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广西柳州市名校2022-2023学年高三1月调研测试物理试题理试题
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这是一份广西柳州市名校2022-2023学年高三1月调研测试物理试题理试题，共16页。试卷主要包含了考生必须保证答题卡的整洁等内容，欢迎下载使用。
广西柳州市名校2022-2023学年高三1月调研测试物理试题理试题
考生请注意：
1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。
2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。
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、如图所示，在倾角为的光滑斜面上，一质量为m的小车在沿斜面向下的外力F作用下下滑，在小车下滑的过程中，小车支架上连接着小球（质量为m）的轻绳恰好水平。不计空气阻力作用，已知重力加速度为g，则外力F的大小为（ ）
A． B． C． D．
2、如图所示，绕地球做匀速圆周运动的卫星的角速度为，对地球的张角为弧度，万有引力常量为。则下列说法正确的是（ ）
A．卫星的运动属于匀变速曲线运动
B．张角越小的卫星，其角速度越大
C．根据已知量可以求地球质量
D．根据已知量可求地球的平均密度
3、关于静电场的描述正确的是
A．电势降低的方向就是电场线方向
B．沿着电场线方向电场强度一定减小
C．电场中电荷的受力方向就是电场强度的方向.
D．电场中电场强度为零的地方电势不一定为零
4、北斗三号导航卫星系统由三种不同轨道的卫星组成，即24颗MEO卫星（地球中圆轨道卫星，轨道形状为圆形，轨道半径在3万公里与1000公里之间），3颗GEO卫星（地球静止轨道卫星）和3颗IGSO卫星（倾斜地球同步轨道卫星）。关于MEO卫星，下列说法正确的是（ ）
A．比GEO卫星的周期小
B．比GEO卫星的线速度小
C．比GEO卫星的角速度小
D．线速度大于第一宇宙速度
5、有三个完全相同的重球，在每个球和水平面间各压了一块相同的木板，并都与一根硬棒相连，棒的另一端分别与一铰链相连，三个铰链的位置如图甲、乙、丙所示。现分别用力F甲、F乙、F丙将木板水平向右匀速抽出，（水平面光滑，重球和木板是粗糙的）。则下列关于F甲、F乙、F丙大小关系判断正确的是
A．F甲=F乙=F丙 B．F甲
A．3mg B．4mg C．5mg D．6mg
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、两种单色光A、B的波长之比为，用A、B分别照射锌板逸出的光电子的最大初动能分别为、。由此可知（ ）
A．A、B光子的能量之比为 B．A、B光子的能量之比为
C．锌板的逸出功为 D．锌板的逸出功为
8、我国探月工程分“绕、落、回”三步走，近期将发射“嫦娥五号”探测器执行月面采样返回任务。图为探测器绕月运行的示意图，O为月球球心。已知环月圆轨道I和椭圆轨道II相切于P点，且I轨道半径为II轨道半长轴的1.25倍。则探测器分别在I、II两轨道上稳定运行时（ ）
A．周期T1:T2=5:4
B．机械能EI=EII
C．经过P点的速度vI>vII
D．经过P点的加速度aI=aII
9、如图为儿童游乐场的滑梯示意图，滑梯可视为倾角为θ、质量为M的斜面固定在地面上，小美手持细线下端悬挂一小球沿滑梯滑下，小美连同小球的质量为m，下滑时，细线呈竖直状态，则在下滑过程中，下列说法正确的是（ ）
A．滑梯对地面的压力大小为（M+m）g
B．小美、小球组成的系统机械能守恒
C．小美与滑梯间的动摩擦因数一定为tanθ
D．系统增加的内能大于小美减少的机械能
10、如图所示为理想变压器，其原、副线圈的匝数比为4∶1，电压表和电流表均为理想电表，原线圈接有的正弦交流电，图中D为理想二极管，定值电阻R＝9 Ω.下列说法正确的是
A．时，原线圈输入电压的瞬时值为18V
B．时，电压表示数为36V
C．电流表的示数为1 A
D．电流表的示数为
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）在“探究物体质量一定时，加速度与力的关系实验”中，小明同学做了如图甲所示的实验改进，在调节桌面水平后，添加了力传感器来测细线中的拉力。已知当地的重力加速度取。
(1)关于该实验的操作，下列说法正确的是_______。
A．必须用天平测出沙和沙桶的质量
B．一定要保证沙和沙桶的总质量远小于小车的质量
C．应当先释放小车，再接通电源
D．需要改变沙和沙桶的总质量，打出多条纸带
(2)由多次实验得到小车的加速度a与力传感器显示数F的关系如图乙所示，则小车与轨道间的滑动摩擦力________N。
(3)小明同学不断增加沙子质量重复实验，发现小车的加速度最后会趋近于某一数值，从理论上分析可知，该数值应为________m/s2。
12．（12分）在学校社团活动中，某实验小组先将一只量程为300μA的微安表头G改装为量程为0.3A的电流表，然后用改装的电流表测量未知电阻的阻值。可供选择的实验器材有：
微安表头G(量程300，内阻约为几百欧姆)
滑动变阻器R1(0～10)
滑动变阻器R2(0～50)
电阻箱R(0~9999)
电源E1(电动势约为1.5V)
电源E2(电动势约为9V)
开关、导线若干
(1)实验小组先用如图(a)所示电路测量表头G的内阻Rg，实验方法是：
A．按图(a)连接好电路，将滑动变阻器的滑片调至图中最右端；
B．断开S2，闭合S1，调节滑动变阻器的滑片位置，使G满偏；
C．闭合S2，并保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱的阻值，使表头G的示数为200，记录此时电阻箱的阻值R0，
①实验中电源应选用________，滑动变阻器应选用_____(选填仪器字母代号)；
②测得表头G的内阻Rg=_____，表头内阻的测量值较其真实值___(选填“偏大”或“偏小”)；
(2)实验测得G的内阻Rg=500，要将表头G改装成量程为0.3A的电流表，应选用阻值为______的电阻与表头G并联；
(3)实验小组利用改装后的电流表A，用图(b)所示电路测量未知电阻Rx的阻值。测量时电压表V的示数为1.20V，表头G的指针指在原电流刻度的250处，则Rx=______。
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）如图所示，半径为R的半圆形玻璃砖固定放置，平面AB水平，为半圆的对称轴，光屏MN紧靠A点竖直放置，一束单色光沿半径方向照射到O点，当入射角较小时，光屏上有两个亮点，逐渐增大入射角i，当i增大到某一角度时，光屏上恰好只有一个亮点C，C、A间的距离也为R，求：
①玻璃砖对单色光的折射率；
②当入射角i=30°时，光屏上两个亮点间的距离为多少。
14．（16分）单色光以入射角射到折射率为的透明球体中，并被球内经一次反射后再折射后射出，入射和折射光路如图所示。
（i）在图上大致画出光线在球内的路径和方向；
（ii）求入射光与出射光之间的夹角α。
15．（12分）如图所示，足够长的光滑水平台面M距地面高h=0.80m，平台右端紧接长度L=5.4m的水平传送带NP，A、B两滑块的质量分别为mA=4kg、mB=2kg，滑块之间压着一条轻弹簧(不与两滑块栓接)并用一根细线锁定，两者一起在平台上以速度v=1m/s向右匀速运动；突然，滑块间的细线瞬间断裂，两滑块与弹簧脱离，之后A继续向右运动，并在静止的传送带上滑行了1.8m，已知物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.25，g=10m/s2，求：
(1)细线断裂瞬间弹簧释放的弹性势能EP；
(2)若在滑块A冲到传送带时传送带立即以速度v1=1m/s逆时针匀速运动，求滑块A与传送带系统因摩擦产生的热量Q；
(3)若在滑块A冲到传送带时传送带立即以速度v2顺时针匀速运动，试讨论滑块A运动至P点时做平抛运动的水平位移x与v2的关系?(传送带两端的轮子半径足够小)
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】
小车和小球一起沿斜面加速下滑，二者有相同的加速度。对整体进行受力分析，由牛顿第二定律可得，在沿斜面方向上有
对小球进行受力分析，小球受到水平拉力、重力的作用，其合力一定沿斜面向下，且大小
故加速度
代入上式可得
故选B。
2、D
【解析】
A．卫星的加速度方向一直改变，故加速度一直改变，不属于匀变速曲线运动，故A错误；
B．设地球的半径为R，卫星做匀速圆周运动的半径为r，由几何知识得
可知张角越小，r越大，根据
得
可知r越大，角速度越小，故B错误；
C．根据万有引力提供向心力，则有
解得地球质量为
因为r未知，所以由上面的式子可知无法求地球质量，故C错误；
D．地球的平均密度
则
知可以求出地球的平均密度，故D正确。
故选D。
3、D
【解析】
A．沿电场线方向电势降低，电势降低最快的方向是电场线方向，故A项错误；
B．负点电荷形成的电场，沿着电场线方向电场强度增大，故B项错误；
C．电场中正电荷的受力方向与电场强度的方向相同，电场中负电荷的受力方向与电场强度的方向相反，故C项错误；
D．电势具有相对性，电场中电场强度为零的地方电势不一定为零，故D项正确。
4、A
【解析】
A．万有引力提供向心力
解得
MEO卫星轨道半径比GEO轨道半径小，所以MEO卫星周期小，A正确；
B．万有引力提供向心力
解得
MEO卫星轨道半径比GEO轨道半径小，所以MEO卫星线速度大，B错误；
C．万有引力提供向心力
解得
MEO卫星轨道半径比GEO轨道半径小，所以MEO卫星角速度大，C错误；
D．第一宇宙速度是卫星的最大环绕速度，环绕半径为地球半径，MEO卫星轨道半径大于地球半径，线速度大小比于第一宇宙速度小，D错误。
故选A。
5、D
【解析】
设球的重力为G，杆对球的拉力方向与竖直方向的夹角为，球与木板的动摩擦因数为，球处于静止状态，受力平衡，
对球受力分析，受到重力G、杆子的拉力T、木板对球的支持力N以及木板对球水平向右的滑动摩擦力f，根据平衡条件得：
，，
而，解得：
木板处于静止状态，再对木板受力分析，根据平衡条件可知，水平方向有：
，
根据图象可知，从甲到乙再到丙，增大，则f增大，所以F增大，故
，
A．综上分析，A错误；
B．综上分析，B错误；
C．综上分析，C错误；
D．综上分析，D正确。
故选D。
6、D
【解析】
试题分析：在最高点，根据牛顿第二定律可得，在最低点，根据牛顿第二定律可得，从最高点到最低点过程中，机械能守恒，故有，联立三式可得
考点：考查机械能守恒定律以及向心力公式
【名师点睛】根据机械能守恒定律可明确最低点和最高点的速度关系；再根据向心力公式可求得小球在最高点和最低点时的压力大小，则可求得压力的差值．要注意明确小球在圆环内部运动可视为绳模型；最高点时压力只能竖直向下．
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、AC
【解析】
AB．A、B两种光子的波长之比为，由及 知，A、B光子的能量之比为
选项A正确，B错误；
CD．设金属锌的逸出功为W，用A单色光照射时有
用B单色光照射时有
解两式得
选项C正确，D错误；
故选AC.
8、CD
【解析】
A．根据开普勒第三定律可知
故A错误；
BC．从P点由轨道II进入轨道I要点火加速，即vI>vII，则在轨道I上的机械能大于轨道II上的机械能，故B错误，C正确；
D．经过P点时探测器受到月球的引力相同，根据牛顿第二定律可知加速度aI=aII，故D正确。
故选CD。
9、ACD
【解析】
A．由于下滑时，细线呈竖直状态，说明小美、小球一起沿滑梯匀速下滑，将滑梯、小美、小球看一个整体，则滑梯对地面的压力大小为（M+m）g，故A正确；
B．由于小美、小球一起沿滑梯匀速下滑，则小美、小球组成的系统机械能减小，故B错误；
C．由于小美、小球一起沿滑梯匀速下滑，则有
所以小美与滑梯间的动摩擦因数一定为tanθ，故C正确；
D．由能量守恒可知，小美和小球减小的机械能等于系统增加的内能，则系统增加的内能大于小美减少的机械能，故D正确。
故选ACD。
10、BD
【解析】
A、将时刻代入瞬时值公式可知，时，原线圈输入电压的瞬时值为，A选项错误；
B、电压表的示数为有效值，输入电压的峰值为,根据正弦式交变电流有效值与最大值的关系可知，，B选项正确；
C、D、电流表测量流过副线圈的电流，根据理想变压器电压和匝数的关系可知，副线圈的电压为9V，正向导通时电流为1A，根据电流的热效应可知，解得：；故C选项错误，D选项正确．
故选BD.
