卷子答案网-一个不只有答案的网站河北省邢台市名校联盟2023年高三下学期物理3月模拟考试试卷
一、单选题
1．（2023·邢台模拟）在很多矿物质中，都不同程度地含有放射性元素。下列说法正确的是（ ）
A．氡的半衰期为3.8天，矿物中氡原子核经过7.6天后全部消失
B．放射性元素发生衰变时所释放的电子是原子核外的电子
C．在、、三种射线中，射线的穿透能力最强
D．射线、射线和射线都是电磁波
【答案】C
【知识点】原子核的衰变、半衰期；α、β、γ射线及特点
【解析】【解答】A. 元素具有放射性，衰变放射出α粒子或β粒子后原子内部结构变化生成新的原子核，放射性元素有半数发生衰变所需的时间为半衰期，氡的半衰期是3.8天，大量的氡原子核经过7.6天，还剩四分之一。故A错误。
B.β衰变中产生的β射线实际上是原子核中的一个中子转化为质子同时生成一个电子，故B错误；
C.在α、β、γ三种射线中，α射线的电离能力最强，穿透能力最弱，γ射线的电离能力最弱，穿透能力最强，故C正确；
D.α射线是高速α粒子流，β射线是高速电子流，γ射线是能量很高的电磁波，故D错误；
故答案为：C。
【分析】本题考查放射性现象及半衰期，需要对放射性的识记和对半衰期的理解。
2．（2023·唐山模拟）在某静电场中建立Ox轴，x轴上各点的电势随坐标x变化的关系图像如图所示。现将一电荷从x1处沿x轴负方向以一定速度射出，恰好到达坐标原点O，不计电荷重力。下列说法正确的是（ ）
A．从x1到原点O过程中电荷的电势能逐渐减小
B．从x1到原点O过程中电荷的加速度先增大后减小
C．从x1到原点O过程中电荷做匀减速直线运动
D．电荷的电性为正电荷
【答案】B
【知识点】电势；电势差与电场强度的关系
【解析】【解答】AD．由图可知，从x1到O点电势降低，电荷从x1处沿x轴负方向以一定速度射出，恰好到达坐标原点O，则电场力做负功，电势能变大，电荷带负电，AD不符合题意；
B．因-x图像的斜率等于场强，则从x1到原点O过程中场强先增加后减小，则电荷受电场力先增加后减小，则电荷的加速度先增大后减小，B符合题意；
C．从x1到原点O过程中电荷所受的电场力不断变化，则加速度不是恒定的，电荷不是做匀减速直线运动，C不符合题意。
故答案为：B。
【分析】利用电场力做功可以判别电势能的变化，结合电势的降低可以判别电荷电性；利用电场力做功可以判别电势能的变化；利用图像斜率可以判别场强即加速度的大小变化；利用加速度变化可以判别电荷做变加速运动。
3．（2023·唐山模拟）机械波在深度不同的A、B两部分水中传播某时刻的波形如图所示，图中明亮区域中间位置为波峰，A部分中波峰间距是B部分中波峰间距的2倍，已知B部分中波速为0.6m/s。则该机械波（ ）
A．在B部分中更容易发生衍射现象
B．在A部分中的波速为0.3m/s
C．由A部分进入B部分频率变大
D．在两部分交界面发生了折射现象
【答案】D
【知识点】波的反射和折射；波的干涉现象
【解析】【解答】A. 因A部分中波峰间距是B部分中波峰间距的2倍，可知波在A部分中的波长等于B部分的波长的2倍，，则在A部分中更容易发生衍射现象，A不符合题意；
BC. 波在两部分中传播时周期和频率不变，则，，在A部分中的波速为vA=1.2m/s，BC不符合题意；
D. 波在两种介质中的传播速度不相等，则在两部分交界面发生了折射现象，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】利用波峰的间距可以求出波长的大小关系；利用波长和波速的关系可以求出A部分波速的大小；由于传播速度不相等所以在交界面发生折射现象。
4．（2023·唐山模拟）A、B两物体同时同地向同一方向运动，其速度与位移变化关系图像如图所示，A物体做匀速直线运动、速度大小为。B物体的速度与位移关系图像为过原点开口向右的抛物线。两图像交点坐标为，下列说法正确的是（ ）
A．出发后，A、B两物体相遇时B物体的速度大小为
B．A、B两物体在距坐标原点x1处相遇
C．B物体在x1处的加速度
D．B物体做加速度减小的加速运动
【答案】A
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【解答】D．因B物体的速度与位移关系图像为过原点开口向右的抛物线，可知满足，即B物体做匀加速运动，D不符合题意；
AC．图像经过点，则解得，两物体相遇时，解得 ，此时B物体的速度大小为，A符合题意，C不符合题意；
B． A、B两物体相遇时距坐标原点的距离，B不符合题意。
故答案为：A。
【分析】利用速度位移公式可以判别B物体做匀加速直线运动，利用位移相等可以求出相遇时速度的的大小；利用位移公式可以求出物体相遇时距离坐标原点的距离大小。
5．（2023·唐山模拟）将物体以一定初速度在某行星表面竖直上抛，从抛出开始计时，落回抛出点前，物体第1s内和第4s内通过的位移大小相等。已知该行星半径和地球半径相同的，地球表面的重力加速度为，不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A．地球的平均密度和该行星的平均密度之比为1：5
B．该行星和地球的第一宇宙速度之比为
C．将物体在地球表面以相同的初速度竖直抛出后上升的最大高度1.6m
D．该行星表面的自由落体加速度大小为
【答案】B
【知识点】万有引力定律的应用
【解析】【解答】AD．设该星球表面的重力加速度为g′，物体第1s内和第4s内通过的位移大小相等，则，代入数据解得g′=2m/s2，根据，则，地球的平均密度和该行星的平均密度之比为，AD不符合题意；
B．根据，解得第一宇宙速度，该行星和地球的第一宇宙速度之比为，B符合题意；
C．根据，可知在星球表面上升的最大高度，将物体在地球表面以相同的初速度竖直抛出后上升的最大高度，C不符合题意；
故答案为：B。
【分析】利用位移公式结合位移的大小可以求出重力加速度的大小；利用引力提供向心力可以求出地球和行星的平均密度之比；利用引力提供向心力可以求出第一宇宙速度之比；利用速度位移公式可以求出最大的上升高度。
6．（2023·唐山模拟）一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻、和的阻值分别为1Ω、3Ω和24Ω，U为正弦交流恒压电源。当开关S断开和S闭合时，连接在副线圈的负载电阻消耗的电功率相等。该变压器原、副线圈匝数比为（ ）
A．1：2 B．1：3 C．1：4 D．1：5
【答案】B
【知识点】变压器的应用
【解析】【解答】设变压器原、副线圈匝数比为k，次级电阻为R，则，，解得，连接在副线圈的负载电阻消耗的电功率，由题意可知当R=R2=3Ω与当R=R2+R3=27Ω时次级消耗功率相等，则，解得
故答案为：B。
【分析】利用原副线圈的匝数比值可以求出输出电流的表达式，结合电功率的表达式及电阻的大小可以求出k值的大小。
7．（2023·邢台模拟）如图所示，两条光滑的轨道下端固定在P点，上端分别固定在竖直墙面上的A、B两点，现使一小滑块分别从轨道顶端由静止释放，到达P点所用时间相同，则（ ）
A．下落过程所用时间与两次下滑过程中的高度之和成正比
B．两次下滑过程中的高度乘积是一定值
C．由A，B滑到P时重力的功率相等
D．由A，B滑到P的过程中合力的冲量相等
【答案】B
【知识点】动量定理；匀变速直线运动的位移与时间的关系；功率及其计算
【解析】【解答】A.设OP间的距离为s，轨道与OP的夹角为，滑块在轨道上下滑的加速度：，由运动学关系：，得滑块从轨道顶点静止释放到达P点的时间：；
设AP与OP夹角，BP与OP夹角，又 到达P点所用时间相同，得：，
两次下滑过程中的高度之和 ：，将时间代入得：
，故A错误；
B.，故B正确；
C.滑块到达P点的速度：，
重力的瞬时功率：，因为不一定相等，所以 由A，B滑到P时重力的功率不一定相等，故C错误；
D.由动量定理：，因为不一定相等，所以 由A，B滑到P的过程中合力的冲量不一定相等，故D错误；
故答案为B。
【分析】（1）物体在两个倾角不同的光滑斜面滑动，但是OP的距离一致，从几何关系上要找到其中的关联，是解决此类题目的关键。
（2）利用动力学关系列方程，求解；
（3）理解瞬时功率的计算和动量定理应用，列方程求解。
二、多选题
8．（2023·唐山模拟）如图所示，一复色光沿平行于直径AB的方向由C点从真空射入半径为R的圆形玻璃砖，入射光线与直径AB的距离为，在同一圆内分为a、b两束，a光刚好射到B点，b光射到D点，D点到直径AB的距离为，O为圆心。已知真空中的光速为c。下列判断正确的是（ ）
A．a光的折射率为
B．b光的折射率为
C．a光在圆形玻璃砖中的传播时间
D．b光在圆形玻璃砖中的传播时间
【答案】B,C,D
【知识点】光的折射及折射定律
【解析】【解答】A．光线a的入射角，即，则折射角为，折射率，A不符合题意；
B．因，则由几何关系可知b光的折射角则b光的折射率，B符合题意；
C．a光在圆形玻璃砖中的传播时间，C符合题意；
D．b光在圆形玻璃砖中的传播时间，D符合题意。
故答案为：BCD。
【分析】利用几何关系可以求出折射角的大小，结合折射定律可以求出a光折射率的大小；利用几何关系结合折射定律可以求出b光折射率的大小；利用传播的距离和传播的速度可以求出传播的时间。
9．（2023·唐山模拟）在光滑水平桌面上质量为m的物体A以某一速度与质量为3m等大物体B发生正碰，碰撞前物体B处于静止状态。已知碰撞后物体B的动能为E，则碰撞之前物体A的动能可能为（ ）
A．E B．3E C．5E D．7E
【答案】B,C
【知识点】动量守恒定律
【解析】【解答】设物体A碰前速度v0，若两物体发生非弹性碰撞，则，此时，解得碰撞之前物体A的动能，若两物体发生弹性碰撞，则，，解得，，此时，解得碰撞之前物体A的动能，则碰撞之前物体A的动能可能为3E和5E。
故答案为：BC。
【分析】利用动量守恒定律结合能量守恒定律可以判别物体A碰前动能的大小。
10．（2023·唐山模拟）如图所示，两根光滑足够长且电阻不计的平行金属导轨MNPQ和，固定水在平面上，MN与距离为2l，PQ与距离为l。金属棒a和b的质量分别为2m和m、长度分别为2l与l，金属棒a、b分别垂直放在导轨和上，静止在导轨上。整个装置处于竖直向下的、磁感强度为B的匀强磁场中。现a棒获得水平向右初速度，两棒运动时始终保持平行且a总在上运动，b总在上运动，经过足够长时间后，下列说法正确的（ ）
A．金属棒a流过的电荷量是
B．金属棒a和b均做加速度相同的匀加速直线运动
C．金属棒a和b均做速度相等的匀速直线运动
D．回路感应电动势为零
【答案】A,D
【知识点】导体切割磁感线时的感应电动势
【解析】【解答】CD．因金属棒a向右运动，受安培力向左，则a做减速运动，金属棒b受安培力向右做加速运动，则经过一段时间后，两棒稳定时均做匀速运动，此时回路的感应电流为零，感应电动势为零，则，即，则C不符合题意，D符合题意；
B．根据，则，金属棒a做匀减速直线运动，b做匀加速直线运动，两者加速度大小相同，B不符合题意；
A．由动量定理，对a：，对b：，解得，A符合题意。
故答案为：AD。
【分析】利用电动势相等及动生电动势的表达式可以求出两棒稳定的速度大小，结合牛顿第二定律可以求出加速度的大小，利用加速度的方向可以判别金属棒的速度变化；利用动量定理可以求出电荷量的大小。
三、实验题
11．（2023·唐山模拟）某同学要研究一辆电动遥控玩具车启动过程的加速度。实验时，该同学通过遥控器控制按钮启动玩具车，玩具车拖动纸带运动，打点计时器在纸带上打出一系列的点迹，打点计时器打点频率是50Hz。经多次实验，该同学选出了一条点迹清晰的纸带，在纸带上选取7个点作为计数点（相邻两计数点之间还有4个点），并测量出了相邻两计数点之间的距离，如图所示。
（1）由图中数据可以判别电动遥控玩具车做匀变速直线运动，请说明理由 ；
（2）利用图中纸带的数据计算打点计时器打下计数点3时玩具车的速度为 m/s；（结果保留3位有效数字）
（3）由图可以计算出玩具车启动阶段运动的加速度为 。（结果保留2位有效数字）
【答案】（1）连续相等时间内位移差几乎相等
（2）1.10
（3）1.9
【知识点】探究小车速度随时间变化的规律
【解析】【解答】（1）根据纸带数据可知连续相等时间内位移差几乎相等，可判断电动遥控玩具车做匀变速直线运动；
（2）根据题意可知，纸带上相邻计数点时间间隔为，根据匀变速直线运动中间时刻瞬时速度等于该过程平均速度可得
（3）根据可得
【分析】（1）利用纸带上相邻位移之差可以判别玩具车做匀变速直线运动；
（2）利用平均速度公式可以求出瞬时速度的大小；
（3）利用逐差法可以求出加速度的大小。
12．（2023·唐山模拟）某同学要测量电压表内阻，可利用的实验器材有：电源E（电动势8V，内阻很小），标准电压表（量程6V，内阻约3KΩ），待测电压表（量程3V，内阻待测，约为2KΩ），滑动变阻器R（最大阻值10Ω），定值电阻（阻值3KΩ），开关S，导线若干。
（1）在答题卡上根据实验电路原理图补全实物连线；
（2）经过多次测量，得出标准电压表读数和待测电压表读数的函数图象，如图所示，可得到待测电压表的内阻 。（结果保留2位有效数字）。
（3）把待测电压表改装成量程为90V的电压表需要串联的定值电阻阻值为 （结果保留3位有效数字）。
（4）改装的电压表跟标准电表进行核对，发现改装后的电压表读数总是比标准电压表小，说明改装后的电压表串联的电阻阻值 （填写“偏大”或者“偏小”）。
【答案】（1）
（2）1.8
（3）52.2
（4）偏大
【知识点】特殊方法测电阻
【解析】【解答】（1）连线如图
（2）由电路可知，则，解得RV=1.8kΩ，
（3）把待测电压表改装成量程为90V的电压表需要串联的定值电阻阻值为
（4）改装的电压表跟标准电表进行核对，发现改装后的电压表读数总是比标准电压表小，说明改装后的电压表通过的电流偏小，即串联的电阻阻值偏大。
【分析】（1）利用电路图进行实物图连线；
（2）利用欧姆定律结合电压的大小可以求出内阻的大小；
（3）利用电表的改装结合欧姆定律可以求出串联电阻的大小；
（4）利用改装后电流的大小可以判别串联电阻偏大。
四、解答题
13．（2023·唐山模拟）如图所示，一光滑圆弧轨道ABC固定在竖直平面内，半径R=7.5m，圆弧轨道的圆心O在圆弧最低点B的正上方，其中∠AOB=60°。圆弧轨道左侧有一顺时针方向匀速转动的水平传送带，传送带上表面与圆弧轨道的圆心O在同一高度。现将可视为质点的物块P从传送带左端M由静止释放，离开传送带右端N时恰好与传送带共速，从A点沿切线方向进入圆弧轨道。已知物块P的质量m=3kg，重力加速度g取，求：
（1）传送带的速度；
（2）物块到达轨道最低的B时，小物块P对轨道的压力。
【答案】（1）解：设传送带速度v0，则在A点时
解得
（2）解：从A到B：
其中
在B点时
解得
根据牛顿第三定律可知小物块P对轨道的压力
【知识点】牛顿运动定律的应用—传送带模型；平抛运动
【解析】【分析】（1）当物块离开传送带后做平抛运动，利用速度的分解结合竖直方向的速度位移公式可以求出传送带速度的大小；
（2）当物块运动到最低点时，利用牛顿第二定律结合动能定理可以求出物块对轨道的压力大小。
14．（2023·唐山模拟）竖直放置的导热薄壁汽缸由两个粗细不同的圆柱形筒组成，汽缸中活塞Ⅰ和活塞Ⅱ之间封闭有一定量的理想气体，两活塞用一轻杆连接，活塞Ⅰ、Ⅱ的质量均为m，面积分别为S、2S。初始时活塞Ⅰ上面放置质量为2m的物块M，系统处于平衡状态，活塞Ⅰ到汽缸连接处的距离为h、活塞Ⅱ到汽缸连接处的距离为2h，如图所示。已知活塞外大气压强为，活塞外温度恒定，忽略活塞与缸壁间的摩擦，汽缸无漏气，不计轻杆的体积。若，求：
（1）气缸内理想气体的压强与大气压强的比值；
（2）轻轻拿走塞Ⅰ上面放置的物块，待系统稳定时活塞Ⅰ到汽缸连接处的距离。
【答案】（1）解：设气缸内理想气体的压强为，对系统整体由平衡条件可得
解得
解得
结合
可得
（2）解：轻轻拿走塞Ⅰ上面放置的物块，设稳定时，气缸内气体的压强为，根据平衡条件可得
解得
根据玻意耳定律
解得
根据题意可得
则
设活塞Ⅰ到汽缸连接处的距离为，根据几何知识
解得
【知识点】理想气体与理想气体的状态方程
【解析】【分析】（1）由于系统处于静止，利用平衡方程可以求出理想气体的压强与大气压强的比值；
（2）当拿走物块时，利用平衡方程结合理想气体的等温变化的状态方程可以求出气体的体积，利用体积的大小可以求出距离的大小。
15．（2023·唐山模拟）如图所示，xOy为平面直角坐标系，在y>d的空间Ⅰ内存在沿x轴正方向的匀强电场。在0
（2）小球在空间Ⅱ内运动的时间；
（3）小球进入空间Ⅲ后，经偏转到达y轴上F点（F点未画出），则DF两点间电势差。
【答案】（1）解：到达C点时，竖直速度
时间
则水平速度
则小球到达C点时的速度大小
与x轴的夹角
即方向与x轴正向夹角为45°；
（2）解：因
可知
则粒子进入区域Ⅱ内做匀速圆周运动，半径为
可知粒子垂直x轴进入空间Ⅲ，则运动时间
（3）解：进入空间Ⅲ后水平方向向左做匀加速运动，竖直方向因为则向下做匀速运动，则
FO两点间电势差
DO两点间电势差
DF两点的电势差
【知识点】带电粒子在电场中的偏转；带电粒子在有界磁场中的运动
【解析】【分析】（1）小球从A点开始，利用速度公式可以求出小球运动到C点速度的大小，结合位移公式及速度的合成可以求出小球运动到C点速度的大小；
（2）小球在空间II做圆周运动，利用小球运动的周期结合轨迹所对圆心角可以求出运动的时间；
（3）小球进入空间III时，利用位移公式结合电势差与场强的关系可以求出电势差的大小。
河北省邢台市名校联盟2023年高三下学期物理3月模拟考试试卷
一、单选题
1．（2023·邢台模拟）在很多矿物质中，都不同程度地含有放射性元素。下列说法正确的是（ ）
A．氡的半衰期为3.8天，矿物中氡原子核经过7.6天后全部消失
B．放射性元素发生衰变时所释放的电子是原子核外的电子
C．在、、三种射线中，射线的穿透能力最强
D．射线、射线和射线都是电磁波
2．（2023·唐山模拟）在某静电场中建立Ox轴，x轴上各点的电势随坐标x变化的关系图像如图所示。现将一电荷从x1处沿x轴负方向以一定速度射出，恰好到达坐标原点O，不计电荷重力。下列说法正确的是（ ）
A．从x1到原点O过程中电荷的电势能逐渐减小
B．从x1到原点O过程中电荷的加速度先增大后减小
C．从x1到原点O过程中电荷做匀减速直线运动
D．电荷的电性为正电荷
3．（2023·唐山模拟）机械波在深度不同的A、B两部分水中传播某时刻的波形如图所示，图中明亮区域中间位置为波峰，A部分中波峰间距是B部分中波峰间距的2倍，已知B部分中波速为0.6m/s。则该机械波（ ）
A．在B部分中更容易发生衍射现象
B．在A部分中的波速为0.3m/s
C．由A部分进入B部分频率变大
D．在两部分交界面发生了折射现象
4．（2023·唐山模拟）A、B两物体同时同地向同一方向运动，其速度与位移变化关系图像如图所示，A物体做匀速直线运动、速度大小为。B物体的速度与位移关系图像为过原点开口向右的抛物线。两图像交点坐标为，下列说法正确的是（ ）
A．出发后，A、B两物体相遇时B物体的速度大小为
B．A、B两物体在距坐标原点x1处相遇
C．B物体在x1处的加速度
D．B物体做加速度减小的加速运动
5．（2023·唐山模拟）将物体以一定初速度在某行星表面竖直上抛，从抛出开始计时，落回抛出点前，物体第1s内和第4s内通过的位移大小相等。已知该行星半径和地球半径相同的，地球表面的重力加速度为，不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A．地球的平均密度和该行星的平均密度之比为1：5
B．该行星和地球的第一宇宙速度之比为
C．将物体在地球表面以相同的初速度竖直抛出后上升的最大高度1.6m
D．该行星表面的自由落体加速度大小为
6．（2023·唐山模拟）一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻、和的阻值分别为1Ω、3Ω和24Ω，U为正弦交流恒压电源。当开关S断开和S闭合时，连接在副线圈的负载电阻消耗的电功率相等。该变压器原、副线圈匝数比为（ ）
A．1：2 B．1：3 C．1：4 D．1：5
7．（2023·邢台模拟）如图所示，两条光滑的轨道下端固定在P点，上端分别固定在竖直墙面上的A、B两点，现使一小滑块分别从轨道顶端由静止释放，到达P点所用时间相同，则（ ）
A．下落过程所用时间与两次下滑过程中的高度之和成正比
B．两次下滑过程中的高度乘积是一定值
C．由A，B滑到P时重力的功率相等
D．由A，B滑到P的过程中合力的冲量相等
二、多选题
8．（2023·唐山模拟）如图所示，一复色光沿平行于直径AB的方向由C点从真空射入半径为R的圆形玻璃砖，入射光线与直径AB的距离为，在同一圆内分为a、b两束，a光刚好射到B点，b光射到D点，D点到直径AB的距离为，O为圆心。已知真空中的光速为c。下列判断正确的是（ ）
A．a光的折射率为
B．b光的折射率为
C．a光在圆形玻璃砖中的传播时间
D．b光在圆形玻璃砖中的传播时间
9．（2023·唐山模拟）在光滑水平桌面上质量为m的物体A以某一速度与质量为3m等大物体B发生正碰，碰撞前物体B处于静止状态。已知碰撞后物体B的动能为E，则碰撞之前物体A的动能可能为（ ）
A．E B．3E C．5E D．7E
10．（2023·唐山模拟）如图所示，两根光滑足够长且电阻不计的平行金属导轨MNPQ和，固定水在平面上，MN与距离为2l，PQ与距离为l。金属棒a和b的质量分别为2m和m、长度分别为2l与l，金属棒a、b分别垂直放在导轨和上，静止在导轨上。整个装置处于竖直向下的、磁感强度为B的匀强磁场中。现a棒获得水平向右初速度，两棒运动时始终保持平行且a总在上运动，b总在上运动，经过足够长时间后，下列说法正确的（ ）
A．金属棒a流过的电荷量是
B．金属棒a和b均做加速度相同的匀加速直线运动
C．金属棒a和b均做速度相等的匀速直线运动
D．回路感应电动势为零
三、实验题
11．（2023·唐山模拟）某同学要研究一辆电动遥控玩具车启动过程的加速度。实验时，该同学通过遥控器控制按钮启动玩具车，玩具车拖动纸带运动，打点计时器在纸带上打出一系列的点迹，打点计时器打点频率是50Hz。经多次实验，该同学选出了一条点迹清晰的纸带，在纸带上选取7个点作为计数点（相邻两计数点之间还有4个点），并测量出了相邻两计数点之间的距离，如图所示。
（1）由图中数据可以判别电动遥控玩具车做匀变速直线运动，请说明理由 ；
（2）利用图中纸带的数据计算打点计时器打下计数点3时玩具车的速度为 m/s；（结果保留3位有效数字）
（3）由图可以计算出玩具车启动阶段运动的加速度为 。（结果保留2位有效数字）
12．（2023·唐山模拟）某同学要测量电压表内阻，可利用的实验器材有：电源E（电动势8V，内阻很小），标准电压表（量程6V，内阻约3KΩ），待测电压表（量程3V，内阻待测，约为2KΩ），滑动变阻器R（最大阻值10Ω），定值电阻（阻值3KΩ），开关S，导线若干。
（1）在答题卡上根据实验电路原理图补全实物连线；
（2）经过多次测量，得出标准电压表读数和待测电压表读数的函数图象，如图所示，可得到待测电压表的内阻 。（结果保留2位有效数字）。
（3）把待测电压表改装成量程为90V的电压表需要串联的定值电阻阻值为 （结果保留3位有效数字）。
（4）改装的电压表跟标准电表进行核对，发现改装后的电压表读数总是比标准电压表小，说明改装后的电压表串联的电阻阻值 （填写“偏大”或者“偏小”）。
四、解答题
13．（2023·唐山模拟）如图所示，一光滑圆弧轨道ABC固定在竖直平面内，半径R=7.5m，圆弧轨道的圆心O在圆弧最低点B的正上方，其中∠AOB=60°。圆弧轨道左侧有一顺时针方向匀速转动的水平传送带，传送带上表面与圆弧轨道的圆心O在同一高度。现将可视为质点的物块P从传送带左端M由静止释放，离开传送带右端N时恰好与传送带共速，从A点沿切线方向进入圆弧轨道。已知物块P的质量m=3kg，重力加速度g取，求：
（1）传送带的速度；
（2）物块到达轨道最低的B时，小物块P对轨道的压力。
14．（2023·唐山模拟）竖直放置的导热薄壁汽缸由两个粗细不同的圆柱形筒组成，汽缸中活塞Ⅰ和活塞Ⅱ之间封闭有一定量的理想气体，两活塞用一轻杆连接，活塞Ⅰ、Ⅱ的质量均为m，面积分别为S、2S。初始时活塞Ⅰ上面放置质量为2m的物块M，系统处于平衡状态，活塞Ⅰ到汽缸连接处的距离为h、活塞Ⅱ到汽缸连接处的距离为2h，如图所示。已知活塞外大气压强为，活塞外温度恒定，忽略活塞与缸壁间的摩擦，汽缸无漏气，不计轻杆的体积。若，求：
（1）气缸内理想气体的压强与大气压强的比值；
（2）轻轻拿走塞Ⅰ上面放置的物块，待系统稳定时活塞Ⅰ到汽缸连接处的距离。
15．（2023·唐山模拟）如图所示，xOy为平面直角坐标系，在y>d的空间Ⅰ内存在沿x轴正方向的匀强电场。在0
（2）小球在空间Ⅱ内运动的时间；
（3）小球进入空间Ⅲ后，经偏转到达y轴上F点（F点未画出），则DF两点间电势差。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】原子核的衰变、半衰期；α、β、γ射线及特点
【解析】【解答】A. 元素具有放射性，衰变放射出α粒子或β粒子后原子内部结构变化生成新的原子核，放射性元素有半数发生衰变所需的时间为半衰期，氡的半衰期是3.8天，大量的氡原子核经过7.6天，还剩四分之一。故A错误。
B.β衰变中产生的β射线实际上是原子核中的一个中子转化为质子同时生成一个电子，故B错误；
C.在α、β、γ三种射线中，α射线的电离能力最强，穿透能力最弱，γ射线的电离能力最弱，穿透能力最强，故C正确；
D.α射线是高速α粒子流，β射线是高速电子流，γ射线是能量很高的电磁波，故D错误；
故答案为：C。
【分析】本题考查放射性现象及半衰期，需要对放射性的识记和对半衰期的理解。
2．【答案】B
【知识点】电势；电势差与电场强度的关系
【解析】【解答】AD．由图可知，从x1到O点电势降低，电荷从x1处沿x轴负方向以一定速度射出，恰好到达坐标原点O，则电场力做负功，电势能变大，电荷带负电，AD不符合题意；
B．因-x图像的斜率等于场强，则从x1到原点O过程中场强先增加后减小，则电荷受电场力先增加后减小，则电荷的加速度先增大后减小，B符合题意；
C．从x1到原点O过程中电荷所受的电场力不断变化，则加速度不是恒定的，电荷不是做匀减速直线运动，C不符合题意。
故答案为：B。
【分析】利用电场力做功可以判别电势能的变化，结合电势的降低可以判别电荷电性；利用电场力做功可以判别电势能的变化；利用图像斜率可以判别场强即加速度的大小变化；利用加速度变化可以判别电荷做变加速运动。
3．【答案】D
【知识点】波的反射和折射；波的干涉现象
【解析】【解答】A. 因A部分中波峰间距是B部分中波峰间距的2倍，可知波在A部分中的波长等于B部分的波长的2倍，，则在A部分中更容易发生衍射现象，A不符合题意；
BC. 波在两部分中传播时周期和频率不变，则，，在A部分中的波速为vA=1.2m/s，BC不符合题意；
D. 波在两种介质中的传播速度不相等，则在两部分交界面发生了折射现象，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】利用波峰的间距可以求出波长的大小关系；利用波长和波速的关系可以求出A部分波速的大小；由于传播速度不相等所以在交界面发生折射现象。
4．【答案】A
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【解答】D．因B物体的速度与位移关系图像为过原点开口向右的抛物线，可知满足，即B物体做匀加速运动，D不符合题意；
AC．图像经过点，则解得，两物体相遇时，解得 ，此时B物体的速度大小为，A符合题意，C不符合题意；
B． A、B两物体相遇时距坐标原点的距离，B不符合题意。
故答案为：A。
【分析】利用速度位移公式可以判别B物体做匀加速直线运动，利用位移相等可以求出相遇时速度的的大小；利用位移公式可以求出物体相遇时距离坐标原点的距离大小。
5．【答案】B
【知识点】万有引力定律的应用
【解析】【解答】AD．设该星球表面的重力加速度为g′，物体第1s内和第4s内通过的位移大小相等，则，代入数据解得g′=2m/s2，根据，则，地球的平均密度和该行星的平均密度之比为，AD不符合题意；
B．根据，解得第一宇宙速度，该行星和地球的第一宇宙速度之比为，B符合题意；
C．根据，可知在星球表面上升的最大高度，将物体在地球表面以相同的初速度竖直抛出后上升的最大高度，C不符合题意；
故答案为：B。
【分析】利用位移公式结合位移的大小可以求出重力加速度的大小；利用引力提供向心力可以求出地球和行星的平均密度之比；利用引力提供向心力可以求出第一宇宙速度之比；利用速度位移公式可以求出最大的上升高度。
6．【答案】B
【知识点】变压器的应用
【解析】【解答】设变压器原、副线圈匝数比为k，次级电阻为R，则，，解得，连接在副线圈的负载电阻消耗的电功率，由题意可知当R=R2=3Ω与当R=R2+R3=27Ω时次级消耗功率相等，则，解得
故答案为：B。
【分析】利用原副线圈的匝数比值可以求出输出电流的表达式，结合电功率的表达式及电阻的大小可以求出k值的大小。
7．【答案】B
【知识点】动量定理；匀变速直线运动的位移与时间的关系；功率及其计算
【解析】【解答】A.设OP间的距离为s，轨道与OP的夹角为，滑块在轨道上下滑的加速度：，由运动学关系：，得滑块从轨道顶点静止释放到达P点的时间：；
设AP与OP夹角，BP与OP夹角，又 到达P点所用时间相同，得：，
两次下滑过程中的高度之和 ：，将时间代入得：
，故A错误；
B.，故B正确；
C.滑块到达P点的速度：，
重力的瞬时功率：，因为不一定相等，所以 由A，B滑到P时重力的功率不一定相等，故C错误；
D.由动量定理：，因为不一定相等，所以 由A，B滑到P的过程中合力的冲量不一定相等，故D错误；
故答案为B。
【分析】（1）物体在两个倾角不同的光滑斜面滑动，但是OP的距离一致，从几何关系上要找到其中的关联，是解决此类题目的关键。
（2）利用动力学关系列方程，求解；
（3）理解瞬时功率的计算和动量定理应用，列方程求解。
8．【答案】B,C,D
【知识点】光的折射及折射定律
【解析】【解答】A．光线a的入射角，即，则折射角为，折射率，A不符合题意；
B．因，则由几何关系可知b光的折射角则b光的折射率，B符合题意；
C．a光在圆形玻璃砖中的传播时间，C符合题意；
D．b光在圆形玻璃砖中的传播时间，D符合题意。
故答案为：BCD。
【分析】利用几何关系可以求出折射角的大小，结合折射定律可以求出a光折射率的大小；利用几何关系结合折射定律可以求出b光折射率的大小；利用传播的距离和传播的速度可以求出传播的时间。
9．【答案】B,C
【知识点】动量守恒定律
【解析】【解答】设物体A碰前速度v0，若两物体发生非弹性碰撞，则，此时，解得碰撞之前物体A的动能，若两物体发生弹性碰撞，则，，解得，，此时，解得碰撞之前物体A的动能，则碰撞之前物体A的动能可能为3E和5E。
故答案为：BC。
【分析】利用动量守恒定律结合能量守恒定律可以判别物体A碰前动能的大小。
10．【答案】A,D
【知识点】导体切割磁感线时的感应电动势
【解析】【解答】CD．因金属棒a向右运动，受安培力向左，则a做减速运动，金属棒b受安培力向右做加速运动，则经过一段时间后，两棒稳定时均做匀速运动，此时回路的感应电流为零，感应电动势为零，则，即，则C不符合题意，D符合题意；
B．根据，则，金属棒a做匀减速直线运动，b做匀加速直线运动，两者加速度大小相同，B不符合题意；
A．由动量定理，对a：，对b：，解得，A符合题意。
故答案为：AD。
【分析】利用电动势相等及动生电动势的表达式可以求出两棒稳定的速度大小，结合牛顿第二定律可以求出加速度的大小，利用加速度的方向可以判别金属棒的速度变化；利用动量定理可以求出电荷量的大小。
11．【答案】（1）连续相等时间内位移差几乎相等
（2）1.10
（3）1.9
【知识点】探究小车速度随时间变化的规律
【解析】【解答】（1）根据纸带数据可知连续相等时间内位移差几乎相等，可判断电动遥控玩具车做匀变速直线运动；
（2）根据题意可知，纸带上相邻计数点时间间隔为，根据匀变速直线运动中间时刻瞬时速度等于该过程平均速度可得
（3）根据可得
【分析】（1）利用纸带上相邻位移之差可以判别玩具车做匀变速直线运动；
（2）利用平均速度公式可以求出瞬时速度的大小；
（3）利用逐差法可以求出加速度的大小。
12．【答案】（1）
（2）1.8
（3）52.2
（4）偏大
【知识点】特殊方法测电阻
【解析】【解答】（1）连线如图
（2）由电路可知，则，解得RV=1.8kΩ，
（3）把待测电压表改装成量程为90V的电压表需要串联的定值电阻阻值为
（4）改装的电压表跟标准电表进行核对，发现改装后的电压表读数总是比标准电压表小，说明改装后的电压表通过的电流偏小，即串联的电阻阻值偏大。
【分析】（1）利用电路图进行实物图连线；
（2）利用欧姆定律结合电压的大小可以求出内阻的大小；
（3）利用电表的改装结合欧姆定律可以求出串联电阻的大小；
（4）利用改装后电流的大小可以判别串联电阻偏大。
13．【答案】（1）解：设传送带速度v0，则在A点时
解得
（2）解：从A到B：
其中
在B点时
解得
根据牛顿第三定律可知小物块P对轨道的压力
【知识点】牛顿运动定律的应用—传送带模型；平抛运动
【解析】【分析】（1）当物块离开传送带后做平抛运动，利用速度的分解结合竖直方向的速度位移公式可以求出传送带速度的大小；
（2）当物块运动到最低点时，利用牛顿第二定律结合动能定理可以求出物块对轨道的压力大小。
14．【答案】（1）解：设气缸内理想气体的压强为，对系统整体由平衡条件可得
解得
解得
结合
可得
（2）解：轻轻拿走塞Ⅰ上面放置的物块，设稳定时，气缸内气体的压强为，根据平衡条件可得
解得
根据玻意耳定律
解得
根据题意可得
则
设活塞Ⅰ到汽缸连接处的距离为，根据几何知识
解得
【知识点】理想气体与理想气体的状态方程
【解析】【分析】（1）由于系统处于静止，利用平衡方程可以求出理想气体的压强与大气压强的比值；
（2）当拿走物块时，利用平衡方程结合理想气体的等温变化的状态方程可以求出气体的体积，利用体积的大小可以求出距离的大小。
15．【答案】（1）解：到达C点时，竖直速度
时间
则水平速度
则小球到达C点时的速度大小
与x轴的夹角
即方向与x轴正向夹角为45°；
（2）解：因
可知
则粒子进入区域Ⅱ内做匀速圆周运动，半径为
可知粒子垂直x轴进入空间Ⅲ，则运动时间
（3）解：进入空间Ⅲ后水平方向向左做匀加速运动，竖直方向因为则向下做匀速运动，则
FO两点间电势差
DO两点间电势差
DF两点的电势差
【知识点】带电粒子在电场中的偏转；带电粒子在有界磁场中的运动
【解析】【分析】（1）小球从A点开始，利用速度公式可以求出小球运动到C点速度的大小，结合位移公式及速度的合成可以求出小球运动到C点速度的大小；
（2）小球在空间II做圆周运动，利用小球运动的周期结合轨迹所对圆心角可以求出运动的时间；
（3）小球进入空间III时，利用位移公式结合电势差与场强的关系可以求出电势差的大小。