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物理：黑龙江省哈尔滨市2022-2023学年高二下学期7月期末试题（解析版）
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这是一份物理：黑龙江省哈尔滨市2022-2023学年高二下学期7月期末试题（解析版），共16页。试卷主要包含了01s时，电压表的示数为20V等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1.答题前，考生务必用黑色字迹的签字笔或钢笔将自己的姓名、准考证号分别填写在试卷和答题卡规定的位置上。
2.答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡对应题目的答案涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再涂其它答案。非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题卡上相应的区域内，写在本试卷上无效。
一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，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. 下列属于国际单位制中基本单位符号的是（ ）
A. JB. KC. WD. N
【答案】B
【解析】国际单位制中的七个基本单位是千克、米、秒、安培、开尔文、坎德拉、摩尔，符号分别是kg、m、s、A、K、cd、ml，其余单位都属于导出单位。
故选B。
2. 近年来新能源汽车的发展，越来越受到人们的关注。在测试某新能源汽车车轮抱死后刹车情况时，测得汽车在刹车前瞬间的速度大小为20m/s，已知汽车轮胎与地面之间的动摩擦因数为0.8，则车轮抱死后刹车的直线距离为（重力加速度g取10m/s2）（ ）
A. 25mB. 30mC. 35mD. 40m
【答案】A
【解析】根据牛顿第二定律可知，汽车刹车后的加速度大小为
根据运动学公式可得
解得
3. 如图所示，“嫦娥五号”探测器静止在月球平坦表面处。已知探测器质量为m，四条腿与竖直方向的夹角均为θ，地球表面重力加速度g为月球表面重力加速度的6倍。则月球表面对每条腿的支持力大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】对“嫦娥五号”探测器受力分析有
则对一条腿有
即月球表面对每条腿的支持力大小为。
故选C。
4. 如图所示，一束复色光从空气中沿半圆玻璃砖半径方向射入，从玻璃砖射出后分成a、b两束单色光，则下列说法正确的是（ ）
A. 玻璃砖对a光的折射率为
B. a光的频率比b光大
C. b光在玻璃中的传播速度比a光大
D. b光在玻璃中发生全反射的临界角比a光小
【答案】D
【解析】A．根据折射定律可知，玻璃砖对a光的折射率为
故A错误；
B．b光比a光的偏折程度大，所以b光的折射率比a光的大，b光的频率比a光的频率大，故B错误；
C．光在玻璃中的传播速度为
所以b光在玻璃中的传播速度比a光小，故C错误；
D．根据临界角与折射率的关系
可知b光在玻璃中发生全反射的临界角比a光小，故D正确。
故选D。
5. 2021年5月，“天问一号”探测器成功在火星软着陆，我国成为世界上第一个首次探测火星就实现“绕、落、巡”三项任务的国家。如图所示为“天问一号”探测器经过多次变轨后登陆火星前的部分轨迹图，轨道I、轨道Ⅱ、轨道Ⅲ相切于P点，轨道Ⅲ为环绕火星的圆形轨道，P、S两点分别是椭圆轨道Ⅱ的近火星点和远火星点，P、S、Q三点与火星中心在同一直线上，则下列关于天问一号探测器说法正确的是（ ）
A. 在轨道Ⅱ上稳定运行时，经过P点的速度小于S点的速度
B. 在轨道Ⅱ和轨道Ⅲ稳定运行时，探测器经过P点时的速度大小分别为vⅡP和vⅢP，则速度大小关系为vⅡP﹤vⅢP
C. 在轨道Ⅱ上稳定运行经过S点时，探测器对火星的引力小于火星对探测器的引力
D. 在轨道Ⅲ上稳定运行时，探测器在P点的机械能等于Q点的机械能
【答案】D
【解析】A．在轨道Ⅱ上稳定运行时，根据开普勒第二定律，经过P点的速度大于S点的速度，A错误；
B．在轨道Ⅱ和轨道Ⅲ稳定运行时，探测器经过P点时的速度大小分别为vⅡP和vⅢP，从Ⅱ轨道进入Ⅲ轨道，必须减速做向心运动，则速度大小关系为vⅡP>vⅢP，B错误；
C．在轨道Ⅱ上稳定运行经过S点时，根据牛顿第三定律，探测器对火星的引力等于火星对探测器的引力，C错误；
D．在轨道Ⅲ上稳定运行时，做匀速圆周运动，探测器的动能和重力势能均保持不变，所以探测器在P点的机械能等于Q点的机械能，D正确。
故选D。
6. 如图所示，圆形区域内有垂直纸面向里匀强磁场，某带电粒子从圆周上的点沿直径方向以不同的速度大小射入磁场，粒子第一次离开磁场时速度方向偏转了，第二次离开磁场时速度方向偏转了，粒子重力不计，则粒子先后两次在磁场中运动的（ ）
A. 周期之比为
B. 时间之比为
C. 轨迹圆的圆心角之比为
D. 轨迹圆的半径之比为
【答案】D
【解析】A．根据题意，由牛顿第二定律有
又有
可得，周期为
可知，粒子在磁场中运动的周期与速度无关，则周期之比为，故A错误；
BC．根据题意，由几何关系可知，轨迹圆的圆心角的大小等于速度偏转角，则轨迹圆的圆心角之比为，由于运动时间为
则时间之比为，故BC错误；
D．根据题意，设轨迹的半径为，圆形磁场的半径为，由几何关系有
解得
则轨迹圆的半径之比为，故D正确。
故选D。
7. 如图所示，竖直放置的封闭玻璃管由管径不同、长度均为10cm的A、B两段细管组成，A管的内径是B管的倍，B管在上方。管内空气被一段水银柱隔开，水银柱在两管中的长度均5cm。现将玻璃管倒置使A管在上方，平衡后，A管内的空气柱长度改变1cm，则B管在上方时，玻璃管内上部分气体的压强为（气体温度保持不变，以cmHg为压强单位）（ ）
A. 56.4cmHgB. 44.2cmHg
C. 36.4cmHgD. 23.2cmHg
【答案】D
【解析】设B管在上方时上部分气压为，则此时下方气压为，此时有
倒置后A管气体压强变小，空气柱长度增加1cm，则A管中水银柱减小1cm，两管半径之比为:1，则横截面积的关系=2，由于水银柱总体积不变，可知B管水银柱增加2cm，空气柱减小2cm。此时水银柱总长为11cm，设此时两管的压强分别为、，则有
倒置前后温度不变，根据玻意耳定律，有
其中，，联立以上各式，解得初始时玻璃管内上部分气体的压强为
故选D。
8. 如图所示，理想变压器AB端输入电压为，副线圈接10Ω的电阻R，电压表为理想交流电压表，原、副线圈的匝数比为。下列说法正确的是（ ）
A. 流过R的电流有效值为4A
B. 当t=0.01s时，电压表的示数为20V
C. 电阻R两端电压的变化周期为0.02s
D. 电阻R的电功率为80W
【答案】AC
【解析】ABD．原线圈的输入电压有效值为
根据理想变压器圆副线圈电压比等于匝数比，可得副线圈输出电压有
则流过R的电流有效值为
电阻R的电功率为
电压表的示数为电压有效值，则电压表示数一直为，故A正确，BD错误；
C．根据
可知电阻R两端电压的变化周期为
故C正确。
故选AC。
9. 一列简谐横波沿x轴传播，甲图是t=0时刻的波形图；P是介质中位于x=4m处的质点，质点P的振动图像如乙图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 该波波速为1m/s
B. 该波沿x轴负方向传播
C. 质点P在0~7s时间内运动的路程为35cm
D. x=3m处的质点在t=7s时的加速度达到最大值且沿y轴负方向
【答案】ABD
【解析】A．该波波速为
故A正确；
B．由图乙可知t=0时刻，质点P向下振动，根据上下坡法可知该波沿x轴负方向传播，故B正确；
C．质点P在0~7s时间内，质点经历了，前运动的路程为
时间内，质点从振幅位置向平衡位置运动做变加速运动，路程不是振幅的一半，故质点P在0~7s时间内运动的路程不是35cm，故C错误；
D．波沿x轴负方向传播，t=0时刻x=10m处的质点的加速度达到最大值且沿y轴负方向，x=3m处的质点的加速度达到最大值且沿y轴负方向时运动的时间为
，
当时，，故D正确。
故选ABD。
10. 一根用绝缘材料制成的劲度系数为k的轻弹簧，上端固定，下端与质量为m、电荷量为+q的小球相连，静止在光滑绝缘斜面上。当施加一个沿斜面向下电场强度大小为E的匀强电场后，关于小球此后的运动，下列说法正确的是（ ）
A. 施加电场之后的运动过程中，小球、弹簧以及地球组成的系统机械能守恒
B. 小球下滑到最低点的过程中，加速度先减小后增大
C. 小球做简谐振动
D. 小球在斜面上运动的最高点和最低点之间的距离为
【答案】BCD
【解析】A．施加电场之后的运动过程中，由于电场力对小球做功，小球、弹簧以及地球组成的系统机械能不守恒，故A错误；
B．小球下滑到最低点的过程中，一开始小球受到的弹力小于电场力和重力沿斜面向下分力的合力，小球向下做加速运动，随着弹簧弹力的增大，小球的加速度逐渐减小；当弹力等于电场力和重力沿斜面向下分力的合力时，加速度为零，小球速度最大；之后小球继续向下运动，弹簧弹力大于电场力和重力沿斜面向下分力的合力，小球向下做减速运动，小球的加速度逐渐增大，故B正确；
C．设弹簧弹力等于电场力和重力沿斜面向下分力的合力时，弹簧的伸长量为，则有
设该位置为平衡位置O，以向下为正方向，则相对于平衡位置O的距离为时，小球受到的合力为
可知小球做简谐振动，故C正确；
D．小球在最高点时的伸长量为，根据题意有
解得
小球在平衡位置时，弹簧的伸长量为
可知小球做简谐振动的振幅为
根据对称性可知小球在斜面上运动的最高点和最低点之间的距离为
故D正确。
故选BCD。
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 某实验小组利用如图所示的实验器材验证力的平行四边形定则。在圆形桌面上平铺固定一张白纸，在桌子边缘安装三个不计摩擦的滑轮，其中滑轮P1固定在桌边，滑轮P2、P3可沿桌边移动。将三根绳子系在同一点O，每根绳子的另一端各系一个沙桶，当系统达到平衡时，称出每个沙桶及沙的总质量便可得出三根绳子的拉力，回答下列问题：
（1）每次在取下沙桶测量每个沙桶和沙的总质量之前，必要的一个步骤是___________（填正确答案标号）。
A.标记结点O的位置，并记录三根绳子的方向
B.量出三根绳子的长度
C.用量角器量出OP2与OP3两根绳子之间夹角
（2）实验时，改变滑轮P2、P3的位置和相应沙桶中沙的质量，使系统再次达到平衡，绳的结点O的位置___________（填“必须”或“不必”）保持不变。
（3）实验中，若桌面不水平，___________（填“会”或“不会”）影响实验的结论。
【答案】（1）A （2）不必 （3）不会
【解析】解：（1）[1]A.标记结点O的位置，并记录三根绳子的方向，A正确；B.三根绳子的长度不需要量出，B错误；C.不需要用量角器量出OP2与OP3两根绳子之间的夹角，因为A选项已确定绳的方向，C错误。
（2）[2] 实验时，改变滑轮P2、P3的位置和相应沙桶中沙的质量，使系统再次达到平衡，绳的结点O的位置不必保持不变，只要确定OP2与OP3两根绳子的拉力的合力与OP1的拉力等大反向即可。
（3）[3]实验中，若桌面不水平，不会影响三个力的大小和方向，所以不会影响实验的结论。
12. 用如甲图所示的电路来探究某种金属丝的电阻与长度之间的关系。电源电动势为3V，滑动变阻器采用分压式接法，通过调节P的位置，记录MP的长度x，并读出对应的电流表和电压表的示数，算出相应的电阻R，利用多组测量的数据绘出如乙图所示的图像，回答下列问题：
（1）电流表的量程应选择________A（选填“0~0.6”或“0~3”）。
（2）用笔画线代替导线，把电流表和滑动变阻器连接好____。
（3）若该金属丝的直径用螺旋测微器测量的示数如丙图所示，则读数为________mm，该金属丝的电阻率_____（计算结果保留两位有效数字）
【答案】（1）0~3 （2） （3）0.400或0.399或0.401 （或）
