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山东省泰安市泰山区泰安2023届高三适应性练习卷物理试题
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这是一份山东省泰安市泰山区泰安2023届高三适应性练习卷物理试题，共16页。试卷主要包含了考生要认真填写考场号和座位序号等内容，欢迎下载使用。
山东省泰安市泰山区泰安一中2023届高三适应性练习卷物理试题
注意事项
1．考生要认真填写考场号和座位序号。
2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。
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、在地球同步轨道上等间距布置三颗地球同步通讯卫星，就可以让地球赤道上任意两位置间实现无线电通讯，现在地球同步卫星的轨道半径为地球半径的1．1倍。假设将来地球的自转周期变小，但仍要仅用三颗地球同步卫星实现上述目的，则地球自转的最小周期约为
A．5小时 B．4小时 C．1小时 D．3小时
2、生活科技上处处存在静电现象，有些是静电的应用，有些是要防止静电；下列关于静电防止与应用说法正确的是（ ）
A．印染厂应保持空气干燥，避免静电积累带来的潜在危害
B．静电复印机的工作过程实际上和静电完全无关
C．在地毯中夹杂0.05~0.07mm的不锈钢丝导电纤维，是防止静电危害
D．小汽车的顶部露出一根小金属杆类同避雷针，是防止静电危害
3、中国将于2022年前后建成空间站。假设该空间站在离地面高度约的轨道上绕地球做匀速圆周运动，已知地球同步卫星轨道高度约为，地球的半径约为，地球表面的重力加速度为，则中国空间站在轨道上运行的（ ）
A．周期约为 B．加速度大小约为
C．线速度大小约为 D．角速度大小约为
4、2019年11月5日我国成功发射第49颗北斗导航卫星，标志着北斗三号系统3颗地球同步轨道卫星全部发射完毕。人造卫星的发射过程要经过多次变轨方可到达预定轨道，在发射地球同步卫星的过程中，卫星从圆轨道I的A点先变轨到椭圆轨道II，然后在B点变轨进人地球同步轨道III，则（ ）
A．卫星在轨道II上过A点的速率比卫星在轨道II上过B点的速率小
B．若卫星在I、II、III轨道上运行的周期分别为T1、T2、T3，则T1
D．该卫星在同步轨道III上的运行速度大于7.9km/s
5、如图甲所示，一根直导线和一个矩形导线框固定在同一竖直平面内，直导线在导线框上方，甲图中箭头方向为电流的正方向。直导线中通以图乙所示的电流，则在0－时间内，导线框中电流的方向（ ）
A．始终沿顺时针 B．始终沿逆时针 C．先顺时针后逆时针 D．先逆时针后顺时针
6、如图所示，圆形线圈在条形磁铁顶部S极处，线圈平面与磁铁垂直．当条形磁铁缓缓沿竖直方向上升，直至远离线圈的整个过程中，从上往下看线圈中感应电流方向为（ ）
A．始终顺时针 B．始终逆时针
C．先顺时针再逆时针 D．先逆时针再顺时针
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、如图所示，沿x轴正方向传播的一列简谐横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为200m/s，则下列说法正确的是（ ）
A．图示时刻质点b的加速度正在增大
B．从图示时刻开始，经0.01s，质点b位于平衡位置上方，并向y轴正方向做减速运动
C．从图示时刻开始，经0.01s，质点a沿波传播方向迁移了2m
D．若该波发生明显的衍射现象，则它所遇到的障碍物或孔的尺寸一定比4m大得多
8、如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为2：1，其输入端通过灯泡L1与输出电压有效值恒定的交流电源u＝Umsin（ωt）（V）相连，副线圈电路中接有灯泡L2和最大阻值为R的滑动变阻器，已知两个灯泡的额定电压均为U，且两者规格完全相同，电压表为理想电表，导线电阻不计。开始时滑动变阻器的滑片P位于最下端，调节滑动变阻器的滑片可使两个小灯泡同时正常发光（忽略灯丝电阻变化），下列说法正确的是（ ）
A．在R的滑片P向上滑动的过程中，电源的输出功率将会变大
B．在R的滑片P向上滑动的过程中，L1的亮度会变暗
C．若小灯泡L2突然烧坏，电压表示数会减小
D．交流电源的最大值为
9、如图所示为内壁光滑的半球形容器，半径为R。质量为m的小球在容器内的某个水平面内做匀速圆周运动，小球与球心O连线方向与竖直方向夹角为α。下列说法正确的是（ ）
A．小球所受容器的作用力为
B．小球所受容器的作用力为
C．小球的角速度
D．小球的角速度
10、如图所示，一匝数为n，边长为L，质量为m，电阻为R的正方形导体线框abcd，与一质量为3m的物块通过轻质细线跨过两定滑轮相连．在导体线框上方某一高处有一宽度为L的上、下边界水平的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里．现将物块由静止释放，当ad边从磁场下边缘进入磁场时，线框恰好做匀速直线运动，不计—切摩擦．重力加速度为g．则( )
A．线框ad边进入磁场之前线框加速度a=2g
B．从线框全部进入磁场到完全离开磁场的过程中，通过线框的电荷量
C．整个运动过程线框产生的焦耳热为Q=4mgL
D．线框进入磁场时的速度大小
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）某同学在“探究功与速度变化之间的关系”的实验中，同时测出实验中橡皮绳的劲度系数。所用实验装置如图所示，已知小球质量为m。具体实验步骤如下：
(1)将小球放在木板上，木板左端抬高一个小角度，以平衡摩擦力。
(2)将原长为OM的橡皮绳一端固定在木板右端的O点，另一端通过力传感器连接小球，将小球拉至P点（M点左侧），测得OM的距离为ll，OP的距离为l2，力传感器示数为F，则橡皮绳的劲度系数为______（用F、l1、l2表示）。
(3)将小球从P点由静止释放，在M点右侧放置一速度传感器，可测出传感器所在位置的速度v。将小球连上2根、3根…橡皮绳，重复操作过程，测出多组速度数值，如下表所示。
橡皮绳
1根
2根
3根
4根
5根
6根
做功
W
2 W
3 W
4 W
5 W
6 W
速度
1.01
1.41
1.73
2.00
2.24
2.45
速度平方
1.02
1.99
2.99
4.00
5.02
6.00
在坐标系中描点、连线，作出W-v2图像。
（_______）
(4)由图像可知，橡皮绳做功与小球获得的速度的关系为_______________。
12．（12分）多用电表欧姆挡可以直接测量电阻。如图所示，虚线框内的电路为欧姆挡的内部电路，a、b为红、黑表笔的插孔。G是表头，满偏电流为Ig，内阻为Rg，R0是调零电阻，R1、R2、R3、R4分别是挡位电阻，对应挡位分别是“×1”“×10”“×100”“×1000”，K是挡位开关。
(1)红黑表笔短接进行欧姆调零时，先选定挡位，调节滑片P，使得表头达到满偏电流。设滑片P下方电阻为R'，满偏电流Ig与流经电源的电流I的关系是_____（用题设条件中的物理量表示）。
(2)已知表头指针在表盘正中央时，所测电阻的阻值等于欧姆表的总内阻的值，又叫做中值电阻。在挡位开关由低挡位调到高一级挡位进行欧姆调零时，调零电阻R0的滑片P应向______（填“上”或“下”）滑动，调零后，滑片P下方的电阻R'为原来挡位的______倍。
(3)把挡位开关调到“×100”，调零完毕，测量某电阻的阻值时，发现指针偏转角度较大。要更准确测量该电阻的阻值，请写出接下来的操作过程_____________________________。
(4)要用欧姆挡测量某二极管的反向电阻，红表笔应接二极管的______极。
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，T形活塞将绝热汽缸内的气体分隔成A、B两部分，活塞左、右两侧截面积分别为S1、S2，活塞与汽缸两端的距离均为L，汽缸上有a、b、c三个小孔与大气连通，现将a、b两孔用细管(容积不计)连接．已知大气压强为p0，环境温度为To，活塞与缸壁间无摩擦．
(1)若用钉子将活塞固定，然后将缸内气体缓慢加热到T1，求此时缸内气体的压强；
(2)若气体温度仍为T0，拔掉钉子，然后改变缸内气体温度，发现活塞向右缓慢移动了ΔL的距离(活塞移动过程中不会经过小孔)，则气体温度升高还是降低？变化了多少？
14．（16分）如图所示，半径为a的圆内有一固定的边长为1.5a的等边三角形框架ABC，框架中心与圆心重合，S为位于BC边中点处的狭缝．三角形框架内有一水平放置带电的平行金属板，框架与圆之间存在磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场．一束质量为m、电量为q，不计重力的带正电的粒子，从P点由静止经两板间电场加速后通过狭缝S，垂直BC边向下进入磁场并发生偏转．忽略粒子与框架碰撞时能量与电量损失．求：
(1)要使粒子进入磁场后第一次打在SB的中点，则加速电场的电压为多大？
(2)要使粒子最终仍能回到狭缝S，则加速电场电压满足什么条件？
(3)回到狭缝S的粒子在磁场中运动的最短时间是多少？
15．（12分）如图所示，质量为m=0.1kg闭合矩形线框ABCD，由粗细均匀的导线绕制而成，其总电阻为R=0.004Ω，其中长LAD=40cm，宽LAB=20cm，线框平放在绝缘水平面上。线框右侧有竖直向下的有界磁场，磁感应强度B=1.0T，磁场宽度d=10cm，线框在水平向右的恒力F=2N的作用下，从图示位置由静止开始沿水平方向向右运动，线框CD边从磁场左侧刚进入磁场时，恰好做匀速直线运动，速度大小为v1，AB边从磁场右侧离开磁场前，线框已经做匀速直线运动，速度大小为v2，整个过程中线框始终受到大小恒定的摩擦阻力F1=1N，且线框不发生转动。求：
(i)速度v1和v2的大小；
(ii)求线框开始运动时，CD边距磁场左边界距离x；
(iii)线图穿越磁场的过程中产生的焦耳热。
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】
设地球的半径为R，则地球同步卫星的轨道半径为r=1.1R，已知地球的自转周期T=24h，
地球同步卫星的转动周期与地球的自转周期一致，若地球的自转周期变小，则同步卫星的转动周期变小。由
公式可知，做圆周运动的半径越小，则运动周期越小。由于需要三颗卫星使地球赤道上任意两点之间保持无线电通讯，所以由几何关系可知三颗同步卫星的连线构成等边三角形并且三边与地球相切，如图。由几何关系可知地球同步卫星的轨道半径为
r′=2R
由开普勒第三定律得
故B正确，ACD错误。
故选B。
2、C
【解析】
A.印刷车间中，纸张间摩擦产生大量静电，所以印刷车间中保持适当的湿度，及时把静电导走，避免静电造成的危害，故A错误；
B.静电复印机是利用静电工作的，与静电有关，故B错误；
C.不锈钢丝的作用是把鞋底与地毯摩擦产生的电荷传到大地上，以免发生静电危害，属于防止静电危害，故C正确；
D.小汽车的顶部露出的一根小金属杆是天线，接受无线电信号用，不属于防止静电危害，故D错误。
故选C。
3、B
【解析】
A．设同步卫星的轨道半径为r1，空间站轨道半径为r2，根据开普勒第三定律有
解得
故A错误；
B．设地球半径为R，由公式
解得
故B正确；
C．由公式，代入数据解得空间站在轨道上运行的线速度大小
故C错误；
D．根据，代入数据可得空间站的角速度大小
故D错误。
故选B。
4、B
【解析】
A．卫星在轨道II上从A点到B点，只有受力万有引力作用，且万有引力做负功，机械能守恒，可知势能增加，动能减小，所以卫星在轨道II上过B点的速率小于过A点的速率，故A错误；
B．根据开普勒第三定律
可知轨道的半长轴越大，则卫星的周期越大，所以有T1
D．7.9km/s即第一宇宙速度，是近地卫星的环绕速度，也是卫星做匀圆周运动最大的环绕速度，而同步卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径，所以同步卫星运行的线速度一定小于第一宇宙速度，故D错误。
故选B。
5、A
【解析】
电流先沿正方向减小，产生的磁场将减小，此时由右手螺旋定则可知，穿过线框的磁场垂直于线框向里且减小，故电流顺时针，当电流减小到零再反向增大时，此时由右手螺旋定则可知，穿过线框的磁场垂直于线框向外且增大，故电流顺时针，则在0－时间内，导线框中电流的方向始终为顺时针，故A正确。
故选A。
6、A
【解析】
当条形磁铁缓缓沿竖直方向上升，直至远离线圈的整个过程中，磁场方向一直向下，穿过线圈的磁通量逐渐减小，根据楞次定律可知，从上往下看线圈中一直产生顺时方向的感应电流，故A正确，BCD错误。
故选A。
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、AB
【解析】
A．由于波沿x轴正方向传播，根据“上下坡”法，知道b质点正向下振动，位移增大，加速度正在增大，故A正确；
B．由图知，波长λ=4m，则该波的周期为
从图示时刻开始，经过0.01s，即半个周期，质点b位于平衡位置上方，并向y轴正方向做减速运动，故B正确；
C．质点a不会沿波传播方向迁移，故C错误；
D．当波的波长比障碍物尺寸大或差不多时，就会发生明显的衍射，所以若该波发生明显的衍射现象，则该波所遇到的障碍物尺寸一定比4 m小或和4m差不多，故D错误。
故选：AB。
8、AD
【解析】
A．在R的滑片P向上滑动的过程中，副线圈电阻减小，则副线圈的输出功率变大，根据输入功率等于输出功率可知，变压器的输入功率变大，电源的输出功率变大，故A正确；
B．在R的滑片P向上滑动的过程中，副线圈电阻减小，则副线圈的输出电流变大，根据变流比可知，原线圈的输入电流变大，流过灯泡L1的电流变大，亮度会变亮，故B错误；
C．若小灯泡L2突然烧坏，副线圈电阻增大，根据欧姆定律可知，副线圈输出电流减小，根据变流比可知，原线圈输入电流减小，流过灯泡L1的电流变小，灯泡L1两端电压变小，则原线圈输入电压变大，根据变压比可知，副线圈输出电压变大，电压表示数会增大，故C错误；
D．两小灯泡正常发光，则副线圈输出电压为U，根据变压比可知，原线圈输入电压
则交流电源的有效值
U有效=U'+U=3U
根据正弦式交变电流最大值和有效值的关系可知，交流电源的最大值为
故D正确。
故选AD。
9、BD
【解析】
AB．对小球受力分析，如图所示：
根据力的合成，可得小球所受容器的作用力为支持力：
A错误，B正确；
CD．根据力的合成，可得小球所受合外力
小球做圆周运动的轨道半径为：
根据向心力公式得：
解得角速度，C错误，D正确。
故选BD。
10、CD
【解析】
A.在线框ad边进入磁场之前，有，解得 ，A错误；
B.根据可得从线框全部进入磁场到完全离开磁场的过程中，通过线框的电荷量为，B错误；
C.线圈进入磁场过程中和穿出磁场过程中的总热量等于过程中的重力势能减小量，故，C正确；
D.ab边刚进入磁场时，导体做匀速直线运动，所以有，，，，联立解得，D正确．
故选CD
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、 橡皮筋做功与小球获得的速度平方成正比或W∝v2
【解析】
(2)[1] 根据胡克定律有：
F=k（l2-l1）
求得橡皮绳的劲度系数为：
(3)[2] 做出W-v2图象，如图所示：
(4)[3] 由图象可知，W-v2图象为过原点的一条直线，所以橡皮绳做功与小球获得的速度的关系为：橡皮绳做功与小球获得的速度平方成正比。
12、 上 10 把挡位开关调到“”，将红黑表笔短接，调节滑片，使指针指到零刻度，然后再进行电阻测量 正
【解析】
（1）[1]．表头电阻与的上部分电阻串联，与并联，根据电流关系
得
（2）[2][3]．高一级挡位内阻是原级别的10倍
所以应变为原来的10倍，所以应向上调节．
（3）[4]．指针偏转较大，说明所测量的电阻比较小，应换低一级挡位，即把挡位开关调到“”，将红黑表笔短接，调节滑片，使指针指到零刻度，然后再进行电阻测量；
（4）[5]．测量二极管反向电阻，要求电流从二极管负极流入，正极流出，所以红表笔接二极管正极．
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)升高
【解析】
(1)A、B内气体相通，初状态压强为p1．由于钉子将活塞固定，气体体积不变由查理定律可知，
解得
(2)对活塞进行受力分析，可知温度改变后，活塞受力大小不变，所以活塞向右移动后，气体的压强不变．活塞向右移动后，气体体积增大，则气体温度升高．
由
解得
所以温度变化了
故本题答案是：(1) (2)升高
点睛;正确利用理想气体方程求解即可．
14、 (1)；(2)；(3)
【解析】
（1）带电粒子在匀强电场中做匀加速直线运动，进入磁场后做圆周运动，结合几何关系找到半径，求解加速电场的电压；（2）要使粒子能回到S，则每次碰撞时粒子速度都应与边垂直，则可能的情况是：粒子与框架垂直碰撞，绕过三角形顶点时的轨迹圆弧的圆心应位于三角形顶点上，即SB为半径的奇数倍；要使粒子能绕过顶点且不飞出磁场，临界情况为粒子轨迹圆与磁场区域圆相切；（3）根据带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨迹图，找到圆周运动的圆心角，结合圆周运动周期公式，求出在磁场中运动的最短时间；
【详解】
（1）粒子在电场中加速，qU＝mv2
粒子在磁场中，qvB＝
r＝
解得
（2）要使粒子能回到S，则每次碰撞时粒子速度都应与边垂直，则r和v应满足以下条件：
①粒子与框架垂直碰撞，绕过三角形顶点时的轨迹圆弧的圆心应位于三角形顶点上，即SB为半径的奇数倍，
即 (n＝1，2，3，… )
②要使粒子能绕过顶点且不飞出磁场，临界情况为粒子轨迹圆与磁场区域圆相切，
即r≤a－a
解得n≥3.3，即n＝4，5，6…
得加速电压(n＝4，5，6，…)．
（3）粒子在磁场中运动周期为T
qvB＝，T＝
解得T＝
当n＝4时，时间最短，即 tmin＝3×6×＋3×T＝T
解得tmin＝.
15、 (i)v1=v2=1m/s(ii)0.05m(iii)0.5J
【解析】
根据题意可知LAD=40cm=0.4m，宽LAB=20cm=0.2m，磁场宽度d=10cm=0.1m。
(i)匀速运动受力平衡，根据平衡条件可得
其中安培力为
代入数据解得
AB边从磁场右侧离开磁场前，线框已经做匀速直线运动，速度大小为v2，根据平衡条件可得
其中安培力为
代入数据解得
(ii)从开始到AB边进入磁场过程中，根据动能定理可得
解得
(iii)在穿越磁场的过程中，根据动能定理可得
解得
。
山东省泰安市泰山区泰安一中2023届高三适应性练习卷物理试题
注意事项
1．考生要认真填写考场号和座位序号。
2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。
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、在地球同步轨道上等间距布置三颗地球同步通讯卫星，就可以让地球赤道上任意两位置间实现无线电通讯，现在地球同步卫星的轨道半径为地球半径的1．1倍。假设将来地球的自转周期变小，但仍要仅用三颗地球同步卫星实现上述目的，则地球自转的最小周期约为
A．5小时 B．4小时 C．1小时 D．3小时
2、生活科技上处处存在静电现象，有些是静电的应用，有些是要防止静电；下列关于静电防止与应用说法正确的是（ ）
A．印染厂应保持空气干燥，避免静电积累带来的潜在危害
B．静电复印机的工作过程实际上和静电完全无关
C．在地毯中夹杂0.05~0.07mm的不锈钢丝导电纤维，是防止静电危害
D．小汽车的顶部露出一根小金属杆类同避雷针，是防止静电危害
3、中国将于2022年前后建成空间站。假设该空间站在离地面高度约的轨道上绕地球做匀速圆周运动，已知地球同步卫星轨道高度约为，地球的半径约为，地球表面的重力加速度为，则中国空间站在轨道上运行的（ ）
A．周期约为 B．加速度大小约为
C．线速度大小约为 D．角速度大小约为
4、2019年11月5日我国成功发射第49颗北斗导航卫星，标志着北斗三号系统3颗地球同步轨道卫星全部发射完毕。人造卫星的发射过程要经过多次变轨方可到达预定轨道，在发射地球同步卫星的过程中，卫星从圆轨道I的A点先变轨到椭圆轨道II，然后在B点变轨进人地球同步轨道III，则（ ）
A．卫星在轨道II上过A点的速率比卫星在轨道II上过B点的速率小
B．若卫星在I、II、III轨道上运行的周期分别为T1、T2、T3，则T1
D．该卫星在同步轨道III上的运行速度大于7.9km/s
5、如图甲所示，一根直导线和一个矩形导线框固定在同一竖直平面内，直导线在导线框上方，甲图中箭头方向为电流的正方向。直导线中通以图乙所示的电流，则在0－时间内，导线框中电流的方向（ ）
A．始终沿顺时针 B．始终沿逆时针 C．先顺时针后逆时针 D．先逆时针后顺时针
6、如图所示，圆形线圈在条形磁铁顶部S极处，线圈平面与磁铁垂直．当条形磁铁缓缓沿竖直方向上升，直至远离线圈的整个过程中，从上往下看线圈中感应电流方向为（ ）
A．始终顺时针 B．始终逆时针
C．先顺时针再逆时针 D．先逆时针再顺时针
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、如图所示，沿x轴正方向传播的一列简谐横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为200m/s，则下列说法正确的是（ ）
A．图示时刻质点b的加速度正在增大
B．从图示时刻开始，经0.01s，质点b位于平衡位置上方，并向y轴正方向做减速运动
C．从图示时刻开始，经0.01s，质点a沿波传播方向迁移了2m
D．若该波发生明显的衍射现象，则它所遇到的障碍物或孔的尺寸一定比4m大得多
8、如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为2：1，其输入端通过灯泡L1与输出电压有效值恒定的交流电源u＝Umsin（ωt）（V）相连，副线圈电路中接有灯泡L2和最大阻值为R的滑动变阻器，已知两个灯泡的额定电压均为U，且两者规格完全相同，电压表为理想电表，导线电阻不计。开始时滑动变阻器的滑片P位于最下端，调节滑动变阻器的滑片可使两个小灯泡同时正常发光（忽略灯丝电阻变化），下列说法正确的是（ ）
A．在R的滑片P向上滑动的过程中，电源的输出功率将会变大
B．在R的滑片P向上滑动的过程中，L1的亮度会变暗
C．若小灯泡L2突然烧坏，电压表示数会减小
D．交流电源的最大值为
9、如图所示为内壁光滑的半球形容器，半径为R。质量为m的小球在容器内的某个水平面内做匀速圆周运动，小球与球心O连线方向与竖直方向夹角为α。下列说法正确的是（ ）
A．小球所受容器的作用力为
B．小球所受容器的作用力为
C．小球的角速度
D．小球的角速度
10、如图所示，一匝数为n，边长为L，质量为m，电阻为R的正方形导体线框abcd，与一质量为3m的物块通过轻质细线跨过两定滑轮相连．在导体线框上方某一高处有一宽度为L的上、下边界水平的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里．现将物块由静止释放，当ad边从磁场下边缘进入磁场时，线框恰好做匀速直线运动，不计—切摩擦．重力加速度为g．则( )
A．线框ad边进入磁场之前线框加速度a=2g
B．从线框全部进入磁场到完全离开磁场的过程中，通过线框的电荷量
C．整个运动过程线框产生的焦耳热为Q=4mgL
D．线框进入磁场时的速度大小
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）某同学在“探究功与速度变化之间的关系”的实验中，同时测出实验中橡皮绳的劲度系数。所用实验装置如图所示，已知小球质量为m。具体实验步骤如下：
(1)将小球放在木板上，木板左端抬高一个小角度，以平衡摩擦力。
(2)将原长为OM的橡皮绳一端固定在木板右端的O点，另一端通过力传感器连接小球，将小球拉至P点（M点左侧），测得OM的距离为ll，OP的距离为l2，力传感器示数为F，则橡皮绳的劲度系数为______（用F、l1、l2表示）。
(3)将小球从P点由静止释放，在M点右侧放置一速度传感器，可测出传感器所在位置的速度v。将小球连上2根、3根…橡皮绳，重复操作过程，测出多组速度数值，如下表所示。
橡皮绳
1根
2根
3根
4根
5根
6根
做功
W
2 W
3 W
4 W
5 W
6 W
速度
1.01
1.41
1.73
2.00
2.24
2.45
速度平方
1.02
1.99
2.99
4.00
5.02
6.00
在坐标系中描点、连线，作出W-v2图像。
（_______）
(4)由图像可知，橡皮绳做功与小球获得的速度的关系为_______________。
12．（12分）多用电表欧姆挡可以直接测量电阻。如图所示，虚线框内的电路为欧姆挡的内部电路，a、b为红、黑表笔的插孔。G是表头，满偏电流为Ig，内阻为Rg，R0是调零电阻，R1、R2、R3、R4分别是挡位电阻，对应挡位分别是“×1”“×10”“×100”“×1000”，K是挡位开关。
(1)红黑表笔短接进行欧姆调零时，先选定挡位，调节滑片P，使得表头达到满偏电流。设滑片P下方电阻为R'，满偏电流Ig与流经电源的电流I的关系是_____（用题设条件中的物理量表示）。
(2)已知表头指针在表盘正中央时，所测电阻的阻值等于欧姆表的总内阻的值，又叫做中值电阻。在挡位开关由低挡位调到高一级挡位进行欧姆调零时，调零电阻R0的滑片P应向______（填“上”或“下”）滑动，调零后，滑片P下方的电阻R'为原来挡位的______倍。
(3)把挡位开关调到“×100”，调零完毕，测量某电阻的阻值时，发现指针偏转角度较大。要更准确测量该电阻的阻值，请写出接下来的操作过程_____________________________。
(4)要用欧姆挡测量某二极管的反向电阻，红表笔应接二极管的______极。
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，T形活塞将绝热汽缸内的气体分隔成A、B两部分，活塞左、右两侧截面积分别为S1、S2，活塞与汽缸两端的距离均为L，汽缸上有a、b、c三个小孔与大气连通，现将a、b两孔用细管(容积不计)连接．已知大气压强为p0，环境温度为To，活塞与缸壁间无摩擦．
(1)若用钉子将活塞固定，然后将缸内气体缓慢加热到T1，求此时缸内气体的压强；
(2)若气体温度仍为T0，拔掉钉子，然后改变缸内气体温度，发现活塞向右缓慢移动了ΔL的距离(活塞移动过程中不会经过小孔)，则气体温度升高还是降低？变化了多少？
14．（16分）如图所示，半径为a的圆内有一固定的边长为1.5a的等边三角形框架ABC，框架中心与圆心重合，S为位于BC边中点处的狭缝．三角形框架内有一水平放置带电的平行金属板，框架与圆之间存在磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场．一束质量为m、电量为q，不计重力的带正电的粒子，从P点由静止经两板间电场加速后通过狭缝S，垂直BC边向下进入磁场并发生偏转．忽略粒子与框架碰撞时能量与电量损失．求：
(1)要使粒子进入磁场后第一次打在SB的中点，则加速电场的电压为多大？
(2)要使粒子最终仍能回到狭缝S，则加速电场电压满足什么条件？
(3)回到狭缝S的粒子在磁场中运动的最短时间是多少？
15．（12分）如图所示，质量为m=0.1kg闭合矩形线框ABCD，由粗细均匀的导线绕制而成，其总电阻为R=0.004Ω，其中长LAD=40cm，宽LAB=20cm，线框平放在绝缘水平面上。线框右侧有竖直向下的有界磁场，磁感应强度B=1.0T，磁场宽度d=10cm，线框在水平向右的恒力F=2N的作用下，从图示位置由静止开始沿水平方向向右运动，线框CD边从磁场左侧刚进入磁场时，恰好做匀速直线运动，速度大小为v1，AB边从磁场右侧离开磁场前，线框已经做匀速直线运动，速度大小为v2，整个过程中线框始终受到大小恒定的摩擦阻力F1=1N，且线框不发生转动。求：
(i)速度v1和v2的大小；
(ii)求线框开始运动时，CD边距磁场左边界距离x；
(iii)线图穿越磁场的过程中产生的焦耳热。
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】
设地球的半径为R，则地球同步卫星的轨道半径为r=1.1R，已知地球的自转周期T=24h，
地球同步卫星的转动周期与地球的自转周期一致，若地球的自转周期变小，则同步卫星的转动周期变小。由
公式可知，做圆周运动的半径越小，则运动周期越小。由于需要三颗卫星使地球赤道上任意两点之间保持无线电通讯，所以由几何关系可知三颗同步卫星的连线构成等边三角形并且三边与地球相切，如图。由几何关系可知地球同步卫星的轨道半径为
r′=2R
由开普勒第三定律得
故B正确，ACD错误。
故选B。
2、C
【解析】
A.印刷车间中，纸张间摩擦产生大量静电，所以印刷车间中保持适当的湿度，及时把静电导走，避免静电造成的危害，故A错误；
B.静电复印机是利用静电工作的，与静电有关，故B错误；
C.不锈钢丝的作用是把鞋底与地毯摩擦产生的电荷传到大地上，以免发生静电危害，属于防止静电危害，故C正确；
D.小汽车的顶部露出的一根小金属杆是天线，接受无线电信号用，不属于防止静电危害，故D错误。
故选C。
3、B
【解析】
A．设同步卫星的轨道半径为r1，空间站轨道半径为r2，根据开普勒第三定律有
解得
故A错误；
B．设地球半径为R，由公式
解得
故B正确；
C．由公式，代入数据解得空间站在轨道上运行的线速度大小
故C错误；
D．根据，代入数据可得空间站的角速度大小
故D错误。
故选B。
4、B
【解析】
A．卫星在轨道II上从A点到B点，只有受力万有引力作用，且万有引力做负功，机械能守恒，可知势能增加，动能减小，所以卫星在轨道II上过B点的速率小于过A点的速率，故A错误；
B．根据开普勒第三定律
可知轨道的半长轴越大，则卫星的周期越大，所以有T1
D．7.9km/s即第一宇宙速度，是近地卫星的环绕速度，也是卫星做匀圆周运动最大的环绕速度，而同步卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径，所以同步卫星运行的线速度一定小于第一宇宙速度，故D错误。
故选B。
5、A
【解析】
电流先沿正方向减小，产生的磁场将减小，此时由右手螺旋定则可知，穿过线框的磁场垂直于线框向里且减小，故电流顺时针，当电流减小到零再反向增大时，此时由右手螺旋定则可知，穿过线框的磁场垂直于线框向外且增大，故电流顺时针，则在0－时间内，导线框中电流的方向始终为顺时针，故A正确。
故选A。
6、A
【解析】
当条形磁铁缓缓沿竖直方向上升，直至远离线圈的整个过程中，磁场方向一直向下，穿过线圈的磁通量逐渐减小，根据楞次定律可知，从上往下看线圈中一直产生顺时方向的感应电流，故A正确，BCD错误。
故选A。
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、AB
【解析】
A．由于波沿x轴正方向传播，根据“上下坡”法，知道b质点正向下振动，位移增大，加速度正在增大，故A正确；
B．由图知，波长λ=4m，则该波的周期为
从图示时刻开始，经过0.01s，即半个周期，质点b位于平衡位置上方，并向y轴正方向做减速运动，故B正确；
C．质点a不会沿波传播方向迁移，故C错误；
D．当波的波长比障碍物尺寸大或差不多时，就会发生明显的衍射，所以若该波发生明显的衍射现象，则该波所遇到的障碍物尺寸一定比4 m小或和4m差不多，故D错误。
故选：AB。
8、AD
【解析】
A．在R的滑片P向上滑动的过程中，副线圈电阻减小，则副线圈的输出功率变大，根据输入功率等于输出功率可知，变压器的输入功率变大，电源的输出功率变大，故A正确；
B．在R的滑片P向上滑动的过程中，副线圈电阻减小，则副线圈的输出电流变大，根据变流比可知，原线圈的输入电流变大，流过灯泡L1的电流变大，亮度会变亮，故B错误；
C．若小灯泡L2突然烧坏，副线圈电阻增大，根据欧姆定律可知，副线圈输出电流减小，根据变流比可知，原线圈输入电流减小，流过灯泡L1的电流变小，灯泡L1两端电压变小，则原线圈输入电压变大，根据变压比可知，副线圈输出电压变大，电压表示数会增大，故C错误；
D．两小灯泡正常发光，则副线圈输出电压为U，根据变压比可知，原线圈输入电压
则交流电源的有效值
U有效=U'+U=3U
根据正弦式交变电流最大值和有效值的关系可知，交流电源的最大值为
故D正确。
故选AD。
9、BD
【解析】
AB．对小球受力分析，如图所示：
根据力的合成，可得小球所受容器的作用力为支持力：
A错误，B正确；
CD．根据力的合成，可得小球所受合外力
小球做圆周运动的轨道半径为：
根据向心力公式得：
解得角速度，C错误，D正确。
故选BD。
10、CD
【解析】
A.在线框ad边进入磁场之前，有，解得 ，A错误；
B.根据可得从线框全部进入磁场到完全离开磁场的过程中，通过线框的电荷量为，B错误；
C.线圈进入磁场过程中和穿出磁场过程中的总热量等于过程中的重力势能减小量，故，C正确；
D.ab边刚进入磁场时，导体做匀速直线运动，所以有，，，，联立解得，D正确．
故选CD
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、 橡皮筋做功与小球获得的速度平方成正比或W∝v2
【解析】
(2)[1] 根据胡克定律有：
F=k（l2-l1）
求得橡皮绳的劲度系数为：
(3)[2] 做出W-v2图象，如图所示：
(4)[3] 由图象可知，W-v2图象为过原点的一条直线，所以橡皮绳做功与小球获得的速度的关系为：橡皮绳做功与小球获得的速度平方成正比。
12、 上 10 把挡位开关调到“”，将红黑表笔短接，调节滑片，使指针指到零刻度，然后再进行电阻测量 正
【解析】
（1）[1]．表头电阻与的上部分电阻串联，与并联，根据电流关系
得
（2）[2][3]．高一级挡位内阻是原级别的10倍
所以应变为原来的10倍，所以应向上调节．
（3）[4]．指针偏转较大，说明所测量的电阻比较小，应换低一级挡位，即把挡位开关调到“”，将红黑表笔短接，调节滑片，使指针指到零刻度，然后再进行电阻测量；
（4）[5]．测量二极管反向电阻，要求电流从二极管负极流入，正极流出，所以红表笔接二极管正极．
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)升高
【解析】
(1)A、B内气体相通，初状态压强为p1．由于钉子将活塞固定，气体体积不变由查理定律可知，
解得
(2)对活塞进行受力分析，可知温度改变后，活塞受力大小不变，所以活塞向右移动后，气体的压强不变．活塞向右移动后，气体体积增大，则气体温度升高．
由
解得
所以温度变化了
故本题答案是：(1) (2)升高
点睛;正确利用理想气体方程求解即可．
14、 (1)；(2)；(3)
【解析】
（1）带电粒子在匀强电场中做匀加速直线运动，进入磁场后做圆周运动，结合几何关系找到半径，求解加速电场的电压；（2）要使粒子能回到S，则每次碰撞时粒子速度都应与边垂直，则可能的情况是：粒子与框架垂直碰撞，绕过三角形顶点时的轨迹圆弧的圆心应位于三角形顶点上，即SB为半径的奇数倍；要使粒子能绕过顶点且不飞出磁场，临界情况为粒子轨迹圆与磁场区域圆相切；（3）根据带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨迹图，找到圆周运动的圆心角，结合圆周运动周期公式，求出在磁场中运动的最短时间；
【详解】
（1）粒子在电场中加速，qU＝mv2
粒子在磁场中，qvB＝
r＝
解得
（2）要使粒子能回到S，则每次碰撞时粒子速度都应与边垂直，则r和v应满足以下条件：
①粒子与框架垂直碰撞，绕过三角形顶点时的轨迹圆弧的圆心应位于三角形顶点上，即SB为半径的奇数倍，
即 (n＝1，2，3，… )
②要使粒子能绕过顶点且不飞出磁场，临界情况为粒子轨迹圆与磁场区域圆相切，
即r≤a－a
解得n≥3.3，即n＝4，5，6…
得加速电压(n＝4，5，6，…)．
（3）粒子在磁场中运动周期为T
qvB＝，T＝
解得T＝
当n＝4时，时间最短，即 tmin＝3×6×＋3×T＝T
解得tmin＝.
15、 (i)v1=v2=1m/s(ii)0.05m(iii)0.5J
【解析】
根据题意可知LAD=40cm=0.4m，宽LAB=20cm=0.2m，磁场宽度d=10cm=0.1m。
(i)匀速运动受力平衡，根据平衡条件可得
其中安培力为
代入数据解得
AB边从磁场右侧离开磁场前，线框已经做匀速直线运动，速度大小为v2，根据平衡条件可得
其中安培力为
代入数据解得
(ii)从开始到AB边进入磁场过程中，根据动能定理可得
解得
(iii)在穿越磁场的过程中，根据动能定理可得
解得
。
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