2024屆北京市中國人民大學(xué)附屬中學(xué)高三上學(xué)期入學(xué)考試物理試題（解析版）-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

第一部分
本部分共14題，每題3分，共42分。在每題列出的四個選項中，選出最符合題目要求的一項。
1. 硼（B）中子俘獲治療是目前最先進(jìn)的癌癥治療手段之一、治療時先給病人注射一種含硼的藥物，隨后用中子照射，硼俘獲中子后，產(chǎn)生高殺傷力的α粒子和鋰（Li）離子。這個核反應(yīng)的方程是（）
A. B.
C. D.
2. 如圖所示的平面內(nèi)，光束a經(jīng)圓心O射入半圓形玻璃磚，出射光為b、c兩束單色光。下列說法正確的是（）
A. 這是光的干涉現(xiàn)象
B. 在真空中光束b的波長大于光束c的波長
C. 玻璃磚對光束b的折射率大于對光束c的折射率
D. 在玻璃磚中光束b的傳播速度大于光束c的傳播速度
3. 一列簡諧橫波某時刻的波形圖如圖所示。此后K質(zhì)點(diǎn)比L質(zhì)點(diǎn)先回到平衡位置。下列判斷正確的是（）
A. 該簡諧橫波沿x軸負(fù)方向傳播B. 此時K質(zhì)點(diǎn)沿y軸正方向運(yùn)動
C. 此時K質(zhì)點(diǎn)的速度比L質(zhì)點(diǎn)的小D. 此時K質(zhì)點(diǎn)的加速度比L質(zhì)點(diǎn)的小
4. 比較45?C的熱水和100?C的水蒸汽，下列說法正確的是（）
A. 熱水分子的平均動能比水蒸汽的大B. 熱水的內(nèi)能比相同質(zhì)量的水蒸汽的小
C. 熱水分子的速率都比水蒸汽的小D. 熱水分子的熱運(yùn)動比水蒸汽的劇烈
5. 一正弦式交變電流的i - t圖像如圖所示。下列說法正確的是（）
A. 在t0.4 s時電流改變方向B. 該交變電流的周期為0.5 s
C. 該交變電流的表達(dá)式為D. 該交變電流的有效值為
6. 2021年5月，“天問一號”探測器成功在火星軟著陸，我國成為世界上第一個首次探測火星就實(shí)現(xiàn)“繞、落、巡”三項任務(wù)的國家。“天問一號”在火星停泊軌道運(yùn)行時，近火點(diǎn)距離火星表面2.8?102 km、遠(yuǎn)火點(diǎn)距離火星表面5.9?105 km，則“天問一號” （）
A. 在近火點(diǎn)的加速度比遠(yuǎn)火點(diǎn)的小B. 在近火點(diǎn)的運(yùn)行速度比遠(yuǎn)火點(diǎn)的小
C. 在近火點(diǎn)的機(jī)械能比遠(yuǎn)火點(diǎn)的小D. 在近火點(diǎn)通過減速可實(shí)現(xiàn)繞火星做圓周運(yùn)動
7. 如圖所示，在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，水平U型導(dǎo)體框左端連接一阻值為R的電阻，質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒ab置于導(dǎo)體框上。不計導(dǎo)體框的電阻、導(dǎo)體棒與框間的摩擦。ab以水平向右的初速度v0開始運(yùn)動，最終停在導(dǎo)體框上。在此過程中（）
A. 導(dǎo)體棒做勻減速直線運(yùn)動B. 導(dǎo)體棒中感應(yīng)電流的方向為
C. 電阻R消耗的總電能為D. 導(dǎo)體棒克服安培力做的總功小于
8. 如圖所示，高速公路上汽車定速巡航（即保持汽車的速率不變）通過路面abcd，其中ab段為平直上坡路面，bc段為水平路面，cd段為平直下坡路面。不考慮整個過程中空氣阻力和摩擦阻力的大小變化。下列說法正確的是（）
A. 在ab段汽車的輸出功率逐漸減小B. 汽車在ab段的輸出功率比bc段的大
C. 在cd段汽車的輸出功率逐漸減小D. 汽車在cd段的輸出功率比bc段的大
9. 如圖所示的平面內(nèi)，有靜止的等量異號點(diǎn)電荷，M、N兩點(diǎn)關(guān)于兩電荷連線對稱，M、P兩點(diǎn)關(guān)于兩電荷連線的中垂線對稱。下列說法正確的是（）
A. M點(diǎn)的場強(qiáng)比P點(diǎn)的場強(qiáng)大B. M點(diǎn)的電勢比N點(diǎn)的電勢高
C. N點(diǎn)的場強(qiáng)與P點(diǎn)的場強(qiáng)相同D. 電子在M點(diǎn)的電勢能比在P點(diǎn)的電勢能大
10. 如圖所示，圓盤在水平面內(nèi)以角速度ω繞中心軸勻速轉(zhuǎn)動，圓盤上距軸r處P點(diǎn)有一質(zhì)量為m的小物體隨圓盤一起轉(zhuǎn)動。某時刻圓盤突然停止轉(zhuǎn)動，小物體由P點(diǎn)滑至圓盤上的某點(diǎn)停止。下列說法正確的是（）
A. 圓盤停止轉(zhuǎn)動前，小物體所受摩擦力的方向沿運(yùn)動軌跡切線方向
B. 圓盤停止轉(zhuǎn)動前，小物體運(yùn)動一圈所受摩擦力的沖量大小為
C 圓盤停止轉(zhuǎn)動后，小物體沿圓盤半徑方向運(yùn)動
D. 圓盤停止轉(zhuǎn)動后，小物體整個滑動過程所受摩擦力的沖量大小為
11. 某同學(xué)搬運(yùn)如圖所示的磁電式電流表時，發(fā)現(xiàn)表針晃動劇烈且不易停止。按照老師建議，該同學(xué)在兩接線柱間接一根導(dǎo)線后再次搬運(yùn)，發(fā)現(xiàn)表針晃動明顯減弱且能很快停止。下列說法正確的是（）
A. 未接導(dǎo)線時，表針晃動過程中表內(nèi)線圈不產(chǎn)生感應(yīng)電動勢
B. 未接導(dǎo)線時，表針晃動劇烈是因為表內(nèi)線圈受到安培力的作用
C. 接上導(dǎo)線后，表針晃動過程中表內(nèi)線圈不產(chǎn)生感應(yīng)電動勢
D. 接上導(dǎo)線后，表針晃動減弱是因為表內(nèi)線圈受到安培力的作用
12. 如圖所示，在xOy坐標(biāo)系的第一象限內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場。一帶電粒子在P點(diǎn)以與x軸正方向成60?的方向垂直磁場射入，并恰好垂直于y軸射出磁場。已知帶電粒子質(zhì)量為m、電荷量為q，OP = a。不計重力。根據(jù)上述信息可以得出（）
A. 帶電粒子在磁場中運(yùn)動的軌跡方程
B. 帶電粒子在磁場中運(yùn)動的速率
C. 帶電粒子在磁場中運(yùn)動的時間
D. 該勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度
13. 某同學(xué)使用輕彈簧、直尺鋼球等制作了一個“豎直加速度測量儀”。如圖所示，彈簧上端固定，在彈簧旁沿彈簧長度方向固定一直尺。不掛鋼球時，彈簧下端指針位于直尺20cm刻度處；下端懸掛鋼球，靜止時指針位于直尺40cm刻度處。將直尺不同刻度對應(yīng)的加速度標(biāo)在直尺上，就可用此裝置直接測量豎直方向的加速度。取豎直向上為正方向，重力加速度大小為g。下列說法正確的是（）
A. 30cm刻度對應(yīng)的加速度為 - 0.5gB. 40cm刻度對應(yīng)的加速度為g
C. 50cm刻度對應(yīng)的加速度為2gD. 各刻度對應(yīng)加速度的值是不均勻的
14. 北京高能光源是我國首個第四代同步輻射光源，計劃于2025年建成。同步輻射光具有光譜范圍寬（從遠(yuǎn)紅外到X光波段，波長范圍約為10-5m～10-11m，對應(yīng)能量范圍約為10-1eV～105eV）、光源亮度高、偏振性好等諸多特點(diǎn)，在基礎(chǔ)科學(xué)研究、應(yīng)用科學(xué)和工藝學(xué)等領(lǐng)域已得到廣泛應(yīng)用。速度接近光速的電子在磁場中偏轉(zhuǎn)時，會沿圓弧軌道切線發(fā)出電磁輻射，這個現(xiàn)象最初是在同步加速器上觀察到的，稱為“同步輻射”。以接近光速運(yùn)動的單個電子能量約為109eV，回旋一圈輻射的總能量約為104eV。下列說法正確的是（）
A. 同步輻射的機(jī)理與氫原子發(fā)光的機(jī)理一樣
B. 用同步輻射光照射氫原子，不能使氫原子電離
C. 蛋白質(zhì)分子的線度約為10-8 m，不能用同步輻射光得到其衍射圖樣
D. 盡管向外輻射能量，但電子回旋一圈后能量不會明顯減小
第二部分
本部分共6題，共58分。
15. 物理實(shí)驗一般都涉及實(shí)驗?zāi)康?、?shí)驗原理、實(shí)驗儀器、實(shí)驗方法、實(shí)驗操作、數(shù)據(jù)分析等。例如：
（1）實(shí)驗儀器。用游標(biāo)卡尺測某金屬管的內(nèi)徑，示數(shù)如圖1所示。則該金屬管的內(nèi)徑為_______mm。
（2）數(shù)據(jù)分析。打點(diǎn)計時器在隨物體做勻變速直線運(yùn)動的紙帶上打點(diǎn)，其中一部分如圖2所示，B、C、D為紙帶上標(biāo)出的連續(xù)3個計數(shù)點(diǎn)，相鄰計數(shù)點(diǎn)之間還有4個計時點(diǎn)沒有標(biāo)出。打點(diǎn)計時器接在頻率為50Hz的交流電源上。則打C點(diǎn)時，紙帶運(yùn)動的速度vC = ________m/s（結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后兩位）。
（3）實(shí)驗原理。圖3為“探究加速度與力的關(guān)系”的實(shí)驗裝置示意圖。認(rèn)為桶和砂所受的重力等于使小車做勻加速直線運(yùn)動的合力。實(shí)驗中平衡了摩擦力后，要求桶和砂的總質(zhì)量m比小車質(zhì)量M小得多。請分析說明這個要求的理由。（）
16. 在“測量金屬絲的電阻率”實(shí)驗中，某同學(xué)用電流表和電壓表測量一金屬絲的電阻。
（1）該同學(xué)先用歐姆表“”擋粗測該金屬絲的電阻，示數(shù)如圖1所示，對應(yīng)的讀數(shù)是_______。
（2）除電源（電動勢30 V，內(nèi)阻不計）、電壓表（量程0 ~ 3 V，內(nèi)阻約3 kΩ）、開關(guān)、導(dǎo)線若干外，還提供如下實(shí)驗器材：
A．電流表（量程0 ~ 0.6 A，內(nèi)阻約0.1 Ω）
B．電流表（量程0 ~ 3.0 A，內(nèi)阻約0. 02 Ω）
C．滑動變阻器（最大阻值10 Ω，額定電流2 A）
D．滑動變阻器（最大阻值1 kΩ，額定電流0.5 A）
為了調(diào)節(jié)方便、測量準(zhǔn)確，實(shí)驗中電流表應(yīng)選用________，滑動變阻器應(yīng)選用_______。（選填實(shí)驗器材前對應(yīng)的字母）
（3）該同學(xué)測量金屬絲兩端的電壓U和通過金屬絲的電流I，得到多組數(shù)據(jù)，并在坐標(biāo)圖上標(biāo)出，如圖2所示。請作出該金屬絲的U- I圖線_____，根據(jù)圖線得出該金屬絲電阻R =________Ω（結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后兩位）。
（4）用電流傳感器測量通過定值電阻的電流，電流隨時間變化的圖線如圖3所示。將定值電阻替換為小燈泡，電流隨時間變化的圖線如圖4所示，請分析說明小燈泡的電流為什么隨時間呈現(xiàn)這樣的變化。（）
17. 如圖所示，小物塊A、B的質(zhì)量均為m = 0.10 kg，B靜止在軌道水平段的末端。A以水平速度v0與B碰撞，碰后兩物塊粘在一起水平拋出。拋出點(diǎn)距離水平地面的豎直高度為h = 0.45 m，兩物塊落地點(diǎn)距離軌道末端的水平距離為s = 0.30 m，取重力加速度g = 10 m/s2。求：
（1）兩物塊在空中運(yùn)動的時間t；
（2）兩物塊碰前A的速度v0的大??；
（3）兩物塊碰撞過程中損失的機(jī)械能。
18. 如圖所示，M為粒子加速器；N為速度選擇器，兩平行導(dǎo)體板之間有方向相互垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，磁場的方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。從S點(diǎn)釋放一初速度為0、質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子，經(jīng)M加速后恰能以速度v沿直線（圖中平行于導(dǎo)體板的虛線）通過N。不計重力。
（1）求粒子加速器M的加速電壓U；
（2）求速度選擇器N兩板間的電場強(qiáng)度E的大小和方向；
（3）仍從S點(diǎn)釋放另一初速度為0、質(zhì)量為2m、電荷量為q的帶正電粒子，離開N時粒子偏離圖中虛線的距離為d，求該粒子離開N時的動能。
19. 類比是研究問題的常用方法。
（1）情境1：物體從靜止開始下落，除受到重力作用外，還受到一個與運(yùn)動方向相反的空氣阻力（k為常量）的作用。其速率v隨時間t的變化規(guī)律可用方程（①式）描述，其中m為物體質(zhì)量，G為其重力。求物體下落的最大速率。
（2）情境2：如圖1所示，電源電動勢為E，線圈自感系數(shù)為L，電路中總電阻為R。閉合開關(guān)S，發(fā)現(xiàn)電路中電流I隨時間t的變化規(guī)律與情境1中物體速率v隨時間t的變化規(guī)律類似。類比①式，寫出電流I隨時間t變化的方程；并在圖2中定性畫出I - t圖線。
（3）類比情境1和情境2中的能量轉(zhuǎn)化情況，完成下表。

20. 秋千由踏板和繩構(gòu)成，人在秋千上的擺動過程可以簡化為單擺的擺動，等效“擺球”的質(zhì)量為m，人蹲在踏板上時擺長為，人站立時擺長為。不計空氣阻力，重力加速度大小為g。
（1）如果擺長為，“擺球”通過最低點(diǎn)時的速度為v，求此時“擺球”受到拉力T的大小。
（2）在沒有別人幫助的情況下，人可以通過在低處站起、在高處蹲下的方式使“擺球”擺得越來越高。
a.人蹲在踏板上從最大擺角開始運(yùn)動，到最低點(diǎn)時突然站起，此后保持站立姿勢擺到另一邊的最大擺角為。假定人在最低點(diǎn)站起前后“擺球”擺動速度大小不變，通過計算證明。
b.實(shí)際上人在最低點(diǎn)快速站起后“擺球”擺動速度的大小會增大。隨著擺動越來越高，達(dá)到某個最大擺角后，如果再次經(jīng)過最低點(diǎn)時，通過一次站起并保持站立姿勢就能實(shí)現(xiàn)在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動，求在最低點(diǎn)“擺球”增加的動能應(yīng)滿足的條件。
物理答案
本試卷共8頁，100分?？荚嚂r長90分鐘。考生務(wù)必將答案答在答題卡上，在試卷上作答無效?？荚嚱Y(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。
第一部分
本部分共14題，每題3分，共42分。在每題列出的四個選項中，選出最符合題目要求的一項。
1. 硼（B）中子俘獲治療是目前最先進(jìn)的癌癥治療手段之一、治療時先給病人注射一種含硼的藥物，隨后用中子照射，硼俘獲中子后，產(chǎn)生高殺傷力的α粒子和鋰（Li）離子。這個核反應(yīng)的方程是（）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
【詳解】由題知，硼俘獲中子后，產(chǎn)生高殺傷力的α粒子和鋰（Li）離子，而α粒子為氦原子核，則這個核反應(yīng)方程為
故選A。
2. 如圖所示的平面內(nèi)，光束a經(jīng)圓心O射入半圓形玻璃磚，出射光為b、c兩束單色光。下列說法正確的是（）
A. 這是光的干涉現(xiàn)象
B. 在真空中光束b的波長大于光束c的波長
C. 玻璃磚對光束b的折射率大于對光束c的折射率
D. 在玻璃磚中光束b的傳播速度大于光束c的傳播速度
【答案】C
【解析】
【分析】
【詳解】A．光束a經(jīng)圓心O射入半圓形玻璃磚，出射光為b、c兩束單色光，這是光的色散現(xiàn)象，A錯誤；
C．由題圖可知光束c的折射角大于光束b的折射角，根據(jù)折射定律可知
nc < nb
C正確；
B．由于光的折射率越大，其頻率越大，波長越短，則b光在真空中的波長較短，B錯誤；
D．根據(jù)v =知，c光束的折射率小，則c光在棱鏡中的傳播速度大，D錯誤。
故選C。
3. 一列簡諧橫波某時刻的波形圖如圖所示。此后K質(zhì)點(diǎn)比L質(zhì)點(diǎn)先回到平衡位置。下列判斷正確的是（）
A. 該簡諧橫波沿x軸負(fù)方向傳播B. 此時K質(zhì)點(diǎn)沿y軸正方向運(yùn)動
C. 此時K質(zhì)點(diǎn)的速度比L質(zhì)點(diǎn)的小D. 此時K質(zhì)點(diǎn)的加速度比L質(zhì)點(diǎn)的小
【答案】D
【解析】
【分析】
【詳解】AB．由題知K質(zhì)點(diǎn)比L質(zhì)點(diǎn)先回到平衡位置，則K質(zhì)點(diǎn)應(yīng)向下振，再根據(jù)“上坡、下坡”法可知，該波應(yīng)沿x軸正方向傳播，A、B錯誤；
C．由AB選項可知K質(zhì)點(diǎn)應(yīng)向下振，而L質(zhì)點(diǎn)在波谷處，則L質(zhì)點(diǎn)的速度為0，故此時K質(zhì)點(diǎn)的速度比L質(zhì)點(diǎn)的大，C錯誤；
D．由于質(zhì)點(diǎn)在豎直方向做機(jī)械振動，根據(jù)
F = - ky
F = ma
結(jié)合波圖像可看出
yL > yK
則，此時K質(zhì)點(diǎn)的加速度比L質(zhì)點(diǎn)的小，D正確。
故選D。
4. 比較45?C的熱水和100?C的水蒸汽，下列說法正確的是（）
A. 熱水分子的平均動能比水蒸汽的大B. 熱水的內(nèi)能比相同質(zhì)量的水蒸汽的小
C. 熱水分子的速率都比水蒸汽的小D. 熱水分子的熱運(yùn)動比水蒸汽的劇烈
【答案】B
【解析】
【分析】
【詳解】A．溫度是分子平均動能的標(biāo)志，溫度升高，分子的平均動能增大，故熱水分子的平均動能比水蒸汽的小，故A錯誤；
B．內(nèi)能與物質(zhì)的量、溫度、體積有關(guān)，相同質(zhì)量的熱水和水蒸汽，熱水變成水蒸汽，溫度升高，體積增大，吸收熱量，故熱水的內(nèi)能比相同質(zhì)量的水蒸汽的小，故B正確；
C．溫度越高，分子熱運(yùn)動的平均速率越大，45?C的熱水中的分子平均速率比100?C的水蒸汽中的分子平均速率小，由于分子運(yùn)動是無規(guī)則的，并不是每個分子的速率都小，故C錯誤；
D．溫度越高，分子熱運(yùn)動越劇烈，故D錯誤。
故選B。
5. 一正弦式交變電流的i - t圖像如圖所示。下列說法正確的是（）
A. 在t0.4 s時電流改變方向B. 該交變電流的周期為0.5 s
C. 該交變電流的表達(dá)式為D. 該交變電流的有效值為
【答案】C
【解析】
【分析】
【詳解】A．由圖可知t0.4 s時電流為正方向最大，電流方向沒有發(fā)生變化，故A錯誤；
B．由圖可知，該交變電流的周期為T=0.4s，故B錯誤；
C．由圖可知，電流的最大值為，角速度為
故該交變電流的表達(dá)式為
故C正確；
D．該交變電流的有效值為
故D錯誤。
故選C。
6. 2021年5月，“天問一號”探測器成功在火星軟著陸，我國成為世界上第一個首次探測火星就實(shí)現(xiàn)“繞、落、巡”三項任務(wù)的國家?！疤靻栆惶枴痹诨鹦峭２窜壍肋\(yùn)行時，近火點(diǎn)距離火星表面2.8?102 km、遠(yuǎn)火點(diǎn)距離火星表面5.9?105 km，則“天問一號” （）
A. 在近火點(diǎn)的加速度比遠(yuǎn)火點(diǎn)的小B. 在近火點(diǎn)的運(yùn)行速度比遠(yuǎn)火點(diǎn)的小
C. 在近火點(diǎn)的機(jī)械能比遠(yuǎn)火點(diǎn)的小D. 在近火點(diǎn)通過減速可實(shí)現(xiàn)繞火星做圓周運(yùn)動
【答案】D
【解析】
【分析】
【詳解】A．根據(jù)牛頓第二定律有
解得
故在近火點(diǎn)的加速度比遠(yuǎn)火點(diǎn)的大，故A錯誤；
B．根據(jù)開普勒第二定律，可知在近火點(diǎn)的運(yùn)行速度比遠(yuǎn)火點(diǎn)的大，故B錯誤；
C．“天問一號”在同一軌道，只有引力做功，則機(jī)械能守恒，故C錯誤；
D．“天問一號”在近火點(diǎn)做的是離心運(yùn)動，若要變?yōu)槔@火星的圓軌道，需要減速，故D正確。
故選D。
7. 如圖所示，在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，水平U型導(dǎo)體框左端連接一阻值為R的電阻，質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒ab置于導(dǎo)體框上。不計導(dǎo)體框的電阻、導(dǎo)體棒與框間的摩擦。ab以水平向右的初速度v0開始運(yùn)動，最終停在導(dǎo)體框上。在此過程中（）
A. 導(dǎo)體棒做勻減速直線運(yùn)動B. 導(dǎo)體棒中感應(yīng)電流的方向為
C. 電阻R消耗的總電能為D. 導(dǎo)體棒克服安培力做的總功小于
【答案】C
【解析】
【分析】
【詳解】AB．導(dǎo)體棒向右運(yùn)動，根據(jù)右手定則，可知電流方向為b到a，再根據(jù)左手定則可知，導(dǎo)體棒向到向左的安培力，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，可得產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為
感應(yīng)電流為
故安培力
根據(jù)牛頓第二定律有
可得
隨著速度減小，加速度不斷減小，故導(dǎo)體棒不是做勻減速直線運(yùn)動，故AB錯誤；
C．根據(jù)能量守恒定律，可知回路中產(chǎn)生的總熱量為
因R與r串聯(lián)，則產(chǎn)生的熱量與電阻成正比，則R產(chǎn)生的熱量為
故C正確；
D．整個過程只有安培力做負(fù)功，根據(jù)動能定理可知，導(dǎo)體棒克服安培力做的總功等于，故D錯誤。
故選C。
8. 如圖所示，高速公路上汽車定速巡航（即保持汽車的速率不變）通過路面abcd，其中ab段為平直上坡路面，bc段為水平路面，cd段為平直下坡路面。不考慮整個過程中空氣阻力和摩擦阻力的大小變化。下列說法正確的是（）
A. 在ab段汽車的輸出功率逐漸減小B. 汽車在ab段的輸出功率比bc段的大
C. 在cd段汽車的輸出功率逐漸減小D. 汽車在cd段的輸出功率比bc段的大
【答案】B
【解析】
【分析】
【詳解】AB．在ab段，根據(jù)平衡條件可知，牽引力
所以在ab段汽車的輸出功率
不變，在bc段牽引力
bc段的輸出功率
故A錯誤B正確；
CD．在cd段牽引力
汽車的輸出
在cd段汽車的輸出功率不變，且小于bc段，故CD錯誤。
故選B。
9. 如圖所示的平面內(nèi)，有靜止的等量異號點(diǎn)電荷，M、N兩點(diǎn)關(guān)于兩電荷連線對稱，M、P兩點(diǎn)關(guān)于兩電荷連線的中垂線對稱。下列說法正確的是（）
A. M點(diǎn)場強(qiáng)比P點(diǎn)的場強(qiáng)大B. M點(diǎn)的電勢比N點(diǎn)的電勢高
C. N點(diǎn)的場強(qiáng)與P點(diǎn)的場強(qiáng)相同D. 電子在M點(diǎn)的電勢能比在P點(diǎn)的電勢能大
【答案】C
【解析】
【分析】
【詳解】AC．根據(jù)等量異種點(diǎn)電荷的電場線分布得：
M點(diǎn)的場強(qiáng)與P點(diǎn)的場強(qiáng)大小相等，N點(diǎn)的場強(qiáng)與P點(diǎn)的場強(qiáng)大小相等，方向相同，故A錯誤C正確；
BD．根據(jù)等量異種點(diǎn)電荷的電勢分布特點(diǎn)可知，M點(diǎn)的電勢與N點(diǎn)的電勢相等，M點(diǎn)的電勢高于P點(diǎn)的電勢，根據(jù) 可知，電子在M點(diǎn)的電勢能比在P點(diǎn)的電勢能小，故BD錯誤。
故選C。
10. 如圖所示，圓盤在水平面內(nèi)以角速度ω繞中心軸勻速轉(zhuǎn)動，圓盤上距軸r處的P點(diǎn)有一質(zhì)量為m的小物體隨圓盤一起轉(zhuǎn)動。某時刻圓盤突然停止轉(zhuǎn)動，小物體由P點(diǎn)滑至圓盤上的某點(diǎn)停止。下列說法正確的是（）
A. 圓盤停止轉(zhuǎn)動前，小物體所受摩擦力的方向沿運(yùn)動軌跡切線方向
B. 圓盤停止轉(zhuǎn)動前，小物體運(yùn)動一圈所受摩擦力的沖量大小為
C. 圓盤停止轉(zhuǎn)動后，小物體沿圓盤半徑方向運(yùn)動
D. 圓盤停止轉(zhuǎn)動后，小物體整個滑動過程所受摩擦力的沖量大小為
【答案】D
【解析】
【分析】
【詳解】A．圓盤停止轉(zhuǎn)動前，小物體隨圓盤一起轉(zhuǎn)動，小物體所受摩擦力提供向心力，方向沿半徑方向，故A錯誤；
B．圓盤停止轉(zhuǎn)動前，小物體所受摩擦力
小物體運(yùn)動一圈所受摩擦力的沖量大小為
故B錯誤；
C．圓盤停止轉(zhuǎn)動后，小物體沿切線方向運(yùn)動，故C錯誤；
D．圓盤停止轉(zhuǎn)動后，根據(jù)動量定理可知，小物體整個滑動過程所受摩擦力的沖量大小為
故D正確。
故選D。
11. 某同學(xué)搬運(yùn)如圖所示的磁電式電流表時，發(fā)現(xiàn)表針晃動劇烈且不易停止。按照老師建議，該同學(xué)在兩接線柱間接一根導(dǎo)線后再次搬運(yùn)，發(fā)現(xiàn)表針晃動明顯減弱且能很快停止。下列說法正確的是（）
A. 未接導(dǎo)線時，表針晃動過程中表內(nèi)線圈不產(chǎn)生感應(yīng)電動勢
B. 未接導(dǎo)線時，表針晃動劇烈是因為表內(nèi)線圈受到安培力的作用
C. 接上導(dǎo)線后，表針晃動過程中表內(nèi)線圈不產(chǎn)生感應(yīng)電動勢
D. 接上導(dǎo)線后，表針晃動減弱是因為表內(nèi)線圈受到安培力的作用
【答案】D
【解析】
【分析】
【詳解】A．未接導(dǎo)線時，表針晃動過程中導(dǎo)線切割磁感線，表內(nèi)線圈會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，故A錯誤；
B．未接導(dǎo)線時，未連成閉合回路，沒有感應(yīng)電流，所以不受安培力，故B錯誤；
CD．接上導(dǎo)線后，表針晃動過程中表內(nèi)線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，根據(jù)楞次定律可知，表針晃動減弱是因為表內(nèi)線圈受到安培力的作用，故C錯誤D正確。
故選D。
12. 如圖所示，在xOy坐標(biāo)系的第一象限內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場。一帶電粒子在P點(diǎn)以與x軸正方向成60?的方向垂直磁場射入，并恰好垂直于y軸射出磁場。已知帶電粒子質(zhì)量為m、電荷量為q，OP = a。不計重力。根據(jù)上述信息可以得出（）
A. 帶電粒子在磁場中運(yùn)動的軌跡方程
B. 帶電粒子在磁場中運(yùn)動的速率
C. 帶電粒子在磁場中運(yùn)動的時間
D. 該勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度
【答案】A
【解析】
【分析】
【詳解】粒子恰好垂直于y軸射出磁場，做兩速度的垂線交點(diǎn)為圓心，軌跡如圖所示
A．由幾何關(guān)系可知
因圓心的坐標(biāo)為，則帶電粒子在磁場中運(yùn)動的軌跡方程為
故A正確；
BD．洛倫茲力提供向心力，有
解得帶電粒子在磁場中運(yùn)動的速率為
因軌跡圓的半徑可求出，但磁感應(yīng)強(qiáng)度未知，則無法求出帶電粒子在磁場中運(yùn)動的速率，故BD錯誤；
C．帶電粒子圓周的圓心角為，而周期為
則帶電粒子在磁場中運(yùn)動的時間為
因磁感應(yīng)強(qiáng)度未知，則運(yùn)動時間無法求得，故C錯誤；
故選A。
13. 某同學(xué)使用輕彈簧、直尺鋼球等制作了一個“豎直加速度測量儀”。如圖所示，彈簧上端固定，在彈簧旁沿彈簧長度方向固定一直尺。不掛鋼球時，彈簧下端指針位于直尺20cm刻度處；下端懸掛鋼球，靜止時指針位于直尺40cm刻度處。將直尺不同刻度對應(yīng)的加速度標(biāo)在直尺上，就可用此裝置直接測量豎直方向的加速度。取豎直向上為正方向，重力加速度大小為g。下列說法正確的是（）
A. 30cm刻度對應(yīng)的加速度為 - 0.5gB. 40cm刻度對應(yīng)的加速度為g
C. 50cm刻度對應(yīng)的加速度為2gD. 各刻度對應(yīng)加速度的值是不均勻的
【答案】A
【解析】
【分析】由題知，不掛鋼球時，彈簧下端指針位于直尺20cm刻度處，則彈簧的原長l0 = 0.2m；下端懸掛鋼球，靜止時指針位于直尺40cm刻度處，則根據(jù)受力平衡有
mg = k(l - l0)
可計算出
k =
【詳解】A．由分析可知，在30cm刻度時，有
F彈 - mg = ma（取豎直向上為正方向）
代入數(shù)據(jù)有
a = - 0.5g
A正確；
B．由分析可知，在40cm刻度時，有
mg = F彈
則40cm刻度對應(yīng)的加速度為0，B錯誤；
C．由分析可知，50cm刻度時，有
F彈 - mg = ma（取豎直向上為正方向）
代入數(shù)據(jù)有
a = 0.5g
C錯誤；
D．設(shè)刻度對應(yīng)值為x，結(jié)合分析可知
，?x = （取豎直向上為正方向）
經(jīng)過計算有
a = (x > 0.2)或a = (x < 0.2)
根據(jù)以上分析，加速度a與刻度對應(yīng)值為x成線性關(guān)系，則各刻度對應(yīng)加速度的值是均勻的，D錯誤。
故選A。
14. 北京高能光源是我國首個第四代同步輻射光源，計劃于2025年建成。同步輻射光具有光譜范圍寬（從遠(yuǎn)紅外到X光波段，波長范圍約為10-5m～10-11m，對應(yīng)能量范圍約為10-1eV～105eV）、光源亮度高、偏振性好等諸多特點(diǎn)，在基礎(chǔ)科學(xué)研究、應(yīng)用科學(xué)和工藝學(xué)等領(lǐng)域已得到廣泛應(yīng)用。速度接近光速的電子在磁場中偏轉(zhuǎn)時，會沿圓弧軌道切線發(fā)出電磁輻射，這個現(xiàn)象最初是在同步加速器上觀察到的，稱為“同步輻射”。以接近光速運(yùn)動的單個電子能量約為109eV，回旋一圈輻射的總能量約為104eV。下列說法正確的是（）
A. 同步輻射的機(jī)理與氫原子發(fā)光的機(jī)理一樣
B. 用同步輻射光照射氫原子，不能使氫原子電離
C. 蛋白質(zhì)分子的線度約為10-8 m，不能用同步輻射光得到其衍射圖樣
D. 盡管向外輻射能量，但電子回旋一圈后能量不會明顯減小
【答案】D
【解析】
【分析】
【詳解】A．同步輻射是在磁場中圓周自發(fā)輻射光能的過程，氫原子發(fā)光是先吸收能量到高能級，在回到基態(tài)時輻射光，兩者的機(jī)理不同，故A錯誤；
B．用同步輻射光照射氫原子，總能量約為104eV大于電離能13.6eV，則氫原子可以電離，故B錯誤；
C．同步輻射光的波長范圍約為10-5m～10-11m，與蛋白質(zhì)分子的線度約為10-8 m差不多，故能發(fā)生明顯的衍射，故C錯誤；
D．以接近光速運(yùn)動的單個電子能量約為109eV，回旋一圈輻射的總能量約為104eV，則電子回旋一圈后能量不會明顯減小，故D正確；
故選D。
第二部分
本部分共6題，共58分。
15. 物理實(shí)驗一般都涉及實(shí)驗?zāi)康?、?shí)驗原理、實(shí)驗儀器、實(shí)驗方法、實(shí)驗操作、數(shù)據(jù)分析等。例如：
（1）實(shí)驗儀器。用游標(biāo)卡尺測某金屬管的內(nèi)徑，示數(shù)如圖1所示。則該金屬管的內(nèi)徑為_______mm。
（2）數(shù)據(jù)分析。打點(diǎn)計時器在隨物體做勻變速直線運(yùn)動的紙帶上打點(diǎn)，其中一部分如圖2所示，B、C、D為紙帶上標(biāo)出的連續(xù)3個計數(shù)點(diǎn)，相鄰計數(shù)點(diǎn)之間還有4個計時點(diǎn)沒有標(biāo)出。打點(diǎn)計時器接在頻率為50Hz的交流電源上。則打C點(diǎn)時，紙帶運(yùn)動的速度vC = ________m/s（結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后兩位）。
（3）實(shí)驗原理。圖3為“探究加速度與力的關(guān)系”的實(shí)驗裝置示意圖。認(rèn)為桶和砂所受的重力等于使小車做勻加速直線運(yùn)動的合力。實(shí)驗中平衡了摩擦力后，要求桶和砂的總質(zhì)量m比小車質(zhì)量M小得多。請分析說明這個要求的理由。（）
【答案】 ①. 31.4 ②. 0.44 ③. 設(shè)繩的拉力為T，小車運(yùn)動的加速度為a。對桶和砂，有；對小車，有。得。小車受到細(xì)繩的拉力T等于小車受到的合力F，即。可見，只有桶和砂的總質(zhì)量m比小車質(zhì)量M小得多時，才能認(rèn)為桶和砂所受的重力mg等于使小車做勻加速直線運(yùn)動的合力F。
【解析】
【分析】
【詳解】（1）[1]根據(jù)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)規(guī)則有
3.1cm + 4 × 0.1mm = 31.4mm
（2）[1]每隔4個點(diǎn)取一個點(diǎn)作為計數(shù)點(diǎn)，故兩計數(shù)點(diǎn)間有5個間隔；故兩點(diǎn)間的時間間隔為
T = 5 × 0.02 = 0.1s
[2]勻變速直線運(yùn)動中時間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度，則有
vC = = 0.44m/s
（3）[3]設(shè)繩的拉力為T，小車運(yùn)動的加速度為a。對桶和砂，有
對小車，有
得
小車受到細(xì)繩的拉力T等于小車受到的合力F，即
可見，只有桶和砂的總質(zhì)量m比小車質(zhì)量M小得多時，才能認(rèn)為桶和砂所受的重力mg等于使小車做勻加速直線運(yùn)動的合力F。
16. 在“測量金屬絲的電阻率”實(shí)驗中，某同學(xué)用電流表和電壓表測量一金屬絲的電阻。
（1）該同學(xué)先用歐姆表“”擋粗測該金屬絲的電阻，示數(shù)如圖1所示，對應(yīng)的讀數(shù)是_______。
（2）除電源（電動勢3.0 V，內(nèi)阻不計）、電壓表（量程0 ~ 3 V，內(nèi)阻約3 kΩ）、開關(guān)、導(dǎo)線若干外，還提供如下實(shí)驗器材：
A．電流表（量程0 ~ 0.6 A，內(nèi)阻約0.1 Ω）
B．電流表（量程0 ~ 3.0 A，內(nèi)阻約0. 02 Ω）
C．滑動變阻器（最大阻值10 Ω，額定電流2 A）
D．滑動變阻器（最大阻值1 kΩ，額定電流0.5 A）
為了調(diào)節(jié)方便、測量準(zhǔn)確，實(shí)驗中電流表應(yīng)選用________，滑動變阻器應(yīng)選用_______。（選填實(shí)驗器材前對應(yīng)的字母）
（3）該同學(xué)測量金屬絲兩端的電壓U和通過金屬絲的電流I，得到多組數(shù)據(jù)，并在坐標(biāo)圖上標(biāo)出，如圖2所示。請作出該金屬絲的U- I圖線_____，根據(jù)圖線得出該金屬絲電阻R =________Ω（結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后兩位）。
（4）用電流傳感器測量通過定值電阻的電流，電流隨時間變化的圖線如圖3所示。將定值電阻替換為小燈泡，電流隨時間變化的圖線如圖4所示，請分析說明小燈泡的電流為什么隨時間呈現(xiàn)這樣的變化。（）
【答案】 ①. 6 ②. A ③. C ④. ⑤. 5.80 ⑥. 剛閉合開關(guān)時，燈絲溫度較低，電阻較小，電流較大；隨著燈絲溫度升高，電阻逐漸增大，電流逐漸減小；當(dāng)燈絲發(fā)熱與散熱平衡時，溫度不變，電阻不變，電流保持不變
【解析】
【分析】
【詳解】（1）[1]將選擇開關(guān)調(diào)節(jié)到“×1Ω”，由圖1可知，金屬絲的電阻
Rx=6×1Ω=6Ω
（2）[2]由題知，電源電動勢為3V，則回路中的最大電流為
故電流表選A；
[3] 為了調(diào)節(jié)方便、測量準(zhǔn)確，滑動變阻器要選最大阻值小的，故選C；
（3）[4]將描出的點(diǎn)用直線連接，即可得U-I圖線，則有
[5]?。?.3A，1.75V），可得
（4）[6] 剛閉合開關(guān)時，燈絲溫度較低，電阻較小，電流較大；隨著燈絲溫度升高，電阻逐漸增大，電流逐漸減小；當(dāng)燈絲發(fā)熱與散熱平衡時，溫度不變，電阻不變，電流保持不變。
17. 如圖所示，小物塊A、B的質(zhì)量均為m = 0.10 kg，B靜止在軌道水平段的末端。A以水平速度v0與B碰撞，碰后兩物塊粘在一起水平拋出。拋出點(diǎn)距離水平地面的豎直高度為h = 0.45 m，兩物塊落地點(diǎn)距離軌道末端的水平距離為s = 0.30 m，取重力加速度g = 10 m/s2。求：
（1）兩物塊在空中運(yùn)動的時間t；
（2）兩物塊碰前A的速度v0的大?。?br>（3）兩物塊碰撞過程中損失的機(jī)械能。
【答案】（1）0.30 s；（2）；（3）
【解析】
【分析】
【詳解】（1）豎直方向為自由落體運(yùn)動，由
得
t = 0.30 s
（2）設(shè)A、B碰后速度為，水平方向為勻速運(yùn)動，由
得
根據(jù)動量守恒定律，由
得
（3）兩物體碰撞過程中損失的機(jī)械能
得
18. 如圖所示，M為粒子加速器；N為速度選擇器，兩平行導(dǎo)體板之間有方向相互垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，磁場的方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。從S點(diǎn)釋放一初速度為0、質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子，經(jīng)M加速后恰能以速度v沿直線（圖中平行于導(dǎo)體板的虛線）通過N。不計重力。
（1）求粒子加速器M的加速電壓U；
（2）求速度選擇器N兩板間電場強(qiáng)度E的大小和方向；
（3）仍從S點(diǎn)釋放另一初速度為0、質(zhì)量為2m、電荷量為q的帶正電粒子，離開N時粒子偏離圖中虛線的距離為d，求該粒子離開N時的動能。
【答案】（1）；（2），方向垂直導(dǎo)體板向下；（3）
【解析】
【分析】
【詳解】（1）粒子直線加速，根據(jù)功能關(guān)系有
解得
（2）速度選擇器中電場力與洛倫茲力平衡
得
方向垂直導(dǎo)體板向下。
（3）粒子在全程電場力做正功，根據(jù)功能關(guān)系有
解得
19. 類比是研究問題的常用方法。
（1）情境1：物體從靜止開始下落，除受到重力作用外，還受到一個與運(yùn)動方向相反的空氣阻力（k為常量）的作用。其速率v隨時間t的變化規(guī)律可用方程（①式）描述，其中m為物體質(zhì)量，G為其重力。求物體下落的最大速率。
（2）情境2：如圖1所示，電源電動勢為E，線圈自感系數(shù)為L，電路中的總電阻為R。閉合開關(guān)S，發(fā)現(xiàn)電路中電流I隨時間t的變化規(guī)律與情境1中物體速率v隨時間t的變化規(guī)律類似。類比①式，寫出電流I隨時間t變化的方程；并在圖2中定性畫出I - t圖線。
（3）類比情境1和情境2中的能量轉(zhuǎn)化情況，完成下表。

【答案】（1）；（2）a.，b.；（3）見解析
【解析】
【分析】
【詳解】（1）當(dāng)物體下落速度達(dá)到最大速度時，加速度為零，有
得
（2）a.由閉合電路的歐姆定理有
b.由自感規(guī)律可知，線圈產(chǎn)生的自感電動勢阻礙電流，使它逐漸變大，電路穩(wěn)定后自感現(xiàn)象消失，I - t圖線如答圖2
（3）各種能量轉(zhuǎn)化的規(guī)律如圖所示

20. 秋千由踏板和繩構(gòu)成，人在秋千上的擺動過程可以簡化為單擺的擺動，等效“擺球”的質(zhì)量為m，人蹲在踏板上時擺長為，人站立時擺長為。不計空氣阻力，重力加速度大小為g。
（1）如果擺長為，“擺球”通過最低點(diǎn)時的速度為v，求此時“擺球”受到拉力T的大小。
（2）在沒有別人幫助的情況下，人可以通過在低處站起、在高處蹲下的方式使“擺球”擺得越來越高。
a.人蹲在踏板上從最大擺角開始運(yùn)動，到最低點(diǎn)時突然站起，此后保持站立姿勢擺到另一邊的最大擺角為。假定人在最低點(diǎn)站起前后“擺球”擺動速度大小不變，通過計算證明。
b.實(shí)際上人在最低點(diǎn)快速站起后“擺球”擺動速度的大小會增大。隨著擺動越來越高，達(dá)到某個最大擺角后，如果再次經(jīng)過最低點(diǎn)時，通過一次站起并保持站立姿勢就能實(shí)現(xiàn)在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動，求在最低點(diǎn)“擺球”增加的動能應(yīng)滿足的條件。
【答案】（1）；（2）a.見解析；b.
【解析】
分析】
【詳解】（1）根據(jù)牛頓運(yùn)動定律
解得
（2）a.設(shè)人在最低點(diǎn)站起前后“擺球”的擺動速度大小分別為v1、v2，根據(jù)功能關(guān)系得
已知v1 = v2，得
因為，得
所以
b.設(shè)“擺球”由最大擺角擺至最低點(diǎn)時動能為，根據(jù)功能關(guān)系得
“擺球”在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動，通過最高點(diǎn)最小速度為,根據(jù)牛頓運(yùn)動定律得
“擺球”在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動，根據(jù)功能關(guān)系得
得
情境1
情境2
物體重力勢能減少量
物體動能的增加量
電阻R上消耗的電能
情境1
情境2
物體重力勢能的減少量
物體動能的增加量
電阻R上消耗的電能
情境1
情境2
電源提供的電能
線圈磁場能的增加量
克服阻力做功消耗的機(jī)械能

相關(guān)試卷

相關(guān)試卷更多

相關(guān)試卷

相關(guān)試卷 更多

相關(guān)試卷更多