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2024届四川省德阳市部分学校高三下学期二模诊断理综试题-高中物理
1．（2024高三下·德阳模拟）一同学在课外书上了解到，无限长通有电流强度为I的直导线在空间某点产生的磁感应强度大小可表示为，r是该点到直导线的距离，结合安培力的公式，可知比例系数的单位是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】C
【知识点】安培力的计算；力学单位制
【解析】【解答】根据公式
变形可知
根据
变形可知
联立可得
则比例系数的单位是
给ABD错误，C正确。
故选C。
【分析】根据题目提供公式变形得出，再根据公式物理量推导出单位。
2．（2024高三下·德阳模拟）俄乌战争爆发后，英国最先同意向乌克兰支援贫铀弹．所谓贫铀弹是以含有铀238的硬质合金为主要原料制成的炮弹和枪弹，具有一定的放射性．其衰变方程为：，该过程除放出能量为E的光子外，其余能量全部转化为和X的动能．已知一个、、的质量分别为，则下列说法正确的是（　　）
A．上述核反应为衰变
B．核反应前后不满足能量守恒定律
C．一个衰变时放出的能量为
D．一个衰变时放出的能量为
【答案】C
【知识点】原子核的衰变、半衰期；质量亏损与质能方程
3．（2024高三下·德阳模拟）2023年6月21日，中国科研学者利用天眼发现了一个名为的双星系统．其运行周期仅为53分钟，是目前发现周期最短的脉冲双星系统．已知该双星运行周期为T，双星间的距离为L且远大于双星的几何尺寸，万有引力常量为G，则该双星系统的总质量是（　　）
A． B． C． D．
【答案】B
【知识点】双星（多星）问题
【解析】【解答】设两星的质量分别为和，绕点转动，其轨道半径分别为和，如图所示
根据万有引力定律和牛顿第二定律可知
，
解得
，
由于，所以
故ACD错误，B正确。
故选B。
【分析】考查双星问题，双星周期相等，向心力相等，根据万有引力定律和牛顿第二定律得出，，结合，推出。
4．（2024高三下·德阳模拟）三个质量均为m的小物块，用三根长度为L、最大张力为的轻绳连接，置于动摩擦因数为的粗糙水平圆盘上面，初始时刻轻绳恰好绷直，构成正三角形，正三角形的中心与圆盘的圆心重合．让圆盘绕过O点垂直于圆盘的轴缓慢转动起来，随着角速度的缓慢增加，在轻绳断裂的瞬间，圆盘的角速度大小为（　　）
A． B． C． D．
【答案】A
【知识点】向心力；生活中的圆周运动
【解析】【解答】当绳断裂瞬间，拉力为mg，对任意一个小球，根据力的合成结合牛顿第二定律有
，
解得
故A正确，BCD错误。
故选A。
【分析】对其中一个球受力分析，利用合力提供向心力列等式可求解圆盘的角速度大小。
5．（2024高三下·德阳模拟）一边长为L、质量为m的正方形金属线框，每边电阻为R，置于光滑的绝缘水平面上。宽为L的区域内存在方向垂直水平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，虚线与磁场边界的夹角为，如图所示，金属框沿虚线方向以初速度（大小未知）进入磁场，当金属框完全穿过磁场区域后，其速度大小为，整个过程金属框始终在水平面内平动，则金属框的初速度大小为（　　）
A． B． C． D．
【答案】D
【知识点】电磁感应中的动力学问题
【解析】【解答】根据题意可知，金属框进入和穿出磁场时，受水平向左的安培力，则金属框进入和穿出磁场时，向右做减速运动，沿磁场边界方向做匀速直线运动，则恰好穿出磁场时，沿磁场边界方向的分速度为
可知，恰好穿出磁场时，线框向右的速度恰好减小到0，设线框完全进入磁场后，水平方向的速度为，水平方向上，进入磁场过程中，由动量定理有
穿出磁场的过程中有
又有
，
可得
联立解得
故ABC错误，D正确。
故选D。
【分析】金属框进入和穿出磁场时，向右做减速运动，沿磁场边界方向做匀速直线运动，受水平向左的安培力，将运动分解：沿磁场边界方向做匀速直线运动，水平方向上做减速运动，水平方向上，进入磁场过程中，由动量定理列等式，穿出磁场的过程由动量定理列等式，联立可求解 金属框的初速度大小 。
6．（2024高三下·德阳模拟）如图所示，一边长为的正方形，所在平面内有平行于平面的匀强电场．O点为正方形的对角线的交点．已知．则下列说法正确的是（　　）
A．
B．匀强电场的电场强度大小为
C．若电子从B点沿方向进入电场，电子可能会经过A点，电势能减小
D．若质子从A点沿方向进入电场，质子可能会经过C点，动能减小
【答案】B,D
【知识点】电势能；电势差与电场强度的关系
【解析】【解答】A．根据匀强电场电势差与电场强度的关系可知
解得
V
故A错误；
B．结合A分析可知
则BD连线为等势线，可知电场线沿CA方向，则有
V/m=
故B正确；
C．若电子从B点沿方向进入电场，则电子受电场力沿AC方向，电子不可能经过A点，故C错误；
D．若质子从A点沿方向进入电场，质子可能会经过C点，此时电场力做负功，动能减小
故D正确。
故选BD。
【分析】1、在匀强电场中已知三个点的电势，求另外一个点电势，利用平行并且距离相等，则电势差相等可求解。
2、电势相等两点连线为等势面，作垂线为电场线，利用计算电场强度E。
3、根据动能定理列等式可求质子从A点沿方向进入电场，质子可能会经过C点动能减小量。
7．（2024高三下·德阳模拟）如图所示．一半径为R的圆形边界，圆心为O，直径相互垂直，圆内有垂直圆面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为，一质量为m、电荷量为q的粒子从A点，以某一初速度平行于射入磁场，一段时间后从M点射出．不计粒子的重力，已知A点到直径的距离为，则下列说法正确的是（　　）
A．粒子带正电
B．粒子在磁场中的运行时间为
C．粒子的初速度为
D．若粒子保持速度大小不变，从N点沿着方向射入匀强磁场中，则粒子将从A点离开磁场
【答案】B,C
【知识点】带电粒子在有界磁场中的运动
【解析】【解答】A．粒子从A点以某一初速度平行于射入磁场，一段时间后从M点射出，根据左手定则可判断粒子带负电，故A错误；
BC．已知A点到直径的距离为，由几何关系知，粒子轨迹如图
由几何关系知
则粒子的圆心角
粒子的轨迹半径为，根据洛伦兹力提供向心力
，
解得
，
粒子在磁场中的运行时间为
故BC正确；
D．若粒子保持速度大小不变，从N点沿着方向射入匀强磁场中，由几何关系知粒子将从P点离开磁场，故D错误。
故选BC。
【分析】考查带电粒子在有界磁场中运动，根据根据左手定则可判断粒子带负电。画轨迹图，利用几何关系找出圆周半径，再根据半径公式可求解速度，根据圆心角和周期公式求运行时间。
8．（2024高三下·德阳模拟）如图所示，足够长的粗糙斜面与水平面成，斜面底端固定一挡板，光滑物块P置于斜面底端，其中一面与挡板接触，另一面固定连接劲度系数为的轻弹簧，轻弹簧自然伸长到O点．在斜面上距离O点为处的A点，静止释放质量的物块Q，物块Q与斜面间的动摩擦因数，物块Q与弹簧接触后便粘在一起，不再分离．在物块Q运动的整个过程中，物块P恰好未脱离挡板，已知弹簧的弹性势能为为弹簧的形变量，整个过程弹簧始终处于弹性限度内．则下列说法中正确的是（　　）
A．物块Q未接触弹簧前的加速度大小为
B．物块Q从接触弹簧开始做加速度逐渐增大的减速运动
C．物块P的质量为
D．物块P与挡板之间的最大压力为
【答案】A,C
【知识点】功能关系；牛顿运动定律的应用—连接体
【解析】【解答】A．物块Q未接触弹簧前，根据牛顿第二定律有
解得
故A正确；
B．物块Q从接触弹簧开始，弹簧弹力较小，物块Q所受合力仍沿斜面向下，物块Q继续沿斜面向下做加速运动，故B错误；
C．物块Q从A点到最低点，根据能量守恒定律有
物块Q再向上运动过程中，根据能量守恒定律有
此时物块P恰好未脱离挡板，则
物块P与挡板之间的最大压力为
联立解得
kg，N
故C正确，D错误。
故选AC。
【分析】1、物块Q未接触弹簧前，沿斜面匀加速直线运动，根据牛顿第二定律列等式求加速度。
2、物块Q从A点到最低点根据能量守恒定律列等式
物块Q再向上运动过程中，根据能量守恒定律有
物块P与挡板之间的最大压力为，联立可求解质量和最大压力。
9．（2024高三下·德阳模拟）某学习小组利用如图所示的实验装装置来验证“力的平行四边形定则”。将一块木板水平放置，其上固定一张白纸。甲、乙、丙三个相同的弹簧秤用细绳分别固定在木板上的三点，两点可移动，C点是固定的。三个弹簧秤的另一端分别勾住不同的三个长直细绳套，三个细绳套通过O点连接在一起。实验步骤如下：
（1）调节两点的位置，在白纸上记录结点O的位置及三个弹簧秤的示数，和它们的　 　；
（2）在白纸上过O点作出的图示；
（3）改变两点的位置重复步骤（1）、（2），此过程　 　（填“需要”或“不需要”）保持结点O位置不变；
（4）初始时三条细绳互成，若保持结点O的位置和连接甲、乙弹簧秤的两细绳间的夹角不变，当两点绕O点逆时针缓慢转动的过程中，乙弹簧秤的示数会　 　（填“变大”、“变小”、“不变”、“先变大后变小”或“先变小后变大”）。
【答案】方向；不需要；先变大后变小
【知识点】验证力的平行四边形定则
【解析】【解答】（1）调节两点的位置，在白纸上记录结点O的位置及三个弹簧秤的示数，和它们的方向。
（3）A、B两点的位置重复步骤（1）、（2）的过程中可以改变O点的位置，不需要保持不变，需只保证同组实验中O点的位置相同。
（4）连接甲、乙弹簧秤的两细绳间的夹角不变，当两点绕O点逆时针缓慢转动的过程中，可知的大小、方向均不变，与的夹角不变，做出力的矢量三角形，可知乙弹簧秤的示数先变大后变小。
【分析】（1）验证“力的平行四边形定则”中步骤1调节两点的位置，在白纸上记录结点O的位置及三个弹簧秤的示数，和它们的方向。
（3）此实验需只保证同组实验中O点的位置相同。
（4）三力动态平衡问题，一个力恒定，另外两个力夹角不变，应用画圆法分析另外两个力的大小变化。
10．（2024高三下·德阳模拟）小林同学在学习了闭合电路欧姆定律后，设计了如图（a）所示的电路来精确测量一节旧干电池的电动势E和内阻r．实验器材有：待测干电池一节、电阻箱、定值电阻两个、电压表V（量程为，内阻很大）、开关及导线若干．
（1）为使电压表的测量范围更大．定值电阻可选择　 　（填“”或“”）；
（2）闭合开关，调节电阻箱的阻值，记下相应的阻值R和电压表的示数U，其中一组电压表的示数如图（b）所示，可知电压是　 　V；
（3）以为纵轴、R为横轴，建立直角坐标系，根据实验数据，在坐标系中描点作图后得出图像的斜率为k，纵截距为b，则旧干电池的电动势　 　，内阻　 　（用表示）；
（4）若电压表内阻影响不可忽略，则电动势的测量值　 　（填“大于”、“等于”或“小于”）真实值．
【答案】（1）
（2）1.30
（3）；
（4）小于
【知识点】电池电动势和内阻的测量
【解析】【解答】（1）根据串联电路规律可知电压表示数为
可知为使电压表的测量范围更大．定值电阻可选择。
（2）电压表分度值为0.05V，读数为1.30V。
（3）根据闭合电路欧姆定律有
解得
根据图像的斜率与截距有
，
解得
，
（4）若电压表内阻不可忽略，根据上式可知
解得
其中，则测量的电动势小于真实值。
【分析】（1）电压表测定值电阻两端电压，根据串联电路规律可知电压表示数。
（2）考查电压表读数，先要弄清量程和分度值。
（3）根据闭合电路欧姆定律得出，结合图像斜率和纵截距可求解电动势和内阻。
（4）考查实验误差分析，电动势真实值和测量值比较得出测量的电动势小于真实值。
（1）根据串联电路规律可知电压表示数为
可知为使电压表的测量范围更大．定值电阻可选择。
（2）电压表分度值为0.05V，读数为1.30V。
（3）[1][2]根据闭合电路欧姆定律有
解得
根据图像的斜率与截距有
，
解得
，
（4）若电压表内阻不可忽略，根据上式可知
解得
其中
则测量的电动势小于真实值。
11．（2024高三下·德阳模拟）一质量为的同学参加学校运动会的立定跳远项目比赛，已知地面水平，该同学奋力一跳，其跳远成绩为．在跳远的整个过程中，该同学离地最大高度为，落地后，该同学经停止运动。忽略空气阻力，同时在起跳至落地的全过程中，将该同学视为质点，g取．求：
（1）该同学离地的速度大小；
（2）该同学在落地的内，地面对人的冲量大小。
【答案】解：（1）该同学从最高点到落地的过程可看做平抛运动，有
解得
落地时竖直方向的速度为
该同学在最高点的速度为
该同学离地的速度大小为
（2）该同学在落地的内，规定竖直向上为正方向，在竖直方向上由动量定理有
水平方向上，由动量定理有
地面对人的冲量大小

【知识点】动量定理；平抛运动
【解析】【分析】（1）该同学从最高点到落地的过程可看做平抛运动，根据下落高度：，可求解下落时间，落地时竖直方向的速度为，水平速度，该同学离地的速度大小
（2）在竖直方向上由动量定理列等式：，水平方向上，由动量定理列等式，地面对人的冲量大小。
12．（2024高三下·德阳模拟）如图所示，为一竖直平面直角坐标系，x轴水平，第二象限有与x轴正方向成斜向上的匀强电场（包含x轴的负半轴），电场强度大小为，第三象限有竖直向下的匀强电场，电场强度大小为轴的右侧有方向未知的匀强电场（图中未画出），电场强度大小为，在的区坡I内有匀强磁场，磁感应强度大小为，方向垂直平面向里，在的区域Ⅱ内有匀强磁场，磁感应强度大小为，方向垂直平面向外，一质量为、电荷量为的金属小球a在点静止释放，沿着x轴运动并与静止在坐标原点O处用绝缘细、短支柱支撑的质量为、不带电的金属小球b发生弹性正碰，碰后金属小球b恰能在区域I内做匀速圆周运动，碰后两金属球的电荷量相等，重力加速度为g，支柱与金属小球不粘连、无摩擦，两球间的静电力不计，两小球可看作质点，求：
（1）电场强度的大小；
（2）若，要使金属小球b能从区域Ⅱ的上边界飞出，则B的取值范围；
（3）若，区域Ⅰ、Ⅱ中的磁场方向不变，仅将区域Ⅱ的右边界改为无边界，两小球能否再次碰撞？若能，请计算第三象限内电场强度的大小，若不能，请说明理由。
【答案】解：（1）依题意，小球a在点静止释放，沿着x轴运动并与小球b发生弹性正碰，则可知小球a沿轴做匀加速直线运动，小球a受到重力与电场力的合力沿x轴正方向，有
可得
小球a与b碰撞后，由于金属小球b恰能在区域I内做匀速圆周运动，则有
可得
（2）设小球a与b碰撞前a的速度大小为，则有
，
代入相关已知数据求得
设a与b碰撞前的速度方向为正方向，碰撞后a的速度为，b的速度为，则有
，
代入数据求得
，
若，要使金属小球b能从区域Ⅱ的上边界飞出，根据
可得小球在磁场中做匀速圆周运动的半径为
当b恰好从区域Ⅱ的最左端边界处飞出时，此时b的运动半径最小，磁场最大，由几何关系求得
即
求得
当b小球从区域I进入区域Ⅱ且从区域Ⅱ的最右端飞出时，此时小球b运动半径最大，磁场最小，如图所示。由几何知识，由对称性可知
，，设，则
可求得最大半径
，
故B的取值范围。
（3）由题可知，b球在磁场中的轨道半径
在磁场中运动的轨迹如图所示
根据几何知识可得，故b球在磁场区域内运动的时间
解得
b球离开磁场，将以在第三象限做类平抛运动。设经过时间后两球可再次相碰，对b球
，
其中
a球碰后，将以在第三象限内做类平抛运动，其运动时间为
此时，对于a球
，
其中
二者再次相碰时
，
联立以上各式可得
与题意相悖，故二者不可能再次相碰。
【知识点】带电粒子在电场与磁场混合场中的运动
【解析】【分析】（1）小球a在点静止释放，沿着x轴运动并与小球b发生弹性正碰可求解电场强度，小球a与b碰撞后，由于金属小球b恰能在区域I内做匀速圆周运动，则
，可求解电场强度。
（2），，求得小球a与b碰撞前a的速度大小；
a与b碰撞动量守恒列等式：，机械能守恒：
可求解碰前ab速度；
若，要使金属小球b能从区域Ⅱ的上边界飞出，根据
可得小球在磁场中做匀速圆周运动的半径为
当b恰好从区域Ⅱ的最左端边界处飞出时，此时b的运动半径最小，磁场最大，由几何关系求得
，即，可求解磁感应强度最大值。
当b小球从区域I进入区域Ⅱ且从区域Ⅱ的最右端飞出时，此时小球b运动半径最大，磁场最小，如图所示。由几何知识，由对称性可知
，，
可求得最大半径，磁感应强度最小值，可得出B的取值范围。
（3）b球在磁场中的轨道半径
在磁场中运动的轨迹如图所示
根据几何知识可得，故b球在磁场区域内运动的时间
，可求解b运动时间。
b球离开磁场，将以在第三象限做类平抛运动。经过时间后两球可再次相碰，对b球
，，其中
a球碰后，将以在第三象限内做类平抛运动，其运动时间为
，此时，对于a球：，，其中
二者再次相碰时，，联立以上各式可得 电场强度的大小
13．（2024高三下·德阳模拟）如图所示，两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系，曲线与r轴交点的横坐标为，相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近．设时，分子势能，仅考虑两分子间的分子力，下列说法正确的是（ ）
A．在阶段，分子力F表现为引力，分子动能增加，分子势能增加
B．在阶段，分子力F表现为斥力，分子动能减少，分子势能增加
C．在时，分子势能最小且为负值．分子的速率最大
D．当时，分子力
E．在整个过程中两分子组成的系统动量守恒，系统的分子动能和势能总量守恒
【答案】B,C,E
【知识点】分子动能；分子势能
【解析】【解答】A．为分子间的平均距离。当时，分子力表现为引力，相互靠近时做正功，分子动能增加，分子势能减小，故A错误；
B．当时，分子力表现为引力，相互靠近时做负功，分子动能减小，分子势能增加，故B正确；
CD．当时，斥力和引力大小相等，方向相反，合力为零。由此可知，此时分子势能最小且为负值，分子的速率最大，动能最大，故C正确，D错误；
E．整个过程中，系统不受外力，故动量守恒；没有外力做功，根据能量守恒定律可知，分子动能和分子势能之和在整个过程中不变，故E正确。
故选BCE。
【分析】1、当分子间距离 ，分子间的引力和斥力平衡，合力为零。当 时，分子力表现为引力，随距离增大而减小。当 时，分子力表现为斥力，随距离减小而急剧增大。
2. 分子势能与距离的关系：在 时，分子势能最小（通常为负值，表示稳定状态）。当
时，分子相互靠近（引力做正功），分子势能减小，动能增加。当 时，分子相互靠近（斥力做负功），分子势能增大，动能减小。
3. 能量守恒与动量守恒：在孤立系统中（无外力作用），分子间相互作用的动量守恒（总动量为零），分子动能和分子势能之和（总机械能）守恒。
14．（2024高三下·德阳模拟）一定质量的理想气体压强与热力学温度T的关系图象如图所示，气体从状态C变化到状态B，再变化到状态，线段与T轴平行，的延长线过原点，已知该气体在状态C时的体积为．求：
（1）该气体在状态B时的体积；
（2）该气体从状态C到状态A的过程中，气体是吸热还是放热，气体与外界交换的热量Q为多少？
【答案】解：（1）气体从状态C变化到状态B为等压变化，由气体实验定律得
代入数值可得
（2）由图像可知，气体从状态变化到状态，为等容变化，则
气体从状态到状态，外界对气体做功为
气体从状态到状态，温度不变，可知
由热力学第一定律可知
负号表示放热。
【知识点】热力学第一定律及其应用；气体的等压变化及盖-吕萨克定律
【解析】【分析】（1）气体从状态C变化到状态B为等压变化列等式：，可计算气体在状态B时的体积
（2）由图像可知，气体从状态变化到状态，等容变化，体积不变，做功为零，气体从状态到状态，体积减少，外界对气体做功，气体从状态到状态，温度不变，内能不变，
由热力学第一定律，可求解 气体与外界交换的热量Q 。
15．（2024高三下·德阳模拟）一列简谐横波沿x轴正方向传播，时，这列波恰好传递到处的Q点，部分波形如图所示．已知这列波的波速为，则时，Q点的振动方向为　 　（填“沿y轴正方向”或“沿y轴负方向”），这列波的波长是　 　处的质点P的振动方程为　 　
【答案】沿y轴正方向；5m；
【知识点】横波的图象；波长、波速与频率的关系
【解析】【解答】（1）在Q点根据同侧法可得Q点的振动方向为沿y轴正方向；
（2）由波形图可知，和处质点振动情况相同，则有
又有＜2m＜，可知n=2，波长为
（3）设质点P的波动方程为
由波动方程知，波动周期为
根据
将代入可得
可得质点P的振动方程为
【分析】（1）已知波的传播方向，根据同侧法可得Q点的振动方向。
（2）根据两个质点间距离与波长关系，可求解波长。
（3）根据波速和波长可求周期，根据周期求角速度，图中已知振幅A，代入，可得出质点P的振动方程。
16．（2024高三下·德阳模拟）如图所示，一半径为R的半球形特种玻璃，除底面外，半球的表面均涂有一层薄薄的吸光物质，球心为为紧贴球面涂层下的一点，且满足与底面垂直．将一单色点光源置于A点，发现半球底面的透光面积占底面面积的，求：
（1）特种玻璃的折射率n；
（2）若半球形特种玻璃的底面涂吸光物质，而其它地方不涂，当点光源从O点向A点移动过程中，距O点多远时，球面上的某些地方开始无光透出．
【答案】解：（1）作出光的传播图像，如图
半球底面的透光面积占底面面积的，根据
可知
设临界角为C，则有
根据全反射临界角公式有
解得
（2）根据几何关系如图，此时有
解得
【知识点】光的折射及折射定律；光的全反射
【解析】【分析】（1）作出光的传播图像，根据，，全反射临界角公式，联立可求解 玻璃的折射率n
（2）根据几何关系如图，此时有，可求解球面上的某些地方开始无光透出的距离。
1 / 12024届四川省德阳市部分学校高三下学期二模诊断理综试题-高中物理
1．（2024高三下·德阳模拟）一同学在课外书上了解到，无限长通有电流强度为I的直导线在空间某点产生的磁感应强度大小可表示为，r是该点到直导线的距离，结合安培力的公式，可知比例系数的单位是（　　）
A． B．
C． D．
2．（2024高三下·德阳模拟）俄乌战争爆发后，英国最先同意向乌克兰支援贫铀弹．所谓贫铀弹是以含有铀238的硬质合金为主要原料制成的炮弹和枪弹，具有一定的放射性．其衰变方程为：，该过程除放出能量为E的光子外，其余能量全部转化为和X的动能．已知一个、、的质量分别为，则下列说法正确的是（　　）
A．上述核反应为衰变
B．核反应前后不满足能量守恒定律
C．一个衰变时放出的能量为
D．一个衰变时放出的能量为
3．（2024高三下·德阳模拟）2023年6月21日，中国科研学者利用天眼发现了一个名为的双星系统．其运行周期仅为53分钟，是目前发现周期最短的脉冲双星系统．已知该双星运行周期为T，双星间的距离为L且远大于双星的几何尺寸，万有引力常量为G，则该双星系统的总质量是（　　）
A． B． C． D．
4．（2024高三下·德阳模拟）三个质量均为m的小物块，用三根长度为L、最大张力为的轻绳连接，置于动摩擦因数为的粗糙水平圆盘上面，初始时刻轻绳恰好绷直，构成正三角形，正三角形的中心与圆盘的圆心重合．让圆盘绕过O点垂直于圆盘的轴缓慢转动起来，随着角速度的缓慢增加，在轻绳断裂的瞬间，圆盘的角速度大小为（　　）
A． B． C． D．
5．（2024高三下·德阳模拟）一边长为L、质量为m的正方形金属线框，每边电阻为R，置于光滑的绝缘水平面上。宽为L的区域内存在方向垂直水平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，虚线与磁场边界的夹角为，如图所示，金属框沿虚线方向以初速度（大小未知）进入磁场，当金属框完全穿过磁场区域后，其速度大小为，整个过程金属框始终在水平面内平动，则金属框的初速度大小为（　　）
A． B． C． D．
6．（2024高三下·德阳模拟）如图所示，一边长为的正方形，所在平面内有平行于平面的匀强电场．O点为正方形的对角线的交点．已知．则下列说法正确的是（　　）
A．
B．匀强电场的电场强度大小为
C．若电子从B点沿方向进入电场，电子可能会经过A点，电势能减小
D．若质子从A点沿方向进入电场，质子可能会经过C点，动能减小
7．（2024高三下·德阳模拟）如图所示．一半径为R的圆形边界，圆心为O，直径相互垂直，圆内有垂直圆面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为，一质量为m、电荷量为q的粒子从A点，以某一初速度平行于射入磁场，一段时间后从M点射出．不计粒子的重力，已知A点到直径的距离为，则下列说法正确的是（　　）
A．粒子带正电
B．粒子在磁场中的运行时间为
C．粒子的初速度为
D．若粒子保持速度大小不变，从N点沿着方向射入匀强磁场中，则粒子将从A点离开磁场
8．（2024高三下·德阳模拟）如图所示，足够长的粗糙斜面与水平面成，斜面底端固定一挡板，光滑物块P置于斜面底端，其中一面与挡板接触，另一面固定连接劲度系数为的轻弹簧，轻弹簧自然伸长到O点．在斜面上距离O点为处的A点，静止释放质量的物块Q，物块Q与斜面间的动摩擦因数，物块Q与弹簧接触后便粘在一起，不再分离．在物块Q运动的整个过程中，物块P恰好未脱离挡板，已知弹簧的弹性势能为为弹簧的形变量，整个过程弹簧始终处于弹性限度内．则下列说法中正确的是（　　）
A．物块Q未接触弹簧前的加速度大小为
B．物块Q从接触弹簧开始做加速度逐渐增大的减速运动
C．物块P的质量为
D．物块P与挡板之间的最大压力为
9．（2024高三下·德阳模拟）某学习小组利用如图所示的实验装装置来验证“力的平行四边形定则”。将一块木板水平放置，其上固定一张白纸。甲、乙、丙三个相同的弹簧秤用细绳分别固定在木板上的三点，两点可移动，C点是固定的。三个弹簧秤的另一端分别勾住不同的三个长直细绳套，三个细绳套通过O点连接在一起。实验步骤如下：
（1）调节两点的位置，在白纸上记录结点O的位置及三个弹簧秤的示数，和它们的　 　；
（2）在白纸上过O点作出的图示；
（3）改变两点的位置重复步骤（1）、（2），此过程　 　（填“需要”或“不需要”）保持结点O位置不变；
（4）初始时三条细绳互成，若保持结点O的位置和连接甲、乙弹簧秤的两细绳间的夹角不变，当两点绕O点逆时针缓慢转动的过程中，乙弹簧秤的示数会　 　（填“变大”、“变小”、“不变”、“先变大后变小”或“先变小后变大”）。
10．（2024高三下·德阳模拟）小林同学在学习了闭合电路欧姆定律后，设计了如图（a）所示的电路来精确测量一节旧干电池的电动势E和内阻r．实验器材有：待测干电池一节、电阻箱、定值电阻两个、电压表V（量程为，内阻很大）、开关及导线若干．
（1）为使电压表的测量范围更大．定值电阻可选择　 　（填“”或“”）；
（2）闭合开关，调节电阻箱的阻值，记下相应的阻值R和电压表的示数U，其中一组电压表的示数如图（b）所示，可知电压是　 　V；
（3）以为纵轴、R为横轴，建立直角坐标系，根据实验数据，在坐标系中描点作图后得出图像的斜率为k，纵截距为b，则旧干电池的电动势　 　，内阻　 　（用表示）；
（4）若电压表内阻影响不可忽略，则电动势的测量值　 　（填“大于”、“等于”或“小于”）真实值．
11．（2024高三下·德阳模拟）一质量为的同学参加学校运动会的立定跳远项目比赛，已知地面水平，该同学奋力一跳，其跳远成绩为．在跳远的整个过程中，该同学离地最大高度为，落地后，该同学经停止运动。忽略空气阻力，同时在起跳至落地的全过程中，将该同学视为质点，g取．求：
（1）该同学离地的速度大小；
（2）该同学在落地的内，地面对人的冲量大小。
12．（2024高三下·德阳模拟）如图所示，为一竖直平面直角坐标系，x轴水平，第二象限有与x轴正方向成斜向上的匀强电场（包含x轴的负半轴），电场强度大小为，第三象限有竖直向下的匀强电场，电场强度大小为轴的右侧有方向未知的匀强电场（图中未画出），电场强度大小为，在的区坡I内有匀强磁场，磁感应强度大小为，方向垂直平面向里，在的区域Ⅱ内有匀强磁场，磁感应强度大小为，方向垂直平面向外，一质量为、电荷量为的金属小球a在点静止释放，沿着x轴运动并与静止在坐标原点O处用绝缘细、短支柱支撑的质量为、不带电的金属小球b发生弹性正碰，碰后金属小球b恰能在区域I内做匀速圆周运动，碰后两金属球的电荷量相等，重力加速度为g，支柱与金属小球不粘连、无摩擦，两球间的静电力不计，两小球可看作质点，求：
（1）电场强度的大小；
（2）若，要使金属小球b能从区域Ⅱ的上边界飞出，则B的取值范围；
（3）若，区域Ⅰ、Ⅱ中的磁场方向不变，仅将区域Ⅱ的右边界改为无边界，两小球能否再次碰撞？若能，请计算第三象限内电场强度的大小，若不能，请说明理由。
13．（2024高三下·德阳模拟）如图所示，两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系，曲线与r轴交点的横坐标为，相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近．设时，分子势能，仅考虑两分子间的分子力，下列说法正确的是（ ）
A．在阶段，分子力F表现为引力，分子动能增加，分子势能增加
B．在阶段，分子力F表现为斥力，分子动能减少，分子势能增加
C．在时，分子势能最小且为负值．分子的速率最大
D．当时，分子力
E．在整个过程中两分子组成的系统动量守恒，系统的分子动能和势能总量守恒
14．（2024高三下·德阳模拟）一定质量的理想气体压强与热力学温度T的关系图象如图所示，气体从状态C变化到状态B，再变化到状态，线段与T轴平行，的延长线过原点，已知该气体在状态C时的体积为．求：
（1）该气体在状态B时的体积；
（2）该气体从状态C到状态A的过程中，气体是吸热还是放热，气体与外界交换的热量Q为多少？
15．（2024高三下·德阳模拟）一列简谐横波沿x轴正方向传播，时，这列波恰好传递到处的Q点，部分波形如图所示．已知这列波的波速为，则时，Q点的振动方向为　 　（填“沿y轴正方向”或“沿y轴负方向”），这列波的波长是　 　处的质点P的振动方程为　 　
16．（2024高三下·德阳模拟）如图所示，一半径为R的半球形特种玻璃，除底面外，半球的表面均涂有一层薄薄的吸光物质，球心为为紧贴球面涂层下的一点，且满足与底面垂直．将一单色点光源置于A点，发现半球底面的透光面积占底面面积的，求：
（1）特种玻璃的折射率n；
（2）若半球形特种玻璃的底面涂吸光物质，而其它地方不涂，当点光源从O点向A点移动过程中，距O点多远时，球面上的某些地方开始无光透出．
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】安培力的计算；力学单位制
【解析】【解答】根据公式
变形可知
根据
变形可知
联立可得
则比例系数的单位是
给ABD错误，C正确。
故选C。
【分析】根据题目提供公式变形得出，再根据公式物理量推导出单位。
2．【答案】C
【知识点】原子核的衰变、半衰期；质量亏损与质能方程
3．【答案】B
【知识点】双星（多星）问题
【解析】【解答】设两星的质量分别为和，绕点转动，其轨道半径分别为和，如图所示
根据万有引力定律和牛顿第二定律可知
，
解得
，
由于，所以
故ACD错误，B正确。
故选B。
【分析】考查双星问题，双星周期相等，向心力相等，根据万有引力定律和牛顿第二定律得出，，结合，推出。
4．【答案】A
【知识点】向心力；生活中的圆周运动
【解析】【解答】当绳断裂瞬间，拉力为mg，对任意一个小球，根据力的合成结合牛顿第二定律有
，
解得
故A正确，BCD错误。
故选A。
【分析】对其中一个球受力分析，利用合力提供向心力列等式可求解圆盘的角速度大小。
5．【答案】D
【知识点】电磁感应中的动力学问题
【解析】【解答】根据题意可知，金属框进入和穿出磁场时，受水平向左的安培力，则金属框进入和穿出磁场时，向右做减速运动，沿磁场边界方向做匀速直线运动，则恰好穿出磁场时，沿磁场边界方向的分速度为
可知，恰好穿出磁场时，线框向右的速度恰好减小到0，设线框完全进入磁场后，水平方向的速度为，水平方向上，进入磁场过程中，由动量定理有
穿出磁场的过程中有
又有
，
可得
联立解得
故ABC错误，D正确。
故选D。
【分析】金属框进入和穿出磁场时，向右做减速运动，沿磁场边界方向做匀速直线运动，受水平向左的安培力，将运动分解：沿磁场边界方向做匀速直线运动，水平方向上做减速运动，水平方向上，进入磁场过程中，由动量定理列等式，穿出磁场的过程由动量定理列等式，联立可求解 金属框的初速度大小 。
6．【答案】B,D
【知识点】电势能；电势差与电场强度的关系
【解析】【解答】A．根据匀强电场电势差与电场强度的关系可知
解得
V
故A错误；
B．结合A分析可知
则BD连线为等势线，可知电场线沿CA方向，则有
V/m=
故B正确；
C．若电子从B点沿方向进入电场，则电子受电场力沿AC方向，电子不可能经过A点，故C错误；
D．若质子从A点沿方向进入电场，质子可能会经过C点，此时电场力做负功，动能减小
故D正确。
故选BD。
【分析】1、在匀强电场中已知三个点的电势，求另外一个点电势，利用平行并且距离相等，则电势差相等可求解。
2、电势相等两点连线为等势面，作垂线为电场线，利用计算电场强度E。
3、根据动能定理列等式可求质子从A点沿方向进入电场，质子可能会经过C点动能减小量。
7．【答案】B,C
【知识点】带电粒子在有界磁场中的运动
【解析】【解答】A．粒子从A点以某一初速度平行于射入磁场，一段时间后从M点射出，根据左手定则可判断粒子带负电，故A错误；
BC．已知A点到直径的距离为，由几何关系知，粒子轨迹如图
由几何关系知
则粒子的圆心角
粒子的轨迹半径为，根据洛伦兹力提供向心力
，
解得
，
粒子在磁场中的运行时间为
故BC正确；
D．若粒子保持速度大小不变，从N点沿着方向射入匀强磁场中，由几何关系知粒子将从P点离开磁场，故D错误。
故选BC。
【分析】考查带电粒子在有界磁场中运动，根据根据左手定则可判断粒子带负电。画轨迹图，利用几何关系找出圆周半径，再根据半径公式可求解速度，根据圆心角和周期公式求运行时间。
8．【答案】A,C
【知识点】功能关系；牛顿运动定律的应用—连接体
【解析】【解答】A．物块Q未接触弹簧前，根据牛顿第二定律有
解得
故A正确；
B．物块Q从接触弹簧开始，弹簧弹力较小，物块Q所受合力仍沿斜面向下，物块Q继续沿斜面向下做加速运动，故B错误；
C．物块Q从A点到最低点，根据能量守恒定律有
物块Q再向上运动过程中，根据能量守恒定律有
此时物块P恰好未脱离挡板，则
物块P与挡板之间的最大压力为
联立解得
kg，N
故C正确，D错误。
故选AC。
【分析】1、物块Q未接触弹簧前，沿斜面匀加速直线运动，根据牛顿第二定律列等式求加速度。
2、物块Q从A点到最低点根据能量守恒定律列等式
物块Q再向上运动过程中，根据能量守恒定律有
物块P与挡板之间的最大压力为，联立可求解质量和最大压力。
9．【答案】方向；不需要；先变大后变小
【知识点】验证力的平行四边形定则
【解析】【解答】（1）调节两点的位置，在白纸上记录结点O的位置及三个弹簧秤的示数，和它们的方向。
（3）A、B两点的位置重复步骤（1）、（2）的过程中可以改变O点的位置，不需要保持不变，需只保证同组实验中O点的位置相同。
（4）连接甲、乙弹簧秤的两细绳间的夹角不变，当两点绕O点逆时针缓慢转动的过程中，可知的大小、方向均不变，与的夹角不变，做出力的矢量三角形，可知乙弹簧秤的示数先变大后变小。
【分析】（1）验证“力的平行四边形定则”中步骤1调节两点的位置，在白纸上记录结点O的位置及三个弹簧秤的示数，和它们的方向。
（3）此实验需只保证同组实验中O点的位置相同。
（4）三力动态平衡问题，一个力恒定，另外两个力夹角不变，应用画圆法分析另外两个力的大小变化。
10．【答案】（1）
（2）1.30
（3）；
（4）小于
【知识点】电池电动势和内阻的测量
【解析】【解答】（1）根据串联电路规律可知电压表示数为
可知为使电压表的测量范围更大．定值电阻可选择。
（2）电压表分度值为0.05V，读数为1.30V。
（3）根据闭合电路欧姆定律有
解得
根据图像的斜率与截距有
，
解得
，
（4）若电压表内阻不可忽略，根据上式可知
解得
其中，则测量的电动势小于真实值。
【分析】（1）电压表测定值电阻两端电压，根据串联电路规律可知电压表示数。
（2）考查电压表读数，先要弄清量程和分度值。
（3）根据闭合电路欧姆定律得出，结合图像斜率和纵截距可求解电动势和内阻。
（4）考查实验误差分析，电动势真实值和测量值比较得出测量的电动势小于真实值。
（1）根据串联电路规律可知电压表示数为
可知为使电压表的测量范围更大．定值电阻可选择。
（2）电压表分度值为0.05V，读数为1.30V。
（3）[1][2]根据闭合电路欧姆定律有
解得
根据图像的斜率与截距有
，
解得
，
（4）若电压表内阻不可忽略，根据上式可知
解得
其中
则测量的电动势小于真实值。
11．【答案】解：（1）该同学从最高点到落地的过程可看做平抛运动，有
解得
落地时竖直方向的速度为
该同学在最高点的速度为
该同学离地的速度大小为
（2）该同学在落地的内，规定竖直向上为正方向，在竖直方向上由动量定理有
水平方向上，由动量定理有
地面对人的冲量大小

【知识点】动量定理；平抛运动
【解析】【分析】（1）该同学从最高点到落地的过程可看做平抛运动，根据下落高度：，可求解下落时间，落地时竖直方向的速度为，水平速度，该同学离地的速度大小
（2）在竖直方向上由动量定理列等式：，水平方向上，由动量定理列等式，地面对人的冲量大小。
12．【答案】解：（1）依题意，小球a在点静止释放，沿着x轴运动并与小球b发生弹性正碰，则可知小球a沿轴做匀加速直线运动，小球a受到重力与电场力的合力沿x轴正方向，有
可得
小球a与b碰撞后，由于金属小球b恰能在区域I内做匀速圆周运动，则有
可得
（2）设小球a与b碰撞前a的速度大小为，则有
，
代入相关已知数据求得
设a与b碰撞前的速度方向为正方向，碰撞后a的速度为，b的速度为，则有
，
代入数据求得
，
若，要使金属小球b能从区域Ⅱ的上边界飞出，根据
可得小球在磁场中做匀速圆周运动的半径为
当b恰好从区域Ⅱ的最左端边界处飞出时，此时b的运动半径最小，磁场最大，由几何关系求得
即
求得
当b小球从区域I进入区域Ⅱ且从区域Ⅱ的最右端飞出时，此时小球b运动半径最大，磁场最小，如图所示。由几何知识，由对称性可知
，，设，则
可求得最大半径
，
故B的取值范围。
（3）由题可知，b球在磁场中的轨道半径
在磁场中运动的轨迹如图所示
根据几何知识可得，故b球在磁场区域内运动的时间
解得
b球离开磁场，将以在第三象限做类平抛运动。设经过时间后两球可再次相碰，对b球
，
其中
a球碰后，将以在第三象限内做类平抛运动，其运动时间为
此时，对于a球
，
其中
二者再次相碰时
，
联立以上各式可得
与题意相悖，故二者不可能再次相碰。
【知识点】带电粒子在电场与磁场混合场中的运动
【解析】【分析】（1）小球a在点静止释放，沿着x轴运动并与小球b发生弹性正碰可求解电场强度，小球a与b碰撞后，由于金属小球b恰能在区域I内做匀速圆周运动，则
，可求解电场强度。
（2），，求得小球a与b碰撞前a的速度大小；
a与b碰撞动量守恒列等式：，机械能守恒：
可求解碰前ab速度；
若，要使金属小球b能从区域Ⅱ的上边界飞出，根据
可得小球在磁场中做匀速圆周运动的半径为
当b恰好从区域Ⅱ的最左端边界处飞出时，此时b的运动半径最小，磁场最大，由几何关系求得
，即，可求解磁感应强度最大值。
当b小球从区域I进入区域Ⅱ且从区域Ⅱ的最右端飞出时，此时小球b运动半径最大，磁场最小，如图所示。由几何知识，由对称性可知
，，
可求得最大半径，磁感应强度最小值，可得出B的取值范围。
（3）b球在磁场中的轨道半径
在磁场中运动的轨迹如图所示
根据几何知识可得，故b球在磁场区域内运动的时间
，可求解b运动时间。
b球离开磁场，将以在第三象限做类平抛运动。经过时间后两球可再次相碰，对b球
，，其中
a球碰后，将以在第三象限内做类平抛运动，其运动时间为
，此时，对于a球：，，其中
二者再次相碰时，，联立以上各式可得 电场强度的大小
13．【答案】B,C,E
【知识点】分子动能；分子势能
【解析】【解答】A．为分子间的平均距离。当时，分子力表现为引力，相互靠近时做正功，分子动能增加，分子势能减小，故A错误；
B．当时，分子力表现为引力，相互靠近时做负功，分子动能减小，分子势能增加，故B正确；
CD．当时，斥力和引力大小相等，方向相反，合力为零。由此可知，此时分子势能最小且为负值，分子的速率最大，动能最大，故C正确，D错误；
E．整个过程中，系统不受外力，故动量守恒；没有外力做功，根据能量守恒定律可知，分子动能和分子势能之和在整个过程中不变，故E正确。
故选BCE。
【分析】1、当分子间距离 ，分子间的引力和斥力平衡，合力为零。当 时，分子力表现为引力，随距离增大而减小。当 时，分子力表现为斥力，随距离减小而急剧增大。
2. 分子势能与距离的关系：在 时，分子势能最小（通常为负值，表示稳定状态）。当
时，分子相互靠近（引力做正功），分子势能减小，动能增加。当 时，分子相互靠近（斥力做负功），分子势能增大，动能减小。
3. 能量守恒与动量守恒：在孤立系统中（无外力作用），分子间相互作用的动量守恒（总动量为零），分子动能和分子势能之和（总机械能）守恒。
14．【答案】解：（1）气体从状态C变化到状态B为等压变化，由气体实验定律得
代入数值可得
（2）由图像可知，气体从状态变化到状态，为等容变化，则
气体从状态到状态，外界对气体做功为
气体从状态到状态，温度不变，可知
由热力学第一定律可知
负号表示放热。
【知识点】热力学第一定律及其应用；气体的等压变化及盖-吕萨克定律
【解析】【分析】（1）气体从状态C变化到状态B为等压变化列等式：，可计算气体在状态B时的体积
（2）由图像可知，气体从状态变化到状态，等容变化，体积不变，做功为零，气体从状态到状态，体积减少，外界对气体做功，气体从状态到状态，温度不变，内能不变，
由热力学第一定律，可求解 气体与外界交换的热量Q 。
15．【答案】沿y轴正方向；5m；
【知识点】横波的图象；波长、波速与频率的关系
【解析】【解答】（1）在Q点根据同侧法可得Q点的振动方向为沿y轴正方向；
（2）由波形图可知，和处质点振动情况相同，则有
又有＜2m＜，可知n=2，波长为
（3）设质点P的波动方程为
由波动方程知，波动周期为
根据
将代入可得
可得质点P的振动方程为
【分析】（1）已知波的传播方向，根据同侧法可得Q点的振动方向。
（2）根据两个质点间距离与波长关系，可求解波长。
（3）根据波速和波长可求周期，根据周期求角速度，图中已知振幅A，代入，可得出质点P的振动方程。
16．【答案】解：（1）作出光的传播图像，如图
半球底面的透光面积占底面面积的，根据
可知
设临界角为C，则有
根据全反射临界角公式有
解得
（2）根据几何关系如图，此时有
解得
【知识点】光的折射及折射定律；光的全反射
【解析】【分析】（1）作出光的传播图像，根据，，全反射临界角公式，联立可求解 玻璃的折射率n
（2）根据几何关系如图，此时有，可求解球面上的某些地方开始无光透出的距离。
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