2023届江苏省南京市南京师范大学附属中学高三下学期押题卷物理试题（含解析）
文档属性
| 名称 | 2023届江苏省南京市南京师范大学附属中学高三下学期押题卷物理试题（含解析） |
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| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 3.4MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-06-01 00:00:00 | ||
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文档简介
2023届江苏省南京市南京师范大学附属中学高三下学期押题卷物理试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．如图，观看3D电影时需要佩戴特殊的眼镜才能看见清晰、立体的画面，该现象属于（ ）
A．光的偏振 B．光的衍射 C．光的干涉 D．光的全反射
2．铀235是核电站的主要核燃料，核反应堆在工作时，铀235既发生裂变，也发生衰变．铀235裂变方程为：，衰变方程为：，则下列说法正确的是（ ）
A．X的质量数为146，Y的电荷数为90
B．的比结合能小于的比结合能
C．裂变过程温度升高，铀235的半衰期会变小
D．反应堆中镉棒（吸收中子）插入深一些将会加快核反应速度
3．有一种瓜子破壳器如图甲所示，将瓜子放入两圆柱体所夹的凹槽之间，按压瓜子即可破开瓜子壳。破壳器截面如图乙所示，瓜子的剖面可视作顶角为的扇形，将其竖直放入两完全相同的水平等高圆柱体A、B之间，并用竖直向下的恒力F按压瓜子且保持静止，若此时瓜子壳未破开，忽略瓜子自重，不计摩擦，则（ ）
A．若仅减小A、B距离，圆柱体A对瓜子的压力变大
B．若仅减小A、B距离，圆柱体A对瓜子的压力变小
C．若A、B距离不变，顶角越大，圆柱体A对瓜子的压力越大
D．若A、B距离不变，顶角越大，圆柱体A对瓜子的压力越小
4．图甲为研究光电效应的电路，K极为金属钠（截止频率为Hz，逸出功为2.29eV）。图乙为氢原子能级图。氢原子光谱中有四种可见光，分别是从、5、4、3能级跃迁到能级产生的。下列说法正确的是（ ）
A．氢原子光谱中有三种可见光能够让图甲K极金属发生光电效应
B．大量处于能级的氢原子最多能辐射出8种不同频率的光
C．仅将图甲中P向右滑动，电流计示数一定变大
D．仅将图甲中电源的正负极颠倒，电流计示数一定为0
5．如图所示为科学家用某种透明均匀介质设计的“光环”，圆心为O，半径分别为和。部分是超薄光线发射板，发射板右侧各个位置均能发射出水平向右的光线，发射板左侧为光线接收器。通过控制发射光线的位置，从C位置发射出一细光束，发现该光束在“光环”中的路径恰好构成一个正方形，且没有从“光环”射出，光在真空中的速度为。下列说法正确的是（ ）
A．只有从C位置发射的细光束才能发生全反射
B．该光束在“光环”中走过的路程为
C．“光环”对该光束的折射率可能是1.5
D．该光束在“光环”中运行的时间可能是
6．在我国古代，人们曾经用一种叫“唧筒”的装置进行灭火，这种灭火装置的特点是：筒是长筒，下开窍，以絮囊水杆，自窍唧水，既能汲水，又能排水。简单来说，就是一种特制造水枪。设灭火时保持水喷出时的速率不变，则下列说法正确的是（ ）
A．灭火时应将“唧筒”的轴线指向着火点
B．想要使水达到更高的着火点，必须调大“唧筒”与水平面间的夹角（90°以内）
C．想要使水达到更远的着火点，必须调小“唧筒”与水平面间的夹角（90°以内）
D．若将出水孔扩大一些，则推动把手的速度相比原来应适当慢一些
7．图甲为超声波悬浮仪，上方圆柱体发出超声波，下方圆柱体将接收到的超声波信号反射回去。两列超声波信号叠加后，会出现振幅几乎为零的点——节点，小水珠能在节点处附近保持悬浮状态，图丙为某时刻两列超声波的波形图，P、Q为波源，点M（-1.5，0）、点N（0.5，0）分别为两列波的波前，已知声波传播的速度为340m/s。则下列说法正确的是（ ）
A．该超声波悬浮仪所发出的超声波信号频率为340Hz
B．小水珠悬浮时，受到的声波压力为零
C．两列波充分叠加后，小水珠不可以悬浮在点M（-1.5，0）附近
D．经过t=1×10-4s，点M沿x轴正方向移动3.4cm
8．电影中的太空电梯非常吸引人。现假设已经建成了如图所示的太空电梯，其通过超级缆绳将地球赤道上的固定基地、同步空间站和配重空间站连接在一起，它们随地球同步旋转。图中配重空间站比同步空间站更高，P是缆绳上的一个平台。则下列说法正确的是（ ）
A．太空电梯上各点线速度的平方与该点离地球球心的距离成反比
B．宇航员在配重空间站时处于完全失重状态
C．若从P平台向外自由释放一个小物块，则小物块会一边朝P点转动的方向向前运动一边落向地球
D．若两空间站之间缆绳断裂，配重空间站将绕地球做椭圆运动，且断裂处为椭圆的远地点
9．天花板下用轻弹簧悬挂一个质量为m的平板B，初始时B静止（设此时B的重力势能为0），在B正下方有一个质量也为m的物块A，将其向上抛出并以速度v0与B发生弹性碰撞，设碰撞后B的速度为v、加速度为a、动能为Ek、机械能为E机，则在B上升至最高点的过程中，各物理量随时间t或位移x的变化图像可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
10．一个均匀带正电的绝缘球体，单位体积内电荷量为ρ，球心为O，半径为r，内部有一个球形空腔，腔内的电场为匀强电场，空腔球心为P，半径为0.5r，且OP处于同一水平面上，OP连线延长线上有一点A，OA=2r，静电力常量为k。已知：均匀带电球壳在其内部产生的场强为0。则下列说法正确的是（ ）
A．空腔内匀强电场方向可能垂直OP向上
B．该球体是一个等势体
C．A处场强大小为
D．空腔内场强大小为
二、实验题
11．为测量某叠层电池的电动势E和内电阻r，该同学利用下列器材设计了如图1所示的测量电路：
A．待测电池
B．定值电阻R0（30.0Ω）
C．理想电压表V1（量程为15V）
D．理想电压表V2（量程为3V）
E．滑动变阻器R（最大阻值为500Ω）
F．开关一个，导线若干
回答下列问题
（1）闭合开关前，应将滑动变阻器R的触头置于______（选填“最左端”或“最右端”）；
（2）实验中，调节R触头的位置，发现当电压表V1读数为6.0V时，电压表V2读数为1.96V，此时通过电源的电流为______mA；（结果保留3位有效数字）。
（3）多次改变R接入电路的电阻，读出多组V1和V2的示数U1、U2，将（2）中的点描在图2中，连同已描出的点作出U1-U2的图像______；
（4）由U1-U2图像可知该叠层电池的电动势E=______V，内电阻r=______Ω；（结果保留3位有效数字）
（5）若仅考虑电压表V2内阻的影响，测得的电动势E测_____E真，测得的电动势r测_____r真。（选填“<”“>”或“=”）
三、解答题
12．如图所示在绝热汽缸内，有一不计重力的绝热活塞封闭着一定质量的理想气体，开始时缸内气体温度为T1=300K，封闭气柱长为L1=9cm，活塞横截面积S=60cm 。现通过汽缸底部电阻丝给气体加热一段时间，此过程中气体吸热Q=28J，稳定后气体温度变为T2=400K。已知大气压强为p0=105Pa，活塞与汽缸间无摩擦，求：
（1）加热后封闭气柱的长度L2；
（2）此过程中气体内能的变化量 U。
13．如图所示，在竖直平面内的虚线下方存在范围足够大、方向水平的匀强磁场，同一高度处磁感应强度大小相等，竖直方向上磁感应强度随距离关系满足B=kh，k为常量，将一竖直放置、边长为L的单匝正方形金属线框abcd从图示位置由静止释放，线圈质量为m、电阻为R，不计空气阻力，重力加速度g。求：
（1）线圈中的最大电流Im和电流的方向；
（2）线圈下落高度h（已达最大电流）的过程中线圈中产生的焦耳热Q。
14．有一磁场区域，左边圆内与中间ABCD矩形区域分布如图所示的磁场，磁感应强度大小分别为B0和2B0，方向垂直纸面向里，其中圆半径为R，圆心在B点，AD＝2R，MN为与AD共线的绝缘弹性挡板，粒子与挡板发生弹性碰撞(不计碰撞时间)，且碰撞前后水平方向速度大小不变。现有宽度为R均匀分布的带电粒子群以相同的初速度向右射入磁场区域，粒子电荷量为q (q＞0)，质量为m，不计重力及粒子间相互作用，所有粒子经圆内部磁场偏转后均汇聚于A点，并在A点发生弹性碰撞后进入矩形区域。
（1）求带电粒子初速度的大小；
（2）某个粒子与挡板碰撞四次(不包括D点碰撞)后恰好到达D点，求该粒子在两个磁场区域运动的总路程s；
（3）求粒子在矩形磁场区域中运动的时间范围。
15．如图所示，光滑的水平面上放置物块C，质量为2m，其上开有水平和竖直的光滑槽。质量均为m的圆柱体A、B可以在槽中无阻力地滑动，两圆柱体间用长度为L的轻杆从槽外相连，轻杆不妨碍圆柱体的滑动，水平和竖直槽的长度都大于L，圆柱体和槽的粗细可以忽略，重力加速度为g。用一竖直的光滑销钉从B的右侧将B挡住，此时轻杆与竖直方向夹角为α，sinα＝0.6，cosα＝0.8，整个装置处于静止状态。之后快速撤去销钉，则：
（1）求初始静止状态时，销钉对B的作用力大小；
（2）当C的速度达最大值时，求此时A的加速度的大小；
（3）求A与竖直槽底部相撞前瞬间，A的速度大小；
（4）在A在下降至轻杆与竖直方向成θ角的过程中，求A对C所做的功。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【详解】观看3D电影时需要佩戴特殊的眼镜才能看见清晰、立体的画面，该现象属于光的偏振。
故选A。
2．B
【详解】A．根据核反应方程质量数和电荷数守恒可得X的质量数为144，Y的电荷数为90，故A错误；
B．由于不稳定，裂变时释放核能，所以的比结合能小于的比结合能，故B正确；
C．裂变过程温度升高，但铀235的半衰期会不变，故C错误；
D．由于镉吸收中子的能力很强，当反应过于激烈时，可以在反应堆中将镉棒插入深一些，让其多吸收一些中子，链式反应的速度就会慢一些，即减慢反应速度，故D错误。
故选B。
3．D
【详解】AB．瓜子处于平衡状态，若仅减小A、B距离，A、B对瓜子的弹力方向不变，则大小也不变，AB错误；
CD．若A、B距离不变，顶角越大，则A、B对瓜子弹力的夹角减小，合力不变，则两弹力减小，C错误，D正确。
故选D。
4．A
【详解】A．从、5、4、3能级跃迁到能级产生的光的能量分别为3.02eV、2.86 eV、2.55 eV，、1.89 eV，大于2.29eV的跃迁有三种，即氢原子光谱中有三种可见光能够让图甲K极金属发生光电效应，选项A正确；
B．大量处于能级的氢原子最多能辐射出种不同频率的光，选项B错误；
C．仅将图甲中P向右滑动，正向电压变大，则开始阶段电流计示数变大，当达到饱和光电流时，电流不再增加，选项C错误；
D．仅将图甲中电源的正负极颠倒，光电管加反向电压，仍有光电子到达A极，即电流计示数不一定为0，选项D错误。
故选A。
5．C
【详解】如图所示
由几何关系可知为，故长度为，所以正方形总长度为；全反射的临界角度为
故折射率
因此传播时间为
故选C。
6．B
【详解】A．水离开出水口后做抛体运动，所以灭火时应将“唧筒”的轴线不能指向着火点，故A错误；
B．当调大“唧筒”与水平面间的夹角，即水在竖直方向的初速度增大，所以竖直位移更大，将到达更高的着火点，故B正确；
C．当调小“唧筒”与水平面间的夹角时，水在空中的时间减小，虽然水在水平方向的速度增大，但是不一定能使水达到更远的着火点，故C错误；
D．若将出水孔扩大一些，则推动把手的速度相比原来应适当快一些，才能使水喷出的速度大小不变，故D错误。
故选B。
7．C
【详解】A．由图可知，超声波波长为1cm，而声波的传播速度为340m/s，所以超声波信号频率为
故A错误；
B．小水珠悬浮时，受到的声波压力与重力平衡，所以声波压力竖直向上，故B错误；
C．由于PQ为两个波源，可知波源振动步调相反，M点与两个波源的波程差为2.5cm，即2.5个波长，为振动加强点，不是节点，小水珠不能悬浮在此处，故C正确；
D．介质中的各质点在平衡位置附近振动，而不会随波迁移，故D错误。
故选C。
8．C
【详解】A．太空电梯上各点具有相同的角速度，根据
可知，太空电梯上各点线速度与该点离地球球心的距离成正比，故A错误；
B．宇航员要受到与其接触的其他物体的作用力，不只受万有引力，所以不是处于完全失重状态，故B错误；
C．若从P平台向外自由释放一个小物块，则小物块会一边朝P点转动的方向向前运动一边落向地球，做近心运动，故C正确；
D．若两空间站之间缆绳断裂，配重空间站将绕地球做椭圆运动，其断裂处为椭圆的近地点，由于在近地点线速度较大，半径较小，需要的向心力更大，故D错误。
故选C。
9．C
【详解】A．由于物块A与B发生弹性碰撞，设物块A与B碰后的速度为v1，则
解得
，
B向上运动过程中，在弹簧恢复原长之前，根据牛顿第二定律，有
此过程中，弹簧弹力逐渐减小，物体运动的加速度向下增大，物体的速度不断减小，若此过程中物体的速度不能减为零，继续向上运动，根据牛顿第二定律，有
所以弹簧处于将处于压缩状态，弹力不断增大，物体的加速度仍然向下增大，所以B向上做加速度增大的减速运动，v-t图线的斜率应不断增大，但其运动的初速度为v0，故A错误；
B．B上升到最高点的过程中，加速度不断增大，但加速度变化应越来越慢，故B错误；
C．B上升过程速度不断减小，所以其动能不断减小，系统重力势能和弹性势能之和不断增大，但其变化可能先快后慢，即图线的斜率可能先增大后减小，故C正确；
D．图线的斜率表示弹簧弹力大小，随着B上升，弹力可能一直减小，斜率一直减小，但弹力对物体做正功，机械能增大；弹力也可能先减小后增大，所以图线的斜率应先减小后增大，弹力对物体先做正功后做负功，物体的机械能先增大后减小，故D错误。
故选C。
10．D
【详解】A．题中含腔带电体可以看成一个完整的大球和一个电荷体密度相等的异种电荷的小球组合而成，所以空腔内匀强电场方向应沿大球半径向外，故A错误；
D．对球腔中任意一点来说，大球产生的电场为
小球产生的电场为
所以空腔内场强大小为
故D正确；
C．A处场强大小为
故C错误；
B．沿电场方向电势降低，所以该球体电势不相等，不是等势体，故B错误。
故选D。
11． 最左端 65.3 14.0 122 = >
【详解】（1）[1]为保护电压表，闭合开关前，应将滑动变阻器有效阻值调至最大，故R的触头置于最左端。
（2）[2]电压表为理想电表，则电流为
（3）[3]描出U1为6.0V，U2为1.96V的点如图，拟合已描出的点，让尽可能多的点分布在线上，或均匀分布在线的两侧，做出的图像如图所示
（4）[4][5]根据闭合电路欧姆定律
整理得
可知图像纵轴截距等于电源电动势，则有
图像的斜率绝对值为
解得电源内阻为
（5）[6][7]若仅考虑电压表V2内阻的影响，则
化简可得
由此可知，电动势测量无误差，内阻测量值大于实际值，则
，
12．（1）12cm；（2）10J
【详解】（1）取封闭的气体为研究对象，开始时气体的体积为L1S，温度为T1，末状态的体积为L2S，温度为T2，气体做等压变化，则有
解得
（2）在该过程中，气体对外做功为
由热力学第一定律有
解得
13．（1），顺时针方向；（2）
【详解】（1）当线圈受到的安培力等于重力时，线圈的竖直方向速度达到最大，即此时线圈中的电流最大，设此时线圈下落高度为h0，则ad边所处位置的磁感应强度为
bc边所处位置的磁感应强度为
解得线圈中的最大电流为
根据楞次定律可知电流方向为顺时针方向；
（2）设线圈中电流最大时线圈的速度为v，则线圈下落高度h时，ad边切割产生的感应电动势为
bc边切割产生的感应电动势为
线圈的感应电动势为
根据闭合电路欧姆定律有
解得线圈下落高度h时，线圈的竖直速度为
根据能量守恒有
解得线圈下落高度h（已经是最大电流）的过程中线圈中产生的焦耳热为
14．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）根据题意所有粒子经圆内部磁场偏转后均汇聚于A点，在对下边缘的粒子在圆形磁场中恰好做圆，可知圆周运动半径为R，根据洛伦兹力提供向心力有
解得
（2）某个粒子与挡板碰撞四次(不包括D点碰撞)后恰好到达D点，作出运动轨迹如图
由几何关系可知
因为粒子与挡板发生弹性碰撞，则在矩形区域内根据洛伦兹力提供向心力有
解得
则由几何关系可知
，
所以该粒子在两个磁场区域运动的总路程
（3）上边界的粒子沿着边界通过矩形区域，则时间为
下边界的粒子运动，在圆形区域内轨迹如图
周期
时间为
所以粒子在矩形磁场区域中运动的时间范围为
15．（1）；（2）g；（3）；（4）
【详解】（1）初始静止状态时，受力分析如图
对A有
对B有
又
联立解得
（2）快速撤去销钉后，物块C在小球A的压力作用下向左运动，直到A到达槽的底部瞬间，此过程物块C一直受到小球A的向左的弹力，速度一直增大，因此当最大时，小球A恰好下降到竖直槽底部，此时A只受重力作用，故A的加速度为
（3）A与竖直槽底部相撞前瞬间，A、C在杆的连接下具有共同的水平速度，将AB看作整体，AB与C组成的系统水平方向动量守恒，有
对整体由动能定理有
解得
又
所以求A与竖直槽底部相撞前瞬间，A的速度大小
（4）在A在下降至轻杆与竖直方向成θ角的过程中，A下降的高度
则AB整体质心下降的高度
由前面分析可知此时
则A对C所做的功为
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．如图，观看3D电影时需要佩戴特殊的眼镜才能看见清晰、立体的画面，该现象属于（ ）
A．光的偏振 B．光的衍射 C．光的干涉 D．光的全反射
2．铀235是核电站的主要核燃料，核反应堆在工作时，铀235既发生裂变，也发生衰变．铀235裂变方程为：，衰变方程为：，则下列说法正确的是（ ）
A．X的质量数为146，Y的电荷数为90
B．的比结合能小于的比结合能
C．裂变过程温度升高，铀235的半衰期会变小
D．反应堆中镉棒（吸收中子）插入深一些将会加快核反应速度
3．有一种瓜子破壳器如图甲所示，将瓜子放入两圆柱体所夹的凹槽之间，按压瓜子即可破开瓜子壳。破壳器截面如图乙所示，瓜子的剖面可视作顶角为的扇形，将其竖直放入两完全相同的水平等高圆柱体A、B之间，并用竖直向下的恒力F按压瓜子且保持静止，若此时瓜子壳未破开，忽略瓜子自重，不计摩擦，则（ ）
A．若仅减小A、B距离，圆柱体A对瓜子的压力变大
B．若仅减小A、B距离，圆柱体A对瓜子的压力变小
C．若A、B距离不变，顶角越大，圆柱体A对瓜子的压力越大
D．若A、B距离不变，顶角越大，圆柱体A对瓜子的压力越小
4．图甲为研究光电效应的电路，K极为金属钠（截止频率为Hz，逸出功为2.29eV）。图乙为氢原子能级图。氢原子光谱中有四种可见光，分别是从、5、4、3能级跃迁到能级产生的。下列说法正确的是（ ）
A．氢原子光谱中有三种可见光能够让图甲K极金属发生光电效应
B．大量处于能级的氢原子最多能辐射出8种不同频率的光
C．仅将图甲中P向右滑动，电流计示数一定变大
D．仅将图甲中电源的正负极颠倒，电流计示数一定为0
5．如图所示为科学家用某种透明均匀介质设计的“光环”，圆心为O，半径分别为和。部分是超薄光线发射板，发射板右侧各个位置均能发射出水平向右的光线，发射板左侧为光线接收器。通过控制发射光线的位置，从C位置发射出一细光束，发现该光束在“光环”中的路径恰好构成一个正方形，且没有从“光环”射出，光在真空中的速度为。下列说法正确的是（ ）
A．只有从C位置发射的细光束才能发生全反射
B．该光束在“光环”中走过的路程为
C．“光环”对该光束的折射率可能是1.5
D．该光束在“光环”中运行的时间可能是
6．在我国古代，人们曾经用一种叫“唧筒”的装置进行灭火，这种灭火装置的特点是：筒是长筒，下开窍，以絮囊水杆，自窍唧水，既能汲水，又能排水。简单来说，就是一种特制造水枪。设灭火时保持水喷出时的速率不变，则下列说法正确的是（ ）
A．灭火时应将“唧筒”的轴线指向着火点
B．想要使水达到更高的着火点，必须调大“唧筒”与水平面间的夹角（90°以内）
C．想要使水达到更远的着火点，必须调小“唧筒”与水平面间的夹角（90°以内）
D．若将出水孔扩大一些，则推动把手的速度相比原来应适当慢一些
7．图甲为超声波悬浮仪，上方圆柱体发出超声波，下方圆柱体将接收到的超声波信号反射回去。两列超声波信号叠加后，会出现振幅几乎为零的点——节点，小水珠能在节点处附近保持悬浮状态，图丙为某时刻两列超声波的波形图，P、Q为波源，点M（-1.5，0）、点N（0.5，0）分别为两列波的波前，已知声波传播的速度为340m/s。则下列说法正确的是（ ）
A．该超声波悬浮仪所发出的超声波信号频率为340Hz
B．小水珠悬浮时，受到的声波压力为零
C．两列波充分叠加后，小水珠不可以悬浮在点M（-1.5，0）附近
D．经过t=1×10-4s，点M沿x轴正方向移动3.4cm
8．电影中的太空电梯非常吸引人。现假设已经建成了如图所示的太空电梯，其通过超级缆绳将地球赤道上的固定基地、同步空间站和配重空间站连接在一起，它们随地球同步旋转。图中配重空间站比同步空间站更高，P是缆绳上的一个平台。则下列说法正确的是（ ）
A．太空电梯上各点线速度的平方与该点离地球球心的距离成反比
B．宇航员在配重空间站时处于完全失重状态
C．若从P平台向外自由释放一个小物块，则小物块会一边朝P点转动的方向向前运动一边落向地球
D．若两空间站之间缆绳断裂，配重空间站将绕地球做椭圆运动，且断裂处为椭圆的远地点
9．天花板下用轻弹簧悬挂一个质量为m的平板B，初始时B静止（设此时B的重力势能为0），在B正下方有一个质量也为m的物块A，将其向上抛出并以速度v0与B发生弹性碰撞，设碰撞后B的速度为v、加速度为a、动能为Ek、机械能为E机，则在B上升至最高点的过程中，各物理量随时间t或位移x的变化图像可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
10．一个均匀带正电的绝缘球体，单位体积内电荷量为ρ，球心为O，半径为r，内部有一个球形空腔，腔内的电场为匀强电场，空腔球心为P，半径为0.5r，且OP处于同一水平面上，OP连线延长线上有一点A，OA=2r，静电力常量为k。已知：均匀带电球壳在其内部产生的场强为0。则下列说法正确的是（ ）
A．空腔内匀强电场方向可能垂直OP向上
B．该球体是一个等势体
C．A处场强大小为
D．空腔内场强大小为
二、实验题
11．为测量某叠层电池的电动势E和内电阻r，该同学利用下列器材设计了如图1所示的测量电路：
A．待测电池
B．定值电阻R0（30.0Ω）
C．理想电压表V1（量程为15V）
D．理想电压表V2（量程为3V）
E．滑动变阻器R（最大阻值为500Ω）
F．开关一个，导线若干
回答下列问题
（1）闭合开关前，应将滑动变阻器R的触头置于______（选填“最左端”或“最右端”）；
（2）实验中，调节R触头的位置，发现当电压表V1读数为6.0V时，电压表V2读数为1.96V，此时通过电源的电流为______mA；（结果保留3位有效数字）。
（3）多次改变R接入电路的电阻，读出多组V1和V2的示数U1、U2，将（2）中的点描在图2中，连同已描出的点作出U1-U2的图像______；
（4）由U1-U2图像可知该叠层电池的电动势E=______V，内电阻r=______Ω；（结果保留3位有效数字）
（5）若仅考虑电压表V2内阻的影响，测得的电动势E测_____E真，测得的电动势r测_____r真。（选填“<”“>”或“=”）
三、解答题
12．如图所示在绝热汽缸内，有一不计重力的绝热活塞封闭着一定质量的理想气体，开始时缸内气体温度为T1=300K，封闭气柱长为L1=9cm，活塞横截面积S=60cm 。现通过汽缸底部电阻丝给气体加热一段时间，此过程中气体吸热Q=28J，稳定后气体温度变为T2=400K。已知大气压强为p0=105Pa，活塞与汽缸间无摩擦，求：
（1）加热后封闭气柱的长度L2；
（2）此过程中气体内能的变化量 U。
13．如图所示，在竖直平面内的虚线下方存在范围足够大、方向水平的匀强磁场，同一高度处磁感应强度大小相等，竖直方向上磁感应强度随距离关系满足B=kh，k为常量，将一竖直放置、边长为L的单匝正方形金属线框abcd从图示位置由静止释放，线圈质量为m、电阻为R，不计空气阻力，重力加速度g。求：
（1）线圈中的最大电流Im和电流的方向；
（2）线圈下落高度h（已达最大电流）的过程中线圈中产生的焦耳热Q。
14．有一磁场区域，左边圆内与中间ABCD矩形区域分布如图所示的磁场，磁感应强度大小分别为B0和2B0，方向垂直纸面向里，其中圆半径为R，圆心在B点，AD＝2R，MN为与AD共线的绝缘弹性挡板，粒子与挡板发生弹性碰撞(不计碰撞时间)，且碰撞前后水平方向速度大小不变。现有宽度为R均匀分布的带电粒子群以相同的初速度向右射入磁场区域，粒子电荷量为q (q＞0)，质量为m，不计重力及粒子间相互作用，所有粒子经圆内部磁场偏转后均汇聚于A点，并在A点发生弹性碰撞后进入矩形区域。
（1）求带电粒子初速度的大小；
（2）某个粒子与挡板碰撞四次(不包括D点碰撞)后恰好到达D点，求该粒子在两个磁场区域运动的总路程s；
（3）求粒子在矩形磁场区域中运动的时间范围。
15．如图所示，光滑的水平面上放置物块C，质量为2m，其上开有水平和竖直的光滑槽。质量均为m的圆柱体A、B可以在槽中无阻力地滑动，两圆柱体间用长度为L的轻杆从槽外相连，轻杆不妨碍圆柱体的滑动，水平和竖直槽的长度都大于L，圆柱体和槽的粗细可以忽略，重力加速度为g。用一竖直的光滑销钉从B的右侧将B挡住，此时轻杆与竖直方向夹角为α，sinα＝0.6，cosα＝0.8，整个装置处于静止状态。之后快速撤去销钉，则：
（1）求初始静止状态时，销钉对B的作用力大小；
（2）当C的速度达最大值时，求此时A的加速度的大小；
（3）求A与竖直槽底部相撞前瞬间，A的速度大小；
（4）在A在下降至轻杆与竖直方向成θ角的过程中，求A对C所做的功。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【详解】观看3D电影时需要佩戴特殊的眼镜才能看见清晰、立体的画面，该现象属于光的偏振。
故选A。
2．B
【详解】A．根据核反应方程质量数和电荷数守恒可得X的质量数为144，Y的电荷数为90，故A错误；
B．由于不稳定，裂变时释放核能，所以的比结合能小于的比结合能，故B正确；
C．裂变过程温度升高，但铀235的半衰期会不变，故C错误；
D．由于镉吸收中子的能力很强，当反应过于激烈时，可以在反应堆中将镉棒插入深一些，让其多吸收一些中子，链式反应的速度就会慢一些，即减慢反应速度，故D错误。
故选B。
3．D
【详解】AB．瓜子处于平衡状态，若仅减小A、B距离，A、B对瓜子的弹力方向不变，则大小也不变，AB错误；
CD．若A、B距离不变，顶角越大，则A、B对瓜子弹力的夹角减小，合力不变，则两弹力减小，C错误，D正确。
故选D。
4．A
【详解】A．从、5、4、3能级跃迁到能级产生的光的能量分别为3.02eV、2.86 eV、2.55 eV，、1.89 eV，大于2.29eV的跃迁有三种，即氢原子光谱中有三种可见光能够让图甲K极金属发生光电效应，选项A正确；
B．大量处于能级的氢原子最多能辐射出种不同频率的光，选项B错误；
C．仅将图甲中P向右滑动，正向电压变大，则开始阶段电流计示数变大，当达到饱和光电流时，电流不再增加，选项C错误；
D．仅将图甲中电源的正负极颠倒，光电管加反向电压，仍有光电子到达A极，即电流计示数不一定为0，选项D错误。
故选A。
5．C
【详解】如图所示
由几何关系可知为，故长度为，所以正方形总长度为；全反射的临界角度为
故折射率
因此传播时间为
故选C。
6．B
【详解】A．水离开出水口后做抛体运动，所以灭火时应将“唧筒”的轴线不能指向着火点，故A错误；
B．当调大“唧筒”与水平面间的夹角，即水在竖直方向的初速度增大，所以竖直位移更大，将到达更高的着火点，故B正确；
C．当调小“唧筒”与水平面间的夹角时，水在空中的时间减小，虽然水在水平方向的速度增大，但是不一定能使水达到更远的着火点，故C错误；
D．若将出水孔扩大一些，则推动把手的速度相比原来应适当快一些，才能使水喷出的速度大小不变，故D错误。
故选B。
7．C
【详解】A．由图可知，超声波波长为1cm，而声波的传播速度为340m/s，所以超声波信号频率为
故A错误；
B．小水珠悬浮时，受到的声波压力与重力平衡，所以声波压力竖直向上，故B错误；
C．由于PQ为两个波源，可知波源振动步调相反，M点与两个波源的波程差为2.5cm，即2.5个波长，为振动加强点，不是节点，小水珠不能悬浮在此处，故C正确；
D．介质中的各质点在平衡位置附近振动，而不会随波迁移，故D错误。
故选C。
8．C
【详解】A．太空电梯上各点具有相同的角速度，根据
可知，太空电梯上各点线速度与该点离地球球心的距离成正比，故A错误；
B．宇航员要受到与其接触的其他物体的作用力，不只受万有引力，所以不是处于完全失重状态，故B错误；
C．若从P平台向外自由释放一个小物块，则小物块会一边朝P点转动的方向向前运动一边落向地球，做近心运动，故C正确；
D．若两空间站之间缆绳断裂，配重空间站将绕地球做椭圆运动，其断裂处为椭圆的近地点，由于在近地点线速度较大，半径较小，需要的向心力更大，故D错误。
故选C。
9．C
【详解】A．由于物块A与B发生弹性碰撞，设物块A与B碰后的速度为v1，则
解得
，
B向上运动过程中，在弹簧恢复原长之前，根据牛顿第二定律，有
此过程中，弹簧弹力逐渐减小，物体运动的加速度向下增大，物体的速度不断减小，若此过程中物体的速度不能减为零，继续向上运动，根据牛顿第二定律，有
所以弹簧处于将处于压缩状态，弹力不断增大，物体的加速度仍然向下增大，所以B向上做加速度增大的减速运动，v-t图线的斜率应不断增大，但其运动的初速度为v0，故A错误；
B．B上升到最高点的过程中，加速度不断增大，但加速度变化应越来越慢，故B错误；
C．B上升过程速度不断减小，所以其动能不断减小，系统重力势能和弹性势能之和不断增大，但其变化可能先快后慢，即图线的斜率可能先增大后减小，故C正确；
D．图线的斜率表示弹簧弹力大小，随着B上升，弹力可能一直减小，斜率一直减小，但弹力对物体做正功，机械能增大；弹力也可能先减小后增大，所以图线的斜率应先减小后增大，弹力对物体先做正功后做负功，物体的机械能先增大后减小，故D错误。
故选C。
10．D
【详解】A．题中含腔带电体可以看成一个完整的大球和一个电荷体密度相等的异种电荷的小球组合而成，所以空腔内匀强电场方向应沿大球半径向外，故A错误；
D．对球腔中任意一点来说，大球产生的电场为
小球产生的电场为
所以空腔内场强大小为
故D正确；
C．A处场强大小为
故C错误；
B．沿电场方向电势降低，所以该球体电势不相等，不是等势体，故B错误。
故选D。
11． 最左端 65.3 14.0 122 = >
【详解】（1）[1]为保护电压表，闭合开关前，应将滑动变阻器有效阻值调至最大，故R的触头置于最左端。
（2）[2]电压表为理想电表，则电流为
（3）[3]描出U1为6.0V，U2为1.96V的点如图，拟合已描出的点，让尽可能多的点分布在线上，或均匀分布在线的两侧，做出的图像如图所示
（4）[4][5]根据闭合电路欧姆定律
整理得
可知图像纵轴截距等于电源电动势，则有
图像的斜率绝对值为
解得电源内阻为
（5）[6][7]若仅考虑电压表V2内阻的影响，则
化简可得
由此可知，电动势测量无误差，内阻测量值大于实际值，则
，
12．（1）12cm；（2）10J
【详解】（1）取封闭的气体为研究对象，开始时气体的体积为L1S，温度为T1，末状态的体积为L2S，温度为T2，气体做等压变化，则有
解得
（2）在该过程中，气体对外做功为
由热力学第一定律有
解得
13．（1），顺时针方向；（2）
【详解】（1）当线圈受到的安培力等于重力时，线圈的竖直方向速度达到最大，即此时线圈中的电流最大，设此时线圈下落高度为h0，则ad边所处位置的磁感应强度为
bc边所处位置的磁感应强度为
解得线圈中的最大电流为
根据楞次定律可知电流方向为顺时针方向；
（2）设线圈中电流最大时线圈的速度为v，则线圈下落高度h时，ad边切割产生的感应电动势为
bc边切割产生的感应电动势为
线圈的感应电动势为
根据闭合电路欧姆定律有
解得线圈下落高度h时，线圈的竖直速度为
根据能量守恒有
解得线圈下落高度h（已经是最大电流）的过程中线圈中产生的焦耳热为
14．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）根据题意所有粒子经圆内部磁场偏转后均汇聚于A点，在对下边缘的粒子在圆形磁场中恰好做圆，可知圆周运动半径为R，根据洛伦兹力提供向心力有
解得
（2）某个粒子与挡板碰撞四次(不包括D点碰撞)后恰好到达D点，作出运动轨迹如图
由几何关系可知
因为粒子与挡板发生弹性碰撞，则在矩形区域内根据洛伦兹力提供向心力有
解得
则由几何关系可知
，
所以该粒子在两个磁场区域运动的总路程
（3）上边界的粒子沿着边界通过矩形区域，则时间为
下边界的粒子运动，在圆形区域内轨迹如图
周期
时间为
所以粒子在矩形磁场区域中运动的时间范围为
15．（1）；（2）g；（3）；（4）
【详解】（1）初始静止状态时，受力分析如图
对A有
对B有
又
联立解得
（2）快速撤去销钉后，物块C在小球A的压力作用下向左运动，直到A到达槽的底部瞬间，此过程物块C一直受到小球A的向左的弹力，速度一直增大，因此当最大时，小球A恰好下降到竖直槽底部，此时A只受重力作用，故A的加速度为
（3）A与竖直槽底部相撞前瞬间，A、C在杆的连接下具有共同的水平速度，将AB看作整体，AB与C组成的系统水平方向动量守恒，有
对整体由动能定理有
解得
又
所以求A与竖直槽底部相撞前瞬间，A的速度大小
（4）在A在下降至轻杆与竖直方向成θ角的过程中，A下降的高度
则AB整体质心下降的高度
由前面分析可知此时
则A对C所做的功为
答案第1页，共2页
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