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2024届四川省内江市威远中学高三下学期第一次模拟考试物理试题 （解析版）
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这是一份2024届四川省内江市威远中学高三下学期第一次模拟考试物理试题 （解析版），共20页。试卷主要包含了本试卷分第Ⅰ卷两部分，2×104J，8×104J，39等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1.本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。
2.答题前，考生务必将姓名、准考证号填写在答题卡相应的位置。
3.全部答案在答题卡上完成，答在本试题上无效，结束后，只交答题卡。
第Ⅰ卷（选择题共126分）
二、选择题：本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第14 -18题只有一项符合题目要求，第19～21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1. 微型核电池的体积很小，只有一个硬币的厚度，电力极强，可用于手机充电。微型核电池是利用微型和纳米级系统研发出的一种超微型电源设备，通过放射性物质的衰变，释放出带电粒子，从而获得持续电流。镍发生衰变变为铜，用它制成的大容量核电池，续航可超百年。下列说法正确的是（ ）
A. 镍的衰变方程为
B. 镍的比结合能比铜的比结合能小
C. 升高镍的温度，可使其半衰期减小
D. 衰变放出的电子来自镍核外层电子
【答案】B
【解析】
【详解】A．镍的衰变方程为
故A错误；
B．衰变过程释放能量，比结合能变大，故B正确；
C．半衰期不受温度影响，故C错误；
D．衰变放出的电子由质子转变为中子释放的，故D错误；
故选B。
2. 如图是建筑工地上常用的一种“深穴打夯机”示意图，电动机带动两个滚轮匀速转动将夯杆从深坑提上来，当夯杆底端刚到达坑口时，两个滚轮彼此分开，将夯杆释放，夯杆在自身重力作用下，落回深坑，夯实坑底。然后两个滚轮再次压紧，夯杆被提上来，如此周而复始（夯杆被滚轮提升过程中，经历匀加速和匀速运动过程）。已知两个滚轮边缘的线速度恒为v0=4m/s，滚轮对夯杆的正压力F=2×104N，滚轮与夯杆间的动摩擦因数μ=0.3，夯杆质量m=1×103kg，坑深h=6.4m，假定在打夯的过程中坑的深度变化不大，取g=10m/s2，下列说法正确（ ）
A. 夯杆被滚轮带动加速上升的过程中，加速度的大小为2.5m/s2
B. 每个打夯周期中，电动机多消耗的电能为7.2×104J
C. 每个打夯周期中滚轮与夯杆间因摩擦产生的热量为4.8×104J
D. 增加滚轮对夯杆的正压力，每个打夯周期中滚轮与夯杆间因摩擦产生的热量将增加
【答案】C
【解析】
【详解】A．夯杆被滚轮带动加速上升的过程中，对夯杆进行分析，根据牛顿第二定律有
解得
故A错误；
B．夯杆被滚轮带动加速上升的过程中，若匀加速至v0，根据速度与位移的关系式有
解得
之后夯杆匀速运动至到达坑口，此过程夯杆所受左右两轮静摩擦力的合力大小等于夯杆的重力，匀加速过程经历时间与匀速过程经历时间分别为
，
根据功能关系，由于滚轮边缘的线速度大小恒定，则每个打夯周期中，电动机多消耗的电能等于滚轮克服摩擦阻力所做的功
解得
故B错误；
C．每个打夯周期中滚轮与夯杆间的相对位移大小为
则因摩擦产生的热量为
故C正确；
D．若增加滚轮对夯杆的正压力，结合上述可知，在匀加速过程中有
夯杆匀加速至v0的相对位移
其中
产生的热量
解得
可知，当增加滚轮对夯杆的正压力，每个打夯周期中滚轮与夯杆间因摩擦产生的热量将减小，故D错误。
故选C。
3. 我国将于2025年前后在文昌发射嫦娥六号，嫦娥六号将开展月球背面着陆区的现场调查和分析。采样返回后，在地面对样品进行研究。在发射过程中必须让嫦娥六号探测器在环月阶段圆轨道（II）的P点向环月阶段椭圆轨道（I）上运动以到达月球表面的Q点。已知在圆轨道和椭圆轨道上的探测器只受到月球的万有引力作用，下列说法正确的是（ ）
A. 若已知引力常量、探测器的运动周期和环月圆轨道的半径，可求月球的质量
B. 探测器由环月圆轨道进入环月椭圆轨道应让发动机在P点加速
C. 探测器在环月阶段椭圆轨道上P点的加速度小于Q点的加速度
D. 探测器在环月阶段椭圆轨道上P点的速度大于Q点的速度
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据
解得
可知，若已知引力常量、探测器在环月阶段圆轨道II上的运动周期和环月圆轨道的半径，可求月球的质量，选择项中的周期指探测器的运动周期，并不是指探测器在环月阶段圆轨道II上的运动周期，则不能够求出月球的质量，故A错误；
B．探测器由环月圆轨道进入环月椭圆轨道过程是由高轨道进入低轨道，应让发动机在P点减速，故B错误；
C．根据牛顿第二定律有
解得
由于探测器在环月阶段椭圆轨道上P点距离月心的间距大于探测器在Q点距离月心的间距，则探测器在环月阶段椭圆轨道上P点的加速度小于Q点的加速度，故C正确；
D．探测器在环月阶段椭圆轨道上由P运动到Q过程，万有引力做正功，可知，探测器在环月阶段椭圆轨道上P点的速度小于Q点的速度，故D错误。
故选C。
4. 矩形滑块由不同材料的上、下两层粘合在一起组成，将其放在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度v水平射向滑块．若射击下层，子弹刚好不射出；若射击上层，则子弹刚好能射穿一半厚度，如图所示．则上述两种情况相比较（ ）
A. 子弹末速度大小相等B. 系统产生的热量不同
C. 子弹对滑块做的功不相同D. 子弹和滑块间的水平作用力一样大
【答案】A
【解析】
【详解】A．设滑块的质量为，根据动量守恒定理可知
解得
故两种情况子弹的末速度大小相同，A正确；
B．两种情况系统产生的热量都等于系统减少的动能，由题可知系统的初动能和末动能两种情况都相同，故系统减少的动能一样，增加的内能也相同，B错误；
C．两种情况都只有子弹对滑块做功，根据动能定理可知，物块动能的增量等于子弹对滑块做的功，两种情况滑块获得的动能相同，说明子弹对滑块做的相同，C错误；
D．系统产生的热量相同，故根据
得
由于两种情况子弹相对滑块的位移不同，故子弹和滑块之间的作用力不一样大，D错误。
故选A。
5. 半导体薄膜压敏传感器所受压力越大其电阻越小，利用这一特性设计成苹果大小自动分拣装置如图所示，装置可选出单果质量大于一定标准的苹果。为固定转动轴，苹果通过托盘秤时作用在杠杆上从而使压敏传感器受到压力，为可变电阻。当放大电路的输入电压大于某一个值时，电磁铁工作将衔铁吸下并保持此状态一小段时间，苹果进入通道2，否则苹果将进入通道1。下列说法正确的是（ ）
A. 选出的质量大的苹果将进入通道1
B. 若将的电阻调大，将挑选出质量更大的苹果
C. 若电源内阻变大，将挑选出质量更大的苹果
D. 若电源电动势变大，将挑选出质量更大的苹果
【答案】C
【解析】
【详解】A．质量大的苹果对压敏传感器的压力大，压敏传感器的阻值小，电路中的电流大，则电阻的电压大，即放大电路的输入电压大于某一个值，电磁铁工作将衔铁吸下，苹果将进入通道2，故A错误；
B．将的电阻调大，则电阻的电压变大，则质量较小的苹果更容易使放大电路的输入电压大于某一个值，从而进入通道2，即将挑选出质量更小的苹果，故B错误；
C．电源内阻变大，则电阻的电压变小，要达到某一临界值，则需要减小压敏传感器的阻值，增大电路中的电流，从而使电阻的电压达到临界值，则需要增大对压敏传感器的压力，即将挑选出质量更大的苹果，故C正确；
D．电源电动势变大，则电阻的电压变大，则质量较小的苹果更容易使放大电路的输入电压大于某一个值，从而进入通道2，即将挑选出质量更小的苹果，故D错误。
故选C。
6. 已知国产越野车和自动驾驶车都在同一公路上向东行驶，自动驾驶车由静止开始运动时，越野车刚好以速度从旁边加速驶过，如图所示的粗折线和细折线分别是越野车和自动驾驶车的图线，根据这些信息，可以判断（ ）
A. 5s末两车速度均为9m/sB. 0时刻之后，两车只会相遇一次
C. 20s末两车相遇D. 加速阶段自动驾驶车的加速度是越野车的3倍
【答案】AD
【解析】
【详解】A．由v－t图象可以看出，5s末两车的速度相等，均为
A正确；
BC．0至10s，两图线与坐标轴围成图形的面积相等，由v－t图象的物理意义可知，10s末两车相遇，两车间距变大20s之后两车间距变小，25s后会再相遇一次，BC错误；
D．由v－t图象可知，5s末两车的速度均为9m/s，由9m/s增加到18m/s，越野车所花的时间是自动驾驶车的3倍，根据可知，自动驾驶车的加速度是越野车的3倍，D正确。
故选AD。
7. 两个固定的点电荷P、Q所形成电场的等势线如图中的虚线所示，一带电粒子以某一初速度从图中的d点进入电场，仅在静电力的作用下运动，运动轨迹如图中的实线所示。下列说法正确的是（ ）
A. 点电荷P、Q带有等量同种电荷，粒子带负电
B. 粒子从d点到a点的运动过程中，静电力先做正功后做负功
C. 粒子从d点到a点运动的过程中，电势能先增大后减小
D. 粒子经过a点和d点时的速度相同
【答案】AC
【解析】
【详解】A．靠近点电荷P、Q处的等势面电势高，说明点电荷P、Q均带正电，则点电荷P、Q带同种电荷；根据曲线运动的合外力指向轨迹的凹侧，段合外力方向大致向下，段电场强度方向垂直等势面向上，可知粒子带负电，故A正确；
