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2024届江西省宜春市第一中学高三上学期1月期末质量检测物理试题（解析版）
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这是一份2024届江西省宜春市第一中学高三上学期1月期末质量检测物理试题（解析版），共11页。试卷主要包含了本试卷分选择题和非选择题两部分，答题前，考生务必用直径0，本卷命题范围，66eV，下列说法正确的是等内容，欢迎下载使用。
物理试题（解析版）
考生注意：
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。
2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围：高考范围。
一、选择题：本题共10小题，共46分.在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，第8~10题有多项符合题目要求.全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分.
1.氢原子钟是一种精密的时钟，它利用了原子能级跃迁时辐射出来的电磁波去控制校准石英钟.如图所示为氢原子能级的示意图，结合玻尔理论，判断下列说法正确的是（ ）
A.使n=4能级的氢原子电离至少要12.75eV的能量
B.氢原子的核外电子在距原子核较近的地方出现的概率较小
C.大量处于n=4能级的氢原子辐射出的光子中波长最长的光子能量为0.66eV
D.用动能为14eV的电子轰击处于基态的氢原子，一定不能使其跃迁到激发态
2.如图所示，在直角坐标系xOy中的x轴上有一正点电荷Q，A、B是坐标轴上的两点，C是第一象限内的点，OA=OB=AC=BC=a，其中A点和C点的电势相等，静电力常量为k，则下列说法正确的是（ ）
A.点电荷Q位于B点
B. O点电势比A点电势低
C. A点的电场强度大小为
D.将一正试探电荷从A点沿直线移动到C点过程中，电势能一直增加
3.如图所示，截面为四分之一圆的柱体放在墙脚，一个小球用细线拉着静止在光滑圆弧面上，细线的悬点在竖直墙面上A点，保持细线伸直长度不变，小球大小不计，将悬点沿竖直墙面缓慢向上移，在小球沿圆弧面向上缓慢移动过程中，下列判断正确的是（ ）
A.细线的拉力大小不变
B.细线的拉力减小
C.圆弧面对小球的支持力大小不变
D.圆弧面对小球的支持力增大
4.将一个铅球沿水平方向推出，不计空气阻力，铅球被推出后在空中运动过程中，下列关于其速率v随运动时间t变化规律正确的是（ ）
A. B. C. D.
5.一列简谐横波沿x轴传播，t=0时波形的一部分如图所示.P、Q两个质点的平衡位置分别为xP=6m、xQ=8m，质点P的振动比质点Q的振动滞后1s，则下列判断正确的是（ ）
A.该波沿x轴正方向传播
B.从t=0时刻开始，质点P经过1s到达平衡位置
C.该波的传播速度为2m/s
D.从t=0时刻，经过6s，质点P运动的路程为cm
6.如图所示为发射某卫星的示意图，卫星发射后进入椭圆轨道I，从A点开始沿顺时针方向运动，运动四分之一椭圆到B点，再运动四分之一椭圆到C点，在C点变轨进入圆轨道II，并从C点运动到D点，A是椭圆的近地点，B、D连线与A、C连线垂直，则卫星从A运动到D过程中（ ）
A.卫星的加速度不断变化N地球
B.卫星的机械能一直不变
C.从A运动到B与从B运动到C时间相等
D.卫星与地心连线，从B到C扫过的面积与从C到D扫过的面积可能相等
7.如图所示的电路中，变压器为理想变压器，R为滑动变阻器，L1、L2、L3为三个灯泡，在a、b端输入电压有效值不变的正弦交流电，三个灯泡均发光.在滑动变阻器的滑片P向左端滑动的过程中，三个灯泡两端的电压始终未超过各自的额定电压，每个灯泡的电阻保持不变，则在滑片滑动过程中（ ）
A.三个灯泡均变暗
B.三个灯泡中只有L2变亮
C. a、b两端输入功率变大
D.变压器的输出功率变小
8.下列说法正确的是（ ）
A.当分子间的作用力表现为斥力时，分子间的距离越小，分子势能越大
B. 0℃的冰融化为0℃的水需要吸热，该过程中分子的平均动能增大
C.彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点
D.所有符合能量守恒定律的宏观过程都能真实发生
9.如图所示，等腰直角三角形线框ADC静止在光滑绝缘的水平面上，线框AD边长为L，线框电阻为R，单边有界磁场垂直于水平面向下，磁场的磁感应强度大小为B，使线框以大小为v0的速度向右匀速进入磁场，线框运动过程中AD边始终与磁场边界平行，则线框进入磁场的过程中（ ）
A.受到的安培力随时间均匀增大
B.受到的安培力方向与速度不在一条直线上
C.AD边的电势差均匀增大
D.线框中的平均电流大小为
10.如图所示，劲度系数为k的轻弹簧下端固定于倾角为θ=53°的光滑斜面底端，上端连接质量为m的物块Q，Q同时跟与斜面平行的轻绳相连，轻绳跨过定滑轮O与套在光滑半圆环上的质量为2m的小球P连接，半圆环的半径为R，固定在竖直面内，圆心为O1，O1与滑轮O等高；开始时，小球P在圆弧上的A点，A、O1的连线与水平方向的夹角为53°，A、O的连线与竖直方向夹角为67°，环上B点与O1等高，C与A在同一竖直线上，弹簧处于原长，小球P在A点由静止释放.不计滑轮大小及摩擦，不计小球与滑块的大小，sin53°=0.8，cs53°=0.6，则下列判断正确的是（ ）
A.小球P从A运动到B的过程中，P的机械能一直增大
B.小球P从A运动到C的过程中，P的机械能先减小后增大
C.小球P运动到C点时，滑块Q的速度大小为
D.小球P运动到C点时，小球P的速度大小为
二、非选择题：本题共5小题，共54分.
11.（6分）某同学用如图甲所示的实验装置做“验证机械能守恒定律”实验.气垫导轨上B处安装了一个光电门，滑块在A处由静止释放，验证从A到B过程中滑块、遮光条和钩码所构成系统的机械能守恒.
甲乙
（1）用游标卡尺测量遮光条的宽度d，示数如图乙所示，则d= mm.
（2）关于该实验，下列说法正确的是 .
A.钩码质量应远小于滑块和遮光条的总质量
B.滑块释放的位置离光电门适当远一点，可以减小实验误差
C.实验要验证的是：钩码减少的重力势能与滑块和遮光条增加的动能是否相等
（3）实验时需要调节气垫导轨 ，调节定滑轮的高度使牵引滑块的细绳 ；按照正确的操作，接通气源，将滑块由A点静止释放（A点到光电门的距离为x），已知钩码的质量为m，滑块和遮光条的总质量为M，测得滑块通过光电门时遮光条遮光时间为t，若表达式 成立（用已知的和测量的物理量符号表示），则机械能守恒定律得到验证
12.（8分）某同学要测量一节新干电池的电动势和内阻，该同学根据实验室提供的器材，组成了如图所示电路.其中：电流表A（0~0.6A，0~3A，内阻未知）；电流计G（10mA，rg=10Ω）；滑动变阻器R（0~20.0Ω 1A）；定值电阻R0（阻值2.0Ω）；R1也为定值电阻，待测电池E（电动势约为1.5V，内阻较小）.
（1）将电流计G改装成量程为3V的电压表，则定值电阻R1的值为 Ω.
（2）闭合开关前，将滑动变阻器的滑片移到最 （填“左”或“右”）端，闭合开关后，调节滑动变阻器的滑片，测得多组电流表A的示数I1、电流计G的示数I2，作I1-I2图像，得到图像与纵轴的截距为b，图像的斜率绝对值为k，求得被测电池的电动势E= ，内阻r= .（用已知的和测量的物理符号表示）
（3）不考虑偶然误差，实验测得的电动势 （填“大于”“小于”或“等于”）电动势的真实值.
13.（10分）如图所示，四边形ABCD为某玻璃砖的截面，∠A=30°，∠C=90°，BC=CD，AB=AD=L，一束单色光从AB面上某点以平行AD的方向斜射入，折射光线在AD面上反射，反射光线与AB平行，AD边的反射光线照射到CD边再反射照射到BC边上，不考虑光在BC边的反射，光在真空中传播速度为c，求：
（1）玻璃砖对光的折射率大小；
（2）光在玻璃砖中传播的时间.
14.（12分）如图所示，光滑的玻璃管竖直固定放置，管内轻弹簧固定在玻璃管的底部，质量为6m的小球A固定在轻弹簧的上端，质量均为m的小球B、C用轻杆连接，在管内距A球一定高度处由静止释放，A、B、C三球的直径均略小于管的内径，A、B两球碰撞后粘在一起，碰撞后反弹至最高点时，A球的加速度大小为，重力加速度为g，弹簧的劲度系数为k，弹簧始终在弹性限度内，求：
（1）B球与A球碰撞后一瞬间，轻杆对C球的作用力大小；
（2）碰撞后一瞬间，三个球的速度大小.
15.（18分）如图所示，在平面直角坐标系的x轴上方，有垂直坐标平面向外的匀强磁场I，在第三象限内有沿y轴正方向的匀强电场，在第四象限内有垂直于坐标平面向里的匀强磁场II，磁场I、II的磁感应强度大小相同，在y轴上坐标为（0，d）的P点沿x轴负方向不断射出质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，粒子射出的初速度大小均为v0，粒子经电场偏转，从x轴上坐标为（2d，0）的Q点进入磁场I，经磁场I偏转进入磁场II，粒子在磁场II中的轨迹恰好与y轴相切，在x轴的正半轴上有一段长为2d的粒子接收屏（两面均接收），屏的左端离O点距离也为2d，不计粒子的重力及粒子间相互作用力，求：
（1）匀强电场的电场强度大小；
（2）匀强磁场的磁感应强度大小；
（3）改变两磁场的磁感应强度大小（两磁场的磁感应强度大小始终相同，粒子不会再次进入电场），欲使粒子仍能打在屏上，试确定磁场的磁感应强度大小变化范围.
高三物理参考答案、提示及评分细则
1.C 使n=4能级的氢原子电离至少要0.85eV的能量，选项A错误；氢原子处于低能级时出现的概率较大，即氢原子的核外电子在距原子核较近的地方出现的概率较大，选项B错误；大量处于n=4能级的氢原子辐射出的光子中波长最长的光子能量最小为，选项C正确；用动能为14eV的电子轰击处于基态的氢原子，可以使其跃迁到激发态，选项D错误.
2.C 因A点和C点的电势相等，故A点和C点到点电荷的距离相等，点电荷Q一定位于B、O之间的中点，选项A错误；因点电荷带正电，故离点电荷越近电势越高，O点电势比A点高，选项B错误；由图可知A到B、O连线中点的距离，根据，得，选项C正确；由图可知，将正试探电荷从A点沿直线移动到C点的过程中，电势先升高后降低，故电势能先增加后减少，选项D错误.
3.B 设悬点到水平面的距离为h，圆的半径为R，细线长为L，小球重力为mg，支持力为N，细线拉力为F，根据相似三角形法有，随着h增大，F减小，N减小，选项B正确，A、C、D错误.
4.D 铅球在空中运动过程中，根据动能定理，竖直方向上，，得到，选项A、B、C错误，D正确.
5.C 由于质点P的振动比质点Q的振动滞后1s，则波沿x轴负方向传播，选项A错误；从t=0时刻开始，质点P经过3s到达平衡位置，选项B错误；由题意知，可得波动周期为8s，则波传播的速度为，选项C正确；从t=0时刻，经过6s，即，质点P运动的路程为cm，选项D错误.
6.A 从A到C加速度大小、方向不断变化，从C到D加速度方向不断变化，选项A正确；在C点由于变轨，机械能增大，选项B错误；从A到C速度不断减小，因此AB段平均速率大于BC段平均速率，因此从A到B运动的时间小于从B到C运动的时间，选项C错误；根据连线扫过的面积大小比较可知，从B到C扫过的面积小于从C到D扫过的面积，选项D错误.
7.B 设灯泡L1的电阻为R1，变压器副线圈所在电路的电阻为R'，a、b两端的电压为U，则，滑片P向左端滑动的过程中，R'增大，则I1减小，灯泡L1变暗，根据变流比，副线圈中的电流减小，变压器输入电压增大，输出电压增大，灯泡L2中电流变大，L2变亮，灯泡L3中电流减小，L3变暗，选项A错误，B正确；由可知，a、b两端输入功率变小，选项C错误；变压器的输入功率，由于P入与I1是非单调关系，因此无法判断变压器的输出功率如何变化，选项D错误.
8.AC 当分子间的作用力表现为斥力时，分子间的距离越小，分子力做负功，分子势能越大，选项A正确；温度不变，分子平均动能不变，选项B错误；彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点，选项C正确；热运动的宏观过程具有方向性，符合能量守恒定律的宏观过程不一定能发生，选项D错误.
9.CD 从C点进磁场开始计时，t时刻，，选项A错误；线框受到的安培力方向与速度方向相反，选项B错误；线框进磁场过程中，AD边电势差，选项C正确；线框进磁场过程中，通过线框截面的电量，进磁场时间，则平均电流，选项D正确.
10.BD 小球P从A运动到C的过程中，轻绳的拉力与小球的速度夹角先大于90°后小于90°，即轻绳的拉力先做负功后做正功，因此小球P的机械能先减小后增大，选项A错误，B正确；根据几何关系，AC长为1.6R，设小球到C点时速度大小为v，则Q的速度大小为，根据机械能守恒有，解得，，选项C错误，D正确.
11.（1）2.15（1分）（2）B（2分）（3）水平（1分）与导轨平行（1分）
（1分）
解析：（1）游标卡尺的读数等于主尺与游标尺两读数之和，遮光片的宽度.
（2）实验不需要满足钩码质量远小于滑块和遮光条的总质量，选项A错误；滑块释放的位置离光电门适当远一点，则滑块在通过光电门时的时间就越短，得到的瞬时速度就越精确，可以减小实验误差，选项B正确；实验要验证的是：钩码减少的重力势能与钩码、滑块和遮光条增加的动能是否相等，选项C错误.
（3）实验时需要调节气垫导轨水平，调节定滑轮的高度使牵引滑块的细绳与导轨平行；若表达式成立，则机械能守恒定律得到验证.
12.（1）290（1分）（2）左（1分）（2分）（2分）（3）等于（2分）
解析：（1）将电流计G改装成量程为3V的电压表，，解得R1=290Ω
（2）闭合开关前，将滑动变阻器的滑片移到最左端，使接入电路的电阻最大；根据闭合电路的欧姆定律，得到，结合题意得，，解得，.
（3）不考虑偶然误差，由于处理数据时考虑了电压表的分流，因此不存在系统误差，实验测得的电动势等于电动势的真实值.
13.解：（1）作光路图如图所示，根据几何关系可知
由于AD边的反射光线与AB平行，则
照射到AD边的入射光线的入射角为60°（1分）
根据几何关系可知，光在AB面的入射角i=60°（1分）
折射角r=30°（1分）
则折射率
（2）由几何关系可知，光在AD边、CD边的入射角均为60°，在BC边的入射角为30°（1分）
由于，因此
因此光在AD边、CD边发生全反射，根据光路可逆可知，光在BC边出射（1分）
根据光路及几何关系可知，光在玻璃砖中传播的路程
则传播的时间
14.解：（1）B球与A球碰撞后一瞬间，设A、B、C三球的加速度为a.
根据牛顿第二定律
开始时
设碰撞后一瞬间，杆对小球C的作用力为T，则有
解得
（2）设反弹上升到最高点时，弹簧的伸长量为x，根据题意
解得
设碰撞后一瞬间三个球的速度大小为v，根据机械能守恒定律有
解得
15.解：（1）粒子在电场中做类平抛运动，则
根据牛顿第二定律
解得
（2）设粒子进磁场的速度为v，速度与x轴负方向的夹角为θ，则有
可得
由
解得
设粒子在磁场中做圆周运动的半径为r1，粒子在磁场中运动的轨迹如图所示，
根据题意知
解得
根据牛顿第二定律
解得
（3）设粒子在磁场中做圆周运动半径为r，要使粒子打在屏上，应满足上表面吸收时，下表面吸收时
结合
解得和
由于粒子不会再次进入电场，即要满足
因此磁场的磁感应强度大小应满足
和
物理试题（解析版）
考生注意：
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。
2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围：高考范围。
一、选择题：本题共10小题，共46分.在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，第8~10题有多项符合题目要求.全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分.
1.氢原子钟是一种精密的时钟，它利用了原子能级跃迁时辐射出来的电磁波去控制校准石英钟.如图所示为氢原子能级的示意图，结合玻尔理论，判断下列说法正确的是（ ）
A.使n=4能级的氢原子电离至少要12.75eV的能量
B.氢原子的核外电子在距原子核较近的地方出现的概率较小
C.大量处于n=4能级的氢原子辐射出的光子中波长最长的光子能量为0.66eV
D.用动能为14eV的电子轰击处于基态的氢原子，一定不能使其跃迁到激发态
2.如图所示，在直角坐标系xOy中的x轴上有一正点电荷Q，A、B是坐标轴上的两点，C是第一象限内的点，OA=OB=AC=BC=a，其中A点和C点的电势相等，静电力常量为k，则下列说法正确的是（ ）
A.点电荷Q位于B点
B. O点电势比A点电势低
C. A点的电场强度大小为
D.将一正试探电荷从A点沿直线移动到C点过程中，电势能一直增加
3.如图所示，截面为四分之一圆的柱体放在墙脚，一个小球用细线拉着静止在光滑圆弧面上，细线的悬点在竖直墙面上A点，保持细线伸直长度不变，小球大小不计，将悬点沿竖直墙面缓慢向上移，在小球沿圆弧面向上缓慢移动过程中，下列判断正确的是（ ）
A.细线的拉力大小不变
B.细线的拉力减小
C.圆弧面对小球的支持力大小不变
D.圆弧面对小球的支持力增大
4.将一个铅球沿水平方向推出，不计空气阻力，铅球被推出后在空中运动过程中，下列关于其速率v随运动时间t变化规律正确的是（ ）
A. B. C. D.
5.一列简谐横波沿x轴传播，t=0时波形的一部分如图所示.P、Q两个质点的平衡位置分别为xP=6m、xQ=8m，质点P的振动比质点Q的振动滞后1s，则下列判断正确的是（ ）
A.该波沿x轴正方向传播
B.从t=0时刻开始，质点P经过1s到达平衡位置
C.该波的传播速度为2m/s
D.从t=0时刻，经过6s，质点P运动的路程为cm
6.如图所示为发射某卫星的示意图，卫星发射后进入椭圆轨道I，从A点开始沿顺时针方向运动，运动四分之一椭圆到B点，再运动四分之一椭圆到C点，在C点变轨进入圆轨道II，并从C点运动到D点，A是椭圆的近地点，B、D连线与A、C连线垂直，则卫星从A运动到D过程中（ ）
A.卫星的加速度不断变化N地球
B.卫星的机械能一直不变
C.从A运动到B与从B运动到C时间相等
D.卫星与地心连线，从B到C扫过的面积与从C到D扫过的面积可能相等
7.如图所示的电路中，变压器为理想变压器，R为滑动变阻器，L1、L2、L3为三个灯泡，在a、b端输入电压有效值不变的正弦交流电，三个灯泡均发光.在滑动变阻器的滑片P向左端滑动的过程中，三个灯泡两端的电压始终未超过各自的额定电压，每个灯泡的电阻保持不变，则在滑片滑动过程中（ ）
A.三个灯泡均变暗
B.三个灯泡中只有L2变亮
C. a、b两端输入功率变大
D.变压器的输出功率变小
8.下列说法正确的是（ ）
A.当分子间的作用力表现为斥力时，分子间的距离越小，分子势能越大
B. 0℃的冰融化为0℃的水需要吸热，该过程中分子的平均动能增大
C.彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点
D.所有符合能量守恒定律的宏观过程都能真实发生
9.如图所示，等腰直角三角形线框ADC静止在光滑绝缘的水平面上，线框AD边长为L，线框电阻为R，单边有界磁场垂直于水平面向下，磁场的磁感应强度大小为B，使线框以大小为v0的速度向右匀速进入磁场，线框运动过程中AD边始终与磁场边界平行，则线框进入磁场的过程中（ ）
A.受到的安培力随时间均匀增大
B.受到的安培力方向与速度不在一条直线上
C.AD边的电势差均匀增大
D.线框中的平均电流大小为
10.如图所示，劲度系数为k的轻弹簧下端固定于倾角为θ=53°的光滑斜面底端，上端连接质量为m的物块Q，Q同时跟与斜面平行的轻绳相连，轻绳跨过定滑轮O与套在光滑半圆环上的质量为2m的小球P连接，半圆环的半径为R，固定在竖直面内，圆心为O1，O1与滑轮O等高；开始时，小球P在圆弧上的A点，A、O1的连线与水平方向的夹角为53°，A、O的连线与竖直方向夹角为67°，环上B点与O1等高，C与A在同一竖直线上，弹簧处于原长，小球P在A点由静止释放.不计滑轮大小及摩擦，不计小球与滑块的大小，sin53°=0.8，cs53°=0.6，则下列判断正确的是（ ）
A.小球P从A运动到B的过程中，P的机械能一直增大
B.小球P从A运动到C的过程中，P的机械能先减小后增大
C.小球P运动到C点时，滑块Q的速度大小为
D.小球P运动到C点时，小球P的速度大小为
二、非选择题：本题共5小题，共54分.
11.（6分）某同学用如图甲所示的实验装置做“验证机械能守恒定律”实验.气垫导轨上B处安装了一个光电门，滑块在A处由静止释放，验证从A到B过程中滑块、遮光条和钩码所构成系统的机械能守恒.
甲乙
（1）用游标卡尺测量遮光条的宽度d，示数如图乙所示，则d= mm.
（2）关于该实验，下列说法正确的是 .
A.钩码质量应远小于滑块和遮光条的总质量
B.滑块释放的位置离光电门适当远一点，可以减小实验误差
C.实验要验证的是：钩码减少的重力势能与滑块和遮光条增加的动能是否相等
（3）实验时需要调节气垫导轨 ，调节定滑轮的高度使牵引滑块的细绳 ；按照正确的操作，接通气源，将滑块由A点静止释放（A点到光电门的距离为x），已知钩码的质量为m，滑块和遮光条的总质量为M，测得滑块通过光电门时遮光条遮光时间为t，若表达式 成立（用已知的和测量的物理量符号表示），则机械能守恒定律得到验证
12.（8分）某同学要测量一节新干电池的电动势和内阻，该同学根据实验室提供的器材，组成了如图所示电路.其中：电流表A（0~0.6A，0~3A，内阻未知）；电流计G（10mA，rg=10Ω）；滑动变阻器R（0~20.0Ω 1A）；定值电阻R0（阻值2.0Ω）；R1也为定值电阻，待测电池E（电动势约为1.5V，内阻较小）.
（1）将电流计G改装成量程为3V的电压表，则定值电阻R1的值为 Ω.
（2）闭合开关前，将滑动变阻器的滑片移到最 （填“左”或“右”）端，闭合开关后，调节滑动变阻器的滑片，测得多组电流表A的示数I1、电流计G的示数I2，作I1-I2图像，得到图像与纵轴的截距为b，图像的斜率绝对值为k，求得被测电池的电动势E= ，内阻r= .（用已知的和测量的物理符号表示）
（3）不考虑偶然误差，实验测得的电动势 （填“大于”“小于”或“等于”）电动势的真实值.
13.（10分）如图所示，四边形ABCD为某玻璃砖的截面，∠A=30°，∠C=90°，BC=CD，AB=AD=L，一束单色光从AB面上某点以平行AD的方向斜射入，折射光线在AD面上反射，反射光线与AB平行，AD边的反射光线照射到CD边再反射照射到BC边上，不考虑光在BC边的反射，光在真空中传播速度为c，求：
（1）玻璃砖对光的折射率大小；
（2）光在玻璃砖中传播的时间.
14.（12分）如图所示，光滑的玻璃管竖直固定放置，管内轻弹簧固定在玻璃管的底部，质量为6m的小球A固定在轻弹簧的上端，质量均为m的小球B、C用轻杆连接，在管内距A球一定高度处由静止释放，A、B、C三球的直径均略小于管的内径，A、B两球碰撞后粘在一起，碰撞后反弹至最高点时，A球的加速度大小为，重力加速度为g，弹簧的劲度系数为k，弹簧始终在弹性限度内，求：
（1）B球与A球碰撞后一瞬间，轻杆对C球的作用力大小；
（2）碰撞后一瞬间，三个球的速度大小.
15.（18分）如图所示，在平面直角坐标系的x轴上方，有垂直坐标平面向外的匀强磁场I，在第三象限内有沿y轴正方向的匀强电场，在第四象限内有垂直于坐标平面向里的匀强磁场II，磁场I、II的磁感应强度大小相同，在y轴上坐标为（0，d）的P点沿x轴负方向不断射出质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，粒子射出的初速度大小均为v0，粒子经电场偏转，从x轴上坐标为（2d，0）的Q点进入磁场I，经磁场I偏转进入磁场II，粒子在磁场II中的轨迹恰好与y轴相切，在x轴的正半轴上有一段长为2d的粒子接收屏（两面均接收），屏的左端离O点距离也为2d，不计粒子的重力及粒子间相互作用力，求：
（1）匀强电场的电场强度大小；
（2）匀强磁场的磁感应强度大小；
（3）改变两磁场的磁感应强度大小（两磁场的磁感应强度大小始终相同，粒子不会再次进入电场），欲使粒子仍能打在屏上，试确定磁场的磁感应强度大小变化范围.
高三物理参考答案、提示及评分细则
1.C 使n=4能级的氢原子电离至少要0.85eV的能量，选项A错误；氢原子处于低能级时出现的概率较大，即氢原子的核外电子在距原子核较近的地方出现的概率较大，选项B错误；大量处于n=4能级的氢原子辐射出的光子中波长最长的光子能量最小为，选项C正确；用动能为14eV的电子轰击处于基态的氢原子，可以使其跃迁到激发态，选项D错误.
2.C 因A点和C点的电势相等，故A点和C点到点电荷的距离相等，点电荷Q一定位于B、O之间的中点，选项A错误；因点电荷带正电，故离点电荷越近电势越高，O点电势比A点高，选项B错误；由图可知A到B、O连线中点的距离，根据，得，选项C正确；由图可知，将正试探电荷从A点沿直线移动到C点的过程中，电势先升高后降低，故电势能先增加后减少，选项D错误.
3.B 设悬点到水平面的距离为h，圆的半径为R，细线长为L，小球重力为mg，支持力为N，细线拉力为F，根据相似三角形法有，随着h增大，F减小，N减小，选项B正确，A、C、D错误.
4.D 铅球在空中运动过程中，根据动能定理，竖直方向上，，得到，选项A、B、C错误，D正确.
5.C 由于质点P的振动比质点Q的振动滞后1s，则波沿x轴负方向传播，选项A错误；从t=0时刻开始，质点P经过3s到达平衡位置，选项B错误；由题意知，可得波动周期为8s，则波传播的速度为，选项C正确；从t=0时刻，经过6s，即，质点P运动的路程为cm，选项D错误.
6.A 从A到C加速度大小、方向不断变化，从C到D加速度方向不断变化，选项A正确；在C点由于变轨，机械能增大，选项B错误；从A到C速度不断减小，因此AB段平均速率大于BC段平均速率，因此从A到B运动的时间小于从B到C运动的时间，选项C错误；根据连线扫过的面积大小比较可知，从B到C扫过的面积小于从C到D扫过的面积，选项D错误.
7.B 设灯泡L1的电阻为R1，变压器副线圈所在电路的电阻为R'，a、b两端的电压为U，则，滑片P向左端滑动的过程中，R'增大，则I1减小，灯泡L1变暗，根据变流比，副线圈中的电流减小，变压器输入电压增大，输出电压增大，灯泡L2中电流变大，L2变亮，灯泡L3中电流减小，L3变暗，选项A错误，B正确；由可知，a、b两端输入功率变小，选项C错误；变压器的输入功率，由于P入与I1是非单调关系，因此无法判断变压器的输出功率如何变化，选项D错误.
8.AC 当分子间的作用力表现为斥力时，分子间的距离越小，分子力做负功，分子势能越大，选项A正确；温度不变，分子平均动能不变，选项B错误；彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点，选项C正确；热运动的宏观过程具有方向性，符合能量守恒定律的宏观过程不一定能发生，选项D错误.
9.CD 从C点进磁场开始计时，t时刻，，选项A错误；线框受到的安培力方向与速度方向相反，选项B错误；线框进磁场过程中，AD边电势差，选项C正确；线框进磁场过程中，通过线框截面的电量，进磁场时间，则平均电流，选项D正确.
10.BD 小球P从A运动到C的过程中，轻绳的拉力与小球的速度夹角先大于90°后小于90°，即轻绳的拉力先做负功后做正功，因此小球P的机械能先减小后增大，选项A错误，B正确；根据几何关系，AC长为1.6R，设小球到C点时速度大小为v，则Q的速度大小为，根据机械能守恒有，解得，，选项C错误，D正确.
11.（1）2.15（1分）（2）B（2分）（3）水平（1分）与导轨平行（1分）
（1分）
解析：（1）游标卡尺的读数等于主尺与游标尺两读数之和，遮光片的宽度.
（2）实验不需要满足钩码质量远小于滑块和遮光条的总质量，选项A错误；滑块释放的位置离光电门适当远一点，则滑块在通过光电门时的时间就越短，得到的瞬时速度就越精确，可以减小实验误差，选项B正确；实验要验证的是：钩码减少的重力势能与钩码、滑块和遮光条增加的动能是否相等，选项C错误.
（3）实验时需要调节气垫导轨水平，调节定滑轮的高度使牵引滑块的细绳与导轨平行；若表达式成立，则机械能守恒定律得到验证.
12.（1）290（1分）（2）左（1分）（2分）（2分）（3）等于（2分）
解析：（1）将电流计G改装成量程为3V的电压表，，解得R1=290Ω
（2）闭合开关前，将滑动变阻器的滑片移到最左端，使接入电路的电阻最大；根据闭合电路的欧姆定律，得到，结合题意得，，解得，.
（3）不考虑偶然误差，由于处理数据时考虑了电压表的分流，因此不存在系统误差，实验测得的电动势等于电动势的真实值.
13.解：（1）作光路图如图所示，根据几何关系可知
由于AD边的反射光线与AB平行，则
照射到AD边的入射光线的入射角为60°（1分）
根据几何关系可知，光在AB面的入射角i=60°（1分）
折射角r=30°（1分）
则折射率
（2）由几何关系可知，光在AD边、CD边的入射角均为60°，在BC边的入射角为30°（1分）
由于，因此
因此光在AD边、CD边发生全反射，根据光路可逆可知，光在BC边出射（1分）
根据光路及几何关系可知，光在玻璃砖中传播的路程
则传播的时间
14.解：（1）B球与A球碰撞后一瞬间，设A、B、C三球的加速度为a.
根据牛顿第二定律
开始时
设碰撞后一瞬间，杆对小球C的作用力为T，则有
解得
（2）设反弹上升到最高点时，弹簧的伸长量为x，根据题意
解得
设碰撞后一瞬间三个球的速度大小为v，根据机械能守恒定律有
解得
15.解：（1）粒子在电场中做类平抛运动，则
根据牛顿第二定律
解得
（2）设粒子进磁场的速度为v，速度与x轴负方向的夹角为θ，则有
可得
由
解得
设粒子在磁场中做圆周运动的半径为r1，粒子在磁场中运动的轨迹如图所示，
根据题意知
解得
根据牛顿第二定律
解得
（3）设粒子在磁场中做圆周运动半径为r，要使粒子打在屏上，应满足上表面吸收时，下表面吸收时
结合
解得和
由于粒子不会再次进入电场，即要满足
因此磁场的磁感应强度大小应满足
和
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