機(jī)密★啟用前

河南省2025屆高三下學(xué)期4月聯(lián)考試題

物理

本試卷6頁總分100分考試時(shí)間75分鐘。

注意事項(xiàng)：

1.答題前，考生務(wù)必將自己的姓名、考生號(hào)、考場號(hào)、座位號(hào)填寫在答題卡上.

2.回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑.如需改

動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào).回答非選擇題時(shí)，將答案寫在答題卡上.寫在本

試卷上無效.

3.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回.

4.本試卷主要考試內(nèi)容：高考全部內(nèi)容.

一、單項(xiàng)選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只

有一個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。

1.幽門螺桿菌可產(chǎn)生高活性的尿素酶，當(dāng)病人服用碳14標(biāo)記的尿素膠囊后，胃中的尿素酶可將尿素分解

為氨和碳14標(biāo)記的CO2,通過分析呼出的氣體中標(biāo)記的CO2含量即可判斷患者胃中是否含有幽門螺桿

14r14py0

菌。6U的半衰期是5730年，其衰變方程為6cx+-2。下列說法正確的是（）

A.X和1C的中子數(shù)相同

B.該衰變說明原子核中有電子

C.fc的質(zhì)量等于x與_：e的質(zhì)量之和

D.化合物中的（C和單質(zhì);4c衰變的快慢相同

2.一部電梯在豎直方向上運(yùn)行，其簡化模型如圖甲所示。某學(xué)習(xí)小組利用智能手機(jī)在此運(yùn)行的電梯中進(jìn)行

實(shí)驗(yàn)探究。實(shí)驗(yàn)過程中，手機(jī)水平放置，屏幕朝上，以豎直向上為正方向，手機(jī)軟件記錄下了電梯運(yùn)行過

程中的速度隨時(shí)間變化的關(guān)系，如圖乙所示，關(guān)于記錄時(shí)間內(nèi)電梯的運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（）

拉力

S(1.00

I/s

MU50二

S00

電梯?

50二

0.

「

iL一

一

_~一T-

-O.2s94SOO

0060.

時(shí)

間⑸

乙

甲

A.35s時(shí)，電梯處于靜止階段

B.35s時(shí)，電梯處于超重狀態(tài)

C.50s時(shí)，電梯向上運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)

D.50s時(shí)，電梯回到了最初位置

3.如圖所示，衛(wèi)星.、6沿圓形軌道繞地球運(yùn)行，a是極地軌道衛(wèi)星，衛(wèi)星6軌道平面與地球赤道平面重

合，圖示時(shí)刻兩衛(wèi)星恰好同時(shí)經(jīng)過地球赤道上同一點(diǎn)的正上方。已知衛(wèi)星.、6繞地心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的

周期之比為1:2,則（）

。衛(wèi)星軌道

A.衛(wèi)星a的向心加速度比b小地球

B.衛(wèi)星a、6軌道的半徑之比為1:V4

C.相同質(zhì)量的物體在衛(wèi)星a中對支持物的壓力比在b中對支持物的壓力大

D.若衛(wèi)星6從圖示時(shí)刻所處位置繞地心轉(zhuǎn)過的角度為4z時(shí)，衛(wèi)星a、6和地心三者不一定共線

4.如圖甲是實(shí)驗(yàn)室中的一款可拆卸的理想變壓器，圖中各接線柱對應(yīng)的數(shù)字表示匝數(shù)，副線圈接線柱

“0”“100”和“400”下方分別標(biāo)有/、B、Co如圖乙所示，在原線圈“200”和“1400”接線柱上（此

時(shí)接入的匝數(shù)為1200）接人〃=41cos100加的交流電。單匝線圈繞過鐵芯連接理想交流電壓表，電壓表的

示數(shù)為0.1V。下列說法正確的是（）

oA

B.4、8間電壓的頻率與8、C間電壓的頻率不同

C.若將阻值為12c的電阻R接在2c兩端，R兩端的電壓有效值為30V

D,若將阻值為12。的電阻R接在NC兩端，流過7?的電流有效值為2.5A,周期為0.02s

5.如圖所示，某實(shí)驗(yàn)小組在探究一橫截面半徑為尺的圓柱形透明材料的光學(xué)特性時(shí)發(fā)現(xiàn)，緊靠材料邊緣

A點(diǎn)的光源發(fā)出的細(xì)光束NC到達(dá)材料內(nèi)表面的C點(diǎn)后，同時(shí)發(fā)生反射和折射現(xiàn)象，反射光束恰與直徑

垂直，C點(diǎn)的出射光束恰與A8平行（圖中反射光束及出射光束均未畫出）。已知各光束均與共面，光

在真空中的傳播速度為c,下列說法正確的是（）

A.該材料對該光的折射率為J5

B.該材料對該光的折射率為1.5

C.若將入射光束繞/點(diǎn)在紙面內(nèi)沿順時(shí)針旋轉(zhuǎn)60。，該光束不能射出圓柱體

D.若將入射光束繞/點(diǎn)在紙面內(nèi)沿順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90。，該光束不能射出圓柱體，且光從4點(diǎn)開始至第一次返

回到/點(diǎn)的時(shí)間為s畫

6.如圖所示，曲面光滑的半圓柱體C放置在水平桌面上，足夠長的輕繩繞過半圓柱體，左端懸掛物塊A,

右端拴接小車B。已知半圓柱體始終靜止不動(dòng)，物塊和半圓柱體的質(zhì)量分別為加和7，重力加速度為g。

在小車沿著水平桌面緩慢向右移動(dòng)的過程中，下列說法正確的是（）

A口

A.輕繩上的彈力逐漸變大

B,輕繩對半圓柱體的作用力逐漸變小

C.桌面對半圓柱體的摩擦力水平向右

D.半圓柱體對桌面的壓力大小為（%+M）g

7.如圖為一圓筒玩具的截面圖，。為該圓的圓心，其半徑為R,圓筒內(nèi)放有小鋼球。當(dāng)小朋友在豎直面內(nèi)

轉(zhuǎn)動(dòng)圓筒時(shí)，小鋼球在同一豎直面內(nèi)被帶到一定高度后恰好從圖中/點(diǎn)與圓筒分離，此后小鋼球僅在重力

二、多項(xiàng)選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有

多項(xiàng)符合題目要求。全部選對得6分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。

8.關(guān)于下列四幅圖的說法正確的是（）

甲乙丙丁

A.圖甲是回旋加速器的結(jié)構(gòu)示意圖，若僅增大D形盒的半徑，則被加速后的粒子從回旋加速器中射出的

動(dòng)能變大

B.圖乙是磁流體發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖，可以判斷出B極板是發(fā)電機(jī)的負(fù)極，A極板是正極

C.圖丙是某一霍爾元件的原理示意圖，若磁感應(yīng)強(qiáng)度增大，則°、6兩表面間的電壓U增大

D.圖丁為速度選擇器和質(zhì)譜儀的組合裝置示意圖，不改變各區(qū)域的電場及磁場，從P3板間向下射入的

粒子若能在板間做直線運(yùn)動(dòng)，則擊中底片同一位置的這些粒子一定是同種粒子

9.如圖甲所示，通過輕質(zhì)彈簧連接的質(zhì)量均為0.1kg的兩物體A、B放在水平桌面上，系統(tǒng)處于靜止?fàn)?/p>

態(tài)?，F(xiàn)用豎直向上的力尸作用在物體A上，以x表示物體A離開靜止位置時(shí)的位移，廣x的圖像如圖乙所

示。已知彈簧的勁度系數(shù)仁20N/m,取g=10m/s2,下列說法正確的是（）

A.A發(fā)生10cm位移的過程中，尸對A做的功為0.15J

B.B離開地面時(shí)，A的速度大小為2m/s

C.B離開地面后的最大速度為lm/s

D.若尸大小為0.5N且保持不變，則A上升至最高點(diǎn)時(shí)B對水平桌面的壓力為0

10.真空中有一半徑為R球心為。、帶電荷量為+0且電荷均勻分布的絕緣球體。如圖所示，B、C均為

該球面上的點(diǎn)，4B、。、C四點(diǎn)共線且N8長為心現(xiàn)以為直徑從該球中挖去一個(gè)小球，其他部分的

電荷分布不變。已知所帶電荷均勻分布的球殼對球殼內(nèi)的帶電體的作用力為0,靜電力常量為左，規(guī)定無

窮遠(yuǎn)處電勢為零，下列說法正確的是（）

A.若使小球球心與/重合,則OA連線上存在電勢為零的位置

B.若將小球拿至無窮遠(yuǎn)處,則C點(diǎn)電場強(qiáng)度大于B點(diǎn)電場強(qiáng)度

C.若將小球拿至無窮遠(yuǎn)處，則N點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小為￡<=?空

36R2

D.若將小球拿至無窮遠(yuǎn)處，則空腔中的電場為勻強(qiáng)電場，其方向平行于08

三、非選擇題：本題共5小題，共54分。

11.某實(shí)驗(yàn)小組完成了以下兩組實(shí)驗(yàn)。

（1）該實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的向心力演示器，驗(yàn)證小球做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力尸與角速度。之間

的關(guān)系。擋板A、C分別到左右塔輪中心的距離相等，擋板B到左塔輪中心的距離是A到左塔輪中心距離

的2倍，左右塔輪自上而下有三層，如圖乙所示，它們通過不打滑的傳動(dòng)皮帶連接，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄使長槽和短

槽分別隨塔輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)。球?qū)醢宓淖饔昧νㄟ^橫臂的杠桿作用使彈簧測力套筒下降，從而露出標(biāo)尺，標(biāo)

尺上的紅白相間的等分格的格子數(shù)與兩個(gè)小球所受向心力的大小成正比。將質(zhì)量相同的兩個(gè)小球分別放在

甲圖中的A、C兩個(gè)位置，塔輪皮帶套塔輪第二層的情況下，逐漸加速轉(zhuǎn)動(dòng)手柄到一定速度后保持勻速轉(zhuǎn)

動(dòng),此時(shí)左，右兩側(cè)露出的標(biāo)尺格數(shù)之比應(yīng)為。其他條件不變，若減小手柄的轉(zhuǎn)速，則左。

右兩標(biāo)尺的格數(shù)（填“變多”“變少”或“不變”），兩標(biāo)尺格數(shù)的比值（填“變大”“變

小”或“不變”）。觀測到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論值相符，即可驗(yàn)證尸與。之間的關(guān)系。

（2）該實(shí)驗(yàn)小組用如圖丙所示裝置做“探究氣體等溫變化規(guī)律”實(shí)驗(yàn)。測得多組空氣柱的壓強(qiáng)〃和體積r

的數(shù)據(jù)后，以〃為縱坐標(biāo)，以B為橫坐標(biāo)在坐標(biāo)系中描點(diǎn)作圖，如圖丁所示。發(fā)現(xiàn)圖線的上端出現(xiàn)了一小

段彎曲，產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因可能是（答一種情況即可）。

12.中學(xué)科學(xué)興趣小組用蘋果、銅片、鋅片、導(dǎo)線、發(fā)光二極管連接了如圖甲所示電路，發(fā)現(xiàn)二極管不

亮，為此他設(shè)計(jì)并完成了如下實(shí)驗(yàn)。

（1）判斷發(fā)光二極管的極性：如圖乙所示，選擇多用電表的電阻擋，當(dāng)黑表筆接M端、紅表筆接N端時(shí)

二極管不發(fā)光，對調(diào)紅、黑表筆位置連接時(shí)二極管發(fā)光，說明〃端為發(fā)光二極管的（填“正

極”或“負(fù)極”）。

（2）測量蘋果電池的內(nèi)阻：將蘋果電池、電阻箱。開關(guān)、多用電表（電壓擋）連接成如圖丙所示電路，

記錄多組電阻箱阻值R與對應(yīng)多用電表電壓擋讀數(shù)U,某次多用電表的選擇旋鈕與表盤讀數(shù)如圖丁所示，

則電壓讀數(shù)為Vo

1111

在Excel軟件中作圖：以一為橫坐標(biāo)，一為縱坐標(biāo)，根據(jù)步驟（2）中的電阻與電壓數(shù)據(jù)作------圖，

RUUR

發(fā)現(xiàn)誤差允許范圍內(nèi)數(shù)據(jù)點(diǎn)在同一直線上，擬合得該直線的函數(shù)表達(dá)式為y=4320x+1.430,由此可得

水果電池的內(nèi)阻尸kQ（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

（3）用該發(fā)光二極管制作條形碼掃描筆，條形碼掃描筆的原理是掃描筆頭（圖戊）在條形碼上勻速移動(dòng)

時(shí)，遇到黑色線條，發(fā)光二極管發(fā)出的光線將被吸收，光敏三極管接收不到反射光，呈高阻值狀態(tài)；遇到

白色間隔，光線被反射到光敏三極管，光敏三極管呈低阻值狀態(tài)。利用光敏三極管將條形碼信息變成電脈

沖信號(hào)，之后經(jīng)信號(hào)處理系統(tǒng)處理，完成對條形碼信息的識(shí)別，等效電路圖如圖己所示，其中R為光敏三

極管的等效電阻，尺為定值電阻。當(dāng)掃描筆頭移動(dòng)到黑色線條上時(shí)，信號(hào)處理系統(tǒng)獲得(填

“高”或“低”)電壓。

13.如圖是帶有報(bào)警裝置的鍋爐模型。一個(gè)圓柱形汽缸內(nèi)，距底部〃=60cm處安裝有兩個(gè)等高的卡口°、

b,橫截面積S=30cm2的水平活塞只能在心6上方無摩擦滑動(dòng)，活塞厚度不計(jì)。活塞將一定質(zhì)量的水和理

想氣體封閉在汽缸內(nèi)，開始時(shí)，活塞靜置在。、6上，汽缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)等于外界大氣壓強(qiáng)

Po=l.Oxl()5pa,氣體溫度"=300K。現(xiàn)緩慢加熱汽缸，當(dāng)缸內(nèi)溫度工=330K時(shí)，活塞恰好離開°、

b；當(dāng)缸內(nèi)溫度由Ti緩慢上升到4=360K的過程中，活塞緩慢上升了4cm,恰好觸碰到報(bào)警裝置。不考

慮水的蒸發(fā)，取g=10m/s2。

(1)求活塞的質(zhì)量加。

(2)已知汽缸內(nèi)氣體的內(nèi)能與熱力學(xué)溫度成正比，即。=以，其中Q0.02J/K。判斷溫度從To上升到。的

過程中，氣體吸熱還是放熱，并求出對應(yīng)的熱量。

14.如圖所示，兩個(gè)光滑的、半徑為火的9圓弧槽/2、CD位于光滑的水平地面上，B、C兩點(diǎn)位于同一

水平面內(nèi)，其中N5被鎖定。長度為2R的長木板靜置于圓弧槽N8的右側(cè)，其上表面與圓弧槽在8點(diǎn)相

切?？梢暈橘|(zhì)點(diǎn)的小滑塊從/點(diǎn)正上方P處由靜止釋放之后從5點(diǎn)滑上長木板，P與/點(diǎn)相距為凡小滑

塊滑到長木板右端時(shí)恰好與長木板共速，與此同時(shí)長木板與圓弧CD發(fā)生碰并粘在一起，忽略碰撞時(shí)間，

小滑塊沖上CD后經(jīng)時(shí)間才達(dá)到最高點(diǎn)。已知圓弧槽、長木板、小滑塊的質(zhì)量均為加，重力加速度為g,不

計(jì)空氣阻力。求：

(1)小滑塊與長木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)〃;

(2)小滑塊釋放前8、C兩點(diǎn)的距離；

(3)從小滑塊開始下落到小滑塊在圓弧槽CD上運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)的過程中，圓弧槽CD的位移大小。

15.如圖所示，一傾角為由30。的光滑絕緣斜面和光滑絕緣水平面平滑連接，在斜面上存在三個(gè)寬度均為

“0.1m的區(qū)域，區(qū)域邊界均平行于斜面底邊所，區(qū)域I、in有垂直于斜面向下的勻強(qiáng)磁場，區(qū)域n有垂直

于斜面向上的勻強(qiáng)磁場，三個(gè)區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B=2T。水平面上在虛線MN(MN連線平行于

斯且ME間距大于d)右側(cè)存在不隨時(shí)間變化的恒定的磁場，磁場方向豎直向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與到

的距離x之間滿足以=&+依(&=1T,*=10T/m)o一個(gè)邊長也為d=0.1m,質(zhì)量加=0.08kg,電阻

尺=0.1。的單匝正方形金屬線框，某時(shí)刻從斜面上某一位置處由靜止釋放。線框的CD邊剛要離開區(qū)域III下

邊界時(shí)，線框加速度恰好為0,速度大小為也。當(dāng)線框月8邊剛到ACV時(shí)，速度大小為也=2m/s,從此時(shí)起

立刻對線框施加水平向右的作用力尸，保證線框做勻速直線運(yùn)動(dòng)。已知在運(yùn)動(dòng)過程中線框邊始終平行

(1)求速度V1的大小。

(2)求線框從靜止釋放到CD邊離開區(qū)域in,所需要的時(shí)間小

(3)如果以線框48邊剛到邊界時(shí)作為Z=0時(shí)刻，分析水平外力尸隨時(shí)間才變化的規(guī)律。

(4)力廠作用5s后撤去外力，求線框減速到停止運(yùn)動(dòng)的過程中，線框的位移大小和通過線框的電荷量。

參考答案

一、單項(xiàng)選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只

有一個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。

1.幽門螺桿菌可產(chǎn)生高活性的尿素酶，當(dāng)病人服用碳14標(biāo)記的尿素膠囊后，胃中的尿素酶可將尿素分解

為氨和碳14標(biāo)記的CO2,通過分析呼出的氣體中標(biāo)記的CO2含量即可判斷患者胃中是否含有幽門螺桿

菌。6口的半衰期是5730年，其衰變方程為6c入+-2。下列說法正確的是()

A.X和1C的中子數(shù)相同

B.該衰變說明原子核中有電子

C.fc的質(zhì)量等于x與_：e的質(zhì)量之和

D.化合物中的fC和單質(zhì);4c衰變的快慢相同

【答案】D

【解析】

【詳解】A.X的中子數(shù)為7,；4c的中子數(shù)為8,兩者中子數(shù)不相同，故A錯(cuò)誤；

B.\e是原子核中的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子時(shí)放出的電子，故B錯(cuò)誤；

CD.因?yàn)橛匈|(zhì)量虧損，；4c的質(zhì)量不等于X與？1e的質(zhì)量之和，原子核所處的狀態(tài)不影響半衰期，則含fC

的化合物與單質(zhì)fc衰變的快慢相同，故C錯(cuò)誤，D正確。

故選D。

2.一部電梯在豎直方向上運(yùn)行，其簡化模型如圖甲所示。某學(xué)習(xí)小組利用智能手機(jī)在此運(yùn)行的電梯中進(jìn)行

實(shí)驗(yàn)探究。實(shí)驗(yàn)過程中，手機(jī)水平放置，屏幕朝上，以豎直向上為正方向，手機(jī)軟件記錄下了電梯運(yùn)行過

程中的速度隨時(shí)間變化的關(guān)系，如圖乙所示，關(guān)于記錄時(shí)間內(nèi)電梯的運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（）

拉力Q

I

U

)

趙

姻

電梯

時(shí)剛

甲

乙

A.35s時(shí)，電梯處于靜止階段

B.35s時(shí)，電梯處于超重狀態(tài)

C.50s時(shí)，電梯向上運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)

D.50s時(shí)，電梯回到了最初位置

【答案】C

【解析】

【詳解】AB.35s時(shí)電梯處于勻速階段，不超重也不失重，故AB錯(cuò)誤；

CD.50s時(shí)，電梯向上運(yùn)動(dòng)速度減為零，即電梯到達(dá)最高點(diǎn)，故C正確，D錯(cuò)誤。

故選C。

3.如圖所示，衛(wèi)星0、6沿圓形軌道繞地球運(yùn)行，。是極地軌道衛(wèi)星，衛(wèi)星6軌道平面與地球赤道平面重

合，圖示時(shí)刻兩衛(wèi)星恰好同時(shí)經(jīng)過地球赤道上同一點(diǎn)的正上方。已知衛(wèi)星0、6繞地心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的

周期之比為1:2,則（）

。衛(wèi)星軌道

6衛(wèi)星軌道

A.衛(wèi)星a的向心加速度比b小地球

B.衛(wèi)星a、b軌道的半徑之比為1：V?

C.相同質(zhì)量的物體在衛(wèi)星?中對支持物的壓力比在b中對支持物的壓力大

D.若衛(wèi)星6從圖示時(shí)刻所處位置繞地心轉(zhuǎn)過的角度為4兀時(shí)，衛(wèi)星八方和地心三者不一定共線

【答案】B

【解析】

【詳解】B.根據(jù)萬有引力提供向心力可得值Mm粵=機(jī)士4TL）~r

r2T2

解得G：〃=1：翔

故B正確；

Mm

A.根據(jù)牛頓第二定律可得G：1=機(jī)。

M

解得向心加速度a=G丁

r

則衛(wèi)星。的向心加速度比6大，故A錯(cuò)誤；

C.物體在衛(wèi)星上所受地球的萬有引力提供其做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，處于完全失重狀態(tài)，因此物體對于其接

觸的支持物無壓力，故c錯(cuò)誤；

D.衛(wèi)星b從此時(shí)所處位置繞地心轉(zhuǎn)過的角度為4%時(shí)回到原位置，衛(wèi)星a繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)了四圈也回到原位置,

a、6和地心三者共線，故D錯(cuò)誤。

故選B。

4.如圖甲是實(shí)驗(yàn)室中的一款可拆卸的理想變壓器，圖中各接線柱對應(yīng)的數(shù)字表示匝數(shù)，副線圈接線柱

“0”“100”和“400”下方分別標(biāo)有/、B、Co如圖乙所示，在原線圈“200”和“1400”接線柱上（此

時(shí)接入的匝數(shù)為1200）接人w=UmCosl00位的交流電。單匝線圈繞過鐵芯連接理想交流電壓表，電壓表的

示數(shù)為0.1V。下列說法正確的是（）

B.4、8間電壓的頻率與8、C間電壓的頻率不同

C.若將阻值為12。的電阻R接在2c兩端，R兩端的電壓有效值為30V

D,若將阻值為12。的電阻R接在NC兩端，流過R的電流有效值為2.5A,周期為0.02s

【答案】C

【解析】

U0.1V

【詳解】A.根據(jù)理想變壓器的變壓規(guī)律有一=1一,々=1200

41

可得。=120V,Um=42U=120V2V

故A錯(cuò)誤；

B.變壓器不改變交流電的頻率，則/=*=50Hz

/、8間和8、C間電壓的頻率均為50Hz,故B錯(cuò)誤；

UU

CD.根據(jù)理想變壓器的變壓規(guī)律有一=*BC

〃1nBC

代入數(shù)據(jù)解得UBC=30V

同理可知U/c=40V

由歐姆定律得/=D盤="A

R3

周期7=-=0.02s

故C正確，D錯(cuò)誤。

故選C。

5.如圖所示，某實(shí)驗(yàn)小組在探究一橫截面半徑為R的圓柱形透明材料的光學(xué)特性時(shí)發(fā)現(xiàn)，緊靠材料邊緣

/點(diǎn)的光源發(fā)出的細(xì)光束/C到達(dá)材料內(nèi)表面的C點(diǎn)后，同時(shí)發(fā)生反射和折射現(xiàn)象，反射光束恰與直徑

垂直，C點(diǎn)的出射光束恰與A8平行（圖中反射光束及出射光束均未畫出）。己知各光束均與共面，光

在真空中的傳播速度為以下列說法正確的是（）

A.該材料對該光的折射率為八

B.該材料對該光的折射率為1.5

C.若將入射光束繞/點(diǎn)在紙面內(nèi)沿順時(shí)針旋轉(zhuǎn)60。，該光束不能射出圓柱體

D.若將入射光束繞/點(diǎn)在紙面內(nèi)沿順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90。，該光束不能射出圓柱體，且光從/點(diǎn)開始至第一次返

回到N點(diǎn)的時(shí)間為迪E

C

【答案】D

【解析】

【詳解】AB.光路圖如圖甲所示

由幾何關(guān)系可知，可知。=/?=。=30°,9=60°

sm。

由n=~一-

sm(3

可知〃=V3

故AB錯(cuò)誤;

CD.入射光束順時(shí)針旋轉(zhuǎn)60。后，入射角為30。，sin30°=^,sinC=-=—-30°<C

2n3

即不會(huì)在材料內(nèi)壁發(fā)生全反射，能射出圓柱體；如圖乙所示

入射光束順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90。后，入射角為60。，因sin60°=包，而sinC=^=也

2n3

故C<60°

即該光會(huì)在材料內(nèi)壁發(fā)生全反射，故該光束不能射出該圓柱體，由圖乙可知，光程為6R,光在介質(zhì)中的傳

播速度v=—

n

由公士

v

解得/=迪區(qū)

C

故C錯(cuò)誤，D正確。

故選D。

6.如圖所示，曲面光滑的半圓柱體C放置在水平桌面上，足夠長的輕繩繞過半圓柱體，左端懸掛物塊A,

右端拴接小車B。已知半圓柱體始終靜止不動(dòng)，物塊和半圓柱體的質(zhì)量分別為加和重力加速度為g。

在小車沿著水平桌面緩慢向右移動(dòng)的過程中，下列說法正確的是（）

A口

A,輕繩上的彈力逐漸變大

B.輕繩對半圓柱體的作用力逐漸變小

C.桌面對半圓柱體的摩擦力水平向右

D.半圓柱體對桌面的壓力大小為（川+河）g

【答案】B

【解析】

【詳解】A.光滑半圓柱體相當(dāng)于定滑輪，所有物體均處于平衡狀態(tài)，可知輕繩上的彈力大小始終等于mg,

故A錯(cuò)誤；

B.隨著小車緩慢右移，兩側(cè)輕繩的夾角逐漸變大，輕繩彈力大小不變，合力變小，即輕繩對半圓柱體的作

用力逐漸變小，故B正確；

C.對半圓柱體受力分析可知，其受到桌面的摩擦力水平向左，故C錯(cuò)誤；

D.設(shè)右側(cè)輕繩與水平面的夾角為0,受力分析可知半圓柱體對桌面的壓力等于mg(l+sin6)+四，大于

(m+Af)g,故D錯(cuò)誤。

故選B。

7.如圖為一圓筒玩具的截面圖，。為該圓的圓心，其半徑為R,圓筒內(nèi)放有小鋼球。當(dāng)小朋友在豎直面內(nèi)

轉(zhuǎn)動(dòng)圓筒時(shí)，小鋼球在同一豎直面內(nèi)被帶到一定高度后恰好從圖中/點(diǎn)與圓筒分離，此后小鋼球僅在重力

【答案】B

【解析】

2

【詳解】設(shè)連線與水平直徑的夾角為仇則在/點(diǎn)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律可得他gsin8=機(jī)菅

一1,

從/點(diǎn)開始小鋼球做斜上拋運(yùn)動(dòng)，J5!|2Rcos，=vsin，1,-27?sin=vcos0-t--gr

聯(lián)立可得。=45°

故選B。

二、多項(xiàng)選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有

多項(xiàng)符合題目要求。全部選對得6分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。

8.關(guān)于下列四幅圖的說法正確的是()

甲乙丙

A,圖甲是回旋加速器的結(jié)構(gòu)示意圖，若僅增大D形盒的半徑，則被加速后的粒子從回旋加速器中射出的

動(dòng)能變大

B.圖乙是磁流體發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖，可以判斷出B極板是發(fā)電機(jī)的負(fù)極，A極板是正極

C.圖丙是某一霍爾元件的原理示意圖，若磁感應(yīng)強(qiáng)度增大，則b兩表面間的電壓。增大

D.圖丁為速度選擇器和質(zhì)譜儀的組合裝置示意圖，不改變各區(qū)域的電場及磁場，從尸1尸2板間向下射入的

粒子若能在板間做直線運(yùn)動(dòng)，則擊中底片同一位置的這些粒子一定是同種粒子

【答案】AC

【解析】

、、一V21

【詳解】A.粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)，有qvB=m—，E=—mv9

Rk2

可得紇=

'2m

僅增大D形盒的半徑，粒子射出的動(dòng)能變大，故A正確；

B.圖乙根據(jù)左手定則可知，正電荷向下偏轉(zhuǎn)，所以B極板帶正電，為發(fā)電機(jī)的正極，A極板是發(fā)電機(jī)的負(fù)

極，故B錯(cuò)誤；

C.圖丙最終帶電粒子在電場力和洛倫茲力作用下平衡，有qvB=qZ

a

解得U=Bvd

由此可知，8增大時(shí)，a、b兩表面間的電壓U增大，故C正確；

D.圖丁在速度選擇器中，有qvB、=qE

2

m

在偏轉(zhuǎn)磁場中有qvB2=~

qE

聯(lián)立解得2=

mB[B?R

可知不改變各區(qū)域的電場和磁場，擊中底片同一位置的粒子比荷相同，但不一定是同種粒子，故D錯(cuò)誤。

故選ACo

9.如圖甲所示，通過輕質(zhì)彈簧連接的質(zhì)量均為0.1kg的兩物體A、B放在水平桌面上，系統(tǒng)處于靜止?fàn)?/p>

態(tài)?，F(xiàn)用豎直向上的力尸作用在物體A上，以x表示物體A離開靜止位置時(shí)的位移，廣x的圖像如圖乙所

示。已知彈簧的勁度系數(shù)仁20N/m,取g=10m/s2,下列說法正確的是()

m

A.A發(fā)生10cm位移的過程中，尸對A做的功為0.15J

B.B離開地面時(shí)，A的速度大小為2m/s

C.B離開地面后的最大速度為lm/s

D.若尸大小為0.5N且保持不變，則A上升至最高點(diǎn)時(shí)B對水平桌面的壓力為0

【答案】AC

【解析】

【詳解】A.Fx的圖像面積代表下對A做的功，結(jié)合圖像廠對A做的功為

=jx(0.5+2.5)x0.1J=0.15J,故A正確；

BC.初始時(shí)，彈簧的壓縮量為/=螫=0.05m=5cm

k

A發(fā)生10cm位移時(shí)，彈簧的伸長量為再=10cm-%=5cm

1

由于彈簧彈性勢能變化量為0,在此過程中彈簧彈力做功為0,則根據(jù)動(dòng)能定理有沙-機(jī)g/2=5機(jī)商9

解得此時(shí)物體A的速度v=lm/s

發(fā)生10cm位移后，B開始離開地面，由圖乙可知此后力尸變?yōu)楹懔?，且滿足尸=2機(jī)g=2N

可知A、B和彈簧組成的系統(tǒng)滿足動(dòng)量守恒，B離開地面后，彈簧彈力大于B的重力，B向上做加速運(yùn)動(dòng),

當(dāng)彈簧彈力再次等于B的重力時(shí)，B的速度達(dá)到最大，此時(shí)彈簧的伸長量與B剛要離開地面時(shí)的伸長量相

同，對于A、B和彈簧組成的系統(tǒng)根據(jù)動(dòng)量守恒可得機(jī)v=zm\+能VB

+mv

根據(jù)能量守恒可得;加/=^l

聯(lián)立解得B離開地面后的最大速度為VB=v=lm/s,故B錯(cuò)誤，C正確；

D.若尸大小為0.5N且保持不變，片0時(shí)刻由尸=機(jī)卬

得%=5m/s2

物體A在豎直方向做簡諧運(yùn)動(dòng)，由對稱性知A在最高點(diǎn)時(shí)加速度的=5m/s2

方向向下，對A有心+加g一尸=機(jī)4

此時(shí)對B有然+4單=mg

結(jié)合牛頓第三定律可得B對水平桌面的壓力大小為瞑=&=1N,故D錯(cuò)誤。

故選AC。

10.真空中有一半徑為R球心為。、帶電荷量為+。且電荷均勻分布的絕緣球體。如圖所示，B、C均為

該球面上的點(diǎn)，/、B、。、C四點(diǎn)共線且N8長為7??，F(xiàn)以08為直徑從該球中挖去一個(gè)小球，其他部分的

電荷分布不變。已知所帶電荷均勻分布的球殼對球殼內(nèi)的帶電體的作用力為0,靜電力常量為左，規(guī)定無

窮遠(yuǎn)處電勢為零，下列說法正確的是（）

A.若使小球球心與/重合，則04連線上存在電勢為零的位置

B.若將小球拿至無窮遠(yuǎn)處，則C點(diǎn)電場強(qiáng)度大于2點(diǎn)電場強(qiáng)度

C.若將小球拿至無窮遠(yuǎn)處，則/點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小為=二空

D.若將小球拿至無窮遠(yuǎn)處，則空腔中的電場為勻強(qiáng)電場，其方向平行于08

【答案】BCD

【解析】

【詳解】A.兩個(gè)正電球體周圍電勢均大于零，因此該連線上電勢都是大于零的，A錯(cuò)誤;

B.設(shè)沒挖小球時(shí)大球在2、C兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小分別為晶1、ECI，則及1=a1

小球單獨(dú)作用時(shí)在3、。兩點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小分別為&2、EC2,由題意知EB2>EC2

故Eci—EC2>EBX—EB2

B正確;

C.沒挖小球時(shí)，絕緣帶電體在/點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度為片=條

而挖去部分所帶電荷量為名，在/點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度為月=2

8218之

則憶=耳—與

解得,券

C正確;

D.利用“所帶電荷均勻分布的球殼對球殼內(nèi)的帶電體的作用力為0”這一條件，在球腔內(nèi)任意取一點(diǎn)

D,將球空腔補(bǔ)全后的球體在D點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度胃=京3n=4g肛（夕為電荷密度）

1L31

補(bǔ)進(jìn)去的部分在。點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度等效成這部分的電荷集中在中心，則在。點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度

743

4

E

2=-方—=~kp^r2

r23

由幾何關(guān)系可得，球腔內(nèi)任意一點(diǎn)的電場強(qiáng)度均為&和民的矢量差，則

kQ

2F

可見E為定值，且方向平行于02方向，D正確。

故選BCDo

三、非選擇題：本題共5小題，共54分。

11.某實(shí)驗(yàn)小組完成了以下兩組實(shí)驗(yàn)。

標(biāo)尺

（1）該實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的向心力演示器，驗(yàn)證小球做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力尸與角速度。之間

的關(guān)系。擋板A、C分別到左右塔輪中心的距離相等，擋板B到左塔輪中心的距離是A到左塔輪中心距離

的2倍，左右塔輪自上而下有三層，如圖乙所示，它們通過不打滑的傳動(dòng)皮帶連接，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄使長槽和短

槽分別隨塔輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)。球?qū)醢宓淖饔昧νㄟ^橫臂的杠桿作用使彈簧測力套筒下降，從而露出標(biāo)尺，標(biāo)

尺上的紅白相間的等分格的格子數(shù)與兩個(gè)小球所受向心力的大小成正比。將質(zhì)量相同的兩個(gè)小球分別放在

甲圖中的A、C兩個(gè)位置，塔輪皮帶套塔輪第二層的情況下，逐漸加速轉(zhuǎn)動(dòng)手柄到一定速度后保持勻速轉(zhuǎn)

動(dòng),此時(shí)左，右兩側(cè)露出的標(biāo)尺格數(shù)之比應(yīng)為。其他條件不變，若減小手柄的轉(zhuǎn)速，則左。

右兩標(biāo)尺的格數(shù)（填“變多”“變少”或“不變”），兩標(biāo)尺格數(shù)的比值（填“變大”“變

小”或“不變”）。觀測到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論值相符，即可驗(yàn)證尸與。之間的關(guān)系。

（2）該實(shí)驗(yàn)小組用如圖丙所示裝置做“探究氣體等溫變化規(guī)律”實(shí)驗(yàn)。測得多組空氣柱的壓強(qiáng)〃和體積r

的數(shù)據(jù)后，以p為縱坐標(biāo)，以B為橫坐標(biāo)在坐標(biāo)系中描點(diǎn)作圖，如圖丁所示。發(fā)現(xiàn)圖線的上端出現(xiàn)了一小

段彎曲，產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因可能是（答一種情況即可）。

【答案】（1）①1：4②.變少③.不變

（2）裝置漏氣

【解析】

【小問1詳解】

⑴⑵若傳動(dòng)皮帶套在塔輪第二層，左右塔輪半徑之比為2：1；由于是傳動(dòng)皮帶連接，線速度相等，根據(jù)

v=R①

可知/、C兩處的角速度之比為1:2；根據(jù)尸=的療可知此時(shí)左、右兩側(cè)露出的標(biāo)尺格數(shù)之比為1:4；

其他條件不變，若減小手柄轉(zhuǎn)動(dòng)的速度，則左、右兩個(gè)塔輪的角速度減小，小球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力減

小，但左、右兩個(gè)塔輪的角速度比值不變，所以左、右兩標(biāo)尺的格數(shù)變少，兩標(biāo)尺格數(shù)的比值不變。

【小問2詳解】

圖線發(fā)生了彎曲，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，整理后有?=應(yīng)?7

因圖像向下彎曲，即斜率變小，故有可能是溫度降低了；如果溫度不變，則也可能是氣體的質(zhì)量變小了,

發(fā)生了漏氣現(xiàn)象。

12.中學(xué)科學(xué)興趣小組用蘋果、銅片、鋅片、導(dǎo)線、發(fā)光二極管連接了如圖甲所示電路,發(fā)現(xiàn)二極管不

亮，為此他設(shè)計(jì)并完成了如下實(shí)驗(yàn)。

(1)判斷發(fā)光二極管的極性：如圖乙所示，選擇多用電表的電阻擋，當(dāng)黑表筆接〃端、紅表筆接N端時(shí)

二極管不發(fā)光，對調(diào)紅、黑表筆位置連接時(shí)二極管發(fā)光，說明M端為發(fā)光二極管的(填“正

極”或“負(fù)極”)。

（2）測量蘋果電池的內(nèi)阻：將蘋果電池、電阻箱。開關(guān)、多用電表（電壓擋）連接成如圖丙所示電路，

記錄多組電阻箱阻值R與對應(yīng)多用電表電壓擋讀數(shù)U,某次多用電表的選擇旋鈕與表盤讀數(shù)如圖丁所示，

則電壓讀數(shù)為V。

1111

在Excel軟件中作圖：以一為橫坐標(biāo)，一為縱坐標(biāo)，根據(jù)步驟（2）中的電阻與電壓數(shù)據(jù)作------圖，

RUUR

發(fā)現(xiàn)誤差允許范圍內(nèi)數(shù)據(jù)點(diǎn)在同一直線上，擬合得該直線的函數(shù)表達(dá)式為＞=4320x+1.430,由此可得

水果電池的內(nèi)阻尸kQ（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

（3）用該發(fā)光二極管制作條形碼掃描筆，條形碼掃描筆的原理是掃描筆頭（圖戊）在條形碼上勻速移動(dòng)

時(shí)，遇到黑色線條，發(fā)光二極管發(fā)出的光線將被吸收，光敏三極管接收不到反射光，呈高阻值狀態(tài)；遇到

白色間隔，光線被反射到光敏三極管，光敏三極管呈低阻值狀態(tài)。利用光敏三極管將條形碼信息變成電脈

沖信號(hào)，之后經(jīng)信號(hào)處理系統(tǒng)處理，完成對條形碼信息的識(shí)別，等效電路圖如圖己所示，其中R為光敏三

極管的等效電阻，凡為定值電阻。當(dāng)掃描筆頭移動(dòng)到黑色線條上時(shí)，信號(hào)處理系統(tǒng)獲得（填

“高”或“低”）電壓。

【答案】（1）負(fù)極（2）①.0.60②.3.0

（3）低

【解析】

【小問1詳解】

判斷發(fā)光二極管的極性：如圖乙所示，選擇多用電表的電阻擋，當(dāng)黑表筆接M端、紅表筆接N端時(shí)二極

管不發(fā)光，對調(diào)紅、黑表筆位置連接時(shí)二極管發(fā)光，根據(jù)“紅進(jìn)黑出”，說明M端為發(fā)光二極管的負(fù)極。

【小問2詳解】

圖丁電壓擋量程為直流2.5V,由指針?biāo)谖恢每芍妷鹤x數(shù)為0.60V,根據(jù)閉合電路歐姆定律可得

U

E=U+—r

R

可f知l一=-r---1+—1

UERE

誤差允許范圍內(nèi)數(shù)據(jù)點(diǎn)在同一直線上，擬合得該直線的函數(shù)表達(dá)式為〉=4320x+1.430

,1

則有—=4320AT,—=1.430V1

EE

解得Ea0.70V,r?3.0kQ

【小問3詳解】

掃描筆頭在條形碼上移動(dòng)，遇到黑色線條時(shí)，電路總電阻增大，電流小，所以Ro兩端的電壓低，信號(hào)處理

系統(tǒng)獲得低電壓。

13.如圖是帶有報(bào)警裝置的鍋爐模型。一個(gè)圓柱形汽缸內(nèi)，距底部力=60cm處安裝有兩個(gè)等高的卡口.、

b,橫截面積S=30cm2的水平活塞只能在0、6上方無摩擦滑動(dòng)，活塞厚度不計(jì)?；钊麑⒁欢ㄙ|(zhì)量的水和理

想氣體封閉在汽缸內(nèi)，開始時(shí)，活塞靜置在a、6上，汽缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)等于外界大氣壓強(qiáng)

5

p0=1.0xl0Pa,氣體溫度"=300K?，F(xiàn)緩慢加熱汽缸，當(dāng)缸內(nèi)溫度北=330K時(shí)，活塞恰好離開心

b；當(dāng)缸內(nèi)溫度由7i緩慢上升到《=360K的過程中，活塞緩慢上升了4cm,恰好觸碰到報(bào)警裝置。不考

慮水的蒸發(fā)，取g=10m/s2。

(1)求活塞的質(zhì)量"7。

(2)已知汽缸內(nèi)氣體的內(nèi)能與熱力學(xué)溫度成正比，即心叮，其中Q0.02J/K。判斷溫度從7。上升到0的

過程中，氣體吸熱還是放熱，并求出對應(yīng)的熱量。

【答案】(1)3kg(2)吸熱，吸收了14.4J的熱量

【解析】

【小問1詳解】

當(dāng)缸內(nèi)溫度7i=330K時(shí)，活塞恰好離開a、b,此過程氣體體積不變，根據(jù)查理定律有等=與

解得p=l.lxl()5pa

對活塞受力分析有P、S=p0S+mg

解得機(jī)=3kg

【小問2詳解】

初態(tài)溫度”=300K,根據(jù)u=盯，則有4=牡=0.02x300J=6J

末態(tài)，溫度T2=360K,貝ij有U2—kT2—0.02x360J=7.2J

內(nèi)能變化量AU-U2—UQ=7.2J—6J=1.2J

外界對氣體做功w=-pxSh'

解得少=_13.2J

根據(jù)熱力學(xué)第一定律AU=少+。

解得0=14.4J

可知吸收了14.4J的熱量。

14.如圖所示，兩個(gè)光滑的、半徑為火的!圓弧槽/2、CD位于光滑的水平地面上，B、C兩點(diǎn)位于同一

水平面內(nèi)，其中被鎖定。長度為2R的長木板靜置于圓弧槽A8的右側(cè)，其上表面與圓弧槽在8點(diǎn)相

切?？梢暈橘|(zhì)點(diǎn)的小滑塊從/點(diǎn)正上方P處由靜止釋放之后從2點(diǎn)滑上長木板，P與4點(diǎn)相距為凡小滑

塊滑到長木板右端時(shí)恰好與長木板共速，與此同時(shí)長木板與圓弧CD發(fā)生碰并粘在一起，忽略碰撞時(shí)間，

小滑塊沖上8后經(jīng)時(shí)間才達(dá)到最高點(diǎn)。已知圓弧槽、長木板、小滑塊的質(zhì)量均為加，重力加速度為g,不

計(jì)空氣阻力。求：

(2)小滑塊釋放前3、C兩點(diǎn)的距離；

(3)從小滑塊開始下落到小滑塊在圓弧槽CD上運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)的過程中，圓弧槽CD的位移大小。

【答案】(1)0.5(2)3R

【解析】

【小問1詳解】

對小滑塊從P點(diǎn)運(yùn)一一動(dòng)到B處，由動(dòng)能定理有mg-2R=-1mvl,

解得%=2碗

對小滑塊與長木板，由動(dòng)量守恒得加%=2加y共

一1717

由能量守恒得—WVQ=—?2加嚓+pimg-27?

解得〃=0.5

【小問2詳解】

對長木板，由動(dòng)能定理得/Limgx=-mvjt

解得x=R

小滑塊釋放前8、C兩點(diǎn)的間距為衣+2A=3R

【小問3詳解】

長木板與CD碰撞后有機(jī)v共=（機(jī)+m）v

小滑塊與CD共速時(shí)加n共+（機(jī)+m）v=3mv3

由機(jī)械能守恒得—mvl+—?2mv2=mgh+—?3機(jī)v；

222

D

解得力二不

12

小滑塊水平方向相對CD的位移為Ax=^R2-（R-h）2=^~R

相互作用過程中滑塊水平方向的速度分量記作Vl