高級中學名校試卷PAGEPAGE1黃山市2025屆高中畢業(yè)班第一次質量檢測物理試題（考試時間：75分鐘滿分：100分）注意事項：1.答題前在答題卡上填寫好自己的姓名、班級、考號等信息。2.請將選擇題答案用2B鉛筆正確填寫在答題卡上；請將非選擇題答案用黑色中性筆正確填寫在答案卡上。一、單項選擇題（本題共8小題，每小題4分，共32分。在每小題給出的四個選項中，只有一個選項正確。請將正確答案選出并填在答題卷中。）1.對下列物理現(xiàn)象理解正確的是（）A.A圖是光的衍射現(xiàn)象B.B圖中布朗運動反映了液體分子永不停息的無規(guī)則運動C.C圖是光的干涉現(xiàn)象D.D圖中射線①是射線【答案】B【解析】A．肥皂膜上出現(xiàn)彩色條紋時光的干涉現(xiàn)象，不是光的衍射現(xiàn)象，A錯誤；B．布朗運動反映了液體分子永不停息的無規(guī)則運動，B正確；C．單色光通過單縫形成明暗相間的條紋，中間亮條紋較寬，是光的衍射現(xiàn)象，C錯誤；D．根據(jù)三種射線在磁場中的偏轉情況可知，射線①是射線，D錯誤。故選B。2.如圖所示，一束單色光從真空射入某介質，入射光線與法線夾角為，折射光線與法線夾角為，下列說法正確的是（）A.該介質的折射率為B.光的傳播速度變大C.光子的能量變小D.調整該單色光的入射角度不可能發(fā)生全反射現(xiàn)象【答案】D【解析】A．根據(jù)光的折射定律可知故A錯誤；B．光在介質中的速度為可知光的傳播速度變小，故B錯誤；C．光進入介質后，頻率不變，由可知光子頻率不變，能量也不變，故C錯誤；D．全反射的條件一是?光必須從光密介質射入光疏介質?，二是入射角必須大于或等于臨界角，光從真空射向某種介質，是由光疏介質射入光密介質，所以在分界面上不會發(fā)生全反射現(xiàn)象，故D正確。故選D。3.大量基態(tài)氫原子被特定頻率的光照射后，輻射出三種不同頻率的光，如圖為氫原子能級圖，則入射光子的能量為（）A.10.2eV B.12.09eV C.12.75eV D.13.06eV【答案】B【解析】根據(jù)題意知氫原子受激發(fā)后輻射出3種頻率的光，則由解得原子受激發(fā)后躍遷到能級，則入射光子的能量為故選B。4.如圖，兩根通有相同電流的長直導線垂直xOy平面固定在D、E兩點，電流方向垂直xOy平面向里。D、E兩點坐標為和，B點的坐標為。在適當位置安放垂直平面的第三根通有相反方向電流的長直導線，可以使B點的磁感應強度為零，第三根導線放置的位置可能是（）A位置A B.位置B C.位置C D.位置O【答案】D【解析】AC．根據(jù)安培定則，D、E兩位置的通電長直導線在B點產生的磁場方向如圖所示由矢量合成法則，可知合磁場方向水平向右,第三根有相反方向電流的長直導線放置的位置在A、C，產生的磁場都在豎直方向，B點的合磁感應強度不可能為零，AC錯誤；B．第三根有相反方向電流的長直導線放置的位置在B點，B點的合磁感應強度不可能為零，B錯誤；D．第三根有相反方向電流的長直導線放置的位置在O點，由安培定則，可知產生的磁感應強度方向水平向左，B點的合磁感應強度可能為零，D正確。故選D。5.李老師和王老師在操場上給同學們演示繩波的形成和傳播，一位老師手持繩子一端以周期T上下振動，可以認為是簡諧振動，圖中時刻繩子上A質點正向下運動，繩子上1、3兩質點在最低點，繩子上質點2在最高點，、兩質點在平衡位置，相距x。下列說法正確的是（）A.繩波的傳播速度B.繩子上各質點水平向右運動C.繩子上各質點振動周期不同D.機械振動在繩子上傳播形成了縱波【答案】A【解析】A．、兩質點在平衡位置，則有波傳播速度解得故A正確；B．介質中的質點只在各自平衡位置上下振動，質點并不隨波遷移，故B錯誤；C．介質中各質點振動的周期均與波源振動的周期相等，故C錯誤；D．圖中質點振動方向與波傳播方向垂直，可知，機械振動在繩子上傳播形成了橫波，故D錯誤。故選A。6.2024年11月3日，神舟十八號載人飛船與空間站組合體成功分離，航天員葉光富、李聰、李廣蘇即將踏上回家之旅。空間站組合體距離地面的高度為h，運動周期為T，繞地球的運動可視為勻速圓周運動。已知萬有引力常量為G，地球半徑為R，根據(jù)以上信息可知（）A.懸浮在空間站內的物體，不受力的作用B.空間站組合體的質量C.地球的密度D.神舟十八號飛船與空間站組合體分離后做離心運動【答案】C【解析】A．懸浮在空間站內的物體，仍受地球的引力作用，選項A錯誤；B．根據(jù)可得地球的質量選項B錯誤；C．地球的密度選項C正確；D．神舟十八號飛船與空間站組合體分離后將做向心運動，選項D錯誤。故選C。7.如圖所示，在勻強磁場中有電阻為r的單匝矩形線圈，線圈的兩條邊，，轉軸垂直磁場且和線圈共面，從上往下看線圈繞轉軸以角速度逆時針勻速旋轉。從圖中開始計時，下列說法正確的是（）A.線圈的磁通量與時間t的變化規(guī)律為B.線圈由圖中位置繞轉軸旋轉的過程中平均電動勢為C.線圈的熱功率D.線圈在圖中位置時，電流方向為【答案】C【解析】A．從圖中開始計時，線圈的磁通量與時間t的變化規(guī)律為故A錯誤；B．線圈由圖中位置繞轉軸旋轉的過程中平均電動勢為故B錯誤；C．線圈的最大電動勢為電動勢有效值為線圈的熱功率為故C正確；D．線圈在圖中位置時，根據(jù)右手定則可知，邊電流方向由，邊電流方向由，則線圈中的電流方向為，故D錯誤。故選C。8.如圖所示，已知勻強電場方向向下，邊界為矩形ABGH，勻強磁場方向垂直紙面向里，邊界為矩形BCDG，GD長為L，磁感應強度為B。電量為q，質量為m的粒子，從AH中點以垂直電場的速度（未知量）進入電場，然后從邊界BG進入磁場，軌跡恰好和磁場另外三個邊界相切，運動個圓周后返回電場。不計粒子的重力，下列說法正確的是（）A.粒子一定帶正電B.AB長2LC.D.若電場強度減弱，粒子在磁場中運動時間將變長【答案】B【解析】A．由題意可知，若粒子帶正電，運動軌跡如圖所示，若粒子帶負電，由對稱性，粒子在電場中向上偏轉，磁場中運動的圓軌跡與正粒子圓軌跡相重合，故不論帶何種電荷，都符合題意，A錯誤；B．如圖所示，取正粒子運動軌跡，軌跡恰好和磁場另外三個邊界相切，運動個圓周后返回電場,所以圓弧對應圓心角為，可知圖中設定的，設粒子在磁場中運動軌道半徑為r,由幾何關系設P點速度為,根據(jù)速度的分解可得，粒子在電場中做類平拋運動，設粒子在電場中運動時間為，則有，由幾何關系聯(lián)立解得B正確；C．帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動，由洛倫磁力提供向心力，可得代入數(shù)據(jù)解得C錯誤；D．若電場強度減弱，粒子進入磁場的偏轉角減小，粒子在磁場中運動的軌道半徑減小，圓軌道對應的圓心角變小，所以在磁場中運動時間將變短，D錯誤。故選B。二、多項選擇題（本題共2小題，每小題5分，共10分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項符合要求，全選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的得0分。）9.如圖所示，兩質量相同且可視為質點的塑料小球，表面均勻帶等量異種微量電荷，左球帶負電，右球帶正電。兩球間夾一張絕緣紙，分別用兩根等長輕質絕緣細線懸掛于O點，受重力作用兩球靜止。某時刻在系統(tǒng)所在空間加上水平向右的勻強電場，兩球向兩邊擺動。不考慮兩球間的庫侖力作用和對勻強電場的影響，取O點電勢為零，下列說法正確的是（）A.兩球在最高點合外力均0B.運動過程中，兩球組成的系統(tǒng)在水平方向上動量守恒C.兩球速度最大時，二者電勢能相同D.從最低點擺到最高點的過程中，任意一個小球所受電場力的瞬時功率逐漸變小【答案】BC【解析】A．兩球在最高點時均受到重力、細線的拉力、水平方向的電場力，此時小球的速度為零，但受力不平衡，以帶正電的小球為例，重力和電場力的合力方向斜向右下方，而繩子的拉力不能與該合力平衡，故合外力不為0，A錯誤；B．對兩球組成的系統(tǒng)，在水平方向上，系統(tǒng)受到的外力為電場力，由于兩球帶等量的異種電荷，水平方向上所受的電場力等大反向，故系統(tǒng)在水平方向所受合外力為零，因此水平方向上，系統(tǒng)的動量守恒，B正確；C．兩球速度最大時，兩球在同一水平面上，根據(jù)電場力做功兩球帶等量的異種電荷，開始時的電勢相同，速度最大時，二者在同一水平面上，根據(jù)對稱性可知，末位置電勢相等，所以電場力做功相等，電勢能的變化量相等。由于O點電勢能為0，故速度最大時，二者具有相同的電勢能，C正確；D．小球從最低點擺動到最高點時，小球在水平方向上的速度先增大后減小，而電場力的大小不變，根據(jù)可知，電場力的瞬時功率先增大后減小，D錯誤。故選BC。10.如圖所示，質量為M的鋁質矩形薄平板靜止在光滑水平面上，鋁板上固定白紙，質量為m的圓柱磁鐵放在白紙上，且在鋁板對稱軸上。某時刻給磁鐵沿對稱軸方向的水平速度，經t時間磁鐵和鋁板速度相同。磁鐵和白紙間動摩擦因數(shù)為，鋁板相對磁鐵可認為足夠長。下列說法正確的是（）A.t時間內鋁板和白紙對磁鐵的作用力大于B.t時間內磁鐵相對鋁板位移小于C.僅將鋁板替換成等質量的長矩形銅板，仍然需經t時間，磁鐵和銅板速度才相同D.僅將鋁板替換成等質量的長矩形銅板，共速前的平均熱功率變大【答案】ABD【解析】A．對磁鐵受力分析，若不考慮磁鐵與鋁板間的磁力，則鋁板和白紙對磁鐵的支持力鋁板和白紙對磁鐵的摩擦力此時鋁板和白紙對磁鐵的作用力大小剛好為實際上，磁鐵在運動過程中，，鋁板的磁通量減小，由于渦流的作用，磁鐵和鋁板之間存在相互吸引的磁力，導致磁鐵受到的支持力和摩擦力均增大，故t時間內鋁板和白紙對磁鐵的作用力大于，A正確；B．由題可知，磁鐵與鋁板間的相對速度越來越小，鋁板中的感應電流逐漸減小，故鋁板與磁鐵間的磁力逐漸減小，二者的加速度逐漸減小，因此磁鐵做減速度減小的減速運動，鋁板做加速度減小的加速運動，作出它們運動的圖像如下根據(jù)圖像的面積為位移的大小可知，t時間內磁鐵相對鋁板位移小于，B正確；C．將鋁板換成銅板，由于銅板的電阻較小，感應電流較大，根據(jù)楞次定律，阻礙相對運動的安培力增大，達到共同速度的時間會減小，C錯誤；D．將鋁板換成銅板后，達到共同速度的時間縮短，則平均速度增大，結合上述分析可知，平均作用力增大，根據(jù)可知，平均熱功率增大，D正確。故選ABD。三、實驗題（本題共2小題，共14分）11.我國天宮實驗室中曾進行過“應用動力學方法測質量”的實驗。某興趣小組受到啟發(fā)，設計了在太空完全失重環(huán)境下（忽略空氣阻力）測小球質量并驗證彈性碰撞的實驗方案：（1）裝置如圖，在環(huán)繞地球運轉的空間站中的桌面上固定一個支架，支架上端通過力傳感器O連接一根輕繩，輕繩末端系一個直徑為d的小球a；（2）保持輕繩拉直，給小球a一個初速度，小球a在與桌面垂直的平面內做勻速圓周運動，支架上端O與小球球心的距離為L。當小球a運動至最高點時，該處的光電門M可記錄下小球a通過該位置的遮光時間，記為，并同時記下力傳感器顯示的讀數(shù)F。根據(jù)以上測量數(shù)據(jù)，可得小球a的質量______（用“L，F(xiàn)，，d”表示）；（3）更換大小相同的小球b，重復以上操作，可測得小球b的質量；（4）在小球a勻速圓周運動的過程中，將小球b放置在桌面右側的固定支架上，支架在小球a運動的平面內。當小球a運動至最低點時剪斷輕繩，為保證小球a與小球b能發(fā)生正碰，小球b放置的高度與小球a運動至最低點的高度相比，應______（選填“等高”“稍高一些”或“稍低一些”）；（5）小球a與b碰后，依次通過右側的光電門N，光電門記錄下小球a的遮光時間為、小球b的遮光時間為，若測得，則當測出______時，即可驗證小球a、b的碰撞為彈性碰撞。【答案】（2）（4）等高（5）4【解析】（2）由牛頓第二定律有又有解得小球a的質量為（4）該實驗是在太空完全失重環(huán)境下進行，當小球a運動至最低點時剪斷輕繩，由于慣性小球a將沿著圓周最低點切線方向做勻速直線運動，所以要使小球a與小球b能發(fā)生正碰，小球b放置的高度與小球a運動至最低點的高度等高。（5）經過光電門時小球a的速度為小球a的速度為則若小球a、b的碰撞為彈性碰撞，應滿足若測得，則由以上各式解得12.力敏電阻是一種將機械力轉換為電信號的特殊原件，它的工作原理是利用半導體材料的電阻隨所受壓力大小改變而改變，主要用于各種張力計、轉矩計、加速度計、半導體傳聲器及各種壓力傳感器中。某社團活動小組對一個力敏電阻研究的過程中設計了以下實驗：（1）利用伏安法測出力敏電阻Rx在承受壓力FN=500N時其電阻的大小。如圖甲為測量電路，其中電壓表V內阻約為2kΩ，電流表A1內阻RA1=10Ω，為減小測量誤差，測量電路中電壓表的右端應接在______端（選填“a”或“b”）；（2）閉合開關后電壓表讀數(shù)為3.0V，電流表讀數(shù)為0.05A，則此時Rx=______Ω；（3）經查詢廠家資料可知，該力敏電阻的阻值與所受壓力大小可視為反比例關系。小組成員利用該力敏電阻設計了一個測量壓力的電路，如圖乙所示。已知電源電動勢為18V，內阻很小可忽略：電流表A2量程為0~0.6A、內阻RA2=5Ω；定值電阻R0=20Ω。閉合開關，在力敏電阻Rx上施加不同大小的壓力F，電流表會顯示不同的讀數(shù)I，則與______成線性關系（選填“I”“”或“”）；（4）在圖乙的電路中為了減小誤差，要求電流表讀數(shù)時指針在刻度盤的之間，則該力敏電阻允許承受的最大壓力應小于______N。【答案】（1）b（2）50（3）（4）1250【解析】【小問1詳析】電流表A1內阻已知，可以準確的測量電流值和電壓值，為減小測量誤差，應把電流表內接，測量電路中電壓表的右端應接在b端。【小問2詳析】根據(jù)歐姆定律解得【小問3詳析】根據(jù)閉合電路歐姆定律由解得可知與成線性關系。【小問4詳析】由已知壓力FN=500N時，Rx=50Ω，解得可知當施加最大壓力時，Rx′最小，電流最大，電流為由解得由解得四、計算題（本題共3小題，共44分。解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。）13.已知外部環(huán)境溫度為0℃，大氣壓強為750mmHg，該環(huán)境下1mol氣體的體積是22.4L，阿伏伽德羅常數(shù)。假設某運動員放松情況下肺內氣體體積約為3.5L，該運動員某次深呼吸吸入外部空氣的體積。則：（1）求該次吸入的空氣分子總數(shù)；（結果取一位有效數(shù)字）（2）已知運動員肺部的溫度恒為37℃，吸氣時擴張肺部，大氣壓把新鮮的外部空氣通過鼻喉等升溫至37℃壓入肺內，并迅速達到內外的氣壓平衡。求運動員該次深呼吸后肺內氣體增加的體積；（3）已知運動員在呼吸時能承受的內外氣壓差的最大值是150mmHg。此次吸氣后，運動員屏住呼吸并收縮肺部，求肺內氣體體積能達到的最小值。【答案】（1）7×1022個（2）3.1L（3）5.5L【解析】【小問1詳析】該次吸入的空氣分子總數(shù)為【小問2詳析】外部環(huán)境溫度T1=273K，肺內的溫度T2=310K，研究外部V0=2.73L的空氣，吸入肺部后溫度迅速上升到肺部內的溫度，發(fā)生等壓變化解得小問3詳析】研究吸入后肺內的總氣體，收縮過程發(fā)生等溫變化其中V為吸氣后通過收縮肺部達到肺部氣體體積的最小值，聯(lián)立可得V=5.5L14.一款能垂直起降的遙控無人機質量m=200kg，發(fā)動機的功率最大值Pm=24000W，最大豎直升力Fm=3000N，執(zhí)行偵察任務時懸停在離地高度h1=189.6m的高空。執(zhí)行任務后需要盡快豎直上升到離地高度超過h2=240m的安全區(qū)域。忽略空氣阻力，g取10m/s2。求：（1）該過程的最大上升速度大小與最大上升加速度大小；（2）執(zhí)行任務后，無人機立即以最大豎直升力上升，到最大功率時所用的時間及該過程位移的大小；（3）執(zhí)行任務后，為盡快到達安全區(qū)域，無人機至少需要運動的時間（到達安全區(qū)域之前已經達到最大速度）。【答案】（1）12m/s，5m/s2（2）1.6s，6.4m（3）5.6s【解析】【小問1詳析】設最大速度為vm，由解得設最大上升加速度為am，解得【小問2詳析】設發(fā)動機勻加速到最大功率的末速度為v1，有設該段時間為t1，由速度公式設該段距離為x1，有聯(lián)立解得【小問3詳析】為盡快脫離危險區(qū)，首先需要最大加速度勻加速，然后保持最大功率運動的距離為x2，有設該過程的時間為t2，對無人機應用動能定理解得所以，無人機至少需要的運動時間解得15.如圖所示，質量為m，下端封閉、上端開口且內壁光滑的絕緣玻璃管豎直放置，管底有一帶正電的小球，電量為q，質量也為m。空間存在足夠大且垂直紙面向里的水平勻強磁場，磁感應強度。在斜向上的外力作用下，玻璃管在磁場中由靜止開始做水平向右的勻加速直線運動，加速度大小為，最終小球從上端開口飛出。設運動過程中小球的電荷量始終保持不變，重力加速度g取10m/s2。則：（1）求小球在玻璃管內脫離底部之前的運動時間；（2）已知小球飛出玻璃管前的運動時間t=2s，求小球運動到玻璃管最高點時的加速度大小；（3）如果小球在玻璃管內脫離底部之后外力保持不變，求玻璃管的最大速度大小（此時小球未飛出玻璃管）。【答案】（1）0.8s（2）（3）【解析】【小問1詳析】設小球在玻璃管內脫離底部之前經歷的運動時間為t1，水平方向速度為v0，小球脫離底部時，有且聯(lián)立可得【小問2詳析】小球在玻璃管中向上運動時間為t2，顯然豎直方向代入數(shù)據(jù)可得豎直方向最大加速度故合加速度為代入數(shù)據(jù)可得【小問3詳析】設玻璃管勻速時玻璃管的速度為v1，此時小球相對玻璃管的速度為v2，當小球剛剛脫離玻璃管底端時水平方向因為玻璃管達最大速度，加速度為0，所以解得豎直方向對小球列動量定理又玻璃管水平位移該過程中對系統(tǒng)水平方向列動量定理又小球豎直位移該過程中對系統(tǒng)列動能定理聯(lián)立解得黃山市2025屆高中畢業(yè)班第一次質量檢測物理試題（考試時間：75分鐘滿分：100分）注意事項：1.答題前在答題卡上填寫好自己的姓名、班級、考號等信息。2.請將選擇題答案用2B鉛筆正確填寫在答題卡上；請將非選擇題答案用黑色中性筆正確填寫在答案卡上。一、單項選擇題（本題共8小題，每小題4分，共32分。在每小題給出的四個選項中，只有一個選項正確。請將正確答案選出并填在答題卷中。）1.對下列物理現(xiàn)象理解正確的是（）A.A圖是光的衍射現(xiàn)象B.B圖中布朗運動反映了液體分子永不停息的無規(guī)則運動C.C圖是光的干涉現(xiàn)象D.D圖中射線①是射線【答案】B【解析】A．肥皂膜上出現(xiàn)彩色條紋時光的干涉現(xiàn)象，不是光的衍射現(xiàn)象，A錯誤；B．布朗運動反映了液體分子永不停息的無規(guī)則運動，B正確；C．單色光通過單縫形成明暗相間的條紋，中間亮條紋較寬，是光的衍射現(xiàn)象，C錯誤；D．根據(jù)三種射線在磁場中的偏轉情況可知，射線①是射線，D錯誤。故選B。2.如圖所示，一束單色光從真空射入某介質，入射光線與法線夾角為，折射光線與法線夾角為，下列說法正確的是（）A.該介質的折射率為B.光的傳播速度變大C.光子的能量變小D.調整該單色光的入射角度不可能發(fā)生全反射現(xiàn)象【答案】D【解析】A．根據(jù)光的折射定律可知故A錯誤；B．光在介質中的速度為可知光的傳播速度變小，故B錯誤；C．光進入介質后，頻率不變，由可知光子頻率不變，能量也不變，故C錯誤；D．全反射的條件一是?光必須從光密介質射入光疏介質?，二是入射角必須大于或等于臨界角，光從真空射向某種介質，是由光疏介質射入光密介質，所以在分界面上不會發(fā)生全反射現(xiàn)象，故D正確。故選D。3.大量基態(tài)氫原子被特定頻率的光照射后，輻射出三種不同頻率的光，如圖為氫原子能級圖，則入射光子的能量為（）A.10.2eV B.12.09eV C.12.75eV D.13.06eV【答案】B【解析】根據(jù)題意知氫原子受激發(fā)后輻射出3種頻率的光，則由解得原子受激發(fā)后躍遷到能級，則入射光子的能量為故選B。4.如圖，兩根通有相同電流的長直導線垂直xOy平面固定在D、E兩點，電流方向垂直xOy平面向里。D、E兩點坐標為和，B點的坐標為。在適當位置安放垂直平面的第三根通有相反方向電流的長直導線，可以使B點的磁感應強度為零，第三根導線放置的位置可能是（）A位置A B.位置B C.位置C D.位置O【答案】D【解析】AC．根據(jù)安培定則，D、E兩位置的通電長直導線在B點產生的磁場方向如圖所示由矢量合成法則，可知合磁場方向水平向右,第三根有相反方向電流的長直導線放置的位置在A、C，產生的磁場都在豎直方向，B點的合磁感應強度不可能為零，AC錯誤；B．第三根有相反方向電流的長直導線放置的位置在B點，B點的合磁感應強度不可能為零，B錯誤；D．第三根有相反方向電流的長直導線放置的位置在O點，由安培定則，可知產生的磁感應強度方向水平向左，B點的合磁感應強度可能為零，D正確。故選D。5.李老師和王老師在操場上給同學們演示繩波的形成和傳播，一位老師手持繩子一端以周期T上下振動，可以認為是簡諧振動，圖中時刻繩子上A質點正向下運動，繩子上1、3兩質點在最低點，繩子上質點2在最高點，、兩質點在平衡位置，相距x。下列說法正確的是（）A.繩波的傳播速度B.繩子上各質點水平向右運動C.繩子上各質點振動周期不同D.機械振動在繩子上傳播形成了縱波【答案】A【解析】A．、兩質點在平衡位置，則有波傳播速度解得故A正確；B．介質中的質點只在各自平衡位置上下振動，質點并不隨波遷移，故B錯誤；C．介質中各質點振動的周期均與波源振動的周期相等，故C錯誤；D．圖中質點振動方向與波傳播方向垂直，可知，機械振動在繩子上傳播形成了橫波，故D錯誤。故選A。6.2024年11月3日，神舟十八號載人飛船與空間站組合體成功分離，航天員葉光富、李聰、李廣蘇即將踏上回家之旅。空間站組合體距離地面的高度為h，運動周期為T，繞地球的運動可視為勻速圓周運動。已知萬有引力常量為G，地球半徑為R，根據(jù)以上信息可知（）A.懸浮在空間站內的物體，不受力的作用B.空間站組合體的質量C.地球的密度D.神舟十八號飛船與空間站組合體分離后做離心運動【答案】C【解析】A．懸浮在空間站內的物體，仍受地球的引力作用，選項A錯誤；B．根據(jù)可得地球的質量選項B錯誤；C．地球的密度選項C正確；D．神舟十八號飛船與空間站組合體分離后將做向心運動，選項D錯誤。故選C。7.如圖所示，在勻強磁場中有電阻為r的單匝矩形線圈，線圈的兩條邊，，轉軸垂直磁場且和線圈共面，從上往下看線圈繞轉軸以角速度逆時針勻速旋轉。從圖中開始計時，下列說法正確的是（）A.線圈的磁通量與時間t的變化規(guī)律為B.線圈由圖中位置繞轉軸旋轉的過程中平均電動勢為C.線圈的熱功率D.線圈在圖中位置時，電流方向為【答案】C【解析】A．從圖中開始計時，線圈的磁通量與時間t的變化規(guī)律為故A錯誤；B．線圈由圖中位置繞轉軸旋轉的過程中平均電動勢為故B錯誤；C．線圈的最大電動勢為電動勢有效值為線圈的熱功率為故C正確；D．線圈在圖中位置時，根據(jù)右手定則可知，邊電流方向由，邊電流方向由，則線圈中的電流方向為，故D錯誤。故選C。8.如圖所示，已知勻強電場方向向下，邊界為矩形ABGH，勻強磁場方向垂直紙面向里，邊界為矩形BCDG，GD長為L，磁感應強度為B。電量為q，質量為m的粒子，從AH中點以垂直電場的速度（未知量）進入電場，然后從邊界BG進入磁場，軌跡恰好和磁場另外三個邊界相切，運動個圓周后返回電場。不計粒子的重力，下列說法正確的是（）A.粒子一定帶正電B.AB長2LC.D.若電場強度減弱，粒子在磁場中運動時間將變長【答案】B【解析】A．由題意可知，若粒子帶正電，運動軌跡如圖所示，若粒子帶負電，由對稱性，粒子在電場中向上偏轉，磁場中運動的圓軌跡與正粒子圓軌跡相重合，故不論帶何種電荷，都符合題意，A錯誤；B．如圖所示，取正粒子運動軌跡，軌跡恰好和磁場另外三個邊界相切，運動個圓周后返回電場,所以圓弧對應圓心角為，可知圖中設定的，設粒子在磁場中運動軌道半徑為r,由幾何關系設P點速度為,根據(jù)速度的分解可得，粒子在電場中做類平拋運動，設粒子在電場中運動時間為，則有，由幾何關系聯(lián)立解得B正確；C．帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動，由洛倫磁力提供向心力，可得代入數(shù)據(jù)解得C錯誤；D．若電場強度減弱，粒子進入磁場的偏轉角減小，粒子在磁場中運動的軌道半徑減小，圓軌道對應的圓心角變小，所以在磁場中運動時間將變短，D錯誤。故選B。二、多項選擇題（本題共2小題，每小題5分，共10分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項符合要求，全選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的得0分。）9.如圖所示，兩質量相同且可視為質點的塑料小球，表面均勻帶等量異種微量電荷，左球帶負電，右球帶正電。兩球間夾一張絕緣紙，分別用兩根等長輕質絕緣細線懸掛于O點，受重力作用兩球靜止。某時刻在系統(tǒng)所在空間加上水平向右的勻強電場，兩球向兩邊擺動。不考慮兩球間的庫侖力作用和對勻強電場的影響，取O點電勢為零，下列說法正確的是（）A.兩球在最高點合外力均0B.運動過程中，兩球組成的系統(tǒng)在水平方向上動量守恒C.兩球速度最大時，二者電勢能相同D.從最低點擺到最高點的過程中，任意一個小球所受電場力的瞬時功率逐漸變小【答案】BC【解析】A．兩球在最高點時均受到重力、細線的拉力、水平方向的電場力，此時小球的速度為零，但受力不平衡，以帶正電的小球為例，重力和電場力的合力方向斜向右下方，而繩子的拉力不能與該合力平衡，故合外力不為0，A錯誤；B．對兩球組成的系統(tǒng)，在水平方向上，系統(tǒng)受到的外力為電場力，由于兩球帶等量的異種電荷，水平方向上所受的電場力等大反向，故系統(tǒng)在水平方向所受合外力為零，因此水平方向上，系統(tǒng)的動量守恒，B正確；C．兩球速度最大時，兩球在同一水平面上，根據(jù)電場力做功兩球帶等量的異種電荷，開始時的電勢相同，速度最大時，二者在同一水平面上，根據(jù)對稱性可知，末位置電勢相等，所以電場力做功相等，電勢能的變化量相等。由于O點電勢能為0，故速度最大時，二者具有相同的電勢能，C正確；D．小球從最低點擺動到最高點時，小球在水平方向上的速度先增大后減小，而電場力的大小不變，根據(jù)可知，電場力的瞬時功率先增大后減小，D錯誤。故選BC。10.如圖所示，質量為M的鋁質矩形薄平板靜止在光滑水平面上，鋁板上固定白紙，質量為m的圓柱磁鐵放在白紙上，且在鋁板對稱軸上。某時刻給磁鐵沿對稱軸方向的水平速度，經t時間磁鐵和鋁板速度相同。磁鐵和白紙間動摩擦因數(shù)為，鋁板相對磁鐵可認為足夠長。下列說法正確的是（）A.t時間內鋁板和白紙對磁鐵的作用力大于B.t時間內磁鐵相對鋁板位移小于C.僅將鋁板替換成等質量的長矩形銅板，仍然需經t時間，磁鐵和銅板速度才相同D.僅將鋁板替換成等質量的長矩形銅板，共速前的平均熱功率變大【答案】ABD【解析】A．對磁鐵受力分析，若不考慮磁鐵與鋁板間的磁力，則鋁板和白紙對磁鐵的支持力鋁板和白紙對磁鐵的摩擦力此時鋁板和白紙對磁鐵的作用力大小剛好為實際上，磁鐵在運動過程中，，鋁板的磁通量減小，由于渦流的作用，磁鐵和鋁板之間存在相互吸引的磁力，導致磁鐵受到的支持力和摩擦力均增大，故t時間內鋁板和白紙對磁鐵的作用力大于，A正確；B．由題可知，磁鐵與鋁板間的相對速度越來越小，鋁板中的感應電流逐漸減小，故鋁板與磁鐵間的磁力逐漸減小，二者的加速度逐漸減小，因此磁鐵做減速度減小的減速運動，鋁板做加速度減小的加速運動，作出它們運動的圖像如下根據(jù)圖像的面積為位移的大小可知，t時間內磁鐵相對鋁板位移小于，B正確；C．將鋁板換成銅板，由于銅板的電阻較小，感應電流較大，根據(jù)楞次定律，阻礙相對運動的安培力增大，達到共同速度的時間會減小，C錯誤；D．將鋁板換成銅板后，達到共同速度的時間縮短，則平均速度增大，結合上述分析可知，平均作用力增大，根據(jù)可知，平均熱功率增大，D正確。故選ABD。三、實驗題（本題共2小題，共14分）11.我國天宮實驗室中曾進行過“應用動力學方法測質量”的實驗。某興趣小組受到啟發(fā)，設計了在太空完全失重環(huán)境下（忽略空氣阻力）測小球質量并驗證彈性碰撞的實驗方案：（1）裝置如圖，在環(huán)繞地球運轉的空間站中的桌面上固定一個支架，支架上端通過力傳感器O連接一根輕繩，輕繩末端系一個直徑為d的小球a；（2）保持輕繩拉直，給小球a一個初速度，小球a在與桌面垂直的平面內做勻速圓周運動，支架上端O與小球球心的距離為L。當小球a運動至最高點時，該處的光電門M可記錄下小球a通過該位置的遮光時間，記為，并同時記下力傳感器顯示的讀數(shù)F。根據(jù)以上測量數(shù)據(jù)，可得小球a的質量______（用“L，F(xiàn)，，d”表示）；（3）更換大小相同的小球b，重復以上操作，可測得小球b的質量；（4）在小球a勻速圓周運動的過程中，將小球b放置在桌面右側的固定支架上，支架在小球a運動的平面內。當小球a運動至最低點時剪斷輕繩，為保證小球a與小球b能發(fā)生正碰，小球b放置的高度與小球a運動至最低點的高度相比，應______（選填“等高”“稍高一些”或“稍低一些”）；（5）小球a與b碰后，依次通過右側的光電門N，光電門記錄下小球a的遮光時間為、小球b的遮光時間為，若測得，則當測出______時，即可驗證小球a、b的碰撞為彈性碰撞。【答案】（2）（4）等高（5）4【解析】（2）由牛頓第二定律有又有解得小球a的質量為（4）該實驗是在太空完全失重環(huán)境下進行，當小球a運動至最低點時剪斷輕繩，由于慣性小球a將沿著圓周最低點切線方向做勻速直線運動，所以要使小球a與小球b能發(fā)生正碰，小球b放置的高度與小球a運動至最低點的高度等高。（5）經過光電門時小球a的速度為小球a的速度為則若小球a、b的碰撞為彈性碰撞，應滿足若測得，則由以上各式解得12.力敏電阻是一種將機械力轉換為電信號的特殊原件，它的工作原理是利用半導體材料的電阻隨所受壓力大小改變而改變，主要用于各種張力計、轉矩計、加速度計、半導體傳聲器及各種壓力傳感器中。某社團活動小組對一個力敏電阻研究的過程中設計了以下實驗：（1）利用伏安法測出力敏電阻Rx在承受壓力FN=500N時其電阻的大小。如圖甲為測量電路，其中電壓表V內阻約為2kΩ，電流表A1內阻RA1=10Ω，為減小測量誤差，測量電路中電壓表的右端應接在______端（選填“a”或“b”）；（2）閉合開關后電壓表讀數(shù)為3.0V，電流表讀數(shù)為0.05A，則此時Rx=______Ω；（3）經查詢廠家資料可知，該力敏電阻的阻值與所受壓力大小可視為反比例關系。小組成員利用該力敏電阻設計了一個測量壓力的電路，如圖乙所示。已知電源電動勢為18V，內阻很小可忽略：電流表A2量程為0~0.6A、內阻RA2=5Ω；定值電阻R0=20Ω。閉合開關，在力敏電阻Rx上施加不同大小的壓力F，電流表會顯示不同的讀數(shù)I，則與______成線性關系（選填“I”“”或“”）；（4）在圖乙的電路中為了減小誤差，要求電流表讀數(shù)時指針在刻度盤的之間，則該力敏電阻允許承受的最大壓力應小于______N。【答案】（1）b（2）50（3）（4）1250【解析】【小問1詳析】電流表A1內阻已知，可以準確的測量電流值和電壓值，為減小測量誤差，應把電流表內接，測量電路中電壓表的右端應接在b端。【小問2詳析】根據(jù)歐姆定律解得【小問3詳析】根據(jù)閉合電路歐姆定律由解得可知與成線性關系。【小問4詳析】由已知壓力FN=500N時，Rx=50Ω，解得可知當施加最大壓力時，Rx′最小，電流最大，電流為由解得由解得四、計算題（本題共3小題，共44分。解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。）13.已知外部環(huán)境溫度為0℃，大氣壓強為750mmHg，該環(huán)境下1mol氣體的體積是22.4L，阿伏伽德羅常數(shù)。假設某運動員放松情況下肺內氣體體積約為3.5L，該運動員某次深呼吸吸入外部空氣的體積。則：（1）求該次吸入