2024乌鲁木齐高级中学高三上学期1月月考试题物理含解析

这是一份2024乌鲁木齐高级中学高三上学期1月月考试题物理含解析，共29页。试卷主要包含了选择题，综合题等内容，欢迎下载使用。

一、选择题（共12小题，每题3分共36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. 重力都为G的两个小球A和B用三段轻绳按如图所示连接后悬挂在O点上，O、B间的绳长是O、A间的绳长的2倍，将一个拉力F作用到小球B上，使三段轻绳都伸直且O、A间和A、B间的两段绳子分别处于竖直和水平方向上，则拉力F的最小值为（ ）
A. B. C. GD.
2. 下列说法正确的是（ ）
A. 根据电容定义式可知，电容器的电容与电容器两端的电压成反比
B. 根据公式可知，当两个电荷之间的距离趋近于零时库仑力变得无限大
C. 不计重力带负电的粒子可在等量正电荷的电场里做匀速圆周运动
D. 根据公式可知，若将电荷量大小为的负电荷，从A点移动到点电场力做正功，则A、两点的电势差为
3. 如图所示，一质量为的物体静止在斜面上，已知斜面的倾角为，重力加速度大小为，下列分析正确的是（ ）
A. 物体一定受到四个力的作用
B. 物体与斜面间的动摩擦因数为
C. 物体对斜面的压力大小为
D. 物体受到的摩擦力大小为
4. 如图所示，整个滑雪轨道在同一竖直平面内，弯曲滑道OA与长直滑道AB衔接，某运动员从距离A点高为H的O点由静止滑下，到达A点水平飞出后落到长直滑道上的B点，不计滑动过程的摩擦和空气阻力，直滑道足够长，若弯曲滑道OA的高H加倍，则（ ）
A. 运动员在A点水平飞出的速度加倍
B. 运动员落到斜面上的速度方向不变
C. 运动员落到斜面上的速度大小不变
D. 运动员在A点飞出后在空中运动的时间加倍
5. 如图为某燃气灶点火装置的原理图。转换器将直流电压转换为正弦交流电压，并加在一理想变压器的原线圈上，理想变压器的原、副线圈的匝数比为n1：n2=1：1000，电压表为交流电表。当变压器副线圈两端电压的瞬时值大于7070V时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体。此时，电压表的示数至少为（ ）
A. 5B. 5000C. 10D. 7070
6. 甲、乙两物体在同一水平直线上运动，其位置坐标x随时间t变化图像如图所示，甲为抛物线，乙为直线，下列说法正确的是（ ）
A. 前3s内甲、乙两物体的平均速率相等
B. t=0时，甲物体x—t图像的斜率为3m/s
C. 前3s内甲、乙的运动方向始终相同
D. 前3s内甲、乙两物体的最大距离为1m
7. 下列说法中正确的是
A. 物体的温度升高时，其内部每个分子热的动能都一定增大
B. 气体压强越大，单位体积内气体的分子个数一定越多
C. 物体的温度越高，其内部分子的平均动能就一定越大
D. 分子间距离减小，分子间的引力和斥力都一定减小
8. 一列沿x轴正方向传播的简谐横波，在t=0时刻的波形图如图所示，波源的振动周期T=1s， P、Q为介质中的两质点。下列说法正确的是（ ）
A. 该简谐波的波速大小为2 m/s
B. t=0时刻，P、Q的速度相同
C. t=0.125s时，P到达波峰位置
D. t=0.5s时， P点在t=0时刻的运动状态传到Q点
9. 将四分之一圆柱体a置于粗糙水平面上，其横截面如图所示，B点为a的最高点。现将小物块b（可视为质点）靠紧圆弧，用始终垂直于过接触点半径方向的拉力F拉动物块，使物块由圆弧与水平面的交点A缓慢向B点运动，整个过程中a始终保持静止，不计a与b间的摩擦，则拉动过程中（ ）
A. 拉力F先增大后减小B. b对a的压力先减小后增大
C. 地面对a的摩擦力先增大后减小D. 地面对a的支持力先减小后增大
10. 如图，电荷量为q1和q2的两个点电荷分别位于P点和Q点，已知在P、Q连线至某点R处的电场强度为零，且PR=2RQ，则
A. q1=2q2B. q1=4q2C. q1=-2q2D. q1=-4q2
11. 如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数比为2：1，原线圈输入的交流电压瞬时值的表达式为，定值电阻的阻值为，电阻箱的初始阻值为，灯泡L阻值恒为。下列说法正确的是（ ）
A. 电流表的示数为
B. 逐渐增大的阻值，功率逐渐变大
C. 当时，副线圈功率达到最大
D. 若将换为一个理想二极管，则灯泡L两端电压有效值为
12. 如图，理想变压器原、副线圈匝数比为，输入端、接入电压有效值恒定的交变电源，灯泡L1、L2的阻值始终与定值电阻的阻值相同。在滑动变阻器的滑片从端滑动到端的过程中，两个灯泡始终发光且工作在额定电压以内，下列说法正确的是（ ）
A. L1先变暗后变亮，L2一直变亮
B. L1先变亮后变暗，L2一直变亮
C. L1先变暗后变亮，L2先变亮后变暗
D. L1先变亮后变暗，L2先变亮后变暗
二、选择题（共4小题每题4分，共16分。在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，部分选对的得2分，有选错的得0分。）
13. 如图所示，飞船在地面指挥控制中心控制下，由近地点圆形轨道A，经椭圆轨道B转变到远地点的圆轨道C．轨道A与轨道B相切于P点，轨道B与轨道C相切于Q点，以下说法正确的是（ ）
A. 卫星在轨道B上由P向Q运动的过程中速率越来越小
B. 卫星在轨道C上经过Q点的速率大于在轨道A上经过P点的速率
C. 卫星在轨道B上经过P点的向心加速度与在轨道A上经过P点的向心加速度是相等的
D. 卫星在轨道B上经过Q点时受到地球的引力小于经过P点时受到地球的引力
14. 如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN，当PQ在外力作用下运动时，MN在磁场力的作用下向右运动，则PQ所做的运动可能是（ ）

A. 向右加速运动B. 向左加速运动
C. 向右减速运动D. 向左减速运动
15. 一列总质量为m的高铁列车沿直线由静止启动，其输出功率P与速度的关系图像如图所示。当列车速度达到时，输出功率增大到P0且保持不变。已知列车运动过程中受到的阻力恒为f。下列说法正确的是（ ）
A. 列车先做匀加速直线运动后做匀速直线运动
B. 列车运动过程中，速度最大值为vm=
C. 列车运动过程中，牵引力最大值为Fm=+f
D. 列车匀加速直线运动持续的时间为t0=
16. 如图甲所示是一辆质量为600kg的汽车启动时，发动机的输出功率与时间的关系，已知启动后9s时，汽车速度最大，图乙是发动机的牵引力与汽车的速度的倒数之间的关系。假设在启动过程中车受到的阻力不变，则下列说法中正确的是（ ）
A. 段汽车做匀速运动
B. 汽车的额定功率是30kW
C. 汽车的启动过程中发动机做功为
D. 汽车的启动距离是60m
三、综合题（本题共5小题，共48分。请根据答题卡题号及分值在各题目的答题区域内作答，超出答题区域的答案无效。）
17. 某同学利用电压表（3V挡）、定值电阻R1、电阻箱R0等实验器材测量电池A的电动势和内阻，实验电路图如图甲所示．实验时多次改变电阻箱的阻值，记录外电路的总电阻阻值R（远小于电压表内阻），用电压表测得路端电压U，并绘制如图乙所示的关系图线A，重复上述实验方法测量电池B的电动势和内阻，得到图乙中的图线B．
（1）图丙是某次电压表测量的表盘图示，此时电压表的读数为________．
（2）由图线A可知电池A的电动势EA=________V，内阻rA=________Ω；
（3）若将一个阻值R2=0.5Ω的定值电阻先后与电池A和电池B串联构成回路，则两电池的输出功率Pa____________Pb（填“大于”、“等于”或“小于”），两电池的效率________（填“大于"、“等于”或“小于”）．
18. 小明在野外发现一口枯井，他捡起一颗石子，从井口处无初速释放，同时用手机开始计时，直到他听见石子撞击井底的声响，记录的时间是。请协助他计算一下这口枯井有多深。
19. 坐标原点O处有一点状的放射源，它向xOy平面内的x轴上方各个方向发射粒子，粒子的速度大小都是v0，在0＜y＜d的区域内分布有指向y轴正方向的匀强电场，场强大小为E＝，其中q与m分别为α粒子的电荷量和质量；在d＜y＜2d的区域内分布有垂直于xOy平面的匀强磁场．ab为一块很大的平面感光板，放置于y＝2d处，如图所示．观察发现此时恰无粒子打到ab板上．(不考虑粒子的重力)
(1)求粒子刚进入磁场时的动能Ek及磁感应强度B的大小；
(2)将ab板平移到纵坐标为多少的位置时所有粒子恰好均能打到板上？并求ab板在此位置被粒子打中区域的长度L．
20. 夏天温度较高，汽车轮胎比较容易爆胎。某次开车前测得地面温度为47℃，通过汽车胎压监测系统得知此时轮胎内压强为2.5atm，途中以120km/h匀速行驶时，轮胎内压强变为2.8atm，假设该过程中轮胎体积没有发生变化，求
(1)120km/h运行时轮胎内温度为多少？
(2)如果轮胎最高能承受的温度为127℃，求此时轮胎中的压强。
21. 如图所示，空气中有一个横截面为直角的三棱镜，AB边长为a，折射率。一束光从侧面AB上的中点D射入棱镜，调整入射光的方向，当入射光与AB界面的夹角为θ时，折射到AC边上的光线恰好不能从AC边上的E点（图中未画出）射出。求：
①夹角θ是多少；
②光在棱镜中从D点传播E点所用的时间。
物理试题
总分100分 考试时间100分钟
一、选择题（共12小题，每题3分共36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. 重力都为G的两个小球A和B用三段轻绳按如图所示连接后悬挂在O点上，O、B间的绳长是O、A间的绳长的2倍，将一个拉力F作用到小球B上，使三段轻绳都伸直且O、A间和A、B间的两段绳子分别处于竖直和水平方向上，则拉力F的最小值为（ ）
A. B. C. GD.
【答案】D
【解析】
【详解】对球A受力分析，受重力和OA绳子的拉力，根据受力平衡，绳子AB的拉力为零，绳子OA的拉力等于G；对球B受力分析，受到重力、拉力F和OB绳子的拉力T，合力为零，根据平衡条件可知，当F与T垂直时，拉力F最小，设OB与竖直方向夹角为根据几何关系得：
其中
则
故D正确，ABC错误；
故选D
【点睛】先对球A受力分析，根据共点力平衡条件得到细线AB的拉力，再对球B受力分析，根据共点力平衡条件结合合成法进行分析处理。
2. 下列说法正确的是（ ）
A. 根据电容的定义式可知，电容器的电容与电容器两端的电压成反比
B. 根据公式可知，当两个电荷之间的距离趋近于零时库仑力变得无限大
C. 不计重力带负电的粒子可在等量正电荷的电场里做匀速圆周运动
D. 根据公式可知，若将电荷量大小为的负电荷，从A点移动到点电场力做正功，则A、两点的电势差为
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．电容器的电容由电容器本身决定，与电容器两端的电压无关，故A错误；
B．当两个电荷之间的距离趋近于零时，电荷已经不能看成点电荷了，也就不能应用库仑定律了，故B错误；
C．不计重力带负电的粒子可在等量正电荷的电场里做匀速圆周运动，即由电场力提供向心力，且电场力方向与速度方向垂直，故C正确；
D．根据电场力做功与电势差关系，可得
故D错误。
故选C。
3. 如图所示，一质量为的物体静止在斜面上，已知斜面的倾角为，重力加速度大小为，下列分析正确的是（ ）
A. 物体一定受到四个力的作用
B. 物体与斜面间的动摩擦因数为
C. 物体对斜面的压力大小为
D. 物体受到的摩擦力大小为
【答案】D
【解析】
【详解】A．物体处于静止状态，所以物体受到重力、支持力和摩擦力的作用，即物体一定受到三个力的作用，A错误；
BCD．把物体的重力分解为沿斜面方向和垂直斜面方向，则物体对斜面的压力大小为
物体受到的摩擦力大小
因为是静摩擦力，所以
即摩擦因数不是，BC错误D正确。
故选D。
4. 如图所示，整个滑雪轨道在同一竖直平面内，弯曲滑道OA与长直滑道AB衔接，某运动员从距离A点高为H的O点由静止滑下，到达A点水平飞出后落到长直滑道上的B点，不计滑动过程的摩擦和空气阻力，直滑道足够长，若弯曲滑道OA的高H加倍，则（ ）
A. 运动员在A点水平飞出的速度加倍
B. 运动员落到斜面上的速度方向不变
C. 运动员落到斜面上的速度大小不变
D. 运动员在A点飞出后在空中运动的时间加倍
【答案】B
【解析】
【详解】A．在OA段滑行过程，根据机械能守恒定律可得
可得运动员水平飞出的速度为
若H加倍，则水平飞出的速度变为原来的倍，A错误；
D．运动员从A点飞出后做平抛运动，由位移偏角公式可得
解得
若H加倍，则在空中运动的时间变为原来的倍，D错误；
B．由速度偏角公式可得
可知，只要运动员落到斜面上，位移偏角就不变，则速度与水平方向夹角不变，B正确；
C．运动员落到斜面上的速度大小可表示为
结合A解析可知，若H加倍，运动员落到斜面上的速度大小变为原来的倍，C错误。
故选B。
5. 如图为某燃气灶点火装置的原理图。转换器将直流电压转换为正弦交流电压，并加在一理想变压器的原线圈上，理想变压器的原、副线圈的匝数比为n1：n2=1：1000，电压表为交流电表。当变压器副线圈两端电压的瞬时值大于7070V时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体。此时，电压表的示数至少为（ ）
A. 5B. 5000C. 10D. 7070
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】当副线圈两端电压的最大值为U2m=7070V，由
可得原线圈电压的最大值为U1m=7.07V，即，电压表的读数为有效值，可得
故电压表的示数至少为5V，A正确。
故选A。
6. 甲、乙两物体在同一水平直线上运动，其位置坐标x随时间t变化的图像如图所示，甲为抛物线，乙为直线，下列说法正确的是（ ）
A. 前3s内甲、乙两物体的平均速率相等
B. t=0时，甲物体x—t图像的斜率为3m/s
C. 前3s内甲、乙运动方向始终相同
D. 前3s内甲、乙两物体的最大距离为1m
【答案】B
【解析】
【详解】A．前3s内甲物体的路程为，乙物体的路程为，由于，则前3s内甲物体的平均速率大于乙两物体的平均速率，A错误；
B．由于甲为抛物线，因此甲物体做匀变速直线运动，在时，斜率为0，因此，则由匀变速直线运动规律的推论可得
解得：，因此t=0时，甲物体x—t图像的斜率为3m/s，B正确；
C．内甲、乙均朝着正方向运动，方向相同，内甲朝着负方向运动，乙朝着正方向运动，方向相反，C错误；
D．甲、乙两物体的距离等于两者纵坐标之差，由图可知，前3s内甲、乙两物体的最大距离大于1m，D错误；
故选B。
7. 下列说法中正确的是
A. 物体的温度升高时，其内部每个分子热的动能都一定增大
B. 气体的压强越大，单位体积内气体的分子个数一定越多
C. 物体的温度越高，其内部分子的平均动能就一定越大
D. 分子间距离减小，分子间的引力和斥力都一定减小
【答案】C
【解析】
【详解】物体的温度升高时，其内部分子的平均动能变大，但是每个分子热的动能不一定增大，选项A错误； 气体的压强越大，因气体的体积不一定减小，故单位体积内气体的分子个数不一定越多，选项B错误； 物体的温度越高，其内部分子的平均动能就一定越大，选项C正确； 分子间距离减小，分子间的引力和斥力都一定增加，选项D错误；故选C.
8. 一列沿x轴正方向传播的简谐横波，在t=0时刻的波形图如图所示，波源的振动周期T=1s， P、Q为介质中的两质点。下列说法正确的是（ ）
A. 该简谐波的波速大小为2 m/s
B. t=0时刻，P、Q的速度相同
C. t=0.125s时，P到达波峰位置
D. t=0.5s时， P点在t=0时刻的运动状态传到Q点
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A．由图可知，波长λ= 2cm，又T=1s，所以
A错误；
B．波向x轴正方向传播，故此时P点速度向+y方向，而Q点速度向-y方向。B错误；
C．此时P位移为，振动方程可知，P到达波峰时间不是，C错误；
D．由图可知，P、Q的水平距离为，所以t=0.5s 时，波沿x轴传播距离
所以，P点波形恰好传到Q点，D正确。
故选D。
9. 将四分之一圆柱体a置于粗糙水平面上，其横截面如图所示，B点为a的最高点。现将小物块b（可视为质点）靠紧圆弧，用始终垂直于过接触点半径方向的拉力F拉动物块，使物块由圆弧与水平面的交点A缓慢向B点运动，整个过程中a始终保持静止，不计a与b间的摩擦，则拉动过程中（ ）
A. 拉力F先增大后减小B. b对a的压力先减小后增大
C. 地面对a的摩擦力先增大后减小D. 地面对a的支持力先减小后增大
【答案】C
【解析】
【详解】AB．隔离b受力分析,对b进行受力分析，如图甲所示，因b缓慢运动，所以b受力平衡，有
b从A运动到B的过程，θ由0°增大到90°，所以F一直减小，N一直增大，AB错误；
CD．对整体受力分析,将a和b看成整体进行受力分析，如图乙所示
由0°增大到90°的过程中，一直增大
由0°增大到90°的过程中，f先增大后减小，D错误C正确。
故选C。
10. 如图，电荷量为q1和q2的两个点电荷分别位于P点和Q点，已知在P、Q连线至某点R处的电场强度为零，且PR=2RQ，则
A. q1=2q2B. q1=4q2C. q1=-2q2D. q1=-4q2
【答案】B
【解析】
【详解】已知点R处的电场强度为零，可知两点电荷的电性相同．根据题述，q1和q2在点R处的电场强度大小相等，方向相反，由真空中点电荷周围的场强公式知，，将r1=2r2代入，可得q1=4q2，故B正确ACD错误。
故选B。
11. 如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数比为2：1，原线圈输入的交流电压瞬时值的表达式为，定值电阻的阻值为，电阻箱的初始阻值为，灯泡L阻值恒为。下列说法正确的是（ ）
A. 电流表的示数为
B. 逐渐增大的阻值，功率逐渐变大
C. 当时，副线圈功率达到最大
D. 若将换为一个理想二极管，则灯泡L两端电压的有效值为
【答案】C
【解析】
【详解】A．设副线圈电压为，原线圈电压为，两端电压为，则
设灯泡电流为，灯泡电阻与电阻箱的阻值相同，电阻箱的电流也为I，则
联立解得
即电流表的示数为。故A错误；
B．逐渐增大的阻值，则负载阻值增大，把负载等效成一个电阻串联在原线圈中，则串联电路总阻值增大，则总电流减小，根据
可知功率逐渐变小。故B错误；
C．把负载等效成一个电阻串联在原线圈中，其等效阻值设为R，则
又
，，
联立解得
R的功率为
可知，当时，R的功率最大，即副线圈功率达最大。则
解得
故C正确；
D．若将换为一个理想二极管，则原线圈只有一半时间里有电压且与左端输入电压相同，原线圈电压有效值设为，则
解得
则灯泡两端电压的有效值不为。故D错误。
故选C。
12. 如图，理想变压器原、副线圈匝数比为，输入端、接入电压有效值恒定的交变电源，灯泡L1、L2的阻值始终与定值电阻的阻值相同。在滑动变阻器的滑片从端滑动到端的过程中，两个灯泡始终发光且工作在额定电压以内，下列说法正确的是（ ）
A. L1先变暗后变亮，L2一直变亮
B. L1先变亮后变暗，L2一直变亮
C. L1先变暗后变亮，L2先变亮后变暗
D. L1先变亮后变暗，L2先变亮后变暗
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】副线圈总电阻为
解得
则滑动变阻器R的滑片从a端滑到b端过程中，副线圈的总电阻选增大后减小，根据等效电阻关系有
则等效电阻先增大后减小，由欧姆定律有
，
先减小后增大，先减小后增大，则先变暗后变亮，根据
，
由于先减小后增大，则副线圈的电压先增大后减小，通过L2的电流为
则滑动变阻器R的滑片从a端滑到b端过程中，逐渐减小，副线圈的电压增大过程中 增大；在副线圈的电压减小过程中，通过R0的电流为
逐渐增大，则越来越小，则
则先变暗后变亮，一直变亮；
故选A。
二、选择题（共4小题每题4分，共16分。在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，部分选对的得2分，有选错的得0分。）
13. 如图所示，飞船在地面指挥控制中心的控制下，由近地点圆形轨道A，经椭圆轨道B转变到远地点的圆轨道C．轨道A与轨道B相切于P点，轨道B与轨道C相切于Q点，以下说法正确的是（ ）
A. 卫星在轨道B上由P向Q运动的过程中速率越来越小
B. 卫星在轨道C上经过Q点的速率大于在轨道A上经过P点的速率
C. 卫星在轨道B上经过P点的向心加速度与在轨道A上经过P点的向心加速度是相等的
D. 卫星在轨道B上经过Q点时受到地球的引力小于经过P点时受到地球的引力
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．卫星在轨道B上由P到Q的过程中，远离地心，由开普勒第二定律可知，速度是逐渐减小的，A项正确；
B．卫星在A、C轨道上运行时，轨道半径不同，根据
可知
轨道半径越大，线速度越小，所以有vP＞vQ，所以B项错误；
C．卫星在A、B两轨道上经过P点时，离地心的距离相等，受地球的引力相等，所以向心加速度是相等的，C项正确；
D．卫星在轨道B上经过Q点比经过P点时离地心的距离要远些，受地球的引力要小些，所以D项正确。
故选ACD。
14. 如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN，当PQ在外力作用下运动时，MN在磁场力的作用下向右运动，则PQ所做的运动可能是（ ）

A. 向右加速运动B. 向左加速运动
C. 向右减速运动D. 向左减速运动
【答案】BC
【解析】
【详解】A．若PQ向右加速运动，由安培定则和法拉第电磁感应定律

可知L2回路的电流为逆时针（俯视）增大，L2上N下S，由楞次定律，L1阻碍磁通量增大，L1下N上S，L1回路产生顺时针（俯视）的电流，MN电流中电流方向向上，由左手定则可知，MN受安培力向左，向左运动，A错误；
B．若PQ向左加速运动，同理可得，L2回路的电流为顺时针增大，L2线圈上S下N，由楞次定律，L1阻碍磁通量增大，L1下S上N，L1回路产生逆时针的电流，MN电流向下，由左手定则，MN受安培力向右，向右运动，B正确；
C．PQ向右减速运动，由安培定则和法拉第电磁感应定律

L2回路的电流为逆时针减小，L2线圈上N下S，由楞次定律，L1阻碍磁通量减小，L1下S上N，L1回路产生逆时针的电流，MN电流向下，由左手定则，MN受安培力向右，向右运动，C正确；
D．PQ向左减速运动，由安培定则和法拉第电磁感应定律

L2回路的电流为顺时针减小，L2线圈上S下N，由楞次定律，L1阻碍磁通量减小，L1下N上S，L1回路产生顺时针的电流，MN电流向上，由左手定则，MN受安培力向左，向左运动，D错误。
故选BC。
15. 一列总质量为m的高铁列车沿直线由静止启动，其输出功率P与速度的关系图像如图所示。当列车速度达到时，输出功率增大到P0且保持不变。已知列车运动过程中受到的阻力恒为f。下列说法正确的是（ ）
A. 列车先做匀加速直线运动后做匀速直线运动
B. 列车运动过程中，速度最大值为vm=
C. 列车运动过程中，牵引力最大值为Fm=+f
D. 列车匀加速直线运动持续的时间为t0=
【答案】BD
【解析】
【详解】A．在0-v0过程，根据P=Fv可知，汽车的牵引力恒定，汽车做加速运动，当速度达到v0后，汽车在额定功率下做加速度减小的变加速运动，当牵引力等于阻力时，速度达到最大，开始匀速运动，故A错误；
B．列车运动过程中，当
F=f
时速度最大，则速度最大值为
vm=
选项B正确；
C．在0-v0过程，汽车的牵引力恒定，此过程中牵引力最大，则牵引力最大值为
选项C错误；
D．列车匀加速直线的加速度

运动持续的时间为
选项D正确。
故选BD。
16. 如图甲所示是一辆质量为600kg的汽车启动时，发动机的输出功率与时间的关系，已知启动后9s时，汽车速度最大，图乙是发动机的牵引力与汽车的速度的倒数之间的关系。假设在启动过程中车受到的阻力不变，则下列说法中正确的是（ ）
A. 段汽车做匀速运动
B. 汽车的额定功率是30kW
C. 汽车的启动过程中发动机做功为
D. 汽车的启动距离是60m
【答案】BD
【解析】
【详解】A．由题图乙知，汽车在段受到的牵引力不变，做匀加速直线运动，A错误；
B．由得到
所以段图线的斜率就是汽车的额定功率，即
故B正确；
C．从题图甲中知道，汽车整个启动过程9s时间内牵引力做功的大小为题图甲中图线与坐标轴围成的面积，即
故C错误；
D．在汽车的启动过程中，由动能定理有
由题图乙知汽车最大速度
所以阻力的大小为
联立解得汽车启动距离为
x=60m
故D正确。
故选BD。
三、综合题（本题共5小题，共48分。请根据答题卡题号及分值在各题目的答题区域内作答，超出答题区域的答案无效。）
17. 某同学利用电压表（3V挡）、定值电阻R1、电阻箱R0等实验器材测量电池A的电动势和内阻，实验电路图如图甲所示．实验时多次改变电阻箱的阻值，记录外电路的总电阻阻值R（远小于电压表内阻），用电压表测得路端电压U，并绘制如图乙所示的关系图线A，重复上述实验方法测量电池B的电动势和内阻，得到图乙中的图线B．
（1）图丙是某次电压表测量的表盘图示，此时电压表的读数为________．
（2）由图线A可知电池A的电动势EA=________V，内阻rA=________Ω；
（3）若将一个阻值R2=0.5Ω的定值电阻先后与电池A和电池B串联构成回路，则两电池的输出功率Pa____________Pb（填“大于”、“等于”或“小于”），两电池的效率________（填“大于"、“等于”或“小于”）．
【答案】 ①. 1.30~1.35 V ②. 2 V ③. 0.5 Ω ④. 小于 ⑤. 小于
【解析】
【详解】（1）[1]．图丙电压表的读数为1.32V；
（2）[2][3]．根据得：

图象A，截距

斜率
故电动势E=2.0V，内电阻r =0.5Ω；
（3）[4][5]．重复上述实验方法测量电池B的电动势和内阻，从图B可以看出：电池B的电动势EB＞EA，内阻rB所以PA由于rB18. 小明在野外发现一口枯井，他捡起一颗石子，从井口处无初速释放，同时用手机开始计时，直到他听见石子撞击井底的声响，记录的时间是。请协助他计算一下这口枯井有多深。
【答案】
【解析】
【详解】根据题意可知，石子做自由落体运动，由于声音传播的时间很短，故忽略不计，则由公式可得，这口枯井的深度为
19. 坐标原点O处有一点状的放射源，它向xOy平面内的x轴上方各个方向发射粒子，粒子的速度大小都是v0，在0＜y＜d的区域内分布有指向y轴正方向的匀强电场，场强大小为E＝，其中q与m分别为α粒子的电荷量和质量；在d＜y＜2d的区域内分布有垂直于xOy平面的匀强磁场．ab为一块很大的平面感光板，放置于y＝2d处，如图所示．观察发现此时恰无粒子打到ab板上．(不考虑粒子的重力)
(1)求粒子刚进入磁场时的动能Ek及磁感应强度B的大小；
(2)将ab板平移到纵坐标为多少的位置时所有粒子恰好均能打到板上？并求ab板在此位置被粒子打中区域的长度L．
【答案】(1)； ；(2)；
【解析】
【详解】(1)根据动能定理：
可得末动能：
根据可知，对于沿轴正方向射出的粒子进入磁场时与轴正方向夹角，其在电场中沿方向的位移：
易知若此粒子不能打到板上，则所有粒子均不能打到板，因此此粒子轨迹必与板相切，可得其圆周运动的半径：
又根据洛伦兹力提供向心力：
可得：
(2)易知沿轴负方向射出的粒子若能打到板上，则所有粒子均能打到板上．其临界情况就是此粒子轨迹恰好与板相切．可知此时磁场宽度为原来的，即当板位于的位置时，恰好所有粒子均能打到板上；
板上被打中区域的长度：
20. 夏天温度较高，汽车轮胎比较容易爆胎。某次开车前测得地面温度为47℃，通过汽车胎压监测系统得知此时轮胎内压强为2.5atm，途中以120km/h匀速行驶时，轮胎内压强变为2.8atm，假设该过程中轮胎体积没有发生变化，求
(1)120km/h运行时轮胎内温度为多少？
(2)如果轮胎最高能承受的温度为127℃，求此时轮胎中的压强。
【答案】(1)358.4K；(2)3.125atm
【解析】
【详解】(1)初状态时
，
120km/h运行时
该过程中轮胎体积没有发生变化，据查理定律可得
解得：120km/h运行时轮胎内温度
(2)当轮胎的温度为127℃时
该过程中轮胎体积没有发生变化，据查理定律可得
解得：当轮胎的温度为127℃时，轮胎中的压强
21. 如图所示，空气中有一个横截面为直角的三棱镜，AB边长为a，折射率。一束光从侧面AB上的中点D射入棱镜，调整入射光的方向，当入射光与AB界面的夹角为θ时，折射到AC边上的光线恰好不能从AC边上的E点（图中未画出）射出。求：
①夹角θ是多少；
②光在棱镜中从D点传播E点所用的时间。
【答案】①；②
【解析】
【详解】①根据题意做出光路图如图所示
由折射定律可知
且

联立解得

②在三角形ADE中，根据正弦定理有

解得
光在三棱镜中传播的速度为

光在棱镜中从D点传播到E点所用的时间