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备战2023年高考物理押题卷04（辽宁卷）（解析版）
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这是一份备战2023年高考物理押题卷04（辽宁卷）（解析版），共14页。试卷主要包含了选择题，解答题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，第8~10题有多项符合题目要求。每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分。
1．科学训练可以提升运动成绩，某短跑运动员科学训练前后百米全程测试中，速度v与时间t的关系图像如图所示。由图像可知（ ）
A．时间内，训练后运动员的平均加速度大
B．时间内，训练前、后运动员跑过的距离相等
C．时间内，训练后运动员的平均速度小
D．时刻后，运动员训练前做减速运动，训练后做加速运动
【答案】D
【详解】A．根据图像的斜率表示加速度，由题图可知时间内，训练后运动员的平均加速度比训练前的小，故A错误；
B．根据图像围成的面积表示位移，由题图可知时间内，训练前运动员跑过的距离比训练后的大，故B错误；
C．根据图像围成的面积表示位移，由题图可知时间内，训练后运动员的位移比训练前的位移大，根据平均速度等于位移与时间的比值，可知训练后运动员的平均速度大，故C错误；
D．根据图像可直接判断知，时刻后，运动员训练前速度减小，做减速运动；时刻后，运动员训练后速度增加，做加速运动，故D正确。
2．下列说法正确的是（ ）
A．大量处于基态的氢原子吸收光子跃迁到n＝3激发态后，能发射出二种频率的光子
B．光电效应揭示了光的粒子性
C．钚的半衰期为24100年，200个经48200年后，还有50个未衰变
D．一个质子和一个中子结合为一个氘核，若质子、中子和氘核的质量分别为m1、m2、m3，则放出的能量为（m3－m2－m1）c2
【答案】B
【详解】A．大量处于基态的氢原子吸收光子跃迁到n＝3激发态后，由得能发射出三种频率的光子，故A错误；
B．光电效应揭示了光子具有能量，光电效应揭示了光的粒子性，故B正确；
C．由于半衰期描述的是大量原子核衰变的统计规律，对少量的原子核衰变不适用，故C错误；
D．一个质子和一个中子结合为氘核，根据爱因斯坦质能方程，释放出的核能ΔE＝Δmc2＝（m1＋m2－m3）c2；故D错误。
3．如图所示，在竖直平面内，截面为三角形的小积木悬挂在离地足够高处，一玩具枪的枪口与小积木上P点等高且相距为L。当玩具子弹以水平速度v从枪口向P点射出时，小积木恰好由静止释放，子弹从射出至击中积木所用时间为t。不计空气阻力。下列关于子弹的说法正确的是（ ）
A．将击中P点，t大于B．将击中P点，t等于
C．将击中P点上方，t大于D．将击中P点下方，t等于
【答案】B
【详解】由题意知枪口与P点等高，子弹和小积木在竖直方向上做自由落体运动，当子弹击中积木时子弹和积木运动时间相同，根据可知下落高度相同，所以将击中P点；又由于初始状态子弹到P点的水平距离为L，子弹在水平方向上做匀速直线运动，故有
4．同一地点，甲、乙单摆在驱动力作用下振动，其振幅A随驱动力频率f变化的图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．若驱动力的频率为f0，乙单摆振动的频率大于f0
B．若驱动力的频率为f0，乙单摆振动的频率小于f0
C．若驱动力的频率为3f0，甲、乙单摆振动的振幅相同
D．若驱动力的频率为3f0，甲、乙单摆振动的频率均为3f0
【答案】D
【详解】ABD．当物体做受迫振动时，物体振动的频率等于驱动力的频率，故A、B错误，D正确；
C．受迫振动物体的固有频率与驱动力频率越接近，振幅越大，由图可知，甲的固有频率是f0，乙的固有频率是2f0，若驱动力的频率为3f0，甲单摆振动的振幅小于乙单摆振动的振幅，故C错误。
5．2022年5月15日，我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇创造了海拔9032米的大气科学观测世界纪录。若在浮空艇某段上升过程中，艇内气体温度降低，体积和质量视为不变，则艇内气体（ ）（视为理想气体）
A．吸收热量B．压强增大C．内能减小D．对外做负功
【答案】C
【详解】由于浮空艇上升过程中体积和质量均不变，则艇内气体不做功；根据可知温度降低，则艇内气体压强减小，气体内能减小；又根据可知气体放出热量。
6．空间存在一沿x轴方向的静电场，质子由O点开始仅在电场力的作用下沿x轴的正方向运动，该过程中质子的电势能关于位移x的变化规律如图所示。其中图线O~x2为顶点在x1的开口向上的抛物线，x2以后的图线为倾斜的直线。下列说法正确的是（ ）
A．O位置和x2位置的电场强度相同
B．图中x1处的电势最高，x3处的电势最低
C．x2~x3段质子做匀变速直线运动
D．该电场沿x轴的正方向
【答案】C
【详解】A．根据可知， 图像的切线斜率的绝对值等于，由题图可知x1处切线斜率为零，故x1处电场强度最小且为零，O位置和x2位置关于x1位置对称，则O位置和x2位置的电场强度大小相等，方向相反，故A错误；
B．结合质子带正电和题图可知，图中电势最高的点是x3处，x1处的电势最低，故B错误；
C．x2~x3段图像的斜率不变，则质子所受的电场力不变，质子的加速度不变，则该过程质子做匀变速直线运动，故C正确；
D．由以上分析可知x1左侧的电场沿x轴的正方向，x1右侧的电场沿x轴的负方向，故D错误。
7．皮带传送机的皮带与水平方向的夹角为，如图所示，将质量为m的小物块放在皮带传送机上，随皮带一起向下以加速度a做匀加速直线运动，则（ ）
A．小物块的加速度大小a一定等于
B．小物块受到的静摩擦力的方向一定沿皮带斜向上
C．小物块受到的静摩擦力的大小可能等于
D．小物块受到的重力和摩擦力的合力的方向可能沿斜面方向
【答案】C
【详解】AB．如果，小物块受到的静摩擦力的方向沿皮带向下，由牛顿第二定律列方程得；则
如果，小物块受到的静摩擦力的方向沿皮带向上，由牛顿第二定律列方程得；则
如果，小物块不受静摩擦力的作用。故AB错误；
C．如果，小物块受到的静摩擦力的方向沿皮带向下，由牛顿第二定律列方程得；解得故C正确；
D．物体受重力、支持力和静摩擦力作用，三力合力沿传送带平面向下，而弹力必与此平面垂直，小物块受到的重力和摩擦力的合力的方向一定不沿斜面方向，故D错误。
8．宇宙中两颗相距很近的恒星常常组成一个双星系统，它们以相互间的万有引力彼此提供向心力，而使它们绕着某一共同的圆心做匀速圆周运动，若已知它们的运转周期为T，这两恒星到某一共同圆心的距离分别为和。则关于这两颗恒星的说法正确的是（ ）
A．这两颗恒星的质量之比等于m1 ：m2 = R1 ：R2
B．这两颗恒星的质量之和为
C．其中必有一颗恒星的质量为
D．这两颗恒星匀速圆周运动的线速度大小之比为 v1 ：v2 = R2 ：R1
【答案】BC
【详解】A．由得m1 ：m2 = R2 ：R1；A错误；
B．由A选项得 ，；又得；B正确；
C．由AB选项得；C正确；
D．这两颗恒星匀速圆周运动的线速度大小之比为；D错误。
9．如图所示，匀强磁场的左右边界相互平行，两个带电荷量绝对值相同的粒子a和b先后从O点沿垂直于左边界方向射入磁场，射出磁场时，a粒子的速度方向与右边界夹角为30°，b粒子的速度方向与右边界夹角为60°，不计粒子的重力，下列判断正确的是（ ）
A．粒子a和b在磁场中运动的半径之比为
B．粒子a和b在磁场中运动的动量大小之比为
C．粒子a和b在磁场中运动的动能之比为
D．粒子a和b在磁场中运动的时间之比为
【答案】AB
【详解】A．由几何关系可知a、b运动轨迹的圆心角分别为
则a、b运动轨迹的半径分别为
粒子a和b在磁场中运动的半径之比为；故A正确；
B．由；；可得
则粒子a和b在磁场中运动的动量大小之比为；故B正确；
C．由动能与动量的关系可得；粒子质量未知，无法求出粒子a和b在磁场中运动的动能之比，故C错误；
D．粒子在磁场中运动的时间为；同理粒子质量未知，无法求出粒子a和b在磁场中运动的时间，故D错误。
10．单匝闭合矩形线框电阻为R，在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动，穿过线框的磁通量与时间t的关系图像如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．时刻线框平面与中性面垂直
B．线框的感应电动势有效值为
C．线框转一周外力所做的功为
D．从到过程中通过线框横截面的电荷量为
【答案】CD
【详解】A．时刻穿过线框的磁通量最大，此时线框平面位于中性面，故A错误；
B．线框的感应电动势的最大值为；
有效值为；故B错误；
C．根据功能关系可知，线框转一周外力所做的功等于线框消耗的电能，即；故C正确；
D．从到过程中通过线框横截面的电荷量为；故D正确。
二.实验题（本大题共2小题，共14.0分。第一小题6分，第二小题8分）
11．在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中：
（1）该实验中用于测量时间的工具是___________；
A． B． C．
（2）如图所示小明用游标卡尺测量小球的直径为___________cm；
（3）为了减小测量误差，下列操作正确的是___________；
A．摆线的长度应适当长些
B．单摆的摆角应尽量大些
C．测量周期时，取小球运动的最高点作为计时的起点和终点位置
D．测量周期时，测摆球30~50次全振动的时间算出周期
（4）手机中集成了许多传感器，如光传感器、加速度传感器等，如图乙所示小明在家尝试用单摆结合手机测量当地的重力加速度，当小球摆动时会引起手机光传感器的曝光值改变。如图丙所示某次实验测得单摆4次全振动的时间为7.203s，已知单摆摆长为0.8m，可以计算出当地的重力加速度为___________。（结果保留三位有效数字）
【答案】B 2.26 AD##DA 9.74##9.72##9.73##9.75##9.76
【详解】（1）[1]该实验中用于测量的工具需要准确的测量出时间，选用秒表；故选B。
（2）[2]游标卡尺的读数为：主尺读数＋游标尺的读数＝2.2cm+60.1mm=2.26cm。
（3）[3]A．摆线的长度应适当长些，测量长度时误差减小，故A正确；
B．单摆的摆角不能过大，需要满足摆角，故B错误；
C．测量周期时，取小球运动的最低点作为计时的起点和终点位置，故C错误；
D．测量周期时，测摆球30~50次全振动的时间算出周期，多次测量求平均值可以减小误差，故D正确；
（4）[4]根据单摆的周期公式 ，；得
12．某同学采用如图甲所示的实验电路测量量程为100μA的电流表G的内阻Rg，并将该电流表G改装成大量程电压表。
（1）该同学已连接部分导线，请在图乙中完成电路的连接________。
（2）图甲中R1为滑动变阻器、R2为电阻箱，该同学按电路图连接好电路，将R1的阻值调到最大，闭合开关S1后，正确操作的步骤应该是________。（选出下列必要的步骤，并将其操作步骤排序）
A．观察电阻箱R2，记下电阻箱R2的阻值
B．调节滑动变阻器R1的阻值，使电流表的指针偏转到满刻度
C．闭合开关S2后，保持滑动变阻器R1不变，调节电阻箱R2的阻值，使电流表的指针偏转到满刻度的一半
D．闭合开关S2后，调节滑动变阻器R1和电阻箱R2的阻值，使电流表的指针偏转到满刻度的一半
（3）如果按正确操作步骤记下R2的阻值为100Ω，则电流表G的内阻为Rg=________Ω；与电流表内阻的真实值Rg′相比，Rg________Rgʹ（填“>”“=”或“<”）。
（4）将此电流表G串联一个29900Ω的电阻改装成大量程电压表，则该电压表的量程为________V；用它来测量电压时，表盘指针位置如图丙所示，此时电压表的读数为________V。
【答案】 见详解 BCA 100 ＜ 3##3.0 2.4
【详解】（1）[1]滑动变阻器作为限流器，必须采用一上一下接法，电路的连接如图所示
（2）[2]本题是使用半偏法测电流表的内阻，故调节的阻值，先使电流表的指针偏转到满刻度，然后再闭合S保持不变，调节的阻值,使电流表的指针偏转到满刻度的一半，故操作顺序为BCA；
（3）[3]此时的阻值与的阻值相等，故电流表G的内阻；
[4]随着S的闭合，整个电路中的电流将会变大，但我们仍然按照电流不变来计算，故通过电阻箱的电流将比通过G的电流要大，又因为与G并联，电压一样，所以实际的电阻箱读数将小于电流表G的内阻；
（4）[5]电流表G与一较大的电阻串联即可改装成电压表，由串联分压可知
[6]改装后电压表的量程为3V，则每一小格代表0.3V，可得此时指针所指示的电压为
三、解答题（本大题共3小题，共40.0分。第一小题10分，第二小题12分，第三小题18分）
13．如图所示，横截面为直角梯形的透明体ABDE，折射率为，∠BAE和∠AED均为90°，AE边界上的O点与A点距离为a，一束激光从O点与AE成45°的夹角射入透明体，能传播到AB边界，已知真空中光速为c，求：
（1）光由O点传播到AB边界的时间t；
（2）光经AB边界反射后，射到BD边界能发生全反射，∠BDE的最大值a。
【答案】（1）；（2）
【详解】（1）射入点的光入射角，设折射角为，由于
代入数据解得；
光在透明体中的传播速度；
则；
解得。
（2）设透明体的临界角为，则
由几何关系有
解得
14．如图，L形滑板A静置在粗糙水平面上，滑板右端固定一劲度系数为的轻质弹簧，弹簧左端与一小物块B相连，弹簧处于原长状态。一小物块C以初速度从滑板最左端滑入，滑行后与B发生完全非弹性碰撞（碰撞时间极短），然后一起向右运动；一段时间后，滑板A也开始运动．已知A、B、C的质量均为，滑板与小物块、滑板与地面之间的动摩擦因数均为，重力加速度大小为；最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，弹簧始终处于弹性限度内。求：
（1）C在碰撞前瞬间的速度大小；
（2）C与B碰撞过程中损失的机械能；
（3）从C与B相碰后到A开始运动的过程中，C和B克服摩擦力所做的功。
【答案】（1） ；（2） ；（3）
【详解】（1）小物块C运动至刚要与物块B相碰过程，根据动能定理可得
解得C在碰撞前瞬间的速度大小为
（2）物块B、C碰撞过程，根据动量守恒可得
解得物块B与物块C碰后一起运动的速度大小为
故C与B碰撞过程中损失的机械能为
（3）滑板A刚要滑动时，对滑板A，由受力平衡可得
解得弹簧的压缩量，即滑板A开始运动前物块B和物块C一起运动的位移大小为
从C与B相碰后到A开始运动的过程中，C和B克服摩擦力所做的功为
15．如图，光滑平行轨道abcd的水平部分处于竖直向上大小为的匀强磁场中，段轨道宽度为，段轨道宽度是段轨道宽度的2倍，段轨道和段轨道都足够长，将质量均为的金属棒和分别置于轨道上的段和段，且与轨道垂直。、棒电阻均为，导轨电阻不计，棒静止，让棒从距水平轨道高为h的地方由静止释放，求：
（1）棒滑至水平轨道瞬间的速度大小；
（2）棒和棒最终的速度；
（3）整个过程中系统产生的焦耳热。
答案】（1）；（2），；（3）
【详解】（1）设棒滑至水平轨道瞬间的速度大小为，对于P棒，金属棒下落h过程应用动能定理；
解得P棒刚进入磁场时的速度为。
（2）当P棒进入水平轨道后，切割磁感线产生感应电流。P棒受到安培力作用而减速，Q棒受到安培力而加速，Q棒运动后也将产生感应电动势，与P棒感应电动势反向，因此回路中的电流将减小。最终达到匀速运动时，回路的电流为零。P棒和Q棒产生的感应电动势大小；
即；
解得。
因为当P，Q在水平轨道上运动时，它们所受到的合力并不为零，设I为回路中的电流，P棒和Q棒受到的安培力大小；
因此P，Q组成的系统动量不守恒。设P棒从进入水平轨道开始到速度稳定所用的时间为，规定向右为正方向，对P，Q分别应用动量定理得；；
又；
联立解得；
（3）由能量守恒定律得，整个过程中系统产生的焦耳热
一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，第8~10题有多项符合题目要求。每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分。
1．科学训练可以提升运动成绩，某短跑运动员科学训练前后百米全程测试中，速度v与时间t的关系图像如图所示。由图像可知（ ）
A．时间内，训练后运动员的平均加速度大
B．时间内，训练前、后运动员跑过的距离相等
C．时间内，训练后运动员的平均速度小
D．时刻后，运动员训练前做减速运动，训练后做加速运动
【答案】D
【详解】A．根据图像的斜率表示加速度，由题图可知时间内，训练后运动员的平均加速度比训练前的小，故A错误；
B．根据图像围成的面积表示位移，由题图可知时间内，训练前运动员跑过的距离比训练后的大，故B错误；
C．根据图像围成的面积表示位移，由题图可知时间内，训练后运动员的位移比训练前的位移大，根据平均速度等于位移与时间的比值，可知训练后运动员的平均速度大，故C错误；
D．根据图像可直接判断知，时刻后，运动员训练前速度减小，做减速运动；时刻后，运动员训练后速度增加，做加速运动，故D正确。
2．下列说法正确的是（ ）
A．大量处于基态的氢原子吸收光子跃迁到n＝3激发态后，能发射出二种频率的光子
B．光电效应揭示了光的粒子性
C．钚的半衰期为24100年，200个经48200年后，还有50个未衰变
D．一个质子和一个中子结合为一个氘核，若质子、中子和氘核的质量分别为m1、m2、m3，则放出的能量为（m3－m2－m1）c2
【答案】B
【详解】A．大量处于基态的氢原子吸收光子跃迁到n＝3激发态后，由得能发射出三种频率的光子，故A错误；
B．光电效应揭示了光子具有能量，光电效应揭示了光的粒子性，故B正确；
C．由于半衰期描述的是大量原子核衰变的统计规律，对少量的原子核衰变不适用，故C错误；
D．一个质子和一个中子结合为氘核，根据爱因斯坦质能方程，释放出的核能ΔE＝Δmc2＝（m1＋m2－m3）c2；故D错误。
3．如图所示，在竖直平面内，截面为三角形的小积木悬挂在离地足够高处，一玩具枪的枪口与小积木上P点等高且相距为L。当玩具子弹以水平速度v从枪口向P点射出时，小积木恰好由静止释放，子弹从射出至击中积木所用时间为t。不计空气阻力。下列关于子弹的说法正确的是（ ）
A．将击中P点，t大于B．将击中P点，t等于
C．将击中P点上方，t大于D．将击中P点下方，t等于
【答案】B
【详解】由题意知枪口与P点等高，子弹和小积木在竖直方向上做自由落体运动，当子弹击中积木时子弹和积木运动时间相同，根据可知下落高度相同，所以将击中P点；又由于初始状态子弹到P点的水平距离为L，子弹在水平方向上做匀速直线运动，故有
4．同一地点，甲、乙单摆在驱动力作用下振动，其振幅A随驱动力频率f变化的图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．若驱动力的频率为f0，乙单摆振动的频率大于f0
B．若驱动力的频率为f0，乙单摆振动的频率小于f0
C．若驱动力的频率为3f0，甲、乙单摆振动的振幅相同
D．若驱动力的频率为3f0，甲、乙单摆振动的频率均为3f0
【答案】D
【详解】ABD．当物体做受迫振动时，物体振动的频率等于驱动力的频率，故A、B错误，D正确；
C．受迫振动物体的固有频率与驱动力频率越接近，振幅越大，由图可知，甲的固有频率是f0，乙的固有频率是2f0，若驱动力的频率为3f0，甲单摆振动的振幅小于乙单摆振动的振幅，故C错误。
5．2022年5月15日，我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇创造了海拔9032米的大气科学观测世界纪录。若在浮空艇某段上升过程中，艇内气体温度降低，体积和质量视为不变，则艇内气体（ ）（视为理想气体）
A．吸收热量B．压强增大C．内能减小D．对外做负功
【答案】C
【详解】由于浮空艇上升过程中体积和质量均不变，则艇内气体不做功；根据可知温度降低，则艇内气体压强减小，气体内能减小；又根据可知气体放出热量。
6．空间存在一沿x轴方向的静电场，质子由O点开始仅在电场力的作用下沿x轴的正方向运动，该过程中质子的电势能关于位移x的变化规律如图所示。其中图线O~x2为顶点在x1的开口向上的抛物线，x2以后的图线为倾斜的直线。下列说法正确的是（ ）
A．O位置和x2位置的电场强度相同
B．图中x1处的电势最高，x3处的电势最低
C．x2~x3段质子做匀变速直线运动
D．该电场沿x轴的正方向
【答案】C
【详解】A．根据可知， 图像的切线斜率的绝对值等于，由题图可知x1处切线斜率为零，故x1处电场强度最小且为零，O位置和x2位置关于x1位置对称，则O位置和x2位置的电场强度大小相等，方向相反，故A错误；
B．结合质子带正电和题图可知，图中电势最高的点是x3处，x1处的电势最低，故B错误；
C．x2~x3段图像的斜率不变，则质子所受的电场力不变，质子的加速度不变，则该过程质子做匀变速直线运动，故C正确；
D．由以上分析可知x1左侧的电场沿x轴的正方向，x1右侧的电场沿x轴的负方向，故D错误。
7．皮带传送机的皮带与水平方向的夹角为，如图所示，将质量为m的小物块放在皮带传送机上，随皮带一起向下以加速度a做匀加速直线运动，则（ ）
A．小物块的加速度大小a一定等于
B．小物块受到的静摩擦力的方向一定沿皮带斜向上
C．小物块受到的静摩擦力的大小可能等于
D．小物块受到的重力和摩擦力的合力的方向可能沿斜面方向
【答案】C
【详解】AB．如果，小物块受到的静摩擦力的方向沿皮带向下，由牛顿第二定律列方程得；则
如果，小物块受到的静摩擦力的方向沿皮带向上，由牛顿第二定律列方程得；则
如果，小物块不受静摩擦力的作用。故AB错误；
C．如果，小物块受到的静摩擦力的方向沿皮带向下，由牛顿第二定律列方程得；解得故C正确；
D．物体受重力、支持力和静摩擦力作用，三力合力沿传送带平面向下，而弹力必与此平面垂直，小物块受到的重力和摩擦力的合力的方向一定不沿斜面方向，故D错误。
8．宇宙中两颗相距很近的恒星常常组成一个双星系统，它们以相互间的万有引力彼此提供向心力，而使它们绕着某一共同的圆心做匀速圆周运动，若已知它们的运转周期为T，这两恒星到某一共同圆心的距离分别为和。则关于这两颗恒星的说法正确的是（ ）
A．这两颗恒星的质量之比等于m1 ：m2 = R1 ：R2
B．这两颗恒星的质量之和为
C．其中必有一颗恒星的质量为
D．这两颗恒星匀速圆周运动的线速度大小之比为 v1 ：v2 = R2 ：R1
【答案】BC
【详解】A．由得m1 ：m2 = R2 ：R1；A错误；
B．由A选项得 ，；又得；B正确；
C．由AB选项得；C正确；
D．这两颗恒星匀速圆周运动的线速度大小之比为；D错误。
9．如图所示，匀强磁场的左右边界相互平行，两个带电荷量绝对值相同的粒子a和b先后从O点沿垂直于左边界方向射入磁场，射出磁场时，a粒子的速度方向与右边界夹角为30°，b粒子的速度方向与右边界夹角为60°，不计粒子的重力，下列判断正确的是（ ）
A．粒子a和b在磁场中运动的半径之比为
B．粒子a和b在磁场中运动的动量大小之比为
C．粒子a和b在磁场中运动的动能之比为
D．粒子a和b在磁场中运动的时间之比为
【答案】AB
【详解】A．由几何关系可知a、b运动轨迹的圆心角分别为
则a、b运动轨迹的半径分别为
粒子a和b在磁场中运动的半径之比为；故A正确；
B．由；；可得
则粒子a和b在磁场中运动的动量大小之比为；故B正确；
C．由动能与动量的关系可得；粒子质量未知，无法求出粒子a和b在磁场中运动的动能之比，故C错误；
D．粒子在磁场中运动的时间为；同理粒子质量未知，无法求出粒子a和b在磁场中运动的时间，故D错误。
10．单匝闭合矩形线框电阻为R，在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动，穿过线框的磁通量与时间t的关系图像如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．时刻线框平面与中性面垂直
B．线框的感应电动势有效值为
C．线框转一周外力所做的功为
D．从到过程中通过线框横截面的电荷量为
【答案】CD
【详解】A．时刻穿过线框的磁通量最大，此时线框平面位于中性面，故A错误；
B．线框的感应电动势的最大值为；
有效值为；故B错误；
C．根据功能关系可知，线框转一周外力所做的功等于线框消耗的电能，即；故C正确；
D．从到过程中通过线框横截面的电荷量为；故D正确。
二.实验题（本大题共2小题，共14.0分。第一小题6分，第二小题8分）
11．在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中：
（1）该实验中用于测量时间的工具是___________；
A． B． C．
（2）如图所示小明用游标卡尺测量小球的直径为___________cm；
（3）为了减小测量误差，下列操作正确的是___________；
A．摆线的长度应适当长些
B．单摆的摆角应尽量大些
C．测量周期时，取小球运动的最高点作为计时的起点和终点位置
D．测量周期时，测摆球30~50次全振动的时间算出周期
（4）手机中集成了许多传感器，如光传感器、加速度传感器等，如图乙所示小明在家尝试用单摆结合手机测量当地的重力加速度，当小球摆动时会引起手机光传感器的曝光值改变。如图丙所示某次实验测得单摆4次全振动的时间为7.203s，已知单摆摆长为0.8m，可以计算出当地的重力加速度为___________。（结果保留三位有效数字）
【答案】B 2.26 AD##DA 9.74##9.72##9.73##9.75##9.76
【详解】（1）[1]该实验中用于测量的工具需要准确的测量出时间，选用秒表；故选B。
（2）[2]游标卡尺的读数为：主尺读数＋游标尺的读数＝2.2cm+60.1mm=2.26cm。
（3）[3]A．摆线的长度应适当长些，测量长度时误差减小，故A正确；
B．单摆的摆角不能过大，需要满足摆角，故B错误；
C．测量周期时，取小球运动的最低点作为计时的起点和终点位置，故C错误；
D．测量周期时，测摆球30~50次全振动的时间算出周期，多次测量求平均值可以减小误差，故D正确；
（4）[4]根据单摆的周期公式 ，；得
12．某同学采用如图甲所示的实验电路测量量程为100μA的电流表G的内阻Rg，并将该电流表G改装成大量程电压表。
（1）该同学已连接部分导线，请在图乙中完成电路的连接________。
（2）图甲中R1为滑动变阻器、R2为电阻箱，该同学按电路图连接好电路，将R1的阻值调到最大，闭合开关S1后，正确操作的步骤应该是________。（选出下列必要的步骤，并将其操作步骤排序）
A．观察电阻箱R2，记下电阻箱R2的阻值
B．调节滑动变阻器R1的阻值，使电流表的指针偏转到满刻度
C．闭合开关S2后，保持滑动变阻器R1不变，调节电阻箱R2的阻值，使电流表的指针偏转到满刻度的一半
D．闭合开关S2后，调节滑动变阻器R1和电阻箱R2的阻值，使电流表的指针偏转到满刻度的一半
（3）如果按正确操作步骤记下R2的阻值为100Ω，则电流表G的内阻为Rg=________Ω；与电流表内阻的真实值Rg′相比，Rg________Rgʹ（填“>”“=”或“<”）。
（4）将此电流表G串联一个29900Ω的电阻改装成大量程电压表，则该电压表的量程为________V；用它来测量电压时，表盘指针位置如图丙所示，此时电压表的读数为________V。
【答案】 见详解 BCA 100 ＜ 3##3.0 2.4
【详解】（1）[1]滑动变阻器作为限流器，必须采用一上一下接法，电路的连接如图所示
（2）[2]本题是使用半偏法测电流表的内阻，故调节的阻值，先使电流表的指针偏转到满刻度，然后再闭合S保持不变，调节的阻值,使电流表的指针偏转到满刻度的一半，故操作顺序为BCA；
（3）[3]此时的阻值与的阻值相等，故电流表G的内阻；
[4]随着S的闭合，整个电路中的电流将会变大，但我们仍然按照电流不变来计算，故通过电阻箱的电流将比通过G的电流要大，又因为与G并联，电压一样，所以实际的电阻箱读数将小于电流表G的内阻；
（4）[5]电流表G与一较大的电阻串联即可改装成电压表，由串联分压可知
[6]改装后电压表的量程为3V，则每一小格代表0.3V，可得此时指针所指示的电压为
三、解答题（本大题共3小题，共40.0分。第一小题10分，第二小题12分，第三小题18分）
13．如图所示，横截面为直角梯形的透明体ABDE，折射率为，∠BAE和∠AED均为90°，AE边界上的O点与A点距离为a，一束激光从O点与AE成45°的夹角射入透明体，能传播到AB边界，已知真空中光速为c，求：
（1）光由O点传播到AB边界的时间t；
（2）光经AB边界反射后，射到BD边界能发生全反射，∠BDE的最大值a。
【答案】（1）；（2）
【详解】（1）射入点的光入射角，设折射角为，由于
代入数据解得；
光在透明体中的传播速度；
则；
解得。
（2）设透明体的临界角为，则
由几何关系有
解得
14．如图，L形滑板A静置在粗糙水平面上，滑板右端固定一劲度系数为的轻质弹簧，弹簧左端与一小物块B相连，弹簧处于原长状态。一小物块C以初速度从滑板最左端滑入，滑行后与B发生完全非弹性碰撞（碰撞时间极短），然后一起向右运动；一段时间后，滑板A也开始运动．已知A、B、C的质量均为，滑板与小物块、滑板与地面之间的动摩擦因数均为，重力加速度大小为；最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，弹簧始终处于弹性限度内。求：
（1）C在碰撞前瞬间的速度大小；
（2）C与B碰撞过程中损失的机械能；
（3）从C与B相碰后到A开始运动的过程中，C和B克服摩擦力所做的功。
【答案】（1） ；（2） ；（3）
【详解】（1）小物块C运动至刚要与物块B相碰过程，根据动能定理可得
解得C在碰撞前瞬间的速度大小为
（2）物块B、C碰撞过程，根据动量守恒可得
解得物块B与物块C碰后一起运动的速度大小为
故C与B碰撞过程中损失的机械能为
（3）滑板A刚要滑动时，对滑板A，由受力平衡可得
解得弹簧的压缩量，即滑板A开始运动前物块B和物块C一起运动的位移大小为
从C与B相碰后到A开始运动的过程中，C和B克服摩擦力所做的功为
15．如图，光滑平行轨道abcd的水平部分处于竖直向上大小为的匀强磁场中，段轨道宽度为，段轨道宽度是段轨道宽度的2倍，段轨道和段轨道都足够长，将质量均为的金属棒和分别置于轨道上的段和段，且与轨道垂直。、棒电阻均为，导轨电阻不计，棒静止，让棒从距水平轨道高为h的地方由静止释放，求：
（1）棒滑至水平轨道瞬间的速度大小；
（2）棒和棒最终的速度；
（3）整个过程中系统产生的焦耳热。
答案】（1）；（2），；（3）
【详解】（1）设棒滑至水平轨道瞬间的速度大小为，对于P棒，金属棒下落h过程应用动能定理；
解得P棒刚进入磁场时的速度为。
（2）当P棒进入水平轨道后，切割磁感线产生感应电流。P棒受到安培力作用而减速，Q棒受到安培力而加速，Q棒运动后也将产生感应电动势，与P棒感应电动势反向，因此回路中的电流将减小。最终达到匀速运动时，回路的电流为零。P棒和Q棒产生的感应电动势大小；
即；
解得。
因为当P，Q在水平轨道上运动时，它们所受到的合力并不为零，设I为回路中的电流，P棒和Q棒受到的安培力大小；
因此P，Q组成的系统动量不守恒。设P棒从进入水平轨道开始到速度稳定所用的时间为，规定向右为正方向，对P，Q分别应用动量定理得；；
又；
联立解得；
（3）由能量守恒定律得，整个过程中系统产生的焦耳热
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