湖南省懷化市2022-2023學(xué)年高三下學(xué)期第一次仿真模擬考試物理試題（解析版）

湖南省懷化市2022-2023學(xué)年高三下學(xué)期

第一次仿真模擬考試

一、選擇題：本題共11小題，每小題4分，共44分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第

1~7題只有一項(xiàng)符合題目要求，第8~11題有多項(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。

1.關(guān)于物理學(xué)史，下列說法中正確的是（）

A.惠更斯確定了單擺周期公式B.愛因斯坦最早發(fā)現(xiàn)光電效應(yīng)

C.居里夫人最早發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象D.麥克斯韋率先在實(shí)驗(yàn)室中制造出激光

K答案HA

K解析HA?惠更斯確定了單擺周期公式，A正確；

B.最早發(fā)現(xiàn)光電效應(yīng)的是赫茲，不是愛因斯坦，B錯(cuò)誤；

C.貝可勒爾最早發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象，C錯(cuò)誤；

D.梅曼率先在實(shí)驗(yàn)室中制造出激光，D錯(cuò)誤。

故選Ao

2.下列說法正確的是（）

甲光子版電子光子

O*?

UN碰撞前

丙

A.某黑體在不同溫度下的輻射強(qiáng)度與波長(zhǎng)的關(guān)系如圖甲所示，則溫度八＜乃

B.同一光電管的光電流與電壓之間的關(guān)系曲線如圖乙所示，則入射光的頻率關(guān)系為V甲=V

乙＞v丙

C.圖丙為康普頓效應(yīng)的示意圖，科學(xué)家通過X射線的衍射來獲得晶體的結(jié)構(gòu)圖像，已知

普朗克常量為人真空的光速為c,若X射線在真空中的波長(zhǎng)為九其對(duì)應(yīng)的光子能量

E=R,該光子與電子碰撞后其波長(zhǎng)將變大

λ

D.在兩種固體薄片上涂上蠟，用燒熱的針接觸固體背面上一點(diǎn)，蠟熔化的范圍如圖丁所

示，則。一定是非晶體，6一定是晶體

K答案XC

K解析HA.溫度越高，黑體輻射強(qiáng)度越大；溫度越高，黑體輻射強(qiáng)度的極大值向波長(zhǎng)較

短的方向移動(dòng)，所以工?工，故A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程有一根，=/“一W

2

_19

據(jù)動(dòng)能定理有eUc=-mv"

2

聯(lián)立解得〃u-W=eU,

根據(jù)圖像Ucφ=Uc乙VUC丙，所以有V甲二V乙Vy丙

故B錯(cuò)誤；

C.根據(jù)E=華，可知，入射光子與靜止的電子發(fā)生碰撞，損失能量后，散射光的波長(zhǎng)將

λ

變長(zhǎng)，故C正確；

D.固體α表現(xiàn)為各向同性，可能是多晶體，也可能是非晶體，故D錯(cuò)誤。

故選C。

3.汽車在高速公路上超速是非常危險(xiǎn)的，為防止汽車超速，高速公路都裝有測(cè)汽車速度的

裝置。如圖所示為超聲波測(cè)速儀測(cè)汽車速度的示意圖，測(cè)速儀A可發(fā)出并接收超聲波信

號(hào)，根據(jù)發(fā)出和接收到的信號(hào)可以推測(cè)出被測(cè)汽車的速度。B為汽車，兩者相距352m,此

時(shí)刻A發(fā)出超聲波，同時(shí)B由于緊急情況而急剎車，當(dāng)A接收到反射回來的超聲波信號(hào)

時(shí)，B恰好停止，且此時(shí)A、B相距336m,已知聲速為340m∕s,則汽車剎車過程中的加速

度大小為()

AB

m,,,,,,芽，,

ZZZZZZ///////ZzZZZZ

A.4m∕s2B.8m∕s2C.16m∕s2D,無法計(jì)算

K答案』B

K解析》超聲波由B到A的時(shí)間與由A到B的時(shí)間相等，在該往返過程中，汽車做勻減

速運(yùn)動(dòng)，設(shè)超聲波單程的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為/,超聲波由A到B的時(shí)間內(nèi)，超聲波的位移設(shè)為

為，則有玉+v?√=352m,超聲波由B反射返回到A的時(shí)間內(nèi)，對(duì)汽車有々=g。產(chǎn)

對(duì)整個(gè)過程有X+x2=gα(2∕)2=352m-336m=16m

聯(lián)立解得a=Sm∕s2

故選B。

4.晾曬衣服的繩子兩端分別固定在兩根豎直桿上的4B兩點(diǎn),/、8兩點(diǎn)等高，原來無風(fēng)

狀態(tài)下衣服保持靜止。某時(shí)一陣恒定的風(fēng)吹來，衣服受到水平向右的恒力而發(fā)生滑動(dòng)，并

在新的位置保持靜止，如圖所示。兩桿間的距離為"，繩長(zhǎng)為1.25d,衣服和衣架的總質(zhì)量

為，〃，重力加速度為g,sin37t3=0.60不計(jì)繩子的質(zhì)量及繩與衣架掛鉤間的摩擦，下列說法

A.在有風(fēng)且風(fēng)力不變的情況下，繩子右端由/點(diǎn)沿桿向下移到C點(diǎn)，繩子的拉力變大

B.有風(fēng)時(shí)，掛鉤左、右兩側(cè)繩子的拉力大小不相等

C.相比無風(fēng)時(shí)，在有風(fēng)的情況下/408小

D.無風(fēng)時(shí)，輕繩的拉力大小為

8

K答案HC

K解析HA.當(dāng)在有風(fēng)的情況下，將Z點(diǎn)沿桿稍下移到C點(diǎn)，根據(jù)圖像可以看出，兩端繩

子之間的夾角變小，但是兩細(xì)繩拉力的合力為恒力，則拉力尸變小，故A錯(cuò)誤；

B.由于不計(jì)繩子的質(zhì)量及繩與衣架掛鉤間的摩擦，則掛鉤相當(dāng)于動(dòng)滑輪，兩端繩子的拉

力總是相等，故B錯(cuò)誤；

C.設(shè)無風(fēng)時(shí)繩子夾角的一半為仇，繩長(zhǎng)為L(zhǎng)有風(fēng)時(shí)繩子夾角的一半為2,有風(fēng)時(shí)如圖

有Z1+L2=Lsinθ2

J=Lsina

又因?yàn)椤ǎ疽?乙2,所以仇＞%

故C正確；

D.無風(fēng)時(shí)，衣服受到重力和兩邊繩子的拉力處于平衡狀態(tài)，如圖所示，同一條繩子拉力

d4

相等，則掛鉤左右兩側(cè)繩子與豎直方向的夾角相等。由幾何關(guān)系可得Sine=——=-

1.25J5

解得8=53。

根據(jù)平衡條件可mg=2Fcosθ

解得尸=—%=*mg,故D錯(cuò)誤。

2cos6

故選C。

5.12月10日，改編自劉慈欣同名系列長(zhǎng)篇科幻小說的《三體》動(dòng)畫在嘩哩嘩哩上線便備

受關(guān)注。動(dòng)畫版《三體》總編劇之一趙佳星透露，為了還原太空電梯的結(jié)構(gòu)，他們研究太

空電梯的運(yùn)行原理。太空電梯的原理并不復(fù)雜，與生活的中的普通電梯十分相似。只需在

地球同步軌道上建造一個(gè)空間站，并用某種足夠長(zhǎng)也足夠結(jié)實(shí)的“繩索”將其與地面相連，

在引力和向心加速度的相互作用下，繩索會(huì)繃緊，宇航員、乘客以及貨物可以通過電梯轎

廂一樣的升降艙沿繩索直入太空，這樣不需要依靠火箭、飛船這類復(fù)雜航天工具。如乙圖

所示，假設(shè)有一長(zhǎng)度為尸的太空電梯連接地球赤道上的固定基地與同步空間站a,相對(duì)地

球靜止，衛(wèi)星b與同步空間站a的運(yùn)行方向相同，此時(shí)二者距離最近，經(jīng)過時(shí)間f之后，

a、b第一次相距最遠(yuǎn)。已知地球半徑自轉(zhuǎn)周期7,下列說法正確的是（）

A.太空電梯各點(diǎn)均處于完全失重狀態(tài)

2Tt

B.b衛(wèi)星的周期為

It-T

C.太空電梯停在距地球表面高度為2R的站點(diǎn)，該站點(diǎn)處的重力加速度

g=某金-3H)

D.太空電梯上各點(diǎn)線速度與該點(diǎn)離地球球心距離成反比

K答案WB

K解析HA.太空電梯各點(diǎn)隨地球-起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，只有位置達(dá)到同步衛(wèi)星的高度的

點(diǎn)才處于完全失重狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；

B.同步衛(wèi)星的周期為4=T

2πt2πt

當(dāng)兩衛(wèi)星a、b第一次相距最遠(yuǎn)時(shí)滿足二-----^π

2Tt

解得(=

It-T

故B正確;

C.太空電梯長(zhǎng)度即為同步衛(wèi)星離地面的高度，根據(jù)萬有引力提供向心力

GMm4儲(chǔ)

=，r(R+r)

(H+)?

太空電梯停在距地球表面高度為2A的站點(diǎn)，太空電梯上貨物質(zhì)量為機(jī)，在距地面高2R站

GMm

點(diǎn)受到的萬有引力為凡則F=W

貨物繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)太空電梯對(duì)貨物的支持力為尸Z,則尸-∕=,mυ-3R

r)τr

在貨梯內(nèi)有”=〃吆，?=—

4√(r+/?)3

解得g-3R]

^7r9R2

故C錯(cuò)誤；

D.太空電梯相對(duì)地球靜止，各點(diǎn)角速度相等，各點(diǎn)線速度U=?；?

與該點(diǎn)離地球球心距離成正比，故D錯(cuò)誤。

故選B。

6.如圖，傾角為30°斜面上有一個(gè)電荷量為q(g>0)質(zhì)量為〃，的小球以W的初速度水

平拋出。豎直平面內(nèi)有一水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E。已知小球回到斜面時(shí)速度

3mvɑ

方向與斜面的夾角不變,克服電場(chǎng)力做功。從拋出小球到小球回到斜面的運(yùn)動(dòng)過程

8

B.該系統(tǒng)的機(jī)械能不變

C.小球最小速度為為

2

C2

D.若第二次拋出小球時(shí)撤去電場(chǎng)，則兩次小球離斜面最遠(yuǎn)距離之差為Y也

48g

K答案》D

K解析』A.設(shè)小球落回到斜面是的速度為匕，則其水平分速度匕=WSin30。

水平方向的只受靜電力作用，做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，則匕＜%

加速度大小為4=—

m

vɑ-V2

水平方向的位移大小X=

2%

2

小球克服電場(chǎng)力做功qEr=qE及相巳=3〃2%2-Xwzv=即也_

解得匕=V0

由類斜拋運(yùn)動(dòng)知識(shí)可得，小球合力方向垂直斜面向下，則"="7gtan3O°

解得E=更幽

3q

A錯(cuò)誤；

B.小球克服電場(chǎng)力做功，機(jī)械能減小，B錯(cuò)誤；

C.由類斜拋運(yùn)動(dòng)知識(shí)可得，當(dāng)小球沿垂直斜面的分速度為0時(shí)，速度最小，即

%in=%COS30°=^?

C錯(cuò)誤;

22

_（vosin3O°）-√3V0

D.第一次拋出小球時(shí)，離斜面最遠(yuǎn)距離人一2g一一工匠

cos30°

第二拋出小球時(shí)，在運(yùn)動(dòng)起點(diǎn)同時(shí)垂直于斜面方向和平行與斜面方向分解％、g,垂于斜

面向上為丫軸正方向，軸方向分速度匕,=%sin30

軸方向分加速度大小%=gcos30

2

則vy-ayt=O,0-vy=-2ayd2

o2oo2

v0tan30v0sin30tan30√3v0

l

伶-,U9=---------------=-----

g2g12g

C2

所以〃=答-

D正確。

故選D。

7.如圖甲所示，傾角夕=37°光滑且足夠長(zhǎng)的斜面固定在水平面上，在斜面頂端固定一個(gè)

半徑和質(zhì)量均不計(jì)的光滑定滑輪D，質(zhì)量均為m=Ikg的物體A和固定在斜面底部的傳感

器P用一勁度系數(shù)A=240N∕m的輕彈簧連接。用一不可伸長(zhǎng)的輕繩使物體A跨過定滑輪與

質(zhì)量為"的物體B連接，物體B穿過豎直固定的光滑均勻細(xì)桿，當(dāng)整個(gè)系統(tǒng)靜止時(shí)，物

體B位于。處，繩與細(xì)桿的夾角α=53"。圖中SA水平且長(zhǎng)度為d=0.2m,位置H與位置

。關(guān)于位置S對(duì)稱，輕彈簧和定滑輪右側(cè)的繩均與斜面平行。按住物體A,將物體B放到

位置凡在fo時(shí)刻由靜止同時(shí)釋放物體A、B,在電腦上顯示出傳感器受到的力的圖像（圖

乙，力的方向沿斜面向上為正），sin37°=0.6,cos37o=O-8>g?10m∕s2,下列說法正確

的是（)

B.物體B運(yùn)動(dòng)到位置0的速率V=L2m∕s

C.物體B通過位置S時(shí)的動(dòng)能Ek=I?08J

D.物體B從位置R運(yùn)動(dòng)到位置S的過程中輕繩對(duì)物體B做的功r,=0.3J

K答案HD

K解析HA.由圖分析可知，當(dāng)B位于。時(shí)，彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，彈簧彈力為K，設(shè)彈

簧伸長(zhǎng)量為Δ‰對(duì)物體A、B受力分析分別有T=mgsin37°+攵AV

Tcos53°=Mg

由圖可知當(dāng)B處于S時(shí)，彈簧彈力為-玲，處于壓縮狀態(tài)，其壓縮量等于Ar,則有

-----------d=2?x

sin53°

代入數(shù)據(jù)得A∕=0.72kg

故A錯(cuò)誤;

B.物體B從R運(yùn)動(dòng)到。的過程中，B、彈簧和A組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，則有

Mg———=—Mv2+—mv?

tan53022^

又因?yàn)閂A=VCOS53°

可得v=2m∕s

故B錯(cuò)誤;

C.當(dāng)物體B由火到S時(shí)，物體A下降的距離為

X.=-----------d=0.05m

Asin53°

由物體A、B間的速度關(guān)系可知，物體B到S時(shí)，A的速度為零；從R運(yùn)動(dòng)到S的過程

中，初末狀態(tài)彈簧的伸長(zhǎng)量等于壓縮量，則彈簧初末狀態(tài)的彈性勢(shì)能相等，對(duì)于B、彈簧

和A組成的系統(tǒng)，由機(jī)械能守恒定律得Mg—^―+mgxκsin37"=Ek

tan53

解得Ek=L38J

故C錯(cuò)誤；

D.從R到S的過程中，對(duì)B由動(dòng)能定理可得％+Mg—^=Ek

T6tan530k

解得％=0.3J

故D正確。

故選D。

8.如圖，兩根足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌固定于同一豎直平面內(nèi)，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，導(dǎo)軌寬

為心底端通過導(dǎo)線連接一個(gè)電阻為R的定值電阻。整個(gè)導(dǎo)軌處在方向垂直紙面向里的勻

強(qiáng)磁場(chǎng)中，質(zhì)量為機(jī)長(zhǎng)度與導(dǎo)軌等寬的勻質(zhì)金屬桿垂直導(dǎo)軌放置，金屬桿電阻不計(jì)。某時(shí)

刻以初速度為W向上拋出金屬桿，一段時(shí)間后，金屬桿再次回到相同位置時(shí)的速度為以。

重力加速度為g,下列說法正確的是（）

×××

×××

×××

Xf%*

×少乂

×××

——[=1——

A.金屬桿運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為出主乜

g

B.運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的焦耳熱為gm（[-√）

m(v-v,)7?

C.0

金屬桿的最大位移為2B2I}^

皿%一匕）

D.通過金屬桿的電荷量為

BL

K答案HAB

τ2

K解析DA?由G=V上

令巴匕=k

R

則G=人

以豎直向下為正方向，由動(dòng)量定理mgf∣+∑E上M=O-(-∕nvo)

mgt2+∑Av卜??r2=mvl-O

)

又ZhI.A"=ZAnQz2

V+v.

nl

解得金屬桿運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間t=tl+t2=X~

g

故A正確；

_1,1,

B.由能量守恒得Q+—加彳=-mv~

2

解得運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q=5加（片-V1）

故B正確；

CD.由A可知無法對(duì)通過金屬桿的電荷量進(jìn)行計(jì)算，故也無法對(duì)金屬桿的最大位移進(jìn)行

計(jì)算，故CD錯(cuò)誤.

故選ABo

9.在生產(chǎn)玻璃的過程中，有時(shí)會(huì)有空氣進(jìn)入玻璃，形成空氣泡。如圖，一邊長(zhǎng)為47？的方

形玻璃元件的中心處有一個(gè)半徑為R的圓形空氣泡。用一束與AB邊夾角為45。光從E點(diǎn)

射入玻璃。AE=d,玻璃折射率〃=血，光在空氣中傳播速率為c,下列說法正確的是

47?

A.若0<d<2R,光都能經(jīng)過內(nèi)圓

B.若d=2R,光從8C邊射出

C.若d=Q-芋R，射入光線與射出光線平行

D.若d=Q一與R，光通過內(nèi)圓時(shí)間為叵?

K答案HCD

/7

K解析HA.如圖1,當(dāng)d=2R時(shí)，光線與內(nèi)圓相切，如圖2,當(dāng)d=(2-Yl)R時(shí)，光線

3

射進(jìn)內(nèi)圓的入射角為30。，則若(2-X2)R<d<2R,存在光線與內(nèi)圓的入射角大與等于

B

45。，而SinC=上1=2

n2

解得C=45。

故當(dāng)光線與內(nèi)圓的入射角大于等于45。時(shí)發(fā)生全反射，光線不經(jīng)過內(nèi)圓，選項(xiàng)A錯(cuò)誤;

Sl圖2

B.如圖1,當(dāng)d=2R時(shí),光線在BC邊發(fā)生全反射，光線從8邊射出，選項(xiàng)B錯(cuò)誤;

C.如圖2,當(dāng)d=(2-且)R時(shí)，射入光線與射出光線平行，選項(xiàng)C正確;

3

D.當(dāng)"=(2-乎)火時(shí)，由幾何關(guān)系得，通過內(nèi)圓的路程為近幾光在空氣中傳播速率

為c,所以光通過內(nèi)圓時(shí)間為立四，選項(xiàng)D正確。

故選CD。

10.如圖，質(zhì)量為機(jī)的物塊A以4vo的速度在光滑水平面上向右運(yùn)動(dòng)，A的左側(cè)為墻面，

A與墻面碰撞后以原速率返回。A的右側(cè)有一以Vo速度向右運(yùn)動(dòng)的物塊B,物塊B的質(zhì)量

為Λ∕（M未知），B的左側(cè)固定一輕彈簧，物塊A、B均可視為質(zhì)點(diǎn)，下列說法不正確的是

()

ΛMΛΛΛΛΛΛΛB

∕7∕777r77

A.若要A、B能發(fā)生兩次接觸，則環(huán)?2〃？

B.無論M為何值，A、B都不能發(fā)生三次接觸

C.若M=12m,彈簧能達(dá)到的最大彈性勢(shì)能為王”金

13

1920

D.若M=I2〃i,A最終以JJ%的速度向右運(yùn)動(dòng)，B最終以w%的速度向右運(yùn)動(dòng)

K答案』AD

K解析》A.發(fā)生第一次接觸時(shí)，以向右為正方向，由動(dòng)量守恒和能量守恒得

Mv0+m?4v0=Mvl+mv2

；"片+gm?(4%>=∣Mvj2+∣mvl

M+7m4m—2M

解得K---------%，v2=---------------------

Λ/+mM+m

若要發(fā)生兩次接觸，則有約<0,v,+v2<O

解得M>llm

故A錯(cuò)誤；

B.發(fā)生第二次接觸時(shí)，以向右為正方向，由動(dòng)量守恒和能量守恒得

Mvl-mv2=Mv3+mv4

?Mvj2+?mv?-?Mvj+?mv1

M2+10Mm-15∕w220Mm-4m2

解得%=(M+")2-%，2%

若要發(fā)生三次接觸，首先需滿足！<0

解得M<∣m

顯然這與發(fā)生兩次接觸的條件矛盾，故無論〃為何值，A、B都不能發(fā)生三次接觸，故B

正確；

C.若"=12加，當(dāng)A、B第一次共速時(shí)，彈簧達(dá)到的最大彈性勢(shì)能，由動(dòng)量守恒和能量

守恒得Mv0+m-4v0=(M+機(jī))丫共

—Λ∕vθ+—//?,(4vθ)^=—(Λ∕+in)v∣∣.+EP

解得「喑

故C正確;

D.若M=I2〃?，可知A、B可以發(fā)生兩次接觸，第二次接觸后，A的速度為

20M∕n-4m2236

(M+m)2°169°

……M2+IOMm-15m2249

B的速度為T(M+㈤2—%=旃％

236249

可知A最終以而為的速度向右運(yùn)動(dòng)，B最終以而%的速度向右運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。

本題選擇錯(cuò)誤的，故選AD。

11.如圖，理想變壓器原線圈與定值電阻RO=I8Q、一只理想二極管和電流表串聯(lián)后接在

M=36sinl00^(V)的交流電源上，理想變壓器原、副線圈總匝數(shù)相同，滑動(dòng)觸頭PO初始位

置在副線圈正中間，原、副線圈匝數(shù)比為〃。定值電阻4=6。，滑動(dòng)變阻器R的最大阻值

為30Ω,滑片Pl初始位置在R=3Ω處。電流表、電壓表均為理想交流電表，電源內(nèi)阻不

計(jì)，下列說法正確的是()

A.若保持PO位置不變，Pl向上滑動(dòng),則電壓表示數(shù)變大，電流表示數(shù)變小

B.若保持PI位置不變，Po向下滑動(dòng),則電壓表示數(shù)先變大后變小，電流表示數(shù)變小

C.若保持PO位置不變，Pl向上滑動(dòng),當(dāng)R=18C時(shí)一，理想變壓器的輸出功率有最大值9W

D.若保持P位置不變，PO向下滑動(dòng),當(dāng)n=3時(shí)，理想變壓器的輸出功率有最大值4.5W

K答案HABD

K解析HA.由變壓器原、副線圈電壓、電流與匝數(shù)的關(guān)系可得

G=nIMJ%TA

2

可得原線圈的等效電阻為R=?=也)2~=(-)R井

n

/?%，22

nRTR

其中R并=RR

∕?1÷2\

若保持PO位置不變，R向上滑動(dòng)，則R增大，等效電阻R增大，電流表示數(shù)為

,U

L&+R'

R'

可知當(dāng)R增大時(shí)，電流表示數(shù)減小。原線圈的電壓為UlU

A0+R'

可知當(dāng)R'增大時(shí)，Ul變大，又因?yàn)樵?、副線圈匝數(shù)比不變，則副線圈兩端電壓變大，即

電壓表示數(shù)變大，故A正確;

B.若保持R位置不變，PO向下滑動(dòng)時(shí)，〃2減小，則等效電阻R增大，電流表示數(shù)變

小。電壓表示數(shù)為

r

rrn2々'I1U

n

可知，當(dāng)”=3時(shí)取得最大值，由于滑動(dòng)觸頭P。初始位置在副線圈正中間，即開始時(shí)

〃=2,所以Po向下滑動(dòng)時(shí)，電壓表示數(shù)先變大后變小，故B正確；

CD.當(dāng)?shù)刃щ娮鑂=R)=I8C時(shí)，變壓器的輸出功率最大。因?yàn)橛欣硐攵O管，所以交流

電的有效值為

U=LUm=18V

2

若保持PO位置不變，R向上滑動(dòng)，當(dāng)A=18Ω時(shí)，可得等效電阻為R'=18d此時(shí)理想變壓

U2

器的輸出功率為尸

R'

其中U=----------U=9V

,

央中'Rn+R

解得P=4.5W

若保持PI位置不變，PO向下滑動(dòng)，當(dāng)〃=3時(shí)，U?取得最大值，則理想變壓器的輸出功率

(J2

有最大值，此時(shí)R'=18C,可得輸出功率最大值為P=O=4.5W

R'

故C錯(cuò)誤，D正確。

故選ABDo

二、非選擇題：本題共5小題，共56分。

12.在做“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，為了確定小球在不同時(shí)刻所通過的位置，實(shí)驗(yàn)時(shí)用如

圖所示的裝置.實(shí)驗(yàn)操作的主要步驟如下：

XX

A.在一塊平木板上釘上復(fù)寫紙和白紙，然后將其豎直立于斜槽軌道末端槽口前，木板與

槽口之間有一段距離，并保持板面與軌道末端的水平段垂直

B.使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止?jié)L下，小球撞到木板在白紙上留下痕跡/

C.將木板沿水平方向向右平移一段動(dòng)距離X,再使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止?jié)L下，

小球撞到木板在白紙上留下痕跡8

D.將木板再水平向右平移同樣距離X,使小球仍從斜槽上緊靠擋板處由靜止?jié)L下，再在白

紙上得到痕跡C

若測(cè)得/、B間距離為八,B、C間距離為"，已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間.

①關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法中正確的是

A.斜槽軌道必須盡可能光滑

B.每次釋放小球的位置可以不同

C.每次小球均須由靜止釋放

D.小球的初速度可通過測(cè)量小球的釋放點(diǎn)與拋出點(diǎn)之間的高度h,之后再由機(jī)械能守恒定

律求出

②根據(jù)上述直接測(cè)量的量和已知的物理量可以得到小球平拋的初速度大小的表達(dá)式為VO=

.（用題中所給字母表示）

③實(shí)驗(yàn)完成后，該同學(xué)對(duì)上述實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行了深入的研究，并得出如下的結(jié)論，其中正確

的是.

A.小球打在B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)量與打在A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)量的差值為電ι,小球打在C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)量與

打在8點(diǎn)時(shí)動(dòng)量的差值為A02,則應(yīng)有&η:?p2=l:1

B.小球打在8點(diǎn)時(shí)的動(dòng)量與打在工點(diǎn)時(shí)的動(dòng)量的差值為Ap,小球打在C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)量與

打在8點(diǎn)時(shí)動(dòng)量的差值為%2,則應(yīng)有"2=1:2

C.小球打在B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能與打在A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能的差值為AEkI,小球打在C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能與

打在B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能的差值為Δ^k2,則應(yīng)有AEki：Δfk2=l:1

D.小球打在8點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能與打在/點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能的差值為小球打在C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能與

打在8點(diǎn)時(shí)動(dòng)能的差值為ΔΛk2,則應(yīng)有AEki：A￡k2=l：3

④另外一位同學(xué)根據(jù)測(cè)量出的不同X情況下的力和力，令淅又一y,并描繪出了如圖所

示的Ay圖象.若已知圖線的斜率為鼠則小球平拋的初速度大小VO與A的關(guān)系式為

—.（用題中所給字母表示）

K答案》①?cyy∑j③?A④.@

K解析》①KUA.斜槽軌道光滑與否不影響實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行。故A錯(cuò)誤；

B.每次釋放小球的位置必須相同，以保證小球每次平拋運(yùn)動(dòng)的初速度相同。故B錯(cuò)誤；

C.每次小球均須由靜止釋放，才可以保證小球每次平拋運(yùn)動(dòng)的初速度相同。故C正確；

D.因?yàn)樾∏蛟谛辈圮壍郎线\(yùn)動(dòng)時(shí)摩擦力做功不能確定，所以小球的初速度不能通過測(cè)量

小球的釋放點(diǎn)與拋出點(diǎn)之間的高度〃，之后再由機(jī)械能守恒定律求出。故D錯(cuò)誤。

故選C。

②K2U小球做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)，水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，有

y2-y?=s^X=MJ

聯(lián)立，可得%=%———

丫必一乂

③K3DAB.根據(jù)動(dòng)量定理，可得Aρ=wgf,^p2=mgt

聯(lián)立，可得Api：Δp2=l:!

故A正確；B錯(cuò)誤；

,

CD.根據(jù)動(dòng)能定理，可得AEki=Mgn,ΔΔk2=nιgy2

聯(lián)立，可得ΔE∣u:^Ek2=y?:yι

故CD錯(cuò)誤；

故選Ao

?K4∑令A(yù)y=也一?，根據(jù)上面的分析結(jié)果，可得Ay二音幺爐9

vo

結(jié)合圖像，有冬=k

vO

解得％=槨

13.某實(shí)驗(yàn)小組研究某新型材料制成電阻的阻值火隨溫度f變化的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)室提供的器

材有：電源、開關(guān)S、滑動(dòng)變阻器、電壓表（內(nèi)阻約2kC）、電流表（內(nèi)阻約5C）、導(dǎo)線若

干。

（1）用紅外測(cè)溫器測(cè)量該電阻的溫度，用伏安法測(cè)該電阻的阻值，要求電阻兩端的電壓從

0開始，在下面虛線框內(nèi)畫出該實(shí)驗(yàn)的電路圖。

（2）正確連接電路圖后，閉合開關(guān)S,調(diào)整滑動(dòng)變阻器阻值，記錄電壓表、電流表和紅

外測(cè)溫器的示數(shù)表格如下：

第1組第2組第3組第4組第5組第6組第7組第8組第9組

UN00.2040.60.81.0141.61.8

7/A00.120.200.270.340.380.450.470.48

溫度/C2020.120.320.721.523.126232.645.5

a.根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，該新型材料制成的電阻隨著溫度的升高，阻值___________（填“變大''或

“變小”）。

b.根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)紙中選取合適的標(biāo)度，并描繪出該電阻的伏安特性曲線

（3）若兩個(gè)完全相同的該電阻串聯(lián)后再與一個(gè)阻值為4.0。的定值電阻并聯(lián)，接在一個(gè)電

動(dòng)勢(shì)為3.2V,內(nèi)阻為4.0Ω的電池兩端，電路穩(wěn)定以后，該電阻的阻值為Ω

（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。

00.40.8121.620UN

（3）2.24（2.20?2.30均可）

K解析H（1）Kl∑從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中可知電阻阻值約為兒歐姆，用伏安法測(cè)量其阻值應(yīng)采用電

流表的外接法，要求電壓從0開始，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式接法。故畫電路圖如圖所

（2）a.K2∑根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，該電阻的阻值隨溫度的升高而變大。

b.K3∑伏安特性曲線的縱坐標(biāo)應(yīng)為電流，橫坐標(biāo)應(yīng)為電壓，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)選取合適的標(biāo)

度，描點(diǎn)作圖如圖所示。

ι∕κ

ER

(3)K4∑將并聯(lián)的電阻與電源看成等效電源，等效電源￡=——=1.6V

r+R

Rr

內(nèi)阻/=----=2Ω

R+r

根據(jù)E=2U+"'

即∕=0.8-U

在電阻的伏安特性曲線中，描繪出所接電源的路端電壓和電流的關(guān)系圖線如圖所示，與電

阻的伏安特性曲線的交點(diǎn)即該電阻的電壓和電流值，由做出的圖線可知，電壓U=0?56V,

0.56小__.

------Ω=2.24Ω

0.25

14.橫截面積為S的汽缸放在鐵架臺(tái)的水平底座上，質(zhì)量為根的活塞通過輕彈簧與橫桿相

連，當(dāng)橫桿固定在位置Z時(shí)，彈簧恰好處于自然長(zhǎng)度；將橫桿緩慢下移到位置8,此時(shí)汽

缸對(duì)鐵架臺(tái)底座的壓力增大了2wg,已知大氣壓強(qiáng)Pt)=等，橫桿移動(dòng)前缸內(nèi)封閉氣柱

IOmg

長(zhǎng)度為4,彈簧的勁度系數(shù)Z,汽缸內(nèi)封閉的理想氣體溫度不變。

'0

(I)求橫桿下移的距離d；

(2)已知彈簧彈力對(duì)活塞做的功△/(其中6、K對(duì)應(yīng)活塞移動(dòng)A/前、后

彈簧對(duì)活塞的彈力大小)，求缸內(nèi)氣體放出的熱量AQ。

K答案』(1)—Z0;(2)—IngIO

K解析工(1)橫桿移動(dòng)前，根據(jù)平衡條件可得封閉氣體的壓強(qiáng)為Pl=PO+W①

體積為M=IoS②

橫桿移動(dòng)后，設(shè)活塞移動(dòng)的距離為A/,則彈簧的壓縮量為x=d-M③

由胡克定律可得汽缸對(duì)鐵架臺(tái)底座的壓力增量為=kx=2mg④

封閉氣體的壓強(qiáng)為P2=P。+篝+學(xué)⑤

體積為匕=匕一A/S⑥

根據(jù)玻意耳定律可得PM=P2?⑦

聯(lián)立①~⑦式解得d-Z0,Al=Wl0。

(2)設(shè)封閉氣體對(duì)活塞做功為％,對(duì)活塞由動(dòng)能定理得

(mg+p0S)M+Wk+Wp⑧

由題意可得州=0+2'"g?△/⑨

2

活塞對(duì)封閉氣體做功為+'=-%⑩

封閉氣體溫度不變，內(nèi)能不變，由熱力學(xué)第一定律得-A。+%'=。?

聯(lián)立⑧??式解得A。=?mgl°O

15.如圖一個(gè)質(zhì)量為w,電荷量為g（g>0）的粒子從。點(diǎn)以Vo的初速度垂直y軸射出。在

y軸左側(cè)的I區(qū)有一磁感應(yīng)強(qiáng)度為無垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。V軸右側(cè)的II區(qū)有一電場(chǎng)

強(qiáng)度大小為E=處的交變電場(chǎng)，當(dāng)粒子第（2kl）次進(jìn)入II區(qū)時(shí)，電場(chǎng)方向豎直向上；

2

當(dāng)粒子第24次進(jìn)入∏區(qū)時(shí)，電場(chǎng)方向豎直向上（發(fā)為正整數(shù)，電場(chǎng)的變化不引起磁場(chǎng)的變

化）。II區(qū)的右側(cè)有一垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。已知當(dāng)粒子第一次射出∏I區(qū)時(shí)，粒子經(jīng)

過I、H、In區(qū)的時(shí)間分別為八、女、/3,且“心禽=4%：8:9加（磁場(chǎng)區(qū)域的寬度足夠,不計(jì)粒

子重力）。

y↑

XXX

X×

××v°P

XXX

（1）電場(chǎng)區(qū)域的寬度d和ΠI區(qū)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度用；

（2）在X軸下方距X軸S的位置，將一塊長(zhǎng)度為L(zhǎng)的熒光板垂直y軸放置，且板的中點(diǎn)在

y軸上。若要粒子垂直打在板上，求A和S需滿足的條件。

2772V2

l

K答案II(I)—÷,-B0;(2)詳見K解析1

qB°3

K解析》（1）粒子磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由洛倫茲力提供向心力，則夕的=條

E2πr2πmmv

則粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)周期、半徑分別為T=——r=-

VqB

則粒子在從進(jìn)入I區(qū)磁場(chǎng)到離開磁場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)半個(gè)圓周，

180oTπm

則運(yùn)動(dòng)時(shí)間為4=玄布（=F

360oqB。

設(shè)粒子進(jìn)入磁場(chǎng)In區(qū)時(shí)，速度與X軸的夾角為。，則粒子經(jīng)過In區(qū)的時(shí)間為

_（2θ+π）m_9_9πm

M=qB,—F=硒

粒子經(jīng)過∏區(qū)的時(shí)間為，2=F

濕

粒子在∏區(qū)運(yùn)動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)豎直向上，則粒子做類平拋運(yùn)動(dòng),

則沿X軸方向有d=v0t2=怨&

qB0

沿y軸方向有4=9=空過

m2m

?=W%

V一L"2一"L

y一cavι2-

2-qBdo

22

則進(jìn)入III區(qū)時(shí)的速度v1=λ∕v0+vv=√2v0

設(shè)片與水平方向的夾角為。

V,

tan=—=1

%

則8=45。

（26+兀）m3兀In9πm

則A=--------=----=-----

（曲2qB∣4qB°

2

解得4=］然

（2）根據(jù)（1）問分析，粒子剛進(jìn)入磁場(chǎng)I區(qū)、In區(qū)時(shí)，運(yùn)動(dòng)軌跡半徑分別為

r=強(qiáng)_3√2wv0_3√2

qB。qB∣2qB02

①則當(dāng)粒子從。點(diǎn)出發(fā)，沒有離開磁場(chǎng)I區(qū)就垂直打在板上時(shí)，熒光板長(zhǎng)度L及離X軸距

離S需要滿足S1=4，?i-

粒子在II區(qū)水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向一直向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則粒子速度

不會(huì)垂直X軸，要求粒子垂直打在熒光板上，粒子不能在II區(qū)打在熒光板上。

②若粒子是第一次進(jìn)入In區(qū)，在In區(qū)打在熒光板上時(shí)，熒光板長(zhǎng)度L及離X軸距離S需

要滿足4'=24一為+4'Sine=?∣4,?-≥（d+rl'+η'cos6）

即T=|、Z1'≥（7+3√2）∕1

③當(dāng)粒子不在ΠI區(qū)打在熒光板上時(shí)，粒子第二次進(jìn)入電場(chǎng)II區(qū)，離開電場(chǎng)時(shí)，沿y軸方

向的位移及速度為vy2=vyl+ayt2=2v0

123加%r

則粒子第二次離開電場(chǎng)時(shí)，速度大小及方向?yàn)椴?J%2+y2=瓜O,tana=&?=2

V%

則粒子第二次進(jìn)入磁場(chǎng)I時(shí)，軌跡半徑為弓=等=布4

qB。

粒子第二次從y軸上進(jìn)入磁場(chǎng)I時(shí)的點(diǎn)距離X軸的距離為

,=λ

Y2=2/]+2∕jcos0-y1-y2i

粒子第二次進(jìn)入磁場(chǎng)I時(shí)半徑為弓=吟=舟

qB°

則粒子第二次進(jìn)入磁場(chǎng)I時(shí)，垂直打在熒光板上，熒光板長(zhǎng)度L及離X軸距離S需要滿足

s2=Y2+r2cosθ2=2rl,I2≥2（Q+弓Sina）=（4+2石）弓

④粒子第三次離開電場(chǎng)時(shí)，沿y軸方向的位移及速度為

vy3=vy2+ayt2=3v0

12

y3=vy2t2+-ayt2=5c4

則粒子第三次離開電場(chǎng)時(shí)，速度大小及方向?yàn)?/p>

匕=J%?+匕:=W%，tan4=2=3

（

粒子第三次離開電場(chǎng)時(shí)距離X軸的距離

Yi=Y2+2r2cosθ2-y3=-2rt

即在X軸上方距離X軸24處，此次粒子在IH區(qū)運(yùn)動(dòng)軌跡半徑為

3√K)

r，=嗎

3qB∣

粒子垂直打在熒光板上時(shí)，熒光板長(zhǎng)度L及離X軸距離S需要滿足

1

%'=X+4COS”一一r

21?

但是要求熒光板在X軸下方，故此情況不符合要求。

⑤粒子第四次離開電場(chǎng)時(shí)，沿y軸方向的位移及速度為

‰4=vy4+ayt2=4v0

12r

獷乜+彳。/=7八

則粒子第三次離開電場(chǎng)時(shí)，速度大小及方向?yàn)?/p>

匕=JVo*+匕；=后h，tan61=—=4

v4VO

此次粒子在I區(qū)運(yùn)動(dòng)軌跡半徑為〃=爺=