精品解析：2025届辽宁省鞍山市第一中学高三下学期三模物理试题

2024—2025学年高三（25届）八模物理科学试卷 命题人：高三物理组 校对人：高三物理组 满分：100分 测试时间：75分钟 一、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题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 伽利略在研究力和运动的关系时，为了阐明自己的观点，设计了如图所示的实验：让一个小球沿斜面从静止状态开始运动，小球将“冲”上另一个斜面。如果没有摩擦，小球将到达原来的高度。如果第二个斜面倾角减小，小球仍将到达原来的高度，但是运动的距离更长。由此可以推断，当斜面最终变为水平面时，小球要到达原有高度将永远运动下去。下列说法中正确的是（　　） A. 该实验充分证实了亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的观点 B. 伽利略设计的无摩擦的斜面可以通过改进实验装置制作工艺实现 C. “小球沿右侧斜面向上运动时，如果没有摩擦，小球将到达原来的高度”，这是实际实验现象 D. 这种理想实验是依据逻辑推理把实际实验理想化，从而揭示现象本质的研究方法 【答案】D 【解析】 【详解】A．当右侧斜面倾角变为时，忽略摩擦力的影响，小球将一直运动下去，伽利略的结论是“力不是维持物体运动的原因”，故A错误； B．没有摩擦，绝对光滑的轨道，无论通过什么工艺都不能实现，故B错误； C．由于没有绝对光滑的轨道，故“小球沿右侧斜面向上运动时，如果没有摩擦，小球将到达原来的高度”，这是实际实验观察不到的现象，故C错误； D．伽利略理想实验的本质是想象着把实际存在，影响物体运动的摩擦力去掉，抓住事物的本质，这种依据逻辑推理把实际实验理想化的思想，也是揭示现象本质的重要研究方法之一，故D正确。 故选D。 2. 如图所示，有五片荷叶伸出荷塘水面，一只青蛙要从高处荷叶跳到低处荷叶上。设低处荷叶、和青蛙在同一竖直平面内，高度相同，高度相同，分别在正上方。将青蛙的跳跃视为平抛运动，则下列说法正确的是（ ） A. 青蛙跳到荷叶上和荷叶上的初速度相等 B. 青蛙跳到荷叶上和荷叶上的初速度相等 C. 青蛙跳到荷叶上的初速度最小 D. 青蛙跳到荷叶上的初速度最大 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据平抛运动规律可知， 联立解得 青蛙跳到荷叶a上和荷叶b上的下落高度相同，荷叶b的水平位移大，所以青蛙跳到荷叶a上的初速度小于跳到荷叶b上的初速度，故A错误； B．青蛙跳到荷叶上和荷叶上水平位移相等，跳到荷叶c的下落高度大，所以青蛙跳到荷叶a上的初速度大于跳到荷叶c上的初速度，故B错误； C．青蛙跳到荷叶c的下落高度最大，水平位移最小，所以青蛙跳到荷叶c上的初速度最小，故C错误； D．青蛙跳到荷叶b的下落高度最小，水平位移最大，所以青蛙跳到荷叶b上的初速度最大，故D正确。 故选D。 3. 中国空间站和嫦娥六号分别围绕地球和月球做圆周运动，中国空间站的轨道半径为嫦娥六号轨道半径的n倍，中国空间站的运动周期为嫦娥六号运动周期的k倍，根据上述数据可得地球质量与月球质量之比为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据万有引力提供向心力有 解得 由题知， 联立解得 故选C。 4. 图甲为一列沿x轴正向传播的简谐横波在t=0时的图像，图甲中某质点的振动情况如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 图乙可能是质点a的振动图像 B. 再经1s质点a将沿x轴运动到x=2m处 C. 质点b的位移与时间的关系为y=0.1sin(πt)m D. 波在传播过程中，质点a在2s内运动的路程为0.8m 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据“上、下坡法”可知，质点a在时由平衡位置向上振动，而乙图中某质点在时也恰好由平衡位置向上振动，故乙图可能是质点a的振动图像，A正确； B．质点只能在各自的平衡位置附近做简谐振动，而不会随着波迁移，B错误； C．由图可知，质点的振幅 周期 角频率 由甲图可知，当时，质点b经过平衡位置向下振动，故质点b的位移与时间关系为 C错误； D．由于该波的周期为，质点a在2s时间内恰好完成一个周期的振动，一个周期内，质点a运动的路程为 D错误。 故选A。 5. 无线充电技术已经在新能源汽车等领域得到应用。地下铺设供电的送电线圈，车上的受电线圈与蓄电池相连，如图所示。送电线圈匝数，当两辆受电线圈匝数分别为甲：n₂=600，乙： 的新能源汽车同时在同一个送电线圈上充电，在理想情况下，忽略各种能量损耗，当送电线圈两端接在220V的交流电源上时，送电线圈上电流为2A，通过甲车的充电的电流为1A，则通过乙车的电流为（　　） A. 10 A B. 7 A C. 3 A D. 1 A 【答案】B 【解析】 【详解】根据题意，已知，，，根据理想变压器变压比公式为 解得 同理 解得 对于理想变压器，有输入功率等于输出功率 而 根据题意有 解得 故选B。 6. 如图甲所示，a~h是圆心为O半径为R圆周上的8个等分点，纸面内存在匀强电场（图中未画出）。圆上各点半径同Oa的夹角为θ，各点的电势φ与θ的φ-θ关系图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 电场方向水平向右 B. 电场强度的大小为 C. ab两点的电势差为 D. 一电子从c点顺时针沿圆弧运动到g点电势能先减小后增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图乙可知圆上各点半径与Oa的夹角为时，即点电势最高为，与Oa的夹角为时，即点电势最低为，电场方向从点指向点，即水平向左，故A错误； B．由A项分析可知电场方向从点指向点，又两点电势差 电场强度 故B正确； C．ab两点的电势差为 故C错误； D．一电子从c点顺时针沿圆弧运动到g点电势先减小后增大，电子带负电，在电势低的地方电势能大，故电子电势能先增大后减小，故D错误。 故选B。 7. 1784年，乔治·阿特伍德为测量重力加速度和验证牛顿第二定律，设计了后来以他名字命名的实验装置——阿特伍德机。阿特伍德机的简化示意图如图所示，A、B为质量均为M的物体，物体C的质量为m，若滑轮质量和摩擦不计，轻绳不可伸长，m=0.5M，则物体B从静止开始下落一段距离所用时间约为其自由落体下落同样距离所用时间的（　　） A. B. C. D. 5倍 【答案】C 【解析】 【详解】对整体进行受力分析，由牛顿第二定律有 解得 由匀加速运动公式有 可知 同理，物体自由落体下落同样距离所用时间 联立解得 故选C。 8. 紫外光电管是利用光电效应原理对油库等重要场所进行火灾报警的装置，其工作电路如图所示，其中A为阳极，K为阴极，只有当明火中的紫外线照射到K极时，电压表才有示数且启动报警装置。已知太阳光中的紫外线频率主要在，而明火中的紫外线频率主要在，下列说法错误的是（　　） A. 为避免太阳光中紫外线干扰，K极材料的截止频率应大于 B. 只有明火照射到K极的时间足够长，电压表才会有示数 C. 电源左边接正极有利于提高报警装置的灵敏度 D. 可以通过图中电压表示数变化监测火情的变化 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．太阳光中的紫外线频率主要在，为避免太阳光中的紫外线干扰，K极材料的截止频率应大于，A说法错误，满足题意要求； B．电压表有没有示数与明火的照射时间无关，与明火中紫外线的频率有关，B说法错误，满足题意要求； C．电源左边接正极时，光电管上被施加反向电压，发生光电效应时到达阳极的光电子数减少，因此会降低报警装置的灵敏度，C说法错误，满足题意要求； D．明火中紫外线的强度越大，产生的光电流越大，由欧姆定律知，电压表的示数越大，故可用电压表示数变化监测火情的变化，D说法正确，不满足题意要求； 故选ABC。 9. 碳-14是碳-12的一种同位素。如图甲是一个粒子检测装置的示意图，图乙为其俯视图，粒子源释放出经电离后的碳-14与碳-12原子核（初速度不计），经直线加速器加速后由通道入口的中缝MN进入通道，该通道的上下表面是内半径为R、外半径为3R的半圆环，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于半圆环，正对着通道出口处放置一张照相底片，能记录粒子从出口射出时的位置。当直线加速器的加速电压为U0时，碳-12原子核恰好能击中照相底片的正中间位置，则下列说法正确的是（　　） A. 在图乙中，磁场的方向是垂直于纸面向外 B. 碳-14原子核和碳-12原子核均击中照相底片，碳-14原子核在磁场中的运动时间一定比在磁场中的运动时间小 C. 加速电压为U0时，碳-14原子核所击中的位置比碳-12原子核更靠近圆心 D. 当加速电压在范围内，碳-12原子核全部打在内圆环上 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由图可知，碳原子核受到向右的洛伦兹力，根据左手定则可知，磁场的方向垂直纸面向外，故A正确； B．碳原子核在磁场中运动的时间为 由于碳-14原子核的质量数大于碳-12原子核的质量数，所以碳-14原子核在磁场中的运动时间一定比在磁场中的运动时间大，故B错误； C．由题意知，加速电压为U0时，有 所以 原子核进入磁场中有 所以 由此可知，碳-12原子核所击中的位置比碳-14原子核更靠近圆心，故C错误； D．若碳-12原子核全部打在内圆环上，则最小圆周运动半径为， 最大圆周运动半径为， 解得， 当加速电压在范围内，碳-12原子核全部打在内圆环上，故D正确。 故选AD。 10. 在一场冰上表演活动中，光滑的冰面上静止放置着一个质量为9m的冰车，冰车的左侧部分是一个半径为R的光滑四分之一圆弧轨道，轨道底部与冰面平滑连接。一位质量为m的花样滑冰运动员以水平速度冲向冰车并滑上轨道。已知运动员在轨道上升的高度小于R。运动员回到轨道底端时，此时冰车向前走的距离为L，则下列说法正确的是（　　） A. 运动员在冰车轨道上运动过程中，冰车对冰面的压力始终等于 B. 运动员在轨道上升的最大高度为 C. 运动员再次滑回到轨道底端时，对轨道的冲量大于 D. 运动员在轨道上的运动时间为 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．运动员在冰车轨道上运动过程中，有超重和失重两种状态，故冰车对冰面的压力不是始终等于，故A错误； B．运动员在轨道上升过程中，在水平方向上动量守恒，则 解得，运动员上升到最高点时运动员和冰车共速时的速度大小为 根据系统机械能守恒 解得 故B正确； C．运动员再次滑回到轨道底端时，取水平向右为正方向，设运动员的速度为，冰车的速度为，在水平方向上动量守恒，则 根据系统机械能守恒 解得 根据动量定理可知，在水平方向上，运动员对轨道的冲量大小为 又因为运动员在竖直方向上对轨道的冲量不为零，所以运动员对轨道的冲量大于，故C正确； D．根据运动员和冰车在水平方向上动量始终守恒，则在任意时刻均满足 两边同乘，则 有题意可知， 联立，解得 故D正确。 故选BCD。 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 如图所示，是某同学设计的多用表电路图。当单刀双掷开关接B时，是一个双量程电流表，其量程分别为1mA和10mA；当单刀双掷开关接A时，是一个双倍率的欧姆表，其倍率分别为“×10”和“×100”。其中使用的实验器材有： A、干电池E（电动势，内阻忽略不计）； B、定值电阻，； C、表头G（量程为，内阻）； D、滑动变阻器R最大阻值为1500Ω； E、单刀双掷开关。则： （1）接线柱C端应该接______（选填“红”或“黑”）表笔； （2）定值电阻______； （3）某同学要测量一个定值电阻的阻值（约为100Ω），实验步骤如下： ①单刀双掷开关接A，单刀双掷开关接______（选填“1”或“2”），将红、黑表笔短接，进行欧姆调零； ②将红、黑表笔接在待测电阻两端，此时表头G的示数为，则该电阻的测量值为______Ω； 【答案】（1）黑 （2）99 （3） ①. 1 ②. 90 【解析】 【小问1详解】 当单刀双掷开关接A时，是一个双倍率的欧姆表，电流从红表笔流入欧姆表，从黑表笔流出欧姆表，故接线柱C端应该接黑表笔； 【小问2详解】 当单刀双掷开关接B时，是一个双量程电流表，其量程分别为1mA和10mA；S2接“1”时，等效电路为 由于跟灵敏电流计G并联电阻较小，根据并联电路分流关系可知，所分得的电流大，所以量程大，电流表的量程为10mA，由串并联电路规律可得 S2接“1”时，等效电路为 由于跟灵敏电流计G并联电阻较大，根据并联电路分流关系可知，所分得的电流小，所以量程小，电流表的量程为1mA，由串并联电路规律可得 解得， 【小问3详解】 ① [1]Rx的阻值约为100Ω，单刀双掷开关S2接1时，改装为10mA的量程，则欧姆表内阻 此时对应欧姆表“”倍率，测量更准确。 ②[2]根据闭合电路欧姆定律有 电路中电流 解得 12. 某同学用如图所示的装置验证轻弹簧和小物块（带有遮光条）组成的系统机械能守恒。图中光电门安装在铁架台上且位置可调。物块释放前，细线与弹簧和物块的栓接点（A、B）在同一水平线上，且弹簧处于原长。滑轮质量不计且滑轮凹槽中涂有润滑油。以保证细线与滑轮之间的摩擦可以忽略不计，细线始终伸直。小物块连同遮光条的总质量为，弹簧的劲度系数为，弹性势能（为弹簧形变量），重力加速度为，遮光条的宽度为，小物块释放点与光电门之间的距离为（远远小于）。现将小物块由静止释放，记录物块通过光电门的时间。 （1）物块通过光电门时的速度为________； （2）改变光电门的位置，重复实验，每次滑块均从点静止释放，记录多组l和对应的时间，做出图像如图所示，若在误差允许的范围内，满足关系式________时，可验证轻弹簧和小物块组成的系统机械能守恒； （3）在（2）中条件下，和时，物块通过光电门时弹簧具有的两弹性势能分别为、，则________（用、、、表示）； （4）在（2）中条件下，取某个值时，可以使物块通过光电门时的速度最大，速度最大值为________（、、表示）。 【答案】（1） （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 遮光条的宽度为，通过光电门的时间，则物块通过光电门时的速度为 【小问2详解】 若系统机械能守恒，则有 变式为 所以图像若能在误差允许的范围内满足 即可验证弹簧和小物块组成的系统机械能守恒。 【小问3详解】 由图像可知和时，时间相等，则物块的速度大小相等，动能相等，可得， 联立可得 【小问4详解】 由图像可知时遮光条挡光时间最短，此时物块通过光电门时的速度最大，可得 又 联立可得 13. 为了研究某种透明新材料的光学性质，将其压制成长为6m的细圆柱棒，如图甲所示。让一束平行激光从圆柱棒的一个底面垂直射入，历时在另一端接收到该光束，已知光在真空中的速度为。现将这种新材料制成一根半径的光导纤维束弯成半圆形暴露于空气中（假设空气中的折射率与真空相同），半圆形外半径为R，如图乙所示。 （1）求这种新材料的折射率n； （2）用同种激光垂直于光导纤维的端面射入，若该束激光恰好不从光导纤维的侧面外泄，求半圆形的半径R。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 光在细圆柱棒中传输有 解得传播速度为 材料的折射率为 解得 【小问2详解】 当入射光线越接近E点时，则光在光纤中的入射角越大，就越容易发生全反射，因此激光不从光导纤维束侧面外泄的临界条件是入射光在光导纤维束内侧面发生全反射，临界光路图如图所示 根据几何关系可得 又因为 联立解得 14. 如图所示，A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，A放在固定的光滑斜面上，斜面倾角为，B、C两小球通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，放在倾角为带有挡板的固定光滑斜面上。现用手控制住A，并使细线刚刚拉直但无拉力作用，保证滑轮两侧细线均与斜面平行，且C球与挡板接触。已知A的质量为2m，B的质量为m，C的质量为4m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态。现释放A球，求： （1）初始时，弹簧形变量的大小； （2）A沿斜面下滑的最大速度； （3）A沿斜面下滑至位移最大时，C对挡板的压力大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 对小球B受力分析可知，小球B仅受重力和斜面的支持力无法平衡，则弹簧对小球B有沿斜面向上的支持力，则初始时弹簧处于压缩状态，设压缩量为，由B沿斜面方向受力平衡可得 解得 【小问2详解】 A沿斜面下滑至速度最大时，加速度为0，由牛顿第二定律可知绳上的拉力为 此时对B沿斜面方向的受力，由牛顿第二定律有 联立解得 因为，一开始释放的位置弹簧的弹性势能与速度最大位置时弹簧的弹性势能相等，由系统机械能守恒得 联立解得 【小问3详解】 根据简谐运动知识可以判定A、B两个小球一起做简谐振动，二者的振幅为 当小球A运动到最低点时，则B向上运动的最大距离为 此时弹簧的伸长量为 此时对C做受力分析由平衡方程有 联立解得 由牛顿第三定律可知，C对挡板的压力大小为 15. 如图所示，一倾角的光滑固定斜面的顶端放有质量的电阻不计的U形导体框。一阻值、质量的金属棒CD的两端置于导体框上，与导体框构成矩形回路CDEF，EF与斜面底边平行，长度。初始时CD与EF相距，金属棒与导体框同时由静止开始下滑，金属棒下滑距离后进入一方向垂直于斜面向上的磁感应强度大小的有界匀强磁场，磁场边界（图中虚线）与斜面底边平行。金属棒在磁场中做匀速运动，直到离开磁场区域。当金属棒离开磁场的瞬间，导体框的EF边恰好进入磁场，并在匀速运动一段距离后开始加速。已知金属棒与导体框之间始终接触良好。重力加速度，，。 （1）求金属棒在磁场中运动时所受的安培力； （2）求金属棒与导体框之间的动摩擦因数； （3）求导体框在磁场中匀速运动过程中克服安培力做的功。 【答案】（1）0.18N，方向沿斜面向上 （2）0.375 （3） 【解析】 【小问1详解】 由于斜面光滑，所以导体框与金属棒由静止开始同步匀加速下滑，以整体为研究对象，则由牛顿第二定律m总gsinαm总a1 解得a16m/s2 当金属棒CD进入磁场时，速度达到 此时CD棒产生感应电动势E1BLv11×0.6×1.5V=0.9V 回路中的感应电流为I1= 0.3A CD棒受到的安培力F1BI1L1×0.3×0.6N0.18N 方向沿斜面向上。 【小问2详解】 由于CD棒与导体框原来同步向下匀加速，现CD棒进入磁场受到沿斜面向上的安培力，且做匀速直线运动，因此CD棒必定相对导体框向上运动，受导体框对它沿斜面向下的滑动摩擦力，设CD的质量为m，CD匀速穿过磁场时受到导体框的滑动摩擦力为f，则此过程中CD棒受力如图所示 由共点力的平衡条件有F1mgsinα+f 即0.186m+f 再由平衡条件，有N1mgcosα0.02×10×0.8N=0.16N 根据公式 解得金属棒与导体框之间的动摩擦因数=0.375 【小问3详解】 当导体框EF未进入磁场时，其受力如图 由牛顿第二定律 即CD棒进入磁场后，导体框以初速度v11.5m/s 解得加速度为a2 =5m/s2 继续沿斜面向下做匀加速直线运动s0后，EF边恰好进入磁场，根据速度-位移公式 此时EF边的速度为 而此时CD棒的速度为v11.5m/s<v2 CD棒的受力如图所示 由牛顿第二定律，有 解得CD棒有加速度a3 =9m/s2 则CD棒加速到v2需要时间 即导体框匀速运动的距离 此时EF边感应电动势E2BLv21×0.6×2.5V=1.5V 感应电流为I2=0.5A EF边受到的安培力F2BI2L1×0.5×0.6N0.3N 方向沿斜面向上； 导体棒克服安培力做的功为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024—2025学年高三（25届）八模物理科学试卷 命题人：高三物理组 校对人：高三物理组 满分：100分 测试时间：75分钟 一、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题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 伽利略在研究力和运动的关系时，为了阐明自己的观点，设计了如图所示的实验：让一个小球沿斜面从静止状态开始运动，小球将“冲”上另一个斜面。如果没有摩擦，小球将到达原来的高度。如果第二个斜面倾角减小，小球仍将到达原来的高度，但是运动的距离更长。由此可以推断，当斜面最终变为水平面时，小球要到达原有高度将永远运动下去。下列说法中正确的是（　　） A. 该实验充分证实了亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的观点 B. 伽利略设计的无摩擦的斜面可以通过改进实验装置制作工艺实现 C. “小球沿右侧斜面向上运动时，如果没有摩擦，小球将到达原来的高度”，这是实际实验现象 D. 这种理想实验是依据逻辑推理把实际实验理想化，从而揭示现象本质的研究方法 2. 如图所示，有五片荷叶伸出荷塘水面，一只青蛙要从高处荷叶跳到低处荷叶上。设低处荷叶、和青蛙在同一竖直平面内，高度相同，高度相同，分别在正上方。将青蛙的跳跃视为平抛运动，则下列说法正确的是（ ） A. 青蛙跳到荷叶上和荷叶上的初速度相等 B. 青蛙跳到荷叶上和荷叶上的初速度相等 C. 青蛙跳到荷叶上的初速度最小 D. 青蛙跳到荷叶上的初速度最大 3. 中国空间站和嫦娥六号分别围绕地球和月球做圆周运动，中国空间站的轨道半径为嫦娥六号轨道半径的n倍，中国空间站的运动周期为嫦娥六号运动周期的k倍，根据上述数据可得地球质量与月球质量之比为（　　） A. B. C. D. 4. 图甲为一列沿x轴正向传播的简谐横波在t=0时的图像，图甲中某质点的振动情况如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 图乙可能是质点a的振动图像 B. 再经1s质点a将沿x轴运动到x=2m处 C. 质点b的位移与时间的关系为y=0.1sin(πt)m D. 波在传播过程中，质点a在2s内运动的路程为0.8m 5. 无线充电技术已经在新能源汽车等领域得到应用。地下铺设供电的送电线圈，车上的受电线圈与蓄电池相连，如图所示。送电线圈匝数，当两辆受电线圈匝数分别为甲：n₂=600，乙： 的新能源汽车同时在同一个送电线圈上充电，在理想情况下，忽略各种能量损耗，当送电线圈两端接在220V的交流电源上时，送电线圈上电流为2A，通过甲车的充电的电流为1A，则通过乙车的电流为（　　） A. 10 A B. 7 A C. 3 A D. 1 A 6. 如图甲所示，a~h是圆心为O半径为R圆周上的8个等分点，纸面内存在匀强电场（图中未画出）。圆上各点半径同Oa的夹角为θ，各点的电势φ与θ的φ-θ关系图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 电场方向水平向右 B. 电场强度的大小为 C. ab两点的电势差为 D. 一电子从c点顺时针沿圆弧运动到g点电势能先减小后增大 7. 1784年，乔治·阿特伍德为测量重力加速度和验证牛顿第二定律，设计了后来以他名字命名的实验装置——阿特伍德机。阿特伍德机的简化示意图如图所示，A、B为质量均为M的物体，物体C的质量为m，若滑轮质量和摩擦不计，轻绳不可伸长，m=0.5M，则物体B从静止开始下落一段距离所用时间约为其自由落体下落同样距离所用时间的（　　） A. B. C. D. 5倍 8. 紫外光电管是利用光电效应原理对油库等重要场所进行火灾报警的装置，其工作电路如图所示，其中A为阳极，K为阴极，只有当明火中的紫外线照射到K极时，电压表才有示数且启动报警装置。已知太阳光中的紫外线频率主要在，而明火中的紫外线频率主要在，下列说法错误的是（　　） A. 为避免太阳光中紫外线干扰，K极材料的截止频率应大于 B. 只有明火照射到K极的时间足够长，电压表才会有示数 C. 电源左边接正极有利于提高报警装置的灵敏度 D. 可以通过图中电压表示数变化监测火情的变化 9. 碳-14是碳-12的一种同位素。如图甲是一个粒子检测装置的示意图，图乙为其俯视图，粒子源释放出经电离后的碳-14与碳-12原子核（初速度不计），经直线加速器加速后由通道入口的中缝MN进入通道，该通道的上下表面是内半径为R、外半径为3R的半圆环，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于半圆环，正对着通道出口处放置一张照相底片，能记录粒子从出口射出时的位置。当直线加速器的加速电压为U0时，碳-12原子核恰好能击中照相底片的正中间位置，则下列说法正确的是（　　） A. 在图乙中，磁场的方向是垂直于纸面向外 B. 碳-14原子核和碳-12原子核均击中照相底片，碳-14原子核在磁场中的运动时间一定比在磁场中的运动时间小 C. 加速电压为U0时，碳-14原子核所击中的位置比碳-12原子核更靠近圆心 D. 当加速电压在范围内，碳-12原子核全部打在内圆环上 10. 在一场冰上表演活动中，光滑的冰面上静止放置着一个质量为9m的冰车，冰车的左侧部分是一个半径为R的光滑四分之一圆弧轨道，轨道底部与冰面平滑连接。一位质量为m的花样滑冰运动员以水平速度冲向冰车并滑上轨道。已知运动员在轨道上升的高度小于R。运动员回到轨道底端时，此时冰车向前走的距离为L，则下列说法正确的是（　　） A. 运动员在冰车轨道上运动过程中，冰车对冰面的压力始终等于 B. 运动员在轨道上升的最大高度为 C. 运动员再次滑回到轨道底端时，对轨道的冲量大于 D. 运动员在轨道上的运动时间为 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 如图所示，是某同学设计的多用表电路图。当单刀双掷开关接B时，是一个双量程电流表，其量程分别为1mA和10mA；当单刀双掷开关接A时，是一个双倍率的欧姆表，其倍率分别为“×10”和“×100”。其中使用的实验器材有： A、干电池E（电动势，内阻忽略不计）； B、定值电阻，； C、表头G（量程为，内阻）； D、滑动变阻器R最大阻值为1500Ω； E、单刀双掷开关。则： （1）接线柱C端应该接______（选填“红”或“黑”）表笔； （2）定值电阻______； （3）某同学要测量一个定值电阻的阻值（约为100Ω），实验步骤如下： ①单刀双掷开关接A，单刀双掷开关接______（选填“1”或“2”），将红、黑表笔短接，进行欧姆调零； ②将红、黑表笔接在待测电阻两端，此时表头G的示数为，则该电阻的测量值为______Ω； 12. 某同学用如图所示的装置验证轻弹簧和小物块（带有遮光条）组成的系统机械能守恒。图中光电门安装在铁架台上且位置可调。物块释放前，细线与弹簧和物块的栓接点（A、B）在同一水平线上，且弹簧处于原长。滑轮质量不计且滑轮凹槽中涂有润滑油。以保证细线与滑轮之间的摩擦可以忽略不计，细线始终伸直。小物块连同遮光条的总质量为，弹簧的劲度系数为，弹性势能（为弹簧形变量），重力加速度为，遮光条的宽度为，小物块释放点与光电门之间的距离为（远远小于）。现将小物块由静止释放，记录物块通过光电门的时间。 （1）物块通过光电门时的速度为________； （2）改变光电门的位置，重复实验，每次滑块均从点静止释放，记录多组l和对应的时间，做出图像如图所示，若在误差允许的范围内，满足关系式________时，可验证轻弹簧和小物块组成的系统机械能守恒； （3）在（2）中条件下，和时，物块通过光电门时弹簧具有的两弹性势能分别为、，则________（用、、、表示）； （4）在（2）中条件下，取某个值时，可以使物块通过光电门时的速度最大，速度最大值为________（、、表示）。 13. 为了研究某种透明新材料的光学性质，将其压制成长为6m的细圆柱棒，如图甲所示。让一束平行激光从圆柱棒的一个底面垂直射入，历时在另一端接收到该光束，已知光在真空中的速度为。现将这种新材料制成一根半径的光导纤维束弯成半圆形暴露于空气中（假设空气中的折射率与真空相同），半圆形外半径为R，如图乙所示。 （1）求这种新材料的折射率n； （2）用同种激光垂直于光导纤维的端面射入，若该束激光恰好不从光导纤维的侧面外泄，求半圆形的半径R。 14. 如图所示，A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，A放在固定的光滑斜面上，斜面倾角为，B、C两小球通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，放在倾角为带有挡板的固定光滑斜面上。现用手控制住A，并使细线刚刚拉直但无拉力作用，保证滑轮两侧细线均与斜面平行，且C球与挡板接触。已知A的质量为2m，B的质量为m，C的质量为4m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态。现释放A球，求： （1）初始时，弹簧形变量的大小； （2）A沿斜面下滑的最大速度； （3）A沿斜面下滑至位移最大时，C对挡板的压力大小。 15. 如图所示，一倾角的光滑固定斜面的顶端放有质量的电阻不计的U形导体框。一阻值、质量的金属棒CD的两端置于导体框上，与导体框构成矩形回路CDEF，EF与斜面底边平行，长度。初始时CD与EF相距，金属棒与导体框同时由静止开始下滑，金属棒下滑距离后进入一方向垂直于斜面向上的磁感应强度大小的有界匀强磁场，磁场边界（图中虚线）与斜面底边平行。金属棒在磁场中做匀速运动，直到离开磁场区域。当金属棒离开磁场的瞬间，导体框的EF边恰好进入磁场，并在匀速运动一段距离后开始加速。已知金属棒与导体框之间始终接触良好。重力加速度，，。 （1）求金属棒在磁场中运动时所受的安培力； （2）求金属棒与导体框之间的动摩擦因数； （3）求导体框在磁场中匀速运动过程中克服安培力做的功。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $