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山西省朔州市怀仁市第一中学校2024-2025学年高三上学期摸底考试物理试题（原卷版+解析版）
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这是一份山西省朔州市怀仁市第一中学校2024-2025学年高三上学期摸底考试物理试题（原卷版+解析版），文件包含山西省朔州市怀仁市第一中学校2024-2025学年高三上学期摸底考试物理试题原卷版docx、山西省朔州市怀仁市第一中学校2024-2025学年高三上学期摸底考试物理试题解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共24页， 欢迎下载使用。
全卷满分100分，考试时间75分钟。
注意事项：
1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区城内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区城均无效。
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚，4.考试结束后，请将试卷和签题卡一并上交。
5.本卷主要考查内容：高考范围。
一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的
1. “5G改变社会，6G改变世界”，近年来，我们见证了电磁波不同频段应用的快速发展．5G所用的电磁波频率一般在24G Hz到100G Hz之间，6G将使用频率在100G Hz到10000G Hz之间的电磁波；是一个频率比5G高出许多的频段。下列相关说法正确的是（ ）
A. 5G电磁波光子能量较大
B. 5G电磁波光子动量较大
C. 6G电磁波更容易使金属发生光电效应
D. 6G电磁波遇到障碍物更容易衍射
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据光子能量公式
可知6G电磁波频率高，光子能量较大，故A错误；
B．根据德布罗意波长公式
，
可知6G电磁波频率高，波长小，光子动量较大，故B错误；
C．6G电磁波光子能量大更容易使金属发生光电效应，故C正确；
D．6G电磁波波长小，遇到障碍物不容易发生明显衍射，故D错误。
故选C。
2. 茶道文化起源于中国，是一种以茶修身的生活方式。东坡有诗云“一勺励清心，酌水谁含出世想。”下列关于泡茶中的物理现象的说法错误的是（ ）
A. 泡茶时，开水比冷水能快速泡出茶香，是因为温度越高分子热运动越剧烈
B. 放入茶叶后，水的颜色由浅变深，是扩散现象
C. 泡茶过程中洒漏在茶托上的茶水可被茶托快速吸收，说明茶水与茶托间是浸润的
D. 打碎的茶杯不能拼接复原，说明分子间不存在作用力
【答案】D
【解析】
【详解】A．泡茶时，开水比冷水能快速泡出茶香，是因为温度越高分子热运动越剧烈，故A正确，不符合题意；
B．放入茶叶后，水的颜色由浅变深，是扩散现象，故B正确，不符合题意；
C．泡茶过程中洒漏在茶托上的茶水可被茶托快速吸收，说明茶水与茶托间是浸润的，故C正确，不符合题意；
D．打碎的茶杯不能拼接复原，是因为分子间距离太大，分子间作用力可以忽略不计，并不是分子间不存在作用力，故D错误，符合题意。
故选D。
3. 如图甲所示为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕着垂直于磁场方向的轴匀速转动，线圈的匝数n=100匝、电阻为1Ω，电路中定值电阻的阻值为9Ω，穿过线圈的磁通量Φ随时间t的变化规律如图乙所示，其他电阻不计，则电流表的示数为（ ）
A. 1AB. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】结合图中信息可得线圈中电动势的有效值为
则电流表的示数为
故选A。
4. 汽车主动降噪系统是一种能够自动减少车内噪音的技术，通过扬声器发出声波将车外噪音反向抵消，从而减少车内噪音。下列说法正确的是（ ）
A. 抵消声波的相位与噪音声波的相位相同
B. 抵消声波的振幅与噪音声波的振幅相等
C. 抵消声波和噪音声波在空气中传播的频率不相等
D. 汽车降噪过程应用的是声波的衍射原理
【答案】B
【解析】
【详解】汽车降噪过程是通过发出与噪声相位相反，频率和振幅相同的声波，从而与噪声源形成干涉，相位抵消，达到降噪的目的，因此只有B正确。
故选B。
5. 燃气灶支架有很多种规格和款式。如图所示，这是a、b两款不同的燃气灶支架，它们都是在一个圆圈底座上等间距地分布有五个支架齿，每一款支架齿的简化示意图在对应的款式下方。如果将质量相同、尺寸不同的球面锅置于两款支架上，则锅的尺寸越大（ ）
A. a款每个支架齿受到的压力越大B. a款每个支架齿受到的压力越小
C. b款每个支架齿受到的压力越大D. b款每个支架齿受到的压力越小
【答案】B
【解析】
【详解】AB．a款支架对球面锅的支持力方向指向球面锅的球心，如下图
锅处于平衡状态
解得支架对球面锅的支持力
由图知，锅的尺寸越大，越小，则支架对球面锅的支持力越小。又由牛顿第三定律得，锅的尺寸越大，球面锅对支架的压力越小。
故A错误，B正确；
CD．b款支架对球面锅的支持力方向垂直于接触面，如下图
锅处于平衡状态
解得支架对球面锅的支持力
由图知，不论锅的尺寸大小，不变，则支架对球面锅的支持力大小不变。又有牛顿第三定律得，锅的尺寸无论大小，球面锅对支架的压力不变。
故CD错误。
故选B。
6. 某同学自制双缝干涉实验装置，在纸板上割出一条窄缝，于窄缝中央沿缝方向固定一根拉直的头发丝形成双缝，将该纸板与墙面平行放置，如图所示。用绿色激光照双缝，能在墙面上观察到干涉条纹，下列做法可以使相邻两条亮纹中央间距变大的是（ ）
A. 调用更粗的头发丝B. 调用紫色激光照双缝
C. 增大纸板与墙面的距离D. 减小光源与纸板的距离
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据干涉条纹间距表达式有
当换用更粗的头发丝，双缝间距d变大，则相邻两条亮纹中央间距变小，故A错误；
B．结合上述，换用紫色激光照双缝，波长变短，则相邻两条亮纹中央间距变小，故B错误；
C．结合上述，增大纸板与墙面的距离，则相邻两条亮纹中央间距变大，故C正确；
D．结合上述，减小光源与纸板的距离，不会影响相邻两条亮纹中央间距，故D错误。
故选C
7. 2024年6月6日，我国在酒泉卫星发射中心使用谷神星一号运载火箭，成功将纳星三号A星，B星发射升空，如图所示、A、B两颗卫星在同一轨道平面内沿同一方向绕地球做匀速圆周运动，B与A连线和B与地心连线的夹角最大值为。则下列说法正确的是（ ）
A. A、B两颗卫星的运行半径之比为
B. A、B两颗卫星的运行线速度之比为
C. A、B两颗卫星的运行周期之比为
D. A、B两颗卫星的加速度大小之比为
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据题意及几何关系，A、B两卫星的运行半径之比为
故A错误；
B．根据
可得
故A、B两卫星线速度之比为，故B正确；
C．根据
可得
故两卫星周期之比为，故C错误；
D．根据
可得
A、B两卫星加速度大小之比为，故D错误。
故选B。
二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分
8. 如图所示，长直导线MN固定在纸面内，通有从N到M的恒定电流I，纸面内与MN平行的绝缘棒AB上均匀分布着负电荷，O为AB中点，两者间距大于OA的长度。现让AB绕O点在纸面内沿顺时针方向匀速转动，关于MN受到的安培力，下列说法正确的是（ ）
A. MN不受安培力
B. MN受到的安培力方向向左
C. AB转动越快，MN受到的安培力越大
D. MN上相同长度导线受到的安培力大小相等
【答案】BC
【解析】
【详解】AB．AB绕O点沿顺时针方向匀速转动，形成的等效电流沿逆时针方向，等效电流形成的磁场在MN处垂直纸面向里，根据左手定则可知，MN受到的安培力向左，故A错误，B正确；
C．AB转动越快，等效电流越大，形成磁场越强，MN所受安培力越大，故C正确；
D．由于磁场是非匀强磁场，因此MN上相同长度导线受到的安培力大小不等，故D错误。
故选BC。
9. 利用智能手机的加速度传感器可测量手机自身的加速度。用手掌托着智能手机，打开加速度传感器，从静止开始迅速上下运动，得到如图所示的竖直方向加速度随时间变化的图像，该图像以竖直向上为正方向，重力加速度大小为。下列说法正确的是（ ）
A. 手机有可能离开过手掌B. 时刻手机运动到最高点
C. 时刻手机开始减速上升D. 时刻手机速度可能为0
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．根据题图可知，手机的加速度在内的某段时间等于重力加速度，则可知手机与手掌之间没有力的作用，因此手机在该段时间内可能离开过手掌，故A正确；
B．根据
可知，图像与时间轴围成的面积表示速度的变化量，而根据题图可知在时刻手机的速度为正，即可知手机还未达到最高点，故B错误；
C．由题图可知，时刻后手机的加速度变为负方向，而速度依旧为正方向，则可知时刻手机开始减速上升，故C正确；
D．当时间内图像与时间轴围成的面积等于时间内图像与时间轴围成的面积时，则表示正向速度变化量等于负向速度变化量，即手机速度减为0，故D正确。
故选ACD。
10. 一种无绳电梯依靠电磁驱动原理运行，如图所示，质量为m、宽度为l的电梯轿厢一端处于方向垂直轿厢平面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。某次向上启动电梯时，磁场以速度v匀速向上移动，轿厢一端始终处于磁场区域内，整个轿厢的电阻为R，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A. 轿厢向上做匀加速直线运动B. 轿厢向上运动的速度可能为
C. 安培力对轿厢做的功大于轿厢机械能的增量D. 安培力对轿厢做的功可能小于回路中产生的热量
【答案】BC
【解析】
【详解】A．根据题意，轿厢一端始终处于磁场区域内，开始时，磁场匀速向上移动，轿厢中的导体棒相对磁场向下的速度大小为v，根据右手定则判断感应电流水平向右，安培力竖直向上。若安培力小于轿厢重力，则轿厢会先向下做加速运动，至安培力等于轿厢重力时，开始匀速向下运动，最终离开磁场区域，而轿厢始终处于磁场区域内，所以开始时轿厢所受的安培力大于轿厢重力，则轿厢会先向上做加速运动，至安培力等于轿厢重力时，开始匀速向上运动，故A错误；
B．轿厢先向上做加速运动，至安培力等于轿厢重力时，开始匀速向上运动，此时轿厢向上运动的速度达最大，根据
联立可得此时轿厢的速度为
故B正确；
CD．根据功能关系知，安培力对轿厢做的功一部分转化为轿厢的机械能，一部分转化为回路中产生的热量，故安培力对轿厢所做的功大于轿厢机械能的增量，不可能小于回路中产生的热量，故C正确，D错误。
故选BC。
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 某实验小组用如图所示装置做探究加速度与力的关系”实验，图中一端带滑轮的长木板放置于水平桌面上，拉力传感器与滑轮之间的轻绳始终与长木板平行，拉力传感器可直接显示绳上的拉力大小，打点计时器所接电源的频率为。
（1）实验时，____________（填“需要”或“不需要”）平衡小车受到的阻力；_________（填“需要”或“不需要”）满足小车和滑轮总质量远大于砂和砂桶的总质量”这一条件。
（2）正确完成实验操作后，得到的一条纸带部分如图乙所示（相邻两个计数点间还有四个计时点未画出），根据纸带可求出小车的加速度大小为____________（保留三位有效数字），若实际频率大于，则测出的加速度____________（填“偏大”“偏小”或“不变”）
（3）改变砂桶中砂的质量多次实验，测得多组力传感器的示数及对应的加速度，以为横坐标，为纵坐标，画出的图像是一条过原点的倾斜直线，图线的斜率为，则小车和动滑轮的总质量为____________。
【答案】（1） ①. 需要 ②. 不需要
（2） ①. 2.00 ②. 偏小
（3）
【解析】
【小问1详解】
[1][2]根据题意可知，小车所受合力由传感器测量，则需要平衡摩擦力，不需要满足小车和滑轮总质量远大于砂和砂桶的总质量。
【小问2详解】
[1] 由逐差法可得小车加速度为
[2]若实际频率大于，则实际打点周期小于，若计算时还用计算，则测出的加速度偏小。
【小问3详解】
根据牛顿第二定律
可得
图像的斜率为
小车和动滑轮的总质量为
12. 某实验小组要测量由新型合金材料制成的圆柱形金属丝的电阻率，已知其长度为l。
（1）用螺旋测微器测量其直径d，示数如图甲所示，其值为d=______mm。
（2）先用多用电表欧姆挡的“×1”倍率粗测金属丝的电阻，示数如图乙所示，其电阻值为R=______Ω；
（3）实验电路如图丙所示，根据电路图完成图丁中的实物连线______。
（4）如果测得的金属丝长度为l，直径为d，电阻为R，都采用国际单位制单位，则它的电阻率ρ=______（用l、d、R表示）。
（5）由于电表内阻的存在，待测电阻测量值______（填“大于”“小于”或“等于”）其真实值。
【答案】（1）0.397##0.396##0.398##0.399
（2）8.0##8 （3）见解析
（4）
（5）小于
【解析】
【小问1详解】
螺旋测微器的精确值为0.01mm，由图丙可知金属丝的直径为
【小问2详解】
金属丝的电阻为
【小问3详解】
根据实验电路图连接实物电路图，如图所示
【小问4详解】
根据电阻定律有
其中
解得
小问5详解】
电路图采用了电流表外接法，考虑到电压表分流影响，电流表读数等于实际通过待测电阻的电流，根据欧姆定律
可知待测电阻测量值小于其真实值。
13. 一医用氧气瓶内有压强为、温度为的氧气，氧气瓶由于受到日照，氧气温度会升高，当氧气瓶内气体的压强大于时，氧气瓶有可能发生爆炸
（1）求氧气能升高到的最高温度：
（2）已知氧气内能与温度间的关系为为常数且已知），当氧气升高到最高温度时，求氧气从外界吸收的热量。
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小问1详解】
由等容变化可知
解得
【小问2详解】
根据
可知
则
14. 在火星上太阳能电池板发电能力有限，因此科学家们用放射性材料——作为发电能源为火星车供电（中的Pu是）。已知衰变后变为和一个X粒子。若静止的在磁感应强度大小为B的匀强磁场中发生衰变，X粒子的速度大小为v，方向与匀强磁场的方向垂直，在磁场中做匀速圆周运动。已知X粒子的质量为m，电荷量为q。
（1）写出发生衰变的核反应方程；
（2）在磁场中的圆周运动可等效成一个环形电流，求做圆周运动的周期T和环形电流大小I；
（3）磁矩是描述环形电流特征的物理量，把粒子做圆周运动形成的环形电流与圆环面积的乘积叫做粒子的回旋磁矩，用符号μ表示。试推导粒子回旋磁矩μ的表达式。
【答案】（1）；（2），；（3）
【解析】
【详解】（1）衰变方程为
（2）衰变时，根据动量守恒定律得
在磁场中，根据牛顿第二定律得
解得
所以铀核在磁场中运动的轨道半径为
根据
解得
环形电流大小
（3）根据题意可得
解得
15. 如图甲，一粗糙、绝缘水平面上有两个质量均为m的小滑块A和B，其电荷量分别为和。A右端固定有轻质绝缘弹簧，弹簧处于原长。整个空间存在水平向右场强大小为E的匀强电场。A、B与水平面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，其大小均为2qE。时，A以初速度向右运动，B处于静止状态。滑块A运动的v-t图像如图乙所示，在时刻，速度为，并且为图线中速度的最小值，此时弹簧未与B相碰；在时刻，A的速度；在时刻，A的速度达到最大，此时，弹簧的弹力大小为3qE，均为未知量。运动过程中，A、B处在同一直线上，A、B的电荷量始终保持不变且可看作点电荷，静电力常量为k；B与弹簧接触瞬间没有机械能损失，弹簧始终在弹性限度内，求：
（1）0～时间内，合外力对A所做的功；
（2）时刻A与B之间的距离；
（3）时刻B的速度；
（4）时间内，库仑力和弹簧弹力对A和B做的总功。
【答案】（1）；（2）；（3）；（4）
【解析】
【详解】（1）时间内，根据动能定理可得合外力对A所做的功
解得
（2）速度—时间图像的斜率表示加速度，则由图乙可知，时刻A的加速度为0，说明此时A所受合外力为0，设此时A、B相距，则根据平衡条件有
其中
联立解得
（3）时刻B受到电场力与库仑力的合力与摩擦力大小相等，B开始运动，时间内，A受到向右大小为Eq的电场力、向右的库仑力以及向左大小为2Eq的摩擦力，B受到向左大小为Eq的电场力、向左的库仑力以及向右大小为2Eq的摩擦力，可知A、B组成的系统合外力为0，则由动量守恒定律有
解得
（4）根据题意，在时刻A的速度达到最大，此时A的加速度为0，合外力为0，设此时A、B间的距离为，则此时对A有
其中
，
联立解得
时间内，对A、B组成的系统由动量守恒定律有
解得
由动能定理有
解得
全卷满分100分，考试时间75分钟。
注意事项：
1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区城内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区城均无效。
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚，4.考试结束后，请将试卷和签题卡一并上交。
5.本卷主要考查内容：高考范围。
一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的
1. “5G改变社会，6G改变世界”，近年来，我们见证了电磁波不同频段应用的快速发展．5G所用的电磁波频率一般在24G Hz到100G Hz之间，6G将使用频率在100G Hz到10000G Hz之间的电磁波；是一个频率比5G高出许多的频段。下列相关说法正确的是（ ）
A. 5G电磁波光子能量较大
B. 5G电磁波光子动量较大
C. 6G电磁波更容易使金属发生光电效应
D. 6G电磁波遇到障碍物更容易衍射
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据光子能量公式
可知6G电磁波频率高，光子能量较大，故A错误；
B．根据德布罗意波长公式
，
可知6G电磁波频率高，波长小，光子动量较大，故B错误；
C．6G电磁波光子能量大更容易使金属发生光电效应，故C正确；
D．6G电磁波波长小，遇到障碍物不容易发生明显衍射，故D错误。
故选C。
2. 茶道文化起源于中国，是一种以茶修身的生活方式。东坡有诗云“一勺励清心，酌水谁含出世想。”下列关于泡茶中的物理现象的说法错误的是（ ）
A. 泡茶时，开水比冷水能快速泡出茶香，是因为温度越高分子热运动越剧烈
B. 放入茶叶后，水的颜色由浅变深，是扩散现象
C. 泡茶过程中洒漏在茶托上的茶水可被茶托快速吸收，说明茶水与茶托间是浸润的
D. 打碎的茶杯不能拼接复原，说明分子间不存在作用力
【答案】D
【解析】
【详解】A．泡茶时，开水比冷水能快速泡出茶香，是因为温度越高分子热运动越剧烈，故A正确，不符合题意；
B．放入茶叶后，水的颜色由浅变深，是扩散现象，故B正确，不符合题意；
C．泡茶过程中洒漏在茶托上的茶水可被茶托快速吸收，说明茶水与茶托间是浸润的，故C正确，不符合题意；
D．打碎的茶杯不能拼接复原，是因为分子间距离太大，分子间作用力可以忽略不计，并不是分子间不存在作用力，故D错误，符合题意。
故选D。
3. 如图甲所示为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕着垂直于磁场方向的轴匀速转动，线圈的匝数n=100匝、电阻为1Ω，电路中定值电阻的阻值为9Ω，穿过线圈的磁通量Φ随时间t的变化规律如图乙所示，其他电阻不计，则电流表的示数为（ ）
A. 1AB. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】结合图中信息可得线圈中电动势的有效值为
则电流表的示数为
故选A。
4. 汽车主动降噪系统是一种能够自动减少车内噪音的技术，通过扬声器发出声波将车外噪音反向抵消，从而减少车内噪音。下列说法正确的是（ ）
A. 抵消声波的相位与噪音声波的相位相同
B. 抵消声波的振幅与噪音声波的振幅相等
C. 抵消声波和噪音声波在空气中传播的频率不相等
D. 汽车降噪过程应用的是声波的衍射原理
【答案】B
【解析】
【详解】汽车降噪过程是通过发出与噪声相位相反，频率和振幅相同的声波，从而与噪声源形成干涉，相位抵消，达到降噪的目的，因此只有B正确。
故选B。
5. 燃气灶支架有很多种规格和款式。如图所示，这是a、b两款不同的燃气灶支架，它们都是在一个圆圈底座上等间距地分布有五个支架齿，每一款支架齿的简化示意图在对应的款式下方。如果将质量相同、尺寸不同的球面锅置于两款支架上，则锅的尺寸越大（ ）
A. a款每个支架齿受到的压力越大B. a款每个支架齿受到的压力越小
C. b款每个支架齿受到的压力越大D. b款每个支架齿受到的压力越小
【答案】B
【解析】
【详解】AB．a款支架对球面锅的支持力方向指向球面锅的球心，如下图
锅处于平衡状态
解得支架对球面锅的支持力
由图知，锅的尺寸越大，越小，则支架对球面锅的支持力越小。又由牛顿第三定律得，锅的尺寸越大，球面锅对支架的压力越小。
故A错误，B正确；
CD．b款支架对球面锅的支持力方向垂直于接触面，如下图
锅处于平衡状态
解得支架对球面锅的支持力
由图知，不论锅的尺寸大小，不变，则支架对球面锅的支持力大小不变。又有牛顿第三定律得，锅的尺寸无论大小，球面锅对支架的压力不变。
故CD错误。
故选B。
6. 某同学自制双缝干涉实验装置，在纸板上割出一条窄缝，于窄缝中央沿缝方向固定一根拉直的头发丝形成双缝，将该纸板与墙面平行放置，如图所示。用绿色激光照双缝，能在墙面上观察到干涉条纹，下列做法可以使相邻两条亮纹中央间距变大的是（ ）
A. 调用更粗的头发丝B. 调用紫色激光照双缝
C. 增大纸板与墙面的距离D. 减小光源与纸板的距离
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据干涉条纹间距表达式有
当换用更粗的头发丝，双缝间距d变大，则相邻两条亮纹中央间距变小，故A错误；
B．结合上述，换用紫色激光照双缝，波长变短，则相邻两条亮纹中央间距变小，故B错误；
C．结合上述，增大纸板与墙面的距离，则相邻两条亮纹中央间距变大，故C正确；
D．结合上述，减小光源与纸板的距离，不会影响相邻两条亮纹中央间距，故D错误。
故选C
7. 2024年6月6日，我国在酒泉卫星发射中心使用谷神星一号运载火箭，成功将纳星三号A星，B星发射升空，如图所示、A、B两颗卫星在同一轨道平面内沿同一方向绕地球做匀速圆周运动，B与A连线和B与地心连线的夹角最大值为。则下列说法正确的是（ ）
A. A、B两颗卫星的运行半径之比为
B. A、B两颗卫星的运行线速度之比为
C. A、B两颗卫星的运行周期之比为
D. A、B两颗卫星的加速度大小之比为
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据题意及几何关系，A、B两卫星的运行半径之比为
故A错误；
B．根据
可得
故A、B两卫星线速度之比为，故B正确；
C．根据
可得
故两卫星周期之比为，故C错误；
D．根据
可得
A、B两卫星加速度大小之比为，故D错误。
故选B。
二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分
8. 如图所示，长直导线MN固定在纸面内，通有从N到M的恒定电流I，纸面内与MN平行的绝缘棒AB上均匀分布着负电荷，O为AB中点，两者间距大于OA的长度。现让AB绕O点在纸面内沿顺时针方向匀速转动，关于MN受到的安培力，下列说法正确的是（ ）
A. MN不受安培力
B. MN受到的安培力方向向左
C. AB转动越快，MN受到的安培力越大
D. MN上相同长度导线受到的安培力大小相等
【答案】BC
【解析】
【详解】AB．AB绕O点沿顺时针方向匀速转动，形成的等效电流沿逆时针方向，等效电流形成的磁场在MN处垂直纸面向里，根据左手定则可知，MN受到的安培力向左，故A错误，B正确；
C．AB转动越快，等效电流越大，形成磁场越强，MN所受安培力越大，故C正确；
D．由于磁场是非匀强磁场，因此MN上相同长度导线受到的安培力大小不等，故D错误。
故选BC。
9. 利用智能手机的加速度传感器可测量手机自身的加速度。用手掌托着智能手机，打开加速度传感器，从静止开始迅速上下运动，得到如图所示的竖直方向加速度随时间变化的图像，该图像以竖直向上为正方向，重力加速度大小为。下列说法正确的是（ ）
A. 手机有可能离开过手掌B. 时刻手机运动到最高点
C. 时刻手机开始减速上升D. 时刻手机速度可能为0
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．根据题图可知，手机的加速度在内的某段时间等于重力加速度，则可知手机与手掌之间没有力的作用，因此手机在该段时间内可能离开过手掌，故A正确；
B．根据
可知，图像与时间轴围成的面积表示速度的变化量，而根据题图可知在时刻手机的速度为正，即可知手机还未达到最高点，故B错误；
C．由题图可知，时刻后手机的加速度变为负方向，而速度依旧为正方向，则可知时刻手机开始减速上升，故C正确；
D．当时间内图像与时间轴围成的面积等于时间内图像与时间轴围成的面积时，则表示正向速度变化量等于负向速度变化量，即手机速度减为0，故D正确。
故选ACD。
10. 一种无绳电梯依靠电磁驱动原理运行，如图所示，质量为m、宽度为l的电梯轿厢一端处于方向垂直轿厢平面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。某次向上启动电梯时，磁场以速度v匀速向上移动，轿厢一端始终处于磁场区域内，整个轿厢的电阻为R，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A. 轿厢向上做匀加速直线运动B. 轿厢向上运动的速度可能为
C. 安培力对轿厢做的功大于轿厢机械能的增量D. 安培力对轿厢做的功可能小于回路中产生的热量
【答案】BC
【解析】
【详解】A．根据题意，轿厢一端始终处于磁场区域内，开始时，磁场匀速向上移动，轿厢中的导体棒相对磁场向下的速度大小为v，根据右手定则判断感应电流水平向右，安培力竖直向上。若安培力小于轿厢重力，则轿厢会先向下做加速运动，至安培力等于轿厢重力时，开始匀速向下运动，最终离开磁场区域，而轿厢始终处于磁场区域内，所以开始时轿厢所受的安培力大于轿厢重力，则轿厢会先向上做加速运动，至安培力等于轿厢重力时，开始匀速向上运动，故A错误；
B．轿厢先向上做加速运动，至安培力等于轿厢重力时，开始匀速向上运动，此时轿厢向上运动的速度达最大，根据
联立可得此时轿厢的速度为
故B正确；
CD．根据功能关系知，安培力对轿厢做的功一部分转化为轿厢的机械能，一部分转化为回路中产生的热量，故安培力对轿厢所做的功大于轿厢机械能的增量，不可能小于回路中产生的热量，故C正确，D错误。
故选BC。
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 某实验小组用如图所示装置做探究加速度与力的关系”实验，图中一端带滑轮的长木板放置于水平桌面上，拉力传感器与滑轮之间的轻绳始终与长木板平行，拉力传感器可直接显示绳上的拉力大小，打点计时器所接电源的频率为。
（1）实验时，____________（填“需要”或“不需要”）平衡小车受到的阻力；_________（填“需要”或“不需要”）满足小车和滑轮总质量远大于砂和砂桶的总质量”这一条件。
（2）正确完成实验操作后，得到的一条纸带部分如图乙所示（相邻两个计数点间还有四个计时点未画出），根据纸带可求出小车的加速度大小为____________（保留三位有效数字），若实际频率大于，则测出的加速度____________（填“偏大”“偏小”或“不变”）
（3）改变砂桶中砂的质量多次实验，测得多组力传感器的示数及对应的加速度，以为横坐标，为纵坐标，画出的图像是一条过原点的倾斜直线，图线的斜率为，则小车和动滑轮的总质量为____________。
【答案】（1） ①. 需要 ②. 不需要
（2） ①. 2.00 ②. 偏小
（3）
【解析】
【小问1详解】
[1][2]根据题意可知，小车所受合力由传感器测量，则需要平衡摩擦力，不需要满足小车和滑轮总质量远大于砂和砂桶的总质量。
【小问2详解】
[1] 由逐差法可得小车加速度为
[2]若实际频率大于，则实际打点周期小于，若计算时还用计算，则测出的加速度偏小。
【小问3详解】
根据牛顿第二定律
可得
图像的斜率为
小车和动滑轮的总质量为
12. 某实验小组要测量由新型合金材料制成的圆柱形金属丝的电阻率，已知其长度为l。
（1）用螺旋测微器测量其直径d，示数如图甲所示，其值为d=______mm。
（2）先用多用电表欧姆挡的“×1”倍率粗测金属丝的电阻，示数如图乙所示，其电阻值为R=______Ω；
（3）实验电路如图丙所示，根据电路图完成图丁中的实物连线______。
（4）如果测得的金属丝长度为l，直径为d，电阻为R，都采用国际单位制单位，则它的电阻率ρ=______（用l、d、R表示）。
（5）由于电表内阻的存在，待测电阻测量值______（填“大于”“小于”或“等于”）其真实值。
【答案】（1）0.397##0.396##0.398##0.399
（2）8.0##8 （3）见解析
（4）
（5）小于
【解析】
【小问1详解】
螺旋测微器的精确值为0.01mm，由图丙可知金属丝的直径为
【小问2详解】
金属丝的电阻为
【小问3详解】
根据实验电路图连接实物电路图，如图所示
【小问4详解】
根据电阻定律有
其中
解得
小问5详解】
电路图采用了电流表外接法，考虑到电压表分流影响，电流表读数等于实际通过待测电阻的电流，根据欧姆定律
可知待测电阻测量值小于其真实值。
13. 一医用氧气瓶内有压强为、温度为的氧气，氧气瓶由于受到日照，氧气温度会升高，当氧气瓶内气体的压强大于时，氧气瓶有可能发生爆炸
（1）求氧气能升高到的最高温度：
（2）已知氧气内能与温度间的关系为为常数且已知），当氧气升高到最高温度时，求氧气从外界吸收的热量。
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小问1详解】
由等容变化可知
解得
【小问2详解】
根据
可知
则
14. 在火星上太阳能电池板发电能力有限，因此科学家们用放射性材料——作为发电能源为火星车供电（中的Pu是）。已知衰变后变为和一个X粒子。若静止的在磁感应强度大小为B的匀强磁场中发生衰变，X粒子的速度大小为v，方向与匀强磁场的方向垂直，在磁场中做匀速圆周运动。已知X粒子的质量为m，电荷量为q。
（1）写出发生衰变的核反应方程；
（2）在磁场中的圆周运动可等效成一个环形电流，求做圆周运动的周期T和环形电流大小I；
（3）磁矩是描述环形电流特征的物理量，把粒子做圆周运动形成的环形电流与圆环面积的乘积叫做粒子的回旋磁矩，用符号μ表示。试推导粒子回旋磁矩μ的表达式。
【答案】（1）；（2），；（3）
【解析】
【详解】（1）衰变方程为
（2）衰变时，根据动量守恒定律得
在磁场中，根据牛顿第二定律得
解得
所以铀核在磁场中运动的轨道半径为
根据
解得
环形电流大小
（3）根据题意可得
解得
15. 如图甲，一粗糙、绝缘水平面上有两个质量均为m的小滑块A和B，其电荷量分别为和。A右端固定有轻质绝缘弹簧，弹簧处于原长。整个空间存在水平向右场强大小为E的匀强电场。A、B与水平面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，其大小均为2qE。时，A以初速度向右运动，B处于静止状态。滑块A运动的v-t图像如图乙所示，在时刻，速度为，并且为图线中速度的最小值，此时弹簧未与B相碰；在时刻，A的速度；在时刻，A的速度达到最大，此时，弹簧的弹力大小为3qE，均为未知量。运动过程中，A、B处在同一直线上，A、B的电荷量始终保持不变且可看作点电荷，静电力常量为k；B与弹簧接触瞬间没有机械能损失，弹簧始终在弹性限度内，求：
（1）0～时间内，合外力对A所做的功；
（2）时刻A与B之间的距离；
（3）时刻B的速度；
（4）时间内，库仑力和弹簧弹力对A和B做的总功。
【答案】（1）；（2）；（3）；（4）
【解析】
【详解】（1）时间内，根据动能定理可得合外力对A所做的功
解得
（2）速度—时间图像的斜率表示加速度，则由图乙可知，时刻A的加速度为0，说明此时A所受合外力为0，设此时A、B相距，则根据平衡条件有
其中
联立解得
（3）时刻B受到电场力与库仑力的合力与摩擦力大小相等，B开始运动，时间内，A受到向右大小为Eq的电场力、向右的库仑力以及向左大小为2Eq的摩擦力，B受到向左大小为Eq的电场力、向左的库仑力以及向右大小为2Eq的摩擦力，可知A、B组成的系统合外力为0，则由动量守恒定律有
解得
（4）根据题意，在时刻A的速度达到最大，此时A的加速度为0，合外力为0，设此时A、B间的距离为，则此时对A有
其中
，
联立解得
时间内，对A、B组成的系统由动量守恒定律有
解得
由动能定理有
解得
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