卷子答案网-一个不只有答案的网站湖南省怀化市第三中学2023-2024学年高三上学期月考（二）
物理试题
一、单选题（每题4分，共24分）
1. 下列说法不正确的是（ ）
A. 图甲中，当弧光灯发出的光照射到锌板上时，与锌板相连的验电器铝 有张角，证明光具有粒子性
B. 图乙为某金属在光的照射下，光电子最大初动能与入射光频率的关系图像，当入射光的频率为时，产生的光电子的最大初动能为
C. 图丙中，用从能级跃迁到能级辐射出的光照射逸出功为的金属铂，不能发生光电效应
D. 丁图中由原子核的核子平均质量与原子序数的关系可知，若和能结合成，结合过程一定会释放能量
【答案】C
【解析】
【详解】A．光子具有能量，锌板中的电子吸收光子后脱离锌板，锌板带有正电，验电器铝箔张开，说明光子的能量是一份一份的，显示出粒子性，光电效应能说明光具有粒子性，故A正确，不符合题意；
B．根据爱因斯坦光电效应方程
结合图像可知纵截距的绝对值代表的是逸出功，即
当入射光的频率为时，最大初动能为
故B正确，不符合题意；
C．图丙中放出光子的能量，根据能级跃迁公式得出
所以能发生光电效应，故C错误，符合题意；
D．图丁中D和E结合成F，存在质量亏损，一定会释放能量，故D正确，不符合题意。
故选C。
2. 唐僧、悟空、沙僧和八戒师徒四个想划船渡过一条宽150m的河，他们在静水中划船的速度为5m/s，现在他们观察到河水的流速为4m/s，对于这次划船过河，他们有各自的看法，其中正确的是（ ）
A. 唐僧说：我们要想到达正对岸就得朝着正对岸划船
B 悟空说：我们要想节省时间就得朝着正对岸划船
C. 沙僧说：我们要想少走点路就得朝着正对岸划船
D. 八戒说：今天这种情况我们是不可能到达正对岸的
【答案】B
【解析】
【详解】当朝着正对岸划船时划船的时间最短，有
且由于v船 > v水，则有
当
时他们可以到达正对岸，此时位移最短。
故选B。
3. 抖空竹是我国传统文化苑中一株灿烂的花朵，既极具观赏性，又可健身。如图1所示，若抖空竹者保持一只手不动，另一只手沿图2中的四个方向缓慢移动，忽略空竹转动的影响，不计空竹和绳子间的摩擦力，且认为细线不可伸长。下列说法正确的是（ ）
A. 沿虚线a向左移动时，细线的拉力将增大
B. 沿虚线b向上移动时，细线的拉力将减小
C. 沿虚线c斜向上移动时，细线的拉力将增大
D. 沿虚线d向右移动时，细线的拉力将减小
【答案】C
【解析】
【详解】A．空竹受力如图所示：
由平衡条件有
若设绳长为L，由几何关系可知
当右手B沿虚线a缓慢向左移动时，d减小，减小，增大，F将减小，A错误；
D．同理可分析可知当沿虚线d向右移动时，d增大，增大，减小，F将增大，D错误；
B．当当沿虚线b向上移动时，d不变，不变，不变，F不变，B错误；
C．当沿虚线c斜向上移动时，d增大，增大，减小，F将增大，C正确。
故选C。
4. 如图所示，水平面上O点的左侧光滑，O点的右侧粗糙。有8个质量均为m的完全相同的小滑块（可视为质点），用轻质的细杆相连，相邻小滑块间的距离为L，滑块1恰好位于O点左侧，滑块2、3……依次沿直线水平向左排开。现将水平恒力F作用于滑块1上，经观察发现，在第3个小滑块过O点进入粗糙地带后再到第4个小滑块过O点进入粗糙地带前这一过程中，小滑块做匀速直线运动，已知重力加速度为g，则下列判断中正确的是（ ）
A. 滑块匀速运动时，各段轻杆上的弹力大小相等
B. 滑块3匀速运动的速度是
C. 第5个小滑块完全进入粗糙地带到第6个小滑块进入粗糙地带前这一过程中，8个小滑块的加速度大小为
D. 最终第7个滑块刚能到达O点而第8个滑块不可能到达O点
【答案】C
【解析】
【详解】A．当滑块匀速运动时，处在光滑地带的滑块间的轻杆上的弹力都为零，处在粗糙地带上的滑块间的轻杆上弹力不为零，且各不相同，故A错误；
B．将匀速运动的8个小滑块作为一个整体，有
解得
从开始到第4个小滑块过O点进入粗糙地带前这一过程中，由动能定理得
解得
故B错误；
C．第5个小滑块完全进入粗糙地带到第6个小滑块进入粗糙地带前这一过程中，以8个小滑块为整体，由牛顿第二定律
解得加速度大小为
故C正确；
D．假设第7个滑块能到达O点，且速度为，由动能定理有
解得
故第7块滑块不能到达O点，故D错误。
故选C。
5. 图（a）是目前世界上在建规模最大、技术难度最高的水电工程——白鹤滩水电站，是我国实施“西电东送”的大国重器，其发电量位居全世界第二，仅次于三峡水电站。白鹤滩水电站远距离输电电路示意图如图（b）所示，如果升压变压器与降压变压器均为理想变压器，发电机输出电压恒定，R表示输电线电阻，则当用户功率增大时（ ）
A. 示数增大，示数减小 B. 、示数都减小
C. 输电线上的功率损失减小 D. 、示数的乘积大于、示数的乘积
【答案】D
【解析】
【详解】A．当用户功率增大时，降压变压器的输出功率增大，输出电流增大，示数增大，根据理想变压器原副线圈电流与线圈匝数的关系可知，降压变压器中的输入电流增大，示数增大，故A错误；
B．升压变压器线圈匝数以及升压变压器输入电压不变，则升压变压器输出电压不变，则的示数不变，降压变压器中的输入电流增大，电线电阻消耗的电压增大，则降压变压器输入电压减小，根据理想变压器原副线圈电压与线圈匝数的关系可知，降压变压器输出电压减小，故示数减小，故B错误；
C．输电线上的电流增大，输电线上的功率损失增大，故C错误；
D．根据降压变压器原副线圈电流与线圈匝数的关系可知
设降压变压器的输入电压为，有
根据降压变压器原副线圈电压与线圈匝数关系可知
故
故D正确。
故选D。
6. 如图所示，水平面上固定一光滑绝缘半圆环，半圆坏的半径为r，整个半圆环处于匀强电场中，匀强电场的方向与水平面平行，电场强度大小为E，方向与半圆环的直径相垂直。套在半圆环上的两球用轻绳相连，两球所带电量分别为、、质量分别为、，两球可视为质点。两球分别静止在圆环的P点与Q点，已知绳长，。不考虑小球之间的库仑力。下列说法正确的是（ ）
A.
B.
C. 半圆环对球的弹力大小为
D. 半圆环对球的弹力大小为
【答案】A
【解析】
【详解】根据题意，以整体为研究对象，水平面内的受力如图所示
根据受力平衡，垂直电场方向有
沿电场方向有
做出球的矢量三角形，如图所示
由正弦定理得
同理对球由正弦定理得
联立解得
，，
半圆环对球在竖直方向的弹力与球的重力平衡，则半圆环对球的弹力大小为
半圆环对球的在竖直方向的弹力与球的重力平衡，则半圆环对球的弹力大小为
故选A。
二、多选题（每题5分，共20分）
7. 如图所示，一束复色光斜射入一平行玻璃砖后分成a、b两束单色光，折射角分别为30°和45°。已知该复色光入射时与玻璃砖上表面成30°角，下列说法中正确是（ ）
A. a、b两束单色光在玻璃砖中的折射率之比为
B. a、b两束单色光在玻璃砖中的传播速率之比为
C. 在相同条件下，a光比b光更容易产生明显的衍射现象
D. 射出玻璃砖后，a、b两束光一定平行
【答案】AD
【解析】
【详解】A．根据折射定律得玻璃砖对a、b两束单色的折射率为
所以a与b在玻璃砖中的折射率之比为
故A正确；
B．根据
可得
故B错误；
C．由于波长越大折射率越小，则b的折射率小波长大，在相同条件下，波长越大，越容易产生明显的衍射现象，故b光比a光更容易产生明显的衍射现象，故C错误；
D．a、b两单色光从玻璃砖下表面射出时，入射角分别等于从上表面射入时的折射角，根据对称性可知，a、b光从下表面射出时的折射角都是60°，由几何关系可知，a、b光从玻璃砖下表面射出后是平行光，故D正确；
故选AD。
8. 2020年7月23日我国首颗火星探测器“天问一号”宇宙飞船发射成功，开启火星探测之旅，假设飞船从“地—火轨道”到达火星近地点P短暂减速，进入轨道Ⅲ，再经两次变轨进入圆轨道Ⅰ，轨道Ⅰ半径近似等于火星半径，已知引力常量为G，下列说法正确的是（ ）
A. 在P点进入轨道Ⅲ时，飞船应向后喷气
B. 在轨道Ⅱ上运动时，飞船在Q点的速度小于在P点的速度
C. 飞船在轨道Ⅱ上运动的周期大于在轨道Ⅲ上运动的周期
D. 测出飞船在轨道Ⅰ上运动的周期，就可以推知火星的密度
【答案】BD
【解析】
【详解】A．在P点进入轨道Ⅲ时，需要向前喷气减速，故A错误；
B．在轨道Ⅱ上运动时，Q为远地点，P为近地点，飞船在Q点的速度小于在P点的速度，故B正确；
C．根据开普勒第三定律
可知，在轨道Ⅱ上运动周期小于在轨道Ⅲ上运动周期，故C错误；
D．测出飞船在轨道Ⅰ上运动的周期，根据万有引力提供向心力有
火星体积为
火星质量
联立解得
故D正确。
故选BD。
9. 如图所示，在均匀介质中，坐标系位于水平面内。点处的波源从时刻开始沿垂直于水平面的轴做简谐运动，其位移随时间变化关系，产生的机械波在平面内传播。实线圆、虚线圆分别表示时刻相邻的波峰和波谷，且此时刻平面内只有一圈波谷，则下列正确的是（ ）
A. 该机械波的传播速度为
B.
C. 时，处质点的速度方向为轴正方向
D. 至时间内，处质点运动的路程为
【答案】ABD
【解析】
【详解】A．由题意可得，相邻的波峰和波谷距离为，故波的波长为。根据简谐振动的位移时间变化关系可得
故机械波的传播速度为
故A正确；
B．由图像可知，距离为一个完整的波长，时刻，均在波峰，且平面内只有一个完整的波形，则点此时第二次出现波峰，可知
故B正确；
C．由AB选项中的计算结果可知机械波传播到点需要
则时，点已经振动了个周期
机械波上的所有点都在模仿点的振动情况，因而如下图所示，的位置在轴的负半轴，且速度方向沿轴负方向。故C错误；
D．根据勾股定理可知
则传播到点的时间为
则至时间内，处质点只振动了个周期
则点处质点运动的路程
故D正确。
故选ABD。
10. 如图所示，在与水平地面成θ=30°的足够大的光滑坡面内建立坐标系xOy，坡面内沿x方向等间距分布足够多垂直坡面向里的匀强磁场，沿y方向磁场区域足够长，磁感应强度大小为B=1T，每个磁场区域宽度及相邻磁场区域间距均为d=0.6m。现有一个边长l=0.2m，质量m=0.04kg、电阻R=1Ω的单匝正方形线框，以v0=5m/s的初速度从磁场边缘沿x方向进入磁场，重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是（ ）
A. 线框刚进入第一个磁场区域时，受到的安培力大小为2N
B. 线框刚进入第一个磁场区域时，加速度大小为m/s2
C. 线框从开始进入磁场到沿y方向运动的过程中产生的焦耳热为0.5J
D. 线框从开始进入磁场到沿y方向运动的过程中能穿过13个完整磁场区域
【答案】BC
【解析】
【详解】A．根据题意可得
联立解得线框刚进入第一个磁场区域时受到的安培力大小为
F=0.2N
故A错误；
B．线框的加速度大小为
故B正确；
C．设线框沿x方向速度减到零时，线框沿y方向运动的位移为y，根据能量守恒定律有
在沿y方向根据运动学规律得
解得
Q=0.5J
故C正确；
D．沿x方向安培力大小为
由动量定理可得
解得
线框穿过1个完整磁场区域，沿x方向有安培力作用的水平距离为2l，则有
则线框从开始进入磁场到沿y方向运动的过程中能穿过12个完整磁场区域，故D错误。
故选BC。
三、实验题（18分）
11. 某同学用如图甲所示的装置测量滑块与长木板之间的动摩擦因数。将长木板固定在水平桌面上，木板左端连接一个固定在竖直面内的圆弧轨道，轨道底端与长木板上表面相切，长木板上安装有两个光电门1和2。已知当地的重力加速度为g。
（1）用螺旋测微器测量滑块上遮光片的宽度，如图乙所示，其读数为_________。
（2）将滑块放在圆弧轨道上某个位置由静止释放，滑块先后通过光电门1，2，与光电门相连的计时器分别记录下滑块上遮光片通过光电门1、2的时间和，改变滑块在圆弧轨道上释放的位置，测得多组滑块上遮光片通过光电门1、2的时间和。以为纵轴，为横轴，在坐标纸上作图像，若求得图像的斜率为，图像与纵轴的截距为，则_________，要求得动摩擦因数，还需要测量的物理量为_________（写出物理量的名称），若该物理量的符号用表示，则可求得动摩擦因数_________（用题中所给物理量符号表示）。
【答案】 ①. 3.700 ②. 1 ③. 两光电门间的距离 ④.
【解析】
【详解】（1）[1]螺旋测微器的读数为
（2）[2][3]需要测量的物理量为两光电门间的距离，由运动学公式
则
由此可知
[4]由
解得
12. 某同学欲测量一阻值大约为10Ω、粗细均匀金属线的电阻率。实验室除游标卡尺，螺旋测微器、导线和开关外，还有以下器材可供选择：
A．电源（电动势，内阻约1Ω） B．电压表V（量程为0～6V，内阻约8kΩ）
C．电流表A1（量程0～0.6A，内阻约0.2Ω） D．电流表A2（量程0～3A，内阻约0.05Ω）
E．滑动变阻器（最大阻值5Ω，额定电流2A）
（1）用游标卡尺测得该材料的长度如图甲所示，读数为L＝___________mm；用螺旋测微器测得该材料的直径如图乙所示，读数为D＝___________mm。
（2）测量金属线的电阻时，为了便于调节及测量尽可能准确，实验中电流表应选___________（填所选仪器前的字母符号）；选择合适的实验器材，在图丙方框内把实验原理图补充完整，把器材符号标在电路图上_____。
（3）设测得金属线的电阻为R，金属线的长度为L，金属线的直径为D，可得金属线的电阻率为ρ＝______。（用R、L、D三个物理量表示）
【答案】 ①. 60.20 ②. 0.7321##0.732##0.733##0.734##0.735 ③. C ④. ⑤.
【解析】
【详解】（1）[1]题中所示游标卡尺分度值为0.05mm，读数为
[2]螺旋测微器的分度值为0.01mm，读数为
（2）[3]待测电阻的最大电流
因此电流表选择，即选C；
[4]滑动变阻器阻值较小，用分压式接法，比较待测电阻与电压表内阻和电流表内阻，可以得到
R是小电阻，电流表采用外接法，电路图如图所示
（3）[5]根据电阻定律
解得
四、解答题。
13. 如图所示，一导热性能良好的气缸竖直固定，光滑活塞将缸内理想气体分成体积之比为的A、B两部分，B部分气体的压强为p，活塞重力产生的压强为，环境温度不变。因阀门封闭不严，B中气体向外缓慢漏气，活塞缓慢向上移动，当B中气体体积减为原来的时，求：
（1）A中气体的压强；
（2）B中漏出的气体和剩下气体质量的比值。
【答案】（1）1.1p；（2）
【解析】
【详解】（1）对活塞分析
解得
（2）B中气体体积减为原来的时，A中气体体积变为原来的2倍，对A气体
对活塞分析
解得
对B中气体
解得
B中漏出的气体和剩下气体质量的比值
14. 如图所示，两块相距为的平行金属板正对且水平放置，两板间加有可调节的电压，分别为板中心处的两个小孔，点与共线，与的距离为。在以为圆心、为半径的圆形区域内存在一磁感应强度大小为、方向垂直纸面向外的匀强磁场。为记录粒子位置的竖直放置胶片，胶片两端点和正好为边长为的等边三角形的三个顶点，与板等高。粒子从处无初速度地进入到间的电场后，通过进入磁场，粒子所受重力不计。
（1）当两板间电压为时，粒子恰好打在的中点，求该粒子的比荷；
（2）一质量为的粒子从磁场射出后，恰好打在上的端点；在相同加速电压下，另一电荷量相同的粒子则恰好打在上的端点，求这个粒子的质量；
（3）当间所加电压为某一值时，一质量为、电荷量为的粒子，恰好打在线段上的端点，求粒子从直至打在线段上端点所经历的时间。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）粒子从到的过程，根据动能定理有
粒子进入磁场后做匀速圆周运动，由向心力公式有
由题意知，粒子的轨迹如图中①所示，由几何关系知粒子在磁场中运动的轨迹半径
联立以上各式，解得粒子的比荷为
（2）当质量为的粒子打在端点时，轨迹如图中②所示，根据几何关系可得粒子在磁场中运动的轨迹半径
当另一粒子打在端点时，轨迹如图中③所示，轨迹半径为
由（1）中得粒子质量的通用表达式为
则
解得这个粒子的质量为
（3）当粒子沿轨迹②最终打在胶片的端点时，此时粒子在磁场中的轨迹半径为
粒子在磁场中运动轨迹所对的圆心角为
由
得到该粒子进入磁场时的速度大小为
粒子在电场中经历的时间为
粒子在磁场中经历的时间
而
可得
粒子出磁场后做匀速直线运动经历的时间为
则粒子从进入电场到打在胶片上所经历的时间为
15. 如图所示，AC为3m长的水平桌面，其中AB段粗糙，BC段光滑且长为2m。质量长度为1m的匀质长方体物块，静置于桌面上的AB部分，另有一个质量的小球，静置于桌面上靠近C的位置。现有一水平向左的恒力F作用于物块上，当物块完全经过B点时立即撤去恒力F，随后物块与小球发生弹性正碰，碰撞后小球从D点进入光滑的圆弧形轨道，再从H点进入光滑半圆形凹槽，凹槽右侧有一固定挡板，挡板左侧的水平地面光滑。已知小球在D处对轨道的压力为小球重力的3倍，物块与桌面AB部分的动摩擦因数，圆弧形轨道的半径，半圆形凹槽的半径，CD间距和EH间距均略大于小球直径，小球直径远小于，重力加速度。
（1）求小球在D点的速度；
（2）求恒力F的大小；
（3）若使小球不从凹槽左侧冲出去，求半圆形凹槽的质量M需满足的条件。
【答案】（1），方向向左；（2）10N；（3）大于或等于
【解析】
【详解】（1）小球在D处对轨道的压力为小球重力的3倍，此时小球的向心力
又
得小球在D点的速度
方向向左；
（2）根据动量守恒定律
根据能量守恒
得
根据动能定理
解得恒力
F=10N
（3）对于小球恰好不从凹槽左侧冲出去的情况分析。小球进入半圆形凹槽后，到达最低点速度设为v0，之后沿凹槽向上运动，凹槽离开挡板向左运动。要使小球恰好不能从凹槽冲出，即小球和凹槽共速，设为v，小球运动到凹槽最低点过程中，由能量守恒
小球从凹槽最低点到和凹槽共速过程中，水平方向上动量守恒，取水平向左为正，则
m2v0=(m2+M)v
根据能量守恒
联立解得湖南省怀化市第三中学2023-2024学年高三上学期月考（二）
物理试题
一、单选题（每题4分，共24分）
1. 下列说法不正确的是（ ）
A. 图甲中，当弧光灯发出的光照射到锌板上时，与锌板相连的验电器铝 有张角，证明光具有粒子性
B. 图乙为某金属在光的照射下，光电子最大初动能与入射光频率的关系图像，当入射光的频率为时，产生的光电子的最大初动能为
C. 图丙中，用从能级跃迁到能级辐射出的光照射逸出功为的金属铂，不能发生光电效应
D. 丁图中由原子核核子平均质量与原子序数的关系可知，若和能结合成，结合过程一定会释放能量
2. 唐僧、悟空、沙僧和八戒师徒四个想划船渡过一条宽150m的河，他们在静水中划船的速度为5m/s，现在他们观察到河水的流速为4m/s，对于这次划船过河，他们有各自的看法，其中正确的是（ ）
A. 唐僧说：我们要想到达正对岸就得朝着正对岸划船
B. 悟空说：我们要想节省时间就得朝着正对岸划船
C. 沙僧说：我们要想少走点路就得朝着正对岸划船
D. 八戒说：今天这种情况我们是不可能到达正对岸的
3. 抖空竹是我国传统文化苑中一株灿烂的花朵，既极具观赏性，又可健身。如图1所示，若抖空竹者保持一只手不动，另一只手沿图2中的四个方向缓慢移动，忽略空竹转动的影响，不计空竹和绳子间的摩擦力，且认为细线不可伸长。下列说法正确的是（ ）
A. 沿虚线a向左移动时，细线的拉力将增大
B. 沿虚线b向上移动时，细线的拉力将减小
C. 沿虚线c斜向上移动时，细线的拉力将增大
D. 沿虚线d向右移动时，细线的拉力将减小
4. 如图所示，水平面上O点的左侧光滑，O点的右侧粗糙。有8个质量均为m的完全相同的小滑块（可视为质点），用轻质的细杆相连，相邻小滑块间的距离为L，滑块1恰好位于O点左侧，滑块2、3……依次沿直线水平向左排开。现将水平恒力F作用于滑块1上，经观察发现，在第3个小滑块过O点进入粗糙地带后再到第4个小滑块过O点进入粗糙地带前这一过程中，小滑块做匀速直线运动，已知重力加速度为g，则下列判断中正确的是（ ）
A. 滑块匀速运动时，各段轻杆上的弹力大小相等
B. 滑块3匀速运动的速度是
C. 第5个小滑块完全进入粗糙地带到第6个小滑块进入粗糙地带前这一过程中，8个小滑块加速度大小为
D. 最终第7个滑块刚能到达O点而第8个滑块不可能到达O点
5. 图（a）是目前世界上在建规模最大、技术难度最高的水电工程——白鹤滩水电站，是我国实施“西电东送”的大国重器，其发电量位居全世界第二，仅次于三峡水电站。白鹤滩水电站远距离输电电路示意图如图（b）所示，如果升压变压器与降压变压器均为理想变压器，发电机输出电压恒定，R表示输电线电阻，则当用户功率增大时（ ）
A. 示数增大，示数减小 B. 、示数都减小
C. 输电线上的功率损失减小 D. 、示数的乘积大于、示数的乘积
6. 如图所示，水平面上固定一光滑绝缘半圆环，半圆坏的半径为r，整个半圆环处于匀强电场中，匀强电场的方向与水平面平行，电场强度大小为E，方向与半圆环的直径相垂直。套在半圆环上的两球用轻绳相连，两球所带电量分别为、、质量分别为、，两球可视为质点。两球分别静止在圆环的P点与Q点，已知绳长，。不考虑小球之间的库仑力。下列说法正确的是（ ）
A.
B.
C. 半圆环对球的弹力大小为
D. 半圆环对球弹力大小为
二、多选题（每题5分，共20分）
7. 如图所示，一束复色光斜射入一平行玻璃砖后分成a、b两束单色光，折射角分别为30°和45°。已知该复色光入射时与玻璃砖上表面成30°角，下列说法中正确的是（ ）
A. a、b两束单色光在玻璃砖中的折射率之比为
B. a、b两束单色光在玻璃砖中的传播速率之比为
C. 在相同条件下，a光比b光更容易产生明显的衍射现象
D. 射出玻璃砖后，a、b两束光一定平行
8. 2020年7月23日我国首颗火星探测器“天问一号”宇宙飞船发射成功，开启火星探测之旅，假设飞船从“地—火轨道”到达火星近地点P短暂减速，进入轨道Ⅲ，再经两次变轨进入圆轨道Ⅰ，轨道Ⅰ半径近似等于火星半径，已知引力常量为G，下列说法正确的是（ ）
A. 在P点进入轨道Ⅲ时，飞船应向后喷气
B. 在轨道Ⅱ上运动时，飞船在Q点的速度小于在P点的速度
C. 飞船在轨道Ⅱ上运动的周期大于在轨道Ⅲ上运动的周期
D. 测出飞船在轨道Ⅰ上运动的周期，就可以推知火星的密度
9. 如图所示，在均匀介质中，坐标系位于水平面内。点处的波源从时刻开始沿垂直于水平面的轴做简谐运动，其位移随时间变化关系，产生的机械波在平面内传播。实线圆、虚线圆分别表示时刻相邻的波峰和波谷，且此时刻平面内只有一圈波谷，则下列正确的是（ ）
A. 该机械波的传播速度为
B.
C. 时，处质点的速度方向为轴正方向
D. 至时间内，处质点运动的路程为
10. 如图所示，在与水平地面成θ=30°的足够大的光滑坡面内建立坐标系xOy，坡面内沿x方向等间距分布足够多垂直坡面向里的匀强磁场，沿y方向磁场区域足够长，磁感应强度大小为B=1T，每个磁场区域宽度及相邻磁场区域间距均为d=0.6m。现有一个边长l=0.2m，质量m=0.04kg、电阻R=1Ω的单匝正方形线框，以v0=5m/s的初速度从磁场边缘沿x方向进入磁场，重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是（ ）
A. 线框刚进入第一个磁场区域时，受到的安培力大小为2N
B. 线框刚进入第一个磁场区域时，加速度大小m/s2
C. 线框从开始进入磁场到沿y方向运动的过程中产生的焦耳热为0.5J
D. 线框从开始进入磁场到沿y方向运动的过程中能穿过13个完整磁场区域
三、实验题（18分）
11. 某同学用如图甲所示的装置测量滑块与长木板之间的动摩擦因数。将长木板固定在水平桌面上，木板左端连接一个固定在竖直面内的圆弧轨道，轨道底端与长木板上表面相切，长木板上安装有两个光电门1和2。已知当地的重力加速度为g。
（1）用螺旋测微器测量滑块上遮光片的宽度，如图乙所示，其读数为_________。
（2）将滑块放在圆弧轨道上某个位置由静止释放，滑块先后通过光电门1，2，与光电门相连的计时器分别记录下滑块上遮光片通过光电门1、2的时间和，改变滑块在圆弧轨道上释放的位置，测得多组滑块上遮光片通过光电门1、2的时间和。以为纵轴，为横轴，在坐标纸上作图像，若求得图像的斜率为，图像与纵轴的截距为，则_________，要求得动摩擦因数，还需要测量的物理量为_________（写出物理量的名称），若该物理量的符号用表示，则可求得动摩擦因数_________（用题中所给物理量符号表示）。
12. 某同学欲测量一阻值大约为10Ω、粗细均匀的金属线的电阻率。实验室除游标卡尺，螺旋测微器、导线和开关外，还有以下器材可供选择：
A．电源（电动势，内阻约1Ω） B．电压表V（量程为0～6V，内阻约8kΩ）
C．电流表A1（量程0～0.6A，内阻约0.2Ω） D．电流表A2（量程0～3A，内阻约0.05Ω）
E．滑动变阻器（最大阻值5Ω，额定电流2A）
（1）用游标卡尺测得该材料的长度如图甲所示，读数为L＝___________mm；用螺旋测微器测得该材料的直径如图乙所示，读数为D＝___________mm。
（2）测量金属线的电阻时，为了便于调节及测量尽可能准确，实验中电流表应选___________（填所选仪器前的字母符号）；选择合适的实验器材，在图丙方框内把实验原理图补充完整，把器材符号标在电路图上_____。
（3）设测得金属线的电阻为R，金属线的长度为L，金属线的直径为D，可得金属线的电阻率为ρ＝______。（用R、L、D三个物理量表示）
四、解答题。
13. 如图所示，一导热性能良好的气缸竖直固定，光滑活塞将缸内理想气体分成体积之比为的A、B两部分，B部分气体的压强为p，活塞重力产生的压强为，环境温度不变。因阀门封闭不严，B中气体向外缓慢漏气，活塞缓慢向上移动，当B中气体体积减为原来的时，求：
（1）A中气体的压强；
（2）B中漏出气体和剩下气体质量的比值。
14. 如图所示，两块相距为的平行金属板正对且水平放置，两板间加有可调节的电压，分别为板中心处的两个小孔，点与共线，与的距离为。在以为圆心、为半径的圆形区域内存在一磁感应强度大小为、方向垂直纸面向外的匀强磁场。为记录粒子位置的竖直放置胶片，胶片两端点和正好为边长为的等边三角形的三个顶点，与板等高。粒子从处无初速度地进入到间的电场后，通过进入磁场，粒子所受重力不计。
（1）当两板间电压为时，粒子恰好打在的中点，求该粒子的比荷；
（2）一质量为的粒子从磁场射出后，恰好打在上的端点；在相同加速电压下，另一电荷量相同的粒子则恰好打在上的端点，求这个粒子的质量；
（3）当间所加电压为某一值时，一质量为、电荷量为的粒子，恰好打在线段上的端点，求粒子从直至打在线段上端点所经历的时间。
15. 如图所示，AC为3m长的水平桌面，其中AB段粗糙，BC段光滑且长为2m。质量长度为1m的匀质长方体物块，静置于桌面上的AB部分，另有一个质量的小球，静置于桌面上靠近C的位置。现有一水平向左的恒力F作用于物块上，当物块完全经过B点时立即撤去恒力F，随后物块与小球发生弹性正碰，碰撞后小球从D点进入光滑的圆弧形轨道，再从H点进入光滑半圆形凹槽，凹槽右侧有一固定挡板，挡板左侧的水平地面光滑。已知小球在D处对轨道的压力为小球重力的3倍，物块与桌面AB部分的动摩擦因数，圆弧形轨道的半径，半圆形凹槽的半径，CD间距和EH间距均略大于小球直径，小球直径远小于，重力加速度。
（1）求小球在D点的速度；
（2）求恒力F的大小；
（3）若使小球不从凹槽左侧冲出去，求半圆形凹槽的质量M需满足的条件。
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