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2024届河北省邯郸市高三上学期第一次调研监测试题 物理 （解析版）
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这是一份2024届河北省邯郸市高三上学期第一次调研监测试题 物理 （解析版），共28页。试卷主要包含了 降噪耳机越来越受到人们的青睐等内容，欢迎下载使用。
本试卷共8页，满分100分，考试用时75分钟。
注意事项：
1. 答卷前，考生务必将自己的姓名、班级、考场号、座位号、考生号填写在答题卡上。
2. 回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3. 考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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. 物理学中物理定律最终都能用数学公式表示，物理公式不仅确定了物理量之间的数量关系，同时也确定了物理量间的单位关系。等式两端单位必定一致。而量纲分析就是在保证量纲一致的原则下，分析和探求物理量之间的关系，第26届国际计量大会决定，千克由普朗克常量h及米（m）和秒（s）定义， 即。则普朗克常量h的单位可表示为（ ）
A. B. C. D.
2. 生活中有很多跟物理相关问题，我们可以利用所学知识对这些问题进行分析，例如平伸手掌托起物体，由静止开始竖直向上运动，最后静止（物体始终没有离开手）。关于物体的运动分析正确的是（ ）
A. 物体所受支持力始终大于重力，物体始终处于超重状态
B. 物体一直向上运动，所以不会出现失重状态
C. 物体所受支持力始终对物体做正功
D. 物体的机械能不变
3. 图甲是双缝干涉实验的装置，用a、b两种不同频率的单色光分别做实验，a光形成的相邻两条亮纹中心之间的距离较大。图乙是研究光电效应工作的实验装置，当用a、b两束光分别照射阴极时，微安表均有示数，普朗克常量为h，下列说法正确的是（ ）
A. a光的频率大于b光的频率
B. 用a光照射阴极，滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表的示数一定增大
C. 用b光照射阴极时，光电子的最大初动能较大
D. 阴极K接电源正极，微安表示数一定为零
4. 地球绕太阳运动，月球绕地球运动，它们之间的作用力是同一性质的力，这种力与地球对树上苹果的力也是同一性质的力吗？牛顿认为苹果受到地球的吸引才下落，这种吸引力与天体间（如地球与月球）的引力具有相同的性质，且都满足。已知地月之间的距离r大约是地球半径的60倍，苹果自由落体的加速度为，根据牛顿的想法，月球绕地球公转的向心加速度为，则（ ）
A. B. C. D.
5. 降噪耳机越来越受到人们的青睐。降噪耳机的工作原理包括几个环节：（1）耳机内的微型麦克风采集耳朵能听到的环境中的中、低噪声（比如）；（2）将噪声信号传至降噪电路，降噪电路对环境噪声进行实时分析、运算等处理工作；（3）通过扬声器向外发出与噪声相位相反、振幅相同的降噪声波来抵消噪声。最后，我们的耳朵就会感觉到噪声减弱甚至消失了。如图为噪声在某时刻的简谐波图像，则下列说法正确的是（ ）
A. 降噪声波的振幅为10cm
B. 降噪声波和噪声声波传播的速度不相等
C. 质点P此时刻一定正从平衡位置向上振动
D. 如果降噪电路处理信息的速度大幅度变慢，也不影响耳机的使用
6. 如图所示为某运动员做蹦床运动的简化示意图，A为运动员某次下落过程的最高点，B为运动员下落过程中刚接触蹦床时的位置，C为运动员下落过程的最低点。若A、B之间的竖直距离为h，B、C之间的竖直距离为，人的质量为m，重力加速度为g，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A. 下落过程中运动员与蹦床组成系统势能一直在减小
B. 从最高点A运动到最低点C，运动员的机械能守恒
C. 从B点至C点过程中，运动员在B点时的加速度最大
D. 蹦床的最大弹性势能是
7. 如图所示，倾角为的斜面体c放在水平地面上，质量的小物块b放在斜面上并通过绝缘细绳跨过光滑定滑轮与通电直导线a相连，滑轮左侧细绳与斜面平行，通电直导线处于竖直向上的磁场中，通电直导线的质量。初始时滑轮右侧的细绳与竖直方向之间的夹角为。现将滑轮右侧磁场的磁感应强度B逐渐减小，直到减为零，在此过程中b、c始终都处于静止状态，磁感应强度为零时b恰好没滑动，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取。下列说法正确的是（ ）
A. 初始状态，地面对斜面体c的摩擦力大小为5N
B. 磁感应强度B减小的过程中，b对c的摩擦力一直在增大
C. 磁感应强度B减小的过程中，地面对斜面体c的支持力先变小后变大
D. 小物块b和斜面体c之间动摩擦因数为
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 如图所示，两正对的平行金属板AB、CD与水平面成角固定，竖直截面如图所示。AB板带正电、CD板带负电，两板间距10cm，电荷量为，质量为的小球用长为5cm的绝缘细线悬挂于A点处于静止状态。细线与AB板夹角为；剪断细线，小球运动到CD板上的M点（未标出），g取。则下列说法正确的是（ ）
A. MC距离为15cm
B. 小球的电势能增加了
C. 电场强度大小为
D. 剪断细线后小球做匀加速直线运动
9. 如图1所示为远距离输电示意图，实际用电因季节不同，电力需求量差异很大，用电高峰和低谷之间存在一个较大的差值，因此有必要在远距离输电时再建立一个节能储能输电网。如图2所示，这样的电网可以在用电低谷时段把电能储存起来，高峰时段输出，填补用电缺口。已知发电机的输出电压，输出功率为，，输电线总电阻。其余线路电阻不计，用户端电压，，所有变压器均为理想变压器。下列说法正确的是（ ）
A. 发电机的输出电流为32A
B. 降压变压器的匝数比
C. 输送给储能站的功率为30kW
D. 输电线上损失功率为6kW
10. 如图1所示，匝数、边长为、电阻、重力未知的正方形金属线框用两根均带有拉力传感器（图中未画出）的绝缘轻绳悬挂在天花板上。位于线框中间的虚线上方充满磁场，磁感应强度按（未知且为恒量，式中各量的单位均为国际单位）变化，电脑显示每个拉力传感器的示数变化如图2所示，整个过程中轻绳未断且线框始终处于静止状态。不考虑线框的形变和电阻的变化。下列说法正确的是（ ）
A. 线框的重力为4N
B. k的值为
C. 时间内线框的功率为4W
D. 时间内通过金属线框某一截面的电荷量为2C
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 某物理兴趣小组的同学们想探究小灯泡的电阻在不同电压下的阻值，于是设计了如图1所示的电路图进行测量。实验所用电压表内阻约为6kΩ，电流表内阻为1.5Ω. 待测小灯泡额定电压为6V、额定功率约为3W。
（1）闭合开关前，滑动变器的滑片应该位于滑动变阻器的_________（选填“左”或“右”）端。
（2）实验中得到的电流I和电压U的关系曲线如图2所示，电压表示数是6V时，小灯泡的内阻是_________Ω。
（3）结合图2在答题卡所给图上用实线画出小灯泡实际的I-U图线_____。
12. 用如图所示的气垫导轨来验证动量守恒定律，在气垫导轨的一端装有位移传感器（图中未画出），A、B两物块（可视为质点）沿同一直线运动并发生正碰，若A物块质量，B物块的质量为，表中是电脑记录的A、B两物块在同一时刻距离传感器的距离。
（1）根据表中数据可以判断出位移传感器固定在_________（选填“A端”或“B端”）。
（2）为了更方便判断A、B碰撞时是否满足动量守恒，于是画出了A、B两物块位移随时间变化的图像，a、b分别为A、B两物块碰撞前后的位移一时间图线。
①碰撞前A物块的速度为_________，碰撞前B物块的速度为_________；
②由题中数据结合x-t图像中提供的信息，可以得出的结论是__________________.
③这个碰撞_________（选填“是”或“不是”）弹性碰撞。
13. 如图所示，带有加热装置（图中未画出）的绝热汽缸用轻杆固定在天花板上。现用一个质量为，面积为的绝热活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内。初始时缸内温度为300K，活塞处于平衡状态，此时缸内气体处于状态A，体积为。现竖直向上缓慢将活塞推动1cm，此时缸内气体处于状态B。然后将活塞固定，同时启动汽缸内的加热装置，气体达到状态C，此时压强。已知气体从状态A到状态C，内能增加25J，从状态B到状态C吸收的热量为12J。 已知大气压，不计活塞与汽缸之间的摩擦。
（1）求气体处于状态A时的压强；
（2）求气体在状态C的温度（结果保留一位小数）；
（3）求气体从状态A到状态B过程中外界对气体做的功。
14. 如图所示的环形区域中存在垂直于纸面向外的匀强磁场，已知外圆半径是内圆半径的倍，内圆半径为R。MN为磁场外圆边界的直径，一群均匀分布、质量为m、带电荷量为的粒子垂直MN以速度v平行射入磁场区域，粒子入射范围的宽度等于MN的长度。已知正对圆心O入射的粒子恰好没有射入内圆，不计粒子重力及粒子间的相互作用。求：
（1）磁场的磁感应强度大小；
（2）若某粒子可以垂直射入内圆，则该粒子从进入磁场到内圆所需的时间；
（3）从M点射入的粒子第一次在环形磁场中速度偏转角的余弦值。
15. 如图甲所示，物块C以的速度冲上静止于地面的木板B，距木板B右端x处固定一个物体A。已知木板质量，物块C的质量，物块C从冲上木板到最终静止的图像如图乙所示，物块C始终未从木板上掉下来，地面光滑，所有的碰撞均为弹性碰撞，重力加速度。
（1）物体A距木板B右端的最大距离。
（2）木板的长度至少是多少？
（3）若A距B木板右端的距离，，解除A的固定，则B与A会碰撞几次，A物体最终的速度是多少？
邯郸市2024届高三年级第一次调研监测
物理
本试卷共8页，满分100分，考试用时75分钟。
注意事项：
1. 答卷前，考生务必将自己的姓名、班级、考场号、座位号、考生号填写在答题卡上。
2. 回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3. 考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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. 物理学中物理定律最终都能用数学公式表示，物理公式不仅确定了物理量之间的数量关系，同时也确定了物理量间的单位关系。等式两端单位必定一致。而量纲分析就是在保证量纲一致的原则下，分析和探求物理量之间的关系，第26届国际计量大会决定，千克由普朗克常量h及米（m）和秒（s）定义， 即。则普朗克常量h的单位可表示为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据题意可得普朗克常量h的单位为，同时可知
故选A。
2. 生活中有很多跟物理相关的问题，我们可以利用所学知识对这些问题进行分析，例如平伸手掌托起物体，由静止开始竖直向上运动，最后静止（物体始终没有离开手）。关于物体的运动分析正确的是（ ）
A. 物体所受支持力始终大于重力，物体始终处于超重状态
B. 物体一直向上运动，所以不会出现失重状态
C. 物体所受支持力始终对物体做正功
D. 物体的机械能不变
【答案】C
【解析】
【详解】AB．平伸手掌托起物体，由静止开始竖直向上运动，最后静止，可知物体先向上做加速运动，加速度向上，物体所受支持力大于重力，物体处于超重状态，后向上做减速运动，加速度向下，物体所受支持力小于重力，物体处于失重状态，故AB错误；
C．物体所受支持力方向与运动方向相同，为竖直向上，可知物体所受支持力始终对物体做正功，故C正确；
D．物体的动能不变，重力势能增大，故物体的机械能增大，故D错误。
故选C。
3. 图甲是双缝干涉实验的装置，用a、b两种不同频率的单色光分别做实验，a光形成的相邻两条亮纹中心之间的距离较大。图乙是研究光电效应工作的实验装置，当用a、b两束光分别照射阴极时，微安表均有示数，普朗克常量为h，下列说法正确的是（ ）
A. a光的频率大于b光的频率
B. 用a光照射阴极，滑动变阻器滑片向右移动时，电流表的示数一定增大
C. 用b光照射阴极时，光电子最大初动能较大
D. 阴极K接电源正极，微安表示数一定为零
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据知，a光产生的条纹间距大，则a光的波长长，频率小，故A错误；
B．滑动变阻器的滑片向右滑动时，光电管两端电压增大，会有更多光电子达到阳极，电流表的示数逐渐增大，当达到饱和光电流后，电流表示数不再增大，故B错误；
C．根据
已知b光频率大，可得用b光照射阴极时，光电子的最大初动能较大，故C正确；
D．阴极K接电源正极时，该装置所加的电压为反向电压，而当逸出的光电子的最大初动能较小，使其无法达到A端，此时电流表示数才为0，故D错误；
故选C。
4. 地球绕太阳运动，月球绕地球运动，它们之间的作用力是同一性质的力，这种力与地球对树上苹果的力也是同一性质的力吗？牛顿认为苹果受到地球的吸引才下落，这种吸引力与天体间（如地球与月球）的引力具有相同的性质，且都满足。已知地月之间的距离r大约是地球半径的60倍，苹果自由落体的加速度为，根据牛顿的想法，月球绕地球公转的向心加速度为，则（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】假设地面的地球吸引力与地球吸引月球绕地球运行的引力是同种力，即地面的重力满足
则
对于月球，有
所以
故选A。
5. 降噪耳机越来越受到人们的青睐。降噪耳机的工作原理包括几个环节：（1）耳机内的微型麦克风采集耳朵能听到的环境中的中、低噪声（比如）；（2）将噪声信号传至降噪电路，降噪电路对环境噪声进行实时分析、运算等处理工作；（3）通过扬声器向外发出与噪声相位相反、振幅相同的降噪声波来抵消噪声。最后，我们的耳朵就会感觉到噪声减弱甚至消失了。如图为噪声在某时刻的简谐波图像，则下列说法正确的是（ ）
A. 降噪声波的振幅为10cm
B. 降噪声波和噪声声波传播的速度不相等
C. 质点P此时刻一定正从平衡位置向上振动
D. 如果降噪电路处理信息的速度大幅度变慢，也不影响耳机的使用
【答案】A
【解析】
【详解】A．由题意可知，降噪声波的振幅为
A=10cm
故A正确；
B．降噪声波与噪声声波频率相同、相位相反、振幅相同，即速度相等，相互叠加后波的振幅变为零，故B错误；
C．未知波的传播方向，无法判断P的振动方向，故C错误；
D．如果降噪电路处理信息的速度大幅度变慢，则在降噪电路处理完成后，通过扬声器可能会向外发出与噪声相位相同、振幅相同的声波来加强噪声，则耳机使用者可能会听到更强的噪声，故D错误；
故选A。
6. 如图所示为某运动员做蹦床运动的简化示意图，A为运动员某次下落过程的最高点，B为运动员下落过程中刚接触蹦床时的位置，C为运动员下落过程的最低点。若A、B之间的竖直距离为h，B、C之间的竖直距离为，人的质量为m，重力加速度为g，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A. 下落过程中运动员与蹦床组成的系统势能一直在减小
B. 从最高点A运动到最低点C，运动员的机械能守恒
C. 从B点至C点过程中，运动员在B点时的加速度最大
D. 蹦床的最大弹性势能是
【答案】D
【解析】
【详解】A．不计空气阻力，运动员与蹦床组成的系统在整个运动过程中只有重力与弹力做功，蹦床与运动员组成的系统机械能守恒，运动员的动能在整个过程中先变大后变小，则运动员与蹦床组成的系统势能先变小后变大，故A错误；
B．A至B，运动员先做自由落体运动，只有重力做功，运动员机械能守恒，从B运动到C，蹦床逐渐发生形变，蹦床弹力对运动员做负功，运动员和蹦床组成系统机械能守恒，运动员的机械能不守恒，故B错误；
CD．蹦床与运动员组成的系统机械能守恒，在B点时，加速度大小为
从B点至C点过程中，运动员加速度先减小至0，后增大，可知在C点时，运动员所有的重力势能转化为蹦床的弹性势能，此时蹦床的弹性势能最大，为
则可得蹦床的弹力为
根据牛顿第二定律可得
可得
则可知此时加速度最大，即在C点时，运动员在的加速度最大，故C错误，D正确。
故选D。
7. 如图所示，倾角为的斜面体c放在水平地面上，质量的小物块b放在斜面上并通过绝缘细绳跨过光滑定滑轮与通电直导线a相连，滑轮左侧细绳与斜面平行，通电直导线处于竖直向上的磁场中，通电直导线的质量。初始时滑轮右侧的细绳与竖直方向之间的夹角为。现将滑轮右侧磁场的磁感应强度B逐渐减小，直到减为零，在此过程中b、c始终都处于静止状态，磁感应强度为零时b恰好没滑动，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取。下列说法正确的是（ ）
A. 初始状态，地面对斜面体c的摩擦力大小为5N
B. 磁感应强度B减小的过程中，b对c的摩擦力一直在增大
C. 磁感应强度B减小的过程中，地面对斜面体c的支持力先变小后变大
D. 小物块b和斜面体c之间的动摩擦因数为
【答案】B
【解析】
【详解】A．将a、b、c看成整体，水平方向有
故初始状态，地面对斜面体c的摩擦力大小为，故A错误；
B．设滑轮右侧的细绳与竖直方向之间的夹角为，对c受力分析有
可知磁感应强度B减小的过程中，逐渐减小，绳子拉力逐渐减小，初始时滑轮右侧的细绳与竖直方向之间的夹角为，绳子拉力为
b沿斜面向下的分力为
可知磁感应强度B减小的过程中，c受力平衡有
可知磁感应强度B减小的过程中，c对b的摩擦力一直在增大，根据牛顿第三定律b对c的摩擦力一直在增大，故B正确；
C．将b、c看成整体，竖直方向有
可得
故磁感应强度B减小过程中，地面对斜面体c的支持力不变，故C错误；
D．磁感应强度为零时b恰好没滑动，有
解得小物块b和斜面体c之间的动摩擦因数为
故D错误。
故选B。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 如图所示，两正对的平行金属板AB、CD与水平面成角固定，竖直截面如图所示。AB板带正电、CD板带负电，两板间距10cm，电荷量为，质量为的小球用长为5cm的绝缘细线悬挂于A点处于静止状态。细线与AB板夹角为；剪断细线，小球运动到CD板上的M点（未标出），g取。则下列说法正确的是（ ）
A. MC距离为15cm
B. 小球的电势能增加了
C. 电场强度大小为
D. 剪断细线后小球做匀加速直线运动
【答案】BD
【解析】
【详解】A．剪断细线，小球沿直线运动到M点，如图所示：
根据几何关系可得
故A错误；
B．根据几何关系可得电场力F和细线拉力T夹角为60°，在三个力所在的三角形中，根据正弦定理可得
可得电场力大小为
逆电场线方向的位移
其中
解得
克服电场力做的功为
所以电势能增加了，故B正确；
C．电场强度的大小为
解得
故C错误；
D．剪断细线后小球的平衡状态被打破，受到的合外力为T，方向与原细线拉力方向的反方向，则可知其沿原细线拉力方向的反方向做匀加速运动，故D正确；
故选BD。
9. 如图1所示为远距离输电示意图，实际用电因季节不同，电力需求量差异很大，用电高峰和低谷之间存在一个较大的差值，因此有必要在远距离输电时再建立一个节能储能输电网。如图2所示，这样的电网可以在用电低谷时段把电能储存起来，高峰时段输出，填补用电缺口。已知发电机的输出电压，输出功率为，，输电线总电阻。其余线路电阻不计，用户端电压，，所有变压器均为理想变压器。下列说法正确的是（ ）
A. 发电机的输出电流为32A
B. 降压变压器的匝数比
C. 输送给储能站的功率为30kW
D. 输电线上损失的功率为6kW
【答案】CD
【解析】
【详解】A．发电机的输出电压U1=250V，输出功率
P1=80kW=8.0×104W
根据P1=U1I1可得发电机的输出电流为
I1=320A
故A错误；
B．用户端电压U4=220V，功率
P2=44kW=4.4×104W
根据P2=U4I4可得降压变压器线圈中的电流为
I4=200A
降压变压器的匝数比可得
又因为根据输电线的损耗可得
联立数据解得
或
又因为能量守恒，则仅成立
故B错误；
CD．可得输电线上的电流大小为
输电线上损失的功率为
输送给储能站的功率为
故CD正确；
故选CD。
10. 如图1所示，匝数、边长为、电阻、重力未知的正方形金属线框用两根均带有拉力传感器（图中未画出）的绝缘轻绳悬挂在天花板上。位于线框中间的虚线上方充满磁场，磁感应强度按（未知且为恒量，式中各量的单位均为国际单位）变化，电脑显示每个拉力传感器的示数变化如图2所示，整个过程中轻绳未断且线框始终处于静止状态。不考虑线框的形变和电阻的变化。下列说法正确的是（ ）
A. 线框的重力为4N
B. k的值为
C. 时间内线框的功率为4W
D. 时间内通过金属线框某一截面的电荷量为2C
【答案】A
【解析】
【详解】AB．根据拉力传感器随着时间的增大而增大，同时磁感应强度按变化可知，楞次定律可知金属圆环产生逆时针方向的电流，根据法拉第电磁感应定律可得金属圆环产生感应电动势为
可得电流为
由左手定则可知安培力方向向下，由受力平衡可得
则
则可得线框的重力为
同时解得
故A正确，B错误；
C．由AB分析可得，时间内线框中电流为
的功率为
故C错误；
D．时间内通过金属环某一截面的电荷量为
故D错误。
故选A。
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 某物理兴趣小组的同学们想探究小灯泡的电阻在不同电压下的阻值，于是设计了如图1所示的电路图进行测量。实验所用电压表内阻约为6kΩ，电流表内阻为1.5Ω. 待测小灯泡额定电压为6V、额定功率约为3W。
（1）闭合开关前，滑动变器的滑片应该位于滑动变阻器的_________（选填“左”或“右”）端。
（2）实验中得到的电流I和电压U的关系曲线如图2所示，电压表示数是6V时，小灯泡的内阻是_________Ω。
（3）结合图2在答题卡所给图上用实线画出小灯泡实际的I-U图线_____。
【答案】 ①. 左 ②. 12 ③.
【解析】
【详解】（1）[1]为保护电路，开关闭合前灯泡两端的电压应该最小，因此应将该分压式接法的滑动变阻器的滑片置于最左端。
（2）[2]根据图2可知，当电压表的示数为6V时，流过小灯泡的电流为500mA，根据部分电路的欧姆定律可得小灯泡此时的电阻为
（3）[3]根据图1电路图所得到的图2关于小灯泡I-U图线，通过数据计算得到小灯泡的内阻为，电流表的内阻1.5Ω，与小灯泡串联会导致电流表分压，分析可知，根据图2可知，当电压为1V，电流为200mA时，电流表分压为，则此时小灯泡的实际电压为0.7V；当电压为2V，电流为300mA时，电流表的分压为0.45V，则此时小灯泡的实际电压为1.55V；当电压为3V，电流为400mA时，电流表的分压为0.60V，则此时小灯泡的实际电压为2.40V；当电压为6V，电流为500mA时，电流表的分压为0.75V，则此时小灯泡的实际电压为5.25V；也就是说，相同电流时，灯泡两端的实际电压要小于电压表读数，则根据以上数据可做出图像如图所示
12. 用如图所示的气垫导轨来验证动量守恒定律，在气垫导轨的一端装有位移传感器（图中未画出），A、B两物块（可视为质点）沿同一直线运动并发生正碰，若A物块质量，B物块的质量为，表中是电脑记录的A、B两物块在同一时刻距离传感器的距离。
（1）根据表中数据可以判断出位移传感器固定在_________（选填“A端”或“B端”）。
（2）为了更方便判断A、B碰撞时是否满足动量守恒，于是画出了A、B两物块位移随时间变化的图像，a、b分别为A、B两物块碰撞前后的位移一时间图线。
①碰撞前A物块的速度为_________，碰撞前B物块的速度为_________；
②由题中数据结合x-t图像中提供的信息，可以得出的结论是__________________.
③这个碰撞_________（选填“是”或“不是”）弹性碰撞。
【答案】 ①. B端 ②. -4 ③. 2 ④. 两滑块组成的系统在相互作用过程中动量守恒 ⑤. 不是
【解析】
【详解】（1）[1]根据表中数据可以判断出位移传感器在开始时距离B端较近，可知固定在B端；
（2）①[2]碰撞前A物块的速度为
[3]碰撞前B物块的速度为
②[4]读图可知碰撞后A物块的速度为
碰撞后B物块的速度为
则可知
故可得出的结论两滑块组成的系统在相互作用过程中动量守恒；
③[5]可知碰撞前的总动能为
碰撞后的总动能为
则可知这个碰撞不是弹性碰撞。
13. 如图所示，带有加热装置（图中未画出）的绝热汽缸用轻杆固定在天花板上。现用一个质量为，面积为的绝热活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内。初始时缸内温度为300K，活塞处于平衡状态，此时缸内气体处于状态A，体积为。现竖直向上缓慢将活塞推动1cm，此时缸内气体处于状态B。然后将活塞固定，同时启动汽缸内的加热装置，气体达到状态C，此时压强。已知气体从状态A到状态C，内能增加25J，从状态B到状态C吸收的热量为12J。 已知大气压，不计活塞与汽缸之间的摩擦。
（1）求气体处于状态A时的压强；
（2）求气体在状态C的温度（结果保留一位小数）；
（3）求气体从状态A到状态B过程中外界对气体做的功。
【答案】（1）；（2）；（3）13J
【解析】
【详解】（1）气体处于状态A时，对活塞进行分析有
解得
（2）根据题意可知
在过程，根据理想气体状态方程有
解得
（3）由于气缸与活塞均为绝热，可知在过程，与外界没有热交换，在过程，气体体积不变，该过程气体与外界没有做功，则在过程，根据热力学第一定律有
其中
，
解得
W=13J
14. 如图所示的环形区域中存在垂直于纸面向外的匀强磁场，已知外圆半径是内圆半径的倍，内圆半径为R。MN为磁场外圆边界的直径，一群均匀分布、质量为m、带电荷量为的粒子垂直MN以速度v平行射入磁场区域，粒子入射范围的宽度等于MN的长度。已知正对圆心O入射的粒子恰好没有射入内圆，不计粒子重力及粒子间的相互作用。求：
（1）磁场的磁感应强度大小；
（2）若某粒子可以垂直射入内圆，则该粒子从进入磁场到内圆所需的时间；
（3）从M点射入的粒子第一次在环形磁场中速度偏转角的余弦值。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）正对圆心O入射的粒子恰好没有射入内圆，轨迹图如图1所示，根据几何关系有
解得
根据洛伦兹力提供向心力有
磁场的磁感应强度大小为
（2）粒子可以垂直射入内圆，轨迹图如图2所示，打在内圆的点设为，轨迹圆圆心为，则三角形为等腰直角三角形，可得
根据
可知
故轨迹的圆心角为
粒子从进入磁场到内圆所需的时间为
（3）从M点射入的粒子第一次在环形磁场中，轨迹图如图3所示，点为轨迹圆圆心，根据几何关系可知三角形为等腰三角形，有
从M点射入的粒子第一次在环形磁场中速度偏转角的余弦值为
15. 如图甲所示，物块C以的速度冲上静止于地面的木板B，距木板B右端x处固定一个物体A。已知木板质量，物块C的质量，物块C从冲上木板到最终静止的图像如图乙所示，物块C始终未从木板上掉下来，地面光滑，所有的碰撞均为弹性碰撞，重力加速度。
（1）物体A距木板B右端的最大距离。
（2）木板长度至少是多少？
（3）若A距B木板右端的距离，，解除A的固定，则B与A会碰撞几次，A物体最终的速度是多少？
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）由B、C速度为零，可知B一定与A发生了碰撞，且碰撞次数越少，A距B板右端距离越大，因此A、B只碰撞一次时最大，且B、A碰撞前B、C未共速。设B与A碰撞前B的速度为，C的速度为，根据动量守恒有
可得
根据物块C从冲上木板到最终静止的图像可知物块C的加速度大小为
根据牛顿第二定律有
可得
，
根据动力学公式有
可得
物体A距木板B右端的最大距离
（2）由能量守恒定律可得
故木板长度至少是
（3）B与A第一次碰撞前B的速度为，根据动力学公式有
解得
，
B与A的质量相等，碰撞为弹性碰撞，B与A的速度交换，A的速度为，B的速度为零。
B与A第二次碰撞前有
B与A第二次碰撞前B的速度为
根据动量守恒有
解得
第二次弹性碰撞，B与A的速度交换，A的速度为，B的速度为。
B与A第三次碰撞前有
解得
第三次碰撞前B的速度为
根据动量守恒有
解得
第三次弹性碰撞，B与A的速度交换，A的速度为，B的速度为。
第四次碰撞前B、C共速，有
解得速度为
第四次弹性碰撞，B与A的速度交换，A的速度为，B的速度为。可知第四次弹性碰撞后B与A不在发生碰撞，故A物体最终的速度是
1.20
101
0.80
0.59
0.40
0.35
0.30
0
0.10
0.21
0.30
0.40
0.25
0
1.20
1.01
0.80
0.59
0.40
0.35
0.30
0
0.10
0.21
0.30
0.40
0.25
0
本试卷共8页，满分100分，考试用时75分钟。
注意事项：
1. 答卷前，考生务必将自己的姓名、班级、考场号、座位号、考生号填写在答题卡上。
2. 回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3. 考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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. 物理学中物理定律最终都能用数学公式表示，物理公式不仅确定了物理量之间的数量关系，同时也确定了物理量间的单位关系。等式两端单位必定一致。而量纲分析就是在保证量纲一致的原则下，分析和探求物理量之间的关系，第26届国际计量大会决定，千克由普朗克常量h及米（m）和秒（s）定义， 即。则普朗克常量h的单位可表示为（ ）
A. B. C. D.
2. 生活中有很多跟物理相关问题，我们可以利用所学知识对这些问题进行分析，例如平伸手掌托起物体，由静止开始竖直向上运动，最后静止（物体始终没有离开手）。关于物体的运动分析正确的是（ ）
A. 物体所受支持力始终大于重力，物体始终处于超重状态
B. 物体一直向上运动，所以不会出现失重状态
C. 物体所受支持力始终对物体做正功
D. 物体的机械能不变
3. 图甲是双缝干涉实验的装置，用a、b两种不同频率的单色光分别做实验，a光形成的相邻两条亮纹中心之间的距离较大。图乙是研究光电效应工作的实验装置，当用a、b两束光分别照射阴极时，微安表均有示数，普朗克常量为h，下列说法正确的是（ ）
A. a光的频率大于b光的频率
B. 用a光照射阴极，滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表的示数一定增大
C. 用b光照射阴极时，光电子的最大初动能较大
D. 阴极K接电源正极，微安表示数一定为零
4. 地球绕太阳运动，月球绕地球运动，它们之间的作用力是同一性质的力，这种力与地球对树上苹果的力也是同一性质的力吗？牛顿认为苹果受到地球的吸引才下落，这种吸引力与天体间（如地球与月球）的引力具有相同的性质，且都满足。已知地月之间的距离r大约是地球半径的60倍，苹果自由落体的加速度为，根据牛顿的想法，月球绕地球公转的向心加速度为，则（ ）
A. B. C. D.
5. 降噪耳机越来越受到人们的青睐。降噪耳机的工作原理包括几个环节：（1）耳机内的微型麦克风采集耳朵能听到的环境中的中、低噪声（比如）；（2）将噪声信号传至降噪电路，降噪电路对环境噪声进行实时分析、运算等处理工作；（3）通过扬声器向外发出与噪声相位相反、振幅相同的降噪声波来抵消噪声。最后，我们的耳朵就会感觉到噪声减弱甚至消失了。如图为噪声在某时刻的简谐波图像，则下列说法正确的是（ ）
A. 降噪声波的振幅为10cm
B. 降噪声波和噪声声波传播的速度不相等
C. 质点P此时刻一定正从平衡位置向上振动
D. 如果降噪电路处理信息的速度大幅度变慢，也不影响耳机的使用
6. 如图所示为某运动员做蹦床运动的简化示意图，A为运动员某次下落过程的最高点，B为运动员下落过程中刚接触蹦床时的位置，C为运动员下落过程的最低点。若A、B之间的竖直距离为h，B、C之间的竖直距离为，人的质量为m，重力加速度为g，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A. 下落过程中运动员与蹦床组成系统势能一直在减小
B. 从最高点A运动到最低点C，运动员的机械能守恒
C. 从B点至C点过程中，运动员在B点时的加速度最大
D. 蹦床的最大弹性势能是
7. 如图所示，倾角为的斜面体c放在水平地面上，质量的小物块b放在斜面上并通过绝缘细绳跨过光滑定滑轮与通电直导线a相连，滑轮左侧细绳与斜面平行，通电直导线处于竖直向上的磁场中，通电直导线的质量。初始时滑轮右侧的细绳与竖直方向之间的夹角为。现将滑轮右侧磁场的磁感应强度B逐渐减小，直到减为零，在此过程中b、c始终都处于静止状态，磁感应强度为零时b恰好没滑动，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取。下列说法正确的是（ ）
A. 初始状态，地面对斜面体c的摩擦力大小为5N
B. 磁感应强度B减小的过程中，b对c的摩擦力一直在增大
C. 磁感应强度B减小的过程中，地面对斜面体c的支持力先变小后变大
D. 小物块b和斜面体c之间动摩擦因数为
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 如图所示，两正对的平行金属板AB、CD与水平面成角固定，竖直截面如图所示。AB板带正电、CD板带负电，两板间距10cm，电荷量为，质量为的小球用长为5cm的绝缘细线悬挂于A点处于静止状态。细线与AB板夹角为；剪断细线，小球运动到CD板上的M点（未标出），g取。则下列说法正确的是（ ）
A. MC距离为15cm
B. 小球的电势能增加了
C. 电场强度大小为
D. 剪断细线后小球做匀加速直线运动
9. 如图1所示为远距离输电示意图，实际用电因季节不同，电力需求量差异很大，用电高峰和低谷之间存在一个较大的差值，因此有必要在远距离输电时再建立一个节能储能输电网。如图2所示，这样的电网可以在用电低谷时段把电能储存起来，高峰时段输出，填补用电缺口。已知发电机的输出电压，输出功率为，，输电线总电阻。其余线路电阻不计，用户端电压，，所有变压器均为理想变压器。下列说法正确的是（ ）
A. 发电机的输出电流为32A
B. 降压变压器的匝数比
C. 输送给储能站的功率为30kW
D. 输电线上损失功率为6kW
10. 如图1所示，匝数、边长为、电阻、重力未知的正方形金属线框用两根均带有拉力传感器（图中未画出）的绝缘轻绳悬挂在天花板上。位于线框中间的虚线上方充满磁场，磁感应强度按（未知且为恒量，式中各量的单位均为国际单位）变化，电脑显示每个拉力传感器的示数变化如图2所示，整个过程中轻绳未断且线框始终处于静止状态。不考虑线框的形变和电阻的变化。下列说法正确的是（ ）
A. 线框的重力为4N
B. k的值为
C. 时间内线框的功率为4W
D. 时间内通过金属线框某一截面的电荷量为2C
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 某物理兴趣小组的同学们想探究小灯泡的电阻在不同电压下的阻值，于是设计了如图1所示的电路图进行测量。实验所用电压表内阻约为6kΩ，电流表内阻为1.5Ω. 待测小灯泡额定电压为6V、额定功率约为3W。
（1）闭合开关前，滑动变器的滑片应该位于滑动变阻器的_________（选填“左”或“右”）端。
（2）实验中得到的电流I和电压U的关系曲线如图2所示，电压表示数是6V时，小灯泡的内阻是_________Ω。
（3）结合图2在答题卡所给图上用实线画出小灯泡实际的I-U图线_____。
12. 用如图所示的气垫导轨来验证动量守恒定律，在气垫导轨的一端装有位移传感器（图中未画出），A、B两物块（可视为质点）沿同一直线运动并发生正碰，若A物块质量，B物块的质量为，表中是电脑记录的A、B两物块在同一时刻距离传感器的距离。
（1）根据表中数据可以判断出位移传感器固定在_________（选填“A端”或“B端”）。
（2）为了更方便判断A、B碰撞时是否满足动量守恒，于是画出了A、B两物块位移随时间变化的图像，a、b分别为A、B两物块碰撞前后的位移一时间图线。
①碰撞前A物块的速度为_________，碰撞前B物块的速度为_________；
②由题中数据结合x-t图像中提供的信息，可以得出的结论是__________________.
③这个碰撞_________（选填“是”或“不是”）弹性碰撞。
13. 如图所示，带有加热装置（图中未画出）的绝热汽缸用轻杆固定在天花板上。现用一个质量为，面积为的绝热活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内。初始时缸内温度为300K，活塞处于平衡状态，此时缸内气体处于状态A，体积为。现竖直向上缓慢将活塞推动1cm，此时缸内气体处于状态B。然后将活塞固定，同时启动汽缸内的加热装置，气体达到状态C，此时压强。已知气体从状态A到状态C，内能增加25J，从状态B到状态C吸收的热量为12J。 已知大气压，不计活塞与汽缸之间的摩擦。
（1）求气体处于状态A时的压强；
（2）求气体在状态C的温度（结果保留一位小数）；
（3）求气体从状态A到状态B过程中外界对气体做的功。
14. 如图所示的环形区域中存在垂直于纸面向外的匀强磁场，已知外圆半径是内圆半径的倍，内圆半径为R。MN为磁场外圆边界的直径，一群均匀分布、质量为m、带电荷量为的粒子垂直MN以速度v平行射入磁场区域，粒子入射范围的宽度等于MN的长度。已知正对圆心O入射的粒子恰好没有射入内圆，不计粒子重力及粒子间的相互作用。求：
（1）磁场的磁感应强度大小；
（2）若某粒子可以垂直射入内圆，则该粒子从进入磁场到内圆所需的时间；
（3）从M点射入的粒子第一次在环形磁场中速度偏转角的余弦值。
15. 如图甲所示，物块C以的速度冲上静止于地面的木板B，距木板B右端x处固定一个物体A。已知木板质量，物块C的质量，物块C从冲上木板到最终静止的图像如图乙所示，物块C始终未从木板上掉下来，地面光滑，所有的碰撞均为弹性碰撞，重力加速度。
（1）物体A距木板B右端的最大距离。
（2）木板的长度至少是多少？
（3）若A距B木板右端的距离，，解除A的固定，则B与A会碰撞几次，A物体最终的速度是多少？
邯郸市2024届高三年级第一次调研监测
物理
本试卷共8页，满分100分，考试用时75分钟。
注意事项：
1. 答卷前，考生务必将自己的姓名、班级、考场号、座位号、考生号填写在答题卡上。
2. 回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3. 考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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. 物理学中物理定律最终都能用数学公式表示，物理公式不仅确定了物理量之间的数量关系，同时也确定了物理量间的单位关系。等式两端单位必定一致。而量纲分析就是在保证量纲一致的原则下，分析和探求物理量之间的关系，第26届国际计量大会决定，千克由普朗克常量h及米（m）和秒（s）定义， 即。则普朗克常量h的单位可表示为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据题意可得普朗克常量h的单位为，同时可知
故选A。
2. 生活中有很多跟物理相关的问题，我们可以利用所学知识对这些问题进行分析，例如平伸手掌托起物体，由静止开始竖直向上运动，最后静止（物体始终没有离开手）。关于物体的运动分析正确的是（ ）
A. 物体所受支持力始终大于重力，物体始终处于超重状态
B. 物体一直向上运动，所以不会出现失重状态
C. 物体所受支持力始终对物体做正功
D. 物体的机械能不变
【答案】C
【解析】
【详解】AB．平伸手掌托起物体，由静止开始竖直向上运动，最后静止，可知物体先向上做加速运动，加速度向上，物体所受支持力大于重力，物体处于超重状态，后向上做减速运动，加速度向下，物体所受支持力小于重力，物体处于失重状态，故AB错误；
C．物体所受支持力方向与运动方向相同，为竖直向上，可知物体所受支持力始终对物体做正功，故C正确；
D．物体的动能不变，重力势能增大，故物体的机械能增大，故D错误。
故选C。
3. 图甲是双缝干涉实验的装置，用a、b两种不同频率的单色光分别做实验，a光形成的相邻两条亮纹中心之间的距离较大。图乙是研究光电效应工作的实验装置，当用a、b两束光分别照射阴极时，微安表均有示数，普朗克常量为h，下列说法正确的是（ ）
A. a光的频率大于b光的频率
B. 用a光照射阴极，滑动变阻器滑片向右移动时，电流表的示数一定增大
C. 用b光照射阴极时，光电子最大初动能较大
D. 阴极K接电源正极，微安表示数一定为零
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据知，a光产生的条纹间距大，则a光的波长长，频率小，故A错误；
B．滑动变阻器的滑片向右滑动时，光电管两端电压增大，会有更多光电子达到阳极，电流表的示数逐渐增大，当达到饱和光电流后，电流表示数不再增大，故B错误；
C．根据
已知b光频率大，可得用b光照射阴极时，光电子的最大初动能较大，故C正确；
D．阴极K接电源正极时，该装置所加的电压为反向电压，而当逸出的光电子的最大初动能较小，使其无法达到A端，此时电流表示数才为0，故D错误；
故选C。
4. 地球绕太阳运动，月球绕地球运动，它们之间的作用力是同一性质的力，这种力与地球对树上苹果的力也是同一性质的力吗？牛顿认为苹果受到地球的吸引才下落，这种吸引力与天体间（如地球与月球）的引力具有相同的性质，且都满足。已知地月之间的距离r大约是地球半径的60倍，苹果自由落体的加速度为，根据牛顿的想法，月球绕地球公转的向心加速度为，则（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】假设地面的地球吸引力与地球吸引月球绕地球运行的引力是同种力，即地面的重力满足
则
对于月球，有
所以
故选A。
5. 降噪耳机越来越受到人们的青睐。降噪耳机的工作原理包括几个环节：（1）耳机内的微型麦克风采集耳朵能听到的环境中的中、低噪声（比如）；（2）将噪声信号传至降噪电路，降噪电路对环境噪声进行实时分析、运算等处理工作；（3）通过扬声器向外发出与噪声相位相反、振幅相同的降噪声波来抵消噪声。最后，我们的耳朵就会感觉到噪声减弱甚至消失了。如图为噪声在某时刻的简谐波图像，则下列说法正确的是（ ）
A. 降噪声波的振幅为10cm
B. 降噪声波和噪声声波传播的速度不相等
C. 质点P此时刻一定正从平衡位置向上振动
D. 如果降噪电路处理信息的速度大幅度变慢，也不影响耳机的使用
【答案】A
【解析】
【详解】A．由题意可知，降噪声波的振幅为
A=10cm
故A正确；
B．降噪声波与噪声声波频率相同、相位相反、振幅相同，即速度相等，相互叠加后波的振幅变为零，故B错误；
C．未知波的传播方向，无法判断P的振动方向，故C错误；
D．如果降噪电路处理信息的速度大幅度变慢，则在降噪电路处理完成后，通过扬声器可能会向外发出与噪声相位相同、振幅相同的声波来加强噪声，则耳机使用者可能会听到更强的噪声，故D错误；
故选A。
6. 如图所示为某运动员做蹦床运动的简化示意图，A为运动员某次下落过程的最高点，B为运动员下落过程中刚接触蹦床时的位置，C为运动员下落过程的最低点。若A、B之间的竖直距离为h，B、C之间的竖直距离为，人的质量为m，重力加速度为g，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A. 下落过程中运动员与蹦床组成的系统势能一直在减小
B. 从最高点A运动到最低点C，运动员的机械能守恒
C. 从B点至C点过程中，运动员在B点时的加速度最大
D. 蹦床的最大弹性势能是
【答案】D
【解析】
【详解】A．不计空气阻力，运动员与蹦床组成的系统在整个运动过程中只有重力与弹力做功，蹦床与运动员组成的系统机械能守恒，运动员的动能在整个过程中先变大后变小，则运动员与蹦床组成的系统势能先变小后变大，故A错误；
B．A至B，运动员先做自由落体运动，只有重力做功，运动员机械能守恒，从B运动到C，蹦床逐渐发生形变，蹦床弹力对运动员做负功，运动员和蹦床组成系统机械能守恒，运动员的机械能不守恒，故B错误；
CD．蹦床与运动员组成的系统机械能守恒，在B点时，加速度大小为
从B点至C点过程中，运动员加速度先减小至0，后增大，可知在C点时，运动员所有的重力势能转化为蹦床的弹性势能，此时蹦床的弹性势能最大，为
则可得蹦床的弹力为
根据牛顿第二定律可得
可得
则可知此时加速度最大，即在C点时，运动员在的加速度最大，故C错误，D正确。
故选D。
7. 如图所示，倾角为的斜面体c放在水平地面上，质量的小物块b放在斜面上并通过绝缘细绳跨过光滑定滑轮与通电直导线a相连，滑轮左侧细绳与斜面平行，通电直导线处于竖直向上的磁场中，通电直导线的质量。初始时滑轮右侧的细绳与竖直方向之间的夹角为。现将滑轮右侧磁场的磁感应强度B逐渐减小，直到减为零，在此过程中b、c始终都处于静止状态，磁感应强度为零时b恰好没滑动，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取。下列说法正确的是（ ）
A. 初始状态，地面对斜面体c的摩擦力大小为5N
B. 磁感应强度B减小的过程中，b对c的摩擦力一直在增大
C. 磁感应强度B减小的过程中，地面对斜面体c的支持力先变小后变大
D. 小物块b和斜面体c之间的动摩擦因数为
【答案】B
【解析】
【详解】A．将a、b、c看成整体，水平方向有
故初始状态，地面对斜面体c的摩擦力大小为，故A错误；
B．设滑轮右侧的细绳与竖直方向之间的夹角为，对c受力分析有
可知磁感应强度B减小的过程中，逐渐减小，绳子拉力逐渐减小，初始时滑轮右侧的细绳与竖直方向之间的夹角为，绳子拉力为
b沿斜面向下的分力为
可知磁感应强度B减小的过程中，c受力平衡有
可知磁感应强度B减小的过程中，c对b的摩擦力一直在增大，根据牛顿第三定律b对c的摩擦力一直在增大，故B正确；
C．将b、c看成整体，竖直方向有
可得
故磁感应强度B减小过程中，地面对斜面体c的支持力不变，故C错误；
D．磁感应强度为零时b恰好没滑动，有
解得小物块b和斜面体c之间的动摩擦因数为
故D错误。
故选B。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 如图所示，两正对的平行金属板AB、CD与水平面成角固定，竖直截面如图所示。AB板带正电、CD板带负电，两板间距10cm，电荷量为，质量为的小球用长为5cm的绝缘细线悬挂于A点处于静止状态。细线与AB板夹角为；剪断细线，小球运动到CD板上的M点（未标出），g取。则下列说法正确的是（ ）
A. MC距离为15cm
B. 小球的电势能增加了
C. 电场强度大小为
D. 剪断细线后小球做匀加速直线运动
【答案】BD
【解析】
【详解】A．剪断细线，小球沿直线运动到M点，如图所示：
根据几何关系可得
故A错误；
B．根据几何关系可得电场力F和细线拉力T夹角为60°，在三个力所在的三角形中，根据正弦定理可得
可得电场力大小为
逆电场线方向的位移
其中
解得
克服电场力做的功为
所以电势能增加了，故B正确；
C．电场强度的大小为
解得
故C错误；
D．剪断细线后小球的平衡状态被打破，受到的合外力为T，方向与原细线拉力方向的反方向，则可知其沿原细线拉力方向的反方向做匀加速运动，故D正确；
故选BD。
9. 如图1所示为远距离输电示意图，实际用电因季节不同，电力需求量差异很大，用电高峰和低谷之间存在一个较大的差值，因此有必要在远距离输电时再建立一个节能储能输电网。如图2所示，这样的电网可以在用电低谷时段把电能储存起来，高峰时段输出，填补用电缺口。已知发电机的输出电压，输出功率为，，输电线总电阻。其余线路电阻不计，用户端电压，，所有变压器均为理想变压器。下列说法正确的是（ ）
A. 发电机的输出电流为32A
B. 降压变压器的匝数比
C. 输送给储能站的功率为30kW
D. 输电线上损失的功率为6kW
【答案】CD
【解析】
【详解】A．发电机的输出电压U1=250V，输出功率
P1=80kW=8.0×104W
根据P1=U1I1可得发电机的输出电流为
I1=320A
故A错误；
B．用户端电压U4=220V，功率
P2=44kW=4.4×104W
根据P2=U4I4可得降压变压器线圈中的电流为
I4=200A
降压变压器的匝数比可得
又因为根据输电线的损耗可得
联立数据解得
或
又因为能量守恒，则仅成立
故B错误；
CD．可得输电线上的电流大小为
输电线上损失的功率为
输送给储能站的功率为
故CD正确；
故选CD。
10. 如图1所示，匝数、边长为、电阻、重力未知的正方形金属线框用两根均带有拉力传感器（图中未画出）的绝缘轻绳悬挂在天花板上。位于线框中间的虚线上方充满磁场，磁感应强度按（未知且为恒量，式中各量的单位均为国际单位）变化，电脑显示每个拉力传感器的示数变化如图2所示，整个过程中轻绳未断且线框始终处于静止状态。不考虑线框的形变和电阻的变化。下列说法正确的是（ ）
A. 线框的重力为4N
B. k的值为
C. 时间内线框的功率为4W
D. 时间内通过金属线框某一截面的电荷量为2C
【答案】A
【解析】
【详解】AB．根据拉力传感器随着时间的增大而增大，同时磁感应强度按变化可知，楞次定律可知金属圆环产生逆时针方向的电流，根据法拉第电磁感应定律可得金属圆环产生感应电动势为
可得电流为
由左手定则可知安培力方向向下，由受力平衡可得
则
则可得线框的重力为
同时解得
故A正确，B错误；
C．由AB分析可得，时间内线框中电流为
的功率为
故C错误；
D．时间内通过金属环某一截面的电荷量为
故D错误。
故选A。
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 某物理兴趣小组的同学们想探究小灯泡的电阻在不同电压下的阻值，于是设计了如图1所示的电路图进行测量。实验所用电压表内阻约为6kΩ，电流表内阻为1.5Ω. 待测小灯泡额定电压为6V、额定功率约为3W。
（1）闭合开关前，滑动变器的滑片应该位于滑动变阻器的_________（选填“左”或“右”）端。
（2）实验中得到的电流I和电压U的关系曲线如图2所示，电压表示数是6V时，小灯泡的内阻是_________Ω。
（3）结合图2在答题卡所给图上用实线画出小灯泡实际的I-U图线_____。
【答案】 ①. 左 ②. 12 ③.
【解析】
【详解】（1）[1]为保护电路，开关闭合前灯泡两端的电压应该最小，因此应将该分压式接法的滑动变阻器的滑片置于最左端。
（2）[2]根据图2可知，当电压表的示数为6V时，流过小灯泡的电流为500mA，根据部分电路的欧姆定律可得小灯泡此时的电阻为
（3）[3]根据图1电路图所得到的图2关于小灯泡I-U图线，通过数据计算得到小灯泡的内阻为，电流表的内阻1.5Ω，与小灯泡串联会导致电流表分压，分析可知，根据图2可知，当电压为1V，电流为200mA时，电流表分压为，则此时小灯泡的实际电压为0.7V；当电压为2V，电流为300mA时，电流表的分压为0.45V，则此时小灯泡的实际电压为1.55V；当电压为3V，电流为400mA时，电流表的分压为0.60V，则此时小灯泡的实际电压为2.40V；当电压为6V，电流为500mA时，电流表的分压为0.75V，则此时小灯泡的实际电压为5.25V；也就是说，相同电流时，灯泡两端的实际电压要小于电压表读数，则根据以上数据可做出图像如图所示
12. 用如图所示的气垫导轨来验证动量守恒定律，在气垫导轨的一端装有位移传感器（图中未画出），A、B两物块（可视为质点）沿同一直线运动并发生正碰，若A物块质量，B物块的质量为，表中是电脑记录的A、B两物块在同一时刻距离传感器的距离。
（1）根据表中数据可以判断出位移传感器固定在_________（选填“A端”或“B端”）。
（2）为了更方便判断A、B碰撞时是否满足动量守恒，于是画出了A、B两物块位移随时间变化的图像，a、b分别为A、B两物块碰撞前后的位移一时间图线。
①碰撞前A物块的速度为_________，碰撞前B物块的速度为_________；
②由题中数据结合x-t图像中提供的信息，可以得出的结论是__________________.
③这个碰撞_________（选填“是”或“不是”）弹性碰撞。
【答案】 ①. B端 ②. -4 ③. 2 ④. 两滑块组成的系统在相互作用过程中动量守恒 ⑤. 不是
【解析】
【详解】（1）[1]根据表中数据可以判断出位移传感器在开始时距离B端较近，可知固定在B端；
（2）①[2]碰撞前A物块的速度为
[3]碰撞前B物块的速度为
②[4]读图可知碰撞后A物块的速度为
碰撞后B物块的速度为
则可知
故可得出的结论两滑块组成的系统在相互作用过程中动量守恒；
③[5]可知碰撞前的总动能为
碰撞后的总动能为
则可知这个碰撞不是弹性碰撞。
13. 如图所示，带有加热装置（图中未画出）的绝热汽缸用轻杆固定在天花板上。现用一个质量为，面积为的绝热活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内。初始时缸内温度为300K，活塞处于平衡状态，此时缸内气体处于状态A，体积为。现竖直向上缓慢将活塞推动1cm，此时缸内气体处于状态B。然后将活塞固定，同时启动汽缸内的加热装置，气体达到状态C，此时压强。已知气体从状态A到状态C，内能增加25J，从状态B到状态C吸收的热量为12J。 已知大气压，不计活塞与汽缸之间的摩擦。
（1）求气体处于状态A时的压强；
（2）求气体在状态C的温度（结果保留一位小数）；
（3）求气体从状态A到状态B过程中外界对气体做的功。
【答案】（1）；（2）；（3）13J
【解析】
【详解】（1）气体处于状态A时，对活塞进行分析有
解得
（2）根据题意可知
在过程，根据理想气体状态方程有
解得
（3）由于气缸与活塞均为绝热，可知在过程，与外界没有热交换，在过程，气体体积不变，该过程气体与外界没有做功，则在过程，根据热力学第一定律有
其中
，
解得
W=13J
14. 如图所示的环形区域中存在垂直于纸面向外的匀强磁场，已知外圆半径是内圆半径的倍，内圆半径为R。MN为磁场外圆边界的直径，一群均匀分布、质量为m、带电荷量为的粒子垂直MN以速度v平行射入磁场区域，粒子入射范围的宽度等于MN的长度。已知正对圆心O入射的粒子恰好没有射入内圆，不计粒子重力及粒子间的相互作用。求：
（1）磁场的磁感应强度大小；
（2）若某粒子可以垂直射入内圆，则该粒子从进入磁场到内圆所需的时间；
（3）从M点射入的粒子第一次在环形磁场中速度偏转角的余弦值。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）正对圆心O入射的粒子恰好没有射入内圆，轨迹图如图1所示，根据几何关系有
解得
根据洛伦兹力提供向心力有
磁场的磁感应强度大小为
（2）粒子可以垂直射入内圆，轨迹图如图2所示，打在内圆的点设为，轨迹圆圆心为，则三角形为等腰直角三角形，可得
根据
可知
故轨迹的圆心角为
粒子从进入磁场到内圆所需的时间为
（3）从M点射入的粒子第一次在环形磁场中，轨迹图如图3所示，点为轨迹圆圆心，根据几何关系可知三角形为等腰三角形，有
从M点射入的粒子第一次在环形磁场中速度偏转角的余弦值为
15. 如图甲所示，物块C以的速度冲上静止于地面的木板B，距木板B右端x处固定一个物体A。已知木板质量，物块C的质量，物块C从冲上木板到最终静止的图像如图乙所示，物块C始终未从木板上掉下来，地面光滑，所有的碰撞均为弹性碰撞，重力加速度。
（1）物体A距木板B右端的最大距离。
（2）木板长度至少是多少？
（3）若A距B木板右端的距离，，解除A的固定，则B与A会碰撞几次，A物体最终的速度是多少？
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）由B、C速度为零，可知B一定与A发生了碰撞，且碰撞次数越少，A距B板右端距离越大，因此A、B只碰撞一次时最大，且B、A碰撞前B、C未共速。设B与A碰撞前B的速度为，C的速度为，根据动量守恒有
可得
根据物块C从冲上木板到最终静止的图像可知物块C的加速度大小为
根据牛顿第二定律有
可得
，
根据动力学公式有
可得
物体A距木板B右端的最大距离
（2）由能量守恒定律可得
故木板长度至少是
（3）B与A第一次碰撞前B的速度为，根据动力学公式有
解得
，
B与A的质量相等，碰撞为弹性碰撞，B与A的速度交换，A的速度为，B的速度为零。
B与A第二次碰撞前有
B与A第二次碰撞前B的速度为
根据动量守恒有
解得
第二次弹性碰撞，B与A的速度交换，A的速度为，B的速度为。
B与A第三次碰撞前有
解得
第三次碰撞前B的速度为
根据动量守恒有
解得
第三次弹性碰撞，B与A的速度交换，A的速度为，B的速度为。
第四次碰撞前B、C共速，有
解得速度为
第四次弹性碰撞，B与A的速度交换，A的速度为，B的速度为。可知第四次弹性碰撞后B与A不在发生碰撞，故A物体最终的速度是
1.20
101
0.80
0.59
0.40
0.35
0.30
0
0.10
0.21
0.30
0.40
0.25
0
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0.80
0.59
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