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河南省开封市兰考县第三高级中学2023年下学期高三年级一调考试（联考卷）物理试题
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这是一份河南省开封市兰考县第三高级中学2023年下学期高三年级一调考试（联考卷）物理试题，共19页。
河南省开封市兰考县第三高级中学2023年下学期高三年级一调考试（联考卷）物理试题
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卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
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、若一个质点由静止开始做匀加速直线运动，下列有关说法正确的是（ ）
A．某时刻质点的动量与所经历的时间成正比
B．某时刻质点的动量与所发生的位移成正比
C．某时刻质点的动能与所经历的时间成正比
D．某时刻质点的动能与所发生位移的平方成正比
2、原子核A、B结合成放射性原子核C．核反应方程是A+B→C，已知原子核A、B、C的质量分别为、、，结合能分别为、、，以下说法正确的是（ ）
A．原子核A、B、C中比结合能最小的是原子核C
B．原子核A、B结合成原子核C，释放的能量
C．原子核A、B结合成原子核C，释放的能量
D．大量原子核C经历两个半衰期时，已发生衰变的原子核占原来的
3、如图所示，两条光滑金属导轨平行固定在斜面上，导轨所在区域存在垂直于斜面向上的匀强磁场，导轨上端连接一电阻。时，一导体棒由静止开始沿导轨下滑，下滑过程中导体棒与导轨接触良好，且方向始终与斜面底边平行。下列有关下滑过程导体棒的位移、速度、流过电阻的电流、导体棒受到的安培力随时间变化的关系图中，可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
4、如图所示，电灯悬挂于两壁之间，更换水平绳OA使连接点A向上移动而保持O点的位置不变，则A点向上移动时（ ）
A．绳OA的拉力逐渐增大
B．绳OA的拉力逐渐减小
C．绳OA的拉力先增大后减小
D．绳OA的拉力先减小后增大
5、一弹簧振子做简谐运动，周期为T，以下描述正确的是
A．若△t=，则在t时刻和（t+△t）时刻弹簧长度一定相等
B．若△t=T，则在t时刻和（t+△t）时刻振子运动的加速度一定相等
C．若t和（t+△t）时刻振子运动速度大小相等，方向相反，则△t一定等于的整数倍
D．若t和（t+△t）时刻振子运动位移大小相等，方向相反，则△t一定等于T的整数倍
6、如图所示，固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔，质量为m的小球套在圆环上，一根细线的下端系着小球，上端穿过小孔用力F拉住，绳与竖直方向夹角为θ，小球处于静止状态.设小球受支持力为FN，则下列关系正确的是（ ）
A．F=2mgtanθ B．F =mgcosθ
C．F N=mg D．F N=2mg
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、如图所示为一列沿轴正方向传播的简谐横波时刻波形图，该时刻点开始振动，再过，点开始振动。下列判断正确的是_____________。
A．波的传播速度
B．质点的振动方程
C．质点相位相差是
D．时刻，处质点在波峰
E.时刻，质点与各自平衡位置的距离相等
8、一列简谐横波在弹性介质中沿x轴传播，波源位于坐标原点O，t=0时刻波源开始振动，t=3 s时波源停止振动，如图为t=3.2s时的波形图。其中质点a的平衡位置离原点O的距离为x=2.5m。以下说法正确的是_______。
A．波速为5m/s
B．波长
C．波源起振方向沿y轴正方向
D．在t=3.3 s，质点a位于波谷
E.从波源起振开始计时，3.0 s内质点a运动的总路程为2.5 m
9、如图所示，竖直放置的两块很大的平行金属板a、b，相距为d，a、b间的电场强度为E，今有一带正电的微粒从a板下边缘以初速度v0竖直向上射入电场，当它飞到b板时，速度大小不变，而方向变为水平方向，且刚好从高度也为d的狭缝穿过b板进入bc区域，bc区域的宽度也为d，所加电场的场强大小为E，方向竖直向上，磁感应强度方向垂直纸面向里，磁场磁感应强度大小等于，重力加速度为g，则下列关于微粒运动的说法正确的
A．微粒在ab区域的运动时间为
B．微粒在bc区域中做匀速圆周运动，圆周半径r＝d
C．微粒在bc区域中做匀速圆周运动，运动时间为
D．微粒在ab、bc区域中运动的总时间为
10、如图所示，煤矿车间有两个相互垂直且等高的水平传送带甲和乙，煤块与两传送带间的动摩擦因数均为，每隔在传送带甲左端轻放上一个质量为的相同煤块，发现煤块离开传送带甲前已经与甲速度相等，且相邻煤块（已匀速）左侧的距离为，随后煤块平稳地传到传送带乙上，乙的宽度足够大，速度为取，则下列说法正确的是（ ）
A．传送带甲的速度大小为
B．当煤块在传送带乙上沿垂直于乙的速度减为0时，这个煤块相对于地面的速度还没有增加到
C．一个煤块在甲传送带上留下的痕迹长度为
D．一个煤块在乙传送带上留下的痕迹长度为
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）某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点, OB与OC为细绳．图乙是在白纸上根据实验结果面出的图．
(1)如果没有操作失误，图乙中的F与两力中，方向一定沿AO方向的是____________________．
(2)该实验用到的实验器材除了方木板、白纸、橡皮条、细绳套(两个)、图钉(几个)等，还需要的实验器材有______
A．刻度尺 B．量角器 C．弹簧测力计
(3)有关该实验，下列说法正确的是______
A．同一实验中的两只弹簧测力计的选取方法是:将两只弹簧测力计水平放置并调零，之后互钩对拉，若两只弹簧测力计读数相同，则可选:若读数不同，应调整或另换，直至相同为止．
B．在同一次实验中，只用一个弹簧测力计通过绳套拉橡皮条，使橡皮条的伸长量与用两个弹簧测力计拉时相同即可．
C．用两只弹簧测力计钩住绳套，互成角度地拉橡皮条时，夹角应取合适角度，以便算出合力大小．
D．若只增大某一只弹簧测力计的拉力大小而保持橡皮条结点位置不变，只需调整另一只弹簧测力计拉力的大小即可．
E.在用弹簧测力计拉橡皮条时，应使弹簧测力计的弹簧与木板平面平行．
(4)在该实验中，如果将OB与OC细绳也换成橡皮条，那么对实验结果___________影响．(选填“有"或“没有”)
12．（12分）某实验小组用如图甲所示的实验装置进行“测量重力加速度”并“验证机械能守恒定律”两个实验。该小组把轻质细绳的一端与一个小球相连，另一端系在力传感器的挂钩上，整个装置位于竖直面内，将摆球拉离竖直方向一定角度，由静止释放，与传感器相连的计算机记录细绳的拉力F随时间t变化的图线。
(1)首先测量重力加速度。将摆球拉离竖直方向的角度小于5°，让小球做单摆运动，拉力F随时间t变化的图线如图乙所示。
①图可知该单摆的周期T约为________s(保留两位有效数字)。
②该小组测得该单摆的摆长为L，则重力加速度的表达式为________(用测量或者已知的物理量表示)。
(2)然后验证机械能守恒定律。将摆球拉离竖直方向较大角度后由静止释放，拉力F随时间t变化的图线如图丙所示。
①要验证机械能守恒，还需要测量的物理量是_________。
②若图中A点的拉力用F1表示，B点的拉力用F2表示，则小球从A到B的过程中，验证机械能守恒的表达式为_____________(填表达式前的字母序号)。
A． B． C
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，水平面上有一条长直固定轨道，P为轨道上的一个标记点，竖直线PQ表示一个与长直轨道垂直的竖直平面，PQ的右边区域内可根据需要增加一个方向与轨道平行的水平匀强电场。在轨道上，一辆平板小车以速度v0=4m/s沿轨道从左向右匀速运动，当小车一半通过PQ平面时，一质量为m=1kg的绝缘金属小滑块（可视为质点）被轻放到小车的中点上，已知小滑块带电荷量为+2C且始终不变，滑块与小车上表面间的动摩擦因数为μ=0.2，整个过程中小车速度保持不变，g=10m/s2。求：
(1)若PQ右侧没有电场，木板足够长，在滑块与小车恰好共速时小滑块相对P点水平位移和摩擦力对小车做的功；
(2)当PQ右侧电场强度取方向水平向右，且板长L=2m时，为保证小滑块不从车上掉下，则电场存在的时间满足什么条件？
（附加：若PQ右侧加一个向右的匀强电场，且木板长L=2m，为确保小滑块不从小车左端掉下来，电场强度大小应满足什么条件？）（此附加问为思考题，无需作答）
14．（16分）如图，一导热性能良好的容器由三根内径相同的竖直玻璃管构成，管内装有足够多的水银，左管上端封闭有一定质量的理想气体A，右管上端与大气相通，下管用活塞顶住。开始时左右两管的水银面恰好相平，气体A的长度为20 cm，环境温度为304 K。已知大气压强恒为76 cmHg，现用外力缓慢向上推活塞，使气体A的长度变为19 cm。
（i）求此时左右两管水银面的高度差；
（ii）再将活塞固定，对气体A缓慢加热，使其长度变回20 cm。 求此时气体A的温度。
15．（12分）水平地面上有质量分别为mA=1kg和mB=4kg的物体A和B，两者与地面的动摩擦因数均为μ=0.4。细绳的一端固定，另一端跨过轻质动滑轮与A相连，动滑轮与B相连，如图所示。初始时，绳处于水平拉直状态。若物块A在水平向右的恒力F=20 N作用下向右移动了距离S=10 m，重力加速度大小g=10 m/s2。求：
(1)物块B克服摩擦力所做的功；
(2)物块A、B的加速度大小。
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】
A．根据和，联立可得
与成正比，故A正确；
B．根据可得
与成正比，故B错误；
C．由于
与成正比，故C错误；
D．由于
与成正比，故D错误。
故选A。
2、B
【解析】
ABC．某原子核的结合能是独立核子结合成该核时释放的能量，原子核A、B结合成放射性原子核C，要释放能量，原子核C的比结合能最大，释放的能量
根据质能方程得
故AC错误，B正确；
D．原子核的半衰期是原子核有半数发生衰变所需要的时间，大量原子核C经历两个半衰期时，未发生衰变的原子核占原来的，D错误。
故选B。
3、C
【解析】
AB．根据牛顿第二定律可得
可得
随着速度的增大，加速度逐渐减小，图象的斜率减小，当加速度为零时导体棒做匀速运动，图象的斜率表示速度，斜率不变，速度不变，而导体棒向下运动的速度越来越大，最后匀速，故图象斜率不可能不变，故AB错误；
C．导体棒下滑过程中产生的感应电动势
感应电流
由于下滑过程中的安培力逐渐增大，所以加速度a逐渐减小，故图象的斜率减小，最后匀速运动时电流不变，C正确；
D、根据安培力的计算公式可得
由于加速度a逐渐减小，故图象的斜率减小，D错误。
故选：C。
4、D
【解析】
以O点为研究对象，根据受力平衡，有：
由图可知，绳子OB上的拉力逐渐减小，OA上的拉力先减小后增大。
A．绳OA的拉力逐渐增大，与分析不符，故A项错误；
B．绳OA的拉力逐渐减小，与分析不符，故B项错误；
C．绳OA的拉力先增大后减小，与分析不符，故C项错误；
D．绳OA的拉力先减小后增大，与分析相符，故D项正确。
5、B
【解析】
A．一弹簧振子做简谐运动，周期为T，若△t=，则在t时刻和（t+△t）时刻振子的位移相反，在t时刻和（t+△t）时刻弹簧长度可能不相等，故A项错误；
B．一弹簧振子做简谐运动，周期为T，若△t=T，则在t时刻和（t+△t）时刻振子的位移相同，t时刻和（t+△t）时刻振子运动的加速度一定相等，故B项正确；
C．一弹簧振子做简谐运动，周期为T，若t和（t+△t）时刻振子运动速度大小相等，方向相反，则t和（t+△t）时刻振子的位移有可能相同或相反，所以△t有可能不等于的整数倍，故C项错误；
D．一弹簧振子做简谐运动，周期为T，若t和（t+△t）时刻振子运动位移大小相等，方向相反，则△t一定不等于T的整数倍，故D项错误。
6、C
【解析】
对小球进行受力分析，小球受重力G，F，FN，三个力，满足受力平衡。作出受力分析图如下：
由图可知△OAB∽△GFA，即：
解得：
FN=G=mg
A． F=2mgtanθ，与分析不符，故A错误；
B． F =mgcosθ，与分析不符，故B错误；
C． F N=mg，与分析相符，故C正确；
D． F N=2mg，与分析不符，故D错误；
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、ACE
【解析】
A．质点M和N相距6m，波的传播时间为1.5s，则波速：
，
故A正确；
B．波长λ=4m，根据波长、波速和周期的关系可知周期为：
，
圆频率：
，
质点M起振方向向上，t=1s时开始振动，则质点M的振动方程为y=0.5sin（2πt-2π），故B错误；
C．相隔半波长奇数倍的两个质点，相位相差为π，质点M、N相隔1.5λ，故相位相差π，故C正确；
D．t=0.5s=0.5T，波传播到x=4.0m处，此时x=1.0m处质点处于波谷，故D错误；
E．t=2.5s=2.5T，N点开始振动，质点M、N相隔1.5λ，振动情况完全相反，故质点M、N与各自平衡位置的距离相等，故E正确。
故选ACE。
8、ABE
【解析】
A．t=3 s时波源停止振动，t=3.2s时，波传播了1.0m，则波速
选项A正确；
B．由题图可知，波长，选项B正确；
C．t=3.2s时，波传播了
由于λ=2.0 m，故t=3.2s时，处质点振动与x=2.0m处质点的运动相同，可判断t=3.2s时x=2.0m处的质点向下振动，故波源起振方向沿y轴负方向，选项C错误；
D．波的周期
从t=3.2s时刻经
质点位于平衡位置，选项D错误；
E．从0时刻起，波传递到质点需要的时间
则3.0s内质点振动了
故质点运动的总路程为
s=6×4A+A=2.5 m
选项E正确。
故选ABE。
9、AD
【解析】
将粒子在电场中的运动沿水平和竖直方向正交分解，水平分运动为初速度为零的匀加速运动，竖直分运动为末速度为零的匀减速运动，根据运动学公式，有：水平方向：v0=at，；竖直方向：0=v0-gt；解得a=g ①②，故A正确；粒子在复合场中运动时，由于电场力与重力平衡，故粒子做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力
解得：③，由①②③得到r=2d，故B错误；由于r=2d，画出轨迹，如图，由几何关系，得到回旋角度为30°，故在复合场中的运动时间为，故C错误；粒子在电场中运动时间为：，故粒子在ab、bc区域中运动的总时间为：，故D正确；故选AD．
【点睛】
本题关键是将粒子在电场中的运动正交分解为直线运动来研究，而粒子在复合场中运动时，重力和电场力平衡，洛仑兹力提供向心力，粒子做匀速圆周运动．
10、ACD
【解析】
A．煤块在传送带甲上做匀加速运动的加速度
煤块在传送带甲上先匀加速再匀速运动，加速度相同，所以相邻煤块之间的距离与时间的比值即传送带甲的速度，即
故A正确；
B．煤块滑上传送带乙时，所受滑动摩擦力的方向与煤块相对传送带乙的运动方向相反，相对传送带乙做匀减速直线运动，所以当煤块在传送带乙上沿垂直乙的速度减为零时，煤块已相对传送带乙静止，即相对地面的速度增至，故B错误；
C．以传送带甲为参考系，煤块的初速度为，方向与传送带甲的速度方向相反，煤块相对传送带甲做匀减速直线运动，相对加速度仍为，故相对传送带甲的位移
所以煤块在甲传送带上留下的痕迹长度为，故C正确；
D．以传送带乙为参考系，煤块的初速度为
相对加速度
煤块相对乙传送带的位移
即煤块在传送带乙上留下的痕迹为，故D正确。
故选ACD。
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、F′ AC AE 没有
【解析】
（1）[1].F是通过作图的方法得到合力的理论值，而F′是通过一个弹簧称沿AO方向拉橡皮条，使橡皮条伸长到O点，使得一个弹簧称的拉力与两个弹簧称的拉力效果相同，测量出的合力．故方向一定沿AO方向的是F′，由于误差的存在F和F′方向并不在重合；
（2）[2].该实验用到的实验器材除了方木板、白纸、橡皮条、细绳套(两个)、图钉(几个)等，还需要的实验器材有刻度尺和弹簧测力计，故选AC.
（3）[3].A.同一实验中的两只弹簧测力计的选取方法是：将两只弹簧测力计水平放置并调零，之后互钩对拉，若两只弹簧测力计读数相同，则可选；若读数不同，应调整或另换，直至相同为止．故A正确．
B.在同一次实验中，只用一个弹簧测力计通过绳套拉橡皮条，使橡皮条的结点与用两个弹簧测力计拉时拉到同一位置O，故B错误．
C.用两只弹簧测力计钩住绳套，互成角度地拉橡皮条时，夹角没有严格要求，故C错误．
D.若只增大某一只弹簧测力计的拉力大小而保持橡皮条结点位置不变，需调整另一只弹簧测力计拉力的大小和方向，故D错误．
E.在用弹簧测力计拉橡皮条时，应使弹簧测力计的弹簧与木板平面平行，故E正确．
（4）[4].由于用一个弹簧测力计和用两个弹簧测力计拉橡皮条结点，只需要效果相同，所以将两个细绳套换成两根橡皮条，不会影响实验结果．
12、0.75(0.70或者0.73也对) 质量 A
【解析】
(1)①[1]小球做单摆运动，经过最低点拉力最大，由图乙可知11.0s到14.0s内有4个全振动，该单摆的周期
②[2]根据单摆周期公式可得重力加速度
(2)①[3]图中点对应速度为零的位置，即最高位置，根据受力分析可得
图中点对应速度最大的位置，即最低点位置，根据牛顿第二定律可得
小球从到的过程中，重力势能减小量为
动能的增加量为
要验证机械能守恒，需满足
解得
所以还需要测量的物理量是小球的质量
②[4]验证机械能守恒的表达式为
故A正确，B、C错误；
故选A。
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)4m，-16J；(2) ；【附加】
【解析】
(1)小滑块放在小车上以后，其加速度根据牛顿第二定律
①
解得加速度
加速到共速时用时t1
②
解得
此过程中小滑块相对P点移动的距离
③
此过程中木板相对P点移动的距离
④
求解可得
摩擦力对小车做的功
⑤
求解可得
(2)当电场时，小滑块相对运动到木板最左端后，会向右做匀加速运动，设时间为t3后撤去电场，之后滑块做减速运动，经时间t4，小滑块和小车在小车右端共速，恰好没掉下来，小滑块向右加速度为
⑩
解得
加速的末速度
⑪
减速过程中
⑫
加速过程中的位移为
⑬
减速过程中的位移为
⑭
则
⑮
联立⑩⑪⑫⑬⑭⑮求解解得
所以电场存在总时间
所以电场存在的时间满足关系式（结果可以保留根式）
解法2：当电场时，小滑块相对运动到木板最左端后，会向右做匀加速运动，设时间为t3后撤去电场
小滑块向右加速度为
⑩
解得
滑块相对小车做加速度为，初速度为零的匀加速运动，经时间t3后做加速度为的匀减速运动直至相对静止，此过程中的总位移小于等于板长，因此
加速过程的时间
所以电场存在总时间
⑮
所以电场存在的时间满足关系式
附加问：当加有向右电场时，小滑块加速度
⑦
恰好运动到木板左端共速，共速时间
⑧
根据两物体的位移关系可得
⑨
联立⑦⑧⑨可得
所以电场强度E满足
14、 (i)4cm (ii)328K
【解析】
(i)由题意可知开始时气体A的压强等于大气压强p0，设玻璃管的横截面积为S，气体A长度为19cm时的压强为p1，根据玻意耳定律
又
可得
(ii)设气体A长度变回20cm时的温度为T2，压强为p2，由题意可知此时左右两管液面的高度差为
根据查理定律
解得
15、 (1)；(2)
【解析】
(1)物块移动了距离，则物块移动的距离为
①
物块受到的摩擦力大小为
②
物块克服摩擦力所做的功为
③
联立①②③式代入数据，解得
(2)设物块、的加速度大小分别为、，绳中的张力为，由牛顿第二定律
对于物块
④
对于物块
⑤
由和的位移关系得
⑥
联立④⑤⑥式解得
河南省开封市兰考县第三高级中学2023年下学期高三年级一调考试（联考卷）物理试题
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卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
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、若一个质点由静止开始做匀加速直线运动，下列有关说法正确的是（ ）
A．某时刻质点的动量与所经历的时间成正比
B．某时刻质点的动量与所发生的位移成正比
C．某时刻质点的动能与所经历的时间成正比
D．某时刻质点的动能与所发生位移的平方成正比
2、原子核A、B结合成放射性原子核C．核反应方程是A+B→C，已知原子核A、B、C的质量分别为、、，结合能分别为、、，以下说法正确的是（ ）
A．原子核A、B、C中比结合能最小的是原子核C
B．原子核A、B结合成原子核C，释放的能量
C．原子核A、B结合成原子核C，释放的能量
D．大量原子核C经历两个半衰期时，已发生衰变的原子核占原来的
3、如图所示，两条光滑金属导轨平行固定在斜面上，导轨所在区域存在垂直于斜面向上的匀强磁场，导轨上端连接一电阻。时，一导体棒由静止开始沿导轨下滑，下滑过程中导体棒与导轨接触良好，且方向始终与斜面底边平行。下列有关下滑过程导体棒的位移、速度、流过电阻的电流、导体棒受到的安培力随时间变化的关系图中，可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
4、如图所示，电灯悬挂于两壁之间，更换水平绳OA使连接点A向上移动而保持O点的位置不变，则A点向上移动时（ ）
A．绳OA的拉力逐渐增大
B．绳OA的拉力逐渐减小
C．绳OA的拉力先增大后减小
D．绳OA的拉力先减小后增大
5、一弹簧振子做简谐运动，周期为T，以下描述正确的是
A．若△t=，则在t时刻和（t+△t）时刻弹簧长度一定相等
B．若△t=T，则在t时刻和（t+△t）时刻振子运动的加速度一定相等
C．若t和（t+△t）时刻振子运动速度大小相等，方向相反，则△t一定等于的整数倍
D．若t和（t+△t）时刻振子运动位移大小相等，方向相反，则△t一定等于T的整数倍
6、如图所示，固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔，质量为m的小球套在圆环上，一根细线的下端系着小球，上端穿过小孔用力F拉住，绳与竖直方向夹角为θ，小球处于静止状态.设小球受支持力为FN，则下列关系正确的是（ ）
A．F=2mgtanθ B．F =mgcosθ
C．F N=mg D．F N=2mg
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、如图所示为一列沿轴正方向传播的简谐横波时刻波形图，该时刻点开始振动，再过，点开始振动。下列判断正确的是_____________。
A．波的传播速度
B．质点的振动方程
C．质点相位相差是
D．时刻，处质点在波峰
E.时刻，质点与各自平衡位置的距离相等
8、一列简谐横波在弹性介质中沿x轴传播，波源位于坐标原点O，t=0时刻波源开始振动，t=3 s时波源停止振动，如图为t=3.2s时的波形图。其中质点a的平衡位置离原点O的距离为x=2.5m。以下说法正确的是_______。
A．波速为5m/s
B．波长
C．波源起振方向沿y轴正方向
D．在t=3.3 s，质点a位于波谷
E.从波源起振开始计时，3.0 s内质点a运动的总路程为2.5 m
9、如图所示，竖直放置的两块很大的平行金属板a、b，相距为d，a、b间的电场强度为E，今有一带正电的微粒从a板下边缘以初速度v0竖直向上射入电场，当它飞到b板时，速度大小不变，而方向变为水平方向，且刚好从高度也为d的狭缝穿过b板进入bc区域，bc区域的宽度也为d，所加电场的场强大小为E，方向竖直向上，磁感应强度方向垂直纸面向里，磁场磁感应强度大小等于，重力加速度为g，则下列关于微粒运动的说法正确的
A．微粒在ab区域的运动时间为
B．微粒在bc区域中做匀速圆周运动，圆周半径r＝d
C．微粒在bc区域中做匀速圆周运动，运动时间为
D．微粒在ab、bc区域中运动的总时间为
10、如图所示，煤矿车间有两个相互垂直且等高的水平传送带甲和乙，煤块与两传送带间的动摩擦因数均为，每隔在传送带甲左端轻放上一个质量为的相同煤块，发现煤块离开传送带甲前已经与甲速度相等，且相邻煤块（已匀速）左侧的距离为，随后煤块平稳地传到传送带乙上，乙的宽度足够大，速度为取，则下列说法正确的是（ ）
A．传送带甲的速度大小为
B．当煤块在传送带乙上沿垂直于乙的速度减为0时，这个煤块相对于地面的速度还没有增加到
C．一个煤块在甲传送带上留下的痕迹长度为
D．一个煤块在乙传送带上留下的痕迹长度为
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）某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点, OB与OC为细绳．图乙是在白纸上根据实验结果面出的图．
(1)如果没有操作失误，图乙中的F与两力中，方向一定沿AO方向的是____________________．
(2)该实验用到的实验器材除了方木板、白纸、橡皮条、细绳套(两个)、图钉(几个)等，还需要的实验器材有______
A．刻度尺 B．量角器 C．弹簧测力计
(3)有关该实验，下列说法正确的是______
A．同一实验中的两只弹簧测力计的选取方法是:将两只弹簧测力计水平放置并调零，之后互钩对拉，若两只弹簧测力计读数相同，则可选:若读数不同，应调整或另换，直至相同为止．
B．在同一次实验中，只用一个弹簧测力计通过绳套拉橡皮条，使橡皮条的伸长量与用两个弹簧测力计拉时相同即可．
C．用两只弹簧测力计钩住绳套，互成角度地拉橡皮条时，夹角应取合适角度，以便算出合力大小．
D．若只增大某一只弹簧测力计的拉力大小而保持橡皮条结点位置不变，只需调整另一只弹簧测力计拉力的大小即可．
E.在用弹簧测力计拉橡皮条时，应使弹簧测力计的弹簧与木板平面平行．
(4)在该实验中，如果将OB与OC细绳也换成橡皮条，那么对实验结果___________影响．(选填“有"或“没有”)
12．（12分）某实验小组用如图甲所示的实验装置进行“测量重力加速度”并“验证机械能守恒定律”两个实验。该小组把轻质细绳的一端与一个小球相连，另一端系在力传感器的挂钩上，整个装置位于竖直面内，将摆球拉离竖直方向一定角度，由静止释放，与传感器相连的计算机记录细绳的拉力F随时间t变化的图线。
(1)首先测量重力加速度。将摆球拉离竖直方向的角度小于5°，让小球做单摆运动，拉力F随时间t变化的图线如图乙所示。
①图可知该单摆的周期T约为________s(保留两位有效数字)。
②该小组测得该单摆的摆长为L，则重力加速度的表达式为________(用测量或者已知的物理量表示)。
(2)然后验证机械能守恒定律。将摆球拉离竖直方向较大角度后由静止释放，拉力F随时间t变化的图线如图丙所示。
①要验证机械能守恒，还需要测量的物理量是_________。
②若图中A点的拉力用F1表示，B点的拉力用F2表示，则小球从A到B的过程中，验证机械能守恒的表达式为_____________(填表达式前的字母序号)。
A． B． C
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，水平面上有一条长直固定轨道，P为轨道上的一个标记点，竖直线PQ表示一个与长直轨道垂直的竖直平面，PQ的右边区域内可根据需要增加一个方向与轨道平行的水平匀强电场。在轨道上，一辆平板小车以速度v0=4m/s沿轨道从左向右匀速运动，当小车一半通过PQ平面时，一质量为m=1kg的绝缘金属小滑块（可视为质点）被轻放到小车的中点上，已知小滑块带电荷量为+2C且始终不变，滑块与小车上表面间的动摩擦因数为μ=0.2，整个过程中小车速度保持不变，g=10m/s2。求：
(1)若PQ右侧没有电场，木板足够长，在滑块与小车恰好共速时小滑块相对P点水平位移和摩擦力对小车做的功；
(2)当PQ右侧电场强度取方向水平向右，且板长L=2m时，为保证小滑块不从车上掉下，则电场存在的时间满足什么条件？
（附加：若PQ右侧加一个向右的匀强电场，且木板长L=2m，为确保小滑块不从小车左端掉下来，电场强度大小应满足什么条件？）（此附加问为思考题，无需作答）
14．（16分）如图，一导热性能良好的容器由三根内径相同的竖直玻璃管构成，管内装有足够多的水银，左管上端封闭有一定质量的理想气体A，右管上端与大气相通，下管用活塞顶住。开始时左右两管的水银面恰好相平，气体A的长度为20 cm，环境温度为304 K。已知大气压强恒为76 cmHg，现用外力缓慢向上推活塞，使气体A的长度变为19 cm。
（i）求此时左右两管水银面的高度差；
（ii）再将活塞固定，对气体A缓慢加热，使其长度变回20 cm。 求此时气体A的温度。
15．（12分）水平地面上有质量分别为mA=1kg和mB=4kg的物体A和B，两者与地面的动摩擦因数均为μ=0.4。细绳的一端固定，另一端跨过轻质动滑轮与A相连，动滑轮与B相连，如图所示。初始时，绳处于水平拉直状态。若物块A在水平向右的恒力F=20 N作用下向右移动了距离S=10 m，重力加速度大小g=10 m/s2。求：
(1)物块B克服摩擦力所做的功；
(2)物块A、B的加速度大小。
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】
A．根据和，联立可得
与成正比，故A正确；
B．根据可得
与成正比，故B错误；
C．由于
与成正比，故C错误；
D．由于
与成正比，故D错误。
故选A。
2、B
【解析】
ABC．某原子核的结合能是独立核子结合成该核时释放的能量，原子核A、B结合成放射性原子核C，要释放能量，原子核C的比结合能最大，释放的能量
根据质能方程得
故AC错误，B正确；
D．原子核的半衰期是原子核有半数发生衰变所需要的时间，大量原子核C经历两个半衰期时，未发生衰变的原子核占原来的，D错误。
故选B。
3、C
【解析】
AB．根据牛顿第二定律可得
可得
随着速度的增大，加速度逐渐减小，图象的斜率减小，当加速度为零时导体棒做匀速运动，图象的斜率表示速度，斜率不变，速度不变，而导体棒向下运动的速度越来越大，最后匀速，故图象斜率不可能不变，故AB错误；
C．导体棒下滑过程中产生的感应电动势
感应电流
由于下滑过程中的安培力逐渐增大，所以加速度a逐渐减小，故图象的斜率减小，最后匀速运动时电流不变，C正确；
D、根据安培力的计算公式可得
由于加速度a逐渐减小，故图象的斜率减小，D错误。
故选：C。
4、D
【解析】
以O点为研究对象，根据受力平衡，有：
由图可知，绳子OB上的拉力逐渐减小，OA上的拉力先减小后增大。
A．绳OA的拉力逐渐增大，与分析不符，故A项错误；
B．绳OA的拉力逐渐减小，与分析不符，故B项错误；
C．绳OA的拉力先增大后减小，与分析不符，故C项错误；
D．绳OA的拉力先减小后增大，与分析相符，故D项正确。
5、B
【解析】
A．一弹簧振子做简谐运动，周期为T，若△t=，则在t时刻和（t+△t）时刻振子的位移相反，在t时刻和（t+△t）时刻弹簧长度可能不相等，故A项错误；
B．一弹簧振子做简谐运动，周期为T，若△t=T，则在t时刻和（t+△t）时刻振子的位移相同，t时刻和（t+△t）时刻振子运动的加速度一定相等，故B项正确；
C．一弹簧振子做简谐运动，周期为T，若t和（t+△t）时刻振子运动速度大小相等，方向相反，则t和（t+△t）时刻振子的位移有可能相同或相反，所以△t有可能不等于的整数倍，故C项错误；
D．一弹簧振子做简谐运动，周期为T，若t和（t+△t）时刻振子运动位移大小相等，方向相反，则△t一定不等于T的整数倍，故D项错误。
6、C
【解析】
对小球进行受力分析，小球受重力G，F，FN，三个力，满足受力平衡。作出受力分析图如下：
由图可知△OAB∽△GFA，即：
解得：
FN=G=mg
A． F=2mgtanθ，与分析不符，故A错误；
B． F =mgcosθ，与分析不符，故B错误；
C． F N=mg，与分析相符，故C正确；
D． F N=2mg，与分析不符，故D错误；
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、ACE
【解析】
A．质点M和N相距6m，波的传播时间为1.5s，则波速：
，
故A正确；
B．波长λ=4m，根据波长、波速和周期的关系可知周期为：
，
圆频率：
，
质点M起振方向向上，t=1s时开始振动，则质点M的振动方程为y=0.5sin（2πt-2π），故B错误；
C．相隔半波长奇数倍的两个质点，相位相差为π，质点M、N相隔1.5λ，故相位相差π，故C正确；
D．t=0.5s=0.5T，波传播到x=4.0m处，此时x=1.0m处质点处于波谷，故D错误；
E．t=2.5s=2.5T，N点开始振动，质点M、N相隔1.5λ，振动情况完全相反，故质点M、N与各自平衡位置的距离相等，故E正确。
故选ACE。
8、ABE
【解析】
A．t=3 s时波源停止振动，t=3.2s时，波传播了1.0m，则波速
选项A正确；
B．由题图可知，波长，选项B正确；
C．t=3.2s时，波传播了
由于λ=2.0 m，故t=3.2s时，处质点振动与x=2.0m处质点的运动相同，可判断t=3.2s时x=2.0m处的质点向下振动，故波源起振方向沿y轴负方向，选项C错误；
D．波的周期
从t=3.2s时刻经
质点位于平衡位置，选项D错误；
E．从0时刻起，波传递到质点需要的时间
则3.0s内质点振动了
故质点运动的总路程为
s=6×4A+A=2.5 m
选项E正确。
故选ABE。
9、AD
【解析】
将粒子在电场中的运动沿水平和竖直方向正交分解，水平分运动为初速度为零的匀加速运动，竖直分运动为末速度为零的匀减速运动，根据运动学公式，有：水平方向：v0=at，；竖直方向：0=v0-gt；解得a=g ①②，故A正确；粒子在复合场中运动时，由于电场力与重力平衡，故粒子做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力
解得：③，由①②③得到r=2d，故B错误；由于r=2d，画出轨迹，如图，由几何关系，得到回旋角度为30°，故在复合场中的运动时间为，故C错误；粒子在电场中运动时间为：，故粒子在ab、bc区域中运动的总时间为：，故D正确；故选AD．
【点睛】
本题关键是将粒子在电场中的运动正交分解为直线运动来研究，而粒子在复合场中运动时，重力和电场力平衡，洛仑兹力提供向心力，粒子做匀速圆周运动．
10、ACD
【解析】
A．煤块在传送带甲上做匀加速运动的加速度
煤块在传送带甲上先匀加速再匀速运动，加速度相同，所以相邻煤块之间的距离与时间的比值即传送带甲的速度，即
故A正确；
B．煤块滑上传送带乙时，所受滑动摩擦力的方向与煤块相对传送带乙的运动方向相反，相对传送带乙做匀减速直线运动，所以当煤块在传送带乙上沿垂直乙的速度减为零时，煤块已相对传送带乙静止，即相对地面的速度增至，故B错误；
C．以传送带甲为参考系，煤块的初速度为，方向与传送带甲的速度方向相反，煤块相对传送带甲做匀减速直线运动，相对加速度仍为，故相对传送带甲的位移
所以煤块在甲传送带上留下的痕迹长度为，故C正确；
D．以传送带乙为参考系，煤块的初速度为
相对加速度
煤块相对乙传送带的位移
即煤块在传送带乙上留下的痕迹为，故D正确。
故选ACD。
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、F′ AC AE 没有
【解析】
（1）[1].F是通过作图的方法得到合力的理论值，而F′是通过一个弹簧称沿AO方向拉橡皮条，使橡皮条伸长到O点，使得一个弹簧称的拉力与两个弹簧称的拉力效果相同，测量出的合力．故方向一定沿AO方向的是F′，由于误差的存在F和F′方向并不在重合；
（2）[2].该实验用到的实验器材除了方木板、白纸、橡皮条、细绳套(两个)、图钉(几个)等，还需要的实验器材有刻度尺和弹簧测力计，故选AC.
（3）[3].A.同一实验中的两只弹簧测力计的选取方法是：将两只弹簧测力计水平放置并调零，之后互钩对拉，若两只弹簧测力计读数相同，则可选；若读数不同，应调整或另换，直至相同为止．故A正确．
B.在同一次实验中，只用一个弹簧测力计通过绳套拉橡皮条，使橡皮条的结点与用两个弹簧测力计拉时拉到同一位置O，故B错误．
C.用两只弹簧测力计钩住绳套，互成角度地拉橡皮条时，夹角没有严格要求，故C错误．
D.若只增大某一只弹簧测力计的拉力大小而保持橡皮条结点位置不变，需调整另一只弹簧测力计拉力的大小和方向，故D错误．
E.在用弹簧测力计拉橡皮条时，应使弹簧测力计的弹簧与木板平面平行，故E正确．
（4）[4].由于用一个弹簧测力计和用两个弹簧测力计拉橡皮条结点，只需要效果相同，所以将两个细绳套换成两根橡皮条，不会影响实验结果．
12、0.75(0.70或者0.73也对) 质量 A
【解析】
(1)①[1]小球做单摆运动，经过最低点拉力最大，由图乙可知11.0s到14.0s内有4个全振动，该单摆的周期
②[2]根据单摆周期公式可得重力加速度
(2)①[3]图中点对应速度为零的位置，即最高位置，根据受力分析可得
图中点对应速度最大的位置，即最低点位置，根据牛顿第二定律可得
小球从到的过程中，重力势能减小量为
动能的增加量为
要验证机械能守恒，需满足
解得
所以还需要测量的物理量是小球的质量
②[4]验证机械能守恒的表达式为
故A正确，B、C错误；
故选A。
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)4m，-16J；(2) ；【附加】
【解析】
(1)小滑块放在小车上以后，其加速度根据牛顿第二定律
①
解得加速度
加速到共速时用时t1
②
解得
此过程中小滑块相对P点移动的距离
③
此过程中木板相对P点移动的距离
④
求解可得
摩擦力对小车做的功
⑤
求解可得
(2)当电场时，小滑块相对运动到木板最左端后，会向右做匀加速运动，设时间为t3后撤去电场，之后滑块做减速运动，经时间t4，小滑块和小车在小车右端共速，恰好没掉下来，小滑块向右加速度为
⑩
解得
加速的末速度
⑪
减速过程中
⑫
加速过程中的位移为
⑬
减速过程中的位移为
⑭
则
⑮
联立⑩⑪⑫⑬⑭⑮求解解得
所以电场存在总时间
所以电场存在的时间满足关系式（结果可以保留根式）
解法2：当电场时，小滑块相对运动到木板最左端后，会向右做匀加速运动，设时间为t3后撤去电场
小滑块向右加速度为
⑩
解得
滑块相对小车做加速度为，初速度为零的匀加速运动，经时间t3后做加速度为的匀减速运动直至相对静止，此过程中的总位移小于等于板长，因此
加速过程的时间
所以电场存在总时间
⑮
所以电场存在的时间满足关系式
附加问：当加有向右电场时，小滑块加速度
⑦
恰好运动到木板左端共速，共速时间
⑧
根据两物体的位移关系可得
⑨
联立⑦⑧⑨可得
所以电场强度E满足
14、 (i)4cm (ii)328K
【解析】
(i)由题意可知开始时气体A的压强等于大气压强p0，设玻璃管的横截面积为S，气体A长度为19cm时的压强为p1，根据玻意耳定律
又
可得
(ii)设气体A长度变回20cm时的温度为T2，压强为p2，由题意可知此时左右两管液面的高度差为
根据查理定律
解得
15、 (1)；(2)
【解析】
(1)物块移动了距离，则物块移动的距离为
①
物块受到的摩擦力大小为
②
物块克服摩擦力所做的功为
③
联立①②③式代入数据，解得
(2)设物块、的加速度大小分别为、，绳中的张力为，由牛顿第二定律
对于物块
④
对于物块
⑤
由和的位移关系得
⑥
联立④⑤⑥式解得
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