2024年高考物理模擬卷01（山東卷）（全解全析）

2024年高考物理第一次模擬考試物理·全解全析注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)等填寫在答題卡和試卷指定位置上。2．回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào)?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回一、單項(xiàng)選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。在每個(gè)題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1．圖像可以直觀地反映物理量之間的關(guān)系，如圖所示，甲圖是光電管中光電流與電壓關(guān)系圖像，乙圖是c、d兩種金屬遏止電壓與入射光頻率之間的關(guān)系圖像，丙圖是放射性元素氡的質(zhì)量和初始時(shí)質(zhì)量比值與時(shí)間之間的關(guān)系圖像，丁圖是原子核的比結(jié)合能與質(zhì)量數(shù)之間關(guān)系圖像，下列判斷正確的是（）A．甲圖中，a光的波長大于b光的波長B．乙圖中，金屬c的逸出功小于金屬d的逸出功D．丁圖中，質(zhì)量數(shù)越大原子核越穩(wěn)定【答案】B【解析】A．由圖可知，a光的截止電壓大，根據(jù)逸出功表達(dá)式所以a光頻率大，a光波長短，故A錯(cuò)誤；B．由光電效應(yīng)可知能量守恒有有當(dāng)頻率相等時(shí)，由于金屬c遏止電壓大，所以c的逸出功小，故B正確；C．由圖可知氡半衰期為3.8天，由于每次衰變后的氡質(zhì)量均變成原來的一半，故每過3.8天要衰變掉質(zhì)量不相同的氡，故C錯(cuò)誤；D．質(zhì)量數(shù)大，比結(jié)合能不一定大，故D錯(cuò)誤。故選B。2．在成都舉行第31屆世界大學(xué)生夏季運(yùn)動(dòng)會(huì)男子3米跳板決賽中，中國選手包攬冠亞軍。從運(yùn)動(dòng)員離開跳板開始計(jì)時(shí)，跳水過程中運(yùn)動(dòng)員重心的圖像如圖，不計(jì)空氣阻力，重力加速度取，運(yùn)動(dòng)員的軌跡視為直線，取豎直向下為正方向。下列說法正確的是（）A．運(yùn)動(dòng)員在入水前做自由落體運(yùn)動(dòng) B．運(yùn)動(dòng)員在時(shí)已浮出水面C．運(yùn)動(dòng)員在的位移大小為 D．運(yùn)動(dòng)員在的平均速度大小為【答案】D【解析】A．運(yùn)動(dòng)員離開跳板時(shí)，有向上的初速度，則運(yùn)動(dòng)員在入水前做的不是自由落體運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．運(yùn)動(dòng)員在時(shí)速度為0，運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)，即入水最深處，故B錯(cuò)誤；C．時(shí)運(yùn)動(dòng)員的速度為若運(yùn)動(dòng)員在內(nèi)做勻減速運(yùn)動(dòng)，圖像如圖所示由圖像中面積表位移可知，此時(shí)，運(yùn)動(dòng)員在內(nèi)的位移為則運(yùn)動(dòng)員在內(nèi)的實(shí)際位移小于，故C錯(cuò)誤；D．由圖可知，運(yùn)動(dòng)員在的平均速度大小為故D正確。故選D。3．如圖是氫原子電子軌道示意圖，a、b兩束光是由處在態(tài)的氫原子躍遷到態(tài)和態(tài)時(shí)產(chǎn)生的，現(xiàn)分別用a、b兩束單色光照射同一光電管陰極時(shí)，都發(fā)生了光電效應(yīng)，則關(guān)于a、b這兩束光，下列說法正確的是（）A．a(chǎn)、b兩束光的光子能量滿足B．光子動(dòng)量C．兩束光照射光電管時(shí)對(duì)應(yīng)的遏止電壓D．入射同一雙縫干涉裝置上，相鄰亮紋的間距【答案】D【解析】A．由題意，根據(jù)可知，處在態(tài)的氫原子躍遷到態(tài)產(chǎn)生光子的能量小于處在態(tài)的氫原子躍遷到態(tài)時(shí)產(chǎn)生的光子的能量，即故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)可知，a光子的波長大于光子的波長；根據(jù)光子的動(dòng)量公式可知，光子動(dòng)量故B錯(cuò)誤；C．依據(jù)光電效應(yīng)方程及可知兩束光照射光電管時(shí)對(duì)應(yīng)的遏止電壓故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)雙縫干涉的條紋間距公式可知，波長較小的光子，其光束的干涉條紋間距更小，即故D正確。故選D。4．一定質(zhì)量的理想氣體，經(jīng)過如圖所示一系列的狀態(tài)變化，從初始狀態(tài)a經(jīng)狀態(tài)b、c、d再回到狀態(tài)a，圖中bc曲線為一條等溫線，則下列說法正確的是（）A．氣體在狀態(tài)c的溫度大于氣體在狀態(tài)d的溫度B．從狀態(tài)d到a的過程中，氣體可能向外界放熱C．從狀態(tài)a到狀態(tài)c與從狀態(tài)c到狀態(tài)a的過程中，氣體對(duì)外界做功的大小相等D．從狀態(tài)b到c的過程中，氣體分子對(duì)容器壁單位面積上單位時(shí)間內(nèi)撞擊次數(shù)減少【答案】A【解析】A．氣體在狀態(tài)c的pV乘積大于氣體在狀態(tài)d的pV乘積，則氣體在狀態(tài)c的溫度大于氣體在狀態(tài)d的溫度，選項(xiàng)A正確；B．從狀態(tài)d到a的過程中，壓強(qiáng)不變，體積增大，溫度升高，氣體對(duì)外做功，內(nèi)能增加，可知?dú)怏w一定吸熱，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．因pV圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積等于氣體做功的大小，由圖像可知，從狀態(tài)a到狀態(tài)c外界對(duì)氣體做功大于從狀態(tài)c到狀態(tài)a的過程中氣體對(duì)外界做的功，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．從狀態(tài)b到c的過程中，氣體溫度不變，壓強(qiáng)變大，體積減小，氣體的數(shù)密度增加，氣體分子平均速率不變，則氣體分子對(duì)容器壁單位面積上單位時(shí)間內(nèi)撞擊次數(shù)增加，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選A。5．如圖為小明設(shè)計(jì)的發(fā)電機(jī)的原理圖，邊長為L的n匝正方形線圈，線圈電阻不計(jì)，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞垂直于磁場(chǎng)的中心軸做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為ω，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)線圈兩端在固定的半圓環(huán)P、Q上滑動(dòng)，且始終與半圓環(huán)保持良好接觸，P、Q通過導(dǎo)線連接到電阻R的兩端，下列說法正確的是（）A．圖示位置線圈平面與中性面垂直B．從圖示位置開始計(jì)時(shí)，R中流過的是正弦交流電C．電路中電阻R兩端的最大電壓為D．線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)周期內(nèi)R上產(chǎn)生的熱量為【答案】C【解析】A．圖示位置穿過線圈的磁通量最大，為中性面，A錯(cuò)誤；B．由于P、Q為固定的半圓環(huán)，分別始終與轉(zhuǎn)動(dòng)中的左側(cè)和右側(cè)線圈保持良好的接觸，故流過R中的電流不是正弦式交變電流，而是直流電，B錯(cuò)誤；C．線圈轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為所以電阻R兩端的最大電壓為，C正確；D．線圈轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值為線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的周期故線圈一個(gè)周期內(nèi)R上產(chǎn)生的熱量聯(lián)立解得D錯(cuò)誤。故選C。6．《大國工匠》節(jié)目中講述了王進(jìn)利用“秋千法”在的高壓線上帶電作業(yè)的過程，如圖所示，絕緣輕繩一端固定在高壓線桿塔上的O點(diǎn)，另一端固定在兜籃D上，另一絕緣輕繩跨過固定在桿塔上C點(diǎn)的定滑輪，一端連接兜籃，另一端由工人控制，身穿屏蔽服的王進(jìn)坐在兜籃里，緩慢地從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到處于O點(diǎn)正下方E點(diǎn)的電纜處，繩一直處于伸直狀態(tài)。兜籃、王進(jìn)及攜帶的設(shè)備總質(zhì)量為m，可看作質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)一切阻力，重力加速度大小為g。從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到E點(diǎn)的過程中，下列說法正確的是（）A．繩的拉力一直變小 B．繩的拉力一直變大C．繩、拉力的合力大于 D．繩與豎直方向的夾角為時(shí)，繩的拉力為【答案】D【解析】AB．對(duì)兜籃、王進(jìn)及攜帶的設(shè)備整體受力分析如圖所示繩OD的拉力為F1，與豎直方向的夾角為，繩CD的拉力為F2，與豎直方向的夾角為，根據(jù)幾何關(guān)系知由正弦定理可得增大，減小，則拉力F1增大，拉力F2減小，故AB錯(cuò)誤；C．王進(jìn)處于平衡狀態(tài)，兩繩拉力的合力等于mg，故C錯(cuò)誤；D．當(dāng)時(shí)，，則解得故D正確。故選D7．電影中的太空電梯非常吸引人?，F(xiàn)假設(shè)已經(jīng)建成了如圖所示的太空電梯，其通過超級(jí)纜繩將地球赤道上的固定基地、同步空間站和配重空間站連接在一起，它們隨地球同步旋轉(zhuǎn)。圖中配重空間站比同步空間站更高，P是纜繩上的一個(gè)平臺(tái)。則下列說法正確的是（）A．太空電梯上各點(diǎn)線速度的平方與該點(diǎn)離地球球心的距離成反比B．宇航員在配重空間站時(shí)處于完全失重狀態(tài)C．若從P平臺(tái)向外自由釋放一個(gè)小物塊，則小物塊會(huì)一邊朝P點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的方向向前運(yùn)動(dòng)一邊落向地球D．若兩空間站之間纜繩斷裂，配重空間站將繞地球做橢圓運(yùn)動(dòng)，且斷裂處為橢圓的遠(yuǎn)地點(diǎn)【答案】C【解析】A．太空電梯上各點(diǎn)具有相同的角速度，根據(jù)可知，太空電梯上各點(diǎn)線速度與該點(diǎn)離地球球心的距離成正比，故A錯(cuò)誤；B．配重空間站軌道半徑大于同步軌道，由知其線速度和向心加速度均大于同步衛(wèi)星；而由知同步衛(wèi)星的加速度大于配重空間站所在軌道的正常運(yùn)行衛(wèi)星的加速度，所以配重空間站內(nèi)的宇航員的加速度大于同軌道衛(wèi)星的運(yùn)行加速度，所以不是處于完全失重狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；C．若從P平臺(tái)向外自由釋放一個(gè)小物塊，則小物塊會(huì)一邊朝P點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的方向向前運(yùn)動(dòng)一邊落向地球，做近心運(yùn)動(dòng)，故C正確；D．若兩空間站之間纜繩斷裂，配重空間站將繞地球做橢圓運(yùn)動(dòng)，其斷裂處為橢圓的近地點(diǎn)，因?yàn)樵诮攸c(diǎn)線速度較大，半徑較小，需要的向心力更大，故D錯(cuò)誤。故選AC。8．空間中存在平行于紙面的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在紙面內(nèi)取O點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)建立x軸，如圖甲所示。現(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量為m、電量為+q的帶電微粒，在t=0時(shí)刻以一定初速度從x軸上的a點(diǎn)開始沿逆時(shí)針做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圓心為O、半徑為R。已知圖中圓為其軌跡，ab為圓軌跡的一條直徑；除電場(chǎng)力外微粒還受到一個(gè)變力F，不計(jì)其它力的作用；測(cè)得試探電荷所處位置的電勢(shì)φ隨時(shí)間t的變化圖像如圖乙所示。下列說法正確的是（）A．電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為，方向與x軸正方向成B．b點(diǎn)與a點(diǎn)的電勢(shì)差C．微粒在t1時(shí)所受變力F可能達(dá)最大值D．圓周運(yùn)動(dòng)的過程中變力F的最大值為【答案】D【解析】A．根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)差的關(guān)系方向與x軸正方向成，故A錯(cuò)誤；B．b點(diǎn)與a點(diǎn)的電勢(shì)差故B錯(cuò)誤；C．由于場(chǎng)強(qiáng)方向斜向左下方，所以微粒在7t1時(shí)所受變力F可能達(dá)最大值，在t1時(shí)所受變力F可能達(dá)最小值，故C錯(cuò)誤；D．圓周運(yùn)動(dòng)的過程中變力F的最大值為所以故D正確。故選D。二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。在每個(gè)題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。9．用帶有彈簧的晾衣夾自制的湯匙投球器，將一小球擲出去，同時(shí)用高頻攝像機(jī)記錄投射與飛行過程，如圖1所示。逐幀分析小球的運(yùn)動(dòng)軌跡，并繪制出小球水平及豎直方向的速度與時(shí)間的關(guān)系圖像如圖2所示。圖2中實(shí)線為球水平速度，虛線為球豎直速度。不計(jì)風(fēng)力和空氣阻力，則下列分析正確的是（）C．當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮〖s為D．該小球擲出過程獲得的動(dòng)能等于投球器做的功【答案】AC【解析】A．不計(jì)風(fēng)力和空氣阻力，小球被擲出水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則由圖2可知，時(shí)小球被擲出，被擲出瞬間水平分速度為，豎直分速度為，則小球被擲出瞬間的速率為故A正確；B．有圖2可知，小球從最高點(diǎn)落到地面，豎直方向做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，落地速率為，則下落高度為故B錯(cuò)誤；C．豎直方向上，由位移與時(shí)間公式可得，重力加速度為故C正確；D．由功能關(guān)系可知，小球擲出過程投球器做的功等于小球機(jī)械能的增加量，小球高度增加，重力勢(shì)能增加，即小球擲出過程投球器做的功等于小球獲得的動(dòng)能和增加的重力勢(shì)能之和，故D錯(cuò)誤。故選AC。10．多個(gè)點(diǎn)波源在空間也可以形成干涉圖樣，如圖甲是利用軟件模擬出某時(shí)刻三個(gè)完全相同的橫波波源產(chǎn)生的干涉圖樣。圖乙是三個(gè)完全相同的橫波波源在均勻介質(zhì)中位置，波源S1，S2，S3分別位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上，且邊長為2m。三個(gè)波源時(shí)刻同時(shí)開始振動(dòng)，振動(dòng)方向垂直紙面，振動(dòng)圖像均如圖丙所示。已知波的傳播速度為0.25m/s，O處質(zhì)點(diǎn)位于三角形中心，C處質(zhì)點(diǎn)位于S2與S3連線中點(diǎn)。下列說法正確的是（）A．位于O處的質(zhì)點(diǎn)的振幅為6cmB．其中一列波遇到尺寸為0.8m的障礙物時(shí)，不能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象C．t=4.5s時(shí)，C處質(zhì)點(diǎn)與平衡位置之間的距離是D．由于三列波在同一種介質(zhì)中傳播，所以三列波的頻率不同時(shí)也能夠發(fā)生干涉現(xiàn)象【答案】AC【解析】A．O處質(zhì)點(diǎn)位于三角形中心，該點(diǎn)到三個(gè)波源的間距相等，可知，該點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，則該點(diǎn)振幅為故A正確；B．根據(jù)圖丙可知，周期為4s，根據(jù)波速表達(dá)式有解得根據(jù)發(fā)生明顯衍射的條件可知，其中一列波遇到尺寸為0.8m的障礙物時(shí)，能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)幾何關(guān)系可知?jiǎng)t波源S1的振動(dòng)傳播到C所需要時(shí)間表明t=4.5s時(shí)，波源S1的振動(dòng)還沒有傳播到C點(diǎn)。由于C處質(zhì)點(diǎn)位于S2與S3連線中點(diǎn)，則波源S2與S3的振動(dòng)傳播到C所需要時(shí)間均為表明t=4.5s時(shí)，波源S2與S3的振動(dòng)傳播到了C點(diǎn)，由于，CS2與S3在時(shí)刻振動(dòng)形式的疊加，圖丙的振動(dòng)方程為當(dāng)時(shí)間為時(shí)，解得則t=4.5s時(shí)，C處質(zhì)點(diǎn)與平衡位置之間的距離是故C正確；D．根據(jù)干涉的條件可知，機(jī)械波要發(fā)生干涉，波的頻率必須相等，即三列波的頻率不同時(shí)不能夠發(fā)生干涉現(xiàn)象，故D錯(cuò)誤。故選AC。11．半徑為R、內(nèi)壁光滑的半圓弧軌道ABC固定在光滑的水平地面上的A點(diǎn)，AC是豎直直徑，B是圓心O的等高點(diǎn)，把質(zhì)量相等小球甲、乙（均視為質(zhì)點(diǎn)）用長為2R的輕質(zhì)細(xì)桿連接，放置在地面上。現(xiàn)讓甲、乙同時(shí)獲得水平向右的速度v0，乙進(jìn)入半圓弧軌道ABC并沿著內(nèi)壁向上運(yùn)動(dòng)，且乙能運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，重力加速度為g，下列說法正確的是（）A．乙沿著圓弧上升甲在水平面上運(yùn)動(dòng)，甲的機(jī)械能不守恒B．乙沿著圓弧上升甲在水平面上運(yùn)動(dòng)，甲、乙組成的整體機(jī)械能不守恒C．乙運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，甲、乙的速度大小之比為1：D．乙運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，甲的速度為【答案】ACD【解析】AC．當(dāng)乙運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，設(shè)輕桿與水平方向的夾角為θ，當(dāng)乙運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，乙的速度沿切線豎直向上，甲的速度水平向右，把乙和甲的速度沿桿和垂直桿的方向分解，如圖所示，則有乙和甲沿桿方向的速度大小相等，由圖可得由幾何關(guān)系可得聯(lián)立解得可知乙沿著圓弧上升甲在水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，乙的速度在增大，甲的速度在減小，則甲的動(dòng)能在減小，重力勢(shì)能不變，因此甲的機(jī)械能不守恒，AC正確；B．乙沿著圓弧上升甲在水平面上運(yùn)動(dòng)，甲、乙組成的整體只有重力做功，因此甲、乙組成的整體機(jī)械能守恒，B錯(cuò)誤；D．對(duì)甲、乙組成的整體從開始運(yùn)動(dòng)到乙到達(dá)B點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)中機(jī)械能守恒，設(shè)每個(gè)小球的質(zhì)量為m，由機(jī)械能守恒定律可得又有聯(lián)立解得D正確。故選ACD。12．如圖，傾角的足夠長傳送帶向上勻速傳動(dòng)，與傳送帶運(yùn)動(dòng)方向垂直的虛線MN與PQ間存在垂直傳送帶向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。質(zhì)量為m、邊長為L的正方形單匝導(dǎo)線框abcd隨傳送帶一起向上運(yùn)動(dòng)；經(jīng)過一段時(shí)間，當(dāng)線框ab邊越過虛線MN進(jìn)入磁場(chǎng)后，線框與傳送帶間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)；當(dāng)線框完全進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，速度大小變?yōu)榫€框ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度大小的，當(dāng)線框ab邊到達(dá)虛線PQ處時(shí)，線框恰好與傳送帶相對(duì)靜止。已知兩虛線間距離為，線框的阻值為R，線框與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)，重力加速度為g，整個(gè)過程中線框ab邊始終與兩虛線平行，下列說法正確的是（）A．穿過磁場(chǎng)過程中，線框的最小速度不小于B．線框從開始進(jìn)入磁場(chǎng)到開始離開磁場(chǎng)的過程中，摩擦力的沖量為C．傳送帶的速度大小為D．線框離開磁場(chǎng)的過程中產(chǎn)生的焦耳熱為【答案】ABD【解析】A．線框可能減速上升直到達(dá)到最小速度后保持勻速，也可能一直減速，設(shè)線框的最小速度為，則解得，所以，穿過磁場(chǎng)過程中，線框的最小速度不小于，故A正確；B．從開始進(jìn)入磁場(chǎng)到開始離開磁場(chǎng)的過程中，對(duì)線框列動(dòng)量定理可得，則摩擦力的沖量為解得故B正確；C．從線框ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)到完全進(jìn)入磁場(chǎng)，設(shè)進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中線框克服安培力做功為，對(duì)線框列動(dòng)能定理，從開始進(jìn)入磁場(chǎng)到開始離開磁場(chǎng)的過程中，對(duì)線框列動(dòng)能定理可得，依題意，傳送帶的速度即C錯(cuò)誤；D．根據(jù)對(duì)稱性，可得，線框進(jìn)入磁場(chǎng)產(chǎn)生的焦耳熱等于離開磁場(chǎng)過程中產(chǎn)生的焦耳熱，則即故D正確。故選ABD。三、非選擇題：本題共6小題，共60分。13．某物理課外小組通過如圖甲、乙、丙所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究物體加速度與其所受合外力之間的關(guān)系。已知他們使用的小車完全相同且質(zhì)量為，重物的質(zhì)量為，試回答下列問題：（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，必須滿足“遠(yuǎn)大于”的實(shí)驗(yàn)裝置是（選填“甲”、“乙”或“丙”）（2）按乙圖實(shí)驗(yàn)裝置得到如圖丙所示的紙帶，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的周期，其中、每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)沒有標(biāo)出，根據(jù)紙帶提供的數(shù)據(jù)，算得小車加速度的大小為（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。（3）采用（丙）圖實(shí)驗(yàn)裝置探究質(zhì)量一定時(shí)加速度與力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，以彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為橫坐標(biāo)，加速度為縱坐標(biāo)，畫出的圖線是如圖（丁）的一條直線。測(cè)出圖線與橫坐標(biāo)的夾角為，求得圖線的斜率為，則小車的質(zhì)量為。A．

B．

C．

D．（4）采用（甲）圖實(shí)驗(yàn)裝置，把重物改成槽碼，槽碼總數(shù)，將（依次?。﹤€(gè)槽碼掛在細(xì)線左端，其余個(gè)槽碼仍留在小車內(nèi)，重復(fù)前面的步驟，并得到相應(yīng)的加速度，得到圖線是過原點(diǎn)的直線，但實(shí)驗(yàn)時(shí)漏了平衡摩擦力這一步驟，下列說法正確的是。A．圖線不再是直線B．圖線仍是過原點(diǎn)的直線，但該直線的斜率變小C．圖線仍是直線，但該直線不過原點(diǎn)【解析】（1）[1]乙、丙兩圖繩上的拉力都可測(cè)量直接讀出，不需要重物重力替代，甲圖需要用重物重力替代拉力，所以需要滿足“遠(yuǎn)大于”；（2）[2]根據(jù)逐差法公式可得解得（3）[3]根據(jù)牛頓第二定律可得整理得所以小車的質(zhì)量為，故選C。（4）[4]因?yàn)闆]有平衡摩擦力，所以可得整理得所以圖線仍是直線，但該直線不過原點(diǎn)，故選C。14．某研究性學(xué)習(xí)小組在學(xué)習(xí)了化學(xué)課上的原電池原理后，將銅片和鋅片插入兩個(gè)新鮮的檸檬中制成一個(gè)水果電池，并利用下列所給器材測(cè)量水果電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r。A．待測(cè)水果電池（電動(dòng)勢(shì)E約為，內(nèi)阻約為幾百歐）B．滑動(dòng)變阻器（最大阻值為，額定電流為）C．滑動(dòng)變阻器（最大阻值為，額定電流為）D．電流表A（量程為，內(nèi)阻為）（量程為，內(nèi)阻約為）（量程為，內(nèi)阻約為）G.開關(guān)S，導(dǎo)線若干（1）研究小組設(shè)計(jì)了甲、乙兩種電路，應(yīng)選擇（填“甲”或“乙”）電路。滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇，電壓表應(yīng)選擇（均填對(duì)應(yīng)器材前的字母序號(hào)）（2）根據(jù)選擇的電路，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，得到電壓表示數(shù)U與電流表示數(shù)I的多組數(shù)據(jù)，作出圖像如圖丙所示，根據(jù)圖像和題中所給信息，得到該水果電池的電動(dòng)勢(shì)V，內(nèi)阻。（3）如果不考慮偶然誤差，根據(jù)選擇的電路，電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值（填“”“”或“”）真實(shí)值。【答案】甲CE2.0480【解析】（1）[1][2][3]為了調(diào)節(jié)過程中電流變化明顯，滑動(dòng)變阻器最大阻值應(yīng)當(dāng)比待測(cè)電源內(nèi)阻大，所以選擇；由于電動(dòng)勢(shì)約為，電壓表選擇電壓表，即選E；電流表的內(nèi)阻已知，采用內(nèi)接法可以避免系統(tǒng)誤差，因此電路選擇甲；（2）[4][5]由可知根據(jù)圖丙可知，縱截距為斜率為因此（3）[6]由于電流表的內(nèi)阻已知，故測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)無系統(tǒng)誤差，測(cè)量值等于真實(shí)值。四、解答題15．如圖所示，一種光學(xué)傳感器是通過接收器Q接收到光的強(qiáng)度變化而觸發(fā)工作的。當(dāng)光從玻璃內(nèi)側(cè)P點(diǎn)以入射角a=37°射向外側(cè)M點(diǎn)時(shí)，其折射光線與反射光線恰好垂直；而當(dāng)光從P點(diǎn)射向外側(cè)的N點(diǎn)時(shí)，在N點(diǎn)恰好發(fā)生全反射后被Q接收。已知光在真空中的傳播速度為c，PQ的距離為L，sin37°=0.6。求：（1）玻璃的折射率；（2）光由P點(diǎn)經(jīng)N點(diǎn)發(fā)生全反射到達(dá)接收器Q的時(shí)間。【答案】（1）；（2）【解析】（1）光線在M點(diǎn)發(fā)生折射，光路如下圖所示由幾何關(guān)系得β=53°由折射定律得代入數(shù)值可得（2）在N點(diǎn)全反射，則有PNQ的光程為光在介質(zhì)中的傳播速度為速度得解得16．如圖所示為游樂場(chǎng)的空中飛椅項(xiàng)目．長度為的輕質(zhì)高分子繩一端系著座椅，另一端固定在半徑為的水平轉(zhuǎn)盤邊緣，電機(jī)帶動(dòng)水平轉(zhuǎn)盤繞穿過其中心的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)繩、座椅、游玩者一起轉(zhuǎn)動(dòng)，座椅與該座椅上的游玩者的總質(zhì)量為，水平轉(zhuǎn)盤先在較低位置A處，以某一轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)輕繩與豎直方向的夾角；然后再在慢慢加速轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)將水平轉(zhuǎn)盤的高度提升到達(dá)位置處，再在處保持另一轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)輕繩與豎直方向的夾角不計(jì)空氣阻力，將座椅與游玩者整體視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度為，，求：（1）轉(zhuǎn)盤在處勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，的線速度大?。唬?）從轉(zhuǎn)盤在A處勻速轉(zhuǎn)動(dòng)到轉(zhuǎn)盤提升后在處勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，輕繩對(duì)座椅和游玩者所做的功?！敬鸢浮浚?），；（2）【解析】（1）座椅和游玩者在A處的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑由牛頓第二定律，有解得座椅和游玩者在處的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑由牛頓第二定律，有解得（2）座椅和游玩者上升的高度輕繩對(duì)座椅和游玩者所做的功解得17．中國“人造太陽”在核聚變實(shí)驗(yàn)方面取得新突破，該裝置中用電磁場(chǎng)約束和加速高能離子，其部分電磁場(chǎng)簡化模型如圖所示，在三維坐標(biāo)系中，空間內(nèi)充滿勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅰ，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，方向沿軸正方向；的空間內(nèi)充滿勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅱ，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，方向平行于平面，與軸正方向夾角為?？臻g內(nèi)充滿沿、帶電量為的粒子甲，從平面第三象限內(nèi)距軸為的點(diǎn)以一定速度出射，速度方向與軸正方向夾角為，在平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后，經(jīng)坐標(biāo)原點(diǎn)沿軸正方向進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅰ。不計(jì)粒子重力。（1）當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為時(shí)，求粒子甲從點(diǎn)出射速度的大小；（2）若使粒子甲進(jìn)入磁場(chǎng)后始終在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，求進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的最大速度；（3）若粒子甲以的速度從點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅰ一段時(shí)間后，質(zhì)量為，電量為的粒子乙，也從點(diǎn)沿軸正方向以相同的動(dòng)量進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅰ，若使兩粒子在它們運(yùn)動(dòng)軌跡的第一個(gè)交點(diǎn)處相撞，求兩粒子從點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅰ的時(shí)間差（忽略除碰撞外粒子間相互作用）。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】（1）粒子甲在A點(diǎn)的受力和速度關(guān)系如圖1所示：將粒子甲從A點(diǎn)出射速度v0分解到沿y軸方向和z軸方向。粒子受到的電場(chǎng)力沿y軸負(fù)方向，可知粒子沿z軸方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，沿y軸方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，則從A到O的過程，有聯(lián)立解得（2）從坐標(biāo)原點(diǎn)O以速度v沿z軸正方向進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅰ中，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過半個(gè)圓周進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅱ繼續(xù)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖2由洛倫茲力提供向心力可得可得根據(jù)幾何關(guān)系可知粒子甲經(jīng)過磁場(chǎng)Ⅱ后從x軸進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅰ中，為了使粒子甲進(jìn)入磁場(chǎng)后始終在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，則粒子甲在磁場(chǎng)Ⅰ中運(yùn)動(dòng)時(shí)，不能從磁場(chǎng)Ⅰ上方穿出，在磁場(chǎng)Ⅱ中運(yùn)動(dòng)時(shí)，不能從z=3d平面穿出，則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑需滿足，聯(lián)立可得要使粒子甲進(jìn)入磁場(chǎng)后始終在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的最大速度（3）設(shè)粒子乙的速度大小為，根據(jù)粒子甲、乙動(dòng)量相同，可得且，設(shè)粒子甲、乙在磁場(chǎng)Ⅰ中運(yùn)動(dòng)時(shí)軌跡半徑分別為和，則，粒子甲、乙在磁場(chǎng)Ⅱ中運(yùn)動(dòng)時(shí)軌跡半徑分別為和,則，根據(jù)幾何關(guān)系可知，粒子甲、乙運(yùn)動(dòng)軌跡第一個(gè)交點(diǎn)在粒子乙第一次穿