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河北省2023届高三下学期省级联测考试预测卷（七）物理试卷（含答案）
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这是一份河北省2023届高三下学期省级联测考试预测卷（七）物理试卷（含答案），共17页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
河北省2023届高三下学期省级联测考试预测卷（七）物理试卷
学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1、如图所示是探究光电效应的实验装置，阴极K由金属钾制成，金属钾的截止频率为，不同色光的光子能量如表所示。已知普朗克常量为，电子的电荷量为。以下说法正确的是( )
色光
红
橙
黄
绿
蓝靛
紫
光子能量范围（eV）
1.61~2.00
2.00~2.07
2.07~2.14
2.14~2.53
2.53~2.76
2.76~3.10
A.用红光照射阴极K时，只要时间足够长，则就能发生光电效应
B.用红光照射阴极K时，只要照射强度足够大，则就能发生光电效应
C.用紫光照射阴极K时，若直流电源的左侧为电源的正极，则增大K、A间的电压时，电流表的示数先增大，后减小
D.用紫光照射阴极K时，若直流电源的左侧为电源的正极，则增大K、A间的电压时，电流表的示数可以减小到0
2、一定量的理想气体从状态a经状态b变化到状态c，其图像如图所示，则气体( )
A.由状态a变化到状态b的过程，气体对外界做正功
B.由状态b变化到状态c的过程，气体温度升高
C.由状态a经状态b变化到状态c的过程，气体向外界放热
D.由状态a经状态b变化到状态c的过程，气体的内能先不变后增大
3、拉球转身动作是篮球运动中的难点，如图甲所示为篮球爱好者拉球转身的一瞬间，由于篮球规则规定手掌不能上翻，我们将此过程理想化为如图乙所示的模型：薄长方体代表手掌，转身时球紧贴竖立的手掌，绕着转轴（中枢脚所在直线）做圆周运动。假设手掌和球之间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，篮球质量为m，直径为D，手掌到转轴的距离为d，重力加速度为g，则要顺利完成此转身动作，下列说法正确的是( )
甲乙
A.篮球线速度至少为
B.手掌和篮球之间的作用力至少为
C.若篮球的速度为，则篮球会和手掌分离
D.篮球的速度越大，手掌和球之间的摩擦力越大
4、游客在海边欲乘坐游船，当日风浪很大，游船上下浮动，游船浮动可简化为竖直方向的简谐运动，振幅为30cm，周期为3.0s，当船上升到最高点时，甲板刚好与码头地面平齐。地面与甲板的高度差不超过15cm时，游客能舒服地登船。假设风浪较小时，游船振幅为15cm，游船上升到最高点时依然刚好与码头地面平齐，舒服登船的高度不变，振动周期不变，则在一个周期内，风浪较小时舒服地登船时间比风浪大时增加( )
A.1.0s B.0.75s C.0.50s D.0.25s
5、在x轴上放置两个电荷量不相等的同种电荷，位置坐标分别为和，在x轴上两电荷之间区域内的电势φ随位置坐标x变化的图线如图所示，图线与φ轴交点的切线与x轴平行，交点处的纵坐标为，取无限远处电势为零，下列说法正确的是( )
A.均带负电 B.两电荷的电荷量之比
C.在x轴上处，电势为 D.在x轴上处，电场强度为0
6、梦天实验舱成功发射后在距地球表面高度为h的圆轨道上运行，实验舱拥有一项特别“炫酷”的功能——在轨释放质量为m的微小卫星。已知地球质量为M，地球半径为R，引力常量为G，取无限远处引力势能为0，微小卫星在距地球表面高度为h时的引力势能为。若实验舱释放的微小卫星恰能脱离地球的引力范围，即到达距地球无限远时的速度恰好为零，则( )
A.梦天实验舱在轨运行时速度为
B.地球表面重力加速度与梦天实验舱轨道处的重力加速度之比为
C.微小卫星刚被释放时的速度大小为
D.梦天实验舱对微小卫星做功为
7、研究表明：通电长直导线周围某点磁场的磁感应强度大小与该点到导线的距离成反比。如图所示，a、b、c三根相互平行的水平长直导线通有大小相等且方向相同的电流I，、、为导线a、b、c上的三个点，连接三点构成的三角形为等腰直角三角形（），且与三根导线均垂直，O为连线的中点，测得O处的磁感应强度大小为B。逆着电流方向观察三角形，不计其他磁场的影响，则下列判断正确的是( )
A.点的磁感应强度方向斜向左上方
B.导线b受到的安培力方向竖直向上
C.点的磁感应强度大小为B
D.在、的连线上存在磁感应强度为零的位置
二、多选题
8、水平地面上放置一质量为m的木箱，木箱与地面间的动摩擦因数恒定。如图甲所示，一小孩用一水平推力F推木箱，木箱在水平地面上做匀速直线运动；如图乙所示，一大人用等大的拉力与水平方向成74°角斜向上拉木箱，木箱仍在水平地面上做匀速直线运动。已知重力加速度g取，，，则( )
甲乙
A.木箱与地面间的动摩擦因数为0.75
B.若拉力F与水平方向的夹角为53°，则木箱的加速度大小为
C.若用大小为2F的力水平推木箱，木箱的加速度大小为
D.若用大小为2F且与水平方向成74°角的力拉木箱时，木箱离开地面
9、如图所示，有界匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里，有一直径为d、电阻为R的圆形线圈，初始状态线圈直径MN在磁场的竖直边界，现将线圈以M点为轴在纸面内以角速度ω沿逆时针方向匀速旋转90°，则该过程中( )
A.线圈中感应电流的方向为顺时针方向
B.初始状态感应电动势最大
C.感应电动势的最大值为
D.通过导体任意横截面的电荷量为
10、如图甲所示，质量为m的物块P与上表面粗糙的长木板Q静止在光滑水平地面上，二者之间有一轻弹簧，P与弹簧拴接、Q与弹簧不拴接且弹簧恰好处于原长。现给物块P一瞬时初速度，并把此时记为0时刻，规定向左为正方向，时间内P、Q运动的图像如图乙所示，时刻，把质量为的物块M放在Q的最左端（图中未画出），M最终未从Q上滑出，则( )
甲乙
A.长木板Q的质量为
B.时刻弹簧的弹性势能为
C.M和Q之间由于摩擦而产生的热能为
D.弹簧可以和Q发生第二次作用
三、实验题
11、某兴趣小组利用智能手机探究滑块与一长木板间的动摩擦因数，设计如图甲所示的实验装置。将长木板固定在水平桌面上，长木板的右侧固定一定滑轮，滑块A放在长木板的左端，并把手机固定在滑块A上，B和C是质量可调的钩码。打开智能手机中测量加速度的App软件，在钩码总质量（已知）保持不变的条件下，改变m和的大小，测出不同m时对应系统的加速度大小，然后通过实验数据的分析就可求出滑块与木板间的动摩擦因数。已知不计细绳和滑轮的质量及二者之间的摩擦，A、B始终保持相对静止，重力加速度为g。
甲乙
（1）关于该实验，下列说法正确的是______。
A.钩码C的质量应远小于智能手机、滑块A和钩码B的总质量
B.细绳应该始终与长木板平行
C.细绳的拉力等于钩码C的重力
（2）根据实验数据描绘出了图乙所示的图像，由图像可得滑块与木板间的动摩擦因数μ=_________；同时该兴趣小组还得到滑块A和手机的总质量M=_________。（选用g、、c、b表示）
12、小刘同学利用一金属电阻器自制金属电阻温度计，为了研究该金属电阻器的阻值（常温下阻值约为110Ω）与温度之间的关系，可供选择的实验器材有：
A.电源E（电动势，内阻较小）
B.电压表V（量程为6V，内阻约为）
C.电流表（量程为，内阻约为100Ω）
D.电流表（量程为，内阻为150Ω）
E.滑动变阻器R（最大阻值约为10Ω）
F.定值电阻（阻值为10Ω）
G.定值电阻（阻值为300Ω）
H.开关S，导线若干
甲乙
丙
请完成下列问题：
（1）该同学想用图甲所示电路进行实验，此方案有两点不妥，一是_____________________________；二是_____________________________。
（2）请在虚线框内设计一个可行的实验电路，并在电路中标明你选择的器材。（用所选实验器材名称对应的符号表示）
（3）小刘同学测出了该金属电阻器在不同温度下的阻值，得出图像如图乙所示。小刘同学用该金属电阻器及其他合适的电流表及滑动变阻器设计了一个测量温度的金属电阻温度计，如图丙所示。若将电流表上不同电流值对应的刻度标记为对应的温度值，则金属电阻温度计的刻度是____________（填“均匀”或“不均匀”）的。若使用时间过久，导致电源的电动势变小，内阻变大，滑动变阻器的阻值不变，此情况下直接进行测量，则温度的测量值____________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。
四、计算题
13、如图所示，三角形ABC是直角三棱镜的横截面，其中。当光线垂直于AC边由中点E射入时，刚好在BC边上发生全反射。已知AB边的长度为a，光在真空中的传播速度为c。
（1）求棱镜的折射率为多大；
（2）若使光线从AB边的中点F平行于BC边射入，求光在棱镜中的传播时间（不考虑由AC面返回的光）。
14、如图甲所示，质量的小球静止在水平地面上，从某时刻起，小球受到竖直向上的拉力F作用，拉力F随小球上升高度h的变化关系如图乙所示，F减小到0以后小球不再受拉力的作用。已知小球每次与地面碰后速度是碰前速度的0.5倍，不计空气阻力，g取。求：
（1）小球在向上运动过程中的最大速度；
（2）小球在空中运动的总路程。（计算结果可用分数表示）
15、我国空间站上安装有一种圆柱形磁控装置，其横截面如图所示。很窄的环柱形空间内有沿半径向外的磁场Ⅰ，其磁感应强度大小可近似认为处处相等；垂直于圆环平面同时加有匀强磁场Ⅱ和匀强电场（图中没画出），磁场Ⅰ与磁场Ⅱ的磁感应强度大小相等。若一质量为m、电荷量为的小球在圆环内沿顺时针方向做半径为R、速率为v的匀速圆周运动。
（1）判断匀强电场及磁场Ⅱ的方向；
（2）求匀强电场的电场强度的大小；
（3）以O为坐标原点，垂直纸面向里为z轴正方向，建立空间直角坐标系，当小球运动到位置O时，撤去沿半径向外的磁场Ⅰ，同时开始计时，求小球经过z轴的时间以及经过z轴时z的坐标值。
参考答案
1、答案：D
解析：金属钾的逸出功，而红光光子能量范围为，所以红光照射时不能发生光电效应，紫光可以，A、B错误；紫光照射时，若直流电源的左侧为电源的正极，光电管内加反向电压，则增大K、A间的电压时，灵敏电流计的示数可以减小到0，C错误，D正确。
2、答案：C
解析：由状态a变化到状态b的过程为等温过程，气体体积减小，外界对气体做正功，气体内能不变，由状态b到状态c的过程pV的乘积在减小，气体温度降低，内能减小，A、B、D错误；由状态a经状态b变化到状态c的过程，外界对气体一直做正功，始、末状态相比气体内能减小，气体向外界放热，C正确。
3、答案：A
解析：设手掌和篮球之间弹力的最小值为，竖直方向上摩擦力，，解得，由于手掌和篮球之间的作用力为弹力和摩擦力，B错误；水平方向上，，解得，A正确；由于，则篮球和手掌之间的弹力，篮球和手掌之间的最大静摩擦力增大，篮球不会和手掌分离，C错误；篮球竖直方向上处于平衡状态，所以，D错误。
4、答案：C
解析：风浪很大时，游船的振动方程为，当时，时，，游客可舒服登船的时间为；风浪较小时，游客在一个周期内，有半个周期能舒服登船，故，故风浪较小时舒服地登船时间增加了0.5s，C正确。
5、答案：B
解析：A.由图像可知处，电势最低，则均带正电，A错误；
B.图线与φ轴交点的切线与x轴平行，说明处电场强度为0，根据解得，B正确；
C.电势是标量，在x轴上处，由于两电荷的电势都比点处的低，故电势小于，C错误；
D.在x轴上处，点电荷产生的电场方向相同，电场强度不为0，D错误。
故选B。
6、答案：D
解析：梦天实验舱在轨运行时，满足，解得，A错误；在地球表面，在距地球表面高度为h处的重力加速度，故，B错误；微小卫星被释放后，机械能守恒，故，解得，C错误；梦天实验舱对微小卫星做功为，D正确。
7、答案：C
解析：如图所示，画出三根导线的截面图，由右手螺旋定则及矢量的叠加规律可知，点的磁感应强度方向斜向右上方，点的磁感应强度方向水平向左，A错误；a和c导线在O处的磁感应强度矢量和为0，O点处的磁感应强度即为b导线在O处的磁感应强度，其大小为B，设的长度为L，则的距离为，故导线a在处的磁感应强度为，根据对称性，导线c在处的磁感应强度大小也为，则处的磁感应强度大小，如图所示，根据左手定则，导线b受到的安培力方向竖直向下，B错误，C正确；a、c导线在、的连线上的磁感应强度的方向均在竖直方向（O点除外），而b导线在、的连线上的磁感应强度的方向均不在竖直方向，故无法完全抵消，即在、的连线上不存在磁感应强度为零的位置，D错误。
8、答案：ACD
解析：木箱在水平地面上做匀速直线运动，若将此力方向改为与水平方向成74°角斜向上拉木箱，木箱仍在水平地面上做匀速直线运动，则，解得，A正确；若拉力F与水平方向的夹角为53°，则，解得，B错误；当用2F的水平恒力推木箱时，，解得，C正确；若用大小为2F且与水平方向成74°角的力拉木箱时，拉力的竖直分力为，木箱离开地面，D正确。
9、答案：BD
解析：根据楞次定律可知感应电流应为逆时针方向，A错误；初始状态，线圈切割磁感线的有效长度最大，感应电动势最大为，B正确，C错误；沿逆时针方向匀速旋转90°，磁通量的变化量，通过导体任意横截面的电荷量，解得，D正确。
10、答案：AC
解析：时刻，P、Q所受弹力最大且大小相等，由牛顿第二定律可得，，则长木板Q的质量为，A正确；时刻，弹簧压缩到最短，P和Q速度相等，由动量守恒定律得，最大弹性势能为，B错误；在时间内，由动量守恒定律得，，解得，，则时刻，Q和弹簧分离，M放在Q上后，M与Q动量守恒，满足，解得，产生的内能，C正确；M和Q共速时的速度，弹簧不能和Q发生第二次作用，D错误。
11、答案：（1）B；（2）；
解析：（1）因本实验采用手机APP软件能准确测量加速度，故不需要近似的用钩码C的重力代替绳的拉力，也就不需要质量关系，即不需要钩码C的质量远小于智能手机、滑块A和钩码B的总质量，A错误；为了让绳子拉滑块的力为恒力，细绳应该始终与长木板平行，B正确；钩码C向下加速运动，由牛顿第二定律可知绳子的拉力小于钩码C的重力，C错误。
（2）设滑块A和智能手机的总质量为M，对系统整体由牛顿第二定律得，解得，根据图像可得，，解得，。
12、答案：（1）常温下电路中的最小电流超过的量程（电流表的量程太小）；滑动变阻器调控范围过小，不能用限流式接法；
（2）
（3）不均匀；偏大
解析：（1）常温下该金属电阻器的阻值约为110Ω，此时电路中的最小电流约为，超过了电流表的量程；滑动变阻器R的最大电阻比待测金属电阻器的电阻小很多，故滑动变阻器不能用限流接法。
（2）对现有仪器可用电流表和定值电阻并联，电流表扩大量程后为，实验电路如图所示，由于电流表内阻已知，故用电流表内接法。
（3）设电源内阻为r，电流表内阻为，滑动变阻器连入电路的阻值为，根据闭合电路的欧姆定律有，该金属电阻器的阻值随温度线性增加，故电流Ⅰ随温度非线性变化，且电流越小，电阻越大，温度越高；电池使用时间过久后，电动势变小、内阻变大，导致电流表示数变小，温度的测量值偏大。
13、答案：（1）；（2）
解析：（1）当光线从垂直于AC边的中点E射入时，在BC面上的入射角
根据
解得
（2）光线从AB边的中点F平行于BC边射入，光在棱镜中的光路图如图所示
光线经过E、D两次全反射后，从AC面垂直射出根据几何关系可知
光在棱镜中的传播距离
光在棱镜中的传播速度
光在棱镜中的传播时间
解得
14、答案：（1）；（2）
解析：（1）当，即小球上升时，小球的速度最大此过程中
根据动能定理
解得
（2）小球上升时，
重力做功
因
故小球上升的最大高度为
根据题意小球与地面碰后速度是碰前速度的倍
由、、
联立解得小球第一次碰后上升的最大高度
同理可求得小球第2，3，…，n次碰后上升的最大高度
，，…，
则小球从开始下落到停止的过程中运动的总路程为
解得
小球在空中运动的总路程
15、答案：（1）匀强电场的方向垂直纸面向里；磁场Ⅱ的方向垂直纸面向外；
（2）；（3）；
解析：（1）沿半径向外的磁场Ⅰ对应的洛伦兹力的方向垂直纸面向外，故电场力的方向垂直纸面向里，电场强度的方向垂直纸面向里；
根据小球受到的洛伦兹力的方向，磁场Ⅱ的方向垂直纸面向外
（2）带电小球处于完全失重状态，以空间站为参考系，小球在题图所示的截面内做圆周运动
根据
可得
小球在垂直纸面方向受力平衡
解得
（3）撤去沿半径向外的磁场Ⅰ，粒子在平行于xOy平面内做匀速圆周运动，在z轴方向做初速度为0的匀加速直线运动
小球做圆周运动的周期
故小球经过z轴的时间为
小球经过z轴的坐标为
解得
河北省2023届高三下学期省级联测考试预测卷（七）物理试卷
学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1、如图所示是探究光电效应的实验装置，阴极K由金属钾制成，金属钾的截止频率为，不同色光的光子能量如表所示。已知普朗克常量为，电子的电荷量为。以下说法正确的是( )
色光
红
橙
黄
绿
蓝靛
紫
光子能量范围（eV）
1.61~2.00
2.00~2.07
2.07~2.14
2.14~2.53
2.53~2.76
2.76~3.10
A.用红光照射阴极K时，只要时间足够长，则就能发生光电效应
B.用红光照射阴极K时，只要照射强度足够大，则就能发生光电效应
C.用紫光照射阴极K时，若直流电源的左侧为电源的正极，则增大K、A间的电压时，电流表的示数先增大，后减小
D.用紫光照射阴极K时，若直流电源的左侧为电源的正极，则增大K、A间的电压时，电流表的示数可以减小到0
2、一定量的理想气体从状态a经状态b变化到状态c，其图像如图所示，则气体( )
A.由状态a变化到状态b的过程，气体对外界做正功
B.由状态b变化到状态c的过程，气体温度升高
C.由状态a经状态b变化到状态c的过程，气体向外界放热
D.由状态a经状态b变化到状态c的过程，气体的内能先不变后增大
3、拉球转身动作是篮球运动中的难点，如图甲所示为篮球爱好者拉球转身的一瞬间，由于篮球规则规定手掌不能上翻，我们将此过程理想化为如图乙所示的模型：薄长方体代表手掌，转身时球紧贴竖立的手掌，绕着转轴（中枢脚所在直线）做圆周运动。假设手掌和球之间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，篮球质量为m，直径为D，手掌到转轴的距离为d，重力加速度为g，则要顺利完成此转身动作，下列说法正确的是( )
甲乙
A.篮球线速度至少为
B.手掌和篮球之间的作用力至少为
C.若篮球的速度为，则篮球会和手掌分离
D.篮球的速度越大，手掌和球之间的摩擦力越大
4、游客在海边欲乘坐游船，当日风浪很大，游船上下浮动，游船浮动可简化为竖直方向的简谐运动，振幅为30cm，周期为3.0s，当船上升到最高点时，甲板刚好与码头地面平齐。地面与甲板的高度差不超过15cm时，游客能舒服地登船。假设风浪较小时，游船振幅为15cm，游船上升到最高点时依然刚好与码头地面平齐，舒服登船的高度不变，振动周期不变，则在一个周期内，风浪较小时舒服地登船时间比风浪大时增加( )
A.1.0s B.0.75s C.0.50s D.0.25s
5、在x轴上放置两个电荷量不相等的同种电荷，位置坐标分别为和，在x轴上两电荷之间区域内的电势φ随位置坐标x变化的图线如图所示，图线与φ轴交点的切线与x轴平行，交点处的纵坐标为，取无限远处电势为零，下列说法正确的是( )
A.均带负电 B.两电荷的电荷量之比
C.在x轴上处，电势为 D.在x轴上处，电场强度为0
6、梦天实验舱成功发射后在距地球表面高度为h的圆轨道上运行，实验舱拥有一项特别“炫酷”的功能——在轨释放质量为m的微小卫星。已知地球质量为M，地球半径为R，引力常量为G，取无限远处引力势能为0，微小卫星在距地球表面高度为h时的引力势能为。若实验舱释放的微小卫星恰能脱离地球的引力范围，即到达距地球无限远时的速度恰好为零，则( )
A.梦天实验舱在轨运行时速度为
B.地球表面重力加速度与梦天实验舱轨道处的重力加速度之比为
C.微小卫星刚被释放时的速度大小为
D.梦天实验舱对微小卫星做功为
7、研究表明：通电长直导线周围某点磁场的磁感应强度大小与该点到导线的距离成反比。如图所示，a、b、c三根相互平行的水平长直导线通有大小相等且方向相同的电流I，、、为导线a、b、c上的三个点，连接三点构成的三角形为等腰直角三角形（），且与三根导线均垂直，O为连线的中点，测得O处的磁感应强度大小为B。逆着电流方向观察三角形，不计其他磁场的影响，则下列判断正确的是( )
A.点的磁感应强度方向斜向左上方
B.导线b受到的安培力方向竖直向上
C.点的磁感应强度大小为B
D.在、的连线上存在磁感应强度为零的位置
二、多选题
8、水平地面上放置一质量为m的木箱，木箱与地面间的动摩擦因数恒定。如图甲所示，一小孩用一水平推力F推木箱，木箱在水平地面上做匀速直线运动；如图乙所示，一大人用等大的拉力与水平方向成74°角斜向上拉木箱，木箱仍在水平地面上做匀速直线运动。已知重力加速度g取，，，则( )
甲乙
A.木箱与地面间的动摩擦因数为0.75
B.若拉力F与水平方向的夹角为53°，则木箱的加速度大小为
C.若用大小为2F的力水平推木箱，木箱的加速度大小为
D.若用大小为2F且与水平方向成74°角的力拉木箱时，木箱离开地面
9、如图所示，有界匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里，有一直径为d、电阻为R的圆形线圈，初始状态线圈直径MN在磁场的竖直边界，现将线圈以M点为轴在纸面内以角速度ω沿逆时针方向匀速旋转90°，则该过程中( )
A.线圈中感应电流的方向为顺时针方向
B.初始状态感应电动势最大
C.感应电动势的最大值为
D.通过导体任意横截面的电荷量为
10、如图甲所示，质量为m的物块P与上表面粗糙的长木板Q静止在光滑水平地面上，二者之间有一轻弹簧，P与弹簧拴接、Q与弹簧不拴接且弹簧恰好处于原长。现给物块P一瞬时初速度，并把此时记为0时刻，规定向左为正方向，时间内P、Q运动的图像如图乙所示，时刻，把质量为的物块M放在Q的最左端（图中未画出），M最终未从Q上滑出，则( )
甲乙
A.长木板Q的质量为
B.时刻弹簧的弹性势能为
C.M和Q之间由于摩擦而产生的热能为
D.弹簧可以和Q发生第二次作用
三、实验题
11、某兴趣小组利用智能手机探究滑块与一长木板间的动摩擦因数，设计如图甲所示的实验装置。将长木板固定在水平桌面上，长木板的右侧固定一定滑轮，滑块A放在长木板的左端，并把手机固定在滑块A上，B和C是质量可调的钩码。打开智能手机中测量加速度的App软件，在钩码总质量（已知）保持不变的条件下，改变m和的大小，测出不同m时对应系统的加速度大小，然后通过实验数据的分析就可求出滑块与木板间的动摩擦因数。已知不计细绳和滑轮的质量及二者之间的摩擦，A、B始终保持相对静止，重力加速度为g。
甲乙
（1）关于该实验，下列说法正确的是______。
A.钩码C的质量应远小于智能手机、滑块A和钩码B的总质量
B.细绳应该始终与长木板平行
C.细绳的拉力等于钩码C的重力
（2）根据实验数据描绘出了图乙所示的图像，由图像可得滑块与木板间的动摩擦因数μ=_________；同时该兴趣小组还得到滑块A和手机的总质量M=_________。（选用g、、c、b表示）
12、小刘同学利用一金属电阻器自制金属电阻温度计，为了研究该金属电阻器的阻值（常温下阻值约为110Ω）与温度之间的关系，可供选择的实验器材有：
A.电源E（电动势，内阻较小）
B.电压表V（量程为6V，内阻约为）
C.电流表（量程为，内阻约为100Ω）
D.电流表（量程为，内阻为150Ω）
E.滑动变阻器R（最大阻值约为10Ω）
F.定值电阻（阻值为10Ω）
G.定值电阻（阻值为300Ω）
H.开关S，导线若干
甲乙
丙
请完成下列问题：
（1）该同学想用图甲所示电路进行实验，此方案有两点不妥，一是_____________________________；二是_____________________________。
（2）请在虚线框内设计一个可行的实验电路，并在电路中标明你选择的器材。（用所选实验器材名称对应的符号表示）
（3）小刘同学测出了该金属电阻器在不同温度下的阻值，得出图像如图乙所示。小刘同学用该金属电阻器及其他合适的电流表及滑动变阻器设计了一个测量温度的金属电阻温度计，如图丙所示。若将电流表上不同电流值对应的刻度标记为对应的温度值，则金属电阻温度计的刻度是____________（填“均匀”或“不均匀”）的。若使用时间过久，导致电源的电动势变小，内阻变大，滑动变阻器的阻值不变，此情况下直接进行测量，则温度的测量值____________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。
四、计算题
13、如图所示，三角形ABC是直角三棱镜的横截面，其中。当光线垂直于AC边由中点E射入时，刚好在BC边上发生全反射。已知AB边的长度为a，光在真空中的传播速度为c。
（1）求棱镜的折射率为多大；
（2）若使光线从AB边的中点F平行于BC边射入，求光在棱镜中的传播时间（不考虑由AC面返回的光）。
14、如图甲所示，质量的小球静止在水平地面上，从某时刻起，小球受到竖直向上的拉力F作用，拉力F随小球上升高度h的变化关系如图乙所示，F减小到0以后小球不再受拉力的作用。已知小球每次与地面碰后速度是碰前速度的0.5倍，不计空气阻力，g取。求：
（1）小球在向上运动过程中的最大速度；
（2）小球在空中运动的总路程。（计算结果可用分数表示）
15、我国空间站上安装有一种圆柱形磁控装置，其横截面如图所示。很窄的环柱形空间内有沿半径向外的磁场Ⅰ，其磁感应强度大小可近似认为处处相等；垂直于圆环平面同时加有匀强磁场Ⅱ和匀强电场（图中没画出），磁场Ⅰ与磁场Ⅱ的磁感应强度大小相等。若一质量为m、电荷量为的小球在圆环内沿顺时针方向做半径为R、速率为v的匀速圆周运动。
（1）判断匀强电场及磁场Ⅱ的方向；
（2）求匀强电场的电场强度的大小；
（3）以O为坐标原点，垂直纸面向里为z轴正方向，建立空间直角坐标系，当小球运动到位置O时，撤去沿半径向外的磁场Ⅰ，同时开始计时，求小球经过z轴的时间以及经过z轴时z的坐标值。
参考答案
1、答案：D
解析：金属钾的逸出功，而红光光子能量范围为，所以红光照射时不能发生光电效应，紫光可以，A、B错误；紫光照射时，若直流电源的左侧为电源的正极，光电管内加反向电压，则增大K、A间的电压时，灵敏电流计的示数可以减小到0，C错误，D正确。
2、答案：C
解析：由状态a变化到状态b的过程为等温过程，气体体积减小，外界对气体做正功，气体内能不变，由状态b到状态c的过程pV的乘积在减小，气体温度降低，内能减小，A、B、D错误；由状态a经状态b变化到状态c的过程，外界对气体一直做正功，始、末状态相比气体内能减小，气体向外界放热，C正确。
3、答案：A
解析：设手掌和篮球之间弹力的最小值为，竖直方向上摩擦力，，解得，由于手掌和篮球之间的作用力为弹力和摩擦力，B错误；水平方向上，，解得，A正确；由于，则篮球和手掌之间的弹力，篮球和手掌之间的最大静摩擦力增大，篮球不会和手掌分离，C错误；篮球竖直方向上处于平衡状态，所以，D错误。
4、答案：C
解析：风浪很大时，游船的振动方程为，当时，时，，游客可舒服登船的时间为；风浪较小时，游客在一个周期内，有半个周期能舒服登船，故，故风浪较小时舒服地登船时间增加了0.5s，C正确。
5、答案：B
解析：A.由图像可知处，电势最低，则均带正电，A错误；
B.图线与φ轴交点的切线与x轴平行，说明处电场强度为0，根据解得，B正确；
C.电势是标量，在x轴上处，由于两电荷的电势都比点处的低，故电势小于，C错误；
D.在x轴上处，点电荷产生的电场方向相同，电场强度不为0，D错误。
故选B。
6、答案：D
解析：梦天实验舱在轨运行时，满足，解得，A错误；在地球表面，在距地球表面高度为h处的重力加速度，故，B错误；微小卫星被释放后，机械能守恒，故，解得，C错误；梦天实验舱对微小卫星做功为，D正确。
7、答案：C
解析：如图所示，画出三根导线的截面图，由右手螺旋定则及矢量的叠加规律可知，点的磁感应强度方向斜向右上方，点的磁感应强度方向水平向左，A错误；a和c导线在O处的磁感应强度矢量和为0，O点处的磁感应强度即为b导线在O处的磁感应强度，其大小为B，设的长度为L，则的距离为，故导线a在处的磁感应强度为，根据对称性，导线c在处的磁感应强度大小也为，则处的磁感应强度大小，如图所示，根据左手定则，导线b受到的安培力方向竖直向下，B错误，C正确；a、c导线在、的连线上的磁感应强度的方向均在竖直方向（O点除外），而b导线在、的连线上的磁感应强度的方向均不在竖直方向，故无法完全抵消，即在、的连线上不存在磁感应强度为零的位置，D错误。
8、答案：ACD
解析：木箱在水平地面上做匀速直线运动，若将此力方向改为与水平方向成74°角斜向上拉木箱，木箱仍在水平地面上做匀速直线运动，则，解得，A正确；若拉力F与水平方向的夹角为53°，则，解得，B错误；当用2F的水平恒力推木箱时，，解得，C正确；若用大小为2F且与水平方向成74°角的力拉木箱时，拉力的竖直分力为，木箱离开地面，D正确。
9、答案：BD
解析：根据楞次定律可知感应电流应为逆时针方向，A错误；初始状态，线圈切割磁感线的有效长度最大，感应电动势最大为，B正确，C错误；沿逆时针方向匀速旋转90°，磁通量的变化量，通过导体任意横截面的电荷量，解得，D正确。
10、答案：AC
解析：时刻，P、Q所受弹力最大且大小相等，由牛顿第二定律可得，，则长木板Q的质量为，A正确；时刻，弹簧压缩到最短，P和Q速度相等，由动量守恒定律得，最大弹性势能为，B错误；在时间内，由动量守恒定律得，，解得，，则时刻，Q和弹簧分离，M放在Q上后，M与Q动量守恒，满足，解得，产生的内能，C正确；M和Q共速时的速度，弹簧不能和Q发生第二次作用，D错误。
11、答案：（1）B；（2）；
解析：（1）因本实验采用手机APP软件能准确测量加速度，故不需要近似的用钩码C的重力代替绳的拉力，也就不需要质量关系，即不需要钩码C的质量远小于智能手机、滑块A和钩码B的总质量，A错误；为了让绳子拉滑块的力为恒力，细绳应该始终与长木板平行，B正确；钩码C向下加速运动，由牛顿第二定律可知绳子的拉力小于钩码C的重力，C错误。
（2）设滑块A和智能手机的总质量为M，对系统整体由牛顿第二定律得，解得，根据图像可得，，解得，。
12、答案：（1）常温下电路中的最小电流超过的量程（电流表的量程太小）；滑动变阻器调控范围过小，不能用限流式接法；
（2）
（3）不均匀；偏大
解析：（1）常温下该金属电阻器的阻值约为110Ω，此时电路中的最小电流约为，超过了电流表的量程；滑动变阻器R的最大电阻比待测金属电阻器的电阻小很多，故滑动变阻器不能用限流接法。
（2）对现有仪器可用电流表和定值电阻并联，电流表扩大量程后为，实验电路如图所示，由于电流表内阻已知，故用电流表内接法。
（3）设电源内阻为r，电流表内阻为，滑动变阻器连入电路的阻值为，根据闭合电路的欧姆定律有，该金属电阻器的阻值随温度线性增加，故电流Ⅰ随温度非线性变化，且电流越小，电阻越大，温度越高；电池使用时间过久后，电动势变小、内阻变大，导致电流表示数变小，温度的测量值偏大。
13、答案：（1）；（2）
解析：（1）当光线从垂直于AC边的中点E射入时，在BC面上的入射角
根据
解得
（2）光线从AB边的中点F平行于BC边射入，光在棱镜中的光路图如图所示
光线经过E、D两次全反射后，从AC面垂直射出根据几何关系可知
光在棱镜中的传播距离
光在棱镜中的传播速度
光在棱镜中的传播时间
解得
14、答案：（1）；（2）
解析：（1）当，即小球上升时，小球的速度最大此过程中
根据动能定理
解得
（2）小球上升时，
重力做功
因
故小球上升的最大高度为
根据题意小球与地面碰后速度是碰前速度的倍
由、、
联立解得小球第一次碰后上升的最大高度
同理可求得小球第2，3，…，n次碰后上升的最大高度
，，…，
则小球从开始下落到停止的过程中运动的总路程为
解得
小球在空中运动的总路程
15、答案：（1）匀强电场的方向垂直纸面向里；磁场Ⅱ的方向垂直纸面向外；
（2）；（3）；
解析：（1）沿半径向外的磁场Ⅰ对应的洛伦兹力的方向垂直纸面向外，故电场力的方向垂直纸面向里，电场强度的方向垂直纸面向里；
根据小球受到的洛伦兹力的方向，磁场Ⅱ的方向垂直纸面向外
（2）带电小球处于完全失重状态，以空间站为参考系，小球在题图所示的截面内做圆周运动
根据
可得
小球在垂直纸面方向受力平衡
解得
（3）撤去沿半径向外的磁场Ⅰ，粒子在平行于xOy平面内做匀速圆周运动，在z轴方向做初速度为0的匀加速直线运动
小球做圆周运动的周期
故小球经过z轴的时间为
小球经过z轴的坐标为
解得
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