2024年北京市延慶區(qū)高三年級(jí)下冊(cè)高考一模物理試卷含詳解

2024北京延慶高三一模

物理

本試卷共9頁(yè)，100分。考試時(shí)長(zhǎng)90分鐘?？忌鷦?wù)必將答案答在答題卡上，在試卷上作答無(wú)效。考

試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。

第一部分

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

項(xiàng)。

1.下列核反應(yīng)方程中屬于聚變反應(yīng)的是（）

A.；H+；HT；He+；n

C.；He+；；Al.《P+；n

D.嗡U+'n-二Ba琮Kr+3；n

2.如圖所示，一束光經(jīng)玻璃三棱鏡折射后分為兩束單色光a、b,波長(zhǎng)分別為兀、該玻璃對(duì)單色光〃、〃的折射

A.兀B.兀AM,n(i<iib

C.兀,Ua<TlhD.,na>rih

3.一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)。開(kāi)始，經(jīng)歷三個(gè)過(guò)程，先后到達(dá)狀態(tài)〃和。，最后回到原狀態(tài)小其p-7?圖像如圖

所示。下列判斷正確的是（）

A.從狀態(tài)a到狀態(tài)人的過(guò)程中，氣體既不吸熱也不放熱

B.從狀態(tài)〃到狀態(tài)c的過(guò)程中，氣體的內(nèi)能增加

C.從狀態(tài)。到狀態(tài)。的過(guò)程中，氣體的體積不變

D.a、4和c三個(gè)狀態(tài)中，狀態(tài)a時(shí)分子的平均動(dòng)能一定最大

4.將〃=220j^sin(100m)V的電壓輸入如圖所示的理想變壓器的原線(xiàn)圈，原副線(xiàn)圈的匝數(shù)之比為

B.閉合開(kāi)關(guān)S后，電阻R消耗的電功率為I6W

C.閉合開(kāi)關(guān)S后，電流表的讀數(shù)為2A

D.斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S后，副線(xiàn)圈的輸出電壓為0

5.一列簡(jiǎn)諧橫波在仁0時(shí)刻波形如圖甲所示，圖乙所示為該波中質(zhì)點(diǎn)尸的振動(dòng)圖像。下列說(shuō)法正確的是

A.該波一定沿x軸正方向傳播

B.該波的波速為4()m/s

C./=0.15s時(shí)質(zhì)點(diǎn)P的速度大于質(zhì)點(diǎn)Q的速度

D.經(jīng)過(guò)0.3s后，質(zhì)點(diǎn)尸通過(guò)的路程為6m

6.一人乘電梯上樓，在豎直上升的過(guò)程中如果加速度。隨時(shí)間/變化的圖線(xiàn)如圖所示，以豎直向上為加速度。的

B.2s~4s的過(guò)程中人對(duì)地板的壓力變小

C.r=6s時(shí)人對(duì)地板的壓力為0

D.f=8.5s時(shí)人對(duì)地板的壓力最大

7.圖甲和圖乙是演示自感現(xiàn)象的兩個(gè)電路圖，Li和L2為電感線(xiàn)圈，AHA?、A3是三個(gè)完全相同的燈泡。實(shí)驗(yàn)時(shí),

斷開(kāi)開(kāi)關(guān)中瞬間，燈A1突然閃亮，隨后逐漸變暗；閉合開(kāi)關(guān)S2,燈A2逐漸變亮，而另一個(gè)相同的燈A3立即變亮，

最終A?與A3的亮度相同。下列說(shuō)法正確的是（）

A.圖甲中，Ai與Li的電阻值相同

B.圖甲中，閉合Si,電路穩(wěn)定后，Ai中電流大于L中電流

C.圖乙中，變阻器A與L2的電阻值相同

D.圖乙中，閉合S2瞬間，L2中電流與變阻器R中電流相等

8.如圖所示，輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端連接一小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），。點(diǎn)為彈簧在原長(zhǎng)時(shí)物塊的位置。物塊由

4點(diǎn)靜止釋放，沿粗糙程度相同的水平面向右運(yùn)動(dòng)，最遠(yuǎn)到達(dá)B點(diǎn)。關(guān)于物塊的受力及運(yùn)動(dòng)特征，下列說(shuō)法正確

的是（）

III?I??

AOB

A.從A到O,物塊所受重力的沖量為0

B.從4到。，物塊的加速度一直減小

C.從4到8,物塊通過(guò)。點(diǎn)時(shí)的速度最大

D.從4到從彈簧彈力對(duì)物塊做的功等于物塊與水平面摩擦產(chǎn)生的熱量

9.如圖所示，質(zhì)量均為機(jī)的A、3兩物塊置于水平地面上，物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為〃，物塊間用一水平

輕繩相連，繩中無(wú)拉力?，F(xiàn)川水平力/向右拉物塊4,假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。重力加速度為g。下列

說(shuō)法中不止確的是（）

...[B1........

/////////Z////////////////////////////

A.當(dāng)0<曰〃町時(shí)，繩中拉力為0

B.當(dāng)fimg<F<2finig時(shí)，繩中拉力為

C.當(dāng)尸時(shí)，繩中拉力為，

F

D.無(wú)論F多大，繩中拉力都不可能等于丁

13.離子陷阱是一種利用電場(chǎng)或磁場(chǎng)將離子俘獲并囚禁在一定范圍內(nèi)的裝置。如圖所示為最常見(jiàn)的“四極離子陷

阱”的俯視示意圖，小氏c、d四根平行的細(xì)導(dǎo)體桿與工作電源相連，相當(dāng)于四個(gè)獨(dú)立的電極，相對(duì)的電極帶等

量同種電荷，相鄰的電極帶等量異種電荷。在垂直于桿的平面內(nèi)，四根細(xì)桿的位置連線(xiàn)是一個(gè)正方形，A、C是

。、。連線(xiàn)上的兩點(diǎn)，8、。是力、“連線(xiàn)上的兩點(diǎn)，A、C、8、。到正方形中心0的距離相等。下列判斷正確的是

()

A.A點(diǎn)電勢(shì)比K點(diǎn)電勢(shì)高

B.人、B、。、。四點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同

C.若電子由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，靜電力對(duì)電子做負(fù)功

D.電子在C點(diǎn)的電勢(shì)能大于在。點(diǎn)的電勢(shì)能

14.在霍爾效應(yīng)中，霍爾電壓與通過(guò)導(dǎo)體的電流之比被定義為霍爾電阻，可用符號(hào)七表示，通常情況下，霍爾電

阻與外加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度成正比。但在超低溫、強(qiáng)磁場(chǎng)的極端條件下，某些材料的霍爾電阻卻隨著強(qiáng)磁場(chǎng)的增

加出現(xiàn)量子化現(xiàn)象：七二工?4"是普朗克常數(shù)，e是電子的電量，I，既可以取1、2、3…等整數(shù)，也可以取某

ve

些小于1的分?jǐn)?shù)，這就是量子霍爾效應(yīng)現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)霍爾電阻處于量子態(tài)時(shí)，材料中的電子將沿邊緣帶做

定向運(yùn)動(dòng)，幾乎不受阻力作用。2013年，清華大學(xué)薛其坤團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)：在超低溫（0.03K）環(huán)境條件下，具備特殊結(jié)

構(gòu)的拓補(bǔ)絕緣體材料可以自發(fā)地發(fā)生磁化，此時(shí)不需要外加磁場(chǎng)也會(huì)發(fā)生量子霍爾效應(yīng)，這種現(xiàn)象被稱(chēng)為量子反

?；魻栃?yīng)。結(jié)合以上資料，可以判斷下列說(shuō)法正確的是（）

A.同歐姆電阻類(lèi)似，霍爾電阻越大，表明材料對(duì)通過(guò)它的電流的阻礙越強(qiáng)

B.耍發(fā)牛品子霍爾效應(yīng)現(xiàn)象，外部環(huán)境條件有兩個(gè)，一星要具備超低溫環(huán)境，二品?要具備超強(qiáng)的滋場(chǎng)

C.具備量子反?；魻栃?yīng)的磁性拓補(bǔ)絕緣材料已成為新一代低能耗芯片的制造材料

D.霍爾電阻的量子態(tài)表達(dá)式中的常數(shù)組合4與歐姆電阻具有相同的單位

e

第二部分

本部分共6題，共58分。

物理實(shí)驗(yàn)一般涉及實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?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)分析和誤差分析

等。

15.實(shí)驗(yàn)儀器?，F(xiàn)用多用電表測(cè)量一個(gè)阻值約為1500C的定值電阻，應(yīng)選用歐姆表的擋（選填“xlO”或

“xlOO"）；如圖所示，為正在測(cè)量中的多用電表表盤(pán)，該電阻的阻值為。。

16.某同學(xué)用插針?lè)y(cè)定一個(gè)半圓形玻璃磚的折射率。正確操作后，做出的光路圖如圖所示。。為圓心，已知C。

的長(zhǎng)度為kA8的長(zhǎng)度為/2,則此玻璃磚的折射率可表示為o

17.誤差分析。用圖所示的電路測(cè)量&的阻值，該測(cè)量值比實(shí)際值偏（選填“大”或“小”）,造成這一系

統(tǒng)誤差的原因是__________0（選填”電壓表的分流”或“電流表的分壓”）

18.某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。

（1）在實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中，下列做法正確的是

A.實(shí)驗(yàn)中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器可以使用直流電源

B.實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源再釋放紙帶

C.實(shí)驗(yàn)時(shí)紙帶與打點(diǎn)計(jì)M器的兩個(gè)限位孔成在同一豎直線(xiàn)上

D.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、尺平和刻度尺都是本實(shí)驗(yàn)必須使用的測(cè)量?jī)x器

（2）如圖所示為某次實(shí)驗(yàn)打出的紙帶，取紙帶上連續(xù)的五個(gè)點(diǎn)A,8、C,。、E,通過(guò)測(cè)量并計(jì)算出點(diǎn)A距起始

點(diǎn)。的距離為&>,4C間的距離為N,CE間的距離為S2,若相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔為丁，重錘質(zhì)量為〃?，重力加速

度為g。根據(jù)這些條件計(jì)算從。點(diǎn)到C點(diǎn)的過(guò)程中重錘重力勢(shì)能的減少量A6=一,動(dòng)能的增加量A?=。

4B(3D

人.■?

卜4」"$2"P

（3）利用該裝置還可以測(cè)量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?，某同學(xué)的做法是以各點(diǎn)到起始點(diǎn)的距離〃為橫坐標(biāo)，以各點(diǎn)速度

的平方爐為縱坐標(biāo)，建立直角坐標(biāo)系，用實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)繪制出F-力圖像，如圖所示。請(qǐng)畫(huà)出彼力圖線(xiàn)并求得當(dāng)

01020304050A/X102m

（4）小剛利用氣墊導(dǎo)軌和光電門(mén)等器材驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，圖是實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。實(shí)驗(yàn)時(shí)開(kāi)啟氣泵，先將氣

墊導(dǎo)軌調(diào)至水平，然后滑塊通過(guò)細(xì)線(xiàn)與托盤(pán)和跌碼相連。將滑塊從圖示位置由靜止釋放，讀出擋光條通過(guò)光電門(mén)

的擋光時(shí)間為上已知?jiǎng)傖尫艜r(shí)擋光條到光電門(mén)的距離為/，擋光條的寬度為"，且dI，托盤(pán)和法碼的總質(zhì)量為

機(jī)，滑塊和擋光條的總質(zhì)量為M,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間。在滑塊從靜止釋放到運(yùn)動(dòng)到光電門(mén)的過(guò)程中，系統(tǒng)重力

勢(shì)能的減少量系統(tǒng)動(dòng)能的消加量△&=。在誤差允許的范圍內(nèi)，如果△*=△⑥,則可驗(yàn)證

系統(tǒng)的機(jī)械能守恒。

數(shù)字計(jì)時(shí)器擋光條和滑塊

氣煉軌光電%田,二

I1?ill1j11上1?[1?11?111、

點(diǎn)IIII

托盤(pán)和屈碼

19.中國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是中國(guó)自行研制的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。圖甲是北斗導(dǎo)航系統(tǒng)衛(wèi)星分布示意圖，乙所示為

其中一顆北斗衛(wèi)星的軌道示意圖。已知該衛(wèi)星繞地球做勻速圓冏運(yùn)動(dòng)的冏期為7,地球半徑為心地球表面附近的

重力加速度為g，引力常量為G。

（1）求地球的質(zhì)量

（2）求該衛(wèi)星的軌道距離地面的高度〃；

（3）請(qǐng)推導(dǎo)第一宇宙速度力表達(dá)式，并分析比較該衛(wèi)星的運(yùn)行速度y與第一宇宙速度用的大小關(guān)系。

/

?

北

斗

衛(wèi)

星

甲乙

20.如圖所示，半徑R=0.4m的豎直半圓形軌道加?與水平面乃相切。質(zhì)量m2=0.2kg的小滑塊B放在半圓形軌道

的最低點(diǎn)A另一個(gè)質(zhì)量為即=0.3kg的小滑塊A,在水平推力尸=3N作用下由靜止開(kāi)始從〃點(diǎn)向右做勻加速直線(xiàn)

運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小滑塊人剛好要與小滑塊B碰撞時(shí)立即撤去凡隨后小滑塊A與B相碰，碰撞時(shí)間極短，碰后A、B粘

在一起后恰好能夠到達(dá)半圓形軌道的最高點(diǎn)c。已知推力尸作用的時(shí)間/=2s,滑塊A與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)4

二05,取重力加速度g=10m/s2,A、B均可視為質(zhì)點(diǎn)。求：

（1）A與B碰撞前瞬間的速度大小也；

（2）兩滑塊在碰撞過(guò)程中損失的機(jī)械能

（3）兩滑塊從。運(yùn)動(dòng)到c,的過(guò)程中系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量Q。

21.利用潮水漲落產(chǎn)生的水位差所具有的勢(shì)能發(fā)電叫潮汐發(fā)電，是目前海洋能利用中最主要的一種。

陸地和海灣，中間為水壩，其下有通道，無(wú)論漲潮或落潮，水流經(jīng)討通道均可帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。一晝夜中兩次漲、

落潮。漲潮時(shí)，堵住通道，潮水漲至最高水位時(shí)打開(kāi)通道，進(jìn)水發(fā)電；當(dāng)海灣水位漲至最高時(shí)，堵住通道；落潮至

最低水位時(shí)，打開(kāi)通道放水發(fā)電。以下是某小型雙向型潮汐發(fā)電站一組數(shù)據(jù)，據(jù)此回答下列問(wèn)題（取海水的密度

為L(zhǎng)OxlO'kg/m-*g取lOm/s?）：

水壩高度H15m海灣面積s____m2

漲潮海灣最高水位/u10m發(fā)電機(jī)日平均發(fā)電量七4.8xl04kWh

退潮海灣最低水位hi6m水輪發(fā)電機(jī)總效率〃10%

（1）若采用U=200kV的直流電向某地區(qū)輸電，要求輸電線(xiàn)上損耗的功率AP不高于輸送功率的5%,求輸電線(xiàn)總

電阻的最人值r：

（2）試估算該小型發(fā)電站所圈占的海灣面積S的大小。

22.電子的電荷量e與其質(zhì)量〃?之比稱(chēng)為電子的比荷，測(cè)定電子的比荷是物理學(xué)發(fā)展史上的非常重要的事件，電子

比荷的測(cè)定有多種方法。

（1）湯姆孫偏轉(zhuǎn)法測(cè)電子的比荷

圖是湯姆孫用來(lái)測(cè)定電子比荷的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖，某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)利用此裝置進(jìn)行了如下探索：

①真空管內(nèi)的陰極K發(fā)出的電子經(jīng)加速后，穿過(guò)4'中心的小孔沿中心線(xiàn)0P的方向進(jìn)入到兩塊水平正對(duì)放置的平

行極板M和N間的區(qū)域。當(dāng)M和N間不加偏轉(zhuǎn)電壓時(shí)，電子束打在熒光屏的中心。點(diǎn)處，形成了一個(gè)亮點(diǎn)；

②在M和N間加上大小為U的偏轉(zhuǎn)電壓后，亮點(diǎn)偏離到Pi點(diǎn)；

③在M和N之間再加上垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，調(diào)節(jié)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為8時(shí)，電子在M、

N間作勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，亮點(diǎn)重新回到P點(diǎn)；

④撤去M和N間的偏轉(zhuǎn)電壓，只保留磁場(chǎng)，電子在M、N間作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，亮點(diǎn)偏離到P2點(diǎn)。熒光屏可視為平

面，測(cè)得P、P2的距離。

若已知平行板間距為4并已經(jīng)求得電子在“、N間作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑為八請(qǐng)結(jié)合上述步驟求電子的

比荷色。（不計(jì)電子所受的重力和電子間的相互作用）

m

（2）磁聚焦法測(cè)電子的比荷圖2磁聚焦法測(cè)量電子比荷的裝置示意圖。在抽成真空的玻璃管中裝有熱陰極K和有

小孔的陽(yáng)極A。在A、K之間加一電壓，對(duì)電子進(jìn)行加速，電子由陽(yáng)極小孔高速射出；在電容器C的兩極板間加

一小大的交變電場(chǎng)，使不同時(shí)刻通過(guò)這里的電子發(fā)生不同程度的微小偏轉(zhuǎn)，在電容器右側(cè)和熒光屏之間加一水平

方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，進(jìn)入磁場(chǎng)的電子會(huì)沿不同的螺旋線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，每繞行一周后都會(huì)到達(dá)同一位置聚焦，適當(dāng)調(diào)節(jié)磁感

應(yīng)強(qiáng)度的大小，可使電子流的焦點(diǎn)落在熒光屏S上。

已知加速電壓的大小為Uo,電容器右端到熒光屏的水平距離為/,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為8,假設(shè)電子在磁

場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)僅繞行一周就剛好打在熒光屏上，請(qǐng)根據(jù)以上條件及所學(xué)的知識(shí)求電子的比荷自。（不計(jì)電子所受的重

ni

力和電子間的相互作用）

（3）如何說(shuō)明金屬導(dǎo)電器的是電f?有人嘗試用卜述實(shí)驗(yàn)來(lái)證明這件事：讓一塊向前運(yùn)動(dòng)的金屬長(zhǎng)方體突然剎

車(chē)，其中的載流子便會(huì)因慣性而聚集到前端使之帶電，而在后端由于缺乏這種電荷而帶相反電性的電，于是在導(dǎo)

