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广东华侨中学2025-2026学年高三物理质量测试试卷
1．放射性同位素的半衰期为5730年，其发生衰变的核反应方程为。通过测量古生物体样品中的含量，可以确定古生物体存活的年代。下列说法正确的是（　　）
A．X是中子
B．X是电子
C．此核反应为衰变
D．经过11460年，生物体内的全部衰变
2．某同学遥控无人机进行运动会的航拍工作，无人机在内沿竖直方向运动，其高度h与时间t的关系图像如图所示。取竖直向上为正方向，则无人机在该段时间内（　　）
A．加速度竖直向上 B．做自由落体运动
C．速度竖直向下 D．速度先减小后增大
3．“套圈圈”是游乐园里常见的趣味娱乐项目。如图所示，某人水平抛出第1个圈圈，恰好套中第2排的陶瓷小狗；水平抛出第2个圈圈，恰好套中第1排的陶瓷熊猫。已知所有圈圈完全相同，且从同一位置抛出，飞行过程中不计空气阻力，则与第2次抛出的圈圈相比，第1次抛出的圈圈（　　）
A．初速度较大 B．空中飞行时间较长
C．飞行过程中，速度变化较快 D．重力做功较多
4．我国科学家在距离地球约2760光年的遥远星系中，成功探测并确认了一个轨道周期仅为的致密双星系统（J0526），该系统由一颗质量约为0.74倍太阳质量的碳氧白矮星，和一颗质量约为0.33倍太阳质量的热亚矮星组成，它们绕连线上的O点做匀速圆周运动，忽略其他天体的影响。对于该系统，下列说法正确的是（　　）
A．碳氧白矮星所受万有引力大于热亚矮星所受万有引力
B．碳氧白矮星的转动半径大于热亚矮星的转动半径
C．碳氧白矮星转动的角速度大小等于热亚矮星转动的角速度大小
D．碳氧白矮星转动的线速度大小等于热亚矮星转动的线速度大小
5．两根通有相同电流的长直导线垂直于平面固定在、两点，电流方向垂直于平面向里，此时点的磁感应强度为B。若将M点的电流方向变为垂直于平面向外，P点的磁感应强度为，则（　　）
A．的大小是B的倍，方向相同 B．的大小是B的倍，方向垂直
C．与B大小相等，方向相同 D．与B大小相等，方向垂直
6．如图甲、乙所示为风速测量系统的原理示意图，电磁信号产生器由半径为L的圆形匀强磁场区域（圆心位于风轮转轴处）和固定于风轮转轴上的导体棒组成（O点连接风轮转轴）。磁场磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里，长为。风推动风杯，风杯的M端以半径顺时针匀速转动，当转至与弹性簧片接触时，回路中电流为I，除阻值为R的定值电阻外，其余电阻不计。则风杯M端的线速度大小为（　　）
A． B． C． D．
7．如图所示，倾角为的长方形斜面的宽为L、长为。c点放有一个质量为m的物块，某同学给物块一个平行于斜面的推力F（方向、大小均未知），将物块沿着方向匀速运动推到a。已知物块与斜面间的动摩擦因数为，重力加速度为g。则（　　）
A．推力大小为 B．推力大小为
C．推力的方向与成角 D．推力的方向与成角
8．如图所示为某电动汽车充电站的变压系统电路图，变压器可视为理想变压器，其原线圈两端接入电压，电流表、电压表均为理想电表。对于该充电站的工作过程，下列说法正确的是（　　）
A．变压器的原线圈输入电压的有效值为380V
B．变压器的原线圈输入交流电的频率为100Hz
C．接入电路工作的充电桩个数越多，电压表读数越大
D．接入电路工作的充电桩个数越多，电流表读数越大
9．有一种儿童玩具“橡皮枪”，主体由枪筒，活塞和橡皮筋组成。在枪筒的前端扣紧“帽子”，枪筒里面的空气被活塞和“帽子”密封，扣动扳机，橡皮筋迅速拉动活塞压缩空气，最终将“帽子”发射出去。空气可视为理想气体，则“帽子”被发射之前的过程，枪筒内的空气（　　）
A．温度升高 B．压强降低
C．内能增大 D．从外界吸收热量
10．蹦极运动深得年轻人的喜爱，如图所示为某次蹦极运动中的情景，原长为l的轻质弹性绳一端固定在机臂上，另一端固定在质量为m的蹦极者身上，蹦极者从机臂上由静止自由下落，当蹦极者距离机臂2l时，下落至最低点。已知蹦极者受到的空气阻力恒为其重力的0.1倍，重力加速度为g，则蹦极者从开始下落到最低点的过程中（　　）
A．弹性绳和蹦极者组成的系统机械能减少0.2mgl
B．弹性绳的劲度系数为
C．蹦极者的重力势能减少
D．蹦极者的最大动能为
11．某实验小组用如图甲所示的装置探究向心力大小与物体质量、转动半径和角速度的关系，挡板A、B、C到各自转轴的距离之比为1：2：1，图乙是左、右塔轮的三种组合方式，从第一层到第三层的左、右半径之比分别为1：1、2：1和3：1，标尺显示的格数与小球所受向心力的大小成正比，请回答下列问题：
（1）小明同学选择第一层的左、右塔轮的组合方式，然后将两个质量不相等的小球分别放在A、C位置，可探究向心力大小与　 　（选填“质量”“转动半径”或“角速度”）的关系。
（2）小李同学要探究向心力大小与转动半径的关系，他需要将两个质量　 　（选填“相等”“不相等”）的小球分别放在挡板C和挡板　 　（选填“A”或“B”）处，左、右塔轮的组合方式选择第　 　（选填“一”“二”或“三”）层。
（3）小张同学要探究向心力大小与角速度的关系，他需要将两个将质量相等的小球分别放在挡板C和　 　（选填“A”或“B”）处，左、右塔轮的组合方式选择第三层，此时左、右两标尺显示的格数之比为　 　。
12．某实验小组用如图甲所示的电路研究压敏电阻阻值随外力变化的关系，器材有：电源E（电动势为，内阻不计）、电压表和（量程均为，内阻很大）、滑动变阻器R、电阻箱和压敏电阻、开关S、导线若干。
（1）S闭合前，R的滑片应置于最　 　（选填“左”或“右”）端。闭合开关S，调节接入电路的阻值，直到示数相等。
（2）保持阻值不变，对施加的压力增大时，读数减小，读数　 　（选填“增大”“不变”或“减小”），这说明受到的压力增大时，其阻值　 　（选填“增大”“不变”或“减小”）。读出的示数，则　 　（用表示）。已知，电压表的示数如图乙所示，则其读数为　 　的示数为，则此时　 　。
（3）保持，通过多次实验，作出的关系图像如图丙所示，可得的数值关系表达式为　 　（F的单位取N）。
13．某半径为的球形玻璃制品中心有一个半径为R的球形气泡，二者球心重合于O点，其剖面图如图所示。一细光束从玻璃球表面的M点射入玻璃球后照射到气泡表面上的A点，在A点恰好发生全反射后从玻璃球表面的N点射出，M、N两点的距离为。光在真空中的传播速度为c，不考虑多次反射。求：
（1）玻璃球材料的折射率和光在M点入射角的正弦值；
（2）光从M点传播到N点所用的时间。
14．如图所示，一个质量m1=50kg的滑冰运动员在冰面上以v0=3.6m/s的速度向右滑行，与冰面间的摩擦不计，一质量m2=10kg的木箱静止在O点，木箱与冰面间的动摩擦因数 =0.2，当运动员到达O点时，将木箱相对冰面以v=5m/s的速度水平向右推出（时间极短）。此后运动员在A点再次追上木箱，并迅速抓住木箱推着木箱一起运动，最后停在B点，重力加速度g取10m/s2，运动员和木箱均可视为质点。求：
（1）O、A间的距离及运动员在O、A间运动的时间；
（2）A、B间的距离及整个过程中，木箱与冰面间的摩擦热。
15．如图所示为某实验小组设计的离子控制装置示意图。在平面直角坐标系中，虚线上方和轴下方的区域存在着垂直纸面的匀强磁场，虚线和轴之间区域依次为加速电场、离子源和吸收板，其中加速电场分布在到之间，离子源位于坐标原点处，吸收板左、右两端分别位于和处。离子源可以产生初速度不计、比荷为的正离子，经电压为（值大小可调）的电场（图中未画出）加速后，沿轴负方向射入下方磁场。已知轴左侧加速电场的电压为，当匀强磁场垂直纸面向里且时，正离子恰好打在吸收板的中点处。
（1）求磁感应强度的大小；
（2）保持磁感应强度的大小不变，方向改为垂直纸面向外，若所有离子都能进入轴左侧加速电场进行加速，求：
①的取值范围；
②值在①中范围变化时，吸收板上表面有离子打到的区域长度。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】原子核的衰变、半衰期；α、β、γ射线及特点
【解析】【解答】 ABC．X的质量数为14－14＝0，电荷数为6－7＝﹣1，故X是电子（），此核反应为衰变，故AC错误，B正确；
D、半衰期年，，剩余质量，不会全部衰变，D错误；
故答案为：B。
【分析】A、B、考查核反应方程守恒规律，衰变产生电子；
C、考查衰变与衰变区分，衰变释放氦核；
D、考查半衰期规律，每经过一个半衰期剩余一半原子核。
2．【答案】C
【知识点】运动学 S-t 图象；自由落体运动
【解析】【解答】图像斜率表示瞬时速度，高度不断减小，斜率为负，速度竖直向下；图像曲线越来越陡，斜率绝对值变大，向下加速运动，加速度竖直向下，
A：加速度竖直向下，A错误；
B：自由落体初速度为0，本题初始高度20m、初速度不为零，不是自由落体，B错误；
C：高度持续减小，速度方向竖直向下，C正确；
D：斜率绝对值不断变大，速率一直增大，D错误；
故答案为：C。
【分析】A、考查图像斜率与加速度，向下加速则加速度向下；
B、考查自由落体条件：初速度为零、只受重力；
C、考查位移变化判断速度方向，高度减小，运动向下；
D、考查斜率大小反映速率，曲线变陡，速度持续变大。
3．【答案】A
【知识点】平抛运动；功的计算
【解析】【解答】平抛运动：竖直方向，水平。第1次落点高度更高，下落高度，
B：，更小，飞行时间更短，B错误；
A：第1次水平位移更大、时间更短，，初速度更大，A正确；
C：两圈只受重力，加速度均为，速度变化快慢相同，C错误；
D：，第1次下落高度小，重力做功更少，D错误；
故答案为：A。
【分析】A、B考查平抛分运动规律，下落高度决定运动时间，水平位移与初速度、时间关联；
C考查加速度物理意义，重力加速度相同则速度变化快慢一致；
D考查重力做功公式，重力做功与竖直下落高度成正比。
4．【答案】C
【知识点】万有引力定律；双星（多星）问题
【解析】【解答】A、两星间万有引力是一对相互作用力，大小相等，A错误；
B、双星角速度相同，由，质量越大轨道半径越小；碳氧白矮星质量更大，转动半径更小，B错误；
C、双星同轴转动，角速度一定相等，C正确；
D、，不等、相同，线速度不等，D错误；
故答案为：C。
【分析】A、考查牛顿第三定律，相互引力等大反向；
B、考查双星半径与质量反比规律；
C、考查双星运动特点：角速度、周期全部相同；
D、考查线速度公式。
5．【答案】D
【知识点】磁感应强度；通电导线及通电线圈周围的磁场
【解析】【解答】如图所示
根据安培定则可知，当M点的电流方向垂直于纸面向里时，P点的磁感应强度沿x轴正方向，由矢量的叠加原理，可知大小等于每根导线在P点产生磁场磁感应强度大小的倍；当M点的电流方向垂直于纸面向外时，P点的磁感应强度沿y轴正方向，大小与B相等。
故答案为：D。
【分析】A、B 考查安培定则与矢量合成，先确定单根磁感应强度大小；
C、D 考查两次合磁场的大小、方向对比，前后合磁场分别沿x、y轴。
6．【答案】D
【知识点】线速度、角速度和周期、转速；导体切割磁感线时的感应电动势
【解析】【解答】设导体棒的角速度为，其在磁场边缘的点的线速度为，由有
导体棒在磁场内的部分的平均速度为，解得
导体棒上产生的感应电动势由，解得
对整个回路，根据闭合电路欧姆定律有，可得
则风杯M端的线速度大小为
故答案为：D。
【分析】考查转动切割电动势公式，只有磁场内部有效长度切割；结合欧姆定律求角速度；线速度，转动半径，代入求解。
7．【答案】B
【知识点】受力分析的应用；共点力的平衡
【解析】【解答】对物块进行受力分析，如图所示，
在斜面内物块受到的摩擦力大小，沿方向，
物块重力沿斜面向下的分力大小，方向与平行，两者夹角为，
因为物块匀速运动，所以推力的大小为摩擦力和重力沿斜面向下的分力的合力，
即，方向与成角，故B正确。
故答案为：B。
【分析】A、B、考查滑动摩擦力公式、力的正交合成，先求解摩擦力与斜面内重力分力大小，再计算推力大小；
C、D、考查矢量合成规律，两个大小相等互相垂直的力，合力与分力夹角为，确定推力方位。
8．【答案】A,D
【知识点】变压器原理；交变电流的峰值、有效值、平均值与瞬时值
【解析】【解答】A：由瞬时值表达式，电动势最大值，有效值，故A正确；
B：，频率，不是，故B错误；
C：理想变压器原线圈电压、匝数比不变，副线圈电压不变，电压表示数不变，故C错误；
D：接入充电桩越多，副线圈总负载电阻越小，副线圈电流变大；由变流比，原线圈电流同步变大，电流表示数变大，故D正确；
故答案为：AD。
【分析】A、考查交变电流最大值与有效值换算关系；
B、考查交变电流角速度和频率的换算公式；
C、考查理想变压器电压规律，副线圈电压只由原线圈电压和匝数比决定；
D、考查负载变化对原副线圈电流的影响，负载增多总电阻减小、电流增大。
9．【答案】A,C
【知识点】理想气体与理想气体的状态方程；热力学第一定律及其应用
【解析】【解答】迅速压缩空气，过程时间极短，气体来不及和外界换热，视为绝热过程；外界对气体做功。
A：由热力学第一定律，内能增大，理想气体内能只由温度决定，温度升高，故A正确；
B：体积减小、温度升高，由理想气体状态方程，气体压强增大，故B错误；
C：外界对气体做功、绝热无放热，气体内能增大，故C正确；
D：过程绝热，，气体既不吸热也不放热，故D错误；
故答案为：AC。
【分析】A、C、考查绝热过程热力学第一定律，外界做功转化为气体内能，内能升高对应温度上升；
B、考查理想气体状态方程，结合体积、温度变化判断压强变化趋势；
D、考查绝热过程定义，快速压缩气体无热量交换。
10．【答案】A,C,D
【知识点】功能关系；机械能守恒定律
【解析】【解答】A．蹦极者克服空气阻力做功，所以系统机械能减少0.2mgl，故A正确；
B．蹦极者下落过程，根据动能定理，有，解得，故B错误；
C．蹦极者下落高度为2l，重力做功为，所以重力势能减小2mgl，故C正确；
D．蹦极者下落经过平衡位置时，动能最大，该位置
可得弹性绳形变量，蹦极者从开始下落到平衡位置，根据动能定理，有 ，解得，故D正确。
故答案为：ACD。
【分析】A：考查机械能损耗规律，系统机械能损失等于克服空气阻力做功；
B：考查全程能量守恒，重力势能损耗等于摩擦生热+弹性势能；
C：考查重力势能变化公式；
D：考查动能定理与平衡条件，合力为零位置动能最大，分段列式求解最大动能。
11．【答案】（1）质量
（2）相等；B；一
（3）A；1：9
【知识点】向心力
【解析】【解答】（1）A、C两位置转动半径相等，塔轮选用第一层组合，两球角速度相等，两球质量不同，故是为了探究向心力大小与质量的关系。
故答案为：质量
（2）探究向心力大小与转动半径的关系，需要控制小球的质量和角速度相等，转动半径不相等，将两个质量相等（控制质量）的小球分别放在挡板C和挡板B处（半径不同），左、右塔轮的组合方式选择第一层（角速度相等）。
故答案为：相等；B；一
（3）探究向心力大小与角速度的关系，需要控制小球的质量和转动半径相等，角速度不相等，将两个质量相等（控制质量）的小球分别放在挡板C和A处（控制转动半径），左、右塔轮的组合方式选择第三层（角速度比为1：3），根据可知。
故答案为：A；1：9
【分析】(1) 控制变量法：固定，改变质量，研究关系；
(2) 固定，改变转动半径，选用同层塔轮保证角速度一致，半径不同；
(3) 固定，依靠不同半径塔轮改变角速度，由得角速度之比，结合得到向心力（标尺格数）比值。
（1）A、C两位置转动半径相等，塔轮选用第一层组合，两球角速度相等，两球质量不同，故是为了探究向心力大小与质量的关系。
（2）[1][2][3]探究向心力大小与转动半径的关系，需要控制小球的质量和角速度相等，转动半径不相等，将两个质量相等（控制质量）的小球分别放在挡板C和挡板B处（半径不同），左、右塔轮的组合方式选择第一层（角速度相等）。
（3）[1][2]探究向心力大小与角速度的关系，需要控制小球的质量和转动半径相等，角速度不相等，将两个质量相等（控制质量）的小球分别放在挡板C和A处（控制转动半径），左、右塔轮的组合方式选择第三层（角速度比为1：3），根据可知。
12．【答案】（1）左
（2）增大；减小；；2.80；0.3
（3）
【知识点】研究热敏、光敏、压敏等可变电阻的特性；特殊方法测电阻
【解析】【解答】（1）开关S闭合前，为保护电路，R的滑片应置于最左端；
故答案为：左
（2）与示数的总和等于分压电路两端电压，保持不变，故示数减小，示数增大；示数减小，说明减小，即受到的压力增大时，其阻值减小；根据串联电路分压原理，可得，的量程为3V，最小分度值为0.1V，所以示数为，联立解得
故答案为：增大；减小；；2.80；0.3
（3）由图丙，可知，其中，可得
故答案为：
【分析】(1) 考查分压式滑动变阻器规范操作，闭合开关滑片置分压最小端保护电路；
(2) 考查串联分压规律，总电压恒定，一个元件分压减小则另一元件分压增大，结合分压公式推导压敏电阻表达式，按电压表分度值读数并代入计算；
(3) 利用一次函数拟合图像，代入已知定值电阻，代数变形得到关于的解析式。
（1）开关S闭合前，为保护电路，R的滑片应置于最左端；
（2）[1][2]与示数的总和等于分压电路两端电压，保持不变，故示数减小，示数增大；示数减小，说明减小，即受到的压力增大时，其阻值减小；
[3][4][5]根据串联电路分压原理
可得
的量程为3V，最小分度值为0.1V，所以示数为
联立解得
（3）由图丙，可知，其中，
可得
13．【答案】（1）解：如图所示
由于
根据对称性，可知
所以
由于
所以，
临界角
折射率
在M点，根据折射定律有
所以
（2）解：光在玻璃中的传播速度
光在玻璃中的光路长度
光在玻璃中的传播时间
【知识点】光的折射及折射定律；光的全反射
【解析】【分析】(1) 本题结合几何光学、全反射临界角与折射定律，先利用边长关系找角度，由全反射临界角公式求折射率，再用折射定律求入射角正弦值；
(2) 先求介质中光速，算出光在玻璃里传播的路程，结合求解传播总时间。
（1）如图所示
由于
根据对称性，可知
所以
由于
所以，
临界角
折射率
在M点，根据折射定律有
所以
（2）光在玻璃中的传播速度
光在玻璃中的光路长度
光在玻璃中的传播时间
14．【答案】（1）解：运动员推木箱的过程，运动员与木箱动量守恒，则
此后木箱向前匀减速运动，加速度大小为a，则有
设经时间t，运动员追上木箱，假设此时木箱尚未停止滑行，则
解得
由于，故假设成立，所以O、A间的距离
（2）解：运动员追上木箱时，木箱速度大小为
运动员抓住木箱后，设共同速度大小为v共，系统动量守恒，则
此后二者共同匀减速运动，由动能定理有
解得
木箱与冰面间的摩擦热
【知识点】动量守恒定律；动能定理的综合应用；碰撞模型
【解析】【分析】(1) 推箱子动量守恒求运动员速度；匀减速位移公式列追击方程，先验证木箱没停止再求解时间、位移；
(2) 先求碰前木箱速度，抱住瞬间再次动量守恒，动能定理求共同滑行距离；摩擦热只看木箱全路程，。
（1）运动员推木箱的过程，运动员与木箱动量守恒，则
此后木箱向前匀减速运动，加速度大小为a，则有
设经时间t，运动员追上木箱，假设此时木箱尚未停止滑行，则
解得
由于，故假设成立，所以O、A间的距离
（2）运动员追上木箱时，木箱速度大小为
运动员抓住木箱后，设共同速度大小为v共，系统动量守恒，则
此后二者共同匀减速运动，由动能定理有
解得
木箱与冰面间的摩擦热
15．【答案】（1）解：设正离子的质量为，电荷量为，则比荷
根据几何关系可得正离子做圆周运动的半径
根据动能定理可得
解得
根据牛顿第二定律可得
解得
（2）解：①根据动能定理可得
解得
根据牛顿第二定律可得
解得
离子恰好经过加速电场右边缘时，圆周运动半径，此时
离子恰好经过加速电场左边缘时，圆周运动半径，此时
则的取值范围为
②设离子在轴上方磁场中运动速度大小为，圆周运动半径为，根据动能定理可得
根据牛顿第二定律可得
联立可得
离子恰好经过加速电场右边缘时，，则圆周运动半径
离子恰好经过加速电场左边缘时，，则圆周运动半径
则吸收板上表面有离子打到的区域长度为
【知识点】带电粒子在电场与磁场混合场中的运动
【解析】【分析】 （1）根据几何关系，结合动能定理，以及洛伦兹力提供向心力分析求解；
（2） ① 根据动能定理，洛伦兹力提供向心力，结合不同情况下的运动半径分析求解；
②根据动能定理求解速度，分别求解离子恰好经过加速电场左边缘和右边缘时圆周运动的半径，根据半径求解吸收板上表面有离子打到的区域长度。
（1）设正离子的质量为，电荷量为，则比荷
根据几何关系可得正离子做圆周运动的半径
根据动能定理可得
解得
根据牛顿第二定律可得
解得
（2）①根据动能定理可得
解得
根据牛顿第二定律可得
解得
离子恰好经过加速电场右边缘时，圆周运动半径，此时
离子恰好经过加速电场左边缘时，圆周运动半径，此时
则的取值范围为
②设离子在轴上方磁场中运动速度大小为，圆周运动半径为，根据动能定理可得
根据牛顿第二定律可得
联立可得
离子恰好经过加速电场右边缘时，，则圆周运动半径
离子恰好经过加速电场左边缘时，，则圆周运动半径
则吸收板上表面有离子打到的区域长度为
1 / 1广东华侨中学2025-2026学年高三物理质量测试试卷
1．放射性同位素的半衰期为5730年，其发生衰变的核反应方程为。通过测量古生物体样品中的含量，可以确定古生物体存活的年代。下列说法正确的是（　　）
A．X是中子
B．X是电子
C．此核反应为衰变
D．经过11460年，生物体内的全部衰变
【答案】B
【知识点】原子核的衰变、半衰期；α、β、γ射线及特点
【解析】【解答】 ABC．X的质量数为14－14＝0，电荷数为6－7＝﹣1，故X是电子（），此核反应为衰变，故AC错误，B正确；
D、半衰期年，，剩余质量，不会全部衰变，D错误；
故答案为：B。
【分析】A、B、考查核反应方程守恒规律，衰变产生电子；
C、考查衰变与衰变区分，衰变释放氦核；
D、考查半衰期规律，每经过一个半衰期剩余一半原子核。
2．某同学遥控无人机进行运动会的航拍工作，无人机在内沿竖直方向运动，其高度h与时间t的关系图像如图所示。取竖直向上为正方向，则无人机在该段时间内（　　）
A．加速度竖直向上 B．做自由落体运动
C．速度竖直向下 D．速度先减小后增大
【答案】C
【知识点】运动学 S-t 图象；自由落体运动
【解析】【解答】图像斜率表示瞬时速度，高度不断减小，斜率为负，速度竖直向下；图像曲线越来越陡，斜率绝对值变大，向下加速运动，加速度竖直向下，
A：加速度竖直向下，A错误；
B：自由落体初速度为0，本题初始高度20m、初速度不为零，不是自由落体，B错误；
C：高度持续减小，速度方向竖直向下，C正确；
D：斜率绝对值不断变大，速率一直增大，D错误；
故答案为：C。
【分析】A、考查图像斜率与加速度，向下加速则加速度向下；
B、考查自由落体条件：初速度为零、只受重力；
C、考查位移变化判断速度方向，高度减小，运动向下；
D、考查斜率大小反映速率，曲线变陡，速度持续变大。
3．“套圈圈”是游乐园里常见的趣味娱乐项目。如图所示，某人水平抛出第1个圈圈，恰好套中第2排的陶瓷小狗；水平抛出第2个圈圈，恰好套中第1排的陶瓷熊猫。已知所有圈圈完全相同，且从同一位置抛出，飞行过程中不计空气阻力，则与第2次抛出的圈圈相比，第1次抛出的圈圈（　　）
A．初速度较大 B．空中飞行时间较长
C．飞行过程中，速度变化较快 D．重力做功较多
【答案】A
【知识点】平抛运动；功的计算
【解析】【解答】平抛运动：竖直方向，水平。第1次落点高度更高，下落高度，
B：，更小，飞行时间更短，B错误；
A：第1次水平位移更大、时间更短，，初速度更大，A正确；
C：两圈只受重力，加速度均为，速度变化快慢相同，C错误；
D：，第1次下落高度小，重力做功更少，D错误；
故答案为：A。
【分析】A、B考查平抛分运动规律，下落高度决定运动时间，水平位移与初速度、时间关联；
C考查加速度物理意义，重力加速度相同则速度变化快慢一致；
D考查重力做功公式，重力做功与竖直下落高度成正比。
4．我国科学家在距离地球约2760光年的遥远星系中，成功探测并确认了一个轨道周期仅为的致密双星系统（J0526），该系统由一颗质量约为0.74倍太阳质量的碳氧白矮星，和一颗质量约为0.33倍太阳质量的热亚矮星组成，它们绕连线上的O点做匀速圆周运动，忽略其他天体的影响。对于该系统，下列说法正确的是（　　）
A．碳氧白矮星所受万有引力大于热亚矮星所受万有引力
B．碳氧白矮星的转动半径大于热亚矮星的转动半径
C．碳氧白矮星转动的角速度大小等于热亚矮星转动的角速度大小
D．碳氧白矮星转动的线速度大小等于热亚矮星转动的线速度大小
【答案】C
【知识点】万有引力定律；双星（多星）问题
【解析】【解答】A、两星间万有引力是一对相互作用力，大小相等，A错误；
B、双星角速度相同，由，质量越大轨道半径越小；碳氧白矮星质量更大，转动半径更小，B错误；
C、双星同轴转动，角速度一定相等，C正确；
D、，不等、相同，线速度不等，D错误；
故答案为：C。
【分析】A、考查牛顿第三定律，相互引力等大反向；
B、考查双星半径与质量反比规律；
C、考查双星运动特点：角速度、周期全部相同；
D、考查线速度公式。
5．两根通有相同电流的长直导线垂直于平面固定在、两点，电流方向垂直于平面向里，此时点的磁感应强度为B。若将M点的电流方向变为垂直于平面向外，P点的磁感应强度为，则（　　）
A．的大小是B的倍，方向相同 B．的大小是B的倍，方向垂直
C．与B大小相等，方向相同 D．与B大小相等，方向垂直
【答案】D
【知识点】磁感应强度；通电导线及通电线圈周围的磁场
【解析】【解答】如图所示
根据安培定则可知，当M点的电流方向垂直于纸面向里时，P点的磁感应强度沿x轴正方向，由矢量的叠加原理，可知大小等于每根导线在P点产生磁场磁感应强度大小的倍；当M点的电流方向垂直于纸面向外时，P点的磁感应强度沿y轴正方向，大小与B相等。
故答案为：D。
【分析】A、B 考查安培定则与矢量合成，先确定单根磁感应强度大小；
C、D 考查两次合磁场的大小、方向对比，前后合磁场分别沿x、y轴。
6．如图甲、乙所示为风速测量系统的原理示意图，电磁信号产生器由半径为L的圆形匀强磁场区域（圆心位于风轮转轴处）和固定于风轮转轴上的导体棒组成（O点连接风轮转轴）。磁场磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里，长为。风推动风杯，风杯的M端以半径顺时针匀速转动，当转至与弹性簧片接触时，回路中电流为I，除阻值为R的定值电阻外，其余电阻不计。则风杯M端的线速度大小为（　　）
A． B． C． D．
【答案】D
【知识点】线速度、角速度和周期、转速；导体切割磁感线时的感应电动势
【解析】【解答】设导体棒的角速度为，其在磁场边缘的点的线速度为，由有
导体棒在磁场内的部分的平均速度为，解得
导体棒上产生的感应电动势由，解得
对整个回路，根据闭合电路欧姆定律有，可得
则风杯M端的线速度大小为
故答案为：D。
【分析】考查转动切割电动势公式，只有磁场内部有效长度切割；结合欧姆定律求角速度；线速度，转动半径，代入求解。
7．如图所示，倾角为的长方形斜面的宽为L、长为。c点放有一个质量为m的物块，某同学给物块一个平行于斜面的推力F（方向、大小均未知），将物块沿着方向匀速运动推到a。已知物块与斜面间的动摩擦因数为，重力加速度为g。则（　　）
A．推力大小为 B．推力大小为
C．推力的方向与成角 D．推力的方向与成角
【答案】B
【知识点】受力分析的应用；共点力的平衡
【解析】【解答】对物块进行受力分析，如图所示，
在斜面内物块受到的摩擦力大小，沿方向，
物块重力沿斜面向下的分力大小，方向与平行，两者夹角为，
因为物块匀速运动，所以推力的大小为摩擦力和重力沿斜面向下的分力的合力，
即，方向与成角，故B正确。
故答案为：B。
【分析】A、B、考查滑动摩擦力公式、力的正交合成，先求解摩擦力与斜面内重力分力大小，再计算推力大小；
C、D、考查矢量合成规律，两个大小相等互相垂直的力，合力与分力夹角为，确定推力方位。
8．如图所示为某电动汽车充电站的变压系统电路图，变压器可视为理想变压器，其原线圈两端接入电压，电流表、电压表均为理想电表。对于该充电站的工作过程，下列说法正确的是（　　）
A．变压器的原线圈输入电压的有效值为380V
B．变压器的原线圈输入交流电的频率为100Hz
C．接入电路工作的充电桩个数越多，电压表读数越大
D．接入电路工作的充电桩个数越多，电流表读数越大
【答案】A,D
【知识点】变压器原理；交变电流的峰值、有效值、平均值与瞬时值
【解析】【解答】A：由瞬时值表达式，电动势最大值，有效值，故A正确；
B：，频率，不是，故B错误；
C：理想变压器原线圈电压、匝数比不变，副线圈电压不变，电压表示数不变，故C错误；
D：接入充电桩越多，副线圈总负载电阻越小，副线圈电流变大；由变流比，原线圈电流同步变大，电流表示数变大，故D正确；
故答案为：AD。
【分析】A、考查交变电流最大值与有效值换算关系；
B、考查交变电流角速度和频率的换算公式；
C、考查理想变压器电压规律，副线圈电压只由原线圈电压和匝数比决定；
D、考查负载变化对原副线圈电流的影响，负载增多总电阻减小、电流增大。
9．有一种儿童玩具“橡皮枪”，主体由枪筒，活塞和橡皮筋组成。在枪筒的前端扣紧“帽子”，枪筒里面的空气被活塞和“帽子”密封，扣动扳机，橡皮筋迅速拉动活塞压缩空气，最终将“帽子”发射出去。空气可视为理想气体，则“帽子”被发射之前的过程，枪筒内的空气（　　）
A．温度升高 B．压强降低
C．内能增大 D．从外界吸收热量
【答案】A,C
【知识点】理想气体与理想气体的状态方程；热力学第一定律及其应用
【解析】【解答】迅速压缩空气，过程时间极短，气体来不及和外界换热，视为绝热过程；外界对气体做功。
A：由热力学第一定律，内能增大，理想气体内能只由温度决定，温度升高，故A正确；
B：体积减小、温度升高，由理想气体状态方程，气体压强增大，故B错误；
C：外界对气体做功、绝热无放热，气体内能增大，故C正确；
D：过程绝热，，气体既不吸热也不放热，故D错误；
故答案为：AC。
【分析】A、C、考查绝热过程热力学第一定律，外界做功转化为气体内能，内能升高对应温度上升；
B、考查理想气体状态方程，结合体积、温度变化判断压强变化趋势；
D、考查绝热过程定义，快速压缩气体无热量交换。
10．蹦极运动深得年轻人的喜爱，如图所示为某次蹦极运动中的情景，原长为l的轻质弹性绳一端固定在机臂上，另一端固定在质量为m的蹦极者身上，蹦极者从机臂上由静止自由下落，当蹦极者距离机臂2l时，下落至最低点。已知蹦极者受到的空气阻力恒为其重力的0.1倍，重力加速度为g，则蹦极者从开始下落到最低点的过程中（　　）
A．弹性绳和蹦极者组成的系统机械能减少0.2mgl
B．弹性绳的劲度系数为
C．蹦极者的重力势能减少
D．蹦极者的最大动能为
【答案】A,C,D
【知识点】功能关系；机械能守恒定律
【解析】【解答】A．蹦极者克服空气阻力做功，所以系统机械能减少0.2mgl，故A正确；
B．蹦极者下落过程，根据动能定理，有，解得，故B错误；
C．蹦极者下落高度为2l，重力做功为，所以重力势能减小2mgl，故C正确；
D．蹦极者下落经过平衡位置时，动能最大，该位置
可得弹性绳形变量，蹦极者从开始下落到平衡位置，根据动能定理，有 ，解得，故D正确。
故答案为：ACD。
【分析】A：考查机械能损耗规律，系统机械能损失等于克服空气阻力做功；
B：考查全程能量守恒，重力势能损耗等于摩擦生热+弹性势能；
C：考查重力势能变化公式；
D：考查动能定理与平衡条件，合力为零位置动能最大，分段列式求解最大动能。
11．某实验小组用如图甲所示的装置探究向心力大小与物体质量、转动半径和角速度的关系，挡板A、B、C到各自转轴的距离之比为1：2：1，图乙是左、右塔轮的三种组合方式，从第一层到第三层的左、右半径之比分别为1：1、2：1和3：1，标尺显示的格数与小球所受向心力的大小成正比，请回答下列问题：
（1）小明同学选择第一层的左、右塔轮的组合方式，然后将两个质量不相等的小球分别放在A、C位置，可探究向心力大小与　 　（选填“质量”“转动半径”或“角速度”）的关系。
（2）小李同学要探究向心力大小与转动半径的关系，他需要将两个质量　 　（选填“相等”“不相等”）的小球分别放在挡板C和挡板　 　（选填“A”或“B”）处，左、右塔轮的组合方式选择第　 　（选填“一”“二”或“三”）层。
（3）小张同学要探究向心力大小与角速度的关系，他需要将两个将质量相等的小球分别放在挡板C和　 　（选填“A”或“B”）处，左、右塔轮的组合方式选择第三层，此时左、右两标尺显示的格数之比为　 　。
【答案】（1）质量
（2）相等；B；一
（3）A；1：9
【知识点】向心力
【解析】【解答】（1）A、C两位置转动半径相等，塔轮选用第一层组合，两球角速度相等，两球质量不同，故是为了探究向心力大小与质量的关系。
故答案为：质量
（2）探究向心力大小与转动半径的关系，需要控制小球的质量和角速度相等，转动半径不相等，将两个质量相等（控制质量）的小球分别放在挡板C和挡板B处（半径不同），左、右塔轮的组合方式选择第一层（角速度相等）。
故答案为：相等；B；一
（3）探究向心力大小与角速度的关系，需要控制小球的质量和转动半径相等，角速度不相等，将两个质量相等（控制质量）的小球分别放在挡板C和A处（控制转动半径），左、右塔轮的组合方式选择第三层（角速度比为1：3），根据可知。
故答案为：A；1：9
【分析】(1) 控制变量法：固定，改变质量，研究关系；
(2) 固定，改变转动半径，选用同层塔轮保证角速度一致，半径不同；
(3) 固定，依靠不同半径塔轮改变角速度，由得角速度之比，结合得到向心力（标尺格数）比值。
（1）A、C两位置转动半径相等，塔轮选用第一层组合，两球角速度相等，两球质量不同，故是为了探究向心力大小与质量的关系。
（2）[1][2][3]探究向心力大小与转动半径的关系，需要控制小球的质量和角速度相等，转动半径不相等，将两个质量相等（控制质量）的小球分别放在挡板C和挡板B处（半径不同），左、右塔轮的组合方式选择第一层（角速度相等）。
（3）[1][2]探究向心力大小与角速度的关系，需要控制小球的质量和转动半径相等，角速度不相等，将两个质量相等（控制质量）的小球分别放在挡板C和A处（控制转动半径），左、右塔轮的组合方式选择第三层（角速度比为1：3），根据可知。
12．某实验小组用如图甲所示的电路研究压敏电阻阻值随外力变化的关系，器材有：电源E（电动势为，内阻不计）、电压表和（量程均为，内阻很大）、滑动变阻器R、电阻箱和压敏电阻、开关S、导线若干。
（1）S闭合前，R的滑片应置于最　 　（选填“左”或“右”）端。闭合开关S，调节接入电路的阻值，直到示数相等。
（2）保持阻值不变，对施加的压力增大时，读数减小，读数　 　（选填“增大”“不变”或“减小”），这说明受到的压力增大时，其阻值　 　（选填“增大”“不变”或“减小”）。读出的示数，则　 　（用表示）。已知，电压表的示数如图乙所示，则其读数为　 　的示数为，则此时　 　。
（3）保持，通过多次实验，作出的关系图像如图丙所示，可得的数值关系表达式为　 　（F的单位取N）。
【答案】（1）左
（2）增大；减小；；2.80；0.3
（3）
【知识点】研究热敏、光敏、压敏等可变电阻的特性；特殊方法测电阻
【解析】【解答】（1）开关S闭合前，为保护电路，R的滑片应置于最左端；
故答案为：左
（2）与示数的总和等于分压电路两端电压，保持不变，故示数减小，示数增大；示数减小，说明减小，即受到的压力增大时，其阻值减小；根据串联电路分压原理，可得，的量程为3V，最小分度值为0.1V，所以示数为，联立解得
故答案为：增大；减小；；2.80；0.3
（3）由图丙，可知，其中，可得
故答案为：
【分析】(1) 考查分压式滑动变阻器规范操作，闭合开关滑片置分压最小端保护电路；
(2) 考查串联分压规律，总电压恒定，一个元件分压减小则另一元件分压增大，结合分压公式推导压敏电阻表达式，按电压表分度值读数并代入计算；
(3) 利用一次函数拟合图像，代入已知定值电阻，代数变形得到关于的解析式。
（1）开关S闭合前，为保护电路，R的滑片应置于最左端；
（2）[1][2]与示数的总和等于分压电路两端电压，保持不变，故示数减小，示数增大；示数减小，说明减小，即受到的压力增大时，其阻值减小；
[3][4][5]根据串联电路分压原理
可得
的量程为3V，最小分度值为0.1V，所以示数为
联立解得
（3）由图丙，可知，其中，
可得
13．某半径为的球形玻璃制品中心有一个半径为R的球形气泡，二者球心重合于O点，其剖面图如图所示。一细光束从玻璃球表面的M点射入玻璃球后照射到气泡表面上的A点，在A点恰好发生全反射后从玻璃球表面的N点射出，M、N两点的距离为。光在真空中的传播速度为c，不考虑多次反射。求：
（1）玻璃球材料的折射率和光在M点入射角的正弦值；
（2）光从M点传播到N点所用的时间。
【答案】（1）解：如图所示
由于
根据对称性，可知
所以
由于
所以，
临界角
折射率
在M点，根据折射定律有
所以
（2）解：光在玻璃中的传播速度
光在玻璃中的光路长度
光在玻璃中的传播时间
【知识点】光的折射及折射定律；光的全反射
【解析】【分析】(1) 本题结合几何光学、全反射临界角与折射定律，先利用边长关系找角度，由全反射临界角公式求折射率，再用折射定律求入射角正弦值；
(2) 先求介质中光速，算出光在玻璃里传播的路程，结合求解传播总时间。
（1）如图所示
由于
根据对称性，可知
所以
由于
所以，
临界角
折射率
在M点，根据折射定律有
所以
（2）光在玻璃中的传播速度
光在玻璃中的光路长度
光在玻璃中的传播时间
14．如图所示，一个质量m1=50kg的滑冰运动员在冰面上以v0=3.6m/s的速度向右滑行，与冰面间的摩擦不计，一质量m2=10kg的木箱静止在O点，木箱与冰面间的动摩擦因数 =0.2，当运动员到达O点时，将木箱相对冰面以v=5m/s的速度水平向右推出（时间极短）。此后运动员在A点再次追上木箱，并迅速抓住木箱推着木箱一起运动，最后停在B点，重力加速度g取10m/s2，运动员和木箱均可视为质点。求：
（1）O、A间的距离及运动员在O、A间运动的时间；
（2）A、B间的距离及整个过程中，木箱与冰面间的摩擦热。
【答案】（1）解：运动员推木箱的过程，运动员与木箱动量守恒，则
此后木箱向前匀减速运动，加速度大小为a，则有
设经时间t，运动员追上木箱，假设此时木箱尚未停止滑行，则
解得
由于，故假设成立，所以O、A间的距离
（2）解：运动员追上木箱时，木箱速度大小为
运动员抓住木箱后，设共同速度大小为v共，系统动量守恒，则
此后二者共同匀减速运动，由动能定理有
解得
木箱与冰面间的摩擦热
【知识点】动量守恒定律；动能定理的综合应用；碰撞模型
【解析】【分析】(1) 推箱子动量守恒求运动员速度；匀减速位移公式列追击方程，先验证木箱没停止再求解时间、位移；
(2) 先求碰前木箱速度，抱住瞬间再次动量守恒，动能定理求共同滑行距离；摩擦热只看木箱全路程，。
（1）运动员推木箱的过程，运动员与木箱动量守恒，则
此后木箱向前匀减速运动，加速度大小为a，则有
设经时间t，运动员追上木箱，假设此时木箱尚未停止滑行，则
解得
由于，故假设成立，所以O、A间的距离
（2）运动员追上木箱时，木箱速度大小为
运动员抓住木箱后，设共同速度大小为v共，系统动量守恒，则
此后二者共同匀减速运动，由动能定理有
解得
木箱与冰面间的摩擦热
15．如图所示为某实验小组设计的离子控制装置示意图。在平面直角坐标系中，虚线上方和轴下方的区域存在着垂直纸面的匀强磁场，虚线和轴之间区域依次为加速电场、离子源和吸收板，其中加速电场分布在到之间，离子源位于坐标原点处，吸收板左、右两端分别位于和处。离子源可以产生初速度不计、比荷为的正离子，经电压为（值大小可调）的电场（图中未画出）加速后，沿轴负方向射入下方磁场。已知轴左侧加速电场的电压为，当匀强磁场垂直纸面向里且时，正离子恰好打在吸收板的中点处。
（1）求磁感应强度的大小；
（2）保持磁感应强度的大小不变，方向改为垂直纸面向外，若所有离子都能进入轴左侧加速电场进行加速，求：
①的取值范围；
②值在①中范围变化时，吸收板上表面有离子打到的区域长度。
【答案】（1）解：设正离子的质量为，电荷量为，则比荷
根据几何关系可得正离子做圆周运动的半径
根据动能定理可得
解得
根据牛顿第二定律可得
解得
（2）解：①根据动能定理可得
解得
根据牛顿第二定律可得
解得
离子恰好经过加速电场右边缘时，圆周运动半径，此时
离子恰好经过加速电场左边缘时，圆周运动半径，此时
则的取值范围为
②设离子在轴上方磁场中运动速度大小为，圆周运动半径为，根据动能定理可得
根据牛顿第二定律可得
联立可得
离子恰好经过加速电场右边缘时，，则圆周运动半径
离子恰好经过加速电场左边缘时，，则圆周运动半径
则吸收板上表面有离子打到的区域长度为
【知识点】带电粒子在电场与磁场混合场中的运动
【解析】【分析】 （1）根据几何关系，结合动能定理，以及洛伦兹力提供向心力分析求解；
（2） ① 根据动能定理，洛伦兹力提供向心力，结合不同情况下的运动半径分析求解；
②根据动能定理求解速度，分别求解离子恰好经过加速电场左边缘和右边缘时圆周运动的半径，根据半径求解吸收板上表面有离子打到的区域长度。
（1）设正离子的质量为，电荷量为，则比荷
根据几何关系可得正离子做圆周运动的半径
根据动能定理可得
解得
根据牛顿第二定律可得
解得
（2）①根据动能定理可得
解得
根据牛顿第二定律可得
解得
离子恰好经过加速电场右边缘时，圆周运动半径，此时
离子恰好经过加速电场左边缘时，圆周运动半径，此时
则的取值范围为
②设离子在轴上方磁场中运动速度大小为，圆周运动半径为，根据动能定理可得
根据牛顿第二定律可得
联立可得
离子恰好经过加速电场右边缘时，，则圆周运动半径
离子恰好经过加速电场左边缘时，，则圆周运动半径
则吸收板上表面有离子打到的区域长度为
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