2023届广东省广州市高三（上）8月阶段测试物理试题(含详解).pdf

2023届广州市高三年级阶段训练物理试卷2022.8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、准考证号填写在试卷和答题卡上，并用2B铅笔将准考证号对应数字涂黑。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。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无敢。3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区城内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。4.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共 24分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的。1.跳绳过程中，甲、乙两位同学握住绳子两端A、B近似不动，绳子绕A 8连线在空中转到图示位置时，对绳子上的两个质点P和Q的说法正确的是（）A.P和Q的线速度相等B.P和。的加速度相等C.P,Q合外力方向指向A B的中点OD.P和。都处于失重状态2.每一年年末物理学会都会公布当年物理学的十项重大进展，全科学界十分关注物理学的发展。下列对历史上的重大发现说法正确的是（）A.电子的发现说明原子核内部有复杂结构B.电子衍射现象的发现说明实物粒子也有波动性C.天然放射现象的发现说明原子内部有复杂结构D.光电效应现象可以用连续的能量观解释3.有主动降噪功能的耳机可以拾取噪声信号，经智能降噪处理器对不同的噪声精准运算，通过H i-F i 扬声器播放与噪声相位相反、振幅相同的降噪声波，从而起到抵消噪声的作用。如图为噪声在某时刻的简谐波A.此时刻质点P一定正从平衡位置向下振动B.再经过一个周期质点P水平移动一个波长C.降噪声波的振幅为1 0 c mD.降噪声波和噪声叠加后，波的振幅变为2 0 c m4 .甲、乙两车在同一平直公路上同向运动，两车的位置x随时间t 的变化如图所示。甲的图线是抛物线,入人时刻两车速度相等 B.甲车一直在乙车的前面C.甲的加速度不断增大 D；T 2 的中间某时刻，甲乙相距最远5 .如图所示，4 b m e 是四段平滑链接的路面，一辆用轻绳悬挂小球的小车静止在起点，轻推小车，小车可以冲上d e 路面。若所有摩擦均不计，且忽略小车在各衔接路段对小球的扰动，在运动过程中小球与小车总是保持相对静止，那么轻绳与车顶垂直的阶段是（）bA.只有用路面 B.只有儿路面 C.只有路面 D.全程6 .2022年 6月 2 2 日我国在酒泉卫星发射中心发射了“天行一号”试验卫星，该卫星主要用于开展空间环境探测等试验。该卫星沿椭圆轨道绕地球运动，分两点分别为卫星的近地点和远地点，近地点“到地心的距离为r,远地点人到地心的距离为R,地球质量为M,引力常量为G,则（）7 .有的人会躺着看手机，若手机不慎肤落，会对人眼造成伤害。若手机质量为15 0g,从离人眼25 c m 处无初速不慎跌落，碰到眼睛后手机反弹8mm,眼睛受到手机的冲击时间为0.I s,取重力加速度g=10m/s 2。对手机撞击人眼的过程中，下列分析错误的是（）A.手机对人眼的冲击力大小约为4 N B.手机受到的冲量大小约为0.4 N-sC.手机动量变化量大小约为0.4 kg-m/s D.手机动量的变化率大小约为4 kg-m/s 28 .理想变压器及其前后电路如图所示，活间接电压为U的交流电，变压器原副线圈的匝数比为3:1,凡：/?2=3：1。下列做法能增大变压器副线圈输出电压的是（）C.间换接频率更高 交流电 D.必 间换接电压为2 U的直流电二、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，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，节9.如图所示，两个等量异种电荷和M、N两点是菱形的四个顶点，a、b、是两电荷连线的中点。下列说法正确的是（）不选错的得0分。c、d 是菱形四个边长的中点，0NA.M点的电场强度比。点大B.”、。两处的电场强度和电势都相同C.4、C 两处电场强度一定相同D.将一负电荷从a移 到。再移到c 点，电场力在两段做的负功相同10.如图所示为带异种电荷的平行金属板M N （忽略电场的边界效应），在电场内紧贴M板左下端，向平行 于 M板和垂直于M两个方向，分别发射速度大小均为u o 的相同粒子a、b,分别打中N板左端和右端。若不计重力和粒子之间的相互作用，a 粒子到达N板的速度大小为V 2v0，则（）I I B4 baI-1 NA.a、b 粒子到达N板的时间相等B.a 粒子到达N板 时间小于b 粒子到达N板的时间C.a、b 粒子到达N板的速度大小相等D.a 粒子到达N板的速率小于b 粒子到达N板的速率11.如图所示，一金属圆环用绝缘轻绳悬挂在竖直向下的匀强磁场中，处于水平静止状态，圆环半径为八电阻为心。若磁场的磁感应强度大小随时间变化的关系为B=B o+公（Q 0）,则（）A.从上向下看，圆环中产生了逆时针方向的感应电流B.圆环中的感应电动势大小为人左 产C.轻绳对圆环的拉力保持不变D.圆环的发热功率逐渐增大12.转运码头上起吊机正在工作，启动电动机收紧钢索，将原来静止的重物竖直向上提升。提升的前两个阶段，重物的机械能E与上升距离的关系如图所示。若各种摩擦均忽略不计，对于这两个阶段下列判断正确的是（）A.全程，钢索拉重物的力一直增大B.在第一阶段，电动机的输出功率可能保持不变C.在第二阶段，重物一定做匀速运动D.在第二阶段，钢索拉重物的力可能大于重物的重力三、非选择题：共 56分。13.实验小组利用光电门和数字传感设备设计了一个测量当地重力加速度的集成框架，如图甲所示，框架上装有两个光电门，都可上下移动；框架的竖直部分贴有刻度尺，零刻度线在上端，可以直接读出两个光电门到零刻度线的距离.和X 2；框架水平部分安装了电磁铁，将质量为，的小铁球吸住。一且断电，小铁球就由静止释放，先后经过两个光电门时，与光电门连接的数字传感器即可测算出速度大小力和V2。多次改变两个光电门的位置，得到多组即和X 2、力和也的数据建立如图乙所示的坐标系并描点连线，得出图线的斜率为鼠（1）需要提前向数字传感器输入小球的直径4,当小铁球经过光电门时，光电门记录下小球经过光电门的时 间 测 算 出 的 速 度 u=。（2）当 地 的 重 力 加 速 度 为 （用人表示）。（3）若选择刻度尺的0刻度所在高度为零势能面，则小铁块经过光电门1 时 的 机 械 能 表 达 式 为 （用题于中的X I、X 2、，、VI、V2 k 表示）（4）下面哪个做法可以提高测量的准确度A两个光电门尽量靠近B.选用大小相同，但密度小一点的铝球C.在集成框架上加装水平仪，确保刻度尺测量的是竖直高度14.老师要求各小组自备电池测量电源电动势和内阻。（1）甲小组通过查阅资料知道将锌、铜两电极插入水果中可制作水果电池，其 电 动 势 约I V,现用柠檬做水果电池并测其电动势和内阻，首 先 用 量 程 为0-3V、内 阻 约50kQ的电压表测其两极时读数为0.96V,但当将四个这样的柠檬电池串起来给标称值为“3V0.5A”的小灯泡供电时，灯 泡 并 不 发 光！经检查，灯泡、线路均无故障，那 么 原 因 是“柠 檬 电 池”接 着，小 组 用 内 阻 为500 Q 灵 敏 电 流 表 直 接 连“柠檬 电 池”的两极，测 得 电 流 为0.48mA,可以估算出“柠 檬 电 池”的内阻值约为（2）乙小组带来的是一节新干电池。实 验 室 提供了电压表V（量 程3 V,内 阻 约3kQ）、电 流 表A（量程2m A,内 阻 约0.1。）