【解析】（1）[1]由题意可知滑动变阻器采用分压接法，由乙可知金属丝接入电路最小阻值为左右，最大阻值为左右，而电源电动势为3V，若电流表量程选择0~0.6A，当金属丝接入最小阻值时，电压表示数不能超过，则电压表读数较小，误差较大，故为了电压表和电流表读数都尽量大一些，电流表的量程应选择0~3A。
（2）[2]根据题意可知滑动变阻器采用分压接法，则完整电路连线如图所示
（3）[3]螺旋测微器的精确值为，由图丙可知金属丝的直径为
[4]根据电阻定律可得
可知图像的斜率为
解得该金属丝的电阻率为
13. 如图（a），足够长水平桌面上，P点左边光滑，右边粗糙。物块A在恒力F的拉动下从桌面左端开始运动，其图如图（b）所示，已知A的质量m=1kg，重力加速度g取10m/s2，求：
（1）0~2s和2~4s物块A的加速度大小；
（2）F的大小；
（3）物块A所受摩擦力f的大小。
【答案】（1），；（2）；（3）
【解析】（1）由图像可知，0~2s物块A的加速度大小为
2~4s物块A的加速度大小为
（2）0~2s物体水平方向只受恒定拉力F作用，由牛顿第二定律得
解得
（3）2~4s物体水平方向还受到滑动摩擦力f作用，由牛顿第二定律得
解得
14. 如图所示，上表面粗糙的木板B静止于光滑水平面上，底部涂有颜料的物块A放在B的左端，另一质量m=1kg的小球用长L=0.8m的轻绳悬挂在固定点O。将小球向左拉至轻绳与竖直方向成60°并由静止释放，小球在最低点与A发生弹性正碰，碰撞时间极短，碰后A在B上滑动，且未从B的右端滑出，测得划痕长度为0.3m。已知mA==3kg，mB=6kg物块与小球可视为质点，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，求：
（1）小球与A碰撞前瞬间速度v的大小；
（2）小球与A碰撞后瞬间绳上拉力F的大小；
（3）A与B之间的动摩擦因数。
【答案】（1）；（2）12.5N；（3）
【解析】（1）小球下摆过程中，受到重力和绳子拉力作用，
由动能定理得
（2）小球摆到最低点时与物块A发生弹性正碰，取向右为正方向，
由动量守恒和能量守恒定律得
小球与物块A碰后以v1在竖直平面内从最低点向左做圆周运动，
由牛顿第二定律得
（3）以物块A和木板B组成系统，
由动量守恒定律和能量守恒定律得
15. 如图所示，两平行金属导轨左边部分置于倾角为θ的绝缘斜面上，右边置于绝缘的水平面上，轨道电阻不计、间距L=2m。导轨的左、右两部分在斜面顶端用绝缘物质M、N平滑连接，其中两导轨的水平部分光滑且足够长。两导轨的左端接一电阻R，右端接一电容C=0.25F的电容器。导轨的斜面部分处于垂直斜面向下的匀强磁场中，水平部分处于竖直向下的匀强磁场中，两磁场的磁感应强度B大小均为。将一质量为m=0.5kg、电阻r=0.4Ω的金属棒PQ垂直置于左边两导轨上且与斜面顶端的距离x=4m处，金属棒恰好不下滑，已知金属棒与斜面导轨间的动摩擦因数，最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小。现给金属棒一个沿斜面向上的拉力F使金属棒从静止开始运动，力F的大小与金属棒运动的速度v（m/s）大小关系为F=2v+6（N），测得电阻R两端的电压随时间均匀增大。当金属棒运动到斜面顶端时撤去拉力F，此时棒的速度大小不变，方向变为水平，整个运动过程棒与两导轨始终接触并垂直，且电容器不会被击穿。重力加速度g取10m/s2，求：
（1）斜面导轨倾角θ；
（2）导轨左端电阻R的阻值；
（3）金属棒的最终速度v1的大小。
【答案】（1）θ=30°；（2）R=0.6Ω；（3）v1=2m/s
【解析】（1）初始状态，金属棒恰好不下滑由题意得
解得斜面导轨倾角
（2）金属棒在斜面上运动速度为v时，回路的感应电动势为
由闭合电路欧姆定律得
电阻R两端电压为
电阻R两端的电压随时间均匀增大，可知v与时间t成正比，金属棒在斜面上做匀加速运动，金属棒在斜面上运动时，受到的安培力大小为
由牛顿第二定律得
由于加速度恒定，代入题中数据解得
（3）由第（2）问分析可知金属棒在斜面上运动的加速度大小为
设金属棒到斜面顶端时的速度为v0，则
可得
设撤去拉力后金属棒在光滑的水平导轨上做减速运动时间为t，最终以速度v1做匀速运动，对棒由动量定理有
此过程中通过金属棒的电荷量为
解得
注意事项：
1.答题前，考生务必用黑色字迹的签字笔或钢笔将自己的姓名、准考证号分别填写在试卷和答题卡规定的位置上。
2.答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡对应题目的答案涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再涂其它答案。非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题卡上相应的区域内，写在本试卷上无效。
一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，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. 下列属于国际单位制中基本单位符号的是（ ）
A. JB. KC. WD. N
【答案】B
【解析】国际单位制中的七个基本单位是千克、米、秒、安培、开尔文、坎德拉、摩尔，符号分别是kg、m、s、A、K、cd、ml，其余单位都属于导出单位。
故选B。
2. 近年来新能源汽车的发展，越来越受到人们的关注。在测试某新能源汽车车轮抱死后刹车情况时，测得汽车在刹车前瞬间的速度大小为20m/s，已知汽车轮胎与地面之间的动摩擦因数为0.8，则车轮抱死后刹车的直线距离为（重力加速度g取10m/s2）（ ）
A. 25mB. 30mC. 35mD. 40m
【答案】A
【解析】根据牛顿第二定律可知，汽车刹车后的加速度大小为
根据运动学公式可得
解得
3. 如图所示，“嫦娥五号”探测器静止在月球平坦表面处。已知探测器质量为m，四条腿与竖直方向的夹角均为θ，地球表面重力加速度g为月球表面重力加速度的6倍。则月球表面对每条腿的支持力大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】对“嫦娥五号”探测器受力分析有
则对一条腿有
即月球表面对每条腿的支持力大小为。
故选C。
4. 如图所示，一束复色光从空气中沿半圆玻璃砖半径方向射入，从玻璃砖射出后分成a、b两束单色光，则下列说法正确的是（ ）
A. 玻璃砖对a光的折射率为
B. a光的频率比b光大
C. b光在玻璃中的传播速度比a光大
D. b光在玻璃中发生全反射的临界角比a光小
【答案】D
【解析】A．根据折射定律可知，玻璃砖对a光的折射率为
故A错误；
B．b光比a光的偏折程度大，所以b光的折射率比a光的大，b光的频率比a光的频率大，故B错误；
C．光在玻璃中的传播速度为
所以b光在玻璃中的传播速度比a光小，故C错误；
D．根据临界角与折射率的关系
可知b光在玻璃中发生全反射的临界角比a光小，故D正确。
故选D。
5. 2021年5月，“天问一号”探测器成功在火星软着陆，我国成为世界上第一个首次探测火星就实现“绕、落、巡”三项任务的国家。如图所示为“天问一号”探测器经过多次变轨后登陆火星前的部分轨迹图，轨道I、轨道Ⅱ、轨道Ⅲ相切于P点，轨道Ⅲ为环绕火星的圆形轨道，P、S两点分别是椭圆轨道Ⅱ的近火星点和远火星点，P、S、Q三点与火星中心在同一直线上，则下列关于天问一号探测器说法正确的是（ ）
A. 在轨道Ⅱ上稳定运行时，经过P点的速度小于S点的速度
B. 在轨道Ⅱ和轨道Ⅲ稳定运行时，探测器经过P点时的速度大小分别为vⅡP和vⅢP，则速度大小关系为vⅡP﹤vⅢP
C. 在轨道Ⅱ上稳定运行经过S点时，探测器对火星的引力小于火星对探测器的引力
D. 在轨道Ⅲ上稳定运行时，探测器在P点的机械能等于Q点的机械能
【答案】D
【解析】A．在轨道Ⅱ上稳定运行时，根据开普勒第二定律，经过P点的速度大于S点的速度，A错误；
B．在轨道Ⅱ和轨道Ⅲ稳定运行时，探测器经过P点时的速度大小分别为vⅡP和vⅢP，从Ⅱ轨道进入Ⅲ轨道，必须减速做向心运动，则速度大小关系为vⅡP>vⅢP，B错误；
C．在轨道Ⅱ上稳定运行经过S点时，根据牛顿第三定律，探测器对火星的引力等于火星对探测器的引力，C错误；
D．在轨道Ⅲ上稳定运行时，做匀速圆周运动，探测器的动能和重力势能均保持不变，所以探测器在P点的机械能等于Q点的机械能，D正确。
故选D。
6. 如图所示，圆形区域内有垂直纸面向里匀强磁场，某带电粒子从圆周上的点沿直径方向以不同的速度大小射入磁场，粒子第一次离开磁场时速度方向偏转了，第二次离开磁场时速度方向偏转了，粒子重力不计，则粒子先后两次在磁场中运动的（ ）
A. 周期之比为
B. 时间之比为
C. 轨迹圆的圆心角之比为
D. 轨迹圆的半径之比为
【答案】D
【解析】A．根据题意，由牛顿第二定律有
又有
可得，周期为
可知，粒子在磁场中运动的周期与速度无关，则周期之比为，故A错误；
BC．根据题意，由几何关系可知，轨迹圆的圆心角的大小等于速度偏转角，则轨迹圆的圆心角之比为，由于运动时间为
则时间之比为，故BC错误；
D．根据题意，设轨迹的半径为，圆形磁场的半径为，由几何关系有
解得
则轨迹圆的半径之比为，故D正确。
故选D。
7. 如图所示，竖直放置的封闭玻璃管由管径不同、长度均为10cm的A、B两段细管组成，A管的内径是B管的倍，B管在上方。管内空气被一段水银柱隔开，水银柱在两管中的长度均5cm。现将玻璃管倒置使A管在上方，平衡后，A管内的空气柱长度改变1cm，则B管在上方时，玻璃管内上部分气体的压强为（气体温度保持不变，以cmHg为压强单位）（ ）
A. 56.4cmHgB. 44.2cmHg
C. 36.4cmHgD. 23.2cmHg
【答案】D
【解析】设B管在上方时上部分气压为，则此时下方气压为，此时有
倒置后A管气体压强变小，空气柱长度增加1cm，则A管中水银柱减小1cm，两管半径之比为:1，则横截面积的关系=2，由于水银柱总体积不变，可知B管水银柱增加2cm，空气柱减小2cm。此时水银柱总长为11cm，设此时两管的压强分别为、，则有
倒置前后温度不变，根据玻意耳定律，有
其中，，联立以上各式，解得初始时玻璃管内上部分气体的压强为
故选D。
8. 如图所示，理想变压器AB端输入电压为，副线圈接10Ω的电阻R，电压表为理想交流电压表，原、副线圈的匝数比为。下列说法正确的是（ ）
A. 流过R的电流有效值为4A
B. 当t=0.01s时，电压表的示数为20V
C. 电阻R两端电压的变化周期为0.02s
D. 电阻R的电功率为80W
【答案】AC
【解析】ABD．原线圈的输入电压有效值为
根据理想变压器圆副线圈电压比等于匝数比，可得副线圈输出电压有
则流过R的电流有效值为
电阻R的电功率为
电压表的示数为电压有效值，则电压表示数一直为，故A正确，BD错误；
C．根据
可知电阻R两端电压的变化周期为
故C正确。
故选AC。
9. 一列简谐横波沿x轴传播，甲图是t=0时刻的波形图；P是介质中位于x=4m处的质点，质点P的振动图像如乙图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 该波波速为1m/s
B. 该波沿x轴负方向传播
C. 质点P在0~7s时间内运动的路程为35cm
D. x=3m处的质点在t=7s时的加速度达到最大值且沿y轴负方向
【答案】ABD
【解析】A．该波波速为
故A正确；
B．由图乙可知t=0时刻，质点P向下振动，根据上下坡法可知该波沿x轴负方向传播，故B正确；
C．质点P在0~7s时间内，质点经历了，前运动的路程为
时间内，质点从振幅位置向平衡位置运动做变加速运动，路程不是振幅的一半，故质点P在0~7s时间内运动的路程不是35cm，故C错误；
D．波沿x轴负方向传播，t=0时刻x=10m处的质点的加速度达到最大值且沿y轴负方向，x=3m处的质点的加速度达到最大值且沿y轴负方向时运动的时间为
，
当时，，故D正确。
故选ABD。
10. 一根用绝缘材料制成的劲度系数为k的轻弹簧，上端固定，下端与质量为m、电荷量为+q的小球相连，静止在光滑绝缘斜面上。当施加一个沿斜面向下电场强度大小为E的匀强电场后，关于小球此后的运动，下列说法正确的是（ ）
A. 施加电场之后的运动过程中，小球、弹簧以及地球组成的系统机械能守恒
B. 小球下滑到最低点的过程中，加速度先减小后增大
C. 小球做简谐振动
D. 小球在斜面上运动的最高点和最低点之间的距离为
【答案】BCD
【解析】A．施加电场之后的运动过程中，由于电场力对小球做功，小球、弹簧以及地球组成的系统机械能不守恒，故A错误；
B．小球下滑到最低点的过程中，一开始小球受到的弹力小于电场力和重力沿斜面向下分力的合力，小球向下做加速运动，随着弹簧弹力的增大，小球的加速度逐渐减小；当弹力等于电场力和重力沿斜面向下分力的合力时，加速度为零，小球速度最大；之后小球继续向下运动，弹簧弹力大于电场力和重力沿斜面向下分力的合力，小球向下做减速运动，小球的加速度逐渐增大，故B正确；
C．设弹簧弹力等于电场力和重力沿斜面向下分力的合力时，弹簧的伸长量为，则有
设该位置为平衡位置O，以向下为正方向，则相对于平衡位置O的距离为时，小球受到的合力为
可知小球做简谐振动，故C正确；
D．小球在最高点时的伸长量为，根据题意有
解得
小球在平衡位置时，弹簧的伸长量为
可知小球做简谐振动的振幅为
根据对称性可知小球在斜面上运动的最高点和最低点之间的距离为
故D正确。
故选BCD。
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 某实验小组利用如图所示的实验器材验证力的平行四边形定则。在圆形桌面上平铺固定一张白纸，在桌子边缘安装三个不计摩擦的滑轮，其中滑轮P1固定在桌边，滑轮P2、P3可沿桌边移动。将三根绳子系在同一点O，每根绳子的另一端各系一个沙桶，当系统达到平衡时，称出每个沙桶及沙的总质量便可得出三根绳子的拉力，回答下列问题：
（1）每次在取下沙桶测量每个沙桶和沙的总质量之前，必要的一个步骤是___________（填正确答案标号）。
A.标记结点O的位置，并记录三根绳子的方向
B.量出三根绳子的长度
C.用量角器量出OP2与OP3两根绳子之间夹角
（2）实验时，改变滑轮P2、P3的位置和相应沙桶中沙的质量，使系统再次达到平衡，绳的结点O的位置___________（填“必须”或“不必”）保持不变。
（3）实验中，若桌面不水平，___________（填“会”或“不会”）影响实验的结论。
【答案】（1）A （2）不必 （3）不会
【解析】解：（1）[1]A.标记结点O的位置，并记录三根绳子的方向，A正确；B.三根绳子的长度不需要量出，B错误；C.不需要用量角器量出OP2与OP3两根绳子之间的夹角，因为A选项已确定绳的方向，C错误。
（2）[2] 实验时，改变滑轮P2、P3的位置和相应沙桶中沙的质量，使系统再次达到平衡，绳的结点O的位置不必保持不变，只要确定OP2与OP3两根绳子的拉力的合力与OP1的拉力等大反向即可。
（3）[3]实验中，若桌面不水平，不会影响三个力的大小和方向，所以不会影响实验的结论。
12. 用如甲图所示的电路来探究某种金属丝的电阻与长度之间的关系。电源电动势为3V，滑动变阻器采用分压式接法，通过调节P的位置，记录MP的长度x，并读出对应的电流表和电压表的示数，算出相应的电阻R，利用多组测量的数据绘出如乙图所示的图像，回答下列问题：
（1）电流表的量程应选择________A（选填“0~0.6”或“0~3”）。
（2）用笔画线代替导线，把电流表和滑动变阻器连接好____。
（3）若该金属丝的直径用螺旋测微器测量的示数如丙图所示，则读数为________mm，该金属丝的电阻率_____（计算结果保留两位有效数字）
【答案】（1）0~3 （2） （3）0.400或0.399或0.401 （或）
【解析】（1）[1]由题意可知滑动变阻器采用分压接法，由乙可知金属丝接入电路最小阻值为左右，最大阻值为左右，而电源电动势为3V，若电流表量程选择0~0.6A，当金属丝接入最小阻值时，电压表示数不能超过，则电压表读数较小，误差较大，故为了电压表和电流表读数都尽量大一些，电流表的量程应选择0~3A。
（2）[2]根据题意可知滑动变阻器采用分压接法，则完整电路连线如图所示
（3）[3]螺旋测微器的精确值为，由图丙可知金属丝的直径为
[4]根据电阻定律可得
可知图像的斜率为
解得该金属丝的电阻率为
13. 如图（a），足够长水平桌面上，P点左边光滑，右边粗糙。物块A在恒力F的拉动下从桌面左端开始运动，其图如图（b）所示，已知A的质量m=1kg，重力加速度g取10m/s2，求：
（1）0~2s和2~4s物块A的加速度大小；
（2）F的大小；
（3）物块A所受摩擦力f的大小。
【答案】（1），；（2）；（3）
【解析】（1）由图像可知，0~2s物块A的加速度大小为
2~4s物块A的加速度大小为
（2）0~2s物体水平方向只受恒定拉力F作用，由牛顿第二定律得
解得
（3）2~4s物体水平方向还受到滑动摩擦力f作用，由牛顿第二定律得
解得
14. 如图所示，上表面粗糙的木板B静止于光滑水平面上，底部涂有颜料的物块A放在B的左端，另一质量m=1kg的小球用长L=0.8m的轻绳悬挂在固定点O。将小球向左拉至轻绳与竖直方向成60°并由静止释放，小球在最低点与A发生弹性正碰，碰撞时间极短，碰后A在B上滑动，且未从B的右端滑出，测得划痕长度为0.3m。已知mA==3kg，mB=6kg物块与小球可视为质点，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，求：
（1）小球与A碰撞前瞬间速度v的大小；
（2）小球与A碰撞后瞬间绳上拉力F的大小；
（3）A与B之间的动摩擦因数。
【答案】（1）；（2）12.5N；（3）
【解析】（1）小球下摆过程中，受到重力和绳子拉力作用，
由动能定理得
（2）小球摆到最低点时与物块A发生弹性正碰，取向右为正方向，
由动量守恒和能量守恒定律得
小球与物块A碰后以v1在竖直平面内从最低点向左做圆周运动，
由牛顿第二定律得
（3）以物块A和木板B组成系统，
由动量守恒定律和能量守恒定律得
15. 如图所示，两平行金属导轨左边部分置于倾角为θ的绝缘斜面上，右边置于绝缘的水平面上，轨道电阻不计、间距L=2m。导轨的左、右两部分在斜面顶端用绝缘物质M、N平滑连接，其中两导轨的水平部分光滑且足够长。两导轨的左端接一电阻R，右端接一电容C=0.25F的电容器。导轨的斜面部分处于垂直斜面向下的匀强磁场中，水平部分处于竖直向下的匀强磁场中，两磁场的磁感应强度B大小均为。将一质量为m=0.5kg、电阻r=0.4Ω的金属棒PQ垂直置于左边两导轨上且与斜面顶端的距离x=4m处，金属棒恰好不下滑，已知金属棒与斜面导轨间的动摩擦因数，最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小。现给金属棒一个沿斜面向上的拉力F使金属棒从静止开始运动，力F的大小与金属棒运动的速度v（m/s）大小关系为F=2v+6（N），测得电阻R两端的电压随时间均匀增大。当金属棒运动到斜面顶端时撤去拉力F，此时棒的速度大小不变，方向变为水平，整个运动过程棒与两导轨始终接触并垂直，且电容器不会被击穿。重力加速度g取10m/s2，求：
（1）斜面导轨倾角θ；
（2）导轨左端电阻R的阻值；
（3）金属棒的最终速度v1的大小。
【答案】（1）θ=30°；（2）R=0.6Ω；（3）v1=2m/s
【解析】（1）初始状态，金属棒恰好不下滑由题意得
解得斜面导轨倾角
（2）金属棒在斜面上运动速度为v时，回路的感应电动势为
由闭合电路欧姆定律得
电阻R两端电压为
电阻R两端的电压随时间均匀增大，可知v与时间t成正比，金属棒在斜面上做匀加速运动，金属棒在斜面上运动时，受到的安培力大小为
由牛顿第二定律得
由于加速度恒定，代入题中数据解得
（3）由第（2）问分析可知金属棒在斜面上运动的加速度大小为
设金属棒到斜面顶端时的速度为v0，则
可得
设撤去拉力后金属棒在光滑的水平导轨上做减速运动时间为t，最终以速度v1做匀速运动，对棒由动量定理有
此过程中通过金属棒的电荷量为
解得
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