2024屆北京市西城區(qū)高三下學(xué)期第二次模擬測(cè)試物理試卷 含答案及解析版物理試卷

屆北京市西城區(qū)高三下學(xué)期第二次模擬測(cè)試物理試卷1．下列現(xiàn)象可以說(shuō)明光具有粒子性的是（??）A．光電效應(yīng)B．光的偏振C．光的衍射D．光的干涉2．如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a沿圖示路徑變化到狀態(tài)b，此過(guò)程中（

）A．氣體的體積減小 B．氣體的內(nèi)能減小C．氣體從外界吸熱 D．氣體對(duì)外界做功3．氫原子的能級(jí)圖如圖所示，大量氫原子處于n=3能級(jí)，關(guān)于這些氫原子，下列說(shuō)法正確的是（

）A．氫原子向低能級(jí)躍遷只能發(fā)出2種不同頻率的光子B．氫原子躍遷到n=1能級(jí)，輻射光子的能量最大C．氫原子躍遷到n=2能緩，輻射光子的頻率最高D．氫原子躍遷到n=4能級(jí)，需吸收1.5leV的能量4．一列沿x軸傳播的簡(jiǎn)諧橫波，t=0時(shí)刻的波形圖如圖1所示，P，Q是介質(zhì)中的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，圖2是質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖像。下列說(shuō)法正確的是（

）A．該波沿x軸正方向傳播 B．該波的速度為0.5C．此時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng) D．質(zhì)點(diǎn)Q在2s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的路程為5．列車(chē)沿平直的道路做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，在車(chē)廂頂部用細(xì)線懸掛一個(gè)小球，小球相對(duì)車(chē)廂靜止時(shí)，細(xì)線與豎直方向的夾角為θ。下列說(shuō)法正確的是（??）A．列車(chē)加速度的大小為gtanθ C．細(xì)線拉力的大小為mgsinθ 6．如圖為交流發(fā)電機(jī)的示意圖，N、S極間的磁場(chǎng)可視為水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，矩形線圈ABCD繞垂直于磁場(chǎng)的軸OO'沿逆時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)，發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間的變化規(guī)律為e=20sin100πtVA．電流變化的周期為0.01s B．電流表的示數(shù)為2AC．線圈經(jīng)過(guò)圖示位置，電流方向改變 D．線圈在圖示位置時(shí)，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為20V7．如圖所示，軟鐵環(huán)上繞有M、N兩個(gè)線圈，線圈M與直流電源、電阻和開(kāi)關(guān)S1相連，線圈N與電流表和開(kāi)關(guān)S2相連。下列說(shuō)法正確的是（

）A．保持S1閉合，軟鐵環(huán)中的磁場(chǎng)為逆時(shí)針?lè)较駼．保持S1閉合，在開(kāi)關(guān)S2閉合的瞬間，通過(guò)電流表的電流由b→aC．保持S2閉合，在開(kāi)關(guān)S1閉合的瞬間，通過(guò)電流表的電流由b→aD．保持S2閉合，在開(kāi)關(guān)S1斷開(kāi)的瞬間，電流表所在回路不會(huì)產(chǎn)生電流8．如圖所示，發(fā)射地球同步衛(wèi)星時(shí)，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后經(jīng)變軌，使其沿橢圓軌道2運(yùn)行，最后再次變軌，將衛(wèi)星送入同步圓軌道3。軌道1，2相切于Q點(diǎn)，軌道2、3相切于P點(diǎn)。當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上運(yùn)行時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（??）A．衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)的速度小于在軌道1上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)的速度B．衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)的機(jī)械能等于在軌道2上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的機(jī)械能C．衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的機(jī)械能等于在軌道3上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的機(jī)械能D．衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的加速度小于在軌道3上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的加速度9．如圖所示，正方形區(qū)域abcd內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里。一帶電粒子從ad邊的中點(diǎn)M以速度v垂直于ad邊射入磁場(chǎng)，并恰好從ab邊的中點(diǎn)N射出磁場(chǎng)。不計(jì)粒子的重力，下列說(shuō)法正確的是（

）A．粒子帶負(fù)電B．若粒子射入磁場(chǎng)的速度增大為2v，粒子將從a點(diǎn)射出C．若粒子射入磁場(chǎng)的速度增大為2v，粒子將從b點(diǎn)射出D．若粒子射入磁場(chǎng)的速度增大為2v，粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間將變短10．如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的桿一端固定在過(guò)O點(diǎn)的水平轉(zhuǎn)軸上，另一端固定質(zhì)量為m的小球。桿在電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)下在豎直平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)小球以角速度ω做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其中A點(diǎn)為最高點(diǎn)，C點(diǎn)為最低點(diǎn)，B、D點(diǎn)與O點(diǎn)等高。已知重力加速度為g，下列說(shuō)法正確的是（

）A．小球在B、D兩點(diǎn)受到桿的作用力大于mgB．小球在A、C兩點(diǎn)受到桿的作用力大小的差值為6mgC．小球在B、D兩點(diǎn)受到桿的作用力大小等于mD．小球從A點(diǎn)到B點(diǎn)的過(guò)程，桿對(duì)小球做的功等于mgL11．將直流電源、電阻、電容器、數(shù)字電流表以及單刀雙擲開(kāi)關(guān)S組裝成如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路。將S撥至1給電容器充電，較長(zhǎng)時(shí)間后，將S撥至2讓電容器放電。已知電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，電容器的電容為C，電阻的阻值為R。下列說(shuō)法正確的是（

）A．充電過(guò)程，電流表示數(shù)逐漸增大B．充電過(guò)程，電源為整個(gè)電路提供的電能為CC．放電過(guò)程，通過(guò)電阻R的電流方向向左D．放電過(guò)程，通過(guò)電阻R的電荷量為REC12．2023年，我國(guó)“雙曲線二號(hào)”火箭完成垂直起降飛行試驗(yàn)，意味著運(yùn)載火箭的可重復(fù)使用技術(shù)取得了重要突破。試驗(yàn)過(guò)程中，火箭持續(xù)向下噴射燃?xì)猥@得豎直向上的推力，若地面測(cè)控系統(tǒng)測(cè)出火箭豎直起降全過(guò)程的v?t圖像如圖所示，火箭在t=0時(shí)刻離開(kāi)地面，在t4A．在t1B．在0～tC．在t1D．在t313．質(zhì)譜儀可用來(lái)分析帶電粒子的基本性質(zhì)，其示意圖如圖所示。a、b是某元素的兩種同位素的原子核，它們具有相同的電荷量，不同的質(zhì)量。a、b兩種帶電粒子持續(xù)從容器A下方的小孔S1飄入加速電場(chǎng)，初速度幾乎為0，加速后從小孔S2射出，又通過(guò)小孔S3，沿著與磁場(chǎng)垂直的方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，最后打到照相底片D上并被吸收。測(cè)得a、b打在底片上的位置距小孔S3的距離分別為L(zhǎng)1、L2，a、A．a(chǎn)、b的質(zhì)量之比mB．a(chǎn)、b分別形成的等效電流之比IC．a(chǎn)、b對(duì)底片的作用力大小之比FD．a(chǎn)、b在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比t14．黑洞是存在于宇宙空間中的一種特殊天體。人們可以通過(guò)觀測(cè)黑洞外的另一個(gè)天體（也稱(chēng)伴星）的光譜來(lái)獲取信息。如圖所示，若伴星繞黑洞沿逆時(shí)針?lè)较蜃鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng)，伴星的軌道與地球的視向方向共面。人們?cè)诘厍蛏嫌^測(cè)到的伴星光譜譜線的波長(zhǎng)λ'=1+vcλ，式中λ是光源靜止時(shí)的譜線波長(zhǎng)，c為光速，A．觀測(cè)到伴星光譜譜線的波長(zhǎng)λ'<λ，對(duì)應(yīng)著伴星向遠(yuǎn)離地球的方向運(yùn)動(dòng)B．觀測(cè)到伴星光譜譜線波長(zhǎng)的最大值，對(duì)應(yīng)著伴星在圖中A位置C．根據(jù)伴星光譜譜線波長(zhǎng)變化的周期和最大波長(zhǎng)可以估測(cè)黑洞的密度D．根據(jù)伴星光譜譜線波長(zhǎng)變化的周期和最大波長(zhǎng)可以估測(cè)伴星運(yùn)動(dòng)的半徑15．（1）利用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)。已知雙縫相距為d，測(cè)得雙縫到光屏的距離為L(zhǎng)，相鄰兩條亮紋中心間距為Δx，則光的波長(zhǎng)λ=（2）某同學(xué)用多用電表測(cè)量電阻。使用前，觀察到多用電表指針已經(jīng)對(duì)準(zhǔn)表盤(pán)左側(cè)的零刻度。使用時(shí)，先將選擇開(kāi)關(guān)調(diào)到歐姆擋“×1”擋，再將紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)圖1中的旋鈕（選填“A”“B”或“C”），使指針指到表盤(pán)右側(cè)的零刻度處；然后將紅、黑表筆接在電阻兩端，發(fā)現(xiàn)指針的位置如圖2所示，則該電阻的阻值約為Ω。（3）將電池、開(kāi)關(guān)和燈泡組成串聯(lián)電路，如圖所示。閉合開(kāi)關(guān)時(shí)，發(fā)現(xiàn)燈泡不發(fā)光。為了尋找故障原因，某同學(xué)在閉合開(kāi)關(guān)且不拆開(kāi)導(dǎo)線的情況下，用多用電表2.5V直流電壓擋進(jìn)行檢測(cè)。他將紅表筆與接線柱A接觸并保持不動(dòng)，用黑表筆分別接觸接線柱B、C、D、E、F。他發(fā)現(xiàn)，當(dāng)黑表筆接觸B、C、D時(shí)，示數(shù)為1.50V；黑表筆接觸E、A．燈泡短路 B．開(kāi)關(guān)接觸不良C．DE間導(dǎo)線斷路 D．AF間導(dǎo)線斷路16．某同學(xué)用如圖1所示的裝置來(lái)完成“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”實(shí)驗(yàn)。用天平測(cè)量小球1和2的質(zhì)量分別為m1、m2，且m1>m2。在木板上鋪一張白紙，白紙上面鋪放復(fù)寫(xiě)紙，記下重錘線所指的位置O。先不放球2，使球1從斜槽上某一點(diǎn)S由靜止?jié)L下，多次實(shí)驗(yàn)，找到其落點(diǎn)的平均位置P。再把球2靜置于斜相軌道末端，讓球1仍從(1)本實(shí)驗(yàn)應(yīng)滿(mǎn)足的條件是______.A．軌道光滑B．調(diào)節(jié)斜槽末端水平C．小球1的半徑等于小球2的半徑D．需要的測(cè)量?jī)x器有刻度尺和秒表(2)用刻度尺測(cè)量出水平射程O(píng)M、OP、ON，在誤差允許的范圍內(nèi)，若滿(mǎn)足關(guān)系，可說(shuō)明兩個(gè)小球的碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒。(3)本實(shí)驗(yàn)通過(guò)測(cè)量小球做平拋運(yùn)動(dòng)的水平射程來(lái)代替小球碰撞前后的速度，依據(jù)是。(4)某同學(xué)拍攝了臺(tái)球碰撞的頻閃照片如圖2所示，在水平桌面上，臺(tái)球1向右運(yùn)動(dòng)，與靜止的臺(tái)球2發(fā)生碰撞。已知兩個(gè)臺(tái)球的質(zhì)量相等，他測(cè)量了臺(tái)球碰撞前后相鄰兩次閃光時(shí)間內(nèi)臺(tái)球運(yùn)動(dòng)的距離AB，CD，EF，其中EF與AB連線的夾角為α，CD與AB連線的夾角為β。從理論分析，若滿(mǎn)足關(guān)系，則可說(shuō)明兩球碰撞前、后動(dòng)量守恒；再滿(mǎn)足關(guān)系，則可說(shuō)明是彈性碰撞。17．如圖所示，兩平行正對(duì)的極板A與B的長(zhǎng)度均為L(zhǎng)，極板間距為d，極板間的電壓為U，板間的電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)。一個(gè)質(zhì)量為m，電荷量為q的帶正電的離子，沿平行于板面的方向射入電場(chǎng)中，射入時(shí)的速度為v0（1）離子從電場(chǎng)射出時(shí)垂直板方向偏移的距離y；（2）離子從電場(chǎng)射出時(shí)速度方向偏轉(zhuǎn)的角度θ（可用三角函數(shù)表示）；（3）離子穿過(guò)板間電場(chǎng)的過(guò)程中，增加的動(dòng)能ΔE

18．如圖所示，質(zhì)量m=0.6kg的籃球從離地高度H=0.8m處由靜止釋放，與地面發(fā)生第一次碰撞后反彈，達(dá)到最高點(diǎn)時(shí)離地高度?=0.45m，籃球與地面發(fā)生作用的時(shí)間Δt=0.1s（1）籃球第一次與地面碰撞的過(guò)程中，損失的機(jī)械能E損（2）籃球第一次與地面碰撞的過(guò)程中，受到地面的平均作用力的大小F；（3）運(yùn)動(dòng)員拍擊籃球的過(guò)程，對(duì)籃球做的功W。

19．傳統(tǒng)車(chē)輛剎車(chē)時(shí)使用機(jī)械制動(dòng)方式，利用剎車(chē)裝置使車(chē)輛受到制動(dòng)力（即阻力）而減速，將減小的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化成內(nèi)能。有些新能源電動(dòng)車(chē)剎車(chē)時(shí)會(huì)使用一種“再生制動(dòng)”方式，該方式在制動(dòng)時(shí)能將汽車(chē)減少的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能加以?xún)?chǔ)存利用，這些減少的動(dòng)能也被稱(chēng)為可回收的動(dòng)能。一輛質(zhì)量為m的電動(dòng)汽車(chē)在平直路面上行駛，某一時(shí)刻同時(shí)開(kāi)啟機(jī)械制動(dòng)和再生制動(dòng)，汽車(chē)的速度從v1減為v2的過(guò)程，位移大小為x1（1）求只開(kāi)啟機(jī)械制動(dòng)的過(guò)程，汽車(chē)受到的制動(dòng)力大小f；（2）求同時(shí)開(kāi)啟機(jī)械制動(dòng)和再生制動(dòng)的過(guò)程，汽車(chē)可回收的動(dòng)能E回（3）從物體的運(yùn)動(dòng)情況確定其受力特征是力學(xué)研究的一個(gè)重要思路。為檢測(cè)再生制動(dòng)的性能，在汽車(chē)速度為v0時(shí)，研究人員只開(kāi)啟再生制動(dòng)方式，測(cè)繪了汽車(chē)速度隨位移變化的關(guān)系圖線如圖所示，圖線是一條直線，其斜率的絕對(duì)值為k。根據(jù)加速度的定義，結(jié)合圖像，推導(dǎo)汽車(chē)加速度a隨v變化的規(guī)律及受到的制動(dòng)力F隨v

20．在半導(dǎo)體芯片加工中常用等離子體對(duì)材料進(jìn)行蝕刻，用于形成半導(dǎo)體芯片上的細(xì)微結(jié)構(gòu)。利用電磁場(chǎng)使質(zhì)量為m、電荷量為e的電子發(fā)生回旋共振是獲取高濃度等離子體的一種有效方式。其簡(jiǎn)化原理如下：如圖1所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B；旋轉(zhuǎn)電場(chǎng)的方向繞過(guò)O點(diǎn)的垂直紙面的軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E；旋轉(zhuǎn)電場(chǎng)帶動(dòng)電子加速運(yùn)動(dòng)，使其獲得較高的能量，利用高能的電子使空間中的中性氣體電離，生成等離子體。（提示：不涉及求解半徑的問(wèn)題，圓周運(yùn)動(dòng)向心加速度的大小可表示為an（1）若空間只存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電子只在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，求電子做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度ω0（2）將電子回旋共振簡(jiǎn)化為二維運(yùn)動(dòng)進(jìn)行研究。施加旋轉(zhuǎn)電場(chǎng)后，電子在圖2所示的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，電子運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中會(huì)受到氣體的阻力f，其方向與速度v的方向相反，大小f=kv，式中k為已知常量。最終電子會(huì)以與旋轉(zhuǎn)電場(chǎng)相同的角速度做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，且電子的線速度與旋轉(zhuǎn)電場(chǎng)力的夾角（小于90°）保持不變。只考慮電子受到的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的洛倫茲力、旋轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電場(chǎng)力及氣體的阻力作用，不考慮電磁波引起的能量變化。a．若電場(chǎng)旋轉(zhuǎn)的角速度為ω，求電子最終做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度大小v；b．電場(chǎng)旋轉(zhuǎn)的角速度不同，電子最終做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度大小也不同。求電場(chǎng)旋轉(zhuǎn)的角速度ω多大時(shí)，電子最終做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度最大，并求最大線速度的大小vmaxc．旋轉(zhuǎn)電場(chǎng)對(duì)電子做功的功率存在最大值，為使電場(chǎng)力的功率不小于最大功率的一半，電場(chǎng)旋轉(zhuǎn)的角速度應(yīng)控制在ω1～ω

2024屆北京市西城區(qū)高三下學(xué)期第二次模擬測(cè)試物理試卷1．下列現(xiàn)象可以說(shuō)明光具有粒子性的是（??）A．光電效應(yīng)B．光的偏振C．光的衍射D．光的干涉1.【答案】A【解析】光電效應(yīng)現(xiàn)象說(shuō)明光具有粒子性，干涉現(xiàn)象、衍射現(xiàn)象和偏振現(xiàn)象說(shuō)明光具有波動(dòng)性。故選A。2．如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a沿圖示路徑變化到狀態(tài)b，此過(guò)程中（

）A．氣體的體積減小 B．氣體的內(nèi)能減小C．氣體從外界吸熱 D．氣體對(duì)外界做功2.【答案】C【解析】由理想氣體狀態(tài)方程PVT=C可得，氣體從狀態(tài)a沿圖示路徑變化到狀態(tài)b氣體的壓強(qiáng)與溫度成正比，體積不變，故A錯(cuò)誤；由于氣體的溫度升高，所以氣體的內(nèi)能增大，由熱力學(xué)第一定律ΔU=W+Q，3．氫原子的能級(jí)圖如圖所示，大量氫原子處于n=3能級(jí)，關(guān)于這些氫原子，下列說(shuō)法正確的是（

）A．氫原子向低能級(jí)躍遷只能發(fā)出2種不同頻率的光子B．氫原子躍遷到n=1能級(jí)，輻射光子的能量最大C．氫原子躍遷到n=2能緩，輻射光子的頻率最高D．氫原子躍遷到n=4能級(jí)，需吸收1.5leV的能量3.【答案】B【解析】大量氫原子處于n=3能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷只能發(fā)出C32=3種不同頻率的光子，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；氫原子躍遷到n=1能級(jí)，能級(jí)差最大，則輻射光子的能量最大，頻率最高，選項(xiàng)B正確，C錯(cuò)誤；氫原子躍遷到4．一列沿x軸傳播的簡(jiǎn)諧橫波，t=0時(shí)刻的波形圖如圖1所示，P，Q是介質(zhì)中的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，圖2是質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖像。下列說(shuō)法正確的是（

）A．該波沿x軸正方向傳播 B．該波的速度為0.5C．此時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng) D．質(zhì)點(diǎn)Q在2s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的路程為4.【答案】D【解析】由圖2質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖像知，Q點(diǎn)先向y軸負(fù)方向振動(dòng)，根據(jù)同側(cè)法知，該波沿x軸負(fù)方向傳播，A錯(cuò)誤；由圖知，該波λ=8m，T=4s，則波速v=λT，代入得v=2m/s，B錯(cuò)誤；該波沿x軸負(fù)方向傳播，由同側(cè)法知，此時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)誤；質(zhì)點(diǎn)Q在5．列車(chē)沿平直的道路做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，在車(chē)廂頂部用細(xì)線懸掛一個(gè)小球，小球相對(duì)車(chē)廂靜止時(shí)，細(xì)線與豎直方向的夾角為θ。下列說(shuō)法正確的是（??）A．列車(chē)加速度的大小為gtanθ C．細(xì)線拉力的大小為mgsinθ 5.【答案】A【解析】設(shè)列車(chē)的加速度大小為a，根據(jù)力的合成與分解以及牛頓第二定律有F合=mgtanθ=ma，得列車(chē)加速度的大小a=gtanθ，故A正確，B錯(cuò)誤；根據(jù)Tcos6．如圖為交流發(fā)電機(jī)的示意圖，N、S極間的磁場(chǎng)可視為水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，矩形線圈ABCD繞垂直于磁場(chǎng)的軸OO'沿逆時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)，發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間的變化規(guī)律為e=20sin100πtVA．電流變化的周期為0.01s B．電流表的示數(shù)為2AC．線圈經(jīng)過(guò)圖示位置，電流方向改變 D．線圈在圖示位置時(shí)，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為20V6.【答案】D【解析】由e=20sin100πtV可知2πT=100π，解得電流變化的周期T=0.02s，故A錯(cuò)誤；由e=20sin100πtV7．如圖所示，軟鐵環(huán)上繞有M、N兩個(gè)線圈，線圈M與直流電源、電阻和開(kāi)關(guān)S1相連，線圈N與電流表和開(kāi)關(guān)S2相連。下列說(shuō)法正確的是（

）A．保持S1閉合，軟鐵環(huán)中的磁場(chǎng)為逆時(shí)針?lè)较駼．保持S1閉合，在開(kāi)關(guān)S2閉合的瞬間，通過(guò)電流表的電流由b→aC．保持S2閉合，在開(kāi)關(guān)S1閉合的瞬間，通過(guò)電流表的電流由b→aD．保持S2閉合，在開(kāi)關(guān)S1斷開(kāi)的瞬間，電流表所在回路不會(huì)產(chǎn)生電流7.【答案】C【解析】由右手螺旋定則可以判斷出，軟鐵環(huán)中的磁場(chǎng)為順時(shí)針?lè)较?，故A錯(cuò)誤；保持S1閉合，在開(kāi)關(guān)S2閉合的瞬間，N線圈中磁通量不變，沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故B錯(cuò)誤；保持S2閉合，在開(kāi)關(guān)S1閉合的瞬間，N線圈中磁通量增大，根據(jù)楞次定律可以判斷，通過(guò)電流表的電流由b→a。故C正確；保持S2閉合，在開(kāi)關(guān)S1斷開(kāi)的瞬間，N線圈中磁通量減小，根據(jù)“增反減同”可以判斷，通過(guò)電流表的電流由a→b，故D錯(cuò)誤。8．如圖所示，發(fā)射地球同步衛(wèi)星時(shí)，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后經(jīng)變軌，使其沿橢圓軌道2運(yùn)行，最后再次變軌，將衛(wèi)星送入同步圓軌道3。軌道1，2相切于Q點(diǎn)，軌道2、3相切于P點(diǎn)。當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上運(yùn)行時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（??）A．衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)的速度小于在軌道1上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)的速度B．衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)的機(jī)械能等于在軌道2上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的機(jī)械能C．衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的機(jī)械能等于在軌道3上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的機(jī)械能D．衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的加速度小于在軌道3上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的加速度8.【答案】B【解析】衛(wèi)星從軌道1變軌到軌道2，需要在Q點(diǎn)加速做離心運(yùn)動(dòng)，所以在軌道1上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的速度小于它在軌道2上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的速度，故A錯(cuò)誤；衛(wèi)星在軌道2上運(yùn)動(dòng)時(shí)只有萬(wàn)有引力做功，機(jī)械能守恒，經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)的機(jī)械能等于在軌道2上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的機(jī)械能，故B正確；衛(wèi)星從軌道2變軌到軌道3，需要在P點(diǎn)加速做離心運(yùn)動(dòng)，衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的機(jī)械能小于在軌道3上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的機(jī)械能，故C錯(cuò)誤；根據(jù)GMmr2=ma，a=GMr9．如圖所示，正方形區(qū)域abcd內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里。一帶電粒子從ad邊的中點(diǎn)M以速度v垂直于ad邊射入磁場(chǎng)，并恰好從ab邊的中點(diǎn)N射出磁場(chǎng)。不計(jì)粒子的重力，下列說(shuō)法正確的是（

）A．粒子帶負(fù)電B．若粒子射入磁場(chǎng)的速度增大為2v，粒子將從a點(diǎn)射出C．若粒子射入磁場(chǎng)的速度增大為2v，粒子將從b點(diǎn)射出D．若粒子射入磁場(chǎng)的速度增大為2v，粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間將變短9.【答案】D【解析】根據(jù)左手定則可知粒子帶正電。故A錯(cuò)誤；根據(jù)qvB=mv2r，解得r=mvqB，設(shè)正方形邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，粒子以速度v和速度2可知若粒子射入磁場(chǎng)的速度增大為2v，射出的位置在Nb之間,故B、C錯(cuò)誤；根據(jù)C選項(xiàng)分析可知，若粒子射入磁場(chǎng)的速度增大為2v，則在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡所對(duì)應(yīng)的圓心角將變小，由t=θ2πT，又T=2πm10．如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的桿一端固定在過(guò)O點(diǎn)的水平轉(zhuǎn)軸上，另一端固定質(zhì)量為m的小球。桿在電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)下在豎直平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)小球以角速度ω做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其中A點(diǎn)為最高點(diǎn)，C點(diǎn)為最低點(diǎn)，B、D點(diǎn)與O點(diǎn)等高。已知重力加速度為g，下列說(shuō)法正確的是（

）A．小球在B、D兩點(diǎn)受到桿的作用力大于mgB．小球在A、C兩點(diǎn)受到桿的作用力大小的差值為6mgC．小球在B、D兩點(diǎn)受到桿的作用力大小等于mD．小球從A點(diǎn)到B點(diǎn)的過(guò)程，桿對(duì)小球做的功等于mgL10.【答案】A【解析】當(dāng)小球在B、D兩點(diǎn)時(shí)，桿對(duì)小球作用力豎直方向的分力應(yīng)等于重力，水平方向分力提供向心力，故桿對(duì)小球的作用力F=(mω2L)2+(mg)2>mg，故A正確，C錯(cuò)誤；若小球在最高點(diǎn)，桿對(duì)小球的作用力為支持力，則在A點(diǎn)mg?FN1=mω2L，在C點(diǎn)FN2?mg=mω2L，所以FN2?11．將直流電源、電阻、電容器、數(shù)字電流表以及單刀雙擲開(kāi)關(guān)S組裝成如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路。將S撥至1給電容器充電，較長(zhǎng)時(shí)間后，將S撥至2讓電容器放電。已知電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，電容器的電容為C，電阻的阻值為R。下列說(shuō)法正確的是（

）A．充電過(guò)程，電流表示數(shù)逐漸增大B．充電過(guò)程，電源為整個(gè)電路提供的電能為CC．放電過(guò)程，通過(guò)電阻R的電流方向向左D．放電過(guò)程，通過(guò)電阻R的電荷量為REC11.【答案】B【解析】充電過(guò)程，電流表示數(shù)逐漸減小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；充電過(guò)程，電源為整個(gè)電路提供的電能ε=QE=CE?E=CE2，選項(xiàng)B正確；充電結(jié)束后，電容器上板帶正電，則放電過(guò)程，通過(guò)電阻R的電流方向向右，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；充電結(jié)束后，電容器帶電量Q=CE，則放電過(guò)程，通過(guò)電阻R的電荷量為12．2023年，我國(guó)“雙曲線二號(hào)”火箭完成垂直起降飛行試驗(yàn)，意味著運(yùn)載火箭的可重復(fù)使用技術(shù)取得了重要突破。試驗(yàn)過(guò)程中，火箭持續(xù)向下噴射燃?xì)猥@得豎直向上的推力，若地面測(cè)控系統(tǒng)測(cè)出火箭豎直起降全過(guò)程的v?t圖像如圖所示，火箭在t=0時(shí)刻離開(kāi)地面，在t4A．在t1B．在0～tC．在t1D．在t312.【答案】C【解析】0～t2時(shí)間內(nèi)速度始終為正，說(shuō)明火箭一直在向上運(yùn)動(dòng)，t2～t3時(shí)間內(nèi)火箭的速度為0，處于靜止?fàn)顟B(tài)，t3～t4時(shí)間內(nèi)速度始終為負(fù)，說(shuō)明火箭一直在向下運(yùn)動(dòng)，故t213．質(zhì)譜儀可用來(lái)分析帶電粒子的基本性質(zhì)，其示意圖如圖所示。a、b是某元素的兩種同位素的原子核，它們具有相同的電荷量，不同的質(zhì)量。a、b兩種帶電粒子持續(xù)從容器A下方的小孔S1飄入加速電場(chǎng)，初速度幾乎為0，加速后從小孔S2射出，又通過(guò)小孔S3，沿著與磁場(chǎng)垂直的方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，最后打到照相底片D上并被吸收。測(cè)得a、b打在底片上的位置距小孔S3的距離分別為L(zhǎng)1、L2，a、A．a(chǎn)、b的質(zhì)量之比mB．a(chǎn)、b分別形成的等效電流之比IC．a(chǎn)、b對(duì)底片的作用力大小之比FD．a(chǎn)、b在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比t13.【答案】B【解析】粒子在電場(chǎng)中加速過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理有qU=12m1v12，qU=12m2v22，粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，由洛倫茲力提供向心力，則有qv1B=m1v12R1，qv2B=m2v22R2，根據(jù)幾何關(guān)系有R1=L12，R2=L22，解得m1:m2=L12:L22，故A錯(cuò)誤；粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期T1=2πR114．黑洞是存在于宇宙空間中的一種特殊天體。人們可以通過(guò)觀測(cè)黑洞外的另一個(gè)天體（也稱(chēng)伴星）的光譜來(lái)獲取信息。如圖所示，若伴星繞黑洞沿逆時(shí)針?lè)较蜃鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng)，伴星的軌道與地球的視向方向共面。人們?cè)诘厍蛏嫌^測(cè)到的伴星光譜譜線的波長(zhǎng)λ'=1+vcλ，式中λ是光源靜止時(shí)的譜線波長(zhǎng)，c為光速，A．觀測(cè)到伴星光譜譜線的波長(zhǎng)λ'<λ，對(duì)應(yīng)著伴星向遠(yuǎn)離地球的方向運(yùn)動(dòng)B．觀測(cè)到伴星光譜譜線波長(zhǎng)的最大值，對(duì)應(yīng)著伴星在圖中A位置C．根據(jù)伴星光譜譜線波長(zhǎng)變化的周期和最大波長(zhǎng)可以估測(cè)黑洞的密度D．根據(jù)伴星光譜譜線波長(zhǎng)變化的周期和最大波長(zhǎng)可以估測(cè)伴星運(yùn)動(dòng)的半徑14.【答案】D【解析】由于題中規(guī)定地球的視向方向?yàn)関的正方向，且λ'=1+vcλ，當(dāng)觀測(cè)到伴星光譜譜線的波長(zhǎng)λ'<λ，表明v為負(fù)值，則v的方向與視向方向相反，即對(duì)應(yīng)著伴星向靠近地球的方向運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；根據(jù)上述可知，若觀測(cè)到伴星光譜譜線波長(zhǎng)的最大值，則v的方向與視向方向，且該分速度達(dá)到最大值，即該位置對(duì)應(yīng)著伴星在圖中A位置關(guān)于黑洞對(duì)稱(chēng)的位置，故B錯(cuò)誤；根據(jù)圖像可知，伴星光譜譜線波長(zhǎng)變化的周期等于伴星繞黑洞做圓周運(yùn)動(dòng)的周期，由于伴星光譜譜線波長(zhǎng)的最大值位置對(duì)應(yīng)著伴星在圖中A位置關(guān)于黑洞對(duì)稱(chēng)的位置，此時(shí)分速度即等于伴星繞黑洞圓周運(yùn)動(dòng)的線速度，令最大波長(zhǎng)與伴星繞黑洞圓周運(yùn)動(dòng)的線速度分別為λ0、v0，則有λ0=1+v015．（1）利用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)。已知雙縫相距為d，測(cè)得雙縫到光屏的距離為L(zhǎng)，相鄰兩條亮紋中心間距為Δx，則光的波長(zhǎng)λ=（2）某同學(xué)用多用電表測(cè)量電阻。使用前，觀察到多用電表指針已經(jīng)對(duì)準(zhǔn)表盤(pán)左側(cè)的零刻度。使用時(shí)，先將選擇開(kāi)關(guān)調(diào)到歐姆擋“×1”擋，再將紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)圖1中的旋鈕（選填“A”“B”或“C”），使指針指到表盤(pán)右側(cè)的零刻度處；然后將紅、黑表筆接在電阻兩端，發(fā)現(xiàn)指針的位置如圖2所示，則該電阻的阻值約為Ω。（3）將電池、開(kāi)關(guān)和燈泡組成串聯(lián)電路，如圖所示。閉合開(kāi)關(guān)時(shí)，發(fā)現(xiàn)燈泡不發(fā)光。為了尋找故障原因，某同學(xué)在閉合開(kāi)關(guān)且不拆開(kāi)導(dǎo)線的情況下，用多用電表2.5V直流電壓擋進(jìn)行檢測(cè)。他將紅表筆與接線柱A接觸并保持不動(dòng)，用黑表筆分別接觸接線柱B、C、D、E、F。他發(fā)現(xiàn)，當(dāng)黑表筆接觸B、C、D時(shí)，示數(shù)為1.50V；黑表筆接觸E、A．燈泡短路 B．開(kāi)關(guān)接觸不良C．DE間導(dǎo)線斷路 D．AF間導(dǎo)線斷路15.【答案】（1）d?ΔxL（2）C6.0【解析】（1）根據(jù)條紋間距公式知Δx=Ldλ（2）進(jìn)行歐姆調(diào)零時(shí)，需要將紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)圖1中的歐姆調(diào)零旋鈕，即調(diào)節(jié)C；根據(jù)歐姆表的讀數(shù)規(guī)律，該讀數(shù)為6.0×1Ω（3）當(dāng)黑表筆接觸B、C、D時(shí)，電壓表有示數(shù)，故燈泡不可能短路，A錯(cuò)誤；若開(kāi)關(guān)接觸不良，則電路斷路，當(dāng)黑表筆接觸B、C、D時(shí)，電壓表無(wú)示數(shù)，B錯(cuò)誤；當(dāng)黑表筆接觸B、C、D時(shí)，電壓表有示數(shù)，黑表筆接觸E、F時(shí)，示數(shù)為0，原因可能是DE間導(dǎo)線斷路，C正確；若AF間導(dǎo)線斷路，當(dāng)黑表筆接觸B、C、D時(shí)，電壓表無(wú)示數(shù)，D錯(cuò)誤；故選C。16．某同學(xué)用如圖1所示的裝置來(lái)完成“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”實(shí)驗(yàn)。用天平測(cè)量小球1和2的質(zhì)量分別為m1、m2，且m1>m2。在木板上鋪一張白紙，白紙上面鋪放復(fù)寫(xiě)紙，記下重錘線所指的位置O。先不放球2，使球1從斜槽上某一點(diǎn)S由靜止?jié)L下，多次實(shí)驗(yàn)，找到其落點(diǎn)的平均位置P。再把球2靜置于斜相軌道末端，讓球1仍從(1)本實(shí)驗(yàn)應(yīng)滿(mǎn)足的條件是______.A．軌道光滑B．調(diào)節(jié)斜槽末端水平C．小球1的半徑等于小球2的半徑D．需要的測(cè)量?jī)x器有刻度尺和秒表(2)用刻度尺測(cè)量出水平射程O(píng)M、OP、ON，在誤差允許的范圍內(nèi)，若滿(mǎn)足關(guān)系，可說(shuō)明兩個(gè)小球的碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒。(3)本實(shí)驗(yàn)通過(guò)測(cè)量小球做平拋運(yùn)動(dòng)的水平射程來(lái)代替小球碰撞前后的速度，依據(jù)是。(4)某同學(xué)拍攝了臺(tái)球碰撞的頻閃照片如圖2所示，在水平桌面上，臺(tái)球1向右運(yùn)動(dòng)，與靜止的臺(tái)球2發(fā)生碰撞。已知兩個(gè)臺(tái)球的質(zhì)量相等，他測(cè)量了臺(tái)球碰撞前后相鄰兩次閃光時(shí)間內(nèi)臺(tái)球運(yùn)動(dòng)的距離AB，CD，EF，其中EF與AB連線的夾角為α，CD與AB連線的夾角為β。從理論分析，若滿(mǎn)足關(guān)系，則可說(shuō)明兩球碰撞前、后動(dòng)量守恒；再滿(mǎn)足關(guān)系，則可說(shuō)明是彈性碰撞。16.【答案】(1)BC(2)m1OP=m1OM+m2ON【解析】（1）實(shí)驗(yàn)中，斜槽軌道不一定需要光滑，只須保證同一高度滑下即可，故A錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)中，斜槽末端必須水平，保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)，故B正確；為保證是正碰，兩小球的半徑必須相同，故C正確；需要刻度尺測(cè)量小球平拋運(yùn)動(dòng)的射程，需要天平測(cè)量小球的質(zhì)量，故D錯(cuò)誤。（2）兩球離開(kāi)軌道后，做平拋運(yùn)動(dòng)，它們?cè)诳罩羞\(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等，如果m1v1=m（3）小球離開(kāi)斜槽末端后做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律x=vt，?=12gt2，解得v=xg2?。兩個(gè)小球做平拋運(yùn)動(dòng)的高度h相同，則（4）若兩球碰撞前、后動(dòng)量守恒，則有mABΔt=mCDΔtcosβ+mEFΔtcosα，m17．如圖所示，兩平行正對(duì)的極板A與B的長(zhǎng)度均為L(zhǎng)，極板間距為d，極板間的電壓為U，板間的電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)。一個(gè)質(zhì)量為m，電荷量為q的帶正電的離子，沿平行于板面的方向射入電場(chǎng)中，射入時(shí)的速度為v0（1）離子從電場(chǎng)射出時(shí)垂直板方向偏移的距離y；（2）離子從電場(chǎng)射出時(shí)速度方向偏轉(zhuǎn)的角度θ（可用三角函數(shù)表示）；（3）離子穿過(guò)板間電場(chǎng)的過(guò)程中，增加的動(dòng)能ΔE17.【答案】（1）UqL22dmv02【解析】（1）離子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中，根據(jù)牛頓第二定律，有U離子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=離子從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)射出時(shí)，沿垂直于極板方向偏移的距離y=得y=Uq（2）離子從電場(chǎng)射出時(shí)，垂直于極板方向的速度v速度方向偏轉(zhuǎn)角度θ（如答圖1所示）則tanθ=（3）離子增加的動(dòng)能ΔE18．如圖所示，質(zhì)量m=0.6kg的籃球從離地高度H=0.8m處由靜止釋放，與地面發(fā)生第一次碰撞后反彈，達(dá)到最高點(diǎn)時(shí)離地高度?=0.45m，籃球與地面發(fā)生作用的時(shí)間Δt=0.1s（1）籃球第一次與地面碰撞的過(guò)程中，損失的機(jī)械能E損（2）籃球第一次與地面碰撞的過(guò)程中，受到地面的平均作用力的大小F；（3）運(yùn)動(dòng)員拍擊籃球的過(guò)程，對(duì)籃球做的功W。18.【答案】（1）2J（2）48N（3）4.2J【解析】（1）籃球第一次與地面碰撞的過(guò)程損失的機(jī)械能E損（2）籃球第一次與地面碰撞前的速度大小為v1，碰撞后離地瞬間速度的大小為籃球下落過(guò)程有mgH=則v籃球上升過(guò)程有mgH=則v籃球與地面碰撞過(guò)程，以豎直向下為正方向，根據(jù)動(dòng)量定理有mg則F=48N（3）運(yùn)動(dòng)員拍球的過(guò)程中對(duì)籃球做功W=2E19．傳統(tǒng)車(chē)輛剎車(chē)時(shí)使用機(jī)械制動(dòng)方式，利用剎車(chē)裝置使車(chē)輛受到制動(dòng)力（即阻力）而減速，將減小的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化成內(nèi)能。有些新能源電動(dòng)車(chē)剎車(chē)時(shí)會(huì)使用一種“再生制動(dòng)”方式，該方式在制動(dòng)時(shí)能將汽車(chē)減少的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能加以?xún)?chǔ)存利用，這些減少的動(dòng)能也被稱(chēng)為可回收的動(dòng)能。一輛質(zhì)量為m的電動(dòng)汽車(chē)在平直路面上行駛，某一時(shí)刻同時(shí)開(kāi)啟機(jī)械制動(dòng)和再生制動(dòng)，汽車(chē)的速度從v1減為v2的過(guò)程，位移大小為x1（1）求只開(kāi)啟機(jī)械制動(dòng)的過(guò)程，汽車(chē)受到的制動(dòng)力大小f；（2）求同時(shí)開(kāi)啟機(jī)械制動(dòng)和再生制動(dòng)的過(guò)程，汽車(chē)可回收的動(dòng)能E回（3）從物體的運(yùn)動(dòng)情況確定其受力特征是力學(xué)研究的一個(gè)重要思路。為檢測(cè)再生制動(dòng)的性能，在汽車(chē)速度為v0時(shí)，研究人員只開(kāi)啟再生制動(dòng)方式，測(cè)繪了汽車(chē)速度隨位移變化的關(guān)系圖線如圖所示，圖線是一條直線，其斜率的絕對(duì)值為k。根據(jù)加速度的定義，結(jié)合圖像，推導(dǎo)汽車(chē)加速度a隨v變化的規(guī)律及受到的制動(dòng)力F隨v19.【答案】（1）mv222x2（2）【解析】（1）使用機(jī)械制動(dòng)方式剎車(chē)時(shí)，根據(jù)動(dòng)能定理?f得f=m（2）同時(shí)開(kāi)啟機(jī)械制動(dòng)和再生制動(dòng)，根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律1得E回（3）根據(jù)加速度的定義a=Δv則Δ將a=Δv又將瞬時(shí)速度計(jì)算式v=Δx根據(jù)牛頓第二定律可知，剎車(chē)過(guò)程的制動(dòng)力F=ma=?mkv。20．在半導(dǎo)體芯片加工中常用等離子體對(duì)材料進(jìn)行蝕刻，用于形成半導(dǎo)體芯片上的細(xì)微結(jié)構(gòu)。利用電磁場(chǎng)使質(zhì)量為m、電荷量為e的電子發(fā)生回旋共振是獲取高濃度等離子體的一種有效方式。其簡(jiǎn)化原理如下：如圖1所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B；旋轉(zhuǎn)電場(chǎng)的方向繞過(guò)O點(diǎn)的垂直紙面的軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E；旋轉(zhuǎn)電場(chǎng)帶動(dòng)電子加速運(yùn)動(dòng)，使其獲得較高的能量，利用高能的電子使空間中的中性氣體電離，生成等離子體。（提示：不涉及求解半徑的問(wèn)題，圓周運(yùn)動(dòng)向心加速度的大小可表示為an（1）若空間只存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電子只在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，求電子做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度ω0（2）將電子回旋共振簡(jiǎn)化為二維運(yùn)動(dòng)進(jìn)行研究。施加旋轉(zhuǎn)電場(chǎng)后，電子在圖2所示的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，電子運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中會(huì)受到氣體的阻力f，其方向與速度v的方向相反，大小f=kv，式中k為已知常量。最終電子會(huì)以與旋轉(zhuǎn)電場(chǎng)相同的角速度做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，且電子的線速度與旋轉(zhuǎn)電場(chǎng)力的夾角（小于90°）保持不變。只考慮電子受到的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的洛倫茲力、旋轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電場(chǎng)力及氣體的阻力作用，不考慮電磁波引起的能量變化。a．若電場(chǎng)旋轉(zhuǎn)的角速度為ω，求電子最終做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度大小v；b．電場(chǎng)旋轉(zhuǎn)的角速度不同，電子最終做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度大小也不同。求電場(chǎng)旋轉(zhuǎn)的角速度ω多大時(shí)，電子最終做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度最大，并求最大線速度的大小vmaxc．旋轉(zhuǎn)電場(chǎng)對(duì)電子做功的功率存在最大值，為使電場(chǎng)力的功率不小于最大功率的一半，電場(chǎng)旋轉(zhuǎn)的角速度應(yīng)控制在ω1～ω20.【答案】（1）eBm（2）a．v=eEk2+mω?eB2【解析】（1）電子在洛倫茲力作用下做圓周運(yùn)動(dòng)evB=m得ω0（2）a．設(shè)電場(chǎng)力與速度方向夾角為θ，沿圓周的半徑方向，根據(jù)牛頓第二定律eEsin沿圓周的切線方向eEcos聯(lián)立①②兩式，可得v=b．由a問(wèn)可知，當(dāng)mω?eB=0即ω=eBmc．設(shè)電場(chǎng)力與速度方向夾角為θ，旋轉(zhuǎn)電場(chǎng)對(duì)電子做功的功率P=eE?v?當(dāng)mω?eB=0即ω=eBm時(shí)，電場(chǎng)對(duì)電子做功的功率最大若P=可知mω?eB解得ω1=則ω22024屆北京市西城區(qū)高三下學(xué)期第二次模擬測(cè)試物理試卷答案1.【答案】A【解析】光電效應(yīng)現(xiàn)象說(shuō)明光具有粒子性，干涉現(xiàn)象、衍射現(xiàn)象和偏振現(xiàn)象說(shuō)明光具有波動(dòng)性。故選A。2.【答案】C【解析】由理想氣體狀態(tài)方程PVT=C可得，氣體從狀態(tài)a沿圖示路徑變化到狀態(tài)b氣體的壓強(qiáng)與溫度成正比，體積不變，故A錯(cuò)誤；由于氣體的溫度升高，所以氣體的內(nèi)能增大，由熱力學(xué)第一定律ΔU=W+Q，3.【答案】B【解析】大量氫原子處于n=3能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷只能發(fā)出C32=3種不同頻率的光子，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；氫原子躍遷到n=1能級(jí)，能級(jí)差最大，則輻射光子的能量最大，頻率最高，選項(xiàng)B正確，C錯(cuò)誤；氫原子躍遷到4.【答案】D【解析】由圖2質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖像知，Q點(diǎn)先向y軸負(fù)方向振動(dòng)，根據(jù)同側(cè)法知，該波沿x軸負(fù)方向傳播，A錯(cuò)誤；由圖知，該波λ=8m，T=4s，則波速v=λT，代入得v=2m/s，B錯(cuò)誤；該波沿x軸負(fù)方向傳播，由同側(cè)法知，此時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)誤；質(zhì)點(diǎn)Q在5.【答案】A【解析】設(shè)列車(chē)的加速度大小為a，根據(jù)力的合成與分解以及牛頓第二定律有F合=mgtanθ=ma，得列車(chē)加速度的大小a=gtanθ，故A正確，B錯(cuò)誤；根據(jù)Tcos6.【答案】D【解析】由e=20sin100πtV可知2πT=100π，解得電流變化的周期T=0.02s，故A錯(cuò)誤；由e=20sin100πtV7.【答案】C【解析】由右手螺旋定則可以判斷出，軟鐵環(huán)中的磁場(chǎng)為順時(shí)針?lè)较?，故A錯(cuò)誤；保持S1閉合，在開(kāi)關(guān)S2閉合的瞬間，N線圈中磁通量不變，沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故B錯(cuò)誤；保持S2閉合，在開(kāi)關(guān)S1閉合的瞬間，N線圈中磁通量增大，根據(jù)楞次定律可以判斷，通過(guò)電流表的電流由b→a。故C正確；保持S2閉合，在開(kāi)關(guān)S1斷開(kāi)的瞬間，N線圈中磁通量減小，根據(jù)“增反減同”可以判斷，通過(guò)電流表的電流由a→b，故D錯(cuò)誤。8.【答案】B【解析】衛(wèi)星從軌道1變軌到軌道2，需要在Q點(diǎn)加速做離心運(yùn)動(dòng)，所以在軌道1上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的速度小于它在軌道2上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的速度，故A錯(cuò)誤；衛(wèi)星在軌道2上運(yùn)動(dòng)時(shí)只有萬(wàn)有引力做功，機(jī)械能守恒，經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)的機(jī)械能等于在軌道2上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的機(jī)械能，故B正確；衛(wèi)星從軌道2變軌到軌道3，需要在P點(diǎn)加速做離心運(yùn)動(dòng)，衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的機(jī)械能小于在軌道3上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的機(jī)械能，故C錯(cuò)誤；根據(jù)GMmr2=ma，a=GMr9.【答案】D【解析】根據(jù)左手定則可知粒子帶正電。故A錯(cuò)誤；根據(jù)qvB=mv2r，解得r=mvqB，設(shè)正方形邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，粒子以速度v和速度2可知若粒子射入磁場(chǎng)的速度增大為2v，射出的位置在Nb之間,故B、C錯(cuò)誤；根據(jù)C選項(xiàng)分析可知，若粒子射入磁場(chǎng)的速度增大為2v，則在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡所對(duì)應(yīng)的圓心角將變小，由t=θ2πT，又T=2πm10.【答案】A【解析】當(dāng)小球在B、D兩點(diǎn)時(shí)，桿對(duì)小球作用力豎直方向的分力應(yīng)等于重力，水平方向分力提供向心力，故桿對(duì)小球的作用力F=(mω2L)2+(mg)2>mg，故A正確，C錯(cuò)誤；若小球在最高點(diǎn)，桿對(duì)小球的作用力為支持力，則在A點(diǎn)mg?FN1=mω2L，在C點(diǎn)FN2?mg=mω2L，所以FN2?11.【答案】B【解析】充電過(guò)程，電流表示數(shù)逐漸減小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；充電過(guò)程，電源為整個(gè)電路提供的電能ε=QE=CE?E=CE2，選項(xiàng)B正確；充電結(jié)束后，電容器上板帶正電，則放電過(guò)程，通過(guò)電阻R的電流方向向右，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；充電結(jié)束后，電容器帶電量Q=CE，則放電過(guò)程，通過(guò)電阻R的電荷量為12.【答案】C【解析】0～t2時(shí)間內(nèi)速度始終為正，說(shuō)明火箭一直在向上運(yùn)動(dòng)，t2～t3時(shí)間內(nèi)火箭的速度為0，處于靜止?fàn)顟B(tài)，t3～t4時(shí)間內(nèi)速度始終為負(fù)，說(shuō)明火箭一直在向下運(yùn)動(dòng)，故t213.【答案】B【解析】粒子在電場(chǎng)中加速過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理有qU=12m1v12，qU=12m2v22，粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，由洛倫茲力提供向心力，則有qv1B=m1v12R1，qv2B=m2v22R2，根據(jù)幾何關(guān)系有R1=L12，R2=L22，解得m1:m2=L12:L22，故A錯(cuò)誤；粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期T1=2