2023届湖南省岳阳市高三下学期月考物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE12023届高三下学期月考物理试题时间75分钟分值：100分一、选择题：本题共11小题，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~11题有多项符合题目要求，每小题5分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1.如图（a）和图（b）所示的实验推动了物理学的发展，对这两个实验情境的认识正确的是（）A.图（a）所示的实验揭示了电子绕着原子核做圆周运动B.图（a）所示的实验中，任意频率的单色光都能使电流表指针偏转C.卢瑟福通过图（b）所示的实验提出了原子全部正电荷集中在原子核D.卢瑟福通过图（b）所示的实验提出了原子核内部存在更小的粒子〖答案〗C〖解析〗A．图（a）所示的实验揭示了光具有粒子性，故A错误；B．图（a）所示实验中，只有单色光的频率大于某一极限频率，才能产生光电效应，使电流表指针偏转，故B错误；C．卢瑟福通过图（b）所示的实验提出了原子的核式结构模型，原子全部正电荷集中在原子核，故C正确；D．卢瑟福通过图（b）所示的实验发现了原子中间有一个很小的核，并由此提出了原子的核式结构模型，故D错误。故选C。2.某同学为了研究水波的传播特点，在水面上放置波源和浮标，两者的间距为L。时刻，波源开始从平衡位置沿y轴在竖直方向做简谐运动，产生的水波沿水平方向传播（视为简谐波），时刻传到浮标处使浮标开始振动，此时波源刚好位于正向最大位移处，波源和浮标的振动图像分别如图中的实线和虚线所示，则（）A.浮标的振动周期为 B.水波的传播速度大小为C.时刻浮标沿y轴负方向运动 D.水波的波长为〖答案〗A〖解析〗A．根据振动图像可知，波源在时刻振动，波形经过传递到浮标处，浮标的振动周期为A正确；B．波源的振动情况经过传到距离处的浮标，可知波速大小为B错误；C．根据虚线图像可知浮标在时刻沿轴正方方向运动，C错误；D．水波的波长为D错误。故选A。3.甲、乙两车在公路上沿同一方向做直线运动，它们的v－t图象如图所示。两图象在t＝t1时相交于P点，P在横轴上的投影为Q，△OPQ的面积为S。在t＝0时刻，乙车在甲车前面，相距为d.已知此后两车相遇两次，且第一次相遇的时刻为t′，则下面四组t′和d的组合可能的是()A.t′＝t1，d＝S B.t′＝t1，d＝SC.t′＝t1，d＝S D.t′＝t1，d＝S〖答案〗D〖解析〗在t1时刻如果甲车没有追上乙车，以后就不可能追上了，故t′<t1，故A错误；从图象中甲、乙与坐标轴所围的面积即对应的位移看，甲在t1时间内运动的位移比乙的多S，当t′＝0.5t1时，甲的面积比乙的面积多出S，即相距d＝S，故D正确，BC错误．4.如图，一长为的轻杆一端固定在光滑铰链上，另一端固定一质量为的小球．一水平向右的拉力作用于杆的中点，使杆以角速度匀速转动，当杆与水平方向成60°时，拉力的功率为A. B. C. D.〖答案〗C〖解析〗试题分析：先求拉力F的大小．根据力矩平衡，，解得；再求速度；再求力与速度的夹角θ=30°，所以功率．考点：力矩的平衡条件；线速度、角速度和周期、转速；功率、平均功率和瞬时功率【名师『点石成金』】本题主要考查了力矩的平衡条件、线速度、角速度和周期、转速、功率、平均功率和瞬时功率．属于难度较大的题目．本题要先根据力矩平衡条件求出拉力F的大小，再根据瞬时功率表达式求拉力的功率．5.如图，半径为R、球心为O的半球内为真空，M为其顶点，半球外介质的折射率为。一束以为中心，截面半径的光束平行于射到球面上，不考虑多次反射，则能从底面透射出光的面积为（）A. B.C. D.〖答案〗C〖解析〗根据几何关系，光束边缘的光线进入半球时的入射角为30°，根据折射定律可知解得到达底面时与点距离为，则有解得则能从底面透射出光的面积为故C正确，ABD错误。故选C。6.如图（甲），粗糙、绝缘的水平地面上，一质量的带负电小滑块（可视为质点）在处以初速度沿x轴正方向运动，滑块与地面间的动摩擦因数。整个区域存在沿水平方向的电场，滑块在不同位置所具有的电势能Ep如图（乙）所示，P点是图线最低点，虚线AB是经过处的切线，并且AB经过（0，3）和（3，0）两点，，则（）A.处的电势最低B.滑块向右运动过程中，速度先增大后减小C.滑块运动至处时，速度最大D.滑块向右一定不能经过处的位置〖答案〗D〖解析〗A．由图乙可知滑块在x=3m处电势能最低，因为滑块带负电，所以x=3m处的电势最高，选项A错误；BC．Ep-x图像斜率的绝对值表示滑块所受电场力的大小，所以滑块在x=1m处所受电场力大小为滑块所受滑动摩擦力大小在1~3m区间内，滑块所受电场力与滑动摩擦力方向相反，且不断减小，则滑块所受合外力方向与速度方向相反；在x=3m之后，滑块所受电场力与滑动摩擦力同向，且不断增大，则滑块所受合外力方向也与速度方向相反。综上所述可知滑块向右运动过程中，速度始终减小，在x=1m处速度最大，选项BC错误；D．滑块在x=1m处的电势能与在x=4m处的电势能相等，根据能量守恒定律，若滑块能够经过x=4m处，则应满足根据题中数据可知实际情况并不满足上式，所以滑块一定无法经过x=4m处的位置，选项D正确。故选D。7.在如图所示电路中，白炽灯泡L1、L2、L3阻值均为10Ω，阻值不变，理想变压器原、副线圈匝数之比为1∶3，滑动变阻器R最大阻值为20Ω。开始时，滑片P处于滑动变阻器正中间位置，当电路输入有效值为U=20V稳定的正弦交流电时，下列说法错误的是（）A.通过L1的电流为1.5A B.通过L2的电流为1AC.电压表读数为15VD.若向上移动P，变压器的输出功率将变小〖答案〗B〖解析〗ABC．理想变压器原、副线圈匝数之比为1∶3，可知原副线圈的电流之比为3∶1，设通过副线圈的电流为I，则原线圈的电流为3I，初级电压为次级电压为根据电压器电压之比等于匝数之比可得联立解得则通过L1的电流为3I=1.5A，通过L2的电流为0.5A，电压表读数为，故AC正确，B错误；D．直流电路中外电路的总电阻与电源内阻差值越小，电源输出功率越大，如图所示将原副线圈和副线圈电路等效为原线圈电路上与L1相串联的一个电阻，称为电源的等效外电阻R等效，将L1等效到电源内部，称为等效内内阻R1。根据理想变压器和欧姆定律知，，，，联立可得等效外电阻为开始时，滑片P处于滑动变阻器正中间位置，可知若向上移动P，R等效电阻变小，与R1差值增大，所以变压器的输出功率将变小，D正确。本题选错误的，故选B。8.假设宇宙中有两颗相距足够远的行星A和B，半径分别为和。各自相应卫星环绕行星做匀速圆周运动的运行周期的平方与轨道半径三次方的关系如图所示，环绕相应行星表面运行的两颗卫星的环绕周期都为。则（）A.行星A的质量大于行星B的质量B.行星A的密度等于行星B的密度C.行星A的第一宇宙速度小于行星B的第一宇宙速度D.当两行星的卫星轨道半径相同时，行星A的卫星向心加速度大于行星B的卫星向心加速度〖答案〗ABD〖解析〗A．根据解得可知图像的斜率为可知行星A的质量大于行星B的质量，A正确；B．由题意可知，卫星在两颗行星表面做匀速圆周运动周期相等，则行星的密度为可知行星A的密度等于行星B的密度，B正确；C．行星的第一宇宙速度等于卫星在行星表面做匀速圆周运动的线速度，则有由于行星A的半径大于行星B的半径，故行星A的第一宇宙速度大于行星B的第一宇宙速度，C错误；D．根据解得当两行星的卫星轨道半径相同，由于行星A的质量大于行星B的质量，可知行星A的卫星向心加速度大于行星B的卫星向心加速度，D正确；故选ABD。9.如图所示，足够长的平行光滑金属导轨与水平面成角放置，导轨宽度，电阻不计，底端接有阻值为的定值电阻，整个装置处在磁感应强度为的匀强磁场中，磁场方向垂直于轨道平面向上、有一质量为、长度为、电阻为的导体棒垂直放在导轨上，现让导体棒从导轨底部以初速度冲上导轨，上滑到最大距离后，又返回到底端。重力加速度为，下列说法正确的是（）A.运动的整个过程中，导体棒的最大加速度为B.导体棒在上滑过程中，上产生焦耳热为C.导体棒在上滑至处时的速度大于D.导体棒上滑的过程中所用的时间为〖答案〗ACD〖解析〗A．导体棒刚释放时，加速度最大，电路中的感应电动势为感应电流导体棒所受安培力根据牛顿第二定律得联立可得故A正确；B．导体棒上滑过程中，根据能量守恒得解得电路中产生的焦耳热上产生的焦耳热为故B错误；C．随着导体棒上滑，速度减小，则安培力减小，可知导体棒做加速度减小的减速运动，如图所示可知当速度为时的位移大于，可知导体棒在上滑至处时的速度大于，故C正确；D．上滑过程，以向上为正方向，由动量定理得结合整理得又解得故D正确。故选ACD。10.如图甲所示，轻弹簧一端固定在竖直墙壁上，另一端与物块P栓接。现用外力将P缓慢压至O点，此时弹簧的压缩量为3l0，撤去外力后P向右运动；换用质量较小的物块Q完成同样的过程。在两物块第一次向右运动至最远的过程中，它们的加速度a与位移x的关系如图乙所示。已知两物块与水平地面间的动摩擦因数相同。下列说法正确的是（）A.释放瞬间Q的加速度是P的3倍B.P的质量是Q的2倍C.P的最大动能是Q的4倍D.Q向右运动的最大距离是P的2倍〖答案〗BD〖解析〗B．设弹簧的劲度系数为，物块与地面的动摩擦因数为，当速度达到最大时，加速度为零，对两物块由平衡条件得联立可得故B正确；A．释放物块瞬间，根据牛顿第二定律得解得结合A选项，可得故A错误；C．设开始弹簧的弹性势能为，从释放到最大动能处由动能定理得结合可知故C错误；D．由题意可知，P、Q两物块从开始到第一次向右运动到最远处做简谐运动，由对称性可知，Q向右运动的最大距离是P的2倍，故D正确。故D正确。故选BD。11.如图所示，在光滑水平面上，质量为m的小球A和质量为的小球B通过轻弹簧拴接并处于静止状态，弹簧处于原长；质量为m的小球C以初速度v0沿A、B连线向右匀速运动，并与小球A发生弹性碰撞。在小球B的右侧某位置固定一块弹性挡板（图中未画出），当小球B与挡板发生正碰后立刻将挡板撤走，不计所有碰撞过程中的机械能损失，弹簧始终处于弹性限度内，小球B与挡板的碰撞时间极短，碰后小球B的速度大小不变，但方向相反，则B与挡板碰后弹簧弹性势能的最大值Epm可能是（）A. B. C. D.〖答案〗BC〖解析〗C与A质量相等，碰撞后交换速度，即A获得速度v0，假设当A与B动量相等时，B恰好与挡板发生正碰，则碰撞后A、B的合动量为零，当弹簧被压缩至最短时A、B的速度均为零，根据机械能守恒定律可知此时假设当B的速度为零时恰好与挡板接触，则接触后，当A、B达到共同速度v时弹簧的弹性势能最大，根据动量守恒定律有根据机械能守恒定律有解得B与挡板碰撞前越接近A的动量，碰撞后弹簧的最大弹性势能越大，B与挡板碰撞前速度越接近于零，碰撞后弹簧的最大弹性势能越小，所以考虑到B速度为零时不能算是与挡板发生碰撞，所以对不能取等号。故选BC。二、实验题12.如图1所示，在“探究功与速度变化的关系”的实验中，主要过程如下：①设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、……；②分析纸带，求出橡皮筋做功使小车获得的速度v1、v2、v3、……；③作出W-v图像；④分析W-v图像。如果W-v图像是一条直线，表明Wv；如果不是直线，可考虑是否存在、、等关系。(1)关于该实验，下列说法正确的有___________。A．通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加B．通过改变小车质量可以改变橡皮筋对小车做的功C．每次实验中，橡皮筋拉伸的长度必需保持一致D．先释放小车，然后再接通电源(2)实验中打点计时器的工作频率为50Hz，根据第4次实验的纸带（如图2所示）求得小车获得的速度为___________m/s。〖答案〗(1)AC(2)2.28〖解析〗(1)[1]A．通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加，A正确；B．通过改变小车质量不能改变橡皮筋对小车做的功，B错误；C．每次实验中，橡皮筋拉伸的长度必需保持一致，增加橡皮筋的条数才能使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加，C正确；D．先接通电源，后释放小车，D错误。故选AC。(2)[2]小车获得速度为13.在新冠肺炎疫情防控时期，我们经常需要测量体温，某同学利用老师提供的一热敏电阻（阻值随温度的升高线性增加）设计了一个简易电子测温装置，他进行了如下操作∶（1）由于该同学不知热敏电阻的详细参数，为了测量热敏电阻R阻值随温度变化的关系，该同学设计了如图1所示的电路，他们的实验步骤如下。①先将单刀双掷开关S掷向1，调节热敏电阻的温度t1，记下电流表的相应示数I1；②然后将单刀双掷开关S掷向2，调节电阻箱使电流表的读数为__________，记下电阻箱相应的示数R1；③逐步升高温度的数值，每一温度下重复步骤①②；④根据实验测得的数据，作出了R随温度t变化的图像如图2所示。（2）设计电子测温装置，实验室提供了如下器材：A．干电池，电动势为1.5V，内阻不计；B．灵敏毫安表，量程10mA，内阻RA为10Ω；C．滑动变阻器R1；开关、导线若干。该同学计划设计测温范围为0C~50C，设计了如图3所示的电路图，并进行了如下操作∶①调节热敏电阻的温度为0C，调节滑动变阻器R，使毫安表指针满偏后保持滑动变阻器R1阻值不变；②写出毫安表的电流值I（A）和温度t（C）的关系式_____________；③根据关系式将毫安表刻度盘上的电流值改写为温度值；④若干电池用久了其电源电动势不变，而其内阻变大，无法忽略不计，保持R1不变。测量结果将会_________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。〖答案〗(1)(2)偏大〖解析〗（1）[1]实验采用替代法，将开关S与2端闭合，调节电阻箱使电流表的读数为I1；（2）[2]由图乙可知R随温度t变化的关系为热敏电阻的温度为0C时，热敏阻值为100Ω，电流表满偏，根据欧姆定律，则有解得故[3]若干电池用久了其电源电动势不变，而其内阻变大，无法忽略不计，保持R1不变，则在某温度下，根据闭合电路欧姆定律，电流测量值偏小，对应测量的温度结果偏大。三、解答题14.如图甲所示，传送带逆时针匀速运行，速率，一小车停在足够大的光滑水平地面上，挨靠在传送带的下端B处，小车上固定一竖直平面内的光滑圆弧轨道，圆弧轨道与传送带相切于B点，过圆弧轨道的最高点D的切线竖直，C为圆弧轨道的最低点。一小物块（视为质点）从传送带的上端A处由静止释放，物块沿传送带运动的速度时间图像如图乙所示。物块离开传送带后恰好能到达D点。小车与物块的质量相同，取重力加速度大小。求：（1）传送带A、B两端的距离L；（2）传送带倾角的余弦值以及物块与传送带间的动摩擦因数；（3）圆弧轨道的半径R。〖答案〗（1）8.2m；（2）0.8，0.5；（3）1.53m〖解析〗（1）时物块的速率时物块的速率根据“图像中图线与t轴包围的面积表示位移”可知解得（2）内物块的加速度大小设物块的质量为m，根据牛顿第二定律有内物块的加速度大小根据牛顿第二定律有解得（3）由题知，物块到达B点时的速率为，设物块到达D点时的速率为，在物块从B点运动到D点的过程中，物块、小车组成的系统水平方向动量守恒，有根据系统机械能守恒定律有解得15.如图所示为某兴趣小组设计的一种气压型“体积测量仪”的工作原理示意图，该测量仪可以测量不规则物体的体积。A（压气筒）和B（测量罐）均为高L、横截面积S的导热汽缸，中间用体积可忽略不计的细管连接，C为质量m、润滑良好且厚度不计的密闭活塞，将缸内的理想气体（氮气）封闭。当外界大气压为，环境温度为27℃时，活塞正好在压气筒A的顶部。现在C活塞上放置一质量5m的重物，活塞缓慢下移，待缸内温度再次和环境温度相等时，测量活塞与缸底的间距为0.6L，求：（1）放置重物之前，缸内气体的压强P1；（2）不规则物体的体积v。〖答案〗（1）；（2）〖解析〗（1）放置重物之前，缸内气体的压强得（2）根据气态方程且即解得16.如图所示，在xOy坐标系内，圆心角为120°内壁光滑、绝缘的圆管ab，圆心位于原点O处，Oa连线与x轴重合，bc段为沿b点切线延伸的直管，c点恰在x轴上。坐标系内第三、四象限内有水平向左的匀强电场，场强为E1（未知）；在第二象限内有竖直向上的匀强电场，场强为E2（未知）。在第二、三象限内有垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小均为B。现将一质量为m、带电量为+q的小球从圆管的a端无初速度释放，小球到达圆管的b端后沿直线运动到x轴，在bc段运动时与管壁恰无作用力，从圆管c端飞出后在第二象限内恰好做匀速圆周运动。已知圆管直径略大于小球直径，重力加速度为g。求：（1）该匀强电场的场强E1的大小；（2）小球沿圆管ab下滑到达y轴前的瞬间对管壁的作用力；（3）Oc间距离，并通过计算判断小球从c端飞出后能否第二次到达y轴。〖答案〗（1）；（2），竖直向下；（3）小球能第二次到达y轴〖解析〗（1）小球到达圆管的b端沿直线运动到x轴，与管壁恰无作用力，必然是匀速直线运动，对小球受力分析如图所示，可知解得（2）设到到达y轴前瞬间小球速度为v1，设Oa间距离为R，对小球的这一过程应用动能定理可得此时小球受到管下壁的弹力，设为FN，由向心力公式可得联立可得由牛顿第三定律可知，球对管下壁的弹力竖直向下。（3）从c端飞出时，设速度为v2，由第一问受力分析可知可得对小球从a到b的这一过程应用动能定理可得联立得以v2到达x轴，Oc间距离为设带电小球在磁场中做匀速圆周运动的半径为r，洛伦兹力提供向心力则因故小球能第二次到达y轴。2023届高三下学期月考物理试题时间75分钟分值：100分一、选择题：本题共11小题，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~11题有多项符合题目要求，每小题5分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1.如图（a）和图（b）所示的实验推动了物理学的发展，对这两个实验情境的认识正确的是（）A.图（a）所示的实验揭示了电子绕着原子核做圆周运动B.图（a）所示的实验中，任意频率的单色光都能使电流表指针偏转C.卢瑟福通过图（b）所示的实验提出了原子全部正电荷集中在原子核D.卢瑟福通过图（b）所示的实验提出了原子核内部存在更小的粒子〖答案〗C〖解析〗A．图（a）所示的实验揭示了光具有粒子性，故A错误；B．图（a）所示实验中，只有单色光的频率大于某一极限频率，才能产生光电效应，使电流表指针偏转，故B错误；C．卢瑟福通过图（b）所示的实验提出了原子的核式结构模型，原子全部正电荷集中在原子核，故C正确；D．卢瑟福通过图（b）所示的实验发现了原子中间有一个很小的核，并由此提出了原子的核式结构模型，故D错误。故选C。2.某同学为了研究水波的传播特点，在水面上放置波源和浮标，两者的间距为L。时刻，波源开始从平衡位置沿y轴在竖直方向做简谐运动，产生的水波沿水平方向传播（视为简谐波），时刻传到浮标处使浮标开始振动，此时波源刚好位于正向最大位移处，波源和浮标的振动图像分别如图中的实线和虚线所示，则（）A.浮标的振动周期为 B.水波的传播速度大小为C.时刻浮标沿y轴负方向运动 D.水波的波长为〖答案〗A〖解析〗A．根据振动图像可知，波源在时刻振动，波形经过传递到浮标处，浮标的振动周期为A正确；B．波源的振动情况经过传到距离处的浮标，可知波速大小为B错误；C．根据虚线图像可知浮标在时刻沿轴正方方向运动，C错误；D．水波的波长为D错误。故选A。3.甲、乙两车在公路上沿同一方向做直线运动，它们的v－t图象如图所示。两图象在t＝t1时相交于P点，P在横轴上的投影为Q，△OPQ的面积为S。在t＝0时刻，乙车在甲车前面，相距为d.已知此后两车相遇两次，且第一次相遇的时刻为t′，则下面四组t′和d的组合可能的是()A.t′＝t1，d＝S B.t′＝t1，d＝SC.t′＝t1，d＝S D.t′＝t1，d＝S〖答案〗D〖解析〗在t1时刻如果甲车没有追上乙车，以后就不可能追上了，故t′<t1，故A错误；从图象中甲、乙与坐标轴所围的面积即对应的位移看，甲在t1时间内运动的位移比乙的多S，当t′＝0.5t1时，甲的面积比乙的面积多出S，即相距d＝S，故D正确，BC错误．4.如图，一长为的轻杆一端固定在光滑铰链上，另一端固定一质量为的小球．一水平向右的拉力作用于杆的中点，使杆以角速度匀速转动，当杆与水平方向成60°时，拉力的功率为A. B. C. D.〖答案〗C〖解析〗试题分析：先求拉力F的大小．根据力矩平衡，，解得；再求速度；再求力与速度的夹角θ=30°，所以功率．考点：力矩的平衡条件；线速度、角速度和周期、转速；功率、平均功率和瞬时功率【名师『点石成金』】本题主要考查了力矩的平衡条件、线速度、角速度和周期、转速、功率、平均功率和瞬时功率．属于难度较大的题目．本题要先根据力矩平衡条件求出拉力F的大小，再根据瞬时功率表达式求拉力的功率．5.如图，半径为R、球心为O的半球内为真空，M为其顶点，半球外介质的折射率为。一束以为中心，截面半径的光束平行于射到球面上，不考虑多次反射，则能从底面透射出光的面积为（）A. B.C. D.〖答案〗C〖解析〗根据几何关系，光束边缘的光线进入半球时的入射角为30°，根据折射定律可知解得到达底面时与点距离为，则有解得则能从底面透射出光的面积为故C正确，ABD错误。故选C。6.如图（甲），粗糙、绝缘的水平地面上，一质量的带负电小滑块（可视为质点）在处以初速度沿x轴正方向运动，滑块与地面间的动摩擦因数。整个区域存在沿水平方向的电场，滑块在不同位置所具有的电势能Ep如图（乙）所示，P点是图线最低点，虚线AB是经过处的切线，并且AB经过（0，3）和（3，0）两点，，则（）A.处的电势最低B.滑块向右运动过程中，速度先增大后减小C.滑块运动至处时，速度最大D.滑块向右一定不能经过处的位置〖答案〗D〖解析〗A．由图乙可知滑块在x=3m处电势能最低，因为滑块带负电，所以x=3m处的电势最高，选项A错误；BC．Ep-x图像斜率的绝对值表示滑块所受电场力的大小，所以滑块在x=1m处所受电场力大小为滑块所受滑动摩擦力大小在1~3m区间内，滑块所受电场力与滑动摩擦力方向相反，且不断减小，则滑块所受合外力方向与速度方向相反；在x=3m之后，滑块所受电场力与滑动摩擦力同向，且不断增大，则滑块所受合外力方向也与速度方向相反。综上所述可知滑块向右运动过程中，速度始终减小，在x=1m处速度最大，选项BC错误；D．滑块在x=1m处的电势能与在x=4m处的电势能相等，根据能量守恒定律，若滑块能够经过x=4m处，则应满足根据题中数据可知实际情况并不满足上式，所以滑块一定无法经过x=4m处的位置，选项D正确。故选D。7.在如图所示电路中，白炽灯泡L1、L2、L3阻值均为10Ω，阻值不变，理想变压器原、副线圈匝数之比为1∶3，滑动变阻器R最大阻值为20Ω。开始时，滑片P处于滑动变阻器正中间位置，当电路输入有效值为U=20V稳定的正弦交流电时，下列说法错误的是（）A.通过L1的电流为1.5A B.通过L2的电流为1AC.电压表读数为15VD.若向上移动P，变压器的输出功率将变小〖答案〗B〖解析〗ABC．理想变压器原、副线圈匝数之比为1∶3，可知原副线圈的电流之比为3∶1，设通过副线圈的电流为I，则原线圈的电流为3I，初级电压为次级电压为根据电压器电压之比等于匝数之比可得联立解得则通过L1的电流为3I=1.5A，通过L2的电流为0.5A，电压表读数为，故AC正确，B错误；D．直流电路中外电路的总电阻与电源内阻差值越小，电源输出功率越大，如图所示将原副线圈和副线圈电路等效为原线圈电路上与L1相串联的一个电阻，称为电源的等效外电阻R等效，将L1等效到电源内部，称为等效内内阻R1。根据理想变压器和欧姆定律知，，，，联立可得等效外电阻为开始时，滑片P处于滑动变阻器正中间位置，可知若向上移动P，R等效电阻变小，与R1差值增大，所以变压器的输出功率将变小，D正确。本题选错误的，故选B。8.假设宇宙中有两颗相距足够远的行星A和B，半径分别为和。各自相应卫星环绕行星做匀速圆周运动的运行周期的平方与轨道半径三次方的关系如图所示，环绕相应行星表面运行的两颗卫星的环绕周期都为。则（）A.行星A的质量大于行星B的质量B.行星A的密度等于行星B的密度C.行星A的第一宇宙速度小于行星B的第一宇宙速度D.当两行星的卫星轨道半径相同时，行星A的卫星向心加速度大于行星B的卫星向心加速度〖答案〗ABD〖解析〗A．根据解得可知图像的斜率为可知行星A的质量大于行星B的质量，A正确；B．由题意可知，卫星在两颗行星表面做匀速圆周运动周期相等，则行星的密度为可知行星A的密度等于行星B的密度，B正确；C．行星的第一宇宙速度等于卫星在行星表面做匀速圆周运动的线速度，则有由于行星A的半径大于行星B的半径，故行星A的第一宇宙速度大于行星B的第一宇宙速度，C错误；D．根据解得当两行星的卫星轨道半径相同，由于行星A的质量大于行星B的质量，可知行星A的卫星向心加速度大于行星B的卫星向心加速度，D正确；故选ABD。9.如图所示，足够长的平行光滑金属导轨与水平面成角放置，导轨宽度，电阻不计，底端接有阻值为的定值电阻，整个装置处在磁感应强度为的匀强磁场中，磁场方向垂直于轨道平面向上、有一质量为、长度为、电阻为的导体棒垂直放在导轨上，现让导体棒从导轨底部以初速度冲上导轨，上滑到最大距离后，又返回到底端。重力加速度为，下列说法正确的是（）A.运动的整个过程中，导体棒的最大加速度为B.导体棒在上滑过程中，上产生焦耳热为C.导体棒在上滑至处时的速度大于D.导体棒上滑的过程中所用的时间为〖答案〗ACD〖解析〗A．导体棒刚释放时，加速度最大，电路中的感应电动势为感应电流导体棒所受安培力根据牛顿第二定律得联立可得故A正确；B．导体棒上滑过程中，根据能量守恒得解得电路中产生的焦耳热上产生的焦耳热为故B错误；C．随着导体棒上滑，速度减小，则安培力减小，可知导体棒做加速度减小的减速运动，如图所示可知当速度为时的位移大于，可知导体棒在上滑至处时的速度大于，故C正确；D．上滑过程，以向上为正方向，由动量定理得结合整理得又解得故D正确。故选ACD。10.如图甲所示，轻弹簧一端固定在竖直墙壁上，另一端与物块P栓接。现用外力将P缓慢压至O点，此时弹簧的压缩量为3l0，撤去外力后P向右运动；换用质量较小的物块Q完成同样的过程。在两物块第一次向右运动至最远的过程中，它们的加速度a与位移x的关系如图乙所示。已知两物块与水平地面间的动摩擦因数相同。下列说法正确的是（）A.释放瞬间Q的加速度是P的3倍B.P的质量是Q的2倍C.P的最大动能是Q的4倍D.Q向右运动的最大距离是P的2倍〖答案〗BD〖解析〗B．设弹簧的劲度系数为，物块与地面的动摩擦因数为，当速度达到最大时，加速度为零，对两物块由平衡条件得联立可得故B正确；A．释放物块瞬间，根据牛顿第二定律得解得结合A选项，可得故A错误；C．设开始弹簧的弹性势能为，从释放到最大动能处由动能定理得结合可知故C错误；D．由题意可知，P、Q两物块从开始到第一次向右运动到最远处做简谐运动，由对称性可知，Q向右运动的最大距离是P的2倍，故D正确。故D正确。故选BD。11.如图所示，在光滑水平面上，质量为m的小球A和质量为的小球B通过轻弹簧拴接并处于静止状态，弹簧处于原长；质量为m的小球C以初速度v0沿A、B连线向右匀速运动，并与小球A发生弹性碰撞。在小球B的右侧某位置固定一块弹性挡板（图中未画出），当小球B与挡板发生正碰后立刻将挡板撤走，不计所有碰撞过程中的机械能损失，弹簧始终处于弹性限度内，小球B与挡板的碰撞时间极短，碰后小球B的速度大小不变，但方向相反，则B与挡板碰后弹簧弹性势能的最大值Epm可能是（）A. B. C. D.〖答案〗BC〖解析〗C与A质量相等，碰撞后交换速度，即A获得速度v0，假设当A与B动量相等时，B恰好与挡板发生正碰，则碰撞后A、B的合动量为零，当弹簧被压缩至最短时A、B的速度均为零，根据机械能守恒定律可知此时假设当B的速度为零时恰好与挡板接触，则接触后，当A、B达到共同速度v时弹簧的弹性势能最大，根据动量守恒定律有根据机械能守恒定律有解得B与挡板碰撞前越接近A的动量，碰撞后弹簧的最大弹性势能越大，B与挡板碰撞前速度越接近于零，碰撞后弹簧的最大弹性势能越小，所以考虑到B速度为零时不能算是与挡板发生碰撞，所以对不能取等号。故选BC。二、实验题12.如图1所示，在“探究功与速度变化的关系”的实验中，主要过程如下：①设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、……；②分析纸带，求出橡皮筋做功使小车获得的速度v1、v2、v3、……；③作出W-v图像；④分析W-v图像。如果W-v图像是一条直线，表明Wv；如果不是直线，可考虑是否存在、、等关系。(1)关于该实验，下列说法正确的有___________。A．通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加B．通过改变小车质量可以改变橡皮筋对小车做的功C．每次实验中，橡皮筋拉伸的长度必需保持一致D．先释放小车，然后再接通电源(2)实验中打点计时器的工作频率为50Hz，根据第4次实验的纸带（如图2所示）求得小车获得的速度为___________m/s。〖答案〗(1)AC(2)2.28〖解析〗(1)[1]A．通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加，A正确；B．通过改变小车质量不能改变橡皮筋对小车做的功，B错误；C．每次实验中，橡皮筋拉伸的长度必需保持一致，增加橡皮筋的条数才能使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加，C正确；D．先接通电源，后释放小车，D错误。故选AC。(2)[2]小车获得速度为13.在新冠肺炎疫情防控时期，我们经常需要测量体温，某同学利用老师提供的一热敏电阻（阻值随温度的升高线性增加）设计了一个简易电子测温装置，他进行了如下操作∶（1）由于该同学不知热敏电阻的详细参数，为了测量热敏电阻R阻值随温度变化的关系，该同学设计了如图1所示的电路，他们的实验步骤如下。①先将单刀双掷开关S掷向1，调节热敏电阻的温度t1，记下电流表的相应示数I1；②然后将单刀双掷开关S掷向2，调节电阻箱使电流表的读数为__________，记下电阻箱相应的示数R1；③逐步升高温度的数值，每一温度下重复步骤①②；④根据实验测得的数据，作出了R随温度t变化的图像如图2所示。（2）设计电子测温装置，实验室提供了如下器材：A．干电池，电动势为1.5V，内阻不计；B．灵敏毫安表，量程10mA，内阻RA为10Ω；C．滑动变阻器R1；开关、导线若干。该同学计划设计测温范围为0C~50C，设计了如图3所示的电路图，并进行了如下操作∶①调节热敏电阻的温度为0C，调节滑动变阻器R，使毫安表指针满偏后保持滑动变阻器R1阻值不变；②写出毫安表的电流值I（A）和温度t（C）的关系式_____________；③根据关系式将毫安表刻度盘上的电流值改写为温度值；④若干电池用久了其电源电动势不变，而其内阻变大，无法忽略不计，保持R1不变。测量结果将会_________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。〖答案〗(1)(2)偏大〖解析〗（1）[1]实验采用替代法，将开关S与2端闭合，调节电阻箱使电流表的读数为I1；（2）[2]由图乙可知R随温度t变化的关系为热敏电阻的温度为0C时，热敏阻值为100Ω，电流表满偏，根据欧姆定律，则有解得故[3]若干电池用久了其电源电动势不变，而其内阻变大，无法忽略不计，