湖南省联合体2022-2023学年高二年级下册期末联考物理试题含解析

名校联考联合体2023年春季高二期末联考

暨新高三适应性联合考试

物理试卷

注意事项：

L答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。

2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改

动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在

本试卷上无效。

3.考试结束后，将本试题卷和答题卡一并交回。

一、选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项

符合题目要求。）

A.在图甲所示的实验中，对于某种金属，超过极限频率七的入射光强度越大，所产生的光电子的最大初

动能就越大

B.氢原子的能级结构如图乙所示，一个氢原子从〃=4能级跃迁至〃=2能级，释放的光子能量为

2.55eV

C.氨的半衰期是3.8天，由图丙可知16个氨原子在7.6天后，一定只剩下了4个

D,丁图所示的重核裂变产生的中子能使核裂变反应连续的进行，称为链式反应，其中一种核裂变反应方

程为三U-]Ba+^Kr+2'n

2.在夜晚给一个发光的灯拍摄照片时，照片中可能会出现从灯中心发出的一些光线，如图1所示，这个有

趣的现象称为“星芒”。出现星芒现象的本质原因是光的衍射。某实验小组进行了如下两组实验，来研究星

芒线长度与相机镜头口径值0值）及波长的关系。实验一：保持光源与相机的距离〃曝光时间八光圈形

状不变，相机感光度IOS值为100,通过改变相机镜头口径值CF值）进行实验，实验结果如图2所示；实

验二：保持光源与相机的距离工、曝光时间h光圈形状不变，相机感光度IOS值为100,光圈尸值14,

通过选择不同颜色的光源进行实验，实验结果如图3所示（K为红光，B为蓝光）。下列说法不正确的是

图2图3R为红光，8为蓝光

A.为了使拍出的照片更加清晰（星芒线越短），需要调大相机镜头口径值（尸值）

B.两组实验均采用了控制变量法

C.保持其他条件相同，光源发出的光波长越大，拍出的照片中星芒线越长

D.有些照片中没有出现星芒现象，说明在拍摄过程中光没有发生衍射现象

3.质量为m=0.5kg物块在光滑的水平面上受到水平拉力尸的作用，从静止开始做匀加速直线运动，计时

Y

开始的--/图像如甲所示，丫2一》图像如图乙所示，据图像的特点与信息分析，下列说法正确的是

t

A,图乙的斜率是图甲的斜率的2倍B.水平拉力/为2.5N

C.前2nl的中点时刻的速度为D.前2s中点位置的速度为

4.“独竹漂”是一项独特黔北民间绝技。独竹漂高手们脚踩一根楠竹，漂行水上如履平地。如图甲所

示，在平静的湖面上，一位女子脚踩竹竿抵达岸边，此时女子静立于竹竿A点，一位摄影爱好者使用连拍

模式拍下了该女子在竹竿上行走过程的系列照片，并从中选取了两张进行对比，其简化图如下。经过测量

发现，甲、乙两张照片中A、8两点的水平间距约为1cm,乙图中竹竿右端距离河岸约为1.8cm。照片的比

例尺为1:40。已知竹竿的质量约为25kg,若不计水的阻力，则该女子的质量约为（）

N点

乙

A.41.5kgB.45kgC.47.5kgD.50kg

5.如图所示，质量均为机=1kg的滑块和斜面置于水平桌面上，水平桌面与斜面之间的动摩擦因数

〃=0.125。将滑块从静止释放，某时刻测得斜面的加速度4=lm/s2,斜面体与桌面间的滑动摩擦力大

小为/=2N,重力加速度g=10m/s2,则下列说法正确的是（）

A,桌面对斜面体的支持力大小为16N

B.滑块的加速度方向沿斜面向下

C.由题中所给数据无法确定滑块的加速度大小

D,斜面对滑块支持力不与斜面垂直

6.“抖空竹，，是中国传统的体育活动之一，在我国有悠久的历史，为国家级非物质文化遗产之一。现将抖空

竹中的一个变化过程简化成以下模型：轻质弹性绳（弹力特点类比于弹簧）系于两根轻杆的端点位置，左、

右手分别握住两根轻杆的另一端，一定质量的空竹架在弹性绳上。接下来做出如下动作，左手抬高的同时

右手放低，使绳的两个端点匀速移动，其轨迹为竖直面内等腰梯形的两个腰（梯形的上下底水平），如图所

示。则两端点分别自A、C两点，沿AB、以同一速度匀速移动，忽略摩擦力及空气阻力的影响，则

运动过程中（）

A,左右两边绳的弹力均不变且相等B.弹性绳的总长度变大

C.左边绳的弹力变大D.右边绳的弹力变小

二、选择题（本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符

合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）

7.图甲为一列沿尤轴正方向传播的简谐横波在/=0时刻的波形图，图乙为参与波动的某一质点的振动图

像，下列说法正确的是（）

A,图乙可能是图甲中质点M的振动图像B.从此刻起，质点尸比。先回到平衡位置

C.0~1.5s内质点尸运动的路程为1.2cmD.该简谐横波的波速为4m/s

8.如图所示的电路，变压器为理想自耦变压器，滑动触头P可控制原线圈的匝数，已知电动机的额定功率

为80W、额定电压为40V,灯泡L的额定功率为20W、额定电压为10V。现在原线圈两端接正弦交流电

压，当滑动触头位于某位置时，电动机和灯泡刚好正常工作，电动机正常工作时的输出功率为76W,理想

交流电流表的示数为10A。则下列说法正确的是（）

B.原、副线圈的匝数比为1:5

C.原线圈两端所加交流电压的最大值为160V

D.定值电阻的阻值为25。

9.如图所示，在真空中一点电荷形成的电场中画一条虚线，在该虚线上P点的电场强度最大，。点的电场

强度方向与虚线夹角为60°,贝M）

A.P点与。点的电场强度大小之比为4:1

B.P点与。点的电场强度大小之比为4:3

C.点电荷一定在该条虚线上

D.点电荷一定在过P点且与该条虚线垂直的直线上

10.宇宙中有A、B两恒星组成的双星系统，他们以。点为圆心做匀速圆周运动，如图所示。由于两恒星

离地球非常远，而且地球位于他们的轨道平面上，所以从地球上看过去A、8两星好像在一条直线上做往

复运动。A星最远能到达M、N两点，B星最远能到达产、。两点。当A星靠近地球时，由于多普勒效

应，在地球上接收到A星发出的光频率比实际频率高，而远离地球时比实际频率低。根据多普勒频移公式

可算出A星做匀速圆周运动的线速度为v；并在地球上。点测得NMOW=2a,APO'Q=2p,A星从〃点运

动到N点的时间为二。则下列说法正确的是（）

2

------、、

zZ、、

/，/、、、\。

o-o--------o-oy

MPQNo'

A.该双星系统轨道圆心距地球的距离为吆网?

27r

B.B星的线速度大小为%2V

tana

C.A、8两星总质量为立（1+她四）3

2兀Gtana

D.Ay8两星距离为（1H-------）

27rtana

三、非选择题（本题共5小题，共56分。）

11.某同学设计如图甲所示的实验装置来做“验证机械能守恒定律”实验，让小铁球从A点自由下落，下落

过程中经过A点正下方的光电门3时，光电计时器记录下小铁球通过光电门的时间3当地的重力加速度

为g。

（1）用游标卡尺测得小铁球的直径为％某次小铁球通过光电门的时间为务，则此次小铁球经过光电门的速

度可表示为

（2）调整A、8之间距离〃，多次重复上述过程，作出:随〃的变化图像如图乙所示。若小铁球下落过程中

机械能守恒，则该直线斜率左=o

⑶在实验中根据数据实际绘出（-入图像的直线斜率为左'（左'<左），则实验过程中小铁球所受的平均阻

力/为其重力的倍（用〃、人表示）。

12.在日常生活中充电宝可以像电源一样使用，小明尝试测量某充电宝的电动势E及内阻NE约为5V,厂

约为零点几欧姆），现有实验器材：量程为3V的电压表V,量程为0.3A的电流表A（具有一定内阻），定

值电阻H=40。，滑动变阻器R,开关S,导线若干。

图2

（1）①小明设计实验电路原理图如图1,其定值电阻R的作用是，

②实验中，以电流表示数/为横坐标，电压表示数U为纵坐标得到图2所示的图像，其中图像与纵轴交点

的纵坐标为与横轴交点的横坐标为乙。则石=，r=。（均选用乙、R

表示）

（2）小张认为，考虑到电压表并非理想电表，所以小明设计的电路测量误差较大。于是设计了如图3所示

的电路测量充电宝的电动势E和内电阻厂。均匀电阻丝XV长1.0m,电阻为8.0。，标准电池A的电动势为

8.0V、内电阻为0.50Q,定值电阻N=L5Q,R,=4.8Qo

①开关S断开，当滑动片J移动至XJ=0.80m位置时电流表G示数为零，则充电宝B的电动势石=

V(保留两位有效数字)；

②开关S闭合，滑片J移至XJ=0.75m处时电流表G示数为零，则充电宝B的内电阻厂=

。(保留两位有效数字)o

13.某兴趣小组设计了一温度报警装置，原理图如图。一定质量的理想气体被一上表面涂有导电物质的活

塞密封在导热汽缸内，活塞厚度不计，质量%=100g,横截面积S=10cm2,开始时活塞距汽缸底部的

高度为/i=6cm,缸内温度为4=300K。当环境温度上升，活塞缓慢上移A/?=4cm,活塞上表面与°、

2

6两触点恰好接触，报警器报警。不计一切摩擦，大气压强恒为％=L0xl()5pa,g=lom/s,求：

(1)该报警装置的报警温度72；

(2)若上述过程气体的内能增加12.96J,则气体吸收的热量。为多少。

14.中国科学院高能物理研究所是我国从事高能物理研究、先进加速器物理与技术研究及开发利用先进射

线技术与应用的综合性研究基地。在高能物理研究中，需要实现对微观粒子的精准控制。如图所示，电子

由尸点从静止开始仅在电场作用下沿直线PQ做加速直线运动，从。点射出，与直线尸。夹角为a,

且P、Q、M三点均位于纸面内。已知电子的电荷量为-e(e>0)、质量为相、加速电压为U,若电子击

中与枪口相距d的点M。求：

（1）电子从Q点射出时的速度大小v；

（2）若仅在空间加入一个垂直于纸面的磁场与，请确定它的方向，并求出其大小;

⑶若仅在空间加入一个与直线QM平行的磁场B,求当的大小。

“/__2

U

\\

\、

15.如图，间距为L=1m的U形金属导轨，一端接有电阻为R=0.1Q的定值电阻，固定在高为/i=0.8m

的绝缘水平桌面上。质量均为加=O』kg的匀质导体棒。和人静止在导轨上，两导体棒与导轨接触良好且始

终与导轨垂直，接入电路的阻值均为R,与导轨间的动摩擦因数均为〃=。」（设最大静摩擦力等于滑动摩

擦力），导体棒。距离导轨最右端距离为x=93m。整个空间存在竖直向下的匀强磁场（图中未画出），磁

感应强度大小为3=0.1T。用沿导轨水平向右的恒力尸=0.4N拉导体棒。，当导体棒。运动到导轨最右

端时，导体棒b刚要滑动，撤去F导体棒。离开导轨后落到水平地面上。（重力加速度取lOm/sz,不计空

气阻力，不计其他电阻）求：

⑴导体棒a刚要离开导轨时，通过电阻R的电流/及导体棒a的速度大小v；

（2）导体棒。由静止运动到导轨最右端的过程中，电阻R中产生的焦耳热QR,以及经历的时间f；（均保留

三位有效数字）

（3）设导体棒a与绝缘水平面发生碰撞前后，竖直速度大小不变，碰撞过程中水平方向所受摩擦力大小为

竖直方向支持力的左倍（碰撞时间极短），取左=0.125,请计算导体棒。离开导轨后向右运动的最大水平

距离4“。

名校联考联合体2023年春季高二期末联考

暨新高三适应性联合考试

物理试卷

注意事项：

L答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。

2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改

动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在

本试卷上无效。

3.考试结束后，将本试题卷和答题卡一并交回。

一、选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项

符合题目要求。）

A.在图甲所示实验中，对于某种金属，超过极限频率心的入射光强度越大，所产生的光电子的最大初

动能就越大

B.氢原子的能级结构如图乙所示，一个氢原子从〃=4能级跃迁至〃=2能级，释放的光子能量为

2.55eV

C.氨的半衰期是3.8天，由图丙可知16个氨原子在7.6天后，一定只剩下了4个

D,丁图所示的重核裂变产生的中子能使核裂变反应连续的进行，称为链式反应，其中一种核裂变反应方

程为三U-]Ba+^Kr+2'n

【答案】B

【解析】

【详解】A.光电效应实验中所产生光电子的最大初动能与入射光强度无关，与入射光的频率有关，故A错

误；

B.由

E4-E2=2.55eV

故B正确；

C.对于一个特定的原子，我们只知道它发生衰变的概率，而不知道它将何时发生襄变。放射性元素的半衰

期是对大量原子核的行为的统计预测，对少量原子核而言是没有意义的，故c错误；

D.铀核裂变的核反应方程式为

I'u+mBa+^Kr+3'n

故D错误。

故选B。

2.在夜晚给一个发光的灯拍摄照片时，照片中可能会出现从灯中心发出的一些光线，如图1所示，这个有

趣的现象称为“星芒”。出现星芒现象的本质原因是光的衍射。某实验小组进行了如下两组实验，来研究星

芒线长度与相机镜头口径值CF值）及波长的关系。实验一：保持光源与相机的距离心曝光时间八光圈形

状不变，相机感光度IOS值为100,通过改变相机镜头口径值（尸值）进行实验，实验结果如图2所示；实

验二：保持光源与相机的距离L、曝光时间入光圈形状不变，相机感光度IOS值为100,光圈产值14,

通过选择不同颜色的光源进行实验，实验结果如图3所示（R为红光，8为蓝光）。下列说法不正确的是

（）

图1

F:16F:20

图2图3R为红光，8为蓝光

A.为了使拍出的照片更加清晰（星芒线越短），需要调大相机镜头口径值3值）

B.两组实验均采用了控制变量法

C.保持其他条件相同，光源发出的光波长越大，拍出的照片中星芒线越长

D.有些照片中没有出现星芒现象，说明在拍摄过程中光没有发生衍射现象

【答案】D

【解析】

【详解】A.由实验一可知/越大，星芒线越短，照片越清晰，故A正确；

B.研究星芒线长度与相机镜头口径值CF值）关系时，控制光源的颜色相同，研究星芒线长度波长的关系时,

控制与相机镜头口径值CF值)相同，两实验均采用了控制变量法，故B正确；

C.由实验二或衍射知识可知，波长越大，衍射现象越明显，星芒线越长，故c正确；

D.没有出现星芒现象说明衍射现象不明显，不能说没有发生衍射现象，故D错误。

本题选不正确的，故选D。

3.质量为加=0.5kg的物块在光滑的水平面上受到水平拉力尸的作用，从静止开始做匀加速直线运动，计时

Y

开始的一-♦图像如甲所示，九图像如图乙所示，据图像的特点与信息分析，下列说法正确的是

t

()

f7/(m-s-1)|v2/(m2-s-2

2~~x/m

甲乙

A,图乙的斜率是图甲的斜率的2倍B.水平拉力F为2.5N

C.前2nl的中点时刻的速度为/sD.前2s中点位置的速度为J^m/s

【答案】BC

【解析】

【详解】A.根据

12

x=—at

2

可得

X1

-=-Clt

t2

可知甲的斜率

71

用=—a

乜2

根据

v2=lax

可得乙的斜率

k2-la

则图乙的斜率是图甲的斜率的4倍，选项A错误；

B.由

k2=2。=10

可得

<7=5m/s2

则水平拉力

F=ma=2.5N

选项B正确；

C.经过2m时的速度为

v=A/IOIH/S=26mzs

前21n的中点时刻的速度为

%=]=A/5III/S

选项C正确；

D.前2s位移

X,=；靖=^x5x22m=10m

中点位置的速度为

v=J2a-/='TsOm/s

选项D错误。

故选BC。

4.“独竹漂”是一项独特的黔北民间绝技。独竹漂高手们脚踩一根楠竹，漂行水上如履平地。如图甲所

示，在平静的湖面上，一位女子脚踩竹竿抵达岸边，此时女子静立于竹竿A点，一位摄影爱好者使用连拍

模式拍下了该女子在竹竿上行走过程的系列照片，并从中选取了两张进行对比，其简化图如下。经过测量

发现，甲、乙两张照片中A、8两点的水平间距约为1cm,乙图中竹竿右端距离河岸约为1.8cm。照片的比

例尺为1:40。已知竹竿的质量约为25kg,若不计水的阻力，则该女子的质量约为（）

4占

2甲

占

八

乙

A.41.5kgB.45kgC.47.5kgD.50kg

【答案】B

【解析】

【详解】对人和竹竿组成的系统，可看成人船模型，所以

叫玉=m2x2

代入数据可得人的质量为

mx=45kg

故选Bo

5.如图所示，质量均为根=1kg的滑块和斜面置于水平桌面上，水平桌面与斜面之间的动摩擦因数

〃=0.125。将滑块从静止释放，某时刻测得斜面的加速度q=lm/s2,斜面体与桌面间的滑动摩擦力大

小为/=2N,重力加速度g=10m/s2,则下列说法正确的是（）

A,桌面对斜面体的支持力大小为16N

B.滑块的加速度方向沿斜面向下

C.由题中所给数据无法确定滑块的加速度大小

D.斜面对滑块的支持力不与斜面垂直

【答案】A

【解析】

【详解】A.由

/=〃然

可知，支持力大小为

4=£=16N

故A正确；

B.若斜面静止，则滑块加速度沿斜面向下；而斜面具有水平向左的加速度，滑块的加速度方向不是沿斜

面向下，故B错误；

C.设滑块水平加速度为2、竖直加速度为4,由质点系牛顿第二定律得，竖直方向

2mg-FN=may

解得

2

ay=4m/s

水平方向，以向右为正方向

f--max+max

解得

2

ax=3m/s

则滑块的加速度

a=个a；+a；=5m/s2

故C错误；

D.斜面对滑块的支持力一定与斜面重直，故D错误。

故选Ao

6.“抖空竹”是中国传统体育活动之一，在我国有悠久的历史，为国家级非物质文化遗产之一。现将抖空

竹中的一个变化过程简化成以下模型：轻质弹性绳（弹力特点类比于弹簧）系于两根轻杆的端点位置，左、

右手分别握住两根轻杆的另一端，一定质量的空竹架在弹性绳上。接下来做出如下动作，左手抬高的同时

右手放低，使绳的两个端点匀速移动，其轨迹为竖直面内等腰梯形的两个腰（梯形的上下底水平），如图所

示。则两端点分别自A、C两点，沿A3、以同一速度匀速移动，忽略摩擦力及空气阻力的影响，则

运动过程中（）

A.左右两边绳的弹力均不变且相等B.弹性绳的总长度变大

C,左边绳的弹力变大D.右边绳的弹力变小

【答案】A

【解析】

【详解】ACD.以空竹为研究对象进行受力分析，同一根绳子拉力处处相等，所以B=B.,在水平方向空竹

处于共点力平衡，设/1与水平方向的夹角为。，F2与水平方向的夹角为£

月cosa=F2COS6

所以

a=/3

所以两根绳与竖直方向的夹角相等，为则

2Gcos6=mg

T

两端点移动过程，两端点在水平方向上的距离不变，所以。不变，COS。不变，从而得出后和尸2均不变,

故A正确，CD错误;

B.根据

Fx-kx

可知弹性绳的总长度不变，B错误。

故选A„

二、选择题（本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符

合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）

7.图甲为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在/=0时刻的波形图，图乙为参与波动的某一质点的振动图

像，下列说法正确的是（）

图甲

A,图乙可能是图甲中质点M的振动图像B.从此刻起，质点尸比。先回到平衡位置

C.0〜1.5s内质点P运动的路程为1.2cmD.该简谐横波的波速为4m/s

【答案】BCD

【解析】

【详解】A.图乙中。时刻质点正从平衡位置向负方向振动，根据同侧法，波向x轴正方向传播，图甲中0

时刻质点M正从平衡位置向正方向振动，图乙不可能是图甲中质点M的振动图像，故A错误；

B.根据同侧法，。时刻质点。正向正方向振动，到最大位移处再回到平衡位置，而尸已经在最大位移处了，

故尸质点先回到平衡位置，故B正确；

3

C.从图乙中可以知道，该波的周期为1s,。〜L5s,质点尸经历了一T,运动的路程为

2

3

s=—x4A=1.2cm

2

故C正确；

D.从图甲中可以知道，该简谐横波的波长为4m,周期为Is,简谐横波的波速为

A,,

v=—=4m/s

T

故D正确。

故选BCD。

8.如图所示的电路，变压器为理想自耦变压器，滑动触头P可控制原线圈的匝数，已知电动机的额定功率

为80W、额定电压为40V,灯泡L的额定功率为20W、额定电压为10V。现在原线圈两端接正弦交流电

压，当滑动触头位于某位置时，电动机和灯泡刚好正常工作，电动机正常工作时的输出功率为76W,理想

交流电流表的示数为10A。则下列说法正确的是（）

A.电动机的内阻为

B.原、副线圈的匝数比为1:5

C,原线圈两端所加交流电压的最大值为16A/5V

D.定值电阻的阻值为25。

【答案】AC

【解析】

【详解】A.电动机正常工作时，流过电动机的电流为

M号…

电动机内阻消耗的功率为

"心―坳=（8。-76）W=4W

故A正确；

B.灯泡正常工作，则流过灯泡的电流为

流过副线圈的总电流为

A=K+4=4A

由题意可知原线圈中的电流为

L=10A

由理想变压器的原理有

42

电5

故B错误；

C.变压器副线圈的输出电压为

=40V

人

〃2U：

U]=16V

所以原线圈两端所加交流电压的最大值为

Um=Ei=lWV

故c正确；

D.灯泡的额定电压为10V,则定值电阻两端的电压为

UN*=UZ,_UL、=30V

定值电阻的阻值为

R=

故D错误。

故选ACo

9.如图所示，在真空中一点电荷形成的电场中画一条虚线，在该虚线上P点的电场强度最大，。点的电场

强度方向与虚线夹角为60。，贝M)

…卞―3

A.P点与。点的电场强度大小之比为4:1

B.P点与。点的电场强度大小之比为4:3

C.点电荷一定在该条虚线上

D.点电荷一定在过P点且与该条虚线垂直的直线上

【答案】BD

【解析】

【详解】CD.在点电荷形成的电场中，尸点的电场强度最大，说明虚线上的点只有P点离场源最近，则场

源在过尸点的垂线上，故C错误，D正确；

AB.。点的电场强度方向与虚线夹角为60。，情景如图所示

设场源与尸点的距离为，则。点与场源的距离为

r2A/3

K----------T

sin6003

由点电荷的场强决定式石=挈，可得

r

5:EQ=1：产=4:3

故A错误，B正确。

故选BDo

10.宇宙中有A、B两恒星组成的双星系统，他们以。点为圆心做匀速圆周运动，如图所示。由于两恒星

离地球非常远，而且地球位于他们的轨道平面上，所以从地球上看过去A、B两星好像在一条直线上做往

复运动。A星最远能到达〃、N两点，8星最远能到达P、。两点。当A星靠近地球时，由于多普勒效

应，在地球上接收到A星发出的光频率比实际频率高，而远离地球时比实际频率低。根据多普勒频移公式

可算出A星做匀速圆周运动的线速度为v；并在地球上。点测得/M0W=2a,APO'Q=2p,A星从M点运

动到N点的时间为二。则下列说法正确的是（）

2

.•-----、、

ZZ一—一一'•一、

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4♦十一一方一一;/严

0-0----------------0-0W

MPQNO'

A.该双星系统轨道圆心距地球的距离为"’tan"

27r

B.B星的线速度大小为强2V

tana

C.A、8两星的总质量为立（1+处2）3

271Gtana

D.A、8两星距离为生（1+处2）

2兀tana

【答案】BCD

【解析】

【详解】A.由题意知

rri

0M=r.=—

A2TT

由几何关系有

0M

tan。=---

00,

所以

00'="

2〃tana

故A错误;

B.根据几何关系

八八，cvTtanB

r=OOtan尸二------

B2〃tana

所以

_27irB_tan/

BTtan。

故B正确;

c.由双星动力学方程可得

G詈H=

（心+方）T

可解得

4723V3Ttan夕、3

%GT2（G+%）-2乃G（l+tanJ

故C正确;

D.两星距离为

2乃tana

故D正确。

故选BCD。

三、非选择题（本题共5小题，共56分。）

11.某同学设计如图甲所示的实验装置来做“验证机械能守恒定律”实验，让小铁球从A点自由下落，下落

过程中经过A点正下方的光电门B时，光电计时器记录下小铁球通过光电门的时间f,当地的重力加速度

为go

AO

1

甲乙

（1）用游标卡尺测得小铁球的直径为％某次小铁球通过光电门的时间为％,则此次小铁球经过光电门的速

度可表示为=

⑵调整A、8之间距离/?,多次重复上述过程，作出:随/?的变化图像如图乙所示。若小铁球下落过程中

机械能守恒，则该直线斜率上=o

⑶在实验中根据数据实际绘出（-力图像的直线斜率为左'（左'＜左），则实验过程中小铁球所受的平均阻

力7'为其重力的倍（用/、女表示）。

【答案】®.f②.31-v

【解析】

【详解】（1）口］由光电门原理可知，小铁球经过光电门的速度为

d

v=—

（2）⑵根据机械能守恒定律有

皿=如［打

可得

rd2

故。随〃的变化图像的斜率为

k=*

d-

（3）［3］考虑阻力的情况下，由动能定理有

（，

解得

1

t2md2

可得g随/?的变化图像的针率为

ie_2（mg-f）_kIf

md2md2

由此可知

X=1_£

mgk

12.在日常生活中充电宝可以像电源一样使用，小明尝试测量某充电宝的电动势E及内阻r（E约为5V,r

约为零点几欧姆），现有实验器材：量程为3V的电压表V,量程为0.3A的电流表A（具有一定内阻），定

值电阻R=40Q,滑动变阻器开关S,导线若干。

（1）①小明设计的实验电路原理图如图1,其定值电阻R的作用是

②实验中，以电流表示数/为横坐标，电压表示数U为纵坐标得到图2所示的图像，其中图像与纵轴交点

的纵坐标为G，与横轴交点的横坐标为/一则石=，r=o（均选用仿、乙、R

表示）

（2）小张认为，考虑到电压表并非理想电表，所以小明设计的电路测量误差较大。于是设计了如图3所示

的电路测量充电宝的电动势E和内电阻r。均匀电阻丝XV长1.0m,电阻为8.0Q,标准电池A的电动势为

8.0V、内电阻为0.500,定值电阻K=1.5。，a=4.80

①开关S断开，当滑动片J移动至XJ=0.80m位置时电流表G示数为零，则充电宝B的电动势石=

V（保留两位有效数字）；

②开关S闭合，滑片J移至XJ=0.75m处时电流表G示数为零，则充电宝B的内电阻厂=

。（保留两位有效数字）。

【答案】①.保护电压表和电流表②.G③.学-R@.5.1⑤.0.32##0.30

【解析】

【详解】（1）①［1］电源电动势约为5V,而电压表量程只有3V,电流表量程为0.3A,则R与电压表分压，用

来保护电压表和电流表不被烧坏。

②⑵纵轴截距为电动势，即E=U］。

［3］斜率为内阻与R之和，即

R+r卫

A

则

r^-R

A

⑵①［4］开关S断开，均匀电阻丝XF长1.0m,电阻8.00,则当滑动片J移动至XJ=0.80m位置时，XJ

部分电阻为

8.0x0.8Q=6.40

电流表G示数为零，则

64

E=——------x8.0V=5.12V«5.1V

8+1.5+0.5

②⑸开关S闭合，滑片J移至XJ=0.75m处时，XJ部分电阻为

8.0x0.750=6.0。

则有

E

R、=—————x8.0V

7?2+r'8+1.5+0.5

即

^^V=4.8V

4.8+r

解得

r=0.320

若£取5.1V,即

SV=4-8V

解得

r=0.300

13.某兴趣小组设计了一温度报警装置，原理图如图。一定质量的理想气体被一上表面涂有导电物质的活

塞密封在导热汽缸内，活塞厚度不计，质量加=100g,横截面积S=10cm2,开始时活塞距汽缸底部的

高度为/z=6cm,缸内温度为4=300K。当环境温度上升，活塞缓慢上移M=4cm,活塞上表面与“

。两触点恰好接触，报警器报警。不计一切摩擦，大气压强恒为A=L°xlO5Pa,g=10m/s2,求：

(1)该报警装置的报警温度7；；

(2)若上述过程气体的内能增加12.96J,则气体吸收的热量。为多少。

h

【答案】(D500K；(2)17J

【解析】

【详解】(1)气体发生是等压变化，由气体实验定律

LT2

即

hS_(〃+A/z)S

T-T2

代入数据解得

%=500K

⑵缸内气体压强

p=Po+丝=1.01xl()5pa

S

气体等压膨胀对外做功

W=gV=pSA/2=4.04J

由热力学第一定律得

AU^-W+Q

代入数据

Q=\U+W=12.96J+4.04J=17J

则气体吸热17J。

14.中国科学院高能物理研究所是我国从事高能物理研究、先进加速器物理与技术研究及开发利用先进射

线技术与应用的综合性研究基地。在高能物理研究中，需要实现对微观粒子的精准控制。如图所示，电子

由P点从静止开始仅在电场作用下沿直线做加速直线运动，从。点射出，QM与直线PQ夹角为a,

且P、Q、M三点均位于纸面内。已知电子的电荷量为-e(e>0)、质量为机、加速电压为U,若电子击

中与枪口相距d的点M。求：

⑴电子从Q点射出时的速度大小v；

(2)若仅在空间加入一个垂直于纸面的磁场用，请确定它的方向，并求出其大小；

⑶若仅在空间加入一个与直线QM平行的磁场B2,求为的大小。

p

u4-

\d

2nkcosa\2mU

【答案】(1)^eN+

d

【解析】

详解】(1)加速过程,根据动能定理

12

eU=—mv

2

解得

(2)如图，几何关系得

d.

——=rsmcr

2

电子运动的半径

d