精品解析：湖北省世达实用外国语学校2023-2024学年高三下学期3月考试物理试卷

湖北省世达实用外国语学校2024学年上学期高三三月份考试 物理试题 注意：答案写在答题卡上，写在试卷上无效！ (本试卷共 4 页 ，共 15 小题 ，满分 100 分 。 考试用时 75 分钟) 本试卷共8页，15题，全卷满分100分.考试用时75分钟. 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码 粘贴在答题卡上的指定位置. 2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂 黑.写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效. 3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内.写在试卷、 草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效. 4.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交. 一、选择题：本大题共10小题，每小题4分，共40分.在每小题给出的四个选项中，第1～7 题只有一项是符合题目要求的，第8～10题有多项符合题目要求.全部选对的得4分， 选对但不全的得2分，有选错的得0分. 1. 2023年8月，“中国环流三号”首次实现100万安培等离子体电流下的高约束模式运行，标志着我国在可控核聚变领域达到了国际领先水平。下列关于核聚变的说法正确的是（　　） A. 轻核聚变过程，原子核的比结合能变大 B. 轻核聚变常温常压下即可自发地进行 C. 轻核聚变过程，生成物的质量大于反应物的质量 D. 与核裂变反应相比，核聚变的产能效率更低 2. 2023 年华为隆重推出搭载我国自主研发的麒麟9000s芯片的 Mate60 手机，该手机可以与地球同步轨道的“天通一号01”实现卫星通信。 已知地球半径为 R，“天通一号01”离地高度约为6R，以下关于该卫星的说法正确的是（ ） A. 卫星在地球同步轨道上处于平衡状态 B. 卫星的发射速度小于近地卫星的环绕速度 C. 卫星的加速度约为静止在赤道上物体加速度的36 倍 D. 若地球自转加快，卫星为保持与地面同步，轨道高度应降低 3. 如图所示为某汽车上的电容式传感器的俯视图。质量块左、右侧分别连接电介质、轻质弹簧，弹簧右端与电容器均固定在外框上，质量块可带动电介质相对于外框无摩擦左右移动，电容器与供电电源连接，并与计算机的信号采集器串联。下列关于该传感器的说法正确的是（ ） A. 电介质插入极板间越深，电容器的电容越小 B. 电介质插入极板间越深，电容器所带电荷量越小 C. 在汽车向右做匀速直线运动过程中，电路中无电流 D. 在汽车向右做匀加速直线运动过程中，电路中有恒定电流 4. 1887年，赫兹在研究电磁波的实验中偶然发现，接收电路的间隙如果受到光照，就更容易产生电火花，这就是最早发现的光电效应现象。用如图所示电路研究光电效应，下列说法正确的是（　　） A. 爱因斯坦为了解释光电效应现象的实验规律，提出了“光子”说 B. 光照强度越大，电子从K板逸出时的初动能越大 C. 光照条件不变时，闭合开关S，滑片P向右移动时，光电流会一直增大 D. 只要照射足够长的时间，任何频率的光都能够使K板发出光电子 5. 太极图的含义丰富而复杂，它体现了中国古代哲学的智慧。如图所示，O为大圆的圆心，为上侧阳半圆的圆心，为下侧阴半圆的圆心，O、，在同一直线上，AB为大圆的直径且与连线垂直，C、D为关于O点对称的两点，在，两点分别固定电荷量大小相等的异种点电荷，整个空间只有、处点电荷产生的电场。下列说法正确的是（　　） A. C、D两点电势相等 B. 把电子由A沿直线移到B的过程中，电子的电势能先增加后减小 C. 把质子由A沿直线移到B的过程中，质子所受电场力先增加后减小 D. 将一电子（不计重力）从A点由静止释放，电子可以沿直线在AB间做往返运动 6. 2023年6月底投运的杭州柔性低频交流输电示范工程实现了杭州市富阳区、萧山区两大负荷中心互联互通，为杭州亚运会主场馆所在区域提供了最大功率为30.8万千瓦的灵活电能支撑。如图所示是该输电工程的原理简图，海上风力发电站输出电压，经升压变压器转换为220kV的高压后送入远距离输电线路，到达杭州电力中心通过降压变压器将电能分别输送给富阳和萧山负荷中心，降压变压器原副线圈的匝数比为。下列说法正确的是（　　） A. 升压变压器原副线圈的匝数之比为 B. 通过R的电流与通过富阳负荷中心的电流之比 C. 仅当富阳负荷中心负载增加时，萧山负荷中心获得的电压增大 D. 当换用传统电网输电时，远距离输电线路等效电阻R增大。若萧山和富阳负荷中心负载不变，则海上风力发电站输出功率减小 7. 如图为一定质量的理想气体经历a→b→c过程的压强p 随摄氏温度t变化的图像，其中ab平行于 t轴，cb 的延长线过坐标原点。下列判断正确的是（ ） A. a→b过程，所有气体分子运动速率都减小 B. a→b过程，单位时间撞击单位面积器壁的分子数增加 C b→c过程，气体体积保持不变，从外界吸热，内能增加 D. b→c过程，气体膨胀对外界做功，从外界吸热，内能增加 8. 如图所示，一质点在光滑水平桌面上受水平恒力作用，先后经过a、b两点，速度方向偏转90°。已知经过a点的速度大小为v、方向与ab连线夹角为，ab连线长度为d。对质点从a到b的运动过程，下列说法正确的是（　　） A. 最小速度为 B. 运动时间为 C. 经过b点的速度为 D. 恒力方向与ab连线的夹角为45° 9. 如图所示，间距均为d的倾斜金属导轨AD、HG与水平金属导轨DE、GF在D、G两点用绝缘材料平滑连接。在ADGH平面内存在垂直于导轨平面向上、磁感应强度为的匀强磁场，在DEFG平面存在竖直向上、磁感应强度为的匀强磁场．在AD、HG间连接一电容为C的电容器和一个自感系数为L的电感线圈，在EF间接一小灯泡。开始时，开关S断开，一质量为m、长为d的金属棒在倾斜导轨上从距水平地面高为h的位置由静止释放，不计导轨和金属棒的电阻及一切摩擦，已知重力加速度为g，电容器的耐压值足够高．则下列说法正确的是（　　） A. 金属棒在倾斜导轨上做匀加速运动 B. 金属棒在水平导轨上做匀减速运动 C. 金属棒进入DEFG区域后，闭合开关S瞬间，通过L的电流最小 D. 在整个过程中，通过小灯泡的总电荷量为 10. 如图所示，质量分别为m、3m、nm的圆弧槽、小球B、小球C均静止在水平面上，圆弧槽的半径为R，末端与水平面相切。现将质量为m的小球A从圆弧槽上与圆心等高的位置由静止释放，一段时间后与B发生弹性正碰，已知重力加速度为g，不计A、B、C大小及一切摩擦。下列说法正确的是（　　） A. 小球A通过圆弧槽最低点时对圆弧槽的压力大小为mg B. 若BC发生的是完全非弹性碰撞，n取不同值时，BC碰撞损失的机械能不同 C. 若BC发生的是弹性正碰，当时，碰撞完成后小球C的速度为 D. n取不同值时，C最终的动量不同，其最小值为 11. 如图所示的装置水平置于竖直向下、磁感应强度大小为 B 的匀强磁场中，电源电动势为E、内阻为R，两副平行且光滑导轨的间距分别为d与2d。材质均匀的导体棒b、c的长度均为2d，电阻均为 R，质量分别为m、m，垂直置于导轨上。导轨足够长且不计电阻，从闭合开关到两导体棒达到稳定状态的全过程（ ） A. 稳定前b、c棒加速度之比为 1：4 B. 稳定时导体棒b的速度为 C. 稳定时导体棒b两端的电压为 D. 导体棒 b中产生的焦耳热为 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 12. 如图甲所示，实验小组利用手机 phyphox程序的“磁力计”功能，测量小车在斜面上运动的加速度。将手机的感应端紧贴轨道放置，小车的前后端都贴着圆柱形钕磁粒，当小车经过手机时前后磁粒引发空间磁场变化，磁力计记录下前后磁粒依次经过智能手机的时间间隔t，如图乙所示。 （1）步骤一:测量小车的长度为12.15cm，用游标卡尺测量钕磁粒的直径示数如图丙所示，则测量值为_____mm，由此可得小车前后两个磁粒中心之间的距离d。 步骤二：手机先置于位置1，由静止释放小车进行实验，读取时间间隔t₁。将手机沿小车运动方向移动距离L=50.00cm，置于位置2，再次释放小车，读取时间间隔t₂。 请写出计算加速度的表达式a=________(用题中所给物理量的字母表示)。 （2）对本次实验的理解与评估，下列说法正确的是______ A.在步骤二中，小车可以从不同位置由静止释放 B.小车的长度太长导致初、末速度测量误差较大 C.若实验操作都准确无误，加速度的测量值仍偏小 13. 某同学利用如图甲所示的电路测量一待测电阻(约为 200Ω)的阻值。可使用的器材有：滑动变阻器 ，滑动变阻器 电阻箱(最大阻值为999.9Ω),灵敏电流计 G，电阻丝，电源E，开关S，导线若干。 （1）按原理图甲将实物图乙中连线补充完整______。 （2）完成下列填空： ①滑动变阻器R 应选用________(选填“R₁”或“R₂”)。 ②将电阻箱R0的阻值置于225.0Ω，将R 的滑片置于适当位置，接通S，再反复调节电阻丝上滑动触头P 的接入位置。某次调节时发现电流计 G 中有从A 流向B的电流，应将触头P 向________(选填“左”或“右”)移动，直至电流计示数为0。 ③将电阻箱R0和待测电阻Rx位置对调，其他条件保持不变，发现将R0的阻值置于196.0Ω时，在接通 S 后，电流计的示数也为 0。则待测电阻的阻值为________Ω。 ④某同学在对调电阻箱和待测电阻时，不小心将滑动电阻器的滑片移动了少许，对实验结果________影响(选填“有”或“无”)。 14. 极紫外线广泛应用于芯片制造行业，如图甲所示，用波长的极紫外线照射光电管，恰好能发生光电效应。已知普朗克常量，,，。 （1）求阴极 K 材料的逸出功； （2）图乙是氢原子能级图，若大量处于激发态的氢原子发出的光照射阴极 K，灵敏电流计G显示有示数，调整电源和滑动变阻器，测得电流计示数I与电压表示数U的关系图像如图丙，则图丙中的大小是多少? 15. 如图所示，光滑水平面上的小车质量为2m，小车左侧部分有半径为R的光滑圆弧轨道，与水平轨道AB相切于A点，小车右端B点固定一个竖直弹性挡板，A、B间距为2R。质量为m的小物块从圆弧轨道最高点以的速度滑下，已知小物块与A、B间轨道的动摩擦因数为0.5，重力加速度为g。 （1）若将小车固定，求物块经过圆弧轨道最低点时受到支持力的大小； （2）若小车不固定，求物块第一次滑过A点时小车的速度大小； （3）若小车不固定，求物块最终静止的位置与A点的距离及全过程小车的位移大小。 16. 如图所示，xOy平面直角坐标系中第一象限存在垂直于纸面向外的匀强磁场（未画出），第二象限存在沿x轴正方向的匀强电场E0，第四象限交替分布着沿-y方向的匀强电场和垂直xOy平面向里的匀强磁场，电场、磁场的宽度均为L，边界与y轴垂直，电场强度，磁感应强度分别为B、2B、3B……，其中。一质量为m、电量为+q的粒子从点M（-L，0）以平行于y轴的初速度v0进入第二象限，恰好从点N（0，2L）进入第一象限，然后又垂直x轴进入第四象限，多次经过电场和磁场后轨迹恰好与某磁场下边界相切。不计粒子重力，求： （1）电场强度E0的大小； （2）粒子在第四象限中第二次进入电场时的速度大小及方向（方向用与y轴负方向夹角的正弦表示）； （3）粒子在第四象限中能到达距x轴的最远距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 湖北省世达实用外国语学校2024学年上学期高三三月份考试 物理试题 注意：答案写在答题卡上，写在试卷上无效！ (本试卷共 4 页 ，共 15 小题 ，满分 100 分 。 考试用时 75 分钟) 本试卷共8页，15题，全卷满分100分.考试用时75分钟. 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码 粘贴在答题卡上的指定位置. 2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂 黑.写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效. 3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内.写在试卷、 草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效. 4.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交. 一、选择题：本大题共10小题，每小题4分，共40分.在每小题给出的四个选项中，第1～7 题只有一项是符合题目要求的，第8～10题有多项符合题目要求.全部选对的得4分， 选对但不全的得2分，有选错的得0分. 1. 2023年8月，“中国环流三号”首次实现100万安培等离子体电流下的高约束模式运行，标志着我国在可控核聚变领域达到了国际领先水平。下列关于核聚变的说法正确的是（　　） A. 轻核聚变过程，原子核的比结合能变大 B. 轻核聚变在常温常压下即可自发地进行 C. 轻核聚变过程，生成物的质量大于反应物的质量 D. 与核裂变反应相比，核聚变的产能效率更低 【答案】A 【解析】 【详解】A．原子的比结合能越大越稳定，生成物较稳定，比结合能变大，A正确； B．轻核聚变反应过程需要吸收能量才能使轻核间距离接近到发生聚变的距离，因此需要高温，B错误； C．核反应方程电荷数和质量数守恒，释放热量，质量亏损，所以生成物的质量小于反应物的质量，C错误； D．与核裂变反应相比，核聚变的产能效率更高，D错误。 故选A。 2. 2023 年华为隆重推出搭载我国自主研发的麒麟9000s芯片的 Mate60 手机，该手机可以与地球同步轨道的“天通一号01”实现卫星通信。 已知地球半径为 R，“天通一号01”离地高度约为6R，以下关于该卫星的说法正确的是（ ） A. 卫星在地球同步轨道上处于平衡状态 B. 卫星的发射速度小于近地卫星的环绕速度 C. 卫星的加速度约为静止在赤道上物体加速度的36 倍 D. 若地球自转加快，卫星为保持与地面同步，轨道高度应降低 【答案】D 【解析】 【详解】A．卫星在地球同步轨道上做匀速圆周运动，不是处于平衡状态，故A错误； B．同步卫星轨道高于近地轨道卫星，故发射速度大于最小发射速度，即最大环绕速度，故B错误； C．同步轨道上卫星与赤道上物体运动的角速度相同，由，卫星在同步轨道上的向心加速度约是赤道上物体向心加速度的7倍，故C错误； D．若地球自转加快，卫星为保持与地面同步，应当具有更大的角速度，更小的周期，根据可知轨道高度应降低，故D正确。 故选D。 3. 如图所示为某汽车上的电容式传感器的俯视图。质量块左、右侧分别连接电介质、轻质弹簧，弹簧右端与电容器均固定在外框上，质量块可带动电介质相对于外框无摩擦左右移动，电容器与供电电源连接，并与计算机的信号采集器串联。下列关于该传感器的说法正确的是（ ） A. 电介质插入极板间越深，电容器的电容越小 B. 电介质插入极板间越深，电容器所带电荷量越小 C. 在汽车向右做匀速直线运动过程中，电路中无电流 D. 在汽车向右做匀加速直线运动过程中，电路中有恒定电流 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据 电介质插入极板间越深，越大，电容器越大，A错误； B．根据 由于电容器两端电压保持不变，电容越大，所带电荷量越多，B错误； C．在汽车向右做匀速直线运动过程中，弹簧处于原长状态，电介质相对电容器静止不动，电容器大小不变，电容器的带电量保持不变，电路中无电流，C正确； D．在汽车向右做匀加速直线运动稳定后，弹簧处于伸长状态，电介质相对电容器保持静止，电容器大小不变，电容器的带电量保持不变，电路中也无电流，D正确； 故选C。 4. 1887年，赫兹在研究电磁波的实验中偶然发现，接收电路的间隙如果受到光照，就更容易产生电火花，这就是最早发现的光电效应现象。用如图所示电路研究光电效应，下列说法正确的是（　　） A. 爱因斯坦为了解释光电效应现象的实验规律，提出了“光子”说 B. 光照强度越大，电子从K板逸出时的初动能越大 C. 光照条件不变时，闭合开关S，滑片P向右移动时，光电流会一直增大 D. 只要照射足够长的时间，任何频率的光都能够使K板发出光电子 【答案】A 【解析】 【详解】A．爱因斯坦为了解释光电效应现象的实验规律，提出了“光子”说，故A正确； B．根据光电效应方程 可知电子从K板逸出时的初动能与光照强度无关，故B错误； C．光照条件不变时，闭合开关S，滑片P向右移动时，加在光电管上的正向电压增大，光电流先增大，当达到饱和光电流时，光电流不再增大，故C错误； D．由发生光电效应的条件可知，入射光的频率大于极限频率时，才能使K板发出光电子，故D错误。 故选A。 5. 太极图的含义丰富而复杂，它体现了中国古代哲学的智慧。如图所示，O为大圆的圆心，为上侧阳半圆的圆心，为下侧阴半圆的圆心，O、，在同一直线上，AB为大圆的直径且与连线垂直，C、D为关于O点对称的两点，在，两点分别固定电荷量大小相等的异种点电荷，整个空间只有、处点电荷产生的电场。下列说法正确的是（　　） A. C、D两点电势相等 B. 把电子由A沿直线移到B的过程中，电子的电势能先增加后减小 C. 把质子由A沿直线移到B的过程中，质子所受电场力先增加后减小 D. 将一电子（不计重力）从A点由静止释放，电子可以沿直线在AB间做往返运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．在，两点分别固定电荷量大小相等的异种点电荷，设处为正点电荷，处为负点电荷，由于C点靠近正点电荷，D点靠近负点电荷，则C点电势高于D点电势，故A错误； B．AB为等量异种电荷连线的中垂线，根据等量异种电荷电势分布特点可知，中垂线为一等势线，所以把电子由A沿直线移到B的过程中，电子的电势能保持不变，故B错误； C．根据等量异种电荷中垂线电场分布特点可知，O点为中垂线上场强最大的点，则把质子由A沿直线移到B的过程中，场强先变大后变小，质子所受电场力先增加后减小，故C正确； D．由于根据等量异种电荷中垂线上的场强方向与中垂线垂直，所以将一电子（不计重力）从A点由静止释放，在A处受到的电场力与AB直线垂直，电子不可能沿直线在AB间做往返运动，故D错误。 故选C。 6. 2023年6月底投运的杭州柔性低频交流输电示范工程实现了杭州市富阳区、萧山区两大负荷中心互联互通，为杭州亚运会主场馆所在区域提供了最大功率为30.8万千瓦的灵活电能支撑。如图所示是该输电工程的原理简图，海上风力发电站输出电压，经升压变压器转换为220kV的高压后送入远距离输电线路，到达杭州电力中心通过降压变压器将电能分别输送给富阳和萧山负荷中心，降压变压器原副线圈的匝数比为。下列说法正确的是（　　） A. 升压变压器原副线圈的匝数之比为 B. 通过R的电流与通过富阳负荷中心的电流之比 C. 仅当富阳负荷中心负载增加时，萧山负荷中心获得的电压增大 D. 当换用传统电网输电时，远距离输电线路等效电阻R增大。若萧山和富阳负荷中心负载不变，则海上风力发电站输出功率减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．升压变压器原副线圈的匝数之比为 A错误； B．根据变压器的功率关系有 又 ， 整理得 可见通过R的电流与通过富阳负荷中心的电流之比 B错误； C．当富阳负荷中心负载增加时，功率增大，负载线路电流增大，则降压变压器原线圈中的电流增大，输电线损耗的电压增大，降压变压器原线圈上得到的电压减小，萧山负荷中心获得的电压将减小，C错误； D．当换用传统电网输电时，发电站输出功率 设萧山和富阳负荷中心负载为，则有 由于远距离输电线路等效电阻R增大，则输电的电流I变小，则发电站输出功率减小，D正确。 故选D。 7. 如图为一定质量的理想气体经历a→b→c过程的压强p 随摄氏温度t变化的图像，其中ab平行于 t轴，cb 的延长线过坐标原点。下列判断正确的是（ ） A. a→b过程，所有气体分子的运动速率都减小 B. a→b过程，单位时间撞击单位面积器壁的分子数增加 C. b→c过程，气体体积保持不变，从外界吸热，内能增加 D. b→c过程，气体膨胀对外界做功，从外界吸热，内能增加 【答案】B 【解析】 【详解】A．a→b过程，温度降低，气体分子的平均速率减小，满足统计规律，也有个别分子运动速率会增加，A错误； B．a→b过程，温度降低，分子撞击容器壁的平均作用力减小，而压强保持不变，因此单位时间撞击单位面积器壁的分子数增加，B正确； CD．把该图像转化为p—T图像如图 在b→c过程，图像上的点与坐标原点连线斜率增加，根据 可知气体体积减小，外界对气体做功，温度升高内能增加，C、D错误。 故选B。 8. 如图所示，一质点在光滑水平桌面上受水平恒力作用，先后经过a、b两点，速度方向偏转90°。已知经过a点的速度大小为v、方向与ab连线夹角为，ab连线长度为d。对质点从a到b的运动过程，下列说法正确的是（　　） A. 最小速度为 B. 运动时间为 C. 经过b点的速度为 D. 恒力方向与ab连线的夹角为45° 【答案】C 【解析】 【详解】BC．设恒力与连线的夹角为，根据几何关系可知点速度方向与连线的夹角为。 该质点做类斜抛运动，在垂直于恒力方向上的速度大小不变，在恒力方向做匀变速直线运动，则在沿初速度方向上速度由减小到0，由匀变速直线运动规律 解得到的时间为 从a点运动到b点沿ab方向的平均速度为 解得 故B错误，C正确； AD．质点在垂直于恒力方向上速度不变，即 解得 当粒子沿恒方向的速度为0时，粒子的速度最小，此时粒子的最小速度为 故AD错误。 故选C。 9. 如图所示，间距均为d的倾斜金属导轨AD、HG与水平金属导轨DE、GF在D、G两点用绝缘材料平滑连接。在ADGH平面内存在垂直于导轨平面向上、磁感应强度为的匀强磁场，在DEFG平面存在竖直向上、磁感应强度为的匀强磁场．在AD、HG间连接一电容为C的电容器和一个自感系数为L的电感线圈，在EF间接一小灯泡。开始时，开关S断开，一质量为m、长为d的金属棒在倾斜导轨上从距水平地面高为h的位置由静止释放，不计导轨和金属棒的电阻及一切摩擦，已知重力加速度为g，电容器的耐压值足够高．则下列说法正确的是（　　） A. 金属棒在倾斜导轨上做匀加速运动 B. 金属棒在水平导轨上做匀减速运动 C. 金属棒进入DEFG区域后，闭合开关S瞬间，通过L的电流最小 D. 在整个过程中，通过小灯泡总电荷量为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．金属棒在倾斜导轨上由静止释放，则金属棒做加速下滑，金属棒切割磁感线产生感应电动势为 由于对电容器充电，则电路中有电流产生，金属棒受到安培力作用，方向与金属棒运动方向相反。电容器所带的电荷量为 电容器充电电流为 设倾斜金属导轨平面与水平面夹角为θ，对金属棒由牛顿第二定律可得 解得 由于m、θ、C、B1、d都是定值，则加速度a是定值，可知金属棒在倾斜导轨上做匀加速运动，A正确； B．金属棒在水平导轨上做切割磁感线运动产生感应电动势，产生感应电流，金属棒受到安培力作用，安培力与金属棒运动方向相反，安培力对金属棒产生加速度，使金属棒做减速运动，设小灯泡的电阻为R，则安培力为 一方面小灯泡的电阻R随温度变化，另外，金属棒最哦减速运动，则不是定值，则安培力是变力，因此金属棒做变加速运动，B错误； C．金属棒进入DEFG区域后，闭合开关S后，电容器与电感线圈组成LC振荡电路，由LC振荡电路中振荡电流特点，在闭合开关S瞬间，通过L的电流是零最小，C正确； D．由速度位移关系公式可得，金属棒在进入DEFG区域时的速度大小为 金属棒在水平导轨上做减速运动，最后速度减到零，设通过小灯泡的平均电流为，对金属棒由动量定理可得 又有 解得 D错误。 故选AC 10. 如图所示，质量分别为m、3m、nm的圆弧槽、小球B、小球C均静止在水平面上，圆弧槽的半径为R，末端与水平面相切。现将质量为m的小球A从圆弧槽上与圆心等高的位置由静止释放，一段时间后与B发生弹性正碰，已知重力加速度为g，不计A、B、C大小及一切摩擦。下列说法正确的是（　　） A. 小球A通过圆弧槽最低点时对圆弧槽的压力大小为mg B. 若BC发生的是完全非弹性碰撞，n取不同值时，BC碰撞损失的机械能不同 C. 若BC发生的是弹性正碰，当时，碰撞完成后小球C的速度为 D. n取不同值时，C最终的动量不同，其最小值为 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．小球A第一次下滑到圆弧槽最低点时，小球A和圆弧槽组成的系统水平方向上动量守恒，有 根据小球A和圆弧槽组成的系统机械能守恒有 解得 小球A通过圆弧槽最低点时，相对于圆弧槽的速度大小为 根据牛顿第二定律有 联立解得，小球A通过圆弧槽最低点时，受到圆弧槽的支持力为 则小球A通过圆弧槽最低点时对圆弧槽的压力大小为5mg，故A错误； B．若BC发生的是完全非弹性碰撞，设小球A与B碰撞后，小球B的初速度为，则BC碰撞过程，根据动量守恒有 根据能量守恒有 联立解得，BC碰撞损失的机械能为 可知，当n取不同值时，BC碰撞损失的机械能不同，故B正确； C．小球A与B发生弹性正碰，取向右为正方向，根据动量守恒有 根据机械能守恒有 联立解得 ， 若BC发生的是弹性正碰，当时，BC碰撞过程，根据动量守恒有 根据机械能守恒有 联立解得，碰撞完成后小球C的速度为 故C正确； D．当BC发生的是完全非弹性正碰时，C获得的动量最小。BC碰撞过程，根据动量守恒有 解得，碰撞完成后小球C的速度为 则此时C的动量为 可知，当n取1时，C的动量取最小值为 故D正确。 故选BCD。 11. 如图所示的装置水平置于竖直向下、磁感应强度大小为 B 的匀强磁场中，电源电动势为E、内阻为R，两副平行且光滑导轨的间距分别为d与2d。材质均匀的导体棒b、c的长度均为2d，电阻均为 R，质量分别为m、m，垂直置于导轨上。导轨足够长且不计电阻，从闭合开关到两导体棒达到稳定状态的全过程（ ） A. 稳定前b、c棒加速度之比为 1：4 B. 稳定时导体棒b的速度为 C. 稳定时导体棒b两端的电压为 D. 导体棒 b中产生的焦耳热为 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．两棒为串联关系，电流相等，根据 F=BIL 以及 F=ma 解得 稳定前b、c棒加速度之比为 选项A正确； BC．闭合开关，当两棒稳定时，两棒产生的反电动势与电源电动势的关系有 E=Bdvb+B•2dvc 根据动量定理对b棒有 对c棒有 联立解得 所以导体棒b最终速度的大小，此时导体棒b两端的电压为 选项B正确，C错误； D．由能量守恒定律，电源提供的电能转化为动能和焦耳热 又根据热量与电阻的正比关系可得 联立解得导体棒b中产生的焦耳热为 选项D正确。 故选ABD。 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 12. 如图甲所示，实验小组利用手机 phyphox程序的“磁力计”功能，测量小车在斜面上运动的加速度。将手机的感应端紧贴轨道放置，小车的前后端都贴着圆柱形钕磁粒，当小车经过手机时前后磁粒引发空间磁场变化，磁力计记录下前后磁粒依次经过智能手机的时间间隔t，如图乙所示。 （1）步骤一:测量小车的长度为12.15cm，用游标卡尺测量钕磁粒的直径示数如图丙所示，则测量值为_____mm，由此可得小车前后两个磁粒中心之间的距离d。 步骤二：手机先置于位置1，由静止释放小车进行实验，读取时间间隔t₁。将手机沿小车运动方向移动距离L=50.00cm，置于位置2，再次释放小车，读取时间间隔t₂。 请写出计算加速度的表达式a=________(用题中所给物理量的字母表示)。 （2）对本次实验的理解与评估，下列说法正确的是______ A.在步骤二中，小车可以从不同位置由静止释放 B.小车的长度太长导致初、末速度测量误差较大 C.若实验操作都准确无误，加速度的测量值仍偏小 【答案】 ①. 5.00 ②. ③. B 【解析】 【详解】（1）[1]游标卡尺精确到0.02mm，因此钕磁粒的直径 D=5.00mm （2）[2]小车经过位置1时的速度 小车经过位置2时的速度 根据 可得小车的加速度 [3]A．在步骤二中，小车通过位置1和位置2时的速度必须是同一位置释放的小车，才能满足匀变速运动的规律，A错误； B．由于小车的长度较大，因此平均速度应等于中间时刻的速度，而经过位置1的中间时刻，和通过位置2时的中间时刻，相对小车不是同一位置，因此存在较大误差，B正确； C．由于经过位置1时，小车的速度较小，平均速度距离小车的中间位置较远，靠近前端，而经过位置2时，小车的速度较大，平均速度距离小车的中间位置较近，因此两个中间位置的距离比L大，因此L的测量值偏小，从而计算的加速度的值偏大，C错误。 故选B。 13. 某同学利用如图甲所示的电路测量一待测电阻(约为 200Ω)的阻值。可使用的器材有：滑动变阻器 ，滑动变阻器 电阻箱(最大阻值为999.9Ω),灵敏电流计 G，电阻丝，电源E，开关S，导线若干。 （1）按原理图甲将实物图乙中的连线补充完整______。 （2）完成下列填空： ①滑动变阻器R 应选用________(选填“R₁”或“R₂”)。 ②将电阻箱R0的阻值置于225.0Ω，将R 的滑片置于适当位置，接通S，再反复调节电阻丝上滑动触头P 的接入位置。某次调节时发现电流计 G 中有从A 流向B的电流，应将触头P 向________(选填“左”或“右”)移动，直至电流计示数为0。 ③将电阻箱R0和待测电阻Rx位置对调，其他条件保持不变，发现将R0的阻值置于196.0Ω时，在接通 S 后，电流计的示数也为 0。则待测电阻的阻值为________Ω。 ④某同学在对调电阻箱和待测电阻时，不小心将滑动电阻器的滑片移动了少许，对实验结果________影响(选填“有”或“无”)。 【答案】（1） （2） ①. R1 ②. 左 ③. 210 ④. 无 【解析】 【小问1详解】 电路连线如图 【小问2详解】 ①滑动变阻器R 要接成分压电路，应选用阻值较小的R₁。 ②某次调节时发现电流计 G 中有从A 流向B的电流，说明A点电势高于B点，因电阻丝上左端电势高于右端电势，则应将触头P 向左移动，直至电流计示数为0。 ③在②中电流表示数为零时，电阻R0、Rx以及电阻丝两边的电阻R左、R右满足 将电阻箱R0和待测电阻Rx位置对调，其他条件保持不变，发现将R0的阻值置于196.0Ω时，在接通 S 后，电流计的示数也为 0。则 则待测电阻阻值为 ④某同学在对调电阻箱和待测电阻时，不小心将滑动电阻器的滑片移动了少许，电阻丝两边的比例关系不变，则对实验结果无影响。 14. 极紫外线广泛应用于芯片制造行业，如图甲所示，用波长的极紫外线照射光电管，恰好能发生光电效应。已知普朗克常量，,，。 （1）求阴极 K 材料的逸出功； （2）图乙是氢原子的能级图，若大量处于激发态的氢原子发出的光照射阴极 K，灵敏电流计G显示有示数，调整电源和滑动变阻器，测得电流计示数I与电压表示数U的关系图像如图丙，则图丙中的大小是多少? 【答案】（1）或；（2） 【解析】 【详解】（1）设波长为110nm的极紫外线的波长为，逸出功 频率 代入数据解得 或 （2）处于能级的氢原子向低能级跃迁时产生多种不同能量的光子，产生的光电流是多种光子产生的光电子综合表现，要使光电流全部遏止，必须要截住能最大的光电子。能量最大的光子 由光电效应方程可知光电子最大初动能 遏止光压必须满足 解得 15. 如图所示，光滑水平面上的小车质量为2m，小车左侧部分有半径为R的光滑圆弧轨道，与水平轨道AB相切于A点，小车右端B点固定一个竖直弹性挡板，A、B间距为2R。质量为m的小物块从圆弧轨道最高点以的速度滑下，已知小物块与A、B间轨道的动摩擦因数为0.5，重力加速度为g。 （1）若将小车固定，求物块经过圆弧轨道最低点时受到支持力的大小； （2）若小车不固定，求物块第一次滑过A点时小车的速度大小； （3）若小车不固定，求物块最终静止的位置与A点的距离及全过程小车的位移大小。 【答案】（1）7mg；（2）；（3）2R，R 【解析】 【详解】（1）若将小车固定，物块滑到圆弧轨道最低点的过程中，根据机械能守恒有 在最低点由牛顿第二定律有 联立解得 （2）若小车不固定，物块与小车在水平方向动量守恒，且同时满足能量守恒，则有 联立解得 ， 可知物块第一次滑过A点时小车的速度大小为。 （3）由于圆弧轨道最左端的切线在竖直方向，物块若飞出小车其水平速度必然与小车一致，还会回到小车，又该系统水平方向总动量为零，经过水平轨道的循环摩擦后物块与小车最终必然均将静止。设物块返回后能够上升的最大高度为，由能量守恒有 解得 物块与挡板B碰撞后刚好返回到圆弧轨道最高点，没有飞出小车，设物块相对AB段滑行的总路程为，则由能量守恒有 解得 则可知物块最终将停在B点，距A点2R。设全过程物块的水平位移为，小车的水平位移为，由水平方向总动量守恒可得 而 联立解得 16. 如图所示，xOy平面直角坐标系中第一象限存在垂直于纸面向外的匀强磁场（未画出），第二象限存在沿x轴正方向的匀强电场E0，第四象限交替分布着沿-y方向的匀强电场和垂直xOy平面向里的匀强磁场，电场、磁场的宽度均为L，边界与y轴垂直，电场强度，磁感应强度分别为B、2B、3B……，其中。一质量为m、电量为+q的粒子从点M（-L，0）以平行于y轴的初速度v0进入第二象限，恰好从点N（0，2L）进入第一象限，然后又垂直x轴进入第四象限，多次经过电场和磁场后轨迹恰好与某磁场下边界相切。不计粒子重力，求： （1）电场强度E0的大小； （2）粒子在第四象限中第二次进入电场时的速度大小及方向（方向用与y轴负方向夹角的正弦表示）； （3）粒子在第四象限中能到达距x轴的最远距离。 【答案】（1）；（2），与y轴负方向夹角的正弦；（3）14L 【解析】 【详解】（1）设粒子在第二象限运动的时间为，加速度为，由于粒子垂直电场方向进入电场则可知粒子在电场中做类平抛运动，由平抛运动的研究方法，水平方向有 竖直方向有 由牛顿第二定律有 联立解得 ，， （2）设粒子经过N点时的速度为，与轴的夹角为，则有 ， 解得 由此可知 ， 设穿过轴下方第一个电场后的速度为，由动能定理有 解得 在轴下方第一个磁场中运动的轨迹如图所示 由洛伦兹力充当向心力有 解得 设速度偏转角为，则根据几何关系可得 即粒子进入第四象限下方第二个电场时速度的大小为，方向与轴负方向夹角的正弦值为。 （3）粒子到达轴最远距离时，速度方向平行于方向，只要能进入下一个电场，就有方向的速度，由此可知粒子离轴最远时一定处于第个磁场中，此前粒子已经过个电场，设此时粒子速度大小为，由动能定理有 粒子每经过一个电场加速后就进入下一个磁场，则通过第个磁场的过程中，设粒子进入第个磁场时速度方向与水平方向的夹角为，在水平方向上由动量定理有 所以从进入第四象限开始到最后一个磁场，累计有 而 联立解得 解得 可知粒子离轴最远的距离为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$