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2024届四川省南充高级中学高三下学期第二次模拟考试物理 （解析版）
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这是一份2024届四川省南充高级中学高三下学期第二次模拟考试物理 （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。
第Ⅰ卷（选择题，共126分）
二、选择题：本大题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第14~18题只有一项是符合题目要求，第19~21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. 金属探测器已经广泛应用于安检场所，下列关于金属探测器的说法正确的是（ ）
A. 金属探测器可用于食品生产中，防止细小的砂石颗粒混入食品中
B. 金属探测器探测金属时，被探测金属中感应出涡流
C. 金属探测器在使用时必须快速移动
D. 金属探测器只能探测出铁磁性的金属材料
【答案】B
【解析】
【详解】AD．金属探测器只能探测金属，不能用于食品生产，不能防止细小的沙石颗粒混入食品中，故AD错误；
B．金属探测器探测金属时,被测金属中感应出涡流，故B正确；
C．探测过程中金属探测器应与被测物体相对运动即可，不用快速移动，故C错误；
故选B。
2. 神舟十三号返回舱进入大气层一段时间后，逐一打开引导伞、减速伞、主伞，最后启动反冲装置，实现软着陆。某兴趣小组研究了减速伞打开后返回舱的运动情况，将其运动简化为竖直方向的直线运动，其图像如图所示。设该过程中重力加速度g不变，返回舱质量不变，下列说法正确的是（ ）
A. 在0 ~ t3时间内，返回舱一直减速下降
B. 在t1时刻打开主伞后，返回舱的加速度大小不可能等于g
C. 在时间内，返回舱的动量随时间减小
D. 在时间内，返回舱的机械能不变
【答案】C
【解析】
【详解】A．由图可知时间内速度在减小，速度不变，故A错误；
B．图像的斜率是加速度，t1时刻打开主伞后图像的斜率在减小，但是开始斜率大小未知，故B错误；
C．物体的动量为
而在时间内，物体的速度在逐渐减小，故动量也随时间在减小，故C正确；
D．在时间内，返回舱的动能不变，下降过程重力势能也在减小，故机械能在减小，D错误。
故选C。
3. 半径为R的绝缘细圆环固定在图示位置，圆心位于O点，环上均匀分布着电量为Q的正电荷。点A、B、C将圆环三等分，取走A、B处两段弧长均为的小圆弧上的电荷。将一点电荷q置于延长线上距O点为的D点，O点的电场强度刚好为零。圆环上剩余电荷分布不变，q为（ ）
A. 正电荷，B. 正电荷，
C. 负电荷，D. 负电荷，
【答案】C
【解析】
【详解】取走A、B处两段弧长均为的小圆弧上的电荷，根据对称性可知，圆环在O点产生的电场强度为与A在同一直径上的A1和与B在同一直径上的B1产生的电场强度的矢量和，如图所示，因为两段弧长非常小，故可看成点电荷，则有
由图可知，两场强的夹角为，则两者的合场强为
根据O点的合场强为0，则放在D点的点电荷带负电，大小为
根据
联立解得
故选C。
4. 我国航天人发扬“两弹一星”精神砥砺前行，从“东方红一号”到“北斗”不断创造奇迹。“北斗”第49颗卫星发射迈出组网的关键一步。该卫星绕地球做圆周运动，运动周期与地球自转周期相同，轨道平面与地球赤道平面成一定夹角。该卫星（ ）
A. 运动速度大于第一宇宙速度
B. 轨道半径大于“静止”在赤道上空的同步卫星
C. 地面某些地方的人将看到此卫星在其正上方“静止”
D. 该卫星仍处于完全失重状态
【答案】D
【解析】
【详解】A．第一宇宙速度是最大的环绕速度，则该卫星的运动速度小于第一宇宙速度，选项A错误；
B．根据
该卫星的运动周期与地球自转周期相同，与同步卫星的周期相同，则轨道半径等于“静止”在赤道上空的同步卫星，选项B错误；
C．该卫星不是地球的同步卫星，则地面某些地方的人将看到此卫星在其正上方不是“静止”的，选项Ｃ错误；
D．万有引力提供向心力，该卫星仍处于完全失重状态，选项D正确。
故选D。
5. 物理兴趣小组，在学习了力的合成和分解后，设计了如图所示的情境来体验力的作用效果，细线OB一端系于铅笔右端，另一端栓在手指上，使OA水平，手掌始终伸直，再在O处悬挂一物块，假设铅笔的重力可以忽略不计，在保证装置不散架的情况下，将整个装置绕过A点垂直于纸面的轴在竖直平面内逆时针缓慢转动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. A点的刺痛感会增强B. A点的刺痛感会减弱
C. OB绳一定不会被拉断D. OB绳可能被拉断
【答案】C
【解析】
【详解】对O点进行受力分析，如下图所示
根据正弦定理可得
由题意可知，在整个装置绕过A点垂直于纸面的轴在竖直平面内逆时针缓慢转动的过程中，保持不变，即保持不变。由于变小，从钝角变为锐角，先变大后变小，则铅笔的弹力先变大后变小，A点的刺痛感先增强后减弱。由于变大，变小，则OB绳的拉力变小，所以OB绳一定不会被拉断。
故选C。
6. 如图所示电路，，滑动变阻器R的最大电值为8Ω，所有电表都为理想电表，A1、A2、V 示数分别用、、表示，它们示数变化量的绝对值分别用、、表示，闭合开关后，当滑动触头P从最上端向下滑动时，下面说法正确的是（ ）
A. 增大B. 增大
C. D.
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．设P上方的电阻为x，则下方电阻为(R-x)，则A1读数
则当x增加时I1减小；A2读数
则当x增加时I2增加；选项A错误，B正确；
CD．设总电流为I，则
由数学知识可知，当滑动端P上面的电阻与下面的电阻满足
时总电阻最大，但是由于，滑动变阻器R的最大电值为8Ω，则当P在最上端时总电阻最大，总电流最小，可知当P由最上端向下滑动时，总电流I变大，因I1减小，I2变大，且
I=I1+I2
则
∆I2>∆I
∆I1不一定等于∆I，可知
不一定等于r，选项C错误，D正确。
故选BD。
7. 如图所示，是简化的某种旋转磁极式发电机原理图。定子是仅匝数n不同的两线圈，，二者轴线在同一平面内且相互垂直，两线圈到其轴线交点O的距离相等，且均连接阻值为R的电阻，转子是中心在O点的条形磁铁，绕O点在该平面内匀速转动时，两线圈输出正弦式交变电流。不计线圈电阻、自感及两线圈间的相互影响，下列说法正确的是（ ）
A. 两线圈产生的电动势的有效值相等
B. 两线圈产生的交变电流频率相等
C. 两线圈中交流电的相差恒为
D. 两电阻消耗的电功率相等
【答案】BC
【解析】
【详解】AD．根据可得两线圈中磁通量的变化率相等，但是匝数不等，则产生的感应电动势最大值不相等，有效值也不相等；根据 可知，两电阻的电功率也不相等，选项AD错误；
B．因两线圈放在同一个旋转磁铁的旁边，则两线圈产生的交流电的频率相等，选项B正确；
C．当磁铁的磁极到达一线圈附近时，一个线圈的磁通量最大，感应电动势为0，另一个线圈通过的磁通量最小，感应电动势最大，相位差为，又因为且两线圈的转速相同故相位差不变，恒为，选项C正确。
故选BC。
8. 如图，在以为轴的范围足够大的匀强磁场中，从轴上A点与所成的角度不超过θ（θ<90°）的各个方向同时发射一束带电粒子（同一方向只有一个粒子），粒子的电荷量、质量都分别为、m，速度大小均为v，磁感应强度为B，不计粒子重力，所有粒子都可看成点电荷且不计粒子间的相互作用。则（ ）
A. 这些粒子不会在轴外的不同地方相碰
B. 同种电荷不会在轴外的不同地方相碰
C. 在图中纸面内向轴上方发射的带负电粒子将在纸面外运动，且都只在轴以上的空间运动
D. 如果发射的粒子带同种电荷，当θ非常小时，所有粒子都将经过轴上距A点约为处
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．将粒子的速度沿轴方向和垂直于轴方向分解，可知粒子在沿轴方向上以速度做匀速直线运动，而在垂直于轴的平面内做匀速圆周运动，其做圆周运动的速度大小为，根据洛伦兹力提供向心力有
可得，粒子做匀速圆周的轨道半径大小为
而粒子做匀速圆周运动的周期为
可知不同粒子做匀速圆周运动的周期相同，其轨道半径大小不同。由于存在大量的两个与轴角度相等的带异种电荷粒子，其匀速圆周运动的轨迹如下图所示
由图可知，异种电荷会在轴外的不同地方相碰，同理分析可知，同种电荷不会在轴外的不同地方相碰，故A错误，B正确；
C．在图中纸面内向轴上方发射的带负电粒子，由于其速度方向与磁场方向平行，则不会受到洛伦兹力作用，所以粒子沿轴做匀速直线运动，故C错误；
D．如果发射的粒子带同种电荷，所有粒子都将经过轴上距A点的距离为
当θ非常小时，趋近于1，则所有粒子都将经过轴上距A点约为处，故D正确。
故选BD。
第Ⅱ卷（共174分）
三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22~32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33~38题为选考题，考生根据要求作答。
（一）必考题（共11题，129分）
9. 某同学用图甲所示的实验装置探究恒力做功与小车动能变化的关系。
（1）完成本实验还需要下列那些实验器材_____
A. 天平B. 秒表C. 刻度尺D. 交流电源
（2）图乙为实验得到的一条清晰的纸带， A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点，=_____cm。已知电源频率为50Hz，则打点计时器在打D点时纸带的速度 v =_____m/s（保留两位有效数字）。
（3）某同学画出了小车动能变化与拉力对小车所做的功的关系图像（理论线），由于实验前遗漏了平衡摩擦力这一关键步骤，他得到的实验图线为图中实验线，若已知小车与水平木板间的动摩擦因数为μ，小车与砂桶和砂的质量关系满足，则实验线的斜率为_____（用μ、k表示）。
【答案】（1）ACD （2） ①. 2.10 ②.
（3）
【解析】
【小问1详解】
根据探究恒力做功与小车动能变化的关系的原理知，完成本实验还需要交流电源计量时间和刻度尺测量计数点之间的距离以及天平测小车和砂桶的质量，故选ACD。
【小问2详解】
（2）[1]根据图乙知
[2]打点计时器在打D点时纸带的速度
【小问3详解】
根据题意理论上
实验时
又
联立解得
则实验线的斜率为。
10. 某实验小组为测量干电池的电动势和内阻，设计了如图（a）所示电路，所用器材如下：
电压表（量程，内阻很大）；
电流表（量程）；
电阻箱（阻值）；
干电池一节、开关一个和导线若干。
（1）根据图（a），完成电路连接，调节电阻箱到最大阻值，闭合开关。逐次改变电阻箱的电阻，记录其阻值R、相应的电流表示数I和电压表示数U。根据记录数据作出的图像如图（c）所示，则干电池的电动势为________V（保留3位有效数字）、内阻为________ （保留2位有效数字）。
（2）该小组根据记录数据进一步探究，作出图像如图（d）所示。利用图（d）中图像的纵轴截距，结合（1）问得到的电动势与内阻，还可以求出电流表内阻为________ （保留2位有效数字）。
（3）由于电压表内阻不是无穷大，本实验（2）问中电流表内阻的测量值________真实值（填“大于”“小于”或“等于”）。
【答案】10. ①. 1.58 ②. 0.64
11. 2.5 12. 小于
【解析】
【小问1详解】
[1][2]由电路结合闭合电路的欧姆定律可得
则图像的纵截距为电源的电动势，斜率的绝对值为电源的内阻，则电源的电动势为
内阻为
【小问2详解】
根据
可得
由图像可知
解得
【小问3详解】
由于电压表内阻不是无穷大，则实验测得的电动势偏小，根据（2）可得
由于电压表内阻不是无穷大，实验测得的电源的内阻是电压表内阻与电源内阻的并联电阻值，但上式中的电源内阻为电压表内阻与电源内阻的并联的电阻值，即电源内阻的误差对电流表内阻的测量无影响。所以，因电动势测量偏小，电流表内阻测量偏小。
11. 如图（a）所示，摩托车与小汽车前后停在同一平直的道路上等候交通灯。摩托车刚好在前面的停车线处，小汽车与停车线相距L=10m。当红灯熄灭绿灯亮起时，小汽车开始以的加速度启动，当运动到停车线处即改做匀速运动；摩托车看到绿灯亮起立即以的加速度启动做匀加速运动。已知两车在运动过程中可视为质点，所受阻力恒定，在运动时间t内摩托车牵引力的功为W，其图像如图（b）所示。求：
（1）两车在运动过程中的最小距离；
（2）摩托车运动的第2s末牵引力的功率P。
【答案】（1）7.5m；（2）6000W
【解析】
【详解】（1）两车速度相等时间距最小。汽车运动至停车线的过程中，有
得
两车共速时
得
两车最小间距为
（2）摩托车做匀加速直线运动，牵引力做功为
得
图线斜率
得摩托车牵引力为
则摩托车运动的第2s末牵引力的功率为
12. 如图，传送带右端与细管道最高点B等高相切，长木板上表面与光滑平台CD、细管道最低端C等高相切。滑块P以某一初速度通过逆时针转动的水平传送带和两个竖直的四分之一圆周光滑细管道，与静止在光滑平台上的Q滑块发生弹性碰撞，P碰后恰好能返回到细管道最高点B处，Q滑块碰后滑上左端与D位置接触的长木板，与右端固定挡板发生弹性碰撞后最终停在长木板上。已知管道半径均为R，滑块P、Q、长木板质量分别为m、3m、6m，传送带长度为4R，滑块P与传送带间的动摩擦因数为μ=0.5，和长木板上表面间的动摩擦因数为，长木板下表面与地面间的动摩擦因数为，重力加速度为g。求：
（1）滑块P碰后返回通过管道最低端C时受到的支持力大小；
（2）滑块P的初速度大小；
（3）长木板的最小长度。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）设P于Q碰撞前的速度大小为，碰撞后P的速度大小为，Q的速度大小为，P从C到B过程根据动能定理可得
在C位置有
得
，
（2）根据动量守恒和机械能守恒可得
得
P从A位置的初速度根据动能定理可得
得
（3）由（2）得Q碰后速度为
进入长木板上表面，先判长木板是否移动，Q对长木板摩擦力向右
地面对长木板摩擦力向左
故长木板先不动，Q做匀减速运动，设长木板的长度为L，可得
得
Q以与长木板弹性碰撞，可得
得碰撞后Q的速度大小为
长木板的速度大小为
Q向左减速
长木板向右减速
Q向左做减速运动直至减速到零后向右做加速运动直到二者共速，再一起做减速运动，所做v-t图像如图
可得
相对位移
得
，
代入前述，可得
即长木板最小长度为
（二）选考题：共45分。请考生从给出的2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑。注意所做题目的题号必须与所涂黑的题号一致，在答题卡上选答区域指定位置答题。如果多做，则每学科按所做的第一题计分。
13. 人类对物质属性的认识是从宏观到微观不断深入的过程，以下说法正确的是（ ）
A. 液体的分子势能与体积有关
B. 晶体的物理性质都是各向异性的
C. 温度升高，每个分子的动能都增大
D. 露珠呈球状是由于液体表面张力的作用
E. 液晶既有液体的流动性，又具有光学各向异性
【答案】ADE
【解析】
【分析】
【详解】A．液体分子的势能与体积有关，A正确；
B．多晶体的物理性质是各向同性，B错误；
C．温度升高时，分子的平均动能增大，但并非是每个分子的动能都增大，C错误；
D．由于液体的表面张力作用，露珠呈球形，D正确；
E．由液晶特点可知，它既具有液体的流动性，又具有光学各向异性，E正确。
故选ADE。
14. 如图所示，一开口向上的汽缸固定在水平地面上，质量均为m、横截面积均为S的活塞A、B将缸内气体分成Ⅰ、Ⅱ两部分在活塞A的上方放置一质量也为m的物块，整个装置处于静止状态，此时Ⅰ、Ⅱ两部分气体的长度均为.已知大气压强，气体可视为理想气体且温度始终保持不变，不计一切摩擦，汽缸足够高．当把活塞A上面的物块取走时，活塞A将向上移动，求系统重新达到静止状态时，A活塞上升的高度．
【答案】
【解析】
【详解】对A活塞进行受力分析，得出气体I的初、末状态的压强，根据玻意耳定律求解气体I末态的空气长度；再对气体II进行分析，得出初、末状态的压强，根据玻意耳定律求解气体II末态的空气长度，最后根据得出A活塞上升的高度．
对气体Ⅰ，其初态压强
未态压强为，末态时Ⅰ气体的长度为
根据玻意耳定律得：
解得
对气体II，其初态压强为，末态压强为
末状态时气体Ⅱ的长度为
根据玻意耳定律得：
解得：
故活塞A 上升的高度为
【点睛】解决此类题目的关键：一是要明确所研究的气体状态变化过程；二是确定初、末状态压强p、体积V、温度T；三是根据题设条件选择规律（实验定律或状态方程）列方程，并求解．
15. 如图甲所示，长为12m的均质轻绳一端固定于竖直墙面的Q点，手持另一端P将其水平拉直。在时刻P端开始做简谐振动，振动图像如图乙所示，在时绳波恰好传播到Q点，已知绳波被墙面反射时有半波损失（即相当于Q点为波源，起振方向为竖直向上），不考虑反射时能量损失，下列说法正确的是（ ）
A. 在时刻，P处质点运动到绳的中点处
B. 在时刻，绳中间质点的速度为0
C. 稳定后，P、Q之间共有3个质点的振幅为0.8m
D. 稳定后，P、Q之间共有5个质点始终保持静止不动
E. 稳定后，绳上质点在2.0s时间内经过的最大路程为3.2m
【答案】BDE
【解析】
【详解】A．P处质点在平衡位置附近上下振动，不会随波迁移，故A错误；
D．绳波的波速为
绳波的周期为，绳波的波长为
稳定后，两波源的振动步调相反，设振动减弱点的位置离Q点的距离为，振动减弱点满足
（n＝0，1，2，3…）
且
解得
故稳定后，P、Q之间共有5个质点为振动减弱点，始终保持静止不动，故D正确；
B．绳中间质点为振动减弱点，Q点处波源传播至绳中间质点的时刻为
故在时刻，绳中间质点的速度为0，故B正确；
C．设振动加强点的位置离Q点的距离为，振动加强点满足
（n＝0，1，2，3…）
且
解得
故稳定后，P、Q之间共有6个质点为振动加强点，振幅为0.8m，故C错误；
E．稳定后，振动加强点的振幅为0.8m，绳上质点在2.0s时间内，即一个周期内，经过的最大路程为
故E正确。
故选BDE。
16. 半径为R的固定半圆形玻璃砖的横截面如图所示，O点为圆心，OO′为直径AB的垂线．足够大的光屏CE紧靠在玻璃砖的右侧且与AB垂直．由两种频率的单色光组成的一细束复色光，沿半径方向与OO′成某一角度射向O点，光屏上出现了三个光斑C、D、E，且BC＝，BD＝，BE＝R．玻璃对两单色光的折射率分别为n1和n2（且n2>n1）．
（ⅰ）求n2；
（ⅱ）若入射点O不变，逐渐增大入射角θ，当光屏上恰好只剩一个光斑时，求此时θ角．
【答案】(1)；(2)
【解析】
【详解】（ⅰ）光路图如右图所示，设入射角为θ，折射光线OD的折射角为α，由折射定律得：①
由几何关系得：
②
③
可得：α=60°④
所以：⑤
（ⅱ）设折射光线OE的折射角为β，由折射定律得：
根据几何关系得：
⑥
可得：β=45°⑦
所以：⑧
当光屏恰好只剩一个光斑时，折射率小的单色光恰好发生全反射，此时，有：
⑨
第Ⅰ卷（选择题，共126分）
二、选择题：本大题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第14~18题只有一项是符合题目要求，第19~21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. 金属探测器已经广泛应用于安检场所，下列关于金属探测器的说法正确的是（ ）
A. 金属探测器可用于食品生产中，防止细小的砂石颗粒混入食品中
B. 金属探测器探测金属时，被探测金属中感应出涡流
C. 金属探测器在使用时必须快速移动
D. 金属探测器只能探测出铁磁性的金属材料
【答案】B
【解析】
【详解】AD．金属探测器只能探测金属，不能用于食品生产，不能防止细小的沙石颗粒混入食品中，故AD错误；
B．金属探测器探测金属时,被测金属中感应出涡流，故B正确；
C．探测过程中金属探测器应与被测物体相对运动即可，不用快速移动，故C错误；
故选B。
2. 神舟十三号返回舱进入大气层一段时间后，逐一打开引导伞、减速伞、主伞，最后启动反冲装置，实现软着陆。某兴趣小组研究了减速伞打开后返回舱的运动情况，将其运动简化为竖直方向的直线运动，其图像如图所示。设该过程中重力加速度g不变，返回舱质量不变，下列说法正确的是（ ）
A. 在0 ~ t3时间内，返回舱一直减速下降
B. 在t1时刻打开主伞后，返回舱的加速度大小不可能等于g
C. 在时间内，返回舱的动量随时间减小
D. 在时间内，返回舱的机械能不变
【答案】C
【解析】
【详解】A．由图可知时间内速度在减小，速度不变，故A错误；
B．图像的斜率是加速度，t1时刻打开主伞后图像的斜率在减小，但是开始斜率大小未知，故B错误；
C．物体的动量为
而在时间内，物体的速度在逐渐减小，故动量也随时间在减小，故C正确；
D．在时间内，返回舱的动能不变，下降过程重力势能也在减小，故机械能在减小，D错误。
故选C。
3. 半径为R的绝缘细圆环固定在图示位置，圆心位于O点，环上均匀分布着电量为Q的正电荷。点A、B、C将圆环三等分，取走A、B处两段弧长均为的小圆弧上的电荷。将一点电荷q置于延长线上距O点为的D点，O点的电场强度刚好为零。圆环上剩余电荷分布不变，q为（ ）
A. 正电荷，B. 正电荷，
C. 负电荷，D. 负电荷，
【答案】C
【解析】
【详解】取走A、B处两段弧长均为的小圆弧上的电荷，根据对称性可知，圆环在O点产生的电场强度为与A在同一直径上的A1和与B在同一直径上的B1产生的电场强度的矢量和，如图所示，因为两段弧长非常小，故可看成点电荷，则有
由图可知，两场强的夹角为，则两者的合场强为
根据O点的合场强为0，则放在D点的点电荷带负电，大小为
根据
联立解得
故选C。
4. 我国航天人发扬“两弹一星”精神砥砺前行，从“东方红一号”到“北斗”不断创造奇迹。“北斗”第49颗卫星发射迈出组网的关键一步。该卫星绕地球做圆周运动，运动周期与地球自转周期相同，轨道平面与地球赤道平面成一定夹角。该卫星（ ）
A. 运动速度大于第一宇宙速度
B. 轨道半径大于“静止”在赤道上空的同步卫星
C. 地面某些地方的人将看到此卫星在其正上方“静止”
D. 该卫星仍处于完全失重状态
【答案】D
【解析】
【详解】A．第一宇宙速度是最大的环绕速度，则该卫星的运动速度小于第一宇宙速度，选项A错误；
B．根据
该卫星的运动周期与地球自转周期相同，与同步卫星的周期相同，则轨道半径等于“静止”在赤道上空的同步卫星，选项B错误；
C．该卫星不是地球的同步卫星，则地面某些地方的人将看到此卫星在其正上方不是“静止”的，选项Ｃ错误；
D．万有引力提供向心力，该卫星仍处于完全失重状态，选项D正确。
故选D。
5. 物理兴趣小组，在学习了力的合成和分解后，设计了如图所示的情境来体验力的作用效果，细线OB一端系于铅笔右端，另一端栓在手指上，使OA水平，手掌始终伸直，再在O处悬挂一物块，假设铅笔的重力可以忽略不计，在保证装置不散架的情况下，将整个装置绕过A点垂直于纸面的轴在竖直平面内逆时针缓慢转动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. A点的刺痛感会增强B. A点的刺痛感会减弱
C. OB绳一定不会被拉断D. OB绳可能被拉断
【答案】C
【解析】
【详解】对O点进行受力分析，如下图所示
根据正弦定理可得
由题意可知，在整个装置绕过A点垂直于纸面的轴在竖直平面内逆时针缓慢转动的过程中，保持不变，即保持不变。由于变小，从钝角变为锐角，先变大后变小，则铅笔的弹力先变大后变小，A点的刺痛感先增强后减弱。由于变大，变小，则OB绳的拉力变小，所以OB绳一定不会被拉断。
故选C。
6. 如图所示电路，，滑动变阻器R的最大电值为8Ω，所有电表都为理想电表，A1、A2、V 示数分别用、、表示，它们示数变化量的绝对值分别用、、表示，闭合开关后，当滑动触头P从最上端向下滑动时，下面说法正确的是（ ）
A. 增大B. 增大
C. D.
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．设P上方的电阻为x，则下方电阻为(R-x)，则A1读数
则当x增加时I1减小；A2读数
则当x增加时I2增加；选项A错误，B正确；
CD．设总电流为I，则
由数学知识可知，当滑动端P上面的电阻与下面的电阻满足
时总电阻最大，但是由于，滑动变阻器R的最大电值为8Ω，则当P在最上端时总电阻最大，总电流最小，可知当P由最上端向下滑动时，总电流I变大，因I1减小，I2变大，且
I=I1+I2
则
∆I2>∆I
∆I1不一定等于∆I，可知
不一定等于r，选项C错误，D正确。
故选BD。
7. 如图所示，是简化的某种旋转磁极式发电机原理图。定子是仅匝数n不同的两线圈，，二者轴线在同一平面内且相互垂直，两线圈到其轴线交点O的距离相等，且均连接阻值为R的电阻，转子是中心在O点的条形磁铁，绕O点在该平面内匀速转动时，两线圈输出正弦式交变电流。不计线圈电阻、自感及两线圈间的相互影响，下列说法正确的是（ ）
A. 两线圈产生的电动势的有效值相等
B. 两线圈产生的交变电流频率相等
C. 两线圈中交流电的相差恒为
D. 两电阻消耗的电功率相等
【答案】BC
【解析】
【详解】AD．根据可得两线圈中磁通量的变化率相等，但是匝数不等，则产生的感应电动势最大值不相等，有效值也不相等；根据 可知，两电阻的电功率也不相等，选项AD错误；
B．因两线圈放在同一个旋转磁铁的旁边，则两线圈产生的交流电的频率相等，选项B正确；
C．当磁铁的磁极到达一线圈附近时，一个线圈的磁通量最大，感应电动势为0，另一个线圈通过的磁通量最小，感应电动势最大，相位差为，又因为且两线圈的转速相同故相位差不变，恒为，选项C正确。
故选BC。
8. 如图，在以为轴的范围足够大的匀强磁场中，从轴上A点与所成的角度不超过θ（θ<90°）的各个方向同时发射一束带电粒子（同一方向只有一个粒子），粒子的电荷量、质量都分别为、m，速度大小均为v，磁感应强度为B，不计粒子重力，所有粒子都可看成点电荷且不计粒子间的相互作用。则（ ）
A. 这些粒子不会在轴外的不同地方相碰
B. 同种电荷不会在轴外的不同地方相碰
C. 在图中纸面内向轴上方发射的带负电粒子将在纸面外运动，且都只在轴以上的空间运动
D. 如果发射的粒子带同种电荷，当θ非常小时，所有粒子都将经过轴上距A点约为处
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．将粒子的速度沿轴方向和垂直于轴方向分解，可知粒子在沿轴方向上以速度做匀速直线运动，而在垂直于轴的平面内做匀速圆周运动，其做圆周运动的速度大小为，根据洛伦兹力提供向心力有
可得，粒子做匀速圆周的轨道半径大小为
而粒子做匀速圆周运动的周期为
可知不同粒子做匀速圆周运动的周期相同，其轨道半径大小不同。由于存在大量的两个与轴角度相等的带异种电荷粒子，其匀速圆周运动的轨迹如下图所示
由图可知，异种电荷会在轴外的不同地方相碰，同理分析可知，同种电荷不会在轴外的不同地方相碰，故A错误，B正确；
C．在图中纸面内向轴上方发射的带负电粒子，由于其速度方向与磁场方向平行，则不会受到洛伦兹力作用，所以粒子沿轴做匀速直线运动，故C错误；
D．如果发射的粒子带同种电荷，所有粒子都将经过轴上距A点的距离为
当θ非常小时，趋近于1，则所有粒子都将经过轴上距A点约为处，故D正确。
故选BD。
第Ⅱ卷（共174分）
三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22~32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33~38题为选考题，考生根据要求作答。
（一）必考题（共11题，129分）
9. 某同学用图甲所示的实验装置探究恒力做功与小车动能变化的关系。
（1）完成本实验还需要下列那些实验器材_____
A. 天平B. 秒表C. 刻度尺D. 交流电源
（2）图乙为实验得到的一条清晰的纸带， A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点，=_____cm。已知电源频率为50Hz，则打点计时器在打D点时纸带的速度 v =_____m/s（保留两位有效数字）。
（3）某同学画出了小车动能变化与拉力对小车所做的功的关系图像（理论线），由于实验前遗漏了平衡摩擦力这一关键步骤，他得到的实验图线为图中实验线，若已知小车与水平木板间的动摩擦因数为μ，小车与砂桶和砂的质量关系满足，则实验线的斜率为_____（用μ、k表示）。
【答案】（1）ACD （2） ①. 2.10 ②.
（3）
【解析】
【小问1详解】
根据探究恒力做功与小车动能变化的关系的原理知，完成本实验还需要交流电源计量时间和刻度尺测量计数点之间的距离以及天平测小车和砂桶的质量，故选ACD。
【小问2详解】
（2）[1]根据图乙知
[2]打点计时器在打D点时纸带的速度
【小问3详解】
根据题意理论上
实验时
又
联立解得
则实验线的斜率为。
10. 某实验小组为测量干电池的电动势和内阻，设计了如图（a）所示电路，所用器材如下：
电压表（量程，内阻很大）；
电流表（量程）；
电阻箱（阻值）；
干电池一节、开关一个和导线若干。
（1）根据图（a），完成电路连接，调节电阻箱到最大阻值，闭合开关。逐次改变电阻箱的电阻，记录其阻值R、相应的电流表示数I和电压表示数U。根据记录数据作出的图像如图（c）所示，则干电池的电动势为________V（保留3位有效数字）、内阻为________ （保留2位有效数字）。
（2）该小组根据记录数据进一步探究，作出图像如图（d）所示。利用图（d）中图像的纵轴截距，结合（1）问得到的电动势与内阻，还可以求出电流表内阻为________ （保留2位有效数字）。
（3）由于电压表内阻不是无穷大，本实验（2）问中电流表内阻的测量值________真实值（填“大于”“小于”或“等于”）。
【答案】10. ①. 1.58 ②. 0.64
11. 2.5 12. 小于
【解析】
【小问1详解】
[1][2]由电路结合闭合电路的欧姆定律可得
则图像的纵截距为电源的电动势，斜率的绝对值为电源的内阻，则电源的电动势为
内阻为
【小问2详解】
根据
可得
由图像可知
解得
【小问3详解】
由于电压表内阻不是无穷大，则实验测得的电动势偏小，根据（2）可得
由于电压表内阻不是无穷大，实验测得的电源的内阻是电压表内阻与电源内阻的并联电阻值，但上式中的电源内阻为电压表内阻与电源内阻的并联的电阻值，即电源内阻的误差对电流表内阻的测量无影响。所以，因电动势测量偏小，电流表内阻测量偏小。
11. 如图（a）所示，摩托车与小汽车前后停在同一平直的道路上等候交通灯。摩托车刚好在前面的停车线处，小汽车与停车线相距L=10m。当红灯熄灭绿灯亮起时，小汽车开始以的加速度启动，当运动到停车线处即改做匀速运动；摩托车看到绿灯亮起立即以的加速度启动做匀加速运动。已知两车在运动过程中可视为质点，所受阻力恒定，在运动时间t内摩托车牵引力的功为W，其图像如图（b）所示。求：
（1）两车在运动过程中的最小距离；
（2）摩托车运动的第2s末牵引力的功率P。
【答案】（1）7.5m；（2）6000W
【解析】
【详解】（1）两车速度相等时间距最小。汽车运动至停车线的过程中，有
得
两车共速时
得
两车最小间距为
（2）摩托车做匀加速直线运动，牵引力做功为
得
图线斜率
得摩托车牵引力为
则摩托车运动的第2s末牵引力的功率为
12. 如图，传送带右端与细管道最高点B等高相切，长木板上表面与光滑平台CD、细管道最低端C等高相切。滑块P以某一初速度通过逆时针转动的水平传送带和两个竖直的四分之一圆周光滑细管道，与静止在光滑平台上的Q滑块发生弹性碰撞，P碰后恰好能返回到细管道最高点B处，Q滑块碰后滑上左端与D位置接触的长木板，与右端固定挡板发生弹性碰撞后最终停在长木板上。已知管道半径均为R，滑块P、Q、长木板质量分别为m、3m、6m，传送带长度为4R，滑块P与传送带间的动摩擦因数为μ=0.5，和长木板上表面间的动摩擦因数为，长木板下表面与地面间的动摩擦因数为，重力加速度为g。求：
（1）滑块P碰后返回通过管道最低端C时受到的支持力大小；
（2）滑块P的初速度大小；
（3）长木板的最小长度。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）设P于Q碰撞前的速度大小为，碰撞后P的速度大小为，Q的速度大小为，P从C到B过程根据动能定理可得
在C位置有
得
，
（2）根据动量守恒和机械能守恒可得
得
P从A位置的初速度根据动能定理可得
得
（3）由（2）得Q碰后速度为
进入长木板上表面，先判长木板是否移动，Q对长木板摩擦力向右
地面对长木板摩擦力向左
故长木板先不动，Q做匀减速运动，设长木板的长度为L，可得
得
Q以与长木板弹性碰撞，可得
得碰撞后Q的速度大小为
长木板的速度大小为
Q向左减速
长木板向右减速
Q向左做减速运动直至减速到零后向右做加速运动直到二者共速，再一起做减速运动，所做v-t图像如图
可得
相对位移
得
，
代入前述，可得
即长木板最小长度为
（二）选考题：共45分。请考生从给出的2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑。注意所做题目的题号必须与所涂黑的题号一致，在答题卡上选答区域指定位置答题。如果多做，则每学科按所做的第一题计分。
13. 人类对物质属性的认识是从宏观到微观不断深入的过程，以下说法正确的是（ ）
A. 液体的分子势能与体积有关
B. 晶体的物理性质都是各向异性的
C. 温度升高，每个分子的动能都增大
D. 露珠呈球状是由于液体表面张力的作用
E. 液晶既有液体的流动性，又具有光学各向异性
【答案】ADE
【解析】
【分析】
【详解】A．液体分子的势能与体积有关，A正确；
B．多晶体的物理性质是各向同性，B错误；
C．温度升高时，分子的平均动能增大，但并非是每个分子的动能都增大，C错误；
D．由于液体的表面张力作用，露珠呈球形，D正确；
E．由液晶特点可知，它既具有液体的流动性，又具有光学各向异性，E正确。
故选ADE。
14. 如图所示，一开口向上的汽缸固定在水平地面上，质量均为m、横截面积均为S的活塞A、B将缸内气体分成Ⅰ、Ⅱ两部分在活塞A的上方放置一质量也为m的物块，整个装置处于静止状态，此时Ⅰ、Ⅱ两部分气体的长度均为.已知大气压强，气体可视为理想气体且温度始终保持不变，不计一切摩擦，汽缸足够高．当把活塞A上面的物块取走时，活塞A将向上移动，求系统重新达到静止状态时，A活塞上升的高度．
【答案】
【解析】
【详解】对A活塞进行受力分析，得出气体I的初、末状态的压强，根据玻意耳定律求解气体I末态的空气长度；再对气体II进行分析，得出初、末状态的压强，根据玻意耳定律求解气体II末态的空气长度，最后根据得出A活塞上升的高度．
对气体Ⅰ，其初态压强
未态压强为，末态时Ⅰ气体的长度为
根据玻意耳定律得：
解得
对气体II，其初态压强为，末态压强为
末状态时气体Ⅱ的长度为
根据玻意耳定律得：
解得：
故活塞A 上升的高度为
【点睛】解决此类题目的关键：一是要明确所研究的气体状态变化过程；二是确定初、末状态压强p、体积V、温度T；三是根据题设条件选择规律（实验定律或状态方程）列方程，并求解．
15. 如图甲所示，长为12m的均质轻绳一端固定于竖直墙面的Q点，手持另一端P将其水平拉直。在时刻P端开始做简谐振动，振动图像如图乙所示，在时绳波恰好传播到Q点，已知绳波被墙面反射时有半波损失（即相当于Q点为波源，起振方向为竖直向上），不考虑反射时能量损失，下列说法正确的是（ ）
A. 在时刻，P处质点运动到绳的中点处
B. 在时刻，绳中间质点的速度为0
C. 稳定后，P、Q之间共有3个质点的振幅为0.8m
D. 稳定后，P、Q之间共有5个质点始终保持静止不动
E. 稳定后，绳上质点在2.0s时间内经过的最大路程为3.2m
【答案】BDE
【解析】
【详解】A．P处质点在平衡位置附近上下振动，不会随波迁移，故A错误；
D．绳波的波速为
绳波的周期为，绳波的波长为
稳定后，两波源的振动步调相反，设振动减弱点的位置离Q点的距离为，振动减弱点满足
（n＝0，1，2，3…）
且
解得
故稳定后，P、Q之间共有5个质点为振动减弱点，始终保持静止不动，故D正确；
B．绳中间质点为振动减弱点，Q点处波源传播至绳中间质点的时刻为
故在时刻，绳中间质点的速度为0，故B正确；
C．设振动加强点的位置离Q点的距离为，振动加强点满足
（n＝0，1，2，3…）
且
解得
故稳定后，P、Q之间共有6个质点为振动加强点，振幅为0.8m，故C错误；
E．稳定后，振动加强点的振幅为0.8m，绳上质点在2.0s时间内，即一个周期内，经过的最大路程为
故E正确。
故选BDE。
16. 半径为R的固定半圆形玻璃砖的横截面如图所示，O点为圆心，OO′为直径AB的垂线．足够大的光屏CE紧靠在玻璃砖的右侧且与AB垂直．由两种频率的单色光组成的一细束复色光，沿半径方向与OO′成某一角度射向O点，光屏上出现了三个光斑C、D、E，且BC＝，BD＝，BE＝R．玻璃对两单色光的折射率分别为n1和n2（且n2>n1）．
（ⅰ）求n2；
（ⅱ）若入射点O不变，逐渐增大入射角θ，当光屏上恰好只剩一个光斑时，求此时θ角．
【答案】(1)；(2)
【解析】
【详解】（ⅰ）光路图如右图所示，设入射角为θ，折射光线OD的折射角为α，由折射定律得：①
由几何关系得：
②
③
可得：α=60°④
所以：⑤
（ⅱ）设折射光线OE的折射角为β，由折射定律得：
根据几何关系得：
⑥
可得：β=45°⑦
所以：⑧
当光屏恰好只剩一个光斑时，折射率小的单色光恰好发生全反射，此时，有：
⑨
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