精品解析：北京市第八十中学2025-2026学年高三一模反馈测试物理试卷

北京市第八十中学2025-2026学年高三一模反馈测试 物理试卷 （考试时间90分钟 满分100分） 提示： 试卷答案请一律填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。在答题卡上，选择题用2B铅笔作答，其他试题用黑色签字笔作答。 一、选择题（共14小题，每小题3分，共42分） 1. 有关光的现象，下列说法正确的是（ ） A. 干涉现象说明光是横波 B. 偏振现象说明光具有粒子性 C. 发生折射现象时，光的频率发生变化 D. 发生光电效应现象时，有电子从金属表面逸出 2. 如图所示，一定质量的理想气体从状态a沿图示路径变化到状态b，此过程中（ ） A. 气体的体积减小 B. 气体的内能减小 C. 气体从外界吸热 D. 气体对外界做功 3. 如图是以质点P为波源的机械波在绳上刚传到质点Q时的波形。下列说法正确的是（　　） A. Q点即将开始向上振动 B. P点从平衡位置刚开始振动时，运动方向向下 C. 若P点停止振动，绳上的波会立即消失 D. 当波传到Q点时，P点恰好振动了1个周期 4. 在范围足够大的匀强磁场中，静止在P点的核发生一次β衰变，衰变产生的核与电子恰好在纸面内做匀速圆周运动。下列说法正确的是（　　） A. 该β衰变过程反映了核中至少含有1个电子 B. 电子在磁场中做匀速圆周运动的半径较小 C. 电子与核形成的等效电流可能均沿逆时针方向 D. 电子第一次回到P点时核也恰好到达P点 5. 如图所示，正点电荷Q周围的两个等势面是同心圆，两个带正电的试探电荷和分别置于M、N两点，将两个试探电荷移动到无穷远的过程中静电力做的功相等，取无穷远处的电势为零。下列说法正确的是（　　） A. M点电势比N点电势低 B. 在M点的电势能大于在N点的电势能 C. 的电荷量大于的电荷量 D. 若Q的电荷量变为原来的2倍，则M、N两点的电势差变为原来的2倍 6. 某圆环做如下运动，下列说法不正确的是（　　） A. 图（a）中，在匀强磁场中向左平移，圆环最高点与最低点的电势相等，环中无感应电流 B. 图（b）中，在匀强磁场中绕轴以不同转速匀速转动时，产生电流的最大值不相等 C. 图（c）中，在通有恒定电流的长直导线旁水平向右移动时，受到水平向左的磁场力 D. 图（d）中，从图示位置平移至磁铁中心位置的过程中，穿过圆环的磁通量不断增加 7. 如图所示的U-I图像中，直线A为电源的路端电压与电流的关系，直线B、C分别是电阻R1、R2的电压与电流的关系。若将这两个电阻分别直接与该电源连接成闭合电路，则 （　　） A. 两个电阻的电功率相等 B. R1接在电源上时，电源的输出功率较大 C. R2接在电源上时，电源内阻的热功率较大 D. 两种情况下，电源中非静电力做功的功率相等 8. 如图所示， 一条不可伸长的轻绳跨过定滑轮，绳的两端各系一个小球A 和B，B 球的质量是 A球的3倍。用手托住B 球，使轻绳拉紧，A 球静止于地面。不计空气阻力、定滑轮的质量及轮与轴间的摩擦，重力加速度为g。 由静止释放B 球，到B 球落地前的过程中，下列说法 正确的是（　　） A. A 球的加速度大小为2g B. 拉力对A球做的功等于A球机械能的增加量 C. 重力对 B 球做的功等于B 球动能的增加量 D. B球机械能的减少量大于A球机械能的增加量 9. 如图所示，在固定挡板和木块之间连接一劲度系数为、被压缩的轻弹簧，系统处于静止状态。已知木块质量为，与水平地面之间的动摩擦因数为0.2。取最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度。下列说法正确的是（　　） A. 木块所受的摩擦力大小为 B. 若某时刻对木块施加、水平向右的拉力，则其加速度大小为 C. 若最初将弹簧压缩，木块被释放后其加速度将逐渐减小 D. 若最初将弹簧压缩，木块被释放后将运动至弹簧原长处静止 10. 如图所示为某一定质量的理想气体的图像，其中，延长线过O点，与横轴平行。下列说法正确的是（ ） A. 由a到b的过程，气体压强变大是因为气体分子密集程度变高 B. 由b到c的过程，气体对外界做功，吸收热量 C. 由b到c的过程，气体温度升高，所有气体分子的动能都增大 D. 由b到c的过程，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数可能不变 11. 如图所示，真空中有一对水平放置的平行金属板，板间有竖直向下的匀强电场，场强大小为E，质量为m，电荷量为的带电粒子，从M点水平方向以初速度射入板间，并打在下极板上的N点。已知与竖直方向成45°角，粒子的重力可忽略不计。则（　　） A. 两点间的距离为 B. 粒子在两点间的运动时间为 C. 粒子刚到达N点时的速度大小为 D. 粒子刚到达N点时的速度方向与竖直方向的夹角为45° 12. 如图所示，图1是某同学设计的电容式速度传感器原理图，其中上板为固定极板，下板为待测物体，在两极板间电压恒定的条件下，极板上所带电量Q将随待测物体的上下运动而变化，若Q随时间t的变化关系为Q=（a、b为大于零的常数），其图象如图2所示，那么图3、图4中反映极板间场强大小E和物体速率v随t变化的图线可能是 A. ①和③ B. ①和④ C. ②和③ D. ②和④ 13. 一束含有两种比荷的带电粒子，以各种不同的初速度沿水平方向进入速度选择器，从O点进入垂直纸面向外的偏转磁场，打在O点正下方的粒子探测板上的，和点，如图甲所示。撤去探测板，在O点右侧的磁场区域中放置云室，若带电粒子在云室中受到的阻力大小，k为常数，q为粒子的电荷量，其轨迹如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 打在点的带电粒子的比荷小 B. 增大速度选择器的磁感应强度，、向下移动 C. 打在点的带电粒子在云室里运动的路程更长 D. 打在点的带电粒子在云室里运动的时间更短 14. 利用声波将物体悬浮在空中的技术在多领域有应用前景。某悬浮装置的示意图如图所示，上方为超声波发射端，下方为反射端。发射端发出单一频率的超声波与经反射端反射回的同频率的超声波叠加。调节反射端与发射端的间距达到合适的距离时，各质点的振幅不随时间变化，称为驻波。驻波中振幅最小的地方称为波节，理论表明，发射端和反射端都为波节。在超声波频率一定的情况下，波节的位置是确定的。驻波形成后，一些轻小物体就可以悬浮在轴线上相邻波节的中点位置。下列说法正确的是（　　） A. 发射端与反射端的距离应等于超声波波长的整数倍 B. 悬浮位置间的最小距离小于超声波的波长 C. 悬浮位置间的最小距离与超声波的频率成反比 D. 增大超声波的频率，为使悬浮位置的数目不变，必须增大发射端与反射端的距离 二、实验题（共2题，共18分） 15. 小黄同学在暗室中用图示装置做测定“重力加速度”的实验，用到的实验器材有：分液漏斗、阀门、支架、接水盒、一根有荧光刻度的米尺、频闪仪。具体实验步骤如下： ①在分液漏斗内盛满清水，旋松阀门，让水滴以一定的频率一滴滴的落下： ②用频闪仪发出的闪光将水滴流照亮，由大到小逐渐调节频闪仪的频率，当频率为时，第一次看到一串仿佛固定不动的水滴； ③用竖直放置的米尺测得各个水滴所对应的刻度； ④处理数据，得出结论： （1）水滴滴落的时间间隔为_______s。 （2）小黄同学测得连续相邻的五个水滴之间的距离如图乙所示，根据数据计算当地重力加速度______。（结果均保留三位有效数字） （3）小黄同学又根据图乙依次计算出点到A点的距离与所用时间t的比值，作出了的图像，如图丙所示，坐标系中已标出的坐标值为已知量，则A点的速度为_______，重力加速度为_______（均用表示）。 16. 某同学把量程为500µA内阻未知的微安表改装成量程为3V的电压表，先测量出微安表的内阻，然后对电表进行改装，最后再利用标准电压表对改装后的电压表进行校准。 该同学利用图甲测量微安表的内阻，实验器材有：微安表、电阻箱R、电源（E=1.5V，内阻不计）、滑动变阻器R1（0~20Ω）、滑动变阻器R2（0~20kΩ）、开关、导线。 具体实验步骤如下： ①按照图甲连接电路； ②调节滑动变阻器滑片至左端，电阻箱R接入电路阻值为零； ③闭合开关，调节滑动变阻器使微安表满偏； ④保持滑动变阻器滑片不动，调节电阻箱R，当微安表半偏时，记录电阻箱R的阻值为1500Ω。 请回答下列问题： （1）图甲中滑动变阻器应选_______（填“R1”或“R2”）； （2）由实验操作步骤可知微安表内阻的测量值Rg=_______Ω； （3）若按照（2）中测量的Rg，将微安表改装成量程为3V的电压表需要串联一个电阻R0，改装后用图乙所示电路对改装电压表进行校对，请先按照图乙将图丙中实验器材间的连线补充完整_______； （4）由于内阻测量造成的误差，当标准电压表示数为2.4V时，改装电压表中微安表的示数为405µA，则R0的阻值应调至_______Ω（结果保留4位有效数字）。 三、计算论证题（共4小题，共40分） 17. 如图所示，光滑水平面与粗糙的竖直半圆轨道在B点相切，半圆轨道的半径，D是半圆轨道的最高点。将一质量的物体（可视为质点）向左压缩轻弹簧至A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得一向右速度，并脱离弹簧在水平面上做直线运动，其经过B点时的速度，之后物体沿半圆轨道运动，恰好能通过D点。取重力加速度。求： （1）弹簧被压缩至A点时的弹性势能。 （2）物体通过D点时的速度大小。 （3）物体沿半圆轨道运动过程中克服阻力所做的功W。 18. 质谱仪是科学研究中的重要仪器，其原理如图所示。I为粒子加速器，加速电压为U；Ⅱ为速度选择器，匀强电场的电场强度大小为，方向沿纸面向下，匀强磁场的磁感应强度大小为，方向垂直纸面向里；Ⅲ为偏转分离器，匀强磁场的磁感应强度大小为，方向垂直纸面向里。从S点释放初速度为零的带电粒子（不计重力），加速后进入速度选择器做直线运动，再经O点的小孔进入分离器做圆周运动，最后打到照相底片的P点处，运动轨迹如图中虚线所示。 （1）判断粒子电性并求粒子的比荷； （2）求O点到P点的距离； （3）若速度选择器Ⅱ中匀强电场的电场强度大小变为（略大于），方向不变，粒子恰好垂直打在速度选择器右挡板的点，求点到O点的距离。 19. 静电除尘先使空气中的灰尘带一定的电荷，后利用静电场使带电灰尘运动到指定区域进行收集。 （1）现对一个半径为R的圆桶内部区域除尘。一根沿圆桶轴线的细导线作为电极，电极外套一个半径为的圆桶保护管，其轴线与直导线重合。紧贴圆桶内壁加一个薄金属桶作为另一电极，在两电极间加上恒定的电压使得筒壁处电场强度的大小为。已知沿圆桶半径方向电场强度大小为，式中r为所研究的点与直导线的距离。 若设每个灰尘质量相同，电荷量均为，其所受空气阻力与其速度大小成正比（k为大于0的已知常量）。由于灰尘较小，其受电场力作用在空气中达到匀速运动的时间及通过的位移可忽略不计。不计灰尘颗粒之间的作用力及灰尘所受重力。 ①试通过计算，带电灰尘颗粒从保护管外壁运动到桶壁的过程中，其瞬时速度大小v与r之间的关系； ②请你借鉴教科书中由图像下的面积求位移的方法，画出随r变化的图像，根据图像求出带电灰尘颗粒从保护管外壁运动到桶壁的时间。 （2）空气分子先电离，尘埃吸附电子而带电，使分子或原子电离需要一定条件。不同于氢原子，多电子原子核，内、外层电子都可能被激发而产生光电效应。内层电子离原子核更近，电离能更大，如果要激发内层电子，需要更大能量。如图1，一束高能电子将某原子内层（如K层）的一个电子击出，形成一个空穴。随后，较外层（如L层）的一个电子跃迁至该空穴，并释放出能量，该能量可能以X光子的形式射出，也可能立即将另一核外电子（如L层或M层的电子）电离，该电子称为俄歇电子： 现用电子动能的电子束轰击某原子，成功激发KLM俄歇过程（即初始空穴为K层、跃迁电子来自L层、逸出电子来自M层）和KLL俄歇过程（逸出电子来自L层）。已知该原子K层的电离能，L层的电离能，已知电子的电荷量，电子质量，光速，普朗克常量。请回答：（计算结果保留一位有效数字） ①求射出的X光子的波长； ②某同学利用如图2示磁场测量俄歇电子动能；俄歇电子从原点O垂直y轴和磁场方向进入匀强磁场，在和处被探测到，通过测得的俄歇电子的动能，求原子M层的电离能。 20. 图1所示的是北京欢乐谷的“太阳神车”游乐项目，图2是对其进行简化后的结构图，已知悬臂长为L，可绕水平方向的固定轴在竖直面内摆动，旋盘半径为r，盘面与悬臂垂直，在电动机带动下可以悬臂为轴转动，旋盘中心用表示，在旋盘边缘的圆周上排列着座椅。假设游戏开始后的某段时间内旋盘始终绕悬臂沿逆时针方向匀速转动，角速度为；悬臂摆到最高点（图2中①位置）时悬臂刚好和竖直方向垂直，从此位置，悬臂向下摆动到竖直方向（图2中②位置）时，悬臂对固定转轴的瞬时角速度是。悬臂在①位置时，旋盘边缘的b点与悬臂等高，旋盘边缘的a点在最高点，若坐在a处座椅上的游客随悬臂一起运动到②位置时刚好到达图中c点，c点与悬臂在同一竖直面内。游客的质量为m，游客及座椅可视为质点，重力加速度用g表示，不计轴间的摩擦阻力和空气阻力。 （1）求b点速度的方向和速度的大小； （2）由于旋盘绕悬臂转动，c点同时参与了两个运动，除了绕做圆周运动之外，还和悬臂一起绕固定转轴转动，求游客在c点时的速度大小； （3）求悬臂从位置①到位置②的过程中，座椅及安全带对坐在a处座椅上的游客所做的功W。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 北京市第八十中学2025-2026学年高三一模反馈测试 物理试卷 （考试时间90分钟 满分100分） 提示： 试卷答案请一律填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。在答题卡上，选择题用2B铅笔作答，其他试题用黑色签字笔作答。 一、选择题（共14小题，每小题3分，共42分） 1. 有关光的现象，下列说法正确的是（ ） A. 干涉现象说明光是横波 B. 偏振现象说明光具有粒子性 C. 发生折射现象时，光的频率发生变化 D. 发生光电效应现象时，有电子从金属表面逸出 【答案】D 【解析】 【详解】A．光的偏振现象说明光是横波，故A错误； B．偏振是横波特有的现象，所以光的偏振现象说明光是一种横波，故B错误； C．发生折射现象时，光的频率不发生变化，故C错误； D．发生光电效应时，有电子从金属表面逸出，故D正确。 故选D。 2. 如图所示，一定质量的理想气体从状态a沿图示路径变化到状态b，此过程中（ ） A. 气体的体积减小 B. 气体的内能减小 C. 气体从外界吸热 D. 气体对外界做功 【答案】C 【解析】 【详解】A．由理想气体状态方程可得，气体从状态a沿图示路径变化到状态b气体的压强与温度成正比，体积不变。故A错误； BCD．由于气体的温度升高，所以气体的内能增大，由热力学第一定律 因为气体体积不变，即气体对外界做功为0，所以气体一定从外界吸热。故C正确，BD错误。 故选C。 3. 如图是以质点P为波源的机械波在绳上刚传到质点Q时的波形。下列说法正确的是（　　） A. Q点即将开始向上振动 B. P点从平衡位置刚开始振动时，运动方向向下 C. 若P点停止振动，绳上的波会立即消失 D. 当波传到Q点时，P点恰好振动了1个周期 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据波的传播方向可知，Q点即将开始向下振动，故A错误； B．波源的起振方向与波的最前沿的起振方向相同，所以P点从平衡位置刚开始振动时，运动方向向下，故B正确； C．若P点停止振动，绳上的波还会继续传播下去，并不会立即消失，故C错误； D．因P、Q两点平衡位置间的距离为个波长，所以当波传到Q点时，P点振动了个周期，故D错误。 故选B。 4. 在范围足够大的匀强磁场中，静止在P点的核发生一次β衰变，衰变产生的核与电子恰好在纸面内做匀速圆周运动。下列说法正确的是（　　） A. 该β衰变过程反映了核中至少含有1个电子 B. 电子在磁场中做匀速圆周运动的半径较小 C. 电子与核形成的等效电流可能均沿逆时针方向 D. 电子第一次回到P点时核也恰好到达P点 【答案】C 【解析】 【详解】A．该β衰变是原子核内一个中子转化为一个质子和一个电子。也是其衰变过程中电子的来源，所以并不能说明核中有电子，故A项错误； B．静止的发生衰变，其产生的电子和核组成的系统动量守恒，有 所以电子和氮核的动量大小相等，方向相反。其均在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力有 解得 由于电子和氮核在同一磁场，且动量大小相等。但是氮核的带电量大于电子的带电量，所以电子在磁场中做匀速圆周运动的半径较大，故B项错误； C．若发生β衰变后，电子顺时针做匀速圆周运动，根据系统的动量守恒可知氮核逆时针做匀速圆周运动，根据电流方向的判定，则电子与核形成的等效电流均沿逆时针方向，故C项正确； D．发生β衰变后，两带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，有 整理有 因为电子和氮核的比荷不一致，故两粒子的周期不同，所以当电子回到P点，即完成一个周期后，氮核没有在P点，故D项错误。 故选C。 5. 如图所示，正点电荷Q周围的两个等势面是同心圆，两个带正电的试探电荷和分别置于M、N两点，将两个试探电荷移动到无穷远的过程中静电力做的功相等，取无穷远处的电势为零。下列说法正确的是（　　） A. M点电势比N点电势低 B. 在M点的电势能大于在N点的电势能 C. 的电荷量大于的电荷量 D. 若Q的电荷量变为原来的2倍，则M、N两点的电势差变为原来的2倍 【答案】D 【解析】 【详解】A．因M点距离正电荷较近，可知M点电势比N点电势高，选项A错误； B．电场力做功等于电势能的变化量，因将两个试探电荷移动到无穷远的过程中静电力做的功相等，可知在M点的电势能等于在N点的电势能，选项B错误； C．由题意可知 因 可得 即的电荷量小于的电荷量，选项C错误； D．根据 可得 若Q的电荷量变为原来的2倍，则M、N两点的电势差变为原来的2倍，选项D正确。 故选D。 6. 某圆环做如下运动，下列说法不正确的是（　　） A. 图（a）中，在匀强磁场中向左平移，圆环最高点与最低点的电势相等，环中无感应电流 B. 图（b）中，在匀强磁场中绕轴以不同转速匀速转动时，产生电流的最大值不相等 C. 图（c）中，在通有恒定电流的长直导线旁水平向右移动时，受到水平向左的磁场力 D. 图（d）中，从图示位置平移至磁铁中心位置的过程中，穿过圆环的磁通量不断增加 【答案】A 【解析】 【详解】A．图（a）中，在匀强磁场中向左平移，圆环的左半边和右半边产生的感应电动势大小相等，根据右手定则可知，圆环的最低点的电势高于最高点，穿过圆环的磁通量不变，环中无感应电流，故A错误，符合题意； B．图（b）中，在匀强磁场中绕轴以不同转速匀速转动时，圆环的角速度也不同，根据 可知，产生电流的最大值不相等，故B正确，不符合题意； C．图（c）中，在通有恒定电流的长直导线旁水平向右移动时，根据楞次定律的广义表述可知，受到水平向左的磁场力，故C正确，不符合题意； D．图（d）中，磁铁外部和内部的磁感线的贯穿方向相反，且圆环包含的磁铁内部的磁感线条数多于磁铁外部，从图示位置平移至磁铁中心位置的过程中，圆环包含的磁铁内部的磁感线的条数不变，但包含的磁铁外部的磁感线条数减少，故穿过圆环的磁通量不断增加，故D正确，不符合题意。 故选A。 7. 如图所示的U-I图像中，直线A为电源的路端电压与电流的关系，直线B、C分别是电阻R1、R2的电压与电流的关系。若将这两个电阻分别直接与该电源连接成闭合电路，则 （　　） A. 两个电阻的电功率相等 B. R1接在电源上时，电源的输出功率较大 C. R2接在电源上时，电源内阻的热功率较大 D. 两种情况下，电源中非静电力做功的功率相等 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】AB．由两图线的交点读出，R1接在电源上时 U1=0.5U0 I1=0.5I0 电源的输出输出功率 P1=U1I1=0.25 U0I0 R2接在电源上时电压 U2=0.75U0 通过R2的电流 I2=0.25I0 则电源的输出功率 所以R1接在电源上时，电源的输出功率较大，故B正确，A错误； C．由图可知，电源接R1时电路中的电流大，所以电源内阻的热功率较大，故C错误； D．电源非静电力做功的功率为 所以电流大的，非静电力的功率大，故D错误。 故选B。 8. 如图所示， 一条不可伸长的轻绳跨过定滑轮，绳的两端各系一个小球A 和B，B 球的质量是 A球的3倍。用手托住B 球，使轻绳拉紧，A 球静止于地面。不计空气阻力、定滑轮的质量及轮与轴间的摩擦，重力加速度为g。 由静止释放B 球，到B 球落地前的过程中，下列说法 正确的是（　　） A. A 球的加速度大小为2g B. 拉力对A球做的功等于A球机械能的增加量 C. 重力对 B 球做的功等于B 球动能的增加量 D. B球机械能的减少量大于A球机械能的增加量 【答案】B 【解析】 【详解】A．设A球质量m，则B球质量3m，绳子张力大小T，根据牛顿第二定律 解得 故A错误； B．拉力对A球做正功，拉力对A球做的功等于A球机械能的增加量，故B正确； C．根据动能定理，重力与绳子拉力的合力对 B 球做的功等于B 球动能的增加量，故C错误； D．对A、B整体，整体只有重力做功，机械能守恒，则B球机械能的减少量等于A球机械能的增加量，故D错误。 故选B。 9. 如图所示，在固定挡板和木块之间连接一劲度系数为、被压缩的轻弹簧，系统处于静止状态。已知木块质量为，与水平地面之间的动摩擦因数为0.2。取最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度。下列说法正确的是（　　） A. 木块所受的摩擦力大小为 B. 若某时刻对木块施加、水平向右的拉力，则其加速度大小为 C. 若最初将弹簧压缩，木块被释放后其加速度将逐渐减小 D. 若最初将弹簧压缩，木块被释放后将运动至弹簧原长处静止 【答案】D 【解析】 【详解】A．弹簧的弹力大小为 以木块为对象，根据受力平衡可知木块所受摩擦力大小为，故A错误； B．木块受到的最大静摩擦力为 若某时刻对木块施加2N、水平向右的拉力，木块所受的合力 所以木块加速度大小为零，故B错误； CD．若最初将弹簧压缩5cm，弹簧的弹力大小为 根据能量守恒，有 解得 由此可知弹簧恰好运动到原长，所以木块被释放后先做加速度将逐渐减小的加速运动，再做加速度增大的减速运动，故C错误，D正确。 故选D。 10. 如图所示为某一定质量的理想气体的图像，其中，延长线过O点，与横轴平行。下列说法正确的是（ ） A. 由a到b的过程，气体压强变大是因为气体分子密集程度变高 B. 由b到c的过程，气体对外界做功，吸收热量 C. 由b到c的过程，气体温度升高，所有气体分子的动能都增大 D. 由b到c的过程，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数可能不变 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据可知由a到b的过程，气体的体积不变，气体分子密集程度不变，气体压强变大是因为温度升高，气体分子的平均动能增大，撞击力和撞击频率增加，故A错误； B．根据可知由b到c的过程，气体温度升高，气体内能增大；气体体积增大，气体对外做功，根据热力学第一定律 可知，气体吸收热量，故B正确； C．由b到c的过程，气体温度升高，气体分子的平均动能增大，但并不是所有气体分子的动能都增大，故C错误； D．由b到c的过程，温度升高，气体分子平均动能增大，单个分子对器壁撞击的平均作用力增大，压强不变，可知容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数减少，故D错误。 故选B。 11. 如图所示，真空中有一对水平放置的平行金属板，板间有竖直向下的匀强电场，场强大小为E，质量为m，电荷量为的带电粒子，从M点水平方向以初速度射入板间，并打在下极板上的N点。已知与竖直方向成45°角，粒子的重力可忽略不计。则（　　） A. 两点间的距离为 B. 粒子在两点间的运动时间为 C. 粒子刚到达N点时的速度大小为 D. 粒子刚到达N点时的速度方向与竖直方向的夹角为45° 【答案】A 【解析】 【详解】AB．由题意可知粒子做类平抛运动，在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动，则有 又因为与竖直方向成45°角，所以有 联立解得 则两点间的距离为 故A正确，B错误； CD．粒子在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动，则有 则粒子刚到达N点时的速度大小为 粒子刚到达N点时的速度方向与竖直方向的夹角为 故C、D错误。 故选A。 12. 如图所示，图1是某同学设计的电容式速度传感器原理图，其中上板为固定极板，下板为待测物体，在两极板间电压恒定的条件下，极板上所带电量Q将随待测物体的上下运动而变化，若Q随时间t的变化关系为Q=（a、b为大于零的常数），其图象如图2所示，那么图3、图4中反映极板间场强大小E和物体速率v随t变化的图线可能是 A. ①和③ B. ①和④ C. ②和③ D. ②和④ 【答案】C 【解析】 【详解】试题分析：电容式速度传感器原理图，其中上板为固定极板，下板为待测物体，由、与得：Q与C成正比，而C与d成反比，则E与d成反比，所以E与Q成正比．则由Q与t关系可得，E与t的关系：选第②；Q随时间t的变化关系为又由于Q与d成反比．所以d与t成线性关系．故选第③ 故选C 考点：考查了常见传感器工作原理 点评：运用各公式去寻找变量间的关系，最终得出正确答案． 13. 一束含有两种比荷的带电粒子，以各种不同的初速度沿水平方向进入速度选择器，从O点进入垂直纸面向外的偏转磁场，打在O点正下方的粒子探测板上的，和点，如图甲所示。撤去探测板，在O点右侧的磁场区域中放置云室，若带电粒子在云室中受到的阻力大小，k为常数，q为粒子的电荷量，其轨迹如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 打在点的带电粒子的比荷小 B. 增大速度选择器的磁感应强度，、向下移动 C. 打在点的带电粒子在云室里运动的路程更长 D. 打在点的带电粒子在云室里运动的时间更短 【答案】D 【解析】 【详解】A．只有竖直方向受力平衡的离子，才能沿水平方向运动离开速度选择器，即 可得 可知粒子进入磁场的速度相等，根据 可得 则 可知打在点的带电粒子的比荷大，故A错误； B．增大速度选择器的磁感应强度，粒子经过速度选择器过程中向洛伦兹力方向发生偏转，电场力做负功，可知粒子到达磁场的速度变小，根据 可知粒子在磁场做圆周运动的半径变小，则、向上移动，故B错误； CD．在云雾室内受到的阻力始终与速度方向相反，做负功，洛伦兹力不做功，根据动能定理 可得 两个带电粒子的速度大小相等，结合A选项分析可知打在点的带电粒子在云室里运动的路程更长，打在点的带电粒子在云室里运动的路程更短，打在点的带电粒子在云室里运动的时间更短故C错误，D正确。 故选D。 14. 利用声波将物体悬浮在空中的技术在多领域有应用前景。某悬浮装置的示意图如图所示，上方为超声波发射端，下方为反射端。发射端发出单一频率的超声波与经反射端反射回的同频率的超声波叠加。调节反射端与发射端的间距达到合适的距离时，各质点的振幅不随时间变化，称为驻波。驻波中振幅最小的地方称为波节，理论表明，发射端和反射端都为波节。在超声波频率一定的情况下，波节的位置是确定的。驻波形成后，一些轻小物体就可以悬浮在轴线上相邻波节的中点位置。下列说法正确的是（　　） A. 发射端与反射端的距离应等于超声波波长的整数倍 B. 悬浮位置间的最小距离小于超声波的波长 C. 悬浮位置间的最小距离与超声波的频率成反比 D. 增大超声波的频率，为使悬浮位置的数目不变，必须增大发射端与反射端的距离 【答案】BC 【解析】 【详解】A．超声波是纵波，为了研究方便，图中画成了横波形式，如果发射端和反射端的间距为倍波长，如图所示，仍然可以形成驻波，故A错误； B．由图可知相邻波结的间距为波长的一半，由题意，可知悬浮位置间的最小距离也为波长的一半，故B正确； C．波长与频率f成反比，悬浮位置间的最小距离为波长的一半，则这个距离也与频率成反比，故C正确； D．若增大频率，由C的分析，悬浮位置间的最小距离减小，若不改变发射端与反射端的距离可知悬浮位置数量会增加。要想悬浮位置的数目不变，需减小发射端与反射端的距离，故D错误。 故选BC。 二、实验题（共2题，共18分） 15. 小黄同学在暗室中用图示装置做测定“重力加速度”的实验，用到的实验器材有：分液漏斗、阀门、支架、接水盒、一根有荧光刻度的米尺、频闪仪。具体实验步骤如下： ①在分液漏斗内盛满清水，旋松阀门，让水滴以一定的频率一滴滴的落下： ②用频闪仪发出的闪光将水滴流照亮，由大到小逐渐调节频闪仪的频率，当频率为时，第一次看到一串仿佛固定不动的水滴； ③用竖直放置的米尺测得各个水滴所对应的刻度； ④处理数据，得出结论： （1）水滴滴落的时间间隔为_______s。 （2）小黄同学测得连续相邻的五个水滴之间的距离如图乙所示，根据数据计算当地重力加速度______。（结果均保留三位有效数字） （3）小黄同学又根据图乙依次计算出点到A点的距离与所用时间t的比值，作出了的图像，如图丙所示，坐标系中已标出的坐标值为已知量，则A点的速度为_______，重力加速度为_______（均用表示）。 【答案】（1）0.04 （2）9.69 （3） ①. b ②. 【解析】 【小问1详解】 水滴滴落的时间间隔为 【小问2详解】 由逐差法可知，当地重力加速度为 【小问3详解】 由匀变速直线运动的位移与时间的关系 化简可得 则斜率 纵截距为 所以A点的速度为 重力加速度为 16. 某同学把量程为500µA内阻未知的微安表改装成量程为3V的电压表，先测量出微安表的内阻，然后对电表进行改装，最后再利用标准电压表对改装后的电压表进行校准。 该同学利用图甲测量微安表的内阻，实验器材有：微安表、电阻箱R、电源（E=1.5V，内阻不计）、滑动变阻器R1（0~20Ω）、滑动变阻器R2（0~20kΩ）、开关、导线。 具体实验步骤如下： ①按照图甲连接电路； ②调节滑动变阻器滑片至左端，电阻箱R接入电路阻值为零； ③闭合开关，调节滑动变阻器使微安表满偏； ④保持滑动变阻器滑片不动，调节电阻箱R，当微安表半偏时，记录电阻箱R的阻值为1500Ω。 请回答下列问题： （1）图甲中滑动变阻器应选_______（填“R1”或“R2”）； （2）由实验操作步骤可知微安表内阻的测量值Rg=_______Ω； （3）若按照（2）中测量的Rg，将微安表改装成量程为3V的电压表需要串联一个电阻R0，改装后用图乙所示电路对改装电压表进行校对，请先按照图乙将图丙中实验器材间的连线补充完整_______； （4）由于内阻测量造成的误差，当标准电压表示数为2.4V时，改装电压表中微安表的示数为405µA，则R0的阻值应调至_______Ω（结果保留4位有效数字）。 【答案】（1）R1 （2）1500 （3） （4）4574 【解析】 【小问1详解】 由于本实验中滑动变阻器采用分压式接法，所以应选阻值较小的，故选R1； 【小问2详解】 由实验操作步骤可知，通过微安表的电流等于通过电阻箱的电流，可知两部分电阻相等，即微安表G内阻的测量值等于电阻箱接入电路的电阻，即 【小问3详解】 电路图，如图所示 【小问4详解】 将微安表改装成量程为3V的电压表需要串联电阻的阻值为 当微安表示数为405µA时，有 解得 当电压为2.4V时，有 解得 若调整准确，则微安表读数应为400µA，则 解得 即将改装后的电压表内阻增大了74.1Ω，即将R0的阻值变为 三、计算论证题（共4小题，共40分） 17. 如图所示，光滑水平面与粗糙的竖直半圆轨道在B点相切，半圆轨道的半径，D是半圆轨道的最高点。将一质量的物体（可视为质点）向左压缩轻弹簧至A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得一向右速度，并脱离弹簧在水平面上做直线运动，其经过B点时的速度，之后物体沿半圆轨道运动，恰好能通过D点。取重力加速度。求： （1）弹簧被压缩至A点时的弹性势能。 （2）物体通过D点时的速度大小。 （3）物体沿半圆轨道运动过程中克服阻力所做的功W。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由能量守恒可知，弹簧弹性势能完全转化为物体的动能 可得弹簧被压缩至A点时的弹性势能 【小问2详解】 物体恰好能通过D点，则根据牛顿运动定律有 解得 【小问3详解】 物体沿半圆轨道运动过程中由动能定理有 解得 18. 质谱仪是科学研究中的重要仪器，其原理如图所示。I为粒子加速器，加速电压为U；Ⅱ为速度选择器，匀强电场的电场强度大小为，方向沿纸面向下，匀强磁场的磁感应强度大小为，方向垂直纸面向里；Ⅲ为偏转分离器，匀强磁场的磁感应强度大小为，方向垂直纸面向里。从S点释放初速度为零的带电粒子（不计重力），加速后进入速度选择器做直线运动，再经O点的小孔进入分离器做圆周运动，最后打到照相底片的P点处，运动轨迹如图中虚线所示。 （1）判断粒子电性并求粒子的比荷； （2）求O点到P点的距离； （3）若速度选择器Ⅱ中匀强电场的电场强度大小变为（略大于），方向不变，粒子恰好垂直打在速度选择器右挡板的点，求点到O点的距离。 【答案】（1）正电； （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由于粒子向上偏转，根据左手定则可知粒子带正电。设粒子的质量为m，电荷量为q，粒子进入速度选择器时的速度为，在速度选择器中粒子做匀速直线运动，由平衡条件得 在加速电场中，由动能定理得 联立，解得 【小问2详解】 由洛伦兹力提供向心力 可得O点到P点的距离为 【小问3详解】 设打在点的速度大小v，O到的距离为y，由动能定理得 沿SO方向由动量定理得 可得 联立，解得 由 代入可得 19. 静电除尘先使空气中的灰尘带一定的电荷，后利用静电场使带电灰尘运动到指定区域进行收集。 （1）现对一个半径为R的圆桶内部区域除尘。一根沿圆桶轴线的细导线作为电极，电极外套一个半径为的圆桶保护管，其轴线与直导线重合。紧贴圆桶内壁加一个薄金属桶作为另一电极，在两电极间加上恒定的电压使得筒壁处电场强度的大小为。已知沿圆桶半径方向电场强度大小为，式中r为所研究的点与直导线的距离。 若设每个灰尘质量相同，电荷量均为，其所受空气阻力与其速度大小成正比（k为大于0的已知常量）。由于灰尘较小，其受电场力作用在空气中达到匀速运动的时间及通过的位移可忽略不计。不计灰尘颗粒之间的作用力及灰尘所受重力。 ①试通过计算，带电灰尘颗粒从保护管外壁运动到桶壁的过程中，其瞬时速度大小v与r之间的关系； ②请你借鉴教科书中由图像下的面积求位移的方法，画出随r变化的图像，根据图像求出带电灰尘颗粒从保护管外壁运动到桶壁的时间。 （2）空气分子先电离，尘埃吸附电子而带电，使分子或原子电离需要一定条件。不同于氢原子，多电子原子核，内、外层电子都可能被激发而产生光电效应。内层电子离原子核更近，电离能更大，如果要激发内层电子，需要更大能量。如图1，一束高能电子将某原子内层（如K层）的一个电子击出，形成一个空穴。随后，较外层（如L层）的一个电子跃迁至该空穴，并释放出能量，该能量可能以X光子的形式射出，也可能立即将另一核外电子（如L层或M层的电子）电离，该电子称为俄歇电子： 现用电子动能的电子束轰击某原子，成功激发KLM俄歇过程（即初始空穴为K层、跃迁电子来自L层、逸出电子来自M层）和KLL俄歇过程（逸出电子来自L层）。已知该原子K层的电离能，L层的电离能，已知电子的电荷量，电子质量，光速，普朗克常量。请回答：（计算结果保留一位有效数字） ①求射出的X光子的波长； ②某同学利用如图2示磁场测量俄歇电子动能；俄歇电子从原点O垂直y轴和磁场方向进入匀强磁场，在和处被探测到，通过测得的俄歇电子的动能，求原子M层的电离能。 【答案】（1）①；②， （2）①；② 【解析】 【小问1详解】 ①设在距直导线为r处的场强大小为E，则有 解得 设灰尘颗粒运动到与直导线距离为r时的速度为v，则有 解得； ②以r为横轴，以为纵轴，作出的图像，如图所示 在r到微小距离内，电场强度可视为相同，其速度v可视为相同，对应于的一段的图线下的面积为小矩形的面积等于灰尘微粒通过的时间 总时间t等于从到R一段的图线下的面积 【小问2详解】 ①因X光子是电子从L层跃迁到K层时释放，则光子的能量为 则由 解得 ②电子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力 俄歇电子的动能为（d表示直径） 设KLL俄歇电子的动能为；KLM俄歇电子的动能为，则有 KLL俄歇电子：K层空穴由L层电子填充，释放的能量为，并传递给L层另一个电子使其逸出，又消耗，则KLL俄歇电子的动能为 同理可得，KLM俄歇电子的动能为 解得 20. 图1所示的是北京欢乐谷的“太阳神车”游乐项目，图2是对其进行简化后的结构图，已知悬臂长为L，可绕水平方向的固定轴在竖直面内摆动，旋盘半径为r，盘面与悬臂垂直，在电动机带动下可以悬臂为轴转动，旋盘中心用表示，在旋盘边缘的圆周上排列着座椅。假设游戏开始后的某段时间内旋盘始终绕悬臂沿逆时针方向匀速转动，角速度为；悬臂摆到最高点（图2中①位置）时悬臂刚好和竖直方向垂直，从此位置，悬臂向下摆动到竖直方向（图2中②位置）时，悬臂对固定转轴的瞬时角速度是。悬臂在①位置时，旋盘边缘的b点与悬臂等高，旋盘边缘的a点在最高点，若坐在a处座椅上的游客随悬臂一起运动到②位置时刚好到达图中c点，c点与悬臂在同一竖直面内。游客的质量为m，游客及座椅可视为质点，重力加速度用g表示，不计轴间的摩擦阻力和空气阻力。 （1）求b点速度的方向和速度的大小； （2）由于旋盘绕悬臂转动，c点同时参与了两个运动，除了绕做圆周运动之外，还和悬臂一起绕固定转轴转动，求游客在c点时的速度大小； （3）求悬臂从位置①到位置②的过程中，座椅及安全带对坐在a处座椅上的游客所做的功W。 【答案】（1）方向竖直向上，；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）b点速度的方向竖直向上，速度大小为 （2）c点绕做圆周运动，因此具有分速度 方向垂直于c点和悬臂构成的平面向里；假设旋盘与悬臂之间是完全固定连在一起的，则旋盘与悬臂一起绕轴转动，其上各点绕轴转动的角速度都相同，又由于摆动到最低点时，c点与悬臂在同一竖直面内，因此c点绕做圆周运动的半径 与悬臂一起转动而具有的分速度 方向在c点和悬臂构成的平面内，垂直和c的连线斜向下。这两个分速度之间互相垂直，因此悬臂在位置②时c点的速度大小 （3）对游客从a点到c点的过程应用动能定理，有 代入可得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $