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吉林省农安县普通高中2023年高三4月第二次统练（二模）物理试题
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这是一份吉林省农安县普通高中2023年高三4月第二次统练（二模）物理试题，共14页。
吉林省农安县普通高中2023年高三4月第二次统练（二模）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、如图所示，两个可视为质点的小球A、B通过固定在O点的光滑滑轮用轻绳相连，小球A置于光滑半圆柱上，小球B用水平轻绳拉着，水平轻绳另一端系于竖直板上，两球均处于静止状态。已知O点在半圆柱横截面圆心O1的正上方，OA与竖直方向成30°角、其长度与半圆柱横截面的半径相等，OB与竖直方向成60°角，则（ ）
A．轻绳对球A的拉力与球A所受弹力的合力大小相等
B．轻绳对球A的拉力与半网柱对球A的弹力大小不相等
C．轻绳AOB对球A的拉力与对球B的拉力大小之比为：
D．球A与球B的质量之比为2：1
2、如图所示为氢原子的能级图，一群氢原子由n=4的激发态向低能级跃迁，则产生波长最长的光子的能量为（ ）
A．12.75eV B．10.2eV
C．0.66eV D．2.89eV
3、质量为m的均匀木块静止在光滑水平面上,木块左右两侧各有一位持有完全相同步枪和子弹的射击手．首先左侧射手开枪,子弹水平射入木块的最大深度为d1,然后右侧射手开枪,子弹水平射入木块的最大深度为d2，如图所示．设子弹均未射穿木块,且两颗子弹与木块之间的作用大小均相同．当两颗子弹均相对于木块静止时,下列判断正确的是( )
A．木块静止,d1=d2
B．木块静止,d1
4、下列关于物质结构的叙述中不正确的是
A．天然放射性现象的发现表明了原子核内部是有复杂结构的 B．质子的发现表明了原子核是由质子和中子组成的
C．电子的发现表明了原子内部是有复杂结构的 D．a粒子散射实验是原子核式结构模型的实验基础
5、如图所示，两根通电长直导线在同一水平面内，且垂直纸面固定放置，通电电流相等且均垂直纸面向外，在两根导线正中间竖直放有一可自由移动的通电导线，通电导线的电流方向竖直向上，则通电导线在安培力作用下运动的情况是（ ）
A．静止不动
B．沿纸面顺时针转动
C．端转向纸外，端转向纸内
D．端转向纸内，端转向纸外
6、对磁现象的研究中有一种“磁荷观点”．人们假定，在N极上聚集着正磁荷，在S极上聚集着负磁荷．由此可以将磁现象与电现象类比，引入相似的概念，得出一系列相似的定律．例如磁的库仑定律、磁场强度、磁偶极矩等．
在磁荷观点中磁场强度定义为：磁场强度的大小等于点磁荷在该处所受磁场力与点磁荷所带磁荷量的比值，其方向与正磁荷在该处所受磁场力方向相同．若用H表示磁场强度，F表示点磁荷所受磁场力，qm表示磁荷量，则下列关系式正确的是（ ）
A．F= B．H= C．H=Fqm D．qm=HF
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、一列简谐横波沿x轴正方向传播，P和Q是介质中平衡位置分别位于x=lm和x=7m的两个质点。t=0时刻波传到P质点，P开始沿y轴正方向振动，t=ls时刻P第1次到达波峰，偏离平衡位置位移为0.2m；t=7s时刻Q第1次到达波峰。下列说法正确的是（ ）
A．波的频率为4Hz
B．波的波速为1m/s
C．P和Q振动反相
D．t=13s时刻，Q加速度最大，方向沿y轴负方向
E.0~13s时间，Q通过的路程为1.4m
8、如图，方向竖直向上的匀强磁场中固定着两根位于同一水平面内的足够长平行金属导轨，导轨上静止着与导轨接触良好的两根相同金属杆1和2，两杆与导轨间的动摩擦因数相同且不为零，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现用平行于导轨的恒力F拉金属杆2使其开始运动，在足够长时间里，下列描述两金属杆的速度v随时间t变化关系的图像中，可能正确的是（ ）
A． B． C． D．
9、如图，从倾角为45°的足够长斜面顶端垂直于斜面向上抛出一质量为m的物体（可视为质点），物体初速度大小为v，受到水平向右、大小与物体重力相等的水平风力作用，重力加速度为g，不计空气阻力，从抛出开始计时，下列说法正确的是
A．物体距斜面的最远距离为
B．以抛出点所在水平面为零势能面，物体重力势能的最大值为
C．经过时间，物体回到斜面
D．物体重力势能最大时，水平风力的瞬时功率为
10、一个静止的放射性原子核处于垂直纸面向里的匀强磁场中，由于发生了某种衰变而形成了如图所示的两个圆形径迹，则（ ）
A．该原子核发生了衰变
B．该原子核发生了衰变
C．打出衰变粒子的反冲核沿小圆逆时针运动
D．该原子核的衰变过程结束后，其系统的总质量略有增加
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）某同学用如图甲所示的装置做“探究合力做的功与动能改变量之间的关系”的实验，他们将光电门固定在水平轨道上的B点，并用重物通过细线拉带有遮光条的小车，然后保持小车和重物的质量不变，通过改变小车释放点到光电门的距离（s）进行多次实验，实验时要求小车每次都从静止释放。
（1）用螺旋测微器测量遮光条的宽度，其示数如图乙所示，则遮光条的宽度________mm。
（2）为了减小误差，实验时需要进行的操作是________。
A．将水平轨道上的A端垫高适当的高度，以平衡摩擦力
B．使重物的质量m远大于小车及遮光条的总质量M
C．调节水平轨道左端滑轮的高度
（3）某次实验中，测得小车及遮光条的质量M=1kg，光电门记录小车通过的时间，则在此次实验中小车及遮光条增加的动能为________J（结果保留到小数点后两位）。
（4）实验中利用________计算拉力对小车做的功W在方格纸上做出图像（是小车和重物动能之和），如图所示。由图像可以看出总是略大于W，造成这种现象的原因是________________________。
12．（12分）用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。
(1)下列操作正确且必要的有__________。
A．使用天平测出重物的质量
B．应先接通打点计时器的电源，再松开纸带，让重物自由下落
C．用刻度尺测出物体下落的高度h，通过v=gt算出瞬时速度v
D．选择体积小、质量大的重物，纸带、限位孔在同一竖直线上，可以减小系统误差
(2)图乙是实验中得到的一条纸带，将起始点记为O，依次选取6个连续的点，分别记为A、B、C、D、E、F，量出各点与O点的距离分别为h1、h2、h3、h4、h5、h6，使用交流电的周期为T，在打B点和E点这段时间内，如果重物的机械能守恒，在误差允许的范围内应满足的关系式为_______________（已知重力加速度为g）。
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，一竖直放置的气缸上端开口，气缸壁内有卡口a和b，a、b间距为h，a距缸底的高度为H；活塞只能在a、b间移动，其下方密封有一定质量的理想气体。已知活塞质量为m，面积为S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均绝热，不计他们之间的摩擦。开始时活塞处于静止状态，上、下方气体压强均为p0，温度均为T0。现用电热丝缓慢加热气缸中的气体，直至活塞刚好到达b处。求此时气缸内气体的温度以及在此过程中气体对外所做的功。重力加速度大小为g。
14．（16分）如图所示，让小球从图中的A位置静止摆下，摆到最低点B处摆线刚好被拉断，小球在B处恰好未与地面接触，小球进入粗糙的水平面后向右运动到C处进入一竖直放置的光滑圆弧轨道。已知摆线长，，小球质量，B点C点的水平距离，小球与水平面间动摩擦因数，g取。
（1）求摆线所能承受的最大拉力为多大；
（2）要使小球不脱离圆弧轨道，求圆弧轨道半径R的取值范围。
15．（12分）有一四分之一玻璃球，左侧面镀银，光源A在其通过圆心的水平底边BD上（D为球心），如图所示.从光源A发出的一束细光射到球面E上，其中一部分光经球面反射后恰能竖直向上传播，另一部分光经过折射进入玻璃球内，经左侧镀银面反射恰能沿原路返回，若球面半径为，玻璃折射率为，求：
①光射到球面E上的入射角
②光源A与球心D之间的距离
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、D
【解析】
设轻绳中拉力为T，球A受力如图
A．所受弹力为绳对A的拉力和半圆对球A的弹力的合力，与重力等大反向，大于T，故A错误；
B．受力分析可得
解得
故B错误；
C．细线对A的拉力与对球B的拉力都等于T，故C错误；
D．对球B
解得
故D正确。
故选D。
2、C
【解析】
从n=4能级跃迁到n=3能级释放出的光子能量最小，波长最长，该光子的能量为
－0.85eV－（－1.51eV）＝0.66eV
C正确，ABD错误。
故选C。
3、B
【解析】
左侧射手开枪后,子弹射入木块与木块一起向右运动,设共同速度为v1,由动量守恒有mv0=(M+m)v1,由能量守恒有Ffd1=.右侧射手开枪后,射出的子弹与木块及左侧射手射出的第一颗子弹共同运动的速度设为v2,由动量守恒有(M+m)v1-mv0=(M+2m)v2,由能量守恒有Ffd2=,解之可得v2=0,d1=d2=故B正确.
4、B
【解析】
A．天然放射现象说明原子核内部有复杂结构。故A正确，不符合题意；
B．质子的发现与原子核是由质子和中子组成的没有关联。故B错误，符合题意；
C．汤姆生发现电子，知道原子还可以再分，表明了原子内部是有复杂结构的。故C正确，不符合题意；
D．α粒子散射实验说明原子的核式结构模型，故D正确，不符合题意；
故选B。
5、C
【解析】
由右手定则可判断通电直导线在导线处产生的磁场方向如图所示：
由左手定则可判断，端转向纸外，端转向纸内，故C符合题意，ABD不符合题意。
6、B
【解析】
试题分析：根据题意在磁荷观点中磁场强度定义为：磁场强度的大小等于点磁荷在该处所受磁场力与点磁荷所带磁荷量的比值，其方向与正磁荷在该处所受磁场力方向相同，所以有
故选B。
【名师点睛】
磁场强度的大小等于点磁荷在该处所受磁场力与点磁荷所带磁荷量的比值，运用类比思想，类比电场强度的定义公式列式分析即可．
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、BCE
【解析】
A．由题意可知
可得
T=4s
频率
f=0.25Hz
选项A错误；
B． t=ls时刻P第1次到达波峰，t=7s时刻Q第1次到达波峰，可知在6s内波传播了6m，则波速为
选项B正确；
C．波长为
因PQ=6m=1λ，可知P和Q振动反相，选项C正确；
DE．t=7s时刻Q第1次到达波峰，则t=6s时刻Q点开始起振，则t=13s时刻， Q点振动了7s=1T，则此时Q点到达波谷位置，加速度最大，方向沿y轴正方向；此过程中Q通过的路程为7A=7×0.2m=1.4m，选项D错误，E正确。
故选BCE。
8、BD
【解析】
AB．当力F作用到杆2上时，杆2立刻做加速运动，随着速度的增加产生感应电流，从而产生向左的安培力，此时的加速度
则随速度增加，杆2做加速度减小的加速运动，当加速度减为零时做匀速运动；此时对杆1所受的安培力若小于最大静摩擦力，则此过程中杆1始终不动，则图像A错误，B正确；
CD．由上述分析可知，若安培力增加到一定值时杆2开始运动，则随着安培力的增加，棒2做加速度逐渐增加的加速运动，杆1做加速度减小的加速运动，当两杆的加速度相等时，两杆的速度差恒定，此时两杆所受的安培力恒定，加速度恒定，则选项C错误，D正确。
故选BD。
9、BD
【解析】
AC．根据题意可知，物体受竖直向下的重力和与重力等大的水平向右的风力，则物体受到的合外力沿着斜面向下，与初速度方向相互垂直，物体做类平抛运动，无法落在斜面上，并且离斜面的距离越来越远，故AC错误；
B．物体在竖直方向上上升的最大高度为
则重力势能的最大值为
故B正确；
D．物体重力势能最大时，竖直方向的速度为0，所用时间为
水平方向的速度为
所以水平风力的瞬时功率为
故D正确。
故选BD。
10、BC
【解析】
AB．而衰变后两个新的带电粒子向相同方向偏转，故两粒子带异种电荷，原子核发生了β衰变，A项错误、B项正确；
C．由于衰变后两带电粒子的动量大小相等，根据圆周运动的规律，带电粒子的轨迹半径，电荷量大的轨迹半径小，再利用左手定则判断反冲核沿逆时针方向运动，C项正确；
D．衰变中有核能转变为其他形式的能，故系统发生质量亏损，即总质量略有减少，D项错误。
故选BC。
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、4.700 AC 2.76 平衡摩擦力过度
【解析】
（1）[1]螺旋测微器的精确度为0.01mm，主尺的读书为，读数为
。
（2）[2]AB．本实验研究小车受到的合力对小车所做的功与小车动能的改变量之间的关系，可认为小车受到的合力与重物的重力大小相等，故需要平衡摩擦力，且满足重物的质量远小于小车和遮光条的总质量，B错误A正确；
C．需调节水平轨道左端滑轮的高度，使连接光电门的细线与轨道平行，C正确。
故选AC。
（3）[3]小车及遮光条经过光电门的速度
增加的动能
。
（4）[4]因为平衡摩擦力后，可将重物的重力视为小车受到的合力，所以用重力乘于小车释放点到光电门的距离s计算拉力所做的功，即
。
（4）[5]实验中，让重物的质量远小于小车及遮光条的总质量，则平衡摩擦力后，可将重物的重力视为小车受到的合力，则分析可知造成总是略大于W是平衡摩擦力过度造成的。
12、BD
【解析】
(1)[1]A．机械能守恒等式左右两边都有质量，所以不用天平测出重物的质量，故A错误；
B． 操作上，应先接通打点计时器的电源，再松开纸带，让重物自由下落，故B正确；
C．在验证机械能守恒时，计算速度应利用纸带处理，不能直接应用自由落体公式，故C错误；
D． 选择体积小、质量大的重物，纸带、限位孔在同一竖直线上，可以减小系统误差，故D正确。
故选：BD。
(2)[2]根据机械能守恒有：
得
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、；；
【解析】
开始时活塞位于a处，加热后，汽缸中的气体先等容升温过程，直至活塞开始运动。设此时汽缸中气体的温度为T1，压强为p1，根据查理定律有:
①
根据力的平衡条件有:
②
联立①②式可得:
③
此后，汽缸中的气体经历等压过程，直至活塞刚好到达b处，设此时汽缸中气体的温度为T2；活塞位于a处和b处时气体的体积分别为V1和V2。根据盖—吕萨克定律有:
④
式中V1=SH⑤，V2=S（H+h）⑥
联立③④⑤⑥式解得:
⑦
从开始加热到活塞到达b处的过程中，汽缸中的气体对外做的功为:
⑧
14、（1）20N；（2）或
【解析】
（1）小球从A到B的过程，由动能定理得：
解得：
在B点，由牛顿第二定律得：
解得：
（2）B到C的过程中摩擦力做功，由动能定理可得：
可得：
小球进入圆轨道后，设小球能到达圆轨道最高点的速度为v，要不脱离轨道应满足：
考虑小球从C点运动到圆轨道最高点的过程，由动能定理得：
联立以上解得：R≤0.04m；
小球进入圆轨道后，小球上升的最大高度满足：h≤R，小球可沿轨道返回。
小球从D点运动到最高处的过程，由动能定理得
解得：R≥0.1m；
所以要使小球不脱离圆弧轨道，圆弧轨道半径R的取值范围是R≤0.04m或R≥0.1m。
15、①；②3m。
【解析】
①由题意可知折射光线与镜时垂直，其光路图如图所示.则有
由折射定律可得
解得入射角
折射角
②在直角三角形EFD中：
由几何关系可得为等腰三角形，所以
吉林省农安县普通高中2023年高三4月第二次统练（二模）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、如图所示，两个可视为质点的小球A、B通过固定在O点的光滑滑轮用轻绳相连，小球A置于光滑半圆柱上，小球B用水平轻绳拉着，水平轻绳另一端系于竖直板上，两球均处于静止状态。已知O点在半圆柱横截面圆心O1的正上方，OA与竖直方向成30°角、其长度与半圆柱横截面的半径相等，OB与竖直方向成60°角，则（ ）
A．轻绳对球A的拉力与球A所受弹力的合力大小相等
B．轻绳对球A的拉力与半网柱对球A的弹力大小不相等
C．轻绳AOB对球A的拉力与对球B的拉力大小之比为：
D．球A与球B的质量之比为2：1
2、如图所示为氢原子的能级图，一群氢原子由n=4的激发态向低能级跃迁，则产生波长最长的光子的能量为（ ）
A．12.75eV B．10.2eV
C．0.66eV D．2.89eV
3、质量为m的均匀木块静止在光滑水平面上,木块左右两侧各有一位持有完全相同步枪和子弹的射击手．首先左侧射手开枪,子弹水平射入木块的最大深度为d1,然后右侧射手开枪,子弹水平射入木块的最大深度为d2，如图所示．设子弹均未射穿木块,且两颗子弹与木块之间的作用大小均相同．当两颗子弹均相对于木块静止时,下列判断正确的是( )
A．木块静止,d1=d2
B．木块静止,d1
4、下列关于物质结构的叙述中不正确的是
A．天然放射性现象的发现表明了原子核内部是有复杂结构的 B．质子的发现表明了原子核是由质子和中子组成的
C．电子的发现表明了原子内部是有复杂结构的 D．a粒子散射实验是原子核式结构模型的实验基础
5、如图所示，两根通电长直导线在同一水平面内，且垂直纸面固定放置，通电电流相等且均垂直纸面向外，在两根导线正中间竖直放有一可自由移动的通电导线，通电导线的电流方向竖直向上，则通电导线在安培力作用下运动的情况是（ ）
A．静止不动
B．沿纸面顺时针转动
C．端转向纸外，端转向纸内
D．端转向纸内，端转向纸外
6、对磁现象的研究中有一种“磁荷观点”．人们假定，在N极上聚集着正磁荷，在S极上聚集着负磁荷．由此可以将磁现象与电现象类比，引入相似的概念，得出一系列相似的定律．例如磁的库仑定律、磁场强度、磁偶极矩等．
在磁荷观点中磁场强度定义为：磁场强度的大小等于点磁荷在该处所受磁场力与点磁荷所带磁荷量的比值，其方向与正磁荷在该处所受磁场力方向相同．若用H表示磁场强度，F表示点磁荷所受磁场力，qm表示磁荷量，则下列关系式正确的是（ ）
A．F= B．H= C．H=Fqm D．qm=HF
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、一列简谐横波沿x轴正方向传播，P和Q是介质中平衡位置分别位于x=lm和x=7m的两个质点。t=0时刻波传到P质点，P开始沿y轴正方向振动，t=ls时刻P第1次到达波峰，偏离平衡位置位移为0.2m；t=7s时刻Q第1次到达波峰。下列说法正确的是（ ）
A．波的频率为4Hz
B．波的波速为1m/s
C．P和Q振动反相
D．t=13s时刻，Q加速度最大，方向沿y轴负方向
E.0~13s时间，Q通过的路程为1.4m
8、如图，方向竖直向上的匀强磁场中固定着两根位于同一水平面内的足够长平行金属导轨，导轨上静止着与导轨接触良好的两根相同金属杆1和2，两杆与导轨间的动摩擦因数相同且不为零，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现用平行于导轨的恒力F拉金属杆2使其开始运动，在足够长时间里，下列描述两金属杆的速度v随时间t变化关系的图像中，可能正确的是（ ）
A． B． C． D．
9、如图，从倾角为45°的足够长斜面顶端垂直于斜面向上抛出一质量为m的物体（可视为质点），物体初速度大小为v，受到水平向右、大小与物体重力相等的水平风力作用，重力加速度为g，不计空气阻力，从抛出开始计时，下列说法正确的是
A．物体距斜面的最远距离为
B．以抛出点所在水平面为零势能面，物体重力势能的最大值为
C．经过时间，物体回到斜面
D．物体重力势能最大时，水平风力的瞬时功率为
10、一个静止的放射性原子核处于垂直纸面向里的匀强磁场中，由于发生了某种衰变而形成了如图所示的两个圆形径迹，则（ ）
A．该原子核发生了衰变
B．该原子核发生了衰变
C．打出衰变粒子的反冲核沿小圆逆时针运动
D．该原子核的衰变过程结束后，其系统的总质量略有增加
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）某同学用如图甲所示的装置做“探究合力做的功与动能改变量之间的关系”的实验，他们将光电门固定在水平轨道上的B点，并用重物通过细线拉带有遮光条的小车，然后保持小车和重物的质量不变，通过改变小车释放点到光电门的距离（s）进行多次实验，实验时要求小车每次都从静止释放。
（1）用螺旋测微器测量遮光条的宽度，其示数如图乙所示，则遮光条的宽度________mm。
（2）为了减小误差，实验时需要进行的操作是________。
A．将水平轨道上的A端垫高适当的高度，以平衡摩擦力
B．使重物的质量m远大于小车及遮光条的总质量M
C．调节水平轨道左端滑轮的高度
（3）某次实验中，测得小车及遮光条的质量M=1kg，光电门记录小车通过的时间，则在此次实验中小车及遮光条增加的动能为________J（结果保留到小数点后两位）。
（4）实验中利用________计算拉力对小车做的功W在方格纸上做出图像（是小车和重物动能之和），如图所示。由图像可以看出总是略大于W，造成这种现象的原因是________________________。
12．（12分）用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。
(1)下列操作正确且必要的有__________。
A．使用天平测出重物的质量
B．应先接通打点计时器的电源，再松开纸带，让重物自由下落
C．用刻度尺测出物体下落的高度h，通过v=gt算出瞬时速度v
D．选择体积小、质量大的重物，纸带、限位孔在同一竖直线上，可以减小系统误差
(2)图乙是实验中得到的一条纸带，将起始点记为O，依次选取6个连续的点，分别记为A、B、C、D、E、F，量出各点与O点的距离分别为h1、h2、h3、h4、h5、h6，使用交流电的周期为T，在打B点和E点这段时间内，如果重物的机械能守恒，在误差允许的范围内应满足的关系式为_______________（已知重力加速度为g）。
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，一竖直放置的气缸上端开口，气缸壁内有卡口a和b，a、b间距为h，a距缸底的高度为H；活塞只能在a、b间移动，其下方密封有一定质量的理想气体。已知活塞质量为m，面积为S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均绝热，不计他们之间的摩擦。开始时活塞处于静止状态，上、下方气体压强均为p0，温度均为T0。现用电热丝缓慢加热气缸中的气体，直至活塞刚好到达b处。求此时气缸内气体的温度以及在此过程中气体对外所做的功。重力加速度大小为g。
14．（16分）如图所示，让小球从图中的A位置静止摆下，摆到最低点B处摆线刚好被拉断，小球在B处恰好未与地面接触，小球进入粗糙的水平面后向右运动到C处进入一竖直放置的光滑圆弧轨道。已知摆线长，，小球质量，B点C点的水平距离，小球与水平面间动摩擦因数，g取。
（1）求摆线所能承受的最大拉力为多大；
（2）要使小球不脱离圆弧轨道，求圆弧轨道半径R的取值范围。
15．（12分）有一四分之一玻璃球，左侧面镀银，光源A在其通过圆心的水平底边BD上（D为球心），如图所示.从光源A发出的一束细光射到球面E上，其中一部分光经球面反射后恰能竖直向上传播，另一部分光经过折射进入玻璃球内，经左侧镀银面反射恰能沿原路返回，若球面半径为，玻璃折射率为，求：
①光射到球面E上的入射角
②光源A与球心D之间的距离
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、D
【解析】
设轻绳中拉力为T，球A受力如图
A．所受弹力为绳对A的拉力和半圆对球A的弹力的合力，与重力等大反向，大于T，故A错误；
B．受力分析可得
解得
故B错误；
C．细线对A的拉力与对球B的拉力都等于T，故C错误；
D．对球B
解得
故D正确。
故选D。
2、C
【解析】
从n=4能级跃迁到n=3能级释放出的光子能量最小，波长最长，该光子的能量为
－0.85eV－（－1.51eV）＝0.66eV
C正确，ABD错误。
故选C。
3、B
【解析】
左侧射手开枪后,子弹射入木块与木块一起向右运动,设共同速度为v1,由动量守恒有mv0=(M+m)v1,由能量守恒有Ffd1=.右侧射手开枪后,射出的子弹与木块及左侧射手射出的第一颗子弹共同运动的速度设为v2,由动量守恒有(M+m)v1-mv0=(M+2m)v2,由能量守恒有Ffd2=,解之可得v2=0,d1=d2=故B正确.
4、B
【解析】
A．天然放射现象说明原子核内部有复杂结构。故A正确，不符合题意；
B．质子的发现与原子核是由质子和中子组成的没有关联。故B错误，符合题意；
C．汤姆生发现电子，知道原子还可以再分，表明了原子内部是有复杂结构的。故C正确，不符合题意；
D．α粒子散射实验说明原子的核式结构模型，故D正确，不符合题意；
故选B。
5、C
【解析】
由右手定则可判断通电直导线在导线处产生的磁场方向如图所示：
由左手定则可判断，端转向纸外，端转向纸内，故C符合题意，ABD不符合题意。
6、B
【解析】
试题分析：根据题意在磁荷观点中磁场强度定义为：磁场强度的大小等于点磁荷在该处所受磁场力与点磁荷所带磁荷量的比值，其方向与正磁荷在该处所受磁场力方向相同，所以有
故选B。
【名师点睛】
磁场强度的大小等于点磁荷在该处所受磁场力与点磁荷所带磁荷量的比值，运用类比思想，类比电场强度的定义公式列式分析即可．
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、BCE
【解析】
A．由题意可知
可得
T=4s
频率
f=0.25Hz
选项A错误；
B． t=ls时刻P第1次到达波峰，t=7s时刻Q第1次到达波峰，可知在6s内波传播了6m，则波速为
选项B正确；
C．波长为
因PQ=6m=1λ，可知P和Q振动反相，选项C正确；
DE．t=7s时刻Q第1次到达波峰，则t=6s时刻Q点开始起振，则t=13s时刻， Q点振动了7s=1T，则此时Q点到达波谷位置，加速度最大，方向沿y轴正方向；此过程中Q通过的路程为7A=7×0.2m=1.4m，选项D错误，E正确。
故选BCE。
8、BD
【解析】
AB．当力F作用到杆2上时，杆2立刻做加速运动，随着速度的增加产生感应电流，从而产生向左的安培力，此时的加速度
则随速度增加，杆2做加速度减小的加速运动，当加速度减为零时做匀速运动；此时对杆1所受的安培力若小于最大静摩擦力，则此过程中杆1始终不动，则图像A错误，B正确；
CD．由上述分析可知，若安培力增加到一定值时杆2开始运动，则随着安培力的增加，棒2做加速度逐渐增加的加速运动，杆1做加速度减小的加速运动，当两杆的加速度相等时，两杆的速度差恒定，此时两杆所受的安培力恒定，加速度恒定，则选项C错误，D正确。
故选BD。
9、BD
【解析】
AC．根据题意可知，物体受竖直向下的重力和与重力等大的水平向右的风力，则物体受到的合外力沿着斜面向下，与初速度方向相互垂直，物体做类平抛运动，无法落在斜面上，并且离斜面的距离越来越远，故AC错误；
B．物体在竖直方向上上升的最大高度为
则重力势能的最大值为
故B正确；
D．物体重力势能最大时，竖直方向的速度为0，所用时间为
水平方向的速度为
所以水平风力的瞬时功率为
故D正确。
故选BD。
10、BC
【解析】
AB．而衰变后两个新的带电粒子向相同方向偏转，故两粒子带异种电荷，原子核发生了β衰变，A项错误、B项正确；
C．由于衰变后两带电粒子的动量大小相等，根据圆周运动的规律，带电粒子的轨迹半径，电荷量大的轨迹半径小，再利用左手定则判断反冲核沿逆时针方向运动，C项正确；
D．衰变中有核能转变为其他形式的能，故系统发生质量亏损，即总质量略有减少，D项错误。
故选BC。
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、4.700 AC 2.76 平衡摩擦力过度
【解析】
（1）[1]螺旋测微器的精确度为0.01mm，主尺的读书为，读数为
。
（2）[2]AB．本实验研究小车受到的合力对小车所做的功与小车动能的改变量之间的关系，可认为小车受到的合力与重物的重力大小相等，故需要平衡摩擦力，且满足重物的质量远小于小车和遮光条的总质量，B错误A正确；
C．需调节水平轨道左端滑轮的高度，使连接光电门的细线与轨道平行，C正确。
故选AC。
（3）[3]小车及遮光条经过光电门的速度
增加的动能
。
（4）[4]因为平衡摩擦力后，可将重物的重力视为小车受到的合力，所以用重力乘于小车释放点到光电门的距离s计算拉力所做的功，即
。
（4）[5]实验中，让重物的质量远小于小车及遮光条的总质量，则平衡摩擦力后，可将重物的重力视为小车受到的合力，则分析可知造成总是略大于W是平衡摩擦力过度造成的。
12、BD
【解析】
(1)[1]A．机械能守恒等式左右两边都有质量，所以不用天平测出重物的质量，故A错误；
B． 操作上，应先接通打点计时器的电源，再松开纸带，让重物自由下落，故B正确；
C．在验证机械能守恒时，计算速度应利用纸带处理，不能直接应用自由落体公式，故C错误；
D． 选择体积小、质量大的重物，纸带、限位孔在同一竖直线上，可以减小系统误差，故D正确。
故选：BD。
(2)[2]根据机械能守恒有：
得
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、；；
【解析】
开始时活塞位于a处，加热后，汽缸中的气体先等容升温过程，直至活塞开始运动。设此时汽缸中气体的温度为T1，压强为p1，根据查理定律有:
①
根据力的平衡条件有:
②
联立①②式可得:
③
此后，汽缸中的气体经历等压过程，直至活塞刚好到达b处，设此时汽缸中气体的温度为T2；活塞位于a处和b处时气体的体积分别为V1和V2。根据盖—吕萨克定律有:
④
式中V1=SH⑤，V2=S（H+h）⑥
联立③④⑤⑥式解得:
⑦
从开始加热到活塞到达b处的过程中，汽缸中的气体对外做的功为:
⑧
14、（1）20N；（2）或
【解析】
（1）小球从A到B的过程，由动能定理得：
解得：
在B点，由牛顿第二定律得：
解得：
（2）B到C的过程中摩擦力做功，由动能定理可得：
可得：
小球进入圆轨道后，设小球能到达圆轨道最高点的速度为v，要不脱离轨道应满足：
考虑小球从C点运动到圆轨道最高点的过程，由动能定理得：
联立以上解得：R≤0.04m；
小球进入圆轨道后，小球上升的最大高度满足：h≤R，小球可沿轨道返回。
小球从D点运动到最高处的过程，由动能定理得
解得：R≥0.1m；
所以要使小球不脱离圆弧轨道，圆弧轨道半径R的取值范围是R≤0.04m或R≥0.1m。
15、①；②3m。
【解析】
①由题意可知折射光线与镜时垂直，其光路图如图所示.则有
由折射定律可得
解得入射角
折射角
②在直角三角形EFD中：
由几何关系可得为等腰三角形，所以
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