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河南省河南省名校联考2023-2024学年高三下学期4月月考理综试题-高中物理（原卷版+解析版）
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这是一份河南省河南省名校联考2023-2024学年高三下学期4月月考理综试题-高中物理（原卷版+解析版），文件包含河南省河南省名校联考2023-2024学年高三下学期4月月考理综试题-高中物理原卷版docx、河南省河南省名校联考2023-2024学年高三下学期4月月考理综试题-高中物理解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共26页， 欢迎下载使用。
全卷满分110分，考试时间60分钟。
注意事项：
1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。
4.考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。
可能用到的相对原子质量：O 16 Na 23 Ti 48 Cu 64 Ba 137 Bi 209
一、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~5题只有一项符合题目要求，第6~8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. 常见的核反应方程式有：①；②；③；④。已知④式中、、的比结合能分别是、、，光速为c，下列说法正确的是（ ）
A. ①式可简化为
B. ②式反应为聚变反应
C. ③式中X的核子数是质子数的2倍
D. ④式质量亏损为
【答案】D
【解析】
【详解】A．轴核裂变反应式中，中子是核反应的条件，不能省略，故A错误；
B．②式反应为裂变反应，故B错误；
C．根据核电荷数和质量数守恒，③式核反应方程式为
则
故③式中X的核子数是质子数的倍，故C错误；
D．根据质能方程
可得④式质量亏损为
故D正确。
故选D。
2. 一质点沿着x轴运动，其位置坐标x随着时间t变化的关系如图所示，0至，图像是抛物线，1s时质点的速度为，下列说法正确的是（ ）
A. 质点最终回到了出发地
B. 质点在运动过程中，距出发点的最远距离为
C. 0至，质点的平均速率为
D. 质点在0时刻的速度为
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据可知质点最终处于处，而质点的初位置处于处，所以质点没有回到了出发地，故A错误；
B．根据可知，质点在运动过程中，距出发点的最远距离为
故B错误；
C．根据可知，0至，质点的路程为
质点的平均速率为
故C正确；
D．0至，图像是抛物线，可知质点在该过程做匀变速直线运动，设质点在0时刻的速度为，在内根据匀变速直线运动公式可得
其中
，
解得
故D错误。
故选C。
3. 如图甲所示，一颗绕月球做匀速圆周运动的卫星，动量的大小为p，与月面的距离为h，此卫星对月球的张角为60°；如图乙所示，一颗绕火星做匀速圆周运动的探测器，动能为Ek，此探测器对火星的张角也为60°。已知月球的第一宇宙速度为v0，火星的质量为m0，火星的半径为R0，万有引力常量为G，下列说法正确的是（ ）
A. 月球的半径为1.5hB. 卫星的动能为
C. 探测器的质量为D. 探测器受到的万有引力为
【答案】B
【解析】
【详解】A．设月球半径为R，根据几何关系可得
解得
故A错误；
B．根据万有引力提供向心力
月球的第一宇宙速度为
卫星的动能为
联立可得
故B正确；
C．根据万有引力提供向心力
联立解得
故C错误；
D．探测器受到的万有引力为
故D错误。
故选B。
4. 一列简谐横波沿着x轴的正方向传播，时的波形图如图所示，时，平衡位置在处的质点第二次达到波峰，下列说法中正确的是（ ）
A. 此列简谐横波的周期为
B. 此列简谐横波的波速为
C. 平衡位置在处的质点在时的位移为
D. 平衡位置在处的质点在0至运动的路程为
【答案】D
【解析】
【详解】A．因为时，平衡位置在处的质点第二次达到波峰，则可知
解得
T=4s
此列简谐横波的周期为，选项A错误；
B．此列简谐横波的波速为
选项B错误；
C．波传到x=9m处的质点处用时间为
则在时该质点已经振动了7s，起振方向沿y轴负向，则此时该质点的位移+20cm，选项C错误；
D．波传到x=6m处用时间为1s，则经过12s时x=6m处的质点振动了11s=，则平衡位置在处的质点在0至运动的路程为
选项D正确
故选D。
5. 如图所示，光滑绝缘的硬直杆固定放置，与水平方向的夹角为，并处在竖直向上的匀强电场中，一质量为m、带电量为q的小球套在硬杆上，受到的电场力的大小为mg，方向竖直向上，小球在水平向右的拉力的作用下由静止开始运动，重力加速度为g，、，在一段位移d内，下列说法正确的是（ ）
A. 小球受到的合力为B. 小球的电势能增加
C. 小球的机械能减小D. 小球动量的增加量为
【答案】D
【解析】
【详解】A．对小球受力分析，如图所示
小球受到电场力与重力等大反向，则小球受到的合力为
故A错误；
BC．小球沿杆向上运动，电场力和拉力做正功，小球的电势能减小，小球的机械能增大，故BC错误；
D．由静止开始运动一段位移d的过程中，根据动能定理
解得
小球动量的增加量为
故D正确。
故选D。
6. 一定质量的理想气体，从状态A开始，经历B、C两个状态又回到状态A，压强p与体积V的关系图像如图所示，AB的反向延长线经过坐标原点O，BC与纵轴平行，的面积为，已知气体在状态A的温度为，图中所标的物理量已知，则下列说法正确的是（ ）
A. 气体从C到A，内能增大，吸收热量
B. 气体在状态B的压强为
C. 气体在状态B的温度为
D. 从状态A到状态B，气体对外界做的功为
【答案】CD
【解析】
【详解】A．气体从C到A，气体压强减小，气体体积减小，根据理想气体方程
则气体的温度减小，内能减小，由于气体体积减小，外界对气体做功，根据热力学第一定律
可知气体放出热量，故A错误；
B．图像与坐标轴围成的面积表示功，则
解得气体在状态B的压强为
故B错误；
C．AB的反向延长线经过坐标原点O，则
根据理想气体方程
解得气体在状态B的温度为
故C正确；
D．从状态A到状态B，气体对外界做的功为
故D正确。
故选CD。
7. 如图所示，质量为m、倾角为的斜面体放置在水平面上，斜面体的左上角安装有轻质定滑轮，带有轻质定滑轮的物块放置在斜面体的光滑斜面上，轻质细线跨过这两个定滑轮，上端连接在天花板上，下端悬挂一质量为m的小球，整个系统处于静止状态时，物块与天花板间的细线与斜面正好垂直，两定滑轮间的细线与斜面平行，不计细线与滑轮间的摩擦，重力加速度为g，、，下列说法正确的是（ ）
A. 物块的质量为
B. 斜面对物块的支持力大小为0
C. 水平面对斜面的支持力大小为
D. 水平面对斜面体的静摩擦力为
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．以小球为对象，根据受力平衡可得绳子拉力为
设物块的质量为，以物块为对象，根据受力平衡可得
，
联立解得
，
故A正确，B错误；
CD．以小球、物块和斜面为整体，根据受力平衡可得
，
联立解得
，
故C错误，D正确。
故选AD。
8. 如图甲所示，两根足够长固定在绝缘水平面上的平行光滑金属导轨间距为L，导轨左端接有阻值为R的电阻，开始时开关S断开。长均为L、电阻均为R、质量均为m的金属棒ab、cd用长为的绝缘轻杆连接，垂直放在导轨上，ab右侧有垂直导轨平面向下的匀强磁场（ab刚好在磁场内），磁场的磁感应强度大小随时间变化的规律如图乙所示，当磁场的磁感应强度大小为B0时，闭合开关S并给cd棒一个向右的恒力使其向右运动，当cd棒达到最大速度时，电阻R的功率为P，这时cd棒运动的距离为s，不计导轨的电阻，则下列说法正确的是（ ）
A. 磁场磁感应强度从0变化为B0的过程中，流过ab棒的电流为
B. 磁场磁感应强度从0变化为B0的过程中，通过cd棒的电量为
C. cd棒的最大速度为
D. 在金属棒向右加速运动过程中，电阻R中产生的焦耳热为
【答案】BD
【解析】
【详解】A．根据法拉第电磁感应定律可得
所以流过ab棒的电流为
故A错误；
B．通过cd棒的电量为
故B正确；
C．当cd棒达最大速度时，有
联立解得
故C错误；
D．当cd棒达最大速度时，有
根据能量守恒定律可得
解得
故D正确。
故选BD。
二、非选择题：共62分。每个试题考生都必须作答。
9. 某实验小组用如图所示的装置来验证机械能守恒定律。绕过定滑轮的轻质细线的下端悬挂质量均为m的重物A、B而处于静止状态，A与纸带连接，纸带通过固定的打点计时器（频率为），在B的下端再挂质量为M的重物C，系统开始运动，利用打点计时器打出的纸带可验证系统的机械能守恒，已知重力加速度为g，回答下列问题：
（1）下列说法正确的是____（填字母）。
A. 实验时应先接通电源再释放纸带
B. 重物C的质量M无需测量就可以验证机械能守恒
C. 此实验存在的主要系统误差导致的结果是，总动能的增加量略大于总重力势能的减小量
D. 对选取的纸带，若第1个点对应的速度为0，则1、2两点间的距离一定为
（2）选取的纸带，若第1个点对应的速度为0，重物A上升的高度为h，计算得出三个重物速度的大小为v，然后描绘出关系图像，当系统的机械能守恒，则图像____（填“是”或“不是”）经过原点的一条倾斜直线，若，当倾斜直线的斜率____，就可以验证系统的机械能守恒。
【答案】（1）A （2） ①. 是 ②.
【解析】
【小问1详解】
A．为了充分利用纸带，实验时应先接通电源再释放纸带，故A正确；
B．根据题意可知，本实验需要验证
可知，验证机械能守恒需要测量重物C的质量M，故B错误；
C．此实验存在的主要系统误差是纸带与打点计时器间的摩擦力和重物受到的空气阻力，则导致的结果是总动能的增加量略小于总重力势能的减小量，故C错误；
D．只有当物体下落的加速度为g时，在0.02s内下落的距离为
由牛顿第二定律可得，重物的加速度为
则若第1个点对应的速度为0，则1、2两点间的距离一定小于，故D错误。
故选A。
【小问2详解】
[1]根据题意可知，若系统的机械能守恒，则有
则有
可知，关系图像是经过原点的一条倾斜直线。
[2]若，则有
就可以验证系统机械能守恒。
10. 某实验小组利用如图甲所示的电路图连接好图乙的实物电路，来测量电压表的内阻和电流表的内阻，已知定值电阻的阻值为，闭合开关后，调节滑动变阻器以及电阻箱的接入阻值R，读出多组电压表、电流表的示数U、I，以及相对应R的数据，根据所得的数据描绘出关系图像如图丙所示，回答下列问题：
（1）在乙图中补全实验电路图____。
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于滑动变阻器的最_____端，电阻箱的接入阻值应达最____值；写出关系图线的表达式：____（用，、，U、I来表示）。
（3）由丙图可得____，____。（用、a、b来表示）
【答案】（1） （2） ①. 左 ②. 大 ③.
（3） ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
实验电路如图所示。
小问2详解】
[1][2]为防止烧坏电表，电表两端的电压应从零开始，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于滑动变阻器的最左端，电阻箱的接入阻值应达最大值。
[3]根据闭合电路的欧姆定律
整理得
【小问3详解】
[1]图像的纵截距为
可得
[2]图像的斜率为
解得
11. 如图所示，半径为R的半圆形玻璃砖竖直放置，玻璃砖的直径所在的端面与竖直固定的足够大挡板平行，且挡板与圆心O的水平距离为，一束单色光从O点垂直端面射入，从玻璃砖的顶点P射出后射到挡板的M点，另一束相同颜色的光从A点垂直端面射入，从弧面上的B点射出后射到挡板的C点，已知O、A两点间的距离为，，，求：
（1）玻璃砖对该单色光的折射率；
（2）要使屏上只出现一个亮点，应将光屏向左移动的距离。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）作出B点的法线，由几何关系可得
，
解得
则玻璃砖对该单色光的折射率为
（2）延长OM与BC交于D点，在三角形BDO中，根据正弦定理，可得
解得
可知要使屏上只出现一个亮点，应将光屏向左移动的距离为。
12. 如图所示，质量均为的甲、乙两物块相互接触，但并不黏合，放置在光滑的水平面上，质量为M（大小未知）的小球丙放置在甲、乙的右侧。从时开始，水平推力和水平拉力分别作用于甲、乙上，、随时间t的变化规律分别为、，经过一段时间（大小未知）甲、乙刚好分开，再经过一段时间（大小未知）乙与丙正好发生弹性碰撞（刚要发生碰撞时撤去），碰撞刚结束时，乙、丙的速度大小相等，且丙的动能为，求：
（1）时间的值以及时刻乙的速度大小；
（2）小球丙质量M的值以及碰撞刚结束时小球丙的速度大小；
（3）时间的值。
【答案】（1），；（2），；（3）
【解析】
【详解】（1）根据题意可知，甲、乙未分开前，对整体有
时刻，甲、乙刚好分开时，对乙有
联立解得
，
时刻乙的速度大小
（2）乙与丙正好发生弹性碰撞，且碰撞刚结束时，乙、丙的速度大小相等，设碰撞前乙的速度为，碰撞后乙的速度为，丙的速度为，则有
，
解得
，
又有
联立解得
（舍掉），
碰撞刚结束时小球丙的速度大小
（3）由（2）分析可得，碰撞前乙的速度为
从到与丙球发生碰撞的时刻，由于随时间线性变化，对乙，由动量定理有
解得
（舍掉），
因此
13. 如图所示的平面直角坐标系xOy，在Ⅰ、Ⅱ象限存在与x轴相切于坐标原点O、半径为R的圆形边界（圆心为O1），O1N是平行于x轴的半径，边界内存在垂直纸面向里的匀强磁场，在Ⅲ、Ⅳ象限存在电场强度大小为E、方向与x轴正方向成53°夹角的匀强电场。一质量为m、带电量为q的粒子甲（不计重力），从边界上的M点以与O1N夹角为16°正对O1点的速度v0射入磁场，从O点离开磁场进入电场，到达P点时速度方向正好与电场线方向垂直。另一个带电量也为q的粒子乙（不计重力）从O点以垂直电场线的速度（大小也为v0）射入电场，经过一段时间运动到x轴上的Q点，已知sin53°=0.8、cs53°=0.6。
（1）求匀强磁场的磁感应强度以及甲从M到O的运动时间；
（2）求O、P两点间的电势差UOP以及甲从O到P的运动时间；
（3）①若乙从O到Q的运动时间与甲从O到P的运动时间相等，求乙的质量；
②若电势差满足，求乙的质量。
【答案】（1），；（2），；（3）①，②
【解析】
【详解】（1）根据题意作出粒子运动轨迹如图所示
根据洛伦兹力提供向心力有
联立解得
甲从M到O的运动时间为
所以
（2）甲粒子从O点进入电场时，速度方向沿y轴负方向，且粒子在电场中做类斜上抛运动，有
根据电势差与电场强度的关系可得
联立解得
，
（3）①乙从O运动到Q，有
解得
②乙从O运动到Q，有
且
联立解得
全卷满分110分，考试时间60分钟。
注意事项：
1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。
4.考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。
可能用到的相对原子质量：O 16 Na 23 Ti 48 Cu 64 Ba 137 Bi 209
一、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~5题只有一项符合题目要求，第6~8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. 常见的核反应方程式有：①；②；③；④。已知④式中、、的比结合能分别是、、，光速为c，下列说法正确的是（ ）
A. ①式可简化为
B. ②式反应为聚变反应
C. ③式中X的核子数是质子数的2倍
D. ④式质量亏损为
【答案】D
【解析】
【详解】A．轴核裂变反应式中，中子是核反应的条件，不能省略，故A错误；
B．②式反应为裂变反应，故B错误；
C．根据核电荷数和质量数守恒，③式核反应方程式为
则
故③式中X的核子数是质子数的倍，故C错误；
D．根据质能方程
可得④式质量亏损为
故D正确。
故选D。
2. 一质点沿着x轴运动，其位置坐标x随着时间t变化的关系如图所示，0至，图像是抛物线，1s时质点的速度为，下列说法正确的是（ ）
A. 质点最终回到了出发地
B. 质点在运动过程中，距出发点的最远距离为
C. 0至，质点的平均速率为
D. 质点在0时刻的速度为
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据可知质点最终处于处，而质点的初位置处于处，所以质点没有回到了出发地，故A错误；
B．根据可知，质点在运动过程中，距出发点的最远距离为
故B错误；
C．根据可知，0至，质点的路程为
质点的平均速率为
故C正确；
D．0至，图像是抛物线，可知质点在该过程做匀变速直线运动，设质点在0时刻的速度为，在内根据匀变速直线运动公式可得
其中
，
解得
故D错误。
故选C。
3. 如图甲所示，一颗绕月球做匀速圆周运动的卫星，动量的大小为p，与月面的距离为h，此卫星对月球的张角为60°；如图乙所示，一颗绕火星做匀速圆周运动的探测器，动能为Ek，此探测器对火星的张角也为60°。已知月球的第一宇宙速度为v0，火星的质量为m0，火星的半径为R0，万有引力常量为G，下列说法正确的是（ ）
A. 月球的半径为1.5hB. 卫星的动能为
C. 探测器的质量为D. 探测器受到的万有引力为
【答案】B
【解析】
【详解】A．设月球半径为R，根据几何关系可得
解得
故A错误；
B．根据万有引力提供向心力
月球的第一宇宙速度为
卫星的动能为
联立可得
故B正确；
C．根据万有引力提供向心力
联立解得
故C错误；
D．探测器受到的万有引力为
故D错误。
故选B。
4. 一列简谐横波沿着x轴的正方向传播，时的波形图如图所示，时，平衡位置在处的质点第二次达到波峰，下列说法中正确的是（ ）
A. 此列简谐横波的周期为
B. 此列简谐横波的波速为
C. 平衡位置在处的质点在时的位移为
D. 平衡位置在处的质点在0至运动的路程为
【答案】D
【解析】
【详解】A．因为时，平衡位置在处的质点第二次达到波峰，则可知
解得
T=4s
此列简谐横波的周期为，选项A错误；
B．此列简谐横波的波速为
选项B错误；
C．波传到x=9m处的质点处用时间为
则在时该质点已经振动了7s，起振方向沿y轴负向，则此时该质点的位移+20cm，选项C错误；
D．波传到x=6m处用时间为1s，则经过12s时x=6m处的质点振动了11s=，则平衡位置在处的质点在0至运动的路程为
选项D正确
故选D。
5. 如图所示，光滑绝缘的硬直杆固定放置，与水平方向的夹角为，并处在竖直向上的匀强电场中，一质量为m、带电量为q的小球套在硬杆上，受到的电场力的大小为mg，方向竖直向上，小球在水平向右的拉力的作用下由静止开始运动，重力加速度为g，、，在一段位移d内，下列说法正确的是（ ）
A. 小球受到的合力为B. 小球的电势能增加
C. 小球的机械能减小D. 小球动量的增加量为
【答案】D
【解析】
【详解】A．对小球受力分析，如图所示
小球受到电场力与重力等大反向，则小球受到的合力为
故A错误；
BC．小球沿杆向上运动，电场力和拉力做正功，小球的电势能减小，小球的机械能增大，故BC错误；
D．由静止开始运动一段位移d的过程中，根据动能定理
解得
小球动量的增加量为
故D正确。
故选D。
6. 一定质量的理想气体，从状态A开始，经历B、C两个状态又回到状态A，压强p与体积V的关系图像如图所示，AB的反向延长线经过坐标原点O，BC与纵轴平行，的面积为，已知气体在状态A的温度为，图中所标的物理量已知，则下列说法正确的是（ ）
A. 气体从C到A，内能增大，吸收热量
B. 气体在状态B的压强为
C. 气体在状态B的温度为
D. 从状态A到状态B，气体对外界做的功为
【答案】CD
【解析】
【详解】A．气体从C到A，气体压强减小，气体体积减小，根据理想气体方程
则气体的温度减小，内能减小，由于气体体积减小，外界对气体做功，根据热力学第一定律
可知气体放出热量，故A错误；
B．图像与坐标轴围成的面积表示功，则
解得气体在状态B的压强为
故B错误；
C．AB的反向延长线经过坐标原点O，则
根据理想气体方程
解得气体在状态B的温度为
故C正确；
D．从状态A到状态B，气体对外界做的功为
故D正确。
故选CD。
7. 如图所示，质量为m、倾角为的斜面体放置在水平面上，斜面体的左上角安装有轻质定滑轮，带有轻质定滑轮的物块放置在斜面体的光滑斜面上，轻质细线跨过这两个定滑轮，上端连接在天花板上，下端悬挂一质量为m的小球，整个系统处于静止状态时，物块与天花板间的细线与斜面正好垂直，两定滑轮间的细线与斜面平行，不计细线与滑轮间的摩擦，重力加速度为g，、，下列说法正确的是（ ）
A. 物块的质量为
B. 斜面对物块的支持力大小为0
C. 水平面对斜面的支持力大小为
D. 水平面对斜面体的静摩擦力为
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．以小球为对象，根据受力平衡可得绳子拉力为
设物块的质量为，以物块为对象，根据受力平衡可得
，
联立解得
，
故A正确，B错误；
CD．以小球、物块和斜面为整体，根据受力平衡可得
，
联立解得
，
故C错误，D正确。
故选AD。
8. 如图甲所示，两根足够长固定在绝缘水平面上的平行光滑金属导轨间距为L，导轨左端接有阻值为R的电阻，开始时开关S断开。长均为L、电阻均为R、质量均为m的金属棒ab、cd用长为的绝缘轻杆连接，垂直放在导轨上，ab右侧有垂直导轨平面向下的匀强磁场（ab刚好在磁场内），磁场的磁感应强度大小随时间变化的规律如图乙所示，当磁场的磁感应强度大小为B0时，闭合开关S并给cd棒一个向右的恒力使其向右运动，当cd棒达到最大速度时，电阻R的功率为P，这时cd棒运动的距离为s，不计导轨的电阻，则下列说法正确的是（ ）
A. 磁场磁感应强度从0变化为B0的过程中，流过ab棒的电流为
B. 磁场磁感应强度从0变化为B0的过程中，通过cd棒的电量为
C. cd棒的最大速度为
D. 在金属棒向右加速运动过程中，电阻R中产生的焦耳热为
【答案】BD
【解析】
【详解】A．根据法拉第电磁感应定律可得
所以流过ab棒的电流为
故A错误；
B．通过cd棒的电量为
故B正确；
C．当cd棒达最大速度时，有
联立解得
故C错误；
D．当cd棒达最大速度时，有
根据能量守恒定律可得
解得
故D正确。
故选BD。
二、非选择题：共62分。每个试题考生都必须作答。
9. 某实验小组用如图所示的装置来验证机械能守恒定律。绕过定滑轮的轻质细线的下端悬挂质量均为m的重物A、B而处于静止状态，A与纸带连接，纸带通过固定的打点计时器（频率为），在B的下端再挂质量为M的重物C，系统开始运动，利用打点计时器打出的纸带可验证系统的机械能守恒，已知重力加速度为g，回答下列问题：
（1）下列说法正确的是____（填字母）。
A. 实验时应先接通电源再释放纸带
B. 重物C的质量M无需测量就可以验证机械能守恒
C. 此实验存在的主要系统误差导致的结果是，总动能的增加量略大于总重力势能的减小量
D. 对选取的纸带，若第1个点对应的速度为0，则1、2两点间的距离一定为
（2）选取的纸带，若第1个点对应的速度为0，重物A上升的高度为h，计算得出三个重物速度的大小为v，然后描绘出关系图像，当系统的机械能守恒，则图像____（填“是”或“不是”）经过原点的一条倾斜直线，若，当倾斜直线的斜率____，就可以验证系统的机械能守恒。
【答案】（1）A （2） ①. 是 ②.
【解析】
【小问1详解】
A．为了充分利用纸带，实验时应先接通电源再释放纸带，故A正确；
B．根据题意可知，本实验需要验证
可知，验证机械能守恒需要测量重物C的质量M，故B错误；
C．此实验存在的主要系统误差是纸带与打点计时器间的摩擦力和重物受到的空气阻力，则导致的结果是总动能的增加量略小于总重力势能的减小量，故C错误；
D．只有当物体下落的加速度为g时，在0.02s内下落的距离为
由牛顿第二定律可得，重物的加速度为
则若第1个点对应的速度为0，则1、2两点间的距离一定小于，故D错误。
故选A。
【小问2详解】
[1]根据题意可知，若系统的机械能守恒，则有
则有
可知，关系图像是经过原点的一条倾斜直线。
[2]若，则有
就可以验证系统机械能守恒。
10. 某实验小组利用如图甲所示的电路图连接好图乙的实物电路，来测量电压表的内阻和电流表的内阻，已知定值电阻的阻值为，闭合开关后，调节滑动变阻器以及电阻箱的接入阻值R，读出多组电压表、电流表的示数U、I，以及相对应R的数据，根据所得的数据描绘出关系图像如图丙所示，回答下列问题：
（1）在乙图中补全实验电路图____。
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于滑动变阻器的最_____端，电阻箱的接入阻值应达最____值；写出关系图线的表达式：____（用，、，U、I来表示）。
（3）由丙图可得____，____。（用、a、b来表示）
【答案】（1） （2） ①. 左 ②. 大 ③.
（3） ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
实验电路如图所示。
小问2详解】
[1][2]为防止烧坏电表，电表两端的电压应从零开始，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于滑动变阻器的最左端，电阻箱的接入阻值应达最大值。
[3]根据闭合电路的欧姆定律
整理得
【小问3详解】
[1]图像的纵截距为
可得
[2]图像的斜率为
解得
11. 如图所示，半径为R的半圆形玻璃砖竖直放置，玻璃砖的直径所在的端面与竖直固定的足够大挡板平行，且挡板与圆心O的水平距离为，一束单色光从O点垂直端面射入，从玻璃砖的顶点P射出后射到挡板的M点，另一束相同颜色的光从A点垂直端面射入，从弧面上的B点射出后射到挡板的C点，已知O、A两点间的距离为，，，求：
（1）玻璃砖对该单色光的折射率；
（2）要使屏上只出现一个亮点，应将光屏向左移动的距离。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）作出B点的法线，由几何关系可得
，
解得
则玻璃砖对该单色光的折射率为
（2）延长OM与BC交于D点，在三角形BDO中，根据正弦定理，可得
解得
可知要使屏上只出现一个亮点，应将光屏向左移动的距离为。
12. 如图所示，质量均为的甲、乙两物块相互接触，但并不黏合，放置在光滑的水平面上，质量为M（大小未知）的小球丙放置在甲、乙的右侧。从时开始，水平推力和水平拉力分别作用于甲、乙上，、随时间t的变化规律分别为、，经过一段时间（大小未知）甲、乙刚好分开，再经过一段时间（大小未知）乙与丙正好发生弹性碰撞（刚要发生碰撞时撤去），碰撞刚结束时，乙、丙的速度大小相等，且丙的动能为，求：
（1）时间的值以及时刻乙的速度大小；
（2）小球丙质量M的值以及碰撞刚结束时小球丙的速度大小；
（3）时间的值。
【答案】（1），；（2），；（3）
【解析】
【详解】（1）根据题意可知，甲、乙未分开前，对整体有
时刻，甲、乙刚好分开时，对乙有
联立解得
，
时刻乙的速度大小
（2）乙与丙正好发生弹性碰撞，且碰撞刚结束时，乙、丙的速度大小相等，设碰撞前乙的速度为，碰撞后乙的速度为，丙的速度为，则有
，
解得
，
又有
联立解得
（舍掉），
碰撞刚结束时小球丙的速度大小
（3）由（2）分析可得，碰撞前乙的速度为
从到与丙球发生碰撞的时刻，由于随时间线性变化，对乙，由动量定理有
解得
（舍掉），
因此
13. 如图所示的平面直角坐标系xOy，在Ⅰ、Ⅱ象限存在与x轴相切于坐标原点O、半径为R的圆形边界（圆心为O1），O1N是平行于x轴的半径，边界内存在垂直纸面向里的匀强磁场，在Ⅲ、Ⅳ象限存在电场强度大小为E、方向与x轴正方向成53°夹角的匀强电场。一质量为m、带电量为q的粒子甲（不计重力），从边界上的M点以与O1N夹角为16°正对O1点的速度v0射入磁场，从O点离开磁场进入电场，到达P点时速度方向正好与电场线方向垂直。另一个带电量也为q的粒子乙（不计重力）从O点以垂直电场线的速度（大小也为v0）射入电场，经过一段时间运动到x轴上的Q点，已知sin53°=0.8、cs53°=0.6。
（1）求匀强磁场的磁感应强度以及甲从M到O的运动时间；
（2）求O、P两点间的电势差UOP以及甲从O到P的运动时间；
（3）①若乙从O到Q的运动时间与甲从O到P的运动时间相等，求乙的质量；
②若电势差满足，求乙的质量。
【答案】（1），；（2），；（3）①，②
【解析】
【详解】（1）根据题意作出粒子运动轨迹如图所示
根据洛伦兹力提供向心力有
联立解得
甲从M到O的运动时间为
所以
（2）甲粒子从O点进入电场时，速度方向沿y轴负方向，且粒子在电场中做类斜上抛运动，有
根据电势差与电场强度的关系可得
联立解得
，
（3）①乙从O运动到Q，有
解得
②乙从O运动到Q，有
且
联立解得
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