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2021届江苏省盐城市高三物理第四次模拟考试试卷含答案
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这是一份2021届江苏省盐城市高三物理第四次模拟考试试卷含答案，共13页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验题，填空题，解答题等内容，欢迎下载使用。
高三物理第四次模拟考试试卷
一、单项选择题
1.如下列图，做匀速直线运动的列车受到的阻力与它速率的平方成正比．如果列车运行速率提升为原来的2倍，那么它发动机的输出功率变为原来的( )
A. 倍 B. 2倍 C. 4倍 D. 8倍
2.质量相同的甲、乙两个木块与水平桌面间的动摩擦因数均相同．在水平推力F作用下做加速度为a的匀加速直线运动，现去掉乙木块，其他不变，那么加速度的大小a′是( )
A. a′>2a B. a′=2a C. a′=a D. a′<2a
3.通电的等腰梯形导线框abcd与无限长通电直导线MN在同一平面内，电流方向如下列图，ab边与MN平行．以下关于通电直导线MN的磁场对线框作用的( )
A. 线框所受安培力的合力为零 B. 线框有两条边所受的安培力方向相同
C. 线框有两条边所受的安培力大小相同 D. 线框在安培力作用下一定有向右的运动趋势
4.如下列图的钳形电流表，按下手柄时，它的铁芯可以分开，把被测的载流导体放入后，松开手柄，铁芯闭合．导线中的交流在铁芯中产生交变磁场，电流表与套在铁芯上的线圈相连，可以间接得知导线中的电流．被测导线、铁芯、线圈构成一个电流互感器．以下对钳形电流表的说法正确的选项是( )
A. 其工作原理与降压变压器一样
B. 需要断开电路将此钳式电流表串接在电路中
C. 如果钳口没有闭合紧密，那么电流的测量值会偏小
D. 如果通电导线在钳形口多绕几圈，那么读数会偏小
5.洗衣机的脱水筒如下列图，设其半径为R并绕竖直轴线OO′以角速度ω匀速转动．质量不同的小物件A、B随脱水筒转动且相对筒壁静止．那么( )
A. 转速减小，质量大的物件先下落 B. 转速增加，物件对筒壁的压力均增加
C. 转速增加，物件受到的摩擦力均增加 D. 转动过程中两物件的向心加速度总是相同
6.以下关于热运动的说法正确的选项是( )
A. 水流速度越大，水分子的热运动越剧烈
B. 水的温度越高，水分子的热运动越剧烈
C. 晶体微粒具有空间点阵，晶体分子的热运动停止
D. 气体能够充满密闭容器，是因为气体分子做布朗运动
二、多项选择题
7.1930年劳伦斯制成世界上第一台盘旋加速器，其原理如下列图．这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙，以下说法正确的选项是( )
A. 粒子从电场中获得能量 B. 粒子获得最大速度与盘旋加速器半径有关
C. 粒子获得最大速度与盘旋加速器内的电场有关 D. 盘旋加速器中的电场和磁场交替对带电粒子做功
8.地球同步卫星的轨道半径为r，运行速度为v1 ， 向心加速度为a1；地球赤道上的物体随地球自转的速度为v2 ， 向心加速度为a2 ， 地球的半径为R.以下说法正确的选项是( )
A. B. C. D.
9.如下列图，E表示电源电动势、I表示电路中的电流、U表示电源的路端电压、P表示电源的输出功率，当外电阻R变化时，以下列图象中可能正确的选项是( )
A. B. C. D.
10.光滑水平面上有一边长为L的正方形区域处在场强为E的匀强电场中，电场方向与正方形一边平行．一质量为m、带电量为Q的小球由某一边的中点，以垂直于该边的水平初速v0进入该正方形区域．当小球再次运动到该正方形区域的边缘时，具有动能的大小可能是( )
A. 0 B. C. ＋ QEL D. ＋ QEL
11.以下说法正确的选项是( )
A. 氘和氚聚变反响中产生的氦核具有放射性
B. 核反响堆中的石墨是将快中子减速为慢中子
C. 核反响堆中的镉是调节中子数目控制反响速度
D. 裂变反响后的平均结合能比反响前的平均结合能小
12.以下说法正确的选项是( )
A. 全息照片的拍摄利用了光的干预原理
B. 麦克斯韦预言并用实验验证了电磁波的存在
C. 变化的电场一定产生变化的磁场，变化的磁场一定产生变化的电场
D. 在光的双缝干预实验中，假设仅将入射光由绿光变为红光，那么条纹间距变宽
三、实验题
13.甲、乙两个实验小组利用如下列图的实验装置验证机械能守恒定律．将打点计时器接到50Hz的交流电源上，选用不同的重锤，按正确操作各自得到了一条纸带，由于纸带较长，图中有局部未画出，如图甲、乙所示．实验中，两组实验时，重锤均从同一高度释放，纸带上各点均是打点计时器打出的点．
〔1〕重锤从A运动到C的时间是________s.
〔2〕应选用下面的纸带________(选填“甲〞或“乙〞)来验证机械能守恒定律更合理，简要说明理由________．
〔3〕根据你选择的纸带，为了测量CE过程中的ΔEk和ΔEp ， 那么应测量纸带上相应打印点间距离的长度，以下合理的是________．
A.AC，AD和AE的长度
B.BD，CE和DF的长度
C.AC，CE和AE的长度
D.AE，CD和AC的长度
14.目前很多用电器的指示灯是发光二极管．某厂家提供的某种型号发光二极管的伏安特性曲线如下列图，该二极管的正常工作电压为3.0V，允许通过的最大电流为56mA．
〔1〕该二极管正常工作时阻值为________Ω.
〔2〕某同学先用中值电阻为15Ω的多用电表欧姆挡测量该二极管的正向电阻，以下测量方法正确的选项是________．
〔3〕利用以下实验器材，验证该元件的伏安特性曲线与厂家提供的是否一致．
实验器材名称
规格
待测的发光二极管
直流电源E
电动势4.5V，内阻忽略不计
滑动变阻器R
最大阻值为20Ω
电压表V1
量程10V，内阻约50kΩ
电压表V2
量程5V，内阻约20kΩ
电流表A1
量程100mA，内阻约50Ω
电流表A2
量程60mA，内阻约100Ω
电键S
导线假设干
①为准确、方便地进行测量，电压表应选用________，电流表应选用________．(填字母符号)
②利用现有器材设计实验电路图，并在虚线框内画出________．
四、填空题
15.在光电效应试验中，某金属的截止频率相应的波长为 ，该金属的逸出功为________。假设用波长为 〔 < 〕单色光做实验，那么其遏止电压为________。电子的电荷量，真空中的光速和布朗克常量分别为e，c和h。
16.一定质量的理想气体从初状态A分别经不同过程到达末状态B、C、D，它们的PV图象如下列图．其中AB是等容过程，AC是等温过程，AD是等压过程．那么内能减小的过程是________(选填“AB〞“AC〞或“AD〞)；气体从外界吸收热量的过程是________(选填“AB〞“AC〞或“AD〞)．
17.如下列图，平衡位置处于坐标原点的波源S在y轴上振动，产生频率为50Hz的简谐横波向x轴正、负两个方向传播，波速均为100m/s，平衡位置在x轴上的P、Q两个质点随波源振动着，P、Q的x轴坐标分别为xP=3.5m、xQ=－3m，当波源S位移为负且向－y方向运动时，P、Q两质点的位移方向________，速度方向________．(选填“相同〞或“相反〞)
五、解答题
18.如下列图，质量为m的木块位于动摩擦因数为μ的水平面上，木块与墙间用轻弹簧连接，开始时木块静止在A位置．现将木块以水平速度v1向左运动，经过时间t1木块第一次到达最左端，再经过时间t2第一次回到A时的速度为v2 ， 弹簧在弹性限度内．取水平向左为正方向，重力加速度取g.求：
①木块在时间t1过程中动量的变化量；
②木块在整个过程中所受弹力的冲量．
19.如下列图，导热性能良好的气缸开口向上，用轻质活塞封闭体积为V0的理想气体，外界大气压强为p0 ， 轻质活塞横截面积为S，与气缸之间的摩擦不计．现在活塞上面加砂子，使活塞缓慢下移，当砂子总质量为m时活塞静止在某一位置，此过程中外界对气体做的总功为W.重力加速度为g，环境温度不变．求：
①该位置气体的体积；
②此过程中气体放出的热量．
20.如下列图，某种单色光的光束a，以入射角i从平行玻璃板上外表O点入射，从下外表射出．平行玻璃板厚度为d，单色光的折射率为n，真空中的光速为c.求：
①该单色光在玻璃中传播的速度；
②该单色光在玻璃中传播的时间．
21.如下列图，水平地面上固定着一个高为h的三角形斜面体，质量为M的小物块甲和质量为m的小物块乙均静止在斜面体的顶端．现同时释放甲、乙两小物块，使其分别从倾角为α、θ的斜面下滑，且分别在图中P处和Q处停下．甲、乙两小物块与斜面、水平面间的动摩擦因数均为μ.设两小物块在转弯处均不弹起且不损耗机械能，重力加速度取g.求：小物块
〔1〕甲沿斜面下滑的加速度；
〔2〕乙从顶端滑到底端所用的时间；
〔3〕甲、乙在整个运动过程发生的位移大小之比．
22.如下列图，质量为2m的足够长的金属导轨abcd放在光滑的绝缘水平面上，导轨bc段长为L.一电阻不计，质量为m的导体棒PQ放置在导轨上，始终与导轨接触，PQ左侧有方向竖直向上，磁感应强度大小为B的匀强磁场．棒PQ与导轨间的动摩擦因数为μ，左侧有两个固定于水平面的立柱保证棒始终静止不动．开始时，PQ左侧导轨电阻为零，右侧导轨单位长度的电阻为R.在t=0时，水平向左的拉力垂直作用于导轨的bc边上，使导轨由静止开始做加速度为a的匀加速直线运动．且在某过程Ⅰ中，回路产生的焦耳热为Q，导轨克服阻力做的总功为W.重力加速度取g.求：
〔1〕经t1时间，回路中磁通量的变化量；
〔2〕回路中感应电流随时间变化的关系式；
〔3〕在某过程Ⅰ中金属导轨abcd的动能增加量．
23.长为L的平行板电容器沿水平方向放置，其极板间的距离为d，电势差为U，有方向垂直纸面向里的磁感应强度大小为B的匀强磁场．荧光屏MN与电场方向平行，且到匀强电、磁场右侧边界的距离为x，电容器左侧中间有发射质量为m带＋q的粒子源，如图甲所示．假设a、b、c三个粒子以大小不等的初速度垂直于电、磁场水平射入场中，其中a粒子沿直线运动到荧光屏上的O点；b粒子在电、磁场中向上偏转；c粒子在电、磁场中向下偏转．现将磁场向右平移与电场恰好分开，如图乙所示．此时，a、b、c粒子在原来位置上以各自的原速度水平射入电场，结果a粒子仍恰好打在荧光屏上的O点；b、c中有一个粒子也能打到荧光屏，且距O点下方最远；还有一个粒子在场中运动时间最长，且打到电容器极板的中点．求：
〔1〕a粒子在电、磁场分开后，再次打到荧光屏O点时的动能；
〔2〕b，c粒子中打到荧光屏上的点与O点间的距离(用x、L、d表示)；
〔3〕b，c中打到电容器极板中点的那个粒子先、后在电场中，电场力做功之比．
答案解析局部
一、单项选择题
1.【解析】【解答】根据 可知如果列车运行速率提升为原来的2倍，那么它发动机的输出功率变为原来的8倍，
故答案为：D.
【分析】结合汽车的牵引力和此时的速度，利用功率公式P=Fv求解功率即可。
2.【解析】【解答】根据牛顿第二定律：对甲乙的整体 ；去掉乙木块： ；两式相减解得 ，即a′>2a，
故答案为：A.
【分析】分别对两个物体进行受力分析，利用牛顿第二定律求解物体各自的加速度。
3.【解析】【解答】直导线中的电流方向由N到M，根据安培定那么，导线右侧区域磁感应强度方向向内，根据左手定那么，ab边受向左的安培力，cd边受到向右的安培力，ad边受到斜向左下方的安培力，bc受到左上方安培力，四个边所受的安培力的合力不为零，其中bc边和ad边所受的安培力大小相同，AB不符合题意，C符合题意；离MN越远的位置，磁感应强度越小，故根据安培力公式F=BIL，cd边受到的安培力小于ab边、bc边和ad边受到的安培力的矢量和，那么线框在安培力作用下一定有向左的运动趋势，D不符合题意．
故答案为：C
【分析】根据导线的电流方向和磁场的方向，利用左手定那么和公式求解安培力的方向，再结合安培力公式求解导体棒受到的安培力大小。
4.【解析】【解答】钳形电流测量仪实质上是“降流〞，那么原理是与升压变压器一样，A不符合题意。此仪器不需要断开电路，只需将将此钳式电流表的钳口扣在导线上即可，B不符合题意；假设钳形局部铁芯没有完全闭合，载流导线中电流产生的磁场减弱，磁通量变化率减小，在内置线圈产生的感应电动势减小，感应电流减小，那么测量出的电流将小于实际电流，C符合题意。根据n1I1=n2I2 ， 知假设将载流导线在铁芯上多绕几匝，即n1变大，I1、n2不变，那么钳形电流测量仪的示数I2 将变大，即读数会偏大。D不符合题意。
故答案为：C
【分析】该仪器与电流表的不同之处是不需要吧电路断开就可以测量电路中的电流，原理与变压器相同。
5.【解析】【解答】衣物恰不下落时，对衣物来说水平方向： ；竖直方向： ，即 ，那么与衣物的质量无关，即转速减小，物件一起下落，A不符合题意；由 可知，转速增加，物件对筒壁的压力均增加，B符合题意；物件所受的摩擦力等于重力，可知转速增加，物件受到的摩擦力不变，C不符合题意；转动过程中两物件的向心加速度大小相同，但是方向不同，D不符合题意.
故答案为：B
【分析】对物体进行受力分析，其中桶侧壁的支持力提供向心力，结合转动的角速度，利用向心力公式求解支持力即可。
6.【解析】【解答】水分子的热运动的剧烈程度与水的机械运动的速度无关，A不符合题意；水的温度越高，水分子的热运动越剧烈，B符合题意；任何物质的分子都在永不停息的做无规那么运动，C不符合题意；气体能够充满密闭容器，是因为气体分子做无规那么的热运动，D不符合题意.
故答案为：B
【分析】分子的平均动能只与温度有关系，温度高，分子的平均动能越大，分子运动的越剧烈，对于一定质量的气体来说，气体温度越高，速度大的分子所占的比例越高。
二、多项选择题
7.【解析】【解答】盘旋加速器中的电场对带电粒子做功，粒子在电场中加速，在磁场中偏转，可知从电场中获得能量，A符合题意，D不符合题意。根据 ，那么 ，可知粒子获得最大速度与盘旋加速器半径R有关，但是与盘旋加速器内的电场无关，B符合题意，C不符合题意。
故答案为：AB
【分析】盘旋加速度器中，磁场对粒子进行偏转，洛伦兹力提供向心力，电场对粒子进行加速，根据向心力公式列方程，可以看出粒子的末速度与电场无关，与磁场有关。
8.【解析】【解答】同步卫星与地球赤道上的物体均有相同的角速度，那么根据 可知， ，A符合题意，B不符合题意；根据a=ω2r可知， ，C符合题意，D不符合题意.
故答案为：AC
【分析】两个物体做圆周运动，结合运动的半径，结合向心力公式求解线速度和加速度的关系即可。
9.【解析】【解答】电源的电动势与外电路的电阻无关，A不符合题意；由闭合电路的欧姆定律： 可知I-R图像不是直线，B不符合题意； ，那么随R增加，U增大，当R→∞时U→E，C符合题意； ；因当r=R时，P最大，可知图像D符合题意。
故答案为：CD
【分析】对电路应用闭合电路欧姆定律，结合选项分析求解即可。
10.【解析】【解答】假设电场的方向平行于AB向左，小球所受的电场力向左，小球在匀强电场中做匀减速直线运动，到达BD边时，速度可能为0，所以动能可能为0．A有可能．
假设电场的方向平行于AC向上或向下，小球在匀强电场中做类平抛运动，偏转位移最大为 ，根据动能定理可知小球的最大动能为： ，所以D不可能，C可能；假设电场的方向平行于AB向左，小球做匀减速直线运动，假设没有到达BD边时速度就减为零，那么小球会返回到出发点，速度大小仍为v0 ， 动能为 ，B可能．
故答案为：ABC．
【分析】对物体进行受力分析，在电场力的作用下运动，对物体的运动过程应用动能定理求解物体的末动能即可。
11.【解析】【解答】氘和氚聚变反响中产生的氦核因原子序数较小，那么不具有放射性，A不符合题意；核反响堆中的石墨是将快中子减速为慢中子，B符合题意；核反响堆中的镉是调节中子数目控制反响速度，C符合题意；裂变反响放出核能，那么反响后的平均结合能比反响前的平均结合能大，D不符合题意。
故答案为：BC
【分析】物体发生核裂变或核聚变，前后发生质量亏损，亏损的质量转变成了能量释放出来，利用E=mc2求解即可。
12.【解析】【解答】全息照片的拍摄利用了光的干预原理，A符合题意；麦克斯韦预言了电磁波，赫兹用实验验证了电磁波的存在，B不符合题意；变化的电场一定产生磁场，变化的磁场一定产生电场；均匀变化的电场产生稳定的磁场，均匀变化的磁场产生稳定的电场，C不符合题意；在光的双缝干预实验中，根据 可知，假设仅将入射光由绿光变为红光，因红光的波长大于绿光，那么条纹间距变宽，D符合题意。
故答案为：AD
【分析】该题目考查了光的衍射、干预、色散、偏振等现象的应用，光发生干预时，光的波长越长，对应的干预条纹间隔就越大。
三、实验题
13.【解析】【解答】〔1〕两相邻计数点之间的时间间隔为0.02s，那么重锤从A运动到C的时间是0.04s.〔2〕应选用下面的纸带甲来验证机械能守恒定律更合理，理由是：由纸带上点迹分布可知，甲的加速度大，所受的阻力小；〔3〕要求解C点的速度，那么需要测量BD之间的距离；要求解E点的速度，那么需要测量DF之间的距离；要求解从C到E的重力功，需要测量CE的距离；故答案为：B.
【分析】〔1〕频率为50Hz，故一秒钟打50个点，相邻两个点的时间间隔为0.02s；
〔2〕物体做自由落体运动，加速度越接近g实验越准确；
〔3〕C点的速度等于物体在BD段中运动的平均速度，即利用BD的长度除以对应的时间即可。
14.【解析】【解答】〔1〕由图中读出，该二极管正常工作时电压为3V时，电流为40mA，那么阻值为 ；〔2〕测量二极管的正向电阻，那么黑表笔应该接二极管的正极，且指针应该指向中央附近，那么A符合题意；〔3〕①为准确、方便地进行测量，电压表应选用V2 ， 电流表应选用A2 ． ②因电压表的内阻远大于二极管的正向电阻，那么采用电流表外接；为了便于调节，滑动变阻器用分压电路，实验电路图如图：
【分析】〔1〕对于U-I曲线，图像的横坐标为电流，纵坐标为电压，图像斜率为二极管的电阻；
〔2〕多用电表规定的是电流“红进黑出〞；
〔3〕在量程允许的情况下选择小量程的电表即可；为了能得到比较多的数据，采用分压法，电流表内阻比较大，对电压影响比较大，故采用电流表外接法。
四、填空题
15.【解析】【解答】由 和 得
由爱因斯坦质能方程 和 得
【分析】同一金属的逸出功为一固定值，增大照射光的频率，溢出的电子动能变大，有无电子溢出，只与光的频率有关，与光强无关，有电子溢出时，光强越大，溢出的电子就越多。
16.【解析】【解答】从A到B，体积不变，压强减小，那么温度降低，内能减小，因气体不对外也不对内做功，那么气体放热；从A到C，温度不变，那么内能不变；体积变大，对外做功，那么吸收热量；从A到D，体积变大，压强不变，那么温度升高，内能增大，气体对外做功，那么吸收热量；那么气体从外界吸收热量的过程是AC和AD．
【分析】对于P-V图像，从图中得到气体处在某种状态的压强和体积，根据理想气体物态方程求解气体的温度即可。
17.【解析】【解答】因 ，那么 xP=3.5m= ；xQ=3m=1.5λ；那么当波源S位移为负且向－y方向运动时，P质点的位移为负，向上振动；Q质点的位移为正，向上振动；即P、Q两质点的位移方向相反，速度方向相同.
【分析】结合波的传播方向和波速求解P、Q两点的振动即可。
五、解答题
18.【解析】【分析】〔1〕结合物体的质量和初末速度求解动量的变化量；
〔2〕对整个系统应用动量定理求解弹力的冲量即可。
19.【解析】【分析】〔1〕当气体产生的对外压强与外界对内的压强相同时，就会到达平衡状态，列方程求解即可；
〔2〕利用热力学第一定律 ∆U=Q-W求解气体内能的变化即可，其中Q气体的吸热，W是气体对外界做的功。
20.【解析】【分析】〔1〕结合介质的折射率求解光在该介质中的传播速度即可；
〔2〕利用几何关系求出光在介质中的路径长度，再除以光在介质中的传播速度即可。
21.【解析】【分析】〔1〕对物体进行受力分析，在沿斜面方向和垂直于斜面两个方向上分解，在沿斜面方向利用牛顿第二定律求解物体的加速度；
〔2〕结合物体的加速度和移动的距离，利用运动学公式求解时间即可；
〔3〕对两个物体的整个运动过程应用动能定理求解移动距离，进而求解距离的关系。
22.【解析】【分析】〔1〕求解通过一个平面的磁通量，利用平面的面积乘以磁感应强度，再乘以平面的法线方向与磁场方向夹角的余弦值即可；
〔2〕利用法拉第电磁感应定律求解电压的大小，再利用欧姆定律求解回路中电流的大小；
〔3〕对导体棒应用动能定理求解动能的增加量即可。
23.【解析】【分析】〔1〕粒子在水平方向沿匀速直线运动，在竖直方向上受电场力的方向而做加速运动，根据水平位移和竖直的大小，利用牛顿第二定律和匀变速直线运动公式求解即可；
〔2〕粒子做类平抛运动，结合平抛运动公式和规律求解即可；
〔3〕利用运动学公式求解位移，利用W=Fs 求解电场力做功即可。
高三物理第四次模拟考试试卷
一、单项选择题
1.如下列图，做匀速直线运动的列车受到的阻力与它速率的平方成正比．如果列车运行速率提升为原来的2倍，那么它发动机的输出功率变为原来的( )
A. 倍 B. 2倍 C. 4倍 D. 8倍
2.质量相同的甲、乙两个木块与水平桌面间的动摩擦因数均相同．在水平推力F作用下做加速度为a的匀加速直线运动，现去掉乙木块，其他不变，那么加速度的大小a′是( )
A. a′>2a B. a′=2a C. a′=a D. a′<2a
3.通电的等腰梯形导线框abcd与无限长通电直导线MN在同一平面内，电流方向如下列图，ab边与MN平行．以下关于通电直导线MN的磁场对线框作用的( )
A. 线框所受安培力的合力为零 B. 线框有两条边所受的安培力方向相同
C. 线框有两条边所受的安培力大小相同 D. 线框在安培力作用下一定有向右的运动趋势
4.如下列图的钳形电流表，按下手柄时，它的铁芯可以分开，把被测的载流导体放入后，松开手柄，铁芯闭合．导线中的交流在铁芯中产生交变磁场，电流表与套在铁芯上的线圈相连，可以间接得知导线中的电流．被测导线、铁芯、线圈构成一个电流互感器．以下对钳形电流表的说法正确的选项是( )
A. 其工作原理与降压变压器一样
B. 需要断开电路将此钳式电流表串接在电路中
C. 如果钳口没有闭合紧密，那么电流的测量值会偏小
D. 如果通电导线在钳形口多绕几圈，那么读数会偏小
5.洗衣机的脱水筒如下列图，设其半径为R并绕竖直轴线OO′以角速度ω匀速转动．质量不同的小物件A、B随脱水筒转动且相对筒壁静止．那么( )
A. 转速减小，质量大的物件先下落 B. 转速增加，物件对筒壁的压力均增加
C. 转速增加，物件受到的摩擦力均增加 D. 转动过程中两物件的向心加速度总是相同
6.以下关于热运动的说法正确的选项是( )
A. 水流速度越大，水分子的热运动越剧烈
B. 水的温度越高，水分子的热运动越剧烈
C. 晶体微粒具有空间点阵，晶体分子的热运动停止
D. 气体能够充满密闭容器，是因为气体分子做布朗运动
二、多项选择题
7.1930年劳伦斯制成世界上第一台盘旋加速器，其原理如下列图．这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙，以下说法正确的选项是( )
A. 粒子从电场中获得能量 B. 粒子获得最大速度与盘旋加速器半径有关
C. 粒子获得最大速度与盘旋加速器内的电场有关 D. 盘旋加速器中的电场和磁场交替对带电粒子做功
8.地球同步卫星的轨道半径为r，运行速度为v1 ， 向心加速度为a1；地球赤道上的物体随地球自转的速度为v2 ， 向心加速度为a2 ， 地球的半径为R.以下说法正确的选项是( )
A. B. C. D.
9.如下列图，E表示电源电动势、I表示电路中的电流、U表示电源的路端电压、P表示电源的输出功率，当外电阻R变化时，以下列图象中可能正确的选项是( )
A. B. C. D.
10.光滑水平面上有一边长为L的正方形区域处在场强为E的匀强电场中，电场方向与正方形一边平行．一质量为m、带电量为Q的小球由某一边的中点，以垂直于该边的水平初速v0进入该正方形区域．当小球再次运动到该正方形区域的边缘时，具有动能的大小可能是( )
A. 0 B. C. ＋ QEL D. ＋ QEL
11.以下说法正确的选项是( )
A. 氘和氚聚变反响中产生的氦核具有放射性
B. 核反响堆中的石墨是将快中子减速为慢中子
C. 核反响堆中的镉是调节中子数目控制反响速度
D. 裂变反响后的平均结合能比反响前的平均结合能小
12.以下说法正确的选项是( )
A. 全息照片的拍摄利用了光的干预原理
B. 麦克斯韦预言并用实验验证了电磁波的存在
C. 变化的电场一定产生变化的磁场，变化的磁场一定产生变化的电场
D. 在光的双缝干预实验中，假设仅将入射光由绿光变为红光，那么条纹间距变宽
三、实验题
13.甲、乙两个实验小组利用如下列图的实验装置验证机械能守恒定律．将打点计时器接到50Hz的交流电源上，选用不同的重锤，按正确操作各自得到了一条纸带，由于纸带较长，图中有局部未画出，如图甲、乙所示．实验中，两组实验时，重锤均从同一高度释放，纸带上各点均是打点计时器打出的点．
〔1〕重锤从A运动到C的时间是________s.
〔2〕应选用下面的纸带________(选填“甲〞或“乙〞)来验证机械能守恒定律更合理，简要说明理由________．
〔3〕根据你选择的纸带，为了测量CE过程中的ΔEk和ΔEp ， 那么应测量纸带上相应打印点间距离的长度，以下合理的是________．
A.AC，AD和AE的长度
B.BD，CE和DF的长度
C.AC，CE和AE的长度
D.AE，CD和AC的长度
14.目前很多用电器的指示灯是发光二极管．某厂家提供的某种型号发光二极管的伏安特性曲线如下列图，该二极管的正常工作电压为3.0V，允许通过的最大电流为56mA．
〔1〕该二极管正常工作时阻值为________Ω.
〔2〕某同学先用中值电阻为15Ω的多用电表欧姆挡测量该二极管的正向电阻，以下测量方法正确的选项是________．
〔3〕利用以下实验器材，验证该元件的伏安特性曲线与厂家提供的是否一致．
实验器材名称
规格
待测的发光二极管
直流电源E
电动势4.5V，内阻忽略不计
滑动变阻器R
最大阻值为20Ω
电压表V1
量程10V，内阻约50kΩ
电压表V2
量程5V，内阻约20kΩ
电流表A1
量程100mA，内阻约50Ω
电流表A2
量程60mA，内阻约100Ω
电键S
导线假设干
①为准确、方便地进行测量，电压表应选用________，电流表应选用________．(填字母符号)
②利用现有器材设计实验电路图，并在虚线框内画出________．
四、填空题
15.在光电效应试验中，某金属的截止频率相应的波长为 ，该金属的逸出功为________。假设用波长为 〔 < 〕单色光做实验，那么其遏止电压为________。电子的电荷量，真空中的光速和布朗克常量分别为e，c和h。
16.一定质量的理想气体从初状态A分别经不同过程到达末状态B、C、D，它们的PV图象如下列图．其中AB是等容过程，AC是等温过程，AD是等压过程．那么内能减小的过程是________(选填“AB〞“AC〞或“AD〞)；气体从外界吸收热量的过程是________(选填“AB〞“AC〞或“AD〞)．
17.如下列图，平衡位置处于坐标原点的波源S在y轴上振动，产生频率为50Hz的简谐横波向x轴正、负两个方向传播，波速均为100m/s，平衡位置在x轴上的P、Q两个质点随波源振动着，P、Q的x轴坐标分别为xP=3.5m、xQ=－3m，当波源S位移为负且向－y方向运动时，P、Q两质点的位移方向________，速度方向________．(选填“相同〞或“相反〞)
五、解答题
18.如下列图，质量为m的木块位于动摩擦因数为μ的水平面上，木块与墙间用轻弹簧连接，开始时木块静止在A位置．现将木块以水平速度v1向左运动，经过时间t1木块第一次到达最左端，再经过时间t2第一次回到A时的速度为v2 ， 弹簧在弹性限度内．取水平向左为正方向，重力加速度取g.求：
①木块在时间t1过程中动量的变化量；
②木块在整个过程中所受弹力的冲量．
19.如下列图，导热性能良好的气缸开口向上，用轻质活塞封闭体积为V0的理想气体，外界大气压强为p0 ， 轻质活塞横截面积为S，与气缸之间的摩擦不计．现在活塞上面加砂子，使活塞缓慢下移，当砂子总质量为m时活塞静止在某一位置，此过程中外界对气体做的总功为W.重力加速度为g，环境温度不变．求：
①该位置气体的体积；
②此过程中气体放出的热量．
20.如下列图，某种单色光的光束a，以入射角i从平行玻璃板上外表O点入射，从下外表射出．平行玻璃板厚度为d，单色光的折射率为n，真空中的光速为c.求：
①该单色光在玻璃中传播的速度；
②该单色光在玻璃中传播的时间．
21.如下列图，水平地面上固定着一个高为h的三角形斜面体，质量为M的小物块甲和质量为m的小物块乙均静止在斜面体的顶端．现同时释放甲、乙两小物块，使其分别从倾角为α、θ的斜面下滑，且分别在图中P处和Q处停下．甲、乙两小物块与斜面、水平面间的动摩擦因数均为μ.设两小物块在转弯处均不弹起且不损耗机械能，重力加速度取g.求：小物块
〔1〕甲沿斜面下滑的加速度；
〔2〕乙从顶端滑到底端所用的时间；
〔3〕甲、乙在整个运动过程发生的位移大小之比．
22.如下列图，质量为2m的足够长的金属导轨abcd放在光滑的绝缘水平面上，导轨bc段长为L.一电阻不计，质量为m的导体棒PQ放置在导轨上，始终与导轨接触，PQ左侧有方向竖直向上，磁感应强度大小为B的匀强磁场．棒PQ与导轨间的动摩擦因数为μ，左侧有两个固定于水平面的立柱保证棒始终静止不动．开始时，PQ左侧导轨电阻为零，右侧导轨单位长度的电阻为R.在t=0时，水平向左的拉力垂直作用于导轨的bc边上，使导轨由静止开始做加速度为a的匀加速直线运动．且在某过程Ⅰ中，回路产生的焦耳热为Q，导轨克服阻力做的总功为W.重力加速度取g.求：
〔1〕经t1时间，回路中磁通量的变化量；
〔2〕回路中感应电流随时间变化的关系式；
〔3〕在某过程Ⅰ中金属导轨abcd的动能增加量．
23.长为L的平行板电容器沿水平方向放置，其极板间的距离为d，电势差为U，有方向垂直纸面向里的磁感应强度大小为B的匀强磁场．荧光屏MN与电场方向平行，且到匀强电、磁场右侧边界的距离为x，电容器左侧中间有发射质量为m带＋q的粒子源，如图甲所示．假设a、b、c三个粒子以大小不等的初速度垂直于电、磁场水平射入场中，其中a粒子沿直线运动到荧光屏上的O点；b粒子在电、磁场中向上偏转；c粒子在电、磁场中向下偏转．现将磁场向右平移与电场恰好分开，如图乙所示．此时，a、b、c粒子在原来位置上以各自的原速度水平射入电场，结果a粒子仍恰好打在荧光屏上的O点；b、c中有一个粒子也能打到荧光屏，且距O点下方最远；还有一个粒子在场中运动时间最长，且打到电容器极板的中点．求：
〔1〕a粒子在电、磁场分开后，再次打到荧光屏O点时的动能；
〔2〕b，c粒子中打到荧光屏上的点与O点间的距离(用x、L、d表示)；
〔3〕b，c中打到电容器极板中点的那个粒子先、后在电场中，电场力做功之比．
答案解析局部
一、单项选择题
1.【解析】【解答】根据 可知如果列车运行速率提升为原来的2倍，那么它发动机的输出功率变为原来的8倍，
故答案为：D.
【分析】结合汽车的牵引力和此时的速度，利用功率公式P=Fv求解功率即可。
2.【解析】【解答】根据牛顿第二定律：对甲乙的整体 ；去掉乙木块： ；两式相减解得 ，即a′>2a，
故答案为：A.
【分析】分别对两个物体进行受力分析，利用牛顿第二定律求解物体各自的加速度。
3.【解析】【解答】直导线中的电流方向由N到M，根据安培定那么，导线右侧区域磁感应强度方向向内，根据左手定那么，ab边受向左的安培力，cd边受到向右的安培力，ad边受到斜向左下方的安培力，bc受到左上方安培力，四个边所受的安培力的合力不为零，其中bc边和ad边所受的安培力大小相同，AB不符合题意，C符合题意；离MN越远的位置，磁感应强度越小，故根据安培力公式F=BIL，cd边受到的安培力小于ab边、bc边和ad边受到的安培力的矢量和，那么线框在安培力作用下一定有向左的运动趋势，D不符合题意．
故答案为：C
【分析】根据导线的电流方向和磁场的方向，利用左手定那么和公式求解安培力的方向，再结合安培力公式求解导体棒受到的安培力大小。
4.【解析】【解答】钳形电流测量仪实质上是“降流〞，那么原理是与升压变压器一样，A不符合题意。此仪器不需要断开电路，只需将将此钳式电流表的钳口扣在导线上即可，B不符合题意；假设钳形局部铁芯没有完全闭合，载流导线中电流产生的磁场减弱，磁通量变化率减小，在内置线圈产生的感应电动势减小，感应电流减小，那么测量出的电流将小于实际电流，C符合题意。根据n1I1=n2I2 ， 知假设将载流导线在铁芯上多绕几匝，即n1变大，I1、n2不变，那么钳形电流测量仪的示数I2 将变大，即读数会偏大。D不符合题意。
故答案为：C
【分析】该仪器与电流表的不同之处是不需要吧电路断开就可以测量电路中的电流，原理与变压器相同。
5.【解析】【解答】衣物恰不下落时，对衣物来说水平方向： ；竖直方向： ，即 ，那么与衣物的质量无关，即转速减小，物件一起下落，A不符合题意；由 可知，转速增加，物件对筒壁的压力均增加，B符合题意；物件所受的摩擦力等于重力，可知转速增加，物件受到的摩擦力不变，C不符合题意；转动过程中两物件的向心加速度大小相同，但是方向不同，D不符合题意.
故答案为：B
【分析】对物体进行受力分析，其中桶侧壁的支持力提供向心力，结合转动的角速度，利用向心力公式求解支持力即可。
6.【解析】【解答】水分子的热运动的剧烈程度与水的机械运动的速度无关，A不符合题意；水的温度越高，水分子的热运动越剧烈，B符合题意；任何物质的分子都在永不停息的做无规那么运动，C不符合题意；气体能够充满密闭容器，是因为气体分子做无规那么的热运动，D不符合题意.
故答案为：B
【分析】分子的平均动能只与温度有关系，温度高，分子的平均动能越大，分子运动的越剧烈，对于一定质量的气体来说，气体温度越高，速度大的分子所占的比例越高。
二、多项选择题
7.【解析】【解答】盘旋加速器中的电场对带电粒子做功，粒子在电场中加速，在磁场中偏转，可知从电场中获得能量，A符合题意，D不符合题意。根据 ，那么 ，可知粒子获得最大速度与盘旋加速器半径R有关，但是与盘旋加速器内的电场无关，B符合题意，C不符合题意。
故答案为：AB
【分析】盘旋加速度器中，磁场对粒子进行偏转，洛伦兹力提供向心力，电场对粒子进行加速，根据向心力公式列方程，可以看出粒子的末速度与电场无关，与磁场有关。
8.【解析】【解答】同步卫星与地球赤道上的物体均有相同的角速度，那么根据 可知， ，A符合题意，B不符合题意；根据a=ω2r可知， ，C符合题意，D不符合题意.
故答案为：AC
【分析】两个物体做圆周运动，结合运动的半径，结合向心力公式求解线速度和加速度的关系即可。
9.【解析】【解答】电源的电动势与外电路的电阻无关，A不符合题意；由闭合电路的欧姆定律： 可知I-R图像不是直线，B不符合题意； ，那么随R增加，U增大，当R→∞时U→E，C符合题意； ；因当r=R时，P最大，可知图像D符合题意。
故答案为：CD
【分析】对电路应用闭合电路欧姆定律，结合选项分析求解即可。
10.【解析】【解答】假设电场的方向平行于AB向左，小球所受的电场力向左，小球在匀强电场中做匀减速直线运动，到达BD边时，速度可能为0，所以动能可能为0．A有可能．
假设电场的方向平行于AC向上或向下，小球在匀强电场中做类平抛运动，偏转位移最大为 ，根据动能定理可知小球的最大动能为： ，所以D不可能，C可能；假设电场的方向平行于AB向左，小球做匀减速直线运动，假设没有到达BD边时速度就减为零，那么小球会返回到出发点，速度大小仍为v0 ， 动能为 ，B可能．
故答案为：ABC．
【分析】对物体进行受力分析，在电场力的作用下运动，对物体的运动过程应用动能定理求解物体的末动能即可。
11.【解析】【解答】氘和氚聚变反响中产生的氦核因原子序数较小，那么不具有放射性，A不符合题意；核反响堆中的石墨是将快中子减速为慢中子，B符合题意；核反响堆中的镉是调节中子数目控制反响速度，C符合题意；裂变反响放出核能，那么反响后的平均结合能比反响前的平均结合能大，D不符合题意。
故答案为：BC
【分析】物体发生核裂变或核聚变，前后发生质量亏损，亏损的质量转变成了能量释放出来，利用E=mc2求解即可。
12.【解析】【解答】全息照片的拍摄利用了光的干预原理，A符合题意；麦克斯韦预言了电磁波，赫兹用实验验证了电磁波的存在，B不符合题意；变化的电场一定产生磁场，变化的磁场一定产生电场；均匀变化的电场产生稳定的磁场，均匀变化的磁场产生稳定的电场，C不符合题意；在光的双缝干预实验中，根据 可知，假设仅将入射光由绿光变为红光，因红光的波长大于绿光，那么条纹间距变宽，D符合题意。
故答案为：AD
【分析】该题目考查了光的衍射、干预、色散、偏振等现象的应用，光发生干预时，光的波长越长，对应的干预条纹间隔就越大。
三、实验题
13.【解析】【解答】〔1〕两相邻计数点之间的时间间隔为0.02s，那么重锤从A运动到C的时间是0.04s.〔2〕应选用下面的纸带甲来验证机械能守恒定律更合理，理由是：由纸带上点迹分布可知，甲的加速度大，所受的阻力小；〔3〕要求解C点的速度，那么需要测量BD之间的距离；要求解E点的速度，那么需要测量DF之间的距离；要求解从C到E的重力功，需要测量CE的距离；故答案为：B.
【分析】〔1〕频率为50Hz，故一秒钟打50个点，相邻两个点的时间间隔为0.02s；
〔2〕物体做自由落体运动，加速度越接近g实验越准确；
〔3〕C点的速度等于物体在BD段中运动的平均速度，即利用BD的长度除以对应的时间即可。
14.【解析】【解答】〔1〕由图中读出，该二极管正常工作时电压为3V时，电流为40mA，那么阻值为 ；〔2〕测量二极管的正向电阻，那么黑表笔应该接二极管的正极，且指针应该指向中央附近，那么A符合题意；〔3〕①为准确、方便地进行测量，电压表应选用V2 ， 电流表应选用A2 ． ②因电压表的内阻远大于二极管的正向电阻，那么采用电流表外接；为了便于调节，滑动变阻器用分压电路，实验电路图如图：
【分析】〔1〕对于U-I曲线，图像的横坐标为电流，纵坐标为电压，图像斜率为二极管的电阻；
〔2〕多用电表规定的是电流“红进黑出〞；
〔3〕在量程允许的情况下选择小量程的电表即可；为了能得到比较多的数据，采用分压法，电流表内阻比较大，对电压影响比较大，故采用电流表外接法。
四、填空题
15.【解析】【解答】由 和 得
由爱因斯坦质能方程 和 得
【分析】同一金属的逸出功为一固定值，增大照射光的频率，溢出的电子动能变大，有无电子溢出，只与光的频率有关，与光强无关，有电子溢出时，光强越大，溢出的电子就越多。
16.【解析】【解答】从A到B，体积不变，压强减小，那么温度降低，内能减小，因气体不对外也不对内做功，那么气体放热；从A到C，温度不变，那么内能不变；体积变大，对外做功，那么吸收热量；从A到D，体积变大，压强不变，那么温度升高，内能增大，气体对外做功，那么吸收热量；那么气体从外界吸收热量的过程是AC和AD．
【分析】对于P-V图像，从图中得到气体处在某种状态的压强和体积，根据理想气体物态方程求解气体的温度即可。
17.【解析】【解答】因 ，那么 xP=3.5m= ；xQ=3m=1.5λ；那么当波源S位移为负且向－y方向运动时，P质点的位移为负，向上振动；Q质点的位移为正，向上振动；即P、Q两质点的位移方向相反，速度方向相同.
【分析】结合波的传播方向和波速求解P、Q两点的振动即可。
五、解答题
18.【解析】【分析】〔1〕结合物体的质量和初末速度求解动量的变化量；
〔2〕对整个系统应用动量定理求解弹力的冲量即可。
19.【解析】【分析】〔1〕当气体产生的对外压强与外界对内的压强相同时，就会到达平衡状态，列方程求解即可；
〔2〕利用热力学第一定律 ∆U=Q-W求解气体内能的变化即可，其中Q气体的吸热，W是气体对外界做的功。
20.【解析】【分析】〔1〕结合介质的折射率求解光在该介质中的传播速度即可；
〔2〕利用几何关系求出光在介质中的路径长度，再除以光在介质中的传播速度即可。
21.【解析】【分析】〔1〕对物体进行受力分析，在沿斜面方向和垂直于斜面两个方向上分解，在沿斜面方向利用牛顿第二定律求解物体的加速度；
〔2〕结合物体的加速度和移动的距离，利用运动学公式求解时间即可；
〔3〕对两个物体的整个运动过程应用动能定理求解移动距离，进而求解距离的关系。
22.【解析】【分析】〔1〕求解通过一个平面的磁通量，利用平面的面积乘以磁感应强度，再乘以平面的法线方向与磁场方向夹角的余弦值即可；
〔2〕利用法拉第电磁感应定律求解电压的大小，再利用欧姆定律求解回路中电流的大小；
〔3〕对导体棒应用动能定理求解动能的增加量即可。
23.【解析】【分析】〔1〕粒子在水平方向沿匀速直线运动，在竖直方向上受电场力的方向而做加速运动，根据水平位移和竖直的大小，利用牛顿第二定律和匀变速直线运动公式求解即可；
〔2〕粒子做类平抛运动，结合平抛运动公式和规律求解即可；
〔3〕利用运动学公式求解位移，利用W=Fs 求解电场力做功即可。
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