2023届山东省临沂市普通高中学业水平等级考试模拟（一模）物理试题

临沂市普通高中学业水平等级考试模拟试题

物理

注意事项：

1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、座号等信息填写在答题卡和试卷指定位置处。

2.回答选择题时，选出每小题的答案后，用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，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写

在本试卷上无效。

3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并收回。

一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。

1.图甲为研究光电效应的电路，K极为金属钠（截止频率为5.53X10"HZ,逸出功为2.29eV）。图乙为氢原

子能级图。氢原子光谱中有四种可见光，分别是从〃=6、5、4、3能级跃迁到〃=2能级产生的。下列说

法正确的是（）

甲乙

A.氢原子光谱中有三种可见光能够让图甲K极金属发生光电效应

B.大量处于〃=5能级的氢原子最多能辐射出8种不同频率的光

C.仅将图甲中P向右滑动，电流计示数一定变大

D.仅将图甲中电源的正负极颠倒，电流计示数一定为0

2.如图所示为某小型发电站高压输电示意图。发电机输出功率恒定，变压器均为理想变压器。在输电线路

的起始端接入甲乙两个互感器（均为理想器材），两互感器原线圈的匝数比分别为200：1和1：20,降压变

压器原副线圈的匝数比为200：1,电压表的示数为220V,电流表的示数为5A,输电线路总电阻r=20Q,

则下列说法正确的是（）

A.互感器甲是电流互感器，互感器乙是电压互感器

B.输电线路上损耗的功率约占输电总功率的4.5%

C.用户端的电压。4为200V

D.用户使用的用电设备增多，流过电流互感器的电流减小

3.一定质量的理想气体经历了如图所示的成、be、cd、八四个过程，其中乩的延长线通过坐标原点，气

体〃、b、c、d四个状态的压强与温度的关系如图所示，则（）

A.气体在be过程中体积的变化量等于da过程中体积的变化量

B.气体在ah过程中内能的增加量小于M过程中内能的减少量

C.气体在ab过程中吸收的热量等于cd过程中放出的热量

D.气体在ab过程中吸收的热量小于cd过程中放出的热量

4.战绳训练需要训练者上下交替摆动两根粗重的绳子，训练者把两根相同绳子的一端固定在一点，用双手

分别握住绳子的另一端，上下抖动绳子使绳子振动起来，研究发现战绳训练能将训练者的最大氧气摄入量

增加50%,对训练者的心肺水平也是一个挑战。若以手的平衡位置为坐标原点，训练者右手在抖动绳子过

程中某时刻的波形如图所示，若右手抖动的频率是2Hz,下列说法正确的是（）

A.该时刻Q点的振动方向沿y轴负方向

B.该绳波传播速度为2m/s

C.再经过0.25s,。点到达x轴上方对称位置

D.从该时刻开始计时，质点P的振动方程为y=20sin（m+;r）cm

5.如图所示，倾角为30。的光滑斜坡足够长，某时刻A球和B球同时在斜坡上向上运动，开始运动时A球

在斜坡底，初速度是10m/s,B球在斜坡上距离坡底6m的地方，初速度是5m/s,经过时间，两球相遇，相

遇点到坡底的距离为乙重力加速度g=10m/s2,则（）

A./=1.4sB.f=2.2sC.A=8.4mD.A=4.8m

6.人类首次发现的引力波来源于距地球之外13亿光年的两个黑洞互相绕转最后合并的过程.设两个黑洞A、

B绕其连线上的O点做匀速圆周运动，如图所示，黑洞A的轨道半径大于黑洞B的轨道半径，两个黑洞的

总质量为两个黑洞中心间的距离为L则（）

A.黑洞A的质量一定大于黑洞B的质量

B.黑洞A的线速度一定小于黑洞B的线速度

C.其运动周期丁=」场£

VGM

D.两个黑洞的总质量M一定，L越大，角速度越大

7.某学习小组设计了一种测温装置，用于测量教室内的气温（教室内的气压为一个标准大气压，相当于76cm

汞柱产生的压强），结构如图所示，导热性能良好的大玻璃泡/内有一定量的气体，与工相连的8管插在水

银槽中，8管内水银面的高度x可反映所处环境的温度，据此在8管上标注出温度的刻度值。当教室内温

度为7℃时，8管内水银面的高度为20cm。8管的体积与大玻璃泡/的体积相比可忽略不计，则以下说法

正确的是（）

A.B管上所刻的温度数值上高下低

B.8管内水银面的高度为16cm时，教室内的温度为17℃

C.B管上所到的温度数值间隔是不均匀的

D.若把这个已刻好温度值的装置移到高山上，测出的温度比实际温度偏高

8.如图所示，真空中有一个边长为心的正方体，正方体的两个顶点处分别放置一对电荷量都为q的正、负

点电荷。图中的。、b、c、d是其他的四个顶点，下列表述正确的是（）

h

+qd

A.a点电势高于c点电势B.a、c,两点电场强度的比值为2尤

C.a、b、c、d四个顶点处电场方向不相同D.将正点电荷移到c点，6点的电场强度不变

二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求，

全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

9.为了研究某种透明新材料的光学性质，将其压制成半圆柱形，如图甲所示。一束激光由真空沿半圆柱体

的径向与其底面过。的法线成。角射入。CD为光学传感器，可以探测光的强度，从面反射回来的光强

随角。变化的情况如图乙所示.现将这种新材料制成的一根光导纤维束暴露于空气中（假设空气中的折射率

与真空相同），用同种激光从光导纤维束端面£尸射入，且光线与EF夹角为6,如图丙所示。则（）

E光导纤维束

甲

A.图甲中若减小入射角仇则反射光线和折射光线之间的夹角也将变小

B.该新材料的折射率为J5

C.若该激光在真空中波长为；I,则射入该新材料后波长变为也;I

2

D.若该束激光不从光导纤维束侧面外泄，则成角需满足0°<6<180。

10.如图所示，两质量相等的物块A、B通过一轻质弹簧连接，B足够长、放置在水平地面上，两物块间的

接触面光滑，物块B与地面间的摩擦因数为〃。在物块A上施加一个水平拉力尸，使A、B一起向右做匀

速运动，弹簧始终处在弹性限度内。某时刻撤去水平拉力尸，则（）

^777777777777777777777777777777^

A.撒去尸的瞬间，物块A的加速度为2〃g

B.弹簧第一次恢复到原长时，物块A相对地面的速度可能向右

C.物块A最终一定会停在物块Bt

D.之后任意一段时间内地面对物块B摩擦力的冲量方向一定向左

11.细线拉着一质量为，”的带电小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动，该区域内存在水平方向的匀强

电场（图中未画出），小球所受电场力水平向右，大小是其重力的百倍，圆周上/点在圆心的正上方，小

球过/点时的速度大小为%,方向水平向左，除受重力、电场力及细线的拉力外小球不受其他力的作用，

重力加速度为g,在小球做圆周运动的过程中（）

R・

\

O'

tI

'/

\/

\/

\/

、、✓✓

X、✓Z

'、、---1

A.小球最小速率为"％2_2g/?

B.小球速率最小时其电势能最大

c.若小球过n点时细线断开，之后小球电势能最大时速率为圆

D.若小球过4点时细线断开，之后小球电势能最大时速率为四

2

12.如图所示，两电阻不计的光滑平行导轨水平放置，A/N部分的宽度为2/,部分的宽度为/,金属棒a

和b的质量分别为2,“和〃?，其电阻大小分别为2K和心。和b分别静止在和尸。上，垂直于导轨且相

距足够远，整个装置处于方向竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为瓦现对金属棒。施加水平向右的

恒力R两棒运动时始终保持平行且。总在上运动，6总在上运动，经过足够长时间后，下列说法

正确的是（）

XX

--------P

XX

--------Q

XX

A.金属棒a与人均做匀速直线运动且距离逐渐减小

B.金属棒。与6均做匀变速运动且加速度之比为1：2

C.流过金属棒。的电流大小为二

5BL

D.回路中的感应电动势保持不变大小为啰

BI

三、非选择题：本题共6小题，共60分。

13.某同学用如图甲所示装置验证小车加速度与力的关系。小车通过细绳与钩码相连，固定在小车上的挡光

片宽度为“，光电门传感器固定在轨道上。实验时，将小车从某一位置由静止释放，通过光电门测出挡光片

的挡光时间实验中小车从同一位置由静止释放，记录弹簧测力计的示数尸。改变动滑轮下悬挂的钩码

1

个数，进行多次测量，测得多组△/和尸，根据测得的数据在坐标系于中，得到如图乙所示的点和一

条过原点的直线。

//////〃/,

弹簧

测力计

轻绳

动滑轮

甲

MT

60000

50000/

40000

30000

20000

10000/

°()2;L5

F/N

乙

（1）关于该实验的说法，下列正确的是；

A.实验操作过程中需要适度抬高轨道的左端来平衡摩擦

B.该实验中，钩码的质量需远小于小车质量

C.小车加速时，弹簧测力计的示数小于所挂钩码所受重力大小的一半

D.在误差允许的范围内，小车加速度与悬挂的钩码所受的重力大小的一半成正比。

1

（2）在实验操作完全正确的情况下，若小车的位移为x,小车的质量为〃，请写出关于尸的函数表

达式;

（3）该同学实验后发现图像在纵轴上有一正截距，原因可能是o

14.某学习小组要测量一个电源的电动势及内阻。除该电源外还准备的器材有：一个电阻箱H（最大阻值

99.9Q）,一个量程为“0~200mA”内阻是10C的电流表A,一个阻值为5。的定值电阻及。，一个开关和若

干导线

（1）同学们利用欧姆表来核实电流表A及定值电阻凡的阻值，已知它们的阻值都是准确的，当欧姆表两

4

表笔与电阻与相连时，欧姆表指针恰好偏转到满刻度的当欧姆表两表笔与电流表A相连时，欧姆表指

针将偏转到满刻度的（用分数表示），连接时要注意红表笔要与电流表的（填“正”或“负”）

接线柱相连。

（2）由于电流表A的量程较小，考虑到安全因素，同学们利用定值电阻&将该电流表进行改装，改装后

的量程为。

（3）设计的测量电路如下图所示。若实验中记录电阻箱的阻值及和电流表的示数/,并计算出｝,得到多

组数据后描点作出图线如图所示，则该电源的电动势E=V,内阻r=。。（结果保留

两位有效数字）

15.如图所示，为透明材料制成的一件艺术摆件的截面图，上半部分是半径为R的半圆形，一细光束沿径向

射入，在底面8点恰好发生全反射，O/是圆心。到底面的高，已知OA=AB=W^R，光在真空中传播

4

的速度为。，求：

（1）该透明材料的折射率；

（2）最终从透明艺术摆件射出的光线与最初的入射光线相比偏转的角度;

（3）光在透明艺术摆件中传播的时间。

16.如图所示，竖直面内有光滑斜面和光滑半圆轨道8c在8点平滑连接，半圆轨道的半径为M—质

量为m的小球从工点由静止滚下，恰好能通过半圆轨道最高点C点，之后小球又恰好垂直落到斜面45上,

小球可视为质点，重力加速度g已知，求：

（1）A点到水平面BD的高度H；

17.如图所示，光滑水平面的左侧有一固定的竖直挡板，在8端放置两个滑块，滑块甲的质量刊=0.4kg,

滑块乙的质量m=0.2kg,两滑块间固定一压缩弹簧（图中未画出），水平面8端紧靠倾角6=37°的传送带,

传送带与水平面通过8端小圆弧平滑连接，传送带逆时针转动，速率恒为v=2m/s。现解除滑块间弹簧，两

滑块分别向左右弹开，滑块乙经过8处冲上传送带，恰好到达C端，然后返回到8端。已知光滑水平面/、

8长度为6m,B、C两端间的距离L=3.2m,滑块与传送带间的动摩擦因数〃=0.5,^g=10m/s2,滑块

与竖直挡板、两滑块间的碰撞均为弹性碰撞。滑块通过8处时无机械能损失。两滑块均可看作为质点。求:

(1)压缩弹簧储存的弹性势能心；

(2)滑块乙从B端滑上传送带到第一次回到B端的时间Z；

(3)滑块乙第一次返回到Z5面上后与滑块甲碰撞的位置及碰后二者的速度大小。

18.如图所示，在平面坐标系xOy中，在x轴上方空间内充满匀强磁场I,磁场方向垂直纸面向外，在第三

象限内存在沿y轴正方向的匀强电场，一质量为机电荷量为4的带正电离子从x轴上的M(-31,0)点射入

电场，速度方向与x轴正方向夹角为45。，之后该离子从N(-乩0)点射入磁场I,速度方向与x轴正方向

夹角也为45。，速度大小为v,离子在磁场I中的轨迹与y轴交于尸点，最后从。(3乙0)点射出第一象限，

不计离子重力。

(1)求第三象限内电场强度的大小E；

(2)求出P点的坐标：

(3)边长为d的立方体中有垂直于AA'CC面的匀强磁场II,立方体的Z88面刚好落在坐标系xOy平面内

的第四象限，/点与0点重合，力。边沿x轴正方向，离子从。点射出后在该立方体内发生偏转，且恰好通

过。点，设匀强磁场I的磁感应强度为用，匀强磁场H的磁感应强度为名，求鸟与鸟的比值。

临沂市普通高中学业水平等级考试模拟试题

物理

注意事项：

1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、座号等信息填写在答题卡和试卷指定位置处。

2.回答选择题时，选出每小题的答案后，用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，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写

在本试卷上无效。

3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并收回。

一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。

1.图甲为研究光电效应的电路，K极为金属钠（截止频率为5.53X10"HZ,逸出功为2.29eV）。图乙为氢原

子能级图。氢原子光谱中有四种可见光，分别是从〃=6、5、4、3能级跃迁到〃=2能级产生的。下列说

法正确的是（）

甲乙

A.氢原子光谱中有三种可见光能够让图甲K极金属发生光电效应

B.大量处于〃=5能级的氢原子最多能辐射出8种不同频率的光

C.仅将图甲中P向右滑动，电流计示数一定变大

D.仅将图甲中电源的正负极颠倒，电流计示数一定为0

【答案】A

【解析】

【详解】A.从〃=6、5、4、3能级跃迁到〃=2能级产生的光的能量分别为3.02eV、2.86eV,2.55eV,、

1.89eV,大于2.29eV的跃迁有三种，即氢原子光谱中有三种可见光能够让图甲K极金属发生光电效应，选

项A正确；

B.大量处于〃=5能级的氢原子最多能辐射出C；=10种不同频率的光，选项B错误；

C.仅将图甲中P向右滑动，正向电压变大，则开始阶段电流计示数变大，当达到饱和光电流时，电流不再

增加，选项C错误：

D.仅将图甲中电源的正负极颠倒，光电管加反向电压，仍有光电子到达A极，即电流计示数不一定为0,

选项D错误。

故选Ao

2.如图所示为某小型发电站高压输电示意图。发电机输出功率恒定，变压器均为理想变压器。在输电线路

的起始端接入甲乙两个互感器（均为理想器材），两互感器原线圈的匝数比分别为200：1和1：20,降压变

压器原副线圈的匝数比为200：1,电压表的示数为220V,电流表的示数为5A,输电线路总电阻，•=20。，

则下列说法正确的是（）

A.互感器甲是电流互感器，互感器乙是电压互感器

B.输电线路上损耗的功率约占输电总功率的4.5%

C.用户端的电压。4为200V

D.用户使用的用电设备增多，流过电流互感器的电流减小

【答案】B

【解析】

【详解】A.互感器甲并联在零火线上，所以是电压互感器，互感器乙串联在电路中，是电流互感器，故A

错误；

B.电流表的示数为5A,互感器原、副线圈的匝数比1：20,则线路上电流/=100A,线路上损耗的功率

%=/2y=200kW

电压表的示数为220V,匝数比为200：1,所以输送电压U=44000V,功率

P=W=4400kW

则输电线路上损耗的功率约占输电总功率的

包上xl00%=4.5%

4400

故B正确;

C.降压变压器初级电压

5=44000V-lOOx20V=42000V

用户端的电压

q210V

200

选项c错误；

D.用户使用的用电设备增多，用户回路电流变大，则输送电流变大，流过电流互感器的电流变大，故D

错误。

故选B,

3.一定质量的理想气体经历了如图所示的成、be、cd、加四个过程，其中加的延长线通过坐标原点，气

体“、6、c、d四个状态的压强与温度的关系如图所示，则（）

A.气体在be过程中体积的变化量等于da过程中体积的变化量

B.气体在外过程中内能的增加量小于cd过程中内能的减少量

C.气体在ab过程中吸收的热量等于〃过程中放出的热量

D.气体在ab过程中吸收的热量小于cd过程中放出的热量

【答案】D

【解析】

2

【详解】A.气体在be过程是等温压缩，压强增大到b态的1.5倍，则体积变为b态的da过程是等温

膨胀，压强变为d态压强的则体积变为d态体积的2倍；因M两态体积相等，设为匕则c态体积1匕

"态体积/匕气体在be过程中体积的变化量小于da过程中体积的变化量，选项A错误；

B.气体在•过程中温度变化量等于cd过程中温度变化量，则气体在M过程中内能的增加量等于cd过程

中内能的减少量，选项B错误；

CD.由以上分析可知，气体在就过程中体积不变，则

%产0

气体在cd过程中体积减小，则

Wca>Q

则气体在ah过程中吸收的热量

”过程中放出的热量

其中

气体在/过程中吸收的热量小于cd过程中放出的热量，选项C错误，D正确。

故选D。

4.战绳训练需要训练者上下交替摆动两根粗重的绳子，训练者把两根相同绳子的一端固定在一点，用双手

分别握住绳子的另一端，上下抖动绳子使绳子振动起来，研究发现战绳训练能将训练者的最大氧气摄入量

增加50%,对训练者的心肺水平也是一个挑战。若以手的平衡位置为坐标原点，训练者右手在抖动绳子过

程中某时刻的波形如图所示，若右手抖动的频率是2Hz,下列说法正确的是()

B.该绳波传播速度为2m/s

C.再经过0.25s,。点到达x轴上方对称位置

D.从该时刻开始计时，质点尸的振动方程为y=20sin(m+%)cm

【答案】C

【解析】

【详解】A.由波形图可知，该时刻。点的振动方向沿少轴正方向，选项A错误;

B.该绳波传播速度为

v=—=——m/s=8m/s

T0.5

选项B错误；

C.再经过0.25s=；T,。点到达x轴上方对称位置，选项C正确；

D.从该时刻开始计时，开始时P振动方向沿y轴负向

a）=27rf=4%rad/s

则质点P的振动方程为

y=20sin（4加+乃）cm

选项D错误。

故选C。

5.如图所示，倾角为30。的光滑斜坡足够长，某时刻A球和B球同时在斜坡上向上运动，开始运动时A球

在斜坡底，初速度是10m/s,B球在斜坡上距离坡底6m的地方，初速度是5m/s,经过时间f两球相遇，相

遇点到坡底的距离为3重力加速度g=10m/s2,则（）

A.f=1.4sB,t=2.2sC,L-8.4mD,L-4.8m

【答案】C

【解析】

【详解】两球在光滑斜面上运动的加速度均为

mgsin0.,

a=-----------=gsin。n=5cm/s'2

m

根据题意有

12“12

vAt—=d+v涓-361，

解得

t=1.2s

此过程中A球发生的位移为

L-—5a—(1Ox1.2—-x5x1.2~)m—8.4m

即相遇点到坡底的距离为8.4m。

故选c。

6.人类首次发现的引力波来源于距地球之外13亿光年的两个黑洞互相绕转最后合并的过程.设两个黑洞A、

B绕其连线上的O点做匀速圆周运动，如图所示，黑洞A的轨道半径大于黑洞B的轨道半径，两个黑洞的

总质量为〃，两个黑洞中心间的距离为则（）

A.黑洞A的质量一定大于黑洞B的质量

B,黑洞A的线速度一定小于黑洞B的线速度

C.其运动周期7=J”/

VGM

D.两个黑洞的总质量定，L越大，角速度越大

【答案】C

【解析】

【详解】A.设两个黑洞质量分别为WA、“B，轨道半径分别为火A、RB，角速度为⑦

则由万有引力定律可知

GmAmn2"

—

一/旦=鹏4

&+&B=L

联立可以得到

幺=生

加B&

而7?A>RB，所以

wA<wB

故选项A错误；

B.由于二者角速度相等，则线速度分别为

VA=的

%=叫

则

匕

故选项B错误；

CD.联立方程式

G〃?A〃?B

=以”兄

£2

G%"%

=mco2R

1}HR

RA+RB=L

可以得到

G

而且

2万

T

co

整理可以得到

可知当总质量M一定，£越大，则T越大，角速度越小，故选项C正确，D错误。

故选C。

7.某学习小组设计了一种测温装置，用于测量教室内的气温（教室内的气压为一个标准大气压，相当于76cm

汞柱产生的压强），结构如图所示，导热性能良好的大玻璃泡/内有一定量的气体，与4相连的8管插在水

银槽中，8管内水银面的高度x可反映所处环境的温度，据此在8管上标注出温度的刻度值。当教室内温

度为7℃时.，8管内水银面的高度为20cm。8管的体积与大玻璃泡/的体积相比可忽略不计，则以下说法

正确的是（）

A.B管上所刻的温度数值上高下低

B.8管内水银面的高度为16cm时，教室内的温度为17℃

C.B管上所到的温度数值间隔是不均匀的

D.若把这个已刻好温度值的装置移到高山上，测出的温度比实际温度偏高

【答案】D

【解析】

【详解】A.当温度升高时，管内气体体积变大，B管液面降低，则B管上所刻的温度数值上低下高，故A

错误；

B.B管的体积与大玻璃泡A的体积相比可忽略不计，可认为气体做等容变化，则

当温度为7℃时候，设温度为

7；=273K+7K=280K

玻璃泡A内气体压强为

Pi=76cmHg-20cmHg=56cmHg

温度改变为马时，气体压强为

p2-16cmHg-16cmHg=60cmHg

根据

且=也

可得

7；=300K=27℃

选项B借误；

C.温度改变为7时，气体压强为

p=16-x

根据

£L-£

7\一T

可得

7=380-5x

则B管上所到的温度数值间隔是均匀的，选项C错误;

D.若把这个已经刻好温度值的装置移到高山上，大气压强比地面偏小，导致A内体积偏大，管内液面下

降，则测出的温度比实际偏高，故D正确。

故选D。

8.如图所示，真空中有一个边长为心的正方体,正方体的两个顶点处分别放置一对电荷量都为g的正、负

点电荷。图中的a、b、c、d是其他的四个顶点，下列表述正确的是（）

A.a点电势高于c点电势B.a、c两点电场强度的比值为2J5

C.a、b、c、d四个顶点处电场方向不相同D.将正点电荷移到c点，b点的电场强度不变

【答案】B

【解析】

【详解】A.因ac两点在过等量异号电荷连线的中垂面上，可知。点电势等于。点电势，选项A错误;

B.。点电场强度

耳,=">

匚

两电荷在c点产生的场强竖直方向的分量低消，则水平方向叠加的电场强度

纥

F2条

则a、C两点电场强度的比值为的比值为2夜，选项B正确；

C.a、b、c、d四个顶点都处在两电荷连线的中垂面上，则四点处电场方向相同，选项C错误；

D.原来b点在两电荷连线的中垂面上，6点场强方向垂直中垂面指向负电荷一方；将正点电荷移到c点，

人点仍在两电荷连线的中垂面上，6点场强方向仍垂直中垂面指向负电荷一方，但是由于两个中垂面不同，

则6点的电场强度一定不同，则场强要变化，选项D错误。故选B。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求，

全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

9.为了研究某种透明新材料的光学性质，将其压制成半圆柱形，如图甲所示。一束激光由真空沿半圆柱体

的径向与其底面过。的法线成0角射入。8为光学传感器，可以探测光的强度，从48面反射回来的光强

随角6变化的情况如图乙所示.现将这种新材料制成的一根光导纤维束暴露于空气中（假设空气中的折射率

与真空相同），用同种激光从光导纤维束端面EF射入，且光线与EF夹角为夕，如图丙所示。则（）

A.图甲中若减小入射角仇则反射光线和折射光线之间的夹角也将变小

B.该新材料的折射率为

c.若该激光在真空中波长为；I,则射入该新材料后波长变为变4

2

D.若该束激光不从光导纤维束侧面外泄，贝3角需满足0。＜尸＜180。

【答案】BC

【解析】

【详解】A.图甲中若减小入射角仇则反射角减小，折射角也减小，则和折射光线之间的夹角将变大，选

项A错误:

B.由图乙可知，当入射角大于45。时，反射光线的强度不再变化，可知临界角为C=45。，则该新材料的折

射率为

n=---=ypi

sinC

选项B正确;

C.若该激光在真空中波长为％,则

射入该新材料后波长变为

3力争

选项C正确;

D.若该束激光恰好不从光导纤维束侧面外泄，则夕角需满足

sin=a-----

sinp

1

n-----------

sin(90°-a)

解得

夕=30°

则若该束激光不从光导纤维束侧面外泄30°<^<150°,选项D错误。

故选BC。

10.如图所示，两质量相等的物块A、B通过一轻质弹簧连接，B足够长、放置在水平地面上，两物块间的

接触面光滑，物块B与地面间的摩擦因数为〃。在物块A上施加一个水平拉力R使A、B一起向右做匀

速运动，弹簧始终处在弹性限度内。某时刻撤去水平拉力R则()

---F

A—>

J二〃〃〃力员:〃"〃(

^777777777777777777777777777/77^

A.撒去尸的瞬间，物块A的加速度为2〃g

B.弹簧第一次恢复到原长时，物块A相对地面的速度可能向右

C.物块A最终一定会停在物块B上

D.之后任意一段时间内地面对物块B摩擦力的冲量方向一定向左

【答案】AB

【解析】

【详解】A.开始时两物块一起做匀速运动，则

F=2/.img

弹簧弹力也为

尸弹=2"”?g

撒去厂的瞬间，弹簧弹力不能突变，则此时物块A的加速度为

2〃加g°

限=-----=2〃g

m

选项A正确；

B.到弹簧第一次恢复到原长时，物块A向右做减速运动，加速度从2〃g减小到0；木板B也向右做减速运

动，加速度从0增加到"g,因开始阶段物块A的加速度较大，则A的速度小于木板B的速度，此时弹簧

长度缩短，但是因为A的速度减小的快，可能在弹簧到达原长时速度还没减小到零，即最终当弹簧第一次

恢复到原长时，物块A相对地面的速度可能向右，选项B正确；

C.因两物块的速度不可能同时减为零，即当一个物体速度为零时，弹簧不可能处于原长状态，且物块A与

木板B之间光滑，则物块A最终不会停在物块B上，而是相对木板来回振动，选项C错误；

D.开始阶段，木块相对地面向右运动，此时地面给木板的摩擦力向左，即摩擦力冲量向左；但是最终木块

相对木板来回振动，地面给木板的静摩擦力方向不断变化，摩擦力的冲量不断变化，则在之后任意一段时

间内地面对物块B摩擦力的冲量方向不一定向左，选项D错误。

故选AB0

II.细线拉着一质量为〃，的带电小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动，该区域内存在水平方向的匀强

电场（图中未画出），小球所受电场力水平向右，大小是其重力的G倍，圆周上4点在圆心的正上方，小

球过/点时的速度大小为%,方向水平向左，除受重力、电场力及细线的拉力外小球不受其他力的作用，

重力加速度为g,在小球做圆周运动的过程中（）

/\

/\

I\

I\

\I

\\//

\✓/

\X✓

、、✓/

、、/,

-）

A.小球最小速率为_2gR

B.小球速率最小时其电势能最大

c.若小球过n点时细线断开，之后小球电势能最大时速率为圆

3

D.若小球过/点时细线断开，之后小球电势能最大时速率为四

2

【答案】AC

【解析】

【详解】A.如图，当小球到达8点时小球的速度最大，到达C点时速度最小，8C连线与竖直方向夹角为

tan0=-^――=y/3

mg

可知

夕=60°

由Z到。由动能定理

加gR(l-cos60°)-q£7?sin60。=—~wvo

解得

%=4云-2gR

B.电场方向沿水平方向，则电势最高点和最低点应该在水平直径的两端，则C点不是电势能最大的位置,

选项B借误;

CD.若小球过力点时细线断开，之后小球电势能最大时水平速度减为零，则此时的时间

"%=%

qE乖1g

m

竖直方向做自由落体，则此时的速率为

v=vv

选项C正确，D错误。

故选AC。

12.如图所示，两电阻不计的光滑平行导轨水平放置，部分的宽度为2/,P。部分的宽度为/,金属棒a

和b的质量分别为2,"和"?，其电阻大小分别为27?和及，。和b分别静止在A/N和尸。上，垂直于导轨且相

距足够远，整个装置处于方向竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为8。现对金属棒。施加水平向右的

恒力凡两棒运动时始终保持平行且a总在仞V上运动，6总在尸。上运动，经过足够长时间后，下列说法

正确的是（）

XXX

a-P

X6XX

-Q

N*—X---XX

A.金属棒联与b均做匀速直线运动且距离逐渐减小

B.金属棒〃与b均做匀变速运动且加速度之比为1：2

,2F

C.流过金属棒Q的电流大小为----

5BL

D.回路中的感应电动势保持不变大小为”

BI

【答案】BD

【解析】

【详解】AB.对她整体分析，由于受恒定拉力作用，则经过足够长时间后最终达到稳定状态，此时回路中

的感应电动势保持恒定，则回路中的电流恒定，设两棒的加速度为外、的，有

E总=B-2l(va+aoM)-Bl(yh+ah/St)

由于电动势恒定，则对上式两边求变化率有

0=2Blaa-Blab

则可得

ab-2a“

故金属棒a与b均做匀变速运动且加速度之比为1：2,选项A错误，B正确;

C.根据受力分析，由牛顿第二定律得

=mab

联立解得

/嘘

F

由于金属棒a,b串联，则流过a的电流大小也为一，故C错误。

3BI

D.回路中的感应电动势保持不变大小为

FR

E=I(2R+R)=——

选项D正确。

故选BD«

三、非选择题：本题共6小题，共60分。

13.某同学用如图甲所示装置验证小车加速度与力的关系。小车通过细绳与钩码相连，固定在小车上的挡光

片宽度为4,光电门传感器固定在轨道上。实验时，将小车从某一位置由静止释放，通过光电门测出挡光片

的挡光时间△/,实验中小车从同一位置由静止释放，记录弹簧测力计的示数凡改变动滑轮下悬挂的钩码

1

个数，进行多次测量，测得多组△/和尸，根据测得的数据在坐标系37孑中，得到如图乙所示的点和一

条过原点的直线。

挡光片光电门传感器需计

n向

）〃/〃〃/〃〃/〃/〃〃〃〃/〃〃〃〃/〉/^轻绳

O

I

轨道