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江苏省南京市浦口区南京汉开书院高中部2024-2025学年高三上学期8月月考物理试题（原卷版+解析版）
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一、单项选择题：本题共11小题，每小题4分，共44分，每小题只有一个选项符合题意。
1. “玉兔二号”装有我国自主研发的放射性钚电池，其发生衰变后的产物是铀并放出能量，下列说法中正确的是（ ）
A. 铀234原子核内质子数比中子数多50个
B. 衰变的实质是核内的两个中子和两个质子转化成了一个粒子
C. 衰变后铀234的质量与粒子的质量之和等于衰变前钚238的质量
D. 充分利用太阳能加热核电池可以加快钚238的衰变
【答案】B
【解析】
【详解】A．a衰变使钚238减少两个质子和两个中子，变为新核。则质子数变为92，中子为
可知衰变后的原子核内质子数比中子数少50个，故A错误；
B．α衰变的实质是核内的两个中子和两个质子转化成了一个α粒子，故B正确；
C．由于衰变中有质量亏损，所以衰变后原子核的质量与a粒子的质量之和小于衰变前钚238的质量，故C错误；
D．半衰期由元素种类决定，跟其他因素无关，故D错误。
故选B。
2. 运动员以图示的姿势静止于水平地面上，则运动员（ ）
A. 一定受到摩擦力
B. 对地面的压力就是重力
C. 受到的支持力和重力是一对平衡力
D. 受到的支持力是由于脚掌形变产生的
【答案】C
【解析】
【详解】A．运动员静止于水平地面上，水平方向受力平衡，可知运动员不受摩擦力的作用，故A错误；
B．运动员对地面的压力大小等于运动员的重力大小，压力、重力是不同性质的力，故运动员对地面的压力不是重力，故B错误；
C．运动员受到的支持力和重力是一对平衡力，故C正确；
D．运动员受到的支持力是由于地面形变产生的，故D错误。
故选C。
3. 2024年3月20日，我国“鹊桥二号”卫星发射成功，多次调整后进入周期为24h的环月椭圆轨道运行，并与在月球上开展探测任务的“嫦娥四号”进行通讯测试。已知月球自转周期27.3天，下列说法正确的是（ ）
A. 月球处于“鹊桥二号”椭圆轨道的中心位置
B. “鹊桥二号”在近月点和远月点的加速度大小相同
C. “鹊桥二号”在远月点的运行速度小于月球第一宇宙速度
D. “鹊桥二号”与月心连线和“嫦娥四号”与月心连线在相等时间内分别扫过的面积相等
【答案】C
【解析】
【详解】A．由开普勒第一定律可知，月球处于“鹊桥二号”椭圆轨道的一个焦点上，A错误；
B．“鹊桥二号”在近月点距离月球最近，受到的万有引力最大，加速度最大；在远月点距离月球最远，受到的万有引力最小，加速度最小，故“鹊桥二号”在近月点和远月点的加速度大小不相同，B错误；
C．“鹊桥二号”在远月点的速度小于轨道与远月点相切的卫星的线速度，轨道与远月点相切的卫星的线速度小于第一宇宙速度，故“鹊桥二号”在远月点的运行速度小于月球第一宇宙速度，C正确；
D．由开普勒第二定律可知，同一颗卫星与月球的连线在相同时间扫过的面积相等，但是“鹊桥二号”与 “嫦娥四号”是两颗轨道不同的卫星，相同时间扫过的面积不相等，D错误。
故选C。
4. 某同学用如图所示装置验证动量守恒定律，实验中除小球的水平位移外，还必须测量的物理量有（ ）
A. A、B球的直径B. A、B球的质量
C. 水平槽距纸面的高度D. A球释放位置G距水平槽的高度
【答案】B
【解析】
【详解】两球碰撞过程，根据动量守恒有
两球做平抛运动过程，有
，
可得
整理得
其中、、分别是碰后入射球A的水平位移、未发生碰撞时A入射球的水平位移、碰后被碰小球B的水平位移，若满足
成立，则动量守恒定律成立。因此，该实验中还需要测量A、B球的质量。
故选B。
5. 取一条较长的软绳，用手握住一端拉平后连续向上，向下抖动长绳，可以看到如图所示的一列波，此时波刚好传播至质点，质点在平衡位置。则（ ）
A. 质点将向右运动
B. 质点的起振方向向上
C. 此后质点的速度始终相同
D. 质点比滞后半个周期振动
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据波的传播方向，根据同侧法，质点向上振动，故A错误；
B．在波的传播方向上任何质点的起振方向都和波源的起振方向相同，质点向上起振，故质点的起振方向向上，故B正确；
C．质点的距离等于波长的一半，可知此后质点的速度始终相反，故C错误；
D．根据波的传播方向，绳波先传播至质点，故质点比滞后半个周期振动，故D错误。
故选B。
6. 如图所示，一足够长的倾斜传送带以恒定的速率逆时针转动，某时刻在传送带上适当的位置放上具有一定初速度的小物块，如图所示。取沿传送带向下的方向为正方向，则下列图中不可能描述小物块在传送带上运动的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】AB．当小物块的初速度沿斜面向下（），且小于传送带的速度时，对小物块受力分析，由牛顿第二定律可得
即
可知小物块将沿传送带向下做匀加速直线运动，若传送带足够长，则会出现小物块达到传送带速度时，满足
可知二者将共速。故AB正确，与题意不符；
CD．同理，可知当小物块的初速度沿斜面向上（），对小物块受力分析，由牛顿第二定律可得
即
可知小物块先沿传送带向上匀减速直线运动，减到零后反向匀加速，若传送带足够长会出现与传送带共速的情况（）或者继续匀加速（）此时加速度满足
故C正确，与题意不符；D错误，与题意相符。
本题选不正确的故选D。
7. 在水平铁轨上沿直线行驶的列车车厢里，车顶上用细线悬挂一个小球，车厢地板上放置一个质量为m的木箱。某段时间内，摆线与竖直方向夹角始终为θ，木箱相对于地板静止，如图所示。下列判断正确的是（ ）
A. 列车一定向右运动
B. 列车的加速度大小为gsinθ
C. 木箱所受摩擦力方向一定向右
D. 如果细线悬挂的小球在竖直平面内摆动，列车的加速度一定在不断变化
【答案】C
【解析】
【详解】ABC．对小球受力分析且由牛顿第二定律有
mgtanθ = ma
得小球加速度大小为
a = gtanθ
加速度方向水平向右，由于列车、小球和木箱具有相同的加速度，则列车的加速度大小为gtanθ，方向水平向右，由于列车的速度方向未知，则列车可能向右做加速运动，也可能向左做减速运动，对木箱受力分析可知，无论列车向左还是向右运动，木箱所受摩擦力方向一定向右，故AB错误、C正确；
D．当列车由变速运动突然停止，由于惯性，小球将做竖直平面内摆动，即细线与竖直方向的夹角周期变化，列车的加速度始终为零，故D错误。
故选C。
8. 风洞实验是进行空气动力学研究的重要方法。如图所示，将小球从A点以某一速度v0水平向左抛出，经过一段时间，小球运动到A点正下方的B点，O点是轨迹的最左端，风对小球的作用力水平向右，大小恒定。则小球速度最小时位于（ ）
A. A点B. O点
C. 轨迹AO之间的某一点D. 轨迹OB之间的某一点
【答案】C
【解析】
【详解】如图所示
将重力和风力合成为一个力，速度分解为沿合力直线方向分速度和垂直合力直线方向分速度，当沿合力直线方向的分速度减为0时，小球的速度最小，即小球最小速度为图中的，可知该点位于轨迹AO之间的某一点。
故选C。
9. 科学家研究发现，蜘蛛在没有风的情况下也能向上“起飞”。如图，当地球表面带有负电荷，空气中有正电荷时，蜘蛛在其尾部吐出带电的蛛丝，在电场力的作用下实现向上“起飞”。下列说法正确的是（ ）
A. 蜘蛛往电势高处运动B. 电场力对蛛丝做负功
C. 蛛丝的电势能增大D. 蛛丝带的是正电荷
【答案】A
【解析】
【详解】由题意可知，蛛丝受到空气中正电荷的吸引力和地球负电荷的排斥力，则蛛丝带的是负电荷；离正电荷越近电势越高，则蜘蛛往电势高处运动，运动过程电场力对蛛丝做正功，蛛丝的电势能减小。
故选A。
10. 某种光伏电池的工作原理如图所示。半径为的透明导电的球壳为阳极A，球形感光材料为阴极K。现用动量为的黄光照射K极，K极能发射出最大初动能为的光电子。已知电子电荷量为，光速为，普朗克常量为，忽略光电子重力及之间的相互作用。下列说法正确旳是（ ）
A. 入射光子的波长为
B. 阴极感光材料的逸出功为
C. 若仅增大入射光强度，电压表的示数将增大
D. 若用紫光照射K极，电压表的最大示数将小于
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据德布罗意波长公式可知入射光子的波长为
故A错误；
B．根据爱因斯坦光电效应方程有
解得阴极感光材料的逸出功为
故B正确；
CD．随着K极逸出光电子运动到A极，A、K之间的电压逐渐增大，若K电极逸出的最大动能的光电子恰好运动不到A电极，两极间电压达到最大，再增大入射光强度电压表示数不再增大，根据动能定理有
两极间的最大电压为
若用紫光照射K极，可知初动能增大，则有
故CD错误。
故选B。
11. 如图所示，半径为r2的圆形单匝线圈中央有半径为r1的有界匀强磁场，磁感应强度随时间变化关系为B=B0+kt（k>0），线圈电阻为R，则磁感应强度从B0增大到2B0时间内（ ）
A. 线圈面积有缩小趋势
B. 线圈中电子沿逆时针方向定向移动
C. 线圈中产生的焦耳热为
D. 通过导线横截面电荷量为
【答案】C
【解析】
【详解】A．线圈不在磁场中，不受安培力，无收缩扩张趋势，故A错误；
B．根据楞次定律和右手定则可知，线圈中感应电流为逆时针方向，因此电子运动方向为顺时针。故B错误；
C．线圈中磁通量变化率为
线圈中的感应电动势为
变化过程中产生的焦耳热为
由于
联立可得
故C正确；
D．通过导线的电荷量为
可得
故D错误。
故选C。
二、非选择题：共5题，共56分。其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。
12. 精密仪器中常用到金属膜电阻，它是通过金属电镀工艺将金属层溅射到绝缘陶瓷基底的表面形成的。如图甲所示，某金属膜电阻长度为L，金属膜厚度为h。实验室提供的器材有：干电池2节，电压表V（量程，内阻约），电流表（，内阻约为），滑动变阻器（最大阻值），开关S，导线若干。某同学用图乙所示电路测量该金属膜电阻的电阻率，请回答以下问题：
（1）闭合S前，应将滑动变阻器的滑片置于___________端（选填“a”或“b”）；
（2）用螺旋测微器测量镀膜后的陶瓷管直径D，示数如图丙所示，则___________mm；
（3）闭合开关后，移动滑片，测出多组电表示数的U，I值，并画出图像如图丁所示，可得金属膜电阻的阻值___________；
（4）用字母D、L、R、h表示金属膜电阻的电阻率___________；
（5）金属膜电阻的电阻率测量值偏大，试写出产生误差的主要原因___________。
【答案】 ①. a ②. 3.699##3.700##3.701 ③. 650 ④. ⑤. 电流表采用内接法，在电路中电流表分压，致使电阻率测量值偏大。
【解析】
【详解】（1）[1]分压式接法滑片置于用电器电压最小的位置，目的保护用电器。闭合S前，应将滑动变阻器的滑片置于a端，从而使闭合开关之后分压部分电路电压为从零开始变化。故填a；
（2）[2]根据螺旋测微器规则，如图丙所示固定刻度为3.5mm，可动刻度为，得陶瓷管直径D为
（3）[3]如图所示
图像的斜率为电阻大小得
（4）[4]根据电阻定律有
而横截面积
联立解得金属膜电阻的电阻率为
（5）[5]如图乙所示，电流表采用内接法，在电路中电流表会分压，使得电压表读数偏大，由欧姆定律
得测量电阻阻偏大，由
可知电阻率测量值偏大，即原因为电流表采用内接法，在电路中电流表分压，致使电阻率测量值偏大。
13. 在某种透明液体中有一单色点光源，光源距液面的距离为R，在液面上方可以观察到有光射出的部分是半径为R的圆面。已知光在真空中的传播速度为c。求：
（1）液体对该光折射率n；
（2）射出的光线在液体中传播的最短时间。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）由题意可得，该单色光在液面发生全反射时的临界角为
液体对该光的折射率为
（2）该单色光在液体中的传播速度为
当光的路程最短时，射出的光线在液体中传播的最短时间
14. 如图所示为拧紧瓶盖的空饮料瓶。27℃时，瓶内气体压强为；当温度升高到37℃过程中，瓶内气体吸收了7J的热量，整个过程中瓶内气体视为理想气体且体积保持不变，求：
（1）37℃时，瓶内气体压强；
（2）气体内能增加量。
【答案】（1）；（2）7J
【解析】
【详解】（1）气体体积不变，则根据查理定律可知
解得
（2）气体体积不变，则W=0，瓶内气体吸收了7J的热量，则Q=7J，根据
可得
即气体内能增加7J。
15. 如图甲所示，滑梯是一种有趣的娱乐设施，可以简化为如图乙所示的圆弧形滑道，其在竖直面内的半径，过A点的切线与竖直方向的夹角为30°。一质量的小孩（可视为质点）从A点由静止开始下滑，利用速度传感器测得小孩到达圆弧最低点B（切线水平）时的速度大小为，g取。
（1）求小孩在B点时，滑梯对小孩的支持力；
（2）求小孩在下滑过程中损失的机械能；
（3）若用外力将小孩缓慢从B点推到A点，设摩擦阻力大小恒为重力的倍，求外力做的功。
【答案】（1），方向竖直向上；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）小孩在B点时，由牛顿第二定律有
解得
方向竖直向上。
（2）根据题意可知，小孩在下滑过程中损失的机械能
代入数据解得
（3）根据题意，设外力做的功为，由动能定理有
代入数据解得
16. 如图甲所示，在竖直平面建立xOy坐标，y轴沿竖直方向，x>0区域有沿y轴正方向的匀强电场。 现有一质量为m，带电量为+q的小球以速度v0从O点沿x轴正方向射入电场，恰好沿x轴做直线运动，取重力加速度为g。
（1）求匀强电场的场强大小E；
（2）若小球过O点时在x>0区域加垂直纸面向里的匀强磁场B0，求小球第一次经过y轴的坐标；
（3）若小球从O点与x轴正方向成θ角射入第一象限的同时在x>0区域加一按图乙规律变化的磁场，小球可以一直在第一象限内运动，设磁场方向垂直纸面向里为正。求小球从O点入射的θ角正弦值的范围。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）小球进入电场做匀速直线运动，根据平衡条件可得
匀强电场的场强大小为
（2）根据洛伦兹力提供向心力
可得
小球第一次经过y轴与原点的距离为
小球第一次经过y轴的坐标为。
（3）根据粒子的运动轨迹可知，小球可以一直在第一象限内运动有
根据几何关系有
解得求小球从O点入射的θ角正弦值的范围
一、单项选择题：本题共11小题，每小题4分，共44分，每小题只有一个选项符合题意。
1. “玉兔二号”装有我国自主研发的放射性钚电池，其发生衰变后的产物是铀并放出能量，下列说法中正确的是（ ）
A. 铀234原子核内质子数比中子数多50个
B. 衰变的实质是核内的两个中子和两个质子转化成了一个粒子
C. 衰变后铀234的质量与粒子的质量之和等于衰变前钚238的质量
D. 充分利用太阳能加热核电池可以加快钚238的衰变
【答案】B
【解析】
【详解】A．a衰变使钚238减少两个质子和两个中子，变为新核。则质子数变为92，中子为
可知衰变后的原子核内质子数比中子数少50个，故A错误；
B．α衰变的实质是核内的两个中子和两个质子转化成了一个α粒子，故B正确；
C．由于衰变中有质量亏损，所以衰变后原子核的质量与a粒子的质量之和小于衰变前钚238的质量，故C错误；
D．半衰期由元素种类决定，跟其他因素无关，故D错误。
故选B。
2. 运动员以图示的姿势静止于水平地面上，则运动员（ ）
A. 一定受到摩擦力
B. 对地面的压力就是重力
C. 受到的支持力和重力是一对平衡力
D. 受到的支持力是由于脚掌形变产生的
【答案】C
【解析】
【详解】A．运动员静止于水平地面上，水平方向受力平衡，可知运动员不受摩擦力的作用，故A错误；
B．运动员对地面的压力大小等于运动员的重力大小，压力、重力是不同性质的力，故运动员对地面的压力不是重力，故B错误；
C．运动员受到的支持力和重力是一对平衡力，故C正确；
D．运动员受到的支持力是由于地面形变产生的，故D错误。
故选C。
3. 2024年3月20日，我国“鹊桥二号”卫星发射成功，多次调整后进入周期为24h的环月椭圆轨道运行，并与在月球上开展探测任务的“嫦娥四号”进行通讯测试。已知月球自转周期27.3天，下列说法正确的是（ ）
A. 月球处于“鹊桥二号”椭圆轨道的中心位置
B. “鹊桥二号”在近月点和远月点的加速度大小相同
C. “鹊桥二号”在远月点的运行速度小于月球第一宇宙速度
D. “鹊桥二号”与月心连线和“嫦娥四号”与月心连线在相等时间内分别扫过的面积相等
【答案】C
【解析】
【详解】A．由开普勒第一定律可知，月球处于“鹊桥二号”椭圆轨道的一个焦点上，A错误；
B．“鹊桥二号”在近月点距离月球最近，受到的万有引力最大，加速度最大；在远月点距离月球最远，受到的万有引力最小，加速度最小，故“鹊桥二号”在近月点和远月点的加速度大小不相同，B错误；
C．“鹊桥二号”在远月点的速度小于轨道与远月点相切的卫星的线速度，轨道与远月点相切的卫星的线速度小于第一宇宙速度，故“鹊桥二号”在远月点的运行速度小于月球第一宇宙速度，C正确；
D．由开普勒第二定律可知，同一颗卫星与月球的连线在相同时间扫过的面积相等，但是“鹊桥二号”与 “嫦娥四号”是两颗轨道不同的卫星，相同时间扫过的面积不相等，D错误。
故选C。
4. 某同学用如图所示装置验证动量守恒定律，实验中除小球的水平位移外，还必须测量的物理量有（ ）
A. A、B球的直径B. A、B球的质量
C. 水平槽距纸面的高度D. A球释放位置G距水平槽的高度
【答案】B
【解析】
【详解】两球碰撞过程，根据动量守恒有
两球做平抛运动过程，有
，
可得
整理得
其中、、分别是碰后入射球A的水平位移、未发生碰撞时A入射球的水平位移、碰后被碰小球B的水平位移，若满足
成立，则动量守恒定律成立。因此，该实验中还需要测量A、B球的质量。
故选B。
5. 取一条较长的软绳，用手握住一端拉平后连续向上，向下抖动长绳，可以看到如图所示的一列波，此时波刚好传播至质点，质点在平衡位置。则（ ）
A. 质点将向右运动
B. 质点的起振方向向上
C. 此后质点的速度始终相同
D. 质点比滞后半个周期振动
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据波的传播方向，根据同侧法，质点向上振动，故A错误；
B．在波的传播方向上任何质点的起振方向都和波源的起振方向相同，质点向上起振，故质点的起振方向向上，故B正确；
C．质点的距离等于波长的一半，可知此后质点的速度始终相反，故C错误；
D．根据波的传播方向，绳波先传播至质点，故质点比滞后半个周期振动，故D错误。
故选B。
6. 如图所示，一足够长的倾斜传送带以恒定的速率逆时针转动，某时刻在传送带上适当的位置放上具有一定初速度的小物块，如图所示。取沿传送带向下的方向为正方向，则下列图中不可能描述小物块在传送带上运动的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】AB．当小物块的初速度沿斜面向下（），且小于传送带的速度时，对小物块受力分析，由牛顿第二定律可得
即
可知小物块将沿传送带向下做匀加速直线运动，若传送带足够长，则会出现小物块达到传送带速度时，满足
可知二者将共速。故AB正确，与题意不符；
CD．同理，可知当小物块的初速度沿斜面向上（），对小物块受力分析，由牛顿第二定律可得
即
可知小物块先沿传送带向上匀减速直线运动，减到零后反向匀加速，若传送带足够长会出现与传送带共速的情况（）或者继续匀加速（）此时加速度满足
故C正确，与题意不符；D错误，与题意相符。
本题选不正确的故选D。
7. 在水平铁轨上沿直线行驶的列车车厢里，车顶上用细线悬挂一个小球，车厢地板上放置一个质量为m的木箱。某段时间内，摆线与竖直方向夹角始终为θ，木箱相对于地板静止，如图所示。下列判断正确的是（ ）
A. 列车一定向右运动
B. 列车的加速度大小为gsinθ
C. 木箱所受摩擦力方向一定向右
D. 如果细线悬挂的小球在竖直平面内摆动，列车的加速度一定在不断变化
【答案】C
【解析】
【详解】ABC．对小球受力分析且由牛顿第二定律有
mgtanθ = ma
得小球加速度大小为
a = gtanθ
加速度方向水平向右，由于列车、小球和木箱具有相同的加速度，则列车的加速度大小为gtanθ，方向水平向右，由于列车的速度方向未知，则列车可能向右做加速运动，也可能向左做减速运动，对木箱受力分析可知，无论列车向左还是向右运动，木箱所受摩擦力方向一定向右，故AB错误、C正确；
D．当列车由变速运动突然停止，由于惯性，小球将做竖直平面内摆动，即细线与竖直方向的夹角周期变化，列车的加速度始终为零，故D错误。
故选C。
8. 风洞实验是进行空气动力学研究的重要方法。如图所示，将小球从A点以某一速度v0水平向左抛出，经过一段时间，小球运动到A点正下方的B点，O点是轨迹的最左端，风对小球的作用力水平向右，大小恒定。则小球速度最小时位于（ ）
A. A点B. O点
C. 轨迹AO之间的某一点D. 轨迹OB之间的某一点
【答案】C
【解析】
【详解】如图所示
将重力和风力合成为一个力，速度分解为沿合力直线方向分速度和垂直合力直线方向分速度，当沿合力直线方向的分速度减为0时，小球的速度最小，即小球最小速度为图中的，可知该点位于轨迹AO之间的某一点。
故选C。
9. 科学家研究发现，蜘蛛在没有风的情况下也能向上“起飞”。如图，当地球表面带有负电荷，空气中有正电荷时，蜘蛛在其尾部吐出带电的蛛丝，在电场力的作用下实现向上“起飞”。下列说法正确的是（ ）
A. 蜘蛛往电势高处运动B. 电场力对蛛丝做负功
C. 蛛丝的电势能增大D. 蛛丝带的是正电荷
【答案】A
【解析】
【详解】由题意可知，蛛丝受到空气中正电荷的吸引力和地球负电荷的排斥力，则蛛丝带的是负电荷；离正电荷越近电势越高，则蜘蛛往电势高处运动，运动过程电场力对蛛丝做正功，蛛丝的电势能减小。
故选A。
10. 某种光伏电池的工作原理如图所示。半径为的透明导电的球壳为阳极A，球形感光材料为阴极K。现用动量为的黄光照射K极，K极能发射出最大初动能为的光电子。已知电子电荷量为，光速为，普朗克常量为，忽略光电子重力及之间的相互作用。下列说法正确旳是（ ）
A. 入射光子的波长为
B. 阴极感光材料的逸出功为
C. 若仅增大入射光强度，电压表的示数将增大
D. 若用紫光照射K极，电压表的最大示数将小于
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据德布罗意波长公式可知入射光子的波长为
故A错误；
B．根据爱因斯坦光电效应方程有
解得阴极感光材料的逸出功为
故B正确；
CD．随着K极逸出光电子运动到A极，A、K之间的电压逐渐增大，若K电极逸出的最大动能的光电子恰好运动不到A电极，两极间电压达到最大，再增大入射光强度电压表示数不再增大，根据动能定理有
两极间的最大电压为
若用紫光照射K极，可知初动能增大，则有
故CD错误。
故选B。
11. 如图所示，半径为r2的圆形单匝线圈中央有半径为r1的有界匀强磁场，磁感应强度随时间变化关系为B=B0+kt（k>0），线圈电阻为R，则磁感应强度从B0增大到2B0时间内（ ）
A. 线圈面积有缩小趋势
B. 线圈中电子沿逆时针方向定向移动
C. 线圈中产生的焦耳热为
D. 通过导线横截面电荷量为
【答案】C
【解析】
【详解】A．线圈不在磁场中，不受安培力，无收缩扩张趋势，故A错误；
B．根据楞次定律和右手定则可知，线圈中感应电流为逆时针方向，因此电子运动方向为顺时针。故B错误；
C．线圈中磁通量变化率为
线圈中的感应电动势为
变化过程中产生的焦耳热为
由于
联立可得
故C正确；
D．通过导线的电荷量为
可得
故D错误。
故选C。
二、非选择题：共5题，共56分。其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。
12. 精密仪器中常用到金属膜电阻，它是通过金属电镀工艺将金属层溅射到绝缘陶瓷基底的表面形成的。如图甲所示，某金属膜电阻长度为L，金属膜厚度为h。实验室提供的器材有：干电池2节，电压表V（量程，内阻约），电流表（，内阻约为），滑动变阻器（最大阻值），开关S，导线若干。某同学用图乙所示电路测量该金属膜电阻的电阻率，请回答以下问题：
（1）闭合S前，应将滑动变阻器的滑片置于___________端（选填“a”或“b”）；
（2）用螺旋测微器测量镀膜后的陶瓷管直径D，示数如图丙所示，则___________mm；
（3）闭合开关后，移动滑片，测出多组电表示数的U，I值，并画出图像如图丁所示，可得金属膜电阻的阻值___________；
（4）用字母D、L、R、h表示金属膜电阻的电阻率___________；
（5）金属膜电阻的电阻率测量值偏大，试写出产生误差的主要原因___________。
【答案】 ①. a ②. 3.699##3.700##3.701 ③. 650 ④. ⑤. 电流表采用内接法，在电路中电流表分压，致使电阻率测量值偏大。
【解析】
【详解】（1）[1]分压式接法滑片置于用电器电压最小的位置，目的保护用电器。闭合S前，应将滑动变阻器的滑片置于a端，从而使闭合开关之后分压部分电路电压为从零开始变化。故填a；
（2）[2]根据螺旋测微器规则，如图丙所示固定刻度为3.5mm，可动刻度为，得陶瓷管直径D为
（3）[3]如图所示
图像的斜率为电阻大小得
（4）[4]根据电阻定律有
而横截面积
联立解得金属膜电阻的电阻率为
（5）[5]如图乙所示，电流表采用内接法，在电路中电流表会分压，使得电压表读数偏大，由欧姆定律
得测量电阻阻偏大，由
可知电阻率测量值偏大，即原因为电流表采用内接法，在电路中电流表分压，致使电阻率测量值偏大。
13. 在某种透明液体中有一单色点光源，光源距液面的距离为R，在液面上方可以观察到有光射出的部分是半径为R的圆面。已知光在真空中的传播速度为c。求：
（1）液体对该光折射率n；
（2）射出的光线在液体中传播的最短时间。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）由题意可得，该单色光在液面发生全反射时的临界角为
液体对该光的折射率为
（2）该单色光在液体中的传播速度为
当光的路程最短时，射出的光线在液体中传播的最短时间
14. 如图所示为拧紧瓶盖的空饮料瓶。27℃时，瓶内气体压强为；当温度升高到37℃过程中，瓶内气体吸收了7J的热量，整个过程中瓶内气体视为理想气体且体积保持不变，求：
（1）37℃时，瓶内气体压强；
（2）气体内能增加量。
【答案】（1）；（2）7J
【解析】
【详解】（1）气体体积不变，则根据查理定律可知
解得
（2）气体体积不变，则W=0，瓶内气体吸收了7J的热量，则Q=7J，根据
可得
即气体内能增加7J。
15. 如图甲所示，滑梯是一种有趣的娱乐设施，可以简化为如图乙所示的圆弧形滑道，其在竖直面内的半径，过A点的切线与竖直方向的夹角为30°。一质量的小孩（可视为质点）从A点由静止开始下滑，利用速度传感器测得小孩到达圆弧最低点B（切线水平）时的速度大小为，g取。
（1）求小孩在B点时，滑梯对小孩的支持力；
（2）求小孩在下滑过程中损失的机械能；
（3）若用外力将小孩缓慢从B点推到A点，设摩擦阻力大小恒为重力的倍，求外力做的功。
【答案】（1），方向竖直向上；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）小孩在B点时，由牛顿第二定律有
解得
方向竖直向上。
（2）根据题意可知，小孩在下滑过程中损失的机械能
代入数据解得
（3）根据题意，设外力做的功为，由动能定理有
代入数据解得
16. 如图甲所示，在竖直平面建立xOy坐标，y轴沿竖直方向，x>0区域有沿y轴正方向的匀强电场。 现有一质量为m，带电量为+q的小球以速度v0从O点沿x轴正方向射入电场，恰好沿x轴做直线运动，取重力加速度为g。
（1）求匀强电场的场强大小E；
（2）若小球过O点时在x>0区域加垂直纸面向里的匀强磁场B0，求小球第一次经过y轴的坐标；
（3）若小球从O点与x轴正方向成θ角射入第一象限的同时在x>0区域加一按图乙规律变化的磁场，小球可以一直在第一象限内运动，设磁场方向垂直纸面向里为正。求小球从O点入射的θ角正弦值的范围。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）小球进入电场做匀速直线运动，根据平衡条件可得
匀强电场的场强大小为
（2）根据洛伦兹力提供向心力
可得
小球第一次经过y轴与原点的距离为
小球第一次经过y轴的坐标为。
（3）根据粒子的运动轨迹可知，小球可以一直在第一象限内运动有
根据几何关系有
解得求小球从O点入射的θ角正弦值的范围
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