河北省衡水中學(xué)2023屆高三下學(xué)期五調(diào)考試物理含答案

2022—2023衡水中學(xué)下學(xué)期高三年級五調(diào)考試物理本試卷分第I卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分。共8頁，總分100分，考試時間75分鐘。第I卷（選擇題共46分）一、選擇題：本題共10小題，共46分。在每小題給出的四個選項中，第l~7題只有一項符合題目要求，每小題4分；第8~10題有多項符合題目要求，每小題6分，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1.甲、乙兩小球先后從同一水平面的兩個位置，以相同的初速度豎直向上拋出，小球距拋出點的高度與時間的關(guān)系如圖所示。不計空氣阻力，重力加速度為，則兩小球在圖中的交點位置時，距離拋出點的高度為（）A. B.C. D.2.2023年1月，“中國超環(huán)”成為世界上首個實現(xiàn)維持和調(diào)節(jié)超過1000秒的超長時間持續(xù)脈沖的核反應(yīng)堆。其核反應(yīng)方程，已知的質(zhì)量，的質(zhì)量，的質(zhì)量，反應(yīng)中釋放出光子，下列說法正確的是（）A.該核反應(yīng)在高溫高壓下才能發(fā)生，說明該核反應(yīng)需要吸收能量B.光子來源于核外電子的能級躍遷C.X是中子，該核反應(yīng)為核聚變反應(yīng)D.X的質(zhì)量為3.2018年1月12日，我國成功發(fā)射北斗三號組網(wǎng)衛(wèi)星．如圖為發(fā)射衛(wèi)星的示意圖，先將衛(wèi)星發(fā)射到半徑為r的圓軌道上做圓周運動，到A點時使衛(wèi)星加速進(jìn)入橢圓軌道，到橢圓軌道的遠(yuǎn)地點B點時，再次改變衛(wèi)星的速度，使衛(wèi)星進(jìn)入半徑為2r的圓軌道．已知衛(wèi)星在橢圓軌道時距地球的距離與速度的乘積為定值，衛(wèi)星在橢圓軌道上A點時的速度為v，衛(wèi)星的質(zhì)量為m，地球的質(zhì)量為M，引力常量為G，則發(fā)動機在A點對衛(wèi)星做的功與在B點對衛(wèi)星做的功之差為(忽略衛(wèi)星的質(zhì)量變化)（）A.B.C.D.4.空間中a、b、c、d四點位于正四面體的四個頂點，m、n兩點分別ab是和cd的中點。在a、b兩點分別固定等量正電荷，正四面體對電場分布沒有影響。下列說法正確的是（）A.m、n兩點的電勢相等B.c、d兩點的電場強度相同C.帶正電的試探電荷從c點沿cm移動到m點，試探電荷的電勢能減小D.帶負(fù)電的試探電荷從c點沿cd移動到d點，試探電荷的電勢能先減少后增加5.空間中有一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，t＝0s時位于O點的波源開始振動。0.4s時的波形如圖所示，波源的位移y＝2cm，下列說法正確的是（）A.波源起振方向是沿y軸負(fù)方向B.波源的振動周期是0.8sC.簡諧波的波長4.2mD.再經(jīng)過0.64s時，x＝4m處的質(zhì)點到達(dá)波峰6.如圖所示，輕繩MN的兩端固定在水平天花板上，物體m1通過另一段輕繩系在輕繩MN的某處，光滑輕滑輪跨在輕繩MN上，可通過其下邊的一段輕繩與物體m2一起沿MN自由移動。系統(tǒng)靜止時輕繩MN左端與水平方向的夾角為60°，右端與水平方向的夾角為30°。則物體m1與m2的質(zhì)量之比為（）A1：1 B.1：2 C. D.7.如圖所示，輕質(zhì)彈簧的一端與固定的豎直擋板拴接，另一端與物體相連，物體置于光滑水平桌面上（桌面足夠大），A右端連接一細(xì)線，細(xì)線繞過光滑的定滑輪與物體B相連。開始時托住B，讓A處于靜止且細(xì)線恰好水平伸直，然后由靜止釋放B，直至其獲得最大速度。已知物體A始終沒有碰到滑輪，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，不計空氣阻力。關(guān)于該過程，下列說法正確的是（）A.物體B受到細(xì)線的拉力保持不變B.物體B機械能的減少量等于彈簧彈性勢能的增加量C.物體A動能的增量小于物體B所受重力對B做的功與彈簧彈力對做的功之和D.物體A與彈簧所組成的系統(tǒng)機械能的增加量等于物體B所受重力對B做的功8.如圖所示，輸入電壓有效值且保持不變，完全相同的燈泡兩端的電壓均為，已知為隨溫度升高阻值減小的熱敏電阻，變壓器為理想變壓器，兩燈泡阻值不變且始終未燒壞，下列說法正確的是（）A.原、副線圈的匝數(shù)之比為B.流經(jīng)燈泡的電流與熱敏電阻的電流之比為C.若熱敏電阻溫度升高，燈泡變亮、變暗D.若熱敏電阻溫度升高，燈泡變亮、變亮9.如圖所示，一開口豎直向下導(dǎo)熱良好的玻璃管用水銀柱封閉一定質(zhì)量的空氣。水銀柱長度為15cm，下端剛好與玻璃管溢出口平齊；被封閉的空氣柱長度為30cm。此時周圍環(huán)境溫度為，大氣壓強為。現(xiàn)將玻璃管緩慢旋轉(zhuǎn)至開口豎直向上（水銀沒溢出玻璃管），然后再加熱至。下列說法正確的是（）A.玻璃管剛好旋轉(zhuǎn)至開口向上時管內(nèi)空氣柱長度為20cmB.玻璃管剛好旋轉(zhuǎn)至開口向上時管內(nèi)空氣柱長度為25cmC.將玻璃管加熱至?xí)r空氣柱長度為33.6cmD.將玻璃管加熱至?xí)r空氣柱長度為36cm10.如圖所示，水平面內(nèi)有兩根間距為d光滑平行導(dǎo)軌，右端接有電容為C的電容器。一質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒固定于導(dǎo)軌上某處，輕繩一端連接導(dǎo)體棒，另一端繞過定滑輪下掛一質(zhì)量為M的物塊。由靜止釋放導(dǎo)體棒，物塊下落從而牽引著導(dǎo)體棒向左運動。空間中存在垂直導(dǎo)軌平面的勻強磁場，磁場磁感應(yīng)強度大小為B，不計導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌的電阻，忽略繩與定滑輪間的摩擦。若導(dǎo)體棒運動過程中電容器未被擊穿，導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌接觸良好并保持垂直，重力加速度為g，則在物塊由靜止下落高度為h的過程中（）A.物塊做加速度逐漸減小的加速運動B.物塊與導(dǎo)體棒組成的系統(tǒng)減少的機械能等于導(dǎo)體棒克服安培力做的功C.輕繩的拉力大小為D.電容器增加的電荷量為第Ⅱ卷（非選擇題共54分）二、非選擇題：本題共5小題，共54分。帶*題目為能力提升題，分值不計入總分。11.某同學(xué)進(jìn)行“探究加速度與物體受力的關(guān)系”的實驗。將實驗器材按圖甲所示安裝好。已知打點計時器的工作頻率為50Hz。請完成下列相關(guān)內(nèi)容：（1）該同學(xué)在進(jìn)行平衡摩擦力的操作時，將木板墊高后，在_________（選填“掛”或“不掛”）小吊盤（含砝碼）的情況下，輕推小車，讓小車拖著紙帶運動，得到了如圖乙所示的紙帶，則該同學(xué)平衡摩擦力時木板的傾角_________（選填“過大”“過小”或“適中”）。（2）該同學(xué)按步驟（1）操作后，保持小車質(zhì)量不變，通過改變小吊盤中砝碼的質(zhì)量來改變小車受到的合外力，得到了多組數(shù)據(jù)。①根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了如下a-F圖像，則符合該同學(xué)實驗結(jié)果的是_______。A．B.C.②某次實驗打出的紙帶如圖丙所示，其中每兩個計數(shù)點之間有四個計時點未畫出，則對應(yīng)的小車加速度為_______m/s2；打點計時器打E點時，對應(yīng)的小車速度為_______m/s。（計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）12.某實驗小組用如圖甲所示電路測量一電池的電動勢和內(nèi)阻，該電池的電動勢E約為9V、內(nèi)阻r約為2Ω，允許流過的最大電流為0.9A。現(xiàn)有量程為0~2.5V、內(nèi)阻為2kΩ的電壓表Vl，電阻箱R1、R2和定值電阻R0=10Ω，開關(guān)S，導(dǎo)線若干。請回答下列問題：（1）將電壓表Vl和電阻箱R1改裝成量程為0~10V的新電壓表V2，電阻箱R1的阻值應(yīng)該調(diào)節(jié)為______kΩ。（2）該小組將改裝好的新電壓表V2（虛線框內(nèi)）正確接在A、C之間，如圖甲所示。請根據(jù)圖甲中的電路圖用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖乙中的實物圖連接成完整電路________。（3）正確連接電路后，閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)電阻箱R2，測出多組R2的阻值和原電壓表Vl的示數(shù)U1，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，用描點法繪出圖像，如圖丙所示。依據(jù)圖像，可得電源的電動勢E=______V，內(nèi)阻r=______Ω（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）。13.人類太空探測計劃旨在探測恒星亮度以尋找適合人類居住宜居行星。在某次探測中發(fā)現(xiàn)距地球數(shù)光年處有一顆相對太陽靜止的質(zhì)量為M的恒星A，將恒星A視為黑體，根據(jù)斯特藩-玻爾茲曼定律：一個黑體表面單位面積輻射出的功率與黑體本身的熱力學(xué)溫度T的四次方成正比，即黑體表面單位面積輻射出的功率為（其中為常數(shù)），A的表面溫度為，地球上正對A的單位面積接收到A輻射出的功率為I。已知A在地球軌道平面上，地球公轉(zhuǎn)半徑為，一年內(nèi)地球上的觀測者測得地球與A的連線之間的最大夾角為（角很小，可認(rèn)為）。恒星A有一顆繞它做勻速圓周運動的行星B，該行星也可視為黑體，其表面的溫度保持為，恒星A射向行星B的光可看作平行光。已知引力常量為G，求：（1）恒星A的半徑；（2）行星B的運動周期。14.為了探測帶電粒子，研究人員設(shè)計了如圖甲所示的裝置。紙面內(nèi)存在一個半徑為R、圓心為的圓形勻強磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強度大小為B，該磁場區(qū)域在垂直紙面的方向上足夠長。以右邊的O點為坐標(biāo)原點建立一平面直角坐標(biāo)系xOy，O和兩點間距離為。y軸與連線垂直，x軸（圖甲中未畫出）正方向垂直紙面向里，在xOy平面內(nèi)存在一個足夠大的探測屏。紙面內(nèi)圓形磁場區(qū)域正下方存在一個長度為R且與y軸垂直的線狀粒子源MN，在MN的中垂線上，到MN的垂直距離為。該粒子源各處均能持續(xù)不斷的發(fā)射質(zhì)量為m、電荷量為的粒子，粒子發(fā)射時的速度大小均相同，方向均沿y軸正方向，從粒子源MN中點發(fā)射的粒子離開磁場時速度恰好沿方向，不計粒子重力和粒子間相互作用力。（1）求粒子發(fā)射時的速度大??；（2）求粒子源左端點M與右端點N發(fā)射的粒子從發(fā)射到打到屏上所經(jīng)歷的時間之差；（3）若在圓形區(qū)域內(nèi)再加上一個沿x軸正方向、場強且足夠長的勻強電場，此時從粒子源發(fā)射的粒子都能打到探測屏上，其中，粒子源中點發(fā)射的粒子打在屏上的P點，如圖乙所示，求該粒子打到屏上時的速度大?。唬?）在（3）問條件下，求從粒子源右端點N發(fā)射的粒子打在屏上的位置坐標(biāo)。15.如圖所示，傾角θ=30°的足夠長光滑斜面固定在水平面上，斜面上某位置固定有垂直于斜面的擋板P。質(zhì)量的凹槽A在外力作用下靜止在斜面上，凹槽A下端與固定擋板間的距離，凹槽兩端擋板厚度不計。質(zhì)量的小物塊B（可視為質(zhì)點）緊貼凹槽上端放置，物塊與凹槽間的動摩擦因數(shù)。時撤去外力，凹槽與物塊一起自由下滑，時物塊與凹槽發(fā)生了第一次碰撞。整個運動過程中，所有碰撞均為彈性碰撞，且碰撞時間極短，可忽略不計。重力加速度，。求：（1）凹槽與擋板發(fā)生第一次碰撞前瞬間物塊速度大??；（2）凹槽的長度；（3）凹槽與擋板發(fā)生第二次碰撞時，物塊到擋板P的距離；（4）從凹槽與物塊一起自由下滑開始（），到物塊與凹槽發(fā)生第二次碰撞時所用的時間。16.某型發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)如圖所示，其由半徑為R=4mm的半球體介質(zhì)和發(fā)光管芯組成，發(fā)光管芯區(qū)域呈一個圓面，其圓心與半球體介質(zhì)的球心O重合，圓弧ABC是半球體介質(zhì)過球心O的縱截面，B為圓弧ABC的中點，D為圓弧BDC的中點，PQ為發(fā)光管芯圓面的直徑。由PQ上的某點發(fā)出的一條光線與半徑OC的夾角為θ=75°，這條光線經(jīng)D點后的出射光線平行于半徑OB，求：（1）介質(zhì)的折射率；（2）為使從發(fā)光圓面沿平行于OB方向射向半球面上的所有光線都能直接射出，求發(fā)光管芯區(qū)域圓面的最大面積。（π取3.14，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）2022—2023衡水中學(xué)下學(xué)期高三年級五調(diào)考試物理本試卷分第I卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分。共8頁，總分100分，考試時間75分鐘。第I卷（選擇題共46分）一、選擇題：本題共10小題，共46分。在每小題給出的四個選項中，第l~7題只有一項符合題目要求，每小題4分；第8~10題有多項符合題目要求，每小題6分，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1.甲、乙兩小球先后從同一水平面的兩個位置，以相同的初速度豎直向上拋出，小球距拋出點的高度與時間的關(guān)系如圖所示。不計空氣阻力，重力加速度為，則兩小球在圖中的交點位置時，距離拋出點的高度為（）A. B.C. D.【答案】B【解析】【詳解】物體能上升的最大高度為從最高點到交點位置下落的時間從最高點到交點位置下落的高度則兩小球在圖中的交點位置時，距離拋出點的高度為故選B。2.2023年1月，“中國超環(huán)”成為世界上首個實現(xiàn)維持和調(diào)節(jié)超過1000秒的超長時間持續(xù)脈沖的核反應(yīng)堆。其核反應(yīng)方程，已知的質(zhì)量，的質(zhì)量，的質(zhì)量，反應(yīng)中釋放出光子，下列說法正確的是（）A.該核反應(yīng)在高溫高壓下才能發(fā)生，說明該核反應(yīng)需要吸收能量B.光子來源于核外電子的能級躍遷C.X是中子，該核反應(yīng)為核聚變反應(yīng)D.X的質(zhì)量為【答案】C【解析】【詳解】A．該核反應(yīng)為核聚變反應(yīng)，釋放能量，故A錯誤；B．光子來源于原子核的能級躍遷，而不是核外電子的能級躍遷，故B錯誤；C．根據(jù)電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒可知X是中子，該核反應(yīng)為核聚變反應(yīng)，故C正確；D．該反應(yīng)釋放能量，有質(zhì)量損失，則X的質(zhì)量小于，故D錯誤。故選C。3.2018年1月12日，我國成功發(fā)射北斗三號組網(wǎng)衛(wèi)星．如圖為發(fā)射衛(wèi)星的示意圖，先將衛(wèi)星發(fā)射到半徑為r的圓軌道上做圓周運動，到A點時使衛(wèi)星加速進(jìn)入橢圓軌道，到橢圓軌道的遠(yuǎn)地點B點時，再次改變衛(wèi)星的速度，使衛(wèi)星進(jìn)入半徑為2r的圓軌道．已知衛(wèi)星在橢圓軌道時距地球的距離與速度的乘積為定值，衛(wèi)星在橢圓軌道上A點時的速度為v，衛(wèi)星的質(zhì)量為m，地球的質(zhì)量為M，引力常量為G，則發(fā)動機在A點對衛(wèi)星做的功與在B點對衛(wèi)星做的功之差為(忽略衛(wèi)星的質(zhì)量變化)（）A.B.C.D.【答案】B【解析】【詳解】由可知，衛(wèi)星在軌道半徑為r圓軌道上運動的線速度大小，在半徑為2r的圓軌道上做圓周運動的線速度大小為，設(shè)衛(wèi)星在橢圓軌道上B點的速度為，由，可知在A點時發(fā)動機對衛(wèi)星做功，在B點時發(fā)動機對衛(wèi)星做的功為，因此，B正確，ACD錯誤．故選：B．4.空間中a、b、c、d四點位于正四面體的四個頂點，m、n兩點分別ab是和cd的中點。在a、b兩點分別固定等量正電荷，正四面體對電場分布沒有影響。下列說法正確的是（）A.m、n兩點的電勢相等B.c、d兩點的電場強度相同C.帶正電的試探電荷從c點沿cm移動到m點，試探電荷的電勢能減小D.帶負(fù)電的試探電荷從c點沿cd移動到d點，試探電荷的電勢能先減少后增加【答案】D【解析】【詳解】A．根據(jù)題意可知，等量同種電荷的等勢面分布圖，如圖所示由沿電場線方向，電勢逐漸降低可知，離兩個點電荷距離越遠(yuǎn)電勢越低，由于點離兩個點電荷的距離大于點離兩個點電荷的距離，則有故A錯誤；BD．c、d兩點離兩個點電荷的距離相等，由對稱性可知，c、d兩點電勢相等，電場強度的大小相等，但方向不同，由于點離兩個點電荷的距離小于c、d兩點離兩個點電荷的距離，則有由可知，帶負(fù)電的試探電荷從c點沿cd移動到d點，試探電荷的電勢能先減少后增加，故B錯誤，D正確；C．由于c點離兩個點電荷的距離大于點離兩個點電荷的距離，則有則帶正電的試探電荷從c點沿cm移動到m點，試探電荷的電勢能增加，故C錯誤。故選D。5.空間中有一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，t＝0s時位于O點的波源開始振動。0.4s時的波形如圖所示，波源的位移y＝2cm，下列說法正確的是（）A.波源起振方向是沿y軸負(fù)方向B.波源的振動周期是0.8sC.簡諧波的波長4.2mD.再經(jīng)過0.64s時，x＝4m處的質(zhì)點到達(dá)波峰【答案】D【解析】【分析】【詳解】A．根據(jù)波形平移法判斷可知，圖示時刻x=2m處質(zhì)點的振動方向沿y軸正方向，因此波源開始振動時的方向也為沿y軸正方向運動，故A錯誤；B．由波形圖可知則周期為故B錯誤；C．波速為波長為故C錯誤；D．0.4s時的波形如圖所示，波峰位于再經(jīng)過0.64s時，波向前傳播則x＝4m處的質(zhì)點到達(dá)波峰，故D正確。故選D。6.如圖所示，輕繩MN的兩端固定在水平天花板上，物體m1通過另一段輕繩系在輕繩MN的某處，光滑輕滑輪跨在輕繩MN上，可通過其下邊的一段輕繩與物體m2一起沿MN自由移動。系統(tǒng)靜止時輕繩MN左端與水平方向的夾角為60°，右端與水平方向的夾角為30°。則物體m1與m2的質(zhì)量之比為（）A.1：1 B.1：2 C. D.【答案】A【解析】【詳解】對物體m1上端繩結(jié)受力分析如圖所示根據(jù)共點力平衡及幾何關(guān)系，合力正好平分兩個分力的夾角，可得對滑輪受力分析得根據(jù)輕繩拉力特點可知則A正確。故選A。7.如圖所示，輕質(zhì)彈簧的一端與固定的豎直擋板拴接，另一端與物體相連，物體置于光滑水平桌面上（桌面足夠大），A右端連接一細(xì)線，細(xì)線繞過光滑的定滑輪與物體B相連。開始時托住B，讓A處于靜止且細(xì)線恰好水平伸直，然后由靜止釋放B，直至其獲得最大速度。已知物體A始終沒有碰到滑輪，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，不計空氣阻力。關(guān)于該過程，下列說法正確的是（）A.物體B受到細(xì)線的拉力保持不變B.物體B機械能的減少量等于彈簧彈性勢能的增加量C.物體A動能的增量小于物體B所受重力對B做的功與彈簧彈力對做的功之和D.物體A與彈簧所組成的系統(tǒng)機械能的增加量等于物體B所受重力對B做的功【答案】C【解析】【詳解】A．物體B下降的過程中，B的速度逐漸增大，彈簧彈力逐漸增大，因此加速度逐漸減小，對物體B進(jìn)行受力分析可知，繩子拉力逐漸增大，A錯誤；B．根據(jù)能量守恒可知，物體B機械能的減小量等于彈簧彈性勢能的增量和物體A動能的增量之和，B錯誤；C．根據(jù)動能定理可知物體A動能的增量等于彈簧對A做的負(fù)功與繩子拉力對A做的正功之和，而由于物體B加速下降，繩子拉力小于B的重力，因此物體A動能的增量小于物體B所受重力對B做的功與彈簧彈力對A做的功之和，C正確；D．物體A與彈簧所組成的系統(tǒng)機械能的增加量等于繩子拉力對A做的功，而繩子拉力小于B所受的重力，D錯誤。故選C。8.如圖所示，輸入電壓有效值且保持不變，完全相同的燈泡兩端的電壓均為，已知為隨溫度升高阻值減小的熱敏電阻，變壓器為理想變壓器，兩燈泡阻值不變且始終未燒壞，下列說法正確的是（）A.原、副線圈的匝數(shù)之比為B.流經(jīng)燈泡的電流與熱敏電阻的電流之比為C.若熱敏電阻溫度升高，燈泡變亮、變暗D.若熱敏電阻溫度升高，燈泡變亮、變亮【答案】BC【解析】【詳解】A．由于燈泡a兩端的電壓為U0，因此加在原線圈兩端的電壓為2U0，根據(jù)可知原、副線圈的匝數(shù)之比A錯誤；B．根據(jù)原、副線圈電流之比而流過燈泡的電流相等，因此流經(jīng)燈泡的電流與熱敏電阻的電流之比為，B正確；CD．若熱敏電阻溫度升高，電阻減小，副線圈的總電阻減小，總電流增大，導(dǎo)致原線圈的電流增大，加在燈泡a兩端的電壓升高，燈泡a變亮，原線圈分得的電壓降低，從而副線圈電壓降低，燈泡b變暗，C正確，D錯誤。故選BC。9.如圖所示，一開口豎直向下導(dǎo)熱良好的玻璃管用水銀柱封閉一定質(zhì)量的空氣。水銀柱長度為15cm，下端剛好與玻璃管溢出口平齊；被封閉的空氣柱長度為30cm。此時周圍環(huán)境溫度為，大氣壓強為?，F(xiàn)將玻璃管緩慢旋轉(zhuǎn)至開口豎直向上（水銀沒溢出玻璃管），然后再加熱至。下列說法正確的是（）A.玻璃管剛好旋轉(zhuǎn)至開口向上時管內(nèi)空氣柱長度為20cmB.玻璃管剛好旋轉(zhuǎn)至開口向上時管內(nèi)空氣柱長度為25cmC.將玻璃管加熱至?xí)r空氣柱長度為33.6cmD.將玻璃管加熱至?xí)r空氣柱長度為36cm【答案】AD【解析】【詳解】AB．設(shè)玻璃管橫截面積為，則倒置時管內(nèi)氣體壓強為，由平衡條件可知解得管內(nèi)氣柱體積為將玻璃管緩慢倒置過來，穩(wěn)定后管內(nèi)氣體壓強為，由平衡條件得解得設(shè)此時管內(nèi)氣體氣柱長度為，則根據(jù)玻意耳定律可得解得故A正確，B錯誤；CD．假設(shè)加熱過程中，水銀未溢出。將玻璃管加熱至的過程中管內(nèi)氣體為等壓變換，玻璃管氣柱高度為，則由蓋—呂薩克定律得由單位換算，解得故有部分水銀溢出，此種結(jié)果不符合題意，需要舍棄。設(shè)水銀溢出后，水銀柱高度為，則設(shè)溫度加熱到時，水銀柱上端正好與溢出口平齊且不溢出，則由蓋—呂薩克定律得解得水銀柱上端正好與溢出口平齊后再繼續(xù)加熱到，則聯(lián)立以上方程，解得則空氣柱長度為故C錯誤，D正確。故選AD。10.如圖所示，水平面內(nèi)有兩根間距為d的光滑平行導(dǎo)軌，右端接有電容為C的電容器。一質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒固定于導(dǎo)軌上某處，輕繩一端連接導(dǎo)體棒，另一端繞過定滑輪下掛一質(zhì)量為M的物塊。由靜止釋放導(dǎo)體棒，物塊下落從而牽引著導(dǎo)體棒向左運動?？臻g中存在垂直導(dǎo)軌平面的勻強磁場，磁場磁感應(yīng)強度大小為B，不計導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌的電阻，忽略繩與定滑輪間的摩擦。若導(dǎo)體棒運動過程中電容器未被擊穿，導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌接觸良好并保持垂直，重力加速度為g，則在物塊由靜止下落高度為h的過程中（）A.物塊做加速度逐漸減小的加速運動B.物塊與導(dǎo)體棒組成的系統(tǒng)減少的機械能等于導(dǎo)體棒克服安培力做的功C.輕繩的拉力大小為D.電容器增加的電荷量為【答案】BCD【解析】【詳解】A．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為電容器兩端電壓在時間內(nèi)的變化量為在時間內(nèi)電容器儲存的電荷量的變化量為則回路中的電流為導(dǎo)體棒所受安培力為根據(jù)牛頓第二定律可得聯(lián)立解得易知物塊做勻加速直線運動。故A錯誤；B．根據(jù)能量守恒可知物塊與導(dǎo)體棒組成的系統(tǒng)減少的機械能等于導(dǎo)體棒克服安培力做的功。故B正確；C．對物塊受力分析，由牛頓第二定律可知解得故C正確；D．電容器增加的電荷量為又解得故D正確。故選BCD。第Ⅱ卷（非選擇題共54分）二、非選擇題：本題共5小題，共54分。帶*題目為能力提升題，分值不計入總分。11.某同學(xué)進(jìn)行“探究加速度與物體受力的關(guān)系”的實驗。將實驗器材按圖甲所示安裝好。已知打點計時器的工作頻率為50Hz。請完成下列相關(guān)內(nèi)容：（1）該同學(xué)在進(jìn)行平衡摩擦力的操作時，將木板墊高后，在_________（選填“掛”或“不掛”）小吊盤（含砝碼）的情況下，輕推小車，讓小車拖著紙帶運動，得到了如圖乙所示的紙帶，則該同學(xué)平衡摩擦力時木板的傾角_________（選填“過大”“過小”或“適中”）。（2）該同學(xué)按步驟（1）操作后，保持小車質(zhì)量不變，通過改變小吊盤中砝碼的質(zhì)量來改變小車受到的合外力，得到了多組數(shù)據(jù)。①根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了如下a-F圖像，則符合該同學(xué)實驗結(jié)果的是_______。A．B.C.②某次實驗打出的紙帶如圖丙所示，其中每兩個計數(shù)點之間有四個計時點未畫出，則對應(yīng)的小車加速度為_______m/s2；打點計時器打E點時，對應(yīng)的小車速度為_______m/s。（計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）【答案】①.不掛②.過大③.B④.1.6⑤.0.99【解析】【詳解】（1）[1]在平衡摩擦力時，小車在運動方向上只受到摩擦力和重力的分力，所以不掛小吊盤（含砝碼）。[2]由題圖乙可知紙帶上點間距隨小車的運動不斷增大，說明小車做加速運動，即平衡摩擦力過度，則該同學(xué)平衡摩擦力時木板的傾角過大。（2）①[3]當(dāng)平衡摩擦力過度時，小車在F=0時即具有加速度，故B圖像符合該同學(xué)的實驗結(jié)果。故選B。②[4]由題意可知相鄰兩計數(shù)點間的時間間隔為T=5×0.02s=0.1s根據(jù)逐差法可得小車的加速度為[5]打點計時器打E點時，對應(yīng)的小車速度為D、F間的平均速度，即12.某實驗小組用如圖甲所示的電路測量一電池的電動勢和內(nèi)阻，該電池的電動勢E約為9V、內(nèi)阻r約為2Ω，允許流過的最大電流為0.9A?，F(xiàn)有量程為0~2.5V、內(nèi)阻為2kΩ的電壓表Vl，電阻箱R1、R2和定值電阻R0=10Ω，開關(guān)S，導(dǎo)線若干。請回答下列問題：（1）將電壓表Vl和電阻箱R1改裝成量程為0~10V的新電壓表V2，電阻箱R1的阻值應(yīng)該調(diào)節(jié)為______kΩ。（2）該小組將改裝好的新電壓表V2（虛線框內(nèi)）正確接在A、C之間，如圖甲所示。請根據(jù)圖甲中的電路圖用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖乙中的實物圖連接成完整電路________。（3）正確連接電路后，閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)電阻箱R2，測出多組R2的阻值和原電壓表Vl的示數(shù)U1，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，用描點法繪出圖像，如圖丙所示。依據(jù)圖像，可得電源的電動勢E=______V，內(nèi)阻r=______Ω（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）?！敬鸢浮竣?6##6.0②.③.10④.2.5【解析】【詳解】（1）[1]根據(jù)電壓表改裝原理有解得（2）[2]實物圖連接如圖所示（3）[3][4]根據(jù)電路圖可知R2兩端的電壓為則干路中的電流為根據(jù)閉合電路歐姆定律有將電流I代入得變形得對比乙圖可得，聯(lián)立解得，13.人類太空探測計劃旨在探測恒星亮度以尋找適合人類居住的宜居行星。在某次探測中發(fā)現(xiàn)距地球數(shù)光年處有一顆相對太陽靜止的質(zhì)量為M的恒星A，將恒星A視為黑體，根據(jù)斯特藩-玻爾茲曼定律：一個黑體表面單位面積輻射出的功率與黑體本身的熱力學(xué)溫度T的四次方成正比，即黑體表面單位面積輻射出的功率為（其中為常數(shù)），A的表面溫度為，地球上正對A的單位面積接收到A輻射出的功率為I。已知A在地球軌道平面上，地球公轉(zhuǎn)半徑為，一年內(nèi)地球上的觀測者測得地球與A的連線之間的最大夾角為（角很小，可認(rèn)為）。恒星A有一顆繞它做勻速圓周運動的行星B，該行星也可視為黑體，其表面的溫度保持為，恒星A射向行星B的光可看作平行光。已知引力常量為G，求：（1）恒星A的半徑；（2）行星B的運動周期。【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）根據(jù)題意可得恒星A與地球的位置關(guān)系如下圖

恒星A輻射的總功率為由于恒星A距地球數(shù)光年，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于地球繞太陽公轉(zhuǎn)的半徑，因此可認(rèn)為一年內(nèi)恒星A與地球的距離大小不變，設(shè)該距離為L，根據(jù)題意，由幾何知識可得故地球上正對A的單位面積接收到A輻射出的功率為解得（2）設(shè)行星B半徑為r，軌道半徑為R，由于恒星A射向行星B的光可看作平行光，則行星B接收到的來自恒星A的輻射總功率為行星B輻射出的總功率為由于行星B溫度恒定，因此行星B接收到的來自恒星A的輻射總功率與自身輻射出的總功率相等，即聯(lián)合解得行星B繞恒星A做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力可得14.為了探測帶電粒子，研究人員設(shè)計了如圖甲所示的裝置。紙面內(nèi)存在一個半徑為R、圓心為的圓形勻強磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強度大小為B，該磁場區(qū)域在垂直紙面的方向上足夠長。以右邊的O點為坐標(biāo)原點建立一平面直角坐標(biāo)系xOy，O和兩點間距離為。y軸與連線垂直，x軸（圖甲中未畫出）正方向垂直紙面向里，在xOy平面內(nèi)存在一個足夠大的探測屏。紙面內(nèi)圓形磁場區(qū)域正下方存在一個長度為R且與y軸垂直的線狀粒子源MN，在MN的中垂線上，到MN的垂直距離為。該粒子源各處均能持續(xù)不斷的發(fā)射質(zhì)量為m、電荷量為的粒子，粒子發(fā)射時的速度大小均相同，方向均沿y軸正方向，從粒子源MN中點發(fā)射的粒子離開磁場時速度恰好沿方向，不計粒子重力和粒子間相互作用力。（1）求粒子發(fā)射時的速度大??；（2）求粒子源左端點M與右端點N發(fā)射的粒子從發(fā)射到打到屏上所經(jīng)歷的時間之差；（3）若在圓形區(qū)域內(nèi)再加上一個沿x軸正方向、場強且足夠長的勻強電場，此時從粒子源發(fā)射的粒子都能打到探測屏上，其中，粒子源中點發(fā)射的粒子打在屏上的P點，如圖乙所示，求該粒子打到屏上時的速度大小；（4）在（3）問條件下，求從粒子源右端點N發(fā)射的粒子打在屏上的位置坐標(biāo)?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）；（4）【解析】【詳解】（1）分析可知粒子做圓周運動的半徑為R，由得（2）分析可知粒子源左端點M與右端點N發(fā)射的粒子均從磁場邊界與交點射出，且轉(zhuǎn)過的圓心角分別為：兩粒子在磁場中運動的周期為兩粒子在磁場中運動的時間分別為由于兩個粒子在勻強磁場區(qū)域外部運動的時間相等，所以即為