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四川省泸县第一中学2023届高三下学期开学考试物理试卷(含答案)
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这是一份四川省泸县第一中学2023届高三下学期开学考试物理试卷(含答案)，共21页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题
1．2018年1月17日，我国自主创新的第三代核电“华龙一号”的核心部件“压力容器”运抵福建福清，进入全面安装阶段。该压力容器拥有双层安全壳，内层的核岛反应堆里的铀原子核在中子的撞击下发生核反应变成中等质量的核，释放能量。则中子轰击铀核( )
A.发生的核反应是α衰变
B.发生的核反应是核聚变
C.可以释放核能是由于铀核的比结合能小于中等原子核的比结合能
D.可以释放核能是由于铀核的比结合能大于中等原子核的比结合能
2．已知引力常量G和下列各组数据，无法计算出地球质量的是( )
A.人造地球卫星在地面附近绕行的速度及运行周期
B.月球绕地球运行的周期及月球离地球的距离
C.地球绕太阳运行的周期及地球离太阳的距离
D.不考虑地球自转，地球的半径及重力加速度
3．如图所示，从某高度水平抛出一小球，经过时间t到达地面时，速度与水平方向的夹角为θ，不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是( )
A.若小球初速度增大，则θ减小
B.小球在t时间内的位移方向与水平方向的夹角为
C.若小球的初速增大，小球落地时重力的瞬时功率将增大
D.若小球的初速增大，小球落地过程中重力的平均功率将增大
4．如图甲所示的电路中，理想变压器原线圈输入如图乙所示的正弦交流电，交流电压表和电流表均为理想电表，其中电压表示数为22V，下列说法正确的是( )
A.灯泡中电流方向每秒钟改变50次
B.变压器原、副线圈的匝数之比为5:1
C.变压器原、副线圈中磁通量变化率之比为1:1
D.将滑动变阻器滑片下滑，变压器的输入功率减小
5．如图所示，匀强电场平面内有一个直角三角形MNP，其中，，。若在M点处沿该平面向不同方向射出动能为8eV的电子，有两电子分别经过P、N两点时的动能分别为6eV和14eV。不考虑电子间的相互作用，则下列关于该匀强电场场强E的大小及P、N点电势高低的比较正确的是( )
A.；B.；
C.；D.；
二、多选题
6．如图，a、b、c是某游客在游乐场乘过山车依次通过的轨道上三个位置。若轨道可视为竖直面内的圆弧，游客座位在车的中间，且该过程中对车和人系统只考虑重力和轨道弹力，则( )
A.游客在最高点a处处于平衡状态
B.游客在a、b、c三处的线速度大小关系为
C.游客在a、b、c三处的向心加速度大小关系为
D.游客在a、b、c三处的机械能大小关系为
7．在边长为L的正方形abcd的部分区域内存在着方向垂直纸面向外的匀强磁场，a点处有离子源，可以向正方形abcd所在区域的任意方向发射速率均为v的相同的正离子，且所有离子均垂直bc边射出，下列说法正确的是( )
A.离子在磁场中做圆周运动的半径为2L
B.离子在磁场中运动的最长时间为
C.磁场区域的最小面积为
D.离子入射速度方向与ab边夹角为60°时，将从bc边中点射出
8．如图，固定的足够长平行光滑双导轨由水平段和弧形段在CD处相切构成，导轨的间距为L，区域CDEF内存在方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场。现将多根长度也为L的相同导体棒依次从弧形轨道上高为h的PQ处由静止释放（释放前棒均未接触导轨），释放第根棒时，第根棒刚好穿出磁场。已知每根棒的质量均为m，电阻均为R，重力加速度大小为g，且与导轨垂直，导轨电阻不计，棒与导轨接触良好。则( )
A.第1根棒在穿越磁场的过程中，棒两端的电压逐渐减小
B.第3根棒刚进入磁场时的加速度大小为
C.第n根棒刚进入磁场时，第1根棒的热功率为
D.第n根棒与第根棒在磁场中运动的时间相等
9．如图，用隔板将一绝热气缸分成两部分，隔板左侧充有理想气体，隔板右侧与绝热活塞之间是真空．现将隔板抽开，气体会自发扩散至整个气缸．待气体达到稳定后缓慢推压活塞，将气体压回到原来的体积．假设整个系统不漏气．下列说法正确的是( )
A.气体自发扩散前后内能减少
B.气体在被压缩的过程中内能增大
C.在自发扩散过程中，气体对外界没做功
D.气体在被压缩的过程中，外界对气体做负功
E.气体在被压缩过程中，气体分子的平均动能变大
10．用同一双缝干涉实验装置做甲、乙两种光的双缝干涉实验，获得的双缝干涉条纹分别如图甲、乙所示。下列说法正确的是( )
A.甲光的波长比乙光的波长大
B.甲光在水中的传播速度大于乙光在水中的传播速度
C.对同一种介质，甲光的折射率小于乙光的折射率
D.从同种介质射向空气甲光发生全反射的临界角小于乙光
E.遇到同一障碍物，乙光比甲光更容易发生明显的衍射现象
三、实验题
11．为测冰鞋滑冰板与冰面间的动摩擦因数，几位同学在一粗糙程度相同的水平滑冰场上配合着进行了如下操作和测量：如图所示，甲乙同学穿冰鞋对面站立静止，迅速相互推一下对方，保持不变姿势沿同一直线向相反方向运动到静止；另外两位同学用手机秒表计时软件分别测出甲乙运动时间，用卷尺测出甲乙通过的距离。已知甲乙同学质量（含冰鞋）分别为重力加速度g。
（1）甲同学冰鞋滑冰板与冰面间的动摩擦因数________。
（2）由于有空气阻力，甲同学冰鞋滑冰板与冰面间动摩擦因数真实值_______。（选填“>”或“<”或“=”）
（3）这几位同学想用测得和已知的物理量验证甲乙同学迅速相互推的过程中动量守恒。
请回答：能不能验证？__________（选填“能”或“不能”）。若能，写出验证的表达式；若不能，补充还需要测量的物理量。________________。
12．某实验小组设计如图甲的原理图，先测量未知电阻，再测量电源电动势E和内阻r。已知待测电阻阻值很小，电流表（量程，内阻），电压表（量程，内阻约几千欧），滑动变阻器R（，允许的最大电流），一节干电池，单刀单掷开关S，导线若干。
（1）测量未知电阻。将滑动变阻器滑片置于最右端，电压表左端e与a点相连，右端f先后与b、c点相连；闭合开关S，调节滑动变阻器，分别读出电压表和电流表的读数、，、，则______（选填“>”“<”或“=”）；若某次测得，，则待测电阻______Ω。
（2）测量电源电动势E和内阻r。将滑动变阻器滑片置于最右端，电压表右端f与d点相连，左端e分别与b、c点相连；闭合开关S，调节滑动变阻器，分别读出电压表和电流表的读数，得到多组，绘制图象如图乙所示。回答下列问题：
①由图可知，图线Ⅰ是______相连（选填“”或“”）。
②相连与，系统误差是不同的。在图线Ⅰ和Ⅱ中选择误差较小的图线，计算电源的电动势______V，内阻______Ω。（结果均保留三位有效数字）
四、计算题
13．如图所示，在竖直平面内xOy坐标系的第一、二象限内有沿x轴正方向的匀强电场，第三、四象限内有沿y轴负方向的匀强电场．长度为L的绝缘轻质细线一端固定在O点，另一端系质量为m、电荷量为的小球，小球恰能绕O点做完整的圆周运动。轨迹与y轴负半轴交于A点，距地面高度为L，重力加速度为g，四个象限内匀强电场的场强大小都是，不计阻力，运动过程中电荷量保持不变。
（1）求小球做圆周运动过程中的最小速度；
（2）小球运动到A点，剪断细线，求小球落地点与A点间的水平距离．
14．如图所示，水平传送带BC左端与光滑水平面AB相连，右端与光滑曲面CD相连，一轻质弹簧的左端与固定的竖直挡板相连．现用一木块(可视为质点)将弹簧压缩至O点后由静止释放，木块运动至光滑曲面后滑回，已知木块质量，木块脱离弹簧时的速度，传送带长度，若传送带静止，木块第一次滑回后静止在BC的中点，g取，不计空气阻力。
(1)求木块在O点时，弹簧的弹性势能；
(2)求传送带与木块间的动摩擦因数；
(3)若传送带顺时针转动，木块第一次滑回后恰好能滑至距C点处，试求木块第一次由B向C运动过程中产生的热量Q。
15．一定质量理想气体的压强体积（）图像如图所示，其中a到b为等温过程，b到c为等压过程，c到a为等容过程。已知气体状态b的温度、压强、体积，状态a的压强。
（1）求气体状态a的体积V以及状态c的温度T；
（2）若b到c过程中气体内能改变了，求该过程气体放出的热量Q。
16．如图所示，某种材料制成的扇形透明砖放置在水平桌面上，光源S发出一束平行于桌面的光线从OA的中点垂直射入透明砖，恰好经过两次全反射后，垂直OB射出，并再次经过光源S，已知光在真空中传播的速率为c，求
（1）材料的折射率n；
（2）该过程中，光在空气中传播的时间与光在材料中传播的时间之比。
参考答案
1．答案：C
解析：AB.发生的核反应是核裂变，故AB错误；
CD.可以释放核能是由于铀核的比结合能小于中等原子核的比结合能，所以释放能量，故C正确，D错误。
故选C。
2．答案：C
解析：A.据线速度与周期的关系，由线速度与周期可以计算出卫星与地球间距离，由人造地球卫星在地面附近运行的半径和运行周期根
据万有引力做向心力可求得地球质量，故A正确；
B.根据万有引力提供圆周运动向心力有
，可得地球质量
，故B正确；
C.由地球绕太阳运行的周期及地球离太阳的距离根据万有引力做向心力可求得太阳质量，但地球质量无法计算，故C错误；
D.根据地球表面重力与万有引力相等有
，可得地球质量，故D正确。
本题选无法计算出地球质量的
故选：C。
3．答案：A
解析：A、根据速度关系可得：，可知，若小球初速度增大，t不变，θ减小，故A正确；
B、设位移方向与水平方向的夹角为α，则，故B错误；
C、根据重力瞬时功率表达式：，可知小球落地时重力的瞬时功率与初速度无关，故C错误；
D、重力的平均功率为
，可知与下落时间有关，与小球的初速度无关，故D错误。
故选：A。
4．答案：C
解析：A.交流电的周期为0.02s，频率为50Hz，电流方向在一个周期内改变2次，则灯泡中电流方向每秒钟改变100次，选项A错误；
B.变压器初级电压有效值为，次级电压有效值为，根据匝数比等于电压比可知，变压器原、副线圈的匝数之比为10:1，选项B错误；
C.变压器原、副线圈共用一个铁芯，则磁通量变化率是相等的，即磁通量变化率之比为1:1，选项C正确；
D.将滑动变阻器滑片下滑，则减小，次级电阻减小，因次级电压不变，根据可知，变压器次级消耗的功率变大，则变压器的输入功率变大，选项D错误。
故选C。
5．答案：A
解析：电子从M运动到P，由动能定理及电场力做功与电势差之间的关系，有
同理可得
因此
将PN四等分，如图所示，
由几何关系知，且
故可得
故MK在匀强电场的等势面上，因此NP与匀强电场的电场线重合，且场强方向沿N指向P，即。且
故选A。
6．答案：BC
解析：A.游客随着过山车做圆周运动，到达最高点a时，速度不为零，有向心加速度，故不是处于平衡状态，故A错误；
BD.车和人系统只考虑重力和轨道弹力，运动过程中，弹力不做功，只有重力做功，则运动过程中人的机械能守恒，由于可知，在a点重力势能最大，则动能最小，c点重力势能最小，动能最大，则有
故D错误，B正确；
C.根据
可知
故C正确。
故选BC。
7．答案：CD
解析：A.带电离子在圆形磁场中运动时存在着这样的规律，如果离子的轨迹半径与圆形磁场的半径相等，则离子从同一点以相同的速率、不同的方向射入圆形磁场，则离子会平行于某一方向射出磁场。根据几何关系可知，离子在磁场中做圆周运动的半径为L，故A错误；
B.离子的速率一定，轨迹最长的离子运动的时间最长，则最长时间为，则，则
故B错误；
C.磁场区域的最小面积为图中阴影部分的面积，则有
故C正确；
D.离子入射速度方向与ab边夹角为60°时，设出射点据b点x，则
解得
离子入射速度方向与ab边夹角为60°时，将从bc边中点射出，故D正确；
故选CD。
8．答案：BC
解析：A.第1根棒在穿越磁场的过程中，第2棒还没有释放，没有组成闭合回路，无感应电流，棒不受安培力作用，棒在磁场中做匀速运动，此时棒产生的感应电动势为
速度v不变，E不变，A错误；
B.第3根棒刚进入磁场时则有
棒产生的感应电动势为
此时第1、2根棒并联，电阻为，第3根棒等效于电源，电路中总电阻为
电路中电流为
由牛顿第二定律可得
解得
B正确；
C.第n根棒刚进入磁场时，前根棒并联电阻为
电路总电阻为
电路总电流
第一根棒中电流
解得
第1根棒的热功率为
C正确；
D.第n根棒与第根棒在磁场中运动的时，有
解得
因此有第n根棒与第根棒在磁场中的电流不相等，棒受安培力不相等，运动的时间不相等，D错误。
故选BC。
9．答案：BCE
解析：气体向真空自发扩散，对外界不做功，且没有热传递，气体的内能不会改变，则C符合题意，A不符合题意；气体在被压缩的过程中，活塞对气体做功，因汽缸绝热，故气体内能增大，B正确；气体在被压缩的过程中，外界对气体做正功，D不符合题意；气体在被压缩的过程中内能增加，而理想气体无分子势能，故气体分子的平均动能增加，E符合题意；
故答案为：BCE。
10．答案：ABC
解析：A.根据干涉条纹间距公式，可知，甲乙的L和d均相等，甲光的条纹间距大于乙，则甲的波长长，A正确；
BC.甲乙相比，甲光的波长长，折射率小，在同种介质中传播速度大，B、C正确；
D.根据全反射临界角公式，甲光的折射率小，故甲光发生全反射的临界角更大，D错误；
E.障碍物的尺寸与波长相当，或者更小时，更容易发生衍射，因为甲的波长长，所以甲光更容易发生明显的衍射现象，E错误；
故选ABC。
11．答案：（1）或（2）<（3）能；
解析：（1）对甲同学
解得
由牛顿第二定律
解得
或
甲乙同学互推前后，由动量守恒可得
可得
由，可得
（2）由于有空气阻力，甲同学冰鞋滑冰板与冰面间的真实的摩擦力要比测量时小，因此动摩擦因数也小，所以
（3）能
甲乙同学互推前后，由动量守恒可得
可得
所以
12．答案：（1）<；0.60（2）；1.50；2.90/3.00/3.10
解析：（1）由题意可知，由欧姆定律
得，当电压表左端e与a点相连，右端f与b点相连时
右端f与b点相连时
所以
因为
所以待测电阻的阻值为
（2）由题意可得，由闭合电路的欧姆定律
当电压表右端f与d点相连，左端e与b点相连时，有
在图象中，斜率
当电压表右端f与d点相连，左端e与c点相连时，有
在图象中，斜率
由图乙可知，图线Ⅰ比图线Ⅱ的斜率大，所以可得图线Ⅰ是ec相连。
由题意得，图线Ⅰ的误差较小，由
可得，电源电动势
因为
代入解得，电源内阻为
13．答案：(1)(2)
解析：（1）小球在三、四象限内做圆周运动，在最左端或者最右端，最小速度可以为零，但是，这种情况下，小球不能在一、二象限内做圆周运动。
小球在一、二象限内做圆周运动过程中，设受到的电场力为，合力为F，合力与水平方向的夹角为α。则
解得：，
即小球在圆周上与O点连线夹角为45°的C点时速度最小，设最小速度为，则
解得：
（2）设小球在A点速度为，剪断细线后小球加速度为α，运动时间为t，小球落地点与A点间的水平距离为x，则
解得：
14．答案：（1）0.45J（2）0.1（3）0.05J
解析：（1）对木块和弹簧组成的系统由机械能守恒定律有：
解得：
（2）木块从B到BC中点过程中由动能定理可有：
解得：
（3）当传送带静止时有
当传送带顺时针转动时有
解得：
因，故木块从B向C滑的过程中先匀减速至传送带速度，再随传送带一起匀速运动至C点，且传送带速度
木块从B到C的减速阶段，对木块有：
位移为：
对传送带：
产生的热量：
解得：
15．答案：（1）；（2）
解析：（1）a到b为等温过程，由波意尔定律有
将
代入方程解得
b到c为等压过程，由盖—吕萨克定律有
将
代入方程解得
（2）对b到c为等压压缩过程，外界对气体做功为
代入数据解得
由于温度降低，该过程中气体内能减小，故
由热力学第一定律有
解得
16．答案：（1）2（2）
解析：（1）光路如图，
由折射定律
而，故（即）
所以该材料的折射率；
（2）光在空气中传播的路程
由几何关系
所以，则时间为：
光在介质中传播的路程，则时间为：
则时间之比为：
一、单选题
1．2018年1月17日，我国自主创新的第三代核电“华龙一号”的核心部件“压力容器”运抵福建福清，进入全面安装阶段。该压力容器拥有双层安全壳，内层的核岛反应堆里的铀原子核在中子的撞击下发生核反应变成中等质量的核，释放能量。则中子轰击铀核( )
A.发生的核反应是α衰变
B.发生的核反应是核聚变
C.可以释放核能是由于铀核的比结合能小于中等原子核的比结合能
D.可以释放核能是由于铀核的比结合能大于中等原子核的比结合能
2．已知引力常量G和下列各组数据，无法计算出地球质量的是( )
A.人造地球卫星在地面附近绕行的速度及运行周期
B.月球绕地球运行的周期及月球离地球的距离
C.地球绕太阳运行的周期及地球离太阳的距离
D.不考虑地球自转，地球的半径及重力加速度
3．如图所示，从某高度水平抛出一小球，经过时间t到达地面时，速度与水平方向的夹角为θ，不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是( )
A.若小球初速度增大，则θ减小
B.小球在t时间内的位移方向与水平方向的夹角为
C.若小球的初速增大，小球落地时重力的瞬时功率将增大
D.若小球的初速增大，小球落地过程中重力的平均功率将增大
4．如图甲所示的电路中，理想变压器原线圈输入如图乙所示的正弦交流电，交流电压表和电流表均为理想电表，其中电压表示数为22V，下列说法正确的是( )
A.灯泡中电流方向每秒钟改变50次
B.变压器原、副线圈的匝数之比为5:1
C.变压器原、副线圈中磁通量变化率之比为1:1
D.将滑动变阻器滑片下滑，变压器的输入功率减小
5．如图所示，匀强电场平面内有一个直角三角形MNP，其中，，。若在M点处沿该平面向不同方向射出动能为8eV的电子，有两电子分别经过P、N两点时的动能分别为6eV和14eV。不考虑电子间的相互作用，则下列关于该匀强电场场强E的大小及P、N点电势高低的比较正确的是( )
A.；B.；
C.；D.；
二、多选题
6．如图，a、b、c是某游客在游乐场乘过山车依次通过的轨道上三个位置。若轨道可视为竖直面内的圆弧，游客座位在车的中间，且该过程中对车和人系统只考虑重力和轨道弹力，则( )
A.游客在最高点a处处于平衡状态
B.游客在a、b、c三处的线速度大小关系为
C.游客在a、b、c三处的向心加速度大小关系为
D.游客在a、b、c三处的机械能大小关系为
7．在边长为L的正方形abcd的部分区域内存在着方向垂直纸面向外的匀强磁场，a点处有离子源，可以向正方形abcd所在区域的任意方向发射速率均为v的相同的正离子，且所有离子均垂直bc边射出，下列说法正确的是( )
A.离子在磁场中做圆周运动的半径为2L
B.离子在磁场中运动的最长时间为
C.磁场区域的最小面积为
D.离子入射速度方向与ab边夹角为60°时，将从bc边中点射出
8．如图，固定的足够长平行光滑双导轨由水平段和弧形段在CD处相切构成，导轨的间距为L，区域CDEF内存在方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场。现将多根长度也为L的相同导体棒依次从弧形轨道上高为h的PQ处由静止释放（释放前棒均未接触导轨），释放第根棒时，第根棒刚好穿出磁场。已知每根棒的质量均为m，电阻均为R，重力加速度大小为g，且与导轨垂直，导轨电阻不计，棒与导轨接触良好。则( )
A.第1根棒在穿越磁场的过程中，棒两端的电压逐渐减小
B.第3根棒刚进入磁场时的加速度大小为
C.第n根棒刚进入磁场时，第1根棒的热功率为
D.第n根棒与第根棒在磁场中运动的时间相等
9．如图，用隔板将一绝热气缸分成两部分，隔板左侧充有理想气体，隔板右侧与绝热活塞之间是真空．现将隔板抽开，气体会自发扩散至整个气缸．待气体达到稳定后缓慢推压活塞，将气体压回到原来的体积．假设整个系统不漏气．下列说法正确的是( )
A.气体自发扩散前后内能减少
B.气体在被压缩的过程中内能增大
C.在自发扩散过程中，气体对外界没做功
D.气体在被压缩的过程中，外界对气体做负功
E.气体在被压缩过程中，气体分子的平均动能变大
10．用同一双缝干涉实验装置做甲、乙两种光的双缝干涉实验，获得的双缝干涉条纹分别如图甲、乙所示。下列说法正确的是( )
A.甲光的波长比乙光的波长大
B.甲光在水中的传播速度大于乙光在水中的传播速度
C.对同一种介质，甲光的折射率小于乙光的折射率
D.从同种介质射向空气甲光发生全反射的临界角小于乙光
E.遇到同一障碍物，乙光比甲光更容易发生明显的衍射现象
三、实验题
11．为测冰鞋滑冰板与冰面间的动摩擦因数，几位同学在一粗糙程度相同的水平滑冰场上配合着进行了如下操作和测量：如图所示，甲乙同学穿冰鞋对面站立静止，迅速相互推一下对方，保持不变姿势沿同一直线向相反方向运动到静止；另外两位同学用手机秒表计时软件分别测出甲乙运动时间，用卷尺测出甲乙通过的距离。已知甲乙同学质量（含冰鞋）分别为重力加速度g。
（1）甲同学冰鞋滑冰板与冰面间的动摩擦因数________。
（2）由于有空气阻力，甲同学冰鞋滑冰板与冰面间动摩擦因数真实值_______。（选填“>”或“<”或“=”）
（3）这几位同学想用测得和已知的物理量验证甲乙同学迅速相互推的过程中动量守恒。
请回答：能不能验证？__________（选填“能”或“不能”）。若能，写出验证的表达式；若不能，补充还需要测量的物理量。________________。
12．某实验小组设计如图甲的原理图，先测量未知电阻，再测量电源电动势E和内阻r。已知待测电阻阻值很小，电流表（量程，内阻），电压表（量程，内阻约几千欧），滑动变阻器R（，允许的最大电流），一节干电池，单刀单掷开关S，导线若干。
（1）测量未知电阻。将滑动变阻器滑片置于最右端，电压表左端e与a点相连，右端f先后与b、c点相连；闭合开关S，调节滑动变阻器，分别读出电压表和电流表的读数、，、，则______（选填“>”“<”或“=”）；若某次测得，，则待测电阻______Ω。
（2）测量电源电动势E和内阻r。将滑动变阻器滑片置于最右端，电压表右端f与d点相连，左端e分别与b、c点相连；闭合开关S，调节滑动变阻器，分别读出电压表和电流表的读数，得到多组，绘制图象如图乙所示。回答下列问题：
①由图可知，图线Ⅰ是______相连（选填“”或“”）。
②相连与，系统误差是不同的。在图线Ⅰ和Ⅱ中选择误差较小的图线，计算电源的电动势______V，内阻______Ω。（结果均保留三位有效数字）
四、计算题
13．如图所示，在竖直平面内xOy坐标系的第一、二象限内有沿x轴正方向的匀强电场，第三、四象限内有沿y轴负方向的匀强电场．长度为L的绝缘轻质细线一端固定在O点，另一端系质量为m、电荷量为的小球，小球恰能绕O点做完整的圆周运动。轨迹与y轴负半轴交于A点，距地面高度为L，重力加速度为g，四个象限内匀强电场的场强大小都是，不计阻力，运动过程中电荷量保持不变。
（1）求小球做圆周运动过程中的最小速度；
（2）小球运动到A点，剪断细线，求小球落地点与A点间的水平距离．
14．如图所示，水平传送带BC左端与光滑水平面AB相连，右端与光滑曲面CD相连，一轻质弹簧的左端与固定的竖直挡板相连．现用一木块(可视为质点)将弹簧压缩至O点后由静止释放，木块运动至光滑曲面后滑回，已知木块质量，木块脱离弹簧时的速度，传送带长度，若传送带静止，木块第一次滑回后静止在BC的中点，g取，不计空气阻力。
(1)求木块在O点时，弹簧的弹性势能；
(2)求传送带与木块间的动摩擦因数；
(3)若传送带顺时针转动，木块第一次滑回后恰好能滑至距C点处，试求木块第一次由B向C运动过程中产生的热量Q。
15．一定质量理想气体的压强体积（）图像如图所示，其中a到b为等温过程，b到c为等压过程，c到a为等容过程。已知气体状态b的温度、压强、体积，状态a的压强。
（1）求气体状态a的体积V以及状态c的温度T；
（2）若b到c过程中气体内能改变了，求该过程气体放出的热量Q。
16．如图所示，某种材料制成的扇形透明砖放置在水平桌面上，光源S发出一束平行于桌面的光线从OA的中点垂直射入透明砖，恰好经过两次全反射后，垂直OB射出，并再次经过光源S，已知光在真空中传播的速率为c，求
（1）材料的折射率n；
（2）该过程中，光在空气中传播的时间与光在材料中传播的时间之比。
参考答案
1．答案：C
解析：AB.发生的核反应是核裂变，故AB错误；
CD.可以释放核能是由于铀核的比结合能小于中等原子核的比结合能，所以释放能量，故C正确，D错误。
故选C。
2．答案：C
解析：A.据线速度与周期的关系，由线速度与周期可以计算出卫星与地球间距离，由人造地球卫星在地面附近运行的半径和运行周期根
据万有引力做向心力可求得地球质量，故A正确；
B.根据万有引力提供圆周运动向心力有
，可得地球质量
，故B正确；
C.由地球绕太阳运行的周期及地球离太阳的距离根据万有引力做向心力可求得太阳质量，但地球质量无法计算，故C错误；
D.根据地球表面重力与万有引力相等有
，可得地球质量，故D正确。
本题选无法计算出地球质量的
故选：C。
3．答案：A
解析：A、根据速度关系可得：，可知，若小球初速度增大，t不变，θ减小，故A正确；
B、设位移方向与水平方向的夹角为α，则，故B错误；
C、根据重力瞬时功率表达式：，可知小球落地时重力的瞬时功率与初速度无关，故C错误；
D、重力的平均功率为
，可知与下落时间有关，与小球的初速度无关，故D错误。
故选：A。
4．答案：C
解析：A.交流电的周期为0.02s，频率为50Hz，电流方向在一个周期内改变2次，则灯泡中电流方向每秒钟改变100次，选项A错误；
B.变压器初级电压有效值为，次级电压有效值为，根据匝数比等于电压比可知，变压器原、副线圈的匝数之比为10:1，选项B错误；
C.变压器原、副线圈共用一个铁芯，则磁通量变化率是相等的，即磁通量变化率之比为1:1，选项C正确；
D.将滑动变阻器滑片下滑，则减小，次级电阻减小，因次级电压不变，根据可知，变压器次级消耗的功率变大，则变压器的输入功率变大，选项D错误。
故选C。
5．答案：A
解析：电子从M运动到P，由动能定理及电场力做功与电势差之间的关系，有
同理可得
因此
将PN四等分，如图所示，
由几何关系知，且
故可得
故MK在匀强电场的等势面上，因此NP与匀强电场的电场线重合，且场强方向沿N指向P，即。且
故选A。
6．答案：BC
解析：A.游客随着过山车做圆周运动，到达最高点a时，速度不为零，有向心加速度，故不是处于平衡状态，故A错误；
BD.车和人系统只考虑重力和轨道弹力，运动过程中，弹力不做功，只有重力做功，则运动过程中人的机械能守恒，由于可知，在a点重力势能最大，则动能最小，c点重力势能最小，动能最大，则有
故D错误，B正确；
C.根据
可知
故C正确。
故选BC。
7．答案：CD
解析：A.带电离子在圆形磁场中运动时存在着这样的规律，如果离子的轨迹半径与圆形磁场的半径相等，则离子从同一点以相同的速率、不同的方向射入圆形磁场，则离子会平行于某一方向射出磁场。根据几何关系可知，离子在磁场中做圆周运动的半径为L，故A错误；
B.离子的速率一定，轨迹最长的离子运动的时间最长，则最长时间为，则，则
故B错误；
C.磁场区域的最小面积为图中阴影部分的面积，则有
故C正确；
D.离子入射速度方向与ab边夹角为60°时，设出射点据b点x，则
解得
离子入射速度方向与ab边夹角为60°时，将从bc边中点射出，故D正确；
故选CD。
8．答案：BC
解析：A.第1根棒在穿越磁场的过程中，第2棒还没有释放，没有组成闭合回路，无感应电流，棒不受安培力作用，棒在磁场中做匀速运动，此时棒产生的感应电动势为
速度v不变，E不变，A错误；
B.第3根棒刚进入磁场时则有
棒产生的感应电动势为
此时第1、2根棒并联，电阻为，第3根棒等效于电源，电路中总电阻为
电路中电流为
由牛顿第二定律可得
解得
B正确；
C.第n根棒刚进入磁场时，前根棒并联电阻为
电路总电阻为
电路总电流
第一根棒中电流
解得
第1根棒的热功率为
C正确；
D.第n根棒与第根棒在磁场中运动的时，有
解得
因此有第n根棒与第根棒在磁场中的电流不相等，棒受安培力不相等，运动的时间不相等，D错误。
故选BC。
9．答案：BCE
解析：气体向真空自发扩散，对外界不做功，且没有热传递，气体的内能不会改变，则C符合题意，A不符合题意；气体在被压缩的过程中，活塞对气体做功，因汽缸绝热，故气体内能增大，B正确；气体在被压缩的过程中，外界对气体做正功，D不符合题意；气体在被压缩的过程中内能增加，而理想气体无分子势能，故气体分子的平均动能增加，E符合题意；
故答案为：BCE。
10．答案：ABC
解析：A.根据干涉条纹间距公式，可知，甲乙的L和d均相等，甲光的条纹间距大于乙，则甲的波长长，A正确；
BC.甲乙相比，甲光的波长长，折射率小，在同种介质中传播速度大，B、C正确；
D.根据全反射临界角公式，甲光的折射率小，故甲光发生全反射的临界角更大，D错误；
E.障碍物的尺寸与波长相当，或者更小时，更容易发生衍射，因为甲的波长长，所以甲光更容易发生明显的衍射现象，E错误；
故选ABC。
11．答案：（1）或（2）<（3）能；
解析：（1）对甲同学
解得
由牛顿第二定律
解得
或
甲乙同学互推前后，由动量守恒可得
可得
由，可得
（2）由于有空气阻力，甲同学冰鞋滑冰板与冰面间的真实的摩擦力要比测量时小，因此动摩擦因数也小，所以
（3）能
甲乙同学互推前后，由动量守恒可得
可得
所以
12．答案：（1）<；0.60（2）；1.50；2.90/3.00/3.10
解析：（1）由题意可知，由欧姆定律
得，当电压表左端e与a点相连，右端f与b点相连时
右端f与b点相连时
所以
因为
所以待测电阻的阻值为
（2）由题意可得，由闭合电路的欧姆定律
当电压表右端f与d点相连，左端e与b点相连时，有
在图象中，斜率
当电压表右端f与d点相连，左端e与c点相连时，有
在图象中，斜率
由图乙可知，图线Ⅰ比图线Ⅱ的斜率大，所以可得图线Ⅰ是ec相连。
由题意得，图线Ⅰ的误差较小，由
可得，电源电动势
因为
代入解得，电源内阻为
13．答案：(1)(2)
解析：（1）小球在三、四象限内做圆周运动，在最左端或者最右端，最小速度可以为零，但是，这种情况下，小球不能在一、二象限内做圆周运动。
小球在一、二象限内做圆周运动过程中，设受到的电场力为，合力为F，合力与水平方向的夹角为α。则
解得：，
即小球在圆周上与O点连线夹角为45°的C点时速度最小，设最小速度为，则
解得：
（2）设小球在A点速度为，剪断细线后小球加速度为α，运动时间为t，小球落地点与A点间的水平距离为x，则
解得：
14．答案：（1）0.45J（2）0.1（3）0.05J
解析：（1）对木块和弹簧组成的系统由机械能守恒定律有：
解得：
（2）木块从B到BC中点过程中由动能定理可有：
解得：
（3）当传送带静止时有
当传送带顺时针转动时有
解得：
因，故木块从B向C滑的过程中先匀减速至传送带速度，再随传送带一起匀速运动至C点，且传送带速度
木块从B到C的减速阶段，对木块有：
位移为：
对传送带：
产生的热量：
解得：
15．答案：（1）；（2）
解析：（1）a到b为等温过程，由波意尔定律有
将
代入方程解得
b到c为等压过程，由盖—吕萨克定律有
将
代入方程解得
（2）对b到c为等压压缩过程，外界对气体做功为
代入数据解得
由于温度降低，该过程中气体内能减小，故
由热力学第一定律有
解得
16．答案：（1）2（2）
解析：（1）光路如图，
由折射定律
而，故（即）
所以该材料的折射率；
（2）光在空气中传播的路程
由几何关系
所以，则时间为：
光在介质中传播的路程，则时间为：
则时间之比为：
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