2022屆北京市海淀區(qū)高三（下）一?？荚囄锢碓囶}（解析版）

海淀區(qū)2021-2022學(xué)年第二學(xué)期期中練習(xí)

高三物理

2022.03

本試卷共8頁(yè)，100分?？荚嚂r(shí)長(zhǎng)90分鐘。

第一部分

本部分共14題，每題3分，共42分。在每題列出的四個(gè)選項(xiàng)中，選出最符合題目要求的一

項(xiàng)。

1.以下現(xiàn)象不屬于衍射的是（）

A.白光經(jīng)過(guò)狹窄的單縫得到彩色圖樣B.白光照射肥皂膜呈現(xiàn)出彩色圖樣

C.光照射刀片的陰影輪廓模糊不清D.光照射不透明圓盤(pán)的陰影中心出現(xiàn)亮斑

題答案】

【答案】B

【解析】

【詳解】A.白光照射單縫后，在光屏上出現(xiàn)彩色條紋是光的衍射現(xiàn)象，A錯(cuò)誤；

B.白光照射肥皂膜呈現(xiàn)彩色圖樣是光的薄膜干涉現(xiàn)象，B正確；

C.光照射刀片的陰影輪廓模糊不清是光的衍射造成的，C錯(cuò)誤；

D.白光照射不透明的小圓盤(pán)，在圓盤(pán)陰影中心出現(xiàn)一個(gè)亮斑是光的衍射現(xiàn)象造成的，D錯(cuò)誤。

故選B。

2.如圖所示為氨離子（He+）的能級(jí)圖，根據(jù)玻爾原子理論，關(guān)于氨離子能級(jí)躍遷，下列說(shuō)法正確的是

()

nHe*EJeV

00?.........................0

6--------------------1.51

5--------------------2.18

4------------------3.40

3------------------6.04

2--------------------13.6

1------------------54.4

A.大量處于〃=3能級(jí)的氮離子，最多可輻射2種不同頻率的光子

B.從“=4向〃=3能級(jí)躍遷，需吸收2.64eV能量

C.處于〃=1能級(jí)的氫離子，可以吸收54.0eV的能量而發(fā)生電離

D.從〃=3躍遷到〃=2能級(jí)比從n=2躍遷到n=1能級(jí)輻射出的光子頻率低

【2題答案】

【答案】D

【解析】

【詳解】A.大量處于〃=3能級(jí)的氨離子，最多可輻射

C；=3

種不同頻率的光子，故A錯(cuò)誤；

B.因?yàn)閺摹?4向〃=3能級(jí)躍遷，是從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷，要釋放能量，故B錯(cuò)誤；

C.由圖可知，處于〃=1能級(jí)的氮離子要發(fā)生電離，需要吸收的能量應(yīng)滿足

AE>0-￡,=54.4eV

故C錯(cuò)誤；

D.因?yàn)閺摹?3躍遷到〃=2能級(jí)輻射的光子能量為

AE'=￡3-E2=7.56eV

而從n=2躍遷到n=1能級(jí)輻射的光子能量為

n

\E=E2-Ey=40.8eV

即從〃=3躍遷到〃=2能級(jí)比從〃=2躍遷到n=1能級(jí)輻射出的光子的能量小，又因?yàn)?/p>

s=hv

所以從"=3躍遷到〃=2能級(jí)比從〃=2躍遷到〃=1能級(jí)輻射出的光子頻率低，故D正確。

故選D。

3.陸游在詩(shī)作《村居山喜》中寫(xiě)到“花氣襲人知驟暖，鵲聲穿樹(shù)喜新晴從物理視角分析詩(shī)詞中“花氣襲

人”的主要原因是（）

A.氣體分子之間存在著空隙B.氣體分子在永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)

C.氣體分子之間存在著相互作用力D.氣體分子組成的系統(tǒng)具有分子勢(shì)能

【3題答案】

【答案】B

【解析】

【詳解】從物理視角分析詩(shī)詞中“花氣襲人”的主要原因是氣體分子在永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，故B正確,

ACD錯(cuò)誤。

故選B。

4.如圖所示，一定量的理想氣體從狀態(tài)“開(kāi)始，經(jīng)歷兩個(gè)狀態(tài)變化過(guò)程，先后到達(dá)狀態(tài)b和c

A.在a過(guò)程中氣體對(duì)外界做功B.在匕fc過(guò)程中氣體對(duì)外界做功

C.在過(guò)程中氣體的內(nèi)能逐漸變大D.在bfc過(guò)程中氣體的內(nèi)能逐漸變小

【4題答案】

【答案】D

【解析】

【詳解】A.由圖可知，aTb過(guò)程中，氣體體積變小，故外界對(duì)氣體做功，A錯(cuò)誤；

B.由圖可知，bfc的過(guò)程中，氣體體積變小，故外界對(duì)氣體做功，B錯(cuò)誤；

C.根據(jù)理想氣體氣態(tài)方程

T

可知，af。的過(guò)程中，0增大，產(chǎn)減小，7不一定變大，故內(nèi)能不一定增大，C錯(cuò)誤；

D.根據(jù)理想氣體氣態(tài)方程

T

可知，匕的過(guò)程中，p不變，，減小，則7變小，則氣體的內(nèi)能逐漸變小，D正確。

故選D。

5.傾角為a、質(zhì)量為M的斜面體靜止在水平桌面上，質(zhì)量為〃?的木塊靜止在斜面體上.下列結(jié)論正確的

是

A.木塊受到的摩擦力大小是機(jī)gcosa

B.木塊對(duì)斜面體的壓力大小是mgsina

C.桌面對(duì)斜面體的摩擦力大小是mgsinacosa

D.桌面對(duì)斜面體的支持力大小是（M+機(jī)）g

【5題答案】

【答案】D

【解析】

【詳解】試題分析：先對(duì)木塊m受力分析，受重力、支持力和靜摩擦力，根據(jù)平衡條件求解支持力和靜摩

擦力；然后對(duì)M和m整體受力分析，受重力和支持力，二力平衡.

解：AB、先對(duì)木塊m受力分析，受重力mg、支持力N和靜摩擦力f,根據(jù)平衡條件，有：

f=mgsinO...O

N=mgcos0...D

故AB錯(cuò)誤；

CD、對(duì)M和m整體受力分析，受重力和支持力，二力平衡，故桌面對(duì)斜面體的支持力為N=(M+m)g,

靜摩擦力為零，故C錯(cuò)誤，D正確.

故選D.

【點(diǎn)評(píng)】本題關(guān)鍵靈活地選擇研究對(duì)象，運(yùn)用隔離法和整體法結(jié)合求解比較簡(jiǎn)單方便.

6.圖甲為一列沿x軸正向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在，=ls時(shí)刻的圖像，圖甲中某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)情況如圖乙所示。下

列說(shuō)法正確的是()

A.圖乙可能為質(zhì)點(diǎn)上的振動(dòng)圖像

B.該簡(jiǎn)諧波的波速為0.3m/s

C.該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)K與Z,的速度、加速度都相同

D.質(zhì)點(diǎn)K再經(jīng)1s將沿x軸正方向移動(dòng)到x=0.4m處

【6題答案】

【答案】A

【解析】

【詳解】A.由題意知波向右傳播，由圖可得，=1S時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)工在平衡位置，由上下坡法可知質(zhì)點(diǎn)2下一時(shí)

刻向下振動(dòng)，故乙圖可能是質(zhì)點(diǎn)上的振動(dòng)圖像，故A正確；

B.由圖可得

2=0.4m

T=2s

所以波速為

v=y=0.2m/s

故B錯(cuò)誤；

C.由圖可知質(zhì)點(diǎn)K與工相差半個(gè)周期，所以兩者的速度、加速度等大、反向，故C錯(cuò)誤;

D.因?yàn)槊總€(gè)質(zhì)點(diǎn)都在自己平衡位置周期性振動(dòng)，不會(huì)隨波遷移，故D錯(cuò)誤。

故選Ao

7.如圖所示，理想變壓器原線圈接在〃=UmSin(W+9)的交流電源上，副線圈接滑動(dòng)變阻器7?和兩個(gè)阻

值相同的定值電阻&,電表均視為理想電表?；瑒?dòng)變阻器及的滑片P由。端向6端緩慢滑動(dòng)過(guò)程中

A.電壓表Y的示數(shù)變大B.電壓表V?的示數(shù)變大

C.電流表A1的示數(shù)變大D.電流表A2的示數(shù)變大

【7題答案】

【答案】D

【解析】

【詳解】A.電壓表Vi的示數(shù)等于輸入電壓的有效值，是不變的，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B.電壓表V2的示數(shù)是由變壓器匝數(shù)比和初級(jí)電壓決定的，則V2示數(shù)也是不變的，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

C.滑動(dòng)變阻器R的滑片產(chǎn)由。端向6端緩慢滑動(dòng)過(guò)程中，R接入電路的阻值變大，則次級(jí)總電阻變大，

次級(jí)電流減小，初級(jí)電流也減小，即電流表Ai示數(shù)減小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

D.因私電流減小，則&兩端電壓也減小，則并聯(lián)部分電壓變大，則電流表A2示數(shù)變大，選項(xiàng)D正確。

故選D。

8.在如圖所示平面內(nèi)，兩個(gè)帶等量正電的點(diǎn)電荷分別固定在工、8兩點(diǎn)，。為A8連線的中點(diǎn)，MN為

A6的垂直平分線，C、。兩點(diǎn)在上且OC=8。下列說(shuō)法正確的是()

M

\c

I

I

N

A.。點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)比C點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大B.C點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與。點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相同

C.。點(diǎn)的電勢(shì)比。點(diǎn)的電勢(shì)高D.電子在C點(diǎn)的電勢(shì)能比在。點(diǎn)的電勢(shì)能大

【8題答案】

【答案】C

【解析】

【詳解】A.兩個(gè)帶等量正電的點(diǎn)電荷在/、8中點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)為零，而。點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)不為零，故。點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)

比C點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)小，A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)對(duì)稱關(guān)系可知，C點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與。點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等，但方向相反，B錯(cuò)誤；

C.兩個(gè)帶等量正電的點(diǎn)電荷的中垂線的電場(chǎng)方向有。點(diǎn)指向遠(yuǎn)處，所以。點(diǎn)的電勢(shì)比。點(diǎn)的電勢(shì)高，C

正確；

D.根據(jù)對(duì)稱性可知，C點(diǎn)的電勢(shì)與。點(diǎn)的電勢(shì)相同，故電子在C點(diǎn)的電勢(shì)能與在。點(diǎn)的電勢(shì)能相等，D

錯(cuò)誤。

故選Co

9.如圖所示，電路中電感線圈心的自感系數(shù)足夠大，且其直流電阻與定值電阻R的阻值相等。閉合開(kāi)關(guān)

S,待電路達(dá)到穩(wěn)定后，燈泡正常發(fā)光，兩個(gè)支路中電流分別為人和右。下列說(shuō)法正確的是（）

A.閉合開(kāi)關(guān)S至電路達(dá)到穩(wěn)定的過(guò)程中，燈泡中電流逐漸減小至L

B.閉合開(kāi)關(guān)5,待電路達(dá)到穩(wěn)定后，兩支路中的電流人＞4

C.斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S,燈泡中電流由4逐漸減小至零

D.斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S,燈泡中電流由人逐漸減小至零

【9題答案】

【答案】C

【解析】

【詳解】A.閉合開(kāi)關(guān)S至電路達(dá)到穩(wěn)定的過(guò)程中，由于線圈心產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流的增加，則燈泡中

電流逐漸增加至4，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B.因?yàn)長(zhǎng)的直流電阻與定值電阻R的阻值相等，則上面的支路電阻較大，則閉合開(kāi)關(guān)S,待電路達(dá)到穩(wěn)

定后，兩支路中的電流人＜八，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

CD.斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S,原來(lái)通過(guò)R的電流A立即消失，由于線圈L產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流的減小，則會(huì)在燈

泡、線圈L以及燈泡中組成新的回路，即燈泡中電流由乙逐漸減小至零，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。

故選C。

10.在坐標(biāo)系的第一象限內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩個(gè)相同的帶電粒子①和②在P點(diǎn)垂直磁場(chǎng)分別射入，兩

帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度方向與x軸的夾角如圖所示,二者均恰好垂直于y軸射出磁場(chǎng)。不計(jì)帶電粒子

所受重力。根據(jù)上述信息可以判斷（）

A.帶電粒子①在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間較長(zhǎng)B.帶電粒子②在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間較長(zhǎng)

C.帶電粒子①在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速率較大D.帶電粒子②在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速率較大

【10題答案】

【答案】B

【解析】

【詳解】AB.畫(huà)出粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖;

兩粒子的周期

27rm

1二----------

qB

相同，粒子①轉(zhuǎn)過(guò)的角度

a=45。

粒子②轉(zhuǎn)過(guò)的角度

8=135。

根據(jù)

——T

可知帶電粒子②在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間較長(zhǎng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；

CD.由幾何關(guān)系可知，兩粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑相等，均為收.而根據(jù)

V2

qvB=m—

可知

m

可知，兩粒子的速率相同，選項(xiàng)CD錯(cuò)誤。

故選Bo

11.如圖所示為某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)的兩個(gè)量程的電流表，已知表頭G的滿偏電流為4,定值電阻與、鳥(niǎo)的阻

值均等于表頭的內(nèi)阻。當(dāng)使用1和2兩個(gè)端點(diǎn)時(shí)，電流表的量程為乙，當(dāng)使用1和3兩個(gè)端點(diǎn)時(shí)，電流表

的量程為八。下列說(shuō)法正確的是（)

A.A=2/g

B.4=3/g

C.若僅使R1阻值變小，則人和人均變大

D若僅使Rz阻值變小，則4和乙均變大

【11題答案】

【答案】C

【解析】

【詳解】AB.設(shè)?=&=R$=R,根據(jù)電路結(jié)構(gòu)可知

4(—/+公

4=4+--------------/c'------=34

4R

IRIR

/,=/,+**=/,,+4=1.5/

-&K+R$2R

選項(xiàng)AB錯(cuò)誤;

CD.因?yàn)?/p>

4=4+上

則若僅使用阻值變小，則乙和人均變大；若僅使與阻值變小，則《減小，八變大，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)

誤。

故選Co

12.如圖所示，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)加速度計(jì)：較重的滑塊可以在光滑的框架中平移，滑塊兩側(cè)用兩勁度系

數(shù)相同的輕彈簧與框架連接；R為滑動(dòng)變阻器，其滑動(dòng)片與滑塊固定聯(lián)接；兩個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)均恒為E,

內(nèi)阻不計(jì)。按圖連接電路后，電壓表指針的零點(diǎn)位于表盤(pán)中央，此時(shí)兩彈簧均為原長(zhǎng)，滑動(dòng)片恰好在變阻

器的中間位置。已知滑動(dòng)片與變阻器任一端之間的電阻值都與其到這端的距離成正比，當(dāng)。端的電勢(shì)高于

b端時(shí)電壓表的指針向零點(diǎn)右側(cè)偏轉(zhuǎn)。將此加速度計(jì)固定在運(yùn)動(dòng)的物體上，物體沿彈簧方向運(yùn)動(dòng)。下列說(shuō)

法正確的是（）

滑塊

1----------------------匕滑動(dòng)片

A.當(dāng)物體向右加速時(shí)，電壓表的指針將向右偏B.電壓表的示數(shù)不變，說(shuō)明物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)

C.電壓表的示數(shù)增大，說(shuō)明物體的速度一定增大D.電壓表表盤(pán)上各刻度對(duì)應(yīng)加速度的值是均勻的

【12題答案】

【答案】D

【解析】

【詳解】A.因?yàn)閮蓚€(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)均恒為E,內(nèi)阻不計(jì)，所以滑動(dòng)片在變阻器的中間位置時(shí)

外=%

當(dāng)物體向右加速時(shí)，具有向右的加速度，則滑片向左移動(dòng)，則此時(shí)滑片右側(cè)電阻大于左側(cè)電阻，則右側(cè)分

壓多，故此時(shí)

夕“<%

由題意可知，此時(shí)電壓表的指針將向左偏，故A錯(cuò)誤；

B.電壓表的示數(shù)不變，說(shuō)明物體的加速度恒定，不一定是勻速直線運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；

C.電壓表的示數(shù)增大，說(shuō)明加速度增大，但是有可能減速運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；

D.因?yàn)榧铀俣群愣〞r(shí)，滑片位置不變，又因?yàn)榛瑒?dòng)片與變阻器任一端之間的電阻值都與其到這端的距離

成正比，所以電壓表示數(shù)線性變化，電壓表表盤(pán)上各刻度對(duì)應(yīng)加速度的值是均勻的，故D正確。

故選D。

13.現(xiàn)代科學(xué)研究中常要用到高速電子，電子感應(yīng)加速器是利用感生電場(chǎng)使電子加速的設(shè)備，它的基本原

理如圖甲所示，上、下為電磁鐵的兩個(gè)磁極，磁極之間有一個(gè)環(huán)形真空室，圖乙為真空室的俯視圖。當(dāng)電

磁鐵線圈通入如圖丙所示的正弦式交變電流時(shí)，可使電子在真空室中做加速圓周運(yùn)動(dòng)。以圖甲中所示電流

方向?yàn)檎较?，不考慮相對(duì)論效應(yīng)，在每個(gè)周期7內(nèi)，電子能沿逆時(shí)針?lè)较颍ǜ┮暎┳黾铀賵A周運(yùn)動(dòng)的時(shí)

間為（）

【13題答案】

【答案】D

【解析】

【詳解】通電螺線管內(nèi)部的磁場(chǎng)與電流大小成正比，且變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)。電子在真空室中沿逆時(shí)針?lè)较?/p>

做加速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，渦旋電場(chǎng)的方向應(yīng)沿著順時(shí)針?lè)较?，又洛倫茲力提供電子做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，根據(jù)左

手定則可知磁場(chǎng)方向應(yīng)豎直向上，根據(jù)右手螺旋定則可知，只有在0?工、牛?T時(shí)間內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向

豎直向上，其中0?1時(shí)間內(nèi)，根據(jù)楞次定律可知，產(chǎn)生渦旋電場(chǎng)沿著逆時(shí)針?lè)较?，不符合題意，學(xué)?T時(shí)

44

間內(nèi)，根據(jù)楞次定律可知，產(chǎn)生渦旋電場(chǎng)沿順時(shí)針?lè)较?，符合題意。

故選D。

14.“明啾(zhoujiu)激光脈沖放大技術(shù)”是高強(qiáng)度激光研究的重大技術(shù)創(chuàng)新和核心技術(shù)。如圖所示，該

技術(shù)原理可以簡(jiǎn)化為：種子激光脈沖經(jīng)過(guò)單模光纖的色散作用，將時(shí)長(zhǎng)為飛秒(KT%)脈寬的激光脈沖在

時(shí)間上進(jìn)行了展寬；展寬后的脈沖經(jīng)過(guò)激光增益介質(zhì)放大，充分提取了介質(zhì)的儲(chǔ)能；最后使用壓縮器將脈

沖寬度壓縮至接近最初的脈寬值。上述技術(shù)中的關(guān)鍵是“情啾”脈沖。種子激光脈沖包含有不同的頻率分

量，因此在單模光纖中，頻率高的部分和頻率低的部分傳播速度不同，這樣光脈沖在時(shí)間上就被逐漸拉

寬，形成脈沖前沿、后沿頻率不同的現(xiàn)象，宛如鳥(niǎo)兒發(fā)出的不同聲音。下列說(shuō)法正確的是()

種子激光脈沖

A.展寬過(guò)程使脈沖各頻率分量的頻率都變小

B.在傳播方向上，“嗯啾”脈沖前沿頻率低于后沿頻率

C.若激光脈沖能量約為1J,則其峰值功率一定不能達(dá)到10I5W量級(jí)

D.通過(guò)“喟啾激光脈沖放大技術(shù)”獲得的激光脈沖與種子激光脈沖能量幾乎相同

【14題答案】

【答案】B

【解析】

【詳解】AD.正“喟啾”的頻率隨時(shí)間增加，展寬過(guò)程使脈沖各頻率分量的頻率都變大，所以通過(guò)“明啾

激光脈沖放大技術(shù)”獲得的激光脈沖與種子激光脈沖能量是不相同的，AD錯(cuò)誤；

B.正“喟啾”的頻率隨時(shí)間增加，一個(gè)脈沖上升的前沿是低頻，下降的后沿是高頻，所以在傳播方向

上，“喟啾”脈沖前沿頻率低于后沿頻率，B正確；

C.激光器產(chǎn)生超短脈沖時(shí)長(zhǎng)為l（）T5s，根據(jù)功率的定義有

P=y=1.OX1O'5W

C錯(cuò)誤。

故選Bo

第二部分

本部分共6題，共58分。

15.物理實(shí)驗(yàn)一般都涉及實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)分析等.例如：

（1）實(shí)驗(yàn)儀器?，F(xiàn)有一個(gè)阻值約為1000。的定值電阻，用多用電表測(cè)其電阻，應(yīng)選用歐姆表一

擋（選填“X10”或“X100”）；圖1為正在測(cè)量中的多用電表表盤(pán)，該電阻的阻值為。。

圖2

（2）實(shí)驗(yàn)操作。某同學(xué)用如圖2所示裝置探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系。為完成實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步

驟如下（實(shí)驗(yàn)中保證彈簧始終在彈性限度內(nèi)）：

A.將鐵架臺(tái)放在水平桌面上，把彈簧上端固定在鐵架臺(tái)的橫桿上；

B.將彈簧彈力大小尸（其數(shù)值等于彈簧下端所掛鉤碼的重力大?。┮约皩?duì)應(yīng)的彈簧伸長(zhǎng)量X（X=L-%）的

數(shù)據(jù)點(diǎn)，描在尸-X的坐標(biāo)系中，畫(huà)出彈力大小尸隨彈簧伸長(zhǎng)量x變化的圖線；

C.觀察彈簧自由下垂時(shí)下端所到達(dá)的刻度位置，并記錄下端在刻度尺上的刻度4；

D.依次在彈簧下端掛上質(zhì)量均為加。的1個(gè)、2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)……鉤碼，待鉤碼靜止后，分別記錄彈簧下

端所對(duì)應(yīng)的刻度L,然后取下鉤碼；

E.依據(jù)圖像，寫(xiě)出彈簧彈力大小F與彈簧伸長(zhǎng)量x的關(guān)系式，并解釋該關(guān)系式中常數(shù)的物理意義；

上述步驟按正確操作的先后順序應(yīng)為A、、E(填寫(xiě)步驟的序號(hào))。

(3)數(shù)據(jù)分析。在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，用紅色激光照射雙縫，在屏幕上形成雙縫干涉圖樣。若已知雙縫之

間的距離為0.30mm,測(cè)得雙縫到屏幕的距離為1.0m,第1條到第6條亮條紋中心的距離為10.50mm,

則紅光的波長(zhǎng)為m(保留2位有效數(shù)字)。實(shí)驗(yàn)中并未直接測(cè)量相鄰兩個(gè)亮條紋間的距離，而

是測(cè)量第1條到第6條亮條紋中心的距離，請(qǐng)分析說(shuō)明這樣做的理由。

【15題答案】

【答案】1x1001.1100D.CDBE.6.3xlO-7□.若直接測(cè)量相鄰兩個(gè)亮條紋間的

距離，測(cè)量誤差較大，而測(cè)量第1條到第6條亮條紋中心的距離，然后再除以5,得到相鄰亮條紋間距的平

均值，測(cè)量誤差較小

【解析】

【詳解】(1)口］應(yīng)選用歐姆表x100擋位，這時(shí)指針停在刻度10。附近，指針處在表盤(pán)中間;區(qū)域，誤差

較小。

［2］電阻值為讀數(shù)乘以倍率，則該電阻的測(cè)量值為11()()。o

(2)［3］按正確操作的先后順序應(yīng)為A、C、D、B、E。

(3)［4］雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，相鄰兩條兩條紋的間距為

Ax———A

d

整理得

.Ax-J

z=-------

L

其中

10.50…

AAx=-------mm=2.10mm

5

代入數(shù)據(jù)解得紅光的波長(zhǎng)為

?=6.3xl0"m

［5］若直接測(cè)量相鄰兩個(gè)亮條紋間的距離，測(cè)量誤差較大，而測(cè)量第1條到第6條亮條紋中心的距離，然后

再除以5,得到相鄰亮條紋間距的平均值，測(cè)量誤差較小。

16.如圖1所示，用“碰撞實(shí)驗(yàn)器”可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，即研究?jī)蓚€(gè)小球碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系。圖1

中的o點(diǎn)為小球拋出點(diǎn)在記錄紙上的垂直投影。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先使4球多次從斜軌上位置尸靜止釋放，找到其

平均落地點(diǎn)的位置瓦然后，把半徑相同的8球靜置于水平軌道的末端，再將4球從斜軌上位置P靜止釋

放，與5球相碰后兩球均落在水平地面上，多次重復(fù)上述工球與8球相碰的過(guò)程，分別找到碰后/球和8

球落點(diǎn)的平均位置。和G用刻度尺測(cè)量出水平射程0D、OE、OF,測(cè)得/球的質(zhì)量為根A，8球的質(zhì)

量為"%。

P

（1）實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)測(cè)量小球做平拋運(yùn)動(dòng)的水平射程來(lái)代替小球碰撞前后的速度。

①實(shí)驗(yàn)必須滿足的條件有。

A.兩球的質(zhì)量必須相等B.軌道末端必須水平

C.A球每次必須從軌道的同一位置由靜止釋放

②“通過(guò)測(cè)量小球做平拋運(yùn)動(dòng)的水平射程來(lái)代替小球碰撞前后的速度”可行的依據(jù)是。

A.運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，小球的機(jī)械能保持不變

B.平拋運(yùn)動(dòng)的下落高度一定，運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，水平射程與速度大小成正比

（2）當(dāng)滿足表達(dá)式時(shí)，即說(shuō)明兩球碰撞中動(dòng)量守恒；如果再滿足表達(dá)式時(shí)，則說(shuō)明兩球的

碰撞為彈性碰撞。（用所測(cè)物理量表示）

（3）某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)時(shí)采用另一方案：使用半徑不變、質(zhì)量分別為'，縱、,相縱的8球。將工球三次

632

從斜軌上位置P靜止釋放，分別與三個(gè)質(zhì)量不同的3球相碰，用刻度尺分別測(cè)量出每次實(shí)驗(yàn)中落點(diǎn)痕跡距

離。點(diǎn)的距離0。、OE、OF,記為%、乙、七。將三組數(shù)據(jù)標(biāo)在玉一X3圖中。從理論上分析，圖2中能

反映兩球相碰為彈性碰撞的是。

【16題答案】

【答案】n.BC##CB□.B222

□.mAOE=mAOD+mROF□.mAOE=mAOD+mBOF

□.A

【解析】

【詳解】(1)[1]A.為防止碰后小球N反彈，應(yīng)使4的質(zhì)量大于8的質(zhì)量，故A錯(cuò)誤；

B.為保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)，軌道末端必須水平，故B正確；

C.為保證小球/到軌道末端時(shí)的速度相等，力球每次必須從軌道的同一位置由靜止釋放，故C正確。

故選BC。

[2]小球做平拋運(yùn)動(dòng)的過(guò)程，有

,12

h=2gr

x=vt

整理得

發(fā)現(xiàn)，平拋運(yùn)動(dòng)的下落高度一定，運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，水平射程與速度大小成正比。

故選B

(2)[3]因?yàn)榭捎眯∏蜃銎綊佭\(yùn)動(dòng)的水平射程來(lái)代替小球拋出時(shí)的速度，根據(jù)動(dòng)量守恒有

〃久OE-mA0D+mBOF

[4]若碰撞過(guò)程為彈性碰撞，則機(jī)械能守恒，有

121212

匕+-WBV2

即

22

mAOE=mxOD+m^OF'

(3)[5]因?yàn)榕鲎睬?，?的速度不變，則球/單獨(dú)落地時(shí)的血一直不變。

根據(jù)

mAx2=mAX]+〃％尤3

222

=wX]

mKx2A+m3xy

整理得

因?yàn)槿M數(shù)據(jù)中球8的質(zhì)量不同，故％一七圖像中，三個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率不同，且代入數(shù)據(jù)得斜

率分別為

,5,1,1

k.=——，k=—,k、=一

112-734

故選Ao

17.如圖所示，在豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為8的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩根平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在水平面內(nèi)，導(dǎo)

軌間距為，左端連接阻值為夫的電阻。電阻為廠的導(dǎo)體棒放在導(dǎo)軌上，其長(zhǎng)度恰好等于導(dǎo)軌間距。在

平行于導(dǎo)軌的拉力作用下，導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌以速度v向右做勻速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直且

接觸良好。設(shè)金屬導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，不計(jì)導(dǎo)軌的電阻和空氣阻力。

(1)求導(dǎo)體棒中感應(yīng)電流/的大小；

(2)求導(dǎo)體棒所受拉力廠的大小；

(3)通過(guò)公式推導(dǎo)驗(yàn)證：在4時(shí)間內(nèi)，拉力對(duì)導(dǎo)體棒所做的功〃等于回路中產(chǎn)生的熱量0。

X.XX?XXXXX

XXXXXXXX

n_______B

XXX-X~~XXX

XrXXXXXX

XX""XX_X~~X

【17題答案】

【答案】(1)包上；(2)”"；(3)見(jiàn)解析

R+rR+r

【解析】

【詳解】(1)由法拉第電磁感應(yīng)定律及閉合電路歐姆定律可得，導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小為

,EBLv

R+rR+r

(2)導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)，所受拉力與安培力等大、反向，可得導(dǎo)體棒所受拉力大小為

F=B1L

聯(lián)立解得

2

「BI}V

F=-----

R+r

(3)在加時(shí)間內(nèi)，拉力對(duì)導(dǎo)體棒所做的功為

B2i3v2

W-Fs-F-vA?-------AZ

R+r

回路中產(chǎn)生的熱量為

22

2Bl}v

Q=〃(R+r)Ar=------\t

R+r

對(duì)比可得

W=Q

即在時(shí)間內(nèi)，拉力對(duì)導(dǎo)體棒所做的功田等于回路中產(chǎn)生的熱量。。

18.如圖所示，粗糙的水平面A6與光滑的豎直圓軌道8。在8點(diǎn)相切，圓軌道8co的半徑

R=0.4()m,。是軌道的最高點(diǎn)，一質(zhì)量加=L()kg可以看成質(zhì)點(diǎn)的物體靜止于水平面上的/點(diǎn)?，F(xiàn)用

F=7.0N的水平恒力作用在物體上，使它在水平面上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物體到達(dá)B點(diǎn)時(shí)撤去力F,

之后物體沿圓軌道BC。運(yùn)動(dòng)，物體恰好能通過(guò)。點(diǎn)。已知物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)〃=0.20,取重

力加速度g=10m/s2。求：

(1)物體通過(guò)D點(diǎn)時(shí)速度vD的大??；

(2)物體剛進(jìn)入圓軌道B點(diǎn)時(shí)所受支持力FN的大??；

(3)/與8之間的距離X。

B

【18題答案】

【答案】(1)2m/s；(2)60N；(3)2m

【解析】

【詳解】(1)物體恰好能通過(guò)。點(diǎn)，則

v

me=m—D

R

解得

vD==2m/s

(2)從5點(diǎn)到。點(diǎn)，由機(jī)械能守恒定律

1212

3~mS,2R+—

在8點(diǎn)

FN-mg=m±

K

解得

vB=2石m/s

FN=60N

(3)從4到8由動(dòng)能定理可知

Fx-^mgx^^mvl

解得

x=2m

19.電荷的定向移動(dòng)形成電流。已知電子質(zhì)量為〃7,元電荷為e。

(1)兩個(gè)截面不同的均勻銅棒接在電路中通以穩(wěn)恒電流，已知電子定向移動(dòng)通過(guò)導(dǎo)體橫截面力形“成的

電流為求4時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面B的電子數(shù)N。

(2)真空中一對(duì)半徑均為用的圓形金屬板尸、0圓心正對(duì)平行放置，兩板距離為d,。板中心鍍有一層半

徑為4(&＜用)的圓形鋅金屬薄膜。。板受到紫外線持續(xù)照射后，鋅薄膜中的電子可吸收光的能量而逸

出?，F(xiàn)將兩金屬板尸、。與兩端電壓UPQ可調(diào)的電源、靈敏電流計(jì)G連接成如圖2所示的電路。

已知單位時(shí)間內(nèi)從鋅薄膜中逸出的光電子數(shù)為〃、逸出時(shí)的最大動(dòng)能為后.

,且光電子逸出的方向各不相同。忽略光電子的重力以及光電子之間的相互作用，不考慮平行板的邊緣效

應(yīng)，光照條件保持不變，只有鋅金屬薄膜發(fā)生光電效應(yīng)。

a.調(diào)整電源兩端電壓，使靈敏電流計(jì)示數(shù)恰好為零，求此時(shí)電壓

b.實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)Up。大于或等于某一電壓值“時(shí)靈敏電流計(jì)示數(shù)始終為最大值/,“，求/，”和U,”。

C.保持R?不變，僅改變R1的大小，結(jié)合（2）a和（2）b的結(jié)論，在圖3中分別定性畫(huà)出當(dāng)K=27?2時(shí)/

【19題答案】

【答案】（l）N=〃A，=」Af；（2）a.Uc勺,b"

e

【解析】

【詳解】（1）根據(jù)

可得單位時(shí)間通過(guò)導(dǎo)體橫截面A的電子數(shù)為

因?yàn)閱挝粫r(shí)間通過(guò)導(dǎo)體橫截面力的電子數(shù)與通過(guò)導(dǎo)體橫截面8的電子數(shù)相等

所以時(shí)間加內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面2的電子數(shù)為

N=〃西=」■△/?

（2）a.以具有最大動(dòng)能且沿垂直金屬板運(yùn)動(dòng)的電子為研究對(duì)象，若其剛到達(dá)P板時(shí)速度剛好減小到0,

則不會(huì)有電子經(jīng)過(guò)靈敏電流計(jì)G,此為/為零的臨界情況，意味著

根據(jù)動(dòng)能定理，光電子由Q板到P板的過(guò)程中，有

-eUc=0-Ekm

得

e

b.當(dāng)心0>0時(shí)，若從鋅膜邊緣平行Q板射出的動(dòng)能最大的光電子做勻變速曲線（類(lèi)平拋）運(yùn)動(dòng)，剛好能

到達(dá)P板邊緣時(shí)，則所有電子均能到達(dá)P板，此時(shí)電源兩端電壓為6,。設(shè)電子的初速度為丫、運(yùn)動(dòng)時(shí)間為

t,電流的最大值為

Im=ne

根據(jù)牛頓第二定律，光電子運(yùn)動(dòng)的加速度為

eU

a=—整

md

平行于金屬板方向的運(yùn)動(dòng)有

Ry-R1=vt

垂直于金屬板方向的運(yùn)動(dòng)有

1

d/——at2

2

光電子最大動(dòng)能與初速度關(guān)系為

EFkm.1mv2

聯(lián)立可得

U=4屋幾

e（R「R2）2

c.結(jié)合上述結(jié)論，可定性畫(huà)出/隨4°變化的圖線如答下圖所示。

OUpQ

20.2021年5月，“天問(wèn)一號(hào)”探測(cè)器成功在火星軟著陸，我國(guó)成為世界上第一個(gè)首次探測(cè)火星就實(shí)現(xiàn)

“繞、落、巡”三項(xiàng)任務(wù)的國(guó)家。

(1)為了簡(jiǎn)化問(wèn)題，可以認(rèn)為地球和火星在同一平面上繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖1所示。已知地球

的公轉(zhuǎn)周期為(，火星的公轉(zhuǎn)周期為心。

a.已知地球公轉(zhuǎn)軌道半徑為彳，求火星公轉(zhuǎn)軌道半徑2。

b.考慮到飛行時(shí)間和節(jié)省燃料，地球和火星處于圖1中相對(duì)位置時(shí)是在地球上發(fā)射火星探測(cè)器的最佳時(shí)

機(jī)，推導(dǎo)在地球上相鄰兩次發(fā)射火星探測(cè)器最佳時(shí)機(jī)的時(shí)間間隔△/o

(2)火星探測(cè)器在火星附近的工點(diǎn)減速后，被火星捕獲進(jìn)入了1號(hào)橢圓軌道，緊接著在8點(diǎn)進(jìn)行了一次

“遠(yuǎn)火點(diǎn)平面機(jī)動(dòng)”，俗稱“側(cè)手翻”，即從與火星赤道平行的1