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辽宁省部分学校2024届高三下学期联考（二）物理试卷（解析版）
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这是一份辽宁省部分学校2024届高三下学期联考（二）物理试卷（解析版），共15页。
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域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
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，请将试卷和答题卡一并上交。
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.我国“北斗三号”采用了星载氢原子钟，该钟数百万年到一千万年才有1s误差。氢原子的部分能级结构如图所示，结合玻尔理论，下列说法正确的是
A．处于基态的氢原子只能吸收13.6eV 的能量实现电离
B．一个处于 n=4激发态的氢原子向基态跃迁时，最多可能发出6条光谱线
C．用光子能量为10.06 eV 的光照射一群处于基态的氢原子，可观测到多种不同频率的光子
D．氢原子由基态跃迁到激发态后，核外电子动能减小，电势能增大
2.如图所示，甲、乙两只猴子沿绕过定滑轮的轻绳下滑，甲的质量大于乙的质量，甲与绳间的摩擦力大小为f1，乙与绳间的摩擦力大小为f2，甲下滑的加速度大小为a1，乙下滑的加速度大小为a2。不计滑轮的质量及绳与滑轮的摩擦，则下列关系正确的是
A．一定有a1大于 a2B．可能有 a1小于 a2
C．一定有 f1大于 f2D．可能有 f1小于 f2
3.如图所示，AB、CD、DE为三个透明平板固定放置，AB 水平，CD 的倾角比DE 的倾角大。一束平行光竖直向下入射，下列干涉条纹的图像可能正确的是
4.如图所示的电路中，变压器为理想变压器，a、b端输入电压稳定的正弦交流电压，R1、R2为定值电阻，R为滑动变阻器，电流表、电压表均为理想电表，其示数分别用I和U 表示。变压器的输出功率为P出，当滑动变阻器的滑片P向左滑动时，电流表、电压表示数变化量分别用△I和 △U表示。则下列说法正确的是
A． I 变大 B． U 变小 C． P出变小D．不变
5.坐标原点处的质点振动沿x轴正向传播，某时刻的波形如图所示，此时x=8cm处的质点已通过的路程为15cm，x=5cm处的质点已振动了6s的时间，则下列说法正确的是
A．波源处的质点起振方向为 y轴负方向
B．该波的传播速度为2m/s
C．再经过3s，x=5cm处的质点位移为-5cm
D．再经过5s，x=11cm处的质点加速度沿 y轴负方向
6.如图所示，一半径为r的薄圆盘上均匀分布着正电荷，在垂直于圆盘且过圆心 c的水平轴线上有b、d两个点，b、d到c的距离均为r，三角形 abd为竖直面内的正三角形，在a点有一个点电荷，b点场强大小为E、方向垂直bd向上，k为静电力常量，则下列说法正确的是
A．a点的点电荷带正电
B．a点的点电荷的带电量为
C．圆盘上电荷在 d点产生的场强大小为
D．将a点的点电荷沿ca 方向远离圆盘，则该点电荷具有的电势能减小
7.在银河系中，有一半的恒星组成双星或多星系统，若某孤立双星系统绕连线上某点做圆周运动，周期为T，组成双星系统的A、B两个恒星间距离为L，A、B两个恒星的质量之比为2：1，如果若干年后双星间距离减小为kL（k小于1），A、B恒星的质量不变，则恒星 A 做圆周运动的加速度大小为
A． B． C． D．
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.用一小型电动机竖直向上提升质量为m的重物，电动机的输出功率恒定，重物向上加速运动的v-t 图像如图所示，v0为上升过程的最大速度。重力加速度为g，加速上升过程中，重力的冲量大小为 I，不计空气阻力，则下列说法正确的是
A．重物加速上升的时间为
B．重物加速上升过程中吊索对重物拉力的冲量大小等于 mv0
C．电动机的输出功率 P=mgv0
D．当重物速度为时，重物加速度大小等于2g
9.如图所示，一轻质光滑定滑轮固定在天花板上，质量相等的小球A 和小球B 通过不可伸长的跨过滑轮的轻绳连接，小球B套在光滑水平直杆上，用外力使小球B 静止，此时连接 B 球部分的轻绳与水平方向的夹角为37°，撤去外力，小球 B 向左运动L 的距离时，滑轮右侧细绳刚好竖直，重力加速度为g，已知sin37°=0.6，cs37°=0.8，，在小球 B 由静止向左运动至速度最大的过程中，下列说法正确的是
A．牵引 B 球细绳上的拉力可能会大于mg
B．小球 B 的速度总是大于A 球的速度
C．当小球 A 的加速度为零时，小球 B 的加速度一定也为零
D．小球 B 运动过程中的最大速度大小为
10.如图所示，足够长光滑绝缘斜面的倾角为θ=30°。斜面底端有一长直导线通有 M 至N 的恒定电流I。斜面上一个质量为m、电阻为R、边长为L 的正方形导线框abcd 从斜面上某一高度处沿斜面下滑，ab边始终与MN平行。线框下滑s的距离至图示位置时加速度为0，速度为v，此时MN 中恒定电流在导线框cd 边处的磁场磁感应强度为B0，重力加速度为g，则下列说法正确的是
A．线框下滑过程中，线框中有沿 adcba方向的感应电流
B．线框下滑过程中，cd 边受到的安培力始终沿斜面向上
C．图示位置时，MN中恒定电流在ab边上产生的磁场磁感应强度大小为
D．从开始下滑至图示位置的过程中，线框中产生的焦耳热为
三、非选择题：本题共 5 小题，共 54 分。
11.（6分）某同学用如图甲所示装置验证“机械能守恒定律”。
（1）用游标卡尺测量遮光条的宽度d，示数如图乙所示，则d= cm；
（2）调节气垫导轨水平，不挂重物，开通气源，将滑块（含遮光条总质量为M）轻放在气垫导轨上，如果滑块向左滑动，应调节底座旋钮，使导轨右端适当 （填“升高”或“降低”），直至滑块放在气垫导轨上不同位置均能处于静止为止；悬挂重物（质量为m），调节定滑轮的高度，使牵引滑块的细线 ，目的是 ；
（3）保持光电门位置不变，调节滑块由静止释放位置到光电门的距离L，多次实验，记录多组数据，作出图像，如果不考虑阻力影响，重力加速度为 g，该图线的斜率k= （用M、m、d及g 表示），即可验证系统机械能守恒。
12.（9分）某同学要测量两节干电池组成的电池组的电动势和内阻，该同学根据实验室提供的器材，组成了如图甲所示电路。其中：电流表Ⓐ（量程为0~3mA，内阻rA=199Ω）；电阻箱R（0~999Ω，0~1.0 A），R0为定值电阻。
（1）电路中将电流表改装成量程为0.6 A的电流表，则定值电阻的阻值R0= Ω；
（2）闭合开关前，将电阻箱接入电路的电阻调到最大，闭合开关后，调节电阻箱接入电路的电阻，某次调节后，电流表的示数如图乙所示，则这时电流表的示数值为 mA，这时电路中的总电流为 A；
（3）多次调节电阻箱的阻值，记录电阻箱的阻值R 及对应的电流表示数I（已换算为国际单位），作图像，得到图像的该截距为b，斜率为 k，则电池的电动势 E= ，电池的内阻r= （用已知的和测量的物理量符号表示）。实验测得的电动势 （填“大于”“小于”或“等于”）真实值。
13.（10分）如图所示，U形玻璃管竖直放置，左管口封闭，左右管的横截面积之比为1：2，管内有一段水银，左管中封闭气柱长为12cm，左右两管中水银液面高度差为12cm，左右两管口相平。已知环境温度为300K。大气压为76cmHg。求：
（1）现通过缓慢增加环境温度最终使左右两管中水银液面相平，升高后的环境温度为多少；
（2）若保持环境温度不变，将右管口封闭，通过抽气机将右管中封闭气体缓慢抽出，当左右两管中液面相平时，抽出的气体质量占原来右管中封闭气体质量的百分比。（结果保留3位有效数字）
14.（12分）如图所示，轻弹簧放在倾角为30°的固定光滑斜面上，弹簧下端与固定在斜面底端的挡板连接，上端与放在斜面上的物块A 相连，物块A 处于静止状态，物块B 和C用轻杆连接放在斜面上由静止释放，A 与B 碰撞后粘在一起，A与B 碰撞后一瞬间三个物块的加速度大小为g，物块C反弹到最高点P（图中未标出）时三个物块的加速度大小为g，g 为重力加速度，A的质量为3m，B的质量为m。斜面足够长，所有碰撞的时间不计，弹簧的劲度系数为k，弹簧始终处于弹性限度范围内，已知弹簧的弹性势能与其形变量的平方成正比，求：
（1）物块C的质量；
（2）B 与A 碰撞后一瞬间，三个物块的速度大小；
（3）若物块B、C滑下后，B 与A 发生弹性碰撞，碰撞后立即拿走 B、C．则当物块A运动到P点时速度的大小。
15.（17分）如图所示，在xOy平面内，以坐标原点 O为圆心、半径为 R 的圆形区域内有垂直坐标平面向外的匀强磁场Ⅰ，在水平边界M、N间有沿y轴负方向的匀强电场，M与磁场Ⅰ的边界相切于 P点，M、N间的距离为R，边界 N下方有垂直坐标平面向里的匀强磁场Ⅱ，在第二象限内有一长为R、平行于 y轴的线形粒子源AC，C点在x 轴上，粒子源射出质量为m、电荷量为q的带正电粒子，粒子的速度大小均为 v0、方向均沿x轴正方向，从C点射出的粒子刚好从 P 点进入电场，匀强电场的电场强度大小为，磁场Ⅱ的磁感应强度是磁场Ⅰ磁感应强度大小的一半，在边界 N上放有一个接收屏，所有粒子经磁场Ⅱ偏转后均能打在屏上，不计粒子的重力，求：
（1）匀强磁场Ⅰ的磁感应强度大小；
（2）磁场Ⅰ中有粒子通过的区域面积；
（3）接收屏的长度至少为多少。
【参考答案】
1.D 处于基态的氢原子吸收大于等于13.6eV的能量均能实现电离，A项错误；一个处于n=4激发态的氢原子向基态跃迁时，最多可能发出3条光谱线，B项错误；用光子能量为 10.06 eV 的光照射一群处于基态的氢原子，不能使氢原子激发，因此不可能看到多种不同频率的光子，C项错误；氢原子由基态跃迁到激发态后，核外电子做圆周运动的半径变大，动能变小，电势能变大，D项正确。
2.A 对轻绳研究可知，由于不计轻绳的质量，因此作用在轻绳上的摩擦力一定大小相等，C、D项错误；根据牛顿第二定律可知，一定有a1大于a2，A项正确、B项错误。
3.A CD板倾角大，相邻两级条纹间距小，DE 板倾角小，相邻两级条纹间距大，因此 A 项正确。
4. D 设a、b端所加电压为U0，则，则R变大，I变小，A项错误；变压器原线圈输入电压变大，根据变压比可知，U变大，B项错误；由可知，P出与I是非单调关系，因此无法判断 P出变大还是变小，C项错误；，D 项正确。
5. D 该时刻，x=8cm处的质点已通过的路程为15cm，说明已振动了四分之三周期，这时波传播到x=17cm 处，由此判断波源处的质点起振方向为y轴正方向，A项错误；波的传播速度=2cm/s，B 项错误；波动周期为6s，则再经3s时，x=5cm处的质点位移为0，C项错误；图示时刻，x=11cm处的质点正沿y轴负方向运动，再经5s这段时间内，波形平移了10cm，由此判断，再经5s时，x=11cm处的质点加速度沿 y轴负方向，D项正确。
6.B 圆盘上电荷在b点产生的场强沿cb向左，a点点电荷在b点产生的场强与圆盘在b点产生的场强叠加后场强大小为E，垂直cb向上，则a点点电荷在b点产生的场强大小为，方向沿 ba方向，因此a点点电荷带负电，A项错误；设a点点电荷电量为q，根据点电荷电场强度公式有，解得q=，B项正确；圆盘上电荷在d点产生的场强大小为，C项错误；将a点点电荷沿ca 方向远离圆盘，点电荷克服电场力做功，具有的电势能增大，D项错误。
7. B 由题意知，，，距离改变后，，，解得，，因此恒星A的加速度，B项正确。
8.AC 由题意可知，重物加速上升的时间为，A项正确；重物加速上升过程中根据动量定理，吊索对重物拉力的冲量大小为，B项错误；电动机的输出功率 ，C项正确；重物速度为时，拉力，由F-mg=ma， 解得a=g，D项错误。
9.AB 在小球 B 由静止向左运动至速度最大的过程中，小球A 先加速后减速，因此细绳对小球A 的拉力先小于mg，后大于 mg，A项正确；设B的速度大小为v，则A 球的速度大小为vcsθ，B项正确；当小球A 的速度最大时，A的加速度为零，但细绳对小球B有拉力，小球 B 的加速度并不为零，C项错误；当滑轮右侧细绳竖直时，小球 B的速度最大，根据机械能守恒，，解得v=，D 项错误。
10.ACD MN中恒定电流在斜面上产生的磁场垂直斜面向上，线框下滑过程中，线框中磁通量增大，根据楞次定律，线框中有沿adcba方向的电流，A项正确；根据左手定则，线框下滑过程中，cd边受到的安培力始终沿斜面向下，B项错误；设图示位置时，MN中恒定电流在ab边上产生的磁场磁感应强度大小为B，此时线框中感应电流大小，根据力的平衡，BIL-B0IL=mgsin30°，解得，C项正确；从开始下滑至图示位置的过程中，根据能量守恒，，解得，D 项正确。
11.（1）0.620（1分）
（2）降低（1分）与导轨平行（1分）使滑块受到的合外力等于细线拉力（1分，其他合理描述同样给分）
（3）（2分）
解析：（1）游标卡尺的主尺读数为6mm，游标尺上第4个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为4×0.05mm=0.20mm，所以最终读数为（ 6mm+0.20mm=6.20mm=0.620cm；
（2）滑块向左滑动，说明左端低，应调节底座旋钮，使导轨右端适当降低；悬挂重物，调节定滑轮的高度，使牵引滑块的细线与气垫导轨平行，目的是使滑块受到的合外力等于细线拉力；
（3）对钩码和滑块系统，由机械能守恒有；从而得到；所以图线的斜率。
12.（1）1（1分）
（2）1.10（1分） 0.22（2分）
（3）（2分）（2分，写成也对）等于（1分）
解析：（1）根据题意有0.003A+=0.6A，解得R₀=1Ω；
（2）电流表的示数为1.10mA，这时电路中的总电流为；
（3）根据闭合电路欧姆定律有，得到，根据题意=b，，解得，由于改装后电流表测量的是干路电流的真实值，故求得的电源电动势也是真实值，故不受影响。
13.解：（1）根据题意可知，左管中液面下降8cm，右管中液面上升4cm，两管中液面相平。
开始时，封闭气体压强p1=（76-12）cmHg=64cmHg（1分）
当两管中液面相平时，封闭气体压强p2=76cmHg（1分）
根据理想气体状态方程（1 分）
其中L1=12cm，L2=20cm，T1=300K（1分）
解得T2=593.75K（1分）
（2）设左、右两管中液面相平时，两管中气体压强为p3，对左管中气体研究
（1分）
解得p3=38.4cmHg（1分）
对右管中原气体研究，（1分）
解得 L=47.5cm （1分）
这时右管中气柱长L'=20cm
抽出的气体质量占原来右管中封闭气体质量比（1分）
14.解：（1）设开始时弹簧的压缩量为x0，则（1分）
碰撞后一瞬间（1分）
解得（1分）
（2）反弹到最高点时，设弹簧的伸长量为x，则
（1分）
解得（1分）
设碰撞后一瞬间A、B、C共同的速度为v，根据机械能守恒有
（1分）
解得
（3）设B 与A 碰撞前一瞬间，B的速度为v₀，根据动量守恒有
1.5mv0=4.5mv （1分）
解得 v0=3v （1分）
设弹性碰撞后，A 的速度大小为v1，B、C的速度大小为v2，根据动量守恒有
（1分）
根据能量守恒（1分）
解得
对物块 A 研究，根据机械能守恒，（1分）
解得（1分）
15.解：（1）设磁场的磁感应强度大小为 B，由℃点射出的粒子在磁场Ⅰ中做圆周运动的半径
r1=R（1分）
根据牛顿第二定律（1 分）
解得（1分）
（2）由于粒子在磁场Ⅰ中做圆周运动的半径与磁场Ⅰ所在圆的半径相等，因此所有粒子经磁场Ⅰ偏转后均从 P点进入电场。磁场Ⅰ中有粒子通过区域的面积
（1分）
（3）设所有粒子进磁场Ⅱ时的速度大小为v，根据动能定理
（1 分）
解得（1分）
设所有粒子在磁场Ⅱ中做圆周运动的半径为r₂，根据牛顿第二定律（1 分）
解得（1分）
从 A 点射出的粒子从P点进入电场时，速度垂直于电场，设此粒子进磁场Ⅱ时的位置离 y轴的距离为。x1=v0t （1分）
（1分）
根据牛顿第二定律qE=ma （1分）
解得x1=2R（1分）
设粒子进磁场时的速度与x轴负方向的夹角为θ，则vcsθ=v0（1分）
解得θ=45°（1分）
此粒子出磁场Ⅱ的位置离进磁场位置的距离（1分）
从C点射出粒子经磁场Ⅱ偏转，出磁场的位置离进磁场的位置距离
（1分）
因此需要的接收屏的长度至少为（1分）
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域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
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，请将试卷和答题卡一并上交。
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.我国“北斗三号”采用了星载氢原子钟，该钟数百万年到一千万年才有1s误差。氢原子的部分能级结构如图所示，结合玻尔理论，下列说法正确的是
A．处于基态的氢原子只能吸收13.6eV 的能量实现电离
B．一个处于 n=4激发态的氢原子向基态跃迁时，最多可能发出6条光谱线
C．用光子能量为10.06 eV 的光照射一群处于基态的氢原子，可观测到多种不同频率的光子
D．氢原子由基态跃迁到激发态后，核外电子动能减小，电势能增大
2.如图所示，甲、乙两只猴子沿绕过定滑轮的轻绳下滑，甲的质量大于乙的质量，甲与绳间的摩擦力大小为f1，乙与绳间的摩擦力大小为f2，甲下滑的加速度大小为a1，乙下滑的加速度大小为a2。不计滑轮的质量及绳与滑轮的摩擦，则下列关系正确的是
A．一定有a1大于 a2B．可能有 a1小于 a2
C．一定有 f1大于 f2D．可能有 f1小于 f2
3.如图所示，AB、CD、DE为三个透明平板固定放置，AB 水平，CD 的倾角比DE 的倾角大。一束平行光竖直向下入射，下列干涉条纹的图像可能正确的是
4.如图所示的电路中，变压器为理想变压器，a、b端输入电压稳定的正弦交流电压，R1、R2为定值电阻，R为滑动变阻器，电流表、电压表均为理想电表，其示数分别用I和U 表示。变压器的输出功率为P出，当滑动变阻器的滑片P向左滑动时，电流表、电压表示数变化量分别用△I和 △U表示。则下列说法正确的是
A． I 变大 B． U 变小 C． P出变小D．不变
5.坐标原点处的质点振动沿x轴正向传播，某时刻的波形如图所示，此时x=8cm处的质点已通过的路程为15cm，x=5cm处的质点已振动了6s的时间，则下列说法正确的是
A．波源处的质点起振方向为 y轴负方向
B．该波的传播速度为2m/s
C．再经过3s，x=5cm处的质点位移为-5cm
D．再经过5s，x=11cm处的质点加速度沿 y轴负方向
6.如图所示，一半径为r的薄圆盘上均匀分布着正电荷，在垂直于圆盘且过圆心 c的水平轴线上有b、d两个点，b、d到c的距离均为r，三角形 abd为竖直面内的正三角形，在a点有一个点电荷，b点场强大小为E、方向垂直bd向上，k为静电力常量，则下列说法正确的是
A．a点的点电荷带正电
B．a点的点电荷的带电量为
C．圆盘上电荷在 d点产生的场强大小为
D．将a点的点电荷沿ca 方向远离圆盘，则该点电荷具有的电势能减小
7.在银河系中，有一半的恒星组成双星或多星系统，若某孤立双星系统绕连线上某点做圆周运动，周期为T，组成双星系统的A、B两个恒星间距离为L，A、B两个恒星的质量之比为2：1，如果若干年后双星间距离减小为kL（k小于1），A、B恒星的质量不变，则恒星 A 做圆周运动的加速度大小为
A． B． C． D．
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.用一小型电动机竖直向上提升质量为m的重物，电动机的输出功率恒定，重物向上加速运动的v-t 图像如图所示，v0为上升过程的最大速度。重力加速度为g，加速上升过程中，重力的冲量大小为 I，不计空气阻力，则下列说法正确的是
A．重物加速上升的时间为
B．重物加速上升过程中吊索对重物拉力的冲量大小等于 mv0
C．电动机的输出功率 P=mgv0
D．当重物速度为时，重物加速度大小等于2g
