精品解析：上海市松江二中2023-2024学年高三下学期学情检测(三模)物理试题

2023学年第二学期松江二中学情检测高三物理 简易温度计 小明同学设计了一种测温装置，用于测量室内的气温（室内的气压为一个标准大气压气压，相当于76cm汞柱产生的压强），结构如图所示，大玻璃泡A内有一定量的气体，与A相连的B管插在水银槽中，管内水银面的高度x可反映泡内气体的温度，即环境温度。 1. 当室内温度为27℃时，B管内水银面的高度为16cm，B管的体积与大玻璃泡A的体积相比可忽略不计，下列说法中正确的是（ ） A. 该测温装置利用了盖·吕萨克定律 B. B管上所刻的温度数值上高下低 C. B管内水银面的高度为22cm时，室内的温度为 D. 若把这个已经刻好温度值的装置移到高山上，测出的温度比实际偏低 2. 将这个简易温度计放入冰箱，静置一段时间后 （1）气体压强______（选填： A．“变大”、B．“变小”C．“不变”），请用分子动理论的观点从微观角度解释气体压强变化的原因：____________________________________。 （2）温度计放入冰箱后，B管内水银柱液面会______（选填A．“升高”B．“降低”C．“不变”）。设玻璃泡内气体内能变化的绝对值为 ，气体做功的绝对值为W，则气体在这个过程中吸收的热量为__________________ 3. 某次读数过程中小明同学不小心使测量装置发生了如图所示的小角度倾斜，则容器内气体的压强将（ ） A. 变大 B. 变小 C. 不变 4. 将密封于装置中的气体看作理想气体，在某一过程中，该气体从状态a依次经过 、 和 三个热力学过程达到状态d。若该气体的体积V随热力学温度T变化的 图像如图所示，则对应的气体压强p随T变化的 图像正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】1. C 2. ①. B ②. 气体温度降低，所以分子热运动程度减低，分子与器壁碰撞的次数减少，所以气体压强变小 ③. A ④. 3. C 4. C 【解析】 【1题详解】 A．A中密封的气体体积不变，所以该测温装置利用了查理定律，故A错误； B．容器内气体的压强 可知，A中气体的压强越大，x越小，由 可知，温度越高A中的气体压强越大，B管上所刻的温度数值上低下高，故B错误； C．B管内水银面的高度为22cm时，由 可得室内的温度为 故C正确； D．若把这个已经刻好温度值的装置移到高山上，因为外界大气压变小，B中液柱会降低，根据刻度上低下高可知测出的温度比实际偏高，故D错误。 故选C。 【2题详解】 （1）[1]将这个简易温度计放入冰箱，静置一段时间后，气体压强变小，故选B； [2]略； （2）[3]温度计放入冰箱后，A中气体压强减小，所以B管内水银柱液面会升高，故选A； [4]气体温度降低，所以内能减少，外界对气体做功，由热力学第一定律有 可得气体吸收的热量为 既气体放热； 【3题详解】 容器内气体的压强 其中x是管内水银面的高度不是液柱的长度，所以装置发生小角度倾斜时，液柱的高度不变，则容器内气体的压强不变。 故选C。 【4题详解】 由V-T图可知， 是等压变化，温度升高，所以p-T是平行与T轴的直线， 是等温变化，体积变大，压强变小，所以p-T是垂直与T轴向下的直线， 是等容变化，温度升高，压强变大，并且压强与温度成正比，所以p-T是过原点的倾斜直线。 故选C。 经典力学 随着爱因斯坦相对论的提出和被验证，使人们认识到经典力学的局限性，但在宏观低速领域，经典力学仍有着举足轻重的作用。 5. 一质量为m的乘客乘坐竖直电梯上楼，其位移x与时间t的关系图像如图所示（其中图线为直线）。乘客所受支持力的大小用表示，速度大小用v表示，重力加速度大小为g。下列判断正确的是（ ） A. 时间内，v增大， B. 时间内，v不变， C. 时间内，v减小， D. 时间内，v增大， 6. 如图甲所示，质量的物块静止在水平面上， 时刻开始在物块上施加一水平向右、大小按图乙所示随时间t变化的拉力F，时撤去力F。已知物块与水平面间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小，则下列说法正确的是（ ） A. 物块运动过程中，加速度逐渐增大 B. 0～2s内拉力的冲量大小为8N·s C. 2s末物块的速度大小为 D. 5s末物块重新回到静止状态 7. 如图甲，质量的物体静止在水平地面上，在水平推力F作用下开始运动，水平推力（F）随位移（x）变化的图像如图乙。已知物体与地面间的动摩擦因数，取重力加速度大小，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则（ ） A. 在0～10m的过程中，推力F对物体所做的功为1000J B. 在0～10m的过程中，滑动摩擦力对物体所做的功为500J C. 物体的位移时，其速度大小为5m/s D. 物体的位移 时，其速度大小为10m/s 8. 有一部关于星际大战的电影，里面有一个片段，位于与地球类似的星球的“赤道”的实验室里，有一个固定的竖直光滑圆轨道，内侧有一个小球恰能做完整的圆周运动，一侧的仪器数据显示：该运动的轨道半径为r，最高点的速度为v。若真存在这样的星球，而且该星球的半径为R，自转可忽略，万有引力常量为G，则以下说法正确的是（ ） A. 该星球的质量为 B. 该星球的质量为 C. 该星球的第一宇宙速度为 D. 该星球的近地卫星速度为 【答案】5. C 6. BD 7. C 8. AC 【解析】 【5题详解】 x-t图像的斜率表示速度。 A．时间内，图线斜率增大，则v增大，电梯竖直向上做加速运动，对乘客根据牛顿第二定律有 所以 故A错误； B．时间内，图线斜率不变，则v不变，乘客处于平衡状态，所以 故B错误； CD．时间内，图线斜率减小，则v减小，电梯竖直向上做减速运动，对乘客根据牛顿第二定律有 所以 故C正确，D错误。 故选C。 【6题详解】 A.因为物块与水平地面间的动摩擦因数μ=0.2，故物块受到的摩擦力为 f=μmg =1.6N 前2s拉力随时间一直增大，物块的加速度逐渐增大，2s以后到物块停止运动前，物块的合外力等于摩擦力，加速度不变，所以物块运动过程中，加速度不是逐渐增大，故A错误； B.根据冲量的定义可得 I= Ft 所以拉力与时间的图像面积代表冲量，故0~2s内拉力的冲量大小为 故B正确； C.根据动量定理得 I 1-μmgt=mv-0 解得 v = 6m/s 故C错误； D.设撤去拉力以后物块的加速度为大小a，则 μmg = ma 解得 设撤去拉力以后到物块停止运动所用的时间为 ，则 所以5s末物块重新回到静止状态，故D正确。 故选BD。 【7题详解】 A.根据图像可知F-x图像围成的面积表示 推力F做的功，所以 故A错误； B.在0～10m的过程中，滑动摩擦力对物体所做的功为 Wf=-fx=-μmgx = -500J 摩擦力做负功，故B错误； C.由图可知运动位移为5m过程中力F做的功 摩擦力做功 根据动能定理 解得 v=5m/s 故C正确； D.由AB选项可知，当物体运动位移为10m时 WF=500J Wf=-500J 由动能定理可知 所以 故D错误。 故选C。 【8题详解】 AB.在该运动的轨道的最高点，该星球上的重力提供向心力有 在该星球表面，万有引力等于重力，则有 联立可得，该星球的质量为 故A正确，B错误； CD.在该星球表面，万有引力提供向心力有 则该星球的第一宇宙速度为 因为该星球的近地卫星速度为第一宇宙速度。 故C正确，D错误。 故选AC。 静电 静电现象普遍出现于平时的生活之中，人类通过静电现象开始了对电的深入研究。 9. 早在公元1世纪，我国学者王充在他的《论衡》一书中就记述了“顿牟掇芥”，“顿牟”是指玳瑁的甲壳，“芥”是指轻小物体。下列例子中哪一个跟王充的这个记述相类似？（　　） A. 在干燥的季节小李同学用梳子梳理头发，发现越梳头发越蓬松 B. 为了防止事故发生，运油的油罐车后面总拖有一根接地的铁链 C. 小学自然常识的老师在课堂上做了个“小魔术”，用梳过头发的梳子吸起纸屑 D. 在干燥的天气里脱去化纤衣服，把手指靠近金属物体，看到火花，听到噼啪声 10. 某同学利用图甲所示电路观察电容器的充电和放电现象，计算机屏幕显示出放电过程的 图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 电容器放电时电子由b向a通过电阻 B. 电容器放电过程中电阻R两端电压逐渐增大 C. 将电阻R换成阻值更大的电阻，放电时间变长 D. 若 ，则可知电源电动势 11. 如图甲，A、B是某电场中的一条电场线上的两点，一带负电的粒子从A点由静止释放，仅在电场力的作用下从A点运动到B点，其运动的图像如图乙所示。取A点为坐标原点，且规定 ， 方向为正方向建立x轴，作出了 所在直线的电场强度大小E、电势 、粒子的电势能，随位移的变化的图像、图像、图像，其中可能正确的是（　　） A. B. C. D. 12. 光滑绝缘水平面上固定两个等量点电荷，它们连线的中垂线上有A、B、C三点，如图甲所示。一质量的带正电小物块由A点静止释放，并以此时为计时起点，沿光滑水平面经过B、C两点，其运动过程的图象如图乙所示，其中图线在B点位置时斜率最大，根据图线可以确定（ ） A. 中垂线上B点电场强度最大 B. A、B两点之间的位移大小 C. B点是 连线中点 D. 13. 沿电场中某条直线电场线方向建立x轴，该电场线上各点电场强度B随x的变化规律如图所示，坐标点O、x1、x2和x3分别与x轴上O、A、B、C四点相对应，相邻两点间距相等。一个带正电的粒子从O点由静止释放，运动到A点的动能为，仅考虑电场力作用，则（　　） A. 从O点到C点，电势先升高后降低 B. 粒子先做匀加速运动，后做变加速运动 C. 粒子在 段电势能变化量大于 段的电势能变化量 D. 粒子运动到C点时动能大于 【答案】9. C 10. C 11. D 12. AD 13. C 【解析】 【9题详解】 A．在干燥的季节小李同学用梳子梳理头发，由于摩擦起电，同种电荷相互排斥，发现越梳头发越蓬松。故A错误； B．为了防止事故发生，运油的油罐车后面总拖有一根接地的铁链，铁链会把油罐车上的静电及时导向大地，避免静电积累过多引起明火危险。故B错误； C．小学自然常识的老师在课堂上做了个“小魔术”，用梳过头发的梳子吸起纸屑，梳过头发的梳子由于摩擦而带电，会吸引轻小物体，与王允的记载类似。故C正确； D．在干燥的天气里脱去化纤衣服，手指会带电，把手指靠近金属物体，手指与金属之间的空气被电离而发生放电现象，看到火花，听到噼啪声。故D错误。 故选C。 【10题详解】 A．由图可知，电容器充电后，上极板带正电，放电时，电流由b向a通过电阻，所以 放电时电子由a向b通过电阻。故A错误； B．电容器放电过程中电流逐渐减小，根据 电阻R两端电压逐渐减小。故B错误； C．将电阻R换成阻值更大的电阻，则对电流的阻碍作用增大，即电流减小，总电荷量不变，根据 可知放电时间变长。故C正确； D．若 ，则可知电源电动势 故D错误。 故选C。 【11题详解】 AB．根据v- t图像可知，粒子的加速度在逐渐减小，粒子所受合外力，即电场力在逐渐减小，由 知电场强度E随位移x在逐渐减小。故AB错误； C．从A到B电势能逐渐减小，但由于电场力减小，Ep-x图像的斜率逐渐减小，且 在A点的电势能为零。故C错误； D．粒子带负电，电场力方向从A指向B，电场强度方向从B指向A，故从A到B电势逐渐升高，由于电场强度逐渐减小，故-x图像的斜率逐渐减小。故D正确。 故选D。 【12题详解】 A．v-t图像的斜率表示加速度，可知小物块在B点的加速度最大，所受的电场力最大，所以B点的电场强度最大。故A正确； B．小物块由A运动到B的过程中，由图乙可知A、B两点的速度，已知小物块的质量，则由动能定理可知 由上式可求出小物块由A运动到B的过程中电场力所做的功，因为电场强度的关系未知，则不能求解A、B两点之间的位移大小。故B错误； C．中垂线上电场线分布不是均匀的，B点不在连线中点。故C错误； D．在小物块由A运动到B的过程中，根据动能定理有 同理，在小物块由B运动到C的过程中，有 对比可得 故D正确。 故选AD。 【13题详解】 A．从O点到C点，电场强度方向保持不变，由于开始场强方向沿x轴正方向，所以沿电场线方向电势逐渐降低，则从O点到C点，电势逐渐降低。故A错误； B．由图像可知场强先增大后减小，则电场力也是先增大后减小，所以粒子的加速度先增大后减小，一直做变加速运动。故B错误； C．粒子在AB段图像的面积大于BC段图像的面积，则 所以粒子在AB段电势能减少量大于BC段电势能减少量。故C正确； D．由图像可知图像的面积表示电势差，则有 由动能定理有 ， 可得 所以粒子运动到C点时动能小于3Ek。故D错误。 故选C。 法拉第电磁感应定律 法拉第电磁感应定律的发现一方面使人们制造出了发电机和变压器，电能的大规模生产和远距离输送成为可能；另一方面，电磁感应现象在电工技术、电子技术、电工测量等方面都有广泛的应用，人类社会从此迈入了电气化时代。 14. 涡流、电磁驱动和电磁阻尼都是电磁感应现象，三者常常有紧密联系。下列说法正确的是（ ） A. 图甲中，如果在上下振动的磁铁下固定一个铝板，磁铁会很快静止下来，这属于电磁阻尼现象 B. 图甲中，如果在上下振动的磁铁下固定一个铝板，磁铁振动时，铝板中会产生涡流，涡流对磁铁总有排斥作用 C. 图乙中，竖直放置的蹄形磁铁转动后，同轴的闭合线圈会同向转动，这属于电磁阻尼现象 D. 图乙中，蹄形磁铁匀速转动时间足够长，闭合线圈的转速可以大于蹄形磁铁的转速 15. 图是一种延时继电器的示意图。铁芯上有两个线圈A和B。线圈A跟电源连接，线圈B两端连在一起，构成一个闭合电路。在断开开关S的时候，弹簧K将______（A：立即；B：过一会儿）将衔铁D向上拉起，原因是：______________________________ 16. 从发电机输出的电压通常需要通过变压器将电输送给用户。某同学为研究变压器的规律，利用图示装置进行实验，图中左右线圈匝数之比为，现该同学在左侧输入端接入一12V的恒压直流电源，则右侧输出端测出的电压为______（选填：“A：4V”、“B：0V”）。当该同学左侧接入的电压时，右侧测出的电压值为______（选填：“A：4V”、“B：”） 17. 如图所示，矩形线圈面积为S，匝数为N，线圈电阻为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕轴以角速度匀速转动，外电路电阻为R。当线圈由图示位置转过 的过程中，通过电阻R的电荷量______；电阻R上所产生的热量______。 18. 为了测量储罐中不导电液体高度，将与储罐外壳绝缘的平行板电容器C置于储罐中，先将开关与a相连，稳定后再将开关拨到b，此时可测出由电感L与电容C构成的回路中产生的振荡电流的频率。已知振荡电流的频率随电感L、电容C的增大而减小，若储罐内的液面高度降低，测得的回路振荡电流的频率将______（选填A：增大；B：减小）不计电磁辐射损失，振荡回路的总能量将______（选填A：增大；B：减小） 【答案】14. A 15. ①. B ②. 线圈B中产生感应电流，使得铁芯中磁性慢慢消失 16. ①. B ②. A 17. ①. ②. 18. ①. A ②. B 【解析】 【14题详解】 AB．图甲中，如果在上下振动的磁铁下固定一个铝板，磁铁会很快静止下来，这属于电磁阻尼现象，磁铁振动时，铝板中会产生涡流，涡流对磁铁的运动有阻碍作用，靠近时排斥，远离时吸引，选项A正确，B错误； CD．图乙中，竖直放置的蹄形磁铁转动后，同轴的闭合线圈会同向转动，这属于电磁驱动现象；蹄形磁铁匀速转动时间足够长，闭合线圈的转速总是小于蹄形磁铁的转速，选项CD错误。 故选A。 【15题详解】 [1][2]图是一种延时继电器的示意图。铁芯上有两个线圈A和B。线圈A跟电源连接，线圈B两端连在一起，构成一个闭合电路。在断开开关S的时候，由于线圈B中产生感应电流，使得铁芯中磁性慢慢消失，则弹簧K将过一会儿将衔铁D向上拉起，故选B；原因是线圈B中产生感应电流，使得铁芯中磁性慢慢消失。 【16题详解】 [1]变压器不能改变直流电压，则在左侧输入端接入一12V的恒压直流电源，则右侧输出端测出的电压为0V，故选B； [2]当该同学左侧接入的电压时，右侧测出的电压值为 故选A。 【17题详解】 [1]通过电阻R的电荷量 [2]交流电最大值 有效值 电阻R上所产生的热量 【18题详解】 [1]当储罐内的液面高度降低时，两板间充入的电介质减少，电容减小，根据LC振荡周期可知回路的振荡周期变小，故振荡频率增大，故选A； [2]电容器的电容减小，则储存的能量减小，即振荡电路的总能量减小，故选B。 光 人类对光的认识经历了非常曲折的过程，从最初的微粒说、波动说，到电磁波理论的建立，到最后的光子说，人类最终认识到不能用一种性质去描述光的所有行为，只能认为光具有波粒二象性。 19. 如图为富兰克林使用X射线拍摄的DNA晶体，这是利用了光的______现象。（选填：“A：干涉”、“B：衍射”） 20. 给如图所示的莱顿瓶甲充电，当两金属球之间的电压达到一定值时，金属球A、B间开始放电，出现电火花。该实验能够证明______的存在。移动莱顿瓶乙的矩形线框中可移动的带有氖管的金属棒到__________________时，氖管发光最亮。 21. 不同的电磁波有不同的应用。图中病人正进行伽玛刀手术，该手术是使用钴-60产生的 射线进行一次性大剂量地聚焦照射，使之产生局灶性的坏死或功能改变而达到治疗疾病的目的。 （1） 射线本质上是______（A．光子　B．中子　C．电子） （2）下列哪些情况下不能释放出 射线（ ） A．原子核发生衰变 B．原子弹爆炸 C．用紫外线照射锌板 D．氢原子从基态跃迁到激发态 22. 用光子能量为的光照射图示光电管极板K时发生光电效应，产生光电流。若K的电势高于A的电势，且电势差为0.9V，此时光电流刚好截止。此金属的逸出功是______那么，当A的电势高于K的电势，且电势差也为0.9V时，光电子到达A极时的最大动能是______ 23. 康普顿在研究石墨对X射线的散射时，提出光子不仅具有能量，而且具有动量，光子动量。假设射线中的单个光子与静止的无约束的自由电子发生弹性碰撞。碰撞后光子的方向与入射方向夹角为 ，电子的速度方向与入射方向夹角为 ，其简化原理图如图所示。光子和电子组成的系统碰撞前后动量守恒，动量守恒定律遵循矢量运算的法则。已知入射光波长 ，普朗克常量为h。则碰撞后光子的波长______。 24. 科学家设想未来的宇航事业中利用太阳帆来加速星际飞船，设该飞船所在地每秒每单位面积接收到的光子数为n，光子平均波长为 ，太阳帆面积为S，反射率100%，设太阳光垂直射到太阳帆上，飞船总质量为m。 （1）求飞船加速度 ______； （2）若太阳帆是黑色的，飞船的加速度______。 【答案】19. B 20. ①. 电磁波 ②. 两矩形线框面积相同 21. ①. A ②. CD 22. ①. 2.2eV ②. 1.8eV 23. 24. ①. ②. 【解析】 【19题详解】 如图为富兰克林使用X射线拍摄的DNA晶体，这是利用了光的衍射现象。 【20题详解】 [1]给莱顿瓶甲充电，当两金属球之间的电压达到一定值时，金属球A、B间开始放电，出现电火花，电路中产生变化的电流，变化的电流又产生变化的磁场。该实验能够证明电磁波的存在。 [2]在实验中，两莱顿瓶是相同的，它们的电容相同，滑动接收框上的金属滑杆，使两个矩形线框的面积相同，它们的电感也相同。这时，两个电路的振荡频率相同，电磁波会使接收电路中产生最强的电流，氖管最亮。 【21题详解】 （1）[1] 射线本质上是光子。 （2）[2]原子核发生衰变和原子弹爆炸能释放出 射线，用紫外线照射锌板可以产生光电子，氢原子从基态跃迁到激发态需要吸收光子。故AB不符合题意；CD符合题意。 故选CD。 【22题详解】 [1]根据 解得 [2]根据 又 联立，解得 【23题详解】 设碰撞后电子的动量为p，在水平方向上，由动量守恒定律可得 在竖直方向上，有 联立，解得 【24题详解】 （1）[1]光子垂直射到太阳帆上再反射，动量变化量为 设光对太阳帆的压力为F，单位时间打到太阳帆上的光子数为N，则 取光子初速度方向为正方向，对飞船由动量定理，有 又 联立，解得 对飞船，由牛顿第二定律，可得 （2）[2]若太阳帆是黑色的，光子垂直打在太阳帆上不反弹，光子动量变化量为 太阳帆上受到的光压力为 对飞船，由牛顿第二定律，可得 电磁作用 电能生磁，磁能生电，电与磁紧密联系而又相互作用，在生活及科学研究领域都有重要的应用。 25. 图是磁电式电表内部结构示意图，该电表利用的物理原理是______ 写出一条能提高该电表的灵敏度措施是：______ 26. 威耳逊云室是能显示带电粒子径迹的实验装置，是研究微观粒子的重要器材。在真空云室中的矩形区域内存在着匀强磁场，在A点有一静止的原子核 发生了某种衰变，生成的新核和释放出的粒子在磁场中的径迹如图中的曲线a、b所示，下列说法正确的是（ ） A. 核发生的是 衰变 B. 曲线a是新核的径迹 C. 匀强磁场方向垂直纸面向里 D. 曲线a、b的半径比与新核和粒子的质量有关 27. “回旋加速器”就是一种典型的粒子加速器，下图为一回旋加速器的简图，和是两个中空的半圆形金属盒，置于与盒面垂直的匀强磁场中，它们接在电压为U、周期为T的交流电源上。位于圆心处的质子源A能不断产生质子（初速度可以忽略），它们在两盒之间被电场加速。当质子被加速到最大动能后，再将它们引出。忽略质子在电场中的运动时间，则下列说法中正确的是（ ） A. 若只增大交变电压U，则质子的最大动能会变大 B. 若只增大交变电压U，则质子在回旋加速器中运行的时间会变短 C. 若只将交变电压的周期变为2T，仍可用此装置加速质子 D. 质子第n次被加速前、后的轨道半径之比为 28. 用一段横截面半径为r、电阻率为 、密度为d的均匀导体材料做成一个半径为的圆环，圆环竖直向下落入如图所示的径向磁场中，圆环的圆心始终在N极的轴线上，圆环所在位置的磁感应强度大小均为B。圆环在加速下落过程中某一时刻的速度为v，忽略电感的影响，下列说法正确的是（ ） A. 下落过程圆环中磁通量不变 B. 此时圆环受到竖直向上的安培力作用 C. 此时圆环的加速度大小为 D. 如果径向磁场足够深，则圆环的最大速度为 29. 水平放置的金属细圆环P的半径为l，其内部充满方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B。电阻为r，长度恰为l的细导体棒a一端搭接在细圆环上，可绕圆心处的金属细圆柱O在水平面内转动。两平行竖直金属导轨的间距为d，其中M导轨与小圆柱O相连，N导轨与圆环P相连，两导轨上方通过电键K连接能提供恒定电流大小为I，方向水平向右的恒流源S。质量为m，电阻为R的均匀导体棒b水平搁置在固定支架上并与两导轨紧密接触，棒b处在方向垂直于导轨平面向内的匀强磁场中，磁感应强度的大小为B。除了导体棒a和导体棒b外其余电阻不计，一切摩擦不计。 （1）若电键K断开，外力使导体棒a以某一角速度 匀速转动时导体棒b对支架的作用力恰好为0。求此时导体棒a的旋转方向（俯视图）和 的大小。 （2）若电键K闭合，导体棒a作为“电动机”在水平面内旋转。 ①“电动机”空载时导体棒a所受安培力为零，其匀速转动的角速度记为，求的大小。 ②“电动机”效率为50%时，导体棒a的角速度。 【答案】25. ①. 磁电式电表利用的物理原理是通电线圈在磁场中受到安培力作用而转动 ②. 线圈匝数越多，受到的安培力越大，越容易转动，所以增加线圈匝数可以提高仪表的灵敏度 26. C 27. BD 28. ABD 29. （1）;导体棒a顺时针切割磁感线； （2）①；② 【解析】 【25题详解】 [1] 略； [2]略； 【26题详解】 原子核衰变过程动量守恒，由图可知，由 可得 可知轨迹半径与粒子和新核的质量无关，与电荷量应有关，半径越大，电荷量越小，所以b是新核，a是释放出的粒子，根据左手定则可知，磁场方向垂直纸面向里，所以a是电子，故 核发生的是 衰变。 故选C； 【27题详解】 A．根据 得 则最大动能 与加速电压无关，故A错误； B．若只增大交变电压U，则质子在回旋加速器中加速次数会减小，导致运行时间变短，故B正确； C．若只将交变电压的周期变为2T，而质子在磁场中运动的周期不变，则两周期不同，所以不能始终处于加速状态，故C错误； D．根据洛伦兹力提供向心力做匀速圆周运动，可得半径公式 联立 可知质子第n次被加速前后的轨道半径之比为 故D正确。 故选BD。 【28题详解】 A．下落过程中，磁铁内部通过圆环的磁感线向上增加，故A错误； B．圆环下落时切割磁感线，根据右手定则可知，圆环中有顺时针的电流，根据左手定则可知，圆环受到向上的安培力，阻碍圆环下落，故B正确； C．圆环切割磁感线，产生的感应电动势 圆环的电阻为 电流为 圆环质量为 由牛顿第二定律可得加速度 故C错误； D．当圆环受力平衡时，速度最大，有 可得最大速度为 故D正确。 故选BD； 【29题详解】 （1）导体棒平衡，有 电流为 A切割产生的电动势为 联立可得 根据左手定则和右手定则可知，导体棒a顺时针切割磁感线； （2）①空载时导体棒a所受安培力为零，则导体棒a的电流为零则导体棒a与导体棒b两端电压相等，导体棒b的电流即恒流源电流I，既 所以 ②设导体棒a切割的电动势为E，其电流为i导体棒a与导体棒b两端电压相等，即 由于导体棒a上的速度随着到圆心距离均匀增大 且有 联立可得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023学年第二学期松江二中学情检测高三物理 简易温度计 小明同学设计了一种测温装置，用于测量室内的气温（室内的气压为一个标准大气压气压，相当于76cm汞柱产生的压强），结构如图所示，大玻璃泡A内有一定量的气体，与A相连的B管插在水银槽中，管内水银面的高度x可反映泡内气体的温度，即环境温度。 1. 当室内温度为27℃时，B管内水银面的高度为16cm，B管的体积与大玻璃泡A的体积相比可忽略不计，下列说法中正确的是（ ） A. 该测温装置利用了盖·吕萨克定律 B. B管上所刻的温度数值上高下低 C. B管内水银面的高度为22cm时，室内的温度为 D. 若把这个已经刻好温度值的装置移到高山上，测出的温度比实际偏低 2. 将这个简易温度计放入冰箱，静置一段时间后 （1）气体压强______（选填： A．“变大”、B．“变小”C．“不变”），请用分子动理论的观点从微观角度解释气体压强变化的原因：____________________________________。 （2）温度计放入冰箱后，B管内水银柱液面会______（选填A．“升高”B．“降低”C．“不变”）。设玻璃泡内气体内能变化的绝对值为 ，气体做功的绝对值为W，则气体在这个过程中吸收的热量为__________________ 3. 某次读数过程中小明同学不小心使测量装置发生了如图所示的小角度倾斜，则容器内气体的压强将（ ） A. 变大 B. 变小 C. 不变 4. 将密封于装置中的气体看作理想气体，在某一过程中，该气体从状态a依次经过 、 和 三个热力学过程达到状态d。若该气体的体积V随热力学温度T变化的 图像如图所示，则对应的气体压强p随T变化的 图像正确的是（ ） A. B. C. D. 经典力学 随着爱因斯坦相对论的提出和被验证，使人们认识到经典力学的局限性，但在宏观低速领域，经典力学仍有着举足轻重的作用。 5. 一质量为m的乘客乘坐竖直电梯上楼，其位移x与时间t的关系图像如图所示（其中图线为直线）。乘客所受支持力的大小用表示，速度大小用v表示，重力加速度大小为g。下列判断正确的是（ ） A. 时间内，v增大， B. 时间内，v不变， C. 时间内，v减小， D. 时间内，v增大， 6. 如图甲所示，质量的物块静止在水平面上， 时刻开始在物块上施加一水平向右、大小按图乙所示随时间t变化的拉力F，时撤去力F。已知物块与水平面间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小，则下列说法正确的是（ ） A. 物块运动过程中，加速度逐渐增大 B. 0～2s内拉力的冲量大小为8N·s C. 2s末物块的速度大小为 D. 5s末物块重新回到静止状态 7. 如图甲，质量的物体静止在水平地面上，在水平推力F作用下开始运动，水平推力（F）随位移（x）变化的图像如图乙。已知物体与地面间的动摩擦因数，取重力加速度大小，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则（ ） A. 在0～10m的过程中，推力F对物体所做的功为1000J B. 在0～10m的过程中，滑动摩擦力对物体所做的功为500J C. 物体的位移时，其速度大小为5m/s D. 物体的位移 时，其速度大小为10m/s 8. 有一部关于星际大战的电影，里面有一个片段，位于与地球类似的星球的“赤道”的实验室里，有一个固定的竖直光滑圆轨道，内侧有一个小球恰能做完整的圆周运动，一侧的仪器数据显示：该运动的轨道半径为r，最高点的速度为v。若真存在这样的星球，而且该星球的半径为R，自转可忽略，万有引力常量为G，则以下说法正确的是（ ） A. 该星球的质量为 B. 该星球的质量为 C. 该星球的第一宇宙速度为 D. 该星球的近地卫星速度为 静电 静电现象普遍出现于平时的生活之中，人类通过静电现象开始了对电的深入研究。 9. 早在公元1世纪，我国学者王充在他的《论衡》一书中就记述了“顿牟掇芥”，“顿牟”是指玳瑁的甲壳，“芥”是指轻小物体。下列例子中哪一个跟王充的这个记述相类似？（　　） A. 在干燥的季节小李同学用梳子梳理头发，发现越梳头发越蓬松 B. 为了防止事故发生，运油的油罐车后面总拖有一根接地的铁链 C. 小学自然常识的老师在课堂上做了个“小魔术”，用梳过头发的梳子吸起纸屑 D. 在干燥的天气里脱去化纤衣服，把手指靠近金属物体，看到火花，听到噼啪声 10. 某同学利用图甲所示电路观察电容器的充电和放电现象，计算机屏幕显示出放电过程的 图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 电容器放电时电子由b向a通过电阻 B. 电容器放电过程中电阻R两端电压逐渐增大 C. 将电阻R换成阻值更大的电阻，放电时间变长 D. 若 ，则可知电源电动势 11. 如图甲，A、B是某电场中的一条电场线上的两点，一带负电的粒子从A点由静止释放，仅在电场力的作用下从A点运动到B点，其运动的图像如图乙所示。取A点为坐标原点，且规定 ， 方向为正方向建立x轴，作出了 所在直线的电场强度大小E、电势 、粒子的电势能，随位移的变化的图像、图像、图像，其中可能正确的是（　　） A. B. C. D. 12. 光滑绝缘水平面上固定两个等量点电荷，它们连线的中垂线上有A、B、C三点，如图甲所示。一质量的带正电小物块由A点静止释放，并以此时为计时起点，沿光滑水平面经过B、C两点，其运动过程的图象如图乙所示，其中图线在B点位置时斜率最大，根据图线可以确定（ ） A. 中垂线上B点电场强度最大 B. A、B两点之间的位移大小 C. B点是 连线中点 D. 13. 沿电场中某条直线电场线方向建立x轴，该电场线上各点电场强度B随x的变化规律如图所示，坐标点O、x1、x2和x3分别与x轴上O、A、B、C四点相对应，相邻两点间距相等。一个带正电的粒子从O点由静止释放，运动到A点的动能为，仅考虑电场力作用，则（　　） A. 从O点到C点，电势先升高后降低 B. 粒子先做匀加速运动，后做变加速运动 C. 粒子在 段电势能变化量大于 段的电势能变化量 D. 粒子运动到C点时动能大于 法拉第电磁感应定律 法拉第电磁感应定律的发现一方面使人们制造出了发电机和变压器，电能的大规模生产和远距离输送成为可能；另一方面，电磁感应现象在电工技术、电子技术、电工测量等方面都有广泛的应用，人类社会从此迈入了电气化时代。 14. 涡流、电磁驱动和电磁阻尼都是电磁感应现象，三者常常有紧密联系。下列说法正确的是（ ） A. 图甲中，如果在上下振动的磁铁下固定一个铝板，磁铁会很快静止下来，这属于电磁阻尼现象 B. 图甲中，如果在上下振动的磁铁下固定一个铝板，磁铁振动时，铝板中会产生涡流，涡流对磁铁总有排斥作用 C. 图乙中，竖直放置的蹄形磁铁转动后，同轴的闭合线圈会同向转动，这属于电磁阻尼现象 D. 图乙中，蹄形磁铁匀速转动时间足够长，闭合线圈的转速可以大于蹄形磁铁的转速 15. 图是一种延时继电器的示意图。铁芯上有两个线圈A和B。线圈A跟电源连接，线圈B两端连在一起，构成一个闭合电路。在断开开关S的时候，弹簧K将______（A：立即；B：过一会儿）将衔铁D向上拉起，原因是：______________________________ 16. 从发电机输出的电压通常需要通过变压器将电输送给用户。某同学为研究变压器的规律，利用图示装置进行实验，图中左右线圈匝数之比为，现该同学在左侧输入端接入一12V的恒压直流电源，则右侧输出端测出的电压为______（选填：“A：4V”、“B：0V”）。当该同学左侧接入的电压时，右侧测出的电压值为______（选填：“A：4V”、“B：”） 17. 如图所示，矩形线圈面积为S，匝数为N，线圈电阻为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕轴以角速度匀速转动，外电路电阻为R。当线圈由图示位置转过 的过程中，通过电阻R的电荷量______；电阻R上所产生的热量______。 18. 为了测量储罐中不导电液体高度，将与储罐外壳绝缘的平行板电容器C置于储罐中，先将开关与a相连，稳定后再将开关拨到b，此时可测出由电感L与电容C构成的回路中产生的振荡电流的频率。已知振荡电流的频率随电感L、电容C的增大而减小，若储罐内的液面高度降低，测得的回路振荡电流的频率将______（选填A：增大；B：减小）不计电磁辐射损失，振荡回路的总能量将______（选填A：增大；B：减小） 光 人类对光的认识经历了非常曲折的过程，从最初的微粒说、波动说，到电磁波理论的建立，到最后的光子说，人类最终认识到不能用一种性质去描述光的所有行为，只能认为光具有波粒二象性。 19. 如图为富兰克林使用X射线拍摄的DNA晶体，这是利用了光的______现象。（选填：“A：干涉”、“B：衍射”） 20. 给如图所示的莱顿瓶甲充电，当两金属球之间的电压达到一定值时，金属球A、B间开始放电，出现电火花。该实验能够证明______的存在。移动莱顿瓶乙的矩形线框中可移动的带有氖管的金属棒到__________________时，氖管发光最亮。 21. 不同的电磁波有不同的应用。图中病人正进行伽玛刀手术，该手术是使用钴-60产生的 射线进行一次性大剂量地聚焦照射，使之产生局灶性的坏死或功能改变而达到治疗疾病的目的。 （1） 射线本质上是______（A．光子　B．中子　C．电子） （2）下列哪些情况下不能释放出 射线（ ） A．原子核发生衰变 B．原子弹爆炸 C．用紫外线照射锌板 D．氢原子从基态跃迁到激发态 22. 用光子能量为的光照射图示光电管极板K时发生光电效应，产生光电流。若K的电势高于A的电势，且电势差为0.9V，此时光电流刚好截止。此金属的逸出功是______那么，当A的电势高于K的电势，且电势差也为0.9V时，光电子到达A极时的最大动能是______ 23. 康普顿在研究石墨对X射线的散射时，提出光子不仅具有能量，而且具有动量，光子动量。假设射线中的单个光子与静止的无约束的自由电子发生弹性碰撞。碰撞后光子的方向与入射方向夹角为 ，电子的速度方向与入射方向夹角为 ，其简化原理图如图所示。光子和电子组成的系统碰撞前后动量守恒，动量守恒定律遵循矢量运算的法则。已知入射光波长 ，普朗克常量为h。则碰撞后光子的波长______。 24. 科学家设想未来的宇航事业中利用太阳帆来加速星际飞船，设该飞船所在地每秒每单位面积接收到的光子数为n，光子平均波长为 ，太阳帆面积为S，反射率100%，设太阳光垂直射到太阳帆上，飞船总质量为m。 （1）求飞船加速度 ______； （2）若太阳帆是黑色的，飞船的加速度______。 电磁作用 电能生磁，磁能生电，电与磁紧密联系而又相互作用，在生活及科学研究领域都有重要的应用。 25. 图是磁电式电表内部结构示意图，该电表利用的物理原理是______ 写出一条能提高该电表的灵敏度措施是：______ 26. 威耳逊云室是能显示带电粒子径迹的实验装置，是研究微观粒子的重要器材。在真空云室中的矩形区域内存在着匀强磁场，在A点有一静止的原子核 发生了某种衰变，生成的新核和释放出的粒子在磁场中的径迹如图中的曲线a、b所示，下列说法正确的是（ ） A. 核发生的是 衰变 B. 曲线a是新核的径迹 C. 匀强磁场方向垂直纸面向里 D. 曲线a、b的半径比与新核和粒子的质量有关 27. “回旋加速器”就是一种典型的粒子加速器，下图为一回旋加速器的简图，和是两个中空的半圆形金属盒，置于与盒面垂直的匀强磁场中，它们接在电压为U、周期为T的交流电源上。位于圆心处的质子源A能不断产生质子（初速度可以忽略），它们在两盒之间被电场加速。当质子被加速到最大动能后，再将它们引出。忽略质子在电场中的运动时间，则下列说法中正确的是（ ） A. 若只增大交变电压U，则质子的最大动能会变大 B. 若只增大交变电压U，则质子在回旋加速器中运行的时间会变短 C. 若只将交变电压的周期变为2T，仍可用此装置加速质子 D. 质子第n次被加速前、后的轨道半径之比为 28. 用一段横截面半径为r、电阻率为 、密度为d的均匀导体材料做成一个半径为的圆环，圆环竖直向下落入如图所示的径向磁场中，圆环的圆心始终在N极的轴线上，圆环所在位置的磁感应强度大小均为B。圆环在加速下落过程中某一时刻的速度为v，忽略电感的影响，下列说法正确的是（ ） A. 下落过程圆环中磁通量不变 B. 此时圆环受到竖直向上的安培力作用 C. 此时圆环的加速度大小为 D. 如果径向磁场足够深，则圆环的最大速度为 29. 水平放置的金属细圆环P的半径为l，其内部充满方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B。电阻为r，长度恰为l的细导体棒a一端搭接在细圆环上，可绕圆心处的金属细圆柱O在水平面内转动。两平行竖直金属导轨的间距为d，其中M导轨与小圆柱O相连，N导轨与圆环P相连，两导轨上方通过电键K连接能提供恒定电流大小为I，方向水平向右的恒流源S。质量为m，电阻为R的均匀导体棒b水平搁置在固定支架上并与两导轨紧密接触，棒b处在方向垂直于导轨平面向内的匀强磁场中，磁感应强度的大小为B。除了导体棒a和导体棒b外其余电阻不计，一切摩擦不计。 （1）若电键K断开，外力使导体棒a以某一角速度 匀速转动时导体棒b对支架的作用力恰好为0。求此时导体棒a的旋转方向（俯视图）和 的大小。 （2）若电键K闭合，导体棒a作为“电动机”在水平面内旋转。 ①“电动机”空载时导体棒a所受安培力为零，其匀速转动的角速度记为，求的大小。 ②“电动机”效率为50%时，导体棒a的角速度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $