精品解析：2026届浙江省绍兴市诸暨市高三上学期12月一模物理试题

诸暨市2025年12月高三诊断性考试试题 物理 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. 福建舰是我国首艘电磁弹射型航母，电磁弹射系统储能装置的充能效率达98兆焦耳/分钟，创全球现役舰艇的最高纪录。其中单位“兆焦耳/分钟”对应的物理量是（　　） A. 能量 B. 功率 C. 冲量 D. 动量 2. 2025诸暨西施半程马拉松（全程21.0975公里）于2025年11月16日上午7：30在诸暨篮球中心开跑，运动员丁仕成以1小时9分45秒的成绩率先冲线。下列说法正确的是（　　） A. “1小时9分45秒”指的是时刻 B. “21.0975公里”指的是运动员的位移大小 C. 运动员丁仕成跑完全程的平均速度大小约为5.5m/s D. “咕咚”软件在记录运动员的运动轨迹时将其视为质点 3. 如图所示，A、B、C、D为自行车的脚踏板轴心、大齿轮边缘、小齿轮边缘和后轮边缘的四个点，转动脚踏板，四点均做匀速圆周运动，则（　　） A. A点的周期与D点的周期相等 B. B点的线速度与C点的线速度大小相等 C. A点的角速度与C点的角速度大小相等 D. B点的向心加速度与D点的向心加速度大小相等 4. 如图所示为输电电路图，输电线路中的电流是I，用户端的电压是U，两条导线的总电阻是r，下列说法正确的是（　　） A. 输电线路损失功率为 B. 用户得到的功率为 C. 当用户电功率增加，则输电线路的损失会减小 D. 为降低输电线路中的损耗，要提高输电电压，减小输电电流 5. 2024年7月30日《自然·通讯》发表了五篇论文报告了五组科学家对“李大星”双小行星系统的最新发现。在双小行星系统中有一颗稍大的行星，它绕太阳运行轨道如图所示，行星轨道在近日点与地球轨道相切，远日点到太阳距离为2.3AU（1AU为地球公转半径），已知火星公转半径为1.5AU，下列说法正确的是（　　） A. 行星的运行周期约为1.65年 B. 行星在近日点的速度小于地球的运行速度 C. 行星在远日点的加速度大于火星的加速度 D. 在远日点增大行星的速度，可避免与地球相撞 6. 密立根油滴实验中，若油滴所受空气阻力与其运动速度成正比。一质量m、电量q的油滴不受电场力作用时，其下落的最终速度为v；加匀强电场后油滴受电场力作用，其上升的最终速度为。设重力加速度为 g，则匀强电场的场强大小为（　　） A. B. C. D. 7. 太阳内部核聚变的p-p（p为氢原子核）循环包含以下三步反应，下列说法正确的是（　　） ① ② ③ ： A. 的质量大于和的质量之和 B. 和是同位素，比多一个质子 C. 的比结合能大于的比结合能，原子核更稳定 D. 发生一次p-p循环，消耗了3个，放出总能量为18.77 MeV 8. 如图所示，质量为M的均匀金属长直细棒置于粗糙桌面上，两端分别为A点和B点，细棒的中心为O点，细棒与水平桌面之间的动摩擦系数为，细棒的右端用细线绕过光滑定滑轮连接质量的小物体。开始时细棒处于静止状态，当细棒的温度升高时，细棒会均匀地伸长，但细棒上有一处相对桌面静止，称之为“不动点”。则在细棒的温度升高过程中，“不动点”位置为（　　） A. 中心O点 B. 左端A点 C. OA之间的某一点 D. OB之间的某一点 9. 高空风能具有储量丰富、风速高、风向稳定等优势，所蕴含的风能远远超过目前人类社会能源总需求。高空风力发电系统由空中组件、牵引缆绳和地面组件三部分构成，利用风力牵引地面发电系统做功发电。如图所示，伞体在2000m高空展开形成近5000m2的迎风面，垂直迎风面的风速为20m/s，伞体以一定的速度匀速上升，牵引地面发电系统产生的电功率为2.2×103kW。已知1kg标准煤完全燃烧可发电2.8度，排放二氧化碳2.6kg，空气密度为1.0kg/m3。下列说法正确的是（　　） A. 高空风能属于不可再生能源 B. 伞体在匀速上升过程中机械能守恒 C. 发电系统将风能转化为电能的效率约为28% D. 若发电系统每天工作10h，可减少二氧化碳排放量约2.0×104kg 10. 如图所示，直角坐标系xoy在竖直平面内，在x>0的区域内有平行于xoy平面的匀强电场，大小E=5×103N/C，方向与x轴负方向的夹角为（0≤≤180°）。一质量m=0.2kg、带正电荷q=8×10-4C的小球，从x轴上的P点与x轴成45°的方向以初速度v0=10m/s抛出，恰好垂直y轴进入电场，则（　　） A. 小球在电场中可能做匀速直线运动 B. 若=0°，小球在电场中运动的最小速度为2m/s C. 若=180°，小球穿过x轴的位置坐标为（10m，0） D. 若1+2=180°，小球在两种情况下运动的轨迹相同 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. 下列叙述符合物理史实的是（　　） A. 卢瑟福的粒子散射实验揭示了原子核有复杂的结构 B. 伽利略通过理论和实验相结合，首次推导出单摆周期公式 C. 赫兹的电火花实验是证实麦克斯韦电磁波理论的关键性实验 D. 布朗通过实验观察到水中悬浮微粒越小，微粒的无规则运动越明显 12. 下列光学实验的四幅图中，其中描述正确的是（　　） A. 图甲为全反射棱镜，玻璃折射率n一定大于2 B. 图乙为a、b光通过同一装置的干涉条纹，a光波长小于b光波长 C. 图丙为光照射不透明的圆盘得到的泊松亮斑，这属于光的衍射现象 D. 图丁为光电效应实验中光电流与电压关系曲线，a光频率大于c光频率 13. 在t=0时刻，质点1由平衡位置开始向右做简谐运动，依次牵动质点2，3，4…运动，形成一列向右传播的纵波，不同时刻各质点的位置及波的形状如图所示。已知质点的振动周期为T，各质点在平衡位置的间距均为d，下列说法正确的是（　　） A. 这列波的波长为13d B. 时刻，质点4开始向右运动 C. 时刻，质点3的加速度方向向右 D. 时刻后，质点11比质点8先回到平衡位置 非选择题部分 三、非选择题（本题共5小题，共58分） 14. 某同学利用图1所示单摆装置验证机械能守恒定律。已知悬点到金属圆柱体重心的距离L=60.00cm，圆柱体以一定的摆角由静止释放，光电门记录挡光时间。 （1）如图2所示，用游标卡尺测得金属圆柱体直径D=______mm；圆柱体以10°摆角由静止释放，光电门记录读数，可得圆柱体经过光电门的瞬时速度v=______m/s（结果保留2位有效数字）。由于圆柱体经过光电门时的挡光路径并非完全等于直径D，故以上方法求得的瞬时速度与真实值相比______（选填“偏大”或“偏小”）。 （2）已知圆柱体的质量m=100g，设，重力加速度g取9.8m/s2，可知圆柱体从初始位置到最低点的过程中，减少的重力势能=______J。（结果保留3位有效数字）。 （3）对该实验的评价，下列叙述正确的是________ A. 该实验产生误差的来源并非只有空气阻力 B. 若用金属球代替圆柱体，测得的瞬时速度会更精确 C. 测量挡光的时间，需将圆柱体多次从同一位置静止释放求平均值 D. 用该实验装置验证机械能守恒定律，圆柱体释放时的摆角不能超过5° 15. 某实验小组利用电流表和电阻箱测量干电池的电动势和内阻。 （1）若采用图（a）所示电路图进行测量，将电流表的示数和电阻箱示数的乘积记作路端电压，在实验操作和数据处理都正确的情况下，________（选填“是”或“否”）存在系统误差，原因是________。 （2）实验小组将实验方案进行了改良。 ①实验电路如图（b）所示，将补偿电源、滑动变阻器和灵敏电流计接入原电路，调节滑动变阻器，当灵敏电流计两端电势相等时，灵敏电流计示数为零，电流表的示数仍等于通过电阻箱的电流，为得到待测电源所在回路的路端电压，消除电流表内阻引起的误差，则灵敏电流计的另一端A应与________（选填“a”、“b”、“c”或“d”）点相连。 ②正确连接实验仪器，调节滑动变阻器的阻值，使灵敏电流计示数为零，记录电阻箱读数和电流表读数。已知电流表接入电路的接线柱为0～0.6A，某次测量时指针位置如图（c）所示，则电流表读数________A。 ③改变电阻箱阻值，重复以上操作，记录多组R、I读数，将数据输入电脑并自动生成如图（d）所示的图像和函数，根据函数表达式可知，电源内阻_______。（结果保留3位有效数字） 16. 如图所示，两个完全相同的绝热容器A和B用绝热细管连接，中间设置阀门开关，容器底部的绝热细管竖直插入水银槽中。开始时阀门关闭，容器A中的理想气体处于温度T1=300K的状态1，容器 B内为真空，已知水银柱的高度h1=76cm，h2=46cm。现将阀门打开，容器A中气体向容器B内扩散，最终气体达到状态2。然后用电阻丝加热，使水银柱的高度变为h3=56cm，气体达到状态3。不计细管内气体的体积。 （1）气体从状态1到状态2是___________（选填“可逆”或“不可逆”）过程，气体分子平均动能___________（选填“增大”、“减小”或“不变”）； （2）求状态2时细管内水银柱的高度； （3）求状态3时容器内气体的温度。 17. 某款游戏装置的竖直截面如图所示。AB段为半径R0=10m的光滑圆弧，左侧斜面固定一原长位于A点的弹簧，A点高度h0=0.05m，最低点B与长度为L=0.2m、顺时针转动的水平传送带BC平滑连接，CD段为长度s=0.2m的粗糙水平面，D点右侧的光滑水平面上放置质量M=0.6kg的木块，其光滑圆弧面EF为半径R=0.2m的四分之一圆周，正上方的天花板PQ离水平面高度 h=0.325m，当滑块与天花板相撞反弹时，滑块竖直方向速度大小变为原来的，水平方向速度大小保持不变。现将滑块从A点自由释放，发现滑块恰好在传送带上未留下滑痕。已知滑块的质量m=0.2kg，滑块与传送带及CD段之间的动摩擦因数均为=0.5，滑块可视为质点，不计空气阻力，传送带速度始终保持恒定，重力加速度取g=10m/s2。 （1）求滑块经过B点时轨道对滑块支持力的大小； （2）求滑块从A点出发到停止运动过程中所经历的时间； （3）若压缩弹簧，将滑块从A点沿圆弧弹出，已知弹簧的弹性势能Ep=1.9J全部转化为滑块的动能。 ①求滑块刚从F点飞出时木块M速度的大小； ②求滑块最终停止的位置。 18. 如图所示，半径r=0.5m的水平金属圆盘绕过中心O的竖直轴以的角速度逆时针匀速转动。圆盘边缘通过电刷与导轨的A1点相连，中心O与单刀双掷开关S的接线柱1相连。水平固定平行导轨A1A2段和B1B2段为粗糙导轨，A2A3段和B2B3段为光滑导轨，且A1A2段与 A2A3段在A2处绝缘，B1B2段与 B2B3段在B2处绝缘。垂直导轨放置的金属棒PQ与粗糙段导轨之间的动摩擦因数为=0.5。在导轨的左端连接自感系数为L=0.1H的线圈。圆环和水平导轨均处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度的大小均为B=1.0T。已知金属棒PQ质量m=0.1kg，导轨的宽度d=1.0m，电阻R=5.0Ω，电容器的电容C=0.06F。不计金属棒PQ、导轨和自感线圈的电阻，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2。 （1）求电容器所带的电荷量；并判断哪个极板带正电？（选“M极板”或“N极板”） （2）将开关从1打到2，金属棒PQ由静止开始运动，在未经过A2B2前速度达到了最大值， ①求金属棒刚开始运动时的加速度； ②若已知从开始到最大速度经历的时间t=0.4s，求金属棒的最大速度； （3）若金属棒经过A2B2时的速度为v0=2.0m/s，此时立即加一外力，使金属棒做匀速运动，求金属棒匀速运动x0=1.0m过程中线圈储存的能量。 19. 如图甲所示为洛伦兹力演示仪的示意图，电子枪可以发射电子束，玻璃泡内有稀薄气体，在电子束通过时能够显示电子的径迹。励磁线圈能够在两个线圈之间产生匀强磁场，磁场方向与两个线圈中心的连线平行。图乙所示为电子枪的电路结构原理图，调节滑动变阻器可以改变电子束发射的速度。现给励磁线圈通上电流，产生磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向内，电子枪发射的电子由静止开始经加速极加速，水平向左垂直射入磁场，径迹显示电子束运动的半径为r。已知电子的电荷量为e，质量为 m，忽略地磁场的影响和气体阻力，假设电子的运动始终在匀强磁场范围内。 （1）求电子束运动的速度大小；若要使径迹半径增大，则滑动变阻器R的触头应“向左”还是“向右”移动？ （2）若电子枪发射方向朝纸面内偏转，使电子速度方向与磁场方向的夹角为，电子束的径迹为螺旋线，求电子束径迹的半径大小和螺距大小；（已知） （3）若在径迹中心固定一个正电荷，电量（其中 k 为静电力常数），调节滑动变阻器，使电子束径迹的半径大小保持不变，如图丙所示。 ①求此时电子枪加速极的加速电压大小； ②某时刻同时关闭励磁线圈的电流和加速电压，此后任一时刻所有电子位于同一圆周上，圆周的半径在做周期性变化，求圆周最大半径和圆周半径的变化周期。（不考虑磁场消失时产生的感应电场；取无穷远处的电势为0，与正点电荷q相距为r处的电势） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 诸暨市2025年12月高三诊断性考试试题 物理 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. 福建舰是我国首艘电磁弹射型航母，电磁弹射系统储能装置的充能效率达98兆焦耳/分钟，创全球现役舰艇的最高纪录。其中单位“兆焦耳/分钟”对应的物理量是（　　） A. 能量 B. 功率 C. 冲量 D. 动量 【答案】B 【解析】 【详解】单位“兆焦耳/分钟”表示能量（兆焦耳）除以时间（分钟）的单位。在物理学中，功率定义为能量转移或转换的速率，其国际单位为瓦特（W），即焦耳每秒（J/s）。因此，“兆焦耳/分钟”是功率的单位。 故选B。 2. 2025诸暨西施半程马拉松（全程21.0975公里）于2025年11月16日上午7：30在诸暨篮球中心开跑，运动员丁仕成以1小时9分45秒的成绩率先冲线。下列说法正确的是（　　） A. “1小时9分45秒”指的是时刻 B. “21.0975公里”指的是运动员的位移大小 C. 运动员丁仕成跑完全程的平均速度大小约为5.5m/s D. “咕咚”软件在记录运动员的运动轨迹时将其视为质点 【答案】D 【解析】 【详解】A．“1小时9分45秒”表示完成比赛所用的时间长度，是时间间隔，而非时刻，故A错误； B．“21.0975公里”是马拉松比赛的路径长度，即实际运动轨迹的距离，属于路程，故B错误 C．平均速度大小等于位移与所用时间的比值，位移大小未知，无法求得平均速度的大小，故C错误； D．“咕咚”软件记录运动轨迹时，关注运动员整体位置变化，可以忽略其大小和形状，将运动员看成质点，故D正确。 故选D。 3. 如图所示，A、B、C、D为自行车的脚踏板轴心、大齿轮边缘、小齿轮边缘和后轮边缘的四个点，转动脚踏板，四点均做匀速圆周运动，则（　　） A. A点的周期与D点的周期相等 B. B点的线速度与C点的线速度大小相等 C. A点的角速度与C点的角速度大小相等 D. B点的向心加速度与D点的向心加速度大小相等 【答案】B 【解析】 【详解】A．A点的周期与B点的周期相等，D点的周期与C点的周期相等，而BC两点的周期不相等，可知AD两点的周期不相等，A错误； B．因BC两点同缘转动，可知B点的线速度与C点的线速度大小相等，B正确； C．A点的角速度与B点的角速度相等，B点的角速度小于C点的角速度，可知A点的角速度小于C点的角速度，C错误； D．设B点的角速度为，则B点的向心加速度 因 D点的向心加速度大小 可知B点的向心加速度与D点的向心加速度大小不相等，D错误。 故选B。 4. 如图所示为输电电路图，输电线路中的电流是I，用户端的电压是U，两条导线的总电阻是r，下列说法正确的是（　　） A. 输电线路损失功率为 B. 用户得到的功率为 C. 当用户电功率增加，则输电线路的损失会减小 D. 为降低输电线路中的损耗，要提高输电电压，减小输电电流 【答案】D 【解析】 【详解】A．输电线路损失功率为，故A错误； B．用户得到的功率为，故B错误； C．当用户电功率增加，由于用户电压不变，故输电电流I增大，根据 可知，输电线路的损失会增大，故C错误； D．根据可知，为降低输电线路中的损耗，需减小输电电流，由于发电厂输出功率不变，所以应该提高输电电压，故D正确。 故选D。 5. 2024年7月30日《自然·通讯》发表了五篇论文报告了五组科学家对“李大星”双小行星系统的最新发现。在双小行星系统中有一颗稍大的行星，它绕太阳运行轨道如图所示，行星轨道在近日点与地球轨道相切，远日点到太阳距离为2.3AU（1AU为地球公转半径），已知火星公转半径为1.5AU，下列说法正确的是（　　） A. 行星的运行周期约为1.65年 B. 行星在近日点的速度小于地球的运行速度 C. 行星在远日点的加速度大于火星的加速度 D. 在远日点增大行星的速度，可避免与地球相撞 【答案】D 【解析】 【详解】A．设日地距离为r，根据开普勒第三定律可知 解得行星的运行周期为，故A错误； B．行星轨道在近日点与地球轨道相切，可知从地球轨道进入行星轨道要在切点加速，可知在近日点的速度大于地球的运行速度，故B错误； C．由，可得 由于行星远日点到太阳距离为2.3AU，火星公转半径为1.5AU，所以行星在远日点的加速度小于火星的加速度，故C错误； D．在远日点增大行星的速度，则行星的椭圆轨道长轴会变长，行星的轨道距离地球最近时将远离地球轨道而不会与地球轨道相切，即可避免该行星与地球相撞，但它靠近了火星轨道，该行星可能与火星相撞，故D正确。 故选D。 6. 密立根油滴实验中，若油滴所受空气阻力与其运动速度成正比。一质量m、电量q的油滴不受电场力作用时，其下落的最终速度为v；加匀强电场后油滴受电场力作用，其上升的最终速度为。设重力加速度为 g，则匀强电场的场强大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据题意，空气阻力与速度成正比，设阻力为，其中为比例常数。无电场时（油滴下落），则有 解得 同理，有电场时（油滴上升）则有 其中， 联立解得 故选A。 7. 太阳内部核聚变的p-p（p为氢原子核）循环包含以下三步反应，下列说法正确的是（　　） ① ② ③ ： A. 的质量大于和的质量之和 B. 和是同位素，比多一个质子 C. 的比结合能大于的比结合能，原子核更稳定 D. 发生一次p-p循环，消耗了3个，放出总能量为18.77 MeV 【答案】C 【解析】 【详解】A．在反应②（）中，释放能量5.49 MeV，表明反应后体系质量小于反应前体系质量，因此的质量小于和的质量之和，故A错误； B．和的质子数均为2（下标相同），中子数分别为2和1（上标减下标），因此是同位素，但比多一个中子，而非多一个质子，故B错误； C．比结合能（结合能除以核子数）越大，原子核越稳定。在核聚变中，轻核聚变到较重核时，比结合能增大。 的比结合能大于的比结合能，因此原子核更稳定，故C正确； D．发生一次完整的p-p循环需两次反应①（消耗4个）、两次反应②（消耗2个 ）和一次反应③（产生2个），净消耗为4个；总释放能量为 ，故D错误。 故选C。 8. 如图所示，质量为M的均匀金属长直细棒置于粗糙桌面上，两端分别为A点和B点，细棒的中心为O点，细棒与水平桌面之间的动摩擦系数为，细棒的右端用细线绕过光滑定滑轮连接质量的小物体。开始时细棒处于静止状态，当细棒的温度升高时，细棒会均匀地伸长，但细棒上有一处相对桌面静止，称之为“不动点”。则在细棒的温度升高过程中，“不动点”位置为（　　） A. 中心O点 B. 左端A点 C. OA之间的某一点 D. OB之间的某一点 【答案】C 【解析】 【详解】设“不动点”位置与A端的距离为，金属长直细棒的长度为；可知“不动点”左侧部分所受摩擦力水平向右，大小为 “不动点”右侧部分所受摩擦力水平向左，大小为 对金属长直细棒，由平衡条件可得 又 联立解得 可知“不动点”位置为OA之间的某一点。 故选C。 9. 高空风能具有储量丰富、风速高、风向稳定等优势，所蕴含的风能远远超过目前人类社会能源总需求。高空风力发电系统由空中组件、牵引缆绳和地面组件三部分构成，利用风力牵引地面发电系统做功发电。如图所示，伞体在2000m高空展开形成近5000m2的迎风面，垂直迎风面的风速为20m/s，伞体以一定的速度匀速上升，牵引地面发电系统产生的电功率为2.2×103kW。已知1kg标准煤完全燃烧可发电2.8度，排放二氧化碳2.6kg，空气密度为1.0kg/m3。下列说法正确的是（　　） A. 高空风能属于不可再生能源 B. 伞体在匀速上升过程中机械能守恒 C. 发电系统将风能转化为电能的效率约为28% D. 若发电系统每天工作10h，可减少二氧化碳排放量约2.0×104kg 【答案】D 【解析】 【详解】A．高空风能属于风能，风能可以从自然界源源不断获得，所以高空风能是可再生能源，故A错误； B．伞体匀速上升时，质量不变、速度不变，动能不变；但高度升高，重力势能增大，故机械能增大，所以机械能不守恒，故B错误； C．设时间内风吹来的空气质量为，则 质量为的空气具有的动能为 已知发电系统产生的电功率为 则内产生的电能为 发电系统将风能转化为电能的效率为 代入数据联立解得，故C错误； D．发电系统每天工作10h的发电量为 需要标准煤的质量为 则减少的二氧化碳排放量为，故D正确。 故选D。 10. 如图所示，直角坐标系xoy在竖直平面内，在x>0的区域内有平行于xoy平面的匀强电场，大小E=5×103N/C，方向与x轴负方向的夹角为（0≤≤180°）。一质量m=0.2kg、带正电荷q=8×10-4C的小球，从x轴上的P点与x轴成45°的方向以初速度v0=10m/s抛出，恰好垂直y轴进入电场，则（　　） A. 小球在电场中可能做匀速直线运动 B. 若=0°，小球在电场中运动的最小速度为2m/s C. 若=180°，小球穿过x轴的位置坐标为（10m，0） D. 若1+2=180°，小球在两种情况下运动的轨迹相同 【答案】B 【解析】 【详解】小球从P点以与x轴成45°抛出，做斜抛运动，水平速度，竖直速度 垂直y轴进入电场时，，沿x轴正方向；坐标。 A．小球带正电，电场力，重力，合力不为零，不可能做匀速直线运动，A 错误； B．将速度分解为沿合力方向和垂直合力方向，合力，方向与x轴正方向成角，。 当速度方向与合力方向垂直时，速度最小 ，B 正确。 C．若，电场力沿x轴正方向，加速度（x方向），y方向加速度。 小球在电场中运动到x轴时，y方向，运动时间，x方向位移：，穿过x轴的坐标为（20m，0），C 错误。 D．若，则两种情况下电场力方向不同，合力不相同，加速度不同； 两种情况下，小球的初速度相同，而加速度不同，运动轨迹不相同，D错误。 故选B。 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. 下列叙述符合物理史实的是（　　） A. 卢瑟福的粒子散射实验揭示了原子核有复杂的结构 B. 伽利略通过理论和实验相结合，首次推导出单摆周期公式 C. 赫兹的电火花实验是证实麦克斯韦电磁波理论的关键性实验 D. 布朗通过实验观察到水中悬浮微粒越小，微粒的无规则运动越明显 【答案】CD 【解析】 【详解】A．卢瑟福的粒子散射实验揭示了原子的核式结构，原子核有复杂的结构是通过天然放射现象发现的，故A错误； B．伽利略发现的是单摆的等时性，单摆周期公式是惠更斯首次推导出来的，故B错误； C．赫兹的电火花实验首次捕捉到了电磁波，是证实麦克斯韦电磁波理论的关键性实验，故C正确； D．布朗通过实验观察到水中悬浮微粒越小，微粒的无规则运动越明显，故D正确。 故选CD。 12. 下列光学实验的四幅图中，其中描述正确的是（　　） A. 图甲为全反射棱镜，玻璃折射率n一定大于2 B. 图乙为a、b光通过同一装置的干涉条纹，a光波长小于b光波长 C. 图丙为光照射不透明的圆盘得到的泊松亮斑，这属于光的衍射现象 D. 图丁为光电效应实验中光电流与电压关系曲线，a光频率大于c光频率 【答案】BC 【解析】 【详解】A．甲图中全反射棱镜的全反射的临界角是，根据 可得，玻璃的折射率的临界值，故A错误； B．根据干涉条纹间距公式，可知波长越大，间距越大，故a光波长小于b光波长，故B正确； C．图丙是光照射不透明的圆盘得到的泊松亮斑，属于光的衍射现象，故C正确； D．光电效应中，遏止电压与光的频率满足，由图丁可知，a的遏止电压与c的遏止电压相同，故a光频率等于c光频率，故D错误。 故选BC。 13. 在t=0时刻，质点1由平衡位置开始向右做简谐运动，依次牵动质点2，3，4…运动，形成一列向右传播的纵波，不同时刻各质点的位置及波的形状如图所示。已知质点的振动周期为T，各质点在平衡位置的间距均为d，下列说法正确的是（　　） A. 这列波的波长为13d B. 时刻，质点4开始向右运动 C. 时刻，质点3的加速度方向向右 D. 时刻后，质点11比质点8先回到平衡位置 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由图可知，一个完整的波形对应的质点间距是，故该列波的波长为，故A错误； B．时刻，纵波刚好传播到质点4，故质点4开始向右运动，故B正确； C．根据，可知纵波传播到质点3所需时间 故时刻，质点3振动了，此时质点3向左减速，故质点3的加速度向右，故C正确； D．纵波传播到质点8所需时间 故时刻，质点8振动了，再经过回到平衡位置， 纵波传播到质点11所需时间 故时刻，质点11振动了，再经过回到平衡位置， 故质点8比质点11先回到平衡位置，故D错误。 故选BC。 非选择题部分 三、非选择题（本题共5小题，共58分） 14. 某同学利用图1所示单摆装置验证机械能守恒定律。已知悬点到金属圆柱体重心的距离L=60.00cm，圆柱体以一定的摆角由静止释放，光电门记录挡光时间。 （1）如图2所示，用游标卡尺测得金属圆柱体直径D=______mm；圆柱体以10°摆角由静止释放，光电门记录读数，可得圆柱体经过光电门的瞬时速度v=______m/s（结果保留2位有效数字）。由于圆柱体经过光电门时的挡光路径并非完全等于直径D，故以上方法求得的瞬时速度与真实值相比______（选填“偏大”或“偏小”）。 （2）已知圆柱体的质量m=100g，设，重力加速度g取9.8m/s2，可知圆柱体从初始位置到最低点的过程中，减少的重力势能=______J。（结果保留3位有效数字）。 （3）对该实验的评价，下列叙述正确的是________ A. 该实验产生误差的来源并非只有空气阻力 B. 若用金属球代替圆柱体，测得的瞬时速度会更精确 C. 测量挡光的时间，需将圆柱体多次从同一位置静止释放求平均值 D. 用该实验装置验证机械能守恒定律，圆柱体释放时的摆角不能超过5° 【答案】（1） ①. 25.0 ②. 0.41 ③. 偏小 （2）8.82×10-3 （3）AC 【解析】 【小问1详解】 [1]由图2可知，游标卡尺的读数为 [2]圆柱体经过光电门的瞬时速度为 [3]由于圆柱体经过光电门时的挡光路径并非完全等于直径D，即圆柱体倾斜经过光电门，使得的真实值偏大，则由计算瞬时速度时，故以上方法求得的瞬时速度与真实值相比偏小。 【小问2详解】 圆柱体从初始位置到最低点的过程中，减少的重力势能为 【小问3详解】 A．该实验产生误差的来源除了空气阻力之外，还有挡光路径并不一定是直径以及测量误差，故A正确； B．金属球的挡光宽度相对于圆柱体而言，更难确定，故B错误； C．将圆柱体多次从同一位置静止释放求平均值可以减小挡光时间的偶然误差，故C正确； D．用该实验装置验证机械能守恒定律，圆柱体释放时的摆角没有要求，故D错误。 故选AC。 15. 某实验小组利用电流表和电阻箱测量干电池的电动势和内阻。 （1）若采用图（a）所示电路图进行测量，将电流表的示数和电阻箱示数的乘积记作路端电压，在实验操作和数据处理都正确的情况下，________（选填“是”或“否”）存在系统误差，原因是________。 （2）实验小组将实验方案进行了改良。 ①实验电路如图（b）所示，将补偿电源、滑动变阻器和灵敏电流计接入原电路，调节滑动变阻器，当灵敏电流计两端电势相等时，灵敏电流计示数为零，电流表的示数仍等于通过电阻箱的电流，为得到待测电源所在回路的路端电压，消除电流表内阻引起的误差，则灵敏电流计的另一端A应与________（选填“a”、“b”、“c”或“d”）点相连。 ②正确连接实验仪器，调节滑动变阻器的阻值，使灵敏电流计示数为零，记录电阻箱读数和电流表读数。已知电流表接入电路的接线柱为0～0.6A，某次测量时指针位置如图（c）所示，则电流表读数________A。 ③改变电阻箱阻值，重复以上操作，记录多组R、I读数，将数据输入电脑并自动生成如图（d）所示的图像和函数，根据函数表达式可知，电源内阻_______。（结果保留3位有效数字） 【答案】（1） ①. 是 ②. 电流表存在内阻，其分压会导致测得的路端电压偏小，电流表内阻被计入电源内阻，因此存在系统误差  （2） ①. b ②. 0.16 ③. 1.45 【解析】 【小问1详解】 [1][2]图(a)电路中，电流表与电阻箱串联，实际路端电压为（为电流表内阻），实验中将记作路端电压，忽略了电流表的分压，会将电流表内阻计入电源内阻，因此存在系统误差。 【小问2详解】 [1]要消除电流表内阻的误差，需要让路端电压恰好等于，根据推导： 电源电动势满足 当灵敏电流计示数为零时，​，若接点（电阻箱右端、电流表左端），则电阻箱两端电压 正好消去电流表内阻，消除误差，因此接。 [2]电流表量程为，分度值为，指针指向，因此读数为。 [3]根据 整理得 对比图像给出的函数 可知截距，保留三位有效数字得 16. 如图所示，两个完全相同的绝热容器A和B用绝热细管连接，中间设置阀门开关，容器底部的绝热细管竖直插入水银槽中。开始时阀门关闭，容器A中的理想气体处于温度T1=300K的状态1，容器 B内为真空，已知水银柱的高度h1=76cm，h2=46cm。现将阀门打开，容器A中气体向容器B内扩散，最终气体达到状态2。然后用电阻丝加热，使水银柱的高度变为h3=56cm，气体达到状态3。不计细管内气体的体积。 （1）气体从状态1到状态2是___________（选填“可逆”或“不可逆”）过程，气体分子平均动能___________（选填“增大”、“减小”或“不变”）； （2）求状态2时细管内水银柱的高度； （3）求状态3时容器内气体的温度。 【答案】（1） ①. 不可逆 ②. 不变 （2）h=61cm （3） 【解析】 【小问1详解】 [1]气体向真空扩散是不可逆过程； [2]两个完全相同的绝热容器A和B用绝热细管连接，气体自由膨胀不对外做功，此时也无热交换 由，可知气体内能不变，气体分子平均动能不变。 【小问2详解】 容器 B内为真空，已知水银柱的高度h1=76cm，设状态1气体的压强为p1，状态2气体的压强为p2，则大气压强 两个完全相同的绝热容器A和B，，由玻意耳定律 得 状态2时细管内水银柱的高度 【小问3详解】 设状态2气体温度为T2，状态3气体的压强为p3，温度为T3，则 由查理定律 得状态3时容器内气体的温度 17. 某款游戏装置的竖直截面如图所示。AB段为半径R0=10m的光滑圆弧，左侧斜面固定一原长位于A点的弹簧，A点高度h0=0.05m，最低点B与长度为L=0.2m、顺时针转动的水平传送带BC平滑连接，CD段为长度s=0.2m的粗糙水平面，D点右侧的光滑水平面上放置质量M=0.6kg的木块，其光滑圆弧面EF为半径R=0.2m的四分之一圆周，正上方的天花板PQ离水平面高度 h=0.325m，当滑块与天花板相撞反弹时，滑块竖直方向速度大小变为原来的，水平方向速度大小保持不变。现将滑块从A点自由释放，发现滑块恰好在传送带上未留下滑痕。已知滑块的质量m=0.2kg，滑块与传送带及CD段之间的动摩擦因数均为=0.5，滑块可视为质点，不计空气阻力，传送带速度始终保持恒定，重力加速度取g=10m/s2。 （1）求滑块经过B点时轨道对滑块支持力的大小； （2）求滑块从A点出发到停止运动过程中所经历的时间； （3）若压缩弹簧，将滑块从A点沿圆弧弹出，已知弹簧的弹性势能Ep=1.9J全部转化为滑块的动能。 ①求滑块刚从F点飞出时木块M速度的大小； ②求滑块最终停止的位置。 【答案】（1） （2） （3）①；②距C点0.025m的粗糙水平面上 【解析】 【小问1详解】 设滑块经过B点时速度为v0，由机械能守恒 解得 设滑块经过B点时轨道对滑块支持力大小为FN，由向心力公式 解得 【小问2详解】 设滑块在光滑圆弧上的运动的时间为t1，由单摆运动周期公式 设滑块在传送带上的运动的时间为t2，由于未留下滑痕，传送带速度为v0，则 设滑块在粗糙水平面上运动距离为x0，运动时间为t3，则， 设滑块从A出发至停止运动的总时间为t，则 【小问3详解】 ①设滑块被弹出后第一次到达D点的速度为v1，由能量关系 解得 设滑块刚从F点飞出时滑块和木块的共同水平速度为vx，由水平方向动量守恒 解得 ②设滑块与天花板碰撞前竖直方向速度为vy，由能量关系 解得 设碰后滑块刚回到水平面时滑块的速度大小为v2，木块的速度大小为v3，则水平动量守恒 能量关系 解得 设滑块第一次滑过粗糙水平面到达B点的速度为v4，由动能定理 得 滑块经传送带后原速返回B点，设滑块在粗糙水平面运动的位移为x，由动能定理 得 则滑块最终停下的位置：距C点0.025m的粗糙水平面上。 18. 如图所示，半径r=0.5m的水平金属圆盘绕过中心O的竖直轴以的角速度逆时针匀速转动。圆盘边缘通过电刷与导轨的A1点相连，中心O与单刀双掷开关S的接线柱1相连。水平固定平行导轨A1A2段和B1B2段为粗糙导轨，A2A3段和B2B3段为光滑导轨，且A1A2段与 A2A3段在A2处绝缘，B1B2段与 B2B3段在B2处绝缘。垂直导轨放置的金属棒PQ与粗糙段导轨之间的动摩擦因数为=0.5。在导轨的左端连接自感系数为L=0.1H的线圈。圆环和水平导轨均处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度的大小均为B=1.0T。已知金属棒PQ质量m=0.1kg，导轨的宽度d=1.0m，电阻R=5.0Ω，电容器的电容C=0.06F。不计金属棒PQ、导轨和自感线圈的电阻，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2。 （1）求电容器所带的电荷量；并判断哪个极板带正电？（选“M极板”或“N极板”） （2）将开关从1打到2，金属棒PQ由静止开始运动，在未经过A2B2前速度达到了最大值， ①求金属棒刚开始运动时的加速度； ②若已知从开始到最大速度经历的时间t=0.4s，求金属棒的最大速度； （3）若金属棒经过A2B2时的速度为v0=2.0m/s，此时立即加一外力，使金属棒做匀速运动，求金属棒匀速运动x0=1.0m过程中线圈储存的能量。 【答案】（1），M极板带正电 （2）①；② （3） 【解析】 【小问1详解】 设金属圆环转动产生的电动势为E，则有 解得 设电容器所带的电荷量为 Q，则有 解得 根据右手定则可知，M极板带正电。 【小问2详解】 ①设金属棒刚开始运动时电流为I，加速度为a，则 解得 根据牛顿第二定律可得 解得 ②设金属棒的最大速度为，最大速度时电流为，电容器电压为，则 解得 根据 设在达到最大速度过程中通过金属棒的电量为q，则 在达到最大速度过程中，由动量定理得 解得 【小问3详解】 由于回路电阻为零，金属棒产生的电动势等于自感电动势，则有 可得 设金属棒匀速运动时的电流为，则有， 则金属棒匀速运动过程中线圈储存的能量为 19. 如图甲所示为洛伦兹力演示仪的示意图，电子枪可以发射电子束，玻璃泡内有稀薄气体，在电子束通过时能够显示电子的径迹。励磁线圈能够在两个线圈之间产生匀强磁场，磁场方向与两个线圈中心的连线平行。图乙所示为电子枪的电路结构原理图，调节滑动变阻器可以改变电子束发射的速度。现给励磁线圈通上电流，产生磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向内，电子枪发射的电子由静止开始经加速极加速，水平向左垂直射入磁场，径迹显示电子束运动的半径为r。已知电子的电荷量为e，质量为 m，忽略地磁场的影响和气体阻力，假设电子的运动始终在匀强磁场范围内。 （1）求电子束运动的速度大小；若要使径迹半径增大，则滑动变阻器R的触头应“向左”还是“向右”移动？ （2）若电子枪发射方向朝纸面内偏转，使电子速度方向与磁场方向的夹角为，电子束的径迹为螺旋线，求电子束径迹的半径大小和螺距大小；（已知） （3）若在径迹中心固定一个正电荷，电量（其中 k 为静电力常数），调节滑动变阻器，使电子束径迹的半径大小保持不变，如图丙所示。 ①求此时电子枪加速极的加速电压大小； ②某时刻同时关闭励磁线圈的电流和加速电压，此后任一时刻所有电子位于同一圆周上，圆周的半径在做周期性变化，求圆周最大半径和圆周半径的变化周期。（不考虑磁场消失时产生的感应电场；取无穷远处的电势为0，与正点电荷q相距为r处的电势） 【答案】（1），向左 （2）， （3）① ② 【解析】 【小问1详解】 电子做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力 得 也可得 若要使径迹半径增大，则可增大入射速度，故要增大加速极的电压，即滑动变阻器 R 的触头应“向左”移动。 【小问2详解】 设电子束径迹的半径大小为，电子垂直磁场方向速度为，电子沿磁场方向速度为，则 由 得 设电子束运动周期为，径迹的螺距大小为，则 由 得 故 【小问3详解】 ①在径迹中心固定一个正电荷，由库仑力和洛伦兹力提供向心力，设电子束速度为，则 得 设电子枪加速极的加速电压为 U，则 得 ②磁场消失，电子做离心运动，轨迹为椭圆，设最远点离正电荷距离为，速度为，类比开普勒第二定律，电子与正电荷连线在相等时间内扫过的面积相等，则 得 由能量守恒 圆周最大半径 故该椭圆运动的半长轴为，周期相当于半径为的圆周运动的周期，即 得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $