精品解析：2025届湖南省长沙市南雅中学高三下学期三模考试物理试题

南雅中学2025届高三模拟试卷 物理试卷 本试题卷分为选择题和非选择题两部分，共6页。时量75分钟，满分100分。 一、选择题（本小题共6小题，在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，每小题4分，共24分。） 1. 贫铀是在提炼核弹及核燃料材料过程中产生的一种核废料，其主要成分是，这种材料密度大、硬度高、强度和韧性好，可用于制作坦克装甲、燃料电池等。发生α衰变时形成新核X，同时放出γ射线。以下说法正确的是（　　） A. 该衰变过程的方程可写为 B. 新核X 的结合能与的结合能之差即为α粒子的结合能 C. 衰变反应中的γ射线为高频电磁波，具有极强的穿透性 D. 质量为m的原子核经过两个半衰期后，产生的新核质量为 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据质量数和核电荷数守恒可知，该衰变方程应为 A错误； B．由于衰变过程释放能量，存在质量亏损，可知新核X 的结合能与的结合能之差小于α粒子的结合能，B错误； C．衰变反应中的γ射线为高频电磁波，具有极强的穿透性，C正确； D．质量为m的原子核经过两个半衰期后，有的的原子核发生了衰变，还剩余的的原子核，产生新核的质量不是，D错误。 故选C。 2. 餐具桶中放置一把质量为的铲子，如图所示，若桶口边缘光滑，铲子与竖直筒壁的夹角为，与水平桶底之间的动摩擦因数为，两者恰好保持相对静止，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为，则桶底对铲子的摩擦力大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据题意，对铲子受力分析，受重力、桶底的支持力和摩擦力、筒壁的支持力，如图所示 由平衡条件有， 又有 联立解得 故选A。 3. 如图甲所示，在波的传播方向上有A、B、C三点，其中，时刻开始观察到A、C两点处质点的振动情况分别如图乙、丙所示。下列说法正确的是（　　） A. 若向右传播，该波的波长为 B. 若向左传播，该波的波长为 C. 若振源位于点，起振方向向上，且（为波长），那么从振源起振开始计时，处质点第1次到达波峰需要 D. 若振源位于点，起振方向向下，且（为波长），那么从振源起振开始计时，处质点第1次到达波峰需要 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图乙、丙可得 当波向右传播时（n=0，1，2，3…） 解得（n=0，1，2，3…） 故A错误； B．当波向左传播时（n=0，1，2，3…） 解得（n=0，1，2，3…） 故B错误； C．由题意可得，波向左传播，又因为，所以 取，此时 设波从波源传播到B点所用时间为，则 若振源位于点，起振方向向上，B点起振后到第1次到达波峰所用时间为，则 那么从振源起振开始计时，处质点第1次到达波峰需要 故C正确； D．由题意可得，波向左传播，又因为，所以 取，此时 设波从波源传播到B点所用时间为，则 若振源位于点，起振方向向下，B点起振后到第1次到达波峰所用时间为，则 那么从振源起振开始计时，处质点第1次到达波峰需要 故D错误。 故选C。 4. 如图所示，面积为S、匝数为N的矩形线框在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴OO'匀速转动，通过滑环向理想变压器供电，灯泡L1，L2、L3均正常发光。已知L1、L2、L3的额定功率均为P，额定电流均为I，线框及导线电阻不计，不考虑电流变化对小灯泡电阻的影响，则下列说法正确的是（　　） A. 理想变压器原、副线圈的匝数比为1：2 B. 线框在图示位置时，穿过线框的磁通量变化率最小 C. 若把副线圈上的小灯泡L2去掉，则副线圈上的灯泡L1将变亮 D. 线框转动的角速度为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由于三个灯泡功率相同，额定电流相同，且均正常发光，根据原、副线圈中电路的串并联特点可知 而原、副线圈匝数比等于电流的反比，可得，故A错误； B．图示位置，线圈中的磁通量为零，但此位置线圈中磁通量的变化率最大，故B错误； C．将副线圈看成一个等效电阻，若把副线圈上的小灯泡L2去掉，等效电阻增大，导致原线圈电流减小，灯泡L3的电压减小，原线圈两端电压升高，则副线圈电压也升高，故L1变亮，故C正确； D．线圈转动产生的感应电动势的最大值为 根据可知，原线圈的功率为2P，线框转动提供的总功率为3P，则线圈转动时输出电压的有效值 而根据最大值与有效值之间的关系 联立可得，故D错误。 故选C。 5. 如图所示，竖直平面内半径为R的圆形区域内有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，P、Q为圆形区域竖直直径的两个端点，M、N为圆形区域水平直径的两个端点。大量质量均为m、电荷量为q的带正电粒子，以相同的速率从P点向纸面内的各个方向射入磁场区域。粒子的重力、空气阻力和粒子间的相互作用均不计，则下列说法正确的是（　　） A. 若粒子射入磁场的速率为，则粒子均沿竖直方向射出磁场 B. 若粒子射入磁场的速率为，则粒子最远可以从M点射出磁场 C. 若粒子射入磁场的速率为，则粒子在磁场中运动的时间可能为 D. 若粒子射入磁场的速率为，则可能有粒子从N点射出磁场 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据洛伦兹力提供向心力 若粒子射入磁场的速率为，则带电粒子在磁场中的轨迹半径，根据磁扩散模型可知带电子均沿水平方向射出磁场，故A错误； B．若粒子射入磁场的速率为，则带电粒子在磁场中的轨迹半径，当粒子在磁场中运动半个周期时，刚好可以从M点射出磁场，故B正确； C．若粒子射入磁场的速率为，则粒子在磁场中运动的轨迹半径，当粒子在圆形磁场中的运动时间最长，则粒子圆周运动的轨迹应以磁场圆直径为弦，则粒子的运动轨迹如图所示 此轨迹在磁场中的偏转角为θ，根据几何关系可知 所以 粒子在磁场中运动的最长时间 故粒子在磁场中的时间不可能为，故C错误； D．当入射速度的方向合适时，是可以确定从N点射出的粒子圆周运动的圆心，如图所示 作的中垂线，以P或N点为圆心以为半径画圆弧交中垂线于O，O点即为能通过N点轨迹的圆心，故D正确。 故选BD。 6. 如图1所示，某同学将3本足够长厚度不一、长宽相同的字典A、B、C整齐叠放在水平桌面上，A字典的质量为3m、B字典的质量为2m、C字典的质量为m。已知所有接触面间的动摩擦因数均为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。现对B字典施加一水平方向的拉力F，F随时间t的变化关系如图2所示，则下列说法正确的是（　　） A. t=5s时，C与地面出现相对运动 B. t=3s时，A、B出现相对运动 C. t=12s时，B字典的速度为4.9μg D. t=12s时，B字典的速度为5.5μg 【答案】D 【解析】 【详解】A．字典A、B之间，B、C之间，C与地面之间的最大静摩擦力分别为，， 由于 可知，C与地面间不可能有相对运动，故A错误； B．若A、B刚出现相对运动，则A、B之间的摩擦力恰好等于最大静摩擦力，则有 ， 解得F1=10μmg 根据图2可知，t=10s时，A、B出现相对运动，故B错误； CD．若B、C刚出现相对运动，则B、C之间的摩擦力恰好等于最大静摩擦力，则有 根据图2可知，t=5s时，B、C出现相对运动， 结合上述可知，12s时间内，A、B先从5s开始一起相对静止加速运动到10s，10s开始，A、B出现相对运动，10s到12s内，两者仍然加速，5s-10s，对A、B整体进行分析，结图2，根据由动量定理有 解得 10s到12s，对B进行分析，结合图2，根据动量定理有 解得，故C错误，D正确。 故选D。 二、选择题（本小题共4小题，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0，每小题5分，共20分。） 7. 如图所示，为一半径为R的圆弧，O为圆弧的圆心，OABC构成正方形，图中阴影部分ABC为某种透明材料的横截面。在圆心O处放一激光发射器，发射器能够发出细光束OD垂直照射在圆弧上，并且光束能够以一定的角速度从OA开始逆时针转过，激光在真空中的波长，在材料中的波长，光在真空中的速度大小为c，不考虑光线的多次反射。若透明材料对该激光的折射率为n，光束在旋转过程中，AB、BC截面上没有光线直接射出部分的总长度为x，则（　　） A. B. C. D. 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．设激光在材料中的传播速度为v，频率为f，由波长、频率和传播速度之间的关系有0f，f 又 联立解得 故 A正确，B错误； CD．设激光发生全反射时的临界角为C，则有 解得临界角 刚好不从AB、BC直接射出的光线如图所示 AB、BC截面上没有光线直接射出部分的总长度 解得 故C正确，D错误。 故选AC。 8. “星下点”是指卫星和地心连线与地球表面的交点。如图所示为航天控制中心大屏幕上显示某卫星的“星下点”在一段时间内的轨迹，该卫星绕行方向与地球自转方向一致，则下列说法正确的是（　　） A. 该卫星可以记录到南极点的气候变化 B. 该卫星不能记录到北极点的气候变化 C. 该卫星的轨道平面与赤道平面的夹角为42.4° D. 地球静止同步轨道卫星的“星下点”为赤道上的一条直线 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．由题图可知，1天内卫星绕地球运动4周，则卫星轨道半经为 卫星的纬度最高时，卫星距离赤道平面的高度为 北极点距离赤道平面的高度为 因此卫星的高度h大于北极点的高度，卫星可以记录到北极点的气候变化，同理也能记录到南极点的气候变化，故A正确，B错误； C．卫星星下点轨迹的最高纬度是北纬42.4°，最低纬度是南纬42.4°，该卫星的轨道平面与赤道平面的夹角为42.4°，故C正确； D．地球静止同步轨道卫星相对地球静止，其星下点为赤道上的一个点，而不是一条直线，故D错误。 故选AC 。 9. 已知均匀带电薄壳外部空间电场与其上电荷全部集中在球心时产生的电场一样，内部空间的电场处处为0。如图所示为一带电量为+Q，半径为R的均匀带电球壳，以球心为坐标原点，建立Ox轴，其中A点为壳内一点，B点坐标为2R，静电力常量为k，下列说法正确的是（　　） A. 将+q的试探电荷由壳内A点移到O点，试探电荷的电势能不变 B. 在圆心O处放一个电量为-2Q的点电荷，球壳外表面带电量仍为+Q C. 在+R处取走极小的一块面积ΔS，O点场强大小为 D. 在圆心O正上方处取走极小一块面积ΔS，B点场强大小为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．壳内场强处处为0，故移动试探电荷不做功，A正确； B．在圆心处放一个电量为的点电荷，由于静电感应，球壳内表面感应出的电荷，则球壳外表面的电荷量为，B错误； C．在处取走极小一块面积，根据对称性，在处极小一块面积的电荷产生的电场，C正确； D．整个球壳在点的电场水平向右，在圆心正上方处取走极小一块面积在点的场强为 方向斜向右下，与矢量作差即为点电场强度，D错误。 故选AC。 10. 如图所示，平行光滑金属导轨间距为，导轨处在竖直向上的匀强磁场中，两根长度均为材料相同的金属棒、垂直于导轨平行放置，与导轨始终接触良好，、金属棒质量分别为、。棒的电阻为。开始时棒锁定在轨道上，对棒施加水平向右的恒定拉力，经时间，棒的速度达到最大值，此时撤去拉力，同时解除对棒的锁定，导轨足够长且电阻不计。则（　　） A. 匀强磁场的磁感应强度大小为 B. 撤去拉力前棒前进的距离为 C. 撤去拉力前棒前进的距离为 D. 全过程中棒产生的焦耳热为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．因ab、cd棒材料、长度相同，质量分别为m、2m，则cd棒的横截面积是ab棒2倍，由可知 ab棒速度达到最大时，受力平衡，有 又 联立解得，故A错误； BC．撤去拉力前，对ab棒，根据动量定理，有 其中 解得，故B错误，C正确。 D．解除锁定后两棒相互作用过程中动量守恒，最后以相同的速度运动，则有 对全过程由能量守恒定律 得 则，故D正确。 故选CD。 三、非选择题（本题共5小题，共56分） 11. 小明同学用“身边的器材”测量图示扫地机器人（直径350mm）启动过程中的加速度。 （1）实验中需要测量扫地机器人启动过程所用的时间，下列给出的测量工具中最合适的是_____（选填器材前面的字母代号） A. 机械手表 B. 手机秒表 C. 自制滴水计时器 （2）实验中他用遥控器启动处于静止状态的机器人，机器人在时间内沿着直线运动的距离约为半个地板砖的长度，为了较准确地测出机器人在时间内发生的位移，下列给出的测量工具中最合适的是_____（选填相应器材的字母代号） A. B. C. （3）机器人在时间内的运动可视为匀加速直线运动。根据上述所测的数据写出机器人启动过程中加速度的表达式_____（用题中所给字母表示）。 【答案】（1）B （2）C （3） 【解析】 【小问1详解】 测量工具中手机秒表是最精确的，故选B。 【小问2详解】 一般半块地砖的长度大约为30-40cm左右，测量长度的精确度应为mm，所以测量长度的工具最合适的是卷尺，故选C。 【小问3详解】 根据匀变速运动的规律 可得 12. 某物理爱好者设计了一个三挡位（“”“”“”）的欧姆表，其内部结构如图所示，为单刀三掷开关，为调零电阻，、、为定值电阻，表头的满偏电流为，内阻为，干电池的电动势为，内阻为。用此欧姆表测量某待测电阻的阻值，回答下列问题∶ （1）欧姆表的两只表笔中，____（选填“a”或“b”）是红表笔。 （2）当欧姆表的挡位为“×1”时，应将单刀三掷开关K与____（选填“1”“2”或“3”）接通。 （3）若从“×10”挡位换成“×1”挡位，再进行欧姆调零时，调零电阻R的滑片应该____（选填“向上”或“向下”）调节。 （4）在“×100”挡位进行欧姆调零后，在ab两表笔间接入阻值为6000Ω的定值电阻R1，稳定后表头G的指针偏转到满偏刻度的；取走R1，在ab两表笔间接入待测电阻Rx，稳定后表头G的指针偏转到满偏刻度的，则Rx=____Ω。 （5）若电源电动势原来为1.5V，一段时间后，电动势降为1.2V，用此欧姆表欧姆调零后测量某电阻，读数为30Ω，则该电阻的真实值为_____Ω。 【答案】（1） （2）3 （3）向下 （4）4000 （5）24 【解析】 【小问1详解】 欧姆表内部电流从黑表笔流出，经待测电阻后，从红表笔流进欧姆表，黑表笔与内部电池正极相连，红表笔与内部电源负极相连，因此图中是红表笔。 【小问2详解】 欧姆表内阻大，中值电阻大，欧姆表的倍率越大，根据闭合电路的欧姆定律，欧姆表内阻 当开关K拨向3时，根据并联电路电流的分配原则可知，与表头并联的电阻越小，该支路的电流越大，回路中满偏电流越大，则欧姆表内阻越小，即为“×1”挡位。 【小问3详解】 从“×10”挡位换成“×1”挡位，即开关K从2拨向3，满偏电流由变成，欧姆调零电阻由变成 根据闭合电路欧姆定律有， 又 则，即调零电阻接入电路的阻值减小，因此滑片向下滑动。 【小问4详解】 根据闭合电路的欧姆定律，在“×100”挡位进行欧姆调零，则 在a、b两表笔间接入阻值为6000Ω的定值电阻，稳定后表头G的指针偏转到满偏刻度的，则 在a、b两表笔间接入待测电阻，稳定后表头G的指针偏转到满偏刻度的，则 联立解得 则有 【小问5详解】 若电源电动势原来为，调零时对应的内阻为，则有 一段时间后，电动势降为1.2V，用此欧姆表进行调零时，有 联立可得 当测量某电阻时读数为，则真实的电阻为 13. 气动升降平台广泛应用于各种工业场合，其工作原理是通过气压差实现平台的升降，主要由空气压缩机、调压阀、汽缸、活塞、支撑杆和平台等部分组成。如图为气动升降平台简化原理图，支撑杆（含活塞）和平台的总质量m0=15kg，圆柱形汽缸内的活塞底面积为S=1.0×10-3m2，某时刻活塞底与汽缸底部的距离为h=1m，活塞下方空气的压强p=3.0×105Pa。已知活塞上方与大气连通，大气压强p0=1.0×105Pa，重力加速度g大小取10m/s2，汽缸导热性能良好，忽略活塞受到的摩擦力及汽缸内气体温度变化。 （1）求此时平台上重物的质量m1； （2）若重物的质量增加到m2=40kg，要使活塞位置保持不变，应向汽缸内充入压强为1.0×105Pa的气体体积为多少？ 【答案】（1） （2） 【解析】 【详解】（1）对支撑杆（含活塞）和平台以及重物受力分析可得 解得 （2）若重物的质量增加到，要使活塞位置保持不变，设此时汽缸内压强为，对整体由平衡条件可得 解得 假设应向汽缸内充入气体体积为，则 解得 14. 如图甲所示，真空中的电极能连续不断均匀地放出初速度为零、质量为、电荷量为的粒子，经加速电场加速，由小孔穿出，沿两个彼此绝缘且靠近的水平金属板A、B间的中线平行于极板射入偏转电场，A、B两板距离为，A、B板长为，AB两板间加周期为的变化电场，如图乙所示，已知，能从偏转电场板间飞出的粒子在偏转电场中运动的时间也为。忽略极板边缘处电场的影响，不计粒子的重力以及粒子之间的相互作用，粒子打到极板上后即消失．求： （1）加速电场中的； （2）若时刻粒子进入偏转电场两极板之间，粒子能否飞出极板？如果能，那么粒子的偏移量是多少？如果不能，那么粒子在偏转电场里平行于极板方向的位移是多少？ （3）若发射时间足够长，则能够从两极板间飞出的粒子占总入射粒子数的百分率。 【答案】（1）， （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子在加速电场中有 粒子在偏转电场中有 联立解得， 【小问2详解】 时刻进入偏转电场的粒子在至时间内做类平抛运动，有， 联立解得， 因，粒子在时还未打到极板上，此时 假设粒子能飞出极板。粒子在至时间内做匀速直线运动 解得， 故粒子的偏移量为 因，假设不成立，粒子不能飞出极板。 设粒子在时刻打到极板上，则有 又 解得 【小问3详解】 电场周期性变化，现研究第一个周期内哪个时间段进入偏转电场的粒子能够从两极板间飞出。 设粒子在时刻进入偏转电场，如果粒子运动时间后的偏移量 随增大，增大，当时，解得 设粒子在时刻进入偏转电场，如果粒子运动时间后的偏移量 随增大，减小，当时，解得 所以在第一个周期内，当和时，能从两极板间飞出。飞出的粒子占总入射粒子数的百分率 15. 如图所示，轻质弹簧竖直放置，下端固定在地面上，质量的物体与弹簧连接，静止在处。将质量的物体自物体正上方处由静止释放，与发生第一次碰撞后，立刻向上运动，上升的最大高度，当再次回到点时恰与发生第二次碰撞。重力加速度取，空气阻力不计。（、碰撞时间极短，弹簧始终处于弹性限度内，且振动周期不变）。求： （1）第一次碰撞后物体的速度； （2）在两次碰撞的时间间隔内，弹簧对物体的冲量； （3）经验证发现与发生的是弹性碰撞。若将物体释放的位置提高到处，仍要使、前两次碰撞均在点，求的最小值。 【答案】（1）；（2），方向竖直向上；（3） 【解析】 【详解】（1）自由落体运动，与碰前速度为 解得 第一次碰后竖直上抛运动，初速度为 碰撞过程，取向下为正方向，由动量守恒定律得 解得 （2）两次碰撞时间间隔为 第二次碰撞前，的速度 此过程中，取向下为正方向，由动量定理得 解得弹簧对的冲量 方向竖直向上 （3）由 解得 第一次弹性碰撞，有 解得 碰后做简谐运动，振动周期不变（周期由振动系统决定）即 第二次仍然在点相碰，则竖直上抛回到点的时间与回到点时间相等 即 代入数据，解得 当时，值最小 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 南雅中学2025届高三模拟试卷 物理试卷 本试题卷分为选择题和非选择题两部分，共6页。时量75分钟，满分100分。 一、选择题（本小题共6小题，在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，每小题4分，共24分。） 1. 贫铀是在提炼核弹及核燃料材料过程中产生的一种核废料，其主要成分是，这种材料密度大、硬度高、强度和韧性好，可用于制作坦克装甲、燃料电池等。发生α衰变时形成新核X，同时放出γ射线。以下说法正确的是（　　） A. 该衰变过程的方程可写为 B. 新核X 的结合能与的结合能之差即为α粒子的结合能 C. 衰变反应中的γ射线为高频电磁波，具有极强的穿透性 D. 质量为m的原子核经过两个半衰期后，产生的新核质量为 2. 餐具桶中放置一把质量为的铲子，如图所示，若桶口边缘光滑，铲子与竖直筒壁的夹角为，与水平桶底之间的动摩擦因数为，两者恰好保持相对静止，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为，则桶底对铲子的摩擦力大小为（　　） A. B. C. D. 3. 如图甲所示，在波的传播方向上有A、B、C三点，其中，时刻开始观察到A、C两点处质点的振动情况分别如图乙、丙所示。下列说法正确的是（　　） A. 若向右传播，该波的波长为 B. 若向左传播，该波的波长为 C. 若振源位于点，起振方向向上，且（为波长），那么从振源起振开始计时，处质点第1次到达波峰需要 D. 若振源位于点，起振方向向下，且（为波长），那么从振源起振开始计时，处质点第1次到达波峰需要 4. 如图所示，面积为S、匝数为N的矩形线框在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴OO'匀速转动，通过滑环向理想变压器供电，灯泡L1，L2、L3均正常发光。已知L1、L2、L3的额定功率均为P，额定电流均为I，线框及导线电阻不计，不考虑电流变化对小灯泡电阻的影响，则下列说法正确的是（　　） A. 理想变压器原、副线圈的匝数比为1：2 B. 线框在图示位置时，穿过线框的磁通量变化率最小 C. 若把副线圈上的小灯泡L2去掉，则副线圈上的灯泡L1将变亮 D. 线框转动的角速度为 5. 如图所示，竖直平面内半径为R的圆形区域内有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，P、Q为圆形区域竖直直径的两个端点，M、N为圆形区域水平直径的两个端点。大量质量均为m、电荷量为q的带正电粒子，以相同的速率从P点向纸面内的各个方向射入磁场区域。粒子的重力、空气阻力和粒子间的相互作用均不计，则下列说法正确的是（　　） A. 若粒子射入磁场的速率为，则粒子均沿竖直方向射出磁场 B. 若粒子射入磁场的速率为，则粒子最远可以从M点射出磁场 C. 若粒子射入磁场的速率为，则粒子在磁场中运动的时间可能为 D. 若粒子射入磁场的速率为，则可能有粒子从N点射出磁场 6. 如图1所示，某同学将3本足够长厚度不一、长宽相同的字典A、B、C整齐叠放在水平桌面上，A字典的质量为3m、B字典的质量为2m、C字典的质量为m。已知所有接触面间的动摩擦因数均为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。现对B字典施加一水平方向的拉力F，F随时间t的变化关系如图2所示，则下列说法正确的是（　　） A. t=5s时，C与地面出现相对运动 B. t=3s时，A、B出现相对运动 C. t=12s时，B字典的速度为4.9μg D. t=12s时，B字典的速度为5.5μg 二、选择题（本小题共4小题，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0，每小题5分，共20分。） 7. 如图所示，为一半径为R的圆弧，O为圆弧的圆心，OABC构成正方形，图中阴影部分ABC为某种透明材料的横截面。在圆心O处放一激光发射器，发射器能够发出细光束OD垂直照射在圆弧上，并且光束能够以一定的角速度从OA开始逆时针转过，激光在真空中的波长，在材料中的波长，光在真空中的速度大小为c，不考虑光线的多次反射。若透明材料对该激光的折射率为n，光束在旋转过程中，AB、BC截面上没有光线直接射出部分的总长度为x，则（　　） A. B. C. D. 8. “星下点”是指卫星和地心连线与地球表面的交点。如图所示为航天控制中心大屏幕上显示某卫星的“星下点”在一段时间内的轨迹，该卫星绕行方向与地球自转方向一致，则下列说法正确的是（　　） A. 该卫星可以记录到南极点的气候变化 B. 该卫星不能记录到北极点的气候变化 C. 该卫星的轨道平面与赤道平面的夹角为42.4° D. 地球静止同步轨道卫星的“星下点”为赤道上的一条直线 9. 已知均匀带电薄壳外部空间电场与其上电荷全部集中在球心时产生的电场一样，内部空间的电场处处为0。如图所示为一带电量为+Q，半径为R的均匀带电球壳，以球心为坐标原点，建立Ox轴，其中A点为壳内一点，B点坐标为2R，静电力常量为k，下列说法正确的是（　　） A. 将+q的试探电荷由壳内A点移到O点，试探电荷的电势能不变 B. 在圆心O处放一个电量为-2Q的点电荷，球壳外表面带电量仍为+Q C. 在+R处取走极小的一块面积ΔS，O点场强大小为 D. 在圆心O正上方处取走极小一块面积ΔS，B点场强大小为 10. 如图所示，平行光滑金属导轨间距为，导轨处在竖直向上的匀强磁场中，两根长度均为材料相同的金属棒、垂直于导轨平行放置，与导轨始终接触良好，、金属棒质量分别为、。棒的电阻为。开始时棒锁定在轨道上，对棒施加水平向右的恒定拉力，经时间，棒的速度达到最大值，此时撤去拉力，同时解除对棒的锁定，导轨足够长且电阻不计。则（　　） A. 匀强磁场的磁感应强度大小为 B. 撤去拉力前棒前进的距离为 C. 撤去拉力前棒前进的距离为 D. 全过程中棒产生的焦耳热为 三、非选择题（本题共5小题，共56分） 11. 小明同学用“身边的器材”测量图示扫地机器人（直径350mm）启动过程中的加速度。 （1）实验中需要测量扫地机器人启动过程所用的时间，下列给出的测量工具中最合适的是_____（选填器材前面的字母代号） A. 机械手表 B. 手机秒表 C. 自制滴水计时器 （2）实验中他用遥控器启动处于静止状态的机器人，机器人在时间内沿着直线运动的距离约为半个地板砖的长度，为了较准确地测出机器人在时间内发生的位移，下列给出的测量工具中最合适的是_____（选填相应器材的字母代号） A. B. C. （3）机器人在时间内的运动可视为匀加速直线运动。根据上述所测的数据写出机器人启动过程中加速度的表达式_____（用题中所给字母表示）。 12. 某物理爱好者设计了一个三挡位（“”“”“”）的欧姆表，其内部结构如图所示，为单刀三掷开关，为调零电阻，、、为定值电阻，表头的满偏电流为，内阻为，干电池的电动势为，内阻为。用此欧姆表测量某待测电阻的阻值，回答下列问题∶ （1）欧姆表的两只表笔中，____（选填“a”或“b”）是红表笔。 （2）当欧姆表的挡位为“×1”时，应将单刀三掷开关K与____（选填“1”“2”或“3”）接通。 （3）若从“×10”挡位换成“×1”挡位，再进行欧姆调零时，调零电阻R的滑片应该____（选填“向上”或“向下”）调节。 （4）在“×100”挡位进行欧姆调零后，在ab两表笔间接入阻值为6000Ω的定值电阻R1，稳定后表头G的指针偏转到满偏刻度的；取走R1，在ab两表笔间接入待测电阻Rx，稳定后表头G的指针偏转到满偏刻度的，则Rx=____Ω。 （5）若电源电动势原来为1.5V，一段时间后，电动势降为1.2V，用此欧姆表欧姆调零后测量某电阻，读数为30Ω，则该电阻的真实值为_____Ω。 13. 气动升降平台广泛应用于各种工业场合，其工作原理是通过气压差实现平台的升降，主要由空气压缩机、调压阀、汽缸、活塞、支撑杆和平台等部分组成。如图为气动升降平台简化原理图，支撑杆（含活塞）和平台的总质量m0=15kg，圆柱形汽缸内的活塞底面积为S=1.0×10-3m2，某时刻活塞底与汽缸底部的距离为h=1m，活塞下方空气的压强p=3.0×105Pa。已知活塞上方与大气连通，大气压强p0=1.0×105Pa，重力加速度g大小取10m/s2，汽缸导热性能良好，忽略活塞受到的摩擦力及汽缸内气体温度变化。 （1）求此时平台上重物的质量m1； （2）若重物的质量增加到m2=40kg，要使活塞位置保持不变，应向汽缸内充入压强为1.0×105Pa的气体体积为多少？ 14. 如图甲所示，真空中的电极能连续不断均匀地放出初速度为零、质量为、电荷量为的粒子，经加速电场加速，由小孔穿出，沿两个彼此绝缘且靠近的水平金属板A、B间的中线平行于极板射入偏转电场，A、B两板距离为，A、B板长为，AB两板间加周期为的变化电场，如图乙所示，已知，能从偏转电场板间飞出的粒子在偏转电场中运动的时间也为。忽略极板边缘处电场的影响，不计粒子的重力以及粒子之间的相互作用，粒子打到极板上后即消失．求： （1）加速电场中的； （2）若时刻粒子进入偏转电场两极板之间，粒子能否飞出极板？如果能，那么粒子的偏移量是多少？如果不能，那么粒子在偏转电场里平行于极板方向的位移是多少？ （3）若发射时间足够长，则能够从两极板间飞出的粒子占总入射粒子数的百分率。 15. 如图所示，轻质弹簧竖直放置，下端固定在地面上，质量的物体与弹簧连接，静止在处。将质量的物体自物体正上方处由静止释放，与发生第一次碰撞后，立刻向上运动，上升的最大高度，当再次回到点时恰与发生第二次碰撞。重力加速度取，空气阻力不计。（、碰撞时间极短，弹簧始终处于弹性限度内，且振动周期不变）。求： （1）第一次碰撞后物体的速度； （2）在两次碰撞的时间间隔内，弹簧对物体的冲量； （3）经验证发现与发生的是弹性碰撞。若将物体释放的位置提高到处，仍要使、前两次碰撞均在点，求的最小值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $