2025届湖南省长沙市名校高三下学期保温物理试卷三（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE12025届湖南省长沙市名校高三物理保温卷三注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上．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，只有一项是符合题目要求的。1．下列核反应方程中，属于太阳内部核聚变反应的方程是（）A． B．C． D．2．如图所示，一直角斜劈绕其竖直边BC做圆周运动，物块始终静止在斜劈AB上。若斜劈转动的角速度缓慢增大，下列说法正确的是（）A．斜劈对物块的支持力逐渐增大B．斜劈对物块的支持力保持不变C．斜劈对物块的摩擦力保持不变D．斜劈对物块的摩擦力与支持力的合力逐渐增大3．如图所示，探测器及其保护背罩通过弹性轻绳连接降落伞。在接近某行星表面时以速度竖直匀速下落，此时启动“背罩分离”，探测器与背罩断开连接，背罩与降落伞保持连接。已知探测器质量为，该行星的质量和半径分别为地球的和。地球表面重力加速度大小取。忽略大气对探测器和背罩的阻力。下列说法正确的有（）A．该行星表面的重力加速度大小为B．该行星的第一宇宙速度小于C．“背罩分离”后瞬间，探测器所受重力对其做功的功率为D．“背罩分离”后瞬间，降落伞和被罩一起处于失重状态4．一列沿x轴负方向传播的简谐横波，t=2s时的波形如图（a）所示，x=2 图（a） 图（b）A．15m/s B．25m/s C．35．细胞电转染的原理简化如图所示，两带电的平行金属板间，由于细胞的存在形成如图所示的电场。其中实线为电场线，关于y轴对称分布。虚线为带电的外源DNA进入细胞膜的轨迹，M、N为轨迹上的两点，P点与N关于y轴对称，下列说法正确的是（）A．N、P两点的电场强度相同 B．M点的电势与N点的电势相等C．DNA分子在M点的加速度比在N点大 D．DNA分子在M点的电势能比在N点大6．如图，真空中有区域Ⅰ和Ⅱ,区域Ⅰ中存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向下（与纸面平行）,磁场方向垂直纸面向里，等腰直角三角形CGF区域（区域Ⅱ）内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外.图中A、C、O三点在同一直线上，AO与GF垂直，且与电场和磁场方向均垂直.A点处的粒子源持续将比荷一定但速率不同的粒子射入区域Ⅰ中，只有沿直线AC运动的粒子才能进入区域Ⅱ.若区域Ⅰ中电场强度大小为E、磁感应强度大小为B1，区域Ⅱ中磁感应强度大小为B2，则粒子从CF的中点射出，它们在区域Ⅱ中运动的时间为t0.若改变电场或磁场强弱，能进入区域Ⅱ中的粒子在区域Ⅱ中运动的时间为tA．若仅将区域Ⅰ中磁感应强度大小变为2B1,则B．若仅将区域Ⅰ中电场强度大小变为2E,则t＞C．若仅将区域Ⅱ中磁感应强度大小变为34B2,则D．若仅将区域Ⅱ中磁感应强度大小变为24B2,则二、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，有多项是符合题目要求。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．如图甲所示，质量为m0的小车放在光滑水平面上，小车上用细线悬吊一质量为m的小球，m0>m，用一力F水平向右拉小球，使小球和车一起以加速度a向右运动时，细线与竖直方向成α角，细线的拉力大小为FT.若用一力F'水平向左拉小车，使小球和车一起以加速度a'向左运动时，细线与竖直方向也成A．F'<F B．F'>F C．8．如图所示为一透明均匀介质球的横截面，O为圆心，AB为直径。一束光以θ＝60°从A点入射，ACB弧面出射的光与AB平行。下列说法正确的是A．介质球的折射率约为1．55B．介质球的折射率约为1．73C．θ在0～90°变化时，ACB弧面上观察不到全反射现象D．若入射光为白光，ACB弧面上出射光形成彩色光带9．如图甲所示，倾斜的传送带正以恒定速率沿顺时针方向转动，传送带的倾角为37°。一物块以初速度从传送带的底端冲上传送带并沿传送带向上运动，其运动的图像如图乙所示，物块到传送带顶端时速度恰好为零，，取，则（）A．1~3s时间内物块所受摩擦力做正功B．0~3s时间内物块平均速度大小为8m/sC．物块由顶端返回到底端的过程中所需时间大于3sD．0~1s与1~3s两段时间内物块与传送带间因摩擦产生的热量之比为3:210．如图为高铁供电流程的简化图，牵引变电所的理想变压器将电压为U1的高压电进行降压，动力车厢内的理想变压器再把电压降至U4，为动力系统供电，此时动力系统的电流为I4，发电厂的输出电流为I1，若变压器的匝数n2=n3，则下列关系式正确的是（）A． B．C． D．三、非选择题：本大题共5题，共56分。11．某同学用图甲所示的装置做“用单摆测定重力加速度”的实验。(1)以下说法正确的是______。A．实验所用小球的密度要大，体积要小B．测量周期时只需测得小球做一次周期性运动的时间即可C．实验时小球的摆动角度应大些D．悬挂小球的细绳的质量要尽可能小些(2)图乙和图丙为细线上端的两种不同的悬挂方式。应该选图所示的悬挂方式。(3)用游标卡尺测量小球的直径。测量的刻度部分如图丁所示，则小球的直径为cm。(4)该同学通过改变细线长度进行多次测量，记录每次测得的周期T和对应的细线长度L，画出的图像如图戊所示，，由此得当地重力加速度为（结果保留三位有效数字）。12．某学习小组对两种型号铅笔芯的电阻率进行测量.实验器材如下:学生电源（输出电压0∼16滑动变阻器（最大阻值10Ω，额定电流2电压表V（量程3V，内阻未知）电流表A（量程3A，内阻未知）待测铅笔芯R（X型号，Y型号）;游标卡尺、螺旋测微器，开关S、单刀双掷开关K，导线若干.回答下列问题：（1）使用螺旋测微器测量铅笔芯直径，某次测量结果如图甲所示，该读数为______mm；甲（2）把待测铅笔芯接入图乙所示电路，闭合开关S后，将滑动变阻器滑片由最右端向左调节到合适位置，将单刀双掷开关K分别掷到1、2端，观察到电压表示数变化比电流表示数变化更明显，则测量铅笔芯电阻时应将K掷到______（填“1”或“2”）端；乙（3）正确连接电路，得到Y型号铅笔芯I-U图像如图丙所示，求得电阻RY=____Ω（保留3位有效数字）；采用同样方法得到X丙（4）使用游标卡尺测得X、Y型号铅笔芯的长度分别为40.68mm、60.78mm，使用螺旋测微器测得X、Y型号铅笔芯直径近似相等，则X型号铅笔芯的电阻率____（填“大于”或“小于”）Y13．一个气泡从深为10m的湖底部沿竖直方向缓慢上浮8m，气泡内的气体对湖水做功0.3J，气体可视为理想气体，湖底与湖面温差不计。取湖水的密度为，重力加速度，大气压强为。求：(1)上浮过程中气泡从外界吸收的热量；(2)气泡体积变为原来的几倍。14．如图，ab、cd为相距L的平行导轨（电阻不计），b、c间接有一固定电阻，阻值为R，长直细导体杆可以按任意夹角θ架在平行导轨上，细导体杆与导轨接触良好，接触点为M、N。导体杆以平行于导轨的速度v0匀速滑动，已知导体杆单位长度的电阻为R。整个空间充满垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为B。求：(1)当θ=90°时，M、N哪端电势高，M、N两点间的电压UMN为多少；(2)当θ=90°时，经过t时间电阻R上产生的焦耳热Q；(3)当θ取多少时，MN段电阻消耗的电功率最大，最大电功率为多少？15．如图所示，半径的圆弧形光滑绝缘轨道（圆心为）固定在竖直面内，点到水平地面的距离足够高，与竖直线重合，右侧存在水平向右、电场强度大小的匀强电场，质量、电荷量的带负电小球静止在圆弧形轨道末端，质量的不带电小球从圆弧形轨道的最高点由静止释放，小球A、B间的碰撞（时间极短）为弹性碰撞且碰撞过程中小球的电荷量不变。取重力加速度大小，小球A、B均视为质点，不计空气阻力，求：(1)两小球发生碰撞前瞬间，轨道对小球A的支持力大小；(2)碰撞后小球A上升的最大高度；(3)小球下落到点正下方时，到点的距离。

——★参考答案★——1．【知识点】核反应的反应方程及能量计算【答案】D【详析】A反应是α衰变方程；B是原子核的人工转变方程；C是重核裂变方程；D是轻核聚变方程，也是太阳内部核聚变反应。2．【知识点】圆锥摆问题【答案】D【详析】设斜劈倾角为，物块做圆周运动的半径为，物块的质量为；以物块为对象，竖直方向根据受力平衡可得，水平方向根据牛顿第二定律可得，联立可得，，可知随着斜劈转动的角速度缓慢增大，斜劈对物块的支持力逐渐减小，斜劈对物块的摩擦力逐渐增大，ABC错误；将斜劈对物块的摩擦力与支持力的合力分解为水平方向和竖直方向两个分力，则有，，可知水平分力逐渐增大，竖直分力不变，根据，可知斜劈对物块的摩擦力与支持力的合力逐渐增大，D正确。3．【知识点】万有引力定律问题的分析与计算【答案】B【详析】A．在星球表面，根据可得行星的质量和半径分别为地球的和。地球表面重力加速度大小为，可得该行星表面的重力加速度大小A错误；B．在星球表面上空，根据万有引力提供向心力可得星球的第一宇宙速度行星的质量和半径分别为地球的和，可得该行星的第一宇宙速度地球的第一宇宙速度为，所以该行星的第一宇宙速度B正确；C．“背罩分离”后瞬间探测器所受重力对其做功的功率C错误；D．在接近某行星表面时以速度竖直匀速下落，整体合力为零，“背罩分离”后，向下的总重力减小，合力向上，则加速度向上，降落伞和被罩处于超重状态，D错误。选B。4．【知识点】波的图像和振动图像的综合应用【答案】A【解析】由振动图像可知t=2s时，x=2m处质点位于平衡位置且向y轴负方向运动，波沿x轴负方向传播，则x=2m=(n+12)λ，n=0,1，5．【知识点】电势能与静电力做功【答案】D【详析】电场中某点的电场强度的方向为电场线在该点的切线方向，由图可知N、P两点的电场强度的方向不同，A错误；沿着电场线电势降低，M点的电势低于N点的电势，B错误；M处的电场线更稀疏，场强更小，由牛顿第二定律可知，DNA分子在M点的加速度比在N点小，C错误；由轨迹可知，DNA分子由M向N运动的过程电场力做正功，电势能减小，DNA分子在M点的电势能比在N点大，D正确。6．【知识点】带电粒子在叠加场中的运动【答案】D【详析】设沿AC做直线运动的粒子的速度大小为v，有qvB1=qE,即v=EB1，粒子在磁场Ⅱ中做匀速圆周运动，如图中轨迹1，由几何关系可知运动轨迹所对的圆心角为90∘,则运动时间为14周期，又qvB2=mv2r，可得r=mvqB2，时间t0=14⋅2πmqB2，根据几何关系可知OC=2r，若仅将区域Ⅰ中磁感应强度大小变为2B1，则做匀速直线运动的粒子的速度变为原来的一半，粒子在区域Ⅱ内做匀速圆周运动的轨迹半径变为原来的一半，如图中轨迹2，轨迹对应的圆心角依然为90∘，时间t=14⋅2πmqB2=0，A错误；若仅将区域Ⅰ中电场强度大小变为2E，则做匀速直线运动的粒子的速度变为原来的2倍，粒子在区域Ⅱ内做匀速圆周运动的轨迹半径变为原来的2倍，如图中轨迹3，粒子从F点离开磁场，对应的圆心角依然为90∘，时间t=14⋅2πmqB2=0，B错误；若仅将区域Ⅱ中的磁感应强度大小变为34B2，粒子在区域Ⅱ中做匀速圆周运动的轨迹半径变为433r＞2r，粒子从O、F7．【知识点】连接体问题（整体和隔离法）、临界问题【答案】BD【详析】对题图甲中小车和小球组成的整体,根据牛顿第二定律有F=(m0+m)a,对题图甲中小球受力分析,如图甲所示,根据牛顿第二定律有FTcosα-mg=0,F-FTsinα=ma,联立解得FT=mgcosα,F=m(m0+m)8．【知识点】全反射与折射的综合应用【答案】BCD【解析】根据题意画出光路图如图所示，由几何关系得∠OAD＝∠ODA，由折射定律可知α＝θ＝60°，则有∠OAD＝∠ODA＝30°，介质球的折射率n＝sin60°sin30°＝3≈1．73，A错误，B正确；由上述分析可知，光线在ACB弧面上的入射角等于在A点的折射角，则光线在ACB弧面上的折射角一定等于在A点的入射角，即θ在0～90°变化时，光线不可能在ACB弧面上发生全反射，C正确；若入射光为白光，由于介质球对各种颜色的光的折射率不同，则各种颜色的光在ACB【知识拓展】太阳发出的白光射入悬浮于空中的小水珠，经折射和反射后又从水珠射出发生色散现象，地面上的人将看到出射光为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等色光依次排列的彩色光带，这就是彩虹的成因，如图所示。甲为紫光，乙为红光。9．【知识点】传送带模型中的能量守恒问题【答案】AC【详析】由题图乙可知，在内物块的速度大于传送带的速度，物块所受摩擦力的方向沿传送带向下，与物块运动的方向相反，所以0~1s时间内物块所受摩擦力做负功；末至物块到达传送带顶端，物块的速度小于传送带的速度，物块所受摩擦力的方向沿传送带向上，与物块运动的方向相同，所以1~3s时间内物块所受摩擦力做正功，A正确；物块运动的位移大小等于图线与坐标轴所围图形的面积大小，为，物块平均速度大小为，B错误；物块下滑加速度与1~3s时间内物块加速度相同，根据，解得，C正确；产热等于阻力乘以相对位移，所以0~1s与1~3s两段时间内物块与传送带间因摩擦产生的热量之比等于相对位移之比，根据图像可知，D错误。10．【知识点】理想变压器原、副线圈两端的电压、功率、电流关系及其应用【答案】AD【详析】AB．由理想变压器原和副线圈的电压比等于匝数比，两变压器则有，，可得，，由题意可知，由于输电线上有电压降，因此则有，又有，可得，A正确，B错误；CD．由理想变压器原和副线圈的电流比等于匝数的反比，两变压器则有，，可得，，由于，，可得，C错误，D正确。选AD。11．【知识点】实验：用单摆测量重力加速度【答案】(1)AD；(2)丙；(3)0.965；(4)9.86【详析】（1）实验所用小球的密度要大，体积要小，A正确；为了减小误差，测量周期时要测量至少30次全振动的时间，然后计算周期的平均值，B错误；实验时小球的摆动幅度不大于5°，否则就不是简谐振动了，C错误；为了减小误差，悬挂小球的细绳的质量要尽可能小些，D正确。（2）乙图中当摆球摆动时会导致摆长变化，则应该选图丙所示的悬挂方式。（3）游标卡尺的精确度为0.05mm，读数为0.9cm+0.05mm×13=0.965cm。（4）根据，可得，由图像可知，解得g=9.86m/s212．【知识点】实验：导体电阻率的测量【答案】（1）2.450（2）1（3）1.92（4）大于【解析】（1）由题图甲知,铅笔芯直径为d=（2）开关K接1时电流表为外接法,接2时电流表为内接法,开关K由1掷到2,电压表示数比电流表示数变化更明显,则待测铅笔芯的电阻与电流表的内阻相差较小,电流表分压较多,故电流表应采用外接法,故测量铅笔芯时应将K掷到1端；（3）由题图丙得RY=（4）由R=ρlS得,电阻率ρ=RSl,则ρ13．【知识点】气体等温变化与玻意耳定律、热力学第一定律及其应用【答案】(1)0.3J，(2)倍【详析】（1）上浮过程中，由题意可知，温度不变，则气泡内气体内能不变；气泡内的气体对湖水做功0.3J，根据热力学第一定律可知，可知上浮过程中气泡从外界吸收的热量为（2）气泡从深为10m的湖底部沿竖直方向缓慢上浮8m，根据玻意耳定律可知，其中，，则有，可知气泡体积变为原来的倍。14．【知识点】电磁感应现象中的功能问题【答案】(1)见解析；(2)；(3)见解析【详析】（1）当θ=90°时，导体杆以v0匀速运动，切割磁感线产生感应电动势，根据右手定则可知，M端电势高，感应电动势为，导体杆的电阻，根据闭合电路欧姆定律，则M、N两点间的电压。（2）导体杆匀速运动，电路中的电流恒定，根据焦耳定律，时间t内电阻R上产生的焦耳热，代入数据可得。（3）当MN与导轨成θ角时，导体杆切割磁感线产生的感应电动势为，此时导体杆的电阻，电路中的总电阻为，此时电路中的电流，导体杆上消耗的电功率可以表示为，进一步化简可以得到，当时，Pr最大，因为，所以时，即时，最大值为，当时，时导体杆功率最大，此时最大功率为。15．【知识点】匀强电场、求解弹性碰撞问题【答案】(1)；(2)；(3)【详析】（1）小球A从静止下滑到点前瞬间的过程中，由动能定理，解得，对A受力分析可知，解得。（2）小球A、碰撞过程，由动量守恒得，弹性碰撞前后小球A、B的总动能不变，有，解得，，小球A返回上升过程中机械能守恒，有，解得。（3）碰撞后，小球在向右运动的过程中，水平方向上的加速度大小，下落到点正下方的时间，竖直方向上有。【关键点拨】（1）小球在圆弧轨道运动过程中能够对小球A利用动能定理求出小球A碰前瞬间的速度，再根据牛顿第二定律求轨道对小球A的支持力大小。（2）碰撞后由动量守恒和能量守恒碰后小球A的速度，之后再次利用动能定理求碰撞后小球A上升的最大高度。（3）碰后小球在竖直方向做自由落体运动，水平方向在电场力作用下做匀变速直线运动，根据运动的合成与分解知识求解。2025届湖南省长沙市名校高三物理保温卷三注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上．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，只有一项是符合题目要求的。1．下列核反应方程中，属于太阳内部核聚变反应的方程是（）A． B．C． D．2．如图所示，一直角斜劈绕其竖直边BC做圆周运动，物块始终静止在斜劈AB上。若斜劈转动的角速度缓慢增大，下列说法正确的是（）A．斜劈对物块的支持力逐渐增大B．斜劈对物块的支持力保持不变C．斜劈对物块的摩擦力保持不变D．斜劈对物块的摩擦力与支持力的合力逐渐增大3．如图所示，探测器及其保护背罩通过弹性轻绳连接降落伞。在接近某行星表面时以速度竖直匀速下落，此时启动“背罩分离”，探测器与背罩断开连接，背罩与降落伞保持连接。已知探测器质量为，该行星的质量和半径分别为地球的和。地球表面重力加速度大小取。忽略大气对探测器和背罩的阻力。下列说法正确的有（）A．该行星表面的重力加速度大小为B．该行星的第一宇宙速度小于C．“背罩分离”后瞬间，探测器所受重力对其做功的功率为D．“背罩分离”后瞬间，降落伞和被罩一起处于失重状态4．一列沿x轴负方向传播的简谐横波，t=2s时的波形如图（a）所示，x=2 图（a） 图（b）A．15m/s B．25m/s C．35．细胞电转染的原理简化如图所示，两带电的平行金属板间，由于细胞的存在形成如图所示的电场。其中实线为电场线，关于y轴对称分布。虚线为带电的外源DNA进入细胞膜的轨迹，M、N为轨迹上的两点，P点与N关于y轴对称，下列说法正确的是（）A．N、P两点的电场强度相同 B．M点的电势与N点的电势相等C．DNA分子在M点的加速度比在N点大 D．DNA分子在M点的电势能比在N点大6．如图，真空中有区域Ⅰ和Ⅱ,区域Ⅰ中存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向下（与纸面平行）,磁场方向垂直纸面向里，等腰直角三角形CGF区域（区域Ⅱ）内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外.图中A、C、O三点在同一直线上，AO与GF垂直，且与电场和磁场方向均垂直.A点处的粒子源持续将比荷一定但速率不同的粒子射入区域Ⅰ中，只有沿直线AC运动的粒子才能进入区域Ⅱ.若区域Ⅰ中电场强度大小为E、磁感应强度大小为B1，区域Ⅱ中磁感应强度大小为B2，则粒子从CF的中点射出，它们在区域Ⅱ中运动的时间为t0.若改变电场或磁场强弱，能进入区域Ⅱ中的粒子在区域Ⅱ中运动的时间为tA．若仅将区域Ⅰ中磁感应强度大小变为2B1,则B．若仅将区域Ⅰ中电场强度大小变为2E,则t＞C．若仅将区域Ⅱ中磁感应强度大小变为34B2,则D．若仅将区域Ⅱ中磁感应强度大小变为24B2,则二、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，有多项是符合题目要求。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．如图甲所示，质量为m0的小车放在光滑水平面上，小车上用细线悬吊一质量为m的小球，m0>m，用一力F水平向右拉小球，使小球和车一起以加速度a向右运动时，细线与竖直方向成α角，细线的拉力大小为FT.若用一力F'水平向左拉小车，使小球和车一起以加速度a'向左运动时，细线与竖直方向也成A．F'<F B．F'>F C．8．如图所示为一透明均匀介质球的横截面，O为圆心，AB为直径。一束光以θ＝60°从A点入射，ACB弧面出射的光与AB平行。下列说法正确的是A．介质球的折射率约为1．55B．介质球的折射率约为1．73C．θ在0～90°变化时，ACB弧面上观察不到全反射现象D．若入射光为白光，ACB弧面上出射光形成彩色光带9．如图甲所示，倾斜的传送带正以恒定速率沿顺时针方向转动，传送带的倾角为37°。一物块以初速度从传送带的底端冲上传送带并沿传送带向上运动，其运动的图像如图乙所示，物块到传送带顶端时速度恰好为零，，取，则（）A．1~3s时间内物块所受摩擦力做正功B．0~3s时间内物块平均速度大小为8m/sC．物块由顶端返回到底端的过程中所需时间大于3sD．0~1s与1~3s两段时间内物块与传送带间因摩擦产生的热量之比为3:210．如图为高铁供电流程的简化图，牵引变电所的理想变压器将电压为U1的高压电进行降压，动力车厢内的理想变压器再把电压降至U4，为动力系统供电，此时动力系统的电流为I4，发电厂的输出电流为I1，若变压器的匝数n2=n3，则下列关系式正确的是（）A． B．C． D．三、非选择题：本大题共5题，共56分。11．某同学用图甲所示的装置做“用单摆测定重力加速度”的实验。(1)以下说法正确的是______。A．实验所用小球的密度要大，体积要小B．测量周期时只需测得小球做一次周期性运动的时间即可C．实验时小球的摆动角度应大些D．悬挂小球的细绳的质量要尽可能小些(2)图乙和图丙为细线上端的两种不同的悬挂方式。应该选图所示的悬挂方式。(3)用游标卡尺测量小球的直径。测量的刻度部分如图丁所示，则小球的直径为cm。(4)该同学通过改变细线长度进行多次测量，记录每次测得的周期T和对应的细线长度L，画出的图像如图戊所示，，由此得当地重力加速度为（结果保留三位有效数字）。12．某学习小组对两种型号铅笔芯的电阻率进行测量.实验器材如下:学生电源（输出电压0∼16滑动变阻器（最大阻值10Ω，额定电流2电压表V（量程3V，内阻未知）电流表A（量程3A，内阻未知）待测铅笔芯R（X型号，Y型号）;游标卡尺、螺旋测微器，开关S、单刀双掷开关K，导线若干.回答下列问题：（1）使用螺旋测微器测量铅笔芯直径，某次测量结果如图甲所示，该读数为______mm；甲（2）把待测铅笔芯接入图乙所示电路，闭合开关S后，将滑动变阻器滑片由最右端向左调节到合适位置，将单刀双掷开关K分别掷到1、2端，观察到电压表示数变化比电流表示数变化更明显，则测量铅笔芯电阻时应将K掷到______（填“1”或“2”）端；乙（3）正确连接电路，得到Y型号铅笔芯I-U图像如图丙所示，求得电阻RY=____Ω（保留3位有效数字）；采用同样方法得到X丙（4）使用游标卡尺测得X、Y型号铅笔芯的长度分别为40.68mm、60.78mm，使用螺旋测微器测得X、Y型号铅笔芯直径近似相等，则X型号铅笔芯的电阻率____（填“大于”或“小于”）Y13．一个气泡从深为10m的湖底部沿竖直方向缓慢上浮8m，气泡内的气体对湖水做功0.3J，气体可视为理想气体，湖底与湖面温差不计。取湖水的密度为，重力加速度，大气压强为。求：(1)上浮过程中气泡从外界吸收的热量；(2)气泡体积变为原来的几倍。14．如图，ab、cd为相距L的平行导轨（电阻不计），b、c间接有一固定电阻，阻值为R，长直细导体杆可以按任意夹角θ架在平行导轨上，细导体杆与导轨接触良好，接触点为M、N。导体杆以平行于导轨的速度v0匀速滑动，已知导体杆单位长度的电阻为R。整个空间充满垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为B。求：(1)当θ=90°时，M、N哪端电势高，M、N两点间的电压UMN为多少；(2)当θ=90°时，经过t时间电阻R上产生的焦耳热Q；(3)当θ取多少时，MN段电阻消耗的电功率最大，最大电功率为多少？15．如图所示，半径的圆弧形光滑绝缘轨道（圆心为）固定在竖直面内，点到水平地面的距离足够高，与竖直线重合，右侧存在水平向右、电场强度大小的匀强电场，质量、电荷量的带负电小球静止在圆弧形轨道末端，质量的不带电小球从圆弧形轨道的最高点由静止释放，小球A、B间的碰撞（时间极短）为弹性碰撞且碰撞过程中小球的电荷量不变。取重力加速度大小，小球A、B均视为质点，不计空气阻力，求：(1)两小球发生碰撞前瞬间，轨道对小球A的支持力大小；(2)碰撞后小球A上升的最大高度；(3)小球下落到点正下方时，到点的距离。

——★参考答案★——1．【知识点】核反应的反应方程及能量计算【答案】D【详析】A反应是α衰变方程；B是原子核的人工转变方程；C是重核裂变方程；D是轻核聚变方程，也是太阳内部核聚变反应。2．【知识点】圆锥摆问题【答案】D【详析】设斜劈倾角为，物块做圆周运动的半径为，物块的质量为；以物块为对象，竖直方向根据受力平衡可得，水平方向根据牛顿第二定律可得，联立可得，，可知随着斜劈转动的角速度缓慢增大，斜劈对物块的支持力逐渐减小，斜劈对物块的摩擦力逐渐增大，ABC错误；将斜劈对物块的摩擦力与支持力的合力分解为水平方向和竖直方向两个分力，则有，，可知水平分力逐渐增大，竖直分力不变，根据，可知斜劈对物块的摩擦力与支持力的合力逐渐增大，D正确。3．【知识点】万有引力定律问题的分析与计算【答案】B【详析】A．在星球表面，根据可得行星的质量和半径分别为地球的和。地球表面重力加速度大小为，可得该行星表面的重力加速度大小A错误；B．在星球表面上空，根据万有引力提供向心力可得星球的第一宇宙速度行星的质量和半径分别为地球的和，可得该行星的第一宇宙速度地球的第一宇宙速度为，所以该行星的第一宇宙速度B正确；C．“背罩分离”后瞬间探测器所受重力对其做功的功率C错误；D．在接近某行星表面时以速度竖直匀速下落，整体合力为零，“背罩分离”后，向下的总重力减小，合力向上，则加速度向上，降落伞和被罩处于超重状态，D错误。选B。4．【知识点】波的图像和振动图像的综合应用【答案】A【解析】由振动图像可知t=2s时，x=2m处质点位于平衡位置且向y轴负方向运动，波沿x轴负方向传播，则x=2m=(n+12)λ，n=0,1，5．【知识点】电势能与静电力做功【答案】D【详析】电场中某点的电场强度的方向为电场线在该点的切线方向，由图可知N、P两点的电场强度的方向不同，A错误；沿着电场线电势降低，M点的电势低于N点的电势，B错误；M处的电场线更稀疏，场强更小，由牛顿第二定律可知，DNA分子在M点的加速度比在N点小，C错误；由轨迹可知，DNA分子由M向N运动的过程电场力做正功，电势能减小，DNA分子在M点的电势能比在N点大，D正确。6．【知识点】带电粒子在叠加场中的运动【答案】D【详析】设沿AC做直线运动的粒子的速度大小为v，有qvB1=qE,即v=EB1，粒子在磁场Ⅱ中做匀速圆周运动，如图中轨迹1，由几何关系可知运动轨迹所对的圆心角为90∘,则运动时间为14周期，又qvB2=mv2r，可得r=mvqB2，时间t0=14⋅2πmqB2，根据几何关系可知OC=2r，若仅将区域Ⅰ中磁感应强度大小变为2B1，则做匀速直线运动的粒子的速度变为原来的一半，粒子在区域Ⅱ内做匀速圆周运动的轨迹半径变为原来的一半，如图中轨迹2，轨迹对应的圆心角依然为90∘，时间t=14⋅2πmqB2=0，A错误；若仅将区域Ⅰ中电场强度大小变为2E，则做匀速直线运动的粒子的速度变为原来的2倍，粒子在区域Ⅱ内做匀速圆周运动的轨迹半径变为原来的2倍，如图中轨迹3，粒子从F点离开磁场，对应的圆心角依然为90∘，时间t=14⋅2πmqB2=0，B错误；若仅将区域Ⅱ中的磁感应强度大小变为34B2，粒子在区域Ⅱ中做匀速圆周运动的轨迹半径变为433r＞2r，粒子从O、F7．【知识点】连接体问题（整体和隔离法）、临界问题【答案】BD【详析】对题图甲中小车和小球组成的整体,根据牛顿第二定律有F=(m0+m)a,对题图甲中小球受力分析,如图甲所示,根据牛顿第二定律有FTcosα-mg=0,F-FTsinα=ma,联立解得FT=mgcosα,F=m(m0+m)8．【知识点】全反射与折射的综合应用【答案】BCD【解析】根据题意画出光路图如图所示，由几何关系得∠OAD＝∠ODA，由折射定律可知α＝θ＝60°，则有∠OAD＝∠ODA＝30°，介质球的折射率n＝sin60°sin30°＝3≈1．73，A错误，B正确；由上述分析可知，光线在ACB弧面上的入射角等于在A点的折射角，则光线在ACB弧面上的折射角一定等于在A点的入射角，即θ在0～90°变化时，光线不可能在ACB弧面上发生全反射，C正确；若入射光为白光，由于介质球对各种颜色的光的折射率不同，则各种颜色的光在ACB【知识拓展】太阳发出的白光射入悬浮于空中的小水珠，经折射和反射后又从水珠射出发生色散现象，地面上的人将看到出射光为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等色光依次排列的彩色光带，这就是彩虹的成因，如图所示。甲为紫光，乙为红光。9．【知识点】传送带模型中的能量守恒问题【答案】AC【详析】由题图乙可知，在内物块的速度大于传送带的速度，物块所受摩擦力的方向沿传送带向下，与物块运动的方向相反，所以0~1s时间内物块所受摩擦力做负功；末至物块到达传送带顶端，物块的速度小于传送带的速度，物块所受摩擦力的方向沿传送带向上，与物块运动的方向相同，所以1~3s时间内物块所受摩擦力做正功，A正确；物块运动的位移大小等于图线与坐标轴所围图形的面积大小，为，物块平均速度大小为，B错误；物块下滑加速度与1~3s时间内物块加速度相同，根据，解得，C正确；产热等于阻力乘以相对位移，所以0~1s与1~3s两段时间内物块与传送带间因摩擦产生的热量之比等于相对位移之比，根据图像可知，D错误。10．【知识点】理想变压器原、副线圈两端的电压、功率、电流关系及其应用【答案】AD【详析】AB．由理想变压器原和副线圈的电压比等于匝数比，两变压器则有，，可得，，由题意可知，由于输电线上有电压