得
故B正确；
C．金属杆速度为v时，电压表的示数应为
由图像可知，U与t成正比，由于R、r、B及L均与不变量，所以v与t成正比，即金属杆应沿水平方向向右做初速度为零的匀加速直线运动，金属杆运动的加速度为
根据牛顿第二定律，在5.0s末时对金属杆有
得
此时F的瞬时功率为
故C错误；
D．t=5.0s时间内金属杆移动的位移为
通过R的电荷量为
故D正确。
故选BD。
9、CD
【解析】
AC．根据题设条件和电场线、等势线分布可以知道，中垂线所有点的电势为零，电场强度是G点最大，向上和向下电场强度逐渐减小，A错误、C正确；
B．沿电场线方向电势降低，C、D两点电势不等，场强大小相等，方向不同，B错误；
D．根据电场线疏密程度可知，F点的场强大于E点，，，D正确．
故选CD。
10、BD
【解析】
AB.粒子在磁场内做匀速圆周运动，磁场区域的磁感应强度垂直纸面向外，由左手定则可以判断出粒子一定带正电。在辐向电场中，电场力提供粒子做匀速圆周运动的向心力，可以判断出的电势高于的电势。故A错误，B正确；
C.粒子经加速电场加速
在电场中做匀速圆周运动
在磁场中做匀速圆周运动
经计算可知
故C错误；
D.联立C项各式可得：
为保证B不变，增大时，则增大，故D正确。
故选：BD。
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11、1.2 2.5×108 m/s.
【解析】
第一空、作出光路图如图所示，
根据几何知识可得入射角i＝45°，设折射角为r，则tan r＝，故折射率n＝
第二空、光在玻璃介质中的传播速度 ＝2.5×108 m/s.
12、B 1.0 偏小 3.0 0.5
【解析】
(1)[1]用欧姆挡不能直接测量带电源电路的电阻，故填B。
(2)[2] 根据电源的U-I图像纵轴的截距表示电源的电动势，斜率的绝对值表示电源的内阻，可得等效电源的电动势为
内阻
[3] 该实验的系统误差主要是由电压表的分流，导致电流表测量的电流小于通过电源的真实电流；利用等效电源分析，即可将电压表与黑箱看成新的等效电源，则实验中测出的内阻应为原等效电源内阻和电压表内阻并联的等效电阻，所以测得的内阻与真实值相比偏小。
(3)[4] [5] 等效电源的电动势为丙图中ab两端的电压，故
等效电源的内阻为丙图中虚线框内的总电阻，故
解得
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、 (1)；(2)4m
【解析】
(1)对小车，由牛顿第二定律得
解得
a=4m/s2
小车加速过程
得
(2)物块恰能沿圆弧轨道运动到最高点C，由牛顿第二定律得
物块从B运动到C的过程，由机械能守恒定律得
联立解得
根据牛顿第二定律可得
物块在水平面上的运动可视为反向匀加速
故
14、（1）；（2），方向沿传送带向下；（3）
【解析】
（1）由于，故放上传送带后不动，对和第一次的碰撞过程，由动量守恒定律和机械能守恒定律有
又
解得
（2）传送带顺时针运行时，仍受力平衡，在被碰撞之前一直保持静止，因而传送带顺时针运行时，碰前的运动情形与传送带静止时一样，由于第一次碰后反弹的速度小于，故相对传送带的运动方向向下，受到的摩擦力向上，合力向下做减速运动。减速到零后相对传送带也向下运动，摩擦力方向不变，设在传送带上运动时的加速度大小为，根据牛顿第二定律有
解得
解法一从第一次碰后到第二次碰前做匀变速运动，做匀速运动两者位移相等，则有
解得，方向沿传送带向下
解法二以为参考系，从第一次碰后到第二次碰前，有
解得第二次碰前相对的速度
则对地的速度为
方向沿传送带向下
解法三第一次碰撞后到第一次碰撞前，两者位移相同，故平均速度相同，则有
解得，方向沿传送带向下
（3）以地面为参考系，第二次碰后瞬间和第三次碰前瞬间的速度分别记为和，第二次碰后瞬间的速度记为。两者发生第二次弹性碰撞时，根据动量守恒和能量守恒有
解得
解法一第二次碰后做匀变速运动，做匀速运动。到第三次碰前两者位移相等，所以
解得，方向沿传送带向下
从第一次碰后到第三次碰前的位移
传送带对做的功
解法二设第二次碰撞后再经时间，发生第三次碰撞，设位移分别为，以向下为正，则
解得
而
传送带对做的功
解法三以为参考系，第二次碰撞到第三次碰撞之间，和的相对运动规律和第次与第二次之间的相同，故第三次碰撞前，的对地速度
描绘从释放和开始到它们第三次碰撞前，它们对地的图线如下
结合图象，可以计算从第一次碰后到第二次碰前对地的位移
传送带对做的功
15、 (1)2.4V(2)11
【解析】
(1)由题意可得
则有
(2)滑动变阻器接入电路中的电阻为
由电路特点可知
即
解得
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