2023届河南省济洛平洛高三下学期第四次质量检测物理试题（解析版）

高中物理名校试卷PAGEPAGE1济洛平许2022-2023学年高三第四次质量检测物理试卷一、选择题（共48分。本题共8个小题，每小题给出的四个选项中，第14~18题只有一项符合题目要求，第19~21题有多项符合题目要求。全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错得0分。）1.1905年爱因斯坦提出光子假说，成功地解释了光电效应，因此获得1921年诺贝尔物理学奖。下列关于光电效应描述正确的是（）A.只有入射光的波长大于金属的极限波长才能发生光电效应B.用同种频率的光照射不同金属，发生光电效应时逸出的光电子的初动能都相同C.金属的逸出功与入射光的频率和强度无关D.发生光电效应时，保持入射光的频率不变，减弱入射光的强度，从光照至金属表面到发射出光电子的时间间隔将增加〖答案〗C〖解析〗A．波长越小，频率越高的光越容易发生光电效应，只有入射光的波长小于金属的极限波长才能发生光电效应，故A错误；B．由于不同金属的逸出功不同，则如果用同种频率的光照射不同金属，发生光电效应时逸出的光电子的初动能不相同，故B错误；C．金属的逸出功由金属本身决定，与入射光的频率和强度无关，故C正确；D．发生光电效应时，保持入射光的频率不变，减弱入射光的强度，从光照射到金属表面到发射出光电子的时间间隔不变，只是逸出的光电子的数量减小，故D错误。故选C。2.如图是街头变压器通过降压给用户供电的示意图。变压器的输入电压是市区电网的电压，负载变化时输入电压保持稳定。输出电压通过输电线输送给用户，两条输电线的总电阻用表示，变阻器R代表用户用电器的总电阻，当用电器增加时，相当于R的阻值减小（滑动片向下移）。如果变压器上的能量损失可以忽略，当用户的用电器增加时，下列说法正确的是（）A.电流表A1的示数不变，A2的示数变大B.电流表A1的示数变大，A2的示数变大C.电压表V2的示数不变，V3的示数变大D.电压表V2的示数变小，V3的示数变小〖答案〗B〖解析〗因为原副线圈的匝数不变，原线圈中电源电压不变，因此V1示数不变，V2示数不变，因为用电器的电阻减小，副线圈电压不变，因此电流变大，根据可知原线圈电流变大，所以电流表A1的示数变大，A2的示数变大，则R0两端电压变大，所以滑动变阻器两端电压变小，所以V3的示数变小。故选B。3.某物理小组想验证点电荷间相互作用力的大小与它们之间距离的关系，设计了如图实验装置。泡塑小球A（表面涂导电层，大小不计）带电后由长为l的绝缘细线悬挂在O点，小球A静止于M点，将另一带同种电荷的小球B缓慢靠近A，A、B两球始终等高。设A球偏离M点的距离为d，细线与竖直方向夹角为θ，AB间的距离r可用投影放大的方法测算获得，。B逐步靠近A，获得一系列d、r的数据。则要得到正确的结论，实验中应验证的关系为（）A.d与r成正比 B.d与成正比C.d与r成反比 D.d与成反比〖答案〗D〖解析〗由库仑定律，点电荷间相互作用力的大小与它们之间距离的关系为其中可知，电荷量不变，d与成反比。故选D4.若取无穷远处引力势能为零，地球外离地心距离r处的物体引力势能表达式为，式中M、m分别为地球质量和物体质量，G为引力常量。若在地球表面以第一宇宙速度竖直向上发射一个物体，地球半径为R，忽略地球自转和空气阻力影响。物体能够离开地面的最大高度为（）A.R B.2R C.3R D.4R〖答案〗A〖解析〗由可得根据能量守恒可得故选A。5.某游乐场有一项游戏。游戏规则是几个人轮流用同一个弹簧弹出一颗“炮弹”，“炮弹”水平击打静止在水平桌面上的同一辆小车，使小车运动距离最远者获胜。已知某次比赛使用小车的质量为0.5kg，游戏中每次弹射前弹簧的压缩量相同，有多种质量的“炮弹”可供选择。“炮弹”击中小车后留在小车上（作用时间忽略不计），小车运动时所受阻力与车对地面的压力成正比。请你给予指导，要想获胜，理论上应选取“炮弹”的质量为（）A.0.25kg B.0.5kg C.1kg D.2kg〖答案〗B〖解析〗游戏中每次弹射前弹簧的压缩量相同，设弹性势能为，“炮弹”质量为，则“炮弹”击中小车后留小车上，由动量守恒小车运动时所受阻力与车对地面的压力成正比，则对小车和“炮弹”整体小车运动距离故当小车运动距离最远。故选B。6.如图所示，真空区域有左右宽度为l、上下足够长的匀强磁场，匀强磁场的磁感应强度大小为B，磁场方向垂直于纸面向里，MN、PQ是磁场的左右竖直边界。一质量为m、电荷量为q的粒子（不计粒子重力），在竖直平面内，沿着与MN夹角为的方向射入磁场中。则下列说法正确的是（）A.若带电粒子带负电，入射速度只要大于，粒子就会从PQ射出B.粒子在磁场中运动的最长时间可能是C.MN边界上，从入射点下方射出的所有粒子，在磁场中运动时间均为D.若在该空间再加一个匀强电场，粒子有可能做匀加速直线运动〖答案〗BC〖解析〗A．若带电粒子带负电，粒子恰好从PQ射出，轨迹如图由洛伦兹力提供向心力由几何关系解得粒子入射速度入射速度只要大于，粒子就会从PQ射出，A错误；B．若带电粒子带正电，粒子在磁场中运动的最长时间对应轨迹为由洛伦兹力提供向心力由几何关系运动时间粒子在磁场中运动的最长时间可能是，B正确；C．MN边界上，从入射点下方射出的所有粒子（带负电），在磁场中运动时间均为C正确；D．若在该空间再加一个匀强电场，带电粒子受电场力与洛伦兹力，由于洛伦兹力垂直于速度方向，且大小为若粒子做匀加速直线运动，则速度增加，洛伦兹力变大，合力不再与速度共线，所以若在该空间再加一个匀强电场，粒子不可能做匀加速直线运动，D错误。故选BC。7.有一种速度叫中国速度，有一种骄傲叫中国高铁。2022年9月20日，中国中车股份有限公司面向全球发布时速600公里高速磁浮交通系统。据了解，该磁悬浮列车可以在3.5min内达到最大速度600km/h。假设在某次试运行时起始站到终点站间距离为60km，加速过程、减速过程都以3.5min变化600km/h的加速度变速，请你根据已有数据分析以下试运行方案的v-t图像，不可能实现的有（）A. B.C. D.〖答案〗AD〖解析〗A．根据v-t图像与t轴围成的面积表示位移，可知A项图中，加速和减速过程中行驶的距离均为匀速过程前进的距离为行驶的总路程为A项方案不可能实现，故A错误；B．同理，B项图中，加速和减速过程中行驶的距离均为匀速过程前进的距离为行驶的总路程为B项方案有可能实现，故B正确；C．C项图中，加速和减速过程中行驶的距离均为匀速过程前进的距离为行驶的总路程为C项方案有可能实现，故C正确；D．D项图中，加速和减速过程中行驶的距离均为匀速过程前进的距离为行驶的总路程为D项方案不可能实现，故D错误。本题选错误的，故选AD。8.某科研小组要利用模型火车探究电磁刹车的效果。如图所示，轨道上相距S处固定着两个长l、宽0.5l、电阻为R的完全相同的单匝线圈，线圈间距离。在火车头部安装一个电磁装置，它能产生长l、宽0.5l的矩形匀强磁场。运行过程中，磁场区域刚好可以与线圈重合，磁感应强度为B，经调试，火车在轨道上运行时摩擦力和空气阻力忽略不计。现让火车以初速度从图示位置开始无动力向右运动，依次经过两个线圈，矩形磁场刚出第二个线圈时火车停止，则下列说法正确的是（）A.车头磁场刚进入第一个线圈时，线圈I所受的安培力大小为B.线圈中磁通量发生变化时，火车做匀减速运动C.车头磁场在两线圈之间匀速运行的时间为D.第一个线圈产生的热量是第二个线圈产生热量的3倍〖答案〗ACD〖解析〗A．车头磁场刚进入第一个线圈时，有联立可得故A正确；B．线圈所受安培力的大小为方向与火车运动方向相反，火车减速，则安培力减小，所以火车做加速度减小的减速运动，故B错误；C．由动量定理可得即而过第二个线圈时有通过两个线圈时磁通量变化量相同，则联立可得匀速运动的位移为S-0.5l，则匀速运动的时间为故C正确；D．第一个线圈产生的热量第二个线圈产生的热量则故D正确。故选ACD。二、非选择题（共174分。第9~12题为必考题，每个试题考生都必须做答。第13~16题为选考题，考生根据要求做答。）（一）必考题：共129分9.某同学网上查资料得知：头发丝的直径一般在之间，每根头发丝能承受的拉力随年龄而变化，30岁组平均约为1.50N，40岁组平均约为1.38N……。该同学利用坐标纸和一质量为100g的重物测量一根头发丝能承受的最大拉力。实验步骤如下：（1）把坐标纸固定在竖直木板上，细绳一端固定在O点，另一端与重物相连。（2）头发丝与细绳在结点A处连接，用指尖捏紧头发丝的右端，水平缓慢拉动，直至头发丝被拉断（断裂前一刻位置如图所示，整个过程中细绳、头发丝均与坐标纸平行）。①可估算出该头发丝能承受的最大拉力为___________N（取，保留3位有效数字）。接下来根据此数据推测该头发丝对应者的年龄范围，并与头发丝所有者的真实年龄进行对比，判断网上说法是否正确。②用螺旋测微器测量头发丝直径如图所示，可知其直径d=___________mm。〖答案〗（2）1.690.077或0.078或0.079〖解析〗（2）①[1]该头发丝能承受的最大拉力为②[2]头发丝直径10.（1）如图甲所示是观察电容器充、放电现象的实验装置。实验中使用了电流传感器来采集电流随时间的变化情况。电源输出电压恒为8V，S是单刀双掷开关，C为平行板电容器。当开关S接1时平行板电容器充电，电容器充电完毕后，把开关改接2进行放电，其放电电流随时间变化关系如图乙所示，由图乙可估算出电容器开始放电时所带的电荷量q=___________C（保留2位有效数字），如果不改变电路其他参数，只减小电阻R的阻值，则放电时间将___________（选填“变长”“不变”或“变短”）。（2）小明想通过研究电容器对电路的影响来练习使用多用电表。老师给他几个密封盒。密封盒表面可看到一个电容器、一个可调电阻器的旋钮和6个接线柱（1、2连接电源，3、4为可调电阻器两端接线柱，5、6为电容器两端接线柱。内部线路已连接完好，在盒外部看不到）。这几个盒子除了电容器的型号不同外，其余完全相同。小明设计了如图所示电路，在此电路中电容器对电路的影响可等效为一个电阻。并进行如下操作：①小明按如图所示方式将电路接在内阻不计的多功能电源上，闭合开关后，用多用电表反复接电容器两端和电阻器两端进行测量，并不断调节可调电阻器直到两者多用电表示数相同。请判断：在步骤①中，他应该用多用电表的________________（选填“电阻挡”、“直流电流挡”、“直流电压挡”或“交流电压挡”）。密封盒内可调电阻器和电容器应该是___________的（选填“串联”或“并联”）。②断开开关后，再用多用电表测得此时电阻器的阻值R，即可知电容器的等效电阻。③按上述步骤选用几个不同型号已知电容的电容器，测得与其相对应的等效电阻，并把数据填入下表：电容C/mF2468等效电阻X/Ω81402720④通过上表数据，他可以绘制X-___________线性图像，从而获得电容器的等效电阻与电容的关系。〖答案〗（1）变短（2）交流电压挡串联〖解析〗（1）[1]一个小格子表示图形面积约为41个格子面积，则电容器开始放电时所带的电荷量约为[2]放电电流可知R减小时，放电时间变短；（2）①[3]因为在电路中电容器对电路的影响可等效为一个电阻，多用电表接电容器两端进行测量时，与电容器并联，多用电表相当于电压表，根据电容器的充放电特点，多用表应用交流电压挡；[4]闭合开关后，用多用电表反复接电容器两端和电阻器两端进行测量，并不断调节可调电阻器直到两者多用电表示数相同，即电容器和电阻器的电压相同，当二者的电流相同时，可以通过电阻器的阻值表示电容器的电阻，所以二者串联；④[5]电容器有电阻器有可得他可以绘制。11.如图所示，在平面直角坐标系Oxy中，第I象限有竖直方向电场（未画出），第II象限有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度，两极板之间的距离为20cm，调节两极板电压至时，某带电粒子（不计重力）从两极板左侧射入，轨迹为平行于A极板的直线，从C点进入第I象限，粒子运动轨迹刚好没有碰到右侧挡板PD，最终打在x轴上。已知，，PD与坐标轴夹角。求：（1）粒子到达C点的速度大小；（2）粒子到达OD边的速度大小。〖答案〗（1）；（2）〖解析〗（1）在第II象限代入数据得（2）粒子在第I象限做类平抛运动，设轨迹与PD切于F点，从C到F，在F点所以又得从C到F从C到OD边联立得12.如图所示，有一倾角、长度为25L的斜面，在其24个等分点上分别放置质量均为m的木块，从上至下依次标序号1、2……24，斜面底部与一水平面平滑连接。木块与斜面、水平面之间的动摩擦因数分别为。在斜面顶端由静止释放质量为4m的铁块，铁块与斜面、水平面之间的动摩擦因数分别为。铁块先与木块1发生碰撞并粘在一起（碰撞时间忽略不计），继续下滑与木块2发生碰撞并粘在一起，……，如此下去（组合体可视为质点），最终组合体在水平面上滑行了。（，），重力加速度大小为g，求：（1）铁块与木块1的结合体与木块2碰撞前的速度大小；（2）整个过程因碰撞而损失的机械能；（3）铁块（以及与它结合为一体的各小木块）与第n个木块碰撞之前的瞬间速度大小表达式。〖答案〗（1）；（2）；（3）〖解析〗设铁块与木块1碰撞前的速度为，碰撞后的速度为（1）对铁块，从释放到与木块1碰撞前与木块1碰撞前后动量守恒铁块与木块1碰后到与木块2碰撞前联立解得（2）假设铁块与木块组合体在斜面底端速度为，有设整个过程因碰撞而损失的机械能为，对斜面上运动过程有能量守恒由于故木块下滑损失的重力势能全部转化为摩擦生热，铁块下滑损失的重力势能转化为铁块的摩擦生热、组合体动能和碰撞损失的机械能，则解得（3）由题意可知在下滑过程中，无论是铁块还是铁块与木块组合体，所受合外力均为设与木块n碰撞前的速度为，碰撞后的速度为，则与第n块木块碰撞前后以上三式联立得联立可推得（二）选考题：共45分。请考生从给出的2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一道作答。如果多做，则每科按所做的第一题计分。【物理-选修3-3】13.如图所示，一定质量的理想气体从状态P经热力学过程PQ、QS、SP后又回到状态。P、S两状态的气体内能_______________（选填“”“”或“”。整个过程中，气体需要从外界吸收___________J的热量。〖答案〗200〖解析〗[1]由可得则可知[2]从P到Q，气体对外做功从S到P，外界对气体做功整个过程中，气体需要从外界吸收14.一导热性能良好的细玻璃管开口向上竖直静止放置，用长度为L的水银柱将一定质量的理想气体封闭在玻璃管内，稳定时封闭气柱的长度为。已知长度为L的水银柱产生的压强为0.2p0，为外界大气压强，环境热力学温度为且保持不变。（1）若保持玻璃管开口向上以0.5g的加速度竖直向上加速运动，求稳定后玻璃管中封闭气柱的长度；（2）若将玻璃管缓慢倒置且无水银溢出，则玻璃管至少多长。〖答案〗（1）；（2）〖解析〗（1）开始静止时向上加速时封闭气柱压强为，有其中所以又（2）倒置时，有令解得所以玻璃管至少长【物理-选修3-4】15.如图甲所示，一可视为质点的小球在光滑圆弧曲面AOB之间做简谐运动，取向右偏离平衡位置的位移方向为正，小球在曲面AB间运动的图像如图乙所示。取，则小球振动的频率___________Hz；圆弧曲面的半径___________m。〖答案〗0.6250.64〖解析〗[1]小球振动的频率[2]小球周期解得圆弧曲面的半径16.如图所示，某透明介质截面为直角三角形，其中，与截面EFG平行的光从GF边上O点入射，OF长为。入射角从逐渐减小到的过程中，在EF面的光点移动的距离也为L，已知光在真空中传播的速度为c。（1）求透明介质的折射率；（2）求当光线刚好在EF面发生全反射时，光从GF面传播到EF面所需要的时间。〖答案〗（1）；（2）〖解析〗（1）当时，光射到M点，当时，光射到N点，由题得，由几何关系得，（2）设当折射光线刚好在EF上P点发生全反射，则所以，故在介质中所以济洛平许2022-2023学年高三第四次质量检测物理试卷一、选择题（共48分。本题共8个小题，每小题给出的四个选项中，第14~18题只有一项符合题目要求，第19~21题有多项符合题目要求。全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错得0分。）1.1905年爱因斯坦提出光子假说，成功地解释了光电效应，因此获得1921年诺贝尔物理学奖。下列关于光电效应描述正确的是（）A.只有入射光的波长大于金属的极限波长才能发生光电效应B.用同种频率的光照射不同金属，发生光电效应时逸出的光电子的初动能都相同C.金属的逸出功与入射光的频率和强度无关D.发生光电效应时，保持入射光的频率不变，减弱入射光的强度，从光照至金属表面到发射出光电子的时间间隔将增加〖答案〗C〖解析〗A．波长越小，频率越高的光越容易发生光电效应，只有入射光的波长小于金属的极限波长才能发生光电效应，故A错误；B．由于不同金属的逸出功不同，则如果用同种频率的光照射不同金属，发生光电效应时逸出的光电子的初动能不相同，故B错误；C．金属的逸出功由金属本身决定，与入射光的频率和强度无关，故C正确；D．发生光电效应时，保持入射光的频率不变，减弱入射光的强度，从光照射到金属表面到发射出光电子的时间间隔不变，只是逸出的光电子的数量减小，故D错误。故选C。2.如图是街头变压器通过降压给用户供电的示意图。变压器的输入电压是市区电网的电压，负载变化时输入电压保持稳定。输出电压通过输电线输送给用户，两条输电线的总电阻用表示，变阻器R代表用户用电器的总电阻，当用电器增加时，相当于R的阻值减小（滑动片向下移）。如果变压器上的能量损失可以忽略，当用户的用电器增加时，下列说法正确的是（）A.电流表A1的示数不变，A2的示数变大B.电流表A1的示数变大，A2的示数变大C.电压表V2的示数不变，V3的示数变大D.电压表V2的示数变小，V3的示数变小〖答案〗B〖解析〗因为原副线圈的匝数不变，原线圈中电源电压不变，因此V1示数不变，V2示数不变，因为用电器的电阻减小，副线圈电压不变，因此电流变大，根据可知原线圈电流变大，所以电流表A1的示数变大，A2的示数变大，则R0两端电压变大，所以滑动变阻器两端电压变小，所以V3的示数变小。故选B。3.某物理小组想验证点电荷间相互作用力的大小与它们之间距离的关系，设计了如图实验装置。泡塑小球A（表面涂导电层，大小不计）带电后由长为l的绝缘细线悬挂在O点，小球A静止于M点，将另一带同种电荷的小球B缓慢靠近A，A、B两球始终等高。设A球偏离M点的距离为d，细线与竖直方向夹角为θ，AB间的距离r可用投影放大的方法测算获得，。B逐步靠近A，获得一系列d、r的数据。则要得到正确的结论，实验中应验证的关系为（）A.d与r成正比 B.d与成正比C.d与r成反比 D.d与成反比〖答案〗D〖解析〗由库仑定律，点电荷间相互作用力的大小与它们之间距离的关系为其中可知，电荷量不变，d与成反比。故选D4.若取无穷远处引力势能为零，地球外离地心距离r处的物体引力势能表达式为，式中M、m分别为地球质量和物体质量，G为引力常量。若在地球表面以第一宇宙速度竖直向上发射一个物体，地球半径为R，忽略地球自转和空气阻力影响。物体能够离开地面的最大高度为（）A.R B.2R C.3R D.4R〖答案〗A〖解析〗由可得根据能量守恒可得故选A。5.某游乐场有一项游戏。游戏规则是几个人轮流用同一个弹簧弹出一颗“炮弹”，“炮弹”水平击打静止在水平桌面上的同一辆小车，使小车运动距离最远者获胜。已知某次比赛使用小车的质量为0.5kg，游戏中每次弹射前弹簧的压缩量相同，有多种质量的“炮弹”可供选择。“炮弹”击中小车后留在小车上（作用时间忽略不计），小车运动时所受阻力与车对地面的压力成正比。请你给予指导，要想获胜，理论上应选取“炮弹”的质量为（）A.0.25kg B.0.5kg C.1kg D.2kg〖答案〗B〖解析〗游戏中每次弹射前弹簧的压缩量相同，设弹性势能为，“炮弹”质量为，则“炮弹”击中小车后留小车上，由动量守恒小车运动时所受阻力与车对地面的压力成正比，则对小车和“炮弹”整体小车运动距离故当小车运动距离最远。故选B。6.如图所示，真空区域有左右宽度为l、上下足够长的匀强磁场，匀强磁场的磁感应强度大小为B，磁场方向垂直于纸面向里，MN、PQ是磁场的左右竖直边界。一质量为m、电荷量为q的粒子（不计粒子重力），在竖直平面内，沿着与MN夹角为的方向射入磁场中。则下列说法正确的是（）A.若带电粒子带负电，入射速度只要大于，粒子就会从PQ射出B.粒子在磁场中运动的最长时间可能是C.MN边界上，从入射点下方射出的所有粒子，在磁场中运动时间均为D.若在该空间再加一个匀强电场，粒子有可能做匀加速直线运动〖答案〗BC〖解析〗A．若带电粒子带负电，粒子恰好从PQ射出，轨迹如图由洛伦兹力提供向心力由几何关系解得粒子入射速度入射速度只要大于，粒子就会从PQ射出，A错误；B．若带电粒子带正电，粒子在磁场中运动的最长时间对应轨迹为由洛伦兹力提供向心力由几何关系运动时间粒子在磁场中运动的最长时间可能是，B正确；C．MN边界上，从入射点下方射出的所有粒子（带负电），在磁场中运动时间均为C正确；D．若在该空间再加一个匀强电场，带电粒子受电场力与洛伦兹力，由于洛伦兹力垂直于速度方向，且大小为若粒子做匀加速直线运动，则速度增加，洛伦兹力变大，合力不再与速度共线，所以若在该空间再加一个匀强电场，粒子不可能做匀加速直线运动，D错误。故选BC。7.有一种速度叫中国速度，有一种骄傲叫中国高铁。2022年9月20日，中国中车股份有限公司面向全球发布时速600公里高速磁浮交通系统。据了解，该磁悬浮列车可以在3.5min内达到最大速度600km/h。假设在某次试运行时起始站到终点站间距离为60km，加速过程、减速过程都以3.5min变化600km/h的加速度变速，请你根据已有数据分析以下试运行方案的v-t图像，不可能实现的有（）A. B.C. D.〖答案〗AD〖解析〗A．根据v-t图像与t轴围成的面积表示位移，可知A项图中，加速和减速过程中行驶的距离均为匀速过程前进的距离为行驶的总路程为A项方案不可能实现，故A错误；B．同理，B项图中，加速和减速过程中行驶的距离均为匀速过程前进的距离为行驶的总路程为B项方案有可能实现，故B正确；C．C项图中，加速和减速过程中行驶的距离均为匀速过程前进的距离为行驶的总路程为C项方案有可能实现，故C正确；D．D项图中，加速和减速过程中行驶的距离均为匀速过程前进的距离为行驶的总路程为D项方案不可能实现，故D错误。本题选错误的，故选AD。8.某科研小组要利用模型火车探究电磁刹车的效果。如图所示，轨道上相距S处固定着两个长l、宽0.5l、电阻为R的完全相同的单匝线圈，线圈间距离。在火车头部安装一个电磁装置，它能产生长l、宽0.5l的矩形匀强磁场。运行过程中，磁场区域刚好可以与线圈重合，磁感应强度为B，经调试，火车在轨道上运行时摩擦力和空气阻力忽略不计。现让火车以初速度从图示位置开始无动力向右运动，依次经过两个线圈，矩形磁场刚出第二个线圈时火车停止，则下列说法正确的是（）A.车头磁场刚进入第一个线圈时，线圈I所受的安培力大小为B.线圈中磁通量发生变化时，火车做匀减速运动C.车头磁场在两线圈之间匀速运行的时间为D.第一个线圈产生的热量是第二个线圈产生热量的3倍〖答案〗ACD〖解析〗A．车头磁场刚进入第一个线圈时，有联立可得故A正确；B．线圈所受安培力的大小为方向与火车运动方向相反，火车减速，则安培力减小，所以火车做加速度减小的减速运动，故B错误；C．由动量定理可得即而过第二个线圈时有通过两个线圈时磁通量变化量相同，则联立可得匀速运动的位移为S-0.5l，则匀速运动的时间为故C正确；D．第一个线圈产生的热量第二个线圈产生的热量则故D正确。故选ACD。二、非选择题（共174分。第9~12题为必考题，每个试题考生都必须做答。第13~16题为选考题，考生根据要求做答。）（一）必考题：共129分9.某同学网上查资料得知：头发丝的直径一般在之间，每根头发丝能承受的拉力随年龄而变化，30岁组平均约为1.50N，40岁组平均约为1.38N……。该同学利用坐标纸和一质量为100g的重物测量一根头发丝能承受的最大拉力。实验步骤如下：（1）把坐标纸固定在竖直木板上，细绳一端固定在O点，另一端与重物相连。（2）头发丝与细绳在结点A处连接，用指尖捏紧头发丝的右端，水平缓慢拉动，直至头发丝被拉断（断裂前一刻位置如图所示，整个过程中细绳、头发丝均与坐标纸平行）。①可估算出该头发丝能承受的最大拉力为___________N（取，保留3位有效数字）。接下来根据此数据推测该头发丝对应者的年龄范围，并与头发丝所有者的真实年龄进行对比，判断网上说法是否正确。②用螺旋测微器测量头发丝直径如图所示，可知其直径d=___________mm。〖答案〗（2）1.690.077或0.078或0.079〖解析〗（2）①[1]该头发丝能承受的最大拉力为②[2]头发丝直径10.（1）如图甲所示是观察电容器充、放电现象的实验装置。实验中使用了电流传感器来采集电流随时间的变化情况。电源输出电压恒为8V，S是单刀双掷开关，C为平行板电容器。当开关S接1时平行板电容器充电，电容器充电完毕后，把开关改接2进行放电，其放电电流随时间变化关系如图乙所示，由图乙可估算出电容器开始放电时所带的电荷量q=___________C（保留2位有效数字），如果不改变电路其他参数，只减小电阻R的阻值，则放电时间将___________（选填“变长”“不变”或“变短”）。（2）小明想通过研究电容器对电路的影响来练习使用多用电表。老师给他几个密封盒。密封盒表面可看到一个电容器、一个可调电阻器的旋钮和6个接线柱（1、2连接电源，3、4为可调电阻器两端接线柱，5、6为电容器两端接线柱。内部线路已连接完好，在盒外部看不到）。这几个盒子除了电容器的型号不同外，其余完全相同。小明设计了如图所示电路，在此电路中电容器对电路的影响可等效为一个电阻。并进行如下操作：①小明按如图所示方式将电路接在内阻不计的多功能电源上，闭合开关后，用多用电表反复接电容器两端和电阻器两端进行测量，并不断调节可调电阻器直到两者多用电表示数相同。请判断：在步骤①中，他应该用多用电表的________________（选填“电阻挡”、“直流电流挡”、“直流电压挡”或“交流电压挡”）。密封盒内可调电阻器和电容器应该是___________的（选填“串联”或“并联”）。②断开开关后，再用多用电表测得此时电阻器的阻值R，即可知电容器的等效电阻。③按上述步骤选用几个不同型号已知电容的电容器，测得与其相对应的等效电阻，并把数据填入下表：电容C/mF2468等效电阻X/Ω81402720④通过上表数据，他可以绘制X-___________线性图像，从而获得电容器的等效电阻与电容的关系。〖答案〗（1）变短（2）交流电压挡串联〖解析〗（1）[1]一个小格子表示图形面积约为41个格子面积，则电容器开始放电时所带的电荷量约为[2]放电电流可知R减小时，放电时间变短；（2）①[3]因为在电路中电容器对电路的影响可等效为一个电阻，多用电表接电容器两端进行测量时，与电容器并联，多用电表相当于电压表，根据电容器的充放电特点，多用表应用交流电压挡；[4]闭合开关后，用多用电表反复接电容器两端和电阻器两端进行测量，并不断调节可调电阻器直到两者多用电表示数相同，即电容器和电阻器的电压相同，当二者的电流相同时，可以通过电阻器的阻值表示电容器的电阻，所以二者串联；④[5]电容器有电阻器有可得他可以绘制。11.如图所示，在平面直角坐标系Oxy中，第I象限有竖直方向电场（未画出），第II象限有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度，两极板之间的距离为20cm，调节两极板电压至时，某带电粒子（不计重力）从两极板左侧射入，轨迹为平行于A极板的直线，从C点进入第I象限，粒子运动轨迹刚好没有碰到右侧挡板PD，最终打在x轴上。已知，，PD与坐标轴夹角。求：（1）粒子到达C点的速度大小；（2）粒子到达OD边的速度大小。〖答案〗（1）；（2）〖解析〗（1）在第II象限代入数据得（2）粒子在第I象限做类平抛运动，设轨迹与PD切于F点，从C到F，在F点所以又得从C到F从C到OD边联立得12.如图所示，有一倾角、长度为25L的斜面，在其24个等分点上分别放置质量均为m的木块，从上至下依次标序号1、2……24，斜面底部与一水平面平滑连接。木块与斜面、水平面之间的动摩擦因数分别为。在斜面顶端由静止释放质量为4m的铁块，铁块与斜面、水平面之间的动摩擦因数分别为。铁块先与木块1发生碰撞并粘在一起（碰撞时间忽略不计），继续下滑与木块