資源簡介

一、單選題：本大題共7小題，共28分。
1.放射性同位素電池簡稱“同位素電池”，它的熱源是放射性同位素。如圖把放射性同位素放在電池中心作為熱源，周圍用熱電元件包覆，其核反應(yīng)方程為，哀變過程放出高能量的射線，使電池內(nèi)部溫度升高，在熱電元件中將內(nèi)能轉(zhuǎn)化成電能。以下說法正確的是( )
A. 射線比射線更難屏蔽
B. 核比核比結(jié)合能更小
C. 為保證電池的長壽命應(yīng)選用半衰期短的熱源
D. 衰變過程中核內(nèi)有中子轉(zhuǎn)變成質(zhì)子
2.如圖所示，理想變壓器原副線圈的匝數(shù)比，原線圈的電壓，副線圈中接有理想交流電流表 A、電阻為的電阻R、電容器C。下列說法正確的是
A. 電流表的示數(shù)為1A B. 電容器的耐壓值至少為10V
C. 電阻的發(fā)熱功率為20W D. 變壓器的輸入電流大于
3.為了從坦克內(nèi)部觀察外部目標(biāo)，在厚度為d的壁上開了直徑為L的孔，將玻璃磚完全嵌入內(nèi)圖為俯視圖，為了擴大向外的觀察視野，下列措施可行的是
2
A. 增大厚度d B. 減小直徑L
C. 觀察者向玻璃磚靠近 D. 換折射率較小的玻璃磚
4.摩天大樓中一部直通高層的客運電梯，行程可超過百米?？紤]安全、舒適、省時等因素，電梯的加速度 a是隨時間t變化的。已知電梯在時由一樓靜止開始上升，時達到頂樓，其圖像如圖所示。由此圖像可知
A. 電梯在第1s內(nèi)做勻加速運動
B. 電梯在第1s末到第10s末之間的位移大小為18m
C. 電梯從第11s末到第30s末做勻速運動，速度大小為
D. 根據(jù)已知信息，無法求出摩天大樓的高度
5.某時刻，質(zhì)量相等的衛(wèi)星a、b和地球球心在同一條直線上且在地球兩側(cè)，衛(wèi)星a、b的軌道在同一平面，兩軌道的交點為A和B，如圖所示。已知衛(wèi)星a的近地點和遠地點的距離為2r，衛(wèi)星b的運行軌道半徑為r，忽略衛(wèi)星a和b之間的萬有引力，下列說法正確的是( )
A. 衛(wèi)星a和b分別運動到A點時，向心加速度相同
B. 衛(wèi)星a和b在A點速度的大小不相等
C. 圖示位置時，衛(wèi)星a的線速度小于衛(wèi)星b的線速度
D. 運行中兩衛(wèi)星可能會相撞
6.在同一水平面內(nèi)平行正對放置的兩相同細金屬桿 A、B，分別帶有沿桿均勻分布的等量異種電荷，如圖所示。水平面上方的 P點到每桿兩端點的距離都相等，Q點是P點在水平面內(nèi)的投影點、Q兩點圖中未
標(biāo)出。下列說法正確的是( )
A. P點的電場強度大小為零
B. 將負試探電荷從P點沿PQ連線移到Q點的過程中，其電勢能不斷減小
C. 在P點另放入一個正點電荷后，Q點的電勢將會降低
D. 在P點另放入一個負點電荷后，Q點的電場強度一定增大
7.如圖所示，輕桿上端可繞光滑較鏈O在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動?？梢暈橘|(zhì)點的小球A同定在輕桿末端.用細繩連接小球B，繩的另一端穿過位于O點正下方的小孔P與A相連.用沿繩斜向上的拉力F作用于小球 A，使桿保持水平，某時刻撤去拉力，小球 A、B帶動輕桿繞O點轉(zhuǎn)動。已知小球A的質(zhì)量為m，B的質(zhì)量為3m，桿長為3L，OP長為5L，重力加速度為g，忽略一切阻力。則下列說法正確的是( )
A. 桿保持水平時，輕桿對小球A的拉力大小為
B. 小球A向下擺動過程中，小球A的機械能一直減小
C. 運動過程中，兩小球速度大小相等時速度值為
D. 運動過程中，兩小球速度大小相等時輕桿對小球A的拉力大小為
二、多選題：本大題共3小題，共12分。
8.甲、乙兩列橫波在同一介質(zhì)中分別從波源M、N兩點沿x軸相向傳播，波速為，振幅相同，某時刻的圖像如圖所示，下列說法正確的是( )
A. 甲、乙兩列波的起振方向相反
B. 甲、乙兩波在相遇區(qū)域會發(fā)生穩(wěn)定干涉
C. 再經(jīng)過3s，平衡位置在處的質(zhì)點振動方向向下
D. 再經(jīng)過3s，處質(zhì)點運動到了處
9.
從地面上以初速度豎直向上拋出一質(zhì)量為m的球，若運動過程中球受到的空氣阻力與其速率成正比，球運動的速率隨時間變化規(guī)律如圖所示，時刻到達最高點，再落回地面，落地時速率為，且落地前球已經(jīng)做勻速直線運動。已知重力加速度為g，下列說法正確的是( )

A. 皮球上升過程中重力的沖量小于下降過程中重力的沖量
B. 球上升階段阻力沖量的大小大于下落階段阻力的沖量大小
C. 球上升的最大高度
D. 無法計算小球在空中運動的時間
10.如圖所示，兩平行光滑長直金屬導(dǎo)軌水平放置，間距為L。abcd區(qū)域有勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B，方向豎直向上。初始時刻，磁場外的細金屬桿 M以初速度向右運動。磁場內(nèi)的細金屬桿N處于靜止?fàn)顟B(tài)，且到cd的距離為。兩桿在磁場內(nèi)未相撞且N出磁場時的速度為，兩金屬桿與導(dǎo)軌接觸良好且
運動過程中始終與導(dǎo)軌垂直。金屬桿 M質(zhì)量為2m，電阻為2 R。金屬桿N質(zhì)量為m，電阻為R，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場及導(dǎo)軌的電阻忽略不計。下列說法正確的是( )
A. M剛進入磁場時M兩端的電勢差
B. N在磁場內(nèi)運動過程中的最小加速度的大小
C. N在磁場內(nèi)運動過程中N上產(chǎn)生的熱量
D. N在磁場內(nèi)運動的時間
三、實驗題：本大題共2小題，共14分。
11.圖1是“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗裝置及數(shù)字化信息系統(tǒng)，其中數(shù)字化信息系統(tǒng)可直接獲得小車的加速度a，用天平可測量鉤碼的質(zhì)量為，小車和砝碼的質(zhì)量為。實驗過程中可調(diào)節(jié)軌道傾角，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?g。
下列說法正確的是 ;
A.每次在小車上加減砝碼時，應(yīng)重新平衡摩擦力
B.實驗時若用打點計時器應(yīng)先釋放小車后接通電源
C.本實驗應(yīng)遠小于
D.在用圖象探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時，應(yīng)作圖象
實驗時，某同學(xué)由于疏忽，遺漏了平衡摩擦力這一步驟，測得，作出圖像，他可能作出圖2中 選填“甲”、“乙”、“丙”圖線，此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是 .
A.小車與軌道之間存在摩擦
B.導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)
C.砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量太大
D.所用小車的質(zhì)量太大
實驗時，某同學(xué)遺漏了平衡摩擦力這一步驟，若軌道水平，他測量得到的部分圖像如圖3所示，設(shè)圖中直線的斜率為k，在縱軸上的截距為b，則小車與木板間的動摩擦因數(shù) ，鉤碼的質(zhì)量 。
12.某實驗小組用下列器材設(shè)計歐姆表電路，使歐姆表具有“”、“”兩種倍率?，F(xiàn)有一塊小量程電流表表頭，滿偏電流為，內(nèi)阻未知，可供選擇的器材有：
A.滑動變阻器，最大阻值
B.滑動變阻器，最大阻值
C.電阻箱R，最大阻值
D.電源，電動勢
E.電源，電動勢
F.開關(guān)和，雙擲開關(guān)，電阻絲及導(dǎo)線若干。
實驗小組的同學(xué)先采用圖甲所示電路測量了表頭的內(nèi)阻，操作步驟如下：閉合開關(guān)調(diào)滑動變阻器使電流表指針指向滿偏：保持滑動變阻器阻值不變，閉合開關(guān)，調(diào)電阻箱R，使電流表指針指向滿偏電流的一半：讀出電阻箱的阻值R，記為電流表的內(nèi)阻。為提高測量精確度，選用 ，電源選用 填寫器材前字母序號。
選擇合適器材，按圖乙連接好的歐姆表電路，就改裝成了具有兩種倍率如“”、“”的歐姆表。當(dāng)開關(guān)撥到b時.若，則 。
若歐姆表的刻度值是按電動勢為刻度的，當(dāng)電池的電動勢下降到且內(nèi)阻變大時，歐姆表仍可調(diào)零。用該表測量某電阻的阻值時，電阻的測量值 填“大于”、小于”或“等于”真實值。
四、計算題：本大題共3小題，共46分。
13.隨著國產(chǎn)新能源汽車的飛速發(fā)展，現(xiàn)在高端的國產(chǎn)新能源汽車也配備了4個如圖1所示的空氣懸架系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以簡化成一個帶活塞的導(dǎo)熱氣缸，如圖2所示，活塞通過輕質(zhì)金屬桿固連到車輪輪軸上。一輛質(zhì)量為不含4個車輪和活塞的汽車靜止在水平地面時，每個氣缸內(nèi)氣體的體積為，活塞面積，初始時環(huán)境溫度為，大氣壓強為氣缸內(nèi)氣體可看成理想氣體，不計氣缸與活塞之間的摩擦，g取。
若環(huán)境溫度緩慢升高到，大氣壓強保持不變，求每個氣缸內(nèi)氣體的體積;
車輛載重，相當(dāng)于在氣缸頂部加一重物。某次質(zhì)檢員進人車內(nèi)檢測時，穩(wěn)定后每個氣缸下降了1 cm，活塞固定不動。若環(huán)境溫度保持不變，求質(zhì)檢員的質(zhì)量。
14.如圖所示，一足夠長的水平傳送帶以速度勻速運動，質(zhì)量為的小物塊P和質(zhì)量為的小物塊Q由通過定滑輪的輕繩連接，輕繩足夠長且不可伸長。某時刻給P、Q同時提供大小相等的初速度，使Q豎直向上運動、P從傳送帶左端沖上傳送帶與定滑輪間的繩子水平。已知物塊P與傳送帶間的動摩擦因數(shù)，重力加速度為，不計滑輪的質(zhì)量與摩擦，整個運動過程中物塊Q都沒有上升到定滑輪處。求：
物塊P與傳送帶達到共速所用的時間;
若傳送帶以不同的速率沿順時針方向轉(zhuǎn)動，當(dāng)v取多大時，物塊P沿傳送帶向右運動的過程中與傳送帶因摩擦產(chǎn)生的熱量有最小值，并求出最小值。
15.如圖所示，在第一、四象限的和區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強度大小可調(diào)、方向相反的勻強磁場。第二象限的曲線OP上方有沿一y方向的勻強電場，其場強大小為，曲線左側(cè)有一粒子源AB，B端位于x軸上，能夠持續(xù)不斷地沿方向發(fā)射速度為，質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子束，這些粒子經(jīng)電場偏轉(zhuǎn)后均能夠通過O點，已知從A點入射粒子恰好從P點進人電場，不計重力及粒子間的相互作用。
寫出勻強電場邊界OP段的邊界方程粒子入射點的坐標(biāo)y和x間的關(guān)系式
若第一象限和第四象限的磁感應(yīng)強度大小均為時，處進入電場的帶電粒子在磁場中的運動軌跡恰好與直線相切，且第一次離開第四象限時經(jīng)過x軸上的S點圖中未畫出，求S點的坐標(biāo)和磁感應(yīng)強度的大小
若第一象限和第四象限的磁感應(yīng)強度大小均為時，從處進入電場的帶電粒子離開O點后，經(jīng)次磁偏轉(zhuǎn)仍過第問中的S點。求與比值的表達式，并確定n的所有可能值。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】A.射線的穿透性比射線的穿透性弱，所以射線比射線更易于屏蔽，故 A錯誤;
B.核反應(yīng)方程式中，生成物比反應(yīng)物穩(wěn)定，即生成物的比結(jié)合能比反應(yīng)物的比結(jié)合能大，可知核比核比結(jié)合能小，故B正確;
C.為保證電池的長壽命，所以熱源存在的時間應(yīng)該越長，即選用半衰期長的熱源，故 C錯誤;
a衰變是原來原子核中的兩個質(zhì)子和兩個中子以氦核的形式逃逸出來，并不是中子轉(zhuǎn)變成質(zhì)子，故 D錯誤。
故選B。
2.【答案】D
【解析】A、由變壓器的變壓比，可知副線圈電壓：，流過電阻的電流
副線圈電流是交變電流，電容器隔直流通交流，有電流流過電容器，流過電容器的電流，則電流表示數(shù)，故A錯誤；
B、副線圈最大電壓，電容器的耐壓值至少為，故B錯誤；
C、電阻的發(fā)熱功率，故C錯誤；
D、由變壓器的變流比可知，變壓器的輸入電流，而，則輸入電流大于，故D正確。
故選：D。
3.【答案】C
【解析】D. 如圖，由幾何關(guān)系可得
根據(jù)折射定律，故換折射率較小的玻璃磚，角i變小，視野角減小，故D錯誤；
A.增大厚度d，角r變小，角i變小，視野角變小，故A錯誤；
B.減小直徑L，角r變小，角i變小，視野角變小，故B錯誤；
C.觀察者向玻璃磚靠近，角r變大，角i變大，視野角變大，故C正確。
故選：C。
4.【答案】C
【解析】A、由圖示圖線可知，電梯在第1s內(nèi)做加速度增大的加速運動，不是做勻加速直線運動，故A錯誤；
B、圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積表示速度的變化量，電梯在第1s末的速度
電梯在1s末到第10s末之間做勻加速直線運動，加速度大小為，電梯在此期間的位移大小
解得，故B錯誤；
C、內(nèi)速度變化量
由圖可知，電梯從第11s末到第30s末加速度為零，電梯做勻速直線運動，速度大小
故C正確；
D、由圖可知，電梯在第1秒末到第10秒末和第31秒末到第40秒末做勻變速直線運動，在第11秒末到第30秒末做勻速直線運動，可由運動學(xué)公式分別求出其位移；電梯在第1秒內(nèi)、第10秒末到第11秒末、第30秒末到第31秒末和第40秒末到第41秒末做加速度均勻變化的變加速運動，但是可以借助微積分的知識求出其位移，故可以求出摩天大樓的高度，故D錯誤。
故選C。
5.【答案】C
【解析】A.由，可知，衛(wèi)星a和b在A處的加速度相同，但是向心加速度不同，故A錯誤;
衛(wèi)星a和b在A點速度的大小難以比較，可能存在相等的情況，故B錯誤；
C.設(shè)橢圓軌道為軌道1，衛(wèi)星 b所在圓軌道為軌道2，以地球球心為圓心、衛(wèi)星 a在圖中位置到地球球心的距離為半徑做圓，記為軌道3，如圖所示
由，，可知，故C正確;
D.因為衛(wèi)星a所在橢圓軌道的半長軸與衛(wèi)星b所在圓軌道的半徑相同，所以運行周期相同，所以不會相撞，故 D錯誤。
故選C。
6.【答案】D
【解析】A.等量異種點電荷中垂線上點的電場強度不為零，所以P點的電場強度大小不為零，故A錯誤;
B.等量異種點電荷中垂線是等勢線，將負試探電荷從 P點沿PQ連線移到Q點的過程中，其電勢能不變，故 B錯誤;
C.Q點的電勢是各個點電荷在Q點電勢的代數(shù)和，在P點另放入一個正點電荷后，Q點的電勢一定升高，故C錯誤;
D.Q點的電場強度是各個點電荷在Q點電場強度的矢量和， Q點的電場強度增大，故 D正確。
故選D。
7.【答案】D
【解析】A.對小球A受力分析如圖1，
可知三力構(gòu)成的矢量三角形與相似，故有，解得，A錯誤;
B.小球A繞O點轉(zhuǎn)動做圓周運動，速度方向沿圓周軌跡切線方向，又因小球 A、B通過細繩連接在一起，細繩的拉力與A運動速度方向夾角小于，拉力做正功，所以小球A的機械能一直增大，故B錯誤；
C.在運動過程中，沿繩方向的分速度相等，故兩小球速度大小相等時，細繩與小球A的圓周軌跡相切，如圖2所示，
由幾何關(guān)系得，，小球A下降的高度，小球B下降的高度
由機械能守恒有2
聯(lián)立代入數(shù)據(jù)解得：，故C錯誤;
D.兩小球速度大小相等時，對小球 A受力分析如圖3，沿桿方向應(yīng)有，解得，D正確。
8.【答案】AC
【解析】A.根據(jù)波的傳播方向，由波形圖可得甲波起振方向向下，乙波起振方向向上，兩波起振方向相反，故 A正確;
B.由圖可得甲、乙兩波波長之比為，根據(jù)可知頻率之比為，由于甲、乙兩波的頻率不相等，甲、乙兩波在相遇區(qū)域不會發(fā)生穩(wěn)定干涉，故 B錯誤;
C.根據(jù)波的傳播，再經(jīng)過3 s，由公式得，即再經(jīng)過3s，甲波向右傳播6 m，乙波向左傳播6 m，平衡位置在處的質(zhì)點振動方向向下，故 C正確。
D.質(zhì)點只在平衡位置附近振動，不會隨波遷移，故D錯誤。
故選AC。
9.【答案】AC
【解析】A.由于上升過程與下落過程的位移大小相等，又由速度-時間圖像與時間軸所圍面積表示位移可知，上升過程中的平均速度大于下落過程中的平均速度，則小球在運動的全過程，上升的時間小于下落的時間，所以皮球上升過程中重力的沖量小于下降過程中重力的沖量，故A正確；
B.由題意可得，阻力與速率的關(guān)系為，故阻力的沖量大小為，其中x表示位移大小，因為上升過程和下落過程位移相同，則上升和下降過程沖量大小相等，故B錯誤；
C.設(shè)上升時加速度大小為a，由牛頓第二定律得，解得，取極短時間，速度變化有，其中，上升全程，則有
，則，空氣阻力與其速率成正比，最終以勻速下降，由平衡條件則有，聯(lián)立解得，故C正確;
D.同理下降過程中，設(shè)加速度為，由牛頓第二定律得，解得，取極短時間，速度變化有，其中，下降至速度為v1過程中，有，則，解得，皮球勻速運動的距離，勻速運動的時間t2，所以皮球在空中運動時間t總112，故D錯誤。
故選AC。
10.【答案】BCD
【解析】A.根據(jù)題意， M剛進磁場，感應(yīng)電動勢為，由右手定則可知，則M兩端的電勢差故A錯誤;
C.根據(jù)題意可知，兩導(dǎo)體棒在磁場中運動過程中， M、N系統(tǒng)動量守恒，則有，解得，由能量守恒定律可得，此過程整個電路產(chǎn)生的熱量為，則N上產(chǎn)生的熱量為，故C正確;
B.根據(jù)題意可知， N在磁場內(nèi)運動過程中加速度最小時，所受安培力最小，此時感應(yīng)電流最小， N出磁場瞬間，感應(yīng)電動勢最小，則有，又有，，聯(lián)立解得，故B正確;
D.根據(jù)題意，對N由動量定理有，又有，聯(lián)立得，又有，解得，又有0，可得，代入得，故D正確。
故選BCD。
11.【答案】D
丙
C

【解析】平衡摩擦力，假設(shè)軌道傾角為，則有，m約掉了，每次在小車上加減砝碼時，不需要重新平衡摩擦力， A錯誤;
B.實驗時應(yīng)先接通電源后釋放小車， B錯誤;
C.因為實際上繩子的拉力為，故應(yīng)該是讓小車的質(zhì)量遠大于鉤碼的質(zhì)量，即時才可認為F近似等于，C錯誤;
D.由牛頓第二定律，可得，所以在用圖象探究小車的加速度與質(zhì)量的關(guān)系時，通常作圖象，D正確。
故選D。
遺漏了平衡摩擦力這一步驟，就會出現(xiàn)當(dāng)有拉力時，物體沒有加速度的情況，故可能作出圖2中丙;
此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是鉤碼的總質(zhì)量太大，沒有遠小于小車和砝碼的質(zhì)量。故選 C。
根據(jù)牛頓第二定律可知，變形，結(jié)合圖象可得，斜率為，截距為，在時，，所以小車與木板間的動摩擦因數(shù)為，鉤碼的質(zhì)量m1=。
12.【答案】A
E
135
大于

【解析】該電路采用半偏法測電阻，實驗中認為電路中的干路電流始終不變，在測量表頭電阻時，為了減小閉合時對電路總電阻的影響，則有，即滑動變阻器接入電路的阻值越大越好，由于表頭滿偏電流固定，因此電源電動勢越大越好，故選用A，電源選用E。
對于改裝后的電流表，接a時量程為
接b時量程為，可知接a時的量程大于接b時的量程，
根據(jù)歐姆定律的工作原理，歐姆表的內(nèi)阻，即中值電阻為，則a時的中值電阻小于接b的中
值電阻，可判斷接b時為大倍率，接a時為小倍率。
由于中值電阻等于表盤正中間刻線與倍率的乘積，則接a和b時有，
即有，解得
根據(jù)歐姆表刻度值原值可知：，解得，電動勢變小，內(nèi)阻變大，則真實值偏小，測量值偏大。
13.【答案】汽車的質(zhì)量不變，則氣缸內(nèi)壓強不變，該過程屬于等壓過程，有
解得：
載人后，單個氣缸的氣體體積為：
由于環(huán)境溫度不變，該過程屬于等溫過程
對氣缸進行受力分析可得，載人前有：
載人后有：
聯(lián)立可得：

【解析】詳細解答和解析過程見【答案】
14.【答案】共速前，對P進行受力分析可得：
對Q進行受力分析可得：
解得：
令開始運動到共速所經(jīng)歷時間為，則有
解得：
由分析可知，當(dāng)傳送帶速度變化，共速前 P的加速度均沒變。
令開始運動到共速所經(jīng)歷時間為，則有：
解得：
此時P與傳送帶的相對位移為：
此過程產(chǎn)生的熱量為
共速后，對P進行受力分析可得：
對Q進行受力分析可得：
解得：
共速后，令P向右運動的時間為，則有
此過程，P與傳送帶的相對位移為：
此過程產(chǎn)生的熱量
則全過程：
由分析可得：時，Q具有最小值，最小值為

【解析】詳細解答和解析過程見【答案】
15.【答案】帶電粒子在電場中做類平拋運動，令帶電粒子從位置處進入電場，則有：
又因：
解得：
由第問電場的邊界方程可知
在電場中：
則
則帶電粒子進入過O點速度的大小和與水平方向夾角分別為
即
進入磁場后，帶電粒子做圓周運動
由幾何關(guān)系可知，在第四象限的軌跡關(guān)系滿足
解得：
令S點的橫坐標(biāo)為，由幾何關(guān)系可得
在磁場中，由洛倫茲力提供向心力，則有
解得：
由第問同理可得，磁感應(yīng)強度大小變?yōu)闀r，帶電粒子在磁場中的運動半徑為
令粒子在磁場中每偏轉(zhuǎn)一次，通過x軸時增加的距離為，則有：
經(jīng)過次磁場偏轉(zhuǎn)仍然過第二問中S點，則有
解得：

【解析】詳細解答和解析過程見【答案】

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