信息必刷卷05（福建专用）-2025年高考物理考前信息必刷卷

2025年高考考前信息必刷卷05（福建专用） 物理·参考答案 一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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。 题号 1 2 3 4 答案 C A A B 二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两个选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 题号 5 6 7 8 答案 CD AC BC AD 三、非选择题：共60分，其中9、10、11题为填空题，12、13题为实验题，14、15、16题为计算题。考生根据要求作答。 9．（2分） 大于（1分） 10．增加（1分） 367（2分） 11．6（1分） 0.42（2分） 12．(1)11.21（1分）(2) （2分） 125（1分）(3)1（1分） 13．(1)C（1分） (2) DBE（2分） 1900（1分） (3) 9.0（1分） 150（2分） 14．（11分） 【答案】（1）6.4N，4.8N；（2）6.76N，4.32N 【解析】（1）静止时，小球受力平衡，设绳子对小球的拉力为T，圆锥体对小球的支持力为N，由平衡条件得，（2分） 解得，（2分） （2）当小球与圆锥体之间的作用力为零时有（1分） 由牛顿第二定律有（1分） 解得（1分） 此时对小球分析 ，（2分） 解得，（2分） 15．（12分） 【答案】(1)(2)(3) 【解析】（1）对快件A分析，穿过摆轮分拣区的过程，由动能定理得 （1分） 解得（1分） （2）快件A进入倾斜滑道时，由牛顿第二定律得（1分） 解得 由运动学公式得（1分） 解得（1分） （3）快件A进入光滑平台时的速度大小（1分） 解得 方法一：碰撞后，对快件B分析，由动能定理可得（2分） 解得 方法二：由牛顿第二定律和运动学公式得，（2分） 解得 快件A、B发生碰撞时，由动量守恒定律得（1分） 解得 再对快件A分析，由动能定理得（1分） 解得 快件A、B停止位置的距离（1分） 解得（1分） 16．（16分） 【答案】(1)，方向与x轴成45°角(2)2B(3) 【解析】（1）作出粒子运动轨迹，如图所示 粒子沿x轴通过Ⅰ区时，根据受力平衡有（1分） 解得 粒子在Ⅱ区做类平抛运动，则有，（2分） 解得 粒子第一次通过虚线时有（1分） 解得 所以粒子通过虚线时的速度（1分） 解得（1分） 方向与x轴成45°角。（1分） （2）粒子经过虚线时到x轴的距离（1分） 粒子在的区域做匀速的圆周运动，轨道半径满足（1分） 粒子要能够沿方向返回原点O，轨道半径应满足（1分） 解得（1分） （3）解法一： 粒子第二次通过原点O的速度为，将分解为和（2分） 由于可知，粒子的运动可分解为一个匀速圆周运动和一个匀速直线运动，其中匀速圆周运动为以速度大小为在磁感应强度为B的磁场中逆时针方向的运动，匀速直线运动的速度为， 所以粒子到x轴的最大距离（1分） 其中（1分） 解得（1分） 解法二： 粒子在运动过程中，根据动能定理有（1分） 粒子在这个阶段的运动中，任意时刻的速度均可分解为水平方向的速度和竖直方向的速度，其中水平方向速度在磁场中受到的洛伦兹力沿竖直方向，竖直方向的速度在磁场中受到的洛伦兹力沿水平方向（1分） 下面只研究 电场力不产生水平方向的冲量，根据水平方向的动量定理有（1分） 即有 其中 可得（1分） 联立解得（1分） 解法三： 粒子的运动可分解为一个匀速圆周运动和一个匀速直线运动，在粒子到达最低点的过程中， 粒子圆周运动恰好为半个圆周。在最低点时的速度（1分） 粒子在这个阶段的运动中，任意时刻的速度均可分解为水平方向的速度和竖直方向的速度，其中水平方向速度在磁场中受到的洛伦兹力沿竖直方向 竖直方向的速度在磁场中受到的洛伦兹力沿水平方向（1分） 下面只研究 电场力不产生水平方向的冲量，根据水平方向的动量定理有（1分） 即有 其中 可得（1分） 联立解得（1分） 试卷第2页，共22页 1 / 4 学科网（北京）股份有限公司 $$ 绝密★启用前 2025年高考考前信息必刷卷05（福建专用） 物 理 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 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4小题，每小题4分，共16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．