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江苏省南通市如皋市2023-2024学年高三上学期教学质量调研（三）物理试卷
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这是一份江苏省南通市如皋市2023-2024学年高三上学期教学质量调研（三）物理试卷，共16页。
考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求
1.本试卷共6页，满分为100分，考试时间为75分钟.考试结束后，请将答题卡交回.
2.答题前，请务必将自己的姓名、准考证号等用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在答题卡的规定位置.
3.请认真核对答题卡表头规定填写或填涂的项目是否准确.
4.作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案.作答非选择题，必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效.
5.如需作图，必须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗.
一、单项选择题：共10题，每题4分，共40分.每题只有一个选项最符合题意合.
1. 如图所示，在发射地球同步卫星的过程中，卫星先后进入近地圆轨道I、椭圆轨道II和同步轨道III，P、Q点是轨道的相切点，则卫星在轨道II上的（ ）
A. 运行周期大于24h
B. 速度始终比在轨道I上的大
C. Q点向正后方喷射气体可进入轨道III运动
D. P点加速后可进入轨道IV做圆周运动
【答案】C
【解析】
【详解】A．同步卫星的周期等于24h，根据开普勒第三定律有
同步卫星的轨道半径R3大于椭圆轨道的半长轴a，则有
更多课件教案等低价滋源(一定远低于各大平台价格)请 家 威杏 MXSJ663 即在轨道Ⅱ上运行，卫星运行的周期小于24h，故A错误；
B．卫星在轨道Ⅱ上运行的过程中，只有万有引力做功，机械能守恒，可知卫星在轨道Ⅱ上从P到Q速度不断减小，在切点Q加速才能进入轨道Ⅲ，而卫星在同步轨道III的运行速度小于近地圆轨道I的运行速度，故B错误；
C．轨道Ⅱ相对于轨道Ⅲ是低轨道，由低轨道变轨到高轨道，需要在切点加速，可知，卫星在Q点需要向运行方向的后方喷射高温气体，才能实现由轨道Ⅱ进入轨道Ⅲ运动，故C正确；
D．根据图示，Ⅳ轨道为圆轨道，如果卫星在Ⅳ轨道上运行，则应由万有引力提供圆周运动的向心力，可知，地球必定位于圆周的圆心位置，而图中地球并没有在Ⅳ轨道的圆心位置，即卫星不可能进入图中轨道Ⅳ做圆周运动，故D错误。
故选C。
2. 如图所示，线圈L的自感系数极大，直流电阻忽略不计，D1、D2是两个二极管，R0是保护电阻，则（ ）
A. 闭合S后，A灯立即亮起来然后逐渐熄灭
B. 闭合S后，B灯立即亮起来然后逐渐熄灭
C. 断开S瞬时，A灯闪一下再慢慢熄灭
D. 断开S瞬时，B灯不亮
【答案】A
【解析】
【详解】AB．闭合S瞬间，A灯二极管正向导通A灯亮，B灯二极管正向不能导通，因此不亮，之后线圈自感阻碍逐渐减小，电流从自感线圈流过的电流逐渐增大，稳定后，A灯被短路，所以又熄灭，故A正确，B错误；
CD．断开S瞬间，线圈L产生与原电流方向相同自感电流，可通过D2，故B灯闪一下再慢慢熄灭，而不能通过D1，故A灯不亮，故CD错误。
故选A。
3. 如图所示，纸面内有一点电荷和一直线，直线上A、B两点的电势相等，A点的电场强度为EA，则（ ）
A. 点电荷带负电
B. 点电荷在直线的右侧
C. A、B两点的电场强度相同
D. 将试探电荷从A点移动到B点过程中电场力一定做功
【答案】A
【解析】
【详解】AB．直线上A、B两点的电势相等，根据
可知AB距离点电荷距离相等，根据A点的场强方向可知，点电荷在直线左侧，根据电场线分布情况，点电荷带负电，故A正确，B错误；
C．A、B两点的电场强度大小相同，方向不同，故C错误；
D．将试探电荷从A点移动到B点过程中，电场力做功为
可得试探电荷从A点移动到B点过程中电场力做功为0，故D错误。
故选A。
4. 氧气分子在不同温度下的分子速率分布规律图像如图所示，实线1、2对应的温度分别为T1、T2，则（ ）
A. T1大于T2
B. T1、T2温度下，某一速率区间的分子数占比可能相同
C. 将T1、T2温度下的氧气混合后，分子速率分布规律曲线可能是图中的虚线
D. 氢气在T1温度下的分子速率分布规律图和实线1重合
【答案】B
【解析】
【详解】A．温度越高，分子热运动越激烈，速率大的分子所占的比例大，由图可知曲线2速率大的分子所占的比例比曲线1速率大的分子所占的比例大，故T2温度高于T1温度，A错误；
B．T1、T2温度下，实线1、2相较于一点，即该速率区间的分子数占相同，故B正确；
C．将T1、T2温度下氧气混合后，温度不会比的温度更低，故对应的分子速率分布规律曲线不可能是图中的虚线，故C错误
D．氢气分子数与氧气分子数不同，氢气在T1温度下的分子速率分布规律图不会与实线1重合，故D错误。
故选B。
5. 为了测量储罐中不导电液体的高度，将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容C置于储罐中，电容C可通过开关S与电感L或电源相连。开关从a拨到b后，该LC电路中产生振荡电流，某一时刻的磁场与电场方向如图所示，则（ ）
A. 振荡电流正在减小
B. 电容器正在充电
C. 电感L的自感电动势正在增大
D. 当储罐内的液面高度降低时，振荡电流的频率增大
【答案】D
【解析】
【详解】ABC．根据图中电场方向可知此时电容器右极板带正电，左极板带负电，由磁场方向可知电流方向由正极板流向负极板，故此时电容器正在放电，振荡电流正在增大，但是电流增大得越来越慢，根据
可知自感电动势正在减小，故ABC错误；
D．根据电容的决定式
当储罐内的液面高度降低时，可知此时减小，电容变小，由
可得此时振荡周期减小，频率变大，故D正确。
故选D。
6. 如图所示，瓶右侧开一小孔，瓶内清水从小孔中流出后形成了弯曲的水流，让绿色激光水平射向小孔，观察到光束沿着弯曲的水流传播。下列有助于光束更好地沿水流传播的操作是（ ）
A. 增强激光强度B. 增加瓶内液面高度
C. 改用红色激光照射D. 改用折射率更小的液体
【答案】B
【解析】
【详解】A．增大该激光的强度，不能改变临界角，无助于激光束完全被限制在水流内传播，故A错误；
B．提升瓶内液面的高度，会造成开口处压强增大，水流的速度增大，水流的更远，进而增大了激光束的入射角，则会有大部分光在界面处发生全反射，有助于光束更好的沿水流传播，故B正确；
C．根据
改用频率更高的激光，则激光的折射率变大，临界角变小，更容易发生全反射，有助于激光束完全被限制在水流内传播，所以不能改用红色激光，因为红色激光的频率小，故C错误；
D．根据
改用折射率更大的液体，临界角变小，更易发生全反射，有助于激光束完全被限制在水流内传播，故D错误。
故选B。
7. 远距离输电示意图如图所示，变压器均为理想变压器，升压变压器的输出电压为U（保持不变），远距离输电线的总电阻为R，电压表V为理想电压表。则（ ）
A. 远距离输电线路的功率损失为
B. 升压、降压变压器输出的交流电频率不同
C. 当P向b端滑动时，输电线上的电流变小
D. 当P向b端滑动时，电压表V的示数变小
【答案】C
【解析】
【详解】A．远距离输电线路的功率损失为
其中是升压变压器的输出电压与降压变压器的输入电压的差值，即远距离输电线的电压降，故A错误；
B．变压器不改变频率，所以升压、降压变压器输出的交流电频率相同，故B错误；
CD．设降压变压器的原线圈匝数为n3、副线圈匝数为n4，当P向b端滑动时，电阻变大，由
可知，输电线上和通过的电流都减小，则降压变压器的输入电压
增大，由
可知降压变压器的输出电压也增大，由
电压表V的示数变大，故C正确，D错误。
故选C。
8. 如图所示，轻质细杆两端分别固定小球P、Q，Q静置于光滑的水平地面上。现从图示位置由静止释放P，则从释放P到P落地前瞬间的整个过程中（ ）
A. P做自由落体运动B. 杆对Q做的功为零
C. P的机械能守恒D. 杆对P的冲量为零
【答案】B
【解析】
【详解】A．P下落过程中，除了受到重力外，还受到杆的作用力，所以不会做自由落体运动，故A错误；
B．P下落过程中，P、Q组成的系统水平方向合力为零，水平动量守恒，因为初速度都为零，P落地前的水平速度为零，所以P落地前Q的速度也为零，根据动能定理可知，杆对Q做功为零，故B正确；
C．由于当P球落地的瞬间，系统水平方向动量为0，所以Q球先加速后减速到最后速度变为0，则轻杆对Q球先做正功后做负功，由于球Q、P与轻杆组成的系统机械能守恒，则在P球落地前的整个过程中，轻杆对P球先做负功后做正功，且对P球做的总功为0，由于轻杆对P球先做负功后做正功，此过程中P球的机械能不守恒，故C错误；
D．对P球，水平方向上动量变化为零，由动量定理可知，杆对P球的水平冲量为零。在竖直方向上，根据系统机械能守恒可知，P落地时速度与只在重力作用下的速度一样，如图所示
v-t图像中斜线为P球自由落体运动的图线，曲线为P球竖直方向的运动图线，在竖直方向上运动的位移与落地速度相同，对比可知P球落地所用时间相对自由落体运动的时间要长，由动量定理可知杆对P球的竖直方向的冲量必定不为零，且冲量方向向上，所以杆对P球的水平和竖直冲量可知，杆对P球的冲量不为零，故D错误。
故选B。
9. 如图所示，xOy坐标平面在竖直面内，x轴沿水平方向，y轴正方向竖直向上，在图示空间内有垂直于xOy平面的水平匀强磁场。一带负电小球从O点由静止释放，运动轨迹如图中曲线所示。则（ ）
A. OAB轨迹为半圆
B. 磁场垂直于纸面向里
C. 小球运动至最低点A时处于失重状态
D. 小球在整个运动过程中加速度大小相等
【答案】D
【解析】
【详解】A．运动过程中受洛伦兹力及重力，轨迹不为半圆，故A错误；
B．轨迹切线方向速度方向，所受合力指向轨迹凹槽，则由左手定则可知磁场垂直纸面向外，故B错误；
C．小球运动至最低点A时，竖直分速度为零，则速度沿水平方向，由于曲线运动受力指向凹槽，则此时洛伦兹力大于重力，合力向上，处于超重状态，故C错误；
D．由于电子初速度为零，现给它配上一对等大反向的速度+v和-v，以x轴正方向为速度正方向，使得v的大小满足
则与-v所对应的洛伦兹力与重力相平衡，与v所对应的洛伦兹力提供向心力做匀速圆周运动，可知向心加速度大小即为小球加速度大小
故D正确。
10. 空中的喷嘴在同一时刻沿同一方向喷出速度大小不同的沙子，不计空气阻力，则下列图中可能反映空中沙子排列的几何图形是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】沙子做斜抛运动，以喷嘴所在位置为坐标原点，水平方向为x轴，竖直方向为y轴，建立直角坐标系，设沙子喷出速度方向与x轴夹角为则：沙子在x轴方向的分速度为
沙子在y轴方向的分速度为
则经过时间后，沙子在x轴方向的位移为
在y轴方向的位移为
以上两式联立可得
故此时沙子的位移满足
形式，即轨迹在同一条直线上。
故选D。
二、非选择题：共6题，共60分.其中第12题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位.
11. 弹性导电绳逐步成为智能控制系统中部分传感器的敏感元件。小明在实验室中测量弹性导电绳的电阻与拉伸后绳长之间的关系，装置、电路如图甲、乙所示.甲图中，导电绳的一端固定，另一端作为拉伸端，两端分别用带有金属夹A、B的导线接入乙图的电路中。
（1）导电绳拉伸后的长度及其电阻Rx的测量步骤如下，正确操作顺序是______。
①断开S1，增大导电绳拉伸量，重复上述步骤
②将导电绳拉伸后，用刻度尺测量A、B间的距离，即为导电绳拉伸后的长度
③闭合S2，调节R，使电压表的示数仍为U，记录电流表的示数I
④将R的滑片滑到最右端，仅闭合开关S1
⑤调节R，使电压表和电流表的指针偏转到合适位置，记录两表的示数U和
（2）导电绳的电阻Rx=______（用I、和U表示）。
（3）该实验中，电压表的分流对导电绳电阻的测量结果有无影响，并请简要说明理由。______
【答案】 ①. ②④⑤③① ②. ③. 无影响，因为电压表在S2闭合前后的分流值相同，不影响导电绳中电流的测量
【解析】
【详解】（1）[1]根据实验原理以及实验步骤可知顺序为②④⑤③①
（2）[2]加在导电绳两端的电压为U，流过导电绳的电流为I2—I1，因此导电绳的电阻
（3）[3]在闭合S2之前，电流表I1的示数包括定值电阻的电流和电压表分得的电流，闭合S2之后，加在电压表两端的电压保持不变，因此流过电压表和定值电阻的总电流仍为I1，故流过导电绳的电流是I2—I1，与电压表内阻无关，电压表内阻对测量没有影响。
12. 如图所示，线光源S发出的单色光有一部分直接射到光屏上，另一部分经镜面M反射到屏上，屏上出现明暗相间的干涉条纹。已知第2条亮条纹和第5条亮条纹的间距为y，光源S与像的间距为d，光源到屏的距离为L，干涉的条纹间距与波长的关系与杨氏双缝干涉相同。求相邻两个亮条纹的距离和单色光的波长。
【答案】，
【解析】
【详解】根据第2条亮条纹和第5条亮条纹的间距为y，知相邻两个亮条纹间距
根据条纹间距公式
联立解得
13. 同步回旋加速器结构如图甲所示，轨道磁铁产生的环形磁场在同一时刻处处相等，带电粒子在环形磁场的控制下沿着固定半径的轨道做匀速圆周运动，穿越沿途设置的高频加速腔从中获取能量，如图乙所示。同步加速器中磁感应强度随被加速粒子速度的增加而增加，高频加速电场的频率与粒子回旋频率保持同步。已知圆形轨道半径为R，加速腔的长度远小于R（不计粒子在腔中运动的时间），当粒子进入加速腔时，加速电压的大小始终为U，粒子离开加速腔时，加速腔的电压为零.加速腔外无电场、腔内无磁场，不考虑粒子的重力、相对论效应对质量的影响，现质量为m、电荷量为+q的带电粒子从加速腔a孔处由静止释放，求：
（1）带电粒子第n次从b孔射出时的速度大小v；
（2）带电粒子第n次从b孔射出到下一次经过b孔的时间间隔。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】解：（1）粒子被电场加速n次，根据动能定理，有
解得
（2）粒子在磁场中运动周期为
时间间隔
解得
14. 如图所示，固定在匀强磁场中的均匀粗细的导线框abc，ab、bc长度均为L，且相互垂直，单位长度电阻为R0，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于纸面向外。现有粗细、材料均相同的金属棒PQ架在线框a、c端上，并开始以恒定速度v沿∠abc的角平分线向左滑动，求：
（1）导体棒刚滑动时回路中的电流大小I；
（2）金属棒在导线框上滑动整个过程回路中产生的焦耳热Q。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）导体棒刚滑动时电动势
根据闭合电路欧姆定律
总电阻
解得
（2）安培力与位移是一次函数关系
故平均力做功
根据功能关系
15. 如图所示，用光滑细杆弯成半径为R的四分之三圆弧ABCDE，固定在竖直面内，C、E与圆心O在同一水平线上，D为最低点。小环P（可视为质点）穿在细杆上，并通过轻绳与小环Q相连，绳绕过固定在E处的轻小光滑定滑轮。现P处于细杆上B点，两环均处于静止状态，Q与D点等高。给小环微小扰动后，P沿圆弧向下运动。已知P、Q的质量均为m，重力加速度为g。求：
（1）P在B点静止时，BE与CE的夹角θ及细杆对P的弹力大小FN；
（2）P由B点下滑到C点过程中，绳子对Q做的功W；
（3）P运动到D点时的速度大小vP。
【答案】（1）30°，；（2）；（3）
【解析】
【详解】解：（1）几何关系，BE与CE的夹角为30°
对Q
对P
解得
（2）P下滑到C点时，Q的速度为0，对小环Q，P由静止下滑到C点过程中
解得
（3）P经过D点时，细绳DE部分与水平方向的夹角，P与Q的速度关系
系统机械能守恒
解得
16. 如图甲的空间直角坐标系Oxyz中，有一边长为L的立方体区域，该区域内（含边界）有沿y轴负方向的匀强电场和沿y轴正方向的匀强磁场。一质量为m、电荷量为+q的带电粒子以初速度v0从a点沿x轴正方向进入立方体区域，从Ob'之间某点离开。已知电场强度，不计粒子的重力。
（1）求粒子离开立方体区域时的速度大小v1；
（2）求匀强磁场的磁感应强度大小B；
（3）撤去原来的电场和磁场，在该区域加方向沿x轴负方向的磁场Bx和沿y轴正方向的磁场By，磁感应强度Bx、By的大小随时间t周期性变化的规律如图乙所示。t=0时刻，粒子仍从a点以初速度v0沿x轴正方向进入该区域，要使粒子从平面cdd'c'离开此区域，且速度方向与平面cdd'c'的夹角为60°，求磁感应强度B0的可能取值。
【答案】（1）；（2）；（3）（，，）
【解析】
【详解】（1）由于洛伦兹力不做功，对粒子，由动能定理可得
解得
（2）y轴方向的加速度为
设运动时间为，则有
周期为
粒子在平行xOz平面内的运动轨迹为二分之一圆周，则有
联立解得
（3）沿y轴负方向看，若粒子射出时与z轴负方向夹角，设粒子在平行于yOz平面内运动了n个，图甲为的情况
设运动半径为，满足
（，，）
这一过程粒子沿y轴负方向运动距离为
由于，所以粒子无法到达平面，不合题意；
沿y轴负方向看，若粒子射出时与z轴正方向夹角为，图乙为的情况
则满足
（，，）
由于，所以粒子能到达平面，符合题意；
洛伦兹力提供向心力
解得
（，，）
考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求
1.本试卷共6页，满分为100分，考试时间为75分钟.考试结束后，请将答题卡交回.
2.答题前，请务必将自己的姓名、准考证号等用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在答题卡的规定位置.
3.请认真核对答题卡表头规定填写或填涂的项目是否准确.
4.作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案.作答非选择题，必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效.
5.如需作图，必须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗.
一、单项选择题：共10题，每题4分，共40分.每题只有一个选项最符合题意合.
1. 如图所示，在发射地球同步卫星的过程中，卫星先后进入近地圆轨道I、椭圆轨道II和同步轨道III，P、Q点是轨道的相切点，则卫星在轨道II上的（ ）
A. 运行周期大于24h
B. 速度始终比在轨道I上的大
C. Q点向正后方喷射气体可进入轨道III运动
D. P点加速后可进入轨道IV做圆周运动
【答案】C
【解析】
【详解】A．同步卫星的周期等于24h，根据开普勒第三定律有
同步卫星的轨道半径R3大于椭圆轨道的半长轴a，则有
更多课件教案等低价滋源(一定远低于各大平台价格)请 家 威杏 MXSJ663 即在轨道Ⅱ上运行，卫星运行的周期小于24h，故A错误；
B．卫星在轨道Ⅱ上运行的过程中，只有万有引力做功，机械能守恒，可知卫星在轨道Ⅱ上从P到Q速度不断减小，在切点Q加速才能进入轨道Ⅲ，而卫星在同步轨道III的运行速度小于近地圆轨道I的运行速度，故B错误；
C．轨道Ⅱ相对于轨道Ⅲ是低轨道，由低轨道变轨到高轨道，需要在切点加速，可知，卫星在Q点需要向运行方向的后方喷射高温气体，才能实现由轨道Ⅱ进入轨道Ⅲ运动，故C正确；
D．根据图示，Ⅳ轨道为圆轨道，如果卫星在Ⅳ轨道上运行，则应由万有引力提供圆周运动的向心力，可知，地球必定位于圆周的圆心位置，而图中地球并没有在Ⅳ轨道的圆心位置，即卫星不可能进入图中轨道Ⅳ做圆周运动，故D错误。
故选C。
2. 如图所示，线圈L的自感系数极大，直流电阻忽略不计，D1、D2是两个二极管，R0是保护电阻，则（ ）
A. 闭合S后，A灯立即亮起来然后逐渐熄灭
B. 闭合S后，B灯立即亮起来然后逐渐熄灭
C. 断开S瞬时，A灯闪一下再慢慢熄灭
D. 断开S瞬时，B灯不亮
【答案】A
【解析】
【详解】AB．闭合S瞬间，A灯二极管正向导通A灯亮，B灯二极管正向不能导通，因此不亮，之后线圈自感阻碍逐渐减小，电流从自感线圈流过的电流逐渐增大，稳定后，A灯被短路，所以又熄灭，故A正确，B错误；
CD．断开S瞬间，线圈L产生与原电流方向相同自感电流，可通过D2，故B灯闪一下再慢慢熄灭，而不能通过D1，故A灯不亮，故CD错误。
故选A。
3. 如图所示，纸面内有一点电荷和一直线，直线上A、B两点的电势相等，A点的电场强度为EA，则（ ）
A. 点电荷带负电
B. 点电荷在直线的右侧
C. A、B两点的电场强度相同
D. 将试探电荷从A点移动到B点过程中电场力一定做功
【答案】A
【解析】
【详解】AB．直线上A、B两点的电势相等，根据
可知AB距离点电荷距离相等，根据A点的场强方向可知，点电荷在直线左侧，根据电场线分布情况，点电荷带负电，故A正确，B错误；
C．A、B两点的电场强度大小相同，方向不同，故C错误；
D．将试探电荷从A点移动到B点过程中，电场力做功为
可得试探电荷从A点移动到B点过程中电场力做功为0，故D错误。
故选A。
4. 氧气分子在不同温度下的分子速率分布规律图像如图所示，实线1、2对应的温度分别为T1、T2，则（ ）
A. T1大于T2
B. T1、T2温度下，某一速率区间的分子数占比可能相同
C. 将T1、T2温度下的氧气混合后，分子速率分布规律曲线可能是图中的虚线
D. 氢气在T1温度下的分子速率分布规律图和实线1重合
【答案】B
【解析】
【详解】A．温度越高，分子热运动越激烈，速率大的分子所占的比例大，由图可知曲线2速率大的分子所占的比例比曲线1速率大的分子所占的比例大，故T2温度高于T1温度，A错误；
B．T1、T2温度下，实线1、2相较于一点，即该速率区间的分子数占相同，故B正确；
C．将T1、T2温度下氧气混合后，温度不会比的温度更低，故对应的分子速率分布规律曲线不可能是图中的虚线，故C错误
D．氢气分子数与氧气分子数不同，氢气在T1温度下的分子速率分布规律图不会与实线1重合，故D错误。
故选B。
5. 为了测量储罐中不导电液体的高度，将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容C置于储罐中，电容C可通过开关S与电感L或电源相连。开关从a拨到b后，该LC电路中产生振荡电流，某一时刻的磁场与电场方向如图所示，则（ ）
A. 振荡电流正在减小
B. 电容器正在充电
C. 电感L的自感电动势正在增大
D. 当储罐内的液面高度降低时，振荡电流的频率增大
【答案】D
【解析】
【详解】ABC．根据图中电场方向可知此时电容器右极板带正电，左极板带负电，由磁场方向可知电流方向由正极板流向负极板，故此时电容器正在放电，振荡电流正在增大，但是电流增大得越来越慢，根据
可知自感电动势正在减小，故ABC错误；
D．根据电容的决定式
当储罐内的液面高度降低时，可知此时减小，电容变小，由
可得此时振荡周期减小，频率变大，故D正确。
故选D。
6. 如图所示，瓶右侧开一小孔，瓶内清水从小孔中流出后形成了弯曲的水流，让绿色激光水平射向小孔，观察到光束沿着弯曲的水流传播。下列有助于光束更好地沿水流传播的操作是（ ）
A. 增强激光强度B. 增加瓶内液面高度
C. 改用红色激光照射D. 改用折射率更小的液体
【答案】B
【解析】
【详解】A．增大该激光的强度，不能改变临界角，无助于激光束完全被限制在水流内传播，故A错误；
B．提升瓶内液面的高度，会造成开口处压强增大，水流的速度增大，水流的更远，进而增大了激光束的入射角，则会有大部分光在界面处发生全反射，有助于光束更好的沿水流传播，故B正确；
C．根据
改用频率更高的激光，则激光的折射率变大，临界角变小，更容易发生全反射，有助于激光束完全被限制在水流内传播，所以不能改用红色激光，因为红色激光的频率小，故C错误；
D．根据
改用折射率更大的液体，临界角变小，更易发生全反射，有助于激光束完全被限制在水流内传播，故D错误。
故选B。
7. 远距离输电示意图如图所示，变压器均为理想变压器，升压变压器的输出电压为U（保持不变），远距离输电线的总电阻为R，电压表V为理想电压表。则（ ）
A. 远距离输电线路的功率损失为
B. 升压、降压变压器输出的交流电频率不同
C. 当P向b端滑动时，输电线上的电流变小
D. 当P向b端滑动时，电压表V的示数变小
【答案】C
【解析】
【详解】A．远距离输电线路的功率损失为
其中是升压变压器的输出电压与降压变压器的输入电压的差值，即远距离输电线的电压降，故A错误；
B．变压器不改变频率，所以升压、降压变压器输出的交流电频率相同，故B错误；
CD．设降压变压器的原线圈匝数为n3、副线圈匝数为n4，当P向b端滑动时，电阻变大，由
可知，输电线上和通过的电流都减小，则降压变压器的输入电压
增大，由
可知降压变压器的输出电压也增大，由
电压表V的示数变大，故C正确，D错误。
故选C。
8. 如图所示，轻质细杆两端分别固定小球P、Q，Q静置于光滑的水平地面上。现从图示位置由静止释放P，则从释放P到P落地前瞬间的整个过程中（ ）
A. P做自由落体运动B. 杆对Q做的功为零
C. P的机械能守恒D. 杆对P的冲量为零
【答案】B
【解析】
【详解】A．P下落过程中，除了受到重力外，还受到杆的作用力，所以不会做自由落体运动，故A错误；
B．P下落过程中，P、Q组成的系统水平方向合力为零，水平动量守恒，因为初速度都为零，P落地前的水平速度为零，所以P落地前Q的速度也为零，根据动能定理可知，杆对Q做功为零，故B正确；
C．由于当P球落地的瞬间，系统水平方向动量为0，所以Q球先加速后减速到最后速度变为0，则轻杆对Q球先做正功后做负功，由于球Q、P与轻杆组成的系统机械能守恒，则在P球落地前的整个过程中，轻杆对P球先做负功后做正功，且对P球做的总功为0，由于轻杆对P球先做负功后做正功，此过程中P球的机械能不守恒，故C错误；
D．对P球，水平方向上动量变化为零，由动量定理可知，杆对P球的水平冲量为零。在竖直方向上，根据系统机械能守恒可知，P落地时速度与只在重力作用下的速度一样，如图所示
v-t图像中斜线为P球自由落体运动的图线，曲线为P球竖直方向的运动图线，在竖直方向上运动的位移与落地速度相同，对比可知P球落地所用时间相对自由落体运动的时间要长，由动量定理可知杆对P球的竖直方向的冲量必定不为零，且冲量方向向上，所以杆对P球的水平和竖直冲量可知，杆对P球的冲量不为零，故D错误。
故选B。
9. 如图所示，xOy坐标平面在竖直面内，x轴沿水平方向，y轴正方向竖直向上，在图示空间内有垂直于xOy平面的水平匀强磁场。一带负电小球从O点由静止释放，运动轨迹如图中曲线所示。则（ ）
A. OAB轨迹为半圆
B. 磁场垂直于纸面向里
C. 小球运动至最低点A时处于失重状态
D. 小球在整个运动过程中加速度大小相等
【答案】D
【解析】
【详解】A．运动过程中受洛伦兹力及重力，轨迹不为半圆，故A错误；
B．轨迹切线方向速度方向，所受合力指向轨迹凹槽，则由左手定则可知磁场垂直纸面向外，故B错误；
C．小球运动至最低点A时，竖直分速度为零，则速度沿水平方向，由于曲线运动受力指向凹槽，则此时洛伦兹力大于重力，合力向上，处于超重状态，故C错误；
D．由于电子初速度为零，现给它配上一对等大反向的速度+v和-v，以x轴正方向为速度正方向，使得v的大小满足
则与-v所对应的洛伦兹力与重力相平衡，与v所对应的洛伦兹力提供向心力做匀速圆周运动，可知向心加速度大小即为小球加速度大小
故D正确。
10. 空中的喷嘴在同一时刻沿同一方向喷出速度大小不同的沙子，不计空气阻力，则下列图中可能反映空中沙子排列的几何图形是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】沙子做斜抛运动，以喷嘴所在位置为坐标原点，水平方向为x轴，竖直方向为y轴，建立直角坐标系，设沙子喷出速度方向与x轴夹角为则：沙子在x轴方向的分速度为
沙子在y轴方向的分速度为
则经过时间后，沙子在x轴方向的位移为
在y轴方向的位移为
以上两式联立可得
故此时沙子的位移满足
形式，即轨迹在同一条直线上。
故选D。
二、非选择题：共6题，共60分.其中第12题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位.
11. 弹性导电绳逐步成为智能控制系统中部分传感器的敏感元件。小明在实验室中测量弹性导电绳的电阻与拉伸后绳长之间的关系，装置、电路如图甲、乙所示.甲图中，导电绳的一端固定，另一端作为拉伸端，两端分别用带有金属夹A、B的导线接入乙图的电路中。
（1）导电绳拉伸后的长度及其电阻Rx的测量步骤如下，正确操作顺序是______。
①断开S1，增大导电绳拉伸量，重复上述步骤
②将导电绳拉伸后，用刻度尺测量A、B间的距离，即为导电绳拉伸后的长度
③闭合S2，调节R，使电压表的示数仍为U，记录电流表的示数I
④将R的滑片滑到最右端，仅闭合开关S1
⑤调节R，使电压表和电流表的指针偏转到合适位置，记录两表的示数U和
（2）导电绳的电阻Rx=______（用I、和U表示）。
（3）该实验中，电压表的分流对导电绳电阻的测量结果有无影响，并请简要说明理由。______
【答案】 ①. ②④⑤③① ②. ③. 无影响，因为电压表在S2闭合前后的分流值相同，不影响导电绳中电流的测量
【解析】
【详解】（1）[1]根据实验原理以及实验步骤可知顺序为②④⑤③①
（2）[2]加在导电绳两端的电压为U，流过导电绳的电流为I2—I1，因此导电绳的电阻
（3）[3]在闭合S2之前，电流表I1的示数包括定值电阻的电流和电压表分得的电流，闭合S2之后，加在电压表两端的电压保持不变，因此流过电压表和定值电阻的总电流仍为I1，故流过导电绳的电流是I2—I1，与电压表内阻无关，电压表内阻对测量没有影响。
12. 如图所示，线光源S发出的单色光有一部分直接射到光屏上，另一部分经镜面M反射到屏上，屏上出现明暗相间的干涉条纹。已知第2条亮条纹和第5条亮条纹的间距为y，光源S与像的间距为d，光源到屏的距离为L，干涉的条纹间距与波长的关系与杨氏双缝干涉相同。求相邻两个亮条纹的距离和单色光的波长。
【答案】，
【解析】
【详解】根据第2条亮条纹和第5条亮条纹的间距为y，知相邻两个亮条纹间距
根据条纹间距公式
联立解得
13. 同步回旋加速器结构如图甲所示，轨道磁铁产生的环形磁场在同一时刻处处相等，带电粒子在环形磁场的控制下沿着固定半径的轨道做匀速圆周运动，穿越沿途设置的高频加速腔从中获取能量，如图乙所示。同步加速器中磁感应强度随被加速粒子速度的增加而增加，高频加速电场的频率与粒子回旋频率保持同步。已知圆形轨道半径为R，加速腔的长度远小于R（不计粒子在腔中运动的时间），当粒子进入加速腔时，加速电压的大小始终为U，粒子离开加速腔时，加速腔的电压为零.加速腔外无电场、腔内无磁场，不考虑粒子的重力、相对论效应对质量的影响，现质量为m、电荷量为+q的带电粒子从加速腔a孔处由静止释放，求：
（1）带电粒子第n次从b孔射出时的速度大小v；
（2）带电粒子第n次从b孔射出到下一次经过b孔的时间间隔。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】解：（1）粒子被电场加速n次，根据动能定理，有
解得
（2）粒子在磁场中运动周期为
时间间隔
解得
14. 如图所示，固定在匀强磁场中的均匀粗细的导线框abc，ab、bc长度均为L，且相互垂直，单位长度电阻为R0，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于纸面向外。现有粗细、材料均相同的金属棒PQ架在线框a、c端上，并开始以恒定速度v沿∠abc的角平分线向左滑动，求：
（1）导体棒刚滑动时回路中的电流大小I；
（2）金属棒在导线框上滑动整个过程回路中产生的焦耳热Q。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）导体棒刚滑动时电动势
根据闭合电路欧姆定律
总电阻
解得
（2）安培力与位移是一次函数关系
故平均力做功
根据功能关系
15. 如图所示，用光滑细杆弯成半径为R的四分之三圆弧ABCDE，固定在竖直面内，C、E与圆心O在同一水平线上，D为最低点。小环P（可视为质点）穿在细杆上，并通过轻绳与小环Q相连，绳绕过固定在E处的轻小光滑定滑轮。现P处于细杆上B点，两环均处于静止状态，Q与D点等高。给小环微小扰动后，P沿圆弧向下运动。已知P、Q的质量均为m，重力加速度为g。求：
（1）P在B点静止时，BE与CE的夹角θ及细杆对P的弹力大小FN；
（2）P由B点下滑到C点过程中，绳子对Q做的功W；
（3）P运动到D点时的速度大小vP。
【答案】（1）30°，；（2）；（3）
【解析】
【详解】解：（1）几何关系，BE与CE的夹角为30°
对Q
对P
解得
（2）P下滑到C点时，Q的速度为0，对小环Q，P由静止下滑到C点过程中
解得
（3）P经过D点时，细绳DE部分与水平方向的夹角，P与Q的速度关系
系统机械能守恒
解得
16. 如图甲的空间直角坐标系Oxyz中，有一边长为L的立方体区域，该区域内（含边界）有沿y轴负方向的匀强电场和沿y轴正方向的匀强磁场。一质量为m、电荷量为+q的带电粒子以初速度v0从a点沿x轴正方向进入立方体区域，从Ob'之间某点离开。已知电场强度，不计粒子的重力。
（1）求粒子离开立方体区域时的速度大小v1；
（2）求匀强磁场的磁感应强度大小B；
（3）撤去原来的电场和磁场，在该区域加方向沿x轴负方向的磁场Bx和沿y轴正方向的磁场By，磁感应强度Bx、By的大小随时间t周期性变化的规律如图乙所示。t=0时刻，粒子仍从a点以初速度v0沿x轴正方向进入该区域，要使粒子从平面cdd'c'离开此区域，且速度方向与平面cdd'c'的夹角为60°，求磁感应强度B0的可能取值。
【答案】（1）；（2）；（3）（，，）
【解析】
【详解】（1）由于洛伦兹力不做功，对粒子，由动能定理可得
解得
（2）y轴方向的加速度为
设运动时间为，则有
周期为
粒子在平行xOz平面内的运动轨迹为二分之一圆周，则有
联立解得
（3）沿y轴负方向看，若粒子射出时与z轴负方向夹角，设粒子在平行于yOz平面内运动了n个，图甲为的情况
设运动半径为，满足
（，，）
这一过程粒子沿y轴负方向运动距离为
由于，所以粒子无法到达平面，不合题意；
沿y轴负方向看，若粒子射出时与z轴正方向夹角为，图乙为的情况
则满足
（，，）
由于，所以粒子能到达平面，符合题意；
洛伦兹力提供向心力
解得
（，，）
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