精品解析：北京市东城区2025-2026学年高三下学期高三综合练习(一) 物理试卷

北京市东城区2025一2026学年度第二学期高三综合练习（一） 物理 本试卷共10页，共100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将本试卷和答题卡交回。 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. 在双缝干涉实验中，保持狭缝间的距离和狭缝到屏的距离都不变，用不同的可见光光源做实验时，下列叙述正确的是（ ） A. 红光的干涉条纹间距最大 B. 紫光的干涉条纹间距最大 C. 红光和紫光的干涉条纹间距一样大 D. 用白光照射不会出现干涉条纹 2. 原子核经放射性衰变①先变为原子核，再经放射性衰变②变为原子核。放射性衰变①、②依次为（ ） A. 衰变、衰变 B. 衰变、衰变 C. 衰变、衰变 D. 衰变，衰变 3. 如图所示，一定质量的理想气体从状态开始，经历两个状态变化过程，先后到达状态和。下列说法正确的是（ ） A. 和状态，理想气体的温度相等 B. 到状态，外界对理想气体做功 C. 到状态，理想气体向外界放热 D. 到状态，理想气体的分子平均动能逐渐变小 4. 在如图所示电路中，当变阻器的滑动头P向b端移动时（　　） A. 电压表示数变大，电流表示数变小 B. 电压表示数变小，电流表示数变大 C. 电压表示数变大，电流表示数变大 D. 电压表示数变小，电流表示数变小 5. 如图所示，将一个铅球放在倾角为的斜面上，并用竖直挡板挡住。不考虑铅球受到的摩擦力，挡板缓慢由竖直放置逆时针旋转到与斜面垂直位置的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 斜面对铅球的支持力增大 B. 挡板对铅球的支持力增大 C. 挡板对铅球的支持力先减小后增大 D. 斜面和挡板对铅球的合力大小不变 6. 如图1是某燃气灶点火装置的原理图。转换器将直流电压转换为图2所示的正弦交流电压，并加在一理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为，电压表为交流电表。当变压器副线圈电压的瞬时值大于时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体，则（ ） A. 图1中开关闭合时电压表的示数为 B. 图1中开关闭合时电压表的示数为 C. 变压器原、副线圈的匝数之比满足大于1000才能实现点火 D. 变压器原、副线圈的匝数之比满足小于0.001才能实现点火 7. 冰壶比赛中，投掷冰壶运动员的队友，可以用毛刷在冰壶滑行前方来回摩擦冰面，减小冰面和冰壶之间的动摩擦因数以调节冰壶的运动。不摩擦冰面时，冰壶和冰面之间的动摩擦因数为0.02；摩擦冰面时，动摩擦因数变为原来的。第一次运动员以的速度投掷冰壶，直至冰壶静止；第二次运动员仍以的速度将冰壶投出，在冰壶自由滑行的距离后，其队友开始在冰壶滑行前方摩擦冰面，直至冰壶静止。冰壶质量为，取，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ） A. 第二次冰壶自投出至最终静止过程中的加速度为 B. 第二次冰壶的动量变化量小于第一次冰壶的动量变化量 C. 两次冰壶和冰面摩擦产生的热量都是 D. 第二次冰壶运动的距离小于第一次冰壶运动的距离 8. 某消防队员从一平台上跳下，下落2m后双脚触地，接着他用双腿弯曲的方法缓冲，使自身重心又下降了。将着地过程中地面对他双脚的作用力视为恒力，则该作用力的大小为（ ） A. 自身所受重力的2倍 B. 自身所受重力的4倍 C. 自身所受重力的5倍 D. 自身所受重力的10倍 9. 如图1所示，阴极和阳极是密封在真空玻璃管中的两个电极，阴极在受到光照时能够发射光电子。阴极与阳极之间电压的大小可以调整，电源的正负极也可以对调。电源按图示极性连接时，闭合开关后，阳极吸收阴极发出的光电子，在电路中形成光电流。利用三束单色光分别照射图1装置的阴极，调节电压进行多次实验，通过收集的实验数据得到如图2所示的图像。下列说法正确的是（ ） A. 单色光的频率大于单色光的频率 B. 单色光的强度小于单色光的强度 C. 三束光分别照射阴极发生光电效应，其中单色光照射发生光电效应产生的光电子的最大初动能最大 D. 相同时间内单色光比单色光照射到阴极上的光子数少 10. 有一沿轴对称分布的电场，其电场强度随变化的图像如图所示。的正方向与轴的正方向一致，取无穷远处电势为零。下列说法正确的是（ ） A. 和之间的电势差大于和之间的电势差 B. 电子在点的电势能最大 C. 和两点电势相等 D. 点的电势小于0 11. 某河水的流速与离某一侧河岸距离的变化关系如图1所示，船在静水中的速度与时间的关系如图2所示，该河宽为。假设渡河过程中船在河中任意位置沿河流方向的速度与河水流速相等，要使船以最短时间渡河，下列说法正确的是（ ） A. 