2022-2023学年广东省高三高考二轮训练物理试卷（解析版）

高中物理名校试卷PAGEPAGE12023年高考物理二轮训练（广东适用）一、单项选择题1．中国运动员谷爱凌在2022年北京冬奥会中获得“自由式滑雪女子U型场地技巧”金牌．不计空气阻力且把其视为质点，则谷爱凌在空中运动过程()A．可能处于超重状态B．速度、加速度均可能为零C．速度改变量的方向总是竖直向下D．只要有速度，重力的功率就不可能为零2．如图甲所示，直立的轻弹簧一端固定在地面上，另一端拴住一个铁块，现让铁块在竖直方向做往复运动，从铁块所受合力为零开始计时，取向上为正方向，其运动的位移－时间图像如图乙所示，下列说法正确的是()A．t＝0.25s时铁块对弹簧的压力最大B．t＝0.25s和t＝0.75s两时刻弹簧的弹力相等C．t＝0.25s至t＝0.50s这段时间铁块做加速度逐渐增大的加速运动D．t＝0.25s至t＝0.50s这段时间内铁块的动能和弹簧的弹性势能之和在增大3．如图，甲、乙两电路中电源电动势相同，内电阻r1>r2，外电阻R相同．两电路中分别流过相等电荷量的过程中，下列说法正确的是()A．甲电路电源内部产生的热量较多B．乙电路外电阻R产生的热量较少C．乙电路电源做功较多D．甲电路电源效率较高4．eq\o\ar(238,92)U(铀核)经过一系列的α衰变和β衰变变为eq\o\ar(222,86)Rn(氡核)，已知eq\o\ar(238,92)U的比结合能为E1，eq\o\ar(222,86)Rn的比结合能为E2，α粒子的比结合能为E3，每次β衰变释放的能量为E4(计算结果不计E4)，则eq\o\ar(238,92)U(铀核)衰变为eq\o\ar(222,86)Rn(氡核)共释放的能量为()A．E1－E2－E3B．E2＋E3－2E1C．238E1－222E2－16E3D．222E2＋16E3－238E15．如图所示，质量为m、电荷量为e的一价正离子从A点射入水平方向的匀强电场，初速度方向与水平方向的夹角θ＝60°.当离子运动到电场中的P点时速度最小(P点未画出)，且最小速度为v.不计离子重力，下列说法正确的是()A．电场方向水平向左，UAP＝－eq\f(3mv2,2e)B．电场方向水平向左，UAP＝－eq\f(mv2,6e)C．电场方向水平向右，UAP＝eq\f(mv2,6e)D．电场方向水平向右，UAP＝eq\f(3mv2,2e)6．在如图所示的电路中，变压器为理想变压器，三个定值电阻的阻值相同，变压器原、副线圈的匝数之比为2∶1.在a、b两端加上交变电压U，开关S断开时，电流表的示数为I，则下列说法正确的是()A．开关S断开时，变压器的输入功率为UIB．定值电阻的阻值均为eq\f(U,4I)C．开关S断开时，原、副线圈电路中电阻消耗的功率之比为1∶5D．开关S闭合后，电流表的示数为eq\f(5,3)I7.2021年10月，我国发射了首颗用于太阳Hα波段光谱成像探测的试验卫星“羲和号”，标志着中国将正式进入“探日时代”．该卫星轨道为圆轨道，通过地球南北两极上方，离地高度517千米，如图所示，则该卫星()A．运行周期可能小于1小时B．发射速度可能大于第二宇宙速度C．运行速度可能小于地球同步卫星的运行速度D．运行的轨道平面与地球同步卫星的轨道平面垂直8.如图所示，等量异种点电荷放置在正四面体顶点A、B处，O点为底面ABD的中心，则()A．O、C、D三点电势相等B．C、D两点电场强度不同C．O点电势大于D点电势D．O点电场强度是D点电场强度的2倍二、多项选择题9.如图所示，内壁光滑的圆轨道竖直固定，小球(视为质点)静止在轨道的最低点A.现用小锤沿水平方向击打(击打后迅速移开小锤)小球，第一次击打小球后，小球未能到达圆轨道的最高点，当小球回到A点时，再次用小锤沿水平方向击打小球，第二次击打后，小球才通过圆轨道的最高点．已知小球在运动过程中始终未脱离轨道，第一次击打过程中小锤对小球做的功为W，两次击打过程中小锤对小球做的功全部用来增加小球的动能，则第二次击打过程中小锤对小球做的功可能为()A．WB．2WC．3WD．4W10．如图所示，磁感应强度大小为B的匀强磁场方向垂直纸面向里，图中虚线为磁场的边界，其中bc段是半径为R的四分之一圆弧，ab、cd的延长线通过圆弧的圆心，Ob长为R.一束质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子，在纸面内以不同的速率从O点垂直ab射入磁场，已知所有粒子均从圆弧边界射出，其中M、N是圆弧边界上的两点，不计粒子间的相互作用和重力．则下列分析中正确的是()A．从M点射出粒子的速率一定小于从N点射出粒子的速率B．从M点射出粒子在磁场中的运动时间一定小于从N点射出粒子在磁场中的运动时间C．所有粒子所用最短时间为eq\f(πm,6qB)D．所有粒子所用最短时间为eq\f(2πm,3qB)11．如图甲所示，大量处于n＝4能级的氢原子受激，发出不同频率的光，照射光电管阴极K，发现只有a、b两种频率的光可以产生光电流．测得光电流随电压变化的图像如图乙所示．已知光子能量在1.63～3.10eV的光为可见光，则()A．氢原子能发出6种频率的光B．b光的光照强度比a光大C．a光属于可见光的范畴D．a、b光通过相同双缝产生的条纹间距，a比b大三、实验题12.用如图9所示的装置验证小球做自由落体运动过程中机械能守恒，图中O为静止释放小球的位置，A、B、C、D为固定速度传感器的位置且与O在同一条竖直线上。图9(1)若当地重力加速度为g，还需要测量的物理量有________(填选项前的字母)。A.小球的质量mB.小球下落到每一个速度传感器时的速度vC.小球下落到每一个速度传感器时所用的时间tD.小球下落到每一个速度传感器时下落的高度h(2)作出eq\f(1,2)v2－h图像，由图像算出其斜率k，当k＝________时可以认为小球做自由落体运动过程中机械能守恒。(3)写出对减小本实验误差有益的一条建议：________________________________________________________________________________________________。13.一金属线材电阻未知且电阻分布不均匀，为了测量其阻值并将其截为阻值相等的两段，实验研究小组设计了如图10所示电路，实验器材如下：图10未知电阻，阻值约为4.8Ω；微安表(零刻度在表盘中间)，一端接导线，另一端接表笔；定值电阻R1，阻值为10Ω；电阻箱R2，阻值0～99.9Ω；电流表，量程0～0.6A，内阻RA＝1Ω；电压表，量程0～3.0V，内阻约为3000Ω；滑动变阻器，0～10Ω；电源，电动势为3V；开关，导线若干。实验过程如下：(1)按图连接电路，闭合开关之前，将滑动变阻器的滑片滑到最________端(填“左”或“右”)；(2)将电阻箱R2的阻值调整到________Ω，闭合开关；(3)将滑动变阻器R3的滑片调节到合适位置，连接微安表的表笔与未知电阻试触，防止微安表电流过大，不断改变表笔在未知电阻上的接触位置，直到________________时，记录此次接触点的位置，即为等分电阻的位置；(4)保持表笔与记录的接触位置的接触，读出此时电流表和电压表的读数分别为________A和________V；图11(5)通过两表读数可以得到未知电阻的阻值为________Ω。四、计算题14.某生产厂家制作截面为正三角形的棱镜时，首先将OM和ON边打磨成平面，且两边的夹角为60°，其中另一边MN为以O为圆心的圆弧，在ON边的延长线上有一光源，沿SA的方向发射出的光线射到OM面上，经棱镜折射后由弧MN上的B点射出，最终射到ON另一侧的延长线的C点(图中未画出)．已知AB与ON平行，且SO＝OA＝AB，OM＝R，光在真空中的速度为c.求：(1)该光线在棱镜中的折射率；(2)光线由S传到C的时间．15.北京2022年冬奥会国家跳台滑雪赛道如图2甲所示，某运动员在空中运动的轨迹如图乙所示，在轨迹上取三个点A、B、C，测得三点间的高度差和水平间距分别为h1＝12.8m、h2＝27.2m、xAB＝xBC＝36m。运动员落到倾角为23°的滑道上时，速度方向与滑道成30°角，然后用2s时间完成屈膝缓冲后下滑。若空气阻力、滑道摩擦均不计，运动员连同装备质量为60kg，g取10m/s2，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，sin23°＝0.39，cos23°＝0.92。求：图2(1)运动员在空中运动的水平速度；(2)屈膝缓冲过程中运动员受到的平均冲力大小。16.如图4(a)所示，以间距为L的两虚线为边界，中间存在如图(b)所示规律的匀强电场，方向平行纸面且与边界垂直，两侧有方向垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q(q>0)的带电粒子，从O点由静止开始加速运动，经时间T0(T0未知)到达M点，进入右侧磁场后做半径为eq\f(L,π)的圆周运动。不计粒子重力。图4(1)通过计算说明，粒子在N、P间的运动情况；(2)若粒子经过左侧磁场时也做半径为eq\f(L,π)的圆周运动，求两侧磁场的磁感应强度之比eq\f(B右,B左)。——★参考答案★——1．C[谷爱凌在空中运动过程中只受重力作用，加速度一直为重力加速度，处于完全失重状态，A、B错误；由于谷爱凌在空中运动过程中的加速度为g，根据Δv＝gt可知，速度改变量的方向与重力加速度的方向相同，即速度改变量的方向总是竖直向下，C正确；谷爱凌在空中运动到最高点的速度处于水平方向时，由于速度方向与重力方向垂直，此时重力的功率为零，D错误．]2．D[t＝0.25s时铁块在平衡位置上方最大位移处，此时加速度向下且最大，根据牛顿第二定律可知，此时弹簧对铁块的弹力最小，则此时铁块对弹簧的压力最小，故A错误；t＝0.25s和t＝0.75s两时刻铁块相对平衡位置的位移大小相等，但平衡时弹簧的形变量并不为零，故两时刻弹簧形变量不同，即弹簧的弹力不相等，故B错误；t＝0.25s至t＝0.50s这段时间铁块从最高点向平衡位置运动，相对平衡位置的位移逐渐减小，则所受合外力逐渐减小，则加速度逐渐减小，即铁块做加速度逐渐减小的加速运动，此过程中铁块的重力势能逐渐减小，根据系统的机械能守恒可知，铁块的动能和弹簧的弹性势能之和在增大，故C错误，D正确．]3．A[根据题意，由电源的做功公式W＝EIt，及q＝It，可得W＝Eq，已知甲、乙两电路中的电源电动势相等，流过的电荷量相等，则甲、乙两电路电源做功相等，故C错误；根据闭合电路欧姆定律I＝eq\f(E,R＋r)可知，路端电压为U＝eq\f(ER,R＋r)，则电源的效率为η＝eq\f(UI,EI)＝eq\f(U,E)＝eq\f(R,R＋r)，由于甲电路中电源的内阻大于乙电路中电源的内阻，则甲电路中电源的效率较低，电源内部产生的热量较多，故D错误，A正确；根据闭合电路欧姆定律I＝eq\f(E,R＋r)可知，甲电路中的电流小于乙电路中的电流，又由q＝It，可得外电阻上产生的焦耳热为Q＝I2Rt＝IqR，由于q和R相等，则乙电路中外电阻R上产生的热量较多，故B错误．]4．D[设eq\o\ar(238,92)U经过x次α衰变和y次β衰变变为eq\o\ar(222,86)Rn，则有eq\o\ar(238,92)U→eq\o\ar(222,86)Rn＋xeq\o\al(4,2)He＋yeq\o\ar(0,－1)e，衰变过程质量数与电荷数守恒，所以238＝222＋4x,92＝86＋2x－y，解得x＝4，y＝2，所以衰变过程共释放的能量为ΔE＝222E2＋16E3＋2E4－238E1，计算结果不计E4，所以有ΔE＝222E2＋16E3－238E1，故选D.]5．B[若电场方向水平向左，则正离子所受静电力水平向左，则离子在水平方向上先向右做匀减速运动，在竖直方向上做匀速运动，当离子水平方向速度减为零时速度最小，设初速度为v0，则v＝v0sin60°，由动能定理有eUAP＝eq\f(1,2)mv2－eq\f(1,2)mv02，解得UAP＝－eq\f(mv2,6e)，选项A错误，B正确；若电场方向水平向右，则正离子所受静电力水平向右，则离子在水平方向上向右做匀加速运动，则离子速度不会出现最小值，选项C、D错误．]6．D[开关S断开时，变压器原线圈输入电压小于U，则变压器的输入功率小于UI，故A错误；设定值电阻的阻值为R，闭合开关前，根据电流的关系，可知副线圈的电流为2I，副线圈两端的电压为2IR，则原线圈两端的电压为4IR，结合串并联电路的特点有U＝4IR＋IR＝5IR，解得R＝eq\f(U,5I)，故B错误；开关S断开时，副线圈电路中电阻消耗的功率P＝(2I)2R＝4I2R，原线圈电路中电阻消耗的功率P′＝I2R，可得P′∶P＝1∶4，故C错误；当开关S闭合后，设电流表的示数为I1，则副线圈中的电流为2I1，副线圈两端的电压为I1R，原线圈两端的电压为2I1R，则U＝2I1R＋I1R＝3I1R，结合R＝eq\f(U,5I)，解得I1＝eq\f(5,3)I，故D正确．]7．D[卫星绕地球做匀速圆周运动，轨道处于地球表面时的运行周期最小，大约为Tmin＝eq\f(2πR,v1)＝eq\f(2×3.14×6400×103,7.9×103)s≈5088s≈1.4h，可知该卫星运行周期不可能小于1小时，A错误；卫星绕地球做匀速圆周运动的发射速度应大于等于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度，B错误；根据万有引力提供向心力，可得eq\f(GMm,r2)＝meq\f(v2,r)，解得v＝eq\r(\f(GM,r))，由于该卫星的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，故该卫星运行速度一定大于地球同步卫星的运行速度，C错误；该卫星轨道通过地球南北两极上方，说明该卫星运行的轨道平面与赤道平面垂直，而地球同步卫星的轨道平面与赤道平面共面，故该卫星运行的轨道平面与地球同步卫星的轨道平面垂直，D正确．]8．A[根据等量异种点电荷的电场线分布规律可知，过AB中点且垂直于AB的平面为该电场的其中一个等势面，O、C、D三点均在同一等势面上，所以O、C、D三点电势相等，故A正确，C错误；根据电场的叠加原理，可知C、D两点的电场强度大小相等，方向相同，故B错误；设正四面体的棱长为L，由几何关系得AO的长度为eq\f(\r(3),3)L，根据电场强度的叠加可得D点电场强度为ED＝2×eq\f(1,2)×keq\f(q,L2)＝keq\f(q,L2)，O点的电场强度为EO＝2×eq\f(\r(3),2)×keq\f(q,\f(\r(3)L,3)2)＝eq\f(3\r(3)kq,L2)，可知O点电场强度是D点电场强度的3eq\r(3)倍，故D错误．]9．BCD[小球在运动过程中始终未脱离轨道，则第一次击打后小球最高到达与球心O等高位置，若第一次击打小球，小球恰好到达与球心O等高位置，根据动能定理有W－mgR＝0，即W＝mgR，第二次击打后小球能上到最高点速度最小为vmin，则有mg＝meq\f(vmin2,R)，设第二次击打过程中小锤对小球做的功最少为Wmin，根据动能定理有W＋Wmin－2mgR＝eq\f(1,2)mvmin2，联立解得Wmin＝1.5mgR＝1.5W，则第二次击打过程中小锤对小球做的功可能为2W、3W、4W，故A错误，B、C、D正确．]10．AD[粒子运动轨迹如图所示，可以看出粒子从落到b点到落到c点的过程中，半径越来越大，则由r＝eq\f(mv,qB)，可知速率也越来越大，所以从M点射出粒子的速率一定小于从N点射出粒子的速率，故A正确；由T＝eq\f(2πm,Bq)知，粒子在磁场中做圆周运动的周期相同，则粒子在磁场中的运动时间与圆心角成正比，且由几何关系可知，弦切角等于圆心角的一半，所以当弦切角最小时对应粒子的运动时间最短，如图所示，当弦与圆弧相切时，弦切角最小，因为Ob长为R，所以由几何关系知，此时弦切角为θ＝60°，所以圆心角为α＝120°，所以运动最短时间为tmin＝eq\f(120°,360°)×eq\f(2πm,qB)＝eq\f(2πm,3qB)，故D正确，C错误；由分析可知，从M点射出粒子在磁场中的运动时间与从N点射出粒子在磁场中的运动时间大小不能确定，故B错误．]11．AD[大量处于n＝4能级的氢原子最多能发出的光的频率为Ceq\o\al(2,4)＝6种，故A正确；根据爱因斯坦光电效应方程结合动能定理得eUc＝hν－W0，可知b光的频率大于a光的频率，则b光波长小于a光波长，根据Δx＝eq\f(l,d)λ，可知a、b光通过相同双缝产生的条纹间距a比b大，故D正确；由题图乙可知，a的饱和光电流大于b光的饱和光电流，所以a光的光照强度比b光大，故B错误；由题意知只有a、b两种频率的光可以产生光电流，可知a光和b光分别为n＝3能级和n＝4能级跃迁到基态发出的光子，则a光的能量为E＝E3－E1＝12.09eV，可知不属于可见光的范围，故C错误．]12．〖答案〗(1)BD(2)g(3)相邻速度传感器间的距离适当大些；选用质量大、体积小的小球做实验等(其他合理表述均可)〖解析〗(1)机械能守恒的关系式mgh＝eq\f(1,2)mv2，所以不需要测量物体的质量；需要测量小球下落到每一个速度传感器时的速度v和小球下落到每一个速度传感器时下落的高度h；不需要测量运动时间t。故选项B、D正确。(2)由mgh＝eq\f(1,2)mv2整理得eq\f(1,2)v2＝gh，所以当图像的斜率k＝g时，可以认为小球做自由落体运动过程中机械能守恒。(3)减小实验误差的方法有相邻速度传感器间的距离适当大些；选用质量大、体积小的球做实验等。13．〖答案〗(1)右(2)10(3)流过微安表的电流为零(4)0.502.50(5)6.7〖解析〗(1)按图连接电路，闭合开关之前，要保护电路，让电流最小，则应将滑动变阻器的滑片滑到最右端，让阻值最大。(2)由于为了测量其阻值并将其截为阻值相等的两段，则将电阻箱R2的阻值调整为与定值电阻R1相等，调为10Ω。(3)利用了串联电阻的分压作用，当两电阻阻值相等时，电势降低一样，则两触点的电势相等，流过微安表的电流为零，所以为了等分电阻，只需要调节表笔在未知电阻上的接触位置，直到流过微安表的电流为零时，记录此次接触点的位置，即为等分电阻的位置。(4)电流表的最小刻度为0.02A，读数时，只需要同位估读，所以电流表的读数为0.50A。电压表的最小刻度为0.1V，读数时，需要估读到下一位，所以电压表的读数为2.50V。(5)并联电阻的阻值为R并＝eq\f(U,I)＝eq\f(2.50,0.50)Ω＝5Ω根据并联电路电阻关系有eq\f(1,R并)＝eq\f(1,Rx)＋eq\f(1,R1＋R2)代入数据解得Rx＝6.7Ω。14．(1)eq\r(3)(2)eq\f(3R,c)〖解析〗(1)如图所示，由几何关系得i＝60°，r＝30°根据折射定律得n＝eq\f(sini,sinr)＝eq\f(sin60°,sin30°)＝eq\r(3)(2)由折射定律可知光在棱镜中的传播速度为v＝eq\f(c,n)＝eq\f(\r(3),3)c由几何关系可知，在△SOA中，有SA＝eq\r(3)SO在平行四边形SOBA中，有SA＝OB＝R则SO＝OA＝AB＝eq\f(\r(3),3)R在B点发生折射时，有α＝30°，β＝60°根据对称性可知BC＝SA＝R则光线由S传到C的时间为t＝eq\f(SA＋BC,c)＋eq\f(AB,v)联立解得t＝eq\f(3R,c).15．〖答案〗(1)30m/s(2)1302N〖解析〗(1)运动员从A到B、从B到C时间相等，设时间间隔为T，则h2－h1＝gT2v0T＝xAB解得运动员在空中运行的水平速度为v0＝30m/s。(2)由题意得，落地时速度与水平方向的夹角为53°，则速度关系cos53°＝eq\f(v0,v)垂直轨道方向由动量定理有(F－mgcos23°)t＝0－mvsin30°解得运动员受到的平均冲力大小为F＝1302N。16．〖答案〗(1)粒子从N到P做匀加速直线运动(2)1∶eq\r(2)〖解析〗(1)粒子从O到M过程中由牛顿第二定律可得qE0＝ma粒子加速时间t1＝eq\f(L,\f(v1,2))＝T0在右侧磁场做圆周运动的时间t2＝eq\f(πr,v1)＝eq\f(L,v1)＝eq\f(T0,2)由于t1＋t2＝eq\f(3,2)T0<2T0，所以粒子到达N点时加速度与速度方向相同。假设粒子一直加速，则L＝eq\f(1,2)aTeq\o\al(2,0)，2L＝eq\f(1,2)ateq\o\al(2,2)可得t2－T0＝(eq\r(2)－1)T0<0.5T0即从N加速至P所需时间小于0.5T0，故粒子从N到P做匀加速直线运动。(2)粒子经过右侧磁场时，洛伦兹力提供向心力qv1B右＝meq\f(veq\o\al(2,1),r)O到M过程有veq\o\al(2,1)＝2aL设到达P点时速度为v2，由运动学公式有veq\o\al(2,2)－veq\o\al(2,1)＝2aL经过左侧磁场时qv2B左＝meq\f(veq\o\al(2,2),r)联立解得eq\f(B右,B左)＝eq\f(1,\r(2))。2023年高考物理二轮训练（广东适用）一、单项选择题1．中国运动员谷爱凌在2022年北京冬奥会中获得“自由式滑雪女子U型场地技巧”金牌．不计空气阻力且把其视为质点，则谷爱凌在空中运动过程()A．可能处于超重状态B．速度、加速度均可能为零C．速度改变量的方向总是竖直向下D．只要有速度，重力的功率就不可能为零2．如图甲所示，直立的轻弹簧一端固定在地面上，另一端拴住一个铁块，现让铁块在竖直方向做往复运动，从铁块所受合力为零开始计时，取向上为正方向，其运动的位移－时间图像如图乙所示，下列说法正确的是()A．t＝0.25s时铁块对弹簧的压力最大B．t＝0.25s和t＝0.75s两时刻弹簧的弹力相等C．t＝0.25s至t＝0.50s这段时间铁块做加速度逐渐增大的加速运动D．t＝0.25s至t＝0.50s这段时间内铁块的动能和弹簧的弹性势能之和在增大3．如图，甲、乙两电路中电源电动势相同，内电阻r1>r2，外电阻R相同．两电路中分别流过相等电荷量的过程中，下列说法正确的是()A．甲电路电源内部产生的热量较多B．乙电路外电阻R产生的热量较少C．乙电路电源做功较多D．甲电路电源效率较高4．eq\o\ar(238,92)U(铀核)经过一系列的α衰变和β衰变变为eq\o\ar(222,86)Rn(氡核)，已知eq\o\ar(238,92)U的比结合能为E1，eq\o\ar(222,86)Rn的比结合能为E2，α粒子的比结合能为E3，每次β衰变释放的能量为E4(计算结果不计E4)，则eq\o\ar(238,92)U(铀核)衰变为eq\o\ar(222,86)Rn(氡核)共释放的能量为()A．E1－E2－E3B．E2＋E3－2E1C．238E1－222E2－16E3D．222E2＋16E3－238E15．如图所示，质量为m、电荷量为e的一价正离子从A点射入水平方向的匀强电场，初速度方向与水平方向的夹角θ＝60°.当离子运动到电场中的P点时速度最小(P点未画出)，且最小速度为v.不计离子重力，下列说法正确的是()A．电场方向水平向左，UAP＝－eq\f(3mv2,2e)B．电场方向水平向左，UAP＝－eq\f(mv2,6e)C．电场方向水平向右，UAP＝eq\f(mv2,6e)D．电场方向水平向右，UAP＝eq\f(3mv2,2e)6．在如图所示的电路中，变压器为理想变压器，三个定值电阻的阻值相同，变压器原、副线圈的匝数之比为2∶1.在a、b两端加上交变电压U，开关S断开时，电流表的示数为I，则下列说法正确的是()A．开关S断开时，变压器的输入功率为UIB．定值电阻的阻值均为eq\f(U,4I)C．开关S断开时，原、副线圈电路中电阻消耗的功率之比为1∶5D．开关S闭合后，电流表的示数为eq\f(5,3)I7.2021年10月，我国发射了首颗用于太阳Hα波段光谱成像探测的试验卫星“羲和号”，标志着中国将正式进入“探日时代”．该卫星轨道为圆轨道，通过地球南北两极上方，离地高度517千米，如图所示，则该卫星()A．运行周期可能小于1小时B．发射速度可能大于第二宇宙速度C．运行速度可能小于地球同步卫星的运行速度D．运行的轨道平面与地球同步卫星的轨道平面垂直8.如图所示，等量异种点电荷放置在正四面体顶点A、B处，O点为底面ABD的中心，则()A．O、C、D三点电势相等B．C、D两点电场强度不同C．O点电势大于D点电势D．O点电场强度是D点电场强度的2倍二、多项选择题9.如图所示，内壁光滑的圆轨道竖直固定，小球(视为质点)静止在轨道的最低点A.现用小锤沿水平方向击打(击打后迅速移开小锤)小球，第一次击打小球后，小球未能到达圆轨道的最高点，当小球回到A点时，再次用小锤沿水平方向击打小球，第二次击打后，小球才通过圆轨道的最高点．已知小球在运动过程中始终未脱离轨道，第一次击打过程中小锤对小球做的功为W，两次击打过程中小锤对小球做的功全部用来增加小球的动能，则第二次击打过程中小锤对小球做的功可能为()A．WB．2WC．3WD．4W10．如图所示，磁感应强度大小为B的匀强磁场方向垂直纸面向里，图中虚线为磁场的边界，其中bc段是半径为R的四分之一圆弧，ab、cd的延长线通过圆弧的圆心，Ob长为R.一束质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子，在纸面内以不同的速率从O点垂直ab射入磁场，已知所有粒子均从圆弧边界射出，其中M、N是圆弧边界上的两点，不计粒子间的相互作用和重力．则下列分析中正确的是()A．从M点射出粒子的速率一定小于从N点射出粒子的速率B．从M点射出粒子在磁场中的运动时间一定小于从N点射出粒子在磁场中的运动时间C．所有粒子所用最短时间为eq\f(πm,6qB)D．所有粒子所用最短时间为eq\f(2πm,3qB)11．如图甲所示，大量处于n＝4能级的氢原子受激，发出不同频率的光，照射光电管阴极K，发现只有a、b两种频率的光可以产生光电流．测得光电流随电压变化的图像如图乙所示．已知光子能量在1.63～3.10eV的光为可见光，则()A．氢原子能发出6种频率的光B．b光的光照强度比a光大C．a光属于可见光的范畴D．a、b光通过相同双缝产生的条纹间距，a比b大三、实验题12.用如图9所示的装置验证小球做自由落体运动过程中机械能守恒，图中O为静止释放小球的位置，A、B、C、D为固定速度传感器的位置且与O在同一条竖直线上。图9(1)若当地重力加速度为g，还需要测量的物理量有________(填选项前的字母)。A.小球的质量mB.小球下落到每一个速度传感器时的速度vC.小球下落到每一个速度传感器时所用的时间tD.小球下落到每一个速度传感器时下落的高度h(2)作出eq\f(1,2)v2－h图像，由图像算出其斜率k，当k＝________时可以认为小球做自由落体运动过程中机械能守恒。(3)写出对减小本实验误差有益的一条建议：________________________________________________________________________________________________。13.一金属线材电阻未知且电阻分布不均匀，为了测量其阻值并将其截为阻值相等的两段，实验研究小组设计了如图10所示电路，实验器材如下：图10未知电阻，阻值约为4.8Ω；微安表(零刻度在表盘中间)，一端接导线，另一端接表笔；定值电阻R1，阻值为10Ω；电阻箱R2，阻值0～99.9Ω；电流表，量程0～0.6A，内阻RA＝1Ω；电压表，量程0～3.0V，内阻约为3000Ω；滑动变阻器，0～10Ω；电源，电动势为3V；开关，导线若干。实验过程如下：(1)按图连接电路，闭合开关之前，将滑动变阻器的滑片滑到最________端(填“左”或“右”)；(2)将电阻箱R2的阻值调整到________Ω，闭合开关；(3)将滑动变阻器R3的滑片调节到合适位置，连接微安表的表笔与未知电阻试触，防止微安表电流过大，不断改变表笔在未知电阻上的接触位置，直到________________时，记录此次接触点的位置，即为等分电阻的位置；(4)保持表笔与记录的接触位置的接触，读出此时电流表和电压表的读数分别为________A和________V；图11(5)通过两表读数可以得到未知电阻的阻值为________Ω。四、计算题14.某生产厂家制作截面为正三角形的棱镜时，首先将OM和ON边打磨成平面，且两边的夹角为60°，其中另一边MN为以O为圆心的圆弧，在ON边的延长线上有一光源，沿SA的方向发射出的光线射到OM面上，经棱镜折射后由弧MN上的B点射出，最终射到ON另一侧的延长线的C点(图中未画出)．已知AB与ON平行，且SO＝OA＝AB，OM＝R，光在真空中的速度为c.求：(1)该光线在棱镜中的折射率；(2)光线由S传到C的时间．15.北京2022年冬奥会国家跳台滑雪赛道如图2甲所示，某运动员在空中运动的轨迹如图乙所示，在轨迹上取三个点A、B、C，测得三点间的高度差和水平间距分别为h1＝12.8m、h2＝27.2m、xAB＝xBC＝36m。运动员落到倾角为23°的滑道上时，速度方向与滑道成30°角，然后用2s时间完成屈膝缓冲后下滑。若空气阻力、滑道摩擦均不计，运动员连同装备质量为60kg，g取10m/s2，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，sin23°＝0.39，cos23°＝0.92。求：图2(1)运动员在空中运动的水平速度；(2)屈膝缓冲过程中运动员受到的平均冲力大小。16.如图4(a)所示，以间距为L的两虚线为边界，中间存在如图(b)所示规律的匀强电场，方向平行纸面且与边界垂直，两侧有方向垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q(q>0)的带电粒子，从O点由静止开始加速运动，经时间T0(T0未知)到达M点，进入右侧磁场后做半径为eq\f(L,π)的圆周运动。不计粒子重力。图4(1)通过计算说明，粒子在N、P间的运动情况；(2)若粒子经过左侧磁场时也做半径为eq\f(L,π)的圆周运动，求两侧磁场的磁感应强度之比eq\f(B右,B左)。——★参考答案★——1．C[谷爱凌在空中运动过程中只受重力作用，加速度一直为重力加速度，处于完全失重状态，A、B错误；由于谷爱凌在空中运动过程中的加速度为g，根据Δv＝gt可知，速度改变量的方向与重力加速度的方向相同，即速度改变量的方向总是竖直向下，C正确；谷爱凌在空中运动到最高点的速度处于水平方向时，由于速度方向与重力方向垂直，此时重力的功率为零，D错误．]2．D[t＝0.25s时铁块在平衡位置上方最大位移处，此时加速度向下且最大，根据牛顿第二定律可知，此时弹簧对铁块的弹力最小，则此时铁块对弹簧的压力最小，故A错误；t＝0.25s和t＝0.75s两时刻铁块相对平衡位置的位移大小相等，但平衡时弹簧的形变量并不为零，故两时刻弹簧形变量不同，即弹簧的弹力不相等，故B错误；t＝0.25s至t＝0.50s这段时间铁块从最高点向平衡位置运动，相对平衡位置的位移逐渐减小，则所受合外力逐渐减小，则加速度逐渐减小，即铁块做加速度逐渐减小的加速运动，此过程中铁块的重力势能逐渐减小，根据系统的机械能守恒可知，铁块的动能和弹簧的弹性势能之和在增大，故C错误，D正确．]3．A[根据题意，由电源的做功公式W＝EIt，及q＝It，可得W＝Eq，已知甲、乙两电路中的电源电动势相等，流过的电荷量相等，则甲、乙两电路电源做功相等，故C错误；根据闭合电路欧姆定律I＝eq\f(E,R＋r)可知，路端电压为U＝eq\f(ER,R＋r)，则电源的效率为η＝eq\f(UI,EI)＝eq\f(U,E)＝eq\f(R,R＋r)，由于甲电路中电源的内阻大于乙电路中电源的内阻，则甲电路中电源的效率较低，电源内部产生的热量较多，故D错误，A正确；根据闭合电路欧姆定律I＝eq\f(E,R＋r)可知，甲电路中的电流小于乙电路中的电流，又由q＝It，可得外电阻上产生的焦耳热为Q＝I2Rt＝IqR，由于q和R相等，则乙电路中外电阻R上产生的热量较多，故B错误．]4．D[设eq\o\ar(238,92)U经过x次α衰变和y次β衰变变为eq\o\ar(222,86)Rn，则有eq\o\ar(238,92)U→eq\o\ar(222,86)Rn＋xeq\o\al(4,2)He＋yeq\o\ar(0,－1)e，衰变过程质量数与电荷数守恒，所以238＝222＋4x,92＝86＋2x－y，解得x＝4，y＝2，所以衰变过程共释放的能量为ΔE＝222E2＋16E3＋2E4－238E1，计算结果不计E4，所以有ΔE＝222E2＋16E3－238E1，故选D.]5．B[若电场方向水平向左，则正离子所受静电力水平向左，则离子在水平方向上先向右做匀减速运动，在竖直方向上做匀速运动，当离子水平方向速度减为零时速度最小，设初速度为v0，则v＝v0sin60°，由动能定理有eUAP＝eq\f(1,2)mv2－eq\f(1,2)mv02，解得UAP＝－eq\f(mv2,6e)，选项A错误，B正确；若电场方向水平向右，则正离子所受静电力水平向右，则离子在水平方向上向右做匀加速运动，则离子速度不会出现最小值，选项C、D错误．]6．D[开关S断开时，变压器原线圈输入电压小于U，则变压器的输入功率小于UI，故A错误；设定值电阻的阻值为R，闭合开关前，根据电流的关系，可知副线圈的电流为2I，副线圈两端的电压为2IR，则原线圈两端的电压为4IR，结合串并联电路的特点有U＝4IR＋IR＝5IR，解得R＝eq\f(U,5I)，故B错误；开关S断开时，副线圈电路中电阻消耗的功率P＝(2I)2R＝4I2R，原线圈电路中电阻消耗的功率P′＝I2R，可得P′∶P＝1∶4，故C错误；当开关S闭合后，设电流表的示数为I1，则副线圈中的电流为2I1，副线圈两端的电压为I1R，原线圈两端的电压为2I1R，则U＝2I1R＋I1R＝3I1R，结合R＝eq\f(U,5I)，解得I1＝eq\f(5,3)I，故D正确．]7．D[卫星绕地球做匀速圆周运动，轨道处于地球表面时的运行周期最小，大约为Tmin＝eq\f(2πR,v1)＝eq\f(2×3.14×6400×103,7.9×103)s≈5088s≈1.4h，可知该卫星运行周期不可能小于1小时，A错误；卫星绕地球做匀速圆周运动的发射速度应大于等于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度，B错误；根据万有引力提供向心力，可得eq\f(GMm,r2)＝meq\f(v2,r)，解得v＝eq\r(\f(GM,r))，由于该卫星的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，故该卫星运行速度一定大于地球同步卫星的运行速度，C错误；该卫星轨道通过地球南北两极上方，说明该卫星运行的轨道平面与赤道平面垂直，而地球同步卫星的轨道平面与赤道平面共面，故该卫星运行的轨道平面与地球同步卫星的轨道平面垂直，D正确．]8．A[根据等量异种点电荷的电场线分布规律可知，过AB中点且垂直于AB的平面为该电场的其中一个等势面，O、C、D三点均在同一等势面上，所以O、C、D三点电势相等，故A正确，C错误；根据电场的叠加原理，可知C、D两点的电场强度大小相等，方向相同，故B错误；设正四面体的棱长为L，由几何关系得AO的长度为eq\f(\r(3),3)L，根据电场强度的叠加可得D点电场强度为ED＝2×eq\f(1,2)×keq\f(q,L2)＝keq\f(q,L2)，O点的电场强度为EO＝2×eq\f(\r(3),2)×keq\f(q,\f(\r(3)L,3)2)＝eq\f(3\r(3)kq,L2)，可知O点电场强度是D点电场强度的3eq\r(3)倍，故D错误．]9．BCD[小球在运动过程中始终未脱离轨道，则第一次击打后小球最高到达与球心O等高位置，若第一次击打小球，小球恰好到达与球心O等高位置，根据动能定理有W－mgR＝0，即W＝mgR，第二次击打后小球能上到最高点速度最小为vmin，则有mg＝meq\f(vmin2,R)，设第二次击打过程中小锤对小球做的功最少为Wmin，根据动能定理有W＋Wmin－2mgR＝eq\f(1,2)mvmin2，联立解得Wmin＝1.5mgR＝1.5W，则第二次击打过程中小锤对小球做的功可能为2W、3W、4W，故A错误，B、C、D正确．]10．AD[粒子运动轨迹如图所示，可以看出粒子从落到b点到落到c点的过程中，半径越来越大，则由r＝eq\f(mv,qB)，可知速率也越来越大，所以从M点射出粒子的速率一定小于从N点射出粒子的速率，故A正确；由T＝eq\f(2πm,Bq)知，粒子在磁场中做圆周运动的周期相同，则粒子在磁场中的运动时间与圆心角成正比，且由几何关系可知，弦切角等于圆心角的一半，所以当弦切角最小时对应粒子的运动时间最短，如图所示，当弦与圆弧相切时，弦切角最小，因为Ob长为R，所以由几何关系知，此时弦切角为θ＝60°，所以圆心角为α＝120°，所以运动最短时间为tmin＝eq\f(120°,360°)×eq\f(2πm,qB)＝eq\f(2πm,3qB)，故D正确，C错误；由分析可知，从M点射出粒子在磁场中的运动时间与从N点射出粒子在磁场中的运动时间大小不能确定，故B错误．]11．AD[大量处于n＝4能级的氢原子最多能发出的光的频率为Ceq\o\al(2,4)＝6种，故A正确；根据爱因斯坦光电效应方程结合动能定理得eUc＝hν－W0，可知b光的频率大于a光的频率，则b光波长小于a光波长，根据Δx＝eq\f(l,d)λ，可知a、b光通过相同双缝产生的条纹间距a比b大，故D正确；由题图乙可知，a的饱和光电流大于b光的饱和光电流，所以a光的光照强度比b光大，故B错误；由题意知只有a、b两种频率的光可以产生光电流，可知a光和b光分别为n＝3能级和n＝4能级跃迁到基态发出的光子，则a光的能量为E＝E3－E1＝12.09eV，可知不属于可见光的范围，故C错误．]12．〖答案〗(1)BD(2)g(3)相邻速度传感器间的距离适当大些；选用质量大、体积小的小球做实验等(其他合