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【物理】2022届广东省韶关市高三一模（解析版）练习题
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这是一份【物理】2022届广东省韶关市高三一模（解析版）练习题，共24页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题（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. 根据所学的物理知识，下列说法正确的是（ ）
A. 在核反应方程中，X是质子
B. 衰变的本质是原子核外电子挣脱原子核的束缚形成的高速电子流
C. 铀核衰变为铅核的过程中，要经过8次衰变和4次衰变
D. 是重核裂变
【答案】A
【解析】
【详解】A．设X的质量数和电荷数分别为A、Z，根据质量数守恒和电荷数守恒得
所以X是质子，故A正确；
B．衰变的本质是原子核内一个中子转化为一个质子和一个电子，故B错误；
C．设铀核衰变为铅核的过程中，要经过x次衰变和y次衰变，则
解得
故C错误；
D．是衰变，故D错误。
故选A。
2. 在“嫦娥五号”任务中，有一个重要环节，轨道器和返回器的组合体（简称“甲”）与上升器（简称“乙"）要在环月轨道上实现对接，以便将月壤样品从上升器转移到返回器中，再由返回器带回地球。对接之前，甲、乙分别在各自的轨道上做匀速圆周运动，且甲的轨道半径比乙小，如图所示，为了实现对接，处在低轨的甲要抬高轨道。下列说法正确的是（ ）
A. 在甲抬高轨道之前，甲的线速度小于乙
B. 甲可以通过减小速度来抬高轨道
C. 在甲抬高轨道的过程中，月球对甲的万有引力逐渐增大
D. 返回地球后，月壤样品的重量比在月球表面时大
【答案】D
【解析】
【详解】A．在甲抬高轨道之前，两卫星均绕月球做匀速圆周运动，有
可得线速度为
因，则甲的线速度大于乙的线速度，故A错误；
B．低轨卫星甲变为高轨卫星，需要做离心运动，则需要万有引力小于向心力，则需向后喷气增大速度，故B错误；
C．在甲抬高轨道的过程中，离月球的距离r逐渐增大，由可知月球对卫星的万有引力逐渐减小，故C错误；
D．因地球表面的重力加速度比月球表面的重力加速度大，则由可知月壤样品的重量在地表比在月表要大，故D正确。
故选D。
3. 随着生活水平的提高，电子秤已经成为日常生活中不可或缺的一部分，电子秤的种类也有很多，如图所示是用平行板电容器制成的厨房用电子秤及其电路简图。称重时，把物体放到电子秤面板上，压力作用会导致平行板上层膜片电极下移。则放上物体后（ ）
A. 电容器电容变小
B. 电容器的带电量增大
C. 极板间电场强度变小
D. 膜片下移过程中，电流表有从a到b的电流
【答案】B
【解析】
【详解】ABD．根据电容器表达式
当两个极板的距离减小时，电容器的电容增大；再根据电容器定义式
由于电容器一直和电源相连，电压不变，当电容增大时，带电荷量增大，即电容器被充电，电流表有从b到a的电流，AD错误，B正确；
C．由匀强电场公式得
所以当电压不变，两个极板的距离减小时，极板间电场强度变大，C错误。
故选B。
4. 如图，用一根不可伸长的轻绳绕过两颗在同一水平高度的光滑钉子悬挂一幅矩形风景画。现若保持画框的上边缘水平，将两颗钉子之间的距离由图示位置逐渐增大到不能再增大为止（不考虑画与墙壁间的摩擦），则此过程中绳的张力大小（ ）
A. 逐渐变大B. 逐渐变小C. 先变大，后变小D. 先变小，后变大
【答案】D
【解析】
【详解】分析题意可知，画受到两段轻绳的拉力作用，根据共点力的平衡可知，拉力的合力与重力等大反向，即合力恒定不变。随着两颗钉子之间距离的增大，两端轻绳的夹角先减小，后增大，根据力的合成规律可知，两力合成时，合力一定的情况下，分力的夹角越大，分力越大，分力的夹角越小，分力越小。则轻绳的张力先变小后变大，当两轻绳处于竖直方向时，张力最小，故D正确，ABC错误。
故选D。
5. 内陆盐矿中开采的氯化钠称为岩盐。如图所示，岩盐晶体结构中相邻的四个离子处于正方形的四个顶点，O点为正方形中心，A、B为两边中点，关于这四个离子形成的电场，下列说法正确的是（ ）
A. 在A、O、B三点中，O点电场强度最大
B. 在A、O、B三点中，O点电场强度最小
C. A、B两点电场强度相同
D. A点电场强度比B点大
【答案】B
【解析】
【详解】AB．两等量正离子在O点的合场强为0，两等量负离子在O点的合场强为0，则四个离子的在O点合场强为0，所以A错误，B正确；
CD． A、B两点电场强度大小相等，方向相反，所以CD错误；
故选B。
6. 如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ间距为L，与水平面成θ角，上端接入阻值为R的电阻。导轨平面区域有垂直导轨平面向上磁感应强度为B的匀强磁场，质量为m的金属棒ab由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且接触良好。不计导轨及金属棒ab的电阻，则金属棒ab沿导轨下滑过程中（ ）
A. 金属棒ab将一直做加速运动
B. 通过电阻R的电流方向为从Q到N
C. 金属棒ab的最大加速度为gsinθ
D. 电阻R产生的焦耳热等于金属棒ab减少的重力势能
【答案】C
【解析】
【详解】A. 金属棒ab先做加速运动，后做匀速运动，A错误；
B. 根据右手定则，通过电阻R的电流方向为从N到Q，B错误；
C. 金属棒速度等于零时，加速度最大，根据牛顿第二定律
解得
C正确；
D. 根据能量守恒定律，电阻R产生的焦耳热等于金属棒ab减少的机械能，D错误。
故选C。
7. 一辆汽车出厂前需经过多项严格的质量检测，才能被贴上“产品合格证”和“3C强制产品认证”标识，其中的转翼检测就是进行低速实验，检测多项安全性能，在水平平行的两条车道上检测甲、乙两车，在t=0时刻，甲、乙两车并排，两车的速度一时间关系图像如图所示，则0~6s内（ ）
A. 在t=1s时，两车相距最远
B. 在t=2s时，乙车改变运动方向
C. 在t=4s时，甲车在乙车前
D. 甲、乙两车相遇两次
【答案】D
【解析】
【详解】AC．由题意在t=0时刻，甲、乙两车并排，由图可知当t=1s时和t=4s时两车共速，有最远距离。因为v-t图像面积表示位移，由图得当t=1s时甲车在乙车前面且两车距离为
t=4s时乙车在甲车前面且两车距离为
所以t=4s时两车最远，故AC错误；
B．由图像知0~6s内乙车速度一直为正，故速度方向未改变，故B错误；
D．因为v-t图像面积表示位移，由图像可得甲、乙两车相遇两次，分别是t=2s和t=6s，故D正确。
故选D。
二、多项选择题（本题共3小题，每题6分，共18分。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分）
8. 近几年，许多品牌手机推出无线充电功能，手机无线充电的最大便利是无需插拔数据线一放即充，如图所示为手机无线充电的工作原理示意图，其主要部件为充电板中的送电线圈和手机中的受电线圈。下列说法中正确的是（ ）
A. 送电线圈a、b间接稳压直流电源
B. 手机无线充电利用了电磁感应原理
C. 仅减少送电线圈匝数，可增大c、d端的输出电流
D. 仅减少送电线圈的匝数，可增大c、d端的输出电压
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．因为手机无线充电的工作原理是电磁感应，所以送电线圈a、b间要接交流电源，故A错误，B正确；
C．设送电线圈和受电线圈匝数分别为和，则
所以增大，其他不变时，c、d端的输出电压增大，因为输送功率不变，所以c、d端的输出电流变小。故C错误，D正确。
故选BD。
9. 图（a）为某科技兴趣小组制作的重力投石机示意图。支架固定在水平地面上，轻杆AB可绕支架顶部水平轴OO＇在竖直面内自由转动。A端凹槽内装有一石子，B端固定一配重。某次打靶时，将杆沿逆时针方向转至与竖直方向成θ角后由静止释放，杆在配重重力作用下转到竖直位置时石子被水平抛出。石子投向正前方竖直放置的靶，打到靶心上方的“6”环处，如图（b）所示。若要打中靶心的“10”环处，可能实现的途径有（ ）
A. 仅增大石子的质量
B. 仅增大配重的质量
C. 仅增大投石机到靶的距离
D. 仅增大θ角
【答案】AC
【解析】
【详解】A．仅增大石子的质量，根据机械能守恒定律，石子平抛的初速度变小，抛物线向下偏移，可以击中靶心，A正确；
B．仅增大配重的质量，根据机械能守恒定律，石子平抛的初速度变大，抛物线向上偏移，不能击中靶心，B错误；
C．仅增大投石机到靶的距离，抛物线向左偏移，可以击中靶心，C正确；
D．仅增大θ角，配重升高，根据机械能守恒定律，石子平抛的初速度变大，抛物线向上偏移，不能击中靶心，D错误。
故选AC。
10. 蹦极（Bungee Jumping），也叫机索跳，是近些年来新兴的一项非常刺激的户外休闲活动。为了研究运动员下落速度与下落距离的关系在运动员身上装好传感器，让其从静止开始竖直下落，得到如图所示的v2—h图像。运动员及其所携带装备的总质量为60kg，弹性绳原长为10m，忽略空气阻力，弹性绳上的弹力遵循胡克定律。以下说法正确的是（ ）
A. 弹性绳的劲度系数为40N/m
B. 运动员在下落过程中先失重再超重
C. 运动员在最低点处加速度大小为10m/s2
D. 运动员在速度最大处绳子的弹性势能为1500J
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】A．由题图知，在，运动员速度最大，则加速度为0，故有
代入数据求得弹性绳的劲度系数为k=120N/m，故A错误；
B．运动员在下落过程中，先加速后减速，所以加速度先向下后向上，则运动员先失重后超重，故B正确；
C．运动员在最低点处时，若下降高度为25m，则由牛顿第二定律可得
代入数据求得：，由题图可知，运动员下降高度大于25m，故加速度大于20m/s2，故C错误；
D．运动员在速度最大处，由功能关系有
代入数据求得绳子的弹性势能为，故D正确。
故选BD。
三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第11~14题为必考题，每道试题考生都必须作答。第15~16题为选考题，考生根据要求作答。
（一）必考题：共42分。
11. 某同学采用如图甲所示的装置及电火花打点计时器探究小车做匀变速直线运动的特点。
（1）为完成本实验，下列器材中必须有的是__________；
A.天平 B.4~6V低压直流电源 C.刻度尺 D.秒表
（2）安装好实验装置后开始实验，实验中以下操作必需的一项是_________；
A.托盘和砝码的总质量要远小于小车的总质量
B.调整滑轮的高度，使细线与长木板平行
C.将长木板远离滑轮的一端用小木块垫起
D.选择尽可能光滑的长木板做实验
（3）实验中获得某条点迹清晰的纸带如图乙所示，若在误差范围内满足_______（填写表达式，用图中物理量表示），则可认为小车做匀变速直线运动。
【答案】 ①. C ②. B ③. （说明：填写同样给分，填写或、等不给分）
【解析】
【详解】（1）[1]为完成本实验，下列器材中必须有刻度尺用来测量纸带的长度，但不需要秒表、天平 和4~6V低压直流电源。
故选C。
（2）[2]A．实验中不需要托盘和砝码的总质量远小于小车的总质量，A错误；
B．调整滑轮的高度，使细线与长木板平行，B正确；
C．该实验不需要平衡摩擦力，即不需要将长木板远离滑轮的一端用小木块垫起，C错误；
D．该实验木板光滑与否都可以，不需要选择尽可能光滑的长木板做实验，D错误。
故选B。
（3）[3]因做匀变速直线运动物体满足
常量
则该实验中若在误差范围内满足
则可认为小车做匀变速直线运动。
12. 一只电流表的表盘刻度清晰，但刻度值污损。某同学要测量其内阻，除了待测电流表之外，实验室提供的器材如下：
A.电压表V（量程为3V）
B.滑动变阻器（最大阻值为10Ω，额定电流为1A）
C.滑动变阻器（最大阻值为2KΩ，额定电流为1A）
D.电阻箱（0~999.9Ω）
E.电源（电动势约为9V，内阻约为1Ω）
F.开关一个、导线若干
（1）如果采用如图1所示的实验电路，选用的滑动变阻器为______（填“”或“”）。
（2）请用笔画线代替导线，将图2中电路连接完整______。
（3）连接好实验电路，在闭合开关S前将滑动变阻器的滑片调到______（填“a”或“b”）端，电阻箱的阻值调至最大。闭合开关S，调节滑动变阻器和电阻箱，使电流表指针满偏，记录电压表的读数U和电阻箱的阻值。
（4）保持电流表的指针满偏，调节滑动变阻器、电阻箱的阻值，记录多组实验数据，绘出的图象是一条直线。若直线的斜率为，在U坐标轴上的截距为b，则该电流表的量程为______，内阻为______。（用k、b表示）
【答案】 ①. ②. ③. a ④. k ⑤.
【解析】
【详解】（1）[1]图甲的滑动变阻器是分压式接法，为了便于操作，应选用最大阻值较小的滑动变阻器R1；
（2）[2]根据电路图可得实物图连线如图
（3）[3]闭合开关前，为了保证电表安全，应将滑动变阻器R1的滑片置于图中的a端；
（4）[4]设电流表的满偏电流为，则有
U－R'图像是一条直线则直线的斜率为
即电流表的满偏电流，则该电流表的量程为k；
[5] 在U坐标轴上的截距是R'为零时电流表两端的电压，所以电流表的内阻为
13. 如图所示，二块水平放置、相距为d的长金属板接在电压可调的电源上。两板之间的右侧区域存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。将喷墨打印机的喷口靠近上板下表面，从喷口连续不断喷出质量均为m、水平速度均为v0、带相等电荷量的墨滴。调节电源电压至U，墨滴在电场区域恰能沿水平向右做匀速直线运动，进入电场、磁场共存区域后，最终垂直打在下板的M点。
(1)判断墨滴所带电荷的种类，并求其电荷量；
(2)求磁感应强度B的值；
(3)现保持喷口方向不变，使其竖直下移到两板中间位置。为了使墨滴仍能到达下板M点应将磁感应强度调至B´，则B´的大小为多少？
【答案】(1)墨滴带负电(2)(3)
【解析】
【详解】(1)墨滴在电场区域做匀速直线运动，有：①
由①式得，q=。 ②
由于电场方向向下，电荷所受电场力方向向上，可知墨滴带负电荷。 ③
(2)墨滴垂直进入电磁场共存区域，重力仍与电场力平衡，合力等于洛伦兹力，墨滴做匀速圆周运动，有：
④
考虑墨滴进入磁场和撞板的几何关系，可知墨滴在该区域恰好完成四分之一圆周运动，则半径R=d ⑤
由②④⑤式得，B=。⑥
(3)根据题设，墨滴的运动轨迹如图，设圆周运动的半径为R′，有：
⑦
由图示可得，⑧
得，⑨
联立②⑦⑨式可得，。
答：(1)墨滴带负电，电量为；(2)磁感应强度B=；(3)B´的大小为
【点睛】本题考查粒子在复合场中的运动，知道粒子在电场和重力场区域做匀速直线运动，进入电场、磁场和重力场区域，做匀速圆周运动。结合牛顿第二定律和共点力平衡进行求解。
14. 如图所示，装置的左边是足够长的光滑水平台面，一轻质弹簧左端固定，右端连接着质量M=2kg的小物块A.装置的中间是水平传送带，它与左右两边的台面等高，并能平滑对接.传送带始终以v=2m/s的速率逆时针转动.装置的右边是一光滑曲面，质量m=1kg的小物块B从其上距水平台面高h=1.0m处由静止释放.已知物块B与传送带之间的动摩擦因数，l=1.0m.物块A、B间发生的是对心弹性碰撞，第一次碰撞前物块A静止且处于平衡状态，取。求：
（1）物块B与物块A第一次碰撞前，B的速度大小；
（2）物块B与物块A第一次碰撞后到第二次碰撞前与传送带之间的摩擦生热Q；
（3）如果物块A、B每次碰撞后，物块A再回到平衡位置时都会立即被锁定，而当它们再次碰撞前锁定被解除，试求出物块B第n次碰撞后的动能。
【答案】（1）4m/s；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）对B，自开始至曲面底端时，由机械能守恒定律得
①
解得
②
由于，B开始在传送带上减速，设B在传送带上一直做减速运动到左端时速度大小为，由动能定理得
③
解得
④
由于，所以假设成立，即物块B与物块A第一次碰前的速度大小为4m/s
（2）设B与A第一次碰撞后的速度大小分别为vB1、vA1，取向左为正方向，由动量守恒定律得
⑤
由机械能守恒定律得
⑥
由以上两式解得
⑦
即第一次碰撞后，B以的速度滑上传送带，设B向右减速为0时经过的位移为，则
⑧
解得
⑨
物体B再向左加速返回左端，速度为。物体B从向右滑上传送带到减速为0用时，则
⑩
摩擦生热
⑪
（3）由于第二次碰撞仍为弹性碰撞，由第（2）问的分析可知，B碰后的速度大小仍为碰前的，即
⑫
同理可推，B与A碰撞n次后
⑬
动能
⑭
（二）选考题：共12分。请考生从给出的15、16两题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分。
[选修3-3]
15. 某实验小组在做“油膜法估测油酸分子大小”的实验中，需使油酸在水面上形成______层油膜，为使油酸尽可能地散开，将纯油酸用酒精稀释，若稀释后的油酸酒精溶液的浓度为每1000mL油酸酒精溶液中有油酸0.5mL，用滴管向量筒内滴50滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加1mL，油酸未完全散开就开始测量油酸膜的面积，会导致油酸分子直径的计算结果______（填“偏大”“偏小”或“不变”）。若一滴油酸酒精溶液形成的油膜面积为，则可测出油酸分子的直径为______m。（结果保留一位有效数字）
【答案】 ①. 单分子（说明：填“一”不能得分） ②. 偏大 ③. 6×10－10
【解析】
【详解】[1] 油膜法估测油酸分子直径时，，需使油酸在水面上形成单分子层油膜。
[2] 油酸分子直径
油酸未完全散开就开始测量油酸膜的面积,所测S偏小，会导致油酸分子直径的计算结果偏大。
[3] 一滴油酸酒精溶液中含有的纯油酸体积
油膜面积为
则可测出油酸分子的直径为
16. 中国共产党成立100周年庆祝大会临近尾声时，广场上的100个气球笼同时打开，10万只气球腾空而起，缤纷的色彩在天空中恣意绽放，一道斑斓的气球幕墙在北京上空描绘出一幅美丽的画卷。据报道，本次使用的气球为氦气球，每个气球需要充入氦气，充气后压强等于一个标准大气压，地面附近空气温度为、压强为。
（1）用一个体积为、压强为的氦气罐给气球充气（认为充气前后气球和氦气罐温度都与环境温度一致，不发生变化），在忽略漏气损耗的情况下，这样的1个氦气罐可以充满多少个氦气球；
（2）本次大会使用的气球由可降解材料制成，当气球体积膨胀到时会发生爆炸。已知高度每升高，空气温度下降，若一个气球在刚好上升到时发生爆炸（气球上升过程中没有漏气），则此时高处大气压强为多少。
【答案】（1）995个；（2）
【解析】
【分析】
【详解】(1)氦气罐体积，压强，每个气球充满气的体积，压强，由玻意耳定律可得
可得
所以每个罐子可以充气球995个；
(2)在地面，气球，压强，温度为，到达高空时，，温度为，由理想气体状态方程
解得
[选修3-4]
17. 一列简谐横波沿x轴正向传播，时波的图象如图所示，质点P的平衡位置在处。该波的周期。由此可知。该列波的传播速度为___________。在时间内质点P经过的路程为___________，时质点P的速度方向沿y轴___________方向（选填“负”或“正”）
【答案】 ①. ②. ③. 负
【解析】
【分析】
【详解】[1]由图可知，该简谐横波波长
由
可得
[2]由图可知质点P的振幅为0.1m，故1.2s内（三个周期）质点P运动的路程为
[3]由于简谐横波沿x轴正向传播，由图可知t=0时，质点P经过平衡位置沿y轴正方向运动，0.6s等于一个半周期，故0.6s时质点P的速度方向沿y轴负方向。
18. 如图所示。在深的湖底O处有一激光光源。一桅杆顶部高出湖面的帆船静止在湖面上，从O点发出一束激光从水面出射后恰好照射到桅杆顶端。该出射光束与竖直向的夹角为，已知桅杆顶点A到O点的水平距离为。
（1）该湖水的折射率是多少？
（2）当激光束方向与竖直方向的夹角为多少度时，将没有光从水面射出？
【答案】（1）；（2）大于或等于时，将没有光从水面射出
【解析】
分析】
【详解】
（1）设光束从水面射出的点到桅杆的水平距离为，到O点的水平距离为，激光束在水中与竖直方向的夹角为，由几何关系有
解得
由折射定律有
得
（2）光射到水面上时的临界角满足
解得
则当激光束方向与竖直方向夹角为大于或等于时，将没有光从水面射出。
一、单项选择题（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. 根据所学的物理知识，下列说法正确的是（ ）
A. 在核反应方程中，X是质子
B. 衰变的本质是原子核外电子挣脱原子核的束缚形成的高速电子流
C. 铀核衰变为铅核的过程中，要经过8次衰变和4次衰变
D. 是重核裂变
【答案】A
【解析】
【详解】A．设X的质量数和电荷数分别为A、Z，根据质量数守恒和电荷数守恒得
所以X是质子，故A正确；
B．衰变的本质是原子核内一个中子转化为一个质子和一个电子，故B错误；
C．设铀核衰变为铅核的过程中，要经过x次衰变和y次衰变，则
解得
故C错误；
D．是衰变，故D错误。
故选A。
2. 在“嫦娥五号”任务中，有一个重要环节，轨道器和返回器的组合体（简称“甲”）与上升器（简称“乙"）要在环月轨道上实现对接，以便将月壤样品从上升器转移到返回器中，再由返回器带回地球。对接之前，甲、乙分别在各自的轨道上做匀速圆周运动，且甲的轨道半径比乙小，如图所示，为了实现对接，处在低轨的甲要抬高轨道。下列说法正确的是（ ）
A. 在甲抬高轨道之前，甲的线速度小于乙
B. 甲可以通过减小速度来抬高轨道
C. 在甲抬高轨道的过程中，月球对甲的万有引力逐渐增大
D. 返回地球后，月壤样品的重量比在月球表面时大
【答案】D
【解析】
【详解】A．在甲抬高轨道之前，两卫星均绕月球做匀速圆周运动，有
可得线速度为
因，则甲的线速度大于乙的线速度，故A错误；
B．低轨卫星甲变为高轨卫星，需要做离心运动，则需要万有引力小于向心力，则需向后喷气增大速度，故B错误；
C．在甲抬高轨道的过程中，离月球的距离r逐渐增大，由可知月球对卫星的万有引力逐渐减小，故C错误；
D．因地球表面的重力加速度比月球表面的重力加速度大，则由可知月壤样品的重量在地表比在月表要大，故D正确。
故选D。
3. 随着生活水平的提高，电子秤已经成为日常生活中不可或缺的一部分，电子秤的种类也有很多，如图所示是用平行板电容器制成的厨房用电子秤及其电路简图。称重时，把物体放到电子秤面板上，压力作用会导致平行板上层膜片电极下移。则放上物体后（ ）
A. 电容器电容变小
B. 电容器的带电量增大
C. 极板间电场强度变小
D. 膜片下移过程中，电流表有从a到b的电流
【答案】B
【解析】
【详解】ABD．根据电容器表达式
当两个极板的距离减小时，电容器的电容增大；再根据电容器定义式
由于电容器一直和电源相连，电压不变，当电容增大时，带电荷量增大，即电容器被充电，电流表有从b到a的电流，AD错误，B正确；
C．由匀强电场公式得
所以当电压不变，两个极板的距离减小时，极板间电场强度变大，C错误。
故选B。
4. 如图，用一根不可伸长的轻绳绕过两颗在同一水平高度的光滑钉子悬挂一幅矩形风景画。现若保持画框的上边缘水平，将两颗钉子之间的距离由图示位置逐渐增大到不能再增大为止（不考虑画与墙壁间的摩擦），则此过程中绳的张力大小（ ）
A. 逐渐变大B. 逐渐变小C. 先变大，后变小D. 先变小，后变大
【答案】D
【解析】
【详解】分析题意可知，画受到两段轻绳的拉力作用，根据共点力的平衡可知，拉力的合力与重力等大反向，即合力恒定不变。随着两颗钉子之间距离的增大，两端轻绳的夹角先减小，后增大，根据力的合成规律可知，两力合成时，合力一定的情况下，分力的夹角越大，分力越大，分力的夹角越小，分力越小。则轻绳的张力先变小后变大，当两轻绳处于竖直方向时，张力最小，故D正确，ABC错误。
故选D。
5. 内陆盐矿中开采的氯化钠称为岩盐。如图所示，岩盐晶体结构中相邻的四个离子处于正方形的四个顶点，O点为正方形中心，A、B为两边中点，关于这四个离子形成的电场，下列说法正确的是（ ）
A. 在A、O、B三点中，O点电场强度最大
B. 在A、O、B三点中，O点电场强度最小
C. A、B两点电场强度相同
D. A点电场强度比B点大
【答案】B
【解析】
【详解】AB．两等量正离子在O点的合场强为0，两等量负离子在O点的合场强为0，则四个离子的在O点合场强为0，所以A错误，B正确；
CD． A、B两点电场强度大小相等，方向相反，所以CD错误；
故选B。
6. 如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ间距为L，与水平面成θ角，上端接入阻值为R的电阻。导轨平面区域有垂直导轨平面向上磁感应强度为B的匀强磁场，质量为m的金属棒ab由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且接触良好。不计导轨及金属棒ab的电阻，则金属棒ab沿导轨下滑过程中（ ）
A. 金属棒ab将一直做加速运动
B. 通过电阻R的电流方向为从Q到N
C. 金属棒ab的最大加速度为gsinθ
D. 电阻R产生的焦耳热等于金属棒ab减少的重力势能
【答案】C
【解析】
【详解】A. 金属棒ab先做加速运动，后做匀速运动，A错误；
B. 根据右手定则，通过电阻R的电流方向为从N到Q，B错误；
C. 金属棒速度等于零时，加速度最大，根据牛顿第二定律
解得
C正确；
D. 根据能量守恒定律，电阻R产生的焦耳热等于金属棒ab减少的机械能，D错误。
故选C。
7. 一辆汽车出厂前需经过多项严格的质量检测，才能被贴上“产品合格证”和“3C强制产品认证”标识，其中的转翼检测就是进行低速实验，检测多项安全性能，在水平平行的两条车道上检测甲、乙两车，在t=0时刻，甲、乙两车并排，两车的速度一时间关系图像如图所示，则0~6s内（ ）
A. 在t=1s时，两车相距最远
B. 在t=2s时，乙车改变运动方向
C. 在t=4s时，甲车在乙车前
D. 甲、乙两车相遇两次
【答案】D
【解析】
【详解】AC．由题意在t=0时刻，甲、乙两车并排，由图可知当t=1s时和t=4s时两车共速，有最远距离。因为v-t图像面积表示位移，由图得当t=1s时甲车在乙车前面且两车距离为
t=4s时乙车在甲车前面且两车距离为
所以t=4s时两车最远，故AC错误；
B．由图像知0~6s内乙车速度一直为正，故速度方向未改变，故B错误；
D．因为v-t图像面积表示位移，由图像可得甲、乙两车相遇两次，分别是t=2s和t=6s，故D正确。
故选D。
二、多项选择题（本题共3小题，每题6分，共18分。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分）
8. 近几年，许多品牌手机推出无线充电功能，手机无线充电的最大便利是无需插拔数据线一放即充，如图所示为手机无线充电的工作原理示意图，其主要部件为充电板中的送电线圈和手机中的受电线圈。下列说法中正确的是（ ）
A. 送电线圈a、b间接稳压直流电源
B. 手机无线充电利用了电磁感应原理
C. 仅减少送电线圈匝数，可增大c、d端的输出电流
D. 仅减少送电线圈的匝数，可增大c、d端的输出电压
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．因为手机无线充电的工作原理是电磁感应，所以送电线圈a、b间要接交流电源，故A错误，B正确；
C．设送电线圈和受电线圈匝数分别为和，则
所以增大，其他不变时，c、d端的输出电压增大，因为输送功率不变，所以c、d端的输出电流变小。故C错误，D正确。
故选BD。
9. 图（a）为某科技兴趣小组制作的重力投石机示意图。支架固定在水平地面上，轻杆AB可绕支架顶部水平轴OO＇在竖直面内自由转动。A端凹槽内装有一石子，B端固定一配重。某次打靶时，将杆沿逆时针方向转至与竖直方向成θ角后由静止释放，杆在配重重力作用下转到竖直位置时石子被水平抛出。石子投向正前方竖直放置的靶，打到靶心上方的“6”环处，如图（b）所示。若要打中靶心的“10”环处，可能实现的途径有（ ）
A. 仅增大石子的质量
B. 仅增大配重的质量
C. 仅增大投石机到靶的距离
D. 仅增大θ角
【答案】AC
【解析】
【详解】A．仅增大石子的质量，根据机械能守恒定律，石子平抛的初速度变小，抛物线向下偏移，可以击中靶心，A正确；
B．仅增大配重的质量，根据机械能守恒定律，石子平抛的初速度变大，抛物线向上偏移，不能击中靶心，B错误；
C．仅增大投石机到靶的距离，抛物线向左偏移，可以击中靶心，C正确；
D．仅增大θ角，配重升高，根据机械能守恒定律，石子平抛的初速度变大，抛物线向上偏移，不能击中靶心，D错误。
故选AC。
10. 蹦极（Bungee Jumping），也叫机索跳，是近些年来新兴的一项非常刺激的户外休闲活动。为了研究运动员下落速度与下落距离的关系在运动员身上装好传感器，让其从静止开始竖直下落，得到如图所示的v2—h图像。运动员及其所携带装备的总质量为60kg，弹性绳原长为10m，忽略空气阻力，弹性绳上的弹力遵循胡克定律。以下说法正确的是（ ）
A. 弹性绳的劲度系数为40N/m
B. 运动员在下落过程中先失重再超重
C. 运动员在最低点处加速度大小为10m/s2
D. 运动员在速度最大处绳子的弹性势能为1500J
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】A．由题图知，在，运动员速度最大，则加速度为0，故有
代入数据求得弹性绳的劲度系数为k=120N/m，故A错误；
B．运动员在下落过程中，先加速后减速，所以加速度先向下后向上，则运动员先失重后超重，故B正确；
C．运动员在最低点处时，若下降高度为25m，则由牛顿第二定律可得
代入数据求得：，由题图可知，运动员下降高度大于25m，故加速度大于20m/s2，故C错误；
D．运动员在速度最大处，由功能关系有
代入数据求得绳子的弹性势能为，故D正确。
故选BD。
三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第11~14题为必考题，每道试题考生都必须作答。第15~16题为选考题，考生根据要求作答。
（一）必考题：共42分。
11. 某同学采用如图甲所示的装置及电火花打点计时器探究小车做匀变速直线运动的特点。
（1）为完成本实验，下列器材中必须有的是__________；
A.天平 B.4~6V低压直流电源 C.刻度尺 D.秒表
（2）安装好实验装置后开始实验，实验中以下操作必需的一项是_________；
A.托盘和砝码的总质量要远小于小车的总质量
B.调整滑轮的高度，使细线与长木板平行
C.将长木板远离滑轮的一端用小木块垫起
D.选择尽可能光滑的长木板做实验
（3）实验中获得某条点迹清晰的纸带如图乙所示，若在误差范围内满足_______（填写表达式，用图中物理量表示），则可认为小车做匀变速直线运动。
【答案】 ①. C ②. B ③. （说明：填写同样给分，填写或、等不给分）
【解析】
【详解】（1）[1]为完成本实验，下列器材中必须有刻度尺用来测量纸带的长度，但不需要秒表、天平 和4~6V低压直流电源。
故选C。
（2）[2]A．实验中不需要托盘和砝码的总质量远小于小车的总质量，A错误；
B．调整滑轮的高度，使细线与长木板平行，B正确；
C．该实验不需要平衡摩擦力，即不需要将长木板远离滑轮的一端用小木块垫起，C错误；
D．该实验木板光滑与否都可以，不需要选择尽可能光滑的长木板做实验，D错误。
故选B。
（3）[3]因做匀变速直线运动物体满足
常量
则该实验中若在误差范围内满足
则可认为小车做匀变速直线运动。
12. 一只电流表的表盘刻度清晰，但刻度值污损。某同学要测量其内阻，除了待测电流表之外，实验室提供的器材如下：
A.电压表V（量程为3V）
B.滑动变阻器（最大阻值为10Ω，额定电流为1A）
C.滑动变阻器（最大阻值为2KΩ，额定电流为1A）
D.电阻箱（0~999.9Ω）
E.电源（电动势约为9V，内阻约为1Ω）
F.开关一个、导线若干
（1）如果采用如图1所示的实验电路，选用的滑动变阻器为______（填“”或“”）。
（2）请用笔画线代替导线，将图2中电路连接完整______。
（3）连接好实验电路，在闭合开关S前将滑动变阻器的滑片调到______（填“a”或“b”）端，电阻箱的阻值调至最大。闭合开关S，调节滑动变阻器和电阻箱，使电流表指针满偏，记录电压表的读数U和电阻箱的阻值。
（4）保持电流表的指针满偏，调节滑动变阻器、电阻箱的阻值，记录多组实验数据，绘出的图象是一条直线。若直线的斜率为，在U坐标轴上的截距为b，则该电流表的量程为______，内阻为______。（用k、b表示）
【答案】 ①. ②. ③. a ④. k ⑤.
【解析】
【详解】（1）[1]图甲的滑动变阻器是分压式接法，为了便于操作，应选用最大阻值较小的滑动变阻器R1；
（2）[2]根据电路图可得实物图连线如图
（3）[3]闭合开关前，为了保证电表安全，应将滑动变阻器R1的滑片置于图中的a端；
（4）[4]设电流表的满偏电流为，则有
U－R'图像是一条直线则直线的斜率为
即电流表的满偏电流，则该电流表的量程为k；
[5] 在U坐标轴上的截距是R'为零时电流表两端的电压，所以电流表的内阻为
13. 如图所示，二块水平放置、相距为d的长金属板接在电压可调的电源上。两板之间的右侧区域存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。将喷墨打印机的喷口靠近上板下表面，从喷口连续不断喷出质量均为m、水平速度均为v0、带相等电荷量的墨滴。调节电源电压至U，墨滴在电场区域恰能沿水平向右做匀速直线运动，进入电场、磁场共存区域后，最终垂直打在下板的M点。
(1)判断墨滴所带电荷的种类，并求其电荷量；
(2)求磁感应强度B的值；
(3)现保持喷口方向不变，使其竖直下移到两板中间位置。为了使墨滴仍能到达下板M点应将磁感应强度调至B´，则B´的大小为多少？
【答案】(1)墨滴带负电(2)(3)
【解析】
【详解】(1)墨滴在电场区域做匀速直线运动，有：①
由①式得，q=。 ②
由于电场方向向下，电荷所受电场力方向向上，可知墨滴带负电荷。 ③
(2)墨滴垂直进入电磁场共存区域，重力仍与电场力平衡，合力等于洛伦兹力，墨滴做匀速圆周运动，有：
④
考虑墨滴进入磁场和撞板的几何关系，可知墨滴在该区域恰好完成四分之一圆周运动，则半径R=d ⑤
由②④⑤式得，B=。⑥
(3)根据题设，墨滴的运动轨迹如图，设圆周运动的半径为R′，有：
⑦
由图示可得，⑧
得，⑨
联立②⑦⑨式可得，。
答：(1)墨滴带负电，电量为；(2)磁感应强度B=；(3)B´的大小为
【点睛】本题考查粒子在复合场中的运动，知道粒子在电场和重力场区域做匀速直线运动，进入电场、磁场和重力场区域，做匀速圆周运动。结合牛顿第二定律和共点力平衡进行求解。
14. 如图所示，装置的左边是足够长的光滑水平台面，一轻质弹簧左端固定，右端连接着质量M=2kg的小物块A.装置的中间是水平传送带，它与左右两边的台面等高，并能平滑对接.传送带始终以v=2m/s的速率逆时针转动.装置的右边是一光滑曲面，质量m=1kg的小物块B从其上距水平台面高h=1.0m处由静止释放.已知物块B与传送带之间的动摩擦因数，l=1.0m.物块A、B间发生的是对心弹性碰撞，第一次碰撞前物块A静止且处于平衡状态，取。求：
（1）物块B与物块A第一次碰撞前，B的速度大小；
（2）物块B与物块A第一次碰撞后到第二次碰撞前与传送带之间的摩擦生热Q；
（3）如果物块A、B每次碰撞后，物块A再回到平衡位置时都会立即被锁定，而当它们再次碰撞前锁定被解除，试求出物块B第n次碰撞后的动能。
【答案】（1）4m/s；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）对B，自开始至曲面底端时，由机械能守恒定律得
①
解得
②
由于，B开始在传送带上减速，设B在传送带上一直做减速运动到左端时速度大小为，由动能定理得
③
解得
④
由于，所以假设成立，即物块B与物块A第一次碰前的速度大小为4m/s
（2）设B与A第一次碰撞后的速度大小分别为vB1、vA1，取向左为正方向，由动量守恒定律得
⑤
由机械能守恒定律得
⑥
由以上两式解得
⑦
即第一次碰撞后，B以的速度滑上传送带，设B向右减速为0时经过的位移为，则
⑧
解得
⑨
物体B再向左加速返回左端，速度为。物体B从向右滑上传送带到减速为0用时，则
⑩
摩擦生热
⑪
（3）由于第二次碰撞仍为弹性碰撞，由第（2）问的分析可知，B碰后的速度大小仍为碰前的，即
⑫
同理可推，B与A碰撞n次后
⑬
动能
⑭
（二）选考题：共12分。请考生从给出的15、16两题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分。
[选修3-3]
15. 某实验小组在做“油膜法估测油酸分子大小”的实验中，需使油酸在水面上形成______层油膜，为使油酸尽可能地散开，将纯油酸用酒精稀释，若稀释后的油酸酒精溶液的浓度为每1000mL油酸酒精溶液中有油酸0.5mL，用滴管向量筒内滴50滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加1mL，油酸未完全散开就开始测量油酸膜的面积，会导致油酸分子直径的计算结果______（填“偏大”“偏小”或“不变”）。若一滴油酸酒精溶液形成的油膜面积为，则可测出油酸分子的直径为______m。（结果保留一位有效数字）
【答案】 ①. 单分子（说明：填“一”不能得分） ②. 偏大 ③. 6×10－10
【解析】
【详解】[1] 油膜法估测油酸分子直径时，，需使油酸在水面上形成单分子层油膜。
[2] 油酸分子直径
油酸未完全散开就开始测量油酸膜的面积,所测S偏小，会导致油酸分子直径的计算结果偏大。
[3] 一滴油酸酒精溶液中含有的纯油酸体积
油膜面积为
则可测出油酸分子的直径为
16. 中国共产党成立100周年庆祝大会临近尾声时，广场上的100个气球笼同时打开，10万只气球腾空而起，缤纷的色彩在天空中恣意绽放，一道斑斓的气球幕墙在北京上空描绘出一幅美丽的画卷。据报道，本次使用的气球为氦气球，每个气球需要充入氦气，充气后压强等于一个标准大气压，地面附近空气温度为、压强为。
（1）用一个体积为、压强为的氦气罐给气球充气（认为充气前后气球和氦气罐温度都与环境温度一致，不发生变化），在忽略漏气损耗的情况下，这样的1个氦气罐可以充满多少个氦气球；
（2）本次大会使用的气球由可降解材料制成，当气球体积膨胀到时会发生爆炸。已知高度每升高，空气温度下降，若一个气球在刚好上升到时发生爆炸（气球上升过程中没有漏气），则此时高处大气压强为多少。
【答案】（1）995个；（2）
【解析】
【分析】
【详解】(1)氦气罐体积，压强，每个气球充满气的体积，压强，由玻意耳定律可得
可得
所以每个罐子可以充气球995个；
(2)在地面，气球，压强，温度为，到达高空时，，温度为，由理想气体状态方程
解得
[选修3-4]
17. 一列简谐横波沿x轴正向传播，时波的图象如图所示，质点P的平衡位置在处。该波的周期。由此可知。该列波的传播速度为___________。在时间内质点P经过的路程为___________，时质点P的速度方向沿y轴___________方向（选填“负”或“正”）
【答案】 ①. ②. ③. 负
【解析】
【分析】
【详解】[1]由图可知，该简谐横波波长
由
可得
[2]由图可知质点P的振幅为0.1m，故1.2s内（三个周期）质点P运动的路程为
[3]由于简谐横波沿x轴正向传播，由图可知t=0时，质点P经过平衡位置沿y轴正方向运动，0.6s等于一个半周期，故0.6s时质点P的速度方向沿y轴负方向。
18. 如图所示。在深的湖底O处有一激光光源。一桅杆顶部高出湖面的帆船静止在湖面上，从O点发出一束激光从水面出射后恰好照射到桅杆顶端。该出射光束与竖直向的夹角为，已知桅杆顶点A到O点的水平距离为。
（1）该湖水的折射率是多少？
（2）当激光束方向与竖直方向的夹角为多少度时，将没有光从水面射出？
【答案】（1）；（2）大于或等于时，将没有光从水面射出
【解析】
分析】
【详解】
（1）设光束从水面射出的点到桅杆的水平距离为，到O点的水平距离为，激光束在水中与竖直方向的夹角为，由几何关系有
解得
由折射定律有
得
（2）光射到水面上时的临界角满足
解得
则当激光束方向与竖直方向夹角为大于或等于时，将没有光从水面射出。
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