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东北三省2023-2024学年高三下学期5月份大联考物理试卷(解析版)
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这是一份东北三省2023-2024学年高三下学期5月份大联考物理试卷(解析版)，共21页。试卷主要包含了选择题的作答，非选择题的作答等内容，欢迎下载使用。
本试卷共8页，15题。全卷满分100分。考试用时75分钟。
注意事项：
1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。
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. 是一个概念性无线网络移动通信技术，也被称为第六代移动通信技术。的频率是太拉赫兹频段，太拉赫兹又称太赫兹（THz），已知，THz用国际单位制表示为（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】频率是周期的倒数，根据题意可知
故选D。
2. 已知锶90的半衰期为28年，其衰变方程为，是一种非常稳定的元素，关于上述衰变过程，下列说法正确的是（ ）
A. 衰变方程中的X为质子B. 的比结合能小于的比结合能
C. 此反应的实质是原子发生电离D. 经过84年，会有的锶90发生衰变
【答案】B
【解析】A．根据质量数和电荷数守恒，可知X为电子，A项错误；
B．衰变反应是放能反应，衰变产物是一种更稳定的元素，可知其比结合能大于的比结合能，B项正确；
C．衰变的实质是原子核内部的一个中子转变为质子，同时释放出一个电子，C项错误；
D．根据半衰期公式，经过84年即3个半衰期还剩下的锶90没有发生衰变，即会有的锶90发生衰变，D项错误。
故选B。
3. 我们在进行古建筑复原时，需要用各种各样的凿子制作卯眼，如图甲所示为木工常用的一种凿子，其截面如图乙所示，侧面与竖直面间的夹角为。当在顶部施加竖直向下的力F时，其侧面和竖直面对两侧木头的压力分别为和，不计凿子的重力和摩擦阻力，下列说法正确的是（ ）
A. 力F一定小于
B. 力F一定大于
C. 和之间的大小关系满足
D. 夹角越大，凿子越容易进入木头
【答案】A
【解析】A．根据平衡条件，作出力F与和的关系图如图所示
其中
、、
由于对应的是直角三角形的斜边，可知，力F一定小于，故A正确；
B．由于直角三角形的两个锐角大小关系不确定，故力F与的大小关系不确定，故B错误；
C．根据上述关系图可有
故C错误；
D．结合上述可知
，
解得
，
可知，在顶部施加同样的力F时，夹角越大，力和越小，凿子越不容易进入木头，故D错误。
故选A。
4. 如图所示，倾角为的斜面固定在水平桌面上，用平行斜面向上的推力将位于斜面底端的滑块推到斜面顶端，推力做的功至少为。已知物块与斜面间的动摩擦因数为，，，若用水平向左的推力将物块推到顶端，推力做的功至少为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】对物块做功最少，物块应从斜面底端缓慢运动到斜面顶端，用平行斜面向上的推力将位于斜面底端的物块推到斜面顶端，对物块受力分析如图甲所示，根据受力平衡可得
设斜面的长度为L，则
对物块受力分析如图乙所示，根据受力平衡可得
解得
则
故选C。
5. 海卫一是海王星一颗卫星，它是太阳系中目前所发现的唯一具有逆行轨道的大卫星，其运行方向与海王星的自转方向相反。已知海王星极地表面的重力加速度为，海王星的半径为R，自转角速度为，海卫一的轨道半径为r，则在海卫一连续两次经过海王星赤道正上空的时间间隔内，海王星自转转过的角度为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】设海卫一做圆周运动的周期为T，则
联立解得
海卫一连续两次经过赤道正上空的时间间隔，则在海卫一连续两次经过海王星赤道正上空的时间间隔内，海王星自转转过的角度
故选C。
6. 如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在时的波形图，此时平衡位置位于处的质点刚好要起振，质点P、Q、R对应的纵坐标分别为、、。已知该波的周期，下列说法正确的是（ ）
A. 波源的起振方向沿y轴正方向
B. 质点R的相位比质点的相位落后
C. 质点P和质点Q可能同时位于平衡位置
D. 在时，平衡位置位于处的质点从平衡位置向y轴负方向运动
【答案】B
【解析】A．由波的传播方向和波形图，可知平衡位置位于处的质点的起振方向沿y轴负方向，所以波源的起振方向也沿y轴负方向，A错误；
B．质点R的振动比质点P的振动落后半个周期，因此质点R的相位比质点P的相位落后，B正确；
C．只有平衡位置间的距离相差半个波长整数倍的两个质点才可能同时位于平衡位置，C错误；
D．时，平衡位置位于处的质点开始起振，向y轴负方向运动，时，该质点从平衡位置向y轴正方向运动，D错误。
故选B。
7. 如图所示，一束激光从玻璃砖的上表面斜射入玻璃砖，入射角为，玻璃砖的厚度为h。若玻璃砖对该激光的折射率为n，光在真空中的传播速度为c，则该激光从玻璃砖上表面传播到下表面所需的时间为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】设激光射入玻璃砖的折射角为，由折射定律可得
激光由玻璃砖上表面传播到下表面对应的传播距离
激光在玻璃砖中的传播速度
联立可得激光从玻璃砖上表面传播到下表面所需的时间为
故选A。
8. 如图所示为神州17号与空间站对接后的结构简图，核心舱和气闸舱内气体的压强均为，宇航员需要出舱检修设备，先由核心舱进入气闸舱后，关闭内闸门A，通过抽气机抽取气闸舱内的气体，每次抽气都将抽出的气体排放在核心舱中。当气闸舱内的压强降到一定值后，打开外闸门B，宇航员出仓，同时将剩余气体排到外太空的真空环境中。若气闸舱的容积为V，核心舱的容积为8V，真空抽气机每次抽气的体积为，不考虑抽气过程中温度的变化，忽略宇航员自身的体积，下列说法正确的是（ ）
A. n次抽气后，气闸舱内的气体压强为
B. n次抽气并排放到核心舱后，核心舱内气体的压强为
C. 打开外闸门B，气体膨胀对外界做功
D. 第一次抽气排放到核心舱后，核心舱内气体压强的增加量为
【答案】AD
【解析】A．对气闸舱内的气体，第一次抽气有
解得
第二次抽气有
解得
可得n次抽气后，气闸舱内气体的压强为
A项正确；
B．若每次排放前，抽气机抽取的气体的压强均为，可得n次抽气后
可得核心舱内气体的压强为
但实际上每次排放前，抽气机抽取的气体的压强都小于，可知n次排放后，核心舱内气体的压强小于，B项错误；
C．气体向真空膨胀不对外界做功，C项错误；
D．第一次抽气排放后
解得核心舱内气体压强的增加量为
D项正确。
故选AD。
9. 如图所示，一带电油滴在竖直放置、足够大的正对平行金属板MN间沿图示方向做匀变速直线运动，油滴在位置A时速度大小为，速度方向与竖直方向的夹角，经过一段时间后，油滴到达位置B（位置B未画出）时的速度大小为。已知位置A和位置B间的距离为d，板间距离为，油滴的质量为m，电荷量为，，，下列说法正确的是（ ）
A. 极板M带负电
B. 油滴由位置A到位置B经历的时间可能为
C. 当地的重力加速度为
D. 两极板间的电压为
【答案】BC
【解析】A．由题可知，油滴沿图示速度方向做匀减速直线运动，可知油滴受到的静电力水平向左，极板M带正电，A项错误；
B．由
可得油滴做匀减速运动的加速度大小
对油滴减速到0后反向加速到的过程，有
解得油滴由位置A到位置B经历的时间
B项正确；
C．根据运动的合成与分解，可得
可得当地的重力加速度
C项正确；
D．由
可得两极板间的电压
D项错误。
故选BC。
10. 如图所示，水平放置的足够长的平行光滑金属导轨ab和cd处在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中，两导轨间距为L。现将质量为2m的导体棒ef和质量为m的导体棒gh放置在导轨上，两导体棒的电阻均为R、长度均为L。时刻，给导体棒ef水平向右、大小为的初速度，同时也给导体棒gh水平向左、大小为的初速度，若运动过程中两导体棒未发生碰撞，两导体棒始终垂直导轨且与导轨接触良好，则下列说法正确的是（ ）
A. 时刻，两导体棒受到的安培力大小均为
B. 导体棒gh的速度大小为0时，导体棒ef的速度大小为
C. 从两导体棒开始运动到速度不再变化，导体棒gh受到安培力的冲量大小为
D. 两导体棒运动过程中，回路中产生焦耳热为
【答案】BD
【解析】A.时刻，整个回路产生的感应电动势大小为
感应电流的大小
导体棒受到的安培力大小为
故A错误；
B.导体棒ef和导体棒gh受到的安培力等大反向，导体棒ef和导体棒gh组成的系统动量守恒，当导体棒gh的速度为0时，有
导体棒ef的速度为
故B正确；
C.最终两导体棒以相同速度向右匀速运动，设此时速度为，则有
解得
根据动量定理可知导体棒gh受到的安培力的冲量
故C错误；
D.对两导体棒运动过程，根据能量守恒定律可得回路中产生的焦耳热为
故D正确。故选BD。
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 某同学利用如图甲所示的装置来探究加速度与力、质量的关系。气垫导轨右端安装有定滑轮，定滑轮左侧安装光电门，在带有遮光条的总质量为M的凹型滑块上，放置若干个质量均为m的槽码，用绕过定滑轮的细线连接滑块，调节气垫导轨至水平，打开气源，从滑块上取出一个槽码，悬挂到细线的另一端，将滑块放置于光电门左侧的某一位置，测得滑块在此位置时遮光条到光电门的距离为L，然后由静止释放滑块，记录遮光条经过光电门的时间，逐次从滑块上取出一个槽码，悬挂到细线另一端，重复以上实验过程。已知每个槽码的重力为G，以悬挂槽码的重力nG为纵轴，以为横轴，作出的关系图像。
（1）对于该实验，下列说法正确的是______（填正确答案标号）。
A. 该实验需要满足凹型滑块和遮光条的总质量M远大于所挂槽码的质量m
B. 该实验作出的图像应该是一条过原点的倾斜直线
C. 选用适当窄些的遮光条，实验的精确度会提高
（2）该同学用游标卡尺测得的遮光条的宽度d如图乙所示，可得______。
（3）若图像的斜率为k，则实验中所用到的槽码的总个数______（用k、L、d、M、m表示）。
【答案】（1）BC （2）0.355 （3）
【解析】【小问1详解】
A．由于实验中以凹型滑块与所有槽码整体为研究对象，令槽码总数目为N，挂在细线上的槽码数为n，则有
则有
可知，实验中并没有认为悬挂槽码的重力与细线的拉力近似相等，即不需要满足凹型滑块的质量远大于槽码的质量，故A错误；
B．令遮光条的宽度为d，根据光电门测速原理有
根据位移与速度的关系式有
结合上述解得
可知，图像应该是一条过原点的倾斜直线，故B正确；
C．遮光条适当窄些，对凹型滑块通过光电门瞬时速度的测量越精确，计算的加速度越精确，因此能够提高实验的精度，故C正确。
故选BC。
【小问2详解】
根据游标卡尺的读数规律，该读数为
【小问3详解】
结合上述有
则有
解得
12. 如图所示，某同学要测量一节干电池的电动势和内阻﹐现有一个未知内阻的电流表A，他先用图甲所示的电路测量电流表A的内阻。
（1）已知图甲中电阻R1 = 28.8Ω，R2 = 7.2Ω，当调节电阻箱的阻值为图乙所示时，灵敏电流表的示数恰好为0，则电流表A的内阻为RA = __________Ω。
（2）该同学将电流表A接入图丙所示的电路测量电源的电动势和内阻。闭合开关S，调节电阻箱的阻值，记录电阻箱的阻值R及对应的电流表的示数I，作出图线如图丁所示。已知定值电阻R0 = 1.0Ω，则电源的电动势E = __________V，内阻r = __________Ω。
（3）根据图丙设计的实验，该同学测得的电动势__________（填“大于”“等于”或“小于”）真实值，测得的内阻值__________（填“大于”“等于”或“小于”）真实值。
【答案】（1）3.1 （2）1.5 1.9 （3）等于 等于
【解析】【小问1详解】
由图乙可得，电阻箱的阻值，由图甲的电桥法可得
代入数据解得
【小问2详解】
[1][2]根据闭合电路欧姆定律，可得
变式可得
由图丁可得
，
解得，
【小问3详解】
[1][2]根据以上分析，利用图丙设计的实验，该同学测得的电动势和内阻不存在系统误差，测得的电动势和内阻均等于真实值。
13. 中国打造的JF-22超高速风洞，能够模拟在40~100公里的高空中，以每秒10公里的高速飞行，这相当于大约30倍音速的飞行条件。如图所示为简化的该风洞实验室的侧视图，虚线AB和CD之间是风洞区域，物体进入该区域，就会受到水平方向的恒定风力，离开该区域，就不会受到风的作用力，一科研人员将一质量为m的小球从虚线CD上的M点以某一速度（大小未知）抛入风洞区域，小球从M点正上方AB边上的N点与虚线AB成角射出风洞区域。已知初速度与水平方向的夹角，虚线AB和CD间距为H，重力加速度为g，，，求：
（1）小球抛出时的初速度的大小；
（2）风对小球的作用力大小。
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）设小球到达N点时的速度大小为v，由题意可得，小球在垂直于虚线方向上做竖直上抛运动，在沿风力方向上做匀变速直线运动，由于N点在M点正上方，可得
对小球由M点到N点过程，应用动能定理可得
，
代入数据解得小球抛出时的初速度
（2）设小球由M点运动到N点所需时间为t，水平方向的加速度为，则满足
又
由以上三式得
又有牛顿第二定律得，小球所受风力
解得
14. 如图所示，三维坐标系Oxyz内存在着正四棱柱空间区域，正四棱柱的截面OPMN水平且与的两个底面平行，其中A点的坐标为，C点的坐标为，正四棱柱空间处于沿y轴方向的匀强电场中，空间处于沿y轴负方向的匀强磁场中，质量为m、电荷量为的粒子以速度从A点沿AD方向射出，经电场偏转后恰好从截面OPMN的中心进入磁场区域，不计粒子的重力。
（1）求匀强电场的电场强度；
（2）若粒子恰好未从四棱柱的侧面飞出，求匀强磁场的磁感应强度B的大小；
（3）若粒子最终从JH连线上一点射出磁场区域，此点到J点的距离为，求I点的y轴坐标。
【答案】（1），沿y轴负方向；（2）；（3）
【解析】（1）粒子在电场中做类平抛运动，沿AD方向有
沿y轴方向有
沿y轴方向的加速度
解得匀强电场的电场强度大小为
方向沿y轴负方向。
（2）粒子到达OPMN的中心，如图甲所示，平行于正四棱柱底面的分速度大小始终为，带电粒子在平行于正四棱柱底面的方向上做匀速圆周运动，恰好不从四棱柱的侧面飞出，做出圆轨迹如图乙所示
由几何关系可得粒子做圆周运动的半径
由洛伦兹力提供圆周运动的向心力，可得
解得
（3）若带电粒子最终从JH连线上的一点射出，由几何关系可知，粒子做圆周运动的半径为
时间对应半个周期的奇数倍，即
如图甲所示，到达截面OPMN中心的带电粒子沿y轴负方向的速度大小
I点的y轴坐标
代入数据可得
15. 如图所示，水平传送带的左侧轨道平面与传送带等高且相接于B点，传送带右侧地面上静置着一质量的薄滑板，紧挨传送带放置，其上表面与传送带等高，在水平轨道的左侧固定着一竖直挡板，挡板连接着一劲度系数的弹簧。质量为的物块被锁定在轨道平面上的A点，此时物块与挡板间的弹簧处于压缩状态，物块与弹簧不相连，现解除锁定，物块经过B点冲上传送带BC，此时弹簧已恢复原长。已知左侧轨道AB的长度，传送带BC的长度，滑板的长度，物块与左侧轨道平面、传送带、滑板间的动摩擦因数分别为、、，滑板、物块与地面间的动摩擦因数分别为、，传送带顺时针匀速转动的速度，物块刚冲上传送带时的速度，重力加速度，弹簧的弹性势能（其中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量）。
（1）求解除锁定前，弹簧的压缩量；
（2）求物块和传送带间因摩擦产生的热量；
（3）判断物块能否从右侧滑板上滑下？若能滑下，求物块静止时到滑板右侧的距离；若不能滑下，求物块相对滑板的位移。
【答案】（1）；（2）6J；（3）能，0.42m
【解析】（1）解除锁定到物块到达B点过程，由功能关系可得
代入数据可得弹簧压缩量。
（2）设物块在传送带上运动到C点时的速度为，由动能定理可得
代入数据可得
由于，可知物块在传送带上一直加速，物块在传送带上运动时间为t，则
又因为
传送带相对物块的位移
物块和传送带间因摩擦产生的热量
代入数据可得
（3）物块以冲上滑板，对物块受力分析，可得
解得物块的加速度
对滑板受力分析，可得
解得滑板的加速度
假设物块能从滑板上滑下，物块和滑板相互作用时间为，则满足
解得
此时物块的速度
滑板的速度
由于，所以假设成立，物块能从滑板上滑下，物块静止时到滑板右侧的距离
由牛顿第二定律有
，
代入数据可得
本试卷共8页，15题。全卷满分100分。考试用时75分钟。
注意事项：
1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。
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. 是一个概念性无线网络移动通信技术，也被称为第六代移动通信技术。的频率是太拉赫兹频段，太拉赫兹又称太赫兹（THz），已知，THz用国际单位制表示为（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】频率是周期的倒数，根据题意可知
故选D。
2. 已知锶90的半衰期为28年，其衰变方程为，是一种非常稳定的元素，关于上述衰变过程，下列说法正确的是（ ）
A. 衰变方程中的X为质子B. 的比结合能小于的比结合能
C. 此反应的实质是原子发生电离D. 经过84年，会有的锶90发生衰变
【答案】B
【解析】A．根据质量数和电荷数守恒，可知X为电子，A项错误；
B．衰变反应是放能反应，衰变产物是一种更稳定的元素，可知其比结合能大于的比结合能，B项正确；
C．衰变的实质是原子核内部的一个中子转变为质子，同时释放出一个电子，C项错误；
D．根据半衰期公式，经过84年即3个半衰期还剩下的锶90没有发生衰变，即会有的锶90发生衰变，D项错误。
故选B。
3. 我们在进行古建筑复原时，需要用各种各样的凿子制作卯眼，如图甲所示为木工常用的一种凿子，其截面如图乙所示，侧面与竖直面间的夹角为。当在顶部施加竖直向下的力F时，其侧面和竖直面对两侧木头的压力分别为和，不计凿子的重力和摩擦阻力，下列说法正确的是（ ）
A. 力F一定小于
B. 力F一定大于
C. 和之间的大小关系满足
D. 夹角越大，凿子越容易进入木头
【答案】A
【解析】A．根据平衡条件，作出力F与和的关系图如图所示
其中
、、
由于对应的是直角三角形的斜边，可知，力F一定小于，故A正确；
B．由于直角三角形的两个锐角大小关系不确定，故力F与的大小关系不确定，故B错误；
C．根据上述关系图可有
故C错误；
D．结合上述可知
，
解得
，
可知，在顶部施加同样的力F时，夹角越大，力和越小，凿子越不容易进入木头，故D错误。
故选A。
4. 如图所示，倾角为的斜面固定在水平桌面上，用平行斜面向上的推力将位于斜面底端的滑块推到斜面顶端，推力做的功至少为。已知物块与斜面间的动摩擦因数为，，，若用水平向左的推力将物块推到顶端，推力做的功至少为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】对物块做功最少，物块应从斜面底端缓慢运动到斜面顶端，用平行斜面向上的推力将位于斜面底端的物块推到斜面顶端，对物块受力分析如图甲所示，根据受力平衡可得
设斜面的长度为L，则
对物块受力分析如图乙所示，根据受力平衡可得
解得
则
故选C。
5. 海卫一是海王星一颗卫星，它是太阳系中目前所发现的唯一具有逆行轨道的大卫星，其运行方向与海王星的自转方向相反。已知海王星极地表面的重力加速度为，海王星的半径为R，自转角速度为，海卫一的轨道半径为r，则在海卫一连续两次经过海王星赤道正上空的时间间隔内，海王星自转转过的角度为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】设海卫一做圆周运动的周期为T，则
联立解得
海卫一连续两次经过赤道正上空的时间间隔，则在海卫一连续两次经过海王星赤道正上空的时间间隔内，海王星自转转过的角度
故选C。
6. 如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在时的波形图，此时平衡位置位于处的质点刚好要起振，质点P、Q、R对应的纵坐标分别为、、。已知该波的周期，下列说法正确的是（ ）
A. 波源的起振方向沿y轴正方向
B. 质点R的相位比质点的相位落后
C. 质点P和质点Q可能同时位于平衡位置
D. 在时，平衡位置位于处的质点从平衡位置向y轴负方向运动
【答案】B
【解析】A．由波的传播方向和波形图，可知平衡位置位于处的质点的起振方向沿y轴负方向，所以波源的起振方向也沿y轴负方向，A错误；
B．质点R的振动比质点P的振动落后半个周期，因此质点R的相位比质点P的相位落后，B正确；
C．只有平衡位置间的距离相差半个波长整数倍的两个质点才可能同时位于平衡位置，C错误；
D．时，平衡位置位于处的质点开始起振，向y轴负方向运动，时，该质点从平衡位置向y轴正方向运动，D错误。
故选B。
7. 如图所示，一束激光从玻璃砖的上表面斜射入玻璃砖，入射角为，玻璃砖的厚度为h。若玻璃砖对该激光的折射率为n，光在真空中的传播速度为c，则该激光从玻璃砖上表面传播到下表面所需的时间为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】设激光射入玻璃砖的折射角为，由折射定律可得
激光由玻璃砖上表面传播到下表面对应的传播距离
激光在玻璃砖中的传播速度
联立可得激光从玻璃砖上表面传播到下表面所需的时间为
故选A。
8. 如图所示为神州17号与空间站对接后的结构简图，核心舱和气闸舱内气体的压强均为，宇航员需要出舱检修设备，先由核心舱进入气闸舱后，关闭内闸门A，通过抽气机抽取气闸舱内的气体，每次抽气都将抽出的气体排放在核心舱中。当气闸舱内的压强降到一定值后，打开外闸门B，宇航员出仓，同时将剩余气体排到外太空的真空环境中。若气闸舱的容积为V，核心舱的容积为8V，真空抽气机每次抽气的体积为，不考虑抽气过程中温度的变化，忽略宇航员自身的体积，下列说法正确的是（ ）
A. n次抽气后，气闸舱内的气体压强为
B. n次抽气并排放到核心舱后，核心舱内气体的压强为
C. 打开外闸门B，气体膨胀对外界做功
D. 第一次抽气排放到核心舱后，核心舱内气体压强的增加量为
【答案】AD
【解析】A．对气闸舱内的气体，第一次抽气有
解得
第二次抽气有
解得
可得n次抽气后，气闸舱内气体的压强为
A项正确；
B．若每次排放前，抽气机抽取的气体的压强均为，可得n次抽气后
可得核心舱内气体的压强为
但实际上每次排放前，抽气机抽取的气体的压强都小于，可知n次排放后，核心舱内气体的压强小于，B项错误；
C．气体向真空膨胀不对外界做功，C项错误；
D．第一次抽气排放后
解得核心舱内气体压强的增加量为
D项正确。
故选AD。
9. 如图所示，一带电油滴在竖直放置、足够大的正对平行金属板MN间沿图示方向做匀变速直线运动，油滴在位置A时速度大小为，速度方向与竖直方向的夹角，经过一段时间后，油滴到达位置B（位置B未画出）时的速度大小为。已知位置A和位置B间的距离为d，板间距离为，油滴的质量为m，电荷量为，，，下列说法正确的是（ ）
A. 极板M带负电
B. 油滴由位置A到位置B经历的时间可能为
C. 当地的重力加速度为
D. 两极板间的电压为
【答案】BC
【解析】A．由题可知，油滴沿图示速度方向做匀减速直线运动，可知油滴受到的静电力水平向左，极板M带正电，A项错误；
B．由
可得油滴做匀减速运动的加速度大小
对油滴减速到0后反向加速到的过程，有
解得油滴由位置A到位置B经历的时间
B项正确；
C．根据运动的合成与分解，可得
可得当地的重力加速度
C项正确；
D．由
可得两极板间的电压
D项错误。
故选BC。
10. 如图所示，水平放置的足够长的平行光滑金属导轨ab和cd处在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中，两导轨间距为L。现将质量为2m的导体棒ef和质量为m的导体棒gh放置在导轨上，两导体棒的电阻均为R、长度均为L。时刻，给导体棒ef水平向右、大小为的初速度，同时也给导体棒gh水平向左、大小为的初速度，若运动过程中两导体棒未发生碰撞，两导体棒始终垂直导轨且与导轨接触良好，则下列说法正确的是（ ）
A. 时刻，两导体棒受到的安培力大小均为
B. 导体棒gh的速度大小为0时，导体棒ef的速度大小为
C. 从两导体棒开始运动到速度不再变化，导体棒gh受到安培力的冲量大小为
D. 两导体棒运动过程中，回路中产生焦耳热为
【答案】BD
【解析】A.时刻，整个回路产生的感应电动势大小为
感应电流的大小
导体棒受到的安培力大小为
故A错误；
B.导体棒ef和导体棒gh受到的安培力等大反向，导体棒ef和导体棒gh组成的系统动量守恒，当导体棒gh的速度为0时，有
导体棒ef的速度为
故B正确；
C.最终两导体棒以相同速度向右匀速运动，设此时速度为，则有
解得
根据动量定理可知导体棒gh受到的安培力的冲量
故C错误；
D.对两导体棒运动过程，根据能量守恒定律可得回路中产生的焦耳热为
故D正确。故选BD。
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 某同学利用如图甲所示的装置来探究加速度与力、质量的关系。气垫导轨右端安装有定滑轮，定滑轮左侧安装光电门，在带有遮光条的总质量为M的凹型滑块上，放置若干个质量均为m的槽码，用绕过定滑轮的细线连接滑块，调节气垫导轨至水平，打开气源，从滑块上取出一个槽码，悬挂到细线的另一端，将滑块放置于光电门左侧的某一位置，测得滑块在此位置时遮光条到光电门的距离为L，然后由静止释放滑块，记录遮光条经过光电门的时间，逐次从滑块上取出一个槽码，悬挂到细线另一端，重复以上实验过程。已知每个槽码的重力为G，以悬挂槽码的重力nG为纵轴，以为横轴，作出的关系图像。
（1）对于该实验，下列说法正确的是______（填正确答案标号）。
A. 该实验需要满足凹型滑块和遮光条的总质量M远大于所挂槽码的质量m
B. 该实验作出的图像应该是一条过原点的倾斜直线
C. 选用适当窄些的遮光条，实验的精确度会提高
（2）该同学用游标卡尺测得的遮光条的宽度d如图乙所示，可得______。
（3）若图像的斜率为k，则实验中所用到的槽码的总个数______（用k、L、d、M、m表示）。
【答案】（1）BC （2）0.355 （3）
【解析】【小问1详解】
A．由于实验中以凹型滑块与所有槽码整体为研究对象，令槽码总数目为N，挂在细线上的槽码数为n，则有
则有
可知，实验中并没有认为悬挂槽码的重力与细线的拉力近似相等，即不需要满足凹型滑块的质量远大于槽码的质量，故A错误；
B．令遮光条的宽度为d，根据光电门测速原理有
根据位移与速度的关系式有
结合上述解得
可知，图像应该是一条过原点的倾斜直线，故B正确；
C．遮光条适当窄些，对凹型滑块通过光电门瞬时速度的测量越精确，计算的加速度越精确，因此能够提高实验的精度，故C正确。
故选BC。
【小问2详解】
根据游标卡尺的读数规律，该读数为
【小问3详解】
结合上述有
则有
解得
12. 如图所示，某同学要测量一节干电池的电动势和内阻﹐现有一个未知内阻的电流表A，他先用图甲所示的电路测量电流表A的内阻。
（1）已知图甲中电阻R1 = 28.8Ω，R2 = 7.2Ω，当调节电阻箱的阻值为图乙所示时，灵敏电流表的示数恰好为0，则电流表A的内阻为RA = __________Ω。
（2）该同学将电流表A接入图丙所示的电路测量电源的电动势和内阻。闭合开关S，调节电阻箱的阻值，记录电阻箱的阻值R及对应的电流表的示数I，作出图线如图丁所示。已知定值电阻R0 = 1.0Ω，则电源的电动势E = __________V，内阻r = __________Ω。
（3）根据图丙设计的实验，该同学测得的电动势__________（填“大于”“等于”或“小于”）真实值，测得的内阻值__________（填“大于”“等于”或“小于”）真实值。
【答案】（1）3.1 （2）1.5 1.9 （3）等于 等于
【解析】【小问1详解】
由图乙可得，电阻箱的阻值，由图甲的电桥法可得
代入数据解得
【小问2详解】
[1][2]根据闭合电路欧姆定律，可得
变式可得
由图丁可得
，
解得，
【小问3详解】
[1][2]根据以上分析，利用图丙设计的实验，该同学测得的电动势和内阻不存在系统误差，测得的电动势和内阻均等于真实值。
13. 中国打造的JF-22超高速风洞，能够模拟在40~100公里的高空中，以每秒10公里的高速飞行，这相当于大约30倍音速的飞行条件。如图所示为简化的该风洞实验室的侧视图，虚线AB和CD之间是风洞区域，物体进入该区域，就会受到水平方向的恒定风力，离开该区域，就不会受到风的作用力，一科研人员将一质量为m的小球从虚线CD上的M点以某一速度（大小未知）抛入风洞区域，小球从M点正上方AB边上的N点与虚线AB成角射出风洞区域。已知初速度与水平方向的夹角，虚线AB和CD间距为H，重力加速度为g，，，求：
（1）小球抛出时的初速度的大小；
（2）风对小球的作用力大小。
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）设小球到达N点时的速度大小为v，由题意可得，小球在垂直于虚线方向上做竖直上抛运动，在沿风力方向上做匀变速直线运动，由于N点在M点正上方，可得
对小球由M点到N点过程，应用动能定理可得
，
代入数据解得小球抛出时的初速度
（2）设小球由M点运动到N点所需时间为t，水平方向的加速度为，则满足
又
由以上三式得
又有牛顿第二定律得，小球所受风力
解得
14. 如图所示，三维坐标系Oxyz内存在着正四棱柱空间区域，正四棱柱的截面OPMN水平且与的两个底面平行，其中A点的坐标为，C点的坐标为，正四棱柱空间处于沿y轴方向的匀强电场中，空间处于沿y轴负方向的匀强磁场中，质量为m、电荷量为的粒子以速度从A点沿AD方向射出，经电场偏转后恰好从截面OPMN的中心进入磁场区域，不计粒子的重力。
（1）求匀强电场的电场强度；
（2）若粒子恰好未从四棱柱的侧面飞出，求匀强磁场的磁感应强度B的大小；
（3）若粒子最终从JH连线上一点射出磁场区域，此点到J点的距离为，求I点的y轴坐标。
【答案】（1），沿y轴负方向；（2）；（3）
【解析】（1）粒子在电场中做类平抛运动，沿AD方向有
沿y轴方向有
沿y轴方向的加速度
解得匀强电场的电场强度大小为
方向沿y轴负方向。
（2）粒子到达OPMN的中心，如图甲所示，平行于正四棱柱底面的分速度大小始终为，带电粒子在平行于正四棱柱底面的方向上做匀速圆周运动，恰好不从四棱柱的侧面飞出，做出圆轨迹如图乙所示
由几何关系可得粒子做圆周运动的半径
由洛伦兹力提供圆周运动的向心力，可得
解得
（3）若带电粒子最终从JH连线上的一点射出，由几何关系可知，粒子做圆周运动的半径为
时间对应半个周期的奇数倍，即
如图甲所示，到达截面OPMN中心的带电粒子沿y轴负方向的速度大小
I点的y轴坐标
代入数据可得
15. 如图所示，水平传送带的左侧轨道平面与传送带等高且相接于B点，传送带右侧地面上静置着一质量的薄滑板，紧挨传送带放置，其上表面与传送带等高，在水平轨道的左侧固定着一竖直挡板，挡板连接着一劲度系数的弹簧。质量为的物块被锁定在轨道平面上的A点，此时物块与挡板间的弹簧处于压缩状态，物块与弹簧不相连，现解除锁定，物块经过B点冲上传送带BC，此时弹簧已恢复原长。已知左侧轨道AB的长度，传送带BC的长度，滑板的长度，物块与左侧轨道平面、传送带、滑板间的动摩擦因数分别为、、，滑板、物块与地面间的动摩擦因数分别为、，传送带顺时针匀速转动的速度，物块刚冲上传送带时的速度，重力加速度，弹簧的弹性势能（其中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量）。
（1）求解除锁定前，弹簧的压缩量；
（2）求物块和传送带间因摩擦产生的热量；
（3）判断物块能否从右侧滑板上滑下？若能滑下，求物块静止时到滑板右侧的距离；若不能滑下，求物块相对滑板的位移。
【答案】（1）；（2）6J；（3）能，0.42m
【解析】（1）解除锁定到物块到达B点过程，由功能关系可得
代入数据可得弹簧压缩量。
（2）设物块在传送带上运动到C点时的速度为，由动能定理可得
代入数据可得
由于，可知物块在传送带上一直加速，物块在传送带上运动时间为t，则
又因为
传送带相对物块的位移
物块和传送带间因摩擦产生的热量
代入数据可得
（3）物块以冲上滑板，对物块受力分析，可得
解得物块的加速度
对滑板受力分析，可得
解得滑板的加速度
假设物块能从滑板上滑下，物块和滑板相互作用时间为，则满足
解得
此时物块的速度
滑板的速度
由于，所以假设成立，物块能从滑板上滑下，物块静止时到滑板右侧的距离
由牛顿第二定律有
，
代入数据可得
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