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2025年广东省高考一模质量监测卷（三）
物 理
选择题（46分）
一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题列出的四个选项中，只有一项符合题目要求）
1．如图所示，一光滑的轻滑轮用细绳悬挂于O点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂质量为m的物块A，另一端系一位于固定光滑斜面上且质量为2m的物块B，斜面倾角，外力F沿斜面向上拉物块B，使物块B由滑轮正下方位置缓慢运动到和滑轮等高的位置，则下列说法错误的是（ ）
A．细绳的拉力先减小后增大
B．细绳对物块B的拉力大小不变
C．斜面对物块B的支持力先减小后增大
D．外力F逐渐变大
【答案】A
【解析】A．由题可知，物块缓慢移动，整体处于动态平衡状态，则绳OO′的拉力大小等于下面两边绳拉力的合力大小，由于两边绳的拉力都等于A物块的重力的大小，但是由于B物块上移，导致二者之间的夹角变大，则根据平行四边形定则可知合力变小，即绳OO′的拉力逐渐减小，A错误；
B．细绳对物块B的拉力大小不变，总等于A物块的重力大小，B正确；
CD．对物块B受力分析如图所示：
当物块B上移时，α先由45°减小到零后增大到45°，在垂直斜面方向根据平衡条件可知
则斜面对物块B的支持力FN先减小后增大；
在沿斜面方向根据平衡条件可知
则外力F逐渐变大，故CD正确。
本题选错误的，故选A。
2．如图所示，空间有一底面处于水平地面上的正方体框架ABCD－A1B1C1D1，边长为L，从顶点A以不同速率沿不同方向水平抛出同一小球（可视为质点，不计空气阻力）。关于小球的运动，下列说法正确的是（ ）
A．落点在A1B1C1D1内的小球，初速度的最大值为
B．运动轨迹与AC1相交的小球，在交点处的速度方向都相同
C．落点在A1B1C1D1内的小球，落地时重力的瞬时功率可能不同
D．小球击中CC1的各次运动中，击中CC1中点的末速度最小
【答案】B
【解析】A．落点在A1B1C1D1内的小球，运动时间为
落到C1点的小球初速度最大，则初速度的最大值为
选项A错误；
B．运动轨迹与AC1相交的小球，位移的偏向角均相同，均为
速度的偏向角
可知速度偏向角都相同，即在与AC1交点处的速度方向都相同，选项B正确；
C．落点在A1B1C1D1内的小球，下落的竖直高度均为L，则落地的竖直速度均为
则落地时重力的瞬时功率
都相同，选项C错误；
D．小球击中CC1的各次运动中，设初速度为v0，则运动时间
竖直速度
击中CC1时的速度
由数学知识可知，当
时v1最小，即
此时击中CC1时下落的竖直高度
选项D错误。
故选B。
3．2024年6月25日“嫦娥六号”实现世界首次月球背面采样返回，先期进入环月大椭圆使命轨道的“鹊桥二号”中继星功不可没。而2018年发射的“鹊桥一号”运行在地月延长线上的拉格朗日L2点附近并以该点为圆心做圆周运动，同时与月球保持相对静止一起绕地球运动，目前正在超期服役中。“鹊桥一号”和“鹊桥二号”轨道位置示意图如图所示。已知地球球心与月球球心间距离为L，L2点到月球球心距离为d（远大于“鹊桥一号”到L2点的距离），“鹊桥一号”绕地球运动的周期为“鹊桥二号”在使命轨道周期的n倍，若忽略地球和月球外其他天体对“鹊桥一号”的影响、忽略月球外其他天体对“鹊桥二号”的影响、忽略地球外其他天体对月球的影响，则“鹊桥二号”环月大椭圆使命轨道的半长轴为（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【解析】设地球质量为M，月球质量为m，“鹊桥一号”质量为m1，“鹊桥二号”质量为m2，“鹊桥一号”绕地周期为T1，“鹊桥二号”在使命轨道的运行周期为T2，“鹊桥二号”环月大椭圆使命轨道的半长轴为a。依题意L2点到月球球心的距离远大于“鹊桥一号”到L2点的距离，则“鹊桥一号”可近似为于L2位置绕地球运动，对“鹊桥一号”有