手掌托着手机由静止开始在竖直方向运动（竖直向上为正方向），手机加速度传感器测得的图像如图所示，则手机（ ） A．在时刻开始减速上升 B．在时刻到达最高点 C．在时间内处于超重状态 D．在时间内受到的支持力逐渐增大 2．如图所示，两根绝缘细线的上端都系在水平天花板上，另一端分别连着两个带电小球，平衡时两小球处于同一水平线上，两细线与天花板间的夹角分别为，重力加速度大小为，现剪断连接球的细线，则在剪断细线的瞬间，球的加速度大小为（ ） A． B． C． D． 3．如图所示，物体P、Q用跨过定滑轮O的轻绳连接，P穿在固定的竖直光滑杆上，Q置于光滑固定斜面上，轻质弹簧的一端固定在斜面底端的挡板上，另一端连接Q，初始时，施加外力将P静置于N点，轻绳恰好伸直但无拉力，现将P由静止释放，不计一切阻力，则P从N点下滑到最低点M的过程中（ ） A．P的机械能一直减小 B．杆对P的冲量为零 C．P、Q组成的系统机械能守恒 D．经过M点前P与Q的速度大小关系 4．依托我国自主研制的国家重大科技基础设施郭守敬望远镜，我国科学家发现了一颗迄今为止质量最大的恒星级黑洞LB-1。这个黑洞与一颗恒星形成了一个双星系统，黑洞和恒星都绕二者的质量中心做圆周运动，恒星的质量约为，恒星距黑洞的距离约为，恒星做圆周运动的周期约为，为太阳的质量、为日地距离，为地球绕太阳的运动周期。由此估算该黑洞的质量约为（ ） A． B． C． D． 二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两个选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 5．如图甲所示，一个单摆做小角度摆动，从某次摆球由左向右通过平衡位置时开始计时，相对平衡位置的位移x随时间t变化的图像如图乙所示。不计空气阻力，重力加速度大小取。下列说法中正确的是（ ） A．单摆的摆长约为4.0m B．在时摆球速度为0 C．从到的过程中，摆球的重力势能逐渐增大 D．从到的过程中，摆球所受回复力逐渐减小 6．已知某地地面处的地磁场水平分量的为，某校物理兴趣小组做估测磁体附近磁感应强度的实验。他们将一小罗盘磁针放在一个水平放置的螺线管附近的轴线上，如图所示。小磁针静止时N极指向y轴正方向，当接通电源后，发现小磁针N极指向与y轴正方向成角的方向，则下列说法正确的是（ ） A．从左往右看，螺线管中的电流是顺时针方向 B．从左往右看，螺线管中的电流是逆时针方向 C．通电螺线管在小磁针处产生的磁场大小约为 D．通电螺线管在小磁针处产生的磁场大小约为 7．煤气灶是生活中最常见的灶具（如图甲所示），其由2节的干电池供电，点火时需要转换器将直流电压转换为正弦交流电压（如图乙所示），并把正弦交流电压加在一理想变压器的原线圈上（如图丙所示），副线圈可产生峰值为9000V的高压。已知电压表为理想交流电表，点火针与金属板间的距离约为3mm，下列说法正确的是（ ） A．干电池消耗的化学能等于点火针与金属板之间释放的电能 B．时刻，电压表的示数为 C．该变压器的原、副线圈的匝数比为 D．点火瞬间点火针与金属板之间的最大电场强度大小约为 8．如图所示，间距为L的平行光滑金属导轨水平固定，定值电阻大小为R，电容器的电容大小为C。质量为m的金属棒始终与导轨接触良好并保持垂直，整个装置处于竖直方向的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，金属导轨和金属棒的电阻均不计。开关S开始处于闭合状态，对金属棒施加水平向右的恒定拉力，使其从静止开始运动，经时间t金属棒达到最大速度，此时断开开关S，改变水平拉力大小，使金属棒保持速度匀速运动。整个过程中电容器始终未击穿，下列说法正确的是（ ） A．开关断开前水平拉力大小为 B．开关断开前金属棒运动的位移为 C．开关断开后，当外力的功率为定值电阻功率的3倍时，电容器两端的电压为 D．从开关断开到外力功率为定值电阻功率的3倍时，外力做的功为 三、非选择题：共60分，其中9、10、11题为填空题，12、13题为实验题，14、15、16题为计算题。考生根据要求作答。 9．（3分）某喷泉水池底部装有一个彩灯，可视为点光源，每隔一段时间光源会发出不同颜色的单色光。已知真空中光速为c，光源发出的蓝光在水和空气的分界面发生全反射的临界角为C，水池深度为L，底面积足够大，则蓝光能射出水面的最短时间为___________。当光源发出的红光在水面发生全反射时，其临界角___________C（选填“大于”“等于”或“小于”）。 10．（3分）如图，在汽油内燃机的汽缸里，当温度为时，混合气体（可视为理想气体）的体积为，压强为。压缩冲程移动活塞使混合气体的温度升高，体积减小到，压强增大到。汽油内燃机在压缩冲程阶段，汽缸内气体分子平均动能___________（填“增加”、“减少”、“不变”）；汽油内燃机在压缩冲程结束时，汽缸内混合气体的温度为___________摄氏度。 11．（3分）一群氢原子处于量子数n=4能级状态，氢原子的能级图如图甲所示，氢原子可能发射______种频率的光子；用n=4的能级跃迁到n=2的能级时辐射的光子照射图乙表中金属，发生光电效应时，光电子的最大初动能最大为______eV。 几种金属的逸出功 金属 钨 钙 钠 钾 铷 逸出功W0/eV 4.54 3.20 2.29 2.25 2.13 乙 12．（5分）某兴趣小组看到一种由两根弹簧嵌套并联组成的减振器，如图（a）所示。他们讨论得出劲度系数分别为、的两根弹簧并联时，等效劲度系数。为了验证该结论，小组选用两根原长相等、粗细不同的弹簧A、B，设计实验进行验证。如图（b），弹簧上端固定，毫米刻度尺固定在弹簧一侧。逐一增挂钩码，记下每次指针稳定后所指的刻度尺示数x和对应钩码的总质量m，并计算弹簧弹力F（取重力加速度大小）。 依次用弹簧A、弹簧B和A、B嵌套并联弹簧进行实验，相关数据如下表所示： 钩码数 1 2 3 4 5 6 钩码质量m（g） 50 100 150 200 250 300 弹簧弹力F（N） 0.49 0.98 1.47 1.96 2.45 2.94 （cm） 11.09 12.19 13.26 14.32 15.40 — （cm） 10.62 11.24 11.87 12.50 13.13 — （cm） 10.41 10.81 ☆ 11.62 12.02 12.42 以刻度尺读数x为横坐标，弹簧弹力F为纵坐标，利用表中数据，作出图像，如图（c）所示。回答以下问题： (1)根据图（b），读出数据，将表中数据补充完整：___________cm。 (2)在图（c）坐标纸上作出弹簧A、B的图线，计算可得劲度系数分别为，。在图（c）坐标纸上，补齐读出的数据点，并作出并联弹簧AB的图线_______：由作出的图线可得=___________N/m（结果保留至整数）。 (3)定义相对差值，可得本实验___________%（结果保留1位有效数字）。若该值在允许范围内，则可认为该小组得出的结论正确。 13．（7分）某小组在使用多用电表时，进行了如下操作： (1)甲同学使用多用电表测直流电流、电压或测量二极管的反向电阻时，下列接法正确的是（ ） A．用直流电流挡测电路中的电流 B． 用直流电压挡测电阻两端的电压 C． 用欧姆挡测量二极管的反向电阻 (2)乙同学用该多用电表正确测量了一个15.0Ω的电阻后，需要继续测量一个阻值大约是2kΩ左右的电阻。在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前，请你选出必需的操作步骤并排出正确顺序：__________。 A．用螺丝刀调节表盘下中间部位的指针定位螺丝，使表针指向“0”；将红表笔和黑表笔接触；把选择开关旋转到“×1k”位置；把选择开关旋转到“×100”位置； E.调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点。 正确完成上述操作后，将红、黑表笔接触两端，表针指示如图甲所示，则所测电阻的阻值为__________Ω。 (3)该小组进一步探究欧姆表的原理，操作步骤如下： ①丙同学先将满偏电流为1mA、内阻为90Ω的表头按图乙进行改装，改装后的电流表量程为10mA，已知，则__________Ω（结果保留两位有效数字）； ②再与电动势为1.5V的干电池、滑动变阻器连接组装成欧姆表，其结构示意图如图丙所示； ③将红、黑表笔直接接触，调节使表头的示数达到最大，若在红、黑表笔间接入一个待测电阻，表头的示数变为原来的一半，则__________Ω。 14．（11分）如图所示，一根长为0.5m的轻质细线，一端系着一个质量为0.8kg的小球（可视为质点），另一端固定在光滑圆锥体顶端，圆锥顶角的一半（，），g取。求： （1）整个系统静止时，小球受到绳子的拉力与圆锥体支持力的大小； （2）当小球随圆锥体围绕其中心轴线一起以做匀速圆周运动时，小球受到绳子的拉力与圆锥体的支持力。 15．（12分）如图所示为某快递自动分拣系统的示意图。该系统由摆轮分拣区、倾斜滑道、光滑平台和与平台等高的固定水平托盘组成。一质量mA10kg的快件A被识别后，以v02m/s的速度进入摆轮拣区；摆轮开始工作并使快件A以v11m/s的速度沿着斜面进入倾斜滑道，实现转向分流，接着滑入光滑平台，与静止在平台上的质量mB5kg快件B发生正碰，碰撞时间极短，碰后两快件沿同一直线运动直到停止。已知快件B恰好滑到水平托盘的末端，快件A、B材质相同，与倾斜滑道和水平托盘的动摩擦因数分别为μ10.25、μ20.5，倾斜滑道长度s3m，倾角θ37°，水平托盘长度l1.6m。忽略空气阻力及快件经过各连接处的能量损失，快件均视为质点。取g10m/s2，sin37°0.6，cos37°0.8。求： (1)摆轮对快件A所做的功； (2)快件A在倾斜滑道上运动的时间； (3)快件A、B停止位置之间的距离。 16．（16分）如图所示，在直角坐标系xOy中，在的区域（Ⅰ区）存在沿方向的匀强电场，在、的区域（Ⅱ区）存在沿方向的匀强电场，在、的区域（Ⅲ区）存在沿方向的匀强电场，匀强电场的场强大小均为E。在Ⅰ区和的区域（Ⅳ区）存在垂直于xOy平面向内的匀强磁场，Ⅰ区的磁感应强度为B。一个质量为m、电荷量为的粒子（不计重力），以某一速度从P点沿x轴正方向进入电磁场，恰好沿x轴第一次通过原点O，之后粒子依次经过Ⅲ区、Ⅳ区、Ⅱ区的作用后，沿方向第二次通过原点O。已知虚线的横坐标，求： (1)粒子第一次经过虚线时速度的大小和方向； (2)Ⅳ区中磁场的磁感应强度的大小； (3)粒子第二次通过原点O返回Ⅰ区时，Ⅰ区中的电场方向变为方向，且场强大小变为，求粒子在之后的运动过程中，到x轴的最大距离。 试卷第2页，共22页 1 / 8 学科网（北京）股份有限公司 $$ 绝密★启用前 2025年高考考前信息必刷卷05（福建专用） 物 理 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 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4小题，每小题4分，共16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．手掌托着手机由静止开始在竖直方向运动（竖直向上为正方向），手机加速度传感器测得的图像如图所示，则手机（ ） A．在时刻开始减速上升 B．在时刻到达最高点 C．在时间内处于超重状态 D．在时间内受到的支持力逐渐增大 【答案】C 【解析】在内加速度仍为正方向（竖直向上），所以在内手机仍加速上升，A错误；在时刻，加速度方向开始变为负方向，手机开始减速，但手机仍向上运动，所以在时刻手机没有到达最高点，B错误；在时间内加速度方向竖直向上，手机处于超重状态，C正确；在时间内，加速度方向竖直向上，大小逐渐减小，以手机为对象，根据牛顿第二定律可得可知，手机受到的支持力逐渐减小，D错误。 2．如图所示，两根绝缘细线的上端都系在水平天花板上，另一端分别连着两个带电小球，平衡时两小球处于同一水平线上，两细线与天花板间的夹角分别为，重力加速度大小为，现剪断连接球的细线，则在剪断细线的瞬间，球的加速度大小为（ ） A． B． C． D． 【答案】A 【解析】剪断细线之前，连接Q球的细线的拉力为，剪断细线后小球Q受向下的重力和P对Q的引力不变，则合力大小为，解得，只有A正确。 3．如图所示，物体P、Q用跨过定滑轮O的轻绳连接，P穿在固定的竖直光滑杆上，Q置于光滑固定斜面上，轻质弹簧的一端固定在斜面底端的挡板上，另一端连接Q，初始时，施加外力将P静置于N点，轻绳恰好伸直但无拉力，现将P由静止释放，不计一切阻力，则P从N点下滑到最低点M的过程中（ ） A．P的机械能一直减小 B．杆对P的冲量为零 C．P、Q组成的系统机械能守恒 D．经过M点前P与Q的速度大小关系 【答案】A 【解析】P下滑过程中，除了重力对P做功外，轻绳的拉力对P一直做负功，P的机械能一直减小，A正确；根据冲量的定义可知，杆对P的冲量不为零，B错误；由于弹簧弹力对Q做功，所以P、Q组成的系统机械能不守恒，C错误；设轻绳与杆的夹角为，则P沿绳方向的分速度等于Q的速度，即，所以除了N点和M点外， P与Q的速度大小关系为，D错误。 4．依托我国自主研制的国家重大科技基础设施郭守敬望远镜，我国科学家发现了一颗迄今为止质量最大的恒星级黑洞LB-1。这个黑洞与一颗恒星形成了一个双星系统，黑洞和恒星都绕二者的质量中心做圆周运动，恒星的质量约为，恒星距黑洞的距离约为，恒星做圆周运动的周期约为，为太阳的质量、为日地距离，为地球绕太阳的运动周期。由此估算该黑洞的质量约为（ ） A． B． C． D． 【答案】B 【解析】设该黑洞的质量为，其轨道半径，恒星的质量为，其轨道半径，两者相距为L，运动周期为，黑洞与一颗恒星形成了一个双星系统，根据万有引力提供向心力有，因为，联立解得，地球绕太阳做匀速圆周运动，设地球质量为m，根据万有引力提供向心力有，解得，题意知，，，联立以上解得 二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两个选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 5．如图甲所示，一个单摆做小角度摆动，从某次摆球由左向右通过平衡位置时开始计时，相对平衡位置的位移x随时间t变化的图像如图乙所示。不计空气阻力，重力加速度大小取。下列说法中正确的是（ ） A．单摆的摆长约为4.0m B．在时摆球速度为0 C．从到的过程中，摆球的重力势能逐渐增大 D．从到的过程中，摆球所受回复力逐渐减小 【答案】CD 【解析】根据题意，由图乙可知，单摆的周期为，由单摆周期公式，可得，A错误；由图乙可知，在时，摆球处于平衡位置，摆球的速度最大，B错误；由图乙可知，从到的过程中，摆球从平衡位置向负向最大位移摆动，则摆球的重力势能逐渐增大，C正确；由图乙可知，从到的过程中，摆球从负向最大位移向平衡位置摆动，摆球所受回复力逐渐减小，D正确。 6．已知某地地面处的地磁场水平分量的为，某校物理兴趣小组做估测磁体附近磁感应强度的实验。他们将一小罗盘磁针放在一个水平放置的螺线管附近的轴线上，如图所示。小磁针静止时N极指向y轴正方向，当接通电源后，发现小磁针N极指向与y轴正方向成角的方向，则下列说法正确的是（ ） A．从左往右看，螺线管中的电流是顺时针方向 B．从左往右看，螺线管中的电流是逆时针方向 C．通电螺线管在小磁针处产生的磁场大小约为 D．通电螺线管在小磁针处产生的磁场大小约为 【答案】AC 【解析】接通电源后，小磁针N极指向是地磁场和螺线管磁场的合磁场的方向，由此可判定螺线管的磁场在小磁针处方向水平向右，由安培定则判断螺线管电流方向从左往右看是顺时针方向，A正确，B错误；由题意知地磁场水平分量为，设通电螺线管产生的磁场为。由图知得，C正确，D错误。 7．煤气灶是生活中最常见的灶具（如图甲所示），其由2节的干电池供电，点火时需要转换器将直流电压转换为正弦交流电压（如图乙所示），并把正弦交流电压加在一理想变压器的原线圈上（如图丙所示），副线圈可产生峰值为9000V的高压。已知电压表为理想交流电表，点火针与金属板间的距离约为3mm，下列说法正确的是（ ） A．干电池消耗的化学能等于点火针与金属板之间释放的电能 B．时刻，电压表的示数为 C．该变压器的原、副线圈的匝数比为 D．点火瞬间点火针与金属板之间的最大电场强度大小约为 【答案】BC 【解析】干电池消耗的化学能要转化为干电池内阻产生的热量、点火针与金属板之间释放的电能，干电池消耗的化学能大于点火针与金属板之间释放的电能，A错误；电压表示数是交流电压的有效值，此交流电电压的峰值为50V，有效值为，B正确；根据，其中，，代入数据得，C正确；点火瞬间点火针与金属板之间的最大电场强度大小约为，D错误。 8．如图所示，间距为L的平行光滑金属导轨水平固定，定值电阻大小为R，电容器的电容大小为C。质量为m的金属棒始终与导轨接触良好并保持垂直，整个装置处于竖直方向的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，金属导轨和金属棒的电阻均不计。开关S开始处于闭合状态，对金属棒施加水平向右的恒定拉力，使其从静止开始运动，经时间t金属棒达到最大速度，此时断开开关S，改变水平拉力大小，使金属棒保持速度匀速运动。整个过程中电容器始终未击穿，下列说法正确的是（ ） A．开关断开前水平拉力大小为 B．开关断开前金属棒运动的位移为 C．开关断开后，当外力的功率为定值电阻功率的3倍时，电容器两端的电压为 D．从开关断开到外力功率为定值电阻功率的3倍时，外力做的功为 【答案】AD 【解析】开关S闭合后，当外力与安培力相等时，金属棒的速度最大，则，由闭合电路欧姆定律，金属棒切割磁感线产生的感应电动势为，联立可得，恒定的外力为，A正确；开关断开前，金属棒达到最大速度过程，由动量定理，又，解得金属棒运动的位移大小，B错误；开关闭合后，金属棒做匀速直线运动，当外力的功率为定值电阻功率的3倍时，设回路的电流为I，则，由平衡条件知，外力，联立，解得，金属棒产生的感应电动势，则电容器两端的电压，此时电容器所带的的电荷量即通过电源的电荷量，为，由功能关系知，外力做功，C错误；D正确。 三、非选择题：共60分，其中9、10、11题为填空题，12、13题为实验题，14、15、16题为计算题。考生根据要求作答。 9．（3分）某喷泉水池底部装有一个彩灯，可视为点光源，每隔一段时间光源会发出不同颜色的单色光。已知真空中光速为c，光源发出的蓝光在水和空气的分界面发生全反射的临界角为C，水池深度为L，底面积足够大，则蓝光能射出水面的最短时间为___________。当光源发出的红光在水面发生全反射时，其临界角___________C（选填“大于”“等于”或“小于”）。 【答案】（2分） 大于（1分） 【解析】光源发出的蓝光在水和空气的分界面发生全反射的临界角为C，则有，当蓝光垂直水面射出时时间最短，则最短时间，红光的折射率小于蓝光的折射率，根据可知，红光的临界角大于蓝光的临界角C。 10．（3分）如图，在汽油内燃机的汽缸里，当温度为时，混合气体（可视为理想气体）的体积为，压强为。压缩冲程移动活塞使混合气体的温度升高，体积减小到，压强增大到。汽油内燃机在压缩冲程阶段，汽缸内气体分子平均动能___________（填“增加”、“减少”、“不变”）；汽油内燃机在压缩冲程结束时，汽缸内混合气体的温度为___________摄氏度。 【答案】增加（1分） 367（2分） 【解析】温度是分子平均动能的标志，根据题意可知，汽缸混合气体的温度升高，则汽缸内气体分子平均动能增大。初状态气体的状态参量为，，，末状态气体的状态参量为，，，由理想气体状态方程有，代入数据解得 11．（3分）一群氢原子处于量子数n=4能级状态，氢原子的能级图如图甲所示，氢原子可能发射______种频率的光子；用n=4的能级跃迁到n=2的能级时辐射的光子照射图乙表中金属，发生光电效应时，光电子的最大初动能最大为______eV。 几种金属的逸出功 金属 钨 钙 钠 钾 铷 逸出功W0/eV 4.54 3.20 2.29 2.25 2.13 乙 【答案】6（1分） 0.42（2分） 【解析】根据 知，氢原子可能发射6种不同频率的光子，这6种分别是n=4的能级跃迁到n=3，2，1的能级时辐射的光子，n=3的能级跃迁到n=2，1的能级时辐射的光子，n=2的能级跃迁到n=1的能级时辐射的光子。，用n=4的能级跃迁到n=2的能级时辐射的光子能量为，根据光电效应发生条件，入射光的频率大于极限频率，入射光的光子能量大于逸出功，因此有3种金属能发生光电效应现象，分别是钠钾铷。最大初动能为Ek=2.55 eV -2.13 eV =0.42eV. 12．（5分）某兴趣小组看到一种由两根弹簧嵌套并联组成的减振器，如图（a）所示。他们讨论得出劲度系数分别为、的两根弹簧并联时，等效劲度系数。为了验证该结论，小组选用两根原长相等、粗细不同的弹簧A、B，设计实验进行验证。如图（b），弹簧上端固定，毫米刻度尺固定在弹簧一侧。逐一增挂钩码，记下每次指针稳定后所指的刻度尺示数x和对应钩码的总质量m，并计算弹簧弹力F（取重力加速度大小）。 依次用弹簧A、弹簧B和A、B嵌套并联弹簧进行实验，相关数据如下表所示： 钩码数 1 2 3 4 5 6 钩码质量m（g） 50 100 150 200 250 300 弹簧弹力F（N） 0.49 0.98 1.47 1.96 2.45 2.94 （cm） 11.09 12.19 13.26 14.32 15.40 — （cm） 10.62 11.24 11.87 12.50 13.13 — （cm） 10.41 10.81 ☆ 11.62 12.02 12.42 以刻度尺读数x为横坐标，弹簧弹力F为纵坐标，利用表中数据，作出图像，如图（c）所示。回答以下问题： (1)根据图（b），读出数据，将表中数据补充完整：___________cm。 (2)在图（c）坐标纸上作出弹簧A、B的图线，计算可得劲度系数分别为，。在图（c）坐标纸上，补齐读出的数据点，并作出并联弹簧AB的图线_______：由作出的图线可得=___________N/m（结果保留至整数）。 (3)定义相对差值，可得本实验___________%（结果保留1位有效数字）。若该值在允许范围内，则可认为该小组得出的结论正确。 【答案】(1)11.21（1分）(2) （2分） 125（1分）(3)1（1分） 【解析】（1）由图可知表格中数据为 （2）补齐读出的数据点，并作出并联弹簧AB的图线如图 根据作出的图线可得 （3）相对差值 13．（7分）某小组在使用多用电表时，进行了如下操作： (1)甲同学使用多用电表测直流电流、电压或测量二极管的反向电阻时，下列接法正确的是（ ） A．用直流电流挡测电路中的电流 B． 用直流电压挡测电阻两端的电压 C． 用欧姆挡测量二极管的反向电阻 (2)乙同学用该多用电表正确测量了一个15.0Ω的电阻后，需要继续测量一个阻值大约是2kΩ左右的电阻。在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前，请你选出必需的操作步骤并排出正确顺序：__________。 A．用螺丝刀调节表盘下中间部位的指针定位螺丝，使表针指向“0”；将红表笔和黑表笔接触；把选择开关旋转到“×1k”位置；把选择开关旋转到“×100”位置； E.调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点。 正确完成上述操作后，将红、黑表笔接触两端，表针指示如图甲所示，则所测电阻的阻值为__________Ω。 (3)该小组进一步探究欧姆表的原理，操作步骤如下： ①丙同学先将满偏电流为1mA、内阻为90Ω的表头按图乙进行改装，改装后的电流表量程为10mA，已知，则__________Ω（结果保留两位有效数字）； ②再与电动势为1.5V的干电池、滑动变阻器连接组装成欧姆表，其结构示意图如图丙所示； ③将红、黑表笔直接接触，调节使表头的示数达到最大，若在红、黑表笔间接入一个待测电阻，表头的示数变为原来的一半，则__________Ω。 【答案】(1)C（1分） (2) DBE（2分） 1900（1分） (3) 9.0（1分） 150（2分） 【解析】（1）A．用直流电流挡测电路中的电流，电流需从多用电表的红表笔流入，黑表笔流出，所以红表笔接电源的正极，A错误；用直流电压挡测电阻两端的电压，电流需从多用电表的红表笔流入，黑表笔流出，所以红表笔应在右侧，B错误；用欧姆挡测量二极管的反向电阻，多用电表内部电源正极与黑表笔相连，测反向电阻黑表笔接右侧，C正确。 （2）欧姆表每次使用应该先选挡位，然后欧姆调零，最后测量，欧姆表指针指在中间附近时，读数最准确，即先选“×100”挡，欧姆调零，测量读数；最后旋到交流最大挡，防止漏电，在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前，操作步骤必须的是：选挡和欧姆调零，有用的操作顺序为DBE；由图可得，多用电表的读数为 （3）①根据闭合电路欧姆定律有，代入数据，解得，③设多用电表的内阻为R，根据欧姆定律，，代入数据，解得 14．（11分）如图所示，一根长为0.5m的轻质细线，一端系着一个质量为0.8kg的小球（可视为质点），另一端固定在光滑圆锥体顶端，圆锥顶角的一半（，），g取。求： （1）整个系统静止时，小球受到绳子的拉力与圆锥体支持力的大小； （2）当小球随圆锥体围绕其中心轴线一起以做匀速圆周运动时，小球受到绳子的拉力与圆锥体的支持力。 【答案】（1）6.4N，4.8N；（2）6.76N，4.32N 【解析】（1）静止时，小球受力平衡，设绳子对小球的拉力为T，圆锥体对小球的支持力为N，由平衡条件得，（2分） 解得，（2分） （2）当小球与圆锥体之间的作用力为零时有（1分） 由牛顿第二定律有（1分） 解得（1分） 此时对小球分析 ，（2分） 解得，（2分） 15．（12分）如图所示为某快递自动分拣系统的示意图。该系统由摆轮分拣区、倾斜滑道、光滑平台和与平台等高的固定水平托盘组成。一质量mA10kg的快件A被识别后，以v02m/s的速度进入摆轮拣区；摆轮开始工作并使快件A以v11m/s的速度沿着斜面进入倾斜滑道，实现转向分流，接着滑入光滑平台，与静止在平台上的质量mB5kg快件B发生正碰，碰撞时间极短，碰后两快件沿同一直线运动直到停止。已知快件B恰好滑到水平托盘的末端，快件A、B材质相同，与倾斜滑道和水平托盘的动摩擦因数分别为μ10.25、μ20.5，倾斜滑道长度s3m，倾角θ37°，水平托盘长度l1.6m。忽略空气阻力及快件经过各连接处的能量损失，快件均视为质点。取g10m/s2，sin37°0.6，cos37°0.8。求： (1)摆轮对快件A所做的功； (2)快件A在倾斜滑道上运动的时间； (3)快件A、B停止位置之间的距离。 【答案】(1)(2)(3) 【解析】（1）对快件A分析，穿过摆轮分拣区的过程，由动能定理得 （1分） 解得（1分） （2）快件A进入倾斜滑道时，由牛顿第二定律得（1分） 解得 由运动学公式得（1分） 解得（1分） （3）快件A进入光滑平台时的速度大小（1分） 解得 方法一：碰撞后，对快件B分析，由动能定理可得（2分） 解得 方法二：由牛顿第二定律和运动学公式得，（2分） 解得 快件A、B发生碰撞时，由动量守恒定律得（1分） 解得 再对快件A分析，由动能定理得（1分） 解得 快件A、B停止位置的距离（1分） 解得（1分） 16．（16分）如图所示，在直角坐标系xOy中，在的区域（Ⅰ区）存在沿方向的匀强电场，在、的区域（Ⅱ区）存在沿方向的匀强电场，在、的区域（Ⅲ区）存在沿方向的匀强电场，匀强电场的场强大小均为E。在Ⅰ区和的区域（Ⅳ区）存在垂直于xOy平面向内的匀强磁场，Ⅰ区的磁感应强度为B。一个质量为m、电荷量为的粒子（不计重力），以某一速度从P点沿x轴正方向进入电磁场，恰好沿x轴第一次通过原点O，之后粒子依次经过Ⅲ区、Ⅳ区、Ⅱ区的作用后，沿方向第二次通过原点O。已知虚线的横坐标，求： (1)粒子第一次经过虚线时速度的大小和方向； (2)Ⅳ区中磁场的磁感应强度的大小； (3)粒子第二次通过原点O返回Ⅰ区时，Ⅰ区中的电场方向变为方向，且场强大小变为，求粒子在之后的运动过程中，到x轴的最大距离。 【答案】(1)，方向与x轴成45°角(2)2B(3) 【解析】（1）作出粒子运动轨迹，如图所示 粒子沿x轴通过Ⅰ区时，根据受力平衡有（1分） 解得 粒子在Ⅱ区做类平抛运动，则有，（2分） 解得 粒子第一次通过虚线时有（1分） 解得 所以粒子通过虚线时的速度（1分） 解得（1分） 方向与x轴成45°角。（1分） （2）粒子经过虚线时到x轴的距离（1分） 粒子在的区域做匀速的圆周运动，轨道半径满足（1分） 粒子要能够沿方向返回原点O，轨道半径应满足（1分） 解得（1分） （3）解法一： 粒子第二次通过原点O的速度为，将分解为和（2分） 由于可知，粒子的运动可分解为一个匀速圆周运动和一个匀速直线运动，其中匀速圆周运动为以速度大小为在磁感应强度为B的磁场中逆时针方向的运动，匀速直线运动的速度为， 所以粒子到x轴的最大距离（1分） 其中（1分） 解得（1分） 解法二： 粒子在运动过程中，根据动能定理有（1分） 粒子在这个阶段的运动中，任意时刻的速度均可分解为水平方向的速度和竖直方向的速度，其中水平方向速度在磁场中受到的洛伦兹力沿竖直方向，竖直方向的速度在磁场中受到的洛伦兹力沿水平方向（1分） 下面只研究 电场力不产生水平方向的冲量，根据水平方向的动量定理有（1分） 即有 其中 可得（1分） 联立解得（1分） 解法三： 粒子的运动可分解为一个匀速圆周运动和一个匀速直线运动，在粒子到达最低点的过程中， 粒子圆周运动恰好为半个圆周。在最低点时的速度（1分） 粒子在这个阶段的运动中，任意时刻的速度均可分解为水平方向的速度和竖直方向的速度，其中水平方向速度在磁场中受到的洛伦兹力沿竖直方向 竖直方向的速度在磁场中受到的洛伦兹力沿水平方向（1分） 下面只研究 电场力不产生水平方向的冲量，根据水平方向的动量定理有（1分） 即有 其中 可得（1分） 联立解得（1分） 试卷第2页，共22页 1 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $$