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宁夏青铜峡市吴忠中学2023届高三下学期期末学业水平调研物理试题试卷
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这是一份宁夏青铜峡市吴忠中学2023届高三下学期期末学业水平调研物理试题试卷，共14页。
宁夏青铜峡市吴忠中学2023届高三下学期期末学业水平调研物理试题试卷
考生须知：
1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。
2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。
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、某理想变压器原、副线圈的匝数之比为10∶1，当原线圈两端输入如图所示(图示中的图线为正弦曲线的正值部分)的电压时，副线圈的输出电压为（ ）
A．22 V B．22 V C．11 V D．11 V
2、心电图仪是将心肌收缩产生的脉动转化为电压脉冲的仪器，其输出部分可等效为一个不计内阻的交流电源，其电压U1会随着心跳频率发生变化。如图所示，心电仪与一理想变压器的初级线圈相连接，扬声器（等效为一个定值电阻）与一滑动变阻器连接在该变压器的次级线圈。则（ ）
A．保持滑动变阻器滑片P不动，当U1变小时，扬声器的功率变大
B．保持滑动变阻器滑片P不动，当U1变小时，原线圈电流I1变小
C．若保持U1不变，将滑动变阻器滑片P向右滑，扬声器获得的功率增大
D．若保持U1不变，将滑动变阻器滑片P向右滑，副线圈的电流I2增大
3、1916年爱因斯坦建立广义相对论后预言了引力波的存在，2017年引力波的直接探测获得了诺贝尔物理学奖．科学家们其实是通过观测双星轨道参数的变化来间接验证引力波的存在．如图所示为某双星系统A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动的示意图，若A星的轨道半径大于B星的轨道半径，双星的总质量M，双星间的距离为L，其运动周期为T，则下列说法中正确的是
A．A的质量一定大于B的质量
B．A的线速度一定小于B的线速度
C．L一定，M越小，T越小
D．M一定，L越小，T越小
4、人们发现，不同的原子核，其核子的平均质量（原子核的质量除以核子数）与原子序数有如图所示的关系。下列关于原子结构和核反应的说法错误的是（ ）
A．由图可知，原子核D和E聚变成原子核F时会有质量亏损要放出能量
B．由图可知，原子核A裂变成原子核B和C时会有质量亏损，要放出核能
C．已知原子核A裂变成原子核B和C时放出的γ射线能使某金属板逸出光电子，若增加γ射线强度，则逸出光电子的最大初动能增大
D．在核反应堆的铀棒之间插入镉棒是为了控制核反应速度
5、如图所示，重力均为G的两小球用等长的细绳a、b悬挂在O点，两小球之间用一根轻弹簧连接，两小球均处于静止状态，两细绳a、b与轻弹簧c恰好构成正三角形。现用水平力F缓慢拉动右侧小球，使细绳a最终竖直，并保持两小球处于静止状态。下列说法正确的是（ ）
A．最终状态时，水平拉力F等于
B．最终状态与初态相比，轻弹簧c的弹性势能保持不变
C．最终状态与初态相比，右侧小球机械能的增加量等于弹簧弹性势能的减小量加上力F做的功
D．最终状态与初态相比，系统的机械能增加
6、两球A、B在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，mA＝1 kg，mB＝2 kg，vA＝6 m/s，vB＝2 m/s。当A追上B并发生碰撞后，两球A、B速度的可能值是（ ）
A．vA′＝3 m/s，vB′＝4 m/s B．vA′＝5 m/s，vB′＝2.5 m/s
C．vA′＝2 m/s，vB′＝4 m/s D．vA′＝－4 m/s，vB′＝7 m/s
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、如图甲所示，理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1，原线圈接入如图乙所示的正弦交流电，副线圈与二极管（正向电阻为零，相当于导线；反向电阻为无穷大，相当于断路）、定值电阻R0、热敏电阻Rt（阻值随温度的升高而减小）及报警器P（电流增加到一定值时报警器P将发出警报声）组成闭合电路，电压表、电流表均为理想电表。则以下判断正确的是（ ）
A．变压器线圈输出交流电的频率为100 Hz
B．电压表的示数为11V
C．Rt处温度减小到一定值时，报警器P将发出警报声
D．报警器报警时，变压器的输入功率比报警前大
8、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
9、如图所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点．左侧是一轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为2r．b点在小轮上，到小轮中心的距离为r．c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上．若在传动过程中，皮带不打滑．则（ ）
A．a点与c点的线速度大小相等 B．b点与d点的角速度大小相等
C．a点与d点的向心加速度大小相等 D．a点与b点的向心加速度大小相等
10、一列向右传播的横波在t=0时的波形如图所示，A、B两质点间距为8m，B、C两质点平衡位置的间距为3m，当t=1s时，质点C恰好通过平衡位置，该波的波速可能为（ ）
A．m/s
B．1m/s
C．13m/s
D．17m/s
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）用图（a）所示的实验装置，探究小车匀加速运动的加速度与其质量及所受拉力的关系。实验所用交变电流的频率为。
(1)保持沙桶及沙的总质量不变，改变小车上砝码的质量，分别做了5次实验。在图（b）所示的坐标系中标出了相应的实验数据。
(2)再进行第6次实验，测得小车及砝码总质量为，实验得到图（c）所示的纸带。纸带上相邻计数点之间还有4个点未画出，由纸带数据计算加速度为__________。（保留3位有效数字）
(3)请把第6次实验的数据标在图（b）所示的坐标系中，并作出实验的图像________。
12．（12分）某实验小组做“验证力合成的平行四边形定则”实验，涉及以下问题，请分析解答。
(1)实验的部分步骤如下：
①将橡皮筋的一端固定在点，另一端拴上两根细绳，每根细绳分别连一个弹簧测力计
②如图所示，沿相互垂直的两个方向分别拉两个弹簧测力计，使橡皮筋的绳套端被拉到某一点，由弹簧测力计的示数记录两个拉力、的大小，此时_________，______
③再用一个弹簧测力计将橡皮筋的绳套端拉至点，读出拉力大小并确定其方向
④在如图所示的方格纸上以每格为标度，作出拉力、
⑤应用平行四边形定则作出、的合力的图示，并按每格的标度读出合力的大小
⑥若在误差允许的范围内，与满足__________，则验证了力合成的平行四边形定则
(2)实验中，下列器材中必须要用的是__________
(3)下列实验操作正确的是________。
A．拉动橡皮筋时，弹簧测力计要与木板平面平行
B．每次拉伸橡皮筋时，两个弹簧测力计间的夹角越大越好
C．描点确定拉力方向时，两点间的距离应尽可能大一些
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）横截面积处处相同的U形玻璃管竖直放置左端封闭,右端开口.初始时,右端管内用h1=4cm的水银柱封闭一段长为L1=9cm的空气柱
A左端管内用水银封闭有长为L2=14cm的空气柱
B,这段水银柱液面高度差为h2=8cm,如图甲所示.
已知大气压强P0=76.0cmHg,环境温度不变.
(i)求初始时空气柱B的压强(以cmHg为单位)；
(ii)若将玻璃管缓慢旋转180°,使U形管竖直倒置(水银未混合未溢出),如图乙所示当管中水银静止时,求水银柱液面高度差h3.
14．（16分）小王在实验室做单摆实验时得到如图甲所示的单摆振动情形，O是它的平衡位置，B、C是摆球所能到达的左右最远位置，此时的摆动角度为θ，小王通过实验测得当地重力加速度为g＝10m/s2，并且根据实验情况绘制了单摆的振动图象如图乙所示，设图中单摆向右摆动为正方向。求：
(1)单摆的振幅、摆长约为多少；
(2)估算单摆振动时最大速度v。(可能用到的公式1－cosθ＝2sin2)(计算结果均保留三位有效数字)
15．（12分）某透明介质的截面图如图所示，直角三角形的直角边BC与半圆形直径重合，∠ACB = 30°，半圆形的半径为R， —束光线从E点射入介质，其延长线过半圆形的圆心O，且E、O两点距离为R，已知光在真空的传播速度为c，介质折射率为。求：
(1)光线在E点的折射角并画出光路图；
(2)光线进入介质到射到圆弧的距离和时间。
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】
由公式
其中
V
解得
V
故ABD错误，C正确。
故选C。
2、B
【解析】
AB．保持滑动变阻器滑片P不动，当U1变小时，根据变压器原副线圈的电压与匝数关系可知，次级电压U2减小，则扬声器的功率变小；次级电流减小，则初级电流I1也减小，选项A错误，B正确；
CD．若保持U1不变，则次级电压U2不变，将滑动变阻器滑片P向右滑，则R电阻变大，次级电流I2减小，则扬声器获得的功率减小，选项CD错误。
故选B。
3、D
【解析】
A、根据万有引力提供向心力，因为，所以，即A的质量一定小于B的质量，故A错误；
B、双星系统角速度相等，根据，且，可知A的线速度大于B的线速度，故B错误；
CD、根据万有引力提供向心力公式得：，解得周期为，由此可知双星的距离一定，质量越小周期越大，故C错误；总质量一定，双星之间的距离就越大，转动周期越大，故D正确；
故选D．
【点睛】
解决本题的关键知道双星靠相互间的万有引力提供向心力，具有相同的角速度．以及会用万有引力提供向心力进行求解．
4、C
【解析】
A.由图可知，D和E核子的平均质量大于F核子的平均质量，原子核D和E聚变成原子核F时，核子总质量减小，有质量亏损，要释放能量，选项A正确；
B.由图可知，A的核子平均质量大于B与C核子的平均质量，原子核A裂变成原子核B和C时会有质量亏损，要放出核能，选项B正确；
C.根据光电效应方程知，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关，选项C错误；
D.在核反应堆的铀棒之间插入镉棒是为了控制核反应速度，选项D正确；
本题选错误的，故选C。
5、D
【解析】
AB．以左边小球为研究对象，初状态受到重力、弹簧弹力和细绳拉力，如图所示
根据平衡条件可得细绳拉力，其中θ=30°，则
根据对称性可知，初状态细绳b的拉力大小为，末状态以右边的小球为研究对象，受到重力、细绳b的拉力和水平方向拉力而平衡，根据图中几何关系可得
其中α＞θ，则
根据平衡条件可得：F=Gtanα，由于弹簧的长度发生变化，轻弹簧c的弹性势能改变，后来三边构成的三角形不是等边三角形，故α≠60°，则，故AB错误。
C．最终状态与初态相比，根据能量守恒可知，两球机械能的增加量等于弹簧弹性势能的减小量加上力F做的功，而左侧小球机械能减小，故右侧小球增加量大于弹簧弹性势能的减小量加上力F做的功，故C错误；
D．两球和弹簧组成的系统机械能的增加量等于外力F做的功，由于F做正功，故系统机械能增加，故D正确。
故选D。
6、C
【解析】
A．碰前系统总动量为：
碰前总动能为：
如果，，则碰后总动量为：
动量不守恒，不可能，A错误；
B．碰撞后，、两球同向运动，球在球的后面，球的速度大于球的速度，不可能，B错误；
C．如果，，则碰后总动量为：
系统动量守恒，碰后总动能为：
系统动能减小，满足碰撞的条件，C正确；
D．如果，，则碰后总动量为
系统动量守恒，碰后总动能为：
系统动能增加，不可能，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、BD
【解析】
A．由题图乙可知
f＝＝50 Hz
而理想变压器不改变交流电的频率，A项错误。
B．由题图乙可知原线圈输入电压的有效值U1＝220 V，则副线圈两端电压有效值
U2＝U1＝22 V
设电压表示数为U，由于二极管作用，副线圈回路在一个周期内只有半个周期的时间有电流，则由有效值定义有
解得
U＝＝11V
B项正确。
C．由题给条件可知，Rt处温度升高到一定值时，报警器会发出警报声，C项错误。
D．因报警器报警时回路中电流比报警前大，则报警时副线圈回路的总功率比报警前大，而输入功率与输出功率相等，D正确。
故选BD。
8、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。
9、ABC
【解析】
AB．根据圆周运动的规律可得：a点与c点在相等时间内转过的弧长是相等的，所以二者的线速度大小相等；b点与d点在相等时间内转过的角度是相等的，所以二者角速度大小相等；AB正确．
CD．设a点的线速度大小为v，则c点的线速度大小为v，c、b、d三点的角速度大小均为；据向心加速度公式：可得，a点的向心加速度大小为，c点的向心加速度大小为，b点的向心加速度大小为：，d点的向心加速度大小为：．故C正确，D错误．
10、BCD
【解析】
根据图象可知：AB间距离等于一个波长λ。根据波形的平移法得到时间t=1s与周期的关系式，求出周期的通项，求出波速的通项，再得到波速的特殊值。
【详解】
由图读出波长λ=8m，波向右传播，质点C恰好通过平衡位置时，波传播的最短距离为1m，根据波形的平移法得：
或，n=0，1，2…
则波速或
当n=0时：v=1m/s或5m/s，
当n=1时：v=9m/s或13m/s，
当n=2时：v=17m/s或21m/s，
故A正确，BCD错误。
故选A。
【点睛】
本题的解题关键是运用波形平移法，得到时间与周期的关系式，得到波速的通项，再研究特殊值。
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、0.633
【解析】
(2)[1]相邻计数点时间间隔为
由逐差法计算加速度有
(3)[2]本次实验的数据为：
将其在坐标系内描点，坐标系上全部的6个点均有效。画--条平滑的、细的直线，使各点对称分布在直线的两侧，且直线过坐标原点。图像如图所示：
12、 大小相等，方向相同 C AC
【解析】
(1)[1][2]②弹簧测力计的分度值为，估读至，则示数分别为
，
[3]⑥若在误差允许的范围内，与合满足大小相等，方向相同，则验证了力合成的平行四边形定则；
(2)[4]实验还需要用毫米刻度尺画直线、并进行长度的测量，所以C正确，A、B错误；
故选C；
(3)[5]A．实验是通过在白纸上作力的图示来验证平行四边形定则，为了减小实验误差，弹簧测力计、细绳、橡皮筋都应与木板平行，这样各力的图示能够正确体现相应力的大小，故A正确；
B．为减小作图过程中产生的误差，两个弹簧测力计拉力间的夹角不能太小，也不能太大，故B错误；
C．描点确定拉力方向时，两点之间的距离应尽可能大一些，以减小实验的误差，故C正确；
故选AC。
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、 (i)72cmHg (ii)12cm
【解析】
(i)初始时，空气柱A的压强为pA＝p0＋ρgh1
而pB＋ρgh2＝pA
联立解得气体B的压强为pB=72cmHg
(ii)U形管倒置后，空气柱A的压强为pA′＝p0－ρgh1
空气柱B的压强为pB＇＝pA′＋ρgh3
空气柱B的长度
由玻意耳定律可得pBL2＝pB＇L2＇
联立解得h3＝12cm。
14、 (1) ；；(2)
【解析】
(1)由题图乙读出单摆的振幅，周期
根据单摆的周期公式得摆长
(2)根据机械能守恒定律
又因为很小，故有
15、 (1)30°；；(2)； 。
【解析】
(1)由题
OE＝OC＝R
则：△OEC为等腰三角形
∠OEC＝∠ACB＝30°
所以入射角：
θ1＝60°
由折射定律：n＝ 可得：
sinθ2=，θ2＝30°
由几何关系：∠OED＝30°，则折射光平行于AB的方向，如图；
(2)折射光平行于AB的方向，所以：
ED=2Rcos30°=
光在介质内的速度：v＝，传播的时间：
t＝
联立可得：
t＝
宁夏青铜峡市吴忠中学2023届高三下学期期末学业水平调研物理试题试卷
考生须知：
1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。
2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。
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、某理想变压器原、副线圈的匝数之比为10∶1，当原线圈两端输入如图所示(图示中的图线为正弦曲线的正值部分)的电压时，副线圈的输出电压为（ ）
A．22 V B．22 V C．11 V D．11 V
2、心电图仪是将心肌收缩产生的脉动转化为电压脉冲的仪器，其输出部分可等效为一个不计内阻的交流电源，其电压U1会随着心跳频率发生变化。如图所示，心电仪与一理想变压器的初级线圈相连接，扬声器（等效为一个定值电阻）与一滑动变阻器连接在该变压器的次级线圈。则（ ）
A．保持滑动变阻器滑片P不动，当U1变小时，扬声器的功率变大
B．保持滑动变阻器滑片P不动，当U1变小时，原线圈电流I1变小
C．若保持U1不变，将滑动变阻器滑片P向右滑，扬声器获得的功率增大
D．若保持U1不变，将滑动变阻器滑片P向右滑，副线圈的电流I2增大
3、1916年爱因斯坦建立广义相对论后预言了引力波的存在，2017年引力波的直接探测获得了诺贝尔物理学奖．科学家们其实是通过观测双星轨道参数的变化来间接验证引力波的存在．如图所示为某双星系统A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动的示意图，若A星的轨道半径大于B星的轨道半径，双星的总质量M，双星间的距离为L，其运动周期为T，则下列说法中正确的是
A．A的质量一定大于B的质量
B．A的线速度一定小于B的线速度
C．L一定，M越小，T越小
D．M一定，L越小，T越小
4、人们发现，不同的原子核，其核子的平均质量（原子核的质量除以核子数）与原子序数有如图所示的关系。下列关于原子结构和核反应的说法错误的是（ ）
A．由图可知，原子核D和E聚变成原子核F时会有质量亏损要放出能量
B．由图可知，原子核A裂变成原子核B和C时会有质量亏损，要放出核能
C．已知原子核A裂变成原子核B和C时放出的γ射线能使某金属板逸出光电子，若增加γ射线强度，则逸出光电子的最大初动能增大
D．在核反应堆的铀棒之间插入镉棒是为了控制核反应速度
5、如图所示，重力均为G的两小球用等长的细绳a、b悬挂在O点，两小球之间用一根轻弹簧连接，两小球均处于静止状态，两细绳a、b与轻弹簧c恰好构成正三角形。现用水平力F缓慢拉动右侧小球，使细绳a最终竖直，并保持两小球处于静止状态。下列说法正确的是（ ）
A．最终状态时，水平拉力F等于
B．最终状态与初态相比，轻弹簧c的弹性势能保持不变
C．最终状态与初态相比，右侧小球机械能的增加量等于弹簧弹性势能的减小量加上力F做的功
D．最终状态与初态相比，系统的机械能增加
6、两球A、B在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，mA＝1 kg，mB＝2 kg，vA＝6 m/s，vB＝2 m/s。当A追上B并发生碰撞后，两球A、B速度的可能值是（ ）
A．vA′＝3 m/s，vB′＝4 m/s B．vA′＝5 m/s，vB′＝2.5 m/s
C．vA′＝2 m/s，vB′＝4 m/s D．vA′＝－4 m/s，vB′＝7 m/s
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、如图甲所示，理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1，原线圈接入如图乙所示的正弦交流电，副线圈与二极管（正向电阻为零，相当于导线；反向电阻为无穷大，相当于断路）、定值电阻R0、热敏电阻Rt（阻值随温度的升高而减小）及报警器P（电流增加到一定值时报警器P将发出警报声）组成闭合电路，电压表、电流表均为理想电表。则以下判断正确的是（ ）
A．变压器线圈输出交流电的频率为100 Hz
B．电压表的示数为11V
C．Rt处温度减小到一定值时，报警器P将发出警报声
D．报警器报警时，变压器的输入功率比报警前大
8、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
9、如图所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点．左侧是一轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为2r．b点在小轮上，到小轮中心的距离为r．c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上．若在传动过程中，皮带不打滑．则（ ）
A．a点与c点的线速度大小相等 B．b点与d点的角速度大小相等
C．a点与d点的向心加速度大小相等 D．a点与b点的向心加速度大小相等
10、一列向右传播的横波在t=0时的波形如图所示，A、B两质点间距为8m，B、C两质点平衡位置的间距为3m，当t=1s时，质点C恰好通过平衡位置，该波的波速可能为（ ）
A．m/s
B．1m/s
C．13m/s
D．17m/s
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）用图（a）所示的实验装置，探究小车匀加速运动的加速度与其质量及所受拉力的关系。实验所用交变电流的频率为。
(1)保持沙桶及沙的总质量不变，改变小车上砝码的质量，分别做了5次实验。在图（b）所示的坐标系中标出了相应的实验数据。
(2)再进行第6次实验，测得小车及砝码总质量为，实验得到图（c）所示的纸带。纸带上相邻计数点之间还有4个点未画出，由纸带数据计算加速度为__________。（保留3位有效数字）
(3)请把第6次实验的数据标在图（b）所示的坐标系中，并作出实验的图像________。
12．（12分）某实验小组做“验证力合成的平行四边形定则”实验，涉及以下问题，请分析解答。
(1)实验的部分步骤如下：
①将橡皮筋的一端固定在点，另一端拴上两根细绳，每根细绳分别连一个弹簧测力计
②如图所示，沿相互垂直的两个方向分别拉两个弹簧测力计，使橡皮筋的绳套端被拉到某一点，由弹簧测力计的示数记录两个拉力、的大小，此时_________，______
③再用一个弹簧测力计将橡皮筋的绳套端拉至点，读出拉力大小并确定其方向
④在如图所示的方格纸上以每格为标度，作出拉力、
⑤应用平行四边形定则作出、的合力的图示，并按每格的标度读出合力的大小
⑥若在误差允许的范围内，与满足__________，则验证了力合成的平行四边形定则
(2)实验中，下列器材中必须要用的是__________
(3)下列实验操作正确的是________。
A．拉动橡皮筋时，弹簧测力计要与木板平面平行
B．每次拉伸橡皮筋时，两个弹簧测力计间的夹角越大越好
C．描点确定拉力方向时，两点间的距离应尽可能大一些
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）横截面积处处相同的U形玻璃管竖直放置左端封闭,右端开口.初始时,右端管内用h1=4cm的水银柱封闭一段长为L1=9cm的空气柱
A左端管内用水银封闭有长为L2=14cm的空气柱
B,这段水银柱液面高度差为h2=8cm,如图甲所示.
已知大气压强P0=76.0cmHg,环境温度不变.
(i)求初始时空气柱B的压强(以cmHg为单位)；
(ii)若将玻璃管缓慢旋转180°,使U形管竖直倒置(水银未混合未溢出),如图乙所示当管中水银静止时,求水银柱液面高度差h3.
14．（16分）小王在实验室做单摆实验时得到如图甲所示的单摆振动情形，O是它的平衡位置，B、C是摆球所能到达的左右最远位置，此时的摆动角度为θ，小王通过实验测得当地重力加速度为g＝10m/s2，并且根据实验情况绘制了单摆的振动图象如图乙所示，设图中单摆向右摆动为正方向。求：
(1)单摆的振幅、摆长约为多少；
(2)估算单摆振动时最大速度v。(可能用到的公式1－cosθ＝2sin2)(计算结果均保留三位有效数字)
15．（12分）某透明介质的截面图如图所示，直角三角形的直角边BC与半圆形直径重合，∠ACB = 30°，半圆形的半径为R， —束光线从E点射入介质，其延长线过半圆形的圆心O，且E、O两点距离为R，已知光在真空的传播速度为c，介质折射率为。求：
(1)光线在E点的折射角并画出光路图；
(2)光线进入介质到射到圆弧的距离和时间。
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】
由公式
其中
V
解得
V
故ABD错误，C正确。
故选C。
2、B
【解析】
AB．保持滑动变阻器滑片P不动，当U1变小时，根据变压器原副线圈的电压与匝数关系可知，次级电压U2减小，则扬声器的功率变小；次级电流减小，则初级电流I1也减小，选项A错误，B正确；
CD．若保持U1不变，则次级电压U2不变，将滑动变阻器滑片P向右滑，则R电阻变大，次级电流I2减小，则扬声器获得的功率减小，选项CD错误。
故选B。
3、D
【解析】
A、根据万有引力提供向心力，因为，所以，即A的质量一定小于B的质量，故A错误；
B、双星系统角速度相等，根据，且，可知A的线速度大于B的线速度，故B错误；
CD、根据万有引力提供向心力公式得：，解得周期为，由此可知双星的距离一定，质量越小周期越大，故C错误；总质量一定，双星之间的距离就越大，转动周期越大，故D正确；
故选D．
【点睛】
解决本题的关键知道双星靠相互间的万有引力提供向心力，具有相同的角速度．以及会用万有引力提供向心力进行求解．
4、C
【解析】
A.由图可知，D和E核子的平均质量大于F核子的平均质量，原子核D和E聚变成原子核F时，核子总质量减小，有质量亏损，要释放能量，选项A正确；
B.由图可知，A的核子平均质量大于B与C核子的平均质量，原子核A裂变成原子核B和C时会有质量亏损，要放出核能，选项B正确；
C.根据光电效应方程知，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关，选项C错误；
D.在核反应堆的铀棒之间插入镉棒是为了控制核反应速度，选项D正确；
本题选错误的，故选C。
5、D
【解析】
AB．以左边小球为研究对象，初状态受到重力、弹簧弹力和细绳拉力，如图所示
根据平衡条件可得细绳拉力，其中θ=30°，则
根据对称性可知，初状态细绳b的拉力大小为，末状态以右边的小球为研究对象，受到重力、细绳b的拉力和水平方向拉力而平衡，根据图中几何关系可得
其中α＞θ，则
根据平衡条件可得：F=Gtanα，由于弹簧的长度发生变化，轻弹簧c的弹性势能改变，后来三边构成的三角形不是等边三角形，故α≠60°，则，故AB错误。
C．最终状态与初态相比，根据能量守恒可知，两球机械能的增加量等于弹簧弹性势能的减小量加上力F做的功，而左侧小球机械能减小，故右侧小球增加量大于弹簧弹性势能的减小量加上力F做的功，故C错误；
D．两球和弹簧组成的系统机械能的增加量等于外力F做的功，由于F做正功，故系统机械能增加，故D正确。
故选D。
6、C
【解析】
A．碰前系统总动量为：
碰前总动能为：
如果，，则碰后总动量为：
动量不守恒，不可能，A错误；
B．碰撞后，、两球同向运动，球在球的后面，球的速度大于球的速度，不可能，B错误；
C．如果，，则碰后总动量为：
系统动量守恒，碰后总动能为：
系统动能减小，满足碰撞的条件，C正确；
D．如果，，则碰后总动量为
系统动量守恒，碰后总动能为：
系统动能增加，不可能，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、BD
【解析】
A．由题图乙可知
f＝＝50 Hz
而理想变压器不改变交流电的频率，A项错误。
B．由题图乙可知原线圈输入电压的有效值U1＝220 V，则副线圈两端电压有效值
U2＝U1＝22 V
设电压表示数为U，由于二极管作用，副线圈回路在一个周期内只有半个周期的时间有电流，则由有效值定义有
解得
U＝＝11V
B项正确。
C．由题给条件可知，Rt处温度升高到一定值时，报警器会发出警报声，C项错误。
D．因报警器报警时回路中电流比报警前大，则报警时副线圈回路的总功率比报警前大，而输入功率与输出功率相等，D正确。
故选BD。
8、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。
9、ABC
【解析】
AB．根据圆周运动的规律可得：a点与c点在相等时间内转过的弧长是相等的，所以二者的线速度大小相等；b点与d点在相等时间内转过的角度是相等的，所以二者角速度大小相等；AB正确．
CD．设a点的线速度大小为v，则c点的线速度大小为v，c、b、d三点的角速度大小均为；据向心加速度公式：可得，a点的向心加速度大小为，c点的向心加速度大小为，b点的向心加速度大小为：，d点的向心加速度大小为：．故C正确，D错误．
10、BCD
【解析】
根据图象可知：AB间距离等于一个波长λ。根据波形的平移法得到时间t=1s与周期的关系式，求出周期的通项，求出波速的通项，再得到波速的特殊值。
【详解】
由图读出波长λ=8m，波向右传播，质点C恰好通过平衡位置时，波传播的最短距离为1m，根据波形的平移法得：
或，n=0，1，2…
则波速或
当n=0时：v=1m/s或5m/s，
当n=1时：v=9m/s或13m/s，
当n=2时：v=17m/s或21m/s，
故A正确，BCD错误。
故选A。
【点睛】
本题的解题关键是运用波形平移法，得到时间与周期的关系式，得到波速的通项，再研究特殊值。
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、0.633
【解析】
(2)[1]相邻计数点时间间隔为
由逐差法计算加速度有
(3)[2]本次实验的数据为：
将其在坐标系内描点，坐标系上全部的6个点均有效。画--条平滑的、细的直线，使各点对称分布在直线的两侧，且直线过坐标原点。图像如图所示：
12、 大小相等，方向相同 C AC
【解析】
(1)[1][2]②弹簧测力计的分度值为，估读至，则示数分别为
，
[3]⑥若在误差允许的范围内，与合满足大小相等，方向相同，则验证了力合成的平行四边形定则；
(2)[4]实验还需要用毫米刻度尺画直线、并进行长度的测量，所以C正确，A、B错误；
故选C；
(3)[5]A．实验是通过在白纸上作力的图示来验证平行四边形定则，为了减小实验误差，弹簧测力计、细绳、橡皮筋都应与木板平行，这样各力的图示能够正确体现相应力的大小，故A正确；
B．为减小作图过程中产生的误差，两个弹簧测力计拉力间的夹角不能太小，也不能太大，故B错误；
C．描点确定拉力方向时，两点之间的距离应尽可能大一些，以减小实验的误差，故C正确；
故选AC。
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、 (i)72cmHg (ii)12cm
【解析】
(i)初始时，空气柱A的压强为pA＝p0＋ρgh1
而pB＋ρgh2＝pA
联立解得气体B的压强为pB=72cmHg
(ii)U形管倒置后，空气柱A的压强为pA′＝p0－ρgh1
空气柱B的压强为pB＇＝pA′＋ρgh3
空气柱B的长度
由玻意耳定律可得pBL2＝pB＇L2＇
联立解得h3＝12cm。
14、 (1) ；；(2)
【解析】
(1)由题图乙读出单摆的振幅，周期
根据单摆的周期公式得摆长
(2)根据机械能守恒定律
又因为很小，故有
15、 (1)30°；；(2)； 。
【解析】
(1)由题
OE＝OC＝R
则：△OEC为等腰三角形
∠OEC＝∠ACB＝30°
所以入射角：
θ1＝60°
由折射定律：n＝ 可得：
sinθ2=，θ2＝30°
由几何关系：∠OED＝30°，则折射光平行于AB的方向，如图；
(2)折射光平行于AB的方向，所以：
ED=2Rcos30°=
光在介质内的速度：v＝，传播的时间：
t＝
联立可得：
t＝
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