2024年北京市延慶區(qū)高三年級下冊高考一模物理試卷含詳解

2024北京延慶高三一模

物理

本試卷共9頁，100分?？荚嚂r長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?？?/p>

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道題，每題3分，共42分。在每題列出的四個選項中，請選出最符合題目要求的一

項。

1.下列核反應(yīng)方程中屬于聚變反應(yīng)的是（）

A.；H+；HT；He+；n

C.；He+；；Al.《P+；n

D.嗡U+'n-二Ba琮Kr+3；n

2.如圖所示，一束光經(jīng)玻璃三棱鏡折射后分為兩束單色光a、b,波長分別為兀、該玻璃對單色光〃、〃的折射

A.兀B.兀AM,n(i<iib

C.兀,Ua<TlhD.,na>rih

3.一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)。開始，經(jīng)歷三個過程，先后到達狀態(tài)〃和。，最后回到原狀態(tài)小其p-7?圖像如圖

所示。下列判斷正確的是（）

A.從狀態(tài)a到狀態(tài)人的過程中，氣體既不吸熱也不放熱

B.從狀態(tài)〃到狀態(tài)c的過程中，氣體的內(nèi)能增加

C.從狀態(tài)。到狀態(tài)。的過程中，氣體的體積不變

D.a、4和c三個狀態(tài)中，狀態(tài)a時分子的平均動能一定最大

4.將〃=220j^sin(100m)V的電壓輸入如圖所示的理想變壓器的原線圈，原副線圈的匝數(shù)之比為

B.閉合開關(guān)S后，電阻R消耗的電功率為I6W

C.閉合開關(guān)S后，電流表的讀數(shù)為2A

D.斷開開關(guān)S后，副線圈的輸出電壓為0

5.一列簡諧橫波在仁0時刻波形如圖甲所示，圖乙所示為該波中質(zhì)點尸的振動圖像。下列說法正確的是

A.該波一定沿x軸正方向傳播

B.該波的波速為4()m/s

C./=0.15s時質(zhì)點P的速度大于質(zhì)點Q的速度

D.經(jīng)過0.3s后，質(zhì)點尸通過的路程為6m

6.一人乘電梯上樓，在豎直上升的過程中如果加速度。隨時間/變化的圖線如圖所示，以豎直向上為加速度。的

B.2s~4s的過程中人對地板的壓力變小

C.r=6s時人對地板的壓力為0

D.f=8.5s時人對地板的壓力最大

7.圖甲和圖乙是演示自感現(xiàn)象的兩個電路圖，Li和L2為電感線圈，AHA?、A3是三個完全相同的燈泡。實驗時,

斷開開關(guān)中瞬間，燈A1突然閃亮，隨后逐漸變暗；閉合開關(guān)S2,燈A2逐漸變亮，而另一個相同的燈A3立即變亮，

最終A?與A3的亮度相同。下列說法正確的是（）

A.圖甲中，Ai與Li的電阻值相同

B.圖甲中，閉合Si,電路穩(wěn)定后，Ai中電流大于L中電流

C.圖乙中，變阻器A與L2的電阻值相同

D.圖乙中，閉合S2瞬間，L2中電流與變阻器R中電流相等

8.如圖所示，輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端連接一小物塊（可視為質(zhì)點），。點為彈簧在原長時物塊的位置。物塊由

4點靜止釋放，沿粗糙程度相同的水平面向右運動，最遠到達B點。關(guān)于物塊的受力及運動特征，下列說法正確

的是（）

III?I??

AOB

A.從A到O,物塊所受重力的沖量為0

B.從4到。，物塊的加速度一直減小

C.從4到8,物塊通過。點時的速度最大

D.從4到從彈簧彈力對物塊做的功等于物塊與水平面摩擦產(chǎn)生的熱量

9.如圖所示，質(zhì)量均為機的A、3兩物塊置于水平地面上，物塊與地面間的動摩擦因數(shù)均為〃，物塊間用一水平

輕繩相連，繩中無拉力。現(xiàn)川水平力/向右拉物塊4,假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。重力加速度為g。下列

說法中不止確的是（）

...[B1........

/////////Z////////////////////////////

A.當0<曰〃町時，繩中拉力為0

B.當fimg<F<2finig時，繩中拉力為

C.當尸時，繩中拉力為，

F

D.無論F多大，繩中拉力都不可能等于丁

13.離子陷阱是一種利用電場或磁場將離子俘獲并囚禁在一定范圍內(nèi)的裝置。如圖所示為最常見的“四極離子陷

阱”的俯視示意圖，小氏c、d四根平行的細導(dǎo)體桿與工作電源相連，相當于四個獨立的電極，相對的電極帶等

量同種電荷，相鄰的電極帶等量異種電荷。在垂直于桿的平面內(nèi)，四根細桿的位置連線是一個正方形，A、C是

。、。連線上的兩點，8、。是力、“連線上的兩點，A、C、8、。到正方形中心0的距離相等。下列判斷正確的是

()

A.A點電勢比K點電勢高

B.人、B、。、。四點電場強度相同

C.若電子由A點運動到C點，靜電力對電子做負功

D.電子在C點的電勢能大于在。點的電勢能

14.在霍爾效應(yīng)中，霍爾電壓與通過導(dǎo)體的電流之比被定義為霍爾電阻，可用符號七表示，通常情況下，霍爾電

阻與外加磁場的磁感應(yīng)強度成正比。但在超低溫、強磁場的極端條件下，某些材料的霍爾電阻卻隨著強磁場的增

加出現(xiàn)量子化現(xiàn)象：七二工?4"是普朗克常數(shù)，e是電子的電量，I，既可以取1、2、3…等整數(shù)，也可以取某

ve

些小于1的分數(shù)，這就是量子霍爾效應(yīng)現(xiàn)象。實驗發(fā)現(xiàn)，當霍爾電阻處于量子態(tài)時，材料中的電子將沿邊緣帶做

定向運動，幾乎不受阻力作用。2013年，清華大學薛其坤團隊發(fā)現(xiàn)：在超低溫（0.03K）環(huán)境條件下，具備特殊結(jié)

構(gòu)的拓補絕緣體材料可以自發(fā)地發(fā)生磁化，此時不需要外加磁場也會發(fā)生量子霍爾效應(yīng)，這種現(xiàn)象被稱為量子反

?；魻栃?yīng)。結(jié)合以上資料，可以判斷下列說法正確的是（）

A.同歐姆電阻類似，霍爾電阻越大，表明材料對通過它的電流的阻礙越強

B.耍發(fā)牛品子霍爾效應(yīng)現(xiàn)象，外部環(huán)境條件有兩個，一星要具備超低溫環(huán)境，二品?要具備超強的滋場

C.具備量子反常霍爾效應(yīng)的磁性拓補絕緣材料已成為新一代低能耗芯片的制造材料

D.霍爾電阻的量子態(tài)表達式中的常數(shù)組合4與歐姆電阻具有相同的單位

e

第二部分

本部分共6題，共58分。

物理實驗一般涉及實驗?zāi)康?、實驗原理、實驗儀器、實驗方法、實驗操作、數(shù)據(jù)分析和誤差分析

等。

15.實驗儀器?，F(xiàn)用多用電表測量一個阻值約為1500C的定值電阻，應(yīng)選用歐姆表的擋（選填“xlO”或

“xlOO"）；如圖所示，為正在測量中的多用電表表盤，該電阻的阻值為。。

16.某同學用插針法測定一個半圓形玻璃磚的折射率。正確操作后，做出的光路圖如圖所示。。為圓心，已知C。

的長度為kA8的長度為/2,則此玻璃磚的折射率可表示為o

17.誤差分析。用圖所示的電路測量&的阻值，該測量值比實際值偏（選填“大”或“小”）,造成這一系

統(tǒng)誤差的原因是__________0（選填”電壓表的分流”或“電流表的分壓”）

18.某實驗小組用如圖所示的裝置驗證機械能守恒定律。

（1）在實驗操作過程中，下列做法正確的是

A.實驗中打點計時器可以使用直流電源

B.實驗時應(yīng)先接通打點計時器的電源再釋放紙帶

C.實驗時紙帶與打點計M器的兩個限位孔成在同一豎直線上

D.打點計時器、尺平和刻度尺都是本實驗必須使用的測量儀器

（2）如圖所示為某次實驗打出的紙帶，取紙帶上連續(xù)的五個點A,8、C,。、E,通過測量并計算出點A距起始

點。的距離為&>,4C間的距離為N,CE間的距離為S2,若相鄰兩點的時間間隔為丁，重錘質(zhì)量為〃?，重力加速

度為g。根據(jù)這些條件計算從。點到C點的過程中重錘重力勢能的減少量A6=一,動能的增加量A?=。

4B(3D

人.■?

卜4」"$2"P

（3）利用該裝置還可以測量當?shù)氐闹亓铀俣?，某同學的做法是以各點到起始點的距離〃為橫坐標，以各點速度

的平方爐為縱坐標，建立直角坐標系，用實驗測得的數(shù)據(jù)繪制出F-力圖像，如圖所示。請畫出彼力圖線并求得當

01020304050A/X102m

（4）小剛利用氣墊導(dǎo)軌和光電門等器材驗證機械能守恒定律，圖是實驗裝置示意圖。實驗時開啟氣泵，先將氣

墊導(dǎo)軌調(diào)至水平，然后滑塊通過細線與托盤和跌碼相連。將滑塊從圖示位置由靜止釋放，讀出擋光條通過光電門

的擋光時間為上已知剛釋放時擋光條到光電門的距離為/，擋光條的寬度為"，且dI，托盤和法碼的總質(zhì)量為

機，滑塊和擋光條的總質(zhì)量為M,當?shù)氐闹亓铀俣葹間。在滑塊從靜止釋放到運動到光電門的過程中，系統(tǒng)重力

勢能的減少量系統(tǒng)動能的消加量△&=。在誤差允許的范圍內(nèi)，如果△*=△⑥,則可驗證

系統(tǒng)的機械能守恒。

數(shù)字計時器擋光條和滑塊

氣煉軌光電%田,二

I1?ill1j11上1?[1?11?111、

點IIII

托盤和屈碼

19.中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是中國自行研制的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。圖甲是北斗導(dǎo)航系統(tǒng)衛(wèi)星分布示意圖，乙所示為

其中一顆北斗衛(wèi)星的軌道示意圖。已知該衛(wèi)星繞地球做勻速圓冏運動的冏期為7,地球半徑為心地球表面附近的

重力加速度為g，引力常量為G。

（1）求地球的質(zhì)量

（2）求該衛(wèi)星的軌道距離地面的高度〃；

（3）請推導(dǎo)第一宇宙速度力表達式，并分析比較該衛(wèi)星的運行速度y與第一宇宙速度用的大小關(guān)系。

/

?

北

斗

衛(wèi)

星

甲乙

20.如圖所示，半徑R=0.4m的豎直半圓形軌道加?與水平面乃相切。質(zhì)量m2=0.2kg的小滑塊B放在半圓形軌道

的最低點A另一個質(zhì)量為即=0.3kg的小滑塊A,在水平推力尸=3N作用下由靜止開始從〃點向右做勻加速直線

運動，當小滑塊人剛好要與小滑塊B碰撞時立即撤去凡隨后小滑塊A與B相碰，碰撞時間極短，碰后A、B粘

在一起后恰好能夠到達半圓形軌道的最高點c。已知推力尸作用的時間/=2s,滑塊A與水平面之間的動摩擦因數(shù)4

二05,取重力加速度g=10m/s2,A、B均可視為質(zhì)點。求：

（1）A與B碰撞前瞬間的速度大小也；

（2）兩滑塊在碰撞過程中損失的機械能

（3）兩滑塊從。運動到c,的過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量Q。

21.利用潮水漲落產(chǎn)生的水位差所具有的勢能發(fā)電叫潮汐發(fā)電，是目前海洋能利用中最主要的一種。

陸地和海灣，中間為水壩，其下有通道，無論漲潮或落潮，水流經(jīng)討通道均可帶動發(fā)電機發(fā)電。一晝夜中兩次漲、

落潮。漲潮時，堵住通道，潮水漲至最高水位時打開通道，進水發(fā)電；當海灣水位漲至最高時，堵住通道；落潮至

最低水位時，打開通道放水發(fā)電。以下是某小型雙向型潮汐發(fā)電站一組數(shù)據(jù)，據(jù)此回答下列問題（取海水的密度

為LOxlO'kg/m-*g取lOm/s?）：

水壩高度H15m海灣面積s____m2

漲潮海灣最高水位/u10m發(fā)電機日平均發(fā)電量七4.8xl04kWh

退潮海灣最低水位hi6m水輪發(fā)電機總效率〃10%

（1）若采用U=200kV的直流電向某地區(qū)輸電，要求輸電線上損耗的功率AP不高于輸送功率的5%,求輸電線總

電阻的最人值r：

（2）試估算該小型發(fā)電站所圈占的海灣面積S的大小。

22.電子的電荷量e與其質(zhì)量〃?之比稱為電子的比荷，測定電子的比荷是物理學發(fā)展史上的非常重要的事件，電子

比荷的測定有多種方法。

（1）湯姆孫偏轉(zhuǎn)法測電子的比荷

圖是湯姆孫用來測定電子比荷的實驗裝置示意圖，某實驗小組的同學利用此裝置進行了如下探索：

①真空管內(nèi)的陰極K發(fā)出的電子經(jīng)加速后，穿過4'中心的小孔沿中心線0P的方向進入到兩塊水平正對放置的平

行極板M和N間的區(qū)域。當M和N間不加偏轉(zhuǎn)電壓時，電子束打在熒光屏的中心。點處，形成了一個亮點；

②在M和N間加上大小為U的偏轉(zhuǎn)電壓后，亮點偏離到Pi點；

③在M和N之間再加上垂直于紙面向外的勻強磁場，調(diào)節(jié)磁場的強弱，當磁感應(yīng)強度的大小為8時，電子在M、

N間作勻速直線運動，亮點重新回到P點；

④撤去M和N間的偏轉(zhuǎn)電壓，只保留磁場，電子在M、N間作勻速圓周運動，亮點偏離到P2點。熒光屏可視為平

面，測得P、P2的距離。

若已知平行板間距為4并已經(jīng)求得電子在“、N間作勻速圓周運動的軌跡半徑為八請結(jié)合上述步驟求電子的

比荷色。（不計電子所受的重力和電子間的相互作用）

m

（2）磁聚焦法測電子的比荷圖2磁聚焦法測量電子比荷的裝置示意圖。在抽成真空的玻璃管中裝有熱陰極K和有

小孔的陽極A。在A、K之間加一電壓，對電子進行加速，電子由陽極小孔高速射出；在電容器C的兩極板間加

一小大的交變電場，使不同時刻通過這里的電子發(fā)生不同程度的微小偏轉(zhuǎn)，在電容器右側(cè)和熒光屏之間加一水平

方向的勻強磁場，進入磁場的電子會沿不同的螺旋線運動，每繞行一周后都會到達同一位置聚焦，適當調(diào)節(jié)磁感

應(yīng)強度的大小，可使電子流的焦點落在熒光屏S上。

已知加速電壓的大小為Uo,電容器右端到熒光屏的水平距離為/,勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小為8,假設(shè)電子在磁

場中運動僅繞行一周就剛好打在熒光屏上，請根據(jù)以上條件及所學的知識求電子的比荷自。（不計電子所受的重

ni

力和電子間的相互作用）

（3）如何說明金屬導(dǎo)電器的是電f?有人嘗試用卜述實驗來證明這件事：讓一塊向前運動的金屬長方體突然剎

車，其中的載流子便會因慣性而聚集到前端使之帶電，而在后端由于缺乏這種電荷而帶相反電性的電，于是在導(dǎo)

體前后兩端之間形成電場，通過分析該情景下載流子的受力和運動就可以求解載流子的比荷幺。若該比荷的數(shù)值

m

與湯姆孫所研究的陰極射線（電子流）的比荷相同，就可以說明金屬導(dǎo)電靠的是電子。

已知金屬導(dǎo)體突然剎車的加速度大小為小你認為這種實驗方法能否測出電子的比荷幺？

m

如果能，請寫出還需測量的物理量和對應(yīng)的測量工具，井用需要測量的物理量表示金屬內(nèi)部載流子的比荷包。

m

如果不能，你認為還有什么方法可以測量該金屬導(dǎo)體內(nèi)部載流子的比荷？

2024北京延慶高三一模

物理

第一部分

本部分共14道題，每題3分，共42分。在每題列出的四個選項中，請選出最符合題目要求的一

項。

1.下列核反應(yīng)方程中屬于聚變反應(yīng)的是（）

A.]Hi:

B.-

C./；HIOe+；；AlIO.：V：P+；n

D.aU+》T￡Ba+黑Kr+3：n

【答案】A

【詳解】聚變是指由質(zhì)量小的原子，主要是指笊或疑，在一定條件下（如超高溫和高壓），發(fā)生原子核互相聚合作

用，生成新的質(zhì)量更重的原子核，并伴隨著巨大的能量釋放的?種核反應(yīng)方式，A是輕核聚變，B中方程是質(zhì)子的

發(fā)現(xiàn)方程；C中方程是原子核的人工轉(zhuǎn)變；D是重核裂變，A正確，BCD錯誤。

故選A

2.如圖所示，一束光經(jīng)玻璃三棱鏡折射后分為兩束單色光4、b,波長分別為九、兒,該玻璃對單色光4、〃的折射

率分別為&、則（）

A.兒B.心＞兀），〃“＜/〃）

C.心〈居，D.兒＞兀＞,

【答案】B

【詳解】由圖可知，方光的偏折程度較大，根據(jù)折射定律可知三棱鏡對〃光的折射率較大，又因為光的頻率越大,

介質(zhì)對光的折射率就越大，故。光的頻率大于。光的頻率，根據(jù)

f

可知〃光波長小于。光的波長。

故選B,

3.一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)。開始，經(jīng)歷三個過程，先后到這狀態(tài)匕和C，最后回到原狀態(tài)。，其P-7圖像如圖

所示。下列判斷正確的是（）

A.從狀態(tài)。到狀態(tài)人的過程中，氣體既不吸熱也不放熱

B.從狀態(tài)〃到狀態(tài)c的過程中，氣體的內(nèi)能增加

C.從狀態(tài)c到狀態(tài)。的過程中，氣體的體積不變

D.a、〃和。三個狀態(tài)中，狀態(tài)〃時分子的平均動能一定最大

【答案】C

【詳解】A.從狀態(tài)。到狀態(tài)人的過程中，氣體壓強不變，溫度升盲，內(nèi)能增加，體積變大，氣體對外做功，則根

據(jù)

△U=W+Q

則氣體吸熱，選項A錯誤；

B.從狀態(tài)。到狀態(tài)c?的過程中，氣體的溫度不變，則內(nèi)能不變，選項B錯誤：

C.根據(jù)

p=-T

V

可知，從狀態(tài)。到狀態(tài)。的過程中，氣體的體積不變，選項C正確;

D.服人和c三個狀態(tài)中，狀態(tài)。時溫度最低，可知該狀態(tài)下分子的平均動能一定最小，選項D偌誤。

故選C。

4.將〃=220血sin（100加）V的電壓輸入如圖所示的理想變壓器的原線圈，原副線圈的匝數(shù)之比為

)

B.閉合開關(guān)S后，電阻消耗的電功率為I6W

C.閉合開關(guān)0后，電流表的讀數(shù)為2A

D.斷升開美S后，副線圈的輸出電壓為0

【答案】B

【詳解】A.根據(jù)瞬時值的表達式可知，該交流電的頻率為

rCO1004

f=——=------=50Hz

2乃2汽

故A錯誤;

C.由瞬時值的表達式可知，原線圈的電壓最大值為220aV，所以原線圈的電壓的有效值為220V，根據(jù)變壓器

電壓關(guān)系有

■_n\_55

U7

可得

U、=4V

副線圈上的電流為

/,=^-=4A

R

電流表的讀數(shù)為原線圈的電流，根據(jù)變壓器電流關(guān)系有

24

可得

/.=—x4A=—A

15555

故C錯誤;

B.電阻消耗的功率為

P2=U2I2=4x4W=16W

故B正確;

D.斷開S后，不影響副線圈電壓，根據(jù)

包二區(qū)二生

U,小1

可知副線圈電壓不為0,故D錯誤。

故選B。

5.一列簡諧橫波在廣。時刻的波形如圖甲所示，圖乙所示為該波中質(zhì)點P的振動圖像。下列說法正確的是

A.該波一定沿X軸正方向傳播

B.該波的波速為40ni/s

C.=0.1%時質(zhì)點P的速度大于質(zhì)點Q的速度

D.經(jīng)過0.3s后，質(zhì)點。通過的路程為6m

【答案】C

【詳解】A.由波形圖和質(zhì)點P的振動圖像，不能確定該波的傳播方向，故A錯誤；

B.由甲圖知，波長為4m,由乙圖知，周期為0.2s,則該波的傳播速度為

A。八.

v=—=20m/s

T

故B錯誤；

3

C.當Z=0.15s=-T時質(zhì)點。振動到平衡位置.，此時速度最大，質(zhì)點。振動到最大位移處，速度為零，故C正確;

4

D.因周期為0.2s,則經(jīng)過0.3s后

=0.3S=T+-

Z2

質(zhì)點P通過的路程為

s=6A=6x0.4m=2.4m

故D錯誤。

故選C。

6?一人乘電梯上樓，在豎直上升的過程中如果加速度。隨時間，變化的圖線如圖所示，以豎直向上為加速度。的

正方向，則（）

A.前2s人和電梯處于失重狀態(tài)

B.2s~4s的過程中人對地板的壓力變小

C.r=6s時人對地板的壓力為0

D.r=85s時人對地板的壓力最大

【答案】B

【詳解】A.前2s人和電梯加速度向上，則處于超重狀態(tài)，選項A錯誤；

B.2s~4s內(nèi)向上的加速度減小，則根據(jù)

N=mg+ma

可知，人對地板的壓力變小，選項B正確；

C.f=6s時加速度為零，則人對地板的壓力為mg,選項C錯誤：

D.，=8.5s時加速度向下且最大，人處于最大的失重狀態(tài)，則此時人對地板的壓力最小，選項D錯誤。

故選B。

7.圖甲和圖乙是演示自感現(xiàn)象的兩個電路圖，Li和L?為電感線圈，AHA?、A3是三個完全相同的燈泡。實驗時,

斷開開關(guān)Si瞬間，燈Ai突然閃亮，隨后逐漸變喑；閉合開關(guān)S2,燈Az逐漸變亮，而另一個相同的燈A3立即變亮，

最終A?與A3的亮度相同。下列說法正確的是（）

A.圖甲中，Ai與Li的電阻值相同

B.圖甲中，閉合Si,電路穩(wěn)定后，Ai中電流大于Li中電流

C.圖乙中，變阻器R與L2的電阻值相同

D.圖乙中，閉合S2瞬間，L2中電流與變阻器R中電流相等

【答案】C

【詳解】AB.斷開開關(guān)Si瞬間，燈Ai突然閃亮，由于線圈Li的自感，通過Li的電流逐漸減小，且通過Ai,即自

感電流會大于原來通過Ai的電流，說明閉合8,電路穩(wěn)定時，通過Ai的電流小于通過L的電流，L的電阻小于

Ai的電阻，故AB錯誤；

C.閉合S2,電路穩(wěn)定時，A2與A3的亮度相同，說明兩支路的電流相同，因此變阻器R與L2的電阻值相同，故C

正確；

D.閉合開關(guān)S2,A2逐漸變亮，而A?立即變亮，說明L2中電流與變阻器R中電流不相等，故D錯誤。

故選C。

8.如圖所示，輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端連接一小物塊（可視為質(zhì)點），。點為彈簧在原長時物塊的位置。物塊由

A點靜止釋放，沿粗糙程度相同的水平面向右運動，最遠到達8點。關(guān)廠物塊的受力及運動特征，下列說法正確

的是（）

AOB

A.從4到O,物塊所受重力的沖量為0

B.從4到0,物塊的加速度一直減小

C.從A到B,物塊通過0點時的速度最大

D.從A到&彈簧彈力對物塊做的功等于物塊與水平面摩擦產(chǎn)生的熱量

【答案】D

【詳解】A.物塊由A點運動到8點所用時間為1,重力的沖量

l=mgt

故A錯誤；

B.由于水平面粗糙且。點為彈簧在原長時物塊的位置，所以彈力與摩擦力平衡的位置在0A之間，加速度為零時

彈力和摩擦力平衡，所以物塊在從A到B的過程中加速度先減小后反向增大，故B錯誤：

C.從A到。運動，當彈簧的彈力等于摩擦力時，加速度為0,速度最大。彈力與摩擦力平衡的位置在。人之間，

故速度最大點在04之間，故C錯誤：

D.由全過程能量守恒知，從A到9彈簧彈力對物塊做的功等于物塊與水平面摩擦產(chǎn)生的熱量，故D正確。

故選D,

9.如圖所示，質(zhì)量均為〃?的4、B兩物塊置于水平地面上，物塊與地面間的動摩擦因數(shù)均為小物塊間用一水平

輕繩相連，繩中無拉力。現(xiàn)用水平力/向右拉物塊A,假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。重力加速度為g。卜.列

說法中不正確的是()

回...

/////////////////////////////////////

A.當時，繩中拉力為()

B.當〃〃唁〈心2卬華時，繩中拉力為“一〃〃嚕

F

C.當尸>2〃〃嘻時，繩中拉力為彳

D.無論尸多大，繩中拉力都不可能等于與

【答案】D

【詳解】A.當0<Q〃〃g時，A受到拉力與靜摩擦力的作用，二者可以平衡，繩中拉力為0.故A正確，不符合

題意；

B.當阿gV曰⑺g時,整體受到拉力與摩擦力的作用，二者平衡.所以整體處于靜止狀態(tài).此時A受到的靜摩

擦力到達最大即"加g，所以繩中拉力為〃駕.故B正確，不符合題意；

C.當F>2"〃ig時，對整體：

F-2,，ng

2m

對B：

_F拉一"mg

a=-----------

m

聯(lián)立解得繩中拉力為

故c正確，不符合題意：

D.由B的分析可知，當〃〃唁〈e24〃這時繩中拉力為F-w監(jiān)，繩中拉力可能等于，，故D錯誤，符合題意。

故選D,

10.隨著科技的不斷發(fā)展，無線充電已經(jīng)進入人們的視線。小到手表、手機，大到電腦、電動汽車的充電，都已經(jīng)

實現(xiàn)了從理論研發(fā)到實際應(yīng)用的轉(zhuǎn)化。下圖給出了某品牌的無線充電手機利用電磁感應(yīng)方式無線夯電的原理圖。

關(guān)于無線充電，下列說法正確的是（i

充電底座

A.無線充電時手機接收線圈部分的工作原理是“電流的磁效應(yīng)”

B.只有將充電底座接到直流電源上才能對手機進行充電

C.接收線圈中交變電流的頻率與發(fā)射線圈中交變電流的頻率相同

D.只要有無線充電底座，所有手機都可以進行無線充電

【答案】C

【詳解】A,無線充電的原理，其實就是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，而不是電流的磁效應(yīng)，故A錯誤；

B.發(fā)生電磁感應(yīng)的條件是磁通量要發(fā)生變化，直流電無法產(chǎn)生變化的磁場，故不能接到直流電源上，故B錯誤；

C.發(fā)生電磁感應(yīng)時，兩個線圈中的交變電流的頻率是相同的，故C正確；

D.只有無線充電底座，手機內(nèi)部沒有能實現(xiàn)無線充電的接收線圈等裝置，也不能講行無線充電，D錯誤。

故C正確。

11.某同學利用如圖所示的電路描繪小燈泡的伏安特性曲線，在實驗中，他將滑動變阻器的滑片從左端勻速滑向右

端，發(fā)現(xiàn)電流表的指針始終在小角度偏轉(zhuǎn)，而電壓表的示數(shù)開始時變化很小，但當滑片接近右端時電壓表的示數(shù)

迅速變大。為了便于操作并減小誤差，你認為應(yīng)采取的措施是（）

a

A.換用最大阻值更大的滑動變阻器，將導(dǎo)線a的M端移到電流表“3”接線柱上

B.換用最大阻值更大的滑動變阻器，將導(dǎo)線b的N端移到電流表“0.6”接線柱上

C.換用最大阻值更小的滑動變阻器,將導(dǎo)線a的M端移到電流表“3”接線柱上

D.換用最大阻值更小的滑動變阻器,將導(dǎo)線b的N端移到電流表“0.6”接線柱上

【答案】D

【詳解】AC.由于電流表的指針始終在小角度偏轉(zhuǎn)，說明它選擇的量程偏小，應(yīng)該選用更大的量程，故AC錯

誤;

BD.又因為當滑片接近右端時電壓表的示數(shù)迅速變大，說明滑動變阻器的阻值偏大，應(yīng)該選用阻值較小的滑動變

阻器，故B錯誤，D正確。

故選D,

12.航天器離子發(fā)動機原理如圖所示，首先電子槍發(fā)射出的高速電子將中性推進劑禽子化（即電點出正離子），正

離子被正、負極柵板間的電場加速后從噴口噴出，從而使航天器獲得推進或調(diào)整姿態(tài)的反沖力，已知單個正離子

的質(zhì)量為〃?，電荷量為％正、負柵板間加速電壓為U,從噴II噴出的正離子所形成的電流為I,忽略離子間的相

互作用力，忽略離子噴射對航天器質(zhì)量中和電子槍磁鐵的影響.該發(fā)動機產(chǎn)生的平均推力尸的大小為（）

。離了

【答案】A

【分析】

【詳解】以正離子為研究對象，由動能定理可得

qU=gmv

Ar時間內(nèi)通過的總電荷量為

2=Mr

噴出的總質(zhì)量

qq

由動量定理可知

FAr=87W

聯(lián)立解得

故A正確，B、C、D錯誤。

故選A,

13.離子陷阱是一種利用電場或磁場將離子俘獲并囚禁在一定范圍內(nèi)的裝置。如圖所示為最常見的“四極離子陷

阱”的俯視示意圖，Ac、d四根平行的細導(dǎo)體桿與工作電源相連，相當于四個獨立的電極，相對的電極帶等

量同種電荷，相鄰的電極帶等量異種也荷。在垂直于桿的平面內(nèi)，四根細桿的位置連線是一個正方形，A、C是

。、。連線上的兩點，B、D是b、"連線上的兩點，人、C、B、。到正方形中心0的距離相等。下列判斷正確的是

)

g'2

\電

源

A.A點電勢比B點電勢高

B.A、B、C、。四點電場強度相同

C.若電子由A點運動到C點，靜電力對電子做負功

D.電子在C點電勢能大于在。點的電勢能

【答案】A

【詳解】A.人到8的電場線，是由人指向B,且電場線是曲線，沿著電場線的方向，電勢是降低，所以A點電勢

比8點電勢高，故A正確；

B.A、8、C、。對稱分布，電場線密集程度一樣，所以這四點電場強度大小相等，方向不同，故B錯誤；

C.根據(jù)等量同種電荷電場和等勢面分布可知，。、c和仇d在4、C兩點的電勢分別相等，則A、C兩點的電勢相

等，所以若電子由A點運動到C點，靜電力對電子不做功，故C錯誤；

D.根據(jù)等量同種電荷電場和等勢面分布可知，。、。兩點電荷在。點的電勢高于在。點的電勢；氏d兩點電荷在C

點的電勢也高于在。點的電勢，即C點的電勢大于。點的電勢，電子在C點的電勢能小于在。點的電勢能，故D

錯誤。

故選A>

14.在霍爾效應(yīng)中，霍爾電壓與通過導(dǎo)體的電流之比被定義為霍爾電阻，可用符號力表示，通常情況下，霍爾電

阻與外加磁場的磁感應(yīng)強度成正比。但在超低溫、強磁場的極端條件下，某些材料的霍爾電阻卻隨著強磁場的增

1h

加出現(xiàn)量子化現(xiàn)象：2=一.不"是普朗克常數(shù)，e是電子的電量，u既可以取1、2、3…等整數(shù)，也可以取某

ve

些小于1的分數(shù)，這就是量子霍爾效應(yīng)現(xiàn)象。實驗發(fā)現(xiàn)，當霍爾電阻處于量子態(tài)時，材料中的電子將沿邊緣帶做

定向運動，幾乎不受阻力作用八2013年，清華大學薛其坤團隊發(fā)現(xiàn).在超低溫（0.03K）環(huán)境條件下，具備特殊結(jié)

構(gòu)的拓補絕緣體材料可以自發(fā)地發(fā)生磁化，此時不需要外加磁場也會發(fā)生量子霍爾效應(yīng)，這種現(xiàn)象被稱為量子反

常霍爾效應(yīng)。結(jié)合以上資料，可以判斷下列說法正確的是（）

A.同歐姆電阻類似，霍爾電阻越大，表明材料對通過它的電流的阻礙越強

B.要發(fā)生量子霍爾效應(yīng)現(xiàn)象，外部環(huán)境條件有兩個，一是要具備超低溫環(huán)境，二是要具備超強的磁場

C.具備量子反?；魻栃?yīng)的磁性拓補絕緣材料已成為新一代低能耗芯片的制造材料

D.霍爾電阻的量子態(tài)表達式中的常數(shù)組合々與歐姆電阻具有相同的單位

e-

【答案】D

【詳解】A.設(shè)半導(dǎo)體的與電流垂直方向長為小寬為九處于磁感應(yīng)強度為8的磁場中，電子定向運動的速率為力

則半導(dǎo)體兩端的霍爾電壓為

U=Bbv=—

Hnea

根據(jù)霍爾電阻定義有

UHB

%=—=一

1nea

則霍爾電阻不能反映對電流的阻礙作用，故A錯誤；

B.由題意可知，在超低溫、強磁場的極端條件下，某此材料的霍爾電阻卻隨著強磁場的增加出現(xiàn)量子化現(xiàn)象，并

不是所有的材料都會發(fā)生，故B錯誤；

C.具備品子反?；魻栃?yīng)的磁性拓補絕緣材料，有如成為新一代低能耗芯片的制造材料，故C錯誤：

D.根據(jù)功率的表達式P=/2R,P=R,結(jié)合牛頓第二定律尸=〃口，整理得

I2

則歐姆電阻的基本單位表示為卷牙；

A2s⑶

根據(jù)能量子表達式￡=加，功的表達式W=口,牛頓第二定律/=〃幻，結(jié)合電流的定義式/二幺，整理得

f

h_max

7=w￥

■、

則常數(shù)組合々的基本單位表示為里牛，故D正確。

A*

故選D,

第二部分

本部分共6題，共58分。

物理實驗一般涉及實驗?zāi)康摹嶒炘?、實驗儀器、實驗方法、實驗操作、數(shù)據(jù)分析和誤差分析

等。

15.實驗儀器?，F(xiàn)用多用電表測量一個阻值約為1500Q的定值電阻，應(yīng)選用歐姆表的擋［選填“xlO”或

“xlOO"）；如圖所示，為正在測量中的多用電表表盤，該電阻的阻值為Q。

【答案】①.xlOO②.1600

【詳解】［1］歐姆表的刻度中間位置部分的讀數(shù)在10?30左右，然后結(jié)合待測電阻的電阻值約1.5kC,所以要選擇

“X100”擋位；

⑵所測電阻的阻值為

16xl00Q=1600Q

16.某同學用插針法測定一個半圓形玻璃磚的折射率。正確操作后，做出的光路圖如圖所示。O為圓心，已知CQ

的長度為八，A8的長度為/2,則此玻璃磚的折射率可表示為

【詳解】根據(jù)折射定律可得

AB

sinZ.AOB_Qg_/2

sinZCOD~~CD~T

OC

17.誤差分析。用圖所示的電路測量七的阻值，該測量值比實際值偏（選填“大”或“小”）,造成這一系

統(tǒng)誤差的原因是__________。（選填"電壓表的分流”或“電流表的分壓”）

【答案】①.小②.電壓表的分流

【詳解】HH2］根據(jù)實驗原理結(jié)合部分電路的歐姆定律可得

%4

由于電壓表與待測電阻并聯(lián)，則實際通過待測電阻的電流會小于電流表示數(shù)，即

/真＜/測=/

因此可知計算時電流值大于真實值，則該測量值比實際值偏小，造戊這一系統(tǒng)誤差的原因是由于電壓表的分流。

18.某實驗小組用如圖所示的裝置驗證機械能守恒定律。

A.實驗中打點計時器可以使用直流電源

B.實驗時應(yīng)先接通打點計時器的電源再釋放紙帶

C.實驗時紙帶與打點計時器的兩個限位孔應(yīng)在同一豎直線上

D.打點計時器、天平和刻度尺都是本實驗必須使用的測量儀器

（2）如圖所示為某次實驗打出的紙帶，取紙帶上連續(xù)的五個點A、B、C,。、E,通過測量并計算出點4距起始

點。的距離為So,4c間的距離為8,CE間的距離為S2,若相鄰兩點的時間間隔為。重錘質(zhì)量為〃?，重力加速

度為g。根據(jù)這些條件計算從。點到C點的過程中重錘重力勢能的減少量46=—,動能的增加量。

（3）利用該裝置還可以測量當?shù)氐闹亓铀俣?，某同學的做法是以各點到起始點的距離〃為橫坐標，以各點速度

的平方v2為縱坐標，建立直角坐標系，用實驗測得的數(shù)據(jù)繪制出償力圖像，如圖所示。請畫出彼-力圖線并求得當

地重力加速度g=m/s2o（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

（4）小剛利用氣墊導(dǎo)軌和光電門等器材驗證機械能守恒定律，圖是實驗裝置的示意圖。實驗時開啟氣泵，先將氣

墊導(dǎo)軌調(diào)至水平，然后滑塊通過細線與托盤和祛碼相連。將滑塊從圖示位置由靜止釋放，讀出擋光條通過光電門

的擋光時間為八已知剛釋放時擋光條到光電門的距離為/，擋光條的寬度為4且4：/，托盤和祛碼的總質(zhì)量為

陽，滑塊和擋光條的總質(zhì)量為M，當?shù)氐闹亓铀俣葹橐栽诨瑝K從靜止釋放到運動到光電門的過程中，系統(tǒng)重力

勢能的減少量AEpumg/；系統(tǒng)動能的漕加量△反=o在誤差允許的范圍內(nèi)，如果A￡p=AEk,則可驗證

系統(tǒng)的機械能守恒。

(3)9.75##9.76##9.77##9.78##9.79##9.80

]d、

(4)—(M+〃?)(一)~

2t

【小問1詳解】

A.實驗中打點計時器必須使用交流電源，不能使用直流電源，選項A錯誤；

B.實驗時應(yīng)先接通打點計時器的電源再釋放紙帶，選項B正確：

C.實驗時紙帶與打點計時器的兩個限位孔應(yīng)在同一豎宜線上，以減小摩擦，選項C正確；

D.打點計時器和刻度尺都是本實驗必須使用的測量儀器，但是不需要天平，選項D錯誤。故選BC。

【小問2詳解】

川從。點到C點的過程中重錘重力勢能的減少量

△綜=mg(s0+sj

⑵打C點時的速度

S]+S->

4T

動能的增加量

【小問3詳解】

做出圖像如圖

v^/fm/s)2

根據(jù)

v2=2gh

結(jié)合圖像可知

46x10-

g=9.78m/s2

【小問4詳解】

滑塊經(jīng)過光電門時的速度

v=—

系統(tǒng)動能的增加量

AE=-（M+/n）v2=-（M+/??）（-）2

AZ

19.中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是中國自行研制的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。圖甲是北斗導(dǎo)航系統(tǒng)衛(wèi)星分布示意圖，乙所示為

其中一顆北斗衛(wèi)星的軌道示意圖。已知該衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的周期為7,地球半徑為R,地球表面附近的

重力加速度為g,引力常量為G。

（1）求地球的質(zhì)晟M：

（2）求該衛(wèi)星的軌道距離地面的高度加

（3）請推導(dǎo)第一宇宙速度的的表達式，并分析比較該衛(wèi)星的運行速度v與第一宇宙速度力的大小關(guān)系。

/地球\

（0；

/匕斗

'—?衛(wèi)星

甲乙

【答案】（1）M=史二⑵h=

_R：⑶v<v,

G

【詳解】（1）設(shè)一物體的質(zhì)量為孫,在地球表面附近萬有引定律等于重力

Mrriy

解得地球質(zhì)量

gR2

M=

G

（2）設(shè)衛(wèi)星質(zhì)量為機2,根據(jù)牛頓第二定律

「Mm,4乃2

G-----^r=7i勺及（H+〃）

（R+力）-■T~

解得

1等-1

V4%一MV4乃一J

（3）根據(jù)牛頓第二定律

MmV-

G、=m-

得

v=

第一宇宙速度為近地衛(wèi)星的運行速度，即尸R時

該衛(wèi)星的軌道半徑

r=R-\-h>R