以外，还 有：滑 动 变 阻 器 吊（最 大 阻 值3kQ）、滑 动 变 阻 器R?（最 大 阻 值20Q）、定值 电 阻&（阻 值1Q）。要尽量精确地测量新电池的电动势和内阻，应选择最优电路（填写参后保留两位小数）内 阻r为（小数点UN1 5 .如图所示，导热气缸开口向右水平放置，缸内活塞密闭效果良好且能无摩擦滑动。开始时活塞在虚线位置静止（状 态 I）,封闭气体体积为V=1 L,通过给缸体缓慢加热，气体膨胀至体积加倍（状态H）,此时气缸内壁的卡销自动开启，同时停止加热，待气缸慢慢冷却至环境温度（状态山）。若封闭气体可视为理想气体，环境温度为27 ,外界大气压强为p o=l.O x l O 5 p a。求：（1）请在坐标图上画出封闭气体的压强p随热力学温度T 的变化图像，并通过计算说明作图所需的关键状态参量；（2）若给缸体缓慢加热的过程，气体吸收的热量为。=220 J,则在气缸冷却的过程气体放出的热量是多少？伊力0状态11 6 .如图所示，三角形48c内有一磁感应强度为B、方向垂直于纸面向外的有界匀强磁场，且/B=3 0。,Z C=9 0,BC=L。8C中点有一离子源S,能均匀地向三角形内的各个方向发射大量速率相等的同种离子，离子质量为八电荷量为+如 若有离子刚好从C点沿AC方向射出，求：（1）离子的发射速率u；（2）从 AB边射出的粒子占全部粒子的占比；（3）从 AB边射出的离子在磁场中运动的最短时间ABC17.如图所示，光滑水平面上有一质量为加A=Okg、带有半径为R=0.5m的;光滑圆弧的小车A,圆弧的下端出口切线水平，紧靠着小车A的左侧有质量为根B=0-1kg的木板B。一质量为mc=0kg、可以视为质点的滑块C,从圆弧最高点无初速度释放，圆弧下端出口到B上表面的高度差为 =0.8m。若滑块C落到木板B上不反弹只相对滑动，已知C与B之间的动摩擦因数为0.5,重力加速度为g=10m/s2。求：(1)滑块C碰到木板B之前的速度大小；(2)木板长度至少要多长，滑块C才不会从木板B上滑落?2023届广州市高三年级阶段训练物理试卷2022.8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、准考证号填写在试卷和答题卡上，并用2B铅笔将准考证号对应数字涂黑。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。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无敢。3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区城内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。4.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共 24分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的。1.跳绳过程中，甲、乙两位同学握住绳子两端A、B近似不动，绳子绕A 8连线在空中转到图示位置时，对绳子上的两个质点P和Q的说法正确的是（）A.P和Q的线速度相等B.P和。的加速度相等C.P,。的合外力方向指向A B的中点OD.P和。都处于失重状态【答案】D【解析】【分析】【详解】绳子以A B为轴转动，P和。各自在垂直轴线的平面内做圆周运动，所以两者角速度相同，合外力指向各自圆周运动平面的圆心，不是指向。；由于P运动的半径小于Q的半径，所以线速度、加速度都不相等，且图示位置P和。都有向下的加速度，属于失重状态，故D正确ABC错误。故 选D。2.每一年年末物理学会都会公布当年物理学的十项重大进展，全科学界十分关注物理学的发展。下列对历史上的重大发现说法正确的是（）A.电子的发现说明原子核内部有复杂结构B.电子衍射现象的发现说明实物粒子也有波动性C.天然放射现象的发现说明原子内部有复杂结构D.光电效应现象可以用连续能量观解释【答案】B【解析】【详解】A.原子呈现电中性，电子的发现说明原子内部有复杂结构，A错误：B.干涉与衍射是波的特有现象，电子衍射现象的发现说明实物粒子也有波动性，B正确；C.天然放射现象的发现说明原子核内部有复杂结构，C错误；D.光电效应现象可以用爱因斯坦的光子说，即能量的量子化来解释，D错误。故选B。3.有主动降噪功能的耳机可以拾取噪声信号，经智能降噪处理器对不同的噪声精准运算，通过Hi-Fi扬声器播放与噪声相位相反、振幅相同的降噪声波，从而起到抵消噪声的作用。如图为噪声在某时刻的简谐波A.此时刻质点P一定正从平衡位置向下振动B.再经过一个周期质点P水平移动一个波长C.降噪声波的振幅为10cmD.降噪声波和噪声叠加后，波的振幅变为20cm【答案】C【解析】【详解】A.因不知道简谐波的传播方向，所以无法判断此时刻质点尸的振动方向。故A错误;B.质 点P在平衡位置附近振动，不随波动传播迁移，故B错误；C.由图可知降噪声波的振幅为1 0 cm,故C正确；D.降噪声波与噪声相位相反、振幅相同，降噪声波和噪声叠加后，波的振幅变为0,故D错误。故选Co4.甲、乙两车在同一平直公路上同向运动，两车的位置x随时间r的变化如图所示。甲的图线是抛物线,乙的图线是直线。下列说法正确的是（）A.力时刻两车速度相等 B.甲车一直在乙车的前面C.甲的加速度不断增大 D.八七的中间某时刻，甲乙相距最远【答案】D【解析】【详解】A.x-f图像斜率代表速度，。时刻两车速度不相等，故A错误；B.乙与时间内甲车在乙车的后面，故B错误；C.甲的图线是抛物线，则甲做的是匀变速运动，加速度不变，故C错误；D.当两车速度相等时，相距最远。X 4图像斜率代表速度，所以八七中间某时刻，两图像斜率相等，甲乙相距最远，故D正确。故选D。5.如图所示，“历d e是四段平滑链接的路面，一辆用轻绳悬挂小球的小车静止在起点，轻推小车，小车可以冲上d e路面。若所有摩擦均不计，且忽略小车在各衔接路段对小球的扰动，在运动过程中小球与小车总是保持相对静止，那么轻绳与车顶垂直的阶段是（）A.只有油路面B.只有A路面C.只有cd路面D.全程【答案】D【解析】【详解】小车在反路面上时处于匀速直线运动状态，轻绳弹力与重力平衡，则弹力方向竖直向上，即当小车在防路面上时，轻绳与车顶垂直；当小车在外路面上时，小车与小球保持相对静止，向下做匀加速直线运动，对小车与小球分析有+m）g s i n e =（M即加速度大小4 =g s i n 0加速度方向沿斜面向下，8为斜面倾角，对小球进行分析，由于其加速度为g s i n，方向沿斜面向下，则小球在垂直于斜面方向的合力为0,沿斜面的合力为m g s i n 8,等于小球的重力沿斜面的分力，则轻绳一定垂直于斜面，即轻绳与车顶垂直；当小车在路面上时，小车与小球保持相对静止，向上做匀减速直线运动，对小车与小球分析有+m）g s i n a =（M+iri）a2即加速度大小a2=g s i n a加速度方向沿斜面向下，a为斜面倾角，对小球进行分析，由于其加速度为g s i n a,方向沿斜面向下，则小球在垂直于斜面方向的合力为0,沿斜面的合力为m g s i n a,等于小球的重力沿斜面的分力，则轻绳一定垂直于斜面，即轻绳与车顶垂直.故选D。6.2 0 2 2年6月2 2日我国在酒泉卫星发射中心发射了“天行一号”试验卫星，该卫星主要用于开展空间环境探测等试验。该卫星沿椭圆轨道绕地球运动，、6两点分别为卫星的近地点和远地点，近地点a到地心的距离为r,远地点b到地心的距离为R,地 球 质 量 为 引 力 常 量 为G,则（）A.匕 以【答案】B【解析】【详解】A.由开普勒第二定律可知，近地点速度大于远地点速度，故A错误；B.若卫星绕地球做匀速圆周运动，轨道半径为r 时有同理若卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为R时有将卫星从半径为 的圆轨道变轨到椭圆轨道应在近地点4 加速做离心运动，故又因为R r，故B正确；C D.将卫星从椭圆轨道变轨到轨道半径为R 的圆轨道，需要在远地点6 加速度，即又因为C、D 错误。故选B。7.有的人会躺着看手机，若手机不慎肤落，会对人眼造成伤害。若手机质量为150g,从离人眼25cm处无初速不慎跌落，碰到眼睛后手机反弹8mm，眼睛受到手机的冲击时间为0.1 s,取重力加速度g=10m/s2。对手机撞击人眼的过程中，下列分析错误的是（)A.手机对人眼的冲击力大小约为4NB.手机受到的冲量大小约为0.4N-sC.手机动量变化量大小约为0.4kg.m/sD.手机动量的变化率大小约为4kg-m/s2【答案】A【解析】【详解】C.手机下落25cm过程由位移速度关系有片=2ghi手机反弹8mm过程由位移速度关系有破=2gh2解得V -V5m/s,v2-0.4m/s手机动量变化量Ap=mv2-(-m vj 0.4kg-m/sC 正确；D.手机动量的变化率大小 =*kg-m/s2=4kg-m/s2D 正确；B.根据动量定理可知，手机受到的冲量大小I=Ap=0.4N-sB正确；A.对手机进行分析，由动量定理有（F-m g）Az=mv2解得F=5.5NA错误。故选Ao8.理想变压器及其前后电路如图所示，H间接电压为U的交流电，变压器原副线圈的匝数比为3:1,用凡=3:1。下列做法能增大变压器副线圈输出电压的是（）C.必 间换接频率更高的交流电【答案】A【解析】【详解】A.原线圈电路中B.给&并上一个等值电阻D.间换接电压为2U的直流电U=IlRl+Ul根据电压匝数比关系有u i _ 4U2 n2根据电流与匝数比为11nl=12n2副线圈电路中u2=I艮解得当将Ri、R2调换位置时，由分析有3AR2+9R9 IU=-U -U284A正确;B.由于U&=34U&+9凡可知，随 R2的减小而减小，当给R2并上一个等值电阻时，负载电阻减小，则副线圈输出电压减小，B错误；C.根据可知，副线圈输出电压与电流频率无关，则 C 错误；D.变压器只能针对交流电才能够正常工作，当时间换接电压为2U 的直流电时，变压器不能发生电磁感应现象，副线圈输出电压为0,D 错误。故选Ao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，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。9.如图所示，两个等量异种电荷和M、N 两点是菱形的四个顶点，a、b、c、d 是菱形四个边长的中点，O是两电荷连线的中点。下列说法正确的是（）A.M 点的电场强度比。点大B.人两处的电场强度和电势都相同C.4、C两处的电场强度一定相同D.将一负电荷从a 移 到。再移到c 点，电场力在两段做的负功相同【答案】CD【解析】【详解】A.在等量异种电荷连线的中垂线上，。点的电场强度最大，所以M 点的电场强度比。点小，故A错误；B.根据等量异种电荷周围电场的对称性可知，心 6 两处的电场强度大小相等，方向不同，故 B错误；C.根据等量异种电荷周围电场的对称性可知，a、c 两处的电场强度一定相同，故 C 正确；D.如下图所示，作 出 经 过。两点的等势面与等量异种电荷连线交于A 点，作出经过c、d 两点的等势面与等量异种电荷连线交于C 点M根据等量异种电荷周围电场的对称性可知，A、。两 点 间 的 电 势 差 等 于。、C两点间的电势差U ，即 以。两 点 间 的 电 势 差 等 于。、c 两点间的电势差U。,，所以将一负电荷从a 移 到 0再移到c 点，电场力在两段做的负功相同，故 D正确。故选C D o1 0.如图所示为带异种电荷的平行金属板M N （忽略电场的边界效应），在电场内紧贴M板左下端，向平行于M板和垂直于M两个方向，分别发射速度大小均为v o 的相同粒子a、b,分别打中N板左端和右端。若不计重力和粒子之间的相互作用，a 粒子到达N板的速度大小为 血%,则（）I 1MaI-1 NA.a、b 粒子到达N板的时间相等B.a 粒子到达N板的时间小于b 粒子到达N板的时间C.a、b 粒子到达N板的速度大小相等D.a 粒子到达N板的速率小于b 粒子到达N板的速率【答案】B C【解析】【详解】A B.b 粒子在垂直于M板的方向的分运动初速度为0,加速度与a 粒子的加速度相同，而 a 粒子的初速度不为0,所以a 粒子到达N板的时间小于b 粒子到达N板的时间，故 A错误，B正确；C D.a、b 粒子到达N板时电场力做功相同，根据动能定理，a、b 粒子到达N板的速度大小相等，故 C正确，D错误。故选B C 1 1.如图所示，一金属圆环用绝缘轻绳悬挂在竖直向下 匀强磁场中，处于水平静止状态，圆环半径为八电阻为R o。若磁场的磁感应强度大小随时间变化的关系为B=B o+k （40）,则（）BA.从上向下看，圆环中产生了逆时针方向的感应电流B.圆环中的感应电动势大小为女乃/C.轻绳对圆环的拉力保持不变I).圆环发热功率逐渐增大【答案】A B C【解析】【详解】A.根据楞次定律可知，从上向下看，圆环中产生了逆时针方向的感应电流，选项A正确；B,圆环中的感应电动势大小为E=-S=K7rr选 项 B正确；C.圆环受安培力的合力为零，则圆环只受向下的重力和轻绳的拉力作用，可知轻绳对圆环的拉力保持不变，选项C正确；D.圆环的发热功率E2P=R。感应电动势不变，则圆环的发热功率不变，选项D错误。故选A B C o1 2.转运码头上起吊机正在工作，启动电动机收紧钢索，将原来静止的重物竖直向上提升。提升的前两个阶段，重物的机械能E与上升距离的关系如图所示。若各种摩擦均忽略不计，对于这两个阶段下列判断A.全程，钢索拉重物的力一直增大B.在第一阶段，电动机的输出功率可能保持不变C.在第二阶段，重物一定做匀速运动D.在第二阶段，钢索拉重物的力可能大于重物的重力【答案】B D【解析】【详解】A.根据功能关系，机械能的增量等于除重力以外的其它力所做的功，可得E=F h可知，图像的斜率表示钢索拉重物的力F,所以全程，钢索拉重物的力先减小，后保持不变，故 A错误；B.由上分析可知，在第一阶段，钢索的拉力逐渐减小，而重物的速度在逐渐增大，根据瞬时功率2=尸 口可知，电动机的输出功率可能保持不变，故 B正确；CD.在第二阶段，钢索拉力不变，若钢索拉力大于重物的重力，则重物做匀加速直线运动，故 C错误，D正确。故选B D o三、非选择题：共 56分。1 3.实验小组利用光电门和数字传感设备设计了一个测量当地重力加速度的集成框架，如图甲所示，框架上装有两个光电门，都可上下移动；框架的竖直部分贴有刻度尺，零刻度线在上端，可以直接读出两个光电门到零刻度线的距离方和 X 2；框架水平部分安装了电磁铁，将质量为优的小铁球吸住。一且断电，小铁球就由静止释放，先后经过两个光电门时，与光电门连接的数字传感器即可测算出速度大小力和出。多次改变两个光电门的位置，得到多组为和及、V I 和 V 2 的数据建立如图乙所示的坐标系并描点连线，得出图线甲 乙（1）需要提前向数字传感器输入小球的直径d,当小铁球经过光电门时，光电门记录下小球经过光电门的时间f,测算出的速度v=.（2）当 地 的 重 力 加 速 度 为 （用 4 表示）。（3）若选择刻度尺的0刻度所在高度为零势能面，则小铁块经过光电门1 时的机械能表达式为（用题于中的X I、X 2、，、V|V 2 上 表示）（4）下面哪个做法可以提高测量的准确度A 两个光电门尽量靠近B.选用大小相同，但密度小一点的铝球C.在集成框架上加装水平仪，确保刻度尺测量的是竖直高度【答案】4 .-mv-mkxl Ct 2 2 2【解析】【详解】（1）1 光电门测速是用挡光时间内的平均速度来表示小球体通过光电门的瞬时速度，则dV =（2）2 根据位移速度关系式有结合图乙有2g=k解得k8 =2（3）3 若选择刻度尺的0刻度所在高度为零势能面，则小铁块经过光电门1 时的动能与重力势能为纭=；机 匕 2,Ep=-mgxt结 合（1）中结论，解得小铁块经过光电门1 时的机械能为E=Ek+Ep=-mkxi（4）4 A.光电门测速原理表达式为dv =一t挡光时间4越小，实验误差越小，两个光电门间距适当大一些，小球经过光电门的速度大一些，挡光时间短一些，测速误差小一些，A 错误；B.小球下落过程受空气阻力作用，为了减小空气阻力的影响，实验中应选用大小相同，但密度大一点的铅球，B错误；C.实验中测量的是小球竖直下落的高度，因此实验中可以在集成框架上加装水平仪，确保刻度尺测量的是竖直高度，C 正确。故选C。14.老师要求各小组自备电池测量电源电动势和内阻。（1）甲小组通过查阅资料知道将锌、铜两电极插入水果中可制作水果电池，其电动势约I V,现用柠檬做水果电池并测其电动势和内阻，首先用量程为0-3V、内阻约50k Q 电压表测其两极时读数为0.96V,但当将四个这样的柠檬电池串起来给标称值为“3V0.5A”的小灯泡供电时，灯泡并不发光！经检查，灯泡、线路均无故障，那么原因是“柠檬电池”接着，小组用内阻为500Q的灵敏电流表直接连“柠檬电池”的两极，测得电流为0.48mA,可以估算出“柠檬电池”的内阻值约为Q。（2）乙小组带来的是一节新干电池。实验室提供了电压表V（量 程 3 V,内阻约3kQ）、电流表A（量程2m A,内阻约0.1 Q）以外，还有：滑动变阻器R（最大阻值3kQ）、滑动变阻器玲（最大阻值20Q）、定值电阻R3（阻 值 1Q）。要尽量精确地测量新电池的电动势和内阻，应选择最优电路（填写参后保留两位小数）内阻r 为.C。（小数点U N【答案】.“柠檬电池”的内阻太大（2）.1 5 0 0 .C 1.4 9 .0.1 1【解析】【详解】（1）1 小灯泡不发光的原因是“柠檬电池”的内阻太大，电路中电流太小;2 水果电池内阻约为r=-/?.=-5 0 0 =15000I A 0.48 x W3（2）3 新的干电池内阻较小，所以需要给电池串联一个定值电阻R 3,方便测量，而 D图中测量的内阻为电流表内阻、电源内阻和定值电阻以 之和，因为干电池内阻较小，所以内阻的测量会引起较大误差，所以选择C图。4 5 根据测得的数据可得电动势E=1.4 9 V内阻1 49-1 00J1Q0.441 5.如图所示，导热气缸开口向右水平放置，缸内活塞密闭效果良好且能无摩擦滑动。开始时活塞在虚线位置静止（状 态 I）,封闭气体体积为V=1 L,通过给缸体缓慢加热，气体膨胀至体积加倍（状态H）,此时气缸内壁的卡销自动开启，同时停止加热，待气缸慢慢冷却至环境温度（状态I I I）。若封闭气体可视为理想气体，环境温度为2 7 ,外界大气压强为p o=1.0 x l 0 5 p a。求:（1）请在坐标图上画出封闭气体的压强p随热力学温度T的变化图像，并通过计算说明作图所需的关键状态参量;（2）若给缸体缓慢加热的过程，气体吸收的热量为。=2 2 0 J,则在气缸冷却的过程气体放出的热量是多少？卡销我态1【答案】见解析;(2)1 2 0 J【解析】【详解】(1)状 态I状态参量：体积：V =1 L,温度：1=2 7 3 K+2 7 =3 0 0 K,压强:Pt=P。=1.0 x l 05 P a状态n状态参量：体积：K =2 L；由于等压膨胀P2=1.Ox 1()5 pa由等压变化规律T2=2 7；=6 0 0 K状态in状态参量：4=3 0 0 K,体积：%=%=2L由等容变化可知隹=正4T.封闭气体的压强p 随热力学温度7的变化图像为P%,状态n状态H IO 300 600(2)加热过程由热力学第一定律的=叫+。外界做功W 1 =-pAK =-l.()x l()5x l x l()-3J =-l()()J又 a=2 2 0 J,可得A%=1 2 0 J气缸冷却过程是等容变化，则叱=0内能变化=T 2 0 J由 A U 2=W +Q 2，可得Q2=1 2 0 J则在气缸冷却的过程气体放出的热量1 2 0 J。1 6.如图所示，三角形A8C内有一磁感应强度为8、方向垂直于纸面向外的有界匀强磁场，且N8=3 0。,/C=9 0。，BC=L.8c中点有一离子源S,能均匀地向三角形内的各个方向发射大量速率相等的同种离子，离子质量为八电荷量为+小 若有离子刚好从C点沿4c方向射出，求：（1）离子的发射速率也（2）从 AB边射出的粒子占全部粒子的占比；（3）从 AB边射出的离子在磁场中运动的最短时间【答案】（1）譬；（2）3 3.3 3%；（3）黑4m 3qB【解析】【详解】（1）离子刚好从C点沿AC方向射出，作出该离子的运动轨迹如图所示根据单边有界磁场的规律，可知，该离子必定垂直于8 c 边入射，根据几何关系有离子做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则有qvBmR解得4/72(2)若离子入射速度方向与SB夹角为a 时，离子轨迹恰好与AB边相切，作出轨迹以及辅助线如图所示轨迹图中。为轨迹的圆心，。与 OS为半径，由几何关系有nRcosa+-R-=tan 30一+Rsina2解得a=60即在该离子入射速度与SB夹角在a 范围内进入的离子能够从A 8边射出，由于离子是均匀地向三角形内的各个方向发射，则从AB边射出的离子占全部粒子的占比为片 粉 xl00%=33.33%(3)由分析可知，离子从AB边射出时，轨迹为一条劣弧，轨迹弧对应的弦长越短，磁场中运动的时间越小，则当入射点与出射点连线垂 直 于 边 时，弦长最小，对应轨迹历时最短，作出轨迹如图所示轨迹图中。为轨迹的圆心，OS与O J为半径，由几何关系有=s in 3 0 =H2 4则A O/S为等边三角形，即轨迹对应的圆心角为6 0。，最短时间为3 6 0圆周运动的周期1 7.如图所示，光滑水平面上有一质量为加A=0 k g、带有半径为R =0.5 m的,光滑圆弧的小车A,圆弧的下端出口切线水平，紧靠着小车A的左侧有质量为加B=0 1 k g的木板及 一质 量 为=k g、可以视为质点的滑块C,从圆弧最高点无初速度释放，圆弧下端出口到B上表面的高度差为 =0.8 m。若滑块C落到木板B上不反弹只相对滑动，已知C与B之间的动摩擦因数为0.5,重力加速度为g =1 0 m/s 2。求：(1)滑块C碰到木板B之前的速度大小；(2)木板长度至少要多长，滑块C才不会从木板B上滑落？【答案】(1)5m/s；(2)1.6m【解析】【分析】根据题中物理情景描述可知，本题考查运动的综合问题，根据运动过程分析运动的类型，运用动量守恒、机械能守恒、平抛运动公式等，进行求解。【详解】（1）由于滑块和小车在水平方向不受外力作用，所以滑块和小车系统在水平方向动量守恒O =mcvc-mAvA水平面和圆弧光滑，机械能守恒Dm 1 2 1 2cg/?=-mcvc+-/AvA联立解得滑块到小车最低点时的速度为vc=3m/s滑块离开小车后做平抛运动，落到木板上时竖直方向的速度为4=2ghvB=4m/s滑块落到木板上的速度为v=小 心+片=J32+42m/s=5m/s（2）C下滑过程中，A、C系统水平方向动量守恒，根据0 =WCVC-7 MAVA整理可得mcxc=其中A、是 A、C的水平位移，由几何关系可知xc+xA=R解 得 A向右后退的距离xA=0.05m由题可知，滑块落到木板上后竖直方向的速度为零，那么滑块落到木板上后的速度为vc=3m/s滑块的加速度大小为ac=Rg=5m/smc方向与速度方向相反;木板的加速度为a 加eg /2B=-=fjg=5m/sfnB滑块在木板上做匀减速直线运动，木板做加速直线运动，当滑块和木板速度相同时有丫共=c-ag 曲，解得滑块和木板共速时的速度为u共=1.5m/s共速时滑块发生的位移为”-=0.675m2ac共速时木板发生的位移为喙xB=0.225m2aB滑块相对木板发生的位移为Ax=xc-xB=0.45m滑块做平抛运动时的时间为滑块做平抛运动时在水平方向的位移为x=vcZ =1.2m滑块C不会从木板B上滑落，木板的最小长度为kin=X+Ax 4 =L6m