精品解析：2025届浙江省稽阳联谊学校高三下学期二模物理试题（选考）

2025年4月稽阳联谊学校高三联考 物理选考试题卷 考生须知： 1．试题卷分选择题和非选择题两部分，满分100分，考试时间90分钟。 2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。 3．答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在本试题卷上的作答一律无效。 4．非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应的区域内，作图时先使用2B铅笔，确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。 5．可能用到的相关参数：重力加速度g取。 选择题部分 一、选择题Ⅰ（本题共10小题，每小题3分，共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分） 1. 下列物理量是标量且其单位用国际单位制基本单位表示正确的是（　　） A. 功， B. 磁感应强度，T C. 电场强度，N/C D. 磁通量， 2. 2024年巴黎奥运会，以下场景中研究对象可视为质点的是（　　） A. 研究标枪在空中飞行的轨迹 B. 分析跳水运动员空中翻转动作细节 C. 观察体操运动员在平衡木上的旋转姿态 D. 研究马拉松选手冲刺时的肌肉发力情况 3. 如图甲所示，“张弦梁”是新型自平衡空间结构体系，被广泛应用于建筑当中。图乙是该结构的简化模型，质量分布均匀的水平横梁架在两根立柱上，两根等长的柔性拉索的一端分别连接横梁的两端，拉索的另一端连接竖直支撑杆的下端，支撑杆的上端顶在横梁的中央处。水平横梁的质量为M，竖直支撑杆的质量为m，两根柔性拉索形成的夹角为120°，两根拉索的张力均为F（拉索的质量忽略不计），重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 横梁对支撑杆的作用力大于支撑杆对横梁的作用力 B. 若保持M、m及两拉索的夹角不变，仅增大F，横梁对两侧立柱的压力增大 C. 若保持M、m及两拉索的张力大小F不变，仅减小两拉索的夹角，支撑杆对横梁的作用力减小 D. 支撑杆对横梁的作用力大小为F-mg 4. 雷雨天，高层建筑顶部的避雷针起到主动吸引闪电的作用，叫“接闪”，以此保护周边建筑和行人的安全。某次电视塔“接闪”前积雨云层与避雷针附近产生的电场的等差等势面如图所示，积雨云层的底部积聚正电荷，取大地为零势面，以下说法正确的是（　　） A. 避雷针的针尖不带电 B. A、B、C三个位置中A点的电势最高 C. A、B、C三个位置中电子在A点受电场力最大 D. 空气中一电子由C点运动到B点，电势能增加 5. 以6m/s的速度匀速上升的气球，当升到离地面14.5m高时，从气球上落下一小球，小球的质量为0.5kg，假设小球在运动过程所受阻力大小满足f(1+kv）N，k0.01kg/s，g取。则小球从气球落下后大约经过多长时间到达地面（　　） A. 1.7s B. 1.9s C. 2.6s D. 3.5s 6. 如图所示，火星与地球可视为在同一平面内沿同一方向绕太阳做匀速圆周运动。已知地球的公转周期为T，火星轨道半径是地球轨道半径的k倍。地球从a运行到b、火星从c运行到d的过程中，与太阳连线扫过的面积分别为和。下列说法正确的是（　　） A. 若小于，则可以判定从a运行到b的时间小于从c运行到d的时间 B. 火星与地球做圆周运动的向心力大小之比为 C. 火星与地球做圆周运动的角速度之比为 D. 火星的公转周期为kT 7. 有关下列四幅图的描述，正确的是（　　） A. 图甲，交变电流的有效值为1.5A B. 图乙，变压器为理想变压器，滑动P可以改变接入电路的线圈匝数，图中，P从上向下滑的过程中变压器的输出功率先增大后减小 C. 图丙，条形磁铁竖直向下靠近干簧管时，可以让电路导通 D. 图丁，LC振荡电路线圈中磁场的方向如图所示，且磁场正在减弱，可以判断此时M板带正电 8. 下列关于光的现象中，说法正确的是（　　） A. 图甲，潜水员看岸上的景物都出现在一个倒立的圆锥里，是因为光的折射 B. 图乙，将玻璃板之间的垫片向左移动，条纹会向右移 C. 图丙，增加透射光栅狭缝个数，衍射条纹的宽度将变宽，亮度将增加 D. 图丁，3D电影的原理是光的干涉 9. 四个相同的小灯泡接在如图所示交流电路中均能发光，其中与亮度相同，已知每个小灯泡的电阻均为并保持不变，二极管正向电阻为0，反向电阻看作无穷大。下列说法中正确的是（　　） A. 电阻R的阻值为 B. 增大交流电频率，小灯泡变亮 C. 增大交流电频率，小灯泡两端电压变大 D. 增大交流电频率，通过小灯泡电流变大 10. 倾角为37°足够长固定斜面上，有一长木板A恰好能处于静止。现有物块B以的速度从A的顶端开始下滑，A、B间动摩擦因数为μ=0.8。已知A、B的质量为别为，，重力加速度，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（　　） A. 物块B下滑过程中，木板A仍能处于静止 B. 物块B下滑过程中，A要向下加速，A、B速度刚达到相等时为0.4m/s C. 要使B不脱离A，A板长度至少为1.25m D. 从开始运动到A、B速度达到相等过程中，系统因摩擦产生的热量为18.6J 二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题4分，共12分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 11. 铀238核的衰变方程为，已知核的质量为，核的质量为，X的质量为，真空中的光速为c。下列说法正确的是（　　） A. 的比结合能小于的比结合能 B. 的结合能为 C. 衰变后核处于高能级，向低能级跃迁发出γ射线 D. X为α粒子，铀238核的衰变会随环境温度降低逐渐变慢 12. 频率相同的简谐波源、，接收点P位于、连线上如图甲，、到P的距离之差为9m。t=0时、同时开始垂直平面向上振动，P点的振动图像如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A. 两列波的波长为2m B. 两列波的波速为3m/s C. 、连线上一共有振动加强点11个 D. 两列波的振幅分别为3cm和1cm 13. 某同学设计了图（a）所示装置模拟涡流的形成。用n个横截面积均为S、电阻率均为ρ的同轴薄金属圆环条模拟“圆盘形导体”，内环半径及相邻环的间距均为r（r远大于环的厚度）；将“圆盘形导体”水平放置在竖直方向、磁感应强度B随时间t按正弦规律变化的交变圆形磁场区域中，圆形磁场区域半径为4r，圆心与圆盘形导体圆形重合，其B-t图像如图（b）所示（规定竖直向上为正方向）。不考虑环中感应电流磁场的影响，则（　　） A. 时刻，从上往下看，各环内感应电流均为顺时针方向 B. 时刻，内环中感应电流大小为 C. 时间内，半径为5r的圆环条通过横截面的电荷量为 D. 半径为5r圆环条的平均发热功率为 非选择题部分 三、非选择题（本题共5小题，共58分） 14实验题（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三题共14分） 14. 某小组探究“物体加速度与其所受合外力的关系”。实验装置如图（a）所示，水平轨道上安装两个光电门，小车上固定一遮光片，细线一端与力传感器连接，另一端跨过定滑轮挂上钩码。 （1）关于该实验操作，下列说法正确的是______ A. 实验时使用了力传感器测合力，所以不需要补偿阻力 B. 实验时需要满足钩码质量远小于小车质量 C. 需要调节滑轮高度，使细线处于水平 D. 两光电门间的距离适当大点 （2）用20分度的游标卡尺测量遮光片的宽度，示数如图（b）所示，读数为d=______cm。 （3）某次实验中，小车先后通过光电门所用时间分别为、，测得两光电门之间的距离为s=80.00cm，则小车的加速度a=_______（结果保留3位有效数字） （4）改变钩码数，可得到多组数据，作出a-F图像如图（c）所示，则图线不过原点的原因是______；图像的斜率表示______。 15. 下列说法中正确的是（　　） A. 双缝干涉测光波长实验中，发现条纹不清晰，应通过拨杆调节单缝 B. 插针法测玻璃折射率实验中，所选玻璃的两光滑面必须平行 C. 油膜法测分子直径实验中，配制好的油酸酒精溶液要静置一段时间后再做实验 D. 用单摆测重力加速度实验中，所选摆球要质量大、体积小 16. 为精确测量某一段金属电阻丝的电阻率，小明进行了如下实验，请完成步骤中的填空： （1）利用刻度尺测量其长度L，利用螺旋测微仪测量其直径如图甲，读数为D=________mm； （2）为消除电表内阻对实验结果的影响，设计如图乙所示的电路测电阻，操作步骤如下： ①将滑片P移到合适的位置，闭合开关、接1，电流表、和电压表V的示数分别为、和U，可求出电压表的内阻________； ②已知通过步骤①测得电压表的内阻为5kΩ，闭合开关、接2，电流表（量程为0.6A挡）示数如图丙，读数________A，和电压表V的示数，可求出被测电阻的阻值________Ω。在有效消除电压表内阻对实验结果的影响后，该同学认为实验中使用的电流表也不是理想电表，那么该同学在第②步中测得的阻值________（选填“大于”“小于”或“等于”）被测电阻的真实值。 （3）最后利用所测的数据计算出该金属电阻丝的电阻率。 17. 如图所示，一导热良好的圆柱形汽缸竖直放置于水平地面上，横截面积，用质量m=2kg厚度不计的活塞密封一定质量的理想气体。初始时活塞与汽缸底部距离，与汽缸底部距离处有一固定卡环，外界大气压，初始气体状态1温度。现缓慢加热气体，加热至气体状态2温度时停止。忽略活塞与汽缸间摩擦，重力加速度。 （1）如图乙所示两条曲线为气体状态1和2的分子速率分布曲线，状态2对应的曲线为_______（填A或B），气体温度从300K至400K过程中，单位时间撞击单位面积汽缸壁的分子数_______（填“增大”、“不变”或“减小”） （2）求状态2的气体压强。 （3）若从状态1到状态2过程中气体吸收热量Q=120J，求外界对气体做的功W及气体内能变化。 18. 如图所示固定装置，由弧形光滑轨道AB、竖直光滑圆轨道、水平光滑直轨道BD、倾角为37°的粗糙斜轨道DE、圆弧形光滑管道EF（圆心位于水平地面上）平滑连接而成，D点处小圆弧光滑连接。现将一质量为的小滑块由弧形轨道AB上高h处由静止释放（h未知），通过圆轨道后与静置于BD上质量为的小滑块碰撞，碰撞时间极短且碰后立即粘在一起形成一组合体，组合体在F点与静止在水平台面上质量为M的长木板发生弹性碰撞。已知圆轨道半径R=0.25m，，、与轨道DE间的动摩擦因数，M与水平台面间的动摩擦因数，M最右端停放一质量为的小滑块，M与间的动摩擦因数；水平台面和木板M足够长，已知、、、；从轨道AB上滑下后进入圆弧轨道，运动到与圆心O等高的C点时对轨道的压力为32N。忽略空气阻力，重力加速度g取，、。 （1）求h的大小； （2）求、组合体刚到达F点时的速度大小； （3）求最终与M最右端之间的距离。 19. 倾角为θ=37°间距为L=0.5m的固定金属导轨下端接R=0.4Ω的电阻，导轨平面有三个区域，如图所示，图中虚线为区域边界。区域Ⅰ宽度为，无磁场。区域Ⅱ宽度为，有垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度为。区域Ⅲ宽度为，有垂直斜面向下的匀强磁场，磁感应强度为。质量为m=0.5kg，电阻为r=0.1Ω，长度也为L=0.5m的导体棒ab垂直导轨放置，从区域Ⅰ下边界开始在电动机牵引作用下由静止开始加速，进入区域Ⅱ时，速度为v=4m/s，且恰好能匀速通过区域Ⅱ。当导体棒刚进入区域Ⅲ时关闭电动机，导体棒恰好能到达区域Ⅲ的上端。已知导体棒与区域Ⅰ导轨间的动摩擦因数为μ=0.5，其它区域导轨光滑。导体棒在区域Ⅰ、Ⅱ时，电动机功率保持不变，导体棒与导轨始终垂直且接触良好，不计导轨电阻，重力加速度。求： （1）导体棒在区域Ⅱ运动时两端的电压； （2）电动机的功率P； （3）全过程所用时间t； （4）全过程中电阻R产生的焦耳热。 20. 某兴趣小组为探索光电效应和光电子在电磁场中的运动规律，设计装置如图所示，频率为的激光照射在竖直放置的锌板K的中心位置O点，其右侧距离为处有另一足够大极板A，A上正对O点有一竖直狭缝，并在两极板间加电压U = 1.8V，两极板间电场可视为匀强电场。在A板右侧有宽度为D、方向垂直纸面向内、大小为的匀强磁场。锌板的逸出功，普朗克常量，电子质量为，元电荷，π = 3，，。不计光电子重力及光电子间的相互作用。求： （1）光电子到达极板A的最大速度； （2）极板A上有光电子打中的区域面积； （3）要使所有光电子均不从右侧边界飞出，磁场宽度D应满足的条件，并计算电子在磁场中运动最短时间（计算结果保留1位有效数字）； （4）将匀强磁场改为垂直平面向内的非匀强磁场，磁感应强度满足，x为该位置到磁场左边界的距离，要使所有光电子均不从右侧边界飞出，磁场宽度D′应满足的条件。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025年4月稽阳联谊学校高三联考 物理选考试题卷 考生须知： 1．试题卷分选择题和非选择题两部分，满分100分，考试时间90分钟。 2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。 3．答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在本试题卷上的作答一律无效。 4．非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应的区域内，作图时先使用2B铅笔，确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。 5．可能用到的相关参数：重力加速度g取。 选择题部分 一、选择题Ⅰ（本题共10小题，每小题3分，共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分） 1. 下列物理量是标量且其单位用国际单位制基本单位表示正确的是（　　） A. 功， B. 磁感应强度，T C. 电场强度，N/C D. 磁通量， 【答案】D 【解析】 【详解】A．功是标量,其单位用国际基本单位表示为，A错误； B．磁感应强度是矢量，其单位特斯拉为导出单位，B错误； C．电场强度为矢量，其单位国际用基本单位表示为 D．磁通量是标量，其单位国际用基本单位表示为，D正确。 故选D。 2. 2024年巴黎奥运会，以下场景中研究对象可视为质点的是（　　） A. 研究标枪在空中飞行的轨迹 B. 分析跳水运动员空中翻转动作细节 C. 观察体操运动员在平衡木上的旋转姿态 D. 研究马拉松选手冲刺时的肌肉发力情况 【答案】A 【解析】 【详解】A．研究标枪在空中飞行的轨迹时，标枪的大小和形状能够忽略，可看成质点，故A正确； B．分析跳水运动员空中翻转动作细节时，运动员的大小和形状不能够忽略，不可以看成质点，故B错误； C．观察体操运动员在平衡木上的旋转姿态时，运动员的大小和形状不能够忽略，不可以看成质点，故C错误； D．研究马拉松选手冲刺时的肌肉发力情况时，选手的大小和形状不能够忽略，不可以看成质点，故D错误。 故选A。 3. 如图甲所示，“张弦梁”是新型自平衡空间结构体系，被广泛应用于建筑当中。图乙是该结构的简化模型，质量分布均匀的水平横梁架在两根立柱上，两根等长的柔性拉索的一端分别连接横梁的两端，拉索的另一端连接竖直支撑杆的下端，支撑杆的上端顶在横梁的中央处。水平横梁的质量为M，竖直支撑杆的质量为m，两根柔性拉索形成的夹角为120°，两根拉索的张力均为F（拉索的质量忽略不计），重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 横梁对支撑杆的作用力大于支撑杆对横梁的作用力 B. 若保持M、m及两拉索的夹角不变，仅增大F，横梁对两侧立柱的压力增大 C. 若保持M、m及两拉索的张力大小F不变，仅减小两拉索的夹角，支撑杆对横梁的作用力减小 D. 支撑杆对横梁的作用力大小为F-mg 【答案】D 【解析】 【详解】A．横梁对支撑杆的作用力与支撑杆对横梁的作用力是相互作用力，总是等大反向，选项A错误； B．对横梁拉索支撑杆系统整体分析可知，横梁对两侧立柱的压力不变，选项B错误； C．对支撑杆分析，减小两拉索的夹角，两拉力的合力增大，水平横梁对支撑杆的作用力增大，选项C错误； D．两边拉索对支撑杆的作用力为 可知支撑杆对横梁的作用力大小为F-mg，选项D正确。 故选D。 4. 雷雨天，高层建筑顶部的避雷针起到主动吸引闪电的作用，叫“接闪”，以此保护周边建筑和行人的安全。某次电视塔“接闪”前积雨云层与避雷针附近产生的电场的等差等势面如图所示，积雨云层的底部积聚正电荷，取大地为零势面，以下说法正确的是（　　） A. 避雷针的针尖不带电 B. A、B、C三个位置中A点的电势最高 C. A、B、C三个位置中电子在A点受电场力最大 D. 空气中一电子由C点运动到B点，电势能增加 【答案】C 【解析】 【详解】A．积雨云层的底部积聚正电荷，由于静电感应，避雷针的针尖带负电，故A错误； B．从正电荷到负电荷的电场线上，电势逐渐降低，则A和C电势相等，B点电势最高；故B错误； C．等差等势面的密度反映场强的大小，则A点的场强最大，故电子在A点受电场力最大，故C正确； D．空气中一电子由C点运动到B点，电势增大，由可知电子的电势能减小，故D错误。 故选C。 5. 以6m/s的速度匀速上升的气球，当升到离地面14.5m高时，从气球上落下一小球，小球的质量为0.5kg，假设小球在运动过程所受阻力大小满足f(1+kv）N，k0.01kg/s，g取。则小球从气球落下后大约经过多长时间到达地面（　　） A. 1.7s B. 1.9s C. 2.6s D. 3.5s 【答案】C 【解析】 【详解】因速度大小对阻力大小影响很小，在估算时可把阻力大小恒定1N进行计算，根据牛顿第二定律推知，小球上升阶段的加速度 上升的时间 上升的高度 根据牛顿第二定律推知，下降阶段的加速度 根据运动学公式 故下降用时间 则共用时间为 与C项最接近。 故选C。 6. 如图所示，火星与地球可视为在同一平面内沿同一方向绕太阳做匀速圆周运动。已知地球的公转周期为T，火星轨道半径是地球轨道半径的k倍。地球从a运行到b、火星从c运行到d的过程中，与太阳连线扫过的面积分别为和。下列说法正确的是（　　） A. 若小于，则可以判定从a运行到b的时间小于从c运行到d的时间 B. 火星与地球做圆周运动的向心力大小之比为 C. 火星与地球做圆周运动的角速度之比为 D. 火星的公转周期为kT 【答案】C 【解析】 【详解】A．当a运行到b的时间等于从c运行到d的时间时，小于。反之小于，无法确定对应时间大小，A错误； B．根据万有引力提供向心力 因为火星轨道半径是地球轨道半径的k倍，所以火星与地球做圆周运动的向心力大小之比 B错误； C．由万有引力定律 可知角速度大小之比为 C正确； D．由开普勒第三定律得 解得 D错误。 故选C。 7. 有关下列四幅图的描述，正确的是（　　） A. 图甲，交变电流的有效值为1.5A B. 图乙，变压器为理想变压器，滑动P可以改变接入电路的线圈匝数，图中，P从上向下滑的过程中变压器的输出功率先增大后减小 C. 图丙，条形磁铁竖直向下靠近干簧管时，可以让电路导通 D. 图丁，LC振荡电路线圈中磁场的方向如图所示，且磁场正在减弱，可以判断此时M板带正电 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据交流电有效值的定义，有 代入图中数据求得该交流电有效值为 故A错误； B．等效电路如图所示 可知， 可得等效电阻 P从上向下滑的过程中，当时，可得，根据电源输出功率与外电阻的关系变化规律，可知此时变压器输出功率最大，即P下滑到线圈的中点时变压器的输出功率最大，功率最大，P继续下滑，等效电阻减小，变压器的输出功率减小。故B正确； C．图示中干簧管两触点磁化一致，无法相吸，电路无法导通，故C错误； D．磁场正在减弱，由右手螺旋定则可知，电流由a流向b，正在给电容器充电，N板带正电，故D错误。 故选B。 8. 下列关于光的现象中，说法正确的是（　　） A. 图甲，潜水员看岸上的景物都出现在一个倒立的圆锥里，是因为光的折射 B. 图乙，将玻璃板之间的垫片向左移动，条纹会向右移 C. 图丙，增加透射光栅狭缝个数，衍射条纹的宽度将变宽，亮度将增加 D. 图丁，3D电影的原理是光的干涉 【答案】A 【解析】 【详解】A．潜水员看岸上的景物都出现在一个倒立的圆锥里是光的折射现象，故A正确； B．垫片向左移动后，空气薄膜夹角增大，由可知条纹间距变小，条纹要向左移动，故B错误； C．发生单缝衍射时当狭缝个数增加，衍射条纹的宽度将变窄，亮度将增加，故C错误； D．3D电影的原理是利用光的偏振现象，故D错误。 故选A。 9. 四个相同的小灯泡接在如图所示交流电路中均能发光，其中与亮度相同，已知每个小灯泡的电阻均为并保持不变，二极管正向电阻为0，反向电阻看作无穷大。下列说法中正确的是（　　） A. 电阻R的阻值为 B. 增大交流电频率，小灯泡变亮 C. 增大交流电频率，小灯泡两端电压变大 D. 增大交流电频率，通过小灯泡电流变大 【答案】D 【解析】 【详解】A．灯泡、的亮度相同，则通过、的电流相同，通过电流的有效值 通过的电流 由可得， 故A错误； BCD．增大交流电频率时，不影响通过二极管的电流，电容器对交流电的阻碍作用减小，电感对交流电的阻碍作用增大，所以灯亮度不变，变亮，变暗，故BC错误，D正确。 故选D。 10. 倾角为37°足够长固定斜面上，有一长木板A恰好能处于静止。现有物块B以的速度从A的顶端开始下滑，A、B间动摩擦因数为μ=0.8。已知A、B的质量为别为，，重力加速度，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（　　） A. 物块B下滑过程中，木板A仍能处于静止 B. 物块B下滑过程中，A要向下加速，A、B速度刚达到相等时为0.4m/s C. 要使B不脱离A，A板长度至少为1.25m D. 从开始运动到A、B速度达到相等过程中，系统因摩擦产生的热量为18.6J 【答案】D 【解析】 【详解】AB．由木板A恰好能处于静止可得，A与斜面间动摩擦因数 且A、B在斜面上滑动时，系统动量守恒。速度相等时满足 可得v＝0.6m/s 故AB错误； C．对B物体，根据牛顿第二定律 解得，B物体向下减速时加速度为 减速时间 此过程中，物块B的位移 木板A的位移为 所以A板长度至少为 故C错误 D．全过程中系统因摩擦产生的热量 故D正确。 故选D。 二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题4分，共12分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 11. 铀238核的衰变方程为，已知核的质量为，核的质量为，X的质量为，真空中的光速为c。下列说法正确的是（　　） A. 的比结合能小于的比结合能 B. 的结合能为 C. 衰变后核处于高能级，向低能级跃迁发出γ射线 D. X为α粒子，铀238核的衰变会随环境温度降低逐渐变慢 【答案】AC 【解析】 【详解】A．发生衰变后，原子核更稳定，所以的比结合能小于的比结合能，故A正确； B．为衰变过程释放出的核能，不是的结合能，故B错误； C．衰变后核处于高能级，其向低能级跃迁时伴随放出γ射线，故C正确； D．根据核反应过程中质量数和电荷数守恒，可知X为α粒子（），但铀238核的半衰期不随温度变化。故D错误。 故选AC。 12. 频率相同的简谐波源、，接收点P位于、连线上如图甲，、到P的距离之差为9m。t=0时、同时开始垂直平面向上振动，P点的振动图像如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A. 两列波的波长为2m B. 两列波的波速为3m/s C. 、连线上一共有振动加强点11个 D. 两列波的振幅分别为3cm和1cm 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．由P点的振动图像可知，T=2s，4s末时第一列波传播至P点，7s末第一列波传播至P点。时间差，距离之差，故波速为3m/s，波长为6m，故A错误，B正确； D．第一列波振幅3cm，合振动振幅1cm，为半波长奇数倍，P为振动减弱点，故第二列波振幅为2cm，故D错误； C．，中央加强点在16.5m处，因相邻的加强点之间相差，则一半的距离（）有5个加强点，根据对称性可知、连线上一共有振动加强点11个，故C正确。 故选BC。 13. 某同学设计了图（a）所示装置模拟涡流的形成。用n个横截面积均为S、电阻率均为ρ的同轴薄金属圆环条模拟“圆盘形导体”，内环半径及相邻环的间距均为r（r远大于环的厚度）；将“圆盘形导体”水平放置在竖直方向、磁感应强度B随时间t按正弦规律变化的交变圆形磁场区域中，圆形磁场区域半径为4r，圆心与圆盘形导体圆形重合，其B-t图像如图（b）所示（规定竖直向上为正方向）。不考虑环中感应电流磁场的影响，则（　　） A. 时刻，从上往下看，各环内感应电流均为顺时针方向 B. 时刻，内环中感应电流大小为 C. 时间内，半径为5r的圆环条通过横截面的电荷量为 D. 半径为5r圆环条的平均发热功率为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．时刻，从上往下看，由楞次定律可知各环内感应电流均为顺时针方向，故A正确， B．由图（b）可得 根据法拉第电磁感应定律及数学知识可得，内环感应电动势 则时刻，内环中感应电流大小 故B错误； C．至时间内，半径为5r的圆环条通过内环横截面的电荷量 故C错误； D．结合前面分析，可得半径为5r圆环条的发热功率 故D正确。 故选AD。 非选择题部分 三、非选择题（本题共5小题，共58分） 14实验题（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三题共14分） 14. 某小组探究“物体加速度与其所受合外力的关系”。实验装置如图（a）所示，水平轨道上安装两个光电门，小车上固定一遮光片，细线一端与力传感器连接，另一端跨过定滑轮挂上钩码。 （1）关于该实验操作，下列说法正确的是______ A. 实验时使用了力传感器测合力，所以不需要补偿阻力 B. 实验时需要满足钩码质量远小于小车质量 C. 需要调节滑轮高度，使细线处于水平 D. 两光电门间的距离适当大点 （2）用20分度的游标卡尺测量遮光片的宽度，示数如图（b）所示，读数为d=______cm。 （3）某次实验中，小车先后通过光电门所用时间分别为、，测得两光电门之间的距离为s=80.00cm，则小车的加速度a=_______（结果保留3位有效数字） （4）改变钩码数，可得到多组数据，作出a-F图像如图（c）所示，则图线不过原点的原因是______；图像的斜率表示______。 【答案】（1）D （2）5.070 （3）1.40 （4） ①. 没补偿阻力或补偿阻力时长木板倾角太小 ②. 小车和力传感器总质量的倒数 【解析】 【小问1详解】 AB．实验时使用了力传感器测合力，不需要满足钩码质量远小于小车质量，但是需要补偿阻力，选项AB错误； C．需要调节滑轮高度，使细线与轨道平行，而不是细线水平，选项C错误； D．两光电门间的距离适当大点，可减小误差，选项D正确。 故选D。 【小问2详解】 用20分度的游标卡尺测量遮光片的宽度读数为d=5cm+0.05mm×14=5.070cm 【小问3详解】 根据 其中， 可得 带数据可得a=1.40m/s2 【小问4详解】 [1]由图像可知，当F到达一定值时小车才有加速度，可知原因是没补偿阻力或补偿阻力时长木板倾角太小； [2]根据 可知a-F图像的斜率表示小车和力传感器总质量的倒数。 15. 下列说法中正确的是（　　） A. 双缝干涉测光波长实验中，发现条纹不清晰，应通过拨杆调节单缝 B. 插针法测玻璃折射率实验中，所选玻璃的两光滑面必须平行 C. 油膜法测分子直径实验中，配制好的油酸酒精溶液要静置一段时间后再做实验 D. 用单摆测重力加速度实验中，所选摆球要质量大、体积小 【答案】AD 【解析】 【详解】A．双缝干涉测光波长实验中，条纹不清晰是因为单缝与双缝不平行，需要通过拨杆调节单缝，使之平行，A正确； B．插针法测玻璃折射率实验中，玻璃的两光滑面不一定要平行，能找到折射光线就行，B错误； C．配制好的油酸酒精溶液放置时间久了，酒精要挥发，会影响溶液浓度，导致实验误差增大，C错误； D．用单摆测重力加速度实验中，摆球质量大、体积小，减小空气阻力的影响，D正确。 故选AD。 16. 为精确测量某一段金属电阻丝的电阻率，小明进行了如下实验，请完成步骤中的填空： （1）利用刻度尺测量其长度L，利用螺旋测微仪测量其直径如图甲，读数为D=________mm； （2）为消除电表内阻对实验结果的影响，设计如图乙所示的电路测电阻，操作步骤如下： ①将滑片P移到合适的位置，闭合开关、接1，电流表、和电压表V的示数分别为、和U，可求出电压表的内阻________； ②已知通过步骤①测得电压表的内阻为5kΩ，闭合开关、接2，电流表（量程为0.6A挡）示数如图丙，读数________A，和电压表V的示数，可求出被测电阻的阻值________Ω。在有效消除电压表内阻对实验结果的影响后，该同学认为实验中使用的电流表也不是理想电表，那么该同学在第②步中测得的阻值________（选填“大于”“小于”或“等于”）被测电阻的真实值。 （3）最后利用所测的数据计算出该金属电阻丝的电阻率。 【答案】 ①. 0.650 ②. ③. 0.50 ④. 10 ⑤. 等于 【解析】 【详解】（1）[1]由图甲可知，螺旋测微器的读数为 （2）①[2]由图乙所示电路图，根据欧姆定律可知，电压表内阻 ②[3]电流表的量程为0.6A挡，则分度值为0.02A，则由图丙可知，电流表的读数为 [4]电压表的电流为 则电阻的电流为 被测电阻的阻值为 [5]闭合开关K1、K2接1测电压表内阻时电流表A2内阻对实验没有影响。闭合开关K1、K2接2测电阻的阻值Rx时电压表内阻与电流表A2内阻对测量没有影响，因此电阻测量值等于真实值。 17. 如图所示，一导热良好的圆柱形汽缸竖直放置于水平地面上，横截面积，用质量m=2kg厚度不计的活塞密封一定质量的理想气体。初始时活塞与汽缸底部距离，与汽缸底部距离处有一固定卡环，外界大气压，初始气体状态1温度。现缓慢加热气体，加热至气体状态2温度时停止。忽略活塞与汽缸间摩擦，重力加速度。 （1）如图乙所示两条曲线为气体状态1和2的分子速率分布曲线，状态2对应的曲线为_______（填A或B），气体温度从300K至400K过程中，单位时间撞击单位面积汽缸壁的分子数_______（填“增大”、“不变”或“减小”） （2）求状态2的气体压强。 （3）若从状态1到状态2过程中气体吸收热量Q=120J，求外界对气体做的功W及气体内能变化。 【答案】（1）B，减少 （2） （3）-21J，99J 【解析】 【小问1详解】 [1]状态2温度高，分子平均速率大，对应曲线B； [2]对活塞受力分析，根据平衡条件可得 解得 气体先做等压变化，根据盖-吕萨克定律可知 解得 接下来气气体温度从300K至400K过程为等压变化，单位时间内单位面积汽缸壁受到撞击力不变，但每次分子撞击力变大，故撞击次数减少。 【小问2详解】 气体先发生等压变化，接下来气体做等容变化，根据查理定律可得 解得 【小问3详解】 外界对气体所做的功 由热力学第一定律得 18. 如图所示固定装置，由弧形光滑轨道AB、竖直光滑圆轨道、水平光滑直轨道BD、倾角为37°的粗糙斜轨道DE、圆弧形光滑管道EF（圆心位于水平地面上）平滑连接而成，D点处小圆弧光滑连接。现将一质量为的小滑块由弧形轨道AB上高h处由静止释放（h未知），通过圆轨道后与静置于BD上质量为的小滑块碰撞，碰撞时间极短且碰后立即粘在一起形成一组合体，组合体在F点与静止在水平台面上质量为M的长木板发生弹性碰撞。已知圆轨道半径R=0.25m，，、与轨道DE间的动摩擦因数，M与水平台面间的动摩擦因数，M最右端停放一质量为的小滑块，M与间的动摩擦因数；水平台面和木板M足够长，已知、、、；从轨道AB上滑下后进入圆弧轨道，运动到与圆心O等高的C点时对轨道的压力为32N。忽略空气阻力，重力加速度g取，、。 （1）求h的大小； （2）求、组合体刚到达F点时的速度大小； （3）求最终与M最右端之间的距离。 【答案】（1）2.25m （2）2.4m/s （3）0.236m 【解析】 【小问1详解】 运动到C点时，根据牛顿第二定律得 可得 从A到C的运动过程，根据动能定理得 联立代入数据解得 【小问2详解】 从A到B的运动过程，根据动能定理得 可得 与相碰过程，根据动量守恒定律得 可得 碰撞后到组合体到达F点过程，根据动能定理可得 代入数据解得 【小问3详解】 与组合体与M进行弹性碰撞，根据动量守恒定律可得 弹性碰撞中没有动能损失可得 解得 与组合体与M碰撞后，对分析得：其做加速运动，加速度 对M分析，做减速运动，有 可得 设经过时间t，与M共速，则有 解得， 该过程中运动的位移 M运动的位移 共速后，与M分别减速运动，对分析得：做减速运动，加速度 对M分析，做减速运动，有 可得 运动的位移 M运动的位移 最终计算可得距离M最右端的长度 19. 倾角为θ=37°间距为L=0.5m的固定金属导轨下端接R=0.4Ω的电阻，导轨平面有三个区域，如图所示，图中虚线为区域边界。区域Ⅰ宽度为，无磁场。区域Ⅱ宽度为，有垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度为。区域Ⅲ宽度为，有垂直斜面向下的匀强磁场，磁感应强度为。质量为m=0.5kg，电阻为r=0.1Ω，长度也为L=0.5m的导体棒ab垂直导轨放置，从区域Ⅰ下边界开始在电动机牵引作用下由静止开始加速，进入区域Ⅱ时，速度为v=4m/s，且恰好能匀速通过区域Ⅱ。当导体棒刚进入区域Ⅲ时关闭电动机，导体棒恰好能到达区域Ⅲ的上端。已知导体棒与区域Ⅰ导轨间的动摩擦因数为μ=0.5，其它区域导轨光滑。导体棒在区域Ⅰ、Ⅱ时，电动机功率保持不变，导体棒与导轨始终垂直且接触良好，不计导轨电阻，重力加速度。求： （1）导体棒在区域Ⅱ运动时两端的电压； （2）电动机的功率P； （3）全过程所用时间t； （4）全过程中电阻R产生的焦耳热。 【答案】（1）-1.6V （2）20W （3）1.59s （4）4J 【解析】 【小问1详解】 感应电动势 【小问2详解】 导体棒在区域Ⅱ以速度v做匀速运动，则 【小问3详解】 区域Ⅰ，电动机功率不变，导体棒做变加速运动，由动能定理得 解得 区域Ⅱ，导体棒做匀速运动， 区域Ⅲ，导体棒做减速运动，由动量定理得 其中 解得 所以，全程所用时间为 【小问4详解】 对全程用能量守恒可得 解得Q＝5J 电阻R上产生的焦耳热为 20. 某兴趣小组为探索光电效应和光电子在电磁场中的运动规律，设计装置如图所示，频率为的激光照射在竖直放置的锌板K的中心位置O点，其右侧距离为处有另一足够大极板A，A上正对O点有一竖直狭缝，并在两极板间加电压U = 1.8V，两极板间电场可视为匀强电场。在A板右侧有宽度为D、方向垂直纸面向内、大小为的匀强磁场。锌板的逸出功，普朗克常量，电子质量为，元电荷，π = 3，，。不计光电子重力及光电子间的相互作用。求： （1）光电子到达极板A的最大速度； （2）极板A上有光电子打中的区域面积； （3）要使所有光电子均不从右侧边界飞出，磁场宽度D应满足的条件，并计算电子在磁场中运动最短时间（计算结果保留1位有效数字）； （4）将匀强磁场改为垂直平面向内的非匀强磁场，磁感应强度满足，x为该位置到磁场左边界的距离，要使所有光电子均不从右侧边界飞出，磁场宽度D′应满足的条件。 【答案】（1） （2） （3）， （4） 【解析】 【小问1详解】 由爱因斯坦光电效应方程得 电场中动能定理 解得 【小问2详解】 设极板上有光电子打中得区域为半径为y的圆形区域，电子的最大动能为 当电子以最大速度且沿平行极板方向逸出锌板时，电子打到圆形区域的边缘。此时电子在平行极板方向做匀速直线运动，则 电子在垂直极板方向做匀加速直线运动，有 其中，根据牛顿第二定律可知，电子沿垂直极板方向的加速度大小为 联立得y = 0.6m 则，极板A上有光电子打中的区域面积为 【小问3详解】 设电子经过A板时最大速度大小为，与板最小夹角为α，则 解得 所有电子均不从右侧边界飞出临界情况如图 由几何关系得 解得Dm = 0.9m 所以磁场宽度D应满足的条件为。光电子在磁场中运动最短时间对应轨迹如图 电子在磁场中运动的周期为 运动的最小时间为 解得 【小问4详解】 取向下为y轴正方向，对于速度斜向上的电子，由y方向动量定理得 则 所以 当vy = vm向下时，vx = 0水平位移最大，此时 磁场宽度D′应满足的条件。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $