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2022-2023学年重庆市南坪中学高考模拟金典卷物理试题（十）试题
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这是一份2022-2023学年重庆市南坪中学高考模拟金典卷物理试题（十）试题，共17页。试卷主要包含了考生要认真填写考场号和座位序号等内容，欢迎下载使用。
2022-2023学年重庆市南坪中学高考模拟金典卷物理试题（十）试题
注意事项
1．考生要认真填写考场号和座位序号。
2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、一辆汽车在水平公路上拐弯，其运动可看成匀速圆周运动。沿圆周运动半径方向的汽车轮胎与路面的最大静摩擦力为。圆周运动的半径为，汽车的质量为。在汽车做圆周运动过程中（ ）
A．受重力、支持力、半径方向的静摩擦力、向心力
B．为避免侧滑，向心加速度不能超过
C．为避免侧滑，最大速度为
D．速度为时，在半径方向轮胎与地面间的摩擦力为
2、一列简谐横波沿x轴正向传播，波形如图所示，波速为10m/s。下列说法正确的是（ ）
A．该波的振幅为0.5m，频率为2Hz
B．此时P点向y轴负方向运动
C．再经0.9s，Q点有沿y轴正方向的最大加速度
D．再经1.05s，质点P沿波传播方向迁移了10.5m
3、电容器是一种常用的电学元件，在电工、电子技术中有着广泛的应用。以下有关电容式传感器在生活中应用说法正确的是（ ）
甲：电容式触摸屏 乙：电容式压力传感器
丙：电容式油位传感器 丁：电容式加速度传感器
A．甲图中，手指作为电容器一电极，如果改用绝缘笔在电容式触摸屏上仍能正常操作
B．乙图中，力F增大过程中，电流计中的电流从a流向b
C．丙图中，油箱液位上升时，电容变小
D．丁图中，当传感器由静止突然向左加速，电容器处于充电状态
4、如图所示，真空中ab、cd四点共线且ab=b=cd在a点和d点分别固定有等量的异种点电荷，则下列说法正确的是
A．b、c两点的电场强度大小相等，方向相反
B．b、c两点的电场强度大小不相等，但方向相同
C．同一负点电荷在b点的电势能比在c点的小
D．把正点电荷从b点沿直线移到c点，电场力对其先做正功后做负功
5、如图所示，铁板倾斜放置，倾角为，磁铁吸在铁板上并处于静止状态，磁铁的质量为，重力加速度为，则下列说法正确的是（ ）
A．磁铁可能只受两个力作用 B．磁铁一定受三个力作用
C．铁板对磁铁的摩擦力大小为 D．铁板对磁铁的作用力大小为
6、北斗卫星导航系统（BDS）是我国自行研制的全球卫星导航系统。如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图，已知a、b、c三颗卫星均做圆周运动，a是地球同步卫星，则（ ）
A．卫星a的角速度小于c的角速度
B．卫星a的加速度大于c的加速度
C．卫星a的运行速度大于第一宇宙速度
D．卫星b的周期小于c的周期
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、如图所示是一玻璃球体，O为球心，cO水平，入射光线ab与cO平行，入射光线ab包含a、b两种单色光，经玻璃球折射后色散为a、b两束单色光．下列说法正确的是（ ）
A．a光在玻璃球体内的波长大于b光在玻璃球体内的波长
B．上下平移入射光线ab，当入射点恰当时，折射光线a或b光可能在球界面发生全反射
C．a光在玻璃球内的传播速度大于b光在玻璃球内的传播速度
D．在同一双缝干涉实验中，仅把a光照射换用b光，观察到的条纹间距变大
8、静电场方向平行于x轴，其电势随x轴分布的图像如图所示，和均为已知量，某处由静止释放一个电子，电子沿x轴往返运动。已知电子质量为m，带电荷量为e，运动过程中的最大动能为，则（ ）
A．电场强度大小为
B．在往返过程中电子速度最大时的电势能为
C．释放电子处与原点的距离为
D．电子从释放点返回需要的时间为
9、如图所示，两等量异种点电荷分别固定在正方体的a、b两个顶点上，电荷量分别为q和－q（a＞0），c、d为正方体的另外两个顶点，则下列说法正确的是
A．c、d两点的电势相等
B．c、d两点的电场强度相同
C．将一正电荷从c点移到d点，电场力做负功
D．将一负电荷从c点移到d点，电势能增加
10、如图所示，在竖直纸面内有四条间距均为L的水平虚线L1、L2、L3、L4，在L1、L2之间与L3，L4之间存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场。现有一矩形线圈abcd，长边ad=3L，宽边cd=L，质量为m，电阻为R，将其从图示位置（cd边与L1重合）由静止释放，cd边经过磁场边界线L3时恰好开始做匀速直线运动，整个运动过程中线圈始终处于同一竖直面内，cd边始终水平，已知重力加速度g=10 m/s2，则（ ）
A．ab边经过磁场边界线L1后线圈要做一段减速运动
B．ab边经过磁场边界线L3后线圈要做一段减速运动
C．cd边经过磁场边界线L2和L4的时间间隔大于
D．从线圈开始运动到cd边经过磁场边界线L4过程中，线圈产生的热量为2mgL－
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11．（6分）图甲为“验证动量守恒定律”的实验装置，轨道由斜槽和水平槽组成，A、B两小球大小相同，质量mA=20.0g、mB=10.0g。实验步骤如下：
a.固定轨道，使水平槽末端的切线水平，将记录纸铺在水平地面上，并记下水平槽末端重垂线所指的位置O；
b.让A球从斜槽C处由静止释放，落到记录纸上留下痕迹，重复操作多次；
c.把B球放在水平槽末端，A球仍从C处静止释放后与B球正碰，A、B分别落到记录纸上，留下各自的痕迹，重复操作多次；
d.确定三个落点各自的平均位置P、M、N，用刻度尺测出它们到O点的距离分别为xOP、xOM、xON；
（1）确定P、M、N三点时，可用圆规画一个尽可能小的圆，把所有有效落点圈在里面，圆心即为落点的平均位置，这样做可以减小_______（填“系统”或“偶然”）误差；
（2）如图乙，xOM、xOP读数分别为10.20cm、30.65cm，xON读数为________cm；
（3）数据处理时，小球离开水平槽末端的速度大小可用水平射程x表示，由小球质量及(2)中数据可算出碰前系统总的mx值是________kg∙m（保留3位有效数字），把该值与系统碰撞后的值进行比较，就可验证动量是否守恒。
12．（12分）一电阻标签被腐蚀，某实验小组想要通过实验来测量这个电阻的阻值，实验室准备有如下实验器材：
A．电池组（电动势约，内阻可忽略）；
B．电压表V（，内阻约）；
C．电流表A（，内阻为）；
D．滑动变阻器（最大阻值）；
E.滑动变阻器（最大阻值）；
F.电阻箱（）；
G.多用电表；
H.开关一个，导线若干。
(1)粗测电阻。把多用电表的选择开关旋转到欧姆挡“”位置，短接红、黑表笔进行调零，然后测量待测电阻，多用电表的示数如图甲所示，则多用电表的读数为_______。
(2)实验小组选择器材用伏安法进一步测量电阻的阻值，首先要把电流表改装成的电流表，电阻箱应调节到______。
(3)请设计电路并在图乙所示的方框中画出电路图，要求易于操作，便于测量，并标出所选器材的符号______。
(4)小组在实验中分别记录电流表和电压表的示数，并在坐标纸上描点如图丙所示，请正确作出关系图线_________，由图线可求得待测电阻阻值_________。（保留三位有效数字）
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13．（10分）如图所示，在直角坐标系xOy的第一、四象限内，在边界MN与y轴之间有垂直于坐标平面向里的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B，边界MN右侧有沿x轴正向的匀强电场，电场强度大小为E，MN上P点的坐标为（a，0），MN与x轴正向的夹角θ=45°，一个质量为m，电荷量为q的带负电的粒子从坐标原点沿y轴正向射入磁场，不计粒子的重力，，求：
(1)要使粒子不进入电场，粒子进入磁场的最大速度为多少；
(2)若粒子从P点进入电场，则粒子在电场中运动的时间为多少；
(3)若粒子刚好垂直MN进入电场，且将电场反向，则粒子在电场中运动时经过x轴的位置坐标。
14．（16分）如图所示，两端开口且导热良好的汽缸竖直固定放置，两厚度不计的轻质活塞A、B由轻杆相连，两活塞的横截面积分别为SA=30cm2，SB=18 cm2 ，活塞间封闭有一定质量的理想气体。开始时，活塞A距离较粗汽缸底端10cm，活塞B距离较细汽缸顶端25cm，整个装置处于静止状态。此时大气压强为p0=1.0×105Pa，汽缸周围温度为27。现对汽缸加热，使汽缸周围温度升高到127，不计一切摩擦。
(1)求升高温度后活塞A上升的高度；（结果保留1位小数）
(2)保持升高后的温度不变，在活塞A上缓慢放一重物，使活塞A回到升温前的位置，求连接活塞A、B的轻杆对A的作用力大小。
15．（12分）1011年将在我国举办第二十四届冬奥会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一．某滑道示意图如下，长直助滑道AB与弯曲滑道BC平滑衔接，滑道BC高h=10 m，C是半径R=10 m圆弧的最低点，质量m=60 kg的运动员从A处由静止开始匀加速下滑，加速度a=4.5 m/s1，到达B点时速度vB=30 m/s．取重力加速度g=10 m/s1．
（1）求长直助滑道AB的长度L；
（1）求运动员在AB段所受合外力的冲量的I大小；
（3）若不计BC段的阻力，画出运动员经过C点时的受力图，并求其所受支持力FN的大小．
参考答案
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、B
【解析】
A．汽车在水平面做圆周运动时，沿圆周半径方向的静摩擦力提供向心力，这不是独立的两个力，A错误；
B．汽车向心力的最大值为，对应有最大向心加速度
B正确；
C．汽车达最大速度时有
则
C错误；
D．速度为时，对应的向心力
则半径方向轮胎与地面间的静摩擦力为，D错误。
故选B。
2、C
【解析】
A．从图中可以看出振幅为0.5m，波长为4m，所以周期为
则频率为
故A错误；
B．因为波沿x轴正向传播，所以P点下一步会成为波峰，应该向y轴正方向运动，故B错误；
C．因为周期是0.4s，简谐横波沿x轴正向传播，所以经过0.9s后，相当于Q点经过0.1s到达波谷，此时加速度最大，并且沿着y轴正方向，故C正确；
D．质点P只会上下振动，不会沿波传播方向迁移，故D错误。
故选C。
3、D
【解析】
A．甲图中，绝缘笔与工作面不能形成一个电容器，所以不能在电容屏上进行触控操作。故A错误。
B．乙图中，力F增大过程中，电容器极板间距减小，电容变大，电容器充电，电流计中的电流从b流向a，选项B错误；
C．丙图中，油箱液位上升时，正对面积变大，电容变大，选项C错误；
D．丁图中，当传感器由静止突然向左加速，电介质插入电容器，电容变大，电容器处于充电状态，选项D正确。
故选D。
4、C
【解析】
A、B项：由等量异种电荷的电场线分布可知，b、c两点的场强大小相等，方向相同，故A、B错误；
C项：由电场线从正电荷指向负电荷即电场线由b指向c，所以b点的电势高于c点电势，根据负电荷在电势低处电势能大，即负电荷在b点的电势更小，故C正确；
D项：由C分析可知，电场线从b指向c，正电荷从b沿直线运动到c，电场力一直做正功，故D错误．
故应选：C．
5、D
【解析】
AB．磁铁受到重力、铁板对磁铁的弹力、摩擦力、铁板对磁铁的磁场力共四个力，选项AB错误；
C．根据力的平衡可知，铁板对磁铁的摩擦力大小为，选项C错误；
D．铁板对磁铁的作用力与磁铁的重力等大反向，选项D正确。
故选D。
6、A
【解析】
万有引力提供向心力
A．由可知，卫星a的角速度小于c的角速度，选项A正确；
B．由可知，卫星a的加速度小于c的加速度，选项B错误；
C．由可知，卫星a的运行速度小于第一宇宙速度，选项C错误；
D．由可知，卫星b的周期大于c的周期，选项D错误；
故选A。
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、AC
【解析】
A．由图可知，b光的折射程度比a光大，可知玻璃对b光的折射率比a光大，b光的频率较大，则b光的波长较小，选项A正确；
B．因光线ab从玻璃球中出射时的入射角等于进入玻璃球中的折射角，可知此角总小于临界角，则折射光线a或b光不可能在球界面发生全反射，选项B错误；
C．根据v=c/n可知，因为玻璃对b光的折射率比a光大，则a光在玻璃球内的传播速度大于b光在玻璃球内的传播速度，选项C正确；
D．根据可知，因b光的波长较小，则在同一双缝干涉实验中，仅把a光照射换用b光，观察到的条纹间距变小，选项D错误．
8、ABD
【解析】
A．在0＜x＜x0区间内，场强大小
方向沿+x方向；在-x0＜x＜0区间内，场强大小
场强方向沿－x方向，故A正确；
B．根据能量守恒可知，电子速度最大即动能最大时，电势能最小，根据负电荷在电势高处电势能小，则此时电势能为
故B正确；
C．已知电子质量为m、带电荷量为e，在运动过程中电子的最大功能为Ek，根据动能定理得
得
故C错误；
D．根据牛顿第二定律知
粒子从静止到动能最大的时间为四分之一周期，匀加速直线运动的时间为
电子从释放点返回需要的时间为
故D正确。
故选ABD。
9、BD
【解析】
A．由几何关系可知，由于c点离正电荷更近，则c点的电势比d点高，故A错误；
B．c、d两点关于ab对称，且ab电荷量相同，由电场强度的叠加可知， c、d两点的电场强度相同，故B正确；
C．由于c点的电势比d点高，将一正电荷从c点移到d点，正电荷电势能减小，则电场力做正功，故C错误；
D．由于c点的电势比d点高，将一负电荷从c点移到d点，负电荷电势能增大，故D正确。
故选BD。
10、BC
【解析】
A．cd边经过磁场边界线L3时恰好开始做匀速直线运动，cd边从L3到L4的过程中做匀速直线运动，cd边到L4时ab边开始到达L1，则ab边经过磁场边界线L1后做匀速直线运动，故A错误；
B．ab边从L2到L3的过程中，穿过线圈的磁通量没有改变，没有感应电流产生，不受安培力，线圈做匀加速直线运动，则ab边进入下方磁场的速度比cd边进入下方磁场的速度大，所受的安培力增大，所以ab边经过磁场边界线L3后线圈要做一段减速运动，故B正确；
C．cd边经过磁场边界线L3时恰好做匀速直线运动，根据平衡条件有
而
联立解得
cd边从L3到L4的过程做匀速运动，所用时间为
cd边从L2到L3的过程中线圈做匀加速直线运动，加速度为g，设此过程的时间为t1，由运动学公式得
得
故cd边经过磁场边界线L2和L4的时间间隔为
故C正确；
D．线圈从开始运动到cd边经过磁场边界线L4过程，根据能量守恒得
故D错误。
故选BC。
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11、偶然 40.80（40.78～40.2） 6.13×10-3
【解析】
（1）[1]确定P、M、N三点时，可用圆规画一个尽可能小的圆，把所有有效落点圈在里面，圆心即为落点的平均位置，这样做可以减小偶然误差；
（2）[2]由图可知，xON读数为40.80cm；
（3）[3]碰前系统总的mx值是
0.02kg×0.3065m=6.13×10-3kg∙m
12、9.0 5.0 10.0（9.90～10.2均可）
【解析】
(1)[1]欧姆挡读数乘以倍率得到测量值，即多用电表的读数为
(2)[2]将电流表量程扩大200倍，则需并联的电阻箱阻值为
(3)[3]根据要求，滑动变阻器需采用分压式接法，选总阻值较小的，同时因电流表已改装成合适的量程，并且已知其内阻，故采用电流表内接法，电路图如答图1所示
(4)[4]根据题图丙描绘的点，用直线进行拟合，注意让尽可能多的点在直线上，若有不在直线上的点，则应大致分布在直线两侧，偏离直线较远的点舍去，如答图2所示
[5]由实验原理得
解得待测电阻
由于误差9.90～10.2均可
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、 (1) (2) (3)
【解析】
(1)粒子在磁场中的运动轨迹刚好与MN相切时，粒子运动的速度为不进入电场运动的最大速度，设粒子做圆周运动的半径为r1，根据几何关系有
解得
根据牛顿第二定律有
解得
(2)粒子从P点进入磁场时，粒子在磁场中做圆周运动的半径为
根据牛顿第二定律有
解得
粒子从P点进入电场后，作粒平抛运动，假设粒子使从边界PM上射出电场，设粒子在电场中运动的时间为t1，则
y=v2t1
qE=ma
解得
由于 ，因此y
(3)当粒子重直MN进入电场时，粒子在磁场中做圆周运动的半径为a，粒子进入磁场时的速度为
粒子出磁场时的位置离x轴的距离为
粒子进电场时，垂直于电场方向的速度大小为
平行于电场方向的速度大小
粒子从进电场到经过x轴时所用的时间为
沿电场方向运动的位移
则经过x轴坐标为
14、 (1)20.8cm；(2)60N
【解析】
(1)设升高温度后活塞A上升的高度为l，已知，，，，由等压变化得，解得
(2) ，设气体压强为，由已知条件可得
，，
由查理定律可得，由于系统处于平衡状态，对B活塞分析可得
联立解得
15、（1）（1）（3）3 900 N
【解析】
（1）已知AB段的初末速度，则利用运动学公式可以求解斜面的长度，即
可解得:
（1）根据动量定理可知合外力的冲量等于动量的该变量所以
（3）小球在最低点的受力如图所示
由牛顿第二定律可得：
从B运动到C由动能定理可知：
解得;
故本题答案是：（1） （1） （3）
点睛：本题考查了动能定理和圆周运动，会利用动能定理求解最低点的速度，并利用牛顿第二定律求解最低点受到的支持力大小．
2022-2023学年重庆市南坪中学高考模拟金典卷物理试题（十）试题
注意事项
1．考生要认真填写考场号和座位序号。
2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、一辆汽车在水平公路上拐弯，其运动可看成匀速圆周运动。沿圆周运动半径方向的汽车轮胎与路面的最大静摩擦力为。圆周运动的半径为，汽车的质量为。在汽车做圆周运动过程中（ ）
A．受重力、支持力、半径方向的静摩擦力、向心力
B．为避免侧滑，向心加速度不能超过
C．为避免侧滑，最大速度为
D．速度为时，在半径方向轮胎与地面间的摩擦力为
2、一列简谐横波沿x轴正向传播，波形如图所示，波速为10m/s。下列说法正确的是（ ）
A．该波的振幅为0.5m，频率为2Hz
B．此时P点向y轴负方向运动
C．再经0.9s，Q点有沿y轴正方向的最大加速度
D．再经1.05s，质点P沿波传播方向迁移了10.5m
3、电容器是一种常用的电学元件，在电工、电子技术中有着广泛的应用。以下有关电容式传感器在生活中应用说法正确的是（ ）
甲：电容式触摸屏 乙：电容式压力传感器
丙：电容式油位传感器 丁：电容式加速度传感器
A．甲图中，手指作为电容器一电极，如果改用绝缘笔在电容式触摸屏上仍能正常操作
B．乙图中，力F增大过程中，电流计中的电流从a流向b
C．丙图中，油箱液位上升时，电容变小
D．丁图中，当传感器由静止突然向左加速，电容器处于充电状态
4、如图所示，真空中ab、cd四点共线且ab=b=cd在a点和d点分别固定有等量的异种点电荷，则下列说法正确的是
A．b、c两点的电场强度大小相等，方向相反
B．b、c两点的电场强度大小不相等，但方向相同
C．同一负点电荷在b点的电势能比在c点的小
D．把正点电荷从b点沿直线移到c点，电场力对其先做正功后做负功
5、如图所示，铁板倾斜放置，倾角为，磁铁吸在铁板上并处于静止状态，磁铁的质量为，重力加速度为，则下列说法正确的是（ ）
A．磁铁可能只受两个力作用 B．磁铁一定受三个力作用
C．铁板对磁铁的摩擦力大小为 D．铁板对磁铁的作用力大小为
6、北斗卫星导航系统（BDS）是我国自行研制的全球卫星导航系统。如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图，已知a、b、c三颗卫星均做圆周运动，a是地球同步卫星，则（ ）
A．卫星a的角速度小于c的角速度
B．卫星a的加速度大于c的加速度
C．卫星a的运行速度大于第一宇宙速度
D．卫星b的周期小于c的周期
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、如图所示是一玻璃球体，O为球心，cO水平，入射光线ab与cO平行，入射光线ab包含a、b两种单色光，经玻璃球折射后色散为a、b两束单色光．下列说法正确的是（ ）
A．a光在玻璃球体内的波长大于b光在玻璃球体内的波长
B．上下平移入射光线ab，当入射点恰当时，折射光线a或b光可能在球界面发生全反射
C．a光在玻璃球内的传播速度大于b光在玻璃球内的传播速度
D．在同一双缝干涉实验中，仅把a光照射换用b光，观察到的条纹间距变大
8、静电场方向平行于x轴，其电势随x轴分布的图像如图所示，和均为已知量，某处由静止释放一个电子，电子沿x轴往返运动。已知电子质量为m，带电荷量为e，运动过程中的最大动能为，则（ ）
A．电场强度大小为
B．在往返过程中电子速度最大时的电势能为
C．释放电子处与原点的距离为
D．电子从释放点返回需要的时间为
9、如图所示，两等量异种点电荷分别固定在正方体的a、b两个顶点上，电荷量分别为q和－q（a＞0），c、d为正方体的另外两个顶点，则下列说法正确的是
A．c、d两点的电势相等
B．c、d两点的电场强度相同
C．将一正电荷从c点移到d点，电场力做负功
D．将一负电荷从c点移到d点，电势能增加
10、如图所示，在竖直纸面内有四条间距均为L的水平虚线L1、L2、L3、L4，在L1、L2之间与L3，L4之间存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场。现有一矩形线圈abcd，长边ad=3L，宽边cd=L，质量为m，电阻为R，将其从图示位置（cd边与L1重合）由静止释放，cd边经过磁场边界线L3时恰好开始做匀速直线运动，整个运动过程中线圈始终处于同一竖直面内，cd边始终水平，已知重力加速度g=10 m/s2，则（ ）
A．ab边经过磁场边界线L1后线圈要做一段减速运动
B．ab边经过磁场边界线L3后线圈要做一段减速运动
C．cd边经过磁场边界线L2和L4的时间间隔大于
D．从线圈开始运动到cd边经过磁场边界线L4过程中，线圈产生的热量为2mgL－
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11．（6分）图甲为“验证动量守恒定律”的实验装置，轨道由斜槽和水平槽组成，A、B两小球大小相同，质量mA=20.0g、mB=10.0g。实验步骤如下：
a.固定轨道，使水平槽末端的切线水平，将记录纸铺在水平地面上，并记下水平槽末端重垂线所指的位置O；
b.让A球从斜槽C处由静止释放，落到记录纸上留下痕迹，重复操作多次；
c.把B球放在水平槽末端，A球仍从C处静止释放后与B球正碰，A、B分别落到记录纸上，留下各自的痕迹，重复操作多次；
d.确定三个落点各自的平均位置P、M、N，用刻度尺测出它们到O点的距离分别为xOP、xOM、xON；
（1）确定P、M、N三点时，可用圆规画一个尽可能小的圆，把所有有效落点圈在里面，圆心即为落点的平均位置，这样做可以减小_______（填“系统”或“偶然”）误差；
（2）如图乙，xOM、xOP读数分别为10.20cm、30.65cm，xON读数为________cm；
（3）数据处理时，小球离开水平槽末端的速度大小可用水平射程x表示，由小球质量及(2)中数据可算出碰前系统总的mx值是________kg∙m（保留3位有效数字），把该值与系统碰撞后的值进行比较，就可验证动量是否守恒。
12．（12分）一电阻标签被腐蚀，某实验小组想要通过实验来测量这个电阻的阻值，实验室准备有如下实验器材：
A．电池组（电动势约，内阻可忽略）；
B．电压表V（，内阻约）；
C．电流表A（，内阻为）；
D．滑动变阻器（最大阻值）；
E.滑动变阻器（最大阻值）；
F.电阻箱（）；
G.多用电表；
H.开关一个，导线若干。
(1)粗测电阻。把多用电表的选择开关旋转到欧姆挡“”位置，短接红、黑表笔进行调零，然后测量待测电阻，多用电表的示数如图甲所示，则多用电表的读数为_______。
(2)实验小组选择器材用伏安法进一步测量电阻的阻值，首先要把电流表改装成的电流表，电阻箱应调节到______。
(3)请设计电路并在图乙所示的方框中画出电路图，要求易于操作，便于测量，并标出所选器材的符号______。
(4)小组在实验中分别记录电流表和电压表的示数，并在坐标纸上描点如图丙所示，请正确作出关系图线_________，由图线可求得待测电阻阻值_________。（保留三位有效数字）
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13．（10分）如图所示，在直角坐标系xOy的第一、四象限内，在边界MN与y轴之间有垂直于坐标平面向里的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B，边界MN右侧有沿x轴正向的匀强电场，电场强度大小为E，MN上P点的坐标为（a，0），MN与x轴正向的夹角θ=45°，一个质量为m，电荷量为q的带负电的粒子从坐标原点沿y轴正向射入磁场，不计粒子的重力，，求：
(1)要使粒子不进入电场，粒子进入磁场的最大速度为多少；
(2)若粒子从P点进入电场，则粒子在电场中运动的时间为多少；
(3)若粒子刚好垂直MN进入电场，且将电场反向，则粒子在电场中运动时经过x轴的位置坐标。
14．（16分）如图所示，两端开口且导热良好的汽缸竖直固定放置，两厚度不计的轻质活塞A、B由轻杆相连，两活塞的横截面积分别为SA=30cm2，SB=18 cm2 ，活塞间封闭有一定质量的理想气体。开始时，活塞A距离较粗汽缸底端10cm，活塞B距离较细汽缸顶端25cm，整个装置处于静止状态。此时大气压强为p0=1.0×105Pa，汽缸周围温度为27。现对汽缸加热，使汽缸周围温度升高到127，不计一切摩擦。
(1)求升高温度后活塞A上升的高度；（结果保留1位小数）
(2)保持升高后的温度不变，在活塞A上缓慢放一重物，使活塞A回到升温前的位置，求连接活塞A、B的轻杆对A的作用力大小。
15．（12分）1011年将在我国举办第二十四届冬奥会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一．某滑道示意图如下，长直助滑道AB与弯曲滑道BC平滑衔接，滑道BC高h=10 m，C是半径R=10 m圆弧的最低点，质量m=60 kg的运动员从A处由静止开始匀加速下滑，加速度a=4.5 m/s1，到达B点时速度vB=30 m/s．取重力加速度g=10 m/s1．
（1）求长直助滑道AB的长度L；
（1）求运动员在AB段所受合外力的冲量的I大小；
（3）若不计BC段的阻力，画出运动员经过C点时的受力图，并求其所受支持力FN的大小．
参考答案
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、B
【解析】
A．汽车在水平面做圆周运动时，沿圆周半径方向的静摩擦力提供向心力，这不是独立的两个力，A错误；
B．汽车向心力的最大值为，对应有最大向心加速度
B正确；
C．汽车达最大速度时有
则
C错误；
D．速度为时，对应的向心力
则半径方向轮胎与地面间的静摩擦力为，D错误。
故选B。
2、C
【解析】
A．从图中可以看出振幅为0.5m，波长为4m，所以周期为
则频率为
故A错误；
B．因为波沿x轴正向传播，所以P点下一步会成为波峰，应该向y轴正方向运动，故B错误；
C．因为周期是0.4s，简谐横波沿x轴正向传播，所以经过0.9s后，相当于Q点经过0.1s到达波谷，此时加速度最大，并且沿着y轴正方向，故C正确；
D．质点P只会上下振动，不会沿波传播方向迁移，故D错误。
故选C。
3、D
【解析】
A．甲图中，绝缘笔与工作面不能形成一个电容器，所以不能在电容屏上进行触控操作。故A错误。
B．乙图中，力F增大过程中，电容器极板间距减小，电容变大，电容器充电，电流计中的电流从b流向a，选项B错误；
C．丙图中，油箱液位上升时，正对面积变大，电容变大，选项C错误；
D．丁图中，当传感器由静止突然向左加速，电介质插入电容器，电容变大，电容器处于充电状态，选项D正确。
故选D。
4、C
【解析】
A、B项：由等量异种电荷的电场线分布可知，b、c两点的场强大小相等，方向相同，故A、B错误；
C项：由电场线从正电荷指向负电荷即电场线由b指向c，所以b点的电势高于c点电势，根据负电荷在电势低处电势能大，即负电荷在b点的电势更小，故C正确；
D项：由C分析可知，电场线从b指向c，正电荷从b沿直线运动到c，电场力一直做正功，故D错误．
故应选：C．
5、D
【解析】
AB．磁铁受到重力、铁板对磁铁的弹力、摩擦力、铁板对磁铁的磁场力共四个力，选项AB错误；
C．根据力的平衡可知，铁板对磁铁的摩擦力大小为，选项C错误；
D．铁板对磁铁的作用力与磁铁的重力等大反向，选项D正确。
故选D。
6、A
【解析】
万有引力提供向心力
A．由可知，卫星a的角速度小于c的角速度，选项A正确；
B．由可知，卫星a的加速度小于c的加速度，选项B错误；
C．由可知，卫星a的运行速度小于第一宇宙速度，选项C错误；
D．由可知，卫星b的周期大于c的周期，选项D错误；
故选A。
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、AC
【解析】
A．由图可知，b光的折射程度比a光大，可知玻璃对b光的折射率比a光大，b光的频率较大，则b光的波长较小，选项A正确；
B．因光线ab从玻璃球中出射时的入射角等于进入玻璃球中的折射角，可知此角总小于临界角，则折射光线a或b光不可能在球界面发生全反射，选项B错误；
C．根据v=c/n可知，因为玻璃对b光的折射率比a光大，则a光在玻璃球内的传播速度大于b光在玻璃球内的传播速度，选项C正确；
D．根据可知，因b光的波长较小，则在同一双缝干涉实验中，仅把a光照射换用b光，观察到的条纹间距变小，选项D错误．
8、ABD
【解析】
A．在0＜x＜x0区间内，场强大小
方向沿+x方向；在-x0＜x＜0区间内，场强大小
场强方向沿－x方向，故A正确；
B．根据能量守恒可知，电子速度最大即动能最大时，电势能最小，根据负电荷在电势高处电势能小，则此时电势能为
故B正确；
C．已知电子质量为m、带电荷量为e，在运动过程中电子的最大功能为Ek，根据动能定理得
得
故C错误；
D．根据牛顿第二定律知
粒子从静止到动能最大的时间为四分之一周期，匀加速直线运动的时间为
电子从释放点返回需要的时间为
故D正确。
故选ABD。
9、BD
【解析】
A．由几何关系可知，由于c点离正电荷更近，则c点的电势比d点高，故A错误；
B．c、d两点关于ab对称，且ab电荷量相同，由电场强度的叠加可知， c、d两点的电场强度相同，故B正确；
C．由于c点的电势比d点高，将一正电荷从c点移到d点，正电荷电势能减小，则电场力做正功，故C错误；
D．由于c点的电势比d点高，将一负电荷从c点移到d点，负电荷电势能增大，故D正确。
故选BD。
10、BC
【解析】
A．cd边经过磁场边界线L3时恰好开始做匀速直线运动，cd边从L3到L4的过程中做匀速直线运动，cd边到L4时ab边开始到达L1，则ab边经过磁场边界线L1后做匀速直线运动，故A错误；
B．ab边从L2到L3的过程中，穿过线圈的磁通量没有改变，没有感应电流产生，不受安培力，线圈做匀加速直线运动，则ab边进入下方磁场的速度比cd边进入下方磁场的速度大，所受的安培力增大，所以ab边经过磁场边界线L3后线圈要做一段减速运动，故B正确；
C．cd边经过磁场边界线L3时恰好做匀速直线运动，根据平衡条件有
而
联立解得
cd边从L3到L4的过程做匀速运动，所用时间为
cd边从L2到L3的过程中线圈做匀加速直线运动，加速度为g，设此过程的时间为t1，由运动学公式得
得
故cd边经过磁场边界线L2和L4的时间间隔为
故C正确；
D．线圈从开始运动到cd边经过磁场边界线L4过程，根据能量守恒得
故D错误。
故选BC。
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11、偶然 40.80（40.78～40.2） 6.13×10-3
【解析】
（1）[1]确定P、M、N三点时，可用圆规画一个尽可能小的圆，把所有有效落点圈在里面，圆心即为落点的平均位置，这样做可以减小偶然误差；
（2）[2]由图可知，xON读数为40.80cm；
（3）[3]碰前系统总的mx值是
0.02kg×0.3065m=6.13×10-3kg∙m
12、9.0 5.0 10.0（9.90～10.2均可）
【解析】
(1)[1]欧姆挡读数乘以倍率得到测量值，即多用电表的读数为
(2)[2]将电流表量程扩大200倍，则需并联的电阻箱阻值为
(3)[3]根据要求，滑动变阻器需采用分压式接法，选总阻值较小的，同时因电流表已改装成合适的量程，并且已知其内阻，故采用电流表内接法，电路图如答图1所示
(4)[4]根据题图丙描绘的点，用直线进行拟合，注意让尽可能多的点在直线上，若有不在直线上的点，则应大致分布在直线两侧，偏离直线较远的点舍去，如答图2所示
[5]由实验原理得
解得待测电阻
由于误差9.90～10.2均可
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、 (1) (2) (3)
【解析】
(1)粒子在磁场中的运动轨迹刚好与MN相切时，粒子运动的速度为不进入电场运动的最大速度，设粒子做圆周运动的半径为r1，根据几何关系有
解得
根据牛顿第二定律有
解得
(2)粒子从P点进入磁场时，粒子在磁场中做圆周运动的半径为
根据牛顿第二定律有
解得
粒子从P点进入电场后，作粒平抛运动，假设粒子使从边界PM上射出电场，设粒子在电场中运动的时间为t1，则
y=v2t1
qE=ma
解得
由于 ，因此y
(3)当粒子重直MN进入电场时，粒子在磁场中做圆周运动的半径为a，粒子进入磁场时的速度为
粒子出磁场时的位置离x轴的距离为
粒子进电场时，垂直于电场方向的速度大小为
平行于电场方向的速度大小
粒子从进电场到经过x轴时所用的时间为
沿电场方向运动的位移
则经过x轴坐标为
14、 (1)20.8cm；(2)60N
【解析】
(1)设升高温度后活塞A上升的高度为l，已知，，，，由等压变化得，解得
(2) ，设气体压强为，由已知条件可得
，，
由查理定律可得，由于系统处于平衡状态，对B活塞分析可得
联立解得
15、（1）（1）（3）3 900 N
【解析】
（1）已知AB段的初末速度，则利用运动学公式可以求解斜面的长度，即
可解得:
（1）根据动量定理可知合外力的冲量等于动量的该变量所以
（3）小球在最低点的受力如图所示
由牛顿第二定律可得：
从B运动到C由动能定理可知：
解得;
故本题答案是：（1） （1） （3）
点睛：本题考查了动能定理和圆周运动，会利用动能定理求解最低点的速度，并利用牛顿第二定律求解最低点受到的支持力大小．
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