2025届湖南省湘潭市高三下学期5月底第五次模拟预测练习物理试卷（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE12025届湖南省湘潭市高三物理5月底第五次模拟预测练习试卷注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上．2．回答选择题时，选出每小题答案后，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，再选涂其他答案标号．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交回．一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1．碳14能够自发地进行衰变：。碳14的半衰期为5730年。在考古和经济建设中可用碳14测定年代。以下说法正确的是（）A．衰变放出的X是一种穿透能力极强的高频电磁波B．碳14的衰变方程为C．温度升高，碳14的半衰期会变长D．衰变后X与氮核的质量之和等于衰变前碳核的质量2．地质勘探人员利用重力加速度反常（如地面下方有重金属矿时，重力加速度值比正常值大）可探测地面下的物质分布情况。在地面下某处（远小于地球半径）有一区域内有一重金属矿，探测人员从地面上O点出发，沿水平地面上相互垂直的x、y轴两个方向，测量不同位置的重力加速度值，得到重力加速度值随位置变化如图甲、乙所示，图像的峰值坐标为别为和。由此可初步判断（）A．重金属矿的地面位置坐标约为，且图像中B．重金属矿的地面位置坐标约为，且图像中C．重金属矿的地面位置坐标约为，且图像中D．重金属矿的地面位置坐标约为，且图像中3．如图所示，在水平地面上固定一倾角α＝37°的斜面体，质量m＝1kg的小车A以P＝100W的恒定功率沿斜面底端由静止开始向上运动，同时在小车A的正上方某处，有一物块B以v0＝6m/s的初速度水平抛出。当小车A上滑到斜面上某点时恰好被物块B垂直于斜面击中。小车A、物块B均可看作质点，小车与斜面间的动摩擦因数μ＝0．5，不计空气阻力，取重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0．6，cos37°＝0．8。下列判断正确的是（）A．物块在空中运动的时间为0．4sB．物块击中小车时，小车的速度大小为210m/sC．物块击中小车时的速度大小为8m/sD．小车从开始运动到被物块击中时的位移大小为10m4．“地震预警”是指在地震发生以后，抢在地震波传播到设防区域前，向设防区域提前几秒至数十秒发出警报，以减少损失。科研机构对地震波的特性展开研究，图甲为简谐波在t＝1．75s时的波形图，M是此波上的一个质点，平衡位置处于x＝11m处，图乙为质点M的振动图像，则（） 甲 乙A．该列波沿x轴负方向传播B．经过一段时间后，质点M将到达x＝18m处C．在t＝13．5s时，质点M的加速度沿y轴负方向D．在1．75～5．25s时间内，质点M通过的路程为0．9m5．如图所示，光滑绝缘水平桌面上有一个可视为质点的带正电小球，桌面右侧存在由匀强电场和匀强磁场组成的复合场，复合场的下边界是水平面，到桌面的距离为h，电场强度大小为E、方向竖直向上，磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外，重力加速度为g，带电小球的比荷为gE.现给小球一个向右的初速度，使之离开桌边缘立刻进入复合场运动，已知小球从下边界射出，射出时的速度方向与下边界的夹角为60∘，下列说法正确的是（A．小球在复合场中的运动时间可能是2πE3gBB．小球在复合场中运动的加速度大小可能是3hC．小球在复合场中运动的路程可能是πh3D．小球的初速度大小可能是3hgB6．如图所示，真空中为边长为的等边三角形三个顶点，在两点分别固定电荷量为的点电荷，在点固定电荷量为的点电荷，点为三角形中心，点为三角形三边中点，设点电荷在某点产生电势为（为点电荷电量，为到点电荷的距离），关于四点电场强度大小及电势高低，下列说法正确的是（）A．点场强大小，电势为0B．点场强大小为，电势为C．点和点场强大小相等，电势不同D．电子由点沿直线移动到点过程中，加速度减小，电势能增大二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7．如图甲所示，t=0时刻，质量为1kg的楔形物体以某一初速度从B点滑上传送带，并沿传送带向上做匀速运动，2s后开始减速，在t=4s时物体恰好到达最高点A点．绷紧的传送带与水平方向夹角为37∘，传送带的v-t图像如图乙所示．重力加速度为10m/s 甲 乙A．物体与传送带间的动摩擦因数为0．75 B．2sC．2s后物体受到的摩擦力沿传送带向下 D．传送带AB的长度为8．如图所示，空间存在竖直向下的匀强电场，A、B两物体通过劲度系数为k的绝缘竖直轻质弹簧相连放在水平地面上，A、B都处于静止状态。A、B质量均为m，其中A带正电，电荷量为＋q，B不带电，电场强度的大小E＝mgq，其中g为重力加速度。弹簧始终在弹性限度内，弹簧的弹性势能可表示为Ep＝12kx2，k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量。若不计空气阻力，不考虑物体A电荷量的变化，保持电场强度的大小不变，将电场方向改为竖直向上，下列说法正确的是（A．电场换向的瞬间，物体A的加速度大小为3gB．从电场换向瞬间到物体B刚要离开地面的过程中，物体A的速度一直增大C．从电场换向瞬间到物体B刚要离开地面的过程中，物体A的机械能增加量大于物体A电势能的减少量D．物体B刚要离开地面时，物体A的速度大小为g39．图甲为一种检测油深度的油量计，油量计竖直固定在油桶内，当入射光竖直向下照射时，通过观察油桶上方矩形窗口的亮、暗两个区域可确定油量。油量计结构如图乙所示，可看成由多块长度不同的锯齿形透明塑料板拼叠而成，图丙是其中一块的立体图和正面图，锯齿的底是一个等腰直角三角形，最右边的锯齿刚接触到油桶的底部，已知透明塑料板的折射率小于油的折射率，下列说法正确的是（） 甲 乙 丙A．透明塑料板的折射率应小于2B．塑料锯齿和油的界面处发生全反射，从而形成暗区C．油量增加时，亮区范围变小D．对透明塑料板和油来说，油是光密介质10．如图所示为由理想变压器、电阻和灯泡组成的电路，电路的输入电压为U，电阻R的阻值是1．5Ω，小灯泡L1上标有“4V2W”，变压器副线圈回路中接入两个均标有“12V3W”的小灯泡L2，小灯泡L1、L2均正常发光。下列说法正确的是（）A．理想变压器原、副线圈的匝数比为n1∶n2＝1∶6B．通过电阻R的电流为1．5AC．电阻R的功率为6WD．电路的输入电压U＝15V三、非选择题：本大题共5题，共56分。11．一学生小组做“用单摆测量重力加速度的大小”实验．（1）用实验室提供的螺旋测微器测量摆球直径．首先，调节螺旋测微器，拧动微调旋钮使测微螺杆和测砧相触时，发现固定刻度的横线与可动刻度上的零刻度线未对齐，如图（a）所示，该示数为

mm；螺旋测微器在夹有摆球时示数如图（b）所示，该示数为

mm，则摆球的直径为

mm． 图（a） 图（b）（2）单摆实验的装置示意图如图（c）所示，其中角度盘需要固定在杆上的确定点O处，摆线在角度盘上所指的示数为摆角的大小．若将角度盘固定在O点上方，则摆线在角度盘上所指的示数为5∘时，实际摆角

5∘（填“大于”或“小于图（c）（3）某次实验所用单摆的摆线长度为81.50cm，则摆长为

cm．实验中观测到从摆球第1次经过最低点到第61次经过最低点的时间间隔为54.60s，则此单摆周期为

s，该小组测得的重力加速度大小为

m/s2．（结果均保留3位有效数字，12．（7分）某学习小组用伏安法测一个待测电阻Rx的阻值，实验室提供器材如下：A．待测电阻Rx：阻值约为2kΩ；B．干电池：电动势E＝6V，内阻可忽略；C．电流表A：满偏电流Ig＝900μA，内阻约为50Ω；D．电压表V：量程0～1V，内阻约为10kΩ；E．电阻箱Rp：最大阻值为999．9Ω；F．滑动变阻器R：阻值范围为0～200Ω；G．开关、导线若干．（1）该学习小组同学首先采用伏安法测量待测电阻的阻值，根据上述实验器材，小组讨论后设计了一个最佳测量电路，你认为下列电路方案（填“甲”“乙”“丙”或“丁”）更合理。（2）为了更准确地测量待测电阻的阻值，该小组决定换一种测量电路，增加电阻箱来完成实验，实验电路图如图戊：①先闭合S1、断开S2，调节R和Rp，使电流表和电压表偏转适当角度，记下两表示数为U1＝0．72V，I2＝800μA；②再闭合S2，保持Rp不变，调节，记下此时电压表和电流表示数为U2＝0．54V，I2＝900μA；③小组同学利用测量数据计算出的待测电阻Rx＝kΩ（结果保留两位有效数字）；④请你判断该小组此测量方案（填“能”或“不能”）消除电表内阻造成的误差。13．如图甲所示为某同学设计的汽车空气减震器模型。足够长的汽缸上面的物块代表车架，活塞通过连杆与车轮轮轴相连，已知活塞的横截面积S=50cm2，物块和汽缸的总质量M=10kg，初始时模型处于水平面上，测得活塞距汽缸底部的距离L1=11cm，当把模型置于某一倾角为θ的斜面上稳定时，如图乙所示，测得活塞距汽缸底部的距离L2=12cm，当时环境温度t1=27℃。设活塞与汽缸导热良好，不计活塞与汽缸间的摩擦及汽缸壁的厚度，重力加速度g=10m/s2，大气压强恒为p0=1.0×105Pa。(1)若活塞与汽缸密封良好，环境温度未发生变化，求该斜面倾角的余弦值；(2)若在上述移动过程中，环境温度从t1缓慢升至t2=37℃时，测得活塞距离汽缸底部的距离仍为L2，求在此过程中，漏出的气体与缸内剩余气体的质量之比。14．如图所示，正方形单匝线框abcd边长，每边电阻相同，总电阻。一根足够长的绝缘轻质细绳跨过两个轻小光滑定滑轮，一端连接正方形线框，另一端连接物体P，手持物体P使二者在空中保持静止，线框处在竖直面内。线框的正上方有一有界匀强磁场，磁场区域的上、下边界水平平行，间距也为，磁感线方向垂直于线框所在平面向里，磁感应强度大小，磁场的下边界与线框的上边ab相距。现将系统由静止释放，线框向上运动过程中始终在同一竖直面内，ab边保持水平，刚好以的速度进入磁场并匀速穿过磁场区，重力加速度，不计空气阻力。求：(1)线框在磁场中匀速运动时，细绳上的张力大小；(2)线框匀速穿过磁场区域的过程中线框ab边上产生的焦耳热Q；(3)若在线框ab边刚进入磁场时，立即剪断细绳，线框穿出磁场区域时的速度，求线框穿过磁场区域所用时间t和ab边上产生的焦耳热。15．某游戏装置简化图如下，游戏规则是玩家挑选出两个完全相同的光滑小球a、b，将a球向左压缩弹簧至锁扣位置松手，弹簧恢复原长后，a球滚动至右侧与静止的b球发生弹性碰撞。若b球能完全通过竖直放置的四分之一细圆管道和四分之一圆弧轨道，并成功投入右侧固定的接球桶中，则视为游戏挑战成功。已知被压缩至锁扣位置时弹簧弹性势能，圆心及D三点等高，细圆管道、圆弧轨道半径均为点位置有压力传感器（未画出），接球桶的高度，半径，中心线离的距离。两小球均可视为质点，不计空气阻力和一切摩擦，g取。(1)若某次游戏中，b球经过E点时压力传感器示数，求所选小球质量m；(2)若想要挑战成功，求玩家挑选小球质量的取值范围。——★参考答案★——1．【知识点】原子核的衰变及半衰期【答案】B【详析】AB．根据反应过程电荷数守恒和质量数守恒可知其核反应方程为可知X为电子，那么衰变放出的是电子流为射线，射线穿透能力比粒子强，通常需要一块几毫米厚的铝片才能阻挡，射线才是一种穿透能力极强的高频电磁波，A错误，B正确；C．放射性元素的半衰期是由原子核内部自身因素决定的，跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系，C错误；D．碳14自发地进行衰变，衰变中释放了能量，存在质量亏损，所以衰变后X与氮核的质量之和小于衰变前碳核的质量，D错误。选B。2．【知识点】万有引力定律问题的分析与计算【答案】C【详析】由图可知在地面，处的重力加速度最大，由于在处重金属矿产生的引力和地球产生的引力直接相加，而在处是金属矿产生的引力分量和地球产生的引力相加，因此，在处重力加速度比处大，且无穷远处的加速度均为g，所以。3．【知识点】平抛运动中的追及相遇问题、应用动能定理求解多阶段、多过程问题【答案】B【解析】当小车A上滑到斜面上某点时恰好被物块B垂直于斜面击中，则tanα＝v0vy＝34，且vy＝gt，物块B在空中运动的时间为t＝0．8s，A错误；物块B击中小车A时，水平位移为x＝v0t＝4．8m，对小车A，根据动能定理有Pt－μmgxcosαcosα－mgxtanα＝12mv2，解得物块B击中小车A时小车A的速度为v＝210m/s，B正确；物块B击中小车A时的速度为v物块＝v0sinα＝10m/s，C错误；小车A从开始运动到被物块B击中时的位移x小车4．【知识点】波的图像和振动图像的综合应用【答案】D【解析】由M点的振动图像可知，t＝1．75s时质点M沿y轴负向振动，根据微平移法并结合波形图可知，该列波沿x轴正方向传播，A错误；质点只能在自己的平衡位置附近振动，而不随波迁移，B错误；由振动图像可知，周期T＝3s，在t＝13．5s＝4．5T时，质点M在平衡位置，则其加速度为零，C错误；在1．75～5．25s时间内，即经过了3．5s＝T＋T6＜T＋T4，t＝1．75s时质点M的位移为y1＝20sin2π3×1．75cm＝－10cm，t＝5．25s时质点M到达波谷位置，位移为y2＝－20cm，则在1．75～5．25s时间内，质点M通过的路程为s＝4×20cm＋｜y2－y15．【知识点】带电粒子在叠加场中的运动【答案】A【详析】带电小球的比荷为gE，则有Eq=mg,则小球所受合力等于洛伦兹力，因此小球在复合场中做匀速圆周运动，射出时的速度方向与下边界的夹角为60∘，则小球的运动情况有两种，轨迹及对应速度如图所示.若小球的速度为v1，则根据几何知识可得轨迹所对应的圆心角为120∘，匀速圆周运动的周期T=2πrv，则此时小球在复合场中的运动时间为t1=120∘360∘T=13×2πmBq=2πE3Bg,根据几何知识可得，其轨迹半径为R1=23h,则根据洛伦兹力提供向心力有Bqv1=mv12R1,可得小球的速度v1=2Bgh3E,则小球的路程为s1=120∘360∘×2πR16．【知识点】电场的叠加

【答案】B【详析】根据对称性可知a、b三处点电荷在O点产生的电场强度大小相等，均为，c处点电荷在O点产生的电场强度方向分别如图所示，根据电场强度的叠加法则可得O点的电场强度大小为，根据点电荷在某点产生电势，可得O点的电势分别为，A错误；两个正点电荷在P点的合场强为零，P点的场强即为负电荷在P点产生的场强，即，根据点电荷在某点产生电势，可得P点的电势分别为，B正确；根据等量同种电荷的电场分布特点以及点电荷的电场分布特点可知，点和点场强大小相等，根据点电荷在某点产生电势，可得点和点的电势分别为，，可知这两点电势相等，C错误；电子由点沿直线移动到点过程中，电场强度减小，电子受到的电场力减小，其加速度减小，电场力一直做正功，电势能减少，D错误。7．【知识点】传送带模型【答案】ABD【解析】根据速度—时间图像的斜率表示加速度，可得传送带运动的加速度为-1m/s2，t=0时刻，质量为1kg的楔形物体从B点滑上传送带并沿传送带向上做匀速运动，说明物体受力平衡，由平衡条件可知μmgcos37∘=mgsin37∘，解得物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.75，故A正确；2s末，传送带的速度大小为2m/s，物体开始减速，分析可知，物体做匀速直线运动的速度大小为2m/s，且2s后物体与传送带一起做加速度为-8．【知识点】功能原理、能量守恒与曲线运动的综合、带电粒子（物体）在重力场和电场组成的复合场中的运动【答案】CD【解析】电场换向前，对物体A，由平衡条件得，弹簧弹力大小F＝qE＋mg＝2mg，电场换向的瞬间，弹簧弹力不变，由牛顿第二定律得F＋qE－mg＝ma，联立解得物体A的加速度大小为a＝2g，A错误；物体A的合力为零时速度最大（点拨：当电场反向后，物体A向上运动，弹簧处于压缩状态时，对物体A做正功；弹簧处于伸长状态时，对物体A做负功，电场反向后电场力大小始终与重力相等，所以当弹簧恢复原长时，物体A的动能最大），此时弹簧弹力大小F1＝0，故弹簧恢复原长时物体A的速度最大，物体B刚要离开地面时地面对B的支持力为零，此时弹簧处于伸长状态，故从电场换向瞬间到物体B刚要离开地面的过程中，物体A的速度先增大后减小，B错误；电场换向前，弹簧的压缩量x1＝Fk＝2mgk，物体B刚要离开地面时，弹簧的伸长量x2＝mgk，则x1＞x2，从电场换向瞬间到物体B刚要离开地面的过程中，由能量守恒定律知，物体A的机械能增加量等于弹簧弹性势能的减少量和物体A电势能的减少量之和，C正确；根据能量守恒定律得mg（x1＋x2）＋12mv2＝12kx12－12kx22＋qE（x1＋x2），解得物体【知识拓展】当作用在弹簧上的力发生突变时，弹簧自身的弹力并不随之突变，而细绳或轻杆上的弹力则会随作用力的改变而发生突变。9．【知识点】全反射与折射的综合应用【答案】CD【解析】如图所示，光从上方射入塑料板，在底部直角边发生全反射时，从上面看起来才会明亮，此时发生全反射的条件是光从透明塑料板射向空气，且折射率n≥1sin45°＝2，即透明塑料板的折射率应大于等于2，A错误；光在油的界面处发生折射，部分光线射向油中，在矩形窗口形成暗区，B错误；油量增加时，被浸入到油中的塑料锯齿增多，则发生全反射的区域变小，亮区范围变小，C正确；透明塑料板的折射率小于油的折射率，对透明塑料板和油来说，油是光密介质，10．【知识点】理想变压器原、副线圈两端的电压、功率、电流关系及其应用【答案】AC【解析】原线圈与L1并联，由小灯泡L1、L2均正常发光可得U1＝4V，U2＝24V，则理想变压器原、副线圈的匝数比为n1∶n2＝U1∶U2＝1∶6，A正确；原、副线圈的功率相等，即P1＝P2，可得P1＝U1I1＝P2＝2×3W＝6W，解得I1＝1.5A，通过小灯泡L1的电流IU＝P'

1U1＝24A＝0.5A，则通过电阻R的电流是I干＝I1＋IU＝2.0A，B错误；电阻R的功率为PR＝I干2R＝2.02×1.5W＝6W，C正确；电阻R两端的电压UR＝I干R＝2.0×1.5V＝3V，电路的输入电压U＝UR11．【知识点】实验：用单摆测量重力加速度【答案】（1）0.006（2分）20.035（2分）20.029（1分）（2）大于（2分）（3）82.5（1分）1.82（2分）9.83（2分）【解析】（1）根据螺旋测微器的读数规则可知，图（a）中读数为0+0.6×0.01mm=0.006mm（2）作出角度盘上移之后的对比图，由图可知当角度盘上数据一致时，上移之后的摆线角度大于5∘（3）摆长=摆线长度+摆球半径，则摆长L=82.5cm．摆球摆到最低点时计数1次，则当计数61次时,周期T=t12．【知识点】实验：电阻的测量【答案】（1）丁（2分）（2）②R（2分）③1.8（1分）④能（2分）【解析】（1）根据已有实验器材可知，电路若选择限流接法，则电流表超过量程，故应选择分压接法；再根据“大内小外”原则可知，测量电路应该选择电流表内接，故最佳电路图应选丁。（2）②③设电压表内阻为RV，第一次测量时有I1U1＝1Rp＋1RV，再闭合S2，保持Rp不变，此时电路中的总电阻变小，并联部分电流变大，故应调节R，减小并联部分的电流，第二次测量时有I2U2＝1Rx＋1Rp＋1R【技巧必背】滑动变阻器的接法遵循“小控大，用分压”，即滑动变阻器阻值远小于被测量电阻的阻值时，滑动变阻器采用分压接法。13．【知识点】理想气体与理想气体状态方程【答案】(1)；(2)【详析】（1）初态时对汽缸有，末态对汽缸有，则有，联立代入数据解。（2）设漏出的气体对应的气柱长为x，则有，且有，联立方程可解得。14．【知识点】导体切割磁感线产生感应电动势（电流）的分析与计算、电磁感应现象中的功能问题【答案】(1)6N；(2)0.8J；(3)，【详析】（1）设物体P的质量为，线框质量为，线框未进入磁场前做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可知，解得，根据运动学关系有，线框边以的速度进入磁场并匀速运动，产生的感应电动势为，根据闭合电路欧姆定律有，线框受安培力，线框匀速运动时由受力分析可知，细绳的张力，，联立解得线框在磁场中匀速运动，根据平衡条件可得细绳的张力。（2）线框匀速穿过磁场区域克服安培力做功，根据能量守恒，有，所以该过程中产生的焦耳热。（3）线框穿过磁场区域过程中，安培力是变力，根据动量定理，有，又因为，解得，线框穿过磁场区域过程中，安培力是变力，根据动能定理有，而，联立可得，又因为线框每边产生的热量相等，所以边上产生的焦耳热。15．【知识点】求解弹性碰撞问题【答案】(1)0.03kg；(2)【详析】（1）对小球a，，小球a与小球b相碰，设碰后瞬间小球a速度为，小球b速度为，由动量守恒定律和机械能守恒得，，得对小球b，从C到E，由动能定理得，在E点，由牛顿第二定律，又，解得；（2）若要挑战成功，则小球需要通过E点，小球恰好经过E点时有，求得，设小球恰好投进接球桶的左端点和右端点时，在E点水平抛出的速度分别为

，

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，解得，因，所以小球无法投进接球桶的左端，挑战成功的小球从E点抛出的水平速度最小值为，最大值为，由（1）可得两质量相等的小球弹性碰撞后速度交换，由功能关系得，若在E点以抛出，则，解得，若在E点以抛出，，解得，综上所述，若要挑战成功，挑选的小球质量为。2025届湖南省湘潭市高三物理5月底第五次模拟预测练习试卷注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上．2．回答选择题时，选出每小题答案后，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，再选涂其他答案标号．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交回．一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1．碳14能够自发地进行衰变：。碳14的半衰期为5730年。在考古和经济建设中可用碳14测定年代。以下说法正确的是（）A．衰变放出的X是一种穿透能力极强的高频电磁波B．碳14的衰变方程为C．温度升高，碳14的半衰期会变长D．衰变后X与氮核的质量之和等于衰变前碳核的质量2．地质勘探人员利用重力加速度反常（如地面下方有重金属矿时，重力加速度值比正常值大）可探测地面下的物质分布情况。在地面下某处（远小于地球半径）有一区域内有一重金属矿，探测人员从地面上O点出发，沿水平地面上相互垂直的x、y轴两个方向，测量不同位置的重力加速度值，得到重力加速度值随位置变化如图甲、乙所示，图像的峰值坐标为别为和。由此可初步判断（）A．重金属矿的地面位置坐标约为，且图像中B．重金属矿的地面位置坐标约为，且图像中C．重金属矿的地面位置坐标约为，且图像中D．重金属矿的地面位置坐标约为，且图像中3．如图所示，在水平地面上固定一倾角α＝37°的斜面体，质量m＝1kg的小车A以P＝100W的恒定功率沿斜面底端由静止开始向上运动，同时在小车A的正上方某处，有一物块B以v0＝6m/s的初速度水平抛出。当小车A上滑到斜面上某点时恰好被物块B垂直于斜面击中。小车A、物块B均可看作质点，小车与斜面间的动摩擦因数μ＝0．5，不计空气阻力，取重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0．6，cos37°＝0．8。下列判断正确的是（）A．物块在空中运动的时间为0．4sB．物块击中小车时，小车的速度大小为210m/sC．物块击中小车时的速度大小为8m/sD．小车从开始运动到被物块击中时的位移大小为10m4．“地震预警”是指在地震发生以后，抢在地震波传播到设防区域前，向设防区域提前几秒至数十秒发出警报，以减少损失。科研机构对地震波的特性展开研究，图甲为简谐波在t＝1．75s时的波形图，M是此波上的一个质点，平衡位置处于x＝11m处，图乙为质点M的振动图像，则（） 甲 乙A．该列波沿x轴负方向传播B．经过一段时间后，质点M将到达x＝18m处C．在t＝13．5s时，质点M的加速度沿y轴负方向D．在1．75～5．25s时间内，质点M通过的路程为0．9m5．如图所示，光滑绝缘水平桌面上有一个可视为质点的带正电小球，桌面右侧存在由匀强电场和匀强磁场组成的复合场，复合场的下边界是水平面，到桌面的距离为h，电场强度大小为E、方向竖直向上，磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外，重力加速度为g，带电小球的比荷为gE.现给小球一个向右的初速度，使之离开桌边缘立刻进入复合场运动，已知小球从下边界射出，射出时的速度方向与下边界的夹角为60∘，下列说法正确的是（A．小球在复合场中的运动时间可能是2πE3gBB．小球在复合场中运动的加速度大小可能是3hC．小球在复合场中运动的路程可能是πh3D．小球的初速度大小可能是3hgB6．如图所示，真空中为边长为的等边三角形三个顶点，在两点分别固定电荷量为的点电荷，在点固定电荷量为的点电荷，点为三角形中心，点为三角形三边中点，设点电荷在某点产生电势为（为点电荷电量，为到点电荷的距离），关于四点电场强度大小及电势高低，下列说法正确的是（）A．点场强大小，电势为0B．点场强大小为，电势为C．点和点场强大小相等，电势不同D．电子由点沿直线移动到点过程中，加速度减小，电势能增大二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7．如图甲所示，t=0时刻，质量为1kg的楔形物体以某一初速度从B点滑上传送带，并沿传送带向上做匀速运动，2s后开始减速，在t=4s时物体恰好到达最高点A点．绷紧的传送带与水平方向夹角为37∘，传送带的v-t图像如图乙所示．重力加速度为10m/s 甲 乙A．物体与传送带间的动摩擦因数为0．75 B．2sC．2s后物体受到的摩擦力沿传送带向下 D．传送带AB的长度为8．如图所示，空间存在竖直向下的匀强电场，A、B两物体通过劲度系数为k的绝缘竖直轻质弹簧相连放在水平地面上，A、B都处于静止状态。A、B质量均为m，其中A带正电，电荷量为＋q，B不带电，电场强度的大小E＝mgq，其中g为重力加速度。弹簧始终在弹性限度内，弹簧的弹性势能可表示为Ep＝12kx2，k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量。若不计空气阻力，不考虑物体A电荷量的变化，保持电场强度的大小不变，将电场方向改为竖直向上，下列说法正确的是（A．电场换向的瞬间，物体A的加速度大小为3gB．从电场换向瞬间到物体B刚要离开地面的过程中，物体A的速度一直增大C．从电场换向瞬间到物体B刚要离开地面的过程中，物体A的机械能增加量大于物体A电势能的减少量D．物体B刚要离开地面时，物体A的速度大小为g39．图甲为一种检测油深度的油量计，油量计竖直固定在油桶内，当入射光竖直向下照射时，通过观察油桶上方矩形窗口的亮、暗两个区域可确定油量。油量计结构如图乙所示，可看成由多块长度不同的锯齿形透明塑料板拼叠而成，图丙是其中一块的立体图和正面图，锯齿的底是一个等腰直角三角形，最右边的锯齿刚接触到油桶的底部，已知透明塑料板的折射率小于油的折射率，下列说法正确的是（） 甲 乙 丙A．透明塑料板的折射率应小于2B．塑料锯齿和油的界面处发生全反射，从而形成暗区C．油量增加时，亮区范围变小D．对透明塑料板和油来说，油是光密介质10．如图所示为由理想变压器、电阻和灯泡组成的电路，电路的输入电压为U，电阻R的阻值是1．5Ω，小灯泡L1上标有“4V2W”，变压器副线圈回路中接入两个均标有“12V3W”的小灯泡L2，小灯泡L1、L2均正常发光。下列说法正确的是（）A．理想变压器原、副线圈的匝数比为n1∶n2＝1∶6B．通过电阻R的电流为1．5AC．电阻R的功率为6WD．电路的输入电压U＝15V三、非选择题：本大题共5题，共56分。11．一学生小组做“用单摆测量重力加速度的大小”实验．（1）用实验室提供的螺旋测微器测量摆球直径．首先，调节螺旋测微器，拧动微调旋钮使测微螺杆和测砧相触时，发现固定刻度的横线与可动刻度上的零刻度线未对齐，如图（a）所示，该示数为

mm；螺旋测微器在夹有摆球时示数如图（b）所示，该示数为

mm，则摆球的直径为

mm． 图（a） 图（b）（2）单摆实验的装置示意图如图（c）所示，其中角度盘需要固定在杆上的确定点O处，摆线在角度盘上所指的示数为摆角的大小．若将角度盘固定在O点上方，则摆线在角度盘上所指的示数为5∘时，实际摆角

5∘（填“大于”或“小于图（c）（3）某次实验所用单摆的摆线长度为81.50cm，则摆长为

cm．实验中观测到从摆球第1次经过最低点到第61次经过最低点的时间间隔为54.60s，则此单摆周期为

s，该小组测得的重力加速度大小为

m/s2．（结果均保留3位有效数字，12．（7分）某学习小组用伏安法测一个待测电阻Rx的阻值，实验室提供器材如下：A．待测电阻Rx：阻值约为2kΩ；B．干电池：电动势E＝6V，内阻可忽略；C．电流表A：满偏电流Ig＝900μA，内阻约为50Ω；D．电压表V：量程0～1V，内阻约为10kΩ；E．电阻箱Rp：最大阻值为999．9Ω；F．滑动变阻器R：阻值范围为0～200Ω；G．开关、导线若干．（1）该学习小组同学首先采用伏安法测量待测电阻的阻值，根据上述实验器材，小组讨论后设计了一个最佳测量电路，你认为下列电路方案（填“甲”“乙”“丙”或“丁”）更合理。（2）为了更准确地测量待测电阻的阻值，该小组决定换一种测量电路，增加电阻箱来完成实验，实验电路图如图戊：①先闭合S1、断开S2，调节R和Rp，使电流表和电压表偏转适当角度，记下两表示数为U1＝0．72V，I2＝800μA；②再闭合S2，保持Rp不变，调节，记下此时电压表和电流表示数为U2＝0．54V，I2＝900μA；③小组同学利用测量数据计算出的待测电阻Rx＝kΩ（结果保留两位有效数字）；④请你判断该小组此测量方案（填“能”或“不能”）消除电表内阻造成的误差。13．如图甲所示为某同学设计的汽车空气减震器模型。足够长的汽缸上面的物块代表车架，活塞通过连杆与车轮轮轴相连，已知活塞的横截面积S=50cm2，物块和汽缸的总质量M=10kg，初始时模型处于水平面上，测得活塞距汽缸底部的距离L1=11cm，当把模型置于某一倾角为θ的斜面上稳定时，如图乙所示，测得活塞距汽缸底部的距离L2=12cm，当时环境温度t1=27℃。设活塞与汽缸导热良好，不计活塞与汽缸间的摩擦及汽缸壁的厚度，重力加速度g=10m/s2，大气压强恒为p0=1.0×105Pa。(1)若活塞与汽缸密封良好，环境温度未发生变化，求该斜面倾角的余弦值；(2)若在上述移动过程中，环境温度从t1缓慢升至t2=37℃时，测得活塞距离汽缸底部的距离仍为L2，求在此过程中，漏出的气体与缸内剩余气体的质量之比。14．如图所示，正方形单匝线框abcd边长，每边电阻相同，总电阻。一根足够长的绝缘轻质细绳跨过两个轻小光滑定滑轮，一端连接正方形线框，另一端连接物体P，手持物体P使二者在空中保持静止，线框处在竖直面内。线框的正上方有一有界匀强磁场，磁场区域的上、下边界水平平行，间距也为，磁感线方向垂直于线框所在平面向里，磁感应强度大小，磁场的下边界与线框的上边ab相距。现将系统由静止释放，线框向上运动过程中始终在同一竖直面内，ab边保持水平，刚好以的速度进入磁场并匀速穿过磁场区，重力加速度，不计空气阻力。求：(1)线框在磁场中匀速运动时，细绳上的张力大小；(2)线框匀速穿过磁场区域的过程中线框ab边上产生的焦耳热Q；(3)若在线框ab边刚进入磁场时，立即剪断细绳，线框穿出磁场区域时的速度，求线框穿过磁场区域所用时间t和ab边上产生的焦耳热。15．某游戏装置简化图如下，游戏规则是玩家挑选出两个完全相同的光滑小球a、b，将a球向左压缩弹簧至锁扣位置松手，弹簧恢复原长后，a球滚动至右侧与静止的b球发生弹性碰撞。若b球能完全通过竖直放置的四分之一细圆管道和四分之一圆弧轨道，并成功投入右侧固定的接球桶中，则视为游戏挑战成功。已知被压缩至锁扣位置时弹簧弹性势能，圆心及D三点等高，细圆管道、圆弧轨道半径均为点位置有压力传感器（未画出），接球桶的高度，半径，中心线离的距离。两小球均可视为质点，不计空气阻力和一切摩擦，g取。(1)若某次游戏中，b球经过E点时压力传感器示数，求所选小球质量m；(2)若想要挑战成功，求玩家挑选小球质量的取值范围。——★参考答案★——1．【知识点】原子核的衰变及半衰期【答案】B【详析】AB．根据反应过程电荷数守恒和质量数守恒可知其核反应方程为可知X为电子，那么衰变放出的是电子流为射线，射线穿透能力比粒子强，通常需要一块几毫米厚的铝片才能阻挡，射线才是一种穿透能力极强的高频电磁波，A错误，B正确；C．放射性元素的半衰期是由原子核内部自身因素决定的，跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系，C错误；D．碳14自发地进行衰变，衰变中释放了能量，存在质量亏损，所以衰变后X与氮核的质量之和小于衰变前碳核的质量，D错误。选B。2．【知识点】万有引力定律问题的分析与计算【答案】C【详析】由图可知在地面，处的重力加速度最大，由于在处重金属矿产生的引力和地球产生的引力直接相加，而在处是金属矿产生的引力分量和地球产生的引力相加，因此，在处重力加速度比处大，且无穷远处的加速度均为g，所以。3．【知识点】平抛运动中的追及相遇问题、应用动能定理求解多阶段、多过程问题【答案】B【解析】当小车A上滑到斜面上某点时恰好被物块B垂直于斜面击中，则tanα＝v0vy＝34，且vy＝gt，物块B在空中运动的时间为t＝0．8s，A错误；物块B击中小车A时，水平位移为x＝v0t＝4．8m，对小车A，根据动能定理有Pt－μmgxcosαcosα－mgxtanα＝12mv2，解得物块B击中小车A时小车A的速度为v＝210m/s，B正确；物块B击中小车A时的速度为v物块＝v0sinα＝10m/s，C错误；小车A从开始运动到被物块B击中时的位移x小车4．【知识点】波的图像和振动图像的综合应用【答案】D【解析】由M点的振动图像可知，t＝1．75s时质点M沿y轴负向振动，根据微平移法并结合波形图可知，该列波沿x轴正方向传播，A错误；质点只能在自己的平衡位置附近振动，而不随波迁移，B错误；由振动图像可知，周期T＝3s，在t＝13．5s＝4．5T时，质点M在平衡位置，则其加速度为零，C错误；在1．75～5．25s时间内，即经过了3．5s＝T＋T6＜T＋T4，t＝1．75s时质点M的位移为y1＝20sin2π3×1．75cm＝－10cm，t＝5．25s时质点M到达波谷位置，位移为y2＝－20cm，则在1．75～5．25s时间内，质点M通过的路程为s＝4×20cm＋｜y2－y15．【知识点】带电粒子在叠加场中的运动【答案】A【详析】带电小球的比荷为gE，则有Eq=mg,则小球所受合力等于洛伦兹力，因此小球在复合场中做匀速圆周运动，射出时的速度方向与下边界的夹角为60∘，则小球的运动情况有两种，轨迹及对应速度如图所示.若小球的速度为v1，则根据几何知识可得轨迹所对应的圆心角为120∘，匀速圆周运动的周期T=2πrv，则此时小球在复合场中的运动时间为t1=120∘360∘T=13×2πmBq=2πE3Bg,根据几何知识可得，其轨迹半径为R1=23h,则根据洛伦兹力提供向心力有Bqv1=mv12R1,可得小球的速度v1=2Bgh3E,则小球的路程为s1=120∘360∘×2πR16．【知识点】电场的叠加

【答案】B【详析】根据对称性可知a、b三处点电荷在O点产生的电场强度大小相等，均为，c处点电荷在O点产生的电场强度方向分别如图所示，根据电场强度的叠加法则可得O点的电场强度大小为，根据点电荷在某点产生电势，可得O点的电势分别为，A错误；两个正点电荷在P点的合场强为零，P点的场强即为负电荷在P点产生的场强，即，根据点电荷在某点产生电势，可得P点的电势分别为，B正确；根据等量同种电荷的电场分布特点以及点电荷的电场分布特点可知，点和点场强大小相等，根据点电荷在某点产生电势，可得点和点的电势分别为，，可知这两点电势相等，C错误；电子由点沿直线移动到点过程中，电场强度减小，电子受到的电场力减小，其加速度减小，电场力一直做正功，电势能减少，D错误。7．【知识点】传送带模型【答案】ABD【解析】根据速度—时间图像的斜率表示加速度，可得传送带运动的加速度为-1m/s2，t=0时刻，质量为1kg的楔形物体从B点滑上传送带并沿传送带向上做匀速运动，说明物体受力平衡，由平衡条件可知μmgcos37∘=mgsin37∘，解得物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.75，故A正确；2s末，传送带的速度大小为2m/s，物体开始减速，分析可知，物体做匀速直线运动的速度大小为2m/s，且2s后物体与传送带一起做加速度为-8．【知识点】功能原理、能量守恒与曲线运动的综合、带电粒子（物体）在重力场和电场组成的复合场中的运动【答案】CD【解析】电场换向前，对物体A，由平衡条件得，弹簧弹力大小F＝qE＋mg＝2mg，电场换向的瞬间，弹簧弹力不变，由牛顿第二定律得F＋qE－mg＝ma，联立解得物体A的加速度大小为a＝2g，A错误；物体A的合力为零时速度最大（点拨：当电场反向后，物体A向上运动，弹簧处于压缩状态时，对物体A做正功；弹簧处于伸长状态时，对物体A做负功，电场反向后电场力大小始终与重力相等，所以当弹簧恢复原长时，物体A的动能最大），此时弹簧弹力大小F1＝0，故弹簧恢复原长时物体A的速度最大，物体B刚要离开地面时地面对B的支持力为零，此时弹簧处于伸长状态，故从电场换向瞬间到物体B刚要离开地面的过程中，物体A的速度先增大后减小，B错误；电场换向前，弹簧的压缩量x1＝Fk＝2mgk，物体B刚要离开地面时，弹簧的伸长量x2＝mgk，则x1＞x2，从电场换向瞬间到物体B刚要离开地面的过程中，由能量守恒定律知，物体A的机械能增加量等于弹簧弹性势能的减少量和物体A电势能的减少量之和，C正确；根据能量守恒定律得mg（x1＋x2）＋12mv2＝12kx12－12kx22＋qE（x1＋x2），解得物体【知识拓展】当作用在弹簧上的力发生突变时，弹簧自身的弹力并不随之突变，而细绳或轻杆上的弹力则会随作用力的改变而发生突变。9．【知识点】全反射与折射的综合应用【答案】CD【解析】如图所示，光从上方射入塑料板，在底部直角边发生全反射时