BC．粒子从d点到a点运动的过程中，电势先减小后增大，粒子带负电，电场力先做负功后做正功，动能先减小后增大，电势能先增大后减小，故B错误，C正确；
D．a点和d点的电势相等，即，则粒子从d点到a点电场力所做总功为零，故粒子在a点和d点的速度大小相等，但速度的方向不同，则两点的速度不相同，故D错误。
故选AC。
8. 如图，MN和PQ是电阻不计的平行金属导轨，其间距为L，导轨弯曲部分光滑，平直部分粗糙，两部分平滑连接，平直部分右端接一个阻值为R的定值电阻。平直部分导轨左边区域有宽度为d、方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。质量为m、电阻也为R的金属棒从高度为h处由静止释放，到达磁场右边界处恰好停止。已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为μ，金属棒与导轨间接触良好，则金属棒穿过磁场区域的过程中（ ）
A. 流过金属棒最大电流为
B. 通过金属棒的电荷量为
C. 克服安培力所做的功为mgh
D. 金属棒内产生焦耳热为mg（h－μd）
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】A．金属棒下滑到弯曲部分底端时，根据动能定理有
mgh＝mv2
金属棒在磁场中运动时产生的感应电动势
E＝BLv
金属棒受到的安培力
F＝BIL
当金属棒刚进入磁场中时，感应电流最大，分析可得
Imax＝
所以A错误；
B．金属棒穿过磁场区域的过程中通过金属棒的电荷量
q＝t＝＝
所以B正确；
CD．对整个过程由动能定理得
mgh－WF安－μmgd＝0
金属棒克服安培力做的功
WF安＝mgh－μmgd
金属棒内产生的焦耳热
Q＝WF安＝mg（h－μd）
所以C错误；D正确；
故选BD。
第Ⅱ卷
三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22题～第32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33题～第38题为选考题，考生根据要求作答。
（一）必考题（共129分）
9. 某物理兴趣小组的同学要测定电源（由两节新干电池组成）的电动势和内阻，该同学根据实验室提供的实验器材设计了如图甲所示的原理图，其中定值电阻R0=1.8Ω。还有一毫安表，最大量程为40mA，内阻=4Ω。
（1）因为所给毫安表的最大量程较小，需利用定值电阻将毫安表改装成最大量程为200mA的电流表，图甲中虚线框内为改装后的电流表，其中R1=___________Ω。
（2）现将实验中所测得的实验数据（电压表的示数用U表示，毫安表的示数用I表示）描绘在如图乙所示的坐标纸上，并画出了U-I图线，根据图乙可知电源的电动势为2.98V，则可求得内阻r=______Ω（结果保留2位小数）。
（3）当电压表的示数为2.30V时，由图乙可知I=30mA，此时电源的输出功率为_______W（结果保留2位小数）。
【答案】（1）1 （2）2.66（2.60~2.72均可）
（3）0.39
【解析】
【小问1详解】
根据电流表改装原理
解得
【小问2详解】
电路中的电流为
根据闭合电路的欧姆定律可得
整理得
图像斜率的绝对值为
解得内阻为
【小问3详解】
当电压表的示数为2.30V时，由图乙可知I=30mA，此时电路中的电流为
电源的输出功率为
10. 某物理兴趣小组设计了如图甲所示的实验装置。在足够大的水平平台上的A点设置一个光电门。其右侧可看作光滑，左侧为粗糙水平面。当地重力加速度大小为g。采用的实验步骤如下：
A.在小滑块a上固定一个宽度为d的窄挡光片
B.用天平分别测出小滑块a（含挡光片）和小球b的质量、；
C.在a和b间用细线连接，中间夹一被压缩了的请短弹簧，静止放置在平台上；
D.细线烧断后，a、b瞬间被弹开，向相反方向运动；
E.记录滑块a通过光电门时挡光片的遮光时间t；
F.小球b从平台边缘飞出后，落在水平地面的B点，用刻度尺测出平台距水平地面的高度h及平台边缘铅垂线与B点之间的水平距离s；
G.改变弹簧压缩量，进行多次测量。
（1）用螺旋测微器测量挡光片的宽度，如图乙所示，则挡光片的宽度为_______mm。
（2）针对该时间装置和实验结果，同学们做了充分的讨论。讨论结果如下：
①该实验要验证“动量守恒定律”，则只需验证_______________________（用上述实验所涉及物理量的字母表示）；
②若该实验的目的是求弹簧的最大弹性势能，则弹簧的弹性势能为__________（用上述实验所涉及物理量的字母表示）；
③改变弹簧压缩量，用刻度尺测量出小滑块每次停止位置到光电门的距离xa，该实验小组得到与的关系图像如图所示，图线的斜率为k，则平台上A点左侧与滑块a之间的动摩擦因数大小为________（用上述实验数据字母表示）。
【答案】 ①. 2.550 ②. ③. ④.
【解析】
【详解】（1）[1]螺旋测微器的读数即挡光片的宽度
（2）①[2]应该验证
而a球通过光电门可求
而b球离开平台后做平抛运动，根据
整理可得
因此动量守恒定律的表达式为
②[3]弹性势能大小为
代入数据整理得
③[4]根据动能定理可得
而
联立整理得
由题可得
可得动摩擦因数
11. 如图所示，在xOy平面第一象限内有以虚线OP为理想边界的匀强电场和匀强磁场区域，OP与x轴夹角为α=45°，OP与y轴之间的电场平行于y轴向上，OP与x轴之间的磁场垂直纸面向里。在y轴上有一点M，M到O点的距离为3d。现有一个质量为m、电荷量为-q的带负电粒子，从M点以速度v0垂直于y轴向右进入电场区域，粒子离开电场后从OP上的N点进入磁场区域，已知N点到x轴的距离为2d。粒子经过磁场后从x轴上C点离开，且速度方向与x轴垂直，不计带电粒子的重力，求：
（1）电场强度大小E；
（2）粒子从M点运动到C点所用的总时间t。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）由题意，粒子从M到N做类平抛运动，轨迹如图所示
在沿-y方向有
qE=ma
位移大小为
沿x正方向做匀速运动，由几何关系得
x1=2d=v0t
解得
vy=v0
又
vy=at
联立求得电场强度大小为
（2）由题意，粒子从N点垂直OP进入磁场，到从C点垂直x轴离开磁场，由几何关系知，粒子在磁场中做圆周运动的半径
在N点粒子速度与OP垂直，大小为
由牛顿第二定律得
粒子在电场中运动的时间
粒子在磁场中运动的时间
粒子在电场和磁场中运动的总时间为
12. 如图，足够长光滑绝缘水平台面左端固定一被压缩的绝缘轻质弹簧，一个质量的可视为质点的带电小球与弹簧接触但不栓接，小球带电荷量。某一瞬间释放弹簧弹出小球，小球从水平台面右端点飞出，恰好能以的速率没有碰撞地落到粗糙倾斜轨道的最高点，并沿轨道滑下。已知倾斜轨道与水平方向夹角为、倾斜轨道长为，带电小球与倾斜轨道间的动摩擦因数。倾斜轨道通过光滑水平轨道CD与半径的光滑过山车模型的竖直圆轨道相连，小球在点没有机械能损失，运动过程小球的电荷量保持不变。竖直圆轨道处在范围足够大的竖直向下的匀强电场中，圆轨道上的一点位于圆轨道最低点的右侧，距水平轨道高为（，，取）。求：
（1）AB间的竖直距离及被释放前弹簧的弹性势能；
（2）要使小球不脱离轨道（水平轨道足够长），电场强度所满足条件；
（3）如果，小球进入轨道后，能够通过点的次数。
【答案】（1）0.45m，0.4J；（2）或；（3）4次
【解析】
【详解】（1）小球从到做平抛运动，点处竖直分速度
点处速度
由自由落体运动公式可得
弹簧的弹性势能
（2）若小球恰能到达圆轨道最高点时速度满足
小球从恰好运动到圆轨道最高点时，由动能定理得
解得
若小球从恰好运动到圆轨道圆心等高处时，由动能定理得
解得
可知电场强度所满足的条件
或
（3）小球从点到达圆轨道上最大高度处的过程中，由动能定理可得
解得
小球从第一次所能到达的圆轨道上最大高度处滑下后，冲上斜面到达斜面最大高度处的过程中
小球从斜面最大高度处滑下，第二次到达圆轨道上最大高度处的过程中
可得
则有
当时，可知
故小球能够通过点4次。
34.【物理──选修3-4】
13. 一列简谐横波在时的波形如图实线所示。下列说法中正确的是（ ）
A. 这列波的波长是12m
B. 平衡位置分别为A、B的2个质点的振幅相等
C. 如果波向右传播，平衡位置分别为B、C的2个质点，在此时刻的振动方向相反
D. 若波速为240m/s那么，波的频率为30Hz
E. 若虚线是简谐横波在时的波形图，波的传播速度一定为：（n=0，1，2，3，…）
【答案】BCD
【解析】
【详解】A．由图可知，这列波的波长是8m，故A错误；
B．简谐横波在传播过程中各个质点的振幅都相等，故B正确；
C．如果波向右传播，根据同侧法可知，平衡位置为B的质点沿y轴正向振动，平衡位置为C的质点沿y轴负向振动，在此时刻这两个质点的振动方向相反，故C正确；
D．若波速为240m/s，那么波的频率为
故D正确；
E．若虚线是简谐横波在时的波形图，若波沿x正向传播，那么波的传播速度为
（n=0，1，2，3，…）
若波沿x负向传播，那么波的传播速度为
（n=0，1，2，3，…）
故E错误。
故选BCD。
14. 如图所示，某玻璃砖的截面由半圆和正三角形组成，半圆的直径为d，正三角形的边长也为d，一束单色光从AB边的中点D垂直于BC射入玻璃砖中，结果折射光线刚好通过半圆的圆心O，光在真空中的传播速度为c，求：
（1）光在玻璃砖中传播的时间（不考虑光的反射）；
（2）入射光线的方向不变，将光在AB面上的入射点下移，使折射光线刚好能照射到圆的底部，入射点沿AB移动的距离为多少？这时光束在圆的底部经玻璃砖折射后的折射角为多少？
【答案】（1）；（2），60°
【解析】
【详解】（1）由几何关系可知，光在AB面上的入射角为60°，折射角为30°
根据折射率公式有
由几何关系可知，光在玻璃砖中传播的路程
s=d
光在玻璃砖中传播的时间
（2）由几何关系可知
求得
因此入射点沿AB移动的距离
注意事项：
1.本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。
2.答题前，考生务必将姓名、准考证号填写在答题卡相应的位置。
3.全部答案在答题卡上完成，答在本试题上无效，结束后，只交答题卡。
第Ⅰ卷（选择题共126分）
二、选择题：本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第14 -18题只有一项符合题目要求，第19～21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1. 微型核电池的体积很小，只有一个硬币的厚度，电力极强，可用于手机充电。微型核电池是利用微型和纳米级系统研发出的一种超微型电源设备，通过放射性物质的衰变，释放出带电粒子，从而获得持续电流。镍发生衰变变为铜，用它制成的大容量核电池，续航可超百年。下列说法正确的是（ ）
A. 镍的衰变方程为
B. 镍的比结合能比铜的比结合能小
C. 升高镍的温度，可使其半衰期减小
D. 衰变放出的电子来自镍核外层电子
【答案】B
【解析】
【详解】A．镍的衰变方程为
故A错误；
B．衰变过程释放能量，比结合能变大，故B正确；
C．半衰期不受温度影响，故C错误；
D．衰变放出的电子由质子转变为中子释放的，故D错误；
故选B。
2. 如图是建筑工地上常用的一种“深穴打夯机”示意图，电动机带动两个滚轮匀速转动将夯杆从深坑提上来，当夯杆底端刚到达坑口时，两个滚轮彼此分开，将夯杆释放，夯杆在自身重力作用下，落回深坑，夯实坑底。然后两个滚轮再次压紧，夯杆被提上来，如此周而复始（夯杆被滚轮提升过程中，经历匀加速和匀速运动过程）。已知两个滚轮边缘的线速度恒为v0=4m/s，滚轮对夯杆的正压力F=2×104N，滚轮与夯杆间的动摩擦因数μ=0.3，夯杆质量m=1×103kg，坑深h=6.4m，假定在打夯的过程中坑的深度变化不大，取g=10m/s2，下列说法正确（ ）
A. 夯杆被滚轮带动加速上升的过程中，加速度的大小为2.5m/s2
B. 每个打夯周期中，电动机多消耗的电能为7.2×104J
C. 每个打夯周期中滚轮与夯杆间因摩擦产生的热量为4.8×104J
D. 增加滚轮对夯杆的正压力，每个打夯周期中滚轮与夯杆间因摩擦产生的热量将增加
【答案】C
【解析】
【详解】A．夯杆被滚轮带动加速上升的过程中，对夯杆进行分析，根据牛顿第二定律有
解得
故A错误；
B．夯杆被滚轮带动加速上升的过程中，若匀加速至v0，根据速度与位移的关系式有
解得
之后夯杆匀速运动至到达坑口，此过程夯杆所受左右两轮静摩擦力的合力大小等于夯杆的重力，匀加速过程经历时间与匀速过程经历时间分别为
，
根据功能关系，由于滚轮边缘的线速度大小恒定，则每个打夯周期中，电动机多消耗的电能等于滚轮克服摩擦阻力所做的功
解得
故B错误；
C．每个打夯周期中滚轮与夯杆间的相对位移大小为
则因摩擦产生的热量为
故C正确；
D．若增加滚轮对夯杆的正压力，结合上述可知，在匀加速过程中有
夯杆匀加速至v0的相对位移
其中
产生的热量
解得
可知，当增加滚轮对夯杆的正压力，每个打夯周期中滚轮与夯杆间因摩擦产生的热量将减小，故D错误。
故选C。
3. 我国将于2025年前后在文昌发射嫦娥六号，嫦娥六号将开展月球背面着陆区的现场调查和分析。采样返回后，在地面对样品进行研究。在发射过程中必须让嫦娥六号探测器在环月阶段圆轨道（II）的P点向环月阶段椭圆轨道（I）上运动以到达月球表面的Q点。已知在圆轨道和椭圆轨道上的探测器只受到月球的万有引力作用，下列说法正确的是（ ）
A. 若已知引力常量、探测器的运动周期和环月圆轨道的半径，可求月球的质量
B. 探测器由环月圆轨道进入环月椭圆轨道应让发动机在P点加速
C. 探测器在环月阶段椭圆轨道上P点的加速度小于Q点的加速度
D. 探测器在环月阶段椭圆轨道上P点的速度大于Q点的速度
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据
解得
可知，若已知引力常量、探测器在环月阶段圆轨道II上的运动周期和环月圆轨道的半径，可求月球的质量，选择项中的周期指探测器的运动周期，并不是指探测器在环月阶段圆轨道II上的运动周期，则不能够求出月球的质量，故A错误；
B．探测器由环月圆轨道进入环月椭圆轨道过程是由高轨道进入低轨道，应让发动机在P点减速，故B错误；
C．根据牛顿第二定律有
解得
由于探测器在环月阶段椭圆轨道上P点距离月心的间距大于探测器在Q点距离月心的间距，则探测器在环月阶段椭圆轨道上P点的加速度小于Q点的加速度，故C正确；
D．探测器在环月阶段椭圆轨道上由P运动到Q过程，万有引力做正功，可知，探测器在环月阶段椭圆轨道上P点的速度小于Q点的速度，故D错误。
故选C。
4. 矩形滑块由不同材料的上、下两层粘合在一起组成，将其放在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度v水平射向滑块．若射击下层，子弹刚好不射出；若射击上层，则子弹刚好能射穿一半厚度，如图所示．则上述两种情况相比较（ ）
A. 子弹末速度大小相等B. 系统产生的热量不同
C. 子弹对滑块做的功不相同D. 子弹和滑块间的水平作用力一样大
【答案】A
【解析】
【详解】A．设滑块的质量为，根据动量守恒定理可知
解得
故两种情况子弹的末速度大小相同，A正确；
B．两种情况系统产生的热量都等于系统减少的动能，由题可知系统的初动能和末动能两种情况都相同，故系统减少的动能一样，增加的内能也相同，B错误；
C．两种情况都只有子弹对滑块做功，根据动能定理可知，物块动能的增量等于子弹对滑块做的功，两种情况滑块获得的动能相同，说明子弹对滑块做的相同，C错误；
D．系统产生的热量相同，故根据
得
由于两种情况子弹相对滑块的位移不同，故子弹和滑块之间的作用力不一样大，D错误。
故选A。
5. 半导体薄膜压敏传感器所受压力越大其电阻越小，利用这一特性设计成苹果大小自动分拣装置如图所示，装置可选出单果质量大于一定标准的苹果。为固定转动轴，苹果通过托盘秤时作用在杠杆上从而使压敏传感器受到压力，为可变电阻。当放大电路的输入电压大于某一个值时，电磁铁工作将衔铁吸下并保持此状态一小段时间，苹果进入通道2，否则苹果将进入通道1。下列说法正确的是（ ）
A. 选出的质量大的苹果将进入通道1
B. 若将的电阻调大，将挑选出质量更大的苹果
C. 若电源内阻变大，将挑选出质量更大的苹果
D. 若电源电动势变大，将挑选出质量更大的苹果
【答案】C
【解析】
【详解】A．质量大的苹果对压敏传感器的压力大，压敏传感器的阻值小，电路中的电流大，则电阻的电压大，即放大电路的输入电压大于某一个值，电磁铁工作将衔铁吸下，苹果将进入通道2，故A错误；
B．将的电阻调大，则电阻的电压变大，则质量较小的苹果更容易使放大电路的输入电压大于某一个值，从而进入通道2，即将挑选出质量更小的苹果，故B错误；
C．电源内阻变大，则电阻的电压变小，要达到某一临界值，则需要减小压敏传感器的阻值，增大电路中的电流，从而使电阻的电压达到临界值，则需要增大对压敏传感器的压力，即将挑选出质量更大的苹果，故C正确；
D．电源电动势变大，则电阻的电压变大，则质量较小的苹果更容易使放大电路的输入电压大于某一个值，从而进入通道2，即将挑选出质量更小的苹果，故D错误。
故选C。
6. 已知国产越野车和自动驾驶车都在同一公路上向东行驶，自动驾驶车由静止开始运动时，越野车刚好以速度从旁边加速驶过，如图所示的粗折线和细折线分别是越野车和自动驾驶车的图线，根据这些信息，可以判断（ ）
A. 5s末两车速度均为9m/sB. 0时刻之后，两车只会相遇一次
C. 20s末两车相遇D. 加速阶段自动驾驶车的加速度是越野车的3倍
【答案】AD
【解析】
【详解】A．由v－t图象可以看出，5s末两车的速度相等，均为
A正确；
BC．0至10s，两图线与坐标轴围成图形的面积相等，由v－t图象的物理意义可知，10s末两车相遇，两车间距变大20s之后两车间距变小，25s后会再相遇一次，BC错误；
D．由v－t图象可知，5s末两车的速度均为9m/s，由9m/s增加到18m/s，越野车所花的时间是自动驾驶车的3倍，根据可知，自动驾驶车的加速度是越野车的3倍，D正确。
故选AD。
7. 两个固定的点电荷P、Q所形成电场的等势线如图中的虚线所示，一带电粒子以某一初速度从图中的d点进入电场，仅在静电力的作用下运动，运动轨迹如图中的实线所示。下列说法正确的是（ ）
A. 点电荷P、Q带有等量同种电荷，粒子带负电
B. 粒子从d点到a点的运动过程中，静电力先做正功后做负功
C. 粒子从d点到a点运动的过程中，电势能先增大后减小
D. 粒子经过a点和d点时的速度相同
【答案】AC
【解析】
【详解】A．靠近点电荷P、Q处的等势面电势高，说明点电荷P、Q均带正电，则点电荷P、Q带同种电荷；根据曲线运动的合外力指向轨迹的凹侧，段合外力方向大致向下，段电场强度方向垂直等势面向上，可知粒子带负电，故A正确；
BC．粒子从d点到a点运动的过程中，电势先减小后增大，粒子带负电，电场力先做负功后做正功，动能先减小后增大，电势能先增大后减小，故B错误，C正确；
D．a点和d点的电势相等，即，则粒子从d点到a点电场力所做总功为零，故粒子在a点和d点的速度大小相等，但速度的方向不同，则两点的速度不相同，故D错误。
故选AC。
8. 如图，MN和PQ是电阻不计的平行金属导轨，其间距为L，导轨弯曲部分光滑，平直部分粗糙，两部分平滑连接，平直部分右端接一个阻值为R的定值电阻。平直部分导轨左边区域有宽度为d、方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。质量为m、电阻也为R的金属棒从高度为h处由静止释放，到达磁场右边界处恰好停止。已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为μ，金属棒与导轨间接触良好，则金属棒穿过磁场区域的过程中（ ）
A. 流过金属棒最大电流为
B. 通过金属棒的电荷量为
C. 克服安培力所做的功为mgh
D. 金属棒内产生焦耳热为mg（h－μd）
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】A．金属棒下滑到弯曲部分底端时，根据动能定理有
mgh＝mv2
金属棒在磁场中运动时产生的感应电动势
E＝BLv
金属棒受到的安培力
F＝BIL
当金属棒刚进入磁场中时，感应电流最大，分析可得
Imax＝
所以A错误；
B．金属棒穿过磁场区域的过程中通过金属棒的电荷量
q＝t＝＝
所以B正确；
CD．对整个过程由动能定理得
mgh－WF安－μmgd＝0
金属棒克服安培力做的功
WF安＝mgh－μmgd
金属棒内产生的焦耳热
Q＝WF安＝mg（h－μd）
所以C错误；D正确；
故选BD。
第Ⅱ卷
三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22题～第32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33题～第38题为选考题，考生根据要求作答。
（一）必考题（共129分）
9. 某物理兴趣小组的同学要测定电源（由两节新干电池组成）的电动势和内阻，该同学根据实验室提供的实验器材设计了如图甲所示的原理图，其中定值电阻R0=1.8Ω。还有一毫安表，最大量程为40mA，内阻=4Ω。
（1）因为所给毫安表的最大量程较小，需利用定值电阻将毫安表改装成最大量程为200mA的电流表，图甲中虚线框内为改装后的电流表，其中R1=___________Ω。
（2）现将实验中所测得的实验数据（电压表的示数用U表示，毫安表的示数用I表示）描绘在如图乙所示的坐标纸上，并画出了U-I图线，根据图乙可知电源的电动势为2.98V，则可求得内阻r=______Ω（结果保留2位小数）。
（3）当电压表的示数为2.30V时，由图乙可知I=30mA，此时电源的输出功率为_______W（结果保留2位小数）。
【答案】（1）1 （2）2.66（2.60~2.72均可）
（3）0.39
【解析】
【小问1详解】
根据电流表改装原理
解得
【小问2详解】
电路中的电流为
根据闭合电路的欧姆定律可得
整理得
图像斜率的绝对值为
解得内阻为
【小问3详解】
当电压表的示数为2.30V时，由图乙可知I=30mA，此时电路中的电流为
电源的输出功率为
10. 某物理兴趣小组设计了如图甲所示的实验装置。在足够大的水平平台上的A点设置一个光电门。其右侧可看作光滑，左侧为粗糙水平面。当地重力加速度大小为g。采用的实验步骤如下：
A.在小滑块a上固定一个宽度为d的窄挡光片
B.用天平分别测出小滑块a（含挡光片）和小球b的质量、；
C.在a和b间用细线连接，中间夹一被压缩了的请短弹簧，静止放置在平台上；
D.细线烧断后，a、b瞬间被弹开，向相反方向运动；
E.记录滑块a通过光电门时挡光片的遮光时间t；
F.小球b从平台边缘飞出后，落在水平地面的B点，用刻度尺测出平台距水平地面的高度h及平台边缘铅垂线与B点之间的水平距离s；
G.改变弹簧压缩量，进行多次测量。
（1）用螺旋测微器测量挡光片的宽度，如图乙所示，则挡光片的宽度为_______mm。
（2）针对该时间装置和实验结果，同学们做了充分的讨论。讨论结果如下：
①该实验要验证“动量守恒定律”，则只需验证_______________________（用上述实验所涉及物理量的字母表示）；
②若该实验的目的是求弹簧的最大弹性势能，则弹簧的弹性势能为__________（用上述实验所涉及物理量的字母表示）；
③改变弹簧压缩量，用刻度尺测量出小滑块每次停止位置到光电门的距离xa，该实验小组得到与的关系图像如图所示，图线的斜率为k，则平台上A点左侧与滑块a之间的动摩擦因数大小为________（用上述实验数据字母表示）。
【答案】 ①. 2.550 ②. ③. ④.
【解析】
【详解】（1）[1]螺旋测微器的读数即挡光片的宽度
（2）①[2]应该验证
而a球通过光电门可求
而b球离开平台后做平抛运动，根据
整理可得
因此动量守恒定律的表达式为
②[3]弹性势能大小为
代入数据整理得
③[4]根据动能定理可得
而
联立整理得
由题可得
可得动摩擦因数
11. 如图所示，在xOy平面第一象限内有以虚线OP为理想边界的匀强电场和匀强磁场区域，OP与x轴夹角为α=45°，OP与y轴之间的电场平行于y轴向上，OP与x轴之间的磁场垂直纸面向里。在y轴上有一点M，M到O点的距离为3d。现有一个质量为m、电荷量为-q的带负电粒子，从M点以速度v0垂直于y轴向右进入电场区域，粒子离开电场后从OP上的N点进入磁场区域，已知N点到x轴的距离为2d。粒子经过磁场后从x轴上C点离开，且速度方向与x轴垂直，不计带电粒子的重力，求：
（1）电场强度大小E；
（2）粒子从M点运动到C点所用的总时间t。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）由题意，粒子从M到N做类平抛运动，轨迹如图所示
在沿-y方向有
qE=ma
位移大小为
沿x正方向做匀速运动，由几何关系得
x1=2d=v0t
解得
vy=v0
又
vy=at
联立求得电场强度大小为
（2）由题意，粒子从N点垂直OP进入磁场，到从C点垂直x轴离开磁场，由几何关系知，粒子在磁场中做圆周运动的半径
在N点粒子速度与OP垂直，大小为
由牛顿第二定律得
粒子在电场中运动的时间
粒子在磁场中运动的时间
粒子在电场和磁场中运动的总时间为
12. 如图，足够长光滑绝缘水平台面左端固定一被压缩的绝缘轻质弹簧，一个质量的可视为质点的带电小球与弹簧接触但不栓接，小球带电荷量。某一瞬间释放弹簧弹出小球，小球从水平台面右端点飞出，恰好能以的速率没有碰撞地落到粗糙倾斜轨道的最高点，并沿轨道滑下。已知倾斜轨道与水平方向夹角为、倾斜轨道长为，带电小球与倾斜轨道间的动摩擦因数。倾斜轨道通过光滑水平轨道CD与半径的光滑过山车模型的竖直圆轨道相连，小球在点没有机械能损失，运动过程小球的电荷量保持不变。竖直圆轨道处在范围足够大的竖直向下的匀强电场中，圆轨道上的一点位于圆轨道最低点的右侧，距水平轨道高为（，，取）。求：
（1）AB间的竖直距离及被释放前弹簧的弹性势能；
（2）要使小球不脱离轨道（水平轨道足够长），电场强度所满足条件；
（3）如果，小球进入轨道后，能够通过点的次数。
【答案】（1）0.45m，0.4J；（2）或；（3）4次
【解析】
【详解】（1）小球从到做平抛运动，点处竖直分速度
点处速度
由自由落体运动公式可得
弹簧的弹性势能
（2）若小球恰能到达圆轨道最高点时速度满足
小球从恰好运动到圆轨道最高点时，由动能定理得
解得
若小球从恰好运动到圆轨道圆心等高处时，由动能定理得
解得
可知电场强度所满足的条件
或
（3）小球从点到达圆轨道上最大高度处的过程中，由动能定理可得
解得
小球从第一次所能到达的圆轨道上最大高度处滑下后，冲上斜面到达斜面最大高度处的过程中
小球从斜面最大高度处滑下，第二次到达圆轨道上最大高度处的过程中
可得
则有
当时，可知
故小球能够通过点4次。
34.【物理──选修3-4】
13. 一列简谐横波在时的波形如图实线所示。下列说法中正确的是（ ）
A. 这列波的波长是12m
B. 平衡位置分别为A、B的2个质点的振幅相等
C. 如果波向右传播，平衡位置分别为B、C的2个质点，在此时刻的振动方向相反
D. 若波速为240m/s那么，波的频率为30Hz
E. 若虚线是简谐横波在时的波形图，波的传播速度一定为：（n=0，1，2，3，…）
【答案】BCD
【解析】
【详解】A．由图可知，这列波的波长是8m，故A错误；
B．简谐横波在传播过程中各个质点的振幅都相等，故B正确；
C．如果波向右传播，根据同侧法可知，平衡位置为B的质点沿y轴正向振动，平衡位置为C的质点沿y轴负向振动，在此时刻这两个质点的振动方向相反，故C正确；
D．若波速为240m/s，那么波的频率为
故D正确；
E．若虚线是简谐横波在时的波形图，若波沿x正向传播，那么波的传播速度为
（n=0，1，2，3，…）
若波沿x负向传播，那么波的传播速度为
（n=0，1，2，3，…）
故E错误。
故选BCD。
14. 如图所示，某玻璃砖的截面由半圆和正三角形组成，半圆的直径为d，正三角形的边长也为d，一束单色光从AB边的中点D垂直于BC射入玻璃砖中，结果折射光线刚好通过半圆的圆心O，光在真空中的传播速度为c，求：
（1）光在玻璃砖中传播的时间（不考虑光的反射）；
（2）入射光线的方向不变，将光在AB面上的入射点下移，使折射光线刚好能照射到圆的底部，入射点沿AB移动的距离为多少？这时光束在圆的底部经玻璃砖折射后的折射角为多少？
【答案】（1）；（2），60°
【解析】
【详解】（1）由几何关系可知，光在AB面上的入射角为60°，折射角为30°
根据折射率公式有
由几何关系可知，光在玻璃砖中传播的路程
s=d
光在玻璃砖中传播的时间
（2）由几何关系可知
求得
因此入射点沿AB移动的距离
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