體前后兩端之間形成電場(chǎng)，通過(guò)分析該情景下載流子的受力和運(yùn)動(dòng)就可以求解載流子的比荷幺。若該比荷的數(shù)值

m

與湯姆孫所研究的陰極射線(xiàn)（電子流）的比荷相同，就可以說(shuō)明金屬導(dǎo)電靠的是電子。

已知金屬導(dǎo)體突然剎車(chē)的加速度大小為小你認(rèn)為這種實(shí)驗(yàn)方法能否測(cè)出電子的比荷幺？

m

如果能，請(qǐng)寫(xiě)出還需測(cè)量的物理量和對(duì)應(yīng)的測(cè)量工具，井用需要測(cè)量的物理量表示金屬內(nèi)部載流子的比荷包。

m

如果不能，你認(rèn)為還有什么方法可以測(cè)量該金屬導(dǎo)體內(nèi)部載流子的比荷？

2024北京延慶高三一模

物理

第一部分

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

項(xiàng)。

1.下列核反應(yīng)方程中屬于聚變反應(yīng)的是（）

A.]Hi:

B.-

C./；HIOe+；；AlIO.：V：P+；n

D.aU+》T￡Ba+黑Kr+3：n

【答案】A

【詳解】聚變是指由質(zhì)量小的原子，主要是指笊或疑，在一定條件下（如超高溫和高壓），發(fā)生原子核互相聚合作

用，生成新的質(zhì)量更重的原子核，并伴隨著巨大的能量釋放的?種核反應(yīng)方式，A是輕核聚變，B中方程是質(zhì)子的

發(fā)現(xiàn)方程；C中方程是原子核的人工轉(zhuǎn)變；D是重核裂變，A正確，BCD錯(cuò)誤。

故選A

2.如圖所示，一束光經(jīng)玻璃三棱鏡折射后分為兩束單色光4、b,波長(zhǎng)分別為九、兒,該玻璃對(duì)單色光4、〃的折射

率分別為&、則（）

A.兒B.心＞兀），〃“＜/〃）

C.心〈居，D.兒＞兀＞,

【答案】B

【詳解】由圖可知，方光的偏折程度較大，根據(jù)折射定律可知三棱鏡對(duì)〃光的折射率較大，又因?yàn)楣獾念l率越大,

介質(zhì)對(duì)光的折射率就越大，故。光的頻率大于。光的頻率，根據(jù)

f

可知〃光波長(zhǎng)小于。光的波長(zhǎng)。

故選B,

3.一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)。開(kāi)始，經(jīng)歷三個(gè)過(guò)程，先后到這狀態(tài)匕和C，最后回到原狀態(tài)。，其P-7圖像如圖

所示。下列判斷正確的是（）

A.從狀態(tài)。到狀態(tài)人的過(guò)程中，氣體既不吸熱也不放熱

B.從狀態(tài)〃到狀態(tài)c的過(guò)程中，氣體的內(nèi)能增加

C.從狀態(tài)c到狀態(tài)。的過(guò)程中，氣體的體積不變

D.a、〃和。三個(gè)狀態(tài)中，狀態(tài)〃時(shí)分子的平均動(dòng)能一定最大

【答案】C

【詳解】A.從狀態(tài)。到狀態(tài)人的過(guò)程中，氣體壓強(qiáng)不變，溫度升盲，內(nèi)能增加，體積變大，氣體對(duì)外做功，則根

據(jù)

△U=W+Q

則氣體吸熱，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B.從狀態(tài)。到狀態(tài)c?的過(guò)程中，氣體的溫度不變，則內(nèi)能不變，選項(xiàng)B錯(cuò)誤：

C.根據(jù)

p=-T

V

可知，從狀態(tài)。到狀態(tài)。的過(guò)程中，氣體的體積不變，選項(xiàng)C正確;

D.服人和c三個(gè)狀態(tài)中，狀態(tài)。時(shí)溫度最低，可知該狀態(tài)下分子的平均動(dòng)能一定最小，選項(xiàng)D偌誤。

故選C。

4.將〃=220血sin（100加）V的電壓輸入如圖所示的理想變壓器的原線(xiàn)圈，原副線(xiàn)圈的匝數(shù)之比為

)

B.閉合開(kāi)關(guān)S后，電阻消耗的電功率為I6W

C.閉合開(kāi)關(guān)0后，電流表的讀數(shù)為2A

D.斷升開(kāi)美S后，副線(xiàn)圈的輸出電壓為0

【答案】B

【詳解】A.根據(jù)瞬時(shí)值的表達(dá)式可知，該交流電的頻率為

rCO1004

f=——=------=50Hz

2乃2汽

故A錯(cuò)誤;

C.由瞬時(shí)值的表達(dá)式可知，原線(xiàn)圈的電壓最大值為220aV，所以原線(xiàn)圈的電壓的有效值為220V，根據(jù)變壓器

電壓關(guān)系有

■_n\_55

U7

可得

U、=4V

副線(xiàn)圈上的電流為

/,=^-=4A

R

電流表的讀數(shù)為原線(xiàn)圈的電流，根據(jù)變壓器電流關(guān)系有

24

可得

/.=—x4A=—A

15555

故C錯(cuò)誤;

B.電阻消耗的功率為

P2=U2I2=4x4W=16W

故B正確;

D.斷開(kāi)S后，不影響副線(xiàn)圈電壓，根據(jù)

包二區(qū)二生

U,小1

可知副線(xiàn)圈電壓不為0,故D錯(cuò)誤。

故選B。

5.一列簡(jiǎn)諧橫波在廣。時(shí)刻的波形如圖甲所示，圖乙所示為該波中質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖像。下列說(shuō)法正確的是

A.該波一定沿X軸正方向傳播

B.該波的波速為40ni/s

C.=0.1%時(shí)質(zhì)點(diǎn)P的速度大于質(zhì)點(diǎn)Q的速度

D.經(jīng)過(guò)0.3s后，質(zhì)點(diǎn)。通過(guò)的路程為6m

【答案】C

【詳解】A.由波形圖和質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖像，不能確定該波的傳播方向，故A錯(cuò)誤；

B.由甲圖知，波長(zhǎng)為4m,由乙圖知，周期為0.2s,則該波的傳播速度為

A。八.

v=—=20m/s

T

故B錯(cuò)誤；

3

C.當(dāng)Z=0.15s=-T時(shí)質(zhì)點(diǎn)。振動(dòng)到平衡位置.，此時(shí)速度最大，質(zhì)點(diǎn)。振動(dòng)到最大位移處，速度為零，故C正確;

4

D.因周期為0.2s,則經(jīng)過(guò)0.3s后

=0.3S=T+-

Z2

質(zhì)點(diǎn)P通過(guò)的路程為

s=6A=6x0.4m=2.4m

故D錯(cuò)誤。

故選C。

6?一人乘電梯上樓，在豎直上升的過(guò)程中如果加速度。隨時(shí)間，變化的圖線(xiàn)如圖所示，以豎直向上為加速度。的

正方向，則（）

A.前2s人和電梯處于失重狀態(tài)

B.2s~4s的過(guò)程中人對(duì)地板的壓力變小

C.r=6s時(shí)人對(duì)地板的壓力為0

D.r=85s時(shí)人對(duì)地板的壓力最大

【答案】B

【詳解】A.前2s人和電梯加速度向上，則處于超重狀態(tài)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B.2s~4s內(nèi)向上的加速度減小，則根據(jù)

N=mg+ma

可知，人對(duì)地板的壓力變小，選項(xiàng)B正確；

C.f=6s時(shí)加速度為零，則人對(duì)地板的壓力為mg,選項(xiàng)C錯(cuò)誤：

D.，=8.5s時(shí)加速度向下且最大，人處于最大的失重狀態(tài)，則此時(shí)人對(duì)地板的壓力最小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

故選B。

7.圖甲和圖乙是演示自感現(xiàn)象的兩個(gè)電路圖，Li和L?為電感線(xiàn)圈，AHA?、A3是三個(gè)完全相同的燈泡。實(shí)驗(yàn)時(shí),

斷開(kāi)開(kāi)關(guān)Si瞬間，燈Ai突然閃亮，隨后逐漸變喑；閉合開(kāi)關(guān)S2,燈Az逐漸變亮，而另一個(gè)相同的燈A3立即變亮，

最終A?與A3的亮度相同。下列說(shuō)法正確的是（）

A.圖甲中，Ai與Li的電阻值相同

B.圖甲中，閉合Si,電路穩(wěn)定后，Ai中電流大于Li中電流

C.圖乙中，變阻器R與L2的電阻值相同

D.圖乙中，閉合S2瞬間，L2中電流與變阻器R中電流相等

【答案】C

【詳解】AB.斷開(kāi)開(kāi)關(guān)Si瞬間，燈Ai突然閃亮，由于線(xiàn)圈Li的自感，通過(guò)Li的電流逐漸減小，且通過(guò)Ai,即自

感電流會(huì)大于原來(lái)通過(guò)Ai的電流，說(shuō)明閉合8,電路穩(wěn)定時(shí)，通過(guò)Ai的電流小于通過(guò)L的電流，L的電阻小于

Ai的電阻，故AB錯(cuò)誤；

C.閉合S2,電路穩(wěn)定時(shí)，A2與A3的亮度相同，說(shuō)明兩支路的電流相同，因此變阻器R與L2的電阻值相同，故C

正確；

D.閉合開(kāi)關(guān)S2,A2逐漸變亮，而A?立即變亮，說(shuō)明L2中電流與變阻器R中電流不相等，故D錯(cuò)誤。

故選C。

8.如圖所示，輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端連接一小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），。點(diǎn)為彈簧在原長(zhǎng)時(shí)物塊的位置。物塊由

A點(diǎn)靜止釋放，沿粗糙程度相同的水平面向右運(yùn)動(dòng)，最遠(yuǎn)到達(dá)8點(diǎn)。關(guān)廠(chǎng)物塊的受力及運(yùn)動(dòng)特征，下列說(shuō)法正確

的是（）

AOB

A.從4到O,物塊所受重力的沖量為0

B.從4到0,物塊的加速度一直減小

C.從A到B,物塊通過(guò)0點(diǎn)時(shí)的速度最大

D.從A到&彈簧彈力對(duì)物塊做的功等于物塊與水平面摩擦產(chǎn)生的熱量

【答案】D

【詳解】A.物塊由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到8點(diǎn)所用時(shí)間為1,重力的沖量

l=mgt

故A錯(cuò)誤；

B.由于水平面粗糙且。點(diǎn)為彈簧在原長(zhǎng)時(shí)物塊的位置，所以彈力與摩擦力平衡的位置在0A之間，加速度為零時(shí)

彈力和摩擦力平衡，所以物塊在從A到B的過(guò)程中加速度先減小后反向增大，故B錯(cuò)誤：

C.從A到。運(yùn)動(dòng)，當(dāng)彈簧的彈力等于摩擦力時(shí)，加速度為0,速度最大。彈力與摩擦力平衡的位置在。人之間，

故速度最大點(diǎn)在04之間，故C錯(cuò)誤：

D.由全過(guò)程能量守恒知，從A到9彈簧彈力對(duì)物塊做的功等于物塊與水平面摩擦產(chǎn)生的熱量，故D正確。

故選D,

9.如圖所示，質(zhì)量均為〃?的4、B兩物塊置于水平地面上，物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為小物塊間用一水平

輕繩相連，繩中無(wú)拉力。現(xiàn)用水平力/向右拉物塊A,假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。重力加速度為g。卜.列

說(shuō)法中不正確的是()

回...

/////////////////////////////////////

A.當(dāng)時(shí)，繩中拉力為()

B.當(dāng)〃〃唁〈心2卬華時(shí)，繩中拉力為“一〃〃嚕

F

C.當(dāng)尸>2〃〃嘻時(shí)，繩中拉力為彳

D.無(wú)論尸多大，繩中拉力都不可能等于與

【答案】D

【詳解】A.當(dāng)0<Q〃〃g時(shí)，A受到拉力與靜摩擦力的作用，二者可以平衡，繩中拉力為0.故A正確，不符合

題意；

B.當(dāng)阿gV曰⑺g時(shí),整體受到拉力與摩擦力的作用，二者平衡.所以整體處于靜止?fàn)顟B(tài).此時(shí)A受到的靜摩

擦力到達(dá)最大即"加g，所以繩中拉力為〃駕.故B正確，不符合題意；

C.當(dāng)F>2"〃ig時(shí)，對(duì)整體：

F-2,，ng

2m

對(duì)B：

_F拉一"mg

a=-----------

m

聯(lián)立解得繩中拉力為

故c正確，不符合題意：

D.由B的分析可知，當(dāng)〃〃唁〈e24〃這時(shí)繩中拉力為F-w監(jiān)，繩中拉力可能等于，，故D錯(cuò)誤，符合題意。

故選D,

10.隨著科技的不斷發(fā)展，無(wú)線(xiàn)充電已經(jīng)進(jìn)入人們的視線(xiàn)。小到手表、手機(jī)，大到電腦、電動(dòng)汽車(chē)的充電，都已經(jīng)

實(shí)現(xiàn)了從理論研發(fā)到實(shí)際應(yīng)用的轉(zhuǎn)化。下圖給出了某品牌的無(wú)線(xiàn)充電手機(jī)利用電磁感應(yīng)方式無(wú)線(xiàn)夯電的原理圖。

關(guān)于無(wú)線(xiàn)充電，下列說(shuō)法正確的是（i

充電底座

A.無(wú)線(xiàn)充電時(shí)手機(jī)接收線(xiàn)圈部分的工作原理是“電流的磁效應(yīng)”

B.只有將充電底座接到直流電源上才能對(duì)手機(jī)進(jìn)行充電

C.接收線(xiàn)圈中交變電流的頻率與發(fā)射線(xiàn)圈中交變電流的頻率相同

D.只要有無(wú)線(xiàn)充電底座，所有手機(jī)都可以進(jìn)行無(wú)線(xiàn)充電

【答案】C

【詳解】A,無(wú)線(xiàn)充電的原理，其實(shí)就是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，而不是電流的磁效應(yīng)，故A錯(cuò)誤；

B.發(fā)生電磁感應(yīng)的條件是磁通量要發(fā)生變化，直流電無(wú)法產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，故不能接到直流電源上，故B錯(cuò)誤；

C.發(fā)生電磁感應(yīng)時(shí)，兩個(gè)線(xiàn)圈中的交變電流的頻率是相同的，故C正確；

D.只有無(wú)線(xiàn)充電底座，手機(jī)內(nèi)部沒(méi)有能實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)充電的接收線(xiàn)圈等裝置，也不能講行無(wú)線(xiàn)充電，D錯(cuò)誤。

故C正確。

11.某同學(xué)利用如圖所示的電路描繪小燈泡的伏安特性曲線(xiàn)，在實(shí)驗(yàn)中，他將滑動(dòng)變阻器的滑片從左端勻速滑向右

端，發(fā)現(xiàn)電流表的指針始終在小角度偏轉(zhuǎn)，而電壓表的示數(shù)開(kāi)始時(shí)變化很小，但當(dāng)滑片接近右端時(shí)電壓表的示數(shù)

迅速變大。為了便于操作并減小誤差，你認(rèn)為應(yīng)采取的措施是（）

a

A.換用最大阻值更大的滑動(dòng)變阻器，將導(dǎo)線(xiàn)a的M端移到電流表“3”接線(xiàn)柱上

B.換用最大阻值更大的滑動(dòng)變阻器，將導(dǎo)線(xiàn)b的N端移到電流表“0.6”接線(xiàn)柱上

C.換用最大阻值更小的滑動(dòng)變阻器,將導(dǎo)線(xiàn)a的M端移到電流表“3”接線(xiàn)柱上

D.換用最大阻值更小的滑動(dòng)變阻器,將導(dǎo)線(xiàn)b的N端移到電流表“0.6”接線(xiàn)柱上

【答案】D

【詳解】AC.由于電流表的指針始終在小角度偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明它選擇的量程偏小，應(yīng)該選用更大的量程，故AC錯(cuò)

誤;

BD.又因?yàn)楫?dāng)滑片接近右端時(shí)電壓表的示數(shù)迅速變大，說(shuō)明滑動(dòng)變阻器的阻值偏大，應(yīng)該選用阻值較小的滑動(dòng)變

阻器，故B錯(cuò)誤，D正確。

故選D,

12.航天器離子發(fā)動(dòng)機(jī)原理如圖所示，首先電子槍發(fā)射出的高速電子將中性推進(jìn)劑禽子化（即電點(diǎn)出正離子），正

離子被正、負(fù)極柵板間的電場(chǎng)加速后從噴口噴出，從而使航天器獲得推進(jìn)或調(diào)整姿態(tài)的反沖力，已知單個(gè)正離子

的質(zhì)量為〃?，電荷量為％正、負(fù)柵板間加速電壓為U,從噴II噴出的正離子所形成的電流為I,忽略離子間的相

互作用力，忽略離子噴射對(duì)航天器質(zhì)量中和電子槍磁鐵的影響.該發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的平均推力尸的大小為（）

。離了

【答案】A

【分析】

【詳解】以正離子為研究對(duì)象，由動(dòng)能定理可得

qU=gmv

Ar時(shí)間內(nèi)通過(guò)的總電荷量為

2=Mr

噴出的總質(zhì)量

qq

由動(dòng)量定理可知

FAr=87W

聯(lián)立解得

故A正確，B、C、D錯(cuò)誤。

故選A,

13.離子陷阱是一種利用電場(chǎng)或磁場(chǎng)將離子俘獲并囚禁在一定范圍內(nèi)的裝置。如圖所示為最常見(jiàn)的“四極離子陷

阱”的俯視示意圖，Ac、d四根平行的細(xì)導(dǎo)體桿與工作電源相連，相當(dāng)于四個(gè)獨(dú)立的電極，相對(duì)的電極帶等

量同種電荷，相鄰的電極帶等量異種也荷。在垂直于桿的平面內(nèi)，四根細(xì)桿的位置連線(xiàn)是一個(gè)正方形，A、C是

。、。連線(xiàn)上的兩點(diǎn)，B、D是b、"連線(xiàn)上的兩點(diǎn)，人、C、B、。到正方形中心0的距離相等。下列判斷正確的是

)

g'2

\電

源

A.A點(diǎn)電勢(shì)比B點(diǎn)電勢(shì)高

B.A、B、C、。四點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同

C.若電子由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，靜電力對(duì)電子做負(fù)功

D.電子在C點(diǎn)電勢(shì)能大于在。點(diǎn)的電勢(shì)能

【答案】A

【詳解】A.人到8的電場(chǎng)線(xiàn)，是由人指向B,且電場(chǎng)線(xiàn)是曲線(xiàn)，沿著電場(chǎng)線(xiàn)的方向，電勢(shì)是降低，所以A點(diǎn)電勢(shì)

比8點(diǎn)電勢(shì)高，故A正確；

B.A、8、C、。對(duì)稱(chēng)分布，電場(chǎng)線(xiàn)密集程度一樣，所以這四點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向不同，故B錯(cuò)誤；

C.根據(jù)等量同種電荷電場(chǎng)和等勢(shì)面分布可知，。、c和仇d在4、C兩點(diǎn)的電勢(shì)分別相等，則A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)相

等，所以若電子由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，靜電力對(duì)電子不做功，故C錯(cuò)誤；

D.根據(jù)等量同種電荷電場(chǎng)和等勢(shì)面分布可知，。、。兩點(diǎn)電荷在。點(diǎn)的電勢(shì)高于在。點(diǎn)的電勢(shì)；氏d兩點(diǎn)電荷在C

點(diǎn)的電勢(shì)也高于在。點(diǎn)的電勢(shì)，即C點(diǎn)的電勢(shì)大于。點(diǎn)的電勢(shì)，電子在C點(diǎn)的電勢(shì)能小于在。點(diǎn)的電勢(shì)能，故D

錯(cuò)誤。

故選A>

14.在霍爾效應(yīng)中，霍爾電壓與通過(guò)導(dǎo)體的電流之比被定義為霍爾電阻，可用符號(hào)力表示，通常情況下，霍爾電

阻與外加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度成正比。但在超低溫、強(qiáng)磁場(chǎng)的極端條件下，某些材料的霍爾電阻卻隨著強(qiáng)磁場(chǎng)的增

1h

加出現(xiàn)量子化現(xiàn)象：2=一.不"是普朗克常數(shù)，e是電子的電量，u既可以取1、2、3…等整數(shù)，也可以取某

ve

些小于1的分?jǐn)?shù)，這就是量子霍爾效應(yīng)現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)霍爾電阻處于量子態(tài)時(shí)，材料中的電子將沿邊緣帶做

定向運(yùn)動(dòng)，幾乎不受阻力作用八2013年，清華大學(xué)薛其坤團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn).在超低溫（0.03K）環(huán)境條件下，具備特殊結(jié)

構(gòu)的拓補(bǔ)絕緣體材料可以自發(fā)地發(fā)生磁化，此時(shí)不需要外加磁場(chǎng)也會(huì)發(fā)生量子霍爾效應(yīng)，這種現(xiàn)象被稱(chēng)為量子反

?；魻栃?yīng)。結(jié)合以上資料，可以判斷下列說(shuō)法正確的是（）

A.同歐姆電阻類(lèi)似，霍爾電阻越大，表明材料對(duì)通過(guò)它的電流的阻礙越強(qiáng)

B.要發(fā)生量子霍爾效應(yīng)現(xiàn)象，外部環(huán)境條件有兩個(gè)，一是要具備超低溫環(huán)境，二是要具備超強(qiáng)的磁場(chǎng)

C.具備量子反?；魻栃?yīng)的磁性拓補(bǔ)絕緣材料已成為新一代低能耗芯片的制造材料

D.霍爾電阻的量子態(tài)表達(dá)式中的常數(shù)組合々與歐姆電阻具有相同的單位

e-

【答案】D

【詳解】A.設(shè)半導(dǎo)體的與電流垂直方向長(zhǎng)為小寬為九處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為8的磁場(chǎng)中，電子定向運(yùn)動(dòng)的速率為力

則半導(dǎo)體兩端的霍爾電壓為

U=Bbv=—

Hnea

根據(jù)霍爾電阻定義有

UHB

%=—=一

1nea

則霍爾電阻不能反映對(duì)電流的阻礙作用，故A錯(cuò)誤；

B.由題意可知，在超低溫、強(qiáng)磁場(chǎng)的極端條件下，某此材料的霍爾電阻卻隨著強(qiáng)磁場(chǎng)的增加出現(xiàn)量子化現(xiàn)象，并

不是所有的材料都會(huì)發(fā)生，故B錯(cuò)誤；

C.具備品子反?；魻栃?yīng)的磁性拓補(bǔ)絕緣材料，有如成為新一代低能耗芯片的制造材料，故C錯(cuò)誤：

D.根據(jù)功率的表達(dá)式P=/2R,P=R,結(jié)合牛頓第二定律尸=〃口，整理得

I2

則歐姆電阻的基本單位表示為卷牙；

A2s⑶

根據(jù)能量子表達(dá)式￡=加，功的表達(dá)式W=口,牛頓第二定律/=〃幻，結(jié)合電流的定義式/二幺，整理得

f

h_max

7=w￥

■、

則常數(shù)組合々的基本單位表示為里牛，故D正確。

A*

故選D,

第二部分

本部分共6題，共58分。

物理實(shí)驗(yàn)一般涉及實(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)分析和誤差分析

等。

15.實(shí)驗(yàn)儀器。現(xiàn)用多用電表測(cè)量一個(gè)阻值約為1500Q的定值電阻，應(yīng)選用歐姆表的擋［選填“xlO”或

“xlOO"）；如圖所示，為正在測(cè)量中的多用電表表盤(pán)，該電阻的阻值為Q。

【答案】①.xlOO②.1600

【詳解】［1］歐姆表的刻度中間位置部分的讀數(shù)在10?30左右，然后結(jié)合待測(cè)電阻的電阻值約1.5kC,所以要選擇

“X100”擋位；

⑵所測(cè)電阻的阻值為

16xl00Q=1600Q

16.某同學(xué)用插針?lè)y(cè)定一個(gè)半圓形玻璃磚的折射率。正確操作后，做出的光路圖如圖所示。O為圓心，已知CQ

的長(zhǎng)度為八，A8的長(zhǎng)度為/2,則此玻璃磚的折射率可表示為

【詳解】根據(jù)折射定律可得

AB

sinZ.AOB_Qg_/2

sinZCOD~~CD~T

OC

17.誤差分析。用圖所示的電路測(cè)量七的阻值，該測(cè)量值比實(shí)際值偏（選填“大”或“小”）,造成這一系

統(tǒng)誤差的原因是__________。（選填"電壓表的分流”或“電流表的分壓”）

【答案】①.?、?電壓表的分流

【詳解】HH2］根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理結(jié)合部分電路的歐姆定律可得

%4

由于電壓表與待測(cè)電阻并聯(lián)，則實(shí)際通過(guò)待測(cè)電阻的電流會(huì)小于電流表示數(shù)，即

/真＜/測(cè)=/

因此可知計(jì)算時(shí)電流值大于真實(shí)值，則該測(cè)量值比實(shí)際值偏小，造戊這一系統(tǒng)誤差的原因是由于電壓表的分流。

18.某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。

A.實(shí)驗(yàn)中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器可以使用直流電源

B.實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源再釋放紙帶

C.實(shí)驗(yàn)時(shí)紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的兩個(gè)限位孔應(yīng)在同一豎直線(xiàn)上

D.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、天平和刻度尺都是本實(shí)驗(yàn)必須使用的測(cè)量?jī)x器

（2）如圖所示為某次實(shí)驗(yàn)打出的紙帶，取紙帶上連續(xù)的五個(gè)點(diǎn)A、B、C,。、E,通過(guò)測(cè)量并計(jì)算出點(diǎn)4距起始

點(diǎn)。的距離為So,4c間的距離為8,CE間的距離為S2,若相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔為。重錘質(zhì)量為〃?，重力加速

度為g。根據(jù)這些條件計(jì)算從。點(diǎn)到C點(diǎn)的過(guò)程中重錘重力勢(shì)能的減少量46=—,動(dòng)能的增加量。

（3）利用該裝置還可以測(cè)量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋惩瑢W(xué)的做法是以各點(diǎn)到起始點(diǎn)的距離〃為橫坐標(biāo)，以各點(diǎn)速度

的平方v2為縱坐標(biāo)，建立直角坐標(biāo)系，用實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)繪制出償力圖像，如圖所示。請(qǐng)畫(huà)出彼-力圖線(xiàn)并求得當(dāng)

地重力加速度g=m/s2o（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

（4）小剛利用氣墊導(dǎo)軌和光電門(mén)等器材驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，圖是實(shí)驗(yàn)裝置的示意圖。實(shí)驗(yàn)時(shí)開(kāi)啟氣泵，先將氣

墊導(dǎo)軌調(diào)至水平，然后滑塊通過(guò)細(xì)線(xiàn)與托盤(pán)和祛碼相連。將滑塊從圖示位置由靜止釋放，讀出擋光條通過(guò)光電門(mén)

的擋光時(shí)間為八已知?jiǎng)傖尫艜r(shí)擋光條到光電門(mén)的距離為/，擋光條的寬度為4且4：/，托盤(pán)和祛碼的總質(zhì)量為

陽(yáng)，滑塊和擋光條的總質(zhì)量為M，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹橐栽诨瑝K從靜止釋放到運(yùn)動(dòng)到光電門(mén)的過(guò)程中，系統(tǒng)重力

勢(shì)能的減少量AEpumg/；系統(tǒng)動(dòng)能的漕加量△反=o在誤差允許的范圍內(nèi)，如果A￡p=AEk,則可驗(yàn)證

系統(tǒng)的機(jī)械能守恒。

(3)9.75##9.76##9.77##9.78##9.79##9.80

]d、

(4)—(M+〃?)(一)~

2t

【小問(wèn)1詳解】

A.實(shí)驗(yàn)中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器必須使用交流電源，不能使用直流電源，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B.實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源再釋放紙帶，選項(xiàng)B正確：

C.實(shí)驗(yàn)時(shí)紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的兩個(gè)限位孔應(yīng)在同一豎宜線(xiàn)上，以減小摩擦，選項(xiàng)C正確；

D.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和刻度尺都是本實(shí)驗(yàn)必須使用的測(cè)量?jī)x器，但是不需要天平，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選BC。

【小問(wèn)2詳解】

川從。點(diǎn)到C點(diǎn)的過(guò)程中重錘重力勢(shì)能的減少量

△綜=mg(s0+sj

⑵打C點(diǎn)時(shí)的速度

S]+S->

4T

動(dòng)能的增加量

【小問(wèn)3詳解】

做出圖像如圖

v^/fm/s)2

根據(jù)

v2=2gh

結(jié)合圖像可知

46x10-

g=9.78m/s2

【小問(wèn)4詳解】

滑塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的速度

v=—

系統(tǒng)動(dòng)能的增加量

AE=-（M+/n）v2=-（M+/??）（-）2

AZ

19.中國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是中國(guó)自行研制的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。圖甲是北斗導(dǎo)航系統(tǒng)衛(wèi)星分布示意圖，乙所示為

其中一顆北斗衛(wèi)星的軌道示意圖。已知該衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為7,地球半徑為R,地球表面附近的

重力加速度為g,引力常量為G。

（1）求地球的質(zhì)晟M：

（2）求該衛(wèi)星的軌道距離地面的高度加

（3）請(qǐng)推導(dǎo)第一宇宙速度的的表達(dá)式，并分析比較該衛(wèi)星的運(yùn)行速度v與第一宇宙速度力的大小關(guān)系。

/地球\

（0；

/匕斗

'—?衛(wèi)星

甲乙

【答案】（1）M=史二⑵h=

_R：⑶v<v,

G

【詳解】（1）設(shè)一物體的質(zhì)量為孫,在地球表面附近萬(wàn)有引定律等于重力

Mrriy

解得地球質(zhì)量

gR2

M=

G

（2）設(shè)衛(wèi)星質(zhì)量為機(jī)2,根據(jù)牛頓第二定律

「Mm,4乃2

G-----^r=7i勺及（H+〃）

（R+力）-■T~

解得

1等-1

V4%一MV4乃一J

（3）根據(jù)牛頓第二定律

MmV-

G、=m-

得

v=

第一宇宙速度為近地衛(wèi)星的運(yùn)行速度，即尸R時(shí)

該衛(wèi)星的軌道半徑

r=R-\-h>R