2022-2023學(xué)年海安中學(xué)高三年級下冊物理3月月考試卷（含答案）

2023屆高三年級階段測試（四）物理試卷

一、單項(xiàng)選擇題：共10題，每題4分，共40分。每題只有一個(gè)選項(xiàng)最符合題意。

1.核電池是各種深空探測器中最理想的能量源，它不受極冷極熱的溫度影響，也不被宇宙射線干擾。94rU

同位素溫差電池的原理是其發(fā)生衰變時(shí)將釋放的能量轉(zhuǎn)化為電能。我國的火星探測車用放射性材料PU°2作

PnC238P11238P238p234p,y

為燃料，-U02中的Pu元素是94YU,己知94ru的半衰期為88年，其衰變方程為94-92ru十八.若

238P234P17I?

94ru、92x的結(jié)合能分別為d、*2、Er、,則下列說法正確的是（）

A.空Pu的平均核子質(zhì)量大于二Pu的平均核子質(zhì)量

B.衰變放出的射線是氮核流，它的貫穿能力很強(qiáng)

C.該反應(yīng)釋放的能量為E=g-&-月

D.100個(gè)等Pu原子核經(jīng)過88年后剩余50個(gè)

2.“、〃兩束單色光的波長分別為乙和乙，通過相同的單縫衍射實(shí)驗(yàn)裝置得到如圖所示的圖樣，則這兩束單

色光（）

A.b單色光的波動性比a單色光強(qiáng)

B.在水中的傳播速度匕＜匕,

C.光子動量pa＜ph

D.〃、〃兩束單色光射向同一雙縫干涉裝置，其干涉條紋間距△叫,＜此

3.2022年11月1日，23噸的夢天實(shí)驗(yàn)艙與60噸的天和核心艙組合體順利對接，完成了中國空間站建設(shè)最

后一個(gè)模塊的搭建。若對接前天和核心艙組合體在距地高度38（）km的正圓軌道運(yùn)動，運(yùn)行速度略小于夢

天實(shí)驗(yàn)艙對接前的速度，則（）

A.對接時(shí)夢天艙和天和艙因沖擊力而產(chǎn)生的加速度相同

B.對接前空間站內(nèi)宇航員所受地球的引力為零

C.對接后空間站繞地運(yùn)行速度大于第一宇宙速度

D.若不啟動發(fā)動機(jī)調(diào)整軌道，對接后空間站的軌道將會是橢圓

4.風(fēng)箏發(fā)明于中國東周春秋時(shí)期，是在世界各國廣泛開展的一項(xiàng)群眾性體育娛樂活動。一平板三角形風(fēng)箏

（不帶雪尾）懸停在空中，如圖為風(fēng)箏的側(cè)視圖，風(fēng)箏平面與水平面的夾角為。，風(fēng)箏受到空氣的作用力

尸垂直于風(fēng)箏平面向上。若拉線長度一定，不計(jì)拉線的重力及拉線受到風(fēng)的作用力，一段時(shí)間后，風(fēng)力增

大導(dǎo)致作用力尸增大，方向始終垂直于風(fēng)箏平面，夾角。不變，再次平衡后相比于風(fēng)力變化之前（）

A.風(fēng)箏距離地面的高度變大B.風(fēng)箏所受的合力變大

C.拉線對風(fēng)箏的拉力變小D.拉線對風(fēng)箏的拉力與水平方向的夾角變小

5.如圖甲所示，一根足夠長的空心銅管豎直放置，將一枚橫截面直徑略小于銅管內(nèi)徑、質(zhì)量為機(jī)。的圓柱

形強(qiáng)磁鐵從銅管上端管口處由靜止釋放，強(qiáng)磁鐵與銅管內(nèi)壁的摩擦和空氣阻力可以忽略，強(qiáng)磁鐵不會做自

由落體運(yùn)動，而是非常緩慢地穿過銅管，在銅管內(nèi)下落時(shí)的最大速度為%,重力加速度為g。產(chǎn)生該現(xiàn)象

的原因是變化的磁場在銅管內(nèi)激發(fā)出了渦流，渦流反過來又對強(qiáng)磁鐵產(chǎn)生了很大的阻力。雖然該情景中渦

流的定量計(jì)算非常復(fù)雜，但我們不需要求解，卻仍然可以用我們學(xué)過的知識來對下述問題進(jìn)行分析，強(qiáng)磁

鐵下落過程中，可以認(rèn)為銅管中的感應(yīng)電動勢大小與強(qiáng)磁鐵下落的速度成正比，下列分析正確的是

()

<*~、

甲乙

A.若把空心銅管切開一條豎直狹縫，如圖乙所示，還將強(qiáng)磁鐵從銅管上端管口處由靜止釋放，發(fā)現(xiàn)強(qiáng)磁

鐵做自由落體運(yùn)動

B.若把空心銅管切開一條豎直狹縫，如圖乙所示，還將強(qiáng)磁鐵從銅管上端管口處由靜止釋放，發(fā)現(xiàn)強(qiáng)磁

鐵的下落會快于自由落體運(yùn)動

C.圖甲中，強(qiáng)磁鐵達(dá)到最大速度后，銅管的熱功率要小于，"OgVm

m,+tn.

D.如果在圖甲中強(qiáng)磁鐵的上面粘一個(gè)質(zhì)量為陽的絕緣橡膠塊，則強(qiáng)磁鐵下落的最大速度匕=」

6.把一根鐵鏈水平拉直，沿AB方向一部分放在順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動的傳送帶上，一部分放在光滑水平桌面

上，水平桌面和傳送帶水平段在A點(diǎn)相接（忽略銜接處空隙），由于傳送帶摩擦力的作用，鐵鏈向右做直

線運(yùn)動，傳送帶長度大于鐵鏈長度。X為鐵鏈在A點(diǎn)右側(cè)的長度，尸為A點(diǎn)右側(cè)鐵鏈對A點(diǎn)左側(cè)鐵鏈的拉

力，。為鐵鏈的加速度，/為傳送帶對鐵鏈的摩擦力,則在鐵鏈加速進(jìn)入傳送帶的過程中，下列圖像可能正

確的是（）

7.如圖所示，一完整絕緣球體球心為。一由A,3兩部分組成，其中8是球心為。2的小球體，A均勻帶正

電+。，B均勻帶有等量的負(fù)電一2。M、N為兩球心連線上兩點(diǎn)，P、。連線過球心。|且與M、N連線垂直,

且M、N、P、。四點(diǎn)到。?距離相等。取無窮遠(yuǎn)處電勢為零。則（）

A.M、N兩點(diǎn)電場強(qiáng)度相等

B.M、N兩點(diǎn)電勢相等

C.將+g從N點(diǎn)移至P點(diǎn)電場力做負(fù)功

D.電子在M點(diǎn)的電勢能比在N點(diǎn)的大

8.用電流傳感器研究電容器充放電現(xiàn)象，電路如圖所示。電容器不帶電，閉合開關(guān)S-待電流穩(wěn)定后再閉

合開關(guān)S?,通過傳感器的電流隨時(shí)間變化的圖像是（）

9.如圖，水平桌面上有一薄板，薄板上擺放著小圓柱體A、B、C,圓柱體的質(zhì)量分別為加八、〃%、叫,

且/〃A>根B>mC。用一水平外力將薄板沿垂直3C的方向抽出，圓柱體與薄板間的動摩擦因數(shù)均相同，圓

柱體與桌面間的動摩擦因數(shù)也均相同。則抽出后，三個(gè)圓柱體留在桌面上的位置所組成的圖形可能是圖

)

10.如圖所示，粗糙斜面傾角為仇彈簧一端與斜面頂端相連，另一端與質(zhì)量為，"的滑塊連接，開始滑塊靜

止在。處（圖中未標(biāo)出），與斜面間恰好沒有摩擦力?，F(xiàn)用沿斜面向下的力將滑塊從。點(diǎn)緩慢拉至A點(diǎn)，拉

力做的功為W。撤去拉力后滑塊由靜止沿斜面向上運(yùn)動，經(jīng)。點(diǎn)到達(dá)8點(diǎn)時(shí)速度為零，AB=a,重力加速

度為g,斜面與滑塊間的動摩擦因數(shù)為〃，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。則（）

A從A到。，滑塊一直做加速運(yùn)動

3

B.從。到A再到B,彈簧彈力做的功為

C.向上經(jīng)過。點(diǎn)時(shí)，滑塊的動能小于W-〃加gacos。

D.滑塊到達(dá)8處后可能保持靜止

二、非選擇題：本題共5小題，共60分。其中第12題~第15題解答時(shí)請寫出必要的文字說

明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分；有數(shù)值計(jì)算時(shí)，答案中必須寫出

數(shù)值和單位。

11.某物理興趣小組要描繪一個(gè)標(biāo)有“4V、2.0W”的小燈泡L的伏安特性曲線，要求燈泡兩端的電壓由零逐

漸增大，且盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差。可供選用的器材除導(dǎo)線、開關(guān)外，還有以下器材：

A.直流電源4.5V（內(nèi)阻不計(jì)）

B.直流電流表0~600mA（內(nèi)阻約為5Q）

C.直流電壓表0~3V（內(nèi)阻等于6kQ）

D.滑動變阻器0~10C,額定電流2A

E三個(gè)定值電阻（R=lkC,&=2kC,/?3=5kQ）

（1）小組同學(xué)們研究后發(fā)現(xiàn)，電壓表量程不能滿足實(shí)驗(yàn)要求，為了完成測量，他將電壓表進(jìn)行了改

裝，在給定的定值電阻中選用（選填或"R3”）與電壓表串聯(lián)，完成改裝。

（2）實(shí)驗(yàn)要求能夠?qū)崿F(xiàn)在0~4V的范圍內(nèi)對小燈泡的電壓進(jìn)行測量，畫出實(shí)驗(yàn)電路原理。

（3）實(shí)驗(yàn)測得小燈泡伏安特性曲線如圖〃所示，可確定小燈泡的功率P與U和P與尸的關(guān)系，下列示意

（4）若將兩個(gè)完全相同規(guī)格的小燈泡L按如圖匕所示電路連接，電源電動勢E=6V,內(nèi)阻尸2C,欲使滑

動變阻器R的功率是小燈泡的兩倍，此時(shí)每個(gè)小燈泡消耗的電功率為W,此時(shí)滑動變阻器接入電路

的電阻0（結(jié)果均保留2位小數(shù)）。

,善F

Rr

^

圖b

12.用圖甲所示裝置測定光電效應(yīng)中某金屬的截止電壓，.與入射光頻率1/的關(guān)系，測量結(jié)果如圖乙所示,

圖中U。、%均已知。用氫原子從某一激發(fā)態(tài)直接躍遷至基態(tài)時(shí)發(fā)出的光照射此金屬時(shí)，測得截止電壓恰

好為U。。已知元電荷e,氫原子基態(tài)能量為紇，能級滿足公式g“=4Eo。求:

n

（1）普朗克常量人;

（2）躍遷前氫原子的量子數(shù)〃。

甲

13.如圖所示，導(dǎo)熱性能良好的圓柱形容器一端封閉、另一端開口，若將容器開口向下豎直緩慢插入到水

中某一位置，容器能夠漂浮在水面上；再將容器繼續(xù)緩慢下壓，可在水面下某位置保持懸浮狀態(tài)。已知容

器容積為匕、高度為乙、質(zhì)量為大氣壓強(qiáng)為po、水的密度為夕、重力加速度大小為g,整個(gè)過程中環(huán)

境溫度不變，求：

（1）容器漂浮在水面上時(shí)水進(jìn)入容器的長度M；

（2）容器在水面下保持懸浮狀態(tài)時(shí)水進(jìn)入容器的長度皿和容器內(nèi)外水面的高度差

14.如圖甲所示，有一豎直放置的平行板電容器，兩平行金屬板間距為/,極板長度為2/,在兩極板間加上

如圖乙所示的交變電壓（f=o時(shí)左極板帶正電），以極板間的中心線。。|為、軸建立如圖里所示的坐標(biāo)系,

在y=2/直線上方合適的區(qū)域加一垂直紙面向里的圓形勻強(qiáng)磁場。f=0時(shí)，有大量電子從入口OA同時(shí)以

平行于y軸的初速度％射入兩極板間，經(jīng)過相同時(shí)間所有電子都能從平行板上方出口平行極板射出,

經(jīng)過圓形磁場區(qū)域后所有電子均能打在同一點(diǎn)尸（P在y=3/直線上）已知電子的質(zhì)量為加，電荷量為e,

求:

（1）交變電壓的周期T和電壓U。的值;

（2）若尸點(diǎn)坐標(biāo)為（0,3/）,求所加磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的取值范圍;

（3）當(dāng)所加磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為（2）問中的最小值時(shí)，求P點(diǎn)橫坐標(biāo)的取值范圍以及電子從出發(fā)到打至P

點(diǎn)時(shí)，最長運(yùn)動時(shí)間和最短運(yùn)動時(shí)間的差值的范圍。

y=31kU

y=2l

2T

甲乙

15.滑板是沖浪運(yùn)動在陸地上的延伸，是一種極富挑戰(zhàn)性的極限運(yùn)動，下面是該運(yùn)動的一種場地筒化模

型。如圖所示，右側(cè)是一固定的四分之一光滑圓弧軌道A3,半徑為R=3.2m,左側(cè)是一固定的光滑曲面

軌道CD兩軌道末端C與B等高，兩軌道間有質(zhì)量M=2kg的長木板靜止在光滑水平地面上，右端緊靠

圓弧軌道AB的B端，木板上表面與圓弧面相切于B點(diǎn)。一質(zhì)量加=1kg的小滑塊P（可視為質(zhì)點(diǎn)）從圓

弧軌道AB最高點(diǎn)由靜止滑下，經(jīng)B點(diǎn)后滑上木板，己知重力加速度大小為g=10m/s2,滑塊與木板之

間的動摩擦因數(shù)為〃=0.2,木板厚度d=0.4m,。點(diǎn)與地面高度差人=1.8m。

（1）求小滑塊P滑到B點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力大小：

（2）若木板只與C端發(fā)生了2次碰撞，滑塊一直未與木板分離，木板與C端碰撞過程中沒有機(jī)械能損失且

碰撞時(shí)間極短可忽略。求木板最小長度和開始時(shí)木板左端離C端距離；

（3）若撤去木板，將兩軌道C端和B端平滑對接后固定，小滑塊P仍從圓弧軌道AB最高點(diǎn)由靜止滑下，

要使滑塊從。點(diǎn)飛出后落到地面有最大水平射程，求從。點(diǎn)飛出時(shí)速度方向以及最大水平射程

2023屆高三年級階段測試（四）物理試卷

一、單項(xiàng)選擇題：共10題，每題4分，共40分。每題只有一個(gè)選項(xiàng)最符合題意。

1.核電池是各種深空探測器中最理想的能量源，它不受極冷極熱的溫度影響，也不被宇宙射線干擾。94rU

同位素溫差電池的原理是其發(fā)生衰變時(shí)將釋放的能量轉(zhuǎn)化為電能。我國的火星探測車用放射性材料PU°2作

PnC238P11238P238p234p,y

為燃料，-U02中的Pu元素是94YU,己知94ru的半衰期為88年，其衰變方程為94-92ru十八.若

238P234P17I?r

94ru、92x的結(jié)合能分別為d、*2、E、,則下列說法正確的是（）

A.空Pu的平均核子質(zhì)量大于二Pu的平均核子質(zhì)量

B.衰變放出的射線是氮核流，它的貫穿能力很強(qiáng)

C.該反應(yīng)釋放的能量為E=g-&-月

D.100個(gè)等Pu原子核經(jīng)過88年后剩余50個(gè)

【答案】A

【解析】

【詳解】A.衰變反應(yīng)后錯(cuò)在質(zhì)量虧損，貝喘蚱11的平均核子質(zhì)量大于腎Pu的平均核子質(zhì)量，A正確；

B.衰變放出的射線是a射線，即氮核流，它的貫穿能力很弱，電離能力很強(qiáng)，B錯(cuò)誤；

C.該反應(yīng)釋放的能量為

E=E2+E3-Et

C錯(cuò)誤；

D.半衰期具有統(tǒng)計(jì)規(guī)律，對大量原子核適用，對少量原子核不適用，D錯(cuò)誤。

故選Ao

2.4、8兩束單色光的波長分別為4,和乙，通過相同的單縫衍射實(shí)驗(yàn)裝置得到如圖所示的圖樣，則這兩束單

色光（）

a

b

A.b單色光的波動性比a單色光強(qiáng)

第10頁/共33頁

B.在水中的傳播速度匕（以

C.光子動量pa<ph

D.a,b兩束單色光射向同一雙縫干涉裝置，其干涉條紋間距△兒<%

【答案】C

【解析】

【詳解】A.在相同的單縫衍射實(shí)驗(yàn)裝置的條件下，光的波長越長，其衍射現(xiàn)象越顯著，中央亮條紋越寬。

從圖中可知光束a的衍射現(xiàn)象比光束6更加顯著，故可知

人單色光的波動性比。單色光弱，故A錯(cuò)誤；

B.波長長，則頻率低，折射率小，根據(jù)

c

V=—

n

在水中的傳播速度

Va>Vb

故B錯(cuò)誤；

C.光子動量

所以

Pa<Pl,

故c正確；

D.〃、6兩束單色光射向同一雙縫干涉裝置，其干涉條紋間距

Ax=2—

d

則

此>M

故D錯(cuò)誤。

故選C。

3.2022年11月1日，23噸的夢天實(shí)驗(yàn)艙與60噸的天和核心艙組合體順利對接，完成了中國空間站建設(shè)最

后一個(gè)模塊的搭建。若對接前天和核心艙組合體在距地高度380km的正圓軌道運(yùn)動，運(yùn)行速度略小于夢

天實(shí)驗(yàn)艙對接前的速度，則（）

第II頁/共33頁

A.對接時(shí)夢天艙和天和艙因沖擊力而產(chǎn)生的加速度相同

B.對接前空間站內(nèi)宇航員所受地球的引力為零

C.對接后空間站繞地運(yùn)行速度大于第一宇宙速度

D.若不啟動發(fā)動機(jī)調(diào)整軌道，對接后空間站的軌道將會是橢圓

【答案】D

【解析】

【詳解】A.夢天艙和天和艙因之間因沖擊對夢天艙和天和艙產(chǎn)生的力大小相等方向相反，可知夢天艙和

天和艙的加速度方向不同，夢天艙和天和艙的質(zhì)量不等，根據(jù)尸=/加可知夢天艙和天和艙的加速度大小

不相等，故A錯(cuò)誤；

B.空間站內(nèi)的宇航員受到地球的萬有引力，由于萬有引力全部提供做圓周運(yùn)動的向心力，所以宇航員處

于完全失重狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；

C.第一宇宙速度為環(huán)繞地球做圓周運(yùn)動的物體的最大速度，可知對接后空間站繞地運(yùn)行速度小于第一宇

宙速度，故C錯(cuò)誤；

D.對接后空間站的速度會發(fā)生變化，若不啟動發(fā)動機(jī)調(diào)整軌道，對接后空間站的軌道將會是橢圓，故D

正確。

故選D。

4.風(fēng)箏發(fā)明于中國東周春秋時(shí)期，是在世界各國廣泛開展的一項(xiàng)群眾性體育娛樂活動。一平板三角形風(fēng)箏

（不帶雪尾）懸停在空中，如圖為風(fēng)箏的側(cè)視圖，風(fēng)箏平面與水平面的夾角為。，風(fēng)箏受到空氣的作用力

F垂直于風(fēng)箏平面向上。若拉線長度一定，不計(jì)拉線的重力及拉線受到風(fēng)的作用力，一段時(shí)間后，風(fēng)力增

大導(dǎo)致作用力尸增大，方向始終垂直于風(fēng)箏平面，夾角。不變，再次平衡后相比于風(fēng)力變化之前（）

A.風(fēng)箏距離地面的高度變大B.風(fēng)箏所受的合力變大

C.拉線對風(fēng)箏拉力變小D.拉線對風(fēng)箏的拉力與水平方向的夾角變小

第12頁/共33頁

【答案】A

【解析】

【詳解】如下圖所示為風(fēng)箏受力示意圖，風(fēng)力為F時(shí)，重力為G,拉線拉力為B；當(dāng)風(fēng)力變大為人時(shí)，

重力不變，拉線拉力變?yōu)楹?，矢量三角形如圖所示，風(fēng)箏懸停在空中，可得風(fēng)箏所受的合力為零，保持不

變，拉線拉力變大，拉線對風(fēng)箏的拉力與水平方向的夾角a變大，設(shè)拉線長為L,則風(fēng)箏距地面高度為

h=Lsina

則風(fēng)箏距離地面的高度變大。

故選Ao

5.如圖甲所示，一根足夠長的空心銅管豎直放置，將一枚橫截面直徑略小于銅管內(nèi)徑、質(zhì)量為加。的圓柱

形強(qiáng)磁鐵從銅管上端管口處由靜止釋放，強(qiáng)磁鐵與銅管內(nèi)壁的摩擦和空氣阻力可以忽略，強(qiáng)磁鐵不會做自

由落體運(yùn)動，而是非常緩慢地穿過銅管，在銅管內(nèi)下落時(shí)的最大速度為%，重力加速度為g。產(chǎn)生該現(xiàn)象

的原因是變化的磁場在銅管內(nèi)激發(fā)出了渦流，渦流反過來又對強(qiáng)磁鐵產(chǎn)生了很大的阻力。雖然該情景中渦

流的定量計(jì)算非常復(fù)雜，但我們不需要求解，卻仍然可以用我們學(xué)過的知識來對下述問題進(jìn)行分析，強(qiáng)磁

鐵下落過程中，可以認(rèn)為銅管中的感應(yīng)電動勢大小與強(qiáng)磁鐵下落的速度成正比，下列分析正確的是

()

ac

甲乙

A.若把空心銅管切開一條豎直狹縫，如圖乙所示，還將強(qiáng)磁鐵從銅管上端管口處由靜止釋放，發(fā)現(xiàn)強(qiáng)磁

鐵做自由落體運(yùn)動

第13頁/共33頁

B.若把空心銅管切開一條豎直狹縫，如圖乙所示，還將強(qiáng)磁鐵從銅管上端管口處由靜止釋放，發(fā)現(xiàn)強(qiáng)磁

鐵的下落會快于自由落體運(yùn)動

C.圖甲中，強(qiáng)磁鐵達(dá)到最大速度后，銅管的熱功率要小于，加gVm

D.如果在圖甲中強(qiáng)磁鐵的上面粘一個(gè)質(zhì)量為加的絕緣橡膠塊，則強(qiáng)磁鐵下落的最大速度K~

【答案】D

【解析】

【詳解】AB.若把空心銅管切開一條豎直狹縫，如圖乙所示，此時(shí)銅管內(nèi)仍然會形成渦流，渦流的磁場

對強(qiáng)磁鐵有阻礙作用，所以將強(qiáng)磁鐵從銅管上端管口處由靜止釋放，發(fā)現(xiàn)強(qiáng)磁鐵的下落會明顯慢于自由落

體運(yùn)動，AB錯(cuò)；

C.圖甲中，強(qiáng)磁鐵達(dá)到最大速度后，做勻速運(yùn)動，在勻速下落的過程中，可以認(rèn)為減少的重力勢能全部

轉(zhuǎn)化為熱量，則

可得，銅管的熱功率為

C錯(cuò)誤；

D.由于強(qiáng)磁鐵下落過程中銅管中的感應(yīng)電動勢大小E與強(qiáng)磁鐵下落的速度□成正比，且強(qiáng)磁鐵周圍銅管的

有效電阻R是恒定的?？芍我粫r(shí)刻的熱功率為

E2

P=—

R

則

Pocv2

強(qiáng)磁鐵在勻速下落時(shí)，有

P-mgv

可得

一==:

P\(%)+g)g%V

所以，強(qiáng)磁鐵下落的最大速度為

第14頁/共33頁

m+m.

vin—Lv

mom

D正確。

故選D。

6.把一根鐵鏈水平拉直，沿AB方向一部分放在順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動的傳送帶上，一部分放在光滑水平桌面

上，水平桌面和傳送帶水平段在A點(diǎn)相接（忽略銜接處空隙），由于傳送帶摩擦力的作用，鐵鏈向右做直

線運(yùn)動，傳送帶長度大于鐵鏈長度。X為鐵鏈在A點(diǎn)右側(cè)的長度，尸為A點(diǎn)右側(cè)鐵鏈對A點(diǎn)左側(cè)鐵鏈的拉

力，。為鐵鏈的加速度，/為傳送帶對鐵鏈的摩擦力，則在鐵鏈加速進(jìn)入傳送帶的過程中，下列圖像可能正

【解析】

【詳解】A.摩擦力

「X

X不隨/均勻變化，則/不隨/均勻變化，故A錯(cuò)誤；

B.加速度

mL

a-X圖像為過原點(diǎn)的直線，故B正確；

CD.A點(diǎn)右側(cè)鐵鏈對A點(diǎn)左側(cè)鐵鏈的拉力

F=Tg'n.僵X=

LLL1}

第15頁/共33頁

凡X圖像為拋物線，故CD錯(cuò)誤。

故選B。

7.如圖所示，一完整絕緣球體球心為。一由A,8兩部分組成，其中B是球心為。2小球體，A均勻帶正

電+Q,B均勻帶有等量的負(fù)電一Q。M、N為兩球心連線上兩點(diǎn)，P、。連線過球心且與例、N連線垂直,

且M、N、P、。四點(diǎn)到。|距離相等。取無窮遠(yuǎn)處電勢為零。則()

B.M、N兩點(diǎn)電勢相等

C.將+q從N點(diǎn)移至P點(diǎn)電場力做負(fù)功

D.電子在M點(diǎn)的電勢能比在N點(diǎn)的大

【答案】C

【解析】

【詳解】A.根據(jù)題意可知，將B看成是均勻帶正電的小球，則各點(diǎn)的場強(qiáng)與電勢為均勻帶正電的完整球體

A和小球B加上相等負(fù)電量后的疊加，因?yàn)榫唧w比例不清楚，無法判斷兩點(diǎn)場強(qiáng)，故A錯(cuò)誤；

B.完整球體A在M、N兩點(diǎn)電勢相等，而對于B來說，則靠近N點(diǎn)，所以

(PN<(PM

故B錯(cuò)誤；

C.同理

<PN<(PP

將從N點(diǎn)移至P點(diǎn),電勢能

E=(pq

增大，電場力做負(fù)功，故C正確；

D.電子在M點(diǎn)的電勢能比在N點(diǎn)的小，因?yàn)樨?fù)電荷在電勢低的地方電勢能大，故D錯(cuò)誤。

故選C。

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8.用電流傳感器研究電容器充放電現(xiàn)象，電路如圖所示。電容器不帶電，閉合開關(guān)S-待電流穩(wěn)定后再閉

合開關(guān)S?,通過傳感器的電流隨時(shí)間變化的圖像是(

電流傳感器C

【答案】A

【解析】

【詳解】閉合開關(guān)跖后，電容器充電，電容器電壓與電源電壓差值越來越小，則通過傳感器的電流越來越

小，充電完成后，電容器電壓等于電源電壓，此時(shí)電路中電流為零；

再閉合開關(guān)S2,因?yàn)殡娙萜麟妷捍笥谑?電壓，則電容器放電，電容器電壓與R2電壓差值越來越小，則通

過傳感器的電流越來越小，且電流方向與開始充電時(shí)的方向相反，當(dāng)電容器電壓等于R2電壓，此時(shí)電路

中電流為零。

故選Ao

9.如圖，水平桌面上有一薄板，薄板上擺放著小圓柱體A、B、C,圓柱體的質(zhì)量分別為犯,、mc>

且WA>WB>mC。用一水平外力將薄板沿垂直的方向抽出，圓柱體與薄板間的動摩擦因數(shù)均相同，圓

柱體與桌面間的動摩擦因數(shù)也均相同。則抽出后，三個(gè)圓柱體留在桌面上的位置所組成的圖形可能是圖

()

?O

BC

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【解析】

【詳解】設(shè)圓柱體的質(zhì)量為〃?，圓柱體與薄板間的動摩擦因數(shù)、圓柱體與桌面間的動摩擦因數(shù)均為〃，則

在抽薄板的過程中，圓柱體在薄板摩擦力的作用下做加速運(yùn)動，離開模板后在桌面摩擦力的作用下做減速

運(yùn)動，根據(jù)牛頓第二定律有

Wng—ina

可得，加速運(yùn)動與減速運(yùn)動時(shí)的加速度都為

a=Mg

由于圓柱體A先離開薄板，B、C同時(shí)后離開薄板，則根據(jù)丫=〃可知，A離開薄板時(shí)的速度小于B、C離

開薄板時(shí)的速度，同時(shí)A加速的位移小于B、C加速的位移。離開薄板后，根據(jù)/=2ax可知，B、C在桌

面上滑動的距離相等，且大于A在桌面上滑動的距離。

故選Ao

10.如圖所示，粗糙斜面傾角為仇彈簧一端與斜面頂端相連，另一端與質(zhì)量為，〃的滑塊連接，開始滑塊靜

止在。處（圖中未標(biāo)出），與斜面間恰好沒有摩擦力?，F(xiàn)用沿斜面向下的力將滑塊從。點(diǎn)緩慢拉至A點(diǎn)，拉

力做的功為W。撤去拉力后滑塊由靜止沿斜面向上運(yùn)動，經(jīng)O點(diǎn)到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度為零，AB^a,重力加速

度為g,斜面與滑塊間的動摩擦因數(shù)為〃，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。則（）

A.從A到。滑塊一直做加速運(yùn)動

3

B.從。到A再到8,彈簧彈力做的功為

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C.向上經(jīng)過。點(diǎn)時(shí)，滑塊的動能小于W-卬〃gacos8

D.滑塊到達(dá)B處后可能保持靜止

【答案】CD

【解析】

【詳解】A.第一步：判斷。點(diǎn)是否為A3的中點(diǎn)、加速度為零的位置滑塊從A點(diǎn)向B點(diǎn)運(yùn)動的過程，先加

速后減速，由于彈簧彈力隨位移線性變化，重力沿斜面向下的分力及滑動摩擦力均為恒力，可知加速度也隨

位移線性變化。a-x圖如圖甲所示，又

五合=ma

則合力與位移的圖象與a-x圖象類似，由合力與位移圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積表示動能的變化量可知x軸

上、下兩部分圍成的面積相等。由對稱性可知，滑塊到的中點(diǎn)C時(shí)速度達(dá)到最大，該處彈簧彈力、重力

沿斜面向下的分力與滑動摩擦力的合力為0,如圖乙所示，此位置比。點(diǎn)低，則從A到。，滑塊先做加速運(yùn)

動后做減速運(yùn)動，選項(xiàng)A錯(cuò)誤。

B.第二步：由動能定理計(jì)算彈力做功和動能設(shè)OC=x,由動能定理，從。到A再到8有

W-mgsin6-〃根gcosd+叱彈2=0-0

得彈簧彈力做的功

嗎=-W+mg(；a-x)sin6+/jmgtz+cos0

選項(xiàng)B錯(cuò)誤。

C.從開始到滑塊向上經(jīng)過。點(diǎn)，有

W-Ring(a+2x)cos0=Ek-0

得

紇-W-/amg(?+2x)cos0<W-/amgacos6

選項(xiàng)c正確。

D.第三步：用假設(shè)法分析滑塊能否停在B點(diǎn)

題中沒有給出彈簧勁度系數(shù)&、滑塊質(zhì)量根、斜面傾角6及動摩擦因數(shù)〃的具體數(shù)值或關(guān)系，設(shè)QB=x',

若8點(diǎn)離。點(diǎn)很近，即滑塊在該處時(shí)彈簧處于伸長狀態(tài)，在。點(diǎn)時(shí)有

kxo=mgsmO

當(dāng)滿足

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mgsin6-Z(%—x')WRingcos0

即kx'<geos。時(shí)，滑塊到達(dá)B處后保持靜止，選項(xiàng)D正確。

故選CD,

圖甲圖乙

二、非選擇題：本題共5小題，共60分。其中第12題~第15題解答時(shí)請寫出必要的文字說

明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分；有數(shù)值計(jì)算時(shí)，答案中必須寫出

數(shù)值和單位。

11.某物理興趣小組要描繪一個(gè)標(biāo)有“4V、2.0W”的小燈泡L的伏安特性曲線，要求燈泡兩端的電壓由零逐

漸增大，且盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差?？晒┻x用的器材除導(dǎo)線、開關(guān)外，還有以下器材：

A.直流電源4.5V（內(nèi)阻不計(jì)）

B.直流電流表0~600mA（內(nèi)阻約為5C）

C.直流電壓表0~3V（內(nèi)阻等于6kC）

D.滑動變阻器0~10C,額定電流2A

E.三個(gè)定值電阻（R=lkC,R2=2kC,/?3=5kQ）

（1）小組同學(xué)們研究后發(fā)現(xiàn)，電壓表的量程不能滿足實(shí)驗(yàn)要求，為了完成測量，他將電壓表進(jìn)行了改

裝，在給定的定值電阻中選用（選填“吊”"&”或"凡”）與電壓表串聯(lián)，完成改裝。

（2）實(shí)驗(yàn)要求能夠?qū)崿F(xiàn)在0~4V的范圍內(nèi)對小燈泡的電壓進(jìn)行測量，畫出實(shí)驗(yàn)電路原理o

（3）實(shí)驗(yàn)測得小燈泡伏安特性曲線如圖a所示，可確定小燈泡的功率P與/和P與？的關(guān)系，下列示意

圖中合理的是（U和/分別為燈泡兩端的電壓和流過燈泡的電流）。

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（4）若將兩個(gè)完全相同規(guī)格小燈泡L按如圖b所示電路連接，電源電動勢E=6V,內(nèi)阻尸2。，欲使滑

動變阻器R的功率是小燈泡的兩倍，此時(shí)每個(gè)小燈泡消耗的電功率為W,此時(shí)滑動變阻器接入電路

的電阻________C（結(jié)果均保留2位小數(shù)）。

圖a

【答案】

①.R2③.D④.0.910.95⑤.

2.542.58

【解析】

【分析】

【詳解】（1）[1]由于燈泡的額定電壓為4V,所以要改裝成一個(gè)4V或稍大于4V的電壓表，串聯(lián)的電阻

阻值為

U—Ug4-3

_______________kfl=2kQ

R小3

6

%大的太多，最合適的為2kC的

第21頁/共33頁

(2)[2]實(shí)現(xiàn)()4V的范圍內(nèi)對小燈泡的電壓進(jìn)行測量，需要設(shè)計(jì)成滑動變阻器分壓接法，由于小燈泡正

常發(fā)光時(shí)電阻約為

由于

生〉區(qū)

所以需要設(shè)計(jì)成電流表外接，實(shí)驗(yàn)電路如圖所示

(3)[3]AB.小燈泡的電阻隨溫度升高而增大，由功率

P

~R

可知，P—圖像的斜率應(yīng)逐漸減小，AB錯(cuò)誤；

CD.由

P=『R

可知，「_/2圖像的斜率應(yīng)逐漸增大，c錯(cuò)誤，D正確。

故選D。

(4)[4]假設(shè)通過燈泡的電流為/,燈泡兩端的電壓為U,通過滑動變阻器的電流為2/,當(dāng)滑動變阻器R

的功率是小燈泡的兩倍時(shí)，滑動變阻器兩端的電壓也為U,由閉合電路歐姆定律可得

E=2U+2Ir

代入數(shù)據(jù)整理得

(7=3-2/

把該函數(shù)關(guān)系畫在圖a中，如圖所示

第22頁/共33頁

f//mA

與小燈泡伏安特性曲線的交點(diǎn)即為電路工作點(diǎn)，該點(diǎn)橫、縱坐標(biāo)值的乘積等于小燈泡的實(shí)際功率，可得

p=U/=2.18x0.426W=0.93W

⑶此時(shí)滑動變阻器接入電路的電阻為

R=—=2.56Q

21

12.用圖甲所示裝置測定光電效應(yīng)中某金屬的截止電壓與入射光頻率丫的關(guān)系，測量結(jié)果如圖乙所示,

圖中%均己知。用氫原子從某一激發(fā)態(tài)直接躍遷至基態(tài)時(shí)發(fā)出的光照射此金屬時(shí)，測得截止電壓恰

好為己知元電荷e,氫原子基態(tài)能量為能級滿足公式七加二二心。求：

n~

（1）普朗克常量心

（2）躍遷前氫原子的量子數(shù)〃。

【解析】

【詳解】（1）由愛因斯坦光電效應(yīng)方程可得

第23頁/共33頁

&n吁牝

對光電子，根據(jù)動能定理可得

-叫尸。-小

聯(lián)立可得

hh

——%

ee

結(jié)合圖像可得

ev0

解得

仁也

(2)氫原子躍遷時(shí)發(fā)出光子能量為

牝=二￡10-七0

n

又

6=牝一%=eUo

叱)=牝=必，0=6。0

%

聯(lián)立解得

1K

n=/-----------

N2eU0+Eo

13.如圖所示，導(dǎo)熱性能良好的圓柱形容器一端封閉、另一端開口，若將容器開口向下豎直緩慢插入到水

中某一位置，容器能夠漂浮在水面上；再將容器繼續(xù)緩慢下壓，可在水面下某位置保持懸浮狀態(tài)。已知容

器容積為玲、高度為小質(zhì)量為加，大氣壓強(qiáng)為P。、水的密度為夕、重力加速度大小為g,整個(gè)過程中環(huán)

境溫度不變，求：

(1)容器漂浮在水面上時(shí)水進(jìn)入容器的長度用；

(2)容器在水面下保持懸浮狀態(tài)時(shí)水進(jìn)入容器長度及和容器內(nèi)外水面的高度差

第24頁/共33頁

【解析】

【詳解】（1）設(shè)容器的截面積為S,有

s=%①

L

設(shè)容器漂浮在水面上時(shí)，被封閉氣體壓強(qiáng)為Pl,由平衡條件得

PiS=PoS+Mg②

對容器內(nèi)封閉氣體，由玻意耳定律得

解得

（2）容器在水面下保持懸浮狀態(tài)時(shí)，由平衡條件得

Mg^pg（L-x2）S@

設(shè)容器在水面下保持懸浮狀態(tài)時(shí)，被封閉氣體壓級為，2,則

p2=p0+pgH⑦

對容器內(nèi)被封閉氣體，由玻意耳定律得

P（Vo=，2（L—/）S⑧

解得

第25頁/共33頁

gp）

14.如圖甲所示，有一豎直放置的平行板電容器，兩平行金屬板間距為/,極板長度為2/,在兩極板間加上

如圖乙所示的交變電壓（f=0時(shí)左極板帶正電），以極板間的中心線。。為y軸建立如圖里所示的坐標(biāo)系，

在y=2/直線上方合適的區(qū)域加一垂直紙面向里的圓形勻強(qiáng)磁場。/=0時(shí)，有大量電子從入口。4同時(shí)以

平行于y軸的初速度％射入兩極板間，經(jīng)過相同時(shí)間所有電子都能從平行板上方出口平行極板射出，

經(jīng)過圓形磁場區(qū)域后所有電子均能打在同一點(diǎn)尸（P在y=3/直線上）已知電子的質(zhì)量為加，電荷量為e,

求：

（1）交變電壓的周期T和電壓的值；

（2）若尸點(diǎn)坐標(biāo)為（0,3/）,求所加磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的取值范圍；

（3）當(dāng)所加磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為（2）問中的最小值時(shí)，求P點(diǎn)橫坐標(biāo)的取值范圍以及電子從出發(fā)到打至P

點(diǎn)時(shí)，最長運(yùn)動時(shí)間和最短運(yùn)動時(shí)間的差值的范圍。

2T

【答案】（1）T=—（n=1,2.3）,u=/^（〃=1、23-）；（2）曲（3）

"%2eelel

（2^-373）/<<（2^+373）/

6%-6%

【解析】

【詳解】（i）由題意，經(jīng)過T時(shí)間所有電子都能從平行板上方a。出口平行極板射出，粒子在>方向上做

勻速直線運(yùn)動，有

2/=nv0T

第26頁/共33頁

可得

21

T=——（〃=1、2、3-）

豎直方向上先加速后減速，有

222

ml

聯(lián)立求得

4="1（〃=1、2、3）

2e

(2)若使電子經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后匯聚于一點(diǎn),則電子運(yùn)動的半徑與圓形磁場的半徑相等。當(dāng)所加磁場為圖中小

Gin=~

根據(jù)

ev^B=nt—

r

可得

第27頁/共33頁

B=皿

maxi

el

當(dāng)所加磁場為大圓時(shí)(與直線y=2/相切)磁感應(yīng)強(qiáng)度有最小值，此時(shí)

根據(jù)

2

evB-m—

()r

可得

B=處

mnel

則所加磁場的范圍為

mV°<B<4mV°

elel

(3)當(dāng)所加磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為(2)問中的最小值時(shí)，各電子到達(dá)同一點(diǎn)的時(shí)間不同，當(dāng)電子過x=；/時(shí),

電子在磁場中所用時(shí)間最大

1T12兀萬//（乃+1）

L=+°=+=

%2%%%

1八旬、F1..73,2兀1（6+4^-373）/

*=-（1-cos30）+—=—（1）+=-------------

%3%23%6%

則

（2萬+3石）/

&二"ax'min=.

6%

當(dāng)大圓向上平移時(shí)，加變小,當(dāng)大圓向上平移到最低點(diǎn)與）=2/相切時(shí)，4有最小值

t'.=L

mm

%

nlV3.7il（6+2萬一36）/

1max'=-

%6%23%6%

則

第28頁/共33頁

A,_(2%—36)/

△'min-「max-fmin-7

6%

所以

Q兀-3上)1<&<(2%+3-)/

6%--6%

15.滑板是沖浪運(yùn)動在陸地上的延伸，是一種極富挑戰(zhàn)性的極限運(yùn)動，下面是該運(yùn)動的一種場地簡化模

型。如圖所示，右側(cè)是一固定的四分之一光滑圓弧軌道AB,半徑為R=3.2m,左側(cè)是一固定的光滑曲面

軌道CD,兩軌道末端C與8等高，兩軌道間有質(zhì)量2kg的長木板靜止在光滑水平地面上，右端緊靠

圓弧軌道A3的B端，木板上表面與圓弧面相切于8點(diǎn)。一質(zhì)量加=1kg的小滑塊P(可視為質(zhì)點(diǎn))從圓

弧軌道AB最高點(diǎn)由靜止滑下，經(jīng)B點(diǎn)后滑上木板，已知重力加速度大小為g=10m/s2,滑塊與木板之

間的動摩擦因數(shù)為〃=