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2023届湖南省怀化市铁路第一中学高三下学期第二次月考物理试题（解析版）
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这是一份2023届湖南省怀化市铁路第一中学高三下学期第二次月考物理试题（解析版），共12页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题（每题4分，共24分）
1．物体在粘滞流体中运动时所受的阻力叫做粘滞阻力，球形物体在流体中运动时受到的粘滞阻力的表达式为，其中η为流体的粘滞系数，为球形物体的半径，为球形物体运动的速率。小球在蓖麻油中从液面下某处由静止开始下落，经过一段时间达到最大速度。已知蓖麻油足够深，小球的密度为，蓖麻油的密度为，重力加速度为，则下列说法正确的是（ ）
A．在国际单位制中粘滞系数的单位为
B．仅改变小球半径，小球达到最大速度所需时间不变
C．仅改变小球密度，小球达到最大速度所需时间不变
D．小球运动过程中加速度的最大值为
2．江南多雨，屋顶常常修成坡度固定的“人”字形，“人”字形的尖顶屋可以看做由两个斜面构成。如图所示，斜面与水平方向的夹角均为，房屋长度2x为一定值，将雨滴从“人”字形坡顶开始的下滑过程简化为雨滴从光滑斜面顶端由静止下滑。不考虑雨滴滑下时质量的变化，下列说法正确的是（ ）
A．越大，雨滴滑下的时间越长
B．越大，雨滴滑下的时间越短
C．越大，雨滴滑下获得的动能越大
D．当时，雨滴滑下获得的动量最大
3．将一台智能手机水平粘在秋千的座椅上，使手机边缘与座椅边缘平行（图甲），让秋千以小摆角（小于5°）自由摆动，此时秋千可看作一个理想的单摆，摆长为L。从手机传感器中得到了其垂直手机平面方向的关系图如图乙所示。则以下说法正确的是（ ）
A．忽略空气阻力，秋千的回复力由重力和拉力的合力提供
B．当秋千摆至最低点时，秋千对手机的支持力等于手机所受的重力
C．秋千摆动的周期为
D．该地的重力加速度
4．如图所示，a、b两小球分别从半径大小为R的半圆轨道顶端和斜面顶端以大小相等的初速度同时水平抛出，已知半圆轨道的半径与斜面竖直高度相等，斜面斜边长是其竖直高度的2倍，a、b均可视为质点，结果a、b两球同时分别落在半圆轨道和斜面上，则小球从抛出到落到斜面上所用时间为(重力加速度为g，不计空气阻力)（ ）
B．
C．D．
5．关于教材中的插图，下列说法中正确的是（ ）
A．如图甲所示，在显微镜下观察到煤油中小粒灰尘的布朗运动，说明小粒灰尘在做无规则运动
B．如图乙所示为分子势能EP随分子间距离r变化的示意图，若将两个分子由处释放，它们将逐渐远离
C．如图丙所示为一定质量的气体在不同温度下的等温线，则
D．如图丁所示，水黾可以停在水面上是由于浮力的作用
6．北京2022年冬奥会跳台滑雪比赛在张家口赛区的国家跳台滑雪中心进行，跳台由助滑道、起跳区、着陆坡、停止区组成，如图所示．运动员从起跳区水平起跳后在空中运动的速度变化量、重力的瞬时功率、动能、机械能分别用、P、、E表示，用t表示运动员在空中的运动时间，不计运动员所受空气阻力，下列图像中可能正确的是（ ）
A．B．C．D．
二、多选题（每题5分，共25分）
7．下列有关光学现象的描述正确的是（ ）
A．如图甲，光导纤维能够使光在有机玻璃内传播，内芯的折射率比外套大
B．图乙是圆孔衍射所形成的图样
C．图丙是劈尖干涉，右侧垫块是两张纸片，当抽去一张纸片后条纹间距变大
D．如图丁，相机使用偏振滤光片能减弱玻璃表面反射光的影响，说明光是横波
8．如图所示，电源电动势为E、内阻为r，定值电阻R1、滑动变阻器R2，电压表和电流表可视为理想电表。开关S闭合时，一带电油滴P恰好能静止在平行金属板之间，若将滑动变阻器的滑片向b端移动，下列说法正确的是（ ）
A．电流表的示数变小
B．电流表的示数变小
C．油滴将向下运动
D．电流表，的示数分别为，，电压表的示数为U，则有
9．如图甲所示，真空中四个点电荷分别位于正方形的四个顶点A、B、C、D上，O为正方形的中心。以O为坐标原点，平行于AB方向为x轴正方向，x轴上的电势随位置x的变化关系如图乙所示，则（ ）
A．O点处的电场强度大小约为1600V/m，方向沿x轴正方向
B．将一电子从由静止释放，则此后其运动过程的最大动能为
C．将一电子从由静止释放，电子沿x轴正方向最远可运动至处
D．将一质子从处以的初动能沿x轴正方向运动，则此后其运动过程的最大动能为
10．人们对手机的依赖性越来越强，有些人喜欢躺着看手机，经常出现手机砸伤眼睛的情况，若手机质量为120g，从离人眼约20cm的高度无初速掉落，砸到眼睛后手机未反弹，眼睛受到手机的冲击时间约为0.2s，g取10m/s2下列说法正确的是（ ）
A．手机与眼睛作用过程中手机的动量变化约为0.48kg·m/s
B．手机对眼睛的冲量方向竖直向上
C．手机对眼睛的冲量大小约为0.48N·s
D．手机对眼睛的平均作用力大小约为2.4N
11．如图所示，两根质量均为m的金属棒垂直地放在光滑的水平导轨上，左、右两部分导轨间距之比为1：2，导轨间左、右两部分有大小相等、方向相反的匀强磁场，两棒电阻与棒长成正比，不计导轨电阻，现用水平恒力F向右拉CD棒，在CD棒向右运动距离为s的过程中，AB棒上产生的焦耳热为Q，此时AB棒和CD棒的速度大小均为v，此时立即撤去拉力F，设导轨足够长且两棒始终在不同磁场中运动，则下列说法正确的是（ ）
A．v的大小等于
B．撤去拉力F后，AB 棒的最终速度大小为，方向向右
C．撤去拉力F后，CD 棒的最终速度大小为，方向向右
D．撤去拉力F后，整个回路产生的焦耳热为
三、实验题（16分）
12．（6分）某同学设计了一种测量物块与斜面间动摩擦因数和验证动能定理的实验装置，如图所示，将斜面固定在水平桌面边缘，在斜面上装有两个光电门1、2，绕过斜面顶端光滑定滑轮的细线一端连在装有遮光片的物块上，另一端吊着装有砂的砂桶，使物块静止在斜面上。通过调节定滑轮高度，使连接物块的细线与斜面平行；释放砂桶，物块沿斜面向上滑动，观察物块通过光电门1、2时光电计时器记录的遮光片的遮光时间，调整砂桶内砂的质量，直到物块上滑时通过两个光电门的遮光时间相等。
（1）已知斜面的高为h、长为L，测出物块和遮光片的总质量M、砂桶和砂的总质量m，则物块与斜面间的动摩擦因数________（用题中所涉及的物理量符号表示）。
（2）保持装置不变，在砂桶中增加质量为的砂子，测出两光电门的距离为x、光电门的宽度为d，遮光片分别通过光电门1、2的时间为、，重力加速度为g，则砂桶和砂下落过程中系统受到的合外力做功W=________，动能增加量________，只要证明在误差许可的范围内，就验证了动能定理。
13．（10分）某同学设计了如图甲所示的电路来测量电源电动势E、内阻r和定值电阻R0的阻值。实验器材有电阻箱R，待测定值电阻R0，电流表A，开关S1，开关S2，待测电源，导线若干。
（1）闭合开关S1，断开开关S2，调节电阻箱的阻值为R1，读出电流表A的示数I0；闭合开关S2，调节电阻箱的阻值为R2，使电流表A的示数仍为I0；则定值电阻R0的阻值阻为___________某次测量时电阻箱的读数如图丙所示，则该读数为___________Ω；
（2）将开关S2保持闭合，多次调节电阻箱的阻值，记录每次调节后的电阻箱的阻值R及电流表A的示数I，该同学打算用图像处理数据，以电流表示数I的倒数为纵轴，电阻箱的读数R 为横轴，做出了如图乙所示的图像，可求得电源的电动势E=___________V，内阻r=___________Ω。（计算结果保留2位小数）
（3）根据（2）求得的电源内阻r比其真实值___________（选填“偏大”或“偏小”
四、解答题（35分）
14．（10分）如图所示，一个固定的水平绝热汽缸由一大一小两个圆筒组成，小圆筒端右端开口且足够长，大圆筒左端封闭，长为。在两个圆筒中各有一个活塞，大活塞A绝热，小活塞B导热良好具其横截面面积为大活塞A的一半两活塞用刚性轻质细杆连接，杆长为。A与大圆筒、A与B间分别封闭一定质量的理想气体Ⅰ、Ⅱ，初始时两部分气体Ⅰ、Ⅱ的压强均与外界大气压相同为，温度均为，且大活塞A距离大圆筒左端L（不计所有摩擦，活塞厚度不计）。现缓慢加热气体Ⅰ，使A刚好与小圆筒相接触时，求：
（1）气体Ⅱ的压强；
（2）气体Ⅰ的温度。
15．（10分）如图所示，xOy坐标系处在竖直平面内。在的区域内有竖直向上的匀强电场，场强大小为，在第二象限的某个矩形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度大小为。一带电小球以初速度沿与x轴负方向成角的方向从M点进入第一象限，在第一象限内做直线运动，而后从y轴上的P点进入第二象限。经历一段时间后，小球经x轴上的Q点离开电场区域，速度方向与x轴负方向成角，重力加速度取，，。求：
（1）带电小球的带电性质及比荷；
（2）矩形区域的最小面积。
16．（15分）如图所示，长为的水平传送带以的速度逆时针匀速转动，紧靠传送带两端各静止一个质量为的物块B和C，在距传送带左端的水平面上放置一竖直固定挡板，物块与挡板碰撞后会被原速率弹回，右端有一倾角为且足够长的粗糙倾斜轨道de，斜面底端与传送带右端平滑连接。现从距斜面底端处由静止释放一质量的滑块A，一段时间后物块A与B发生弹性碰撞，碰撞时间忽略不计，碰撞后B滑上传送带，A被取走，已知物块B、C与传送带间的动摩擦因数，与水平面间的动摩擦因数，物块A与斜面间的动摩擦因数，物块间的碰撞都是弹性正碰，不计物块大小，g取。，。求：
（1）物块A从轨道滑下到底端与物块B碰前的速度；
（2）物块B与物块C第一次碰撞前，物块B在传送带上滑行过程中因摩擦产生的内能；
（3）整个过程中，物块B在传送带上滑行的总路程。
参考答案：
1．D【详解】A．结合题述可得则在国际单位制中粘滞系数的单位为，A错误。B．设释放后某一时刻小球的速度为，则此时小球所受粘滞阻力为
小球受到重力、浮力和粘滞阻力，由牛顿第二定律有
化简得 可知在密度、速度相同时，小球的加速度与半径有关，故仅改变小球半径，小球达到最大速度所需时间改变，B错误；C．结合上述分析可知在半径、速度相同时，小球的加速度与小球密度有关，故仅改变小球密度，小球达到最大速度所需时间改变，C错。D．小球运动过程中，小球速度为零时加速度最大，为，故选D。
2．C【详解】AB．将雨滴从“人”字形坡顶开始的下滑看做由静止开始的匀变速直线运动，其加速度为则由可知雨滴运动的时间
可知当时，雨滴滑下时所用的时间最短，故AB错误；C．由动能定理可得可知α越大，雨滴滑下时的动能越大，故C正确；D．雨滴滑下获得的动量为可知动能越大，动量也越大，即α越大，雨滴滑下时的动量越大，故D错误。
3．C【详解】A．忽略空气阻力，秋千的回复力由重力圆弧沿切线方向的分力提供， A错误；B．在最低点，合力提供向心力秋千对手机的支持力
故秋千对手机的支持力大于手机的重力，B错误；C．秋千的周期为从最大振幅偏角到另外一最大振幅偏角位置再回到最大振幅偏角位置所用的时间，所以两次经过最低点，有两次向心加速度最大，根据垂直手机平面方向的关系图，周期为C正确；
D．根据单摆周期公式故当地重力加速度D错误。故选C。
4．C【详解】a、b两球以相同的初速度平抛，同时分别落在半圆轨道和斜面上，可知两小球在竖直方向和水平方向的位移大小相等，则将右侧三角形斜面放入左侧半圆，三角形斜边与圆弧有一交点，该交点与抛出点之间竖直方向的距离与水平方向的距离就是小球做平抛运动的竖直位移大小和水平位移大小，分别设为和，并设小球从抛出到落到斜面上所用时间为，如图所示
根据题意可知角，再由几何关系可得
联立以上两式可得故选C。
5．C【详解】A．煤油中小粒灰尘的布朗运动是由于煤油分子做无规则运动时对小粒灰尘的撞击作用不平衡导致，故煤油中小粒灰尘的布朗运动，这说明煤油分子在做无规则运动，A错误；B．结合分子之间的作用力的特点可知，当分子间距离等于平衡距离时，分子力为零，分子势能最小，所以假设将两个分子从处释放，它们既不会相互远离，也不会相互靠近。B错误；C．一定质量的气体在不同温度下的等温线，根据理想气体状态方程可得 之积越大表示温度越高，因此，C正确；D．水黾可以停在水面上是由于液体表面张力的作用，D错误。故选C。
6．D【详解】A．滑雪运动员离开起跳区后做平抛运动，水平速度不变，竖直速度变化，则速度变化量为 可知速度变化量和时间关系为正比例函数，图像为过原点的一条倾斜直线，故A错误；B．经过时间t后竖直方向速度为重力的瞬时功率为 可知重力瞬时功率和时间关系为正比例函数，图像为过原点的一条倾斜直线，故B错误；C．不计空气阻力，只有重力做功，滑雪运动员飞行过程机械能守恒，不随时间变化，故C错误；D．设起跳时的速度为v0，则经过时间t动能为
可知动能和时间关系为二次函数，图像为抛物线一部分，顶点不在原点，故D正确。故选D。
7．ACD【详解】A．图甲，根据光的全反射，光导纤维能够使光在有机玻璃内传播，内芯的折射率比外套大，故A正确；B．图乙相邻两明（暗）条纹间距相等，是光的干涉所形成的图样，故B错误；C．抽去一张纸片后，空气薄膜的厚度变化范围减小，以致干涉时的光程差的变化范围减小，故条纹数减少，条纹变疏，故C正确；D．相机使用偏振滤光片能减弱玻璃表面反射光的影响，说明光是横波，故D正确。故选ACD。
8．ACD【详解】AB．根据滑动变阻器的滑片向b端移动，可知电阻减小，R1与是并联关系，则与的总电阻减小，整个电路中的总电阻减小，根据
可知当减小时，总电流增大。则减小，根据
可知的示数变小。又因为 增大，变小，则的示数变大。故A正确，B错误；C．电容器两极板之间的场强减小，则对于油滴有，则油滴向下运动。故C正确；D．根据由于增大，变小，变大；可知增大的比减小的多，则有故有故D正确。故选ACD。
9．AB【详解】A．由题意，根据图像的斜率表示电场强度，由图像可得O点处的电场强度大小约为
根据场强叠加原理，可知O点处的场强方向沿x轴正方向，故A正确；
C．根据沿着电场线方向，电势逐渐降低，由图像可知，若将一电子从由静止释放，则电子先沿x轴正方向加速，根据图像的斜率表示电场强度，可知电子到达处时，由于电场强度为零，则电子加速度为零，速度达最大，接着沿x轴正方向减速，到达处时，电势与处的电势相等，根据，可知此时电子动能为零，速度为零，接着电子沿x轴负向加速，减速再次回到处，以此做往复运动，所以电子沿x轴正方向最远可运动至处，故C错误；
B．结合选项C分析可知，将一电子从由静止释放，可知电子到达处时有最大动能，根据功能关系可得故B正确；
D．将一质子从处以的初动能沿x轴正方向运动，则此后质子将沿x轴正方向减速，根据可知，减速到的位置，即之间的某一位置时速度减为零，接着沿x轴负方向一直加速，所以可得其运动过程的最大动能为
故D错误。故选AB。
10．CD【详解】A．设手机在与人的眼睛接触前瞬间的速度为，由自由落体公式可得
代入数据解得当手机砸到眼睛后未反弹，即手机的速度减为零，取向上为正方向，则可知手机动量的变化量为故A错误；BC．手机与眼睛作用的过程中，受到重力与眼睛对它的作用力，选取向上为正方向，设眼睛对手机的冲量为，可知其方向向上，由动量定理可得代入数据得 手机对眼睛的作用力与眼睛对手机的作用力大小相等，方向相反，作用时间相等，所以手机对眼睛的冲量大小约为，方向竖直向下，故B错误，C正确；
D．由冲量的定义代入数据可得眼睛对手机的平均作用力为
由牛顿第三定律可知，眼睛对手机的作用力和手机对眼睛的作用力大小相等、方向相反，因此可知手机对眼睛的平均作用力大小也约为2.4N，故D正确。故选CD。
11．AD【详解】A．由于两棒的长度之比为，所以电阻之比为，由于两棒是串联关系电路在任何时刻电流均相等，根据焦耳定律，所以棒的焦耳热为，在棒向右运动距离为的过程中，根据功能关系有解得A正确；
BC．设棒长度为，则棒的长度为，撤去拉力后，棒继续向左加速运动，而棒向右开始减速运动，两棒最后匀速运动时，电路中电流为零，两棒切割磁感线产生的感应电动势大小相等，此时两棒的速度满足即
对两棒分别应用动量定理有 因为
所以解得棒的速度大小为方向向左 棒的速度大小为方向向右
因棒速度方向向左，B错误，C错误；D．撤去拉力后到最后稳定运动过程，整个回路产生焦耳热为，根据能量守恒定律有
解得D正确。故选AD。
12．
【详解】（1）[1]设斜面倾角为θ，根据力的平衡有
根据几何关系 解得
（2）[2] 系统受到的合外力做功解得
[3] 遮光片宽度d很小，可认为其平均速度与滑块通过该位置时的瞬时速度相等，故滑块通过光电门1、2的瞬时速度分别为系统动能的增量
13． 32.2 1.43 0.71 偏大
【详解】（1）[1]电流表A的示数两次均为I0，由全电路电阻相等可求得
[2]电阻箱读数要乘以相应的倍率为32.2Ω；（2）[3][4] 开关S2保持闭合，由闭合电路欧姆定律得可由斜率、截距的物理意义求得，
（3）[5]求得的值减去电流表的内阻才是真实的电源内阻，所以求得的电源内阻r比其真实值偏大了。
14．（1）1.5p0；（2）2.5T0
【详解】（1）设大小活塞的面积分别为2S和S，则对大小活塞间的气体Ⅱ，初态时：压强为，体积为
末态时：压强为，体积为，气体Ⅱ经历的是等温过程，则有
解得（2）当大活塞刚好与小圆筒相接触时，气体Ⅰ的压强为p12，此时两个活塞受气体压力的合力为零解得
对大活塞与大圆筒间的气体Ⅰ，初态时：压强为，体积为，温度为
末态时：压强为，体积为，温度，A气体经历的是绝热过程，则有
解得
15．（1）正电荷；10C/kg；（2）
【详解】（1）由题意分析可知带电小球在第一象限应该做匀速直线运动，即带电小球所受重力与电场力平衡，说明应该带正电荷，且有 解得
（2）带电小球在第二象限磁场区域内由受力分析可知应该做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力如图所示 由几何关系可知矩形磁场区域面积最小时，矩形两边长分别为
则可知有
16．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）物块A在下滑到斜面底端的过程中，由动能定理得代入数据可得
（2）A、B两物块发生弹性碰撞，设碰后A的速度为，B的速度为，根据动量守恒和机械能守恒可得
代入数据解得 物块B刚滑上传送带的速度小于传送带速度，物块B做匀加速运动，对物块B，根据牛顿第二定律可得解得
设物块B经时间后，速度与传送带速度相等，向左运动的位移为，则有
， 物块B与传送带速度相等后一起与传送带做匀速运动，则共速前物块B与传送带发生的相对位移为
物块B与物块C第一次碰撞前，物块B在传送带上滑行过程中因摩擦产生的内能为
（3）物块B与物块C在传送带左端发生弹性碰撞，取向左为正方向，有 代入数据解得，
由此可知，以后每次B与C相碰，速度都发生交换。对物块C，设来回运动了次，由动能定理可知代入数据得
物块C第次返回至传送带左端时速度平方大小为，由运动学公式得
（，，）
物块B获得速度后在传送带上先向右做匀减速运动，后向左做匀加速运动，回到传送带左端时速度大小不变，物块B第次在传送带上来回一次运动的路程
（，，）
所以整个过程物块B在传送带上滑行的总路程
代入数据得
一、单选题（每题4分，共24分）
1．物体在粘滞流体中运动时所受的阻力叫做粘滞阻力，球形物体在流体中运动时受到的粘滞阻力的表达式为，其中η为流体的粘滞系数，为球形物体的半径，为球形物体运动的速率。小球在蓖麻油中从液面下某处由静止开始下落，经过一段时间达到最大速度。已知蓖麻油足够深，小球的密度为，蓖麻油的密度为，重力加速度为，则下列说法正确的是（ ）
A．在国际单位制中粘滞系数的单位为
B．仅改变小球半径，小球达到最大速度所需时间不变
C．仅改变小球密度，小球达到最大速度所需时间不变
D．小球运动过程中加速度的最大值为
2．江南多雨，屋顶常常修成坡度固定的“人”字形，“人”字形的尖顶屋可以看做由两个斜面构成。如图所示，斜面与水平方向的夹角均为，房屋长度2x为一定值，将雨滴从“人”字形坡顶开始的下滑过程简化为雨滴从光滑斜面顶端由静止下滑。不考虑雨滴滑下时质量的变化，下列说法正确的是（ ）
A．越大，雨滴滑下的时间越长
B．越大，雨滴滑下的时间越短
C．越大，雨滴滑下获得的动能越大
D．当时，雨滴滑下获得的动量最大
3．将一台智能手机水平粘在秋千的座椅上，使手机边缘与座椅边缘平行（图甲），让秋千以小摆角（小于5°）自由摆动，此时秋千可看作一个理想的单摆，摆长为L。从手机传感器中得到了其垂直手机平面方向的关系图如图乙所示。则以下说法正确的是（ ）
A．忽略空气阻力，秋千的回复力由重力和拉力的合力提供
B．当秋千摆至最低点时，秋千对手机的支持力等于手机所受的重力
C．秋千摆动的周期为
D．该地的重力加速度
4．如图所示，a、b两小球分别从半径大小为R的半圆轨道顶端和斜面顶端以大小相等的初速度同时水平抛出，已知半圆轨道的半径与斜面竖直高度相等，斜面斜边长是其竖直高度的2倍，a、b均可视为质点，结果a、b两球同时分别落在半圆轨道和斜面上，则小球从抛出到落到斜面上所用时间为(重力加速度为g，不计空气阻力)（ ）
B．
C．D．
5．关于教材中的插图，下列说法中正确的是（ ）
A．如图甲所示，在显微镜下观察到煤油中小粒灰尘的布朗运动，说明小粒灰尘在做无规则运动
B．如图乙所示为分子势能EP随分子间距离r变化的示意图，若将两个分子由处释放，它们将逐渐远离
C．如图丙所示为一定质量的气体在不同温度下的等温线，则
D．如图丁所示，水黾可以停在水面上是由于浮力的作用
6．北京2022年冬奥会跳台滑雪比赛在张家口赛区的国家跳台滑雪中心进行，跳台由助滑道、起跳区、着陆坡、停止区组成，如图所示．运动员从起跳区水平起跳后在空中运动的速度变化量、重力的瞬时功率、动能、机械能分别用、P、、E表示，用t表示运动员在空中的运动时间，不计运动员所受空气阻力，下列图像中可能正确的是（ ）
A．B．C．D．
二、多选题（每题5分，共25分）
7．下列有关光学现象的描述正确的是（ ）
A．如图甲，光导纤维能够使光在有机玻璃内传播，内芯的折射率比外套大
B．图乙是圆孔衍射所形成的图样
C．图丙是劈尖干涉，右侧垫块是两张纸片，当抽去一张纸片后条纹间距变大
D．如图丁，相机使用偏振滤光片能减弱玻璃表面反射光的影响，说明光是横波
8．如图所示，电源电动势为E、内阻为r，定值电阻R1、滑动变阻器R2，电压表和电流表可视为理想电表。开关S闭合时，一带电油滴P恰好能静止在平行金属板之间，若将滑动变阻器的滑片向b端移动，下列说法正确的是（ ）
A．电流表的示数变小
B．电流表的示数变小
C．油滴将向下运动
D．电流表，的示数分别为，，电压表的示数为U，则有
9．如图甲所示，真空中四个点电荷分别位于正方形的四个顶点A、B、C、D上，O为正方形的中心。以O为坐标原点，平行于AB方向为x轴正方向，x轴上的电势随位置x的变化关系如图乙所示，则（ ）
A．O点处的电场强度大小约为1600V/m，方向沿x轴正方向
B．将一电子从由静止释放，则此后其运动过程的最大动能为
C．将一电子从由静止释放，电子沿x轴正方向最远可运动至处
D．将一质子从处以的初动能沿x轴正方向运动，则此后其运动过程的最大动能为
10．人们对手机的依赖性越来越强，有些人喜欢躺着看手机，经常出现手机砸伤眼睛的情况，若手机质量为120g，从离人眼约20cm的高度无初速掉落，砸到眼睛后手机未反弹，眼睛受到手机的冲击时间约为0.2s，g取10m/s2下列说法正确的是（ ）
A．手机与眼睛作用过程中手机的动量变化约为0.48kg·m/s
B．手机对眼睛的冲量方向竖直向上
C．手机对眼睛的冲量大小约为0.48N·s
D．手机对眼睛的平均作用力大小约为2.4N
11．如图所示，两根质量均为m的金属棒垂直地放在光滑的水平导轨上，左、右两部分导轨间距之比为1：2，导轨间左、右两部分有大小相等、方向相反的匀强磁场，两棒电阻与棒长成正比，不计导轨电阻，现用水平恒力F向右拉CD棒，在CD棒向右运动距离为s的过程中，AB棒上产生的焦耳热为Q，此时AB棒和CD棒的速度大小均为v，此时立即撤去拉力F，设导轨足够长且两棒始终在不同磁场中运动，则下列说法正确的是（ ）
A．v的大小等于
B．撤去拉力F后，AB 棒的最终速度大小为，方向向右
C．撤去拉力F后，CD 棒的最终速度大小为，方向向右
D．撤去拉力F后，整个回路产生的焦耳热为
三、实验题（16分）
12．（6分）某同学设计了一种测量物块与斜面间动摩擦因数和验证动能定理的实验装置，如图所示，将斜面固定在水平桌面边缘，在斜面上装有两个光电门1、2，绕过斜面顶端光滑定滑轮的细线一端连在装有遮光片的物块上，另一端吊着装有砂的砂桶，使物块静止在斜面上。通过调节定滑轮高度，使连接物块的细线与斜面平行；释放砂桶，物块沿斜面向上滑动，观察物块通过光电门1、2时光电计时器记录的遮光片的遮光时间，调整砂桶内砂的质量，直到物块上滑时通过两个光电门的遮光时间相等。
（1）已知斜面的高为h、长为L，测出物块和遮光片的总质量M、砂桶和砂的总质量m，则物块与斜面间的动摩擦因数________（用题中所涉及的物理量符号表示）。
（2）保持装置不变，在砂桶中增加质量为的砂子，测出两光电门的距离为x、光电门的宽度为d，遮光片分别通过光电门1、2的时间为、，重力加速度为g，则砂桶和砂下落过程中系统受到的合外力做功W=________，动能增加量________，只要证明在误差许可的范围内，就验证了动能定理。
13．（10分）某同学设计了如图甲所示的电路来测量电源电动势E、内阻r和定值电阻R0的阻值。实验器材有电阻箱R，待测定值电阻R0，电流表A，开关S1，开关S2，待测电源，导线若干。
（1）闭合开关S1，断开开关S2，调节电阻箱的阻值为R1，读出电流表A的示数I0；闭合开关S2，调节电阻箱的阻值为R2，使电流表A的示数仍为I0；则定值电阻R0的阻值阻为___________某次测量时电阻箱的读数如图丙所示，则该读数为___________Ω；
（2）将开关S2保持闭合，多次调节电阻箱的阻值，记录每次调节后的电阻箱的阻值R及电流表A的示数I，该同学打算用图像处理数据，以电流表示数I的倒数为纵轴，电阻箱的读数R 为横轴，做出了如图乙所示的图像，可求得电源的电动势E=___________V，内阻r=___________Ω。（计算结果保留2位小数）
（3）根据（2）求得的电源内阻r比其真实值___________（选填“偏大”或“偏小”
四、解答题（35分）
14．（10分）如图所示，一个固定的水平绝热汽缸由一大一小两个圆筒组成，小圆筒端右端开口且足够长，大圆筒左端封闭，长为。在两个圆筒中各有一个活塞，大活塞A绝热，小活塞B导热良好具其横截面面积为大活塞A的一半两活塞用刚性轻质细杆连接，杆长为。A与大圆筒、A与B间分别封闭一定质量的理想气体Ⅰ、Ⅱ，初始时两部分气体Ⅰ、Ⅱ的压强均与外界大气压相同为，温度均为，且大活塞A距离大圆筒左端L（不计所有摩擦，活塞厚度不计）。现缓慢加热气体Ⅰ，使A刚好与小圆筒相接触时，求：
（1）气体Ⅱ的压强；
（2）气体Ⅰ的温度。
15．（10分）如图所示，xOy坐标系处在竖直平面内。在的区域内有竖直向上的匀强电场，场强大小为，在第二象限的某个矩形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度大小为。一带电小球以初速度沿与x轴负方向成角的方向从M点进入第一象限，在第一象限内做直线运动，而后从y轴上的P点进入第二象限。经历一段时间后，小球经x轴上的Q点离开电场区域，速度方向与x轴负方向成角，重力加速度取，，。求：
（1）带电小球的带电性质及比荷；
（2）矩形区域的最小面积。
16．（15分）如图所示，长为的水平传送带以的速度逆时针匀速转动，紧靠传送带两端各静止一个质量为的物块B和C，在距传送带左端的水平面上放置一竖直固定挡板，物块与挡板碰撞后会被原速率弹回，右端有一倾角为且足够长的粗糙倾斜轨道de，斜面底端与传送带右端平滑连接。现从距斜面底端处由静止释放一质量的滑块A，一段时间后物块A与B发生弹性碰撞，碰撞时间忽略不计，碰撞后B滑上传送带，A被取走，已知物块B、C与传送带间的动摩擦因数，与水平面间的动摩擦因数，物块A与斜面间的动摩擦因数，物块间的碰撞都是弹性正碰，不计物块大小，g取。，。求：
（1）物块A从轨道滑下到底端与物块B碰前的速度；
（2）物块B与物块C第一次碰撞前，物块B在传送带上滑行过程中因摩擦产生的内能；
（3）整个过程中，物块B在传送带上滑行的总路程。
参考答案：
1．D【详解】A．结合题述可得则在国际单位制中粘滞系数的单位为，A错误。B．设释放后某一时刻小球的速度为，则此时小球所受粘滞阻力为
小球受到重力、浮力和粘滞阻力，由牛顿第二定律有
化简得 可知在密度、速度相同时，小球的加速度与半径有关，故仅改变小球半径，小球达到最大速度所需时间改变，B错误；C．结合上述分析可知在半径、速度相同时，小球的加速度与小球密度有关，故仅改变小球密度，小球达到最大速度所需时间改变，C错。D．小球运动过程中，小球速度为零时加速度最大，为，故选D。
2．C【详解】AB．将雨滴从“人”字形坡顶开始的下滑看做由静止开始的匀变速直线运动，其加速度为则由可知雨滴运动的时间
可知当时，雨滴滑下时所用的时间最短，故AB错误；C．由动能定理可得可知α越大，雨滴滑下时的动能越大，故C正确；D．雨滴滑下获得的动量为可知动能越大，动量也越大，即α越大，雨滴滑下时的动量越大，故D错误。
3．C【详解】A．忽略空气阻力，秋千的回复力由重力圆弧沿切线方向的分力提供， A错误；B．在最低点，合力提供向心力秋千对手机的支持力
故秋千对手机的支持力大于手机的重力，B错误；C．秋千的周期为从最大振幅偏角到另外一最大振幅偏角位置再回到最大振幅偏角位置所用的时间，所以两次经过最低点，有两次向心加速度最大，根据垂直手机平面方向的关系图，周期为C正确；
D．根据单摆周期公式故当地重力加速度D错误。故选C。
4．C【详解】a、b两球以相同的初速度平抛，同时分别落在半圆轨道和斜面上，可知两小球在竖直方向和水平方向的位移大小相等，则将右侧三角形斜面放入左侧半圆，三角形斜边与圆弧有一交点，该交点与抛出点之间竖直方向的距离与水平方向的距离就是小球做平抛运动的竖直位移大小和水平位移大小，分别设为和，并设小球从抛出到落到斜面上所用时间为，如图所示
根据题意可知角，再由几何关系可得
联立以上两式可得故选C。
5．C【详解】A．煤油中小粒灰尘的布朗运动是由于煤油分子做无规则运动时对小粒灰尘的撞击作用不平衡导致，故煤油中小粒灰尘的布朗运动，这说明煤油分子在做无规则运动，A错误；B．结合分子之间的作用力的特点可知，当分子间距离等于平衡距离时，分子力为零，分子势能最小，所以假设将两个分子从处释放，它们既不会相互远离，也不会相互靠近。B错误；C．一定质量的气体在不同温度下的等温线，根据理想气体状态方程可得 之积越大表示温度越高，因此，C正确；D．水黾可以停在水面上是由于液体表面张力的作用，D错误。故选C。
6．D【详解】A．滑雪运动员离开起跳区后做平抛运动，水平速度不变，竖直速度变化，则速度变化量为 可知速度变化量和时间关系为正比例函数，图像为过原点的一条倾斜直线，故A错误；B．经过时间t后竖直方向速度为重力的瞬时功率为 可知重力瞬时功率和时间关系为正比例函数，图像为过原点的一条倾斜直线，故B错误；C．不计空气阻力，只有重力做功，滑雪运动员飞行过程机械能守恒，不随时间变化，故C错误；D．设起跳时的速度为v0，则经过时间t动能为
可知动能和时间关系为二次函数，图像为抛物线一部分，顶点不在原点，故D正确。故选D。
7．ACD【详解】A．图甲，根据光的全反射，光导纤维能够使光在有机玻璃内传播，内芯的折射率比外套大，故A正确；B．图乙相邻两明（暗）条纹间距相等，是光的干涉所形成的图样，故B错误；C．抽去一张纸片后，空气薄膜的厚度变化范围减小，以致干涉时的光程差的变化范围减小，故条纹数减少，条纹变疏，故C正确；D．相机使用偏振滤光片能减弱玻璃表面反射光的影响，说明光是横波，故D正确。故选ACD。
8．ACD【详解】AB．根据滑动变阻器的滑片向b端移动，可知电阻减小，R1与是并联关系，则与的总电阻减小，整个电路中的总电阻减小，根据
可知当减小时，总电流增大。则减小，根据
可知的示数变小。又因为 增大，变小，则的示数变大。故A正确，B错误；C．电容器两极板之间的场强减小，则对于油滴有，则油滴向下运动。故C正确；D．根据由于增大，变小，变大；可知增大的比减小的多，则有故有故D正确。故选ACD。
9．AB【详解】A．由题意，根据图像的斜率表示电场强度，由图像可得O点处的电场强度大小约为
根据场强叠加原理，可知O点处的场强方向沿x轴正方向，故A正确；
C．根据沿着电场线方向，电势逐渐降低，由图像可知，若将一电子从由静止释放，则电子先沿x轴正方向加速，根据图像的斜率表示电场强度，可知电子到达处时，由于电场强度为零，则电子加速度为零，速度达最大，接着沿x轴正方向减速，到达处时，电势与处的电势相等，根据，可知此时电子动能为零，速度为零，接着电子沿x轴负向加速，减速再次回到处，以此做往复运动，所以电子沿x轴正方向最远可运动至处，故C错误；
B．结合选项C分析可知，将一电子从由静止释放，可知电子到达处时有最大动能，根据功能关系可得故B正确；
D．将一质子从处以的初动能沿x轴正方向运动，则此后质子将沿x轴正方向减速，根据可知，减速到的位置，即之间的某一位置时速度减为零，接着沿x轴负方向一直加速，所以可得其运动过程的最大动能为
故D错误。故选AB。
10．CD【详解】A．设手机在与人的眼睛接触前瞬间的速度为，由自由落体公式可得
代入数据解得当手机砸到眼睛后未反弹，即手机的速度减为零，取向上为正方向，则可知手机动量的变化量为故A错误；BC．手机与眼睛作用的过程中，受到重力与眼睛对它的作用力，选取向上为正方向，设眼睛对手机的冲量为，可知其方向向上，由动量定理可得代入数据得 手机对眼睛的作用力与眼睛对手机的作用力大小相等，方向相反，作用时间相等，所以手机对眼睛的冲量大小约为，方向竖直向下，故B错误，C正确；
D．由冲量的定义代入数据可得眼睛对手机的平均作用力为
由牛顿第三定律可知，眼睛对手机的作用力和手机对眼睛的作用力大小相等、方向相反，因此可知手机对眼睛的平均作用力大小也约为2.4N，故D正确。故选CD。
11．AD【详解】A．由于两棒的长度之比为，所以电阻之比为，由于两棒是串联关系电路在任何时刻电流均相等，根据焦耳定律，所以棒的焦耳热为，在棒向右运动距离为的过程中，根据功能关系有解得A正确；
BC．设棒长度为，则棒的长度为，撤去拉力后，棒继续向左加速运动，而棒向右开始减速运动，两棒最后匀速运动时，电路中电流为零，两棒切割磁感线产生的感应电动势大小相等，此时两棒的速度满足即
对两棒分别应用动量定理有 因为
所以解得棒的速度大小为方向向左 棒的速度大小为方向向右
因棒速度方向向左，B错误，C错误；D．撤去拉力后到最后稳定运动过程，整个回路产生焦耳热为，根据能量守恒定律有
解得D正确。故选AD。
12．
【详解】（1）[1]设斜面倾角为θ，根据力的平衡有
根据几何关系 解得
（2）[2] 系统受到的合外力做功解得
[3] 遮光片宽度d很小，可认为其平均速度与滑块通过该位置时的瞬时速度相等，故滑块通过光电门1、2的瞬时速度分别为系统动能的增量
13． 32.2 1.43 0.71 偏大
【详解】（1）[1]电流表A的示数两次均为I0，由全电路电阻相等可求得
[2]电阻箱读数要乘以相应的倍率为32.2Ω；（2）[3][4] 开关S2保持闭合，由闭合电路欧姆定律得可由斜率、截距的物理意义求得，
（3）[5]求得的值减去电流表的内阻才是真实的电源内阻，所以求得的电源内阻r比其真实值偏大了。
14．（1）1.5p0；（2）2.5T0
【详解】（1）设大小活塞的面积分别为2S和S，则对大小活塞间的气体Ⅱ，初态时：压强为，体积为
末态时：压强为，体积为，气体Ⅱ经历的是等温过程，则有
解得（2）当大活塞刚好与小圆筒相接触时，气体Ⅰ的压强为p12，此时两个活塞受气体压力的合力为零解得
对大活塞与大圆筒间的气体Ⅰ，初态时：压强为，体积为，温度为
末态时：压强为，体积为，温度，A气体经历的是绝热过程，则有
解得
15．（1）正电荷；10C/kg；（2）
【详解】（1）由题意分析可知带电小球在第一象限应该做匀速直线运动，即带电小球所受重力与电场力平衡，说明应该带正电荷，且有 解得
（2）带电小球在第二象限磁场区域内由受力分析可知应该做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力如图所示 由几何关系可知矩形磁场区域面积最小时，矩形两边长分别为
则可知有
16．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）物块A在下滑到斜面底端的过程中，由动能定理得代入数据可得
（2）A、B两物块发生弹性碰撞，设碰后A的速度为，B的速度为，根据动量守恒和机械能守恒可得
代入数据解得 物块B刚滑上传送带的速度小于传送带速度，物块B做匀加速运动，对物块B，根据牛顿第二定律可得解得
设物块B经时间后，速度与传送带速度相等，向左运动的位移为，则有
， 物块B与传送带速度相等后一起与传送带做匀速运动，则共速前物块B与传送带发生的相对位移为
物块B与物块C第一次碰撞前，物块B在传送带上滑行过程中因摩擦产生的内能为
（3）物块B与物块C在传送带左端发生弹性碰撞，取向左为正方向，有 代入数据解得，
由此可知，以后每次B与C相碰，速度都发生交换。对物块C，设来回运动了次，由动能定理可知代入数据得
物块C第次返回至传送带左端时速度平方大小为，由运动学公式得
（，，）
物块B获得速度后在传送带上先向右做匀减速运动，后向左做匀加速运动，回到传送带左端时速度大小不变，物块B第次在传送带上来回一次运动的路程
（，，）
所以整个过程物块B在传送带上滑行的总路程
代入数据得
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