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2021届闽粤赣三省十二校高三上学期理综物理联合调研考试试卷含答案
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这是一份2021届闽粤赣三省十二校高三上学期理综物理联合调研考试试卷含答案，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。
高三上学期理综物理联合调研考试试卷
一、单项选择题
1.氢原子局部能级的示意图如下列图，不同金属的逸出功如下表所示：
铯
钙
镁
铍
钛
金
逸出功W/eV
大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时辐射的所有光子中，能够使金属铯发生光电效应的光子有几种〔 〕
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
2.如下列图，重型自卸车装载一巨型石块，当利用液压装置使车厢缓慢倾斜到一定角度，车厢上的石块就会自动滑下。以下说法正确的选项是〔 〕
A. 石块没有下滑时，自卸车车厢倾角变大，石块对车厢的压力不变
B. 石块没有下滑时，自卸车车厢倾角变大，石块对车厢的摩擦力变大
C. 石块开始下滑时，自卸车车厢倾角变大，石块对车厢的作用力变大
D. 石块开始下滑时，自卸车车厢倾角变大，石块受到的合力不变
3.轨道平面与赤道平面夹角为90°的人造地球卫星被称为极地轨道卫星。它运行时能到达南北极区的上空，需要在全球范围内进行观测和应用的气象卫星、导航卫星等都采用这种轨道。如下列图，假设某颗极地轨道卫星从北纬45°的正上方按图示方向首次运行到南纬45°的正上方用时45分钟，那么〔 〕
A. 该卫星发射速度一定小于7.9km/s B. 该卫星轨道半径与同步卫星轨道半径之比为1∶4
C. 该卫星加速度与同步卫星加速度之比为2∶1 D. 该卫星的机械能一定小于同步卫星的机械能
4.如以下列图所示，ab间接入u=200 sin100πtV的交流电源，理想变压器的原副线圈匝数比为2︰1，Rt为热敏电阻，且在此时的环境温度下Rt=2Ω(温度升高时其电阻减小)，忽略保险丝L的电阻，电路中电表均为理想电表，电路正常工作，那么〔 〕
A. 电压表的示数为100 V
B. 保险丝的熔断电流不小于25A
C. 原副线圈交流电压的频率之比为2︰1
D. 假设环境温度升高，电压表示数减小，电流表示数减小，输入功率不变
5.如下列图，在直角坐标系xOy平面内存在一正点电荷Q，坐标轴上有A、B、C三点，OA=OB=BC=a，其中A点和B点的电势相等，O点和C点的电势相等，静电力常量为k，那么以下说法正确的选项是〔 〕
A. 点电荷Q位于O点 B. O点电势比A点电势高
C. C点的电场强度大小为 D. 将某一正试探电荷从A点沿直线移动到C点，电势能一直减小
二、多项选择题
6.从地面竖直向上抛出一物体，其机械能E总等于动能Ek与重力势能Ep之和。取地面为重力势能零点，该物体的E总和Ep随它离开地面的高度h的变化如下列图。重力加速度取10m/s2。由图中数据可得( )
A. 物体的质量为1kg B. 物体受到的空气阻力是5N
C. h=2 m时，物体的动能Ek=60 J
7.在光滑的水平面上，一滑块的质量m=2kg，在水平面上受水平方向上恒定的外力F=4N〔方向未知〕作用下运动，如下列图给出了滑块在水平面上运动的一段轨迹，滑块过PQ两点时速度大小均为v=5m/s。滑块在P点的速度方向与PQ连线夹角α=37°，sin37°=0.6，那么〔 〕
A. 水平恒力F的方向与PQ连线成53°夹角 B. 滑块从P到Q的时间为3s
C. 滑块从P到Q的过程中速度最小值为4m/s D. PQ两点连线的距离为12m
8.如下列图，两根质量均为m的金属棒垂直地放在光滑的水平导轨上，左、右两局部导轨间距之比为1∶2，导轨间左、右两局部有大小相等、方向相反的匀强磁场，两棒电阻与棒长成正比，不计导轨电阻，现用水平恒力F向右拉CD棒，在CD棒向右运动距离为s的过程中，AB棒上产生的焦耳热为Q，此时AB棒和CD棒的速度大小均为v，此时立即撤去拉力F，设导轨足够长且两棒始终在不同磁场中运动，那么以下说法正确的选项是〔 〕
A. v的大小等于
B. 撤去拉力F后，AB棒的最终速度大小为 v，方向向右
C. 撤去拉力F后，CD棒的最终速度大小为 v，方向向右
D. 撤去拉力F后，整个回路产生的焦耳热为 mv2
9.关于热学规律，以下说法正确的选项是〔 〕
A. 热量可以自发地从高温物体向低温物体传递，但要从低温物体向高温物体传递，必须有第三者介入
B. 如果用Q表示物体吸收的能量，用W表示物体对外界所做的功，ΔU表示物体内能的增加，那么热力学第一定律可以表达为
C. 蒸发的快慢与空气的湿度有关，与气温无关
D. 摄氏温度是国际单位制中七个根本物理量之一，摄氏温度t与热力学温度T的关系是
E. 在用油膜法估测分子的直径的实验中，主要是解决两个问题：一是获得很小的一滴油酸并测出其体积，二是测量这滴油酸在水面上形成的油膜面积
10.图甲为某一列沿x轴传播的简谐横波在t=0时的波形图，图乙为波上质点M的振动图像，以下说法正确的选项是〔 〕
A. 这列波的传播速度大小为4m/s B. 这列波沿x正方向传播
C. t=0.5s时，质点M的振动速度大于质点Q的振动速度
E. 这列波每秒沿x轴负方向传播距离为4m
三、实验题
11.某学习小组用图甲所示的实验装置探究动能定理。A、B处分别为光电门，可测得小车遮光片通过A、B处所用的时间；用小车遮光片通过光电门的平均速度表示小车通过A、B点时的速度，钩码上端为拉力传感器，可读出细线上的拉力F。
〔1〕用螺旋测微器测量小车上安装的遮光片宽度如图丙所示，那么宽度d=________mm，适当垫高木板O端，使小车不挂钩码时能在长木板上匀速运动。挂上钩码，从O点由静止释放小车进行实验；
〔2〕保持拉力F=0.2N不变，仅改变光电门B的位置，读出B到A的距离s，记录对于的s和tB数据，画出 图像如图乙所示。根据图像可求得小车的质量m=________kg；
〔3〕该实验中不必要的实验要求有__________
B.画出 图像需多测几组s、tB的数据
12.LED绿色照明技术已经走进我们的生活．某实验小组要精确测定额定电压为3 V的LED灯正常工作时的电阻，该灯正常工作时电阻大约500Ω，电学符号与小灯泡电学符号相同．
实验室提供的器材有：
A电流表A1(量程为0至50 mA，内阻RA1约为3Ω)
B电流表A2(量程为0至3 mA，内阻RA2＝15Ω)
C定值电阻R1＝697Ω
D定值电阻R2＝1985Ω
E.滑动变阻器R(0至20Ω)一只
F.电压表V(量程为0至12 V，内阻RV＝1kΩ)
G.蓄电池E(电动势为12 V，内阻很小)
〔1〕如下列图，请选择适宜的器材，电表1为________，电表2为________，定值电阻为________．〔填写器材前的字母编号〕
〔2〕将采用的电路图补充完整．
〔3〕写出测量LED灯正常工作时的电阻表达式Rx＝________(填字母)，当表达式中的________(填字母)到达________，记下另一电表的读数代入表达式，其结果为LED灯正常工作时电阻．〔所填符号角标要与题中仪器名称符号角标一致，如A1的示数为I1 ， A2的示数数为I2〕
四、解答题
13.如下列图，质量M=2kg的木板A静止在光滑水平面上，质量m=1 kg的小物块B(大小不计)静止在木板的左端，物块和木板间的动摩擦因数μ=0.4，现突然对物块施加一水平向右的恒定拉力F=9 N，左右1 s后撤去拉力，最终物块B恰好没有滑离木板A，取g=10 m/s2 ， 求:
〔1〕力F做的功W；
〔2〕木板的长度L．
14.如下列图，半径为R的圆与正方形abcd相内切，在ab、dc边放置两带电平行金属板，在板间形成匀强电场，且在圆内有垂直纸面向里的匀强磁场．一质量为m、带电荷量为+q的粒子从ad边中点O1沿O1O方向以速度v0射入，恰沿直线通过圆形磁场区域，并从bc边中点O2飞出．假设撤去磁场而保存电场，粒子仍从O1点以相同速度射入，那么粒子恰好打到某极板边缘．不计粒子重力．
〔1〕求两极板间电压U的大小
〔2〕假设撤去电场而保存磁场，粒子从O1点以不同速度射入，要使粒子能打到极板上，求粒子入射速度的范围．
15.如下列图，在水平桌面上，导热气缸内橫截面积为S的轻质活塞封闭着一定质量的气体．一质量为m的砝码盘(含砝码)用轻绳经光滑定滑轮与缸中活塞竖直相连接，活塞与气缸壁间无摩擦．当环境温度温度为T时，活塞与缸底的距离为h．现使环境温度缓慢降为 ．
①活塞再次平衡时，活塞与缸底的距离是多少?
②保持环境温度为 不变，为使活塞返回原位置，需在盘中逐渐添加砝码的质量为Δm，求大气压强的大小．
16.如下列图为某种半圆柱透明介质的截面图，截面ABC的半径r=12cm，直径AB与足够大的水平屏幕朋Ⅳ垂直并与A点接触．透明介质放置在空气中，现有一束紫光射向圆心O，在AB分界面上的入射角为i，i较小时，MN屏幕上有两个亮斑，逐渐增大入射角，当i=45°时，其中一个亮斑恰好消失．真空中的光速c=3xl08m/s．求：
①介质对紫光的折射率n；
②当i=45°时，紫光从进入透明介质到射到MN屏幕的传播时间t．
答案解析局部
一、单项选择题
1.【解析】【解答】氢原子由量子数n=4的能级跃迁低能级时辐射光子的能量有6种；其中： E4-E1=-0.8+13.6eV=12.8eV；E4-E2=-0.8+3.40eV=2.6eV；E4-E3=-0.85+1.51eV=0.66eV；E3-E2=-1.51+3.40eV=1.89eV；E3-E1=-1.51+13.6eV=12.09eV；E2-E1=-3.40+13.6eV=10.2eV；金属铯的逸出功为1.9eV，那么能够使金属铯发生光电效应的光子有4种，
故答案为：C.
【分析】利用能级差的能量与逸出功比较可以判别光电效应能否发生。
2.【解析】【解答】AB．货物处于平衡状态，那么有：mgsinθ=f，N=mgcosθ，θ增大时，支持力FN逐渐减小，静摩擦力Ff增大。由牛顿第三定律可知，石块对车厢的压力会减小。A不符合题意，B符合题意；
CD．石块开始下滑时受力近似平衡，自卸车车厢倾角变大，石块向下做加速运动，且加速度随角度增大而增大，石块受到的合外力变大；石块对车厢的正压力和摩擦力均减小，可知石块对车厢的作用力变小，CD不符合题意。
故答案为：B
【分析】石块静止时可以利用平衡结合重力的分力判别摩擦力和压力的大小；石块滑下时；利用角度可以判别支持力和摩擦力同时变小，那么石块对车厢的作用力变小，而重力不变所以合力变大。
3.【解析】【解答】A．根据第一宇宙速度的概念可知，该卫星发射速度一定大于7.9km/s，A不符合题意；
B．由题意可知，卫星的周期
万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得
解得
该卫星轨道半径与同步卫星轨道半径之比
B符合题意；
C．万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得
解得
该卫星加速度与同步卫星加速度之比
C不符合题意；
D．由于由于不知该卫星与同步卫星的质量关系，无法比较其机械能大小，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】由于卫星要离开地球所以发射速度要大于第一宇宙速度；利用引力提供向心力结合周期之比可以求出半径之比；利用半径之比可以求出向心加速度之比；由于不知道质量大小无法比较机械能的大小。
4.【解析】【解答】ab端输入电压的有效值为200V，由于理想变压器的原副线圈匝数比为2︰1，可知次级电压有效值为100V，即电压表的示数为100V，A不符合题意；次级电流有效值为 ，那么初级电流有效值 ，那么保险丝的熔断电流不小于25A， B符合题意；变压器不改变交流电压的频率，原副线圈的交流电压的频率之比为1︰1，C不符合题意；假设环境温度升高，Rt电阻减小，但是由于次级电压不变，那么电压表示数不变，电流表示数变大，次级功率变大，那么变压器的输入功率变大，D不符合题意；
故答案为：B.
【分析】根据变压器初次级的匝数比求解次级电压有效值即为电压表读数；熔断电流是指有效值；变压器不改变交流电的频率；环境温度升高，那么热敏电阻阻值减小，根据次级电压不变进行动态分析.
5.【解析】【解答】因A点和B点的电势相等，O点和C点的电势相等，A、B到点电荷的距离相等，O、C到点电荷的距离也相等，那么点电荷位置如下列图
由图可知A不符合题意，因点电荷带正电，故离点电荷越近电势越高，故O点电势比A点低，B不符合题意，由图可知OC的距离 ，根据 ，得 ，C符合题意；由图可知，将正试探电荷从A点沿直线移动到C点，电势先升高再降低，故电势能先增大再减小，D不符合题意，
故答案为：C.
【分析】利用等势点的中垂线交点可以判别点电荷的位置；利用电场线的分布可以判别电势的上下；利用库仑定律可以求出场强的大小；利用电势的变化结合电性可以判别电势能的变化。
二、多项选择题
6.【解析】【解答】A．由图知，h=4m时Ep=80J，由Ep=mgh得m=2kg，A不符合题意。
B．上升h=4m的过程中机械能减少△E=20J，根据功能关系可得fh=△E
解得f=5N，B符合题意；
C．h=2m时，Ep=40J，E总=90J，那么物体的动能为Ek=E总-Ep=50J
C不符合题意。
D．物体的初速度
从地面至h=4m用时间
D符合题意。
故答案为：BD
【分析】利用重力势能的表达式可以求出质量的大小；利用机械能变化结合功能关系可以求出摩擦力的大小；利用机械能的大小可以求出动能的大小；利用位移公式可以求出运动的时间。
7.【解析】【解答】A．设水平恒力F的方向与PQ连线夹角为β，滑块过P、Q两点时的速度大小相等，根据动能定理得FxPQcosβ=△Ek=0
得β=90°，即水平恒力F与PQ连线垂直且指向轨迹的凹侧，A不符合题意；
B．把P点的速度分解在沿水平力F和垂直水平力F两个方向上，沿水平力F方向上滑块先做匀减速后做匀加速直线运动，有
当F方向速度为零时，时间为
根据对称性，滑块从P到Q的时间为t'=2t=3s
B符合题意；
C．当F方向速度为零时，只有垂直F方向的速度v'=vcos37°=4m/s
此时速度方向与F垂直，速度最小，C符合题意；
D．垂直F的方向上物块做匀速直线运动，有xPQ=v't'=12m
D符合题意。
故答案为：BCD。
【分析】利用动能定理可以判别恒力的方向；利用牛顿第二定律结合速度公式可以求出运动的时间；利用位移公式和时间可以求出PQ之间的距离。
8.【解析】【解答】A．两棒的长度之比为1：2，所以电阻之比为1：2，由于电路在任何时刻电流均相等，根据焦耳定律：Q=I2Rt，所以CD棒的焦耳热为2Q，在CD棒向右运动距离为s的过程中，根据功能关系有
解得
A符合题意；
BC．令AB棒的长度为l，那么CD棒长为2l，撤去拉力F后，AB棒继续向左加速运动，而CD棒向右开始减速运动，两棒最终匀速运动时，电路中电流为零，两棒切割磁感线产生的感应电动势大小相等，此时两棒的速度满足BlvAB′=B⋅2lvCD′
即vAB′=2vCD′
对两棒分别应用动量定理，有FABt=mvAB′-mv
-FCDt=mvCD′-mv
因为FCD=2FAB
所以vAB′＝ v
vCD′＝ v
B不符合题意，C符合题意；
D．撤去外力F到最终稳定运动过程根据能量守恒定律
D不符合题意。
故答案为：AC。
【分析】利用功能关系可以求出速度的大小；利用匀速时感应电动势相等结合动量定律可以求出最终的速度公式；再利用动能变化可以求出产生的焦耳热大小。
9.【解析】【解答】A．由热力学第二定律知，热量可以自发地从高温物体向低温物体传递，但要从低温物体向高温物体传递，必须有第三者介入，A符合题意；
B．热力学第一定律表达为Q=△U+W，其中Q表示物体吸收的能量，用W表示物体对外界所做的功，B符合题意；
C．蒸发的快慢与液体外表积大小、气温上下、气体外表的空气流动速度等有关，C不符合题意；
D．热力学温度是国际单位制中七个根本物理量之一，D不符合题意；
E．在用油膜法估测分子的直径的实验中，主要是解决两个问题：一是获得很小的一滴油酸并测出其体积，二是测量这滴油酸在水面上形成的油膜面积，故E符合题意。
故答案为：ABE。
【分析】蒸发的快慢与气温大小有关；热力学温度才是国际单位制中的根本物理量之一。
10.【解析】【解答】A．由甲图可得λ=4m，由乙图中可得T=1s，所以该简谐横波的传播速度为
A符合题意；
B．由图乙知，t=0时刻质点M正通过平衡位置向下运动，由波形平移法知波的传播方向沿x轴负方向。B不符合题意；
C．t=0.5s=0.5T时M质点正通过平衡位置，速度最大，而质点Q不在平衡位置，所以t=0.5s时M质点的振动速度大于Q质点的振动速度，C符合题意；
D．t=0.5s=0.5T，质点P到达波谷，此时P的位移为-0.2cm，D不符合题意。
E．这列波每秒沿x轴负方向传播距离为 ，选项E符合题意。
故答案为：ACE。
【分析】利用波长和周期可以求出波速的大小；利用M点的起振方向可以判别波的传播方向；利用周期结合振动时间可以判别质点的速度、位移以及波传播的距离大小。
三、实验题
11.【解析】【解答】(1)根据螺旋测微器的读数规那么可知，固定刻度为1mm，可动刻度为12.5×0.01mm=0.125mm，那么遮光片宽度：d=1mm+0.125mm=1.125mm。(2)小车做匀加速直线运动，通过光电门的时间为tB ， 利用平均速度等于中间时刻的瞬时速度可知，小车通过光电门B的速度
设通过光电门A的速度为vA ， 根据动能定理可知
解得
对照图象可知，斜率
解得小车的质量m=0.6kg(3)A．小车受到的拉力可以通过拉力传感器得到，不需要钩码和拉力传感器的质量远小于小车的质量，A错误，符合题意；
B．为了减少实验误差，画出s-vB2图象需多测几组s、tB的数据，B正确，不符合题意；
C．实验前，需要平衡摩擦力，不需要测量长木板垫起的高度和木板长度，C错误，符合题意；
D．选用宽度小一些的遮光片，可以减少实验误差，使小车经过光电门时速度的测量值更接近真实值，D正确，不符合题意。
故答案为：AC。
【分析】〔1〕利用螺旋测微器结构可以读出对应的读数；
〔2〕利用动能定理结合斜率可以求出小车的质量大小；
〔3〕实验有拉力传感器不需要满足质量要求；平衡摩擦力时不需要测量木板的高度和长度。
12.【解析】【解答】(1) (2)要精确测定额定电压为3V的LED灯正常工作时的电阻，需测量LED灯两端的电压和通过LED灯的电流，由于电压表的量程较大，测量误差较大，不能用的电压表测量LED两端的电压，可以将电流表A2与定值电阻串联改装为电压表测量电压；改装电压表的内阻： ，A2的内阻约为15Ω，那么定值电阻应选D；LED灯正常工作时的电流约为 左右，电流表的量程较小，电流表不能精确测量电流，可以用电压表测量电流；因为滑动变阻器阻值远小于LED的电阻，所以滑动变阻器采用分压式接法．电路图如下列图：
由以上分析可知，电表1为F，电表2为B，定值电阻为D．(3)根据闭合电路欧姆定律知，灯泡两端的电压U=I2〔R+RA2〕，，通过灯泡的电流 ，所以LED灯正常工作时的电阻 ，改装后的电压表内阻为RV=1985+15Ω=2000Ω，那么当I2=1.5mA时，LED灯两端的电压为3V，到达额定电压，测出来的电阻为正常工作时的电阻．
【分析】〔1〕由于电压表量程不适合所以要使用两个电流表，表1为电流表V ， 表2为A2 ， 为了改装为电压表，利用电表的改装可以求出定值电阻的大小；
〔2〕利用〔1〕选项完成电路，滑动变阻器使用分压式接法；
〔3〕利用欧姆定律可以求出灯的电阻表达式；利用改装后的电压表内阻结合欧姆定律可以判别灯正常工作的电流大小。
四、解答题
13.【解析】【分析】〔1〕对B物体受力分析，由牛顿第二定律可求得其加速度，再由位移时间公式求出1s内B的位移，即可求得力F做的功W；〔2〕由牛顿第二定律求出A的加速度．由位移公式和位移关系求出1s内B相对于A滑行的位移．并由速度公式求出1s末两个物体的速度．撤去F后系统的动量守恒，由动量守恒定律和能量守恒定律结合求出1s内两者的相对位移，从而得到木板的长度L．
14.【解析】【分析】〔1〕由粒子的电性和偏转方向，确定电场强度的方向，从而就确定了两板电势的上下；再根据类平抛运动的规律求出两板间的电压．〔2〕先根据有两种场均存在时做直线运动的过程，求出磁感应强度的大小，当撤去电场后，粒子做匀速圆周运动，要使粒子打到板上，由几何关系求出最大半径和最小半径，从而由洛仑兹力提供向心力就能得出最大的速度和最小速度．
15.【解析】【分析】此类问题关键是挖掘气体做何种变化，选择适宜的气体实验定律求解即可，其中活塞类问题，往往对活塞受力分析利用平衡求解气体压强．
16.【解析】【分析】此题首先要能熟练作出光路图，掌握临界角公式 ，并能正确应用几何关系进行求解．
高三上学期理综物理联合调研考试试卷
一、单项选择题
1.氢原子局部能级的示意图如下列图，不同金属的逸出功如下表所示：
铯
钙
镁
铍
钛
金
逸出功W/eV
大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时辐射的所有光子中，能够使金属铯发生光电效应的光子有几种〔 〕
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
2.如下列图，重型自卸车装载一巨型石块，当利用液压装置使车厢缓慢倾斜到一定角度，车厢上的石块就会自动滑下。以下说法正确的选项是〔 〕
A. 石块没有下滑时，自卸车车厢倾角变大，石块对车厢的压力不变
B. 石块没有下滑时，自卸车车厢倾角变大，石块对车厢的摩擦力变大
C. 石块开始下滑时，自卸车车厢倾角变大，石块对车厢的作用力变大
D. 石块开始下滑时，自卸车车厢倾角变大，石块受到的合力不变
3.轨道平面与赤道平面夹角为90°的人造地球卫星被称为极地轨道卫星。它运行时能到达南北极区的上空，需要在全球范围内进行观测和应用的气象卫星、导航卫星等都采用这种轨道。如下列图，假设某颗极地轨道卫星从北纬45°的正上方按图示方向首次运行到南纬45°的正上方用时45分钟，那么〔 〕
A. 该卫星发射速度一定小于7.9km/s B. 该卫星轨道半径与同步卫星轨道半径之比为1∶4
C. 该卫星加速度与同步卫星加速度之比为2∶1 D. 该卫星的机械能一定小于同步卫星的机械能
4.如以下列图所示，ab间接入u=200 sin100πtV的交流电源，理想变压器的原副线圈匝数比为2︰1，Rt为热敏电阻，且在此时的环境温度下Rt=2Ω(温度升高时其电阻减小)，忽略保险丝L的电阻，电路中电表均为理想电表，电路正常工作，那么〔 〕
A. 电压表的示数为100 V
B. 保险丝的熔断电流不小于25A
C. 原副线圈交流电压的频率之比为2︰1
D. 假设环境温度升高，电压表示数减小，电流表示数减小，输入功率不变
5.如下列图，在直角坐标系xOy平面内存在一正点电荷Q，坐标轴上有A、B、C三点，OA=OB=BC=a，其中A点和B点的电势相等，O点和C点的电势相等，静电力常量为k，那么以下说法正确的选项是〔 〕
A. 点电荷Q位于O点 B. O点电势比A点电势高
C. C点的电场强度大小为 D. 将某一正试探电荷从A点沿直线移动到C点，电势能一直减小
二、多项选择题
6.从地面竖直向上抛出一物体，其机械能E总等于动能Ek与重力势能Ep之和。取地面为重力势能零点，该物体的E总和Ep随它离开地面的高度h的变化如下列图。重力加速度取10m/s2。由图中数据可得( )
A. 物体的质量为1kg B. 物体受到的空气阻力是5N
C. h=2 m时，物体的动能Ek=60 J
7.在光滑的水平面上，一滑块的质量m=2kg，在水平面上受水平方向上恒定的外力F=4N〔方向未知〕作用下运动，如下列图给出了滑块在水平面上运动的一段轨迹，滑块过PQ两点时速度大小均为v=5m/s。滑块在P点的速度方向与PQ连线夹角α=37°，sin37°=0.6，那么〔 〕
A. 水平恒力F的方向与PQ连线成53°夹角 B. 滑块从P到Q的时间为3s
C. 滑块从P到Q的过程中速度最小值为4m/s D. PQ两点连线的距离为12m
8.如下列图，两根质量均为m的金属棒垂直地放在光滑的水平导轨上，左、右两局部导轨间距之比为1∶2，导轨间左、右两局部有大小相等、方向相反的匀强磁场，两棒电阻与棒长成正比，不计导轨电阻，现用水平恒力F向右拉CD棒，在CD棒向右运动距离为s的过程中，AB棒上产生的焦耳热为Q，此时AB棒和CD棒的速度大小均为v，此时立即撤去拉力F，设导轨足够长且两棒始终在不同磁场中运动，那么以下说法正确的选项是〔 〕
A. v的大小等于
B. 撤去拉力F后，AB棒的最终速度大小为 v，方向向右
C. 撤去拉力F后，CD棒的最终速度大小为 v，方向向右
D. 撤去拉力F后，整个回路产生的焦耳热为 mv2
9.关于热学规律，以下说法正确的选项是〔 〕
A. 热量可以自发地从高温物体向低温物体传递，但要从低温物体向高温物体传递，必须有第三者介入
B. 如果用Q表示物体吸收的能量，用W表示物体对外界所做的功，ΔU表示物体内能的增加，那么热力学第一定律可以表达为
C. 蒸发的快慢与空气的湿度有关，与气温无关
D. 摄氏温度是国际单位制中七个根本物理量之一，摄氏温度t与热力学温度T的关系是
E. 在用油膜法估测分子的直径的实验中，主要是解决两个问题：一是获得很小的一滴油酸并测出其体积，二是测量这滴油酸在水面上形成的油膜面积
10.图甲为某一列沿x轴传播的简谐横波在t=0时的波形图，图乙为波上质点M的振动图像，以下说法正确的选项是〔 〕
A. 这列波的传播速度大小为4m/s B. 这列波沿x正方向传播
C. t=0.5s时，质点M的振动速度大于质点Q的振动速度
E. 这列波每秒沿x轴负方向传播距离为4m
三、实验题
11.某学习小组用图甲所示的实验装置探究动能定理。A、B处分别为光电门，可测得小车遮光片通过A、B处所用的时间；用小车遮光片通过光电门的平均速度表示小车通过A、B点时的速度，钩码上端为拉力传感器，可读出细线上的拉力F。
〔1〕用螺旋测微器测量小车上安装的遮光片宽度如图丙所示，那么宽度d=________mm，适当垫高木板O端，使小车不挂钩码时能在长木板上匀速运动。挂上钩码，从O点由静止释放小车进行实验；
〔2〕保持拉力F=0.2N不变，仅改变光电门B的位置，读出B到A的距离s，记录对于的s和tB数据，画出 图像如图乙所示。根据图像可求得小车的质量m=________kg；
〔3〕该实验中不必要的实验要求有__________
B.画出 图像需多测几组s、tB的数据
12.LED绿色照明技术已经走进我们的生活．某实验小组要精确测定额定电压为3 V的LED灯正常工作时的电阻，该灯正常工作时电阻大约500Ω，电学符号与小灯泡电学符号相同．
实验室提供的器材有：
A电流表A1(量程为0至50 mA，内阻RA1约为3Ω)
B电流表A2(量程为0至3 mA，内阻RA2＝15Ω)
C定值电阻R1＝697Ω
D定值电阻R2＝1985Ω
E.滑动变阻器R(0至20Ω)一只
F.电压表V(量程为0至12 V，内阻RV＝1kΩ)
G.蓄电池E(电动势为12 V，内阻很小)
〔1〕如下列图，请选择适宜的器材，电表1为________，电表2为________，定值电阻为________．〔填写器材前的字母编号〕
〔2〕将采用的电路图补充完整．
〔3〕写出测量LED灯正常工作时的电阻表达式Rx＝________(填字母)，当表达式中的________(填字母)到达________，记下另一电表的读数代入表达式，其结果为LED灯正常工作时电阻．〔所填符号角标要与题中仪器名称符号角标一致，如A1的示数为I1 ， A2的示数数为I2〕
四、解答题
13.如下列图，质量M=2kg的木板A静止在光滑水平面上，质量m=1 kg的小物块B(大小不计)静止在木板的左端，物块和木板间的动摩擦因数μ=0.4，现突然对物块施加一水平向右的恒定拉力F=9 N，左右1 s后撤去拉力，最终物块B恰好没有滑离木板A，取g=10 m/s2 ， 求:
〔1〕力F做的功W；
〔2〕木板的长度L．
14.如下列图，半径为R的圆与正方形abcd相内切，在ab、dc边放置两带电平行金属板，在板间形成匀强电场，且在圆内有垂直纸面向里的匀强磁场．一质量为m、带电荷量为+q的粒子从ad边中点O1沿O1O方向以速度v0射入，恰沿直线通过圆形磁场区域，并从bc边中点O2飞出．假设撤去磁场而保存电场，粒子仍从O1点以相同速度射入，那么粒子恰好打到某极板边缘．不计粒子重力．
〔1〕求两极板间电压U的大小
〔2〕假设撤去电场而保存磁场，粒子从O1点以不同速度射入，要使粒子能打到极板上，求粒子入射速度的范围．
15.如下列图，在水平桌面上，导热气缸内橫截面积为S的轻质活塞封闭着一定质量的气体．一质量为m的砝码盘(含砝码)用轻绳经光滑定滑轮与缸中活塞竖直相连接，活塞与气缸壁间无摩擦．当环境温度温度为T时，活塞与缸底的距离为h．现使环境温度缓慢降为 ．
①活塞再次平衡时，活塞与缸底的距离是多少?
②保持环境温度为 不变，为使活塞返回原位置，需在盘中逐渐添加砝码的质量为Δm，求大气压强的大小．
16.如下列图为某种半圆柱透明介质的截面图，截面ABC的半径r=12cm，直径AB与足够大的水平屏幕朋Ⅳ垂直并与A点接触．透明介质放置在空气中，现有一束紫光射向圆心O，在AB分界面上的入射角为i，i较小时，MN屏幕上有两个亮斑，逐渐增大入射角，当i=45°时，其中一个亮斑恰好消失．真空中的光速c=3xl08m/s．求：
①介质对紫光的折射率n；
②当i=45°时，紫光从进入透明介质到射到MN屏幕的传播时间t．
答案解析局部
一、单项选择题
1.【解析】【解答】氢原子由量子数n=4的能级跃迁低能级时辐射光子的能量有6种；其中： E4-E1=-0.8+13.6eV=12.8eV；E4-E2=-0.8+3.40eV=2.6eV；E4-E3=-0.85+1.51eV=0.66eV；E3-E2=-1.51+3.40eV=1.89eV；E3-E1=-1.51+13.6eV=12.09eV；E2-E1=-3.40+13.6eV=10.2eV；金属铯的逸出功为1.9eV，那么能够使金属铯发生光电效应的光子有4种，
故答案为：C.
【分析】利用能级差的能量与逸出功比较可以判别光电效应能否发生。
2.【解析】【解答】AB．货物处于平衡状态，那么有：mgsinθ=f，N=mgcosθ，θ增大时，支持力FN逐渐减小，静摩擦力Ff增大。由牛顿第三定律可知，石块对车厢的压力会减小。A不符合题意，B符合题意；
CD．石块开始下滑时受力近似平衡，自卸车车厢倾角变大，石块向下做加速运动，且加速度随角度增大而增大，石块受到的合外力变大；石块对车厢的正压力和摩擦力均减小，可知石块对车厢的作用力变小，CD不符合题意。
故答案为：B
【分析】石块静止时可以利用平衡结合重力的分力判别摩擦力和压力的大小；石块滑下时；利用角度可以判别支持力和摩擦力同时变小，那么石块对车厢的作用力变小，而重力不变所以合力变大。
3.【解析】【解答】A．根据第一宇宙速度的概念可知，该卫星发射速度一定大于7.9km/s，A不符合题意；
B．由题意可知，卫星的周期
万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得
解得
该卫星轨道半径与同步卫星轨道半径之比
B符合题意；
C．万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得
解得
该卫星加速度与同步卫星加速度之比
C不符合题意；
D．由于由于不知该卫星与同步卫星的质量关系，无法比较其机械能大小，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】由于卫星要离开地球所以发射速度要大于第一宇宙速度；利用引力提供向心力结合周期之比可以求出半径之比；利用半径之比可以求出向心加速度之比；由于不知道质量大小无法比较机械能的大小。
4.【解析】【解答】ab端输入电压的有效值为200V，由于理想变压器的原副线圈匝数比为2︰1，可知次级电压有效值为100V，即电压表的示数为100V，A不符合题意；次级电流有效值为 ，那么初级电流有效值 ，那么保险丝的熔断电流不小于25A， B符合题意；变压器不改变交流电压的频率，原副线圈的交流电压的频率之比为1︰1，C不符合题意；假设环境温度升高，Rt电阻减小，但是由于次级电压不变，那么电压表示数不变，电流表示数变大，次级功率变大，那么变压器的输入功率变大，D不符合题意；
故答案为：B.
【分析】根据变压器初次级的匝数比求解次级电压有效值即为电压表读数；熔断电流是指有效值；变压器不改变交流电的频率；环境温度升高，那么热敏电阻阻值减小，根据次级电压不变进行动态分析.
5.【解析】【解答】因A点和B点的电势相等，O点和C点的电势相等，A、B到点电荷的距离相等，O、C到点电荷的距离也相等，那么点电荷位置如下列图
由图可知A不符合题意，因点电荷带正电，故离点电荷越近电势越高，故O点电势比A点低，B不符合题意，由图可知OC的距离 ，根据 ，得 ，C符合题意；由图可知，将正试探电荷从A点沿直线移动到C点，电势先升高再降低，故电势能先增大再减小，D不符合题意，
故答案为：C.
【分析】利用等势点的中垂线交点可以判别点电荷的位置；利用电场线的分布可以判别电势的上下；利用库仑定律可以求出场强的大小；利用电势的变化结合电性可以判别电势能的变化。
二、多项选择题
6.【解析】【解答】A．由图知，h=4m时Ep=80J，由Ep=mgh得m=2kg，A不符合题意。
B．上升h=4m的过程中机械能减少△E=20J，根据功能关系可得fh=△E
解得f=5N，B符合题意；
C．h=2m时，Ep=40J，E总=90J，那么物体的动能为Ek=E总-Ep=50J
C不符合题意。
D．物体的初速度
从地面至h=4m用时间
D符合题意。
故答案为：BD
【分析】利用重力势能的表达式可以求出质量的大小；利用机械能变化结合功能关系可以求出摩擦力的大小；利用机械能的大小可以求出动能的大小；利用位移公式可以求出运动的时间。
7.【解析】【解答】A．设水平恒力F的方向与PQ连线夹角为β，滑块过P、Q两点时的速度大小相等，根据动能定理得FxPQcosβ=△Ek=0
得β=90°，即水平恒力F与PQ连线垂直且指向轨迹的凹侧，A不符合题意；
B．把P点的速度分解在沿水平力F和垂直水平力F两个方向上，沿水平力F方向上滑块先做匀减速后做匀加速直线运动，有
当F方向速度为零时，时间为
根据对称性，滑块从P到Q的时间为t'=2t=3s
B符合题意；
C．当F方向速度为零时，只有垂直F方向的速度v'=vcos37°=4m/s
此时速度方向与F垂直，速度最小，C符合题意；
D．垂直F的方向上物块做匀速直线运动，有xPQ=v't'=12m
D符合题意。
故答案为：BCD。
【分析】利用动能定理可以判别恒力的方向；利用牛顿第二定律结合速度公式可以求出运动的时间；利用位移公式和时间可以求出PQ之间的距离。
8.【解析】【解答】A．两棒的长度之比为1：2，所以电阻之比为1：2，由于电路在任何时刻电流均相等，根据焦耳定律：Q=I2Rt，所以CD棒的焦耳热为2Q，在CD棒向右运动距离为s的过程中，根据功能关系有
解得
A符合题意；
BC．令AB棒的长度为l，那么CD棒长为2l，撤去拉力F后，AB棒继续向左加速运动，而CD棒向右开始减速运动，两棒最终匀速运动时，电路中电流为零，两棒切割磁感线产生的感应电动势大小相等，此时两棒的速度满足BlvAB′=B⋅2lvCD′
即vAB′=2vCD′
对两棒分别应用动量定理，有FABt=mvAB′-mv
-FCDt=mvCD′-mv
因为FCD=2FAB
所以vAB′＝ v
vCD′＝ v
B不符合题意，C符合题意；
D．撤去外力F到最终稳定运动过程根据能量守恒定律
D不符合题意。
故答案为：AC。
【分析】利用功能关系可以求出速度的大小；利用匀速时感应电动势相等结合动量定律可以求出最终的速度公式；再利用动能变化可以求出产生的焦耳热大小。
9.【解析】【解答】A．由热力学第二定律知，热量可以自发地从高温物体向低温物体传递，但要从低温物体向高温物体传递，必须有第三者介入，A符合题意；
B．热力学第一定律表达为Q=△U+W，其中Q表示物体吸收的能量，用W表示物体对外界所做的功，B符合题意；
C．蒸发的快慢与液体外表积大小、气温上下、气体外表的空气流动速度等有关，C不符合题意；
D．热力学温度是国际单位制中七个根本物理量之一，D不符合题意；
E．在用油膜法估测分子的直径的实验中，主要是解决两个问题：一是获得很小的一滴油酸并测出其体积，二是测量这滴油酸在水面上形成的油膜面积，故E符合题意。
故答案为：ABE。
【分析】蒸发的快慢与气温大小有关；热力学温度才是国际单位制中的根本物理量之一。
10.【解析】【解答】A．由甲图可得λ=4m，由乙图中可得T=1s，所以该简谐横波的传播速度为
A符合题意；
B．由图乙知，t=0时刻质点M正通过平衡位置向下运动，由波形平移法知波的传播方向沿x轴负方向。B不符合题意；
C．t=0.5s=0.5T时M质点正通过平衡位置，速度最大，而质点Q不在平衡位置，所以t=0.5s时M质点的振动速度大于Q质点的振动速度，C符合题意；
D．t=0.5s=0.5T，质点P到达波谷，此时P的位移为-0.2cm，D不符合题意。
E．这列波每秒沿x轴负方向传播距离为 ，选项E符合题意。
故答案为：ACE。
【分析】利用波长和周期可以求出波速的大小；利用M点的起振方向可以判别波的传播方向；利用周期结合振动时间可以判别质点的速度、位移以及波传播的距离大小。
三、实验题
11.【解析】【解答】(1)根据螺旋测微器的读数规那么可知，固定刻度为1mm，可动刻度为12.5×0.01mm=0.125mm，那么遮光片宽度：d=1mm+0.125mm=1.125mm。(2)小车做匀加速直线运动，通过光电门的时间为tB ， 利用平均速度等于中间时刻的瞬时速度可知，小车通过光电门B的速度
设通过光电门A的速度为vA ， 根据动能定理可知
解得
对照图象可知，斜率
解得小车的质量m=0.6kg(3)A．小车受到的拉力可以通过拉力传感器得到，不需要钩码和拉力传感器的质量远小于小车的质量，A错误，符合题意；
B．为了减少实验误差，画出s-vB2图象需多测几组s、tB的数据，B正确，不符合题意；
C．实验前，需要平衡摩擦力，不需要测量长木板垫起的高度和木板长度，C错误，符合题意；
D．选用宽度小一些的遮光片，可以减少实验误差，使小车经过光电门时速度的测量值更接近真实值，D正确，不符合题意。
故答案为：AC。
【分析】〔1〕利用螺旋测微器结构可以读出对应的读数；
〔2〕利用动能定理结合斜率可以求出小车的质量大小；
〔3〕实验有拉力传感器不需要满足质量要求；平衡摩擦力时不需要测量木板的高度和长度。
12.【解析】【解答】(1) (2)要精确测定额定电压为3V的LED灯正常工作时的电阻，需测量LED灯两端的电压和通过LED灯的电流，由于电压表的量程较大，测量误差较大，不能用的电压表测量LED两端的电压，可以将电流表A2与定值电阻串联改装为电压表测量电压；改装电压表的内阻： ，A2的内阻约为15Ω，那么定值电阻应选D；LED灯正常工作时的电流约为 左右，电流表的量程较小，电流表不能精确测量电流，可以用电压表测量电流；因为滑动变阻器阻值远小于LED的电阻，所以滑动变阻器采用分压式接法．电路图如下列图：
由以上分析可知，电表1为F，电表2为B，定值电阻为D．(3)根据闭合电路欧姆定律知，灯泡两端的电压U=I2〔R+RA2〕，，通过灯泡的电流 ，所以LED灯正常工作时的电阻 ，改装后的电压表内阻为RV=1985+15Ω=2000Ω，那么当I2=1.5mA时，LED灯两端的电压为3V，到达额定电压，测出来的电阻为正常工作时的电阻．
【分析】〔1〕由于电压表量程不适合所以要使用两个电流表，表1为电流表V ， 表2为A2 ， 为了改装为电压表，利用电表的改装可以求出定值电阻的大小；
〔2〕利用〔1〕选项完成电路，滑动变阻器使用分压式接法；
〔3〕利用欧姆定律可以求出灯的电阻表达式；利用改装后的电压表内阻结合欧姆定律可以判别灯正常工作的电流大小。
四、解答题
13.【解析】【分析】〔1〕对B物体受力分析，由牛顿第二定律可求得其加速度，再由位移时间公式求出1s内B的位移，即可求得力F做的功W；〔2〕由牛顿第二定律求出A的加速度．由位移公式和位移关系求出1s内B相对于A滑行的位移．并由速度公式求出1s末两个物体的速度．撤去F后系统的动量守恒，由动量守恒定律和能量守恒定律结合求出1s内两者的相对位移，从而得到木板的长度L．
14.【解析】【分析】〔1〕由粒子的电性和偏转方向，确定电场强度的方向，从而就确定了两板电势的上下；再根据类平抛运动的规律求出两板间的电压．〔2〕先根据有两种场均存在时做直线运动的过程，求出磁感应强度的大小，当撤去电场后，粒子做匀速圆周运动，要使粒子打到板上，由几何关系求出最大半径和最小半径，从而由洛仑兹力提供向心力就能得出最大的速度和最小速度．
15.【解析】【分析】此类问题关键是挖掘气体做何种变化，选择适宜的气体实验定律求解即可，其中活塞类问题，往往对活塞受力分析利用平衡求解气体压强．
16.【解析】【分析】此题首先要能熟练作出光路图，掌握临界角公式 ，并能正确应用几何关系进行求解．
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