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2022-2023学年重庆长寿中学高三最后一卷物理试题
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这是一份2022-2023学年重庆长寿中学高三最后一卷物理试题，共18页。
2022-2023学年重庆长寿中学高三最后一卷物理试题
注意事项：
1． 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、一质点以初速度v0沿x轴正方向运动，已知加速度方向沿x轴正方向，当加速度a的值由零逐渐增大到某一值后再逐渐减小到零的过程中，该质点( )
A．速度先增大后减小，直到加速度等于零为止
B．位移先增大，后减小，直到加速度等于零为止
C．位移一直增大，直到加速度等于零为止
D．速度一直增大，直到加速度等于零为止
2、如图所示，D点为固定斜面AC的中点，在A点先后分别以初速度v01和v02水平抛出一个小球，结果小球分别落在斜面上的D点和C点．空气阻力不计．设小球在空中运动的时间分别为t1和t2，落到D点和C点前瞬间的速度大小分别为v1和v2，落到D点和C点前瞬间的速度方向与水平方向的夹角分别为和，则下列关系式正确的是
A． B． C． D．
3、如图，可视为质点的小球，位于半径为半圆柱体左端点A的正上方某处，以一定的初速度水平抛出小球，其运动轨迹恰好能与半圆柱体相切于B点．过B点的半圆柱体半径与水平方向的夹角为，则初速度为：（不计空气阻力，重力加速度为） （ ）
A． B． C． D．
4、如图甲所示，一金属线圈的横截面积为S，匝数为n匝。t=0时刻，磁场平行于线圈轴线向左穿过线圈，其磁感应强度的大小B随时间t变化的关系如图乙所示。则线圈两端a和b之间的电势差Uab（ ）
A．在t=0时刻，Uab=
B．在t=t1时刻，Uab=0
C．从0~t2这段时间，Uab=
D．从0~t2这段时间，Uab=
5、如图所示，有一个表头，满偏电流，内阻，把它改装为量程的电流表，则的阻值为（ ）
A． B．
C． D．
6、已知太阳到地球与地球到月球的距离的比值约为390，月球绕地球旋转的周期约为27天.利用上述数据以及日常的天文知识，可估算出太阳对月球与地球对月球的万有引力的比值约为
A．0.2 B．2 C．20 D．200
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、如图所示，光滑细杆MN倾斜固定,与水平方向夹角为，一轻质弹簧一端固定在0点， 另一端连接一小球，小球套在细杯上，O与杆MN在同一竖直平面内，P为MN的中点，且OP垂直于MN，已知小球位于杆上M、P两点时，弹簧的弹力大小相等且在弹性限度内。现将小球从细杆顶端M点由静止释放，则在小球沿细杆从M点运动到N点的过程中（重力加速度为g)，以下判断正确的是
A．弹簧弹力对小球先做正功再做负功
B．小球加速度大小等于gsinθ的位置有三个
C．小球运动到P点时的速度最大
D．小球运动到N点肘的动能是运动到P点时动能的两倍
8、一列简谐横波在某时刻的波形如图所示，此时刻质点P的速度为v，经过1s后它的速度大小、方向第一次与v相同，再经过0.2 s它的速度大小、方向第二次与v相同，则下列判断正确的是_______。
A．波沿x轴负方向传播，且周期为1.2 s
B．波沿x轴正方向传播，且波速为10 m/s
C．质点M与质点Q的位移大小总是相等，方向总是相反
D．若某时刻N质点速度为零，则Q质点一定速度为零
E.从图示位置开始计时，在3s时刻，质点M偏离平衡位置的位移y=-10 cm
9、如图所示是一个半径为 R 的竖直圆形磁场区域，磁感应强度大小为 B，磁感应强度方向垂直纸面向内．有一个粒子源在圆上的 A 点不停地发射出速率相同的带正电的粒子，带电粒子的 质量均为 m，运动的半径为 r，在磁场中的轨迹所对应的圆心角为．下列说法正确的是
A．若 r=2R，则粒子在磁场中运动的最长时间为
B．若r=2R，粒子沿着与半径方向成 45° 角斜向下射入磁场，则有成立
C．若 r=R，粒子沿着磁场的半径方向射入，则粒子在磁场中的运动时间为
D．若 r=R，粒子沿着与半径方向成 60°角斜向下射入磁场，则圆心角为 150°
10、如图所示，空间中存在匀强磁场，在磁场中有一个半径为R的圆，圆面与磁场垂直，从圆弧上的P点在纸面内沿各个方向向园内射入质量、电荷量、初速度大小均相同的带同种电荷的粒子，结果沿半径PO方向射入的粒子从边界上Q点射出．已知OQ与OP间的夹角为60°，不计粒子的重力，则下列说法正确的是
A．粒子在磁场中做圆周运动的半径为
B．粒子在磁场中做圆周运动的半径为点
C．有粒子射出部分的国弧所对圆心角的正弦值为
D．有粒子射出部分的圆孤所对圆心角的正弦值为
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11．（6分）如图所示装置可以用来研究小车的匀变速直线运动。带有定滑轮的长木板放置在桌面上，重物通过跨过定滑轮的细线拉着小车向左加速运动，定滑轮与小车间的细线与长木板平行，打点计时器打下的纸带记录下小车的运动信息。
（1）下面说法正确的是____________
A．长木板必须水平放置
B．小车的质量必须远大于重物的质量
C．需要平衡小车与长木板间的摩擦力
D．应该先接通打点计时器的电源，然后再释放小车
（2）实验时将打点计时器接到频率为的交流电源上，选取一条点迹清晰的纸带，在纸带上每隔四个点取一个计数点，测出相邻计数点间的距离如图所示，其中。则打第4个计数点时小车的速度___，小车的加速度 __________ (结果均保留两位有效数字)。
12．（12分）某同学准备利用下列器材测量干电池的电动势和内电阻。
A．待测干电池两节，每节电池电动势约为1.5V，内阻约几欧姆
B．直流电压表V1、V2，量程均为3V，内阻约为3kΩ
C．定值电阻R0，阻值未知
D．滑动变阻器R，最大阻值Rm
E．导线若干和开关
(1)根据如图甲所示的电路图，用笔画线代替导线，把图乙中的实物连成实验电路_____；
(2)实验之前，需要利用该电路图测出定值电阻R0，方法是把滑动变阻器R调到最大阻值Rm，再闭合开关，电压表V1和V2的读数分别为U10、U20，则R0=_____（U10、U20、Rm表示）；
(3)实验中移动滑动变阻器触头，读出电压表V1和V2的多组数据U1、U2，描绘出U1-U2图像如图所示，图中直线斜率为k，与纵轴的截距为a，则两节干电池的总电动势E=_____，总内阻r=_____（用k、a、R0表示）。
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13．（10分）如图甲所示，两竖直同定的光滑导轨AC、A'C'间距为L，上端连接一阻值为R的电阻。矩形区域abcd上方的矩形区域abA'A内有方向垂直导轨平面向外的均匀分布的磁场，其磁感应强度B1随时间t变化的规律如图乙所示（其中B0、t0均为已知量），A、a两点间的高度差为2gt0（其中g为重力加速度），矩形区域abcd下方有磁感应强度大小为B0、方向垂直导轨平面向里的匀强磁场。现将一长度为L，阻值为R的金属棒从ab处在t=0时刻由静止释放，金属棒在t=t0时刻到达cd处，此后的一段时间内做匀速直线运动，金属棒在t=4t0时刻到达CC'处，且此时金属棒的速度大小为kgt0（k为常数）。金属棒始终与导轨垂直且接触良好，导轨电阻不计，空气阻力不计。求：
(1)金属棒到达cd处时的速度大小v以及a、d两点间的高度差h；
(2)金属棒的质量m；
(3)在0－4t0时间内，回路中产生的焦耳热Q以及d、C两点的高度差H。
14．（16分）如图所示，虚线AB、BC、CD将平面直角坐标系四个象限又分成了多个区域。在第一、二象限有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为。在第三、四象限中，－2dd区域有沿x轴负方向的匀强电场；在x<－d区域有沿x轴正方向的匀强电场，电场强度大小相等；－d
(2)y<－2d区域内磁场的磁感应强度B2；
(3)由原点O出发开始，到第2次回到O点所用时间。
15．（12分）如图所示，水平虚线MN、PQ之间有垂直于纸面向里的水平匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B，两虚线间的距离为H，质量为m、电阻为R边长为L的正方形金属线框abcd在磁场上方某一高度处由静止释放线框在向下运动过程中始终在竖直平面内，ab边始终水平，结果线框恰好能匀速进入磁场线框有一半出磁场时加速度恰好为零，已知L
(1)线框开始释放时ab边离虚线MN的距离；
(2)线框进磁场过程中通过线框截面的电量q及线框穿过磁场过程中线框中产生的焦耳热；
(3)线框穿过磁场所用的时间．
参考答案
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、D
【解析】
AD．由题意知：加速度的方向始终与速度方向相同，加速度a的值由零逐渐增大到某一值后再逐渐减小到0的过程中，由于加速度的方向始终与速度方向相同，所以速度逐渐增大，故A错误，D正确；
B．由于质点做方向不变的直线运动，所以位移逐渐增大，故B错误；
C．由于质点做方向不变的直线运动，所以位移位移逐渐增大，加速度等于零时做匀速运动，位移仍然增大，故C错误。
2、C
【解析】
本题考查的是平抛运动的规律，两次平抛均落到斜面上，位移偏转角相等，以此切入即可求出答案．
【详解】
设斜面的倾角为，可得，所以，竖直方向下降的高度之比为1：2，所以 ，求得，再结合速度偏转角的正切值是位移偏转角正切值的两倍，，，所以C正确．
【点睛】
平抛运动问题的切入点有三种：轨迹切入、偏转角切入、竖直方向相邻相等时间位移差为常数．
3、C
【解析】
飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B点，知速度与水平方向的夹角为30°，设位移与水平方向的夹角为θ，则有
因为
则竖直位移为
所以
联立以上各式解得
故选C。
4、C
【解析】
由图乙可知，磁感应强度在时间内均匀减小，由法拉第电磁感应定律可知
则
时间内磁感应强度变化率与时间内的相同，则ab两端电势差相等，故ABD错误，C正确。
故选C。
5、D
【解析】
改装为0.6A电流表时，并联电阻的分流电流为
分流电阻的阻值为
选项D正确，ABC错误。
故选D。
6、B
【解析】
由日常天文知识可知，地球公转周期为365天，依据万有引力定律及牛顿运动定律，研究地球有G＝M地r地，研究月球有G＝M月r月，日月间距近似为r地，两式相比＝·.太阳对月球万有引力F1＝G，地球对月球万有引力F2＝G，故＝·＝·＝=2.13，故选B.
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、BD
【解析】
A项：由题意不能确定在M点和在N点时弹簧是压缩还是拉伸状态，所以弹簧对小球可能先做正功后做负功，也可能先做负功后做正功，故A错误；
B项：由于MP之间和PN之间各有一位置弹簧弹力为零，当弹力为零时小球的加速度为，在P点时由于弹簧的弹力与杆垂直，所以小球的加速度也为，所以小球加速度大小等于gsinθ的位置有三个，故B正确；
C项：由于小球在P点的加速度为，所以小球的速度一定不为最大，故C错误；
D项：从M到P由能量守恒得：，从P到N由能量守恒得：，联立解得：小球运动到N点肘的动能是运动到P点时动能的两倍，故D正确。
故选：BD。
8、ADE
【解析】
AB．由于1s＞0.2s，即质点P第一次达到相同速度的时间间隔大于第二次的，故可得到图示时刻质点P向下运动，经过1.2s正好运动一个周期回到图示位置，故波沿x轴负方向传播，且周期为1.2 s，波速
故A正确，B错误；
C．M、Q的平衡位置距离大于λ，故质点M和质点Q的相位差不等于π，那么，质点M与质点Q的位移不可能总是大小相等，方向相反，故C错误；
D．N、Q的平衡位置距离刚好等于λ，故质点M和质点Q的相位差等于π，那么，质点M与质点Q的位移、速度总是大小相等，方向相反，故若某时刻N质点速度为零，则Q质点一定速度为零，故D正确；
E．3s＝T，即质点M振动个周期，那么，由波沿x轴负方向传播可得：零时刻质点向上振动，故在3s时刻，质点M偏离平衡位置的位移y=-10cm，故E正确；
故选ADE。
9、BD
【解析】
若r=2R，粒子在磁场中时间最长时，磁场区域的直径是轨迹的一条弦，作出轨迹如图，因为r=2R，圆心角θ=60°，粒子在磁场中运动的最长时间
，故A错误．
若r=2R，粒子沿着与半径方向成45°角斜向下射入磁场，根据几何关系，有 ，故B正确．若r=R，粒子沿着磁场的半径方向射入，粒子运动轨迹如图所示，圆心角90°，粒子在磁场中运动的时间 ，故C错误．若r=R，粒子沿着与半径方向成60°角斜向下射入磁场，轨迹如图所示，图中轨迹圆心与磁场圆心以及入射点和出射点构成菱形，圆心角150°，故D正确．故选BD.
10、BD
【解析】
AB.设粒子在磁场中做圆周运动的半径为r，由几何关系可知：
r=Rtan30°=
A，错误B正确；
CD.粒子做圆周运动的直径为：
d=2r=R
设有粒子射出部分的圆弧所对圆心角为，由几何关系可知：
sin=
则：
C错误，D正确．
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11、D 1.2 2.0
【解析】
（1）[1]只要小车做匀加速运动即可，因此，A、B、C选项是没有必要的，实验时需要先接通电源，再释放小车，以确保纸带上能够记录下较多的运动信息，选项D正确。
（2）[2]交流电的频率为，相邻两计数点间的时间间隔
[3]由逐差法可求得小车的加速度。根据
代人数据，得
。
12、
【解析】
(1)[1]如图所示
(2)[2]根据部分电路欧姆定律
因
联立解得
(3)[3][4]根据闭合电路欧姆定律有
变形得
由题意可知
解得
，
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、 (1)gt0，；(2)；(3)，
【解析】
(1)在0~t0时间内，金属棒不受安培力，从ab处运动到cd处的过程做自由落体运动，则有
(2)在0~2t0时间内，回路中由于ab上方的磁场变化产生的感应电动势
在t0~2t0时间内，回路中由于金属棒切割磁感线产生的感应电动势
经分析可知，在t0~2t0时间内，金属棒做匀速直线运动，回路中有逆时针方向的感应电流，总的感应电动势为
根据闭合电路的欧姆定律有
对金属棒，由受力平衡条件有
B0IL=mg
解得
(3)在0~t0时间内，回路中产生的焦耳热∶
在t0 ~2t0时间内，金属棒匀速下落的高度∶
在t0~2t0时间内，回路中产生的焦耳热
设在2t0~4t0时间内，金属棒下落的高度为h2，回路中通过的感应电流的平均值为I，有
根据动量定理有
解得
经分析可知
解得
根据能量守恒定律可知，在2t0~4t0时间内，回路中产生的焦耳热
经分析可知
Q=Q1+Q2+Q3
解得
14、 (1)；(2)；(3)
【解析】
粒子的运动轨迹如图所示。
(1)在x<-d的电场区域中粒子做类平抛运动，可知
由以上三式可得
(2)由(1)向中各式可解得
粒子在B点的速度
可得
运动轨迹经过B、C两点，由几何关系可知，粒子在y<-2d的磁场区域内运动的轨道半径为
运动轨迹对应的圆心角=90°
由
可得
(3)由对称性可知，粒子从O点进入电场时的速度大小为v0
在d>x>-d的电场区城内，粒子沿y轴负方向运动的位移
粒子将做往返运动
在两个磁场中的运动周期均为
粒子在磁场中运动总时间为
由原点O出发开始。到第2次到达O点所用的时间
15、 (1) (2) (3)
【解析】
(1)由于线框能匀速进入磁场，设进入磁场过程速度为
根据机械能守恒得：
进入磁场过程，线框中感应电动势：
线框中电流为：
根据力的平衡有：
解得：
(2)线框进磁场的过程中：
平均电流为：
通过线框的电量为：
解得：
由于线框有一半出磁场时加速度为0，即线框刚好出磁场时的速度大小等于
根据能量守恒，线框穿过磁场过程中产生的热量：
解得：
(3)线框进磁场所用的时间为：
完全在磁场中运动时间为：
解得：
线框ab边出磁场前一瞬间速度大小为：
解得：：
出磁场过程中，根据动量定理得：
即：
解得：
因此运动的总时间为：
2022-2023学年重庆长寿中学高三最后一卷物理试题
注意事项：
1． 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、一质点以初速度v0沿x轴正方向运动，已知加速度方向沿x轴正方向，当加速度a的值由零逐渐增大到某一值后再逐渐减小到零的过程中，该质点( )
A．速度先增大后减小，直到加速度等于零为止
B．位移先增大，后减小，直到加速度等于零为止
C．位移一直增大，直到加速度等于零为止
D．速度一直增大，直到加速度等于零为止
2、如图所示，D点为固定斜面AC的中点，在A点先后分别以初速度v01和v02水平抛出一个小球，结果小球分别落在斜面上的D点和C点．空气阻力不计．设小球在空中运动的时间分别为t1和t2，落到D点和C点前瞬间的速度大小分别为v1和v2，落到D点和C点前瞬间的速度方向与水平方向的夹角分别为和，则下列关系式正确的是
A． B． C． D．
3、如图，可视为质点的小球，位于半径为半圆柱体左端点A的正上方某处，以一定的初速度水平抛出小球，其运动轨迹恰好能与半圆柱体相切于B点．过B点的半圆柱体半径与水平方向的夹角为，则初速度为：（不计空气阻力，重力加速度为） （ ）
A． B． C． D．
4、如图甲所示，一金属线圈的横截面积为S，匝数为n匝。t=0时刻，磁场平行于线圈轴线向左穿过线圈，其磁感应强度的大小B随时间t变化的关系如图乙所示。则线圈两端a和b之间的电势差Uab（ ）
A．在t=0时刻，Uab=
B．在t=t1时刻，Uab=0
C．从0~t2这段时间，Uab=
D．从0~t2这段时间，Uab=
5、如图所示，有一个表头，满偏电流，内阻，把它改装为量程的电流表，则的阻值为（ ）
A． B．
C． D．
6、已知太阳到地球与地球到月球的距离的比值约为390，月球绕地球旋转的周期约为27天.利用上述数据以及日常的天文知识，可估算出太阳对月球与地球对月球的万有引力的比值约为
A．0.2 B．2 C．20 D．200
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、如图所示，光滑细杆MN倾斜固定,与水平方向夹角为，一轻质弹簧一端固定在0点， 另一端连接一小球，小球套在细杯上，O与杆MN在同一竖直平面内，P为MN的中点，且OP垂直于MN，已知小球位于杆上M、P两点时，弹簧的弹力大小相等且在弹性限度内。现将小球从细杆顶端M点由静止释放，则在小球沿细杆从M点运动到N点的过程中（重力加速度为g)，以下判断正确的是
A．弹簧弹力对小球先做正功再做负功
B．小球加速度大小等于gsinθ的位置有三个
C．小球运动到P点时的速度最大
D．小球运动到N点肘的动能是运动到P点时动能的两倍
8、一列简谐横波在某时刻的波形如图所示，此时刻质点P的速度为v，经过1s后它的速度大小、方向第一次与v相同，再经过0.2 s它的速度大小、方向第二次与v相同，则下列判断正确的是_______。
A．波沿x轴负方向传播，且周期为1.2 s
B．波沿x轴正方向传播，且波速为10 m/s
C．质点M与质点Q的位移大小总是相等，方向总是相反
D．若某时刻N质点速度为零，则Q质点一定速度为零
E.从图示位置开始计时，在3s时刻，质点M偏离平衡位置的位移y=-10 cm
9、如图所示是一个半径为 R 的竖直圆形磁场区域，磁感应强度大小为 B，磁感应强度方向垂直纸面向内．有一个粒子源在圆上的 A 点不停地发射出速率相同的带正电的粒子，带电粒子的 质量均为 m，运动的半径为 r，在磁场中的轨迹所对应的圆心角为．下列说法正确的是
A．若 r=2R，则粒子在磁场中运动的最长时间为
B．若r=2R，粒子沿着与半径方向成 45° 角斜向下射入磁场，则有成立
C．若 r=R，粒子沿着磁场的半径方向射入，则粒子在磁场中的运动时间为
D．若 r=R，粒子沿着与半径方向成 60°角斜向下射入磁场，则圆心角为 150°
10、如图所示，空间中存在匀强磁场，在磁场中有一个半径为R的圆，圆面与磁场垂直，从圆弧上的P点在纸面内沿各个方向向园内射入质量、电荷量、初速度大小均相同的带同种电荷的粒子，结果沿半径PO方向射入的粒子从边界上Q点射出．已知OQ与OP间的夹角为60°，不计粒子的重力，则下列说法正确的是
A．粒子在磁场中做圆周运动的半径为
B．粒子在磁场中做圆周运动的半径为点
C．有粒子射出部分的国弧所对圆心角的正弦值为
D．有粒子射出部分的圆孤所对圆心角的正弦值为
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11．（6分）如图所示装置可以用来研究小车的匀变速直线运动。带有定滑轮的长木板放置在桌面上，重物通过跨过定滑轮的细线拉着小车向左加速运动，定滑轮与小车间的细线与长木板平行，打点计时器打下的纸带记录下小车的运动信息。
（1）下面说法正确的是____________
A．长木板必须水平放置
B．小车的质量必须远大于重物的质量
C．需要平衡小车与长木板间的摩擦力
D．应该先接通打点计时器的电源，然后再释放小车
（2）实验时将打点计时器接到频率为的交流电源上，选取一条点迹清晰的纸带，在纸带上每隔四个点取一个计数点，测出相邻计数点间的距离如图所示，其中。则打第4个计数点时小车的速度___，小车的加速度 __________ (结果均保留两位有效数字)。
12．（12分）某同学准备利用下列器材测量干电池的电动势和内电阻。
A．待测干电池两节，每节电池电动势约为1.5V，内阻约几欧姆
B．直流电压表V1、V2，量程均为3V，内阻约为3kΩ
C．定值电阻R0，阻值未知
D．滑动变阻器R，最大阻值Rm
E．导线若干和开关
(1)根据如图甲所示的电路图，用笔画线代替导线，把图乙中的实物连成实验电路_____；
(2)实验之前，需要利用该电路图测出定值电阻R0，方法是把滑动变阻器R调到最大阻值Rm，再闭合开关，电压表V1和V2的读数分别为U10、U20，则R0=_____（U10、U20、Rm表示）；
(3)实验中移动滑动变阻器触头，读出电压表V1和V2的多组数据U1、U2，描绘出U1-U2图像如图所示，图中直线斜率为k，与纵轴的截距为a，则两节干电池的总电动势E=_____，总内阻r=_____（用k、a、R0表示）。
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13．（10分）如图甲所示，两竖直同定的光滑导轨AC、A'C'间距为L，上端连接一阻值为R的电阻。矩形区域abcd上方的矩形区域abA'A内有方向垂直导轨平面向外的均匀分布的磁场，其磁感应强度B1随时间t变化的规律如图乙所示（其中B0、t0均为已知量），A、a两点间的高度差为2gt0（其中g为重力加速度），矩形区域abcd下方有磁感应强度大小为B0、方向垂直导轨平面向里的匀强磁场。现将一长度为L，阻值为R的金属棒从ab处在t=0时刻由静止释放，金属棒在t=t0时刻到达cd处，此后的一段时间内做匀速直线运动，金属棒在t=4t0时刻到达CC'处，且此时金属棒的速度大小为kgt0（k为常数）。金属棒始终与导轨垂直且接触良好，导轨电阻不计，空气阻力不计。求：
(1)金属棒到达cd处时的速度大小v以及a、d两点间的高度差h；
(2)金属棒的质量m；
(3)在0－4t0时间内，回路中产生的焦耳热Q以及d、C两点的高度差H。
14．（16分）如图所示，虚线AB、BC、CD将平面直角坐标系四个象限又分成了多个区域。在第一、二象限有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为。在第三、四象限中，－2d
(2)y<－2d区域内磁场的磁感应强度B2；
(3)由原点O出发开始，到第2次回到O点所用时间。
15．（12分）如图所示，水平虚线MN、PQ之间有垂直于纸面向里的水平匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B，两虚线间的距离为H，质量为m、电阻为R边长为L的正方形金属线框abcd在磁场上方某一高度处由静止释放线框在向下运动过程中始终在竖直平面内，ab边始终水平，结果线框恰好能匀速进入磁场线框有一半出磁场时加速度恰好为零，已知L
(1)线框开始释放时ab边离虚线MN的距离；
(2)线框进磁场过程中通过线框截面的电量q及线框穿过磁场过程中线框中产生的焦耳热；
(3)线框穿过磁场所用的时间．
参考答案
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、D
【解析】
AD．由题意知：加速度的方向始终与速度方向相同，加速度a的值由零逐渐增大到某一值后再逐渐减小到0的过程中，由于加速度的方向始终与速度方向相同，所以速度逐渐增大，故A错误，D正确；
B．由于质点做方向不变的直线运动，所以位移逐渐增大，故B错误；
C．由于质点做方向不变的直线运动，所以位移位移逐渐增大，加速度等于零时做匀速运动，位移仍然增大，故C错误。
2、C
【解析】
本题考查的是平抛运动的规律，两次平抛均落到斜面上，位移偏转角相等，以此切入即可求出答案．
【详解】
设斜面的倾角为，可得，所以，竖直方向下降的高度之比为1：2，所以 ，求得，再结合速度偏转角的正切值是位移偏转角正切值的两倍，，，所以C正确．
【点睛】
平抛运动问题的切入点有三种：轨迹切入、偏转角切入、竖直方向相邻相等时间位移差为常数．
3、C
【解析】
飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B点，知速度与水平方向的夹角为30°，设位移与水平方向的夹角为θ，则有
因为
则竖直位移为
所以
联立以上各式解得
故选C。
4、C
【解析】
由图乙可知，磁感应强度在时间内均匀减小，由法拉第电磁感应定律可知
则
时间内磁感应强度变化率与时间内的相同，则ab两端电势差相等，故ABD错误，C正确。
故选C。
5、D
【解析】
改装为0.6A电流表时，并联电阻的分流电流为
分流电阻的阻值为
选项D正确，ABC错误。
故选D。
6、B
【解析】
由日常天文知识可知，地球公转周期为365天，依据万有引力定律及牛顿运动定律，研究地球有G＝M地r地，研究月球有G＝M月r月，日月间距近似为r地，两式相比＝·.太阳对月球万有引力F1＝G，地球对月球万有引力F2＝G，故＝·＝·＝=2.13，故选B.
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、BD
【解析】
A项：由题意不能确定在M点和在N点时弹簧是压缩还是拉伸状态，所以弹簧对小球可能先做正功后做负功，也可能先做负功后做正功，故A错误；
B项：由于MP之间和PN之间各有一位置弹簧弹力为零，当弹力为零时小球的加速度为，在P点时由于弹簧的弹力与杆垂直，所以小球的加速度也为，所以小球加速度大小等于gsinθ的位置有三个，故B正确；
C项：由于小球在P点的加速度为，所以小球的速度一定不为最大，故C错误；
D项：从M到P由能量守恒得：，从P到N由能量守恒得：，联立解得：小球运动到N点肘的动能是运动到P点时动能的两倍，故D正确。
故选：BD。
8、ADE
【解析】
AB．由于1s＞0.2s，即质点P第一次达到相同速度的时间间隔大于第二次的，故可得到图示时刻质点P向下运动，经过1.2s正好运动一个周期回到图示位置，故波沿x轴负方向传播，且周期为1.2 s，波速
故A正确，B错误；
C．M、Q的平衡位置距离大于λ，故质点M和质点Q的相位差不等于π，那么，质点M与质点Q的位移不可能总是大小相等，方向相反，故C错误；
D．N、Q的平衡位置距离刚好等于λ，故质点M和质点Q的相位差等于π，那么，质点M与质点Q的位移、速度总是大小相等，方向相反，故若某时刻N质点速度为零，则Q质点一定速度为零，故D正确；
E．3s＝T，即质点M振动个周期，那么，由波沿x轴负方向传播可得：零时刻质点向上振动，故在3s时刻，质点M偏离平衡位置的位移y=-10cm，故E正确；
故选ADE。
9、BD
【解析】
若r=2R，粒子在磁场中时间最长时，磁场区域的直径是轨迹的一条弦，作出轨迹如图，因为r=2R，圆心角θ=60°，粒子在磁场中运动的最长时间
，故A错误．
若r=2R，粒子沿着与半径方向成45°角斜向下射入磁场，根据几何关系，有 ，故B正确．若r=R，粒子沿着磁场的半径方向射入，粒子运动轨迹如图所示，圆心角90°，粒子在磁场中运动的时间 ，故C错误．若r=R，粒子沿着与半径方向成60°角斜向下射入磁场，轨迹如图所示，图中轨迹圆心与磁场圆心以及入射点和出射点构成菱形，圆心角150°，故D正确．故选BD.
10、BD
【解析】
AB.设粒子在磁场中做圆周运动的半径为r，由几何关系可知：
r=Rtan30°=
A，错误B正确；
CD.粒子做圆周运动的直径为：
d=2r=R
设有粒子射出部分的圆弧所对圆心角为，由几何关系可知：
sin=
则：
C错误，D正确．
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11、D 1.2 2.0
【解析】
（1）[1]只要小车做匀加速运动即可，因此，A、B、C选项是没有必要的，实验时需要先接通电源，再释放小车，以确保纸带上能够记录下较多的运动信息，选项D正确。
（2）[2]交流电的频率为，相邻两计数点间的时间间隔
[3]由逐差法可求得小车的加速度。根据
代人数据，得
。
12、
【解析】
(1)[1]如图所示
(2)[2]根据部分电路欧姆定律
因
联立解得
(3)[3][4]根据闭合电路欧姆定律有
变形得
由题意可知
解得
，
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、 (1)gt0，；(2)；(3)，
【解析】
(1)在0~t0时间内，金属棒不受安培力，从ab处运动到cd处的过程做自由落体运动，则有
(2)在0~2t0时间内，回路中由于ab上方的磁场变化产生的感应电动势
在t0~2t0时间内，回路中由于金属棒切割磁感线产生的感应电动势
经分析可知，在t0~2t0时间内，金属棒做匀速直线运动，回路中有逆时针方向的感应电流，总的感应电动势为
根据闭合电路的欧姆定律有
对金属棒，由受力平衡条件有
B0IL=mg
解得
(3)在0~t0时间内，回路中产生的焦耳热∶
在t0 ~2t0时间内，金属棒匀速下落的高度∶
在t0~2t0时间内，回路中产生的焦耳热
设在2t0~4t0时间内，金属棒下落的高度为h2，回路中通过的感应电流的平均值为I，有
根据动量定理有
解得
经分析可知
解得
根据能量守恒定律可知，在2t0~4t0时间内，回路中产生的焦耳热
经分析可知
Q=Q1+Q2+Q3
解得
14、 (1)；(2)；(3)
【解析】
粒子的运动轨迹如图所示。
(1)在x<-d的电场区域中粒子做类平抛运动，可知
由以上三式可得
(2)由(1)向中各式可解得
粒子在B点的速度
可得
运动轨迹经过B、C两点，由几何关系可知，粒子在y<-2d的磁场区域内运动的轨道半径为
运动轨迹对应的圆心角=90°
由
可得
(3)由对称性可知，粒子从O点进入电场时的速度大小为v0
在d>x>-d的电场区城内，粒子沿y轴负方向运动的位移
粒子将做往返运动
在两个磁场中的运动周期均为
粒子在磁场中运动总时间为
由原点O出发开始。到第2次到达O点所用的时间
15、 (1) (2) (3)
【解析】
(1)由于线框能匀速进入磁场，设进入磁场过程速度为
根据机械能守恒得：
进入磁场过程，线框中感应电动势：
线框中电流为：
根据力的平衡有：
解得：
(2)线框进磁场的过程中：
平均电流为：
通过线框的电量为：
解得：
由于线框有一半出磁场时加速度为0，即线框刚好出磁场时的速度大小等于
根据能量守恒，线框穿过磁场过程中产生的热量：
解得：
(3)线框进磁场所用的时间为：
完全在磁场中运动时间为：
解得：
线框ab边出磁场前一瞬间速度大小为：
解得：：
出磁场过程中，根据动量定理得：
即：
解得：
因此运动的总时间为：
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