2024屆北京市豐臺(tái)區(qū)高三年級(jí)下冊(cè)4月二模物理試題（解析版）

北京市豐臺(tái)區(qū)2023?2024學(xué)年度第二學(xué)期綜合練習(xí)（二）

高三物理

本試卷共8頁(yè)，100分.考試時(shí)長(zhǎng)90分鐘.考生務(wù)必將答案答在答題卡上，在試卷上作答無效.

考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回.

第一部分

本部分共14題，每題3分，共42分.在每題列出的四個(gè)選項(xiàng)中，選出最符合題目要求的一項(xiàng).

1.位于我國(guó)廣東江門的中微子實(shí)驗(yàn)室正在有序建設(shè)中，中微子是科學(xué)家在研究B衰變過程中預(yù)言并發(fā)現(xiàn)的

一種粒子，對(duì)人類了解物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)和宇宙的起源與演化具有重要意義。以下核反應(yīng)方程屬于B衰變的

是（）

A.聲U-記Th+；HeB.記Th.Pa+方e

C.:He+；1nD.肥u+；111fM，Ba+案Kr+3；1n

【答案】B

【解析】

【詳解】A.A核反應(yīng)方程屬于a衰變，A不符合題意；

B.B核反應(yīng)方程屬于B衰變，B符合題意；

C.C核反應(yīng)方程屬于核聚變，C不符合題意；

D.D核反應(yīng)方程屬于核裂變，D不符合題意

故選B。

2.下列說法正確的是（）

A.擴(kuò)散現(xiàn)象是不同物質(zhì)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)

B.布朗運(yùn)動(dòng)就是固體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)

C.物體溫度升高時(shí)每一個(gè)分子的動(dòng)能都增大

D.分子間的作用力為0時(shí)分子勢(shì)能最小

【答案】D

【解析】

【詳解】A.擴(kuò)散是指一種物質(zhì)進(jìn)入另一種物質(zhì)的現(xiàn)象，擴(kuò)散現(xiàn)象不是化學(xué)反應(yīng)，故A錯(cuò)誤；

B.布朗運(yùn)動(dòng)是微小顆粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，不是固體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；

C.物體溫度升高時(shí)，分子的平均動(dòng)能增大，但不是每一個(gè)分子的動(dòng)能都增大，故C錯(cuò)誤；

D.分子勢(shì)能與分子距離之間的關(guān)系如圖所示

可知分子間的作用力為。時(shí)分子勢(shì)能最小，故D正確。

故選D。

3.如圖所示為交流發(fā)電機(jī)的示意圖，裝置中兩磁極之間產(chǎn)生的磁場(chǎng)可近似為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為及

匝數(shù)為〃、面積為S的矩形線圈在磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為。，回路中總電阻為R。

下列說法正確的是（）

OR

A.線圈在圖示位置時(shí)通過線圈的磁通量為。

B.從圖示位置開始計(jì)時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值的表達(dá)式為nBScocoscot

C.回路中電流的有效值為垃"BS①

2R

回路中的電功率為型三里

D.

R

【答案】C

【解析】

【詳解】A.線圈在圖示位置時(shí)通過線圈的磁通量最大為BS,故A錯(cuò)誤;

B.從圖示位置開始計(jì)時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值的表達(dá)式為

e=nBSa）sincot

故B錯(cuò)誤；

C.回路中的電動(dòng)勢(shì)有效值為

廠nBS(D

E=——；=—

回路中電流的有效值為

Ey/2nBSa)

1T=——=-----------

R2R

故C正確;

D.根據(jù)電功率公式可知

故D錯(cuò)誤;

故選C。

4.繩上質(zhì)點(diǎn)尸在外力作用下從平衡位置開始沿豎直方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)繩上各點(diǎn)依次上下振動(dòng)。振動(dòng)傳

到質(zhì)點(diǎn)Q時(shí)繩子上的波形如圖所示。已知波的傳播速度為v,尸、。平衡位置間的距離為L(zhǎng)下列說法正確

B.質(zhì)點(diǎn)尸的振動(dòng)周期為一

2v

C.質(zhì)點(diǎn)P開始振動(dòng)的方向是向下的

D.開始振動(dòng)后，P、N兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)步調(diào)總是一致

【答案】D

【解析】

【詳解】A.由題意可知，波向左傳播，根據(jù)波形平移法可知，質(zhì)點(diǎn)/此時(shí)向上振動(dòng)，故A錯(cuò)誤；

B.由圖可知，波長(zhǎng)為

則質(zhì)點(diǎn)尸的振動(dòng)周期為

2L

V3v

故B錯(cuò)誤；

C.根據(jù)波形平移法可知，質(zhì)點(diǎn)。開始振動(dòng)的方向是向上的，則質(zhì)點(diǎn)P開始振動(dòng)的方向是向上的，故C錯(cuò)

誤；

D.由圖可知P、N兩質(zhì)點(diǎn)相距一個(gè)波長(zhǎng)，則開始振動(dòng)后，P、N兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)步調(diào)總是一致，故D正確。

故選D

5.木星有4顆衛(wèi)星是伽利略發(fā)現(xiàn)的，稱為伽利略衛(wèi)星，其中有兩顆衛(wèi)星的軌道半徑之比約為1:4。根據(jù)以

上信息可知這兩顆衛(wèi)星的（）

A.線速度大小之比約為1:2B.周期之比約為1:8

C.向心加速度大小之比約為4:1D.向心力大小之比約為16:1

【答案】B

【解析】

【詳解】根據(jù)

a?Mmv24萬2

r=G——=m——=m——r=ma

r~rT~

可得

兩顆衛(wèi)星的軌道半徑之比約為1:4,可知線速度大小之比約為2:1；周期之比約為1:8；向心加速度大小之

比約為16:1；因質(zhì)量關(guān)系不確定，不能比較向心力大小。

故選B。

6.用圖甲所示的電路研究光電效應(yīng)中電子發(fā)射的情況與照射光的強(qiáng)弱、光的顏色（頻率）等物理量之間的

關(guān)系.分別用三束光照射同一陰極K進(jìn)行了三次實(shí)驗(yàn)，得到電流表示數(shù)/與電壓表示數(shù)U之間的關(guān)系如圖乙

A.入射光光子的能量①>②>③

B.光電子的最大初動(dòng)能①>②>③

C.單位時(shí)間照射到K上的光子數(shù)①>③

D.照射到K上時(shí)金屬的逸出功②最大

【答案】c

【解析】

【詳解】AB.由愛因斯坦光電效應(yīng)方程得

eUc=E^hv-W0

其中可以看出遏止電壓與頻率呈線性關(guān)系，頻率越大，遏止電壓越大，所以由圖像可知，①光的頻率等于

③光的頻率，③光的頻率低于①光的頻率，所以入射光光子的能量②>①=③，光電子的最大初動(dòng)能②〉

①二③，故AB錯(cuò)誤；

C.由圖可得，①光對(duì)應(yīng)飽和光電流大于③光對(duì)應(yīng)的飽和光電流，因?yàn)轱柡凸怆娏髟酱螅瑔挝粫r(shí)間內(nèi)逸出的

光電子數(shù)越多，且逸出的光電子數(shù)等于入射的光子數(shù)，所以單位時(shí)間照射到K上的光子數(shù)①>③，故C正

確；

D.同一陰極K的逸出功相等，故D錯(cuò)誤。

故選C?

7.如圖所示，水平地面上放置一個(gè)質(zhì)量為10kg、傾角為37。的斜面體。一個(gè)質(zhì)量為5kg的箱子在平行于斜

面的拉力廠作用下，沿斜面體勻速上滑，斜面體保持靜止。已知箱子與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25,重力

加速度g取lOm/s?,sin37°=0.6,cos370=0.8。下列說法正確的是（）

刀

//Z/Z//ZZZ//.././..Z..Z./../..Z.Z../../.Z..Z..Z.Z..Z.

A.箱子對(duì)斜面體壓力的大小為30N

B.拉力E的大小為10N

C.斜面體對(duì)地面壓力的大小為150N

D.地面給斜面體的摩擦力大小為32N

【答案】D

【解析】

【詳解】A.對(duì)箱子進(jìn)行受力分析，根據(jù)正交分解可知，斜面對(duì)體箱子的支持力為

FN=mgcos37°=40N

根據(jù)牛頓第三定律可知

W40N

故A錯(cuò)誤;

B.由于箱子處于勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，即

F=mgsin370+/jmgcos37°=40N

故B錯(cuò)誤；

C.對(duì)斜面體與箱子整體受力分析可知

A^=（m+M）g-Fsin370=126N

由牛頓第三定律可得，斜面體對(duì)地面壓力的大小為

瑯=N=126N

故C錯(cuò)誤；

D.對(duì)斜面體與箱子整體受力分析可知

/=Fcos37°=32N

故D正確；

故選D。

8.如圖甲所示，在豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，水平放置一圓形導(dǎo)體環(huán)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間f變化的

關(guān)系如圖乙所示。規(guī)定磁場(chǎng)豎直向上為正，導(dǎo)體環(huán)中電流沿順時(shí)針方向（俯視）為正，導(dǎo)體環(huán)中感應(yīng)電流

隨時(shí)間變化的圖像正確的是（）

【答案】D

【解析】

【詳解】根據(jù)楞次定律，在0~2s內(nèi)線圈中電流為沿順時(shí)針方向，即正方向；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得,

感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為

E0=-S=B.S

感應(yīng)電流為

=殳=蚯

°RR

不變；在2~4s內(nèi)線圈中電流為沿逆時(shí)針方向，即負(fù)方向；電流大小

12=納=1。

RR°

不變。

故選D。

9.如圖甲所示，A、B是某點(diǎn)電荷電場(chǎng)中一條電場(chǎng)線上的兩點(diǎn)，一個(gè)電子僅在靜電力的作用下從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到

8點(diǎn)的y—r圖像如圖乙所示。下列說法正確的是（）

A.該點(diǎn)電荷為正電荷

B.電子在A點(diǎn)受到的電場(chǎng)力小于在2點(diǎn)受到的電場(chǎng)力

C.A點(diǎn)的電勢(shì)高于B點(diǎn)的電勢(shì)

D.電子在A點(diǎn)的電勢(shì)能大于在8點(diǎn)的電勢(shì)能

【答案】D

【解析】

【詳解】A.電子從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到8點(diǎn)速度增大，則電場(chǎng)力做正功，靜電力方向由A指向8,但無法判斷該點(diǎn)

電荷正負(fù)，故A錯(cuò)誤；

BC.電子所受靜電力方向由A指向8,故電場(chǎng)線方向由8指向A,沿著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)逐漸降低，B點(diǎn)

的電勢(shì)高于A點(diǎn)的電勢(shì)，由圖乙可知，運(yùn)動(dòng)的過程中電荷的加速度減小，故靜電力減小，即電子在A點(diǎn)受

到的電場(chǎng)力大于在2點(diǎn)受到的電場(chǎng)力，故BC錯(cuò)誤；

D.電子從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到2點(diǎn)速度增大，則電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，即電子在A點(diǎn)的電勢(shì)能大于在2點(diǎn)

的電勢(shì)能，故D正確。

故選D。

10.如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)為6V,電路中有A3、CD、EF、G8四根連接電路的導(dǎo)線，其中一根導(dǎo)線內(nèi)部

的銅絲是斷的，電路其余部分完好。為了查出故障導(dǎo)線，某同學(xué)選用多用電表直流10V擋，閉合開關(guān)后，

將多用電表紅表筆接在A接線柱上,黑表筆依次接在8、。、廠所示的接線柱上,多用電表的示數(shù)分別為0V、

OV、6Vo可判斷出故障導(dǎo)線是（）

A.ABB.CDC.EFD.GH

【答案】C

【解析】

【詳解】將多用電表紅表筆接在A接線柱上，黑表筆依次接在2、。所示的接線柱上，多用電表的示數(shù)分別

為OV、0V,可知故障導(dǎo)線一定是ERG8中的一根；黑表筆接在尸所示的接線柱上，多用電表的示數(shù)分

別為6V,P與電源負(fù)極連通，則故障導(dǎo)線是ER

故選C?

11.如圖所示，質(zhì)量為機(jī)的小球用長(zhǎng)為/的細(xì)線懸于P點(diǎn)，使小球在水平面內(nèi)以角速度。做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。

已知小球做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)圓心。到懸點(diǎn)尸的距離為九重力加速度為g。下列說法正確的是（）

A.繩對(duì)小球的拉力大小為加（J?/

B.小球轉(zhuǎn)動(dòng)一周，繩對(duì)小球拉力的沖量為0

C.保持〃不變，增大繩長(zhǎng)/,。增大

D.保持〃不變，增大繩長(zhǎng)/,繩對(duì)小球拉力的大小不變

【答案】A

【解析】

【詳解】A.設(shè)細(xì)線與豎直方向的夾角為夕，根據(jù)牛頓第二定律可得

Tsin6=marlsin0

解得繩對(duì)小球的拉力大小為

T=ma^l

故A正確；

B.小球轉(zhuǎn)動(dòng)一周，小球的動(dòng)量變化為0,根據(jù)動(dòng)量定理可知，合外力的沖量為0,由于重力的沖量不為0,

則繩對(duì)小球拉力的沖量不為0,故B錯(cuò)誤；

CD.保持不變，設(shè)細(xì)線與豎直方向的夾角為。，根據(jù)牛頓第二定律可得

mgtan0=marhtan0

解得

可知增大繩長(zhǎng)/,。不變；根據(jù)

T=

可知增大繩長(zhǎng)/,繩對(duì)小球拉力的大小增大，故CD錯(cuò)誤。

故選Ao

12.如圖所示，質(zhì)量為機(jī)、電阻為R、邊長(zhǎng)為/的單匝正方形導(dǎo)線框仍〃從某一高度處自由下落，勻速穿過

一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里.不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g。下列說法正確的

是（）

XXXXXX

B

XXXXXX

A.磁場(chǎng)區(qū)域的寬度小于I

B,線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小為整

BI

C.線框穿過磁場(chǎng)過程中產(chǎn)生的焦耳熱為機(jī)g/

D72

D.線框進(jìn)入和穿出磁場(chǎng)過程中通過導(dǎo)線橫截面的電荷量均為上一

R

【答案】D

【解析】

【詳解】A.線圈能勻速穿過勻強(qiáng)磁場(chǎng)，可知磁場(chǎng)區(qū)域的寬度等于/,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;

B.線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)

2型

R

可得線圈的速度大小為

mgR

選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

C.線框穿過磁場(chǎng)過程中產(chǎn)生的焦耳熱等于線圈重力勢(shì)能減小量，即為

Q=2mgi

選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

D.線框進(jìn)入和穿出磁場(chǎng)過程中通過導(dǎo)線橫截面的電荷量均為

-E△①Bl2

q-AIAt=——AN=-----=-----

RRR

選項(xiàng)D正確。

故選D。

13.如圖所示，讓;H、；H和；He的混合物由靜止開始從A點(diǎn)經(jīng)同一加速電場(chǎng)加速，然后穿過同一偏轉(zhuǎn)電

場(chǎng)。下列說法正確的是（）

加速電場(chǎng)

A

偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)

A.進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)三種粒子具有相同的速度

B.進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)三種粒子具有相同的動(dòng)能

C.三種粒子從不同位置沿不同方向離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)

D.三種粒子從相同位置沿相同方向離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)

【答案】D

【解析】

【詳解】AB.設(shè)粒子的質(zhì)量為加，電荷量為4,加速電場(chǎng)電壓為■，偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)電壓為板長(zhǎng)為L(zhǎng)，板

間距離為d;粒子經(jīng)過加速電場(chǎng)過程，根據(jù)動(dòng)能定理可得

qUl=—mvl

\2qU°

可知;H、；H進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)具有相同的動(dòng)能，；He進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能最大；；H、；He進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電

場(chǎng)時(shí)具有相同的速度，；H進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度最大，故AB錯(cuò)誤；

CD.粒子經(jīng)過偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)過程做類平拋運(yùn)動(dòng)，則有

聯(lián)立可得

U2c

粒子離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)速度方向與水平方向的夾角滿足

%2dU]

可知粒子經(jīng)過偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的偏轉(zhuǎn)位移與粒子的電荷量和質(zhì)量均無關(guān)，則;H、；H和；He經(jīng)過加速電場(chǎng)和偏轉(zhuǎn)

電場(chǎng)的軌跡相同，三種粒子從相同位置沿相同方向離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，故C錯(cuò)誤，D正確。

故選D。

14.如圖甲所示，中國(guó)工程物理研究院建立的“聚龍一號(hào)”實(shí)現(xiàn)了我國(guó)磁化套筒慣性約束聚變裝置零的突破。

該裝置實(shí)現(xiàn)聚變的核心區(qū)域?yàn)橐粋€(gè)半徑為7■（大約為1cm）、類似指環(huán)的金屬套筒。套筒放在軸向的勻強(qiáng)磁

場(chǎng)8中，內(nèi)部空間充滿固定體積的笊瓶氣體（如圖乙陰影部分）。當(dāng)沿軸向通入大電流/后，金屬套筒迅速

在100ns時(shí)間內(nèi)汽化成等離子體。在洛倫茲力的作用下，等離子體向中心匯聚，壓縮笊瓶氣體發(fā)生聚變反

應(yīng)釋放出能量。大電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)提供給套筒側(cè)面的壓強(qiáng)滿足關(guān)系：其中〃o為常數(shù)。下列

說法正確的是（）

B

甲乙

A.該裝置將電能全部轉(zhuǎn)化成聚變反應(yīng)的核能

B.外加磁場(chǎng)的作用是保證汽化后的等離子體受到軸向洛倫茲力的作用

C.施加在套筒上的電流越大，越有利于聚變的發(fā)生

D.套筒的厚度越大，汽化后的等離子體越容易向軸向運(yùn)動(dòng)，越有利于聚變的發(fā)生

【答案】C

【解析】

【詳解】A.該裝置通入大電流后使金屬套筒迅速汽化，該過程中一定有熱能散失，則該裝置不可能將電能

全部轉(zhuǎn)化成聚變反應(yīng)的核能，故A錯(cuò)誤；

B.汽化后的等離子體速度方向各不相同，則外加磁場(chǎng)不一定保證汽化后的等離子體都受到軸向洛倫茲力的

作用，故B錯(cuò)誤；

C.根據(jù)2皿=含;施加在套筒上的電流越大，大電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)提供給套筒側(cè)面的壓強(qiáng)越大，越有利于

聚變的發(fā)生，故C正確；

D.套筒的厚度越大，汽化后的等離子體越不容易向軸向運(yùn)動(dòng)，不利于聚變的發(fā)生，故D錯(cuò)誤。

故選C。

第二部分

本部分共6題，共58分.

15.用圖甲所示的裝置探究氣體的等溫變化規(guī)律.

(1)下列哪些操作是必需的

A.調(diào)節(jié)空氣柱長(zhǎng)度時(shí)柱塞應(yīng)緩慢地向下壓或向上拉

B.測(cè)量空氣柱的直徑

C.讀取壓力表示數(shù)

D.讀取空氣柱的長(zhǎng)度

(2)某小組利用測(cè)量得到的數(shù)據(jù)繪制的p-V圖像如圖乙所示,該組同學(xué)猜測(cè)空氣柱的壓強(qiáng)跟體積成反比。

如果想進(jìn)一步通過圖像來檢驗(yàn)這個(gè)猜想是否合理，應(yīng)當(dāng)利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)做出__________圖像。

【答案】(1)ACD(2)p--

【解析】

【小問1詳解】

A.為防止氣體的溫度變化，調(diào)節(jié)空氣柱長(zhǎng)度時(shí)柱塞應(yīng)緩慢地向下壓或向上拉，選項(xiàng)A正確；

BD.該實(shí)驗(yàn)氣體的體積為：V=SL,其中S為空氣柱的橫截面積，由于空氣柱的橫截面積S不變，所以用L

代替匕只需要讀取空氣柱的長(zhǎng)度，不需要測(cè)量空氣柱的直徑，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，D正確；

C.讀取壓力表示數(shù)，以確定氣體的壓強(qiáng)，選項(xiàng)C正確。

故選ACD。

【小問2詳解】

該組同學(xué)猜測(cè)空氣柱的壓強(qiáng)跟體積成反比。如果想進(jìn)一步通過圖像來檢驗(yàn)這個(gè)猜想是否合理，應(yīng)當(dāng)利用實(shí)

驗(yàn)數(shù)據(jù)做出圖像，若該圖像是一條過原點(diǎn)的直線，則結(jié)論成立。

16.“探究影響感應(yīng)電流方向的因素”的實(shí)驗(yàn)示意圖如圖所示：靈敏電流計(jì)和線圈組成閉合回路，通過“插

入”“拔出”條形磁鐵，使線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流。記錄實(shí)驗(yàn)過程中的相關(guān)信息，分析得出楞次定律。下列

A.實(shí)驗(yàn)時(shí)必須保持磁鐵運(yùn)動(dòng)的速率不變

B.該實(shí)驗(yàn)需要知道線圈的繞向

C.該實(shí)驗(yàn)需要記錄磁鐵的運(yùn)動(dòng)方向

D.該實(shí)驗(yàn)需要判斷電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向與通入電流方向的關(guān)系

【答案】BCD

【解析】

【詳解】A.該實(shí)驗(yàn)無需保持磁鐵運(yùn)動(dòng)的速率不變，故A錯(cuò)誤；

B.該實(shí)驗(yàn)需要知道產(chǎn)生的感應(yīng)磁場(chǎng)的方向，即需要知道線圈的繞向，故B正確；

C.該實(shí)驗(yàn)需要記錄磁鐵在線圈中的磁場(chǎng)的變化，即需要記錄磁鐵的運(yùn)動(dòng)方向，故C正確；

D.該實(shí)驗(yàn)要想知道產(chǎn)生感應(yīng)電流的具體方向，需要判斷電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向與通入電流方向的關(guān)系，故D

正確。

故選BCDo

17.某同學(xué)利用“插針法”測(cè)定玻璃的折射率。在畫界面時(shí)，不小心將界面尸。畫的比實(shí)際位置靠下一些，

如圖中產(chǎn)'。'所示。若其他操作均正確，則測(cè)得的折射率與真實(shí)值相比（選填“偏大”、“偏小”或

“相同”)o

+

P\

1,空氣短

M-------------N

玻璃

P---------------------------------Q

P--------------------------------Q'

烏+

庶+

【答案】偏小

【解析】

【詳解】根據(jù)插針法用實(shí)線作出實(shí)際光路圖，用虛線作出測(cè)量光路圖，如圖所示

可知，測(cè)量的空氣中的入射角夕一定，測(cè)量的介質(zhì)中的折射角1大于真實(shí)的折射角，根據(jù)

ns=in-。--

sina

可知，測(cè)得的折射率與真實(shí)值相比偏小。

18.在“測(cè)量金屬絲電阻率”的實(shí)驗(yàn)中。

(1)如圖所示，用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲直徑，則金屬絲直徑。=

(2)待測(cè)金屬絲電阻較小，為使電阻的測(cè)量結(jié)果盡量準(zhǔn)確，且金屬絲兩端的電壓從零開始變化。以下實(shí)驗(yàn)

電路符合要求的是__________;

￡￡

l|l_CT

(3)實(shí)驗(yàn)中改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置，讀取多組電壓、電流值，描繪出的圖線如圖所示。若圖線

的斜率為鼠金屬絲的長(zhǎng)度為/,直徑為。，則金屬絲電阻率的表達(dá)式為；(用公I(xiàn)、。表示)

ft/

/

?

1/

/

0

(4)某同學(xué)認(rèn)為，在不改變電路結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，可以另外設(shè)計(jì)一種實(shí)驗(yàn)方案，通過改變金屬絲長(zhǎng)度，并利

用某一電表測(cè)得的數(shù)據(jù)，作出相應(yīng)的圖像，進(jìn)而通過圖線的斜率求得金屬絲的電阻率。請(qǐng)簡(jiǎn)要說明實(shí)驗(yàn)方

案，并用斜率I表示金屬絲的電阻率(需要的其他物理量可自選符號(hào)表示)。

【答案】(1)0.298##0.297##0.299(2)A

(4)見解析

【解析】

【小問1詳解】

螺旋測(cè)微器的精確值為0.01mm,由圖可金屬絲直徑為

D—0mm+29.8x0.01mm=0.298mm

【小問2詳解】

待測(cè)金屬絲電阻較小，可知電壓表的分流很小，電流表應(yīng)采用外接法；為使金屬絲兩端的電壓從零開始變

化，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法。

故選A?

【小問3詳解】

根據(jù)歐姆定律可得

R=7=

根據(jù)電阻定律可得

A14/

聯(lián)立可得金屬絲電阻率的表達(dá)式為

k?vD2

p=--------

4Z

【小問4詳解】

實(shí)驗(yàn)中改變金屬絲長(zhǎng)度，通過改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置，使得每次電流表的示數(shù)均為A),測(cè)量出金屬絲

長(zhǎng)度/,以及對(duì)應(yīng)的電壓表示數(shù)U,根據(jù)歐姆定律可得

U=I°R

又

口14/

R=p飛=p/

聯(lián)立可得

U=%1

7VD2

作出U-/圖像，可知斜率為

k'=4/0.

7lD-

解得金屬絲的電阻率為

k'nD-

p=

19.如圖所示，水平桌面上放置一光滑導(dǎo)軌，導(dǎo)軌距地面高度為“，末端伸出桌面.質(zhì)量為優(yōu)的物塊A從某

一高度由靜止釋放，與導(dǎo)軌末端靜止放置的質(zhì)量也為根的物塊2發(fā)生碰撞。碰后兩物塊粘在一起運(yùn)動(dòng)，落

在地面上。落地點(diǎn)到拋出點(diǎn)的水平距離為無。不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g。求：

(1)兩物塊碰撞后速度的大小%；

(2)物塊A滑至導(dǎo)軌最低點(diǎn)時(shí)速度的大小也

(3)碰撞過程中損失的機(jī)械能AE。

【答案】(1)環(huán)="馬；⑵v=2xJ^-；(3)=

0\2H\2H2H

【解析】

【詳解】(1)碰后兩物塊粘在一起做平拋運(yùn)動(dòng)，則

x=vot

解得

%=x.

(2)兩物塊碰撞過程由動(dòng)量守恒定律

mv=2mv0

解得物塊4滑至導(dǎo)軌最低點(diǎn)時(shí)速度的大小

7卷

(3)碰撞過程中損失的機(jī)械能

1mgx2

^E=—mv'

22H

20.如圖所示，十米跳臺(tái)跳水是奧運(yùn)跳水比賽項(xiàng)目之一，我國(guó)運(yùn)動(dòng)員在這一項(xiàng)目中占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，已知十米

跳臺(tái)下面的池水深度約為5m,運(yùn)動(dòng)員質(zhì)量約60kg,重力加速度g取lOm/sz,忽略空氣阻力的影響。假

設(shè)運(yùn)動(dòng)員由靜止開始下落，沿直線運(yùn)動(dòng)到池底。

(1)求運(yùn)動(dòng)員剛接觸水面時(shí)的速度大??；

(2)假設(shè)運(yùn)動(dòng)員入水后到達(dá)池底時(shí)的速度恰好為0,求運(yùn)動(dòng)員從剛接觸水面到接觸池底過程中受到的平均

阻力的大??；

(3)運(yùn)動(dòng)員完全入水后，由于人體的密度和水的密度幾乎相等，所以其重力與浮力大小幾乎相等，運(yùn)動(dòng)過

程中受到水的阻力與速度的關(guān)系滿足：了=-五。假設(shè)運(yùn)動(dòng)員完全入水的瞬間速率為15m/s,估算比例系

數(shù)鼠

【答案】(1)10V2m/s；(2)1800N；(3)260

【解析】

【詳解】(1)根據(jù)題意

4=10m

\-5m

由

2

v-0=2ghi

得運(yùn)動(dòng)員剛接觸水面時(shí)的速度大小

v=12ghi=10V2m/s

(2)根據(jù)動(dòng)能定理

12

(mg-玲為=0——mv

代入數(shù)據(jù)得

F=1800N

(3)由題

v=15m/s

根據(jù)動(dòng)能定理

{mg+F）/%=0--mv2

--kv+0

F=---------

2

聯(lián)立各式代入數(shù)據(jù)得

左=260

21.（1）如圖甲所示，在探究平行板電容器電容的實(shí)驗(yàn)中，保持電容器所帶電荷量。、兩極板正對(duì)面積5、

極板間距d都不變，在兩極板間插入絕緣介質(zhì)（如有機(jī)玻璃板）后，發(fā)現(xiàn)靜電計(jì)指針張角變小.請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)

現(xiàn)象推理說明兩極板之間插入絕緣介質(zhì)對(duì)平行板電容器電容C的影響。

（2）絕緣介質(zhì)中只有不能自由移動(dòng)的束縛電子和原子實(shí)（帶正電）。把絕緣介質(zhì)放入電場(chǎng)中，由于束縛電

子和原子實(shí)的電性不同，受到靜電力方向不同，因此束縛電子和原子實(shí)被“拉開”極小距離，最終的宏觀效果

為均勻介質(zhì)表面出現(xiàn)正負(fù)電荷，如圖乙所示。這種現(xiàn)象稱為介質(zhì)的極化，表面出現(xiàn)的電荷稱為極化電荷。

a.現(xiàn)有一長(zhǎng)方體均勻絕緣介質(zhì)，長(zhǎng)、寬、高分別為。、b、c,若沿。方向施加場(chǎng)強(qiáng)為&的勻強(qiáng)電場(chǎng)，絕緣介

質(zhì)表面單位面積產(chǎn)生的極化電荷量為P。極化電荷分布在介質(zhì)表面可視為平行板電容器，電容c=——，

4nkd

左為靜電力常量，不考慮邊緣效應(yīng)，求極化電荷產(chǎn)生電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E的大?。?/p>

b.請(qǐng)根據(jù)上述材料，解釋（1）中插入絕緣介質(zhì)（如圖丙所示）后電容器的電容變化的原因.（需要的物理量

可自行設(shè)定）

【答案】（1）電容C增大，推論過程見解析；（2）a.E=^7ikP-,b.見解析

【解析】

【詳解】（1）該實(shí)驗(yàn)中，靜電計(jì)指針張角大小變化反映了平行板電容器兩端電壓U的變化，張角變小，表

示U變小，根據(jù)電容器的定義式。=怖，說明平行板電容器的電容C變大，因此可得插入絕緣介質(zhì)，電容

C增大。

（2）a.設(shè)絕緣介質(zhì)表面的極化電荷的電荷量為q,根據(jù)電容器的定義式可得

其中

q=Pbc

因極化電荷分布在介質(zhì)表面可視為平行板電容器，電容為

其中S=bc,d=a,聯(lián)立方程得

Pbc_be

U4ika

解得

—=41kp

a

根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度與電壓關(guān)系

E上

a

解得

E=4兀kP

b.設(shè)未插入絕緣介質(zhì)時(shí)，板間電壓為Ui,電場(chǎng)強(qiáng)度大小為Ei,插入絕緣介質(zhì)后，板間電壓為3,電場(chǎng)強(qiáng)度

大小為田，根據(jù)題a中結(jié)論可得

E=^Q

1be

插入絕緣介質(zhì)后，設(shè)絕緣介質(zhì)表面產(chǎn)生的單位面積極化電荷量為尸'，則其形成的電場(chǎng)強(qiáng)度為

E=4k兀F

方向與Ei相反；根據(jù)場(chǎng)的矢量性，可得

E2=E{+E

即

E,=47ik（R_p）

一be

因此E2（耳，即。2＜。1，根據(jù)電容器的定義式C