【点睛】
准确掌握理想变压器的特点及电压、电流与匝数比的关系，明确电表测量的为有效值是解决本题的关键.
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、D 1.0 5m/s2
【解析】
(1)[1]AB．对小车的拉力是通过力传感器得到的，故无需测量沙和沙桶的质量，也不需要满足沙和沙桶的总质量远小于小车的质量，故AB错误；
C．使用打点计时器，应先接通电源，在释放小车，故C错误；
D．探究物体质量一定时加速度与力的关系，要改变沙和沙桶的总质量，打出多条纸带，故D正确。
故选D。
(2)[2]根据牛顿第二定律可知
图象
时
解得
(3)[3]沙和沙桶的位移为x1，小车的位移为x2，在相同时间t内
两者之间有定滑轮相连，所以位移之间的关系为
则加速度关系为
即小车的加速度是砂和砂桶加速度的。设绳子的拉力为T，根据牛顿第二定律得
化简可得
不断增加沙子质量时，m趋于无穷大，即可判断小车的加速度为
12、E2 R2 R0 偏小 0.5 4.3
【解析】
(1)[1][2]闭合S2开关时认为电路电流不变，实际上闭合开关S2时电路总电阻变小，电路电流增大，电源电动势越大、滑动变阻器阻值越大，闭合开关S2时微安表两端电压变化越小，实验误差越小，为减小实验误差，电源应选择E2，滑动变阻器应选择R2；
[3][4]闭合开关S2时认为电路电流不变，流过微安表电流为满偏电流的，则流过电阻箱的电流为满偏电流的，微安表与电阻箱并联，流过并联电路的电流与阻值成反比，则：
闭合开关S2时整个电路电阻变小，电路电流变大，大于300μA，当表头G示数为200μA时，流过电阻箱的电流大于100μA，电阻箱阻值小于表头G电阻的一半，实验认为电流表内阻等于电阻箱阻值的一半，因此表头G内阻测量值偏小；
(2)[5]把微安表改装成0.3A的电流表需要并联分流电阻，并联电阻阻值为：
(3)[6]改装后电流表内阻为：
微安表量程为300μA，改装后电流表量程为0.3A，量程扩大了1000倍，微安表示数为250μA时，流过电流表的电流为：
250×10-6×1000A=0.25A
由图乙所示电路图可知，待测电阻阻值为
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、①②
【解析】
①由几何关系可知，CO连线与O′O夹角为45°，因此光发生全反射的临界角C=45°
则玻璃的折射率
②当入射角i=30°时光路如图所示，设光屏上的两个光点分别为D点和E点，
由几何关系可知，∠AOD=60°则
设光在AB面折射光线的折射角为r，则
解得
r=45°
根据几何关系可知，AE=R
因此在光屏上的两个亮点间的距离
14、（i）图见解析；（ii）60°.
【解析】
（i）光路如图
（ii）由光的折射定律得
做辅助线，由对称性可知
15、 (1)Ep=24J (2) (3)若,;,;
【解析】
(1)设A、B与弹簧分离瞬间的速度分别为vA、vB，取向右为正方向，由动量守恒定律得:
A向N运动的过程，运用动能定理得：
细线断裂瞬间弹簧释放的弹性势能为:
解得：vA=3m/s，vB=－3m/s，Ep=24J
(2)滑块A在皮带上向右减速到0后向左加速到与传送带共速，之后随传送带向左离开，设相对滑动时间为△t
滑块A加速度大小为:
由运动学公式得:
滑块与传送带间的相对滑动路程为:
在相对滑动过程中产生的摩擦热:
由以上各式得：
(3)设A平抛初速度为v2，平抛时间为t，则：
得t=0.4s
若传送带A顺时针运动的速度达到某一临界值vm，滑块A将向右一直加速，直到平抛时初速度恰为vm,
则
解得vm=6m/s
讨论：
（1）若传送带顺时针运动的速度，则A在传送带上与传送带相对滑动后，能与传送带保持共同速度，平抛初速度等于，水平射程；
（2）若传送带顺时针运动的速度，则A在传送带上向右一直加速运动，平抛初速度等于vm=6m/s，水平射程．
广西柳州市名校2022-2023学年高三1月调研测试物理试题理试题
考生请注意：
1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。
2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。
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、如图所示，在倾角为的光滑斜面上，一质量为m的小车在沿斜面向下的外力F作用下下滑，在小车下滑的过程中，小车支架上连接着小球（质量为m）的轻绳恰好水平。不计空气阻力作用，已知重力加速度为g，则外力F的大小为（ ）
A． B． C． D．
2、如图所示，绕地球做匀速圆周运动的卫星的角速度为，对地球的张角为弧度，万有引力常量为。则下列说法正确的是（ ）
A．卫星的运动属于匀变速曲线运动
B．张角越小的卫星，其角速度越大
C．根据已知量可以求地球质量
D．根据已知量可求地球的平均密度
3、关于静电场的描述正确的是
A．电势降低的方向就是电场线方向
B．沿着电场线方向电场强度一定减小
C．电场中电荷的受力方向就是电场强度的方向.
D．电场中电场强度为零的地方电势不一定为零
4、北斗三号导航卫星系统由三种不同轨道的卫星组成，即24颗MEO卫星（地球中圆轨道卫星，轨道形状为圆形，轨道半径在3万公里与1000公里之间），3颗GEO卫星（地球静止轨道卫星）和3颗IGSO卫星（倾斜地球同步轨道卫星）。关于MEO卫星，下列说法正确的是（ ）
A．比GEO卫星的周期小
B．比GEO卫星的线速度小
C．比GEO卫星的角速度小
D．线速度大于第一宇宙速度
5、有三个完全相同的重球，在每个球和水平面间各压了一块相同的木板，并都与一根硬棒相连，棒的另一端分别与一铰链相连，三个铰链的位置如图甲、乙、丙所示。现分别用力F甲、F乙、F丙将木板水平向右匀速抽出，（水平面光滑，重球和木板是粗糙的）。则下列关于F甲、F乙、F丙大小关系判断正确的是
A．F甲=F乙=F丙 B．F甲
A．3mg B．4mg C．5mg D．6mg
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、两种单色光A、B的波长之比为，用A、B分别照射锌板逸出的光电子的最大初动能分别为、。由此可知（ ）
A．A、B光子的能量之比为 B．A、B光子的能量之比为
C．锌板的逸出功为 D．锌板的逸出功为
8、我国探月工程分“绕、落、回”三步走，近期将发射“嫦娥五号”探测器执行月面采样返回任务。图为探测器绕月运行的示意图，O为月球球心。已知环月圆轨道I和椭圆轨道II相切于P点，且I轨道半径为II轨道半长轴的1.25倍。则探测器分别在I、II两轨道上稳定运行时（ ）
A．周期T1:T2=5:4
B．机械能EI=EII
C．经过P点的速度vI>vII
D．经过P点的加速度aI=aII
9、如图为儿童游乐场的滑梯示意图，滑梯可视为倾角为θ、质量为M的斜面固定在地面上，小美手持细线下端悬挂一小球沿滑梯滑下，小美连同小球的质量为m，下滑时，细线呈竖直状态，则在下滑过程中，下列说法正确的是（ ）
A．滑梯对地面的压力大小为（M+m）g
B．小美、小球组成的系统机械能守恒
C．小美与滑梯间的动摩擦因数一定为tanθ
D．系统增加的内能大于小美减少的机械能
10、如图所示为理想变压器，其原、副线圈的匝数比为4∶1，电压表和电流表均为理想电表，原线圈接有的正弦交流电，图中D为理想二极管，定值电阻R＝9 Ω.下列说法正确的是
A．时，原线圈输入电压的瞬时值为18V
B．时，电压表示数为36V
C．电流表的示数为1 A
D．电流表的示数为
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）在“探究物体质量一定时，加速度与力的关系实验”中，小明同学做了如图甲所示的实验改进，在调节桌面水平后，添加了力传感器来测细线中的拉力。已知当地的重力加速度取。
(1)关于该实验的操作，下列说法正确的是_______。
A．必须用天平测出沙和沙桶的质量
B．一定要保证沙和沙桶的总质量远小于小车的质量
C．应当先释放小车，再接通电源
D．需要改变沙和沙桶的总质量，打出多条纸带
(2)由多次实验得到小车的加速度a与力传感器显示数F的关系如图乙所示，则小车与轨道间的滑动摩擦力________N。
(3)小明同学不断增加沙子质量重复实验，发现小车的加速度最后会趋近于某一数值，从理论上分析可知，该数值应为________m/s2。
12．（12分）在学校社团活动中，某实验小组先将一只量程为300μA的微安表头G改装为量程为0.3A的电流表，然后用改装的电流表测量未知电阻的阻值。可供选择的实验器材有：
微安表头G(量程300，内阻约为几百欧姆)
滑动变阻器R1(0～10)
滑动变阻器R2(0～50)
电阻箱R(0~9999)
电源E1(电动势约为1.5V)
电源E2(电动势约为9V)
开关、导线若干
(1)实验小组先用如图(a)所示电路测量表头G的内阻Rg，实验方法是：
A．按图(a)连接好电路，将滑动变阻器的滑片调至图中最右端；
B．断开S2，闭合S1，调节滑动变阻器的滑片位置，使G满偏；
C．闭合S2，并保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱的阻值，使表头G的示数为200，记录此时电阻箱的阻值R0，
①实验中电源应选用________，滑动变阻器应选用_____(选填仪器字母代号)；
②测得表头G的内阻Rg=_____，表头内阻的测量值较其真实值___(选填“偏大”或“偏小”)；
(2)实验测得G的内阻Rg=500，要将表头G改装成量程为0.3A的电流表，应选用阻值为______的电阻与表头G并联；
(3)实验小组利用改装后的电流表A，用图(b)所示电路测量未知电阻Rx的阻值。测量时电压表V的示数为1.20V，表头G的指针指在原电流刻度的250处，则Rx=______。
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）如图所示，半径为R的半圆形玻璃砖固定放置，平面AB水平，为半圆的对称轴，光屏MN紧靠A点竖直放置，一束单色光沿半径方向照射到O点，当入射角较小时，光屏上有两个亮点，逐渐增大入射角i，当i增大到某一角度时，光屏上恰好只有一个亮点C，C、A间的距离也为R，求：
①玻璃砖对单色光的折射率；
②当入射角i=30°时，光屏上两个亮点间的距离为多少。
14．（16分）单色光以入射角射到折射率为的透明球体中，并被球内经一次反射后再折射后射出，入射和折射光路如图所示。
（i）在图上大致画出光线在球内的路径和方向；
（ii）求入射光与出射光之间的夹角α。
15．（12分）如图所示，足够长的光滑水平台面M距地面高h=0.80m，平台右端紧接长度L=5.4m的水平传送带NP，A、B两滑块的质量分别为mA=4kg、mB=2kg，滑块之间压着一条轻弹簧(不与两滑块栓接)并用一根细线锁定，两者一起在平台上以速度v=1m/s向右匀速运动；突然，滑块间的细线瞬间断裂，两滑块与弹簧脱离，之后A继续向右运动，并在静止的传送带上滑行了1.8m，已知物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.25，g=10m/s2，求：
(1)细线断裂瞬间弹簧释放的弹性势能EP；
(2)若在滑块A冲到传送带时传送带立即以速度v1=1m/s逆时针匀速运动，求滑块A与传送带系统因摩擦产生的热量Q；
(3)若在滑块A冲到传送带时传送带立即以速度v2顺时针匀速运动，试讨论滑块A运动至P点时做平抛运动的水平位移x与v2的关系?(传送带两端的轮子半径足够小)
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】
小车和小球一起沿斜面加速下滑，二者有相同的加速度。对整体进行受力分析，由牛顿第二定律可得，在沿斜面方向上有
对小球进行受力分析，小球受到水平拉力、重力的作用，其合力一定沿斜面向下，且大小
故加速度
代入上式可得
故选B。
2、D
【解析】
A．卫星的加速度方向一直改变，故加速度一直改变，不属于匀变速曲线运动，故A错误；
B．设地球的半径为R，卫星做匀速圆周运动的半径为r，由几何知识得
可知张角越小，r越大，根据
得
可知r越大，角速度越小，故B错误；
C．根据万有引力提供向心力，则有
解得地球质量为
因为r未知，所以由上面的式子可知无法求地球质量，故C错误；
D．地球的平均密度
则
知可以求出地球的平均密度，故D正确。
故选D。
3、D
【解析】
A．沿电场线方向电势降低，电势降低最快的方向是电场线方向，故A项错误；
B．负点电荷形成的电场，沿着电场线方向电场强度增大，故B项错误；
C．电场中正电荷的受力方向与电场强度的方向相同，电场中负电荷的受力方向与电场强度的方向相反，故C项错误；
D．电势具有相对性，电场中电场强度为零的地方电势不一定为零，故D项正确。
4、A
【解析】
A．万有引力提供向心力
解得
MEO卫星轨道半径比GEO轨道半径小，所以MEO卫星周期小，A正确；
B．万有引力提供向心力
解得
MEO卫星轨道半径比GEO轨道半径小，所以MEO卫星线速度大，B错误；
C．万有引力提供向心力
解得
MEO卫星轨道半径比GEO轨道半径小，所以MEO卫星角速度大，C错误；
D．第一宇宙速度是卫星的最大环绕速度，环绕半径为地球半径，MEO卫星轨道半径大于地球半径，线速度大小比于第一宇宙速度小，D错误。
故选A。
5、D
【解析】
设球的重力为G，杆对球的拉力方向与竖直方向的夹角为，球与木板的动摩擦因数为，球处于静止状态，受力平衡，
对球受力分析，受到重力G、杆子的拉力T、木板对球的支持力N以及木板对球水平向右的滑动摩擦力f，根据平衡条件得：
，，
而，解得：
木板处于静止状态，再对木板受力分析，根据平衡条件可知，水平方向有：
，
根据图象可知，从甲到乙再到丙，增大，则f增大，所以F增大，故
，
A．综上分析，A错误；
B．综上分析，B错误；
C．综上分析，C错误；
D．综上分析，D正确。
故选D。
6、D
【解析】
试题分析：在最高点，根据牛顿第二定律可得，在最低点，根据牛顿第二定律可得，从最高点到最低点过程中，机械能守恒，故有，联立三式可得
考点：考查机械能守恒定律以及向心力公式
【名师点睛】根据机械能守恒定律可明确最低点和最高点的速度关系；再根据向心力公式可求得小球在最高点和最低点时的压力大小，则可求得压力的差值．要注意明确小球在圆环内部运动可视为绳模型；最高点时压力只能竖直向下．
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、AC
【解析】
AB．A、B两种光子的波长之比为，由及 知，A、B光子的能量之比为
选项A正确，B错误；
CD．设金属锌的逸出功为W，用A单色光照射时有
用B单色光照射时有
解两式得
选项C正确，D错误；
故选AC.
8、CD
【解析】
A．根据开普勒第三定律可知
故A错误；
BC．从P点由轨道II进入轨道I要点火加速，即vI>vII，则在轨道I上的机械能大于轨道II上的机械能，故B错误，C正确；
D．经过P点时探测器受到月球的引力相同，根据牛顿第二定律可知加速度aI=aII，故D正确。
故选CD。
9、ACD
【解析】
A．由于下滑时，细线呈竖直状态，说明小美、小球一起沿滑梯匀速下滑，将滑梯、小美、小球看一个整体，则滑梯对地面的压力大小为（M+m）g，故A正确；
B．由于小美、小球一起沿滑梯匀速下滑，则小美、小球组成的系统机械能减小，故B错误；
C．由于小美、小球一起沿滑梯匀速下滑，则有
所以小美与滑梯间的动摩擦因数一定为tanθ，故C正确；
D．由能量守恒可知，小美和小球减小的机械能等于系统增加的内能，则系统增加的内能大于小美减少的机械能，故D正确。
故选ACD。
10、BD
【解析】
A、将时刻代入瞬时值公式可知，时，原线圈输入电压的瞬时值为，A选项错误；
B、电压表的示数为有效值，输入电压的峰值为,根据正弦式交变电流有效值与最大值的关系可知，，B选项正确；
C、D、电流表测量流过副线圈的电流，根据理想变压器电压和匝数的关系可知，副线圈的电压为9V，正向导通时电流为1A，根据电流的热效应可知，解得：；故C选项错误，D选项正确．
故选BD.
【点睛】
准确掌握理想变压器的特点及电压、电流与匝数比的关系，明确电表测量的为有效值是解决本题的关键.
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、D 1.0 5m/s2
【解析】
(1)[1]AB．对小车的拉力是通过力传感器得到的，故无需测量沙和沙桶的质量，也不需要满足沙和沙桶的总质量远小于小车的质量，故AB错误；
C．使用打点计时器，应先接通电源，在释放小车，故C错误；
D．探究物体质量一定时加速度与力的关系，要改变沙和沙桶的总质量，打出多条纸带，故D正确。
故选D。
(2)[2]根据牛顿第二定律可知
图象
时
解得
(3)[3]沙和沙桶的位移为x1，小车的位移为x2，在相同时间t内
两者之间有定滑轮相连，所以位移之间的关系为
则加速度关系为
即小车的加速度是砂和砂桶加速度的。设绳子的拉力为T，根据牛顿第二定律得
化简可得
不断增加沙子质量时，m趋于无穷大，即可判断小车的加速度为
12、E2 R2 R0 偏小 0.5 4.3
【解析】
(1)[1][2]闭合S2开关时认为电路电流不变，实际上闭合开关S2时电路总电阻变小，电路电流增大，电源电动势越大、滑动变阻器阻值越大，闭合开关S2时微安表两端电压变化越小，实验误差越小，为减小实验误差，电源应选择E2，滑动变阻器应选择R2；
[3][4]闭合开关S2时认为电路电流不变，流过微安表电流为满偏电流的，则流过电阻箱的电流为满偏电流的，微安表与电阻箱并联，流过并联电路的电流与阻值成反比，则：
闭合开关S2时整个电路电阻变小，电路电流变大，大于300μA，当表头G示数为200μA时，流过电阻箱的电流大于100μA，电阻箱阻值小于表头G电阻的一半，实验认为电流表内阻等于电阻箱阻值的一半，因此表头G内阻测量值偏小；
(2)[5]把微安表改装成0.3A的电流表需要并联分流电阻，并联电阻阻值为：
(3)[6]改装后电流表内阻为：
微安表量程为300μA，改装后电流表量程为0.3A，量程扩大了1000倍，微安表示数为250μA时，流过电流表的电流为：
250×10-6×1000A=0.25A
由图乙所示电路图可知，待测电阻阻值为
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、①②
【解析】
①由几何关系可知，CO连线与O′O夹角为45°，因此光发生全反射的临界角C=45°
则玻璃的折射率
②当入射角i=30°时光路如图所示，设光屏上的两个光点分别为D点和E点，
由几何关系可知，∠AOD=60°则
设光在AB面折射光线的折射角为r，则
解得
r=45°
根据几何关系可知，AE=R
因此在光屏上的两个亮点间的距离
14、（i）图见解析；（ii）60°.
【解析】
（i）光路如图
（ii）由光的折射定律得
做辅助线，由对称性可知
15、 (1)Ep=24J (2) (3)若,;,;
【解析】
(1)设A、B与弹簧分离瞬间的速度分别为vA、vB，取向右为正方向，由动量守恒定律得:
A向N运动的过程，运用动能定理得：
细线断裂瞬间弹簧释放的弹性势能为:
解得：vA=3m/s，vB=－3m/s，Ep=24J
(2)滑块A在皮带上向右减速到0后向左加速到与传送带共速，之后随传送带向左离开，设相对滑动时间为△t
滑块A加速度大小为:
由运动学公式得:
滑块与传送带间的相对滑动路程为:
在相对滑动过程中产生的摩擦热:
由以上各式得：
(3)设A平抛初速度为v2，平抛时间为t，则：
得t=0.4s
若传送带A顺时针运动的速度达到某一临界值vm，滑块A将向右一直加速，直到平抛时初速度恰为vm,
则
解得vm=6m/s
讨论：
（1）若传送带顺时针运动的速度，则A在传送带上与传送带相对滑动后，能与传送带保持共同速度，平抛初速度等于，水平射程；
（2）若传送带顺时针运动的速度，则A在传送带上向右一直加速运动，平抛初速度等于vm=6m/s，水平射程．
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