2020年江苏省扬州中学高考物理模拟试卷(4月份) 21页

2020 年江苏省扬州中学高考物理模拟试卷（ 4 月份） 一、单项选择题：本题共 5 小题，每小题 3 分，共 15 分．每小题只有 -个选项符合题意． 1．（3 分）在物理学发展过程中，许多物理学家做出了贡献，他们的科学发现和所采用的科学方法推动人类社会的 进步。以下说法正确的是（ ） A ．牛顿利用轻重不同的物体捆绑在一起后下落与单个物体分别下落时快慢的比较推理，推翻了亚里士多德重的 物体下落快、轻的物体下落慢的结论 B．元电荷 e的数值为 1.6×10﹣16C，最早由法国物理学家汤姆逊通过实验测量得出 C．卡文迪许用扭秤实验，测出了万有引力常量，这使用了微小作用放大法 D．开普勒利用行星运动的规律，并通过“月一地检验” ，得出了万有引力定律 2．（3 分）霍尔效应是导电材料中的电流与磁场相互作用而产生电动势的效应，人们利用霍尔效应制成测量磁场的 磁传感器．这类磁传感器测出的是磁感应强度沿轴线方向的分量．如图（ 1）所示，陈同学将磁传感器调零后探 究条形磁铁附近的磁场， 计算机显示磁感应强度为正， 他接下来用探头同样的取向研究长直螺线管 （电流方向如 图（ 2）所示）轴向的磁场，以螺线管中心点为坐标原点，沿轴线向右为 X 轴正方向，建立坐标系．下列图象可 能正确的是（ ） A ． B． C． D． 3．（3 分）如图所示，静止在水平地面上倾角为 θ斜面光滑的斜面体上，有一斜劈 A ，A 的上表面水平且放有一斜 劈 B，B 的上表面上有一物块 C，A、B、C 一起沿斜面匀加速下滑。已知 A、B、C 的质量均为 m，重力加速度 为 g。下列说法正确的是（ ） A ．A 的上表面可以是光滑的 B．C 可能只受两个力作用 C．A 加速度大小为 gcos θ D．斜面体受到地面的摩擦力为零 4．（ 3 分）如图所示，半径为 R 的金属环竖直放置，环上套有一质量为 m 的小球，小球开始时静止于最低点，现使 小球以初速度 v0＝ 沿环上滑， 小环运动到环的最高点时与环恰无作用力， 则小球从最低点运动到最高点的 过程中（ ） A ．小球机械能守恒 B．小球在最低点时对金属环的压力是 6mg C．小球在最高点时，重力的功率是 mg D．小球机械能不守恒，且克服摩擦力所做的功是 0.5mgR 5．（3 分）如图所示， 匀强电场中有一个以 O 为圆心、 半径为 R 的圆，电场方向与圆所在平面平行， 圆上有三点 A、 B、C，其中 A 与 C 的连线为直径，∠ A＝30°．有两个完全相同的带正电粒子，带电量均为 q（q＞0），以相同 的初动能 Ek 从 A 点先后沿不同方向抛出，它们分别运动到 B、C 两点。若粒子运动到 B、C 两点时的动能分别 为 EkB＝2Ek、EkC＝3Ek，不计粒子的重力和粒子间的相互作用，则匀强电场的场强大小为（ ） A ． B． C． D． 二、多项选择题：本题共 4 小题，每小题 4 分，满分 l6 分．每题有多个选项符合题意，全部选对的得 4 分，选对 但不全的得 2 分，错选或不答的得 0 分． 6．（4 分） 2015 年 12 月 10 日，我国成功将中星 1C 卫星发射升空，卫星顺利进入预定转移轨道．如图所示是某卫 星沿椭圆轨道也能地球运动的示意图， 已知地球半径为 R，地球表面重力加速度 g，卫星远地点 P 距地心 O 的距 离为 3R，则（ ） A ．卫星在远地点的速度小于 B．卫星经过远地点时的速度最小 C．卫星经过远地点时的加速度小于 D．卫星经过远地点时加速，卫星有可能再次经过远地点 7．（4 分）两个线圈套在同一个铁芯上，线圈的绕向如图甲所示，左线圈连着正方形线框 abcd，线框所在区域存在 变化的磁场，取垂直纸面向里为正方向，磁感应强度随时间变化的关系如图乙所示，不计线框以外的感应电场， 右侧线圈连接一定值电阻 R．则下列说法中正确的是（ ） A ．t1 时刻 ab 边中电流方向由 a→b， e点电势低于 f 点电势 B．设 t1、t3 时刻 ab 边中电流大小分别为 i1、 i3，则有 i1＜i3，e 点与 f 点电势相等 C．t2～t4 时间内通过 ab 边的电荷量为 0，通过定值电阻 R 的电流方向竖直向下 D．t5 时刻 ab 边中电流方向由 a→b，通过定值电阻 R 的电流方向竖直向下 8．（4 分）如图（ a），物块和木板叠放在实验台上，物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连， 细绳水平。 t＝0 时，木板开始受到水平外力 F 的作用，在 t＝ 4s 时撤去外力。细绳对物块的拉力 f 随时间 t 变化 的关系如图（ b）所示，木板的速度 v 与时间 t 的关系如图（ c）所示。木板与实验台之间的摩擦可以忽略。重力 加速度取 10m/s2．由题给数据可以得出（ ） A ．木板的质量为 1kg B．2s～4s 内，力 F 的大小为 0.4N C．0～ 2s 内，力 F 的大小保持不变 D．物块与木板之间的动摩擦因数为 0.2 9．（4 分）如图所示，带电粒子由静止开始经电压为 U1 的电场加速后，射入水平放置，电势差为 U2 的两导体板间 的匀强电场中， 带电粒子沿平行于两板水平方向从两板正中间射入， 穿过两板后又垂直于磁场方向射入边界线竖 直的匀强磁场中，设粒子射入磁场的位置为 M 、射出磁场的位置为 N，MN 两点间的距离为 d，（不计重力，不 考虑边缘效应） （ ） A ．比荷不同的粒子射入磁场的位置 M 不同 B．MN 两点间的距离 C．粒子在磁场中运动轨迹与 U1 和粒子的比荷有关，与 U 2 无关 D．粒子在电场中运动的时间与粒子的比荷及加速电压 U1 和偏转电压 U2 有关 三、简答题：本题分必做题（第 10、11 题）和选做题（第 12 题）两部分，满分 20 分．请将解答填在答题卡相应 的位置． 10．（10 分）为了验证机械能守恒定律，同学们设计了如图甲所示的实验装置： （1）实验时，一组同学进行了如下操作： ① 用天平分别测出重物 A、B 的质量 M 1 和 M 2（A 的质量含挡光片、 B 的质量含挂钩，且 M 2＞M 1）。用螺旋测 微器测出挡光片的宽度 d，测量结果如图丙所示，则 d＝ mm。 ② 将重物 A、B 用绳连接后，跨放在定滑轮上。一个同学用手托住重物 B，另一个同学测量出 （填“ A 的上表面” “A 的下表面” 或 “挡光片中心” ）到光电门中心的竖直距离 h，之后释放重物 B 使其由静止开始下落。 ③ 记录挡光片经过光电门的时间△ t。 （2）如果系统（重物 A、B）的机械能守恒，应满足的关系式为 （用质量 M 1、M 2，重力加速度为 g， 经过光电门的时间为△ t，挡光片的宽度 d 和距离 h 表示结果） 。 （3）实验进行过程中，有同学对实验作了改进，如图乙所示。在 B 的下面挂上质量为 m 的钩码，让 M 1＝M 2 ＝m，经过光电门的速度用 v 表示，距离用 h 表示。仍释放重物 B 使其由静止开始下落，若系统的机械能守恒， 则有 ＝ 。（已知重力加速度为 g） （4）为提高实验结果的准确程度，以下建议中确实对提高准确程度有作用的是 A ．绳的质量要轻且尽可能光滑 B．在“轻质绳”的前提下，绳子越长越好 C．尽量保证重物只沿竖直方向运动，不要摇晃 D．挡光片的宽度越小越好 11．（10 分）热敏阻包括正温度系数电阻器（ PTC）和负温度系数电阻器（ NTC），正温度系数电阻器的电阻随温度 的升高而增大，负温度系数电阻器的电阻随温度的升高而减小。某实验小组选用下列器材探究某一热敏电阻 Rx 的导电特性。 A ．电流表 A 1 量程 10mA ，内阻 r1＝1Ω） B．电流表 A 2 量程 0.6A，内阻 r2 约为 0.5Ω） C．滑动变阻器 R1（最大阻值 200Ω） D．滑动变阻器 R2（最大阻值 20Ω） E．定值电阻 R3（阻值 1499Ω） F．定值电阻 R4（阻值 149Ω） G．电器 E（电动势 15V ，内阻忽略） H．开关与导线若于 （1）实验采用的电路图如图甲所示， 则滑动变阻器选 ，定值电阻 R 选 （填仪器前的字母序号） 。 （2）用笔画线代替导线将图乙中实物按图甲的电路补充完整 。 （3）该小组根据测量数据作出热敏电阻的 U﹣I 图象如图丙所示，则该曲线对应的是 （选填“ PTC”或 “NTC”）热敏电阻。 （4）若将此热敏电阻直接接到一电动势为 9V ，内阻为 10Ω 的电源两端，则此时该热敏电阻的阻值为 Ω （结果保留三位有效数字） 。 [选修 3-5]（ 12 分） 12．（4 分）如图所示为氢原子能级的示意图，下列有关说法正确的是（ ） A ．处于基态的氢原子吸收 10.5eV 的光子后能跃迁至 n＝2 能级 B．大量处于 n＝4 能级的氢原子向低能级跃迁时，最多可辐射出 3 种不同频率的光 C．若用从 n＝3 能级跃迁到 n＝2 能级辐射出的光， 照射某金属时恰好发生光电效应， 则用从 n＝4 能级跃迁到 n ＝3 能级辐射出的光，照射该金属时一定能发生光电效应 D．用 n＝4 能级跃迁到 n＝1能级辐射出的光， 照射逸出功为 6.34eV 的金属铂产生的光电子的最大初动能为 6.41eV 13．（4 分）已知光速为 c，普朗克常数为 h，则频率为ν的光子的动量为 。用 N 个该频率的光子垂直照射 平面镜，光被镜面全部垂直反射回去，则在光照射的过程中，平面镜受到的冲量大小为 。 14．（4 分）一个静止的铀核（ U）要放出一个 α粒子变成钍核（ Th），已知 α粒子动能为 Ek1，且在核反 应中释放的能量全部转化为两个粒子的动能． （已知真空中的光速为 c），求： ① 钍核的动能 ② 该核反应中的质量亏损． 选做题（ 12 分） A.（选修模块 3-3） 15．（12 分）把一个小烧瓶和一根弯成直角的均匀玻璃管用橡皮塞连成如图 1 所示的装置．在玻璃管内引入一小段 油柱，将一定质量的空气密封在容器内，被封空气的压强跟大气压强相等． 如果不计大气压强的变化，利用此装 置可以研究烧瓶内空气的体积随温度变化的关系． （1）关于瓶内气体，下列说法正确的有 A ．温度升高时，瓶内气体体积增大，压强不变 B．温度升高时，瓶内气体分子的动能都增大 C．温度升高，瓶内气体分子单位时间碰撞到容器壁单位面积的次数增多 D．温度不太低，压强不太大时，可视为理想气体 （2）改变烧瓶内气体的温度，测出几组体积 V 与对应温度 T 的值，作出 V﹣ T 图象如图 2 所示．已知大气压强 p0＝1×105Pa，则由状态 a 到状态 b 的过程中，气体对外做的功为 J．若此过程中气体吸收热量 60J，则 气体的内能增加了 J． （3）已知 1mol 任何气体在压强 p0＝1×105Pa，温度 t0＝0℃时，体积约为 V 0＝22.4L．瓶内空气的平均摩尔质 量 M ＝ 29g/mol，体积 V 1＝2.24L ，温度为 T 1＝25℃．试估算瓶内空气的质量． B.（选修模块 3-4） 16．红外线热像仪通过红外线遥感，可检测出经过它时的发热病入，从而可以有效控制疫情的传播。关于红外线热 像仪，下列说法中正确的是（ ） A ．选择红外线进行检测，主要是因为红外线光子能量小，可以节约能量 B．红外线热像仪通过发射红外线照射入体来检测 C．红外线热像仪同时还具有杀菌作用 D．根据物体在不同温度下发射的红外线的频率和强度不同的原理来检测体温 17．我们想像这样一幅图景：一列火车以接近光速从观察者身边飞驰而过，火车里的观察者看到沿铁路电线杆距离 （填“变大” 、“变小” 、“不变” ），而地面上的观察者看到火车车窗的高度 （填“变大” 、“变小” 、“不变” ）． 18．一列简谐横波在 x 轴上传播， a、b 是 x 轴上相距 Sab＝6m 的两个质点， t＝0 时， b 点正好到达最高点，且 b 点 到 x 轴的距离为 4cm，而此时 a 点恰好经过平衡位置向上运动，已知这列波的频率为 25Hz． （1）求 0﹣1s 内 a 质点运动的路程； （2）若 a、b 在 x 轴上的距离大于一个波长，求该波的波速． 四、计算题：本题共 3 小题，满分 45 分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后 答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位． 19．（14 分）有一质量 m＝2kg 的物体在水平面上沿直线运动， 0 时刻起受到与运动方向在一条直线上的力 F 作用， 其 F﹣ t 图象如图（ a）所示，物体在第 2s 末至第 4s 末的速度﹣时间关系图象 v﹣ t 图如图（ b）所 示． （1）根据图象计算第 2s 末到第 4s 末物体运动过程中的加速度大小； （2）计算第 2s 末到第 4s 末的时间内物体克服摩擦力所做的功； （3）已知两图象所取正方向一致，通过定量计算在图（ b）中完成 0～6s 内的全部 v﹣t 图． 20．（15 分）如图所示 PQ、MN 为足够长的两平行金属导轨，它们之问连接一个阻值 R＝10Ω的电阻；导轨间距为 L＝1m，导轨电阻不计，长约 1m，质量 m＝0.1kg 的均匀金属杆水平放置在导轨上（金属杆电阻不计） ，它与导 轨的滑动摩擦因数 μ＝ ，导轨平面的倾角为 θ＝30°，在直导轨平面方向有匀强磁场， 磁感应强度为 B＝0.5T， 今让金属杆 AB 由静止开始下滑，从杆静止开始到杆 AB 恰好匀速运动的过程中经过杆的电量 q＝ 1C，求： （1）当 AB 下滑速度为 4m/s 时加速度的大小 （2）AB 下滑的最大速度 （3）B 由静止开始下滑到恰好匀速运动通过的距离 （4）从静止开始到 AB 匀速运动过程 R 上产生的热量 21．（16 分）如图所示，质量为 m 电荷量为 q 的带负电的粒子从 O 点以大小为 V 0 的速率沿与水平线 ON 夹角为 θ （90°≥ θ＞0°）的方向射入 I 圆形磁场，经偏转能平行于 ON 进入Ⅳ区真空区域，已知粒子的比荷 ＝1× 104C/kg ，I 区圆形磁场半径 R＝0.5m，磁感应强度大小 B 1＝1T．（不计带电粒子的重力和带电粒子之间的相互作 用） （1）求粒子的初速度 v0 的大小； （2）控制Ⅱ区磁场 B2 的大小，使得粒子第一次射出该磁场时，速度方向与 ON 夹角都为 45°，求 B 2 与 θ的关 系； （3）在第 2 小题的条件下，仅分析 θ＝90°的粒子射入圆形磁场，当该粒子进入Ⅱ区磁场时，立即在Ⅳ区加上 竖直向上，场强大小 E＝5×103N/C 的电场，粒子能打在水平线 ON 上的 D 点， D 点与 N 点距离 L＝ 2m，若粒 子在Ⅲ，Ⅳ区运动过程中不再回到Ⅱ区磁场。求Ⅲ区磁场磁感应强度大小 B 3。 2020 年江苏省扬州中学高考物理模拟试卷（ 4 月份） 参考答案 一、单项选择题：本题共 5 小题，每小题 3 分，共 15 分．每小题只有 -个选项符合题意． 1． 解： A、伽利略利用轻重不同的物体捆绑在一起后下落与单个物体分别下落时快慢的比较推理，推翻了亚里士 多德重的物体下落快、轻的物体下落慢的结论，故 A 错误； B、元电荷 e的数值为 1.6×10﹣19C，最早由美国物理学家密立根通过实验测量得出，故 B 错误； C、卡文迪许用扭秤实验，测出了万有引力常量，这使用了微小作用放大法，故 C 正确； D、开普勒利用行星运动的规律，牛顿通过“月一地检验” ，得出了万有引力定律，故 D 错误。 故选： C。 2． 解：在“用磁传感器研究通电螺线管的磁感应强度”的实验中，用磁传感器测量螺线管的轴线上各点的磁感应 强度。 螺线管内部的磁场近似为匀强磁场，螺线管管口向外，磁场减弱。根据该性质可知， B 随 x 的变化是先增大，后 不变，再减小。而探头取向不变，磁场方向与图一反向，故最后做出 B﹣ x 图象可能是图中的 B 图，故 B 正确， ACD 错误。 故选： B。 3． 解： A 、对 B、C 整体受力分析，受重力、支持力， B、C 沿斜面匀加速下滑，加速度沿斜面方向，则 A、B 间 摩擦力不为零，故 A 错误； B、如果 B 的上表面是光滑的，倾角也为 θ，C 可能只受两个力作用，故 B 正确； C、选 A、B、C 整体为研究对象，根据牛顿第二定律可知， A 加速度大小为 gsin θ，故 C 错误； D、对斜面体分析，斜面体受重力、地面的支持力， ABC 整体对斜面的压力，由于斜面体处于静止，则斜面体受 地面的摩擦力水平向左，故 D 错误。 故选： B。 4． 解： A、小球在最高点与环作用力恰为 0 时，设速度为 v， 则 mg＝m 解得： v＝ 从最低点到最高点，由动能定理得： ﹣mg2R﹣W 克＝ 解得： W 克＝ ，所以机械能不守恒，且克服摩擦力所做的功是 0.5mgR，故 A 错误， D 正确。 B、在最低点，根据向心力公式得： 解得： N＝7mg，故 B 错误； C、小球小球在最高点时，重力方向与速度方向垂直，重力的功率为零，故 C 错误。 故选： D。 5． 解：粒子从 A 运动到 B 的过程，根据动能定理得 qU AB ＝EkB﹣Ek＝2Ek﹣Ek＝Ek 粒子从 A 运动到 C 的过程，根据动能定理得 qU AC＝EkC﹣Ek＝3Ek﹣Ek＝2Ek 则 AO 间的电势差为 UAO＝ U AC＝Ek 则 UAB ＝ UAO，B、O 两点电势相等， BO 连线为一条等势线，过 C 点的垂线是一条电场线。 BC 间电势差为 UBC＝UAC﹣UAB ＝ BC 两点沿电场方向的距离为 d＝ Rsin60° 故电场强度的大小为 E＝ ＝ ．故 ABC 错误， D 正确。 故选： D。 二、多项选择题：本题共 4 小题，每小题 4 分，满分 l6 分．每题有多个选项符合题意，全部选对的得 4 分，选对 但不全的得 2 分，错选或不答的得 0 分． 6． 解：A、若卫星以半径为 3R 做匀速圆周运动，则 ，在根据 GM ＝R2g，整理可以得到 ， 由于卫星到达远地点 P后做近心椭圆运动，故在 P 点速度小于 ，故选项 A 正确； B、根据半径与速度的关系可以知道，半径越大则速度越小，故远地点速度最小，故选项 B 正确； C、根据 ， ，则在远地点， ，故选项 C 错误； D、卫星经过远地点时加速，则可以以半径为 3R 做匀速圆周运动，则可以再次经过远地点，故选项 D 正确。 故选： ABD 。 7． 解： A、由图乙可知， t1 时刻磁场方向向里且均匀增加，根据楞次定律，线框中感应电流沿逆时针方向， ab 边 中电流方向由 a→b，根据法拉第电磁感应定律知， 正方形线框中的感应电动势是恒定值， 原线圈中电流值恒定， 根据理想变压器的工作原理可知，副线圈中不产生感应电动势， e 点电势等于 f 点电势，故 A 错误； B、根据法拉第电磁感应定律得感应电动势为： e＝ ＝nS ，t1 时刻磁感应强度的变化率小于 t3 时刻的 磁感应强度变化率，则 e1＜e3，根据欧姆定律 i＝ ，知 i1＜i3；副线圈磁通量不变，定值电阻 R 中无电流， e 点与 f 点电势相等，故 B 正确； C、t2～t4 时间内，磁感应强度均匀变化，磁通量均匀变化，感应电动势恒定，有恒定感应电流通过 ab，通过 ab 的电量为 q＝It，不等于 0，恒定电流通过铁芯产生恒定磁场，故副线圈磁通量不变，副线圈无感应电流产生， 则定值电阻 R 中无电流，故 C 错误； D、t5 时刻磁场方向垂直纸面向外，磁场变小，磁通量减小，根据楞次定律得感应电流为逆时针， ab 边中电流方 向 a→b，磁感应强度的变化率增大，感应电流大小变大，穿过原、副线圈的磁通量增大，根据楞次定律，副线 圈 e 端为感应电动势正极，因此通过定值电阻 R 的电流方向竖直向下，故 D 正确。 故选： BD 。 8． 解： A、根据图象可知木块与木板之间的滑动摩擦力为 f＝0.2N，在 4s 后撤去外力，此时木板在水平方向上只 受到滑动摩擦力的作用， 此时木板的加速度大小为 a2＝ ＝0.2m/s2，根据牛顿第二定律可得 f＝ ma2，解 得木板的质量 m＝1kg，故 A 正确； B、2s～4s 内，木板的加速度 a1＝ m/s2＝0.2m/s2，根据牛顿第二定律可得 F﹣f＝ma1，解得力 F＝0.4N，故 B 正确； C、0～ 2s 内，整体受力平衡，拉力 F 的大小始终等于绳子的拉力，绳子的拉力增大，则力 F 增大，故 C 错误； D、由于物块的质量无法求出，物块与木板之间的动摩擦因数无法求解，故 D 错误。 故选： AB 。 9． 解： A、粒子在加速电场中： 解得： 设偏转电场中的极板长度为 L，平行板电容器间距为 b，粒子在偏转电场中的运动时的偏转位移为 y，则有： ，由此可见粒子射出电场的偏转位移与比荷无关，比荷不同的粒子射入磁 场的位置 M 相同，故 A 错误。 B、带电粒子在电场中做类平抛运动，可将射出电场的粒子速度 v 分解成初速度方向与加速度方向，设出射速度 与水平夹角为 θ，则有： 而在磁场中做匀速圆周运动，设运动轨迹对应的半径为 R，由几何关系可得，半径与直线 MN 夹角正好等于 θ， 根据几何关系： 解得： 带电粒子在匀强磁场中运动的半径为： 解得： ，故 B 正确。 C、根据上述计算结果为： 可知粒子在磁场中运动轨迹与 U1 和粒子的比荷有关，与 U2 无关，故 C 正确。 D、粒子在加速电场中运动的时间为： E1 为加速电场的场强，电场力提供加速度为： qE1＝ma 粒子在偏转电场中的运动的时间为： 所以粒子在电场中运动的时间与粒子的比荷及加速电压 U 1 有关，和偏转电压 U2 无关，故 D 错误。 故选： BC。 三、简答题：本题分必做题（第 10、11 题）和选做题（第 12 题）两部分，满分 20 分．请将解答填在答题卡相应 的位置． 10． 解：（1）① 螺旋测微器的读数为： d＝5mm+31.5 × 0.01mm＝5.315mm ； ② 需要测量系统重力势能的变化量，则应该测量出挡光片中心到光电门中心的距离， （2）系统的末速度为： v＝ ， 则系统重力势能的减小量△ Ep＝（ M 2﹣M 1）gh，系统动能的增加量为：△ EK ＝ （M 1+M 2）v2＝ （M 1+M 2） （ ） 2。 若系统机械能守恒，则有： （M 2﹣M 1）gh＝ （M 1+M 2）（ ） 2， （3）若机械能守恒，则（ 2m﹣m）gh＝ ×3mv2， 解得： ＝ （4）A 、绳的质量越小，对系统的加速度的影响越小，故 A 正确； B、绳子的长度要适合，也不能太长，故 B 错误； C、钩码只沿竖直方向运动，不要摇晃时，滑块的运动也更加稳定，故 C 正确； D、挡光片所引起的时间越小越好，并不是宽度越小越好的，故 D 错误。 故答案为： （1）5.315；（2）挡光片中心； （2）（M 2﹣M 1） gh＝ （M 1+M 2）（ ）2 ；（3） ；（4）AC 。 11． 解：（1）采用滑动变阻器分压接法，故滑动变阻器应选择总阻值较小的 D；由图可知，定值电阻 R 与电流计 串联充当电压表使用，故应采用阻值较大的 E； （2）按照电路图，实物连线如图所示： （3）由图丙可知，图象上各点与原点连线的斜率减小，故说明电阻随电压的增大而减小，因此应为负温度系数 的热敏电阻，即 NTC 热敏电阻； （3）在热敏电阻的伏安特性曲线中作出电源的伏安特性曲线，如图所示： 两图的交点表示电阻的工作电压和电流， 由图可知， 电压 U＝8.0V ，电流 I＝0.1A，故电阻 R＝ ＝ ＝ 80.0Ω； 故答案为： （1）DE；（2） （ 3）NTC ；（4）80.0。 [选修 3-5]（ 12 分） 12． 解： A、处于基态的氢原子吸收 10.2eV 的光子后能跃迁至 n＝2 能级，不能吸收 10.5eV 的能量。故 A 错误； B、大量处于 n＝4 能级的氢原子，最多可以辐射出 ＝6 种，故 B 错误； C、从 n＝3 能级跃迁到 n＝2 能级辐射出的光的能量值大于从 n＝4 能级跃迁到 n＝3 能级辐射出的光的能量值， 用从 n＝3 能级跃迁到 n＝2 能级辐射出的光，照射某金属时恰好发生光电效应，则用从 n＝4 能级跃迁到 n＝3 能级辐射出的光，照射该金属时不一定能发生光电效应，故 C 错误； D、处于 n＝4 能级的氢原子跃迁到 n＝1 能级辐射出的光的能量为： E＝E4﹣E1＝﹣ 0.85﹣（﹣ 13.6）＝12.75eV， 根据光电效应方程，照射逸出功为 6.34eV 的金属铂产生的光电子的最大初动能为： Ekm＝E﹣W ＝12.75﹣6.34＝ 6.41eV，故 D 正确； 故选： D。 13． 解：根据德布罗意波长公式，则光子的动量为 p＝ ＝ 。 取入射方向为正方向，则 N 个光子动量的变化量为△ p＝p 末 ﹣p 初 ＝﹣ Np﹣Np ＝﹣ 2Nh 因此当光被镜面全部垂直反射回去， N 个光子的速度方向与开始时相反， 所以 N 个光子在反射前后动量改变量的大小为 2Nh ； 故答案为： ；2N 。 14． 解：（1）衰变过程系统动量守恒，以 α粒子的速度方向为正方向， 根据动量守恒定律得： PHe﹣PTh＝0， α粒子的质量数为 4，钍核的质量数为 234，则： mv＝ mv′， 解得钍核的速度大小： v′＝ v； 又： ＝ ＝ 所以： EkT＝ （2）根据动能表达式，则释放的总能量： E＝Ek1+ ， 解得： E＝ 由质能方程知释放总能量为： E＝△ mc2， 解得：△ m＝ 答： ① 钍核的动能为 ； ② 该核反应中的质量亏损为 ． 选做题（ 12 分） A.（选修模块 3-3） 15． 解：（1）A、温度升高时，由于气压等于外界大气压，不变，故瓶内气体体积增大，故 A 正确； B、温度升高时，瓶内气体分子的热运动的平均动能增大，但不是每个分子的动能均增加，故 B 错误； C、气体压强是分子对容器壁的频繁碰撞产生的；温度升高，分子热运动的平均动能增加，气压不变，故瓶内气 体分子单位时间碰撞到容器壁单位面积的次数减少，故 C 错误； D、温度不太低，压强不太大时，实际气体均可视为理想气体，故 D 正确； 故选： AD （2）由状态 a 到状态 b 的过程中，气体对外做的功为： W＝P?△V ＝1.0×105×（ 2.5×10﹣3﹣2×10﹣3）J＝ 50J 若此过程中气体吸收热量 60J，则气体的内能增加： △U＝60﹣50＝ 10J （3）瓶内空气体积 V 1＝2.24L ，温度为 T 1＝25+273＝298K，转化为标准状态，有： 解得： ＝ L＝2.05L 物质量为： n＝ ＝0.092moL 故质量： m＝nM ＝0.092moL × 29g/mol＝ 2.67g 故答案为： （1）AD ； （2）50，10； （3）瓶内空气的质量约为 2.67g． B.（选修模块 3-4） 16． 解： A、因此一切物体均能发出红外线，因此使用红外线进行检测，这里与红外线光子能量小没有关系；故 A 错误。 B、红外线热像仪通过接收到入体发出的红外线照射从而来检测。故 B 错误。 C、紫外线热像仪具有杀菌作用。红外线能量小的多，没有杀菌作用；故 C 错误。 D、一切物体都能发射红外线，且物体在不同温度下发射的红外线的频率和强度不同，根据物体在不同温度下发 射的红外线的频率和强度不同的原理可用来检测体温。故 D 正确。 故选： D。 17． 解：一列火车以接近光速从观察者身边飞驰而过，根据相对论尺缩效应可知：火车里的观察者看到沿铁路电 线杆距离变小； 同时，根据相对论尺缩效应可知地面上的观察者看到火车车窗长度变短，而车窗高度不变． 故答案为：变小，不变 18． 解：（1）质点 a 一个周期运动的路程 s0＝4A＝0.16m 1s内的周期数是 1Is 内运动的路程 s＝ ns0＝4m （2）波由 a 传向 b， v＝λf 所以 波由 b 传向 a， v＝λf 所以 答：（1）0﹣1s 内 a 质点运动的路程为 4m； （ 2）该波的波速为 四、计算题：本题共 3 小题，满分 45 分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后 答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位． 19． 解：（1）物体在第 2s 末至第 4s 加速度 a2＝ ＝ ＝ ＝4m/s2； （2）由图（ a）可得， 0﹣4s 内拉力 F1＝10N； 根据牛顿第二定律 F1﹣f ＝ma2 得 f＝2N 由图（ b）可得， s2＝ ×2×8＝8m； 第 2s 末到第 4s 末的时间内物体克服摩擦力所做的功 W f＝fs2＝2×8＝16J （3）物体在 0﹣2s 时间内，由 F1+f＝ma1，得 a1＝6m/s2； 所以 t＝0 时 v0＝﹣ a1t1＝﹣ 6×2m/s＝﹣ 12m/s． 在 4﹣6s 时间内，由 F2﹣ f＝ma3， 得 a3＝﹣ 4m/s2； 所以物体经 t3＝ ＝ ＝2s 时间速度减为 0． 0～ 6s 内的全部 v﹣t 图如右图所示： 答：根据图象计算第 2s 末到第 4s 末物体运动过程中的加速度大小为 4m/s2； （2）第 2s 末到第 4s 末的时间内物体克服摩擦力所做的功为 16J； （3）如图所示． 20． 解：（1）取 AB 杆为研究对象其受力如图示建立如图所示坐标系 mgsinθ﹣FA﹣ f＝ma ① N﹣mgcosθ＝ 0 ② 摩擦力 f＝μN ③ 安培力 FA＝BIL ④ I＝ ⑤ E＝BLv ⑥ 联立上面 ①②③④⑤⑥ 解得 a＝1m/s2； （2）导体棒的加速度减小到零时速度最大。 根据平衡条件可得： mgsinθ＝μmgcosθ+ 解得： vm＝8m/s （3）从静止开始到匀速运动过程中： q＝ t＝ ＝ 解得： S＝20m； （4）根据能量守恒定律可得： mgh＝ mvm2+Qf+Q R 代入数据解得： QR＝0.8J。 答：（1）当 AB 下滑速度为 4m/s 时加速度的大小为 1m/s2； （2）AB 下滑的最大速度为 8m/s； （3）AB 由静止开始下滑到恰好匀速运动通过的距离为为 20m （4）从静止开始到 AB 匀速运动过程 R 上产生的热量为 0.8J。 21． 解：（1）r1＝R＝ 所以 v0＝ 代入数据解得： v0＝5×103m/s （2）PN＝r 2﹣（ R﹣Rcosθ）＝ r2＝ 解得： B 2＝ ＝ （3）根据几何知识有： r2﹣R＝ r2 r2＝ 在 II 区转过在磁场中偏转距离为： xNC＝ ＝ ， 在电场中做类抛体运动水平距离为： xE＝ ＝0.5m a＝ ＝5×107m/s2 在 III 区磁场中偏转的距离 xB＝ r 3 r3＝ 之后在电场磁场中做周期性运动每经过一个周期往左移动的距离，前提条件：△ x≥ xNC 得 B3≤ 第一种情况：在磁场中到打到 D 点： n△x+ r3＝L+x NC 得 B3＝ ＝ n≤2 （n 取 1，2） 第二种情况：在电场中打到 D 点： n△x＝L+x NC 得： B3＝ ，n≤2 +1 （ n 取 1， 2，3，4） 答：（1）粒子的初速度 v0 的大小为 5×103m/s； （2）控制Ⅱ区磁场 B 2 的大小，使得粒子第一次射出该磁场时，速度方向与 ON 夹角都为 45°， B2 与 θ的关系 为 B2＝ ； （3）在磁场中到打到 D 点， B 3＝ n≤2 （n 取 1，2）；在电场中打到 D 点， B3＝ ， n≤ 2 +1 （n 取 1，2，3，4）。