高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1高2022級第三次診斷性測試物理注意事項：1.答卷前，考生務(wù)必將自己的班級、姓名、考號填寫在答題卡上。2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號。寫在本試卷上無效。3.回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。4.考試結(jié)束后，將答題卡交回。一、單項選擇題：共7題，每題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.約里奧·居里夫婦發(fā)現(xiàn)經(jīng)過α粒子轟擊的鋁片中含有放射性磷，其核反應(yīng)方程為。下列核反應(yīng)方程中，生成的Y與X是同種粒子的是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】A．對，根據(jù)核反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒分別有解得X的質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)分別所以X粒子是中子；同理，對，根據(jù)核反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒分別有解得Y質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)分別所以Y粒子是α粒子，不符合題意，故A錯誤；B．同理，B選項的Y粒子質(zhì)量數(shù)為1，電荷數(shù)為1，為質(zhì)子，不符合題意，故B錯誤；C．同理，C選項的Y粒子質(zhì)量數(shù)為1，電荷數(shù)為0，為中子，符合題意，故C正確；D．同理，D選項的Y粒子質(zhì)量數(shù)為0，電荷數(shù)為-1，為電子，不符合題意，故D錯誤。故選C。2.鵲橋二號中繼通訊衛(wèi)星是地球與月球之間的“鵲橋”。鵲橋二號中繼衛(wèi)星環(huán)月運行軌道視為圓軌道，與地球同步衛(wèi)星周期相同為24h，已知地球質(zhì)量約為月球質(zhì)量的81倍。鵲橋二號軌道半徑為r，地球同步衛(wèi)星軌道半徑為R，則（）A. B. C. D.【答案】A【解析】對于鵲橋二號中繼衛(wèi)星而言，萬有引力提供圓周運動的向心力，則有對于地球的同步衛(wèi)星而言，則有聯(lián)立解得故故選A。3.如圖所示，成人用與水平方夾角為α、斜向上的拉力F向前拉總質(zhì)量為m的小孩和雪橇，從靜止開始沿直線勻加速通過距離x的過程中（）A.雪橇對地面的壓力大小是mg-Fcosα B.雪橇與地面之間摩擦力大小是FsinαC.拉力做功是Fx D.拉力做功是Fxcosα【答案】D【解析】A．將小孩和雪橇作為整體，受力分析可知，在豎直方向上解得根據(jù)牛頓第三定律可知，雪橇對地面的壓力大小是，A錯誤；B．由于雪橇做加速運動，可知摩擦力，無法比較與Fsinα的大小關(guān)系，B錯誤；CD．根據(jù)功定義可知，拉力做功，C錯誤，D正確。故選D。4.如圖所示，矩形玻璃磚平行于光屏P放置于上方高處，兩束平行的單色光A、斜射到玻璃磚的面，兩個入射點間距離為，穿過玻璃磚下表面后，射在光屏P上兩個點間距離為，已知。不考慮光在玻璃磚中的反射。只向上平移玻璃磚，其他條件和狀態(tài)保持不變，射在光屏上兩個點（）A.位置左移，距離不變 B.位置右移，距離不變C.位置左移，距離變大 D.位置右移，距離變大【答案】A【解析】根據(jù)光的折射知識可知，兩束單色光射出玻璃后仍相互平行，根據(jù)題意作出光的折射的光路圖，如圖所示當(dāng)只向上平移玻璃磚，如圖虛線的位置，由于入射角不變，折射角也變，則移動玻璃磚前后，同一個光線在玻璃磚內(nèi)的折射光線平行，射出玻璃磚后的折射光線平行，根據(jù)幾何關(guān)系可得，向上平移玻璃磚后，穿過玻璃磚下表面光線通過平移前的出射點，則射在光屏P上的位置不變，距離不變。故選A。5.如圖所示，足夠長的光滑斜面固定，輕質(zhì)彈簧下端連接在斜面底端的固定擋板上，上端有一個與彈簧不相連的物塊壓縮彈簧后靜止。現(xiàn)用沿斜面的外力緩慢向下推動物塊到某一位置（彈簧彈性限度內(nèi)），撤去外力后，在物塊沿斜面向上運動到最高點的過程中，其速度v隨時間t變化關(guān)系圖像可能正確的是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】設(shè)彈簧的壓縮量為，斜面的傾角為，對物塊受力分析，根據(jù)牛頓第二定律可得解得剛釋放時，由于彈力大于重力的分力，物塊做加速運動，隨著彈簧的形變量逐漸減小，彈力逐漸減小，物塊的加速度逐漸減小，當(dāng)彈簧的彈力等于重力的下滑分力時，物塊的速度達到最大，此后物塊開始向上做減速運動，其加速度大小則為故物塊向上做加速度逐漸增大的減速運動，當(dāng)彈力為零時，物塊的加速度為，方向沿斜面向下，此階段物塊做勻減速運動，到最高點時，速度為零。