湖南省永州市第一中学2022-2023学年高三上学期第三次月考物理试题含答案.pdf

永州一中永州一中 2023 届高三物理第三次月考试卷届高三物理第三次月考试卷物理物理第第 I 卷（选择题共卷（选择题共 44 分）分）一一、单选题单选题（本题共本题共 7 小题小题，共共 28 分分。每小题给出的四个选项中每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确只有一个选项正确，每每题题4 分）分）1.A、B 两辆列车在能见度很低的雾天里在同一轨道上同向行驶，A 车在前，速度A10m/sv，B 车在后，速度B30m/sv，当 B 车发现 A 车时就立刻刹车。已知 B 车在进行刹车测试时发现，若车以 30m/s 的速度行驶时，刹车后至少要前进 1800m 才能停下，假设 B 车刹车过程中加速度恒定。为保证两辆列车不相撞，则能见度至少要达到（）A.800mB.1000mC.1200mD.1600m2.如图所示，一辆装满石块的货车在水平道路上运动，货箱中质量为 m 的石块 B 受到周围石块对它的作用力为 F，重力加速度大小为 g，下列说法正确的是（）A.货车匀速运动时，F=0B.石块 B 随货车转弯时，F=mgC.货车运动的速度越大，F 就越大D.货车的加速度越大，F 与水平方向的夹角越小3.2022 年 10 月 12 日，天宫课堂第三课在中国空间站开讲，在空间站微重力环境下，展示毛细效应实验最细吸管开启“倍速模式”，水球“变懒”、扳手“掉头”等实验。随着我国登月计划的实施，我国宇航员登上月球将不是梦想：假如我国宇航员登上月球并在月球表面附近以初速度0v竖直向上抛出一个小球，经时间 t 后回到出发点。已知月球的半径为 R，引力常量为 G，则下列说法正确的是（）A.月球的质量为202v RGtB.月球表面的重力加速度为0vtC.宇航员在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的绕行周期为0RtvD.宇航员在月球表面获得0v Rt的速度就可能离开月球表面围绕月球做圆周运动4.如图所示，甲为一长度为 L 的均匀链条，总质量为2m，一半放在水平桌面上，一半竖直下垂。乙为两个质量均为 m 的小球，一个放在水平桌面上，一个竖直下垂，中间用不计质量、长度为 L 的细绳相连，水平部分和竖直部分长度相等，小球可以视为质点。现给甲、乙一个小扰动，使得甲、乙都刚好离开水平桌面。取水平桌面所在的平面为零势能面，重力加速度大小为 g，这个过程中，下列说法正确的是（）A.甲的重力势能减少了34mgLB.乙的重力势能减少了 mgLC.甲受到的重力做的功小于乙受到的重力做的功D.甲、乙重力势能的减少量相等5.浅层水波可视作简谐横波，如图 2 所示 A、B 两点为沿波源向外的一条直线上相距0.15md 的两点，已知波源的振动周期为0.2s，A 点在振动的最高点，B 点在平衡位置。则下列选项判断正确的是（）A.水波的波长最大为0.2mB.若 B 点向上振动，则水波传播的最大速度为3m/sC.若 B 点向下振动，则水波传播的最小速度为1m/sD.质点 B 刚振动时，速度向右6.如图所示为回旋加速器示意图，利用回旋加速器对21H 粒子进行加速，此时 D 形盒中的磁场的磁感应强度大小为 B，D 形盒缝隙间电场变化周期为 T，加速电压为 U。忽略相对论效应和粒子在 D 形盒缝隙间的运动时间，下列说法正确的是（）A.保持 B、U 和 T 不变，该回旋加速器可以加速质子B.只增大加速电压 U，21H 粒子获得的最大动能增大C.只增大加速电压 U，21H 粒子在回旋加速器中运动的时间变短D.回旋加速器只能加速带正电的粒子，不能加速带负电的粒子7.如图所示，有两个相互垂直且等高的水平传送带 M 和 N，传送带 M、N 做匀速直线运动的速度大小分别为 0.6m/s、0.8m/s，方向均已在图中标出，一小煤块（视为质点）离开传送带 M 前已经与传送带 M 的速度相同，并平稳地传送到传送带 N 上。小煤块的质量为 1kg，与传送带 N 的动摩擦因数为 0.2，取重力加速度大小210m/sg，传送带 N 的宽度足够大。下列说法正确的是（）A.小煤块传送到传送带 N 前的瞬间，相对传送带 N 的速度大小为 1.4m/sB.小煤块传送到传送带 N 上后，经 1s 与传送带 N 保持相对静止C.小煤块在传送带 N 上滑动的划痕是直线，其长度为 0.25mD.小煤块在传送带 N 上滑动的过程中，因摩擦产生的热量为 1J二、多项选择题（本题共二、多项选择题（本题共 4 小题，共小题，共 4 分。每小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全分。每小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得部选对的得 4 分，选对但不全的得分，选对但不全的得 2 分，有选错的得分，有选错的得 0 分分。）8.如图为自行车气嘴灯及其结构图，弹簧一端固定在 A 端，另一端栓接重物，当车轮高速旋转时，重物由于离心运动拉伸弹簧后才使触点 M、N 接触，从而接通电路，LED 灯就会发光。下列说法正确的是（）A.安装时 A 端比 B 端更靠近气嘴B.转速达到一定值后 LED 灯才会发光C.增大重物质量可使 LED 灯在较低转速下也能发光D.匀速行驶时，若 LED 灯转到最低点时能发光，则在最高点时也一定能发光9.“跳一跳”小游戏需要操作者控制棋子离开平台时的速度，使其能跳到旁边平台上，如图所示的抛物线为棋子在某次跳跃过程中的运动轨迹，其最高点离平台的高度为 h，水平速度为 v。若质量为 m 的棋子在运动过程中可视为质点，只受重力作用，重力加速度为 g，则（）A.棋子从最高点落到平台上所需时间2htgB.若棋子在最高点的速度 v 变大，则其落到平台上的时间变长C.棋子从最高点落到平台的过程中，速度变化量为2 ghD.棋子落到后一个平台上时的动能2k12Emvmgh10.如图所示，A 和 B 两物体通过一轻弹簧固定连接，两物体质量均为 1kg，开始时，系统静止，重力加速度 g 取210m/s，弹簧的劲度系数为 500N/m，在外力 F=25N 的恒定拉力作用下，B 物体向上运动，直到 A物体即将离地时，在该过程中，下列说法正确的是（）A.B 物体做加速度逐渐增大的加速运动B.弹簧的弹力对 B 物体做功为 0C.B 物体重力势能增加了 0.2JD.B 物体的末速度为30m/s511.如图甲，两水平金属板间距为 d，板间电场强度的变化规律如图乙所示t0 时刻，质量为 m 的带电微粒以初速度 v0沿中线射入两板间，03T时间内微粒匀速运动，T 时刻微粒恰好经金属板边缘飞出微粒运动过程中未与金属板接触，重力加速度的大小为 g，关于微粒在 0T 时间内运动的描述，正确的是()A.末速度大小为2v0B.末速度沿水平方向C.重力势能减少了12mgdD.克服电场力做功为 mgd第第卷（非选择题共卷（非选择题共 56 分）分）三、实验题（本题共三、实验题（本题共 2 小题，每空小题，每空 2 分，共分，共 16 分。将答案填在答题卡的指定位置）分。将答案填在答题卡的指定位置）12.一根细长均匀、内芯为绝缘材料的金属管线样品，横截面外缘为正方形，如图甲所示，此金属管线样品长约 30cm、电阻约 10，已知这种金属的电阻率为，因管芯绝缘材料截面形状不规则，无法直接测量其横截面积。请你设计一个测量管芯横截面积 S 的电学实验方案，现有如下器材可选：A.毫米刻度尺B.螺旋测微器C.电流表 A（量程 0400mA，内阻约为 1.0）D.电压表 V（量程 03V，内阻约为 6k）E.滑动变阻器2R（5，允许通过的最大电流为 2A）F.蓄电池 E（电动势为 6V，内阻约为 0.05）G.开关一个、带夹子的导线若干（1）若某次用螺旋测微器测得样品截而外缘正方形边长如图乙所示，则其值为_mm。（2）要求尽可能测出多组数据，你认为在图丙、丁、戊、己中选择哪个电路图_。（3）若样品截面外缘正方形边长为 a、样品长为 L、电流表示数为 I、电压表示数为 U，则计算内芯横截面积的表达式为 S=_。（用相关物理量符号表示）13.2022 年 6 月 5 日 10 时 44 分，神舟十四号飞船搭载航天员陈冬、刘洋和蔡旭哲，成功发射，并与空间站核心舱顺利对接。神舟十四号飞行乘组将首次利用位于问天实验舱的气闸舱实施两到三次出舱活动，并将继续开展天宫课堂。假设刘洋想用如图所示装置验证碰撞中的动量守恒，粗糙导轨水平放置，挡光板宽度为 9.0mm，两滑块 A、B 被弹簧（图中未画出）弹开后，左侧 A 滑块通过左侧的光电计时器，记录时间为0.040s，右侧 B 滑块通过右侧的光电计时器，记录时间为 0.060s，A、B 质量未知。质量的测量是通过舱壁上打开的一个支架形状的质量测量仪完成的。由牛顿第二定律Fma可知，如果给物体施加一个已知的力，并测得物体在这个力作用下的加速度，就可以求出物体的质量。这就是动力学测量质量的方法。（1）如图，假如航天员在 A、B 两滑块中间夹了一个质量不计的压力传感器，现让舱壁支架给 B 滑块一个恒力 F，此时压力传感器示数为1N。将 A、B 对换位置，给 A 施加相同的恒力 F，压力传感器示数为2N。据此可知 A、B 两滑块的质量之比:ABmm _。（用1N、2N表示）（2）在计算机设定的恒力 F 作用下，物体由静止开始运动，用测量装置能够测量出支架作用距离 x 和时间t，从而计算出加速度 a=_（用 x、t 表示）。（3）若测出左侧 A 滑块质量为 100g，A 滑块1 1m v的大小为_kgm/s，右侧 B 滑块质量为 150g，两滑块质量与速度的乘积的矢量和1 122mvm v_kgm/s。（4）对于在天宫二号完成这个实验，下列说法正确的是_。A可以用天平测出 A、B 物块的质量B因导轨粗糙，验证碰撞中的动量守恒，先要平衡摩擦力C这个实验可以估算出弹簧的弹性势能221 1221122pEmvm vD两滑块的质量与速度乘积的矢量和1 122mvm v式中的1v、2v都是速度的大小四四、解答题解答题（本题共本题共 3 小题小题，共共 40 分分。解答应写出必要的文字说明解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）14.如图所示，装置的左边是足够长的光滑水平台面，一轻质弹簧左端固定，右端连接着质量=3kgM的小物块 A。装置的中间是水平传送带，它与左右两边的台面等高，并能平滑对接。传送带始终以v=3m/s的速度逆时针转动。装置的右边是一段光滑的水平台面连接的光滑曲面，质量1kgm 的小物块 B 从其上距水平台面1.0mh 处由静止释放。已知物块 B 与传送带之间的摩擦因数0.3，传送带的长度2mL。设物块 A、B 之间发生的是对心弹性碰撞，第一次碰撞前物块 A 静止且处于平衡状态，取210m/sg。（1）求物块 B 与物块 A 第一次碰撞前的速度大小；（2）通过计算说明物块 B 与物块 A 第一次碰撞后能否运动到右边曲面上。15.两金属板 MN 平行放置，金属板右侧的矩形区域 abcd 内存在垂直纸面向里的匀强磁场，P、Q 分别为ad 边和 bc 边的中点，ab=3L，ad=2L，金属板与矩形区域的轴线 PQ 垂直，如图所示。质量为 m、电荷量为q 的粒子在 M 板附近自由释放，经两板间电压加速后，穿过 N 板上的小孔，以速度 v 沿轴线 PQ 进入磁场区域，并由 b 点离开磁场。不计粒子重力，求：(1)加速电压 U 的大小；(2)矩形磁场中磁感应强度的大小；(3)若在矩形磁场右侧，分布着另一个一条边平行于 ab 边的矩形磁场区域 efgh（未画出），粒子经过 efgh 偏转后恰好回到出发位置，求矩形磁场 efgh 的最大磁感应强度及对应的面积。（cos37=0.8，sin37=0.6）16.如图所示，一长为 L=3.75m 的绝缘长木板 B 静止于水平地面上，木板的右侧靠着一个带有14光滑绝缘的圆弧槽 C，C 左侧与长木板 B 等高，C 与 B 不粘连，在距离木板 B 的左端 0.75m 处到木板的右端存在宽度为 d=3m、方向竖直向上的匀强电场区域，电场强度 E=150N/C。一带电量 q=0.2C 的物块 A 放在长木板的最左端，物块在 F=8N 的水平向右恒力作用下从静止开始运动，在物块刚离开电场右边界时撤去外力 F，物块滑上14圆弧，A 物块刚好滑到 C 的顶端。若 A 与 B 之间的动摩擦因数为10.2，B 与地面之间的动摩擦因数20.1，不计 C 与地面间的摩擦力，A 和 B 的质量为AB1kgmm，C 的质量为C2kgm，重力加速度210m/sg，若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物块 A 可看作质点，求：（1）物块刚进入电场区域时的速度大小；（2）物块刚离开电场时，C 的速度大小；（3）14光滑绝缘的圆弧槽 C 的半径 R 为多大？永州一中永州一中 2023 届高三物理第三次月考试卷届高三物理第三次月考试卷物理物理第第 I 卷（选择题共卷（选择题共 44 分）分）一一、单选题单选题（本题共本题共 7 小题小题，共共 28 分分。每小题给出的四个选项中每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确只有一个选项正确，每每题题4 分）分）1.A、B 两辆列车在能见度很低的雾天里在同一轨道上同向行驶，A 车在前，速度A10m/sv，B 车在后，速度B30m/sv，当 B 车发现 A 车时就立刻刹车。已知 B 车在进行刹车测试时发现，若车以 30m/s 的速度行驶时，刹车后至少要前进 1800m 才能停下，假设 B 车刹车过程中加速度恒定。为保证两辆列车不相撞，则能见度至少要达到（）A.800mB.1000mC.1200mD.1600m【答案】A【解析】【详解】对 B 车，由运动学公式有2002vax解得20.25m/sa 作出 A、B 两车运动过程中的速度时间图像如图所示图中图线的交点的横坐标即为两车速度相等的时刻，有AB80svvta当两车速度相等时相距最近，此时两车不相撞，则以后不会相撞，由vt图像与坐标轴围成的面积表示位移可知，图像中阴影三角形的面积为能见度的最小值，即min130 1080m800m2x故选 A。2.如图所示，一辆装满石块的货车在水平道路上运动，货箱中质量为 m 的石块 B 受到周围石块对它的作用力为 F，重力加速度大小为 g，下列说法正确的是（）A.货车匀速运动时，F=0B.石块 B 随货车转弯时，F=mgC.货车运动的速度越大，F 就越大D.货车的加速度越大，F 与水平方向的夹角越小【答案】D【解析】【详解】A货车匀速运动时，有平衡条件有 F=mg，A 错误；C由上述分析可知，当车做匀速直线运动时，始终与重力大小相等，与速度大小无关，C 错误；B石块 B 随货车在水平道路上转弯时，由作用力 F 与重力的合力提供圆周运动的向心力，有222vFmgmr可知作用力 F 大小大于重力，其大小由转弯速度与圆周运动的半径决定，B 错误；D货车做加速运动时，令作用力与水平方向夹角为，则有matan=mg可知，货车的加速度越大，F 与水平方向的夹角越小，D 正确。故选 D。3.2022 年 10 月 12 日，天宫课堂第三课在中国空间站开讲，在空间站微重力环境下，展示毛细效应实验最细吸管开启“倍速模式”，水球“变懒”、扳手“掉头”等实验。随着我国登月计划的实施，我国宇航员登上月球将不是梦想：假如我国宇航员登上月球并在月球表面附近以初速度0v竖直向上抛出一个小球，经时间 t 后回到出发点。已知月球的半径为 R，引力常量为 G，则下列说法正确的是（）A.月球的质量为202v RGtB.月球表面的重力加速度为0vtC.宇航员在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的绕行周期为0RtvD.宇航员在月球表面获得0v Rt的速度就可能离开月球表面围绕月球做圆周运动【答案】A【解析】【详解】AB设月球表面重力加速度为 g012vgt02vgt在月球表面处可认为物体受重力大小等于受到的万有引力2MmGmgR联立得202v RMGtA 正确，B 错误；C根据牛顿第二定律得222()MmGmRRT联立得022RtTvC 错误；D离开月球表面围绕月球做圆周运动的最小发射速度为月球的第一宇宙速度02v RvgRtD 错误。故选 A。4.如图所示，甲为一长度为 L 的均匀链条，总质量为2m，一半放在水平桌面上，一半竖直下垂。乙为两个质量均为 m 的小球，一个放在水平桌面上，一个竖直下垂，中间用不计质量、长度为 L 的细绳相连，水平部分和竖直部分长度相等，小球可以视为质点。现给甲、乙一个小扰动，使得甲、乙都刚好离开水平桌面。取水平桌面所在的平面为零势能面，重力加速度大小为 g，这个过程中，下列说法正确的是（）A.甲的重力势能减少了34mgLB.乙的重力势能减少了 mgLC.甲受到的重力做的功小于乙受到的重力做的功D.甲、乙重力势能的减少量相等【答案】A【解析】【分析】【详解】A甲的重力势能变化量为32244PALLEmgmgmgL 所以甲的重力势能减少了34mgL，则 A 正确；B乙的重力势能变化量为122PBLEmgLmgmgL 所以乙的重力势能减少了12mgL，则 B 错误；C甲受到的重力做的功大于乙受到的重力做的功，所以 C 错误；D甲、乙重力势能的减少量不相等，所以 D 错误；故选 A。5.浅层水波可视作简谐横波，如图 2 所示 A、B 两点为沿波源向外的一条直线上相距0.15md 的两点，已知波源的振动周期为0.2s，A 点在振动的最高点，B 点在平衡位置。则下列选项判断正确的是（）A.水波的波长最大为0.2mB.若 B 点向上振动，则水波传播的最大速度为3m/sC.若 B 点向下振动，则水波传播的最小速度为1m/sD.质点 B 刚振动时，速度向右【答案】B【解析】【详解】A由题意可知，A 点在振动的最高点，B 点在平衡位置，则211,2,3.4dnn整理得41,2,3.21dnn当 n=1 时，波长最大，为0.6mA 错误；BB 点在平衡位置向上振动。当水波传播方向由 A 向 B 时，有0,1,2,3.4dnn得40,1,2,3.41dnn最大波长为 0.6m，最大波速为3m/svT当水波传播方向由 B 向 A 时，有30,1,2,3.4dnn得40,1,2,3.43dnn同理，最大波速为1m/sv 则 B 点向上振动，则水波传播的最大速度为3m/s，B 正确；C波长与波速可以无限趋近零，故 C 错误；D质点 B 刚振动时，速度方向与 AB 直线垂直，D 错误。故选 B。6.如图所示为回旋加速器示意图，利用回旋加速器对21H 粒子进行加速，此时 D 形盒中的磁场的磁感应强度大小为 B，D 形盒缝隙间电场变化周期为 T，加速电压为 U。忽略相对论效应和粒子在 D 形盒缝隙间的运动时间，下列说法正确的是（）A.保持 B、U 和 T 不变，该回旋加速器可以加速质子B.只增大加速电压 U，21H 粒子获得的最大动能增大C.只增大加速电压 U，21H 粒子在回旋加速器中运动的时间变短D.回旋加速器只能加速带正电的粒子，不能加速带负电的粒子【答案】C【解析】【分析】【详解】AD 形盒缝隙间电场变化周期与21H 粒子在磁场中做圆周运动的周期相等，为T2 mqB而质子与21H 粒子的比荷不相等，所以为了加速器可以加速质子，应对加速器进行参数调节，改变 B 和 T，A 错误；B设 D 形盒半径为 r，则21H 粒子离开回旋加速器的最大速度vmaxqBrm所以只增大加速电压 U，21H 粒子获得的最大动能不会增大，B 错误；C粒子在回旋加速器回旋一周，增加的动能为 2qU，在回旋加速器中运动时间由回旋次数决定，设回旋次数为 n，则由2max122nqUmv可得n224qB rmU所以粒子运动总时间tnT224qB rmU2 mqB22BrU故只增大加速电压 U，21H 粒子在回旋加速器中回旋的次数会变少，即运动的时间会变短，C 正确；D回旋加速度既能加速带正电的粒子，也能加速带负电的粒子，D 错误。故选 C。7.如图所示，有两个相互垂直且等高的水平传送带 M 和 N，传送带 M、N 做匀速直线运动的速度大小分别为 0.6m/s、0.8m/s，方向均已在图中标出，一小煤块（视为质点）离开传送带 M 前已经与传送带 M 的速度相同，并平稳地传送到传送带 N 上。小煤块的质量为 1kg，与传送带 N 的动摩擦因数为 0.2，取重力加速度大小210m/sg，传送带 N 的宽度足够大。下列说法正确的是（）A.小煤块传送到传送带 N 前的瞬间，相对传送带 N 的速度大小为 1.4m/sB.小煤块传送到传送带 N 上后，经 1s 与传送带 N 保持相对静止C.小煤块在传送带 N 上滑动的划痕是直线，其长度为 0.25mD.小煤块在传送带 N 上滑动的过程中，因摩擦产生的热量为 1J【答案】C【解析】【详解】A小煤块传送到传送带 N 前的瞬间，相对传送带 N 的速度大小2222120.60.8 m/s=1.0m/svvv选项 A 错误；B小煤块在传送带 N 上滑动的过程中，其所受滑动摩擦力大小2Nfmg方向如图所示。小煤块相对传送带 N 做匀减速直线运动，其加速度大小22m/sfam从小煤块滑上传送带 N 到小煤块与传送带 N 保持相对静止的时间0.5svta选项 B 错误；C设小煤块在传送带 N 上滑动的划痕的长度为 x，根据匀变速直线运动的规律有22vax解得0.25mx 选项 C 正确：D小煤块在传送带 N 上滑动的过程中，因摩擦产生的热量0.5JQmgx选项 D 错误。故选 C。二、多项选择题（本题共二、多项选择题（本题共 4 小题，共小题，共 4 分。每小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全分。每小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得部选对的得 4 分，选对但不全的得分，选对但不全的得 2 分，有选错的得分，有选错的得 0 分分。）8.如图为自行车气嘴灯及其结构图，弹簧一端固定在 A 端，另一端栓接重物，当车轮高速旋转时，重物由于离心运动拉伸弹簧后才使触点 M、N 接触，从而接通电路，LED 灯就会发光。下列说法正确的是（）A.安装时 A 端比 B 端更靠近气嘴B.转速达到一定值后 LED 灯才会发光C.增大重物质量可使 LED 灯在较低转速下也能发光D.匀速行驶时，若 LED 灯转到最低点时能发光，则在最高点时也一定能发光【答案】BC【解析】【分析】【详解】A要使重物做离心运动，M、N 接触，则 A 端应靠近圆心，因此安装时 A 端比 B 端更远离气嘴，A 错误；B转速越大，所需向心力越大，弹簧拉伸的越长，M、N 接触时灯就会发光，B 正确；C灯在最低点时2-Fmgmr弹解得=Fgmrr弹因此增大重物质量可使 LED 灯在较低转速下也能发光，C 正确；D灯在最低点时2-mvFmgr1灯在最高点时22+mvFmgr匀速行驶时，在最低点时弹簧对重物的弹力大于在最高点时对重物的弹力，因此匀速行驶时，若 LED 灯转到最低点时能发光，则在最高点时不一定能发光，D 错误；故选 BC。9.“跳一跳”小游戏需要操作者控制棋子离开平台时的速度，使其能跳到旁边平台上，如图所示的抛物线为棋子在某次跳跃过程中的运动轨迹，其最高点离平台的高度为 h，水平速度为 v。若质量为 m 的棋子在运动过程中可视为质点，只受重力作用，重力加速度为 g，则（）A.棋子从最高点落到平台上所需时间2htgB.若棋子在最高点的速度 v 变大，则其落到平台上的时间变长C.棋子从最高点落到平台的过程中，速度变化量为2 ghD.棋子落到后一个平台上时的动能2k12Emvmgh【答案】AD【解析】【详解】A由棋子只受重力作用，所以棋子从最高点落到平台上做平抛运动，由212hgt知从最高点落到平台的时间为2htg，故 A 正确；B由棋子从最高点落到平台上做平抛运动，而平抛运动的物体在空中运动的时间取决于高度，与水平方向的速度无关，故 B 错误；C棋子从最高点落到平台的过程中，速度的变化量为22hvgtgghg 故 C 错误；D棋子从最高点落到平台上，由动能定理可得2k12mghEmv得2k12Emvmgh故 D 正确。故选 AD。10.如图所示，A 和 B 两物体通过一轻弹簧固定连接，两物体质量均为 1kg，开始时，系统静止，重力加速度 g 取210m/s，弹簧的劲度系数为 500N/m，在外力 F=25N 的恒定拉力作用下，B 物体向上运动，直到 A物体即将离地时，在该过程中，下列说法正确的是（）A.B 物体做加速度逐渐增大的加速运动B.弹簧的弹力对 B 物体做功为 0C.B 物体重力势能增加了 0.2JD.B 物体的末速度为30m/s5【答案】BD【解析】【详解】A开始时，弹簧处于压缩状态，对物体 B 受力分析，根据牛顿第二定律有xFFmgmaxF逐渐减小，加速度a逐渐减小，由于加速度与速度同向，故 B 物体做加速度逐渐减小的加速运动；当弹簧处于拉伸状态时，对物体 B 受力分析，根据牛顿第二定律有xFFmgma由于 A 物体即将离地时，此时弹簧弹力恰好等 A 物体的重力，显然 F 一直大于弹簧弹力与 B 重力之和，所以随着xF逐渐增大，加速度a逐渐减小，且加速度与速度方向同向，故 B 物体在该过程中做加速度逐渐减小的加速运动，故 A 错误；BC开始时，弹簧的压缩量为B1m gkxA 物体离地时，弹簧的伸长量为2Am gkx解得120.02mxx弹簧的弹性势能不变，弹力做功为 0，B 物体重力势能的增加量为pB120.4JEm g xx故 B 正确、C 错误；D对 B 用动能定理212B12B12F xxm g xxm v解得30m/s5v 故 D 正确。故选 BD。11.如图甲，两水平金属板间距为 d，板间电场强度的变化规律如图乙所示t0 时刻，质量为 m 的带电微粒以初速度 v0沿中线射入两板间，03T时间内微粒匀速运动，T 时刻微粒恰好经金属板边缘飞出微粒运动过程中未与金属板接触，重力加速度的大小为 g，关于微粒在 0T 时间内运动的描述，正确的是()A.末速度大小为2v0B.末速度沿水平方向C.重力势能减少了12mgdD.克服电场力做功为 mgd【答案】BC【解析】【详解】AB03T时间内微粒匀速运动，则有：qE0=mg，3T23T内，微粒做平抛运动，下降的位移211()23xgT，23TT 时间内，微粒的加速度02qEmgagm，方向竖直向上，微粒在竖直方向上做匀减速运动，T 时刻竖直分速度为零，所以末速度的方向沿水平方向，大小为 v0故 A 错误，B 正确C0T时间内微粒在竖直方向上向下运动，位移大小为12d，则重力势能的减小量为12mgd，故 C 正确D在3T23T内和23TT 时间内竖直方向上的加速度大小相等，方向相反，则3T23T内和23TT 时间内位移的大小相等均为14d，所以整个过程中克服电场力做功为001112422E qdqE dmgd，故 D 错误第第卷（非选择题共卷（非选择题共 56 分）分）三、实验题（本题共三、实验题（本题共 2 小题，每空小题，每空 2 分，共分，共 16 分。将答案填在答题卡的指定位置）分。将答案填在答题卡的指定位置）12.一根细长均匀、内芯为绝缘材料的金属管线样品，横截面外缘为正方形，如图甲所示，此金属管线样品长约 30cm、电阻约 10，已知这种金属的电阻率为，因管芯绝缘材料截面形状不规则，无法直接测量其横截面积。请你设计一个测量管芯横截面积 S 的电学实验方案，现有如下器材可选：A.毫米刻度尺B.螺旋测微器C.电流表 A（量程 0400mA，内阻约为 1.0）D.电压表 V（量程 03V，内阻约为 6k）E.滑动变阻器2R（5，允许通过的最大电流为 2A）F.蓄电池 E（电动势为 6V，内阻约为 0.05）G.开关一个、带夹子的导线若干（1）若某次用螺旋测微器测得样品截而外缘正方形边长如图乙所示，则其值为_mm。（2）要求尽可能测出多组数据，你认为在图丙、丁、戊、己中选择哪个电路图_。（3）若样品截面外缘正方形边长为 a、样品长为 L、电流表示数为 I、电压表示数为 U，则计算内芯横截面积的表达式为 S=_。（用相关物理量符号表示）【答案】.0.730.丙.2ILaU【解析】【详解】（1）1由图乙所示螺旋测微器可知，螺旋测微器的读数为0.5mm0.01mm 23.00.730mm（2）2由于电压表内阻远大于金属管线的电阻，电流表应采用外接法；为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压式接法，故选择丙电路图。（3）3根据欧姆定律有URI根据电阻定律有0LRS故截面积为0ILSU故金属管线内芯截面积的表达式为2ILSaU13.2022 年 6 月 5 日 10 时 44 分，神舟十四号飞船搭载航天员陈冬、刘洋和蔡旭哲，成功发射，并与空间站核心舱顺利对接。神舟十四号飞行乘组将首次利用位于问天实验舱的气闸舱实施两到三次出舱活动，并将继续开展天宫课堂。假设刘洋想用如图所示装置验证碰撞中的动量守恒，粗糙导轨水平放置，挡光板宽度为 9.0mm，两滑块 A、B 被弹簧（图中未画出）弹开后，左侧 A 滑块通过左侧的光电计时器，记录时间为0.040s，右侧 B 滑块通过右侧的光电计时器，记录时间为 0.060s，A、B 质量未知。质量的测量是通过舱壁上打开的一个支架形状的质量测量仪完成的。由牛顿第二定律Fma可知，如果给物体施加一个已知的力，并测得物体在这个力作用下的加速度，就可以求出物体的质量。这就是动力学测量质量的方法。（1）如图，假如航天员在 A、B 两滑块中间夹了一个质量不计的压力传感器，现让舱壁支架给 B 滑块一个恒力 F，此时压力传感器示数为1N。将 A、B 对换位置，给 A 施加相同的恒力 F，压力传感器示数为2N。据此可知 A、B 两滑块的质量之比:ABmm _。（用1N、2N表示）（2）在计算机设定的恒力 F 作用下，物体由静止开始运动，用测量装置能够测量出支架作用距离 x 和时间t，从而计算出加速度 a=_（用 x、t 表示）。（3）若测出左侧 A 滑块质量为 100g，A 滑块1 1m v的大小为_kgm/s，右侧 B 滑块质量为 150g，两滑块质量与速度的乘积的矢量和1 122mvm v_kgm/s。（4）对于在天宫二号完成这个实验，下列说法正确的是_。A可以用天平测出 A、B 物块的质量B因导轨粗糙，验证碰撞中的动量守恒，先要平衡摩擦力C这个实验可以估算出弹簧的弹性势能221 1221122pEmvm vD两滑块的质量与速度乘积的矢量和1 122mvm v式中的1v、2v都是速度的大小【答案】.12NN.22xt.0.0225.0.C【解析】【详解】（1）1现让舱壁支架给 B 滑块一个恒力 F，此时压力传感器示数为1N，满足()ABFmma1ANm a将 A、B 对换位置，给 A 施加相同的恒力 F，压力传感器示数为2N，满足()ABFmma2BNm a据此可知 A、B 两滑块的质量之比12:ABmNNm:（2）2在计算机设定的恒力 F 作用下，物体由静止开始运动，用测量装置能够测量出支架作用距离 x 和时间 t，则212xat从而计算出加速度22xat（3）3规定向左为正方向，左侧 A 滑块的速度为319 10m/s0.225m/s0.04v则 A 滑块1 1m v的大小为1 10.1kg 0.225m/s0.0225kg m/smv 4规定向左为正方向，右侧 B 滑块的速度为329 10m/s0.15m/s0.06v 则 B 滑块22m v的大小为220.150kg(0.15)m/s0.0225kg m/sm v 因为1 1m v和22m v等大、反向，则两滑块质量与速度的乘积的矢量和1 1220mvm v（4）5A天空二号中所有以重力为工作原理的都不能工作，所有不可以用天平测出物块的质量，故 A 错误；B导轨虽然粗糙，因无正压力，没有摩擦力，所以不需要平衡，故 B 错误；C这个实验可以估算出弹簧的弹性势能221 1221122pEmvm v，故 C 正确；D两滑块的质量与速度乘积的矢量和1 122mvm v式中的1v、2v都是速度，故 D 错误。故选 C。四四、解答题解答题（本题共本题共 3 小题小题，共共 40 分分。解答应写出必要的文字说明解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）14.如图所示，装置的左边是足够长的光滑水平台面，一轻质弹簧左端固定，右端连接着质量=3kgM的小物块 A。装置的中间是水平传送带，它与左右两边的台面等高，并能平滑对接。传送带始终以v=3m/s的速度逆时针转动。装置的右边是一段光滑的水平台面连接的光滑曲面，质量1kgm 的小物块 B 从其上距水平台面1.0mh 处由静止释放。已知物块 B 与传送带之间的摩擦因数0.3，传送带的长度2mL。设物块 A、B 之间发生的是对心弹性碰撞，第一次碰撞前物块 A 静止且处于平衡状态，取210m/sg。（1）求物块 B 与物块 A 第一次碰撞前的速度大小；（2）通过计算说明物块 B 与物块 A 第一次碰撞后能否运动到右边曲面上。【答案】（1）3m/s；（2）不能【解析】【详解】（1）设 B 滑到曲面底部速度为0v，根据机械能守恒定理2012mghmv解得022 5m/svgh由于03m/svv，B 在传送带上开始做匀减速运动，设 B 一直减速滑过传送带的速度为1v，由动能定理可知22101122mglmvmv解得12 2m/sv 由于12 2m/sv 小于 3m/s，说明 B 在传送带上先减速后匀速，即 B 与 A 碰前速度为3m/s；（2）设第一次碰后 A 的速度为A1v，B 的速度为B1v，取向左为正方向，根据动量守恒定律和机械等守恒定律得B1A1mvmvMv222B1A11122mvmvMv解得B11.5m/sv 上式表明 B 碰后以B11.5m/sv的速度向右反弹，滑上传送带后做在摩擦力的作用下减速，设向左减速的最大位移为Bx，由动能定理得2BB1102mgxmv解得B3mL8x 因此，在传送带上 B 的速度减为零，故 B 不能滑上右边曲面。15.两金属板 MN 平行放置，金属板右侧的矩形区域 abcd 内存在垂直纸面向里的匀强磁场，P、Q 分别为ad 边和 bc 边的中点，ab=3L，ad=2L，金属板与矩形区域的轴线 PQ 垂直，如图所示。质量为 m、电荷量为q 的粒子在 M 板附近自由释放，经两板间电压加速后，穿过 N 板上的小孔，以速度 v 沿轴线 PQ 进入磁场区域，并由 b 点离开磁场。不计粒子重力，求：(1)加速电压 U 的大小；(2)矩形磁场中磁感应强度的大小；(3)若在矩形磁场右侧，分布着另一个一条边平行于 ab 边的矩形磁场区域 efgh（未画出），粒子经过 efgh 偏转后恰好回到出发位置，求矩形磁场 efgh 的最大磁感应强度及对应的面积。（cos37=0.8，sin37=0.6）【答案】(1)22mvq；(2)5mvqL；(3)45mvBqL；25SL【解析】【详解】(1)在电场中加速，由动能定理得212qUmv可得22mvUq(2)磁场中由勾股定理222(3)()RLRL可得5RL2mvqvBR可得5mvBqL(3)粒子可能的轨迹如图所示，则有粒子离开 abcd 后，立即进入磁场 efgh 时，满足题目要求。设粒子在磁场efgh 中运动轨迹的半径为 r3sinLR可得37磁场 efgh 中cosLr由公式2mvqvBR得mvRqB则mvrqB磁场 efgh 面积2(sin)Sr rr可得45mvBqL得25SL16.如图所示，一长为 L=3.75m的绝缘长木板 B 静止于水平地面上，木板的右侧靠着一个带有14光滑绝缘的圆弧槽 C，C 左侧与长木板 B 等高，C 与 B 不粘连，在距离木板 B 的左端 0.75m 处到木板的右端存在宽度为 d=3m、方向竖直向上的匀强电场区域，电场强度 E=150N/C。一带电量 q=0.2C