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2022-2023学年辽宁省实验中学名校联盟高三上学期1月高考模拟调研卷（二）物理（解析版）
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这是一份2022-2023学年辽宁省实验中学名校联盟高三上学期1月高考模拟调研卷（二）物理（解析版），共17页。
2023年辽宁省普通高等学校招生选择性考试模拟试题
物理（二）
本试卷满分100分，考试时间75分钟。
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题纸上。
2.答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题纸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。答非选择题时，将答案写在答题纸上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题纸一并交回。
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，有选错的得0分。
1.研究数据显示，地球赤道的自转速度为，地球上的第一宇宙速度为，木星赤道的自转速度为。如果地球的自转速度逐渐增大到木星的自转速度，其他量不变，那么在这个过程中，对原来静止在地球赤道上质量为的物体，下列说法正确的是（）
A.物体受到地球的万有引力增大 B.物体对地面的压力保持不变
C.物体对地面的压力逐渐减小直至为零 D.物体会一直静止在地球的赤道上
2.图（a）为航天员“负荷”训练的载人水平旋转离心机，离心机旋转臂的旋转半径为，图（b）为在离心机旋转臂末端模拟座舱中质量为的航天员。一次训练时，离心机的转速为，航天员可视为质点，重力加速度取。下列说法正确的是（）
A.航天员处于完全失重状态
B.航天员运动的线速度大小为
C.航天员做匀速圆周运动需要的向心力为
D.航天员承受座舱对他的作用力大于
3.如图所示，为直角梯形玻璃砖的横截面示意图，，长为，长为2a，E为边的中点。一束单色光从点垂直于边射入玻璃砖，在边上的点（图中未画出）刚好发生全反射，然后从边上的点（图中未画出，不考虑该处的反射光）射出玻璃砖，该单色光在真空（或空气）中传播的速度为。下列说法正确的是（）
A.该单色光在玻璃砖中发生全反射的临界角为30°
B.玻璃砖对该单色光的折射率为
C.该单色光从点传播到点所经历的时间为
D.换用波长更长的单色光进行上述操作，则在点可能发生全反射
4.某物体在水平面内运动的速度—时间关系图像如图所示。下列说法正确的是（）
A.物体在水平面内做曲线运动，速度越来越小
B.在时间内，物体的运动方向不变
C.在时刻物体的加速度最大，速度最小
D.在时间内，物体平均速度的大小大于
5.如图所示光滑直管倾斜固定在水平地面上，直管与水平地面间的夹角为45°，管口到地面的竖直高度为；在距地面高为处有一固定弹射装置，可以沿水平方向弹出直径略小于直管内径的小球。某次弹射的小球恰好无碰撞地从管口处进入管内，设小球弹出点到管口的水平距离为，弹出的初速度大小为，重力加速度取。关于和的值，下列选项正确的是（）
A.， B.，
C.， D.，
6.如图所示，轻弹簧上端通过弹力传感器（图中未画出）固定在点，下端连一质量为的金属圆环，圆环套在光滑的倾斜固定滑轨上，点在点正下方。某时刻，给圆环一个方向沿滑轨向上，大小为的初速度，使圆环从点开始沿滑轨向上运动，当弹力传感器显示弹力跟初始状态弹力相等时，圆环刚好运动到点，此时弹簧处于水平状态。已知，，弹簧的劲度系数为，圆环运动过程中弹簧始终在弹性限度内，重力加速度取。下列说法正确的是（）
A.轻弹簧的原长为
B.圆环运动到点时的速度大小为
C.圆环运动到的中点（图中未画出）时，弹簧的弹力达到最大值
D.从点到点的过程中，弹簧的弹力对圆环先做正功后做负功
7.研究光电效应的电路图如图所示，入射光照射由某种金属制成的阴极，发生光电效应，光电子从阴极运动到阳极，在电路中形成光电流。已知该种金属的极限频率为，电子电荷量的绝对值为，普朗克常量为，下列说法正确的是（）
A.若电源端为正极，光强不变，向右滑动滑动变阻器的滑片，则电流表示数一定不断增大
B.若电源端为正极，则电压表的示数为时，电流表示数恰好为零
C.若电源端为正极，入射光频率等于，则当电压表示数为时，电流表示数恰好为零
D.若电源端为正极，入射光的频率，则向右滑动滑动变阻器的滑片，可以产生光电流
8.我国完全自主设计建造的首艘电磁弹射型航空母舰“福建舰”采用平直通长飞行甲板，满载排水量8万余吨。电磁弹射器的主要部件是一套直线感应电动机，利用强大电流通过线圈产生的磁场推动飞机托架高速前进，带动飞机起飞，原理简图如图所示。电动机初级线圈固定在甲板下方，弹射时，旋转电刷极短时间内从触点1高速旋转到触点14，依次在线圈A、B、C、D、E、……、M、N中产生强大的磁场，在磁场从线圈高速变化到线图的过程中，直线感应电机的次级线圈（飞机托架）中就会产生强大的感应电流，飞机托架会在安培力的推动下带动飞机高速前进。已知整个加速系统长约90余米，弹射时在内可以将质量为的飞机由静止加速到的离舰速度。若弹射过程安培力恒定，不计阻力，飞机托架的质量可忽略，线圈电阻不计，重力加速度为，下列说法正确的是（）
A.弹射过程中，飞机运动的速度总是小于磁场变化的速度
B.弹射该架飞机，安培力做的功约为
C.弹射过程中，直线感应电机的最大输出功率约为
D.弹射过程中，飞机沿水平方向运动，质量为的飞行员需要承受座舱的水平作用力的大小约为
9.两列沿轴传播的简谐横波和，实线波的波源在处的点，虚线波的波源在处的点，已知在吋刻，两个波源同时从平衡位置向相同的方向开始振动，在时刻两个波源之间的波形如图所示。下列说法正确的是（）
A.简谐波的波速为
B.两列波都能够绕过尺寸为的障碍物
C.处的质点处于振动的加强区
D.在时刻，处质点的位移为
10.质量为的物体在水平面上运动，第一段运动过程经历的时间为，速度大小从增大到；第二段运动过程经历的时间为，速度大小从增大到。两个过程中，物体的加速度大小分别为和，受到的合外力的大小分别为和，合外力所做的功分别为和，合外力冲量的大小分别为和.下列选项中列举的数据全部可能正确的是（）
A.， B.，
C.， D.，
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11.（6分）某同学要研究一辆电动遥控玩具车启动过程的加速度，实验装置如图（a）所示。遥控玩具车放在长直水平木板上，与玩具车相连的纸带穿过电火花计时器，计时器所用交变电流的频率为。实验时，该同学通过遥控器控制按钮启动玩具车，玩具车拖动纸带运动，打点计时器在纸带上打出一系列的点。实验完毕，该同学选出了一条理想的纸带，在纸带上选取7个清晰的点作为计数点（相邻两计数点之间还有4个点未画出），并测量出了相邻两计数点之间的距离，如图（b）所示。为准确测量玩具车的加速度，他利用图（b）纸带中的测量数据，计算出了1、2、3、4、5点的速度，以0点作为计时起点，作出了玩具车运动的图像如图（c）所示。回答下列问题（结果均保留2位小数）：
（1）利用图（b）中纸带的数据可以计算出打点计时器打下计数点3时玩具车的速度为______；
（2）由图（c）可知，打点计时器在打图（b）纸带中的0点时玩具车的速度为______；
（3）由图（c）可以计算出玩具车启动阶段运动的加速度为______。
12.（8分）物理探究小组要测量一段合金电阻丝的电阻率，他们将一定长度的直电阻丝两端固定在两个接线柱上，用多用电表欧姆挡粗略测出两个接线柱之间电阻丝的电阻值，用刻度尺测出两个接线柱之间电阻丝的长度，用螺旋测微器测出电阻丝的直径。为了测得电阻丝电阻的精确值，探究小组选定了如下器材进行测量：电阻丝、电压表（，）、电流表（，）、定值电阻（阻值）、滑动变阻器（总阻值）、单刀单掷开关、单刀双掷开关、电源（电动势）、导线若干。
回答下列问题：
（1）小组同学用欧姆表粗略测量电阻丝电阻值时，选用的倍率是“×1”挡位，图（a）所示为测量时刻度盘指针的最终位置，由此可知电阻丝的电阻值为______；
（2）他们用螺旋测微器在电阻丝的不同位置进行多次测量，求出电阻丝直径的平均值，其中的一次测量结果如图（b）所示，可知该次测量电阻丝的直径为______m；
（3）探究小组为了减小误差，根据选用的器材，设计了图（c）所示的电路进行测量，请根据电路图完成图（d）所示的实物连线。
（4）连接好电路，实验开始前泻动变阻器的滑片应滑至______（填“a”或“b”）端，实验开始，闭合开关，将开关置于位置1，调节，读出电压表和电流表的读数和，将开关置于位置2，调节，读出电压表和电流表的读数和，测量完毕，断开开关，则电阻丝的电阻______，电阻率______（用题目给定的或测得的物理量符号表示）
13.（11分）如图所示，间距的平行金属导轨固定在同一水平面内，导轨右侧电路能够通过单刀双掷开关分别跟1、2相连，1连接阴极射线管电路，2连接电容器电路。、（、为两条垂直于导轨方向的平行线）之间分布着方向竖直向上、磁感应强度大小为的匀强磁场，、间的距离为，边界处有磁场。质量为，长度跟导轨间距相等的导体棒垂直于导轨方向放置，跨过定滑轮的轻绳一端系在导体棒中点，另一端悬挂质量也为的小物块，导体样与定滑轮之间的轻绳平行于导轨。已知阴极射线管工作时，每秒钟有个电子从阴极射到阳极，电容器电容为，电子的电荷量为，导体棒与导轨电阻均不计，导体棒与导轨始终垂直且接触良好，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取。
（1）若开关接1时，导体棒恰好静止在磁场的右边界处，且导体棒与导轨间的摩擦力为零，求物块的质量；
（2）将开关迅速由1接到2，同时导体棒从磁场右边界处由静止开始运动，若导体棒运动到磁场左边界处时的速度为，求导体棒与导轨间的动摩擦因数
14.（10分）如图所示，两个横截面面积、质量均为的导热活塞，将下端开口上端封闭的竖直汽缸分成A、B两部分，A、B两部分均封闭有理想气体，两个活塞之间连有劲度系数、原长为的竖直轻弹簧。开始时，气体温度为，部分气柱的长度为，部分气柱长度为。现启动内部加热装置（图中未画出）将气体温度缓慢加热到。已知外界大气压强为，活塞与汽缸壁之间接触光滑且密闭性良好，重力加速度取，热力学温度与摄氏温度的关系为。求：
（1）加热后部分气体气柱的长度；
（2）加热后部分气体气柱的长度。
15.（19分）如图所示，左端固定有挡板的长木板（总质量为）锁定在光滑的水平面上，劲度系数为的轻弹簧一端固定在挡板上，另一端与质量为的小物块B相接触（不连接），弹簧处于原长状态，质量为的小物块A静止在长木板的右端。现有一颗质量为的子弹，以大小为的水平向左的速度射入小物块A中（没有飞出），子弹射入A的时间极短，子弹射入后，小物块A沿长木板表面向左运动并与B发生弹性碰撞（碰撞时间极短）。已知开始时小物块A、B之间的距离为，两物块与长木板之间的动摩擦因数均为，弹簧的弹性势能表达式为（为弹簧的形变量），小物块A、B均可视为质点，重力加速度取。
（1）求小物块A、B碰撞前瞬间A的速度大小；
（2）求小物块A与B碰撞后，小物块B向左运动的过程中，弹簧弹性势能的最大值；
（3）如果A、B两物块在发生第二次碰撞时迅速结合为一体，同时长木板的锁定被解除，请通过计算判断A、B结合体能否从长木板上滑落?若最终滑落，求滑落时长木板和A、B结合体的速度；若不能滑落，求最终A、B结合体到长木板右端的距离。
物理（二）参考答案
一、选择题
1.C【解析】设地球的质量为，半径为，引力常量为，在赤道上物体受到的万有引力为，所以只要物体在赤道上，所受的万有引力的大小就不变，A项错误；根据牛顿第三定律，物体对地面的压力大小等于地面对物体的支持力，设赤道上的物体受到的支持力为（方向沿地球半径向上），物体随地球自转做匀速圆周运动的线速度为，根据牛顿第二定律有，解得，可知随地球自转线速度的增大，支持力逐渐减小，物体对地面的压力也逐渐减小，B项错误；当地球自转速度大于等于第一宇宙速度时，支持力，物体将变为地球的卫星，处于完全失重状态，所以物体不会一直静止在地球的赤道上，C项正确，D项错误。
2.D【解析】航天员随离心机旋转臂在水平面内转动，在竖直方向受力平衡，不会处于完全失重状态，A项错误；航天员在旋转臂末端的座舱中，转速为，线速度大小为，B项错误；航天员做匀速圆周运动的向心力大小为，由于不知道航天员质量的具体数值，故不能求出向心力的具体数值，C项错误；对航天员受力分析，在水平方向座舱对他的作用力提供向心力，可知座舱对航天员的水平作用力为，竖直方向座舱对航天员的作用力，可知座舱对航天员的作用力，D项正确。
3.C【解析】画出光路图如图所示，
由该单色光在点刚好发生全反射可知，在点的入射角等于临界角，设为，根据几何关系可得，A项错误；根据临界角与折射率的关系有，代入数据解得，B项错误；根据几何关系可知，单色光在玻璃砖中传播的距离为，设单色光在玻璃砖中传播的速度为，根据折射率关系有，单色光在玻璃砖中从点到点的传播时间为.代入数据解得，C项正确；波长更长的单色光发生全反射的临界角更大，所以在点不可能发生全反射，D项错误。
4.D【解析】图像只能描述物体的直线运动，A项错误；由图像可知，在时间内物体的速度先减小到0，后反向增大，B项错误；图像的斜率表示物体的加速度，由图可知，在时刻图线的斜率为零，所以物体的加速度为零，C项错误；连接坐标为和的两点，所得的图线表示物体匀变速运动，其平均速度大小为，由图可知，物体在时间内运动的位移（图线与坐标轴围成的面积）大于匀变速运动的位移，所以根据平均速度公式，物体的平均速度大小大于，D项正确。
5.A【解析】由题意可知，弹出后小球做平抛运动，到管口时的速度方向沿直管方向，根据平抛运动特点，做平抛运动的物体任意时刻速度方向的反向延长线交此前水平位移于中点，如图所示，
根据几何关系得；小球在竖直方向做自由落体运动，可得小球从到的运动时间为；水平方向匀速运动有，故选A项。
6.B【解析】由题意可知，在点和点时弹力相等，弹簧的长度由短变长，可知在点时弹簧被压缩，在点时弹簧被拉伸，压缩量和伸长量相等，设弹簧原长为，形变量均为，则有，，联立解得，，A项错误；圆环在点和点时，弹簧的形变量相同，弹性势能相等，根据机械能守恒定律有，解得，B项正确；根据几何关系可求，圆环运动到的中点时，弹簧的长度，可求弹力，从到过程中，弹簧的长度先变短后变长，与滑轨垂直时最短，最短时弹簧弹力最大，可知弹力最大位置在之间，C项错误；圆环从点到点的过程中，从开始到弹簧与滑轨垂直的过程中弹簧弹力做负功，从弹簧与滑轨垂直到恢复原长的过程中弹簧弹力做正功，从恢复原长到点的过程中弹簧弹力做负功，可知弹簧弹力对圆环先做负功后做正功再做负功，D项错误。
7.C【解析】电源端为正极，光强不变，饱和光电流不变，在光电流达到饱和值之前，向右滑动滑动变阻器的滑片，A、K两极间的电压增大，电路中电流增大；当光电流达到饱和值之后，A、K两极间的电压增大，电路中的电流不变，A项错误。根据爱因斯坦光电效应方程可知，入射光频率为时，光电子的最大初动能为；电源端为正极，电路中电流刚好变为零时，K，A两极电压为遏止电压，设为，根据动能定理有，联立解得，可知遏止电压与入射光的频率有关，当时，仅当时，，B项错误。入射光的频率，代入上式可得，C项正确。入射光的频率，不会产生光电效应，阴极没有光电子射出，无论怎样改变滑动变阻器的阻值，都不能产生光电流，D项错误。
8.AD【解析】根据楞次定律，次级线圈（飞机托架）的运动一定落后于磁场的变化（运动），故弹射过程中飞机的运动速度总是小于磁场的变化速度，A项正确；根据动能定理可求安培力做的功为，B项错误；弹射过程飞机的加速度为，根据牛顿第二定律可求安培力为，根据功率关系可求最大功率为，C项错误；飞机在水平方向加速运动的加速度为，对飞行员，根据牛顿第二定律可求飞行员承受座舱的水平作用力大小约为，D项正确。
9.BCD【解析】由图可知，简谐波的波长为，由题意可知内波传播两个波长，可知周期，则波速，A项错误；由图可知，两列波的波长均为，障碍物的尺寸小于波长，根据波发生明显衍射的条件可知，两列波都能够绕过障碍物，B项正确；点到处的质点的距离为，即半个波长；点到处的质点的距离为，即2.5个波长；两段距离的差值等于，即2倍的波长，所以可知处的质点处于振动的加强区，C项正确；在时刻，也就是图示时刻再经过即半个周期，对处质点的振动情况，根据波的独立传播特点可知，质点分别在波的波谷和波的波峰位置，所以可求该时刻处质点的位移为，D项正确。
10.AC【解析】物体在水平面上的运动可能是直线运动，也可能是曲线运动，可求速度变化量的最大值和最小值，第一段运动，第二段运动。由加速度定义式可求加速度的范围，第一段运动，第二段运动，A项正确。根据牛顿第二定律可求合外力大小的范围，第一段运动，第二段运动，B项错误。根据动量定理可求合外力的冲量，第一段运动，第二段运动，C项正确。根据动能定理可求合外力所做的功，第一段运动，第二段运动，D项错误。
二、非选择题
11.（1）1.10（2分）
（2）0.51（或0.52）（2分）
（3）1.88（1.86~1.90）（2分）
【解析】（1）打点计时器打计数点3时小车的速度等于打计数点2到4运动过程的平均速度，由题意可知，相邻两个计数点之间的时间间隔为，有。
（2）由图（c）可知，0时刻的速度为或。
（3）利用图像的斜率可知玩具车运动的加速度为。
12.（1）5.0（1分）
（2）（1分）
（3）实物连线见解析（2分，有一处错得零分）
（4）a（1分）（1分）（2分）
【解析】（1）指针在刻度5处，倍率为“”，所以读数为。
（2）固定刻度和可动刻度读数相加，结果为，即。
（3）实物连线如图所示。
（4）滑动变阻器为分压接法，实验开始输出电压应为零，滑片应滑至端；开关置于1位置时，电压表和电流表的读数分别为和，根据电路特点得，开关置于2位置时，电压表和电流表的读数分别为和，根据电路特点得，联立解得，电阻丝横截面面积，根据电阻定律有，联立解得。
13.（1）（2）0.37
【解析】（1）开关接1时，根据电流强度的定义可求回路中的电流为（1分）
利用左手定则可判断导体棒受到安培力的方向水平向右，轻绳拉力等于物块的重力，摩擦力为零，根据平衡条件有（1分）
联立解得
（2）设开关接2时回路中的瞬时电流为，小物块和导体棒的加速度为，对小物块和导体棒组成的系统，根据牛顿第二定律有（2分）
对电容器，在极短时间内，电荷量变化为，有，（2分）
根据加速度的定义式有（1分）
联立解得（1分）
可知加速度为恒量，即小物块和导体棒都做匀加速运动，
根据运动学公式有
解得（1分）
解得动摩擦因数（1分）
14.（1）（2）
【解析】（1）对两个活塞整体受力分析，根据平衡条件可得，部分气体的压强为
（1分）
加热过程中，部分气体做等压变化，加热前温度为，体积为；加热后温度为，体积为（1分）
根据盖—吕萨克定律有（1分）
代入数据解得（1分）
（2）设加热前部分气体压强为，体积为，加热后压强为，体积为，
加热前对下边活塞受力分析，根据平衡条件有，
解得（1分）
加热后，假设部分气体气柱的长度比弹簧原长长，对下边活塞受力分析，根据平衡条件有（1分）
解得（1分）
对部分气体，根据理想气体状态方程有（1分）
代入数据联立解得（另一解，无意义舍去），假设成立（2分）
15.（1）
（2）
（3）不能
【解析】（1）设子弹射入小物块A后的共同速度为，根据动量守恒定律有
，解得（2分）
设A与B碰前瞬间A的速度为，根据能量守恒有
（2分）
代入数据解得（1分）
（2）设碰撞后小物块A（包括子弹）和B的速度分别为和，规定向左为正方向，根据动量守恒和能量守恒有（1分）
（1分）
联立解得
（弹性碰撞，质量相等，交换速度）
设弹簧弹性势能最大时，弹簧的压缩量为，根据能量守恒定律有（1分）
代入数据解得
可得弹簧弹性势能的最大值为（1分）
（3）由第（2）问结果可知，A、B碰撞后交换速度，A静止在弹簧原长位置，B向左运动压缩弹簧到最短后再返回到原长处并与A结合为一体，设结合前B的速度为，结合后A、B的共同速度为，从第一次A、B碰撞结束到物块B再次返回到弹簧原长处的过程中，弹簧的弹性势能不变，根据能量守恒有（2分）
解得
A、B结合过程，根据动量守恒定律有（1分）
解得（1分）
假设A、B小物块没有从长木板上滑落，则最终A、B和长木板达到共同速度，设共同速度为，从长木板解除锁定到最终A、B和长木板达到共速，根据动量守恒定律有
（2分）
解得
由能量守恒定律得
（2分）
可知长木板的锁定被解除后，A、B结合体相对长木板运动的距离为（1分）
说明最终A、B和长木板达到共同速度的假设成立，可求最终A、B结合体到长木板右端的距离为（1分）
2023年辽宁省普通高等学校招生选择性考试模拟试题
物理（二）
本试卷满分100分，考试时间75分钟。
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题纸上。
2.答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题纸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。答非选择题时，将答案写在答题纸上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题纸一并交回。
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，有选错的得0分。
1.研究数据显示，地球赤道的自转速度为，地球上的第一宇宙速度为，木星赤道的自转速度为。如果地球的自转速度逐渐增大到木星的自转速度，其他量不变，那么在这个过程中，对原来静止在地球赤道上质量为的物体，下列说法正确的是（）
A.物体受到地球的万有引力增大 B.物体对地面的压力保持不变
C.物体对地面的压力逐渐减小直至为零 D.物体会一直静止在地球的赤道上
2.图（a）为航天员“负荷”训练的载人水平旋转离心机，离心机旋转臂的旋转半径为，图（b）为在离心机旋转臂末端模拟座舱中质量为的航天员。一次训练时，离心机的转速为，航天员可视为质点，重力加速度取。下列说法正确的是（）
A.航天员处于完全失重状态
B.航天员运动的线速度大小为
C.航天员做匀速圆周运动需要的向心力为
D.航天员承受座舱对他的作用力大于
3.如图所示，为直角梯形玻璃砖的横截面示意图，，长为，长为2a，E为边的中点。一束单色光从点垂直于边射入玻璃砖，在边上的点（图中未画出）刚好发生全反射，然后从边上的点（图中未画出，不考虑该处的反射光）射出玻璃砖，该单色光在真空（或空气）中传播的速度为。下列说法正确的是（）
A.该单色光在玻璃砖中发生全反射的临界角为30°
B.玻璃砖对该单色光的折射率为
C.该单色光从点传播到点所经历的时间为
D.换用波长更长的单色光进行上述操作，则在点可能发生全反射
4.某物体在水平面内运动的速度—时间关系图像如图所示。下列说法正确的是（）
A.物体在水平面内做曲线运动，速度越来越小
B.在时间内，物体的运动方向不变
C.在时刻物体的加速度最大，速度最小
D.在时间内，物体平均速度的大小大于
5.如图所示光滑直管倾斜固定在水平地面上，直管与水平地面间的夹角为45°，管口到地面的竖直高度为；在距地面高为处有一固定弹射装置，可以沿水平方向弹出直径略小于直管内径的小球。某次弹射的小球恰好无碰撞地从管口处进入管内，设小球弹出点到管口的水平距离为，弹出的初速度大小为，重力加速度取。关于和的值，下列选项正确的是（）
A.， B.，
C.， D.，
6.如图所示，轻弹簧上端通过弹力传感器（图中未画出）固定在点，下端连一质量为的金属圆环，圆环套在光滑的倾斜固定滑轨上，点在点正下方。某时刻，给圆环一个方向沿滑轨向上，大小为的初速度，使圆环从点开始沿滑轨向上运动，当弹力传感器显示弹力跟初始状态弹力相等时，圆环刚好运动到点，此时弹簧处于水平状态。已知，，弹簧的劲度系数为，圆环运动过程中弹簧始终在弹性限度内，重力加速度取。下列说法正确的是（）
A.轻弹簧的原长为
B.圆环运动到点时的速度大小为
C.圆环运动到的中点（图中未画出）时，弹簧的弹力达到最大值
D.从点到点的过程中，弹簧的弹力对圆环先做正功后做负功
7.研究光电效应的电路图如图所示，入射光照射由某种金属制成的阴极，发生光电效应，光电子从阴极运动到阳极，在电路中形成光电流。已知该种金属的极限频率为，电子电荷量的绝对值为，普朗克常量为，下列说法正确的是（）
A.若电源端为正极，光强不变，向右滑动滑动变阻器的滑片，则电流表示数一定不断增大
B.若电源端为正极，则电压表的示数为时，电流表示数恰好为零
C.若电源端为正极，入射光频率等于，则当电压表示数为时，电流表示数恰好为零
D.若电源端为正极，入射光的频率，则向右滑动滑动变阻器的滑片，可以产生光电流
8.我国完全自主设计建造的首艘电磁弹射型航空母舰“福建舰”采用平直通长飞行甲板，满载排水量8万余吨。电磁弹射器的主要部件是一套直线感应电动机，利用强大电流通过线圈产生的磁场推动飞机托架高速前进，带动飞机起飞，原理简图如图所示。电动机初级线圈固定在甲板下方，弹射时，旋转电刷极短时间内从触点1高速旋转到触点14，依次在线圈A、B、C、D、E、……、M、N中产生强大的磁场，在磁场从线圈高速变化到线图的过程中，直线感应电机的次级线圈（飞机托架）中就会产生强大的感应电流，飞机托架会在安培力的推动下带动飞机高速前进。已知整个加速系统长约90余米，弹射时在内可以将质量为的飞机由静止加速到的离舰速度。若弹射过程安培力恒定，不计阻力，飞机托架的质量可忽略，线圈电阻不计，重力加速度为，下列说法正确的是（）
A.弹射过程中，飞机运动的速度总是小于磁场变化的速度
B.弹射该架飞机，安培力做的功约为
C.弹射过程中，直线感应电机的最大输出功率约为
D.弹射过程中，飞机沿水平方向运动，质量为的飞行员需要承受座舱的水平作用力的大小约为
9.两列沿轴传播的简谐横波和，实线波的波源在处的点，虚线波的波源在处的点，已知在吋刻，两个波源同时从平衡位置向相同的方向开始振动，在时刻两个波源之间的波形如图所示。下列说法正确的是（）
A.简谐波的波速为
B.两列波都能够绕过尺寸为的障碍物
C.处的质点处于振动的加强区
D.在时刻，处质点的位移为
10.质量为的物体在水平面上运动，第一段运动过程经历的时间为，速度大小从增大到；第二段运动过程经历的时间为，速度大小从增大到。两个过程中，物体的加速度大小分别为和，受到的合外力的大小分别为和，合外力所做的功分别为和，合外力冲量的大小分别为和.下列选项中列举的数据全部可能正确的是（）
A.， B.，
C.， D.，
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11.（6分）某同学要研究一辆电动遥控玩具车启动过程的加速度，实验装置如图（a）所示。遥控玩具车放在长直水平木板上，与玩具车相连的纸带穿过电火花计时器，计时器所用交变电流的频率为。实验时，该同学通过遥控器控制按钮启动玩具车，玩具车拖动纸带运动，打点计时器在纸带上打出一系列的点。实验完毕，该同学选出了一条理想的纸带，在纸带上选取7个清晰的点作为计数点（相邻两计数点之间还有4个点未画出），并测量出了相邻两计数点之间的距离，如图（b）所示。为准确测量玩具车的加速度，他利用图（b）纸带中的测量数据，计算出了1、2、3、4、5点的速度，以0点作为计时起点，作出了玩具车运动的图像如图（c）所示。回答下列问题（结果均保留2位小数）：
（1）利用图（b）中纸带的数据可以计算出打点计时器打下计数点3时玩具车的速度为______；
（2）由图（c）可知，打点计时器在打图（b）纸带中的0点时玩具车的速度为______；
（3）由图（c）可以计算出玩具车启动阶段运动的加速度为______。
12.（8分）物理探究小组要测量一段合金电阻丝的电阻率，他们将一定长度的直电阻丝两端固定在两个接线柱上，用多用电表欧姆挡粗略测出两个接线柱之间电阻丝的电阻值，用刻度尺测出两个接线柱之间电阻丝的长度，用螺旋测微器测出电阻丝的直径。为了测得电阻丝电阻的精确值，探究小组选定了如下器材进行测量：电阻丝、电压表（，）、电流表（，）、定值电阻（阻值）、滑动变阻器（总阻值）、单刀单掷开关、单刀双掷开关、电源（电动势）、导线若干。
回答下列问题：
（1）小组同学用欧姆表粗略测量电阻丝电阻值时，选用的倍率是“×1”挡位，图（a）所示为测量时刻度盘指针的最终位置，由此可知电阻丝的电阻值为______；
（2）他们用螺旋测微器在电阻丝的不同位置进行多次测量，求出电阻丝直径的平均值，其中的一次测量结果如图（b）所示，可知该次测量电阻丝的直径为______m；
（3）探究小组为了减小误差，根据选用的器材，设计了图（c）所示的电路进行测量，请根据电路图完成图（d）所示的实物连线。
（4）连接好电路，实验开始前泻动变阻器的滑片应滑至______（填“a”或“b”）端，实验开始，闭合开关，将开关置于位置1，调节，读出电压表和电流表的读数和，将开关置于位置2，调节，读出电压表和电流表的读数和，测量完毕，断开开关，则电阻丝的电阻______，电阻率______（用题目给定的或测得的物理量符号表示）
13.（11分）如图所示，间距的平行金属导轨固定在同一水平面内，导轨右侧电路能够通过单刀双掷开关分别跟1、2相连，1连接阴极射线管电路，2连接电容器电路。、（、为两条垂直于导轨方向的平行线）之间分布着方向竖直向上、磁感应强度大小为的匀强磁场，、间的距离为，边界处有磁场。质量为，长度跟导轨间距相等的导体棒垂直于导轨方向放置，跨过定滑轮的轻绳一端系在导体棒中点，另一端悬挂质量也为的小物块，导体样与定滑轮之间的轻绳平行于导轨。已知阴极射线管工作时，每秒钟有个电子从阴极射到阳极，电容器电容为，电子的电荷量为，导体棒与导轨电阻均不计，导体棒与导轨始终垂直且接触良好，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取。
（1）若开关接1时，导体棒恰好静止在磁场的右边界处，且导体棒与导轨间的摩擦力为零，求物块的质量；
（2）将开关迅速由1接到2，同时导体棒从磁场右边界处由静止开始运动，若导体棒运动到磁场左边界处时的速度为，求导体棒与导轨间的动摩擦因数
14.（10分）如图所示，两个横截面面积、质量均为的导热活塞，将下端开口上端封闭的竖直汽缸分成A、B两部分，A、B两部分均封闭有理想气体，两个活塞之间连有劲度系数、原长为的竖直轻弹簧。开始时，气体温度为，部分气柱的长度为，部分气柱长度为。现启动内部加热装置（图中未画出）将气体温度缓慢加热到。已知外界大气压强为，活塞与汽缸壁之间接触光滑且密闭性良好，重力加速度取，热力学温度与摄氏温度的关系为。求：
（1）加热后部分气体气柱的长度；
（2）加热后部分气体气柱的长度。
15.（19分）如图所示，左端固定有挡板的长木板（总质量为）锁定在光滑的水平面上，劲度系数为的轻弹簧一端固定在挡板上，另一端与质量为的小物块B相接触（不连接），弹簧处于原长状态，质量为的小物块A静止在长木板的右端。现有一颗质量为的子弹，以大小为的水平向左的速度射入小物块A中（没有飞出），子弹射入A的时间极短，子弹射入后，小物块A沿长木板表面向左运动并与B发生弹性碰撞（碰撞时间极短）。已知开始时小物块A、B之间的距离为，两物块与长木板之间的动摩擦因数均为，弹簧的弹性势能表达式为（为弹簧的形变量），小物块A、B均可视为质点，重力加速度取。
（1）求小物块A、B碰撞前瞬间A的速度大小；
（2）求小物块A与B碰撞后，小物块B向左运动的过程中，弹簧弹性势能的最大值；
（3）如果A、B两物块在发生第二次碰撞时迅速结合为一体，同时长木板的锁定被解除，请通过计算判断A、B结合体能否从长木板上滑落?若最终滑落，求滑落时长木板和A、B结合体的速度；若不能滑落，求最终A、B结合体到长木板右端的距离。
物理（二）参考答案
一、选择题
1.C【解析】设地球的质量为，半径为，引力常量为，在赤道上物体受到的万有引力为，所以只要物体在赤道上，所受的万有引力的大小就不变，A项错误；根据牛顿第三定律，物体对地面的压力大小等于地面对物体的支持力，设赤道上的物体受到的支持力为（方向沿地球半径向上），物体随地球自转做匀速圆周运动的线速度为，根据牛顿第二定律有，解得，可知随地球自转线速度的增大，支持力逐渐减小，物体对地面的压力也逐渐减小，B项错误；当地球自转速度大于等于第一宇宙速度时，支持力，物体将变为地球的卫星，处于完全失重状态，所以物体不会一直静止在地球的赤道上，C项正确，D项错误。
2.D【解析】航天员随离心机旋转臂在水平面内转动，在竖直方向受力平衡，不会处于完全失重状态，A项错误；航天员在旋转臂末端的座舱中，转速为，线速度大小为，B项错误；航天员做匀速圆周运动的向心力大小为，由于不知道航天员质量的具体数值，故不能求出向心力的具体数值，C项错误；对航天员受力分析，在水平方向座舱对他的作用力提供向心力，可知座舱对航天员的水平作用力为，竖直方向座舱对航天员的作用力，可知座舱对航天员的作用力，D项正确。
3.C【解析】画出光路图如图所示，
由该单色光在点刚好发生全反射可知，在点的入射角等于临界角，设为，根据几何关系可得，A项错误；根据临界角与折射率的关系有，代入数据解得，B项错误；根据几何关系可知，单色光在玻璃砖中传播的距离为，设单色光在玻璃砖中传播的速度为，根据折射率关系有，单色光在玻璃砖中从点到点的传播时间为.代入数据解得，C项正确；波长更长的单色光发生全反射的临界角更大，所以在点不可能发生全反射，D项错误。
4.D【解析】图像只能描述物体的直线运动，A项错误；由图像可知，在时间内物体的速度先减小到0，后反向增大，B项错误；图像的斜率表示物体的加速度，由图可知，在时刻图线的斜率为零，所以物体的加速度为零，C项错误；连接坐标为和的两点，所得的图线表示物体匀变速运动，其平均速度大小为，由图可知，物体在时间内运动的位移（图线与坐标轴围成的面积）大于匀变速运动的位移，所以根据平均速度公式，物体的平均速度大小大于，D项正确。
5.A【解析】由题意可知，弹出后小球做平抛运动，到管口时的速度方向沿直管方向，根据平抛运动特点，做平抛运动的物体任意时刻速度方向的反向延长线交此前水平位移于中点，如图所示，
根据几何关系得；小球在竖直方向做自由落体运动，可得小球从到的运动时间为；水平方向匀速运动有，故选A项。
6.B【解析】由题意可知，在点和点时弹力相等，弹簧的长度由短变长，可知在点时弹簧被压缩，在点时弹簧被拉伸，压缩量和伸长量相等，设弹簧原长为，形变量均为，则有，，联立解得，，A项错误；圆环在点和点时，弹簧的形变量相同，弹性势能相等，根据机械能守恒定律有，解得，B项正确；根据几何关系可求，圆环运动到的中点时，弹簧的长度，可求弹力，从到过程中，弹簧的长度先变短后变长，与滑轨垂直时最短，最短时弹簧弹力最大，可知弹力最大位置在之间，C项错误；圆环从点到点的过程中，从开始到弹簧与滑轨垂直的过程中弹簧弹力做负功，从弹簧与滑轨垂直到恢复原长的过程中弹簧弹力做正功，从恢复原长到点的过程中弹簧弹力做负功，可知弹簧弹力对圆环先做负功后做正功再做负功，D项错误。
7.C【解析】电源端为正极，光强不变，饱和光电流不变，在光电流达到饱和值之前，向右滑动滑动变阻器的滑片，A、K两极间的电压增大，电路中电流增大；当光电流达到饱和值之后，A、K两极间的电压增大，电路中的电流不变，A项错误。根据爱因斯坦光电效应方程可知，入射光频率为时，光电子的最大初动能为；电源端为正极，电路中电流刚好变为零时，K，A两极电压为遏止电压，设为，根据动能定理有，联立解得，可知遏止电压与入射光的频率有关，当时，仅当时，，B项错误。入射光的频率，代入上式可得，C项正确。入射光的频率，不会产生光电效应，阴极没有光电子射出，无论怎样改变滑动变阻器的阻值，都不能产生光电流，D项错误。
8.AD【解析】根据楞次定律，次级线圈（飞机托架）的运动一定落后于磁场的变化（运动），故弹射过程中飞机的运动速度总是小于磁场的变化速度，A项正确；根据动能定理可求安培力做的功为，B项错误；弹射过程飞机的加速度为，根据牛顿第二定律可求安培力为，根据功率关系可求最大功率为，C项错误；飞机在水平方向加速运动的加速度为，对飞行员，根据牛顿第二定律可求飞行员承受座舱的水平作用力大小约为，D项正确。
9.BCD【解析】由图可知，简谐波的波长为，由题意可知内波传播两个波长，可知周期，则波速，A项错误；由图可知，两列波的波长均为，障碍物的尺寸小于波长，根据波发生明显衍射的条件可知，两列波都能够绕过障碍物，B项正确；点到处的质点的距离为，即半个波长；点到处的质点的距离为，即2.5个波长；两段距离的差值等于，即2倍的波长，所以可知处的质点处于振动的加强区，C项正确；在时刻，也就是图示时刻再经过即半个周期，对处质点的振动情况，根据波的独立传播特点可知，质点分别在波的波谷和波的波峰位置，所以可求该时刻处质点的位移为，D项正确。
10.AC【解析】物体在水平面上的运动可能是直线运动，也可能是曲线运动，可求速度变化量的最大值和最小值，第一段运动，第二段运动。由加速度定义式可求加速度的范围，第一段运动，第二段运动，A项正确。根据牛顿第二定律可求合外力大小的范围，第一段运动，第二段运动，B项错误。根据动量定理可求合外力的冲量，第一段运动，第二段运动，C项正确。根据动能定理可求合外力所做的功，第一段运动，第二段运动，D项错误。
二、非选择题
11.（1）1.10（2分）
（2）0.51（或0.52）（2分）
（3）1.88（1.86~1.90）（2分）
【解析】（1）打点计时器打计数点3时小车的速度等于打计数点2到4运动过程的平均速度，由题意可知，相邻两个计数点之间的时间间隔为，有。
（2）由图（c）可知，0时刻的速度为或。
（3）利用图像的斜率可知玩具车运动的加速度为。
12.（1）5.0（1分）
（2）（1分）
（3）实物连线见解析（2分，有一处错得零分）
（4）a（1分）（1分）（2分）
【解析】（1）指针在刻度5处，倍率为“”，所以读数为。
（2）固定刻度和可动刻度读数相加，结果为，即。
（3）实物连线如图所示。
（4）滑动变阻器为分压接法，实验开始输出电压应为零，滑片应滑至端；开关置于1位置时，电压表和电流表的读数分别为和，根据电路特点得，开关置于2位置时，电压表和电流表的读数分别为和，根据电路特点得，联立解得，电阻丝横截面面积，根据电阻定律有，联立解得。
13.（1）（2）0.37
【解析】（1）开关接1时，根据电流强度的定义可求回路中的电流为（1分）
利用左手定则可判断导体棒受到安培力的方向水平向右，轻绳拉力等于物块的重力，摩擦力为零，根据平衡条件有（1分）
联立解得
（2）设开关接2时回路中的瞬时电流为，小物块和导体棒的加速度为，对小物块和导体棒组成的系统，根据牛顿第二定律有（2分）
对电容器，在极短时间内，电荷量变化为，有，（2分）
根据加速度的定义式有（1分）
联立解得（1分）
可知加速度为恒量，即小物块和导体棒都做匀加速运动，
根据运动学公式有
解得（1分）
解得动摩擦因数（1分）
14.（1）（2）
【解析】（1）对两个活塞整体受力分析，根据平衡条件可得，部分气体的压强为
（1分）
加热过程中，部分气体做等压变化，加热前温度为，体积为；加热后温度为，体积为（1分）
根据盖—吕萨克定律有（1分）
代入数据解得（1分）
（2）设加热前部分气体压强为，体积为，加热后压强为，体积为，
加热前对下边活塞受力分析，根据平衡条件有，
解得（1分）
加热后，假设部分气体气柱的长度比弹簧原长长，对下边活塞受力分析，根据平衡条件有（1分）
解得（1分）
对部分气体，根据理想气体状态方程有（1分）
代入数据联立解得（另一解，无意义舍去），假设成立（2分）
15.（1）
（2）
（3）不能
【解析】（1）设子弹射入小物块A后的共同速度为，根据动量守恒定律有
，解得（2分）
设A与B碰前瞬间A的速度为，根据能量守恒有
（2分）
代入数据解得（1分）
（2）设碰撞后小物块A（包括子弹）和B的速度分别为和，规定向左为正方向，根据动量守恒和能量守恒有（1分）
（1分）
联立解得
（弹性碰撞，质量相等，交换速度）
设弹簧弹性势能最大时，弹簧的压缩量为，根据能量守恒定律有（1分）
代入数据解得
可得弹簧弹性势能的最大值为（1分）
（3）由第（2）问结果可知，A、B碰撞后交换速度，A静止在弹簧原长位置，B向左运动压缩弹簧到最短后再返回到原长处并与A结合为一体，设结合前B的速度为，结合后A、B的共同速度为，从第一次A、B碰撞结束到物块B再次返回到弹簧原长处的过程中，弹簧的弹性势能不变，根据能量守恒有（2分）
解得
A、B结合过程，根据动量守恒定律有（1分）
解得（1分）
假设A、B小物块没有从长木板上滑落，则最终A、B和长木板达到共同速度，设共同速度为，从长木板解除锁定到最终A、B和长木板达到共速，根据动量守恒定律有
（2分）
解得
由能量守恒定律得
（2分）
可知长木板的锁定被解除后，A、B结合体相对长木板运动的距离为（1分）
说明最终A、B和长木板达到共同速度的假设成立，可求最终A、B结合体到长木板右端的距离为（1分）
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