故選C。6.如圖所示的平面內(nèi)有寬度均為d的區(qū)域I、II，區(qū)域內(nèi)有磁場方向分別垂直圖示平面向里和向外的勻強磁場，區(qū)域Ⅱ內(nèi)磁場磁感應(yīng)強度大小為區(qū)域Ⅰ內(nèi)磁場磁感應(yīng)強度大小的3倍。一帶負電的粒子以垂直于邊界向右的初速度從區(qū)域Ⅰ左邊界上的O點進入磁場，運動軌跡與區(qū)域Ⅱ右邊界上的P點（圖中未畫出）相切。不計粒子重力，忽略邊界效應(yīng)，則下列判斷正確的是（）A.O、P兩點豎直方向上的距離為B.粒子從區(qū)域Ⅰ進入?yún)^(qū)域Ⅱ，速度與邊界的夾角為60°C.粒子從O點到P點，在區(qū)域Ⅰ、Ⅱ運動時間之比為3∶2D.粒子從O點到P點，在區(qū)域Ⅰ、Ⅱ運動路程之比為2∶3【答案】B【解析】根據(jù)洛倫茲力提供給向心力可得由于，可知粒子運動軌跡如圖所示設(shè)粒子在磁場I中的偏轉(zhuǎn)角為θ，則，聯(lián)立解得，，A．O、P兩點豎直方向上的距離，A錯誤；B．粒子從區(qū)域Ⅰ進入?yún)^(qū)域Ⅱ，圓心角為30o，即速度的偏向角為30o，因此速度與邊界的夾角為60°，B正確；C．粒子在區(qū)域I中運動的時間粒子在區(qū)域II中運動的時間在區(qū)域Ⅰ、Ⅱ運動時間之比D．粒子從O點到P點，在區(qū)域Ⅰ、Ⅱ運動路程之比為D錯誤。故選B。7.如圖所示，P是足夠高的豎直墻面，Q是固定在距離墻面0.5m遠處的豎直擋板，擋板高0.75m。現(xiàn)在距離墻面l1=3m處以水平向右的初速度將一小球拋出，拋出點距地面高，小球與墻面碰撞后豎直方向速度不變，水平方向速度方向反向、大小變?yōu)榕銮暗娜种⑿∏蚺c墻面碰撞時間極短，重力加速度g取10m/s2。小球落在擋板Q和墻之間（小球落地后不再反彈），則小球拋出的初速度大小可能為（）A.4m/s B.7m/s C.8m/s D.10m/s【答案】B【解析】當(dāng)小球恰能從Q的頂端飛過時，則初速度若小球打到墻面上反彈后恰能落到擋板Q的上端，則，，，t=t1+t2（其中t1，t2分別是碰墻前后小球運動的時間）解得v0=7.5m/s可知小球的速度范圍5m/s~7.5m/s之間。故選B。二、多項選擇題：共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項中，每小題有多個選項符合題目要求。全都選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。8.如圖所示，真空中的直角坐標(biāo)系xOy，以O(shè)為圓心、半徑為1m的圓與坐標(biāo)軸交于A、B、C、D四點。在x軸上-2m和2m處，分別固定電荷量為+4q和-q的兩個點電荷。則（）A.A、C兩點電場強度大小相等，方向不同B.A、C兩點電場強度大小不等，方向相同C.B、D兩點電場強度大小相等，方向不同D.B、D兩點電場強度大小不等，方向相同【答案】BC【解析】AB．根據(jù)電場疊加原理可知，兩個點電荷在A、C兩點電場強度方向相同，合場強方向均沿x軸正方向，設(shè)+4q的點電荷到A點的距離為r，A點電場強度大小C點電場強度大小所以A、C兩點電場強度大小不等，故A錯誤，B正確；CD．兩點電荷在B、D兩點的電場強度如圖+4q在D點的電場強度大小-q在D點的電場強度大小則所以D點的合場強方向與x軸有一定夾角偏向y軸正方向，由于電場的對稱性可知B點的合場強方向與x軸有一定夾角偏向y軸負方向，所以B、D兩點電場強度方向不同；由于電場的對稱性可知B、D兩點電場強度大小相等，故C正確，D錯誤。故選BC。9.一列沿x軸傳播的簡諧波在t=0時刻的波形如圖所示，P、Q是在波的傳播方向上平衡位置相距1m的兩個質(zhì)點，質(zhì)點P此時刻恰過平衡位置并沿y軸負方向振動。已知波的周期為6s，則下列說法正確的是（）A.該波沿x軸正方向傳播 B.該波沿x軸負方向傳播C.t=0.5s時刻，P、Q速度相同 D.t=1.0s時刻，P、Q速度相同【答案】AC【解析】AB．由于P點沿y軸負方向振動，根據(jù)“同側(cè)法”，波沿x軸正方向傳播，A正確，B錯誤；C．由題可知，波長，波速t=0.5s時刻，波向右傳播了平衡位置恰好處于3.5m處，P、Q到平衡位置的水平距離均為0.5m，根據(jù)對稱性，兩者速度相同，C正確；D．t=1.0s時刻，波向右傳播了Q恰好運動到平衡位置，速度最大，而P點運動到平衡位置下方，速度小于最大速度，D錯誤。故選AC。10.如圖所示，兩條相距為l的光滑平行金屬導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi)，空間內(nèi)有方向豎直向下、磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場。兩根質(zhì)量均為m、電阻均為R的導(dǎo)體棒MN、PQ垂直放置于金屬導(dǎo)軌不同位置，保持與導(dǎo)軌良好接觸。某時刻給MN一個水平向右的初速度v0，此后過程中兩導(dǎo)體棒不發(fā)生碰撞，則從該時刻起到兩導(dǎo)體棒達到穩(wěn)定狀態(tài)的過程中（）A.通過導(dǎo)體棒PQ的電流均勻增大B.導(dǎo)體棒MN做加速度減小的減速運動C.導(dǎo)體棒MN上產(chǎn)生的焦耳熱為D.導(dǎo)體棒MN和導(dǎo)體棒PQ通過距離之差為【答案】BD【解析】A．當(dāng)給MN一個向右的初速度時，MN切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，回路中有感應(yīng)電流，導(dǎo)體棒PQ由于受到安培力的作用也隨之切割磁感線運動產(chǎn)生感應(yīng)電動時，根據(jù)電磁感應(yīng)原理可知，電路產(chǎn)生的電動勢電路中的感應(yīng)電流根據(jù)左手定則可知，MN受到向左的安培力而做減速運動，PQ受到向右的安培力而向右做加速運動，故逐漸減小，因此PQ的感應(yīng)電流逐漸減小，而不是均勻增加，A錯誤；B．MN受到的安培力根據(jù)牛頓第二定律則有解得由于逐漸減小，所以導(dǎo)體棒MN做加速度減小減速運動，B正確；C．兩導(dǎo)體棒組成的系統(tǒng)動量守恒，則有解得穩(wěn)定時，兩導(dǎo)體棒的速度為根據(jù)能量守恒定律可知，整個過程系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量由于兩導(dǎo)體棒的電阻相等，所以導(dǎo)體棒MN上產(chǎn)生的熱量C錯誤；D．對MN由動量定理可得設(shè)穩(wěn)定時，二者的距離之差為，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律則有根據(jù)歐姆定律可得其中聯(lián)立解得D正確故選BD。三、實驗探究題：本題共2小題，共16分。11.用如圖所示的裝置驗證動量守恒定律。氣墊導(dǎo)軌上安裝光電門1、2，滑塊1、2上固定著相同的豎直遮光條，與光電門連接的電子計時器可以記錄遮光條通過光電門的時間。（1）接通氣墊導(dǎo)軌待氣源穩(wěn)定后，輕推滑塊1，測得遮光條先后通過光電門1、2的時間分別為Δt、Δt'，若Δt___________Δt'，則說明氣墊導(dǎo)軌已經(jīng)調(diào)到水平。（選填“>”“=”或“<”）（2）將滑塊1靜放在光電門1的右側(cè)，滑塊2靜放在光電門1、2之間，向左輕推滑塊1，光電門1記錄了1次遮光條通過的時間為Δt1，光電門2記錄了2次遮光條先后通過的時間分別為△t2和Δt3。為驗證動量守恒定律，還需要測量的物理量是___________。（填選項前的序號）A.遮光條的寬度dB.兩光電門間的距離L0C.滑塊1、2的寬度L1和L2D.滑塊（含遮光條）1、2的質(zhì)量m1和m2（3）在滑塊1、2碰撞過程中，如果關(guān)系式___________成立，則驗證了動量守恒定律。（用第（2）問中測得的物理量符號表示）【答案】（1）=（2）D（3）【解析】【小問1詳析】若氣墊導(dǎo)軌水平，則滑塊在氣墊導(dǎo)軌上做勻速直線運動，則遮光條先后通過光電門1、2的時間分別為Δt、Δt'是相等的。【小問2詳析】根據(jù)動量守恒定律若設(shè)遮光條的寬度為d，則代入式子可得即還需要測量的物理量為滑塊（含遮光條）1、2的質(zhì)量m1和m2，而遮光條的寬度可以約掉，與兩光電門間的距離L0和塊1、2的寬度L1和L2無關(guān)，故選D。【小問3詳析】據(jù)前分析可以得出要驗證動量守恒，則需驗證。12.某實驗小組用電流傳感器觀察兩個并聯(lián)電容器的充放電過程，設(shè)計的電路如圖1所示。器材有：學(xué)生電源（9V，內(nèi)阻可忽略）、2個相同的電容器（耐壓值15V，電容3000μF）、靈敏電流計A（指針居中，內(nèi)阻不計）、電流傳感器（內(nèi)阻不計）、電阻箱（0~9999Ω）、單刀雙擲開關(guān)和導(dǎo)線若干。完成實驗，并回答問題：（1）正確連接電路后，電阻箱各個旋鈕調(diào)到如圖2所示位置，單刀雙擲開關(guān)S擲于1，一段時間后電容器充電完成，再將S擲于2，則①電阻箱接入電路的阻值為___________Ω；②流過電流傳感器的電流方向為___________（選填“a→b”或“b→a”）；③已知靈敏電流計電流從左端流入時指針向左偏轉(zhuǎn)，觀察到靈敏電流計A指針偏轉(zhuǎn)情況是___________；（填序號）A.慢慢偏到左邊并靜止B.迅速偏到右邊并靜止C.慢慢偏到左邊并迅速回到正中D.迅速偏到右邊并慢慢回到正中（2）電流傳感器記錄放電電流I隨時間t的變化情況如圖3所示。圖中圖線與縱軸的交點坐標(biāo)Im為___________mA，圖線與橫軸所圍的面積為___________C；（3）若電容器充滿電后，增大電阻箱的阻值，則放電時間___________（選填“變長”“變短”或“不變”）。【答案】（1）1800b→aD（2）5（3）變長【解析】【小問1詳析】①[1]由圖2可知電阻箱接入電路的阻值為②[2]由電路圖可知，充電后電容器右極板帶正電，左極板帶負電，則放電過程流過電流傳感器的電流方向為b→a。③[3]已知靈敏電流計電流從左端流入時指針向左偏轉(zhuǎn)，則開關(guān)S擲于2時，電容器進行放電，靈敏電流計電流從右端流入；剛開始由于電容器極板電壓最大，所以放電電流最大，隨著電容器所帶電荷量的逐漸減小，電容器極板電壓逐漸減小，則放電電流逐漸減小為0；可知觀察到靈敏電流計A指針偏轉(zhuǎn)情況是迅速偏到右邊并慢慢回到正中。故選D。【小問2詳析】[1]電容器充完電后極板間的電壓為，由于兩電容器為并聯(lián)關(guān)系，所以放電時相當(dāng)于兩相同電源并聯(lián)，電動勢為；則圖3中圖線與縱軸的交點坐標(biāo)為[2]根據(jù)可知，圖線與橫軸所圍的面積等于兩電容器充完電所帶的總電荷量，則有【小問3詳析】若電容器充滿電后，增大電阻箱的阻值，放電電流與原來相比減小，則放電時間變長。四、計算題：本題共3小題，共38分。解答應(yīng)當(dāng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的，不能得分。13.中國科學(xué)院研制的電磁彈射微重力實驗室，是亞洲首個采用電磁彈射技術(shù)實現(xiàn)地面微重力環(huán)境的實驗裝置。整個裝置像一個高44.5m的“大電梯”，高2m的實驗艙在精確的電磁系統(tǒng)控制下可以在這個“大電梯”內(nèi)沿豎直方向運動。某次實驗中，實驗艙從裝置底部由靜止開始豎直向上做勻加速直線運動，當(dāng)?shù)侥澄恢盟俣葎偤脼?0m/s時撤去電磁控制，此后實驗艙只在重力作用下運動；當(dāng)實驗艙回到該位置時重新加以電磁控制，讓它減速回落到地面。重力加速度g取10m/s2。求：（1）實驗艙只在重力作用下運動的總時間；（2）為了保證實驗艙的安全，實驗艙不能與裝置頂部相碰。求實驗艙向上勻加速運動的最小加速度。【答案】（1）4s（2）【解析】【小問1詳析】設(shè)實驗艙只在重力作用下向上運動時間為t1，只在重力作用下運動總時間為t，則則【小問2詳析】為了保證實驗艙安全，實驗艙不能到達裝置頂部，或者達到頂部時速度剛好為零。設(shè)實驗艙只在重力作用下向上運動的位移為x1，則設(shè)裝置高為H，實驗艙高為h，則實驗艙在電磁控制下向上勻加速運動最大位移為x2，對應(yīng)的最小加速度為a，則又解得14.按壓瓶在生活中應(yīng)用廣泛。某種按壓瓶結(jié)構(gòu)如圖所示，瓶蓋與腔室的活塞相連，活塞連接在腔室內(nèi)彈簧的上端，彈簧下端固定在腔室下部。腔室有上、下兩個小球閥門，上閥門封閉腔室與大氣相通的出口，下閥門封閉腔室與塑料管連接口，塑料管插入儲液瓶的液體中。兩個閥門小球重力很小，只要閥門內(nèi)外氣體壓強不相等，閥門就會打開，讓氣體或液體向上流動。該種按壓瓶第一次使用前，彈簧處于原長，瓶內(nèi)液體液面如圖所示，塑料管和腔室內(nèi)的氣體壓強均與外界大氣壓強相同，塑料管內(nèi)氣體體積為V0，腔室內(nèi)氣體體積為9V0。第一次腔室向下按壓瓶蓋，下閥門緊閉，上閥門打開，當(dāng)腔室內(nèi)氣體剩余三分之二時松手，彈簧開始回彈，上閥門封閉，下閥門打開，到彈簧恢復(fù)原長時，有體積為的液體進入塑料管，完成了第一次按壓。已知塑料管橫截面積為S，大氣壓強為p0，重力加速度為g，腔室和塑料管內(nèi)氣體視為理想氣體，氣體溫度不變，腔室氣密性良好，儲液瓶內(nèi)氣體與大氣相通。求：（1）彈簧恢復(fù)原長時，腔室內(nèi)氣體的壓強；（2）儲液瓶內(nèi)液體的密度。【答案】（1）（2）【解析】【小問1詳析】以腔室內(nèi)剩余的三分之二氣體和塑料管內(nèi)氣體為研究對象，設(shè)松手時壓強為p1，體積為V1；彈簧恢復(fù)原長前，下閥門始終打開，腔室氣體和塑料管內(nèi)氣體壓強相等，設(shè)壓強為p2，體積為V2，有，向下按壓瓶蓋過程中，上閥門始終打開，所以，腔室內(nèi)氣體壓強始終等于大氣壓強。即p1=p0由等溫變化規(guī)律有解得【小問2詳析】設(shè)儲液瓶內(nèi)液體的密度為ρ，塑料管內(nèi)液體上升高度為h，則由于儲液瓶內(nèi)的氣體壓強等于大氣壓強，有，解得15.圖所示，豎直平面內(nèi)的xOy直角坐標(biāo)系，水平x軸上的D點與坐標(biāo)原點O的距離，y軸上的P點與O點的距離L=5m。在y<0區(qū)域，充滿沿y軸負方向的勻強電場E和磁感應(yīng)強度大小B=1T、方向垂直xOy平面向里的勻強磁場。一質(zhì)量m=1kg、電荷量q=1C的帶負電小D球，在P點以初速度v0沿x軸正方向射出，進入y<0區(qū)域后恰好能做勻速圓周運動。重力加速度g取10m/s2。（1）求電場強度E的大小；（2）若小球能通過D點，求初速度v0的可能大小；（3）撤去電場，再讓該小球在P點從靜止開始自由下落，求小球在y<0區(qū)域運動過程中距x軸的最遠距離ym及小球的最大速度vm。【答案】（1）10N/C（2）見解析（3），【解析】【小問1詳析】小球在y<0區(qū)域恰好做勻速圓周運動，小球重力與電場力是一對平衡力，即qE=mg解得E=10N/C【小問2詳析】小球在P點以初速度v0沿x軸正方向射出后，可以有兩種情況通過D點。一是直接通過D點。二是先進入y<0區(qū)域，小球又有兩種方式通過D點，一是經(jīng)過n次在y<0區(qū)域做勻速圓周運動、斜向上進入y>0區(qū)域運動，然后通過D點；二是經(jīng)過n次在y<0區(qū)域做勻速圓周運動、斜向上進入y>0區(qū)域時，通過D點。情況一：設(shè)小球經(jīng)過時間t通過D點，則，解得t=1s解得情況二：小球在P點以初速度v0射出，設(shè)第一次到達x軸上某點D1與O點的距離為d1，參照情況一，有d1=v0設(shè)小球進入y<0區(qū)域時速度大小為v，方向與x軸的夾角為α，沿y軸方向的分速度大小為vy，做勻速圓周運動的半徑為R，從x軸上D2點離開電磁場，設(shè)D1與D2點之間的距離為d2，如圖1所示，則，解得①小球經(jīng)過n次在y<0區(qū)域做勻速圓周運動、斜向上進入y>0區(qū)域時，通過D點，如圖2所示。由斜拋的對稱性及幾何關(guān)系有解得②小球經(jīng)過n次在y<0區(qū)域做勻速圓周運動、斜向上回到y(tǒng)>0區(qū)域時通過D點，如圖3所示。由斜拋的對稱性及幾何關(guān)系有解得【小問3詳析】撤去電場，小球在y<0區(qū)域運動過程中，只有重力做功，離x軸的最遠時，小球的速度水平而且此時小球的速度最大。設(shè)小球在磁場中運動過程中豎直方向上速度為vy，此分速度使小球在磁場中受到水平向左的洛倫茲力，經(jīng)過時間，小球距x軸的距離最遠，則在水平方向，由動量定理有小球從P點運動到距x軸的最遠距離的過程中，由動能定理解得，高2022級第三次診斷性測試物理注意事項：1.答卷前，考生務(wù)必將自己的班級、姓名、考號填寫在答題卡上。2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號。寫在本試卷上無效。3.回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。4.考試結(jié)束后，將答題卡交回。一、單項選擇題：共7題，每題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.約里奧·居里夫婦發(fā)現(xiàn)經(jīng)過α粒子轟擊的鋁片中含有放射性磷，其核反應(yīng)方程為。下列核反應(yīng)方程中，生成的Y與X是同種粒子的是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】A．對，根據(jù)核反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒分別有解得X的質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)分別所以X粒子是中子；同理，對，根據(jù)核反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒分別有解得Y質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)分別所以Y粒子是α粒子，不符合題意，故A錯誤；B．同理，B選項的Y粒子質(zhì)量數(shù)為1，電荷數(shù)為1，為質(zhì)子，不符合題意，故B錯誤；C．同理，C選項的Y粒子質(zhì)量數(shù)為1，電荷數(shù)為0，為中子，符合題意，故C正確；D．同理，D選項的Y粒子質(zhì)量數(shù)為0，電荷數(shù)為-1，為電子，不符合題意，故D錯誤。故選C。2.鵲橋二號中繼通訊衛(wèi)星是地球與月球之間的“鵲橋”。鵲橋二號中繼衛(wèi)星環(huán)月運行軌道視為圓軌道，與地球同步衛(wèi)星周期相同為24h，已知地球質(zhì)量約為月球質(zhì)量的81倍。鵲橋二號軌道半徑為r，地球同步衛(wèi)星軌道半徑為R，則（）A. B. C. D.【答案】A【解析】對于鵲橋二號中繼衛(wèi)星而言，萬有引力提供圓周運動的向心力，則有對于地球的同步衛(wèi)星而言，則有聯(lián)立解得故故選A。3.如圖所示，成人用與水平方夾角為α、斜向上的拉力F向前拉總質(zhì)量為m的小孩和雪橇，從靜止開始沿直線勻加速通過距離x的過程中（）A.雪橇對地面的壓力大小是mg-Fcosα B.雪橇與地面之間摩擦力大小是FsinαC.拉力做功是Fx D.拉力做功是Fxcosα【答案】D【解析】A．將小孩和雪橇作為整體，受力分析可知，在豎直方向上解得根據(jù)牛頓第三定律可知，雪橇對地面的壓力大小是，A錯誤；B．由于雪橇做加速運動，可知摩擦力，無法比較與Fsinα的大小關(guān)系，B錯誤；CD．根據(jù)功定義可知，拉力做功，C錯誤，D正確。故選D。4.如圖所示，矩形玻璃磚平行于光屏P放置于上方高處，兩束平行的單色光A、斜射到玻璃磚的面，兩個入射點間距離為，穿過玻璃磚下表面后，射在光屏P上兩個點間距離為，已知。不考慮光在玻璃磚中的反射。只向上平移玻璃磚，其他條件和狀態(tài)保持不變，射在光屏上兩個點（）A.位置左移，距離不變 B.位置右移，距離不變C.位置左移，距離變大 D.位置右移，距離變大【答案】A【解析】根據(jù)光的折射知識可知，兩束單色光射出玻璃后仍相互平行，根據(jù)題意作出光的折射的光路圖，如圖所示當(dāng)只向上平移玻璃磚，如圖虛線的位置，由于入射角不變，折射角也變，則移動玻璃磚前后，同一個光線在玻璃磚內(nèi)的折射光線平行，射出玻璃磚后的折射光線平行，根據(jù)幾何關(guān)系可得，向上平移玻璃磚后，穿過玻璃磚下表面光線通過平移前的出射點，則射在光屏P上的位置不變，距離不變。故選A。5.如圖所示，足夠長的光滑斜面固定，輕質(zhì)彈簧下端連接在斜面底端的固定擋板上，上端有一個與彈簧不相連的物塊壓縮彈簧后靜止。現(xiàn)用沿斜面的外力緩慢向下推動物塊到某一位置（彈簧彈性限度內(nèi)），撤去外力后，在物塊沿斜面向上運動到最高點的過程中，其速度v隨時間t變化關(guān)系圖像可能正確的是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】設(shè)彈簧的壓縮量為，斜面的傾角為，對物塊受力分析，根據(jù)牛頓第二定律可得解得剛釋放時，由于彈力大于重力的分力，物塊做加速運動，隨著彈簧的形變量逐漸減小，彈力逐漸減小，物塊的加速度逐漸減小，當(dāng)彈簧的彈力等于重力的下滑分力時，物塊的速度達到最大，此后物塊開始向上做減速運動，其加速度大小則為故物塊向上做加速度逐漸增大的減速運動，當(dāng)彈力為零時，物塊的加速度為，方向沿斜面向下，此階段物塊做勻減速運動，到最高點時，速度為零。故選C。6.如圖所示的平面內(nèi)有寬度均為d的區(qū)域I、II，區(qū)域內(nèi)有磁場方向分別垂直圖示平面向里和向外的勻強磁場，區(qū)域Ⅱ內(nèi)磁場磁感應(yīng)強度大小為區(qū)域Ⅰ內(nèi)磁場磁感應(yīng)強度大小的3倍。一帶負電的粒子以垂直于邊界向右的初速度從區(qū)域Ⅰ左邊界上的O點進入磁場，運動軌跡與區(qū)域Ⅱ右邊界上的P點（圖中未畫出）相切。不計粒子重力，忽略邊界效應(yīng)，則下列判斷正確的是（）A.O、P兩點豎直方向上的距離為B.粒子從區(qū)域Ⅰ進入?yún)^(qū)域Ⅱ，速度與邊界的夾角為60°C.粒子從O點到P點，在區(qū)域Ⅰ、Ⅱ運動時間之比為3∶2D.粒子從O點到P點，在區(qū)域Ⅰ、Ⅱ運動路程之比為2∶3【答案】B【解析】根據(jù)洛倫茲力提供給向心力可得由于，可知粒子運動軌跡如圖所示設(shè)粒子在磁場I中的偏轉(zhuǎn)角為θ，則，聯(lián)立解得，，A．O、P兩點豎直方向上的距離，A錯誤；B．粒子從區(qū)域Ⅰ進入?yún)^(qū)域Ⅱ，圓心角為30o，即速度的偏向角為30o，因此速度與邊界的夾角為60°，B正確；C．粒子在區(qū)域I中運動的時間粒子在區(qū)域II中運動的時間在區(qū)域Ⅰ、Ⅱ運動時間之比D．粒子從O點到P點，在區(qū)域Ⅰ、Ⅱ運動路程之比為D錯誤。故選B。7.如圖所示，P是足夠高的豎直墻面，Q是固定在距離墻面0.5m遠處的豎直擋板，擋板高0.75m。現(xiàn)在距離墻面l1=3m處以水平向右的初速度將一小球拋出，拋出點距地面高，小球與墻面碰撞后豎直方向速度不變，水平方向速度方向反向、大小變?yōu)榕銮暗娜种⑿∏蚺c墻面碰撞時間極短，重力加速度g取10m/s2。小球落在擋板Q和墻之間（小球落地后不再反彈），則小球拋出的初速度大小可能為（）A.4m/s B.7m/s C.8m/s D.10m/s【答案】B【解析】當(dāng)小球恰能從Q的頂端飛過時，則初速度若小球打到墻面上反彈后恰能落到擋板Q的上端，則，，，t=t1+t2（其中t1，t2分別是碰墻前后小球運動的時間）解得v0=7.5m/s可知小球的速度范圍5m/s~7.5m/s之間。故選B。二、多項選擇題：共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項中，每小題有多個選項符合題目要求。全都選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。8.如圖所示，真空中的直角坐標(biāo)系xOy，以O(shè)為圓心、半徑為1m的圓與坐標(biāo)軸交于A、B、C、D四點。在x軸上-2m和2m處，分別固定電荷量為+4q和-q的兩個點電荷。則（）A.A、C兩點電場強度大小相等，方向不同B.A、C兩點電場強度大小不等，方向相同C.B、D兩點電場強度大小相等，方向不同D.B、D兩點電場強度大小不等，方向相同【答案】BC【解析】AB．根據(jù)電場疊加原理可知，兩個點電荷在A、C兩點電場強度方向相同，合場強方向均沿x軸正方向，設(shè)+4q的點電荷到A點的距離為r，A點電場強度大小C點電場強度大小所以A、C兩點電場強度大小不等，故A錯誤，B正確；CD．兩點電荷在B、D兩點的電場強度如圖+4q在D點的電場強度大小-q在D點的電場強度大小則所以D點的合場強方向與x軸有一定夾角偏向y軸正方向，由于電場的對稱性可知B點的合場強方向與x軸有一定夾角偏向y軸負方向，所以B、D兩點電場強度方向不同；由于電場的對稱性可知B、D兩點電場強度大小相等，故C正確，D錯誤。故選BC。9.一列沿x軸傳播的簡諧波在t=0時刻的波形如圖所示，P、Q是在波的傳播方向上平衡位置相距1m的兩個質(zhì)點，質(zhì)點P此時刻恰過平衡位置并沿y軸負方向振動。已知波的周期為6s，則下列說法正確的是（）A.該波沿x軸正方向傳播 B.該波沿x軸負方向傳播C.t=0.5s時刻，P、Q速度相同 D.t=1.0s時刻，P、Q速度相同【答案】AC【解析】AB．由于P點沿y軸負方向振動，根據(jù)“同側(cè)法”，波沿x軸正方向傳播，A正確，B錯誤；C．由題可知，波長，波速t=0.5s時刻，波向右傳播了平衡位置恰好處于3.5m處，P、Q到平衡位置的水平距離均為0.5m，根據(jù)對稱性，兩者速度相同，C正確；D．t=1.0s時刻，波向右傳播了Q恰好運動到平衡位置，速度最大，而P點運動到平衡位置下方，速度小于最大速度，D錯誤。故選AC。10.如圖所示，兩條相距為l的光滑平行金屬導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi)，空間內(nèi)有方向豎直向下、磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場。兩根質(zhì)量均為m、電阻均為R的導(dǎo)體棒MN、PQ垂直放置于金屬導(dǎo)軌不同位置，保持與導(dǎo)軌良好接觸。某時刻給MN一個水平向右的初速度v0，此后過程中兩導(dǎo)體棒不發(fā)生碰撞，則從該時刻起到兩導(dǎo)體棒達到穩(wěn)定狀態(tài)的過程中（）A.通過導(dǎo)體棒PQ的電流均勻增大B.導(dǎo)體棒MN做加速度減小的減速運動C.導(dǎo)體棒MN上產(chǎn)生的焦耳熱為D.導(dǎo)體棒MN和導(dǎo)體棒PQ通過距離之差為【答案】BD【解析】A．當(dāng)給MN一個向右的初速度時，MN切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，回路中有感應(yīng)電流，導(dǎo)體棒PQ由于受到安培力的作用也隨之切割磁感線運動產(chǎn)生感應(yīng)電動時，根據(jù)電磁感應(yīng)原理可知，電路產(chǎn)生的電動勢電路中的感應(yīng)電流根據(jù)左手定則可知，MN受到向左的安培力而做減速運動，PQ受到向右的安培力而向右做加速運動，故逐漸減小，因此PQ的感應(yīng)電流逐漸減小，而不是均勻增加，A錯誤；B．MN受到的安培力根據(jù)牛頓第二定律則有解得由于逐漸減小，所以導(dǎo)體棒MN做加速度減小減速運動，B正確；C．兩導(dǎo)體棒組成的系統(tǒng)動量守恒，則有解得穩(wěn)定時，兩導(dǎo)體棒的速度為根據(jù)能量守恒定律可知，整個過程系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量由于兩導(dǎo)體棒的電阻相等，所以導(dǎo)體棒MN上產(chǎn)生的熱量C錯誤；D．對MN由動量定理可得設(shè)穩(wěn)定時，二者的距離之差為，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律則有根據(jù)歐姆定律可得其中聯(lián)立解得D正確故選BD。三、實驗探究題：本題共2小題，共16分。11.用如圖所示的裝置驗證動量守恒定律。氣墊導(dǎo)軌上安裝光電門1、2，滑塊1、2上固定著相同的豎直遮光條，與光電門連接的電子計時器可以記錄遮光條通過光電門的時間。（1）接通氣墊導(dǎo)軌待氣源穩(wěn)定后，輕推滑塊1，測得遮光條先后通過光電門1、2的時間分別為Δt、Δt'，若Δt___________Δt'，則說明氣墊導(dǎo)軌已經(jīng)調(diào)到水平。（選填“>”“=”或“<”）（2）將滑塊1靜放在光電門1的右側(cè)，滑塊2靜放在光電門1、2之間，向左輕推滑塊1，光電門1記錄了1次遮光條通過的時間為Δt1，光電門2記錄了2次遮光條先后通過的時間分別為△t2和Δt3。為驗證動量守恒定律，還需要測量的物理量是___________。（填選項前的序號）A.遮光條的寬度dB.兩光電門間的距離L0C.滑塊1、2的寬度L1和L2D.滑塊（含遮光條）1、2的質(zhì)量m1和m2（3）在滑塊1、2碰撞過程中，如果關(guān)系式___________成立，則驗證了動量守恒定律。（用第（2）問中測得的物理量符號表示）【答案】（1）=（2）D（3）【解析】【小問1詳析】若氣墊導(dǎo)軌水平，則滑塊在氣墊導(dǎo)軌上做勻速直線運動，則遮光條先后通過光電門1、2的時間分別為Δt、Δt'是相等的。【小問2詳析】根據(jù)動量守恒定律若設(shè)遮光條的寬度為d，則代入式子可得即還需要測量的物理量為滑塊（含遮光條）1、2的質(zhì)量m1和m2，而遮光條的寬度可以約掉，與兩光電門間的距離L0和塊1、2的寬度L1和L2無關(guān)，故選D。【小問3詳析】據(jù)前分析可以得出要驗證動量守恒，則需驗證。12.某實驗小組用電流傳感器觀察兩個并聯(lián)電容器的充放電過程，設(shè)計的電路如圖1所示。器材有：學(xué)生電源（9V，內(nèi)阻可忽略）、2個相同的電容器（耐壓值15V，電容3000μF）、靈敏電流計A（指針居中，內(nèi)阻不計）、電流傳感器（內(nèi)阻不計）、電阻箱（0~9999Ω）、單刀雙擲開關(guān)和導(dǎo)線若干。完成實驗，并回答問題：（1）正確連接電路后，電阻箱各個旋鈕調(diào)到如圖2所示位置，單刀雙擲開關(guān)S擲于1，一段時間后電容器充電完成，再將S擲于2，則①電阻箱接入電路的阻值為___________Ω；②流過電流傳感器的電流方向為___________（選填“a→b”或“b→a”）；③已知靈敏電流計電流從左端流入時指針向左偏轉(zhuǎn)，觀察到靈敏電流計A指針偏轉(zhuǎn)情況是___________；（填序號）A.慢慢偏到左邊并靜止B.迅速偏到右邊并靜止C.慢慢偏到左邊并迅速回到正中D.迅速偏到右邊并慢慢回到正中（2）電流傳感器記錄放電電流I隨時間t的變化情況如圖3所示。圖中圖線與縱軸的交點坐標(biāo)Im為___________mA，圖線與橫軸所圍的面積為___________C；（3）若電容器充滿電后，增大電阻箱的阻值，則放電時間___________（選填“變長”“變短”或“不變”）。【答案】（1）1800b→aD（2）5（3）變長【解析】【小問1詳析】①[1]由圖2可知電阻箱接入電路的阻值為②[2]由電路圖可知，充電后電容器右極板帶正電，左極板帶負電，則放電過程流過電流傳感器的電流方向為b→a。③[3]已知靈敏電流計電流從左端流入時指針向左偏轉(zhuǎn)，則開關(guān)S擲于2時，電容器進行放電，靈敏電流計電流從右端流入；剛開始由于電容器極板電壓最大，所以放電電流最大，隨著電容器所帶電荷量的逐漸減小，電容器極板電壓逐漸減小，則放電電流逐漸減小為0；可知觀察到靈敏電流計A指針偏轉(zhuǎn)情況是迅速偏到右邊并慢慢回到正中。故選D。【小問2詳析】[1]電容器充完電后極板間的電壓為，由于兩電容器為并聯(lián)關(guān)系，所以放電時相當(dāng)于兩相同電源并聯(lián)，電動勢為；則圖3中圖線與縱軸的交點坐標(biāo)為[2]根據(jù)可知，圖線與橫軸所圍的面積等于兩電容器充完電所帶的總電荷量，則有【小問3詳析】若電容器充滿電后，增大電阻箱的阻值，放電電流與原來相比減小，則放電時間變長。四、計算題：本題共3小題，共38分。解答應(yīng)當(dāng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的，不能得分。13.中國科學(xué)院研制的電磁彈射微重力實驗室，是亞洲首個采用電磁彈射技術(shù)實現(xiàn)地面微重力環(huán)境的實驗裝置。整個裝置像一個高44.5m的“大電梯”，高2m的實驗艙在精確的電磁系統(tǒng)控制下可以在這個“大電梯”內(nèi)沿豎直方向運動。某次實驗中，實驗艙從裝置底部由靜止開始豎直向上做勻加速直線運動，當(dāng)?shù)侥澄恢盟俣葎偤脼?0m/s時撤去電磁控制，此后實驗艙只在重力作用下運動；當(dāng)實驗艙回到該位置時重新加以電磁控制，讓它減速回落到地面。重力加速度g取10m/s2。求：（1）實驗艙只在重力作用下運動的總時間；（2）為了保證實驗艙的安全，實驗艙不能與裝置頂部相碰。求實驗艙向上勻加速運動的最小加速度。【答案】（1）4s（2）【解析】【小問1詳析】設(shè)實驗艙只在重力作用下向上運動時間為t1，只在重力作用下運動總時間為t，則則【小問2詳析】為了保證實驗艙安全，實驗艙不能到達裝置頂部，或者達到頂部時速度剛好為零。設(shè)實驗艙只在重力作用下向上運動的位移為x1，則設(shè)裝置高為H，實驗艙高為h，則實驗艙在電磁控制下向上勻加速運動最大位移為x2，對應(yīng)的最小加速度為a，則又解得14.按壓瓶在生活中應(yīng)用廣泛。某種按壓瓶結(jié)構(gòu)如圖所示，瓶蓋與腔室的活塞相連，活塞連接在腔室內(nèi)彈簧的上端，彈簧下端固定在腔室下部。腔室有上、下兩個小球閥門，上閥門封閉腔室與大氣相通的出口，下閥門封閉腔室與塑料管連接口，塑料