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2023-2024学年云南省名校高三（下）月考理综物理试题试卷（三）（含解析）
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这是一份2023-2024学年云南省名校高三（下）月考理综物理试题试卷（三）（含解析），共16页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.1896年，法国物理学家贝克勒尔发现，铀和含铀的矿物能够发出看不见的射线。把放射源铀放入铅做成的容器中，会有射线从容器的小孔中射出，在射线经过的空间施加磁场，发现射线分裂成三束，如图所示。a、b、c三种射线分别是( )
A. α射线、β射线、γ射线B. α射线、γ射线、β射线
C. β射线、γ射线、α射线D. β射线、α射线、γ射线
2.光滑水平地面上有质量为1kg的物块。t=0时刻，一水平外力F作用在物块上，物块从静止开始运动，水平外力F随时间t变化的图像如图所示。下列说法正确的是( )
A. t=1s时，物块的速度最大
B. t=2s时，物块的位移最大
C. t=3s时，物块的动能为0.5J
D. 0∼2s内，力对物块的冲量大小为4N⋅s
3.在一个空的小容积易拉罐中插入一根两端开口、粗细均匀的透明玻璃管，接口用蜡密封，在玻璃管内有一段长度为4cm的水银柱，构成一个简易的“温度计”。如图所示，将“温度计”竖直放置，当温度为7℃时，罐外玻璃管的长度L为44cm，水银柱上端离管口的距离为40cm。已知当地大气压强恒定，易拉罐的容积为140cm3，玻璃管内部的横截面积为0.5cm2，罐内气体可视为理想气体，使用过程中水银不溢出．该“温度计”能测量的最高温度为( )
A. 47℃B. 52℃C. 55℃D. 60℃
4.把a、b两个质量不同的小球放在玻璃漏斗中，可以使小球在短时间内沿光滑的漏斗壁上某一水平面内做匀速圆周运动，如图所示。a、b两个小球做匀速圆周运动的角速度、线速度、向心加速度和所受合力的大小分别用ω1、v1、a1、F1和ω2、v2、a2、F2表示．下列关系式中正确的是( )
A. ω1>ω2B. v1>v2C. a1>a2D. F1=F2
5.如图甲所示，我国某些农村地区人们用手抛撒谷粒进行水稻播种。某次抛出的谷粒中有两颗的运动轨迹如图乙所示，其轨迹在同一竖直平面内，抛出点均为O，且轨迹交于P点，抛出时谷粒1的初速度大小为v1=v0，方向水平，谷粒2的初速度大小为v2=516v0，方向与水平方向之间的夹角为37°。忽略空气阻力，重力加速度为g，取sin37∘=0.6,cs37∘=0.8。谷粒2从O点运动到P点的时间为( )
A. v010gB. 3v010gC. 2v05gD. 3v05g
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
6.如图所示，实线为真空中孤立点电荷电场的一条电场线，A、B为电场线上的两个点，虚线为电子仅在电场力的作用下从a点运动到b点的运动轨迹，P为实线和虚线的交点。下列说法正确的是( )
A. A点的电势一定高于B点的电势
B. A点的电场强度一定大于B点的电场强度
C. 电子从a点运动到b点的过程中速度一定减小
D. 电子从a点运动到b点的过程中电势能一定减小
7.如图所示，某同学握住软绳的一端O点以周期T在竖直方向上做简谐运动，带动绳上的其他质点形成简谐波沿水平方向传播。a、b为绳上的质点，a、b的平衡位置的间距为L，水平、竖直方向的虚线均为等间距的平行线，此时a处于波谷。从图示时刻开始计时，下列判断正确的是( )
A. 该简谐横波的波速为3L2T
B. t=T8时，质点b的加速度最大
C. 该同学加快振动频率，波速将减小
D. t=3T8时，质点b的速度方向与加速度方向相同
8.如图所示，倾角为θ=30∘、长为L=8m的倾斜传送带以v0=2m/s的速率沿顺时针方向匀速转动。工作时，机器手臂将质量为m=2.0kg的工件无初速度放到A点，当该工件刚离开B点时，机器手臂将下一个工件放到A点，此后不断重复此过程．已知所有工件相同(均可视为质点)，工件与传送带间的动摩擦因数均为μ=2 35，重力加速度g取10m/s2。下列说法正确的是( )
A. 摩擦力对工件做的功大于工件增加的机械能
B. 工件加速时的加速度大小为1m/s2
C. 1min内能运送15个工件
D. 1min内因运送工件需要多消耗电能1296J
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
9.用多用电表测量一个定值电阻的阻值，测量步骤如下：
(1)请将测量步骤补充完整。
①调节指针定位螺丝，使多用电表指针指向电压和电流公共的零刻度线上；
②将选择开关旋转到“Ω”挡的“×10”位置；
③将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使电表指针对准________；
④将红、黑表笔分别与待测电阻两端接触，多用电表的指针位置如图甲所示，此时应选择______(选填“×1”或“×100”)挡重新测量，选挡后________(选填“需要”或“不需要”)进行欧姆调零，然后重新测量；
⑤测量完毕，将选择开关旋转到OFF位置．
(2)黑箱面板上有三个接线柱1、2和3，黑箱内只有一个由三个阻值均为3Ω的定值电阻构成的电路．用多用电表测得1和2接线柱、1和3接线柱、2和3接线柱之间的电阻均为2Ω，请在图乙的虚线框中画出电阻的连接方式。______
10.实验小组利用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。重力加速度g取9.8m/s2，据此回答下列问题：
(1)除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、交流电源(频率为50Hz)、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的器材是_______。(填正确答案前的字母标号)
A.秒表 B.刻度尺 C.天平(含砝码)
(2)实验小组让重物带动纸带从静止开始自由下落，按正确操作得到了一条完整的纸带，在纸带上选取连续打出的点1、2、3、4、5、6，测出点3、4、5到起始点0的距离，如图乙所示。已知重物的质量为m=0.5kg。从打点0到打点4的过程中，重物的重力势能减少量ΔEp=_______J，动能增加量ΔEk=________J，在误差范围内，若ΔEp等于ΔEk则可验证重物下降过程中机械能守恒。(计算结果均保留3位有效数字)
(3)在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点0的距离h，计算对应计数点的重物速度v，作出v2−h图像，若图像是一条过原点的直线，且斜率为_________(用g表示)，也可以验证重物下落过程中机械能守恒。
(4)实验小组选用两个质量相同、材料不同的重物P和Q分别进行实验，多次记录下落高度h和相应的速度大小v，作出的v2−h图像如图丙所示，对比图像分析可知选重物________(选填“P”或“Q”)进行实验误差更小。
四、计算题：本大题共3小题，共34分。
11.如图甲所示，一不可伸长的细绳上端固定，下端系在边长为L=0.4m粗细均匀的正方形金属线框上边框的中点。水平虚线MN过正方形中心，MN下方有方向垂直于金属线框所在平面(纸面)向里的匀强磁场，匀强磁场的磁感应强度B随时间t变化的图像如图乙所示。已知金属线框的质量为m=0.2kg，构成金属线框的导线单位长度的阻值为λ=5.0×10−3Ω/m，重力加速度g取10m/s2。求：
(1)0∼0.4s内，金属线框中感应电流的大小；
(2)t=0.2s时，细绳拉力的大小。
12.如图所示，a、b两滑块(均可视为质点)之间压缩一根轻弹簧，静置于光滑水平桌面上，滑块与弹簧不连接。将a固定住，静止释放b时，b被弹出落于距桌边水平距离为x0的水平地面上。已知a、b两滑块质量分别为m、2m，桌面到地面的高度为h，滑块离开桌面前弹簧已经恢复原长，弹簧形变在弹性限度内，重力加速度为g，不计空气阻力。求：
(1)释放b瞬间，弹簧弹性势能的大小；
(2)不固定a，将弹簧压缩到相同长度，将a、b同时静止释放，b的落地点距桌边的水平距离。
13.如图甲所示，下端带有挡板、光滑且足够长的斜面固定在水平地面上，物块a、b用轻弹簧连接，一不可伸长的轻绳跨过光滑定滑轮后一端与物块b连接，另一端连接轻质挂钩，滑轮左侧轻绳与斜面平行。开始时物块a、b静止，在挂钩上挂一物块c(图中未画出)并由静止释放，当物块b的速度减为零时，物块a刚要开始滑动。物块b运动过程中不会碰到定滑轮，弹簧的形变始终在弹性限度内，弹簧的弹力F随物块b的位移x变化的关系如图乙所示。已知斜面与水平地面之间的夹角为θ=37∘，物块a的质量为ma=3kg，取重力加速度g=10m/s2,sin37∘=0.6,cs37∘=0.8。求：
(1)物块b的质量；
(2)物块c的质量；
(3)物块b在运动过程中速度的最大值。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】B
【详解】 α 射线带正电， β 射线带负电， γ 射线不带电，根据左手定则可知 a、b、c 三种射线分别是 α 射线、 γ 射线、 β 射线。
故选B。
2.【答案】C
【解析】C
【详解】A.前2s内，物块受合外力一直沿同一方向，物体一直加速运动，则 t=2s 时，物块的速度最大，选项A错误；
B.前2s内物块向正方向加速，后2s做减速运动，则 t=4s 时，物块的位移最大，选项B错误；
C. 0∼3s ，对物块根据动量定理可得
Ft=mv−0
由题图可知
Ft=1N⋅s
t=3s 时，物块的动能为
Ek=12mv2=0.5J
选项C正确；
D.由题图可知， 0∼2s 内，力对物块的冲量大小为 2N⋅s ，选项D错误。
故选C。
3.【答案】A
【解析】A
【详解】当温度为
T1=(273+7)K=280K
时，被封闭气体的体积为 V1=140cm3 ，当“温度计”测量的温度最高为
V2=(40×0.5)cm3+140cm3=160cm3
由盖—吕萨克定律可得
V1T1=V2T2
解得
T1=320K=47
故选A。
4.【答案】B
【解析】B
【详解】设漏斗壁与水平方向的夹角为 θ ，根据牛顿第二定律和匀速圆周运动规律可得
mgtanθ=man=mrω2=mv2r
化简整理可得
ω= gtanθr,v= grtanθ,an=gtanθ
由于 r1>r2 ，因此： ω1<ω2,v1>v2,a1=a2 ，由于不知道两个小球质量的关系，所以无法比较小球 a、b 所受合力的大小关系。
故选B。
5.【答案】C
【解析】C
【详解】设谷粒1、谷粒2从 O 点运动到 P 点的时间分别为 t1、t2 ，根据运动的合成和分解，对谷粒1有
xOP=v0t1
hOP=12gt12
对谷粒2有
xOP=516v0⋅cs37∘⋅t2
hOP=−5v016⋅sin37∘⋅t2+12gt22
由以上各式解得
t2=2v05g
故选C。
6.【答案】AC
【解析】AC
【详解】A.物体做曲线运动时，运动轨迹会向受力方向弯曲，因此电子受到的电场力方向偏向左侧，所以电子在 P 点受到的电场力方向由 B 指向A，说明 P 点电场强度的方向由A指向 B ，因此A点的电势一定高于 B 点的电势，故A正确；
B.由于不知道孤立点电荷的电性，因此无法判断点电荷所在位置，无法确定 A、B 两点电场强度的大小关系，故B错误；
CD.电子从 a 点运动到 b 点的过程中，电场力做负功，电子的速度减小，电势能增大，故C正确， D错误。
故选AC。
7.【答案】AD
【解析】AD
【详解】A.设该简谐横波的波长为 λ ，由题意可得
23λ=L
该简谐横波的波速为
v=λT
解得
v=3L2T
选项A正确；
B. t=T8 时，质点 b 还没有运动到波峰，质点 b 的加速度不是最大，选项B错误；
C.波速由传播波的介质决定，因此该同学加快振动频率，波速不变，选项C错误；
D. t=3T8 时，质点 b 的速度方向、加速度方向均竖直向下，选项D正确。
故选AD。
8.【答案】BD
【解析】BD
【详解】A.根据功能关系可知：摩擦力对工件做的功等于工件增加的机械能，故A错误；
B.根据牛顿第二定律可得
μmgcsθ−mgsinθ=ma
解得工件加速时的加速度大小为
a=1m/s2
故B正确；
C.设经过时间 t1 工件加速到与传送带共速，根据匀变速直线运动的规律可得
v0=at1 ， x1=12at12
解得
t1=2s ， x1=2m
设再经过时间 t2 工件运动到B点，则有
L−x1=v0t2
解得
t2=3s
所以 1min 内能运送的工件数为
n=tt1+t2=12
故C错误；
D.在工件加速的过程中，传送带运动的位移为
x2=v0t1=4m
工件和传送带之间因摩擦而生的热为
Q=μmgcsθx2−x1
1min 内因运送工件需要多消耗电能为
E=nQ+12mv02+mgLsinθ
联立解得
E=1296J
故D正确。
故选BD。
9.【答案】 欧姆表零刻度线 ×1 需要
【详解】(1)[1][2][3]欧姆调零时，应将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使电表指针对准欧姆表零刻度线；测量过程中，如果指针偏转角过大，说明电阻值较小，欧姆挡的倍率选择较大，故换倍率较小的挡位 ×1 挡，进行欧姆调零，然后重新测量；
(2)[4]黑箱内的电路由3个阻值均为 3Ω 的定值电阻构成，用多用电表测得1和2接线柱、1和3接线柱、2和3接线柱之间的电阻均为 2Ω ，说明1和2接线柱、1和3接线柱、2和3接线柱之间的电路结构相同，可知黑箱内电阻的连接方式如图所示．
【解析】详细解答和解析过程见答案
10.【答案】 B 1.98 1.82 2g P
【详解】(1)[1]实验过程中需要使用刻度尺测量重物下降的高度，因此本实验必须使用的器材还有刻度尺。
故选B。
(2)[2]从打点0到打点4的过程中，重物的重力势能减少量为
ΔEP=mgh04≈1.98J
[3]根据匀变速直线运动的规律可得，打点计时器打点4时的速度大小为
v=x352T=2.7m/s
所以重物动能的增加量为
ΔEk=12mv2≈1.82J
(3)[4]若重物下落过程中机械能守恒，则有
mgh=22mv2
化简整理可得
v2=2gh
因此作出 v2−h 图像，若图像是一条过原点的直线，且斜率为 2g ，也可以验证重物下落过程中机械能守恒。
(4)[5]设重物下落过程中受到的阻力为 f ，根据动能定理可得
mg−fh=12mv2
化简整理可得
v2=2g−fmh
因此 v2−h 图像的斜率
k=2g−fm
由于重物 P、Q 质量相同，结合题目图丙可知重物 Q 所受阻力较大，因此选重物 P 进行实验误差更小。
【解析】详细解答和解析过程见答案
11.【答案】(1) I=10A ；(2) F=2.8N
【详解】(1)根据法拉第电磁感应定律可得
E=ΔBSΔt
S=12L2
整个回路的总电阻为
R=4Lλ
根据欧姆定律可得回路中的感应电流为
I=ER
解得
I=10A
(2)设细绳的拉力大小为 F ，根据共点力的平衡条件可得
F=mg+F安
F安=BIL
由题目图乙可知 t=0.2s 时
B=0.2T
解得
F=2.8N
【解析】详细解答和解析过程见答案
12.【答案】(1) Ep=mgx022h ；(2) x= 33x0
【详解】(1) b 滑块离开桌面后做平抛运动，设滑块离开桌面瞬间的速度大小为 v0 ，根据平抛运动的规律可得
h=12gt2
x0=v0t
根据能量守恒定律可得
Ep=12×2mv02
解得
Ep=mgx022h
(2)将 a、b 滑块同时静止释放后， a,b 滑块和弹簧组成的系统动量守恒，设 a、b 滑块离开桌面瞬间的速度大小分别为 v1、v2 ，根据动量守恒定律可得
mv1=2mv2
根据能量守恒定律可得
Ep=12mv12+12×2mv22
b 的落地点距桌边的水平距离为
x=v2t
解得
x= 33x0
【解析】详细解答和解析过程见答案
13.【答案】(1) mb=1kg ；(2) mc=1.2kg ；(3) v=6 5555m/s
【详解】(1)对物块 b ，根据共点力的平衡条件可得
mbgsinθ=F弹
由题目中图乙可知
F弹=6N
解得
mb=1kg
(2)由题目中图乙可知，未挂物块 c 时，弹簧的弹力为
F弹=6N
弹簧的压缩量为
x1=6cm
根据胡克定律可得
F弹=kx1
解得
k=100N/m
当物块 a 刚要开始滑动时，设弹簧的形变量为 x2 ，根据共点力的平衡条件可得
kx2=magsinθ
物块 b 刚要滑动到速度减为零的过程中，根据能量守恒定律可得
mcgx1+x2+Ep1=mbgx1+x2sinθ+Ep2
又
Ep1=kx1+02x1=0.18J
Ep2=0+kx22x2=1.62J
联立解得
mc=1.2kg
(3)当物块 b 的加速度为零时，物块 b 的速度最大，设此时弹簧的伸长量为 x3 ，根据牛顿第二定律可得
mcg−mbgsinθ−kx3=0
解得
x3=6cm
由于
x1=x3
说明初始时弹簧的弹性势能与物块 b 速度最大时弹簧的弹性势能大小相等，对物块 b、c 组成的系统，从物块 b 开始运动到速度达到最大的过程中，根据动能定理可得
mcgx1+x3−mbgx1+x3sinθ=12mc+mbv2
联立解得
v=6 5555m/s
【解析】详细解答和解析过程见答案
1.1896年，法国物理学家贝克勒尔发现，铀和含铀的矿物能够发出看不见的射线。把放射源铀放入铅做成的容器中，会有射线从容器的小孔中射出，在射线经过的空间施加磁场，发现射线分裂成三束，如图所示。a、b、c三种射线分别是( )
A. α射线、β射线、γ射线B. α射线、γ射线、β射线
C. β射线、γ射线、α射线D. β射线、α射线、γ射线
2.光滑水平地面上有质量为1kg的物块。t=0时刻，一水平外力F作用在物块上，物块从静止开始运动，水平外力F随时间t变化的图像如图所示。下列说法正确的是( )
A. t=1s时，物块的速度最大
B. t=2s时，物块的位移最大
C. t=3s时，物块的动能为0.5J
D. 0∼2s内，力对物块的冲量大小为4N⋅s
3.在一个空的小容积易拉罐中插入一根两端开口、粗细均匀的透明玻璃管，接口用蜡密封，在玻璃管内有一段长度为4cm的水银柱，构成一个简易的“温度计”。如图所示，将“温度计”竖直放置，当温度为7℃时，罐外玻璃管的长度L为44cm，水银柱上端离管口的距离为40cm。已知当地大气压强恒定，易拉罐的容积为140cm3，玻璃管内部的横截面积为0.5cm2，罐内气体可视为理想气体，使用过程中水银不溢出．该“温度计”能测量的最高温度为( )
A. 47℃B. 52℃C. 55℃D. 60℃
4.把a、b两个质量不同的小球放在玻璃漏斗中，可以使小球在短时间内沿光滑的漏斗壁上某一水平面内做匀速圆周运动，如图所示。a、b两个小球做匀速圆周运动的角速度、线速度、向心加速度和所受合力的大小分别用ω1、v1、a1、F1和ω2、v2、a2、F2表示．下列关系式中正确的是( )
A. ω1>ω2B. v1>v2C. a1>a2D. F1=F2
5.如图甲所示，我国某些农村地区人们用手抛撒谷粒进行水稻播种。某次抛出的谷粒中有两颗的运动轨迹如图乙所示，其轨迹在同一竖直平面内，抛出点均为O，且轨迹交于P点，抛出时谷粒1的初速度大小为v1=v0，方向水平，谷粒2的初速度大小为v2=516v0，方向与水平方向之间的夹角为37°。忽略空气阻力，重力加速度为g，取sin37∘=0.6,cs37∘=0.8。谷粒2从O点运动到P点的时间为( )
A. v010gB. 3v010gC. 2v05gD. 3v05g
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
6.如图所示，实线为真空中孤立点电荷电场的一条电场线，A、B为电场线上的两个点，虚线为电子仅在电场力的作用下从a点运动到b点的运动轨迹，P为实线和虚线的交点。下列说法正确的是( )
A. A点的电势一定高于B点的电势
B. A点的电场强度一定大于B点的电场强度
C. 电子从a点运动到b点的过程中速度一定减小
D. 电子从a点运动到b点的过程中电势能一定减小
7.如图所示，某同学握住软绳的一端O点以周期T在竖直方向上做简谐运动，带动绳上的其他质点形成简谐波沿水平方向传播。a、b为绳上的质点，a、b的平衡位置的间距为L，水平、竖直方向的虚线均为等间距的平行线，此时a处于波谷。从图示时刻开始计时，下列判断正确的是( )
A. 该简谐横波的波速为3L2T
B. t=T8时，质点b的加速度最大
C. 该同学加快振动频率，波速将减小
D. t=3T8时，质点b的速度方向与加速度方向相同
8.如图所示，倾角为θ=30∘、长为L=8m的倾斜传送带以v0=2m/s的速率沿顺时针方向匀速转动。工作时，机器手臂将质量为m=2.0kg的工件无初速度放到A点，当该工件刚离开B点时，机器手臂将下一个工件放到A点，此后不断重复此过程．已知所有工件相同(均可视为质点)，工件与传送带间的动摩擦因数均为μ=2 35，重力加速度g取10m/s2。下列说法正确的是( )
A. 摩擦力对工件做的功大于工件增加的机械能
B. 工件加速时的加速度大小为1m/s2
C. 1min内能运送15个工件
D. 1min内因运送工件需要多消耗电能1296J
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
9.用多用电表测量一个定值电阻的阻值，测量步骤如下：
(1)请将测量步骤补充完整。
①调节指针定位螺丝，使多用电表指针指向电压和电流公共的零刻度线上；
②将选择开关旋转到“Ω”挡的“×10”位置；
③将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使电表指针对准________；
④将红、黑表笔分别与待测电阻两端接触，多用电表的指针位置如图甲所示，此时应选择______(选填“×1”或“×100”)挡重新测量，选挡后________(选填“需要”或“不需要”)进行欧姆调零，然后重新测量；
⑤测量完毕，将选择开关旋转到OFF位置．
(2)黑箱面板上有三个接线柱1、2和3，黑箱内只有一个由三个阻值均为3Ω的定值电阻构成的电路．用多用电表测得1和2接线柱、1和3接线柱、2和3接线柱之间的电阻均为2Ω，请在图乙的虚线框中画出电阻的连接方式。______
10.实验小组利用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。重力加速度g取9.8m/s2，据此回答下列问题：
(1)除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、交流电源(频率为50Hz)、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的器材是_______。(填正确答案前的字母标号)
A.秒表 B.刻度尺 C.天平(含砝码)
(2)实验小组让重物带动纸带从静止开始自由下落，按正确操作得到了一条完整的纸带，在纸带上选取连续打出的点1、2、3、4、5、6，测出点3、4、5到起始点0的距离，如图乙所示。已知重物的质量为m=0.5kg。从打点0到打点4的过程中，重物的重力势能减少量ΔEp=_______J，动能增加量ΔEk=________J，在误差范围内，若ΔEp等于ΔEk则可验证重物下降过程中机械能守恒。(计算结果均保留3位有效数字)
(3)在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点0的距离h，计算对应计数点的重物速度v，作出v2−h图像，若图像是一条过原点的直线，且斜率为_________(用g表示)，也可以验证重物下落过程中机械能守恒。
(4)实验小组选用两个质量相同、材料不同的重物P和Q分别进行实验，多次记录下落高度h和相应的速度大小v，作出的v2−h图像如图丙所示，对比图像分析可知选重物________(选填“P”或“Q”)进行实验误差更小。
四、计算题：本大题共3小题，共34分。
11.如图甲所示，一不可伸长的细绳上端固定，下端系在边长为L=0.4m粗细均匀的正方形金属线框上边框的中点。水平虚线MN过正方形中心，MN下方有方向垂直于金属线框所在平面(纸面)向里的匀强磁场，匀强磁场的磁感应强度B随时间t变化的图像如图乙所示。已知金属线框的质量为m=0.2kg，构成金属线框的导线单位长度的阻值为λ=5.0×10−3Ω/m，重力加速度g取10m/s2。求：
(1)0∼0.4s内，金属线框中感应电流的大小；
(2)t=0.2s时，细绳拉力的大小。
12.如图所示，a、b两滑块(均可视为质点)之间压缩一根轻弹簧，静置于光滑水平桌面上，滑块与弹簧不连接。将a固定住，静止释放b时，b被弹出落于距桌边水平距离为x0的水平地面上。已知a、b两滑块质量分别为m、2m，桌面到地面的高度为h，滑块离开桌面前弹簧已经恢复原长，弹簧形变在弹性限度内，重力加速度为g，不计空气阻力。求：
(1)释放b瞬间，弹簧弹性势能的大小；
(2)不固定a，将弹簧压缩到相同长度，将a、b同时静止释放，b的落地点距桌边的水平距离。
13.如图甲所示，下端带有挡板、光滑且足够长的斜面固定在水平地面上，物块a、b用轻弹簧连接，一不可伸长的轻绳跨过光滑定滑轮后一端与物块b连接，另一端连接轻质挂钩，滑轮左侧轻绳与斜面平行。开始时物块a、b静止，在挂钩上挂一物块c(图中未画出)并由静止释放，当物块b的速度减为零时，物块a刚要开始滑动。物块b运动过程中不会碰到定滑轮，弹簧的形变始终在弹性限度内，弹簧的弹力F随物块b的位移x变化的关系如图乙所示。已知斜面与水平地面之间的夹角为θ=37∘，物块a的质量为ma=3kg，取重力加速度g=10m/s2,sin37∘=0.6,cs37∘=0.8。求：
(1)物块b的质量；
(2)物块c的质量；
(3)物块b在运动过程中速度的最大值。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】B
【详解】 α 射线带正电， β 射线带负电， γ 射线不带电，根据左手定则可知 a、b、c 三种射线分别是 α 射线、 γ 射线、 β 射线。
故选B。
2.【答案】C
【解析】C
【详解】A.前2s内，物块受合外力一直沿同一方向，物体一直加速运动，则 t=2s 时，物块的速度最大，选项A错误；
B.前2s内物块向正方向加速，后2s做减速运动，则 t=4s 时，物块的位移最大，选项B错误；
C. 0∼3s ，对物块根据动量定理可得
Ft=mv−0
由题图可知
Ft=1N⋅s
t=3s 时，物块的动能为
Ek=12mv2=0.5J
选项C正确；
D.由题图可知， 0∼2s 内，力对物块的冲量大小为 2N⋅s ，选项D错误。
故选C。
3.【答案】A
【解析】A
【详解】当温度为
T1=(273+7)K=280K
时，被封闭气体的体积为 V1=140cm3 ，当“温度计”测量的温度最高为
V2=(40×0.5)cm3+140cm3=160cm3
由盖—吕萨克定律可得
V1T1=V2T2
解得
T1=320K=47
故选A。
4.【答案】B
【解析】B
【详解】设漏斗壁与水平方向的夹角为 θ ，根据牛顿第二定律和匀速圆周运动规律可得
mgtanθ=man=mrω2=mv2r
化简整理可得
ω= gtanθr,v= grtanθ,an=gtanθ
由于 r1>r2 ，因此： ω1<ω2,v1>v2,a1=a2 ，由于不知道两个小球质量的关系，所以无法比较小球 a、b 所受合力的大小关系。
故选B。
5.【答案】C
【解析】C
【详解】设谷粒1、谷粒2从 O 点运动到 P 点的时间分别为 t1、t2 ，根据运动的合成和分解，对谷粒1有
xOP=v0t1
hOP=12gt12
对谷粒2有
xOP=516v0⋅cs37∘⋅t2
hOP=−5v016⋅sin37∘⋅t2+12gt22
由以上各式解得
t2=2v05g
故选C。
6.【答案】AC
【解析】AC
【详解】A.物体做曲线运动时，运动轨迹会向受力方向弯曲，因此电子受到的电场力方向偏向左侧，所以电子在 P 点受到的电场力方向由 B 指向A，说明 P 点电场强度的方向由A指向 B ，因此A点的电势一定高于 B 点的电势，故A正确；
B.由于不知道孤立点电荷的电性，因此无法判断点电荷所在位置，无法确定 A、B 两点电场强度的大小关系，故B错误；
CD.电子从 a 点运动到 b 点的过程中，电场力做负功，电子的速度减小，电势能增大，故C正确， D错误。
故选AC。
7.【答案】AD
【解析】AD
【详解】A.设该简谐横波的波长为 λ ，由题意可得
23λ=L
该简谐横波的波速为
v=λT
解得
v=3L2T
选项A正确；
B. t=T8 时，质点 b 还没有运动到波峰，质点 b 的加速度不是最大，选项B错误；
C.波速由传播波的介质决定，因此该同学加快振动频率，波速不变，选项C错误；
D. t=3T8 时，质点 b 的速度方向、加速度方向均竖直向下，选项D正确。
故选AD。
8.【答案】BD
【解析】BD
【详解】A.根据功能关系可知：摩擦力对工件做的功等于工件增加的机械能，故A错误；
B.根据牛顿第二定律可得
μmgcsθ−mgsinθ=ma
解得工件加速时的加速度大小为
a=1m/s2
故B正确；
C.设经过时间 t1 工件加速到与传送带共速，根据匀变速直线运动的规律可得
v0=at1 ， x1=12at12
解得
t1=2s ， x1=2m
设再经过时间 t2 工件运动到B点，则有
L−x1=v0t2
解得
t2=3s
所以 1min 内能运送的工件数为
n=tt1+t2=12
故C错误；
D.在工件加速的过程中，传送带运动的位移为
x2=v0t1=4m
工件和传送带之间因摩擦而生的热为
Q=μmgcsθx2−x1
1min 内因运送工件需要多消耗电能为
E=nQ+12mv02+mgLsinθ
联立解得
E=1296J
故D正确。
故选BD。
9.【答案】 欧姆表零刻度线 ×1 需要
【详解】(1)[1][2][3]欧姆调零时，应将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使电表指针对准欧姆表零刻度线；测量过程中，如果指针偏转角过大，说明电阻值较小，欧姆挡的倍率选择较大，故换倍率较小的挡位 ×1 挡，进行欧姆调零，然后重新测量；
(2)[4]黑箱内的电路由3个阻值均为 3Ω 的定值电阻构成，用多用电表测得1和2接线柱、1和3接线柱、2和3接线柱之间的电阻均为 2Ω ，说明1和2接线柱、1和3接线柱、2和3接线柱之间的电路结构相同，可知黑箱内电阻的连接方式如图所示．
【解析】详细解答和解析过程见答案
10.【答案】 B 1.98 1.82 2g P
【详解】(1)[1]实验过程中需要使用刻度尺测量重物下降的高度，因此本实验必须使用的器材还有刻度尺。
故选B。
(2)[2]从打点0到打点4的过程中，重物的重力势能减少量为
ΔEP=mgh04≈1.98J
[3]根据匀变速直线运动的规律可得，打点计时器打点4时的速度大小为
v=x352T=2.7m/s
所以重物动能的增加量为
ΔEk=12mv2≈1.82J
(3)[4]若重物下落过程中机械能守恒，则有
mgh=22mv2
化简整理可得
v2=2gh
因此作出 v2−h 图像，若图像是一条过原点的直线，且斜率为 2g ，也可以验证重物下落过程中机械能守恒。
(4)[5]设重物下落过程中受到的阻力为 f ，根据动能定理可得
mg−fh=12mv2
化简整理可得
v2=2g−fmh
因此 v2−h 图像的斜率
k=2g−fm
由于重物 P、Q 质量相同，结合题目图丙可知重物 Q 所受阻力较大，因此选重物 P 进行实验误差更小。
【解析】详细解答和解析过程见答案
11.【答案】(1) I=10A ；(2) F=2.8N
【详解】(1)根据法拉第电磁感应定律可得
E=ΔBSΔt
S=12L2
整个回路的总电阻为
R=4Lλ
根据欧姆定律可得回路中的感应电流为
I=ER
解得
I=10A
(2)设细绳的拉力大小为 F ，根据共点力的平衡条件可得
F=mg+F安
F安=BIL
由题目图乙可知 t=0.2s 时
B=0.2T
解得
F=2.8N
【解析】详细解答和解析过程见答案
12.【答案】(1) Ep=mgx022h ；(2) x= 33x0
【详解】(1) b 滑块离开桌面后做平抛运动，设滑块离开桌面瞬间的速度大小为 v0 ，根据平抛运动的规律可得
h=12gt2
x0=v0t
根据能量守恒定律可得
Ep=12×2mv02
解得
Ep=mgx022h
(2)将 a、b 滑块同时静止释放后， a,b 滑块和弹簧组成的系统动量守恒，设 a、b 滑块离开桌面瞬间的速度大小分别为 v1、v2 ，根据动量守恒定律可得
mv1=2mv2
根据能量守恒定律可得
Ep=12mv12+12×2mv22
b 的落地点距桌边的水平距离为
x=v2t
解得
x= 33x0
【解析】详细解答和解析过程见答案
13.【答案】(1) mb=1kg ；(2) mc=1.2kg ；(3) v=6 5555m/s
【详解】(1)对物块 b ，根据共点力的平衡条件可得
mbgsinθ=F弹
由题目中图乙可知
F弹=6N
解得
mb=1kg
(2)由题目中图乙可知，未挂物块 c 时，弹簧的弹力为
F弹=6N
弹簧的压缩量为
x1=6cm
根据胡克定律可得
F弹=kx1
解得
k=100N/m
当物块 a 刚要开始滑动时，设弹簧的形变量为 x2 ，根据共点力的平衡条件可得
kx2=magsinθ
物块 b 刚要滑动到速度减为零的过程中，根据能量守恒定律可得
mcgx1+x2+Ep1=mbgx1+x2sinθ+Ep2
又
Ep1=kx1+02x1=0.18J
Ep2=0+kx22x2=1.62J
联立解得
mc=1.2kg
(3)当物块 b 的加速度为零时，物块 b 的速度最大，设此时弹簧的伸长量为 x3 ，根据牛顿第二定律可得
mcg−mbgsinθ−kx3=0
解得
x3=6cm
由于
x1=x3
说明初始时弹簧的弹性势能与物块 b 速度最大时弹簧的弹性势能大小相等，对物块 b、c 组成的系统，从物块 b 开始运动到速度达到最大的过程中，根据动能定理可得
mcgx1+x3−mbgx1+x3sinθ=12mc+mbv2
联立解得
v=6 5555m/s
【解析】详细解答和解析过程见答案
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