2025屆山西省太原市高三下學期一模考試物理試題（解析版）

高級中學名校試題PAGEPAGE1太原市2025年高三年級模擬考試（一）物理（考試時間∶上午9∶00-10∶15）注意事項：1．答題前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在本試卷相應的位置。2．全部答案在答題卡上完成，答在本試題上無效。3．回答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案用0.5mm黑色筆跡簽字筆寫在答題卡上。4．考試結束后，將本試題和答題卡一并交回。一、選擇題∶本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項最符合題目要求的。1.下列物理量中，由試探電荷與要研究的電場共同決定的是（）A.電場強度 B.電勢 C.電勢差 D.電勢能【答案】D【解析】A．電場強度E是描述電場本身力的性質的物理量，電場強度由電場本身決定，與試探電荷無關，故A錯誤；B．電勢φ是描述電場能的性質的物理量，電勢由電場本身決定，與試探電荷無關。故B錯誤；C．電勢差是電場中兩點電勢的差值，由電場本身決定，與試探電荷無關。故C錯誤；D．電勢能等于試探電荷的電荷量與電勢的乘積，它既與試探電荷的電荷量q有關，又與所在位置的電勢φ（由電場決定）有關，所以電勢能由試探電荷與要研究的電場共同決定。故D正確。故選D。2.如圖所示為電磁爐的線圈及其工作示意圖，下列說法正確的是（）A.電磁爐工作時，線圈內與鍋體中的磁場方向時刻相反B.可通過改變線圈內交變電流的頻率來改變電磁爐的功率C.電磁爐工作時，每匝線圈在鍋體中產(chǎn)生的感應電動勢均相同D.電磁爐工作時，若線圈中電流的頻率為f，則鍋體中渦流的頻率為【答案】B【解析】A．由楞次定律可知，電磁爐工作時，當線圈內的磁場增加時，鍋體中的磁場方向與之相反，當線圈內的磁場減小時，鍋體中的磁場方向與之相同，故A錯誤；B．鍋體中感應電動勢與線圈中電流的變化率成正比，可通過改變線圈內交變電流的頻率來改變鍋體中感應電動勢的大小，進而改變電磁爐的功率，故B正確；C．由圖可知，電磁爐的每匝線圈的面積不同，根據(jù)法拉第電磁感應定律可知，電磁爐工作時，每匝線圈在鍋體中產(chǎn)生的感應電動勢均不相同，故C錯誤；D．根據(jù)法拉第電磁感應定律可知，電磁爐工作時，若線圈中電流的頻率為f，則鍋體中渦流的頻率為f，故D錯誤。故選B。3.關于霓形成的原理，可用一束可見光射入水珠表示，如圖為水珠內的光路圖，光線均在過球心的截面內。已知可見光在水中的臨界角約為48.5°到49.3°，下列說法正確的是（）A.關于霓的形成，光線經(jīng)歷了兩次折射和一次全反射B.關于霓的形成，光線經(jīng)歷了兩次折射和兩次全反射C.若有一束太陽光從A點射入，從D點附近射出后，從上到下出現(xiàn)的顏色依次為由藍到紅D.若有一束太陽光從A點射入，從D點附近射出后，從上到下出現(xiàn)的顏色依次為由紅到紫【答案】D【解析】AB．幾何關系可知光在B、C、D三點的入射角均為，小于光在水中的臨界角到，光線經(jīng)歷了四次折射，故AB錯誤；CD．太陽光為復色光，其中紅光折射率最小，紫光折射率最大。根據(jù)折射定律，當一束太陽光從A點射入，從D點附近射出時，折射率小的光偏折程度小，折射率大的光偏折程度大。所以從上到下，偏折程度小的紅光在上方，偏折程度大的紫光在下方，即從上到下出現(xiàn)的顏色依次為由紅到紫，故C錯誤，D正確。故選D。4.物體由靜止從O點沿直線做勻加速運動，依次經(jīng)過A、B兩點，物體加速度的大小為a，若通過OA段所用的時間為，通過AB段走過位移的大小也為，下列說法正確的是（）A.物體在A點速度的大小為B.若物體通過AB段所用的時間為，則的大小為C.若物體通過OA段走過位移的大小為，則的大小為D.物體通過OA段與AB段的平均速度之比為【答案】A【解析】A．由題知，物體的初速度為零，物體通過OA段所用的時間為，根據(jù)可得物體在A點速度的大小為故A正確；B．若物體通過AB段所用的時間為，則物體通過OB段所用的時間為根據(jù)可得物體在B點速度的大小為又物體通過AB段走過位移的大小為，則有即解得故B錯誤；C．若物體通過OA段走過位移的大小為，則有解得故C錯誤；D．物體通過OA段的平均速度為物體通過AB段，則有則有解得則物體在AB段的平均速度為故物體通過OA段與AB段的平均速度之比為故D錯誤。故選A。5.如圖所示，不可伸長的輕繩兩端拴接在固定水平直桿上的M、N兩點，a、b、c為三個完全相同且質量為m的小環(huán)，a、b套在輕繩上，c穿過輕繩后套在直桿上。三個小環(huán)均處于靜止狀態(tài)且可看作質點，不計一切摩擦，重力加速度為g。下列說法正確的是（）A.直桿對小環(huán)c的彈力為3mgB.若將N點緩慢向左移動少許，輕繩的彈力將減小C.若將c環(huán)緩慢向右移動少許，夾角α將大于夾角γD.若將小環(huán)a、b的質量都變?yōu)?m，輕繩對c環(huán)的彈力為mg【答案】B【解析】AD．因不計摩擦，則細繩上任意一點的彈力都相等，對ab分析可知，細繩彈力的豎直分量為0.5mg，則對c分析可知，直桿對小環(huán)c的彈力FNc=mg+0.5mg+0.5mg=2mg若將小環(huán)a、b的質量都變?yōu)?m，輕繩對c環(huán)的彈力為F＇Nc=mg+mg+mg=3mg選項AD錯誤；C．由于輕繩上各點的彈力都相等，且ab重力相等，根據(jù)可知則即使將c環(huán)緩慢向右移動少許，夾角α仍等于夾角γ，選項C錯誤；B．若將N點緩慢向左移動少許，則輕繩與豎直方向的夾角減小，根據(jù)可知輕繩的彈力將減小，選項B正確；故選B。6.如圖所示為一種測量磁場磁感應強度的金屬導體霍爾元件，待霍爾電勢差穩(wěn)定后，下列說法正確的是（）A.a端電勢低于b端電勢B.若要測量赤道附近的地磁場，工作面應平行于地面C.霍爾電勢差的大小由單位體積中自由電子的個數(shù)和電子的熱運動速率決定D.測量某勻強磁場時，若通過元件的電流I不變，元件的厚度d增加，則ab兩端霍爾電勢差減小【答案】D【解析】A．由題圖知電流方向從右向左，則霍爾元件中電子從左向右定向移動，根據(jù)左手定則判斷可知在洛倫茲力的作用下電子向b端偏轉，故b端電勢較低，故A錯誤；B．由于赤道附近的地磁場平行于地面，若要測量赤道附近地磁場，工作面應該處于豎直狀態(tài)，故B錯誤；CD．設元件前后距離為和厚度為，穩(wěn)定后，定向移動的電子受到的電場力與洛倫茲力大小相等，則有根據(jù)電流微觀表達式有又聯(lián)立解得可知a、b兩端電勢差U與電子的熱運動速率v無關；故在測量某勻強磁場時，若通過元件的電流I不變，元件的厚度d增加，則ab兩端霍爾電勢差減小，故C錯誤，D正確。故選D。7.如圖所示，空間中有垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度的大小為B。勁度系數(shù)為k的輕彈簧一端固定于豎直墻壁，另一端與質量為m、電荷量為+q的滑塊連接，現(xiàn)壓縮彈簧使滑塊移至M點，滑塊由靜止釋放并開始計時?；瑝K始終在同一光滑水平面上運動，且彈簧始終在彈性限度內，則滑塊第一次回到M點所用的時間為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】由題知，滑塊始終在同一光滑水平面上運動，受到重力、地面的支持力、彈簧的彈力和洛倫茲力共四個力作用，在豎直方向上重力、地面的支持力、洛倫茲力三力時刻平衡，水平方向只有彈簧的彈力作用，則有其中為彈簧的形變量，符合簡諧運動的回復力特征，所以滑塊在彈簧彈力作用下做簡諧運動。對于彈簧振子的簡諧運動，其周期公式為滑塊從M點由靜止釋放，第一次回到M點時，剛好完成一個完整的簡諧運動，所用時間就是一個周期T，即故選A。二、多項選擇題：本題包含3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項中，至少有兩個選項正確，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。8.木衛(wèi)二繞木星做勻速圓周運動，某同學收集到一些數(shù)據(jù)進行估算，下列運算公式正確的是（）物理量木星木衛(wèi)二質量MM1=1.9×1027kgM2=4.8×1022kg天體半徑RR1=7.1×107mR2=1.6×106m軌道半徑rr1=7.8×1011mr2=6.7×108m自轉周期TT1=10hT2=85h引力常量G667×10-1lN·m2/kg2A.木衛(wèi)二做勻速圓周運動的周期為B.木星和木衛(wèi)二表面的重力加速度之比為C.木星和木衛(wèi)二的第一宇宙速度之比為D.太陽和木星質量之比為【答案】BC【解析】A．由解得，故A錯誤；B．由解得則木星和木衛(wèi)二表面的重力加速度之比為故B正確；C．由解得則木星和木衛(wèi)二的第一宇宙速度之比為故C正確；D．由解得由于木星繞太陽公轉的周期未知，所以太陽的質量無法求出，故D錯誤。故選BC。9.一個干癟且不漏氣的籃球，球內氣體與室溫同為、體積為、壓強與大氣壓強同為。球內、外氣體均可看作理想氣體，現(xiàn)將籃球恢復到原狀，球內體積為，下列操作可能的是（）A.將籃球放入恒溫熱水中，水溫約為，球內氣體壓強為B.將籃球放入恒溫熱水中，水溫約為，球內氣體壓強為C.溫度不變，給籃球充入體積的外界氣體，球內氣體壓強為D.溫度不變，給籃球充入體積的外界氣體，球內氣體壓強為【答案】AC【解析】AB．當籃球內氣體壓強不變，根據(jù)蓋-呂薩克定律有解得故A正確，B錯誤；CD．溫度不變時，設充入外界氣體體積為，根據(jù)玻意耳定律解得故C正確，D錯誤。故選AC。10.如圖所示，空間中有豎直向下的勻強電場，電場強度的大小。質量為m、電荷量為+q的小球，從斜面上的O點以大小為的初速度在紙面內沿不同方向拋出，使小球離開斜面，小球最后均落在斜面上。已知小球可看作質點，斜面傾角為，重力加速度為g，空氣阻力不計，下列說法正確的是（）A.小球飛行的最長時間為B.小球距O點的最大高度為C.小球與斜面的最大距離為D.小球在斜面上落點區(qū)域的長度為【答案】ABD【解析】A．根據(jù)題意可知，小球拋出后受重力和電場力，電場力方向豎直向下，由牛頓第二定律可得，小球的加速度為小球的運動可分解為沿斜面方向的勻變速直線運動和垂直于斜面方向的勻變速直線運動，其中垂直于斜面方向的勻變速直線運動時間即為小球飛行時間，又因為垂直于斜面方向的加速度恒為因此，當初速度方向與斜面垂直時，飛行時間最長，為故A正確；B．根據(jù)題意可知，當初速度方向豎直向上時，小球距O點高度最大，則有可得，故B正確；C．根據(jù)題意可知，初速度方向與斜面垂直時，小球與斜面的距離最大，則有解得，故C錯誤；D．當小球的初速度方向與沿斜面向下方向的夾角為時，將小球的初速度和加速度分解如下圖可得，，，垂直于斜面方向有則沿著斜面方向有可得當小球的初速度方向與沿斜面向上方向的夾角為?時，將小球的初速度和加速度分解如下圖可得，垂直于斜面方向有則沿著斜面方向有可得故小球在斜面上落點區(qū)域的長度為故D正確。故選ABD。三、實驗題：本題包含2小題，共15分。請將正確答案填在題中橫線上或按要求作答。11.某小組為探究向心力的大小，設計了如下實驗。粗糙圓形水平桌面可勻速轉動，不可伸長的細繩一端連接固定在桌面圓心O處的拉力傳感器，另一端連接物塊P，P與O的距離為r，P與桌面間的動摩擦因數(shù)為。力傳感器可測得繩上的拉力F，初始時刻F示數(shù)為0，細繩始終處于伸直狀態(tài)。若P與桌面始終相對靜止，P與桌面間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，細繩質量不計，重力加速度為g，請回答下列問題：（1）控制桌面轉動的角速度不變，改變P的質量多次實驗，記錄數(shù)據(jù)后繪出圖像，下列選項中最符合的是__________；A. B. C.（2）控制P質量不變，改變桌面轉動的角速度多次實驗，繪出的圖像為一條直線，直線的斜率為k，截距為，則滑塊的質量可表示為__________，動摩擦因素可表示為__________。（用題中所給的字母表示）【答案】（1）A（2）【解析】【小問1詳析】根據(jù)題意，由牛頓第二定律有又有聯(lián)立解得由于、、、不變，可知，即圖像為過原點直線。故選A【小問2詳析】[1][2]結合小問（1）分析，整理可得則有，解得，12.某實驗小組用如圖甲所示電路研究光電效應中電子發(fā)射的情況與照射光的強弱、光的顏色（頻率）等物理量之間的關系。陰極K和陽極A是密封在真空玻璃管中的兩個電極，陰極K在受到光照時能夠發(fā)射光電子。請回答以下問題∶（1）該實驗中，滑動變阻器采用的是______接法（選填“分壓式”或“限流式”）；（2）斷開開關，當人射光的頻率增大到某一數(shù)值時，電流表示數(shù)瞬間不為0，被稱為______頻率；（3）閉合開關后，在光照條件不變的情況下，當滑片P置于圖甲中______區(qū)間（選填“Oa”或“Ob”），隨著所加電壓的增大，光電流趨于一個飽和值；（4）測量遏止電壓時，滑片P應置于圖甲中______區(qū)間（選填“Oa”或“Ob”）。經(jīng)多次實驗，測得如下數(shù)據(jù)∶入射光頻率（×1014Hz）5.645.896.106.306.50遏止電壓Uc（V）0.540.660.710.810.88在圖乙坐標紙中繪制關系圖像______，請描繪剩余的兩個點并作出最佳擬合直線，計算得圖像的斜率k=______V/Hz（保留兩位有效數(shù)字），已知電子電荷量為e，則普朗克常量h=______（用字母k、e表示）；（5）若換用逸出功更大的陰極材料，該圖線將向_______移動（選填“左”或“右”）?！敬鸢浮浚?）分壓式（2）截止（或極限）（3）Oa（4）Ob見解析（5）右【解析】【小問1詳析】根據(jù)圖甲可知，滑動變阻器采用的是分壓式接法?！拘?詳析】斷開開關，即陰極K和陽極A之間沒有電場，當入射光的頻率增大到某一數(shù)值時，電流表示數(shù)瞬間不為0，被稱為截止（或極限）頻率。【小問3詳析】為了使光電流趨于一個飽和值，即達到飽和電流，陰極K和陽極A之間的電場應為加速電場，即電子向左加速，電子所受電場力方向向左，電場強度方向向右，陽極A的電勢比陰極K的電勢高，可知，當滑片P置于圖甲中“Oa”，隨著所加電壓的增大，光電流趨于一個飽和值?！拘?詳析】[1]測量遏止電壓時，陰極K和陽極A之間的電場應為減速電場，即電子向左減速，電子所受電場力方向向右，電場強度方向向左，陽極A的電勢比陰極K的電勢低，可知，滑片P應置于圖甲中的Ob區(qū)間。[2]根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)描點，用直線將點跡連接起來，使點跡均勻分布在直線兩側，如圖所示[3]根據(jù)上述所描繪的關系圖像有[4]根據(jù)光電效應方程有根據(jù)動能定理有解得結合關系圖像有解得【小問5詳析】結合上述有可知，若換用逸出功更大的陰極材料，圖像斜率不變，縱軸截距的絕對值增大，則該圖線將向右移動。四、計算題∶本題包含3小題，共39分。解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。13.如圖所示，電阻不計且足夠長的平行導軌abcd-a'b'c'd'由四部分組成，ab、a'b'部分是半徑為R的四分之一豎直圓弧，bc-b'c'、cd-c'd'、d'a-d'a'部分在同一水平面上，bc-b'c'寬2L，cd-c'd'寬L。導軌區(qū)域內有豎直向上的勻強磁場，磁感應強度的大小為B。質量為m、電阻為r、長度為2L的完全相同的金屬棒M、N兩端套在導軌上，N在d'a-d'a'上靜止并鎖定?，F(xiàn)將M從圓心O等高處a-a'由靜止釋放，M到達最低點b-b'時對軌道的壓力為2mg，并在此刻同時解除對N的鎖定。M下落后續(xù)始終在bc-b'c'上運動，N始終在cd-c'd'上運動，不計一切摩擦，重力加速度為g，經(jīng)過足夠長的時間，求∶（1）M在下滑過程中，N產(chǎn)生的焦耳熱QN；（2）M、N最終速度的大小vM、vN?！敬鸢浮浚?）（2），【解析】【小問1詳析】設到達時速度為，由牛頓第二定律有因為，解得從到，依能量守恒因為，聯(lián)立解得【小問2詳析】到達時，解除鎖定，減速，加速，最后二者分別做勻速運動。產(chǎn)生的電動勢大小相等，切割磁感線的有效長度為，則有對減速過程，依動量定理，以右為正，有對加速過程，所受安培力的平行導軌分量為合外力，依動量定理，以右為正，有聯(lián)立解得，14.正、負電子以速率繞二者連線中點做勻速圓周運動，形成叫做電子偶素的新粒子。若玻爾理論可用于解釋電子偶素的特征譜線，電子質量、速率、電子間距滿足量子化的條件（為正整數(shù)，為普朗克常量）。已知電子電荷量為，靜電常量為，正、負電子間的電勢能。求：（1）請證明電子偶素量子化電子間距的表達式為；（2）電子偶素的能級為正、負電子的動能和勢能之和，請寫出其表達式（用表示）；（3）電子偶素由第一激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時，放出的光子的頻率?！敬鸢浮浚?）見解析（2）（3）【解析】【小問1詳析】電子在間距為的軌道上運動時，庫侖力提供向心力，則由題意可知解得，，得證。【小問2詳析】電子偶素中電子的總動能、勢能分別為，，根據(jù)，可得【小問3詳析】電子偶素由第一激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時，放出光子的頻率為，則其中，解得15.如圖所示為三級火箭示意圖，運載物的質量為，每一級燃料的質量均為m，燃料燃燒后噴出熾熱高速氣體。火箭從地面由靜止發(fā)射，若不考慮空氣阻力、重力的影響，燃料外殼質量不計。求：（1）假如火箭在點火加速階段，尚未離開地面，在時間內，相對于地面以速度噴出質量為的氣體，火箭在此階段獲得的平均推力的大??；（2）假如一次性把三級燃料燃燒后瞬間全部噴出，噴出的氣體相對對于地面的速度為，運載物可獲得速度的大?。唬?）假如依次把每一級火箭的燃料燃燒后瞬間全部噴出，噴出的氣體相對火箭的速度為，運載物可獲得速度的大小為。根據(jù)的表達式，若把燃料總質量分為份（為正整數(shù)），依次把的燃料燃燒后瞬間噴出，噴出的氣體相對火箭的速度為，若取到無窮大，則火箭最終可獲得的理想最大速度為多大。（已知：，為正的常數(shù)，為正整數(shù)，當時，則）【答案】（1）（2）（3）【解析】【小問1詳析】方法一：火箭在點火預熱階段噴出氣體，火箭對氣體的平均作用力為，依動量定理，以下為正解得根據(jù)牛頓第三定律可知火箭在此階段獲得的平均推力的大小方法二：火箭在點火預熱階段噴出氣體，火箭對氣體的平均作用力為F，有因為聯(lián)立解得火箭獲得的平均推力【小問2詳析】運載物、燃料在噴出氣體的過程中動量守恒，以上為正解得【小問3詳析】方法一：以地面為參考系，以上為正，第一級燃料燃燒后，運載物獲得的速度大小為，依動量守恒定律有第二級燃料燃燒后，運載物獲得的速度大小為，則有第三級燃料燃燒后，運載物獲得的速度大小為，則有解得，，方法二：以火箭為參考系，以上為正，第一級燃料燃燒后，運載物獲得的速度增量為，第二級燃料燃燒后，運載物獲得的速度增量為，第三級燃料燃燒后，運載物獲得的速度增量為，依動量守恒定律有，，聯(lián)立解得，，因為同理，若把質量為3m燃料分成n份，運載物最終獲得的速度為，則有依題目已知條件，當n時，太原市2025年高三年級模擬考試（一）物理（考試時間∶上午9∶00-10∶15）注意事項：1．答題前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在本試卷相應的位置。2．全部答案在答題卡上完成，答在本試題上無效。3．回答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案用0.5mm黑色筆跡簽字筆寫在答題卡上。4．考試結束后，將本試題和答題卡一并交回。一、選擇題∶本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項最符合題目要求的。1.下列物理量中，由試探電荷與要研究的電場共同決定的是（）A.電場強度 B.電勢 C.電勢差 D.電勢能【答案】D【解析】A．電場強度E是描述電場本身力的性質的物理量，電場強度由電場本身決定，與試探電荷無關，故A錯誤；B．電勢φ是描述電場能的性質的物理量，電勢由電場本身決定，與試探電荷無關。故B錯誤；C．電勢差是電場中兩點電勢的差值，由電場本身決定，與試探電荷無關。故C錯誤；D．電勢能等于試探電荷的電荷量與電勢的乘積，它既與試探電荷的電荷量q有關，又與所在位置的電勢φ（由電場決定）有關，所以電勢能由試探電荷與要研究的電場共同決定。故D正確。故選D。2.如圖所示為電磁爐的線圈及其工作示意圖，下列說法正確的是（）A.電磁爐工作時，線圈內與鍋體中的磁場方向時刻相反B.可通過改變線圈內交變電流的頻率來改變電磁爐的功率C.電磁爐工作時，每匝線圈在鍋體中產(chǎn)生的感應電動勢均相同D.電磁爐工作時，若線圈中電流的頻率為f，則鍋體中渦流的頻率為【答案】B【解析】A．由楞次定律可知，電磁爐工作時，當線圈內的磁場增加時，鍋體中的磁場方向與之相反，當線圈內的磁場減小時，鍋體中的磁場方向與之相同，故A錯誤；B．鍋體中感應電動勢與線圈中電流的變化率成正比，可通過改變線圈內交變電流的頻率來改變鍋體中感應電動勢的大小，進而改變電磁爐的功率，故B正確；C．由圖可知，電磁爐的每匝線圈的面積不同，根據(jù)法拉第電磁感應定律可知，電磁爐工作時，每匝線圈在鍋體中產(chǎn)生的感應電動勢均不相同，故C錯誤；D．根據(jù)法拉第電磁感應定律可知，電磁爐工作時，若線圈中電流的頻率為f，則鍋體中渦流的頻率為f，故D錯誤。故選B。3.關于霓形成的原理，可用一束可見光射入水珠表示，如圖為水珠內的光路圖，光線均在過球心的截面內。已知可見光在水中的臨界角約為48.5°到49.3°，下列說法正確的是（）A.關于霓的形成，光線經(jīng)歷了兩次折射和一次全反射B.關于霓的形成，光線經(jīng)歷了兩次折射和兩次全反射C.若有一束太陽光從A點射入，從D點附近射出后，從上到下出現(xiàn)的顏色依次為由藍到紅D.若有一束太陽光從A點射入，從D點附近射出后，從上到下出現(xiàn)的顏色依次為由紅到紫【答案】D【解析】AB．幾何關系可知光在B、C、D三點的入射角均為，小于光在水中的臨界角到，光線經(jīng)歷了四次折射，故AB錯誤；CD．太陽光為復色光，其中紅光折射率最小，紫光折射率最大。根據(jù)折射定律，當一束太陽光從A點射入，從D點附近射出時，折射率小的光偏折程度小，折射率大的光偏折程度大。所以從上到下，偏折程度小的紅光在上方，偏折程度大的紫光在下方，即從上到下出現(xiàn)的顏色依次為由紅到紫，故C錯誤，D正確。故選D。4.物體由靜止從O點沿直線做勻加速運動，依次經(jīng)過A、B兩點，物體加速度的大小為a，若通過OA段所用的時間為，通過AB段走過位移的大小也為，下列說法正確的是（）A.物體在A點速度的大小為B.若物體通過AB段所用的時間為，則的大小為C.若物體通過OA段走過位移的大小為，則的大小為D.物體通過OA段與AB段的平均速度之比為【答案】A【解析】A．由題知，物體的初速度為零，物體通過OA段所用的時間為，根據(jù)可得物體在A點速度的大小為故A正確；B．若物體通過AB段所用的時間為，則物體通過OB段所用的時間為根據(jù)可得物體在B點速度的大小為又物體通過AB段走過位移的大小為，則有即解得故B錯誤；C．若物體通過OA段走過位移的大小為，則有解得故C錯誤；D．物體通過OA段的平均速度為物體通過AB段，則有則有解得則物體在AB段的平均速度為故物體通過OA段與AB段的平均速度之比為故D錯誤。故選A。5.如圖所示，不可伸長的輕繩兩端拴接在固定水平直桿上的M、N兩點，a、b、c為三個完全相同且質量為m的小環(huán)，a、b套在輕繩上，c穿過輕繩后套在直桿上。三個小環(huán)均處于靜止狀態(tài)且可看作質點，不計一切摩擦，重力加速度為g。下列說法正確的是（）A.直桿對小環(huán)c的彈力為3mgB.若將N點緩慢向左移動少許，輕繩的彈力將減小C.若將c環(huán)緩慢向右移動少許，夾角α將大于夾角γD.若將小環(huán)a、b的質量都變?yōu)?m，輕繩對c環(huán)的彈力為mg【答案】B【解析】AD．因不計摩擦，則細繩上任意一點的彈力都相等，對ab分析可知，細繩彈力的豎直分量為0.5mg，則對c分析可知，直桿對小環(huán)c的彈力FNc=mg+0.5mg+0.5mg=2mg若將小環(huán)a、b的質量都變?yōu)?m，輕繩對c環(huán)的彈力為F＇Nc=mg+mg+mg=3mg選項AD錯誤；C．由于輕繩上各點的彈力都相等，且ab重力相等，根據(jù)可知則即使將c環(huán)緩慢向右移動少許，夾角α仍等于夾角γ，選項C錯誤；B．若將N點緩慢向左移動少許，則輕繩與豎直方向的夾角減小，根據(jù)可知輕繩的彈力將減小，選項B正確；故選B。6.如圖所示為一種測量磁場磁感應強度的金屬導體霍爾元件，待霍爾電勢差穩(wěn)定后，下列說法正確的是（）A.a端電勢低于b端電勢B.若要測量赤道附近的地磁場，工作面應平行于地面C.霍爾電勢差的大小由單位體積中自由電子的個數(shù)和電子的熱運動速率決定D.測量某勻強磁場時，若通過元件的電流I不變，元件的厚度d增加，則ab兩端霍爾電勢差減小【答案】D【解析】A．由題圖知電流方向從右向左，則霍爾元件中電子從左向右定向移動，根據(jù)左手定則判斷可知在洛倫茲力的作用下電子向b端偏轉，故b端電勢較低，故A錯誤；B．由于赤道附近的地磁場平行于地面，若要測量赤道附近地磁場，工作面應該處于豎直狀態(tài)，故B錯誤；CD．設元件前后距離為和厚度為，穩(wěn)定后，定向移動的電子受到的電場力與洛倫茲力大小相等，則有根據(jù)電流微觀表達式有又聯(lián)立解得可知a、b兩端電勢差U與電子的熱運動速率v無關；故在測量某勻強磁場時，若通過元件的電流I不變，元件的厚度d增加，則ab兩端霍爾電勢差減小，故C錯誤，D正確。故選D。7.如圖所示，空間中有垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度的大小為B。勁度系數(shù)為k的輕彈簧一端固定于豎直墻壁，另一端與質量為m、電荷量為+q的滑塊連接，現(xiàn)壓縮彈簧使滑塊移至M點，滑塊由靜止釋放并開始計時?；瑝K始終在同一光滑水平面上運動，且彈簧始終在彈性限度內，則滑塊第一次回到M點所用的時間為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】由題知，滑塊始終在同一光滑水平面上運動，受到重力、地面的支持力、彈簧的彈力和洛倫茲力共四個力作用，在豎直方向上重力、地面的支持力、洛倫茲力三力時刻平衡，水平方向只有彈簧的彈力作用，則有其中為彈簧的形變量，符合簡諧運動的回復力特征，所以滑塊在彈簧彈力作用下做簡諧運動。對于彈簧振子的簡諧運動，其周期公式為滑塊從M點由靜止釋放，第一次回到M點時，剛好完成一個完整的簡諧運動，所用時間就是一個周期T，即故選A。二、多項選擇題：本題包含3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項中，至少有兩個選項正確，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。8.木衛(wèi)二繞木星做勻速圓周運動，某同學收集到一些數(shù)據(jù)進行估算，下列運算公式正確的是（）物理量木星木衛(wèi)二質量MM1=1.9×1027kgM2=4.8×1022kg天體半徑RR1=7.1×107mR2=1.6×106m軌道半徑rr1=7.8×1011mr2=6.7×108m自轉周期TT1=10hT2=85h引力常量G667×10-1lN·m2/kg2A.木衛(wèi)二做勻速圓周運動的周期為B.木星和木衛(wèi)二表面的重力加速度之比為C.木星和木衛(wèi)二的第一宇宙速度之比為D.太陽和木星質量之比為【答案】BC【解析】A．由解得，故A錯誤；B．由解得則木星和木衛(wèi)二表面的重力加速度之比為故B正確；C．由解得則木星和木衛(wèi)二的第一宇宙速度之比為故C正確；D．由解得由于木星繞太陽公轉的周期未知，所以太陽的質量無法求出，故D錯誤。故選BC。9.一個干癟且不漏氣的籃球，球內氣體與室溫同為、體積為、壓強與大氣壓強同為。球內、外氣體均可看作理想氣體，現(xiàn)將籃球恢復到原狀，球內體積為，下列操作可能的是（）A.將籃球放入恒溫熱水中，水溫約為，球內氣體壓強為B.將籃球放入恒溫熱水中，水溫約為，球內氣體壓強為C.溫度不變，給籃球充入體積的外界氣體，球內氣體壓強為D.溫度不變，給籃球充入體積的外界氣體，球內氣體壓強為【答案】AC【解析】AB．當籃球內氣體壓強不變，根據(jù)蓋-呂薩克定律有解得故A正確，B錯誤；CD．溫度不變時，設充入外界氣體體積為，根據(jù)玻意耳定律解得故C正確，D錯誤。故選AC。10.如圖所示，空間中有豎直向下的勻強電場，電場強度的大小。質量為m、電荷量為+q的小球，從斜面上的O點以大小為的初速度在紙面內沿不同方向拋出，使小球離開斜面，小球最后均落在斜面上。已知小球可看作質點，斜面傾角為，重力加速度為g，空氣阻力不計，下列說法正確的是（）A.小球飛行的最長時間為B.小球距O點的最大高度為C.小球與斜面的最大距離為D.小球在斜面上落點區(qū)域的長度為【答案】ABD【解析】A．根據(jù)題意可知，小球拋出后受重力和電場力，電場力方向豎直向下，由牛頓第二定律可得，小球的加速度為小球的運動可分解為沿斜面方向的勻變速直線運動和垂直于斜面方向的勻變速直線運動，其中垂直于斜面方向的勻變速直線運動時間即為小球飛行時間，又因為垂直于斜面方向的加速度恒為因此，當初速度方向與斜面垂直時，飛行時間最長，為故A正確；B．根據(jù)題意可知，當初速度方向豎直向上時，小球距O點高度最大，則有可得，故B正確；C．根據(jù)題意可知，初速度方向與斜面垂直時，小球與斜面的距離最大，則有解得，故C錯誤；D．當小球的初速度方向與沿斜面向下方向的夾角為時，將小球的初速度和加速度分解如下圖可得，，，垂直于斜面方向有則沿著斜面方向有可得當小球的初速度方向與沿斜面向上方向的夾角為?時，將小球的初速度和加速度分解如下圖可得，垂直于斜面方向有則沿著斜面方向有可得故小球在斜面上落點區(qū)域的長度為故D正確。故選ABD。三、實驗題：本題包含2小題，共15分。請將正確答案填在題中橫線上或按要求作答。11.某小組為探究向心力的大小，設計了如下實驗。粗糙圓形水平桌面可勻速轉動，不可伸長的細繩一端連接固定在桌面圓心O處的拉力傳感器，另一端連接物塊P，P與O的距離為r，P與桌面間的動摩擦因數(shù)為。力傳感器可測得繩上的拉力F，初始時刻F示數(shù)為0，細繩始終處于伸直狀態(tài)。若P與桌面始終相對靜止，P與桌面間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，細繩質量不計，重力加速度為g，請回答下列問題：（1）控制桌面轉動的角速度不變，改變P的質量多次實驗，記錄數(shù)據(jù)后繪出圖像，下列選項中最符合的是__________；A. B. C.（2）控制P質量不變，改變桌面轉動的角速度多次實驗，繪出的圖像為一條直線，直線的斜率為k，截距為，則滑塊的質量可表示為__________，動摩擦因素可表示為__________。（用題中所給的字母表示）【答案】（1）A（2）【解析】【小問1詳析】根據(jù)題意，由牛頓第二定律有又有聯(lián)立解得由于、、、不變，可知，即圖像為過原點直線。故選A【小問2詳析】[1][2]結合小問（1）分析，整理可得則有，解得，12.某實驗小組用如圖甲所示電路研究光電效應中電子發(fā)射的情況與照射光的強弱、光的顏色（頻率）等物理量之間的關系。陰極K和陽極A是密封在真空玻璃管中的兩個電極，陰極K在受到光照時能夠發(fā)射光電子。請回答以下問題∶（1）該實驗中，滑動變阻器采用的是______接法（選填“分壓式”或“限流式”）；（2）斷開開關，當人射光的頻率增大到某一數(shù)值時，電流表示數(shù)瞬間不為0，被稱為______頻率；（3）閉合開關后，在光照條件不變的情況下，當滑片P置于圖甲中______區(qū)間（選填“Oa”或“Ob”），隨著所加電壓的增大，光電流趨于一個飽和值；（4）測量遏止電壓時，滑片P應置于圖甲中______區(qū)間（選填“Oa”或“Ob”）。經(jīng)多次實驗，測得如下數(shù)據(jù)∶入射光頻率（×1014Hz）5.645.896.106.306.50遏止電壓Uc（V）0.540.660.710.810.88在圖乙坐標紙中繪制關系圖像______，請描繪剩余的兩個點并作出最佳擬合直線，計算得圖像的斜率k=______V/Hz（保留兩位有效數(shù)字），已知電子電荷量為e，則普朗克常量h=______（用字母k、e表示）；（5）若換用逸出功更大的陰極材料，該圖線將向_______移動（選填“左”或“右”）。【答案】（1）分壓式（2）截止（或極限）（3）Oa（4）Ob見解析（5）右【解析】【小問1詳析】根據(jù)圖甲可知，滑動變阻器采用的是分壓式接法?！拘?詳析】斷開開關，即陰極K和陽極A之間沒有電場，當入射光的頻率增大到某一數(shù)值時，電流表示數(shù)瞬間不為0，被稱為截止（或極限）頻率?！拘?詳析】為了使光電流趨于一個飽和值，即達到飽和電流，陰極K和陽極A之間的電場應為加速電場，即電子向左加速，電子所受電場力方向向左，電場強度方向向右，陽極A的電勢比陰極K的電勢高，可知，當滑片P置于圖甲中“Oa”，隨著所加電壓的增大，光電流趨于一個飽和值。【小問4詳析】[1]測量遏止電壓時，陰極K和陽極A之間的電場應為減速電場，即電子向左減速，電子所受電場力方向向右，電場強度方向向左，陽極A的電勢比陰極K的電勢低，可知，滑片P應置于圖甲中的Ob區(qū)間。[2]根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)描點，用直線將點跡連接起來，使點跡均勻分布在直線兩側，如圖所示[3]根據(jù)上述所描繪的關系圖像有[4]根據(jù)光電效應方程有根據(jù)動能定理有解得結合關系圖像有解得【小問5詳析】結合上述有可知，若換用逸出功更大的陰極材料，圖像斜率不變，縱軸截距的絕對值增大，則該圖線將向右移動。四、計算題∶本題包含3小題，共39分。解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。13.如圖所示，電阻不計且足夠長的平行導軌abcd-a'b'c'd'由四部分組成，ab、a'b'部分是半徑為R的四分之一豎直圓弧，bc-b'c'、cd-c'd'、d'a-d'a'部分在同一水平面上，bc-b'c'寬2L，cd-c'd'寬L。導軌區(qū)域內有豎直向上的勻