物理
全卷滿分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，準考證號填寫在答題卡上，并將條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。
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?；卮鸱沁x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收回。
一、單項選擇題：本題共7小題，每小題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．氫原子從高能級向能級躍遷產(chǎn)生的相應光譜，分別稱為萊曼系和巴耳末系，如圖所示．下列說法正確的是（ ）
A．巴耳末系光子能量大于萊曼系光子能量
B．巴耳末系光波的波長可能等于萊曼系光波的波長
C．若巴耳末系和萊曼系的某種光波分別通過同一雙縫干涉裝置，則巴耳末系光波干涉條紋間距更大
D．若用巴耳末系和萊曼系光分別照射同一金屬發(fā)生光電效應，則用巴耳末系光照射產(chǎn)生的光電子最大初動能更大
2．一物體在水平拉力作用下，沿粗糙程度不變的水平地面由靜止開始運動，其動能隨位移x變化的圖像如圖所示，則下列說法正確的是（ ）
A．水平拉力逐漸增大，最后保持不變B．水平拉力逐漸減小，最后減為零
C．整個過程物體機械能一直增加D．物體與地面之間摩擦產(chǎn)生的熱量一直增加
3．家庭常用如圖所示的噴壺澆花，若某次裝水后，擰緊壺蓋，氣體體積為，此時氣體溫度為．后由于日曬，氣體溫度升高為，假設噴水過程中氣體溫度不變，大氣壓強恒定，不計噴壺容積變化．若不打氣，則此溫度下噴壺最多噴出的水為（ ）
A．B．C．D．
4．我國發(fā)射的“天間一號”火星探測器沿橢圓軌道圍繞火星飛行，其周期為，地球繞太陽運行的周期為，已知火星質量與太陽質量之比為n，則“天間一號”軌道的半長軸與日地間距之比為（ ）
A．B．C．D．
5．用水平細繩將消防員和落水者從水平冰面拉向河岸，如圖甲所示，運動過程的圖像如圖乙所示．設兩人與冰面間的粗糙程度保持不變，忽略細繩質量，則下列說法正確的是（ ）
A．0～t時間內(nèi)拉力越來越大
B．t～2t時間內(nèi)的位移是0～t時間內(nèi)位移的3倍
C．t～2t時間內(nèi)細繩拉力小于0～t時間內(nèi)拉力大小的2倍
D．因兩者加速運動，故落水者對消防員的拉力與消防員對落水者的拉力大小不等
6．足球運動員正對豎直墻壁練習踢球，其中a、b兩足球的運動軌跡如圖所示，兩軌跡最高點在同一水平面內(nèi)，其中a足球恰好落在墻角，b足球垂直撞擊在墻壁上，忽略空氣阻力，不考慮足球的反彈，下列說法正確的是（ ）
A．兩足球在空中運動的時間相同
B．b足球在空中運動的時間是a足球在空中運動時間的2倍
C．a(chǎn)足球在最高點處的速率是b足球在最高點處速率的2倍
D．b足球水平分速度是a足球水平分速度的2倍
7．如圖所示，兩根相互平行的光滑長直金屬導軌固定在水平面上，導軌左端連接一電容器，電容器電容為C，兩極板間的電壓為U．質量為m的導體棒垂直導軌放置，且與導軌接觸良好，已知整個系統(tǒng)處在方向豎直向下的勻強磁場中，磁感應強度大小為B，兩導軌間距為L，不計導軌和導體棒的電阻，合上開關后，導體棒最終速度大小為（ ）
A．0B．C．D．
二、多項選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分．在每小題給出的四個選項中，有多項是符合題目要求的．全部選對得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分．
8．軍艦在我國捍衛(wèi)仁愛礁主權活動中發(fā)揮著重要作用．軍艦多利用聲吶探測水下目標，如圖為聲吶在水下發(fā)出的一列超聲波的部分波形圖，下列說法正確的是（ ）
A．該波波源的起振方向一定沿y軸負方向
B．敵方艦艇接收到的該超聲波頻率一定發(fā)生變化
C．該超聲波從水中傳入空氣頻率一定不變
D．該超聲波遇到尺寸大約為3cm的礁石時，可以發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象
9．懸掛紅燈籠為節(jié)日增加了喜慶的氣氛，如圖所示．燈籠1、2、3與4、5、6左右對稱分布，細繩兩端切線與水平方向成角，設每個燈籠的質量為m，重力加速度大小為g，不計連接燈籠的細繩質量，下列說法正確的是（ ）
A．細繩各處彈力大小相同B．3、4燈籠之間的細繩呈水平狀態(tài)
C．細繩每端的拉力大小為D．2、3燈籠之間細繩拉力大小為
10．如圖所示，三角形abc區(qū)域（含邊界）內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強磁場，磁感應強度大小為B，在a點有一粒子源，可向三角形內(nèi)部發(fā)射大小和方向均不相同的同種帶電粒子．已知，ab邊長為L，粒子質量為m，電荷量為，下列說法正確的是（ ）
A．粒子在磁場中運動的最長時間為
B．粒子在磁場中運動的最長時間為
C．沿ab邊入射，從ac邊飛出的粒子的最大速率為
D．沿ab邊入射，從ac邊飛出的粒子的最大速率為
三、非選擇題：本題共5小題，共54分．
11．（6分）某同學利用如圖甲所示裝置驗證小球下落過程機械能守恒，已知當?shù)刂亓铀俣却笮間，實驗步驟如下：
①用天平測出鉤碼的質量為m；
②將拉力傳感器固定在鐵架臺上，細繩一端連接鉤碼，另一端連接在傳感器上；
③將細繩拉至水平位置且剛好伸長，由靜止釋放鉤碼；
④拉力傳感器記錄的拉力隨時間變化的圖像如圖乙所示．
回答下面的問題：
（1）若用r表示鉤碼做圓周運動的半徑，則其到達最低點時的動能可表示為______（用已知量和所測物理量進行表示）；
（2）若鉤碼由靜止釋放到運動至最低點過程滿足關系式______（用已知量和所測物理量進行表示），說明該過程機械能守恒；
（3）若本實驗中無法確定鉤碼重心位置，對實驗結果______（填“有”或“無”）影響．
12．（9分）某同學利用如圖所示的電路測量未知電阻的阻值．實驗器材：被測電阻、電源E（內(nèi)阻忽略不計）、電壓表V（內(nèi)阻非常大）、電阻箱R、開關S和、導線若干．請根據(jù)實驗電路圖回答下列問題：
（1）根據(jù)電路圖完成實物連線．
（2）完成實驗步驟：
①將電阻箱R的阻值調到最大，閉合開關______（填“S”或“”），斷開開關______（填“S”或“”），調節(jié)電阻箱的阻值為，讀出此時電壓表示數(shù)；
②再閉合開關______（填“S”或“”），讀出此時電壓表示數(shù)；
③根據(jù)表達式______即可測出未知電阻的阻值．
13．（10分）某種液面高度監(jiān)視器基本原理如圖所示，容器底部裝有平面鏡，頂部A點有一光電轉換裝置，當有光照射到A點時就會觸發(fā)警報系統(tǒng)．頂部O處發(fā)射出的細光束與頂部成30°夾角，光線射入液體經(jīng)平面鏡反射后，照射到頂部的B點．已知O、B之間的距離為，頂部與底部之間的高度差為，此時液體深度為容器深度的一半，忽略液面的反射光線．
（1）若要觸發(fā)警報系統(tǒng)，應使液面上升還是下降？
（2）求液體的折射率n．
14．（12分）如圖所示，輕質彈簧左端固定在豎直墻面上，右端連接質量為的滑塊，當彈簧被壓縮了時，滑塊恰好能靜止在粗糙水平面上，此時彈簧具有的彈性勢能為．現(xiàn)對滑塊施加水平向右的拉力，使滑塊由靜止開始向右做勻加速直線運動，經(jīng)2s的時間，彈簧剛好恢復原長．已知重力加速度大小為，滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，求此過程中：
（1）拉力的最大值；
（2）拉力做的功W．
15．（17分）如圖所示，A、B為平行板電容器的兩極板，其中A極板所帶電荷量為，B極板所帶電荷量為，且A極板接地．一粒子源位于兩極板左側正中央，可平行于極板發(fā)射電荷量為，質量為的粒子，粒子的初速度為，粒子源每秒發(fā)射個粒子．已知兩極板間距為，極板長為，電容器的電容為．假設打在極板上的粒子將電荷量全部轉移給極板，不計粒子重力取2.23，取3.14．求：
（1）第一個進入電容器的粒子能否從兩極板間飛出？若能，請確定其飛出位置；若不能，請確定其打在極板上的位置．
（2）經(jīng)多長時間后飛入的粒子將會有相同的運動軌跡？
（3）若保持兩極板電壓不變，將兩極板間距改為，極板足夠長，且在兩極板之間加一垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度大小為，粒子仍從兩極板中心飛入電容器，求第一個進入電容器的粒子在極板間運動的時間．（此結果保留兩位有效數(shù)字）
新高中創(chuàng)新聯(lián)盟TOP二十名校高二年級6月調研考試·物理
參考答案、提示及評分細則
1．C 根據(jù)躍遷規(guī)律，巴耳末系比萊曼系光子能量小，頻率小，故A錯誤；根據(jù)可知，巴耳末系比萊曼系光波波長大，故B錯誤；根據(jù)可知，通過同一雙縫干涉裝置，巴耳末系光波干涉條紋間距更大，故C正確；根據(jù)可知，用巴耳末系光子照射產(chǎn)生的光電子最大初動能更小，故D錯誤．
2．D 圖像的斜率為合外力，由圖可以看出，合外力逐漸減小，最后為0，因摩擦力不變，故拉力逐漸減小，最后保持不變，因此A、B錯誤；當動能不變之后，機械能也不再變化，故C錯誤；因物體與地面之間一直產(chǎn)生相對運動，故摩擦產(chǎn)生的熱量一直增加，即D正確．
3．A 從封上壺蓋到噴水結束，氣體做等圧變化，根據(jù)蓋-呂薩克定律有：，解得：，故A正確．
4．B 對于“天問一號”有：，對地球有：，由兩式可得：，B正確．
5．C 時間內(nèi)加速度恒定，故拉力不變，因此A錯誤；圖像與坐標軸所圍的面積表示位移的大小，由圖可知，時間內(nèi)位移為時間內(nèi)位移為，所以，故B錯誤；設時間內(nèi)拉力大小為時間內(nèi)細繩拉力大小為，根據(jù)牛頓第二定律有：，由圖可知，，由以上各式整理可得：，故，C正確；根據(jù)牛頓第三定律可知，落水者對消防員的拉力與消防員對落水者的拉力大小相等，故D錯誤．
6．D 因兩足球上升的最大高度相同，故足球在空中運動的時間是足球在空中運動時間的2倍，A、B錯誤；兩足球水平位移相同，根據(jù)可知，足球在最高點處的速率是足球在最高點處速率的，故C錯誤，D正確．
7．C 導體棒最終達到穩(wěn)定時，速度最大，此時電容器兩端電壓等于導體棒切割產(chǎn)生的電動勢，即，對導體棒應用動量定理有：，又，此時電容器所帶電荷量為，則，解得：，故C正確．
8．CD 因不知波源振動的時間，故無法確定其起振方向，因此A錯誤；因不明確敵方艦艇相對波源的運動情況，故無法確定敵方艦艇接收到的該聲吶頻率的變化情況，因此B錯誤；波的頻率由波源決定，故聲波從海面?zhèn)魅肟諝忸l率不變，C正確；由圖可知，該波波長為0.03m，和礁石的尺寸相差不多，故可以發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，D正確．
9．BD 細繩各處彈力大小不同，A錯誤；根據(jù)對稱性可知，3、4燈籠之間的細繩呈水平狀態(tài)，B正確；對整體有：，解得：，故C錯誤；對3燈籠受力分析有：，解得：，D正確．
10．AC 粒子沿著邊入射從邊飛出時，粒子在磁場中運動的時間最長，軌跡如圖甲所示，根據(jù)幾何關系可知，轉過的圓心角為120°，故粒子在磁場中運動的最長時間為，A正確，B錯誤；當粒子沿邊入射，軌跡恰好與邊相切時，粒子軌跡半徑最大，對應速率最大，粒子運動軌跡如圖乙所示，根據(jù)幾何關系可知，粒子軌跡半徑為，根據(jù)可知，，故C正確，D錯誤．
11．（1） （2） （3）無
解析：（1）由乙圖可知，小球到達最低點時繩子拉力為，在最低點有：，則．
（2）由機械能守恒有：，結合（1），解得：．
（3）由上面推導可知，鉤碼重心位置對實驗結果無影響．
12．（1）如圖所示 （2）①S ② ③
解析：（1）如圖所示；
（2）先閉合，斷開開關，根據(jù)閉合電路歐姆定律有：，再閉合后，根據(jù)閉合電路歐姆定律有：，聯(lián)立解得：．
13．解：（1）應使液面上升
（2）畫出光路圖如圖所示，設射入液面時的折射角為
由幾何關系可知，
根據(jù)折射率表達式有：
解得：
14．解：（1）設加速度大小為，由運動學公式有：
當彈簧剛好恢復原長時，拉力最大，則根據(jù)牛頓第二定律有：
解得：
（2）由運動學公式有：
根據(jù)能量轉化與守恒有：
解得：
15．解：（1）假設粒子不能飛出極板，則有
又
沿極板方向運動的距離為
聯(lián)立解得：
故假設成立，粒子能打在極板上，其位置距極板左端距離為
（2）當粒子能夠從兩極板間飛出后，粒子運動軌跡相同，設此時電容器所帶電荷量為，根據(jù)可知，
若粒子剛好從上極板邊緣飛出，則有：
解得：
（3）將粒子進入電容器時的速度看作由向右的速度和向左的速度合成的，且設
這樣粒子在磁場中的運動可看作是以的勻速圓周運動與以速度向左的勻速運動合成的
根據(jù)洛倫茲力提供向心力有：
又：
由以上分析可知，粒子運動時間與水平方向無關，設轉過的圓心角為，根據(jù)幾何關系有：
故粒子運動時間為
解得：

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