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四川省成都外国语学校2024-2025学年高三上学期开学考试物理试题（Word版附解析）
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这是一份四川省成都外国语学校2024-2025学年高三上学期开学考试物理试题（Word版附解析），文件包含四川省成都外国语学校2024-2025学年高三上学期开学物理试题Word版含解析docx、四川省成都外国语学校2024-2025学年高三上学期开学物理试题Word版无答案docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共23页， 欢迎下载使用。
注意事项：
1、本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ（非选择题）两部分。
2、本堂考试75分钟，满分100分；
3、答题前，考生务必先将自己的姓名、学号填写在答题卡上，并使用2B铅笔填涂。
4、考试结束后，将答题卡交回。
第Ⅰ选择题部分
一、选择题（本题包括7小题，每小题4分，共28分，每小题只有一个选项符合题意）
1. 下列说法正确的是（ ）
A. 一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，可能是因为这束光的光照强度太小
B. 按照波尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子的能量增大
C. 原子核发生一次衰变，该原子外层就失去一个电子
D. 结合能越大，原子中的核子结合得越牢固，原子核越稳定
【答案】B
【解析】
【详解】A. 一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，说明光子的能量小于金属的逸出功，能否发生光电效应与光照强度无关，与入射光的频率有关，故A错误；
B．按照波尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子的能量增大，故B正确；
C．衰变的实质是原子核内一个中子转变为一个质子和电子，电子释放出来，不是来自核外电子，故C错误；
D．比结合能越大，原子中的核子结合得越牢固，原子核越稳定，故D错误。
故选B。
2. 如图所示，沿x轴正方向传播的机械波在t=0时传播到x=1m处的A点，t=1.2s时x=7m处的Q点开始振动，则（ ）
A. 该机械波的周期为0.2s
B. 经过1.7s，Q点向前传播8.5m
C. 经过1.7s，Q的路程为15cm
D. t=1.7s时，Q在x轴上方3cm处
【答案】C
【解析】
【详解】A．由于t=0时传播到x=1m处的A点，t=1.2s时x=7m处的Q点开始振动，则波传播的速度
根据波形可知，波长为2m，则机械波的周期
A错误；
B．介质中的质点只在各自平衡位置振动，不会随波迁移，B错误；
C．由于t=1.2s时x=7m处的Q点开始振动，则1.7s内，Q点振动的时间为
可知经过1.7s，Q的路程为
C正确；
D．根据同侧法，可知质点A点起振方向沿y轴负方向，由于所有质点的起振方向相同，则质点Q点起振方向也沿y轴负方向，根据上述经过1.7s，Q点振动的时间为0.5s，可知，t=1.7s时，Q在波谷位置，即在x轴下方3cm处，D错误。
故选C。
3. 如图所示，一足够长薄壁导热气缸开口向下用轻绳悬挂在天花板上，气缸的横截面积为S，不计厚度的活塞与气缸之间无摩擦，活塞和气缸之间封闭一定质量的理想气体，大气压强为，环境温度不变。活塞稳定时距气缸底部的距离为l，在活塞的底部中心悬挂一个轻质小桶，往小桶中缓慢加细沙，当所加细沙质量为m时，活塞距气缸底部的距离为2l，下列说法正确的是（ ）
A. 外界对气体做正功B. 气体放出热量
C. 活塞的质量D. 活塞的质量
【答案】D
【解析】
【详解】AB．根据题意可知，气体体积变大，气体对外界做功，则外界对气体做负功，又气缸导热，温度不变，根据热力学第一定律可知气体从外界吸收热量，故AB错误；
CD．设活塞质量，不加细沙时，对活塞受力分析，可得