9.如图所示，一轻质光滑定滑轮固定在天花板上，质量相等的小球A 和小球B 通过不可伸长的跨过滑轮的轻绳连接，小球B套在光滑水平直杆上，用外力使小球B 静止，此时连接 B 球部分的轻绳与水平方向的夹角为37°，撤去外力，小球 B 向左运动L 的距离时，滑轮右侧细绳刚好竖直，重力加速度为g，已知sin37°=0.6，cs37°=0.8，，在小球 B 由静止向左运动至速度最大的过程中，下列说法正确的是
A．牵引 B 球细绳上的拉力可能会大于mg
B．小球 B 的速度总是大于A 球的速度
C．当小球 A 的加速度为零时，小球 B 的加速度一定也为零
D．小球 B 运动过程中的最大速度大小为
10.如图所示，足够长光滑绝缘斜面的倾角为θ=30°。斜面底端有一长直导线通有 M 至N 的恒定电流I。斜面上一个质量为m、电阻为R、边长为L 的正方形导线框abcd 从斜面上某一高度处沿斜面下滑，ab边始终与MN平行。线框下滑s的距离至图示位置时加速度为0，速度为v，此时MN 中恒定电流在导线框cd 边处的磁场磁感应强度为B0，重力加速度为g，则下列说法正确的是
A．线框下滑过程中，线框中有沿 adcba方向的感应电流
B．线框下滑过程中，cd 边受到的安培力始终沿斜面向上
C．图示位置时，MN中恒定电流在ab边上产生的磁场磁感应强度大小为
D．从开始下滑至图示位置的过程中，线框中产生的焦耳热为
三、非选择题：本题共 5 小题，共 54 分。
11.（6分）某同学用如图甲所示装置验证“机械能守恒定律”。
（1）用游标卡尺测量遮光条的宽度d，示数如图乙所示，则d= cm；
（2）调节气垫导轨水平，不挂重物，开通气源，将滑块（含遮光条总质量为M）轻放在气垫导轨上，如果滑块向左滑动，应调节底座旋钮，使导轨右端适当 （填“升高”或“降低”），直至滑块放在气垫导轨上不同位置均能处于静止为止；悬挂重物（质量为m），调节定滑轮的高度，使牵引滑块的细线 ，目的是 ；
（3）保持光电门位置不变，调节滑块由静止释放位置到光电门的距离L，多次实验，记录多组数据，作出图像，如果不考虑阻力影响，重力加速度为 g，该图线的斜率k= （用M、m、d及g 表示），即可验证系统机械能守恒。
12.（9分）某同学要测量两节干电池组成的电池组的电动势和内阻，该同学根据实验室提供的器材，组成了如图甲所示电路。其中：电流表Ⓐ（量程为0~3mA，内阻rA=199Ω）；电阻箱R（0~999Ω，0~1.0 A），R0为定值电阻。
（1）电路中将电流表改装成量程为0.6 A的电流表，则定值电阻的阻值R0= Ω；
（2）闭合开关前，将电阻箱接入电路的电阻调到最大，闭合开关后，调节电阻箱接入电路的电阻，某次调节后，电流表的示数如图乙所示，则这时电流表的示数值为 mA，这时电路中的总电流为 A；
（3）多次调节电阻箱的阻值，记录电阻箱的阻值R 及对应的电流表示数I（已换算为国际单位），作图像，得到图像的该截距为b，斜率为 k，则电池的电动势 E= ，电池的内阻r= （用已知的和测量的物理量符号表示）。实验测得的电动势 （填“大于”“小于”或“等于”）真实值。
13.（10分）如图所示，U形玻璃管竖直放置，左管口封闭，左右管的横截面积之比为1：2，管内有一段水银，左管中封闭气柱长为12cm，左右两管中水银液面高度差为12cm，左右两管口相平。已知环境温度为300K。大气压为76cmHg。求：
（1）现通过缓慢增加环境温度最终使左右两管中水银液面相平，升高后的环境温度为多少；
（2）若保持环境温度不变，将右管口封闭，通过抽气机将右管中封闭气体缓慢抽出，当左右两管中液面相平时，抽出的气体质量占原来右管中封闭气体质量的百分比。（结果保留3位有效数字）
14.（12分）如图所示，轻弹簧放在倾角为30°的固定光滑斜面上，弹簧下端与固定在斜面底端的挡板连接，上端与放在斜面上的物块A 相连，物块A 处于静止状态，物块B 和C用轻杆连接放在斜面上由静止释放，A 与B 碰撞后粘在一起，A与B 碰撞后一瞬间三个物块的加速度大小为g，物块C反弹到最高点P（图中未标出）时三个物块的加速度大小为g，g 为重力加速度，A的质量为3m，B的质量为m。斜面足够长，所有碰撞的时间不计，弹簧的劲度系数为k，弹簧始终处于弹性限度范围内，已知弹簧的弹性势能与其形变量的平方成正比，求：
（1）物块C的质量；
（2）B 与A 碰撞后一瞬间，三个物块的速度大小；
（3）若物块B、C滑下后，B 与A 发生弹性碰撞，碰撞后立即拿走 B、C．则当物块A运动到P点时速度的大小。
15.（17分）如图所示，在xOy平面内，以坐标原点 O为圆心、半径为 R 的圆形区域内有垂直坐标平面向外的匀强磁场Ⅰ，在水平边界M、N间有沿y轴负方向的匀强电场，M与磁场Ⅰ的边界相切于 P点，M、N间的距离为R，边界 N下方有垂直坐标平面向里的匀强磁场Ⅱ，在第二象限内有一长为R、平行于 y轴的线形粒子源AC，C点在x 轴上，粒子源射出质量为m、电荷量为q的带正电粒子，粒子的速度大小均为 v0、方向均沿x轴正方向，从C点射出的粒子刚好从 P 点进入电场，匀强电场的电场强度大小为，磁场Ⅱ的磁感应强度是磁场Ⅰ磁感应强度大小的一半，在边界 N上放有一个接收屏，所有粒子经磁场Ⅱ偏转后均能打在屏上，不计粒子的重力，求：
（1）匀强磁场Ⅰ的磁感应强度大小；
（2）磁场Ⅰ中有粒子通过的区域面积；
（3）接收屏的长度至少为多少。
【参考答案】
1.D 处于基态的氢原子吸收大于等于13.6eV的能量均能实现电离，A项错误；一个处于n=4激发态的氢原子向基态跃迁时，最多可能发出3条光谱线，B项错误；用光子能量为 10.06 eV 的光照射一群处于基态的氢原子，不能使氢原子激发，因此不可能看到多种不同频率的光子，C项错误；氢原子由基态跃迁到激发态后，核外电子做圆周运动的半径变大，动能变小，电势能变大，D项正确。
2.A 对轻绳研究可知，由于不计轻绳的质量，因此作用在轻绳上的摩擦力一定大小相等，C、D项错误；根据牛顿第二定律可知，一定有a1大于a2，A项正确、B项错误。
3.A CD板倾角大，相邻两级条纹间距小，DE 板倾角小，相邻两级条纹间距大，因此 A 项正确。
4. D 设a、b端所加电压为U0，则，则R变大，I变小，A项错误；变压器原线圈输入电压变大，根据变压比可知，U变大，B项错误；由可知，P出与I是非单调关系，因此无法判断 P出变大还是变小，C项错误；，D 项正确。
5. D 该时刻，x=8cm处的质点已通过的路程为15cm，说明已振动了四分之三周期，这时波传播到x=17cm 处，由此判断波源处的质点起振方向为y轴正方向，A项错误；波的传播速度=2cm/s，B 项错误；波动周期为6s，则再经3s时，x=5cm处的质点位移为0，C项错误；图示时刻，x=11cm处的质点正沿y轴负方向运动，再经5s这段时间内，波形平移了10cm，由此判断，再经5s时，x=11cm处的质点加速度沿 y轴负方向，D项正确。
6.B 圆盘上电荷在b点产生的场强沿cb向左，a点点电荷在b点产生的场强与圆盘在b点产生的场强叠加后场强大小为E，垂直cb向上，则a点点电荷在b点产生的场强大小为，方向沿 ba方向，因此a点点电荷带负电，A项错误；设a点点电荷电量为q，根据点电荷电场强度公式有，解得q=，B项正确；圆盘上电荷在d点产生的场强大小为，C项错误；将a点点电荷沿ca 方向远离圆盘，点电荷克服电场力做功，具有的电势能增大，D项错误。
7. B 由题意知，，，距离改变后，，，解得，，因此恒星A的加速度，B项正确。
8.AC 由题意可知，重物加速上升的时间为，A项正确；重物加速上升过程中根据动量定理，吊索对重物拉力的冲量大小为，B项错误；电动机的输出功率 ，C项正确；重物速度为时，拉力，由F-mg=ma， 解得a=g，D项错误。
9.AB 在小球 B 由静止向左运动至速度最大的过程中，小球A 先加速后减速，因此细绳对小球A 的拉力先小于mg，后大于 mg，A项正确；设B的速度大小为v，则A 球的速度大小为vcsθ，B项正确；当小球A 的速度最大时，A的加速度为零，但细绳对小球B有拉力，小球 B 的加速度并不为零，C项错误；当滑轮右侧细绳竖直时，小球 B的速度最大，根据机械能守恒，，解得v=，D 项错误。
10.ACD MN中恒定电流在斜面上产生的磁场垂直斜面向上，线框下滑过程中，线框中磁通量增大，根据楞次定律，线框中有沿adcba方向的电流，A项正确；根据左手定则，线框下滑过程中，cd边受到的安培力始终沿斜面向下，B项错误；设图示位置时，MN中恒定电流在ab边上产生的磁场磁感应强度大小为B，此时线框中感应电流大小，根据力的平衡，BIL-B0IL=mgsin30°，解得，C项正确；从开始下滑至图示位置的过程中，根据能量守恒，，解得，D 项正确。
11.（1）0.620（1分）
（2）降低（1分）与导轨平行（1分）使滑块受到的合外力等于细线拉力（1分，其他合理描述同样给分）
（3）（2分）
解析：（1）游标卡尺的主尺读数为6mm，游标尺上第4个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为4×0.05mm=0.20mm，所以最终读数为（ 6mm+0.20mm=6.20mm=0.620cm；
（2）滑块向左滑动，说明左端低，应调节底座旋钮，使导轨右端适当降低；悬挂重物，调节定滑轮的高度，使牵引滑块的细线与气垫导轨平行，目的是使滑块受到的合外力等于细线拉力；
（3）对钩码和滑块系统，由机械能守恒有；从而得到；所以图线的斜率。
12.（1）1（1分）
（2）1.10（1分） 0.22（2分）
（3）（2分）（2分，写成也对）等于（1分）
解析：（1）根据题意有0.003A+=0.6A，解得R₀=1Ω；
（2）电流表的示数为1.10mA，这时电路中的总电流为；
（3）根据闭合电路欧姆定律有，得到，根据题意=b，，解得，由于改装后电流表测量的是干路电流的真实值，故求得的电源电动势也是真实值，故不受影响。
13.解：（1）根据题意可知，左管中液面下降8cm，右管中液面上升4cm，两管中液面相平。
开始时，封闭气体压强p1=（76-12）cmHg=64cmHg（1分）
当两管中液面相平时，封闭气体压强p2=76cmHg（1分）
根据理想气体状态方程（1 分）
其中L1=12cm，L2=20cm，T1=300K（1分）
解得T2=593.75K（1分）
（2）设左、右两管中液面相平时，两管中气体压强为p3，对左管中气体研究
（1分）
解得p3=38.4cmHg（1分）
对右管中原气体研究，（1分）
解得 L=47.5cm （1分）
这时右管中气柱长L'=20cm
抽出的气体质量占原来右管中封闭气体质量比（1分）
14.解：（1）设开始时弹簧的压缩量为x0，则（1分）
碰撞后一瞬间（1分）
解得（1分）
（2）反弹到最高点时，设弹簧的伸长量为x，则
（1分）
解得（1分）
设碰撞后一瞬间A、B、C共同的速度为v，根据机械能守恒有
（1分）
解得
（3）设B 与A 碰撞前一瞬间，B的速度为v₀，根据动量守恒有
1.5mv0=4.5mv （1分）
解得 v0=3v （1分）
设弹性碰撞后，A 的速度大小为v1，B、C的速度大小为v2，根据动量守恒有
（1分）
根据能量守恒（1分）
解得
对物块 A 研究，根据机械能守恒，（1分）
解得（1分）
15.解：（1）设磁场的磁感应强度大小为 B，由℃点射出的粒子在磁场Ⅰ中做圆周运动的半径
r1=R（1分）
根据牛顿第二定律（1 分）
解得（1分）
（2）由于粒子在磁场Ⅰ中做圆周运动的半径与磁场Ⅰ所在圆的半径相等，因此所有粒子经磁场Ⅰ偏转后均从 P点进入电场。磁场Ⅰ中有粒子通过区域的面积
（1分）
（3）设所有粒子进磁场Ⅱ时的速度大小为v，根据动能定理
（1 分）
解得（1分）
设所有粒子在磁场Ⅱ中做圆周运动的半径为r₂，根据牛顿第二定律（1 分）
解得（1分）
从 A 点射出的粒子从P点进入电场时，速度垂直于电场，设此粒子进磁场Ⅱ时的位置离 y轴的距离为。x1=v0t （1分）
（1分）
根据牛顿第二定律qE=ma （1分）
解得x1=2R（1分）
设粒子进磁场时的速度与x轴负方向的夹角为θ，则vcsθ=v0（1分）
解得θ=45°（1分）
此粒子出磁场Ⅱ的位置离进磁场位置的距离（1分）
从C点射出粒子经磁场Ⅱ偏转，出磁场的位置离进磁场的位置距离
（1分）
因此需要的接收屏的长度至少为（1分）
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