2023年黑龙江省大庆市高考物理一次检试卷

2023年黑龙江省大庆市高考物理一次检试卷一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～8小题只有一个选项正确，第9～12小题有多个选项正确。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。1．（4分）卢瑟福用α粒子轰击氮原子核，第一次实现了原子核的人工转变。卢瑟福用α粒子轰击氮原子核的核反应方程为N+He→X+H，其中原子核X的中子数为（）A．9 B．10 C．11 D．122．（4分）电梯、汽车等在加速时会使人产生不适感，不适感的程度可用“急动度”来描述。急动度是描述加速度变化快慢的物理量，即，单位为m•s﹣3。某汽车加速过程的急动度j随时间t变化的关系图像如图所示。下列说法正确的是（）A．在0～1s内，汽车做匀加速直线运动 B．在1s～3s内，汽车做匀加速直线运动 C．在0～1s内，汽车加速度的变化量大小为4m/s2 D．在0～3s内，汽车加速度的变化量大小为10m/s23．（4分）如图所示，学校门口水平路面上两减速带的间距为2m，若某汽车匀速通过该减速带，其车身悬挂系统（由车身与轮胎间的弹簧及避震器组成）的固有频率为2Hz，则下列说法正确的是（）A．汽车行驶的速度越大，颠簸得越厉害 B．汽车行驶的速度越小，颠簸得越厉害 C．当汽车以3m/s的速度行驶时，颠簸得最厉害 D．当汽车以4m/s的速度行驶时，颠簸得最厉害4．（4分）某地突发洪涝灾害，救援人员驾驶气垫船施救，到达救援地点后，将围困在水中的群众拉上气垫船，如图所示。若在救援人员将群众拉上气垫船的过程中，气垫船中气垫内的气体视为理想气体温度不变，气垫不漏气，则在该过程中，下列说法正确的是（）A．气垫内的气体内能增加 B．外界对气垫内的气体做负功 C．气垫内的气体从外界吸收热量 D．气垫内的气体单位时间、单位面积撞击气垫壁的分子数增加5．（4分）电场强度的单位，如果用国际单位制基本单位的符号来表示，正确的是（）A．kg•m•s﹣2•A﹣1 B．kg•m•s﹣3•A﹣1 C．kg•m•s﹣3•A﹣2 D．kg•m2•s﹣3•A﹣16．（4分）如图所示，搬运重物时，工人师傅用绕过光滑定滑轮的绳索，将球形重物a（视为质点）缓慢释放，重物从滑轮的正下方沿固定斜面缓慢向下移动。若将绳索视为质量不计的轻绳，认为斜面光滑，则该过程中，绳索拉力大小的变化情况是（）A．一直增大 B．一直减小 C．先增大后减小 D．先减小后增大7．（4分）动圈式话筒是利用电磁感应原理工作的。话筒内半径为r、匝数为n的可动线圈套在径向辐射水入磁铁槽上，如图所示，当声波使膜片振动时，线圈垂直切割磁感线，将声音信号转化为电信号。线圈振动区域的磁场的磁感应强度大小恒为B，话筒工作时线圈与其相连的负载构成回路，总电阻为R，若在某一时刻，线圈切割磁感线的速度大小为v，则该时刻通过线圈的感应电流为（）A． B． C． D．8．（4分）如图所示，光滑斜面AB固定，倾角为37°，斜面上P点与斜面底端B点间的距离为L，D点位于B点的正上方。现在将小物块从斜面的顶端A点由静止释放的同时，将小球从D点以某一初速度水平向左抛出，小球与物块在P点相遇，相遇时小球恰好垂直打到斜面上。取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，物块与小球均视为质点，不计空气阻力。A、B两点间的距离为（）A． B． C． D．（多选）9．（4分）如图所示，从右向左看，带正电的金属圆环绕轴OO'顺时针匀速旋转，金属圆环的左侧有通有逆时针方向电流的超导圆环，两环共轴放置，其中O点为左边超导圆环的圆心，O'点为右边金属圆环的圆心。下列说法正确的是（）A．超导圆环不受安培力作用 B．两环在磁场力作用下相互排斥 C．两环在磁场力作用下相互吸引 D．O、O'两点连线的中点的磁感应强度可能为零（多选）10．（4分）如图所示，滑动触头N与理想变压器的副线圈接触，R1、R2均为滑动变阻器，变压器输入正弦交变电流。下列操作中，可使灯泡变亮的是（）A．仅提高输入电压 B．仅将R1的滑片左移 C．仅将R2的滑片上移 D．仅将触头N下移（多选）11．（4分）“嫦娥五号”探测器着落月球前的运动轨道示意图如图所示，“嫦娥五号”沿轨道Ⅰ运动到P点时点火减速，之后沿轨道Ⅱ运动，再次运动到P点时点火减速，之后沿近月（到月球表面的距离不计）轨道Ⅲ运动。月球的半径为R，轨道Ⅱ上的远月点a到月心的距离为3R，“嫦娥五号”在轨道Ⅱ上运行的周期为T，引力常量为G。下列说法正确的是（）A．月球的质量为 B．月球的质量为 C．月球表面的重力加速度大小为 D．月球表面的重力加速度大小为（多选）12．（4分）如图所示，足够长的水平轻杆中点固定在竖直轻质转轴O1O2上的O点，小球A和B分别套在水平杆中点的左、右两侧，套在转轴O1O2上原长为L的轻质弹簧上端固定在O点，下端与套在转轴O1O2上的小球C连接，小球A，C间和B、C间均用长度为的轻质细线（不可伸长）连接。装置静止时，小球A、B紧靠在转轴上，两根细线恰被拉直且张力为零。三个小球的质量均为m，均视为质点，重力加速度大小为g，弹簧始终在弹性限度内，不计一切摩擦。下列说法正确的是（）A．弹簧的劲度系数为 B．弹簧的劲度系数为 C．缓慢增大转轴的角度，当转轴以角速度匀速转动时，弹簧处于原长状态 D．缓慢增大转轴的角度，当转轴以角速度匀速转动时，弹簧处于原长状态二、非选择题：共5小题，共52分。把答案填在答题卡中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。13．（6分）（1）某工厂有一个圆柱体工件，小明同学想测量工件的电阻率。①为了测量工件的电阻R，小明设计了如图甲所示的电路，请按设计的电路完成实物图乙的连线。②实验中，把电压表的右端分别接于a点和b点，发现电流表的示数有明显的变化，如图丙所示。为了减小实验误差，电压表的右端应接（填“a”或“b”）点。③若测得工件的长度为L、直径为D，工件两端的电压为U，通过工件的电流为I，则工件材料电阻率的表达式为ρ＝（用已测量的物理量相应的字母表示）。14．（9分）学校物理兴趣小组用图甲装置探究物体质量一定时加速度与力的关系，其中桌面与细线已调至水平。（1）关于本实验，下列说法正确的是。A．必须用天平测出砂和砂桶的质量B．砂和砂桶的总质量必须远小于小车的质量C．应当先释放小车，再接通电源D．需要改变砂和砂桶的总质量，打出多条纸带（2）经正确操作，得到如图乙所示的纸带，已知打点计时器所接交流电源的频率为50Hz，相邻两计数点之间还有四个计时点未画出，则小车运动的加速度大小为m/s2。（结果保留两位有效数字）（3）若小车的加速度大小a与力传感器示数F的关系如图丙所示，则小车的质量为kg。（结果保留两位有效数字）（4）不断增加砂桶中砂的质量，重复实验，发现小车的加速度最后趋近于某一数值。若当地的重力加速度大小为g，则经理论分析可知，该数值为。15．（10分）如图所示，三棱镜的横截面为等腰三角形，顶角θ＝30°，左侧面上的A点到顶点的距离为L，一光线从A点以入射角i＝45°射入棱镜，折射后到达右侧面上的B点（图中未画出）。三棱镜对该光线的折射率，光在真空中的传播速度大小为c。求；（1）该光线从A点射入棱镜的折射角r；（2）该光线从A点传播到B点的时间t。16．（12分）空间高能粒子是引起航天器异常或故障甚至失效的重要因素，是危害空间生物的空间环境源。某同学设计了一个屏蔽高能粒子辐射的装置，如图所示，铅盒左侧面中心O点有一放射源，放射源可通过铅盒右侧面的狭缝MQ以速率v向外辐射质量为m、电荷量为q的带正电高能粒子。铅盒右侧有一左右边界平行、磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域，过O点的截面MNPQ位于垂直磁场的平面内，OH⊥MQ，∠MOH＝∠QOH＝60°。不计粒子所受重力，忽略粒子间的相互作用。（1）求垂直磁场边界向左射出磁场的粒子在磁场中运动的时间t；（2）若所有粒子均不能从磁场右边界穿出，从而达到屏蔽作用，求磁场区域的最小宽度d（结果可保留根号）。17．（15分）足够长的木板C静止在足够大的光滑水平面上，距C的左端L＝7m处的P点放有一物块B，物块A以大小v0＝6m/s的水平初速度滑上木板的左端，如图所示。A、B（均视为质点）的质量均为m＝0.5kg，C的质量M＝1.5kg，A、B与木板C间的动摩擦因数均为μ＝0.2，A、B间的碰撞为弹性碰撞，碰撞时间极短，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小g＝10m/s2。求：（1）A、B碰撞前的瞬间，A的速度大小vA1；（2）最终B与P点间的距离x；（3）整个过程中因摩擦产生的热量Q。2023年黑龙江省大庆市高考物理一次检试卷参考答案与试题解析一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～8小题只有一个选项正确，第9～12小题有多个选项正确。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。1．（4分）卢瑟福用α粒子轰击氮原子核，第一次实现了原子核的人工转变。卢瑟福用α粒子轰击氮原子核的核反应方程为N+He→X+H，其中原子核X的中子数为（）A．9 B．10 C．11 D．12【分析】根据核反应中遵循的规律：电荷数和质量数都守恒计算。【解答】解：核反应中电荷数和质量数都守恒，可得原子核X的电荷数为8，质量数为17，则原子核X的中子数为17﹣8＝9。故A正确，BCD错误。故选：A。【点评】本题关键掌握核反应中遵循的规律。2．（4分）电梯、汽车等在加速时会使人产生不适感，不适感的程度可用“急动度”来描述。急动度是描述加速度变化快慢的物理量，即，单位为m•s﹣3。某汽车加速过程的急动度j随时间t变化的关系图像如图所示。下列说法正确的是（）A．在0～1s内，汽车做匀加速直线运动 B．在1s～3s内，汽车做匀加速直线运动 C．在0～1s内，汽车加速度的变化量大小为4m/s2 D．在0～3s内，汽车加速度的变化量大小为10m/s2【分析】根据急动度的物理意义判断；j﹣t图象的面积表示加速度的变化量。【解答】解：AB、由急动度的物理意义可知，在0～1s时间内，急动度增加，加速度增加的越来越快，在1～3s时间内，急动度不变，则加速度均匀增加，即加速度总是在增大的，汽车一直做加速度增大的加速运动，故AB错误；C、由急动度的物理意义可知，j﹣t图象的面积代表加速度的变化量，在0～1s时间内，汽车加速度的变化量大小为：Δa＝×1×4m/s2＝2m/s2，故C错误；D、急j﹣t图象的面积代表加速度的变化量，在0～3s时间内，汽车加速度的变化量大小为：Δa＝×1×4m/s2+4×（3﹣1）m/s2＝10m/s2，故D正确。故选：D。【点评】本题以汽车在加速时会使乘客产生不适感为情景载体，考查了对概念“急动度”的理解，解决本题的关键是知道j﹣t图像中的“面积”等于加速度的变化量。3．（4分）如图所示，学校门口水平路面上两减速带的间距为2m，若某汽车匀速通过该减速带，其车身悬挂系统（由车身与轮胎间的弹簧及避震器组成）的固有频率为2Hz，则下列说法正确的是（）A．汽车行驶的速度越大，颠簸得越厉害 B．汽车行驶的速度越小，颠簸得越厉害 C．当汽车以3m/s的速度行驶时，颠簸得最厉害 D．当汽车以4m/s的速度行驶时，颠簸得最厉害【分析】当汽车的固频率等于减速带产生的驱动力频率时，汽车会发生共振，振动最强烈。【解答】解：根据f＝，所以T＝0.5s，v＝＝m/s＝4m/s，因此当汽车以4m/s的速度行驶时，通过减速带的频率与汽车的固有频率相同，发生共振，汽车颠簸得最厉害。故ABC错误，D正确；故选：D。【点评】本题考查共振条件的应用，在生产生活中有很多地方要应用共振和防止共振。4．（4分）某地突发洪涝灾害，救援人员驾驶气垫船施救，到达救援地点后，将围困在水中的群众拉上气垫船，如图所示。若在救援人员将群众拉上气垫船的过程中，气垫船中气垫内的气体视为理想气体温度不变，气垫不漏气，则在该过程中，下列说法正确的是（）A．气垫内的气体内能增加 B．外界对气垫内的气体做负功 C．气垫内的气体从外界吸收热量 D．气垫内的气体单位时间、单位面积撞击气垫壁的分子数增加【分析】根据玻意耳定律得出气体的体积变化，结合热力学第一定律得出气体的吸放热情况；根据气体压强的微观解释分析出单位时间和单位面积撞击气垫壁的分子数的变化关系。【解答】解：ABC．由于该过程中气垫内的气体温度不变，因此气垫内的气体内能不变，该过程中气垫内的气体压强增大，根据玻意耳定律可知，气垫内的气体体积减小，外界对气垫内的气体做正功，结合热力学第一定律ΔU＝W+Q可知，该过程中气垫内的气体放热，故ABC均错误；D．因为温度不变，所以气垫内的气体分子平均动能不变，根据上述分析可知气体压强增大，所以该过程中气垫内的气体单位时间、单位面积撞击气垫壁的分子数增加，故D正确。故选：D。【点评】本题主要考查了一定质量的理想气体的状态方程，根据玻意耳定律得出气体状态参量的变化，结合热力学第一定律即可完成分析。5．（4分）电场强度的单位，如果用国际单位制基本单位的符号来表示，正确的是（）A．kg•m•s﹣2•A﹣1 B．kg•m•s﹣3•A﹣1 C．kg•m•s﹣3•A﹣2 D．kg•m2•s﹣3•A﹣1【分析】电场强度的单位需要根据电场强度定义式，电流定义式和牛顿第二定律推导。【解答】解：由牛顿第二定律F＝ma得：1N＝1kg•m/s2根据q＝It得1C＝1A•s，所以电场强度E＝得：1N/C＝1kg•m•s﹣3•A﹣1，故B正确，ACD错误。故选：B。【点评】本题考查单位制，关键是找出物理关系式即可根据公式确定单位关系；注意N（牛顿）和C（库仑）均不是基本单位。6．（4分）如图所示，搬运重物时，工人师傅用绕过光滑定滑轮的绳索，将球形重物a（视为质点）缓慢释放，重物从滑轮的正下方沿固定斜面缓慢向下移动。若将绳索视为质量不计的轻绳，认为斜面光滑，则该过程中，绳索拉力大小的变化情况是（）A．一直增大 B．一直减小 C．先增大后减小 D．先减小后增大【分析】对重物受力分析，根据矢量三角形作图，根据图中表示力的有向线段长度变化情况分析力的大小。【解答】解：对重物受力分析如图所示重物从滑轮的正下方沿固定斜面缓慢向下移动过程中，根据平衡条件可知，绳索拉力大小一直减小，故B正确，ACD错误；故选：B。【点评】本题主要是考查了共点力的平衡之动态分析问题，如果一个力大小方向不变、一个力的方向不变，可以根据矢量三角形（图解法）分析各力的变化情况。7．（4分）动圈式话筒是利用电磁感应原理工作的。话筒内半径为r、匝数为n的可动线圈套在径向辐射水入磁铁槽上，如图所示，当声波使膜片振动时，线圈垂直切割磁感线，将声音信号转化为电信号。线圈振动区域的磁场的磁感应强度大小恒为B，话筒工作时线圈与其相连的负载构成回路，总电阻为R，若在某一时刻，线圈切割磁感线的速度大小为v，则该时刻通过线圈的感应电流为（）A． B． C． D．【分析】根据E＝nBLv求出可动线圈产生的感应电动势，其中L＝2πr，再根据闭合电路欧姆定律求感应电流的大小。【解答】解：可动线圈产生的感应电动势为E＝nBLv＝nB•2πrv＝2πnBrv根据闭合电路欧姆定律得I＝＝，故ACD错误，B正确。故选：B。【点评】解答本题时，要知道可动线圈有效切割长度为周长，不是r，求解感应电动势时线圈匝数也不忘记。8．（4分）如图所示，光滑斜面AB固定，倾角为37°，斜面上P点与斜面底端B点间的距离为L，D点位于B点的正上方。现在将小物块从斜面的顶端A点由静止释放的同时，将小球从D点以某一初速度水平向左抛出，小球与物块在P点相遇，相遇时小球恰好垂直打到斜面上。取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，物块与小球均视为质点，不计空气阻力。A、B两点间的距离为（）A． B． C． D．【分析】根据平抛运动规律解得小球与物块运动的时间，结合匀变速直线运动规律结合几何关系解得AB距离。【解答】解：（1）小球从D点运动到P点的过程做平抛运动，如图所示：有Lcosθ＝v0t；tanθ＝解得：t＝设物块沿斜面下滑的加速度大小为a，根据牛顿第二定律得：mgsinθ＝ma根据运动学公式可得：d＝s＝d+L解得：s＝故ABD错误，C正确；故选：C。【点评】本题考查平抛运动规律，解题关键掌握几何关系的应用。（多选）9．（4分）如图所示，从右向左看，带正电的金属圆环绕轴OO'顺时针匀速旋转，金属圆环的左侧有通有逆时针方向电流的超导圆环，两环共轴放置，其中O点为左边超导圆环的圆心，O'点为右边金属圆环的圆心。下列说法正确的是（）A．超导圆环不受安培力作用 B．两环在磁场力作用下相互排斥 C．两环在磁场力作用下相互吸引 D．O、O'两点连线的中点的磁感应强度可能为零【分析】根据电流的方向分析两环的作用力，根据磁感应强度的矢量叠加分析OO'连线中点的磁感应强度大小。【解答】解：A、带正电的金属圆环绕轴OO'顺时针匀速旋转时，形成的等效电流方向也为顺时针方向，该电流产生磁场，且该磁场在超导圆环圆周上各个位置处的磁场方向与超导圆环的电流方向均垂直，即超导圆环受安培力作用，故A错误；D、若金属圆环与超导圆环的半径与电流均相等，根据对称性可知，两者在O、O'两点连线的中点的磁感应强度等效相等，方向相反，因此O、O'两点连线的中点的磁感应强度可能为零，故D正确；BC、根据上述，结合右手定则，可知，若将金属圆环等效为一枚小磁针，其左侧为等效磁体的N极，若将超导圆环等效为一枚小磁针，其右侧为等效磁体的N极，可知，两环在磁场力作用下相互排斥，故B正确，C错误。故选：BD。【点评】本题考查通电导线周围的磁场，解题关键掌握电流的磁效应及其特点。（多选）10．（4分）如图所示，滑动触头N与理想变压器的副线圈接触，R1、R2均为滑动变阻器，变压器输入正弦交变电流。下列操作中，可使灯泡变亮的是（）A．仅提高输入电压 B．仅将R1的滑片左移 C．仅将R2的滑片上移 D．仅将触头N下移【分析】根据变压器的电压、电流与匝数关系，确定整体的等效电阻，然后根据原线圈中电流的变化，确定副线圈中电流的变化，进而判断灯泡的明暗程度的变化。【解答】解：A．理想变压器原副线圈电压、电流与匝数关系有，I1n1＝I2n2将变压器与副线圈电路看为一个整体，则该整体的等效电阻为令电源输入的正弦交变电流的有效值为U0，则有可知，仅仅提高输入电压U0时，原线圈当中的输入电流I1增大，根据电流与匝数关系可知，副线圈当中的输出电流I2增大，即可使灯泡变亮，故A正确；B．若仅将滑动变阻器R1的滑片左移，则变阻器R1接入电路中的电阻增大，由上面的分析可知，原线圈中的输入电流I1减小，根据原副线圈中电流与匝数关系可知，副线圈输出电流I2减小，即可使灯泡变暗，故B错误；C．若仅将滑动变阻器R2的滑片上移，则变阻器R2接入电路的电阻减小，由上面的分析可知，变压器与副线圈电路的等效电阻Rx减小，则原线圈输入电流增大，根据电流匝数关系可知，副线圈输出电流I2增大，即可使灯泡变亮，故C正确；D．仅将触头N下移，则副线圈匝数减小，根据上述可知，变压器与副线圈电路的等效电阻Rx增大，则原线圈输入电流减小，根据电流匝数关系可知，副线圈输出电流I2减小，即可使灯泡变暗，故D错误。故选：AC。【点评】写出等效电阻是解题的关键点，要知道碰到变压器问题时等效电阻的表示方法。（多选）11．（4分）“嫦娥五号”探测器着落月球前的运动轨道示意图如图所示，“嫦娥五号”沿轨道Ⅰ运动到P点时点火减速，之后沿轨道Ⅱ运动，再次运动到P点时点火减速，之后沿近月（到月球表面的距离不计）轨道Ⅲ运动。月球的半径为R，轨道Ⅱ上的远月点a到月心的距离为3R，“嫦娥五号”在轨道Ⅱ上运行的周期为T，引力常量为G。下列说法正确的是（）A．月球的质量为 B．月球的质量为 C．月球表面的重力加速度大小为 D．月球表面的重力加速度大小为【分析】根据开普勒第三定律确定在轨道Ⅲ上运行周期，根据万有引力提供向心力，结合周期的大小求出月球的质量；根据万有引力等于重力，求解月球表面的重力加速度。【解答】解：AB、“嫦娥五号”在轨道Ⅲ上运动半径为R，在轨道II上的半长轴为1.5R，在轨道Ⅱ上运行的周期为T，根据开普勒第三定律可知，，在轨道Ⅲ上，根据万有引力提供向心力，＝m，联立解得月球的质量，M＝，故A正确，B错误；CD、在月球表面，万有引力等于重力，mg＝，解得重力加速度：g＝＝，故C正确，D错误。故选：AC。【点评】本题考查了万有引力定律的相关知识，解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一重要理论，并能灵活运用。（多选）12．（4分）如图所示，足够长的水平轻杆中点固定在竖直轻质转轴O1O2上的O点，小球A和B分别套在水平杆中点的左、右两侧，套在转轴O1O2上原长为L的轻质弹簧上端固定在O点，下端与套在转轴O1O2上的小球C连接，小球A，C间和B、C间均用长度为的轻质细线（不可伸长）连接。装置静止时，小球A、B紧靠在转轴上，两根细线恰被拉直且张力为零。三个小球的质量均为m，均视为质点，重力加速度大小为g，弹簧始终在弹性限度内，不计一切摩擦。下列说法正确的是（）A．弹簧的劲度系数为 B．弹簧的劲度系数为 C．缓慢增大转轴的角度，当转轴以角速度匀速转动时，弹簧处于原长状态 D．缓慢增大转轴的角度，当转轴以角速度匀速转动时，弹簧处于原长状态【分析】装置静止时，两根绳子恰被拉直且张力为零，对小球C，根据平衡条件和胡克定律相结合求弹簧的劲度系数k；当弹簧恢复原长时，A、B两球均做匀速圆周运动，由合力提供向心力，小球C静止，对小球A，由向心力公式列方程。对小球C，由平衡条件列方程，联立求解装置的转动角速度。【解答】解：AB、整个装置静止时，绳子恰好被拉直且绳子中拉力F1＝0，弹簧长度等于细绳的长度，对小球C，由平衡条件，k（L﹣L）＝mg，解得k＝，故A错误，B正确；CD、设弹簧恢复原长时，细绳的拉力大小为F2，装置转动的角速度为ω1，细绳与转轴间的夹角为θ1，由几何关系可知sinθ1＝0.6，cosθ1＝0.8，对小球C，由平衡条件有，2F2cosθ1＝mg；对小球A，由合力提供向心力，其受力如图所示，则有F2sinθ1＝mω2×Lsinθ1联立解得ω＝，故C错误，D正确；故选：BD。【点评】解决本题时，要明确弹簧的状态，搞清小球做匀速圆周运动时向心力的来源：合外力，通过分析小球的受力情况，来求解装置转动的角速度。二、非选择题：共5小题，共52分。把答案填在答题卡中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。13．（6分）（1）某工厂有一个圆柱体工件，小明同学想测量工件的电阻率。①为了测量工件的电阻R，小明设计了如图甲所示的电路，请按设计的电路完成实物图乙的连线。②实验中，把电压表的右端分别接于a点和b点，发现电流表的示数有明显的变化，如图丙所示。为了减小实验误差，电压表的右端应接b（填“a”或“b”）点。③若测得工件的长度为L、直径为D，工件两端的电压为U，通过工件的电流为I，则工件材料电阻率的表达式为ρ＝（用已测量的物理量相应的字母表示）。【分析】①根据实验电路图连接实物图；②分析电流表指针的变化，判断电流表和电压表造成的误差大小，选择电流表的连接方式；③根基电阻定律、欧姆定律、几何知识推导。【解答】解：①根据电路图连接实物图如图所示②实验中，把电压表的右端分别接于a点和b点，发现电流表的示数有明显的变化，说明电压表分流比较明显，因此电流表应该采用内接法，为了减小实验误差，电压表的右端应该接在b点。③根据电阻定律有根据欧姆定律有根据几何知识有解得工件材料的电阻率为：故答案为：①见解析；②b；③。【点评】本题考查测量电阻率实验，要求掌握用伏安法测量电阻，推导电阻率的表达式。14．（9分）学校物理兴趣小组用图甲装置探究物体质量一定时加速度与力的关系，其中桌面与细线已调至水平。（1）关于本实验，下列说法正确的是D。A．必须用天平测出砂和砂桶的质量B．砂和砂桶的总质量必须远小于小车的质量C．应当先释放小车，再接通电源D．需要改变砂和砂桶的总质量，打出多条纸带（2）经正确操作，得到如图乙所示的纸带，已知打点计时器所接交流电源的频率为50Hz，相邻两计数点之间还有四个计时点未画出，则小车运动的加速度大小为2.4m/s2。（结果保留两位有效数字）（3）若小车的加速度大小a与力传感器示数F的关系如图丙所示，则小车的质量为2.9kg。（结果保留两位有效数字）（4）不断增加砂桶中砂的质量，重复实验，发现小车的加速度最后趋近于某一数值。若当地的重力加速度大小为g，则经理论分析可知，该数值为。【分析】解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项；根据逐差法公式求得加速度，再根据牛顿第二定律列式求解出a﹣F关系式，结合图像斜率即可求得小车质量，对小m再根据极限法，当M无穷大时，加速度趋近于。【解答】解：（1）A、对小车的拉力是通过力传感器得到的，故无需测量砂和砂桶的质量，也不需要满足砂和砂桶的总质量远小于小车的质量，故AB错误；C、使用打点计时器，应先接通电源，在释放小车，故C错误；D、探究物体质量一定时加速度与力的关系，要改变砂和砂桶的总质量，打出多条纸带，故D正确。故选：D。（2）打点计时器所接交流电源的频率为50Hz，相邻两计数点之间还有四个计时点未画出，相邻计数点之间的时间间隔T＝5×根据逐差法可得加速度a＝m/s2≈2；（3）设小车质量为m，根据牛顿第二定律2•ΔF＝m•Δa可得Δa＝，可知a﹣F图象斜率表示小车质量的倒数，即k＝＝，解得m＝2.9kg；（4）设砂桶和砂的质量为M，绳子拉力为T，对砂桶和砂根据牛顿第二定律可得Mg﹣T＝2Ma，对小车2T＝ma，联立解得a＝，当M无穷大时，加速度的值趋近于。故答案为：（1）D（2）2.4（3）2.9（4）。【点评】此题要求我们要有一定的实验操作能力和实验分析能力，只有掌握了实验原理才能顺利解决在原实验基础上的拓展类问题，所以在学习过程中要注意加强对基本知识的学习。15．（10分）如图所示，三棱镜的横截面为等腰三角形，顶角θ＝30°，左侧面上的A点到顶点的距离为L，一光线从A点以入射角i＝45°射入棱镜，折射后到达右侧面上的B点（图中未画出）。三棱镜对该光线的折射率，光在真空中的传播速度大小为c。求；（1）该光线从A点射入棱镜的折射角r；（2）该光线从A点传播到B点的时间t。【分析】（1）画出光路图，根据折射定律求光线从A点射入棱镜的折射角r；（2）根据几何知识求出该光线从A点传播到B点的距离，由v＝求出光线在三棱镜中传播速度，再求传播时间t。【解答】解：（1）画出光路图如图所示根据折射定律有解得：r＝30°（2）根据几何关系可知，此时折射光线恰好与右侧面垂直，A、B两点间的距离x＝Lsinθ该光线在三棱镜中传播的速度大小光线从A点传播到B点的时间联立解得：t＝答：（1）该光线从A点射入棱镜的折射角r为30°；（2）该光线从A点传播到B点的时间t为。【点评】解决本题的关键要掌握光的折射定律和光速公式，能灵活运用几何知识求出光在三棱镜中传播的距离。16．（12分）空间高能粒子是引起航天器异常或故障甚至失效的重要因素，是危害空间生物的空间环境源。某同学设计了一个屏蔽高能粒子辐射的装置，如图所示，铅盒左侧面中心O点有一放射源，放射源可通过铅盒右侧面的狭缝MQ以速率v向外辐射质量为m、电荷量为q的带正电高能粒子。铅盒右侧有一左右边界平行、磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域，过O点的截面MNPQ位于垂直磁场的平面内，OH⊥MQ，∠MOH＝∠QOH＝60°。不计粒子所受重力，忽略粒子间的相互作用。（1）求垂直磁场边界向左射出磁场的粒子在磁场中运动的时间t；（2）若所有粒子均不能从磁场右边界穿出，从而达到屏蔽作用，求磁场区域的最小宽度d（结果可保留根号）。【分析】（1）粒子受到的洛伦兹力提供向心力，结合牛顿第二定律和运动学公式得出对应的时间；（2）根据几何关系得出半径的大小，结合牛顿第二定律得出磁场区域的最小宽度。【解答】解：（1）设粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为R，粒子受到的洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律可得：粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为：解得：经分析可知，当粒子沿OH方向进入磁场时，垂直磁场边界向左射出磁场，有联立解得：（2）若沿OQ方向进入磁场的粒子的运动轨迹与磁场右边界相切，则所有粒子均不能从磁场右边界穿出，如图所示根据几何关系有d＝R+Rsin60°由（1）可得联立解得：答：（1）垂直磁场边界向左射出磁场的粒子在磁场中运动的时间为；（2）磁场区域的最小宽度为。【点评】