2023-2024學(xué)年北京市東城區(qū)高三（第一次）模擬考試物理試卷

一、單選題：本大題共14小題，共42分。

1.細(xì)胞膜的厚度約等于8x10-9小，當(dāng)細(xì)胞膜的內(nèi)外層之間的電壓達(dá)到40加17時(shí)，一價(jià)鈉離子（Na+）可發(fā)生

滲透通過(guò)細(xì)胞膜，若將細(xì)胞膜內(nèi)的電場(chǎng)視為勻強(qiáng)電場(chǎng)。當(dāng)鈉離子剛好發(fā)生滲透時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）

A.細(xì)胞膜內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為3.2x10-wV/m

B.細(xì)胞膜內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為2x10~7V/m

C.一個(gè)鈉離子發(fā)生滲透時(shí)電勢(shì)能改變0.04eV

D.一個(gè)鈉離子發(fā)生滲透時(shí)電勢(shì)能改變4.8x10-22/

2.下列說(shuō)法正確的是（）

A.夕衰變中釋放的電子是核內(nèi)中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子過(guò)程中產(chǎn)生的

B.陽(yáng)光下看到細(xì)小的塵埃飛揚(yáng)，是固體顆粒在空氣中做布朗運(yùn)動(dòng)

C.由于原子核衰變時(shí)釋放能量，根據(jù)E=mc2,衰變過(guò)程質(zhì)量增加

D.發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率成正比

3.用活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在氣缸內(nèi)，改變條件使氣缸內(nèi)氣體發(fā)生由的變化過(guò)程，其p-V

圖像如圖所示，其中ac為等溫線，已知理想氣體的內(nèi)能與熱力學(xué)溫度成正比，下列說(shuō)法正確的是（）

A.a—b過(guò)程氣缸中氣體的密度不變B.arb的過(guò)程氣體是從外界吸收熱量的

C.aib—c的總過(guò)程氣體是向外界放熱的D.a狀態(tài)氣體的體積是c狀態(tài)氣體體積的2倍

4.圖甲、圖乙分別為研究光現(xiàn)象的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是（）

A.圖甲正中央的亮點(diǎn)是由于光通過(guò)小孔沿直線傳播形成的

B.圖甲所示現(xiàn)象是光線通過(guò)一個(gè)不透光的圓盤(pán)得到的衍射圖樣，它與光通過(guò)圓孔得到的衍射圖樣是一樣的

C.圖乙中的尸、。是偏振片，P固定不動(dòng)，緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)Q,只有如圖中所示尸、。的“透振方向”相平行的

位置時(shí)光屏才是亮的

D.圖乙所示現(xiàn)象可以表明光波是橫波

5.一束復(fù)色光由空氣射向一塊平行平面玻璃磚，經(jīng)折射分成兩束單色光a、b。已知。光的頻率小于b光的

頻率，下列光路圖中可能正確的是（）

6.如圖所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一電阻忽略不計(jì)的矩形線圈，繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的正弦交流

電的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e隨時(shí)間t的變化如圖甲所示，把該交流電輸入到圖乙中理想變壓器的A、2兩端。&為熱

敏電阻（已知其電阻隨溫度升高而減小），R為定值電阻，圖中各電表均為理想電表。下列說(shuō)法正確的是（）

圖甲中t=1xl（p2s時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量為0

C.&溫度升高后，電壓表匕與%示數(shù)的比值不變

D.&溫度降低后，變壓器的輸入功率減小

7.如圖所示靜止于水平地面的箱子內(nèi)有一粗糙斜面，將物體無(wú)初速放在斜面上，物體將沿斜面下滑。若要

使物體相對(duì)斜面靜止，下列情況中不可熊達(dá)到要求的是（）

A.使箱子沿水平方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

B.使箱子做自由落體運(yùn)動(dòng)

C.使箱子沿豎直向上的方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

D.使箱子沿水平面內(nèi)的圓軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

8.圖甲所示為用傳感器測(cè)量某直流電源（在圖甲中用電池的符號(hào)來(lái)表示）的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻廠的實(shí)驗(yàn)電

路，按此原理測(cè)量得到多組數(shù)據(jù)后作出的U-/圖像如圖乙所示。下列說(shuō)法正確的是（）

A傳感器

B傳感器

A.圖中A、B分別為電壓傳感器和電流傳感器

B.閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)置于6端

C.根據(jù)圖乙可求出該電源的電動(dòng)勢(shì)E=1.487

D.根據(jù)圖乙可求出該電源的內(nèi)阻r=1.4312

9.一個(gè)質(zhì)量為機(jī)的網(wǎng)球從距地面高出處自由下落，反彈的最大高度為外。不考慮所受的空氣阻力，重力

加速度用g表示，對(duì)網(wǎng)球與地面接觸的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，下列判斷正確的是（

A.網(wǎng)球的加速度先向上后向下

B.網(wǎng)球速度為0時(shí)受地面的彈力最大

C.地面對(duì)網(wǎng)球所做的功等于巾9（“1-%）

D.網(wǎng)球受地面的平均沖擊力等于血鬻開(kāi)瘴場(chǎng)

ZH2

Yg7g

10.用如圖所示裝置作為推進(jìn)器加速帶電粒子。裝置左側(cè)部分由兩塊間距為d的平行金屬板加、N組成，

兩板間有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為瓦使大量電荷量絕對(duì)值均為qo的正、負(fù)離子從左

側(cè)以速度W水平入射，可以給右側(cè)平行板電容器尸。供電?？拷?。板處有一放射源S可釋放初速度為0、

質(zhì)量為加、電荷量絕對(duì)值為q的粒子，粒子被加速后從S正上方的孔噴出尸板，噴出的速度大小為V。下

M

?

正P

一

負(fù)-

二

離S

列說(shuō)法正確的是（J

子Q

一

N

A.放射源S釋放的粒子帶負(fù)電

B.增大go的值，可以提IWJV

C.PQ間距變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，可使v變?yōu)樵瓉?lái)，2倍

D.vo和B同時(shí)變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，可使v變?yōu)樵瓉?lái)的2倍

11.嫦娥1號(hào)奔月衛(wèi)星與長(zhǎng)征3號(hào)火箭分離后，進(jìn)入繞地運(yùn)行的周期約為16小時(shí)的橢圓軌道，稱(chēng)為16小時(shí)

軌道（如圖中曲線1所示）。隨后，為了使衛(wèi)星離地越來(lái)越遠(yuǎn)，星載發(fā)動(dòng)機(jī)先在遠(yuǎn)地點(diǎn)點(diǎn)火，使衛(wèi)星進(jìn)入圖

中曲線2所示新軌道，以抬高近地點(diǎn)。后來(lái)又連續(xù)三次在抬高以后的近地點(diǎn)點(diǎn)火，使衛(wèi)星加速和變軌，抬

高遠(yuǎn)地點(diǎn)，相繼進(jìn)入24小時(shí)軌道、48小時(shí)軌道和地月轉(zhuǎn)移軌道（分別如圖中曲線3、4、5所示）。衛(wèi)星最

后進(jìn)入繞月圓形軌道，距月面高度為/7,周期為7°。已知月球半徑為r,引力常量為G,則以下正確的是

A.衛(wèi)星在16小時(shí)軌道上運(yùn)行時(shí)，在近地點(diǎn)的機(jī)械能比在遠(yuǎn)地點(diǎn)的機(jī)械能小

B.

24小時(shí)軌道與48小時(shí)軌道的半長(zhǎng)軸之比為1:V4

C.衛(wèi)星在地月轉(zhuǎn)移軌道上運(yùn)行時(shí)速度大于第二宇宙速度

D.月球的質(zhì)量為空

12.如圖甲所示，水滴滴在平靜的水面上，會(huì)形成水波向四周傳播（可視為簡(jiǎn)諧波）。可利用兩個(gè)能夠等間隔

滴水的裝置Si、S2來(lái)研究波的疊加現(xiàn)象，圖乙所示為以Si、S2為波源的兩水波在某時(shí)刻疊加的簡(jiǎn)化示意

圖，已知S〉S2的振幅均為A,該時(shí)刻它們形成的波峰和波谷分別由實(shí)線和虛線表示。則下列說(shuō)法正確的

是（）

甲乙

A.a處質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，振幅為0

B.b處質(zhì)點(diǎn)此刻的位移大小為2A

C.若想觀察到穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象，可將S2滴水間隔調(diào)小

D.

只要將SI的滴水間隔調(diào)至和S2的相等，。處質(zhì)點(diǎn)就做振幅為2A的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)

13.科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一種只由四個(gè)中子構(gòu)成的粒子，這種粒子稱(chēng)為“四中子”，用、表示。“四中子”是通過(guò)

向液態(tài)氫靶上發(fā)射8”e原子核而產(chǎn)生的，與H碰撞可將一個(gè)8”e核分裂成一個(gè)a粒子和一個(gè)“四中子”。

由于《He核由四個(gè)核子組成，與“四中子”體系很相近，所以早在上個(gè)世紀(jì)50年代就有人根據(jù)《He核的結(jié)

合能，估算“四中子”的結(jié)合能最大約為14MeU,其后有很多實(shí)驗(yàn)對(duì)四中子體系進(jìn)行探測(cè)，但多數(shù)結(jié)論是

否定的。2022年，由數(shù)十個(gè)國(guó)家的科學(xué)家組成的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了“四中子態(tài)”存在的明確證據(jù)。下列有關(guān)“四

中子”粒子的說(shuō)法正確的是（）

A.可以通過(guò)電磁場(chǎng)使4九形成高速粒子束

B.產(chǎn)生“四中子”的核反應(yīng)為H+8"e-4"6+、

C.從核子間相互作用來(lái)看，“四中子”與“He核的區(qū)別在于是否存在電磁力

D.按上世紀(jì)50年代的估算，4個(gè)中子結(jié)合成“四中子”至多需要吸收14MH的能量

14.如圖所示，質(zhì)量為M、傾角為。的光滑斜劈置于光滑水平地面上，質(zhì)量為根的小球第①次和第②次分別

以方向水平向右和水平向左、大小均為火的初速度與靜止的斜劈相碰，碰撞中無(wú)機(jī)械能損失。重力加速度

用g表示，下列說(shuō)法正確的是（）

第①次

A.這兩次碰撞過(guò)程小球和斜劈組成的系統(tǒng)動(dòng)量都守恒

B.第②次碰撞后斜劈的速度小于迎寫(xiě)邂

C.第②次碰撞過(guò)程中地面對(duì)斜劈的支持力等于（M+m）g

D.第①次碰撞前、后小球的速度方向一定在同一直線上；第②次碰撞前、后小球速度方向與斜面法線的夾

角一定相等

二、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共18分。

15.做“用油膜法估測(cè)油酸分子的大小”的實(shí)驗(yàn)。

（1）下列實(shí)驗(yàn)步驟的正確順序是（填寫(xiě)實(shí)驗(yàn)步驟前的序號(hào)）。

心往邊長(zhǎng)約為40c機(jī)的淺盤(pán)里倒入約2cm深的水，待水面穩(wěn)定后將適量的琲子粉均勻地撒在水面上

員用注射器將事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形狀穩(wěn)定

c.將畫(huà)有油酸膜形狀的玻璃板平放在坐標(biāo)紙上，計(jì)算出油酸膜的面積。根據(jù)油酸的體積和油酸膜的面積計(jì)

算出油酸分子直徑的大小

d.用注射器將事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，記下量筒內(nèi)每增加一定體積時(shí)的滴數(shù)，由

此計(jì)算出一滴油酸酒精溶液的體積，再根據(jù)油酸酒精溶液的濃度計(jì)算出油酸的體積

e.將玻璃板放在淺盤(pán)上，然后將油酸膜的形狀用彩筆描繪在玻璃板上

(2)實(shí)驗(yàn)中，所用油酸酒精溶液每匕體積溶液中有純油酸體積彩，用注射器和量筒測(cè)得體積為％的上述溶液

有“滴，把一滴該溶液滴入盛水的撒有排子粉的淺盤(pán)中，待水面穩(wěn)定后，得到油酸薄膜的輪廓形狀和尺寸

如圖所示，圖中每個(gè)小正方形格的邊長(zhǎng)為。，則油酸薄膜的面積S=；可求得油酸分子的直徑為

(用匕、彩、％、"、S表示)。

(3)某同學(xué)實(shí)驗(yàn)中最終得到的油酸分子直徑數(shù)據(jù)偏大，可能是因?yàn)椤?/p>

A油膜中含有大量未溶解的酒精

8.計(jì)算油膜面積時(shí)，舍去了所有不足一格的方格

C.水面上琲子粉撒得太多，油膜沒(méi)有充分展開(kāi)

D用注射器和量筒測(cè)片體積溶液滴數(shù)時(shí)多記錄了幾滴

16.同學(xué)們用多種方法測(cè)重力加速度值。

(1)用如圖甲所示的單擺做“用單擺測(cè)重力加速度”的實(shí)驗(yàn)。

甲

①此實(shí)驗(yàn)中重力加速度的表達(dá)式為g=(用擺長(zhǎng)I,周期T表示)。

②若改變擺長(zhǎng)，多次測(cè)量，得到周期平方產(chǎn)與擺長(zhǎng)/的關(guān)系如圖乙所示，所得結(jié)果與當(dāng)?shù)刂亓铀俣戎迪?/p>

符，但發(fā)現(xiàn)其延長(zhǎng)線沒(méi)有過(guò)原點(diǎn)，其原因可能是(選填正確選項(xiàng)前的字母)。

AT2

A測(cè)周期時(shí)多數(shù)了一個(gè)周期

A測(cè)周期時(shí)少數(shù)了一個(gè)周期

C.測(cè)擺長(zhǎng)時(shí)直接將擺線的長(zhǎng)度作為擺長(zhǎng)

D測(cè)擺長(zhǎng)時(shí)將擺線的長(zhǎng)度加上擺球的直徑作為擺長(zhǎng)

(2)將單擺掛在力傳感器的下端，通過(guò)力傳感器測(cè)定擺動(dòng)過(guò)程中擺線受到的拉力R由計(jì)算機(jī)記錄拉力尸隨

時(shí)間/的變化，圖像如圖丙所示。測(cè)得擺長(zhǎng)為/,則重力加速度的表達(dá)式為g=——=

(3)如圖丁所示，將光電門(mén)安裝在小球平衡位置的正下方，在小球上安裝輕質(zhì)擋光片，擋光寬度為d,在鐵

架臺(tái)后方固定量角器，利用此裝置測(cè)重力加速度值。首先測(cè)得擺長(zhǎng)為/,之后將小球拉離平衡位置，當(dāng)擺

線與豎直方向成9角(0值可由量角器讀出)時(shí)將小球由靜止釋放，傳感器測(cè)得小球第一次擺下?lián)豕獾臅r(shí)間

At0多次改變擺角e測(cè)得對(duì)應(yīng)的43可得到多組(2/t)數(shù)據(jù)，同時(shí)計(jì)算機(jī)可根據(jù)需要算出關(guān)于。的任意三角

函數(shù)值。

①為了能最方便準(zhǔn)確地利用圖像處理數(shù)據(jù)，應(yīng)繪制_________圖像(寫(xiě)出圖像的縱坐標(biāo)-橫坐標(biāo))；

②根據(jù)第①問(wèn)中繪制的圖像，求得圖像斜率的大小為匕則計(jì)算得到重力加速度9=o

三、計(jì)算題：本大題共4小題，共40分。

17.如圖所示，8C是光滑絕緣的J圓弧軌道，位于豎直平面內(nèi)，軌道半徑為R,下端與水平絕緣軌道在8點(diǎn)

平滑連接，整個(gè)軌道處在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。現(xiàn)有一質(zhì)量為機(jī)、帶正電的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))置于水

平軌道上，已知滑塊受到的靜電力大小為'mg,滑塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5,將滑塊從水平軌

道上與2點(diǎn)距離為x=4R的A點(diǎn)由靜止釋放，滑動(dòng)過(guò)程中滑塊電荷量不變，重力加速度用g表示，求：

(1)滑塊到達(dá)2點(diǎn)時(shí)的速度如；

(2)滑塊在圓弧軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力和電場(chǎng)力合力的大小和方向；

(3)滑塊到達(dá)與圓心。等高的C點(diǎn)時(shí)，軌道對(duì)滑塊的作用力大小區(qū)。

<----------------------------------

白c：._o______

///////////////////////////////////////

.外X

18.如圖甲所示，在光滑絕緣水平桌面上有一邊長(zhǎng)為/、電阻為R的正方形導(dǎo)線框Med,在導(dǎo)線框右側(cè)有一

寬度大于/的條形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)的邊界與導(dǎo)線框的左、右邊框平行，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為3,磁場(chǎng)方

向豎直向下。導(dǎo)線框以向右的初速度又進(jìn)入磁場(chǎng)。

(1)求A邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小E。；

(2)求de邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，湖邊的瞬時(shí)電功率%；

(3)若導(dǎo)線框能夠完全通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域并繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，請(qǐng)?jiān)趫D乙中定性畫(huà)出導(dǎo)線框所受安培力大小尸隨時(shí)間/變

化的圖像，并說(shuō)明安培力隨時(shí)間變化的原因。

19.天文學(xué)家范?艾倫發(fā)現(xiàn)在地球大氣層之外存在著一個(gè)輻射帶包裹著地球，這一輻射帶被命名為“范?艾倫

輻射帶”，它是由于地球磁場(chǎng)捕獲了大量帶電粒子而形成，分為內(nèi)層和外層，如圖1所示。由于地球兩極

附近區(qū)域磁場(chǎng)強(qiáng)，其他區(qū)域磁場(chǎng)弱，當(dāng)宇宙射線進(jìn)入地磁場(chǎng)后會(huì)使帶電粒子沿磁感線做螺線運(yùn)動(dòng)，遇到強(qiáng)

磁場(chǎng)區(qū)域被反射回來(lái)，在地磁兩極間來(lái)回“彈跳”，被“捕獲”在地磁場(chǎng)中。不過(guò)還是有一些宇宙射線粒

子可以“溜進(jìn)”地球大氣層，它們和空氣分子的碰撞產(chǎn)生的輻射就形成了絢麗多彩的極光。大氣中最主要

的成分是氮和氧，波長(zhǎng)557.7/mi的綠色和630nm附近的紅色極光主要由氧原子發(fā)出，波長(zhǎng)高于640nm的紅

色極光由氮?dú)夥肿影l(fā)出。(計(jì)算時(shí)普朗克常量取h=6.6x10-34/.s,真空中光速。取3x108^/s)

(l)a求放出一個(gè)波長(zhǎng)為630〃根的紅色光子時(shí)，氧原子的能量變化/E(結(jié)果取1位有效數(shù)字)；

b.請(qǐng)說(shuō)明帶電粒子和空氣分子碰撞產(chǎn)生輻射的過(guò)程中能量是如何轉(zhuǎn)化的。

(2)圖2所示的是質(zhì)量為加、電荷量為q的帶電粒子在具有軸對(duì)稱(chēng)性的非均勻磁場(chǎng)中做螺線運(yùn)動(dòng)的示意圖，

若將粒子沿軸線方向的分速度用叫/表示，與之垂直的平面內(nèi)的分速度用匕表示。

。.某時(shí)刻帶電粒子的"〃=%，匕=W，所在處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為3,如果將粒子從此刻起在垂直平面內(nèi)

做圓周運(yùn)動(dòng)的一個(gè)周期時(shí)間內(nèi)，所到達(dá)區(qū)域的磁場(chǎng)按勻強(qiáng)磁場(chǎng)(方向沿軸線)進(jìn)行估算，求粒子在垂直平面

內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r和在一個(gè)周期時(shí)間內(nèi)沿軸線前進(jìn)的距離(螺距)d；

b.實(shí)際上帶電粒子的半徑和螺距都會(huì)不斷變化，已知帶電粒子在從弱磁場(chǎng)區(qū)向強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，在垂

直平面內(nèi)的速度以會(huì)變大，在此已知的基礎(chǔ)上請(qǐng)用高中物理的知識(shí)解釋為什么帶電粒子在從弱磁場(chǎng)區(qū)向強(qiáng)

磁場(chǎng)區(qū)螺旋前進(jìn)時(shí)，分速度"http://會(huì)減小到零，并繼而沿反方向前進(jìn)。

20.平拋運(yùn)動(dòng)、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)、勻速圓周運(yùn)動(dòng)是三種典型的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)模型，初速度和受力情況的不同決定了質(zhì)

點(diǎn)做何種運(yùn)動(dòng)。

(1)平拋運(yùn)動(dòng)是加速度為重力加速度g的勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。一質(zhì)點(diǎn)以初速度火在豎直面內(nèi)做平拋運(yùn)動(dòng)，以拋

出點(diǎn)為原點(diǎn)，以火的方向?yàn)閤軸的正方向，豎直向下為y軸的正方向建立坐標(biāo)系。

a.某時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)速度與水平方向的夾角為仇質(zhì)點(diǎn)相對(duì)于拋出點(diǎn)的位移與水平方向的夾角為a,請(qǐng)證明。與a滿(mǎn)

足：tan。=2tana；

b.請(qǐng)寫(xiě)出質(zhì)點(diǎn)的軌跡方程。

(2)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)所受回復(fù)力下與位移彳成正比，且方向總和位移相反，即F=-丘，其中左為常數(shù)。如

圖所示，豎直平面內(nèi)有一光滑的拋物線軌道，其軌跡方程與(1)問(wèn)中求得的結(jié)果相同?，F(xiàn)有一質(zhì)量為機(jī)的

小珠子套在軌道上，且可在軌道上自由滑動(dòng)。若將小珠子從軌道上距軌道中心。點(diǎn)很近的地方由靜止釋

放，小珠子將圍繞。點(diǎn)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。請(qǐng)證明小珠子在軌道中心。點(diǎn)附近的往復(fù)運(yùn)動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)(當(dāng)。很小

時(shí)，sin。?tan。)。

(3)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，其合力總指向圓心，大小等于質(zhì)量乘以向心加速度。若第(2)間的拋物線軌道

繞y軸轉(zhuǎn)動(dòng)，請(qǐng)討論并說(shuō)明當(dāng)以不同角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，小珠子能否相對(duì)軌道靜止？若能，請(qǐng)說(shuō)明相對(duì)靜

止的位置。

答案和解析

1.【答案】c

【解析】細(xì)胞膜內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E=§=竺竺Ju/m=5x1067/m

d8x10y

故AB錯(cuò)誤；

CD.由電場(chǎng)力做功與電勢(shì)差的關(guān)系得W=qU=40X10-3eV=0.04eIZ

電勢(shì)能改變=W=0.04eV=6.4XIO-21/

故C正確，D錯(cuò)誤。

故選C。

2.【答案】A

【解析】衰變中釋放的電子是核內(nèi)一個(gè)中子轉(zhuǎn)化為一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子過(guò)程中產(chǎn)生的，故A正確；

3.陽(yáng)光下看到細(xì)小的塵埃飛揚(yáng)，是固體顆粒在空氣對(duì)流作用下飛揚(yáng)，不是布朗運(yùn)動(dòng)，故8錯(cuò)誤；

C.由于原子核衰變時(shí)釋放能量，根據(jù)E=mc2衰變過(guò)程質(zhì)量虧損，故C錯(cuò)誤；

D根據(jù)光電效應(yīng)方程a=hv-W0

即光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率為線性關(guān)系但不是正比例關(guān)系，故。錯(cuò)誤。

故選A。

3.【答案】C

【解析】A由圖可知，過(guò)程氣體進(jìn)行等壓變化，體積減小，氣缸中氣體的密度增大，故A錯(cuò)誤；

過(guò)程氣體體積減小，溫度降低，氣體內(nèi)能減小，外界對(duì)氣體做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體

放出熱量，故8錯(cuò)誤；

C.ac為等溫線，兩點(diǎn)內(nèi)能相同，從a-b-c過(guò)程體積減小，外界對(duì)氣體做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，

全過(guò)程氣體放熱，所以a—b過(guò)程氣體放出的熱量大于b-c過(guò)程氣體吸收的熱量，即總過(guò)程氣體是向外界

放熱的，故C正確；

￡).碇為等溫線，即Po%=3po%

所以%=3%

故。錯(cuò)誤。

故選Co

4.【答案】D

【解析】4圖甲正中央的亮點(diǎn)是由于光通過(guò)小圓板發(fā)生光的衍射得到的，故A錯(cuò)誤；

8.圓孔衍射，是光的衍射現(xiàn)象的一種。光波通過(guò)細(xì)小圓孔后產(chǎn)生的衍射，屏上中央亮區(qū)多，暗區(qū)少，與光

線通過(guò)一個(gè)不透光的圓盤(pán)得到的衍射圖樣不一樣。故8錯(cuò)誤；

C.圖乙中的尸、。是偏振片，尸固定不動(dòng)，緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)。，P、。的“透振方向”相平行的位置時(shí)光屏是最亮

的，P、。的“透振方向”相垂直的位置時(shí)光屏是暗的，其他一般的夾角位置，亮度介于兩者之間，故C

錯(cuò)誤；

D只有橫波才能產(chǎn)生偏振現(xiàn)象，故光的偏振現(xiàn)象表明光是一種橫波，故。正確。

故選。。

5.【答案】B

【解析】由于a光的頻率小于少光的頻率，因此玻璃對(duì)。光的折射率小于對(duì)b光的折射率，則b光進(jìn)入玻

璃后偏折程度大，在下方，又兩出射光均應(yīng)平行于入射光，可知B正確，ACD錯(cuò)誤。

故選瓦

6.【答案】D

【解析】A根據(jù)圖甲可知/=51U,T=0.02s

2TT

則3=——lOOitrad/s

故變壓器原線圈兩端電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為n=51sinl007tt(7)

故A錯(cuò)誤；

A在圖甲的r=0.01s時(shí)刻，e=0,此時(shí)矩形線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直，磁通量最大，故B錯(cuò)誤；

C.理想變壓器匝數(shù)不變，輸入電壓不變，則電壓表Vi示數(shù)不變，副線圈兩端的電壓仍不變。R處溫度升

高時(shí)，凡阻值減小，則根據(jù)閉合電路歐姆定律可知副線圈回路中的電流“增大。電壓表外測(cè)量R的電

壓，根據(jù)串并聯(lián)電路規(guī)律及歐姆定律有a=4-I2R

則電壓表險(xiǎn)示數(shù)減小，故電壓表所示數(shù)與V2示數(shù)的比值變大，故C錯(cuò)誤；

。理想變壓器匝數(shù)不變，輸入電壓不變，副線圈兩端的電壓仍不變。尺處溫度降低時(shí)，尺阻值變大，則變

壓器的輸出功率為P=鑒輸出功率變小。理想變壓器輸入功率等于輸出功率，故變壓器的輸入功率減

小，故D正確。

故選

7.【答案】C

【解析】A.當(dāng)箱子沿水平方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，若物體相對(duì)斜面靜止，則兩者加速度相等。當(dāng)物體所受

重力和支持力的合力恰好水平向右，且等于其做加速運(yùn)動(dòng)所需合力時(shí)，物體與斜面間的摩擦力恰好為零，

即物體相對(duì)斜面靜止。故A不符合題意；

8.當(dāng)箱子做自由落體運(yùn)動(dòng)，此時(shí)物體與箱子之間的作用力為零，物體也做自由落體運(yùn)動(dòng)，即物體相對(duì)斜面

靜止，故8不符合題意；

C.當(dāng)箱子沿豎直向上的方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，假設(shè)物體相對(duì)斜面靜止，則物體受力如圖所示

建立如圖所示坐標(biāo)系，則根據(jù)牛頓第二定律分別有

FN—mgcos6=macos9

f—mgsmd=masind

整理可得/=FNtan。

由于物體無(wú)初速放在斜面上時(shí)，物體將沿斜面下滑，故有〃<tan。

林

即/=FN<FNtan3

故假設(shè)不成立。物塊與斜面發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)。故C符合題意；

D當(dāng)箱子沿水平面內(nèi)的圓軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，當(dāng)物體所受支持力與摩擦力在水平方向的合力恰好提供

做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力時(shí)，物體與斜面相對(duì)靜止。故。不符合題意。

故選Co

8.【答案】D

【解析】A測(cè)量一電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻廠需要測(cè)路端電壓和電流，電流傳感器應(yīng)串聯(lián)接入電路，電壓傳

感器應(yīng)并聯(lián)接入電路，由電路圖可知圖中A、8分別為電流傳感器和電壓傳感器，故A錯(cuò)誤；

A滑動(dòng)變阻器采用限流接法，為了保護(hù)電路，閉合開(kāi)關(guān)前滑片置于阻值最大處，由圖可知，滑片應(yīng)置于。

處，故8錯(cuò)誤；

CD.由閉合電路歐姆定律U=E-Ir

可知U-/圖像的縱軸截距表示電源電動(dòng)勢(shì)為E=1.507

斜率的絕對(duì)值為電源內(nèi)阻為r=筆黑Ox1.43。

U.J.4U

故C錯(cuò)誤，。正確。

故選

9.【答案】B

【解析】A整個(gè)過(guò)程中網(wǎng)球的加速度均為重力加速度，所以加速度不變，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；

3.網(wǎng)球在與地面接觸的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，網(wǎng)球下降的過(guò)程中網(wǎng)球的形變量越來(lái)越大，彈力越來(lái)越大，開(kāi)始階段

網(wǎng)球的壓縮量較小，因此地面對(duì)網(wǎng)球向上的彈力小于重力，此時(shí)網(wǎng)球的合外力向下，加速度向下，網(wǎng)球做

加速運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律7ng-kx=mar

隨著壓縮量增加，彈力增大，合外力減小，則加速度減小，方向向下，

當(dāng)=時(shí)，合外力為零，加速度為0,此時(shí)速度最大；

由于慣性網(wǎng)球繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)，此時(shí)kx-mg=77ia2，方向向上，網(wǎng)球減速，隨著壓縮量增大，網(wǎng)球合外力

增大，加速度增大，方向向上。所以網(wǎng)球下降過(guò)程中加速度先變小后變大，速度先變大后變小，小球運(yùn)動(dòng)

最低點(diǎn)時(shí)，網(wǎng)球的速度為零，地面的彈力最大，故8項(xiàng)正確；

C.由于網(wǎng)球與地面接觸過(guò)程中，作用點(diǎn)無(wú)位移，即有力無(wú)位移的情況，所以地面對(duì)網(wǎng)球所做的功為零，故

C項(xiàng)錯(cuò)誤；

。小球從名處自由落下，設(shè)落地瞬間速度為%，有說(shuō)=2gHi

解得巧=方狐

小球離開(kāi)地面的速度為v2,有0-諺=-2gH2

解得藝=瓦

設(shè)網(wǎng)球與地面作用時(shí)間為設(shè)向下為正方向，由動(dòng)量定理有-Ft=-小方-機(jī)火

整理有R2gHi+J2gH2)

由于地面與網(wǎng)球作用時(shí)間未知，所以平均沖力無(wú)法求得，故。項(xiàng)錯(cuò)誤。

故選人

10.【答案】D

【解析】A根據(jù)左手定則可知，正負(fù)離子進(jìn)入MV區(qū)域，正離子受到向下的洛倫茲力，負(fù)離子受到向上的

洛倫茲力，所以正離子打到N板，負(fù)離子打到M板，N板電勢(shì)高于〃板，即。板電勢(shì)高于P板，S釋放

的粒子受到向上的電場(chǎng)力，電場(chǎng)力方向與場(chǎng)強(qiáng)方向相同，則粒子帶正電，故A錯(cuò)誤；

BC.根據(jù)力的平衡可得=q]

S釋放的粒子，加速過(guò)程有4(/=2爪/

聯(lián)立可得u=回逛

7m

由此可知，粒子射出的速度與qo、尸。間距無(wú)關(guān)，故8c錯(cuò)誤；

D由以上分析可知，當(dāng)均和2同時(shí)變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，可使v變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，故。正確。

故選zx

11.【答案】B

【解析】A衛(wèi)星在16小時(shí)軌道上運(yùn)行時(shí)，只有萬(wàn)有引力做功，機(jī)械能守恒。在近地點(diǎn)的機(jī)械能等于在遠(yuǎn)地

點(diǎn)的機(jī)械能，故A錯(cuò)誤；

A設(shè)24小時(shí)軌道與48小時(shí)軌道的半長(zhǎng)軸分別為七,R2,

由開(kāi)普勒第三定律有普=學(xué)=京

得金=泰

故8正確；

C.所有衛(wèi)星的運(yùn)行速度小于第一宇宙速度，而第一宇宙速度小于第二宇宙速度，所以衛(wèi)星在地月轉(zhuǎn)移軌道

上運(yùn)行時(shí)速度小于第二宇宙速度，故C錯(cuò)誤；

M2

。對(duì)衛(wèi)星有G-^2=m^42(r+/i)

(r+h)zT0八

故。錯(cuò)誤。

故選瓦

12.【答案】B

【解析】A由題圖可知，。處的質(zhì)點(diǎn)此時(shí)刻處于兩列波的波峰與波谷相遇的點(diǎn)，由波的疊加知識(shí)可知，此

時(shí)刻。處速度為零。在同一介質(zhì)中，不同的機(jī)械波的波速相等，根據(jù)u=

由圖知波源S2的波長(zhǎng)小，所以波源S2的頻率較大，即兩列波的頻率不同，兩列波無(wú)法發(fā)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)

象，所以。處的質(zhì)點(diǎn)并不是一直處于靜止?fàn)顟B(tài)，即。處質(zhì)點(diǎn)的振幅不為零，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；

A由題圖可知，。處的質(zhì)點(diǎn)此時(shí)刻處于兩列波的波谷與波谷相遇的點(diǎn)，由波的疊加知識(shí)可知，此時(shí)刻該處

質(zhì)點(diǎn)的位移大小為2A,故3項(xiàng)正確；

C.在同一介質(zhì)中，不同的機(jī)械波的波速相等，根據(jù)I?=4/

由圖知波源S2的波長(zhǎng)小，所以波源S2的頻率較大，為觀察到穩(wěn)定的干涉圖樣，可將圖中S2的頻率調(diào)小，

即將S2滴水間隔調(diào)大，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；

。將兩裝置的滴水間隔調(diào)至相等，此時(shí)兩列波的頻率相同，會(huì)產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象，但是c處的質(zhì)點(diǎn)不一

定處于振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，即c處的質(zhì)點(diǎn)不一定做振幅為2A的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。

故選瓦

13.【答案】C

【解析】A由于中子不帶電，所以四中子也是不帶電，即無(wú)法通過(guò)電磁場(chǎng)使、形成高速粒子束，故A項(xiàng)

錯(cuò)誤；

A由電荷數(shù)守恒和質(zhì)子數(shù)守恒，其核反應(yīng)方程應(yīng)該為H+8He-4He+4n+H

故8項(xiàng)錯(cuò)誤；

C.“四中子”的核子由于是中子構(gòu)成的，其不帶電，核子間的作用力沒(méi)有電磁力，而,He核中有帶正電的

質(zhì)子，所以其核子間的作用力有電磁力。所以從核子間相互作用來(lái)看，“四中子”與4”e核的區(qū)別在于

是否存在電磁力，故C項(xiàng)正確；

D由題意可知，其結(jié)合能約為14MeV,所以四個(gè)中子結(jié)合成“四中子”需要放出約14MeV的能量，故。

項(xiàng)錯(cuò)誤。

故選Co

14.【答案】B

【解析】A.第①次碰撞小球和斜劈組成的系統(tǒng)合外力為0,系統(tǒng)動(dòng)量守恒，第②次碰撞過(guò)程中，系統(tǒng)的合

外力不為0,動(dòng)量不守恒，故A錯(cuò)誤；

8第②次碰撞后速度的分解如圖

水平方向動(dòng)量守恒

mv0cos9cos9—mvysmd+Mv=mv0

解得斜劈的速度

_譏20+/sin。+如20_2-%sin2e

%-祈〈祈-祈（馬,<%smJ）

故B正確；

C.第②次碰撞過(guò)程中，斜劈有豎直向下的動(dòng)量，則可知地面對(duì)斜劈的支持力大于（M+zn）g,故C錯(cuò)誤;

D第②次碰撞后小球沿垂直于斜面方向的速度Mvuosin。，根據(jù)速度的合成可知，第②次碰撞前、后小

球速度方向與斜面法線的夾角一定不相等，故。錯(cuò)誤；

故選Bo

15.【答案】(l)dabec(2)①71a2②黯(3)BC

【解析】(1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程應(yīng)先用注射器將事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，記下量筒內(nèi)每增

加一定體積時(shí)的滴數(shù)，由此計(jì)算出一滴油酸酒精溶液的體積，再根據(jù)油酸酒精溶液的濃度計(jì)算出油酸的體

積，后往邊長(zhǎng)約為40c機(jī)的淺盤(pán)里倒入約2c機(jī)深的水，待水面穩(wěn)定后將適量的琲子粉均勻地撒在水面上，

再用注射器將事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形狀穩(wěn)定，隨后將玻璃板放在淺盤(pán)上，然

后將油酸膜的形狀用彩筆描繪在玻璃板上，最后將畫(huà)有油酸膜形狀的玻璃板平放在坐標(biāo)紙上，計(jì)算出油酸

膜的面積。根據(jù)油酸的體積和油酸膜的面積計(jì)算出油酸分子直徑的大小。即實(shí)驗(yàn)步驟的正確順序是

dabeco

(2)根據(jù)數(shù)格子的辦法，多于半格算一格，少于半格舍去，油膜的總格數(shù)為71格，則油膜總面積為5=

71a2

由于所用油酸酒精溶液每匕體積溶液中有純油酸體積外，則溶液的濃度為尤=學(xué)

用注射器和量筒測(cè)得體積為力的上述溶液有〃滴，則一滴溶液中純油酸的體積為U=，久

油酸分子直徑為d=:

解得d=等

nSV1

(3)A油膜中含有大量未溶解的酒精，導(dǎo)致油膜面積測(cè)量值偏大，根據(jù)上述可知，油酸分子直徑測(cè)量值偏

小，故A錯(cuò)誤；

8.計(jì)算油膜面積時(shí)，舍去了所有不足一格的方格，導(dǎo)致油膜面積測(cè)量值偏小，根據(jù)上述可知，油酸分子直

徑測(cè)量值偏大，故B正確；

C.水面上排子粉撒得太多，油膜沒(méi)有充分展開(kāi)，導(dǎo)致油膜面積測(cè)量值偏小，根據(jù)上述可知，油酸分子直徑

測(cè)量值偏大，故C正確；

。用注射器和量筒測(cè)％體積溶液滴數(shù)時(shí)多記錄了幾滴，導(dǎo)致油酸體積測(cè)量值偏小，根據(jù)上述可知，油酸

分子直徑測(cè)量值偏小，故。錯(cuò)誤。

故選BCo

16.【答案】(1)①誓；②C

⑵益77-27

(3)①cos。一而;②而

【解析】（1）①根據(jù)單擺周期公式T=2兀

9

解得9=黑

②根據(jù)單擺周期公式T=2兀

9

其中/=L+r

解得72=酬乙+生7

99

由圖可知，當(dāng)/為零時(shí)，不為零，所測(cè)擺長(zhǎng)偏小，可能是把擺線長(zhǎng)度作為擺長(zhǎng)，即把懸點(diǎn)到擺球上端的

距離擺線的長(zhǎng)度作為擺長(zhǎng)。故選C。

（2）單擺每隔半個(gè)周期到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，拉力廠會(huì)達(dá)到最大，故由圖可知，單擺的周期為T(mén)=2x（3%-玲）=

4to

根據(jù)單擺周期公式r=2兀3

解得g=S

（3）①小球從最高點(diǎn)擺至最低點(diǎn)的過(guò)程，小球機(jī)械能守恒，故根據(jù)機(jī)械能守恒定律有

1

mgl（l—cos。）=-^mv2

小球經(jīng)過(guò)光電門(mén)的瞬時(shí)速度為u=%

,21

整理可得cos。=1-期?薪

為了能最方便準(zhǔn)確地利用圖像處理數(shù)據(jù)，應(yīng)繪制cose-蘇圖像。

,2

②由上分析可知人梟

解得

11

17.【答案】（1）由動(dòng)能定理有（F電一卬ng）%=E租而一2根若

將F名=|叫9，〃=0.5,x=4R,vA—0代入，得%=J2gR

（2）設(shè)重力和電場(chǎng)力的合力大小為F臺(tái)，與豎直方向的夾角為8,則有

------------5

F合=F電+（mgy=^mg

即合力大小為^mg,方向與豎直方向的夾角9=37°斜向左下。

1

2

(3)對(duì)滑塊從A點(diǎn)到達(dá)。點(diǎn)的過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理F電。+R)-1imgx-mgR=-mvc

將F電二^m自，〃=0.5,%=4R代入，得%=JjgR

設(shè)滑塊到達(dá)。點(diǎn)時(shí)受到軌道的作用力大小為Fc,則有七-尸電=

得Fc=?m5

即軌道對(duì)滑塊的作用力大小為］mgo

【解析】詳細(xì)解答和解析過(guò)程見(jiàn)【答案】

18.【答案】(1)剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，de邊切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，此時(shí)線

框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為=

(2)根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，改邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線框中感應(yīng)電流為/。=帶

故邊的瞬時(shí)電功率為Po=/02j

聯(lián)立解得P0=曾學(xué)

(3)當(dāng)線框de邊進(jìn)入磁場(chǎng)到M邊進(jìn)入磁場(chǎng)之前，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，任意時(shí)刻及邊產(chǎn)生的瞬

時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=Blv

回路中的瞬時(shí)電流為/=5

線框此時(shí)受到的安培力為F=BH

聯(lián)立可得得尸=勺p2?2，方向與速度方向相反，

K

因此，導(dǎo)線框做減速運(yùn)動(dòng)，隨著速度V減小，安培力廠也減?。?/p>

根據(jù)牛頓第二定律有a=

m

且a為速度的變化率，并且F正比于v,所以/減小的越來(lái)越慢。

由于導(dǎo)線框能夠全部通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，故導(dǎo)線框在速度減為零前已完全進(jìn)入磁場(chǎng)，且當(dāng)整個(gè)線框均在磁場(chǎng)中

運(yùn)動(dòng)時(shí)，湖邊和cd邊都產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，但線框總電動(dòng)勢(shì)為零，電流為零，安培力為零，線框做勻速直

線運(yùn)動(dòng)；

當(dāng)線框離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，只有"邊做切