加细沙后，对活塞和细沙整体受力分析，可得
根据玻意耳定律
解得
故D正确，C错误。
故选D。
4. 如图所示，四个点电荷所带电荷量的绝对值均为Q，分别固定在正方形的四个顶点上，正方形边长为a，则正方形两条对角线交点处的电场强度（ ）
A. 大小为，方向竖直向上
B. 大小为，方向竖直向下
C. 大小为，方向竖直向上
D. 大小为，方向竖直向下
【答案】D
【解析】
【详解】四个电荷的电荷量相等，两对对角线的电荷都是一对等量异种点电荷，在交点处的电场强度的方向指向负电荷，且大小相等，如图
则合场强的方向竖直向下，由点电荷场强公式可得，任意一对等量异种点电荷的合场强为
则正方形两条对角线交点处的电场强度为
方向竖直向下。
故选D。
5. 中国科学家想设计一个关于“绳系卫星”的实验，如图所示。从空间站上释放一个小卫星，小卫星与空间站之间用导电缆绳相连，“绳系卫星”位于空间站的正下方，若某时刻与空间站一起正好在赤道上空自西向东绕地球运行，下列说法正确的是（ ）
A. 赤道上空地磁场方向为由北指向南
B. 赤道上空地磁场方向为由东指向西
C. 由于切割地磁感线，此时卫星的电势比空间站电势低
D. 由于切割地磁感线，此时卫星与空间站之间有持续电流
【答案】C
【解析】
【详解】AB．赤道上空地磁场方向为由南指向北，AB错误；
CD．由于自西向东切割地磁感线，根据右手定则，此时卫星的电势比空间站电势低，没有闭合回路，没有持续电流，C正确，D错误。
故选C。
6. 2019年，中国科学院物理研究所陈立泉院士带领团队研发出某新能源固态电池，该电池在能量密度、功率密度和安全性等均达到世界第一，功率密度，指的是电池放电时单位质量单位时间输出的能量，功率密度用国际单位制的基本单位符号表示正确的是（ ）
A. W/kgB. J/kgC. m2/s2D. m2/s3
【答案】A
【解析】
【详解】功率的单位是W，质量的单位是kg
所以功率密度的单位是W/kg。
故选A。
7. 将两根长度相同、粗细均匀、总电阻均为R、表面涂有绝缘漆的相同细金属丝，分别依次绕成如图所示的两个“8”字形闭合线圈甲和乙，并将线圈垂直放入磁感应强度B随时间t变化的规律为（其中k>0）的匀强磁场中，已知甲、乙两图中大、小线圈的半径分布为2r和r，则下列说法中正确的是（ ）
A. 乙线圈中的感应电流为顺时针方向
B. 甲线圈中总的感应电动势的大小为
C. 甲线圈中感应电流的大小为
D. 在时间t内通过乙线圈金属丝横截面的电荷量为
【答案】C
【解析】
【详解】A．乙线圈中的磁通量向里增加，根据楞次定律可知，乙线圈中的感应电流为逆时针方向，故A错误；
BC．根据楞次定律可知，甲线圈中大、小线圈产生的感应电动势方向相反，则甲线圈中总的感应电动势的大小为
甲线圈中感应电流的大小为
故B错误，C正确；
D．乙线圈产生的感应电动势为
乙线圈中感应电流的大小为
在时间t内通过乙线圈金属丝横截面的电荷量为
故D错误。
故选C。
二、多选题（本题包括3小题，每小题6分，共18分。每小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
8. 用、两种可见光照射同一光电效应装置，测得的光电流和电压的关系图像如图甲所示，图乙为氢原子的能级图。已知可见光的光子能量在1.62eV到3.11eV之间，下列说法正确的是（ ）
A. 光的波长比光的大
B. 单色光的光子动量比单色光的光子动量大
C. 用大量的光子去照射基态的氢原子可以得到两种可见光
D. 若光是氢原子从能级跃迁到能级时发出的光，则光是氢原子从能级跃迁到能级时发出的光
【答案】AC
【解析】
【详解】A．根据
可知，发生光电效应时，频率越大的光，其截止电压越大，所以a光的频率比b光的小，根据可知，频率越小波长越大，所以a光的波长比b光的大，故A正确；
B．根据可知，单色光a的光子动量比单色光b的光子动量小，故B错误；
C．用大量的光子去照射基态的氢原子，则有
可知，即可以跃迁到第四个能级，所以能得到两种可见光，对应跃迁到，跃迁到，故C正确；
D．根据，因为a光的频率比b光的小，则a光的光子能量比b光的小，若a光是从跃迁到能级时发出的光，则b光不可能是从跃迁到能级时发出的光，故D错误。
故选AC。
9. 如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，电表均为理想电表。闭合开关S后，若减小R的阻值，则下列说法正确的是（ ）
A. 电流表的示数一定变小
B. 电压表的示数一定变小
C. 电源的输出功率一定减小
D. R1两端电压一定减小
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．减小R的阻值，电路的总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律分析得知，电路中总电流增大，由
得路端电压减小，所以电流表的示数一定增大，电压表的示数一定减小，根据欧姆定律可知电阻R2两端电压增大，A错误，B正确；
C．根据数学知识分析得知，当电源的外电阻与内电阻相等时，电源的输出功率最大，由于不知外电阻与内电阻的大小关系，所以当电源的负载电阻减小，输出功率不一定减小，也可能增大，C错误；
D．电路中总电流I增大，R2的两端电压增大，又因为路端电压减小，由串联分压得R1电压减小，D正确。
故选BD。
10. 如图所示，在平行于纸面匀强电场中，一质量为m、带电量为的粒子仅在电场力作用下先后以同样大小的速度v经过同一条直线上的a，b两点，在a点的速度方向与直线的夹角，a，b两点间的距离为L。下列说法正确的是（ ）
A. 电场强度垂直a，b所在的直线向左B. 在b点的速度方向与直线的夹角
C. 从a到b运动的过程的中最小速度为D. 电场强度的大小为
【答案】AD
【解析】
【详解】A．从a到b，根据动能定理可知电场力做功为零，ab必定是一条等势线，结合轨迹必定向左弯曲可知电场力方向垂直ab向左，又粒子带正电，所以电场方向垂直ab向左，故A正确；
B．根据对称性可知在b点的速度方向与直线的夹角
故B错误；
C．从a到b，当垂直ab方向的速度变为零时，速度最小，最小速度为
故C错误；
D．沿ab方向
垂直ab方向
又
联立解得
故D正确。
故选AD。
第Ⅱ卷（非选择题共54分）
注意事项：
1.答题前，考生先在答题卡上用直径0.5毫米的黑色墨水签字笔书写自己的姓名。
2.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，在试卷上作答无效。
三、实验题（本题共2小题，每空2分，总共16分。）
11. 有一电流表A，量程为1mA，内阻r1约为100Ω．要求测量其内阻．可选用器材有，电阻箱R0，最大阻值为99999.9Ω；
滑动变阻器甲，最大阻值为10kΩ；
滑动变阻器乙，最大阻值为2kΩ；
电源E1，电动势约为2V，内阻不计；
电源E2，电动势约6V，内阻不计；
开关2个，导线若干．
采用的测量电路图如图所示，实验步骤如下：
a.断开S1和S2，将R调到最大；
b.合上S1调节R使A满偏；
c.合上S2，调节R1使A半偏，此时可以认为A的内阻rg＝R1，试问：
（ⅰ）在上述可供选择的器材中，可变电阻R1应该选择____；为了使测量尽量精确，可变电阻R应该选择____；电源E应该选择____．
（ⅱ）认为内阻rg＝R1，此结果与rg的真实值相比____．（填“偏大”、“偏小”或“相等”）
【答案】 ①. R0 ②. 滑动变阻器甲 ③. E2 ④. 偏小
【解析】
【详解】（i）[1]根据半偏法的测量原理，R1必须选电阻箱R0；
[2]由于电流表的电阻很小，要求R1的阻值很大，故R应选滑动电阻箱甲；
[3]电源选择E2，误差较小．
（ii）[4]根据闭合电路的欧姆定律及电路特点可得：
合上S1，调节R使电流表满偏：
合上S2，调节R1使电流表半偏（电路中的总电流）：
故：I＞Ig．所以，通过电阻箱的电流IR1：IR1＞Ig
用U表示电阻箱两端电压，则
即：rg＞R1
故：认为内阻rg=R1，此结果与的rg真实值相比偏小．
12. 某探究性学习小组利用如图所示的电路测量电池的电动势和内阻．其中电流表A1的内阻r1=1.0 kΩ，电阻R1=9.0 kΩ，为了方便读数和作图，给电池串联一个R0=3.0 Ω的电阻．
（1）按图示电路进行连接后，发现、和三条导线中，混进了一条内部断开的导线．为了确定哪一条导线内部是断开的，将电键S闭合，用多用电表的电压挡先测量a、间电压，读数不为零，再测量、间电压，若读数不为零，则一定是_______导线断开；若读数为零，则一定是_______导线断开．
（2）排除故障后，该小组顺利完成实验．通过多次改变滑动变阻器触头位置，得到电流表A1和A2的多组I1、I2数据，作出图象如右图．由I1–I2图象得到电池的电动势E=_______V，内阻r=_______Ω．
【答案】 ①. ②. ③. 1.41（1.36~1.44均可） ④. 0.5（0.4~0.6均可）
【解析】
【详解】①用电压挡检测电路故障，电压表的表头是电流计，原电路有断路，回路中无电流，将电压表接在间后有示数，说明电路被接通，即间有断路故障，再测量间电压，电压表读数不为零，说明断路故障的范围被缩小到间，则一定是导线断开；若读数为零，则说明电路仍未被接通，断路故障的范围被确定在间．
②根据闭合电路的欧姆定律：，，上式可简化为，读出两点坐标：（60，0.12）和（260，0.05），代入方程解得：电动势E=1.41 V，内阻r=0.5 Ω．
点睛:由图象法处理实验数据的关键是要理解图线的物理意义——纵轴截距和斜率表示什么，闭合电路的欧姆定律是核心．
四、计算题：本题共3个小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值运算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
13. 半径为R的球体放置在水平面上，球体由折射率为的透明材料制成，现有一束位于过球心O的竖直平面内的光线，平行于桌面射到球体表面上，折射入球体后再从竖直表面射出，如图所示．已知入射光线与桌面的距离为，光在真空中的传播速度为c，求：出射光线在桌面上的落点M和O点之间的距离．
【答案】R/3
【解析】
【详解】设入射光线与1/4球体的交点为C，连接OC，OC为入射点的法线．
因此，图中的角α为入射角，过C点作球体水平表面的垂线，垂足为B，依题意∠COB=α
设光线在C点的折射角为β，有折射定律可得：联立解得β=30°
由几何关系可知，光线在球体的竖直表面上的入射角γ（见图）为30°，由折射定律可得
因此
解得
14. 轻质细绳吊着一质量为、边长为、匝数的正方形线圈，总电阻为。边长为的正方形磁场区域对称分布在线圈下边的两侧，如图甲所示，磁场方向垂直纸面向里，大小随时间变化如图乙所示，从开始经时间细线开始松弛，取，求：
（1）在前时间内线圈中产生的电动势大小和判断线圈中的电流方向（顺时针还是逆时针）？
（2）在前时间内线圈的电功率？
（3）的值？
【答案】（1），逆时针方向；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）由法拉第电磁感应定律得
故在前时间内线圈中产生的电动势为，根据楞次定律可以知道感应电流的方向为逆时针方向。
（2）由
故在前时间内线圈的电功率为。
（3）分析线圈受力可知，当细线松弛时有
解得
由图像知
解得
考点：导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律；安培力
【名师点睛】解决本题关键掌握法拉第电磁感应定律，以及知道细线开始松弛时，线圈所受的安培力和重力平衡。
15. 如图所示，在平行板电容器的两板之间，存在相互垂直的匀强磁场和匀强电场，磁感应强度，方向垂直纸面向里，电场强度，为板间中线。紧靠平行板右侧边缘坐标系的第一象限内，有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度，磁场边界和轴的夹角。一束带电量的同位素正离子从点射入平行板间，沿中线做直线运动，穿出平行板后从轴上坐标为的点垂直轴射入磁场区，离子通过轴时的速度方向与轴正方向夹角在之间，不计离子重力，求：
（1）离子运动的速度大小；
（2）离子从运动到轴的最长时间；
（3）若只改变区域内磁场的磁感应强度大小，使离子都不能打到轴上，磁感应强度大小应满足什么条件？
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）离子在两板间时有
解得：
（2）当通过x轴时的速度方向与x轴正方向夹角为45°时，到达x轴上的M点，如图所示
则
所以
当通过x轴时的速度方向与x轴正方向夹角为90°时，到达x轴上的N点，则
所以
所有离子速度都相同，当离子运动路程最长时，时间也最长，由图知当时离子运动时间最长，则
（3）由牛顿第二定律有
则
当时，同位素离子质量最大
若质量最大的离子不能穿过直线OA，则所有离子必都不能到达x轴，由图可知使离子不能打到x轴上的最大半径
如图所示
设使离子都不能打到x轴上，最小的磁感应强度大小为，则
解得
则
注意事项：
1、本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ（非选择题）两部分。
2、本堂考试75分钟，满分100分；
3、答题前，考生务必先将自己的姓名、学号填写在答题卡上，并使用2B铅笔填涂。
4、考试结束后，将答题卡交回。
第Ⅰ选择题部分
一、选择题（本题包括7小题，每小题4分，共28分，每小题只有一个选项符合题意）
1. 下列说法正确的是（ ）
A. 一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，可能是因为这束光的光照强度太小
B. 按照波尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子的能量增大
C. 原子核发生一次衰变，该原子外层就失去一个电子
D. 结合能越大，原子中的核子结合得越牢固，原子核越稳定
【答案】B
【解析】
【详解】A. 一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，说明光子的能量小于金属的逸出功，能否发生光电效应与光照强度无关，与入射光的频率有关，故A错误；
B．按照波尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子的能量增大，故B正确；
C．衰变的实质是原子核内一个中子转变为一个质子和电子，电子释放出来，不是来自核外电子，故C错误；
D．比结合能越大，原子中的核子结合得越牢固，原子核越稳定，故D错误。
故选B。
2. 如图所示，沿x轴正方向传播的机械波在t=0时传播到x=1m处的A点，t=1.2s时x=7m处的Q点开始振动，则（ ）
A. 该机械波的周期为0.2s
B. 经过1.7s，Q点向前传播8.5m
C. 经过1.7s，Q的路程为15cm
D. t=1.7s时，Q在x轴上方3cm处
【答案】C
【解析】
【详解】A．由于t=0时传播到x=1m处的A点，t=1.2s时x=7m处的Q点开始振动，则波传播的速度
根据波形可知，波长为2m，则机械波的周期
A错误；
B．介质中的质点只在各自平衡位置振动，不会随波迁移，B错误；
C．由于t=1.2s时x=7m处的Q点开始振动，则1.7s内，Q点振动的时间为
可知经过1.7s，Q的路程为
C正确；
D．根据同侧法，可知质点A点起振方向沿y轴负方向，由于所有质点的起振方向相同，则质点Q点起振方向也沿y轴负方向，根据上述经过1.7s，Q点振动的时间为0.5s，可知，t=1.7s时，Q在波谷位置，即在x轴下方3cm处，D错误。
故选C。
3. 如图所示，一足够长薄壁导热气缸开口向下用轻绳悬挂在天花板上，气缸的横截面积为S，不计厚度的活塞与气缸之间无摩擦，活塞和气缸之间封闭一定质量的理想气体，大气压强为，环境温度不变。活塞稳定时距气缸底部的距离为l，在活塞的底部中心悬挂一个轻质小桶，往小桶中缓慢加细沙，当所加细沙质量为m时，活塞距气缸底部的距离为2l，下列说法正确的是（ ）
A. 外界对气体做正功B. 气体放出热量
C. 活塞的质量D. 活塞的质量
【答案】D
【解析】
【详解】AB．根据题意可知，气体体积变大，气体对外界做功，则外界对气体做负功，又气缸导热，温度不变，根据热力学第一定律可知气体从外界吸收热量，故AB错误；
CD．设活塞质量，不加细沙时，对活塞受力分析，可得
加细沙后，对活塞和细沙整体受力分析，可得
根据玻意耳定律
解得
故D正确，C错误。
故选D。
4. 如图所示，四个点电荷所带电荷量的绝对值均为Q，分别固定在正方形的四个顶点上，正方形边长为a，则正方形两条对角线交点处的电场强度（ ）
A. 大小为，方向竖直向上
B. 大小为，方向竖直向下
C. 大小为，方向竖直向上
D. 大小为，方向竖直向下
【答案】D
【解析】
【详解】四个电荷的电荷量相等，两对对角线的电荷都是一对等量异种点电荷，在交点处的电场强度的方向指向负电荷，且大小相等，如图
则合场强的方向竖直向下，由点电荷场强公式可得，任意一对等量异种点电荷的合场强为
则正方形两条对角线交点处的电场强度为
方向竖直向下。
故选D。
5. 中国科学家想设计一个关于“绳系卫星”的实验，如图所示。从空间站上释放一个小卫星，小卫星与空间站之间用导电缆绳相连，“绳系卫星”位于空间站的正下方，若某时刻与空间站一起正好在赤道上空自西向东绕地球运行，下列说法正确的是（ ）
A. 赤道上空地磁场方向为由北指向南
B. 赤道上空地磁场方向为由东指向西
C. 由于切割地磁感线，此时卫星的电势比空间站电势低
D. 由于切割地磁感线，此时卫星与空间站之间有持续电流
【答案】C
【解析】
【详解】AB．赤道上空地磁场方向为由南指向北，AB错误；
CD．由于自西向东切割地磁感线，根据右手定则，此时卫星的电势比空间站电势低，没有闭合回路，没有持续电流，C正确，D错误。
故选C。
6. 2019年，中国科学院物理研究所陈立泉院士带领团队研发出某新能源固态电池，该电池在能量密度、功率密度和安全性等均达到世界第一，功率密度，指的是电池放电时单位质量单位时间输出的能量，功率密度用国际单位制的基本单位符号表示正确的是（ ）
A. W/kgB. J/kgC. m2/s2D. m2/s3
【答案】A
【解析】
【详解】功率的单位是W，质量的单位是kg
所以功率密度的单位是W/kg。
故选A。
7. 将两根长度相同、粗细均匀、总电阻均为R、表面涂有绝缘漆的相同细金属丝，分别依次绕成如图所示的两个“8”字形闭合线圈甲和乙，并将线圈垂直放入磁感应强度B随时间t变化的规律为（其中k>0）的匀强磁场中，已知甲、乙两图中大、小线圈的半径分布为2r和r，则下列说法中正确的是（ ）
A. 乙线圈中的感应电流为顺时针方向
B. 甲线圈中总的感应电动势的大小为
C. 甲线圈中感应电流的大小为
D. 在时间t内通过乙线圈金属丝横截面的电荷量为
【答案】C
【解析】
【详解】A．乙线圈中的磁通量向里增加，根据楞次定律可知，乙线圈中的感应电流为逆时针方向，故A错误；
BC．根据楞次定律可知，甲线圈中大、小线圈产生的感应电动势方向相反，则甲线圈中总的感应电动势的大小为
甲线圈中感应电流的大小为
故B错误，C正确；
D．乙线圈产生的感应电动势为
乙线圈中感应电流的大小为
在时间t内通过乙线圈金属丝横截面的电荷量为
故D错误。
故选C。
二、多选题（本题包括3小题，每小题6分，共18分。每小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
8. 用、两种可见光照射同一光电效应装置，测得的光电流和电压的关系图像如图甲所示，图乙为氢原子的能级图。已知可见光的光子能量在1.62eV到3.11eV之间，下列说法正确的是（ ）
A. 光的波长比光的大
B. 单色光的光子动量比单色光的光子动量大
C. 用大量的光子去照射基态的氢原子可以得到两种可见光
D. 若光是氢原子从能级跃迁到能级时发出的光，则光是氢原子从能级跃迁到能级时发出的光
【答案】AC
【解析】
【详解】A．根据
可知，发生光电效应时，频率越大的光，其截止电压越大，所以a光的频率比b光的小，根据可知，频率越小波长越大，所以a光的波长比b光的大，故A正确；
B．根据可知，单色光a的光子动量比单色光b的光子动量小，故B错误；
C．用大量的光子去照射基态的氢原子，则有
可知，即可以跃迁到第四个能级，所以能得到两种可见光，对应跃迁到，跃迁到，故C正确；
D．根据，因为a光的频率比b光的小，则a光的光子能量比b光的小，若a光是从跃迁到能级时发出的光，则b光不可能是从跃迁到能级时发出的光，故D错误。
故选AC。
9. 如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，电表均为理想电表。闭合开关S后，若减小R的阻值，则下列说法正确的是（ ）
A. 电流表的示数一定变小
B. 电压表的示数一定变小
C. 电源的输出功率一定减小
D. R1两端电压一定减小
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．减小R的阻值，电路的总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律分析得知，电路中总电流增大，由
得路端电压减小，所以电流表的示数一定增大，电压表的示数一定减小，根据欧姆定律可知电阻R2两端电压增大，A错误，B正确；
C．根据数学知识分析得知，当电源的外电阻与内电阻相等时，电源的输出功率最大，由于不知外电阻与内电阻的大小关系，所以当电源的负载电阻减小，输出功率不一定减小，也可能增大，C错误；
D．电路中总电流I增大，R2的两端电压增大，又因为路端电压减小，由串联分压得R1电压减小，D正确。
故选BD。
10. 如图所示，在平行于纸面匀强电场中，一质量为m、带电量为的粒子仅在电场力作用下先后以同样大小的速度v经过同一条直线上的a，b两点，在a点的速度方向与直线的夹角，a，b两点间的距离为L。下列说法正确的是（ ）
A. 电场强度垂直a，b所在的直线向左B. 在b点的速度方向与直线的夹角
C. 从a到b运动的过程的中最小速度为D. 电场强度的大小为
【答案】AD
【解析】
【详解】A．从a到b，根据动能定理可知电场力做功为零，ab必定是一条等势线，结合轨迹必定向左弯曲可知电场力方向垂直ab向左，又粒子带正电，所以电场方向垂直ab向左，故A正确；
B．根据对称性可知在b点的速度方向与直线的夹角
故B错误；
C．从a到b，当垂直ab方向的速度变为零时，速度最小，最小速度为
故C错误；
D．沿ab方向
垂直ab方向
又
联立解得
故D正确。
故选AD。
第Ⅱ卷（非选择题共54分）
注意事项：
1.答题前，考生先在答题卡上用直径0.5毫米的黑色墨水签字笔书写自己的姓名。
2.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，在试卷上作答无效。
三、实验题（本题共2小题，每空2分，总共16分。）
11. 有一电流表A，量程为1mA，内阻r1约为100Ω．要求测量其内阻．可选用器材有，电阻箱R0，最大阻值为99999.9Ω；
滑动变阻器甲，最大阻值为10kΩ；
滑动变阻器乙，最大阻值为2kΩ；
电源E1，电动势约为2V，内阻不计；
电源E2，电动势约6V，内阻不计；
开关2个，导线若干．
采用的测量电路图如图所示，实验步骤如下：
a.断开S1和S2，将R调到最大；
b.合上S1调节R使A满偏；
c.合上S2，调节R1使A半偏，此时可以认为A的内阻rg＝R1，试问：
（ⅰ）在上述可供选择的器材中，可变电阻R1应该选择____；为了使测量尽量精确，可变电阻R应该选择____；电源E应该选择____．
（ⅱ）认为内阻rg＝R1，此结果与rg的真实值相比____．（填“偏大”、“偏小”或“相等”）
【答案】 ①. R0 ②. 滑动变阻器甲 ③. E2 ④. 偏小
【解析】
【详解】（i）[1]根据半偏法的测量原理，R1必须选电阻箱R0；
[2]由于电流表的电阻很小，要求R1的阻值很大，故R应选滑动电阻箱甲；
[3]电源选择E2，误差较小．
（ii）[4]根据闭合电路的欧姆定律及电路特点可得：
合上S1，调节R使电流表满偏：
合上S2，调节R1使电流表半偏（电路中的总电流）：
故：I＞Ig．所以，通过电阻箱的电流IR1：IR1＞Ig
用U表示电阻箱两端电压，则
即：rg＞R1
故：认为内阻rg=R1，此结果与的rg真实值相比偏小．
12. 某探究性学习小组利用如图所示的电路测量电池的电动势和内阻．其中电流表A1的内阻r1=1.0 kΩ，电阻R1=9.0 kΩ，为了方便读数和作图，给电池串联一个R0=3.0 Ω的电阻．
（1）按图示电路进行连接后，发现、和三条导线中，混进了一条内部断开的导线．为了确定哪一条导线内部是断开的，将电键S闭合，用多用电表的电压挡先测量a、间电压，读数不为零，再测量、间电压，若读数不为零，则一定是_______导线断开；若读数为零，则一定是_______导线断开．
（2）排除故障后，该小组顺利完成实验．通过多次改变滑动变阻器触头位置，得到电流表A1和A2的多组I1、I2数据，作出图象如右图．由I1–I2图象得到电池的电动势E=_______V，内阻r=_______Ω．
【答案】 ①. ②. ③. 1.41（1.36~1.44均可） ④. 0.5（0.4~0.6均可）
【解析】
【详解】①用电压挡检测电路故障，电压表的表头是电流计，原电路有断路，回路中无电流，将电压表接在间后有示数，说明电路被接通，即间有断路故障，再测量间电压，电压表读数不为零，说明断路故障的范围被缩小到间，则一定是导线断开；若读数为零，则说明电路仍未被接通，断路故障的范围被确定在间．
②根据闭合电路的欧姆定律：，，上式可简化为，读出两点坐标：（60，0.12）和（260，0.05），代入方程解得：电动势E=1.41 V，内阻r=0.5 Ω．
点睛:由图象法处理实验数据的关键是要理解图线的物理意义——纵轴截距和斜率表示什么，闭合电路的欧姆定律是核心．
四、计算题：本题共3个小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值运算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
13. 半径为R的球体放置在水平面上，球体由折射率为的透明材料制成，现有一束位于过球心O的竖直平面内的光线，平行于桌面射到球体表面上，折射入球体后再从竖直表面射出，如图所示．已知入射光线与桌面的距离为，光在真空中的传播速度为c，求：出射光线在桌面上的落点M和O点之间的距离．
【答案】R/3
【解析】
【详解】设入射光线与1/4球体的交点为C，连接OC，OC为入射点的法线．
因此，图中的角α为入射角，过C点作球体水平表面的垂线，垂足为B，依题意∠COB=α
设光线在C点的折射角为β，有折射定律可得：联立解得β=30°
由几何关系可知，光线在球体的竖直表面上的入射角γ（见图）为30°，由折射定律可得
因此
解得
14. 轻质细绳吊着一质量为、边长为、匝数的正方形线圈，总电阻为。边长为的正方形磁场区域对称分布在线圈下边的两侧，如图甲所示，磁场方向垂直纸面向里，大小随时间变化如图乙所示，从开始经时间细线开始松弛，取，求：
（1）在前时间内线圈中产生的电动势大小和判断线圈中的电流方向（顺时针还是逆时针）？
（2）在前时间内线圈的电功率？
（3）的值？
【答案】（1），逆时针方向；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）由法拉第电磁感应定律得
故在前时间内线圈中产生的电动势为，根据楞次定律可以知道感应电流的方向为逆时针方向。
（2）由
故在前时间内线圈的电功率为。
（3）分析线圈受力可知，当细线松弛时有
解得
由图像知
解得
考点：导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律；安培力
【名师点睛】解决本题关键掌握法拉第电磁感应定律，以及知道细线开始松弛时，线圈所受的安培力和重力平衡。
15. 如图所示，在平行板电容器的两板之间，存在相互垂直的匀强磁场和匀强电场，磁感应强度，方向垂直纸面向里，电场强度，为板间中线。紧靠平行板右侧边缘坐标系的第一象限内，有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度，磁场边界和轴的夹角。一束带电量的同位素正离子从点射入平行板间，沿中线做直线运动，穿出平行板后从轴上坐标为的点垂直轴射入磁场区，离子通过轴时的速度方向与轴正方向夹角在之间，不计离子重力，求：
（1）离子运动的速度大小；
（2）离子从运动到轴的最长时间；
（3）若只改变区域内磁场的磁感应强度大小，使离子都不能打到轴上，磁感应强度大小应满足什么条件？
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）离子在两板间时有
解得：
（2）当通过x轴时的速度方向与x轴正方向夹角为45°时，到达x轴上的M点，如图所示
则
所以
当通过x轴时的速度方向与x轴正方向夹角为90°时，到达x轴上的N点，则
所以
所有离子速度都相同，当离子运动路程最长时，时间也最长，由图知当时离子运动时间最长，则
（3）由牛顿第二定律有
则
当时，同位素离子质量最大
若质量最大的离子不能穿过直线OA，则所有离子必都不能到达x轴，由图可知使离子不能打到x轴上的最大半径
如图所示
设使离子都不能打到x轴上，最小的磁感应强度大小为，则
解得
则
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