2025届东北三省四市教研联合体高三下学期高考模拟（二模）物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE12025年东北三省四市教研联合体高考模拟考试（二）物理（本试卷满分100分，考试时间75分钟）注意事项：1.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.答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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。答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试题卷上无效。3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1.2025年春晚创意融合舞蹈《秧BOT》节目中，人形机器人跳起了秧歌舞，转起了手绢，如图，当手绢在机器人手中转动时，手绢面上P、Q两点做圆周运动的（）A.角速度大小相等B.线速度大小相等C.向心加速度大小相等D.相同时间内的路程相等【答案】A【解析】A．手绢上的、两点属于同轴转动，所以两点的角速度大小相同，A正确；B．由可知角速度大小相同时，转动半径越大，线速度大小也越大，所以，B错误；C．由可知角速度大小相同时，转动半径越大，向心加速度也越大，所以，C错误；D．两点角速度大小相等，所以相同时间内转过的角度相同，转动半径越大则相同时间内的路程也越大，即，D错误。故选A。2.一列沿x轴负方向传播的简谐横波时刻的波形如图中实线所示，时刻的波形如图中虚线所示。关于这列波，下列说法正确的是（）A.波长为 B.周期一定为C.频率可能为 D.波速可能为【答案】D【解析】A．由题图可知，波长为8cm，故A错误；BCD．简谐横波沿x轴负方向传播，根据波的平移知识，则有可得当n=0时，可得周期为则频率为波速为当n=1时，可得周期则频率为波速为由上分析可知频率不可能为2Hz，故BC错误，D正确。故选D。3.利用所学知识判断下列图片及相应描述正确的是（）A.太空授课失重环境下的“液桥”现象（图a）说明表面张力方向与液体表面垂直B.铌包头矿是富含的硅酸盐矿物（图b），由微观结构可知该物质有固定的熔点C.悬浮在液体中的微粒越大（图c），单位时间内受到液体分子撞击次数越多，布朗运动越明显D.“饮水小鸭”（图d）“喝”完一口水后，直立起来，直立一会儿，又会慢慢俯下身去，再“喝”一口，如此循环往复，小鸭不需要外界提供能量，也能够持续工作下去【答案】B【解析】A．表面张力的方向实际上是沿着液体表面的切线方向，而不是垂直于液体表面，A错误；B．硅酸盐矿物通常具有固定的熔点，因为它们是晶体结构，晶体物质有固定熔点，B正确；C．布朗运动的明显程度与微粒的大小和温度有关，微粒越小，温度越高，布朗运动越明显，C错误；D．“饮水小鸭”实际上是通过蒸发和冷凝的物理过程来工作的，虽然看似不需要外界能量，但实际上它依赖于环境中的温度变化和水的蒸发，D错误。故选B。4.某中学物理兴趣小组研究某物体做匀变速直线运动的图像，是平均速度，如图所示，下列说法正确的是（）A.物体的初速度大小为b，加速度大小为B.阴影部分的面积表示物体在时间内通过的位移C.物体在时刻回到出发点D.物体在时刻速度方向发生改变【答案】C【解析】A．物体做匀变速运动，根据运动学公式有整理得可知图像的斜率为纵截距为所以物体的加速度大小为，故A错误；B．初速度为b，根据速度时间关系式代入数据得在时的速度为0，则为时间内的平均速度，所以时间内物体的位移为故B错误；CD．物体的加速度大小为初速度为b，则有将代入得即物体在时刻回到出发点，由此可知在t0时刻之前速度方向已发生改变，故C正确，D错误。故选C。5.福建舰是我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰，电磁弹射系统是福建舰的核心装备之一，在测试电磁弹射系统时，配重小车自甲板前端水平射出，落至海面上。简化模型如图所示，两辆质量相同的配重小车1和小车2先后进行弹射测试，轨迹分别为曲线1和曲线2，A、B为两次弹射的落水点。忽略空气阻力，配重小车可视为质点。则关于配重小车1和小车2说法正确的是（）A.落水瞬间速度大小B.在空中运动过程中速度变化量C.落水瞬间重力的瞬时功率D.在空中运动过程中重力的平均功率【答案】B【解析】A．配重小车离开甲板后做平抛运动，二者下落高度相等，根据可知，二者下落时间相等；由竖直方向分速度可知水平分运动为匀速运动，根据及得由矢量运算法则可得故A错误；B．根据速度变化量公式因二者下落时间相等，故二者在空中运动过程中速度变化量，故B正确；D．下落高度相等重力做功相等，又下落时间相等，由及易知在空中运动过程中二者重力的平均功率相等，故D错误；C．落水瞬间重力的瞬时功率为，而，二者质量相等，所以落水瞬间二者重力的瞬时功率相等，故C错误；故选B。6.一个足够长的绝缘半圆柱体固定在水平面上，整个空间中加有沿半圆柱体半径向内的辐向磁场，半圆柱体表面处的磁感应强度大小均为B，一根长度为L、质量为m、粗细可忽略的导体棒A紧靠在半圆柱体底端静止，其截面如图所示。在导体棒A中通入方向垂直于纸面向外的变化电流，使导体棒A沿半圆柱体从底端缓慢向上滑动，导体棒A受到半圆柱体的摩擦力是导体棒A对半圆柱体的压力的k倍。在导体棒A从底端缓慢滑动到顶端的过程中，下列说法正确的是（）A.当时，导体棒A中的电流先变大再变小B.当时，导体棒A所受的支持力与安培力合力先变大再变小C.当时，导体棒A所受重力与安培力的合力一直变大D.当时，导体棒A所受安培力一直变大【答案】C【解析】AB．当时，根据左手定则确定安培力的方向，导体棒在上升至某位置时的受力分析如图所示根据平衡条件可得因为逐渐变大，所以逐渐增大，根据可得，导体棒A中的电流变大；根据平衡条件可知，导体棒A所受的支持力与安培力合力始终与重力等大反向，保持不变，故AB错误；CD．当时，导体棒在上升至某位置时的受力分析如图所示其中则与的合力与的夹角保持不变，设为，则设与的合力为，则导体棒的受力情况可表示为如图所示根据几何关系可知，根据拉密原理可得随着逐渐增大的过程，不变，减小，增大，所以安培力减小，增大。根据平衡条件可知，导体棒A所受重力与安培力的合力与等大反向，所以也一直增大，故C正确，D错误。故选C。7.足够长的固定的光滑绝缘斜面倾角为α，质量相等均带正电的两个小滑块P和Q置于斜面上，重力加速度为g，用沿斜面向上的力F推动P，使两滑块均作匀速运动。某时刻突然撤去该推力，从此刻开始到P的速度刚要减为零的过程中，下列说法正确的是（）A.P的加速度大小的最大值为B.P的速度大小均不小于同一时刻Q的速度大小C.Q的动能先减小后增大D.Q的机械能一直减小【答案】A【解析】A．用沿斜面向上的力F推动P，使两滑块均作匀速运动，此时两小滑块间的电场力大小为撤去推力F时P的加速度大小为撤去推力后，P的加速度大小为Q的加速度大小为则P、Q都向上做减速运动，由于P的加速度大，P、Q间距离增大，电场力减小，P的加速度减小，当P的速度减为零前，P的加速度小于，故A正确；B．由于P减速的加速度比Q大，所以P的速度大小均小于同一时刻Q的速度大小，故B错误；C．由于P减速的加速度比Q大，P的速度减为零前，Q一直做减速运动，Q的动能一直减小，故C错误；D．P的速度减为零前，电场力对Q一直做正功，所以Q的机械能一直增大，故D错误。故选A。8.我国载人航天事业已迈入“空间站时代”。若中国空间站绕地球近似做匀速圆周运动，运行周期为T，距离地面的高度约为地球半径的倍，已知地球半径为R，引力常量为G，忽略地球自转的影响，则（）A.虽然宇航员在空间站中漂浮，但仍受到地球的引力B.空间站绕地球运动的角速度大小约为C.空间站绕地球运动的向心加速度大小约为地面重力加速度的倍D.地球的平均密度约为【答案】ACD【解析】A．漂浮在空间站中的宇航员依然受地球的引力，所受引力提供做匀速圆周运动的向心力，故A正确；B．根据角速度定义，可知空间站绕地球运动的角速度大小约为故B错误；C．设空间站的质量为m，地球质量为M，对空间站，根据万有引力提供向心力，有由黄金代换式可知地表的重力加速度为联立解得故C正确；D．对空间站，根据万有引力提供向心力，有地球密度联立解得故D正确。故选ACD。9.如图所示，真空中有一平行板电容器，两极板分别由锌和铝（其极限频率分别为和）制成。现用频率为的激光持续照射两板内表面，则（）A.稳定后锌板带负电，铝板带正电B.电容器最终带电量Q正比于C.保持入射激光频率不变，增大入射激光的强度，板间电压将增大D.改用频率为的激光照射，板间电压将增大【答案】BD【解析】A．根据题意可知，激光只能使锌金属板发生光电效应，锌板失去电子成为平行板电容器的正极板，光电子运动到铝金属板上后使铝板成为电容器的负极板，故A错误；B．根据光电效应方程有又光电子不断从锌金属板中飞出到达铝金属板上，两金属板间电压逐渐增大，且使光电子做减速运动，当电压增大到一定程度，光电子不能到铝金属板，即到达铝金属板时速度恰好减小到零，此时两极板间的电压为U，极板的带电量最大为Q由功能关系得平行板电容器的电容又联立可得S、d为已知量，为常数，故得电容器最终带电量，故B正确；CD．由以上分析可得可见，两平行金属板间电压与入射激光的强度无关，在能够发生光电效应的情况下，只取决于入射光的频率，若改用频率为的激光照射，板间电压将增大为，故C错误，D正确；故选BD。10.碳是碳的一种同位素。如图甲是一个粒子检测装置的示意图，图乙为其俯视图，粒子源释放出经电离后的碳与碳原子核（初速度忽略不计），经直线加速器加速后由通道入口的中缝MN进入通道，该通道的上下表面是内半径为R、外半径为3R的半圆环，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于半圆环，正对着通道出口处放置一张照相底片，能记录粒子从出口射出时的位置。当直线加速器的加速电压为时，碳原子核恰好能击中照相底片的正中间位置，则下列说法正确的是（）A.加速电压为时，碳原子核所击中的位置比碳原子核更靠近圆心B.当加速电压在范围内，碳原子核全部打在内圆环上C.若碳原子核全部打在内圆环上，则碳原子核在磁场中运动的最短时间为D.碳原子核能打到底片上的电压范围是【答案】BD【解析】A．对原子核，设经过加速电压时速度为v，则有在磁场中圆周运动半径联立解得因为碳的比荷比碳的小，所以圆周运动半径比的大，故碳原子核所击中的位置比碳原子核更远离圆心，故A错误；B．题意知加速电压为时，碳原子核恰好能击中照相底片正中间位置，即有若碳原子核全部打在内圆环上，则最小圆周运动半径为，最小圆周运动半径为，即有联立解得当加速电压在范围内，碳原子核全部打在内圆环上，故B正确；C．粒子打在内圆环上，轨迹与内圆环交于C点，如图当MC⊥CO时，圆弧MC对应的圆心角θ最小，用时最短，几何关系可知最小圆心角则最短时间为联立解得故C错误；D．若碳原子核全部打在内圆环上，则最小圆周运动半径为，最小圆周运动半径为，即有因为碳原子核的比荷时碳原子核的，联立以上可得碳原子核能打到底片上的电压范围是。故D正确故选BD。二、非选择题：本题共5小题，共54分。11.用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律，已知当地重力加速度为g。（1）关于该实验的操作和数据分析，以下说法正确的是（）A.必须用天平测出重锤的质量方可实验B.先接通电源，后释放纸带C.将打点计时器接到8V直流电源上D.也可以用计算重锤从静止下落h时的瞬时速度大小（2）如图乙所示，选取纸带上连续五个计时点A、B、C、D、E，测量出点B距运动起始点O的距离x0，点B、C间的距离为x1，点C、D间的距离为x2，若相邻两点的打点时间间隔为T，假设重锤质量为m，根据这些条件计算从打点计时器打下O点到打下C点过程中重锤的重力势能减少量ΔEp=_______，动能增加量ΔEk=_______；在实际计算中发现，重锤减少的重力势能总是大于重锤增加的动能，其原因主要是_______。【答案】（1）B（2）mg(x0+x1)重锤下落过程中受到空气阻力【解析】【小问1详析】A．不必用天平测出重锤的质量，A错误；B．先接通电源，后释放纸带，B正确；C．将打点计时器接到8V交流电源上，C错误；D．不可以用计算重锤从静止下落h时的瞬时速度大小，只能用纸带计算速度，D错误。故选B。【小问2详析】[1]重锤的重力势能减少量为[2]动能增加量为，又因为，解得[3]在实际计算中发现，重锤减少的重力势能总是大于重锤增加的动能，其原因主要是重锤下落过程中受到空气阻力。12.动画片《哪吒2》巧妙地融入了科学知识，如“敖丙”把河水变为冰，限制了“申正道”变身电流后身体能瞬间传导到任何位置的技能。为证实其科学性，某学校科学探究小组取松花江水设计实验，探究温度、长度对淡水冰柱的电阻的影响。将温度探头和测量传感装置冻结至圆柱形冰桶中，传感装置通过冰介质与直流电源E（内阻不计）、多路开关、定值电阻R、电压表构成回路，等效测量电路原理如图甲所示。（操作中每次测量时通电时间很短）（1）如果将触点O与接入电路的触点间的介质冰看作等效电阻，电压表示数为U，则_______（用E、U、R表示）；（2）图乙是把固定触点O和5接入电路，多次试验的抽样数据，得出电阻与温度的关系，由图乙可知，冰柱在降温过程中，其电阻随温度降低而_______（填“增大”、“不变”、“减小”）；（3）冰温保持在基本不变，测量不同电源对应连接O与1~5各触点间电压表的示数，记录在表格中，分析表格中数据可以得出：随长度l的增大，冰的等效电阻_______（填“增大”、“不变”或“减小”）；冰柱的电阻_______（填“遵循”或“不遵循”）导体的电阻计算公式，其中冰柱的电阻率和横截面面积S为常数。1（5cm）2（10cm）3（15cm）4（20cm）5（25cm）51.261.231.211.131.0661.541511.501.421.3382.102.092.062.001.8992.352.332.342.272.14（4）结合图乙和表格，可得出定值电阻R的阻值最接近_______。A.10MΩ B.20MΩ C.30MΩ D.40MΩ【答案】（1）（2）增大（3）增大不遵循（4）B【解析】【小问1详析】根据欧姆定律，有【小问2详析】由图乙可知，冰柱在降温过程中，其电阻随温度降低而增大；【小问3详析】[1]由表格数据可知，随着长度的增大，电压表示数减小，冰柱的电压在增大，冰柱的等效电阻增大；[2]当电源选为5V时，冰柱长为L1=5cm，电压为根据欧姆定律有冰柱长为L2=10cm，电压为根据欧姆定律有冰柱长为L4=20cm，电压为根据欧姆定律有由此可知，因为冰柱的电阻率和横截面面积S为常数，即冰柱的长度与电阻不成正比，所以冰柱的电阻不遵循导体的电阻计算公式。【小问4详析】图乙是把固定触点O和5接入电路，冰柱的阻值约为，电源选为5V时，触点O和5接入电路，电压为根据欧姆定律有，解得，故选B。13.某校物理实验小组用镀有反射膜的三棱镜进行实验，如图，棱镜截面为直角三角形ABC，其中，AB长为，AC镀有反射膜。一单色激光与AB成37°角从真空射向AB边的中点D，折射后垂直入射到反射膜并沿原路返回在D点射出三棱镜。已知真空中光速，。求：（1）三棱镜对该单色激光的折射率n；（2）不考虑激光在AB内表面的反射，该单色激光在棱镜中的传播时间t。【答案】（1）1.2（2）6×10-11s【解析】【小问1详析】根据题意，折射角为，根据折射定律得，【小问2详析】该单色光在玻璃中的传播速度为，单色激光在棱镜中的传播时间为14.如图所示，一足够长的固定斜面与水平方向夹角为，质量的物块B在斜面上恰好不下滑，质量为的光滑物块A沿斜面下滑，以速度与B碰撞。A与B视为质点，碰撞为弹性碰撞且碰撞时间极短，重力加速度为，不计空气阻力。求：（1）第一次碰撞后A和B的瞬时速度的大小；（2）第一次碰撞结束后，经过多长时间发生第二次碰撞及第二次碰撞前瞬间A速度大小。【答案】（1）2.4m/s，6.4m/s（2）10.4m/s【解析】【小问1详析】根据动量守恒定律得，根据机械能守恒定律得，解得，方向沿斜面向下，，方向沿斜面向下【小问2详析】碰撞后物块A匀加速下滑，根据牛顿第二定律得，解得；物块B做匀速运动，根据运动学公式得，解得；第二次碰撞前瞬间A速度为，方向沿斜面向下。15.如图所示，圆弧导轨与水平导轨平滑相连，其末端GH处通过绝缘物质与倾斜金属导轨平滑连接，所有导轨间距均为，倾斜导轨与水平方向夹角为θ，倾斜导轨足够远处连接有电感为L的电感线圈。CD与EF间的导轨粗糙，宽度为d，其他导轨均可视为光滑。矩形ABCD区域、EFGH区域与倾斜导轨区域均存在垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小均为。金属棒b静止在EFGH区域，金属棒a在圆弧导轨上与水平导轨间高度差为h的位置由静止释放，最终恰好停在EF边界处，此时金属棒b恰能从GH处滑入倾斜导轨。金属棒a与CD、EF间的粗糙导轨的动摩擦因数为μ，金属棒a的电阻为R，金属导轨与金属棒b的电阻均不计，金属棒a、b的质量均为m，长度均为，重力加速度取g。求：（1）在金属棒a刚进入磁场瞬间，金属棒a的速度大小与金属棒b的加速度大小；（2）金属棒a在离开ABCD区域后产生的焦耳热Q；（3）金属棒b能沿倾斜导轨向下滑行的最大距离。（已知自感线圈的自感电动势，其自身的电阻为零）【答案】（1），（2）（3）【解析】【小问1详析】a棒从圆弧轨道滑下，由机械能守恒的解得金属棒a刚进入磁场瞬间，金属棒a的速度大小为a棒进入磁场瞬间，产生电动势和电流分别为，所以b棒所受的安培力为由牛顿第二定律得解得金属棒b的加速度大小【小问2详析】设金属棒a离开磁场ABCD区域时的速度为，此时金属棒b的速度为，金属棒a在CD、EF间做匀减速运动，可得金属棒a穿越磁场ABCD区域中，a和b组成的系统满足动量守恒，则有解得此后，由能量关系可知，克服安培力做的功等于电路中产生的焦耳热，金属棒b此时的动能将全部转化为金属棒a的焦耳热，则有【小问3详析】金属棒b恰能滑入斜轨，则在斜轨上初速度为0开始下滑，因为b棒与线圈组成的回路，直流电阻为零，所以必须满足可得所以棒开始运动后棒上电流与棒的位移成正比，则有所以棒的运动方程为可知金属棒做简谐运动，平衡位置时，即由简谐运动对称性可知，下滑最大距离为2025年东北三省四市教研联合体高考模拟考试（二）物理（本试卷满分100分，考试时间75分钟）注意事项：1.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.答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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。答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试题卷上无效。3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1.2025年春晚创意融合舞蹈《秧BOT》节目中，人形机器人跳起了秧歌舞，转起了手绢，如图，当手绢在机器人手中转动时，手绢面上P、Q两点做圆周运动的（）A.角速度大小相等B.线速度大小相等C.向心加速度大小相等D.相同时间内的路程相等【答案】A【解析】A．手绢上的、两点属于同轴转动，所以两点的角速度大小相同，A正确；B．由可知角速度大小相同时，转动半径越大，线速度大小也越大，所以，B错误；C．由可知角速度大小相同时，转动半径越大，向心加速度也越大，所以，C错误；D．两点角速度大小相等，所以相同时间内转过的角度相同，转动半径越大则相同时间内的路程也越大，即，D错误。故选A。2.一列沿x轴负方向传播的简谐横波时刻的波形如图中实线所示，时刻的波形如图中虚线所示。关于这列波，下列说法正确的是（）A.波长为 B.周期一定为C.频率可能为 D.波速可能为【答案】D【解析】A．由题图可知，波长为8cm，故A错误；BCD．简谐横波沿x轴负方向传播，根据波的平移知识，则有可得当n=0时，可得周期为则频率为波速为当n=1时，可得周期则频率为波速为由上分析可知频率不可能为2Hz，故BC错误，D正确。故选D。3.利用所学知识判断下列图片及相应描述正确的是（）A.太空授课失重环境下的“液桥”现象（图a）说明表面张力方向与液体表面垂直B.铌包头矿是富含的硅酸盐矿物（图b），由微观结构可知该物质有固定的熔点C.悬浮在液体中的微粒越大（图c），单位时间内受到液体分子撞击次数越多，布朗运动越明显D.“饮水小鸭”（图d）“喝”完一口水后，直立起来，直立一会儿，又会慢慢俯下身去，再“喝”一口，如此循环往复，小鸭不需要外界提供能量，也能够持续工作下去【答案】B【解析】A．表面张力的方向实际上是沿着液体表面的切线方向，而不是垂直于液体表面，A错误；B．硅酸盐矿物通常具有固定的熔点，因为它们是晶体结构，晶体物质有固定熔点，B正确；C．布朗运动的明显程度与微粒的大小和温度有关，微粒越小，温度越高，布朗运动越明显，C错误；D．“饮水小鸭”实际上是通过蒸发和冷凝的物理过程来工作的，虽然看似不需要外界能量，但实际上它依赖于环境中的温度变化和水的蒸发，D错误。故选B。4.某中学物理兴趣小组研究某物体做匀变速直线运动的图像，是平均速度，如图所示，下列说法正确的是（）A.物体的初速度大小为b，加速度大小为B.阴影部分的面积表示物体在时间内通过的位移C.物体在时刻回到出发点D.物体在时刻速度方向发生改变【答案】C【解析】A．物体做匀变速运动，根据运动学公式有整理得可知图像的斜率为纵截距为所以物体的加速度大小为，故A错误；B．初速度为b，根据速度时间关系式代入数据得在时的速度为0，则为时间内的平均速度，所以时间内物体的位移为故B错误；CD．物体的加速度大小为初速度为b，则有将代入得即物体在时刻回到出发点，由此可知在t0时刻之前速度方向已发生改变，故C正确，D错误。故选C。5.福建舰是我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰，电磁弹射系统是福建舰的核心装备之一，在测试电磁弹射系统时，配重小车自甲板前端水平射出，落至海面上。简化模型如图所示，两辆质量相同的配重小车1和小车2先后进行弹射测试，轨迹分别为曲线1和曲线2，A、B为两次弹射的落水点。忽略空气阻力，配重小车可视为质点。则关于配重小车1和小车2说法正确的是（）A.落水瞬间速度大小B.在空中运动过程中速度变化量C.落水瞬间重力的瞬时功率D.在空中运动过程中重力的平均功率【答案】B【解析】A．配重小车离开甲板后做平抛运动，二者下落高度相等，根据可知，二者下落时间相等；由竖直方向分速度可知水平分运动为匀速运动，根据及得由矢量运算法则可得故A错误；B．根据速度变化量公式因二者下落时间相等，故二者在空中运动过程中速度变化量，故B正确；D．下落高度相等重力做功相等，又下落时间相等，由及易知在空中运动过程中二者重力的平均功率相等，故D错误；C．落水瞬间重力的瞬时功率为，而，二者质量相等，所以落水瞬间二者重力的瞬时功率相等，故C错误；故选B。6.一个足够长的绝缘半圆柱体固定在水平面上，整个空间中加有沿半圆柱体半径向内的辐向磁场，半圆柱体表面处的磁感应强度大小均为B，一根长度为L、质量为m、粗细可忽略的导体棒A紧靠在半圆柱体底端静止，其截面如图所示。在导体棒A中通入方向垂直于纸面向外的变化电流，使导体棒A沿半圆柱体从底端缓慢向上滑动，导体棒A受到半圆柱体的摩擦力是导体棒A对半圆柱体的压力的k倍。在导体棒A从底端缓慢滑动到顶端的过程中，下列说法正确的是（）A.当时，导体棒A中的电流先变大再变小B.当时，导体棒A所受的支持力与安培力合力先变大再变小C.当时，导体棒A所受重力与安培力的合力一直变大D.当时，导体棒A所受安培力一直变大【答案】C【解析】AB．当时，根据左手定则确定安培力的方向，导体棒在上升至某位置时的受力分析如图所示根据平衡条件可得因为逐渐变大，所以逐渐增大，根据可得，导体棒A中的电流变大；根据平衡条件可知，导体棒A所受的支持力与安培力合力始终与重力等大反向，保持不变，故AB错误；CD．当时，导体棒在上升至某位置时的受力分析如图所示其中则与的合力与的夹角保持不变，设为，则设与的合力为，则导体棒的受力情况可表示为如图所示根据几何关系可知，根据拉密原理可得随着逐渐增大的过程，不变，减小，增大，所以安培力减小，增大。根据平衡条件可知，导体棒A所受重力与安培力的合力与等大反向，所以也一直增大，故C正确，D错误。故选C。7.足够长的固定的光滑绝缘斜面倾角为α，质量相等均带正电的两个小滑块P和Q置于斜面上，重力加速度为g，用沿斜面向上的力F推动P，使两滑块均作匀速运动。某时刻突然撤去该推力，从此刻开始到P的速度刚要减为零的过程中，下列说法正确的是（）A.P的加速度大小的最大值为B.P的速度大小均不小于同一时刻Q的速度大小C.Q的动能先减小后增大D.Q的机械能一直减小【答案】A【解析】A．用沿斜面向上的力F推动P，使两滑块均作匀速运动，此时两小滑块间的电场力大小为撤去推力F时P的加速度大小为撤去推力后，P的加速度大小为Q的加速度大小为则P、Q都向上做减速运动，由于P的加速度大，P、Q间距离增大，电场力减小，P的加速度减小，当P的速度减为零前，P的加速度小于，故A正确；B．由于P减速的加速度比Q大，所以P的速度大小均小于同一时刻Q的速度大小，故B错误；C．由于P减速的加速度比Q大，P的速度减为零前，Q一直做减速运动，Q的动能一直减小，故C错误；D．P的速度减为零前，电场力对Q一直做正功，所以Q的机械能一直增大，故D错误。故选A。8.我国载人航天事业已迈入“空间站时代”。若中国空间站绕地球近似做匀速圆周运动，运行周期为T，距离地面的高度约为地球半径的倍，已知地球半径为R，引力常量为G，忽略地球自转的影响，则（）A.虽然宇航员在空间站中漂浮，但仍受到地球的引力B.空间站绕地球运动的角速度大小约为C.空间站绕地球运动的向心加速度大小约为地面重力加速度的倍D.地球的平均密度约为【答案】ACD【解析】A．漂浮在空间站中的宇航员依然受地球的引力，所受引力提供做匀速圆周运动的向心力，故A正确；B．根据角速度定义，可知空间站绕地球运动的角速度大小约为故B错误；C．设空间站的质量为m，地球质量为M，对空间站，根据万有引力提供向心力，有由黄金代换式可知地表的重力加速度为联立解得故C正确；D．对空间站，根据万有引力提供向心力，有地球密度联立解得故D正确。故选ACD。9.如图所示，真空中有一平行板电容器，两极板分别由锌和铝（其极限频率分别为和）制成。现用频率为的激光持续照射两板内表面，则（）A.稳定后锌板带负电，铝板带正电B.电容器最终带电量Q正比于C.保持入射激光频率不变，增大入射激光的强度，板间电压将增大D.改用频率为的激光照射，板间电压将增大【答案】BD【解析】A．根据题意可知，激光只能使锌金属板发生光电效应，锌板失去电子成为平行板电容器的正极板，光电子运动到铝金属板上后使铝板成为电容器的负极板，故A错误；B．根据光电效应方程有又光电子不断从锌金属板中飞出到达铝金属板上，两金属板间电压逐渐增大，且使光电子做减速运动，当电压增大到一定程度，光电子不能到铝金属板，即到达铝金属板时速度恰好减小到零，此时两极板间的电压为U，极板的带电量最大为Q由功能关系得平行板电容器的电容又联立可得S、d为已知量，为常数，故得电容器最终带电量，故B正确；CD．由以上分析可得可见，两平行金属板间电压与入射激光的强度无关，在能够发生光电效应的情况下，只取决于入射光的频率，若改用频率为的激光照射，板间电压将增大为，故C错误，D正确；故选BD。10.碳是碳的一种同位素。如图甲是一个粒子检测装置的示意图，图乙为其俯视图，粒子源释放出经电离后的碳与碳原子核（初速度忽略不计），经直线加速器加速后由通道入口的中缝MN进入通道，该通道的上下表面是内半径为R、外半径为3R的半圆环，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于半圆环，正对着通道出口处放置一张照相底片，能记录粒子从出口射出时的位置。当直线加速器的加速电压为时，碳原子核恰好能击中照相底片的正中间位置，则下列说法正确的是（）A.加速电压为时，碳原子核所击中的位置比碳原子核更靠近圆心B.当加速电压在范围内，碳原子核全部打在内圆环上C.若碳原子核全部打在内圆环上，则碳原子核在磁场中运动的最短时间为D.碳原子核能打到底片上的电压范围是【答案】BD【解析】A．对原子核，设经过加速电压时速度为v，则有在磁场中圆周运动半径联立解得因为碳的比荷比碳的小，所以圆周运动半径比的大，故碳原子核所击中的位置比碳原子核更远离圆心，故A错误；B．题意知加速电压为时，碳原子核恰好能击中照相底片正中间位置，即有若碳原子核全部打在内圆环上，则最小圆周运动半径为，最小圆周运动半径为，即有联立解得当加速电压在范围内，碳原子核全部打在内圆环上，故B正确；C．粒子打在内圆环上，轨迹与内圆环交于C点，如图当MC⊥CO时，圆弧MC对应的圆心角θ最小，用时最短，几何关系可知最小圆心角则最短时间为联立解得故C错误；D．若碳原子核全部打在内圆环上，则最小圆周运动半径为，最小圆周运动半径为，即有因为碳原子核的比荷时碳原子核的，联立以上可得碳原子核能打到底片上的电压范围是。故D正确故选BD。二、非选择题：本题共5小题，共54分。11.用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律，已知当地重力加速度为g。（1）关于该实验的操作和数据分析，以下说法正确的是（）A.必须用天平测出重锤的质量方可实验B.先接通电源，后释放纸带C.将打点计时器接到8V直流电源上D.也可以用计算重锤从静止下落h时的瞬时速度大小（2）如图乙所示，选取纸带上连续五个计时点A、B、C、D、E，测量出点B距运动起始点O的距离x0，点B、C间的距离为x1，点C、D间的距离为x2，若相邻两点的打点时间间隔为T，假设重锤质量为m，根据这些条件计算从打点计时器打下O点到打下C点过程中重锤的重力势能减少量ΔEp=_______，动能增加量ΔEk=_______；在实际计算中发现，重锤减少的重力势能总是大于重锤增加的动能，其原因主要是_______。【答案】（1）B（2）mg(x0+x1)重锤下落过程中受到空气阻力【解析】【小问1详析】A．不必用天平测出重锤的质量，A错误；B．先接通电源，后释放纸带，B正确；C．将打点计时器接到8V交流电源上，C错误；D．不可以用计算重锤从静止下落h时的瞬时速度大小，只能用纸带计算速度，D错误。故选B。【小问2详析】[1]重锤的重力势能减少量为[2]动能增加量为，又因为，解得[3]在实际计算中发现，重锤减少的重力势能总是大于重锤增加的动能，其原因主要是重锤下落过程中受到空气阻力。12.动画片《哪吒2》巧妙地融入了科学知识，如“敖丙”把河水变为冰，限制了“申正道”变身电流后身体能瞬间传导到任何位置的技能。为证实其科学性，某学校科学探究小组取松花江水设计实验，探究温度、长度对淡水冰柱的电阻的影响。将温度探头和测量传感装置冻结至圆柱形冰桶中，传感装置通过冰介质与直流电源E（内阻不计）、多路开关、定值电阻R、电压表构成回路，等效测量电路原理如图甲所示。（操作中每次测量时通电时间很短）（1）如果将触点O与接入电路的触点间的介质冰看作等效电阻，电压表示数为U，则_______（用E、U、R表示）；（2）图乙是把固定触点O和5接入电路，多次试验的抽样数据，得出电阻与温度的关系，由图乙可知，冰柱在降温过程中，其电阻随温度降低而_______（填“增大”、“不变”、“减小”）；（3）冰温保持在基本不变，测量不同电源对应连接O与1~5各触点间电压表的示数，记录在表格中，分析表格中数据可以得出：随长度l的增大，冰的等效电阻_______（填“增大”、“不变”或“减小”）；冰柱的电阻_______（填“遵循”或“不遵循”）导体的电阻计算公式，其中冰柱的电阻率和横截面面积S为常数。1（5cm）2（10cm）3（15cm）4（20cm）5（25cm）51.261.231.211.131.0661.541511.501.421.3382.102.092.062.001.8992.352.332.342.272.14（4）结合图乙和表格，可得出定值电阻R的阻值最接近_______。A.10MΩ B.20MΩ C.30MΩ D.40MΩ【答案】（1）（2）增大（3）增大不遵循（4）B【解析】【小问1详析】根据欧姆定律，有【小问2详析】由图乙可知，冰柱在降温过程中，其电阻随温度降低而增大；【小问3详析】[1]由表格数据可知，随着长度的增大，电压表示数减小，冰柱的电压在增大，冰柱的等效电阻增大；[2]当电源选为5V时，冰柱长为L1=5cm，电压为根据欧姆定律有冰柱长为L2=10cm，电压为根据欧姆定律有冰柱长为L4=20cm，电压为根据欧姆定律有由此可知，因为冰柱的电阻率和横截面面积S为