精品解析：2025届湖南省长沙市长郡中学高三下学期高考预测物理试卷

长郡中学2025年高考物理科目预测试卷 注意事项： 1、答卷前，考生务必将自己的姓名和座位号填写在答题卡上。 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，再选涂其它答案标号。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 6 小题，每小题 4 分，共 24 分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 下列说法中正确的是（　　） A. 把铀矿石放在一只玻璃管内，过几天在管内发现了氦气，是因为矿石中的铀发生了β衰变 B. 已知钍234的半衰期是24天，10 g钍234经过48天后其总质量还剩2.5g C. 用同一束单色光在同一条件下先后照射锌板和银板，都能发生光电效应，两种情况中逸出的两电子动能可能相同 D. 有些荧光物质在紫外线照射下会发出可见光，同理这些荧光物质在红外线照射下也可以发出可见光 2. 拥有航空母舰是一个国家实力和技术的象征，我国目前拥有辽宁舰、山东舰和福建舰三艘现役航母，它们都是采用舰载机滑跃起飞的方式，这种起飞方式中，飞机跑道的前一部分是水平的，跑道尾段略微向上翘起，有利于飞机的起飞。某飞机滑跃式起飞过程可以简化成两段连续的匀加速直线运动，前一段的加速度大小为8m/s2，位移为196m，后一段的加速度为6m/s2，位移为19m，若采用弹射系统辅助起飞，就可以缩短跑道，节省航母甲板空间，提升航母作战效能，某弹射系统使飞机在跑道起点瞬间获得30m/s的速度，设想起飞速度大小不变，则采用弹射系统辅助起飞可节省水平跑道距离和起飞时间分别约为（　　） A. 43m，3.25s B. 52m，3.75s C. 56m，3.75s D. 58m，3.25s 3. 如图，质量分别为m、2m、m的三个小球A、B、C，通过细线或轻弹簧互相连接后通过细绳悬挂于电梯顶点O点上，随电梯以加速度a匀加速上升，重力加速度为g。若将O、A间的细线剪断，则剪断瞬间A和C的加速度大小分别为（　　） A. 4g+3a、向下；a、向上 B. 3g+4a、向下；a、向下 C. a、向下；4g+3a、向上 D. a、向下；3g+4a、向下 4. 如图长为、与水平方向成夹角的倾斜传送带以速度沿顺时针方向匀速转动。质量的小物块A在沿传送带向上的恒定拉力作用下沿传送带由静止开始向上运动。已知A与传送带间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取，，重力加速度，A沿传送带上滑到顶点之后从传送带冲出，当小物块A到达最高点后与水平面上的质量的B发生完全非弹性碰撞，A、B与水平面的动摩擦因数相同且都为，下列说法中正确的是（　　） A. A在传送带上滑动时可以一直加速上滑 B. A在传送带上运动的时间为s C. A开始运动到A、B发生完全非弹性碰撞后A的整个运动时间为4.1s D. 整个过程中A的位移18.8m 5. 国防科技大学参与研发的北斗卫星导航系统包含中圆轨道和地球静止轨道等，不同轨道差异显著。某中圆轨道卫星从低轨转移到高轨，可以通过在P、Q两处启动发动机短暂加速完成。若卫星在低轨、高轨运动时视为匀速圆周运动，低轨时卫星动能为Ek、周期T1=2h，高轨时卫星周期T2=16h，在P处加速过程发动机做的功为W，忽略空气阻力和卫星在变轨过程中质量改变，已知卫星在半径为r的轨道上运行时势能表达式为，则卫星在Q处加速过程发动机做的功为（　　） A. B. C. D. 6. 如图所示，圆心为O、半径为R的半圆环套有一带正电小球A，沿过O点的竖直方向有一竖直细杆，一端固定于圆环上，杆上套有另一带正电小球B。初始时小球A距离圆环底端很近的位置，两小球间距离为R；现用绝缘装置向小球B施加竖直向上的作用力，使其缓慢运动到半圆环底端处，使小球A沿右侧圆环缓慢上滑，半圆环和杆均光滑绝缘。则下列说法中错误的是（ ） A. 小球A上滑过程中圆环对小球A的支持力一直增大到初始位置的2倍 B. 最后两小球的距离为 C. 小球A上滑过程中两小球组成系统重力势能和电势能都增大 D. 小球B对竖直杆的弹力逐渐变大 二、多项选择题（本题共4小题，每小题5分，共20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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 7. 如图所示甲、乙两列机械横波在同一介质中分别从波源沿轴相向传播，甲波速为，振幅如图所示，某时刻的图像如图所示。此时甲波恰好传到处，乙波恰好传到处，取此时为时刻，则以下说法中正确的有（　　） A. 经过足够长时间后，甲、乙两列波就能形成稳定的干涉图样 B. 甲波的速度和乙波的速度一样大 C. 时，平衡位置在处的质点的位移此时为且该质点速度向上 D. 若，则t＝0.2s内，位于的质点位移是4m 8. 光伏发电是现阶段我国主要的发电方式，某中学屋顶安装有光伏发电系统，具体参数如下：面积S=2m2，光电转化效率η=18%，最大输出电压为400V，某晴天中午地表太阳辐照度E=1000W/m2，现将25块相同光伏板按5串5并（每5个光伏板分别串联成组后再并联在一起）的方式连接后，该系统输出电压为250V，经整流器后变成交流电、通过升压变压器升压后用总电阻为2Ω的输电线输送给用户使用，输电线上损失的功率为发电机输出功率的5%，到达用户端后通过降压变压器再降低电压到用户所需要电压220V。假定所用的变压器都是理想变压器，则（　　） A. 单块光伏板输出电压为50V B. 单块光伏板输出电电流为8A C. 升压变压器的输出电压为600V D. 降压变压器的匝数比为57∶22 9. 如图一特制玻璃砖的截面由等腰直角三角形ABC和以O为圆心、BC为直径的半圆组成。一束宽度等于BO且平行于AO的水平单色光射到AB面上，介质的折射率为。已知半圆的半径为R，真空中的光速为c，不考虑半圆面的反射光（ ）。下列说法正确的是（　　） A. AB边入射时介质中的折射角为30° B. 半圆面上有光射出的部分所对应的圆心角为60° C. 光在玻璃砖中最长传播时间为 D. 距B点入射的光从AB边折射进入介质后从圆弧BC出射时不改变传播方向 10. 如图所示，木板AB质量为M=2kg静止放在光滑水平面上，木板的右端B处固定一根轻质弹簧，弹簧的原长为BC长度，C点到木板左端A的距离LAC=1.0m，可视为质点的小滑块质量为m，静止放置在木板的左端；现对木板施加水平向左的恒力F=24N，0.5s时撤去恒力F，此时滑块恰好到达弹簧自由端C处，此后的运动中始终没有超过弹簧的弹性限度。已知木板C点右侧部分光滑、C点左侧部分与滑块间的动摩擦因数为μ=0.2；取g=10m/s2。下列说法正确的是（　　） A. 若恒力F=7.5N，则在F作用时间内木板和滑块会相对静止 B. 撤去恒力F后，木板先做减速后做匀速运动 C. 在木板和滑块相对运动的整个过程中，弹簧的最大弹性势能Ep=8.0J D. 在木板和滑块相对运动的整个过程中，系统产生的热量Q=8.0J 三、非选择题（本题共5小题，11题6分、12题10分、13题12分、14题12分、15题16分） 11. 物理小组的同学用如下图甲所示的实验器材验证机械能守恒定律。实验器材有：底座带有标尺的竖直杆、光电计时器，小球释放器（可使小球无初速释放）、网兜。实验时可用光电门测量小球挡光时间t，并从竖直杆上读出小球到光电门间的距离h。 （1）使用游标卡尺测量小球的直径如下图乙所示，则小球直径为_________cm。 （2）改变光电门的位置，小球经过光电门的时间为t，若不考虑空气阻力，重力加速度为g，则为验证机械能守恒定律，_______（填“一定”、“不需要”）要测小球的质量m。 （3）若考虑空气阻力，根据实验数据作出图像如上图丙所示，若图中直线斜率的绝对值为k，则空气的阻力大小为_____________。（用h、m、g、k、v等表示） 12. 弹性电阻绳是一种具有弹性和导电性的材料，通常应用于应变传感器中。某同学设计了如图所示的电路不仅可以探究弹性绳伸长量与其电阻增量的关系还可以测量电源的电动势和内阻。除待测电源和弹性电阻绳外，还需使用的实验器材：灵敏电流表G，合适的可变电阻，电压表V1、V2，电流表A1、A2（内阻可忽略不计），开关，导线若干。 （1）如图乙所示，在水平桌面上放置支架，将弹性绳的一端固定在支架顶端，另一端作为拉伸端，两端分别用带有金属夹A、B的导线接入图甲所示电路AB两点间，在弹性绳左侧竖直固定一测量尺，在弹性绳的拉伸端系着一带有指针的托盘，未装钩码时指针指在测量尺的零刻度上，开关闭合前，R1的滑片滑在_________（填“左”或“右”）端。 （2）闭合开关S，反复调节可变电阻，直到电流表G的指针不偏转，电压表V1和V2的示数分别记为和，电流表A1和A2的示数分别记为和，记录托盘上的指针在测量尺的读数。 （3）断开开关S，在托盘上增加少量的钩码再闭合开关并调节可变电阻的阻值，直至电流表G的指针不偏转，电压表V1和V2的示数分别记为和，电流表A1和A2的示数分别记为和，记录托盘上的指针在测量尺的读数。 （4）重复（3）的步骤，记录到多组数据、…… （5）实验完毕，整理器材。 （6）作出图像如图丙所示，依据图线可得电池组的电动势为________，内阻r为_________。理论上该同学测得的电池组内阻___________（选填“大于”“小于”或“等于”）真实值。 （7）作出图像，图像纵截距的含义是_________________________________。 13. 如图所示，为了测量一些形状不规则的固体体积V0，小星同学设计了一个带有密封门的圆柱形导热汽缸做成如图所示的装置，气缸开口向上竖直放置于水平面上，汽缸内壁有卡口MN和PQ，紧贴卡口MN的上方和PQ的下方分别装有厚度不计的四个压力传感器，缸内有一形状不规则的酒杯和一可加热的电阻丝，且封闭有一定质量的理想气体。卡口MN和PQ的间距为h，MN距汽缸底部的距离为2.5h，初始时刻，气体的温度为280K，质量为m、横截面积为S的活塞压到卡口MN上使得压力传感器的示数和为mg。现缓慢加热电阻丝使温度升高到660K时，活塞运动到PQ处时压力传感器的示数和为0.5mg，此过程中缸内气体总体吸收的热量为Q。已知大气压恒为且，重力加速度大小为g，活塞与气缸壁密封良好且不计摩擦，忽略固体热胀冷缩的影响。求： （1）气缸内放置的不规则酒杯的体积V0； （2）该过程中气体增加的内能。 14. 如图，水平放置的两平行金属板间存在匀强电场，金属板间电势差为U、板长是板间距离的倍。金属板下极板相接处有一圆心为O的圆形区域，其内部存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。质量为m、电荷量为q（q>0且q、m未知）的粒子沿中线以速度v0水平向右射入两板间，恰好从下极板边缘P点飞出电场后立即沿半径PO方向射入磁场。已知圆形磁场区域半径为，不计粒子重力。 （1）求带电粒子的比荷； （2）求粒子射出磁场时速度与水平方向的夹角θ； （3）若且圆形磁场边界右边相切处有一挡板，以粒子的出发点处为坐标原点O，建立如图所示的坐标系，求粒子射出圆形磁场边界后打在挡板上的坐标。 15. 如图所示，光滑金属导轨固定在绝缘水平桌面上，中间部分水平且左端与圆弧轨道完美连接（且圆弧左端水平连接一电阻R）、右端连接有光滑倾斜轨道，水平轨道和圆弧部分平滑连接，导轨间的距离为。AB区域与CD区域间存在竖直向下与竖直向上的匀强磁场，磁感应强度的大小均为，AB的距离、CD的距离均为。电阻为的导体棒P的质量为、绝缘棒Q的质量为，两棒垂直导轨放置，绝缘棒Q静止于B与C之间的某位置，现将P棒由左侧圆弧的E处由静止释放，当P棒运动到B处时的速度为、P进入磁场后P产生的热量为Q1。已知整个过程中两棒与导轨始终垂直且接触良好，其他导体电阻不计，所有碰撞均为弹性碰撞，首次碰撞之后P与Q每次碰撞前P均已静止，且碰撞时间极短，P、Q始终与导轨垂直且接触良好，已知重力加速度为g。求： （1）左侧圆弧轨道的半径r； （2）从P棒开始运动到P棒第一次静止，整个过程中通过P的电荷量； （3）自发生第一次碰撞后到最终两棒都静止，导体棒P在磁场中运动的总位移大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 长郡中学2025年高考物理科目预测试卷 注意事项： 1、答卷前，考生务必将自己的姓名和座位号填写在答题卡上。 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，再选涂其它答案标号。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 6 小题，每小题 4 分，共 24 分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 下列说法中正确的是（　　） A. 把铀矿石放在一只玻璃管内，过几天在管内发现了氦气，是因为矿石中的铀发生了β衰变 B. 已知钍234的半衰期是24天，10 g钍234经过48天后其总质量还剩2.5g C. 用同一束单色光在同一条件下先后照射锌板和银板，都能发生光电效应，两种情况中逸出的两电子动能可能相同 D. 有些荧光物质在紫外线照射下会发出可见光，同理这些荧光物质在红外线照射下也可以发出可见光 【答案】C 【解析】 【详解】A．铀矿石中的铀主要发生α衰变，释放α粒子（氦核），β衰变释放的是电子，故A错误； B．钍234的半衰期为24天，48天即两个半衰期，剩余钍234的质量为 但衰变产物仍属于总质量，总质量不会减少至2.5g，故B错误； C．光电子的最大初动能由决定，同一束单色光频率相同，但锌和银的逸出功不同，因此最大初动能不同。然而，实际逸出的电子动能分布在到之间，则可能存在动能相同的电子，故C正确； D．荧光物质吸收高能光子（如紫外线）后发出可见光，而红外线光子能量低于可见光，无法激发荧光物质发出可见光，故D错误。 故选C。 2. 拥有航空母舰是一个国家实力和技术的象征，我国目前拥有辽宁舰、山东舰和福建舰三艘现役航母，它们都是采用舰载机滑跃起飞的方式，这种起飞方式中，飞机跑道的前一部分是水平的，跑道尾段略微向上翘起，有利于飞机的起飞。某飞机滑跃式起飞过程可以简化成两段连续的匀加速直线运动，前一段的加速度大小为8m/s2，位移为196m，后一段的加速度为6m/s2，位移为19m，若采用弹射系统辅助起飞，就可以缩短跑道，节省航母甲板空间，提升航母作战效能，某弹射系统使飞机在跑道起点瞬间获得30m/s的速度，设想起飞速度大小不变，则采用弹射系统辅助起飞可节省水平跑道距离和起飞时间分别约为（　　） A. 43m，3.25s B. 52m，3.75s C. 56m，3.75s D. 58m，3.25s 【答案】C 【解析】 【详解】跑道尾段都是一样的，区别在水平段。由水平段末速度 飞行时间为 若采用弹射系统 可得 则节省距离 时间 节约时间 故选C。 3. 如图，质量分别为m、2m、m的三个小球A、B、C，通过细线或轻弹簧互相连接后通过细绳悬挂于电梯顶点O点上，随电梯以加速度a匀加速上升，重力加速度为g。若将O、A间的细线剪断，则剪断瞬间A和C的加速度大小分别为（　　） A. 4g+3a、向下；a、向上 B. 3g+4a、向下；a、向下 C. a、向下；4g+3a、向上 D. a、向下；3g+4a、向下 【答案】A 【解析】 【详解】绳子OA剪断之前，绳子OA拉力 对BC整体受力分析可得 得弹簧弹力 剪断绳子OA后，OA绳的拉力消失，弹簧弹力不变，则A受力为 则A的加速度为（方向向下） BC整体一起运动则有 可得BC的加速度为（方向向上） 故选A。 4. 如图长为、与水平方向成夹角的倾斜传送带以速度沿顺时针方向匀速转动。质量的小物块A在沿传送带向上的恒定拉力作用下沿传送带由静止开始向上运动。已知A与传送带间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取，，重力加速度，A沿传送带上滑到顶点之后从传送带冲出，当小物块A到达最高点后与水平面上的质量的B发生完全非弹性碰撞，A、B与水平面的动摩擦因数相同且都为，下列说法中正确的是（　　） A. A在传送带上滑动时可以一直加速上滑 B. A在传送带上运动的时间为s C. A开始运动到A、B发生完全非弹性碰撞后A的整个运动时间为4.1s D. 整个过程中A的位移18.8m 【答案】C 【解析】 【详解】A B．在传送带上共速之前，根据牛顿第二定律可得 得 位移为 在传送带上共速之后若匀速上滑，根据牛顿第二定律可得 可得 大小为1N（小于最大静摩擦力，可以相对传送带静止匀速上滑）、方向沿传送带向下，在这过程中 可得 总时间为 故AB错误； C．A从传送带冲出后，斜向上抛 水平位移为 竖直位移 之后AB发生完全非弹性碰撞 可得 一起运动，根据牛顿第二定律可得 得 运动时间为 位移为 故A运动的总时间为 故C正确； D．A的水平位移 竖直方向位移为 故而A的位移为 故D错误。 故选C。 5. 国防科技大学参与研发的北斗卫星导航系统包含中圆轨道和地球静止轨道等，不同轨道差异显著。某中圆轨道卫星从低轨转移到高轨，可以通过在P、Q两处启动发动机短暂加速完成。若卫星在低轨、高轨运动时视为匀速圆周运动，低轨时卫星动能为Ek、周期T1=2h，高轨时卫星周期T2=16h，在P处加速过程发动机做的功为W，忽略空气阻力和卫星在变轨过程中质量改变，已知卫星在半径为r的轨道上运行时势能表达式为，则卫星在Q处加速过程发动机做的功为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】设卫星在低轨、高轨做圆周运动的半径分别为r1、r2，由开普勒第三定律可知 代入数据解得 设卫星在低轨道上做匀速圆周运动时线速度为v1，由万有引力提供向心力有 解得卫星在低轨运动时的动能为 由题意知卫星在低轨运动时的势能为 所以卫星在低轨道运动的机械能为 同理卫星在高轨道上做匀速圆周运动时，由万有引力提供向心力有 解得卫星在高轨运动时的动能为 卫星在高轨运动时的势能为 所以卫星在高轨道运动的机械能为 设卫星在Q处加速过程发动机做的功为W1，根据功能关系有 代入数据解得 即卫星在Q处加速过程发动机做的功为。 故选D。 6. 如图所示，圆心为O、半径为R的半圆环套有一带正电小球A，沿过O点的竖直方向有一竖直细杆，一端固定于圆环上，杆上套有另一带正电小球B。初始时小球A距离圆环底端很近的位置，两小球间距离为R；现用绝缘装置向小球B施加竖直向上的作用力，使其缓慢运动到半圆环底端处，使小球A沿右侧圆环缓慢上滑，半圆环和杆均光滑绝缘。则下列说法中错误的是（ ） A. 小球A上滑过程中圆环对小球A的支持力一直增大到初始位置的2倍 B. 最后两小球的距离为 C. 小球A上滑过程中两小球组成系统重力势能和电势能都增大 D. 小球B对竖直杆的弹力逐渐变大 【答案】B 【解析】 【详解】小球B缓慢上移过程，小球A处于动态平衡状态，对小球A受力分析，如图所示 根据三角形相似有 初始时，即 随着小球B上移，h减小，当其缓慢运动到半圆环底端处，，则 小球A上滑过程中圆环对小球A的支持力一直增大到初始位置的2倍，A正确； B．根据库仑定律有 则 初始时小球A刚要移动时，有 F=N，， 即 当小球缓慢运动到半圆环底端处，设AB之间距离为，则有 联立得 解得 B错误； C．小球A上滑过程中，除重力和电场力做功外还有竖直方向的外力做正功，故两小球组成系统重力势能和电势能总和变大。过程中，AB两球的高度均升高，重力势能增大，AB两球带同种电荷的距离变小，系统电势能也变大，故C正确； D．对AB系统受力分析，根据正交分解可知，竖直杆对小球B的弹力等于半圆环对A弹力在水平方向的分力。设OA与竖直方向的夹角为，则有 小球A沿右侧圆环缓慢上滑的过程中在增大，N在增大，故竖直杆对小球B的弹力在增大。根据牛顿第三定律可知，小球B对竖直杆的弹力在增大，D正确。 本题选择错误的，故选B。 二、多项选择题（本题共4小题，每小题5分，共20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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 7. 如图所示甲、乙两列机械横波在同一介质中分别从波源沿轴相向传播，甲波速为，振幅如图所示，某时刻的图像如图所示。此时甲波恰好传到处，乙波恰好传到处，取此时为时刻，则以下说法中正确的有（　　） A. 经过足够长时间后，甲、乙两列波就能形成稳定的干涉图样 B. 甲波的速度和乙波的速度一样大 C. 时，平衡位置在处的质点的位移此时为且该质点速度向上 D. 若，则t＝0.2s内，位于的质点位移是4m 【答案】B 【解析】 【详解】AB．同一介质中传播速度相同，甲波波长，周期，乙波波长 周期，二者周期不同，频率不同，不能形成稳定干涉图样，故A错误，B正确； C．甲波传至处，需要时间1s，即刚好传播到处，向上起振。对于乙波，时，处的质点在平衡位置，向上振动，时，质点再次回到平衡位置，向上振动，故质点此时位移为0，向上振动，故C错误； D．若，则，周期， t＝0.2s内，乙波还没有传到，故的质点只上下振动了半个周期，即位移为0，故D错误。 故选B。 8. 光伏发电是现阶段我国主要的发电方式，某中学屋顶安装有光伏发电系统，具体参数如下：面积S=2m2，光电转化效率η=18%，最大输出电压为400V，某晴天中午地表太阳辐照度E=1000W/m2，现将25块相同光伏板按5串5并（每5个光伏板分别串联成组后再并联在一起）的方式连接后，该系统输出电压为250V，经整流器后变成交流电、通过升压变压器升压后用总电阻为2Ω的输电线输送给用户使用，输电线上损失的功率为发电机输出功率的5%，到达用户端后通过降压变压器再降低电压到用户所需要电压220V。假定所用的变压器都是理想变压器，则（　　） A. 单块光伏板输出电压为50V B. 单块光伏板输出电电流为8A C. 升压变压器的输出电压为600V D. 降压变压器的匝数比为57∶22 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．每5个光伏板分别串联成组后再并联在一起的输出电压为250V，由此可得单块光伏板输出电压为，故A正确； B．单块光伏板转化功率为 输出电流为，故B错误； C．升压变压器的输入功率为 输入电流为 输电线上的电流为 升压变压器的输出电压为，故C正确； D．降压变压器的输入电压为 降压变压器的匝数比为，故D正确。 故选ACD。 9. 如图一特制玻璃砖的截面由等腰直角三角形ABC和以O为圆心、BC为直径的半圆组成。一束宽度等于BO且平行于AO的水平单色光射到AB面上，介质的折射率为。已知半圆的半径为R，真空中的光速为c，不考虑半圆面的反射光（ ）。下列说法正确的是（　　） A. AB边入射时介质中的折射角为30° B. 半圆面上有光射出的部分所对应的圆心角为60° C. 光在玻璃砖中最长传播时间为 D. 距B点入射的光从AB边折射进入介质后从圆弧BC出射时不改变传播方向 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．根据几何关系可知，光在AB面入射时的入射角为，根据折射定律可得 解得AB边入射时介质中的折射角为，故A正确； B．光从半圆面射出空气中发生全反射的临界角满足 解得 如图所示 由几何关系可知，AB边入射时，在介质中的折射光线与水平方向的夹角为，光线在图中点刚好发生全反射，则图中半圆面上有光射出的部分为，根据几何关系可知所对应的圆心角为，故B正确； C．光线在介质中的传播速度为 由上图可知，光线从A点入射到F点的传播距离最大，根据几何关系可得最大距离为 则光在玻璃砖中最长传播时间为，故C正确； D．要折射光线从圆弧BC出射时不改变传播方向，则折射光线必须经过圆心O，如图所示 图中从AB边G点折射进入介质后，折射光线经过圆心O，则从圆弧BC出射时不改变传播方向，设G点与B点的距离为，对于，根据正弦定理可得 可得，故D错误。 故选ABC。 10. 如图所示，木板AB质量为M=2kg静止放在光滑水平面上，木板的右端B处固定一根轻质弹簧，弹簧的原长为BC长度，C点到木板左端A的距离LAC=1.0m，可视为质点的小滑块质量为m，静止放置在木板的左端；现对木板施加水平向左的恒力F=24N，0.5s时撤去恒力F，此时滑块恰好到达弹簧自由端C处，此后的运动中始终没有超过弹簧的弹性限度。已知木板C点右侧部分光滑、C点左侧部分与滑块间的动摩擦因数为μ=0.2；取g=10m/s2。下列说法正确的是（　　） A. 若恒力F=7.5N，则在F作用时间内木板和滑块会相对静止 B. 撤去恒力F后，木板先做减速后做匀速运动 C. 在木板和滑块相对运动的整个过程中，弹簧的最大弹性势能Ep=8.0J D. 在木板和滑块相对运动的整个过程中，系统产生的热量Q=8.0J 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．若在F1作用下木板和滑块恰好发生相对运动，则对滑块有 对木板有 可得F1=8N，若恒力F=7.5N，木板和滑块相对静止一起运动，故A正确； BC．F作用的过程中，对小滑块有， 可得， 对木板有，， 联立可得， 此时木板的速度 小滑块的速度 所以弹簧被压缩，小滑块继续做加速运动，木板开始做减速运动，弹簧压缩到最短时，两者共速，此时弹簧弹性势能最大。 由动量守恒和能量守恒有， 可得， 之后弹簧伸长，小滑块继续做加速运动，木板继续做减速运动，弹簧回复原长时，小滑块速度大于木板速度，小滑块接着向左运动进入粗糙面，开始做减速运动；木板受到向左的摩擦力，开始做加速运动，二者共速时，开始做匀速运动，故B错误，C正确； D．弹簧回复原长时，根据动量和能量守恒，，可知 假设二者在粗糙部分最后共速，则由，可得 木板的加速度大小，木板向左运动的位移 小滑块的位移，则 即小滑块从木板左侧滑出，所以整个运动过程中，系统产生的热量，故D正确。 故选ACD。 三、非选择题（本题共5小题，11题6分、12题10分、13题12分、14题12分、15题16分） 11. 物理小组的同学用如下图甲所示的实验器材验证机械能守恒定律。实验器材有：底座带有标尺的竖直杆、光电计时器，小球释放器（可使小球无初速释放）、网兜。实验时可用光电门测量小球挡光时间t，并从竖直杆上读出小球到光电门间的距离h。 （1）使用游标卡尺测量小球的直径如下图乙所示，则小球直径为_________cm。 （2）改变光电门的位置，小球经过光电门的时间为t，若不考虑空气阻力，重力加速度为g，则为验证机械能守恒定律，_______（填“一定”、“不需要”）要测小球的质量m。 （3）若考虑空气阻力，根据实验数据作出图像如上图丙所示，若图中直线斜率的绝对值为k，则空气的阻力大小为_____________。（用h、m、g、k、v等表示） 【答案】（1）0.980 （2）不需要 （3） 【解析】 【小问1详解】 小球直径为0.9cm+0.05mm×16=0.980cm 【小问2详解】 若不考虑空气阻力，实验要验证的关系为 即 可知不需要测量小球的质量； 【小问3详解】 若考虑空气阻力，则 即 由题意可知 解得 12. 弹性电阻绳是一种具有弹性和导电性的材料，通常应用于应变传感器中。某同学设计了如图所示的电路不仅可以探究弹性绳伸长量与其电阻增量的关系还可以测量电源的电动势和内阻。除待测电源和弹性电阻绳外，还需使用的实验器材：灵敏电流表G，合适的可变电阻，电压表V1、V2，电流表A1、A2（内阻可忽略不计），开关，导线若干。 （1）如图乙所示，在水平桌面上放置支架，将弹性绳的一端固定在支架顶端，另一端作为拉伸端，两端分别用带有金属夹A、B的导线接入图甲所示电路AB两点间，在弹性绳左侧竖直固定一测量尺，在弹性绳的拉伸端系着一带有指针的托盘，未装钩码时指针指在测量尺的零刻度上，开关闭合前，R1的滑片滑在_________（填“左”或“右”）端。 （2）闭合开关S，反复调节可变电阻，直到电流表G的指针不偏转，电压表V1和V2的示数分别记为和，电流表A1和A2的示数分别记为和，记录托盘上的指针在测量尺的读数。 （3）断开开关S，在托盘上增加少量的钩码再闭合开关并调节可变电阻的阻值，直至电流表G的指针不偏转，电压表V1和V2的示数分别记为和，电流表A1和A2的示数分别记为和，记录托盘上的指针在测量尺的读数。 （4）重复（3）的步骤，记录到多组数据、…… （5）实验完毕，整理器材。 （6）作出图像如图丙所示，依据图线可得电池组的电动势为________，内阻r为_________。理论上该同学测得的电池组内阻___________（选填“大于”“小于”或“等于”）真实值。 （7）作出图像，图像纵截距的含义是_________________________________。 【答案】 ①. 左 ②. b ③. ④. 等于 ⑤. 弹性电阻绳原长时的阻值 【解析】 【详解】[1]开关闭合前，为了保护电路，应将滑动变阻器接入电路的电阻最大，故应将滑片滑在左端。 [2]根据闭合电路欧姆定律可得，即图像纵截距为电源电动势。 [3]图像斜率的绝对值为 [4]根据上式可以看出，理论上该同学测得的电池组内阻没有误差，是准确的，故测量值等于真实值。 [5]的横轴从开始，因为，故图像纵截距表示弹性电阻绳原长时的阻值。 13. 如图所示，为了测量一些形状不规则的固体体积V0，小星同学设计了一个带有密封门的圆柱形导热汽缸做成如图所示的装置，气缸开口向上竖直放置于水平面上，汽缸内壁有卡口MN和PQ，紧贴卡口MN的上方和PQ的下方分别装有厚度不计的四个压力传感器，缸内有一形状不规则的酒杯和一可加热的电阻丝，且封闭有一定质量的理想气体。卡口MN和PQ的间距为h，MN距汽缸底部的距离为2.5h，初始时刻，气体的温度为280K，质量为m、横截面积为S的活塞压到卡口MN上使得压力传感器的示数和为mg。现缓慢加热电阻丝使温度升高到660K时，活塞运动到PQ处时压力传感器的示数和为0.5mg，此过程中缸内气体总体吸收的热量为Q。已知大气压恒为且，重力加速度大小为g，活塞与气缸壁密封良好且不计摩擦，忽略固体热胀冷缩的影响。求： （1）气缸内放置的不规则酒杯的体积V0； （2）该过程中气体增加的内能。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 MN上压力传感器的示数为mg，即开始时气体压强为大气压，活塞运动到PQ处时压力传感器的示数为0.5mg，对活塞受力分析得，因为，解得 根据理想气体状态方程，代入数据解得 【小问2详解】 温度逐渐增大的过程中，气体先做等容变化，然后离开卡口MN，做等压变化，再继续上升到PQ，继续做等容变化，故设上升阶段气体压强为，满足 气体对外做功 根据热力学第一定律，可得 14. 如图，水平放置的两平行金属板间存在匀强电场，金属板间电势差为U、板长是板间距离的倍。金属板下极板相接处有一圆心为O的圆形区域，其内部存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。质量为m、电荷量为q（q>0且q、m未知）的粒子沿中线以速度v0水平向右射入两板间，恰好从下极板边缘P点飞出电场后立即沿半径PO方向射入磁场。已知圆形磁场区域半径为，不计粒子重力。 （1）求带电粒子的比荷； （2）求粒子射出磁场时速度与水平方向的夹角θ； （3）若且圆形磁场边界右边相切处有一挡板，以粒子的出发点处为坐标原点O，建立如图所示的坐标系，求粒子射出圆形磁场边界后打在挡板上的坐标。 【答案】（1） （2）或 （3）（ ） 【解析】 【小问1详解】 设板间距离为，则板长为，带电粒子在板间做类平抛运动 两板间的电场强度为 根据牛顿第二定律得，电场力提供加速度 解得 设粒子在平板间的运动时间为，根据类平抛运动的运动规律得 ， 联立解得 【小问2详解】 设粒子出电场时与水平方向夹角为，则有， 得 故 则出电场时粒子的速度为 粒子出电场后紧接着进入磁场，洛伦兹力提供匀速圆周运动所需的向心力得 解得 已知圆形磁场区域半径为 故 几何关系可得粒子的圆心角为 粒子出射时速度与水平方向的夹角 【小问3详解】 带电粒子在圆形磁场中出射后做匀速直线运动再打在挡板上，水平坐标为 竖直方向坐标为 故坐标为（ ） 15. 如图所示，光滑金属导轨固定在绝缘水平桌面上，中间部分水平且左端与圆弧轨道完美连接（且圆弧左端水平连接一电阻R）、右端连接有光滑倾斜轨道，水平轨道和圆弧部分平滑连接，导轨间的距离为。AB区域与CD区域间存在竖直向下与竖直向上的匀强磁场，磁感应强度的大小均为，AB的距离、CD的距离均为。电阻为的导体棒P的质量为、绝缘棒Q的质量为，两棒垂直导轨放置，绝缘棒Q静止于B与C之间的某位置，现将P棒由左侧圆弧的E处由静止释放，当P棒运动到B处时的速度为、P进入磁场后P产生的热量为Q1。已知整个过程中两棒与导轨始终垂直且接触良好，其他导体电阻不计，所有碰撞均为弹性碰撞，首次碰撞之后P与Q每次碰撞前P均已静止，且碰撞时间极短，P、Q始终与导轨垂直且接触良好，已知重力加速度为g。求： （1）左侧圆弧轨道的半径r； （2）从P棒开始运动到P棒第一次静止，整个过程中通过P的电荷量； （3）自发生第一次碰撞后到最终两棒都静止，导体棒P在磁场中运动的总位移大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 P进入磁场后与左侧电阻R形成串联回路，则有 整个过程中能量守恒可得 解得 【小问2详解】 P棒在AB区域磁场通过的电荷量 电动势的平均值 感应电流的平均值   解得 两棒发生弹性碰撞，根据动量守恒定律及机械能守恒定律可得， 解得， P棒进入CD区域磁场中停下，由动量定理得 即有   解得 根据右手定则可知，上述两个过程感应电流方向相反，所以整个过程通过P的电荷量 【小问3详解】 P棒进入CD区域磁场后停下来，结合上述有   解得 绝缘棒Q第二次与导体棒P碰前速度大小为 方向水平向左，碰后速度为，导体棒的速度为，弹性碰撞过程中根据动量守恒定律和能量守恒定律有， 解得， 对P棒进行分析，根据动量定理得   即有   解得   同理可得当绝缘棒Q第三次与导体棒P碰前速度大小为 根据， 对P棒分析动量定理得   即有 可得 根据数量关系有 以此类推   所以向左运动的位移为   根据数学归纳法有  当趋于无穷大时 则导体棒P在磁场中运动的总位移大小 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $