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河南省郸城县第一高级中学2023年高三5月第四次模拟考试物理试题
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这是一份河南省郸城县第一高级中学2023年高三5月第四次模拟考试物理试题，共13页。
河南省郸城县第一高级中学2023年高三5月第四次模拟考试物理试题
注意事项：
1． 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4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、甲乙两汽车在一平直公路上同向行驶．在t=0到t=t1的时间内，它们的v-t图象如图所示．在这段时间内
A．汽车甲的平均速度比乙大
B．汽车乙的平均速度等于
C．甲乙两汽车的位移相同
D．汽车甲的加速度大小逐渐减小，汽车乙的加速度大小逐渐增大
2、如图甲所示，用传感器和计算机可以方便地描出平抛运动物体的轨迹。它的设计原理如图乙所示。物体A在做平抛运功，它能够在竖直平面内向各个方向同时发射超声波脉冲和红外线脉冲，在它运动的平面内安放着超声波-红外接收装置，B盒装有B1、B2两个超声波-红外接收器，并与计算机相连，B1、B2各自测出收到超声脉冲和红外脉冲的时间差，并由此算出它们各自与物体A的距离，下列说法正确的是（ ）
A．该实验中应用了波的干涉规律
B．该实验中应用了波的反射规律
C．该实验中应用了波的直线传播规律
D．该实验中所用超声波信号和红外线脉冲信号均属于无线电波
3、物体做匀速圆周运动时，在任意相同时间间隔内，速度的变化量（ ）
A．大小相同、方向相同 B．大小相同、方向不同
C．大小不同、方向不同 D．大小不同、方向相同
4、如图所示，一个小球从地面竖直上抛．已知小球两次经过较低点A的时间间隔为TA，两次经过较高点B的时间间隔为TB，重力加速度为g，则A、B两点间的距离为( )
A． B．
C． D．
5、下列说法中正确的是（ ）
A．物体的温度升高时，其内部每个分子热运动的动能一定增大
B．气体压强的产生是大量气体分子对器壁持续频繁的碰撞引起的
C．物体的机械能增大，其内部每个分子的动能一定增大
D．分子间距离减小，分子间的引力和斥力一定减小
6、如图所示，实线表示某电场的电场线，虚线表示一带正电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹，设A和B点的电势分别为和粒子在A、B两点加速度大小分别为和，速度大小为和，电势能分别为和，下列判断正确的是（ ）
A． B． C． D．
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、物体沿直线运动的x－t图象如图所示，oa、cd段为直线，abc为曲线，设t1、t2、t3、t4时刻的速度分别为v1、v2、v3、v4，则下列说法正确的是（ ）
A．v1＞v2 B．v1=v4 C．v2＜v3 D．v4最大
8、如左图所示,假设某星球表面上有一倾角为θ的固定斜面,一质量为m的小物块从斜面底端沿斜面向上运动,其速度–时间图象如右图所示.已知小物块和斜面间的动摩擦因数为μ＝该星球半径为R=6×104km.引力常量G＝6.67×10－11N·m2/kg2,则下列正确的是:( )
A．该星球的第一宇宙速度
B．该星球的质量
C．该星球的自转周期
D．该星球的密度
9、科学家通过实验研究发现，放射性元素有有多种可能的衰变途径：先变成，可以经一次衰变变成，也可以经一次衰变变成（X代表某种元素），和最后都变成，衰变路径如图所示。则以下判断正确的是（ ）
A．
B．①是衰变，②是衰变
C．①是衰变，②是衰变
D．经过7次衰变5次衰变后变成
10、如图甲所示，通过一理想自耦变压器给灯泡L1和L2供电，R为定值电阻，电表均为理想电表，原线圈所接电压如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．u随t的变化规律为u=22sin100rtV
B．将电键S闭合，电压表示数不变，电流表示数变大
C．将电键S闭合，小灯泡L1变亮
D．将电键S闭合，为保证小灯泡L1亮度不变，可将滑片P适当下移
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11．（6分）某学习小组的同学探究小灯泡L的伏安特性曲线，可供选用的器材如下∶
小灯泡L，规格“3.6V、0.3A”；
电流表A，量程0.2A，内阻r1=0.6Ω；
电压表V，量程3V，内阻r2=3kΩ；
标准电阻R1阻值1.2Ω；
标准电阻R2阻值1kΩ；
标准电阻R3阻值10kΩ；
滑动变阻器R，阻值范围0~10Ω；
学生电源E，电动势4V，内阻不计；
开关S及导线若干。
(1)甲同学设计了如图1所示的电路来进行测量，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该置于_____（填“a”或“b”）端。闭合开关后移动滑片，发现电流表几乎无示数，电压表示数接近3V，其故障原因可能是__________（填“cd间L支路短路”或“cd间L支路断路”）；
(2)排除故障后，某次电压表的示数如图2所示，其读数为______V；
(3)学习小组认为要想更准确地描绘出L完整的伏安特性曲线，需要重新设计电路。请你在甲同学的基础上利用所供器材，在图3所示的虚线框内补画出实验电路图，并在图上标明所选器材代号；________
(4)按图3重新连接好电路，移动滑片在某个位置，读出电压表、电流表示数分别为U、I，如果不考虑电压表的分流，则此时刻灯泡L的电阻R=______（用U、I及数字表示）。
12．（12分）用图甲所示的实验装置验证、组成的系统的机械能守恒。从高处由静止开始下落，同时向上运动拉动纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。图乙给出的是实验中获取的一条纸带，其中0是打下的第一个点，每相邻两个计数点间还有4个未标出的点，计数点间的距离如图中所示。已知电源的频率为，，，取。完成以下问题。（计算结果保留2位有效数字）
(1)在纸带上打下计数点5时的速度_____。
(2)在打0~5点过程中系统动能的增加量______，系统势能的减少量_____，由此得出的结论是________________。
(3)依据本实验原理作出的图像如图丙所示，则当地的重力加速度______。
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13．（10分）如图所示金属小球A和B固定在弯成直角的绝缘轻杆两端，A球质量为2m，不带电，B球质量为m，带正电，电量为q，OA=2L，OB=L，轻杆可绕过O点且与纸面垂直的水平轴无摩擦转动，在过O点的竖直虚线右侧区域存在着水平向左的匀强电场，此时轻杆处于静止状态，且OA与竖直方向夹角为37°，重力加速度为g。
（1）求匀强电场的电场强度大小E；
（2）若不改变场强大小，将方向变为竖直向上，则由图示位置无初速释放轻杆后，求A球刚进入电场时的速度大小v。
14．（16分）如图所示，竖直放置的汽缸内有一定质量的理想气体，活塞横截面积为S＝0.10m2，活塞的质量忽略不计，气缸侧壁有一个小孔与装有水银的U形玻璃管相通。开始活塞被锁定，汽缸内封闭了一段高为80cm的气柱（U形管内的气体体积不计），此时缸内气体温度为27℃，U形管内水银面高度差h1＝15cm。已知大气压强p0＝75cmHg。
（1）让汽缸缓慢降温，直至U形管内两边水银面相平，求这时封闭气体的温度；
（2）接着解除对活塞的锁定，活塞可在汽缸内无摩擦滑动，同时对汽缸缓慢加热，直至汽缸内封闭的气柱高度达到96cm，求整个过程中气体与外界交换的热量（p0＝75cmHg＝1.0×105Pa）。
15．（12分）一半径为R的半圆柱玻璃体，上方有平行截面直径AB的固定直轨道，轨道上有一小车，车上固定一与轨道成45°的激光笔，发出的细激光束始终在与横截面平行的某一平面上，打开激光笔，并使小车从左侧足够远的地方以匀速向右运动。已知该激光对玻璃的折射率为，光在空气中的传播速度大小为c。求：
(1)该激光在玻璃中传播的速度大小；
(2)从圆柱的曲侧面有激光射出的时间多少？（忽略光在AB面上的反射）
参考答案
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4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、A
【解析】
试题分析：因为图线与坐标轴所夹的面积是物体的位移，故在0-t1时间内，甲车的位移大于乙车，故根据可知，甲车的平均速度大于乙车，选项A 正确，C错误；因为乙车做变减速运动故平均速度不等于，选项B错误；因为图线的切线的斜率等于物体的加速度，故甲乙两车的加速度均逐渐减小，选项D 错误．
考点：v-t图象及其物理意义
2、C
【解析】
ABC．物体A向B盒同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲，B盒收到红外线脉冲时开始计时，收到超声波脉冲时停止计时，根据超声波在空气中的传播速度v（红外线传播时间极短，可忽略），可计算出A和B之间的距离，故该实验利用了超声波频率高，易于定向传播，即直线传播原理，AB错误C正确；
D．超声波是一种机械波，而电磁波谱按照波长从大到小的顺序依次是无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线，故红外线脉冲不是无线电波，D错误。
故选C。
3、B
【解析】
物体做匀速圆周运动时，速度的变化量，由于加速度的大小不变但方向时刻在变化，所以在任意相同时间间隔内， 速度的变化量大小相等，方向不同。
A. 大小相同、方向相同，与分析不符，故A错误；
B. 大小相同、方向不同，与分析相符，故B正确
C. 大小不同、方向不同，与分析不符，故C错误；
D. 大小不同、方向相同，与分析不符，故D错误。
4、D
【解析】
本题考查竖直上抛和自由落体运动的规律。
【详解】
ABCD.设小球两次经过A点的时间为，小球两次经过B点的时间为，则物体从顶点到A点的时间为，物体从顶点到B点的时间为，则从顶点到A点的距离为
从顶点到B点的距离为
所以高度差为：
故D正确ABC错误。
故选D。
5、B
【解析】
物体的温度升高时，其内部分子的平均动能变大，并非每个分子热运动的动能都增大，选项A错误；气体压强的产生是大量气体分子对器壁持续频繁的碰撞引起的，选项B正确；宏观物体的机械能与微观分子的动能无关，选项C错误；分子间距离减小，分子间的引力和斥力都增大，选项D错误；故选B.
6、C
【解析】
AD．带电粒子所受电场力指向轨迹弯曲的内侧，若粒子从A到B过程，电场力做负功，动能减小，电势能增加，故带电粒子通过A点时的速度比通过B点时的速度大，即，，选项AD错误；
B．根据电场线疏密可知，，根据F=Eq和牛顿第二定律可知，，选项B错误；
C．根据沿着电场线方向，电势逐渐降低，故，选项C正确。
故选C。
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、ACD
【解析】
A．因x-t图像的斜率等于速度，则由图像可知，t1时刻的斜率大于t2时刻的斜率，则v1＞v2，选项A正确；
B．t4时刻的斜率大于t1时刻的斜率，则v1
故选ACD。
8、ABD
【解析】
上滑过程中，根据牛顿第二定律，在沿斜面方向上有，下滑过程中，在沿斜面方向上有，又知v-t图像的斜率表示加速度，则上滑和下滑过程中的加速度大小分别为：，，联立解得，故该星球的第一宇宙速度为，A正确；根据黄金替代公式可得该星球的质量为，B正确；根据所给条件无法计算自转周期，C错误；该星球的密度，D正确．
9、BD
【解析】
ABC．由题意可知经过①变化为，核电荷数少2，为衰变，即
故
经过②变化为，质量数没有发生变化，为衰变，即
故
故A错误，C错误，B正确；
D．经过7次衰变，则质量数少28，电荷数少14，在经过5次衰变后，质量数不变，电荷数增加5，此时质量数为
电荷数为
变成了，故D正确。
故选BD。
10、BD
【解析】
A．原线圈接的图乙所示的正弦交流电，由图知最大电压22V，周期0.02S，故角速度是
所以有
故A错误；
B．电压表的示数是输出电压的有效值，输入电压和匝数不变，输出电压不变，将电键S闭合，消耗功率增大，输入功率增大，根据知电流表示数增大，故B正确；
C．将电键S闭合，总电阻减小，流过的电流增大，分压增大，则并联电路的电压减小，小灯泡变暗，故C错误；
D．将电键S闭合，为保证小灯泡亮度不变，根据可将滑片P适当下移使原线圈匝数减小从而增大，故D正确；
故选BD。
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11、a cd间L支路断路 2.30
【解析】
(1)[1][2]闭合开关前，为了保证电路安全，滑动变阻器的滑片应该置于a端，闭合开关后移动滑片，发现电流表几乎无示数，电压表示数接近3V，其故障原因可能是cd间L支路断路；
(2)[3]电压表最小分度为0.1V，则电压表读数为2.30V；
(3)[4]电压表、电流表需要扩大量程，结合灯泡的额定电压和电流，电流表并联R1，量程扩大到0.3A，电压表串联R2，量程扩大到4.0V，根据扩程后的电表内阻和灯泡的额定电压下的内阻，选用电流表外接法。如图
(4)[5]根据图3电路图，可以得到灯泡两端的电压为，电流为，根据欧姆定律得
12、2.4 0.58 0.60 在误差允许的范围内，组成的系统机械能守恒 9.7
【解析】
(1)[1]第4点与第6点间的平均速度等于第5点的瞬时速度，有
打下计数点5时的速度。
(2)[2]系统动能的增加量
打0~5点过程中系统动能的增加量。
[3]系统势能的减少量
系统势能的减少量。
[4]可见与大小近似相等，则在误差允许的范围内，组成的系统机械能守恒。
(3)[5]系运动过程中机械能守恒，则有
解得
则图像的斜率
则
当地的重力加速度。
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、（1）；（2）。
【解析】
（1）轻杆处于静止状态时，根据力矩平衡M逆=M顺，有
mAg2Lsin37°=qELcos53°+mBgLsin53°
其中mA=2m，mB=m，匀强电场的电场强度大小
E=
（2）A、B球角速度相等，根据v=r，A球线速度是B球线速度的2倍，A球线速度为v，B球线速度为，无初速释放轻杆后，直至A球刚进入电场过程中，系统根据动能定理，有
mA g2L（1﹣cos37°）+（qE﹣mB g）Lsin37°=+
其中vA=v，vB=，解得A球刚进入电场时的速度大小
v=
答：（1）匀强电场的电场强度大小E为；（2）若不改变场强大小，将方向变为竖直向上，则由图示位置无初速释放轻杆后，A球刚进入电场时的速度大小v为。
14、（1）-23℃（2）吸收热量。
【解析】
（1）对气缸内的气体，初始状态：p1=p0+h1＝75+15=90cmHg；V1=HS=0.8S；T1=273+27=300K
末态：p2=p0＝75cmHg；V2=HS=0.8S；T2=？
由可得：
解得
T2=250K=-23℃
（2）解除对活塞的锁定后，气体内部压强变为p0，气体吸收热量对外做功，最终气体温度与外界温度相同，即气体内能不变；当汽缸内封闭的气柱高度达到96cm时，对外做功
由热力学第一定律可知，整个过程中气体吸收热量。
15、 (1)；(2)
【解析】(1) 由得激光在玻璃中的传播速度为：
(2)从玻璃射向空气，发生全反射的临界角
，
设激光射到M、N点正好处于临界情况，从M到N点的过程，侧面有激光射出
由正弦定理得：
得：
同理：
得：
【点睛】解决本题的关键作出光路图，确定出临界情况，结合几何关系和折射定律进行求解.
河南省郸城县第一高级中学2023年高三5月第四次模拟考试物理试题
注意事项：
1． 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4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、甲乙两汽车在一平直公路上同向行驶．在t=0到t=t1的时间内，它们的v-t图象如图所示．在这段时间内
A．汽车甲的平均速度比乙大
B．汽车乙的平均速度等于
C．甲乙两汽车的位移相同
D．汽车甲的加速度大小逐渐减小，汽车乙的加速度大小逐渐增大
2、如图甲所示，用传感器和计算机可以方便地描出平抛运动物体的轨迹。它的设计原理如图乙所示。物体A在做平抛运功，它能够在竖直平面内向各个方向同时发射超声波脉冲和红外线脉冲，在它运动的平面内安放着超声波-红外接收装置，B盒装有B1、B2两个超声波-红外接收器，并与计算机相连，B1、B2各自测出收到超声脉冲和红外脉冲的时间差，并由此算出它们各自与物体A的距离，下列说法正确的是（ ）
A．该实验中应用了波的干涉规律
B．该实验中应用了波的反射规律
C．该实验中应用了波的直线传播规律
D．该实验中所用超声波信号和红外线脉冲信号均属于无线电波
3、物体做匀速圆周运动时，在任意相同时间间隔内，速度的变化量（ ）
A．大小相同、方向相同 B．大小相同、方向不同
C．大小不同、方向不同 D．大小不同、方向相同
4、如图所示，一个小球从地面竖直上抛．已知小球两次经过较低点A的时间间隔为TA，两次经过较高点B的时间间隔为TB，重力加速度为g，则A、B两点间的距离为( )
A． B．
C． D．
5、下列说法中正确的是（ ）
A．物体的温度升高时，其内部每个分子热运动的动能一定增大
B．气体压强的产生是大量气体分子对器壁持续频繁的碰撞引起的
C．物体的机械能增大，其内部每个分子的动能一定增大
D．分子间距离减小，分子间的引力和斥力一定减小
6、如图所示，实线表示某电场的电场线，虚线表示一带正电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹，设A和B点的电势分别为和粒子在A、B两点加速度大小分别为和，速度大小为和，电势能分别为和，下列判断正确的是（ ）
A． B． C． D．
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、物体沿直线运动的x－t图象如图所示，oa、cd段为直线，abc为曲线，设t1、t2、t3、t4时刻的速度分别为v1、v2、v3、v4，则下列说法正确的是（ ）
A．v1＞v2 B．v1=v4 C．v2＜v3 D．v4最大
8、如左图所示,假设某星球表面上有一倾角为θ的固定斜面,一质量为m的小物块从斜面底端沿斜面向上运动,其速度–时间图象如右图所示.已知小物块和斜面间的动摩擦因数为μ＝该星球半径为R=6×104km.引力常量G＝6.67×10－11N·m2/kg2,则下列正确的是:( )
A．该星球的第一宇宙速度
B．该星球的质量
C．该星球的自转周期
D．该星球的密度
9、科学家通过实验研究发现，放射性元素有有多种可能的衰变途径：先变成，可以经一次衰变变成，也可以经一次衰变变成（X代表某种元素），和最后都变成，衰变路径如图所示。则以下判断正确的是（ ）
A．
B．①是衰变，②是衰变
C．①是衰变，②是衰变
D．经过7次衰变5次衰变后变成
10、如图甲所示，通过一理想自耦变压器给灯泡L1和L2供电，R为定值电阻，电表均为理想电表，原线圈所接电压如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．u随t的变化规律为u=22sin100rtV
B．将电键S闭合，电压表示数不变，电流表示数变大
C．将电键S闭合，小灯泡L1变亮
D．将电键S闭合，为保证小灯泡L1亮度不变，可将滑片P适当下移
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11．（6分）某学习小组的同学探究小灯泡L的伏安特性曲线，可供选用的器材如下∶
小灯泡L，规格“3.6V、0.3A”；
电流表A，量程0.2A，内阻r1=0.6Ω；
电压表V，量程3V，内阻r2=3kΩ；
标准电阻R1阻值1.2Ω；
标准电阻R2阻值1kΩ；
标准电阻R3阻值10kΩ；
滑动变阻器R，阻值范围0~10Ω；
学生电源E，电动势4V，内阻不计；
开关S及导线若干。
(1)甲同学设计了如图1所示的电路来进行测量，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该置于_____（填“a”或“b”）端。闭合开关后移动滑片，发现电流表几乎无示数，电压表示数接近3V，其故障原因可能是__________（填“cd间L支路短路”或“cd间L支路断路”）；
(2)排除故障后，某次电压表的示数如图2所示，其读数为______V；
(3)学习小组认为要想更准确地描绘出L完整的伏安特性曲线，需要重新设计电路。请你在甲同学的基础上利用所供器材，在图3所示的虚线框内补画出实验电路图，并在图上标明所选器材代号；________
(4)按图3重新连接好电路，移动滑片在某个位置，读出电压表、电流表示数分别为U、I，如果不考虑电压表的分流，则此时刻灯泡L的电阻R=______（用U、I及数字表示）。
12．（12分）用图甲所示的实验装置验证、组成的系统的机械能守恒。从高处由静止开始下落，同时向上运动拉动纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。图乙给出的是实验中获取的一条纸带，其中0是打下的第一个点，每相邻两个计数点间还有4个未标出的点，计数点间的距离如图中所示。已知电源的频率为，，，取。完成以下问题。（计算结果保留2位有效数字）
(1)在纸带上打下计数点5时的速度_____。
(2)在打0~5点过程中系统动能的增加量______，系统势能的减少量_____，由此得出的结论是________________。
(3)依据本实验原理作出的图像如图丙所示，则当地的重力加速度______。
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13．（10分）如图所示金属小球A和B固定在弯成直角的绝缘轻杆两端，A球质量为2m，不带电，B球质量为m，带正电，电量为q，OA=2L，OB=L，轻杆可绕过O点且与纸面垂直的水平轴无摩擦转动，在过O点的竖直虚线右侧区域存在着水平向左的匀强电场，此时轻杆处于静止状态，且OA与竖直方向夹角为37°，重力加速度为g。
（1）求匀强电场的电场强度大小E；
（2）若不改变场强大小，将方向变为竖直向上，则由图示位置无初速释放轻杆后，求A球刚进入电场时的速度大小v。
14．（16分）如图所示，竖直放置的汽缸内有一定质量的理想气体，活塞横截面积为S＝0.10m2，活塞的质量忽略不计，气缸侧壁有一个小孔与装有水银的U形玻璃管相通。开始活塞被锁定，汽缸内封闭了一段高为80cm的气柱（U形管内的气体体积不计），此时缸内气体温度为27℃，U形管内水银面高度差h1＝15cm。已知大气压强p0＝75cmHg。
（1）让汽缸缓慢降温，直至U形管内两边水银面相平，求这时封闭气体的温度；
（2）接着解除对活塞的锁定，活塞可在汽缸内无摩擦滑动，同时对汽缸缓慢加热，直至汽缸内封闭的气柱高度达到96cm，求整个过程中气体与外界交换的热量（p0＝75cmHg＝1.0×105Pa）。
15．（12分）一半径为R的半圆柱玻璃体，上方有平行截面直径AB的固定直轨道，轨道上有一小车，车上固定一与轨道成45°的激光笔，发出的细激光束始终在与横截面平行的某一平面上，打开激光笔，并使小车从左侧足够远的地方以匀速向右运动。已知该激光对玻璃的折射率为，光在空气中的传播速度大小为c。求：
(1)该激光在玻璃中传播的速度大小；
(2)从圆柱的曲侧面有激光射出的时间多少？（忽略光在AB面上的反射）
参考答案
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4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、A
【解析】
试题分析：因为图线与坐标轴所夹的面积是物体的位移，故在0-t1时间内，甲车的位移大于乙车，故根据可知，甲车的平均速度大于乙车，选项A 正确，C错误；因为乙车做变减速运动故平均速度不等于，选项B错误；因为图线的切线的斜率等于物体的加速度，故甲乙两车的加速度均逐渐减小，选项D 错误．
考点：v-t图象及其物理意义
2、C
【解析】
ABC．物体A向B盒同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲，B盒收到红外线脉冲时开始计时，收到超声波脉冲时停止计时，根据超声波在空气中的传播速度v（红外线传播时间极短，可忽略），可计算出A和B之间的距离，故该实验利用了超声波频率高，易于定向传播，即直线传播原理，AB错误C正确；
D．超声波是一种机械波，而电磁波谱按照波长从大到小的顺序依次是无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线，故红外线脉冲不是无线电波，D错误。
故选C。
3、B
【解析】
物体做匀速圆周运动时，速度的变化量，由于加速度的大小不变但方向时刻在变化，所以在任意相同时间间隔内， 速度的变化量大小相等，方向不同。
A. 大小相同、方向相同，与分析不符，故A错误；
B. 大小相同、方向不同，与分析相符，故B正确
C. 大小不同、方向不同，与分析不符，故C错误；
D. 大小不同、方向相同，与分析不符，故D错误。
4、D
【解析】
本题考查竖直上抛和自由落体运动的规律。
【详解】
ABCD.设小球两次经过A点的时间为，小球两次经过B点的时间为，则物体从顶点到A点的时间为，物体从顶点到B点的时间为，则从顶点到A点的距离为
从顶点到B点的距离为
所以高度差为：
故D正确ABC错误。
故选D。
5、B
【解析】
物体的温度升高时，其内部分子的平均动能变大，并非每个分子热运动的动能都增大，选项A错误；气体压强的产生是大量气体分子对器壁持续频繁的碰撞引起的，选项B正确；宏观物体的机械能与微观分子的动能无关，选项C错误；分子间距离减小，分子间的引力和斥力都增大，选项D错误；故选B.
6、C
【解析】
AD．带电粒子所受电场力指向轨迹弯曲的内侧，若粒子从A到B过程，电场力做负功，动能减小，电势能增加，故带电粒子通过A点时的速度比通过B点时的速度大，即，，选项AD错误；
B．根据电场线疏密可知，，根据F=Eq和牛顿第二定律可知，，选项B错误；
C．根据沿着电场线方向，电势逐渐降低，故，选项C正确。
故选C。
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、ACD
【解析】
A．因x-t图像的斜率等于速度，则由图像可知，t1时刻的斜率大于t2时刻的斜率，则v1＞v2，选项A正确；
B．t4时刻的斜率大于t1时刻的斜率，则v1
故选ACD。
8、ABD
【解析】
上滑过程中，根据牛顿第二定律，在沿斜面方向上有，下滑过程中，在沿斜面方向上有，又知v-t图像的斜率表示加速度，则上滑和下滑过程中的加速度大小分别为：，，联立解得，故该星球的第一宇宙速度为，A正确；根据黄金替代公式可得该星球的质量为，B正确；根据所给条件无法计算自转周期，C错误；该星球的密度，D正确．
9、BD
【解析】
ABC．由题意可知经过①变化为，核电荷数少2，为衰变，即
故
经过②变化为，质量数没有发生变化，为衰变，即
故
故A错误，C错误，B正确；
D．经过7次衰变，则质量数少28，电荷数少14，在经过5次衰变后，质量数不变，电荷数增加5，此时质量数为
电荷数为
变成了，故D正确。
故选BD。
10、BD
【解析】
A．原线圈接的图乙所示的正弦交流电，由图知最大电压22V，周期0.02S，故角速度是
所以有
故A错误；
B．电压表的示数是输出电压的有效值，输入电压和匝数不变，输出电压不变，将电键S闭合，消耗功率增大，输入功率增大，根据知电流表示数增大，故B正确；
C．将电键S闭合，总电阻减小，流过的电流增大，分压增大，则并联电路的电压减小，小灯泡变暗，故C错误；
D．将电键S闭合，为保证小灯泡亮度不变，根据可将滑片P适当下移使原线圈匝数减小从而增大，故D正确；
故选BD。
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11、a cd间L支路断路 2.30
【解析】
(1)[1][2]闭合开关前，为了保证电路安全，滑动变阻器的滑片应该置于a端，闭合开关后移动滑片，发现电流表几乎无示数，电压表示数接近3V，其故障原因可能是cd间L支路断路；
(2)[3]电压表最小分度为0.1V，则电压表读数为2.30V；
(3)[4]电压表、电流表需要扩大量程，结合灯泡的额定电压和电流，电流表并联R1，量程扩大到0.3A，电压表串联R2，量程扩大到4.0V，根据扩程后的电表内阻和灯泡的额定电压下的内阻，选用电流表外接法。如图
(4)[5]根据图3电路图，可以得到灯泡两端的电压为，电流为，根据欧姆定律得
12、2.4 0.58 0.60 在误差允许的范围内，组成的系统机械能守恒 9.7
【解析】
(1)[1]第4点与第6点间的平均速度等于第5点的瞬时速度，有
打下计数点5时的速度。
(2)[2]系统动能的增加量
打0~5点过程中系统动能的增加量。
[3]系统势能的减少量
系统势能的减少量。
[4]可见与大小近似相等，则在误差允许的范围内，组成的系统机械能守恒。
(3)[5]系运动过程中机械能守恒，则有
解得
则图像的斜率
则
当地的重力加速度。
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、（1）；（2）。
【解析】
（1）轻杆处于静止状态时，根据力矩平衡M逆=M顺，有
mAg2Lsin37°=qELcos53°+mBgLsin53°
其中mA=2m，mB=m，匀强电场的电场强度大小
E=
（2）A、B球角速度相等，根据v=r，A球线速度是B球线速度的2倍，A球线速度为v，B球线速度为，无初速释放轻杆后，直至A球刚进入电场过程中，系统根据动能定理，有
mA g2L（1﹣cos37°）+（qE﹣mB g）Lsin37°=+
其中vA=v，vB=，解得A球刚进入电场时的速度大小
v=
答：（1）匀强电场的电场强度大小E为；（2）若不改变场强大小，将方向变为竖直向上，则由图示位置无初速释放轻杆后，A球刚进入电场时的速度大小v为。
14、（1）-23℃（2）吸收热量。
【解析】
（1）对气缸内的气体，初始状态：p1=p0+h1＝75+15=90cmHg；V1=HS=0.8S；T1=273+27=300K
末态：p2=p0＝75cmHg；V2=HS=0.8S；T2=？
由可得：
解得
T2=250K=-23℃
（2）解除对活塞的锁定后，气体内部压强变为p0，气体吸收热量对外做功，最终气体温度与外界温度相同，即气体内能不变；当汽缸内封闭的气柱高度达到96cm时，对外做功
由热力学第一定律可知，整个过程中气体吸收热量。
15、 (1)；(2)
【解析】(1) 由得激光在玻璃中的传播速度为：
(2)从玻璃射向空气，发生全反射的临界角
，
设激光射到M、N点正好处于临界情况，从M到N点的过程，侧面有激光射出
由正弦定理得：
得：
同理：
得：
【点睛】解决本题的关键作出光路图，确定出临界情况，结合几何关系和折射定律进行求解.
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