高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1高三物理試題注意事項：1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、考生號等填寫在答題卡和試卷指定位置。2.回答選擇題時，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)號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號?；卮鸱沁x擇題時，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。一、單項選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。每小題只有一個選項符合題目要求。1.某實驗小組在激光的傳播方向上分別放置單縫、雙縫、小圓孔和小圓板后，得到如下四幅圖樣，下列說法正確的是（）A.圖甲是小圓板“泊松亮斑”衍射圖樣B.圖乙是小圓孔衍射圖樣C.圖丙是雙縫干涉圖樣D.圖丁是雙縫干涉圖樣【答案】C【解析】AB．單色光照射小圓孔做衍射的實驗時，中央較大的區(qū)域內(nèi)是亮的，周圍是明暗相間的圓環(huán)，條紋間距也不等，亮度向外逐漸變暗；而泊松亮斑的中間是一個比較小的亮點，亮度向外逐漸變亮，可知圖甲是小圓孔衍射圖樣，圖乙是小圓板“泊松亮斑”衍射圖樣，故AB錯誤；CD．衍射與干涉圖樣的區(qū)別是：前者是中間亮條紋明且寬大，越向兩側(cè)寬度越小，后者明暗條紋寬度相等，則圖丙是雙縫干涉圖樣，圖丁是單縫衍射圖樣，故C正確，D錯誤；故選C。2.醫(yī)用放射性同位素氟-18，常用于PET-CT腫瘤顯影，其半衰期為110分鐘。某日上午10：00制備的480mg氟-18顯影劑，因故推遲至下午3：30使用。若顯影劑中氟-18質(zhì)量不低于方可保證成像質(zhì)量，則（）A.剩余氟-18質(zhì)量約為，不可正常使用B.剩余氟-18質(zhì)量約為，可正常使用C.剩余氟-18質(zhì)量約為，可正常使用D.剩余氟-18質(zhì)量約為，可正常使用【答案】B【解析】從上午10：00到下午3：30經(jīng)歷的時間為由于氟-18的半衰期為110分鐘，即經(jīng)過三個半衰期，剩余氟-18質(zhì)量為可正常使用。故選B。3.如圖所示，地球同步軌道上的衛(wèi)星A與更高軌道上的衛(wèi)星B都繞地球做勻速圓周運動，且與地球自轉(zhuǎn)方向相同。已知地球自轉(zhuǎn)周期為，某時刻二者距離最近，再經(jīng)過時間，二者第一次相距最遠(yuǎn)。則（）A.B的運動周期為B.B的運動周期為C.A運行的線速度小于B的線速度D.A運行的向心加速度小于B的向心加速度【答案】A【解析】AB．靜止衛(wèi)星的周期為當(dāng)兩衛(wèi)星第一次相距最遠(yuǎn)時，滿足解得B的運動周期為故A正確，B錯誤。C．根據(jù)萬有引力提供向心力，有可得因為衛(wèi)星A的軌道半徑小于衛(wèi)星B的軌道半徑，所以衛(wèi)星A運行的線速度大于衛(wèi)星B運行的線速度，故C錯誤；D．根據(jù)萬有引力提供向心力，有可得因為衛(wèi)星A的軌道半徑小于衛(wèi)星B的軌道半徑，所以衛(wèi)星A的加速度大于衛(wèi)星B的加速度，故D錯誤。故選A。4.一定質(zhì)量的理想氣體，經(jīng)歷一個熱循環(huán)過程，其圖像如圖所示。已知，過程為等溫過程，過程為等容過程，過程為絕熱過程。在過程中，氣體吸收的熱量為，在過程中，內(nèi)能減少了。在的一個熱循環(huán)過程中，外界對氣體做的總功為（）A20J B.C. D.【答案】B【解析】依題意，為等溫過程，故，在過程中，氣體吸收的熱量為，即，由熱力學(xué)第一定律有解得過程為等容過程，由得在過程中，內(nèi)能減少了，即對過程，有解得過程為絕熱過程，即，在過程中，有解得在的一個熱循環(huán)過程中，外界對氣體做的總功為故選B。5.如圖，某越野場地中一段水平的路面上有一圓弧形凸起，圓心角，最高點距水平地面高為。一輪越野車兩輪軸間的距離。越野車在水平路面上時，坐墊水平，椅背豎直，不考慮人與坐墊和椅背間的摩擦。車輪直徑足夠大，能安全通過該凸起。越野車緩慢開過該凸起，從前輪經(jīng)過點到前輪到達(dá)點的過程中，坐墊對人的支持力（）A.逐漸變大 B.逐漸變小C.先變大后變小 D.先變小后變大【答案】D【解析】由圖可知解得汽車緩慢行駛，前輪經(jīng)過點后，汽車與圓弧形有夾角，且逐漸增大，此時有則坐墊對人的支持力逐漸變?。黄嚾窟\動到弧面后，做勻速圓周運動，設(shè)汽車與圓心連線與豎直方向的夾角為，根據(jù)牛頓第二定律有隨著減小，支持力變大。故選D。6.我國“巡天號”地外天體采樣機(jī)器人著陸某小行星時的最后階段，需通過引擎反推實現(xiàn)減速。機(jī)器人以初速度垂直接近地表時，引擎提供功率恒定的反向推力，功率的大小，使其速度減小到。由于存在稀薄大氣，空氣阻力大?。樗俣?，系數(shù)），機(jī)器人重力保持不變。則速度從到的下落過程中，機(jī)器人的加速度（）A.先增大后減小 B.先減小后增大C.一直增大 D.一直減小【答案】C【解析】機(jī)器人下落過程中，受到重力、空氣阻力和反推力作用，根據(jù)牛頓第二定律有其中f=kv又有聯(lián)立解得根據(jù)不等式關(guān)系,當(dāng)時，即，有極小值。所以速度從到的下落過程中，機(jī)器人的加速度一直增大。故選C。7.空間中存在一勻強(qiáng)電場，電場方向未知。如圖所示，一質(zhì)量為的帶電小球在點的初速度大小為，方向水平向左，小球經(jīng)過下方點時速度的大小仍為，且方向與水平方向夾角，指向右下方。A、B兩點在同一豎直面內(nèi)，不計空氣阻力，重力加速度為。則（）A.若電場力水平向右，電場力最小B.間電勢差C.小球速度豎直向下時，速度的大小為D.若電場力的大小為，則電場力與豎直方向的夾角為，指向右上方【答案】D【解析】A．小球經(jīng)過AB兩點時速度大小相等，有對稱性可知在AB兩點時速度方向與AB連線的夾角大小相等，設(shè)為α，由幾何關(guān)系可知α=60°，小球所受的合力方向沿AB的垂直平分線方向斜向下，方向與水平線夾角為30°，由平行四邊形定則可知，若場強(qiáng)方向沿BA向上時電場力最小，場強(qiáng)最小，選項A錯誤；B．從A到B根據(jù)動能定理可知選項B錯誤；C．小球速度豎直向下時，此時速度方向與AB夾角為30°，小球沿AB方向的速度為不變，則小球速度豎直向下時速度的大小為選項C錯誤；D．由圖可知，若電場力的大小為，合力大小也為mg，此時電場力與豎直方向的夾角為，指向右上方，選項D正確。故選D。8.如圖所示，半徑為R的圓環(huán)豎直放置，兩個質(zhì)量均為m的可視為質(zhì)點的小球套在圓環(huán)上，靜止在A、B兩點處，可隨著圓環(huán)繞過圓心的豎直軸OO'旋轉(zhuǎn)。A、B連線過圓心且與豎直方向成37°角，兩小球與圓環(huán)接觸面上的動摩擦因數(shù)，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g。圓環(huán)角速度從零開始緩慢增大的過程中（）A.兩小球所受的摩擦力隨角速度的不斷增大而增大B.B處的小球先相對圓環(huán)開始滑動C.當(dāng)B處的小球受到的摩擦力為零時，圓環(huán)的角速度為D.當(dāng)圓環(huán)角速度為ω0時，A處的小球恰好開始滑動，此時A處的小球所受的支持力為15mω02R【答案】D【解析】ABC．A處小球所受的摩擦力隨角速度的不斷增大而增大；對B處的小球，當(dāng)摩擦力等于零時，根據(jù)牛頓第二定律得，解得，隨角速度的不斷增大，B處的小球所受的摩擦力先減小后增大；A處的小球先達(dá)到最大靜摩擦力，所以A處的先相對圓環(huán)開始滑動，ABC錯誤；D．當(dāng)圓環(huán)角速度為ω0時，水平方向根據(jù)牛頓第二定律得，解得，D正確。故選D。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。每小題有多個選項符合題目要求，全部選對得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。9.我國風(fēng)力發(fā)電近年來發(fā)展迅速，已成為全球風(fēng)電裝機(jī)容量最大、技術(shù)領(lǐng)先的國家之一、某物理興趣小組制造了模擬風(fēng)力發(fā)電廠輸電網(wǎng)絡(luò)供電的裝置，如圖所示。風(fēng)輪帶動矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中轉(zhuǎn)動，輸出交流電，變壓后遠(yuǎn)距離輸送給用戶。已知發(fā)電機(jī)線圈面積，匝數(shù)匝，電阻不計，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度。升壓變壓器原副線圈匝數(shù)比為，輸電線的總電阻，用戶用電器可等效為的電阻，電表為理想電表，變壓器為理想變壓器，其余電阻不計。當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子以某一角速度勻速轉(zhuǎn)動，閉合開關(guān)后，電壓表的示數(shù)為，電流表的示數(shù)為。則（）A.發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為B.降壓變壓器的原副線圈匝數(shù)比為C.用戶用電器電阻變小時，電壓表示數(shù)不變D.若風(fēng)速變大，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉淼?倍，的功率變?yōu)樵瓉淼?倍【答案】CD【解析】A．升壓器輸入端電壓有效值題意知升壓器輸出端電壓有效值根據(jù)代入題中數(shù)據(jù)，聯(lián)立解得發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速故A錯誤；B．題意可知通過電阻的電流為，設(shè)降壓器副線圈電流為，根據(jù)能量守恒可知聯(lián)立解得對降壓器有聯(lián)立解得降壓變壓器的原副線圈匝數(shù)比故B錯誤；C．因為可知由于不變，故不變，即用戶用電器電阻變小時，電壓表示數(shù)不變，故C正確；D．結(jié)合A選項分析，由能量守恒有因為，，聯(lián)立整理得可知發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n變?yōu)樵瓉淼?倍，增大兩倍，則增大兩倍，根據(jù)可知的功率變?yōu)樵瓉淼?倍，故D正確。故選CD。10.如圖所示，直角三角形為玻璃棱鏡的截面，其中邊長為。點固定在地面上，邊與地面平行。單色光從邊的中點垂直邊射入棱鏡，光線經(jīng)棱鏡折射后打在水平地面上的光點比無棱鏡時側(cè)移了。光在真空中的傳播速度為?，F(xiàn)讓光線與邊成角斜向右下方從點射入玻璃棱鏡，則（）A.棱鏡對單色光的折射率為B.棱鏡對單色光的折射率為C.斜射入玻璃棱鏡的光線在棱鏡中的傳播時間為D.斜射入玻璃棱鏡光線在棱鏡中的傳播時間為【答案】BC【解析】AB．根據(jù)題意光路如圖題意知，幾何關(guān)系可知，則有可知幾何關(guān)系知，故則折射率故A錯誤，B正確；CD．分析可知光路如圖題意可知從D的入射角為，則有解得幾何關(guān)系可知可知在M點的入射角有可知在M點產(chǎn)生全反射，光最終垂直BC邊的N點射出棱鏡，幾何關(guān)系可知，因為則斜射入玻璃棱鏡的光線在棱鏡中的傳播時間代入題中數(shù)據(jù)，聯(lián)立解得故C正確，D錯誤。故選BC。11.在某介質(zhì)中建立如圖所示的直角坐標(biāo)系為兩個沿軸方向振動的波源。在處，振幅為在處，振幅為。兩波源的振動頻率相同，形成的波均沿軸傳播。波源起振后開始計時，計為時刻。位于原點處的質(zhì)點的振動圖像如圖乙所示，則（）A.波源形成的波的傳播速度為B.波源起振后波源起振C.波源的起振方向相同D.到過程，點處質(zhì)點的路程為【答案】AD【解析】A．由圖像可知，從t=0開始，經(jīng)過2s波源形成的波傳到O點，則波源形成的波的傳播速度為選項A正確；B．假設(shè)兩波源一起起振，因S2的振動傳到O點的時間為4s，則波源的振動傳到O點比波源的振動傳到O點早2s；由圖像可知，t=2s時波源形成的波傳到O點，t=5s時波源的振動傳到O點，則波源的振動傳到O點比波源的振動傳到O點早3s，波源起振1s后波源起振，選項B錯誤；C.兩列波的周期均為T=2s，波長則因O點起振后振動加強(qiáng)，可知波源起振1s后振動方向與波源S1起振方向相同，可知波源的起振方向相反，選項C錯誤；D．由圖像可知到過程，點處質(zhì)點的路程為選項D正確；故選AD。12.如圖所示，長木板放置在足夠大的光滑水平面上，電源、電阻、開關(guān)、導(dǎo)軌固定在長木板上，光滑導(dǎo)軌和平行，間距為，長木板及固定在其上的電源、電阻、開關(guān)、導(dǎo)軌的總質(zhì)量為。長度也為的導(dǎo)體棒垂直平行導(dǎo)軌放置在和間，導(dǎo)體棒的質(zhì)量為。勻強(qiáng)磁場方向豎直向上，大小為。長木板與固定在水平面上的力傳感器通過剛性輕繩連接。電阻的阻值為，電源內(nèi)阻、導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻以及接觸電阻均不計。時刻，閉合開關(guān)，通過力傳感器記錄力隨時間變化的圖線，如圖所示。從圖像中可以讀出時刻力，時刻力的大小趨近于0，可認(rèn)為此時的拉力為0。則（）A.電源的電動勢B.導(dǎo)體棒的最大速度C.時間內(nèi)導(dǎo)體棒的位移大小D.若撤去傳感器的連接后，再閉合開關(guān)，則導(dǎo)體棒的最大速度【答案】ABD【解析】A．時刻，閉合開關(guān)，回路中的電流對長木板及固定在其上的電源、電阻、開關(guān)、導(dǎo)軌進(jìn)行分析有解得故A正確；B．時刻力的大小趨近于0，導(dǎo)體棒速度達(dá)到最大值時，回路總的電動勢為0，回路中的電流為0，導(dǎo)體棒做勻速直線運動，則有結(jié)合上述解得，故B正確；C．時間內(nèi)，對導(dǎo)體棒進(jìn)行分析，根據(jù)動量定理有根據(jù)歐姆定律有其中，解得故C錯誤；D．對長木板及固定在其上的電源、電阻、開關(guān)、導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒構(gòu)成的系統(tǒng)進(jìn)行分析，根據(jù)動量守恒定律有此時回路總電動勢為0，則有結(jié)合上述解得故D正確。故選ABD。三、非選擇題：本題共6小題，共60分。13.某實驗小組利用智能化裝置驗證牛頓第二定律，裝置如圖所示。小車后端搭載超聲波測距傳感器，實時測量小車與固定反射擋板之間的距離，距離數(shù)據(jù)與時間數(shù)據(jù)相結(jié)合計算得到小車運動的加速度，通過力傳感器測得繩的拉力。實驗步驟如下：（1）調(diào)整木板傾角使小車勻速運動，平衡摩擦力；（2）將掛有重物細(xì)繩與小車相連，調(diào)整滑輪高度使細(xì)繩與木板平行。釋放小車，小車開始運動后，利用車載的超聲波測距模塊測出小車經(jīng)過兩個連續(xù)相等的時間間隔的位置1、2、3與反射擋板之間的距離、、，如圖所示。則小車的加速度大小為___________（用字母和表示）；（3）保持小車質(zhì)量不變，掛不同質(zhì)量的重物，測得數(shù)據(jù)如下表：0.110.260.280.370.390.621.301.391.691.79（4）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)描點連線，得到圖像如下圖所示。結(jié)合實驗原理，分析縱軸截距不為0的原因可能為___________。（5）隨著繼續(xù)增大，圖像的變化趨勢應(yīng)為___________。（選填①②③）【答案】（2）（4）平衡摩擦力過度（5）②【解析】（2）根據(jù)勻變速直線運動規(guī)律可知解得（4）由圖像可知，當(dāng)時，小車已經(jīng)具有一定的加速度，所以圖像不過原點的原因可能是平衡摩擦力過度；（5）因為用力傳感器測得繩的拉力，根據(jù)可知小車質(zhì)量不變時，加速度與外力F成正比，故填②。14.學(xué)習(xí)溫度對金屬絲電阻率的影響后，某學(xué)校物理興趣小組準(zhǔn)備利用金屬絲的這個特性制作一個可以粗略測量溫度的金屬電阻溫度計。（1）選定一段金屬絲，設(shè)計方案測量其在某一溫度下的電阻值（忽略自身熱效應(yīng)導(dǎo)致的溫度變化）。可供選用的器材如下：A.待測電阻絲（阻值大約）；B.電源（電動勢，內(nèi)阻約）；C.電壓表（量程，內(nèi)阻約）；D.電流表（量程，內(nèi)阻約）；E.電流表（量程，內(nèi)阻約）；F.滑動變阻器（最大阻值）；G.導(dǎo)線、開關(guān)為了安全、準(zhǔn)確、方便地完成實驗，①電流表應(yīng)選用___________（填器材前的字母序號）；②在虛線框中設(shè)計并補(bǔ)充完整實驗電路圖______。（2）實驗數(shù)據(jù)顯示該電阻絲電阻值隨溫度的升高而增大，同學(xué)們查閱資料得知，在一定溫度范圍內(nèi)該金屬材料的電阻率與溫度可近似看作線性關(guān)系，于是將實驗數(shù)據(jù)描繪出圖像，如圖甲所示。（3）同學(xué)們用該金屬絲與電池（電動勢為，內(nèi)阻不計）、靈敏電流計（內(nèi)阻）、滑動變阻器（接入電路電阻）串聯(lián)起來，連接成如圖乙所示的電路。用該金屬絲做測溫探頭，把靈敏電流計的電流刻度改刻為相應(yīng)的溫度刻度，得到一個“金屬電阻溫度計”。溫度與靈敏電流計的讀數(shù)的關(guān)系式為___________（用、、、、、表示），該溫度計的刻度___________（填“是”或“不是”）均勻的?！敬鸢浮浚?）D（3）不是【解析】[1]題意可知電壓表為3V，待測電阻絲約5Ω，則通過電阻的最大電流故電流表選D。[2]題意可知故電流表采用外接法；若滑動變阻器采用限流式接法，則電路的最小電流大于電流表最大量程，故滑動變阻器采用分壓式接法，電路圖如下[3]圖甲可知，由閉合電路歐姆定律得聯(lián)立整理得[4]圖像可知溫度與I不是線性關(guān)系，故該溫度計的刻度不是均勻的。15.將密閉文物儲存柜內(nèi)的空氣部分抽出，然后充入惰性氣體，制造柜內(nèi)低壓、低氧的環(huán)境，可以有效抑制氧化、蟲害及微生物的滋生，是一種常見的文物保護(hù)技術(shù)。如圖所示，某文物儲存柜的容積為，文物放入時柜內(nèi)壓強(qiáng)為。關(guān)閉柜門后，通過抽氣孔抽氣，抽氣筒的容積為，每次均抽出整筒空氣。已知第一次抽氣后柜內(nèi)壓強(qiáng)變?yōu)椤２豢紤]抽氣過程中氣體溫度的變化，儲存柜內(nèi)空氣可看作理想氣體。求：（1）柜內(nèi)文物的體積；（2）要使儲存柜內(nèi)的壓強(qiáng)小于，至少需要抽氣幾次?！敬鸢浮浚?）（2）3次【解析】【小問1詳析】第一次抽氣過程，由玻意耳定律得解得【小問2詳析】第二次抽氣過程，由玻意耳定律得解得第三次抽氣過程，由玻意耳定律得解得故要使壓強(qiáng)小于至少要抽氣3次。16.如圖所示，在火星上執(zhí)行救援任務(wù)中，工程師設(shè)計了一款應(yīng)急軌道裝置。水平軌道長度，與半徑的四分之一豎直光滑圓軌道在底部相切且固定在水平地面上。一質(zhì)量的物資箱從水平軌道最左端開始，在方向與水平面夾角、大小的恒力作用下，由靜止開始沿著水平軌道運動，且整個運動過程中恒力始終存在。已知物資箱與水平軌道表面動摩擦因數(shù)，火星表面重力加速度，忽略空氣阻力。求：（1）物資箱到達(dá)圓軌道底端時對軌道的壓力的大??；（2）物資箱從靜止開始到第一次落地過程中，距離水平軌道的最大高度?！敬鸢浮浚?）（2）【解析】【小問1詳析】對物資箱進(jìn)行受力分析，根據(jù)牛頓第二定律可得豎直方向上根據(jù)受力平衡得又聯(lián)立解得在水平軌道的運動過程中，根據(jù)運動學(xué)公式得解得在圓軌道最低點，根據(jù)牛頓第二定律得解得根據(jù)牛頓第三定律可知，物資箱對軌道的壓力大小為【小問2詳析】從圓軌道最低點到圓軌道最高點的過程中，外力做得功為根據(jù)動能定理可得解得離開圓軌道后，在豎直方向上，物資箱做勻減速直線運動，根據(jù)牛頓第二定律得解得根據(jù)運動學(xué)公式可得到水平軌道的最大高度為聯(lián)立解得17.觀察發(fā)現(xiàn)青蛙豎直向上起跳，跳起的最大高度為。一長木板靜止放置在光滑水平地面上，木板質(zhì)量為。一質(zhì)量為的青蛙靜止蹲在長木板的左端。青蛙向右上方第一次跳起，恰好落至長木板右端且立刻相對木板靜止。青蛙繼續(xù)向右上方第二次跳起，落到地面。青蛙第三次從地面向右上方起跳并落地。三次向右上方跳躍過程都恰能使青蛙相對地面水平位移最大。木板的厚度不計。已知每次起跳青蛙做功相同，起跳與著陸過程時間極短，青蛙可看作質(zhì)點，忽略空氣阻力，重力加速度為。求：（1）每次青蛙起跳做的功；（2）青蛙第三次向右上方跳躍的水平距離；（3）若長木板的長度為，青蛙第二次向右上方起跳的水平位移（用木板長度表示）；（4）長木板的長度與的關(guān)系?！敬鸢浮浚?）（2）（3）（4）【解析】【小問1詳析】對青蛙豎直起跳過程列動能定理解得每次青蛙起跳做的功【小問2詳析】對第三次青蛙起跳過程，設(shè)青蛙起跳初速度大小為，方向與水平方向夾角為，運動時間為，則豎直方向水平方向聯(lián)立解得則當(dāng)時，對青蛙起跳解得青蛙第三次向右上方跳起的水平距離【小問3詳析】青蛙第一、二次向右上方起跳均在木板上，且均相對地面水平位移最大，故兩次相對地面位移相同。對青蛙第一次在木板向右上方起跳過程，水平方向動量守恒有由幾何關(guān)系聯(lián)立解得【小問4詳析】對青蛙第一次向右上方起跳，設(shè)青蛙起跳的豎直初速度為，水平初速度為，木板后退速度為。則對青蛙，豎直方向水平方向?qū)η嗤芎湍景逑到y(tǒng)青蛙相對地面位移對青蛙第一次起跳聯(lián)立得又由于可知當(dāng)時，青蛙跳的最遠(yuǎn)，則18.電磁聚焦和發(fā)散技術(shù)多用于高端科技領(lǐng)域，如約束核聚變和航天領(lǐng)域的離子推進(jìn)器等方面均有協(xié)同應(yīng)用。如圖所示，在、軸組成的平面內(nèi)有組合電場和磁場，可以實現(xiàn)帶電粒子的聚焦和發(fā)散。質(zhì)量為、電荷量為的同種帶點粒子以相同的速度平行于軸射入第三象限的勻強(qiáng)電場中，電場強(qiáng)度大小為，方向沿軸負(fù)方向，邊界分別與軸、軸交于坐標(biāo)的兩點，其邊界均有粒子射入，且所有粒子都從坐標(biāo)為（0，-L）的點射出電場，進(jìn)入第四象限的勻強(qiáng)磁場中，其中速度平行軸方向射入磁場的粒子恰能垂直打到軸的正半軸上。若打到軸上的粒子中只有離坐標(biāo)原點最近的粒子能夠射入第一象限，其它粒子均被吸收，第一象限內(nèi)有邊界平行于軸且寬度均為的若干區(qū)域，交替分布著空白區(qū)域和方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場區(qū)域。不計粒子的重力和粒子間的相互作用，不考慮電磁場的邊緣效應(yīng)。求：（1）第三象限內(nèi)，粒子射入勻強(qiáng)電場的初速度大小；（2）所有粒子打到軸正半軸上的區(qū)域長度；（3）若第一象限的勻強(qiáng)磁場的大小，射入第一象限的粒子離軸的最遠(yuǎn)距離；（4）若在第一象限內(nèi)的空白區(qū)域存在勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度的大小也為、方向沿軸正方向。改變第一象限內(nèi)磁場區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，恰能使射入第一象限的粒子運動到離軸的距離也為第（3）問中的，且此時速度沿軸正方向。求第一象限內(nèi)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小。【答案】（1）（2）（3）（4）【解析】【小問1詳析】從點射入第一象限的勻強(qiáng)電場的帶電粒子在電場中做類平拋運動，則有解得【小問2詳析】類平拋運動的豎直速度從電場中射出時速度與水平方向的夾角為，則有得，解得可知，速度大小為的粒子在磁場中做圓周運動的半徑由幾何關(guān)系可得圓心在軸上，則有解得小問3詳析】粒子在第一象限的磁場中，解得所以粒子在第一象限中經(jīng)歷了2個磁場區(qū)域和2個空白區(qū)域，則有【小問4詳析】若粒子從射入第一象限的電場和磁場的組合場中，運動到離軸距離也為時，速度恰好沿軸正方向，由動能定理可知解得列水平方向的動量定理可知解得高三物理試題注意事項：1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、考生號等填寫在答題卡和試卷指定位置。2.回答選擇題時，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)號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號?；卮鸱沁x擇題時，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。一、單項選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。每小題只有一個選項符合題目要求。1.某實驗小組在激光的傳播方向上分別放置單縫、雙縫、小圓孔和小圓板后，得到如下四幅圖樣，下列說法正確的是（）A.圖甲是小圓板“泊松亮斑”衍射圖樣B.圖乙是小圓孔衍射圖樣C.圖丙是雙縫干涉圖樣D.圖丁是雙縫干涉圖樣【答案】C【解析】AB．單色光照射小圓孔做衍射的實驗時，中央較大的區(qū)域內(nèi)是亮的，周圍是明暗相間的圓環(huán)，條紋間距也不等，亮度向外逐漸變暗；而泊松亮斑的中間是一個比較小的亮點，亮度向外逐漸變亮，可知圖甲是小圓孔衍射圖樣，圖乙是小圓板“泊松亮斑”衍射圖樣，故AB錯誤；CD．衍射與干涉圖樣的區(qū)別是：前者是中間亮條紋明且寬大，越向兩側(cè)寬度越小，后者明暗條紋寬度相等，則圖丙是雙縫干涉圖樣，圖丁是單縫衍射圖樣，故C正確，D錯誤；故選C。2.醫(yī)用放射性同位素氟-18，常用于PET-CT腫瘤顯影，其半衰期為110分鐘。某日上午10：00制備的480mg氟-18顯影劑，因故推遲至下午3：30使用。若顯影劑中氟-18質(zhì)量不低于方可保證成像質(zhì)量，則（）A.剩余氟-18質(zhì)量約為，不可正常使用B.剩余氟-18質(zhì)量約為，可正常使用C.剩余氟-18質(zhì)量約為，可正常使用D.剩余氟-18質(zhì)量約為，可正常使用【答案】B【解析】從上午10：00到下午3：30經(jīng)歷的時間為由于氟-18的半衰期為110分鐘，即經(jīng)過三個半衰期，剩余氟-18質(zhì)量為可正常使用。故選B。3.如圖所示，地球同步軌道上的衛(wèi)星A與更高軌道上的衛(wèi)星B都繞地球做勻速圓周運動，且與地球自轉(zhuǎn)方向相同。已知地球自轉(zhuǎn)周期為，某時刻二者距離最近，再經(jīng)過時間，二者第一次相距最遠(yuǎn)。則（）A.B的運動周期為B.B的運動周期為C.A運行的線速度小于B的線速度D.A運行的向心加速度小于B的向心加速度【答案】A【解析】AB．靜止衛(wèi)星的周期為當(dāng)兩衛(wèi)星第一次相距最遠(yuǎn)時，滿足解得B的運動周期為故A正確，B錯誤。C．根據(jù)萬有引力提供向心力，有可得因為衛(wèi)星A的軌道半徑小于衛(wèi)星B的軌道半徑，所以衛(wèi)星A運行的線速度大于衛(wèi)星B運行的線速度，故C錯誤；D．根據(jù)萬有引力提供向心力，有可得因為衛(wèi)星A的軌道半徑小于衛(wèi)星B的軌道半徑，所以衛(wèi)星A的加速度大于衛(wèi)星B的加速度，故D錯誤。故選A。4.一定質(zhì)量的理想氣體，經(jīng)歷一個熱循環(huán)過程，其圖像如圖所示。已知，過程為等溫過程，過程為等容過程，過程為絕熱過程。在過程中，氣體吸收的熱量為，在過程中，內(nèi)能減少了。在的一個熱循環(huán)過程中，外界對氣體做的總功為（）A20J B.C. D.【答案】B【解析】依題意，為等溫過程，故，在過程中，氣體吸收的熱量為，即，由熱力學(xué)第一定律有解得過程為等容過程，由得在過程中，內(nèi)能減少了，即對過程，有解得過程為絕熱過程，即，在過程中，有解得在的一個熱循環(huán)過程中，外界對氣體做的總功為故選B。5.如圖，某越野場地中一段水平的路面上有一圓弧形凸起，圓心角，最高點距水平地面高為。一輪越野車兩輪軸間的距離。越野車在水平路面上時，坐墊水平，椅背豎直，不考慮人與坐墊和椅背間的摩擦。車輪直徑足夠大，能安全通過該凸起。越野車緩慢開過該凸起，從前輪經(jīng)過點到前輪到達(dá)點的過程中，坐墊對人的支持力（）A.逐漸變大 B.逐漸變小C.先變大后變小 D.先變小后變大【答案】D【解析】由圖可知解得汽車緩慢行駛，前輪經(jīng)過點后，汽車與圓弧形有夾角，且逐漸增大，此時有則坐墊對人的支持力逐漸變??；汽車全部運動到弧面后，做勻速圓周運動，設(shè)汽車與圓心連線與豎直方向的夾角為，根據(jù)牛頓第二定律有隨著減小，支持力變大。故選D。6.我國“巡天號”地外天體采樣機(jī)器人著陸某小行星時的最后階段，需通過引擎反推實現(xiàn)減速。機(jī)器人以初速度垂直接近地表時，引擎提供功率恒定的反向推力，功率的大小，使其速度減小到。由于存在稀薄大氣，空氣阻力大小（為速度，系數(shù)），機(jī)器人重力保持不變。則速度從到的下落過程中，機(jī)器人的加速度（）A.先增大后減小 B.先減小后增大C.一直增大 D.一直減小【答案】C【解析】機(jī)器人下落過程中，受到重力、空氣阻力和反推力作用，根據(jù)牛頓第二定律有其中f=kv又有聯(lián)立解得根據(jù)不等式關(guān)系,當(dāng)時，即，有極小值。所以速度從到的下落過程中，機(jī)器人的加速度一直增大。故選C。7.空間中存在一勻強(qiáng)電場，電場方向未知。如圖所示，一質(zhì)量為的帶電小球在點的初速度大小為，方向水平向左，小球經(jīng)過下方點時速度的大小仍為，且方向與水平方向夾角，指向右下方。A、B兩點在同一豎直面內(nèi)，不計空氣阻力，重力加速度為。則（）A.若電場力水平向右，電場力最小B.間電勢差C.小球速度豎直向下時，速度的大小為D.若電場力的大小為，則電場力與豎直方向的夾角為，指向右上方【答案】D【解析】A．小球經(jīng)過AB兩點時速度大小相等，有對稱性可知在AB兩點時速度方向與AB連線的夾角大小相等，設(shè)為α，由幾何關(guān)系可知α=60°，小球所受的合力方向沿AB的垂直平分線方向斜向下，方向與水平線夾角為30°，由平行四邊形定則可知，若場強(qiáng)方向沿BA向上時電場力最小，場強(qiáng)最小，選項A錯誤；B．從A到B根據(jù)動能定理可知選項B錯誤；C．小球速度豎直向下時，此時速度方向與AB夾角為30°，小球沿AB方向的速度為不變，則小球速度豎直向下時速度的大小為選項C錯誤；D．由圖可知，若電場力的大小為，合力大小也為mg，此時電場力與豎直方向的夾角為，指向右上方，選項D正確。故選D。8.如圖所示，半徑為R的圓環(huán)豎直放置，兩個質(zhì)量均為m的可視為質(zhì)點的小球套在圓環(huán)上，靜止在A、B兩點處，可隨著圓環(huán)繞過圓心的豎直軸OO'旋轉(zhuǎn)。A、B連線過圓心且與豎直方向成37°角，兩小球與圓環(huán)接觸面上的動摩擦因數(shù)，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g。圓環(huán)角速度從零開始緩慢增大的過程中（）A.兩小球所受的摩擦力隨角速度的不斷增大而增大B.B處的小球先相對圓環(huán)開始滑動C.當(dāng)B處的小球受到的摩擦力為零時，圓環(huán)的角速度為D.當(dāng)圓環(huán)角速度為ω0時，A處的小球恰好開始滑動，此時A處的小球所受的支持力為15mω02R【答案】D【解析】ABC．A處小球所受的摩擦力隨角速度的不斷增大而增大；對B處的小球，當(dāng)摩擦力等于零時，根據(jù)牛頓第二定律得，解得，隨角速度的不斷增大，B處的小球所受的摩擦力先減小后增大；A處的小球先達(dá)到最大靜摩擦力，所以A處的先相對圓環(huán)開始滑動，ABC錯誤；D．當(dāng)圓環(huán)角速度為ω0時，水平方向根據(jù)牛頓第二定律得，解得，D正確。故選D。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。每小題有多個選項符合題目要求，全部選對得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。9.我國風(fēng)力發(fā)電近年來發(fā)展迅速，已成為全球風(fēng)電裝機(jī)容量最大、技術(shù)領(lǐng)先的國家之一、某物理興趣小組制造了模擬風(fēng)力發(fā)電廠輸電網(wǎng)絡(luò)供電的裝置，如圖所示。風(fēng)輪帶動矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中轉(zhuǎn)動，輸出交流電，變壓后遠(yuǎn)距離輸送給用戶。已知發(fā)電機(jī)線圈面積，匝數(shù)匝，電阻不計，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度。升壓變壓器原副線圈匝數(shù)比為，輸電線的總電阻，用戶用電器可等效為的電阻，電表為理想電表，變壓器為理想變壓器，其余電阻不計。當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子以某一角速度勻速轉(zhuǎn)動，閉合開關(guān)后，電壓表的示數(shù)為，電流表的示數(shù)為。則（）A.發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為B.降壓變壓器的原副線圈匝數(shù)比為C.用戶用電器電阻變小時，電壓表示數(shù)不變D.若風(fēng)速變大，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉淼?倍，的功率變?yōu)樵瓉淼?倍【答案】CD【解析】A．升壓器輸入端電壓有效值題意知升壓器輸出端電壓有效值根據(jù)代入題中數(shù)據(jù)，聯(lián)立解得發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速故A錯誤；B．題意可知通過電阻的電流為，設(shè)降壓器副線圈電流為，根據(jù)能量守恒可知聯(lián)立解得對降壓器有聯(lián)立解得降壓變壓器的原副線圈匝數(shù)比故B錯誤；C．因為可知由于不變，故不變，即用戶用電器電阻變小時，電壓表示數(shù)不變，故C正確；D．結(jié)合A選項分析，由能量守恒有因為，，聯(lián)立整理得可知發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n變?yōu)樵瓉淼?倍，增大兩倍，則增大兩倍，根據(jù)可知的功率變?yōu)樵瓉淼?倍，故D正確。故選CD。10.如圖所示，直角三角形為玻璃棱鏡的截面，其中邊長為。點固定在地面上，邊與地面平行。單色光從邊的中點垂直邊射入棱鏡，光線經(jīng)棱鏡折射后打在水平地面上的光點比無棱鏡時側(cè)移了。光在真空中的傳播速度為?，F(xiàn)讓光線與邊成角斜向右下方從點射入玻璃棱鏡，則（）A.棱鏡對單色光的折射率為B.棱鏡對單色光的折射率為C.斜射入玻璃棱鏡的光線在棱鏡中的傳播時間為D.斜射入玻璃棱鏡光線在棱鏡中的傳播時間為【答案】BC【解析】AB．根據(jù)題意光路如圖題意知，幾何關(guān)系可知，則有可知幾何關(guān)系知，故則折射率故A錯誤，B正確；CD．分析可知光路如圖題意可知從D的入射角為，則有解得幾何關(guān)系可知可知在M點的入射角有可知在M點產(chǎn)生全反射，光最終垂直BC邊的N點射出棱鏡，幾何關(guān)系可知，因為則斜射入玻璃棱鏡的光線在棱鏡中的傳播時間代入題中數(shù)據(jù)，聯(lián)立解得故C正確，D錯誤。故選BC。11.在某介質(zhì)中建立如圖所示的直角坐標(biāo)系為兩個沿軸方向振動的波源。在處，振幅為在處，振幅為。兩波源的振動頻率相同，形成的波均沿軸傳播。波源起振后開始計時，計為時刻。位于原點處的質(zhì)點的振動圖像如圖乙所示，則（）A.波源形成的波的傳播速度為B.波源起振后波源起振C.波源的起振方向相同D.到過程，點處質(zhì)點的路程為【答案】AD【解析】A．由圖像可知，從t=0開始，經(jīng)過2s波源形成的波傳到O點，則波源形成的波的傳播速度為選項A正確；B．假設(shè)兩波源一起起振，因S2的振動傳到O點的時間為4s，則波源的振動傳到O點比波源的振動傳到O點早2s；由圖像可知，t=2s時波源形成的波傳到O點，t=5s時波源的振動傳到O點，則波源的振動傳到O點比波源的振動傳到O點早3s，波源起振1s后波源起振，選項B錯誤；C.兩列波的周期均為T=2s，波長則因O點起振后振動加強(qiáng)，可知波源起振1s后振動方向與波源S1起振方向相同，可知波源的起振方向相反，選項C錯誤；D．由圖像可知到過程，點處質(zhì)點的路程為選項D正確；故選AD。12.如圖所示，長木板放置在足夠大的光滑水平面上，電源、電阻、開關(guān)、導(dǎo)軌固定在長木板上，光滑導(dǎo)軌和平行，間距為，長木板及固定在其上的電源、電阻、開關(guān)、導(dǎo)軌的總質(zhì)量為。長度也為的導(dǎo)體棒垂直平行導(dǎo)軌放置在和間，導(dǎo)體棒的質(zhì)量為。勻強(qiáng)磁場方向豎直向上，大小為。長木板與固定在水平面上的力傳感器通過剛性輕繩連接。電阻的阻值為，電源內(nèi)阻、導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻以及接觸電阻均不計。時刻，閉合開關(guān)，通過力傳感器記錄力隨時間變化的圖線，如圖所示。從圖像中可以讀出時刻力，時刻力的大小趨近于0，可認(rèn)為此時的拉力為0。則（）A.電源的電動勢B.導(dǎo)體棒的最大速度C.時間內(nèi)導(dǎo)體棒的位移大小D.若撤去傳感器的連接后，再閉合開關(guān)，則導(dǎo)體棒的最大速度【答案】ABD【解析】A．時刻，閉合開關(guān)，回路中的電流對長木板及固定在其上的電源、電阻、開關(guān)、導(dǎo)軌進(jìn)行分析有解得故A正確；B．時刻力的大小趨近于0，導(dǎo)體棒速度達(dá)到最大值時，回路總的電動勢為0，回路中的電流為0，導(dǎo)體棒做勻速直線運動，則有結(jié)合上述解得，故B正確；C．時間內(nèi)，對導(dǎo)體棒進(jìn)行分析，根據(jù)動量定理有根據(jù)歐姆定律有其中，解得故C錯誤；D．對長木板及固定在其上的電源、電阻、開關(guān)、導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒構(gòu)成的系統(tǒng)進(jìn)行分析，根據(jù)動量守恒定律有此時回路總電動勢為0，則有結(jié)合上述解得故D正確。故選ABD。三、非選擇題：本題共6小題，共60分。13.某實驗小組利用智能化裝置驗證牛頓第二定律，裝置如圖所示。小車后端搭載超聲波測距傳感器，實時測量小車與固定反射擋板之間的距離，距離數(shù)據(jù)與時間數(shù)據(jù)相結(jié)合計算得到小車運動的加速度，通過力傳感器測得繩的拉力。實驗步驟如下：（1）調(diào)整木板傾角使小車勻速運動，平衡摩擦力；（2）將掛有重物細(xì)繩與小車相連，調(diào)整滑輪高度使細(xì)繩與木板平行。釋放小車，小車開始運動后，利用車載的超聲波測距模塊測出小車經(jīng)過兩個連續(xù)相等的時間間隔的位置1、2、3與反射擋板之間的距離、、，如圖所示。則小車的加速度大小為___________（用字母和表示）；（3）保持小車質(zhì)量不變，掛不同質(zhì)量的重物，測得數(shù)據(jù)如下表：0.110.260.280.370.390.621.301.391.691.79（4）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)描點連線，得到圖像如下圖所示。結(jié)合實驗原理，分析縱軸截距不為0的原因可能為___________。（5）隨著繼續(xù)增大，圖像的變化趨勢應(yīng)為___________。（選填①②③）【答案】（2）（4）平衡摩擦力過度（5）②【解析】（2）根據(jù)勻變速直線運動規(guī)律可知解得（4）由圖像可知，當(dāng)時，小車已經(jīng)具有一定的加速度，所以圖像不過原點的原因可能是平衡摩擦力過度；（5）因為用力傳感器測得繩的拉力，根據(jù)可知小車質(zhì)量不變時，加速度與外力F成正比，故填②。14.學(xué)習(xí)溫度對金屬絲電阻率的影響后，某學(xué)校物理興趣小組準(zhǔn)備利用金屬絲的這個特性制作一個可以粗略測量溫度的金屬電阻溫度計。（1）選定一段金屬絲，設(shè)計方案測量其在某一溫度下的電阻值（忽略自身熱效應(yīng)導(dǎo)致的溫度變化）?？晒┻x用的器材如下：A.待測電阻絲（阻值大約）；B.電源（電動勢，內(nèi)阻約）；C.電壓表（量程，內(nèi)阻約）；D.電流表（量程，內(nèi)阻約）；E.電流表（量程，內(nèi)阻約）；F.滑動變阻器（最大阻值）；G.導(dǎo)線、開關(guān)為了安全、準(zhǔn)確、方便地完成實驗，①電流表應(yīng)選用___________（填器材前的字母序號）；②在虛線框中設(shè)計并補(bǔ)充完整實驗電路圖______。（2）實驗數(shù)據(jù)顯示該電阻絲電阻值隨溫度的升高而增大，同學(xué)們查閱資料得知，在一定溫度范圍內(nèi)該金屬材料的電阻率與溫度可近似看作線性關(guān)系，于是將實驗數(shù)據(jù)描繪出圖像，如圖甲所示。（3）同學(xué)們用該金屬絲與電池（電動勢為，內(nèi)阻不計）、靈敏電流計（內(nèi)阻）、滑動變阻器（接入電路電阻）串聯(lián)起來，連接成如圖乙所示的電路。用該金屬絲做測溫探頭，把靈敏電流計的電流刻度改刻為相應(yīng)的溫度刻度，得到一個“金屬電阻溫度計”。溫度與靈敏電流計的讀數(shù)的關(guān)系式為___________（用、、、、、表示），該溫度計的刻度___________（填“是”或“不是”）均勻的。【答案】（1）D（3）不是【解析】[1]題意可知電壓表為3V，待測電阻絲約5Ω，則通過電阻的最大電流故電流表選D。[2]題意可知故電流表采用外接法；若滑動變阻器采用限流式接法，則電路的最小電流大于電流表最大量程，故滑動變阻器采用分壓式接法，電路圖如下[3]圖甲可知，由閉合電路歐姆定律得聯(lián)立整理得[4]圖像可知溫度與I不是線性關(guān)系，故該溫度計的刻度不是均勻的。15.將密閉文物儲存柜內(nèi)的空氣部分抽出，然后充入惰性氣體，制造柜內(nèi)低壓、低氧的環(huán)境，可以有效抑制氧化、蟲害及微生物的滋生，是一種常見的文物保護(hù)技術(shù)。如圖所示，某文物儲存柜的容積為，文物放入時柜內(nèi)壓強(qiáng)為。關(guān)閉柜門后，通過抽氣孔抽氣，抽氣筒的容積為，每次均抽出整筒空氣。已知第一次抽氣后柜內(nèi)壓強(qiáng)變?yōu)?。不考慮抽氣過程中氣體溫度的變化，儲存柜內(nèi)空氣可看作理想氣體。求：（1）柜內(nèi)文物的體積；（2）要使儲存柜內(nèi)的壓強(qiáng)小于，至少需要抽氣幾次?！敬鸢浮浚?）（2）3次【解析】【小問1詳析】第一次抽氣過程，由玻意耳定律得解得【小問2詳析】第二次抽氣過程，由玻意耳定律得解得第三次抽氣過程，由玻意耳定律得解得故要使壓強(qiáng)小于至少要抽氣3次。16.如圖所示，在火星上執(zhí)行救援任務(wù)中，工程師設(shè)計了一款應(yīng)急軌道裝置。水平軌道長度，與半徑的四分之一豎直光滑圓軌道在底部相切且固定在水平地面上。一質(zhì)量的物資箱從水平軌道最左端開始，在方向與水平面夾角、大小的恒力作用下，由靜止開始沿著水平軌道運動，且整個運動過程中恒力始終存在。已知物資箱與水平軌道表面動摩擦因數(shù)，火星表面重力加速度，忽略空氣阻力。求：（1）物資箱到達(dá)圓軌道底端時對軌道的壓力的大??；（2）物資箱從靜止開始到第一次落地過程中，距離水平軌道的最大高度?！敬鸢浮?/p>