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高三物理卷
一、单项选择题(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,只有一项符合题目要求。)
1.年是中国航天大年，神舟十八号、嫦娥六号等已陆续飞天，部分航天器装载了具有抗干扰性强的核电池。已知衰变为的半衰期约为年，衰变为的半衰期约为年。现用相同数目的和各做一块核电池，下列说法正确的是。
A. 衰变为时产生粒子
B. 衰变为时产生粒子
C. 年后，剩余的的数目大于的数目
D. 年后，剩余的的数目小于的数目
2.某同学在观看太空水球光学实验后，找到一块横截面为环形的玻璃砖模拟光的传播，如图所示，玻璃砖的内圆半径为，外圆半径为。一束单色光在截面上的点以的入射角射入玻璃砖，经一次折射后，恰好与玻璃砖内壁相切，则玻璃砖对该单色光的折射率为。
A. B. C. D.
3.如图所示是一种“鱼虾自动分离装置”的简化结构图。分离器出口在倾斜传送带中段适当位置正上方一定高度，鱼虾下落到传送带时均有沿传送带向下的初速度，最终虾均能被传送至下端收集箱中，鱼均能被传送至上端收集箱中。已知传送带与水平面间夹角为，始终以恒定速率顺时针转动，下列说法正确的是 ( )
A. 鱼在传送带上传送的过程所受的摩擦力方向先沿传送带向上后沿传送带向下
B. 虾在传送带上做加速直线运动，鱼在传送带上做减速直线运动
C. 虾与传送带间的动摩擦因数一定小于
D. 鱼与传送带间的动摩擦因数一定大于
4.在如图所示的电路中，是平行板电容器，是直流电阻可以忽略的电感线圈，闭合开关，电路稳定后突然断开开关，下列说法正确的是。
A. 当板上所带的正电荷逐渐增多时，振荡电路中的电流在增加
B. 当板上所带的正电荷逐渐增多时，振荡电路中的电流在增加
C. 仅减小电容器两极板间的距离，振荡电路的周期将变大
D. 减小电容器两极板间的距离，同时增加电感线圈的匝数，振荡电路的周期可能不变
5.如图所示，水平向右的匀强电场中，一根长的不可伸长的绝缘细线，一端连着一质量的带电小球，另一端固定于点。把小球拉起至点，此时细线水平，将小球从点由静止释放，小球经最低点后到达另一侧的点时速度为零，与的夹角为，重力加速度取。则。
A. 小球一定带负电
B. 小球从点经过点再到点的过程中，机械能先增大后减小
C. 细线所受的最大拉力为
D. 小球到达点时的动能为
6.某同学玩滑板车时的情境如图所示。一开始，人用力蹬地，人和滑板车一起向前运动；停止蹬地后，人和滑板车运动得越来越慢，最终停下来。下列说法正确的是( )
A. 人用力蹬地，使滑板车向前运动的过程中，人对滑板车没有做功
B. 人停止蹬地后，人和滑板车还能继续向前运动，是因为他们受到惯性的作用
C. 人停止蹬地后，人和滑板车继续向前运动的过程中，不再受到力的作用
D. 人停止蹬地后，人和滑板车运动得越来越慢的过程中，其运动状态发生改变
7.在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一闭合金属圆环，面积为，电阻为。规定圆环中电流的正方向如图所示，磁场向上为正。当磁感应强度随时间按图变化时，下列说法正确的是。
A. 内感应电流产生的磁场在圆环圆心处的方向向上
B. 内通过圆环的感应电流的方向与图所示方向相反
C. 内圆环中产生的感应电动势为
D. 内圆环中产生的焦耳热为
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共 18 分。每个小题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.如图甲所示，某弹簧振子在竖直方向上做简谐运动，其振动图像如图乙所示，则下列说法正确的是( )
A. 弹簧振子振动的圆频率为
B. 弹簧振子的振动方程为
C. 在和时刻弹簧的弹性势能相同
D. 在和时刻弹簧的弹性势能不同
9.由三颗星体构成的系统，忽略其他星体对它们的作用，存在着一种运动形式：三颗星体在相互之间的万有引力作用下，分别位于等边三角形的三个顶点上，绕某一共同的圆心在三角形所在平面内做相同角速度的匀速圆周运动如图，三颗星体的质量均为，三角形的边长为，万有引力常量为，下列说法正确的是( )
A. 每颗星体运动时的向心力大小均为 B. 每颗星体运动的线速度大小均为
C. 每颗星体运动的周期均为 D. 每颗星体运动的角速度大小均为
10.如图，水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置，间距，导轨一端通过导线与阻值的电阻连接导轨上放一质量的金属杆，金属杆与导轨的电阻忽略不计，匀强磁场方向垂直纸面向里。用与导轨平行的拉力作用在金属杆上，使杆运动，当改变拉力的大小时，相对应稳定时金属杆的速度也会变化，已知和的关系图像如图所示。重力加速度取，则。
A. 金属杆受到的拉力与速度成正比
B. 该磁场的磁感应强度大小
C. 图线在横轴的截距表示金属杆与导轨间的摩擦力大小
D. 导轨与金属杆之间的动摩擦因数
三、实验题（共2小题，共14分）
11.打点计时器是高中物理实验中常用的实验器材，请回答下列有关问题：
图中所示的是 选填“”或“”。
A.电磁打点计时器
B.电火花计时器
一小车在重物牵引下拖着穿过限位孔的纸带沿平直轨道加速运动，图是打出的纸带的一段，相邻两个计数点之间还有个点未画出。已知打点计时器使用的交流电频率为。计算结果均保留位有效数字
图中标出的相邻两计数点的时间间隔 。
小车的加速度 。
12.某同学听说一支新铅笔笔芯粗细均匀的电阻约为，于是就找来一支新铅笔，想尽量准确地测出这支铅笔笔芯的电阻，他从实验室找到如下器材：
A.电源电动势约为
B.电流表量程为，内阻
C.电流表量程为，内阻
D.电流表量程为，内阻
E.滑动变阻器最大阻值为
F.滑动变阻器最大阻值为
G.电阻箱，最大阻值为
H.开关，导线若干。
根据实验室提供的仪器，他设计了如图所示的电路，图中电流表应选用 ，电流表应选用 ，滑动变阻器应选用 。均选填器材前的字母
将电阻箱阻值调成合适的值，调节滑动变阻器的滑片，记录电流表的示数和电流表的示数，根据测得的多组数据描绘出图像，图像的斜率为，则铅笔笔芯的电阻 用、、、或表示。
四、计算题（本题共3小题，共40分.作答时应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）
13.（10分）足够长的、两薄壁汽缸的质量分别为，，分别用质量与厚度均不计的活塞、将理想气体、封闭在汽缸内，、两薄活塞用一跨过两定滑轮且不可伸长的柔软轻绳连接，汽缸放置在水平地面上，系统在图示位置静止时，汽缸的底部距离地面的高度，、两活塞距离地面的高度分别为与。外界大气压恒为，气体的热力学温度，、两活塞的横截面积均为，取重力加速度大小，不计一切摩擦。对气体缓慢加热，气体的热力学温度始终保持在，求：
汽缸的底部刚接触地面时气体的热力学温度。
气体的温度上升到时，活塞距离地面的高度。
14.（14分）如图所示，半径为的光滑圆弧曲面与倾角为且足够长的固定粗糙斜面在点平滑相接，质量为的小物块恰好静止在斜面上，此时物块与点的距离为。另一质量为的小物块从与圆心等高处由静止释放，通过点滑上斜面，与物块发生弹性碰撞。已知物块与斜面间的动摩擦因数为，重力加速度取，两物块均可视为质点，碰撞时间极短，，。求：
物块运动到点时对曲面的压力。
物块与碰撞前的速度大小。
从物块与第一次碰撞到两物块再次碰撞经历的时间。
15.（16分）用如图所示的装置进行实验探究：将比荷均为的正、负粒子，一起注入加速电场的中心，忽略各粒子的初速度，部分粒子经电场加速形成的粒子束从正极板的小孔射出，然后进入磁分析器部分粒子经电场加速后形成粒子束从负极板上的小孔射出，沿半径为的圆弧轨迹通过静电分析器，接着通过速度选择器已知只有沿直线运动的粒子才能通过速度选择器，最后在磁分析器中沿半圆弧轨迹偏转回到点。其中加速电场的电压大小为，静电分析器中与圆心等距离的各点电场强度大小相等，方向指向圆心，磁分析器中以为圆心的足够大的半圆形区域内，分布着方向垂直于纸面向外的匀强磁场。整个系统处于真空中，磁分析器与静电分析器到加速电场与速度选择器的距离相等，不计重力、粒子间的相互作用力及相对论效应。
求静电分析器中粒子运动轨迹处电场强度的大小。
分析两束粒子是否会相撞，并求磁分析器中匀强磁场的磁感应强度大小。
若速度选择器中磁场的磁感应强度大小为磁分析器中匀强磁场的磁感应强度大小的，则速度选择器中电场的电场强度为多大
答案
1. 2. 3. 4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.对气体缓慢加热过程中，气体体积变大，活塞相对地面的位置不变，汽缸的底部下降，最后接触地面，整个过程气体进行等压变化
则初态，
末态
根据盖吕萨克定律有
解得。
开始时，对汽缸与活塞整体进行受力分析可得，绳子拉力
开始时活塞静止，则气体、的压强分别为
，
气体的温度上升到时，汽缸的底部接触地面，之后气体温度继续上升，活塞上升，活塞下降，气体压强增大，当气体压强等于大气压强时，设活塞下降高度为，
由玻意耳定律有
解得
此时绳子拉力为，则气体的压强也等于大气压强，设气体的温度为，由理想气体状态方程有
解得，
则气体的温度上升到时，绳子一直保持拉紧状态，绳子拉紧状态时，气体、的压强相等，
设气体的温度上升到时，活塞上升，则活塞下降
气体、的压强为，则对气体、，由理想气体状态方程和玻意耳定律有
，
联立解得
则气体的温度上升到时，活塞距离地面的高度。

14.物块从静止开始下滑到圆弧曲面底端的过程中，由机械
能守恒定律得
设物块运动到点时受到曲面的支持力为，由牛顿第二定律得
联立解得
由牛顿第三定律得曲面受到的压力，方向与竖直方向成角斜向右下。
滑上斜面后，对物块，设加速度为，与物块碰撞前速度大小
为，由牛顿第二定律可得
由运动学公式可得
联立解得。
物块与物块发生弹性碰撞，设碰撞后物块速度为，物块
速度为，碰撞过程满足动量守恒、机械能守恒定律，即
联立解得，
因为物块恰好静止在斜面上，碰撞后物块匀速运动，物块与物块碰撞后，物块以加速度匀加速运动，设经时间第二次碰撞，由运动学公式可得
解得。

15.在加速电场中，由动能定理有
在静电分析器中，有
解得。
由题可知粒子束带负电，粒子束带正电
根据
可得
它们的速率大小相等，可知正、负粒子在磁分析器中运动的圆周半径均为，圆周运动的周期也相等，则两粒子同时进入速度选择器
粒子束虽然可以通过磁分析器进入速度选择器，但是负粒子从左侧进入速度选择器，受到的洛伦兹力与电场力方向都向下，将向下偏转打到下极板上，不会与粒子束相撞
粒子在磁分析器中运动由洛伦兹力提供向心力，有
解得。
带正电的粒子能通过速度选择器，则有
可得
又
联立解得。

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