2023屆天津市高三下學(xué)期模擬考試物理試題（一）（解析版）

高中物理名校試卷PAGEPAGE1天津市2022-2023高三年級模擬考試（一）物理試卷一、單選題(每小題5分，共25分)1.世紀(jì)中期，科學(xué)界已形成了一種用聯(lián)系觀點去觀察自然的思想氛圍，這種思想促進了能量轉(zhuǎn)化與守恒定律的建立。在能量轉(zhuǎn)化與守恒定律建立的過程中，下列說法不正確的是（）A.焦耳發(fā)現(xiàn)電流的熱效應(yīng)，建立了電和熱的聯(lián)系B.安培發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)，建立了電和磁的聯(lián)系C.法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象，建立了磁和電的聯(lián)系D.楞次總結(jié)出判斷感應(yīng)電流方向的楞次定律，是能量守恒定律在電磁學(xué)中的具體表現(xiàn)〖答案〗B〖解析〗A．焦耳發(fā)現(xiàn)電流的熱效應(yīng)，建立了電和熱的聯(lián)系，符合科學(xué)事實，故A正確；B．奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)，首次建立了電和磁的聯(lián)系，故B不符合科學(xué)事實，故B錯誤；C．法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象，進一步揭示磁和電的聯(lián)系，故符合科學(xué)事實，故C正確D．楞次總結(jié)出判斷感應(yīng)電流方向的楞次定律，是能量守恒定律在電磁學(xué)中的具體表現(xiàn)，D正確。本題選不正確，故選B。2.如圖甲所示是湯姆孫的原子模型，他認(rèn)為原子是一個球體，正電荷彌漫性地分布在整個球體內(nèi)，電子鑲嵌在其中。甲圖中的小圓點代表正電荷，大圓點代表電子。湯姆孫的原子模型無法解釋粒子散射實驗。如圖乙所示是盧瑟福為解釋粒子散射實驗假設(shè)的情景：占原子質(zhì)量絕大部分的帶正電的那部分物質(zhì)應(yīng)集中在很小的空間范圍。下列說法中正確的是（）A.粒子質(zhì)量遠(yuǎn)大于電子質(zhì)量，電子對粒子速度的影響可以忽略B.入射方向的延長線越接近原子核的粒子發(fā)生散射時的偏轉(zhuǎn)角越大C.由不同元素對粒子散射的實驗數(shù)據(jù)可以確定各種元素原子核的質(zhì)量D.由粒子散射的實驗數(shù)據(jù)可以估計出原子核半徑的數(shù)量級是〖答案〗ABD〖解析〗A.粒子質(zhì)量遠(yuǎn)大于電子質(zhì)量，電子對粒子速度的影響可以忽略，故A正確；B.入射方向的延長線越接近原子核的粒子，所受庫侖力就越大，發(fā)生散射時的偏轉(zhuǎn)角越大，故B正確；C.粒子散射類似于碰撞，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)無法確定各種元素原子核的質(zhì)量，故C錯誤；D.由粒子散射的實驗數(shù)據(jù)可以估計出原子核半徑的數(shù)量級是，故D正確。故選ABD。3.不可伸長的輕繩兩端分別固定在兩根豎直桿上的A、B兩點，在輕繩上掛一件衣服，在無風(fēng)的時候掛鉤與衣服靜止于如圖所示的位置。若存在水平向右的恒定風(fēng)力作用，掛鉤與衣服靜止于某一位置，不計掛鉤與繩間的摩擦，則下列說法正確的是（）A.無風(fēng)時，B.有風(fēng)時，C.有風(fēng)時輕繩對掛鉤的合力大于無風(fēng)時輕繩對掛鉤的合力D.有風(fēng)時輕繩對掛鉤的合力等于無風(fēng)時輕繩對掛鉤的合力〖答案〗C〖解析〗A．無風(fēng)時，衣服受到重力和兩邊繩子的拉力處于平衡狀態(tài)，且兩繩拉力的合力等于重力，如圖1所示不計繩子的質(zhì)量及繩與衣架掛鉤間的摩擦，則同一條繩子拉力相等，且得故A錯誤；B．有風(fēng)后，衣服受力多了一個水平向右的風(fēng)力，四力平衡，兩個繩子的拉力的合力與重力、風(fēng)力的合力相平衡，如圖2所示的狀態(tài)因為O點為活結(jié)點，則兩端的繩的拉力一定相等，由于左邊繩的拉力在水平方向的分力等于此時右邊繩的拉力在水平方向的分力與風(fēng)力之和，即所以可知根據(jù)平行四邊形定則可知，此時兩繩拉力合力的方向偏向左上方，與重力和風(fēng)力構(gòu)成一個封閉的矢量直角三角形，根據(jù)直角三角形的斜邊大于直角邊，可知有風(fēng)時輕繩對掛鉤的合力大于衣服的重力，所以有風(fēng)時輕繩對掛鉤的合力大于無風(fēng)時輕繩對掛鉤的合力，故BD錯誤，C正確。故選C。4.如圖所示，一豎直放置的汽缸被輕活塞AB和固定隔板CD分成兩個氣室，CD上安裝一單向閥門，單向閥門只能向下開啟；氣室1內(nèi)氣體壓強為2p0，氣室2內(nèi)氣體壓強為p0，氣柱長均為L，活塞面積為S，活塞與汽缸間無摩擦，汽缸導(dǎo)熱性能良好?，F(xiàn)在活塞上方緩慢放質(zhì)量為m的細(xì)砂，重力加速度為g，下列說法正確的是（）A.若，活塞下移 B.若，活塞下移C.若，氣室1內(nèi)氣體壓強為3p0 D.若，氣室1內(nèi)氣體壓強為4p0〖答案〗A〖解析〗AC．若，對活塞AB有解得單向閥未打開，所以氣室2內(nèi)的氣體質(zhì)量不變，氣室1內(nèi)氣體質(zhì)量不變，壓強也不變。根據(jù)玻意耳定律得解得所以活塞下移，故A正確，C錯誤；B．若，對活塞AB有解得單向閥未打開，所以氣室2內(nèi)的氣體質(zhì)量不變，氣室1內(nèi)氣體質(zhì)量不變，壓強也不變。根據(jù)玻意耳定律得解得所以活塞下移故B錯誤；D．若，對活塞AB有解得單向閥打開，如果氣室2的氣體未完全進入氣室1，則有解得假設(shè)不成立，所以氣體完全進入氣室1，則有解得故D錯誤。故選A。5.兩個靠的很近的天體繞著它們連線上的一點（質(zhì)心）做圓周運動，構(gòu)成穩(wěn)定的雙星系統(tǒng)．雙星系統(tǒng)運動時，其軌道平面上存在著一些特殊的點，在這些點處，質(zhì)量極小的物體（如人造衛(wèi)星）可以相對兩星體保持靜止，這樣的點被稱為“拉格朗日點”．現(xiàn)將“地—月系統(tǒng)”看做雙星系統(tǒng)，如圖所示，O1位地球球心、O2位月球球心，它們繞著O1O2連線上的O點以角速度做圓周運動．P點到O1、O2距離相等且等于O1O2間距離，該點處小物體受地球引力和月球引力的合力F，方向恰好指向O，提供向心力，可使小物體也繞著O點以角速度做圓周運動．因此P點是一個拉格朗日點．現(xiàn)沿O1O2連線方向為x軸，過O1與O1O2垂直方向為y軸建立直角坐標(biāo)系．A、B、C分別為P關(guān)于x軸、y軸和原點O1的對稱點，D為x軸負(fù)半軸上一點，到O1的距離小于P點到O1的距離．根據(jù)以上信息可以判斷A.A點一定是拉格朗日點 B.B點一定是拉格朗日點C.C點可能是拉格朗日點 D.D點可能是拉格朗日點〖答案〗A〖解析〗由對稱性可知，在A點的小物體受地球和月球的吸引力，合力方向一定指向O點，其受力情況與P點相同，可知A點一定是拉格朗日點，選項A正確；在B點的小物體，受地球的引力和月球的引力的合力不可能指向O點，則B點不可能是拉格朗日點；同理C點也不可能是拉格朗日點；選項BC錯誤；在D點時，小物體受到的地球的引力大于在P點時地球的引力，再加上月球的引力，則在D點的合力大于在P點時的合力，則角速度不可能與在P點時的角速度相等，即D點不可能是拉格朗日電，選項D錯誤.二、多選題(每小題5分，共15分)6.等量異種電荷、的等勢面分布如圖所示，相鄰的等勢面間電勢差均相等，點a、b、c三點連線與兩電荷的連線平行，且。一帶負(fù)電的點電荷M僅在靜電力的作用下經(jīng)過a點時速度方向如圖，經(jīng)過b所在等勢面到達(dá)c所在等勢面。取無窮遠(yuǎn)處電勢為零，下列說法正確的是（）A.a、c兩點的電場強度不同B.a、c兩點的電勢相等C.點電荷M在電場中運動的軌跡關(guān)于b所在等勢面對稱D.點電荷M穿越a、b、c等勢面時電勢能滿足〖答案〗AD〖解析〗A．a(chǎn)、c兩點關(guān)于中軸對稱，由等量異種電荷電場分布可知，兩點場強大小相同，方向不同，故A正確；B．a(chǎn)、c兩點分別位于正、負(fù)電荷附近，則有，故B錯誤；C．在M到達(dá)等勢線b時，豎直方向速度不為0，在b右側(cè)仍有一段向下運動的過程，所以不可能對稱，故C錯誤；D．M穿越a、b、c，且M帶負(fù)電，所以電場力做負(fù)功，電勢能變大，故D正確。故選AD。7.如圖所示，內(nèi)壁光滑、半徑為R的圓軌道固定在豎直面內(nèi)，質(zhì)量為m的可視為質(zhì)點的小球靜止在軌道的最低點?，F(xiàn)用小錘沿水平方向快速擊打小球，使小球瞬間獲得速度v1，且恰好能到達(dá)圓心O的等高處，當(dāng)小球回到最低點時第二次用小錘快速擊打小球，使小球瞬間獲得速度v2，且恰好沿圓軌道完成圓周運動，重力加速度為g，下列說法正確的是（）A.速度v1大小為B.速度v2的大小為C.第二次擊打?qū)π∏虻臎_量一定為D.第二次擊打后，小球運動至最高點和最低點時與軌道間的彈力之差為6mg〖答案〗AD〖解析〗A．小球第一次擊打后，上升的最大高度度h=R，由動能定理有解得故A正確；B．設(shè)小球被第二次擊打后到達(dá)軌道最高點的速度大小為v，小球通過最高點時，由向心力公式有第二次擊打后到最高點的過程中，由動能定理有聯(lián)立解得故B錯誤；C．當(dāng)小球回到最低點時，若沿小球運動方向第二次擊打小球，由動量定理有解得若沿小球運動反方向第二次擊打小球，由動量定理有解得故C錯誤；D．第二次擊打后，小球在最高點與軌道間的彈力為0，最低點由牛頓第二定律可得解得N=6mg故小球運動至最高點和最低點時與軌道間的彈力之差為6mg，故D正確。故選AD。8.如圖所示，一列橫波在x軸上傳播，在時刻的波形如圖中實線所示，時刻的波形如圖中虛線所示，下列說法中正確的是（）A.由該波形曲線讀出這列波的振幅為0.2mB.該波形曲線上的質(zhì)點振動的周期可能是0.3sC.若周期大于，則可能的最小波速是20m/sD.若周期大于，則可能的最大波速是140m/s〖答案〗CD〖解析〗A．由該波形曲線讀出這列波的振幅為0.2cm，故A錯誤；B．若波向右傳播，周期滿足關(guān)系式解得當(dāng)波向左傳播時，周期滿足關(guān)系式解得由數(shù)學(xué)關(guān)系知無論取何值，周期都不可能為0.3s，故B錯誤；CD．由圖可知該波的波長為8m，若周期大于，即當(dāng)波沿x軸正方向傳播時，可能的周期為當(dāng)波沿x軸負(fù)方向傳播時，可能的周期為由波速公式可知速度最小時，周期T最大，分析上面兩類情況可知，當(dāng)周期最大時，波沿x軸正方向傳播，且在中，取，即則最小波速當(dāng)速度最大時，周期最小，分析上面兩類情況可知，當(dāng)周期最小時，波沿x軸負(fù)方向傳播，且在中，取，即則最大速度故CD正確。故選CD。三、實驗題(共12分)9.阿特伍德機是著名的力學(xué)實驗裝置。繞過定滑輪的細(xì)線上懸掛質(zhì)量相等的重錘A和B，在B下面再掛重物C時，由于速度變化不太快，測量運動學(xué)物理量更加方便。（1）如圖所示，在重錘A下方固定打點計時器，用紙帶連接A，測量A的運動情況。下列操作過程正確的是_________；A．固定打點計器時應(yīng)將定位軸置于系重錘A的細(xì)線的正下方B．開始時紙帶應(yīng)豎直下垂并與系重錘A的細(xì)線在同一豎直線上C．應(yīng)先松開重錘讓A向上運動，然后再接通打點計時器電源打點D．打點結(jié)束后先將紙帶取下，再關(guān)閉打點計時器電源（2）某次實驗結(jié)束后，打出紙帶如圖所示，已知打點計時器所用交流電源的頻率為，則重錘A運動拖動紙帶打出H點時的瞬時速度為______；（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）（3）如果本實驗室電源頻率不足50Hz，則瞬時速度的測量值_______（填“增大”或“減小”）；（4）已知重錘A和B質(zhì)量均為M，某小組在重錘壁下面掛質(zhì)量為m的重物C由靜止釋放驗證系統(tǒng)運動過程中的機械能守恒，某次實驗中從紙帶上測量A由靜止上升h高度時對應(yīng)計時點的速度為v，則驗證系統(tǒng)機械能守恒定律的表達(dá)式是___________；（5）為了測定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?，另一小組改變重物C的質(zhì)量m，測得多組m和測量對應(yīng)的加速度a，在坐標(biāo)上作圖如圖所示，圖線與縱軸截距為b，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹開________?！即鸢浮剑?）B（2）1.13（3）增大（4）（5）〖解析〗（1）[1]AB．開始時紙帶應(yīng)豎直下垂并與系重錘A的細(xì)線在同一豎直線上，從而盡可能減小紙帶運動過程中所受的摩擦阻力，所以打點計時器振針應(yīng)置于系重錘A的細(xì)線的正下方，而定位軸的位置在復(fù)寫紙中心，在振針旁邊，所以定位軸不應(yīng)在重錘A的細(xì)線的正下方，故A錯誤，B正確；C．由于重錘A速度較快，且運動距離有限，打出的紙帶長度也有限，為了能在長度有限的紙帶上盡可能多地獲取間距適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)點，實驗時應(yīng)先接通打點計時器電源，再釋放重錘A，故C錯誤；D．打點結(jié)束后應(yīng)先關(guān)閉打點計時器電源，再取下紙帶，故D錯誤。故選B。（2）[2]打H點時重錘A的瞬時速度等于打G、J兩點間的平均速度，即（3）[3]如果本實驗室電源頻率不足50Hz，則計算瞬時速度時所代入的T值比實際值偏小，從而使瞬時速度的測量值增大。（4）[4]根據(jù)機械能守恒定律有整理得（5）[5]對A、B、C整體根據(jù)牛頓第二定律有整理得由題意可知解得10.某小組利用實驗室的電流表和電壓表測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻。①要求盡量減小干電池內(nèi)電阻的實驗誤差，應(yīng)選擇______（選填“甲”、“乙”）電路圖。②該組同學(xué)記錄了若干組數(shù)據(jù)，并將對應(yīng)點標(biāo)在圖中的坐標(biāo)紙上，畫出了U-I圖線。③利用圖像求得干電池的電動勢E＝______V，（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）內(nèi)電阻r＝______Ω（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。④在上述實驗過程中存在系統(tǒng)誤差，以下關(guān)于電動勢和內(nèi)阻的測量值、與真實值、之間的比較，正確的是______。A．，B．，C．，D．，⑤在測量電源的電動勢和內(nèi)阻的實驗中，由于所用電壓表（視為理想電壓表）的量程較小，另一組同學(xué)設(shè)計了如圖所示的電路圖。a.實驗時，應(yīng)先將電阻箱的電阻調(diào)到______（選填“最大值”、“最小值”或“任意值”）。b.改變電阻箱的阻值R，分別測出阻值為的定值電阻兩端的電壓U。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)描點，繪出的圖像是一條直線。若直線的斜率為k，在坐標(biāo)軸上的截距為b.則該電源的電動勢E＝______和內(nèi)阻r＝______。（用k、b和表示）〖答案〗①甲③1.451.3④C⑤最大值〖解析〗①[1]電源內(nèi)阻較小，選甲可消除電流表的分壓作用，以減小誤差。③[2][3]根據(jù)閉合電路歐姆定律，可得結(jié)合圖像可知④[4]由于電壓表的分流，當(dāng)電流表示數(shù)為零時，實際通過電源的電流并不為零，所以電源的內(nèi)電壓不為零，導(dǎo)致圖像的縱軸截距比電源的實際電動勢偏小。當(dāng)電壓表示數(shù)為零時，圖像的橫軸截距等于實際值，易知實際做出的U-I圖像斜率的絕對值比真實圖像的斜率的絕對值偏小，從而造成電阻的測量值與真實值相比偏小。故選C。⑤a.[5]實驗時，為了保證電路的安全，應(yīng)先將電阻箱的電阻調(diào)到最大值。b.[6][7]由閉合電路歐姆定律，可知整理，可得依題意，有解得四、解答題(共48分)11.如圖，粗細(xì)相同的水平直桿與圓弧桿BC在B點平滑連接，固定在豎直平面內(nèi)，直桿的AB部分長，圓弧桿BC的半徑。一個質(zhì)量、直徑略大于桿截面直徑的小環(huán)（可視為質(zhì)點）穿在水平直桿上的A點?，F(xiàn)讓小環(huán)以的初速度由A向B運動的同時，在豎直面內(nèi)對小環(huán)施加一個垂直桿AB的恒力F作用，運動到B點時撤去F，之后小環(huán)沿圓弧桿BC上滑的最大高度為。已知小環(huán)與直桿AB的動摩擦因數(shù)、與圓弧桿BC的摩擦不計，重力加速度g取，試求：（1）小環(huán)在B點的速度v的大小；（2）小環(huán)在桿AB上的加速度a的大??；（3）小環(huán)在桿AB上所受的恒力F的大??；（4）小環(huán)沿圓軌道BC上滑至最高點的時間t?！即鸢浮剑?）；（2）；（3）或1N；（4）〖解析〗（1）小環(huán)沿圓弧桿BC上滑過程根據(jù)動能定理有代入數(shù)據(jù)解得（2）小環(huán)由A向B運動時，根據(jù)運動學(xué)關(guān)系有代入數(shù)據(jù)解得加速度的大?。?）小環(huán)由A向B運動，當(dāng)AB桿下面受到小環(huán)摩擦力時，根據(jù)牛頓第二定律有解得方向豎直向上；當(dāng)AB桿上面受到小環(huán)摩擦力時，根據(jù)牛頓第二定律有解得方向豎直向上；（4）小環(huán)沿圓弧桿BC上滑過程可看成單擺運動過程，根據(jù)故小環(huán)沿圓軌道BC上滑至最高點的時間12.如圖所示，快遞公司用水平傳送帶傳送快遞，傳動帶順時針轉(zhuǎn)動，速度大小恒為v0=3m/s。質(zhì)量為m=1kg的快遞，上表面固定一“日”字形線框，ab邊長L=0.1m，ae邊長為2L，c、d為兩長邊的中點，ab、cd、ef的電阻均為r=0.04Ω，其余電阻不計。傳送帶右側(cè)存在磁感應(yīng)強度為B=3T、方向豎直向下、寬度為L的勻強磁場，其邊界與ab平行。已知線框的ab邊進入磁場區(qū)域前快遞已與傳送帶保持相對靜止，線框的質(zhì)量忽略不計，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取g=10m/s2。（1）若線框進入磁場后，快遞仍能與傳送帶保持相對靜止，求快遞與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ的最小值；（2）若線框剛到達(dá)磁場左邊界時，快遞與傳送帶間的摩擦力消失，求線框穿過磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q?！即鸢浮剑?）0.45；（2）1.25J〖解析〗（1）ab邊剛進磁場時，其切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為此時線圈形成回路的總電阻為所受安培力大小為解得若ab邊進入磁場要保持靜止，可知線框所受摩擦力必須大于4.5N。當(dāng)cd邊進入磁場時，其切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小仍為E1，回路形成的總電阻仍為1.5r，且仍是切割磁場線的邊長受到安培力，故仍需摩擦力大于4.5N。同理當(dāng)ef邊進入磁場時，線框所受安培力仍然一樣。因此線框進入磁場后，快遞仍能與傳送帶保持相對靜止，則快遞與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ的最小值滿足解得（2）由（1）可知，當(dāng)線框速度為v時，線框所受安培力大小為根據(jù)牛頓第二定律解得兩邊同乘可得所以設(shè)線框出磁場速度為v1，則有解得由動能定理可得解得13.光電倍增管是用來將光信號轉(zhuǎn)化為電信號并加以放大的裝置，其主要結(jié)構(gòu)為多個相同且平行的倍增極。為簡單起見，現(xiàn)只研究其第1倍增極和第2倍增極，其結(jié)構(gòu)如圖所示。兩個倍增極平行且長度均為2a，幾何位置如圖所示（圖中長度數(shù)據(jù)已知）。當(dāng)頻率為的入射光照射到第1倍增極上表面時，從極板上逸出的光電子最大速率為vm。若加電場或磁場可使從第1倍增極逸出的部分光電子打到第2倍增極上表面，從而激發(fā)出更多的電子，實現(xiàn)信號放大。已知元電荷為e，電子質(zhì)量為m，普朗克常量為h，只考慮電子在紙面內(nèi)的運動，忽略相對論效應(yīng)，不計重力。（1）試求制作第1倍增極的金屬材料的逸出功W；（2）為使更多光電子達(dá)到第2倍增極，可在接線柱AB間接入一個電動勢為E的電源，則到達(dá)第2倍增極的電子的最大動能是多少；（3）若僅在紙面內(nèi)加上垂直紙面的勻強磁場時，發(fā)現(xiàn)速度為垂直第1倍增極出射的電子恰能全部到達(dá)第2倍增極上表面。忽略電場力的作用，試求：（I）磁感強度B的大小和方向；（II）關(guān)閉光源后多長時間仍有光電子到達(dá)第2倍增極上表面?？赡苡玫降娜呛瘮?shù)值：sin11.5°=0.20，sin15°=0.26，sin37°=0.60?！即鸢浮剑?）；（2）；（3）（I），方向垂直紙面向內(nèi)；（II）〖解析〗（1）根據(jù)光電效應(yīng)方程知（2）由動能定理（3）（I）電子在磁場中磁場方向垂直紙面向內(nèi)，當(dāng)?shù)?倍增極某位置出射的電子到達(dá)第2倍增極相應(yīng)位置時該粒子全部被下一倍增極收集到。根據(jù)幾何關(guān)系有解得得（II）即問所有光電子中到達(dá)第2倍增極的最長時間。所有電子周期均相同，圓心角最大的粒子時間越長。若電子從第一倍增極M點出發(fā)到達(dá)第二倍增極N點，則MN為圓周上的一條弦，若圓心角θ越大，則要求R越大，即當(dāng)粒子和第二倍增極相切時圓心角最大。圖中當(dāng)R越大，α越大，圓心角θ越大，故在所有軌跡和第二倍增極相切的電子中，半徑越大圓心角越大。綜上當(dāng)粒子以最大速率從第一倍增極最右端出射，剛好與第二倍增極相切時，圓心角最大，如圖所示。此時即所以天津市2022-2023高三年級模擬考試（一）物理試卷一、單選題(每小題5分，共25分)1.世紀(jì)中期，科學(xué)界已形成了一種用聯(lián)系觀點去觀察自然的思想氛圍，這種思想促進了能量轉(zhuǎn)化與守恒定律的建立。在能量轉(zhuǎn)化與守恒定律建立的過程中，下列說法不正確的是（）A.焦耳發(fā)現(xiàn)電流的熱效應(yīng)，建立了電和熱的聯(lián)系B.安培發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)，建立了電和磁的聯(lián)系C.法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象，建立了磁和電的聯(lián)系D.楞次總結(jié)出判斷感應(yīng)電流方向的楞次定律，是能量守恒定律在電磁學(xué)中的具體表現(xiàn)〖答案〗B〖解析〗A．焦耳發(fā)現(xiàn)電流的熱效應(yīng)，建立了電和熱的聯(lián)系，符合科學(xué)事實，故A正確；B．奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)，首次建立了電和磁的聯(lián)系，故B不符合科學(xué)事實，故B錯誤；C．法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象，進一步揭示磁和電的聯(lián)系，故符合科學(xué)事實，故C正確D．楞次總結(jié)出判斷感應(yīng)電流方向的楞次定律，是能量守恒定律在電磁學(xué)中的具體表現(xiàn)，D正確。本題選不正確，故選B。2.如圖甲所示是湯姆孫的原子模型，他認(rèn)為原子是一個球體，正電荷彌漫性地分布在整個球體內(nèi)，電子鑲嵌在其中。甲圖中的小圓點代表正電荷，大圓點代表電子。湯姆孫的原子模型無法解釋粒子散射實驗。如圖乙所示是盧瑟福為解釋粒子散射實驗假設(shè)的情景：占原子質(zhì)量絕大部分的帶正電的那部分物質(zhì)應(yīng)集中在很小的空間范圍。下列說法中正確的是（）A.粒子質(zhì)量遠(yuǎn)大于電子質(zhì)量，電子對粒子速度的影響可以忽略B.入射方向的延長線越接近原子核的粒子發(fā)生散射時的偏轉(zhuǎn)角越大C.由不同元素對粒子散射的實驗數(shù)據(jù)可以確定各種元素原子核的質(zhì)量D.由粒子散射的實驗數(shù)據(jù)可以估計出原子核半徑的數(shù)量級是〖答案〗ABD〖解析〗A.粒子質(zhì)量遠(yuǎn)大于電子質(zhì)量，電子對粒子速度的影響可以忽略，故A正確；B.入射方向的延長線越接近原子核的粒子，所受庫侖力就越大，發(fā)生散射時的偏轉(zhuǎn)角越大，故B正確；C.粒子散射類似于碰撞，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)無法確定各種元素原子核的質(zhì)量，故C錯誤；D.由粒子散射的實驗數(shù)據(jù)可以估計出原子核半徑的數(shù)量級是，故D正確。故選ABD。3.不可伸長的輕繩兩端分別固定在兩根豎直桿上的A、B兩點，在輕繩上掛一件衣服，在無風(fēng)的時候掛鉤與衣服靜止于如圖所示的位置。若存在水平向右的恒定風(fēng)力作用，掛鉤與衣服靜止于某一位置，不計掛鉤與繩間的摩擦，則下列說法正確的是（）A.無風(fēng)時，B.有風(fēng)時，C.有風(fēng)時輕繩對掛鉤的合力大于無風(fēng)時輕繩對掛鉤的合力D.有風(fēng)時輕繩對掛鉤的合力等于無風(fēng)時輕繩對掛鉤的合力〖答案〗C〖解析〗A．無風(fēng)時，衣服受到重力和兩邊繩子的拉力處于平衡狀態(tài)，且兩繩拉力的合力等于重力，如圖1所示不計繩子的質(zhì)量及繩與衣架掛鉤間的摩擦，則同一條繩子拉力相等，且得故A錯誤；B．有風(fēng)后，衣服受力多了一個水平向右的風(fēng)力，四力平衡，兩個繩子的拉力的合力與重力、風(fēng)力的合力相平衡，如圖2所示的狀態(tài)因為O點為活結(jié)點，則兩端的繩的拉力一定相等，由于左邊繩的拉力在水平方向的分力等于此時右邊繩的拉力在水平方向的分力與風(fēng)力之和，即所以可知根據(jù)平行四邊形定則可知，此時兩繩拉力合力的方向偏向左上方，與重力和風(fēng)力構(gòu)成一個封閉的矢量直角三角形，根據(jù)直角三角形的斜邊大于直角邊，可知有風(fēng)時輕繩對掛鉤的合力大于衣服的重力，所以有風(fēng)時輕繩對掛鉤的合力大于無風(fēng)時輕繩對掛鉤的合力，故BD錯誤，C正確。故選C。4.如圖所示，一豎直放置的汽缸被輕活塞AB和固定隔板CD分成兩個氣室，CD上安裝一單向閥門，單向閥門只能向下開啟；氣室1內(nèi)氣體壓強為2p0，氣室2內(nèi)氣體壓強為p0，氣柱長均為L，活塞面積為S，活塞與汽缸間無摩擦，汽缸導(dǎo)熱性能良好?，F(xiàn)在活塞上方緩慢放質(zhì)量為m的細(xì)砂，重力加速度為g，下列說法正確的是（）A.若，活塞下移 B.若，活塞下移C.若，氣室1內(nèi)氣體壓強為3p0 D.若，氣室1內(nèi)氣體壓強為4p0〖答案〗A〖解析〗AC．若，對活塞AB有解得單向閥未打開，所以氣室2內(nèi)的氣體質(zhì)量不變，氣室1內(nèi)氣體質(zhì)量不變，壓強也不變。根據(jù)玻意耳定律得解得所以活塞下移，故A正確，C錯誤；B．若，對活塞AB有解得單向閥未打開，所以氣室2內(nèi)的氣體質(zhì)量不變，氣室1內(nèi)氣體質(zhì)量不變，壓強也不變。根據(jù)玻意耳定律得解得所以活塞下移故B錯誤；D．若，對活塞AB有解得單向閥打開，如果氣室2的氣體未完全進入氣室1，則有解得假設(shè)不成立，所以氣體完全進入氣室1，則有解得故D錯誤。故選A。5.兩個靠的很近的天體繞著它們連線上的一點（質(zhì)心）做圓周運動，構(gòu)成穩(wěn)定的雙星系統(tǒng)．雙星系統(tǒng)運動時，其軌道平面上存在著一些特殊的點，在這些點處，質(zhì)量極小的物體（如人造衛(wèi)星）可以相對兩星體保持靜止，這樣的點被稱為“拉格朗日點”．現(xiàn)將“地—月系統(tǒng)”看做雙星系統(tǒng)，如圖所示，O1位地球球心、O2位月球球心，它們繞著O1O2連線上的O點以角速度做圓周運動．P點到O1、O2距離相等且等于O1O2間距離，該點處小物體受地球引力和月球引力的合力F，方向恰好指向O，提供向心力，可使小物體也繞著O點以角速度做圓周運動．因此P點是一個拉格朗日點．現(xiàn)沿O1O2連線方向為x軸，過O1與O1O2垂直方向為y軸建立直角坐標(biāo)系．A、B、C分別為P關(guān)于x軸、y軸和原點O1的對稱點，D為x軸負(fù)半軸上一點，到O1的距離小于P點到O1的距離．根據(jù)以上信息可以判斷A.A點一定是拉格朗日點 B.B點一定是拉格朗日點C.C點可能是拉格朗日點 D.D點可能是拉格朗日點〖答案〗A〖解析〗由對稱性可知，在A點的小物體受地球和月球的吸引力，合力方向一定指向O點，其受力情況與P點相同，可知A點一定是拉格朗日點，選項A正確；在B點的小物體，受地球的引力和月球的引力的合力不可能指向O點，則B點不可能是拉格朗日點；同理C點也不可能是拉格朗日點；選項BC錯誤；在D點時，小物體受到的地球的引力大于在P點時地球的引力，再加上月球的引力，則在D點的合力大于在P點時的合力，則角速度不可能與在P點時的角速度相等，即D點不可能是拉格朗日電，選項D錯誤.二、多選題(每小題5分，共15分)6.等量異種電荷、的等勢面分布如圖所示，相鄰的等勢面間電勢差均相等，點a、b、c三點連線與兩電荷的連線平行，且。一帶負(fù)電的點電荷M僅在靜電力的作用下經(jīng)過a點時速度方向如圖，經(jīng)過b所在等勢面到達(dá)c所在等勢面。取無窮遠(yuǎn)處電勢為零，下列說法正確的是（）A.a、c兩點的電場強度不同B.a、c兩點的電勢相等C.點電荷M在電場中運動的軌跡關(guān)于b所在等勢面對稱D.點電荷M穿越a、b、c等勢面時電勢能滿足〖答案〗AD〖解析〗A．a(chǎn)、c兩點關(guān)于中軸對稱，由等量異種電荷電場分布可知，兩點場強大小相同，方向不同，故A正確；B．a(chǎn)、c兩點分別位于正、負(fù)電荷附近，則有，故B錯誤；C．在M到達(dá)等勢線b時，豎直方向速度不為0，在b右側(cè)仍有一段向下運動的過程，所以不可能對稱，故C錯誤；D．M穿越a、b、c，且M帶負(fù)電，所以電場力做負(fù)功，電勢能變大，故D正確。故選AD。7.如圖所示，內(nèi)壁光滑、半徑為R的圓軌道固定在豎直面內(nèi)，質(zhì)量為m的可視為質(zhì)點的小球靜止在軌道的最低點?，F(xiàn)用小錘沿水平方向快速擊打小球，使小球瞬間獲得速度v1，且恰好能到達(dá)圓心O的等高處，當(dāng)小球回到最低點時第二次用小錘快速擊打小球，使小球瞬間獲得速度v2，且恰好沿圓軌道完成圓周運動，重力加速度為g，下列說法正確的是（）A.速度v1大小為B.速度v2的大小為C.第二次擊打?qū)π∏虻臎_量一定為D.第二次擊打后，小球運動至最高點和最低點時與軌道間的彈力之差為6mg〖答案〗AD〖解析〗A．小球第一次擊打后，上升的最大高度度h=R，由動能定理有解得故A正確；B．設(shè)小球被第二次擊打后到達(dá)軌道最高點的速度大小為v，小球通過最高點時，由向心力公式有第二次擊打后到最高點的過程中，由動能定理有聯(lián)立解得故B錯誤；C．當(dāng)小球回到最低點時，若沿小球運動方向第二次擊打小球，由動量定理有解得若沿小球運動反方向第二次擊打小球，由動量定理有解得故C錯誤；D．第二次擊打后，小球在最高點與軌道間的彈力為0，最低點由牛頓第二定律可得解得N=6mg故小球運動至最高點和最低點時與軌道間的彈力之差為6mg，故D正確。故選AD。8.如圖所示，一列橫波在x軸上傳播，在時刻的波形如圖中實線所示，時刻的波形如圖中虛線所示，下列說法中正確的是（）A.由該波形曲線讀出這列波的振幅為0.2mB.該波形曲線上的質(zhì)點振動的周期可能是0.3sC.若周期大于，則可能的最小波速是20m/sD.若周期大于，則可能的最大波速是140m/s〖答案〗CD〖解析〗A．由該波形曲線讀出這列波的振幅為0.2cm，故A錯誤；B．若波向右傳播，周期滿足關(guān)系式解得當(dāng)波向左傳播時，周期滿足關(guān)系式解得由數(shù)學(xué)關(guān)系知無論取何值，周期都不可能為0.3s，故B錯誤；CD．由圖可知該波的波長為8m，若周期大于，即當(dāng)波沿x軸正方向傳播時，可能的周期為當(dāng)波沿x軸負(fù)方向傳播時，可能的周期為由波速公式可知速度最小時，周期T最大，分析上面兩類情況可知，當(dāng)周期最大時，波沿x軸正方向傳播，且在中，取，即則最小波速當(dāng)速度最大時，周期最小，分析上面兩類情況可知，當(dāng)周期最小時，波沿x軸負(fù)方向傳播，且在中，取，即則最大速度故CD正確。故選CD。三、實驗題(共12分)9.阿特伍德機是著名的力學(xué)實驗裝置。繞過定滑輪的細(xì)線上懸掛質(zhì)量相等的重錘A和B，在B下面再掛重物C時，由于速度變化不太快，測量運動學(xué)物理量更加方便。（1）如圖所示，在重錘A下方固定打點計時器，用紙帶連接A，測量A的運動情況。下列操作過程正確的是_________；A．固定打點計器時應(yīng)將定位軸置于系重錘A的細(xì)線的正下方B．開始時紙帶應(yīng)豎直下垂并與系重錘A的細(xì)線在同一豎直線上C．應(yīng)先松開重錘讓A向上運動，然后再接通打點計時器電源打點D．打點結(jié)束后先將紙帶取下，再關(guān)閉打點計時器電源（2）某次實驗結(jié)束后，打出紙帶如圖所示，已知打點計時器所用交流電源的頻率為，則重錘A運動拖動紙帶打出H點時的瞬時速度為______；（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）（3）如果本實驗室電源頻率不足50Hz，則瞬時速度的測量值_______（填“增大”或“減小”）；（4）已知重錘A和B質(zhì)量均為M，某小組在重錘壁下面掛質(zhì)量為m的重物C由靜止釋放驗證系統(tǒng)運動過程中的機械能守恒，某次實驗中從紙帶上測量A由靜止上升h高度時對應(yīng)計時點的速度為v，則驗證系統(tǒng)機械能守恒定律的表達(dá)式是___________；（5）為了測定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?，另一小組改變重物C的質(zhì)量m，測得多組m和測量對應(yīng)的加速度a，在坐標(biāo)上作圖如圖所示，圖線與縱軸截距為b，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹開________?！即鸢浮剑?）B（2）1.13（3）增大（4）（5）〖解析〗（1）[1]AB．開始時紙帶應(yīng)豎直下垂并與系重錘A的細(xì)線在同一豎直線上，從而盡可能減小紙帶運動過程中所受的摩擦阻力，所以打點計時器振針應(yīng)置于系重錘A的細(xì)線的正下方，而定位軸的位置在復(fù)寫紙中心，在振針旁邊，所以定位軸不應(yīng)在重錘A的細(xì)線的正下方，故A錯誤，B正確；C．由于重錘A速度較快，且運動距離有限，打出的紙帶長度也有限，為了能在長度有限的紙帶上盡可能多地獲取間距適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)點，實驗時應(yīng)先接通打點計時器電源，再釋放重錘A，故C錯誤；D．打點結(jié)束后應(yīng)先關(guān)閉打點計時器電源，再取下紙帶，故D錯誤。故選B。（2）[2]打H點時重錘A的瞬時速度等于打G、J兩點間的平均速度，即（3）[3]如果本實驗室電源頻率不足50Hz，則計算瞬時速度時所代入的T值比實際值偏小，從而使瞬時速度的測量值增大。（4）[4]根據(jù)機械能守恒定律有整理得（5）[5]對A、B、C整體根據(jù)牛頓第二定律有整理得由題意可知解得10.某小組利用實驗室的電流表和電壓表測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻。①要求盡量減小干電池內(nèi)電阻的實驗誤差，應(yīng)選擇______（選填“甲”、“乙”）電路圖。②該組同學(xué)記錄了若干組數(shù)據(jù)，并將對應(yīng)點標(biāo)在圖中的坐標(biāo)紙上，畫出了U-I圖線。③利用圖像求得干電池的電動勢E＝______V，（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）內(nèi)電阻r＝______Ω（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。④在上述實驗過程中存在系統(tǒng)誤差，以下關(guān)于電動勢和內(nèi)阻的測量值、與真實值、之間的比較，正確的是______。A．，B．，C．，D．，⑤在測量電源的電動勢和內(nèi)阻的實驗中，由于所用電壓表（視為理想電壓表）的量程較小，另一組同學(xué)設(shè)計了如圖所示的電路圖。a.實驗時，應(yīng)先將電阻箱的電阻調(diào)到______（選填“最大值”、“最小值”或“任意值”）。b.改變電阻箱的阻值R，分別測出阻值為的定值電阻兩端的電壓U。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)描點，繪出的圖像是一條直線。若直線的斜率為k，在坐標(biāo)軸上的截距為b.則該電源的電動勢E＝______和內(nèi)阻r＝______。（用k、b和表示）〖答案〗①甲③1.451.3④C⑤最大值〖解析〗①[1]電源內(nèi)阻較小，選甲可消除電流表的分壓作用，以減小誤差。③[2][3]根據(jù)閉合電路歐姆定律，可得結(jié)合圖像可知④[4]由于電壓表的分流，當(dāng)電流表示數(shù)為零時，實際通過電源的電流并不為零，所以電源的內(nèi)電壓不為零，導(dǎo)致圖像的縱軸截距比電源的實際電動勢偏小。當(dāng)電壓表示數(shù)為零時，圖像的橫軸截距等于實際值，易知實際做出的U-I圖像斜率的絕對值比真實圖像的斜率的絕對值偏小，從而造成電阻的測量值與真實值相比偏小。故選C。⑤a.[5]實驗時，為了保證電路的安全，應(yīng)先將電阻箱的電阻調(diào)到最大值。b.[6][7]由閉合電路歐姆定律，可知整理，可得依題意，有解得四、解答題(共48分)11.如圖，粗細(xì)相同的水平直桿與圓弧桿BC在B點平滑連接，固定在豎直平面內(nèi)，直桿的AB部分長，圓弧桿BC的半徑。一個質(zhì)量、直徑略大于桿截面直徑的小環(huán)（可視為質(zhì)點）穿在水平直桿上的A點?，F(xiàn)讓小環(huán)以的初速度由A向B運動的同時，在豎直面內(nèi)對小環(huán)施加一個垂直桿AB的恒力F作用，運動到B點時撤去F，之后小環(huán)沿圓弧桿BC上滑的最大高度為。已知小環(huán)與直桿AB的動摩擦因數(shù)、與圓弧桿BC的摩擦不計，重力加速度g取，試求：（1）小環(huán)在B點的速度v的大??；（2）小環(huán)在桿AB上的加速度a的大??；（3）小環(huán)在桿AB上所受的恒力F的大??；（4）小環(huán)沿圓軌道BC上滑至最高點的時間t?！即鸢浮剑?）；（2）；（3）或1N；（4）〖解析〗（1）小環(huán)沿圓弧桿BC上滑過程根據(jù)動能定理有代入數(shù)據(jù)解得（2）小環(huán)由A向B運動時，根據(jù)運動學(xué)關(guān)系有代入數(shù)據(jù)解得加速度的大?。?）小環(huán)由A向B運動，當(dāng)AB桿下面受到小環(huán)摩擦力時，根據(jù)牛頓第二定律有解得方向豎直向上；當(dāng)AB桿上面受到小環(huán)摩擦力時，根據(jù)牛頓第二定律有解得方向豎直向上；（4）小環(huán)沿圓弧桿BC上滑過程