2024屆北京市平谷區(qū)高三年級(jí)下冊(cè)質(zhì)量監(jiān)控（零模）物理試題（含解析）

平谷區(qū)2023-2024學(xué)年度第二學(xué)期高三年級(jí)質(zhì)量監(jiān)控

物理試題

注意事項(xiàng)：

1.本試卷共8頁，包括三道大題，20道小題，滿分為100分?？荚嚂r(shí)間90分鐘。

2.在答題卡上準(zhǔn)確填寫學(xué)校名稱、班級(jí)和姓名。

3.試題答案一律填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。

4.在答題卡上，選擇題、作圖題用2B鉛筆作答，其他試題用黑色字跡簽字筆作答。

5.考試結(jié)束，請(qǐng)將答題卡交回。

第一部分選擇題（共42分）

一、單項(xiàng)選擇題（本題共14小題，每小題3分,共42分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，H

有：個(gè)選項(xiàng)符合題意，請(qǐng)將正確選項(xiàng)填涂在答題卡上。）

1.2023年8月25日，新一代人造太陽“中國環(huán)流三號(hào)”首次實(shí)現(xiàn)100萬安培等離子體電流下的高約束

模式運(yùn)行，再次刷新中國磁約束聚變裝置運(yùn)行紀(jì)錄。核聚變是一種核反應(yīng)的形式。下列關(guān)于核反應(yīng)的說法

中正確的是（）

A.要使輕核發(fā)生聚變，一種可行的方法是將物質(zhì)加熱到幾百萬開爾文的高溫

B.笊京核聚變的核反應(yīng)方程為旭+：H-：He+\e

C.相同質(zhì)量的核燃料，重核裂變比輕核聚變釋放的核能更多

D.核聚變反應(yīng)過程中沒有質(zhì)量虧損

【答案】A

【解析】

【詳解】A.發(fā)生輕核聚變的條件是使核的距離十分接近，達(dá)到這就要使原子核獲得很大的動(dòng)

能，所用方法是把它們加熱到幾百萬攝氏度以上的高溫，因此聚變反應(yīng)又叫做熱核反應(yīng)，A正確；

B.根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和核電荷數(shù)守恒可知，氣旅核聚變的核反應(yīng)方程為

旭+汨f：He+：n

故B錯(cuò)誤；

C.對(duì)于相同質(zhì)量的核燃料，輕核聚變產(chǎn)生的核能比重核裂變產(chǎn)生的核能多，故C錯(cuò)誤；

D.核聚變反應(yīng)過程中放出大量能量，有質(zhì)量虧損，故D錯(cuò)誤；

故選Ao

2.正在建設(shè)中的高能同步輻射光源，是我國第四代同步加速器光源，它是一種提供高性能X射線的大科

學(xué)裝置，發(fā)射的同步光基本覆蓋紅外光、可見光、紫外線、X射線等波段。與可見光相比，下列關(guān)于X射

線的說法中正確的是（）

A.同樣能使人的眼睛產(chǎn)生視覺效應(yīng)

B.在真空中的波長(zhǎng)更長(zhǎng)

C.光子的能量更高

D.在真空中的傳播速度更大

【答案】C

【解析】

【詳解】A.X射線的波長(zhǎng)比可見光的波長(zhǎng)短，不能使人的眼睛產(chǎn)生視覺效應(yīng)，故A錯(cuò)誤；

BC.X射線在真空中的波長(zhǎng)更短，頻率較大，光子的能量更高，故B錯(cuò)誤，C正確；

D.X射線屬于波長(zhǎng)較短的電磁波，在真空中的傳播速度等于光速，故D錯(cuò)誤。

故選C。

3.一定質(zhì)量的理想氣體，在溫度保持不變的條件下，若氣體體積減小，則（）

A.氣體的內(nèi)能不變B.氣體可能從外界吸收熱量

C.氣體的壓強(qiáng)可能不變D.氣體壓強(qiáng)與體積的乘積變小

【答案】A

【解析】

【詳解】A.一定質(zhì)量的理想氣體，當(dāng)溫度保持不變時(shí)，氣體內(nèi)能不變，故A正確；

B.由于氣體體積減小，外界一定對(duì)氣體做了正功

W>0

根據(jù)

AU=Q+W

Q<0

即氣體放出熱量，即B錯(cuò)誤；

CD.在溫度保持不變時(shí)，根據(jù)玻意耳定律

pV=恒量

當(dāng)體積減小時(shí)，壓強(qiáng)一定增大，故CD錯(cuò)誤。

故選A。

4.下面的左右兩圖分別是一列機(jī)械波在傳播方向上相距6m的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)P、。的振動(dòng)圖像，下列說法正確

的是（）

A.該波周期是5s

B.Is時(shí)P質(zhì)點(diǎn)的速度為負(fù)的最大值

C.2s時(shí)0質(zhì)點(diǎn)的加速度為零

D.該波的波速是1.5m/s

【答案】B

【解析】

【詳解】A.由圖可知，該波的周期是4s。故A錯(cuò)誤；

B.由P點(diǎn)振動(dòng)圖像可知，1s時(shí)尸質(zhì)點(diǎn)處于平衡位置，其速度為負(fù)的最大值。故B正確；

C.由0點(diǎn)振動(dòng)圖像可知，2s時(shí)。質(zhì)點(diǎn)的加速度為負(fù)向最大值。故C錯(cuò)誤；

D.由于P、。兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)反相，則可知兩者間距離等于

+=6m=0,1,2,…)

根據(jù)

v=—=---(n=0,1,2,…)

T2n+V7

可知波速是L5m/s時(shí)，不滿足條件。故D錯(cuò)誤。

故選B。

5.可忽略大小的一物體在空中發(fā)生爆炸，分裂成三個(gè)速率相同但質(zhì)量不同的物塊1、2、3,如圖所示，它

們的質(zhì)量大小關(guān)系是叫〉加2＞加3。忽略空氣阻力，則它們落到水平地面上時(shí)速率的大小關(guān)系是()

A.物塊1的落地速率最大B.物塊2的落地速率最大

C.物塊3的落地速率最大D.三物塊的落地速率相同

【答案】D

【解析】

【詳解】由動(dòng)能定理可知，三個(gè)物塊的下落高度相等勻?yàn)椤ǎ瑒t

22

mgh=^mv'-^mv

由此可知，三物塊的落地速率相同。

故選D。

6.如圖所示電路中，有四個(gè)完全相同的小燈泡，不考慮電阻隨溫度的變化，其中最亮的燈泡是（）

A.燈泡A

B.燈泡4

C.燈泡L3

D.燈泡&

【答案】A

【解析】

【詳解】根據(jù)圖中電路關(guān)系知4與4串聯(lián)，通過的電流相同，設(shè)為/，又4與4和4并聯(lián)，電流與電

阻成反比，故通過區(qū)的電流為2/,又。在干路，通過的電流為3/,故最亮的燈泡是右。

故選Ao

7.用水平拉力使質(zhì)量分別為根甲、加乙的甲、乙兩物體在水平桌面上由靜止開始沿直線運(yùn)動(dòng)，兩物體與桌面

之間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為〃甲和〃乙，甲、乙兩物體運(yùn)動(dòng)過程中所受拉力尸與其加速度。的關(guān)系圖線如圖所

A.m<^>mz.,〃甲乙B.m甲乙,〃甲￡

C.7W甲乙,〃單＞〃乙D.m甲乙,〃甲乙

【答案】B

【解析】

【詳解】根據(jù)牛頓第二定律可得

F-jumg=ma

所以

F=ma+jumg

結(jié)合圖線可得

甲＞乙,〃甲〈〃乙

故選Bo

8.如圖所示，細(xì)線的下端系著一個(gè)小鋼球，用手拿著細(xì)線的上端，使小鋼球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。

當(dāng)小球的角速度為例時(shí)，小球在較低的圓周1上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，此時(shí)細(xì)線對(duì)小球的拉力為刀，小球的

向心力為《，小球的線速度為％；當(dāng)小球的角速度為①2時(shí)，小球在較高的圓周2上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，此

時(shí)細(xì)線對(duì)小球的拉力為心，小球的向心力為工，小球的線速度為丫2。則（）

C.Ft<F2D.匕=嶺

【答案】C

【解析】

【詳解】A.小球水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)，設(shè)繩長(zhǎng)為/,細(xì)線與豎直方向夾角為8,根據(jù)牛頓第二定

律，有

mgtan0=marlsin6

可得

g

①=

/cos6

由于4＜。2,有

cos0i>cos02

<co2

A錯(cuò)誤；

B.繩上的拉力為

s

cos6,

由于有

cos*>cos%

B錯(cuò)誤；

C.小球的向心力為

F=mgtan0

由于4<。2,有

tana<tan02

F\〈F。

C正確；

D.根據(jù)牛頓第二定律，有

cV2

mgtan6=m------

Zsin0

可得

型吟

Vcos。

由于有

cos，］>cos%，sin*<sin%

D錯(cuò)誤。

故選C。

9.如圖所示，。和。'是圓柱體上下底面的圓心，AB是上底面的一條直徑,’、。兩點(diǎn)在直徑A8上，且

關(guān)于0點(diǎn)對(duì)稱。M點(diǎn)在上底面的圓周上，且與直徑A3垂直。C點(diǎn)和OC點(diǎn)分別是C、。兩點(diǎn)在下

底面的投影?點(diǎn)。在A、B兩點(diǎn)分別固定等量異號(hào)的點(diǎn)電荷，下列說法正確的是（）

A.C點(diǎn)與D點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同

B.M點(diǎn)與。點(diǎn)的電勢(shì)差大于C點(diǎn)與0點(diǎn)的電勢(shì)差

c.C點(diǎn)與oC點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同

D.將試探電荷+4由。點(diǎn)沿直線移動(dòng)到0,點(diǎn)，其電勢(shì)能減小

【答案】A

【解析】

【詳解】AC.根據(jù)等量異種電荷周圍的電場(chǎng)分布可知，C點(diǎn)與。點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等方向相同，C點(diǎn)

與QC點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向不同，A正確，C錯(cuò)誤；

BD.根據(jù)等量異種電荷周圍的電勢(shì)特點(diǎn)可知，〃點(diǎn)與。點(diǎn)的電勢(shì)相等，電勢(shì)差為0,C點(diǎn)與。點(diǎn)的電勢(shì)

差大于0,所以M點(diǎn)與。點(diǎn)的電勢(shì)差小于C點(diǎn)與O點(diǎn)的電勢(shì)差，。點(diǎn)與0'點(diǎn)的連線是等勢(shì)面，所以將試

探電荷+4由。點(diǎn)沿直線移動(dòng)到。'點(diǎn)，電勢(shì)不變，其電勢(shì)能也不變，BD均錯(cuò)誤。

故選A。

10.滑塊以一定的初速度沿粗糙斜面從底端上滑，到達(dá)最高點(diǎn)8后返回到底端。利用頻閃儀分別對(duì)上滑和

下滑過程進(jìn)行拍攝，頻閃照片示意圖如圖所示。與圖甲中相比，圖乙中滑塊（）

z*A

A.受到的合力較大

B.經(jīng)過A點(diǎn)的動(dòng)能較大

C.在A、B之間克服摩擦力做的功較大

D.在A、8之間摩擦力的沖量較大

【答案】D

【解析】

【詳解】A.因?yàn)轭l閃照片時(shí)間間隔相同，對(duì)比圖甲和乙，甲圖可看成從8向下的勻加速運(yùn)動(dòng)，對(duì)比甲乙

從8點(diǎn)向下一次頻閃時(shí)間的位移，甲的位移更大，可知圖甲中滑塊加速度大，根據(jù)牛頓第二定律可知圖甲

中滑塊受到的合力較大，故A錯(cuò)誤；

B.從圖甲中的A點(diǎn)到圖乙中的A點(diǎn)，先上升后下降，重力做功為0,摩擦力做負(fù)功，根據(jù)動(dòng)能定理可知

圖甲經(jīng)過A點(diǎn)的動(dòng)能較大，故B錯(cuò)誤；

C.由于無論上滑或下滑均受到滑動(dòng)摩擦力大小相等，故圖甲和圖乙在A、B之間克服摩擦力做的功相等，

故C錯(cuò)誤；

D.由于圖甲中滑塊加速度大，根據(jù)逆向思維可得

x——1at,2

2

由此可知，圖甲在A、B之間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間較短，在A、8之間摩擦力的沖量較小，故D正確。

故選D。

11.如圖所示，空間中存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一導(dǎo)體棒MN繞固定的水平軸。O在磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，

且始終平行于00'。導(dǎo)體棒MN兩端的電勢(shì)差u隨時(shí)間t變化的圖像可能正確的是（）

【答案】C

【解析】

【詳解】如圖所示

B

導(dǎo)體棒勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，設(shè)速度為v,角速度為。，則導(dǎo)體棒轉(zhuǎn)過。角時(shí)，導(dǎo)體棒兩端的電勢(shì)差為

u=BLvcos0=BI?a>coscot

所以導(dǎo)體棒MN兩端的電勢(shì)差“隨時(shí)間/變化的圖像為余弦圖像。

故選C。

12.A、B兩小球靜止在光滑水平面上，用輕彈簧相連接，A、B兩球的質(zhì)量分別為相和M（加</）。若

使A球獲得瞬時(shí)速度v（如圖甲），彈簧壓縮到最短時(shí)，A球的速度為以，B球的速度為%，彈簧的長(zhǎng)度

為L(zhǎng)；若使B球獲得瞬時(shí)速度v（如圖乙），彈簧壓縮到最短時(shí)，A球的速度為吸，B球的速度為彈

簧的長(zhǎng)度為乙'。貝I（）

（^>AAA/WWW<B）（^）7WWW\/W（B）

77777777777777777/77777~777/7T777777777777T7777~

甲乙

A.vA>vBB.vA'>vB'C.VA=LD.L=L

【答案】D

【解析】

【詳解】根據(jù)題意可知，無論圖甲還是圖乙，當(dāng)彈簧壓縮到最短時(shí)，兩球的速度相等，則有

VA=VB，匕=VB'

圖甲中，由動(dòng)量守恒定律有

mv=(777+M)vA=(m+M)vB

解得

m

vA=vR=-----V

ABm+M

由能量守恒定理可得，彈簧壓縮到最短時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能為

￡=l2mmMv2

mv+=h.--mv2

P2M+m)22(M+m)

圖乙中，由動(dòng)量守恒定律有

Mv=(m+M)vA=(m+Af)vB

解得

，M

vA=--------V

ABm+M

由能量守恒定理可得，彈簧壓縮到最短時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能為

1,1/--M}1mMv~

E=-Mv—(m+M\v.=1-------------Mv~

p22，7AIM+m2+m)

可知

Mm

-----V=V.>V.=------V

m+Mm+M

兩圖中彈簧壓縮到最短時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能相等，則有

L=L'

故選D。

13.某同學(xué)想自己設(shè)計(jì)并改裝一個(gè)歐姆表。他手上有如下器材：量程300uA、內(nèi)阻900。的電流計(jì)；電動(dòng)

勢(shì)1.5V的一節(jié)干電池；滑動(dòng)變阻器、電阻箱和若干定值電阻。他設(shè)計(jì)的電路如圖甲所示，實(shí)驗(yàn)時(shí)他將兩

表筆短接，電流計(jì)指針滿偏時(shí)，他計(jì)算出電路中的總電阻為5k。。然后他將一個(gè)50。和10。的電阻分別接

到兩表筆之間時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流計(jì)指針指示的位置幾乎一樣，很難區(qū)分。經(jīng)過研究后他認(rèn)為，要想比較準(zhǔn)確地

測(cè)量幾十歐姆的電阻，用圖甲所示電路并不合適，為此他設(shè)計(jì)了如圖乙所示的電路。并聯(lián)合適電阻七

后，使干路電流是流經(jīng)電流計(jì)電流的100倍。則（）

圖甲圖乙

A.將圖乙電路中的兩表筆短接，此時(shí)電路中的總電阻是5Q

B.分別將一個(gè)50。和10。的電阻先后接到圖乙電路的兩表筆之間，通過干電池的電流幾乎沒有區(qū)別

C.分別將一個(gè)50。和10。的電阻先后接到圖乙電路的兩表筆之間，電流計(jì)指針指示的位置明顯不同

D.在圖甲電路和圖乙電路的兩表筆之間分別接入5kQ和50。的電阻，通過兩電流計(jì)的電流明顯不同

【答案】C

【解析】

【詳解】A.根據(jù)閉合電路歐姆定律，有

私苫100x300^

—二50Q

A錯(cuò)誤;

BC.根據(jù)閉合電路歐姆定律有

一E.L5V15mA

干i50。+50。

E

—=25mA

+Rx?50。+10。

電流計(jì)中的電流分別為

，=2=150RA

1100

L=工=250心

2100

所以分別將一個(gè)50。和10。的電阻先后接到圖乙電路的兩表筆之間，通過干電池的電流有很大區(qū)別，且電

流計(jì)指針指示的位置明顯不同，B錯(cuò)誤，C正確;

D.在圖甲電路兩表筆之間接入5k。的電阻，通過電流計(jì)的電流為

E1.5V

=150|iA

1%+5kQ+5kQ

在圖乙電路兩表筆之間接入50Q的電阻，通過電流計(jì)的電流為

L=工=150心

1100

電流相等，D錯(cuò)誤。

故選C。

14.圖示照片是2023年12月1日晚網(wǎng)友在北京懷柔拍攝到的極光。當(dāng)太陽爆發(fā)的時(shí)候，就會(huì)發(fā)生日冕物

質(zhì)拋射，一次日冕物質(zhì)拋射過程能將數(shù)以億噸計(jì)的太陽物質(zhì)以數(shù)百千米每秒的高速拋離太陽表面。當(dāng)日冕

物質(zhì)（帶電粒子流）與地球相遇后，其中一部分會(huì)隨著地球磁場(chǎng)進(jìn)入地球南北兩極附近地區(qū)的高空，并與距

離地面一百到四百千米高的大氣層發(fā)生撞擊，撞擊的過程伴隨著能量交換，這些能量被大氣原子與分子的

核外電子吸收之后，又快速得到釋放，釋放的結(jié)果就是產(chǎn)生極光。綠色與紅色極光便是來自氧原子，紫色

與藍(lán)色極光則往往來自氮原子。則下列說法中最合理的是（）

A.若帶正電的粒子流，以與地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一點(diǎn)，在地球磁場(chǎng)的作用下將會(huì)向西

偏轉(zhuǎn)

B.地球南北兩極附近的地磁場(chǎng)最強(qiáng)。但在兩極附近，地磁場(chǎng)對(duì)垂直射向地球表面的帶電粒子的阻擋作用

最弱

C.若氮原子發(fā)出紫色極光的光子能量為用,,則與該氮原子核外電子發(fā)生撞擊的帶電粒子的能量也為

D.若氧原子的核外電子吸收能量為E。的光子后，則該氧原子就會(huì)放出能量為E。的光子

【答案】B

【解析】

【詳解】A.由左手定則分析可知沿地球赤道平面內(nèi)射來宇宙射線中的帶正電的粒子流受到東方向的洛

倫茲力，會(huì)向東偏轉(zhuǎn)，故A錯(cuò)誤；

B.如圖所示

地球南北兩極附近的地磁場(chǎng)最強(qiáng)。但在兩極附近，粒子垂直射向地球，緯度越高，粒子運(yùn)動(dòng)方向和磁場(chǎng)方

向夾角越小，受到時(shí)洛倫茲力越小，越容易射入地球大氣，宇宙射線越強(qiáng)，故地磁場(chǎng)對(duì)垂直射向地球表面

的帶電粒子的阻擋作用最弱，故B正確；

CD.產(chǎn)生極光的原因是來自大氣外的電子和質(zhì)子撞擊高層大氣中的原子的作用，若氮原子發(fā)出紫色極光的

光子能量為E°,則與該氮原子核外電子發(fā)生撞擊的帶電粒子的能量小于E0,若氧原子的核外電子吸收能

量為4的光子后，則該氧原子就會(huì)放出能量小于等于4的光子，故CD錯(cuò)誤。

故選B。

第二部分非選擇題（共58分）

二、填空題（本題共2小題，共18分）

15.某同學(xué)做“探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)。如圖甲所示為某次實(shí)驗(yàn)中用手通過兩個(gè)彈簧

測(cè)力計(jì)共同拉動(dòng)小圓環(huán)的示意圖，其中A為固定橡皮條的圖釘，。為標(biāo)記出的小圓環(huán)的位置，和OC

為細(xì)繩。圖乙是在白紙上根據(jù)該次實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出的圖。

A.控制變量法B.等效替代法

（2）圖甲所示的操作過程是：用兩個(gè)規(guī)格相同的彈簧測(cè)力計(jì)，通過細(xì)繩沿平行木板平面的不同方向同時(shí)

拉掛在橡皮筋一端的小圓環(huán)，將小圓環(huán)拉至某點(diǎn)。，記下。點(diǎn)位置和兩細(xì)繩的方向，并讀出兩個(gè)拉力的大

小。左側(cè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)耳=2.00N,由圖可讀出右側(cè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)瑪=No

（3）圖乙中的力歹和力F，一定沿橡皮條A。方向的是（選填"F”或“F'”

（4）在另一次實(shí)驗(yàn)中，該同學(xué)用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)，通過細(xì)繩對(duì)小圓環(huán)施加平行木板平面的拉力作用，兩

個(gè)拉力的方向如圖丙所示。如果小圓環(huán)可視為質(zhì)點(diǎn)，且小圓環(huán)、橡皮條和細(xì)繩的重力可忽略不計(jì)，小圓環(huán)

平衡時(shí)，橡皮條A。、細(xì)繩和OC對(duì)小圓環(huán)的拉力的分別為耳、后和瑪，關(guān)于這三個(gè)力的大小關(guān)系,

正確的是o

A.Fl>F2>F3B.F3>Fl>F2c.C>招>耳D.耳＞招＞耳

【答案】(1)B(2)190##1.89##1.91

(3)F(4)A

【解析】

【小問1詳解】

該實(shí)驗(yàn)過程中，其合力與分力的作用效果，所以本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是等效替代法。

故選B。

【小問2詳解】

由題圖可知，圖中彈簧測(cè)量計(jì)每一個(gè)小格表示0.1N,所以其讀數(shù)為1.90N。

【小問3詳解】

由題圖可知，P是耳和工所組成的平行四邊形的對(duì)角線。所以其為理論值，由此可知，尸為實(shí)際值，即

力廠的方向一定沿橡皮條A。方向。

【小問4詳解】

最后繩子的結(jié)點(diǎn)。靜止，由平衡態(tài)，豎直方向有

R=F]cos300+F3cos60°

水平方向有

gsin30。=居sin60。

整理有

耳=百鳥，F(xiàn)1=*F2

即

Fx>F2>F3

故選Ao

16.在“測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)中，已知待測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)約1.5V,內(nèi)阻約1.00。某同學(xué)利用

圖a所示的電路進(jìn)行測(cè)量，已知實(shí)驗(yàn)室除待測(cè)電池、開關(guān)、導(dǎo)線外，還有下列器材可供選用：

電流表Ai：量程0~0.6A,內(nèi)阻約0.125。

電流表A2：量程0~3A,內(nèi)阻約0.025。

電壓表V：量程0~3V,內(nèi)阻約3k。

滑動(dòng)變阻器Ri：0?20Q,額定電流2A

滑動(dòng)變阻器&：0?1000,額定電流1A

圖a

(1)為了調(diào)節(jié)方便，測(cè)量結(jié)果盡量準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選用,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用

(填寫儀器的字母代號(hào))。

(2)完成圖b中實(shí)物間的連線

圖b

(3)實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)記錄的6組數(shù)據(jù)如下表所示，其中5組數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)已經(jīng)標(biāo)在圖c的坐標(biāo)紙上，請(qǐng)

標(biāo)出余下一組數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)，并畫出S/圖線o

組別123456

I/A0.120.210.310.860.490.57

UN1.381.311.241.141.111.05

UN

(4)根據(jù)圖c可得出于電池的電動(dòng)勢(shì)石=V,內(nèi)電阻廠=Q(結(jié)果均保留小

數(shù)點(diǎn)后兩位)。

(5)若利用題中所給器材，改用圖d所示的電路測(cè)量該電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，你覺得合理嗎？請(qǐng)簡(jiǎn)述你的

①

1.46-1.49②.0.73-0.80

(5)見解析

【解析】

【小問1詳解】

由于待測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)約1.5V,內(nèi)阻約1.0。，滑動(dòng)變阻器采用限流接法，為了調(diào)節(jié)方便，滑動(dòng)變阻

器選擇Ri；流過電流表的最大電流小于1.5A,而電流表測(cè)量時(shí)，指針要超過量程的工，所以為了能夠讀

3

數(shù)準(zhǔn)確，電流表選擇Ai,用滑動(dòng)變阻器控制電流不超過電流表的最大量程。

【小問2詳解】

根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖

【小問3詳解】

測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的圖是傾斜的直線，讓更多的點(diǎn)在直線上，不過直線的點(diǎn)分布在兩側(cè)，如圖

【小問4詳解】

圖c

[1]⑵根據(jù)

E=U+Ir

可得

U=-rI+E

可知斜率的絕對(duì)值表示內(nèi)阻，縱軸截距表示電動(dòng)勢(shì)，有

E=1.47V

r=0.74Q

由于誤差，電動(dòng)勢(shì)在1.46V—1.49V之間即可，內(nèi)阻在0.730—0.800之間即可。

【小問5詳解】

若改用圖d所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，則測(cè)出的內(nèi)阻為電源內(nèi)阻與電流表內(nèi)阻之和，由于電流表內(nèi)阻未知，所

以測(cè)出電源內(nèi)阻的誤差較大，所以不合理。

三、計(jì)算題（本題共4小題，共40分）

17.如圖所示為半徑H=0.80m的四分之一豎直光滑圓弧軌道，軌道末端8點(diǎn)的切線水平，且距水平地

面的高度/z=1.25m。質(zhì)量%=0.2kg的小球從圓弧軌道頂端A點(diǎn)由靜止釋放，到達(dá)軌道底端2點(diǎn)后沿水

平方向飛出。忽略空氣阻力，g取10m/s?o

(1)求小球從B點(diǎn)飛出時(shí)速度的大?。?/p>

(2)求小球運(yùn)動(dòng)到圓弧軌道底端B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力的大?。?/p>

(3)若小球與地面碰撞時(shí)的恢復(fù)系數(shù)e=0.8(物體與固定平面碰撞時(shí)的恢復(fù)系數(shù)e指:物體沿垂直接觸

面方向上的碰后速度與碰前速度之比)。求小球第一次落地后從地面上彈起的高度。

【答案】(1)4m/s；(2)6N；(3)0.8m

【解析】

【詳解】(1)小球從A點(diǎn)到8點(diǎn)，根據(jù)動(dòng)能定理，有

R12

mgR——mvB

解得

vB=4m/s

(2)在8點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律，有

FF-mg=mV^B-

NK

解得

4=6N

根據(jù)牛頓第三定律可知，小球?qū)壍赖膲毫Υ笮?/p>

&'=-=6N

(3)根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，有

2g/i=v；

解得小球落到地面時(shí)的豎直速度為

%=5m/s

小球第一次彈起時(shí)的豎直速度為

匕=ve=4m/s

小球第一次落地后從地面上彈起的高度為

v

〃=」一二0.8m

2g

18.如圖。所示，邊長(zhǎng)L=0.4m的單匝正方形線框放置在足夠長(zhǎng)的水平長(zhǎng)木板上，在寬度也為L(zhǎng)的區(qū)

域有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小3=0.5T,線框質(zhì)量機(jī)=0/kg。現(xiàn)對(duì)線框施加一水平向右的

力尸=0.9N使線框由靜止開始向右運(yùn)動(dòng)，de邊離開磁場(chǎng)時(shí)撤去外力R線框速度隨時(shí)間變化的圖像如圖

6所示。glX10m/s2o求：

(1)線框與木板間的動(dòng)摩擦因素〃；

(2)線框的總電阻R；

(3)線框在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中所受摩擦力的沖量大小(。

v/(m,s-1)

Ref

圖a

【答案】(1)0.4；(2)0.160；(3)0.52N-S

【解析】

【詳解】(1)根據(jù)題意，由圖b可知，線框在/=0.4s時(shí)，。■進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域，且恰好以匕=2m/s的速度

勻速運(yùn)動(dòng)，線框在/=0.4s前做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為

由牛頓第二定律有

F-jumg=ma

解得

〃=0.4

(2)^進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為

E、-BLv1

感應(yīng)電流為

r_E{_BLV]

i-R—R

安培力為

B2L2U

FA=BIJ=—~

K

又有

F=F-Ring

聯(lián)立解得

%=0.5N,/?=0.16Q

（3）線框在從進(jìn)入磁場(chǎng)到離開磁場(chǎng)的時(shí)間為

2L八“

%=——=0.4s

匕

線框在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中由動(dòng)量定理有

F（r1+r2）-7^r2-/f=0

解得

4=0.52N-s

19.物體在星球附近繞星球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度看,叫作第一宇宙速度（又叫作環(huán)繞速度）；在星球表

面附近發(fā)射物體的速度等于或大于vn，物體就會(huì)克服該星球的引力，永遠(yuǎn)離開該星球，這個(gè)速度沖叫作

第二宇宙速度（又叫作逃逸速度）。已知引力常量為G。在以下問題的討論中，空氣阻力及星球自轉(zhuǎn)的影

響均忽略不計(jì)。

（1）若將地球視為質(zhì)量均勻分布的球體，己知地球的質(zhì)量為M,半徑為R。

a.請(qǐng)證明地球的第一宇宙速度的大小匕=

b.某同學(xué)設(shè)想從地面以第一宇宙速度h的大小豎直上拋一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的物體，關(guān)于該物體上升的最大

高度，他的解答過程如下:

設(shè)物體的質(zhì)量為辦上升的最大高度為重力加速度為g,由機(jī)械能守恒定律有:

，所以匕=/聯(lián)立得：A=1

G充=mg

該同學(xué)的上述解答是否正確？若不正確，請(qǐng)指出上述錯(cuò)誤的原因，并分析說明物體上升的最大高度力應(yīng)

該比四大還是??？

2

（2）由于引力的作用，星球引力范圍內(nèi)的物體具有引力勢(shì)能。設(shè)有一質(zhì)量分布均勻的星球，質(zhì)量為

半徑為R,當(dāng)取物體距離星球無窮遠(yuǎn)處的引力勢(shì)能為零時(shí)，則物體（質(zhì)量為㈤在距離該星球球心為耳心衣）

Mrn

處時(shí)的引力勢(shì)能為Ep=—G--o

r

天體的質(zhì)量越大，半徑越小，逃逸速度也就越大，其表面的物體就越不容易脫離它的束縛。如果有這樣的

天體，它的質(zhì)量非常大，半徑又非常小，以至于以c=3.0x108mzs的速度傳播的光也不能從它的表面逃

逸出去，這種天體就稱為黑洞。1799年，法國科學(xué)家拉普拉斯指出，對(duì)于一個(gè)質(zhì)量為M的球狀物體，當(dāng)

其半徑R小于時(shí)，即是一個(gè)黑洞。請(qǐng)你根據(jù)所給信息并結(jié)合所學(xué)知識(shí)，證明上述結(jié)論。

【答案】（1）a.見解析，b.見解析；（2）見解析

【解析】

【詳解】（1）a.設(shè)質(zhì)量為加得物體在地球表面附近繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，萬有引力提供向心力，則有

GM

b.該同學(xué)得解答不正確。由于隨著豎直上拋物體高度得升高，離地球越來越遠(yuǎn)，萬有引力越來越小，重力

加速度得值也越來越小，則可知物體在上升過程中做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，因此物體上升的高度應(yīng)

大于做勻減速運(yùn)動(dòng)上升的高度，即物體上升的最大高度應(yīng)大于四。

2

（2）物體在逃逸過程中機(jī)械能守恒，根據(jù)題意，由機(jī)械能守恒可得

GMm12八

――—+-mv=0

KLn

可得逃逸速度

2GM

若光也不能逃逸，則有

2GM

可得

R，GM

c2

即當(dāng)質(zhì)量為M的球狀物體，當(dāng)其半徑R小于坐■時(shí)，即是一個(gè)黑洞。

c~

20.信號(hào)放大器是一種放大電信號(hào)的儀器，如圖甲所示，可以通過在相鄰極板間施加電壓，使陰極逸出的

電子擊中極板時(shí)，激發(fā)出更多電子，從而逐級(jí)放大電信號(hào)。已知電子質(zhì)量為外電荷量為e,各個(gè)極板在

同一平面內(nèi)，不計(jì)重力和電子間的相互作用。

（1）如圖乙所示，在極板上建立空間正交直角坐標(biāo)系。極板上方空間內(nèi)存