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河北省衡水市部分示范性高中2024届高三下学期三模试题 物理 Word版含解析
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这是一份河北省衡水市部分示范性高中2024届高三下学期三模试题 物理 Word版含解析，共14页。试卷主要包含了如图所示为质谱仪原理示意图等内容，欢迎下载使用。
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。
一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分.在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的.
1.一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，线圈的匝数N=72，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图所示.则下列说法正确的是（ ）
A. t=0时，线圈位于与中性面垂直的位置
B.线圈转动的角速度大小为50πrad/s
C.线圈产生感应电动势的有效值为36V
D.线圈产生的电动势表达式为
2.如图是小魔术“浮沉子”的模型.在装有半瓶水的密封的塑料瓶中，放置一开口向下、导热良好的小瓶，小瓶中也封闭一段空气，空气均可看作理想气体.现用手挤压塑料瓶，小瓶下沉到底部；松开塑料瓶后，小瓶缓慢上浮，气体温度保持不变.下列说法正确的是（ ）
A.挤压塑料瓶时，塑料瓶中液面上方气体压强减小，分子数密度减小
B.小瓶下沉过程中，小瓶内气体体积增大，压强减小
C.松开塑料瓶时，塑料瓶中液面上方气体对外做功，吸收热量
D.小瓶上浮过程中，小瓶内气体压强增大，放出热量
3. 2024年1月11日，太原卫星发射中心将云遥一号卫星送入预定轨道，飞行试验任务取得圆满成功.已知“云遥一号”在轨道做匀速圆周运动，运行周期为T，地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G.忽略地球自转的影响，下列说法正确的是（ ）
A.地球的质量为B. “云遥一号”的轨道半径为
C. “云遥一号”的线速度可能大于D. “云遥一号”的加速度可能大于g
4.如图所示是指纹识别原理图，其原理是利用光学棱镜的全反射特性，在指纹谷线（凹部），入射光在棱镜界面发生全反射，在指纹脊线（凸部），入射光的某些部分被吸收或者漫反射到别的地方，这样，指纹模块可接收到明暗相间的指纹图像.已知水的折射率约为1.33，玻璃的折射率约为1.5.下列说法正确的是（ ）
A.指纹模块接收光线较亮的部位是指纹脊线指纹模块
B.指纹模块接收光线较暗的部位是干涉减弱的地方光源
C.没有手指放人时，若光源正常发光，指纹模块不会接收到光信号
D.手指湿润时，指纹识别率会降低
5.某无人驾驶汽车在研发过程中要进行试车，新车沿平直公路行驶的一段时间内的图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A.该车做匀加速运动
B.该车行驶的初速度大小为2m/s
C.该车行驶的加速度为大小为4m/s2
D.该车在前3秒的位移是60m
6.如图所示为质谱仪原理示意图.由粒子源射出的不同粒子先进入速度选择器，部分粒子沿直线通过速度选择器的小孔进人偏转磁场，最后打在MN之间的照相底片上.已知速度选择器内的电场的场强为E，磁场磁感应强度为B0，偏转磁场的磁感应强度为2B0，S1、S2、S3是三种不同的粒子在照相底片上打出的点.忽略粒子的重力以及粒子间的相互作用，下列说法正确的是（ ）
A.打在S3位置的粒子速度最大
B.打在S1位置的粒子速度最大
C.如果射入偏转磁场的粒子质量为m、电荷量为q，则粒子的轨迹半径为
D.如果氕（）核和氘（）核都进入偏转磁场，则其在磁场中运动的时间之比为1∶2
7.如图所示，一架战斗机挂载多枚炸弹在一定高度沿水平直线向左匀加速飞行，每隔一段相同时间释放一枚炸弹.不计空气阻力，一段时间后炮弹在空中的排列情况有可能是（ ）
A. B. C. D.
二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分.在每小题给出的四个选项中，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.
8.福岛核污染水中含有60多种放射性核素，例如氚、碳-14等，其中很多放射性核素尚无有效处理技术.其中碘-129衰变生成氙，半衰期长达年，将会对环境造成永久性污染.关于碘-129，下列说法正确的是（ ）
A.衰变方程为
B.碘-129制成碘化物后半衰期减小
C.放射性污染物半衰期越长对环境影响越小
D.碘-129衰变过程会释放能量
9.如图所示，粗糙水平地面上放置一质量为m的三棱柱，其横截面为ABC，与地面间的动摩擦因数为μ.质量也为m，半径为R的光滑圆柱体置于三棱柱与竖直墙壁之间，圆心O与B的连线与竖直方向的夹角为θ，圆柱体与三棱柱都保持静止.已知重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是（ ）
A.墙壁对圆柱体的弹力大小为
B.地面对三棱柱的支持力大小为2mg
C.要使三棱柱保持静止，动摩擦因数
D.将三棱柱向左推动很小一段距离，其所受到的摩擦力减小
10.如图所示，在某真空区域有一个空间坐标系O-xyz，在x轴上的M点（d，0，0）、N点（，0，0）分别固定一个电荷量为+Q（Q>0）的点电荷.z轴上P点坐标为（0，0，d），y轴上S点坐标为（0，d，0）.现将一个电子置于P点，则下列说法正确的是（ ）
A.使电子从P点沿z轴正向移动，所受电场力先增大后减小
B.使电子从P点沿z轴向原点O移动，所受电场力逐渐减小
C.使电子沿直线从P点移动到S点，所受电场力先增大后减小
D.使电子沿直线从P点移动到S点，其电势能先减小后增大
三、非选择题：本题共5小题，共54分.
11.（6分）某同学做“用单摆测重力加速度”实验.
（1）他首先用游标卡尺测量金属小球的直径，测量结果如图甲所示，则小球直径d= cm；
甲乙丙
（2）用秒表测出50次全振动的时间如图乙所示，则单摆振动的周期为T= s；
（3）实验时多次改变摆长，测出多组数据，作出摆长L和对应的周期T的T2-L图像如图丙所示，根据图丙数据可得g= （用x1、x2、y1、y2表示）.
12.（8分）某实验小组要测量由新型合金材料制成的圆柱形金属丝的电阻率，已知其长度为L.
（1）用螺旋测微器测量其直径d，示数如图甲所示，其值为d= mm
（2）先用多用电表欧姆挡的“×1”倍率粗测金属丝的电阻，示数如图乙所示，其电阻值为R= Ω；
（3）实验电路如图丙所示，根据电路图完成图丁中的实物连线.
（4）如果测得的金属丝长度为l，直径为d，电阻为R，都采用国际单位制单位，则它的电阻率ρ= （用l、d、R表示）.
（5）由于电表内阻的存在，待测电阻测量值 （填“大于”“小于”或“等于”）其真实值.
13.（10分）一医用氧气瓶内有压强为p、温度为T1、体积为V的氧气，该氧气瓶内氧气可以通过调压阀分装到氧气袋中以方便使用.设每次分装时，氧气袋内无气体，分装结束后，每个氧气袋的体积为V1，压强为p1.
（1）若分装气体之前，氧气瓶由于受到日照，氧气温度会升高，当氧气瓶内气体的压强大于1.5p时，氧气瓶有可能发生爆炸.
①求氧气能升高到的最高温度；
②已知氧气内能与温度间的关系为U=kT（k为常数且已知），当氧气升高到最高温度时，求氧气从外界吸收的热量；
（2）若分装过程中瓶中和袋中的氧气温度始终保持T1不变，求分装3个氧气袋后，氧气瓶内所剩余氧气的压强.
14.（14分）如图所示，螺线管横截面积为S=10cm2，线圈匝数为N=100（匝），电阻为R=0.5Ω，管内有水平向右的变化磁场.螺线管与相距L=2m的两竖直放置的光滑金属导轨相连，导轨处于垂直纸面向里、磁感应强度大小为B0=0.5T的匀强磁场中.金属杆ab垂直导轨，杆与导轨接触良好，已知金属杆ab的质量为m=2kg，电阻也为R，重力加速度g=10m/s2.不计导轨的电阻，不计空气阻力.
（1）为使ab杆保持静止，求通过ab杆的电流的大小和方向；
（2）当ab杆保持静止时，求螺线管内磁场的磁感应强度B的变化率；
（3）若螺线管内磁场的磁感应强度的变化率.将金属杆ab由静止释放.
= 1 \* GB3 ①求杆的最大速度的大小；
②已知杆从静止到刚达到最大速度的过程中，流过杆的电荷量为q=120C，求该过程中杆的下落时间.
15.（16分）如图所示，倾角θ=37°的光滑斜面固定，斜面下端有固定挡板.质量分别为mA=2kg、mB=5kg的滑块A、B用轻弹簧相连放置在斜面上处于静止状态，滑块A与挡板接触.现将质量为mC=1kg的滑块C在斜面上与B相距d=3m处由静止释放，C与B发生弹性碰撞，碰后立即将C取走，B在斜面上做简谐运动.重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，弹簧的劲度系数为k=100N/m，且弹簧始终在弹性限度内，已知弹簧的弹性势能为（k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量），A、B、C可视为质点，求：
（1）物块C与B碰后瞬间的速度分别为多大；
（2）物块C与B碰后B做简谐运动的振幅；
（3）若物块C从斜面上某处由静止释放后，C与B碰后粘在一起做简谐运动且A恰好未离开挡板，求：
= 1 \* GB3 ①A对挡板压力的最大值；
②物块C从斜面上由静止释放时与B的距离.
参考答案、提示及评分细则
1.【答案】C
【解析】由图可知，线圈是从中性面开始计时的，A错误；线圈中产生的交变电流的周期与磁通量的变化周期相同，即T=0.02s，所以线圈转动的角速度大小为，B错误；线圈产生的感应电动势的峰值为，由图像知，所以，有效值，C正确；线圈产生的电动势的最大值为，而，由图像知从中性面开始计时，则电动势表达式为，D错误.
2.【答案】C
【解析】挤压塑料瓶时，塑料瓶中气体体积减小，压强增大，分子数密度增大，A错误；小瓶下沉过程中，小瓶内气体压强增大，体积减小，B错误；松开塑料瓶时，塑料瓶中气体体积增大，对外做功，吸收热量，C正确；小瓶上浮过程中，小瓶内气体压强减小，体积变大，气体对外界做功，从外界吸热，D错误.
3.【答案】A
【解析】根据万有引力提供重力有，得，A正确；设卫星轨道半径为r，根据万有引力提供向心力可得，可得，，，故B、C、D错误.
4.【答案】D
【解析】在指纹凸部（脊线），入射光的某些部分被吸收或者漫反射到别的地方，指纹模块接收到光线较暗，并不是因为干涉而光线较暗；在指纹凹部（谷线），入射光在棱镜界面发生全反射，指纹模块接收到光线较亮，因此指纹模块接收光线较暗的部位是指纹脊线，较亮的部位是指纹谷线，A、B错误；没有手指放入时，若光源正常发光，入射光在棱镜界面发生全反射，指纹模块上会接收到全亮图像，C错误；因玻璃的折射率大于水的折射率，因此手指湿润时，棱镜界面仍然有部分光能发生全反射，也有部分光无法发生全反射，使得指纹识别率低，D正确.
5.【答案】C
【解析】根据匀变速直线运动的位移—时间公式，变形可得：，可知的图像斜率；纵轴截距为，可得，所以该车处于匀减速状态，加速度大小为4m/s2，初速度为20m/s，故A、B错误，C正确；匀减速运动的总时间为，时车速大小为vt=8m/s，则该车在前3秒的位移为，故D错误.
6.【答案】D
【解析】粒子在速度选择器中做匀速直线运动，所以受力平衡，则，解得，所以打在S1、S2、S3三点的粒子的速度相等，A、B错误；粒子进入磁场时的速率为，粒子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则，解得粒子在磁场中运动的轨道半径，C错误；带电粒子在偏转磁场中做圆周运动的周期，氕核和氘核在磁场中均运动半个周期，则氕核和氘核在磁场中运动的时间之比，D正确.
7.【答案】D
【解析】战斗机在空中沿水平直线向左做匀加速运动，在时间内水平方向增加量，竖直方向做在自由落体运动，在时间增加，说明水平方向位移增加量与竖直方向位移增加量比值一定，则连线的倾角就是一定的，故选D.
8.【答案】AD
【解析】碘-129的衰变方程为，A正确；放射性元素的半衰期不受温度、压强、是否是单质等因素的影响，B错误；放射性污染物半衰期越长，在环境中存在的时间越长，对环境影响越大，C错误；碘-129衰变有能量释放，D正确.
9.【答案】BC
【解析】对圆柱体受力分析可得，所以有，A错误；对三棱柱受力分析可得，对圆柱体受力分析得，对三棱柱和圆柱体构成的整体受力分析得，联立可得，即，B、C正确；由与可得，将三棱柱向左推动一小段距离，增大，所以Ff增大，D错误.
10.【答案】CD
【解析】在z轴上任选一点P'，连接P'M与P'N，设其与z轴夹角为，如图所示，根据等量同种电荷的电场分布可知P'点的电场强度竖直向上，大小表示为；整理得，令，，可得函数，对函数求导，令，解得，结合导函数的性质可知，在时，单调递增，在时，单调递减，因此时，电场强度最大，即时场强最大，由此可知，使电子从P点沿z轴正移动，所受电场力逐渐减小，使电子从P点沿z轴向原点O移动，所受电场力先增大后减小，A、B错误；从原点O向PS作垂线，设垂足为D，则，所以PS连线上D点场强最大，使电子沿直线从P点移动到S点，所受电场力先增大后减小，电场力先做正功后做负功，所以电势能先减小后增大，C、D正确.
11.【答案】（6分）
（1）2.050（2分）
（2）1.6（2分）
（3）（2分）
【解析】（1）游标卡尺的读数为主尺读数与游标尺读数之和，所以单摆小球的直径为；
（2）由图乙可知，秒表读数为，单摆周期为；
（3）根据单摆周期公式，可得，可知图像的斜率为，解得.
12.【答案】（8分）
（1）0.397（1分，0.395~0.399均正确）
（2）8.0（1分，8也可得分）
（3）如图所示（2分）
（4）（2分）
（5）小于（2分）
【解析】（1）螺旋测微器的精确值为0.01mm，由图丙可知金属丝的直径为；
（2）金属丝的电阻为；
（3）根据实验电路图连接实物电路图，如图所示，
（4）根据电阻定律有，，解得；
（5）电路图采用了电流表外接法，考虑到电压表分流的影响，电流表读数偏大，根据欧姆定律，可知待测电阻测量值小于其真实值.
13.【解析】（1）①由等容变化可知
解得
②根据可知
则
（2）剩余气体的压强为p2，由理想气体状态方程可得
解得
14.【解析】（1）受力平衡
解得
方向由a到b
（2）根据法拉第电磁感应定律
根据闭合电路欧姆定律
联立解得
（3）①根据法拉第电磁感应定律得
根据闭合电路欧姆定律有
根据平衡条件有
解得v=10m/s
②由动量定理得
其中
解得
15.【解析】（1）物块C下滑过程根据机械能守恒有
，解得
物块C与B碰撞过程，满足动量守恒定律，有
动能守恒：
联立解得，
（2）如果A不离开挡板，B在斜面上的振动是简谐运动，B静止时所处的位置为平衡位置.
由，可知平衡位置时弹簧的形变量为，弹簧处于压缩状态.
C与B碰撞后，B获得初速度，开始做简谐运动，设其振幅为A，当它运动到最低位置时，根据能量守恒，有
解得
（3）①当B、C结合体处于平衡状态时，弹簧处于压缩状态，
有
可知
运动过程中，物体A恰好不能离开挡板，弹簧应伸长到最大位移处，
对A分析，则有
此时形变量
故简谐运动的振幅为
当BC运动到最低点时，A对挡板的弹力最大，由对称性可知，
此时弹簧的形变量为
此时弹簧的弹力为
故A对挡板的弹力为
②设B、C碰后粘在一起的初速度大小为vBC，则从碰后到运动到最低点
由能量守恒有
解得
物块C与B碰撞过程，满足动量守恒定律，有
物块C下滑过程有
联立解得
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。
一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分.在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的.
1.一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，线圈的匝数N=72，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图所示.则下列说法正确的是（ ）
A. t=0时，线圈位于与中性面垂直的位置
B.线圈转动的角速度大小为50πrad/s
C.线圈产生感应电动势的有效值为36V
D.线圈产生的电动势表达式为
2.如图是小魔术“浮沉子”的模型.在装有半瓶水的密封的塑料瓶中，放置一开口向下、导热良好的小瓶，小瓶中也封闭一段空气，空气均可看作理想气体.现用手挤压塑料瓶，小瓶下沉到底部；松开塑料瓶后，小瓶缓慢上浮，气体温度保持不变.下列说法正确的是（ ）
A.挤压塑料瓶时，塑料瓶中液面上方气体压强减小，分子数密度减小
B.小瓶下沉过程中，小瓶内气体体积增大，压强减小
C.松开塑料瓶时，塑料瓶中液面上方气体对外做功，吸收热量
D.小瓶上浮过程中，小瓶内气体压强增大，放出热量
3. 2024年1月11日，太原卫星发射中心将云遥一号卫星送入预定轨道，飞行试验任务取得圆满成功.已知“云遥一号”在轨道做匀速圆周运动，运行周期为T，地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G.忽略地球自转的影响，下列说法正确的是（ ）
A.地球的质量为B. “云遥一号”的轨道半径为
C. “云遥一号”的线速度可能大于D. “云遥一号”的加速度可能大于g
4.如图所示是指纹识别原理图，其原理是利用光学棱镜的全反射特性，在指纹谷线（凹部），入射光在棱镜界面发生全反射，在指纹脊线（凸部），入射光的某些部分被吸收或者漫反射到别的地方，这样，指纹模块可接收到明暗相间的指纹图像.已知水的折射率约为1.33，玻璃的折射率约为1.5.下列说法正确的是（ ）
A.指纹模块接收光线较亮的部位是指纹脊线指纹模块
B.指纹模块接收光线较暗的部位是干涉减弱的地方光源
C.没有手指放人时，若光源正常发光，指纹模块不会接收到光信号
D.手指湿润时，指纹识别率会降低
5.某无人驾驶汽车在研发过程中要进行试车，新车沿平直公路行驶的一段时间内的图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A.该车做匀加速运动
B.该车行驶的初速度大小为2m/s
C.该车行驶的加速度为大小为4m/s2
D.该车在前3秒的位移是60m
6.如图所示为质谱仪原理示意图.由粒子源射出的不同粒子先进入速度选择器，部分粒子沿直线通过速度选择器的小孔进人偏转磁场，最后打在MN之间的照相底片上.已知速度选择器内的电场的场强为E，磁场磁感应强度为B0，偏转磁场的磁感应强度为2B0，S1、S2、S3是三种不同的粒子在照相底片上打出的点.忽略粒子的重力以及粒子间的相互作用，下列说法正确的是（ ）
A.打在S3位置的粒子速度最大
B.打在S1位置的粒子速度最大
C.如果射入偏转磁场的粒子质量为m、电荷量为q，则粒子的轨迹半径为
D.如果氕（）核和氘（）核都进入偏转磁场，则其在磁场中运动的时间之比为1∶2
7.如图所示，一架战斗机挂载多枚炸弹在一定高度沿水平直线向左匀加速飞行，每隔一段相同时间释放一枚炸弹.不计空气阻力，一段时间后炮弹在空中的排列情况有可能是（ ）
A. B. C. D.
二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分.在每小题给出的四个选项中，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.
8.福岛核污染水中含有60多种放射性核素，例如氚、碳-14等，其中很多放射性核素尚无有效处理技术.其中碘-129衰变生成氙，半衰期长达年，将会对环境造成永久性污染.关于碘-129，下列说法正确的是（ ）
A.衰变方程为
B.碘-129制成碘化物后半衰期减小
C.放射性污染物半衰期越长对环境影响越小
D.碘-129衰变过程会释放能量
9.如图所示，粗糙水平地面上放置一质量为m的三棱柱，其横截面为ABC，与地面间的动摩擦因数为μ.质量也为m，半径为R的光滑圆柱体置于三棱柱与竖直墙壁之间，圆心O与B的连线与竖直方向的夹角为θ，圆柱体与三棱柱都保持静止.已知重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是（ ）
A.墙壁对圆柱体的弹力大小为
B.地面对三棱柱的支持力大小为2mg
C.要使三棱柱保持静止，动摩擦因数
D.将三棱柱向左推动很小一段距离，其所受到的摩擦力减小
10.如图所示，在某真空区域有一个空间坐标系O-xyz，在x轴上的M点（d，0，0）、N点（，0，0）分别固定一个电荷量为+Q（Q>0）的点电荷.z轴上P点坐标为（0，0，d），y轴上S点坐标为（0，d，0）.现将一个电子置于P点，则下列说法正确的是（ ）
A.使电子从P点沿z轴正向移动，所受电场力先增大后减小
B.使电子从P点沿z轴向原点O移动，所受电场力逐渐减小
C.使电子沿直线从P点移动到S点，所受电场力先增大后减小
D.使电子沿直线从P点移动到S点，其电势能先减小后增大
三、非选择题：本题共5小题，共54分.
11.（6分）某同学做“用单摆测重力加速度”实验.
（1）他首先用游标卡尺测量金属小球的直径，测量结果如图甲所示，则小球直径d= cm；
甲乙丙
（2）用秒表测出50次全振动的时间如图乙所示，则单摆振动的周期为T= s；
（3）实验时多次改变摆长，测出多组数据，作出摆长L和对应的周期T的T2-L图像如图丙所示，根据图丙数据可得g= （用x1、x2、y1、y2表示）.
12.（8分）某实验小组要测量由新型合金材料制成的圆柱形金属丝的电阻率，已知其长度为L.
（1）用螺旋测微器测量其直径d，示数如图甲所示，其值为d= mm
（2）先用多用电表欧姆挡的“×1”倍率粗测金属丝的电阻，示数如图乙所示，其电阻值为R= Ω；
（3）实验电路如图丙所示，根据电路图完成图丁中的实物连线.
（4）如果测得的金属丝长度为l，直径为d，电阻为R，都采用国际单位制单位，则它的电阻率ρ= （用l、d、R表示）.
（5）由于电表内阻的存在，待测电阻测量值 （填“大于”“小于”或“等于”）其真实值.
13.（10分）一医用氧气瓶内有压强为p、温度为T1、体积为V的氧气，该氧气瓶内氧气可以通过调压阀分装到氧气袋中以方便使用.设每次分装时，氧气袋内无气体，分装结束后，每个氧气袋的体积为V1，压强为p1.
（1）若分装气体之前，氧气瓶由于受到日照，氧气温度会升高，当氧气瓶内气体的压强大于1.5p时，氧气瓶有可能发生爆炸.
①求氧气能升高到的最高温度；
②已知氧气内能与温度间的关系为U=kT（k为常数且已知），当氧气升高到最高温度时，求氧气从外界吸收的热量；
（2）若分装过程中瓶中和袋中的氧气温度始终保持T1不变，求分装3个氧气袋后，氧气瓶内所剩余氧气的压强.
14.（14分）如图所示，螺线管横截面积为S=10cm2，线圈匝数为N=100（匝），电阻为R=0.5Ω，管内有水平向右的变化磁场.螺线管与相距L=2m的两竖直放置的光滑金属导轨相连，导轨处于垂直纸面向里、磁感应强度大小为B0=0.5T的匀强磁场中.金属杆ab垂直导轨，杆与导轨接触良好，已知金属杆ab的质量为m=2kg，电阻也为R，重力加速度g=10m/s2.不计导轨的电阻，不计空气阻力.
（1）为使ab杆保持静止，求通过ab杆的电流的大小和方向；
（2）当ab杆保持静止时，求螺线管内磁场的磁感应强度B的变化率；
（3）若螺线管内磁场的磁感应强度的变化率.将金属杆ab由静止释放.
= 1 \* GB3 ①求杆的最大速度的大小；
②已知杆从静止到刚达到最大速度的过程中，流过杆的电荷量为q=120C，求该过程中杆的下落时间.
15.（16分）如图所示，倾角θ=37°的光滑斜面固定，斜面下端有固定挡板.质量分别为mA=2kg、mB=5kg的滑块A、B用轻弹簧相连放置在斜面上处于静止状态，滑块A与挡板接触.现将质量为mC=1kg的滑块C在斜面上与B相距d=3m处由静止释放，C与B发生弹性碰撞，碰后立即将C取走，B在斜面上做简谐运动.重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，弹簧的劲度系数为k=100N/m，且弹簧始终在弹性限度内，已知弹簧的弹性势能为（k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量），A、B、C可视为质点，求：
（1）物块C与B碰后瞬间的速度分别为多大；
（2）物块C与B碰后B做简谐运动的振幅；
（3）若物块C从斜面上某处由静止释放后，C与B碰后粘在一起做简谐运动且A恰好未离开挡板，求：
= 1 \* GB3 ①A对挡板压力的最大值；
②物块C从斜面上由静止释放时与B的距离.
参考答案、提示及评分细则
1.【答案】C
【解析】由图可知，线圈是从中性面开始计时的，A错误；线圈中产生的交变电流的周期与磁通量的变化周期相同，即T=0.02s，所以线圈转动的角速度大小为，B错误；线圈产生的感应电动势的峰值为，由图像知，所以，有效值，C正确；线圈产生的电动势的最大值为，而，由图像知从中性面开始计时，则电动势表达式为，D错误.
2.【答案】C
【解析】挤压塑料瓶时，塑料瓶中气体体积减小，压强增大，分子数密度增大，A错误；小瓶下沉过程中，小瓶内气体压强增大，体积减小，B错误；松开塑料瓶时，塑料瓶中气体体积增大，对外做功，吸收热量，C正确；小瓶上浮过程中，小瓶内气体压强减小，体积变大，气体对外界做功，从外界吸热，D错误.
3.【答案】A
【解析】根据万有引力提供重力有，得，A正确；设卫星轨道半径为r，根据万有引力提供向心力可得，可得，，，故B、C、D错误.
4.【答案】D
【解析】在指纹凸部（脊线），入射光的某些部分被吸收或者漫反射到别的地方，指纹模块接收到光线较暗，并不是因为干涉而光线较暗；在指纹凹部（谷线），入射光在棱镜界面发生全反射，指纹模块接收到光线较亮，因此指纹模块接收光线较暗的部位是指纹脊线，较亮的部位是指纹谷线，A、B错误；没有手指放入时，若光源正常发光，入射光在棱镜界面发生全反射，指纹模块上会接收到全亮图像，C错误；因玻璃的折射率大于水的折射率，因此手指湿润时，棱镜界面仍然有部分光能发生全反射，也有部分光无法发生全反射，使得指纹识别率低，D正确.
5.【答案】C
【解析】根据匀变速直线运动的位移—时间公式，变形可得：，可知的图像斜率；纵轴截距为，可得，所以该车处于匀减速状态，加速度大小为4m/s2，初速度为20m/s，故A、B错误，C正确；匀减速运动的总时间为，时车速大小为vt=8m/s，则该车在前3秒的位移为，故D错误.
6.【答案】D
【解析】粒子在速度选择器中做匀速直线运动，所以受力平衡，则，解得，所以打在S1、S2、S3三点的粒子的速度相等，A、B错误；粒子进入磁场时的速率为，粒子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则，解得粒子在磁场中运动的轨道半径，C错误；带电粒子在偏转磁场中做圆周运动的周期，氕核和氘核在磁场中均运动半个周期，则氕核和氘核在磁场中运动的时间之比，D正确.
7.【答案】D
【解析】战斗机在空中沿水平直线向左做匀加速运动，在时间内水平方向增加量，竖直方向做在自由落体运动，在时间增加，说明水平方向位移增加量与竖直方向位移增加量比值一定，则连线的倾角就是一定的，故选D.
8.【答案】AD
【解析】碘-129的衰变方程为，A正确；放射性元素的半衰期不受温度、压强、是否是单质等因素的影响，B错误；放射性污染物半衰期越长，在环境中存在的时间越长，对环境影响越大，C错误；碘-129衰变有能量释放，D正确.
9.【答案】BC
【解析】对圆柱体受力分析可得，所以有，A错误；对三棱柱受力分析可得，对圆柱体受力分析得，对三棱柱和圆柱体构成的整体受力分析得，联立可得，即，B、C正确；由与可得，将三棱柱向左推动一小段距离，增大，所以Ff增大，D错误.
10.【答案】CD
【解析】在z轴上任选一点P'，连接P'M与P'N，设其与z轴夹角为，如图所示，根据等量同种电荷的电场分布可知P'点的电场强度竖直向上，大小表示为；整理得，令，，可得函数，对函数求导，令，解得，结合导函数的性质可知，在时，单调递增，在时，单调递减，因此时，电场强度最大，即时场强最大，由此可知，使电子从P点沿z轴正移动，所受电场力逐渐减小，使电子从P点沿z轴向原点O移动，所受电场力先增大后减小，A、B错误；从原点O向PS作垂线，设垂足为D，则，所以PS连线上D点场强最大，使电子沿直线从P点移动到S点，所受电场力先增大后减小，电场力先做正功后做负功，所以电势能先减小后增大，C、D正确.
11.【答案】（6分）
（1）2.050（2分）
（2）1.6（2分）
（3）（2分）
【解析】（1）游标卡尺的读数为主尺读数与游标尺读数之和，所以单摆小球的直径为；
（2）由图乙可知，秒表读数为，单摆周期为；
（3）根据单摆周期公式，可得，可知图像的斜率为，解得.
12.【答案】（8分）
（1）0.397（1分，0.395~0.399均正确）
（2）8.0（1分，8也可得分）
（3）如图所示（2分）
（4）（2分）
（5）小于（2分）
【解析】（1）螺旋测微器的精确值为0.01mm，由图丙可知金属丝的直径为；
（2）金属丝的电阻为；
（3）根据实验电路图连接实物电路图，如图所示，
（4）根据电阻定律有，，解得；
（5）电路图采用了电流表外接法，考虑到电压表分流的影响，电流表读数偏大，根据欧姆定律，可知待测电阻测量值小于其真实值.
13.【解析】（1）①由等容变化可知
解得
②根据可知
则
（2）剩余气体的压强为p2，由理想气体状态方程可得
解得
14.【解析】（1）受力平衡
解得
方向由a到b
（2）根据法拉第电磁感应定律
根据闭合电路欧姆定律
联立解得
（3）①根据法拉第电磁感应定律得
根据闭合电路欧姆定律有
根据平衡条件有
解得v=10m/s
②由动量定理得
其中
解得
15.【解析】（1）物块C下滑过程根据机械能守恒有
，解得
物块C与B碰撞过程，满足动量守恒定律，有
动能守恒：
联立解得，
（2）如果A不离开挡板，B在斜面上的振动是简谐运动，B静止时所处的位置为平衡位置.
由，可知平衡位置时弹簧的形变量为，弹簧处于压缩状态.
C与B碰撞后，B获得初速度，开始做简谐运动，设其振幅为A，当它运动到最低位置时，根据能量守恒，有
解得
（3）①当B、C结合体处于平衡状态时，弹簧处于压缩状态，
有
可知
运动过程中，物体A恰好不能离开挡板，弹簧应伸长到最大位移处，
对A分析，则有
此时形变量
故简谐运动的振幅为
当BC运动到最低点时，A对挡板的弹力最大，由对称性可知，
此时弹簧的形变量为
此时弹簧的弹力为
故A对挡板的弹力为
②设B、C碰后粘在一起的初速度大小为vBC，则从碰后到运动到最低点
由能量守恒有
解得
物块C与B碰撞过程，满足动量守恒定律，有
物块C下滑过程有
联立解得
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