2024届河北省市沧州市高三下学期复习质量检测（二模）物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1沧州市2024届普通高中高三总复习质量监测物理试卷注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考号及座位号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题〖答案〗后，用2B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。一、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．氢原子从高能级向等能级跃迁产生的相应光谱，分别称为赖曼系、巴耳末系、帕邢系和布喇开系，如图所示。下列说法正确的是（）A．巴耳末系谱线频率大于赖曼系谱线频率B．布喇开系谱线波长小于赖曼系谱线波长C．巴耳末系光子的能量可以使处于基态的氢原子的电子脱离原子核的束缚变为自由电子2．如图所示，质量为的物块用可变力压在竖直墙壁上，物块处于静止状态。某时刻开始突变，以此时作为计时起点，大小满足。已知物块与墙壁之间的动摩擦因数为，重力加速度为，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，则至少经过多长时间物块相对于墙壁再次静止（）A． B． C． D．3．高标准钢筋通常用于承载能力要求较高的大型建筑结构中，如桥梁、高楼建筑等。钢筋在弹性限度内的伸长量与拉力的关系满足胡克定律。实验室中测量某高标准下截面积分别为和的两种型号钢筋的劲度系数。数据如下表所示，通过数据分析，关于该材料的劲度系数分析可能正确的是（）长度拉力伸长量横截面积200N400N800N1600N1m0.02mm0.04mm0.08mm0.16mm2m0.04mm0.08mm0.16mm0.32mm1m0.01mm0.02mm0.04mm0.08mmA．劲度系数与拉力成正比B．劲度系数与长度成正比C．劲度系数与横截面积成正比D．劲度系数由材料决定与长度、横截面积无关4．一定质量的物块静止在水平面上，给物块施加竖直向上的拉力，选取地面为重力势能的零势能面，物块在一定时间内机械能随路程变化的图像如图所示。已知物块加速度为零的位置出现在路程大于的位置。下列说法正确的是（）A．过程中物块的加速度逐渐减小B．过程中物块的动能逐渐增大C．过程中物块先向上运动后向下运动D．过程中物块一定向上运动5．如图所示，下端绕有几圈细铁丝、粗细均匀的圆柱形木筷竖直悬浮在足够大的装有水的杯中。木筷横截面积为，木筷与铁丝总质量为，水的密度为，重力加速度为。已知简谐运动的周期，其中是做简谐运动物体的质量，为回复力与位移的比值的绝对值。现把木筷向上提起一段距离后放手，木筷开始做往复运动，空气阻力和水的粘滞阻力不计，忽略铁丝的体积，则木筷自最高点运动到最低点的最短时间为（）A． B． C． D．6．如图所示为一种液面高度预警仪原理图。储液池底部为平面镜，顶部为与底面平行的荧光屏，在荧光屏上一点发出一束激光，激光进入液体后经平面镜反射，再次照射到荧光屏上。当储液池内的液面在标准液面时，照射到荧光屏上的点记为（未标出），预警点在点左侧，距点的距离为。当液面缓慢上升，激光打在预警点时触发警报。已知液体对激光的折射率为，激光照射方向与竖直方向的夹角为60°，不考虑经液面反射的光线。当液面比标准液面高时触发警报，则可表示为（）A． B． C． D．7．如图所示，半径为的均匀带电金属球壳，所带电荷量为。在球壳上取一小面积，球壳上其余部分电荷对所带电荷的作用力为（）A． B． C． D．二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8．国际气候科学界的研究数据表明近百年地球的平均温度已经上升了约1摄氏度。太阳是地球的主要能源来源，地球上的植物把部分太阳能源储存起来，人类生产活动释放该部分能源导致地球温度升高。已知日地距离为，太阳质量为，地球绕太阳运动的轨迹近似为圆形，引力常量为，日地间距离远大于地球半径。单位时间内垂直射到地球单位面积上的能量称为太阳常数。下列说法正确的是（）A．地球绕太阳做圆周运动的周期为B．地球绕太阳做圆周运动的角速度为C．太阳单位时间内向外辐射的总能量为D．太阳单位时间内向外辐射的总能量为9．如图所示，理想变压器的原线圈匝数，原线圈与电压表并联，并通过一电流表接正弦交流电源；一个二极管和阻值为的负载电阻串联后接到匝数的副线圈两端，电压表与电阻并联；阻值为的负载电阻串联电流表后接到匝数的副线圈两端。已知，二极管的正向电阻为零，反向电阻为无穷大，电表均为理想电表。下列说法正确的是（）A．电压表和的示数之比为5：1B．减小负载电阻阻值，电流表示数变大C．电流表和的示数之比为2:5D．如果将二极管短路，电流表和的示数之比为2：510．电磁无损阻尼是一种无接触控速装置，减少了因摩擦对设备的损害。在探究电磁阻尼实验中把两厚度为的大金属板正对竖直放置，质量为的长方体形状小磁铁水平放置且与金属板垂直，如图所示。小磁铁端面正对两金属板区域的磁场均可视为匀强磁场，磁感应强度为，其余磁场忽略不计。已知小磁铁厚度为，宽度为，长度为，金属板电阻率为，重力加速度为，为研究问题方便金属板只考虑与磁场正对部分的电阻，其余电阻忽略不计，忽略空气阻力，小磁铁由静止释放后运动过程中始终保持水平，且穿出金属板前已经匀速。下列说法正确的是（）A．小磁铁向下运动过程中，金属板与小磁铁正对部分的电阻为B．小磁铁匀速下落时，金属板与小磁铁正对部分的电流为C．小磁铁向下匀速运动时的速率为D．仅更换电阻率更小的金属板，可以减小磁铁向下匀速运动的速率三、非选择题：本题共5小题，共54分。11．（7分）某同学用如图所示的装置验证机械能守恒定律。一根轻质杆上固定两个质量均为的小钢球、B，通过光滑转轴与铁架台在点相连，光电门固定在转轴的正下方。在球底部竖直地粘住一片宽度为的遮光条，测出转轴到球球心及球球心的距离分别为、。已知重力加速度为。（1）用螺旋测微器测量遮光条宽度，示数如图所示，遮光条宽度=______mm。（2）将轻质杆拉到水平位置由静止释放，遮光条经过光电门的挡光时间由计时器测出，取作为小钢球经过最低点时的速度，则小钢球到达最低点时的速度为______。（用、、表示）（3）若在误差允许的范围内满足关系式______（用、、、表示），则说明小球、由水平位置运动到最低点的过程中机械能守恒。（4）该同学利用测量数据计算出小钢球、由释放到运动至最低点的过程中，动能变化量的数值总是大于重力势能变化量的数值，造成这种差异的原因分析正确的是______。A．存在空气阻力B．小球质量测量值偏大C．用遮光条的速度代替小钢球的速度12．（8分）鸡蛋的孵化温度范围通常在37.5℃到38.5℃之间。在这个温度范围内鸡蛋才能孵化出健康的幼鸡。某兴趣小组研究通过热敏电阻对孵化器实施自动控温。（1）该小组用伏安法测量不同温度下热敏电阻的阻值。实验中使用的器材有：被测热敏电阻；电流表（量程为0~1.5mA，内阻约为200Ω）；电压表（量程为0~15V，内阻约为9.0kΩ）；滑动变阻器（0~50Ω）；直流电源（电动势为15V）；容器及测温装置。为了较准确的测出不同温度下热敏电阻的阻值，应选用图甲中所示的______电路进行实验。（2）采用正确的电路进行测量后，作出该热敏电阻的阻值随温度变化的图像如图乙所示。（3）如图丙所示，将热敏电阻安装在孵化器内，为使孵化器温度稳定在38℃±0.5℃，当孵化器内温度达到38℃时加热器停止加热。自动控制电路将热敏电阻与调节电阻串联，当流过热敏电阻的电流达到50.0μA时，通过放大电路将电流放大，继电器的衔铁将被吸合。该过程通过热敏电阻、电磁继电器和放大电路等自动完成。①应该把孵化器的加热器接在______（填“、”或“、”）端；②当衔铁被吸合时，加在热敏电阻两端的电压为______V。（结果保留2位有效数字）③在实验阶段发现每次温度为：37℃时衔铁被吸合，为完成设计目标，需要把可变电阻R₁______（填“调大”或“调小”）。13．（8分）如图所示，半径不同的两个导热性能良好的圆筒连接组成的汽缸放置在小车上，小车静置在光滑水平面上。不可伸长的轻杆连接的两活塞、之间封闭着一定质量的理想气体，整个系统处于静止状态。给小车施加水平向右的恒定拉力，经过一段时间活塞相对汽缸重新静止，在此过程中汽缸始终相对小车静止。已知汽缸和小车质量均为，两活塞总质量为，、的横截面积分别为和，初始时封闭气体体积为，大气压强为，环境温度不变，两圆筒足够长，不计活塞和汽缸之间的摩擦力，封闭气体质量远小于活塞质量，空气阻力远小于拉力。求：（1）稳定运动时小车对汽缸的摩擦力；（2）稳定时封闭气体的压强；（3）用表示（2）中压强结果，则自开始运动至稳定时活塞相对汽缸的位移。14．（14分）如图所示，质量为的小球通过长为的轻质细线悬挂在天花板上，当悬线竖直时，小球与地面之间的缝隙可以忽略。另一质量为的小球以初速度向右运动与静止的小球在水平面发生弹性正碰；的左侧有可以移动的挡板，球与挡板发生碰撞时无能量损失。实验时依次改变挡板位置，保证每次与发生弹性正碰的位置均在球轨迹最低点。已知水平面光滑，空气阻力可以忽略，实验中小球的摆角始终小于5°，重力加速度为，当很小时，，且弧长近似等于弦长。求：（1）第一次碰撞后瞬间小球、的速率；（2）为按要求完成第二次碰撞，挡板到碰撞位置的距离应满足的条件；（3）第三次碰撞后小球做简谐运动的振幅。15．（17分）如图所示，以水平直线、为边界的区域Ⅰ内存在电场强度大小为、方向水平向右的匀强电场，以水平直线、为边界的区域Ⅱ内存在电场强度大小为、方向竖直向上的匀强电场及磁感应强度大小为、方向垂直于纸面向外的匀强磁场。质量均为、电荷量分别为和的带电小球、先后自边界的点以大小为、方向与边界成、30°角的初速度进入区域Ⅰ，小球与边界成30°角离开区域Ⅰ，小球垂直边界离开区域Ⅰ。已知纸面位于竖直面内，小球始终在纸面内运动，不计空气阻力，重力加速度大小为。求：（1）小球、在和之间的水平位移之比；（2）边界和之间的距离；（用、表示）（3）为使小球不从边界离开区域Ⅱ，与边界的最小距离；（4）把（3）问中最小距离等分为上下两份，上部分磁感应强度保持不变，下部分磁感应强度大小变为，方向不变，小球运动过程中到边界的最大距离。——★参考答案★——题号12345678910〖答案〗DCCBDBAACBDAD1．D〖解析〗根据跃迁规律，赖曼系、巴耳末系、帕邢系和布喇开系波长逐渐增大，释放光子的频率逐渐减小，光子能量逐渐减小。A、B错误；处于基态的氢原子需要吸收大于13.6eV的能量才能使氢原子电子脱离束缚，C错误；巴耳末系光子能量小于赖曼系光子能量，根据光电效应原理可知，D正确。[命题意图]本题考查对能级跃迁的基本知识的掌握，考查学生识图能力，理解能力。2．C〖解析〗滑动摩擦力，所以时间内滑动摩擦力的冲量，对物块根据动量定理得：，所以再次静止的时刻，C正确，A、B、D错误[命题意图]本题考查利用动量定理解决变力的问题，考查建模能力以及灵活运用物理规律解决实际问题的能力。3．C〖解析〗根据胡克定律及表中数据可知，劲度系数与长度成反比，与横截面积成正比，C正确，A、B、D错误。[命题意图]本题考查弹力与弹性形变的关系，考查学生理解能力、数据分析与处理的能力、解决实际问题的能力。4．B〖解析〗物块机械能增加是由拉力做功引起的，根据，可知图像的斜率表示，因此一直在减小，当路程大于后拉力变为零，的过程中物块的机械能在增加，所以在做正功，物块向上运动，之后物块可能向下做自由落体运动或向上做竖直上抛运动。在物块向上运动的过程中，开始时拉力大于重力，向上做加速度逐渐减小的加速度运动，直到加速度为零，速度达到最大值，然后再做加速度逐渐增大的减速运动，当拉力为零后做加速度恒定的匀变速直线运动，B正确，A、C、D错误。[命题意图]本题考查对功能关系的理解，图像的理解，考查学生视图能力和分析综合问题能力。5．D〖解析〗开始筷子静止，浮力和重力平衡，当提起或下压，合力方向和位移方向相反，合力，筷子做简谐运动，，所以周期自最高点到最低点至少运动半个周期，则最短时间，D正确，A、B、C错误。[命题意图]本题考查简谐运动的回复力，物体做简谐运动的周期公式，考查建模能力和应用物理处理实际问题的能力。6．B〖解析〗光路如图所示，根据折射定律，解得，设荧光屏到标准液面的距离为，标准液面对应的深度为。根据几何关系得，解得，，B正确，A、C、D错误。[命题意图]本题考查光的折射定律，几何关系的处理，考查学生画图的能力和理解能力。7．A〖解析〗在紧挨着面取两点和，在内部，在外部。设所带电荷分别在、两点形成的电场强度大小为，其余部分在、两点形成的电场强度大小为，所以点电场强度大小为，点电场强度大小为，解得，所以其余部分对所带电荷的电场力，A正确。本题也可以根据量纲进行排除。[命题意图]本题考查电场的适量运算，量纲的运算；考查学生模型建构能力。8．AC〖解析〗地球绕太阳做圆周运动，万有引力提供向心力，则有，解得，A正确；角速度，B错误；太阳单位时间内向外辐射的总能量为，C正确，D错误。[命题意图]本题考查环绕天体的基本公式的运算、能量辐射的运算；考查建构模型和分析实际问题能力。9．BD〖解析〗根据理想变压器副线圈两端电压与原线圈电压关系可得，设电压表示数为，根据有效值的定义可得，解得，所以电压表和的示数之比为，A错误；副线圈两端的电压不变，电阻减小，则电流增大，副线圈的功率增大，最后使得输入功率增大，所以电流表的示数增大，B正确；因为两副线圈匝数和负载相同，根据能量守恒可得，解得电流表和的示数之比为3：10，C错误；当没有二极管时，解得电流表和的示数之比为2:5，D正确。[命题意图]本题考查多级变压器的计算，二极管的单向导电性；考查理解问题和分析综合问题的能力。10．AD〖解析〗金属板正对小磁铁部分电阻长度为，横截面积为，根据电阻定律可得金属板与小磁铁正对部分的电阻，A正确；匀速时金属板正对面积受到的安培力等于磁铁的重力，根据牛顿第三定律，对磁铁进行受力分析得，可得，对金属板有，解得，B、C错误；减小电阻率可以减小匀速运动时的速率，D正确。[命题意图]本题考查学生在真实情境中发现问题的能力，考查闭合电路欧姆定律，安培力作用下的运动问题；考查学生理解问题和分析综合问题的能力。11．〖答案〗:（1）7.885（7.883~7.888均正确，2分）（2）（2分）（3）（2分）（4）C（1分）〖解析〗:（1）根据螺旋测微器的示数可读出遮光条的宽度。（2）在运动过程中、两球的角速度相等，则有，解得。（3）若机械能守恒，则满足系统重力势能的减少量等于动能的增加量，则有，即（4）存在空气阻力会使重力势能的减少量大于动能的增加量，A错误；小球质量对实验结果没有影响，B错误；遮光条在小球的底部，其线速度大于小钢球经过最低位置时的速度，所以会造成小钢球速度的计算值偏大，会造成动能变化量的数值大于重力势能变化量的数值，C正确。[命题意图]本题考查实验中数据处理，实验误差分析；考查学生科学探究能力。12．〖答案〗:（每空2分）（1）B（3）①AC②1.4③调大〖解析〗（1）根据实验结果，热敏电阻在25~60℃变化过程中阻值在5kΩ~60kΩ变化。为减小实验误差，电路应采用分压、内接，B正确。（3）①根据图乙可知热敏电阻温度升高，电阻减小，当温度超过38℃停止加热，所以加热装置应接入、。②根据图乙可知当温度为38℃时，电阻约为28kΩ，可得。③37℃时电阻约为30kΩ，此时电流达到50.0μA，根据闭合电路欧姆定律，可变电阻需要调大阻值。[命题意图]本题考查实验的基本操作，数据处理，误差分析；考查学生科学探究能力。考查学生应用所学知识解决实际问题的能力。13．〖答案〗:（1）（2）（3）〖解析〗（1）对整体装置分析，根据牛顿第二定律得（1分）以气缸和活塞为整体，根据牛顿第二定律得（1分）解得（1分）（2）设稳定时封闭气体压强为对活塞整体，由牛顿第二定律得（1分）解得（1分）（3）根据（2）结果，封闭气体压强变小，体积变大，该过程为等温过程（1分）根据体积关系（1分）解得（1分）[命题意图]本题考查连接体问题，考查真实情境下应用理想气体状态方程解决问题的能力，考查理解问题和分析综合问题能力。14．〖答案〗:（1）（2）（3）〖解析〗（1）小球和发生弹性正碰由动量守恒定律得（1分）由能量守恒定律得（1分）解得（1分）（1分）第一次碰撞后瞬间小球、的速率均为（2）第一次碰撞结束后两小球速率相等，为完成第二次碰撞必然在小球向左运动时。自第一次碰撞结束瞬间至第2次碰撞所需时间应满足（1分）其中（1分）设此过程挡板到碰撞点的距离为，应满足条件（1分）解得（1分）（3）第二次碰撞，规定向左为正，由动量守恒定律得（1分）由机械能守恒定律得（1分）解得，，方向向左第三次碰撞重复第一次碰撞由（1）结果可知小球摆动到最高点的过程，根据机械能守恒定律得（1分）解得（1分）所以（1分）所以振幅（1分）[命题意图]本题考查弹性碰撞、机械能守恒定律、简谐运动等知识，考查应用数学处理物理问题的能力。15．〖答案〗:（1）3:1（2）（3）（4）〖解析〗（1）小球和在水平方向的初速度（1分）水平方向加速度大小（1分）小球在该区域做直线运动，两小球竖直方向运动情况相同，设小球在该区域运动时间为对小球，根据运动学公式可得，（2分）对小球有综上可得（1分）（2）根据（1）问结论，小球到达边界时水平速度（1分）因为小球做直线运动，小球离开边界时速率（1分）竖直方向速度（1分）所以两边界之间的距离（1分）解得（1分）（3）因小球在区域Ⅰ做匀速直线运动，则有（1分）又因为和之间的电场强度大小为，所以在该区域小球受竖直向上的电场力，所以小球受到的电场力与重力平衡，小球在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，如图1所示：对小球，洛伦兹力提供做圆周运动的向心力，则有（1分）到边界的最小距离（1分）解得（1分）（4）小球的运动轨迹如图2所示，对小球，在水平方向上根据动量定理可得（1分）可得小球运动过程中到边界的最大距离（1分）解得（1分）其他方法正确均给分[命题意图]本题利用带电粒子在电场、磁场中的运动考查学生分析综合问题的能力，考查学生应用数学处理物理问题的能力。沧州市2024届普通高中高三总复习质量监测物理试卷注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考号及座位号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题〖答案〗后，用2B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。一、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．氢原子从高能级向等能级跃迁产生的相应光谱，分别称为赖曼系、巴耳末系、帕邢系和布喇开系，如图所示。下列说法正确的是（）A．巴耳末系谱线频率大于赖曼系谱线频率B．布喇开系谱线波长小于赖曼系谱线波长C．巴耳末系光子的能量可以使处于基态的氢原子的电子脱离原子核的束缚变为自由电子2．如图所示，质量为的物块用可变力压在竖直墙壁上，物块处于静止状态。某时刻开始突变，以此时作为计时起点，大小满足。已知物块与墙壁之间的动摩擦因数为，重力加速度为，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，则至少经过多长时间物块相对于墙壁再次静止（）A． B． C． D．3．高标准钢筋通常用于承载能力要求较高的大型建筑结构中，如桥梁、高楼建筑等。钢筋在弹性限度内的伸长量与拉力的关系满足胡克定律。实验室中测量某高标准下截面积分别为和的两种型号钢筋的劲度系数。数据如下表所示，通过数据分析，关于该材料的劲度系数分析可能正确的是（）长度拉力伸长量横截面积200N400N800N1600N1m0.02mm0.04mm0.08mm0.16mm2m0.04mm0.08mm0.16mm0.32mm1m0.01mm0.02mm0.04mm0.08mmA．劲度系数与拉力成正比B．劲度系数与长度成正比C．劲度系数与横截面积成正比D．劲度系数由材料决定与长度、横截面积无关4．一定质量的物块静止在水平面上，给物块施加竖直向上的拉力，选取地面为重力势能的零势能面，物块在一定时间内机械能随路程变化的图像如图所示。已知物块加速度为零的位置出现在路程大于的位置。下列说法正确的是（）A．过程中物块的加速度逐渐减小B．过程中物块的动能逐渐增大C．过程中物块先向上运动后向下运动D．过程中物块一定向上运动5．如图所示，下端绕有几圈细铁丝、粗细均匀的圆柱形木筷竖直悬浮在足够大的装有水的杯中。木筷横截面积为，木筷与铁丝总质量为，水的密度为，重力加速度为。已知简谐运动的周期，其中是做简谐运动物体的质量，为回复力与位移的比值的绝对值。现把木筷向上提起一段距离后放手，木筷开始做往复运动，空气阻力和水的粘滞阻力不计，忽略铁丝的体积，则木筷自最高点运动到最低点的最短时间为（）A． B． C． D．6．如图所示为一种液面高度预警仪原理图。储液池底部为平面镜，顶部为与底面平行的荧光屏，在荧光屏上一点发出一束激光，激光进入液体后经平面镜反射，再次照射到荧光屏上。当储液池内的液面在标准液面时，照射到荧光屏上的点记为（未标出），预警点在点左侧，距点的距离为。当液面缓慢上升，激光打在预警点时触发警报。已知液体对激光的折射率为，激光照射方向与竖直方向的夹角为60°，不考虑经液面反射的光线。当液面比标准液面高时触发警报，则可表示为（）A． B． C． D．7．如图所示，半径为的均匀带电金属球壳，所带电荷量为。在球壳上取一小面积，球壳上其余部分电荷对所带电荷的作用力为（）A． B． C． D．二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8．国际气候科学界的研究数据表明近百年地球的平均温度已经上升了约1摄氏度。太阳是地球的主要能源来源，地球上的植物把部分太阳能源储存起来，人类生产活动释放该部分能源导致地球温度升高。已知日地距离为，太阳质量为，地球绕太阳运动的轨迹近似为圆形，引力常量为，日地间距离远大于地球半径。单位时间内垂直射到地球单位面积上的能量称为太阳常数。下列说法正确的是（）A．地球绕太阳做圆周运动的周期为B．地球绕太阳做圆周运动的角速度为C．太阳单位时间内向外辐射的总能量为D．太阳单位时间内向外辐射的总能量为9．如图所示，理想变压器的原线圈匝数，原线圈与电压表并联，并通过一电流表接正弦交流电源；一个二极管和阻值为的负载电阻串联后接到匝数的副线圈两端，电压表与电阻并联；阻值为的负载电阻串联电流表后接到匝数的副线圈两端。已知，二极管的正向电阻为零，反向电阻为无穷大，电表均为理想电表。下列说法正确的是（）A．电压表和的示数之比为5：1B．减小负载电阻阻值，电流表示数变大C．电流表和的示数之比为2:5D．如果将二极管短路，电流表和的示数之比为2：510．电磁无损阻尼是一种无接触控速装置，减少了因摩擦对设备的损害。在探究电磁阻尼实验中把两厚度为的大金属板正对竖直放置，质量为的长方体形状小磁铁水平放置且与金属板垂直，如图所示。小磁铁端面正对两金属板区域的磁场均可视为匀强磁场，磁感应强度为，其余磁场忽略不计。已知小磁铁厚度为，宽度为，长度为，金属板电阻率为，重力加速度为，为研究问题方便金属板只考虑与磁场正对部分的电阻，其余电阻忽略不计，忽略空气阻力，小磁铁由静止释放后运动过程中始终保持水平，且穿出金属板前已经匀速。下列说法正确的是（）A．小磁铁向下运动过程中，金属板与小磁铁正对部分的电阻为B．小磁铁匀速下落时，金属板与小磁铁正对部分的电流为C．小磁铁向下匀速运动时的速率为D．仅更换电阻率更小的金属板，可以减小磁铁向下匀速运动的速率三、非选择题：本题共5小题，共54分。11．（7分）某同学用如图所示的装置验证机械能守恒定律。一根轻质杆上固定两个质量均为的小钢球、B，通过光滑转轴与铁架台在点相连，光电门固定在转轴的正下方。在球底部竖直地粘住一片宽度为的遮光条，测出转轴到球球心及球球心的距离分别为、。已知重力加速度为。（1）用螺旋测微器测量遮光条宽度，示数如图所示，遮光条宽度=______mm。（2）将轻质杆拉到水平位置由静止释放，遮光条经过光电门的挡光时间由计时器测出，取作为小钢球经过最低点时的速度，则小钢球到达最低点时的速度为______。（用、、表示）（3）若在误差允许的范围内满足关系式______（用、、、表示），则说明小球、由水平位置运动到最低点的过程中机械能守恒。（4）该同学利用测量数据计算出小钢球、由释放到运动至最低点的过程中，动能变化量的数值总是大于重力势能变化量的数值，造成这种差异的原因分析正确的是______。A．存在空气阻力B．小球质量测量值偏大C．用遮光条的速度代替小钢球的速度12．（8分）鸡蛋的孵化温度范围通常在37.5℃到38.5℃之间。在这个温度范围内鸡蛋才能孵化出健康的幼鸡。某兴趣小组研究通过热敏电阻对孵化器实施自动控温。（1）该小组用伏安法测量不同温度下热敏电阻的阻值。实验中使用的器材有：被测热敏电阻；电流表（量程为0~1.5mA，内阻约为200Ω）；电压表（量程为0~15V，内阻约为9.0kΩ）；滑动变阻器（0~50Ω）；直流电源（电动势为15V）；容器及测温装置。为了较准确的测出不同温度下热敏电阻的阻值，应选用图甲中所示的______电路进行实验。（2）采用正确的电路进行测量后，作出该热敏电阻的阻值随温度变化的图像如图乙所示。（3）如图丙所示，将热敏电阻安装在孵化器内，为使孵化器温度稳定在38℃±0.5℃，当孵化器内温度达到38℃时加热器停止加热。自动控制电路将热敏电阻与调节电阻串联，当流过热敏电阻的电流达到50.0μA时，通过放大电路将电流放大，继电器的衔铁将被吸合。该过程通过热敏电阻、电磁继电器和放大电路等自动完成。①应该把孵化器的加热器接在______（填“、”或“、”）端；②当衔铁被吸合时，加在热敏电阻两端的电压为______V。（结果保留2位有效数字）③在实验阶段发现每次温度为：37℃时衔铁被吸合，为完成设计目标，需要把可变电阻R₁______（填“调大”或“调小”）。13．（8分）如图所示，半径不同的两个导热性能良好的圆筒连接组成的汽缸放置在小车上，小车静置在光滑水平面上。不可伸长的轻杆连接的两活塞、之间封闭着一定质量的理想气体，整个系统处于静止状态。给小车施加水平向右的恒定拉力，经过一段时间活塞相对汽缸重新静止，在此过程中汽缸始终相对小车静止。已知汽缸和小车质量均为，两活塞总质量为，、的横截面积分别为和，初始时封闭气体体积为，大气压强为，环境温度不变，两圆筒足够长，不计活塞和汽缸之间的摩擦力，封闭气体质量远小于活塞质量，空气阻力远小于拉力。求：（1）稳定运动时小车对汽缸的摩擦力；（2）稳定时封闭气体的压强；（3）用表示（2）中压强结果，则自开始运动至稳定时活塞相对汽缸的位移。14．（14分）如图所示，质量为的小球通过长为的轻质细线悬挂在天花板上，当悬线竖直时，小球与地面之间的缝隙可以忽略。另一质量为的小球以初速度向右运动与静止的小球在水平面发生弹性正碰；的左侧有可以移动的挡板，球与挡板发生碰撞时无能量损失。实验时依次改变挡板位置，保证每次与发生弹性正碰的位置均在球轨迹最低点。已知水平面光滑，空气阻力可以忽略，实验中小球的摆角始终小于5°，重力加速度为，当很小时，，且弧长近似等于弦长。求：（1）第一次碰撞后瞬间小球、的速率；（2）为按要求完成第二次碰撞，挡板到碰撞位置的距离应满足的条件；（3）第三次碰撞后小球做简谐运动的振幅。15．（17分）如图所示，以水平直线、为边界的区域Ⅰ内存在电场强度大小为、方向水平向右的匀强电场，以水平直线、为边界的区域Ⅱ内存在电场强度大小为、方向竖直向上的匀强电场及磁感应强度大小为、方向垂直于纸面向外的匀强磁场。质量均为、电荷量分别为和的带电小球、先后自边界的点以大小为、方向与边界成、30°角的初速度进入区域Ⅰ，小球与边界成30°角离开区域Ⅰ，小球垂直边界离开区域Ⅰ。已知纸面位于竖直面内，小球始终在纸面内运动，不计空气阻力，重力加速度大小为。求：（1）小球、在和之间的水平位移之比；（2）边界和之间的距离；（用、表示）（3）为使小球不从边界离开区域Ⅱ，与边界的最小距离；（4）把（3）问中最小距离等分为上下两份，上部分磁感应强度保持不变，下部分磁感应强度大小变为，方向不变，小球运动过程中到边界的最大距离。——★参考答案★——题号12345678910〖答案〗DCCBDBAACBDAD1．D〖解析〗根据跃迁规律，赖曼系、巴耳末系、帕邢系和布喇开系波长逐渐增大，释放光子的频率逐渐减小，光子能量逐渐减小。A、B错误；处于基态的氢原子需要吸收大于13.6eV的能量才能使氢原子电子脱离束缚，C错误；巴耳末系光子能量小于赖曼系光子能量，根据光电效应原理可知，D正确。[命题意图]本题考查对能级跃迁的基本知识的掌握，考查学生识图能力，理解能力。2．C〖解析〗滑动摩擦力，所以时间内滑动摩擦力的冲量，对物块根据动量定理得：，所以再次静止的时刻，C正确，A、B、D错误[命题意图]本题考查利用动量定理解决变力的问题，考查建模能力以及灵活运用物理规律解决实际问题的能力。3．C〖解析〗根据胡克定律及表中数据可知，劲度系数与长度成反比，与横截面积成正比，C正确，A、B、D错误。[命题意图]本题考查弹力与弹性形变的关系，考查学生理解能力、数据分析与处理的能力、解决实际问题的能力。4．B〖解析〗物块机械能增加是由拉力做功引起的，根据，可知图像的斜率表示，因此一直在减小，当路程大于后拉力变为零，的过程中物块的机械能在增加，所以在做正功，物块向上运动，之后物块可能向下做自由落体运动或向上做竖直上抛运动。在物块向上运动的过程中，开始时拉力大于重力，向上做加速度逐渐减小的加速度运动，直到加速度为零，速度达到最大值，然后再做加速度逐渐增大的减速运动，当拉力为零后做加速度恒定的匀变速直线运动，B正确，A、C、D错误。[命题意图]本题考查对功能关系的理解，图像的理解，考查学生视图能力和分析综合问题能力。5．D〖解析〗开始筷子静止，浮力和重力平衡，当提起或下压，合力方向和位移方向相反，合力，筷子做简谐运动，，所以周期自最高点到最低点至少运动半个周期，则最短时间，D正确，A、B、C错误。[命题意图]本题考查简谐运动的回复力，物体做简谐运动的周期公式，考查建模能力和应用物理处理实际问题的能力。6．B〖解析〗光路如图所示，根据折射定律，解得，设荧光屏到标准液面的距离为，标准液面对应的深度为。根据几何关系得，解得，，B正确，A、C、D错误。[命题意图]本题考查光的折射定律，几何关系的处理，考查学生画图的能力和理解能力。7．A〖解析〗在紧挨着面取两点和，在内部，在外部。设所带电荷分别在、两点形成的电场强度大小为，其余部分在、两点形成的电场强度大小为，所以点电场强度大小为，点电场强度大小为，解得，所以其余部分对所带电荷的电场力，A正确。本题也可以根据量纲进行排除。[命题意图]本题考查电场的适量运算，量纲的运算；考查学生模型建构能力。8．AC〖解析〗地球绕太阳做圆周运动，万有引力提供向心力，则有，解得，A正确；角速度，B错误；太阳单位时间内向外辐射的总能量为，C正确，D错误。[命题意图]本题考查环绕天体的基本公式的运算、能量辐射的运算；考查建构模型和分析实际问题能力。9．BD〖解析〗根据理想变压器副线圈两端电压与原线圈电压关系可得，设电压表示数为，根据有效值的定义可得，解得，所以电压表和的示数之比为，A错误；副线圈两端的电压不变，电阻减小，则电流增大，副线圈的功率增大，最后使得输入功率增大，所以电流表的示数增大，B正确；因为两副线圈匝数和负载相同，根据能量守恒可得，解得电流表和的示数之比为3：10，C错误；当没有二极管时，解得电流表和的示数之比为2:5，D正确。[命题意图]本题考查多级变压器的计算，二极管的单向导电性；考查理解问题和分析综合问题的能力。10．AD〖解析〗金属板正对小磁铁部分电阻长度为，横截面积为，根据电阻定律可得金属板与小磁铁正对部分的电阻，A正确；匀速时金属板正对面积受到的安培力等于磁铁的重力，根据牛顿第三定律，对磁铁进行受力分析得，可得，对金属板有，解得，B、C错误；减小电阻率可以减小匀速运动时的速率，D正确。[命题意图]本题考查学生在真实情境中发现问题的能力，考查闭合电路欧姆定律，安培力作用下的运动问题；考查学生理解问题和分析综合问题的能力。11．〖答案〗:（1）7.885（7.883~7.888均正确，2分）（2）（2分）（3）（2分）（4）C（1分）〖解析〗:（1）根据螺旋测微器的示数可读出遮光条的宽度。（2）在运动过