2024年北京市丰台区高三物理高考一模考试试卷含答案

北京市丰台区2023〜2024学年度第二学期综合练习（一）

高三物理2024.03

本试卷共11页，100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无

效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

第一部分

本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一

项。

1.下列属于光的衍射现象的是（）

A.水面上树的倒影B.光在不透明圆盘后的影的中心出现一个亮斑

C.肥皂膜在阳光下形成彩色条纹D.光信号在光纤中传播

2.如图所示为氢原子能级示意图，一群处于"=4能级的氢原子向低能级跃迁时，下列说法正确的是（）

nE/eV

«---------------------------0

5—=-0.54

4---------------------------0.85

3----------------------------1.51

2----------------------------3.4

1----------------------------13.6

A.跃迁过程中最多可辐射出4种频率的光子

B.从〃=4能级跃迁到〃=2能级的氢原子能量增大

C.从〃=4能级跃迁到n=\能级辐射出的光子波长最长

D.有三种频率的光子可使逸出功为4.54eV的金属发生光电效应

3.如图所示，一定质量的理想气体从状态A等压变化到状态B,下列说法正确的是（）

O

A.气体一定吸收热量B.分子的平均动能减小

C.气体的内能可能减少D.单位体积内的分子数增加

4.两列简谐波以相同的速度相向传播，f=0时刻的波形如图所示。下列说法正确的是（)

A.两波相遇后可以产生稳定的干涉图样

B.质点K经过半个周期运动到f=0时刻质点M的位置

C./=0时刻，质点L与质点。的运动方向相反

D.两列波的振幅都是20cm

5.如图所示，宇航员在“天宫课堂”中进行验证碰撞过程中动量守恒的实验时，掷出的小球碰撞前在空间站

中做匀速直线运动。已知地球质量为地球半径为R,绕地球做匀速圆周运动的空间站离地高度为〃，万

有引力常量为G。下列说法正确的是（）

A.根据题中信息可以计算空间站的运行周期

B.空间站环绕地球的速度大于地球的第一宇宙速度

M

C.由a=G-----------y可知，空间站的加速度恒定

（7?+/i）2

D.小球做匀速直线运动是因为小球不受力

6.一正弦式交流电的“一f图像如图所示。下列说法正确的是（）

Iu/v

311K..........7X

°F—y~~傩*"

ml\J

A.此交流电的频率为25Hz

B.用其给100。的电阻供电，电阻消耗的功率为484W

C.用其给以额定功率1000W工作的电吹风供电，电路中的电流约为3.2A

D.用其给线圈电阻为10。的电动机供电，电动机正常工作时的电流为22A

7.如图所示，木块A、B分别重50N和60N,与水平地面之间的动摩擦因数均为0.2。夹在A、B之间的轻

弹簧被压缩了2cm,弹簧的劲度系数为400N/m。用尸=2N的水平拉力拉木块B,木块A、B均保持静止。

最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（）

W1,

A.弹簧的弹力大小为80NB.木块A受到的摩擦力大小为ION

C.木块B受到的摩擦力大小为6ND.地面给A、B组成的系统的摩擦力大小为2N

8.如图所示，斜面顶端在水平面上的投影为。点，斜面与水平面平滑连接。一小木块从斜面的顶端由静止

开始下滑，停到水平面上的A点。已知小木块与斜面、水平面间的动摩擦因数相同。保持斜面长度不变，增

大斜面倾角，下列说法正确的是（）

A.小木块沿斜面下滑的加速度减小B.小木块滑至斜面底端时重力的瞬时功率增大

C.小木块滑至斜面底端的时间增大D.A点到。点的距离不变

9.如图所示，真空中一根绝缘轻杆两端分别固定两个带等量异种电荷的小球M、N（可看成点电荷），。点为

轻杆的中点。情境一：小球及轻杆处于静止状态；情境二：轻杆绕。点在竖直平面内逆时针匀速转动。下

列说法正确的是（）

MON

@------------------------0

A.情境一中，。点的电场强度为零B.情境一中，。点与无穷远处电势相等

C.情境二中，O点的磁感应强度方向垂直纸面向外D.情境二中，。点的磁感应强度方向垂直纸面向里

10.如图所示，示波管由电子枪、竖直方向偏转电极IT'、水平方向偏转电极XX'和荧光屏组成。电极IT'、

XX'的长度均为/、间距均为心若电子枪的加速电压为XX'极板间的电压为U2（X端为高电势），YY,

极板间的电压为零。电荷量为e的电子从电子枪射出后沿示波管轴线。O'方向（O'在荧光屏正中央）进入偏

转电极，离开灯丝时速度可视为零。则（）

A.会打在荧光屏左上角产生亮斑

B.打在荧光屏上的动能为6（。1+。2）

C.打在荧光屏上的位置与。的距离为上"

4dU1

D.打在荧光屏上的速度方向与0。的夹角a满足tana

2叫

11.出现暴风雪天气时，配备航空燃油发动机的某型号“除雪车”以20km/h的速度匀速行驶，进行除雪作业。

直径约为30cm的吹风口向侧面吹出速度约30m/s、温度约700℃、密度约l.Okg/n?的热空气。已知航空燃

油的热值为4xl（）7j/Kg,根据以上信息可以估算出以下哪个物理量（）

A.除雪车前进时受到的阻力B.除雪车吹出热空气时受到的反冲力

C.除雪车进行除雪作业时消耗的功率D.除雪车进行除雪作业时单位时间消耗的燃油质量

12.一束含有两种比荷的带电粒子，以各种不同的初速度沿水平方向进入速度选择器，从。点进入垂

直纸面向外的偏转磁场，打在。点正下方的粒子探测板上的，［和6点，如图甲所示。撤去探测板，在O

点右侧的磁场区域中放置云室，若带电粒子在云室中受到的阻力大小户切，左为常数，q为粒子的电荷量,

其轨迹如图乙所示。下列说法正确的是（）

图甲图乙

A.打在《点的带电粒子的比荷小B.增大速度选择器的磁感应强度，片、鸟向下移动

c.打在A点的带电粒子在云室里运动的路程更长D.打在4点的带电粒子在云室里运动的时间更短

13.如图所示为一个简易的高温报警器原理图。8为热敏电阻，S为斯密特触发器，其工作特点为当A端

电势上升到高电势1.6V时，Y端从高电势跳到低电势0.25V；当A端电势下降到低电势0.8V时，Y端从低

电势跳到高电势3.4V。已知蜂鸣器的工作电压为3~5V,下列说法正确的是（）

A.A端为高电势时蜂鸣器报警

B.温度升高，热敏电阻阻值增大

C.滑片P向b端移动，可提高温度报警器的报警温度

D.若无斯密特触发器，可通过将易与号调换位置实现同样的功能

14.如图所示，静电力探针显微镜的核心组成部分是悬臂和与悬臂末端相互垂直的绝缘体探针。探针针尖由

数十个原子构成，直径在纳米级。当带电针尖逐渐靠近带电绝缘体材料的表面，由于二者的相互作用使得悬

臂发生弯曲，入射到悬臂背面激光的反射光线在光屏的位置会发生变化，该变化被探测器记录之后进行处

理，得到材料的相关电学信息。根据上述材料，下列说法正确的是（）

A.针尖与材料表面发生的相互作用为核子之间的核力

B.悬臂发生弯曲使激光入射面的法线方向转过。角，则反射光线也转过。角

C.静电力显微镜可以探测带电金属材料表面的电荷分布

D.将探针改为磁性材料，可以探测近样品表面磁场的强弱

第二部分

本部分共6题，共58分。

15.（8分）物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。

（1）用如图所示的装置探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系，实验时将皮带套在左右半径不同的变

速塔轮上，可以探究向心力与以下哪个物理量的关系o

A.质量B.半径C.角速度

变速塔轮

⑵测量光波波长的实验装置如图所示，下列说法正确的是

Q/MJ

A.换用间距小的双缝，观察到的条纹个数会增加

B.将红色滤光片换成绿色滤光片，干涉条纹间距变窄

C.干涉条纹与双缝垂直

D.去掉滤光片后，干涉条纹消失

47r2

(3)“单摆测定重力加速度”的实验中，根据g=亍/计算重力加速度时，以下操作会使重力加速度的测量值

偏小的是o

A.直接用摆线的长度作为单摆的摆长

B.计时开始时，秒表启动稍晚

C.测量周期时，误将摆球(〃一1)次全振动的时间记为〃次全振动的时间

D.摆球振动过程中悬点处摆线的固定出现松动

(4)用如图所示的可拆变压器探究“变压器的电压与匝数的关系”。处理实验数据时发现原、副线圈的电压比

5总是大于原、副线圈的匝数比2，出现这一现象的原因是______

U2%

16.(10分)用如图所示的装置验证“动量守恒定律”。实验时先让A球从斜槽上某一固定位置由静止释放，P

点为A球落点的平均位置；再把半径相同的B球放在水平轨道末端，将A球仍从原位置由静止释放，M、

N分别为A、B两球碰撞后落点的平均位置。。点是水平轨道末端在记录纸上的竖直投影点，0、M、P、N

位于同一水平面上。

IM

(1)除了图中器材外，完成本实验还必须使用的器材有(选填选项前的字母)。

A.天平B.刻度尺C.秒表D.圆规

(2)实验中，测得A、B两球的质量分别为机1、m2,三个落点的平均位置与O点距离OM、OP、ON分别为

%、/、%。在误差允许范围内，若满足关系式_____(用所测物理量的字母表示)，可以认为两球碰撞前

后动量守恒。

(3)实验中能够把速度的测量转化为位移的测量的必要操作是。

A.安装轨道时，轨道末端必须水平B.每次必须从同一个高度静止释放小球

C.实验中两个小球的质量应满足叫>加2D.轨道应当尽量光滑

(4)某同学将B球替换为半径相同、质量为强的C球(外〉啊)，，重复(2)的实验发现碰撞后A球反向运动，

沿倾斜轨道上升一段距离后再次下滑离开轨道末端，测量碰撞后A、C落点的平均位置到O点的距离分别

为X；、X；,若误差允许范围内满足关系式(用所测物理量的字母表示)，则可以认为两球碰撞前后的

动量守恒。实验数据表明，系统碰撞前的动量总是小于碰撞后的动量，请分析其中可能的原因。

17.(9分)如图所示，光滑水平面A3与竖直面内的粗糙半圆形轨道在8点平滑连接，轨道半径为R。一个

质量为机的物体将弹簧压缩至A点，释放物体，物体在弹力作用下获得一向右速度后脱离弹簧。物体经过

8点的速度为v,之后沿半圆形轨道运动，恰好通过最高点C后，落回平面内。已知重力加速度为g。

(1)弹簧压缩至A点时的弹性势能Ep；

(2)物体沿半圆形轨道运动过程中摩擦阻力所做的功W；

(3)物体在平面AB上的落点到B点的距离心

18.(9分)如图所示，空间中有宽度为〃的匀强磁场区域，一束电子以垂直于磁感应强度8并垂直于磁场边

界的速度射入磁场，穿出磁场时的速度方向与原入射方向的夹角<9=60。。已知电子的质量为m,电荷量为

e,不计重力。求:

w、■・・叶

*Xxx*

(1)通过作图，确定电子做圆周运动时圆心的位置；

(2)电子进入磁场的速度大小v；

(3)电子穿越磁场的时间f；

(4)电子穿越磁场过程中洛伦兹力冲量的大小L

19.(11分)(1)放射性元素的原子核发生衰变时，单位时间内发生衰变的原子核个数竺与现存的、未衰变

的原子核个数N成正比：—=-AN,其中九为比例常数，“一”表示原子核个数减少。上述方程的解为:

N=，其中No为r=0时刻未衰变的原子核个数，N为t时刻未衰变的原子核个数。根据以上信息求

元素的半衰期4/2。

(2)如图所示，足够长的平行光滑金属导轨水平放置，宽度为L一端连接阻值为R的电阻。导轨所在空间

存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为瓦质量为根的导体棒MN放在导轨上，长度恰好等于导轨间距，

与导轨接触良好。导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。给导体棒一个向右的初速度V。。

a.类比(1)中给出的物理量之间关系的信息，以导体棒速度为V。时作为计时起点，推理得出导体棒的速度v

随时间r变化的函数关系；

b.某同学写出导体棒的速度V与时间f的函数关系后，发现导体棒需要无限长的时间才能停下，该同学得

出结论：导体棒也需要运动无限长的距离才能停下。请论证该同学的说法是否正确。

20.(11分)一种简易静电加速装置如图甲所示：在一个侧壁为圆锥中段，底盘水平放置的塑料碗内壁贴上十

字的镀铜锡条，外壁贴上十字的铝条，并将铝条反扣贴在内壁，形成如图所示的铜、铝相间的电极。将由锡

纸包裹的轻质小球静置于A点，镀铜锡条与高压恒压源正极相连、铝条与负极相连后，小球开始沿逆时针

方向被加速。如图乙所示，塑料碗侧壁截面与水平面夹角为仇圆形底盘半径为R,小球质量为如恒压源

电压始终为U。小球与锡条接触分离后，所带电荷量为+Q],与铝条接触分离后，所带电荷量为-。2。忽略

各处阻力，不考虑小球与塑料碗、空气之间的电荷交换，仅考虑相邻电极间电场对小球的加速作用，重力加

度为g。

(1)求小球第一次运动到B点时的速度大小vB；

(2)若小球加速几圈后，恰好开始沿碗壁向上运动，求小球加速的圈数〃1；

(3)小球加速%(4＞珥)圈后撤掉电场，此时轻微晃动塑料碗，使小球可以在距碗底一定高度的水平面上以

速度v做匀速圆周运动(整个过程小球没有离开塑料碗)。求晃动塑料碗时，碗对小球做的功W。

北京市丰台区2023〜2024学年度第二学期综合练习（一）

高三物理2024.03

本试卷共11页，100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无

效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

第一部分

本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一

项。

1.下列属于光的衍射现象的是（）

A.水面上树的倒影

B.光在不透明圆盘后的影的中心出现一个亮斑

C.肥皂膜在阳光下形成彩色条纹

D.光信号在光纤中传播

【答案】B

A.倒影是光的反射现象。

B.泊松亮斑是光的衍射现象。

C.肥皂膜的彩色条纹是光的干涉现象。

D.光纤中光的传播是利用光的全反射。

故选B。

2.如图所示为氢原子能级示意图，一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，下列说法正确的是（）

nE/eV

«------------------------0

5—=-0.54

4-------------------------0.85

3-------------------------1.51

2--------------------------3.4

1--------------------------13.6

A.跃迁过程中最多可辐射出4种频率的光子

B.从〃=4能级跃迁到〃=2能级的氢原子能量增大

C.从〃=4能级跃迁到n=\能级辐射出的光子波长最长

D.有三种频率的光子可使逸出功为4.54eV的金属发生光电效应

【答案】D

跃迁过程中最多可辐射出的光子种类有废=6种，A错误。

从n=4能级跃迁到n=2能级，氢原子要向外辐射光子，能量减小，B错误。

从n=4能级跃迁到n=l能级，辐射出的光子能量最大，由E=hv=八9可知，能量最大的光子波长

A.

最短，c错误。

要使逸出功为4.54eV的金属发生光电效应，需要光子能量大于4.54eV。在辐射的6种光子中，分别

从n=4、3、2能级向n=l能级跃迁而辐射的光子满足此条件；从n=4、3能级向n=2能级跃迁而辐射

的光子，从n=4能级向n=3能级跃迁而辐射的光子，均不满足此条件。D正确。

故选D。

3.如图所示，一定质量的理想气体从状态A等压变化到状态B,下列说法正确的是（）

A.气体一定吸收热量

B.分子的平均动能减小

C.气体的内能可能减少

D.单位体积内的分子数增加

【答案】A

由图可知，在从A到B的过程中，气体的压强p保持不变，体积V变大，气体对外界做功，W<

0,单位体积内的分子数减小，D错误。由华=C可知，温度T变大，△">（）,分子的平均动能增大，内

能增大，B、C错误。由△“=!¥+Q可知，Q>0,A正确。

故选A-

4.两列简谐波以相同的速度相向传播，r=0时刻的波形如图所示。下列说法正确的是（）

A.两波相遇后可以产生稳定的干涉图样

B.质点K经过半个周期运动到f=0时刻质点M的位置

C./=0时刻，质点L与质点。的运动方向相反

D.两列波的振幅都是20cm

【答案】C

据题意，两列波的传播速度相同；由图可知，两列波的波长不同；由/可知，两列波的频率不同。

A

故两列波不能发生干涉。A错误。

机械波的传播路径上的质点，不随波逐流，B错误。

t=0时亥按照“上坡下、下坡上”的方法判断，L点此时向y轴正向运动，Q点向y轴负向运动，

两者运动方向相反。C正确。

由图可知，两列波的振幅均为10cm。D错误。

故选C

5.如图所示，宇航员在“天宫课堂”中进行验证碰撞过程中动量守恒的实验时，掷出的小球碰撞前在空间站

中做匀速直线运动。已知地球质量为地球半径为R,绕地球做匀速圆周运动的空间站离地高度为〃，万

有引力常量为G。下列说法正确的是（）

A.根据题中信息可以计算空间站的运行周期

B.空间站环绕地球的速度大于地球的第一宇宙速度

M

C.由a=G----------y可知，空间站的加速度恒定

（R+/z）

D.小球做匀速直线运动是因为小球不受力

【答案】A

由已知可得G式黑=m借?（R+①，解得T="岩型。A正确。

第一宇宙速度是最小发射速度、最大环绕速度。空间站环绕地球的速度小于地球的第一宇宙速度。B

错误。

加速度是矢量，空间站做匀速圆周运动的加速度大小不变，方向不断改变，始终指向轨道圆心。C错

误。

小球做匀速直线运动是因为其受力平衡，而不是不受力。D错误。

故选Ao

6.一正弦式交流电的"一f图像如图所示。下列说法正确的是（）

A.此交流电的频率为25Hz

B.用其给100。的电阻供电，电阻消耗的功率为484W

C.用其给以额定功率1000W工作的电吹风供电，电路中的电流约为3.2A

D.用其给线圈电阻为10。的电动机供电，电动机正常工作时的电流为22A

【答案】B

由图可知，该交流电的周期为T=0.02s,则频率/="=高=50Hz。A错误。

由图可知，该交流电的峰值为Umax=311V,则有效值U=蹩=集々220U,所以功率P=1=

V2V2R

—=484V/oB正确。

用其给以额定功率1000W工作的电吹风供电，电路中的电流为/=（=嘿-4.54C错误。

由于电动机为非纯电阻电路，不能用/=5=愕=224计算电流，电动机正常工作时电路中的电流应

R10

小于22A。D错误。

故选B。

7.如图所示，木块A、B分别重50N和60N,与水平地面之间的动摩擦因数均为0.2。夹在A、B之间的轻

弹簧被压缩了2cm,弹簧的劲度系数为400N/m„用F=2N的水平拉力拉木块B,木块A、B均保持静止。

最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（）

帧螂醐「Bt

A.弹簧的弹力大小为80NB.木块A受到的摩擦力大小为10N

C.木块B受到的摩擦力大小为6ND.地面给A、B组成的系统的摩擦力大小为2N

【答案】D

由胡克定律可知，T=kx=400x2x10-2=QNoA错误。

应用隔离法对A物体进行分析。由于A处于静止状态，其所受摩擦力与所受弹簧拉力大小相等、方

向相反，也为8N。B错误。

应用隔离法对B物体进行分析。由于B处于静止状态，其力的平衡方程为/=T+F=8+2=10N。

C错误。

应用整体法进行分析。A、B组成的整体受到的摩擦力与拉力大小相等、方向相反，为2N。D正确。

故选D。

8.如图所示，斜面顶端在水平面上的投影为。点，斜面与水平面平滑连接。一小木块从斜面的顶端由静止

开始下滑，停到水平面上的A点。已知小木块与斜面、水平面间的动摩擦因数相同。保持斜面长度不变，增

大斜面倾角，下列说法正确的是（）

A.小木块沿斜面下滑的加速度减小B.小木块滑至斜面底端时重力的瞬时功率增大

C.小木块滑至斜面底端的时间增大D.A点到O点的距离不变

【答案】B

设斜面的倾角为仇由受力分析可得，小木块在沿斜面方向上，在重力分力和摩擦力的作用下向下加

速运动。其动力学方程为ma】=mgsin8—/nngcos。，则％_=gsin8—cos6。随着。增大，sin。变

大，cos。变小，所以的变大。A错误。

设斜面长为x,由题意可知x保持不变，小木块滑至斜面底端的速度为丫。由4=2a6可得，v=

J2alx。则重力的瞬时功率Pg=G%=mg,fsin。=mg,J拓Wsin。，其中随着8增大，的变大，sin0

变大，所以PG变大。B正确。

其中随着6增大，的变大，则v变大，则小木块在斜面上运动的平均速度万变大，所以小木块滑至斜

面底端的时间减小。错误。

tVC

设斜面的水平宽度为%1，小木块在水平面上运动的距离为%2。在水平面上有0-/=-2。2%2，联立

f=png和/=2a1%可得，（gsin6—[igcos0）x=p.gx2o所以有％以=xr-\-x2=xcos3+

flSine-MgCOse%=—%,其中〃与x保持不变，随着6增大，sin。变大，所以XT变大。D错误。

MPM忘

故选B。

9.如图所示，真空中一根绝缘轻杆两端分别固定两个带等量异种电荷的小球M、N（可看成点电荷），。点为

轻杆的中点。情境一：小球及轻杆处于静止状态；情境二：轻杆绕。点在竖直平面内逆时针匀速转动。下

列说法正确的是（）

MON

©------------------------------0

A.情境一中，。点的电场强度为零B.情境一中，。点与无穷远处电势相等

C.情境二中，0点的磁感应强度方向垂直纸面向外D.情境二中，。点的磁感应强度方向垂直纸面向里

【答案】B

由等量异种电荷间的电场分布特点可知，两电荷连线中点0点的电场强度不为零，方向由正电荷指向

负电荷。A错误。

由等量异种电荷间的电场分布特点可知，两电荷连线的中垂线为等势面，0点即在此等势面上。由于

该等势面向四周延伸至无穷远，而无穷远的电势为零，故。点与无穷远处电势相等，为零。B正确。

当轻杆绕。点在竖直平面内逆时针匀速转动时，正点电荷形成逆时针的电流，在O点形成垂直于纸

面向外的磁场；负点电荷形成顺时针的电流，在0点形成垂直于纸面向里的磁场。由于两个点电荷所带的

电荷量相等，做圆周运动的线速度相等，到0点的距离相等，故在0点产生的磁场的磁感应强度的大小

相等。即两电荷各自在0点产生的磁场等大反向，使得。点的磁场为零。C、D错误。

故选B。

io.如图所示，示波管由电子枪、竖直方向偏转电极rr、水平方向偏转电极XX'和荧光屏组成。电极yr、

XX'的长度均为/、间距均为心若电子枪的加速电压为q,XX'极板间的电压为3（X端为高电势），YY'

极板间的电压为零。电荷量为e的电子从电子枪射出后沿示波管轴线。。'方向（O'在荧光屏正中央）进入偏

转电极，离开灯丝时速度可视为零。则（）

A.会打在荧光屏左上角产生亮斑

B.打在荧光屏上的动能为6（。1+。2）

i2u

c.打在荧光屏上的位置与o'的距离为上"

4出入

D.打在荧光屏上的速度方向与OO'的夹角a满足tana=

2dq

【答案】D

由于XX，极板间有电压且X端为高电势，YY，极板间的电压为零，故电子在通过偏转电场时只在X方

向上有偏转，在y方向上没有偏转，所以只会在荧光屏0'点的左侧打出亮斑。A错误。

电子通过加速电场时电场力做功为叫=Ure,通过偏转电场时电场力做功为明=Ee-y=^-ey=

汕e,所以，打在荧光屏上的电子的动能为卬=电+卬2=Uie+?U2e=e(Ui+?U2)。B错误。

在加速场中，由〃送=可得。=J卫生。在偏转电场中，加速度为£1=翌，电子的通过时间为t=

2ymdm

______2

-=l则%1=：砒2=：・等.〃乒)=黑。在离开偏转电场后，电子还要经历一段匀速直线运动

v721fle22dm\J2UreJ4dU1

才会打到荧光屏上。在这一段运动中，电子又会有一段X方向的位移%2,最终打在荧光屏上的位置与0'点

的距离为%1+句＞慧。C错误。

因%=就=也•/户=吆故tana=«=空户=3。D正确。

Vdm-J2Uted-JlU-irnv0d-JlU-^m、2%e2dU1

故选D。

11.出现暴风雪天气时，配备航空燃油发动机的某型号“除雪车”以20km/h的速度匀速行驶，进行除雪作业。

直径约为30cm的吹风口向侧面吹出速度约30m/s、温度约700℃、密度约l.Okg/n?的热空气。已知航空燃

油的热值为4xl()7j/Kg,根据以上信息可以估算出以下哪个物理量()

A.除雪车前进时受到的阻力B.除雪车吹出热空气时受到的反冲力

C.除雪车进行除雪作业时消耗的功率D.除雪车进行除雪作业时单位时间消耗的燃油质量

【答案】B

由可得，/■=(,但其中的发动机功率p未知。A错误。

取一段极端的时间a3在这段时间内，除雪车吹出的热空气的质量为m=pV=P■SI=pS■"At,由

动量定理可得，除雪车吹出热空气时受到的反冲力的冲量为/=功，BPFAt=mAv=pSvM-v=

pS/At,所以反冲力F=pS/,p、s、u均为已知量。B正确。

除雪车进行除雪作业时单位时间内消耗的航空燃油的质量未知，不能计算单位时间内消耗的能量，即

不能计算除雪车进行除雪作业时消耗的功率。c错误。

除雪车在工作时单位时间内用于产生加热空气热量的有用功为Q有=cmAT,其中m为单位时间内喷

出气体的质量，由〃=?可计算除雪车工作时所需的总热量Q,由Q=0n可计算单位时间消耗的燃油质

量，其中q为航空燃油的热值。但其中的c、△「、〃等均未知。D错误。

故选B。

12.一束含有两种比荷的带电粒子，以各种不同的初速度沿水平方向进入速度选择器，从。点进入垂

直纸面向外的偏转磁场，打在。点正下方的粒子探测板上的，耳和舄点，如图甲所示。撤去探测板，在o

点右侧的磁场区域中放置云室，若带电粒子在云室中受到的阻力大小尸切，左为常数，q为粒子的电荷量,

其轨迹如图乙所示。下列说法正确的是()

图甲图乙

A.打在A点的带电粒子的比荷小B.增大速度选择器的磁感应强度，4、2向下移动

C.打在《点的带电粒子在云室里运动的路程更长D.打在[点的带电粒子在云室里运动的时间更短

【答案】D

2

由密8=爪?可得，r=^-\由于以B相同，所以R的r较小，其带电粒子的比荷较大。A错误。

在速度选择器中，有Eq=qvB,所以有。=：。当B增大时，从速度选择器中通过的带电粒子的速度

减小。由「=胃可知，带电粒子做匀速圆周运动的半径减小，打在探测板上的点向上移动。B错误。

带电粒子在云室中受到洛伦兹力和阻力的作用，其中洛伦兹力不做功。因此，由动能定理，有叼=

限,即-/s=—kq•$=()—；皿/,所以打到Pi的带电粒子的比荷较大，所以其在云室中

NZrCQ2.Kq

运动的路程更短。C错误。

取一段极短的时间A3在此段时间内，可认为带电粒子做直线运动，不用考虑洛伦兹力对粒子运动方

向的影响。因此，由动量定理，有/=△「，即一九=一的所以1=詈=：•巴打到PI的带电

KC[Kq

粒子的比荷较大，所以其在云室中运动的时间更短。D正确。

故选D。

13.如图所示为一个简易的高温报警器原理图。凡为热敏电阻，S为斯密特触发器，其工作特点为当A端

电势上升到高电势L6V时，Y端从高电势跳到低电势0.25V；当A端电势下降到低电势0.8V时，Y端从低

电势跳到高电势3.4V。已知蜂鸣器的工作电压为3~5V,下列说法正确的是（）

A.A端为高电势时蜂鸣器报警

B.温度升高，热敏电阻阻值增大

C.滑片P向b端移动，可提高温度报警器的报警温度

D.若无斯密特触发器，可通过将品与&调换位置实现同样的功能

【答案】C

由题意，当A端为低电势时，Y端为高电势，此时蜂鸣器两端电压为3.4-0=3.4V,蜂鸣器工作。A错

误。

因蜂鸣器工作时A端为低电势，则此时RT分压较小，可知当蜂鸣器工作时，温度升高，RT阻值变

小，分压减小。B错误。

滑片P向b端移动时，RP变小，则RT需要变得更小才能使A端打到所需的低电势，也就需要更高的

温度才能实现。C正确。

由题意，随着温度的升高，RT两端电压的变化范围为0.8V-L6V。若无触发器，则在交换了RP与RT

后，RT两端电压的变化范围仍为0.8V-L6V,RP两端的电压变化范围为3.4V-4.2V。所以，蜂鸣器两端电压

也为3.4V-4.2V,始终工作，不能实现与原本同样的功能。D错误。

故选C。

14.如图所示，静电力探针显微镜的核心组成部分是悬臂和与悬臂末端相互垂直的绝缘体探针。探针针尖由

数十个原子构成，直径在纳米级。当带电针尖逐渐靠近带电绝缘体材料的表面，由于二者的相互作用使得悬

臂发生弯曲，入射到悬臂背面激光的反射光线在光屏的位置会发生变化，该变化被探测器记录之后进行处

理，得到材料的相关电学信息。根据上述材料，下列说法正确的是（）

A.针尖与材料表面发生的相互作用为核子之间的核力

B.悬臂发生弯曲使激光入射面的法线方向转过。角，则反射光线也转过。角

C.静电力显微镜可以探测带电金属材料表面的电荷分布

D.将探针改为磁性材料，可以探测近样品表面磁场的强弱

【答案】D

由题意，当带电针尖逐渐靠近带电绝缘体材料的表面，由于二者的相互作用使得悬臂发生弯曲，可知

针尖与材料表面发生的相互作用为静电力。A错误。

悬臂发生弯曲使激光入射面的法线方向转过。角，由光的反射定律可知，反射光线转过2。角。B错

误。

由题意，静电力显微镜可以探测带电绝缘体材料表面的电荷分布。C错误。

与题目中的工作原理相似，若将探针改为磁性材料，依旧可以在磁场力的作用下实现相似的功能，即

探测近样品表面磁场的强弱。D正确。

故选D。

第二部分

本部分共6题，共58分。

15.(8分)物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。

(1)用如图所示的装置探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系，实验时将皮带套在左右半径不同的变

速塔轮上，可以探究向心力与以下哪个物理量的关系。

A.质量B.半径C.角速度

变速塔轮

(2)测量光波波长的实验装置如图所示，下列说法正确的是

«。流中技H

A.换用间距小的双缝，观察到的条纹个数会增加

B.将红色滤光片换成绿色滤光片，干涉条纹间距变窄

C.干涉条纹与双缝垂直

D.去掉滤光片后，干涉条纹消失

472

(3)“单摆测定重力加速度”的实验中，根据g了/计算重力加速度时，以下操作会使重力加速度的测量值

偏小的是O

A.直接用摆线的长度作为单摆的摆长

B.计时开始时，秒表启动稍晚

C.测量周期时，误将摆球(“一1)次全振动的时间记为〃次全振动的时间

D.摆球振动过程中悬点处摆线的固定出现松动

(4)用如图所示的可拆变压器探究“变压器的电压与匝数的关系“。处理实验数据时发现原、副线圈的电压比

5总是大于原、副线圈的匝数比五，出现这一现象的原因是______

U2n2

【答案】C,B,AD,如果变压器为理想变压器，则方=生，而由于电流流经铜线圈时会发热，铁芯在交

变磁场作用下形成涡流也会发热，交变电流产生的磁场不可能完全局限在铁芯内，会发生漏磁，因此实际

测得“小于理想变压器条件下的电压，导致

(1)改变皮带套在左右变速塔轮上的半径，可以改变两塔轮转动的角速度之比。故选C。

(2)

由干涉图样条纹间距Ax=a可知，当减小缝间距d时条纹间距Ax变大，当更换波长更小的绿光进行

实验时条纹间距Ax变小。A错误，B正确。

由干涉条纹的特点，光的干涉条纹与双缝平行。C错误。

去掉滤光片后，变为白光干涉，屏上出现彩色的干涉条纹。D错误。

故选B。

(3)

直接用摆线的长度作为单摆的摆长，会使1偏小，使测量结果偏小。A正确。

秒表启动稍晚，由7=二全振动次数n不变，t偏小，会使测得的周期T偏小，使测量结果偏大。B

n

错误。

误将摆球(n-1)次全振动的时间记为n次全振动的时间，由7=二全振动次数n偏大，t不变，会使测

n

得的周期T偏小，使测量结果偏大。C错误。

若摆球振动过程中基点处摆线的固定出现松动，测量摆长1时的测量准确，测量周期T时由于1变

长，由T=2TT£可知,测得的T偏大，使测量结果偏小。D正确。

故选ADo

16.(10分)用如图所示的装置验证“动量守恒定律”。实验时先让A球从斜槽上某一固定位置由静止释放，P

点为A球落点的平均位置；再把半径相同的B球放在水平轨道末端，将A球仍从原位置由静止释放，

N分别为A、B两球碰撞后落点的平均位置。。点是水平轨道末端在记录纸上的竖直投影点，。、尸、N

位于同一水平面上。

*\**^

京：)工

**工

M•V

OMPV

(1)除了图中器材外，完成本实验还必须使用的器材有(选填选项前的字母)。

A.天平B.刻度尺C.秒表D.圆规

(2)实验中，测得A、B两球的质量分别为机1、m2,三个落点的平均位置与O点距离OM、OP、ON分别为

占、/、与。在误差允许范围内，若满足关系式_____(用所测物理量的字母表示)，可以认为两球碰撞前

后动量守恒。

(3)实验中能够把速度的测量转化为位移的测量的必要操作是0

A.安装轨道时，轨道末端必须水平B.每次必须从同一个高度静止释放小球

C.实验中两个小球的质量应满足外＞I%D.轨道应当尽量光滑

(4)某同学将B球替换为半径相同、质量为切3的C球(色＞叫)，，重复(2)的实验发现碰撞后A球反向运动，

沿倾斜轨道上升一段距离后再次下滑离开轨道末端，测量碰撞后A、C落点的平均位置到。点的距离分别

为父、X；,若误差允许范围内满足关系式(用所测物理量的字母表示)，则可以认为两球碰撞前后的

动量守恒。实验数据表明，系统碰撞前的动量总是小于碰撞后的动量，请分析其中可能的原因。

【答案】ABD；mrx2=+m2x3；A；m1x2=-mrx[+m3x^；由于轨道存在阻力，A小球再次回到

水平轨道末端时的速度小于碰撞后的速度，因此其偏小，表达式-mi以+爪3月偏大，导致A、C小球的末

动量大于初动量。

(1)测量小球的质量需要天平，测量落点到。点的距离需要刻度尺，确定落点的位置需要圆规，此

实验中用对水平距离的测量来代替速度的测量，不需测量时间，不需要秒表。故选ABD。

(2)若满足动量守恒，则应满足爪1%=巾1%+巾2笆，即7nl£=巾1£+?«2半，所以有=

m1x1+m2x3o

(3)

此实验是利用小球从同一高度做平抛运动时飞行时间相同的特点，用对小球平抛运动的水平位移的测

量来代替对速度的测量。因此需要轨道末端保持水平来确保小球做平抛运动。A正确。

每次从同一高度由静止释放小球，是为了使小球每次实验时在轨道末端的速度相等，与把速度的测量

转化为位移的测量无关。B错误。

实验中两个小球的质量应满足爪1＞沆2,是为了使两球碰撞后，均能保持原速度方向，从轨道末端飞

出做平抛运动，与把速度的测量转化为位移的测量无关。C错误。

只要保持每次从同一高度由静止释放小球，即可使小球每次实验时在轨道末端的速度相等，不需要轨

道光滑。D错误。

故选Ao

(4)若爪1＜巾2，则碰撞后A球会反向运动，由碰撞过程中动量守恒可知，7nlp1=-爪1司+

m2V2＞即恤手■=一叫亍+啊藁，所以有恤无2=-恤达+巾3月。由于轨道存在阻力，A小球再次回到水

平轨道末端时的速度小于碰撞后的速度，因此后偏小，表达式-巾1月+血3月偏大，导致A、C小球的末动

量大于初动量。

17.(9分)如图所示，光滑水平面与竖直面内的粗糙半圆形轨道在2点平滑连接，轨道半径为K。一个

质量为根的物体将弹簧压缩至A点，释放物体，物体在弹力作用下获得一向右速度后脱离弹簧。物体经过

3点的速度为v,之后沿半圆形轨道运动，恰好通过最高点C后，落回A3平面内。已知重力加速度为g。

求：

(1)弹簧压缩至A点时的弹性势能Ep；

(2)物体沿半圆形轨道运动过程中摩擦阻力所做的功W