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湖南省东安县2023届高三下学期三诊模拟考试物理试题
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这是一份湖南省东安县2023届高三下学期三诊模拟考试物理试题，共16页。试卷主要包含了答题时请按要求用笔等内容，欢迎下载使用。
湖南省东安县第一中学2023届高三下学期三诊模拟考试物理试题
注意事项:
1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2．答题时请按要求用笔。
3．请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。
4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5．保持卡面清洁，不要折暴、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、下列说法正确的是（ ）
A．一个热力学系统吸收热量后，其内能一定增加
B．一个热力学系统对外做功后，其内能一定减少
C．理想气体的质量一定且体积不变，当温度升高时其压强一定增大
D．理想气体的质量一定且体积不变，当温度升高时其压强一定减小
2、一个物体在多个力的作用下处于静止状态，如果仅使其中某个力的大小逐渐减小到零，然后又逐渐从零恢复到原来大小，那么，图中能正确描述该过程中物体速度与时间关系的是（ ）
A． B．
C． D．
3、如图所示的电路中，电源的电动势为E内电用为r。闭合开关S，在滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中，下列结论正确的是（ ）
A．电容器C上的电荷量增加
B．电源的总功率变小
C．电压表读数变大
D．电流表读数变大
4、如图所示，空间有一正三棱锥，点是边上的中点，点是底面的中心，现在顶点点固定一正的点电荷，在点固定一个电荷量与之相等的负点电荷。下列说法正确的是（ ）
A．、、三点的电场强度相同
B．底面为等势面
C．将一正的试探电荷从点沿直线经过点移到点，静电力对该试探电荷先做正功再做负功
D．将一负的试探电荷从点沿直线移动到点，电势能先增大后减少
5、笔记本电脑机身和显示屏对应部位分别有磁体和霍尔元件。当显示屏开启时磁体远离霍尔元件，电脑正常工作；当显示屏闭合时磁体靠近霍尔元件，屏幕熄灭，电脑进入休眠状态。如图所示，一块宽为a、长为c的矩形半导体霍尔元元件，元件内的导电粒子是电荷量为e的自由电子，通入方向向右的电流I时，电子的定向移动速度v，当显示屏闭合时元件处于垂直于上表面、方向向下的匀强磁场B中，于是元件的前、后表面间出现电压U，以此控制屏幕的熄灭。则元件的（ ）
A．前表面的电势比后表面的低。
B．前、后表面间的电压U=Bve
C．前、后表面间的电压U与I成正比
D．自由电子受到的洛伦兹力大小为
6、下列属于理想化物理模型的是（ ）
A．电阻 B．点电荷 C．力的合成 D．瞬时速度
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、如图所示为等离子体发电机的示意图。N、S为两个磁极，所夹空间可看作匀强磁场。一束含有正、负离子的等离子体垂直于磁场方向喷入磁场中，另有两块相距为d的平行金属板P、Q。每块金属板的宽度为a、长度为b。P、Q板外接电阻R。若磁场的磁感应强度为B，等离子体的速度为v，系统稳定时等离子体导电的电阻率为。则下列说法正确的是（ ）
A．Q板为发电机的正极 B．Q板为发电机的负极
C．电路中电流为 D．电路中电流为
8、如图所示，倾角为α=37°的斜面体固定在水平面上，质量为m=1kg可视为质点的物块由斜面体的顶端A静止释放，经过一段时间物块到达C点。已知AB=1.2m、BC=0.4m，物块与AB段的摩擦可忽略不计，物块与BC间的动摩擦因数为μ=0.5，重力加速度为g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。则下列说法正确的是（ ）
A．物块在BC段所受的摩擦力大小为6N
B．上述过程，物块重力势能的减少量为9.6J
C．上述过程，因摩擦而产生的热量为1.6J
D．物块到达C点的速度大小为4m/s
9、如图所示，理想变压器输入端接在电动势随时间变化，内阻为r的交流电源上，输出端接理想电流表及阻值为R的负载，如果要求负载上消耗的电动率最大，则下列说法正确的是（ ）
A．该交流电源的电动势的瞬时值表达式为V
B．变压器原副线圈匝数的比值为
C．电流表的读数为
D．负载上消耗的热功率
10、在某均匀介质中，甲、乙两波源位于O点和Q点，分别产生向右和向左传播的同性质简谐横波，某时刻两波波形如图中实线和虚线所示，此时，甲波传播到x=24m处，乙波传播到x=12m处，已知甲波波源的振动周期为0.4s，下列说法正确的是________．
A．甲波波源的起振方向为y轴正方向
B．甲波的波速大小为20m/s
C．乙波的周期为0.6s
D．甲波波源比乙波波源早振动0.3s
E.从图示时刻开始再经0.6s，x=12m处的质点再次到达平衡位置
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）现用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验，如图所示。在滑块上安装一遮光条，把滑块放在水平气垫导轨上，并用绕过定滑轮的细绳与钩码相连，光电计时器安装在处。测得滑块（含遮光条）的质量为，钩码总质量为，遮光条宽度为，导轨上滑块的初始位置点到点的距离为，当地的重力加速度为。将滑块在图示位置释放后，光电计时器记录下遮光条通过光电门的时间为。滑块从点运动到点的过程中，滑块（含遮光条）与钩码组成的系统重力势能的减少量为__________，动能的增加量为_____________。（均用题中所给字母表示）
12．（12分）如图甲所示装置，可以进行以下实验：
A.“研究匀变速直线运动”
B.“验证牛顿第二定律”
C.“研究合外力做功和物体动能变化关系
(1)在A、B、C这三个实验中，______需要平衡摩擦阻力．
(2)已知小车的质量为M，盘和砝码的总质量为m，且将mg视为细绳对小车的拉力；为此需要满足前述A、B、C三个实验中，______不需要满足此要求．
(3)如果用此装置做“研究合外力做功和物体动能变化关系这个实验，由此可求得如图乙纸带上由O点到D点所对应的运动过程中，盘和砝码受到的重力所做功的表达式______，该小车动能改变量的表达式______．由于实验中存在系统误差，所以W______选填“小于”、“等于”或“大于”．
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，水平面上固定一倾角为=37°的斜面体，在其左侧一定距离有一水平桌面，现将一可视为质点的物块A由水平桌面的左端以初速度v0=6m/s向右滑动，滑到右端时与物块B发生弹性碰撞，物块B离开桌面后,经过一段时间，刚好无碰撞地由光滑固定的斜面体顶端C点滑上斜面体已知桌面两端之间的距离为x=4.0m，mB=1kg，物块A与水平桌面之间的动摩擦因数为μ=0.25，桌面与斜面体C点的高度差为h=0.45m，重力加速度取g=10m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，忽略空气阻力。求：
（1）物块A的质量；
（2）如果斜面体C点距离水平面的高度为H=4.8m，求从物块A开始运动到物块B到达D点的总时间。
14．（16分）如图所示，质量为kg、足够长的长木板放在水平面上，其上表面水平，质量为kg的物块放在长木板上距板右端处，质量为的物块放在长木板上左端，地面上离板的右端处固定一竖直挡板。开始、长木板处于静止状态，现用一水平拉力作用在物块上，使物块相对于长木板滑动，当长木板刚要与挡板相碰时，物块刚好脱离木板，长木板与挡板碰撞后以与碰撞前大小相同的速度返回。已知两物块与长木板间的动摩擦因数均为，长木板与地面间的动摩擦因数为，重力加速度，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计物块大小，求：
（1）拉力的大小；
（2）物块滑离长木板后，长木板运动多长时间才会停下来。
15．（12分）如图，直角三角形ABC为一棱镜的横截面，∠A=90°，∠B=30°．一束光线平行于底边BC射到AB边上并进入棱镜，然后垂直于AC边射出．
（1）求棱镜的折射率；
（2）保持AB边上的入射点不变，逐渐减小入射角，直到BC边上恰好有光线射出．求此时AB边上入射角的正弦．
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、C
【解析】
AB．一个热力学系统内能增量等于气体从外界吸收的热量与外界对它所做的功的和，所以AB错误；
CD．理想气体的质量一定且体积不变，当温度升高时，根据可知，压强一定增大，故C正确，D错误。
故选C。
2、D
【解析】
依题，原来物体在多个力的作用下处于静止状态，物体所受的合力为零，使其中某个力的大小逐渐减小到零，然后又从零逐渐恢复到原来的大小的过程中，物体的合力从开始逐渐增大，又逐渐减小恢复到零，则物体的加速度先增大后减小，物体先做加速度增大的加速运动，后做加速度减小的加速度运动。根据速度－时间图象的斜率等于加速度可知，v－t图象的斜率先增大后减小，故ABC错误，D正确。
故选D。
3、D
【解析】
A．与变阻器并联的电容器两端电压变小，电容不变，则由知电容器C上电荷量减小，故A错误；
B．电源的总功率，与电流的大小成正比，则知电源的总功率变大，故B错误；
CD．当滑片向左滑动的过程中，其有效阻值变小，所以根据闭合电路欧姆定律得知，干路电流变大，电源的内电压变大，路端电压变小，则电流表读数变大，电压表读数变小，故C错误，D正确。
故选D。
4、C
【解析】
A．、、三点到点和点的距离都相等，根据场强的叠加法则可知、、三点的电场强度大小相等，但方向不同，A错误；
BC．处于点的负电荷周围的等势面为包裹该负电荷的椭球面，本题为等边三角形的中心，即、、三点电势相等，但是该平面不是等势面，沿着电场线方向电势降低，越靠近负电荷，电势越低，即电势高于点电势，经到，电势先减小后增大，根据电势能的计算公式
可知正试探电荷电势能先减小后增大，电场力先做正功再做负功，B错误，C正确；
D．沿着电场线方向电势降低，负试探电荷从高电势点移到低电势点，根据电势能的计算公式可知电势能一直增大，D错误。
故选C。
5、C
【解析】
A．电流方向向右，电子向左定向移动，根据左手定则判断可知，电子所受的洛伦兹力方向向里，则后表面积累了电子，前表面的电势比后表面的电势高，故A错误；
B．由电子受力平衡可得
解得，电流越大，电子的定向移动速度v越大，所以前、后表面间的电压U与I成正比，所以故B错误，C正确；
D．稳定时自由电子受力平衡，受到的洛伦兹力等于电场力，即
故D错误。
故选C。
6、B
【解析】
理想化模型的特点是现实生活中不存在。通过想象合理分析得出忽略次要因素，只考虑主要因素，据此判断即可。
【详解】
建立理想化模型的一般原则是首先突出问题的主要因素，忽略问题的次要因素．物理学是一门自然学科，它所研究的对象、问题往往比较复杂，受诸多因素的影响有的是主要因素，有的是次要因素．为了使物理问题简单化，也为了便于研究分析，我们往往把研究的对象、问题简化，忽略次要的因素，抓住主要的因素，建立理想化的模型如质点、电场线、理想气体、点电荷、自由落体运动等，电阻、力的合成以及瞬时速度均不符合理想化模型的定义，ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
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、AC
【解析】
AB．等离子体进入板间受洛伦兹力而发生偏转，由左手定则知：正电荷受到的洛伦兹力方向向下，负电荷受到的洛伦兹力方向向上。则Q板为电源的正极。故A正确，B错误；
CD．离子在运动过程中同时受电场力和洛伦兹力，二力平衡时有
又有
则流过R的电流为
内电阻为
其中
解得
故C正确，D错误。
故选AC。
8、BCD
【解析】
A．物块在BC段，所受的摩擦力大小
故A项错误；
B．物块从顶端A到达C点，物块重力势能的减少量
故B项正确；
C．物块在通过BC段时，因摩擦产生的热量等于克服摩擦力做功
故C项正确；
D．物块从顶端A到达C点，根据动能定理
解得：物块到达C点的速度大小
故D项正确。
9、BC
【解析】
A．由图可知周期T＝4×10-2s，角速度
所以该交流电源的电动势的瞬时值表达式为
e＝Emsin(50πt)
故A错误；
B．设原副线圈中的匝数分别为n1和n2，电流分别为I1和I2，电压分别为U1和U2，则
U1＝E−I1r
电阻R消耗的功率
P＝U2I2=U1I
即
P＝(E−I1r)I1＝−I12r−EI1
可见
I1＝
时，P有最大值
此时
则
所以
故B正确；
C．电流表的读数为有副线圈电流的有效值：原线圈电流有效值为
则
故C正确；
D．负载上消耗的功率
故D错误。
故选BC.
10、BCE
【解析】
甲波传播到x=24m处，根据波向右传播可知：质点向下振动，故甲波波源的起振方向为y轴负方向，故A错误；由图可知：甲波的波长为8m，又有甲波波源的振动周期为0.4s，故甲波的波速大小为＝20m/s，故B正确；同一介质中横波波速相同，故乙波的波速也为20m/s，由图可知：乙波的波长为12m，故周期为＝0.6s，故C正确；甲波的传播距离为24m，故波源振动时间为＝1.2s；乙波的传播距离为42m-12m=30m，故波源振动时间为＝1.5s，所以，甲波波源比乙波波源晚振动0.3s，故D错误；由图可知：图时时刻，两波在x=12m处都处于平衡位置，将要向上振动；故该质点的振动方程为y＝15sin5πt+10sinπt(cm)，那么，t=0.6s时，y=0，即从图示时刻开始再经0.6s，x=12m处的质点再次到达平衡位置；故E正确；故选BCE．
【点睛】
在给出波形图求解质点振动、波速的问题中，一般根据图象得到波长及时间间隔与周期的关系，从而求得周期，即可得到质点振动情况，由v＝求得波速．
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、
【解析】
[1] 滑块从点运动到点的过程中，滑块（含遮光条）与钩码组成的系统重力势能的减少量为。
[2]通过光电门的速度，所以系统动能增加量为
12、BC A 大于
【解析】
根据实验原理与实验注意事项分析答题．由匀变速直线运动的推论求出打D点的速度，然后根据重力势能与动能的计算公式分析答题．
【详解】
：在A、B、C这三个实验中，“验证牛顿第二定律”、“研究合外力做功和物体动能变化关系，都需要平衡摩擦阻力；
故选BC．
已知小车的质量为M，盘和砝码的总质量为m，且将mg视为细绳对小车的拉力．为此需要满足前述A、B、C三个实验中，实验A只需要小车做匀加速运动即可，不需要满足此要求；
故选A．
纸带上由O点到D点所对应的运动过程中，盘和砝码受到的重力所做功的表达式：；
打D点时的速度：，
则小车动能的改变量：；
由于实验中存在系统误差，所以盘和砝码受到的重力所做功W大于小车动能的增量．
故答案为 ； ； 大于
【点睛】
此题涉及到三个高中物理的重要实验，基本装置都相同，只是实验的原理及目的不同；关键是弄清每个实验的原理及操作的方法、注意事项等问题，做到融会贯通不混淆．
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）1kg；（2）2.1s。
【解析】
（1）由平抛运动规律，物块B离开桌面后在竖直方向做自由落体运动，则有
代入数据解得=0.3s
竖直方向速度
3m/s
根据几何关系，可知此时速度与水平速度的夹角等于斜面的倾角，即=37°，则有
解得物块B离开桌面时速度为m/s
设滑块在平台上滑动时的加速度为a，滑块到达B点的速度，根据牛顿第二定律有
解得m/s2
根据速度位移公式有
解得m/s
根据动量守恒得
根据机械能守恒得
代入数据解得，kg
（2）物块A在水平桌面上运动的时间为
s
物块B到达斜面体C点的合速度为
代入数据解得v=5m/s
物块B在斜面上运动时，根据牛顿第二定律有
代入数据解得加速度m/s2
根据几何关系，有斜面的长度
m=0.8m
根据运动学公式有
解得1s（s舍去）
从物块A开始运动到物块B到达D点的总时间
s
14、（1）；（2）。
【解析】
（1）物块在拉力的作用下做初速度为零的匀加速运动，设加速度大小为
根据牛顿第二定律有
设物块从开始运动到滑离长木板所用的时间为，根据运动学公式有
假设开始时物块与长木板不会发生相对滑动，一起做加速运动的加速度为则
解得
由于假设成立
根据运动学公式有
解得
（2）在长木板与挡板相碰的一瞬间，设物块和长木板的速度为，根据运动学公式有
解得
长木板与挡板碰撞后，物块以大小为的速度向右做匀减速运动，加速度大小
长木板以大小为的速度向左做匀减速运动，加速度大小
物块向右减速运动的时间
s
当物块的速度为零时，长木板的速度为
此后物块向左做匀加速运动，加速度大小仍为，长木板向左仍做匀减速运动，加速度大小仍为。设再经时间，两者达到共同速度，则
解得
此时物块与长木板的速度
此后物块与长木板一起做匀减速运动的加速度大小
此后物块和长木板一起运动的时间
因此物块滑离后长木板运动的时间
15、（1）；（2）sin=
【解析】
（1）光路图及相关量如图所示．光束在AB边上折射，由折射定律得
…………①
式中n是棱镜的折射率．由几何关系可知
α+β=60°…………②
由几何关系和反射定律得
…………③
联立①②③式，并代入i=60°得
…………④
（2）设改变后的入射角为，折射角为，由折射定律得
…………⑤
依题意，光束在BC边上的入射角为全反射的临界角，且
…………⑥
由几何关系得
…………⑦
由④⑤⑥⑦式得入射角的正弦为
sin=…………⑧
湖南省东安县第一中学2023届高三下学期三诊模拟考试物理试题
注意事项:
1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2．答题时请按要求用笔。
3．请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。
4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5．保持卡面清洁，不要折暴、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、下列说法正确的是（ ）
A．一个热力学系统吸收热量后，其内能一定增加
B．一个热力学系统对外做功后，其内能一定减少
C．理想气体的质量一定且体积不变，当温度升高时其压强一定增大
D．理想气体的质量一定且体积不变，当温度升高时其压强一定减小
2、一个物体在多个力的作用下处于静止状态，如果仅使其中某个力的大小逐渐减小到零，然后又逐渐从零恢复到原来大小，那么，图中能正确描述该过程中物体速度与时间关系的是（ ）
A． B．
C． D．
3、如图所示的电路中，电源的电动势为E内电用为r。闭合开关S，在滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中，下列结论正确的是（ ）
A．电容器C上的电荷量增加
B．电源的总功率变小
C．电压表读数变大
D．电流表读数变大
4、如图所示，空间有一正三棱锥，点是边上的中点，点是底面的中心，现在顶点点固定一正的点电荷，在点固定一个电荷量与之相等的负点电荷。下列说法正确的是（ ）
A．、、三点的电场强度相同
B．底面为等势面
C．将一正的试探电荷从点沿直线经过点移到点，静电力对该试探电荷先做正功再做负功
D．将一负的试探电荷从点沿直线移动到点，电势能先增大后减少
5、笔记本电脑机身和显示屏对应部位分别有磁体和霍尔元件。当显示屏开启时磁体远离霍尔元件，电脑正常工作；当显示屏闭合时磁体靠近霍尔元件，屏幕熄灭，电脑进入休眠状态。如图所示，一块宽为a、长为c的矩形半导体霍尔元元件，元件内的导电粒子是电荷量为e的自由电子，通入方向向右的电流I时，电子的定向移动速度v，当显示屏闭合时元件处于垂直于上表面、方向向下的匀强磁场B中，于是元件的前、后表面间出现电压U，以此控制屏幕的熄灭。则元件的（ ）
A．前表面的电势比后表面的低。
B．前、后表面间的电压U=Bve
C．前、后表面间的电压U与I成正比
D．自由电子受到的洛伦兹力大小为
6、下列属于理想化物理模型的是（ ）
A．电阻 B．点电荷 C．力的合成 D．瞬时速度
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、如图所示为等离子体发电机的示意图。N、S为两个磁极，所夹空间可看作匀强磁场。一束含有正、负离子的等离子体垂直于磁场方向喷入磁场中，另有两块相距为d的平行金属板P、Q。每块金属板的宽度为a、长度为b。P、Q板外接电阻R。若磁场的磁感应强度为B，等离子体的速度为v，系统稳定时等离子体导电的电阻率为。则下列说法正确的是（ ）
A．Q板为发电机的正极 B．Q板为发电机的负极
C．电路中电流为 D．电路中电流为
8、如图所示，倾角为α=37°的斜面体固定在水平面上，质量为m=1kg可视为质点的物块由斜面体的顶端A静止释放，经过一段时间物块到达C点。已知AB=1.2m、BC=0.4m，物块与AB段的摩擦可忽略不计，物块与BC间的动摩擦因数为μ=0.5，重力加速度为g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。则下列说法正确的是（ ）
A．物块在BC段所受的摩擦力大小为6N
B．上述过程，物块重力势能的减少量为9.6J
C．上述过程，因摩擦而产生的热量为1.6J
D．物块到达C点的速度大小为4m/s
9、如图所示，理想变压器输入端接在电动势随时间变化，内阻为r的交流电源上，输出端接理想电流表及阻值为R的负载，如果要求负载上消耗的电动率最大，则下列说法正确的是（ ）
A．该交流电源的电动势的瞬时值表达式为V
B．变压器原副线圈匝数的比值为
C．电流表的读数为
D．负载上消耗的热功率
10、在某均匀介质中，甲、乙两波源位于O点和Q点，分别产生向右和向左传播的同性质简谐横波，某时刻两波波形如图中实线和虚线所示，此时，甲波传播到x=24m处，乙波传播到x=12m处，已知甲波波源的振动周期为0.4s，下列说法正确的是________．
A．甲波波源的起振方向为y轴正方向
B．甲波的波速大小为20m/s
C．乙波的周期为0.6s
D．甲波波源比乙波波源早振动0.3s
E.从图示时刻开始再经0.6s，x=12m处的质点再次到达平衡位置
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）现用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验，如图所示。在滑块上安装一遮光条，把滑块放在水平气垫导轨上，并用绕过定滑轮的细绳与钩码相连，光电计时器安装在处。测得滑块（含遮光条）的质量为，钩码总质量为，遮光条宽度为，导轨上滑块的初始位置点到点的距离为，当地的重力加速度为。将滑块在图示位置释放后，光电计时器记录下遮光条通过光电门的时间为。滑块从点运动到点的过程中，滑块（含遮光条）与钩码组成的系统重力势能的减少量为__________，动能的增加量为_____________。（均用题中所给字母表示）
12．（12分）如图甲所示装置，可以进行以下实验：
A.“研究匀变速直线运动”
B.“验证牛顿第二定律”
C.“研究合外力做功和物体动能变化关系
(1)在A、B、C这三个实验中，______需要平衡摩擦阻力．
(2)已知小车的质量为M，盘和砝码的总质量为m，且将mg视为细绳对小车的拉力；为此需要满足前述A、B、C三个实验中，______不需要满足此要求．
(3)如果用此装置做“研究合外力做功和物体动能变化关系这个实验，由此可求得如图乙纸带上由O点到D点所对应的运动过程中，盘和砝码受到的重力所做功的表达式______，该小车动能改变量的表达式______．由于实验中存在系统误差，所以W______选填“小于”、“等于”或“大于”．
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，水平面上固定一倾角为=37°的斜面体，在其左侧一定距离有一水平桌面，现将一可视为质点的物块A由水平桌面的左端以初速度v0=6m/s向右滑动，滑到右端时与物块B发生弹性碰撞，物块B离开桌面后,经过一段时间，刚好无碰撞地由光滑固定的斜面体顶端C点滑上斜面体已知桌面两端之间的距离为x=4.0m，mB=1kg，物块A与水平桌面之间的动摩擦因数为μ=0.25，桌面与斜面体C点的高度差为h=0.45m，重力加速度取g=10m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，忽略空气阻力。求：
（1）物块A的质量；
（2）如果斜面体C点距离水平面的高度为H=4.8m，求从物块A开始运动到物块B到达D点的总时间。
14．（16分）如图所示，质量为kg、足够长的长木板放在水平面上，其上表面水平，质量为kg的物块放在长木板上距板右端处，质量为的物块放在长木板上左端，地面上离板的右端处固定一竖直挡板。开始、长木板处于静止状态，现用一水平拉力作用在物块上，使物块相对于长木板滑动，当长木板刚要与挡板相碰时，物块刚好脱离木板，长木板与挡板碰撞后以与碰撞前大小相同的速度返回。已知两物块与长木板间的动摩擦因数均为，长木板与地面间的动摩擦因数为，重力加速度，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计物块大小，求：
（1）拉力的大小；
（2）物块滑离长木板后，长木板运动多长时间才会停下来。
15．（12分）如图，直角三角形ABC为一棱镜的横截面，∠A=90°，∠B=30°．一束光线平行于底边BC射到AB边上并进入棱镜，然后垂直于AC边射出．
（1）求棱镜的折射率；
（2）保持AB边上的入射点不变，逐渐减小入射角，直到BC边上恰好有光线射出．求此时AB边上入射角的正弦．
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、C
【解析】
AB．一个热力学系统内能增量等于气体从外界吸收的热量与外界对它所做的功的和，所以AB错误；
CD．理想气体的质量一定且体积不变，当温度升高时，根据可知，压强一定增大，故C正确，D错误。
故选C。
2、D
【解析】
依题，原来物体在多个力的作用下处于静止状态，物体所受的合力为零，使其中某个力的大小逐渐减小到零，然后又从零逐渐恢复到原来的大小的过程中，物体的合力从开始逐渐增大，又逐渐减小恢复到零，则物体的加速度先增大后减小，物体先做加速度增大的加速运动，后做加速度减小的加速度运动。根据速度－时间图象的斜率等于加速度可知，v－t图象的斜率先增大后减小，故ABC错误，D正确。
故选D。
3、D
【解析】
A．与变阻器并联的电容器两端电压变小，电容不变，则由知电容器C上电荷量减小，故A错误；
B．电源的总功率，与电流的大小成正比，则知电源的总功率变大，故B错误；
CD．当滑片向左滑动的过程中，其有效阻值变小，所以根据闭合电路欧姆定律得知，干路电流变大，电源的内电压变大，路端电压变小，则电流表读数变大，电压表读数变小，故C错误，D正确。
故选D。
4、C
【解析】
A．、、三点到点和点的距离都相等，根据场强的叠加法则可知、、三点的电场强度大小相等，但方向不同，A错误；
BC．处于点的负电荷周围的等势面为包裹该负电荷的椭球面，本题为等边三角形的中心，即、、三点电势相等，但是该平面不是等势面，沿着电场线方向电势降低，越靠近负电荷，电势越低，即电势高于点电势，经到，电势先减小后增大，根据电势能的计算公式
可知正试探电荷电势能先减小后增大，电场力先做正功再做负功，B错误，C正确；
D．沿着电场线方向电势降低，负试探电荷从高电势点移到低电势点，根据电势能的计算公式可知电势能一直增大，D错误。
故选C。
5、C
【解析】
A．电流方向向右，电子向左定向移动，根据左手定则判断可知，电子所受的洛伦兹力方向向里，则后表面积累了电子，前表面的电势比后表面的电势高，故A错误；
B．由电子受力平衡可得
解得，电流越大，电子的定向移动速度v越大，所以前、后表面间的电压U与I成正比，所以故B错误，C正确；
D．稳定时自由电子受力平衡，受到的洛伦兹力等于电场力，即
故D错误。
故选C。
6、B
【解析】
理想化模型的特点是现实生活中不存在。通过想象合理分析得出忽略次要因素，只考虑主要因素，据此判断即可。
【详解】
建立理想化模型的一般原则是首先突出问题的主要因素，忽略问题的次要因素．物理学是一门自然学科，它所研究的对象、问题往往比较复杂，受诸多因素的影响有的是主要因素，有的是次要因素．为了使物理问题简单化，也为了便于研究分析，我们往往把研究的对象、问题简化，忽略次要的因素，抓住主要的因素，建立理想化的模型如质点、电场线、理想气体、点电荷、自由落体运动等，电阻、力的合成以及瞬时速度均不符合理想化模型的定义，ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
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、AC
【解析】
AB．等离子体进入板间受洛伦兹力而发生偏转，由左手定则知：正电荷受到的洛伦兹力方向向下，负电荷受到的洛伦兹力方向向上。则Q板为电源的正极。故A正确，B错误；
CD．离子在运动过程中同时受电场力和洛伦兹力，二力平衡时有
又有
则流过R的电流为
内电阻为
其中
解得
故C正确，D错误。
故选AC。
8、BCD
【解析】
A．物块在BC段，所受的摩擦力大小
故A项错误；
B．物块从顶端A到达C点，物块重力势能的减少量
故B项正确；
C．物块在通过BC段时，因摩擦产生的热量等于克服摩擦力做功
故C项正确；
D．物块从顶端A到达C点，根据动能定理
解得：物块到达C点的速度大小
故D项正确。
9、BC
【解析】
A．由图可知周期T＝4×10-2s，角速度
所以该交流电源的电动势的瞬时值表达式为
e＝Emsin(50πt)
故A错误；
B．设原副线圈中的匝数分别为n1和n2，电流分别为I1和I2，电压分别为U1和U2，则
U1＝E−I1r
电阻R消耗的功率
P＝U2I2=U1I
即
P＝(E−I1r)I1＝−I12r−EI1
可见
I1＝
时，P有最大值
此时
则
所以
故B正确；
C．电流表的读数为有副线圈电流的有效值：原线圈电流有效值为
则
故C正确；
D．负载上消耗的功率
故D错误。
故选BC.
10、BCE
【解析】
甲波传播到x=24m处，根据波向右传播可知：质点向下振动，故甲波波源的起振方向为y轴负方向，故A错误；由图可知：甲波的波长为8m，又有甲波波源的振动周期为0.4s，故甲波的波速大小为＝20m/s，故B正确；同一介质中横波波速相同，故乙波的波速也为20m/s，由图可知：乙波的波长为12m，故周期为＝0.6s，故C正确；甲波的传播距离为24m，故波源振动时间为＝1.2s；乙波的传播距离为42m-12m=30m，故波源振动时间为＝1.5s，所以，甲波波源比乙波波源晚振动0.3s，故D错误；由图可知：图时时刻，两波在x=12m处都处于平衡位置，将要向上振动；故该质点的振动方程为y＝15sin5πt+10sinπt(cm)，那么，t=0.6s时，y=0，即从图示时刻开始再经0.6s，x=12m处的质点再次到达平衡位置；故E正确；故选BCE．
【点睛】
在给出波形图求解质点振动、波速的问题中，一般根据图象得到波长及时间间隔与周期的关系，从而求得周期，即可得到质点振动情况，由v＝求得波速．
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、
【解析】
[1] 滑块从点运动到点的过程中，滑块（含遮光条）与钩码组成的系统重力势能的减少量为。
[2]通过光电门的速度，所以系统动能增加量为
12、BC A 大于
【解析】
根据实验原理与实验注意事项分析答题．由匀变速直线运动的推论求出打D点的速度，然后根据重力势能与动能的计算公式分析答题．
【详解】
：在A、B、C这三个实验中，“验证牛顿第二定律”、“研究合外力做功和物体动能变化关系，都需要平衡摩擦阻力；
故选BC．
已知小车的质量为M，盘和砝码的总质量为m，且将mg视为细绳对小车的拉力．为此需要满足前述A、B、C三个实验中，实验A只需要小车做匀加速运动即可，不需要满足此要求；
故选A．
纸带上由O点到D点所对应的运动过程中，盘和砝码受到的重力所做功的表达式：；
打D点时的速度：，
则小车动能的改变量：；
由于实验中存在系统误差，所以盘和砝码受到的重力所做功W大于小车动能的增量．
故答案为 ； ； 大于
【点睛】
此题涉及到三个高中物理的重要实验，基本装置都相同，只是实验的原理及目的不同；关键是弄清每个实验的原理及操作的方法、注意事项等问题，做到融会贯通不混淆．
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）1kg；（2）2.1s。
【解析】
（1）由平抛运动规律，物块B离开桌面后在竖直方向做自由落体运动，则有
代入数据解得=0.3s
竖直方向速度
3m/s
根据几何关系，可知此时速度与水平速度的夹角等于斜面的倾角，即=37°，则有
解得物块B离开桌面时速度为m/s
设滑块在平台上滑动时的加速度为a，滑块到达B点的速度，根据牛顿第二定律有
解得m/s2
根据速度位移公式有
解得m/s
根据动量守恒得
根据机械能守恒得
代入数据解得，kg
（2）物块A在水平桌面上运动的时间为
s
物块B到达斜面体C点的合速度为
代入数据解得v=5m/s
物块B在斜面上运动时，根据牛顿第二定律有
代入数据解得加速度m/s2
根据几何关系，有斜面的长度
m=0.8m
根据运动学公式有
解得1s（s舍去）
从物块A开始运动到物块B到达D点的总时间
s
14、（1）；（2）。
【解析】
（1）物块在拉力的作用下做初速度为零的匀加速运动，设加速度大小为
根据牛顿第二定律有
设物块从开始运动到滑离长木板所用的时间为，根据运动学公式有
假设开始时物块与长木板不会发生相对滑动，一起做加速运动的加速度为则
解得
由于假设成立
根据运动学公式有
解得
（2）在长木板与挡板相碰的一瞬间，设物块和长木板的速度为，根据运动学公式有
解得
长木板与挡板碰撞后，物块以大小为的速度向右做匀减速运动，加速度大小
长木板以大小为的速度向左做匀减速运动，加速度大小
物块向右减速运动的时间
s
当物块的速度为零时，长木板的速度为
此后物块向左做匀加速运动，加速度大小仍为，长木板向左仍做匀减速运动，加速度大小仍为。设再经时间，两者达到共同速度，则
解得
此时物块与长木板的速度
此后物块与长木板一起做匀减速运动的加速度大小
此后物块和长木板一起运动的时间
因此物块滑离后长木板运动的时间
15、（1）；（2）sin=
【解析】
（1）光路图及相关量如图所示．光束在AB边上折射，由折射定律得
…………①
式中n是棱镜的折射率．由几何关系可知
α+β=60°…………②
由几何关系和反射定律得
…………③
联立①②③式，并代入i=60°得
…………④
（2）设改变后的入射角为，折射角为，由折射定律得
…………⑤
依题意，光束在BC边上的入射角为全反射的临界角，且
…………⑥
由几何关系得
…………⑦
由④⑤⑥⑦式得入射角的正弦为
sin=…………⑧
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