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2023届四川省达州市高三下学期第二次诊断性测试物理试题 （解析版）
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这是一份2023届四川省达州市高三下学期第二次诊断性测试物理试题 （解析版），共20页。
A. 频率最小的光是由能级跃迁到能级产生的
B. 最容易发生衍射现象的光是由能级跃迁到能级产生的
C. 这群氢原子总共可辐射出2种不同频率的光
D. 这群氢原子辐射出的光中有3种频率的光能使金属A发生光电效应
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据波尔能级理论可知由能级跃迁到能级产生的光的能量最小，根据可知能级跃迁到能级产生的光的频率最小，A错误；
B．根据结合A选项可知能级跃迁到能级产生的光的波长最大，则最容易发生衍射，B正确；
C．根据可知这群氢原子总共可辐射出3种不同频率的光，C错误；
D．根据波尔能级理论这群氢原子辐射出的光中能级跃迁到能级、能级跃迁到能级2种频率的光能使金属A发生光电效应，D错误。
故选B。
2. 2022年6月5日，搭载神舟十四号载人飞船的长征二号F遥十四运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，神舟十四号载人飞船从较低的轨道经过六次变轨后进入较高的预定轨道，并与“天和”核心舱成功对接，发射任务获得圆满成功。下列说法正确的是（ ）
A. 神舟十四号与“天和”核心舱对接后，“天和”核心舱的运行周期不变
B. 变轨之前，神舟十四号的向心加速度小于“天和”核心舱的向心加速度
C. 若已知“天和”核心舱的运行周期和轨道半径，则可求出地球的密度
D. 返回舱落地前的减速过程，其中的宇航员处于失重状态
【答案】A
【解析】
【详解】A．根据万有引力提供向心力，有
解得
可知神舟十四号与“天和”核心舱对接后，“天和”核心舱的运行周期不变，故A正确；
B．根据万有引力提供向心力，有
解得
神舟十四号载人飞船从较低的轨道经过六次变轨后进入较高的预定轨道，并与“天和”核心舱成功对接，可知变轨之前，轨道半径更小，所以神舟十四号的向心加速度大于“天和”核心舱的向心加速度，故B错误；
C．若已知“天和”核心舱的运行周期和轨道半径，根据万有引力提供向心力，有
解得
又
可知还需要知道地球的半径才能求出地球的密度，故C错误；
D．返回舱落地前的减速过程，其中的宇航员处于超重状态，故D错误。
故选A。
3. 如图所示，两光滑直硬杆1、2一端固定在水平面上（两杆在同一竖直平面内），与水平面之间的夹角分别为，轻质小环套在杆2上，质量的小球套在杆1上，轻质细线连接环和球，给小球一个沿杆1斜向上的拉力，当环与球静止时，细线的弹力为T。重力加速度，，。则T的大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据对小球受力分析可知，轻质小环受力平衡则拉力的方向垂直于杆2，根据几何关系可知方向与杆1夹角为，小球受力平衡，对小球所受力进行正交分解，在沿杆1方向上有
代入数据，解得
故选C。
4. 如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为k，输出端接有一交流电动机，其线圈的电阻为R。将原线圈接在正弦交流电源两端，电动机恰好能带动质量为m的物体以速度匀速上升，此时理想电流表A的示数为I。若不计电动机摩擦带来的能量损失，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A. 电动机的输入功率
B. 整个装置的效率
C. 原线圈两端电压的有效值
D. 原线圈两端电压的有效值
【答案】D
【解析】
【详解】A．质量为m的物体以速度匀速上升，绳子的拉力
电动机的输出功率
电动机的发热功率
电动机的输入功率等于电动机的发热功率和输出功率之和
A错误；
B．整个装置的效率
B错误；
CD．设原线圈的电流为，则
得
设原线圈两端电压的有效值，原副线圈的功率相等，副线圈消耗的功率等于电动机的输入功率
得
C错误，D正确。
故选D。
5. 正三角形的三个顶点上放置着电荷量相同、电性如图所示的点电荷，O为正三角形的中心，D、F、M、N、P分别为的中点。取无穷远处电势为零，下列说法正确的是（ ）
A. D、F、M三点的电场强度相同
B. D、F、M三点的电势相等
C. 从D沿直线到F的过程中电势先降低后升高
D. 将一质子从N点沿移动到O的过程中，电势能先增大后减小
【答案】C
【解析】
【详解】A．由题可知D、F两点对称，故这两点电场强度大小相等方向不同，M点的电场强度小于D、F的电场强度，A错误；
B．根据对称关系可知D、F两点电势相等，且小于O点电势，M点的电势大于O点电势，B错误；
C．若一个正电荷从D沿直线到F的过程中电场力先做正功后做负功，故电势先降低后升高，C正确；
D．将一质子从N点沿移动时，电场力一直做正功，电势能一直减小，D错误。
故选C。
6. 一质量的物块静止在水平地面上，现用拉力F沿水平方向拉物块，拉力F对物块做的功W随物块位移x变化的关系如图所示，当位移时，撤去拉力F，物块继续向前滑行停止运动。重力加速度，下列说法正确的是（ ）
A. 当位移时，拉力
B. 物块与地面间的动摩擦因数
C. 物块从开始运动到撤去拉力过程拉力的冲量
D. 当位移时，物块的速率
【答案】AD
【解析】
【详解】A．根据W=Fx可知W-x图像的斜率等于F当位移时，拉力
选项A正确；
B．从开始运动到最后静止，由动能定理
即
解得
f=2.5N
即
选项B错误；
CD．在开始的0~2m拉力
加速度
运动时间
在2m末速度
在2~12m过程中拉力
加速度
在12m末速度
运动时间
物块从开始运动到撤去拉力过程拉力的冲量
选项C错误，D正确。
故选AD。
7. 如图所示，用不可伸长的轻绳将质量为的小球悬挂在O点，绳长，轻绳处于水平拉直状态。现将小球由静止释放，下摆至最低点与静止在A点的小物块发生碰撞，碰后小球向左摆的最大高度，小物块沿水平地面滑到B点停止运动。已知小物块质量为，小物块与水平地面间的动摩擦因数，A点到B点的距离，重力加速度，则下列说法正确的是（ ）
A. 小球与小物块质量之比B. 小球与小物块碰后小物块速率
C. 小球与小物块碰撞是弹性碰撞D. 小球与小物块碰撞过程中有机械能损失
【答案】BC
【解析】
【详解】B．根据牛顿第二定律
可知小物块加速度
根据匀变速运动公式
解得小球与小物块碰后小物块速率
B正确；
A．设小球碰撞前的速度为，碰撞后的速度为，根据动能定理
解得
以向右为正方向，根据动量守恒定律
解得
A错误；
CD．碰撞前动能
碰撞后动能
碰撞前后动能相等，所以小球与小物块碰撞是弹性碰撞，无机械能损失，C正确，D错误。
故选BC。
8. 如图所示，一个边长为l的立方体空间被对角平面划分成两个区域，平面左侧磁感应强度大小、方向沿z轴负方向的匀强磁场，右侧磁感应强度大小、方向沿z轴正方向的匀强磁场。一质量为m，电荷量为q的带正电粒子（不计重力）从棱在z轴上的某点以速度垂直平面进入磁场，并穿过两个磁场区域。则（ ）
A. 粒子在磁场中运动的时间B. 粒子在磁场中运动的时间
C. 粒子在磁场中的位移D. 粒子在磁场中的位移
【答案】BD
【解析】
【详解】设粒子在左侧磁场区域运动的半径为，根据洛伦兹力提供向心力有
解得
同理可得粒子在右侧磁场区域运动的半径为
所以从上往下看粒子在磁场中运动轨迹如图所示：
由公式可得粒子在左、右磁场中运动周期分别为
，
由轨迹图可知，粒子在磁场中运动的时间
根据图由几何关系可得，粒子在磁场中的位移
故选BD。
9. 某同学用如图甲的装置研究完“探究加速度与力、质量的关系”实验后（该实验已平衡摩擦力，且小车质量M远大于砝码及托盘的总质量），另一同学提议用该装置和实验数据来验证“动量定理”。已知图乙中相邻两计数点间的时间为t，重力加速度为g。
（1）打第2个计数点时小车的速度___________和第6个计数点时小车的速度；
（2）从打第2个计数点到打第6个计数点的过程中小车合外力的冲量___________；
（3）比较小车合外力的冲量与小车动量的变化量即可验证；
（4）在实验的过程中，总是发现小车合外力的冲量大于小车动量的变化量，出现这种误差的原因___________。（写出其中一条即可）
【答案】 ①. ②. ③. 平衡摩擦不够##存在空气阻力##倾角过小
【解析】
【详解】（1）[1]根据匀变速直线运动中间时刻瞬时速度等于该过程平均速度可得打第2个计数点时小车的速度
（2）[2]从打第2个计数点到打第6个计数点的过程中小车合外力的冲量
（4）[3]在实验的过程中，总是发现小车合外力的冲量大于小车动量的变化量，出现这种误差的原因可能是平衡摩擦不够、存在空气阻力、倾角过小。
10. 某实验小组设计如图甲的原理图，先测量电流表A内阻，再测量电源电动势E和内阻r。请回答下列问题：
（1）在测量之前，滑动变阻器的滑动触头P应滑到___________（选填“a”或“b”）；
（2）闭合开关。调节滑动变阻器，分别读出电压表和电流表的读数，，，则电流表A内阻___________；
（3）为了准确测量电源电动势E和内阻r，在步骤（2）后断开开关___________（选填“”或“”）；
（4）调节滑动变阻器的阻值，记录多组电压表___________（选填“”或“”）及电流表A的读数，并描点作图得到了如图乙所示的图线，电源的电动势___________V，内阻___________。（结果均保留三位有效数字）
【答案】 ① b ②. 1 ③. ④. ⑤. 1.45 ⑥. 1.50
【解析】
【详解】（1）[1]为了保护电路，在测量之前，滑动变阻器的滑动触头P应滑至b端，使得接入的阻值最大。
（2）[2]电流表A内阻
（3）[3]为了准确测量电源电动势E和内阻r, 在步骤（2）后断开开关。由闭合回路可得
（4）[4]由（3）分析可知应调节滑动变阻器的阻值，记录多组电压表的值。
[5][6]由闭合回路可得
结合图像可得
解得
11. 如图所示，倾斜滑轨与水平面成角，水平滑轨长度为l，两滑轨间平滑连接，一质量为、长为l小车锁定在水平地面上，小车的上表面与水平滑道齐平。若质量为m的滑块从倾斜滑轨顶端由静止开始下滑，刚好滑到小车的最右端。已知滑块与滑轨和小车上表面间的动摩擦因数均为，小车与地面间的动摩擦因数为，滑块可视为质点，重力加速度为g，求：
（1）滑块释放点到斜面底端的距离；
（2）当小车在水平地面上解除锁定后，滑块仍从同一位置静止释放。滑块最终距小车右端的距离。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）小车锁定时，滑块从静止释放滑到小车最右端过程中由动能定理得
解得滑块释放点到斜面底端的距离
（2）当小车解除锁定后，设滑块刚滑上小车时的速度为，由动能定理得
解得
滑块滑上小车上后其加速度
滑块滑上小车上后小车加速度
经时间t后滑块与小车速度相等，则有
解得
时间t内的相对位移
则此时滑块距小车右端的距离
由于，故共速后滑块小车相对静止一起减速。
12. 如图所示，光滑且足够长的平行金属导轨和固定在同一水平面上，两导轨间距为L，间接电阻为的定值电阻，导轨上静止放置一质量为m、电阻为的金属杆，导轨电阻忽略不计，整个装置处在磁感应强度为的匀强磁场中，磁场方向垂直水平面向下。现用一恒力F（未知）沿水平方向拉杆，使之由静止开始运动，经时间t速度达到v并做匀速直线运动。若此时闭合开关S，Q处释放一正电粒子（其重力和初速度均忽略不计），经加速电场H加速后，从等边三角形容器的边中点小孔O点垂直边进入容器内，容器由光滑弹性绝缘壁构成，容器的边长为a，其内有垂直水平面向下的磁感应强度为的匀强磁场，粒子每次与筒壁发生碰撞均无电荷迁移，也无能量损失。求：
（1）杆做匀速直线运动过程中，恒力的功率P；
（2）时间内金属杆的位移x；
（3）若，，，，，，粒子与器壁多次垂直碰撞后仍能从O孔水平射出，已知粒子在磁场中运行的半径小于，求磁感应强度的最小值及对应粒子在容器中运行的时间t。（粒子质量，电荷量，取，结果保留两位有效数字）
【答案】（1）；（2）；（3），
【解析】
【详解】（1）当杆向左匀速运动时，则有拉力，其中
杆以速度v向左匀速运动时回路感应电流
则拉力的功率
（2）设杆在时间内的位移为x，时间内杆产生平均电动势
平均电流
由动量定理得
由以上解得杆在时间内的位移
（3）由题意得电场H两极板间的电压为
设粒子进入容器的速度为，则有
解得
粒子在容器中运行的半径小于，对应的最小，并且仍能从O孔水平射出，粒子在容器中运动轨迹如图：
由几何关系得粒子在容器中运动轨迹半径
由洛伦兹力提供向心力得
解得磁感应强度的最小值
对应粒子在容器中运行的时间
13. 下列有关热学说法正确的是（ ）
A. 气体的内能包括气体分子的重力势能
B. 布朗运动是液体中悬浮微粒的无规则运动
C. 如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡
D. 液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的
E. 由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体
【答案】BCE
【解析】
【详解】A．气体的内能等于气体内所有分子动能和分子势能之和，但不包括分子的重力势能。故A错误；
B．布朗运动是液体中悬浮微粒的无规则运动。故B正确；
C．由热平衡定律可知：如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡。故C正确；
D．液体中的扩散现象是液体分子的无规则运动形成的。故D错误；
E．由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体，如石墨和金刚石。故E正确。
故选BCE。
14. 某小组设计了一个气压升降机如图所示，竖直圆柱形光滑绝热汽缸中间有一个小支架，支架上放有可以自由移动的横截面积为S的绝热轻质活塞，活塞上放有重物，活塞到缸底的距离为H，已知大气压强为，重力加速度为g。活塞下方空间放有电阻丝，可以对气体加热。工作时先把活塞下方抽成真空，然后将容积为、压强为、温度为装有氩气的容器通过阀门K向活塞下方空间充气，假设充气过程中氩气的温度不变，且可视为理想气体，充气结束时活塞刚好离开支架。
（1）求重物的质量M；
（2）将阀门K关闭以后，将电阻丝接通电源，当电阻丝产生的热量Q全部被氩气吸收时，活塞上升高度为h，求此时汽缸内氩气的温度T和增加的内能△U。
【答案】（1）；（2），
【解析】
【详解】（1）充气过程中氩气的温度不变，等温变化得
解得充气后活塞下方气体的压强为
对活塞受力分析得
解得
（2）活塞上升过程中其他压强不变，由等压变化为
解得
在此过程中，气体对外做功为
根据热力学第一定律得
15. 如图所示，A、B是两列横波波源，时，两波源同时开始垂直纸面做简谐运动。其振动表达式分别为，产生的两列波在同一种均匀介质中沿纸面传播。P是介质中的一点，时开始振动，已知，，A波的波速为___________，B波的波长为___________m，两列波在P点相遇时，P点合振动的振幅为___________m。
【答案】 ①. 0.2 ②. 0.6 ③. 0.7
【解析】
【详解】[1]由两列波在同一种均匀介质中沿纸面传播可知，两列波的波速相同；由于，故时A波传到P点开始振动，则有
[2] 由振动方程可得波的周期为
可得波长为
[3] A、B两列波到P点的路程差为
可知，B波比A波传到P点时间晚，根据振动方程得，A波起振方向与B波起振方向相反，故两波在P点的振动方向相同，则P点为振动加强点，两列波在P点相遇时振动总是加强的，P点合振动的振幅为
16. 如图所示，将半径为R的透明半球体放在水平桌面上方，为球心，直径恰好水平，轴线垂直于水平桌面。位于水平桌面的点光源S发出一束与水平桌面垂直的单色光射向半球体上，光线通过半球体后与轴线相交与P点（P点未画出）、且与轴线夹角，已知，光在真空中传播速度为c，不考虑半球体内光的反射，求：
（i）透明半球体对该单色光的折射率n；
（ii）该光从进入半球体到P点的时间t。
【答案】（i）；（ii）
【解析】
【详解】（ⅰ）根据题意画出其光路图如图所示
因
由几何关系得，入射角
折射率
B点有
又
所以
由几何关系得
所以
折射率
（ⅱ）由几何关系得
该光在半球体传播速度
该光从进入半球体到P点的时间
A. 频率最小的光是由能级跃迁到能级产生的
B. 最容易发生衍射现象的光是由能级跃迁到能级产生的
C. 这群氢原子总共可辐射出2种不同频率的光
D. 这群氢原子辐射出的光中有3种频率的光能使金属A发生光电效应
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据波尔能级理论可知由能级跃迁到能级产生的光的能量最小，根据可知能级跃迁到能级产生的光的频率最小，A错误；
B．根据结合A选项可知能级跃迁到能级产生的光的波长最大，则最容易发生衍射，B正确；
C．根据可知这群氢原子总共可辐射出3种不同频率的光，C错误；
D．根据波尔能级理论这群氢原子辐射出的光中能级跃迁到能级、能级跃迁到能级2种频率的光能使金属A发生光电效应，D错误。
故选B。
2. 2022年6月5日，搭载神舟十四号载人飞船的长征二号F遥十四运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，神舟十四号载人飞船从较低的轨道经过六次变轨后进入较高的预定轨道，并与“天和”核心舱成功对接，发射任务获得圆满成功。下列说法正确的是（ ）
A. 神舟十四号与“天和”核心舱对接后，“天和”核心舱的运行周期不变
B. 变轨之前，神舟十四号的向心加速度小于“天和”核心舱的向心加速度
C. 若已知“天和”核心舱的运行周期和轨道半径，则可求出地球的密度
D. 返回舱落地前的减速过程，其中的宇航员处于失重状态
【答案】A
【解析】
【详解】A．根据万有引力提供向心力，有
解得
可知神舟十四号与“天和”核心舱对接后，“天和”核心舱的运行周期不变，故A正确；
B．根据万有引力提供向心力，有
解得
神舟十四号载人飞船从较低的轨道经过六次变轨后进入较高的预定轨道，并与“天和”核心舱成功对接，可知变轨之前，轨道半径更小，所以神舟十四号的向心加速度大于“天和”核心舱的向心加速度，故B错误；
C．若已知“天和”核心舱的运行周期和轨道半径，根据万有引力提供向心力，有
解得
又
可知还需要知道地球的半径才能求出地球的密度，故C错误；
D．返回舱落地前的减速过程，其中的宇航员处于超重状态，故D错误。
故选A。
3. 如图所示，两光滑直硬杆1、2一端固定在水平面上（两杆在同一竖直平面内），与水平面之间的夹角分别为，轻质小环套在杆2上，质量的小球套在杆1上，轻质细线连接环和球，给小球一个沿杆1斜向上的拉力，当环与球静止时，细线的弹力为T。重力加速度，，。则T的大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据对小球受力分析可知，轻质小环受力平衡则拉力的方向垂直于杆2，根据几何关系可知方向与杆1夹角为，小球受力平衡，对小球所受力进行正交分解，在沿杆1方向上有
代入数据，解得
故选C。
4. 如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为k，输出端接有一交流电动机，其线圈的电阻为R。将原线圈接在正弦交流电源两端，电动机恰好能带动质量为m的物体以速度匀速上升，此时理想电流表A的示数为I。若不计电动机摩擦带来的能量损失，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A. 电动机的输入功率
B. 整个装置的效率
C. 原线圈两端电压的有效值
D. 原线圈两端电压的有效值
【答案】D
【解析】
【详解】A．质量为m的物体以速度匀速上升，绳子的拉力
电动机的输出功率
电动机的发热功率
电动机的输入功率等于电动机的发热功率和输出功率之和
A错误；
B．整个装置的效率
B错误；
CD．设原线圈的电流为，则
得
设原线圈两端电压的有效值，原副线圈的功率相等，副线圈消耗的功率等于电动机的输入功率
得
C错误，D正确。
故选D。
5. 正三角形的三个顶点上放置着电荷量相同、电性如图所示的点电荷，O为正三角形的中心，D、F、M、N、P分别为的中点。取无穷远处电势为零，下列说法正确的是（ ）
A. D、F、M三点的电场强度相同
B. D、F、M三点的电势相等
C. 从D沿直线到F的过程中电势先降低后升高
D. 将一质子从N点沿移动到O的过程中，电势能先增大后减小
【答案】C
【解析】
【详解】A．由题可知D、F两点对称，故这两点电场强度大小相等方向不同，M点的电场强度小于D、F的电场强度，A错误；
B．根据对称关系可知D、F两点电势相等，且小于O点电势，M点的电势大于O点电势，B错误；
C．若一个正电荷从D沿直线到F的过程中电场力先做正功后做负功，故电势先降低后升高，C正确；
D．将一质子从N点沿移动时，电场力一直做正功，电势能一直减小，D错误。
故选C。
6. 一质量的物块静止在水平地面上，现用拉力F沿水平方向拉物块，拉力F对物块做的功W随物块位移x变化的关系如图所示，当位移时，撤去拉力F，物块继续向前滑行停止运动。重力加速度，下列说法正确的是（ ）
A. 当位移时，拉力
B. 物块与地面间的动摩擦因数
C. 物块从开始运动到撤去拉力过程拉力的冲量
D. 当位移时，物块的速率
【答案】AD
【解析】
【详解】A．根据W=Fx可知W-x图像的斜率等于F当位移时，拉力
选项A正确；
B．从开始运动到最后静止，由动能定理
即
解得
f=2.5N
即
选项B错误；
CD．在开始的0~2m拉力
加速度
运动时间
在2m末速度
在2~12m过程中拉力
加速度
在12m末速度
运动时间
物块从开始运动到撤去拉力过程拉力的冲量
选项C错误，D正确。
故选AD。
7. 如图所示，用不可伸长的轻绳将质量为的小球悬挂在O点，绳长，轻绳处于水平拉直状态。现将小球由静止释放，下摆至最低点与静止在A点的小物块发生碰撞，碰后小球向左摆的最大高度，小物块沿水平地面滑到B点停止运动。已知小物块质量为，小物块与水平地面间的动摩擦因数，A点到B点的距离，重力加速度，则下列说法正确的是（ ）
A. 小球与小物块质量之比B. 小球与小物块碰后小物块速率
C. 小球与小物块碰撞是弹性碰撞D. 小球与小物块碰撞过程中有机械能损失
【答案】BC
【解析】
【详解】B．根据牛顿第二定律
可知小物块加速度
根据匀变速运动公式
解得小球与小物块碰后小物块速率
B正确；
A．设小球碰撞前的速度为，碰撞后的速度为，根据动能定理
解得
以向右为正方向，根据动量守恒定律
解得
A错误；
CD．碰撞前动能
碰撞后动能
碰撞前后动能相等，所以小球与小物块碰撞是弹性碰撞，无机械能损失，C正确，D错误。
故选BC。
8. 如图所示，一个边长为l的立方体空间被对角平面划分成两个区域，平面左侧磁感应强度大小、方向沿z轴负方向的匀强磁场，右侧磁感应强度大小、方向沿z轴正方向的匀强磁场。一质量为m，电荷量为q的带正电粒子（不计重力）从棱在z轴上的某点以速度垂直平面进入磁场，并穿过两个磁场区域。则（ ）
A. 粒子在磁场中运动的时间B. 粒子在磁场中运动的时间
C. 粒子在磁场中的位移D. 粒子在磁场中的位移
【答案】BD
【解析】
【详解】设粒子在左侧磁场区域运动的半径为，根据洛伦兹力提供向心力有
解得
同理可得粒子在右侧磁场区域运动的半径为
所以从上往下看粒子在磁场中运动轨迹如图所示：
由公式可得粒子在左、右磁场中运动周期分别为
，
由轨迹图可知，粒子在磁场中运动的时间
根据图由几何关系可得，粒子在磁场中的位移
故选BD。
9. 某同学用如图甲的装置研究完“探究加速度与力、质量的关系”实验后（该实验已平衡摩擦力，且小车质量M远大于砝码及托盘的总质量），另一同学提议用该装置和实验数据来验证“动量定理”。已知图乙中相邻两计数点间的时间为t，重力加速度为g。
（1）打第2个计数点时小车的速度___________和第6个计数点时小车的速度；
（2）从打第2个计数点到打第6个计数点的过程中小车合外力的冲量___________；
（3）比较小车合外力的冲量与小车动量的变化量即可验证；
（4）在实验的过程中，总是发现小车合外力的冲量大于小车动量的变化量，出现这种误差的原因___________。（写出其中一条即可）
【答案】 ①. ②. ③. 平衡摩擦不够##存在空气阻力##倾角过小
【解析】
【详解】（1）[1]根据匀变速直线运动中间时刻瞬时速度等于该过程平均速度可得打第2个计数点时小车的速度
（2）[2]从打第2个计数点到打第6个计数点的过程中小车合外力的冲量
（4）[3]在实验的过程中，总是发现小车合外力的冲量大于小车动量的变化量，出现这种误差的原因可能是平衡摩擦不够、存在空气阻力、倾角过小。
10. 某实验小组设计如图甲的原理图，先测量电流表A内阻，再测量电源电动势E和内阻r。请回答下列问题：
（1）在测量之前，滑动变阻器的滑动触头P应滑到___________（选填“a”或“b”）；
（2）闭合开关。调节滑动变阻器，分别读出电压表和电流表的读数，，，则电流表A内阻___________；
（3）为了准确测量电源电动势E和内阻r，在步骤（2）后断开开关___________（选填“”或“”）；
（4）调节滑动变阻器的阻值，记录多组电压表___________（选填“”或“”）及电流表A的读数，并描点作图得到了如图乙所示的图线，电源的电动势___________V，内阻___________。（结果均保留三位有效数字）
【答案】 ① b ②. 1 ③. ④. ⑤. 1.45 ⑥. 1.50
【解析】
【详解】（1）[1]为了保护电路，在测量之前，滑动变阻器的滑动触头P应滑至b端，使得接入的阻值最大。
（2）[2]电流表A内阻
（3）[3]为了准确测量电源电动势E和内阻r, 在步骤（2）后断开开关。由闭合回路可得
（4）[4]由（3）分析可知应调节滑动变阻器的阻值，记录多组电压表的值。
[5][6]由闭合回路可得
结合图像可得
解得
11. 如图所示，倾斜滑轨与水平面成角，水平滑轨长度为l，两滑轨间平滑连接，一质量为、长为l小车锁定在水平地面上，小车的上表面与水平滑道齐平。若质量为m的滑块从倾斜滑轨顶端由静止开始下滑，刚好滑到小车的最右端。已知滑块与滑轨和小车上表面间的动摩擦因数均为，小车与地面间的动摩擦因数为，滑块可视为质点，重力加速度为g，求：
（1）滑块释放点到斜面底端的距离；
（2）当小车在水平地面上解除锁定后，滑块仍从同一位置静止释放。滑块最终距小车右端的距离。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）小车锁定时，滑块从静止释放滑到小车最右端过程中由动能定理得
解得滑块释放点到斜面底端的距离
（2）当小车解除锁定后，设滑块刚滑上小车时的速度为，由动能定理得
解得
滑块滑上小车上后其加速度
滑块滑上小车上后小车加速度
经时间t后滑块与小车速度相等，则有
解得
时间t内的相对位移
则此时滑块距小车右端的距离
由于，故共速后滑块小车相对静止一起减速。
12. 如图所示，光滑且足够长的平行金属导轨和固定在同一水平面上，两导轨间距为L，间接电阻为的定值电阻，导轨上静止放置一质量为m、电阻为的金属杆，导轨电阻忽略不计，整个装置处在磁感应强度为的匀强磁场中，磁场方向垂直水平面向下。现用一恒力F（未知）沿水平方向拉杆，使之由静止开始运动，经时间t速度达到v并做匀速直线运动。若此时闭合开关S，Q处释放一正电粒子（其重力和初速度均忽略不计），经加速电场H加速后，从等边三角形容器的边中点小孔O点垂直边进入容器内，容器由光滑弹性绝缘壁构成，容器的边长为a，其内有垂直水平面向下的磁感应强度为的匀强磁场，粒子每次与筒壁发生碰撞均无电荷迁移，也无能量损失。求：
（1）杆做匀速直线运动过程中，恒力的功率P；
（2）时间内金属杆的位移x；
（3）若，，，，，，粒子与器壁多次垂直碰撞后仍能从O孔水平射出，已知粒子在磁场中运行的半径小于，求磁感应强度的最小值及对应粒子在容器中运行的时间t。（粒子质量，电荷量，取，结果保留两位有效数字）
【答案】（1）；（2）；（3），
【解析】
【详解】（1）当杆向左匀速运动时，则有拉力，其中
杆以速度v向左匀速运动时回路感应电流
则拉力的功率
（2）设杆在时间内的位移为x，时间内杆产生平均电动势
平均电流
由动量定理得
由以上解得杆在时间内的位移
（3）由题意得电场H两极板间的电压为
设粒子进入容器的速度为，则有
解得
粒子在容器中运行的半径小于，对应的最小，并且仍能从O孔水平射出，粒子在容器中运动轨迹如图：
由几何关系得粒子在容器中运动轨迹半径
由洛伦兹力提供向心力得
解得磁感应强度的最小值
对应粒子在容器中运行的时间
13. 下列有关热学说法正确的是（ ）
A. 气体的内能包括气体分子的重力势能
B. 布朗运动是液体中悬浮微粒的无规则运动
C. 如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡
D. 液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的
E. 由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体
【答案】BCE
【解析】
【详解】A．气体的内能等于气体内所有分子动能和分子势能之和，但不包括分子的重力势能。故A错误；
B．布朗运动是液体中悬浮微粒的无规则运动。故B正确；
C．由热平衡定律可知：如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡。故C正确；
D．液体中的扩散现象是液体分子的无规则运动形成的。故D错误；
E．由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体，如石墨和金刚石。故E正确。
故选BCE。
14. 某小组设计了一个气压升降机如图所示，竖直圆柱形光滑绝热汽缸中间有一个小支架，支架上放有可以自由移动的横截面积为S的绝热轻质活塞，活塞上放有重物，活塞到缸底的距离为H，已知大气压强为，重力加速度为g。活塞下方空间放有电阻丝，可以对气体加热。工作时先把活塞下方抽成真空，然后将容积为、压强为、温度为装有氩气的容器通过阀门K向活塞下方空间充气，假设充气过程中氩气的温度不变，且可视为理想气体，充气结束时活塞刚好离开支架。
（1）求重物的质量M；
（2）将阀门K关闭以后，将电阻丝接通电源，当电阻丝产生的热量Q全部被氩气吸收时，活塞上升高度为h，求此时汽缸内氩气的温度T和增加的内能△U。
【答案】（1）；（2），
【解析】
【详解】（1）充气过程中氩气的温度不变，等温变化得
解得充气后活塞下方气体的压强为
对活塞受力分析得
解得
（2）活塞上升过程中其他压强不变，由等压变化为
解得
在此过程中，气体对外做功为
根据热力学第一定律得
15. 如图所示，A、B是两列横波波源，时，两波源同时开始垂直纸面做简谐运动。其振动表达式分别为，产生的两列波在同一种均匀介质中沿纸面传播。P是介质中的一点，时开始振动，已知，，A波的波速为___________，B波的波长为___________m，两列波在P点相遇时，P点合振动的振幅为___________m。
【答案】 ①. 0.2 ②. 0.6 ③. 0.7
【解析】
【详解】[1]由两列波在同一种均匀介质中沿纸面传播可知，两列波的波速相同；由于，故时A波传到P点开始振动，则有
[2] 由振动方程可得波的周期为
可得波长为
[3] A、B两列波到P点的路程差为
可知，B波比A波传到P点时间晚，根据振动方程得，A波起振方向与B波起振方向相反，故两波在P点的振动方向相同，则P点为振动加强点，两列波在P点相遇时振动总是加强的，P点合振动的振幅为
16. 如图所示，将半径为R的透明半球体放在水平桌面上方，为球心，直径恰好水平，轴线垂直于水平桌面。位于水平桌面的点光源S发出一束与水平桌面垂直的单色光射向半球体上，光线通过半球体后与轴线相交与P点（P点未画出）、且与轴线夹角，已知，光在真空中传播速度为c，不考虑半球体内光的反射，求：
（i）透明半球体对该单色光的折射率n；
（ii）该光从进入半球体到P点的时间t。
【答案】（i）；（ii）
【解析】
【详解】（ⅰ）根据题意画出其光路图如图所示
因
由几何关系得，入射角
折射率
B点有
又
所以
由几何关系得
所以
折射率
（ⅱ）由几何关系得
该光在半球体传播速度
该光从进入半球体到P点的时间
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