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江西省宜春第九中学2022-2023学年高三下学期第四次月考物理试题试卷
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这是一份江西省宜春第九中学2022-2023学年高三下学期第四次月考物理试题试卷，共15页。
江西省宜春第九中学2022-2023学年高三下学期第四次月考物理试题试卷
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、下列四个实验中，能说明光具有粒子性的是（ ）
A． B．
C． D．
2、如图所示，在x>0、y>0的空间中有恒定的匀强磁场，磁感应强度的大小为B，方向垂直于xOy平面向里。现有一质量为m、电量为q的带正电粒子，从x轴上的某点P沿着与x轴成角的方向射人磁场。不计重力影响，则可以确定的物理量是（ ）
A．粒子在磁场中运动的时间 B．粒子运动的半径
C．粒子从射入到射出的速度偏转角 D．粒子做圆周运动的周期
3、我国相继成功发射的“实践卫星二十号”和“通信技术试验卫星五号”都属于地球静止轨道卫星，它们均绕地球做匀速圆周运动。则两颗卫星在轨运行的（ ）
A．线速度等于第－宇宙速度 B．动能一定相等
C．向心力大小一定相等 D．向心加速度大小一定相等
4、一质子束入射到静止靶核上，产生如下核反应：，p、n分别为质子和中子，则产生的新核含有质子和中子的数目分别为（ ）
A．28和15 B．27和14 C．15和13 D．14和13
5、我国成功地发射了北斗三号组网卫星，如图为发射卫星的示意图。先将卫星发射到半径为的圆轨道 上做匀速圆周运动，到A点时使卫星加速进入椭圆轨道，到椭圆轨道的远地点B点时，再次改变卫星的速度， 使卫星进入半径为的圆轨道做匀速圆周运动。已知卫星在椭圆轨道时距地心的距离与速度的乘积为定 值，卫星在椭圆轨道上A点时的速度为v，卫星的质量为m，地球质量为M，引力常量为G，则发动机在A点对卫星做的功与在B点对卫星做的功之差为（不计卫星的质量变化）（ ）
A． B．
C． D．
6、木星有很多卫星，已经确认的有79颗。其中木卫一绕木星运行的周期约为1.769天，其表面重力加速度约为，木卫二绕木星运行的周期约为3.551天，其表面重力加速度约为。它们绕木星的轨道近似为圆形。则两颗卫星相比（ ）
A．木卫一距离木星表面远 B．木卫一的向心加速度大
C．木卫一的角速度小 D．木卫一的线速度小
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。在MNQP中有一垂直纸面向里匀强磁场。质量和电荷量都相等的带电粒子a、b、c以不同的速率从O点沿垂直于PQ的方向射入磁场。图中实线是它们的轨迹。已知O是PQ的中点。不计粒子重力。下列说法中正确的是（ ）
A．粒子c带正电，粒子a、b带负电
B．射入磁场时粒子c的速率最小
C．粒子a在磁场中运动的时间最长
D．若匀强磁场磁感应强度增大，其它条件不变，则a粒子运动时间不变
8、在倾角为θ的斜面上固定两根足够长的光滑平行金属导轨PQ、MN，相距为L，导轨处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下．有两根质量均为m的金属棒a、b，先将a棒垂直导轨放置，用跨过光滑定滑轮的细线与物块c连接，连接a棒的细线平行于导轨，由静止释放c，此后某时刻，将b也垂直导轨放置，a、c此刻起做匀速运动，b棒刚好能静止在导轨上．a棒在运动过程中始终与导轨垂直，两棒与导轨电接触良好，导轨电阻不计．则（ ）
A．物块c的质量是2msinθ
B．b棒放上导轨前，物块c减少的重力势能等于a、c增加的动能
C．b棒放上导轨后，物块c减少的重力势能等于回路消耗的电能
D．b棒放上导轨后，a棒中电流大小是
9、如图所示，一列简谐横波正沿x轴传播，实线是t=0时的波形图，虚线为t=0.1s时的波形图，则以下说法正确的是（ ）
A．若波速为50m/s，则该波沿x轴正方向传播
B．若波速为50m/s，则x=4m处的质点在t=0.1s时振动速度方向沿y轴负方向
C．若波速为30m/s，则x=5m处的质点在0时刻起0.8s内通过的路程为1.2m
D．若波速为110m/s，则能与该波发生干涉的波的频率为13.75Hz
10、如图所示，两根弯折的平行的金属轨道AOB和A′O′B′固定在水平地面上，与水平地面夹角都为θ，AO=OB=A′O′=O′B′=L，OO′与AO垂直，两虚线位置离顶部OO′等距离，虚线下方的导轨都处于匀强磁场中，左侧磁场磁感应强度为B1，垂直于导轨平面向上，右侧磁场B2（大小、方向未知）平行于导轨平面，两根金属导体杆a和b质量都为m，与轨道的摩擦系数都为μ，将它们同时从顶部无初速释放，能同步到达水平地面且刚到达水平地面速度均为v，除金属杆外，其余电阻不计，重力加速度为g，则下列判断正确的是（ ）
A．匀强磁场B2的方向一定是平行导轨向上 B．两个匀强磁场大小关系为：B1=μB2
C．整个过程摩擦产生的热量为Q1=2μmgLcosθ D．整个过程产生的焦耳热Q2=mgLsinθ﹣μmgLcosθ﹣mv2
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）在“探究变压器线圈两端的电压与匝数之间的关系”实验中，斌斌利用如图所示可拆式变压器（铁芯不闭合）进行研究。
（1）实验还需要下列器材中的________；
（2）实验中，图中变压器的原线圈接线“0、8”接线柱，所接电源电压为交流10.0V，副线圈接线“0、4”接线柱，则副线圈所接电表示数可能是______。
A．20.0 V
B．15.0 V
C．5.0 V
D．2.5 V
12．（12分）某同学在“探究功与速度变化之间的关系”的实验中，同时测出实验中橡皮绳的劲度系数。所用实验装置如图所示，已知小球质量为m。具体实验步骤如下：
(1)将小球放在木板上，木板左端抬高一个小角度，以平衡摩擦力。
(2)将原长为OM的橡皮绳一端固定在木板右端的O点，另一端通过力传感器连接小球，将小球拉至P点（M点左侧），测得OM的距离为ll，OP的距离为l2，力传感器示数为F，则橡皮绳的劲度系数为______（用F、l1、l2表示）。
(3)将小球从P点由静止释放，在M点右侧放置一速度传感器，可测出传感器所在位置的速度v。将小球连上2根、3根…橡皮绳，重复操作过程，测出多组速度数值，如下表所示。
橡皮绳
1根
2根
3根
4根
5根
6根
做功
W
2 W
3 W
4 W
5 W
6 W
速度
1.01
1.41
1.73
2.00
2.24
2.45
速度平方
1.02
1.99
2.99
4.00
5.02
6.00
在坐标系中描点、连线，作出W-v2图像。
（_______）
(4)由图像可知，橡皮绳做功与小球获得的速度的关系为_______________。
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，水平面上固定着一条内壁光滑的竖直圆弧轨道，BD为圆弧的竖直直径，C点与圆心O等高。轨道半径为，轨道左端A点与圆心O的连线与竖直方向的夹角为，自轨道左侧空中某一点水平抛出一质量为m的小球，初速度大小，恰好从轨道A点沿切线方向进入圆弧轨道已知，，求：
（1）抛出点P到A点的水平距离；
（2）判断小球在圆弧轨道内侧运动时，是否会脱离轨道，若会脱离，将在轨道的哪一部分脱离。
14．（16分）一质量为m=2kg的滑块能在倾角为θ=37°的足够长的斜面上以a=2m/s2匀加速下滑。若给滑块施加一水平向右的恒力F，使之由静止开始在t=2s的时间内沿斜面运动2m。求：
（1）滑块和斜面之间的动摩擦因数μ；
（2）推力F的大小。
15．（12分）一长木板在光滑水平地面上匀速运动，在t=0时刻将一物块无初速轻放到木板上，此后长木板运动的速度﹣时间图象如图所示．已知长木板的质量M=2kg，物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且物块始终在木板上．取g=10m/s2，求：
（1）物块的质量m；
（2）这一过程中长木板和物块的内能增加了多少？
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】
A．该实验是粒子散射实验，该实验揭示了原子的核式结构模型，A错误；
B．该实验是双缝干涉实验，该实验揭示了光具有波动性，B错误；
C．该实验是光电效应现象的实验，该实验揭示了光具有粒子性，C正确；
D．该实验是放射性现象的实验，从而得出射线的性质，D错误。
故选C。
2、D
【解析】
AC．粒子在磁场中做圆周运动，由于P点位置不确定，粒子从x轴上离开磁场或粒子运动轨迹与y轴相切时，粒子在磁场中转过的圆心角最大，为
粒子在磁场中的最长运动时间
粒子最小的圆心角为P点与坐标原点重合，最小圆心角
粒子在磁场中的最短运动时间
粒子在磁场中运动所经历的时间为
说明无法确定粒子在磁场中运动的时间和粒子的偏转角，故AC错误；
B．粒子在磁场中做圆周运动，由于P点位置不确定，粒子的偏转角不确定，则无法确定粒子的运动半径，故B错误；
D．粒子在磁场中做圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则
且
则得
说明可确定粒子做圆周运动的周期，故D正确。
故选D。
3、D
【解析】
A．由于两颗卫星属于地球静止轨道卫星，其轨道半径一定大于地球半径，由公式
得
由于第一宇宙速度即为半径为地球半径的卫星的线速度，则这两颗卫星在轨运行的线速度一定小于第一宇宙速度，故A错误；
B．由于不清楚两颗卫星的质量，则无法比较两颗卫星的动能，故B错误；
C．由于不清楚两颗卫星的质量，则无法比较两颗卫星的向心力，故C错误；
D．由于两颗卫星属于地球静止轨道卫星，则两颗卫星的轨道半径一定相等，由公式
得
则加速度大小一定相等，故D正确。
故选D。
4、D
【解析】
质子的电荷数为1，质量数为1；中子的电荷数为0，质量数为1；根据电荷数、质量数守恒，X的质子数(电荷数)为1+13−0=14，质量数为1+27−1=27，中子数：27−14=13。
A. 28和15。与上述结论不符，故A错误；
B. 27和14。与上述结论不符，故B错误；
C. 15和13。与上述结论不符，故C错误；
D. 14和13。与上述结论相符，故D正确。
5、B
【解析】
根据万有引力提供向心力可得
解得卫星在轨道半径为的圆轨道上运动的线速度大小
同理可得在半径为的圆轨道上做圆周运动的线速度大小为
设卫星在椭圆轨道上点的速度为，根据题意有
可知在点时发动机对卫星做功
在点时发动机对卫星做的功为
因此有
故B正确，A、C、D错误；
故选B。
6、B
【解析】
A．两卫星绕木星（）运动，有
得
由题意知，则
故A错误；
BCD．由万有引力提供向心力
得
，，
得
故B正确，CD错误。
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】
A．带电粒子在磁场中受到洛伦兹力发生偏转，根据左手定则可知粒子c带正电，粒子a、b带负电，A正确；
B．洛伦兹力提供向心力
解得
根据几何关系可知粒子运动的半径最小，所以粒子的速率最小，B错误；
C．粒子在磁场中运动的周期为
粒子在磁场中轨迹对应的圆心角最大，大小为，所以粒子在磁场中运动的时间最长，为半个周期，C正确；
D．洛伦兹力提供向心力
解得粒子运动半径
磁感应强度增大，可知粒子运动的半径减小，所以粒子运动的圆心角仍然为，结合上述可知粒子运动的周期改变，所以粒子运动的时间改变，D错误。
故选AC。
8、AD
【解析】
b棒静止说明b棒受力平衡，即安培力和重力沿斜面向下的分力平衡，a棒匀速向上运动，说明a棒受绳的拉力和重力沿斜面向下的分力大小以及沿斜面向下的安培力三个力平衡，c匀速下降则c所受重力和绳的拉力大小平衡．由b平衡可知，安培力大小F安=mgsinθ，由a平衡可知F绳=F安+mgsinθ=2mgsinθ，由c平衡可知F绳=mcg；因为绳中拉力大小相等，故2mgsinθ=mcg，即物块c的质量为2msinθ，故A正确；b放上之前，根据能量守恒知a增加的重力势能也是由于c减小的重力势能，故B错误；a匀速上升重力势能在增加，故根据能量守恒知C错误；根据b棒的平衡可知F安=mgsinθ又因为F安=BIL，故，故D正确；故选AD．
考点：物体的平衡；安培力.
9、BCD
【解析】
A．由图可得，该波的波长为8m；若波向右传播，则满足
3+8k=v×0.1（k=0、1、2……）
解得
v=30+80k
若波向左传播，则满足
5+8k=v×0.1（k=0、1、2……）
解得
v=50+80k
当k=0时v=50m/s，则则该波沿x轴负方向传播，故A错误；
B．若波向左传播，x=4m处的质点在t=0.1s时振动速度方向沿y轴负方向，故B正确；
C．若v=30m/s，则
则0.8s=3T，即经过3个周期，所以x=5m处的质点在0时刻起0.8s内通过的路程为1.2m，故C正确；
D．若波速为110m/s，则
发生干涉，频率相等，故D正确。
故选BCD。
【点睛】
根据两个时刻的波形，分析时间与周期的关系或波传播距离与波长的关系是关键，要抓住波的周期性得到周期或波传播速度的通项，从而得到周期或波速的特殊值．
10、ABD
【解析】
A.由题意可知，两导体棒运动过程相同，说明受力情况相同，对a分析可知，a切割磁感线产生感应电动势，从而产生沿导轨平面向上的安培力，故a棒受合外力小于mgsinθ﹣μmgcosθ；对b棒分析可知，b棒的受合外力也一定小于mgsinθ﹣μmgcosθ，由于磁场平行于斜面，安培力垂直于斜面，因此只能是增大摩擦力来减小合外力，因此安培力应垂直斜面向下，由流过b棒的电流方向，根据左手定则可知，匀强磁场B2的方向一定是平行导轨向上，故A正确；
B.根据A的分析可知，a棒受到的安培力与b棒受到的安培力产生摩擦力应相等，即B1IL=μB2IL；解得B1=μB2，故B正确；
C.由以上分析可知，b棒受到的摩擦力大于μmgcosθ，因此整个过程摩擦产生的热量Q12μmgLcosθ，故C错误；
D.因b增加的摩擦力做功与a中克服安培力所做的功相等，故b中因安培力而增加的热量与焦耳热相同，设产生焦耳热为Q2，则根据能量守恒定律可知：
2mgLsinθ﹣2μmgLcosθ﹣2Q2=2mv2
解得整个过程产生的焦耳热：
Q2=mgLsinθ﹣μmgLcosθ﹣mv2
故D正确。
故选ABD。
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、AD D
【解析】
(1)[1]探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系实验要用到交流电压表，B是直流电流表，C是直流电压表，A是多用电表，可以用多用电表的交流电压挡测电压，实验中为了安全，输入电压不能超过12V，需要交流学生电源，故选AD。
(2)[2]如果是理想变压器，则电压比等于匝数比，输出电压为5V，但图中变压器存在比较大的漏磁，实际输出电压小于5V，故D正确。
故选D。
12、 橡皮筋做功与小球获得的速度平方成正比或W∝v2
【解析】
(2)[1] 根据胡克定律有：
F=k（l2-l1）
求得橡皮绳的劲度系数为：
(3)[2] 做出W-v2图象，如图所示：
(4)[3] 由图象可知，W-v2图象为过原点的一条直线，所以橡皮绳做功与小球获得的速度的关系为：橡皮绳做功与小球获得的速度平方成正比。
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）1.2m；（2）会，小球在轨道CD部分脱离轨道
【解析】
（1）如图所示，画出小球通过A点时的速度矢量三角形
代入数据求得
（2）根据速度矢量三角形
说明小球能越过轨道C点；
假设小球能从A运动到D，根据动能定理
解得
若小球恰能通过D点则有
因，因此小球会在轨道CD部分脱离轨道。
14、（1）0.5，（2）44N或1.82N。
【解析】
（1）未施加推力过程，牛顿第二定律：
代入数据，解得：；
（2）施加推力后，由：
得：
滑块沿斜面做匀加速直线运动，有加速度向上和向下两种可能：
当加速度沿斜面向上时，根据牛顿第二定律，有：
解得：
当加速度沿斜面向下时，根据牛顿第二定律，有：
解得：。
15、（1）4kg（2）24J
【解析】
（1）长木板和物块组成的系统动量守恒：
代入数据解得： ．
（2）设这一过程中长木板和物块的内能增加量为Q，根据能量守恒定律：
江西省宜春第九中学2022-2023学年高三下学期第四次月考物理试题试卷
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、下列四个实验中，能说明光具有粒子性的是（ ）
A． B．
C． D．
2、如图所示，在x>0、y>0的空间中有恒定的匀强磁场，磁感应强度的大小为B，方向垂直于xOy平面向里。现有一质量为m、电量为q的带正电粒子，从x轴上的某点P沿着与x轴成角的方向射人磁场。不计重力影响，则可以确定的物理量是（ ）
A．粒子在磁场中运动的时间 B．粒子运动的半径
C．粒子从射入到射出的速度偏转角 D．粒子做圆周运动的周期
3、我国相继成功发射的“实践卫星二十号”和“通信技术试验卫星五号”都属于地球静止轨道卫星，它们均绕地球做匀速圆周运动。则两颗卫星在轨运行的（ ）
A．线速度等于第－宇宙速度 B．动能一定相等
C．向心力大小一定相等 D．向心加速度大小一定相等
4、一质子束入射到静止靶核上，产生如下核反应：，p、n分别为质子和中子，则产生的新核含有质子和中子的数目分别为（ ）
A．28和15 B．27和14 C．15和13 D．14和13
5、我国成功地发射了北斗三号组网卫星，如图为发射卫星的示意图。先将卫星发射到半径为的圆轨道 上做匀速圆周运动，到A点时使卫星加速进入椭圆轨道，到椭圆轨道的远地点B点时，再次改变卫星的速度， 使卫星进入半径为的圆轨道做匀速圆周运动。已知卫星在椭圆轨道时距地心的距离与速度的乘积为定 值，卫星在椭圆轨道上A点时的速度为v，卫星的质量为m，地球质量为M，引力常量为G，则发动机在A点对卫星做的功与在B点对卫星做的功之差为（不计卫星的质量变化）（ ）
A． B．
C． D．
6、木星有很多卫星，已经确认的有79颗。其中木卫一绕木星运行的周期约为1.769天，其表面重力加速度约为，木卫二绕木星运行的周期约为3.551天，其表面重力加速度约为。它们绕木星的轨道近似为圆形。则两颗卫星相比（ ）
A．木卫一距离木星表面远 B．木卫一的向心加速度大
C．木卫一的角速度小 D．木卫一的线速度小
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。在MNQP中有一垂直纸面向里匀强磁场。质量和电荷量都相等的带电粒子a、b、c以不同的速率从O点沿垂直于PQ的方向射入磁场。图中实线是它们的轨迹。已知O是PQ的中点。不计粒子重力。下列说法中正确的是（ ）
A．粒子c带正电，粒子a、b带负电
B．射入磁场时粒子c的速率最小
C．粒子a在磁场中运动的时间最长
D．若匀强磁场磁感应强度增大，其它条件不变，则a粒子运动时间不变
8、在倾角为θ的斜面上固定两根足够长的光滑平行金属导轨PQ、MN，相距为L，导轨处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下．有两根质量均为m的金属棒a、b，先将a棒垂直导轨放置，用跨过光滑定滑轮的细线与物块c连接，连接a棒的细线平行于导轨，由静止释放c，此后某时刻，将b也垂直导轨放置，a、c此刻起做匀速运动，b棒刚好能静止在导轨上．a棒在运动过程中始终与导轨垂直，两棒与导轨电接触良好，导轨电阻不计．则（ ）
A．物块c的质量是2msinθ
B．b棒放上导轨前，物块c减少的重力势能等于a、c增加的动能
C．b棒放上导轨后，物块c减少的重力势能等于回路消耗的电能
D．b棒放上导轨后，a棒中电流大小是
9、如图所示，一列简谐横波正沿x轴传播，实线是t=0时的波形图，虚线为t=0.1s时的波形图，则以下说法正确的是（ ）
A．若波速为50m/s，则该波沿x轴正方向传播
B．若波速为50m/s，则x=4m处的质点在t=0.1s时振动速度方向沿y轴负方向
C．若波速为30m/s，则x=5m处的质点在0时刻起0.8s内通过的路程为1.2m
D．若波速为110m/s，则能与该波发生干涉的波的频率为13.75Hz
10、如图所示，两根弯折的平行的金属轨道AOB和A′O′B′固定在水平地面上，与水平地面夹角都为θ，AO=OB=A′O′=O′B′=L，OO′与AO垂直，两虚线位置离顶部OO′等距离，虚线下方的导轨都处于匀强磁场中，左侧磁场磁感应强度为B1，垂直于导轨平面向上，右侧磁场B2（大小、方向未知）平行于导轨平面，两根金属导体杆a和b质量都为m，与轨道的摩擦系数都为μ，将它们同时从顶部无初速释放，能同步到达水平地面且刚到达水平地面速度均为v，除金属杆外，其余电阻不计，重力加速度为g，则下列判断正确的是（ ）
A．匀强磁场B2的方向一定是平行导轨向上 B．两个匀强磁场大小关系为：B1=μB2
C．整个过程摩擦产生的热量为Q1=2μmgLcosθ D．整个过程产生的焦耳热Q2=mgLsinθ﹣μmgLcosθ﹣mv2
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）在“探究变压器线圈两端的电压与匝数之间的关系”实验中，斌斌利用如图所示可拆式变压器（铁芯不闭合）进行研究。
（1）实验还需要下列器材中的________；
（2）实验中，图中变压器的原线圈接线“0、8”接线柱，所接电源电压为交流10.0V，副线圈接线“0、4”接线柱，则副线圈所接电表示数可能是______。
A．20.0 V
B．15.0 V
C．5.0 V
D．2.5 V
12．（12分）某同学在“探究功与速度变化之间的关系”的实验中，同时测出实验中橡皮绳的劲度系数。所用实验装置如图所示，已知小球质量为m。具体实验步骤如下：
(1)将小球放在木板上，木板左端抬高一个小角度，以平衡摩擦力。
(2)将原长为OM的橡皮绳一端固定在木板右端的O点，另一端通过力传感器连接小球，将小球拉至P点（M点左侧），测得OM的距离为ll，OP的距离为l2，力传感器示数为F，则橡皮绳的劲度系数为______（用F、l1、l2表示）。
(3)将小球从P点由静止释放，在M点右侧放置一速度传感器，可测出传感器所在位置的速度v。将小球连上2根、3根…橡皮绳，重复操作过程，测出多组速度数值，如下表所示。
橡皮绳
1根
2根
3根
4根
5根
6根
做功
W
2 W
3 W
4 W
5 W
6 W
速度
1.01
1.41
1.73
2.00
2.24
2.45
速度平方
1.02
1.99
2.99
4.00
5.02
6.00
在坐标系中描点、连线，作出W-v2图像。
（_______）
(4)由图像可知，橡皮绳做功与小球获得的速度的关系为_______________。
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，水平面上固定着一条内壁光滑的竖直圆弧轨道，BD为圆弧的竖直直径，C点与圆心O等高。轨道半径为，轨道左端A点与圆心O的连线与竖直方向的夹角为，自轨道左侧空中某一点水平抛出一质量为m的小球，初速度大小，恰好从轨道A点沿切线方向进入圆弧轨道已知，，求：
（1）抛出点P到A点的水平距离；
（2）判断小球在圆弧轨道内侧运动时，是否会脱离轨道，若会脱离，将在轨道的哪一部分脱离。
14．（16分）一质量为m=2kg的滑块能在倾角为θ=37°的足够长的斜面上以a=2m/s2匀加速下滑。若给滑块施加一水平向右的恒力F，使之由静止开始在t=2s的时间内沿斜面运动2m。求：
（1）滑块和斜面之间的动摩擦因数μ；
（2）推力F的大小。
15．（12分）一长木板在光滑水平地面上匀速运动，在t=0时刻将一物块无初速轻放到木板上，此后长木板运动的速度﹣时间图象如图所示．已知长木板的质量M=2kg，物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且物块始终在木板上．取g=10m/s2，求：
（1）物块的质量m；
（2）这一过程中长木板和物块的内能增加了多少？
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】
A．该实验是粒子散射实验，该实验揭示了原子的核式结构模型，A错误；
B．该实验是双缝干涉实验，该实验揭示了光具有波动性，B错误；
C．该实验是光电效应现象的实验，该实验揭示了光具有粒子性，C正确；
D．该实验是放射性现象的实验，从而得出射线的性质，D错误。
故选C。
2、D
【解析】
AC．粒子在磁场中做圆周运动，由于P点位置不确定，粒子从x轴上离开磁场或粒子运动轨迹与y轴相切时，粒子在磁场中转过的圆心角最大，为
粒子在磁场中的最长运动时间
粒子最小的圆心角为P点与坐标原点重合，最小圆心角
粒子在磁场中的最短运动时间
粒子在磁场中运动所经历的时间为
说明无法确定粒子在磁场中运动的时间和粒子的偏转角，故AC错误；
B．粒子在磁场中做圆周运动，由于P点位置不确定，粒子的偏转角不确定，则无法确定粒子的运动半径，故B错误；
D．粒子在磁场中做圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则
且
则得
说明可确定粒子做圆周运动的周期，故D正确。
故选D。
3、D
【解析】
A．由于两颗卫星属于地球静止轨道卫星，其轨道半径一定大于地球半径，由公式
得
由于第一宇宙速度即为半径为地球半径的卫星的线速度，则这两颗卫星在轨运行的线速度一定小于第一宇宙速度，故A错误；
B．由于不清楚两颗卫星的质量，则无法比较两颗卫星的动能，故B错误；
C．由于不清楚两颗卫星的质量，则无法比较两颗卫星的向心力，故C错误；
D．由于两颗卫星属于地球静止轨道卫星，则两颗卫星的轨道半径一定相等，由公式
得
则加速度大小一定相等，故D正确。
故选D。
4、D
【解析】
质子的电荷数为1，质量数为1；中子的电荷数为0，质量数为1；根据电荷数、质量数守恒，X的质子数(电荷数)为1+13−0=14，质量数为1+27−1=27，中子数：27−14=13。
A. 28和15。与上述结论不符，故A错误；
B. 27和14。与上述结论不符，故B错误；
C. 15和13。与上述结论不符，故C错误；
D. 14和13。与上述结论相符，故D正确。
5、B
【解析】
根据万有引力提供向心力可得
解得卫星在轨道半径为的圆轨道上运动的线速度大小
同理可得在半径为的圆轨道上做圆周运动的线速度大小为
设卫星在椭圆轨道上点的速度为，根据题意有
可知在点时发动机对卫星做功
在点时发动机对卫星做的功为
因此有
故B正确，A、C、D错误；
故选B。
6、B
【解析】
A．两卫星绕木星（）运动，有
得
由题意知，则
故A错误；
BCD．由万有引力提供向心力
得
，，
得
故B正确，CD错误。
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】
A．带电粒子在磁场中受到洛伦兹力发生偏转，根据左手定则可知粒子c带正电，粒子a、b带负电，A正确；
B．洛伦兹力提供向心力
解得
根据几何关系可知粒子运动的半径最小，所以粒子的速率最小，B错误；
C．粒子在磁场中运动的周期为
粒子在磁场中轨迹对应的圆心角最大，大小为，所以粒子在磁场中运动的时间最长，为半个周期，C正确；
D．洛伦兹力提供向心力
解得粒子运动半径
磁感应强度增大，可知粒子运动的半径减小，所以粒子运动的圆心角仍然为，结合上述可知粒子运动的周期改变，所以粒子运动的时间改变，D错误。
故选AC。
8、AD
【解析】
b棒静止说明b棒受力平衡，即安培力和重力沿斜面向下的分力平衡，a棒匀速向上运动，说明a棒受绳的拉力和重力沿斜面向下的分力大小以及沿斜面向下的安培力三个力平衡，c匀速下降则c所受重力和绳的拉力大小平衡．由b平衡可知，安培力大小F安=mgsinθ，由a平衡可知F绳=F安+mgsinθ=2mgsinθ，由c平衡可知F绳=mcg；因为绳中拉力大小相等，故2mgsinθ=mcg，即物块c的质量为2msinθ，故A正确；b放上之前，根据能量守恒知a增加的重力势能也是由于c减小的重力势能，故B错误；a匀速上升重力势能在增加，故根据能量守恒知C错误；根据b棒的平衡可知F安=mgsinθ又因为F安=BIL，故，故D正确；故选AD．
考点：物体的平衡；安培力.
9、BCD
【解析】
A．由图可得，该波的波长为8m；若波向右传播，则满足
3+8k=v×0.1（k=0、1、2……）
解得
v=30+80k
若波向左传播，则满足
5+8k=v×0.1（k=0、1、2……）
解得
v=50+80k
当k=0时v=50m/s，则则该波沿x轴负方向传播，故A错误；
B．若波向左传播，x=4m处的质点在t=0.1s时振动速度方向沿y轴负方向，故B正确；
C．若v=30m/s，则
则0.8s=3T，即经过3个周期，所以x=5m处的质点在0时刻起0.8s内通过的路程为1.2m，故C正确；
D．若波速为110m/s，则
发生干涉，频率相等，故D正确。
故选BCD。
【点睛】
根据两个时刻的波形，分析时间与周期的关系或波传播距离与波长的关系是关键，要抓住波的周期性得到周期或波传播速度的通项，从而得到周期或波速的特殊值．
10、ABD
【解析】
A.由题意可知，两导体棒运动过程相同，说明受力情况相同，对a分析可知，a切割磁感线产生感应电动势，从而产生沿导轨平面向上的安培力，故a棒受合外力小于mgsinθ﹣μmgcosθ；对b棒分析可知，b棒的受合外力也一定小于mgsinθ﹣μmgcosθ，由于磁场平行于斜面，安培力垂直于斜面，因此只能是增大摩擦力来减小合外力，因此安培力应垂直斜面向下，由流过b棒的电流方向，根据左手定则可知，匀强磁场B2的方向一定是平行导轨向上，故A正确；
B.根据A的分析可知，a棒受到的安培力与b棒受到的安培力产生摩擦力应相等，即B1IL=μB2IL；解得B1=μB2，故B正确；
C.由以上分析可知，b棒受到的摩擦力大于μmgcosθ，因此整个过程摩擦产生的热量Q12μmgLcosθ，故C错误；
D.因b增加的摩擦力做功与a中克服安培力所做的功相等，故b中因安培力而增加的热量与焦耳热相同，设产生焦耳热为Q2，则根据能量守恒定律可知：
2mgLsinθ﹣2μmgLcosθ﹣2Q2=2mv2
解得整个过程产生的焦耳热：
Q2=mgLsinθ﹣μmgLcosθ﹣mv2
故D正确。
故选ABD。
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、AD D
【解析】
(1)[1]探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系实验要用到交流电压表，B是直流电流表，C是直流电压表，A是多用电表，可以用多用电表的交流电压挡测电压，实验中为了安全，输入电压不能超过12V，需要交流学生电源，故选AD。
(2)[2]如果是理想变压器，则电压比等于匝数比，输出电压为5V，但图中变压器存在比较大的漏磁，实际输出电压小于5V，故D正确。
故选D。
12、 橡皮筋做功与小球获得的速度平方成正比或W∝v2
【解析】
(2)[1] 根据胡克定律有：
F=k（l2-l1）
求得橡皮绳的劲度系数为：
(3)[2] 做出W-v2图象，如图所示：
(4)[3] 由图象可知，W-v2图象为过原点的一条直线，所以橡皮绳做功与小球获得的速度的关系为：橡皮绳做功与小球获得的速度平方成正比。
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）1.2m；（2）会，小球在轨道CD部分脱离轨道
【解析】
（1）如图所示，画出小球通过A点时的速度矢量三角形
代入数据求得
（2）根据速度矢量三角形
说明小球能越过轨道C点；
假设小球能从A运动到D，根据动能定理
解得
若小球恰能通过D点则有
因，因此小球会在轨道CD部分脱离轨道。
14、（1）0.5，（2）44N或1.82N。
【解析】
（1）未施加推力过程，牛顿第二定律：
代入数据，解得：；
（2）施加推力后，由：
得：
滑块沿斜面做匀加速直线运动，有加速度向上和向下两种可能：
当加速度沿斜面向上时，根据牛顿第二定律，有：
解得：
当加速度沿斜面向下时，根据牛顿第二定律，有：
解得：。
15、（1）4kg（2）24J
【解析】
（1）长木板和物块组成的系统动量守恒：
代入数据解得： ．
（2）设这一过程中长木板和物块的内能增加量为Q，根据能量守恒定律：
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