2025届湖南省长沙市名校高三下学期保温信息物理试卷一（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信息卷一注意事项：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。一、单选题（本大题共6小题）1．关于核反应与核能，下列说法正确的是()A．​2B．92235C．一重核发生α衰变后，衰变产物的结合能之和一定小于原来重核的结合能D．由于衰变时要释放巨大的能量，根据E=2．如图所示为一乒乓球台的纵截面，A、B是台面的两个端点位置，PC是球网位置，D、E两点满足AD＝BE＝16AB，且E、M、N在同一竖直线上。第一次在M点将球击出，轨迹最高点恰好过球网最高点P，同时落在A点；第二次在N点将同一球水平击出，轨迹同样恰好过球网最高点P，同时落到D点。球可看作质点，不计空气阻力作用，则两次击球位置到桌面的高度之比hM∶hNA．512B．1736C．21643．2024年1月18日，由大连理工大学研制的“大连1号—连理卫星”从“天舟六号”货运飞船成功释放入轨，并成功回传高清图像。若“连理卫星”的轨道可视为圆周，已知引力常量和“连理卫星”距地面的高度，再结合下列信息能计算出地球平均密度的是（）A．地球对“连理卫星”的万有引力和地球半径B．“连理卫星”绕地球运动的周期和线速度C．“连理卫星”绕地球运动的周期和角速度D．地球极地处的重力加速度和地球自转周期4．现为了在某海岸进行炸弹爆炸后的地质检测，在大海中的A处和陆地上的B处同时引爆炸弹，A、B处质点分别产生如图甲、乙所示的振动图像，且两处爆炸产生的波均向O处传播。已知两列波在海水中的传播速度均为v1＝1500m/s，在陆地上的传播速度均为v2＝3000m/s，AB＝600km，O为AB的中点，C为OB的中点，假设两列波在海水和陆地上的传播速度不变，忽略海水的流速。则（） 甲 乙A．O点为振动加强点B．若A处有一漂浮物，漂浮物运动到陆地的最短时间为200sC．由于A、B处两列波在海水和陆地上的传播速度不同，故无法形成干涉现象D．C点持续振动的时间为200s5．空间存在着匀强磁场和匀强电场，磁场的方向垂直于纸面（xOy平面）向里，电场的方向沿y轴正方向.一带正电的粒子在电场和磁场的作用下，从坐标原点O由静止开始运动.下列四幅图中，可能正确描述该粒子运动轨迹的是（）A． B．C． D．6．如图所示，真空中为边长为的等边三角形三个顶点，在两点分别固定电荷量为的点电荷，在点固定电荷量为的点电荷，点为三角形中心，点为三角形三边中点，设点电荷在某点产生电势为（为点电荷电量，为到点电荷的距离），关于四点电场强度大小及电势高低，下列说法正确的是（）A．点场强大小，电势为0B．点场强大小为，电势为C．点和点场强大小相等，电势不同D．电子由点沿直线移动到点过程中，加速度减小，电势能增大二、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．如图所示，质量为M的拖车通过跨过定滑轮的绳子将质量为m的矿石从矿井提拉至地面。拖车以恒定功率P0从静止开始启动，经过时间t0，立刻关闭发动机，又经过时间t0拖车停止运动，此时矿石刚好上升至井口且速度减为零。已知整个过程拖车所受地面阻力恒为其重力的k倍，不计空气阻力和滑轮的摩擦力，绳子的质量可忽略，且绳子始终处于绷紧状态，重力加速度为g。下列说法正确的是（）A．拖车在加速阶段的平均速度大于减速阶段的平均速度B．整个过程矿石上升的高度为PC．拖车在减速阶段其加速度大小为mgD．拖车刚关闭发动机时的速度大小为P8．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3:29．如图所示，一束复色光从空气射到一长方体玻璃砖上表面后分成两束单色光、，复色光在A点的入射角为，光束的折射角为，光束的折射角为，且。则下列说法正确的是（）A．玻璃对光的折射率小于对光的折射率B．光在玻璃中的传播速度小于光的传播速度C．两单色光在玻璃下表面射出的光均平行于在A点入射的复色光D．增大复色光在A点的入射角，单色光在玻璃的下表面有可能发生全反射10．如图所示的理想变压器，输入电压为220V，可输出电压为12V、24V、36V，匝数为n1的原线圈输入电压瞬时值表达式为u=Umsin(100πt)。单匝线圈绕过铁芯连接交流电压表,电压表的示数为0.1A．n1=B．BC间线圈匝数为120匝，通过R的电流为1.4C．若将R接在AB两端，R两端的电压为24V，频率为D．若将R接在AC两端,通过R的电流为3.0A，周期为三、非选择题：本大题共5题，共56分。11．某同学设计了如图1所示实验装置，来验证“机械能守恒定律”。所用实验器材有：铁架台、小圆柱体、光电门计时器、带量角器的参考背景板等。主要实验步骤如下：①用直尺测量摆线长L（作为摆长）；用游标卡尺测量小圆柱体的直径d，结果如图2所示。②按图1安装好实验器材，使小圆柱体下摆时，其中心经过固定在O点正下方的光电门。③用手拉住小圆柱体，使细线稍稍绷紧，记录下摆夹角，然后打开光电门计时器，将小圆柱体由静止释放，记录小圆柱体第一次经过光电门的遮光时间。④改变小圆柱体的下摆夹角，多次重复步骤③。⑤记录多组、数据，并绘制出图像，如图3所示。已知小圆柱体的质量为m，当地重力加速度大小为g。回答下列问题：(1)小圆柱体的直径cm。(2)小圆柱体从静止释放到经过光电门的过程中，其动能的增加量为（用m、d、表示）。(3)若图3中图线斜率与理论值（用g、L表示）近似相等，则成功验证了机械能守恒定律。12．实验小组做“测量合金丝的电阻率”实验。（1）用毫米刻度尺测出合金丝AB的长度L，再利用螺旋测微器测金属丝直径，示数如图所示，则金属丝直径的测量值mm；用欧姆表“×10”挡粗测合金丝AB的电阻，多用电表指针指示如图所示，则合金丝电阻值为；（2）实验室提供下列器材：电源（）电压表（量程0~3V，内阻约）电流表（量程0~60mA，内阻为）滑动变阻器R1（最大阻值，额定电流2A）滑动变阻器R2（最大阻值，额定电流0.5A）开关、导线若干；为了调节方便、测量准确，滑动变阻器应选用；（选填相应的电阻）（3）将合金丝AB全部接入电路，使用图中的器材测量合金丝的电阻，请用笔画线代替导线，在图中将实物电路图连接完整；（4）正确连接电路后，移动滑动变阻器的滑片，记录两电表的测量数据，在坐标纸上描点作出如图所示的图像，则合金丝AB的电阻（结果保留1位小数），由电阻R求得合金的电阻率；13．如图所示，上端开口的内壁光滑圆柱形汽缸固定在倾角为30°的斜面上，一根上端固定的轻弹簧与横截面积为40cm2的活塞相连接，汽缸内封闭有一定质量的理想气体。在汽缸内距缸底70cm处有卡环，活塞只能向上滑动。开始时活塞搁在卡环上，且弹簧处于原长，缸内气体的压强等于大气压强p0=1.0×105Pa，温度为300K。现对汽缸内的气体缓慢加热，当温度升高60K时，活塞恰好离开卡环，当温度升高到480K时，活塞移动了10cm。重力加速度取g=10m/s2，求：（1）活塞的质量；（2）弹簧的劲度系数k。14．如图所示，两条相距为d'的光滑平行金属导轨固定在同一绝缘水平面内，其左端接一阻值为R的电阻，一与导轨垂直的金属棒置于两导轨上．在电阻、导轨和金属棒中间有一面积为S的区域，在该区域中存在竖直向下的均匀磁场，磁感应强度大小B随时间t的变化关系为B=kt，式中k为常量、且k>0．在金属棒右侧还有一宽度为L的匀强磁场区域，区域左边界为ab（虚线）、右边界为cd（虚线），边界ab和cd均与导轨垂直，该匀强磁场的磁感应强度大小为B0，方向也竖直向下．金属棒通过平行于导轨的绝缘细线跨过光滑轻质定滑轮与一物体相连．开始时，用手托着物体静止不动，使连接金属棒的细线处于水平伸直状态．现突然把手撤去，金属棒从静止开始向右运动，在某一时刻（此时t=0）恰好以速度（1）金属棒从ab运动到cd的过程中，通过金属棒的电流大小；（2）物体的质量；（3）金属棒从ab运动到cd的过程中，物体重力势能的减少量；（4）金属棒从ab运动到cd的过程中，阻值为R的电阻上产生的热量．15．（18分）如图所示，MN、PQ间有沿y轴负方向的匀强电场E1，PQ、y轴间有沿y轴正方向的匀强电场E2，AC＝7CO，y轴右侧有垂直纸面向里的匀强磁场B，有一带电的粒子1，质量为m1、电荷量为＋q1，沿x轴正方向从A点以速度大小v0射入，经两电场偏转后恰好经过O点，此时速度与x轴正方向夹角为45°且斜向上，与静止在O点、质量为m2、电荷量为－q2的带电粒子2发生正碰，碰后粒子1速度反向，且经电场E2后通过C点，碰后粒子2的速度大小为2v04，进入磁场之后从y轴某点射出磁场进入电场E2，刚好从C点以水平向左的速度射出电场E2。不计粒子重力及粒子间的相互作用，碰后两粒子电性及电荷量均保持不变，题中只有（1）粒子1与粒子2碰撞前在电场E1与电场E2中运动的时间之比及加速度大小之比；（2）电场强度E2与磁感应强度B的大小之比；（3）m1与m2之比，并通过计算分析两个粒子的碰撞是否为弹性碰撞。

——★参考答案★——1．【知识点】核反应的反应方程及能量计算、结合能与比结合能、质量亏损与爱因斯坦质能方程【答案】A【解析】A.​24HeB.太阳内部发生的核反应是轻核的聚变反应，​92235UC.重核衰变后，因放出核能，则其衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能，故C项错误；D.根据爱因斯坦质能方程E=mc2．【知识点】平抛运动中的临界问题、斜抛运动【答案】A【解析】第一次球做斜抛运动，设球的水平速度为vx，根据斜抛运动规律有hPC＝12gtPA2，xPA＝vxtPA，xMP＝vxtMP，xPA∶xMP＝3∶2，hM＝hPC－12gtMP2，解得hM＝59hPC。第二次球做平抛运动，设平抛的初速度为v0，根据平抛运动规律有xPD＝v0tPD，xNP＝v0tNP，xPD＝xNP，hN＝12g（tNP＋tPD）2，hPC＝hN－12gtNP2，解得hN【一题多解】根据抛体运动在水平方向为匀速直线运动，由水平等分的几何关系，可知时间比；根据初速度为0的匀加速直线运动等时间的位移比规律及对称性（可将M对称到M'），如图所示，可快速得到比值。3．【知识点】天体密度的计算【答案】B【解析】已知引力常量G和“连理卫星”距地面的高度h。若已知地球对“连理卫星”的万有引力F和地球的半径R，由万有引力公式F＝GMm（R＋h）2得，地球质量M＝F（R＋h）2Gm＝ρ·43πR3，解得地球平均密度ρ＝3F（R＋h）24πGmR3，式中卫星质量m未知，A错误；若已知“连理卫星”绕地球运动的周期T和线速度v，由万有引力提供向心力知GMm（R＋h）2＝mv2R＋h，卫星做圆周运动的线速度与周期之间满足v＝2π（R＋h）T，联立解得地球质量M＝v2（R＋h）G＝v2G·vT2π＝ρ·4．【知识点】波的图像和振动图像的综合应用【答案】D【解析】由题图甲、乙可知两列波的周期均为T＝4s，B处质点的振动形式传到O点所用时间t1＝LOBv2＝100s，A处质点的振动形式传到O点所用时间t2＝LAOv1＝200s，可知B处质点的振动形式先传到O点，时间差Δt＝100s＝25T，因A、B两处波起振方向相反，故O点为振动减弱点，A错误；波上质点本身不会随波迁移，而是在平衡位置附近上下振动，故漂浮物无法到达陆地，B错误；两列波频率相同，可以产生干涉现象，C错误；A处质点的振动形式传到C点所用时间t3＝t2＋LOCv2＝250s，B处质点的振动形式传到C点所用时间t4＝LBCv2＝50s，时间差Δt'＝200s＝50T，因为两列波起振方向相反，故C点为振动减弱点，当A处质点的振动形式传到C5．【知识点】带电粒子在叠加场中的运动【答案】B【解析】本题考查带电粒子在空间叠加场的问题.在xOy平面内电场的方向沿y轴正方向，故在坐标原点O静止的带正电的粒子在电场力作用下会向y轴正方向运动.磁场方向垂直于纸面向里，根据左手定则，可知向y轴正方向运动的带正电的粒子同时受到沿x轴负方向的洛伦兹力，故带电粒子向x轴负方向偏转，A、C错误；由于匀强电场方向沿y轴正方向，故x轴为匀强电场的等势面，从开始到带电粒子再次运动到x轴时，电场力做功为0，洛伦兹力不做功，故带电粒子再次回到x轴时的速度为0，随后受电场力作用再次进入第二象限重复向左偏转，B正确，D错误.6．【知识点】电场的叠加

【答案】B【详析】根据对称性可知a、b三处点电荷在O点产生的电场强度大小相等，均为，c处点电荷在O点产生的电场强度方向分别如图所示，根据电场强度的叠加法则可得O点的电场强度大小为，根据点电荷在某点产生电势，可得O点的电势分别为，A错误；两个正点电荷在P点的合场强为零，P点的场强即为负电荷在P点产生的场强，即，根据点电荷在某点产生电势，可得P点的电势分别为，B正确；根据等量同种电荷的电场分布特点以及点电荷的电场分布特点可知，点和点场强大小相等，根据点电荷在某点产生电势，可得点和点的电势分别为，，可知这两点电势相等，C错误；电子由点沿直线移动到点过程中，电场强度减小，电子受到的电场力减小，其加速度减小，电场力一直做正功，电势能减少，D错误。7．【知识点】机车启动的两种方式、连接体问题（整体和隔离法）、临界问题【答案】AB【解析】拖车加速运动过程，由牛顿第二定律得P0v－mg－kMg＝（M＋m）a，速度增大时，加速度减小，拖车加速、减速过程的v－t图像如图所示，图像面积大小表示位移大小，由图可知拖车加速运动过程的位移大于减速运动过程的位移，时间相同，则加速过程的平均速度大于减速过程的平均速度，A正确（点拨：由v－t图像面积大小定性判断位移大小）；由功能关系可得P0t0－mgh－kMgh＝0，解得h＝P0t0kMg＋mg，B正确；拖车在减速阶段，对拖车和矿石组成的系统有a＝kMg＋mgM＋m（易错点：对系统应用牛顿第二定律，容易漏掉m），8．【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。9．【知识点】全反射与折射的综合应用【答案】BC【详析】根据光的折射定律及公式可知，玻璃对光的折射率大于对光的折射率，光在玻璃中的传播速度小于光的传播速度，A错误，B正确；根据对称性和光路的可逆性可知，两单色光在玻璃下表面射出的光均平行于在A点入射的复色光，增大复色光在A点的入射角，单色光在玻璃的下表面不可能发生全反射，C正确，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】根据理想变压器的变压规律有U0.1V=n11，解得n1=2200，根据有效值U=Um2可知Um=2U=2202V，A正确；由功率与电压关系，可知BC端电压UBC=RP=12×12V=12V，根据理想变压器原、副线圈电压比等于匝数比有Un1=UBCnBC，解得BC间线圈匝数nBC=120，通过R的电流为I=UBC11．【知识点】实验：验证机械能守恒定律【答案】(1)1.040；(2)；(3)【详析】（1）20分度游标卡尺的精确值为，由图可知小圆柱体的直径为（2）小圆柱体经过光电门时的速度，由静外释放到经过光电门，其动能增加量（3）小圆柱体由静止释放到经过光电门过程中，重力势能减少量，若机械能守恒，则有，可得，即对应的图像斜率的理论值为。12．【知识点】实验：导体电阻率的测量【答案】0.360/0.359/0.361，60，R1，，63.3【详析】（1）螺旋测微器的精度为0.01mm，其读数为固定刻度与可动刻度示数之和，所以欧姆表的示数为指针示数与倍率的乘积，所以合金丝电阻（2）为了调节方便、测量准确，滑动变阻器采用分压接法，则应选择最大值较小的；（3）电流表的电阻已知，可精确测量流过合金丝电阻电流，以及电流表两端电压，电流表采用内接法，滑动变阻器采用分压接法，则完整的实物连接图，如图所示（4）根据图像的斜率表示电阻，则可得13．【知识点】理想气体与理想气体状态方程【答案】（1）16kg（2）800N/m【详析】（1）气体温度从300K升高到360K的过程中，经历等容变化，由查理定律得p0T0解得p1=1.2×105Pa此时，活塞恰好离开卡环，活塞与卡环间作用力为零，对活塞，由平衡条件得p1S=p0S+mgsinθ解得m=16kg（2）气体温度从360K升高到480K的过程中，由理想气体状态方程得p1V1解得p2=1.4×105Pa对活塞，由平衡条件得p0S+mgsinθ+kΔx=p2S解得k=800N/m14．【知识点】导体切割磁感线产生感应电动势（电流）的分析与计算、电磁感应现象中的功能问题【答案】（1）B（2）(（3）(（4）(【解析】（1）设金属棒在匀强磁场B0中运动的过程中，通过金属棒的电流大小为I，设在时间0∼t1内，金属棒的位移为x，有x=vt1，在t1时刻，对于磁场B，穿过回路的磁通量为Φ=kt1S，对于匀强磁场B0，穿过回路的磁通量为Φ0=B0（2）设在t时刻，金属棒上细线的拉力为F，由于金属棒在ab右侧做匀速运动，则有F=B0Id'，设物体的质量为m，在t（3）设金属棒在磁场B0中从ab向右运动到cd的过程中，物体重力势能的减少量为ΔE，则ΔE=mgL，其中m=(B（4）设金属棒在磁场B0中从ab向右运动到cd的过程中，阻值为R的电阻上产生的热量为Q，运动时间为t2，由Q=I2Rt2，L=vt15．【知识点】带电粒子在组合场中的运动、求解弹性碰撞问题【答案】（1）7∶11∶63（2）v0∶16（3）1∶7见解析【解析】（1）粒子1在电场中沿x轴做匀速直线运动，有v0t1＝xAC，v0t2＝xCO（1分）解得t1t2＝7沿y轴做匀变速直线运动，有12a1t12＋a1t1t2－12a2t2解得a1a2＝1（2）粒子2在磁场中做匀速圆周运动，有q2v2B＝m2v22R粒子2在电场中做类斜抛运动，有y＝2Rsin45°（1分）（v2sin45°）2＝2a3y，qE2＝解得E2B＝v0（3）碰撞前粒子1在电场E2中沿y轴做匀变速直线运动，有v0tan45°＝－a1t1＋a2t2（1分）可得a2t2＝9v08粒子1反弹后做斜抛运动，有2v1sin45°＝a2t3（1分）xCO＝v0t2＝（v1sin45°）t3（1分）联立得v1＝32v0由动量守恒定律得m1·2v0＝－m1v1＋m2v2（1分）解得m1m2＝1因为12m1（2v0）2＝12m1（－2025届湖南省长沙市名校高三物理保温信息卷一注意事项：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。一、单选题（本大题共6小题）1．关于核反应与核能，下列说法正确的是()A．​2B．92235C．一重核发生α衰变后，衰变产物的结合能之和一定小于原来重核的结合能D．由于衰变时要释放巨大的能量，根据E=2．如图所示为一乒乓球台的纵截面，A、B是台面的两个端点位置，PC是球网位置，D、E两点满足AD＝BE＝16AB，且E、M、N在同一竖直线上。第一次在M点将球击出，轨迹最高点恰好过球网最高点P，同时落在A点；第二次在N点将同一球水平击出，轨迹同样恰好过球网最高点P，同时落到D点。球可看作质点，不计空气阻力作用，则两次击球位置到桌面的高度之比hM∶hNA．512B．1736C．21643．2024年1月18日，由大连理工大学研制的“大连1号—连理卫星”从“天舟六号”货运飞船成功释放入轨，并成功回传高清图像。若“连理卫星”的轨道可视为圆周，已知引力常量和“连理卫星”距地面的高度，再结合下列信息能计算出地球平均密度的是（）A．地球对“连理卫星”的万有引力和地球半径B．“连理卫星”绕地球运动的周期和线速度C．“连理卫星”绕地球运动的周期和角速度D．地球极地处的重力加速度和地球自转周期4．现为了在某海岸进行炸弹爆炸后的地质检测，在大海中的A处和陆地上的B处同时引爆炸弹，A、B处质点分别产生如图甲、乙所示的振动图像，且两处爆炸产生的波均向O处传播。已知两列波在海水中的传播速度均为v1＝1500m/s，在陆地上的传播速度均为v2＝3000m/s，AB＝600km，O为AB的中点，C为OB的中点，假设两列波在海水和陆地上的传播速度不变，忽略海水的流速。则（） 甲 乙A．O点为振动加强点B．若A处有一漂浮物，漂浮物运动到陆地的最短时间为200sC．由于A、B处两列波在海水和陆地上的传播速度不同，故无法形成干涉现象D．C点持续振动的时间为200s5．空间存在着匀强磁场和匀强电场，磁场的方向垂直于纸面（xOy平面）向里，电场的方向沿y轴正方向.一带正电的粒子在电场和磁场的作用下，从坐标原点O由静止开始运动.下列四幅图中，可能正确描述该粒子运动轨迹的是（）A． B．C． D．6．如图所示，真空中为边长为的等边三角形三个顶点，在两点分别固定电荷量为的点电荷，在点固定电荷量为的点电荷，点为三角形中心，点为三角形三边中点，设点电荷在某点产生电势为（为点电荷电量，为到点电荷的距离），关于四点电场强度大小及电势高低，下列说法正确的是（）A．点场强大小，电势为0B．点场强大小为，电势为C．点和点场强大小相等，电势不同D．电子由点沿直线移动到点过程中，加速度减小，电势能增大二、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．如图所示，质量为M的拖车通过跨过定滑轮的绳子将质量为m的矿石从矿井提拉至地面。拖车以恒定功率P0从静止开始启动，经过时间t0，立刻关闭发动机，又经过时间t0拖车停止运动，此时矿石刚好上升至井口且速度减为零。已知整个过程拖车所受地面阻力恒为其重力的k倍，不计空气阻力和滑轮的摩擦力，绳子的质量可忽略，且绳子始终处于绷紧状态，重力加速度为g。下列说法正确的是（）A．拖车在加速阶段的平均速度大于减速阶段的平均速度B．整个过程矿石上升的高度为PC．拖车在减速阶段其加速度大小为mgD．拖车刚关闭发动机时的速度大小为P8．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3:29．如图所示，一束复色光从空气射到一长方体玻璃砖上表面后分成两束单色光、，复色光在A点的入射角为，光束的折射角为，光束的折射角为，且。则下列说法正确的是（）A．玻璃对光的折射率小于对光的折射率B．光在玻璃中的传播速度小于光的传播速度C．两单色光在玻璃下表面射出的光均平行于在A点入射的复色光D．增大复色光在A点的入射角，单色光在玻璃的下表面有可能发生全反射10．如图所示的理想变压器，输入电压为220V，可输出电压为12V、24V、36V，匝数为n1的原线圈输入电压瞬时值表达式为u=Umsin(100πt)。单匝线圈绕过铁芯连接交流电压表,电压表的示数为0.1A．n1=B．BC间线圈匝数为120匝，通过R的电流为1.4C．若将R接在AB两端，R两端的电压为24V，频率为D．若将R接在AC两端,通过R的电流为3.0A，周期为三、非选择题：本大题共5题，共56分。11．某同学设计了如图1所示实验装置，来验证“机械能守恒定律”。所用实验器材有：铁架台、小圆柱体、光电门计时器、带量角器的参考背景板等。主要实验步骤如下：①用直尺测量摆线长L（作为摆长）；用游标卡尺测量小圆柱体的直径d，结果如图2所示。②按图1安装好实验器材，使小圆柱体下摆时，其中心经过固定在O点正下方的光电门。③用手拉住小圆柱体，使细线稍稍绷紧，记录下摆夹角，然后打开光电门计时器，将小圆柱体由静止释放，记录小圆柱体第一次经过光电门的遮光时间。④改变小圆柱体的下摆夹角，多次重复步骤③。⑤记录多组、数据，并绘制出图像，如图3所示。已知小圆柱体的质量为m，当地重力加速度大小为g。回答下列问题：(1)小圆柱体的直径cm。(2)小圆柱体从静止释放到经过光电门的过程中，其动能的增加量为（用m、d、表示）。(3)若图3中图线斜率与理论值（用g、L表示）近似相等，则成功验证了机械能守恒定律。12．实验小组做“测量合金丝的电阻率”实验。（1）用毫米刻度尺测出合金丝AB的长度L，再利用螺旋测微器测金属丝直径，示数如图所示，则金属丝直径的测量值mm；用欧姆表“×10”挡粗测合金丝AB的电阻，多用电表指针指示如图所示，则合金丝电阻值为；（2）实验室提供下列器材：电源（）电压表（量程0~3V，内阻约）电流表（量程0~60mA，内阻为）滑动变阻器R1（最大阻值，额定电流2A）滑动变阻器R2（最大阻值，额定电流0.5A）开关、导线若干；为了调节方便、测量准确，滑动变阻器应选用；（选填相应的电阻）（3）将合金丝AB全部接入电路，使用图中的器材测量合金丝的电阻，请用笔画线代替导线，在图中将实物电路图连接完整；（4）正确连接电路后，移动滑动变阻器的滑片，记录两电表的测量数据，在坐标纸上描点作出如图所示的图像，则合金丝AB的电阻（结果保留1位小数），由电阻R求得合金的电阻率；13．如图所示，上端开口的内壁光滑圆柱形汽缸固定在倾角为30°的斜面上，一根上端固定的轻弹簧与横截面积为40cm2的活塞相连接，汽缸内封闭有一定质量的理想气体。在汽缸内距缸底70cm处有卡环，活塞只能向上滑动。开始时活塞搁在卡环上，且弹簧处于原长，缸内气体的压强等于大气压强p0=1.0×105Pa，温度为300K。现对汽缸内的气体缓慢加热，当温度升高60K时，活塞恰好离开卡环，当温度升高到480K时，活塞移动了10cm。重力加速度取g=10m/s2，求：（1）活塞的质量；（2）弹簧的劲度系数k。14．如图所示，两条相距为d'的光滑平行金属导轨固定在同一绝缘水平面内，其左端接一阻值为R的电阻，一与导轨垂直的金属棒置于两导轨上．在电阻、导轨和金属棒中间有一面积为S的区域，在该区域中存在竖直向下的均匀磁场，磁感应强度大小B随时间t的变化关系为B=kt，式中k为常量、且k>0．在金属棒右侧还有一宽度为L的匀强磁场区域，区域左边界为ab（虚线）、右边界为cd（虚线），边界ab和cd均与导轨垂直，该匀强磁场的磁感应强度大小为B0，方向也竖直向下．金属棒通过平行于导轨的绝缘细线跨过光滑轻质定滑轮与一物体相连．开始时，用手托着物体静止不动，使连接金属棒的细线处于水平伸直状态．现突然把手撤去，金属棒从静止开始向右运动，在某一时刻（此时t=0）恰好以速度（1）金属棒从ab运动到cd的过程中，通过金属棒的电流大小；（2）物体的质量；（3）金属棒从ab运动到cd的过程中，物体重力势能的减少量；（4）金属棒从ab运动到cd的过程中，阻值为R的电阻上产生的热量．15．（18分）如图所示，MN、PQ间有沿y轴负方向的匀强电场E1，PQ、y轴间有沿y轴正方向的匀强电场E2，AC＝7CO，y轴右侧有垂直纸面向里的匀强磁场B，有一带电的粒子1，质量为m1、电荷量为＋q1，沿x轴正方向从A点以速度大小v0射入，经两电场偏转后恰好经过O点，此时速度与x轴正方向夹角为45°且斜向上，与静止在O点、质量为m2、电荷量为－q2的带电粒子2发生正碰，碰后粒子1速度反向，且经电场E2后通过C点，碰后粒子2的速度大小为2v04，进入磁场之后从y轴某点射出磁场进入电场E2，刚好从C点以水平向左的速度射出电场E2。不计粒子重力及粒子间的相互作用，碰后两粒子电性及电荷量均保持不变，题中只有（1）粒子1与粒子2碰撞前在电场E1与电场E2中运动的时间之比及加速度大小之比；（2）电场强度E2与磁感应强度B的大小之比；（3）m1与m2之比，并通过计算分析两个粒子的碰撞是否为弹性碰撞。

——★参考答案★——1．【知识点】核反应的反应方程及能量计算、结合能与比结合能、质量亏损与爱因斯坦质能方程【答案】A【解析】A.​24HeB.太阳内部发生的核反应是轻核的聚变反应，​92235UC.重核衰变后，因放出核能，则其衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能，故C项错误；D.根据爱因斯坦质能方程E=mc2．【知识点】平抛运动中的临界问题、斜抛运动【答案】A【解析】第一次球做斜抛运动，设球的水平速度为vx，根据斜抛运动规律有hPC＝12gtPA2，xPA＝vxtPA，xMP＝vxtMP，xPA∶xMP＝3∶2，hM＝hPC－12gtMP2，解得hM＝59hPC。第二次球做平抛运动，设平抛的初速度为v0，根据平抛运动规律有xPD＝v0tPD，xNP＝v0tNP，xPD＝xNP，hN＝12g（tNP＋tPD）2，hPC＝hN－12gtNP2，解得hN【一题多解】根据抛体运动在水平方向为匀速直线运动，由水平等分的几何关系，可知时间比；根据初速度为0的匀加速直线运动等时间的位移比规律及对称性（可将M对称到M'），如图所示，可快速得到比值。3．【知识点】天体密度的计算【答案】B【解析】已知引力常量G和“连理卫星”距地面的高度h。若已知地球对“连理卫星”的万有引力F和地球的半径R，由万有引力公式F＝GMm（R＋h）2得，地球质量M＝F（R＋h）2Gm＝ρ·43πR3，解得地球平均密度ρ＝3F（R＋h）24πGmR3，式中卫星质量m未知，A错误；若已知“连理卫星”绕地球运动的周期T和线速度v，由万有引力提供向心力知GMm（R＋h）2＝mv2R＋h，卫星做圆周运动的线速度与周期之间满足v＝2π（R＋h）T，联立解得地球质量M＝v2（R＋h）G＝v2G·vT2π＝ρ·4．【知识点】波的图像和振动图像的综合应用【答案】D【解析】由题图甲、乙可知两列波的周期均为T＝4s，B处质点的振动形式传到O点所用时间t1＝LOBv2＝100s，A处质点的振动形式传到O点所用时间t2＝LAOv1＝200s，可知B处质点的振动形式先传到O点，时间差Δt＝100s＝25T，因A、B两处波起振方向相反，故O点为振动减弱点，A错误；波上质点本身不会随波迁移，而是在平衡位置附近上下振动，故漂浮物无法到达陆地，B错误；两列波频率相同，可以产生干涉现象，C错误；A处质点的振动形式传到C点所用时间t3＝t2＋LOCv2＝250s，B处质点的振动形式传到C点所用时间t4＝LBCv2＝50s，时间差Δt'＝200s＝50T，因为两列波起振方向相反，故C点为振动减弱点，当A处质点的振动形式传到C5．【知识点】带电粒子在叠加场中的运动【答案】B【解析】本题考查带电粒子在空间叠加场的问题.在xOy平面内电场的方向沿y轴正方向，故在坐标原点O静止的带正电的粒子在电场力作用下会向y轴正方向运动.磁场方向垂直于纸面向里，根据左手定则，可知向y轴正方向运动的带正电的粒子同时受到沿x轴负方向的洛伦兹力，故带电粒子向x轴负方向偏转，A、C错误；由于匀强电场方向沿y轴正方向，故x轴为匀强电场的等势面，从开始到带电粒子再次运动到x轴时，电场力做功为0，洛伦兹力不做功，故带电粒子再次回到x轴时的速度为0，随后受电场力作用再次进入第二象限重复向左偏转，B正确，D错误.6．【知识点】电场的叠加

【答案】B【详析】根据对称性可知a、b三处点电荷在O点产生的电场强度大小相等，均为，c处点电荷在O点产生的电场强度方向分别如图所示，根据电场强度的叠加法则可得O点的电场强度大小为，根据点电荷在某点产生电势，可得O点的电势分别为，A错误；两个正点电荷在P点的合场强为零，P点的场强即为负电荷在P点产生的场强，即，根据点电荷在某点产生电势，可得P点的电势分别为，B正确；根据等量同种电荷的电场分布特点以及点电荷的电场分布特点可知，点和点场强大小相等，根据点电荷在某点产生电势，可得点和点的电势分别为，，可知这两点电势相等，C错误；电子由点沿直线移动到点过程中，电场强度减小，电子受到的电场力减小，其加速度减小，电场力一直做正功，电势能减少，D错误。7．【知识点】机车启动的两种方式、连接体问题（整体和隔离法）、临界问题【答案】AB【解析】拖车加速运动过程，由牛顿第二定律得P0v－mg－kMg＝（M＋m）a，速度增大时，加速度减小，拖车加速、减速过程的v－t图像如图所示，图像面积大小表示位移大小，由图可知拖车加速运动过程的位移大于减速运动过程的位移，时间相同，则加速过程的平均速度大于减速过程的平均速度，A正确（点拨：由v－t图像面积大小定性判断位移大小）；由功能关系可得P0t0－mgh－kMgh＝0，解得h＝P0t0kMg＋mg，B正确；拖车在减速阶段，对拖车和矿石组成的系统有a＝kMg＋mgM＋m（易错点：对系统应用牛顿第二定律，容易漏掉m），8．【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。9．【知识点】全反射与折射的综合应用【答案】BC【详析】根据光的折射定律及公式可知，玻璃对光的折射率大于对光的折射率，光在玻璃中的传播速度小于光的传播速度，A错误，B正确；根据对称性和光路的可逆性可知，两单色光在玻璃下表面射出的光均平行于在A点入射的复色光，增大复色光在A点的入射角，单色光在玻璃的下表面不可能发生全反射，C正确，D错误。10．【知识点】理想变压器原、副线圈两端的