精品解析：2026届浙江宁波市镇海中学高三下学期模拟预测物理试题

物理综合练习 一、单选题（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. 自然科学中很多物理量的表达式都有不止一个，通常都有其定义式和决定式，它们反映人们对自然界认识的不同层次．定义式侧重描述客观世界，决定式侧重对因果关系的解释．下列表达式中，侧重解释因果关系的是（　　） A. B. C. D. 2. 2026年央视春晚节目《武BOT》中，人形机器人与武术演员同台完成空翻、舞剑、棍法对练等动作，展现了强大的运动控制与平衡能力。如图甲、乙、丙所示，机器人空翻时，先踏上辅助平台，之后平台向上弹起，将机器人推向空中，辅助机器人完成空翻动作，以下说法正确的是（　　） A. 研究机器人空翻动作时，可以将机器人视为质点 B. 辅助平台对机器人的作用力与机器人对辅助平台的作用力大小始终相等 C. 机器人腾空翻腾的过程中处于超重状态 D. 机器人的速度越大，其惯性越大 3. 一种定点投抛游戏可简化为如题图所示的模型，以水平速度从O点抛出小球，正好落入倾角为 的斜面上的洞中，洞口处于斜面上的P点，OP的连线与斜面垂直不计空气阻力，重力加速度为g，则平抛过程中小球从O点到P点的时间为（　　） A. B. C. D. 4. 1924年，德布罗意提出一切宏观粒子都具有与本身能量相对应的波动频率或波长。1927年汤姆孙在实验中让电子束通过电场加速后，通过多晶薄膜得到了衍射图样，如图所示。已知电子质量为m，加速后电子速度v，普朗克常量h，下列说法正确的是（　　） A. 两个电子也可形成衍射图样 B. 电子形成的物质波是一种电磁波 C. 加速电压越大，电子的物质波波长越大 D. 实验中电子的德布罗意波长为 5. 某同学在探究LC振荡电路中电流随时间的变化关系的实验，电路图如图（a）所示。当向线圈中插入或拔出铁芯时，会引起LC电路中电流的变化。在某次实验中，振荡电路中的电流随时间的变化情况如图（b）所示，下列说法正确的是（　　） A. 根据图（b）可知，铁芯正在插入线圈 B. t1~t2过程，线圈中的自感电动势变小 C. t1~t2过程，电容器C极板的电荷量增大 D. t2~t3过程，电场能在逐渐增大 6. 如图，物块B和C间通过一轻质弹簧相连，轻质绳跨过固定于天花板上的轻质定滑轮，两端分别与套在竖直固定杆上的小球A和物块B连接。初始时托住A使系统静止，滑轮与A间的绳水平，滑轮与B间的绳竖直，且绳无拉力。B、C质量均为m，A的质量为2m。将A从图示位置由静止释放，当连接A的绳与竖直杆的夹角为37°时，B上升的速度大小为v且C刚要离开地面。取，，重力加速度为g，不计一切摩擦力和空气阻力，不计物体和滑轮的大小，则在此过程中A下降的高度为（　　） A. B. C. D. 7. 2025年5月12日“全国防灾减灾日”当天，一架八旋翼无人机在四川雅安，模拟地震-泥石流的复合灾害现场，把搭载伤员的“可调节式担架模块”整体吊起，完成了3公里、2500米海拔的空中转运。已知无人机及其装备的质量为M，无风悬停时发动机的输出功率为P，八旋翼桨叶旋转形成圆面，其形成圆面的面积为S，推动静止空气，使空气获得的速度为v，重力加速度为g，空气密度为，下面说法正确的是（　　） A. 单位时间内桨叶旋转推动空气的质量为 B. 单位时间内桨叶旋转推动空气的质量为 C. 无人机悬停时，悬吊伤员的质量可表示为 D. 无人机悬停时，悬吊伤员的质量可表示为 8. 均匀带电球壳在其内部激发的电场强度处处为零。如上右图所示，绝缘球壳上均匀分布正电荷，在球壳表面 处取走面积足够小的曲面，球壳其他部分的带电荷量与电荷分布保持不变，则取走后球壳内部空间的电场线分布情况可能正确的是（　　） A. B. C. D. 9. 如图是用扫描隧道显微镜拍下的一个“量子围栏”的照片。这个量子围栏是由48个铁原子在铜的表面紧密排列成直径为的圆周而组成的，由此可以估算出铁原子的直径约为（　　） A. B. C. D. 10. 将一根柔软弹性细绳沿水平的x轴放置，其一端固定于位置为的墙面上，另一端不断上下振动，在绳中形成绳波如图，在时刻的质点刚好开始振动。当波传至固定点时，绳波将发生反射。反射处质点在反射前后的振动速度大小不变方向反向，波的传播方向也反向。则下列各个时刻细绳的波形图（实线）正确的是（　　）。 A. B. C. D. 二、不定项（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. 下列说法正确的是（　　） A. 一个处于第3激发态的氢原子向低能级跃迁时，最多能辐射出3种不同频率的光子 B. 卢瑟福通过粒子轰击氮核的实验发现了中子，证实了原子核由质子和中子组成 C. 光电效应实验中，保持入射光的频率不变，增大入射光的强度，则遏止电压保持不变 D. 变化的电流一定产生变化的磁场，变化的电场也一定产生变化的磁场 12. 如图所示为原子核的比结合能与质量数之间的关系图线，下列说法正确的是（　　） A. 图中核最不稳定 B. 三个中子和三个质子结合成核时需要吸收能量，约为33 MeV C. 把分成4个至少提供约16 MeV能量 D. 核子平均质量比核子平均质量小约 13. “星下点”是指卫星和地心连线与地球表面的交点。图甲是人造地球卫星的运行圆轨道及某时刻星下点 的示意图。图乙为某段时间内卫星绕地球做匀速圆周运动的星下点轨迹的经、纬度平面图，已知：卫星绕行方向与地球自转方向相同，且轨道低于地球静止同步轨道卫星的轨道。下列说法正确的是（　　） A. 该卫星的运行周期为16h B. 该卫星的轨道半径与同步卫星的轨道半径之比为 C. 该卫星的轨道半径与地球的半径之比为 D. 轨道平面与赤道平面的夹角为 三、非选择题 （本题共4小题，共58分） 14. 如图甲所示为“研究斜槽末端小球碰撞时动量守恒”的实验装置，实验时，先让质量为的小球 从斜槽上某一位置由静止释放，从轨道末端水平抛出，落到水平地面上 点，然后把质量为的小球 放到轨道末端处于静止，再让小球 从同一位置由静止释放，在轨道末端与小球 发生对心碰撞，已知。 （1）小球释放后落在复写纸上会在白纸上留下印迹，如图乙所示。多次实验后，白纸上留下了10个印迹，如果用画圆法确定小球的落点，图中画的三个圆最合理的是________（选填“A”、“B”或“C”）； （2）某次实验时，小球落地点分布如图丙所示，测得与 点距离分别为、，若满足关系_________（用、、、、表示），则碰撞前后动量守恒； （3）一同学在某次实验中记录了碰撞前后小球落点的位置 、 和，发现 、点不在连线上，下列图中落点位置可能正确的是___________。 A. B. C. D. 15. 一块高度为2 cm圆柱形透明玻璃砖内有一粒直径很小的不透明球状杂质，小明设计了如下实验测量该杂质与玻璃砖中心轴线的距离。 （1）用游标卡尺测量该玻璃砖的直径 ，如图甲所示，___________cm。 （2）在水平桌面上固定一张白纸，如图乙所示，以 为圆心作出直径为 的内圆（实线圆）和另一个外圆（虚线辅助圆），过 点作相互垂直的直线和 （与内圆交点为 、 、 、 ）。 （3）在直线与外圆交点上分别竖直插两枚大头针和。将该玻璃砖置于纸上并与内圆重合，使玻璃砖绕其中轴线旋转（保持其始终与内圆重合），并在右侧沿平行纸面方向观察，直至恰好完全遮挡住杂质的像和的像，此后固定玻璃砖。 （4）在外圆弧线上适当的位置竖直插一枚大头针，再在适当位置竖直插一枚大头针，使得沿平行纸面方向观察时完全遮挡住和杂质的像。 （5）记下四枚大头针的位置并撤掉玻璃砖，作直线与内圆交于点，作出直线，用量角器测量出图中夹角和 ，若该玻璃砖的折射率为，，，则该杂质与玻璃砖中轴线的距离___________（用直径符号 表示）。 16. 在现代农业大棚中，光照强度直接影响农作物的生长与品质。例如，草莓等喜光作物在光照不足时生长缓慢，但夏季正午阳光过强又容易导致叶片灼伤、果实早衰。某校物理兴趣小组参观本地生态农场后，尝试利用所学电路知识设计一款简易光强报警器，帮助农户实时监测棚内光照强度。该实验用到的主要器材如下：学生电源、多用电表、数字电压表（）、数字电流表（）、滑动变阻器R（最大阻值，）、白炽灯、可调电阻（）、发光二极管LED、光敏电阻，NPN型三极管VT、开关和若干导线等。 （1）判断发光二极管的极性。 使用多用电表的“”欧姆挡测量二极管的电阻。如图1所示，当黑表笔与接线端M接触、红表笔与接线端N接触时，多用电表指针位于表盘中b位置（见图2）；对调红、黑表笔后指针位于表盘中a位置（见图2），由此判断M端为二极管的________（填“正极”或“负极”）。 （2）研究光敏电阻在不同光照条件下的伏安特性。 ①请根据图3电路图完成实物图连线________。 ②图4为不同光照强度下得到的光敏电阻伏安特性的3条曲线图，图中曲线Ⅰ、Ⅱ和对应光敏电阻受到的光照由弱到强。由图像可知，光敏电阻的阻值随其表面受到光照的增强而________（填“增大”或“减小”）。 （3）组装光强报警器电路并测试其功能。 图5为利用光敏电阻、发光二极管、三极管（当b、c间电压达到一定程度后，三极管被导通）等元件设计的电路。组装好光强报警器后，在测试过程中发现，当照射到光敏电阻表面的光强未达到报警值时，发光二极管就开始发光，为使报警器正常工作，应______（填“增大”或“减小”）可调电阻的阻值。 17. 有人设计了一种测温装置，其结构如图所示。玻璃泡A内封有一定量气体，与A相连的B管插在水银槽中，管内水银面的高度 即可反映泡内气体的温度，即环境温度，并可由B管上的刻度直接读出。设B管的体积与A泡的体积相比可略去不计。 （1）在标准大气压下对B管进行温度刻度（标准大气压相当于76 cm高的水银柱所产生的压强）。当温度为27℃时，管内水银面高度为16 cm，此高度即为27℃的刻度线。问 为-3℃的刻度线在 为多少厘米处？ （2）该测温装置的温度刻度___________（选填“均匀”或“不均匀”）。由于大气压要随季节和天气的变化，所以用这种测温装置来测量温度不可避免地会产生误差，若有一次测量时大气压比上述大气压低，那么此次测出的温度测量值与其实际的真实值相比___________（选填“偏大”或“偏小”） （3）已知装置内气体的内能与温度成正比，即，比例系数为 已知，水银的密度为，重力加速度为。当气体从温度逐渐升高到的过程中，B管中水银柱的高度由变为，若要考虑B管内的体积变化，已知B管的横截面积为 ，水银的密度为，大气压为，求该过程中气体所吸收的热量 。 18. 如图1所示为一款打弹珠游戏装置，斜面与水平面的夹角为，斜面上固定有两块圆形挡板（一块半圆挡板、一块四分之一圆挡板）和四块直挡板。斜面俯视图及尺寸如图2所示，底板沿水平方向，两圆形挡板均与直挡板相切，右侧两直挡板间距略大于弹珠尺寸，左侧两直挡板间形成了一块矩形中奖区间。游戏时，弹珠置于右侧两直挡板间紧贴底板，通过拉动拉杆后释放拉杆，拉杆上的顶杆穿过底板小孔与弹珠在底板处碰撞，弹珠获得动能，若弹珠运动过程进入“取胜区”即可赢得游戏。已知弹珠质量为m且可视为质点，重力加速度大小为g，忽略一切摩擦，求： （1）弹珠在斜面上做类平抛运动时的加速度大小a； （2）要使得弹珠与点b（左侧直挡板与半圆挡板的切点）相撞击，内侧圆形轨道最高点a对弹珠的作用力大小N； （3）该游戏若能取胜，弹珠被撞击后的动能需要满足的条件（若存在碰撞，仅考虑与区域直挡板的弹性碰撞）。 19. 如图1所示，用粒子束入射待测材料靶（例如金箔），不同角度方向上散射粒子的数目不同。 （1）粒子可通过放射性元素衰变获得。一个静止的（钋）衰变为（铅），同时放出一个粒子，写出此衰变过程的反应式； （2）某放射性元素同时产生、、三种射线，将三种射线射入某一匀强磁场进行分离，求、粒子的轨迹半径之比。已知，质子或中子的质量为电子质量的1836倍，不考虑相对论效应； （3）如果按照汤姆生的原子模型考虑，我们可以把原子看成是一个半径为的电中性的球体，正电荷均匀分布在整个球内，电子像枣糕里的枣子一样镶嵌在原子里。在粒子散射实验中，某粒子沿着原子边缘以速度 射向金原子，如图2所示。不考虑电子对粒子的作用。为方便计算，认为该粒子接近金原子时（图中两条平行虚线范围内）才受金原子中正电荷的静电作用，作用力为恒力，大小为（ 和分别为金原子正电荷电量和粒子电量）、方向始终与入射方向垂直，求粒子的偏转角度。已知，金原子序数79，粒子动能约，电子电量，保留1位有效数字； （4）如果按照卢瑟福的核式结构考虑，如图3所示，质量为 、电荷量为、速度为的粒子从足够远处沿某直线入射靶核 ，该直线与靶核 的距离为 。在库仑力作用下，粒子最终将被散射远离靶核 而去。散射过程中，电荷量为的靶核 近似不动，可视为固定的正点电荷。已知当以无穷远处为电势零点时，电荷量为的点电荷在距离自身 处的电势为，式中 为静电力常量。求粒子接近靶核 的最近距离 。（提示：该过程中依旧满足开普勒第二定律，即粒子与 的连线在相同时间内扫过的面积相同。） 20. 相距为的足够长的金属导轨如图放置，倾斜部分与水平面夹角为，其他部分水平，左边接有一个定值电阻，阻值为，右端接有一个电容为的电容器，为倾斜轨道最低点，左边导轨光滑，右边轨道动摩擦因数为，轨道足够长，金属杆的质量为，金属杆与轨道垂直且接触良好，导轨所在处左端有竖直向上的磁场，右边有水平向右的匀强磁场。以左端金属杆初始位置处为处，水平向右为x轴，磁感应强度随x的分布规律如图所示，其他所有电阻均不计，闭合开关S，在水平拉力的作用下让金属杆从初始位置开始以速度水平向右做匀速运动，已知，，拐角圆弧状，不计拐角处的机械能损失，，，电容器在无电阻的电路中放电极快，此过程不计重力。 （1）金属杆在水平轨道上（小于时）运动时水平拉力F与x的关系； （2）金属杆从开始位置运动到时，通过电阻R的电荷量q为多少？如果拉力F在0~的过程中对杆做的功约为0.085J，那么流过R的电流的有效值多大？ （3）当运动到时，撤去外力并断掉开关S，试求撤出外力后，金属杆运动的时间和路程（结果用分数表示）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 物理综合练习 一、单选题（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. 自然科学中很多物理量的表达式都有不止一个，通常都有其定义式和决定式，它们反映人们对自然界认识的不同层次．定义式侧重描述客观世界，决定式侧重对因果关系的解释．下列表达式中，侧重解释因果关系的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】A．加速度是因为力而产生的，所以加速度侧重解释因果关系，故A正确； B．是电阻的定义式，不是决定式，没有侧重解释因果关系，故B错误； C．是电势的定义式，不是决定式，没有侧重解释因果关系，故C错误； D．是电场强度的定义式，不是决定式，没有侧重解释因果关系，故D错误。 故选A。 2. 2026年央视春晚节目《武BOT》中，人形机器人与武术演员同台完成空翻、舞剑、棍法对练等动作，展现了强大的运动控制与平衡能力。如图甲、乙、丙所示，机器人空翻时，先踏上辅助平台，之后平台向上弹起，将机器人推向空中，辅助机器人完成空翻动作，以下说法正确的是（　　） A. 研究机器人空翻动作时，可以将机器人视为质点 B. 辅助平台对机器人的作用力与机器人对辅助平台的作用力大小始终相等 C. 机器人腾空翻腾的过程中处于超重状态 D. 机器人的速度越大，其惯性越大 【答案】B 【解析】 【详解】A．研究机器人空翻动作时，不能忽略机器人的大小和形状，不可以将机器人视为质点，故A错误； B．辅助平台对机器人的作用力与机器人对辅助平台的作用力属于一对作用力与反作用力，根据牛顿第三定律可知，这两个力的大小始终相等，方向相反，故B正确； C．机器人腾空翻腾的过程中，加速度方向向下，处于失重状态，故C错误； D．惯性是物体的固有属性，惯性大小仅由质量决定，和速度无关，故D错误。 故选B。 3. 一种定点投抛游戏可简化为如题图所示的模型，以水平速度从O点抛出小球，正好落入倾角为 的斜面上的洞中，洞口处于斜面上的P点，OP的连线与斜面垂直不计空气阻力，重力加速度为g，则平抛过程中小球从O点到P点的时间为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】因OP的连线与斜面垂直，由几何关系得位移的偏转角为，设运动时间为t，水平方向 竖直方向 由 解得 故选B。 4. 1924年，德布罗意提出一切宏观粒子都具有与本身能量相对应的波动频率或波长。1927年汤姆孙在实验中让电子束通过电场加速后，通过多晶薄膜得到了衍射图样，如图所示。已知电子质量为m，加速后电子速度v，普朗克常量h，下列说法正确的是（　　） A. 两个电子也可形成衍射图样 B. 电子形成的物质波是一种电磁波 C. 加速电压越大，电子的物质波波长越大 D. 实验中电子的德布罗意波长为 【答案】D 【解析】 【详解】A．两个电子打在底板上，只有两个亮点，没有衍射图样，故A错误； B．电子形成的物质波不是电磁波，电磁波是电磁场形成的波，故B错误； CD．根据动能定理 解得 由， 联立解得 加速电压越大，速度越大，而电子的物质波波长越小，故C错误，D正确。 故选D。 5. 某同学在探究LC振荡电路中电流随时间的变化关系的实验，电路图如图（a）所示。当向线圈中插入或拔出铁芯时，会引起LC电路中电流的变化。在某次实验中，振荡电路中的电流随时间的变化情况如图（b）所示，下列说法正确的是（　　） A. 根据图（b）可知，铁芯正在插入线圈 B. t1~t2过程，线圈中的自感电动势变小 C. t1~t2过程，电容器C极板的电荷量增大 D. t2~t3过程，电场能在逐渐增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据LC振荡电路的周期公式可知，振荡电路中的周期减小，故L减小，该同学是将铁芯拔出线圈，A错误； B．根据图（b）可知，过程，电流与时间的变化图像中，斜率逐渐增大，故电动势增大，B错误； C．过程电流减小，该过程中电容正在充电，电荷量正在增大，C正确； D．过程，电容器正在放电，电场能转化为磁场能，则电场能在逐渐减小，D错误。 故选C。 6. 如图，物块B和C间通过一轻质弹簧相连，轻质绳跨过固定于天花板上的轻质定滑轮，两端分别与套在竖直固定杆上的小球A和物块B连接。初始时托住A使系统静止，滑轮与A间的绳水平，滑轮与B间的绳竖直，且绳无拉力。B、C质量均为m，A的质量为2m。将A从图示位置由静止释放，当连接A的绳与竖直杆的夹角为37°时，B上升的速度大小为v且C刚要离开地面。取，，重力加速度为g，不计一切摩擦力和空气阻力，不计物体和滑轮的大小，则在此过程中A下降的高度为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】设A下降的高度为 。由几何关系，初始时滑轮与A间绳水平，设滑轮到杆的水平距离为 。当绳与竖直杆夹角为时，A下降 ，此时绳长 水平距离 绳子被拉过的长度等于B上升的高度，即 根据速度分解 已知，则 初始时绳无拉力，B静止，弹簧处于压缩状态，压缩量满足 末态C刚要离开地面，弹簧处于伸长状态，伸长量满足 由于，弹簧弹性势能变化量为0。对系统应用机械能守恒定律，重力做功 动能增加 由 得 解得 故选B。 7. 2025年5月12日“全国防灾减灾日”当天，一架八旋翼无人机在四川雅安，模拟地震-泥石流的复合灾害现场，把搭载伤员的“可调节式担架模块”整体吊起，完成了3公里、2500米海拔的空中转运。已知无人机及其装备的质量为M，无风悬停时发动机的输出功率为P，八旋翼桨叶旋转形成圆面，其形成圆面的面积为S，推动静止空气，使空气获得的速度为v，重力加速度为g，空气密度为，下面说法正确的是（　　） A. 单位时间内桨叶旋转推动空气的质量为 B. 单位时间内桨叶旋转推动空气的质量为 C. 无人机悬停时，悬吊伤员的质量可表示为 D. 无人机悬停时，悬吊伤员的质量可表示为 【答案】C 【解析】 【详解】A．设在时间内通过面积S的空气质量为，则有 解得单位时间内桨叶旋转推动空气的质量为，故A错误； B．发动机的输出功率 解得单位时间内桨叶旋转推动空气的质量为，故B错误； CD．由动量定理 可得 根据平衡条件可得 联立解得，故C正确，D错误。 故选C。 8. 均匀带电球壳在其内部激发的电场强度处处为零。如上右图所示，绝缘球壳上均匀分布正电荷，在球壳表面 处取走面积足够小的曲面，球壳其他部分的带电荷量与电荷分布保持不变，则取走后球壳内部空间的电场线分布情况可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】完整均匀带电球壳内部电场强度处处为零，即。 根据叠加原理 所以 取走的曲面面积足够小，可视为点电荷，且带正电。正点电荷在球壳内部产生的电场方向背离 点，电场线为辐射状直线。 因此，剩余部分在球壳内部产生的电场方向与相反，即指向 点，且电场线也为直线。 故选A。 9. 如图是用扫描隧道显微镜拍下的一个“量子围栏”的照片。这个量子围栏是由48个铁原子在铜的表面紧密排列成直径为的圆周而组成的，由此可以估算出铁原子的直径约为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】48个铁原子组成一个圆，圆的周长等于48个铁原子直径之和，设铁原子的直径为d，则有 可得铁原子的直径为 故选A。 10. 将一根柔软弹性细绳沿水平的x轴放置，其一端固定于位置为的墙面上，另一端不断上下振动，在绳中形成绳波如图，在时刻的质点刚好开始振动。当波传至固定点时，绳波将发生反射。反射处质点在反射前后的振动速度大小不变方向反向，波的传播方向也反向。则下列各个时刻细绳的波形图（实线）正确的是（　　）。 A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．经过，波沿x轴正方向传播距离为 波前传播到处，和处的两个质点位于波谷，处的质点位于波峰，A错误； B．经过，波沿x轴正方向传播的距离为 波前传播到处，和处的两个质点位于波谷，和处的两个质点位于波峰，B错误； C．经过，波沿x轴正方向传播的距离为 处的波峰向前移动6m到处，处的波谷遇到墙变成波峰反射也移动到处，两个波峰在处相遇振动加强，处的质点位于波峰处且振幅等于原来的2倍，C正确； D．经过，波沿x轴正方向传播的距离为 处的波谷向前移动8m到处，处的波峰向前移动7m遇到墙变成波谷反射运动到处，两个波谷在处相遇振动加强，处的质点的位于波谷处且振幅等于原来的2倍，D错误。 故选C。 二、不定项（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. 下列说法正确的是（　　） A. 一个处于第3激发态的氢原子向低能级跃迁时，最多能辐射出3种不同频率的光子 B. 卢瑟福通过粒子轰击氮核的实验发现了中子，证实了原子核由质子和中子组成 C. 光电效应实验中，保持入射光的频率不变，增大入射光的强度，则遏止电压保持不变 D. 变化的电流一定产生变化的磁场，变化的电场也一定产生变化的磁场 【答案】AC 【解析】 【详解】A．一个处于第3激发态即处在第4能级的氢原子向低能级跃迁时，最多能辐射出3种不同频率的光子，故A正确； B．卢瑟福通过粒子轰击氮核的实验发现了质子，故B错误； C．由光电效应方程 及 可知入射光频率不变，光电子的最大初动能不变，对应的遏止电压不变，故C正确； D．变化的电流一定产生变化的磁场，根据麦克斯韦电磁理论，均匀变化的电场产生恒定磁场，故D错误。 故选AC。 12. 如图所示为原子核的比结合能与质量数之间的关系图线，下列说法正确的是（　　） A. 图中核最不稳定 B. 三个中子和三个质子结合成核时需要吸收能量，约为33 MeV C. 把分成4个至少提供约16 MeV能量 D. 核子平均质量比核子平均质量小约 【答案】CD 【解析】 【详解】A．图中核的平均结合能最大，最稳定，A错误； B．核子结合成原子核时，质量亏损，释放核能，故三个中子和三个质子结合成核时释放能量，故B错误； C．把分成4个至少提供能量约为，C正确； D．核的比结合能比核高约6MeV，平均质量小约，故D正确。 故选CD。 13. “星下点”是指卫星和地心连线与地球表面的交点。图甲是人造地球卫星的运行圆轨道及某时刻星下点的示意图。图乙为某段时间内卫星绕地球做匀速圆周运动的星下点轨迹的经、纬度平面图，已知：卫星绕行方向与地球自转方向相同，且轨道低于地球静止同步轨道卫星的轨道。下列说法正确的是（　　） A. 该卫星的运行周期为16h B. 该卫星的轨道半径与同步卫星的轨道半径之比为 C. 该卫星的轨道半径与地球的半径之比为 D. 轨道平面与赤道平面的夹角为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由题图乙可知，地球自转一圈的过程中，该卫星绕地球转动3圈。已知地球自转一圈的时间为，所以该卫星运行的周期为，故A错误； B．已知地球静止同步轨道卫星的周期为，设该卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为，地球静止同步轨道卫星的轨道半径为，则由开普勒第三定律有 解得，故B正确； C．由于题目中没有给出地球半径、重力加速度等条件，所以无法求出卫星轨道半径与地球半径的比值，故C错误； D．卫星圆轨道平面和赤道平面的夹角等于星下点能到达的最大纬度，由图乙可知，星下点能到达的最大纬度是，所以该卫星的轨道平面与赤道平面的夹角为，故D正确。 故选BD。 三、非选择题 （本题共4小题，共58分） 14. 如图甲所示为“研究斜槽末端小球碰撞时动量守恒”的实验装置，实验时，先让质量为的小球 从斜槽上某一位置由静止释放，从轨道末端水平抛出，落到水平地面上 点，然后把质量为的小球 放到轨道末端处于静止，再让小球 从同一位置由静止释放，在轨道末端与小球 发生对心碰撞，已知。 （1）小球释放后落在复写纸上会在白纸上留下印迹，如图乙所示。多次实验后，白纸上留下了10个印迹，如果用画圆法确定小球的落点，图中画的三个圆最合理的是________（选填“A”、“B”或“C”）； （2）某次实验时，小球落地点分布如图丙所示，测得与点距离分别为、，若满足关系_________（用、、、、表示），则碰撞前后动量守恒； （3）一同学在某次实验中记录了碰撞前后小球落点的位置、 和 ，发现、 点不在连线上，下列图中落点位置可能正确的是___________。 A. B. C. D. 【答案】（1）B （2） （3）B 【解析】 【小问1详解】 确定小球落点时，应将所有落点都包含在圆内，且圆的半径尽可能小。因此，最合理的圆是B。 【小问2详解】 小球做平抛运动，下落高度相同，故运动时间 相同。 碰撞前，小球 的速度，动量为 碰撞后，小球 的速度，动量为 碰撞后，小球 的速度，动量为 根据动量守恒定律，代入并消去 ，可得： 【小问3详解】 碰撞后，入射小球 的速度应小于碰撞前的速度，因此其水平位移，即落点应在 点左侧。 被碰小球 获得速度，其水平位移，即落点 应在 点右侧。 碰撞前后两小球在垂直于OP方向上动量守恒，则两小球在垂直于OP方向的速度方向相反，两小球落地点应在OP的两侧，且 由于，所以 碰撞后两小球做平抛运动，下落的高度相等，所以下落的时间相等，在垂直于OP方向的位移则有，故选B。 15. 一块高度为2 cm圆柱形透明玻璃砖内有一粒直径很小的不透明球状杂质，小明设计了如下实验测量该杂质与玻璃砖中心轴线的距离。 （1）用游标卡尺测量该玻璃砖的直径 ，如图甲所示，___________cm。 （2）在水平桌面上固定一张白纸，如图乙所示，以为圆心作出直径为 的内圆（实线圆）和另一个外圆（虚线辅助圆），过点作相互垂直的直线和 （与内圆交点为 、 、 、 ）。 （3）在直线与外圆交点上分别竖直插两枚大头针和。将该玻璃砖置于纸上并与内圆重合，使玻璃砖绕其中轴线旋转（保持其始终与内圆重合），并在右侧沿平行纸面方向观察，直至恰好完全遮挡住杂质的像和的像，此后固定玻璃砖。 （4）在外圆弧线上适当的位置竖直插一枚大头针，再在适当位置竖直插一枚大头针，使得沿平行纸面方向观察时完全遮挡住和杂质的像。 （5）记下四枚大头针的位置并撤掉玻璃砖，作直线与内圆交于点，作出直线，用量角器测量出图中夹角和 ，若该玻璃砖的折射率为，，，则该杂质与玻璃砖中轴线的距离___________（用直径符号 表示）。 【答案】 ①. 5.000 ②. 【解析】 【详解】[1]游标卡尺的读数为主尺读数与游标尺读数之和，所以 [2]根据题意可知，杂质应位于f点，如图所示 根据折射定律可得 解得 所以该杂质与玻璃砖中轴线的距离 16. 在现代农业大棚中，光照强度直接影响农作物的生长与品质。例如，草莓等喜光作物在光照不足时生长缓慢，但夏季正午阳光过强又容易导致叶片灼伤、果实早衰。某校物理兴趣小组参观本地生态农场后，尝试利用所学电路知识设计一款简易光强报警器，帮助农户实时监测棚内光照强度。该实验用到的主要器材如下：学生电源、多用电表、数字电压表（）、数字电流表（）、滑动变阻器R（最大阻值，）、白炽灯、可调电阻（）、发光二极管LED、光敏电阻，NPN型三极管VT、开关和若干导线等。 （1）判断发光二极管的极性。 使用多用电表的“”欧姆挡测量二极管的电阻。如图1所示，当黑表笔与接线端M接触、红表笔与接线端N接触时，多用电表指针位于表盘中b位置（见图2）；对调红、黑表笔后指针位于表盘中a位置（见图2），由此判断M端为二极管的________（填“正极”或“负极”）。 （2）研究光敏电阻在不同光照条件下的伏安特性。 ①请根据图3电路图完成实物图连线________。 ②图4为不同光照强度下得到的光敏电阻伏安特性的3条曲线图，图中曲线Ⅰ、Ⅱ和对应光敏电阻受到的光照由弱到强。由图像可知，光敏电阻的阻值随其表面受到光照的增强而________（填“增大”或“减小”）。 （3）组装光强报警器电路并测试其功能。 图5为利用光敏电阻、发光二极管、三极管（当b、c间电压达到一定程度后，三极管被导通）等元件设计的电路。组装好光强报警器后，在测试过程中发现，当照射到光敏电阻表面的光强未达到报警值时，发光二极管就开始发光，为使报警器正常工作，应______（填“增大”或“减小”）可调电阻的阻值。 【答案】（1）正极 （2） ①. ②. 减小 （3）增大 【解析】 【小问1详解】 根据欧姆表结构，使用时欧姆表黑表笔接内部电源正极，故当黑表笔接M端，电阻很小，说明二极管正向连接，故M端为二极管正极。 【小问2详解】 ①[1]电路连接如图所示 ②[2]由图像可知，随光照强度增加，图像斜率增大，所以电阻减小。 【小问3详解】 三极管未导通时，与串联。随着光强增强，电阻减小，照射到光敏电阻表面的光强未达到报警值时，发光二极管就开始发光，说明分压小，故需要增大。 17. 有人设计了一种测温装置，其结构如图所示。玻璃泡A内封有一定量气体，与A相连的B管插在水银槽中，管内水银面的高度 即可反映泡内气体的温度，即环境温度，并可由B管上的刻度直接读出。设B管的体积与A泡的体积相比可略去不计。 （1）在标准大气压下对B管进行温度刻度（标准大气压相当于76 cm高的水银柱所产生的压强）。当温度为27℃时，管内水银面高度为16 cm，此高度即为27℃的刻度线。问 为-3℃的刻度线在 为多少厘米处？ （2）该测温装置的温度刻度___________（选填“均匀”或“不均匀”）。由于大气压要随季节和天气的变化，所以用这种测温装置来测量温度不可避免地会产生误差，若有一次测量时大气压比上述大气压低，那么此次测出的温度测量值与其实际的真实值相比___________（选填“偏大”或“偏小”） （3）已知装置内气体的内能与温度成正比，即，比例系数为 已知，水银的密度为，重力加速度为 。当气体从温度逐渐升高到的过程中，B管中水银柱的高度由变为，若要考虑B管内的体积变化，已知B管的横截面积为 ，水银的密度为，大气压为，求该过程中气体所吸收的热量 。 【答案】（1）22cm （2） ①. 均匀 ②. 偏大 （3） 【解析】 【小问1详解】 当温度为27℃时 解得 为-3℃时 当温度为27℃时 因为B管的体积与A泡的体积相比可略去不计，所以气体的不变，根据查理定律可得 解得 根据 所以x2=22 cm 【小问2详解】 [1]根据（1）分析可知，封闭气体的压强 与管内水银面高度 成线性关系；根据查理定律可得 即封闭气体的压强 与热力学温度成正比，所以热力学温度与管内水银面高度 成线性关系，即该测温装置的温度刻度均匀； [2]根据查理定律可得 若有一次测量时大气压比上述大气压低，则测量的压强 偏小，根据 可知，管内水银面高度 偏大，即此次测出的温度测量值与其实际的真实值相比偏大。 【小问3详解】 气体压强为 所以，气体压强与位移 成线性关系，则外界对气体做功为 解得 根据热力学第一定律 其中 解得 18. 如图1所示为一款打弹珠游戏装置，斜面与水平面的夹角为，斜面上固定有两块圆形挡板（一块半圆挡板、一块四分之一圆挡板）和四块直挡板。斜面俯视图及尺寸如图2所示，底板沿水平方向，两圆形挡板均与直挡板相切，右侧两直挡板间距略大于弹珠尺寸，左侧两直挡板间形成了一块矩形中奖区间。游戏时，弹珠置于右侧两直挡板间紧贴底板，通过拉动拉杆后释放拉杆，拉杆上的顶杆穿过底板小孔与弹珠在底板处碰撞，弹珠获得动能，若弹珠运动过程进入“取胜区”即可赢得游戏。已知弹珠质量为m且可视为质点，重力加速度大小为g，忽略一切摩擦，求： （1）弹珠在斜面上做类平抛运动时的加速度大小a； （2）要使得弹珠与点b（左侧直挡板与半圆挡板的切点）相撞击，内侧圆形轨道最高点a对弹珠的作用力大小N； （3）该游戏若能取胜，弹珠被撞击后的动能需要满足的条件（若存在碰撞，仅考虑与区域直挡板的弹性碰撞）。 【答案】（1） （2） （3）或 【解析】 【详解】（1）对于弹珠在斜面上的类平抛运动由牛顿第二定律有 解得 （2）设离开a点的速度大小为，沿底板方向有 垂直于底板方向有 解得 在a点，由圆周运动动力学方程有 解得 （3）由于弹珠与间的碰撞为弹性碰撞，可将碰撞后的运动轨迹沿着轴对称折叠，碰撞前后的运动可以合并成类平抛运动。现分析弹珠经碰撞后恰好撞击 点的情况，设过a的速度为，轨迹如下 水平方向有 垂直于底板方向有 解得 对离开圆轨道后类平抛运动恰好过f点的情况，设其过a的速度为，水平方向有 垂直于底板方向有 联立解得 若弹珠过a点后恰不脱轨，其刚过a点速度满足 弹珠从底板到a点的过程，解得 弹珠从底板到a点的过程，由动能定理可得 因要取胜，过a点的速度需满足或，故解得弹珠被撞击后的动能需要满足的条件 或 19. 如图1所示，用粒子束入射待测材料靶（例如金箔），不同角度方向上散射粒子的数目不同。 （1）粒子可通过放射性元素衰变获得。一个静止的（钋）衰变为（铅），同时放出一个粒子，写出此衰变过程的反应式； （2）某放射性元素同时产生、、三种射线，将三种射线射入某一匀强磁场进行分离，求、粒子的轨迹半径之比。已知，质子或中子的质量为电子质量的1836倍，不考虑相对论效应； （3）如果按照汤姆生的原子模型考虑，我们可以把原子看成是一个半径为的电中性的球体，正电荷均匀分布在整个球内，电子像枣糕里的枣子一样镶嵌在原子里。在粒子散射实验中，某粒子沿着原子边缘以速度 射向金原子，如图2所示。不考虑电子对粒子的作用。为方便计算，认为该粒子接近金原子时（图中两条平行虚线范围内）才受金原子中正电荷的静电作用，作用力为恒力，大小为（ 和分别为金原子正电荷电量和粒子电量）、方向始终与入射方向垂直，求粒子的偏转角度。已知，金原子序数79，粒子动能约，电子电量，保留1位有效数字； （4）如果按照卢瑟福的核式结构考虑，如图3所示，质量为 、电荷量为、速度为的粒子从足够远处沿某直线入射靶核 ，该直线与靶核 的距离为 。在库仑力作用下，粒子最终将被散射远离靶核 而去。散射过程中，电荷量为的靶核 近似不动，可视为固定的正点电荷。已知当以无穷远处为电势零点时，电荷量为的点电荷在距离自身 处的电势为，式中 为静电力常量。求粒子接近靶核 的最近距离 。（提示：该过程中依旧满足开普勒第二定律，即粒子与 的连线在相同时间内扫过的面积相同。） 【答案】（1） （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 根据电荷数守恒和质量数守恒可知，衰变方程为 【小问2详解】 带电粒子在匀强磁场中洛伦兹力提供向心力 得 因此半径比 其中，， 代入得 【小问3详解】 粒子沿入射方向匀速穿过原子的时间 垂直入射方向做匀加速运动，由牛顿第二定律得加速度 垂直末速度 偏转角的正切 动能 联立得 将，，，，，代入，得 小角度下 因此 【小问4详解】 根据开普勒第二定律有 得 根据能量守恒有 将代入并整理得 解得（的根舍去） 20. 相距为的足够长的金属导轨如图放置，倾斜部分与水平面夹角为，其他部分水平，左边接有一个定值电阻，阻值为，右端接有一个电容为的电容器，为倾斜轨道最低点，左边导轨光滑，右边轨道动摩擦因数为，轨道足够长，金属杆的质量为，金属杆与轨道垂直且接触良好，导轨所在处左端有竖直向上的磁场，右边有水平向右的匀强磁场。以左端金属杆初始位置处为 处，水平向右为x轴，磁感应强度随x的分布规律如图所示，其他所有电阻均不计，闭合开关S，在水平拉力的作用下让金属杆从初始位置开始以速度水平向右做匀速运动，已知，，拐角圆弧状，不计拐角处的机械能损失， ，，电容器在无电阻的电路中放电极快，此过程不计重力。 （1）金属杆在水平轨道上（小于时）运动时水平拉力F与x的关系； （2）金属杆从开始位置运动到时，通过电阻R的电荷量q为多少？如果拉力F在0~的过程中对杆做的功约为0.085J，那么流过R的电流的有效值多大？ （3）当运动到时，撤去外力并断掉开关S，试求撤出外力后，金属杆运动的时间和路程（结果用分数表示）。 【答案】（1）F=0.09x+0.12x2（N） （2）0.1C； （3）1.93s，3.73m 【解析】 【小问1详解】 感应电动势为E=BLv0=0.6x 通过R的电流为 电容器两端的电压为U=E 所带电荷量为q=CU=0.15x 所以充电电流为IC=0.15v0=0.15×3A=0.45A 所以流过金属杆的电流为I=IR+IC=0.45+0.6x 可得F=BIL=0.09x+0.12x2（N） 【小问2详解】 根据IR=0.6x=0.6v0t=1.8t 运动时间 可得： 充电电流定值，对应的安培力为FC=BILC=0.09x 克服充电电流的安培力做的功为 电阻产生的热量为：Q=0.085J-0.045J=0.04J 根据 解得 【小问3详解】 到x0处时E=kx0Lv0=0.6V 电容器的电荷量为q0=CU0=0.15C 进入斜面后BC=Bcosθ=kx0=0.2T 根据牛顿第二定律得：mgsinθ-BCIL=ma 解得a=3m/s2 所以达到MN处的速度为， 解得v=4m/s 所以电容器的最大带电量为q=CBCLv=0.2C 在斜面运动的时间为 到达MN右边后，磁场水平向右，金属杆不再产生感应电动势，由于没有电阻，电容器放电非常迅速，设为Δt,因为时间极短，安培力会远大于金属杆的重力，那么有 可得v1=3.2m/s 所以在MN右边运动的加速度为 运动的位移为 运动时间为 故运动的时间为 运动的路程为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $