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2024届河南省新乡市高三上学期一模物理试题（解析版）
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这是一份2024届河南省新乡市高三上学期一模物理试题（解析版），共18页。
1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置．
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑．如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号．回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效．
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回．
一、选择题：本题共10小题，每小题5分，共50分．在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一个选项符合题目要求，第8~10题有多个选项符合要求．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．
1. 一物体做直线运动，其运动的图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 若该图像为位移一时间图像，则物体做匀速直线运动
B. 若该图像为速度一时间图像，则物体做变加速直线运动，加速度逐渐减小
C. 若该图像为加速度一时间图像，则物体一定做加速直线运动
D. 若该图像为速度一位移图像，则物体一定做匀加速直线运动
【答案】B
【解析】
【详解】A．若该图像为位移一时间图像，则物体的速度逐渐减小，A错误；
B．若该图像为速度一时间图像，则物体做变加速直线运动，加速度逐渐减小，B正确；
C．若该图像为加速度一时间图像，则物体做加速运动也可能做减速运动，C错误；
D．若该图像为速度一位移图像，则物体不一定做匀加速直线运动，D错误；
故选B。
2. 如图所示，足够长、上表面光滑的斜面体静止在水平面上，一薄木板和物块沿着斜面相对静止一起上滑，滑到最高点后一起沿着斜面下滑，薄木板和物块始终相对静止，斜面体始终静止在水平面上，在薄木板和物块向上滑动和向下滑动的过程中，下列说法正确的是（ ）更多免费优质滋源请 家 威杏 MXSJ663
A. 向上滑动过程中，薄木板对物块的摩擦力沿斜面向上
B. 向下滑动过程中，薄木板对物块的摩擦力沿斜面向上
C. 薄木板与物块之间始终没有摩擦力
D. 斜面体与水平面之间没有摩擦力
【答案】C
【解析】
【详解】ABC．在向上滑动过程中,整体根据牛顿第二定律可得 ，对物块受力分析可得可得,所以向上滑动过程中薄木板和物块之间没有摩擦力,同理下滑过程中也没有摩擦力，AB错误，C正确；
D．斜面体与A的作用力只有弹力，方向垂直于接触面，具有水平分量，由平衡条件可知斜面体与水平面之间有摩擦力，D错误；
故选C。
3. 2023年5月23日，中国空军八一飞行表演队时隔14年换装新机型，歼10C飞出国门，在大马航展上腾空而起，特技表演惊艳全场。如图所示，飞机在竖直平面内经一段圆弧向上加速爬升，飞机沿圆弧运动时（ ）
A. 飞机所受合力指向圆弧的圆心B. 飞机的向心加速度大小不变
C. 飞机克服重力做功的功率变小D. 飞机所受合力方向与速度方向的夹角为锐角
【答案】D
【解析】
【详解】AD．飞机做加速运动，根据动能定理可得合外力所做的功等于动能的改变，则飞机的合外力做正功，故飞机所受合力方向与速度方向的夹角为锐角，合外力方向不能指向圆心，故A错误，D正确；
B．飞机的运动看做是加速圆周运动，沿半径方向有
飞机沿圆弧向上加速运动，则速度变化，故向心加速度发生变化，故B错误；
C．飞机在竖直方向的速度为
θ增大，竖直方向的速度增大，所以克服重力做功的功率越来越大，故C错误。
故选D。
4. 北京时间2023年6月4日6时33分，神舟十五号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，航天员费俊龙、邓清明、张陆身体状态良好，神舟十五号载人飞行任务取得圆满成功。返回舱进入大气层后适时打开降落伞，逐渐减速下降．下列说法正确的是（ ）
A. 返回舱在空间轨道正常运行时的速度大于
B. 返回舱在空间轨道正常运行时的加速度大于
C. 返回舱从进入大气层到着陆的整个过程，返回舱始终处于失重状态
D. 返回舱进入大气层后，返回舱的机械能逐渐减小
【答案】D
【解析】
【详解】A．由万有引力提供向心力可得
因为返回舱在空间轨道的运动半径大于地球半径，故返回舱在空间轨道正常运行时的速度小于，故A错误；
B．由万有引力提供向心力可得
即返回舱在空间轨道正常运行时的加速度小于，故B错误；
C．返回舱从进入大气层之后，先做加速运动，打开降落伞后做减速运动，返回舱先失重后超重，故C错误；
D．返回舱进入大气层后，受空气阻力，故返回舱的机械能逐渐减小，故D正确。
故选D。
5. 如图所示，游乐园里有一种叫“飞椅”的游乐项目。钢绳一端系着座椅，另一端固定在水平转盘边缘，转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动。在开始启动的一段时间内，转盘逐渐加速转动，在转盘角速度增大的过程中，对飞椅和游客整体受力分析，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A 重力不做功B. 拉力不做功C. 拉力做正功D. 机械能保持不变
【答案】C
【解析】
【详解】设飞椅和游客的总质量为m，悬点到转轴的距离为r，悬索的长度为l，悬索与竖直方向的夹角为，由牛顿第二定律得
在转盘角速度增大的过程中，越大，线速度越大，则动能越大，飞椅和游客运动位置越高，重力做负功，根据动能定理可知，拉力做正功，由可知，机械能增大。
故选C。
6. 如图所示，细绳拉着一带正电小球在竖直平面内做半径为的圆周运动，该区域内存在水平向右的匀强电场。A点为运动轨迹的最高点，点为运动轨迹的最低点，为水平直径。在小球做圆周运动的过程中（ ）
A. 在A点小球的速度最小B. 在点绳子的拉力最大
C. 在点和点绳子的拉力大小相等D. 在点小球的机械能最小
【答案】D
【解析】
【详解】AB．把重力和电场力合成为等效重力，可知在等效最高点的速度最小，在等效最低点的速度最大且拉力最大，由图可知，A点不是等效最高点，B点不是等效最低点，故AB错误；
C．由题意可知，小球从C点到D点电场力做正功，动能增大，速度增大，故小球在D点的速度大于C点的速度，由牛顿第二定律可知，小球在D点时绳子的拉力较大，故C错误；
D．根据能量守恒定律，小球在C点时的电势能最大，则机械能最小，故D正确。
故选D。
7. 如图所示，粗细均匀的正三角形线框由三根相同的导体棒连接而成。顶点、分别通过细导线与一直流电源相连，并用轻绳将线框竖直悬挂在垂直于线框平面的匀强磁场中。已知线框的边长为，磁场磁感应强度大小为，通过细导线的电流为，线框的质量为，轻绳系于边的中点，重力加速度为，则轻绳中的拉力大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由题意可知
由电阻定律可得
由欧姆定律可得
即AB边的电流为，ACB边的电流为，由左手定则及安培力公式可得
，
方向均竖直向下。所以对正三角形线框受力分析由平衡条件可得，轻绳中的拉力大小为
故选A。
8. 如图所示的电路中，电源的电动势和内阻恒定，电流表、电压表均为理想电表，开关S闭合后，当滑动变阻器的滑片向右滑动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 电流表的示数变小B. 电压表的示数变小
C. 定值电阻R3消耗的功率一定变大D. 滑动变阻器消耗的功率一定变小
【答案】AC
【解析】
【详解】A．当滑动变阻器的滑片向右移动时，变阻器接入电路的阻值增大，回路总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律可得，回路总电流减小，所以电流表示数减小，故A正确；
C．回路总电流减小，内电压减小，路端电压增大，即R3两端电压增大，其消耗的功率增大，故C正确；
BD．R3两端电压增大，流过R3的电流增大，流过R1和R2的电流减小，R1两端电压减小，滑动变阻器两端电压增大，所以电压表读数增大，滑动变阻器消耗的功率不一定减小，故BD错误。
故选AC。
9. 如图所示，理想变压器原线圈的匝数为1100匝，原线圈两端的电压随时间变化的关系式为。单匝线圈绕过铁芯连接交流电压表，将阻值为的电阻接在两端时，消耗的功率为，下列说法正确的是（ ）
A. 副线圈的匝数为50匝B. 电压表的示数为
C. 两端的电压为，频率为D. 流过的电流为，周期为
【答案】AD
【解析】
【详解】B．变压器的输入电压为220V，输入交流电压的最大值为，根据理想变压器原线圈与单匝线圈的匝数比为
解得
故B错误；
ACD．根据
副线圈电压为
流过的电流为
根据理想变压器原线圈与单匝线圈的匝数比为
解得
根据
周期为
故AD正确，C错误；
故选AD。
10. 如图所示，倾斜光滑金属导轨的倾角为，水平导轨粗糙，两平行导轨的间距均为。质量为、电阻为、长度为的金属棒垂直水平导轨放置，两导轨间均存在垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小分别为和。现把质量为、电阻为、长度也为的金属棒垂直倾斜导轨由静止释放，重力加速度为，倾斜导轨无限长，金属棒始终静止，下列说法中正确的是（ ）
A. 金属棒受到向左的摩擦力
B. 金属棒受到的最大摩擦力一定为
C. 金属棒的最大速度为
D. 金属棒减小的机械能等于金属棒和金属棒中产生的总焦耳热
【答案】AD
【解析】
【详解】A．金属棒b沿导轨下滑时，由楞次定律可知，金属棒a中电流从近端流向远端导轨，根据左手定则，可知金属棒a所受安培力水平向右，又因为金属棒始终静止，所以其所受摩擦力向左，故A正确；
B．当金属棒b下滑速度最大时，对金属棒b分析，有
对金属棒a分析，有
可得
由于和的关系未知，所以金属棒受到的最大摩擦力大小不确定，故B错误；
C．由闭合电路欧姆定律可知
解得
故C错误；
D．由能量守恒定律可知，金属棒减小的机械能等于金属棒和金属棒中产生的总焦耳热，故D正确。
故选AD。
二、非选择题：本题共6小题，共60分．
11. 用如图1所示的电路测量一个阻值约为的电阻，选用电源的电动势约，内阻很小，毫安表量程为，内阻为，定值电阻的阻值为，滑动变阻器有两个：滑动变阻器，滑动变阻器．
（1）根据电路图，滑动变阻器应选择_______________（填“”或“”）。
（2）根据电路图，请把图2中实物连线补充完整。________
（3）将滑动变阻器的滑片移至左端，闭合，断开，调节滑片至某位置使毫安表满偏，保持滑片不动，闭合开关，此时毫安表示数为，待测电阻的测量值为_______________。
（4）本实验方案测量值_______________（填“大于”“小于”或“等于”）真实值。
【答案】 ①. ②. ③. 25 ④. 大于
【解析】
【详解】（1）[1]由图可知，滑动变阻器采用分压式接法，为了便于调节，应选阻值小的滑动变阻器，故选。
（2）[2]如图所示
（3）[3]由欧姆定律可知
其中
，
解得，待测电阻的测量值为
（4）[4]闭合开关，并联总电阻变小，分的电压变小，实际上有
即真实值小于，故测量值大于真实值。
12. 某同学利用实验室现有器材，设计了一个测量电源电动势及未知电阻的实验。实验器材有：
电池（电动势约，内阻很小）；
电压表（量程，内阻为）；
定值电阻（阻值未知）；
电阻箱（最大阻值为）；
开关，导线若干。
该同学设计的测量电路如图所示。
（1）先断开开关，连接好电路。闭合开关，断开开关，此时电压表的示数为；把电阻箱阻值调为，闭合开关，电压表示数为。若不考虑电池内阻，电池的电动势为_______________，定值电阻的阻值为_______________。
（2）若考虑电池的内阻，则电池电动势的测量值_______________（填“大于”“小于”或“等于”）真实值，定值电阻的测量值_______________（填“大于”“小于”或“等于”）真实值。
【答案】 ①. ②. ③. 等于 ④. 大于
【解析】
【详解】（1）[1][2]根据题意，设电源电动势为，闭合开关，断开开关，电压表内阻为，则有
把电阻箱阻值调为，闭合开关，电压表与电阻箱并联，并联后电阻为
则有
联立解得
，
（2）[3][4]若考虑电池的内阻，则有
解得
，
可知，电池电动势的测量值等于真实值，定值电阻的测量值大于真实值。
13. 如图所示，一可视为质点的小滑块从水平轨道上的A点以一定的水平初速度向右运动，沿水平直轨道运动到点后，进入半径的光滑竖直圆形轨道，恰好能通过圆形轨道的最高点，运动一周后自点向点运动，离开点后做平抛运动，落到水平地面上的点。已知A、B之间的距离为，B、C之间的距离为，C、D两点的竖直高度差，滑块与水平轨道间的动摩擦因数为，重力加速度取。求：
（1）小滑块在A点初速度大小；
（2）C、D两点间的水平距离。
【答案】（1）6m/s；（2）0.6m
【解析】
【详解】（1）根据题意，滑块恰好能通过圆形轨道的最高点，设通过最高点时的速度为，则在最高点有
从A到圆弧轨道最高点的过程，由动能定理有
联立解得
（2）设滑块到达C点时速度为，从A到C的过程，由动能定理有
解得
滑块从C点做平抛运动，设落到D点所用的时间为，根据平抛运动的规律有
联立解得
14. 如图所示，在空间坐标系中，区域Ⅰ是边长为的正方体空间，该空间内存在沿轴正方向的匀强磁场，磁感应强度大小为（大小未知），区域Ⅱ也是边长为的正方体空间，该空间内存在沿轴正方向的匀强磁场，磁感应强度大小为（大小未知），区域Ⅱ的上表面是一粒子收集板。一质量为、电荷量为的带电粒子从坐标原点沿平面以初速度进入区域Ⅰ，然后从区域Ⅰ右边界上的点沿轴正方向进入区域Ⅱ。已知点的坐标为，粒子重力不计。
（1）求磁感应强度的大小；
（2）为使粒子能够在区域II中直接打到粒子收集板上，求磁感应强度的大小范围。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）带电粒子在区域Ⅰ中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力得
由几何关系可知
可得
联立可得，磁感应强度的大小为
（2）为了保证粒子能够直接打到粒子收集板上，最小半径为
最大半径为
由洛伦兹力提供向心力得
联立可得，磁感应强度的大小范围为
15. 如图1所示，一质量为、边长为的正方形线框静置在光滑绝缘的水平桌面上。线框右半部分宽度为的区域内存在方向垂直于桌面向下的磁场，虚线为磁场的左边界，线框的cd边与磁场的右边界重合，磁场的磁感应强度大小随时间的变化关系如图2所示。时刻线框在水平恒力的作用下由静止开始运动，时线框的边进入磁场，之后线框匀速通过磁场区域。求：
（1）拉力的大小；
（2）该正方形线框的电阻；
（3）整个过程线框中产生的焦耳热。
【答案】（1）0.5N；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）由题意可知，前1s内线框在F的作用下做匀加速直线运动，由运动学公式
由牛顿第二定律得
所以拉力的大小为
（2）在t=1s后线框做匀速直线运动，所以
由闭合电路欧姆定律
线框做切割磁感线产生的感应电动势为
其中
联立可得，该正方形线框的电阻为
（3）由法拉第电磁感应定律得第1s内感应电动势为
感应电流为
所以1s内线框中产生的热量为
匀速通过磁场区域时
感应电流
其中
此过程线框中产生的热量为
所以整个过程中线框中产生的焦耳热为
16. 如图所示，第一象限内存在沿轴负方向、场强大小为的匀强电场，第二、三、四象限存在垂直平面向里的匀强磁场．把一个质量为、电荷量为的带正电粒子由点静止释放，点到轴和轴的距离均为，粒子从轴上的点第一次进入磁场偏转后，垂直轴再次进入电场，在电场的作用下又从轴上的点（图中未标出）第二次进入磁场，粒子重力不计．求：
（1）匀强磁场的磁感应强度的大小；
（2）两点间的距离；
（3）粒子第2023次进入磁场时的位置到坐标原点的距离。
【答案】（1）；（2）2d；（3）4044d
【解析】
【详解】由题意可知，粒子在电场中做匀加速直线运动，由动能定理可得
粒子在磁场中做匀速圆周运动，如图
由洛伦兹力提供向心力
由几何关系可知
联立可得，匀强磁场的磁感应强度的大小为
（2）粒子再次进入匀强电场中做类平抛运动，x轴方向有
其中
，
在y轴方向有
联立可得，两点间的距离为
（3）粒子第一次进入磁场时
粒子第二次进入磁场时
第二次进入磁场时有
，，
联立可得，粒子第二次进入磁场时的速度及速度方向与y轴正方向的夹角为
，
粒子在磁场中的半径为
根据几何关系可知，粒子第二次从坐标原点进入电场后做类斜抛运动，沿y轴正方向的位移为，所以第三次进入磁场时到原点的距离为
同理可得，第四次进入磁场时到原点的距离为
以此类推可知，粒子第2023次进入磁场时的位置到坐标原点的距离为
1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置．
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑．如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号．回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效．
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回．
一、选择题：本题共10小题，每小题5分，共50分．在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一个选项符合题目要求，第8~10题有多个选项符合要求．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．
1. 一物体做直线运动，其运动的图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 若该图像为位移一时间图像，则物体做匀速直线运动
B. 若该图像为速度一时间图像，则物体做变加速直线运动，加速度逐渐减小
C. 若该图像为加速度一时间图像，则物体一定做加速直线运动
D. 若该图像为速度一位移图像，则物体一定做匀加速直线运动
【答案】B
【解析】
【详解】A．若该图像为位移一时间图像，则物体的速度逐渐减小，A错误；
B．若该图像为速度一时间图像，则物体做变加速直线运动，加速度逐渐减小，B正确；
C．若该图像为加速度一时间图像，则物体做加速运动也可能做减速运动，C错误；
D．若该图像为速度一位移图像，则物体不一定做匀加速直线运动，D错误；
故选B。
2. 如图所示，足够长、上表面光滑的斜面体静止在水平面上，一薄木板和物块沿着斜面相对静止一起上滑，滑到最高点后一起沿着斜面下滑，薄木板和物块始终相对静止，斜面体始终静止在水平面上，在薄木板和物块向上滑动和向下滑动的过程中，下列说法正确的是（ ）更多免费优质滋源请 家 威杏 MXSJ663
A. 向上滑动过程中，薄木板对物块的摩擦力沿斜面向上
B. 向下滑动过程中，薄木板对物块的摩擦力沿斜面向上
C. 薄木板与物块之间始终没有摩擦力
D. 斜面体与水平面之间没有摩擦力
【答案】C
【解析】
【详解】ABC．在向上滑动过程中,整体根据牛顿第二定律可得 ，对物块受力分析可得可得,所以向上滑动过程中薄木板和物块之间没有摩擦力,同理下滑过程中也没有摩擦力，AB错误，C正确；
D．斜面体与A的作用力只有弹力，方向垂直于接触面，具有水平分量，由平衡条件可知斜面体与水平面之间有摩擦力，D错误；
故选C。
3. 2023年5月23日，中国空军八一飞行表演队时隔14年换装新机型，歼10C飞出国门，在大马航展上腾空而起，特技表演惊艳全场。如图所示，飞机在竖直平面内经一段圆弧向上加速爬升，飞机沿圆弧运动时（ ）
A. 飞机所受合力指向圆弧的圆心B. 飞机的向心加速度大小不变
C. 飞机克服重力做功的功率变小D. 飞机所受合力方向与速度方向的夹角为锐角
【答案】D
【解析】
【详解】AD．飞机做加速运动，根据动能定理可得合外力所做的功等于动能的改变，则飞机的合外力做正功，故飞机所受合力方向与速度方向的夹角为锐角，合外力方向不能指向圆心，故A错误，D正确；
B．飞机的运动看做是加速圆周运动，沿半径方向有
飞机沿圆弧向上加速运动，则速度变化，故向心加速度发生变化，故B错误；
C．飞机在竖直方向的速度为
θ增大，竖直方向的速度增大，所以克服重力做功的功率越来越大，故C错误。
故选D。
4. 北京时间2023年6月4日6时33分，神舟十五号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，航天员费俊龙、邓清明、张陆身体状态良好，神舟十五号载人飞行任务取得圆满成功。返回舱进入大气层后适时打开降落伞，逐渐减速下降．下列说法正确的是（ ）
A. 返回舱在空间轨道正常运行时的速度大于
B. 返回舱在空间轨道正常运行时的加速度大于
C. 返回舱从进入大气层到着陆的整个过程，返回舱始终处于失重状态
D. 返回舱进入大气层后，返回舱的机械能逐渐减小
【答案】D
【解析】
【详解】A．由万有引力提供向心力可得
因为返回舱在空间轨道的运动半径大于地球半径，故返回舱在空间轨道正常运行时的速度小于，故A错误；
B．由万有引力提供向心力可得
即返回舱在空间轨道正常运行时的加速度小于，故B错误；
C．返回舱从进入大气层之后，先做加速运动，打开降落伞后做减速运动，返回舱先失重后超重，故C错误；
D．返回舱进入大气层后，受空气阻力，故返回舱的机械能逐渐减小，故D正确。
故选D。
5. 如图所示，游乐园里有一种叫“飞椅”的游乐项目。钢绳一端系着座椅，另一端固定在水平转盘边缘，转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动。在开始启动的一段时间内，转盘逐渐加速转动，在转盘角速度增大的过程中，对飞椅和游客整体受力分析，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A 重力不做功B. 拉力不做功C. 拉力做正功D. 机械能保持不变
【答案】C
【解析】
【详解】设飞椅和游客的总质量为m，悬点到转轴的距离为r，悬索的长度为l，悬索与竖直方向的夹角为，由牛顿第二定律得
在转盘角速度增大的过程中，越大，线速度越大，则动能越大，飞椅和游客运动位置越高，重力做负功，根据动能定理可知，拉力做正功，由可知，机械能增大。
故选C。
6. 如图所示，细绳拉着一带正电小球在竖直平面内做半径为的圆周运动，该区域内存在水平向右的匀强电场。A点为运动轨迹的最高点，点为运动轨迹的最低点，为水平直径。在小球做圆周运动的过程中（ ）
A. 在A点小球的速度最小B. 在点绳子的拉力最大
C. 在点和点绳子的拉力大小相等D. 在点小球的机械能最小
【答案】D
【解析】
【详解】AB．把重力和电场力合成为等效重力，可知在等效最高点的速度最小，在等效最低点的速度最大且拉力最大，由图可知，A点不是等效最高点，B点不是等效最低点，故AB错误；
C．由题意可知，小球从C点到D点电场力做正功，动能增大，速度增大，故小球在D点的速度大于C点的速度，由牛顿第二定律可知，小球在D点时绳子的拉力较大，故C错误；
D．根据能量守恒定律，小球在C点时的电势能最大，则机械能最小，故D正确。
故选D。
7. 如图所示，粗细均匀的正三角形线框由三根相同的导体棒连接而成。顶点、分别通过细导线与一直流电源相连，并用轻绳将线框竖直悬挂在垂直于线框平面的匀强磁场中。已知线框的边长为，磁场磁感应强度大小为，通过细导线的电流为，线框的质量为，轻绳系于边的中点，重力加速度为，则轻绳中的拉力大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由题意可知
由电阻定律可得
由欧姆定律可得
即AB边的电流为，ACB边的电流为，由左手定则及安培力公式可得
，
方向均竖直向下。所以对正三角形线框受力分析由平衡条件可得，轻绳中的拉力大小为
故选A。
8. 如图所示的电路中，电源的电动势和内阻恒定，电流表、电压表均为理想电表，开关S闭合后，当滑动变阻器的滑片向右滑动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 电流表的示数变小B. 电压表的示数变小
C. 定值电阻R3消耗的功率一定变大D. 滑动变阻器消耗的功率一定变小
【答案】AC
【解析】
【详解】A．当滑动变阻器的滑片向右移动时，变阻器接入电路的阻值增大，回路总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律可得，回路总电流减小，所以电流表示数减小，故A正确；
C．回路总电流减小，内电压减小，路端电压增大，即R3两端电压增大，其消耗的功率增大，故C正确；
BD．R3两端电压增大，流过R3的电流增大，流过R1和R2的电流减小，R1两端电压减小，滑动变阻器两端电压增大，所以电压表读数增大，滑动变阻器消耗的功率不一定减小，故BD错误。
故选AC。
9. 如图所示，理想变压器原线圈的匝数为1100匝，原线圈两端的电压随时间变化的关系式为。单匝线圈绕过铁芯连接交流电压表，将阻值为的电阻接在两端时，消耗的功率为，下列说法正确的是（ ）
A. 副线圈的匝数为50匝B. 电压表的示数为
C. 两端的电压为，频率为D. 流过的电流为，周期为
【答案】AD
【解析】
【详解】B．变压器的输入电压为220V，输入交流电压的最大值为，根据理想变压器原线圈与单匝线圈的匝数比为
解得
故B错误；
ACD．根据
副线圈电压为
流过的电流为
根据理想变压器原线圈与单匝线圈的匝数比为
解得
根据
周期为
故AD正确，C错误；
故选AD。
10. 如图所示，倾斜光滑金属导轨的倾角为，水平导轨粗糙，两平行导轨的间距均为。质量为、电阻为、长度为的金属棒垂直水平导轨放置，两导轨间均存在垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小分别为和。现把质量为、电阻为、长度也为的金属棒垂直倾斜导轨由静止释放，重力加速度为，倾斜导轨无限长，金属棒始终静止，下列说法中正确的是（ ）
A. 金属棒受到向左的摩擦力
B. 金属棒受到的最大摩擦力一定为
C. 金属棒的最大速度为
D. 金属棒减小的机械能等于金属棒和金属棒中产生的总焦耳热
【答案】AD
【解析】
【详解】A．金属棒b沿导轨下滑时，由楞次定律可知，金属棒a中电流从近端流向远端导轨，根据左手定则，可知金属棒a所受安培力水平向右，又因为金属棒始终静止，所以其所受摩擦力向左，故A正确；
B．当金属棒b下滑速度最大时，对金属棒b分析，有
对金属棒a分析，有
可得
由于和的关系未知，所以金属棒受到的最大摩擦力大小不确定，故B错误；
C．由闭合电路欧姆定律可知
解得
故C错误；
D．由能量守恒定律可知，金属棒减小的机械能等于金属棒和金属棒中产生的总焦耳热，故D正确。
故选AD。
二、非选择题：本题共6小题，共60分．
11. 用如图1所示的电路测量一个阻值约为的电阻，选用电源的电动势约，内阻很小，毫安表量程为，内阻为，定值电阻的阻值为，滑动变阻器有两个：滑动变阻器，滑动变阻器．
（1）根据电路图，滑动变阻器应选择_______________（填“”或“”）。
（2）根据电路图，请把图2中实物连线补充完整。________
（3）将滑动变阻器的滑片移至左端，闭合，断开，调节滑片至某位置使毫安表满偏，保持滑片不动，闭合开关，此时毫安表示数为，待测电阻的测量值为_______________。
（4）本实验方案测量值_______________（填“大于”“小于”或“等于”）真实值。
【答案】 ①. ②. ③. 25 ④. 大于
【解析】
【详解】（1）[1]由图可知，滑动变阻器采用分压式接法，为了便于调节，应选阻值小的滑动变阻器，故选。
（2）[2]如图所示
（3）[3]由欧姆定律可知
其中
，
解得，待测电阻的测量值为
（4）[4]闭合开关，并联总电阻变小，分的电压变小，实际上有
即真实值小于，故测量值大于真实值。
12. 某同学利用实验室现有器材，设计了一个测量电源电动势及未知电阻的实验。实验器材有：
电池（电动势约，内阻很小）；
电压表（量程，内阻为）；
定值电阻（阻值未知）；
电阻箱（最大阻值为）；
开关，导线若干。
该同学设计的测量电路如图所示。
（1）先断开开关，连接好电路。闭合开关，断开开关，此时电压表的示数为；把电阻箱阻值调为，闭合开关，电压表示数为。若不考虑电池内阻，电池的电动势为_______________，定值电阻的阻值为_______________。
（2）若考虑电池的内阻，则电池电动势的测量值_______________（填“大于”“小于”或“等于”）真实值，定值电阻的测量值_______________（填“大于”“小于”或“等于”）真实值。
【答案】 ①. ②. ③. 等于 ④. 大于
【解析】
【详解】（1）[1][2]根据题意，设电源电动势为，闭合开关，断开开关，电压表内阻为，则有
把电阻箱阻值调为，闭合开关，电压表与电阻箱并联，并联后电阻为
则有
联立解得
，
（2）[3][4]若考虑电池的内阻，则有
解得
，
可知，电池电动势的测量值等于真实值，定值电阻的测量值大于真实值。
13. 如图所示，一可视为质点的小滑块从水平轨道上的A点以一定的水平初速度向右运动，沿水平直轨道运动到点后，进入半径的光滑竖直圆形轨道，恰好能通过圆形轨道的最高点，运动一周后自点向点运动，离开点后做平抛运动，落到水平地面上的点。已知A、B之间的距离为，B、C之间的距离为，C、D两点的竖直高度差，滑块与水平轨道间的动摩擦因数为，重力加速度取。求：
（1）小滑块在A点初速度大小；
（2）C、D两点间的水平距离。
【答案】（1）6m/s；（2）0.6m
【解析】
【详解】（1）根据题意，滑块恰好能通过圆形轨道的最高点，设通过最高点时的速度为，则在最高点有
从A到圆弧轨道最高点的过程，由动能定理有
联立解得
（2）设滑块到达C点时速度为，从A到C的过程，由动能定理有
解得
滑块从C点做平抛运动，设落到D点所用的时间为，根据平抛运动的规律有
联立解得
14. 如图所示，在空间坐标系中，区域Ⅰ是边长为的正方体空间，该空间内存在沿轴正方向的匀强磁场，磁感应强度大小为（大小未知），区域Ⅱ也是边长为的正方体空间，该空间内存在沿轴正方向的匀强磁场，磁感应强度大小为（大小未知），区域Ⅱ的上表面是一粒子收集板。一质量为、电荷量为的带电粒子从坐标原点沿平面以初速度进入区域Ⅰ，然后从区域Ⅰ右边界上的点沿轴正方向进入区域Ⅱ。已知点的坐标为，粒子重力不计。
（1）求磁感应强度的大小；
（2）为使粒子能够在区域II中直接打到粒子收集板上，求磁感应强度的大小范围。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）带电粒子在区域Ⅰ中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力得
由几何关系可知
可得
联立可得，磁感应强度的大小为
（2）为了保证粒子能够直接打到粒子收集板上，最小半径为
最大半径为
由洛伦兹力提供向心力得
联立可得，磁感应强度的大小范围为
15. 如图1所示，一质量为、边长为的正方形线框静置在光滑绝缘的水平桌面上。线框右半部分宽度为的区域内存在方向垂直于桌面向下的磁场，虚线为磁场的左边界，线框的cd边与磁场的右边界重合，磁场的磁感应强度大小随时间的变化关系如图2所示。时刻线框在水平恒力的作用下由静止开始运动，时线框的边进入磁场，之后线框匀速通过磁场区域。求：
（1）拉力的大小；
（2）该正方形线框的电阻；
（3）整个过程线框中产生的焦耳热。
【答案】（1）0.5N；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）由题意可知，前1s内线框在F的作用下做匀加速直线运动，由运动学公式
由牛顿第二定律得
所以拉力的大小为
（2）在t=1s后线框做匀速直线运动，所以
由闭合电路欧姆定律
线框做切割磁感线产生的感应电动势为
其中
联立可得，该正方形线框的电阻为
（3）由法拉第电磁感应定律得第1s内感应电动势为
感应电流为
所以1s内线框中产生的热量为
匀速通过磁场区域时
感应电流
其中
此过程线框中产生的热量为
所以整个过程中线框中产生的焦耳热为
16. 如图所示，第一象限内存在沿轴负方向、场强大小为的匀强电场，第二、三、四象限存在垂直平面向里的匀强磁场．把一个质量为、电荷量为的带正电粒子由点静止释放，点到轴和轴的距离均为，粒子从轴上的点第一次进入磁场偏转后，垂直轴再次进入电场，在电场的作用下又从轴上的点（图中未标出）第二次进入磁场，粒子重力不计．求：
（1）匀强磁场的磁感应强度的大小；
（2）两点间的距离；
（3）粒子第2023次进入磁场时的位置到坐标原点的距离。
【答案】（1）；（2）2d；（3）4044d
【解析】
【详解】由题意可知，粒子在电场中做匀加速直线运动，由动能定理可得
粒子在磁场中做匀速圆周运动，如图
由洛伦兹力提供向心力
由几何关系可知
联立可得，匀强磁场的磁感应强度的大小为
（2）粒子再次进入匀强电场中做类平抛运动，x轴方向有
其中
，
在y轴方向有
联立可得，两点间的距离为
（3）粒子第一次进入磁场时
粒子第二次进入磁场时
第二次进入磁场时有
，，
联立可得，粒子第二次进入磁场时的速度及速度方向与y轴正方向的夹角为
，
粒子在磁场中的半径为
根据几何关系可知，粒子第二次从坐标原点进入电场后做类斜抛运动，沿y轴正方向的位移为，所以第三次进入磁场时到原点的距离为
同理可得，第四次进入磁场时到原点的距离为
以此类推可知，粒子第2023次进入磁场时的位置到坐标原点的距离为
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