船渡河的最短时间是150s B. 船沿河流方向的位移为200m C. 船沿河岸方向的加速度大小先增大后减小 D. 船在河水中的最大速度是 12. 一种用磁流体发电的装置如图所示。平行金属板之间有一个很强的磁场，将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）喷入磁场，两板间便产生电压。如果把板和电热器连接，板就是一个直流电源的两个电极。若两板相距为，两板正对面积为，板间的磁场按匀强磁场处理，磁感应强度为，等离子体以速度沿垂直于的方向射入磁场，不计离子在板间运动时的相互作用，则（ ） A. 板是电源的正极 B. 该电源的电动势为 C. 电热器稳定工作时，离子在板间仅受洛伦兹力 D. 电热器稳定工作时，单位时间飞入板间的离子数目大于飞出的数目 13. 如图所示，水平粗糙传送带顺时针匀速运行，轻弹簧的一端固定在墙壁上，另一端拴接一个小物块，现将小物块无初速度放到传送带上，此时弹簧水平且处于原长，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，传送带足够长。在小物块向右运动的过程中，设小物块的速度为，弹簧与小物块的总机械能为，运动距离为，则下列图像中可能正确的是（ ） A. B. C. D. 14. 核磁共振（NMR）是一种在化学生物等方面具有极多应用的检验手段。已知氢原子核有自旋，自旋产生微小环形电流，环形电流产生磁场，其效果类似小磁针。如图1所示为核磁共振仪工作原理的简化图。与扫描发生器、射频发生器、探测器相连的线圈分别称作扫描线圈、射频线圈、探测线圈。核磁共振仪开始工作后，扫描线圈中通以强电流，形成水平方向的强磁场。此时氢原子小磁针的运动形式可类比为陀螺：可认为一端固定，另一端点以外界强磁场方向为轴做圆周运动，这一运动形式称为进动，如图2所示。当氢原子小磁针在强磁场中排列稳定后，在射频线圈中通以正弦交变电流。类似核外电子吸收能量跃迁至更高能级，射频线圈产生的电磁波激发氢原子核跃迁至更高能级，氢原子小磁针进动模式因而发生改变。随后撤去射频电流，氢原子小磁针重新回到原进动模式。在这一恢复过程中，大量氢原子小磁针所产生的宏观磁场切割探测线圈，所形成的电流经处理最终成像。下列说法正确的是（ ） A. 氢原子小磁针进动时，原子核的自旋以为轴 B. 氢原子小磁针在重回原进动模式的过程中会释放能量 C. 进动模式恢复过程中，探测线圈中的磁通量不变 D. 射频线圈产生的电磁波频率高于射线 第二部分 本部分共6题，共58分。 15. 在做测定玻璃折射率的实验中，先在白纸上放好三棱镜，在棱镜的一侧插上两枚大头针和，然后在棱镜的另一侧观察，调整视线使的像被的像挡住。接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针，使挡住的像，挡住和的像，在纸上标出大头针位置和三棱镜轮廓，如图所示。 （1）为了测出玻璃的折射率，请在图中画出相应的光路图，并标出需要测量的物理量。 （2）折射率的表达式为_________。 16. 某同学利用如图1所示的装置来探究加速度与力、质量的关系。 （1）除小车、砂和桶、打点计时器（含纸带、复写纸）、导线、开关等器材外，在下面的器材中，必须使用的有_________（选填选项前的字母）。 A. 电压可调的直流电源 B. 电压合适的交流电源 C. 刻度尺 D. 秒表 E. 天平 （2）在设计“探究加速度与力的关系”的实验时，需要思考如何测量力的大小。为简化力的测量，在_________（选填选项前的字母）后，小车受到的合力等于绳的拉力。 A. 调整木板的倾斜度，使小车在不受牵引时能拖动纸带沿木板匀速运动 B. 调节滑轮的高度，使细绳与木板平行 C. 使砂和桶的总质量远小于小车的质量 （3）某次实验测得的数据如图2所示，相邻计数点间有四个点未画出。则小车的加速度_________（结果保留两位有效数字）。 （4）在实验中认为细线对小车的拉力等于砂及砂桶的总重力，有两位同学利用实验数据做出的图像如图3中的1、2所示，下列分析正确的是_________（选填选项前的字母） A. 出现图线1的原因可能是在平衡摩擦力时长木板的倾斜度过大 B. 出现图线1的原因可能是在平衡摩擦力时长木板的倾斜度过小 C. 图线2偏离直线弯曲的原因可能是未满足远小于 D. 图线2偏离直线弯曲的原因可能是小车与长木板轨道之间存在摩擦 17. 当某个物理量不易直接测量时，将其转换为另一个易测量的物理量，再根据物理量之间的关系进行数值转换，这是实验中经常用到的测量方法。 （1）如图1所示为一个欧姆表的原理图，所用表头的满偏电流为，其表盘如图2所示。为了将表盘上的电流刻度值转换为待测电阻值，现用一系列标准电阻对欧姆表进行标定，作出两端接不同的标准电阻时表头的示数与的关系图像，如图3所示。 ①该欧姆表所用电池的电动势_________； ②在图乙表盘的“4mA”处对应欧姆表待测电阻值_________。 （2）图4所示为某金属丝的电阻随温度变化的情况。把这段金属丝与电池、电流表串联起来（图5所示），如果电池的电动势和内阻均不变，用这段金属丝做测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的电阻温度计。 ①请判断：图4中，与两个温度值，哪个应该标在电流比较大的刻度上______？ ②如果给该电阻温度计等温度差地标上更多的刻度，请分析说明这些温度刻度是否均匀______？ 18. 如图所示，把一个质量的小球放在高度的直杆的顶端。一颗质量的子弹以的速度沿水平方向击中小球，并穿过球心，小球落地处离杆的水平距离取，求： （1）子弹穿出小球瞬间小球的速度； （2）子弹穿出小球瞬间子弹的速度； （3）子弹和小球相互作用过程中系统损失的机械能。 19. 如图1为质谱仪的工作原理图，粒子从电离室A中的小孔逸出（初速度不计），经电压恒定为的电场加速后，通过小孔和，从磁场上边界垂直于磁场方向进入磁感应强度为的匀强磁场中，运动半个圆周后打在接收底板上并被吸收。对于不同的带电粒子，可能会在上的不同位置出现谱线。不计带电粒子的重力。 （1）求质量为电荷量为的粒子进入磁场的速度大小； （2）某同学观察到，接收底板的刻线旁印有“72 73 74”等数值，他猜想该数值对应于粒子的某种特性，请你判断这些数值是对应于还是，并说明理由； （3）某同学还观察到，“72 73”对应的刻线清晰，“74”对应的刻线因磨损已模糊不清，请在图2中定性画出“74”对应的刻线位置，并说明理由。 20. 太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动。彗星作为太阳系中的小天体，其运动轨道是一个非常扁的椭圆，如图所示。 （1）已知某彗星在近日点与太阳中心的距离为，线速度大小为；在远日点与太阳中心的距离为，线速度大小为。 a.请比较和的大小； b.求该彗星在近日点加速度的大小和在远日点加速度的大小之比。 （2）地球及地外行星（轨道半径大于地球轨道半径的行星）绕太阳运动的轨道半径如下表所示。 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星 轨道半径 1.0 1.5 5.2 9.5 19 30 a.已知万有引力常量，地球公转周期，日地距离取3.14，请估算太阳的质量（保留一位有效数字）； b.当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线的现象，天文学称为“行星冲日”。通过计算分析说明，地外行星相邻两次冲日的时间间隔最短的是哪颗行星。 21. 磁悬浮列车是一种新型交通工具。 （1）某实验车按照设定的模式做直线运动。图1所示为该车由静止启动时，加速度随时间的变化曲线，求当加速度时，实验车速度的大小； （2）图2所示为磁悬浮列车的一种简化驱动模式：水平地面上有两根足够长的平行直导轨，导轨间有等间距的匀强磁场和，磁场沿竖直（垂直纸面）方向，二者方向相反。固定在实验车底部的线框的宽度与磁场间隔相等，当匀强磁场和同时以恒定速度向右运动时，线框受到的安培力驱动实验车向前运动。设线框的边长与导轨间距均为，线框的匝数为总电阻为，实验车与线框的总质量为，磁场运动的速度为，假设实验车受到的阻力恒为，求实验车的最大速率； （3）在列车高速运行过程中，空气阻力可能占列车运行总阻力的以上，因此减少磁悬浮列车所受的空气阻力十分重要。假设空气分子与列车车头发生弹性碰撞，列车车头表面光滑，在上述假设前提下完成下列问题： a.将列车车头简化为以速率水平匀速运动的长方体。试证明列车车头所受空气阻力大小与的关系满足，并确定的值； b.实际生活中，磁悬浮列车车头呈细长的流线型，如图3所示。请通过必要计算分析说明，设计为流线型时列车车头所受空气阻力f2小于f1。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 北京市东城区2025一2026学年度第二学期高三综合练习（一） 物理 本试卷共10页，共100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将本试卷和答题卡交回。 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. 在双缝干涉实验中，保持狭缝间的距离和狭缝到屏的距离都不变，用不同的可见光光源做实验时，下列叙述正确的是（ ） A. 红光的干涉条纹间距最大 B. 紫光的干涉条纹间距最大 C. 红光和紫光的干涉条纹间距一样大 D. 用白光照射不会出现干涉条纹 【答案】A 【解析】 【详解】ABC．根据双缝干涉条纹间距公式，已知狭缝间距和狭缝到屏的距离均不变，条纹间距与光的波长成正比。可见光中红光波长最长，紫光波长最短，因此红光干涉条纹间距最大，故A正确，BC错误； D．白光是由多种单色光组成的复合光，不同色光波长不同，对应干涉条纹间距不同，因此用白光照射会出现彩色干涉条纹，故D错误。 故选A。 2. 原子核经放射性衰变①先变为原子核，再经放射性衰变②变为原子核。放射性衰变①、②依次为（ ） A. 衰变、衰变 B. 衰变、衰变 C. 衰变、衰变 D. 衰变，衰变 【答案】B 【解析】 【详解】衰变①电荷数减少，质量数减少，符合α衰变； 衰变②电荷数增加，质量数不变，符合β衰变，因此①②依次为α衰变、β衰变。 故选B。 3. 如图所示，一定质量的理想气体从状态开始，经历两个状态变化过程，先后到达状态和。下列说法正确的是（ ） A. 和状态，理想气体的温度相等 B. 到状态，外界对理想气体做功 C. 到状态，理想气体向外界放热 D. 到状态，理想气体的分子平均动能逐渐变小 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可得：状态的  状态的  因为 所以状态的温度高于状态的温度，故A错误； B．从状态到状态的过程中，气体体积由增大到，气体对外做功，即外界对气体做负功，故B错误； C．从状态到状态的过程中，气体发生等压膨胀，体积增大，温度升高，气体内能增大（）；同时气体对外做功（）。根据热力学第一定律 ，可得 ，即气体从外界吸收热量，故C错误； D．从状态到状态的过程中，气体体积不变，压强减小，根据查理定律可知，气体温度降低。温度是分子平均动能的标志，温度降低，分子的平均动能逐渐变小，故D正确。 故选D。 4. 在如图所示电路中，当变阻器的滑动头P向b端移动时（　　） A. 电压表示数变大，电流表示数变小 B. 电压表示数变小，电流表示数变大 C. 电压表示数变大，电流表示数变大 D. 电压表示数变小，电流表示数变小 【答案】B 【解析】 【详解】当变阻器的滑动头P向b端移动时，滑动变阻器接入电路阻值减小，电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电流增大，路端电压减小，则电压表示数变小；由于通过定值电阻的电流增大，两端电压增大，则并联部分的电压减小，通过定值电阻的电流减小，所以通过滑动变阻器的电流增大，即电流表示数变大。 故选B。 5. 如图所示，将一个铅球放在倾角为的斜面上，并用竖直挡板挡住。不考虑铅球受到的摩擦力，挡板缓慢由竖直放置逆时针旋转到与斜面垂直位置的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 斜面对铅球的支持力增大 B. 挡板对铅球的支持力增大 C. 挡板对铅球的支持力先减小后增大 D. 斜面和挡板对铅球的合力大小不变 【答案】D 【解析】 【详解】ABC．设挡板对铅球的支持力为，斜面对铅球的支持力为，挡板缓慢由竖直放置逆时针旋转到与斜面垂直位置的过程中，对铅球受力分析，如图所示 由矢量三角形可知，挡板对铅球的支持力一直减小；斜面对铅球的支持力也一直减小，故ABC错误； D．铅球受到重力、挡板对铅球的支持力、斜面对铅球的支持力，根据平衡条件可得，斜面和挡板对铅球的合力始终与重力等大反向，即斜面和挡板对铅球的合力大小不变，故D正确。 故选D。 6. 如图1是某燃气灶点火装置的原理图。转换器将直流电压转换为图2所示的正弦交流电压，并加在一理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为，电压表为交流电表。当变压器副线圈电压的瞬时值大于时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体，则（ ） A. 图1中开关闭合时电压表的示数为 B. 图1中开关闭合时电压表的示数为 C. 变压器原、副线圈的匝数之比满足大于1000才能实现点火 D. 变压器原、副线圈的匝数之比满足小于0.001才能实现点火 【答案】D 【解析】 【详解】AB．由图2可知，转换器后的正弦式交变电流的电压的峰值为 有效值为 即图1中开关闭合时电压表的示数为，故AB错误； CD．根据变压器原副线圈电压与匝数关系可得 其中，由题意可知 解得，故C错误，D正确。 故选D。 7. 冰壶比赛中，投掷冰壶运动员的队友，可以用毛刷在冰壶滑行前方来回摩擦冰面，减小冰面和冰壶之间的动摩擦因数以调节冰壶的运动。不摩擦冰面时，冰壶和冰面之间的动摩擦因数为0.02；摩擦冰面时，动摩擦因数变为原来的。第一次运动员以的速度投掷冰壶，直至冰壶静止；第二次运动员仍以的速度将冰壶投出，在冰壶自由滑行的距离后，其队友开始在冰壶滑行前方摩擦冰面，直至冰壶静止。冰壶质量为，取，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ） A. 第二次冰壶自投出至最终静止过程中的加速度为 B. 第二次冰壶的动量变化量小于第一次冰壶的动量变化量 C. 两次冰壶和冰面摩擦产生的热量都是 D. 第二次冰壶运动的距离小于第一次冰壶运动的距离 【答案】C 【解析】 【详解】A．第二次冰壶运动分两个阶段，前10m不摩擦时加速度（减速），若后续有运动，有摩擦阶段加速度，第二次冰壶自投出至最终静止过程中的加速度为和，故A错误。 B．动量变化量，两次初速度、质量均相同，故动量变化量相等，故B错误； C．根据能量守恒，冰壶初动能全部转化为摩擦生热，初动能，两次末动能均为0，故摩擦生热均为40J，故C正确； D．第一次无摩擦时滑行由动能定理有 解得 第二次自由滑行任意小于的距离，摩擦冰面滑行距离为，根据动能定理有 可解得，则总滑行距离，即第二次冰壶运动的距离大于第一次冰壶运动的距离，故D错误。 故选C。 8. 某消防队员从一平台上跳下，下落2m后双脚触地，接着他用双腿弯曲的方法缓冲，使自身重心又下降了。将着地过程中地面对他双脚的作用力视为恒力，则该作用力的大小为（ ） A. 自身所受重力的2倍 B. 自身所受重力的4倍 C. 自身所受重力的5倍 D. 自身所受重力的10倍 【答案】C 【解析】 【详解】设消防队员的重力为，地面对他双脚的作用力大小为，下落高度，缓冲时重心下降高度。 取向下为正方向，自由落体运动过程，末速度为 匀减速过程，根据速度位移公式，有 解得 对于减速过程，根据牛顿第二定律，有 解得 即地面对他双脚的平均作用力大小为自身重力的5倍 故选C。 9. 如图1所示，阴极和阳极是密封在真空玻璃管中的两个电极，阴极在受到光照时能够发射光电子。阴极与阳极之间电压的大小可以调整，电源的正负极也可以对调。电源按图示极性连接时，闭合开关后，阳极吸收阴极发出的光电子，在电路中形成光电流。利用三束单色光分别照射图1装置的阴极，调节电压进行多次实验，通过收集的实验数据得到如图2所示的图像。下列说法正确的是（ ） A. 单色光的频率大于单色光的频率 B. 单色光的强度小于单色光的强度 C. 三束光分别照射阴极发生光电效应，其中单色光照射发生光电效应产生的光电子的最大初动能最大 D. 相同时间内单色光比单色光照射到阴极上的光子数少 【答案】D 【解析】 【详解】AC．根据光电效应规律， 遏止电压绝对值越大，光的频率越高，光电子的最大初动能越大 ；a、c的遏止电压绝对值相等，且小于b的遏止电压绝对值，因此 ​，单色光照射发生光电效应产生的光电子的最大初动能最大，故AC错误； BD．a、c两单色光频率相同，a饱和光电流更大，所以单色光的强度大于单色光的强度，相同时间内单色光比单色光照射到阴极上的光子数少，故B错误，D正确。 故选 D。 10. 有一沿轴对称分布的电场，其电场强度随变化的图像如图所示。的正方向与轴的正方向一致，取无穷远处电势为零。下列说法正确的是（ ） A. 和之间的电势差大于和之间的电势差 B. 电子在点的电势能最大 C. 和两点电势相等 D. 点的电势小于0 【答案】C 【解析】 【详解】A．电场强度随变化的图像面积表示电势差的大小。由图可知  区间的面积大于  区间的面积，所以和之间的电势差小于和之间的电势差，故A错误； B．由图可知， 时，电场方向沿轴正方向；时，电场方向沿轴负方向。电场线从点向两侧发散，顺着电场线电势降低，故点电势最高。电子带负电，根据电势能公式 可知，电子在电势最高处电势能最小，故B错误； C．电场沿  轴对称分布，且图像关于原点对称，所以从点到  的图像包围面积等于从点到 的图像包围面积，故从点到  的电势降落等于从点到的电势降落，故C正确； D．取无穷远处电势为零，在区域，电场线指向无穷远，顺着电场线电势降低，故区域电势，由C选项分析可知 ，故D错误。 故选C。 11. 某河水的流速与离某一侧河岸距离的变化关系如图1所示，船在静水中的速度与时间的关系如图2所示，该河宽为。假设渡河过程中船在河中任意位置沿河流方向的速度与河水流速相等，要使船以最短时间渡河，下列说法正确的是（ ） A. 船渡河的最短时间是150s B. 船沿河流方向的位移为200m C. 船沿河岸方向的加速度大小先增大后减小 D. 船在河水中的最大速度是 【答案】B 【解析】 【详解】A．最短渡河时间 ，故A错误； B．垂直河岸方向满足，因此离河岸距离与时间成正比，水流速度随的变化等价于随的变化； 沿河岸位移等于图像的面积，为三角形，面积，故B正确； C．前50s​随线性增大，后50s随线性减小，加速度，大小始终恒定，故C错误； D．船速是水流速度和船静水速度的合速度，两个方向垂直，最大合速度出现在​最大时：，故D错误。 故选B。 12. 一种用磁流体发电的装置如图所示。平行金属板之间有一个很强的磁场，将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）喷入磁场，两板间便产生电压。如果把板和电热器连接，板就是一个直流电源的两个电极。若两板相距为，两板正对面积为，板间的磁场按匀强磁场处理，磁感应强度为，等离子体以速度沿垂直于的方向射入磁场，不计离子在板间运动时的相互作用，则（ ） A. 板是电源的正极 B. 该电源的电动势为 C. 电热器稳定工作时，离子在板间仅受洛伦兹力 D. 电热器稳定工作时，单位时间飞入板间的离子数目大于飞出的数目 【答案】D 【解析】 【详解】A．磁场方向由左N极向右S极，即水平向右，根据左手定则，正电荷受到的洛伦兹力向下，正电荷会向Q板偏转，因此Q板是电源的正极，P板是负极，故A错误； B．电源稳定时，洛伦兹力与电场力平衡​，整理得电动势，故B错误； C． 电热器稳定工作时，板间存在电场，离子同时受到洛伦兹力和电场力，二力平衡，故C错误； D．电热器稳定工作时，电路中有电流，说明单位时间内有一定数量的正、负离子分别打在Q板和P板上，这些离子没有飞出板间区域。因此，单位时间飞入P、Q板间的离子数目等于飞出的数目加上打在极板上的数目，即飞入的数目大于飞出的数目，故D正确。 故选D。 13. 如图所示，水平粗糙传送带顺时针匀速运行，轻弹簧的一端固定在墙壁上，另一端拴接一个小物块，现将小物块无初速度放到传送带上，此时弹簧水平且处于原长，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，传送带足够长。在小物块向右运动的过程中，设小物块的速度为，弹簧与小物块的总机械能为，运动距离为，则下列图像中可能正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】AB．由题意可知，小物块受到摩擦力大小不变，设为，根据动能定理有 整理可得 由数学知识可得，这是一条以为中心，半长轴，半短轴的椭圆，在的部分，故A正确，B错误； CD．弹簧与小物块的总机械能变化量等于摩擦力做功，当物块从位于位于零势能面开始计时时，则有 可知为直线，故CD错误。 故选A。 14. 核磁共振（NMR）是一种在化学生物等方面具有极多应用的检验手段。已知氢原子核有自旋，自旋产生微小环形电流，环形电流产生磁场，其效果类似小磁针。如图1所示为核磁共振仪工作原理的简化图。与扫描发生器、射频发生器、探测器相连的线圈分别称作扫描线圈、射频线圈、探测线圈。核磁共振仪开始工作后，扫描线圈中通以强电流，形成水平方向的强磁场。此时氢原子小磁针的运动形式可类比为陀螺：可认为一端固定，另一端点以外界强磁场方向为轴做圆周运动，这一运动形式称为进动，如图2所示。当氢原子小磁针在强磁场中排列稳定后，在射频线圈中通以正弦交变电流。类似核外电子吸收能量跃迁至更高能级，射频线圈产生的电磁波激发氢原子核跃迁至更高能级，氢原子小磁针进动模式因而发生改变。随后撤去射频电流，氢原子小磁针重新回到原进动模式。在这一恢复过程中，大量氢原子小磁针所产生的宏观磁场切割探测线圈，所形成的电流经处理最终成像。下列说法正确的是（ ） A. 氢原子小磁针进动时，原子核的自旋以为轴 B. 氢原子小磁针在重回原进动模式的过程中会释放能量 C. 进动模式恢复过程中，探测线圈中的磁通量不变 D. 射频线圈产生的电磁波频率高于射线 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图2可知氢原子自旋不是以为轴，而是以NS极方向为轴转动，故A错误； B．由题意可知，“射频线圈产生的电磁波激发氢原子核跃迁至更高能级”，说明激发后的状态能量较高。当氢原子小磁针“重新回到原进动模式”时，是从高能级跃迁回低能级（稳定态），根据能量守恒定律，该过程必然释放能量，这部分能量转化为探测线圈中的电能，故B正确； C．在恢复过程中，探测线圈中形成了电流，根据法拉第电磁感应定律，穿过探测线圈的磁通量必然发生变化，若磁通量不变则不会产生感应电流，故C错误； D．射频属于无线电波波段，其频率远低于X射线的频率，故D错误。 故选B。 第二部分 本部分共6题，共58分。 15. 在做测定玻璃折射率的实验中，先在白纸上放好三棱镜，在棱镜的一侧插上两枚大头针和，然后在棱镜的另一侧观察，调整视线使的像被的像挡住。接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针，使挡住的像，挡住和的像，在纸上标出大头针位置和三棱镜轮廓，如图所示。 （1）为了测出玻璃的折射率，请在图中画出相应的光路图，并标出需要测量的物理量。 （2）折射率的表达式为_________。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 大头针、的连线表示入射光线，、的连线表示出射光线，分别作出入射光线和出射光线，连接入射点和出射点，画出玻璃砖内部光路，如图所示 用量角器量出入射角和折射角。 【小问2详解】 根据折射定律可知折射率的表达式为 16. 某同学利用如图1所示的装置来探究加速度与力、质量的关系。 （1）除小车、砂和桶、打点计时器（含纸带、复写纸）、导线、开关等器材外，在下面的器材中，必须使用的有_________（选填选项前的字母）。 A. 电压可调的直流电源 B. 电压合适的交流电源 C. 刻度尺 D. 秒表 E. 天平 （2）在设计“探究加速度与力的关系”的实验时，需要思考如何测量力的大小。为简化力的测量，在_________（选填选项前的字母）后，小车受到的合力等于绳的拉力。 A. 调整木板的倾斜度，使小车在不受牵引时能拖动纸带沿木板匀速运动 B. 调节滑轮的高度，使细绳与木板平行 C. 使砂和桶的总质量远小于小车的质量 （3）某次实验测得的数据如图2所示，相邻计数点间有四个点未画出。则小车的加速度_________（结果保留两位有效数字）。 （4）在实验中认为细线对小车的拉力等于砂及砂桶的总重力，有两位同学利用实验数据做出的图像如图3中的1、2所示，下列分析正确的是_________（选填选项前的字母） A. 出现图线1的原因可能是在平衡摩擦力时长木板的倾斜度过大 B. 出现图线1的原因可能是在平衡摩擦力时长木板的倾斜度过小 C. 图线2偏离直线弯曲的原因可能是未满足远小于 D. 图线2偏离直线弯曲的原因可能是小车与长木板轨道之间存在摩擦 【答案】（1）BCE （2）AB （3）0.49 （4）AC 【解析】 【小问1详解】 AB．电火花打点计时器使用220V、50Hz的交流电源，故A不需要，B需要； C．处理纸带计算加速度时，需要用刻度尺测量纸带上点的间距，故C需要； D．打点计时器本身可以计时，不需要秒表，故D不需要； E．实验中需要测量小车质量、砂和桶的质量，所以需要天平，故E需要。 故选BCE。 【小问2详解】 A．调整木板倾斜度，使小车不受牵引时能拖动纸带匀速运动，目的是平衡摩擦力，让小车受到的合力等于绳的拉力，故A正确； B．调节滑轮高度使细绳与木板平行，是为了让拉力方向与小车运动方向一致，保证小车受到的合力等于拉力的大小，若细绳与木板不平行，小车受到的合力不等于拉力的大小，故B正确； C．使砂和桶的总质量远小于小车质量，是为了让砂和桶的重力近似等于绳的拉力，这是对拉力大小的近似处理，不是让合力等于拉力的操作，故C错误。 故选AB。 【小问3详解】 由题知，相邻计数点间有四个点未画出，所以相邻计数点的时间间隔 根据逐差法，可得小车的加速度 【小问4详解】 AB．由图线1，可知在F=0 时就有加速度 a，说明即使没有拉力，小车也会加速运动，这是因为平衡摩擦力时长木板的倾斜度过大，导致重力的分力大于摩擦力，小车在不受拉力时也会加速，故A正确，B错误； CD．由图线2，可知随着F的增大，即砂及砂桶的质量增大，不再满足m远小于M，因此曲线上部出现弯曲现象，故C正确，D错误。 故选AC。 17. 当某个物理量不易直接测量时，将其转换为另一个易测量的物理量，再根据物理量之间的关系进行数值转换，这是实验中经常用到的测量方法。 （1）如图1所示为一个欧姆表的原理图，所用表头的满偏电流为，其表盘如图2所示。为了将表盘上的电流刻度值转换为待测电阻值，现用一系列标准电阻对欧姆表进行标定，作出两端接不同的标准电阻时表头的示数与的关系图像，如图3所示。 ①该欧姆表所用电池的电动势_________； ②在图乙表盘的“4mA”处对应欧姆表待测电阻值_________。 （2）图4所示为某金属丝的电阻随温度变化的情况。把这段金属丝与电池、电流表串联起来（图5所示），如果电池的电动势和内阻均不变，用这段金属丝做测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的电阻温度计。 ①请判断：图4中，与两个温度值，哪个应该标在电流比较大的刻度上______？ ②如果给该电阻温度计等温度差地标上更多的刻度，请分析说明这些温度刻度是否均匀______？ 【答案】（1） ①. 10 ②. 500 （2） ①. ②. 否 【解析】 【小问1详解】 [1]将图3的、和、 代入闭合回路欧姆定律 可解得、 [2]将 代入 可解得 【小问2详解】 [1][2]由图4可知， 故 电流越大，温度越低，故对应的电流更大；电流与温度呈非线性关系，等温差对应的电流差不同，故电流刻度不均匀 18. 如图所示，把一个质量的小球放在高度的直杆的顶端。一颗质量的子弹以的速度沿水平方向击中小球，并穿过球心，小球落地处离杆的水平距离取，求： （1）子弹穿出小球瞬间小球的速度； （2）子弹穿出小球瞬间子弹的速度； （3）子弹和小球相互作用过程中系统损失的机械能。 【答案】（1）20m/s （2）100m/s （3）1160J 【解析】 【小问1详解】 小球做平抛运动，则有， 代入数据解得 【小问2详解】 子弹射穿小球过程，根据动量守恒定律有 代入数据解得 【小问3详解】 系统损失的机械能 代入数据解得 19. 如图1为质谱仪的工作原理图，粒子从电离室A中的小孔逸出（初速度不计），经电压恒定为的电场加速后，通过小孔和，从磁场上边界垂直于磁场方向进入磁感应强度为的匀强磁场中，运动半个圆周后打在接收底板上并被吸收。对于不同的带电粒子，可能会在上的不同位置出现谱线。不计带电粒子的重力。 （1）求质量为电荷量为的粒子进入磁场的速度大小； （2）某同学观察到，接收底板的刻线旁印有“72 73 74”等数值，他猜想该数值对应于粒子的某种特性，请你判断这些数值是对应于还是，并说明理由； （3）某同学还观察到，“72 73”对应的刻线清晰，“74”对应的刻线因磨损已模糊不清，请在图2中定性画出“74”对应的刻线位置，并说明理由。 【答案】（1） （2）见解析 （3）见解析 【解析】 【小问1详解】 粒子在加速电场中运动时，根据动能定理有 解得粒子进入磁场的速度大小为 【小问2详解】 粒子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力有 解得粒子做匀速圆周运动的半径为 粒子打在接收底板上的位置到的距离为 由上式可知，与成正比，因此这些刻线数值是对应于。 【小问3详解】 由可知，越大，越大。由于“74”比“73”的更大，因此“74”对应的刻线位置应在“73”刻线的左侧（远离的一侧）且74与73的间距小于73与72的间距，则“74”对应的刻线位置如图所示： 20. 太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动。彗星作为太阳系中的小天体，其运动轨道是一个非常扁的椭圆，如图所示。 （1）已知某彗星在近日点与太阳中心的距离为，线速度大小为；在远日点与太阳中心的距离为，线速度大小为。 a.请比较和的大小； b.求该彗星在近日点加速度的大小和在远日点加速度的大小之比。 （2）地球及地外行星（轨道半径大于地球轨道半径的行星）绕太阳运动的轨道半径如下表所示。 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星 轨道半径 1.0 1.5 5.2 9.5 19 30 a.已知万有引力常量，地球公转周期，日地距离取3.14，请估算太阳的质量（保留一位有效数字）； b.当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线的现象，天文学称为“行星冲日”。通过计算分析说明，地外行星相邻两次冲日的时间间隔最短的是哪颗行星。 【答案】（1）， （2），海王星 【解析】 【小问1详解】 a.根据开普勒第二定律，彗星与太阳的连线单位时间内扫过面积相等，近日点距离太阳更近，因此线速度更大，故 b.彗星在近日点和远日点的加速度由万有引力提供，根据万有引力定律提供向心力有  可得 因此 ， 所以加速度大小之比 【小问2详解】 a.地球绕太阳做圆周运动，万有引力提供向心力  整理得 代入数据得  b.设地球周期为，地外行星周期为，相邻两次冲日时间间隔为。相邻冲日时地球比行星多转一圈，满足  可得 解得  根据开普勒第三定律可知，轨道半径越大，行星公转周期越大，结合上式可知，越大，越小， 表格中海王星的轨道半径最大，因此海王星相邻两次冲日的时间间隔最短。 21. 磁悬浮列车是一种新型交通工具。 （1）某实验车按照设定的模式做直线运动。图1所示为该车由静止启动时，加速度随时间的变化曲线，求当加速度时，实验车速度的大小； （2）图2所示为磁悬浮列车的一种简化驱动模式：水平地面上有两根足够长的平行直导轨，导轨间有等间距的匀强磁场和，磁场沿竖直（垂直纸面）方向，二者方向相反。固定在实验车底部的线框的宽度与磁场间隔相等，当匀强磁场和同时以恒定速度向右运动时，线框受到的安培力驱动实验车向前运动。设线框的边长与导轨间距均为，线框的匝数为总电阻为，实验车与线框的总质量为，磁场运动的速度为，假设实验车受到的阻力恒为，求实验车的最大速率； （3）在列车高速运行过程中，空气阻力可能占列车运行总阻力的以上，因此减少磁悬浮列车所受的空气阻力十分重要。假设空气分子与列车车头发生弹性碰撞，列车车头表面光滑，在上述假设前提下完成下列问题： a.将列车车头简化为以速率水平匀速运动的长方体。试证明列车车头所受空气阻力大小与的关系满足，并确定的值； b.实际生活中，磁悬浮列车车头呈细长的流线型，如图3所示。请通过必要计算分析说明，设计为流线型时列车车头所受空气阻力f2小于f1。 【答案】（1）55m/s （2） （3）a.2 b.见解析 【解析】 【小问1详解】 列车由静止开始启动，根据a-t图线与坐标轴所围的面积等于速度，可得当加速度时，实验车速度的大小 【小问2详解】 当车速为v时，金属框中感应电动势为 金属框中感应电流为 又因为 根据牛顿第二定律 列车速度最大时，则有 解得实验车的最大速率为 【小问3详解】 a.设空气密度为，单个空气分子的质量为m0，车头截面积为S，则依题意，如图所示 空气分子以速率v撞到车头上，时间内撞击车头的空气质量 因为空气分子与车头发生弹性碰撞，所以，碰撞后，空气分子将以原速率反弹回来，根据动量定理 解得 即：f1与v的关系满足，即 b. 磁悬浮列车车头设计成细长的流线型时，可以简化为：车头平面与水平地面 成角度的斜面。如图所示 空气分子与车头发生弹性碰撞，垂直斜面分速度反向，平行斜面分速度不变。所以根据动量定理，有 可得 所以列车车头所受空气阻力f2小于f1. 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $