2023届河北省邯郸市高三下学期保温测试（三模）物理试题（解析版）

高中物理名校试卷PAGEPAGE1邯郸市2023届高三年级保温试题物理注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题〖答案〗后，用铅笔把答题卡上对应题目的〖答案〗标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他〖答案〗标号。回答非选择题时，将〖答案〗写在答题卡上。写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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．我国是国际热核聚变实验（ITER）计划的重要成员之一，ITER装置是一个磁约束核聚变超导托马克，俗称“人造小太阳”。下列关于核反应说法正确的是（）A.太阳辐射出的能量主要来自太阳内部的裂变反应B.轻核聚变时释放能量，重核裂变时吸收能量C.核反应是聚变反应D.“人造太阳”的核反应方程是2．足球比赛中，某队甲、乙队员表演了一次精彩的直塞球传递：在甲、乙相距L时，甲将足球以15m/s的初速度沿水平地面传出，速度方向沿甲、乙连线，在球传出的同时，乙由静止开始沿二者连线向远离甲的方向运动，其运动过程的图像如图所示，当时乙与球到达同一位置，重力加速度为10，下列说法不正确的是（）A.0~3s内球一直在靠近乙B.球所受阻力大小是其重力的C.相遇时球的位移为33.75mD.甲乙相距L为12.5m3．一列沿x轴传播的简谐横波，t=0.1s时，波形图如图（a）所示，x=2m处质点P的振动图像如图（b）所示，则（）图（a）图（b）A.该简谐横波沿x轴正方向传播B.该列波的波速为10m/sC.t=0.15s时，x=4m处质点Q的速度为0D.质点P在0.2s内，经过的路程为20cm4．2023春节，《流浪地球2》震撼登场，在流浪地球2中，太空电梯给人留下了深刻的印象。设想在赤道上建造如图垂直于水平面的“太空电梯”，宇航员可以通过电梯直通太空站。设r为宇航员到地心的距离，R为地球半径，下列说法正确的是（）

A.随着r增大，宇航员的线速度增大

B.宇航员在r=R处的线速度等于第一宇宙速度

C.宇航员在电梯中上升的过程中始终处于完全失重的状态D.电梯到达某位置时，宇航员在该点的向心加速度一定比同高度的卫星小5．如图所示，一通电导体棒ab静止在倾角为的粗糙斜面上，流过导体棒的电流如图所示，导体棒所在空间加一方向与导体棒垂直的匀强磁场，当匀强磁场方向与图中箭头方向(与斜面垂直向上)的夹角为时，无论所加磁场多强，均不能使导体棒发生移动。已知导体棒与斜面间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列关系式中正确的是（）A．B．C．D．6．在正方形ABCD的中心有一以O点为圆心的铁环，如图所示缠绕着通电绝缘导线，当通电方向如图所示时，O点的磁感应强度大小为。现在A、B、C、D四点放置如图所示的通电直导线，电流强度如图所示。已知正方形边长为l，通电直导线周围磁场，其中k为已知系数，I为电流强度，d为到通电导线的直线距离。则此时O点的磁感应强度B为（）B．C．D．7．如图光滑水平面上有a、b、c、d四个弹性小球，质量分别为m、9m、3m、m。小球a一端靠墙，并通过一根轻弹簧与小球b相连，此时弹簧处于原长。小球b和c接触但不粘连。现给小球d一个向左的初速度，与小球c发生碰撞，整个碰撞过程中没有能量损失，弹簧始终处于弹性限度之内。以下说法正确的是（）A．整个过程中小球a、b、c、d和弹簧组成的系统动量B．整个过程中四个弹性小球a、b、c、d的机械能守恒C．小球a速度的最大值为D．弹簧弹性势能最大值为多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分．绿色环保、低碳出行已经成为一种时尚，新能源汽车越来越受市民的喜爱，正在加速“驶入”百姓家，某物理老师为自家电动汽车安装充电桩的电路图如下，已知总电源的输出电压为U1=220V，输出功率为，输电线的总电阻r=12Ω，变压器视为理想变压器，其中升压变压器的匝数比为，汽车充电桩的额定电压为50V。则下列说法中正确的有（）A．输电线上的电流为100AB．用户获得的功率为C．降压变压器的匝数比为D．若充电桩消耗的功率增大，在总电压不变的情况下，充电桩用户端获得的电压减小9．有一种特技表演叫铁笼飞车，如图所示，几辆摩托车在圆球形铁笼中旋转飞驰，场面惊心动魄。假设固定在地面上的铁笼的半径为6.4m，摩托车（含演员及装备，可视为质点）的质量为200kg，A、B两点分别为铁笼的最高点和最低点，C点与B点的高度差为1.28m，某次表演中一辆摩托车正在竖直面内做圆周运动（g=10m/s2），以下说法正确的是（）A．摩托车安全通过圆形铁笼A点时最小速度为8m/sB．摩托车以最小速度通过A点时重力的功率为1.6×104WC．摩托车以20m/s的速度通过C点时对铁笼的压力为1.41×104ND．若摩托车以20m/s的速度在水平面内运动，经过C点时角速度约为5.21rad/s10.两金属棒a、b垂直放置在如图所示足够长的光滑水平导轨上，金属棒a、b的质量分别为m和2m，电阻分别为r1和r2，导轨左边间距为l，右边间距为3l，两导轨所在的区域处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B。两金属棒与导轨接触良好且运动时始终与导轨垂直。某时刻金属棒a受到水平向右的恒力F作用，a始终在导轨MN上运动，b始终在导轨PQ上运动，不计导轨电阻，经过足够长的时间后，下列说法正确的是（）A．金属棒a与b均做匀变速直线运动且距离保持不变B．金属棒a的加速度为C．流过金属棒a的电流大小为D．回路中的感应电动势保持不变，大小为实验题：共15分．11.（6分）某实验小组在进行“探究加速度与力的关系”实验时，设计了如图所示的三种实验方案。方案一：两小车放在水平板上，前端通过钩码牵引，后端各系一条细线，用板擦把两条细线按在桌上，使小车静止。抬起板擦，小车同时运动，一段时间后按下板擦，小车同时停下。对比两小车的位移，可知加速度与质量大致关系。方案二：（I）按如图所示的装置将实验器材安装好，把悬挂小盘的细绳系在小车上；（Ⅱ）在长木板不带定滑轮的一端下适当的位置垫上一块薄木块，反复移动木块的位置，直至小车能沿长木板做匀速直线运动，打出点迹分布均匀的纸带；（Ⅲ）小盘通过细绳绕过定滑轮系于小车上，先接通电源后放开小车，断开电源后，再取下纸带，并对纸带进行编号；（Ⅳ）保持小车的质量M不变，改变小盘内的砝码的个数n，重复步骤（Ⅲ）；（Ⅴ）在每条纸带上选取一段比较理想的部分，测出加速度a，通过作图可得a-n图像。方案三：（I）挂上托盘和砝码，改变木板的倾角，使质量为M的小车拖着纸带沿木板匀速下滑；（Ⅱ）取下托盘和砝码，测出其总质量为m，让小车沿木板下滑，测出加速度a；（Ⅲ）改变砝码质量和木板倾角，多次测量，通过作图可得到a-F的关系。方案一中有一处明显的错误为：_______________________________。不需要满足条件的方案是_____（选填“方案一”、“方案二”或“方案三”）。利用方案二进行实验时改变钩码的个数n测得相应的加速度a，并记录数据如下表所示，请将下表中的数据描在坐标纸上，并作出a-n图像。n＝2时的加速度a约为。（结果保留二位有效数字）n12345a/(m·s－2)0.200.580.781.0012.（9分）某实验小组查阅资料了解到交警查酒驾所用酒精测试仪实际上是由酒精气敏电阻、一个定值电阻及一个电压表组成，某气敏电阻在不同酒精气体浓度下的阻值如下表，酒精测试仪的原理图如图所示。（1）酒精气体浓度越高，电压表的示数越大，则原理图中（选填“R”或“R0”）表示气敏电阻。（2）在坐标纸上补齐数据表中所给第三组数据，并作出气敏电阻阻值随酒精气体浓度变化的关系曲线。（3）若电源电动势为6V、内阻为2Ω，电压表量程0~3V、内阻非常大，定值电阻阻值为20Ω。某次检测电压表的示数为2V，则检测时酒精浓度约为mg/ml。（结果保留二位小数）计算题：共39分．（11分）小明同学设计了一个用弹簧测力计测量环境温度的实验装置，如图所示。导热汽缸开口向上并固定在桌面上，用质量m=600、截面积S=20cm2的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞与汽缸壁间无摩擦，每次测量时保证活塞的位置不变。当弹簧测力计示数为F1=6N时，测得环境温度T1=300K。设外界大气压强p0=1.0×105Pa，重力加速度g=10m/s2。（1）当弹簧测力计示数为F2=8N时，环境温度T2为多少？（2）若测力计量程为（0~10N）该装置可测量的环境温度范围为多少？14.（12分）研究高能粒子的运动时，电磁场约束可以控制带电粒子运动的轨迹。如图甲所示为相关研究装置的简化示意图。两块面积足够大的金属板MN水平放置，金属板与可调电源连接形成电场，在两板之间施加磁场。电场强度与磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示，电场的正方向为竖直向下，磁场的正方向为垂直于纸面向外E0与B0已知，电场和磁场交替存在的时间间隔为（持续交替存在，后续时间未画出）。t=0时刻，带正电粒子（质量m，电荷量q，不计重力）在极板M的上边缘向右水平射入，初速度大小为。（1）若经时间后，粒子未与极板N相撞，求此时粒子速度大小。（2）若N板的位置可调，为保证粒子在时间内不撞到N板，求MN板间的最小距离。15.（16分）如图所示，长度为的水平传送带左右两端与水平轨道平滑连接，传送带以的速度逆时匀速转动；左侧粗糙轨道的长为，左端R点固定有弹性挡板；右侧光滑轨道的右端与轻质弹簧栓接，弹簧与物块A组成弹簧振子，平衡位置位于N点，PN之间的距离为，弹簧的劲度系数为。初始时物块A、B静止于N点，现缓慢移动物块A至M点后静止释放，MN之间距离为，物块A、B在N点发生弹性碰撞，碰后物块A继续向左运动，物块B向左运动至挡板处，与挡板发生弹性碰撞，碰后向右刚好运动至P点速度减为零，此时物块A刚好向右经过N点。已知物块A、B均可看成质点，物块B与传送带和左侧轨道的滑动摩擦因数均为，弹簧的弹性势能为，弹簧振子的周期公式，m为振子的质量，k为弹簧的劲度系数。物块B第一次到达Q点的速度大小；碰后物块B的速度大小范围；（结果可用根号表示）若碰后物块B的速度为，实现上述过程，求物块B的质量。（结果可用表示）——★参考答案★——单项选择题．1．〖答案〗C〖解析〗太阳辐射出的能量主要来自太阳内部的聚变反应，A错误；轻核聚变和重核裂变都是释放能量，B错误；一个氘核与氚核聚变结合成氦核，同时放出一个中子，属于聚变反应，C正确；“人造太阳”的核反应方程是聚变反应，而该式为重核裂变反应，D错误；故选C。2．〖答案〗D〖解析〗v-t图像图线与坐标轴所围的面积表示位移，球追乙，且在t=3s时两者相遇，故0~3s内球一直在靠近乙，A正确；v-t图像斜率表示加速度，球在0~3s内做匀减速运动的加速度为，球在做匀减速运动时的合外力为阻力，根据牛顿第二定律可知，故而，B正确；以足球为对象，球速减小到7.5m/s内球的位移，C正确；以运动员乙为研究对象，在0~3s内根据v-t图像图线与坐标轴所围的面积表示位移，可得，所以，开始甲、乙相距，D错误，故选D。3．〖答案〗C〖解析〗由振动图像可知0.1s时，质点P的振动方向沿y轴负方向，结合同侧法可知该简谐横波沿x轴负方向传播，A错误；波速，B错误；简谐横波沿x轴负方向传播，t=0.1s时质点Q在平衡位置，振动方向沿y轴正方向，经过，质点Q到达波峰，速度0，C正确；质点P在一个周期内经过的路程为4A=40cm，D错误；故选C。4．〖答案〗A〖解析〗电梯相对地面静止，则宇航员与地球自转具有相同的角速度，根据可知，随r增大，宇航员的线速度增大，A正确；宇航员在r=R处的线速度等于其随地球自转的线速度，不是第一宇宙速度，B错误；当电梯升至同步卫星的高度时，和同步卫星角速度相同，此时满足引力完全提供向心力，宇航员才处于完全失重的状态，C错误；位置过低，电梯转动的角速度要比同高度的卫星慢，向心加速度自然比同高度的卫星小；且该位置引力没有完全提供向心力，宇航员需对电梯地面存在一定压力；高度过高，电梯角速度大于同高度卫星的角速度，宇航员此时引力小于向心力，电梯还需给宇航员一个与引力同方向的外力才行，D错误；故选A。

5．〖答案〗A〖解析〗通电导体棒受安培力与斜面夹角为，受力分析可知，，，解得：，当时，，即当时无论所加磁场多强，均不能使导体棒发生移动；故选A。6．〖答案〗C〖解析〗由右手螺旋定则可判断出，线圈在O点的磁感应强度B0方向竖直向下；A点直导线在O点的磁感应强度，方向沿OD方向；同理，，方向沿OC方向；同理，，方向沿OB方向；，方向沿OA方向，如图所示，故O点的磁感应强度，代入数据得，故选C。7．〖答案〗C〖解析〗在a球离开墙之前，系统所受合外力不为零，此时动量不守恒，故A错；整个过程中有小球的动能和弹簧弹性势能之间的转化，故B错；d和c是弹性碰撞，对d和c有：，解得：，；之后c和b再次发生弹性碰撞，解得，；弹簧第一次被压缩到最短时，弹性势能最大，最大值为，故D错误；当小球a离开墙之后，a和b组成的系统动量和机械能均守恒，当a离开墙面之后弹簧第一次恢复到原长时，小球a的速度最大，小球b的速度最小，对a和b有，，，解得，故C对。〖答案〗选C。多项选择题．8．〖答案〗AD〖解析〗升压变压器原线圈电，所以，A正确；输电线损失功率，用户获得的功率，B错误；升压变压器副线圈电压，降压变压器原线圈电压，降压变压器的匝数比为，C错误；如果输出端消耗的功率增大，在总电压不变的情况下，可知输送电流增大，输电线上损失电压增大，降压变压器原线圈电压减小，则降压变压器副线圈电压减小，充电桩端获得的电压减小，D正确；故选AD。9．〖答案〗ACD〖解析〗摩托车用最小速度安全通过最高点A时只有重力提供向心力求得该速度为8m/s，此时重力方向与速度方向垂直，瞬时功率为0，A正确B错误；根据铁笼半径和B、C两点的高度差可求出过B、C的半径之间的角为37o，在C点有，求出N，根据牛顿第三定律，对铁笼的压力为N，C正确；若摩托车在水平面内运到C点，轨道半径，角速度，D正确；故选ACD。10．〖答案〗BC〖解析〗由于金属棒a和b整体受恒定的拉力作用，则最终的稳定状态是两棒都将有固定的加速度值，可得金属棒受恒定的安培力，即回路中有恒定的电流，进而得出回路有恒定的电动势。设金属棒a和b的速度分别为v1和v2，由闭合电路的欧姆定律知：，电流的变化率为，因为I恒定，所以，可得：，因为最终两金属棒都做匀加速运动，且加速度不同，两棒距离逐渐减小，A错误；对金属棒a由牛顿第二定律得：，对金属棒b由牛顿第二定律得：，可解得，，B正确；将加速度a2的结果代入公式，解得，C正确；由可知，D错误；故选BC。实验题．11．〖答案〗（1）细线的方向与桌面不平行（2）方案三（3）描点连线见〖解析〗0.40〖解析〗（1）细线的方向与桌面不平行，则细线上的拉力方向不沿桌面方向，细线拉力沿水平方向的分力提供小车运动的加速度，误差较大；方案一与方案二都需要由托盘和钩码托盘和提供拉力让小车做匀加速直线运动，当时细线拉力近似等于托盘和钩码托盘，方案三挂上托盘和砝码，改变木板的倾角，使质量为M的小车拖着纸带沿木板匀速下滑，后取下托盘和砝码，测出其总质量为m，让小车沿木板下滑，小车所受的合力即为mg，不需要满足；描点连线如图所示，由图可读出n=2时加速度a约为0.40。12．〖答案〗（1）R（2）详见〖解析〗（3）0.42(0.40-0.42）〖解析〗（1）由表格数据可知，酒精气体浓度的增大时气敏电阻的阻值在减小，而此时要求电压表的示数增大，故原理图中R表示气敏电阻。（2）描点连线见下图（3）电压表的示数，代入数据可知当U=2V时R=38Ω，根据图线可知此时酒精浓度约为0.42mg/ml。计算题．13．〖答案〗（1）297K；（2）294K-309K〖解析〗（1）弹簧测力计示数为时，对活塞受力分析可知（2分）当弹簧测力计示数为时，设此时气缸内气体压强为p2，对m受力分析有（1分）由题意可知，气缸内气体体积不变，则压强与温度成正比：（1分）解得（1分）（2）环境温度越高，气缸内气体压强越大，活塞对细绳的拉力越小，则测力计示数越小。由于当时，此时对应的环境温度为装置可以测量最高环境温度。设此时气缸内气体压强为p3，对m受力分析有（1分）又由气缸内气体体积不变，则压强与温度成正比（1分）解得（1分）环境温度越低，气缸内气体压强越小，活塞对细绳的拉力越大，则测力计示数越大。当时此时对应的环境温度为装置可以测量最低环境温度。设此时气缸内气体压强为，对m受力分析有（1分）又由气缸内气体体积不变，则压强与温度成正比（1分）解得（1分）综上可得该装置可测量的环境温度范围为294K~309K。14．〖答案〗（1）（2）〖解析〗设，在过程中，对粒子做类平抛运动（1分）竖直方向分速度：（1分）此时刻粒子速度：（1分）代入数据解得：（1分）为保证磁场存在时不撞N板，如图所示，粒子轨迹圆最低点与N板刚好相切时，MN板间距最小。3T时刻，竖直方向分速度：粒子速度：代入数据解得：（2分）根据几何关系，与竖直方向夹角，电场的作用时间为，粒子的竖直位移解得：（1分）3T时刻后到相切时，在磁场存在时，粒子运动满足（2分）竖直位移：（1分）板间距满足：（1分）解得：（1分）15．〖答案〗（1）（2）（3）〖解析〗（1）设物块B第一次到达Q点的速度为，物块B从Q点到返回P点的过程，由动能定理可得（2分）解得（1分）物块B从与A发生碰撞，到运动至P点的过程做匀速直线运动，后物块B滑上传送带。第一种情况，若物块B在传送带上一直做匀加速直线运动，碰后物块B的速度最小，设为，由动能定理可得（1分）解得（1分）第二种情况，若物块B在传送带上一直做匀减速直线运动，碰后物块B的速度最大，设为，由动能定理可得（1分）解得（1分）碰后物块B的速度大小范围为（1分）（3）设静止释放后物块A刚到达N点速度为，物块A、B在碰撞后速度分别为和。物块A从释放到刚到达N点，由机械能守恒定律可得（1分）物块A、B发生弹性碰撞，由动量守恒定律和能量守恒定律可得（1分）（1分）碰后物块A做简谐运动，物块B先在NQ 段做匀速直线，运动时间为，在左侧轨道做匀减速直线运动后与挡板碰撞，碰后一直匀减速到P点，设整个减速过程时间为，则可得，（1分）物块B运动至P点时物块A刚好向右经过N点，利用二者运动时间相等得（1分）其中解得，；，由于物块B的质量大于0，可得（1分）由碰后物块A继续向左运动，可得（1分）解得，可知，代入数据求得（2分）邯郸市2023届高三年级保温试题物理注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题〖答案〗后，用铅笔把答题卡上对应题目的〖答案〗标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他〖答案〗标号。回答非选择题时，将〖答案〗写在答题卡上。写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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．我国是国际热核聚变实验（ITER）计划的重要成员之一，ITER装置是一个磁约束核聚变超导托马克，俗称“人造小太阳”。下列关于核反应说法正确的是（）A.太阳辐射出的能量主要来自太阳内部的裂变反应B.轻核聚变时释放能量，重核裂变时吸收能量C.核反应是聚变反应D.“人造太阳”的核反应方程是2．足球比赛中，某队甲、乙队员表演了一次精彩的直塞球传递：在甲、乙相距L时，甲将足球以15m/s的初速度沿水平地面传出，速度方向沿甲、乙连线，在球传出的同时，乙由静止开始沿二者连线向远离甲的方向运动，其运动过程的图像如图所示，当时乙与球到达同一位置，重力加速度为10，下列说法不正确的是（）A.0~3s内球一直在靠近乙B.球所受阻力大小是其重力的C.相遇时球的位移为33.75mD.甲乙相距L为12.5m3．一列沿x轴传播的简谐横波，t=0.1s时，波形图如图（a）所示，x=2m处质点P的振动图像如图（b）所示，则（）图（a）图（b）A.该简谐横波沿x轴正方向传播B.该列波的波速为10m/sC.t=0.15s时，x=4m处质点Q的速度为0D.质点P在0.2s内，经过的路程为20cm4．2023春节，《流浪地球2》震撼登场，在流浪地球2中，太空电梯给人留下了深刻的印象。设想在赤道上建造如图垂直于水平面的“太空电梯”，宇航员可以通过电梯直通太空站。设r为宇航员到地心的距离，R为地球半径，下列说法正确的是（）

A.随着r增大，宇航员的线速度增大

B.宇航员在r=R处的线速度等于第一宇宙速度

C.宇航员在电梯中上升的过程中始终处于完全失重的状态D.电梯到达某位置时，宇航员在该点的向心加速度一定比同高度的卫星小5．如图所示，一通电导体棒ab静止在倾角为的粗糙斜面上，流过导体棒的电流如图所示，导体棒所在空间加一方向与导体棒垂直的匀强磁场，当匀强磁场方向与图中箭头方向(与斜面垂直向上)的夹角为时，无论所加磁场多强，均不能使导体棒发生移动。已知导体棒与斜面间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列关系式中正确的是（）A．B．C．D．6．在正方形ABCD的中心有一以O点为圆心的铁环，如图所示缠绕着通电绝缘导线，当通电方向如图所示时，O点的磁感应强度大小为。现在A、B、C、D四点放置如图所示的通电直导线，电流强度如图所示。已知正方形边长为l，通电直导线周围磁场，其中k为已知系数，I为电流强度，d为到通电导线的直线距离。则此时O点的磁感应强度B为（）B．C．D．7．如图光滑水平面上有a、b、c、d四个弹性小球，质量分别为m、9m、3m、m。小球a一端靠墙，并通过一根轻弹簧与小球b相连，此时弹簧处于原长。小球b和c接触但不粘连。现给小球d一个向左的初速度，与小球c发生碰撞，整个碰撞过程中没有能量损失，弹簧始终处于弹性限度之内。以下说法正确的是（）A．整个过程中小球a、b、c、d和弹簧组成的系统动量B．整个过程中四个弹性小球a、b、c、d的机械能守恒C．小球a速度的最大值为D．弹簧弹性势能最大值为多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分．绿色环保、低碳出行已经成为一种时尚，新能源汽车越来越受市民的喜爱，正在加速“驶入”百姓家，某物理老师为自家电动汽车安装充电桩的电路图如下，已知总电源的输出电压为U1=220V，输出功率为，输电线的总电阻r=12Ω，变压器视为理想变压器，其中升压变压器的匝数比为，汽车充电桩的额定电压为50V。则下列说法中正确的有（）A．输电线上的电流为100AB．用户获得的功率为C．降压变压器的匝数比为D．若充电桩消耗的功率增大，在总电压不变的情况下，充电桩用户端获得的电压减小9．有一种特技表演叫铁笼飞车，如图所示，几辆摩托车在圆球形铁笼中旋转飞驰，场面惊心动魄。假设固定在地面上的铁笼的半径为6.4m，摩托车（含演员及装备，可视为质点）的质量为200kg，A、B两点分别为铁笼的最高点和最低点，C点与B点的高度差为1.28m，某次表演中一辆摩托车正在竖直面内做圆周运动（g=10m/s2），以下说法正确的是（）A．摩托车安全通过圆形铁笼A点时最小速度为8m/sB．摩托车以最小速度通过A点时重力的功率为1.6×104WC．摩托车以20m/s的速度通过C点时对铁笼的压力为1.41×104ND．若摩托车以20m/s的速度在水平面内运动，经过C点时角速度约为5.21rad/s10.两金属棒a、b垂直放置在如图所示足够长的光滑水平导轨上，金属棒a、b的质量分别为m和2m，电阻分别为r1和r2，导轨左边间距为l，右边间距为3l，两导轨所在的区域处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B。两金属棒与导轨接触良好且运动时始终与导轨垂直。某时刻金属棒a受到水平向右的恒力F作用，a始终在导轨MN上运动，b始终在导轨PQ上运动，不计导轨电阻，经过足够长的时间后，下列说法正确的是（）A．金属棒a与b均做匀变速直线运动且距离保持不变B．金属棒a的加速度为C．流过金属棒a的电流大小为D．回路中的感应电动势保持不变，大小为实验题：共15分．11.（6分）某实验小组在进行“探究加速度与力的关系”实验时，设计了如图所示的三种实验方案。方案一：两小车放在水平板上，前端通过钩码牵引，后端各系一条细线，用板擦把两条细线按在桌上，使小车静止。抬起板擦，小车同时运动，一段时间后按下板擦，小车同时停下。对比两小车的位移，可知加速度与质量大致关系。方案二：（I）按如图所示的装置将实验器材安装好，把悬挂小盘的细绳系在小车上；（Ⅱ）在长木板不带定滑轮的一端下适当的位置垫上一块薄木块，反复移动木块的位置，直至小车能沿长木板做匀速直线运动，打出点迹分布均匀的纸带；（Ⅲ）小盘通过细绳绕过定滑轮系于小车上，先接通电源后放开小车，断开电源后，再取下纸带，并对纸带进行编号；（Ⅳ）保持小车的质量M不变，改变小盘内的砝码的个数n，重复步骤（Ⅲ）；（Ⅴ）在每条纸带上选取一段比较理想的部分，测出加速度a，通过作图可得a-n图像。方案三：（I）挂上托盘和砝码，改变木板的倾角，使质量为M的小车拖着纸带沿木板匀速下滑；（Ⅱ）取下托盘和砝码，测出其总质量为m，让小车沿木板下滑，测出加速度a；（Ⅲ）改变砝码质量和木板倾角，多次测量，通过作图可得到a-F的关系。方案一中有一处明显的错误为：_______________________________。不需要满足条件的方案是_____（选填“方案一”、“方案二”或“方案三”）。利用方案二进行实验时改变钩码的个数n测得相应的加速度a，并记录数据如下表所示，请将下表中的数据描在坐标纸上，并作出a-n图像。n＝2时的加速度a约为。（结果保留二位有效数字）n12345a/(m·s－2)0.200.580.781.0012.（9分）某实验小组查阅资料了解到交警查酒驾所用酒精测试仪实际上是由酒精气敏电阻、一个定值电阻及一个电压表组成，某气敏电阻在不同酒精气体浓度下的阻值如下表，酒精测试仪的原理图如图所示。（1）酒精气体浓度越高，电压表的示数越大，则原理图中（选填“R”或“R0”）表示气敏电阻。（2）在坐标纸上补齐数据表中所给第三组数据，并作出气敏电阻阻值随酒精气体浓度变化的关系曲线。（3）若电源电动势为6V、内阻为2Ω，电压表量程0~3V、内阻非常大，定值电阻阻值为20Ω。某次检测电压表的示数为2V，则检测时酒精浓度约为mg/ml。（结果保留二位小数）计算题：共39分．（11分）小明同学设计了一个用弹簧测力计测量环境温度的实验装置，如图所示。导热汽缸开口向上并固定在桌面上，用质量m=600、截面积S=20cm2的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞与汽缸壁间无摩擦，每次测量时保证活塞的位置不变。当弹簧测力计示数为F1=6N时，测得环境温度T1=300K。设外界大气压强p0=1.0×105Pa，重力加速度g=10m/s2。（1）当弹簧测力计示数为F2=8N时，环境温度T2为多少？（2）若测力计量程为（0~10N）该装置可测量的环境温度范围为多少？14.（12分）研究高能粒子的运动时，电磁场约束可以控制带电粒子运动的轨迹。如图甲所示为相关研究装置的简化示意图。两块面积足够大的金属板MN水平放置，金属板与可调电源连接形成电场，在两板之间施加磁场。电场强度与磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示，电场的正方向为竖直向下，磁场的正方向为垂直于纸面向外E0与B0已知，电场和磁场交替存在的时间间隔为（持续交替存在，后续时间未画出）。t=0时刻，带正电粒子（质量m，电荷量q，不计重力）在极板M的上边缘向右水平射入，初速度大小为。（1）若经时间后，粒子未与极板N相撞，求此时粒子速度大小。（2）若N板的位置可调，为保证粒子在时间内不撞到N板，求MN板间的最小距离。15.（16分）如图所示，长度为的水平传送带左右两端与水平轨道平滑连接，传送带以的速度逆时匀速转动；左侧粗糙轨道的长为，左端R点固定有弹性挡板；右侧光滑轨道的右端与轻质弹簧栓接，弹簧与物块A组成弹簧振子，平衡位置位于N点，PN之间的距离为，弹簧的劲度系数为。初始时物块A、B静止于N点，现缓慢移动物块A至M点后静止释放，MN之间距离为，物块A、B在N点发生弹性碰撞，碰后物块A继续向左运动，物块B向左运动至挡板处，与挡板发生弹性碰撞，碰后向右刚好运动至P点速度减为零，此时物块A刚好向右经过N点。已知物块A、B均可看成质点，物块B与传送带和左侧轨道的滑动摩擦因数均为，弹簧的弹性势能为，弹簧振子的周期公式，m为振子的质量，k为弹簧的劲度系数。物块B第一次到达Q点的速度大小；碰后物块B的速度大小范围；（结果可用根号表示）若碰后物块B的速度为，实现上述过程，求物块B的质量。（结果可用表示）——★参考答案★——单项选择题．1．〖答案〗C〖解析〗太阳辐射出的能量主要来自太阳内部的聚变反应，A错误；轻核聚变和重核裂变都是释放能量，B错误；一个氘核与氚核聚变结合成氦核，同时放出一个中子，属于聚变反应，C正确；“人造太阳”的核反应方程是聚变反应，而该式为重核裂变反应，D错误；故选C。2．〖答案〗D〖解析〗v-t图像图线与坐标轴所围的面积表示位移，球追乙，且在t=3s时两者相遇，故0~3s内球一直在靠近乙，A正确；v-t图像斜率表示加速度，球在0~3s内做匀减速运动的加速度为，球在做匀减速运动时的合外力为阻力，根据牛顿第二定律可知，故而，B正确；以足球为对象，球速减小到7.5m/s内球的位移，C正确；以运动员乙为研究对象，在0~3s内根据v-t图像图线与坐标轴所围的面积表示位移，可得，所以，开始甲、乙相距，D错误，故选D。3．〖答案〗C〖解析〗由振动图像可知0.1s时，质点P的振动方向沿y轴负方向，结合同侧法可知该简谐横波沿x轴负方向传播，A错误；波速，B错误；简谐横波沿x轴负方向传播，t=0.1s时质点Q在平衡位置，振动方向沿y轴正方向，经过，质点Q到达波峰，速度0，C正确；质点P在一个周期内经过的路程为4A=40cm，D错误；故选C。4．〖答案〗A〖解析〗电梯相对地面静止，则宇航员与地球自转具有相同的角速度，根据可知，随r增大，宇航员的线速度增大，A正确；宇航员在r=R处的线速度等于其随地球自转的线速度，不是第一宇宙速度，B错误；当电梯升至同步卫星的高度时，和同步卫星角速度相同，此时满足引力完全提供向心力，宇航员才处于完全失重的状态，C错误；位置过低，电梯转动的角速度要比同高度的卫星慢，向心加速度自然比同高度的卫星小；且该位置引力没有完全提供向心力，宇航员需对电梯地面存在一定压力；高度过高，电梯角速度大于同高度卫星的角速度，宇航员此时引力小于向心力，电梯还需给宇航员一个与引力同方向的外力才行，D错误；故选A。

5．〖答案〗A〖解析〗通电导体棒受安培力与斜面夹角为，受力分析可知，，，解得：，当时，，即当时无论所加磁场多强，均不能使导体棒发生移动；故选A。6．〖答案〗C〖解析〗由右手螺旋定则可判断出，线圈在O点的磁感应强度B0方向竖直向下；A点直导线在O点的磁感应强度，方向沿OD方向；同理，，方向沿OC方向；同理，，方向沿OB方向；，方向沿OA方向，如图所示，故O点的磁感应强度，代入数据得，故选C。7．〖答案〗C〖解析〗在a球离开墙之前，系统所受合外力不为零，此时动量不守恒，故A错；整个过程中有小球的动能和弹簧弹性势能之间的转化，故B错；d和c是弹性碰撞，对d和c有：，解得：，；之后c和b再次发生弹性碰撞，解得，；弹簧第一次被压缩到最短时，弹性势能最大，最大值为，故D错误；当小球a离开墙之后，a和b组成的系统动量和机械能均守恒，当a离开墙面之后弹簧第一次恢复到原长时，小球a的速度最大，小球b的速度最小，对a和b有，，，解得，故C对。〖答案〗选C。多项选择题．8．〖答案〗AD〖解析〗升压变压器原线圈电，所以，A正确；输电线损失功率，用户获得的功率，B错误；升压变压器副线圈电压，降压变压器原线圈电压，降压变压器的匝数比为，C错误；如果输出端消耗的功率增大，在总电压不变的情况下，可知输送电流增大，输电线上损失电压增大，降压变压器原线圈电压减小，则降压变压器副线圈电压减小，充电桩端获得的电压减小，D正确；故选AD。9．〖答案〗ACD〖解析〗摩托车用最小速度安全通过最高点A时只有重力提供向心力求得该速度为8m/s，此时重力方向与速度方向垂直，瞬时功率为0，A正确B错误；根据铁笼半径和B、C两点的高度差可求出过B、C的半径之间的角为37o，在C点有，求出N，根据牛顿第三定律，对铁笼的压力为N，C正确；若摩托车在水平面内运到C点，轨道半径，角速度，D正确；故选ACD。10．〖答案〗BC〖解析〗由于金属棒a和b整体受恒定的拉力作用，则最终的稳定状态是两棒都将有固定的加速度值，可得金属棒受恒定的安培力，即回路中有恒定的电流，进而得出回路有恒定的电动势。设金属棒a和b的速度分别为v1和v2，由闭合电路的欧姆定律知：，电流的变化率为，因为I恒定，所以，可得：，因为最终两金属棒都做匀加速运动，且加速度不同，两棒距离逐渐减小，A错误；对金属棒a由牛顿第二定律得：，对金属棒b由牛顿第二定律得：，可解得，，B正确；将加速度a2的结果代入公式，解得，C正确；由可知，D错误；故选BC。实验题．11．〖答案〗（1）细线的方向与桌面不平行（2）方案三（3）描点连线见〖解析〗0.40〖解析〗（1）细线的方向与桌面不平行，则细线上的拉力方向不沿桌面方向，细线拉力沿水平方向的分力提供小车运动的加速度，误差较大；方案一与方案二都需要由托盘和钩码托盘和提供拉力让小车做匀加速直线运动，当时细线拉力近似等于托盘和钩码托盘，方案三挂上托盘和砝码，改变木板的倾角，使质量为M的小车拖着纸带沿木板匀速下滑，后取下托盘和砝码，测出其总质量为m，让小车沿木板下滑，小车所受的合力即为mg，不需要满足；描点连线如图所示，由图可读出n=2时加速度a约为0.40。12．〖答案〗（1）R（2）详见〖解析〗（3）0.42(0.40-0.42）〖解析〗（1）由表格数据可知，酒精气体浓度的增大时气敏电阻的阻值在减小，而此时要求电压表的示数增大，故原理图中R表示气敏电阻。（2）描点连线见下图（3）电压表的示数，代入数据可知当U=2V时R=