精品解析：辽宁省普通高中2024-2025学年高三下学期一模物理试题

2024——2025学年度下学期高三第一次模拟考试试题 物理 注意事项： 1、答题前，考生务必将自己的姓名，准考证号填写在答题卡上。 2、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。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。 第Ⅰ卷（选择题，共46分） 选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合要求，每小题4分；第8-10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 1672年，牛顿提出光是从光源发出的一种物质微粒，但微粒说在解释光的一些复杂现象时遇到困难。20世纪初，科学家们在众多实验基础上逐渐对光本质有了全新认识，使人们对光的理解更加深入，下面实验示意图能说明光的性质的是（　　） A. ①③ B. ②③ C. ③④ D. ②④ 2. 盾构机刀盘吊装时，为了确保刀盘平稳升降，施工团队专门使用了一个精心设计的特制吊架。图甲是刀盘由绳索与长方形钢架组成的设备悬挂于空中，保持完美的水平静止状态。四条相同绳索分别牵引住钢架的四个顶点，图乙为示意图，刀盘与钢架总重力为G，每条绳索与竖直方向的夹角均为，不计绳索重力。下列说法正确的是（　　） A. 四根绳索对钢架作用力的合力与刀盘与钢架的总重力是一对相互作用力 B. 每根绳索对钢架的拉力大小为 C. 若将每根绳索减小相同的长度，每根绳索对钢架的作用力将变大 D. 若将每根绳索增加相同的长度，则四根绳索对钢架作用力的合力将变小 3. 唐人张志和在《玄真子·涛之灵》中写道：“雨色映日而为虹……背日喷乎水，成虹霓之状。”从物理学的角度来看，彩虹是因阳光照射到空中的小水滴，发生折射、色散及反射形成的。如图所示，一细束太阳光从P点射入球形水滴后，经一次反射有M、N两条出射光线。下列说法正确的是（　　） A. 从P点射入时M光的折射角比N光的大 B. 在水滴中，M光的传播速度小于N光的传播速度 C. M光的波动性较N光更显著 D. 用同一装置做双缝干涉实验，M光相邻干涉亮条纹间距比N光的大 4. “泼水成冰”是一项极具视觉冲击力的冬日奇观。具体操作是把一杯滚烫的开水按一定的弧线均匀快速地泼向空中，泼洒出的小水珠和热气被瞬间凝结成冰而形成壮观的场景。如图甲所示是某人玩泼水成冰游戏的精彩瞬间，其示意图为图乙，P为最高点，在最高点时杯口朝上，泼水过程中杯子的运动可看成匀速圆周运动，人的手臂伸直，臂长为0.6m，人在0.4s内把杯子旋转了240°，重力加速度。下列说法不正确的是（　　） A. P位置的小水珠速度方向沿b方向 B. 杯子在旋转时的角速度大小为 C. 从Q到P，杯子所受合外力的冲量为零 D. 若要将水从P点泼出，杯子的速度不能小于 5. 北斗三号卫星导航系统由24颗中圆地球轨道卫星（MEO）、3颗地球静止同步轨道卫星（GEO）和3颗倾斜地球同步轨道卫星（IGSO）共30颗卫星组成。如图所示，倾斜地球同步轨道卫星与中圆地球轨道卫星同平面，中圆地球轨道卫星周期为同步卫星周期T的一半。下列关于地球静止同步轨道卫星A、倾斜地球同步轨道卫星B与中圆地球轨道卫星C的说法正确的是（　　） A. 卫星C的线速度小于卫星B的线速度 B 卫星A和卫星B均相对地球表面静止 C. 卫星A与地心连线和卫星C与地心连线在相同时间内扫过相同的面积 D. 某时刻B、C两卫星相距最近，则再经，两卫星相距最远 6. 如图所示，电源电动势为E，内阻为r，定值电阻阻值为，且，电路中的、均为总阻值一定的滑动变阻器，为光敏电阻（其电阻随光照强度增大而减小）。当电键S闭合时，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态。下列说法正确的是（　　） A. 只逐渐增大的光照强度，稳定后电源的输出功率减小 B. 只逐渐增大电容器极板的距离，电阻中有向上的电流流过 C. 只调节滑动变阻器的滑片向下端移动时，带点微粒向下移动 D. 只调节滑动变阻器的滑动端向下端移动时，电压表示数不变 7. 图甲为老师办公桌的抽屉柜。已知抽屉的质量，长度，其中放有质量，长的书本，书本的四边与抽屉的四边均平行，书本的右端与抽屉的右端相距也为s，如图乙所示。不计柜体和抽屉的厚度以及抽屉与柜体间的摩擦，书本与抽屉间的动摩擦因数。现用水平力恒力将抽屉完全抽出，抽屉遇到柜体的挡板时立即锁定不动，重力加速度。下列说法正确的是（　　） A. 抽屉遇到柜体挡板前，抽屉的加速度为 B. 抽屉遇到柜体挡板前，书本受到的摩擦力大小为0.2N C. 书本运动的全过程，摩擦力对书本先做正功后做负功 D. 书本可能与抽屉左侧发生磕碰 8. 2024年的国际体联艺术体操世界杯米兰站比赛，于北京时间6月24日凌晨落幕，中国队收获3金1铜。运动员在带操比赛中抖动彩带的一端，某段过程中彩带的运动可简化为沿x轴方向传播的简谐横波，这列简谐横波在时的波形如乙图所示，质点M、N的平衡位置横坐标分别为1m和3.5m，质点O的振动方程为。下列说法正确的是（　　） A. 该波的波速为2m/s B. 该波沿x轴正方向传播 C. 0~2.25s时间内，质点M沿x轴正方向移动的路程为72cm D. 时质点N第一次到达波峰 9. “空间电场防病促生”技术的基本原理是通过直流电源在悬挂电极和地面之间产生空间电场，其作用之一是加速植物体内带正电的钾、钙离子等向根部聚集，促进植物快速生长。图中实线为该空间电场线的示意图。下列说法正确的是（　　） A. 悬挂电极应接电源正极 B. 图中所示的A、B两点场强相同 C 钾、钙离子向根部聚集过程中电势能减小 D. 空气中带负电的尘埃微粒（重力不计）都将沿电场线向悬挂电极聚集 10. 电动汽车通过能量回收装置增加电池续航。在行驶过程中，踩下驱动踏板时电池给电动机供电，松开驱动踏板或踩下刹车时发电机工作回收能量。某兴趣小组为研究其原理，设计了如图所示的模型：两个半径不同的同轴圆柱体间存在由内至外的辐向磁场，磁场方向沿半径方向，有一根质量为m、长度为L、电阻为R的金属棒MN通过导电轻杆与中心轴相连，可绕轴无摩擦转动，金属棒所在之处的磁感应强度大小均为B，整个装置竖直方向放置。中心轴右侧接一单刀双掷开关：踩下驱动踏板，开关接通1，电池给金属棒供电，金属棒相当于电动机，所用电池的电动势为E，内阻为r；松开驱动踏板或踩下刹车，开关自动切换接通2，金属棒相当于发电机，给电容器充电，所接电容器电容为C。初始时电容器不带电、金属棒MN静止，电路其余部分的电阻不计，下列说法正确的是（　　） A. 踩下驱动踏板瞬间，金属棒的加速度为 B. 踩下驱动踏板后，从上往下看金属棒MN顺时针转动 C. 踩下驱动踏板后，一段时间后金属棒匀速转动，此时金属棒两端的电压大小为 D. 踩下驱动踏板后，当金属棒达到最大转动速度时松开驱动踏板，一段时间后金属棒匀速转动，此时电容器C上的带电量 第Ⅱ卷（非选择题，共54分） 11. 某实验小组用自由落体运动验证机械能守恒定律 （1）实验中，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落。该小组同学在实验操作过程中出现如图1所示的四种情况，其中操作规范正确的是______。 A B. C. D. （2）实验中，先接通电源，再释放重物，得到如图2所示的一条纸带。在纸带上选取连续打出的5个点A、B、C、D、E，测得C、D、E三个点到起始点O的距离分别为、、。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m，则从打下O点到打下D点的过程中，重物的重力势能减少量为______，动能增加量为______。（用上述测量量和已知量的符号表示） 12. 学校实验小组同学通过网络了解到某国产新能源汽车电池采用的是刀片电池技术，他们找到一块拆解出来的电芯，测量其电动势E和内阻r。 （1）实验前，要想预测一下电池的内阻，用调好的多用电表欧姆挡来进行测量，这么做是否合适？请说明理由______。 （2）该实验小组设计了如图甲所示的电路图，并完成了如下的操作： 组装好实验器材后，将电阻箱的阻值调到最大，开关闭合，减小电阻箱的阻值，读出电压表的示数U及相应的电阻箱示数R，反复调节，记录多组实验数据； 根据测量数据，作图线，如图乙所示，测得图线斜率为k，截距为b。若电压表视为理想电表。则该电源电动势______；内阻______。（用、k、b表示）。 （3）若考虑电压表内阻的影响，上述实验得到的电动势和其真实值相比______（选填“偏大”、“相等”或“偏小”）。 13. 篮球是中学生喜欢的一项体育运动，打篮球前需要将篮球内部气压调至标准气压才能让篮球发挥最佳性能。体育课上某同学发现一只篮球气压不足，用气压计测得球内气体压强为1.2atm，已知篮球内部容积为7L。现用简易打气筒给篮球打气，每次能将0.1L、1.0atm的空气打入球内，假设篮球的标准气压为1.6atm。忽略打气和放气过程中篮球的容积和球内气体温度的变化。 （1）求使篮球内部的气压达到标准气压需要打气的次数； （2）若打气过多，使篮球内部的气压达到1.8atm，可以采取放气的办法使篮球内部的气压恢复到标准气压，求放出空气的质量与篮球内剩余空气质量m的比值。 14. 如图所示，水平轻弹簧的右端固定在水平面右侧的一个固定挡板上，一长的轻绳，一端固定于O点，另一端系一个质量的球。当球在竖直方向静止时，球对水平桌面的作用力刚好为零。现将球提起使细绳处于水平位置时无初速释放。当球摆至最低点时，恰与放在桌面上的质量的小铁球正碰，碰后小球被弹回的最高点距地面，若不计空气阻力，与水平面M、N间的动摩擦因数为0.1，其它段光滑，M、N两点间距离，，求： （1）碰撞后的速度多大？ （2）两球碰撞是否为弹性碰撞？ （3）弹簧最大的弹性势能多大？ 15. 在粒子物理学的研究中，经常用电场和磁场来控制或者改变粒子的运动。如图所示为一控制粒子运动装置的模型。在平面直角坐标系xOy的第一象限内有沿y轴负方向的匀强电场，第二象限内，一半径为r的圆形区域内有垂直于坐标平面向外的匀强磁场Ⅰ，磁场的边界圆刚好与两坐标轴相切于P、Q两点，在第三和第四象限内有垂直于坐标平面向外的匀强磁场Ⅱ，磁场Ⅱ中有一垂直于y轴的足够长的接收屏，带电粒子打到屏上立刻被屏吸收。P点处有一粒子源，粒子源在坐标平面内均匀地向第二象限的各个方向射出质量为m、电荷量为q的带正电粒子，粒子射出的初速度大小相同。已知沿y轴正向射出的粒子恰好通过Q点，该粒子经电场偏转后以与x轴正方向成45°的方向进入磁场Ⅱ，并恰好能垂直打在接收屏上。磁场Ⅰ、Ⅱ的磁感应强度大小均为B，不计粒子的重力及粒子间的相互作用。 （1）求粒子从P点射出的速度大小； （2）求匀强电场的电场强度大小E； （3）将接收屏沿y轴负方向平移，直至仅有三分之一的粒子经磁场Ⅱ偏转后能直接打到屏上，求接收屏沿y轴负方向移动的距离L。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024——2025学年度下学期高三第一次模拟考试试题 物理 注意事项： 1、答题前，考生务必将自己的姓名，准考证号填写在答题卡上。 2、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。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。 第Ⅰ卷（选择题，共46分） 选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合要求，每小题4分；第8-10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 1672年，牛顿提出光是从光源发出的一种物质微粒，但微粒说在解释光的一些复杂现象时遇到困难。20世纪初，科学家们在众多实验基础上逐渐对光本质有了全新认识，使人们对光的理解更加深入，下面实验示意图能说明光的性质的是（　　） A. ①③ B. ②③ C. ③④ D. ②④ 【答案】A 【解析】 【详解】图①是光的双孔干涉实验，干涉是波的特有性质，所以该实验可以说明光具有波动性。图②是粒子散射实验，依据此实验卢瑟福提出了原子核式结构学说，与光的性质无关。图③是光电效应实验，说明光具有粒子性。图④是三种射线在电场偏转的实验，能判定射线的电性，不能说明光的性质。故能说明光性质的是①③。 故选A。 2. 盾构机刀盘吊装时，为了确保刀盘平稳升降，施工团队专门使用了一个精心设计的特制吊架。图甲是刀盘由绳索与长方形钢架组成的设备悬挂于空中，保持完美的水平静止状态。四条相同绳索分别牵引住钢架的四个顶点，图乙为示意图，刀盘与钢架总重力为G，每条绳索与竖直方向的夹角均为，不计绳索重力。下列说法正确的是（　　） A. 四根绳索对钢架作用力的合力与刀盘与钢架的总重力是一对相互作用力 B. 每根绳索对钢架的拉力大小为 C. 若将每根绳索减小相同的长度，每根绳索对钢架的作用力将变大 D. 若将每根绳索增加相同的长度，则四根绳索对钢架作用力的合力将变小 【答案】C 【解析】 【详解】A．四根绳索对钢架作用力的合力与刀盘与钢架的总重力是一对平衡力，选项A错误； B．根据平衡可知 每根绳索对钢架的拉力大小为 选项B错误； C．若将每根绳索减小相同的长度，则θ角变大，根据 则每根绳索对钢架的作用力将变大，选项C正确； D．若将每根绳索增加相同的长度，则四根绳索对钢架作用力的合力不变，仍等于钢架的重力，选项D错误。 故选C。 3. 唐人张志和在《玄真子·涛之灵》中写道：“雨色映日而为虹……背日喷乎水，成虹霓之状。”从物理学的角度来看，彩虹是因阳光照射到空中的小水滴，发生折射、色散及反射形成的。如图所示，一细束太阳光从P点射入球形水滴后，经一次反射有M、N两条出射光线。下列说法正确的是（　　） A. 从P点射入时M光的折射角比N光的大 B. 在水滴中，M光的传播速度小于N光的传播速度 C. M光的波动性较N光更显著 D. 用同一装置做双缝干涉实验，M光相邻干涉亮条纹间距比N光大 【答案】B 【解析】 【详解】A．由题意，可画出如图所示光路图 由图可知从P点射入时M光的折射角比N光的小，故A错误； B．根据折射定律可知，入射角相同，折射角大的折射率小，可知在水滴中M光的折射率大，根据可知在水滴中，M光的传播速度小于N光的传播速度，故B正确； C．根据折射率大的频率大，波长短，可知M光的波长较短，则N光的波动性较M光更显著，故C错误； D．光线M的波长短，根据可知同样的“双缝干涉”装置条件下，产生的干涉条纹间距M光比N光窄，故D错误。 故选B。 4. “泼水成冰”是一项极具视觉冲击力的冬日奇观。具体操作是把一杯滚烫的开水按一定的弧线均匀快速地泼向空中，泼洒出的小水珠和热气被瞬间凝结成冰而形成壮观的场景。如图甲所示是某人玩泼水成冰游戏的精彩瞬间，其示意图为图乙，P为最高点，在最高点时杯口朝上，泼水过程中杯子的运动可看成匀速圆周运动，人的手臂伸直，臂长为0.6m，人在0.4s内把杯子旋转了240°，重力加速度。下列说法不正确的是（　　） A. P位置的小水珠速度方向沿b方向 B. 杯子在旋转时的角速度大小为 C. 从Q到P，杯子所受合外力的冲量为零 D. 若要将水从P点泼出，杯子的速度不能小于 【答案】C 【解析】 【详解】A．P位置的小水珠速度方向沿轨迹的切线方向，即沿b方向，选项A正确； B．杯子在旋转时的角速度大小为 选项B正确； C．从Q到P，杯子动量变化量不为零，可知所受合外力的冲量不为零，选项C错误； D．若要将水从P点刚好泼出，则需满足 即 即若要将水从P点泼出杯子的速度不能小于，选项D正确。 此题选择错误的，故选C。 5. 北斗三号卫星导航系统由24颗中圆地球轨道卫星（MEO）、3颗地球静止同步轨道卫星（GEO）和3颗倾斜地球同步轨道卫星（IGSO）共30颗卫星组成。如图所示，倾斜地球同步轨道卫星与中圆地球轨道卫星同平面，中圆地球轨道卫星的周期为同步卫星周期T的一半。下列关于地球静止同步轨道卫星A、倾斜地球同步轨道卫星B与中圆地球轨道卫星C的说法正确的是（　　） A. 卫星C的线速度小于卫星B的线速度 B. 卫星A和卫星B均相对地球表面静止 C. 卫星A与地心连线和卫星C与地心连线在相同时间内扫过相同的面积 D. 某时刻B、C两卫星相距最近，则再经，两卫星相距最远 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据万有引力提供向心力 解得 卫星C的轨道半径小于卫星B的轨道半径，所以卫星C的线速度大于卫星B的线速度，故A错误； B．卫星A地球静止同步轨道卫星相对地球表面静止，卫星B为倾斜地球同步轨道卫星相对地球表面是运动的，故B错误； C．卫星A与卫星C不在同一个轨道上，所以他们与地心连线在相同时间内扫过的面积不相同，故C错误； D．令经过t时间相距最远，则有 解得 故D正确。 故选D。 6. 如图所示，电源电动势为E，内阻为r，定值电阻阻值为，且，电路中的、均为总阻值一定的滑动变阻器，为光敏电阻（其电阻随光照强度增大而减小）。当电键S闭合时，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态。下列说法正确的是（　　） A. 只逐渐增大的光照强度，稳定后电源的输出功率减小 B. 只逐渐增大电容器极板的距离，电阻中有向上的电流流过 C. 只调节滑动变阻器的滑片向下端移动时，带点微粒向下移动 D. 只调节滑动变阻器的滑动端向下端移动时，电压表示数不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．电源的输出功率 由于 可知 若逐渐增大的光照强度，接入电阻减小，减小，根据对勾函数的规律可知，电源的输出功率增大，故A错误； B．根据， 电容器极板之间电压一定时，当逐渐增大电容器极板的距离，电容减小，极板所带电荷量减小，由于电容器下极板带正电，可知下极板将得到电子，则电阻中有向下的电流流过，故B错误； C．滑动变阻器与电容器串联，电路稳定时相当于一根导线，可知，只调节滑动变阻器的滑片向下端移动时，电容器两端电压不变，带点微粒仍然静止不动，故C错误； D．滑动变阻器的滑动端向下端移动，接入电路中电阻不变，则路端电压不变，即电压表示数不变，故D正确。 故选D。 7. 图甲为老师办公桌的抽屉柜。已知抽屉的质量，长度，其中放有质量，长的书本，书本的四边与抽屉的四边均平行，书本的右端与抽屉的右端相距也为s，如图乙所示。不计柜体和抽屉的厚度以及抽屉与柜体间的摩擦，书本与抽屉间的动摩擦因数。现用水平力恒力将抽屉完全抽出，抽屉遇到柜体的挡板时立即锁定不动，重力加速度。下列说法正确的是（　　） A. 抽屉遇到柜体挡板前，抽屉的加速度为 B. 抽屉遇到柜体挡板前，书本受到的摩擦力大小为0.2N C. 书本运动的全过程，摩擦力对书本先做正功后做负功 D. 书本可能与抽屉左侧发生磕碰 【答案】C 【解析】 【详解】A．抽屉遇到柜体挡板前，假设能一起加速，对书本和抽屉由牛顿第二定律可得 解得 则能一起加速，抽屉的加速度为，故A错误； B．抽屉遇到柜体挡板前，书本受到的摩擦力大小为 故B错误； C．抽屉遇到柜体挡板前，摩擦力向右，书本位移向右则摩擦力先做正功；当抽屉遇到柜体挡板后，摩擦力向左，书本位移向右，摩擦力对书本后做负功，故C正确； D．抽屉遇到柜体挡板时，书本的速度 抽屉遇到柜体挡板后书本的加速度 此后书本相对抽屉的位移 书本不能与抽屉左侧发生磕碰，故D错误。 故选C。 8. 2024年的国际体联艺术体操世界杯米兰站比赛，于北京时间6月24日凌晨落幕，中国队收获3金1铜。运动员在带操比赛中抖动彩带的一端，某段过程中彩带的运动可简化为沿x轴方向传播的简谐横波，这列简谐横波在时的波形如乙图所示，质点M、N的平衡位置横坐标分别为1m和3.5m，质点O的振动方程为。下列说法正确的是（　　） A. 该波的波速为2m/s B. 该波沿x轴正方向传播 C. 0~2.25s时间内，质点M沿x轴正方向移动的路程为72cm D. 时质点N第一次到达波峰 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据质点O振动方程，可知周期 图乙可知波长 则波速 故A错误； B．质点O的振动方程可知，0时刻质点O向下振动，结合图乙同侧法可知，该波沿x轴正方向传播，故B正确； C．质点只会在平衡位置上下振动，不会随波迁移，故C错误； D．题意可知质点MN平衡位置距离为 则质点N第一次到达波峰时间 故D正确。 故选BD。 9. “空间电场防病促生”技术的基本原理是通过直流电源在悬挂电极和地面之间产生空间电场，其作用之一是加速植物体内带正电的钾、钙离子等向根部聚集，促进植物快速生长。图中实线为该空间电场线的示意图。下列说法正确的是（　　） A. 悬挂电极应接电源正极 B. 图中所示的A、B两点场强相同 C. 钾、钙离子向根部聚集过程中电势能减小 D. 空气中带负电的尘埃微粒（重力不计）都将沿电场线向悬挂电极聚集 【答案】AC 【解析】 【详解】A．植物体内带正电的钾、钙离子等向根部聚集，可知钾、钙离子等受到的电场力向下，故悬挂电极应接电源正极，A正确； B．根据对称性可知，A、B两点场强大小相等，但是方向不同，B错误； C．钾、钙离子向根部聚集过程中，受到的电场力做正功，电势能减小，C正确； D．空气中带负电的尘埃微粒（重力不计）都将向悬挂电极聚集，但因为电场线是曲线，故微粒不能沿电场线运动，D错误。 故选AC。 10. 电动汽车通过能量回收装置增加电池续航。在行驶过程中，踩下驱动踏板时电池给电动机供电，松开驱动踏板或踩下刹车时发电机工作回收能量。某兴趣小组为研究其原理，设计了如图所示的模型：两个半径不同的同轴圆柱体间存在由内至外的辐向磁场，磁场方向沿半径方向，有一根质量为m、长度为L、电阻为R的金属棒MN通过导电轻杆与中心轴相连，可绕轴无摩擦转动，金属棒所在之处的磁感应强度大小均为B，整个装置竖直方向放置。中心轴右侧接一单刀双掷开关：踩下驱动踏板，开关接通1，电池给金属棒供电，金属棒相当于电动机，所用电池的电动势为E，内阻为r；松开驱动踏板或踩下刹车，开关自动切换接通2，金属棒相当于发电机，给电容器充电，所接电容器电容为C。初始时电容器不带电、金属棒MN静止，电路其余部分的电阻不计，下列说法正确的是（　　） A. 踩下驱动踏板瞬间，金属棒的加速度为 B. 踩下驱动踏板后，从上往下看金属棒MN顺时针转动 C. 踩下驱动踏板后，一段时间后金属棒匀速转动，此时金属棒两端的电压大小为 D. 踩下驱动踏板后，当金属棒达到最大转动速度时松开驱动踏板，一段时间后金属棒匀速转动，此时电容器C上的带电量 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．踩下驱动踏板瞬间，根据牛顿第二定律有 其中 解得 故A正确； B．踩下驱动踏板后，电流方向由M到N，根据左手定则可知，金属棒MN顺时针转动，故B正确； CD．当金属棒所能达到的最大线速度满足，金属棒中的无电流通过，即金属棒切割磁感线关生的感应电动势为E，即 当金属棒由最大速度减速至匀速转动，由动量定理可得 当电路达到稳定时，回路中无电流，电容器两端电压与金属棒切割产生的感应电动势相等 联立得， 故C错误，D正确； 故选ABD。 第Ⅱ卷（非选择题，共54分） 11. 某实验小组用自由落体运动验证机械能守恒定律。 （1）实验中，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落。该小组同学在实验操作过程中出现如图1所示的四种情况，其中操作规范正确的是______。 A. B. C D. （2）实验中，先接通电源，再释放重物，得到如图2所示的一条纸带。在纸带上选取连续打出的5个点A、B、C、D、E，测得C、D、E三个点到起始点O的距离分别为、、。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m，则从打下O点到打下D点的过程中，重物的重力势能减少量为______，动能增加量为______。（用上述测量量和已知量的符号表示） 【答案】（1）B （2） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 实验中要让纸带竖直，减小实验误差；实验开始时应让重物靠近打点计时器，故选B 【小问2详解】 [1]从打下O点到打下D点的过程中，重物的重力势能减少量为 [2]打下D点时的速度为 则从打下O点到打下D点的过程中，动能增加量为 12. 学校实验小组同学通过网络了解到某国产新能源汽车电池采用的是刀片电池技术，他们找到一块拆解出来的电芯，测量其电动势E和内阻r。 （1）实验前，要想预测一下电池的内阻，用调好的多用电表欧姆挡来进行测量，这么做是否合适？请说明理由______。 （2）该实验小组设计了如图甲所示的电路图，并完成了如下的操作： 组装好实验器材后，将电阻箱的阻值调到最大，开关闭合，减小电阻箱的阻值，读出电压表的示数U及相应的电阻箱示数R，反复调节，记录多组实验数据； 根据测量数据，作图线，如图乙所示，测得图线斜率为k，截距为b。若电压表视为理想电表。则该电源电动势______；内阻______。（用、k、b表示）。 （3）若考虑电压表内阻的影响，上述实验得到的电动势和其真实值相比______（选填“偏大”、“相等”或“偏小”）。 【答案】（1）不合适，因为电池为电源，欧姆表不能直接测量其内阻 （2） ①. ②. （3）偏小 【解析】 【小问1详解】 要想预测一下电池内阻，用调好的多用电表欧姆挡来进行测量，这么做不合适，因为电池为电源，欧姆表不能直接测量其内阻。 【小问2详解】 [1][2]根据闭合电路欧姆定律可得 整理可得 根据图乙中的图像可得， 解得， 【小问3详解】 若考虑电压表内阻的影响，设电压表的内阻为，根据闭合电路欧姆定律可得 整理可得 可得图像的斜率为 可得 则考虑电压表内阻的影响，上述实验得到的电动势和其真实值相比偏小。 13. 篮球是中学生喜欢的一项体育运动，打篮球前需要将篮球内部气压调至标准气压才能让篮球发挥最佳性能。体育课上某同学发现一只篮球气压不足，用气压计测得球内气体压强为1.2atm，已知篮球内部容积为7L。现用简易打气筒给篮球打气，每次能将0.1L、1.0atm的空气打入球内，假设篮球的标准气压为1.6atm。忽略打气和放气过程中篮球的容积和球内气体温度的变化。 （1）求使篮球内部的气压达到标准气压需要打气的次数； （2）若打气过多，使篮球内部的气压达到1.8atm，可以采取放气的办法使篮球内部的气压恢复到标准气压，求放出空气的质量与篮球内剩余空气质量m的比值。 【答案】（1）28 （2） 【解析】 【小问1详解】 由题意可知，打气过程中温度不变，由玻意耳定律可得 解得次 【小问2详解】 以篮球内空气为研究对象，设放出的气体体积为，由玻意耳定律可得 联立解得 14. 如图所示，水平轻弹簧的右端固定在水平面右侧的一个固定挡板上，一长的轻绳，一端固定于O点，另一端系一个质量的球。当球在竖直方向静止时，球对水平桌面的作用力刚好为零。现将球提起使细绳处于水平位置时无初速释放。当球摆至最低点时，恰与放在桌面上的质量的小铁球正碰，碰后小球被弹回的最高点距地面，若不计空气阻力，与水平面M、N间的动摩擦因数为0.1，其它段光滑，M、N两点间距离，，求： （1）碰撞后的速度多大？ （2）两球碰撞是否为弹性碰撞？ （3）弹簧最大的弹性势能多大？ 【答案】（1） （2）两球碰撞是弹性碰撞 （3） 【解析】 【小问1详解】 设球摆至最低点时速度为，由动能定理有 解得 碰后小球被弹回的速度大小为，由动能定理有 解得 与碰撞，选向右的方向为正方向，根据动量守恒可得 解得的速度为 【小问2详解】 结合上述可知，两球碰撞的过程中有 可知，两球碰撞为弹性碰撞。 【小问3详解】 根据能量守恒定律有 解得 15. 在粒子物理学的研究中，经常用电场和磁场来控制或者改变粒子的运动。如图所示为一控制粒子运动装置的模型。在平面直角坐标系xOy的第一象限内有沿y轴负方向的匀强电场，第二象限内，一半径为r的圆形区域内有垂直于坐标平面向外的匀强磁场Ⅰ，磁场的边界圆刚好与两坐标轴相切于P、Q两点，在第三和第四象限内有垂直于坐标平面向外的匀强磁场Ⅱ，磁场Ⅱ中有一垂直于y轴的足够长的接收屏，带电粒子打到屏上立刻被屏吸收。P点处有一粒子源，粒子源在坐标平面内均匀地向第二象限的各个方向射出质量为m、电荷量为q的带正电粒子，粒子射出的初速度大小相同。已知沿y轴正向射出的粒子恰好通过Q点，该粒子经电场偏转后以与x轴正方向成45°的方向进入磁场Ⅱ，并恰好能垂直打在接收屏上。磁场Ⅰ、Ⅱ的磁感应强度大小均为B，不计粒子的重力及粒子间的相互作用。 （1）求粒子从P点射出的速度大小； （2）求匀强电场的电场强度大小E； （3）将接收屏沿y轴负方向平移，直至仅有三分之一的粒子经磁场Ⅱ偏转后能直接打到屏上，求接收屏沿y轴负方向移动的距离L。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 从点沿轴正向射入的粒子恰好通过点，则粒子在磁场中做圆周运动的轨迹半径为，如图所示 根据洛伦兹力提供向心力有 解得 【小问2详解】 从点沿轴正向射入的粒子在电场中做类平抛运动，设粒子出电场时沿轴负方向的分速度为，如图所示，由题意可知 沿轴方向有 根据牛顿第二定律有 联立解得 【小问3详解】 由于粒子在磁场Ⅰ中做圆周运动的半径为，根据磁发散原理，所有粒子均沿轴正方向射出磁场Ⅰ，设某一粒子进入磁场Ⅱ时，与轴正方向夹角为，则该粒子进入磁场Ⅱ时速度为，如图所示 设该粒子在磁场Ⅱ中做圆周运动，半径为，洛伦兹力提供向心力，有 则轨迹的圆心到轴的距离为，代入第一问结果，得。 由此可见，所有粒子进磁场Ⅱ后做圆周运动的圆心均在离x轴距离为的水平线上，即此时接收屏距离轴的距离为，根据圆的特点，打到屏上的速度垂直于半径，而半径在接收屏所在的平面，因此所有粒子均能垂直打在接收屏上。在点沿与轴负方向成60°向左上方射出的粒子恰好能打在屏上时，该粒子左侧的所有粒子都可以打在屏上，右侧的粒子则不能打在屏上，即有三分之一的粒子经磁场Ⅱ偏转后能直接打在屏上，设这时屏需要移动的距离为，如图所示， 设该粒子在磁场Ⅰ中轨迹如图，出磁场时坐标 进入磁场Ⅱ时的速度大小为，在电场中，根据动能定理有 根据洛伦兹力提供向心力有 解得 即仅有三分之一的粒子经磁场Ⅱ偏转后能直接打到屏上，接收屏沿轴负方向移动的距离为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$