精品解析：北京市八一学校2025-2026学年高三第二学期学情调研物理试卷

北京市八一学校2025~2026学年度第二学期 高三物理寒假反馈 第一部分 本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1. 如图所示，由红光与黄光组成的双色光，从空气斜射向一块平行玻璃砖，在上表面经折射分成两束单色光、，并都从下表面斜射出去。下列说法正确的是（ ） A. 光为红光 B. 在真空中，光的速度更快 C. 、光射出玻璃砖时，两束光线平行 D. 、光分别照射同一个双缝装置，光产生的干涉条纹更宽 2. 下列说法正确的是（　　） A. 射线是能量很高的电磁波 B. 原子从高能级向低能级跃迁放出光子 C. 核裂变是两个轻核结合成质量较大的核 D. 只要有光照射到金属表面，就会有电子从金属表面逸出 3. 超市中有一种“强力吸盘挂钩”，其工作原理如下：如甲图所示，使用时，按住锁扣把吸盘紧压在墙上，此时吸盘内封闭的气体压强仍与外界大气压强相等。然后再把锁扣扳下，让锁扣通过细杆把吸盘向外拉起，使吸盘内封闭气体的体积增大，从而使吸盘紧紧吸在墙上，如乙图所示。若吸盘内封闭的气体可视为理想气体，且安装过程中其质量和温度保持不变。则在锁扣扳下的过程中（ ） A. 吸盘内气体压强增大 B. 吸盘内气体分子的内能不变 C. 吸盘内气体分子的密度增大 D. 吸盘内气体放出热量 4. 如图所示为一列沿轴正方向传播的简谐横波在时刻的图像，波源振动周期为。由图像可知（ ） A. 质点的振幅为0 B. 该波波速为 C. 经过，质点沿轴正方向移动 D. 从时刻起，质点比质点先回到平衡位置 5. 如图所示，理想变压器原线圈接在正弦式交流电源上，输入电压u随时间t变化的关系式为，副线圈接工作电压为36V的照明灯，照明灯正常工作，原线圈匝数为1100。下列说法正确的是（　　） A. 副线圈匝数为18 B. 原副线圈匝数比为 C. 交变电流的周期为0.01s D. 副线圈输出电压的峰值为 6. 利用如图所示装置做“用双缝干涉测量光的波长”实验，下列说法正确的是（　　） A. 向左移动光源，相邻两个亮条纹中心间距变小 B. 减小双缝之间的距离，相邻两个亮条纹中心间距变大 C. 红色滤光片换成绿色滤光片，相邻两个亮条纹中心间距变大 D. 为了减小实验偶然误差，必须测量相邻两个亮条纹中心间距 7. 某同学用电流传感器和电阻箱测量电源的电动势和内阻，电路如图甲所示。实验测得电阻R以及相对应的电流I的多组数据，得到如图乙所示的图线。该同学在处理实验数据时，误将电阻箱阻值作为外电路总电阻的阻值，漏算了，下列说法正确的是（　　） A. 该电源的电动势为1V B. 该电源的内阻为2Ω C. 内阻的测量值偏小 D. 电动势的测量值偏大 8. 空间站在距离地面高度为h的圆轨道上运行。航天员进行舱外巡检任务，此时航天员与空间站相对静止。已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，下列说法正确的是（　　） A. 此时航天员所受合力为零 B. 地球的质量为 C. 空间站的线速度大小为 D. 空间站的向心加速度大小为 9. 如图所示的装置是用来测量匀强磁场磁感应强度B的等臂电流天平，其右臂挂着匝数为n的矩形线圈，线圈的水平边长为l，磁场的方向与线圈平面垂直。当线圈没有通电时，天平处于平衡状态，当线圈通入图示电流I时，则须在一个托盘中加质量为m的小砝码才能使天平重新平衡。已知重力加速度为g，下列说法正确的是（ ） A. 应在右盘中加入小砝码 B. 由以上测量数据可求出匀强磁场的磁感应强度 C. 若发现右盘向上翘起，则应增大线圈中的电流 D. 若只改变电流的方向，线圈仍保持平衡状态 10. 如图所示的电路中，恒流源可为电路提供恒定电流，为定值电阻，为滑动变阻器，电流表、电压表均可视为理想电表，不考虑导线电阻对电路的影响。将滑动变阻器的滑片向下移动过程中，下列说法正确的是（ ） A. 电流表的示数增大 B. 电路中总电阻增大 C. 电压表的示数增大 D. 恒流源输出功率增大 11. 某同学设计了如图甲所示电路研究电容器充放电过程中的能量转化问题，通过传感器得到的数据做出电容器两端电压U随电荷量Q变化的图像如图乙所示，电容器的电容为C，电源的电动势为E，R为定值电阻。下列说法正确的是（　　） A. 当电容器两端电压为U时，电容器存储的电能为 B. 充电过程电源非静电力做功为 C. 充电过程中，电压传感器的示数迅速增大后趋于稳定 D. 放电过程中，电流传感器的示数均匀减小至零 12. 电磁血流量计的原理是基于法拉第电磁感应定律，可用于心血管手术的精密监控，其原理如图所示。空间存在竖直向下、磁感应强度大小为的匀强磁场。当血液从内径为的水平血管左侧流入、右侧流出时，因为血液中含有大量的正、负离子，血管上下两侧间将形成电势差。当血液的流量（单位时间内流过血管横截面的血液体积）一定时，下列说法正确的是（ ） A. 血管上侧电势低，血管下侧电势高 B. 若血管内径变大，则血液流速变大 C. 若血管内径变大，则变小 D. 的大小与血液流速无关 13. 如图所示为某种光电式烟雾报警器的原理图。在无烟雾时，光源发出的光沿直线传播，光电管接收不到光，报警器处于静默状态；当烟雾通过烟雾入口时，烟雾颗粒会散射光源发出的光，散射的光被光电管接收，从而产生光电流。干簧管是一个磁控开关，用于控制报警电路的通断。当通过烟雾入口的烟雾达到一定浓度时，报警电路被激活，蜂鸣器就会发出报警声。电键S处于闭合状态，下列说法正确的是（　　） A. 干簧管是否导通与的电动势大小有关 B. 减小R₁的阻值可以提高该报警器的灵敏度 C. 增加干簧管外缠绕线圈的匝数可以降低该报警器的灵敏度 D. 烟雾达到报警浓度时，干簧管外缠绕的线圈中一定无电流 14. 量子隧穿效应是当电子或者其它微观粒子（例如质子和中子等）从势垒（可以理解为是一种能量壁障）的一边入射时，即使它们不具有足够的动能从势垒顶部翻越过势垒，它们仍然有一定概率能够在入射的一边消失而在势垒的另一边出现的现象。粒子的隧穿概率，，其中m为粒子质量，h为普朗克常量，为势垒的高度（单位是能量单位），E为粒子的能量，L为势垒的宽度（单位是长度单位）。扫描隧道显微镜是根据量子力学原理中的隧穿效应而设计成的，当原子尺度的探针针尖在不到一个纳米的高度上扫描样品时，在针尖与样品之间加一大小为U的电压，针尖与样品之间产生隧穿效应而有电子逸出，形成隧穿电流。当探针沿样品表面按给定高度匀速扫描时，因样品表面原子的凹凸不平，使探针与样品表面间的距离不断发生改变，从而引起隧穿电流随时间不断发生改变，这种变化便反映了样品表面原子水平的凹凸形态。设电子的电荷量为e，下列说法正确的是（　　） A. 扫描隧道显微镜可以探测样品的深层信息 B. 量子隧穿效应是宏观物体也能表现出的常见现象 C. 改变探针和样品之间的电压U可以改变电子的能量E D. 扫描隧道显微镜系统中产生隧穿效应的电子应满足 第二部分 本部分共6题，共58分。 15. 用图所示装置“探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”的实验中，下列说法正确的是（ ） A. 实验中需要测量空气柱的横截面积 B. 柱塞上应该涂油 C. 应缓慢推拉柱塞 D. 注射器必须固定在竖直平面内 16. 某实验小组在完成“用油膜法测油酸分子的大小”的实验中，得到如图所示的“锯齿”边沿油膜，且油膜的面积相对较小，出现该图样的原因可能是（ ） A. 滴入太多的油酸酒精溶液 B. 痱子粉撒得太多，且厚度不均匀 C. 浅盘中装的水量太多 D. 油酸酒精溶液的浓度太大 17. 按要求完成填空。 （1）某同学用多用表的欧姆挡测量一个未知电阻的阻值。由于第一次将欧姆挡的选择开关置于“”时，发现指针偏转角度过小。此时，应将选择开关置于_____（选填“×100”或“×1”），进行欧姆调零后再进行测量。 （2）另一同学利用如图所示的伏安法测一个未知电阻的阻值。将电压表左端接，当右端接时，测得的数据是；当右端接时，测得的数据是。由此可知，为使测量误差小些，电压表右端应接在_____（选填“b”或“c”）点。 18. 用如图所示的装置做“探究影响感应电流方向的因素”实验。线圈A通过滑动变阻器和开关连接到电源上，线圈B的两端连接到电流表上，把线圈A放入线圈B中。开关闭合瞬间，电流表指针向左偏转。电路稳定后，将线圈A向上拔出，电流表指针向______偏转。 19. 利用如图所示的装置完成“验证机械能守恒定律”的实验。得到重锤下落速度的平方与下落高度h之间关系的图像，下列图像中可能正确的是（　　） A. B. C. D. 20. 利用如图所示装置做“验证动量守恒定律”实验，在导轨上，小车A以初速度撞击静止的小车B。 碰撞前：小车A上的遮光条通过光电门1的时间为。 碰撞后：小车A与小车B粘在一起，小车B上的遮光条通过光电门2的时间为。 已知：小车A与遮光条的总质量为，小车B与遮光条的总质量为，遮光条的宽度为d。 则碰撞前小车A的速度______；碰撞后系统的总动量______。 21. 如图所示，竖直面内的光滑轨道ABCD，AB段为曲面，BC段水平，CD段是半径的半圆形轨道，BC段与CD段在C点相切。在A点由静止释放一质量为的小球，小球沿轨道运动至D点后，沿水平方向飞出，最终落到水平轨道BC段上的E点，A点距水平面的高度，重力加速度g取，求： （1）小球运动到B点时的速度大小； （2）小球运动到D点时轨道对小球的弹力大小； （3）C、E两点的距离x。 22. 如图所示为导轨式电磁炮实验装置示意图。两根平行长直金属导轨沿水平方向固定，其间安放金属滑块（即实验用弹丸）。滑块可沿导轨无摩擦滑行，且始终与导轨保持良好接触。电源提供的强大电流从一根导轨流入，经过滑块，再从另一导轨流回电源。滑块被导轨中的电流形成的磁场推动而发射。在发射过程中，该磁场在滑块所在位置始终可以简化为垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为。已知两导轨内侧间距，滑块的质量，滑块沿导轨滑行后获得的发射速度（此过程可视为匀加速运动）。 （1）求滑块在发射过程中的加速度的大小； （2）求发射过程中电源提供的电流的大小； （3）若滑块所在电路的总电阻为，试推导论证滑块在发射过程中可视为匀加速运动的合理性。 23. 目前正在运转的我国空间站天和核心舱，搭载了一种全新的推进装置——离子推进器，这种引擎不需要燃料，也无污染物排放。该装置获得推力的原理如图所示，进入电离室的气体被电离成正离子，而后飘入电极A、B之间的匀强电场（初速度忽略不计），A、B间电压为，使正离子加速形成离子束，在加速过程中引擎获得恒定的推力。已知每个离子质量为、电荷量为，单位时间内飘入的正离子数目为。将该离子推进器固定在地面上进行试验。 （1）求正离子经过电极B时的速度的大小； （2）求推进器获得的平均推力的大小； （3）加速正离子束所消耗的功率不同时，引擎获得的推力也不同，试推导的表达式，并指出为提高能量的转换效率，要使尽量大可以采取的两条措施。 24. 通过电场和磁场我们可以控制微观带电粒子的运动（不计重力影响）。 （1）控制带电粒子的轨迹 如图1所示，空间中存在方向指向圆心的径向电场，质量为m，电荷量为的粒子，垂直于电场方向射入电场，刚好做半径为R的匀速圆周运动，所经圆弧电场强度大小均为E。求该粒子的速度大小。 （2）约束带电粒子的运动范围 如图2所示，某粒子源通过小孔沿纸面向右侧各方向以速度射出带电粒子，射出的带电粒子进入宽度为H的有界匀强磁场区域，该区域内磁感应强度方向垂直纸面向里，若所有带电粒子均不能从磁场右边界射出。已知带电粒子的质量为m，带电量为q，不考虑粒子间的相互作用，求该匀强磁场磁感应强度的最小值。 （3）控制带电粒子运动位置 如图3所示，一束电子（电子的电荷量为e，质量为m）从水平放置的两极板中心轴线上的位置以水平向右的初速度射入两极板间电压为u的匀强电场，电子能全部通过极板，随后电子进入极板右侧的磁感应强度为方向水平向右的匀强磁场区域（磁场区域足够大），最终打到荧光屏上。当时，电子打在荧光屏上的点，以为坐标原点，沿水平方向和竖直方向建立x轴和y轴。已知两极板长度为L，两板间距离为d，极板右端到荧光屏的水平距离为。 a.当两极板间电压（为一定值），电场强度方向竖直向下时，求电子打在荧光屏上的位置坐标。 b.当两极板间电压（交变电压）时，电子在两极板间发生不同程度的偏转。初速度极大（可以认为电子穿过电场时，两极板间电压不变），随着电子不断打在荧光屏上，在图4中画出电子打在荧光屏上位置连线的大致形状，并简要说明理由。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 北京市八一学校2025~2026学年度第二学期 高三物理寒假反馈 第一部分 本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1. 如图所示，由红光与黄光组成的双色光，从空气斜射向一块平行玻璃砖，在上表面经折射分成两束单色光、，并都从下表面斜射出去。下列说法正确的是（ ） A. 光为红光 B. 在真空中，光的速度更快 C. 、光射出玻璃砖时，两束光线平行 D. 、光分别照射同一个双缝装置，光产生的干涉条纹更宽 【答案】C 【解析】 【详解】A．光的偏折越大，则折射率越大，可知a的折射率更大，则为黄光，故A错误； B．介质中的光速，则光的速度更快，故B错误； C．因为a、b光束射到下表面的入射角等于射到上表面的折射角，可知从下表射出时的折射角等于射到上表面时的入射角，即光分别从下表面两点射出后，两束光相互平行，故C正确； D．的频率大，则的波长短，根据可知，通过相同的双缝装置，的条纹更窄，故D错误。 故选C。 2. 下列说法正确的是（　　） A. 射线是能量很高的电磁波 B. 原子从高能级向低能级跃迁放出光子 C. 核裂变是两个轻核结合成质量较大的核 D. 只要有光照射到金属表面，就会有电子从金属表面逸出 【答案】B 【解析】 【详解】A．射线是高速运动的电子流（β粒子），属于实物粒子，而非电磁波。电磁波中能量较高的是射线，由光子组成，故A错误； B．根据玻尔理论，原子从高能级跃迁到低能级时，会以光子形式释放能量，故B正确； C．核裂变是重核（如铀-235）分裂成中等质量原子核的过程；两个轻核结合成较大核属于核聚变，故C错误； D．光电效应发生需要入射光频率高于金属的截止频率，仅光照强度足够但频率不足时，不会逸出光电子，故D错误。 故选 B。 3. 超市中有一种“强力吸盘挂钩”，其工作原理如下：如甲图所示，使用时，按住锁扣把吸盘紧压在墙上，此时吸盘内封闭的气体压强仍与外界大气压强相等。然后再把锁扣扳下，让锁扣通过细杆把吸盘向外拉起，使吸盘内封闭气体的体积增大，从而使吸盘紧紧吸在墙上，如乙图所示。若吸盘内封闭的气体可视为理想气体，且安装过程中其质量和温度保持不变。则在锁扣扳下的过程中（ ） A. 吸盘内气体压强增大 B. 吸盘内气体分子的内能不变 C. 吸盘内气体分子的密度增大 D. 吸盘内气体放出热量 【答案】B 【解析】 【详解】C．吸盘内封闭了一定质量的理想气体，由图可知，吸盘内的气体体积变大，吸盘内气体分子的密度减小，故C错误； B．温度不变，吸盘内气体分子的平均动能不变，理想气体的内能只与分子动能有关，所以气体分子的内能不变，故B正确； A．温度不变，体积变大，由玻意耳定律可知，吸盘内气体压强减小，故A错误； D．理想气体温度不变，内能不变，体积变大，气体对外做功，根据热力学第一定律可知，吸盘内气体要吸收热量，故D错误。 故选B。 4. 如图所示为一列沿轴正方向传播的简谐横波在时刻的图像，波源振动周期为。由图像可知（ ） A. 质点的振幅为0 B. 该波波速为 C. 经过，质点沿轴正方向移动 D. 从时刻起，质点比质点先回到平衡位置 【答案】D 【解析】 【详解】A．由题图可知质点的振幅为，故A错误； B．由题图可知波长为，则波速为 故B错误； C．质点只在其平衡位置上下振动，不会随波的传播方向迁移，故C错误； D．波沿轴正方向传播，根据波形平移法可知，时刻质点向下振动，则从时刻起，质点比质点先回到平衡位置，故D正确。 故选D。 5. 如图所示，理想变压器原线圈接在正弦式交流电源上，输入电压u随时间t变化的关系式为，副线圈接工作电压为36V的照明灯，照明灯正常工作，原线圈匝数为1100。下列说法正确的是（　　） A. 副线圈匝数为18 B. 原副线圈匝数比为 C. 交变电流的周期为0.01s D. 副线圈输出电压的峰值为 【答案】D 【解析】 【详解】AB．原线圈输入电压为 副线圈输出电压为 原副线圈匝数比为 解得 故AB错误； C．由输入电压u随时间t变化的关系式可得 则交变电流的周期为 故C错误； D．副线圈输出电压的峰值为 故D正确。 故选D。 6. 利用如图所示装置做“用双缝干涉测量光的波长”实验，下列说法正确的是（　　） A. 向左移动光源，相邻两个亮条纹中心间距变小 B. 减小双缝之间的距离，相邻两个亮条纹中心间距变大 C. 红色滤光片换成绿色滤光片，相邻两个亮条纹中心间距变大 D. 为了减小实验偶然误差，必须测量相邻两个亮条纹中心间距 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据条纹间距表达式可知，向左移动光源，相邻两个亮条纹中心间距不变，选项A错误； B．根据条纹间距表达式可知，减小双缝之间的距离，相邻两个亮条纹中心间距变大，选项B正确； C．根据条纹间距表达式可知，红色滤光片换成绿色滤光片，波长变小，则相邻两个亮条纹中心间距变小，选项C错误； D．为了减小实验偶然误差，应该测量多个亮条纹中心间距，然后取平均值，选项D错误。 故选B。 7. 某同学用电流传感器和电阻箱测量电源的电动势和内阻，电路如图甲所示。实验测得电阻R以及相对应的电流I的多组数据，得到如图乙所示的图线。该同学在处理实验数据时，误将电阻箱阻值作为外电路总电阻的阻值，漏算了，下列说法正确的是（　　） A. 该电源的电动势为1V B. 该电源的内阻为2Ω C. 内阻的测量值偏小 D. 电动势的测量值偏大 【答案】A 【解析】 【详解】AB．根据题意，由闭合回路欧姆定律有 整理可得 结合图像可得， 即该电源的内阻 故A正确，B错误； CD．结合上述分析可知，若漏算了图像斜率不变，则电动势的测量值和真实值相比是相同的，内阻的测量值偏大，故CD错误。 故选A。 8. 空间站在距离地面高度为h的圆轨道上运行。航天员进行舱外巡检任务，此时航天员与空间站相对静止。已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，下列说法正确的是（　　） A. 此时航天员所受合力为零 B. 地球的质量为 C. 空间站的线速度大小为 D. 空间站的向心加速度大小为 【答案】C 【解析】 【详解】A．航天员相对空间站静止，即航天员和空间站一起相对地球做圆周运动，所受合力不为零，A错误； B．设地表有一物体，质量为，忽略地球自转，有，解得地球的质量为，B错误； C．由，其中，得，代入地球质量，解得，C正确； D．由，其中，得，代入地球质量，解得，D错误。 故选C。 9. 如图所示的装置是用来测量匀强磁场磁感应强度B的等臂电流天平，其右臂挂着匝数为n的矩形线圈，线圈的水平边长为l，磁场的方向与线圈平面垂直。当线圈没有通电时，天平处于平衡状态，当线圈通入图示电流I时，则须在一个托盘中加质量为m的小砝码才能使天平重新平衡。已知重力加速度为g，下列说法正确的是（ ） A. 应在右盘中加入小砝码 B. 由以上测量数据可求出匀强磁场的磁感应强度 C. 若发现右盘向上翘起，则应增大线圈中的电流 D. 若只改变电流的方向，线圈仍保持平衡状态 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据左手定则，安培力向下，应在左盘中加入小砝码，A错误； B．根据平衡条件得 ，解得，B错误； C．若发现右盘向上翘起，表明向下的安培力偏小，则应增大线圈中的电流，C正确； D．若只改变电流的方向，安培力向上，线圈不能保持平衡状态，D错误。 故选C。 10. 如图所示的电路中，恒流源可为电路提供恒定电流，为定值电阻，为滑动变阻器，电流表、电压表均可视为理想电表，不考虑导线电阻对电路的影响。将滑动变阻器的滑片向下移动过程中，下列说法正确的是（ ） A. 电流表的示数增大 B. 电路中总电阻增大 C. 电压表的示数增大 D. 恒流源输出功率增大 【答案】A 【解析】 【详解】B．滑动变阻器的滑片向下移动时，接入电路的电阻变小，根据并联电路的特征可知电路中总电阻减小，B错误； AC．恒流源流出的总电流不变，电路中总电阻减小，则并联部分总电压减小，即电压表的示数减小，则流过电阻R的电流减小，由于总电流不变，则流过滑动变阻器的电流增大，即电流表的示数增大，A错误，C正确； D．根据 由于恒流源电流大小不变，总电阻减小，所以恒流源的输出功率减小，D错误。 故选A。 11. 某同学设计了如图甲所示电路研究电容器充放电过程中的能量转化问题，通过传感器得到的数据做出电容器两端电压U随电荷量Q变化的图像如图乙所示，电容器的电容为C，电源的电动势为E，R为定值电阻。下列说法正确的是（　　） A. 当电容器两端电压为U时，电容器存储的电能为 B. 充电过程电源非静电力做功为 C. 充电过程中，电压传感器的示数迅速增大后趋于稳定 D. 放电过程中，电流传感器的示数均匀减小至零 【答案】C 【解析】 【详解】A．当电容器两端电压为U时，电容器存储的电能为 选项A错误； B．充电过程电源非静电力做功为 选项B错误； C．充电过程中，电容器带电量迅速增加后趋于定值，则电压传感器的示数迅速增大后趋于稳定，选项C正确； D．放电过程中，电路中的电流开始时较大，后随着电容器带电量减小，放电电流逐渐减小，但是不是线性减小，即电流传感器的示数不是均匀减小至零，选项D错误。 故选C。 12. 电磁血流量计的原理是基于法拉第电磁感应定律，可用于心血管手术的精密监控，其原理如图所示。空间存在竖直向下、磁感应强度大小为的匀强磁场。当血液从内径为的水平血管左侧流入、右侧流出时，因为血液中含有大量的正、负离子，血管上下两侧间将形成电势差。当血液的流量（单位时间内流过血管横截面的血液体积）一定时，下列说法正确的是（ ） A. 血管上侧电势低，血管下侧电势高 B. 若血管内径变大，则血液流速变大 C. 若血管内径变大，则变小 D. 的大小与血液流速无关 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据左手定则可知，正离子所受洛伦兹力向上，负离子所受洛伦兹力向下，所以，血管上侧聚集正离子，电势高，下侧聚集负离子，电势低，故A错误； B．血液的流量为 若血管内径变大，则S变大，因Q一定，则v变小，故B错误； C．稳定时，粒子所受洛伦兹力等于所受的电场力，即 得 又， 联立得 所以，若d变大，则变小，故C正确； D．在流量Q一定的条件下，根据可知若v变化，则d就变化，根据可知， 必定变化，所以与v有关，故D错误。 故选C。 13. 如图所示为某种光电式烟雾报警器的原理图。在无烟雾时，光源发出的光沿直线传播，光电管接收不到光，报警器处于静默状态；当烟雾通过烟雾入口时，烟雾颗粒会散射光源发出的光，散射的光被光电管接收，从而产生光电流。干簧管是一个磁控开关，用于控制报警电路的通断。当通过烟雾入口的烟雾达到一定浓度时，报警电路被激活，蜂鸣器就会发出报警声。电键S处于闭合状态，下列说法正确的是（　　） A. 干簧管是否导通与的电动势大小有关 B. 减小R₁的阻值可以提高该报警器的灵敏度 C. 增加干簧管外缠绕线圈的匝数可以降低该报警器的灵敏度 D. 烟雾达到报警浓度时，干簧管外缠绕的线圈中一定无电流 【答案】B 【解析】 【详解】A．干簧管是否导通主要取决于其外绕线圈中电流产生的磁场，而该线圈又受光电管电路控制，与报警电路电源的电动势无直接关系，故A错误。 B．是光源所在回路的限流电阻，减小会增大光源发光强度，从而使散射到光电管的光更强、光电流更大，更易触发报警，灵敏度提高，故B正确。 C．增加干簧管外线圈匝数通常会增强线圈在给定电流下产生的磁场，有利于干簧管导通，提高灵敏度，故C错误； D．要使干簧管吸合、蜂鸣器报警，线圈中必须有足够的电流产生磁场，故D错误。 故选 B。 14. 量子隧穿效应是当电子或者其它微观粒子（例如质子和中子等）从势垒（可以理解为是一种能量壁障）的一边入射时，即使它们不具有足够的动能从势垒顶部翻越过势垒，它们仍然有一定概率能够在入射的一边消失而在势垒的另一边出现的现象。粒子的隧穿概率，，其中m为粒子质量，h为普朗克常量，为势垒的高度（单位是能量单位），E为粒子的能量，L为势垒的宽度（单位是长度单位）。扫描隧道显微镜是根据量子力学原理中的隧穿效应而设计成的，当原子尺度的探针针尖在不到一个纳米的高度上扫描样品时，在针尖与样品之间加一大小为U的电压，针尖与样品之间产生隧穿效应而有电子逸出，形成隧穿电流。当探针沿样品表面按给定高度匀速扫描时，因样品表面原子的凹凸不平，使探针与样品表面间的距离不断发生改变，从而引起隧穿电流随时间不断发生改变，这种变化便反映了样品表面原子水平的凹凸形态。设电子的电荷量为e，下列说法正确的是（　　） A. 扫描隧道显微镜可以探测样品的深层信息 B. 量子隧穿效应是宏观物体也能表现出的常见现象 C. 改变探针和样品之间的电压U可以改变电子的能量E D. 扫描隧道显微镜系统中产生隧穿效应的电子应满足 【答案】C 【解析】 【详解】A．扫描隧道显微镜是根据量子隧穿效应，通过探针与样品表面间距离变化引起的隧穿电流变化来反映样品表面原子水平的凹凸形态，不能探测样品的深层信息，故A错误； B．量子隧穿效应是微观粒子表现出的现象，宏观物体的波动性不明显，不会表现出量子隧穿效应这种常见现象，故B错误； C．在针尖与样品之间加电压，电子在电场中加速，根据动能定理，可以改变电子的能量，故C正确； D．扫描隧道显微镜系统中产生隧穿效应时，电子要穿越势垒，电子的能量E小于势垒高度，而是电子在电场中获得的能量，与没有必然的这种关系，故D错误。 故选C 。 第二部分 本部分共6题，共58分。 15. 用图所示装置“探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”的实验中，下列说法正确的是（ ） A. 实验中需要测量空气柱的横截面积 B. 柱塞上应该涂油 C. 应缓慢推拉柱塞 D. 注射器必须固定在竖直平面内 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由于注射器的横截面积相等，所以在此可用长度代替体积，故不需要测空气柱的横截面积，A错误； B．柱塞上涂油，既减小摩擦，又防止漏气，B正确； C．若急速推拉活塞，则有可能造成漏和等温条件的不满足，所以应缓慢推拉活塞，C正确； D．压强由压力表测量，不是由竖直的平衡条件计算，所以不需要竖直放置，D错误。 故选BC。 16. 某实验小组在完成“用油膜法测油酸分子的大小”的实验中，得到如图所示的“锯齿”边沿油膜，且油膜的面积相对较小，出现该图样的原因可能是（ ） A. 滴入太多的油酸酒精溶液 B. 痱子粉撒得太多，且厚度不均匀 C. 浅盘中装的水量太多 D. 油酸酒精溶液的浓度太大 【答案】B 【解析】 【详解】由图中情况可知，油酸并没有充分地推开痱子粉，故原因是痱子粉撒得太多，且厚度不均匀。 故选B。 17. 按要求完成填空。 （1）某同学用多用表的欧姆挡测量一个未知电阻的阻值。由于第一次将欧姆挡的选择开关置于“”时，发现指针偏转角度过小。此时，应将选择开关置于_____（选填“×100”或“×1”），进行欧姆调零后再进行测量。 （2）另一同学利用如图所示的伏安法测一个未知电阻的阻值。将电压表左端接，当右端接时，测得的数据是；当右端接时，测得的数据是。由此可知，为使测量误差小些，电压表右端应接在_____（选填“b”或“c”）点。 【答案】（1） （2）c 【解析】 【小问1详解】 欧姆表的指针偏转过小，说明待测电阻阻值较大，为了使测量尽量准确，应切换更大的倍率，即。 【小问2详解】 根据题中数据可知， 即电压表的分流作用明显，为使测量误差小些，应将电流表内接，即电压表右端应接在c点。 18. 用如图所示的装置做“探究影响感应电流方向的因素”实验。线圈A通过滑动变阻器和开关连接到电源上，线圈B的两端连接到电流表上，把线圈A放入线圈B中。开关闭合瞬间，电流表指针向左偏转。电路稳定后，将线圈A向上拔出，电流表指针向______偏转。 【答案】右 【解析】 【详解】根据题意可知，开关闭合，穿过线圈B的磁通量增大，产生感应电流，且电流表指针向左偏转；电路稳定后，将线圈A向上拔出，穿过线圈B的磁通量减小，产生感应电流，则电流表指针向右偏转。 19. 利用如图所示的装置完成“验证机械能守恒定律”的实验。得到重锤下落速度的平方与下落高度h之间关系的图像，下列图像中可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】重锤下落过程中机械能守恒，则有 整理，可得 由此可知图像为过原点的直线。 故选B。 20. 利用如图所示装置做“验证动量守恒定律”实验，在导轨上，小车A以初速度撞击静止的小车B。 碰撞前：小车A上的遮光条通过光电门1的时间为。 碰撞后：小车A与小车B粘在一起，小车B上的遮光条通过光电门2的时间为。 已知：小车A与遮光条的总质量为，小车B与遮光条的总质量为，遮光条的宽度为d。 则碰撞前小车A的速度______；碰撞后系统的总动量______。 【答案】 ①. ②. 【解析】 【详解】[1]碰撞前小车A的速度 [2]碰撞后系统的总动量 21. 如图所示，竖直面内的光滑轨道ABCD，AB段为曲面，BC段水平，CD段是半径的半圆形轨道，BC段与CD段在C点相切。在A点由静止释放一质量为的小球，小球沿轨道运动至D点后，沿水平方向飞出，最终落到水平轨道BC段上的E点，A点距水平面的高度，重力加速度g取，求： （1）小球运动到B点时的速度大小； （2）小球运动到D点时轨道对小球的弹力大小； （3）C、E两点的距离x。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据题意，小球从到的过程中，由机械能守恒定律有 解得 【小问2详解】 根据题意，小球从到的过程中，由机械能守恒定律有 解得 在点，由牛顿第二定律有 解得 【小问3详解】 小球从点飞出后做平抛运动，飞行时间为 C、E两点的距离 22. 如图所示为导轨式电磁炮实验装置示意图。两根平行长直金属导轨沿水平方向固定，其间安放金属滑块（即实验用弹丸）。滑块可沿导轨无摩擦滑行，且始终与导轨保持良好接触。电源提供的强大电流从一根导轨流入，经过滑块，再从另一导轨流回电源。滑块被导轨中的电流形成的磁场推动而发射。在发射过程中，该磁场在滑块所在位置始终可以简化为垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为。已知两导轨内侧间距，滑块的质量，滑块沿导轨滑行后获得的发射速度（此过程可视为匀加速运动）。 （1）求滑块在发射过程中的加速度的大小； （2）求发射过程中电源提供的电流的大小； （3）若滑块所在电路的总电阻为，试推导论证滑块在发射过程中可视为匀加速运动的合理性。 【答案】（1） （2） （3）滑块在发射过程中可视为匀加速运动的情况下，若忽略滑块产生的感应电动势，电源的电动势为 当滑块速度最大时，由于切割磁感线，滑块产生的感应电动势为 此时的为最大感应电动势，通过对比可知电源电动势远大于，因此在加速过程中，滑块产生的感应电动势可忽略不计，即滑块受到的安培力可看作定值。 根据牛顿第二定律 可知滑块视做匀加速运动是合理的。 【解析】 【小问1详解】 滑块在两导轨间做匀加速运动 解得 【小问2详解】 根据牛顿第二定律，可知滑块受到的安培力 解得 【小问3详解】 略。 23. 目前正在运转的我国空间站天和核心舱，搭载了一种全新的推进装置——离子推进器，这种引擎不需要燃料，也无污染物排放。该装置获得推力的原理如图所示，进入电离室的气体被电离成正离子，而后飘入电极A、B之间的匀强电场（初速度忽略不计），A、B间电压为，使正离子加速形成离子束，在加速过程中引擎获得恒定的推力。已知每个离子质量为、电荷量为，单位时间内飘入的正离子数目为。将该离子推进器固定在地面上进行试验。 （1）求正离子经过电极B时的速度的大小； （2）求推进器获得的平均推力的大小； （3）加速正离子束所消耗的功率不同时，引擎获得的推力也不同，试推导的表达式，并指出为提高能量的转换效率，要使尽量大可以采取的两条措施。 【答案】（1） （2） （3）因为电源电动势刚3V，而电压表的量程为15V，所以该电路设计中的不合理之处为电压表量程过大。 【解析】 【小问1详解】 正离子在A、B之间加速过程，根据动能定理，有 解得 【小问2详解】 设正离子束所受的电场力为，根据牛顿第三定律，有 以很短时间时间内飘入电极间的个正离子为研究对象，以离子喷出时的速度方向为正方向，根据动量定理，有 其中 解得 【小问3详解】 设正离子束所受的电场力为，由正离子束在电场中做匀加速直线运动，有 则 根据的表达式可知，为增大可用比荷较小的离子（质量大，带电量小的离子）、或减小加速电压。为增大可用比荷较小的离子（质量大，带电量小的离子）、或减小加速电压。 24. 通过电场和磁场我们可以控制微观带电粒子的运动（不计重力影响）。 （1）控制带电粒子的轨迹 如图1所示，空间中存在方向指向圆心的径向电场，质量为m，电荷量为的粒子，垂直于电场方向射入电场，刚好做半径为R的匀速圆周运动，所经圆弧电场强度大小均为E。求该粒子的速度大小。 （2）约束带电粒子的运动范围 如图2所示，某粒子源通过小孔沿纸面向右侧各方向以速度射出带电粒子，射出的带电粒子进入宽度为H的有界匀强磁场区域，该区域内磁感应强度方向垂直纸面向里，若所有带电粒子均不能从磁场右边界射出。已知带电粒子的质量为m，带电量为q，不考虑粒子间的相互作用，求该匀强磁场磁感应强度的最小值。 （3）控制带电粒子运动位置 如图3所示，一束电子（电子的电荷量为e，质量为m）从水平放置的两极板中心轴线上的位置以水平向右的初速度射入两极板间电压为u的匀强电场，电子能全部通过极板，随后电子进入极板右侧的磁感应强度为方向水平向右的匀强磁场区域（磁场区域足够大），最终打到荧光屏上。当时，电子打在荧光屏上的点，以为坐标原点，沿水平方向和竖直方向建立x轴和y轴。已知两极板长度为L，两板间距离为d，极板右端到荧光屏的水平距离为。 a.当两极板间电压（为一定值），电场强度方向竖直向下时，求电子打在荧光屏上的位置坐标。 b.当两极板间电压（交变电压）时，电子在两极板间发生不同程度的偏转。初速度极大（可以认为电子穿过电场时，两极板间电压不变），随着电子不断打在荧光屏上，在图4中画出电子打在荧光屏上位置连线的大致形状，并简要说明理由。 【答案】（1） （2） （3）a. ； b. 电子在磁场中沿方向做匀速运动；垂直方向以的速度做匀速圆周运动，所有电子到达屏幕所用的时间相同，转过的角度也相同，又如图所示 则有 可知为定值，即不同位置出射的电子的圆心在同一条线上，所以所有电子在屏幕上位置在一条直线上，图形如图所示 推导函数表达式为 【解析】 【小问1详解】 根据题意可知，电场力提供粒子做圆周运动的向心力，则有 解得 【小问2详解】 由题意可知，所有粒子在磁场中运动的半径相同，若沿左边界向下射入磁场的粒子不能从右边界射出，则所有粒子均不能从右边界射出，临界情况如图所示 由几何关系有 由牛顿第二定律 解得 【小问3详解】 a.根据题意可知，电子在两极板间运动时有，，， 射出电场时 在磁场中运动的时间 在垂直磁场平面上，做匀速圆周运动， 以上各式联立可得，， 所以位置坐标为 b.略 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $