2025届贵州省贵阳市高三下学期4月联考物理试卷（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1普通高中教学检测物理注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。答案写在本试卷上无效。3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。1.下列情境中的对象，处于平衡状态的是（）A.图甲中在轨运行的中国空间站B.图乙中骑着自行车正在转弯的骑手C.图丙中站在匀速下行扶梯上的顾客D.图丁中下落到最低点时的蹦极挑战者【答案】C【解析】A．图甲中在轨运行的中国空间站绕地球做匀速圆周运动，不是平衡状态，选项A错误；B．图乙中骑着自行车正在转弯的骑手做曲线运动，不是平衡状态，选项B错误；C．图丙中站在匀速下行扶梯上顾客处于平衡状态，选项C正确；D．图丁中下落到最低点时的蹦极挑战者速度为零，但是加速度不为零，不是平衡状态，选项D错误。故选C。2.考虑到地球自转的影响，下列示意图中可以表示地球表面P点处重力加速度g方向的是（）A. B.C. D.【答案】D【解析】P点处万有引力指向地心，充当合力，是平行四边形对角线，随地球自转的向心力指向地轴，根据可得故重力加速度g的方向在PO连线的左下方。故选D。3.一足够长的轻质弹性细绳左端固定，波源a带动细绳上各点上下做简谐运动，t=0时刻绳上形成的简谐横波恰好传到位置M，此时绳上b、c两质点偏离各自平衡位置的位移相同，如图所示。已知波源振动周期为T，下列说法正确的是（）A.波源的起振方向竖直向下B.此后c比b先运动到平衡位置C.t=T时，a质点恰好运动到位置MD.t=T时，b、c偏离各自平衡位置的位移仍相同【答案】B【解析】A．由同侧法可知，波向左传播，故时刻，M即将向上振动，根据各质点的起振方向与振源的起振方向相同，可知波源的起振方向竖直向上，故A错误；B．根据同侧法可知时刻，b质点正在向上振动，c质点正在向下振动，故此后c比b先运动到平衡位置，故B正确；C．各质点在自己的平衡位置上下振动，并不随波迁移，故C错误；D．根据同侧法可知时刻，b质点正在向上振动，c质点正在向下振动，时刻两质点位移相同，但振动方向不同，规定向上为正，则时刻，c质点位移为负，b质点位移为正，b、c偏离各自平衡位置的位移不同，故D错误。故选B。4.一群处于n=5的激发态的氢原子向低能级跃迁时会发出各种频率的光，如果用这些光照射一群处于n=2的激发态的氢原子，使它们直接向高能级跃迁（未电离），这些氢原子最多会吸收m种频率的光，则m等于（）A.4 B.6 C.8 D.12【答案】B【解析】如图为氢原子能级图，一群处于n=5的激发态的氢原子向低能级跃迁时会发出种不同频率的光；用这些光照射一群处于n=2的激发态的氢原子，使它们直接向高能级跃迁（未电离），会有以下三种情况：（1）处于n=2能级的氢原子时，可能出现从n=2能级跃迁到n=3、n=4和n=5能级共三种情况；（2）处于n=3能级的氢原子时，可能出现从n=3能级跃迁到n=4和n=5能级共两种情况；（3）处于n=4能级的氢原子时，从n=4能级跃迁到n=5能级一种情况；则吸收光的频率的种数m=3＋2＋1=6种。故选B。5.如图，方向垂直纸面向里的匀强磁场区域中有一边界截面为圆形的无场区，O为圆形边界的圆心，P、Q为边界上的两点，OP与OQ的夹角为60°。一带电粒子从P点沿垂直磁场方向射入匀强磁场区域后经过时间t从Q点第一次回到无场区，粒子在P点的速度方向与OP的夹角为20°。若磁感应强度大小为B，粒子的比荷为k，不计粒子重力，则t为（）A. B. C. D.【答案】C【解析】粒子在磁场中运动轨迹如图所示由图结合几何关系可知，轨迹的圆心角为根据牛顿第二定律可得粒子在磁场中运动的周期为所以故选C。6.某滑板运动员在如图所示的场地进行技巧训练，该场地截面图的左侧A端处的切线竖直，B端右侧有一水平面。该运动员在某次训练时以某一速度从A端冲出，沿竖直方向运动，上升的最大高度为H，回到场地后又以同样大小的速度从B端冲出，上升的最大高度为。若不考虑空气阻力，则该运动员落地点与B的距离为（）A. B. C.H D.2H【答案】D【解析】运动员在某次训练时以某一速度从A端冲出，沿竖直方向运动，上升的最大高度为H，则有以同样大小的速度从B端冲出，上升的最大高度为，则竖直方向有、水平方向有联立解得故选D。7.如图，A、B、C、D是匀强电场中的四个点，它们位于与电场方向平行的同一平面内。已知，AB与CD所在直线的夹角为，，则该匀强电场的电场强度为（）A. B. C. D.【答案】A【解析】根据可知AB沿电场线方向的投影与CD沿电场线方向的投影之比为，则解得即电场线方向沿AB方向，该匀强电场的电场强度为故选A。二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8.如图，一辆汽车沿凹形路面以不变的速率驶向最低位置的过程中，若车胎不漏气，胎内气体温度不变，不计气体分子间作用力，则胎内气体（）A.对外界做功 B.向外界放出热量C.压强变大 D.内能增大【答案】BC【解析】ABD．一辆汽车沿凹形路面以不变的速率驶向最低位置的过程中，由于汽车处于超重状态，汽车与地面间的压力增大，所以胎内气体体积减小，外界对气体做功；由于胎内气体温度不变，则气体内能不变，根据热力学第一定律可知，气体向外界放出热量，故AD错误，B正确；C．由于胎内气体温度不变，根据玻意耳定律，由于胎内气体体积减小，可知胎内气体压强变大，故C正确。故选BC。9.沿正方体的棱bc和dd1分别放置两根足够长的通电直导线，其电流方向如图所示。P为棱cd上的一点，若要使P点处的磁感应强度为零，可在空间中再放置一条足够长的通电直导线，则该导线可能（）A.与棱ab平行 B.与棱bc平行C.与bb1d1d面平行 D.与bb1c1c面平行【答案】AD【解析】由右手螺旋定则可知在P处磁感应强度B1为垂直cd边向下，在P点处的磁感应强度B2为垂直cd边向左；故B1、B2合磁场的方向垂直于cd边斜向左下方，如图所示；故要使P点处的磁感应强度为零，则放入的通电直导线产生的磁场的方向应垂直于cd边斜向右上方；A．与ab棱平行，即如在a1b1cd平面内a1b1，电流方向若为b1a1，则产生磁场的磁感性强度B3垂直于平面a1b1cd斜向上，可以使P处的合磁感应强度为零，A对正确；B．与bc棱平行，产生的磁场的磁感性强度B4斜向上或斜向下，但不垂直于cd边，故P处的合磁感应强度不为零，B错误；C．与bb1d1d面平行，无论如何调整电流方向，都不能使之产生的磁场方向在P点垂直于cd边斜向右上方，P点处合磁感应强度不为零，C错误；D．与bb1c1c面平行，当电流方向沿cb1时在P处产生的磁场方向为垂直于cd边斜向右上方；P点处合磁感应强度为零，D正确。故选AD。10.如图所示，在水平圆盘圆心O的一侧，沿半径方向放着用轻杆相连的两个物体A和B，A、B的质量均为m，与圆盘的动摩擦因数分别为μA、μB，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现使圆盘在不同的角速度ω下绕过O的竖直轴匀速转动，已知重力加速度为g，则B未发生相对滑动前，其所受的静摩擦力f与ω2的关系图像可能是（）A. B.C. D.【答案】ABC【解析】A．在A、B都未滑动前，且轻杆无拉力时，对B物块，则有即与成正比，且最大静摩擦力为，A正确；BD．由于，若，随着逐渐增大，A受到的静摩擦不足以提供其圆周运动的向心力，即A先滑动时，则有解得当弹性杆开始出现拉力，此时，对于A则有对于B则有联立解得由此可知，在的图像中，其斜率变大，B正确，D错误；C．若较小时，B的静摩擦力达到最大时，在B的摩擦力未达到最大时，且细杆间无弹力，则有此时与成正比，随着增大，静摩擦力达到最大时，不再发生变化，其余向心力有杆的弹力提供，即为，C正确。故选ABC。三、非选择题：本题共5小题，共57分。11.某同学为观察电容器的充放电现象，设计了如图（a）所示的实验电路图。（1）根据图（a），在答题卡上完成图（b）中的实物图连线。（2）该同学正确连接电路后，将单刀双掷开关拨到位置“1”，发现电流计指针向右偏转，待指针稳定后把开关迅速拨到位置“2”，观察到电流计的指针_____。（选填正确答案前的序号）①继续向右偏转，然后保持不变②继续向右偏转，然后回到零刻度线③向左偏转，然后回到零刻度线（3）该同学将电容器充电后断开开关，经过一段较长的时间后发现电压表的示数最终为零，原因是_____。【答案】（1）（2）③（3）电容器通过电压表放电了【解析】【小问1详析】根据电路图连接实物图，如图所示【小问2详析】开关S接1，电容器充电，电容器上极板带正电，通过微安表的电流方向从左往右，微安表指针向右偏转，稳定后，充电完成，微安表示数减为0，开关S接2，电容器放电，电容器上极板带正电，通过微安表的电流方向从右往左，则微安表指针向左偏转后示数逐渐减小，故选③。【小问3详析】用电压表接在电容器两端测量电压，发现读数缓慢减小，说明电压表的内阻不是无穷大，电容器通过电压表在缓慢放电，放电结束后电压表示数为0。12.某学习小组用单摆实验装置进行有关力学实验，实验装置如图（a）所示，其中光电门位于悬点的正下方。（1）该小组先用该装置测量当地重力加速度，操作如下：①先测出小球的直径d；②测出此时悬点与小球上端的距离l，则单摆的摆长L=_____，然后调整悬点的高度，使小球能正好通过光电门；③保持细线拉直，使小球在竖直平面内偏离平衡位置一小段距离后静止释放，通过光电计时器记录下小球连续两次经过光电门的时间间隔为t0，则单摆的周期T=_____；④多次改变细线的长度，重复②③的操作，记录下多组摆长L和对应的周期T；⑤作出T2L图像，并得到该图像的斜率k=4.05s2/m，则当地重力加速度g=_____m/s2（π29.86，计算结果保留三位有效数字）。（2）在测出重力加速度g后，该小组继续用此实验装置来验证小球摆动过程中机械能是否守恒，操作如下：①拉直细线，使小球偏离平衡位置；②测量此时小球球心与其在最低点时球心的距离x，如图（b）所示，然后将小球由静止释放；③利用光电计时器记录下小球通过光电门的挡光时间t，则小球通过光电门最低点的速度v=_____；④逐渐增大摆角，重复上述实验步骤。该小组通过理论分析，小球在摆动过程中，若x=_____（用L、d、t和g表示），则说明小球摆动过程中机械能守恒。该小组对实验数据进行分析后发现，当摆角α小于90º时，在误差范围内上述关系式成立；但摆角α大于90º时，上述关系式明显不成立，说明小球机械能有较大损失，原因是_____。【答案】（1）l+2t09.74（2）小球先做自由落体运动，在细线绷直的瞬间有动能损失【解析】【小问1详析】[1]单摆的摆长应为摆线长l加上小球的半径，即[2]由于摆球一个周期内两次经过最低点，结合题意小球连续两次经过光电门的时间间隔为t0，则有解得单摆的周期为[3]根据单摆的周期公式可得故在图像中，其斜率解得【小问2详析】[1]由题可知，小球通过最低点的速度为[2]如图所示由几何知识可得则故有解得若小球摆动过程中机械能守恒，则有其中联立解得[3]小球刚开始做自由落体运动，细线绷紧的瞬间损失一部分机械能，因此整个过程机械能不再守恒。13.水晶灯下方的吊坠可以提高灯体的稳定性，其多面棱角的形状使光线在内部多次反射，减少眩光。如图是一种钻石型吊坠的剖面图，∠N=∠P=90º，∠O=120º，NO边和PO边长为2L，在该剖面所在平面内有一束单色光从MN边上的A点射入吊坠，经折射后恰好射到NO中点，已知AN=L，入射角i=45º，光在真空中传播速度为c．求：（1）吊坠对该单色光的折射率；（2）通过计算，判断该束光在NO面是否会发生全反射；（3）光在吊坠中传播的时间（当光在界面发生折射时，不考虑其反射光线）。【答案】（1）（2）会在NO面发生全反射（3）【解析】【小问1详析】设该单色光进入吊坠折射角为r，则可得r=30°吊坠对该单色光的折射率【小问2详析】该单色光在吊坠中的临界角为C，则可得C=45°而单色光射到NO面的入射角为60°，所以该束光会在NO面发生全反射。【小问3详析】设该光在吊坠中的传播速度为v，则可得由几何关系可知，该单色光将在MP面上关于OM轴与A点对称的A′点处射出吊坠，光在吊坠中传播的路径长度光在吊坠中传播的时间14.如图所示，光滑水平面上放置有一质量为M的匀质长方体物块P，从P右端截取任意一部分长方体作为物块Q，将Q静置于P左侧某位置。对Q施加一水平拉力，经时间t，Q运动的位移为L。之后保持拉力大小不变，方向迅速在竖直面内逆时针旋转角度60°，Q继续运动2.5L后撤去该力，一段时间后，Q与P发生正碰并粘在一起。已知拉力大小与Q重力之比为定值，重力加速度大小为g。求：（1）该拉力大小与Q的重力大小之比；（2）撤去拉力时，物块Q的速度大小；（3）截取的物块Q质量为多大时，Q与P碰撞损失的机械能最大？并求此最大值。【答案】（1）（2）（3）m=M−m，【解析】【小问1详析】拉力大小与Q的重力大小之比为k，Q的质量为m，在水平拉力作用时的加速度为a，由牛顿第二定律可得由运动学规律可得联立解得【小问2详析】设撤去拉力时，物块Q的速度大小为v，根据动能定理解得【小问3详析】设Q与P碰撞后，两者的速度大小为v′，根据动量守恒定律mv=Mv′碰撞损失的机械能联立解得由数学知识可知，当m=M−m时，E损有最大值，即时，损失的机械能最大为15.图（a）为某游乐园的U形过山车，一兴趣小组为了研究该过山车的电磁制动过程，搭建了如图（b）所示的装置进行研究。该装置由间距L=1m的固定水平长直平行轨道和左右两边的弧形平行轨道平滑连接组成，在水平轨道中部间距为d=0.45m的两虚线之间有B=0.4T、方向竖直向上的匀强磁场。用质量m=0.24kg的“”型导体框模拟过山车，导体框与轨道间绝缘，其ab、cd、ef边的长度均为L=1m，电阻阻值均为R=0.1Ω，它们之间相邻间距均为0.5m，导体框其余部分电阻不计。现将导体框从左侧弧形轨道上由静止释放，释放时导体框重心到水平轨道的高度h=1.25m。已知重力加速度大小g=10m/s2，不计导体框与轨道间的摩擦和空气阻力，导体框运动过程中始终未脱离轨道。求：（1）ab边即将进入磁场时导体框的速度大小；（2）ab边即将离开磁场时导体框的速度大小；（3）导体框运动全过程中，cd边产生的热量。【答案】（1）5m/s（2）3m/s（3）0.98J【解析】【小问1详析】设ab边刚进入磁场时的速度大小为，从静止释放到ab边即将进入磁场过程中由机械能守恒有代入数据解得【小问2详析】导体框ab边在磁场中运动时，由串并联关系可知导体框的总电阻为设ab边在磁场中的瞬时速度为时，ab边产生的感应电动势为此时ab边中的电流为ab受到的安培力为联立可得ab受到的安培力为设ab边刚出磁场时的速度大小为，把ab边进磁场到出磁场的这段时间t看成由若干小段极短的时间t组成，在每一小段时间t内，可认为ab边受到的安培力F1、F2、…、Fn是不变的，根据动量定理，有联立有代入数据得【小问3详析】由第二问分析可知，线框每条边通过磁场区时，速度改变量由此可知，cd刚离开磁场区域时速度故ef无法离开磁场区域，即导体框末速度为设ab边在通过磁场区域时，导体框产生的热量为ΔQ1，根据能量守恒，有此过程导体框的等效电路如图1设ab边中的瞬时电流为i，cd边产生的热量为Q1，有即设cd边在通过磁场区域时，导体框产生的热量为ΔQ2，根据能量守恒，有此过程导体框的等效电路如图2设cd边产生的热量为，有即设cd边在磁场中运动时，导体框产生的热量为ΔQ3，根据能量守恒，有此过程导体框的等效电路如图3设cd边产生的热量为Q3，同理联立解得导体框运动全过程中，cd边产生的热量为普通高中教学检测物理注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。答案写在本试卷上无效。3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。1.下列情境中的对象，处于平衡状态的是（）A.图甲中在轨运行的中国空间站B.图乙中骑着自行车正在转弯的骑手C.图丙中站在匀速下行扶梯上的顾客D.图丁中下落到最低点时的蹦极挑战者【答案】C【解析】A．图甲中在轨运行的中国空间站绕地球做匀速圆周运动，不是平衡状态，选项A错误；B．图乙中骑着自行车正在转弯的骑手做曲线运动，不是平衡状态，选项B错误；C．图丙中站在匀速下行扶梯上顾客处于平衡状态，选项C正确；D．图丁中下落到最低点时的蹦极挑战者速度为零，但是加速度不为零，不是平衡状态，选项D错误。故选C。2.考虑到地球自转的影响，下列示意图中可以表示地球表面P点处重力加速度g方向的是（）A. B.C. D.【答案】D【解析】P点处万有引力指向地心，充当合力，是平行四边形对角线，随地球自转的向心力指向地轴，根据可得故重力加速度g的方向在PO连线的左下方。故选D。3.一足够长的轻质弹性细绳左端固定，波源a带动细绳上各点上下做简谐运动，t=0时刻绳上形成的简谐横波恰好传到位置M，此时绳上b、c两质点偏离各自平衡位置的位移相同，如图所示。已知波源振动周期为T，下列说法正确的是（）A.波源的起振方向竖直向下B.此后c比b先运动到平衡位置C.t=T时，a质点恰好运动到位置MD.t=T时，b、c偏离各自平衡位置的位移仍相同【答案】B【解析】A．由同侧法可知，波向左传播，故时刻，M即将向上振动，根据各质点的起振方向与振源的起振方向相同，可知波源的起振方向竖直向上，故A错误；B．根据同侧法可知时刻，b质点正在向上振动，c质点正在向下振动，故此后c比b先运动到平衡位置，故B正确；C．各质点在自己的平衡位置上下振动，并不随波迁移，故C错误；D．根据同侧法可知时刻，b质点正在向上振动，c质点正在向下振动，时刻两质点位移相同，但振动方向不同，规定向上为正，则时刻，c质点位移为负，b质点位移为正，b、c偏离各自平衡位置的位移不同，故D错误。故选B。4.一群处于n=5的激发态的氢原子向低能级跃迁时会发出各种频率的光，如果用这些光照射一群处于n=2的激发态的氢原子，使它们直接向高能级跃迁（未电离），这些氢原子最多会吸收m种频率的光，则m等于（）A.4 B.6 C.8 D.12【答案】B【解析】如图为氢原子能级图，一群处于n=5的激发态的氢原子向低能级跃迁时会发出种不同频率的光；用这些光照射一群处于n=2的激发态的氢原子，使它们直接向高能级跃迁（未电离），会有以下三种情况：（1）处于n=2能级的氢原子时，可能出现从n=2能级跃迁到n=3、n=4和n=5能级共三种情况；（2）处于n=3能级的氢原子时，可能出现从n=3能级跃迁到n=4和n=5能级共两种情况；（3）处于n=4能级的氢原子时，从n=4能级跃迁到n=5能级一种情况；则吸收光的频率的种数m=3＋2＋1=6种。故选B。5.如图，方向垂直纸面向里的匀强磁场区域中有一边界截面为圆形的无场区，O为圆形边界的圆心，P、Q为边界上的两点，OP与OQ的夹角为60°。一带电粒子从P点沿垂直磁场方向射入匀强磁场区域后经过时间t从Q点第一次回到无场区，粒子在P点的速度方向与OP的夹角为20°。若磁感应强度大小为B，粒子的比荷为k，不计粒子重力，则t为（）A. B. C. D.【答案】C【解析】粒子在磁场中运动轨迹如图所示由图结合几何关系可知，轨迹的圆心角为根据牛顿第二定律可得粒子在磁场中运动的周期为所以故选C。6.某滑板运动员在如图所示的场地进行技巧训练，该场地截面图的左侧A端处的切线竖直，B端右侧有一水平面。该运动员在某次训练时以某一速度从A端冲出，沿竖直方向运动，上升的最大高度为H，回到场地后又以同样大小的速度从B端冲出，上升的最大高度为。若不考虑空气阻力，则该运动员落地点与B的距离为（）A. B. C.H D.2H【答案】D【解析】运动员在某次训练时以某一速度从A端冲出，沿竖直方向运动，上升的最大高度为H，则有以同样大小的速度从B端冲出，上升的最大高度为，则竖直方向有、水平方向有联立解得故选D。7.如图，A、B、C、D是匀强电场中的四个点，它们位于与电场方向平行的同一平面内。已知，AB与CD所在直线的夹角为，，则该匀强电场的电场强度为（）A. B. C. D.【答案】A【解析】根据可知AB沿电场线方向的投影与CD沿电场线方向的投影之比为，则解得即电场线方向沿AB方向，该匀强电场的电场强度为故选A。二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8.如图，一辆汽车沿凹形路面以不变的速率驶向最低位置的过程中，若车胎不漏气，胎内气体温度不变，不计气体分子间作用力，则胎内气体（）A.对外界做功 B.向外界放出热量C.压强变大 D.内能增大【答案】BC【解析】ABD．一辆汽车沿凹形路面以不变的速率驶向最低位置的过程中，由于汽车处于超重状态，汽车与地面间的压力增大，所以胎内气体体积减小，外界对气体做功；由于胎内气体温度不变，则气体内能不变，根据热力学第一定律可知，气体向外界放出热量，故AD错误，B正确；C．由于胎内气体温度不变，根据玻意耳定律，由于胎内气体体积减小，可知胎内气体压强变大，故C正确。故选BC。9.沿正方体的棱bc和dd1分别放置两根足够长的通电直导线，其电流方向如图所示。P为棱cd上的一点，若要使P点处的磁感应强度为零，可在空间中再放置一条足够长的通电直导线，则该导线可能（）A.与棱ab平行 B.与棱bc平行C.与bb1d1d面平行 D.与bb1c1c面平行【答案】AD【解析】由右手螺旋定则可知在P处磁感应强度B1为垂直cd边向下，在P点处的磁感应强度B2为垂直cd边向左；故B1、B2合磁场的方向垂直于cd边斜向左下方，如图所示；故要使P点处的磁感应强度为零，则放入的通电直导线产生的磁场的方向应垂直于cd边斜向右上方；A．与ab棱平行，即如在a1b1cd平面内a1b1，电流方向若为b1a1，则产生磁场的磁感性强度B3垂直于平面a1b1cd斜向上，可以使P处的合磁感应强度为零，A对正确；B．与bc棱平行，产生的磁场的磁感性强度B4斜向上或斜向下，但不垂直于cd边，故P处的合磁感应强度不为零，B错误；C．与bb1d1d面平行，无论如何调整电流方向，都不能使之产生的磁场方向在P点垂直于cd边斜向右上方，P点处合磁感应强度不为零，C错误；D．与bb1c1c面平行，当电流方向沿cb1时在P处产生的磁场方向为垂直于cd边斜向右上方；P点处合磁感应强度为零，D正确。故选AD。10.如图所示，在水平圆盘圆心O的一侧，沿半径方向放着用轻杆相连的两个物体A和B，A、B的质量均为m，与圆盘的动摩擦因数分别为μA、μB，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现使圆盘在不同的角速度ω下绕过O的竖直轴匀速转动，已知重力加速度为g，则B未发生相对滑动前，其所受的静摩擦力f与ω2的关系图像可能是（）A. B.C. D.【答案】ABC【解析】A．在A、B都未滑动前，且轻杆无拉力时，对B物块，则有即与成正比，且最大静摩擦力为，A正确；BD．由于，若，随着逐渐增大，A受到的静摩擦不足以提供其圆周运动的向心力，即A先滑动时，则有解得当弹性杆开始出现拉力，此时，对于A则有对于B则有联立解得由此可知，在的图像中，其斜率变大，B正确，D错误；C．若较小时，B的静摩擦力达到最大时，在B的摩擦力未达到最大时，且细杆间无弹力，则有此时与成正比，随着增大，静摩擦力达到最大时，不再发生变化，其余向心力有杆的弹力提供，即为，C正确。故选ABC。三、非选择题：本题共5小题，共57分。11.某同学为观察电容器的充放电现象，设计了如图（a）所示的实验电路图。（1）根据图（a），在答题卡上完成图（b）中的实物图连线。（2）该同学正确连接电路后，将单刀双掷开关拨到位置“1”，发现电流计指针向右偏转，待指针稳定后把开关迅速拨到位置“2”，观察到电流计的指针_____。（选填正确答案前的序号）①继续向右偏转，然后保持不变②继续向右偏转，然后回到零刻度线③向左偏转，然后回到零刻度线（3）该同学将电容器充电后断开开关，经过一段较长的时间后发现电压表的示数最终为零，原因是_____。【答案】（1）（2）③（3）电容器通过电压表放电了【解析】【小问1详析】根据电路图连接实物图，如图所示【小问2详析】开关S接1，电容器充电，电容器上极板带正电，通过微安表的电流方向从左往右，微安表指针向右偏转，稳定后，充电完成，微安表示数减为0，开关S接2，电容器放电，电容器上极板带正电，通过微安表的电流方向从右往左，则微安表指针向左偏转后示数逐渐减小，故选③。【小问3详析】用电压表接在电容器两端测量电压，发现读数缓慢减小，说明电压表的内阻不是无穷大，电容器通过电压表在缓慢放电，放电结束后电压表示数为0。12.某学习小组用单摆实验装置进行有关力学实验，实验装置如图（a）所示，其中光电门位于悬点的正下方。（1）该小组先用该装置测量当地重力加速度，操作如下：①先测出小球的直径d；②测出此时悬点与小球上端的距离l，则单摆的摆长L=_____，然后调整悬点的高度，使小球能正好通过光电门；③保持细线拉直，使小球在竖直平面内偏离平衡位置一小段距离后静止释放，通过光电计时器记录下小球连续两次经过光电门的时间间隔为t0，则单摆的周期T=_____；④多次改变细线的长度，重复②③的操作，记录下多组摆长L和对应的周期T；⑤作出T2L图像，并得到该图像的斜率k=4.05s2/m，则当地重力加速度g=_____m/s2（π29.86，计算结果保留三位有效数字）。（2）在测出重力加速度g后，该小组继续用此实验装置来验证小球摆动过程中机械能是否守恒，操作如下：①拉直细线，使小球偏离平衡位置；②测量此时小球球心与其在最低点时球心的距离x，如图（b）所示，然后将小球由静止释放；③利用光电计时器记录下小球通过光电门的挡光时间t，则小球通过光电门最低点的速度v=_____；④逐渐增大摆角，重复上述实验步骤。该小组通过理论分析，小球在摆动过程中，若x=_____（用L、d、t和g表示），则说明小球摆动过程中机械能守恒。该小组对实验数据进行分析后发现，当摆角α小于90º时，在误差范围内上述关系式成立；但摆角α大于90º时，上述关系式明显不成立，说明小球机械能有较大损失，原因是_____。【答案】（1）l+2t09.74（2）小球先做自由落体运动，在细线绷直的瞬间有动能损失【解析】【小问1详析】[1]单摆的摆长应为摆线长l加上小球的半径，即[2]由于摆球一个周期内两次经过最低点，结合题意小球连续两次经过光电门的时间间隔为t0，则有解得单摆的周期为[3]根据单摆的周期公式可得故在图像中，其斜率解得【小问2详析】[1]由题可知，小球通过最低点的速度为[2]如图所示由几何知识可得则故有解得若小球摆动过程中机械能守恒，则有其中联立解得[3]小球刚开始做自由落体运动，细线绷紧的瞬间损失一部分机械能，因此整个过程机械能不再守恒。13.水晶灯下方的吊坠可以提高灯体的稳定性，其多面棱角的形状使光线在内部多次反射，减少眩光。如图是一种钻石型吊坠的剖面图，∠N=∠P=90º，∠O=120º，NO边和PO边长为2L，在该剖面所在平面内有一束单色光从MN边上的A点射入吊坠，经折射后恰好射到NO中点，已知AN=L，入射角i=45º，光在真空中传播速度为c．求：（1）吊坠对该单色光的折射率；（2）通过计算，判断该束光在NO面是否会发生全反射；（3）光在吊坠中传播的时间（当光在界面发生折射时，不考虑其反射光线）。【答案】（1）（2）会在NO面发生全反射（3）【解析】【小问1详析】设该单色光进入吊坠折射角为r，则可得r=30°吊坠对该单色光的折射率【小问2详析】该单色光在吊坠中的临界角为C，则可得C=45°而单色光射到NO面的入射角为60°，所以该束光会在NO面发生全反射。【小问3详析】设该光在吊坠中的传播速度为v，则可得由几何关系可知，该单色光将在MP面上关于OM轴与A点对称的A′点处射出吊坠，光在吊坠中传播的路径长度光在吊坠中传播的时间14.如图所示，光滑水平面上放置有一质量为M的匀质长方体物块P，从P右端截取任意一部分长方体作为物块Q，将Q静置于P左侧某位置。对Q施加一水平拉力，经时间t，Q运动的位移