重庆市第一中学2023-2024学年高三上学期12月月考物理试题 含答案.pdf
2023 年重庆一中高年重庆一中高 2024 届届 12 月月考月月考物理试题卷物理试题卷注意事项：注意事项：1.答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。2.每小题选出答案后，用每小题选出答案后，用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。3.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。满分考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。满分 100 分，考试用时分，考试用时 75 分钟。分钟。一、单项选择题：本大题共一、单项选择题：本大题共 7 小题，每小题小题，每小题 4 分，共分，共 28 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。1.如图所示，小物块静止在光滑水平冰面上，要使小物块沿OO方向运动，在施加水平向左拉力1F的同时还需要再施加一个力2F，2F的最小值为（）A.21sinFFB.21cosFFC.21tanFFD.12sinFF2.氢原子的能级图如图所示，已知金属钙的逸出功为 3.2eV，现有一群处于4n 能级的氢原子向低能级跃迁，在辐射出的各种频率的光子中，能使金属钙发生光电效应的光子共有（）A.1 种B.2 种C.3 种D.4 种3.一辆摩托车在平直的公路上由静止启动，摩托车所受牵引力F随时间t变化关系如图所示。摩托车总质量为 200kg，额定功率为42 10 W，运动过程所受阻力恒定，则（）A.摩托车10t时间内做匀加速运动，12tt时间内做减速运动B.摩托车在10t时间内的加速度为25m/sC.运动过程中摩托车的最大速度为 20m/sD.摩托车匀加速行驶的时间为 20s4.空间中M、N处各放置一个电荷量绝对值相等的点电荷，其中M点处为正电荷，M、N两点附近电场的等差等势面分布如图所示，a、b、c、d、e为电场中的 5 个点，其中a、b两点关于连线中点O对称，取无穷远处电势为零，下列说法正确的是（）A.M、N两点处的电荷是等量同种电荷B.a点和b点的电场强度大小相等、方向相反C.负电荷在a点的电势能小于在c点的电势能D.在d点由静止释放一个带电粒子，不计重力，粒子将沿等势面de运动5.天玑星是北斗七星之一，在天玑星周围还有一颗伴星，它们组成双星系统，仅考虑两星间的万有引力，二者各自绕连线上的某一点O做匀速圆周运动，周期相同。若两星视为质点，相距L，两星总质量为M，引力常量为G，则（）A.伴星运动的轨道半径为LB.伴星运动的角速度大小为3GMLC.天玑星和伴星的线速度大小之和为GMLD.天玑星与伴星绕O点运动的线速度大小之比等于它们的质量之比6.甲、乙两车在两条相邻平直车道上同向并排行驶，甲车在前乙车在后，甲车一直做匀减速直线运动，乙车先做匀减速后做匀速直线运动，两车运动过程的已知量及vt图像如图所示。若开始时两车相距0s，在则以下判断正确的是（）A.无论0s多大，4st=之前，两车距离逐渐减小B.无论0s多大，12st 之后，两车距离逐渐增大C.07ms 时，两车共相遇 3 次D.03ms=时，两车共相遇 2 次7.如图（a）所示，大量静止的带负电微粒经加速电压1U加速后，从水平方向沿12OO进入偏转电场。已知形成偏转电场的平行板电容器的极板长为L，两极板间距为 d，12OO为两极板的中线，P是足够大的荧光屏，且屏与极板右边缘的距离为L。屏上A 点与平行板电容器上极板在同一水平线上。不考虑电场边缘效应，不计粒子重力。若偏转电场两板间的电压按如图（b）所示做周期性变化，要使经过电场1U加速且在14tT时刻进入偏转电场的粒子水平击中A 点，则偏转电场电压0U与加速电压1U的关系为（）A.210221,2,3nU dUnLB.210241,2,3nU dUnLC 221022 211,2,3nU dUnLD.221024 211,2,3nU dUnL二、多项选择题：本大题共二、多项选择题：本大题共 3 小题，每小题小题，每小题 5 分，共分，共 15 分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对的得分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对的得 5 分，选对但不全的得分，选对但不全的得 3 分，有选错的得分，有选错的得 0 分。分。8.2023 年 10 月 2 日，杭州亚运会女子撑杆跳决赛，34 岁的中国老将李玲以 4 米 63 的成绩夺冠。李玲持杆助跑阶段杆未发生形变，撑杆起跳后杆弯曲程度先变大，到李玲水平越过横杆时，杆恢复原状。关于李.玲各运动阶段描述正确的是（）A.在持杆助跑过程中，地面的摩擦力对她做正功B.在撑杆起跳上升到最高点过程中先超重后失重C.在撑杆起跳上升到最高点过程中杆对她先做负功后做正功D.在撑杆起跳上升到杆弯曲程度达到最大的过程中人和杆系统的动能减小量小于系统重力势能增加量9.某物理小组利用实验室的交流发电机（内阻可视为零）对图中理想变压器所在电路供电。已知发电机输出电压为msinuUt，其中 A 为理想电流表，0R为定值电阻，滑动变阻器最大值为0R RR，P为滑动变阻器的滑片，副线圈匝数可以通过滑动触头Q来调节。下列说法正确的是（）A.仅将滑片P上移，R消耗的功率变小B.仅将滑动触头Q上移，电流表示数变大C.当0t时，原线圈两端电压瞬时值m2UD.仅将发电机线圈转速变为原来的 2 倍，则0R的功率也变为原来的 2 倍10.如图所示，两根间距为L、电阻不计的足够长光滑平行金属导轨与水平面夹角为，导轨底端接有两定值电阻21RRR，整个空间存在垂直于导轨平面向上大小为B的匀强磁场。在导轨上垂直于导轨放置一质量为m、电阻为2Rr 的金属杆ab。现给金属杆一沿斜面向上的初速度1v使金属杆从MM点上升到最高点NN，该过程中通过电阻1R的电荷量为q，当金属杆从最高点返回到PP（MM和NN中点）时速度为2v。重力加速度为g，下列说法正确的是（）为A.电阻2R两端最大电压为1BLvB.金属杆从最高点NN返回到PP过程所用时间为2sinBLqmvmgC.金属杆从MM上升到最高点NN过程克服安培力做的功为2112sin2qRmgmvBLD.金属杆从最高点NN返回到PP过程电阻1R产生的热量为22sin124qRmgmvBL三、非选择题：本大题共三、非选择题：本大题共 5 小题，共小题，共 57 分。分。11.用半偏法测量电流表 G（量程为 1mA）的内阻，某同学设计了如图（a）所示电路，器材如下：A电源 E1（电动势 1.5V，内阻很小）B电源 E2（电动势 6.0V，内阻很小）C滑动变阻器（阻值 0 2000）D滑动变阻器（阻值 0 10000）E电阻箱 R2（阻值 0 300）F开关两个，导线若干（1）为提高测量精度，滑动变阻器 R1应该选择_，电源 E 应该选择_。（均填器材前的选项字母）（2）实验操作步骤如下：先闭合开关 S1，调节 R1，使电流表指针满偏；再闭合开关 S2，保持 R1不变，调节 R2使得电流表指针半偏，记下此时 R2的值即为电流表内阻的测量值。若不考虑偶然误差，电流表内阻的测量值_（填“大于”“等于”或“小于”）其真实值。（3）该同学对实验电路进行改进，如图（b）。S1闭合，S2断开，调节电阻箱 R3，使电流表满偏时读出 R3并保持 R3不变，S2闭合后调节电阻箱 R2，使电流表半偏时读出 R2，路端电压不变，则电流表内阻为的_（用 R2、R3表示）。12.如图所示是一实用型单电源欧姆表电路图，其中1S为倍率转换开关，2S为欧姆调零旋钮。表盘一共分为四个倍率挡位，中央电阻的刻度线读数为 15，已知电池电动势为1.5VE，内阻可忽略；电流计的内阻为50，滑动变阻器0R最大值为20k。（1）根据图中电源的情况可以判断表笔A 应该是_（填“红”或“黑”）色表笔。（2）当选择开关1S合向“4”时，欧姆表对应的倍率挡为_（填“1”“10”“100”或“1k”）。（3）根据题意电流计表头的满偏电流为_A。（4）若选择开关1S合向“3”时欧姆表对应的倍率挡为“100”，结合题中所给条件可以算出3R _（保留到小数点后两位）。13.如图（a），汽车刹车助力泵是一个直径较大的真空腔体，简化图如图（b）所示，内部有一个中部装有推杆的膜片（或活塞），将腔体隔成两部分，右侧与大气相通，左侧通过真空管与发动机进气管相连。设初始时左侧腔体体积为V，腔内压强为大气压强0p，膜片横截面积为S，膜片回位弹簧劲度系数为k，初始时处于原长状态，设制动总泵推杆左移x时刹车踏板到底，整个过程忽略温度变化，腔内气体视为理想气体，忽略膜片移动过程中的摩擦阻力，求：（1）发动机工作时吸入空气，造成左侧腔体真空，求刹车踏板到底时，助力器推杆人力F至少多大？（2）发动机未启动时，真空管无法工作，左侧腔体处于封闭状态，求此状态下刹车踏板到底时，助力器推杆人力F至少多大？14.如图所示，在光滑水平地面上，静放着质量为3kgM 的装置 B，左侧是圆心为1O半径为1mR 的四分之一圆弧轨道，右侧轨道水平段有一水平粗糙传送带，传送带的皮带轮轴固定在装置 B 上，通过电动机保持恒定角速度80rad/s顺时针转动，皮带轮半径0.2mr，传送带长度为12ms，轨道其他部分光滑。不可伸长的轻绳将质量为1kgm 的小滑块 A（可视为质点）悬挂在1O的正上方2O点，轻绳长度3.2mL，处于水平拉直状态，将小滑块由静止释放，下摆到最低点小滑块恰好接触在圆弧轨道上，此时轻绳刚好断裂，滑上圆弧轨道后返回到传送带最右端时，刚好与传送带相对静止。重力加速度210m/sg。试求：（1）轻绳刚好断裂时小滑块的速度大小；（2）小滑块运动到传送带最右端时，装置 B速度；（3）小滑块在传送带上的运动时间。15.某个粒子分析装置的简化示意图如图所示，一圆心为1O、半径为2R的半圆和一圆心为2O、半径为R的圆相切于 A 点，直径AC下方的半圆圆外区域存在垂直纸面向里的匀强磁场1B，半径为R的圆内区域存在垂直纸面向外的匀强磁场2B（未知），上方电容器的平行金属板M和N正对放置，板长为R，两板间距为3R，金属板下边缘连线与圆形磁场最高点Q在同一水平线上，Q点距左金属板2R，上边缘连线紧挨着一水平放置的感光板P。一群电量为q、质量为m的粒子，可在1O左侧长度为R的水平线状粒子发射装置1O D上以相同速度0v竖直向下射出，控制出发的时间，使得所有粒子同时到达 A 点，其中D点出发的粒子经过 A 点后恰好能运动至Q点，粒子进入电容器若打到金属板上会被吸收，不考虑电容器的边的缘效应，不计粒子重力及粒子之间相互作用力。（计算过程中取31tan202）（1）求匀强磁场的磁感应强度1B的大小；（2）若要D点出发的粒子能打到感光板P上，求电容器的MN板电势差范围MNU；（3）控制电容器的电压，使得所有粒子都能打到感光板P上让感光板上发光，求感光板发光持续的时间。2023 年重庆一中高年重庆一中高 2024 届届 12 月月考月月考物理试题卷物理试题卷注意事项：注意事项：1.答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。2.每小题选出答案后，用每小题选出答案后，用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。3.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。满分考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。满分 100 分，考试用时分，考试用时 75 分钟。分钟。一、单项选择题：本大题共一、单项选择题：本大题共 7 小题，每小题小题，每小题 4 分，共分，共 28 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。1.如图所示，小物块静止在光滑水平冰面上，要使小物块沿OO方向运动，在施加水平向左拉力1F的同时还需要再施加一个力2F，2F的最小值为（）A.21sinFFB.21cosFFC.21tanFFD.12sinFF【答案】A【解析】【详解】已知1F的方向，要使小物块沿OO方向运动，即1F和2F的合力沿OO方向，根据力的三角形定则，如图可知2F的最小值为21sinFF故选 A。2.氢原子的能级图如图所示，已知金属钙的逸出功为 3.2eV，现有一群处于4n 能级的氢原子向低能级跃迁，在辐射出的各种频率的光子中，能使金属钙发生光电效应的光子共有（）A.1 种B.2 种C.3 种D.4 种【答案】C【解析】【详解】原子从高能级向低能级跃迁时，向外辐射光子。处于 n=4 的能级的氢原子向低能级跃迁，氢原子发射出 N 种不同波长的光，有2246nNCC 种根据EmEn=hv可知从 n=4 跃迁到 n=3 辐射的光子能量为 0.66eV，从 n=4 跃迁到 n=2 辐射的光子能量为 2.55eV，从 n=4跃迁到 n=1 辐射的光子能量为 12.75eV，从 n=3 跃迁到 n=2 辐射的光子能量为 0.66eV，从 n=3 跃迁到 n=1辐射的光子能量为 12.09eV，从 n=2 跃迁到 n=1 辐射的光子能量为 10.2eV。根据光电效应方程可知能使金属钙发生光电效应的光子的能量要大于或等于 3.2eV。可见上述光子能使金属钙发生光电效应的光子共有3 种。故选 C。3.一辆摩托车在平直的公路上由静止启动，摩托车所受牵引力F随时间t变化关系如图所示。摩托车总质量为 200kg，额定功率为42 10 W，运动过程所受阻力恒定，则（）A.摩托车在10t时间内做匀加速运动，12tt时间内做减速运动B.摩托车在10t时间内的加速度为25m/sC.运动过程中摩托车的最大速度为 20m/sD.摩托车匀加速行驶的时间为 20s【答案】D【解析】【详解】A由图可知，摩托车在10t时间内，1000NF，在1tt时刻功率达到额定功率，在12tt时间内以额定功率做加速度逐渐减小的加速运动，直到2tt时刻达到最大速度，然后做匀速直线运动，故 A 错误；B由 A 选项分析可知，2t时刻后摩托车做匀速直线运动，根据受力平衡可得800Nf 根据牛顿第二定律可得摩托车在10t时间内的加速度为210008001m/s200Ffam故 B 错误；C摩托车做匀速直线运动时速度最大，即m25m/sPvf故 C 错误；D摩托车匀加速行驶的的最大速度为20000m/s20m/s1000PvF故摩托车匀加速行驶的时间为120svta故 D 正确。故选 D。4.空间中M、N处各放置一个电荷量绝对值相等的点电荷，其中M点处为正电荷，M、N两点附近电场的等差等势面分布如图所示，a、b、c、d、e为电场中的 5 个点，其中a、b两点关于连线中点O对称，取无穷远处电势为零，下列说法正确的是（）A.M、N两点处的电荷是等量同种电荷B.a点和b点的电场强度大小相等、方向相反C.负电荷在a点电势能小于在c点的电势能D.在d点由静止释放一个带电粒子，不计重力，粒子将沿等势面de运动【答案】C【解析】【详解】A根据电场的图像可以知道，该电场是等量异种电荷的电场，故 A 错误；B等势线越密的地方电场线越密，电场线越密的地方电场强度越大，电场强度的方向与等势线垂直，因为a、b两点关于连线中点O对称，结合图可知a点和b点的电场强度大小相等，方向相同，故 B 错误；C由图可知，a点离M点距离近，c点离N点距离近，所以a点的电势高于c点的电势，所以负电荷在a点的电势能小于在c点的电势能，故 C 正确；D在d点由静止释放一个带电粒子，粒子受到电场力方向与等势面垂直，粒子在d点运动方向与de垂直，故 D 错误。故选 C。5.天玑星是北斗七星之一，在天玑星周围还有一颗伴星，它们组成双星系统，仅考虑两星间的万有引力，二者各自绕连线上的某一点O做匀速圆周运动，周期相同。若两星视为质点，相距L，两星总质量为M，引力常量为G，则（）A.伴星运动的轨道半径为LB.伴星运动的角速度大小为3GMLC.天玑星和伴星的线速度大小之和为GMLD.天玑星与伴星绕O点运动的线速度大小之比等于它们的质量之比【答案】BC【解析】【详解】AB设天玑星的质量 m1，运动半径 r1，周围一颗伴星的质量为 m2，运动半径为 r2，则的12rrL则伴星运动的轨道半径小于L，根据221211222m mGmrmrL可得1233()G mmGMLL选项 A 错误，B 正确；CD因为22112GmrvL21222GmrvL可得天玑星和伴星的线速度大小之和为12GMvvL1221vmvm天玑星与伴星绕O点运动的线速度大小之比等于它们的质量倒数之比，选项 C 正确，D 错误。故选 BC。6.甲、乙两车在两条相邻平直车道上同向并排行驶，甲车在前乙车在后，甲车一直做匀减速直线运动，乙车先做匀减速后做匀速直线运动，两车运动过程的已知量及vt图像如图所示。若开始时两车相距0s，则以下判断正确的是（）A.无论0s多大，4st=之前，两车距离逐渐减小B.无论0s多大，12st 之后，两车距离逐渐增大C.07ms 时，两车共相遇 3 次D.03ms=时，两车共相遇 2 次【答案】C【解析】【详解】根据vt图像中斜率表示加速度，由图可知，甲车的加速度大小为22112m s1m s12a 乙车减速运动时的加速度大小为222164m s2m s6aA由图可知，4st=时，两车速度相等，则有128m svvatva t甲乙两车运动的位移分别为40m2vvxt甲甲1，48m2vvxt乙乙1可知，若08msxx乙1甲1两车在4st=之前乙车追上甲车，之后乙车速度大于甲车，则4st=之前，两车距离先减小到零后增大，故 A错误；B由图可知，12st 时，甲车的位移为72m2vxt甲甲2乙车位移为216164 m4126 m84m2x 乙可知，若02212msxx乙甲此时，甲车在乙车前方停止，乙车继续运动，两车距离逐渐减小，故 B 错误；C若07ms，设6st 前两车相遇的时间为1t，则有2211 1012 11122v tatsv ta t甲乙解得142 st，142 st 即6st 前两车相遇两次，6st 时两车的距离为22102111m22xv tatsv ta t 甲乙即甲车在乙车前1m，此时甲车的速度为216m svvat甲乙车的速度为34m sv 设两车再经过2t时间，两车相遇，则有22 21 23 212v tatxv t 解得226 s0t（舍去），226 s126 st 即在甲车停止前两车又相遇一次，之后乙车在前，两车距离逐渐增大，不再相遇，综上所述可得，07ms 时，两车共相遇 3 次，故 C 正确；D若03ms=时，设6st 前两车相遇的时间为3t，则有2231 3032 31122v tatsv ta t甲乙解得3410 s6st（舍去），3410 st 即6st 前两车相遇一次，6st 时两车的距离为221102113m22xv tatsv ta t 甲乙即乙车在甲车前3m，此时甲车的速度为216m svvat甲乙车的速度为34m sv 设两车再经过时间4t速度相等，则有21 43vatv解得42st 两车从6st 开始，经过42st 的时间运动的距离分别为233410m2vvxt甲33 48mxv t乙则有313xxx乙甲可知，甲车未追上乙车，之后乙车速度大于甲车速度，两车距离逐渐增大，不会再相遇，综上所述，03ms=时，两车共相遇 1 次，故 D 错误。故选 C。7.如图（a）所示，大量静止的带负电微粒经加速电压1U加速后，从水平方向沿12OO进入偏转电场。已知形成偏转电场的平行板电容器的极板长为L，两极板间距为 d，12OO为两极板的中线，P是足够大的荧光屏，且屏与极板右边缘的距离为L。屏上A 点与平行板电容器上极板在同一水平线上。不考虑电场边缘效应，不计粒子重力。若偏转电场两板间的电压按如图（b）所示做周期性变化，要使经过电场1U加速且在14tT时刻进入偏转电场的粒子水平击中A 点，则偏转电场电压0U与加速电压1U的关系为（）A.210221,2,3nU dUnLB.210241,2,3nU dUnLC.221022 211,2,3nU dUnLD.221024 211,2,3nU dUnL【答案】D【解析】【详解】粒子在加速电场中，根据动能定理有2112qUmv要使粒子经加速电场后在14tT时刻进入偏转电场后水平击中 A 点，则粒子在偏转电场中运动的时间为半周期的奇数倍，因为粒子从加速电场水平射出，则粒子在偏转电场中的运动时间满足：1(21)2LtnTv1,2,3n L则有122(21)(21)2LLmTnvnqU1,2,3n L在竖直方向位移应满足：2012()224qUdTmd解得221024 211,2,3nU dUnL故选 D。二、多项选择题：本大题共二、多项选择题：本大题共 3 小题，每小题小题，每小题 5 分，共分，共 15 分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对的得分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对的得 5 分，选对但不全的得分，选对但不全的得 3 分，有选错的得分，有选错的得 0 分。分。8.2023 年 10 月 2 日，杭州亚运会女子撑杆跳决赛，34 岁的中国老将李玲以 4 米 63 的成绩夺冠。李玲持杆助跑阶段杆未发生形变，撑杆起跳后杆弯曲程度先变大，到李玲水平越过横杆时，杆恢复原状。关于李玲各运动阶段描述正确的是（）A.在持杆助跑过程中，地面的摩擦力对她做正功B.撑杆起跳上升到最高点过程中先超重后失重C.在撑杆起跳上升到最高点过程中杆对她先做负功后做正功D.在撑杆起跳上升到杆弯曲程度达到最大过程中人和杆系统的动能减小量小于系统重力势能增加量【答案】BC【解析】在的【详解】A在持杆助跑过程中，地面的摩擦力是静摩擦力，没有对她做功，故 A 错误；B在撑杆上升开始阶段加速度方向向上，处于超重状态；在上升的最后阶段加速度的方向向下，处于失重状态，故 B 正确，C由题知，撑杆起跳后杆弯曲程度先变大，到李玲水平越过横杆时，杆恢复原状，则在撑杆起跳上升到最高点过程中杆对她先做负功后做正功，故 C 正确；D在撑杆起跳上升到杆弯曲程度达到最大的过程中人和杆系统的动能减小量等于系统重力势能增加量和杆弹性势能的增加量之和，则人和杆系统的动能减小量大于系统重力势能增加量，故 D 错误。故选 BC。9.某物理小组利用实验室的交流发电机（内阻可视为零）对图中理想变压器所在电路供电。已知发电机输出电压为msinuUt，其中 A 为理想电流表，0R为定值电阻，滑动变阻器最大值为0R RR，P为滑动变阻器的滑片，副线圈匝数可以通过滑动触头Q来调节。下列说法正确的是（）A.仅将滑片P上移，R消耗的功率变小B.仅将滑动触头Q上移，电流表示数变大C.当0t时，原线圈两端电压瞬时值为m2UD.仅将发电机线圈转速变为原来的 2 倍，则0R的功率也变为原来的 2 倍【答案】B【解析】【详解】A通过滑动触头Q不变，则副线圈两端电压不变，把0R看成电源内阻，当0RR时，R消耗的功率最大，由题知0RR仅将滑片P上移，R变大，R消耗的功率变大，故 A 错误；B仅将滑动触头Q上移，副线圈两端电压变大，根据的2UPR副线圈功率变大，原线圈功率变大，根据PUI电流表示数变大，故 B 正确；C根据msinuUt当0t时，原线圈两端电压瞬时值为 0，故 C 错误；D仅将发电机线圈转速变为原来的 2 倍，根据mENBS电动势最大值变为原来的 2 倍，有效值变为原来的 2 倍，副线圈电压变为原来的 2 倍，电流变为原来的 2倍，根据20PI R则0R的功率也变为原来的 4 倍，故 D 错误。故选 B。10.如图所示，两根间距为L、电阻不计的足够长光滑平行金属导轨与水平面夹角为，导轨底端接有两定值电阻21RRR，整个空间存在垂直于导轨平面向上大小为B的匀强磁场。在导轨上垂直于导轨放置一质量为m、电阻为2Rr 的金属杆ab。现给金属杆一沿斜面向上的初速度1v使金属杆从MM点上升到最高点NN，该过程中通过电阻1R的电荷量为q，当金属杆从最高点返回到PP（MM和NN中点）时速度为2v。重力加速度为g，下列说法正确的是（）A.电阻2R两端最大电压为1BLvB.金属杆从最高点NN返回到PP过程所用的时间为2sinBLqmvmgC.金属杆从MM上升到最高点NN过程克服安培力做的功为2112sin2qRmgmvBLD.金属杆从最高点NN返回到PP过程电阻1R产生的热量为22sin124qRmgmvBL【答案】BC【解析】【详解】根据题意可知，1R与2R并联后电阻为2R，电路中的总电阻为2RRrR总由公式Et、EIR和qIt可得，设沿导轨上升的距离为x，则通过金属杆的电荷量为2BLxqqRR总解得2qRxBLA根据题意可知，金属杆上滑时做减速运动，则1v为上滑时的最大速度，此时感应电动势为11EBLv由闭合回路欧姆定律可得，电阻2R两端电压为111122ERUBLvR金属杆下滑时做加速运动，速度最大时有2sinEmgBLR解得2sinmgREBL此时，电阻2R两端的电压为2sin2mgRUBL由于不知1U和2U的关系，无法确定电阻2R两端最大电压，故 A 错误；B根据题意，由上述分析可知，金属杆从最高点NN返回到PP过程，通过金属杆的电荷量为q，对金的属杆，由动量定理有2sin0mgtBILtmv解得2sinmvBLqtmg故 B 正确；C设金属杆从MM上升到最高点NN过程克服安培力做的功为W，由动能定理有211sin02mgxWmv解得2112sin2qRmgWmvBL故 C 正确；D设金属杆从最高点NN返回到PP过程中整个电路产生的热为Q，由能量守恒定律有2211sin22mgxmvQ解得22sin12qRmgQmvBL根据电阻的热效应可得，电阻1R产生的热量为2121sin1448qRmgQQmvBL故 D 错误。故选 BC。三、非选择题：本大题共三、非选择题：本大题共 5 小题，共小题，共 57 分。分。11.用半偏法测量电流表 G（量程为 1mA）的内阻，某同学设计了如图（a）所示电路，器材如下：A电源 E1（电动势 1.5V，内阻很小）B电源 E2（电动势 6.0V，内阻很小）C滑动变阻器（阻值 0 2000）D滑动变阻器（阻值 0 10000）E电阻箱 R2（阻值 0 300）F开关两个，导线若干（1）为提高测量精度，滑动变阻器 R1应该选择_，电源 E 应该选择_。（均填器材前的选项字母）（2）实验操作步骤如下：先闭合开关 S1，调节 R1，使电流表指针满偏；再闭合开关 S2，保持 R1不变，调节 R2使得电流表指针半偏，记下此时 R2的值即为电流表内阻的测量值。若不考虑偶然误差，电流表内阻的测量值_（填“大于”“等于”或“小于”）其真实值。（3）该同学对实验电路进行改进，如图（b）。S1闭合，S2断开，调节电阻箱 R3，使电流表满偏时读出 R3并保持 R3不变，S2闭合后调节电阻箱 R2，使电流表半偏时读出 R2，路端电压不变，则电流表内阻为_（用 R2、R3表示）。【答案】.A .D .小于 .2332R RRR【解析】【详解】（1）12由于实验中各器件的阻值都比较大，为减小实验误差，电源电动势应尽可能大些，另外闭合开关 S2时认为电路中总电流不变，实际闭合开关 S2后，电路总电阻变小，电路电流变大，而闭合开关 S2时微安表两端的电压变化越小，实验误差就越小，则选用电动势较大的电源，故电源应选 E2，故选A。表头的满偏电流为 1mA，对应的电路中最小总电阻为min366k1 10R总所以滑动变阻器应选择阻值较大的，故选 D。（2）3由于 S2闭合后，总电阻减小，则总电流增大，所以通过电阻箱的真实电流大于 0.5mA，即II测真根据ggI RI R 解得ggI RRI可得RR测真（3）4S1闭合，S2断开时有U=Ig(R3Rg)保持 R3不变，S2闭合后调节电阻箱 R2，使电流表半偏时读出 R2，路端电压不变，则有ggggg32()222I RI RIURR联立解得23g32R RRRR12.如图所示是一实用型单电源欧姆表电路图，其中1S为倍率转换开关，2S为欧姆调零旋钮。表盘一共分为四个倍率挡位，中央电阻的刻度线读数为 15，已知电池电动势为1.5VE，内阻可忽略；电流计的内阻为50，滑动变阻器0R最大值为20k。（1）根据图中电源的情况可以判断表笔A 应该是_（填“红”或“黑”）色表笔。（2）当选择开关1S合向“4”时，欧姆表对应的倍率挡为_（填“1”“10”“100”或“1k”）。（3）根据题意电流计表头的满偏电流为_A。（4）若选择开关1S合向“3”时欧姆表对应的倍率挡为“100”，结合题中所给条件可以算出3R _（保留到小数点后两位）。【答案】.红 .1k .100 .31.50 10【解析】【详解】（1）1根据图中电路可知，电流从表笔 B 出来，从表笔A 进去，根据“红进黑出”可知表笔A应该是是红表笔。（2）2欧姆表的内阻ERI内干由于高倍率内部总电阻大于低倍率内部总电阻，即电流表 G 满偏时干路电流越小，倍率越高，因此，当选择开关1S合向“4”时，欧姆表对应的倍率挡为1k；（3）3根据题意电流计表头的满偏电流为1.5A100A15 1kEIRg内（4）4若选择开关1S合向“3”时欧姆表对应的倍率挡为“100”，结合题中所给条件可以算出3315 1001.50 10R 13.如图（a），汽车刹车助力泵是一个直径较大的真空腔体，简化图如图（b）所示，内部有一个中部装有推杆的膜片（或活塞），将腔体隔成两部分，右侧与大气相通，左侧通过真空管与发动机进气管相连。设初始时左侧腔体体积为V，腔内压强为大气压强0p，膜片横截面积为S，膜片回位弹簧劲度系数为k，初始时处于原长状态，设制动总泵推杆左移x时刹车踏板到底，整个过程忽略温度变化，腔内气体视为理想气体，忽略膜片移动过程中的摩擦阻力，求：（1）发动机工作时吸入空气，造成左侧腔体真空，求刹车踏板到底时，助力器推杆人力F至少多大？（2）发动机未启动时，真空管无法工作，左侧腔体处于封闭状态，求此状态下刹车踏板到底时，助力器推杆人力F至少多大？【答案】（1）0Fkxp S；（2）20p xSFkxVxS【解析】【详解】（1）发动机工作时吸入空气，造成左侧腔体真空，则对活塞分析可知0kxp SF解得助力器推杆人力0Fkxp S（2）对左侧气体，由玻意耳定律01()p Vp VxS对活塞分析10kxp Sp SF解得20p xSFkxVxS14.如图所示，在光滑水平地面上，静放着质量为3kgM 的装置 B，左侧是圆心为1O半径为1mR 的四分之一圆弧轨道，右侧轨道水平段有一水平粗糙传送带，传送带的皮带轮轴固定在装置 B 上，通过电动机保持恒定角速度80rad/s顺时针转动，皮带轮半径0.2mr，传送带长度为12ms，轨道其他部分光滑。不可伸长的轻绳将质量为1kgm 的小滑块 A（可视为质点）悬挂在1O的正上方2O点，轻绳长度3.2mL，处于水平拉直状态，将小滑块由静止释放，下摆到最低点小滑块恰好接触在圆弧轨道上，此时轻绳刚好断裂，滑上圆弧轨道后返回到传送带最右端时，刚好与传送带相对静止。重力加速度210m/sg。试求：（1）轻绳刚好断裂时小滑块的速度大小；（2）小滑块运动到传送带最右端时，装置 B 的速度；（3）小滑块在传送带上的运动时间。【答案】（1）8m/s；（2）8m/s，方向水平向左；（3）0.75s【解析】【分析】【详解】（1）由动能定理有2112mgLmv解得128m/svgL（2）传送带的速度为216m/svr方向水平向右；滑块从绳断后到滑块返回到传送带最右端的过程中，滑块和装置 B 在水平方向上不受外力作用，遵循动量守恒，规定水平向左为正方向有123mvmvMv解得38m/sv 方向水平向左；（3）滑块从绳断后到滑块刚冲上传送带的过程中，滑块和装置 B 在水平方向上不受外力作用，遵循动量守恒和机械能守恒，规定水平向左为正方向有145mvmvMv222145111222mvmvMv解得44m/sv “-”号表方向水平向右54m/sv 方向水平向左从物块冲上传送带到到达传送带最右端的过程中有423522vvvvtts解得0.75st 15.某个粒子分析装置的简化示意图如图所示，一圆心为1O、半径为2R的半圆和一圆心为2O、半径为R的圆相切于 A 点，直径AC下方的半圆圆外区域存在垂直纸面向里的匀强磁场1B，半径为R的圆内区域存在垂直纸面向外的匀强磁场2B（未知），上方电容器的平行金属板M和N正对放置，板长为R，两板间距为3R，金属板下边缘连线与圆形磁场最高点Q在同一水平线上，Q点距左金属板2R，上边缘连线紧挨着一水平放置的感光板P。一群电量为q、质量为m的粒子，可在1O左侧长度为R的水平线状粒子发射装置1O D上以相同速度0v竖直向下射出，控制出发的时间，使得所有粒子同时到达 A 点，其中D点出发的粒子经过 A 点后恰好能运动至Q点，粒子进入电容器若打到金属板上会被吸收，不考虑电容器的边缘效应，不计粒子重力及粒子之间相互作用力。（计算过程中取31tan202）（1）求匀强磁场的磁感应强度1B的大小；（2）若要D点出发的粒子能打到感光板P上，求电容器的MN板电势差范围MNU；（3）控制电容器的电压，使得所有粒子都能打到感光板P上让感光板上发光，求感光板发光持续的时间。【答案】（1）012mvBqR；（2）22003(33)3216MNmvmvUqq；（3）00(13)12 32sin4018sin40RRRRtvv【解析】【详解】（1）从1O D上以相同速度0v竖直向下射出的相同带电粒子，根据几何知识可知，只有在匀强磁场1B内做圆周运动的半径为 2R 时，才能都到达 A 点，带电粒子轨迹如下图即0112mvRRBq解得012mvBqR（2）D点出发的粒子经过 A 点后恰好能运动至Q点，根据几何关系可得120故136029030 即D点出发的粒子经过 A 点后恰好能运动至Q点，在磁场2B中的偏转角度为30，而D点出发的粒子经过 A 点时速度与水平方向为30，故在Q点速度与水平方向的夹角为60，即60带电粒子在电容器的MN板间做类斜抛运动，竖直方向做匀速直线运动，水平方向做匀变速直线运动，且0003sin2yvvv0001cos2xvvv若带电粒子能到达感光板P，则运动时间为1002 33yRRtvv若带电粒子恰能到达感光板P的最左侧，此时电容器的M板为高电势，则2101232MNxUqRmvR解得201316MNmvUq若带电粒子恰能到达感光板P的最右侧，此时电容器的M板为低电势，取水平向右为正方向，设此时加速度大小为 a，则201112xv tatR解得20(33)2vR故电场强度大小为maEq故此时20223(33)32MNNMmvUUERq 故电容器的MN板电势差范围为22003(33)3216MNmvmvUqq（3）对于由D点出发的粒子，根据几何知识可得2AQR根据几何知识可得1212sin2AQR解得22(13)2sin15RRR根据洛伦兹力提供向心了可得000222sin15(31)2mvmvmvBqRqRqR带电粒子在磁场 B2中周期为20022(22 3)sin15mRRTqBvv带电粒子在磁场 B2中的运动时间为120(13)3606RtTv带电粒子从 A 点出发到达感光板的时间为312002 3(13)36RRtttvv对于由1O点出发的粒子，运动轨迹如下图带电粒子从 A 点出发后，设在磁场 B1内的偏转角为，由几何知识可得2131tan2213RR由题意可知202故40故带电粒子在磁场 B2中的运动时间为40(22 3)3
