高級中學名校試卷PAGEPAGE12025屆湖南省高考物理模擬試卷（四）本試卷共100分，考試時間75分鐘．注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在本試卷和答題卡上．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題目的答案標號涂黑．如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號．回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上．寫在本試卷上無效．3．考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回．一、選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24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．下列核反應中放出的粒子為中子的是（）A．俘獲一個粒子，產生并放出一個粒子B．俘獲一個粒子，產生并放出一個粒子C．俘獲一個質子，產生并放出一個粒子D．俘獲一個質子，產生并放出一個粒子2．如圖所示，甲、乙兩同學用質量不同的小球玩游戲，甲、乙同學在相距L處將A、B兩球同時拋出，A球豎直向上，B球斜向上，拋出時B球速度與水平面的夾角，A、B兩球拋出點離水平地面高度相同。當A球到達最高點時，B球恰好水平撞擊到A球，忽略空氣阻力，重力加速度為g，下列說法正確的是（）A．A球從拋出到最高點的時間為B．B球拋出瞬間的速度大小為C．當A球、B球在碰撞前相距時，B球速度大小為D．A球、B球從拋出到落地，重力的沖量相同3．近年來，中科院研發的第三代橫波遠探測成像測井儀在超深井中實現了清晰的井外地質成像及8340米深度的探測紀錄，創下該類國產儀器深度探測紀錄，對保障國家能源安全具有重要意義。若一列簡諧橫波沿x軸傳播，如圖所示，圖甲是t=3s時的波形圖像，P為波傳播方向上的一個質點，此時，圖乙是x=2m處質點Q的振動圖像。下列說法正確的是（）A．該波沿x軸正方向傳播B．該波通過2m的障礙物時，不會發生明顯的衍射現象C．質點P再經過0.25s通過的路程為5cmD．t=4s時，質點P的加速度方向沿y軸正方向，且加速度在增大4．我國計劃在2030年前實現載人登月。假設宇航員在月球上利用彈簧測力計測得質量m的鉤碼重力大小為F。已知萬有引力常量為G，宇航員還需要知道以下哪個條件才能計算出月球的質量（）A．月球的半徑RB．月球表面擺長為l的單擺周期T1C．月球繞地球做圓周運動的周期T2D．月球表面物體自由下落高度為h時所用的時間t5．如圖甲所示，已知車輪邊緣上一質點P的軌跡可看成質點P相對圓心O做速率為的勻速圓周運動，同時圓心O向右相對地面以速率做勻速運動形成的，該軌跡稱為圓滾線。如圖乙所示，空間存在豎直向下的大小為勻強電場和水平方向（垂直紙面向里）大小為的勻強磁場，已知一質量為、電量大小為的正離子在電場力和洛倫茲力共同作用下，從靜止開始自A點沿曲線AC運動（該曲線屬于圓滾線），到達B點時速度為零，C為運動的最低點。不計重力，則下列說法錯誤的是（）A．該離子帶正電 B．A、B兩點位于同一高度C．該離子電勢能先增大后減小 D．到達C點時離子速度最大6．如圖所示，真空中為邊長為的等邊三角形三個頂點，在兩點分別固定電荷量為的點電荷，在點固定電荷量為的點電荷，點為三角形中心，點為三角形三邊中點，設點電荷在某點產生電勢為（為點電荷電量，為到點電荷的距離），關于四點電場強度大小及電勢高低，下列說法正確的是（）A．點場強大小，電勢為0B．點場強大小為，電勢為C．點和點場強大小相等，電勢不同D．電子由點沿直線移動到點過程中，加速度減小，電勢能增大二、選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多項是符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7．（多選）在光學儀器中，“道威棱鏡”被廣泛用來進行圖形翻轉．如圖所示，ABCD是棱鏡的橫截面，截面是底角為45°的等腰梯形．現有與底面BC平行且頻率相同的兩束單色光a、b射入AB面，經過折射和反射，從CD面射出的光線發生了翻轉．已知棱鏡材料對該光線的折射率n=2A．兩束光中，有一束可能會從底面BC射出B．a光能從底面BC射出，b光將從CD面平行于BC射出C．若光a、b從CD面平行于BC射出，a光離底面BC更近D．兩束光在棱鏡中的傳播時間相同8．如圖所示，質量均為m的物塊A和B由一根輕彈簧相連，在豎直向上的拉力F作用下，兩物塊一起做勻速運動。彈簧處于彈性限度內，現撤去拉力F。不計空氣阻力，重力加速度為g。從撤去拉力到彈簧第一次恢復原長的過程中，若A、B一直向上運動，則下列說法正確的是（）A．彈簧的彈力最大值為2mgB．A的加速度最大值為2gC．A的速度大小均不大于同一時刻B的速度大小D．彈簧彈性勢能的減少量小于A與B重力勢能的增加量之和9．如圖所示，纜車車廂通過懸臂固定在纜繩上，車廂連同懸臂的質量為M，車廂水平底板放置一質量為m的貨物。某段時間內，在纜繩牽引下貨物隨車廂一起斜向上做加速度為a的勻加速直線運動。已知懸臂和車廂始終處于豎直方向，重力加速度為，纜繩的傾角為，則在這段時間內（）A．車廂對貨物的支持力大小為masinB．車廂對貨物的摩擦力大小為macosC．纜繩對懸臂和車廂的作用力大小大于D．纜繩對懸臂和車廂的作用力方向與水平方向的夾角大于θ10．在如圖所示的電路中，a、b兩端接有電壓為u＝100sin100πt（V）的交流電源，移動滑動觸頭P可改變理想變壓器原線圈接入電路的匝數，兩燈泡L1、L2的電阻和定值電阻R的阻值相同且保持不變．將開關S斷開，燈泡L1恰好正常發光，則下列說法正確的是（）A．原線圈輸入電壓的有效值為100VB．若將P向上移動，L1會變暗C．若閉合S，L1可能會被燒壞D．若閉合S，R消耗的電功率是閉合S前的倍三、非選擇題：本大題共5題，共56分。11．(1)小李同學在“用單擺測定重力加速度”實驗中：實驗時測得小球的直徑為D，改變擺長，測出幾組擺線長度（懸點到擺球最頂端）和對應周期T的數據作出圖像。如圖甲，利用圖甲中給出的坐標求出重力加速度，其表達式（用T1、T2、l1、l2、π表示）。若該同學實驗操作步驟完全正確，那么縱軸截距的絕對值是（用D表示）。(2)小明同學學習了傳感器后，利用該小球和擺線，設計了利用力傳感器做測定重力加速度的創新實驗，如圖乙，按照圖乙所示的裝置組裝好實驗器材，用刻度尺測量此時擺線的長度l0。實驗時用拉力傳感器測得擺線的拉力F隨時間t變化的圖像如圖丙所示。則當地的重力加速度可表示為（用D、l0、t0、π表示）。12．某學習小組設計實驗測量某合金絲的電阻率，他們進入實驗室，找到如下器材：A．一節干電池（電動勢為）B．毫安表A（量程為，內阻）C．定值電阻D．電阻箱E.刻度尺、螺旋測微器、接線夾、開關、導線(1)該組同學用螺旋測微器測量合金絲的直徑，測量結果如圖1所示，則合金絲直徑mm。(2)基于以上器材，為了測量該合金絲的電阻率，設計了如圖2所示的實驗電路圖，將電阻箱阻值調到。某次測量時，電流表的示數為0.50mA，則流經電源的電流A(3)改變接入電路的合金絲的長度，記錄多組流經電源的電流的倒數和的數值，繪出如圖3所示的圖線。已知圖線的斜率為，則金屬絲的電阻率（用含、、的表達式表示）。(4)有兩種金屬直導線，橫截面積均為，長度分別為、，電阻率分別為、，且。現將它們串聯在一穩恒直流電路中，如圖4所示。已知導線中穩恒電場的基本性質與靜電場相同。請通過推導比較兩金屬導線中沿導線方向的穩恒電場和的大小關系；小明猜想與的大小關系是兩導線接觸面處有“凈余電荷”所致。請根據這個猜想判斷“凈余電荷”的電性。13．如圖所示，導熱汽缸A和絕熱汽缸B分別用兩個絕熱活塞（厚度不計）封閉一定質量的理想氣體，兩汽缸均固定在傾角為的斜面上，活塞中間有一輕質剛性桿連接。初始時汽缸A、B內的光滑活塞均位于汽缸的正中央，活塞質量分別為m和2m（m為未知量），橫截面積分別為S和2S，汽缸長度均為L，B汽缸內氣體初始壓強為，溫度為。若大氣壓強為，且滿足，g為重力加速度，環境溫度不變。求：(1)A汽缸封閉氣體的壓強及桿的作用力大小；(2)現緩慢加熱B汽缸中的氣體溫度至，則此時A汽缸氣柱長度與壓強分別為多少。14．電磁軌道炮利用電流和磁場的作用使炮彈獲得超高速度，其原理可用來研制新武器和航天運載器．電磁軌道炮示意圖如圖所示，圖中直流電源電動勢為E，電容器的電容為C．兩根固定于水平面內的光滑平行金屬導軌間距為l，電阻不計．炮彈可視為一質量為m、電阻為R的金屬棒MN，垂直放在兩導軌間處于靜止狀態，并與導軌接觸良好．首先開關S接1，使電容器完全充電．然后將S接至2，導軌間存在垂直于導軌平面、磁感應強度大小為B的勻強磁場（圖中未畫出），MN開始向右加速運動．當MN上的感應電動勢與電容器兩極板間的電壓相等時，回路中電流為零，MN達到最大速度，之后離開導軌．求：（1）磁場的方向；（2）MN剛開始運動時加速度a的大小；（3）MN離開導軌后電容器上剩余的電荷量Q的值．15.如圖所示，MN、PQ間有沿y軸負方向的勻強電場E1，PQ、y軸間有沿y軸正方向的勻強電場E2，AC＝7CO，y軸右側有垂直紙面向里的勻強磁場B，有一帶電的粒子1，質量為m1、電荷量為＋q1，沿x軸正方向從A點以速度大小v0射入，經兩電場偏轉后恰好經過O點，此時速度與x軸正方向夾角為45°且斜向上，與靜止在O點、質量為m2、電荷量為－q2的帶電粒子2發生正碰，碰后粒子1速度反向，且經電場E2后通過C點，碰后粒子2的速度大小為2v04，進入磁場之后從y軸某點射出磁場進入電場E2，剛好從C點以水平向左的速度射出電場E2。不計粒子重力及粒子間的相互作用，碰后兩粒子電性及電荷量均保持不變，題中只有（1）粒子1與粒子2碰撞前在電場E1與電場E2中運動的時間之比及加速度大小之比；（2）電場強度E2與磁感應強度B的大小之比；（3）m1與m2之比，并通過計算分析兩個粒子的碰撞是否為彈性碰撞。——★參考答案★——1．【知識點】核反應的反應方程及能量計算【答案】B【詳析】根據質量數守恒和電荷數守恒，可知粒子的質量數為，電荷數為，為質子，A錯誤；根據質量數守恒和電荷數守恒，可知粒子的質量數為，電荷數為，為中子，B正確；根據質量數守恒，可知粒子的質量數為，不是中子，C錯誤；根據質量數守恒，可知粒子的質量數為，不是中子，D錯誤。2．【知識點】沖量的概念、斜拋運動【答案】C【詳析】對B球分析可知，設初速度為，水平方向，豎直方向上，當A球到達最高點時，B球恰好水平撞擊到A球，所以A球上升的距離為，則，解得A球從拋出到最高點的時間為，A錯誤；根據以上分析，將時間代入水平方向方程解得，B球拋出瞬間的速度大小為，B錯誤；因為兩球豎直方向運動相同，所以當A球、B球在碰撞前相距時，B球水平位移為，此時，豎直分速度，B球速度大小為，C正確；兩球運動時間相同，但質量不同，重力不同，，所以A球、B球從拋出到落地，重力的沖量不相同，D錯誤。3．【知識點】波的圖像和振動圖像的綜合應用【答案】D【詳析】由圖乙可知時，處質點Q向下振動，根據“同側法”可知，該波沿x軸負方向傳播，A錯誤；該波的波長為，當障礙物比波長小或與波長接近時，波會發生明顯的衍射現象，B錯誤；時，波的周期為，經過，波向軸負方向傳播，可把波形整體向左平移，可知此時質點P并未到達波峰位置，其通過的路程小于5cm，C錯誤；從到時，質點P經歷了，可把波形整體向左平移半個波長，即2m，可知此時質點P在的位置，且質點P向下振動，加速度方向沿y軸正方向，且加速度在增大，D正確。4．【知識點】萬有引力定律問題的分析與計算、單擺周期公式及其應用【答案】A【詳析】根據物體在月球表面受到的萬有引力等于重力可得，可得月球質量為，由題意可知，聯立可得，可知宇航員還需要知道月球的半徑R，才能計算出月球的質量；知道月球表面擺長為l的單擺周期T1，根據單擺周期公式，可知無法計算出月球的質量；月球表面物體自由下落高度為h時所用的時間t，則有，可知無法計算出月球的質量，A正確、B、D錯誤；月球繞地球做圓周運動的周期T2，無法計算出月球的質量，C錯誤。【知識歸納】天體質量和密度的計算方法：(1)自力更生法：利用天體表面的重力加速度g和天體半徑R。①由Geq\f(Mm,R2)＝mg得天體質量M＝eq\f(gR2,G)；②天體密度：ρ＝eq\f(M,V)＝eq\f(M,\f(4,3)πR3)＝eq\f(3g,4πGR)。(2)借助外援法：測出衛星繞天體做勻速圓周運動的半徑r和周期T。①由Geq\f(Mm,r2)＝meq\f(4π2r,T2)得天體的質量為M＝eq\f(4π2r3,GT2)；②若已知天體的半徑R，則天體的密度ρ＝eq\f(M,V)＝eq\f(M,\f(4,3)πR3)＝eq\f(3πr3,GT2R3)。③若衛星繞天體表面運行時，可認為軌道半徑r等于天體半徑R，則天體密度ρ＝eq\f(3π,GT2)，可見，只要測出衛星環繞天體表面運行的周期T，就可估算出中心天體的密度。5．【知識點】帶電粒子在疊加場中的運動【答案】C【詳析】根據左手定則可知該離子帶正電，A正確，不符合題意；從A到B，動能變化為零，根據動能定理知，洛倫茲力不做功，則電場力做功為零。所以A、B兩點電勢相等，因為該電場是勻強電場，電場力方向豎直向下，所以A、B兩點位于同一高度，B正確，不符合題意；因為該離子帶正電，所以所受電場力豎直向下，由靜止開始從A到B運動過程中，電場力先做正功后做負功，該離子電勢能先減小后增大，C錯誤，符合題意；因為在運動過程中，洛倫茲力不做功，只有電場力做功，A→C電場力做正功，動能增大，C→B電場力做負功，動能減小。所以C點時離子的動能最大，即速度最大，D正確，不符合題意。本題選錯誤的，選C。6．【知識點】電場的疊加

【答案】B【詳析】根據對稱性可知a、b三處點電荷在O點產生的電場強度大小相等，均為，c處點電荷在O點產生的電場強度方向分別如圖所示，根據電場強度的疊加法則可得O點的電場強度大小為，根據點電荷在某點產生電勢，可得O點的電勢分別為，A錯誤；兩個正點電荷在P點的合場強為零，P點的場強即為負電荷在P點產生的場強，即，根據點電荷在某點產生電勢，可得P點的電勢分別為，B正確；根據等量同種電荷的電場分布特點以及點電荷的電場分布特點可知，點和點場強大小相等，根據點電荷在某點產生電勢，可得點和點的電勢分別為，，可知這兩點電勢相等，C錯誤；電子由點沿直線移動到點過程中，電場強度減小，電子受到的電場力減小，其加速度減小，電場力一直做正功，電勢能減少，D錯誤。7．【知識點】全反射與折射的綜合應用【答案】CD【解析】兩束光的光路圖如圖所示，根據幾何關系得i=45°，根據折射定律n=sinisinr，解得r=30°，該光線發生全反射的臨界角滿足sinC'=1n，臨界角C'=45°，則θ=75°>C'，兩束光線均在BC面發生全反射，根據幾何關系知β=8．【知識點】功能原理、能量守恒與曲線運動的綜合、牛頓第二定律求解瞬時突變問題【答案】BCD【詳析】從撤去拉力到彈簧第一次恢復原長的過程中，剛撤去拉力時彈簧的彈力最大，因撤去拉力前兩物體一起勻速運動，所以彈簧彈力最大值等于B的重力，即，A錯誤；剛撤去拉力時彈簧的彈力最大，A的加速度最大，A的加速度最大值為，B正確；該過程中A、B一直向上減速運動，分析可知B減速的加速度大小小于A減速的加速度大小，彈簧恢復原長時AB加速度相等，所以A的速度大小均不大于同一時刻B的速度大小，C正確；該過程中A、B的速度均減小，根據A、B和彈簧組成的系統機械能守恒可知，彈簧彈性勢能的減少量與A、B動能的減少量之和等于A、B重力勢能的增加量之和，所以彈簧彈性勢能的減少量小于A與B重力勢能的增加量之和，D正確。選BCD。9．【知識點】連接體問題（整體和隔離法）、臨界問題【答案】BCD【詳析】在纜繩的牽引下貨物隨車廂一起斜向上做加速度為a的加速運動，沿水平和豎直進行分解加速度，分別為，，，因為是勻加速運動，所以加速度恒定，車廂對貨物的支持力為，A錯誤；水平方向有，B正確；對懸臂和貨物組成的系統分析，懸臂對車廂的作用力為F，則豎直方向有，水平方向有，則，解得，C正確；懸臂對車廂的作用力與水平的夾角為，則，所以纜繩對懸臂和車廂的作用力方向與水平方向的夾角大于θ，D正確。10．【知識點】含有理想變壓器的動態電路分析、理想變壓器原、副線圈兩端的電壓、功率、電流關系及其應用【答案】BD【詳析】A.a、b兩端接有u＝100sin100πt（V）的交流電源，所以原線圈兩端電壓的有效值為，故A錯誤；B.若將P向上移動，原線圈匝數增大，副線圈電壓減小，L1會變暗，故B正確；C.燈泡L1、L2和R的電阻相同．當開關S斷開時，燈泡L1恰好正常發光，燈泡L1兩端電壓為U2，若閉合S，燈泡L1兩端電壓為U2，所以L1不可能會燒壞，故C錯誤；D.當開關S斷開時，R消耗的電功率是，若閉合S，R消耗的電功率是，所以R消耗的電功率是閉合S前的倍，故D正確；11．【知識點】實驗：用單擺測量重力加速度【答案】(1)，；(2)【詳析】（1）根據題意，由單擺周期公式有，解得，結合圖像可知其斜率k為，解得，圖像縱軸截距的絕對值是。（2）由圖丙可知，周期為，單擺周期，聯立可得。12．【知識點】實驗：導體電阻率的測量【答案】(1)0.630(2)0.1505(3)(4)負【詳析】（1）螺旋測微器的讀數為（2）電流表的示數為0.50mA，則流經電源的電流代入數據可得（3）設電路中除了電阻絲電阻外，其他電阻阻值之和為，根據閉合電路歐姆定律整理變形可得可知圖像斜率解得（4）[1]設回路中經過兩導線的電流大小為，則根據，，聯立可得同理得所以[2]導線中的穩恒電場是由電路中穩定分布的電荷疊加產生的，已知導線中的穩恒電場沿導線方向，又因為，必然在界面處積累負的“凈余電荷”。13．【知識點】理想氣體與理想氣體狀態方程【答案】(1)2.5p，；(2)，【詳析】（1）設汽缸A、B中氣體的初始壓強分別為、，桿的作用力大小為F，對兩活塞由整體法，則有，，，聯立解得，隔離上方大活塞，則有，解得。（2）設B汽缸氣體升溫后的長度為，壓強為；A汽缸氣體后來的長度為，A中氣體壓強為，對兩活塞由整體法，B氣體由理想氣體狀態方程，A氣體發生等溫變化，由玻意耳定律，由幾何長度關系，聯立以上各式解得，。14．【知識點】電磁感應現象中的功能問題【答案】（1）垂直于導軌平面向下（2）BEl（3）B【解析】（1）電容器充電后上板帶正電，下板帶負電，放電時通過MN的電流由M到N，欲使炮彈射出，安培力應沿導軌向右，根據左手定則可知磁場的方向垂直于導軌平面向下．（2）電容器完全充電后，兩極板間電壓為E，根據歐姆定律，電容器剛放電時的電流I=ER，炮彈受到的安培力F=BIl（3）電容器放電前所帶的電荷量Q1=CE，開關S接2后，MN開始向右加速運動，速度達到最大值vm時，MN上的感應電動勢E'=Blvm，最終電容器所帶電荷量Q=CE'，金屬棒運動過程中受到安培力的作用，磁感應強度和金屬棒長度不變，即安培力和電流成正比，因此在此過程中MN的平均電流為I15．【知識點】帶電粒子在組合場中的運動、求解彈性碰撞問題【答案】（1）7∶11∶63（2）v0∶16（3）1∶7見解析【解析】（1）粒子1在電場中沿x軸做勻速直線運動，有v0t1＝xAC，v0t2＝xCO（1分）解得t1t2＝7沿y軸做勻變速直線運動，有12a1t12＋a1t1t2－12a2t2解得a1a2＝1（2）粒子2在磁場中做勻速圓周運動，有q2v2B＝m2v22R粒子2在電場中做類斜拋運動，有y＝2Rsin45°（1分）（v2sin45°）2＝2a3y，qE2＝解得E2B＝v0（3）碰撞前粒子1在電場E2中沿y軸做勻變速直線運動，有v0tan45°＝－a1t1＋a2t2（1分）可得a2t2＝9v08粒子1反彈后做斜拋運動，有2v1sin45°＝a2t3（1分）xCO＝v0t2＝（v1sin45°）t3（1分）聯立得v1＝32v0由動量守恒定律得m1·2v0＝－m1v1＋m2v2（1分）解得m1m2＝1因為12m1（2v0）2＝12m1（－2025屆湖南省高考物理模擬試卷（四）本試卷共100分，考試時間75分鐘．注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在本試卷和答題卡上．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題目的答案標號涂黑．如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號．回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上．寫在本試卷上無效．3．考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回．一、選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24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．下列核反應中放出的粒子為中子的是（）A．俘獲一個粒子，產生并放出一個粒子B．俘獲一個粒子，產生并放出一個粒子C．俘獲一個質子，產生并放出一個粒子D．俘獲一個質子，產生并放出一個粒子2．如圖所示，甲、乙兩同學用質量不同的小球玩游戲，甲、乙同學在相距L處將A、B兩球同時拋出，A球豎直向上，B球斜向上，拋出時B球速度與水平面的夾角，A、B兩球拋出點離水平地面高度相同。當A球到達最高點時，B球恰好水平撞擊到A球，忽略空氣阻力，重力加速度為g，下列說法正確的是（）A．A球從拋出到最高點的時間為B．B球拋出瞬間的速度大小為C．當A球、B球在碰撞前相距時，B球速度大小為D．A球、B球從拋出到落地，重力的沖量相同3．近年來，中科院研發的第三代橫波遠探測成像測井儀在超深井中實現了清晰的井外地質成像及8340米深度的探測紀錄，創下該類國產儀器深度探測紀錄，對保障國家能源安全具有重要意義。若一列簡諧橫波沿x軸傳播，如圖所示，圖甲是t=3s時的波形圖像，P為波傳播方向上的一個質點，此時，圖乙是x=2m處質點Q的振動圖像。下列說法正確的是（）A．該波沿x軸正方向傳播B．該波通過2m的障礙物時，不會發生明顯的衍射現象C．質點P再經過0.25s通過的路程為5cmD．t=4s時，質點P的加速度方向沿y軸正方向，且加速度在增大4．我國計劃在2030年前實現載人登月。假設宇航員在月球上利用彈簧測力計測得質量m的鉤碼重力大小為F。已知萬有引力常量為G，宇航員還需要知道以下哪個條件才能計算出月球的質量（）A．月球的半徑RB．月球表面擺長為l的單擺周期T1C．月球繞地球做圓周運動的周期T2D．月球表面物體自由下落高度為h時所用的時間t5．如圖甲所示，已知車輪邊緣上一質點P的軌跡可看成質點P相對圓心O做速率為的勻速圓周運動，同時圓心O向右相對地面以速率做勻速運動形成的，該軌跡稱為圓滾線。如圖乙所示，空間存在豎直向下的大小為勻強電場和水平方向（垂直紙面向里）大小為的勻強磁場，已知一質量為、電量大小為的正離子在電場力和洛倫茲力共同作用下，從靜止開始自A點沿曲線AC運動（該曲線屬于圓滾線），到達B點時速度為零，C為運動的最低點。不計重力，則下列說法錯誤的是（）A．該離子帶正電 B．A、B兩點位于同一高度C．該離子電勢能先增大后減小 D．到達C點時離子速度最大6．如圖所示，真空中為邊長為的等邊三角形三個頂點，在兩點分別固定電荷量為的點電荷，在點固定電荷量為的點電荷，點為三角形中心，點為三角形三邊中點，設點電荷在某點產生電勢為（為點電荷電量，為到點電荷的距離），關于四點電場強度大小及電勢高低，下列說法正確的是（）A．點場強大小，電勢為0B．點場強大小為，電勢為C．點和點場強大小相等，電勢不同D．電子由點沿直線移動到點過程中，加速度減小，電勢能增大二、選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多項是符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7．（多選）在光學儀器中，“道威棱鏡”被廣泛用來進行圖形翻轉．如圖所示，ABCD是棱鏡的橫截面，截面是底角為45°的等腰梯形．現有與底面BC平行且頻率相同的兩束單色光a、b射入AB面，經過折射和反射，從CD面射出的光線發生了翻轉．已知棱鏡材料對該光線的折射率n=2A．兩束光中，有一束可能會從底面BC射出B．a光能從底面BC射出，b光將從CD面平行于BC射出C．若光a、b從CD面平行于BC射出，a光離底面BC更近D．兩束光在棱鏡中的傳播時間相同8．如圖所示，質量均為m的物塊A和B由一根輕彈簧相連，在豎直向上的拉力F作用下，兩物塊一起做勻速運動。彈簧處于彈性限度內，現撤去拉力F。不計空氣阻力，重力加速度為g。從撤去拉力到彈簧第一次恢復原長的過程中，若A、B一直向上運動，則下列說法正確的是（）A．彈簧的彈力最大值為2mgB．A的加速度最大值為2gC．A的速度大小均不大于同一時刻B的速度大小D．彈簧彈性勢能的減少量小于A與B重力勢能的增加量之和9．如圖所示，纜車車廂通過懸臂固定在纜繩上，車廂連同懸臂的質量為M，車廂水平底板放置一質量為m的貨物。某段時間內，在纜繩牽引下貨物隨車廂一起斜向上做加速度為a的勻加速直線運動。已知懸臂和車廂始終處于豎直方向，重力加速度為，纜繩的傾角為，則在這段時間內（）A．車廂對貨物的支持力大小為masinB．車廂對貨物的摩擦力大小為macosC．纜繩對懸臂和車廂的作用力大小大于D．纜繩對懸臂和車廂的作用力方向與水平方向的夾角大于θ10．在如圖所示的電路中，a、b兩端接有電壓為u＝100sin100πt（V）的交流電源，移動滑動觸頭P可改變理想變壓器原線圈接入電路的匝數，兩燈泡L1、L2的電阻和定值電阻R的阻值相同且保持不變．將開關S斷開，燈泡L1恰好正常發光，則下列說法正確的是（）A．原線圈輸入電壓的有效值為100VB．若將P向上移動，L1會變暗C．若閉合S，L1可能會被燒壞D．若閉合S，R消耗的電功率是閉合S前的倍三、非選擇題：本大題共5題，共56分。11．(1)小李同學在“用單擺測定重力加速度”實驗中：實驗時測得小球的直徑為D，改變擺長，測出幾組擺線長度（懸點到擺球最頂端）和對應周期T的數據作出圖像。如圖甲，利用圖甲中給出的坐標求出重力加速度，其表達式（用T1、T2、l1、l2、π表示）。若該同學實驗操作步驟完全正確，那么縱軸截距的絕對值是（用D表示）。(2)小明同學學習了傳感器后，利用該小球和擺線，設計了利用力傳感器做測定重力加速度的創新實驗，如圖乙，按照圖乙所示的裝置組裝好實驗器材，用刻度尺測量此時擺線的長度l0。實驗時用拉力傳感器測得擺線的拉力F隨時間t變化的圖像如圖丙所示。則當地的重力加速度可表示為（用D、l0、t0、π表示）。12．某學習小組設計實驗測量某合金絲的電阻率，他們進入實驗室，找到如下器材：A．一節干電池（電動勢為）B．毫安表A（量程為，內阻）C．定值電阻D．電阻箱E.刻度尺、螺旋測微器、接線夾、開關、導線(1)該組同學用螺旋測微器測量合金絲的直徑，測量結果如圖1所示，則合金絲直徑mm。(2)基于以上器材，為了測量該合金絲的電阻率，設計了如圖2所示的實驗電路圖，將電阻箱阻值調到。某次測量時，電流表的示數為0.50mA，則流經電源的電流A(3)改變接入電路的合金絲的長度，記錄多組流經電源的電流的倒數和的數值，繪出如圖3所示的圖線。已知圖線的斜率為，則金屬絲的電阻率（用含、、的表達式表示）。(4)有兩種金屬直導線，橫截面積均為，長度分別為、，電阻率分別為、，且。現將它們串聯在一穩恒直流電路中，如圖4所示。已知導線中穩恒電場的基本性質與靜電場相同。請通過推導比較兩金屬導線中沿導線方向的穩恒電場和的大小關系；小明猜想與的大小關系是兩導線接觸面處有“凈余電荷”所致。請根據這個猜想判斷“凈余電荷”的電性。13．如圖所示，導熱汽缸A和絕熱汽缸B分別用兩個絕熱活塞（厚度不計）封閉一定質量的理想氣體，兩汽缸均固定在傾角為的斜面上，活塞中間有一輕質剛性桿連接。初始時汽缸A、B內的光滑活塞均位于汽缸的正中央，活塞質量分別為m和2m（m為未知量），橫截面積分別為S和2S，汽缸長度均為L，B汽缸內氣體初始壓強為，溫度為。若大氣壓強為，且滿足，g為重力加速度，環境溫度不變。求：(1)A汽缸封閉氣體的壓強及桿的作用力大小；(2)現緩慢加熱B汽缸中的氣體溫度至，則此時A汽缸氣柱長度與壓強分別為多少。14．電磁軌道炮利用電流和磁場的作用使炮彈獲得超高速度，其原理可用來研制新武器和航天運載器．電磁軌道炮示意圖如圖所示，圖中直流電源電動勢為E，電容器的電容為C．兩根固定于水平面內的光滑平行金屬導軌間距為l，電阻不計．炮彈可視為一質量為m、電阻為R的金屬棒MN，垂直放在兩導軌間處于靜止狀態，并與導軌接觸良好．首先開關S接1，使電容器完全充電．然后將S接至2，導軌間存在垂直于導軌平面、磁感應強度大小為B的勻強磁場（圖中未畫出），MN開始向右加速運動．當MN上的感應電動勢與電容器兩極板間的電壓相等時，回路中電流為零，MN達到最大速度，之后離開導軌．求：（1）磁場的方向；（2）MN剛開始運動時加速度a的大小；（3）MN離開導軌后電容器上剩余的電荷量Q的值．15.如圖所示，MN、PQ間有沿y軸負方向的勻強電場E1，PQ、y軸間有沿y軸正方向的勻強電場E2，AC＝7CO，y軸右側有垂直紙面向里的勻強磁場B，有一帶電的粒子1，質量為m1、電荷量為＋q1，沿x軸正方向從A點以速度大小v0射入，經兩電場偏轉后恰好經過O點，此時速度與x軸正方向夾角為45°且斜向上，與靜止在O點、質量為m2、電荷量為－q2的帶電粒子2發生正碰，碰后粒子1速度反向，且經電場E2后通過C點，碰后粒子2的速度大小為2v04，進入磁場之后從y軸某點射出磁場進入電場E2，剛好從C點以水平向左的速度射出電場E2。不計粒子重力及粒子間的相互作用，碰后兩粒子電性及電荷量均保持不變，題中只有（1）粒子1與粒子2碰撞前在電場E1與電場E2中運動的時間之比及加速度大小之比；（2）電場強度E2與磁感應強度B的大小之比；（3）m1與m2之比，并通過計算分析兩個粒子的碰撞是否為彈性碰撞。——★參考答案★——1．【知識點】核反應的反應方程及能量計算【答案】B【詳析】根據質量數守恒和電荷數守恒，可知粒子的質量數為，電荷數為，為質子，A錯誤；根據質量數守恒和電荷數守恒，可知粒子的質量數為，電荷數為，為中子，B正確；根據質量數守恒，可知粒子的質量數為，不是中子，C錯誤；根據質量數守恒，可知粒子的質量數為，不是中子，D錯誤。2．【知識點】沖量的概念、斜拋運動【答案】C【詳析】對B球分析可知，設初速度為，水平方向，豎直方向上，當A球到達最高點時，B球恰好水平撞擊到A球，所以A球上升的距離為，則，解得A球從拋出到最高點的時間為，A錯誤；根據以上分析，將時間代入水平方向方程解得，B球拋出瞬間的速度大小為，B錯誤；因為兩球豎直方向運動相同，所以當A球、B球在碰撞前相距時，B球水平位移為，此時，豎直分速度，B球速度大小為，C正確；兩球運動時間相同，但質量不同，重力不同，，所以A球、B球從拋出到落地，重力的沖量不相同，D錯誤。3．【知識點】波的圖像和振動圖像的綜合應用【答案】D【詳析】由圖乙可知時，處質點Q向下振動，根據“同側法”可知，該波沿x軸負方向傳播，A錯誤；該波的波長為，當障礙物比波長小或與波長接近時，波會發生明顯的衍射現象，B錯誤；時，波的周期為，經過，波向軸負方向傳播，可把波形整體向左平移，可知此時質點P并未到達波峰位置，其通過的路程小于5cm，C錯誤；從到時，質點P經歷了，可把波形整體向左平移半個波長，即2m，可知此時質點P在的位置，且質點P向下振動，加速度方向沿y軸正方向，且加速度在增大，D正確。4．【知識點】萬有引力定律問題的分析與計算、單擺周期公式及其應用【答案】A【詳析】根據物體在月球表面受到的萬有引力等于重力可得，可得月球質量為，由題意可知，聯立可得，可知宇航員還需要知道月球的半徑R，才能計算出月球的質量；知道月球表面擺長為l的單擺周期T1，根據單擺周期公式，可知無法計算出月球的質量；月球表面物體自由下落高度為h時所用的時間t，則有，可知無法計算出月球的質量，A正確、B、D錯誤；月球繞地球做圓周運動的周期T2，無法計算出月球的質量，C錯誤。【知識歸納】天體質量和密度的計算方法：(1)自力更生法：利用天體表面的重力加速度g和天體半徑R。①由Geq\f(Mm,R2)＝mg得天體質量M＝eq\f(gR2,G)；②天體密度：ρ＝eq\f(M,V)＝eq\f(M,\f(4,3)πR3)＝eq\f(3g,4πGR)。(2)借助外援法：測出衛星繞天體做勻速圓周運動的半徑r和周期T。①由Geq\f(Mm,r2)＝meq\f(4π2r,T2)得天體的質量為M＝eq\f(4π2r3,GT2)；②若已知天體的半徑R，則天體的密度ρ＝eq\f(M,V)＝eq\f(M,\f(4,3)πR3)＝eq\f(3πr3,GT2R3)。③若衛星繞天體表面運行時，可認為軌道半徑r等于天體半徑R，則天體密度ρ＝eq\f(3π,GT2)，可見，只要測出衛星環繞天體表面運行的周期T，就可估算出中心天體的密度。5．【知識點】帶電粒子在疊加場中的運動【答案】C【詳析】根據左手定則可知該離子帶正電，A正確，不符合題意；從A到B，動能變化為零，根據動能定理知，洛倫茲力不做功，則電場力做功為零。所以A、B兩點電勢相等，因為該電場是勻強電場，電場力方向豎直向下，所以A、B兩點位于同一高度，B正確，不符合題意；因為該離子帶正電，所以所受電場力豎直向下，由靜止開始從A到B運動過程中，電場力先做正功后做負功，該離子電勢能先減小后增大，C錯誤，符合題意；因為在運動過程中，洛倫茲力不做功，只有電場力做功，A→C電場力做正功，動能增大，C→B電場力做負功，動能減小。所以C點時離子的動能最大，即速度最大，D正確，不符合題意。本題選錯誤的，選C。6．【知識點】電場的疊加

【答案】B【詳析】根據對稱性可知a、b三處點電荷在O點產生的電場強度大小相等，均為，c處點電荷在O點產生的電場強度方向分別如圖所示，根據電場強度的疊加法則可得O點的電場強度大小為，根據點電荷在某點產生電勢，可得O點的電勢分別為，A錯誤；兩個正點電荷在P點的合場強為零，P點的場強即為負電荷在P點產生的場強，即，根據點電荷在某點產生電勢，可得P點的電勢分別為，B正確；根據等量同種電荷的電場分布特點以及點電荷的電場分布特點可知，點和點場強大小相等，根據點電荷在某點產生電勢，可得點和點的電勢分別為，，可知這兩點電勢相等，C錯誤；電子由點沿直線移動到點過程中，電場強度減小，電子受到的電場力減小，其加速度減小，電場力一直做正功，電勢能減少，D錯誤。7．【知識點】全反射與折射的綜合應用【答案】CD【解析】兩束光的光路圖如圖所示，根據幾何關系得i=45°，根據折射定律n=sinisinr，解得r=30°，該光線發生全反射的臨界角滿足sinC'=1n，臨界角C'=45°，則θ=75°>C'，兩束光線均在BC面發生全反射，根據幾何關系知β=8．【知識點】功能原理、能量守恒與曲線運動的綜合、牛頓第二定律求解瞬時突變問題【答案】BCD【詳析】從撤去拉力到彈簧第一次恢復原長的過程中，剛撤去拉力時彈簧的彈力最大，因撤去拉力前兩物體一起勻速運動，所以彈簧彈力最大值等于B的重力，即，A錯誤；剛撤去拉力時彈簧的彈力最大，A的加速度最大，A的加速度最大值為，B正確；該過程中A、B一直向上減速運動，分析可知B減速的加速度大小小于A減速的加速度大小，彈簧恢復原長時AB加速度相等，所以A的速度大小均不大于同一時刻B的速度大小，C正確；該過程中A、B的速度均減小，根據A、B和彈簧組成的系統機械能守恒可知，彈簧彈性勢能的減少量與A、B動能的減少量之和等于A、B重力勢能的增加量之和，所以彈簧彈性勢能的減少量小于A與B重力勢能的增加量之和，D正確。選BCD。9．【知識點】連接體問題（整體和隔離法）、臨界問題【答案】BCD【詳析】在纜繩的牽引下貨物隨車廂一起斜向上做加速度為a的加速運動，沿水平和豎直進行分解加速度，分別為，，，因為是勻加速運動，所以加速度恒定，車廂對貨物的支持力為，A錯誤；水平方向有，B正確；對懸臂和貨物組成的系統分析，懸臂對車廂的作用力為F，則豎直方向有，水平