精品解析：2025届云南省德宏傣族景颇族自治州盈江县第一高级中学高三下学期模拟预测物理试题

盈江县第一高级中学2025届高三模拟预测 物理试卷 考生注意： 1.答卷前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在答题卡上，并认真核准条形码上的准考证号、姓名、考场号、座位号及科目，在规定的位置贴好条形码。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一个选项符合题目要求，每小题4分；第8-10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。 1. 物理学家通过对实验的深入观察和研究，获得正确的科学认知，推动物理学的发展，下列说法符合事实的是（　　） A. 玻尔的原子理论可以解释氢原子光谱的实验规律 B. 托马斯·杨的双缝干涉实验说明光是横波 C. 贝克勒尔发现的天然放射性现象，说明原子具有核式结构 D. 普朗克提出光子说，很好地解释了光电效应现象 【答案】A 【解析】 【详解】A．玻尔的原子理论可以解释氢原子光谱的实验规律，故A正确； B．托马斯·杨的双缝干涉实验说明光具有波动性，不能说明光是横波，故B错误； C．贝克勒尔发现的天然放射性现象，说明原子核具有复杂结构；卢瑟福通过粒子散射实验现象提出了原子具有核式结构，故C错误； D．爱因斯坦提出光子说，很好地解释了光电效应现象，故D错误。 故选A。 2. 日常生活和科技中处处蕴含物理知识，下列说法正确的是（　　） A. 全息投影技术利用了激光能量高的特点 B. 光导纤维是利用了光的全反射原理，其内芯采用的是光密介质，外套采用的是光疏介质 C. 通过两支夹紧的笔杆间缝隙看发白光的灯丝能观察到彩色条纹，这是光的偏振现象 D. 正在鸣笛的火车向着我们疾驰而来时，我们听到的声波频率与该波源的频率相比变小 【答案】B 【解析】 【详解】A．全息投影技术利用了激光高相干性的特点，A错误； B．光导纤维是利用了光的全反射原理，其内芯采用的是光密介质，外套采用光疏介质，B正确； C．通过两支夹紧的笔杆间缝隙看发白光的灯丝能观察到彩色条纹，这是光的衍射现象，C错误； D．正在鸣笛的火车向着我们疾驰而来时，根据多普勒效应，我们听到的声波频率与该波源的频率相比变大，D错误。 故选B。 3. 随着科技的不断发展和环境保护意识的增强，中国的纯电动汽车市场正迅速壮大。相比传统燃油车，纯电动汽车能将汽车制动过程中的机械能转化为电能收集起来。如图甲所示，永磁铁在车轮和传动机构的带动下绕线圈旋转，在线圈中产生如图乙所示的感应电流i回充到蓄电系统，使永磁铁受到阻力阻碍汽车前行。关于该过程下列说法正确的是（　　） A. 甲图示磁铁位置对应着乙图电流时刻 B. 甲图示位置电流的方向由P指向Q C. 制动过程中永磁铁受到的阻力大小恒定不变 D. 制动过程中交变电流的周期越来越大 【答案】D 【解析】 【详解】AB．图示位置线圈处于中性面，电流为0，故AB错误； C．制动过程中反向阻力随时间周期性变化，不恒定，故C错误； D．制动过程中磁铁转速减小，周期增大，故D正确。 故选D。 4. 2024年12月13日晚，一道道“寒夜灯柱”在我国新疆克拉玛依市区上空闪现，与城市灯火交相辉映，美不胜收。“寒夜灯柱”是一种可与极光比肩的冰晕现象，因大气中的冰晶反射灯光而形成。简化光路如图所示，一束灯光（复色光）从左侧界面折射进入冰晶，分离成两束单色光a和b，再经右侧界面反射，又从左侧界面折射出来被游客看到。下列说法正确的是（　　） A. 在冰晶中，a光的速度比b光大 B. 若在同一界面发生全反射，a光的临界角比b光大 C. 用同一装置做双缝干涉实验，a光的条纹间距比b光小 D. 单色光a和b与冰晶右侧的反射是全反射 【答案】C 【解析】 【详解】AB．根据折射率公式、折射率与光速、临界角的关系有 由光路图可知，从空气进入介质中时，入射角相等，a的折射角小一些，则a光折射率大、临界角小、同介质中波速小，b光折射率小、临界角大、同介质中波速大，故AB错误； C．结合上述可知，a光折射率大一些，折射率越大，波长越小，则a光波长短一些，根据涉条纹间距公式有 可知，用同一装置做双缝干涉实验，a光条纹间距比b光小，故C正确； D．根据图示光路图，简化图中左右界面平行，右侧界面的入射角等于左侧界面的折射角，可知，右侧界面的入射角小于临界角，光在右侧界面没发生有全反射，所以简化光路图中“寒夜灯柱”的形成过程没有全反射，故D错误。 故选C。 5. 一列机械横波向右传播，在t=0时的波形如图所示，A、B两质点间距为8m，B、C两质点在平衡位置的间距为3m，当t=1s时，质点C恰好通过平衡位置，则该波的波速可能为（　　）。 A. 2m/s B. 3m/s C. 5m/s D. 4m/s 【答案】C 【解析】 【详解】由图可知，波长 t=1s时，质点C恰好通过平衡位置，根据平移法可得（n=0，1，2……） 所以该波的波速（n=0，1，2……） 当n=1时，波速为5m/s。 故选C。 6. 在水平光滑绝缘桌面上，放置一个半径为R的超导导线环，其中通过的电流为I。穿过导线环垂直桌面向下有一个匀强磁场，导线环全部位于磁场中，磁感应强度为B，则导线环各截面间的张力为（　　）。 A. B. C. 0 D. 【答案】A 【解析】 【详解】把导线环分成两半，取其中的一半作为研究对象，两端截面所受张力均为T，整个半环受到的安培力F，受力分析如图 根据安培力的计算公式可得 所以 故选A。 7. 随着我国航天事业的蓬勃发展，天问二号成功发射开启对小行星的探测之旅。假设天问二号在围绕某小行星做半径为的匀速圆周运动，为获取更多小行星数据，探测器在某点沿轨道切线方向短时间喷射气体，实现变轨到半径为的圆轨道。已知该小行星的半径为R，引力常量为G。下列说法正确的是（ ） A. 探测器变轨时应沿速度方向喷射气体 B. 若探测器在近小行星表面做圆周运动时的周期为，则该小行星的平均密度为 C. 变轨后探测器的运行周期是变轨前运行周期的 D. 变轨后探测器的动能增加，引力势能增加，机械能增加 【答案】C 【解析】 【详解】A．探测器要从低轨变到高轨，需要进行加速，应向速度反方向喷射气体，故A错误； B．根据万有引力提供向心力得 又 联立可得，故B错误； C．由开普勒第三定律，可得 解得，故C正确； D．变轨到高轨道，根据 可得 可知轨道半径变大，速度变小，动能减小，高度升高，引力势能增大；变轨过程需要点火加速，机械能增加，故D错误。 故选C。 8. 2020年2月，中国科学家通过冷冻电镜捕捉到新冠病毒表面s蛋白与人体细胞表面ACE2蛋白的结合过程，首次揭开了新冠病毒入侵人体的神秘面纱。电子显微镜是冷冻电镜中的关键部分，在电子显微镜中电子束相当于光束，通过由电场或磁场构成的电子透镜实现会聚或发散作用，其中的一种电子透镜的电场分布如图所示，其中虚线为等势面，相邻等势面间电势差相等。一电子仅在电场力作用下运动，其轨迹如图中实线所示，a、b、c是轨迹上的三点，且b点的动能大于a点的动能，则下列说法正确的是（　　） A. a、b两点电势差等于b、c两点电势差 B. a点的电势高于b点的电势 C. a点的电场强度小于c点的电场强度 D. 电子在a点的电势能大于在c点的电势能 【答案】CD 【解析】 【详解】A．由等势面的分布情况可知，a、b两点电势差不等于b、c两点电势差，A错误; B．电子仅在电场力作用下运动，电子从a点运动至b点，动能增大，电场力做正功，电势能减小，负电荷在高电势处电势能反而小，故a点的电势低于b点的电势，B错误； C．等势面越密，电场强度越大，c点处等势面比a点处等势面密，故a点的电场强度小于c点的电场强度，C正确； D．相邻等势面间电势差相等，则，负电荷在高电势处电势能反而小，故电子在a点的电势能大于在c点的电势能，D正确。 故选CD。 9. 如图所示，水平金属导轨左侧接电容为1F的电容器，最右侧用一段长度可忽略不计的绝缘材料与倾角为的倾斜金属导轨平滑连接，倾斜导轨上端接阻值为0.1Ω的电阻，两导轨宽均为1m。水平导轨处在垂直于导轨平面的匀强磁场中，倾斜导轨也处在垂直于导轨平面的磁场中，磁感应强度大小均为0.2T。质量为0.4kg的金属棒a静置在水平导轨上，距水平导轨右端4.32m，质量为0.8kg的金属棒b放在倾斜导轨上，控制其不动，b棒距导轨下端3.6m。对a施加水平向右的大小为2.64N的恒力，同时静止释放b。a棒运动到水平导轨最右端时恰好与b棒发生弹性碰撞，碰撞前瞬间撤去拉力。导轨均光滑且不计导轨和a、b的电阻，重力加速度大小为。则（　　） A. a从开始运动到第一次碰撞前所用时间为1.2s B. a从开始运动第一次碰撞前，R上消耗的焦耳热为19.2J C. 两棒第一次碰撞后瞬间，a的速度大小为7.2m/s D. 两棒第一次碰撞后瞬间，b的速度大小为3.4m/s 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由于金属棒a、b同时由静止释放，且恰好在两导轨连接处发生弹性碰撞，则说明a、b在到达连接处所用的时间是相同的，对金属棒a和电容器组成的回路有 对a根据牛顿第二定律有 其中， 联立有 则说明金属棒a做匀加速直线运动，则有， 联立解得，， 故A正确； B．金属棒b下滑过程中根据动量定理有 其中 可求得碰前瞬间b的速度为 则根据功能关系有 联立解得 故B错误； CD．由于两棒发生弹性碰撞，取a棒碰前瞬间运动方向为正，有， 联立解得， 故C错误，D正确。 故选AD。 10. 我国载人航天事业已迈入“空间站时代”。若中国空间站绕地球近似做匀速圆周运动，运行周期为T，距离地面的高度约为地球半径的倍，已知地球半径为R，引力常量为G，忽略地球自转的影响，则（　　） A. 虽然宇航员在空间站中漂浮，但仍受到地球的引力 B. 空间站绕地球运动的角速度大小约为 C. 空间站绕地球运动的向心加速度大小约为地面重力加速度的倍 D. 地球的平均密度约为 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．漂浮在空间站中的宇航员依然受地球的引力，所受引力提供做匀速圆周运动的向心力，故A正确； B．根据角速度定义，可知空间站绕地球运动的角速度大小约为 故B错误； C．设空间站的质量为m，地球质量为M，对空间站，根据万有引力提供向心力，有 由黄金代换式 可知地表的重力加速度为 联立解得 故C正确； D．对空间站，根据万有引力提供向心力，有 地球密度 联立解得 故D正确。 故选ACD。 二、实验题：本题共2小题，共18分。 11. 兴趣小组利用如下装置验证“加速度与力和质量的关系”的实验。 第一小组：验证加速度与力的关系器材包含：导轨上有刻度尺的气垫导轨（含气泵）、光电门B、数字计时器、带挡光片的滑块A、钩码若干、力的传感器（质量不计）和天平。 实验步骤：固定好光电门B，调整导轨水平，用刻度尺测出遮光条与光电门之间的距离L及挡光片的宽度d，并记录滑块的位置，测出滑块和挡光片的总质量为M。滑块用平行于导轨的细线跨过动滑轮连接在传感器上。在传感器上悬挂一个钩码，由静止释放滑块，记录滑块经过光电门的时间为，读出传感器的示数F，保持小车的质量不变，改变钩码的个数且从同一位置释放，进行多次实验，并作出图像。 根据实验步骤回答下列问题： （1）不挂钩码和细线，接通气泵，在任意位置轻放滑块，观察到滑块__________，兴趣小组判断调整后的导轨已经水平。 （2）为了直观的由图像看出物体的加速度与合力F的正比关系，小组应该绘制图像__________（选填“”“ ”“ ”或“”）。 第二小组：验证加速度与质量的关系 兴趣小组与邻桌的同学一起做验证“加速度与质量关系”的实验。他们将两个气垫导轨对称地放置在一条水平直线上，保持两个导轨上的光电门固定在相同刻度处（即保持滑块的位移相同），测出A和B两个滑块的质量为M1与M2，滑块上连接一条平行于桌面的细线，细线中间放置用一个悬挂钩码的滑轮，并使细线与导轨平行且跨过气垫导轨上的滑轮。现同时从各自的气垫导轨上同一位置由静止释放，记录A和B两个滑块上遮光片（两遮光片宽度相同）分别通过光电门的时间为t1和t2。 （3）若测量结果满足__________（用上述字母表示），即可得出物体加速度与质量的关系。 【答案】（1）静止 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 本实验调节气垫导轨水平，由于滑块与气垫导轨间的摩擦可以忽略不计，故只需要使滑块不挂重物，打开气泵，释放滑块后静止即可。 【小问2详解】 根据题目的数据，可得小车的加速度由牛顿第二定律得出 再根据运动学公式可得 解出小车的加速度 联立可得 即可验证牛顿第二定律，若多次测量只需要绘制出图像即可，其他物理量为常数，由图像可知斜率为。 【小问3详解】 第二组实验只需要定量探究物体的加速度与质量的关系，即 由于两个滑块的运动情况只有时间不同，即，只需要验证物块的质量与时间的平方成正比即可，故可知 12. 某物理小组想组装一个简易半导体型呼吸式酒精测试仪。已知半导体传感器电阻随酒精气体浓度C变化规律如图1所示。实验室提供的实验器材如下： A．半导体传感器； B．电源E（电动势为3V，内阻不计）； C．电流表A（量程为75mA，内阻不计，作为浓度显示表使用）； D．电阻箱R（最大阻值为999.9Ω）； E．定值电阻（阻值为50Ω）； F．定值电阻（阻值为150Ω）； G．单刀双掷开关一个，导线若干。 （1）图2是该实验小组设计的酒精测试仪电路图，请根据图2用笔画线代替导线，将其对应的实物图3连接成完整电路。 （2）为使测试仪灵敏度更高，电路中定值电阻，应选用______（选填“”或“”）； （3）为了能够在电流表上直接读出酒精气体浓度C，该实验小组按照下列步骤进行调节并标记刻表盘： ①电路接通前，先将电阻箱调为30.0Ω，开关S接到a，将电流表此时指针对应的位置标记为______mg/mL； ②逐步减小电阻箱的阻值，电流表的示数不断变大，按照图1数据将电流表上对应位置都标记为对应的“酒精浓度”； ③将开关接到b，这个简易酒精测试仪即可正常使用。 （4）该小组用组装好的酒精测试仪去对一位饮酒者进行测量，发现电流表指针位于四分之三满偏刻度处，则这位饮酒者呼出的酒精气体浓度______（填“已经”或“没有”）达到醉驾标准（醉驾标准为“C≥0.8mg/mL”）. （5）如果仪器使用时间过长，电源电动势变小，则酒精浓度的测量值比真实值______（选填“偏大”或“偏小”）。 【答案】（1） （2） （3）0.2 （4）已经 （5）偏小 【解析】 【小问1详解】 连线如图所示 【小问2详解】 阻值太大，导致干路电流一直小于20mA，表盘刻度不能充分利用,所以应选。 【小问3详解】 由图1可知，当酒精浓度为0.2mg/mL时，半导体传感器的阻值为30Ω。 【小问4详解】 当电流表指针位于四分之三满偏刻度处时，干路电流，则对应此时的半导体传感器的阻值为，由图1可知，此时的酒精气体浓度已经达到醉驾标准。 【小问5详解】 如果仪器使用时间过长，电源电动势变小，则会导致干路电流偏小，指针偏角偏小，测量的酒精浓度偏小。 三、计算题：本题共3小题，共36分。 13. 图甲为我国某电动轿车的空气减震器（由活塞、足够长汽缸组成，活塞底部固定在车轴上）。该电动轿车共有4个完全相同的空气减震器，图乙是空气减震器的简化模型结构图，导热良好的直立圆筒形汽缸内用横截面积的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动，并通过连杆与车轮轴连接。封闭气体初始温度、长度、压强，重力加速度g取。 （1）为升高汽车底盘离地间隙，通过气泵向汽缸内充气，让汽缸缓慢上升，此过程中气体温度保持不变，求需向一个汽缸内充入与缸内气体温度相同、压强的气体的体积； （2）在（1）问情况下，当车辆载重时，相当于在汽缸顶部加一物体A，汽缸下降，稳定时汽缸内气体长度变为，气体温度变为，若该过程中气体放出热量，气体压强随气体长度变化的关系如图丙所示，求该过程中一个汽缸气体内能的变化量。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 （1）设充入的气体体积为V，以充入后全部气体为研究对象 由玻意耳定律可得 代入数据解得 【小问2详解】 在（1）问情况下，汽缸下降稳定后，设压强为 由理想气体状态方程有 代入数据解得 结合图像可得此过程中外界对气体做功 代入数据解得 由热力学第一定律得 14. 某同学用如图甲所示的装置做一探究实验，将一质量为m的带孔小球穿在光滑竖直杆上，从高度为处由静止释放，与地面发生碰撞后该小球竖直反弹的最大高度为；经过多次实验发现，每次小球碰地后的速度大小与碰地前速度大小之比为一定值e，假定小球与竖直杆间的摩擦力和空气阻力均可忽略不计，重力加速度大小为g。 （1）求该定值的大小； （2）现让该小球仍从处释放，为了使得小球与地面碰撞后反弹高度与释放高度相等，则在小球释放瞬间对小球迅速向下拍打，求拍打过程对小球做的功； （3）如图乙所示，在同一高度同时释放两质量相同的小球（小球均可视为质点），下方的小球碰地后立刻与上方的小球发生弹性正碰，求碰撞后上方小球能弹起的最大高度。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）设小球碰地前的速度为，碰地后的速度为，对小球下落过程，由机械能守恒定律有 碰后上升过程．由机械能守恒定律有 小球碰地后的速度大小与碰地前速度大小之比 （2）拍打小球后，小球碰地前的速度为，碰地后的速度为，对小球下落过程，由机械能守恒定律有 碰后上升过程，由机械能守恒定律有 小球碰地后的速度大小与碰地前速度大小之比 解得 （3）以竖直向上为正方向，对下方小球下落过程，由机械能守恒定律有 又 故碰地后下方小球速度 （方向竖直向上） 对上方小球下落过程，由机械能守恒定律有 则上方小球与下方小球碰前上方小球的速度 （方向竖直向下） 设上、下两球发生弹性正碰，碰后速度分别为和，上、下两球发生弹性正碰，由动量守恒定律有 由机械能守恒定律有 解得 ， 设两球碰后上方小球能弹起的最大高度为，碰后上升过程．由机械能守恒定律有 解得 15. 如图所示，圆弧导轨与水平导轨平滑相连，其末端GH处通过绝缘物质与倾斜金属导轨平滑连接，所有导轨间距均为，倾斜导轨与水平方向夹角为θ，倾斜导轨足够远处连接有电感为L的电感线圈。CD与EF间的导轨粗糙，宽度为d，其他导轨均可视为光滑。矩形ABCD区域、EFGH区域与倾斜导轨区域均存在垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小均为。金属棒b静止在EFGH区域，金属棒a在圆弧导轨上与水平导轨间高度差为h的位置由静止释放，最终恰好停在EF边界处，此时金属棒b恰能从GH处滑入倾斜导轨。金属棒a与CD、EF间的粗糙导轨的动摩擦因数为μ，金属棒a的电阻为R，金属导轨与金属棒b的电阻均不计，金属棒a、b的质量均为m，长度均为，重力加速度取g。求： （1）在金属棒a刚进入磁场瞬间，金属棒a的速度大小与金属棒b的加速度大小； （2）金属棒a在离开ABCD区域后产生的焦耳热Q； （3）金属棒b能沿倾斜导轨向下滑行的最大距离。（已知自感线圈的自感电动势，其自身的电阻为零） 【答案】（1）， （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 a棒从圆弧轨道滑下，由机械能守恒的 解得金属棒a刚进入磁场瞬间，金属棒a的速度大小为 a棒进入磁场瞬间，产生电动势和电流分别为， 所以b棒所受的安培力为 由牛顿第二定律得 解得金属棒b的加速度大小 【小问2详解】 设金属棒a离开磁场ABCD区域时的速度为，此时金属棒b的速度为，金属棒a在CD、EF间做匀减速运动，可得 金属棒a穿越磁场ABCD区域中，a和b组成的系统满足动量守恒，则有 解得 此后，由能量关系可知，克服安培力做的功等于电路中产生的焦耳热，金属棒b此时的动能将全部转化为金属棒a的焦耳热，则有 【小问3详解】 金属棒b恰能滑入斜轨，则在斜轨上初速度为0开始下滑，因为b棒与线圈组成的回路，直流电阻为零，所以必须满足 可得 所以棒开始运动后棒上电流与棒的位移成正比，则有 所以棒的运动方程为 可知金属棒做简谐运动，平衡位置时， 即 由简谐运动对称性可知，下滑最大距离为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 盈江县第一高级中学2025届高三模拟预测 物理试卷 考生注意： 1.答卷前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在答题卡上，并认真核准条形码上的准考证号、姓名、考场号、座位号及科目，在规定的位置贴好条形码。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一个选项符合题目要求，每小题4分；第8-10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。 1. 物理学家通过对实验的深入观察和研究，获得正确的科学认知，推动物理学的发展，下列说法符合事实的是（　　） A. 玻尔的原子理论可以解释氢原子光谱的实验规律 B. 托马斯·杨的双缝干涉实验说明光是横波 C. 贝克勒尔发现的天然放射性现象，说明原子具有核式结构 D. 普朗克提出光子说，很好地解释了光电效应现象 2. 日常生活和科技中处处蕴含物理知识，下列说法正确的是（　　） A. 全息投影技术利用了激光能量高的特点 B. 光导纤维是利用了光的全反射原理，其内芯采用的是光密介质，外套采用的是光疏介质 C. 通过两支夹紧的笔杆间缝隙看发白光的灯丝能观察到彩色条纹，这是光的偏振现象 D. 正在鸣笛的火车向着我们疾驰而来时，我们听到的声波频率与该波源的频率相比变小 3. 随着科技的不断发展和环境保护意识的增强，中国的纯电动汽车市场正迅速壮大。相比传统燃油车，纯电动汽车能将汽车制动过程中的机械能转化为电能收集起来。如图甲所示，永磁铁在车轮和传动机构的带动下绕线圈旋转，在线圈中产生如图乙所示的感应电流i回充到蓄电系统，使永磁铁受到阻力阻碍汽车前行。关于该过程下列说法正确的是（　　） A. 甲图示磁铁位置对应着乙图电流时刻 B. 甲图示位置电流的方向由P指向Q C. 制动过程中永磁铁受到的阻力大小恒定不变 D. 制动过程中交变电流的周期越来越大 4. 2024年12月13日晚，一道道“寒夜灯柱”在我国新疆克拉玛依市区上空闪现，与城市灯火交相辉映，美不胜收。“寒夜灯柱”是一种可与极光比肩的冰晕现象，因大气中的冰晶反射灯光而形成。简化光路如图所示，一束灯光（复色光）从左侧界面折射进入冰晶，分离成两束单色光a和b，再经右侧界面反射，又从左侧界面折射出来被游客看到。下列说法正确的是（　　） A. 在冰晶中，a光的速度比b光大 B. 若在同一界面发生全反射，a光的临界角比b光大 C. 用同一装置做双缝干涉实验，a光的条纹间距比b光小 D. 单色光a和b与冰晶右侧的反射是全反射 5. 一列机械横波向右传播，在t=0时的波形如图所示，A、B两质点间距为8m，B、C两质点在平衡位置的间距为3m，当t=1s时，质点C恰好通过平衡位置，则该波的波速可能为（　　）。 A. 2m/s B. 3m/s C. 5m/s D. 4m/s 6. 在水平光滑绝缘桌面上，放置一个半径为R的超导导线环，其中通过的电流为I。穿过导线环垂直桌面向下有一个匀强磁场，导线环全部位于磁场中，磁感应强度为B，则导线环各截面间的张力为（　　）。 A. B. C. 0 D. 7. 随着我国航天事业的蓬勃发展，天问二号成功发射开启对小行星的探测之旅。假设天问二号在围绕某小行星做半径为的匀速圆周运动，为获取更多小行星数据，探测器在某点沿轨道切线方向短时间喷射气体，实现变轨到半径为的圆轨道。已知该小行星的半径为R，引力常量为G。下列说法正确的是（ ） A. 探测器变轨时应沿速度方向喷射气体 B. 若探测器在近小行星表面做圆周运动时的周期为，则该小行星的平均密度为 C. 变轨后探测器的运行周期是变轨前运行周期的 D. 变轨后探测器的动能增加，引力势能增加，机械能增加 8. 2020年2月，中国科学家通过冷冻电镜捕捉到新冠病毒表面s蛋白与人体细胞表面ACE2蛋白的结合过程，首次揭开了新冠病毒入侵人体的神秘面纱。电子显微镜是冷冻电镜中的关键部分，在电子显微镜中电子束相当于光束，通过由电场或磁场构成的电子透镜实现会聚或发散作用，其中的一种电子透镜的电场分布如图所示，其中虚线为等势面，相邻等势面间电势差相等。一电子仅在电场力作用下运动，其轨迹如图中实线所示，a、b、c是轨迹上的三点，且b点的动能大于a点的动能，则下列说法正确的是（　　） A. a、b两点电势差等于b、c两点电势差 B. a点的电势高于b点的电势 C. a点的电场强度小于c点的电场强度 D. 电子在a点的电势能大于在c点的电势能 9. 如图所示，水平金属导轨左侧接电容为1F的电容器，最右侧用一段长度可忽略不计的绝缘材料与倾角为的倾斜金属导轨平滑连接，倾斜导轨上端接阻值为0.1Ω的电阻，两导轨宽均为1m。水平导轨处在垂直于导轨平面的匀强磁场中，倾斜导轨也处在垂直于导轨平面的磁场中，磁感应强度大小均为0.2T。质量为0.4kg的金属棒a静置在水平导轨上，距水平导轨右端4.32m，质量为0.8kg的金属棒b放在倾斜导轨上，控制其不动，b棒距导轨下端3.6m。对a施加水平向右的大小为2.64N的恒力，同时静止释放b。a棒运动到水平导轨最右端时恰好与b棒发生弹性碰撞，碰撞前瞬间撤去拉力。导轨均光滑且不计导轨和a、b的电阻，重力加速度大小为。则（　　） A. a从开始运动到第一次碰撞前所用时间为1.2s B. a从开始运动第一次碰撞前，R上消耗的焦耳热为19.2J C. 两棒第一次碰撞后瞬间，a的速度大小为7.2m/s D. 两棒第一次碰撞后瞬间，b的速度大小为3.4m/s 10. 我国载人航天事业已迈入“空间站时代”。若中国空间站绕地球近似做匀速圆周运动，运行周期为T，距离地面的高度约为地球半径的倍，已知地球半径为R，引力常量为G，忽略地球自转的影响，则（　　） A. 虽然宇航员在空间站中漂浮，但仍受到地球的引力 B. 空间站绕地球运动的角速度大小约为 C. 空间站绕地球运动的向心加速度大小约为地面重力加速度的倍 D. 地球的平均密度约为 二、实验题：本题共2小题，共18分。 11. 兴趣小组利用如下装置验证“加速度与力和质量的关系”的实验。 第一小组：验证加速度与力的关系器材包含：导轨上有刻度尺的气垫导轨（含气泵）、光电门B、数字计时器、带挡光片的滑块A、钩码若干、力的传感器（质量不计）和天平。 实验步骤：固定好光电门B，调整导轨水平，用刻度尺测出遮光条与光电门之间的距离L及挡光片的宽度d，并记录滑块的位置，测出滑块和挡光片的总质量为M。滑块用平行于导轨的细线跨过动滑轮连接在传感器上。在传感器上悬挂一个钩码，由静止释放滑块，记录滑块经过光电门的时间为，读出传感器的示数F，保持小车的质量不变，改变钩码的个数且从同一位置释放，进行多次实验，并作出图像。 根据实验步骤回答下列问题： （1）不挂钩码和细线，接通气泵，在任意位置轻放滑块，观察到滑块__________，兴趣小组判断调整后的导轨已经水平。 （2）为了直观的由图像看出物体的加速度与合力F的正比关系，小组应该绘制图像__________（选填“”“ ”“ ”或“”）。 第二小组：验证加速度与质量的关系 兴趣小组与邻桌的同学一起做验证“加速度与质量关系”的实验。他们将两个气垫导轨对称地放置在一条水平直线上，保持两个导轨上的光电门固定在相同刻度处（即保持滑块的位移相同），测出A和B两个滑块的质量为M1与M2，滑块上连接一条平行于桌面的细线，细线中间放置用一个悬挂钩码的滑轮，并使细线与导轨平行且跨过气垫导轨上的滑轮。现同时从各自的气垫导轨上同一位置由静止释放，记录A和B两个滑块上遮光片（两遮光片宽度相同）分别通过光电门的时间为t1和t2。 （3）若测量结果满足__________（用上述字母表示），即可得出物体加速度与质量的关系。 12. 某物理小组想组装一个简易半导体型呼吸式酒精测试仪。已知半导体传感器电阻随酒精气体浓度C变化规律如图1所示。实验室提供的实验器材如下： A．半导体传感器； B．电源E（电动势为3V，内阻不计）； C．电流表A（量程为75mA，内阻不计，作为浓度显示表使用）； D．电阻箱R（最大阻值为999.9Ω）； E．定值电阻（阻值为50Ω）； F．定值电阻（阻值为150Ω）； G．单刀双掷开关一个，导线若干。 （1）图2是该实验小组设计的酒精测试仪电路图，请根据图2用笔画线代替导线，将其对应的实物图3连接成完整电路。 （2）为使测试仪灵敏度更高，电路中定值电阻，应选用______（选填“”或“”）； （3）为了能够在电流表上直接读出酒精气体浓度C，该实验小组按照下列步骤进行调节并标记刻表盘： ①电路接通前，先将电阻箱调为30.0Ω，开关S接到a，将电流表此时指针对应的位置标记为______mg/mL； ②逐步减小电阻箱的阻值，电流表的示数不断变大，按照图1数据将电流表上对应位置都标记为对应的“酒精浓度”； ③将开关接到b，这个简易酒精测试仪即可正常使用。 （4）该小组用组装好的酒精测试仪去对一位饮酒者进行测量，发现电流表指针位于四分之三满偏刻度处，则这位饮酒者呼出的酒精气体浓度______（填“已经”或“没有”）达到醉驾标准（醉驾标准为“C≥0.8mg/mL”）. （5）如果仪器使用时间过长，电源电动势变小，则酒精浓度的测量值比真实值______（选填“偏大”或“偏小”）。 三、计算题：本题共3小题，共36分。 13. 图甲为我国某电动轿车的空气减震器（由活塞、足够长汽缸组成，活塞底部固定在车轴上）。该电动轿车共有4个完全相同的空气减震器，图乙是空气减震器的简化模型结构图，导热良好的直立圆筒形汽缸内用横截面积的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动，并通过连杆与车轮轴连接。封闭气体初始温度、长度、压强，重力加速度g取。 （1）为升高汽车底盘离地间隙，通过气泵向汽缸内充气，让汽缸缓慢上升，此过程中气体温度保持不变，求需向一个汽缸内充入与缸内气体温度相同、压强的气体的体积； （2）在（1）问情况下，当车辆载重时，相当于在汽缸顶部加一物体A，汽缸下降，稳定时汽缸内气体长度变为，气体温度变为，若该过程中气体放出热量，气体压强随气体长度变化的关系如图丙所示，求该过程中一个汽缸气体内能的变化量。 14. 某同学用如图甲所示的装置做一探究实验，将一质量为m的带孔小球穿在光滑竖直杆上，从高度为处由静止释放，与地面发生碰撞后该小球竖直反弹的最大高度为；经过多次实验发现，每次小球碰地后的速度大小与碰地前速度大小之比为一定值e，假定小球与竖直杆间的摩擦力和空气阻力均可忽略不计，重力加速度大小为g。 （1）求该定值的大小； （2）现让该小球仍从处释放，为了使得小球与地面碰撞后反弹高度与释放高度相等，则在小球释放瞬间对小球迅速向下拍打，求拍打过程对小球做的功； （3）如图乙所示，在同一高度同时释放两质量相同的小球（小球均可视为质点），下方的小球碰地后立刻与上方的小球发生弹性正碰，求碰撞后上方小球能弹起的最大高度。 15. 如图所示，圆弧导轨与水平导轨平滑相连，其末端GH处通过绝缘物质与倾斜金属导轨平滑连接，所有导轨间距均为，倾斜导轨与水平方向夹角为θ，倾斜导轨足够远处连接有电感为L的电感线圈。CD与EF间的导轨粗糙，宽度为d，其他导轨均可视为光滑。矩形ABCD区域、EFGH区域与倾斜导轨区域均存在垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小均为。金属棒b静止在EFGH区域，金属棒a在圆弧导轨上与水平导轨间高度差为h的位置由静止释放，最终恰好停在EF边界处，此时金属棒b恰能从GH处滑入倾斜导轨。金属棒a与CD、EF间的粗糙导轨的动摩擦因数为μ，金属棒a的电阻为R，金属导轨与金属棒b的电阻均不计，金属棒a、b的质量均为m，长度均为，重力加速度取g。求： （1）在金属棒a刚进入磁场瞬间，金属棒a的速度大小与金属棒b的加速度大小； （2）金属棒a在离开ABCD区域后产生的焦耳热Q； （3）金属棒b能沿倾斜导轨向下滑行的最大距离。（已知自感线圈的自感电动势，其自身的电阻为零） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $