2023-2024学年山东省高三上学期9月大联考物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE12023~2024学年度高三年级9月质量检测物理全卷满分100分，考试时间90分钟。注意事项：1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选〖答案〗的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。4.考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24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.装修石材通常具有一定的辐射，主要是因为其中含有放射性元素氡，氡核（）发生一次衰变后生成新核钋（），放出一个粒子X及一个光子。氡的半衰期为天，下列说法正确的是（）A.X为粒子 B.X与光子均属于实物粒子C.钋核的比结合能比氡核大 D.石材中氡经过天会全部衰变完〖答案〗C〖解析〗A．新核钋（）的电荷数比氡核（）小2，而质量小4，根据电荷数和质量数守恒，可得放出的粒子X的电荷数为2，质量数为4，是粒子，A错误；B．光子是电磁波，不是实物粒子，B错误；C．衰变过程有质量亏损，核子的比结合能变大，C正确；D．每经过一个半衰期，原子核有半数发生衰变，这个一半是指当前的一半，故经过两个半衰期，氡会剩下四分之一，故D错误。故选C。2.在足球训练场上，一球员将足球以初速度向前踢出后，他立即从静止开始沿直线加速向足球追去，时刻追上了还在向前滚动的足球。球员和足球在该运动过程中的图像如图所示，下列说法正确的是（）A.时刻球员和足球的速度相同B.时刻球员和足球的速度大小相等，方向相反C.时刻球员和足球的加速度相同D.时间内球员的位移比足球的位移大〖答案〗A〖解析〗AB．根据题图可知，时刻球员和足球的速度大小和方向都相同，故A正确，B错误；C．根据图像斜率表示加速度可知时刻球员和足球的加速度不相同，故C错误；D．根据题意可知时间内球员的位移和足球的位移相等，故D错误。故选A。3.真空轮胎，又称“低压胎”“充气胎”，真空胎没有内胎，直接在轮胎和轮圈之间封闭着一定质量的空气。若装有真空轮胎的汽车开了一段时间后停下，胎内气体开始降温，假设此过程胎内气体的体积不变，则此过程中（）A.每个气体分子速率均减小 B.气体分子的数密度减小C.速率大的区间内分子数减少 D.速率大的区间内分子数增多〖答案〗C〖解析〗A．胎内气体开始降温，则气体分子的平均动能减小，平均速率减小，但不是每一个气体分子的速率都减小，故A错误；B．胎内气体的体积不变，则气体分子的数密度不变，故B错误；CD．温度变低，根据气体分子速率分布可知速率大的区间内分子数减少，故C正确，D错误。故选C。4.我国空间站运行在离地高度约为400km的轨道上，而北斗M3卫星则运行在离地高度约为3600km的轨道上，地球半径为6400km，它们绕地球的运动均视为匀速圆周运动，则空间站和北斗M3卫星在轨运行时（）A.在相同时间内，空间站与地心连线扫过的面积与北斗M3卫星与地心连线扫过的面积一定相等B.利用题中数据，可求出空间站与北斗M3卫星绕地球运行的周期之比C.利用题中数据，可求出空间站与北斗M3卫星绕地球运行的动能之比D.利用题中数据，可求出空间站与北斗M3卫星绕地球运行的机械能之比〖答案〗B〖解析〗A．根据开普勒第二定律，同一卫星在运动过程与中心天体的连线在相同的时间内扫过的面积相等，A错误；B．根据牛顿第二定律，有计算可得则空间站与北斗M3卫星运动的周期之比为可以根据题干给出的已知量来进行求解，B正确；CD．动能和机械能都与卫星自身的质量有关，而题干中未告诉空间站和北斗M3卫星的质量以及它们的质量大小的关系，故无法求出它们的动能之比以及机械能之比，故CD错误。故选B。5.如图所示的电路中，变压器为理想变压器，原、副线圈的匝数比是，电表均为理想电表，R为定值电阻，在原线圈两端接入正弦交流电，各元件正常工作，电流表、的示数分别为、，电压表、的示数分别为、，则下列关系正确的是（）A. B. C. D.〖答案〗D〖解析〗A．根据题图可知，副线圈的电流等于，原线圈的电流等于，根据变压器原副线圈的电流关系可得故A错误；B．设副线圈的电压为，则根据串联电路的分压可得联立可得故B错误；CD．根据欧姆定律可得故D正确，C错误。故选D。6.某电场的电场线分布如图中实线所示，一带电粒子仅在电场力作用下经A点运动到B点，运动轨迹如图中虚线所示。则下列说法正确的是（）A粒子带正电，其加速度和动能都增大，电势能减小B.粒子带正电，其加速度和电势能都减小，动能增大C.粒子带负电，其加速度和动能都增大，电势能减小D.粒子带负电，其加速度和动能都减小，电势能增大〖答案〗C〖解析〗时速度沿轨迹切线，电场力与电场线相切指向轨迹凹侧，如图所示由于B点附近电场线比A点附近电场线密集，所以粒子所受电场力增大，加速度增大。根据曲线运动的受力特点可知粒子所受电场力方向沿电场线指向右侧，可得粒子带负电，其所受电场力方向与速度方向始终小于90°，即电场力始终对粒子做正功，粒子动能增大，电势能减小。故选C。7.如图所示为圆柱形透明介质的截面，圆的半径为R，S为过圆心O的水平线上的一个光源，S到O的距离为。从S点射出一束单色光，照射到圆面上的A点，折射光线从圆面上的B点射出，出射光线恰好与SO平行，光束SA与SO的夹角，则透明介质对该单色光的折射率为（）A. B. C. D.〖答案〗A〖解析〗过A点和B点分别做法线，如图所示在中，由正弦定理可得解得，因此可知而根据几何关系可知而由折射定律有则可得而则可得因此可得由此可知故选A。8.如图所示，弹簧上端固定，下端悬挂一个磁铁，水平绝缘地面上放置一个闭合铝线圈，磁铁在线圈圆心的正上方，将磁铁竖直向上移动压缩弹簧，然后由静止释放磁铁，在磁铁第一次向下运动过程中（磁铁未接触地面），下列说法正确的是（）A.俯视看，线圈中产生顺时针方向的电流B.磁铁速度最大时，弹簧的弹力等于磁铁的重力C.磁铁运动到最低点时，线圈对地面的压力等于线圈的重力D.如果仅将线圈的材料由铝换成铜，其他条件不变，磁铁由同一高度向下运动，磁铁运动的最低点相同〖答案〗C〖解析〗A．当磁铁靠近闭合铝线圈时，穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律可知，线圈中感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，根据右手螺旋定则可知，感应电流的方向为逆时针方向，故A错误；B．当磁铁速度最大时，磁铁的加速度为零，合力为零，磁铁在运动过程中受到重力，弹簧弹力和竖直向上的磁场力，即此三力合力为零，故B错误；C．磁铁运动到最低点时，线圈中的感应电流为零，磁铁对线圈没有作用力，线圈对地面的压力等于线圈的重力大小，故C正确；D．由于铜的电阻率比铝的小，所以相同的磁通量变化率时，铜线圈中感应电流更大，磁铁所受线圈的磁场力更大，克服该力做功更多，所以最低点不相同，故D错误。故选C。二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9.如图所示，半径为r、粗细均匀的金属圆环放在绝缘水平面上，虚线MN左侧有垂直于水平面向下的匀强磁场I，右侧有垂直于水平面向上的匀强磁场II，两磁场的磁感应强度大小均为B，MN与圆环的直径重合，PQ是圆环垂直MN的直径，将P、Q两端接入电路，从P点流入的电流大小为I，圆环保持静止不动，则下列判断正确的是（）A.整个圆环受到的安培力为0B.整个圆环受到的安培力大小为C.MN左侧半圆环受到的安培力大小为D.MN左侧半圆环受到安培力大小为〖答案〗A〖解析〗圆环的上半部分的电流是顺时针，下半部分的电流是逆时针，把圆环平均分成右上、左上、左下、右下四部分，根据左手定则可得这四部分的受力如下：因为安培力大小为其中L为导线有效长度，四部分的有效长度都为，且导线中的电流相同，故四部分所受的安培力大小相等，且与方向相反，与方向相反，故圆环所受安培力的合力为零。故选A。10.如图所示，小球放在光滑的水平面上，橡皮筋a的一端连接在小球上，另一端连接在天花板上，橡皮筋a竖直且刚好处于原长。橡皮筋b的一端也连接在小球上，在橡皮筋b的另一端施加一个水平向右的拉力，使小球缓慢向右移动，小球始终未离开水平面，橡皮筋的弹力大小遵循胡克定律。两橡皮筋的形变始终在弹性限度内，则在小球缓慢向右运动过程中（）A.小球对水平面的压力减小B.小球对水平面的压力先减小后增大C.a、b两橡皮筋的合力不断增大D.a、b两橡皮筋的合力先增大后减小〖答案〗AC〖解析〗AB．小球向右运动，则橡皮筋不断变长，设橡皮筋原长为，进度系数为，实时长度为（），橡皮筋的弹力在竖直方向的分力随着增大，增大，竖直方向可知地面对小球的支持力减小，根据牛顿第三定律可知小球对水平面的压力减小，故A正确，B错误；CD．根据平衡条件可知a、b两橡皮筋的合力与小球所受的重力和地面对小球的支持力的合力等大反向，根据AB选项分析可知地面对小球的支持力减小，则小球所受的重力和地面对小球的支持力的合力增大，则a、b两橡皮筋的合力不断增大，故C正确，D错误。故选AC。11.如图甲所示，一列简谐横波沿直线传播，P、Q为波传播路径上的两个质点，P、Q两个质点的振动规律分别如图乙、丙所示，波的传播速度为2m/s，则下列说法正确的是（）A.该波可能从Q点向P点传播B.P、Q两质点平衡位置间的距离可能为C.时刻，P、Q连线中点处的质点有可能处于平衡位置D.时刻，若P、Q间只有一个波峰，则P、Q连线中点处的质点一定处于波峰〖答案〗AD〖解析〗A．由乙图可知，周期为0.2s，则波长为P、Q为波传播路径上的两个质点，由图可知两质点的振动方向完全相反，波的传播方向未知，故该波可能从Q点向P点传播，故A正确；B．两质点的振动方向完全相反，则P、Q两质点平衡位置间的距离不可能为，故B错误；C．时刻，P、Q处于平衡位置，且二者距离为，则P、Q连线中点处的质点不可能处于平衡位置，故C错误；D．时刻，P、Q处于平衡位置，若P、Q间只有一个波峰，则二者距离为，则若质点从Q点向P点传播，则根据“上下坡”规律，可得P、Q连线中点处的质点处于波峰；则若质点从P点向Q点传播，则根据“上下坡”规律，可得P、Q连线中点处的质点处于波谷，二者之间没有波峰，不符合题意，故质点从Q点向P点传播，且P、Q连线中点处的质点处于波峰，故D正确。故选AD。12.如图所示，轻弹簧放在倾角为的斜面上，下端与斜面底端的固定挡板连接，绕过光滑轻质定滑轮的轻绳一端竖直悬挂物块A，另一端连接放在斜面上的物块B，轻绳与斜面平行，物块C放在物块B上。将物块B从斜面上P点由静止释放，物块B向下运动过程中，C和B始终相对静止，当物块B到最低点Q（图中未画出）时，立即取走物块C，此后物块B刚好能向上运动到P点，已知物块A、C的质量均为m，B的质量为，A、B、C均可视为质点。轻绳始终处于拉直状态，，，则下列说法正确的是（）A.物块B向下运动过程中，与弹簧接触时速度最大B.物块B与斜面间的动摩擦因数为C.弹簧劲度系数越小，弹簧获得的最大弹性势能越大D.物块B从P向下运动再回到P的过程中，摩擦产生的热量等于向下运动过程中C的重力势能减少量〖答案〗BCD〖解析〗A．与弹簧接触时，弹簧还未产生弹力，物块B的加速度与跟弹簧接触之前相同，即物块B还要向下加速运动，说明此时的速度不是最大速度，故A错误；BD．设从开始运动到最低点的过程中B下滑的位移为x，从P点到回到P点的过程中C减少的重力势能转化为B与斜面之间的摩擦生热，则根据能量守恒有计算可得B正确，D正确；C．从开始运动到最低点的过程中，整体减少的重力势能转化为摩擦生热和弹簧的弹性势能，根据能量守恒可得则弹性势能最大值为弹簧的劲度系数越小，x越大，则弹簧的弹性势能的最大值越大，C正确。故选BCD。三、非选择题：本题共6小题，共60分。13.某同学用如图甲所示的装置探究能量的转化关系。在水平桌面上固定一块平整的玻璃板，玻璃板表面与桌面平行，用不可伸长的轻质细线，一端与钩码相连，另一端跨过定滑轮与木块相连，玻璃板上方细线水平。开始时让细线刚好伸直，测量出遮光条到光电门的竖直距离L，由静止释放后钩码加速下降，记录遮光条通过光电门的遮光时间为t。已知钩码的质量为M，木块的质量为m，重力加速度为g，遮光条的质量可以忽略，实验过程中木块始终在玻璃板上且未撞到滑轮。回答下列问题：（1）用游标卡尺测量遮光条的宽度d，结果如图乙所示，由此读出___________mm。（2）钩码从释放到刚通过光电门的过程中，木块增加的机械能为___________，钩码减小的机械能为___________。（用题中的字母表示）（3）由于有阻力的存在，测得木块增加的机械能应该___________（填“大于”“等于”或“小于”）钩码减小的机械能。〖答案〗（1）4.80（2）（3）小于〖解析〗（1）[1]遮光条的宽度（2）钩码通过光电门时的速度大小为[2][3]钩码从释放到通过光电门的过程中，木块增加的机械能为钩码减小的重力势能为增加的动能为钩码减小的机械能为（3）[4]木块增加的机械能小于钩码减小的机械能，导致这个结果的原因是存在阻力。14.某实验小组用如图甲所示电路来测量未知电阻以及电源的电动势E和内阻r，已知电路中的电流表的内阻为，先将单刀双掷开关与1连接，记下电流表的读数为，接着将单刀双掷开关与2连接，调节电阻箱的阻值，直到电流表的读数为，记下电阻箱的读数为R，保持电阻箱的阻值为R不变，单刀双掷开关与2连接，再用一根导线将1、2连接，稳定后记下电流表的读数为，回答下列问题：（1）用笔画线代替导线将图乙中的器材参照图甲连接起来。___________（2）本实验测得电阻的阻值为___________，采用的方法为___________（填“半偏法”“安阻法”或“等效替代法”）。（3）本实验可得电源的电动势为___________，内阻为___________。〖答案〗（1）（2）R等效替代法（3）〖解析〗（1）[1]按照图甲的电路图连接实物图如图所示（2）[2][3]开关与1相连，外电路只接有待测电阻；开关与2相连，外电路只接有电阻箱。如果两种情况下电路中电流相同，则说明待测电阻阻值等于电阻箱阻值，该方法称为等效替代法。（3）[4][5]用导线把1、2连接，待测电阻与电阻箱并联，外电路电阻为，根据闭合电路欧姆定律，有联立方程，解得15.如图所示，两个横截面积均为S、导热性能良好的汽缸竖直放置在水平面上，左侧汽缸内有质量为m的活塞，活塞上放有质量为m的物块，活塞与汽缸内壁间无摩擦且不漏气，右侧汽缸顶端封闭，两个汽缸通过底部的细管连通，细管上装有阀门K，开始阀门开着，此时A缸中气体体积为V，B缸中气体体积为2V，环境温度为，大气压强大小等于，不计细管的容积。（1）若关闭阀门K，拿走物块，求稳定后活塞上升的高度h；（2）若保持阀门K开着，拿走物块，稳定后再改变环境温度，使活塞相对开始的位置也上升到（1）中的高度，求改变后的环境温度T。〖答案〗（1）；（2）〖解析〗（1）大气压强为。设拿开物块前A缸气体的压强为，拿开物块稳定后A缸气体的压强为，则有因为气缸导热性能良好，故拿开物块，活塞上升的过程为等温变化过程，根据玻意耳定律有可得（2）以A和B气缸中所有气体为研究对象，根据理想气体状态方程，有计算可得16.如图所示，两根足够长光滑平行金属导轨MN、PQ倾斜固定放置，导轨平面倾角为，导轨间距为，上端接有阻值的定值电阻，整个装置处于垂直于导轨平面向上、磁感应强度大小为的匀强磁场中，质量的金属棒ab垂直放在导轨上，始终与导轨接触良好，金属棒接入电路的电阻。给金属棒施加一个平行于导轨平面、垂直于金属棒的外力F，使金属棒沿导轨从静止开始向下做加速度大小为的匀加速直线运动，，，重力加速度，求：（1）当金属棒的速度为3m/s时，外力F的大小；（2）当金属棒的速度为6m/s时撤去外力，此后5s时间内，电阻R上产生的焦耳热Q及通过电阻R的电量q的大小。〖答案〗（1）6N；（2）180J，30C〖解析〗（1）当金属棒的速度为3m/s时，感应电动势为根据闭合电路欧姆定律和安培力表达式得，根据牛顿第二定律得解得（2）当金属棒的速度为6m/s时，回路中的电流为安培力为根据牛顿第二定律得解得故金属棒做匀速运动，此后5s时间内，电阻R上产生的焦耳热通过电阻R的电量q的大小17.如图所示，质量为2kg、足够长的长木板A静止在光滑的水平面上。长木板的右端不远处有一个固定挡板，将质量为1kg、可视为质点的物块B从长木板的左端以的水平速度向右滑上长木板，物块B与长木板间的动摩擦因数，重力加速度。（1）物块B滑上长木板时，求A、B的加速度大小；（2）若开始时A的右端离挡板的距离为2m，求：（i）物块B滑上长木板后长木板经多长时间与挡板相碰；（ii）从B滑上长木板到木板与挡板发生碰撞的过程中因摩擦而产生的热量Q。〖答案〗（1），；（2）（i）2.5s；（ii）3J〖解析〗（1）设A、B的加速度大小分别为、，则根据牛顿第二定律可得，对B分析可得解得对A分析可得解得（2）（i）长木板开始时向右做匀加速直线运动，当A、B二者共速后开始做匀速直线运动，根据动量守恒定律可得解得此过程中A运动距离为则此过程时间为后做匀速直线运动，则所用时间为故物块B滑上长木板后长木板与挡板相碰时间为（ii）从B滑上长木板到木板与挡板发生碰撞的过程中，相对位移为因摩擦而产生的热量为18.如图所示，在直角坐标系的第一象限内，虚线MN和两坐标轴之间有垂直于坐标平面向外的匀强磁场，M点坐标为，N点坐标为。在第三象限内，直线下方有沿y轴正向的匀强电场，从直线上的P点，沿x轴正向射出一个质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，粒子恰好从O点进入磁场，进磁场时的速度大小为v，在磁场中的运动轨迹恰好与MN相切，不计粒子的重力，求：（1）粒子进磁场时的速度方向与x轴正方向间的夹角大小；（2）粒子从P点射出时的速度大小；（3）匀强磁场的磁感应强度大小；（4）改变粒子在上射出的位置，粒子沿x轴正方向射出的速度大小为，粒子也恰好从O点进入磁场，粒子进入磁场后，运动一段时间，将磁场立即反向（大小不变），粒子刚好不从x轴射出磁场，则粒子轨迹与x轴的切点到O点的距离。〖答案〗（1）；（2）；（3）；（4）〖解析〗（1）设粒子进磁场时的速度方向与x轴正方向间的夹角大小为，在电场中，粒子做类平抛运动，则，根据平抛运动规律，速度偏转角的正切值等于位移偏转角的正切值，则位移偏转角（位移与水平方向夹角）的正切值为速度偏转角（速度与水平方向夹角）的正切值为其中则故（2）根据解得（3）作出磁场中的运动轨迹，如图所示由于OA与进入磁场的速度方向垂直，AB与MN垂直，则OA与AB为半径，则由几何关系可得解得在磁场中联立解得（4）改变粒子在上射出的位置，此时粒子沿x轴正方向射出的速度大小为，粒子也恰好从O点进入磁场，则解得解得进入磁场的速度大小为改变后做匀速圆周运动的半径为由于粒子进入磁场后，运动一段时间，将磁场立即反向（大小不变），粒子刚好不从x轴射出磁场，则运动轨迹如图所示当在磁场中运动速度方向平行于MN时磁场方向改变，粒子刚好不从x轴射出磁场，切点为E，由几何关系可知2023~2024学年度高三年级9月质量检测物理全卷满分100分，考试时间90分钟。注意事项：1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选〖答案〗的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。4.考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24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.装修石材通常具有一定的辐射，主要是因为其中含有放射性元素氡，氡核（）发生一次衰变后生成新核钋（），放出一个粒子X及一个光子。氡的半衰期为天，下列说法正确的是（）A.X为粒子 B.X与光子均属于实物粒子C.钋核的比结合能比氡核大 D.石材中氡经过天会全部衰变完〖答案〗C〖解析〗A．新核钋（）的电荷数比氡核（）小2，而质量小4，根据电荷数和质量数守恒，可得放出的粒子X的电荷数为2，质量数为4，是粒子，A错误；B．光子是电磁波，不是实物粒子，B错误；C．衰变过程有质量亏损，核子的比结合能变大，C正确；D．每经过一个半衰期，原子核有半数发生衰变，这个一半是指当前的一半，故经过两个半衰期，氡会剩下四分之一，故D错误。故选C。2.在足球训练场上，一球员将足球以初速度向前踢出后，他立即从静止开始沿直线加速向足球追去，时刻追上了还在向前滚动的足球。球员和足球在该运动过程中的图像如图所示，下列说法正确的是（）A.时刻球员和足球的速度相同B.时刻球员和足球的速度大小相等，方向相反C.时刻球员和足球的加速度相同D.时间内球员的位移比足球的位移大〖答案〗A〖解析〗AB．根据题图可知，时刻球员和足球的速度大小和方向都相同，故A正确，B错误；C．根据图像斜率表示加速度可知时刻球员和足球的加速度不相同，故C错误；D．根据题意可知时间内球员的位移和足球的位移相等，故D错误。故选A。3.真空轮胎，又称“低压胎”“充气胎”，真空胎没有内胎，直接在轮胎和轮圈之间封闭着一定质量的空气。若装有真空轮胎的汽车开了一段时间后停下，胎内气体开始降温，假设此过程胎内气体的体积不变，则此过程中（）A.每个气体分子速率均减小 B.气体分子的数密度减小C.速率大的区间内分子数减少 D.速率大的区间内分子数增多〖答案〗C〖解析〗A．胎内气体开始降温，则气体分子的平均动能减小，平均速率减小，但不是每一个气体分子的速率都减小，故A错误；B．胎内气体的体积不变，则气体分子的数密度不变，故B错误；CD．温度变低，根据气体分子速率分布可知速率大的区间内分子数减少，故C正确，D错误。故选C。4.我国空间站运行在离地高度约为400km的轨道上，而北斗M3卫星则运行在离地高度约为3600km的轨道上，地球半径为6400km，它们绕地球的运动均视为匀速圆周运动，则空间站和北斗M3卫星在轨运行时（）A.在相同时间内，空间站与地心连线扫过的面积与北斗M3卫星与地心连线扫过的面积一定相等B.利用题中数据，可求出空间站与北斗M3卫星绕地球运行的周期之比C.利用题中数据，可求出空间站与北斗M3卫星绕地球运行的动能之比D.利用题中数据，可求出空间站与北斗M3卫星绕地球运行的机械能之比〖答案〗B〖解析〗A．根据开普勒第二定律，同一卫星在运动过程与中心天体的连线在相同的时间内扫过的面积相等，A错误；B．根据牛顿第二定律，有计算可得则空间站与北斗M3卫星运动的周期之比为可以根据题干给出的已知量来进行求解，B正确；CD．动能和机械能都与卫星自身的质量有关，而题干中未告诉空间站和北斗M3卫星的质量以及它们的质量大小的关系，故无法求出它们的动能之比以及机械能之比，故CD错误。故选B。5.如图所示的电路中，变压器为理想变压器，原、副线圈的匝数比是，电表均为理想电表，R为定值电阻，在原线圈两端接入正弦交流电，各元件正常工作，电流表、的示数分别为、，电压表、的示数分别为、，则下列关系正确的是（）A. B. C. D.〖答案〗D〖解析〗A．根据题图可知，副线圈的电流等于，原线圈的电流等于，根据变压器原副线圈的电流关系可得故A错误；B．设副线圈的电压为，则根据串联电路的分压可得联立可得故B错误；CD．根据欧姆定律可得故D正确，C错误。故选D。6.某电场的电场线分布如图中实线所示，一带电粒子仅在电场力作用下经A点运动到B点，运动轨迹如图中虚线所示。则下列说法正确的是（）A粒子带正电，其加速度和动能都增大，电势能减小B.粒子带正电，其加速度和电势能都减小，动能增大C.粒子带负电，其加速度和动能都增大，电势能减小D.粒子带负电，其加速度和动能都减小，电势能增大〖答案〗C〖解析〗时速度沿轨迹切线，电场力与电场线相切指向轨迹凹侧，如图所示由于B点附近电场线比A点附近电场线密集，所以粒子所受电场力增大，加速度增大。根据曲线运动的受力特点可知粒子所受电场力方向沿电场线指向右侧，可得粒子带负电，其所受电场力方向与速度方向始终小于90°，即电场力始终对粒子做正功，粒子动能增大，电势能减小。故选C。7.如图所示为圆柱形透明介质的截面，圆的半径为R，S为过圆心O的水平线上的一个光源，S到O的距离为。从S点射出一束单色光，照射到圆面上的A点，折射光线从圆面上的B点射出，出射光线恰好与SO平行，光束SA与SO的夹角，则透明介质对该单色光的折射率为（）A. B. C. D.〖答案〗A〖解析〗过A点和B点分别做法线，如图所示在中，由正弦定理可得解得，因此可知而根据几何关系可知而由折射定律有则可得而则可得因此可得由此可知故选A。8.如图所示，弹簧上端固定，下端悬挂一个磁铁，水平绝缘地面上放置一个闭合铝线圈，磁铁在线圈圆心的正上方，将磁铁竖直向上移动压缩弹簧，然后由静止释放磁铁，在磁铁第一次向下运动过程中（磁铁未接触地面），下列说法正确的是（）A.俯视看，线圈中产生顺时针方向的电流B.磁铁速度最大时，弹簧的弹力等于磁铁的重力C.磁铁运动到最低点时，线圈对地面的压力等于线圈的重力D.如果仅将线圈的材料由铝换成铜，其他条件不变，磁铁由同一高度向下运动，磁铁运动的最低点相同〖答案〗C〖解析〗A．当磁铁靠近闭合铝线圈时，穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律可知，线圈中感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，根据右手螺旋定则可知，感应电流的方向为逆时针方向，故A错误；B．当磁铁速度最大时，磁铁的加速度为零，合力为零，磁铁在运动过程中受到重力，弹簧弹力和竖直向上的磁场力，即此三力合力为零，故B错误；C．磁铁运动到最低点时，线圈中的感应电流为零，磁铁对线圈没有作用力，线圈对地面的压力等于线圈的重力大小，故C正确；D．由于铜的电阻率比铝的小，所以相同的磁通量变化率时，铜线圈中感应电流更大，磁铁所受线圈的磁场力更大，克服该力做功更多，所以最低点不相同，故D错误。故选C。二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9.如图所示，半径为r、粗细均匀的金属圆环放在绝缘水平面上，虚线MN左侧有垂直于水平面向下的匀强磁场I，右侧有垂直于水平面向上的匀强磁场II，两磁场的磁感应强度大小均为B，MN与圆环的直径重合，PQ是圆环垂直MN的直径，将P、Q两端接入电路，从P点流入的电流大小为I，圆环保持静止不动，则下列判断正确的是（）A.整个圆环受到的安培力为0B.整个圆环受到的安培力大小为C.MN左侧半圆环受到的安培力大小为D.MN左侧半圆环受到安培力大小为〖答案〗A〖解析〗圆环的上半部分的电流是顺时针，下半部分的电流是逆时针，把圆环平均分成右上、左上、左下、右下四部分，根据左手定则可得这四部分的受力如下：因为安培力大小为其中L为导线有效长度，四部分的有效长度都为，且导线中的电流相同，故四部分所受的安培力大小相等，且与方向相反，与方向相反，故圆环所受安培力的合力为零。故选A。10.如图所示，小球放在光滑的水平面上，橡皮筋a的一端连接在小球上，另一端连接在天花板上，橡皮筋a竖直且刚好处于原长。橡皮筋b的一端也连接在小球上，在橡皮筋b的另一端施加一个水平向右的拉力，使小球缓慢向右移动，小球始终未离开水平面，橡皮筋的弹力大小遵循胡克定律。两橡皮筋的形变始终在弹性限度内，则在小球缓慢向右运动过程中（）A.小球对水平面的压力减小B.小球对水平面的压力先减小后增大C.a、b两橡皮筋的合力不断增大D.a、b两橡皮筋的合力先增大后减小〖答案〗AC〖解析〗AB．小球向右运动，则橡皮筋不断变长，设橡皮筋原长为，进度系数为，实时长度为（），橡皮筋的弹力在竖直方向的分力随着增大，增大，竖直方向可知地面对小球的支持力减小，根据牛顿第三定律可知小球对水平面的压力减小，故A正确，B错误；CD．根据平衡条件可知a、b两橡皮筋的合力与小球所受的重力和地面对小球的支持力的合力等大反向，根据AB选项分析可知地面对小球的支持力减小，则小球所受的重力和地面对小球的支持力的合力增大，则a、b两橡皮筋的合力不断增大，故C正确，D错误。故选AC。11.如图甲所示，一列简谐横波沿直线传播，P、Q为波传播路径上的两个质点，P、Q两个质点的振动规律分别如图乙、丙所示，波的传播速度为2m/s，则下列说法正确的是（）A.该波可能从Q点向P点传播B.P、Q两质点平衡位置间的距离可能为C.时刻，P、Q连线中点处的质点有可能处于平衡位置D.时刻，若P、Q间只有一个波峰，则P、Q连线中点处的质点一定处于波峰〖答案〗AD〖解析〗A．由乙图可知，周期为0.2s，则波长为P、Q为波传播路径上的两个质点，由图可知两质点的振动方向完全相反，波的传播方向未知，故该波可能从Q点向P点传播，故A正确；B．两质点的振动方向完全相反，则P、Q两质点平衡位置间的距离不可能为，故B错误；C．时刻，P、Q处于平衡位置，且二者距离为，则P、Q连线中点处的质点不可能处于平衡位置，故C错误；D．时刻，P、Q处于平衡位置，若P、Q间只有一个波峰，则二者距离为，则若质点从Q点向P点传播，则根据“上下坡”规律，可得P、Q连线中点处的质点处于波峰；则若质点从P点向Q点传播，则根据“上下坡”规律，可得P、Q连线中点处的质点处于波谷，二者之间没有波峰，不符合题意，故质点从Q点向P点传播，且P、Q连线中点处的质点处于波峰，故D正确。故选AD。12.如图所示，轻弹簧放在倾角为的斜面上，下端与斜面底端的固定挡板连接，绕过光滑轻质定滑轮的轻绳一端竖直悬挂物块A，另一端连接放在斜面上的物块B，轻绳与斜面平行，物块C放在物块B上。将物块B从斜面上P点由静止释放，物块B向下运动过程中，C和B始终相对静止，当物块B到最低点Q（图中未画出）时，立即取走物块C，此后物块B刚好能向上运动到P点，已知物块A、C的质量均为m，B的质量为，A、B、C均可视为质点。轻绳始终处于拉直状态，，，则下列说法正确的是（）A.物块B向下运动过程中，与弹簧接触时速度最大B.物块B与斜面间的动摩擦因数为C.弹簧劲度系数越小，弹簧获得的最大弹性势能越大D.物块B从P向下运动再回到P的过程中，摩擦产生的热量等于向下运动过程中C的重力势能减少量〖答案〗BCD〖解析〗A．与弹簧接触时，弹簧还未产生弹力，物块B的加速度与跟弹簧接触之前相同，即物块B还要向下加速运动，说明此时的速度不是最大速度，故A错误；BD．设从开始运动到最低点的过程中B下滑的位移为x，从P点到回到P点的过程中C减少的重力势能转化为B与斜面之间的摩擦生热，则根据能量守恒有计算可得B正确，D正确；C．从开始运动到最低点的过程中，整体减少的重力势能转化为摩擦生热和弹簧的弹性势能，根据能量守恒可得则弹性势能最大值为弹簧的劲度系数越小，x越大，则弹簧的弹性势能的最大值越大，C正确。故选BCD。三、非选择题：本题共6小题，共60分。13.某同学用如图甲所示的装置探究能量的转化关系。在水平桌面上固定一块平整的玻璃板，玻璃板表面与桌面平行，用不可伸长的轻质细线，一端与钩码相连，另一端跨过定滑轮与木块相连，玻璃板上方细线水平。开始时让细线刚好伸直，测量出遮光条到光电门的竖直距离L，由静止释放后钩码加速下降，记录遮光条通过光电门的遮光时间为t。已知钩码的质量为M，木块的质量为m，重力加速度为g，遮光条的质量可以忽略，实验过程中木块始终在玻璃板上且未撞到滑轮。回答下列问题：（1）用游标卡尺测量遮光条的宽度d，结果如图乙所示，由此读出___________mm。（2）钩码从释放到刚通过光电门的过程中，木块增加的机械能为___________，钩码减小的机械能为___________。（用题中的字母表示）（3）由于有阻力的存在，测得木块增加的机械能应该___________（填“大于”“等于”或“小于”）钩码减小的机械能。〖答案〗（1）4.80（2）（3）小于〖解析〗（1）[1]遮光条的宽度（2）钩码通过光电门时的速度大小为[2][3]钩码从释放到通过光电门的过程中，木块增加的机械能为钩码减小的重力势能为增加的动能为钩码减小的机械能为（3）[4]木块增加的机械能小于钩码减小的机械能，导致这个结果的原因是存在阻力。14.某实验小组用如图甲所示电路来测量未知电阻以及电源的电动势E和内阻r，已知电路中的电流表的内阻为，先将单刀双掷开关与1连接，记下电流表的读数为，接着将单刀双掷开关与2连接，调节电阻箱的阻值，直到电流表的读数为，记下电阻箱的读数为R，保持电阻箱的阻值为R不变，单刀双掷开关与2连接，再用一根导线将1、2连接，稳定后记下电流表的读数为，回答下列问题：（1）用笔画线代替导线将图乙中的器材参照图甲连接起来。___________（2）本实验测得电阻的阻值为___________，采用的方法为___________（填“半偏法”“安阻法”或“等效替代法”）。（3）本实验可得电源的电动势为___________，内阻为___________。〖答案〗（1）（2）R等效替代法（3）〖解析〗（1）[1]按照图甲的电路图连接实物图如图所示（2）[2][3]开关与1相连，外电路只接有待测电阻；开关与2相连，外电路只接有电阻箱。如果两种情况下电路中电流相同，则说明待测电阻阻值等于电阻箱阻值，该方法称为等效替代法。（3）[4][5]用导线把1、2连接，待测电阻与电阻箱并联，外电路电阻为，根据闭合电路欧姆定律，有联立方程，解得15.如图所示，两个横截面积均为S、导热性能良好的汽缸竖直放置在水平面上，左侧汽缸内有质量为m的活塞，活塞上放有质量为m的物块，活塞与汽缸内壁间无摩擦且不漏气，右侧汽缸顶端封闭，两个汽缸通过底部的细管连通，细管上装有阀门K，开始阀门开着，此时A缸中气体体积为V，B缸中气体体积为2V，环境温度为，大气压强大小等于，不计细管的容积。（1）若关闭阀门K，拿走物块，求稳定后活塞上升的高度h；（2）若保持阀门K开着，拿走物块，稳定后再改变环境温度，使活塞相对开始的位置也上升到（1）中的高度，求改变后的环境温度T。〖答案〗（1）；（2）〖解析〗（1）大气压强为。设拿开物块前A缸气体的压强为，拿开物块稳定后A缸气体的压强为，则有因为气缸导热性能良好，故拿开物块，活塞上升的过程为等温变化过程，根据玻意耳定律有可得（2）以A和B气缸中所有气体为研究对象，根据