精品解析：2025届湖北省黄冈市黄梅县育才高级中学高三上学期核心模拟预测物理试题

2024-2025学年黄梅县育才高中高三核心模拟卷 物理试题 注意事项： 1、本卷满分100分，考试时间75分钟，答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形玛粘贴在答题卡上的指定位置。 2、选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3、非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4、本卷命题范围：高考范围。 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题，只有一项是符合题目要求的，第8~10题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1. 核电池可以作为航天器的电源，确保深空探测任务中设备能长时间稳定工作。某核电池利用衰变成和粒子X时放出的能量工作，已知、、X的质量分别为、、，真空中光速为c，则（ ） A. X为中子 B. 核的比结合能比核的小 C. 一个核衰变释放的能量为 D. 由于火星的温度低于地球的温度，核在火星上的半衰期比在地球上的短 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据核反应中质量数守恒和电荷数守恒可知，X为，即α粒子，故A错误； B．自发核反应中生成物比反应物稳定，比结合能大的原子核较稳定，故核的比结合能比核的大，故B错误； C．发生衰变时有质量亏损，亏损的质量 根据爱因斯坦质能方程可得，故C正确； D．放射性元素衰变的快慢由原子核内部自身的因素决定，与原子所处的化学状态和外部条件没有关系，的半衰期与温度无关，故D错误。 故选C。 2. 如图，在天花板上吊有一台电风扇，当电风扇静止时，挂钩受到的拉力大小为F1。当通电后叶片平稳转动时，挂钩受到的拉力大小为F2。关于F1和F2的大小，下列说法正确的是（　　） A. F1可能大于F2 B. F1可能小于F2 C. F1一定大于F2 D. F1一定小于F2 【答案】C 【解析】 【详解】当电风扇静止时，挂钩所受的拉力F1大小等于电风扇的重力G的大小。当通电后叶片平稳转动时，电风扇受到三个力，电扇的重力、挂钩对电扇的拉力和空气对电扇叶片向上的作用力，所以F2的大小小于电风扇的重力G的大小，F1一定大于F2。 故选C。 3. 如图所示，一倾斜圆盘可绕垂直于盘面且过圆心的固定轴以恒定的角速度旋转，圆盘上放有物块A、B，其中物块B到轴的距离较近，两物块均能随圆盘一起转动且始终与圆盘相对静止，已知当两物块分别位于最低点时均恰好不滑动，当物块A位于最高点时，物块A所受摩擦力方向沿圆盘向上，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则（ ） A. 物块A的质量一定大于物块B的质量 B. 物块A与圆盘间的动摩擦因数小于物块B与圆盘间的动摩擦因数 C. 物块B位于最高点时所受摩擦力方向沿圆盘向上 D. 两物块分别位于最高点时，物块A所受摩擦力大于物块B所受摩擦力 【答案】C 【解析】 【详解】AB．设圆盘倾角为，角速度为，在最低点时，由于物块恰不滑动，对物块由牛顿第二定律有 整理得 由于A做圆周运动的半径大于B的半径，可得物块A与圆盘间的动摩擦因数大于物块B的动摩擦因数，而两物块的质量无法比较，故AB错误； C．物块A位于最高点时，所受摩擦力方向沿圆盘向上，对物块A由牛顿第二定律有 则有 又，可知当B位于最高点时也有 说明物块B位于最高点时，重力沿斜面向下的分力大于所需的向心力，物块有下滑趋势，故物块B所受摩擦力方向沿圆盘向上，故C正确； D．由选项C分析可知物块A受到的摩擦力 同理，物块B受到的摩擦力 由于两物块的质量关系未知，故无法确定两物块分别位于最高点时所受摩擦力的大小关系，故D错误。 故选C。 4. 如图（a）所示为一种鼠标滚轮，其控制装置由能够旋转的环形磁铁和固定的霍尔元件构成，霍尔元件中的载流子带负电，其原理示意图如图（b）所示，则（ ） A. 霍尔元件应用了电流的磁效应 B. 图（b）中电压表的示数为零 C. 该装置不能检测滚轮转动的快慢 D. 图（b）中通过电压表的电流方向为从B到A 【答案】D 【解析】 【详解】A．电流的磁效应指电流周围会产生磁场，霍尔元件没有应用电流的磁效应，A错误； BD．由图（b）可知穿过霍尔元件的磁场的方向为由下到上，电流沿霍尔元件水平向右流动，由于负电荷运动方向与电流方向相反，根据左手定则，可判断负电荷向元件前端偏转，则前端积累负电荷，因此电压表B端电势较高，通过电压表的电流方向为从B到A，B错误，D正确； C．滚轮转动越快，霍尔元件所在位置的磁感应强度变化频率越高，则霍尔电压的变化频率也越高，故该装置可以检测滚轮转动的快慢，C错误。 故选D。 5. 如图所示，发电机的矩形线框绕对称轴OO′以一定的转速匀速转动，通过电刷ef给外电阻R供电。如图所示，在轴线OO′两侧的虚线区间中有匀强磁场，取线框处于水平位置时开始计时，关于电流变化的规律，以下图像中正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】ab从当前位置转到磁场左边界位置时整个线框磁通量不变，此过程无电流，ab从左侧边界运动到右侧边界，则与正弦交流电一致，以后运动周期性重复。 故选D。 6. 如图所示，长为L的平行板电容器水平放置，两极板带等量的异种电荷。一电荷量为q、质量为m的带正电粒子，以初速度v0紧贴上极板垂直于板间电场方向进入，刚好从下极板右边缘射出，射出时速度方向恰与水平方向成30°角。不计粒子重力，下列说法正确的是（　　） A. 粒子离开电场时的速度为 B. 板间匀强电场的电场强度为 C. 两极板间的距离为 D. 两极板间的电势差为 【答案】D 【解析】 【详解】A．粒子离开电场时，速度方向与水平方向夹角为30°，由几何关系得，故A错误； B．粒子在电场中做类平抛运动，水平方向上，有 竖直方向上，有 由牛顿第二定律可知 联立解得，故B错误； C．粒子在匀强电场中做类平抛运动，竖直方向上，有 解得，故C错误； D．两极板间的电势差，故D正确。 故选D。 7. 如图所示，直角棱镜A1B1C1-A2B2C2的侧面A1A2B2B1和底面B1B2C2C1均镀有反射膜，已知底角=30°，直角边A2B2的长度为d，光在真空中的速度为c。一束极窄的平行白光以垂直于侧面A1A2B2B1方向从侧面A1A2C2C1射入棱镜，然后经过侧面A1A2B2B1、底面B1B2C2C1反射，又从侧面A1A2C2C1面射出，对于经过两次反射后从侧面A1A2C2C1折射出的光线，其在棱镜中所用的最短时间为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】由如图所示的光路图可知，时间 所以当β=45°时，t最短，最短时间为。 故选A。 8. 如图a所示，B、C和P是同一水平面内的三个点，沿竖直方向振动的横波Ⅰ在介质中沿BP方向传播，P与B相距，B点的振动方程为；沿竖直方向振动的横波Ⅱ在同一介质中沿CP方向传播，P与C相距，C点的振动图像如图b所示。在时刻，两列波分别同时经过B、C两点，两列波的波速都为，然后在Р点相遇。下列说法正确的是（　　） A. 两列波的波长均为 B. 由于，因而P点不振动 C. 在时间内P点通过的路程为 D. 在时间内P点通过的位移为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由振动图像可知C点振动方程，又B点的振动方程为，故两列波的周期都是 波长，故A正确； B．波程差，对应相位差；由振动方程，波源相位差 总相位差，故两列波在P点振动加强，合振幅，故B错误； C．横波Ⅰ从B传到Р的时间为 横波Ⅱ从C传到Р的时间为 故在时间内，内只有B波，P点振动方程 振幅为 该段时间为，一个周期内通过路程为，则半个周期路程，故C正确； D．两波叠加，由于振动加强，合振动方程 时， 时， 位移，故大小为，故D错误。 故选AC。 9. 如图甲所示的光电效应实验装置中，K极板由金属材料钙制成（钙的逸出功为3.20eV），用一光子能量为12.75eV的光束进行实验。实验一：光束直接照射K极板；实验二：光束照射大量处于基态的氢原子，用氢原子跃迁时辐射的光照射K极板，氢原子能级分布如图乙所示下列说法正确的是( ) A. 实验一中开关S接到1，到A极板电子的最大动能大于9.55eV B. 实验一中开关S接到2，当电压表示数为9.75V时电流表读数一定为0 C. 实验二中开关S接到1，K极板一定会发生光电效应，且有4种频率的光能使材料发生光电效应 D. 实验二中开关S接到2，当滑动变阻器触片向右移动时，电流表读数可能变大 【答案】AB 【解析】 【详解】A．S打到1时，光电子逸出K极板时的最大初动能为 但到A极板过程中电场力做正功，最大动能要大于9.55eV，故A正确； B．S打到2时，遏止电压为 所以无光电子到达A极板，电流表读数为0，故B正确； C．用12.75eV的光子去照射处于基态的氢原子，能跃迁到n=4能级，是不稳定的激发态，故能向下跃迁释放光子，可以产生6种不同频率的光子，但这些光子中只有3种光子能量大于3.2eV，故有3种频率的光能使材料发生光电效应，故C错误； D．实验二中S打到2时会有反向电压，滑动变阻器触片Р向右移，反向电压增大，电流表示数不会变大，故D错误。 故选AB。 10. 如图所示，间距为L的平行金属导轨处在方向垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，导轨左端接一定值电阻R，其余电阻不计，现将足够长的导体棒ab放在导轨上，如图甲所示，第一次拉着导体棒ab沿导轨向右匀速运动一段时间，该过程中通过电阻R的电荷量为Q1。如图乙所示，第二次使导体棒ab以角速度绕着a端顺时针转过，该过程中通过电阻R的电荷量为Q2，已知两次运动时间相同。下列说法正确的是（　　） A. B. 两次运动的时间 C. 第一次导体棒ab匀速运动的速度 D. 第一次导体棒ab匀速运动的速度 【答案】BC 【解析】 【详解】A．第二次导体棒ab转动过程平均感应电动势为 与导轨围成的面积为 通过电阻R的电荷量，故A错误； B．根据，可得两次运动的时间，故B正确； CD．由于第一次通过电阻R的电荷量 可得，C正确，D错误。 故选BC。 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 11. 如图甲所示为晓宇同学利用气垫导轨验证动量守恒定律的实验装置，利用弹射装置给滑块a一水平向右的速度，使其拖动纸带在气垫导轨上运动，经过一段时间滑块a与静止的滑块b发生相互作用，两滑块碰后粘合在一起共同在气垫导轨上运动，在整个过程中打出的纸带如图乙所示。已知两滑块的质量分别用ma、mb表示，纸带上打出相邻两点之间的时间间隔为T，x1和x2已知。 (1)若碰撞过程系统的动量守恒，则需验证的关系式为_________（用m1、m2、x1、x2表示）； (2)如果将上述物理量均测量出，代入数据后发现碰前的动量略大于碰后的动量，请分析引起实验误差的原因__________（写出一条即可）。 【答案】 ①. ②. 纸带与打点计时器的限位孔有摩擦或空气阻力等 【解析】 【详解】(1)[1]弹射出滑块a后，滑块a做匀速运动，滑块a与滑块b发生碰撞后一起做匀速运动，由题中的条件可知，碰撞前滑块a的速度 碰撞后滑块的速度 碰撞前滑块a的动量为 滑块b的动量为零，则碰撞前两滑块的总动量为，碰撞后两滑块的速度相等，所以碰撞后总动量为 若系统的动量守恒，则应有p1=p2，整理得 (2)[2]因为纸带与打点计时器限位孔有摩擦力的作用，并时还有空气阻力等因素存在，从而使两结果并不完全相同，但在误差允许的范围内，可以认为动量守恒 12. 某同学将铜片和锌片插入西红柿中，观察到电流表指针发生偏转。如图（a）所示，证明有电流产生，从而成功制成了水果电池。经查资料，这种水果电池的电动势约1V，内阻约几千欧，于是他想利用实验室器材测量水果电池的电动势和内阻。 （1）用多用电表的欧姆“×10”挡正确调零后估测水果电池的内阻，稳定时指针如图（b）所示，则读数为______Ω。另一同学认为用多用电表直接测量水果电池内阻的方法有误。请你分析一下原因：_______________________； （2）两位同学讨论后又设计了如图c中的甲、乙两个方案电路图测量水果电池的电动势E和内阻r，实验室提供器材如下： 电压表V（0~3V，内阻约3kΩ；0~15V，内阻约15kΩ） 电流表A（0~0.6A，内阻约0.125Ω；0~3A，内阻约0.025Ω） 微安表G（0~300μA，内阻为100Ω） 滑动变阻器（最大阻值10Ω，允许通过的最大电流3A） 电阻箱R（0~9999.9Ω） 开关、导线若干 经过分析后发现方案甲不合适，你认为方案甲不合适的原因是______（多选）； A. 滑动变阻器几乎起不到调节的作用 B. 电流表几乎没有示数 C. 电压表分别明显导致测量误差较大 D. 电压表示数达不到量程的三分之一 （3）两位同学确定采用方案乙后，根据电路图正确连接电路，调节电阻箱R的阻值，得到测量数据，根据实验数据作出的图像如图（d）所示，则从图像中得出水果电池的电动势E=______V，内阻r=_______kΩ。（结果均保留两位有效数字） 【答案】（1） ①. 400 ②. 使用多用电表的欧姆挡测量电阻时，必须将电阻断电测量，但若测量电池的内阻无法断电（水果电池具有电动势，接入电路后总电动势发生改变） （2）ABD （3） ①. 1.2 ②. 1.1 【解析】 【小问1详解】 [1]根据多用电表欧姆挡读数规则可知，读数为40×10Ω=400Ω [2]使用多用电表的欧姆挡测量电阻时，必须将电阻断电测量，但若测量电池的内阻无法断电。（水果电池具有电动势，接入电路后总电动势发生改变，所以不能用多用电表欧姆挡直接测量电源内阻） 【小问2详解】 A．滑动变阻器最大阻值只有10Ω，而水果电池的内阻约为几千欧，则滑动变阻器起不到调节的作用，故A正确； B．水果电池的电动势约为1V，内阻约为几千欧，由闭合电路的欧姆定律可知，电路最大电流不会超过1mA，则电流表几乎没有示数，故B正确； C．电压表内阻远大于滑动变阻器的电阻，电压表的分流不明显，故C错误； D．水果电池的电动势约为1V，电压表示数达不到量程的三分之一，故D正确。 故选ABD。 【小问3详解】 [1][2]根据闭合电路的欧姆定律有 整理得 由图像可知斜率为 纵截距为=1×103A-1 解得E≈1.2V，r≈1.1×103Ω 13. 如图所示，是某老师制作的简易“喷气枪”，其主体是一个质量为50g，容积为0.5L的饮料瓶，安装在手持式打气筒上，通过打气筒的转换头直接向瓶内充气，打气筒每次能将体积50mL，压强为p0的外界空气压入瓶内，当瓶内气体压强达到1.5p0时，饮料瓶可发射出去。已知大气压强为p0=1.0×105Pa，整个装置气密性良好，忽略饮料瓶内、外空气温度的变化，气体可视为理想气体。 （1）为了使饮料瓶能够发射，求需要打气的次数。 （2）若饮料瓶发射过程共喷出0.25L气体，平均气压为1.2p0，求饮料瓶发射过程中对喷出的气体做的功。 【答案】（1）5 （2）30J 【解析】 【小问1详解】 设至少需要打气n次，忽略瓶内、外空气温度的变化，根据玻意耳定律可得 代入数据， 解得 【小问2详解】 发射过程中对喷出的气体做的功为， 得 14. 如图所示，一质量的小物块置于一长度的斜面的顶端，与一半径的光滑圆弧轨道平滑连接，的中点是其最低点，对应的圆心角，与足够长的斜面平滑连接，物块与、间的动摩擦因数均为。已知，，重力加速度取，不计空气阻力。（物块在连接处均没有能量损失） （1）求物块滑到点时的速度大小； （2）求物块第二次通过圆弧最低点时所受支持力的大小； （3）仅将斜面换为长为的传送带，物块与传送带间的动摩擦因数为。若传送带以的速度顺时针转动，请说明物块能否从点抛出。若能，计算抛出后能到达的最高点离的竖直距离。 【答案】（1） （2） （3）能， 【解析】 【小问1详解】 由几何关系可知AB与水平面的夹角为 根据动能定理，物块从A滑行到B有 代入数据解得 【小问2详解】 设最低点为点，物块从第一次经过D点到第一次运动至EF上最高点，根据动能定理有 代入解得 从第一次通过D点到第二次通过最低点过程，全过程动能定理有 在最低点满足 联立解得 【小问3详解】 物块从D点以滑上传送带向上运动，开始阶段，，物块相对传送带向上滑动，摩擦力向下，加速度 减速至共速所需位移，由运动学公式 解得 此时未达到端，共速后，最大静摩擦力大于物块重力沿传送带向下分力，故物块与传送带保持相对静止，以匀速运动至Q端抛出。 抛出后做斜抛运动，抛出速度，竖直分速度，上升高度由竖直分速度决定 解得 15. 受控核聚变装置中有极高的温度，通常由磁场约束带电粒子运动使之束缚在某个区域内。如图所示，在以为圆心，内、外半径分别为和的两圆环构成的区域Ⅰ内，存在方向垂直四环平面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场，一电荷量为、质量为的粒子从内圆上的点进入该区域，不计重力。 （1）若粒子直接从延长线与外圆的交点处、方向与延长线成角射出，求粒子在磁场中运动的时间和粒子从点进入区域Ⅰ时的速度； （2）若粒子从点沿各个方向射入磁场都不能穿出磁场外边界，求该粒子的最大速度； （3）若在内圆环区域Ⅱ加上与区域Ⅰ大小相同、方向相反的匀强磁场（图中未画出），粒子从点沿方向进入区域Ⅰ，求该粒子回到点时所用的最短时间。 【答案】（1），，方向斜向右下方与成角 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由题意知，粒子的运动轨迹如图所示 由几何关系可知圆心角，粒子做圆周运动的半径满足 解得 洛伦兹力提供粒子做圆周运动的向心力，满足 可知粒子做圆周运动的半径 联立解得粒子从点进入区域Ⅰ时的速度，方向斜向右下方与成角。 粒子转过所需的时间 【小问2详解】 粒子不穿出磁场外边界的临界情况如图所示 可知粒子做圆周运动的半径满足 联立 可知该粒子的最大速度 【小问3详解】 设粒子从点沿方向进入区域Ⅰ时对应的轨迹圆的圆心为，做出粒子运动的部分轨迹图如下 其中为为粒子运动圆心到原点的距离，粒子每经过两磁场区域的分界线一次，对应区域Ⅱ转过的圆心角为，可知要使粒子回到点，则 解得 由几何关系有 整理得 等式两边同乘以得 两边平方整理得 解得 因只能取大于等于3的正整数，可知时间最短时， 已知粒子在任意单一磁场中做完整圆周运动的周期 故该粒子回到点时所用的最短时间 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年黄梅县育才高中高三核心模拟卷 物理试题 注意事项： 1、本卷满分100分，考试时间75分钟，答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形玛粘贴在答题卡上的指定位置。 2、选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3、非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4、本卷命题范围：高考范围。 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题，只有一项是符合题目要求的，第8~10题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1. 核电池可以作为航天器的电源，确保深空探测任务中设备能长时间稳定工作。某核电池利用衰变成和粒子X时放出的能量工作，已知、、X的质量分别为、、，真空中光速为c，则（ ） A. X为中子 B. 核的比结合能比核的小 C. 一个核衰变释放的能量为 D. 由于火星的温度低于地球的温度，核在火星上的半衰期比在地球上的短 2. 如图，在天花板上吊有一台电风扇，当电风扇静止时，挂钩受到的拉力大小为F1。当通电后叶片平稳转动时，挂钩受到的拉力大小为F2。关于F1和F2的大小，下列说法正确的是（　　） A. F1可能大于F2 B. F1可能小于F2 C. F1一定大于F2 D. F1一定小于F2 3. 如图所示，一倾斜圆盘可绕垂直于盘面且过圆心的固定轴以恒定的角速度旋转，圆盘上放有物块A、B，其中物块B到轴的距离较近，两物块均能随圆盘一起转动且始终与圆盘相对静止，已知当两物块分别位于最低点时均恰好不滑动，当物块A位于最高点时，物块A所受摩擦力方向沿圆盘向上，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则（ ） A. 物块A的质量一定大于物块B的质量 B. 物块A与圆盘间的动摩擦因数小于物块B与圆盘间的动摩擦因数 C. 物块B位于最高点时所受摩擦力方向沿圆盘向上 D. 两物块分别位于最高点时，物块A所受摩擦力大于物块B所受摩擦力 4. 如图（a）所示为一种鼠标滚轮，其控制装置由能够旋转的环形磁铁和固定的霍尔元件构成，霍尔元件中的载流子带负电，其原理示意图如图（b）所示，则（ ） A. 霍尔元件应用了电流的磁效应 B. 图（b）中电压表的示数为零 C. 该装置不能检测滚轮转动的快慢 D. 图（b）中通过电压表的电流方向为从B到A 5. 如图所示，发电机的矩形线框绕对称轴OO′以一定的转速匀速转动，通过电刷ef给外电阻R供电。如图所示，在轴线OO′两侧的虚线区间中有匀强磁场，取线框处于水平位置时开始计时，关于电流变化的规律，以下图像中正确的是（ ） A. B. C. D. 6. 如图所示，长为L的平行板电容器水平放置，两极板带等量的异种电荷。一电荷量为q、质量为m的带正电粒子，以初速度v0紧贴上极板垂直于板间电场方向进入，刚好从下极板右边缘射出，射出时速度方向恰与水平方向成30°角。不计粒子重力，下列说法正确的是（　　） A. 粒子离开电场时的速度为 B. 板间匀强电场的电场强度为 C. 两极板间的距离为 D. 两极板间的电势差为 7. 如图所示，直角棱镜A1B1C1-A2B2C2的侧面A1A2B2B1和底面B1B2C2C1均镀有反射膜，已知底角=30°，直角边A2B2的长度为d，光在真空中的速度为c。一束极窄的平行白光以垂直于侧面A1A2B2B1方向从侧面A1A2C2C1射入棱镜，然后经过侧面A1A2B2B1、底面B1B2C2C1反射，又从侧面A1A2C2C1面射出，对于经过两次反射后从侧面A1A2C2C1折射出的光线，其在棱镜中所用的最短时间为（ ） A. B. C. D. 8. 如图a所示，B、C和P是同一水平面内的三个点，沿竖直方向振动的横波Ⅰ在介质中沿BP方向传播，P与B相距，B点的振动方程为；沿竖直方向振动的横波Ⅱ在同一介质中沿CP方向传播，P与C相距，C点的振动图像如图b所示。在时刻，两列波分别同时经过B、C两点，两列波的波速都为，然后在Р点相遇。下列说法正确的是（　　） A. 两列波的波长均为 B. 由于，因而P点不振动 C. 在时间内P点通过的路程为 D. 在时间内P点通过的位移为 9. 如图甲所示的光电效应实验装置中，K极板由金属材料钙制成（钙的逸出功为3.20eV），用一光子能量为12.75eV的光束进行实验。实验一：光束直接照射K极板；实验二：光束照射大量处于基态的氢原子，用氢原子跃迁时辐射的光照射K极板，氢原子能级分布如图乙所示下列说法正确的是( ) A. 实验一中开关S接到1，到A极板电子的最大动能大于9.55eV B. 实验一中开关S接到2，当电压表示数为9.75V时电流表读数一定为0 C. 实验二中开关S接到1，K极板一定会发生光电效应，且有4种频率的光能使材料发生光电效应 D. 实验二中开关S接到2，当滑动变阻器触片向右移动时，电流表读数可能变大 10. 如图所示，间距为L的平行金属导轨处在方向垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，导轨左端接一定值电阻R，其余电阻不计，现将足够长的导体棒ab放在导轨上，如图甲所示，第一次拉着导体棒ab沿导轨向右匀速运动一段时间，该过程中通过电阻R的电荷量为Q1。如图乙所示，第二次使导体棒ab以角速度绕着a端顺时针转过，该过程中通过电阻R的电荷量为Q2，已知两次运动时间相同。下列说法正确的是（　　） A. B. 两次运动的时间 C. 第一次导体棒ab匀速运动的速度 D. 第一次导体棒ab匀速运动的速度 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 11. 如图甲所示为晓宇同学利用气垫导轨验证动量守恒定律的实验装置，利用弹射装置给滑块a一水平向右的速度，使其拖动纸带在气垫导轨上运动，经过一段时间滑块a与静止的滑块b发生相互作用，两滑块碰后粘合在一起共同在气垫导轨上运动，在整个过程中打出的纸带如图乙所示。已知两滑块的质量分别用ma、mb表示，纸带上打出相邻两点之间的时间间隔为T，x1和x2已知。 (1)若碰撞过程系统的动量守恒，则需验证的关系式为_________（用m1、m2、x1、x2表示）； (2)如果将上述物理量均测量出，代入数据后发现碰前的动量略大于碰后的动量，请分析引起实验误差的原因__________（写出一条即可）。 12. 某同学将铜片和锌片插入西红柿中，观察到电流表指针发生偏转。如图（a）所示，证明有电流产生，从而成功制成了水果电池。经查资料，这种水果电池的电动势约1V，内阻约几千欧，于是他想利用实验室器材测量水果电池的电动势和内阻。 （1）用多用电表的欧姆“×10”挡正确调零后估测水果电池的内阻，稳定时指针如图（b）所示，则读数为______Ω。另一同学认为用多用电表直接测量水果电池内阻的方法有误。请你分析一下原因：_______________________； （2）两位同学讨论后又设计了如图c中的甲、乙两个方案电路图测量水果电池的电动势E和内阻r，实验室提供器材如下： 电压表V（0~3V，内阻约3kΩ；0~15V，内阻约15kΩ） 电流表A（0~0.6A，内阻约0.125Ω；0~3A，内阻约0.025Ω） 微安表G（0~300μA，内阻为100Ω） 滑动变阻器（最大阻值10Ω，允许通过的最大电流3A） 电阻箱R（0~9999.9Ω） 开关、导线若干 经过分析后发现方案甲不合适，你认为方案甲不合适的原因是______（多选）； A. 滑动变阻器几乎起不到调节的作用 B. 电流表几乎没有示数 C. 电压表分别明显导致测量误差较大 D. 电压表示数达不到量程的三分之一 （3）两位同学确定采用方案乙后，根据电路图正确连接电路，调节电阻箱R的阻值，得到测量数据，根据实验数据作出的图像如图（d）所示，则从图像中得出水果电池的电动势E=______V，内阻r=_______kΩ。（结果均保留两位有效数字） 13. 如图所示，是某老师制作的简易“喷气枪”，其主体是一个质量为50g，容积为0.5L的饮料瓶，安装在手持式打气筒上，通过打气筒的转换头直接向瓶内充气，打气筒每次能将体积50mL，压强为p0的外界空气压入瓶内，当瓶内气体压强达到1.5p0时，饮料瓶可发射出去。已知大气压强为p0=1.0×105Pa，整个装置气密性良好，忽略饮料瓶内、外空气温度的变化，气体可视为理想气体。 （1）为了使饮料瓶能够发射，求需要打气的次数。 （2）若饮料瓶发射过程共喷出0.25L气体，平均气压为1.2p0，求饮料瓶发射过程中对喷出的气体做的功。 14. 如图所示，一质量的小物块置于一长度的斜面的顶端，与一半径的光滑圆弧轨道平滑连接，的中点是其最低点，对应的圆心角，与足够长的斜面平滑连接，物块与、间的动摩擦因数均为。已知，，重力加速度取，不计空气阻力。（物块在连接处均没有能量损失） （1）求物块滑到点时的速度大小； （2）求物块第二次通过圆弧最低点时所受支持力的大小； （3）仅将斜面换为长为的传送带，物块与传送带间的动摩擦因数为。若传送带以的速度顺时针转动，请说明物块能否从点抛出。若能，计算抛出后能到达的最高点离的竖直距离。 15. 受控核聚变装置中有极高的温度，通常由磁场约束带电粒子运动使之束缚在某个区域内。如图所示，在以为圆心，内、外半径分别为和的两圆环构成的区域Ⅰ内，存在方向垂直四环平面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场，一电荷量为、质量为的粒子从内圆上的点进入该区域，不计重力。 （1）若粒子直接从延长线与外圆的交点处、方向与延长线成角射出，求粒子在磁场中运动的时间和粒子从点进入区域Ⅰ时的速度； （2）若粒子从点沿各个方向射入磁场都不能穿出磁场外边界，求该粒子的最大速度； （3）若在内圆环区域Ⅱ加上与区域Ⅰ大小相同、方向相反的匀强磁场（图中未画出），粒子从点沿方向进入区域Ⅰ，求该粒子回到点时所用的最短时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $