高三物理一轮复习收官卷02（全国通用）2027年高考物理一轮复习讲练测

高三物理一轮复习收官卷02 （考试时间：100分钟 试卷满分：90分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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。 第Ⅰ卷(选择题，共48分) 一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分。在每个小题给出的四个选项中，第1～8小题，只有一个选项符合题意；第9～12小题，有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对而不全的得2分，错选或不选的得0分) 1．如图所示，光电管接入电路，用紫外线照射光电管阴极时发生了光电效应，回路中形成电流。下列说法正确的是（    ） A．电流方向为a→R→b B．增大电源电压，电流不一定增大 C．光照时间越长，光电子的最大初动能越大 D．入射光光强增大，光电子的最大初动能增大 【答案】B 【详解】A．电流方向规定为正电荷定向移动的方向，本题中电流方向应为b→R→a，故A错误； B．若没有达到饱和光电流，增加电压，电流会随之增加；若已经达到饱和光电流，电压增加电流不会发生变化，故B正确； CD．发生光电效应时光电子的最大初动能，即由入射光子能量和逸出功决定，与光照时间无关，与入射光强度无关，故C、D错误； 故选B。 2．一定质量的理想气体按图中箭头所示的顺序进行状态变化，图中段是以纵轴和横轴为渐近线的双曲线，则下列说法正确的是（　　） A．过程，气体体积增大，温度降低 B．过程，每个气体分子的动能都不变 C．过程，气体分子的平均动能减小 D．过程，气体沿不同的途径对外界做的功都相同 【答案】C 【详解】A．由题图可知，过程气体压强不变、体积增大，根据 可知气体温度升高，故A错误； B．由题图可知过程气体体积增大，由于段是以纵轴和横轴为渐近线的双曲线，故过程气体温度不变，则气体分子的平均动能不变，但并不是每个气体分子的动能都不变，故B错误； C．由题图可知，过程气体的压强不变、体积减小，根据 可知气体温度降低，则气体分子的平均动能减小，故C正确； D．图像中图线与横轴所围图形的面积在数值上等于气体或外界做的功，可知气体沿不同的途径从状态变化到状态对外界做的功可能不同，故D错误。 故选C。 3．一种利用干涉现象测定气体折射率的装置。在S1孔后面放置一个长度为L的透明容器。 待测气体注入容器而将空气排出的过程中，光屏上的干涉条纹就会移动，根据移动条纹的根数即可推知气体的折射率。 若空气折射率为1，光在空气中的波长为，待测气体的折射率大于空气折射率，在充入待测气体过程中发现干涉条纹移动了k根。（不考虑光进出装置的反射和折射等现象），下列说法正确的是（    ） A．干涉条纹向上移动，待测气体折射率为 B．干涉条纹向下移动，待测气体折射率为 C．干涉条纹向上移动，待测气体折射率为 D．干涉条纹向下移动，待测气体折射率为 【答案】A 【详解】注入气体后，这一光路的光程变大，因此此时P处的光程差和注入气体前P下方某点的光程差相同，所以条纹向上移动，则有 解得 故选A。 4．2024年6月3日，由中科院云南天文台牵头的研究团队，在一颗类似太阳的恒星周围发现一颗位于宜居带的超级地球Kepler-725c，其质量约为地球质量的10倍，半径约为地球半径的2倍。设地球表面的重力加速度为g，第一宇宙速度为v，Kepler-725c表面的重力加速度和“第一宇宙速度”分别为（　　） A．2.5g   B．2.5g   5v C．5g   D．5g  5v 【答案】A 【详解】根据 重力加速度公式为 设地球质量为 ，半径为 ，则地球表面重力加速度 Kepler-725c 质量 ，半径 ，其表面重力加速度为 根据 第一宇宙速度公式为 地球第一宇宙速度 Kepler-725c 的第一宇宙速度为 故选 A。 5．如图，某田间安装有一种自动浇水装置，由于出水口的自动调节，水柱可以从水平方向到竖直方向间的任一夹角射出，已知出水口离水平地面的高度为h，水柱从出水口射出和落地的速度大小分别为、，不计空气阻力，重力加速度为g，则自动浇水过程中水柱水平射程的最大值为（     ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】设射出的初速度为，落地的速度为，射出时与水平方向夹角为，水平射程为，作出落地时速度矢量三角形 由几何知识得三角形面积 易得当时面积最大 而 代入数据，联立解得 故选A。 6．如图所示，质量的半圆柱体B置于水平桌面上，B与水平桌面间的动摩擦因数。轻绳跨过轻质光滑定滑轮，一端连接B、另一端悬挂物体C，绳的水平段与桌面平行、竖直段沿竖直方向。质量的小球A放在B上，A与B圆心O的连线与水平方向夹角由静止释放后，A、B始终保持相对静止且A未脱离B，B在运动过程中不发生翻转，忽略A、B间的摩擦，重力加速度g取，。下列说法正确的是（　　） A．半圆柱体B与水平桌面间的摩擦力大于 B．半圆柱体B对小球A的支持力大小为 C．物体C的质量为 D．轻绳的拉力大小为 【答案】B 【详解】A．对小球A与半圆柱体B整体分析，系统只有水平加速度，竖直方向合力为零，则半圆柱体B对水平面的压力 半圆柱体B与水平面间的摩擦力，故A错误； B．对小球A分析，竖直方向有 水平方向有 解得，，故B正确； CD．对小球A与半圆柱体B整体，由牛顿第二定律得 解得轻绳中的拉力大小为 对物体C，由牛顿第二定律得 解得物体C的质量为，故CD错误。 故选B。 7．如图所示，一劲度系数为的轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上。现将质量为的物块从弹簧正上方、距弹簧上端高度为处由静止释放，物块自由下落后与弹簧接触并将其向下压缩。不计空气阻力，弹簧始终在弹性限度内，弹簧的弹性势能，其中为弹簧的形变量。重力加速度大小为。物块运动到最低点时，弹簧的压缩量为（    ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】物块下落全过程只有重力和弹簧弹力做功，系统的机械能守恒。设物块运动到最低点时，弹簧的压缩量为，规定释放位置的重力势能为0，则有 整理为一元二次方程形式 解得或 取正根（压缩量为正）得弹簧的压缩量为 故选B。 8．如图（a）所示，是一种振动发电装置，它的结构是一个套在辐向形永久磁铁槽中的半径为0.2m、匝数为30的线圈，磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布，其右视图如图（b）所示。线圈所在位置磁感应强度的大小均为0.1T，线圈的电阻为2Ω，它的引出线接有10Ω的小灯泡L，其他电阻均不计。外力推动线圈框架的P端，使线圈沿轴线做往复运动，便有电流通过小灯泡。当线圈速度随时间变化的规律如图（c）、（d）所示（v取向右为正），其中图（c）所示速度按正弦规律变化，取π=3.14，下列说法正确的是（　　） A．线圈在两种运动情况下，小灯泡的亮度均相同 B．线圈按图（d）情况运动时，产生的电动势是恒定不变的 C．线圈按图（c）情况运动时，产生的电动势的瞬时值表达式为 D．线圈按图（c）情况运动时，灯泡两端的电压为 【答案】C 【详解】A．根据法拉第电磁感应定律可得e=nBLv=nB·2πr·v=2nπBrv 线圈两种运动过程中速度变化情况不同，产生的感应电动势随时间的变化不同，则感应电动势的有效值不同，则小灯泡亮度不相同，故A错误； B．由于题图（d）中线圈v随时间变化，则感应电动势会发生变化，故B错误； C．线圈按照题图（c）情况运动时，速度随时间变化情况为，产生的电动势的瞬时值表达式为e=2nπBrv=2×30×π×0.1×0.2×5sin5πt（V）=6πsin5πt（V），故C正确； D．线圈按照题图（c）情况运动时，电动势有效值 感应电流有效值为 则灯泡两端的电压为，故D错误。 故选C。 9．如图甲所示，斜面与光滑水平面的夹角，可视为质点的物块上固定一激光器，激光器始终发出一束竖直向上的红色激光，激光照在斜坡形成的光点为。物块和激光器整体以O点为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动，物块和激光器的总质量，A、B两点间的距离为，，，取3。规定向右为正方向，物块的速度v随时间t的变化如图乙所示，则（　　） A．时物块的位移为 B．时光点的速度大小为 C．时弹簧对物块的弹力大小为 D．时光点的加速度大小为 【答案】CD 【详解】A．由图乙可知，时物块的速度最大，故物块在平衡位置，位移为0，故A错误； B．由题知，光点速度的水平分量与物块的速度始终相等，则时光点的速度，故B错误； C．由图乙可知周期 根据弹簧振子的周期公式 代入数据解得 由乙图可知，时物块处于最大位移处，即位移的大小等于振幅 则此时弹簧对物块的弹力大小，故C正确； D．由乙图可知，时物块也处于最大位移处，此时弹簧对物块的弹力大小，根据牛顿第二定律有 解得 由题知，光点加速度的水平分量与物块的加速度始终相等，所以时光点的加速度大小为，故D正确。 故选CD。 10．沿空间某直线建立x轴，该直线上的静电场方向沿x轴，其x轴正半轴上电场强度随x轴上位置变化规律如图所示，原点O到x=x1间的图线为直线，x轴正方向为电场强度正方向，一个电荷量大小为q的粒子在O点由静止释放，刚好能沿x轴正方向运动到x=x3处，不计粒子的重力，则下列判断正确的是（　　） A．该粒子带正电 B．粒子在x=x1处的电势能大于x=x2处的电势能 C．粒子在x=x1处的动能为 D．O点到x=x2之间电势差大于x=x3到x=x2之间电势差 【答案】ABC 【详解】A．根据题意，之间的电场强度方向沿x轴正方向，粒子在O点由静止释放，刚好能沿x轴正方向运动，该区间内粒子所受电场力方向与电场强度方向相同，可知，该粒子带正电，故A正确； B．结合上述可知，粒子从运动到过程，电场力做正功，电势能减小，则粒子在x=x1处的电势能大于x=x2处的电势能，故B正确； C．图像与横轴所围几何图形的面积表示电势差，根据动能定理有 解得，故C正确； D．粒子刚好能沿x轴正方向运动到x=x3处，表明粒子在x=x3处的速度为零，结合上述，根据动能定理有 解得 表明O点到x=x2之间电势差大小等于x=x3到x=x2之间电势差大小，故D错误。 故选ABC。 11．游乐园的飞椅项目可以简化成如图（a）所示的模型：长为L的轻质连接杆，一端铰接在水平转轴O上，另一端拴着一个质量为m的座椅（可视为小球），座椅随转轴在竖直平面内以角速度ω匀速转动。工程师用传感器测出连接杆对座椅的拉力大小随时间变化的图像如图（b），F1是拉力最小值，F2是拉力最大值，且F1>mg。重力加速度为g，则以下关系正确的是（     ） A． B． C． D． 【答案】BC 【详解】AB．座椅在竖直平面内做匀速圆周运动，拉力最大值出现在轨迹最低点，拉力最小值出现在轨迹最高点。从一个拉力最大值到下一个拉力最大值的时间间隔，恰好是座椅完成一次完整圆周运动的周期，即 根据 解得，故A错误，B正确； CD．在最低点有 在最高点有 两式联立可得 又 解得，故C正确，D错误。 故选BC。 12．如图所示，在平面直角坐标系内，第一象限中存在沿轴正方向的匀强电场，第四象限中以为直径的半圆形区域内存在垂直于坐标平面向里的匀强磁场，磁感应强度为。一质量为、带电荷量为的电子从轴上纵坐标处的点以速度垂直于轴射入电场，经轴上横坐标处的点进入磁场，最后沿垂直于轴的方向射出磁场，不计电子重力。下列说法正确的是（　　） A．电子进入磁场时的速度方向与轴正方向夹角为 B．电场强度大小为 C．电子在磁场中运动的轨迹半径为 D．电子从进入电场到离开磁场经历的总时间为 【答案】BD 【详解】AB．取轴正方向为正。电子在电场中受电场力方向沿轴负方向，故其加速度方向沿轴负方向。由牛顿第二定律得电子在方向做匀速运动，运动时间为 由沿轴方向的匀变速直线运动规律得联立解得电子到达点时，其沿轴方向的速度为故电子进入磁场时的速度方向与轴正方向的夹角为，故A错误，B正确； CD．电子进入磁场时的速率为由洛伦兹力提供向心力得解得 电子在磁场中受力指向左下方，圆心位于点左下方。由射出方向水平可知，电子在磁场中转过的圆心角为，运动时间为，故C错误，D正确。故选BD。 第Ⅱ卷(非选择题，共52分) 2、 填空题(本题共2小题，共14分) 13．（6分）用如图甲所示的装置可以探究弹簧的弹力与其形变量的关系。 (1)关于该实验，下列说法正确的是________。（填正确答案标号） A．弹簧下挂的钩码个数越多越好 B．用直尺测量弹簧原长时应该将弹簧竖直挂起后测量 C．用悬挂钩码法给弹簧施加拉力，应保证弹簧竖直 (2)根据该实验数据，可得弹簧弹力的增量、对应的弹簧长度的变化量及弹簧的劲度系数，它们应满足的关系式为________（用、及表示）。 (3)实验小组为了探究如图乙所示的减振器的原理，将其简化为如图丙所示的示意图。图中两个弹簧的原长分别为、，劲度系数分别为、，轻质板固定在弹簧的上端，且压缩弹簧的过程中能始终保持水平。当弹簧的压缩量大于时，由两弹簧组成的减振器的劲度系数________（用、表示）。 【答案】(1)BC(2)(3) 【详解】（1）A．弹簧挂钩码时的形变应在弹性限度内，钩码过多可能使弹簧超过弹性限度，因此钩码不是越多越好，故A错误； B．测量弹簧原长时，应使弹簧竖直悬挂并保持自然状态，再用直尺测量，故B正确； C．用悬挂钩码法施加拉力时，为使拉力沿弹簧轴线方向，应保证弹簧竖直，故C正确。故选BC。 （2）在弹性限度内，弹簧弹力大小满足胡克定律，其中为弹簧相对原长的形变量，为劲度系数。比较形变量改变前后的状态，弹力增量与形变量增量满足 （3）压缩量超过后，较短的弹簧也与轻质板接触。轻质板再下移时，两弹簧的形变量都增加。由胡克定律，两弹簧弹力增量分别为， 两弹簧弹力增量的合力为 按等效劲度系数的定义，合力增量为 对比两式，得减振器的等效劲度系数为 14．（8分）某实验小组通过以下实验操作测量一支铅笔芯的电阻。 (1)该同学先用多用电表的欧姆挡进行粗测，测量时多用电表的________（选填“红表笔”或“黑表笔”）电势较高，且测量结果为。 (2)为了较精确测量铅笔芯的电阻，且要求尽可能测出多组有关数据，提供的器材如下： A、电流表（量程为，内阻为） B、电流表（量程为，内阻约为） C、定值电阻（阻值为） D、定值电阻（阻值为） E、滑动变阻器（，） F、滑动变阻器（，） G、蓄电池（电动势为） H、开关及导线若干 ①实验中滑动变阻器应选________，定值电阻应选________。（均填器材前面的序号） ②请完善测量铅笔芯电阻的实验电路图________。 ③用表示电流表的示数，表示电流表的示数。某次测量中，，，则铅笔芯的电阻为________（保留三位有效数字）。若不考虑偶然误差，本次实验的测量值________（选填“大于”“小于”或“等于”）真实值。 【答案】(1)黑表笔 (2) E C 62.5 等于 【详解】（1）多用电表的黑表笔连接电源正极，电势较高。 （2）[1] 由于实验要求尽可能测出多组有关数据，则滑动变阻器要选择分压式接法，选择阻值较小的滑动变阻器，选E； [2] 由于题干没有给出电压表，实验又要求测量尽可能精确，故可将电流表与定值电阻串联改装成一个电压表，量程为 故选C； [3]根据上述分析，所得电路如下图所示 [4]根据串并联电路的电流电压关系有 [5]由于已经考虑到改装后电压表的分流影响，所以测量值与真实值相等。 3、 计算题(本题共4小题，共38分。要有必要的文字说明和演算步骤。有数值计算的要注明单位) 15．（8分）我国自主研制的高端精密测量仪器采用气动减震方案，其核心缓冲单元可作如图所示简化：竖直光滑气缸的横截面积为S，底部固定一轻弹簧（体积不计），弹簧上端连接一轻质活塞，封闭一定质量的理想气体，活塞厚度不计。弹簧始终在弹性限度内。初始时气体温度为T1，气柱高度为h1，弹簧恰好处于原长。已知大气压强为p0，重力加速度为g，弹簧劲度系数为k，弹性势能表达式为，Δx为弹簧形变量。 (1)在活塞上缓慢放置一重物，待系统再次稳定后，气柱高度变为，整个过程气体温度保持不变，求重物的质量； (2)保持重物的质量不变、对气缸内气体缓慢加热，使活塞上升并最终回到初始高度h1处，吸收的热量为Q，求此过程中气体内能的变化量。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）初始状态弹簧为原长，活塞受力平衡，气体压强 放置重物后气体等温压缩，由玻意耳定律可得 此时弹簧压缩量 对活塞受力分析，由平衡条件可得 解得 （2）气体对外做的总功 由热力学第一定律 可得过程中气体内能的变化量为 16．（8分）夏日阳光炽热，多肉植物往往难以幸免于晒伤之虞，可以利用莫泽灯解决这个问题。莫泽灯制作简单：在矿泉水瓶中加入适量的清水和漂白剂进行混合即可，如图甲所示。为方便研究，将其简化为图乙所示的灌满溶液的透明圆柱桶模型，一束单色光以入射角从桶壁上M点射向圆桶的中轴线，光束经圆筒另一侧面N点射出，M、N两点距底面的高度分别为h、。已知圆柱底面直径为d，光在真空中的传播速度为c，忽略桶壁对光的折射影响。求： (1)该溶液对该单色光的折射率； (2)该单色光在溶液中的传播时间。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）设光线在溶液中的折射角为r。由题意及图乙可知，光线在过圆柱轴线的竖直平面内传播。光线从M点传播到N点，水平位移为圆柱直径 d，竖直位移为 由几何关系可知 根据三角函数关系可得 根据折射定律 解得 （2）光在溶液中传播的路程为 光在溶液中的传播速度为 则传播时间 解得 17．（10分）如图甲所示，水平面上固定着间距为L=1m的两条平行直轨道（除DE、CF是绝缘的连接段外，其他轨道均为不计电阻的导体），AB之间有一个R=1Ω的定值电阻，DC的左侧轨道内分布着竖直向下的匀强磁场B1，该磁场随时间的变化情况如图乙所示，EF的右侧轨道内分布着垂直导轨平面的匀强磁场，磁感应强度B2=1T，方向竖直向上、t=0时刻，质量m1=1kg、电阻r1=1Ω的a棒静止在距离导轨左侧d1=2m处，质量m2=2kg、电阻r2=0.5Ω的b棒在距离EF右侧d2=4.5m处被一种特定的装置锁定，两棒均长L=1m，且与轨道接触良好。DC左侧的轨道与棒间的动摩擦因数μ=0.2，DC右侧的轨道光滑且足够长，可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不考虑轨道连接处的阻碍。t=0.5s时，对a棒施加水平向右F=5N的恒力，在离开B1磁场区域时已达到稳定的速度，过DC后撤去恒力。当a棒接触到b棒时，b棒的锁定装置迅速解除，随后两棒碰撞并粘在一起成为一个整体。 (1)t=0.25s时，通过a棒的电流大小及方向（图中向上或向下）； (2)a棒刚进入B2磁场时，求a棒两端的电势差UFE； (3)求b棒在整个过程中产生的焦耳热； (4)a棒、b棒在B2磁场中最终的稳定速度。 【答案】(1)2A，向上 (2)2V (3)4.5J (4)1m/s 【详解】（1）0~0.5s内，磁场增强，由楞次定律判断，a棒上的电流方向为向上（逆时针），假设a棒不动，则 根据法拉第电磁感应定律可得 所以 则 故假设成立，a棒不动； （2）a棒离开DC时已达到稳定速度，此时有， 解得 a棒以v1=6m/s的速度冲入B2的匀强磁场，则 a棒两端的电势差为 （3）考虑a棒进入磁场时，与b棒相距d2=4.5m，a棒在与b棒相撞前，b棒一定处于静止状态，设a棒与b棒碰撞前瞬间的速度为v2，以a棒为研究对象，根据动量定理可得 解得a棒在与b棒相撞前的速度为 根据能量守恒定律可知，从a棒刚进入B2磁场开始到a、b两棒碰撞前瞬间，a棒减少的动能转化为电能，通过电流做功，释放焦耳热，则 解得 （4）a、b两棒碰撞时，系统动量守恒，最终两棒速度相等，则 解得 18．（12分）如图所示，在足够长的光滑水平面上有两个小物块A、B和凹槽C。物块A的质量为m，物块B的质量为3m，凹槽C的质量为3m，A、B相距为l，凹槽C的左端与B相距为3l，凹槽左、右槽壁的距离为3l且槽壁的厚度忽略不计，凹槽C内放一质量为6m的小物块D。物块D与左边槽壁的距离为l，与凹槽之间的动摩擦因数。开始时物块、凹槽均静止，现给物块A施加水平向右的恒力F，物块A向右做匀加速运动，一段时间后与B发生弹性碰撞。当A与B发生第二次弹性碰撞时立刻撤去恒力F。B与凹槽C碰撞立即粘在一起运动。已知，，，取重力加速度，物块A、B、D均可视为质点，物块D与凹槽壁的碰撞没有能量损失，且所有碰撞时间均忽略不计。求： (1)小物块A和B第一次碰撞后B的速度大小； (2)物块D与凹槽相对静止时，物块D距凹槽左壁的距离； (3)从物块D开始运动到物块D与凹槽相对静止时，物块D运动的位移大小。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）根据题意，设小物块A和B第一次碰撞前，小物块A的速度为，由动能定理有 解得 当与发生第一次弹性碰撞后速度分别为，规定方向为正方向，根据动量守恒定律和能量守恒定律， 解得， （2）当与发生第一次弹性碰撞后先向左做匀减速，再向右匀加速运动，向右匀速运动。假设还没运动到凹槽所在处，追上发生第二次弹性碰撞，追上所经历的时间为，位移相等，对A有 因为 对B有 解得，，假设成立，与发生第二次弹性碰撞前速度分别为，则， 当与发生第二次弹性碰撞后速度分别为，根据动量守恒定律和能量守恒定律，． 解得， 当与发生第二次弹性碰撞后的速度为零同时撤去外力，所以静止，向右匀速运动，与凹槽碰撞立即粘在一起运动，速度为，由于之间有摩擦，物块开始运动，随后物块与凹槽左、右边槽壁多次发生弹性碰撞，最终物块与凹槽相对静止，一起匀速运动，速度为。根据动量守恒定律和能量守恒定律，， 解得 由分析可知物块D与凹槽相对静止时，物块D停在凹槽右壁处，所以距凹槽左壁的距离为。 （3）设凹槽与物块每次碰前的速度分别为，碰后的速度分别为，根据动量守恒定律和能量守恒定律， 解得 即每碰撞一次和凹槽与物块发生一次速度交换，两次碰撞之间，和凹槽与物块加速、减速的加速度大小相等，做出和凹槽与物块相互作用过程中的图像，图像中实线为和凹槽的图线，虚线为物块的图线，如图 由图可知，和凹槽与物块相互作用前的速度为，最后的共同速度为，运动时间可按和凹槽一直减速计算 因为 解得 设和凹槽与物块D速度分别为，根据动量守恒定律得 即(的运动方向相同) 结合上式可得两物体位移关系为 因为两者一直同方向运动，物块开始距凹槽左壁，相对静止时物块在凹槽的右壁，所以两物体的位移关系为 解得 8 / 14 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三物理一轮复习收官卷02 （考试时间：100分钟 试卷满分：90分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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。 第Ⅰ卷(选择题，共48分) 一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分。在每个小题给出的四个选项中，第1～8小题，只有一个选项符合题意；第9～12小题，有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对而不全的得2分，错选或不选的得0分) 1．如图所示，光电管接入电路，用紫外线照射光电管阴极时发生了光电效应，回路中形成电流。下列说法正确的是（    ） A．电流方向为a→R→b B．增大电源电压，电流不一定增大 C．光照时间越长，光电子的最大初动能越大 D．入射光光强增大，光电子的最大初动能增大 2．一定质量的理想气体按图中箭头所示的顺序进行状态变化，图中段是以纵轴和横轴为渐近线的双曲线，则下列说法正确的是（　　） A．过程，气体体积增大，温度降低 B．过程，每个气体分子的动能都不变 C．过程，气体分子的平均动能减小 D．过程，气体沿不同的途径对外界做的功都相同 3．一种利用干涉现象测定气体折射率的装置。在S1孔后面放置一个长度为L的透明容器。 待测气体注入容器而将空气排出的过程中，光屏上的干涉条纹就会移动，根据移动条纹的根数即可推知气体的折射率。 若空气折射率为1，光在空气中的波长为，待测气体的折射率大于空气折射率，在充入待测气体过程中发现干涉条纹移动了k根。（不考虑光进出装置的反射和折射等现象），下列说法正确的是（    ） A．干涉条纹向上移动，待测气体折射率为 B．干涉条纹向下移动，待测气体折射率为 C．干涉条纹向上移动，待测气体折射率为 D．干涉条纹向下移动，待测气体折射率为 4．2024年6月3日，由中科院云南天文台牵头的研究团队，在一颗类似太阳的恒星周围发现一颗位于宜居带的超级地球Kepler-725c，其质量约为地球质量的10倍，半径约为地球半径的2倍。设地球表面的重力加速度为g，第一宇宙速度为v，Kepler-725c表面的重力加速度和“第一宇宙速度”分别为（　　） A．2.5g   B．2.5g   5v C．5g   D．5g  5v 5．如图，某田间安装有一种自动浇水装置，由于出水口的自动调节，水柱可以从水平方向到竖直方向间的任一夹角射出，已知出水口离水平地面的高度为h，水柱从出水口射出和落地的速度大小分别为、，不计空气阻力，重力加速度为g，则自动浇水过程中水柱水平射程的最大值为（     ） A． B． C． D． 6．如图所示，质量的半圆柱体B置于水平桌面上，B与水平桌面间的动摩擦因数。轻绳跨过轻质光滑定滑轮，一端连接B、另一端悬挂物体C，绳的水平段与桌面平行、竖直段沿竖直方向。质量的小球A放在B上，A与B圆心O的连线与水平方向夹角由静止释放后，A、B始终保持相对静止且A未脱离B，B在运动过程中不发生翻转，忽略A、B间的摩擦，重力加速度g取，。下列说法正确的是（　　） A．半圆柱体B与水平桌面间的摩擦力大于 B．半圆柱体B对小球A的支持力大小为 C．物体C的质量为 D．轻绳的拉力大小为 7．如图所示，一劲度系数为的轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上。现将质量为的物块从弹簧正上方、距弹簧上端高度为处由静止释放，物块自由下落后与弹簧接触并将其向下压缩。不计空气阻力，弹簧始终在弹性限度内，弹簧的弹性势能，其中为弹簧的形变量。重力加速度大小为。物块运动到最低点时，弹簧的压缩量为（    ） A． B． C． D． 8．如图（a）所示，是一种振动发电装置，它的结构是一个套在辐向形永久磁铁槽中的半径为0.2m、匝数为30的线圈，磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布，其右视图如图（b）所示。线圈所在位置磁感应强度的大小均为0.1T，线圈的电阻为2Ω，它的引出线接有10Ω的小灯泡L，其他电阻均不计。外力推动线圈框架的P端，使线圈沿轴线做往复运动，便有电流通过小灯泡。当线圈速度随时间变化的规律如图（c）、（d）所示（v取向右为正），其中图（c）所示速度按正弦规律变化，取π=3.14，下列说法正确的是（　　） A．线圈在两种运动情况下，小灯泡的亮度均相同 B．线圈按图（d）情况运动时，产生的电动势是恒定不变的 C．线圈按图（c）情况运动时，产生的电动势的瞬时值表达式为 D．线圈按图（c）情况运动时，灯泡两端的电压为 9．如图甲所示，斜面与光滑水平面的夹角，可视为质点的物块上固定一激光器，激光器始终发出一束竖直向上的红色激光，激光照在斜坡形成的光点为。物块和激光器整体以O点为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动，物块和激光器的总质量，A、B两点间的距离为，，，取3。规定向右为正方向，物块的速度v随时间t的变化如图乙所示，则（　　） A．时物块的位移为 B．时光点的速度大小为 C．时弹簧对物块的弹力大小为 D．时光点的加速度大小为 10．沿空间某直线建立x轴，该直线上的静电场方向沿x轴，其x轴正半轴上电场强度随x轴上位置变化规律如图所示，原点O到x=x1间的图线为直线，x轴正方向为电场强度正方向，一个电荷量大小为q的粒子在O点由静止释放，刚好能沿x轴正方向运动到x=x3处，不计粒子的重力，则下列判断正确的是（　　） A．该粒子带正电 B．粒子在x=x1处的电势能大于x=x2处的电势能 C．粒子在x=x1处的动能为 D．O点到x=x2之间电势差大于x=x3到x=x2之间电势差 11．游乐园的飞椅项目可以简化成如图（a）所示的模型：长为L的轻质连接杆，一端铰接在水平转轴O上，另一端拴着一个质量为m的座椅（可视为小球），座椅随转轴在竖直平面内以角速度ω匀速转动。工程师用传感器测出连接杆对座椅的拉力大小随时间变化的图像如图（b），F1是拉力最小值，F2是拉力最大值，且F1>mg。重力加速度为g，则以下关系正确的是（     ） A． B． C． D． 12．如图所示，在平面直角坐标系内，第一象限中存在沿轴正方向的匀强电场，第四象限中以为直径的半圆形区域内存在垂直于坐标平面向里的匀强磁场，磁感应强度为。一质量为、带电荷量为的电子从轴上纵坐标处的点以速度垂直于轴射入电场，经轴上横坐标处的点进入磁场，最后沿垂直于轴的方向射出磁场，不计电子重力。下列说法正确的是（　　） A．电子进入磁场时的速度方向与轴正方向夹角为 B．电场强度大小为 C．电子在磁场中运动的轨迹半径为 D．电子从进入电场到离开磁场经历的总时间为 第Ⅱ卷(非选择题，共52分) 2、 填空题(本题共2小题，共14分) 13．（6分）用如图甲所示的装置可以探究弹簧的弹力与其形变量的关系。 (1)关于该实验，下列说法正确的是________。（填正确答案标号） A．弹簧下挂的钩码个数越多越好 B．用直尺测量弹簧原长时应该将弹簧竖直挂起后测量 C．用悬挂钩码法给弹簧施加拉力，应保证弹簧竖直 (2)根据该实验数据，可得弹簧弹力的增量、对应的弹簧长度的变化量及弹簧的劲度系数，它们应满足的关系式为________（用、及表示）。 (3)实验小组为了探究如图乙所示的减振器的原理，将其简化为如图丙所示的示意图。图中两个弹簧的原长分别为、，劲度系数分别为、，轻质板固定在弹簧的上端，且压缩弹簧的过程中能始终保持水平。当弹簧的压缩量大于时，由两弹簧组成的减振器的劲度系数________（用、表示）。 14．（8分）某实验小组通过以下实验操作测量一支铅笔芯的电阻。 (1)该同学先用多用电表的欧姆挡进行粗测，测量时多用电表的________（选填“红表笔”或“黑表笔”）电势较高，且测量结果为。 (2)为了较精确测量铅笔芯的电阻，且要求尽可能测出多组有关数据，提供的器材如下： A、电流表（量程为，内阻为） B、电流表（量程为，内阻约为） C、定值电阻（阻值为） D、定值电阻（阻值为） E、滑动变阻器（，） F、滑动变阻器（，） G、蓄电池（电动势为） H、开关及导线若干 ①实验中滑动变阻器应选________，定值电阻应选________。（均填器材前面的序号） ②请完善测量铅笔芯电阻的实验电路图________。 ③用表示电流表的示数，表示电流表的示数。某次测量中，，，则铅笔芯的电阻为________（保留三位有效数字）。若不考虑偶然误差，本次实验的测量值________（选填“大于”“小于”或“等于”）真实值。 3、 计算题(本题共4小题，共38分。要有必要的文字说明和演算步骤。有数值计算的要注明单位) 15．（8分）我国自主研制的高端精密测量仪器采用气动减震方案，其核心缓冲单元可作如图所示简化：竖直光滑气缸的横截面积为S，底部固定一轻弹簧（体积不计），弹簧上端连接一轻质活塞，封闭一定质量的理想气体，活塞厚度不计。弹簧始终在弹性限度内。初始时气体温度为T1，气柱高度为h1，弹簧恰好处于原长。已知大气压强为p0，重力加速度为g，弹簧劲度系数为k，弹性势能表达式为，Δx为弹簧形变量。 (1)在活塞上缓慢放置一重物，待系统再次稳定后，气柱高度变为，整个过程气体温度保持不变，求重物的质量； (2)保持重物的质量不变、对气缸内气体缓慢加热，使活塞上升并最终回到初始高度h1处，吸收的热量为Q，求此过程中气体内能的变化量。 16．（8分）夏日阳光炽热，多肉植物往往难以幸免于晒伤之虞，可以利用莫泽灯解决这个问题。莫泽灯制作简单：在矿泉水瓶中加入适量的清水和漂白剂进行混合即可，如图甲所示。为方便研究，将其简化为图乙所示的灌满溶液的透明圆柱桶模型，一束单色光以入射角从桶壁上M点射向圆桶的中轴线，光束经圆筒另一侧面N点射出，M、N两点距底面的高度分别为h、。已知圆柱底面直径为d，光在真空中的传播速度为c，忽略桶壁对光的折射影响。求： (1)该溶液对该单色光的折射率； (2)该单色光在溶液中的传播时间。 17．（10分）如图甲所示，水平面上固定着间距为L=1m的两条平行直轨道（除DE、CF是绝缘的连接段外，其他轨道均为不计电阻的导体），AB之间有一个R=1Ω的定值电阻，DC的左侧轨道内分布着竖直向下的匀强磁场B1，该磁场随时间的变化情况如图乙所示，EF的右侧轨道内分布着垂直导轨平面的匀强磁场，磁感应强度B2=1T，方向竖直向上、t=0时刻，质量m1=1kg、电阻r1=1Ω的a棒静止在距离导轨左侧d1=2m处，质量m2=2kg、电阻r2=0.5Ω的b棒在距离EF右侧d2=4.5m处被一种特定的装置锁定，两棒均长L=1m，且与轨道接触良好。DC左侧的轨道与棒间的动摩擦因数μ=0.2，DC右侧的轨道光滑且足够长，可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不考虑轨道连接处的阻碍。t=0.5s时，对a棒施加水平向右F=5N的恒力，在离开B1磁场区域时已达到稳定的速度，过DC后撤去恒力。当a棒接触到b棒时，b棒的锁定装置迅速解除，随后两棒碰撞并粘在一起成为一个整体。 (1)t=0.25s时，通过a棒的电流大小及方向（图中向上或向下）； (2)a棒刚进入B2磁场时，求a棒两端的电势差UFE； (3)求b棒在整个过程中产生的焦耳热； (4)a棒、b棒在B2磁场中最终的稳定速度。 18．（12分）如图所示，在足够长的光滑水平面上有两个小物块A、B和凹槽C。物块A的质量为m，物块B的质量为3m，凹槽C的质量为3m，A、B相距为l，凹槽C的左端与B相距为3l，凹槽左、右槽壁的距离为3l且槽壁的厚度忽略不计，凹槽C内放一质量为6m的小物块D。物块D与左边槽壁的距离为l，与凹槽之间的动摩擦因数。开始时物块、凹槽均静止，现给物块A施加水平向右的恒力F，物块A向右做匀加速运动，一段时间后与B发生弹性碰撞。当A与B发生第二次弹性碰撞时立刻撤去恒力F。B与凹槽C碰撞立即粘在一起运动。已知，，，取重力加速度，物块A、B、D均可视为质点，物块D与凹槽壁的碰撞没有能量损失，且所有碰撞时间均忽略不计。求： (1)小物块A和B第一次碰撞后B的速度大小； (2)物块D与凹槽相对静止时，物块D距凹槽左壁的距离； (3)从物块D开始运动到物块D与凹槽相对静止时，物块D运动的位移大小。 8 / 14 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $