吉林省延边第二中学2024-2025学年高三下学期2月开学适应性考试物理试题（原卷版+解析版）

这是一份吉林省延边第二中学2024-2025学年高三下学期2月开学适应性考试物理试题（原卷版+解析版），共27页。
注意事项：
1．答题前考生需将姓名、班级填写在答题卡指定位置上，并粘贴好条形码。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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，再选涂其它答案标号。
3．回答非选择题时，请使用0.5毫米黑色字迹签字笔将答案写在答题卡各题目的答题区域内，超出答题区域或在草稿纸、本试卷上书写的答案无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠、不要弄皱、弄破，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、选择题：本题共10小题，共46分。第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1. 体育课上某同学做俯卧撑训练，在该同学身体下降过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 该同学处于失重状态B. 地面对该同学的冲量不为零
C. 地面对该同学的支持力做负功D. 重力对该同学做功的功率逐渐增大
2. 如图所示，一条不可伸长的轻绳两端分别系在轻杆两端，轻杆的中点为O，在轻绳上放置一轻质滑轮，滑轮与一重物相连，此时轻杆与水平方向的夹角为，轻绳两部分的夹角为90°。让轻杆绕O点在竖直面内顺时针缓慢转过角，在此过程中关于轻绳张力大小，下列说法正确的是（ ）
A. 保持不变B. 逐渐增大C. 逐渐减小D. 先增大再减小
3. 如图所示，实线为均匀带正电的半圆弧形绝缘体，虚线为均匀带等量负电的半圆弧形绝缘体，O点为圆心，P、Q分别为两圆弧的中点，上的M、N两点关于O点对称。关于M、N两点的电场强度和电势，下列说法正确的是（ ）
A. 电场强度相同、电势不同B. 电场强度不同、电势相同
C. 电场强度相同、电势相同D. 电场强度不同、电势不同
4. 某同学投篮空心入筐，篮球在空中运动的轨迹如图所示，A为出手点，出手速度大小为，B为轨迹最高点，C为篮筐，连线与水平面的夹角为（），不计空气阻力，篮球可视为质点，取。篮球从A点运动到B点的时间为（ ）
A. B. C. D.
5. 太阳能电池发电的原理主要是半导体的光电效应，太阳能硅晶片中，P型半导体中含有较多的空穴（可视为正电荷），而N型半导体中含有较多的电子。当能量等于、波长为的光子打在太阳能硅晶片上时，太阳能硅晶片吸收一个光子恰好产生一对自由电子和空穴，电子—空穴对从太阳能硅晶片表面向内迅速扩散，在结电场的作用下，最后建立一个与光照强度有关的电动势，工作原理如图所示。太阳光照强度越大，太阳能硅晶片单位时间内释放的电子越多，若光速为，则（ ）
A. 可以得出普朗克常量
B. 太阳能硅晶片内部电流方向从下极板流向上极板
C. 继续增大太阳光照强度，上下电极间的电势差不会变化
D. 用能量为的光子照射太阳能硅晶片，电子和空穴的最大初动能为零
6. 如图所示，质量均为的物块a、b用劲度系数为的轻弹簧固定拴接，竖直静止在水平地面上。物块a正上方有一个质量也为m的物块c，将c由静止释放，与a碰撞后立即粘在一起，碰撞时间极短，之后在竖直方向做简谐运动。在简谐运动过程中物块b恰好没有脱离地面。忽略空气阻力，轻弹簧足够长且始终在弹性限度内，重力加速度g取，下列说法正确的是（ ）
A. c和a从相碰后至第一次运动到最低点的过程中加速度一直增大
B. 简谐运动的振幅为0.2m
C. 轻弹簧的最大弹力为
D. 刚开始释放物块c时，c离a的高度为
7. 如图所示，平面直角坐标系x轴水平、y轴竖直，x轴下方存在垂直于面向里的匀强磁场，在y轴右侧有平行y轴的匀强电场（未画出），电场强度大小为E。质量为m的带电小球从A点由静止释放。已知小球在y轴左侧第一次运动到最低点时恰到达C点，并从C点沿x轴正方向进入第四象限，在y轴右侧以O为圆心、R为半径做匀速圆周运动，从D点射出磁场，重力加速度为g。则（ ）
A. 小球带负电，带电荷量的绝对值为
B. A、O间的距离为
C. 小球从A到C的时间是从C到D时间的4倍
D. 若撤去电场，球轨迹与x轴相邻交点间的距离为
8. 如图，实验室研究一台四冲程内燃机的工作情况．封闭喷油嘴，使活塞和汽缸封闭一定质量的气体（可视为理想气体），连杆缓慢推动活塞向上运动，运动到图示位置时活塞对封闭气体的推力为F。活塞由图示位置缓慢向上运动的最大距离为L，环境温度保持不变，汽缸壁的导热性能良好，关于该过程，下列说法正确的是（ ）
A. 活塞向上运动到最大距离过程中对气体做功
B. 气体放出的热量等于活塞对气体做的功
C. 单位时间内撞击汽缸壁单位面积上的气体分子数增加
D. 速率大的分子数占总分子数的比例增加
9. 如图所示，理想变压器原线圈接在有效值恒定的交流电源上，电源内阻不计，定值电阻、、的阻值分别为，，，滑动变阻器R的最大阻值为5Ω。初始时滑动变阻器滑片位于中点，理想电流表的示数为2.25A，已知原、副线圈匝数比为8：1，下列说法正确的是（ ）
A. 交流电源的有效值为222V
B 向右移动滑动变阻器滑片，电流表示数增大
C. 向右移动滑动变阻器滑片，电压表示数增大
D. 向左移动滑动变阻器滑片，变压器输出功率先减小后增大
10. 如图所示，两根平行光滑金属导轨固定在同一水平面内，其左端接有定值电阻R，建立Ox轴平行于金属导轨，在0≤x≤4m的空间区域内存在着垂直导轨平面向下的磁场（图中未画出），磁感应强度B随坐标x（以m为单位）的分布规律为B=0.8-0.2x（T），金属棒ab在外力作用下从的某处沿导轨向右运动，ab始终与导轨垂直并接触良好，不计导轨和金属棒的电阻。设在金属棒从处，经，到的过程中，电阻器R的电功率始终保持不变，则（ ）
A. 金属棒在与处产生的电动势之比为1：1
B. 金属棒在与处受到磁场B的作用力大小之比为3：1
C. 金属棒从到与从到的过程中通过R的电量之比为5：3
D. 金属棒从到与从到的过程中电阻R产生的焦耳热之比为7：3
二、实验题
11. 甲实验是是插针法测玻璃砖折射率实验，图甲是某次实验得到光路图。乙实验是双缝干涉测量光的波长实验，图乙是某次实验中目镜看到的图像。
（1）关于以上两个实验，下列说法正确的是（ ）
A. 甲实验射入玻璃砖的光线入射角越大，实验误差越小
B. 图甲测得玻璃砖折射率
C. 乙实验仅将红色滤光片换成蓝色滤光片，可以增加目镜中观测到的条纹个数
D. 图乙目镜内未全部被照亮，是因为光源、单缝、双缝、光屏未在同一高度上
（2）若某单色光恰能使铯发生光电效应，用该单色光充当图乙实验的光源，已知双缝宽度为d，光屏到双缝距离为l，测出该单色光的条纹间距为，可知该金属的逸出功________（已知光速为c，普朗克常量为h）
12. 用光敏电阻和电磁继电器等器材设计自动光控照明电路，傍晚天变黑，校园里的路灯自动亮起；早晨天亮时，路灯自动熄灭。选用的光敏电阻的阻值随照度变化的曲线如图甲所示（照度反应光的强弱，光越强，照度越大，照度单位为lx）。图乙所示为校园路灯自动控制的模拟电路图，用直流电路给电磁铁供电作为控制电路，用220V交流电源给路灯供电。
（1）请用笔画线代替导线，正确连接继电器控制电路。（ ）
（2）当线圈中的电流大于或等于2mA时，继电器的衔铁将被吸合。为了实现根据光照情况控制路灯通断，路灯应接在 接线柱上。
A. A、BB. B、CC. A、C
（3）图中直流电源电动势，内阻忽略不计，电磁铁线圈电阻为400Ω，滑动变阻器有三种规格可供选择：R1（0~100Ω）、R2（0~1750Ω）、R3（0~17500Ω），要求天色渐暗照度降低至15lx时点亮路灯，滑动变阻器应选择__________（填“R1”“R2”或“R3”）。
（4）使用过程中发现天色比较暗了，路灯还未开启。为了使路灯亮得更及时，应适当地________（填“增大”或“减小”）滑动变阻器的电阻。
（5）小佳同学想利用乙图为自己家院子里的车库设计自动开门装置，当车灯照到光敏电阻上时，开门电动机启动打开车库的门。开门电动机应连接在___________接线柱上。
三、解答题
13. 世界上最早发明瓷器的国家是中国。现代瓷器通常在气窑内烧制，如图所示，气窑是对陶瓷泥坯进行升温烧结的一种设备。某次烧制前，封闭在窑内的气体压强为，温度为室温290K，为避免窑内气压过高，窑上装有一个单向排气阀，当窑内气压达到时，单向排气阀开始排气。开始排气后，气窑内气体压强维持不变，窑内气体温度逐渐升高，最后的烧制温度恒定为1590K。求：
（1）单向排气阀开始排气时窑内气体温度为多少；
（2）本次烧制排出气体与原有气体的质量比值是多少。
14. 如图所示，平行倾斜光滑导轨与足够长的平行水平光滑导轨平滑连接，导轨电阻不计。质量分别为m和的金属棒b和c静止放在间距为L的水平导轨上，b、c两棒均与导轨垂直且两金属棒电阻均为R。图中de虚线往右有范围足够大、方向竖直向上的匀强磁场。质量为m的绝缘棒a垂直于倾斜导轨静止释放，释放位置与水平导轨的高度差为h。已知绝缘棒a滑到水平导轨上与金属棒b发生弹性正碰，金属棒b进入磁场后始终未与金属棒c发生碰撞。重力加速度为g，求：
（1）绝缘棒a与金属棒b发生弹性正碰后分离时两棒的速度大小；
（2）两金属棒b、c上最终产生的总焦耳热；
（3）金属棒c初始位置距离磁场边界de的最小距离。
15. 如图所示，空间直角坐标系内存在直四棱柱空间区域，四棱柱的截面与、两个底面平行，其中N点的坐标为（1.5L，0，0），M点的坐标为（0，2L，0），D点的坐标为（0，0，L），H点的坐标为（0，0，）。四棱柱空间内有沿z轴负方向的匀强电场，空间内有沿z轴正方向的匀强磁场。质量为m、电荷量为的粒子以速度从D点沿方向射入电场，经电场偏转在的中点Q进入匀强磁场，调整磁感应强度的大小，使粒子恰好未从四棱柱的侧面飞出，不计粒子重力。求：
（1）电场强度的大小E；
（2）粒子在磁场中运动的时间t及磁感应强度的大小B；
（3）粒子在面出射点的坐标。
延边第二中学2025届开学适应性考试
高三物理试题
满分：100分 考试时长：75分钟
注意事项：
1．答题前考生需将姓名、班级填写在答题卡指定位置上，并粘贴好条形码。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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，再选涂其它答案标号。
3．回答非选择题时，请使用0.5毫米黑色字迹签字笔将答案写在答题卡各题目的答题区域内，超出答题区域或在草稿纸、本试卷上书写的答案无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠、不要弄皱、弄破，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、选择题：本题共10小题，共46分。第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1. 体育课上某同学做俯卧撑训练，在该同学身体下降过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 该同学处于失重状态B. 地面对该同学冲量不为零
C. 地面对该同学的支持力做负功D. 重力对该同学做功的功率逐渐增大
【答案】B
【解析】
【详解】A．该同学身体加速下降过程中，加速度向下，处于失重状态；减速下降过程中，加速度向上，处于超重状态，故A错误；
B．地面对该同学的冲量即支持力的冲量
支持力不为零，时间不为零，故支持力的冲量不为零，故B正确；
C．地面对该同学的支持力作用点不移动，故支持力不做功，故C错误；
D．重力对该同学做功的功率
因为速度先增大后减小，故重力做功的功率先增大后减小，故D错误。
故选B。
2. 如图所示，一条不可伸长的轻绳两端分别系在轻杆两端，轻杆的中点为O，在轻绳上放置一轻质滑轮，滑轮与一重物相连，此时轻杆与水平方向的夹角为，轻绳两部分的夹角为90°。让轻杆绕O点在竖直面内顺时针缓慢转过角，在此过程中关于轻绳张力大小，下列说法正确的是（ ）
A. 保持不变B. 逐渐增大C. 逐渐减小D. 先增大再减小
【答案】D
【解析】
【详解】如图所示
轻杆MN与水平方向的夹角（）越大，MN之间的水平距离d越小，由于滑轮两侧轻绳拉力相等，滑轮左右两侧轻绳与竖直方向的夹角相等，令夹角为，轻绳长为L，则有
可知，若θ越大，d越小，则α越小，根据平衡条件有
可得
在圆环从图示位置在纸面内绕O点顺时针缓慢转过2θ的过程中，MN之间的水平距离d先增大后减小，即α先增大后减小，先减小后增大，可知，轻绳的张力先增大再减小。
故选D。
3. 如图所示，实线为均匀带正电的半圆弧形绝缘体，虚线为均匀带等量负电的半圆弧形绝缘体，O点为圆心，P、Q分别为两圆弧的中点，上的M、N两点关于O点对称。关于M、N两点的电场强度和电势，下列说法正确的是（ ）
A. 电场强度相同、电势不同B. 电场强度不同、电势相同
C. 电场强度相同、电势相同D. 电场强度不同、电势不同
【答案】A
【解析】
【详解】如图所示
把带正电的半圆弧形绝缘体和带负电的半圆弧形绝缘体分割成无限多个电荷量分别为、的点电荷，关于O点对称的两正负点电荷、在M、N两点产生的电场强度都大小相等方向相同，如图中、。由对称性可知，M、N两点产生的合电场强度

方向相同，都沿从到方向。同理，PQ连线上的点电场强度方向也沿从到方向。PQ连线上的电场线方向为从到方向，沿电场线方向电势逐渐降低，故有
故M、N两点电场强度相同、电势不同。
故选A。
4. 某同学投篮空心入筐，篮球在空中运动的轨迹如图所示，A为出手点，出手速度大小为，B为轨迹最高点，C为篮筐，连线与水平面的夹角为（），不计空气阻力，篮球可视为质点，取。篮球从A点运动到B点的时间为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】逆向思维，从A到B的斜上抛运动可以看作从B到A的平抛运动，如图所示
由平抛运动规律可知，A点速度的延长线过从A到B水平位移的中点，且A点速度与水平方向的夹角满足
得
从A点运动到B点的时间
故选A。
5. 太阳能电池发电的原理主要是半导体的光电效应，太阳能硅晶片中，P型半导体中含有较多的空穴（可视为正电荷），而N型半导体中含有较多的电子。当能量等于、波长为的光子打在太阳能硅晶片上时，太阳能硅晶片吸收一个光子恰好产生一对自由电子和空穴，电子—空穴对从太阳能硅晶片表面向内迅速扩散，在结电场的作用下，最后建立一个与光照强度有关的电动势，工作原理如图所示。太阳光照强度越大，太阳能硅晶片单位时间内释放的电子越多，若光速为，则（ ）
A. 可以得出普朗克常量
B. 太阳能硅晶片内部电流方向从下极板流向上极板
C. 继续增大太阳光照强度，上下电极间的电势差不会变化
D. 用能量为的光子照射太阳能硅晶片，电子和空穴的最大初动能为零
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据
可以得出普朗克常量
A错误；
B．由题图可知发生光电效应时，太阳能硅晶片中电子向上极板移动，空穴向下极板移动，所以太阳能硅晶片内部电流方向从上极板流向下极板，B错误；
C．继续增大太阳光照强度，太阳能硅晶片单位时间内释放的电子越多，上下电极间电势差越大，C错误；
D．用能量为的光子照射太阳能硅晶片，恰好发生光电效应，即为逸出功，电子和空穴的最大初动能为零，D正确。
故选D。
6. 如图所示，质量均为的物块a、b用劲度系数为的轻弹簧固定拴接，竖直静止在水平地面上。物块a正上方有一个质量也为m的物块c，将c由静止释放，与a碰撞后立即粘在一起，碰撞时间极短，之后在竖直方向做简谐运动。在简谐运动过程中物块b恰好没有脱离地面。忽略空气阻力，轻弹簧足够长且始终在弹性限度内，重力加速度g取，下列说法正确的是（ ）
A. c和a从相碰后至第一次运动到最低点的过程中加速度一直增大
B. 简谐运动的振幅为0.2m
C. 轻弹簧的最大弹力为
D. 刚开始释放物块c时，c离a的高度为
【答案】D
【解析】
【详解】A．c和a从相碰后至第一次运动到最低点的过程中弹力先小于重力，加速度向下，随着弹力增大，加速度减少。再弹力大于重力，加速度向上，弹力增大，加速度增大。故A错误；
C．物体b恰好不脱离地面，所以a、c整体向上到最高点时，弹簧是伸长状态，弹力大小为
a、c整体向下运动到最低点时，弹簧是压缩状态，弹力设为，碰后a、c整体在竖直方向做简谐运动，最高点、最低点的回复力大小相等，方向相反，则有
解得
最低点时，弹簧的弹力最大，所以弹簧的最大弹力为。故C错误；
B．c与a粘合后做简谐运动过程中，两物体在平衡位置时，设弹簧形变量x，则有
设两物体在最低点时，弹簧形变量为，有
可知振幅为
故B错误；
D．设刚开始释放物块c时，c离a的高度为h，则c与a碰前速度大小为
c与a碰撞时间极短，由动量守恒定律可得
解得碰后a、c共同速度大小为
从a、c碰后瞬间到反弹至最高点的过程，a、c整体上升的高度为
对a、c整体由机械能守恒定律可得
解得
故D正确。
故选D。
7. 如图所示，平面直角坐标系x轴水平、y轴竖直，x轴下方存在垂直于面向里的匀强磁场，在y轴右侧有平行y轴的匀强电场（未画出），电场强度大小为E。质量为m的带电小球从A点由静止释放。已知小球在y轴左侧第一次运动到最低点时恰到达C点，并从C点沿x轴正方向进入第四象限，在y轴右侧以O为圆心、R为半径做匀速圆周运动，从D点射出磁场，重力加速度为g。则（ ）
A. 小球带负电，带电荷量的绝对值为
B. A、O间的距离为
C. 小球从A到C的时间是从C到D时间的4倍
D. 若撤去电场，球轨迹与x轴相邻交点间的距离为
【答案】D
【解析】
【详解】A．小球在y轴右侧做匀速圆周运动，所受电场力与小球重力大小相等、方向相反，结合磁场方向可知，小球带正电，带电荷量大小，故A错误；
C．设小球在C点时速度大小为v，由洛伦兹力提供向心力有
小球做圆周运动的周期
则小球从C到D的运动时间为
小球从A点静止释放后，设小球沿x轴正方向、负方向的速度大小均为，沿x轴正方向的分速度产生的洛伦兹力与重力平衡，沿x轴负方向的分速度产生的洛伦兹力使小球做匀速圆周运动，可得，且
结合题述和上述分析可得，小球从A到C的运动时间为
故C错误；
B．A、O间的距离等于A、C间的水平距离，联立得，故B错误；
D．若撤去电场，小球在磁场和重力场作用下运动，球轨迹与x轴相邻交点间的距离等于球一个周期内沿x轴正方向前进的距离，为
故D正确。
故选D。
8. 如图，实验室研究一台四冲程内燃机的工作情况．封闭喷油嘴，使活塞和汽缸封闭一定质量的气体（可视为理想气体），连杆缓慢推动活塞向上运动，运动到图示位置时活塞对封闭气体的推力为F。活塞由图示位置缓慢向上运动的最大距离为L，环境温度保持不变，汽缸壁的导热性能良好，关于该过程，下列说法正确的是（ ）
A. 活塞向上运动到最大距离过程中对气体做功为
B. 气体放出的热量等于活塞对气体做的功
C. 单位时间内撞击汽缸壁单位面积上的气体分子数增加
D. 速率大的分子数占总分子数的比例增加
【答案】BC
【解析】
【详解】A．活塞向上运动的过程中理想气体体积减小，活塞缓慢运动，理想气体温度与周围温度一致，保持不变，根据，可知压强增大，活塞缓慢向上运动，活塞对封闭气体的作用力逐渐增大，所以活塞对气体做功大于，故A错误；
B．气体温度不变，所以气体内能不变，由热力学第一定律可知，气体向外界放出的热量等于活塞对气体做的功，故B正确；
C．气体压强增大，温度不变，根据气体压强的微观解释，单位时间撞击汽缸壁单位面积的气体分子数增加，故C正确；
D．温度不变，速率大的分子数占总分子数的比例不变，故D错误。
故选BC。
9. 如图所示，理想变压器原线圈接在有效值恒定的交流电源上，电源内阻不计，定值电阻、、的阻值分别为，，，滑动变阻器R的最大阻值为5Ω。初始时滑动变阻器滑片位于中点，理想电流表的示数为2.25A，已知原、副线圈匝数比为8：1，下列说法正确的是（ ）
A. 交流电源的有效值为222V
B. 向右移动滑动变阻器滑片，电流表示数增大
C. 向右移动滑动变阻器滑片，电压表示数增大
D. 向左移动滑动变阻器滑片，变压器输出功率先减小后增大
【答案】BD
【解析】
【详解】A．初始时滑动变阻器滑片位于中点，次级电压
初级电压
次级电流
初级电流
可得交流电源的有效值为
选项A错误；
BC．当滑片两侧支路电阻相等时，两支路的并联电阻最大，即当滑片分滑动变阻器R左右两侧电阻分别为2Ω和3Ω时并联总电阻最大，则当滑动变阻器滑片从中点向右滑动时，并联支路部分的电阻减小，次级电阻减小；将变压器等效电阻
可知R等减小，则初级电流变大，次级电流也变大，因电流表所在支路电阻减小，可知分流变大，即电流表读数变大；因R1分压变大，则电压表读数减小，选项B正确C错误；
D．将R1看做电源内阻，当变压器输出功率最大时则，即
此时
解得x=4Ω或x=0
则滑片从中点向左移动滑动变阻器滑片，等效电阻R等先远离x=4Ω的位置，并靠近x=0的位置，当x=2Ω时R等最大，所以变压器输出功率先减小后增大，选项D正确。
故选BD。
10. 如图所示，两根平行光滑金属导轨固定在同一水平面内，其左端接有定值电阻R，建立Ox轴平行于金属导轨，在0≤x≤4m的空间区域内存在着垂直导轨平面向下的磁场（图中未画出），磁感应强度B随坐标x（以m为单位）的分布规律为B=0.8-0.2x（T），金属棒ab在外力作用下从的某处沿导轨向右运动，ab始终与导轨垂直并接触良好，不计导轨和金属棒的电阻。设在金属棒从处，经，到的过程中，电阻器R的电功率始终保持不变，则（ ）
A. 金属棒在与处产生的电动势之比为1：1
B. 金属棒在与处受到磁场B的作用力大小之比为3：1
C. 金属棒从到与从到的过程中通过R的电量之比为5：3
D. 金属棒从到与从到过程中电阻R产生的焦耳热之比为7：3
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．由于电阻器R的电功率始终保持不变，故通过电阻器R的电流始终不变，即金属棒产生的感应电动势始终不变，故A正确；
B．金属棒在与处受到磁场B的作用力大小之比为
故B错误；
C．金属棒从从到过程中有
同理金属棒从到过程中有
故
而
故
故C正确；
D．同理
由于电流始终不变，故
金属棒从到与从到的过程中电阻R产生的焦耳热之比为
故D正确。
故选ACD。
二、实验题
11. 甲实验是是插针法测玻璃砖折射率实验，图甲是某次实验得到的光路图。乙实验是双缝干涉测量光的波长实验，图乙是某次实验中目镜看到的图像。
（1）关于以上两个实验，下列说法正确的是（ ）
A. 甲实验射入玻璃砖的光线入射角越大，实验误差越小
B. 图甲测得玻璃砖折射率
C. 乙实验仅将红色滤光片换成蓝色滤光片，可以增加目镜中观测到的条纹个数
D. 图乙目镜内未全部被照亮，是因为光源、单缝、双缝、光屏未在同一高度上
（2）若某单色光恰能使铯发生光电效应，用该单色光充当图乙实验的光源，已知双缝宽度为d，光屏到双缝距离为l，测出该单色光的条纹间距为，可知该金属的逸出功________（已知光速为c，普朗克常量为h）
【答案】（1）CD （2）
【解析】
【小问1详解】
AB．图甲中根据折射定律，可得玻璃砖的折射率为
显然，射入玻璃砖的光线入射角适当大些，与测量的相对误差就越小，但并非越大越好，故AB错误；
C．根据双缝干涉条纹间距公式，可知乙实验仅将红色滤光片换成蓝色滤光片，波长减小，则相邻明条纹（或暗条纹）之间的距离减小，则目镜中观测到的条纹个数将增加，故C正确；
D．图乙目镜内未全部被照亮，是因为光源、单缝、双缝、光屏未在同一高度上，故D正确。
故选CD。
【小问2详解】
根据双缝条纹间距公式，可得该单色光的频率为
用该单色光照射金属铯恰好能发生光电效应，则根据爱因斯坦光电效应方程方程可得，该金属的逸出功为
12. 用光敏电阻和电磁继电器等器材设计自动光控照明电路，傍晚天变黑，校园里的路灯自动亮起；早晨天亮时，路灯自动熄灭。选用的光敏电阻的阻值随照度变化的曲线如图甲所示（照度反应光的强弱，光越强，照度越大，照度单位为lx）。图乙所示为校园路灯自动控制的模拟电路图，用直流电路给电磁铁供电作为控制电路，用220V交流电源给路灯供电。
（1）请用笔画线代替导线，正确连接继电器控制电路。（ ）
（2）当线圈中的电流大于或等于2mA时，继电器的衔铁将被吸合。为了实现根据光照情况控制路灯通断，路灯应接在 接线柱上。
A. A、BB. B、CC. A、C
（3）图中直流电源的电动势，内阻忽略不计，电磁铁线圈电阻为400Ω，滑动变阻器有三种规格可供选择：R1（0~100Ω）、R2（0~1750Ω）、R3（0~17500Ω），要求天色渐暗照度降低至15lx时点亮路灯，滑动变阻器应选择__________（填“R1”“R2”或“R3”）。
（4）使用过程中发现天色比较暗了，路灯还未开启。为了使路灯亮得更及时，应适当地________（填“增大”或“减小”）滑动变阻器的电阻。
（5）小佳同学想利用乙图为自己家院子里的车库设计自动开门装置，当车灯照到光敏电阻上时，开门电动机启动打开车库的门。开门电动机应连接在___________接线柱上。
【答案】（1） （2）A
（3）
（4）增大 （5）BC##CB
【解析】
【小问1详解】
为满足实验要求，控制电路的连接情况如图所示。
【小问2详解】
天亮时照度增大，光敏电阻的阻值减小，电磁铁中电流增大，磁场增强，吸引衔铁向下与C接通，灯熄灭，故灯泡应接在A、B之间。
故选A。
【小问3详解】
要求天色渐暗照度降低至15lx时点亮路灯，此时光敏电阻的电阻值约为，由闭合电路欧姆定律可知，此时的滑动变阻器的阻值约为，故滑动变阻器应选择。
【小问4详解】
使用过程中发现天色比较暗了，路灯还未开启，说明此时控制电路的电流较大，总电阻较小，所以为使路灯亮得更及时，应适当地增大滑动变阻器的电阻。
【小问5详解】
车灯照到光敏电阻上时，光敏电阻的阻值减小，控制电路部分的电流增大，此时电动机启动，故将开门电动机连接在BC接线柱上满足题意。
三、解答题
13. 世界上最早发明瓷器的国家是中国。现代瓷器通常在气窑内烧制，如图所示，气窑是对陶瓷泥坯进行升温烧结的一种设备。某次烧制前，封闭在窑内的气体压强为，温度为室温290K，为避免窑内气压过高，窑上装有一个单向排气阀，当窑内气压达到时，单向排气阀开始排气。开始排气后，气窑内气体压强维持不变，窑内气体温度逐渐升高，最后的烧制温度恒定为1590K。求：
（1）单向排气阀开始排气时窑内气体温度为多少；
（2）本次烧制排出的气体与原有气体的质量比值是多少。
【答案】（1）580K
（2）
【解析】
【小问1详解】
以封闭在气窑内的气体为研究对象，排气前体积不变，则有
初态：，
末态：，温度设为，由查理定律可得
代入数据解得
【小问2详解】
开始排气后，气窑内气体压强维持不变，温度
设排出压强的气体体积为，排出气体质量为，由盖—吕萨克定律可得
得
由于气体的密度不变，则有
代入数据解得
14. 如图所示，平行倾斜光滑导轨与足够长的平行水平光滑导轨平滑连接，导轨电阻不计。质量分别为m和的金属棒b和c静止放在间距为L的水平导轨上，b、c两棒均与导轨垂直且两金属棒电阻均为R。图中de虚线往右有范围足够大、方向竖直向上的匀强磁场。质量为m的绝缘棒a垂直于倾斜导轨静止释放，释放位置与水平导轨的高度差为h。已知绝缘棒a滑到水平导轨上与金属棒b发生弹性正碰，金属棒b进入磁场后始终未与金属棒c发生碰撞。重力加速度为g，求：
（1）绝缘棒a与金属棒b发生弹性正碰后分离时两棒的速度大小；
（2）两金属棒b、c上最终产生的总焦耳热；
（3）金属棒c初始位置距离磁场边界de的最小距离。
【答案】（1）0，
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
（1）设a棒滑到水平导轨时速度为，根据动能定理，有
解得
a棒与b棒发生弹性正碰，设ab碰后速度分别为，取向右为正方向，由动量守恒定律
以及机械能守恒定律
联立解得，
【小问2详解】
分析可知b、c最终以相同的速度匀速运动，设最终速度为，最终产生热量为Q，取向右为正方向，由动量守恒定律可得
由能量守恒定律可得
联立解得
【小问3详解】
设金属棒c初始位置距离磁场边界de的最小距离为x时，金属棒b进入磁场后恰好不能与与金属棒c发生碰撞，对c棒，从b棒进入磁场到bc共同匀速运动，动量定理有
而
由平均电动势
联立以上解得
15. 如图所示，空间直角坐标系内存在直四棱柱空间区域，四棱柱的截面与、两个底面平行，其中N点的坐标为（1.5L，0，0），M点的坐标为（0，2L，0），D点的坐标为（0，0，L），H点的坐标为（0，0，）。四棱柱空间内有沿z轴负方向的匀强电场，空间内有沿z轴正方向的匀强磁场。质量为m、电荷量为的粒子以速度从D点沿方向射入电场，经电场偏转在的中点Q进入匀强磁场，调整磁感应强度的大小，使粒子恰好未从四棱柱的侧面飞出，不计粒子重力。求：
（1）电场强度的大小E；
（2）粒子在磁场中运动的时间t及磁感应强度的大小B；
（3）粒子在面出射点的坐标。
【答案】（1）
（2），
（3）（L，2L，）
【解析】
【小问1详解】
电场中粒子做类平抛运动，根据平抛运动规律有，
结合牛顿第二定律可得
联立解得
【小问2详解】
磁场中粒子做等距螺旋线运动，不从侧面出射必从下底面出射，粒子在z轴负方向分速度大小
解得
运动时间
洛伦兹力提供圆周运动的向心力，则有
粒子运动的周期
若轨迹与面相切，则有
此时
故粒子未达即出射，不符合题意；若轨迹与面相切，则有
此时
粒子恰好从边出射。可得
联立解得
【小问3详解】
根据上述分析可知，粒子恰好从面上的中点出射，该点坐标为，，
即