精品解析：广东深圳市南方科技大学附属中学2025-2026学年高三上学期第五次月考物理试题

物理 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的班级、姓名、考场和座位号填写在答题卡上。 2．作答时，务必将答案写在答题卡上，写在试卷及草稿纸上无效。 3．考试结束后，请将试卷妥善保管，答题卡统一交回。 一、单项选择题（本题包括7小题，每小题4分，共28分。在每小题列出的四个选项中，只有一个选项是正确的。） 1. 根据放射性强度减小的情况可以推算植物死亡的时间，其衰变方程为。在大气中的含量相当稳定，活的植物与环境交换碳元素，其体内的比例与大气中的相同，枯死的植物中仍在衰变，但已不能得到补充。已知的半衰期为，下列说法正确的是（　　） A. 衰变时释放的粒子是 B. 比的比结合能小 C. 随着全球变暖，的半衰期变短 D. 若枯死植物比例为大气中比例的，则死亡时间为 2. 电容式麦克风的振动膜是利用超薄金属或镀金的塑料薄膜制成的，其工作原理如图所示，振动膜与基板构成电容器，并与电阻、电池构成闭合回路，声波会导致振动膜振动从而使其与基板间的距离发生改变，下列说法正确的是（　　） A. 振动膜带正电 B. 当振动膜与基板间的距离增大时，电容器电容增大 C. 当振动膜与基板间的距离减小时，电容器带的电荷量增加 D. 振动膜振动时，流经电阻的电流方向不变 3. 某班物理兴趣小组在实验室为了研究光的性质，让、两种单色光组成的复色光由边垂直射入玻璃砖内，其光路图如图所示，从边射出时只有一条光线，从边射出时有两条光线，分别为、。已知光的频率小于光的频率。下列说法正确的是（　　） A. 从边射出的为光 B. 为光、为光 C. 用同一装置做双缝干涉实验，光比光的干涉条纹宽 D. 若光能使某金属发生光电效应，则光不可以使该金属发生光电效应 4. 地球静止卫星的发射过程可以简化如下：卫星先在近地圆形轨道I上运动，在点A时点火变轨进入椭圆轨道II，到达轨道的远地点B时，再次点火进入同步轨道III绕地球做匀速圆周运动。设卫星质量保持不变，下列说法中正确的是（　　） A. 卫星在轨道I上运动经过A点时的加速度小于在轨道II上运动经过A点时的加速度 B. 卫星在轨道I上的机械能等于在轨道III上的机械能 C. 卫星在轨道I上和轨道III上的运动周期均与地球自转周期相同 D. 卫星在轨道II上运动经过B点时的速率小于地球的第一宇宙速度 5. 如图所示，在方向水平向里、磁感应强度大小的匀强磁场中，有一根长的竖直光滑绝缘细杆MN，细杆顶端套有一个质量、电荷量的小环。现让细杆以的速度沿垂直磁场方向水平向右匀速运动，同时释放小环（竖直方向初速度为0），小环最终从细杆底端飞出，重力加速度取。关于小环的运动，下列说法正确的是（　　） A. 洛伦兹力对小环做正功 B. 小环做匀速运动 C. 小环在绝缘细杆上运动的时间为0.05s D. 小环离开绝缘细杆时的速度大小为 6. 图甲为一列简谐横波在t=1.5s时的波形图，P、Q、M、N是介质中的4个质点。图乙为质点M的振动图像，下列说法正确的是（　　） A. t=3.5s至t=4.5s时间内质点P的加速度变小 B. t=1.5s至t=2.5s时间内质点P和Q通过的路程相等 C. 该波沿x轴正方向传播 D. 质点M的平衡位置位于x=3.5m处 7. 如图所示，水平面内和是两条平行放置的足够长的固定粗糙金属直导轨，和是两根用细线连接的金属杆，其质量分别为和，两杆与导轨间的动摩擦因数相同。开始时恒定水平外力作用在杆上，使两杆以大小为的速度水平向右匀速运动。整个装置处在磁感应强度为的匀强磁场中，磁场方向与导轨所在平面垂直，导轨电阻可忽略。在时刻将细线烧断，保持外力不变，金属杆和导轨始终接触良好，已知在时刻后杆速度大小为并保持不变，且在时间内两杆速度方向始终向右，下列说法正确的是（　　） A. 细线烧断后，流经的电流方向为由到 B. 稳定后的速度大小为 C. 时间内和的位移大小之比等于 D. 整个过程中系统动能变化量的大小等于整个系统产生的焦耳热 二、多项选择题（本题包括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. 在学校科技文化周上，有同学展示了自己研制的球形飞行器。通过了解，球形飞行器安装了可提供任意方向推力的矢量发动机，球形飞行器总质量为M，飞行器飞行时受到的空气阻力大小与其速率平方成正比（即f=kv²，k为常量）。当发动机关闭时，飞行器由静止竖直下落，经过一段时间后，其匀速下落的速率为8m/s；当发动机以最大推力推动飞行器竖直向上运动，经过一段时间后，飞行器匀速向上的速率为4 m/s。重力加速度大小为g，不考虑空气相对于地面的流动及飞行器质量的变化，下列说法正确的是（　　） A. 发动机的最大推力为1.5Mg B. 发动机的最大推力为1.25Mg C. 飞行器由静止开始下落的过程是加速度逐渐变小的加速运动 D. 飞行器由静止开始下落的过程是加速度逐渐变大的加速运动 9. 如图所示是磁吸基座无线充电器，当送电线圈通入u=220sin100πt（V）的交流电源后，手机上的受电线圈产生感应电流。手机即进入“无线超充模式”。“超充模式”下手机的充电电压为20V，充电电流为5A，充电基座送电线圈接有理想电流表，受电线圈接有电阻R，送电线圈与受电线圈的匝数比为10∶1，若充电过程中不计漏磁和电磁辐射等引起的能量损失，下列说法正确的是（　　） A. “超充模式”下电流表读数为0.5A B. 若此手机的电池容量为5000mAh，则超充模式下的充电时间为75分钟 C. 若不计两个线圈的电阻，则要保证“超充模式”正常运作，R的大小应为0.4Ω D. 若两个线圈的电阻大小均为r=0.1Ω，则要保证“超充模式”正常运作，R的大小应为0.299Ω 10. 如图所示，竖直放置的形光滑导轨宽为L，矩形匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的高和间距均为d，磁感应强度为B．质量为m的水平金属杆由静止释放，进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等．金属杆在导轨间的电阻为R，与导轨接触良好，其余电阻不计，重力加速度为g．金属杆（ ） A. 刚进入磁场Ⅰ时加速度方向竖直向下 B. 穿过磁场Ⅰ的时间大于在两磁场之间的运动时间 C. 穿过两磁场产生的总热量为4mgd D. 释放时距磁场Ⅰ上边界的高度h可能小于 三、非选择题（共54分，11-15题） （一）实验题：本题共2小题，每空2分，共14分，请按题目要求作答。 11. 小明同学利用如图甲所示的实验装置验证碰撞过程中的动量守恒。竖直平面内的一段固定的圆弧轨道下端与水平桌面相切于O点，以切点O为坐标原点，水平向右为正方向建立一维坐标系，在足够远的地方放置了位移传感器，当小滑块A经过O点时，位移传感器开始工作。已知小滑块A（质量为m1，包含A上的传感器）和B（质量为m2）与接触面间的动摩擦因数相同。 ①先将小滑块A从圆弧轨道上某一点由静止释放，测出小滑块在水平桌面上滑行的x—t图像如图乙中的a图线所示，记录小滑块A停止的时刻为t₁； ②然后将左侧贴有双面胶（不计双面胶的质量）的小滑块B放在圆弧轨道的最低点O处，再将小滑块A从圆弧轨道上由静止释放，小滑块A与B碰撞（时间极短）后结合为一个整体，测出小滑块A、B整体在水平桌面上滑行的x—t图像如图乙中的b图线所示，记录小滑块A、B整体停止的时刻为t2。 （1）本实验中小滑块A从圆弧轨道上由静止释放的位置____（填“需要”或“不需要”）相同。 （2）小滑块A、B发生碰撞后结合为一个整体，当满足表达式=__（用t1和t2表示），则验证了小滑块A和B碰撞过程中动量守恒。 （3）撕掉胶布将小滑块B放在圆弧轨道的最低点O处，再将小滑块A从圆弧轨道上同一点由静止释放，若小滑块A与B发生弹性碰撞，为了保证小滑块A不反弹且速度不为0，应满足的条件是m1 ______（填“>”“<”或“=”）m₂，此后小滑块B的x—t图像应在图乙中______ A.a线上方 B.ab之间 C.b线下方 12. 某同学制作了一个水果电池，要测量其电动势和内阻，仅找到了以下器材： 毫安表：量程，内阻为； 两个电阻箱：阻值范围均为； 开关、导线若干， （1）将毫安表串联一个电阻箱，将其改装成量程为的电压表，此电阻箱电阻应调为______。 （2）用改装后的电压表和另一个电阻箱，设计如图甲所示的电路，测得多组的值，并做出图像，如图乙所示，要求测量结果尽量精确，那么水果电池的电动势______，内阻______。（计算结果均保留3位有效数字） （3）用这个改装后的电压表直接测量水果电池两极，发现测量结果与（2）中测量的电动势有明显偏差，其原因是______。 （二）计算题：本题共3小题，共40分，解答时请写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，只写出最后结果的不得分；有数值计算的，答案中须写出数值和单位。 13. 如图甲所示，质量、面积的绝热活塞将理想气体封闭在上端开口的直立圆筒形的绝热汽缸中，活塞可沿汽缸无摩擦滑动且不漏气。开始时，活塞处于位置，通过电热丝加热直到活塞到达位置，缸内气体的图像如图乙所示。已知大气压强，，，，重力加速度取，求： （1）活塞在位置时的温度； （2）活塞从位置到位置过程中，外界对气体做功。 14. 如图所示，间距为的光滑平行金属导轨MN和，由弯曲部分和足够长的平直部分平滑连接，弯曲部分上端和平直部分右端分别接阻值为和的定值电阻，导轨平直部分有方向竖直向上、磁感应强度大小为的匀强磁场。质量为、电阻为的金属棒从高度为处由静止释放，金属棒与导轨间接触良好，不计导轨电阻及空气阻力，重力加速度大小为。求： （1）金属棒进入磁场区域后的最大加速度大小； （2）金属棒进入磁场到静止过程，通过左端电阻的电荷量； （3）金属棒进入磁场到静止过程，右端电阻产生的焦耳热。 15. 如图所示，平行金属板C、D间存在匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场，半径为R的圆形区域内存在垂直于纸面向里的匀强磁场，矩形PQMN区域内存在垂直于纸面向外的匀强磁场，三处磁场的磁感应强度大小均为B。金属板D的延长线过圆形区域的圆心O，金属板C的延长线、两金属板右边缘连线均与圆形区域相切，PN边与圆形区域在PN边的中点A处相切。一束宽度与平行金属板间距相等、比荷均为k的带负电粒子流（不计重力）从金属板左侧以水平向右的速度射入金属板间，恰能在金属板间做直线运动，进入圆形区域经磁场偏转后均过点A。已知PN=R，PQ=R。求： （1）平行金属板C、D间的电压U； （2）沿金属板C、D中轴线运动的粒子在圆形磁场中运动的时间t； （3）QM边上有粒子穿出的长度与MN边上有粒子穿出的长度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 物理 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的班级、姓名、考场和座位号填写在答题卡上。 2．作答时，务必将答案写在答题卡上，写在试卷及草稿纸上无效。 3．考试结束后，请将试卷妥善保管，答题卡统一交回。 一、单项选择题（本题包括7小题，每小题4分，共28分。在每小题列出的四个选项中，只有一个选项是正确的。） 1. 根据放射性强度减小的情况可以推算植物死亡的时间，其衰变方程为。在大气中的含量相当稳定，活的植物与环境交换碳元素，其体内的比例与大气中的相同，枯死的植物中仍在衰变，但已不能得到补充。已知的半衰期为，下列说法正确的是（　　） A. 衰变时释放的粒子是 B. 比的比结合能小 C. 随着全球变暖，的半衰期变短 D. 若枯死植物比例为大气中比例的，则死亡时间为 【答案】D 【解析】 【详解】A．衰变过程中质量数和电荷数守恒，所以衰变方程中的X是，故A错误； B．衰变时释放能量，表明生成的新核比更稳定。原子核越稳定，比结合能越大，因此的比结合能大于的比结合能，故B错误； C．半衰期是原子核的固有属性，仅由核内部结构决定，与温度、压强等外界因素无关，全球变暖不影响半衰期，故C错误； D．根据半衰期公式，剩余核数比例 当比例为时，有 解得 所以死亡时间为，故D正确。 故选D。 2. 电容式麦克风的振动膜是利用超薄金属或镀金的塑料薄膜制成的，其工作原理如图所示，振动膜与基板构成电容器，并与电阻、电池构成闭合回路，声波会导致振动膜振动从而使其与基板间的距离发生改变，下列说法正确的是（　　） A. 振动膜带正电 B. 当振动膜与基板间的距离增大时，电容器电容增大 C. 当振动膜与基板间的距离减小时，电容器带的电荷量增加 D. 振动膜振动时，流经电阻的电流方向不变 【答案】C 【解析】 【详解】A．振动膜与电池负极端连接，可知，振动膜带负电，故A错误； B．根据可知，当振动膜与基板间的距离增大时，电容器电容减小，故B错误； C．根据，可知，当振动膜与基板间的距离减小时，电容器电容增大，电容器两端电压一定，则电容器带的电荷量增加，故C正确； D．结合上述，当振动膜与基板间的距离减小时，电容器电容增大，电容器两端电压一定，则电容器带的电荷量增加，电容器充电，振动膜所带负电增多，流经电阻的电流方向向下，当振动膜与基板间的距离增大时，电容器电容减小，电容器两端近似电压不变，则电容器带的电荷量减小，电容器放电，振动膜所带负电减少，流经电阻的电流方向向上，即振动膜向左与向右振动时，流经电阻的电流方向发生变化，故D错误。 故选C。 3. 某班物理兴趣小组在实验室为了研究光的性质，让、两种单色光组成的复色光由边垂直射入玻璃砖内，其光路图如图所示，从边射出时只有一条光线，从边射出时有两条光线，分别为、。已知光的频率小于光的频率。下列说法正确的是（　　） A. 从边射出的为光 B. 为光、为光 C. 用同一装置做双缝干涉实验，光比光的干涉条纹宽 D. 若光能使某金属发生光电效应，则光不可以使该金属发生光电效应 【答案】A 【解析】 【详解】A．由于光的频率小于光的频率，则光的折射率小于光的折射率，由临界角公式 可知，光的临界角大于光的临界角，光在边上发生全反射，光发生折射和反射，故从边射出的为光，故A正确； B．光的折射角小于光的折射角，光的折射率大于光的折射率，为光、为光，故 B错误； C．由于光的频率小于光的频率，则光的波长大于光的波长，由公式 可知光比光的干涉条纹宽，故C错误； D．由于光的频率小于光的频率，则若光能使某金属发生光电效应，则光也可以使该金属发生光电效应，故 D错误。 故选A。 4. 地球静止卫星的发射过程可以简化如下：卫星先在近地圆形轨道I上运动，在点A时点火变轨进入椭圆轨道II，到达轨道的远地点B时，再次点火进入同步轨道III绕地球做匀速圆周运动。设卫星质量保持不变，下列说法中正确的是（　　） A. 卫星在轨道I上运动经过A点时的加速度小于在轨道II上运动经过A点时的加速度 B. 卫星在轨道I上的机械能等于在轨道III上的机械能 C. 卫星在轨道I上和轨道III上的运动周期均与地球自转周期相同 D. 卫星在轨道II上运动经过B点时的速率小于地球的第一宇宙速度 【答案】D 【解析】 【详解】A．由，解得 可知卫星在轨道I上运动经过A点时的加速度等于在轨道II上运动经过A点时的加速度，故A错误； B．卫星从轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ需在A点火加速，卫星从轨道Ⅱ进入轨道III需在B点火加速，所以卫星在轨道I上的机械能小于在轨道III上的机械能，故B错误； C．由开普勒第三定律，可知卫星在轨道I上的运动周期小于在轨道III上的运动周期，轨道III上的运动周期与地球自转周期相同，故C错误； D．由，可知 可知卫星在轨道III上运动经过B点时的速率小于地球的第一宇宙速度，卫星在轨道III上运动经过B点时的速率大于卫星在轨道II上运动经过B点时的速率，故卫星在轨道II上运动经过B点时的速率小于地球的第一宇宙速度，故D正确。 故选D。 5. 如图所示，在方向水平向里、磁感应强度大小的匀强磁场中，有一根长的竖直光滑绝缘细杆MN，细杆顶端套有一个质量、电荷量的小环。现让细杆以的速度沿垂直磁场方向水平向右匀速运动，同时释放小环（竖直方向初速度为0），小环最终从细杆底端飞出，重力加速度取。关于小环的运动，下列说法正确的是（　　） A. 洛伦兹力对小环做正功 B. 小环做匀速运动 C. 小环在绝缘细杆上运动的时间为0.05s D. 小环离开绝缘细杆时的速度大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．洛伦兹力的方向始终与小环的运动速度方向垂直，所以洛伦兹力对小环不做功，故A错误； B．小环在水平方向随杆匀速运动，在竖直方向受重力以及向上的洛伦兹力的作用，因水平速度v不变，则竖直向上的洛伦兹力不变，所以在竖直方向小环受竖直向下、不变的合力的作用向下做匀变速直线运动，符合类平抛运动的特点，所以小环做的是类平抛运动，故B错误； C．小环在竖直方向的牛顿第二定律方程为 解得小环在竖直方向的加速度大小为 由匀变速直线运动的位移公式有 解得小环在绝缘细杆上运动的时间为，故C错误； D．小环离开绝缘细杆时竖直方向的速度为 所以小环离开绝缘细杆时的速度大小为，故D正确。 故选D。 6. 图甲为一列简谐横波在t=1.5s时的波形图，P、Q、M、N是介质中的4个质点。图乙为质点M的振动图像，下列说法正确的是（　　） A. t=3.5s至t=4.5s时间内质点P的加速度变小 B. t=1.5s至t=2.5s时间内质点P和Q通过的路程相等 C. 该波沿x轴正方向传播 D. 质点M的平衡位置位于x=3.5m处 【答案】D 【解析】 【详解】C．由图乙质点的振动图像可知，t=1.5s时M点向下振动，根据“上下坡”法可知，该波沿x轴负方向传播，故C错误； A．由于波沿x轴负方向传播，所以t=1.5s时质点P向y轴正方向振动，再经过2s（半个周期），即t=3.5s时质点P回到平衡位置，且沿y轴负方向振动，所以t=3.5s至t=4.5s时间内，即四分之一个周期内，质点P沿y轴负方向振动到负的最大位移处，其加速度不断变大，故A错误； B．t=1.5s时质点P处于平衡位置，所以t=1.5s至t=2.5s时间内质点P的路程等于振幅A，t=1.5s时质点Q沿y轴正方向运动，四分之一个周期内路程小于A，故B错误； D．由图可得 解得 所以 由图可得，故D正确。 故选D。 7. 如图所示，水平面内和是两条平行放置的足够长的固定粗糙金属直导轨，和是两根用细线连接的金属杆，其质量分别为和，两杆与导轨间的动摩擦因数相同。开始时恒定水平外力作用在杆上，使两杆以大小为的速度水平向右匀速运动。整个装置处在磁感应强度为的匀强磁场中，磁场方向与导轨所在平面垂直，导轨电阻可忽略。在时刻将细线烧断，保持外力不变，金属杆和导轨始终接触良好，已知在时刻后杆速度大小为并保持不变，且在时间内两杆速度方向始终向右，下列说法正确的是（　　） A. 细线烧断后，流经的电流方向为由到 B. 稳定后的速度大小为 C. 时间内和的位移大小之比等于 D. 整个过程中系统动能变化量的大小等于整个系统产生的焦耳热 【答案】C 【解析】 【详解】A．细线烧断前两杆做匀速运动，回路中无感应电流，烧断细线后，的速度大于的速度，根据右手定则可知切割磁感线产生的感应电动势大于产生的感应电动势，则回路中电流方向由N到M，故A错误； B．两杆组成的系统所受的合外力为零，系统动量守恒，设的质量为，的质量为m2，初速度为，MN稳定后的速度大小为v1，稳定后的速度大小为v2。规定向右为正方向，由系统动量守恒定律可得 解得v2=2m/s，故B正确； C．由题意可知MN做加速运动，做减速运动，两者速度差变大，电动势变大，电流变大，安培力变大，MN安培力向左，安培力向右。根据牛顿第二定律可知MN、的加速度大小都逐渐减小，则MN、的v-t图像如图所示 由图可知， 则有，故C错误； D．根据能量守恒定律 可知整个过程中系统动能变化量的大小不等于整个系统产生的焦耳热，故D错误。 故选B。 二、多项选择题（本题包括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. 在学校科技文化周上，有同学展示了自己研制的球形飞行器。通过了解，球形飞行器安装了可提供任意方向推力的矢量发动机，球形飞行器总质量为M，飞行器飞行时受到的空气阻力大小与其速率平方成正比（即f=kv²，k为常量）。当发动机关闭时，飞行器由静止竖直下落，经过一段时间后，其匀速下落的速率为8m/s；当发动机以最大推力推动飞行器竖直向上运动，经过一段时间后，飞行器匀速向上的速率为4 m/s。重力加速度大小为g，不考虑空气相对于地面的流动及飞行器质量的变化，下列说法正确的是（　　） A. 发动机的最大推力为1.5Mg B. 发动机的最大推力为1.25Mg C. 飞行器由静止开始下落的过程是加速度逐渐变小的加速运动 D. 飞行器由静止开始下落的过程是加速度逐渐变大的加速运动 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．飞行器关闭发动机，以匀速下落时，则有 飞行器以向上匀速运动时，设最大推力为，则有 联立，解得，故A错误，B正确； CD．飞行器由静止下落的过程中，空气阻力逐渐变大，由牛顿第二定律 可知逐渐减小，即做加速度逐渐减小的加速运动，故C正确，D错误。 故选BC。 9. 如图所示是磁吸基座无线充电器，当送电线圈通入u=220sin100πt（V）的交流电源后，手机上的受电线圈产生感应电流。手机即进入“无线超充模式”。“超充模式”下手机的充电电压为20V，充电电流为5A，充电基座送电线圈接有理想电流表，受电线圈接有电阻R，送电线圈与受电线圈的匝数比为10∶1，若充电过程中不计漏磁和电磁辐射等引起的能量损失，下列说法正确的是（　　） A. “超充模式”下电流表读数为0.5A B. 若此手机的电池容量为5000mAh，则超充模式下的充电时间为75分钟 C. 若不计两个线圈的电阻，则要保证“超充模式”正常运作，R的大小应为0.4Ω D. 若两个线圈的电阻大小均为r=0.1Ω，则要保证“超充模式”正常运作，R的大小应为0.299Ω 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．根据变压器电流与匝数关系 代入数据，解得，故A正确； B．由容量单位可知，手机充电时间为电池容量与充电电流的比值，即，故B错误； C．根据变压器电压与匝数关系 其中， 代入数据，解得，故C正确； D．由理想变压器的等效电阻，结合C选项分析可知 解得，故D正确。 故选ACD。 10. 如图所示，竖直放置的形光滑导轨宽为L，矩形匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的高和间距均为d，磁感应强度为B．质量为m的水平金属杆由静止释放，进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等．金属杆在导轨间的电阻为R，与导轨接触良好，其余电阻不计，重力加速度为g．金属杆（ ） A. 刚进入磁场Ⅰ时加速度方向竖直向下 B. 穿过磁场Ⅰ的时间大于在两磁场之间的运动时间 C. 穿过两磁场产生的总热量为4mgd D. 释放时距磁场Ⅰ上边界的高度h可能小于 【答案】BC 【解析】 【详解】本题考查电磁感应的应用，意在考查考生综合分析问题的能力．由于金属棒进入两个磁场的速度相等，而穿出磁场后金属杆做加速度为g的加速运动，所以金属感进入磁场时应做减速运动，选项A错误；对金属杆受力分析，根据可知，金属杆做加速度减小的减速运动，其进出磁场的v-t图象如图所示，由于0~t1和t1~t2图线与t轴包围的面积相等（都为d），所以t1>（t2-t1），选项B正确；从进入Ⅰ磁场到进入Ⅱ磁场之前过程中，根据能量守恒，金属棒减小的机械能全部转化为焦耳热，所以Q1=mg．2d，所以穿过两个磁场过程中产生的热量为4mgd，选项C正确；若金属杆进入磁场做匀速运动，则，得，有前面分析可知金属杆进入磁场的速度大于，根据得金属杆进入磁场的高度应大于，选项D错误． 点睛：本题以金属杆在两个间隔磁场中运动时间相等为背景，考查电磁感应的应用，解题的突破点是金属棒进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等，而金属棒在两磁场间运动时只受重力是匀加速运动，所以金属棒进入磁场时必做减速运动． 三、非选择题（共54分，11-15题） （一）实验题：本题共2小题，每空2分，共14分，请按题目要求作答。 11. 小明同学利用如图甲所示的实验装置验证碰撞过程中的动量守恒。竖直平面内的一段固定的圆弧轨道下端与水平桌面相切于O点，以切点O为坐标原点，水平向右为正方向建立一维坐标系，在足够远的地方放置了位移传感器，当小滑块A经过O点时，位移传感器开始工作。已知小滑块A（质量为m1，包含A上的传感器）和B（质量为m2）与接触面间的动摩擦因数相同。 ①先将小滑块A从圆弧轨道上某一点由静止释放，测出小滑块在水平桌面上滑行的x—t图像如图乙中的a图线所示，记录小滑块A停止的时刻为t₁； ②然后将左侧贴有双面胶（不计双面胶的质量）的小滑块B放在圆弧轨道的最低点O处，再将小滑块A从圆弧轨道上由静止释放，小滑块A与B碰撞（时间极短）后结合为一个整体，测出小滑块A、B整体在水平桌面上滑行的x—t图像如图乙中的b图线所示，记录小滑块A、B整体停止的时刻为t2。 （1）本实验中小滑块A从圆弧轨道上由静止释放的位置____（填“需要”或“不需要”）相同。 （2）小滑块A、B发生碰撞后结合为一个整体，当满足表达式=__（用t1和t2表示），则验证了小滑块A和B碰撞过程中动量守恒。 （3）撕掉胶布将小滑块B放在圆弧轨道的最低点O处，再将小滑块A从圆弧轨道上同一点由静止释放，若小滑块A与B发生弹性碰撞，为了保证小滑块A不反弹且速度不为0，应满足的条件是m1 ______（填“>”“<”或“=”）m₂，此后小滑块B的x—t图像应在图乙中______ A.a线上方 B.ab之间 C.b线下方 【答案】（1）需要 （2） （3） ①. > ②. A 【解析】 【小问1详解】 为使滑块A到达O点时的速度相同，应使滑块A由静止释放的位置相同。 【小问2详解】 滑块A在水平桌面上的运动过程，由动量定理有 碰撞前动量 两滑块共同运动时，有 碰撞后动量 要验证碰撞过程中的动量守恒，即要验证 可得 【小问3详解】 [1]根据小滑块A与B发生完全弹性碰撞，可知， 解得， 为了保证小滑块A不反弹，则 可知 [2]根据 可得 两滑块做减速运动的加速度均为 根据 故小滑块B运动的时间 位移大于小滑块A的位移，碰撞后小滑块B的x—t图像如图所示 故选A。 12. 某同学制作了一个水果电池，要测量其电动势和内阻，仅找到了以下器材： 毫安表：量程，内阻为； 两个电阻箱：阻值范围均为； 开关、导线若干， （1）将毫安表串联一个电阻箱，将其改装成量程为的电压表，此电阻箱电阻应调为______。 （2）用改装后的电压表和另一个电阻箱，设计如图甲所示的电路，测得多组的值，并做出图像，如图乙所示，要求测量结果尽量精确，那么水果电池的电动势______，内阻______。（计算结果均保留3位有效数字） （3）用这个改装后的电压表直接测量水果电池两极，发现测量结果与（2）中测量的电动势有明显偏差，其原因是______。 【答案】（1）2500 （2） ①. 0.514 ②. 857 （3）见解析 【解析】 【小问1详解】 将毫安表串联一个电阻箱，将其改装成量程为的电压表，此电阻箱电阻应调为 【小问2详解】 [1][2]根据 变形得 结合图像有， 解得， 水果电池的内阻约 【小问3详解】 若用这个改装后的电压表直接测量水果电池两极，内阻承担电压较大，电压表测量的路端电压与电源电动势偏差较大，即测量结果将与（2）中测量的电动势有明显偏差。可知，其原因是水果电池的内阻较大或改装后的电压表内阻不够大。 （二）计算题：本题共3小题，共40分，解答时请写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，只写出最后结果的不得分；有数值计算的，答案中须写出数值和单位。 13. 如图甲所示，质量、面积的绝热活塞将理想气体封闭在上端开口的直立圆筒形的绝热汽缸中，活塞可沿汽缸无摩擦滑动且不漏气。开始时，活塞处于位置，通过电热丝加热直到活塞到达位置，缸内气体的图像如图乙所示。已知大气压强，，，，重力加速度取，求： （1）活塞在位置时的温度； （2）活塞从位置到位置过程中，外界对气体做功。 【答案】（1）或 （2） 【解析】 【小问1详解】 缸内气体发生等压变化，由盖吕萨克定律有 解得或 【小问2详解】 对活塞受力分析，有 解得 从到，外界对气体做功 解得 14. 如图所示，间距为的光滑平行金属导轨MN和，由弯曲部分和足够长的平直部分平滑连接，弯曲部分上端和平直部分右端分别接阻值为和的定值电阻，导轨平直部分有方向竖直向上、磁感应强度大小为的匀强磁场。质量为、电阻为的金属棒从高度为处由静止释放，金属棒与导轨间接触良好，不计导轨电阻及空气阻力，重力加速度大小为。求： （1）金属棒进入磁场区域后的最大加速度大小； （2）金属棒进入磁场到静止过程，通过左端电阻的电荷量； （3）金属棒进入磁场到静止过程，右端电阻产生的焦耳热。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 金属棒沿光滑轨道下滑，由机械能守恒定律得 解得 金属棒进入磁场时产生感应电动势E=BLv 左端电阻2R与右端电阻R并联，外电路总电阻 回路总电阻 根据闭合电路欧姆定律，干路电流 金属棒所受安培力 由牛顿第二定律得F=ma 金属棒初入磁场时速度最大，对应最大加速度 【小问2详解】 金属棒在磁场中运动时，由动量定理得 其中总电荷量 根据并联分流规律I2R：IR=1：2 故通过2R电阻的电荷量 【小问3详解】 金属棒静止时，根据能量守恒得回路总焦耳热Q=mgh 金属棒与外电路热量比3：2，外电路中两电阻热量分配Q2R：QR=1：2，因此右端电阻产生的焦耳热。 15. 如图所示，平行金属板C、D间存在匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场，半径为R的圆形区域内存在垂直于纸面向里的匀强磁场，矩形PQMN区域内存在垂直于纸面向外的匀强磁场，三处磁场的磁感应强度大小均为B。金属板D的延长线过圆形区域的圆心O，金属板C的延长线、两金属板右边缘连线均与圆形区域相切，PN边与圆形区域在PN边的中点A处相切。一束宽度与平行金属板间距相等、比荷均为k的带负电粒子流（不计重力）从金属板左侧以水平向右的速度射入金属板间，恰能在金属板间做直线运动，进入圆形区域经磁场偏转后均过点A。已知PN=R，PQ=R。求： （1）平行金属板C、D间的电压U； （2）沿金属板C、D中轴线运动的粒子在圆形磁场中运动的时间t； （3）QM边上有粒子穿出的长度与MN边上有粒子穿出的长度。 【答案】（1） （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 因为粒子进入圆形区域经磁场偏转后均过点A，则粒子在圆形磁场中运动的半径与磁场的半径相等，根据牛顿第二定律可得 解得 粒子在金属板间做直线运动，所以电场力等于洛伦兹力，则 解得 【小问2详解】 沿金属板C、D中轴线运动的粒子从射出金属板到运动至A点的轨迹如图 由几何关系可得，在圆形磁场中做圆周运动的圆心角为 则粒子在圆形磁场中运动的时间为 且粒子在圆形磁场中运动的周期为 解得 【小问3详解】 分析带负电粒子流的运动轨迹可知，QM边上有粒子穿出的长度为线段EG的长度，MN边上有粒子穿出的长度为线段HF的长度，如图所示 由几何关系可知， QM边上有粒子穿出的长度为 MN边上有粒子穿出的长度为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $