2025届贵州省普通高中学业水平选择性物理考试模拟三物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE12025年贵州省普通高中学业水平选择性考试模拟三物理一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。1．某种心脏起搏器的金属热电偶型电池的燃料为金属钚238(94238Pu),94238Pu是由

93237Np吸收一个中子得到,

94238A.制备

94238Pu的核反应方程为

93237NpB.94238Pu的衰变方程为

94238PuC.经过176年,该起搏器电池里的燃料

94238D.经过176年,4个

94238Pu核一定只剩下1个

2．如图,在水池底中部放一线状光源,光源平行于水面,则水面观察到的发光区域形状为3．如图所示,理想变压器的原线圈接入电压为7200V的交变电压,输电线的等效电阻r=5Ω,电器RL的规格为“220V880W”,已知该电器正常工作,由此可知A.原、副线圈的匝数比为30∶1B.原线圈中的电流为1190C.副线圈中的电流为2AD.变压器的输入功率为800W4．中国空间站梦天实验舱搭载了多套先进的科学实验设备,其中最引人注目的就是我国自主制造的世界首套空间冷原子钟组。原子钟是一种利用原子能级跃迁产生的微波信号作为参考频率的高精度时钟,原子发生能级跃迁时会放出一定频率的微波。氢原子能级图如图所示,下列说法正确的是A.基态的氢原子处于能量最高的状态B.基态的氢原子可以吸收能量为12.2eV的光子发生跃迁C.一个处于n=4能级的氢原子,向低能级跃迁时最多能辐射6种不同频率的光子D.用氢原子从n=4能级跃迁到n=1能级辐射出的光,照射逸出功为6.32eV的金属铂,所产生的光电子的最大初动能为6.43eV5．板式双区静电除尘器的工作原理示意图如图所示,高压电源两极分别连接放电极与板式集尘极,在放电极表面附近形成强大的电场,其间的空气在该区域被电离。空气中的粉尘颗粒进入静电除尘区域,粉尘颗粒吸附负离子后带负电,粉尘颗粒在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积,以达到除尘目的。已知图中虚线为电场线(方向没有标明),A、B、C三点在同一直线上,AB=BC,粉尘颗粒在运动过程中电荷量不变且忽略颗粒之间的相互作用,则下列说法正确的是A.高压电源一定为直流电源,且M端为电源的负极B.电场力对放电极左侧的粉尘颗粒做正功,对放电极右侧的粉尘颗粒做负功C.图中A、B、C三点的电势满足φA>φB>φCD.UBA>UCB6．如图所示,由六根粗细均匀、长度相等的相同直导线制成的正三棱锥O-CDE固定在竖直方向的匀强磁场中,其中三棱锥的底面CDE水平,将D点和E点接入电路。已知直导线DE所受的安培力大小为F,则三棱锥所受安培力的合力大小为A.0B.FC.2FD.3F7．某排球场地示意图如图所示,其长度为2L,宽度为L,球网的高度为H,运动员在第一次发球练习中,在球网中心正前方的底线处(未画出),起跳后将一质量为m的排球从距地面高h处水平拍出,排球恰好越过球网中心正上方的网线并扣到对方场地上。若排球的速度方向与水平方向夹角θ的正切tanθ与排球的运动时间t的关系为tanθ=kt,其中k=0.5s-1,排球可看作质点,忽略空气阻力,重力加速度为g,则下列说法正确的是A.排球的初动能为4mg2B.排球落地时的速度大小为2(C.h-H=LD.若排球第二次被拍出时的速度大小不变,仅使速度方向变为与水平方向成30°角斜向上,则排球越过球网后落地,在空中飞行的时间比第一次的短二、多项选择题:本题共3小题,每小题5分,共15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。8．一小型交流发电机的供电原理图如图甲所示,两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场,理想变压器原、副线圈分别与发电机和灯泡连接,灯泡上标有“8V4W”字样且正常发光(除灯泡外不计其余电阻)。从某时刻开始计时,发电机输出端的电流随时间变化的图像如图乙,下列说法正确的是A.当t=0.02s时,发电机内线圈平面与磁场方向平行B.发电机输出电流的瞬时值表达式为i=2sin(100πt)AC.变压器原、副线圈的匝数之比为1∶2D.发电机在1分钟内产生的电能为240J9．如图,边长为l的正方形abcd内存在匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里。ab边中点有一粒子源O,可向磁场内沿ad方向发射速度不同的粒子,已知粒子的质量为m,带电荷量为+q,不计粒子重力,则从a、d两点射出的粒子的速度大小分别为A.从a点射出的粒子的速度大小为qBlB.从a点射出的粒子的速度大小为qBlC.从d点射出的粒子的速度大小为5D.从d点射出的粒子的速度大小为310．如图所示,光滑平行导轨MN和PQ固定在竖直平面内,导轨间距为0.5m,两端分别接有阻值均为4Ω的定值电阻R1和R2,两导轨间有足够高的长方形区域abcd,该区域内有磁感应强度大小为2T、方向垂直于纸面向里的匀强磁场。一质量为50g、电阻为2Ω、长度也为0.5m的金属棒与导轨相互垂直且接触良好。若金属棒从距磁场上边界h0=1.8m处由静止释放,在金属棒做匀速直线运动之前的时间内,金属棒上产生了1.0J的热量,重力加速度g=10m/s2。导轨电阻不计,空气阻力不计,则下列说法正确的是A.金属棒匀速运动时的速度大小是3m/sB.金属棒进入磁场后,速度为4m/s时,其加速度大小为5m/s2C.金属棒做匀速直线运动之前这段时间内,通过电阻R1的电荷量为0.3CD.金属棒在磁场中运动2.4m后开始匀速下落三、非选择题:本题共5小题,共57分。11．(5分)用如图甲所示的装置探究小车的加速度与小车质量及小车所受合力的关系,细线与木板始终保持平行,力传感器可以直接测出细线拉力的大小。已知小车的质量为M,沙和沙桶的总质量为m,滑轮的质量和摩擦忽略不计。(1)该实验是否需要满足沙和沙桶的总质量m远小于小车的质量M?(选填“需要”或“不需要”)。

(2)为平衡小车运动过程中受到木板的摩擦力,下列操作正确的是。(填正确答案序号)

A.平衡摩擦力前,应将沙桶用细线绕过定滑轮系在小车上B.平衡摩擦力前,小车后面应固定一条纸带,纸带穿过打点计时器(3)某次实验所有步骤正确操作,力传感器显示细线拉力大小F=1.52N,则小车受到的合力大小为N。接在频率为50Hz的低压交流电源上的打点计时器打出来的一条纸带如图乙所示,从比较清晰的点起,每5个计时点取一个计数点,分别标记为A、B、C、D、E,则小车运动的加速度大小为m/s2(计算结果保留两位有效数字)。

12．(10分)某兴趣小组设计实验来测量一块电池的电动势和内阻。(1)先用多用电表的“50V”电压挡粗测电动势,指针位置如图甲所示,示数为V。

(2)实验室提供的器材有:电流表(量程为50mA,内阻为10Ω),电流表(量程为0.6A,内阻为1Ω),定值电阻R1(90Ω),定值电阻R2(290Ω),滑动变阻器R(0~100Ω,1A),待测电池,开关,导线。为了尽可能精确测量电池的电动势和内阻,小组设计了图乙所示的电路进行实验。①实验时,需先将电流表(选填“”或“”)与定值电阻R定串联后改装为电压表,图乙中定值电阻R定应选(选填“R1”或“R2”)。

②实验测得多组电流表的示数I1和电流表的示数I2,绘制出I1-I2图像如图丙所示,依据图像可得电池的电动势为V,内阻为Ω。(结果均保留一位小数)

13．(9分)如图所示,倾角θ=37°的斜面固定在水平地面上,质量为M、深度为L、导热性能良好的汽缸静止于斜面上挡板处,厚度不计、横截面积为S的轻质活塞通过平行于斜面的轻绳连接一轻质沙桶后在汽缸内密封了一定质量的理想气体,开始时活塞到汽缸底部的距离为34L,环境温度为T0,密封气体的压强为p0。若先将密封气体的温度缓慢降低至T04,随后保持温度不变,在桶中缓慢加入细沙,当汽缸刚要沿斜面上滑时,停止加入细沙,此时活塞到汽缸底部的距离为14L。已知重力加速度为g,大气压强p0=4MgS,sin37°=0.6,cos37°=0(1)温度降至T04时(2)汽缸与斜面之间的动摩擦因数。14．(14分)某质谱仪的工作原理示意图如图所示。A容器中的质量为m、电荷量为+q(q>0)的离子,先从狭缝S1无初速度进入电压为U的加速电场,再通过狭缝S2从小孔G垂直于荧光屏MN射入方向垂直于纸面向外的匀强磁场,该磁场是半径为d的圆形区域,且与MN相切于G点,离子最终到达MN上的H点(图中未画出),测得G、H两点间的距离为3d,离子的重力可忽略不计。求:(1)离子进入磁场的速度大小。(2)磁感应强度的大小B。15．(18分)如图甲所示的装置固定在水平地面上,该装置由弧形轨道AB、竖直圆轨道(C点位置轨道前后稍有错开)、水平直轨道BD平滑连接而成,质量为M的物块(可视为质点)静止在竖直圆轨道右侧的水平轨道上。将质量m=0.01kg的滑块(可视为质点)从弧形轨道上离水平轨道高h=1.4m处由静止释放。水平轨道BC段由特殊材料制成,滑块与BC段间的动摩擦因数μ从左向右随距离x均匀变化的关系如图乙所示。滑块第一次通过圆轨道后与物块碰撞并反弹,且恰好能第二次通过竖直圆轨道的最高点。已知竖直圆轨道的半径R=0.08m,BC段长度x0=1m,重力加速度g=10m/s2。除水平轨道BC段外,其余轨道均为光滑的。求:甲乙(1)滑块第一次运动到C点时的速度大小。(2)滑块第一次运动到竖直圆轨道的最高点时对轨道的压力大小。(3)物块的质量M应满足的条件。——★参考答案★——1．B【命题意图】本题考查核反应。【解题分析】由题意可知

94238Pu的核反应方程为

93237Np+01n→94238Pu+-1000e,A项错误;94238Pu衰变时只放出α射线,故其衰变方程为

94238Pu→92234U+24He,B项正确;2．B【命题意图】本题考查光的折射和全反射。【解题分析】取线状光源左右两侧上一点光源,点光源发出的光在水面上有光射出的水面形状为圆形。设此圆的半径为R,点光源发出的光恰好发生全反射的光路图如图1所示。根据几何关系可得R=htanC(C为临界角),线状光源发出的光在水面观察有光射出的区域形状如图2所示,故B项正确。3．A【命题意图】本题考查变压器的变压比与匝数的关系。【解题分析】由电器RL正常工作,可得通过副线圈的电流I2=PU=880220A=4A,故C项错误;输电导线上的电压损失Ur=4×5V=20V,副线圈两端的电压U2=220V+20V=240V,因此原、副线圈的匝数比n1n2=U1U2=301,A项正确;又P1=P2=U2I2=240×4W=960W,故D项错误;原线圈中的电流I4．D【命题意图】本题考查氢原子能级。【解题分析】基态的氢原子处于能量最低的稳定状态,故A项错误;基态的氢原子若吸收能量为12.2eV的光子,氢原子的能量E=E1+ΔE=-13.6eV+12.2eV=-1.4eV,氢原子的能级中并不包含-1.4eV的能级,故基态的氢原子不能吸收能量为12.2eV的光子,B项错误;一个处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时,最多能辐射出3种不同频率的光子,即从n=4能级跃迁到n=3能级、从n=3能级跃迁到n=2能级、从n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的3种光子,故C项错误;氢原子从n=4能级跃迁到n=1能级辐射出的光子的能量E41=E4-E1=-0.85eV-(-13.6eV)=12.75eV,由光电效应方程有Ek=E41-W0=12.75eV-6.32eV=6.43eV,故D项正确。5．D【命题意图】本题考查电场力、电场强度、电场力做功。【解题分析】由于粉尘颗粒带负电,且在电场力作用下向集尘极迁移,则表明集尘极始终与电源正极连接,则高压电源一定为直流电源,且M端为电源的正极,故A项错误;放电极左侧电场方向向右,粉尘颗粒所受电场力向左,放电极右侧电场方向向左,粉尘颗粒所受电场力向右,则粉尘颗粒向集尘极运动过程中,电场力始终做正功,故B项错误;沿电场线方向电势降低,则φA<φB<φC,故C项错误;由于A、B间的电场强度大于B、C间的电场强度,根据U=Ed可知,UBA>UCB,故D项正确。6．C【命题意图】本题考查安培力。【解题分析】将D点和E点接入电路,导线DE、DOE、DCE三者并联,设DE的电阻为R,通过DE的电流为I,则DOE、DCE的等效电阻均为2R,可知通过DOE、DCE的电流均为I2,而DOE、DCE在磁场中的等效长度均为DE的长度,可知DOE和DCE所受安培力大小均为F2,方向与DE所受安培力方向相同,因此三棱锥所受安培力的合力大小为7．C【命题意图】本题考查平抛运动。【解题分析】根据tanθ=gtv0=0.5t,解得v0=2g,故排球的初动能Ek=12mv02=2mg2,A项错误;排球被拍出后根据机械能守恒定律有mgh=12mv2-12mv02,联立解得v=2gh+4g2,B项错误;排球恰好越过球网,由平抛运动公式有L=v0t1,h-H=128．CD【命题意图】本题考查交变电流、理想变压器。【解题分析】由图乙可知当t=0.02s时电流最小,故发电机内线圈平面与磁场方向垂直,A项错误;由图乙可知周期T=0.04s,则ω=2πT=50πrad/s,所以发电机输出电流的瞬时值表达式为i=2sin(50πt)A,B项错误;流过灯泡的电流I2=PU=0.5A,发电机输出的电流I1=Im2=22A=1A,所以变压器原、副线圈的匝数之比n1n2=I2I1=9．BC【命题意图】本题考查带电粒子在磁场中的运动。【解题分析】从a点和d点射出的粒子运动轨迹如图所示,根据几何关系可得Ra=l4,根据洛伦兹力提供向心力可得qvaB=mva2Ra,解得va=qBl4m,故A项错误、B项正确;对于从d点射出的粒子,根据几何关系可得Rd2=l2+(Rd-l2)2,解得Rd=54l,根据洛伦兹力提供向心力,可得qvdB=mvd10．CD【命题意图】本题考查法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、安培力的计算,旨在从动力学和能量角度考查电磁感应问题中的物理概念和模型建立。【解题分析】设金属棒进入磁场做匀速运动时速度为v,则感应电动势E=Bdv,感应电流I=ER外+r,其中R外=R1R2R1+R2=2Ω,根据平衡条件得BId=mg,联立解得v=2m/s,A项错误;金属棒进入磁场后,当速度v'=4m/s时,由牛顿第二定律,得mg-B2d2R外+rv'=ma,解得a=-10m/s2,负号表示加速度方向与重力方向相反,B项错误;由焦耳定律Q=I2Rt知Q∝R,则金属棒做匀速运动之前R外产生的热量Q外=R外rQr=1.0J,整个电路产生的总热量Q=Q外+Qr=2.0J,设金属棒做匀速运动前在磁场中运动的位移为h,从释放到刚做匀速运动的过程,由能量守恒定律得mg(h0+h)=12mv2+Q,解得h=2.4m,D项正确11．(1)不需要(1分)(2)B(1分)(3)3.04(2分)0.42(0.41~0.43均给分)(1分)【命题意图】本题通过探究小车的加速度与小车质量及小车所受合力的关系,考查了学生对刻度尺的读数、平衡摩擦力的方法及数据处理等基本实验技能。【解题分析】(1)力传感器可直接测得细线拉力,不需要把细线的拉力近似处理为沙和沙桶的重力,所以不需要满足m远小于M。(2)平衡摩擦力时应取下沙桶,保留纸带,然后将带滑轮的长木板右端适当垫高,直到纸带上的点迹均匀分布,小车做匀速运动。故B项正确。(3)以小车为研究对象,小车受到两段细线的拉力作用,由于平衡了摩擦力,所以小车受到的合力就等于两段细线的拉力,即F合=2F,F合=3.04N,根据逐差法,小车的加速度大小a=CE-AC4T212．(1)14.0(2分)(2)①(2分)R2(2分)②14.1(2分)12.5(2分)【命题意图】本题考查测量电池的电动势和内阻实验。【解题分析】(1)根据电压表的读数规律,该示数为14.0V。(2)①该电池电动势粗测值为14.0V,为了改装电压表的精度与使用安全,需要将电流表改装成量程超过14.0V的电压表,根据器材的数据,可知需先将电流表与定值电阻R2串联后改装为电压表,该改装表的量程为IA1(RA1+R2)=15V。②根据上述,结合电路图有I1(RA1+R2)=E-(I1+I2)r,变形有I1=ERA1+R2+r-rRA113．【命题意图】本题以沙桶连接的活塞密封气体为背景,考查平衡条件及理想气体状态方程。【解题分析】(1)设温度缓慢降低至T04时,温度缓慢降低至T04的过程,气体发生等压变化,有34LST0解得x=316L。(1分(2)在桶中加入细沙的过程,气体发生等温变化,有p0×316LS=p1×L4S(1解得p1=34p0(1分设加入细沙后,沙的质量为m,对活塞有mg+p1S=p0S(1分)因为p0=4MgS,解得m=M(1加入细沙后,对沙桶与汽缸整体有mg=Mgsinθ+μMgcosθ(1分)解得μ=0.5。(1分)14．【命题意图】本题考查带电粒子在电场中的加速和在磁场中的偏转。【解题分析】(1)设离子被加速后获得的速度大小为v由动能定理有qU=12mv2(2分解得v=2qUm。(2(2)离子运动轨迹如图所示,设离子在磁场中做圆周运动的半径为r根据几何关系有tanθ=GHd=3(2分解得θ=60°(1分)由几何关系有3d=r+rcosθ(2解得r=33d(1分根据洛伦兹力提供向心力有qvB=mv2r(2解得B=1d6mUq15．【命题意图】本题考查力学知识的综合应用。【解题分析】(1)滑块从静止开始第一次滑到C点的过程根据动能定理有mgh-Wf=12mvC2滑块在水平轨道BC段滑行的过程滑块克服摩擦力做的功Wf=μ1mg+μ2mg2联立解得vC=4m/s。(1分)(2)设滑块第一次运动到竖直圆轨道最高点时的速度大小为v1根据动能定理有-mg×2R=12mv12-12mv滑块在竖直圆轨道最高点时根据牛顿第二定律有FN+mg=mv12R联立解得FN=1.5N(1分)根据牛顿第三定律可知,滑块对竖直圆轨道的最高点的压力大小FN'=FN=1.5N。(1分)(3)设滑块与物块碰后的速度大小为v,滑块恰好能通过竖直圆轨道的最高点根据机械能守恒有12mv2=mg×2R+12mv22滑块恰好通过最高点时有mg=mv22R解得v=2m/s(1分)滑块与物块的碰撞可能是弹性碰撞,也可能是非弹性碰撞根据动量守恒定律有mvC=-mv+Mv'(2分)根据能量关系有12mvC2≥12mv2+12Mv'解得M≥0.03kg。(1分)2025年贵州省普通高中学业水平选择性考试模拟三物理一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。1．某种心脏起搏器的金属热电偶型电池的燃料为金属钚238(94238Pu),94238Pu是由

93237Np吸收一个中子得到,

94238A.制备

94238Pu的核反应方程为

93237NpB.94238Pu的衰变方程为

94238PuC.经过176年,该起搏器电池里的燃料

94238D.经过176年,4个

94238Pu核一定只剩下1个

2．如图,在水池底中部放一线状光源,光源平行于水面,则水面观察到的发光区域形状为3．如图所示,理想变压器的原线圈接入电压为7200V的交变电压,输电线的等效电阻r=5Ω,电器RL的规格为“220V880W”,已知该电器正常工作,由此可知A.原、副线圈的匝数比为30∶1B.原线圈中的电流为1190C.副线圈中的电流为2AD.变压器的输入功率为800W4．中国空间站梦天实验舱搭载了多套先进的科学实验设备,其中最引人注目的就是我国自主制造的世界首套空间冷原子钟组。原子钟是一种利用原子能级跃迁产生的微波信号作为参考频率的高精度时钟,原子发生能级跃迁时会放出一定频率的微波。氢原子能级图如图所示,下列说法正确的是A.基态的氢原子处于能量最高的状态B.基态的氢原子可以吸收能量为12.2eV的光子发生跃迁C.一个处于n=4能级的氢原子,向低能级跃迁时最多能辐射6种不同频率的光子D.用氢原子从n=4能级跃迁到n=1能级辐射出的光,照射逸出功为6.32eV的金属铂,所产生的光电子的最大初动能为6.43eV5．板式双区静电除尘器的工作原理示意图如图所示,高压电源两极分别连接放电极与板式集尘极,在放电极表面附近形成强大的电场,其间的空气在该区域被电离。空气中的粉尘颗粒进入静电除尘区域,粉尘颗粒吸附负离子后带负电,粉尘颗粒在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积,以达到除尘目的。已知图中虚线为电场线(方向没有标明),A、B、C三点在同一直线上,AB=BC,粉尘颗粒在运动过程中电荷量不变且忽略颗粒之间的相互作用,则下列说法正确的是A.高压电源一定为直流电源,且M端为电源的负极B.电场力对放电极左侧的粉尘颗粒做正功,对放电极右侧的粉尘颗粒做负功C.图中A、B、C三点的电势满足φA>φB>φCD.UBA>UCB6．如图所示,由六根粗细均匀、长度相等的相同直导线制成的正三棱锥O-CDE固定在竖直方向的匀强磁场中,其中三棱锥的底面CDE水平,将D点和E点接入电路。已知直导线DE所受的安培力大小为F,则三棱锥所受安培力的合力大小为A.0B.FC.2FD.3F7．某排球场地示意图如图所示,其长度为2L,宽度为L,球网的高度为H,运动员在第一次发球练习中,在球网中心正前方的底线处(未画出),起跳后将一质量为m的排球从距地面高h处水平拍出,排球恰好越过球网中心正上方的网线并扣到对方场地上。若排球的速度方向与水平方向夹角θ的正切tanθ与排球的运动时间t的关系为tanθ=kt,其中k=0.5s-1,排球可看作质点,忽略空气阻力,重力加速度为g,则下列说法正确的是A.排球的初动能为4mg2B.排球落地时的速度大小为2(C.h-H=LD.若排球第二次被拍出时的速度大小不变,仅使速度方向变为与水平方向成30°角斜向上,则排球越过球网后落地,在空中飞行的时间比第一次的短二、多项选择题:本题共3小题,每小题5分,共15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。8．一小型交流发电机的供电原理图如图甲所示,两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场,理想变压器原、副线圈分别与发电机和灯泡连接,灯泡上标有“8V4W”字样且正常发光(除灯泡外不计其余电阻)。从某时刻开始计时,发电机输出端的电流随时间变化的图像如图乙,下列说法正确的是A.当t=0.02s时,发电机内线圈平面与磁场方向平行B.发电机输出电流的瞬时值表达式为i=2sin(100πt)AC.变压器原、副线圈的匝数之比为1∶2D.发电机在1分钟内产生的电能为240J9．如图,边长为l的正方形abcd内存在匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里。ab边中点有一粒子源O,可向磁场内沿ad方向发射速度不同的粒子,已知粒子的质量为m,带电荷量为+q,不计粒子重力,则从a、d两点射出的粒子的速度大小分别为A.从a点射出的粒子的速度大小为qBlB.从a点射出的粒子的速度大小为qBlC.从d点射出的粒子的速度大小为5D.从d点射出的粒子的速度大小为310．如图所示,光滑平行导轨MN和PQ固定在竖直平面内,导轨间距为0.5m,两端分别接有阻值均为4Ω的定值电阻R1和R2,两导轨间有足够高的长方形区域abcd,该区域内有磁感应强度大小为2T、方向垂直于纸面向里的匀强磁场。一质量为50g、电阻为2Ω、长度也为0.5m的金属棒与导轨相互垂直且接触良好。若金属棒从距磁场上边界h0=1.8m处由静止释放,在金属棒做匀速直线运动之前的时间内,金属棒上产生了1.0J的热量,重力加速度g=10m/s2。导轨电阻不计,空气阻力不计,则下列说法正确的是A.金属棒匀速运动时的速度大小是3m/sB.金属棒进入磁场后,速度为4m/s时,其加速度大小为5m/s2C.金属棒做匀速直线运动之前这段时间内,通过电阻R1的电荷量为0.3CD.金属棒在磁场中运动2.4m后开始匀速下落三、非选择题:本题共5小题,共57分。11．(5分)用如图甲所示的装置探究小车的加速度与小车质量及小车所受合力的关系,细线与木板始终保持平行,力传感器可以直接测出细线拉力的大小。已知小车的质量为M,沙和沙桶的总质量为m,滑轮的质量和摩擦忽略不计。(1)该实验是否需要满足沙和沙桶的总质量m远小于小车的质量M?(选填“需要”或“不需要”)。

(2)为平衡小车运动过程中受到木板的摩擦力,下列操作正确的是。(填正确答案序号)

A.平衡摩擦力前,应将沙桶用细线绕过定滑轮系在小车上B.平衡摩擦力前,小车后面应固定一条纸带,纸带穿过打点计时器(3)某次实验所有步骤正确操作,力传感器显示细线拉力大小F=1.52N,则小车受到的合力大小为N。接在频率为50Hz的低压交流电源上的打点计时器打出来的一条纸带如图乙所示,从比较清晰的点起,每5个计时点取一个计数点,分别标记为A、B、C、D、E,则小车运动的加速度大小为m/s2(计算结果保留两位有效数字)。

12．(10分)某兴趣小组设计实验来测量一块电池的电动势和内阻。(1)先用多用电表的“50V”电压挡粗测电动势,指针位置如图甲所示,示数为V。

(2)实验室提供的器材有:电流表(量程为50mA,内阻为10Ω),电流表(量程为0.6A,内阻为1Ω),定值电阻R1(90Ω),定值电阻R2(290Ω),滑动变阻器R(0~100Ω,1A),待测电池,开关,导线。为了尽可能精确测量电池的电动势和内阻,小组设计了图乙所示的电路进行实验。①实验时,需先将电流表(选填“”或“”)与定值电阻R定串联后改装为电压表,图乙中定值电阻R定应选(选填“R1”或“R2”)。

②实验测得多组电流表的示数I1和电流表的示数I2,绘制出I1-I2图像如图丙所示,依据图像可得电池的电动势为V,内阻为Ω。(结果均保留一位小数)

13．(9分)如图所示,倾角θ=37°的斜面固定在水平地面上,质量为M、深度为L、导热性能良好的汽缸静止于斜面上挡板处,厚度不计、横截面积为S的轻质活塞通过平行于斜面的轻绳连接一轻质沙桶后在汽缸内密封了一定质量的理想气体,开始时活塞到汽缸底部的距离为34L,环境温度为T0,密封气体的压强为p0。若先将密封气体的温度缓慢降低至T04,随后保持温度不变,在桶中缓慢加入细沙,当汽缸刚要沿斜面上滑时,停止加入细沙,此时活塞到汽缸底部的距离为14L。已知重力加速度为g,大气压强p0=4MgS,sin37°=0.6,cos37°=0(1)温度降至T04时(2)汽缸与斜面之间的动摩擦因数。14．(14分)某质谱仪的工作原理示意图如图所示。A容器中的质量为m、电荷量为+q(q>0)的离子,先从狭缝S1无初速度进入电压为U的加速电场,再通过狭缝S2从小孔G垂直于荧光屏MN射入方向垂直于纸面向外的匀强磁场,该磁场是半径为d的圆形区域,且与MN相切于G点,离子最终到达MN上的H点(图中未画出),测得G、H两点间的距离为3d,离子的重力可忽略不计。求:(1)离子进入磁场的速度大小。(2)磁感应强度的大小B。15．(18分)如图甲所示的装置固定在水平地面上,该装置由弧形轨道AB、竖直圆轨道(C点位置轨道前后稍有错开)、水平直轨道BD平滑连接而成,质量为M的物块(可视为质点)静止在竖直圆轨道右侧的水平轨道上。将质量m=0.01kg的滑块(可视为质点)从弧形轨道上离水平轨道高h=1.4m处由静止释放。水平轨道BC段由特殊材料制成,滑块与BC段间的动摩擦因数μ从左向右随距离x均匀变化的关系如图乙所示。滑块第一次通过圆轨道后与物块碰撞并反弹,且恰好能第二次通过竖直圆轨道的最高点。已知竖直圆轨道的半径R=0.08m,BC段长度x0=1m,重力加速度g=10m/s2。除水平轨道BC段外,其余轨道均为光滑的。求:甲乙(1)滑块第一次运动到C点时的速度大小。(2)滑块第一次运动到竖直圆轨道的最高点时对轨道的压力大小。(3)物块的质量M应满足的条件。——★参考答案★——1．B【命题意图】本题考查核反应。【解题分析】由题意可知

94238Pu的核反应方程为

93237Np+01n→94238Pu+-1000e,A项错误;94238Pu衰变时只放出α射线,故其衰变方程为

94238Pu→92234U+24He,B项正确;2．B【命题意图】本题考查光的折射和全反射。【解题分析】取线状光源左右两侧上一点光源,点光源发出的光在水面上有光射出的水面形状为圆形。设此圆的半径为R,点光源发出的光恰好发生全反射的光路图如图1所示。根据几何关系可得R=htanC(C为临界角),线状光源发出的光在水面观察有光射出的区域形状如图2所示,故B项正确。3．A【命题意图】本题考查变压器的变压比与匝数的关系。【解题分析】由电器RL正常工作,可得通过副线圈的电流I2=PU=880220A=4A,故C项错误;输电导线上的电压损失Ur=4×5V=20V,副线圈两端的电压U2=220V+20V=240V,因此原、副线圈的匝数比n1n2=U1U2=301,A项正确;又P1=P2=U2I2=240×4W=960W,故D项错误;原线圈中的电流I4．D【命题意图】本题考查氢原子能级。【解题分析】基态的氢原子处于能量最低的稳定状态,故A项错误;基态的氢原子若吸收能量为12.2eV的光子,氢原子的能量E=E1+ΔE=-13.6eV+12.2eV=-1.4eV,氢原子的能级中并不包含-1.4eV的能级,故基态的氢原子不能吸收能量为12.2eV的光子,B项错误;一个处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时,最多能辐射出3种不同频率的光子,即从n=4能级跃迁到n=3能级、从n=3能级跃迁到n=2能级、从n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的3种光子,故C项错误;氢原子从n=4能级跃迁到n=1能级辐射出的光子的能量E41=E4-E1=-0.85eV-(-13.6eV)=12.75eV,由光电效应方程有Ek=E41-W0=12.75eV-6.32eV=6.43eV,故D项正确。5．D【命题意图】本题考查电场力、电场强度、电场力做功。【解题分析】由于粉尘颗粒带负电,且在电场力作用下向集尘极迁移,则表明集尘极始终与电源正极连接,则高压电源一定为直流电源,且M端为电源的正极,故A项错误;放电极左侧电场方向向右,粉尘颗粒所受电场力向左,放电极右侧电场方向向左,粉尘颗粒所受电场力向右,则粉尘颗粒向集尘极运动过程中,电场力始终做正功,故B项错误;沿电场线方向电势降低,则φA<φB<φC,故C项错误;由于A、B间的电场强度大于B、C间的电场强度,根据U=Ed可知,UBA>UCB,故D项正确。6．C【命题意图】本题考查安培力。【解题分析】将D点和E点接入电路,导线DE、DOE、DCE三者并联,设DE的电阻为R,通过DE的电流为I,则DOE、DCE的等效电阻均为2R,可知通过DOE、DCE的电流均为I2,而DOE、DCE在磁场中的等效长度均为DE的长度,可知DOE和DCE所受安培力大小均为F2,方向与DE所受安培力方向相同,因此三棱锥所受安培力的合力大小为7．C【命题意图】本题考查平抛运动。【解题分析】根据tanθ=gtv0=0.5t,解得v0=2g,故排球的初动能Ek=12mv02=2mg2,A项错误;排球被拍出后根据机械能守恒定律有mgh=12mv2-12mv02,联立解得v=2gh+4g2,B项错误;排球恰好越过球网,由平抛运动公式有L=v0t1,h-H=128．CD【命题意图】本题考查交变电流、理想变压器。【解题分析】由图乙可知当t=0.02s时电流最小,故发电机内线圈平面与磁场方向垂直,A项错误;由图乙可知周期T=0.04s,则ω=2πT=50πrad/s,所以发电机输出电流的瞬时值表达式为i=2sin(50πt)A,B项错误;流过灯泡的电流I2=PU=0.5A,发电机输出的电流I1=Im2=22A=1A,所以变压器原、副线圈的匝数之比n1n2=I2I1=9．BC【命题意图】本题考查带电粒子在磁场中的运动。【解题分析】从a点和d点射出的粒子运动轨迹如图所示,根据几何关系可得Ra=l4,根据洛伦兹力提供向心力可得qvaB=mva2Ra,解得va=qBl4m,故A项错误、B项正确;对于从d点射出的粒子,根据几何关系可得Rd2=l2+(Rd-l2)2,解得Rd=54l,根据洛伦兹力提供向心力,可得qvdB=mvd10．CD【命题意图】本题考查法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、安培力的计算,旨在从动力学和能量角度考查电磁感应问题中的物理概念和模型建立。【解题分析】设金属棒进入磁场做匀速运动时速度为v,则感应电动势E=Bdv,感应电流I=ER外+r,其中R外=R1R2R1+R2=2Ω,根据平衡条件得BId=mg,联立解得v=2m/s,A项错误;金属棒进入磁场后,当速度v'=4m/s时,由牛顿第二定律,得mg-B2d2R外+rv'=ma,解得a=-10m/s2,负号表示加速度方向与重力方向相反,B项错误;由焦耳定律Q=I2Rt知Q∝R,则金属棒做匀速运动之前R外产生的热量Q外=R外rQr=1.0J,整个电路产生的总热量Q=Q外+Qr=2.0J,设金属棒做匀速运动前在磁场中运动的位移为h,从释放到刚做匀速运动的过程,由能量守恒定律得mg(h0+h)=12mv2+Q,解得