精品解析：陕西省安康市2024-2025学年高三上学期开学联考物理试题

2025届新高三学情摸底考（新高考卷） 物理 本卷满分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，用铅笔把答题卡上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，写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 1919年，卢瑟福做了用粒子轰击氮原子核（）的实验，反应中生成和另一种粒子A，卢瑟福把这种粒子引入电场和磁场中，根据它在电场和磁场中的偏转，测出了它的质量和电荷量。关于这个反应，下列说法中错误的是（　　） A. 粒子A是质子 B. 在卢瑟福的实验中，大部分粒子都没有参与核反应 C. 相比射线，射线的穿透能力较弱 D. 是比较稳定的同位素，半衰期很长，可以通过改变环境的温度和压强，加快它的衰变速率 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据核反应中电荷数守恒 解得粒子A的电荷数为 根据质量数守恒 解得粒子A的质量数为 所以粒子A是质子，故A正确，不符合题意； B．由于原子核很小，所以只有极少数的可以轰击到氮原子核上，发生核反应，故B正确，不符合题意； C．射线的穿透能力比射线的穿透能力更强，故C正确，不符合题意； D．半衰期是放射性元素的固有属性，与所处的环境物理、化学状态无关，故D错误，符合题意。 故选D。 2. 某同学在家里透过窗户看到一个花盆从楼上掉落，砸坏了地面的车辆，回放室内监控发现，花盆经过该同学家窗户的时间约为0.15s。已知每层楼高度约为3m，窗户高度约为2m，请估算花盆是从该同学楼上的第几层落下（　　） A. 1 B. 3 C. 5 D. 7 【答案】B 【解析】 【详解】设花盆下落点距离该同学家窗户上沿高度为h，则 解得 因每层楼高度为3m，则有 则花盆是从该同学楼上的第3层落下。 故选B。 3. 位于地球赤道上方相对地面静止的卫星称为静止卫星，静止卫星已经广泛运用于电视转播、卫星通讯。已知地球自转的周期为T，地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，则下列关于静止卫星的物理量中不能求出的是（　　） A. 静止卫星距地面的高度 B. 静止卫星的动能 C. 静止卫星的向心加速度大小 D. 静止卫星的线速度大小 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据万有引力提供向心力 解得 所以，静止卫星距地面的高度可以求出，故A错误； D．根据向心力计算公式 解得 所以，静止卫星的线速度大小可以求出，故D错误； C．根据牛顿第二定律 解得 所以，静止卫星的向心加速度大小可以求出，故C错误； B．静止卫星的动能为 由于，静止卫星的质量未知，所以静止卫星的动能无法求出，故B正确。 故选B。 4. 在同一介质中，O、A两点处的波源分别在和时起振，两波源的振动图像分别如图1、2所示，时由O点发出的波恰好传播到A点。下列说法正确的是（　　） A. 两列波的起振方向相反，传播速度大小不同 B. 两列波不能产生稳定的干涉图样 C. 两列波在O、A中点处第一次相遇 D. 时，位于O、A中点处质点的位移为15cm 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知O点发出的波起振方向向下，A点发出的波起振方向向上，两列波的起振方向相反，同一介质中波的传播速度大小相同，A错误； B．由图可知两列波的周期都为 则频率相同，能产生稳定的干涉图样，B错误； C．时由O点发出的波恰好传播到A点，则 设O点发出的波经时间t两列波第一次相遇，则有 解得 此时距离O点的距离 C错误； D．设波经时间t1传播到O、A中点处，有 解得 则时，由O点发出的波传播到O、A中点处又振动了 此时位移为5cm； 由A点发出的波传播到O、A中点处又振动了 此时位移为10cm； 则位于O、A中点处质点的位移为15cm，D正确。 故选D。 5. 如图1所示，一通电导体棒P通过两等长细线悬挂在竖直墙面上等高的A、B两点，导体棒P中通入恒定电流，另一长直导体棒Q固定于AB连线的正下方，并与滑动变阻器串联，此时滑片位于最左端，其侧视图如图2所示（图中电源、开关、导线和滑动变阻器未画出）。已知通电导线在其周围某处产生的磁场的磁感应强度大小（式中k为常数，I为通电导线中的电流大小，r为某处到通电导线的距离），不计电源内阻和导体棒Q的电阻，现缓慢地将滑动变阻器的滑片自左端向右端滑动，下列说法正确的是（　　） A. 两导体棒中电流方向相同 B. P中的电流强度一定大于Q中的电流强度 C. 细线对P的拉力大小不变 D. P、Q之间的距离增大，安培力减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据题意，对导体棒P受力分析，可知两棒互相排斥，根据安培定则和左手定则可知，两导体棒中电流方向相反，故A错误； BCD．对导体棒P受力分析，由于两棒互相排斥，安培力平行于两棒所在平面，如图所示 根据相似三角形可知 因为和h都不变，所以上式的比值不变，又因为绳长l不变，所以绳子拉力T不变；由于滑动变阻器的滑片自左端向右端滑动，电路中电阻减小，Q中的电流增大，产生的磁场增大，安培力增大，则P、Q之间的距离d增大，而两导体棒的电流强度大小关系无法确定，故C正确，BD错误。 故选C。 6. 如图所示，交流发电机连接理想变压器向灯泡L和电风扇M供电，二者均正常工作。已知电源电动势，定值电阻，灯泡L上标有“60W，20V”的字样，电风扇M内阻为2Ω，理想电流表A的示数为4A，电路中其余电阻不计。下列判断正确的是（　　） A. 电风扇输出的机械功率是16W B. 变压器原、副线圈的匝数比 C. 若电风扇所在支路发生断路故障，此时灯泡L仍发光，则灯泡L的功率变大 D. 副线圈中的电流方向每秒钟改变200次 【答案】C 【解析】 【详解】A．电流表的示数 I=4A 流过灯泡L的电流 则风扇所在支路的电流 I2=1A 风扇的输出功率 故A错误； B．矩形线圈产生的正弦式交变电压的有效值为 U=220V 灯泡L正常发光，则副线圈电压为 U2=20V 副线圈的功率 设原线圈的电流为I0，则原线圈的功率 解得 或者 原、副线圈的匝数比 变压器原、副线圈的匝数比为 或者 故B错误； C．若电风扇所在支路发生断路故障，将副线圈电路等效为一个电阻R负，R负变大，则U2变大，灯泡L的功率变大，故C正确； D．由可知 则周期 电流方向一个周期内改变2次，则每秒钟改变100次，故D错误。 故选C。 7. 如图所示，轻弹簧底端与光滑竖直管底端相连，在轻弹簧上端放一个小球，小球不与弹簧相连，小球平衡时恰好位于管口。第一次将小球从管口缓慢下压x后再释放小球，小球弹起时距离管口的最大高度为（），运动过程中的最大动能为；第二次将小球从管口缓慢下压后再释放小球，小球弹起时距离管口的最大高度为，运动过程中最大动能为，弹簧始终在弹性限度内，则下列关系正确的是（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】D 【解析】 【详解】小球运动到管口时加速度为0，速度最大，将小球和弹簧看作一个整体，有 解得 故选D。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，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. 超级电容器作为新型储能器件，具有功率密度高、充电时间短、使用寿命长等优点。如图1为研究一种超级电容器充放电性能的电路，其中电阻R的阻值为3kΩ，先将开关S接位置1，再接位置2，计算机记录的电压随时间变化的规律如图2所示，电源内阻不计，下列说法正确的是（　　） A. 时刻开始对电容器进行充电 B. 图线的峰值表示电源电动势的值 C. 若已知图线的峰值和图线与时间轴围成图形的面积，就能测出电容器的电容 D. 若将电阻R换成1kΩ，则图2中的峰值不会变，充放电的时间会更长 【答案】BC 【解析】 【详解】A．先将开关S接位置1，此时电容器充电；再接位置2，此时电容器放电，所以，时刻电容器开始放电，故A错误； B．开关S接位置1的瞬间，电路为断路，路端电压等于电源电动势，即图线的峰值表示电源电动势的值，故B正确； C．根据欧姆定律可知 图线与坐标轴围成的面积表示，由 则可知，图线与坐标轴围成的面积与R的比值表示电容器充电稳定后的电荷量。此时电容器两端电压等于电源电动势，由即可求得电容器的电容，故C正确； D．图2中的峰值即为电源电动势，如果将电阻R换成，则图2中的峰值不变；最终电容器所带电荷量与电阻R的阻值无关，根据 可知，R换成，即阻值变成原来的，则图线与坐标轴围成的面积也变为原来的，最大电压不变，则充放电的时间变短，故D错误。 故选BC。 9. 英国物理学家卢瑟福根据粒子散射实验结果提出原子的核式结构模型：原子中心存在原子核，电子围绕原子核在高速旋转。在氢原子模型中，设电子质量为m，电荷量为-e，静电力常量为k，电子绕原子核做匀速圆周运动的半径为r。已知点电荷Q的电场中，以无限远处电势为0，则距离该点电荷为r处的电势。下列说法正确的是（　　） A. 电子做圆周运动的动能大小为 B. 电子绕核运动时电子与核组成的系统电势能不变 C. 电子绕核运动时形成环状电流大小为 D. 电子绕核运动的动能和电势能的总和为 【答案】AB 【解析】 【详解】A．电子做匀速圆周运动，则 解得电子的速率 动能 A正确； B．电子绕核运动运动时，该氢原子核施加的库仑力方向与速度垂直，库仑力对其做功为零，电子与核组成的系统电势能不变，B正确； C．电子绕核运动时等效电流为 C错误； D．若无限远处电势为零，电子绕核运动的动能和电势能的总和为 D错误。 故选AB。 10. 如图所示，光滑平行导轨放在绝缘的光滑水平面上，导轨间距为L，导轨左端通过硬质导线连接阻值为R的定值电阻，导轨、硬质导线及电阻的总质量为m。空间存在竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。质量也为m的金属棒垂直导轨放置，金属棒在水平向右、大小为F的恒力作用下由静止开始运动，经过一段时间t（未知）后金属棒的速度大小为2v，导轨的速度大小为v，然后立即撤去外力。除定值电阻外，其余电阻均忽略不计，运动过程中金属棒与导轨始终垂直且接触良好，则下列说法正确的是（　　） A. 恒力作用过程中对系统做的功等于撤去恒力时系统的动能 B. 恒力作用的总时间为 C. 恒力作用的过程中金属棒相对导轨运动的位移大小为 D. 撤去恒力后经过足够长的时间定值电阻上产生的焦耳热为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据能量守恒可知，恒力作用过程中对系统做的功等于撤去恒力时系统的动能以及电阻发热产生的热能之和，故A错误； B．对整体，根据动量定理 解得 故B正确； C．对电阻和导轨，根据动量定理 则通过导体横截面电荷量 又 解得 故C错误； D．撤去恒力后经过足够长的时间，整体匀速运动，根据动量守恒 最终速度 根据能量守恒定值电阻上产生的焦耳热 故D正确。 故选BD。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 如图1所示是“用双缝干涉测量光的波长”实验的装置。实验时，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上，接通电源使光源正常发光，调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题： （1）下列说法正确的是______（填选项前的字母）。 A. 为了测量单色光的波长，滤光片需要安装在凸透镜前 B. 若将屏向靠近双缝的方向移动，可减少从目镜中观察到的条纹个数 C. 为了减少测量误差，可用测量头测出n条亮纹间的距离a，求出相邻两条亮纹间距 （2）在某次测量绿光的波长实验中，将测量头的分划板中心刻线与某条亮条纹中心对齐，将该亮条纹记为第1条亮条纹，此时手轮上的示数如图2所示，则此时的示数为______mm，然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐，此时手轮上的示数如图3所示，由此可求得相邻亮条纹的间距=______mm。 （3）若双缝间距，双缝到屏的距离，则所测绿光的波长为______nm。 （4）若其他条件不变，把滤光片换为红色滤光片，则在屏上观察到的条纹间距会______（选填“变大”或“变小”）。 【答案】（1）C （2） ①. 5.770 ②. 1.620 （3）540 （4）变大 【解析】 【小问1详解】 A．在做双缝干涉实验时，先让光源光线通过凸透镜会聚后，通过滤光片形成单色光，故A错误； B．根据可知，若将屏向靠近双缝的方向移动，则相邻亮条纹的中心间距减小，则从目镜中观察到的条纹个数将增多，故B错误； C．由于相邻两条亮纹间距较小，直接测量误差较大，可用测量头测出n条亮纹间的距离a，利用“累积法”来减少测量误差，故C正确。 故选C。 【小问2详解】 [1]由图2可知，此时的示数为 [2]由图3可知，此时的示数为 所以相邻亮条纹中心间距为 【小问3详解】 根据可知，所测绿光的波长为 【小问4详解】 根据可知，若其他条件不变，把滤光片换为红色滤光片，则单色光的波长变大，则在屏上观察到的条纹间距会变大。 12. 小明同学要把一量程为0~100μA、内阻未知的微安表改装为量程为3V的电压表，他进行了如下实验操作，步骤如下： （1）先用多用电表的欧姆挡粗测该微安表的内阻，选择开关拨至“×100”挡时，表盘示数如图1所示，则被测微安表的阻值约为______Ω。 （2）为了精确测量该微安表的内阻，他设计了如图2所示的电路图，图中定值电阻，电阻箱的阻值范围0~9999.9Ω，滑动变阻器阻值范围为0~20Ω。 ①闭合，断开，调整滑动变阻器的滑片P，使微安表达到满偏，此后保持滑动变阻器的滑动片位置不变。 ②保持闭合，再闭合，调整电阻箱的阻值R，当R=1000.0Ω时，微安表刚好半偏，则微安表内电阻的测量值=______Ω。 ③将该微安表与一个阻值为______Ω的电阻串联，改装成量程为3V的电压表。 ④用改装后的电压表某次测量电压时，指针指向“25μA”的刻度线，则被测电压的测量值为______V。 【答案】（1）1400 （2） ①. 1500 ②. 28500 ③. 0.75 【解析】 【小问1详解】 由图1可知，被测微安表的阻值约为 【小问2详解】 [1]由题意可知，QP之间的电压不变，即 代入数据，解得 [2]改装成量程为3V的电压表，设需串联电阻的阻值为，则 解得 [3]用改装后的电压表某次测量电压时，指针指向“25μA”的刻度线，则 解得 13. 气弹簧是一种常用的工业配件，在家具、汽车及机械制造中都有广泛的应用。某种型号的气弹簧如图甲所示，将气弹簧竖直放置在水平面上，活塞连着活塞杆可以在汽缸内上下移动，活塞杆与汽缸交接处不漏气，汽缸的内径为D，深度为L，缸内部充满氮气，活塞与活塞杆的总质量为m，活塞杆的直径为（d、D均为未知量），活塞和活塞杆整体在汽缸内滑动时受到汽缸壁的阻力大小恒为。如图乙为气弹簧伸展最长时活塞贴着汽缸最顶端的状态，此时汽缸内的气体压强为，为大气压强。现对活塞杆施加一个竖直向下的压缩力，使活塞缓慢移动压缩气弹簧，活塞下方气体通过小孔到达活塞上方，活塞上下的压强始终相等，中间经历如图丙的状态至最终如图丁所示的状态，此时活塞杆的最大行程，已知在气弹簧压缩过程中，最小压缩力为，不计活塞上小孔的体积，系统导热良好，重力加速度为g，不计活塞厚度。求达到最大行程时的内部气体压强和此时的压缩力大小。 【答案】， 【解析】 【详解】设达到最大行程时，内部气体压强为，此时活塞杆受到的压缩力为，由题意可知，活塞杆向下移动过程中，活塞杆受到向下的重力mg、向下的压缩力F、向上的阻力f和向上的气体压力，根据平衡条件可得 当压缩力最小时 ， 当压缩力最大时， ， 根据理想气体状态方程可得 方程联立，解得 ， 14. 如图所示，在光滑绝缘水平面上建立直角坐标系xOy，在第一象限有竖直向上的匀强磁场，在第二、三象限所在的水平面内（不含y轴）有沿y轴正方向的匀强电场，在第四象限所在的水平面内（含y轴负半轴）有与y轴负方向成30°的匀强电场，两电场的电场强度大小均为E。一质量为m、电荷量为的小球甲，从y轴负半轴上A点（纵坐标未知）由静止释放，然后小球运动经过x轴上的P点进入匀强磁场中，并恰好垂直于y轴与静止在y轴上的质量也为m且不带电的小球乙发生正碰，碰后二者粘合在一起进入y轴左侧匀强电场中。两小球均可为视为质点且碰撞时间极短，求： （1）匀强磁场的磁感应强度B的大小； （2）甲、乙二者碰撞后第一次经过x轴的位置坐标。（结果可带根号） 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 分析小球在第四象限内的运动，可得 且 解得 小球运动如下图所示 因为在磁场中旋转后垂直于轴，则由几何关系可知 即 在磁场中 方程联立解得 【小问2详解】 设在轴上发生碰撞时的点为点，则 碰撞瞬间动量守恒，则有 解得 在第二象限中的运动是类平抛运动，则 由运动学公式可得 对应轴方向位移大小为 甲、乙二者碰撞后第一次经过x轴的位置坐标为。 15. 如图所示，在光滑水平面上并排放着的长为的长木板B的上表面和半径的四分之一光滑圆弧槽C的左端平滑相接，B、C二者不粘连，质量均为2kg。在B的左端放一质量为1kg的小物块A，A与B之间的动摩擦因数，。现给A施加一水平向右的瞬时冲量10N·s，取重力加速度。求： （1）物块A获得的初速度大小； （2）判断物块A能否滑离木板B，并求出A在B上滑动过程中因摩擦产生的热量； （3）若A能滑上光滑圆弧槽C，求A滑上圆弧槽C后的运动过程中所能上升的最大高度；若A不能滑上光滑圆弧槽C，求A最终的速度大小。（结果保留三位有效数字） 【答案】（1）10m/s （2）A能滑离木板B；摩擦生热37.5J （3）A能滑上光滑圆弧槽C， A滑上圆弧槽C后的运动过程中所能上升的最大高度0.208m 【解析】 【小问1详解】 根据 I=mv0 可得物块A获得的初速度大小 v0=10m/s 【小问2详解】 假设物块A不能滑离木板B，则由动量守恒和能量关系 解得 x=8m>L=7.5m 则物块将滑离木板B，A在B上滑动过程中因摩擦产生的热量 【小问3详解】 由以上分析可知，物块A能滑上光滑圆弧槽C，当刚滑离木板B时，设物块A的速度v1木板B和C的速度为v2，则根据动量守恒和能量关系 解得 v1=4m/s v2=1.5m/s（另一组解舍掉） 当A滑上C到最大高度时两者共速，则 解得 h≈0.208m 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025届新高三学情摸底考（新高考卷） 物理 本卷满分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，用铅笔把答题卡上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，写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 1919年，卢瑟福做了用粒子轰击氮原子核（）的实验，反应中生成和另一种粒子A，卢瑟福把这种粒子引入电场和磁场中，根据它在电场和磁场中的偏转，测出了它的质量和电荷量。关于这个反应，下列说法中错误的是（　　） A. 粒子A是质子 B. 在卢瑟福的实验中，大部分粒子都没有参与核反应 C. 相比射线，射线的穿透能力较弱 D. 是比较稳定的同位素，半衰期很长，可以通过改变环境的温度和压强，加快它的衰变速率 2. 某同学在家里透过窗户看到一个花盆从楼上掉落，砸坏了地面的车辆，回放室内监控发现，花盆经过该同学家窗户的时间约为0.15s。已知每层楼高度约为3m，窗户高度约为2m，请估算花盆是从该同学楼上的第几层落下（　　） A. 1 B. 3 C. 5 D. 7 3. 位于地球赤道上方相对地面静止的卫星称为静止卫星，静止卫星已经广泛运用于电视转播、卫星通讯。已知地球自转的周期为T，地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，则下列关于静止卫星的物理量中不能求出的是（　　） A. 静止卫星距地面的高度 B. 静止卫星的动能 C. 静止卫星的向心加速度大小 D. 静止卫星的线速度大小 4. 在同一介质中，O、A两点处的波源分别在和时起振，两波源的振动图像分别如图1、2所示，时由O点发出的波恰好传播到A点。下列说法正确的是（　　） A. 两列波的起振方向相反，传播速度大小不同 B. 两列波不能产生稳定的干涉图样 C. 两列波在O、A中点处第一次相遇 D. 时，位于O、A中点处质点的位移为15cm 5. 如图1所示，一通电导体棒P通过两等长细线悬挂在竖直墙面上等高的A、B两点，导体棒P中通入恒定电流，另一长直导体棒Q固定于AB连线的正下方，并与滑动变阻器串联，此时滑片位于最左端，其侧视图如图2所示（图中电源、开关、导线和滑动变阻器未画出）。已知通电导线在其周围某处产生的磁场的磁感应强度大小（式中k为常数，I为通电导线中的电流大小，r为某处到通电导线的距离），不计电源内阻和导体棒Q的电阻，现缓慢地将滑动变阻器的滑片自左端向右端滑动，下列说法正确的是（　　） A. 两导体棒中电流方向相同 B. P中的电流强度一定大于Q中的电流强度 C. 细线对P的拉力大小不变 D. P、Q之间的距离增大，安培力减小 6. 如图所示，交流发电机连接理想变压器向灯泡L和电风扇M供电，二者均正常工作。已知电源电动势，定值电阻，灯泡L上标有“60W，20V”的字样，电风扇M内阻为2Ω，理想电流表A的示数为4A，电路中其余电阻不计。下列判断正确的是（　　） A. 电风扇输出的机械功率是16W B. 变压器原、副线圈的匝数比 C. 若电风扇所在支路发生断路故障，此时灯泡L仍发光，则灯泡L的功率变大 D. 副线圈中的电流方向每秒钟改变200次 7. 如图所示，轻弹簧底端与光滑竖直管底端相连，在轻弹簧上端放一个小球，小球不与弹簧相连，小球平衡时恰好位于管口。第一次将小球从管口缓慢下压x后再释放小球，小球弹起时距离管口的最大高度为（），运动过程中的最大动能为；第二次将小球从管口缓慢下压后再释放小球，小球弹起时距离管口的最大高度为，运动过程中最大动能为，弹簧始终在弹性限度内，则下列关系正确的是（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，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. 超级电容器作为新型储能器件，具有功率密度高、充电时间短、使用寿命长等优点。如图1为研究一种超级电容器充放电性能的电路，其中电阻R的阻值为3kΩ，先将开关S接位置1，再接位置2，计算机记录的电压随时间变化的规律如图2所示，电源内阻不计，下列说法正确的是（　　） A. 时刻开始对电容器进行充电 B. 图线的峰值表示电源电动势的值 C. 若已知图线的峰值和图线与时间轴围成图形的面积，就能测出电容器的电容 D. 若将电阻R换成1kΩ，则图2中的峰值不会变，充放电的时间会更长 9. 英国物理学家卢瑟福根据粒子散射实验结果提出原子的核式结构模型：原子中心存在原子核，电子围绕原子核在高速旋转。在氢原子模型中，设电子质量为m，电荷量为-e，静电力常量为k，电子绕原子核做匀速圆周运动的半径为r。已知点电荷Q的电场中，以无限远处电势为0，则距离该点电荷为r处的电势。下列说法正确的是（　　） A. 电子做圆周运动的动能大小为 B. 电子绕核运动时电子与核组成的系统电势能不变 C. 电子绕核运动时形成环状电流大小为 D. 电子绕核运动的动能和电势能的总和为 10. 如图所示，光滑平行导轨放在绝缘的光滑水平面上，导轨间距为L，导轨左端通过硬质导线连接阻值为R的定值电阻，导轨、硬质导线及电阻的总质量为m。空间存在竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。质量也为m的金属棒垂直导轨放置，金属棒在水平向右、大小为F的恒力作用下由静止开始运动，经过一段时间t（未知）后金属棒的速度大小为2v，导轨的速度大小为v，然后立即撤去外力。除定值电阻外，其余电阻均忽略不计，运动过程中金属棒与导轨始终垂直且接触良好，则下列说法正确的是（　　） A. 恒力作用过程中对系统做的功等于撤去恒力时系统的动能 B. 恒力作用的总时间为 C. 恒力作用的过程中金属棒相对导轨运动的位移大小为 D. 撤去恒力后经过足够长的时间定值电阻上产生的焦耳热为 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 如图1所示是“用双缝干涉测量光的波长”实验的装置。实验时，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上，接通电源使光源正常发光，调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题： （1）下列说法正确的是______（填选项前的字母）。 A. 为了测量单色光的波长，滤光片需要安装在凸透镜前 B. 若将屏向靠近双缝的方向移动，可减少从目镜中观察到的条纹个数 C. 为了减少测量误差，可用测量头测出n条亮纹间的距离a，求出相邻两条亮纹间距 （2）在某次测量绿光的波长实验中，将测量头的分划板中心刻线与某条亮条纹中心对齐，将该亮条纹记为第1条亮条纹，此时手轮上的示数如图2所示，则此时的示数为______mm，然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐，此时手轮上的示数如图3所示，由此可求得相邻亮条纹的间距=______mm。 （3）若双缝间距，双缝到屏的距离，则所测绿光的波长为______nm。 （4）若其他条件不变，把滤光片换为红色滤光片，则在屏上观察到的条纹间距会______（选填“变大”或“变小”）。 12. 小明同学要把一量程为0~100μA、内阻未知的微安表改装为量程为3V的电压表，他进行了如下实验操作，步骤如下： （1）先用多用电表的欧姆挡粗测该微安表的内阻，选择开关拨至“×100”挡时，表盘示数如图1所示，则被测微安表的阻值约为______Ω。 （2）为了精确测量该微安表的内阻，他设计了如图2所示的电路图，图中定值电阻，电阻箱的阻值范围0~9999.9Ω，滑动变阻器阻值范围为0~20Ω。 ①闭合，断开，调整滑动变阻器的滑片P，使微安表达到满偏，此后保持滑动变阻器的滑动片位置不变。 ②保持闭合，再闭合，调整电阻箱的阻值R，当R=1000.0Ω时，微安表刚好半偏，则微安表内电阻的测量值=______Ω。 ③将该微安表与一个阻值为______Ω的电阻串联，改装成量程为3V的电压表。 ④用改装后的电压表某次测量电压时，指针指向“25μA”的刻度线，则被测电压的测量值为______V。 13. 气弹簧是一种常用的工业配件，在家具、汽车及机械制造中都有广泛的应用。某种型号的气弹簧如图甲所示，将气弹簧竖直放置在水平面上，活塞连着活塞杆可以在汽缸内上下移动，活塞杆与汽缸交接处不漏气，汽缸的内径为D，深度为L，缸内部充满氮气，活塞与活塞杆的总质量为m，活塞杆的直径为（d、D均为未知量），活塞和活塞杆整体在汽缸内滑动时受到汽缸壁的阻力大小恒为。如图乙为气弹簧伸展最长时活塞贴着汽缸最顶端的状态，此时汽缸内的气体压强为，为大气压强。现对活塞杆施加一个竖直向下的压缩力，使活塞缓慢移动压缩气弹簧，活塞下方气体通过小孔到达活塞上方，活塞上下的压强始终相等，中间经历如图丙的状态至最终如图丁所示的状态，此时活塞杆的最大行程，已知在气弹簧压缩过程中，最小压缩力为，不计活塞上小孔的体积，系统导热良好，重力加速度为g，不计活塞厚度。求达到最大行程时的内部气体压强和此时的压缩力大小。 14. 如图所示，在光滑绝缘水平面上建立直角坐标系xOy，在第一象限有竖直向上的匀强磁场，在第二、三象限所在的水平面内（不含y轴）有沿y轴正方向的匀强电场，在第四象限所在的水平面内（含y轴负半轴）有与y轴负方向成30°的匀强电场，两电场的电场强度大小均为E。一质量为m、电荷量为的小球甲，从y轴负半轴上A点（纵坐标未知）由静止释放，然后小球运动经过x轴上的P点进入匀强磁场中，并恰好垂直于y轴与静止在y轴上的质量也为m且不带电的小球乙发生正碰，碰后二者粘合在一起进入y轴左侧匀强电场中。两小球均可为视为质点且碰撞时间极短，求： （1）匀强磁场的磁感应强度B的大小； （2）甲、乙二者碰撞后第一次经过x轴的位置坐标。（结果可带根号） 15. 如图所示，在光滑水平面上并排放着的长为的长木板B的上表面和半径的四分之一光滑圆弧槽C的左端平滑相接，B、C二者不粘连，质量均为2kg。在B的左端放一质量为1kg的小物块A，A与B之间的动摩擦因数，。现给A施加一水平向右的瞬时冲量10N·s，取重力加速度。求： （1）物块A获得的初速度大小； （2）判断物块A能否滑离木板B，并求出A在B上滑动过程中因摩擦产生的热量； （3）若A能滑上光滑圆弧槽C，求A滑上圆弧槽C后的运动过程中所能上升的最大高度；若A不能滑上光滑圆弧槽C，求A最终的速度大小。（结果保留三位有效数字） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $