2024-2025學年河北省部分學校高三下學期5月模擬考試物理試卷（解析版）

高級中學名校試卷PAGE2025學年河北省部分學校大聯考高三模擬考試物理試卷（5月）一、單選題：本大題共7小題，共28分。1.如圖所示，石鍋魚味道鮮美，不僅保留了食物的自然味道，還含有多種微量元素和礦物質。某種鐵合金復合石鍋在電磁爐上也能使用。已知電磁爐只能加熱含有磁性材料的鍋具。下列相關說法正確的是(

)

A.將該石鍋換成陶瓷鍋后也一定能通過電磁爐加熱食物

B.電磁爐接電壓合適的直流電源后也能正常加熱該石鍋內的食物

C.該石鍋放置在電磁爐上能加熱食物的原理是電磁感應現象

D.該石鍋放置在電磁爐上能加熱食物的原理是電流的磁效應2.某核動力航母的核燃料是鈾235(U92235U)，其核反應方程為UA.該反應為人工核轉變

B.反應生成物X(不計重力)垂直磁場射入時不會發生偏轉

C.反應過程中需要不斷吸收熱量

D.核動力航母的核廢料可直接在地表下淺埋3.如圖1所示，單匝矩形線圈與理想變壓器、定值電阻R1、滑動變阻器R2按圖示連接，線圈電阻不計。線圈在磁場中勻速轉動，從t=0時刻開始，線框中產生的電動勢e隨時間t的變化規律如圖2所示。下列說法正確的是(

)

A.t=0時刻，線框位于圖1所示位置

B.線圈轉動的角速度ω=50πrad/s

C.僅將滑動變阻器的滑片P向上滑動，R1兩端的電壓變大

D.僅將滑動變阻器的滑片P向上滑動，R4.第十五屆中國國際航空航天博覽會于2024年11月12日至17日在珠海舉行。我國運-20加油機在此次航展上進行飛行展示。假設運-20在起飛前滑行過程中所受的牽引力和阻力不變，在運-20的速度為v0時開始計時，用x表示位移，用v表示速度，用Ek表示動能，用P表示牽引力的功率，用t表示時間，下列相關圖像可能正確的是(

)

A.B.C.D.5.如圖所示，一根光滑絕緣輕桿的下端固定于豎直轉動軸OO'的O點，輕桿上套有一根勁度系數為k的絕緣輕彈簧，彈簧的下端固定在O點，上端與中心有孔的帶電小球相連，小球的質量為m、電荷量為-q(q>0)，小球可以隨桿一起繞轉動軸OO'勻速轉動，小球運動所在的空間存在輻射狀的電場。當小球與桿之間沒有彈力作用時，小球運動的軌跡圓的半徑為R，且小球運動中桿與水平面間的夾角均為53°。已知軌跡圓上的場強大小E=mgq，方向沿半徑方向向外輻射，重力加速度為g，取sin53°=0.8，cosA.T=πRg B.T=2πRg6.一定質量的理想氣體從狀態a開始依次經歷了a→b→c→d→a四個過程回到狀態a，整個過程中的T-V圖像如圖所示。其中bc平行于T軸，cd平行于V軸，da的反向延長線通過坐標原點O，則下列說法正確的是(

)

A.a→b→c過程，氣體的壓強先增大后減小

B.b→c過程，單位時間內氣體分子對器壁的碰撞次數減少

C.c→d過程，氣體從外界吸收熱量

D.d→a過程，氣體分子對器壁單位面積的平均作用力增大7.由三顆星體構成的系統被稱為三星系統，有兩種常見的簡化模型，一種直線模型如圖1所示，A、B、C三顆星體位于同一條直線上，A、C星體繞B星體在同一半徑為R的圓軌道上做勻速圓周運動;另一種等邊三角形模型如圖2所示，A、B、C三顆星體分別位于等邊三角形的三個頂點上，并沿外接于等邊三角形的圓軌道運行。已知引力常量為G，A、B、C星體的質量均為m，忽略星體的大小，不考慮其他星體對三星系統的影響，若兩種情形下星體A運動的動能相等，則圖2中星體之間的距離為(

)

A.4R5 B.3R8 C.2二、多選題：本大題共3小題，共12分。8.同種介質中，兩波源產生的簡諧橫波分別沿x軸正方向和x軸負方向傳播，如圖所示為t=0時的波形圖及P、Q、M三點的坐標。已知沿x軸正方向傳播的波引起質點P的振動方程為yP=-5sin(2πt)cm，則下列說法正確的是(

)A.兩列波的傳播速度大小相等且為2m/s

B.兩列波相遇時引起質點振動的最小振幅為5cm

C.Q質點振動的最大振幅為15cm

D.沿x軸負方向傳播的波引起質點M的振動方程為y9.如圖1所示是一個大型游樂場的翻滾過山車項目，一個設計小組為了研究過山車的安全性能，組裝了如圖2所示的過山車簡化模型，模型中軌道由三部分構成，AB為弧形軌道，BCD為圓軌道且軌道半徑為R，DE為左端帶有小圓弧的傾斜軌道，B點為圓軌道的最低點，軌道的三部分平滑相連。質量為m的過山車模型從A點由靜止無動力下滑，在最低點B處與另一個質量為m0的靜止小車廂相碰并瞬間組成一個整體，碰后沿圓軌道BCD運動時恰好能通過其最高點。已知重力加速度為g，m=4m0，不計摩擦及空氣阻力，過山車模型和小車廂模型均可視為質點，研究過山車運動時可將各軌道視為在同一豎直平面內。則下列說法正確的是(

)

A.過山車模型與小車廂模型碰撞過程中機械能守恒

B.過山車模型與小車廂模型碰撞過程中水平方向動量守恒

C.碰后瞬間過山車模型和小車廂模型整體的速度大小為2gR

D.10.如圖1所示的裝置中，電源電動勢為E，內阻為r，滑動變阻器連入電路的電阻為R，導體棒PQ的質量為m，PQ的長度和輕質硬導線OP、O'Q的長度均為L，硬直導線OP、O'Q與導體棒PQ垂直且三者組成的框架通過O、O'處的導電光滑小環(未畫出)可繞水平軸OO'在豎直面內轉動，導體棒PQ及所有導線的電阻忽略不計，其側視圖如圖2所示。該裝置所在空間存在方向豎直向下的勻強磁場，磁感應強度大小為B0。閉合開關后，硬導線OP、O'Q和導體棒PQ恰能在圖示位置保持靜止，OP、O'Q與豎直方向的夾角為α=30°，此時記為t=0時刻。此后磁場的磁感應強度緩慢減小，且在t0時刻恰好減為零。則0～t0A.t=0時刻，通過PQO'O平面的磁通量大小為B0L2

B.0～t0時間內，通過PQO'O平面的磁通量改變量大小為12B0L2三、實驗題：本大題共2小題，共18分。11.實驗小組的同學利用如圖1所示的裝置測量當地的重力加速度。

(1)某同學用游標卡尺測得小球的直徑如圖2所示，其直徑D=

mm。(2)同學們在組裝單擺時，圖1虛線框內你認為最好的懸掛方式是圖3中的

(選填“甲”或“乙”)。(3)關于實驗中的注意事項，下列說法正確的是

。(填選項前的字母)A.小球需選用密度大、體積小的鋼球B.需測出小球完成幾十次全振動的總時間，再求出單擺的周期C.使小球擺動的幅度盡量大一些，這樣測量的時間更準確D.測擺長時應先在水平桌面上將細線拉直測得細線長度，然后再懸掛小球(4)將小球向外拉開，使細繩與豎直方向成合適角度后由靜止釋放，小球下端安裝有一輕質遮光條，在小球下方的遮光條第一次經過最低點開始遮光時進行計時，測得小球從第1次開始遮光到第n次開始遮光經歷的總時間為t，若測得單擺細線的長度為l，則當地的重力加速度g=

(用n、t、l、D表示)。12.某實驗小組的同學在實驗室中測量定值電阻Rx的阻值(約為10Ω)，可供選擇的器材如下：A.干電池兩節(每節的內阻約為0.2Ω)B.電流表A(量程為0～250mA，內阻約為1.0Ω)C.靈敏電流計G(量程為250μA，內阻約為900Ω)D.電壓表V1(量程為0～3VE.電壓表V2(量程為0～15VF.滑動變阻器R1(G.滑動變阻器R2(H.開關、若干導線(1)同學們設計了如圖1所示的電路圖，為準確、方便地測出電阻Rx的值，電壓表V應該選擇

，滑動變阻器RP應該選擇

。(兩空均填相應器材前的字母標號(2)選好器材后，請用筆畫線代替導線，在圖2中完成電路的實物連接圖。(3)正確連接電路后，實驗時，在保持滑動變阻器R的滑片在合適位置且不動的情況下，通過調節滑動變阻器RP滑片位置使電流計的讀數為零，得出一組電流表和電壓表讀數。重復上述步驟測得多組實驗數據，將數據點描在U-I關系圖中，如圖3所示，則電阻Rx的阻值為

Ω。(保留3(4)在靈敏電流計示數為0時，對電壓表和電流表進行讀數，是為了消除

(選填“電壓表分流”或“電流表分壓”)引起的系統誤差。四、計算題：本大題共3小題，共30分。13.如圖所示，由透明材料制成的圓錐形實心元件的軸截面為等腰直角三角形，SO為截面的高，O點為底面圓心，底面水平。在圓錐中挖走一個以O點為球心、半徑為R的半球。在圓錐頂點S處放置一個單色點光源。已知該材料對單色光的折射率為n=233，SO=3R，不考慮光的多次反射，求在半球面上有光射出的球冠區域的面積。(球面被平面所截得的一部分叫做球冠，垂直于截面的直徑被截得的一段叫做球冠的高。球冠的面積S=2πRh，其中R為球的半徑，14.如圖所示，在水平地面上方有一矩形平臺，平臺的長度L=1m，在平臺上放一張與平臺等寬、長為L2的薄板(將平臺左半邊完全覆蓋)，一枚硬幣放置在薄板上且到平臺左邊緣的距離為L4，硬幣與薄板間的動摩擦因數μ1=0.4，薄板與平臺間的動摩擦因數為μ2=0.2，硬幣與平臺間的動摩擦因數μ3=0.152。在平臺右側的水平地面上傾斜固定一個空心的薄壁半球，半球的半徑R=0.28m，A、B分別是半球開口的最高點與最低點且A、B連線與水平方向的夾角θ=37°。現對薄板右邊緣施加一個水平向右、大小為F=0.1N的外力使薄板水平向右運動。一段時間后，硬幣由平臺右邊緣飛出，并恰好由B點沿圓弧的切線方向進入半球。已知硬幣的質量為m=10g，薄板的質量為0.5m，硬幣可視為質點，硬幣運動過程中與A(1)硬幣在薄板上滑動時，硬幣和薄板各自的加速度大小;(2)硬幣離開平臺右邊緣時的速度大小;(3)平臺距離地面的高度。15.如圖所示，水平虛線兩側的勻強磁場Ⅰ和勻強磁場Ⅱ的方向均垂直紙面向里，磁場Ⅰ的磁感應強度大小為B，磁場Ⅱ的磁感應強度大小為2B。質量為2m、電荷量為+q(q>0)的帶電粒子M，從虛線上的P點沿與虛線成30°角的方向、以一定的初速度垂直磁場方向射入磁場Ⅰ。在虛線上的Q點有一靜止的帶正電的粒子N，粒子N的質量為m。粒子M恰好在Q點與粒子N發生碰撞，且碰撞前粒子M只在磁場Ⅰ中運動。已知P、Q兩點的距離為L，不計兩粒子的重力和兩粒子間的庫侖力。

(1)求粒子M的初速度v0的大小(2)若粒子M、N的碰撞是彈性碰撞，碰撞過程中各自的電荷量保持不變，且碰后粒子M、N第一次分別穿過虛線時位置的間距為L6，求粒子N所帶的電荷量(3)若粒子M、N碰撞后結合成新粒子A(A的質量和電荷量分別為碰撞前M、N的質量和電荷量之和)，且碰前粒子N的電荷量為(2)中求得的q'，求粒子A第n次(n不含M、N碰撞中的那次，且n>1)穿過虛線時粒子A到Q點距離的表達式和粒子A運動所經歷時間的表達式。——★參考答案★——1.【答案】C

【解析】鍋體中的工作原理是利用了電磁感應現象，產生的渦流是由變化的磁場產生的，所加的電流是交流電。鐵合金復合石鍋自身產生無數小渦流而直接加熱于鍋的，陶瓷鍋屬于絕緣材料，里面不會產生渦流。

故選C。2.【答案】B

【解析】A、根據該核反應的特點可知，該核反應是重核的裂變，故A錯誤；

B、根據核反應方程中電荷數守恒、質量數守恒可知X的質量數A=235+1-144-893=1，核電荷數Z=92+0-56-363=0，則X是?01n，為中子，垂直磁場射入時不會發生偏轉，故B正確；

3.【答案】D

【解析】A、t=0時刻，感應電動勢為零，線框位于中性面，故A錯誤；

B、由圖2知周期為0.02s，故線圈轉動的角速度ω=2πT=100πrad/s，故B錯誤；

CD、僅將滑動變阻器的滑片P向上滑動，電路總電阻變大，電流變小，R1兩端的電壓變小，變壓器原副線圈電壓增大，R2兩端的電壓變大，故C錯誤，D4.【答案】C

【解析】A、根據x=v0t+12at2，變形有xt=v0+12at，xt與t是一次函數關系，圖象應該是一條傾斜直線，但縱截距不為0(因為v0≠0)，A錯誤；

B、由動能Ek=12m(v0+at)2，(F-f)=ma，因為F、f不變，a定值，所以Ek與t是二次函數關系，且t=0時，Ek=12mv02，B錯誤；5.【答案】C

【解析】小球受到的彈簧彈力kx沿桿向上，桿與水平面間的夾角均為θ=53°，豎直方向有kxsinθ=mg

沿半徑方向qE-kxcosθ=m(6.【答案】B

【解析】A、在T-V圖像中，a到b過程，圖像上點與原點連線的斜率逐漸減小，根據p=nRVT，斜率減小則壓強減小;b到c過程，溫度不變，體積增大，由pV=nRT可知壓強減小，所以a→b→c過程，氣體的壓強一直減小，A錯誤；

B、b→c過程，

體積V不變，溫度降低，壓強減小。根據壓強的微觀解釋，單位時間內氣體分子對器壁的碰撞次數減少，B正確；

C、c→d過程，體積減小，外界對氣體做功，溫度不變，內能不變△U=0，根據熱力學第一定律

△U=Q+W，可得Q<0，氣體向外界放出熱量，C錯誤；

D、d→a過程，da的反向延長線通過坐標原點O7.【答案】A

【解析】直線三星系統中，對A有Gm2R2+Gm2(2R)2=mv2R，

解得Ek=12mv2=8.【答案】BD

【解析】A.兩列波在同一介質中傳播，速度大小相等，由質點P的振動方程可知，波的振動周期為T=1s，又兩列波的波長相等且為λ=2cm，則兩列波的速度大小均為v=0.02m/s，A錯誤；

B.當兩列波的波峰與波谷相遇時，振幅最小，最小振幅為5cm，B正確；

C.Q質點為振動減弱點，最大振幅不可能為15cm，C錯誤；

D.沿x軸負方向傳播的波引起質點M的振動方程為yM=10sin9.【答案】BD

【解析】A.過山車模型與小車廂模型碰撞過程中，最后共速，屬于完全非彈性碰撞，機械能能損失最大，故A錯誤；

B.過山車模型與小車廂模型碰撞過程中水平方向外力為0，水平方向動量守恒，故B正確；

C.碰后沿圓軌道BCD運動時恰好能通過其最高點，對整體在C點有(m+m0)g=(m+m0)vC2R，設碰后瞬間過山車模型和小車廂模型整體的速度大小v，根據動能定理有-(m+m0)g?2R=12(m+m0)vC10.【答案】BC

【解析】A.t=0時刻，通過PQO'O平面的磁通量大小為Φ?1=B0L2sin30°=12B0L2，A錯誤；

B.t0時刻，磁感應強度為零，導體棒PQ位于最低點，磁通量為零，則在0～t0時間內，通過PQO'O平面的磁通量改變量大小為

|△Φ|=|0-Φ?111.【答案】(1)20.45；(2)乙；(3)AB；(4)π2【解析】(1)題圖2中游標卡尺為20分度，故讀數為D=20mm+9×0.05mm=20.45mm；

(2)甲中，小球在擺動時，結點會動，而乙中小球的懸點固定，故應選用乙懸掛方式；

(3)A.實驗中，小球需選用密度大、體積小的鋼球，這樣可以減小空氣阻力的影響，A正確；

B.為了減小周期的測量誤差，一般測量擺球完成50次全振動的總時間，再求出單擺周期，這樣更加準確，B正確；

C.小球在擺角小于5°的范圍內擺動時才滿足簡諧運動，則小球擺動的幅度不能太大，C錯誤；

D.測量單擺擺長時應該先豎直懸掛小球，測量小球上端到懸點的距離l，然后加上小球的半徑即為擺長，D錯誤。

(4)小球從第1次開始遮光到第n次開始遮光，經歷的周期總數為n-12個，則小球振動的周期T=t(n-1)/2，擺長L=l+D12.【答案】(1)

D，G；(2)如圖所示：

(3)10.0(9.80∽11.0)；(4)電壓表分流；

【解析】解析：(1)因為電源的電動勢為3.0V，待測電阻Rx兩端的電壓不會超過3.0V，所以電壓表應選V1

，即選D，電阻Rx的阻值約為10Ω，選用總電阻較小的滑動變阻器便于調節，所以滑動變阻器Rp應選R2

，即選G；

(2)根據圖1電路圖連接圖2實物圖，如圖示：

；

(3)電阻Rx的阻值：Rx=ΔUΔI=2.4-1.2(240-120)×10-3Ω=10.0

；

(4)在保持滑動變阻器R13.【答案】如圖所示

根據臨界角公式sinC=1n

解得臨界角C=60°

設∠ASO=α，根據正弦定理Rsinα=SOsin(1200-C)【解析】詳細解答和解析過程見【答案】14.【答案】(1)硬幣在薄板上滑動時，對硬幣進行受力分析，有μ1mg=ma1

解得a1=4m/s2

對薄板進行受力分析，有F-μ1mg-μ2(m+0.5m)g=0.5ma2

解得a2=6m/s2

(2)設經過時間t1，薄板與硬幣分離，則有L4=12a2t12-12a1t12(

解得t1=0.5s，

此時硬幣的速度大小v1【解析】詳細解答和解析過程見【答案】15.【答案】解：(1)設粒子M在磁場I中運動的半徑為R，由幾何關系可得2Rsin30°=L

由洛倫茲力提供向心力得qv0B=2mv02R

解得v0=qBL2m

(2)設粒子M與粒子N碰撞后的速度分別為v1、v2。

由動量守恒定律得：2mv0=2mv1+mv2

由能量守恒定律得：12?2m?v02=12?2m?v12+12mv22

聯立解得v1=13v0，v2=43v0

碰后，M、N粒子的速度方向相同，則M、N兩粒子在磁場Ⅱ中的偏轉角也相等，均為θ=300°

碰后粒子M第一次穿過虛線前，運動軌跡的弦長xM=2sin30°?2mv12Bq=L6

同理，粒子N第一次穿過虛線前，運動軌跡的弦長xN=2sin30°?mv22Bq'=qL3q'

則應有xN-x【解析】詳細解答和解析過程見【答案】2024-2025學年河北省部分學校大聯考高三模擬考試物理試卷（5月）一、單選題：本大題共7小題，共28分。1.如圖所示，石鍋魚味道鮮美，不僅保留了食物的自然味道，還含有多種微量元素和礦物質。某種鐵合金復合石鍋在電磁爐上也能使用。已知電磁爐只能加熱含有磁性材料的鍋具。下列相關說法正確的是(

)

A.將該石鍋換成陶瓷鍋后也一定能通過電磁爐加熱食物

B.電磁爐接電壓合適的直流電源后也能正常加熱該石鍋內的食物

C.該石鍋放置在電磁爐上能加熱食物的原理是電磁感應現象

D.該石鍋放置在電磁爐上能加熱食物的原理是電流的磁效應2.某核動力航母的核燃料是鈾235(U92235U)A.該反應為人工核轉變

B.反應生成物X(不計重力)垂直磁場射入時不會發生偏轉

C.反應過程中需要不斷吸收熱量

D.核動力航母的核廢料可直接在地表下淺埋3.如圖1所示，單匝矩形線圈與理想變壓器、定值電阻R1、滑動變阻器R2按圖示連接，線圈電阻不計。線圈在磁場中勻速轉動，從t=0時刻開始，線框中產生的電動勢e隨時間t的變化規律如圖2所示。下列說法正確的是(

)A.t=0時刻，線框位于圖1所示位置

B.線圈轉動的角速度ω=50πrad/s

C.僅將滑動變阻器的滑片P向上滑動，R1兩端的電壓變大

D.僅將滑動變阻器的滑片P向上滑動，R4.第十五屆中國國際航空航天博覽會于2024年11月12日至17日在珠海舉行。我國運-20加油機在此次航展上進行飛行展示。假設運-20在起飛前滑行過程中所受的牽引力和阻力不變，在運-20的速度為v0時開始計時，用x表示位移，用v表示速度，用Ek表示動能，用P表示牽引力的功率，用t表示時間，下列相關圖像可能正確的是(

)A.B.C.D.5.如圖所示，一根光滑絕緣輕桿的下端固定于豎直轉動軸OO'的O點，輕桿上套有一根勁度系數為k的絕緣輕彈簧，彈簧的下端固定在O點，上端與中心有孔的帶電小球相連，小球的質量為m、電荷量為-q(q>0)，小球可以隨桿一起繞轉動軸OO'勻速轉動，小球運動所在的空間存在輻射狀的電場。當小球與桿之間沒有彈力作用時，小球運動的軌跡圓的半徑為R，且小球運動中桿與水平面間的夾角均為53°。已知軌跡圓上的場強大小E=mgq，方向沿半徑方向向外輻射，重力加速度為g，取sin53°=0.8A.T=πRg B.T=2πRg6.一定質量的理想氣體從狀態a開始依次經歷了a→b→c→d→a四個過程回到狀態a，整個過程中的T-V圖像如圖所示。其中bc平行于T軸，cd平行于V軸，da的反向延長線通過坐標原點O，則下列說法正確的是(

)

A.a→b→c過程，氣體的壓強先增大后減小

B.b→c過程，單位時間內氣體分子對器壁的碰撞次數減少

C.c→d過程，氣體從外界吸收熱量

D.d→a過程，氣體分子對器壁單位面積的平均作用力增大7.由三顆星體構成的系統被稱為三星系統，有兩種常見的簡化模型，一種直線模型如圖1所示，A、B、C三顆星體位于同一條直線上，A、C星體繞B星體在同一半徑為R的圓軌道上做勻速圓周運動;另一種等邊三角形模型如圖2所示，A、B、C三顆星體分別位于等邊三角形的三個頂點上，并沿外接于等邊三角形的圓軌道運行。已知引力常量為G，A、B、C星體的質量均為m，忽略星體的大小，不考慮其他星體對三星系統的影響，若兩種情形下星體A運動的動能相等，則圖2中星體之間的距離為(

)

A.4R5 B.3R8 C.2二、多選題：本大題共3小題，共12分。8.同種介質中，兩波源產生的簡諧橫波分別沿x軸正方向和x軸負方向傳播，如圖所示為t=0時的波形圖及P、Q、M三點的坐標。已知沿x軸正方向傳播的波引起質點P的振動方程為yP=-5sin(2πt)cmA.兩列波的傳播速度大小相等且為2m/s

B.兩列波相遇時引起質點振動的最小振幅為5cm

C.Q質點振動的最大振幅為15cm

D.沿x軸負方向傳播的波引起質點M的振動方程為y9.如圖1所示是一個大型游樂場的翻滾過山車項目，一個設計小組為了研究過山車的安全性能，組裝了如圖2所示的過山車簡化模型，模型中軌道由三部分構成，AB為弧形軌道，BCD為圓軌道且軌道半徑為R，DE為左端帶有小圓弧的傾斜軌道，B點為圓軌道的最低點，軌道的三部分平滑相連。質量為m的過山車模型從A點由靜止無動力下滑，在最低點B處與另一個質量為m0的靜止小車廂相碰并瞬間組成一個整體，碰后沿圓軌道BCD運動時恰好能通過其最高點。已知重力加速度為g，m=4m0，不計摩擦及空氣阻力，過山車模型和小車廂模型均可視為質點，研究過山車運動時可將各軌道視為在同一豎直平面內。則下列說法正確的是A.過山車模型與小車廂模型碰撞過程中機械能守恒

B.過山車模型與小車廂模型碰撞過程中水平方向動量守恒

C.碰后瞬間過山車模型和小車廂模型整體的速度大小為2gR

D.10.如圖1所示的裝置中，電源電動勢為E，內阻為r，滑動變阻器連入電路的電阻為R，導體棒PQ的質量為m，PQ的長度和輕質硬導線OP、O'Q的長度均為L，硬直導線OP、O'Q與導體棒PQ垂直且三者組成的框架通過O、O'處的導電光滑小環(未畫出)可繞水平軸OO'在豎直面內轉動，導體棒PQ及所有導線的電阻忽略不計，其側視圖如圖2所示。該裝置所在空間存在方向豎直向下的勻強磁場，磁感應強度大小為B0。閉合開關后，硬導線OP、O'Q和導體棒PQ恰能在圖示位置保持靜止，OP、O'Q與豎直方向的夾角為α=30°，此時記為t=0時刻。此后磁場的磁感應強度緩慢減小，且在t0時刻恰好減為零。則0～A.t=0時刻，通過PQO'O平面的磁通量大小為B0L2

B.0～t0時間內，通過PQO'O平面的磁通量改變量大小為12B0L2三、實驗題：本大題共2小題，共18分。11.實驗小組的同學利用如圖1所示的裝置測量當地的重力加速度。

(1)某同學用游標卡尺測得小球的直徑如圖2所示，其直徑D=

mm。(2)同學們在組裝單擺時，圖1虛線框內你認為最好的懸掛方式是圖3中的

(選填“甲”或“乙”)。(3)關于實驗中的注意事項，下列說法正確的是

。(填選項前的字母)A.小球需選用密度大、體積小的鋼球B.需測出小球完成幾十次全振動的總時間，再求出單擺的周期C.使小球擺動的幅度盡量大一些，這樣測量的時間更準確D.測擺長時應先在水平桌面上將細線拉直測得細線長度，然后再懸掛小球(4)將小球向外拉開，使細繩與豎直方向成合適角度后由靜止釋放，小球下端安裝有一輕質遮光條，在小球下方的遮光條第一次經過最低點開始遮光時進行計時，測得小球從第1次開始遮光到第n次開始遮光經歷的總時間為t，若測得單擺細線的長度為l，則當地的重力加速度g=

(用n、t、l、D表示)。12.某實驗小組的同學在實驗室中測量定值電阻Rx的阻值(約為10Ω)A.干電池兩節(每節的內阻約為0.2Ω)B.電流表A(量程為0～250mA，內阻約為1.0Ω)C.靈敏電流計G(量程為250μA，內阻約為900Ω)D.電壓表V1(量程為0～3VE.電壓表V2(量程為0～15VF.滑動變阻器R1(G.滑動變阻器R2(H.開關、若干導線(1)同學們設計了如圖1所示的電路圖，為準確、方便地測出電阻Rx的值，電壓表V應該選擇

，滑動變阻器RP應該選擇

。(兩空均填相應器材前的字母標號(2)選好器材后，請用筆畫線代替導線，在圖2中完成電路的實物連接圖。(3)正確連接電路后，實驗時，在保持滑動變阻器R的滑片在合適位置且不動的情況下，通過調節滑動變阻器RP滑片位置使電流計的讀數為零，得出一組電流表和電壓表讀數。重復上述步驟測得多組實驗數據，將數據點描在U-I關系圖中，如圖3所示，則電阻Rx的阻值為

Ω。(保留3(4)在靈敏電流計示數為0時，對電壓表和電流表進行讀數，是為了消除

(選填“電壓表分流”或“電流表分壓”)引起的系統誤差。四、計算題：本大題共3小題，共30分。13.如圖所示，由透明材料制成的圓錐形實心元件的軸截面為等腰直角三角形，SO為截面的高，O點為底面圓心，底面水平。在圓錐中挖走一個以O點為球心、半徑為R的半球。在圓錐頂點S處放置一個單色點光源。已知該材料對單色光的折射率為n=233，SO=3R，不考慮光的多次反射，求在半球面上有光射出的球冠區域的面積。(球面被平面所截得的一部分叫做球冠，垂直于截面的直徑被截得的一段叫做球冠的高。球冠的面積S=2πRh，其中14.如圖所示，在水平地面上方有一矩形平臺，平臺的長度L=1m，在平臺上放一張與平臺等寬、長為L2的薄板(將平臺左半邊完全覆蓋)，一枚硬幣放置在薄板上且到平臺左邊緣的距離為L4，硬幣與薄板間的動摩擦因數μ1=0.4，薄板與平臺間的動摩擦因數為μ2=0.2，硬幣與平臺間的動摩擦因數μ3=0.152。在平臺右側的水平地面上傾斜固定一個空心的薄壁半球，半球的半徑R=0.28m，A、B分別是半球開口的最高點與最低點且A、B連線與水平方向的夾角θ=37°。現對薄板右邊緣施加一個水平向右、大小為F=0.1N的外力使薄板水平向右運動。一段時間后，硬幣由平臺右邊緣飛出，并恰好由B點沿圓弧的切線方向進入半球。已知硬幣的質量為m=10g，薄板的質量為0.5m，硬幣可視為質點，硬幣運動過程中與(1)硬幣在薄板上滑動時，硬幣和薄板各自的加速度大小;(2)硬幣離開平臺右邊緣時的速度大小;(3)平臺距離地面的高度。15.如圖所示，水平虛線兩側的勻強磁場Ⅰ和勻強磁場Ⅱ的方向均垂直紙面向里，磁場Ⅰ的磁感應強度大小為B，磁場Ⅱ的磁感應強度大小為2B。質量為2m、電荷量為+q(q>0)的帶電粒子M，從虛線上的P點沿與虛線成30°角的方向、以一定的初速度垂直磁場方向射入磁場Ⅰ。在虛線上的Q點有一靜止的帶正電的粒子N，粒子N的質量為m。粒子M恰好在Q點與粒子N發生碰撞，且碰撞前粒子M只在磁場Ⅰ中運動。已知P、Q兩點的距離為L，不計兩粒子的重力和兩粒子間的庫侖力。

(1)求粒子M的初速度v0的大小(2)若粒子M、N的碰撞是彈性碰撞，碰撞過程中各自的電荷量保持不變，且碰后粒子M、N第一次分別穿過虛線時位置的間距為L6，求粒子N所帶的電荷量(3)若粒子M、N碰撞后結合成新粒子A(A的質量和電荷量分別為碰撞前M、N的質量和電荷量之和)，且碰前粒子N的電荷量為(2)中求得的q'，求粒子A第n次(n不含M、N碰撞中的那次，且n>1)穿過虛線時粒子A到Q點距離的表達式和粒子A運動所經歷時間的表達式。——★參考答案★——1.【答案】C

【解析】鍋體中的工作原理是利用了電磁感應現象，產生的渦流是由變化的磁場產生的，所加的電流是交流電。鐵合金復合石鍋自身產生無數小渦流而直接加熱于鍋的，陶瓷鍋屬于絕緣材料，里面不會產生渦流。

故選C。2.【答案】B

【解析】A、根據該核反應的特點可知，該核反應是重核的裂變，故A錯誤；

B、根據核反應方程中電荷數守恒、質量數守恒可知X的質量數A=235+1-144-893=1，核電荷數Z=92+0-56-363=0，則X是?01n，為中子，垂直磁場射入時不會發生偏轉，故B正確；

3.【答案】D

【解析】A、t=0時刻，感應電動勢為零，線框位于中性面，故A錯誤；

B、由圖2知周期為0.02s，故線圈轉動的角速度ω=2πT=100πrad/s，故B錯誤；

CD、僅將滑動變阻器的滑片P向上滑動，電路總電阻變大，電流變小，R1兩端的電壓變小，變壓器原副線圈電壓增大，R2兩端的電壓變大，故C錯誤，D4.【答案】C

【解析】A、根據x=v0t+12at2，變形有xt=v0+12at，xt與t是一次函數關系，圖象應該是一條傾斜直線，但縱截距不為0(因為v0≠0)，A錯誤；

B、由動能Ek=12m(v0+at)2，(F-f)=ma，因為F、f不變，a定值，所以Ek與t是二次函數關系，且t=0時，Ek=12mv02，B錯誤；5.【答案】C

【解析】小球受到的彈簧彈力kx沿桿向上，桿與水平面間的夾角均為θ=53°，豎直方向有kxsinθ=mg

沿半徑方向qE-kxcosθ=m(6.【答案】B

【解析】A、在T-V圖像中，a到b過程，圖像上點與原點連線的斜率逐漸減小，根據p=nRVT，斜率減小則壓強減小;b到c過程，溫度不變，體積增大，由pV=nRT可知壓強減小，所以a→b→c過程，氣體的壓強一直減小，A錯誤；

B、b→c過程，

體積V不變，溫度降低，壓強減小。根據壓強的微觀解釋，單位時間內氣體分子對器壁的碰撞次數減少，B正確；

C、c→d過程，體積減小，外界對氣體做功，溫度不變，內能不變△U=0，根據熱力學第一定律

△U=Q+W，可得Q<0，氣體向外界放出熱量，C錯誤；

D、d→a過程，da的反向延長線通過坐標原點O7.【答案】A

【解析】直線三星系統中，對A有Gm2R2+Gm2(2R)2=mv2R，

解得Ek=12mv2=8.【答案】BD

【解析】A.兩列波在同一介質中傳播，速度大小相等，由質點P的振動方程可知，波的振動周期為T=1s，又兩列波的波長相等且為λ=2cm，則兩列波的速度大小均為v=0.02m/s，A錯誤；

B.當兩列波的波峰與波谷相遇時，振幅最小，最小振幅為5cm，B正確；

C.Q質點為振動減弱點，最大振幅不可能為15cm，C錯誤；

D.沿x軸負方向傳播的波引起質點M的振動方程為yM=10sin9.【答案】BD

【解析】A.過山車模型與小車廂模型碰撞過程中，最后共速，屬于完全非彈性碰撞，機械能能損失最大，故A錯誤；

B.過山車模型與小車廂模型碰撞過程中水平方向外力為0，水平方向動量守恒，故B正確；

C.碰后沿圓軌道BCD運動時恰好能通過其最高點，對整體在C點有(m+m0)g=(m+m0)vC2R，設碰