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2023届四川省成都市第七中学高三下学期二诊模拟物理试题 （解析版）
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这是一份2023届四川省成都市第七中学高三下学期二诊模拟物理试题 （解析版），共20页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~5题只有一项符合题目要求，第6~8题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1. 如图所示为速冻食品加工厂生产和包装饺子的一道工序。将饺子轻放在匀速运转的足够长的水平传送带上，不考虑饺子之间的相互作用和空气阻力。关于饺子在水平传送带上的运动，下列说法正确的是（ ）
A. 饺子一直做匀加速运动
B. 传送带的速度越快，饺子的加速度越大
C. 饺子由静止开始加速到与传送带速度相等的过程中，增加的动能等于因摩擦产生的热量
D. 传送带多消耗的电能等于饺子增加的动能
【答案】C
【解析】
【详解】A．饺子在传送带上先做匀加速直线运动，后做匀速直线运动，故A错误；
B．饺子的加速度
与传送带的速度无关，故B错误；
C．饺子从静止加速到与传送带共速的过程，饺子增加的动能
因摩擦产生的热量
又因为饺子从初速度为零开始做匀加速运动到和传送带共速，饺子的位移
所以饺子增加的动能等于因摩擦产生的热量，故C正确；
D．传送带多消耗的电能等于饺子增加的动能与因摩擦产生的热量的总和，故D错误。
故选C。
2. 如图所示，图甲为氢原子的能级图，大量处于激发态的氢原子跃迁时，发出频率不同的大量光子，其中频率最高的光子照射到图乙电路中光电管阴极上时，电路中电流随电压变化的图像如图丙所示。下列说法不正确的是（ ）
A. 光电管阴极金属材料的逸出功为
B. 这些氢原子跃迁时共发出6种频率的光
C. 若调节滑动变阻器滑片能使光电流为零，则可判断图乙中电源右侧为正极
D. 氢原子从能级跃迁到能级时，氢原子能量减小，核外电子动能增加
【答案】C
【解析】
【详解】A．由图甲可知光子的能量为
由图丙可知遏止电压为7V，所以光电子的初动能为
所以金属材料的逸出功为
故A正确，不符合题意；
B．这些氢原子跃迁时共发出
种频率的光，故B正确，不符合题意；
C．光电子由阴极K向对面的极板运动，形成的电流在图乙中从右向左流动，要阻止该电流，需要施加反向电压，即电源左侧应该为正极，故C错误，符合题意；
D．氢原子从能级跃迁到能级时，氢原子能量减小，库仑力做正功，核外电子动能增加，故D正确，不符合题意。
故选C。
3. 某行星为质量分布均匀的球体，半径为R，质量为M。科研人员研究同一物体在该行星上的重力时，发现物体在“两极”处的重力为“赤道”上某处重力的1.2倍。已知引力常量为G，则该行星自转的角速度为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】设赤道处重力加速度为g，物体在两极时万有引力等于重力，有
在赤道时万有引力可分解为重力和自转所需的向心力，则有
联立解得该行星自转的角速度为
故选A。
4. 如图，水平放置餐桌的桌面为圆形，半径为。为方便用餐，中心放置一个可绕其中心轴转动的圆盘，圆盘半径为，圆心与餐桌圆心重合。在圆盘的边缘放置一个质量为的小物块，小物块与圆盘间的动摩擦因数为，小物块与餐桌间的动摩擦因数为。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为，圆盘厚度及圆盘与餐桌间的间隙不计，小物块可看作质点。由静止开始，缓慢增加圆盘转速，则（ ）
A. 当圆盘角速度增大到时，小物块恰好从圆盘上滑落
B. 小物块从圆盘上滑落后，小物块在餐桌上做曲线运动
C. 若小物块从圆盘上滑落后，恰好停在餐桌的边缘，则在桌面上滑动过程中因摩擦产生的内能大于
D. 小物块在圆盘上的加速度一定小于小物块在桌面上运动时的加速度
【答案】A
【解析】
【详解】A．当小物块所受静摩擦力最大时，设转速为ω1，则
解得
此时小物块恰好要从圆盘上滑落，故A正确；
B．当小物块滑落时，后续在餐桌上将做匀减速直线运动，而非曲线运动，故B错误；
C．小物块从圆盘上后，恰好停在餐桌盘的运动轨迹如下图所示
位移距离为
则产生的内能大小为
故C错误；
D．小物块在圆盘上的最大加速度为
小物块在桌面上的加速度大小为
由于不知道两个动摩擦因素之间的关系，因此小物块在圆盘上的最大加速度不一定小于小物块在桌面上运动时的加速度，更别说小物块在圆盘上的加速度取值范围为0~a1（圆盘的转速是缓慢增加的）。
故D错误。
故选A。
5. 如图所示，某同学打水漂，从离水面处以的初速度水平掷出一枚石块。若石块每次与水面接触速率损失50%，弹跳速度与水面的夹角都是，当速度小于就会落水。已知，，不计空气阻力，假设石块始终在同一竖直面内运动，则下列说法错误的是（ ）
A. 第一次与水面接触后，弹跳速度为
B. 第一个接触点与第二个接触点之间距离为
C. 水面上一共出现5个接触点
D. 落水处离人掷出点的水平距离为
【答案】C
【解析】
【详解】A．从抛出点到第一次接触水面根据平抛运动则有
得
抛出点到第一个入水点的距离为
且
弹跳速度为
A正确，不符合题题；
B．从第一次接触水面到第二次接触水面所用时间为
第一个接触点与第二个接触点之间距离为
B正确，不符合题意；
C．从第二次接触水面到第三次接触水面所用时间为
第二个接触点与第三个接触点之间距离为
同理可得第三个接触点与第四个接触点之间距离为
第四次接触水面后弹跳速度为
由此可知，第四次接触后落入水中，因此一共出现4个接触点，C错误，与题意相符；
D.落水点离掷出点得水平距离
D正确，与题意不符。
故选C。
6. 四根在同一平面（纸面）内的长直绝缘导线组成一个“井”字形，导线中通过的电流大小均为I，方向如图所示。a、b和c三点位于“井”字形对角线上，其中b点在“井”字形中心，且。下列说法正确的是（ ）
A. b点的磁感应强度为零B. a、c两点的磁感应强度相同
C. a点磁感应强度方向垂直纸面向外D. 减小导线1的电流，b点的磁感应强度也减小
【答案】AC
【解析】
【详解】A．根据安培定则和磁感应强度的叠加可知，1和3、2和4导线在b点产生的磁感应强度大小相等，方向相反，叠加后b点的磁感应强度为零，故A正确；
B．根据叠加原理和对称性可知，a、c两点的磁感应强度大小相等，方向相反，故B错误；
C．所有导线在a点产生的磁感应强度方向均垂直纸面向外，叠加后a点磁感应强度方向垂直纸面向外，故C正确；
D．减小导线1的电流，1和3导线在b点产生的磁感应强度不能抵消，则b点的磁感应强度增大，故D错误。
故选AC。
7. 某小型水电站的电能输送示意图如图所示，发电机的输出功率为100kW，输出电压为，输电导线的总电阻为，导线上损耗的电功率为4kW，要使额定电压为220V的用电器正常工作，不计变压器损耗，则下列判断正确的是（ ）
A. ，用电器得到的交流电频率为50Hz
B. 升压、降压变压器的原、副线圈的匝数比分别为和
C. 若用电器功率变大，则输电线上损耗的功率占总功率的比例增大
D. 若用电器功率变大，升压变压器的输出电压增大
【答案】BC
【解析】
【详解】A．由输出电压表达式可知
用户得到的交流电频率为
A错误；
B．升压变压器原线圈电流为
根据
输电电流为
升压变压器原、副线圈的匝数比为
升压变压器输出电压为
降压变压器原线圈电压为
降压变压器原、副线圈的匝数比为
B正确；
CD．若用电器功率变大，则用户端电流变大，输电电流变大，损失功率占总功率的比为
可知，升压变压器输出电压与发电机输出电压和升压变压器匝数比有关，则U2不变，输电线上损耗的功率占总功率的比例增大，C正确，D错误。
C正确，D错误。
故选BC。
8. 间距为L的平行光滑金属导轨MN、PQ水平段处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，导轨的弯曲段处在磁场之外，如图甲所示。导体棒a与b接入电路的有效电阻分别为R、2R。导体棒a的质量为m，b棒放置在水平导轨上足够远处，a棒在弯曲段导轨上距水平段某一高度处由静止释放，刚进入磁场时导体棒a受到的安培力的大小为F，以导体棒a刚进入磁场时为计时起点，导体棒a的速度随时间变化的v—t图像如图乙所示（v0未知）。运动过程中导体棒与导轨接触良好且始终与导轨垂直，重力加速度大小为g，以下说法中正确的是（ ）
A. 导体棒a释放时距导轨水平段的高度
B. 导体棒b的质量为2m
C. 0~t1这段时间内通过a、b棒的电荷量之比为1：2
D. 0~t2这段时间内导体棒b产生的内能
【答案】AB
【解析】
【详解】A．由题图乙可知，a棒刚进入磁场时的速度为v0，从开始下落到进入磁场，根据机械能守恒定律有
a棒切割磁感线产生的感应电动势
E=BLv0
根据闭合电路欧姆定律
a棒受到的安培力
F=BIL
联立以上各式解得
A正确；
B．设b棒的质量为mb，两棒最终稳定速度为v'，以v0的方向为正方向，由v-t图线可知
a棒进入磁场后，a棒和b棒组成的系统动量守恒
mv0=(m+mb)v'
解得
mb=2m
B正确；
C．0~t1这段时间内通过a、b棒的电流相等，则由
q=It
可知，通过两金属棒的电荷量之比为1:1，C错误；
D．设a棒产生的内能为Qa，b棒产生的内能为Qb，根据能量守恒定律
两棒串联，产生的内能与电阻成正比
Qb=2Qa
解得
D错误。
故选AB。
二、非选择题：
9. “筋膜枪”是利用内部电机带动“枪头”高频冲击肌肉，缓解肌肉酸痛的装备。某同学为了测量“枪头”的冲击频率，如图（a）将带限位孔的塑料底板固定在墙面上，“枪头”放在限位孔上方，靠近并正对纸带。启动筋膜枪，松开纸带，让纸带在重锤带动下穿过限位孔，“枪头”在纸带上打下系列点迹。更换纸带，重复操作，得到多条纸带，选取点迹清晰的纸带并舍去密集点迹，完成下列实验内容：
（1）该同学发现点迹有拖尾现象，他在测量各点间距时，以拖尾点迹左侧边沿为测量点，如图（b）。则纸带的______（选填“左”“右”）端连接重锤；若取重力加速度为，可算得“枪头”的冲击频率为______Hz。A点对应的速度为______m/s；（计算结果均保留两位有效数字）
（2）该次实验产生误差最主要的原因是“枪头”打点瞬间阻碍纸带的运动。该原因导致冲击频率的测量值______实际值（选填“大于”“小于”）。
【答案】 ①. 左 ②. 40 ③. 1.5 ④. 大于
【解析】
【详解】（1）[1]重物自由落体，速度越来越大，纸带点迹间的距离越来越大，故纸带的左端连接重锤；
[2]由匀变速直线运动的推论逐差法
整理得
[3]A点的速度为
（2）[4]“枪头”打点瞬间阻碍纸带的运动，使得重物下落的加速度小于自由落体加速度，故计算频率时，代入得加速多过大，导致测量结果偏大。故测量值大于实际值。
10. 某同学欲利用半偏法测量量程为2.0V的电压表V的内阻（内阻约为几千欧），设计了如图甲所示电路，可供选择的器材有：电阻箱R（最大阻值），滑动变阻器（最大阻值），滑动变阻器（最大阻值），直流电源E（电动势3V），开关2只，导线若干。实验步骤如下：
a.按图甲连接线路；
b闭合开关、，调节滑动变阻器滑片，使电压表满偏；
c.保持滑动变阻器滑片位置不变，断开开关，调节电阻箱使电压表示数为1.0V，记下电阻箱的阻值。
（1）实验中滑动变阻器应选择___________（填“”或“”）。
（2）根据图甲电路，用笔画线代替导线，将图乙中实物图连接成实验电路。（ ）
（3）在步骤b中，闭合开关、前，滑动变阻器的滑片应该移到图甲中最___________（填“左”或“右”）端。
（4）在步骤c中，记录的电阻箱阻值为，若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变，则该电压表的内阻为___________（结果保留到个位）。实际上在调节电阻箱时滑动变阻器上的分压会发生微小变化，如果要考虑其变化的影响，用半偏法测量的电压表内阻与其真实值相比，测量值___________（填“小于”“等于”或“大于”）真实值。
（5）该同学进一步研究了该电压表的内部结构，发现它是由一个表头和电阻串联而成，由此可以推断该表头的满偏电流为___________。
A． B． C．1mA D．10mA
【答案】 ①. ②. ③. 左 ④. 1998 ⑤. 大于 ⑥. C
【解析】
【详解】（1）[1]滑动变阻器由于采用的是分压接法，为了便于操作，应该选择最大阻值较小的滑动变阻器，故选择。
（2）[2]实物图如下图。
（3）[3]在步骤b中，闭合开关、前，滑动变阻器的滑片应该移到图甲中最左端，其目的是保护电表，且使电压表的示数从零开始调节。
（4）[4]在步骤c中，记录的电阻箱阻值为，若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变，根据串联电路的分压特点有
。
[5]根据设计的电路，实际上在调节电阻箱时滑动变阻器上的分压要变大，大于2V，故电阻箱分得的电压大于1V，电阻箱的阻值大于电压表的真实阻值，测量值大于真实值。
（5）[6]该表头满偏电流为
。
11. 如图所示，半径为R的光滑四分之一圆弧轨道AB固定在竖直面内，其B端刚好与水平面相切，水平面BD部分光滑，D点右侧部分粗糙且足够长，质量为3m的物块b放在水平面上的C点，质量为m的物块a从圆弧轨道的最高点A由静止释放，物块a沿圆弧面下滑到水平面上与物块b发生正碰。不计两个物块大小，已知重力加速度为g，物块与水平面粗糙部分的动摩擦因数为0.5，试回答下列问题：
（1）a与b碰撞前瞬间a的速度大小；
（2）若a与b碰撞后粘在一起，则碰撞后间a、b在粗糙水平面上滑行的距离；
（3）若a与b发生弹性碰撞，求碰撞过程b对a的冲量及物块a、b最终静止在粗糙水平面上时的间距。
【答案】（1）；（2）；（3），方向水平向左，0
【解析】
【详解】（1）设a与b碰撞前的一瞬间，a的速度大小为，根据机械能守恒有
解得
（2）设碰撞后的共同速度为v，根据动量守恒有
解得
设两物块在粗糙水平面上滑动的距离为x，根据动能定理
解得
（3）设碰撞后一瞬间a、b的速度大小分别为、，根据动量守恒有
根据能量守恒有
解得
a、b碰撞过程，根据动量定理，b对a的冲量
即b对a冲量大小为，方向水平向左。
碰后a被反向弹回，最终滑上凹面上后返回再次进入水平面，由于a、b滑上粗糙水平面时的初速度大小相同，由动能定理可知，两物块在水平面上滑行的距离相同，即物块a、b静止在粗糙水平面上时相距的距离为0。
12. 如图所示，在x轴上方有一匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，在x轴下方有一匀强电场，场强方向竖直向上。一质量为m，电荷量为q，重力不计的带电粒子从y轴上的a点（0，h）处沿y轴正方向以初速度v0开始运动，并以与x轴正方向成45°角的速度方向第一次进入电场，且经过y轴上b点时速度方向恰好与y轴垂直，一段时间后，粒子回到a点。
（1）画出粒子从a点开始运动到再次经过a点的运动轨迹；
（2）求匀强磁场磁感应强度B的大小和匀强电场电场强度E的大小；
（3）若该带电粒子到达b点时，撤去竖直方向电场，同时加上垂直纸面向外的z轴正方向的电场和磁场，求经过后该带电粒子的空间位置（用三维坐标表示）。
【答案】（1） ；（2），；（3）（，，）
【解析】
【详解】（1）根据题意，分析知粒子的运动轨迹如下
（2）由图可得
粒子在磁场中做圆周运动，由牛顿第二定律有
联立可得
粒子在电场中，水平方向上做匀速直线运动，竖直方向上做匀减速直线运动，且到达b点时，竖直方向速度恰好为零，故在水平方向上有
在竖直方向有
联立可得
（3）根据平抛运动规律可得
解得
粒子沿z轴做匀加速运动，故
粒子在xy平面内做圆周运动，由牛顿第二定律有
又
联立解得
故在t时刻，粒子旋转的角度为
因此x、y 分别为
13. 如图所示，在均匀介质中，坐标系位于水平面内。O点处的波源从时刻开始沿垂直于水平面的z轴做简谐运动，其位移随时间变化关系，产生的机械波在平面内传播。实线圆、虚线圆分别表示时刻相邻的波峰和波谷，且此时刻平面内只有一圈波谷，则该机械波的传播速度为___________ m/s，t0=___________s，至时间内，C处质点运动的路程为_________cm。
【答案】 ①. 5 ②. 0.5 ③. 12
【解析】
【详解】（1）[1] 由题意可得，相邻的波峰和波谷距离为，故波的波长为。根据简谐振动的位移时间变化关系可得
又
故机械波的传播速度为
（2）[2] 由图像可知，OD距离2m为一个完整的波长，时刻，O、D均在波峰，且平面内只有一个完整的波形，则O点此时第二次出现波峰，可知
（3）[3] 根据勾股定理可知
则传播到C点的时间为
则至时间内，C处质点只振动了个周期
则C点处质点运动的路程
14. 如图所示的玻璃柱体，其横截面是圆心角为的扇形OAB，一束单色平行光平行于横截从OA边射入玻璃柱体，在OA边上的入射角为α，折射角为θ，折射光线与OB边的夹角为2θ，已知，只考虑第一次射到圆弧AB上的光线，求：
①玻璃柱体对此种单色光的折射率；
②弧AB上有光透出部分的弧长与弧长AB之比。
【答案】①；②
【解析】
【详解】①光路图如图所示
由题可知，
而
解得
，
因此玻璃柱体对此种单色光的折射率
②由于
可得临界角
如图所示，从O点入射的光线恰好从D点射出，有几何关系可知
从E点射出的光线恰好达到临界角，有几何关系可知
因此
一、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~5题只有一项符合题目要求，第6~8题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1. 如图所示为速冻食品加工厂生产和包装饺子的一道工序。将饺子轻放在匀速运转的足够长的水平传送带上，不考虑饺子之间的相互作用和空气阻力。关于饺子在水平传送带上的运动，下列说法正确的是（ ）
A. 饺子一直做匀加速运动
B. 传送带的速度越快，饺子的加速度越大
C. 饺子由静止开始加速到与传送带速度相等的过程中，增加的动能等于因摩擦产生的热量
D. 传送带多消耗的电能等于饺子增加的动能
【答案】C
【解析】
【详解】A．饺子在传送带上先做匀加速直线运动，后做匀速直线运动，故A错误；
B．饺子的加速度
与传送带的速度无关，故B错误；
C．饺子从静止加速到与传送带共速的过程，饺子增加的动能
因摩擦产生的热量
又因为饺子从初速度为零开始做匀加速运动到和传送带共速，饺子的位移
所以饺子增加的动能等于因摩擦产生的热量，故C正确；
D．传送带多消耗的电能等于饺子增加的动能与因摩擦产生的热量的总和，故D错误。
故选C。
2. 如图所示，图甲为氢原子的能级图，大量处于激发态的氢原子跃迁时，发出频率不同的大量光子，其中频率最高的光子照射到图乙电路中光电管阴极上时，电路中电流随电压变化的图像如图丙所示。下列说法不正确的是（ ）
A. 光电管阴极金属材料的逸出功为
B. 这些氢原子跃迁时共发出6种频率的光
C. 若调节滑动变阻器滑片能使光电流为零，则可判断图乙中电源右侧为正极
D. 氢原子从能级跃迁到能级时，氢原子能量减小，核外电子动能增加
【答案】C
【解析】
【详解】A．由图甲可知光子的能量为
由图丙可知遏止电压为7V，所以光电子的初动能为
所以金属材料的逸出功为
故A正确，不符合题意；
B．这些氢原子跃迁时共发出
种频率的光，故B正确，不符合题意；
C．光电子由阴极K向对面的极板运动，形成的电流在图乙中从右向左流动，要阻止该电流，需要施加反向电压，即电源左侧应该为正极，故C错误，符合题意；
D．氢原子从能级跃迁到能级时，氢原子能量减小，库仑力做正功，核外电子动能增加，故D正确，不符合题意。
故选C。
3. 某行星为质量分布均匀的球体，半径为R，质量为M。科研人员研究同一物体在该行星上的重力时，发现物体在“两极”处的重力为“赤道”上某处重力的1.2倍。已知引力常量为G，则该行星自转的角速度为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】设赤道处重力加速度为g，物体在两极时万有引力等于重力，有
在赤道时万有引力可分解为重力和自转所需的向心力，则有
联立解得该行星自转的角速度为
故选A。
4. 如图，水平放置餐桌的桌面为圆形，半径为。为方便用餐，中心放置一个可绕其中心轴转动的圆盘，圆盘半径为，圆心与餐桌圆心重合。在圆盘的边缘放置一个质量为的小物块，小物块与圆盘间的动摩擦因数为，小物块与餐桌间的动摩擦因数为。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为，圆盘厚度及圆盘与餐桌间的间隙不计，小物块可看作质点。由静止开始，缓慢增加圆盘转速，则（ ）
A. 当圆盘角速度增大到时，小物块恰好从圆盘上滑落
B. 小物块从圆盘上滑落后，小物块在餐桌上做曲线运动
C. 若小物块从圆盘上滑落后，恰好停在餐桌的边缘，则在桌面上滑动过程中因摩擦产生的内能大于
D. 小物块在圆盘上的加速度一定小于小物块在桌面上运动时的加速度
【答案】A
【解析】
【详解】A．当小物块所受静摩擦力最大时，设转速为ω1，则
解得
此时小物块恰好要从圆盘上滑落，故A正确；
B．当小物块滑落时，后续在餐桌上将做匀减速直线运动，而非曲线运动，故B错误；
C．小物块从圆盘上后，恰好停在餐桌盘的运动轨迹如下图所示
位移距离为
则产生的内能大小为
故C错误；
D．小物块在圆盘上的最大加速度为
小物块在桌面上的加速度大小为
由于不知道两个动摩擦因素之间的关系，因此小物块在圆盘上的最大加速度不一定小于小物块在桌面上运动时的加速度，更别说小物块在圆盘上的加速度取值范围为0~a1（圆盘的转速是缓慢增加的）。
故D错误。
故选A。
5. 如图所示，某同学打水漂，从离水面处以的初速度水平掷出一枚石块。若石块每次与水面接触速率损失50%，弹跳速度与水面的夹角都是，当速度小于就会落水。已知，，不计空气阻力，假设石块始终在同一竖直面内运动，则下列说法错误的是（ ）
A. 第一次与水面接触后，弹跳速度为
B. 第一个接触点与第二个接触点之间距离为
C. 水面上一共出现5个接触点
D. 落水处离人掷出点的水平距离为
【答案】C
【解析】
【详解】A．从抛出点到第一次接触水面根据平抛运动则有
得
抛出点到第一个入水点的距离为
且
弹跳速度为
A正确，不符合题题；
B．从第一次接触水面到第二次接触水面所用时间为
第一个接触点与第二个接触点之间距离为
B正确，不符合题意；
C．从第二次接触水面到第三次接触水面所用时间为
第二个接触点与第三个接触点之间距离为
同理可得第三个接触点与第四个接触点之间距离为
第四次接触水面后弹跳速度为
由此可知，第四次接触后落入水中，因此一共出现4个接触点，C错误，与题意相符；
D.落水点离掷出点得水平距离
D正确，与题意不符。
故选C。
6. 四根在同一平面（纸面）内的长直绝缘导线组成一个“井”字形，导线中通过的电流大小均为I，方向如图所示。a、b和c三点位于“井”字形对角线上，其中b点在“井”字形中心，且。下列说法正确的是（ ）
A. b点的磁感应强度为零B. a、c两点的磁感应强度相同
C. a点磁感应强度方向垂直纸面向外D. 减小导线1的电流，b点的磁感应强度也减小
【答案】AC
【解析】
【详解】A．根据安培定则和磁感应强度的叠加可知，1和3、2和4导线在b点产生的磁感应强度大小相等，方向相反，叠加后b点的磁感应强度为零，故A正确；
B．根据叠加原理和对称性可知，a、c两点的磁感应强度大小相等，方向相反，故B错误；
C．所有导线在a点产生的磁感应强度方向均垂直纸面向外，叠加后a点磁感应强度方向垂直纸面向外，故C正确；
D．减小导线1的电流，1和3导线在b点产生的磁感应强度不能抵消，则b点的磁感应强度增大，故D错误。
故选AC。
7. 某小型水电站的电能输送示意图如图所示，发电机的输出功率为100kW，输出电压为，输电导线的总电阻为，导线上损耗的电功率为4kW，要使额定电压为220V的用电器正常工作，不计变压器损耗，则下列判断正确的是（ ）
A. ，用电器得到的交流电频率为50Hz
B. 升压、降压变压器的原、副线圈的匝数比分别为和
C. 若用电器功率变大，则输电线上损耗的功率占总功率的比例增大
D. 若用电器功率变大，升压变压器的输出电压增大
【答案】BC
【解析】
【详解】A．由输出电压表达式可知
用户得到的交流电频率为
A错误；
B．升压变压器原线圈电流为
根据
输电电流为
升压变压器原、副线圈的匝数比为
升压变压器输出电压为
降压变压器原线圈电压为
降压变压器原、副线圈的匝数比为
B正确；
CD．若用电器功率变大，则用户端电流变大，输电电流变大，损失功率占总功率的比为
可知，升压变压器输出电压与发电机输出电压和升压变压器匝数比有关，则U2不变，输电线上损耗的功率占总功率的比例增大，C正确，D错误。
C正确，D错误。
故选BC。
8. 间距为L的平行光滑金属导轨MN、PQ水平段处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，导轨的弯曲段处在磁场之外，如图甲所示。导体棒a与b接入电路的有效电阻分别为R、2R。导体棒a的质量为m，b棒放置在水平导轨上足够远处，a棒在弯曲段导轨上距水平段某一高度处由静止释放，刚进入磁场时导体棒a受到的安培力的大小为F，以导体棒a刚进入磁场时为计时起点，导体棒a的速度随时间变化的v—t图像如图乙所示（v0未知）。运动过程中导体棒与导轨接触良好且始终与导轨垂直，重力加速度大小为g，以下说法中正确的是（ ）
A. 导体棒a释放时距导轨水平段的高度
B. 导体棒b的质量为2m
C. 0~t1这段时间内通过a、b棒的电荷量之比为1：2
D. 0~t2这段时间内导体棒b产生的内能
【答案】AB
【解析】
【详解】A．由题图乙可知，a棒刚进入磁场时的速度为v0，从开始下落到进入磁场，根据机械能守恒定律有
a棒切割磁感线产生的感应电动势
E=BLv0
根据闭合电路欧姆定律
a棒受到的安培力
F=BIL
联立以上各式解得
A正确；
B．设b棒的质量为mb，两棒最终稳定速度为v'，以v0的方向为正方向，由v-t图线可知
a棒进入磁场后，a棒和b棒组成的系统动量守恒
mv0=(m+mb)v'
解得
mb=2m
B正确；
C．0~t1这段时间内通过a、b棒的电流相等，则由
q=It
可知，通过两金属棒的电荷量之比为1:1，C错误；
D．设a棒产生的内能为Qa，b棒产生的内能为Qb，根据能量守恒定律
两棒串联，产生的内能与电阻成正比
Qb=2Qa
解得
D错误。
故选AB。
二、非选择题：
9. “筋膜枪”是利用内部电机带动“枪头”高频冲击肌肉，缓解肌肉酸痛的装备。某同学为了测量“枪头”的冲击频率，如图（a）将带限位孔的塑料底板固定在墙面上，“枪头”放在限位孔上方，靠近并正对纸带。启动筋膜枪，松开纸带，让纸带在重锤带动下穿过限位孔，“枪头”在纸带上打下系列点迹。更换纸带，重复操作，得到多条纸带，选取点迹清晰的纸带并舍去密集点迹，完成下列实验内容：
（1）该同学发现点迹有拖尾现象，他在测量各点间距时，以拖尾点迹左侧边沿为测量点，如图（b）。则纸带的______（选填“左”“右”）端连接重锤；若取重力加速度为，可算得“枪头”的冲击频率为______Hz。A点对应的速度为______m/s；（计算结果均保留两位有效数字）
（2）该次实验产生误差最主要的原因是“枪头”打点瞬间阻碍纸带的运动。该原因导致冲击频率的测量值______实际值（选填“大于”“小于”）。
【答案】 ①. 左 ②. 40 ③. 1.5 ④. 大于
【解析】
【详解】（1）[1]重物自由落体，速度越来越大，纸带点迹间的距离越来越大，故纸带的左端连接重锤；
[2]由匀变速直线运动的推论逐差法
整理得
[3]A点的速度为
（2）[4]“枪头”打点瞬间阻碍纸带的运动，使得重物下落的加速度小于自由落体加速度，故计算频率时，代入得加速多过大，导致测量结果偏大。故测量值大于实际值。
10. 某同学欲利用半偏法测量量程为2.0V的电压表V的内阻（内阻约为几千欧），设计了如图甲所示电路，可供选择的器材有：电阻箱R（最大阻值），滑动变阻器（最大阻值），滑动变阻器（最大阻值），直流电源E（电动势3V），开关2只，导线若干。实验步骤如下：
a.按图甲连接线路；
b闭合开关、，调节滑动变阻器滑片，使电压表满偏；
c.保持滑动变阻器滑片位置不变，断开开关，调节电阻箱使电压表示数为1.0V，记下电阻箱的阻值。
（1）实验中滑动变阻器应选择___________（填“”或“”）。
（2）根据图甲电路，用笔画线代替导线，将图乙中实物图连接成实验电路。（ ）
（3）在步骤b中，闭合开关、前，滑动变阻器的滑片应该移到图甲中最___________（填“左”或“右”）端。
（4）在步骤c中，记录的电阻箱阻值为，若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变，则该电压表的内阻为___________（结果保留到个位）。实际上在调节电阻箱时滑动变阻器上的分压会发生微小变化，如果要考虑其变化的影响，用半偏法测量的电压表内阻与其真实值相比，测量值___________（填“小于”“等于”或“大于”）真实值。
（5）该同学进一步研究了该电压表的内部结构，发现它是由一个表头和电阻串联而成，由此可以推断该表头的满偏电流为___________。
A． B． C．1mA D．10mA
【答案】 ①. ②. ③. 左 ④. 1998 ⑤. 大于 ⑥. C
【解析】
【详解】（1）[1]滑动变阻器由于采用的是分压接法，为了便于操作，应该选择最大阻值较小的滑动变阻器，故选择。
（2）[2]实物图如下图。
（3）[3]在步骤b中，闭合开关、前，滑动变阻器的滑片应该移到图甲中最左端，其目的是保护电表，且使电压表的示数从零开始调节。
（4）[4]在步骤c中，记录的电阻箱阻值为，若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变，根据串联电路的分压特点有
。
[5]根据设计的电路，实际上在调节电阻箱时滑动变阻器上的分压要变大，大于2V，故电阻箱分得的电压大于1V，电阻箱的阻值大于电压表的真实阻值，测量值大于真实值。
（5）[6]该表头满偏电流为
。
11. 如图所示，半径为R的光滑四分之一圆弧轨道AB固定在竖直面内，其B端刚好与水平面相切，水平面BD部分光滑，D点右侧部分粗糙且足够长，质量为3m的物块b放在水平面上的C点，质量为m的物块a从圆弧轨道的最高点A由静止释放，物块a沿圆弧面下滑到水平面上与物块b发生正碰。不计两个物块大小，已知重力加速度为g，物块与水平面粗糙部分的动摩擦因数为0.5，试回答下列问题：
（1）a与b碰撞前瞬间a的速度大小；
（2）若a与b碰撞后粘在一起，则碰撞后间a、b在粗糙水平面上滑行的距离；
（3）若a与b发生弹性碰撞，求碰撞过程b对a的冲量及物块a、b最终静止在粗糙水平面上时的间距。
【答案】（1）；（2）；（3），方向水平向左，0
【解析】
【详解】（1）设a与b碰撞前的一瞬间，a的速度大小为，根据机械能守恒有
解得
（2）设碰撞后的共同速度为v，根据动量守恒有
解得
设两物块在粗糙水平面上滑动的距离为x，根据动能定理
解得
（3）设碰撞后一瞬间a、b的速度大小分别为、，根据动量守恒有
根据能量守恒有
解得
a、b碰撞过程，根据动量定理，b对a的冲量
即b对a冲量大小为，方向水平向左。
碰后a被反向弹回，最终滑上凹面上后返回再次进入水平面，由于a、b滑上粗糙水平面时的初速度大小相同，由动能定理可知，两物块在水平面上滑行的距离相同，即物块a、b静止在粗糙水平面上时相距的距离为0。
12. 如图所示，在x轴上方有一匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，在x轴下方有一匀强电场，场强方向竖直向上。一质量为m，电荷量为q，重力不计的带电粒子从y轴上的a点（0，h）处沿y轴正方向以初速度v0开始运动，并以与x轴正方向成45°角的速度方向第一次进入电场，且经过y轴上b点时速度方向恰好与y轴垂直，一段时间后，粒子回到a点。
（1）画出粒子从a点开始运动到再次经过a点的运动轨迹；
（2）求匀强磁场磁感应强度B的大小和匀强电场电场强度E的大小；
（3）若该带电粒子到达b点时，撤去竖直方向电场，同时加上垂直纸面向外的z轴正方向的电场和磁场，求经过后该带电粒子的空间位置（用三维坐标表示）。
【答案】（1） ；（2），；（3）（，，）
【解析】
【详解】（1）根据题意，分析知粒子的运动轨迹如下
（2）由图可得
粒子在磁场中做圆周运动，由牛顿第二定律有
联立可得
粒子在电场中，水平方向上做匀速直线运动，竖直方向上做匀减速直线运动，且到达b点时，竖直方向速度恰好为零，故在水平方向上有
在竖直方向有
联立可得
（3）根据平抛运动规律可得
解得
粒子沿z轴做匀加速运动，故
粒子在xy平面内做圆周运动，由牛顿第二定律有
又
联立解得
故在t时刻，粒子旋转的角度为
因此x、y 分别为
13. 如图所示，在均匀介质中，坐标系位于水平面内。O点处的波源从时刻开始沿垂直于水平面的z轴做简谐运动，其位移随时间变化关系，产生的机械波在平面内传播。实线圆、虚线圆分别表示时刻相邻的波峰和波谷，且此时刻平面内只有一圈波谷，则该机械波的传播速度为___________ m/s，t0=___________s，至时间内，C处质点运动的路程为_________cm。
【答案】 ①. 5 ②. 0.5 ③. 12
【解析】
【详解】（1）[1] 由题意可得，相邻的波峰和波谷距离为，故波的波长为。根据简谐振动的位移时间变化关系可得
又
故机械波的传播速度为
（2）[2] 由图像可知，OD距离2m为一个完整的波长，时刻，O、D均在波峰，且平面内只有一个完整的波形，则O点此时第二次出现波峰，可知
（3）[3] 根据勾股定理可知
则传播到C点的时间为
则至时间内，C处质点只振动了个周期
则C点处质点运动的路程
14. 如图所示的玻璃柱体，其横截面是圆心角为的扇形OAB，一束单色平行光平行于横截从OA边射入玻璃柱体，在OA边上的入射角为α，折射角为θ，折射光线与OB边的夹角为2θ，已知，只考虑第一次射到圆弧AB上的光线，求：
①玻璃柱体对此种单色光的折射率；
②弧AB上有光透出部分的弧长与弧长AB之比。
【答案】①；②
【解析】
【详解】①光路图如图所示
由题可知，
而
解得
，
因此玻璃柱体对此种单色光的折射率
②由于
可得临界角
如图所示，从O点入射的光线恰好从D点射出，有几何关系可知
从E点射出的光线恰好达到临界角，有几何关系可知
因此
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