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2021届湖南省怀化市高三物理二模试卷含答案
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这是一份2021届湖南省怀化市高三物理二模试卷含答案，共12页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
1.以下说法正确的选项是〔 〕
A. β衰变的实质是原子核内的一个中子转化成一个质子，同时释放出一个电子
B. 实验说明，只要照射光的强度足够大，就一定能发生光电效应
D. 根据玻尔的原子理论，氢原子从n＝5的激发态跃迁到n＝3的激发态时，核外电子动能减小
2.如下列图为甲物体和乙物体在平直地面上同向运动的v﹣t图象，t＝0时甲在乙前方x0＝70m处。以下说法正确的选项是〔 〕
A. 2s时，甲物体的速度方向发生改变
B. 在0～4s内，甲和乙之间的最大距离为78m
C. 3s时，甲、乙物体相遇
D. 在0～3s内，甲物体在乙物体前面，3s～4s内乙物体在甲物体前面
3.如下列图，甲图为某教室中的挂扇，乙图为挂扇风速挡位变换器电路图，把它视为一个可调压的理想变压器．匝数n0＝2000匝的原线圈输入电压u＝220 sin100πt〔V〕．挡位1、2、3、4对应的线圈匝数分别为200匝、500匝、1000匝、2000匝．电动机M的内阻r＝10Ω，额定电压为U＝220V，额定功率P＝110W．以下判断正确的选项是〔 〕
A. 当挡位由2变换到1时，风扇的转速加快 B. 当挡位由3变换到2时，原线圈的电流变大
C. 中选择挡位3时，电动机两端电压为110 v
4.2021年12月8日，嫦娥四号发射升空，将实现人类历史上首次月球反面登月。随着嫦娥奔月梦想的实现，我国不断刷新深空探测的中国高度。嫦娥卫星整个飞行过程可分为三个轨道段：绕地飞行调相轨道段、地月转移轨道段、绕月飞行轨道段。我们用如下列图的模型来简化描绘飞行过程，假设调相轨道和绕月轨道的半长轴分别为a、b，公转周期分别为T1、T2。关于嫦娥卫星的飞行过程，以下说法正确的选项是( )
A.
B. 嫦娥卫星在地月转移轨道上运行的速度应小于11.2 km/s
C. 从调相轨道切入到地月转移轨道时,卫星在P点必须减速
D. 从地月转移轨道切入到绕月轨道时,卫星在Q点必须加速
5.如下列图，abcd为边长为L的正方形，在四分之一圆abd区域内有垂直正方形平面向外的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B。一个质量为m、电荷量为q的带电粒子从b点沿ba方向射入磁场，结果粒子恰好能通过c点，不计粒子的重力，那么粒子的速度大小为〔 〕
A. B. C. D.
二、多项选择题
6.?大国工匠?节目中讲述了王进利用“秋千法〞在1000kV的高压线上带电作业的过程。如下列图，绝缘轻绳OD一端固定在高压线杆塔上的O点，另一端固定在兜篮上。另一绝缘轻绳跨过固定在杆塔上C点的定滑轮，一端连接兜篮，另一端由工人控制。身穿屏蔽服的王进坐在兜篮里，缓慢地从C点运动到处于O点正下方E点的电缆处。绳OD一直处于伸直状态，兜篮、王进及携带的设备总质量为m，不计一切阻力，重力加速度大小为g。关于王进从C点运动到E点的过程中，以下说法正确的选项是( )
A. 工人对绳的拉力一直变大
B. 绳OD的拉力一直变小
C. OD，CD两绳拉力的合力大小等于mg
D. 当绳CD与竖直方向的夹角为30°时，工人对绳的拉力为
7.如下列图倾角为30°的斜面放在地面上，一小滑块从斜面底端A冲上斜面，到达最高点D后又返回A点，斜面始终保持静止．滑块上滑过程经过AB、BC、CD的时间相等，且BC比CD长0.8m，上滑时间为下滑时间的一半，以下说法正确的选项是〔 〕
A. 斜面长为36m
B. 滑块与斜面间的动摩擦因数为
C. 地面对斜面的摩擦力先向左后向右
D. 滑块向上运动和向下运动过程中，地面受到的压力都小于斜面体和滑块的总重力
8.如下列图，空间存在一匀强电场，平行实线为该电场等势面，其方向与水平方向间的夹角为30°，AB与等势面垂直，一质量为m，电荷量为q的带正电小球，以初速度v0从A点水平向右抛出，经过时间t小球最终落在C点，速度大小仍是v0 ， 且AB=BC，重力加速度为g，那么以下说法中正确的选项是 ( )
A. 电场方向沿A指向B B. 电场强度大小为
C. 小球下落高度 D. 此过程增加的电势能等于
9.如图，一定质量的理想气体从状态a开始，经历过程①、②、③、④到达状态e。对此气体，以下说法正确的选项是〔 〕
A. 过程①中气体的压强逐渐减小 B. 过程②中气体对外界做正功
C. 过程④中气体从外界吸收了热量 D. 状态c、d的内能相等
E. 状态d的压强比状态b的压强小
10.如图甲所示，B、C和P是同一水平面内的三个点，沿竖直方向振动的横波I在介质中沿BP方向传播，P与B相距40cm，B点的振动图象如图乙所示；沿竖直方向振动的横波Ⅱ在同一介质中沿CP方向传播，P与C相距50cm，C点的振动图象如图丙所示。在t＝0时刻，两列波同时分别经过B、C两点，两列波的波速都为20cm/s，两列波在P点相遇，那么以下说法正确的选项是〔 〕
A. 两列波的波长均为20cm B. P点是振幅是为10cm
C. 4.5s时P点在平衡位置且向下振动 D. 波遇到40cm的障碍物将发生明显衍射现象
E. P点未加强点振幅为70cm
三、实验题
11.如图甲所示，一端带滑轮的木板固定在水平桌面上，利用钩码拉动滑块在木板上运动来测量木板和滑块间的动摩擦因数。
〔1〕以下操作中必要的有_____
A.调整定滑轮高度，使细绳与水平木板平行
〔2〕滑块在钩码拉动下带动纸带运动时打出的一条纸带如图乙所示，打点计时器接频率为f的交流电源，那么滑块加速度可表示为a＝________
〔3〕假设M为滑块的质量，m为钩码的质量，a为滑块的加速度，重力加速度为g，那么木板和滑块间的动摩擦因数 可表示为________
12.某一小型电风扇额定电压为5.0V，额定功率为2.5W．某实验小组想通过实验描绘出小电风扇的伏安特性曲线。实验中除导线和开关外，还有以下器材可供选择：
A．电源E〔电动势为6.0V〕
B．电压表V〔量程为0～6V，内阻约为8kΩ〕
C．电流表A1〔量程为0～0.6A，内阻约为0.2Ω〕
D．电流表A2〔量程3A，内阻约0.05Ω〕；
E．滑动变阻器R1〔最大阻值5k，额定电流100mA〕
F．滑动变阻器R2〔最大阻值25Ω，额定电流1A〕
〔1〕为了便于调节，减小读数误差和系统误差，实验中所用电流表应选用________滑动变阻器应选用________〔填所选仪器前的字母序号〕。
〔2〕请你为该小组设计实验电路，并把电路图画在甲图中的虚线框内〔小电风扇的电路符号如图甲所示〕。
〔3〕操作过程中发现，小电风扇通电后受阻力作用，电压表读数小于0.5V时电风扇没启动。该小组测绘出的小电风扇的伏安特性曲线如图乙所示，由此可以判定，小电风扇的电阻为________Ω，正常工作时的发热功率为________W，机械功率为________W
四、解答题
13..如下列图，某水平地面上静止放置两个木箱〔可视为质点〕，两木箱间距为L．小明同学用水平恒力推第一个木箱使之运动，运动一段时间后与第二个木箱碰撞，碰撞后两个木箱粘在一起做匀速直线运动．第一个木箱质量为m，第二个木箱质量为2m，木箱与地面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g．设碰撞时间极短，求
〔1〕.小明同学的推力；
〔2〕.两个木箱做匀速直线运动的速度大小
〔3〕.碰撞中损失的机械能．
14.如下列图〔俯视图〕，在绝缘的水平桌面上有三个相邻的矩形区域I、Ⅱ、Ⅲ，区域I、Ⅱ的宽度均为d＝0.64m，区域Ⅲ的宽度足够大，M、M1、M2均为分界线．区域Ⅰ无磁场；区域Ⅱ有大小为B的匀强磁场，方向竖直向上；区域Ⅲ有大小为B’＝ 的匀强磁场，方向竖直向下．在绝缘的桌面上固定放置两根与分界线垂直的平行金属导轨，导轨间距L＝0.1m，左端接一电阻R＝0.6Ω．一质量为m＝1kg，长度为L＝0.1m，电阻为r＝0.2Ω的导体棒AC在水平向右的恒力F作用下从分界线M处由静止开始沿导轨方向向右运动，导体棒AC与导轨的动摩擦因数μ＝0.1．导体棒AC以速度v0匀速通过区域Ⅱ，匀速通过区域Ⅱ的时间t1＝0.4s．假设导轨电阻不计，棒始终与导轨垂直且接触良好．重力加速度g＝10m/s2 ． 求：
〔1〕区域Ⅱ的匀强磁场的磁感应强度B的大小；
〔2〕导体棒AC由静止开始到速度为2v0过程中，导体棒AC产生的电热．在区域Ⅲ的运动时间t2＝0.96s
15.如下列图，两端开口的U形导热玻璃管两边粗细不同，粗管横截面积是细管横截面积的2倍。管中装入水银，两管中水银面与管口距离均为12cm，大气压强为p0＝75cmHg．现将粗管管口封闭，然后将细管管口用一活塞封闭并将活塞缓慢推入管中，直至两管中水银面高度差达△h＝10cm为止，整个过程中环境温度保持不变，求活塞下移的距离。
16..如下列图为一巨大的玻璃容器，容器底部有一定的厚度，容器中装一定量的水，在容器底部有一单色点光源，水对该单色光的折射率为 ，玻璃对该单色光的折射率为1.5，容器底部玻璃的厚度为d，水的深度为2d．求：
〔1〕.该单色光在玻璃和水中传播的速度
〔2〕.水面形成的圆形光斑的半径〔不考虑两个界面处的反射光线〕
答案解析局部
一、单项选择题
1.【解析】【解答】A、β衰变的实质是原子核内的一个中子转化成一个质子，同时释放出一个电子，A符合题意；
B、根据光电效应方程可知，发生光电效应的条件与光的频率有关，与光的强度无关，B不符合题意；
C、钍的半衰期为24天，1g钍经过120天后，发生5次衰变，根据m＝m0〔 〕5g＝0.03125g，C不符合题意；
D、据玻尔的原子理论，氢原子从n＝5的激发态跃迁到n＝3的激发态时，库仑力提供向心力，向心力增加，速度变大电子动能增加，D不符合题意。
故答案为：A
【分析】原子核的半衰期与原子的结构有关，与温度无关；电子是由于中子转变成质子产生的；原子核衰变时，遵循质量数守恒、能量守恒、电荷守恒。
2.【解析】【解答】A、根据图象可知，0﹣4s内甲的速度都为正，方向没有发生变化，A不符合题意；
B、C、t＝3s时甲和乙两物的速度相等，两者之间的距离最大，最大距离为 S＝x甲+x0﹣x乙＝ ，B符合题意，C不符合题意；
D、t＝3s两者之间的距离最大，那么3s之后的一段时间内，甲仍在乙的前面，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】v-t图像中，横坐标为时间，纵坐标为速度，图像与时间轴所围成的面积是位移，图像的斜率是加速度，两图像的交点意味着两个物体具有相同的速度，结合选项分析即可。
3.【解析】【解答】A、分析可知，当挡位由2变换到1时，副线圈匝数减少，那么输出电压减小，电动机两端的电压减小，风扇的转速减慢，A不符合题意．
B、当挡位由3变换到2时，副线圈匝数减少，输出电压减小，输出电流减小，根据变压器电流的制约关系可知，原线圈的电流减小，B不符合题意．
C、中选择挡位3时，副线圈匝数为1000匝，根据电压和匝数的关系可知，副线圈的输出电压的有效值为110V，即电动机两端电压为110V，C不符合题意．
D、中选择挡位4时，副线圈匝数为2000匝，那么电动机两端电压为220 V，有效值为220V，电动机的输入功率P＝110W，那么电流 ＝0.5A，电动机内阻上消耗的功率 ，那么电动机的输出功率为107.5W，D符合题意．
故答案为：D
【分析】通过交流电压的表达式读出电压的最大值和角速度，计算出电压的有效值和频率，利用变压器原副线圈匝数比与电压的关系求解副线圈的电压即可，再利用欧姆定律求解电流，进而求解功率。
4.【解析】【解答】A．调相轨道与绕月轨道的中心天体分别对应地球和月球，所以开普勒第三定律不适用，A不符合题意；
B．11.2 km/s是第二宇宙速度，是地球上发射脱离地球束缚的卫星的最小发射速度，而嫦娥卫星没有脱离地球束缚，故其速度小于11.2 km/s，B符合题意；
C．从调相轨道切入到地月转移轨道时，卫星的轨道将持续增大，故卫星需要在P点做离心运动，在P点需要加速，C不符合题意；
D．从地月转移轨道切入到绕月轨道时，卫星相对月球而言，轨道半径减小，需要在Q点开始做近心运动，故卫星需在Q点减速，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】卫星发射速度到达第一宇宙速度，围绕着地球运动，发射速度到达第二宇宙速度，会脱离地球的引力，围绕着太阳运动，发射速度到达第三宇宙速度，会脱离太阳的引力，飞出太阳系。
5.【解析】【解答】粒子沿半径方向射入磁场，那么出射速度的反向延长线一定经过圆心，由于粒子能经过C点，因此粒子出磁场时一定沿ac方向，轨迹如图：
由几何关系可知，粒子做圆周运动的半径为
根据牛顿第二定律得：
解得： ，C符合题意。
故答案为：C。
【分析】利用方案只是可以求出轨道半径的大小，结合牛顿第二定律可以求出速度的大小。
二、多项选择题
6.【解析】【解答】A.对兜篮、王进及携带的设备整体受力分析如下列图，
绳OD的拉力为F1 ， 与竖直方向的夹角为θ，绳CD的拉力为F2 ， 与竖直方向的夹角为α。根据几何知识知：θ+2α=90°，由正弦定理可得F1增大，F2减小，A不符合题意，
B.根据A的分析，B不符合题意
C.两绳拉力的合力大小等于mg，C符合题意
D.α=30°时，θ=30°，可求出 ，D符合题意。
故答案为：CD
【分析】对物体进行受力分析，在重力、两个拉力的作用下，物体处于平衡状态，合力为零，结合拉力方向的变化分析其他力的变化。
7.【解析】【解答】A、经过AB、BC、CD的时间相等，且BC比CD长0.8m，设CD长度为L，逆向思维可知，BC＝3L，AB＝5L，所以3L﹣L＝0.8m，解得L＝0.4m，斜面长x＝9L＝3.6m，A不符合题意；
B、上滑过程的加速度设为a1 ， 下滑时的加速度为a2 ， 上滑过程可以逆向分析，那么： ，解得a1＝4a2 ，
根据牛顿第二定律可得： ，联立解得 ，B符合题意；
C、减速上升和加速下降过程中，物体的加速度都是沿斜面向下，加速度在水平方向的分加速度都是向左，即斜面对物体水平方向的作用力向左，物体对斜面的作用力向右，物体处于静止，那么地面对斜面的摩擦力方向向左，C不符合题意；
D、滑块向上运动和向下运动过程中，加速度在竖直方向的分加速度竖直向下，物体处于失重状态，地面受到的压力都小于斜面体和滑块的总重力，D符合题意．
故答案为：BD
【分析】物体做匀变速直线运动，假设物体的加速度，结合题目条件，利用运动学公式列方程求解加速度，结合牛顿第二定律求解物体的受力情况即可。
8.【解析】【解答】A．由题意可知，小球在下落过程中动能不变，而重力做正功，那么电场力做负功，而小球带正电，故电场线应斜向下；A不符合题意；
B．由动能定理可知，
解得：
B符合题意；
C．将电场力分解为沿水平方向和竖直方向，那么有竖直分量中产生的电场力
那么物体在竖直方向上的合力
那么由牛顿第二定律可知，竖直方向上的分加速度
那么下落高度
C符合题意；
D．此过程中电场力做负功，电势能增加，由几何关系可知，小球在沿电场线的方向上的位移
那么电势能的增加量E=Eqx= mg2t2
D符合题意；
故答案为：BCD．
【分析】粒子在水平方向沿匀速直线运动，在竖直方向上受电场力的方向而做加速运动，根据水平位移和竖直的大小，利用牛顿第二定律和匀变速直线运动公式求解即可。
9.【解析】【解答】A、过程①中气体作等容变化，温度升高，根据查理定律 知气体的压强逐渐增大，A不符合题意。
B、过程②中气体的体积增大，气体对外界做正功，B符合题意。
C、过程④中气体作等容变化，气体不做功，温度降低，气体的内能减少，根据热力学第一定律△U＝W+Q知气体向外界放出了热量，C不符合题意。
D、状态c、d的温度相等，根据一定质量的理想气体的内能只跟温度有关，可知，状态c、d的内能相等。D符合题意。
E、连接bO和dO，根据数学知识可知，状态d的 值大于状态b的 值，根据气态方程 知状态d的压强比状态b的压强小，E符合题意。
故答案为：BDE
【分析】利用理想气体的状态方程可以判别：过程1属于等容升温压强变大；过程2体积变大说明气体对外做功；过程4体积不变温度下降说明内能由于对外放热而内能减小；利用温度可以比较内能的大小；利用原点和状态点连线的斜率可以比较压强的大小。
10.【解析】【解答】由图知，两列波的周期都是T=1s，由 得，波长λ=vT=0.2×1m=0.2m．故A符合题意．PC-PB=50cm-40cm=10cm=0.1m=0.5λ，而t=0时刻两波的振动方向相反，那么P是振动加强的点，振幅等于两波振幅之和，即为70cm．故B不符合题意，E符合题意．波从C传到P的时间为t= s=2.5s，波从B传到P的时间为t= s=2s，在t=2.5s时刻，横波Ⅱ与横波Ⅰ两波叠加，质点P经过平衡向下运动，在t=4.5s时刻，经过了两个周期，质点经过平衡向下运动，故C符合题意；因波长为20cm，那么当波遇到40cm的障碍物将不会发生明显衍射现象，D不符合题意．
故答案为：ACE.
【分析】此题的解题关键是掌握波的叠加原理进行分析，根据路程差和起振方向关系进行分析；注意发生明显衍射现象的条件是波长比障碍物的尺寸长或差不多．
三、实验题
11.【解析】【解答】〔1〕假设细绳与水平木板不平行，小车在运动过程中，细绳与水平木板间的夹角会变化，小车与水平木板间的弹力会变，那么摩擦力也会变化，故应该调整定滑轮高度，使细绳与水平木板平行，A符合题意；
B．本实验不需要平衡摩擦力，故不需要将木板右端垫起一个角度，B不符合题意；
C．为使纸带上有尽量多的范围打点，释放小车的位置尽量靠近打点计时器，C符合题意；
D．本实验的对象为钩码与小车组成的系统，故不需要满足钩码的质量远小于滑动的质量，D不符合题意。〔2〕根据位移差公式 可得加速度为 ；〔3〕对整体利用牛顿第二定律有mg﹣μMg＝〔m+M〕a，
可得 。
【分析】〔1〕为了使纸带记录小车的运动全过程，释放小车时，小车应该靠近打点计时器释放；
〔2〕物体做匀加速运动，结合匀变速公式求解物体的加速度；
〔3〕结合第二问求解的物体的加速度，利用牛顿第二定律求解物体的受力情况，进而求解动摩擦因数即可。
12.【解析】【解答】〔1〕电风扇的额定电流 ，从读数误差的角度考虑，电流表选择C．电风扇的电阻比较小，那么滑动变阻器选择总电阻为10Ω的误差较小，即选择E。〔2〕因为电压电流需从零开始测起，那么滑动变阻器采用分压式接法，电风扇的电阻大约 ，远小于电压表内阻，属于小电阻，电流表采用外接法。电路图如下列图。
;〔3〕电压表读数小于0.5V时电风扇没启动。根据欧姆定律得：
正常工作时电压为5V，根据图象知电流为0.5A，
那么电风扇发热功率为：P＝I22×2.5W＝0.625W，
那么机械功率P′＝UI﹣I2R＝2.5﹣0.625＝1.875W，
【分析】〔1〕在量程允许的情况下选择小量程的电表即可；
〔2〕为了能得到比较多的数据，采用分压法，电流表内阻比较大，对电压影响比较大，故采用电流表外接法；
〔3〕结合欧姆定律求解电阻的阻值，利用公式P=UI求解功率。
四、解答题
13.【解析】【分析】〔1〕对物体进行受力分析，水平方向在推力和摩擦力的作用下，物体处于平衡状态，合力为零，根据该条件列方程分析求解即可；
〔2〕先利用动能定理求解箱子的末速度，再利用动量定理求解碰撞后的速度；
〔3〕分别求解系统初末状态的机械能，做差即为系统损失的机械能。
14.【解析】【分析】〔1〕当导体棒受到的拉力等于安培力和摩擦力时候，导体棒速度到达最大，列方程求解此时的速度；
〔2〕结合导体棒初末状态的速度，对导体棒的运动过程应用动能定理，其中导体棒克服安培力做的功即为电路产生的热量。
15.【解析】【分析】气体做等温变化，结合气体初状态和末状态的压强和体积，利用波意尔定律列方程求解末状态的体积即可。
16.【解析】【分析】〔1〕由公式v= 计算光在玻璃和水中的速度；〔2〕画出光路图，光恰好在水和空气的分界面和玻璃与水的分界面发生全反射的临界角求出，然后结合几何关系求解半径．
1.以下说法正确的选项是〔 〕
A. β衰变的实质是原子核内的一个中子转化成一个质子，同时释放出一个电子
B. 实验说明，只要照射光的强度足够大，就一定能发生光电效应
D. 根据玻尔的原子理论，氢原子从n＝5的激发态跃迁到n＝3的激发态时，核外电子动能减小
2.如下列图为甲物体和乙物体在平直地面上同向运动的v﹣t图象，t＝0时甲在乙前方x0＝70m处。以下说法正确的选项是〔 〕
A. 2s时，甲物体的速度方向发生改变
B. 在0～4s内，甲和乙之间的最大距离为78m
C. 3s时，甲、乙物体相遇
D. 在0～3s内，甲物体在乙物体前面，3s～4s内乙物体在甲物体前面
3.如下列图，甲图为某教室中的挂扇，乙图为挂扇风速挡位变换器电路图，把它视为一个可调压的理想变压器．匝数n0＝2000匝的原线圈输入电压u＝220 sin100πt〔V〕．挡位1、2、3、4对应的线圈匝数分别为200匝、500匝、1000匝、2000匝．电动机M的内阻r＝10Ω，额定电压为U＝220V，额定功率P＝110W．以下判断正确的选项是〔 〕
A. 当挡位由2变换到1时，风扇的转速加快 B. 当挡位由3变换到2时，原线圈的电流变大
C. 中选择挡位3时，电动机两端电压为110 v
4.2021年12月8日，嫦娥四号发射升空，将实现人类历史上首次月球反面登月。随着嫦娥奔月梦想的实现，我国不断刷新深空探测的中国高度。嫦娥卫星整个飞行过程可分为三个轨道段：绕地飞行调相轨道段、地月转移轨道段、绕月飞行轨道段。我们用如下列图的模型来简化描绘飞行过程，假设调相轨道和绕月轨道的半长轴分别为a、b，公转周期分别为T1、T2。关于嫦娥卫星的飞行过程，以下说法正确的选项是( )
A.
B. 嫦娥卫星在地月转移轨道上运行的速度应小于11.2 km/s
C. 从调相轨道切入到地月转移轨道时,卫星在P点必须减速
D. 从地月转移轨道切入到绕月轨道时,卫星在Q点必须加速
5.如下列图，abcd为边长为L的正方形，在四分之一圆abd区域内有垂直正方形平面向外的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B。一个质量为m、电荷量为q的带电粒子从b点沿ba方向射入磁场，结果粒子恰好能通过c点，不计粒子的重力，那么粒子的速度大小为〔 〕
A. B. C. D.
二、多项选择题
6.?大国工匠?节目中讲述了王进利用“秋千法〞在1000kV的高压线上带电作业的过程。如下列图，绝缘轻绳OD一端固定在高压线杆塔上的O点，另一端固定在兜篮上。另一绝缘轻绳跨过固定在杆塔上C点的定滑轮，一端连接兜篮，另一端由工人控制。身穿屏蔽服的王进坐在兜篮里，缓慢地从C点运动到处于O点正下方E点的电缆处。绳OD一直处于伸直状态，兜篮、王进及携带的设备总质量为m，不计一切阻力，重力加速度大小为g。关于王进从C点运动到E点的过程中，以下说法正确的选项是( )
A. 工人对绳的拉力一直变大
B. 绳OD的拉力一直变小
C. OD，CD两绳拉力的合力大小等于mg
D. 当绳CD与竖直方向的夹角为30°时，工人对绳的拉力为
7.如下列图倾角为30°的斜面放在地面上，一小滑块从斜面底端A冲上斜面，到达最高点D后又返回A点，斜面始终保持静止．滑块上滑过程经过AB、BC、CD的时间相等，且BC比CD长0.8m，上滑时间为下滑时间的一半，以下说法正确的选项是〔 〕
A. 斜面长为36m
B. 滑块与斜面间的动摩擦因数为
C. 地面对斜面的摩擦力先向左后向右
D. 滑块向上运动和向下运动过程中，地面受到的压力都小于斜面体和滑块的总重力
8.如下列图，空间存在一匀强电场，平行实线为该电场等势面，其方向与水平方向间的夹角为30°，AB与等势面垂直，一质量为m，电荷量为q的带正电小球，以初速度v0从A点水平向右抛出，经过时间t小球最终落在C点，速度大小仍是v0 ， 且AB=BC，重力加速度为g，那么以下说法中正确的选项是 ( )
A. 电场方向沿A指向B B. 电场强度大小为
C. 小球下落高度 D. 此过程增加的电势能等于
9.如图，一定质量的理想气体从状态a开始，经历过程①、②、③、④到达状态e。对此气体，以下说法正确的选项是〔 〕
A. 过程①中气体的压强逐渐减小 B. 过程②中气体对外界做正功
C. 过程④中气体从外界吸收了热量 D. 状态c、d的内能相等
E. 状态d的压强比状态b的压强小
10.如图甲所示，B、C和P是同一水平面内的三个点，沿竖直方向振动的横波I在介质中沿BP方向传播，P与B相距40cm，B点的振动图象如图乙所示；沿竖直方向振动的横波Ⅱ在同一介质中沿CP方向传播，P与C相距50cm，C点的振动图象如图丙所示。在t＝0时刻，两列波同时分别经过B、C两点，两列波的波速都为20cm/s，两列波在P点相遇，那么以下说法正确的选项是〔 〕
A. 两列波的波长均为20cm B. P点是振幅是为10cm
C. 4.5s时P点在平衡位置且向下振动 D. 波遇到40cm的障碍物将发生明显衍射现象
E. P点未加强点振幅为70cm
三、实验题
11.如图甲所示，一端带滑轮的木板固定在水平桌面上，利用钩码拉动滑块在木板上运动来测量木板和滑块间的动摩擦因数。
〔1〕以下操作中必要的有_____
A.调整定滑轮高度，使细绳与水平木板平行
〔2〕滑块在钩码拉动下带动纸带运动时打出的一条纸带如图乙所示，打点计时器接频率为f的交流电源，那么滑块加速度可表示为a＝________
〔3〕假设M为滑块的质量，m为钩码的质量，a为滑块的加速度，重力加速度为g，那么木板和滑块间的动摩擦因数 可表示为________
12.某一小型电风扇额定电压为5.0V，额定功率为2.5W．某实验小组想通过实验描绘出小电风扇的伏安特性曲线。实验中除导线和开关外，还有以下器材可供选择：
A．电源E〔电动势为6.0V〕
B．电压表V〔量程为0～6V，内阻约为8kΩ〕
C．电流表A1〔量程为0～0.6A，内阻约为0.2Ω〕
D．电流表A2〔量程3A，内阻约0.05Ω〕；
E．滑动变阻器R1〔最大阻值5k，额定电流100mA〕
F．滑动变阻器R2〔最大阻值25Ω，额定电流1A〕
〔1〕为了便于调节，减小读数误差和系统误差，实验中所用电流表应选用________滑动变阻器应选用________〔填所选仪器前的字母序号〕。
〔2〕请你为该小组设计实验电路，并把电路图画在甲图中的虚线框内〔小电风扇的电路符号如图甲所示〕。
〔3〕操作过程中发现，小电风扇通电后受阻力作用，电压表读数小于0.5V时电风扇没启动。该小组测绘出的小电风扇的伏安特性曲线如图乙所示，由此可以判定，小电风扇的电阻为________Ω，正常工作时的发热功率为________W，机械功率为________W
四、解答题
13..如下列图，某水平地面上静止放置两个木箱〔可视为质点〕，两木箱间距为L．小明同学用水平恒力推第一个木箱使之运动，运动一段时间后与第二个木箱碰撞，碰撞后两个木箱粘在一起做匀速直线运动．第一个木箱质量为m，第二个木箱质量为2m，木箱与地面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g．设碰撞时间极短，求
〔1〕.小明同学的推力；
〔2〕.两个木箱做匀速直线运动的速度大小
〔3〕.碰撞中损失的机械能．
14.如下列图〔俯视图〕，在绝缘的水平桌面上有三个相邻的矩形区域I、Ⅱ、Ⅲ，区域I、Ⅱ的宽度均为d＝0.64m，区域Ⅲ的宽度足够大，M、M1、M2均为分界线．区域Ⅰ无磁场；区域Ⅱ有大小为B的匀强磁场，方向竖直向上；区域Ⅲ有大小为B’＝ 的匀强磁场，方向竖直向下．在绝缘的桌面上固定放置两根与分界线垂直的平行金属导轨，导轨间距L＝0.1m，左端接一电阻R＝0.6Ω．一质量为m＝1kg，长度为L＝0.1m，电阻为r＝0.2Ω的导体棒AC在水平向右的恒力F作用下从分界线M处由静止开始沿导轨方向向右运动，导体棒AC与导轨的动摩擦因数μ＝0.1．导体棒AC以速度v0匀速通过区域Ⅱ，匀速通过区域Ⅱ的时间t1＝0.4s．假设导轨电阻不计，棒始终与导轨垂直且接触良好．重力加速度g＝10m/s2 ． 求：
〔1〕区域Ⅱ的匀强磁场的磁感应强度B的大小；
〔2〕导体棒AC由静止开始到速度为2v0过程中，导体棒AC产生的电热．在区域Ⅲ的运动时间t2＝0.96s
15.如下列图，两端开口的U形导热玻璃管两边粗细不同，粗管横截面积是细管横截面积的2倍。管中装入水银，两管中水银面与管口距离均为12cm，大气压强为p0＝75cmHg．现将粗管管口封闭，然后将细管管口用一活塞封闭并将活塞缓慢推入管中，直至两管中水银面高度差达△h＝10cm为止，整个过程中环境温度保持不变，求活塞下移的距离。
16..如下列图为一巨大的玻璃容器，容器底部有一定的厚度，容器中装一定量的水，在容器底部有一单色点光源，水对该单色光的折射率为 ，玻璃对该单色光的折射率为1.5，容器底部玻璃的厚度为d，水的深度为2d．求：
〔1〕.该单色光在玻璃和水中传播的速度
〔2〕.水面形成的圆形光斑的半径〔不考虑两个界面处的反射光线〕
答案解析局部
一、单项选择题
1.【解析】【解答】A、β衰变的实质是原子核内的一个中子转化成一个质子，同时释放出一个电子，A符合题意；
B、根据光电效应方程可知，发生光电效应的条件与光的频率有关，与光的强度无关，B不符合题意；
C、钍的半衰期为24天，1g钍经过120天后，发生5次衰变，根据m＝m0〔 〕5g＝0.03125g，C不符合题意；
D、据玻尔的原子理论，氢原子从n＝5的激发态跃迁到n＝3的激发态时，库仑力提供向心力，向心力增加，速度变大电子动能增加，D不符合题意。
故答案为：A
【分析】原子核的半衰期与原子的结构有关，与温度无关；电子是由于中子转变成质子产生的；原子核衰变时，遵循质量数守恒、能量守恒、电荷守恒。
2.【解析】【解答】A、根据图象可知，0﹣4s内甲的速度都为正，方向没有发生变化，A不符合题意；
B、C、t＝3s时甲和乙两物的速度相等，两者之间的距离最大，最大距离为 S＝x甲+x0﹣x乙＝ ，B符合题意，C不符合题意；
D、t＝3s两者之间的距离最大，那么3s之后的一段时间内，甲仍在乙的前面，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】v-t图像中，横坐标为时间，纵坐标为速度，图像与时间轴所围成的面积是位移，图像的斜率是加速度，两图像的交点意味着两个物体具有相同的速度，结合选项分析即可。
3.【解析】【解答】A、分析可知，当挡位由2变换到1时，副线圈匝数减少，那么输出电压减小，电动机两端的电压减小，风扇的转速减慢，A不符合题意．
B、当挡位由3变换到2时，副线圈匝数减少，输出电压减小，输出电流减小，根据变压器电流的制约关系可知，原线圈的电流减小，B不符合题意．
C、中选择挡位3时，副线圈匝数为1000匝，根据电压和匝数的关系可知，副线圈的输出电压的有效值为110V，即电动机两端电压为110V，C不符合题意．
D、中选择挡位4时，副线圈匝数为2000匝，那么电动机两端电压为220 V，有效值为220V，电动机的输入功率P＝110W，那么电流 ＝0.5A，电动机内阻上消耗的功率 ，那么电动机的输出功率为107.5W，D符合题意．
故答案为：D
【分析】通过交流电压的表达式读出电压的最大值和角速度，计算出电压的有效值和频率，利用变压器原副线圈匝数比与电压的关系求解副线圈的电压即可，再利用欧姆定律求解电流，进而求解功率。
4.【解析】【解答】A．调相轨道与绕月轨道的中心天体分别对应地球和月球，所以开普勒第三定律不适用，A不符合题意；
B．11.2 km/s是第二宇宙速度，是地球上发射脱离地球束缚的卫星的最小发射速度，而嫦娥卫星没有脱离地球束缚，故其速度小于11.2 km/s，B符合题意；
C．从调相轨道切入到地月转移轨道时，卫星的轨道将持续增大，故卫星需要在P点做离心运动，在P点需要加速，C不符合题意；
D．从地月转移轨道切入到绕月轨道时，卫星相对月球而言，轨道半径减小，需要在Q点开始做近心运动，故卫星需在Q点减速，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】卫星发射速度到达第一宇宙速度，围绕着地球运动，发射速度到达第二宇宙速度，会脱离地球的引力，围绕着太阳运动，发射速度到达第三宇宙速度，会脱离太阳的引力，飞出太阳系。
5.【解析】【解答】粒子沿半径方向射入磁场，那么出射速度的反向延长线一定经过圆心，由于粒子能经过C点，因此粒子出磁场时一定沿ac方向，轨迹如图：
由几何关系可知，粒子做圆周运动的半径为
根据牛顿第二定律得：
解得： ，C符合题意。
故答案为：C。
【分析】利用方案只是可以求出轨道半径的大小，结合牛顿第二定律可以求出速度的大小。
二、多项选择题
6.【解析】【解答】A.对兜篮、王进及携带的设备整体受力分析如下列图，
绳OD的拉力为F1 ， 与竖直方向的夹角为θ，绳CD的拉力为F2 ， 与竖直方向的夹角为α。根据几何知识知：θ+2α=90°，由正弦定理可得F1增大，F2减小，A不符合题意，
B.根据A的分析，B不符合题意
C.两绳拉力的合力大小等于mg，C符合题意
D.α=30°时，θ=30°，可求出 ，D符合题意。
故答案为：CD
【分析】对物体进行受力分析，在重力、两个拉力的作用下，物体处于平衡状态，合力为零，结合拉力方向的变化分析其他力的变化。
7.【解析】【解答】A、经过AB、BC、CD的时间相等，且BC比CD长0.8m，设CD长度为L，逆向思维可知，BC＝3L，AB＝5L，所以3L﹣L＝0.8m，解得L＝0.4m，斜面长x＝9L＝3.6m，A不符合题意；
B、上滑过程的加速度设为a1 ， 下滑时的加速度为a2 ， 上滑过程可以逆向分析，那么： ，解得a1＝4a2 ，
根据牛顿第二定律可得： ，联立解得 ，B符合题意；
C、减速上升和加速下降过程中，物体的加速度都是沿斜面向下，加速度在水平方向的分加速度都是向左，即斜面对物体水平方向的作用力向左，物体对斜面的作用力向右，物体处于静止，那么地面对斜面的摩擦力方向向左，C不符合题意；
D、滑块向上运动和向下运动过程中，加速度在竖直方向的分加速度竖直向下，物体处于失重状态，地面受到的压力都小于斜面体和滑块的总重力，D符合题意．
故答案为：BD
【分析】物体做匀变速直线运动，假设物体的加速度，结合题目条件，利用运动学公式列方程求解加速度，结合牛顿第二定律求解物体的受力情况即可。
8.【解析】【解答】A．由题意可知，小球在下落过程中动能不变，而重力做正功，那么电场力做负功，而小球带正电，故电场线应斜向下；A不符合题意；
B．由动能定理可知，
解得：
B符合题意；
C．将电场力分解为沿水平方向和竖直方向，那么有竖直分量中产生的电场力
那么物体在竖直方向上的合力
那么由牛顿第二定律可知，竖直方向上的分加速度
那么下落高度
C符合题意；
D．此过程中电场力做负功，电势能增加，由几何关系可知，小球在沿电场线的方向上的位移
那么电势能的增加量E=Eqx= mg2t2
D符合题意；
故答案为：BCD．
【分析】粒子在水平方向沿匀速直线运动，在竖直方向上受电场力的方向而做加速运动，根据水平位移和竖直的大小，利用牛顿第二定律和匀变速直线运动公式求解即可。
9.【解析】【解答】A、过程①中气体作等容变化，温度升高，根据查理定律 知气体的压强逐渐增大，A不符合题意。
B、过程②中气体的体积增大，气体对外界做正功，B符合题意。
C、过程④中气体作等容变化，气体不做功，温度降低，气体的内能减少，根据热力学第一定律△U＝W+Q知气体向外界放出了热量，C不符合题意。
D、状态c、d的温度相等，根据一定质量的理想气体的内能只跟温度有关，可知，状态c、d的内能相等。D符合题意。
E、连接bO和dO，根据数学知识可知，状态d的 值大于状态b的 值，根据气态方程 知状态d的压强比状态b的压强小，E符合题意。
故答案为：BDE
【分析】利用理想气体的状态方程可以判别：过程1属于等容升温压强变大；过程2体积变大说明气体对外做功；过程4体积不变温度下降说明内能由于对外放热而内能减小；利用温度可以比较内能的大小；利用原点和状态点连线的斜率可以比较压强的大小。
10.【解析】【解答】由图知，两列波的周期都是T=1s，由 得，波长λ=vT=0.2×1m=0.2m．故A符合题意．PC-PB=50cm-40cm=10cm=0.1m=0.5λ，而t=0时刻两波的振动方向相反，那么P是振动加强的点，振幅等于两波振幅之和，即为70cm．故B不符合题意，E符合题意．波从C传到P的时间为t= s=2.5s，波从B传到P的时间为t= s=2s，在t=2.5s时刻，横波Ⅱ与横波Ⅰ两波叠加，质点P经过平衡向下运动，在t=4.5s时刻，经过了两个周期，质点经过平衡向下运动，故C符合题意；因波长为20cm，那么当波遇到40cm的障碍物将不会发生明显衍射现象，D不符合题意．
故答案为：ACE.
【分析】此题的解题关键是掌握波的叠加原理进行分析，根据路程差和起振方向关系进行分析；注意发生明显衍射现象的条件是波长比障碍物的尺寸长或差不多．
三、实验题
11.【解析】【解答】〔1〕假设细绳与水平木板不平行，小车在运动过程中，细绳与水平木板间的夹角会变化，小车与水平木板间的弹力会变，那么摩擦力也会变化，故应该调整定滑轮高度，使细绳与水平木板平行，A符合题意；
B．本实验不需要平衡摩擦力，故不需要将木板右端垫起一个角度，B不符合题意；
C．为使纸带上有尽量多的范围打点，释放小车的位置尽量靠近打点计时器，C符合题意；
D．本实验的对象为钩码与小车组成的系统，故不需要满足钩码的质量远小于滑动的质量，D不符合题意。〔2〕根据位移差公式 可得加速度为 ；〔3〕对整体利用牛顿第二定律有mg﹣μMg＝〔m+M〕a，
可得 。
【分析】〔1〕为了使纸带记录小车的运动全过程，释放小车时，小车应该靠近打点计时器释放；
〔2〕物体做匀加速运动，结合匀变速公式求解物体的加速度；
〔3〕结合第二问求解的物体的加速度，利用牛顿第二定律求解物体的受力情况，进而求解动摩擦因数即可。
12.【解析】【解答】〔1〕电风扇的额定电流 ，从读数误差的角度考虑，电流表选择C．电风扇的电阻比较小，那么滑动变阻器选择总电阻为10Ω的误差较小，即选择E。〔2〕因为电压电流需从零开始测起，那么滑动变阻器采用分压式接法，电风扇的电阻大约 ，远小于电压表内阻，属于小电阻，电流表采用外接法。电路图如下列图。
;〔3〕电压表读数小于0.5V时电风扇没启动。根据欧姆定律得：
正常工作时电压为5V，根据图象知电流为0.5A，
那么电风扇发热功率为：P＝I22×2.5W＝0.625W，
那么机械功率P′＝UI﹣I2R＝2.5﹣0.625＝1.875W，
【分析】〔1〕在量程允许的情况下选择小量程的电表即可；
〔2〕为了能得到比较多的数据，采用分压法，电流表内阻比较大，对电压影响比较大，故采用电流表外接法；
〔3〕结合欧姆定律求解电阻的阻值，利用公式P=UI求解功率。
四、解答题
13.【解析】【分析】〔1〕对物体进行受力分析，水平方向在推力和摩擦力的作用下，物体处于平衡状态，合力为零，根据该条件列方程分析求解即可；
〔2〕先利用动能定理求解箱子的末速度，再利用动量定理求解碰撞后的速度；
〔3〕分别求解系统初末状态的机械能，做差即为系统损失的机械能。
14.【解析】【分析】〔1〕当导体棒受到的拉力等于安培力和摩擦力时候，导体棒速度到达最大，列方程求解此时的速度；
〔2〕结合导体棒初末状态的速度，对导体棒的运动过程应用动能定理，其中导体棒克服安培力做的功即为电路产生的热量。
15.【解析】【分析】气体做等温变化，结合气体初状态和末状态的压强和体积，利用波意尔定律列方程求解末状态的体积即可。
16.【解析】【分析】〔1〕由公式v= 计算光在玻璃和水中的速度；〔2〕画出光路图，光恰好在水和空气的分界面和玻璃与水的分界面发生全反射的临界角求出，然后结合几何关系求解半径．
