2024届江苏省南京市大厂高级中学高三上学期1月一模前热身训练物理试卷3（含解析）
文档属性
| 名称 | 2024届江苏省南京市大厂高级中学高三上学期1月一模前热身训练物理试卷3（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.3MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-01-17 10:57:41 | ||
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文档简介
2024届江苏省南京市大厂高级中学高三上学期1月一模前热身训练物理3
班级 姓名
一、单选题
1．根据图示，下列实验的操作处理中，正确的是（ ）
A．用图甲装置验证动量守恒，多次测量某一小球平抛水平位移时，应取距铅垂线最近的落点
B．用图乙装置测定重力加速度，实验室提供的细线，长度超过米尺的测量范围不能完成实验
C．图丙是双缝干涉实验中得到的干涉条纹，移动分划板测量a、b位置间距离可求条纹间距
D．图丁是某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率，如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择，为了减小误差，应选用宽度小的玻璃砖来测量
2．达·芬奇的手稿中描述了这样一个实验：一个罐子在空中沿水平直线向右做匀加速运动，沿途连续漏出沙子。若不计空气阻力，则下列图中能反映空中沙子排列的几何图形是（ ）
A． B．
C． D．
3．如图所示，单色光Ⅰ和Ⅱ从半圆形玻璃砖的圆心入射时，均从玻璃砖圆面上的同一位置离开玻璃砖，单色光Ⅰ与单色光Ⅱ相比（ ）
A．在同种玻璃中单色光Ⅰ的折射率较小
B．若光束从水中射向空气，则单色光Ⅰ比单色光Ⅱ更难发生全反射
C．单色光Ⅰ在玻璃砖从到P用时较长
D．用单射光Ⅰ和单色光Ⅱ在同一装置做双缝干涉实验，用单射光Ⅰ做条纹间距较大
4．如图所示，真空中正三角形三个顶点固定三个等量电荷，其中A、B带正电，C带负电，O、M、N为AB边的四等分点，下列说法正确的是（ ）
A．M、N两点电场强度相同
B．M、N两点电势相同
C．正电荷在M点电势能比在O点时要小
D．负电荷在N点电势能比在O点时要大
5．网上热卖的一科普小制作——斯特林发动机如下图甲所示，它是通过汽缸内的气体经过冷却、压缩、吸热、膨胀为一个周期的循环来输出动力的，因此又被称为热气机。如图乙所示，在斯特林循环的图像中，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A，整个过程由两个等温过程和两个等容过程组成，状态A和状态D的气体分子热运动速率的统计分布图像如图丙所示。则下列说法正确的是（ ）
A．状态B→状态C的过程中，单位体积中的气体分子数目增大
B．状态B气体分子的平均动能大于状态D气体分子的平均动能
C．状态A对应的是图丙中的图线①
D．状态C中每个气体分子的动能都比状态A中的大
6．如图所示，在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极接电源的负极，沿边缘内壁放另一个圆环形电极接电源的正极做“旋转液体实验”，其中蹄形磁铁两极间正对部分的磁场可视为匀强磁场，磁铁上方为S极。电源的电动势，内阻未知，限流电阻。闭合开关S后，当导电液体旋转稳定时理想电压表的示数恒为3.5V，理想电流表示数为0.5A。则（ ）
A．从上往下看，液体顺时针旋转
B．玻璃皿中两电极间液体的等效电阻为
C．电源的总电功率为1.75W
D．电源内阻为0.2
7．如图所示，左端连接着轻质弹簧、质量为的小球B静止在光滑水平地面上，质量为的小球A以大小为的初速度向右做匀速直线运动，接着逐渐压缩弹簧并使小球B运动，一段时间后，小球A与弹簧分离，若小球A、B与弹簧相互作用过程中无机械能损失，弹簧始终处于弹性限度内，则在上述过程中，下列说法正确的是（ ）
A．小球B的最大速度为 B．弹簧的最大弹性势能为
C．两小球的速度大小可能同时都为
D．从小球A接触弹簧到弹簧再次恢复原长时弹簧对小球A、B的冲量相同
8．一列简谐横波在介质中沿轴正向传播，处的质点和处的质点的振动图像如图所示，已知该波的波长大于。则以下说法正确的是（ ）
A．质点的振动位移表达式为
B．这列简谐波的波长可能为
C．这列波的波速为
D．当点振动位移相同时，它们的速度相同
9．以下装置中都涉及到磁场的具体应用，关于这些装置的说法正确的是（ ）
A．甲图为回旋加速器，增加电压U可增大粒子的最大动能
B．乙图为磁流体发电机，可判断出A极板比B极板电势低
C．丙图为质谱仪，打到照相底片D同一位置粒子的电荷量相同
D．丁图为速度选择器，特定速率的粒子从左右两侧沿轴线进入后都做直线运动
10．近些年中国研发出多项独有的先进技术，其中特高压输电技术让中国标准成为了国际标准，该技术可使输电线电压高达1000千伏及以上等级。某电厂对用户进行供电的原理如图所示。发电机的输出电压为，输电线的总电阻，为了减小输电线路上的损耗采用了高压输电技术。变压器视为理想变压器，其中升压变压器的匝数比为，用户获得的电压为。若在某一段时间内，发电厂的输出功率恒为，则下列说法中正确的是（ ）
A．输电线上的电流为300A
B．降压变压器的匝数比为
C．输电线上损失的功率为
D．若改用1000千伏超高压输电，则输电线路上可减少损失的电功率为4050W
11．如图所示，一轻弹簧的一端固定在倾角为的光滑斜面底端，另一端连接一质量为3kg的物块A，系统处于静止状态。若在斜面上紧靠A上方处轻放一质量为2kg的物块B，A、B一起向下运动到最低点P（图中P点未画出），然后再反向向上运动到最高点，对于上述整个运动过程，下列说法正确的是（已知，，重力加速度g取）（ ）
A．两物块沿斜面向上运动的过程中弹簧可能恢复原长
B．在物块B刚放上的瞬间，A、B间的弹力大小为12N
C．在最低点P，A、B间的弹力大小为16.8N
D．在最低点P，弹簧对A的弹力大小为30N
二、实验题
12．现有两组同学要测定一节干电池的电动势E和内阻r（已知E约为1.5V，r约为）。
（1）第一组采用图1所示电路。
①为了完成该实验，选择实验器材时，在电路的a、b两点间可以接入的器件是 。
A．一个定值电阻 B．电阻箱 C．滑动变阻器
②经过多次测量，他们记录了多组电流表示数I和电压表示数U，并在图2中画出了图像。由图像可以得出，此干电池的电动势的测量值 V（保留三位有效数字），内阻的测量值 （保留两位有效数字）。
（2）第二组在没有电压表的情况下，设计了如图3所示电路，完成了对同一电池的测量。
①改变电阻箱接入电路中的电阻值，记录了多组电流表示数I和电阻箱示数R，通过研究图像的信息，他们发现电动势的测量值与第一组的结果非常接近，但是内阻的测量值与第一组的结果有明显偏差。将上述实验重复进行了若干次，结果依然如此。关于第二组测量内阻产生的偏差及其原因，下列分析中正确的是 （选填选项前的字母）。
A．第二组内阻的测量结果小于第一组的测量结果
B．第二组内阻的测量结果大于第一组的测量结果
C．造成这个偏差的原因是实际电流表内阻不能近似为零
D．造成这个偏差的原因是实验小组读取电流表读数时眼睛没有正对表盘，使读数有时候偏大，有时候偏小
②第二组对实验进行深入的理论研究，在是否可忽略电流表内阻这两种情况下，绘制两类图像。第一类图像以电流表读数I为横坐标，将电流表和电阻箱读数的乘积IR记为U作为纵坐标。第二类图像以电阻箱读数R为横坐标，电流表读数的倒数为纵坐标。下图中实线代表电流表内阻可忽略的情况，虚线代表电流表内阻不可忽略的情况，这四幅图中，能正确反映相关物理量之间关系的是 （选填选项前的字母）。
三、解答题
13．掌握并采用核聚变产生能源是核物理中最具有前景的研究方向之一、太阳上的一种核反应为两个氘核（）聚变成一个核。已知氘核的质量为2.0136u，中子质量为1.0087u，核的质量为3.0150u。1u对应931.5MeV。
（1）写出该核反应方程；
（2）计算上述核反应中释放的核能（保留三位有效数字）；
（3）若两个氘核以相等的动能0.45MeV做对心碰撞即可发生上述核反应，且释放的核能全部转化成动能，则反应中生成的核和中子的动能各是多少？
14．如图所示，两根足够长平行金属导轨MN、PQ固定在倾角的绝缘斜面上，顶部接有一阻值的定值电阻，下端开口，轨道间距。整个装置处于磁感应强度的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向上，质量的金属棒ab置于导轨上，ab在导轨之间的电阻，电路中其余电阻不计，金属棒ab由静止释放后沿导轨运动时始终垂直于导轨且与导轨接触良好。已知金属棒ab与导轨间动摩擦因数，不计空气阻力，，，取。求：
（1）金属棒ab沿导轨向下运动的最大速度；
（2）金属棒ab达到最大速度后，电阻R上再产生的内能的过程中，ab杆下滑的距离x。
15．轻绳上端固定，下端系一可视为质点的物块，现对物块施加一个能保持其在图甲所示位置静止且最小的力作用，此时轻绳与竖直方向的夹角。再将此物块取下后轻放在图乙所示的斜面上，恰好能处于静止状态。然后再对其施加一个平行于斜面的拉力，使物块能沿图乙中虚线从C向A匀速运动，已知斜面ABCD为矩形，，斜面的倾角，重力加速度，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：
（1）物块的质量m；
（2）物块与斜面间的动摩擦因数及物块在斜面上运动时受到的摩擦力f的大小；
（3）拉力的大小。
16．如图甲所示的装置由粒子直线加速器、偏转电场和荧光屏三部分组成。其中直线加速器由n个横截面积相同的同轴金属圆筒依次组成，序号为奇数的圆筒与序号为偶数的圆筒分别和交变电源相连，交变电源两极间的电势差的变化规律如图乙所示。在t＝0时，奇数圆筒比偶数圆筒电势高，此时和偶数圆筒相连、序号为0的金属圆板中央有一自由电子由静止开始运动。圆筒长度经设计，可使电子运动到圆筒与圆筒之间各间隙中都能恰好使静电力方向跟电子运动方向相同而不断被加速。忽略电子通过圆筒间隙的时间。偏转电场由两块相同的平行金属板A与B组成，板长和板间距均为L，两极板间的电压，两板间的电场可视为匀强电场。距两极板右侧L竖直放置一足够大的荧光屏。电子自直线加速器射出后，沿两板的中心线PO射入偏转电场，并可从另一侧射出，最后打到荧光屏上。已知电子的质量为m，电荷量为e，交变电源电压的绝对值为，周期为T。不考虑电子的重力。求：
（1）电子经0～1圆筒间电场加速后速度的大小；
（2）第6个金属圆筒的长度；
（3）由第7金属圆筒射出的电子进入偏转电场，偏转电场两极板间的电压可在－16～16之间调节，求电子打到荧光屏上径迹的长度d。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【详解】A．其水平位移应该是某一小球的多次测量后的平均落点，即用一个最小圆将所有落点包裹住，其圆心为平均落点，故A项错误；
B．用图乙装置测量重力加速度，根据单摆的周期公式有
整理有
结合数学知识有
即
由上述公式可知，摆长l为绳长加上小球的半径，而摆长的变化量即为绳长的变化量，通过米尺测量绳长变化量，并计算单摆周期平方的变化量即可求得重力加速度，故B项错误；
C．由题图可知，其a、b两点均处于亮条纹中间，测量其两者间的距离，以及两者间的条纹数可以求得其条纹间距，故C项正确；
D．利用“插针法”测定玻璃的折射率时，宽度较大的玻璃砖中光线较长，测量误差较小，所以为了减小误差，应选用宽度较大的玻璃砖来测量，故D项错误。
故选C。
2．D
【详解】罐子在空中沿水平直线向右做匀加速运动，在时间内水平方向增加量，竖直方向做在自由落体运动，在时间增加；说明水平方向位移增加量与竖直方向位移增加量比值一定，则连线的倾角就是一定的。
故选D。
3．C
【详解】A．由图可知，单色光Ⅰ的入射角比单色光Ⅱ的大，折射角相同，根据
则玻璃砖对单色Ⅰ光的折射率比单色Ⅱ光的大，故A错误；
B．根据
折射率大的临界角小，更易发生全反射，单色光Ⅰ更容易发生全反射，故B错误；
CD．折射率大的频率大，由
知单色光Ⅰ波长短，根据做双缝干涉实验时条纹间距小，由
知，折射率大的速度小，则距离一定时，单色光Ⅰ由到P用时较长，故C正确，D错误。
故选C。
4．B
【详解】A．根据场强叠加以及对称性可知，MN两点的场强大小相同，但是方向不同，故A错误；
B．因在AB处的正电荷在MN两点的合电势相等，在C点的负电荷在MN两点的电势也相等，则MN两点电势相等，故B正确；
CD．因负电荷从M到O，因AB两电荷的合力对负电荷的库仑力从O指向M，则该力对负电荷做负功，C点的负电荷也对该负电荷做负功，可知三个电荷对该负电荷的合力对其做负功，则该负电荷的电势能增加，即负电荷在M点的电势能比在O点小；同理正电荷在M点的电势能比在O点大；同理可知负电荷在N点的电势能比在O点小；故CD错误。
故选B。
5．C
【详解】A．由题图知状态B→状态C的过程中气体的体积不变，所以密度不变，即单位体积中的气体分子数目不变，故A错误；
B．由状态B→状态C的过程为等容变化，状态C的气体压强大于状态B的气体压强，根据
可得
又
则有
可知状态B气体分子的平均动能小于状态D气体分子的平均动能，故B错误；
C．因当温度升高、分子热运动加剧时，速率较大的分子所占百分比增高，分布曲线的峰值向速率大的方动移动即向高速区扩展，峰值变低，曲线变宽、变平坦，由题图知状态A的温度低，所以对应的是图线①，故C正确；
D．温度是分子平均动能的标志，不代表每个分子的动能，故D错误。
故选C。
6．D
【详解】A．由于中心放一个圆柱形电极接电源的负极，沿边缘内壁放一个圆环形电极接电源的正极，在电源外部电流由正极流向负极，因此电流由边缘流向中心，玻璃皿所在处的磁场方向竖直向上，由左手定则可知，导电液体受到的安培力沿逆时针方向，因此液体沿逆时针方向旋转，故A错误；
B．对于非纯电阻元件，不满足欧姆定律，即
故B错误；
C．电源的总电功率
故C错误；
D．电压表的示数为3.5V，电流表示数为0.5A，则根据闭合电路的欧姆定律有
解得电源内阻
故D正确。
故选D。
7．B
【详解】A．小球A逐渐压缩弹簧并使小球B运动，一段时间后小球A与弹簧分离时，B球速度最大，由动量守恒定律及能量守恒定律可得
，
解得小球B的最大速度为
故A错误；
B．当弹簧被压缩到最短时，两球速度相同，设为v，此时弹簧的弹性势能最大，由动量守恒定律可得
解得
由能量守恒定律可得，弹簧的最大弹性势能为
故B正确；
C．两小球组成的系统的初动量为
初动量方向向右。小球A压缩弹簧后，小球B在弹簧弹力作用下只能向右运动，假设两小球的速度大小都为，小球A运动方向向右时，系统的动量为
小球A运动方向向左时，系统的动量为
由于，可知假设错误，故C错误；
D．从小球A接触弹簧到再次恢复原长时，弹簧弹力对两小球的弹力始终大小相等、方向相反，所以弹簧对A、B的冲量大小相等，方向相反， 故D错误。
故选B。
8．C
【详解】A．由图可知简谐横波的振动周期为
设质点的振动位移表达式为
当时，，则
解得
质点的振动位移表达式为
故A错误；
B．根据质点、的振动图象可得
且
解得
，
故这列简谐波的波长不可能为，故B错误；
C．这列波的波速为
故C正确；
D．根据质点、的振动图象可知，点振动位移相同时，即、的振动图象相交时，它们的速度大小相等，方向相反，故D错误。
故选C。
9．B
【详解】A．甲图为回旋加速器，粒子做圆周运动由洛伦兹力提供向心力
得
对于同一个粒子，增大磁感应强度和加速器半径可以增大其速度，从而增大其动能，与电压无关。故A错误；
B．乙图为磁流体发电机，根据左手定则可以判断，带正电的粒子向B极板聚集，故B极板为正极，A极板比B极板电势低，故B正确；
C．丙图为质谱仪，粒子由加速电场加速粒子，有
做匀速圆周运动由洛伦兹力提供向心力
联立解得
粒子经过相同得加速电场和偏转磁场，所以打到同一位置的粒子的比荷相同。故C错误；
D．丁图的速度选择器，粒子只能从左向右运动才符合原理。比如带正电的粒子进入时，洛伦兹力向上，电场力向下才能受力平衡。故D错误。
故选B。
10．B
【详解】A．由得升压变压器的输入电流为
由升压变压器原副线圈电流与线圈匝数的关系为
可得输电线上的电流为
故A错误；
B．由题意可得
可得
因为
所以
所以降压变压器的匝数比为
故B正确；
C．输电线上损失的功率为
故C错误；
B．若改用1000千伏超高压输电，则升压变压器原副线圈的匝数值比为
所以输电线上的电流为
此时输电线上损失的功率为
即输电线路上可减少损失的电功率为
故D错误。
故选B。
11．C
【详解】A．根据系统机械能守恒可知，A、B一起反向向上运动到最高点为一开始A处于静止的位置，则两物块沿斜面向上运动的过程中弹簧不可能恢复原长，故A错误；
B．在物块B刚放上的瞬间，以A、B为整体，根据牛顿第二定律可得
解得
以B为对象，根据牛顿第二定律可得
联立解得A、B间的弹力大小为
故B错误；
CD．在最低点P，根据对称性可知，此时A、B的加速度方向沿斜面向上，大小为
以A、B为整体，根据牛顿第二定律可得
解得弹簧对A的弹力大小为
以B为对象，根据牛顿第二定律可得
解得A、B间的弹力大小为
故C正确，D错误。
故选C。
12． BC/CB 1.48/1.49 BC/CB AC/CA
【详解】（1）①[1]为了完成该实验，需要测量多种数据，需要电路中电阻变化，在电路的两点间可接入的器件是电阻箱或滑动变阻器。
故选BC。
②[2][3]经过多次测量，他们记录了多组电流表示数和电压表示数，根据闭合回路欧姆定律有
由图像截距可以得出，此干电池的电动势的测量值
内阻的测量值
（2）①[3]AB．第一组内阻的测量值小于真实值，第二组采用安阻法测量，电源内阻的测量值为电源内阻与安培表内阻之和，大于真实值，故第二组内阻的测量结果大于第一组的测量结果，故A错误，B正确；
C．由AB分析可知，造成这个偏差的原因是实际电流表内阻不能近似为零，故C正确；
D．实验小组读取电流表读数时眼睛没有正对表盘，使读数有时候偏大，有时候偏小，这为偶然误差，不会产生上述偏差，故D错误。
故选BC。
②[4]AB．若不考虑电流表的内阻，则有
整理可得
考虑电流表的内阻，则有
整理可得
两表达式对应的截矩相等，即电动势相等，内阻不忽略时斜率大，故A正确，B错误；
CD．若不考虑电流表的内阻，则有
考虑电流表的内阻，则有
两种情况斜率相同，截矩不同，考虑电流表内阻时截矩大，故C正确，D错误。
故选AC。
13．（1）；（2）；（3），
【详解】（1）核反应方程为
（2）设核反应的质量亏损为，则有
解得
（3）设核反应后核和中子的质量分别为3m、m，动量分别为、，动能分别为、，则有
解得
14．（1）；（2）1m
【详解】（1）金属棒由静止释放后，在重力、轨道支持力和安培力作用下沿斜面做变加速运动，加速度不断减小，当加速度为零时达到最大速度后保持匀速运动，受力分析如图
则
安培力
摩擦力
由闭合电路欧姆定律得
感应电动势
解得
（2）R上产生的热量
r上产生的热量
因为，，得
ab杆下滑过程中系统能量守恒
解得
15．（1）；（2），；（3）
【详解】（1）图甲中，当施加力与绳子方向垂直时，力具有最小值，则有
解得物块的质量为
（2）将此物块取下后轻放在图乙所示的斜面上，恰好能处于静止状态，则有
可得物块与斜面间的动摩擦因数为
对其施加一个平行于斜面的拉力，使物块能沿图乙中虚线从C向A匀速运动，则物块受到滑动摩擦力作用，大小为
（3）由于物块重力沿斜面方向的分力为
则有
根据受力平衡可知，拉力的方向与和夹角的角平分线在同一直线上，则拉力的大小为
16．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）根据题意可知，电子在圆筒间电场加速，由动能定理有
解得
（2）根据题意可知，要想电子每次经过电场时均加速，则需要电子在金属圆筒内运动的时间等于交流电周期的一半，设电子在第6个金属圆筒内运动的速度为v6，由动能定理有
解得
则第6个金属圆筒的长度为
（3）同理第7个金属圆筒内运动的速度为，由动能定理有
解得
设转电场两极板间的电压为时，电子不能飞出偏转电场，电子在偏转电场中做类平抛运动，竖直方向上有
水平方向上有
联立解得
即当时，电子恰好从偏转电场中飞出，打到荧光屏上距离最远，由类平抛运动规律，结合几何关系可得
解得
则子打到荧光屏上径迹的长度为
班级 姓名
一、单选题
1．根据图示，下列实验的操作处理中，正确的是（ ）
A．用图甲装置验证动量守恒，多次测量某一小球平抛水平位移时，应取距铅垂线最近的落点
B．用图乙装置测定重力加速度，实验室提供的细线，长度超过米尺的测量范围不能完成实验
C．图丙是双缝干涉实验中得到的干涉条纹，移动分划板测量a、b位置间距离可求条纹间距
D．图丁是某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率，如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择，为了减小误差，应选用宽度小的玻璃砖来测量
2．达·芬奇的手稿中描述了这样一个实验：一个罐子在空中沿水平直线向右做匀加速运动，沿途连续漏出沙子。若不计空气阻力，则下列图中能反映空中沙子排列的几何图形是（ ）
A． B．
C． D．
3．如图所示，单色光Ⅰ和Ⅱ从半圆形玻璃砖的圆心入射时，均从玻璃砖圆面上的同一位置离开玻璃砖，单色光Ⅰ与单色光Ⅱ相比（ ）
A．在同种玻璃中单色光Ⅰ的折射率较小
B．若光束从水中射向空气，则单色光Ⅰ比单色光Ⅱ更难发生全反射
C．单色光Ⅰ在玻璃砖从到P用时较长
D．用单射光Ⅰ和单色光Ⅱ在同一装置做双缝干涉实验，用单射光Ⅰ做条纹间距较大
4．如图所示，真空中正三角形三个顶点固定三个等量电荷，其中A、B带正电，C带负电，O、M、N为AB边的四等分点，下列说法正确的是（ ）
A．M、N两点电场强度相同
B．M、N两点电势相同
C．正电荷在M点电势能比在O点时要小
D．负电荷在N点电势能比在O点时要大
5．网上热卖的一科普小制作——斯特林发动机如下图甲所示，它是通过汽缸内的气体经过冷却、压缩、吸热、膨胀为一个周期的循环来输出动力的，因此又被称为热气机。如图乙所示，在斯特林循环的图像中，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A，整个过程由两个等温过程和两个等容过程组成，状态A和状态D的气体分子热运动速率的统计分布图像如图丙所示。则下列说法正确的是（ ）
A．状态B→状态C的过程中，单位体积中的气体分子数目增大
B．状态B气体分子的平均动能大于状态D气体分子的平均动能
C．状态A对应的是图丙中的图线①
D．状态C中每个气体分子的动能都比状态A中的大
6．如图所示，在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极接电源的负极，沿边缘内壁放另一个圆环形电极接电源的正极做“旋转液体实验”，其中蹄形磁铁两极间正对部分的磁场可视为匀强磁场，磁铁上方为S极。电源的电动势，内阻未知，限流电阻。闭合开关S后，当导电液体旋转稳定时理想电压表的示数恒为3.5V，理想电流表示数为0.5A。则（ ）
A．从上往下看，液体顺时针旋转
B．玻璃皿中两电极间液体的等效电阻为
C．电源的总电功率为1.75W
D．电源内阻为0.2
7．如图所示，左端连接着轻质弹簧、质量为的小球B静止在光滑水平地面上，质量为的小球A以大小为的初速度向右做匀速直线运动，接着逐渐压缩弹簧并使小球B运动，一段时间后，小球A与弹簧分离，若小球A、B与弹簧相互作用过程中无机械能损失，弹簧始终处于弹性限度内，则在上述过程中，下列说法正确的是（ ）
A．小球B的最大速度为 B．弹簧的最大弹性势能为
C．两小球的速度大小可能同时都为
D．从小球A接触弹簧到弹簧再次恢复原长时弹簧对小球A、B的冲量相同
8．一列简谐横波在介质中沿轴正向传播，处的质点和处的质点的振动图像如图所示，已知该波的波长大于。则以下说法正确的是（ ）
A．质点的振动位移表达式为
B．这列简谐波的波长可能为
C．这列波的波速为
D．当点振动位移相同时，它们的速度相同
9．以下装置中都涉及到磁场的具体应用，关于这些装置的说法正确的是（ ）
A．甲图为回旋加速器，增加电压U可增大粒子的最大动能
B．乙图为磁流体发电机，可判断出A极板比B极板电势低
C．丙图为质谱仪，打到照相底片D同一位置粒子的电荷量相同
D．丁图为速度选择器，特定速率的粒子从左右两侧沿轴线进入后都做直线运动
10．近些年中国研发出多项独有的先进技术，其中特高压输电技术让中国标准成为了国际标准，该技术可使输电线电压高达1000千伏及以上等级。某电厂对用户进行供电的原理如图所示。发电机的输出电压为，输电线的总电阻，为了减小输电线路上的损耗采用了高压输电技术。变压器视为理想变压器，其中升压变压器的匝数比为，用户获得的电压为。若在某一段时间内，发电厂的输出功率恒为，则下列说法中正确的是（ ）
A．输电线上的电流为300A
B．降压变压器的匝数比为
C．输电线上损失的功率为
D．若改用1000千伏超高压输电，则输电线路上可减少损失的电功率为4050W
11．如图所示，一轻弹簧的一端固定在倾角为的光滑斜面底端，另一端连接一质量为3kg的物块A，系统处于静止状态。若在斜面上紧靠A上方处轻放一质量为2kg的物块B，A、B一起向下运动到最低点P（图中P点未画出），然后再反向向上运动到最高点，对于上述整个运动过程，下列说法正确的是（已知，，重力加速度g取）（ ）
A．两物块沿斜面向上运动的过程中弹簧可能恢复原长
B．在物块B刚放上的瞬间，A、B间的弹力大小为12N
C．在最低点P，A、B间的弹力大小为16.8N
D．在最低点P，弹簧对A的弹力大小为30N
二、实验题
12．现有两组同学要测定一节干电池的电动势E和内阻r（已知E约为1.5V，r约为）。
（1）第一组采用图1所示电路。
①为了完成该实验，选择实验器材时，在电路的a、b两点间可以接入的器件是 。
A．一个定值电阻 B．电阻箱 C．滑动变阻器
②经过多次测量，他们记录了多组电流表示数I和电压表示数U，并在图2中画出了图像。由图像可以得出，此干电池的电动势的测量值 V（保留三位有效数字），内阻的测量值 （保留两位有效数字）。
（2）第二组在没有电压表的情况下，设计了如图3所示电路，完成了对同一电池的测量。
①改变电阻箱接入电路中的电阻值，记录了多组电流表示数I和电阻箱示数R，通过研究图像的信息，他们发现电动势的测量值与第一组的结果非常接近，但是内阻的测量值与第一组的结果有明显偏差。将上述实验重复进行了若干次，结果依然如此。关于第二组测量内阻产生的偏差及其原因，下列分析中正确的是 （选填选项前的字母）。
A．第二组内阻的测量结果小于第一组的测量结果
B．第二组内阻的测量结果大于第一组的测量结果
C．造成这个偏差的原因是实际电流表内阻不能近似为零
D．造成这个偏差的原因是实验小组读取电流表读数时眼睛没有正对表盘，使读数有时候偏大，有时候偏小
②第二组对实验进行深入的理论研究，在是否可忽略电流表内阻这两种情况下，绘制两类图像。第一类图像以电流表读数I为横坐标，将电流表和电阻箱读数的乘积IR记为U作为纵坐标。第二类图像以电阻箱读数R为横坐标，电流表读数的倒数为纵坐标。下图中实线代表电流表内阻可忽略的情况，虚线代表电流表内阻不可忽略的情况，这四幅图中，能正确反映相关物理量之间关系的是 （选填选项前的字母）。
三、解答题
13．掌握并采用核聚变产生能源是核物理中最具有前景的研究方向之一、太阳上的一种核反应为两个氘核（）聚变成一个核。已知氘核的质量为2.0136u，中子质量为1.0087u，核的质量为3.0150u。1u对应931.5MeV。
（1）写出该核反应方程；
（2）计算上述核反应中释放的核能（保留三位有效数字）；
（3）若两个氘核以相等的动能0.45MeV做对心碰撞即可发生上述核反应，且释放的核能全部转化成动能，则反应中生成的核和中子的动能各是多少？
14．如图所示，两根足够长平行金属导轨MN、PQ固定在倾角的绝缘斜面上，顶部接有一阻值的定值电阻，下端开口，轨道间距。整个装置处于磁感应强度的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向上，质量的金属棒ab置于导轨上，ab在导轨之间的电阻，电路中其余电阻不计，金属棒ab由静止释放后沿导轨运动时始终垂直于导轨且与导轨接触良好。已知金属棒ab与导轨间动摩擦因数，不计空气阻力，，，取。求：
（1）金属棒ab沿导轨向下运动的最大速度；
（2）金属棒ab达到最大速度后，电阻R上再产生的内能的过程中，ab杆下滑的距离x。
15．轻绳上端固定，下端系一可视为质点的物块，现对物块施加一个能保持其在图甲所示位置静止且最小的力作用，此时轻绳与竖直方向的夹角。再将此物块取下后轻放在图乙所示的斜面上，恰好能处于静止状态。然后再对其施加一个平行于斜面的拉力，使物块能沿图乙中虚线从C向A匀速运动，已知斜面ABCD为矩形，，斜面的倾角，重力加速度，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：
（1）物块的质量m；
（2）物块与斜面间的动摩擦因数及物块在斜面上运动时受到的摩擦力f的大小；
（3）拉力的大小。
16．如图甲所示的装置由粒子直线加速器、偏转电场和荧光屏三部分组成。其中直线加速器由n个横截面积相同的同轴金属圆筒依次组成，序号为奇数的圆筒与序号为偶数的圆筒分别和交变电源相连，交变电源两极间的电势差的变化规律如图乙所示。在t＝0时，奇数圆筒比偶数圆筒电势高，此时和偶数圆筒相连、序号为0的金属圆板中央有一自由电子由静止开始运动。圆筒长度经设计，可使电子运动到圆筒与圆筒之间各间隙中都能恰好使静电力方向跟电子运动方向相同而不断被加速。忽略电子通过圆筒间隙的时间。偏转电场由两块相同的平行金属板A与B组成，板长和板间距均为L，两极板间的电压，两板间的电场可视为匀强电场。距两极板右侧L竖直放置一足够大的荧光屏。电子自直线加速器射出后，沿两板的中心线PO射入偏转电场，并可从另一侧射出，最后打到荧光屏上。已知电子的质量为m，电荷量为e，交变电源电压的绝对值为，周期为T。不考虑电子的重力。求：
（1）电子经0～1圆筒间电场加速后速度的大小；
（2）第6个金属圆筒的长度；
（3）由第7金属圆筒射出的电子进入偏转电场，偏转电场两极板间的电压可在－16～16之间调节，求电子打到荧光屏上径迹的长度d。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【详解】A．其水平位移应该是某一小球的多次测量后的平均落点，即用一个最小圆将所有落点包裹住，其圆心为平均落点，故A项错误；
B．用图乙装置测量重力加速度，根据单摆的周期公式有
整理有
结合数学知识有
即
由上述公式可知，摆长l为绳长加上小球的半径，而摆长的变化量即为绳长的变化量，通过米尺测量绳长变化量，并计算单摆周期平方的变化量即可求得重力加速度，故B项错误；
C．由题图可知，其a、b两点均处于亮条纹中间，测量其两者间的距离，以及两者间的条纹数可以求得其条纹间距，故C项正确；
D．利用“插针法”测定玻璃的折射率时，宽度较大的玻璃砖中光线较长，测量误差较小，所以为了减小误差，应选用宽度较大的玻璃砖来测量，故D项错误。
故选C。
2．D
【详解】罐子在空中沿水平直线向右做匀加速运动，在时间内水平方向增加量，竖直方向做在自由落体运动，在时间增加；说明水平方向位移增加量与竖直方向位移增加量比值一定，则连线的倾角就是一定的。
故选D。
3．C
【详解】A．由图可知，单色光Ⅰ的入射角比单色光Ⅱ的大，折射角相同，根据
则玻璃砖对单色Ⅰ光的折射率比单色Ⅱ光的大，故A错误；
B．根据
折射率大的临界角小，更易发生全反射，单色光Ⅰ更容易发生全反射，故B错误；
CD．折射率大的频率大，由
知单色光Ⅰ波长短，根据做双缝干涉实验时条纹间距小，由
知，折射率大的速度小，则距离一定时，单色光Ⅰ由到P用时较长，故C正确，D错误。
故选C。
4．B
【详解】A．根据场强叠加以及对称性可知，MN两点的场强大小相同，但是方向不同，故A错误；
B．因在AB处的正电荷在MN两点的合电势相等，在C点的负电荷在MN两点的电势也相等，则MN两点电势相等，故B正确；
CD．因负电荷从M到O，因AB两电荷的合力对负电荷的库仑力从O指向M，则该力对负电荷做负功，C点的负电荷也对该负电荷做负功，可知三个电荷对该负电荷的合力对其做负功，则该负电荷的电势能增加，即负电荷在M点的电势能比在O点小；同理正电荷在M点的电势能比在O点大；同理可知负电荷在N点的电势能比在O点小；故CD错误。
故选B。
5．C
【详解】A．由题图知状态B→状态C的过程中气体的体积不变，所以密度不变，即单位体积中的气体分子数目不变，故A错误；
B．由状态B→状态C的过程为等容变化，状态C的气体压强大于状态B的气体压强，根据
可得
又
则有
可知状态B气体分子的平均动能小于状态D气体分子的平均动能，故B错误；
C．因当温度升高、分子热运动加剧时，速率较大的分子所占百分比增高，分布曲线的峰值向速率大的方动移动即向高速区扩展，峰值变低，曲线变宽、变平坦，由题图知状态A的温度低，所以对应的是图线①，故C正确；
D．温度是分子平均动能的标志，不代表每个分子的动能，故D错误。
故选C。
6．D
【详解】A．由于中心放一个圆柱形电极接电源的负极，沿边缘内壁放一个圆环形电极接电源的正极，在电源外部电流由正极流向负极，因此电流由边缘流向中心，玻璃皿所在处的磁场方向竖直向上，由左手定则可知，导电液体受到的安培力沿逆时针方向，因此液体沿逆时针方向旋转，故A错误；
B．对于非纯电阻元件，不满足欧姆定律，即
故B错误；
C．电源的总电功率
故C错误；
D．电压表的示数为3.5V，电流表示数为0.5A，则根据闭合电路的欧姆定律有
解得电源内阻
故D正确。
故选D。
7．B
【详解】A．小球A逐渐压缩弹簧并使小球B运动，一段时间后小球A与弹簧分离时，B球速度最大，由动量守恒定律及能量守恒定律可得
，
解得小球B的最大速度为
故A错误；
B．当弹簧被压缩到最短时，两球速度相同，设为v，此时弹簧的弹性势能最大，由动量守恒定律可得
解得
由能量守恒定律可得，弹簧的最大弹性势能为
故B正确；
C．两小球组成的系统的初动量为
初动量方向向右。小球A压缩弹簧后，小球B在弹簧弹力作用下只能向右运动，假设两小球的速度大小都为，小球A运动方向向右时，系统的动量为
小球A运动方向向左时，系统的动量为
由于，可知假设错误，故C错误；
D．从小球A接触弹簧到再次恢复原长时，弹簧弹力对两小球的弹力始终大小相等、方向相反，所以弹簧对A、B的冲量大小相等，方向相反， 故D错误。
故选B。
8．C
【详解】A．由图可知简谐横波的振动周期为
设质点的振动位移表达式为
当时，，则
解得
质点的振动位移表达式为
故A错误；
B．根据质点、的振动图象可得
且
解得
，
故这列简谐波的波长不可能为，故B错误；
C．这列波的波速为
故C正确；
D．根据质点、的振动图象可知，点振动位移相同时，即、的振动图象相交时，它们的速度大小相等，方向相反，故D错误。
故选C。
9．B
【详解】A．甲图为回旋加速器，粒子做圆周运动由洛伦兹力提供向心力
得
对于同一个粒子，增大磁感应强度和加速器半径可以增大其速度，从而增大其动能，与电压无关。故A错误；
B．乙图为磁流体发电机，根据左手定则可以判断，带正电的粒子向B极板聚集，故B极板为正极，A极板比B极板电势低，故B正确；
C．丙图为质谱仪，粒子由加速电场加速粒子，有
做匀速圆周运动由洛伦兹力提供向心力
联立解得
粒子经过相同得加速电场和偏转磁场，所以打到同一位置的粒子的比荷相同。故C错误；
D．丁图的速度选择器，粒子只能从左向右运动才符合原理。比如带正电的粒子进入时，洛伦兹力向上，电场力向下才能受力平衡。故D错误。
故选B。
10．B
【详解】A．由得升压变压器的输入电流为
由升压变压器原副线圈电流与线圈匝数的关系为
可得输电线上的电流为
故A错误；
B．由题意可得
可得
因为
所以
所以降压变压器的匝数比为
故B正确；
C．输电线上损失的功率为
故C错误；
B．若改用1000千伏超高压输电，则升压变压器原副线圈的匝数值比为
所以输电线上的电流为
此时输电线上损失的功率为
即输电线路上可减少损失的电功率为
故D错误。
故选B。
11．C
【详解】A．根据系统机械能守恒可知，A、B一起反向向上运动到最高点为一开始A处于静止的位置，则两物块沿斜面向上运动的过程中弹簧不可能恢复原长，故A错误；
B．在物块B刚放上的瞬间，以A、B为整体，根据牛顿第二定律可得
解得
以B为对象，根据牛顿第二定律可得
联立解得A、B间的弹力大小为
故B错误；
CD．在最低点P，根据对称性可知，此时A、B的加速度方向沿斜面向上，大小为
以A、B为整体，根据牛顿第二定律可得
解得弹簧对A的弹力大小为
以B为对象，根据牛顿第二定律可得
解得A、B间的弹力大小为
故C正确，D错误。
故选C。
12． BC/CB 1.48/1.49 BC/CB AC/CA
【详解】（1）①[1]为了完成该实验，需要测量多种数据，需要电路中电阻变化，在电路的两点间可接入的器件是电阻箱或滑动变阻器。
故选BC。
②[2][3]经过多次测量，他们记录了多组电流表示数和电压表示数，根据闭合回路欧姆定律有
由图像截距可以得出，此干电池的电动势的测量值
内阻的测量值
（2）①[3]AB．第一组内阻的测量值小于真实值，第二组采用安阻法测量，电源内阻的测量值为电源内阻与安培表内阻之和，大于真实值，故第二组内阻的测量结果大于第一组的测量结果，故A错误，B正确；
C．由AB分析可知，造成这个偏差的原因是实际电流表内阻不能近似为零，故C正确；
D．实验小组读取电流表读数时眼睛没有正对表盘，使读数有时候偏大，有时候偏小，这为偶然误差，不会产生上述偏差，故D错误。
故选BC。
②[4]AB．若不考虑电流表的内阻，则有
整理可得
考虑电流表的内阻，则有
整理可得
两表达式对应的截矩相等，即电动势相等，内阻不忽略时斜率大，故A正确，B错误；
CD．若不考虑电流表的内阻，则有
考虑电流表的内阻，则有
两种情况斜率相同，截矩不同，考虑电流表内阻时截矩大，故C正确，D错误。
故选AC。
13．（1）；（2）；（3），
【详解】（1）核反应方程为
（2）设核反应的质量亏损为，则有
解得
（3）设核反应后核和中子的质量分别为3m、m，动量分别为、，动能分别为、，则有
解得
14．（1）；（2）1m
【详解】（1）金属棒由静止释放后，在重力、轨道支持力和安培力作用下沿斜面做变加速运动，加速度不断减小，当加速度为零时达到最大速度后保持匀速运动，受力分析如图
则
安培力
摩擦力
由闭合电路欧姆定律得
感应电动势
解得
（2）R上产生的热量
r上产生的热量
因为，，得
ab杆下滑过程中系统能量守恒
解得
15．（1）；（2），；（3）
【详解】（1）图甲中，当施加力与绳子方向垂直时，力具有最小值，则有
解得物块的质量为
（2）将此物块取下后轻放在图乙所示的斜面上，恰好能处于静止状态，则有
可得物块与斜面间的动摩擦因数为
对其施加一个平行于斜面的拉力，使物块能沿图乙中虚线从C向A匀速运动，则物块受到滑动摩擦力作用，大小为
（3）由于物块重力沿斜面方向的分力为
则有
根据受力平衡可知，拉力的方向与和夹角的角平分线在同一直线上，则拉力的大小为
16．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）根据题意可知，电子在圆筒间电场加速，由动能定理有
解得
（2）根据题意可知，要想电子每次经过电场时均加速，则需要电子在金属圆筒内运动的时间等于交流电周期的一半，设电子在第6个金属圆筒内运动的速度为v6，由动能定理有
解得
则第6个金属圆筒的长度为
（3）同理第7个金属圆筒内运动的速度为，由动能定理有
解得
设转电场两极板间的电压为时，电子不能飞出偏转电场，电子在偏转电场中做类平抛运动，竖直方向上有
水平方向上有
联立解得
即当时，电子恰好从偏转电场中飞出，打到荧光屏上距离最远，由类平抛运动规律，结合几何关系可得
解得
则子打到荧光屏上径迹的长度为
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