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2024届福建省三明市高三下学期3月质检（一模）物理试题（解析版）
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这是一份2024届福建省三明市高三下学期3月质检（一模）物理试题（解析版），共21页。试卷主要包含了09km/h等内容，欢迎下载使用。
2024.3
总分100分，考试时间75分钟。
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将答题卡交回。
一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分，每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1. 为推动三明市三沙同城化和区域经济发展，自2023年4月1日零时起，对三元区三明东、三明西、三明南、三明北至沙县区沙县、虬江、三明机场3个高速公路收费站，两组之间跨区往返通行的闽G牌照9座以下（含9座）一类小型客车的高速公路通行费用由政府统一支付，车主免费通行。如图是手机导航从沙县机场收费站到三明西收费站的截图，则下列说法正确的是（ ）
A. “44分钟”指的是时刻
B. 这两个收费站的位移为58km
C. 小型客车的平均速率为79.09km/h
D. 若研究小型客车通过某个隧道的时间，一定可以把车看成质点
【答案】C
【解析】
【详解】A．“44分钟”指的是时间，故A错误；
B．这两个收费站的路程为58km，故B错误；
C．小型客车的平均速率为
故C正确；
D．若研究小型客车通过某个隧道的时间，若小型客车与隧道的长度相差不是很大，不可以把车看成质点，故D错误。
故选C。
2. 如图，是高压输电线，图中两电表示数分别是220V和10A，已知甲图中原副线圈匝数比为100∶1，乙图中原副线圈匝数比为1∶10，则（ ）
A. 甲图中的电表是电压表，输电电压为2200V
B. 甲图是电流互感器，输电电流是100A
C. 乙图中的电表是电压表，输电电压为22000V
D. 乙图是电流互感器，输电电流是100A
【答案】D
【解析】
【详解】根据变压器电压比等于匝数比，电流比等于匝数比的反比，可知甲图是电压互感器，乙图是电流互感器，则甲图中的电表是电压表，乙图中的电表是电流表；对甲图有
可得输电电压为
对乙图有
可得输电电流为
故选D。
3. 一电场的电势φ随x的变化规律如图，图线关于φ轴对称，且AO间距离小于BO间距离，下列说法正确的是（ ）
A. 该电场可能为匀强电场
B. 一负电荷在A点电势能大于B点电势能
C. 一正电荷从A点移到B点电场力不做功
D. A、B间电场方向为由B指向A
【答案】B
【解析】
【详解】A．图像斜率表示电场强度，图中斜率在变化，表示电场强度发生变化，不是匀强电场，A错误；
B．如图可知A点电势小于B点电势，根据
可知，负电荷在A点电势能大于B点电势能，B正确；
C．一正电荷从A点移到B点，电势升高，电势能增加，电场力做负功，C错误；
D．顺着电场线方向电势降低，因此电场方向分别为A指向O和B指向O，D错误。
故选B。
4. 如图甲所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率运行，初速度大小为的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带。若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的v-t图象（以地面为参考系）如图乙所示。已知，物块和传送带间的动摩擦因数为，物块的质量为m。则（ ）
A. 时刻，小物块离A处的距离最大
B. 时间内，小物块的加速度方向先向右后向左
C. 时间内，因摩擦产生的热量为
D. 时间内，物块在传送带上留下的划痕为
【答案】C
【解析】
【详解】A．初速度大小为的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带，小物块在传送带上运动的图象可知，时刻，小物块离A处的距离达到最大，A错误；
B．时间内，小物块受到的摩擦力方向一直向右，所以小物块的加速度方向一直向右，B错误；
CD．时间内物体相对地面向左的位移
这段时间传送带向右的位移
因此物体相对传送带的位移
时间内物体相对地面向右的位移
这段时间传送带向右的位移
因此物体相对传送带的位移
时间内物块在传送带上留下的划痕为
这段时间内，因此摩擦产生的热量
C正确，D错误。
故选C。
二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分，每小题有两项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
5. 有关量子力学下列说法中，正确的是（ ）
A. 普朗克为解释图甲的黑体辐射实验数据，提出了能量子的概念
B. 图乙在某种单色光照射下，电流表发生了偏转，若仅将图乙中电源的正负极反接，电流表一定不会偏转
C. 密立根依据爱因斯坦光电效应方程，测量并计算出的普朗克常量，与普朗克根据黑体辐射得出的值在误差允许的范围内是一致的
D. 图丙为氢原子的能级示意图，一群处于的激发态的氢原子向低能级跃迁过程所发出的光中，从跃迁到到所发出的光波长最长
【答案】AC
【解析】
【详解】A．普朗克为解释图甲的实验数据，提出了能量子的概念，A正确；
B．仅将图乙中电源的正负极反接，加反向电压时，由于光电管间电压和截止电压大小关系未知，电流指针不一定会偏转，B错误；
C．密立根依据爱因斯坦光电效应方程，测量并计算出的普朗克常量，与普朗克根据黑体辐射得出的值在误差允许范围内是一致的，C正确；
D．氢原子跃迁所发出的光的波长
从跃迁到 所发出的光波长最短，D错误。
故选AC。
6. 有一列沿x轴传播的简谐横波，从某时刻开始，介质中位置在处的质点a和在处的质点b的振动图线分别如图甲图乙所示。则下列说法正确的是（ ）
A. 质点a的振动方程为
B. 质点a处在波谷时，质点b一定处在平衡位置且向y轴正方向振动
C. 若波沿x轴正方向传播，这列波的最大传播速度为3m/s
D. 若波沿x轴负方向传播，这列波的最大波长为24m
【答案】BD
【解析】
【详解】A．根据甲图可得质点a的振幅、周期、初相位分别为
，，
根据振动方程
可得质点a振动方程为
故A错误；
BCD．根据甲乙两图质点a、b的振动图像可知，在题述该时刻，质点a在波谷，质点b在平衡位置，且两质点在该时刻后均向上振动，则根据“同侧法”可知，若该波沿轴负方向传播，则两质点之间的距离为应满足
（）
解得
（）
当时，该波波长有最大值
若该波沿轴正方向传播，则两质点之间的距离为应满足
（）
解得
（）
根据波速与波长之间的关系
可得该波的波速的可能值为
（）
当时，向轴正方向传播的速度有最大值
而无论该波向左传播还是向右传播，两质点之间的距离总是半波长的奇数倍，由此可知，质点a处在波谷时，质点b一定处在平衡位置且向y轴正方向振动，故BD正确，C错误。
故选BD。
7. 宇宙中存在一些离其他恒星较远的三星系统，通常可忽略其他星体对它们的引力作用，三星质量也相同．现已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式：一种是三颗星位于同一直线上，两颗星围绕中央星做圆周运动，如图甲所示；另一种是三颗星位于等边三角形的三个顶点上，并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行，如图乙所示．设两种系统中三个星体的质量均为m，且两种系统中各星间的距离已在图甲、图乙中标出，引力常量为G，则下列说法中正确的是（ ）
A. 直线三星系统中星体做圆周运动的线速度大小为
B. 直线三星系统中星体做圆周运动的周期为
C. 三角形三星系统中每颗星做圆周运动的角速度为
D. 三角形三星系统中每颗星做圆周运动的加速度大小为
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】A．在直线三星系统中，星体做圆周运动的向心力由其他两星对它的万有引力的合力提供，根据万有引力定律和牛顿第二定律，有
解得
A项错误；
B．由周期
知直线三星系统中星体做圆周运动的周期为
B项正确；
C．同理，对三角形三星系统中做圆周运动的星体，有
解得
C项错误；
D．由
得
D项正确．
故选BD。
8. 如图，两光滑导轨水平放置在竖直向下的匀强磁场中，一根导轨位于轴上，另一根由、、三段直导轨组成，其中段与轴平行，导轨左端接入一电阻。导轨上一金属棒沿轴正向以速度保持匀速运动，时刻通过坐标原点，金属棒始终与轴垂直。设运动过程中通过电阻的电流强度为，金属棒受到安培力的大小为，金属棒克服安培力做功的功率为，电阻两端的电压为，导轨与金属棒接触良好，忽略导轨与金属棒的电阻。下列图像可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】AC
【解析】
【详解】当导体棒从O点向右运动L时，即在时间内，在某时刻导体棒切割磁感线的长度
（θ为ab与ad的夹角）则根据
E=BLv0
可知回路电流均匀增加；安培力
则F-t关系为抛物线，但是不过原点；安培力做功的功率
则P-t关系为抛物线，但是不过原点；电阻两端的电压等于导体棒产生的感应电动势，即
即图像是不过原点的直线；根据以上分析，可大致排除BD选项；
当在时间内，导体棒切割磁感线的长度不变，感应电动势E不变，感应电流I不变，安培力F大小不变，安培力的功率P不变，电阻两端电压U保持不变；
同理可判断，在时间内，导体棒切割磁感线长度逐渐减小，导体棒切割磁感线的感应电动势E均匀减小，感应电流I均匀减小，安培力F大小按照二次函数关系减小，但是不能减小到零，与内是对称的关系，安培力的功率P按照二次函数关系减小，但是不能减小到零，与内是对称的关系，电阻两端电压U按线性均匀减小；综上所述选项AC正确，BD错误。
故选AC。
三、非选择题：共60分。其中9、10、11题为填空题，12、13题为实验题，14-16题为计算题。考生根据要求作答。
9. 一定质量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态，其压强p与温度t的关系图像如图所示，气体在a状态时的体积_________在b状态时的体积；气体在b状态的内能_________c状态的内能；气体在过程ca中向外界放出的热量_________外界对气体做的功。（都填“大于”“等于”“小于”）
【答案】 ①. 等于 ②. 等于 ③. 大于
【解析】
【详解】[1]直线ab过绝对零点，可知ab为等容线，则气体在a状态时的体积等在b状态时的体积；
[2]气体在bc状态时温度相同，可知气体在b状态的内能等于c状态的内能；
[3]气体在过程ca中温度降低，内能减小，压强不变，体积减小，外界对气体做功，则根据
可知，向外界放出的热量大外界对气体做的功。
10. 如图所示，一平行光束照射到平行玻璃砖的上表面，经折射后从下表面射出，射出的光线_________（填“平行”或“不平行”）；如果调整平行光的入射方向，光线_________（填“能”或“不能”）在下表面发生全反射；如果调整平行光为垂直入射到上表面，光在玻璃砖内部_________（填“有”或“没有”）发生折射现象。
【答案】 ①. 平行 ②. 不能 ③. 有
【解析】
【详解】[1]折射光线在平行玻璃砖下表面的入射角等于光线在上表面的折射角，设光线从下表面射出时的折射角为θ，根据折射定律
得
即光线从下表面射出时，射出的光线是平行的；
[2]临界角等于光从真空射入介质折射时最大的折射角，由图看出，入射光线在上表面的折射角一定小于临界角，玻璃砖上下表面平行，折射光线射到下表面时入射角与上表面上的折射角相等，所以不论怎么调整平行光的入射方向，下表面的入射角一定小于临界角，所以折射光线射到下表面时一定不能发生全反射。
[3]如果调整平行光为垂直入射到上表面，光的传播方向不变，但光在玻璃砖内部仍有发生折射现象。
11. 如图所示，质量为M的斜面置于水平面上，斜面倾角为30°，一根轻绳穿过光滑固定的定滑轮，绳的两端分别与A、B两光滑小球相连，与A相连的部分绳保持竖直，与B相连的右侧部分绳与斜面夹角为37°，A的质量为m，，系统处于静止状态。斜面对A的支持力为_________N；B的质量为_________；地面对斜面的支持力_________A、B和斜面的总重力（填“大于”、“等于”或“小于”）。
【答案】 ①. 0 ②. ③. 小于
【解析】
【详解】[1]根据题意，对小球A受力分析可知，由于小球A处于平衡状态，则
小球A受重力和绳子的拉力，斜面对A的支持力为0。
[2]对小球B受力分析，如图所示
由平衡条件有
解得
[3]以整体为对象，因为绳对小球A有向上的拉力，绳对小球B有斜向左上的拉力，所以水平面对斜面的支持力一定小于整体的总重力。
12. 多用电表测未知电阻阻值的电路如图甲所示，电池的电动势为E、内阻为r，为调零电阻，为表头内阻，电路中电流I与待测电阻的阻值关系图像如图乙所示（用表示调零电阻有效阻值）。
（1）则该图像的函数关系式为_________（用已知量表示）。
（2）下列根据图乙中图线做出的解释或判断中正确的是________。（填选项代号）
A. 用欧姆表测电阻时，指针指示读数越大，测量的误差越小
B. 欧姆调零的实质是通过调节，使时电路中的电流
C. 越小，相同的电阻变化量对应的电流变化量越大，所以欧姆表的示数左疏右密
D. 测量中，当的阻值为图乙中的时，指针位于表盘中央位置的左侧
（3）某同学想通过另一个多用电表中的欧姆挡，直接去测量某电压表（量程0~10V）的内阻（大约为几十千欧），欧姆挡的选择开关拨至倍率_________挡（选填“×1”“×1k”或“×10k”）。先将红、黑表笔短接调零后，欧姆表示数如图丙所示，则欧姆表的读数为_________。
【答案】（1） （2）BD
（3） ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
根据闭合电路的欧姆定律
【小问2详解】
A．用欧姆表测电阻时，指针在刻度盘中央附近时，测量的误差越小，故A错误；
B．欧姆调零的实质是通过调节，使时电路中的电流，故B正确；
C．越小，相同的电阻变化量对应的电流变化量越大，故欧姆表的示数左密右疏，故C错误；
D．测量中，当阻值为图乙中的时，电流小于半偏电流，指针位于表盘中央位置的左侧，故D正确。
故选BD。
【小问3详解】
[1]当欧姆表的指针在刻度盘中央附近时，测量的误差较小，直接去测量某电压表（量程0~10V）的内阻（大约为几十千欧），欧姆挡的选择开关应拨至倍率×1k挡。
[2]欧姆表读数为
13. 某同学用如图甲所示装置做“验证机械能守恒定律”的实验。质量均为M的A、B两个圆筒用绕过光滑定滑轮的细线连接，圆筒B锁定在桌子的边缘，B上装有质量不计的遮光条，遮光条上方有与光电计时器连接的光电门，圆筒A中装有10个质量均为m的砝码。已知重力加速度为g。
（1）实验前用游标卡尺测出遮光条的宽度，示数如图乙所示，则遮光条的宽度_______mm。
（2）先测出遮光条到光电门的高度h，解除对圆筒B的锁定，使圆筒B由静止开始向上运动，通过光电门时，遮光条的遮光时间为t，此时A、B和10个砝码具有的总动能为_________（用测得和已知的物理量表示）；
（3）每一次将A中的一个砝码取出后放在B中，重复（2）的实验，测得遮光条每次遮光的时间为t，做出图像（其中n为A筒中砝码的个数，n大于5），如果做出的是一条过原点的倾斜直线，则图像的斜率为_________（用已知和测量的物理量表示），则机械能守恒定律得到验证。
【答案】（1）3.55
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
20分度游标卡尺的精确值为，由图可知遮光条的宽度
【小问2详解】
通过光电门时，遮光条的遮光时间为t，则此时速度大小为
此时A、B和10个砝码具有的总动能为
【小问3详解】
当A筒中有个砝码时，B筒中有个砝码，根据系统机械能守恒可得
整理可得
如果做出图像是一条过原点的倾斜直线，则图像的斜率为
机械能守恒定律得到验证。
14. 如图甲，是山东舰航母上的舰载机采用滑跃式起飞，甲板是由水平甲板和上翘甲板两部分组成，假设上翘甲板BC是与水平甲板AB平滑连接的一段斜面，模型简化图如图乙所示，BC长为L，BC与AB间夹角为α。若舰载机从A点处由静止开始以加速度a做初速度为零的匀加速直线运动，经过时间t达到B点，此时达到额定功率。进入BC保持额定功率加速，在C点刚好达到起飞速度v。已知舰载机的总质量为m（忽略滑行过程中的质量变化），舰载机运动过程受到的阻力可看作恒力，大小为其重力的k倍，重力加速度为g。求：
（1）舰载机的额定功率；
（2）舰载机在BC段运动的时间。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）设舰载机的额定功率为，从A点到B点，根据运动学公式有
在B点处有
，
联立解得
（2）舰载机在段运动时间设为，根据动能定理有
解得
15. 如图所示，在三维坐标系中，空间一侧有沿y轴负方向的匀强电场，空间一侧有沿y轴负方向的匀强磁场。一带正电粒子以速度从x轴上的A点处在xOy平面内沿与x轴正方向成角射入电场中，已知粒子质量为m，电荷量为q，粒子恰好经过O点，磁感应强度大小为，粒子的重力忽略不计，求：
（1）匀强电场的电场强度E；
（2）粒子射入电场开始计时，第n次经过y轴的时刻。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）粒子在电场中做类斜抛运动，则有
沿电场方向有
又
解得
（2）粒子进入磁场后，在垂直轴的平面做匀速圆周运动，在轴上沿轴负方向做匀速直线运动，则有
又
则粒子射入电场开始计时，第次经过轴的时刻
解得
16. 如图，固定在竖直面内的导轨PQR，由半径为r的光滑半圆环和足够长水平导轨组成，水平导轨上的N点左侧光滑、右侧粗糙，半圆环与水平轨道在Q点相切。一根自然长度恰为r、劲度系数的轻质弹性绳，一端固定在圆环的顶点P，另一端与一个穿在圆环上、质量为m的小球相连。在水平轨道的Q、N两点间依次套着质量均为2m的b、c两个小球，两小球大小相同。开始时将小球移到某一位置M，使弹性绳刚好处于原长且伸直状态，然后由静止释放小球a，当小球在圆环上达到最大速度时，弹性绳自动脱落。已知弹性绳的弹性势能与其伸长量x间满足，各个小球与导轨粗糙部分间的动摩擦因数均，小球间的碰撞均为弹性碰撞，且碰撞时间极短，重力加速度为g。求：
（1）释放小球瞬间，圆环对小球的作用力FN1大小；
（2）弹性绳自动脱落时，小球沿圆环下滑的速率vm；
（3）最终两球间的距离。
【答案】（1）；（2）；（3）4.4r
【解析】
【详解】（1）设释放小球a瞬间，圆环对小球a的作用力大小为FN1，有
解得
（2）方法一：设在弹性绳自动脱落前瞬间，弹性绳与竖直方向间夹角为，此时小球a的速率为，此时弹性绳弹力FT与球a的重力的合力沿半径指向圆心O，a球受力如图示。
由正弦定理得
由能量守恒得
解得
方法二：绳断瞬间夹角为绳长
切向力相等
解得
，
由能量守恒得
解得
（3）弹性绳自动脱落后，设小球a到达Q点时的速度为，有
小球a过Q点后与小球b发生第一次弹性碰撞，设a、b碰撞后的速度分别为va1、vb1，由动量守恒定律和能量守恒定律可知
解得
，
a、b碰撞后，b与c发生弹性碰撞交换速度，所以c球最终经过N点的速度为
设c球在水平粗糙导轨滑行距离为，有
小球a从圆环上返回后第二次与b球碰撞，同理a、b第二次碰撞后的速度分别为
、
设小球a在水平粗糙导轨滑行距离为，有
解得
2024.3
总分100分，考试时间75分钟。
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将答题卡交回。
一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分，每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1. 为推动三明市三沙同城化和区域经济发展，自2023年4月1日零时起，对三元区三明东、三明西、三明南、三明北至沙县区沙县、虬江、三明机场3个高速公路收费站，两组之间跨区往返通行的闽G牌照9座以下（含9座）一类小型客车的高速公路通行费用由政府统一支付，车主免费通行。如图是手机导航从沙县机场收费站到三明西收费站的截图，则下列说法正确的是（ ）
A. “44分钟”指的是时刻
B. 这两个收费站的位移为58km
C. 小型客车的平均速率为79.09km/h
D. 若研究小型客车通过某个隧道的时间，一定可以把车看成质点
【答案】C
【解析】
【详解】A．“44分钟”指的是时间，故A错误；
B．这两个收费站的路程为58km，故B错误；
C．小型客车的平均速率为
故C正确；
D．若研究小型客车通过某个隧道的时间，若小型客车与隧道的长度相差不是很大，不可以把车看成质点，故D错误。
故选C。
2. 如图，是高压输电线，图中两电表示数分别是220V和10A，已知甲图中原副线圈匝数比为100∶1，乙图中原副线圈匝数比为1∶10，则（ ）
A. 甲图中的电表是电压表，输电电压为2200V
B. 甲图是电流互感器，输电电流是100A
C. 乙图中的电表是电压表，输电电压为22000V
D. 乙图是电流互感器，输电电流是100A
【答案】D
【解析】
【详解】根据变压器电压比等于匝数比，电流比等于匝数比的反比，可知甲图是电压互感器，乙图是电流互感器，则甲图中的电表是电压表，乙图中的电表是电流表；对甲图有
可得输电电压为
对乙图有
可得输电电流为
故选D。
3. 一电场的电势φ随x的变化规律如图，图线关于φ轴对称，且AO间距离小于BO间距离，下列说法正确的是（ ）
A. 该电场可能为匀强电场
B. 一负电荷在A点电势能大于B点电势能
C. 一正电荷从A点移到B点电场力不做功
D. A、B间电场方向为由B指向A
【答案】B
【解析】
【详解】A．图像斜率表示电场强度，图中斜率在变化，表示电场强度发生变化，不是匀强电场，A错误；
B．如图可知A点电势小于B点电势，根据
可知，负电荷在A点电势能大于B点电势能，B正确；
C．一正电荷从A点移到B点，电势升高，电势能增加，电场力做负功，C错误；
D．顺着电场线方向电势降低，因此电场方向分别为A指向O和B指向O，D错误。
故选B。
4. 如图甲所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率运行，初速度大小为的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带。若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的v-t图象（以地面为参考系）如图乙所示。已知，物块和传送带间的动摩擦因数为，物块的质量为m。则（ ）
A. 时刻，小物块离A处的距离最大
B. 时间内，小物块的加速度方向先向右后向左
C. 时间内，因摩擦产生的热量为
D. 时间内，物块在传送带上留下的划痕为
【答案】C
【解析】
【详解】A．初速度大小为的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带，小物块在传送带上运动的图象可知，时刻，小物块离A处的距离达到最大，A错误；
B．时间内，小物块受到的摩擦力方向一直向右，所以小物块的加速度方向一直向右，B错误；
CD．时间内物体相对地面向左的位移
这段时间传送带向右的位移
因此物体相对传送带的位移
时间内物体相对地面向右的位移
这段时间传送带向右的位移
因此物体相对传送带的位移
时间内物块在传送带上留下的划痕为
这段时间内，因此摩擦产生的热量
C正确，D错误。
故选C。
二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分，每小题有两项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
5. 有关量子力学下列说法中，正确的是（ ）
A. 普朗克为解释图甲的黑体辐射实验数据，提出了能量子的概念
B. 图乙在某种单色光照射下，电流表发生了偏转，若仅将图乙中电源的正负极反接，电流表一定不会偏转
C. 密立根依据爱因斯坦光电效应方程，测量并计算出的普朗克常量，与普朗克根据黑体辐射得出的值在误差允许的范围内是一致的
D. 图丙为氢原子的能级示意图，一群处于的激发态的氢原子向低能级跃迁过程所发出的光中，从跃迁到到所发出的光波长最长
【答案】AC
【解析】
【详解】A．普朗克为解释图甲的实验数据，提出了能量子的概念，A正确；
B．仅将图乙中电源的正负极反接，加反向电压时，由于光电管间电压和截止电压大小关系未知，电流指针不一定会偏转，B错误；
C．密立根依据爱因斯坦光电效应方程，测量并计算出的普朗克常量，与普朗克根据黑体辐射得出的值在误差允许范围内是一致的，C正确；
D．氢原子跃迁所发出的光的波长
从跃迁到 所发出的光波长最短，D错误。
故选AC。
6. 有一列沿x轴传播的简谐横波，从某时刻开始，介质中位置在处的质点a和在处的质点b的振动图线分别如图甲图乙所示。则下列说法正确的是（ ）
A. 质点a的振动方程为
B. 质点a处在波谷时，质点b一定处在平衡位置且向y轴正方向振动
C. 若波沿x轴正方向传播，这列波的最大传播速度为3m/s
D. 若波沿x轴负方向传播，这列波的最大波长为24m
【答案】BD
【解析】
【详解】A．根据甲图可得质点a的振幅、周期、初相位分别为
，，
根据振动方程
可得质点a振动方程为
故A错误；
BCD．根据甲乙两图质点a、b的振动图像可知，在题述该时刻，质点a在波谷，质点b在平衡位置，且两质点在该时刻后均向上振动，则根据“同侧法”可知，若该波沿轴负方向传播，则两质点之间的距离为应满足
（）
解得
（）
当时，该波波长有最大值
若该波沿轴正方向传播，则两质点之间的距离为应满足
（）
解得
（）
根据波速与波长之间的关系
可得该波的波速的可能值为
（）
当时，向轴正方向传播的速度有最大值
而无论该波向左传播还是向右传播，两质点之间的距离总是半波长的奇数倍，由此可知，质点a处在波谷时，质点b一定处在平衡位置且向y轴正方向振动，故BD正确，C错误。
故选BD。
7. 宇宙中存在一些离其他恒星较远的三星系统，通常可忽略其他星体对它们的引力作用，三星质量也相同．现已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式：一种是三颗星位于同一直线上，两颗星围绕中央星做圆周运动，如图甲所示；另一种是三颗星位于等边三角形的三个顶点上，并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行，如图乙所示．设两种系统中三个星体的质量均为m，且两种系统中各星间的距离已在图甲、图乙中标出，引力常量为G，则下列说法中正确的是（ ）
A. 直线三星系统中星体做圆周运动的线速度大小为
B. 直线三星系统中星体做圆周运动的周期为
C. 三角形三星系统中每颗星做圆周运动的角速度为
D. 三角形三星系统中每颗星做圆周运动的加速度大小为
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】A．在直线三星系统中，星体做圆周运动的向心力由其他两星对它的万有引力的合力提供，根据万有引力定律和牛顿第二定律，有
解得
A项错误；
B．由周期
知直线三星系统中星体做圆周运动的周期为
B项正确；
C．同理，对三角形三星系统中做圆周运动的星体，有
解得
C项错误；
D．由
得
D项正确．
故选BD。
8. 如图，两光滑导轨水平放置在竖直向下的匀强磁场中，一根导轨位于轴上，另一根由、、三段直导轨组成，其中段与轴平行，导轨左端接入一电阻。导轨上一金属棒沿轴正向以速度保持匀速运动，时刻通过坐标原点，金属棒始终与轴垂直。设运动过程中通过电阻的电流强度为，金属棒受到安培力的大小为，金属棒克服安培力做功的功率为，电阻两端的电压为，导轨与金属棒接触良好，忽略导轨与金属棒的电阻。下列图像可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】AC
【解析】
【详解】当导体棒从O点向右运动L时，即在时间内，在某时刻导体棒切割磁感线的长度
（θ为ab与ad的夹角）则根据
E=BLv0
可知回路电流均匀增加；安培力
则F-t关系为抛物线，但是不过原点；安培力做功的功率
则P-t关系为抛物线，但是不过原点；电阻两端的电压等于导体棒产生的感应电动势，即
即图像是不过原点的直线；根据以上分析，可大致排除BD选项；
当在时间内，导体棒切割磁感线的长度不变，感应电动势E不变，感应电流I不变，安培力F大小不变，安培力的功率P不变，电阻两端电压U保持不变；
同理可判断，在时间内，导体棒切割磁感线长度逐渐减小，导体棒切割磁感线的感应电动势E均匀减小，感应电流I均匀减小，安培力F大小按照二次函数关系减小，但是不能减小到零，与内是对称的关系，安培力的功率P按照二次函数关系减小，但是不能减小到零，与内是对称的关系，电阻两端电压U按线性均匀减小；综上所述选项AC正确，BD错误。
故选AC。
三、非选择题：共60分。其中9、10、11题为填空题，12、13题为实验题，14-16题为计算题。考生根据要求作答。
9. 一定质量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态，其压强p与温度t的关系图像如图所示，气体在a状态时的体积_________在b状态时的体积；气体在b状态的内能_________c状态的内能；气体在过程ca中向外界放出的热量_________外界对气体做的功。（都填“大于”“等于”“小于”）
【答案】 ①. 等于 ②. 等于 ③. 大于
【解析】
【详解】[1]直线ab过绝对零点，可知ab为等容线，则气体在a状态时的体积等在b状态时的体积；
[2]气体在bc状态时温度相同，可知气体在b状态的内能等于c状态的内能；
[3]气体在过程ca中温度降低，内能减小，压强不变，体积减小，外界对气体做功，则根据
可知，向外界放出的热量大外界对气体做的功。
10. 如图所示，一平行光束照射到平行玻璃砖的上表面，经折射后从下表面射出，射出的光线_________（填“平行”或“不平行”）；如果调整平行光的入射方向，光线_________（填“能”或“不能”）在下表面发生全反射；如果调整平行光为垂直入射到上表面，光在玻璃砖内部_________（填“有”或“没有”）发生折射现象。
【答案】 ①. 平行 ②. 不能 ③. 有
【解析】
【详解】[1]折射光线在平行玻璃砖下表面的入射角等于光线在上表面的折射角，设光线从下表面射出时的折射角为θ，根据折射定律
得
即光线从下表面射出时，射出的光线是平行的；
[2]临界角等于光从真空射入介质折射时最大的折射角，由图看出，入射光线在上表面的折射角一定小于临界角，玻璃砖上下表面平行，折射光线射到下表面时入射角与上表面上的折射角相等，所以不论怎么调整平行光的入射方向，下表面的入射角一定小于临界角，所以折射光线射到下表面时一定不能发生全反射。
[3]如果调整平行光为垂直入射到上表面，光的传播方向不变，但光在玻璃砖内部仍有发生折射现象。
11. 如图所示，质量为M的斜面置于水平面上，斜面倾角为30°，一根轻绳穿过光滑固定的定滑轮，绳的两端分别与A、B两光滑小球相连，与A相连的部分绳保持竖直，与B相连的右侧部分绳与斜面夹角为37°，A的质量为m，，系统处于静止状态。斜面对A的支持力为_________N；B的质量为_________；地面对斜面的支持力_________A、B和斜面的总重力（填“大于”、“等于”或“小于”）。
【答案】 ①. 0 ②. ③. 小于
【解析】
【详解】[1]根据题意，对小球A受力分析可知，由于小球A处于平衡状态，则
小球A受重力和绳子的拉力，斜面对A的支持力为0。
[2]对小球B受力分析，如图所示
由平衡条件有
解得
[3]以整体为对象，因为绳对小球A有向上的拉力，绳对小球B有斜向左上的拉力，所以水平面对斜面的支持力一定小于整体的总重力。
12. 多用电表测未知电阻阻值的电路如图甲所示，电池的电动势为E、内阻为r，为调零电阻，为表头内阻，电路中电流I与待测电阻的阻值关系图像如图乙所示（用表示调零电阻有效阻值）。
（1）则该图像的函数关系式为_________（用已知量表示）。
（2）下列根据图乙中图线做出的解释或判断中正确的是________。（填选项代号）
A. 用欧姆表测电阻时，指针指示读数越大，测量的误差越小
B. 欧姆调零的实质是通过调节，使时电路中的电流
C. 越小，相同的电阻变化量对应的电流变化量越大，所以欧姆表的示数左疏右密
D. 测量中，当的阻值为图乙中的时，指针位于表盘中央位置的左侧
（3）某同学想通过另一个多用电表中的欧姆挡，直接去测量某电压表（量程0~10V）的内阻（大约为几十千欧），欧姆挡的选择开关拨至倍率_________挡（选填“×1”“×1k”或“×10k”）。先将红、黑表笔短接调零后，欧姆表示数如图丙所示，则欧姆表的读数为_________。
【答案】（1） （2）BD
（3） ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
根据闭合电路的欧姆定律
【小问2详解】
A．用欧姆表测电阻时，指针在刻度盘中央附近时，测量的误差越小，故A错误；
B．欧姆调零的实质是通过调节，使时电路中的电流，故B正确；
C．越小，相同的电阻变化量对应的电流变化量越大，故欧姆表的示数左密右疏，故C错误；
D．测量中，当阻值为图乙中的时，电流小于半偏电流，指针位于表盘中央位置的左侧，故D正确。
故选BD。
【小问3详解】
[1]当欧姆表的指针在刻度盘中央附近时，测量的误差较小，直接去测量某电压表（量程0~10V）的内阻（大约为几十千欧），欧姆挡的选择开关应拨至倍率×1k挡。
[2]欧姆表读数为
13. 某同学用如图甲所示装置做“验证机械能守恒定律”的实验。质量均为M的A、B两个圆筒用绕过光滑定滑轮的细线连接，圆筒B锁定在桌子的边缘，B上装有质量不计的遮光条，遮光条上方有与光电计时器连接的光电门，圆筒A中装有10个质量均为m的砝码。已知重力加速度为g。
（1）实验前用游标卡尺测出遮光条的宽度，示数如图乙所示，则遮光条的宽度_______mm。
（2）先测出遮光条到光电门的高度h，解除对圆筒B的锁定，使圆筒B由静止开始向上运动，通过光电门时，遮光条的遮光时间为t，此时A、B和10个砝码具有的总动能为_________（用测得和已知的物理量表示）；
（3）每一次将A中的一个砝码取出后放在B中，重复（2）的实验，测得遮光条每次遮光的时间为t，做出图像（其中n为A筒中砝码的个数，n大于5），如果做出的是一条过原点的倾斜直线，则图像的斜率为_________（用已知和测量的物理量表示），则机械能守恒定律得到验证。
【答案】（1）3.55
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
20分度游标卡尺的精确值为，由图可知遮光条的宽度
【小问2详解】
通过光电门时，遮光条的遮光时间为t，则此时速度大小为
此时A、B和10个砝码具有的总动能为
【小问3详解】
当A筒中有个砝码时，B筒中有个砝码，根据系统机械能守恒可得
整理可得
如果做出图像是一条过原点的倾斜直线，则图像的斜率为
机械能守恒定律得到验证。
14. 如图甲，是山东舰航母上的舰载机采用滑跃式起飞，甲板是由水平甲板和上翘甲板两部分组成，假设上翘甲板BC是与水平甲板AB平滑连接的一段斜面，模型简化图如图乙所示，BC长为L，BC与AB间夹角为α。若舰载机从A点处由静止开始以加速度a做初速度为零的匀加速直线运动，经过时间t达到B点，此时达到额定功率。进入BC保持额定功率加速，在C点刚好达到起飞速度v。已知舰载机的总质量为m（忽略滑行过程中的质量变化），舰载机运动过程受到的阻力可看作恒力，大小为其重力的k倍，重力加速度为g。求：
（1）舰载机的额定功率；
（2）舰载机在BC段运动的时间。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）设舰载机的额定功率为，从A点到B点，根据运动学公式有
在B点处有
，
联立解得
（2）舰载机在段运动时间设为，根据动能定理有
解得
15. 如图所示，在三维坐标系中，空间一侧有沿y轴负方向的匀强电场，空间一侧有沿y轴负方向的匀强磁场。一带正电粒子以速度从x轴上的A点处在xOy平面内沿与x轴正方向成角射入电场中，已知粒子质量为m，电荷量为q，粒子恰好经过O点，磁感应强度大小为，粒子的重力忽略不计，求：
（1）匀强电场的电场强度E；
（2）粒子射入电场开始计时，第n次经过y轴的时刻。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）粒子在电场中做类斜抛运动，则有
沿电场方向有
又
解得
（2）粒子进入磁场后，在垂直轴的平面做匀速圆周运动，在轴上沿轴负方向做匀速直线运动，则有
又
则粒子射入电场开始计时，第次经过轴的时刻
解得
16. 如图，固定在竖直面内的导轨PQR，由半径为r的光滑半圆环和足够长水平导轨组成，水平导轨上的N点左侧光滑、右侧粗糙，半圆环与水平轨道在Q点相切。一根自然长度恰为r、劲度系数的轻质弹性绳，一端固定在圆环的顶点P，另一端与一个穿在圆环上、质量为m的小球相连。在水平轨道的Q、N两点间依次套着质量均为2m的b、c两个小球，两小球大小相同。开始时将小球移到某一位置M，使弹性绳刚好处于原长且伸直状态，然后由静止释放小球a，当小球在圆环上达到最大速度时，弹性绳自动脱落。已知弹性绳的弹性势能与其伸长量x间满足，各个小球与导轨粗糙部分间的动摩擦因数均，小球间的碰撞均为弹性碰撞，且碰撞时间极短，重力加速度为g。求：
（1）释放小球瞬间，圆环对小球的作用力FN1大小；
（2）弹性绳自动脱落时，小球沿圆环下滑的速率vm；
（3）最终两球间的距离。
【答案】（1）；（2）；（3）4.4r
【解析】
【详解】（1）设释放小球a瞬间，圆环对小球a的作用力大小为FN1，有
解得
（2）方法一：设在弹性绳自动脱落前瞬间，弹性绳与竖直方向间夹角为，此时小球a的速率为，此时弹性绳弹力FT与球a的重力的合力沿半径指向圆心O，a球受力如图示。
由正弦定理得
由能量守恒得
解得
方法二：绳断瞬间夹角为绳长
切向力相等
解得
，
由能量守恒得
解得
（3）弹性绳自动脱落后，设小球a到达Q点时的速度为，有
小球a过Q点后与小球b发生第一次弹性碰撞，设a、b碰撞后的速度分别为va1、vb1，由动量守恒定律和能量守恒定律可知
解得
，
a、b碰撞后，b与c发生弹性碰撞交换速度，所以c球最终经过N点的速度为
设c球在水平粗糙导轨滑行距离为，有
小球a从圆环上返回后第二次与b球碰撞，同理a、b第二次碰撞后的速度分别为
、
设小球a在水平粗糙导轨滑行距离为，有
解得
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