精品解析：广东中山市华侨中学2025-2026学年高三上学期12月综合测试（一）物理试题

中山市华侨中学2026届高三综合测试（一） 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 核电池也叫放射性同位素电池，它将核能转化为电能。2024年9月我国苏州大学科研团队发布的微型核电池，总能量转换效率和单位活度功率均居于世界领先地位，该核电池将放射性元素衰变过程中产生的核能转化为电能进行输出使用，衰变方程为。下列说法正确的是（　　） A. 原子核中的中子数为93 B. 高速运动的粒子形成的射线穿透能力很强 C. 核电池在一些极端环境下，如在极寒环境下应用时会导致衰变减慢 D. 比的结合能更大 2. 下列有关生活中圆周运动的实例分析，正确的是（　　） A. 如图甲，汽车通过拱桥最高点时，地面对汽车的支持力大于其重力 B. 如图乙，洗衣机脱水桶的脱水原理是因为衣服太重，把水从衣服内压出来了 C. 如图丙，杂技演员表演“水流星”，匀速转动通过最低点时水对桶底压力最大 D. 如图丁，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨对轮缘会有挤压作用 3. 某同学在玩“打水漂”时，向平静的湖面抛出石子，恰好向下砸中一个安全警戒浮漂，浮漂之后的运动可简化为竖直方向的简谐振动，在水面形成一列简谐波，距离浮漂S处的水蕊上有一片小树叶，则（　　） A. 小树叶将远离浮漂运动 B. 小树叶将先向下运动 C. 浮漂的振幅越大，波传到S处时间越短 D. 浮漂的振幅越大，小树叶振动频率越大 4. 随着我国登月计划的实施，我国宇航员登上月球已经不是梦想，宇航员登上月球后还能健步如飞。假设我国宇航员登月后的某次科学实验中，在月球表面附近以初速度竖直向上抛出一个小球，经时间t后小球回到出发点。已知月球的半径为R，万有引力常量为G，则下列说法正确的是（　　） A. 月球表面的重力加速度大于地球表面的重力加速度 B. 月球表面的重力加速度为 C. 月球的质量为 D. 宇航员在月球表面获得的速度就可能离开月球表面围绕月球做圆周运动 5. 如图所示，某小鸟“倒挂金钩”，双爪抓住一倾斜的树枝处于倒立静止状态。若受微风影响，小鸟随树枝缓慢上下抖动，下列说法正确的是（　　） A. 小鸟缓慢抖动的过程中，所受的合力不为零 B. 小鸟所受的重力与所受的弹力二力平衡 C. 若树枝向下移动时鸟抓处倾角变大，则其对鸟的弹力增大 D. 若树枝向下移动时鸟抓处倾角变大，则其对鸟的摩擦力增大 6. 肥皂膜的干涉条纹如图所示，条纹间距上面宽、下面窄。下列说法正确的是（　　） A. 过肥皂膜最高和最低点的截面可能是梯形 B. 条纹间距上面宽下面窄的原因是顶部膜厚度变化慢，底部厚度变化快 C. 肥皂膜从形成到破裂，条纹的宽度和间距不会发生变化 D. 将肥皂膜外金属环左侧的把柄向上转动，条纹也会跟着转动 7. 某偏远山区小型水电站通过远距离输电线路向城镇供电，简化电路如图所示。水电站输出电压U1 = 500V保持不变，升压变压器原、副线圈匝数比n1：n2 = 1：20，输电线采用横截面积为S=270mm2、电阻率为ρ=2.7×10-8Ωm的铝线，水电站到城镇输电距离为L。当城镇用电功率为P = 400kW时，降压变压器输入电压为U3 = 8000V。现因冬季取暖需求，城镇用电功率增加，若忽略变压器的能量损耗，下列说法正确的是（　　） A. 输电线总电阻为160Ω B. 城镇用电功率增加，输电线上损耗功率减小 C. 水电站到城镇输电距离L=400km D. 若输电线改用相同长度、横截面积为2S的铜线（ρ铜=1.7×10-8Ωm），在用电功率为P时，降压变压器输入电压将高于8000V 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 在热门电影《哪吒之魔童闹海》中，哪吒脚踏风火轮，风驰电掣冲云霄，神速穿梭显威风。如图甲，哪吒脚踏风火轮飞行的状态。哪吒脚踏风火轮在水平方向上由静止开始运动，运动的v-t图像如图乙所示，其中0-5s内的图像是一条倾斜的直线。假设哪吒的质量为m=40kg，飞行过程中，哪吒始终受到的空气阻力大小与速度成正比f=kv（其中k=20N·s/m），下列说法正确的是（　　） A. 前15s内，哪吒先做匀加速直线运动，后做变加速直线运动，最后匀速直线运动 B. 前15s内，哪吒受到风火轮给的作用力先保持不变，后变小，最后又保持不变 C. 第5s末，哪吒受到风火轮给的作用力为280N D. 第15s末，哪吒受到风火轮给的作用力为 9. 某兴趣小组用手机中的磁传感器测量了惠州市某地的地磁场，如图甲所示（其中x轴正方向指向正南，y轴正方向指向正东，z轴正方向指向竖直向上）。获得了地磁场的x、y、z轴的分磁感应强度（单位为微特斯拉），如图乙所示。该兴趣小组在该地，悬挂一个边长为0.2m的正方形单匝导体线框，如图所示，ad边固定在东西方向的转轴上，线框总电阻为2Ω。起始时刻线框平面处于水平面内的位置1，释放后线框沿顺时针方向转动，t时刻到达竖直平面内的位置2，只考虑地磁场。下列说法正确的是（　　） A. 该地的磁感应强度约为25μT B. 线框从位置1转到位置2的过程中，磁通量的最大值约为 C. 线框在位置2时，cd边内感应电流方向为 D. 从位置1转动到位置2的过程，线框中平均感应电流为0 10. 太空飞船利用太空中由大量电荷量大小相等的正、负离子（忽略重力）组成的高能粒子流作为能量来源。如图，装置左侧由两块间距为d的平行金属板M、N组成，两板间有垂直纸面向外的匀强磁场（磁感应强度B）。高能粒子流以速度水平入射，最终在M、N间形成稳定电势差，给右侧平行板电容器PQ供电。靠近Q板处有放射源S，可释放初速度为0、质量为m、电荷量为+q的粒子。下列说法正确的是（　　） A. M板电势比N板高 B. M和N间电势差的绝对值为 C. 从S释放的粒子在PQ间运动时，电势能逐渐增大 D. 粒子从P板喷出时的速度大小为 三、非选择题：共54分，考生根据要求作答。 11. 下列是《普通高中物理课程标准》中列出的三个必做实验的部分步骤，请完成实验操作和计算。 （1）图甲是为了探究加速度与力的关系实验装置。其中M为小车的质量，m为砂和砂桶的总质量，滑轮的质量忽略不计，力传感器可以测出轻绳中的拉力大小。在本实验中，小车的质量M___________（填“需要”或“不需要”）远大于砂和砂桶的总质量m。图乙是实验得到纸带的一部分，每相邻两计数点间有四个点未画出。相邻计数点的间距已在图中给出。打点计时器电源频率为50Hz，则小车的加速度大小为__________（结果保留2位有效数字）。 （2）在进行“油膜法测量油酸分子的大小”实验中，某实验小组在水面上撒的痱子粉厚了，在后续所有操作步骤无误情况下，所得实验结果将__________（填“偏大”、“不变”或“偏小”）。 （3）在“测量玻璃的折射率”实验中，某同学观察到透明圆柱形含滤网的茶壶中滤网装了茶之后看上去比实际的滤网更大，光路图如下图所示，通过测量茶壶半径为R，滤网的像半径为，滤网半径为，忽略茶壶玻璃的影响，则茶水的折射率=________（用表示）。 12. 电阻式触摸屏的原理可简化为：如图（a），按压屏幕时，相互绝缘的两层导电层就在按压点位置有了接触，两导电层便并联接入电路，简化过程如图（b）中虚线框内结构所示. （1）将一块电阻式触摸屏单元接入电路中，如图（b）。先将开关接“1”让电容器充电，足够长时间后，再将开关切换到“2”，通过电压传感器观察电容器两端的电压随时间变化的情况。图（c）中画出了按压和不按压两种情况下电容器两端的电压U随时间t变化的图像，则按压状态对应的图像应为图（c）中的____（填“虚线”或“实线”）所示。 （2）为测定该触摸屏单元未按压状态下的电阻，制作一个只有两种倍率（×10Ω，×100Ω）的简易欧姆表，如图中虚线框内电路图所示，实验器材有： 微安表（量程500μA，内阻为150Ω） 滑动变阻器R（最大阻值50Ω，额定电流2A） 电阻箱（最大阻值9999.9Ω） 电池组（3.0V，2Ω） 开关及导线若干 请你完成以下内容： ①断开开关，将滑动变阻器滑片置于最右端时，即为欧姆挡的其中一个倍率；置于另一个位置M（图中未画出）时，则为另一个倍率。当滑片置于最右端时，闭合开关S，调节电阻箱直到微安表满偏，此时通过滑动变阻器的电流为_______mA，电阻箱的阻值为_______Ω，对应的挡位为____（填“×10”或“×100”）挡。 ②实际测量时，发现指针偏转_________（填“较大”或“较小”），应将滑动变阻器的滑片滑动到位置M完成换挡，进行规范的操作后，将接在待测电阻两端，稳定后微安表指针偏转到满偏刻度的，=_________Ω。 13. 如图所示，将玉米粒装入手摇爆米花机中，机内气体的初始温度、压强，对爆米花机密封加热，气体吸收热量，压强升至时开盖，开盖后气体迅速膨胀推动玉米粒爆开。此过程对外做功且无热量交换（绝热过程）不计玉米粒在加热过程中的体积变化，气体视为理想气体，求 （1）求开盖前瞬间气体的温度； （2）全过程（从加热到膨胀结束）求该气体内能的变化量。 14. 在我国南方，很多山间村落，群山环绕，山清水秀，风景如画，夏天在岸边大槐树上荡秋千、跳水戏玩几乎成了村里男孩们消暑的生活常态。如图甲所示，小明同学抓住大槐树上挂牢的绳子荡秋千，随后松手跳入河中。现把小明视为质点，忽略一切阻力。简化模型如图乙所示，绳的悬点为O，悬点正下方水面为，最大摆角。图丙为小明在荡秋千时的振动图像。已知小明的质量，，，，试求： （1）绳子OA的长度L=？ （2）在图丙中a点时小明的回复力大小F及在b点时小明的加速度a=？ （3）小明在悬点正下方松手时，若离水面高h=5m，求小明从松手到落水过程的水平位移x=？ （4）小明落水时重力的功率P=？ 15. 高能粒子实验装置，是用以发现高能粒子并研究其特性的主要实验工具，下图给出了一种该装置的简化模型。在光滑绝缘的水平面xOy区域内存在垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场；在x<0区域内存在沿y轴正方向的匀强电场。质量为m、电荷量大小为q带负电的微粒1从点S以一定速度释放，沿直线从坐标原点O进入磁场区域后，与静止在点P（a，a）、质量为的中性微粒2发生弹性正碰，且有一半电量转移给粒子2。（不计粒子重力及碰撞后微粒间的相互作用，忽略电场、磁场变化引起的效应） （1）求电场强度的大小E和的大小； （2）若两微粒碰撞后，立即撤去电场，求微粒2在磁场中运动的半径和从两微粒碰撞到下次再相遇的时间间隔Δt； （3）若两微粒碰撞后，微粒2首次离开第一象限时，立即撤去第二象限内的磁场，求两微粒的轨迹与x轴交点之间的距离Δx。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 中山市华侨中学2026届高三综合测试（一） 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 核电池也叫放射性同位素电池，它将核能转化为电能。2024年9月我国苏州大学科研团队发布的微型核电池，总能量转换效率和单位活度功率均居于世界领先地位，该核电池将放射性元素衰变过程中产生的核能转化为电能进行输出使用，衰变方程为。下列说法正确的是（　　） A. 原子核中的中子数为93 B. 高速运动的粒子形成的射线穿透能力很强 C. 核电池在一些极端环境下，如在极寒环境下应用时会导致衰变减慢 D. 比的结合能更大 【答案】D 【解析】 【详解】A．衰变方程为，根据质量数和电荷数守恒可知， 解得， 故原子核中的中子数为，A错误； B．高速运动的粒子形成的射线，电离作用很强，穿透能力较弱，B错误； C．衰变的快慢可用半衰期表示，半衰期由原子核本身决定，与温度等外部因素无关，C错误； D．的核子数更多，所以比的结合能大，D正确。 故选D。 2. 下列有关生活中圆周运动的实例分析，正确的是（　　） A. 如图甲，汽车通过拱桥最高点时，地面对汽车的支持力大于其重力 B. 如图乙，洗衣机脱水桶的脱水原理是因为衣服太重，把水从衣服内压出来了 C. 如图丙，杂技演员表演“水流星”，匀速转动通过最低点时水对桶底压力最大 D. 如图丁，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨对轮缘会有挤压作用 【答案】C 【解析】 【详解】A．如图甲，汽车通过拱桥最高点时，有 解得 则汽车通过拱桥最高点时，地面对汽车的支持力大于其重力，故A错误； B．如图乙，洗衣机脱水桶的脱水原理是因为衣服对水滴的吸附力小于水滴随衣服做圆周运动的向心力，以至于做离心运动，与衣服分开，故B错误； C．如图丙，杂技演员表演“水流星”，根据牛顿第二定律，在最高点和最低点可得 ， 解得， 由牛顿第三定律可知通过最低点时水对桶底压力最大，通过最高点时水对桶的压力最小，故C正确； D．若火车转弯时的速度等于规定速度，根据牛顿第二定律得  解得  若火车转弯时的速度等于规定速度，火车对内外轨道轮缘均无作用力；若火车转弯时的速度超过规定速度，火车要做离心运动，火车与外侧轨道轮缘有作用力；若火车转弯时的速度小于规定速度，火车要做向心运动，火车与内侧轨道轮缘有相互作用力，故D错误。 故选C。 3. 某同学在玩“打水漂”时，向平静的湖面抛出石子，恰好向下砸中一个安全警戒浮漂，浮漂之后的运动可简化为竖直方向的简谐振动，在水面形成一列简谐波，距离浮漂S处的水蕊上有一片小树叶，则（　　） A. 小树叶将远离浮漂运动 B. 小树叶将先向下运动 C. 浮漂的振幅越大，波传到S处时间越短 D. 浮漂的振幅越大，小树叶振动频率越大 【答案】B 【解析】 【详解】A．小树叶只在平衡位置上下振动，不会远离浮漂运动，选项A错误； B．因浮漂先向下振动，可知小树叶起振时也将先向下运动，选项B正确； C．波的传播速度只与介质有关，与振幅无关，则即使浮漂的振幅越大，波传到S处时间也不变，选项C错误； D．小树叶振动的频率只由振源浮漂决定，与浮漂的振幅无关，选项D错误。 故选B。 4. 随着我国登月计划的实施，我国宇航员登上月球已经不是梦想，宇航员登上月球后还能健步如飞。假设我国宇航员登月后的某次科学实验中，在月球表面附近以初速度竖直向上抛出一个小球，经时间t后小球回到出发点。已知月球的半径为R，万有引力常量为G，则下列说法正确的是（　　） A. 月球表面的重力加速度大于地球表面的重力加速度 B. 月球表面的重力加速度为 C. 月球的质量为 D. 宇航员在月球表面获得的速度就可能离开月球表面围绕月球做圆周运动 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．由于宇航员登上月球后还能健步如飞，可知月球表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度，A错误； B．根据竖直上抛运动可知 可得 B错误； C．根据 可得月球的质量 C正确； D．根据 可得月球表面的第一宇宙速度 D错误。 故选C。 5. 如图所示，某小鸟“倒挂金钩”，双爪抓住一倾斜的树枝处于倒立静止状态。若受微风影响，小鸟随树枝缓慢上下抖动，下列说法正确的是（　　） A. 小鸟缓慢抖动的过程中，所受的合力不为零 B. 小鸟所受的重力与所受的弹力二力平衡 C. 若树枝向下移动时鸟抓处倾角变大，则其对鸟的弹力增大 D. 若树枝向下移动时鸟抓处倾角变大，则其对鸟的摩擦力增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．小鸟缓慢抖动，处于平衡状态，所受的合力为零，故A错误； B．树枝倾斜，则小鸟受到重力、弹力和摩擦力作用，故B错误； CD．设树枝的倾角为，小鸟所受的重力大小为，根据平衡条件可得树枝对小鸟的弹力大小为 树枝对小鸟的摩擦力大小为 当增大时，减小，增大，故C错误，D正确。 故选D。 6. 肥皂膜的干涉条纹如图所示，条纹间距上面宽、下面窄。下列说法正确的是（　　） A. 过肥皂膜最高和最低点的截面可能是梯形 B. 条纹间距上面宽下面窄的原因是顶部膜厚度变化慢，底部厚度变化快 C. 肥皂膜从形成到破裂，条纹的宽度和间距不会发生变化 D. 将肥皂膜外金属环左侧的把柄向上转动，条纹也会跟着转动 【答案】B 【解析】 【详解】A．肥皂膜因为自重会上面薄而下面厚，因表面张力的原因其截面应是一个圆滑的曲面而不是梯形，选项A错误； B．肥皂膜顶部厚度较薄，底部厚度较厚，而且厚度变化率不均匀：膜顶部厚度变化缓慢，底部厚度变化迅速，所以条纹间距上面宽、下面窄，B正确； C．形成条纹的原因是前后表面的反射光叠加出现了振动加强点和振动减弱点，肥皂膜从形成到破裂的过程中，膜的厚度会持续变化，这会导致干涉条纹的宽度和间距发生改变，C错误； D．干涉条纹是由薄膜厚度决定的，与把柄的转动无关，D错误。 故选B。 7. 某偏远山区小型水电站通过远距离输电线路向城镇供电，简化电路如图所示。水电站输出电压U1 = 500V保持不变，升压变压器原、副线圈匝数比n1：n2 = 1：20，输电线采用横截面积为S=270mm2、电阻率为ρ=2.7×10-8Ωm的铝线，水电站到城镇输电距离为L。当城镇用电功率为P = 400kW时，降压变压器输入电压为U3 = 8000V。现因冬季取暖需求，城镇用电功率增加，若忽略变压器的能量损耗，下列说法正确的是（　　） A. 输电线总电阻为160Ω B. 城镇用电功率增加，输电线上损耗功率减小 C. 水电站到城镇输电距离L=400km D. 若输电线改用相同长度、横截面积为2S的铜线（ρ铜=1.7×10-8Ωm），在用电功率为P时，降压变压器输入电压将高于8000V 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据理想变压器变压比 解得 输送回路电流 输电线电阻分压 输电线电阻，故A错误； B．城镇用电功率增加，并联支路增加，总电阻减小，等效电阻减小，输送回路电流增大，根据可知，输电线上损耗功率增大，故B错误； C．根据 代入数据，可得水电站到城镇输电距离，故C错误； D．改用相同长度、横截面积为2S的铜线后，输电线总电阻减小，分压减小，降压变压器输入电压将高于8000V，故D正确。 故选D。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 在热门电影《哪吒之魔童闹海》中，哪吒脚踏风火轮，风驰电掣冲云霄，神速穿梭显威风。如图甲，哪吒脚踏风火轮飞行的状态。哪吒脚踏风火轮在水平方向上由静止开始运动，运动的v-t图像如图乙所示，其中0-5s内的图像是一条倾斜的直线。假设哪吒的质量为m=40kg，飞行过程中，哪吒始终受到的空气阻力大小与速度成正比f=kv（其中k=20N·s/m），下列说法正确的是（　　） A. 前15s内，哪吒先做匀加速直线运动，后做变加速直线运动，最后匀速直线运动 B. 前15s内，哪吒受到风火轮给的作用力先保持不变，后变小，最后又保持不变 C. 第5s末，哪吒受到风火轮给的作用力为280N D. 第15s末，哪吒受到风火轮给的作用力为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．图斜率表示加速度，图像可以知道，前15s内，哪吒先做匀加速直线运动（图像斜率不变），后做变加速直线运动（图像斜率减小），最后匀速直线运动（图像斜率为0），故A正确； B．哪吒受到重力、空气阻力和风火轮给的作用力，将风火轮给的作用力沿水平方向和竖直方向分解，如图 则水平方向有 竖直方向有 前5s，a不变，v增大，增大，风火轮作用力也增大；之后a减小，v增大，有可能是F不变，也有可能是F减小，再匀速运动，v不变，F也保持不变，故B错误； C．图乙可知第5s末，哪吒加速度大小 此过程水平方向有 竖直方向有 联立解得 则哪吒受到风火轮给的作用力为，故C错误； D．第15s末，哪吒匀速直线运动，此时，加速度为0，则水平方向有 竖直方向有 联立解得 则哪吒受到风火轮给的作用力为，故D正确。 故选AD。 9. 某兴趣小组用手机中的磁传感器测量了惠州市某地的地磁场，如图甲所示（其中x轴正方向指向正南，y轴正方向指向正东，z轴正方向指向竖直向上）。获得了地磁场的x、y、z轴的分磁感应强度（单位为微特斯拉），如图乙所示。该兴趣小组在该地，悬挂一个边长为0.2m的正方形单匝导体线框，如图所示，ad边固定在东西方向的转轴上，线框总电阻为2Ω。起始时刻线框平面处于水平面内的位置1，释放后线框沿顺时针方向转动，t时刻到达竖直平面内的位置2，只考虑地磁场。下列说法正确的是（　　） A. 该地的磁感应强度约为25μT B. 线框从位置1转到位置2的过程中，磁通量的最大值约为 C. 线框在位置2时，cd边内感应电流方向为 D. 从位置1转动到位置2的过程，线框中平均感应电流为0 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由题图可知。有，， 根据磁场的叠加可知，合磁场的磁感应强度为，故A项错误； B．由之前的分析可知，合磁场强度方向是与x轴呈角斜向上，所以在线框从1位置转到2位置过程中，当其旋转时，此时线框与合磁场的方向垂直，即此时磁通量最大，为，故B项正确； C．根据题意可知，线框由位置1转动到位置2过程中，穿过线圈的磁通量先增大，当线框与磁场垂直时，磁通量最大，继续转动，磁通量开始减小，根据楞次定律可知，当线框转动到位置2时，cd边内感应电流的方向为，故C项错误； D．从位置1转动到位置2的过程，线框中磁通量的变化量为 根据法拉第电磁感应定律，可得线框中产生的平均感应电动势 所以，可知从位置1转动到位置2的过程，线框中平均感应电流的大小 故D项正确。 故选BD。 10. 太空飞船利用太空中由大量电荷量大小相等的正、负离子（忽略重力）组成的高能粒子流作为能量来源。如图，装置左侧由两块间距为d的平行金属板M、N组成，两板间有垂直纸面向外的匀强磁场（磁感应强度B）。高能粒子流以速度水平入射，最终在M、N间形成稳定电势差，给右侧平行板电容器PQ供电。靠近Q板处有放射源S，可释放初速度为0、质量为m、电荷量为+q的粒子。下列说法正确的是（　　） A. M板电势比N板高 B. M和N间电势差的绝对值为 C. 从S释放的粒子在PQ间运动时，电势能逐渐增大 D. 粒子从P板喷出时的速度大小为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由左手定则可知，正离子受到的洛伦兹力向下，打在N板上，负离子受到的洛伦兹力向上，打在M板上，故N板带正电，M板带负电，M板电势比N板低，故A错误； B．设高能粒子电荷量为，当MN两板汇集了等量异种电荷，形成电场，当高能粒子所受电场力与洛伦兹力等大反向后，粒子不再偏转，则根据平衡条件有 解得M和N间电势差的绝对值为，故B正确； CD．PQ电容器带电后形成向上的匀强电场，电场力对放射源S释放的粒子做正功，电势能减小，由动能定理得 得，故C错误，D正确。 故选BD。 三、非选择题：共54分，考生根据要求作答。 11. 下列是《普通高中物理课程标准》中列出的三个必做实验的部分步骤，请完成实验操作和计算。 （1）图甲是为了探究加速度与力的关系实验装置。其中M为小车的质量，m为砂和砂桶的总质量，滑轮的质量忽略不计，力传感器可以测出轻绳中的拉力大小。在本实验中，小车的质量M___________（填“需要”或“不需要”）远大于砂和砂桶的总质量m。图乙是实验得到纸带的一部分，每相邻两计数点间有四个点未画出。相邻计数点的间距已在图中给出。打点计时器电源频率为50Hz，则小车的加速度大小为__________（结果保留2位有效数字）。 （2）在进行“油膜法测量油酸分子的大小”实验中，某实验小组在水面上撒的痱子粉厚了，在后续所有操作步骤无误情况下，所得实验结果将__________（填“偏大”、“不变”或“偏小”）。 （3）在“测量玻璃的折射率”实验中，某同学观察到透明圆柱形含滤网的茶壶中滤网装了茶之后看上去比实际的滤网更大，光路图如下图所示，通过测量茶壶半径为R，滤网的像半径为，滤网半径为，忽略茶壶玻璃的影响，则茶水的折射率=________（用表示）。 【答案】（1） ①. 不需要 ②. 0.40 （2）偏大 （3） 【解析】 【小问1详解】 [1]由于该实验装置直接使用了力传感器来表示小车所受到的合力，而不是砂桶和砂的重力来等效小车所受到的合力，故本实验不需要M远大于m。 [2]每相邻两计数点间有四个点未画出，则相邻计数点间的时间间隔，根据逐差法，可知小车的加速度为 【小问2详解】 痱子粉撒得厚了，则油膜分子就不能在水面上形成单分子油膜，油膜面积就会偏小，根据 ，V不变，S偏小，则分子直径d偏大。 【小问3详解】 根据光路图可知，折射率 又因为 ， 联立得 12. 电阻式触摸屏的原理可简化为：如图（a），按压屏幕时，相互绝缘的两层导电层就在按压点位置有了接触，两导电层便并联接入电路，简化过程如图（b）中虚线框内结构所示. （1）将一块电阻式触摸屏单元接入电路中，如图（b）。先将开关接“1”让电容器充电，足够长时间后，再将开关切换到“2”，通过电压传感器观察电容器两端的电压随时间变化的情况。图（c）中画出了按压和不按压两种情况下电容器两端的电压U随时间t变化的图像，则按压状态对应的图像应为图（c）中的____（填“虚线”或“实线”）所示。 （2）为测定该触摸屏单元未按压状态下的电阻，制作一个只有两种倍率（×10Ω，×100Ω）的简易欧姆表，如图中虚线框内电路图所示，实验器材有： 微安表（量程500μA，内阻为150Ω） 滑动变阻器R（最大阻值50Ω，额定电流2A） 电阻箱（最大阻值9999.9Ω） 电池组（3.0V，2Ω） 开关及导线若干 请你完成以下内容： ①断开开关，将滑动变阻器滑片置于最右端时，即为欧姆挡的其中一个倍率；置于另一个位置M（图中未画出）时，则为另一个倍率。当滑片置于最右端时，闭合开关S，调节电阻箱直到微安表满偏，此时通过滑动变阻器的电流为_______mA，电阻箱的阻值为_______Ω，对应的挡位为____（填“×10”或“×100”）挡。 ②实际测量时，发现指针偏转_________（填“较大”或“较小”），应将滑动变阻器的滑片滑动到位置M完成换挡，进行规范的操作后，将接在待测电阻两端，稳定后微安表指针偏转到满偏刻度的，=_________Ω。 【答案】（1）实线 （2） ①. 1.5 ②. 1460.5 ③. ×100 ④. 较大 ⑤. 225 【解析】 【小问1详解】 按压状态时两层导电层就在按压点位置有了接触，并联进去电阻，总电阻减小，放电速度变快，根据图像可知，按压状态对应的图像应为实线。 【小问2详解】 [1]当滑片置于最右端时，闭合开关S，调节电阻箱直到微安表满偏，此时滑动变阻器与电流表并联，则有mA [2]根据闭合电路欧姆定律有 [3]总电阻为 对应的挡位为×100挡 [4] 将滑动变阻器的滑片滑动到位置M完成换挡，即用小挡位测量，可见实际测量时，指针应偏转过大； [5]此时挡位为×10Ω，则内阻为150Ω，根据、 解得 13. 如图所示，将玉米粒装入手摇爆米花机中，机内气体的初始温度、压强，对爆米花机密封加热，气体吸收热量，压强升至时开盖，开盖后气体迅速膨胀推动玉米粒爆开。此过程对外做功且无热量交换（绝热过程）不计玉米粒在加热过程中的体积变化，气体视为理想气体，求 （1）求开盖前瞬间气体的温度； （2）全过程（从加热到膨胀结束）求该气体内能的变化量。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 开盖前，气体发生等容变化，根据查理定律有 代入数据解得 【小问2详解】 加热过程，气体发生等容变化，气体不做功；开盖膨胀阶段（绝热过程），热传递为0，则全过程（从加热到膨胀结束），根据热力学第一定律可得 14. 在我国南方，很多山间村落，群山环绕，山清水秀，风景如画，夏天在岸边大槐树上荡秋千、跳水戏玩几乎成了村里男孩们消暑的生活常态。如图甲所示，小明同学抓住大槐树上挂牢的绳子荡秋千，随后松手跳入河中。现把小明视为质点，忽略一切阻力。简化模型如图乙所示，绳的悬点为O，悬点正下方水面为，最大摆角。图丙为小明在荡秋千时的振动图像。已知小明的质量，，，，试求： （1）绳子OA的长度L=？ （2）在图丙中a点时小明的回复力大小F及在b点时小明的加速度a=？ （3）小明在悬点正下方松手时，若离水面高h=5m，求小明从松手到落水过程的水平位移x=？ （4）小明落水时重力的功率P=？ 【答案】（1） （2）， （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 将小明荡秋千的过程看成是单摆运动，由图丙可知，该单摆的周期为 则由单摆的周期公式可得绳子OA的长度为 【小问2详解】 a点位置为小明在最大振幅处时的位置，如图乙中的A点，其回复力由重力沿切线方向的分力提供，所以此时的回复力为 b点为摆动过程的最低点，则对小明从a点运动到b点的过程列动能定理方程有 解得b点时小明的速度为 又因为小明做的是圆周运动，则在b点根据牛顿第二定律方程有 代入数据解得在b点时小明的加速度大小为 【小问3详解】 小明在最低点松手后做平抛运动，其竖直方向为自由落体运动，则有 解得小明从松手到落水过程的运动时间为 由于水平方向做的是匀速直线运动，则有 代入数据解得小明从松手到落水过程的水平位移为 【小问4详解】 小明落水时竖直方向的速度为 所以小明落水时重力的功率为 15. 高能粒子实验装置，是用以发现高能粒子并研究其特性的主要实验工具，下图给出了一种该装置的简化模型。在光滑绝缘的水平面xOy区域内存在垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场；在x<0区域内存在沿y轴正方向的匀强电场。质量为m、电荷量大小为q带负电的微粒1从点S以一定速度释放，沿直线从坐标原点O进入磁场区域后，与静止在点P（a，a）、质量为的中性微粒2发生弹性正碰，且有一半电量转移给粒子2。（不计粒子重力及碰撞后微粒间的相互作用，忽略电场、磁场变化引起的效应） （1）求电场强度的大小E和的大小； （2）若两微粒碰撞后，立即撤去电场，求微粒2在磁场中运动的半径和从两微粒碰撞到下次再相遇的时间间隔Δt； （3）若两微粒碰撞后，微粒2首次离开第一象限时，立即撤去第二象限内的磁场，求两微粒的轨迹与x轴交点之间的距离Δx。 【答案】（1）， （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 带负电的粒子1从点S沿直线从坐标原点O，有 粒子1进入磁场后 由几何关系 解得电场强度的大小， 【小问2详解】 1粒子与2粒子发生弹性碰撞，则， 解得， 碰撞后两粒子均带负电，电荷量均为，做匀速圆周运动，设半径分别为，，则， 解得， 所以第一次碰后两粒子轨迹重合，到下次相遇 则 【小问3详解】 两粒子运动轨迹如图所示 对粒子1有 对粒子2有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $