山東省棗莊市2024屆高三年級下冊一模物理試卷(含答案)

山東省棗莊市2024屆高三下學(xué)期一模物理試卷

學(xué)校：___________姓名：班級：___________考號：

一,單選題

1.2023年8月24日，日本福島核電站啟動核污染水排海，核污染水里含高達(dá)64種核

放射性元素，其中碘129的半衰期為1570萬年，其衰變方程為^IfeX+'e,下列

說法正確的是（）

A.核污染水被稀釋后碘129的半衰期變長

B.衰變生成了電子，說明原子核中存在電子

C.X核內(nèi)的中子數(shù)為76

D.普I的比結(jié)合能小于AX的比結(jié)合能

2.如圖所示，取一個透明塑料瓶，向瓶內(nèi)注入少量的水。將橡膠塞打孔，安裝上氣門

嘴，再用橡膠塞把瓶口塞緊，并向瓶內(nèi)打氣。觀察發(fā)現(xiàn)橡膠塞跳出時，瓶內(nèi)出現(xiàn)白

霧，下列說法正確的是（）

A.打氣過程中，瓶內(nèi)氣體的分子動能保持不變

B.打氣過程中，瓶內(nèi)氣體的壓強與熱力學(xué)溫度成正比

C.橡膠塞跳出后，瓶內(nèi)氣體迅速膨脹，溫度降低

D.橡膠塞跳出后，瓶內(nèi)水迅速蒸發(fā)，出現(xiàn)白霧

3.如圖所示，光滑斜面與平臺相連，小物塊以某一初速度從斜面底端沖上斜面并從平

臺右端滑落。已知斜面長2m,小物塊在斜面上運動的時間為1s,則其初速度的大小

A.2m/sB.3m/sC.4m/sD.5m/s

4.如圖所示，勻強磁場的左邊界為00',磁場方向垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強度大小

為瓦方=0時刻，面積為S的單匝三角形線圈與磁場垂直，三分之二的面積處于磁場

中。當(dāng)線圈繞。。'以角速度o勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的有效值為（）

口y/10BSa>Cy[5BSa)D拒BSco

B.-----------

6--3,4

5.利用薄膜干涉原理可以測量金屬絲的直徑。將矩形的平行薄玻璃板A3放在水平標(biāo)

準(zhǔn)工件的上面，右側(cè)墊有粗細(xì)均勻的直金屬絲，在標(biāo)準(zhǔn)工件與玻璃板之間形成一個楔

形空氣膜，其截面如圖所示。用波長為丸的光，垂直標(biāo)準(zhǔn)工件方向射向玻璃板，在玻

璃板上方形成平行條紋，測出相鄰條紋中心間的距離為Ax,金屬絲與標(biāo)準(zhǔn)工件的接觸

以下說法正確的是（）

A.條紋方向平行于CD

B.金屬絲的直徑*

2Ax

C.當(dāng)金屬絲向右移動少許時，Ax變小

D.在同一位置換用更細(xì)的金屬絲時，Ax變小

6.如圖所示，質(zhì)量為〃的光滑半圓柱體緊靠墻根放置，質(zhì)量為機的小球由長度為L

的細(xì)線懸掛于豎直墻壁上的A點，靜止在半圓柱體上，A點距離地面的高度為3細(xì)

線與豎直方向夾角為6。已知半圓柱體的半徑可變化（質(zhì)量不變），小球可視為質(zhì)

點，重力加速度為g,不計一切摩擦，下列說法正確的是（）

A.當(dāng)e=60。時，細(xì)線對小球的拉力大小為等Mg

B.當(dāng)6=60。時，半圓柱體對小球的支持力大小為;/ng

C.半圓柱體受到水平地面的彈力大小為Mg+〃zgsir?，

D.半圓柱體受到豎直墻壁的彈力最大值為mg

7.地球與月球之間有一種有趣的“潮汐鎖定”現(xiàn)象，即月球永遠(yuǎn)以同一面朝向著地球。

如圖所示，太陽光平行照射到地球上，月球繞地球做勻速圓周運動的半徑為廣。已知

地球半徑為凡地球表面的重力加速度為g,設(shè)從月球上正對地球的尸點看向地球的

視角為呢在月球繞地球運動一周的過程中，下列說法正確的是（）

A.地球的密度為^^

4nR3G

B.月球自轉(zhuǎn)的角速度為2兀

C.太陽光照射月球的時間為（兀+a）

D.月球上的P點被照亮的時間為（兀-a）

8.磷脂雙分子層是構(gòu)成細(xì)胞膜的基本支架，分子層之間具有彈性，可近似類比成勁度

系數(shù)為〃的輕質(zhì)彈簧。細(xì)胞膜上的離子泵可以輸運陰陽離子，使其均勻地分布在分子

層上，其結(jié)構(gòu)示意如圖所示。已知無限大均勻帶電薄板周圍的電場為勻強電場，靜電

力常量為左，介質(zhì)的相對介電常數(shù)為￡，，細(xì)胞膜的面積S>>/。當(dāng)內(nèi)外兩膜層分別帶

有電荷量。和-。時，關(guān)于兩分子膜層之間距離的變化情況，下列說法正確的是（）

A.分子層間的距離增加了2絲B.分子層間的距離減小了軍”

￡,.Sk'￡rSk'

C.分子層間的距離增加了㈣^D.分子層間的距離減小了包g

￡,.Sk'￡rSk'

二、多選題

9.如圖所示，長方形ABCD為柱狀中空透明物體的橫截面，長邊a=3cm,短邊

b=2cm,截面圓的圓心。在長方形對角線的交點，半徑為R=lcm,圓心。處有一單

色點光源。已知光在真空中傳播的速度為3xl（）8m/s,材料的折射率〃=2。不考慮光

的反射，下列說法正確的是（）

A.長方形A3CD四邊有光線射出的區(qū)域的總長度為迪cm

3

B.長方形A3CD四邊有光線射出的區(qū)域的總長度為坦叵cm

3

C.在從長方形ABCD四邊射出的光線中，光從0點到ABCD邊傳播所用的最長時間

28-3x10Tos

3

D.在從長方形ABCD四邊射出的光線中，光從。點到ABCD邊傳播所用的最長時間

28Txi（T%

3

10.一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，/=6s時的波形，如圖甲所示。x軸正方向上的

A點與坐標(biāo)原點。之間的距離小于兩個波長，以該處為平衡位置的質(zhì)點的振動圖像，

如圖乙所示。本題所涉及質(zhì)點均已起振。下列說法正確的是（）

A.該列波的波速為2.0m/s

B.A點的x坐標(biāo)可能為6.5m

C./=0時，A處質(zhì)點的加速度方向沿y軸負(fù)方向

D/=13s時，A處質(zhì)點的速度方向沿y軸負(fù)方向

11.如圖所示，勁度系數(shù)為左的輕質(zhì)彈簧一端固定在足夠長斜面的頂端，另一端與物

塊A栓接，且與斜面平行，。點為彈簧原長位置。斜面的傾角為仇物塊A與斜面之

間的動摩擦因數(shù)〃=；tan。，物塊3疊放在A上。將兩物塊從。點上方X。處由靜止釋

放，運動過程中45始終相對靜止。已知兩物塊可視為質(zhì)點、質(zhì)量均為加重力加

速度為g。則物塊從釋放到第一次返回最高點的過程中，下列說法正確的是（）

A.物塊下滑的最大速度出現(xiàn)在O點下方距離為整包”位置

k

B.物體B所受靜摩擦力的最大值為g（%+磐詈］

4m2g2sin20

C.物體B重力勢能減少量為

D.系統(tǒng)因摩擦產(chǎn)生的熱量為4mgsin，，0+磐產(chǎn)

12.如圖所示，足夠長的平行金屬導(dǎo)軌固定在水平面內(nèi)，間距L=0.5m,電阻不計。

與導(dǎo)軌左端連接的線圈面積S=O.ln?,內(nèi)阻r=o.5Q,匝數(shù)〃=200匝。一根長

￡=0.5m,質(zhì)量%=0.2kg、電阻H=20的導(dǎo)體棒時垂直放置在導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌間的

動摩擦因數(shù)〃=0.2。線圈內(nèi)的磁場平行于軸線向上，磁感應(yīng)強度的大小隨時間變化的

關(guān)系為B]=02t；導(dǎo)軌之間的勻強磁場方向豎直向下，磁感應(yīng)強度的大小為=11。

1=0時刻閉合開關(guān)，當(dāng)/=8.0s時導(dǎo)體棒已達(dá)到最大速度，重力加速度g=10m/s2。則

（）

A.剛合上開關(guān)時導(dǎo)體棒的加速度為4m/s2

B.導(dǎo)體棒運動速度的最大值為4m/s

C.0~8.0s內(nèi)導(dǎo)體棒的位移大小為16m

D.0~8.0s內(nèi)整個電路產(chǎn)生的焦耳熱為20.8J

三、實驗題

13.某同學(xué)使用單擺測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?，實驗裝置如圖甲所示。。點為單擺的懸

點，將擺球拉到A點，由靜止釋放擺球，3點為其運動過程中的最低位置。

⑴若使用光電計時器精確測量單擺的周期，光電門應(yīng)放在_____（選填"A”或“3”）處

與球心等高的位置，測得光電計時器相鄰兩次遮擋時間間隔為則單擺的周期為

⑵改變擺長重復(fù)操作，記錄多組擺長L和周期T的數(shù)據(jù)，作出乙-〃圖像，如圖乙所

示。求得重力加速度的表達(dá)式為（用乙、4、工、心表示）。

14.實驗小組準(zhǔn)備測量某金屬圓柱的電阻率，發(fā)現(xiàn)該電阻的阻值參數(shù)找不到，經(jīng)小組

成員討論后設(shè)計了電阻的測量電路圖，如圖所示。實驗室提供的器材中，電流表A。的

量程為100mA,內(nèi)阻為『=10Q,另外一個電流表A2的量程為200mA?，F(xiàn)在需要一個

量程為0.6A的電流表。

⑴將電流表A。改裝成量程0.6A的電流表Ar則應(yīng)該并聯(lián)一個阻值R=。的電

阻。

(2)圖中E為學(xué)生電源，G為靈敏電流計，A1是A。改裝后的電流表、凡為電阻箱、R2

與&均為滑動變阻器，?為定值電阻，S為開關(guān)，段為待測金屬圓柱，實驗操作如

下：

A.按照如圖所示電路圖連接好實驗器材；

B.將滑動變阻器4的滑片、滑動變阻器&的滑片均調(diào)至適當(dāng)位置，閉合開關(guān)S;

C.調(diào)整&，逐步增大輸出電壓，并反復(fù)調(diào)整凡和&使靈敏電流計G的示數(shù)為零，此時

電流表A1的示數(shù)為//A?的示數(shù)為右，電阻箱的示數(shù)為與；

D.實驗完畢，整理器材。

實驗中反復(fù)調(diào)整凡和R2使靈敏電流計G示數(shù)為零的目的是.；

(3)待測金屬圓柱段的阻值為(用人、5用表示)。

⑷電流表A1、A2的內(nèi)阻對電阻的測量結(jié)果(選填“有”或“無”)影響。

四、計算題

15.如圖所示，豎直平面內(nèi)固定一彎曲剛性細(xì)桿P。。，P。部分光滑，形狀為四分之

一圓；OQ部分粗糙，形狀為拋物線，彎曲桿。點處的切線水平。小圓環(huán)穿在桿上，

從尸點由靜止釋放，到達(dá)。點時恰好與桿之間無彈力。若以。點為坐標(biāo)原點，沿水平

和豎直方向建立直角坐標(biāo)系則Q點的坐標(biāo)為(5m,5m)。已知彎曲桿尸。部分的

半徑R=1.8m,小圓環(huán)的質(zhì)量〃?=lkg,取重力加速度g=10m/s2。求：

(1)小圓環(huán)在P。部分經(jīng)過0點時對桿壓力的大??；

(2)小圓環(huán)在。。部分運動過程中克服摩擦力做的功。

16.水肺潛水運動中，潛水員潛水時需要攜帶潛水氧氣瓶，以保障潛水員吸入氣體的

壓強跟外界水壓相等。潛水器材準(zhǔn)備室中有一待充氣的氧氣瓶，其內(nèi)部氣體的壓強、

溫度與外界大氣相同，潛水員用氣體壓縮機為其充氣，1s內(nèi)可將壓強為p。、溫度為

%、體積匕=700mL的氣體充進(jìn)氧氣瓶內(nèi)，充氣完成時氧氣瓶內(nèi)氣體壓強p=16atm,

溫度”47。5已知外界大氣壓"o=latm,外界環(huán)境溫度力=27P,氧氣瓶的容積

V=HL,氧氣瓶的導(dǎo)熱性能良好，水溫恒為J，水中每下降10m深度水壓增加

latao

(1)求氣體壓縮機對氧氣瓶充氣的時間；

(2)潛水員攜帶氧氣瓶迅速下潛至水面下4=10m深處，在該水層活動期間吸入氣體

V1=20L,隨即迅速下潛至水面下久=20m深處，在該水層活動期間吸入氣體

V2-16L,求此時氧氣瓶內(nèi)剩余氣體的壓強。

17.如圖甲所示，三維坐標(biāo)系O-孫z所在的空間中，有平行于y軸且沿其正方向的勻

強電場，電場強度的大小鳥=&。一帶正電的粒子由靜止開始經(jīng)加速電場加速后,

沿xOy平面從x軸上的P(L,O,O)點進(jìn)入勻強電場，經(jīng)過尸點時速度的大小為v。、與x

軸負(fù)方向的夾角a=53。。當(dāng)粒子運動一段時間由=一到達(dá)。(未畫出)點時，勻強

%

電場的方向突然變?yōu)閦軸正方向，若以此刻為計時起點，且電場強度的大小E2隨時間

f的變化關(guān)系，如圖乙所示，電場改變方向的同時加上沿z軸正方向的勻強磁場，磁感

應(yīng)強度的大小3=即皿。已知帶電粒子的質(zhì)量為機，電荷量為q,粒子的重力忽略不

qL

計，求：

f/產(chǎn)嘿

(1)加速電場的電壓U；

(2)0點的位置及帶電粒子到達(dá)Q點時的速度；

(3)當(dāng)公理時帶電粒子的位置坐標(biāo)。

%

18.如圖所示，水平地面上P點左側(cè)粗糙、右側(cè)光滑，物塊A靜止放置在木板3上。

物塊A、木板3的質(zhì)量分別為2m、m,A、3之間的動摩擦因數(shù)為2〃，木板3與地面

之間的動摩擦因數(shù)為〃。P點右側(cè)足夠遠(yuǎn)處有N個(NN10)質(zhì)量均為3機的光滑小球

向右沿直線緊密排列，球的直徑等于木板的厚度。用帶有橡膠指套的手指作用在物塊

A的上表面并以某一恒定速度向右運動，手指對物塊A施加的壓力大小為機g,運動時

間"后手指立即撤離。手指作用過程中，物塊A上表面留下的指痕長度恰好等于物塊

A在木板3上滑過距離的;。手指撤離后經(jīng)過時間"，木板5右端剛好抵達(dá)P點，且

A、3速度恰好相等。木板3完全通過P點的速度為其右端剛到P點時速度的二。已知

3

物塊A始終未脫離木板3,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，所有碰撞均為彈性碰撞且

碰撞時間忽略不計，重力加速度為g。求：

.......一二00,二;二,0.........................

“7////〃/“7"http:///////"http:///////////Z//////////////Z////

⑴木板B右端剛好到達(dá)P點時的速度；

(2)橡膠指套與A上表面間的動摩擦因數(shù)"；

(3)木板3第一次與球碰撞到第二次與球碰撞的時間間隔；

(4)從物塊A開始運動到木板3與最后一個靜止小球剛好相碰時的過程中，A、3之間

因摩擦產(chǎn)生的熱量。

參考答案

1.答案：D

解析：A.半衰期只由原子核自身決定，將核污水稀釋后，原子核的半衰期不變，故A

錯誤；

B.衰變過程中的電子是由核內(nèi)中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子釋放出來的，并不是原子核中存在電

子，故B錯誤；

C.根據(jù)衰變方程的質(zhì)量數(shù)守恒可得

A=129

根據(jù)衰變方程的電荷數(shù)守恒可得

Z=53+l=54

則X核內(nèi)的中子數(shù)為

A-Z=75

故C錯誤；

D.衰變過程釋放能量，反應(yīng)后的BX比反應(yīng)前的曹I更穩(wěn)定，則曹I的比結(jié)合能小于ex

的比結(jié)合能，故D正確。

故選D。

2.答案：C

解析：A.打氣過程中，外界對氣體做功，氣體內(nèi)能增加，瓶內(nèi)氣體的分子動能變大，

故A錯誤；

B.打氣過程中，若瓶內(nèi)氣體的質(zhì)量不變，則根據(jù)查理定律，瓶內(nèi)氣體的壓強與熱力學(xué)

溫度成正比，但打氣過程中，瓶內(nèi)氣體的質(zhì)量增加，則瓶內(nèi)氣體的壓強與熱力學(xué)溫度

不再成正比關(guān)系，故B錯誤；

CD.橡膠塞跳出后，瓶內(nèi)氣體迅速膨脹，瓶內(nèi)氣體對外做功，內(nèi)能減小，溫度降低，

水蒸氣遇冷液化成小水珠，出現(xiàn)白霧，故C正確，D錯誤。

故選C。

3.答案：B

解析：設(shè)小物塊的初速度為』，加速度為則根據(jù)勻減速直線運動規(guī)律有

1,2

x——-at

v=-at>0

即

聯(lián)立解得

又小物塊做勻減速直線運動，則其初速度大于平均速度，即有

?X

v0>v=—=2m/s

所以有

2m/s<v0<4m/s

故選B。

4.答案：A

解析：根據(jù)題意可知，當(dāng)三分之二的面積處于磁場中轉(zhuǎn)動時，感應(yīng)電動勢的最大值為

轉(zhuǎn)動時間為工，當(dāng)三分之一的面積處于磁場中轉(zhuǎn)動時，感應(yīng)電動勢的最大值為

2

石m2

轉(zhuǎn)動時間為工，設(shè)，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的有效值為E,則有

2

2R~R

故選Ao

5.答案：B

解析：A.根據(jù)薄膜干涉原理，干涉條紋平行等寬，方向應(yīng)垂直于CD方向，故A錯

誤；

B.設(shè)金屬絲直徑為d,玻璃板與標(biāo)準(zhǔn)工件間夾角為a,由幾何關(guān)系有

d

tan。=一

L

當(dāng)光垂直標(biāo)準(zhǔn)工件方向射向玻璃板時，得到干涉條紋，相鄰兩條紋對應(yīng)劈尖厚度差為

2

由幾何關(guān)系有

2

tana=-----

2Ax

則

d2

L-2Ax

則

72L

d二---------

2Ax

故B正確；

C.當(dāng)金屬絲向右移動少許時，即L增大，則?變大，故C錯誤；

D.在同一位置換用更細(xì)的金屬絲時，L不變，d減小，則Ax變大，故D錯誤。

故選B。

6.答案：C

解析：AB.對小球進(jìn)行受力分析如圖所示

由幾何關(guān)系可知

a=6

小球受力平衡，有

N=mgsing=^mg

T=mgcos6=gmg

故AB錯誤；

CD.對小球和半圓柱體整體進(jìn)行受力分析，整體受地面的支持力氏，墻壁的彈力E

細(xì)線的拉力T,重力(m+M)g,整體受力平衡，則在豎直方向上有

FN+Tcos(9=Cm+M)g

水平方向上有

F=Tsin0

解得

2

FN=Mg+mgsin3

F--mgsin20

則當(dāng)6=45。時R最大，最大為鼻mg,故C正確，D錯誤。

故選C。

7.答案：D

解析：A.根據(jù)

地球的密度

M3g

選項A錯誤；

B.根據(jù)

「Mm2

G——=mcor

r

解得月球繞地球公轉(zhuǎn)的角速度為

吟地球與月球之間有一種有趣的“潮汐鎖定”現(xiàn)象，可知月球的公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)的角

速度相同，故月球自轉(zhuǎn)的角速度為,選項B錯誤;

C.太陽光照射月球的時間為

2兀一。2兀-、廠

L"TT=(2兀-叫就

選項c錯誤；

D.因為月球永遠(yuǎn)以同一面朝向著地球，則月球上的P點被照亮的時間為

2TI-a-712TI/、//

’2?石=5一叫工

選項D正確。

故選D。

8.答案：B

解析：內(nèi)外兩膜層分別帶有電荷量。和-。時，兩膜層之間電場力為引力，在該引力

作用下，分子層之間的距離減小，令距離減小量為Ax,分子層之間具有彈性，可近似

類比成勁度系數(shù)為〃的輕質(zhì)彈簧，由于無限大均勻帶電薄板周圍的電場為勻強電場，

細(xì)胞膜的面積5>>筋，則膜層周圍的電場也可近似看為勻強電場，令電場強度為E,

可知單獨一個極板產(chǎn)生的場強為工石，則有

2

k'Ax=Q-^E

根據(jù)電容的表達(dá)式有

c=&,c=溫之

U471kd

根據(jù)電場強度與電勢差的關(guān)系有

E上

d

結(jié)合上述解得

2成白

Ax=

s,.Sk'

即分子層間的距離減小了2嗎。

￡,.Sk'

故選B。

9.答案：BD

解析：AB.設(shè)A3中點航，3c中點N,如圖所示

M

若沿OE方向射到MB面上的光線剛好發(fā)生全反射，因為臨界角滿足

,「1

sinC=—

n

即

C=30°

則ZMOE=3Q°同理沿OR方向射到3N面上的光線剛好發(fā)生全反射，則ZNOF=30°

根據(jù)幾何關(guān)系可得

ME--tan30°^cm,NF=—tan300=cm

2322

則長方形ABC。四邊有光線射出的區(qū)域的總長度為

s=4(ME+NF)=^y^cm

故A錯誤，B正確；

CD.由上述分析可知沿OR射出的光線，光程最大，時間最長，根據(jù)幾何關(guān)系可知

NF

OF==V3cm

sin30°

光在介質(zhì)中的傳播速度為

v=—

n

則時間為

ROF-R

t=—+---------

cv

解得

3

故C錯誤，D正確;

故選BDo

10.答案：AB

解析：A.由振動圖像知，周期為

T=2s

由波動圖像知，波長為

2=4m

則波速

故A正確；

B.由振動圖像知，/=6s時A點振動方向沿y軸負(fù)方向，由波動圖像知，波沿x軸正方

向傳播，則A點x坐標(biāo)可能為6.5m,故B正確；

C.由振動圖像知，f=0時A點與r=6s時的位置一樣在y軸負(fù)半軸，根據(jù)簡諧運動特

征，A處質(zhì)點的加速度方向沿y軸正方向，故C錯誤；

D.由振動圖像可知，/=13s時，A處質(zhì)點的速度方向沿y軸正方向，故D錯誤。

故選ABo

11.答案：AB

解析：A.當(dāng)物塊合力為零時，速度最大，則

2mgsin8=〃?2mgcos0+kx

最大速度的位置在。點下方距離為

mgsin0

x-----------

k

A正確；

B.整體加速度最大時，3所受摩擦力最大。整體運動至最低點過程中，根據(jù)能量守恒

2mg（X。+X］）sin6=jU-2mgcos0（^xo++-g叱

得

_2mgsin6

x^玉）

\-K7

對整體，即將運動至最低點時，由牛頓第二定律

kX[-2mgsin6+〃?2mgcos0=2ma

得

_kxQ-mgsin0

2m

對5根據(jù)牛頓第二定律

fm-mgsin6=ma

得物體B所受靜摩擦力的最大值為

■小。+「

B正確；

C.從最低點到最高點過程，根據(jù)能量守恒

1212

5Axi--AX2=2mgx2sin0+jU-2mgcos0x2

得

mgsin0

-----------

物體5重力勢能減少量為

mn

AEp=/ng(%+七一%)sin6=mgxGsin0+3g—@

k

C錯誤;

D.系統(tǒng)因摩擦產(chǎn)生的熱量為

mgsin0

Q=〃?2mgcos6,(x+x；+x)=mgsin0

02k

D錯誤。

故選ABo

12.答案：BD

解析：A.根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，左側(cè)線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為

4="絲=S=4V

AtAt

剛合上開關(guān)時，電路中電流為

F

；=—^=1.6A

R+r

對導(dǎo)體棒有

B2IXL-/Limg=ma

解得

a=2mzs2

故A錯誤；

B.導(dǎo)體棒運動速度最大時，導(dǎo)體棒所受合力為零，即有

B2I2L-/nmg

解得

4=0.8A

設(shè)最大速度為％,則有

g一打4％

R+r

解得

vm=4m/s

故B正確；

C.根據(jù)題意，對導(dǎo)體棒由動量定理有

BLy

B2lxLt-B2?-.......Lt-pimgt=mvm-0

R+r

則有

B2c

區(qū)1，-"mg)t-LvZ=mvm-0

即

電1,一/Ltmg)t-■x=mvm-0

解得

x=24m

故c錯誤；

D.對導(dǎo)體棒，由動量定理有

B2LXIt-/urngt=mvm-0

即

B2Lq-jLimgt=mvm

解得

4=8C

由能量守恒定律有

12

qE[=Q+-mvm+jumgx

解得

2=20.8J

故D正確；

故選BDo

13.答案：⑴&2t

⑵軌了片

，2-匕

解析：(1)擺球經(jīng)過3時速度最大，通過光電門的時間最短，測量誤差小，故光電門應(yīng)

放在5處。

擺球一周內(nèi)經(jīng)過兩次平衡位置，則單擺的周期為

T=2t

(2)根據(jù)單擺周期公式

7

整理得

L=C

47r

圖像的斜率為

k=g=L]-A

4兀②T；-T；

解得重力加速度的表達(dá)式為

_4兀2(4—￡])

8~T；-T：

14.答案：(1)2

(2)使禺和Rx兩端的電壓相等

12

(4)無

解析：(1)根據(jù)電流表改裝原理

/=7+^=0.6A

gR'

解得

R'=2Q

(2)調(diào)節(jié)電流計G的示數(shù)為零，目的是使&和&兩端的電壓相等。

⑶根據(jù)電流表的改裝原理可知，通過電阻用的電流為

4=4+，=6，1耳和&兩端的電壓相等,則

R

I國=

解得待測金屬圓柱段的阻值為

RS

4

(4)根據(jù)表達(dá)式

RS

A

可知電流表A「A2的內(nèi)阻對電阻的測量結(jié)果無影響。

15.答案：(l)30N(2)5.5J

解析：(1)小圓環(huán)從P到。，根據(jù)機械能守恒有

12

mgR=—mvo

小圓環(huán)在P。部分經(jīng)過。點時，根據(jù)牛頓第二定律有

F吟

r—m2-

R

聯(lián)立解得，小圓環(huán)受到桿的支持力為

尸=3mg=3ON

故小圓環(huán)在P。部分經(jīng)過0點時對桿壓力為30No

(2)由于0Q部分形狀為拋物線，到達(dá)。點時恰好與桿之間無彈力，則可將小圓環(huán)從。

到Q的運動等效為以初速度%從。點拋出的平拋運動，由數(shù)學(xué)知識可得

根據(jù)平拋運動的拋物線方程

即以初速度V。為5m/s從。點拋出的運動軌跡恰好與該拋物線重合，則Q點的豎直速

%==10m/s

所以經(jīng)過Q點時的速度大小為

vQ=業(yè)+vj=5近m/s

從尸到。根據(jù)動能定理有

1,

mg{R+y)-W=—mvQ

解得，小圓環(huán)在。。部分運動過程中克服摩擦力做的功為

W=5.5J

16.答案：(l)220s(2)6atm

解析：(1)充氣過程有

。0丫?。。唳二

273+%273+/0273+1

解得

唳=154L=1.54x105mL

則充氣時間為

K)

(2)當(dāng)下潛至水面下九=10m深處時，為保障潛水員吸入氣體的壓強跟外界水壓相等,

則此時吸入氣體壓強為

+—xlatm=2atm

10

此時以吸入氣體和氧氣管內(nèi)氣體為研究對象，則有

iv_0MIp'v

273+1273+1。273+%

當(dāng)下潛至水面下飽=20m深處時，為保障潛水員吸入氣體的壓強跟外界水壓相等，則

此時吸入氣體壓強為

p2=p0+-^xlatm=3atm

此時以吸入氣體和氧氣管內(nèi)氣體為研究對象，則有

p'Vp2V21p'V

273+%。273+1。273+1。

解得

p"=6atm

17.答案：（1）野

（2）1-g,-g,。）半%,速度方向跟x軸負(fù)方向的夾角為45°

⑶《。勺

解析：（1）在加速電場中，對帶電粒子由動能定理得

12

qU=-mv0-Q

解得

（2）對帶電粒子，根據(jù)牛頓第二定律得

qE[=ma

粒子在平面內(nèi)的運動為類斜拋運動，如圖所示

設(shè)粒子到達(dá)Q點時的速度大小為n,跟x軸負(fù)方向的夾角為仇根據(jù)運動的合成與分

解，。點的位置坐標(biāo)為

L

x=-%cosa,ALr———

y——%sina,+—tz(A^)2———

匕=一%cosa

vy=-v0sina+aAt

則有

V=W+Vy=虧%

tan8=—=1

匕

可知速度方向跟x軸負(fù)方向的夾角為45。。

(3)根據(jù)第⑵問計算結(jié)果可知，帶電粒子到達(dá)Q點時的速度與OQ連線垂直，電場變化

后粒子的運動可以看成平面內(nèi)的勻速圓周運動與z軸方向變速直線運動的合成，

由洛倫茲力提供向心力得

v2

qvB=m—

R

解得

7?=—L

5

與OQ的距離相等，即。點為圓心位置，設(shè)粒子運動的周期為T,則有

2兀R2TIL

v