对月球有
解得
对“鹊桥二号”有
又
联立解得
故选D。
4．2024年8月6日，我国发射了千帆极轨01组卫星。现代卫星采用的是星载氢原子钟，氢原子钟是一种精密的时钟，它是利用原子能级跃迁时辐射出来的电磁波去控制校准石英钟如图所示为氢原子六个能级的示意图，n为量子数。已知红光光子的能量范围为1.61~2.00eV，绿光光子的能量范围为2.14~2.53eV，蓝光光子的能量范围为2.53~2.76eV，紫光光子的能量范围为2.76~3.10eV。根据玻尔理论，下列说法正确的是（ ）
A．使n=6能级的氢原子电离至少需要13.22eV的能量
B．氢原子从n=6能级跃迁到n=2能级放出的光子是紫光光子
C．氢原子从n=3能级跃迁到n=6能级能量减小
D．处于n=6能级的大量氢原子向低能级跃迁时辐射光的频率有30种
【答案】B
【解析】A．使n=6能级的氢原子电离至少需要0.38eV的能量，故A错误；
B．氢原子从n=6能级跃迁到n=2能级放出的光子能量为
由于紫光光子的能量范围为2.76~3.10eV，所以该跃迁过程放出的是紫光光子，故B正确；
C．氢原子从n=3能级吸收能量跃迁到n=6能级，氢原子能量增加，故C错误；
D．处于n=6能级的大量氢原子向低能级跃迁时辐射光的频率种数为
故D错误。
故选B。
5．右图是一种利用电磁原理制作的充气泵的结构示意图。当电磁铁通入电流时，可吸引或排斥上部的小磁体，从而带动弹性金属片对橡皮碗下面的气室施加力的作用，达到充气的目的。则下列说法正确的是（ ）
A．当电流从电磁铁接线柱A流入时，发现吸引小磁体向下运动，则小磁体的下端为N极
B．硬磁性材料在磁场撤去后仍有很强的磁性而软磁性材料则相反，故电磁铁的铁芯应选硬磁性材料
C．为了加快充气的速度可以通过加大通入的电流
D．橡皮碗中的气体被快速排出时，管口处的温度会上升
【答案】A
【解析】A．当电流从电磁铁接线柱A流入时，由安培定则可知，电磁铁的上端相当于磁体的S极。发现吸引小磁体向下运动，由于磁极之间异名磁极相互吸引，所以小磁体的下端为N极，故A正确；
B．硬磁性材料在磁场撤去后仍有很强的磁性而软磁性材料则相反，充气泵要不断充气，小磁体应不断被吸引、排斥、在吸引，故电磁铁的铁芯应选软磁性材料，故B错误；
C．电磁铁实际为通电螺线管，若小磁体下方为N极，当电流从a流入电磁铁时上端为S极，由异名磁极相互排斥知金属片向下运动，从而进行充气；当电流从b流入电磁铁时上端为N极，由同名磁极相互排斥可知，金属片向上运动。综上所述，若要加快充气需要加快金属片上下运动的速率，即需要交变电流的频率变快，周期变小，故C错误；
D．由于该过程并不是绝热过程，所以其气体的温度与外界温度相同，不会上升，故D错误。
故选A。
6．活检针可用于活体组织取样，如图所示。取样时，活检针的针鞘被瞬间弹射，开始进入组织。在软组织中运动距离d1后进入目标组织，继续运动d2后停下来。若两段运动中针鞘只受到组织的阻力。已知该阻力与针鞘在组织中的长度成正比，比例系数为K，则（ ）
A．软组织对针鞘做的总功为-Kd12
B．目标组织对针鞘做的总功为Kd22
C．运动d2的过程中，针鞘克服阻力做功为Kd2（0.5d2＋d1）
D．运动d2的过程中，针鞘动量变化量大小为d2
【答案】C
【解析】A．由题知，针鞘在软组织前进时，其受到软组织的阻力由零变为，则在这段距离软组织对针鞘做的功为
针鞘在目标组织前进时，其受到软组织的阻力不变，为，则在这段距离软组织对针鞘做的功为
故软组织对针鞘做的总功为
故A错误；
B．由题知，针鞘在目标组织前进时，其受到目标组织的阻力由零变为，则在这段距目标组织对针鞘做的总功为
故B错误；
C．由AB分析，可知在运动d2的过程中，针鞘克服阻力做功为
故C正确；
D．设针鞘质量为m，当其到达目标组织表面时的速度为v，继续前进d2减速至零，根据动能定理有
解得
则动量变化量的大小为
因针鞘质量m未知，故无法求出其动量变化量的大小，故D错误。
故选C。
7．如图甲所示，理想变压器原线圈连接定值电阻，副线圈连接滑动变阻器，滑动变阻器最大阻值足够大，、端输入正弦式交变电流。将滑动变阻器的滑片从端缓慢向下滑动，记录理想电压表V的示数与理想电流表A的示数，描绘出图像，如图乙所示。当滑动变阻器接入电路的阻值为时，滑动变阻器消耗的功率达到最大，则下列说法正确的是（ ）
A．定值电阻的阻值为
B．滑动变阻器消耗的最大功率为400W
C．理想变压器原、副线圈的匝数之比
D．交变电压的峰值为
【答案】C
【解析】A．设交变电压的有效值为，将定值电阻等效为交流电源的内阻，根据闭合电路欧姆定律有
结合题图乙可知
A错误；
D．根据
解得
D错误；
BC．将理想变压器与滑动变阻器整体等效为一个电阻，等效电阻
滑动变阻器消耗的功率
当时，滑动变阻器消耗的功率最大，最大功率
由
解得
：
B错误，C正确。
故选C。
二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题列出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
8．如图甲所示为利用磁场力来提升导电液体的电磁泵，电磁泵的左右两侧为两块相同的、间距为的长方形金属薄板，金属板底边长为，其底部开有高度可忽略的狭缝，电磁泵的前后两侧为两块相同的绝缘薄板，两金属板间接有直流电源。如图乙所示，足够大的绝缘容器中装有深度为的导电液体，电磁泵置于容器中，两金属板间加方向垂直纸面、磁感应强度为的匀强磁场，初始时，电源的电压为0，逐渐增大电源的电压，两板间液面缓慢上升（初始时金属板间导电液体液面高为）。已知导电液体的密度为、电阻率为，重力加速度为。则（ ）
A．两金属板间的匀强磁场方向垂直纸面向里
B．初始时，两金属板间液体的电阻为
C．当时，两板间液面高度乙为
D．两板间液面从高度缓慢升高至高度的过程中，电源消耗的电能等于
【答案】AC
【解析】A．想实现两板间液面上升，导电液体需要受到向上的安培力，由图可知电流方向向右，根据左手定则可知，所加磁场的方向垂直纸面向里，故A正确；
B．根据电阻定律可知，初始时两金属板间液体的电阻为
R=
故B错误；
C．当液面稳定在高度2h时，两板间液体的电阻为，则有
当两板间所加电压为U时，设流过导电液体的电流为，由欧姆定律可得
外加磁场磁感应强度大小为B时，设液体所受安培力的大小为F，则有
两板间液面稳定在高度2h时，设两板间高出板外液面的液体质量为m，则有
两板间液体受到的安培力与两板间高出板外液面的液体重力平衡，则有
联立以上式子解得
故C正确；
D．容器足够大，因此容器的液面高度变化忽略不计，根据功能关系可知电源消耗的电能等于液体重力势能的增加量和焦耳热，而重力势能的增量为
故D错误；
故选AC。
9．小川利用一个矩形金属框探究电磁感应现象。已知金属框内侧的长度为a，宽度为b，它的高度为c，内外边缘之间的厚度为d（），如图甲所示。小明将金属框放入与框的轴线夹角为的匀强磁场中，磁场的磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示。已知金属框材料的电阻率为且不随温度变化，则金属框中（ ）
A．产生顺时针方向感应电流（俯视） B．产生的感应电动势大小为
C．产生的感应电流大小为 D．发热功率为
【答案】AC
【解析】A．由楞次定律及右手螺旋定则可以判断，产生顺时针方向感应电流。故A正确；
B．感应电动势大小
故B错误；
C．金属框电阻
产生的感应电流
故C正确；
D．发热功率
故D错误。
故选AC。
10．如图所示，在竖直平面内有一固定的光滑绝缘圆轨道，半径为R，在其圆心处固定一带电荷量为的点电荷。有一质量为m、带电荷量为的小球（可视为质点）沿着轨道外侧做圆周运动。A、B两点分别是轨道的最高点和最低点，，(k为
静电力常量，g为重力加速度)不计一切摩擦和空气阻力，则（ ）
A．小球通过A点的最大速度为
B．小球通过A点的最大速度为
C．小球经过A，B两点时对轨道的压力差一定等于6mg
D．小球经过A，B两点时对轨道的压力差一定等于5mg
【答案】AC
【解析】AB．小球通过A点速度最大时，在点与轨道间弹力为0，则有
，
解得
故A正确，B错误；
CD．设在两点和轨道的压力分别为，，根据
，，
联立解得
故C正确，D错误。
故选AC。
非选择题（54分）
三、非选择题（本大题共5小题，共54分。第11题6分，第12题9分，第13题10分，第14题14分，第15题15分。其中13—15题解答时要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，若只有最后答案而无演算过程的不得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。）
11．某实验小组同时测量A、B两个箱子质量，，装置如图甲所示，其中D为铁架台，E为固定在铁架台上的轻质光滑滑轮，F为光电门，C为固定在A上、宽度为的细遮光条（质量不计），另外，该实验小组还准备了刻度尺和一套总质量的砝码。
(1)在铁架台上标记一位置，并测得该位置与光电门F之间的距离为。取出质量为的砝码放在A箱子中，剩余砝码全部放在B箱子中，让A从位置由静止开始下降，则A下落过程中，测得遮光条通过光电门的时间为，下落过程中的加速度大小 （用、、表示）。
(2)加速度与A箱子中砝码质量有关，写出表达式 .（用，，，，表示）
(3)改变，测得遮光条通过光电门对应的时间，算出加速度，作出图像如图乙所示，可得A的质量 kg，B的质量 kg。（均保留2位有效数字，重力加速度取10m/s2）
【答案】(1)
(2)
(3) 3.0 1.5
【解析】（1）A下落到处的速率为
由匀变速直线运动规律得
解得下落过程中加速度为
（2）对箱子A、B及其中砝码整体分析，由牛顿第二定律得
解得
（3）[1][2]由图像的斜率得
由图像的纵截距得
解得
12．已知铝的电阻率在20℃时约为，一般家用照明电路采用横截面积为的铝线即可满足要求。现有一捆带绝缘层的铝导线，长度为，小明根据所学的知识，通过实验测量导线的电阻。实验步骤如下：
(1)剥掉导线一端的绝缘层，用螺旋测微器测量铝导线的直径，示数如图甲所示，则铝导线的直径 mm；
(2)小明先用理论知识求出铝导线的电阻的表达式， （用表示）；
(3)用如图乙所示的电路测这一捆铝导线的电阻。提供的器材有：电池组（电动势为3V），滑动变阻器，额定电流2A）、定值电阻（阻值为，额定电流2A）、两个相同电流表和（内阻为，刻度清晰但没有刻度值，连接电路时，两电流表选用相同量程）、开关和导线若干；闭合前，滑动变阻器的滑片应调到 （选填“端”或“端”）。闭合S调节滑动变阻器，使电流表指针偏转合适的角度。数出电流表偏转格，偏转格，有，则这捆铝导线的电阻 ，该实验在原理上测量值 真实值。（填大于、或等于、或小于）
【答案】(1)2.254/2.255/2.256/2.257
(2)
(3) 端 1.5 等于
【解析】（1）螺旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度之和，所以铝导线的直径为
（2）根据电阻定律可得
所以
（3）[1] 为保护电路，闭合S前，滑动变阻器应全部接入电路，所以滑片应调到“a端”；
[2] 设电流表每格的电流为I，则
[3] 由于电流表内阻已知，所以该实验在原理上不存在系统误差，即测量值等于真实值。
13．随着国产新能源汽车的飞速发展，现在高端的国产新能源汽车也配备如图1所示的空气悬架系统，该系统可以简化成一个带活塞的导热气缸，如图2所示，活塞通过轻质金属杆固连到车轮轮轴上。一辆质量为（不含4个车轮和活塞）的汽车静止在水平地面时，每个气缸内气体体积为，活塞面积，初始时环境温度为27℃，大气压强为（气缸内气体可看成理想气体，g取）
(1)若环境温度缓慢升高到33℃，大气压强保持不变，求每个气缸内气体的体积；
(2)若环境温度保持27℃不变，质量m＝60kg的驾驶员上车，待缸内气体稳定后，求每个气缸内气体的体积。
【答案】(1)
(2)
【解析】（1）汽车质量不变，则气缸内气体压强不变，属于等压变化，有
解得
（2）初始时，设每个气缸的压强为，则有
解得
驾驶员上车后，设每个气缸内压强为，则有
解得
驾驶员上车过程属于等温变化，有
解得
14．如图所示，足够长的光滑水平面AB与传送带在B点平滑相连，衔接前后速度大小不变。长度L=2m的轻绳系一质量m1=2kg的物块甲在竖直平面内做顺时针圆周运动，最低点刚好与水平面A处接触，当物块甲运动到圆周的最低点时绳子突然断开，物块甲以水平速度v从A处射出，绳断前瞬间轻绳张力大小为120N。从A处射出的物块甲与静止在B点的质量m2=3kg的物块乙发生弹性正碰后，乙从B点冲上倾角为θ=37°的传送带。已知传送带以v0=4m/s的速度沿逆时针方向转动，两物块均可视为质点，乙与传送带间的动摩擦因数为μ=0.5，（，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度大小取g=10m/s2），求：
（1）甲、乙碰撞后的瞬间，甲、乙的速度大小；
（2）乙不从传送带上端离开，则传送带的最小长度是多大（结果保留两位有效数字）；
（3）若水平面足够长，通过计算判断甲乙是否会发生二次碰撞。
【答案】（1）2m/s和8m/s；（2）6.4m；（3）会
【解析】（1）甲运动到圆周的最低点时，由牛顿第二定律得
将F=120N代入解得甲运动到圆周的最低点时速度大小
v=10m/s
甲、乙发生的弹性碰撞，动量守恒
机械能量守恒
解得
v1=-2m/s，v2=8m/s
甲、乙碰撞后，速度大小分别为2m/s和8m/s
（2）对物块乙，在传送带上匀减速至与传送带共速阶段，由牛顿第二定律得
解得
a2=10m/s2
位移大小
之后，由于，物体减速上滑，其所受滑动摩擦力沿传送带向上，由牛顿第二定律得
解得加速度大小
a3=2m/s2
位移大小
传送带最小长度为
（3）乙上升到最高点后，将向下加速，同理易得加速大小为
a3=2m/s2
最高点加速至B点过程
解得
由（1）可知甲碰撞后以2m/s的速度沿水平面向右匀速直线运动，而乙滑回水平面的速度为5m/s，所以乙会追上甲发生二次碰撞。
15．2023年11月，首台国产质子治疗装置在上海正式走向临床治疗（如图甲），该装置的原理是质子加速后汇聚到圆柱形管道中轴线形成质子束，然后经高能运输线运送至各治疗室。现有质子加速后，沿圆柱形管道中轴线以匀速运动，如图乙，现由于某些客观原因，管道需要“拐弯”到另一对接圆柱形管道，对接管道与原管道夹角，现在“拐弯”处矩形ABCD区域内加上电场或磁场，使得管道中质子从该区域出射时刚好沿对接管道的中轴线运动（从ED的中点并与水平方向成射出）。已知：，质子电荷量，质子质量，质子重力不计，下面有两种设计方案：
（1）方案一：在矩形ABCD区域，区域内设计一沿AC方向的匀强电场，使质子最终从ED的中点并与水平方向成射出，求电场强度的大小，以及AB与CD间需施加多大电压才能形成该电场；
（2）方案二：在矩形ABCD区域内设计一垂直ABCD所在平面的匀强磁场，使质子最终从ED的中点并与水平方向成射出，求所需的磁场强度B的大小和方向；
（3）你认为上述两种方案中哪种方案更符合实际情况，便于实施，简要说明理由。
【答案】（1），；（2），方向垂直于纸面向外；（3）方案二，理由见解析
【详解】（1）方案一：设计一沿AC方向的匀强电场，则质子在该区域内做类平抛运动，如图
有
，，
得
（2）方案二：加入垂直ABCD平面向外的磁场，质子在磁场中做匀速圆周运动，设轨道半径为r，如图
由洛仑兹力提供向心力得
如图已知两点速度方向，分别做垂线，交点即为圆心
由几何关系得
得
方向垂直于纸面向外
（3）方案一施加电压明显过高，从安全和技术角度已经无法实现，且电场会改变粒子的能量，因此无法使用；方案二所需磁感应强度，从安全和技术上看完全可以实现，同时也不会改变粒子的动能。因此，方案二更符合实际情况，便于实现。中小学教育资源及组卷应用平台
2025年广东省高考一模质量监测卷（三）
物 理
本试卷满分100分，考试时间75分钟
注意事项:
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。
3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。
选择题（46分）
一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题列出的四个选项中，只有一项符合题目要求）
1．如图所示，一光滑的轻滑轮用细绳悬挂于O点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂质量为m的物块A，另一端系一位于固定光滑斜面上且质量为2m的物块B，斜面倾角，外力F沿斜面向上拉物块B，使物块B由滑轮正下方位置缓慢运动到和滑轮等高的位置，则下列说法错误的是（ ）
A．细绳的拉力先减小后增大
B．细绳对物块B的拉力大小不变
C．斜面对物块B的支持力先减小后增大
D．外力F逐渐变大
2．如图所示，空间有一底面处于水平地面上的正方体框架ABCD－A1B1C1D1，边长为L，从顶点A以不同速率沿不同方向水平抛出同一小球（可视为质点，不计空气阻力）。关于小球的运动，下列说法正确的是（ ）
A．落点在A1B1C1D1内的小球，初速度的最大值为
B．运动轨迹与AC1相交的小球，在交点处的速度方向都相同
C．落点在A1B1C1D1内的小球，落地时重力的瞬时功率可能不同
D．小球击中CC1的各次运动中，击中CC1中点的末速度最小
3．2024年6月25日“嫦娥六号”实现世界首次月球背面采样返回，先期进入环月大椭圆使命轨道的“鹊桥二号”中继星功不可没。而2018年发射的“鹊桥一号”运行在地月延长线上的拉格朗日L2点附近并以该点为圆心做圆周运动，同时与月球保持相对静止一起绕地球运动，目前正在超期服役中。“鹊桥一号”和“鹊桥二号”轨道位置示意图如图所示。已知地球球心与月球球心间距离为L，L2点到月球球心距离为d（远大于“鹊桥一号”到L2点的距离），“鹊桥一号”绕地球运动的周期为“鹊桥二号”在使命轨道周期的n倍，若忽略地球和月球外其他天体对“鹊桥一号”的影响、忽略月球外其他天体对“鹊桥二号”的影响、忽略地球外其他天体对月球的影响，则“鹊桥二号”环月大椭圆使命轨道的半长轴为（ ）
A． B．
C． D．
4．2024年8月6日，我国发射了千帆极轨01组卫星。现代卫星采用的是星载氢原子钟，氢原子钟是一种精密的时钟，它是利用原子能级跃迁时辐射出来的电磁波去控制校准石英钟如图所示为氢原子六个能级的示意图，n为量子数。已知红光光子的能量范围为1.61~2.00eV，绿光光子的能量范围为2.14~2.53eV，蓝光光子的能量范围为2.53~2.76eV，紫光光子的能量范围为2.76~3.10eV。根据玻尔理论，下列说法正确的是（ ）
A．使n=6能级的氢原子电离至少需要13.22eV的能量
B．氢原子从n=6能级跃迁到n=2能级放出的光子是紫光光子
C．氢原子从n=3能级跃迁到n=6能级能量减小
D．处于n=6能级的大量氢原子向低能级跃迁时辐射光的频率有30种
5．右图是一种利用电磁原理制作的充气泵的结构示意图。当电磁铁通入电流时，可吸引或排斥上部的小磁体，从而带动弹性金属片对橡皮碗下面的气室施加力的作用，达到充气的目的。则下列说法正确的是（ ）
A．当电流从电磁铁接线柱A流入时，发现吸引小磁体向下运动，则小磁体的下端为N极
B．硬磁性材料在磁场撤去后仍有很强的磁性而软磁性材料则相反，故电磁铁的铁芯应选硬磁性材料
C．为了加快充气的速度可以通过加大通入的电流
D．橡皮碗中的气体被快速排出时，管口处的温度会上升
6．活检针可用于活体组织取样，如图所示。取样时，活检针的针鞘被瞬间弹射，开始进入组织。在软组织中运动距离d1后进入目标组织，继续运动d2后停下来。若两段运动中针鞘只受到组织的阻力。已知该阻力与针鞘在组织中的长度成正比，比例系数为K，则（ ）
A．软组织对针鞘做的总功为-Kd12
B．目标组织对针鞘做的总功为Kd22
C．运动d2的过程中，针鞘克服阻力做功为Kd2（0.5d2＋d1）
D．运动d2的过程中，针鞘动量变化量大小为d2
7．如图甲所示，理想变压器原线圈连接定值电阻，副线圈连接滑动变阻器，滑动变阻器最大阻值足够大，、端输入正弦式交变电流。将滑动变阻器的滑片从端缓慢向下滑动，记录理想电压表V的示数与理想电流表A的示数，描绘出图像，如图乙所示。当滑动变阻器接入电路的阻值为时，滑动变阻器消耗的功率达到最大，则下列说法正确的是（ ）
A．定值电阻的阻值为
B．滑动变阻器消耗的最大功率为400W
C．理想变压器原、副线圈的匝数之比
D．交变电压的峰值为
二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题列出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
8．如图甲所示为利用磁场力来提升导电液体的电磁泵，电磁泵的左右两侧为两块相同的、间距为的长方形金属薄板，金属板底边长为，其底部开有高度可忽略的狭缝，电磁泵的前后两侧为两块相同的绝缘薄板，两金属板间接有直流电源。如图乙所示，足够大的绝缘容器中装有深度为的导电液体，电磁泵置于容器中，两金属板间加方向垂直纸面、磁感应强度为的匀强磁场，初始时，电源的电压为0，逐渐增大电源的电压，两板间液面缓慢上升（初始时金属板间导电液体液面高为）。已知导电液体的密度为、电阻率为，重力加速度为。则（ ）
A．两金属板间的匀强磁场方向垂直纸面向里
B．初始时，两金属板间液体的电阻为
C．当时，两板间液面高度乙为
D．两板间液面从高度缓慢升高至高度的过程中，电源消耗的电能等于
9．小川利用一个矩形金属框探究电磁感应现象。已知金属框内侧的长度为a，宽度为b，它的高度为c，内外边缘之间的厚度为d（），如图甲所示。小明将金属框放入与框的轴线夹角为的匀强磁场中，磁场的磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示。已知金属框材料的电阻率为且不随温度变化，则金属框中（ ）
A．产生顺时针方向感应电流（俯视） B．产生的感应电动势大小为
C．产生的感应电流大小为 D．发热功率为
10．如图所示，在竖直平面内有一固定的光滑绝缘圆轨道，半径为R，在其圆心处固定一带电荷量为的点电荷。有一质量为m、带电荷量为的小球（可视为质点）沿着轨道外侧做圆周运动。A、B两点分别是轨道的最高点和最低点，，(k为
静电力常量，g为重力加速度)不计一切摩擦和空气阻力，则（ ）
A．小球通过A点的最大速度为
B．小球通过A点的最大速度为
C．小球经过A，B两点时对轨道的压力差一定等于6mg
D．小球经过A，B两点时对轨道的压力差一定等于5mg
非选择题（54分）
三、非选择题（本大题共5小题，共54分。第11题6分，第12题9分，第13题10分，第14题14分，第15题15分。其中13—15题解答时要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，若只有最后答案而无演算过程的不得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。）
11．某实验小组同时测量A、B两个箱子质量，，装置如图甲所示，其中D为铁架台，E为固定在铁架台上的轻质光滑滑轮，F为光电门，C为固定在A上、宽度为的细遮光条（质量不计），另外，该实验小组还准备了刻度尺和一套总质量的砝码。
(1)在铁架台上标记一位置，并测得该位置与光电门F之间的距离为。取出质量为的砝码放在A箱子中，剩余砝码全部放在B箱子中，让A从位置由静止开始下降，则A下落过程中，测得遮光条通过光电门的时间为，下落过程中的加速度大小 （用、、表示）。
(2)加速度与A箱子中砝码质量有关，写出表达式 .（用，，，，表示）
(3)改变，测得遮光条通过光电门对应的时间，算出加速度，作出图像如图乙所示，可得A的质量 kg，B的质量 kg。（均保留2位有效数字，重力加速度取10m/s2）
12．已知铝的电阻率在20℃时约为，一般家用照明电路采用横截面积为的铝线即可满足要求。现有一捆带绝缘层的铝导线，长度为，小明根据所学的知识，通过实验测量导线的电阻。实验步骤如下：
(1)剥掉导线一端的绝缘层，用螺旋测微器测量铝导线的直径，示数如图甲所示，则铝导线的直径 mm；
(2)小明先用理论知识求出铝导线的电阻的表达式， （用表示）；
(3)用如图乙所示的电路测这一捆铝导线的电阻。提供的器材有：电池组（电动势为3V），滑动变阻器，额定电流2A）、定值电阻（阻值为，额定电流2A）、两个相同电流表和（内阻为，刻度清晰但没有刻度值，连接电路时，两电流表选用相同量程）、开关和导线若干；闭合前，滑动变阻器的滑片应调到 （选填“端”或“端”）。闭合S调节滑动变阻器，使电流表指针偏转合适的角度。数出电流表偏转格，偏转格，有，则这捆铝导线的电阻 ，该实验在原理上测量值 真实值。（填大于、或等于、或小于）
13．随着国产新能源汽车的飞速发展，现在高端的国产新能源汽车也配备如图1所示的空气悬架系统，该系统可以简化成一个带活塞的导热气缸，如图2所示，活塞通过轻质金属杆固连到车轮轮轴上。一辆质量为（不含4个车轮和活塞）的汽车静止在水平地面时，每个气缸内气体体积为，活塞面积，初始时环境温度为27℃，大气压强为（气缸内气体可看成理想气体，g取）
(1)若环境温度缓慢升高到33℃，大气压强保持不变，求每个气缸内气体的体积；
(2)若环境温度保持27℃不变，质量m＝60kg的驾驶员上车，待缸内气体稳定后，求每个气缸内气体的体积。
14．如图所示，足够长的光滑水平面AB与传送带在B点平滑相连，衔接前后速度大小不变。长度L=2m的轻绳系一质量m1=2kg的物块甲在竖直平面内做顺时针圆周运动，最低点刚好与水平面A处接触，当物块甲运动到圆周的最低点时绳子突然断开，物块甲以水平速度v从A处射出，绳断前瞬间轻绳张力大小为120N。从A处射出的物块甲与静止在B点的质量m2=3kg的物块乙发生弹性正碰后，乙从B点冲上倾角为θ=37°的传送带。已知传送带以v0=4m/s的速度沿逆时针方向转动，两物块均可视为质点，乙与传送带间的动摩擦因数为μ=0.5，（，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度大小取g=10m/s2），求：
（1）甲、乙碰撞后的瞬间，甲、乙的速度大小；
（2）乙不从传送带上端离开，则传送带的最小长度是多大（结果保留两位有效数字）；
（3）若水平面足够长，通过计算判断甲乙是否会发生二次碰撞。
15．2023年11月，首台国产质子治疗装置在上海正式走向临床治疗（如图甲），该装置的原理是质子加速后汇聚到圆柱形管道中轴线形成质子束，然后经高能运输线运送至各治疗室。现有质子加速后，沿圆柱形管道中轴线以匀速运动，如图乙，现由于某些客观原因，管道需要“拐弯”到另一对接圆柱形管道，对接管道与原管道夹角，现在“拐弯”处矩形ABCD区域内加上电场或磁场，使得管道中质子从该区域出射时刚好沿对接管道的中轴线运动（从ED的中点并与水平方向成射出）。已知：，质子电荷量，质子质量，质子重力不计，下面有两种设计方案：
（1）方案一：在矩形ABCD区域，区域内设计一沿AC方向的匀强电场，使质子最终从ED的中点并与水平方向成射出，求电场强度的大小，以及AB与CD间需施加多大电压才能形成该电场；
（2）方案二：在矩形ABCD区域内设计一垂直ABCD所在平面的匀强磁场，使质子最终从ED的中点并与水平方向成射出，求所需的磁场强度B的大小和方向；
（3）你认为上述两种方案中哪种方案更符合实际情况，便于实施，简要说明理由。
