2021年北京市海淀区高考物理二模试卷

2021年北京市海淀区高考物理二模试卷

一、选择题（共14小题，每小题3分，满分42分）

1.（3分）以下现象能说明光具有粒子性的是（）

A.用紫外线照射锌板时有电子射出

B.白光照射肥皂膜呈现彩色图样

C.贴有增透膜的相机镜头呈现淡紫色

D.泊松亮斑

2.（3分）下列说法中正确的是（）

A.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应

B.天然放射现象的发现，揭示了原子核是由质子和中子组成的

C.放射性元素的半衰期随温度的升高而变短

D.氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，原子总能量减少

3.（3分）关于分子动理论，下列说法中正确的是（）

A.如图“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，应先滴油酸

酒精溶液，再撒排子粉

如图为水中某花粉颗粒每隔一定时间位置的连线图，连线表示该花

粉颗粒做布朗运动的轨迹

如图为分子力F与分子间距r的关系图，分子间距从ro开始增大

时，分子力先变小后变大

各速率X*的分子兼

度较高

4.（3分）声波是一种机械波，具有波的特性。关于声波，下列说法中正确的是（）

A.不同频率的声波在空气中相遇时不会叠加

B.高频声波和低频声波相遇时能发生干涉现象

C.相同条件下，低频声波比高频声波更容易发生衍射现象

D.不同频率的声波在空气中相遇时频率均会发生改变

5.（3分）在如图所示的电路中，干电池、开关和额定电压为1.5V的灯泡组成串联电路。

当闭合开关时，发现灯泡不发光。在闭合开关的情况下，已知电路仅有一处故障，由此

做出的判断中正确的是（）

测试点A、BD、EE、FF、B

多用表示数1.5V01.5V0

A.A、C间导线断路B.D、E间导线断路

C.灯泡断路D.F、B间导线断路

6.（3分）某同学用如图所示的可拆变压器做“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”

实验，发现变压器两个线圈的导线粗细不同。该同学将原线圈接在学生电源上，分别测

量原、副线圈的电压。下列说法中正确的是（）

1"：H晒ft

uJ电*ILL

S4—

A.原线圈应接在学生电源直流电压输出端

B.只增加原线圈的匝数就可以增大原线圈的输入电压

C.只增加原线圈的匝数就可以增大副线圈的输出电压

D.匝数较少的线圈应该使用较粗的导线

7.（3分）如图所示，先用金属网把不带电的验电器罩起来，再使带正电金属球靠近金属网。

下列说法中正确的是（）

A.验电器的箔片会张开

B.金属网外表面带负电荷，内表面带正电荷

C.金属网罩内部电场强度为零

D.金属网的电势比验电器箔片的电势高

8.（3分）在用单摆测量重力加速度的实验中，用多组实验数据做出周期（T）的平方和摆

长（L）2-L图线，可以求出重力加速度go已知两位同学做出的T2-L图线如图中的a、

b所示，其中a和b平行，图线a对应的g值很接近当地重力加速度的值。相对于图线a

A.可能是误将绳长记为摆长L

B.可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长L

C.可能是误将49次全振动记为50次

D.根据图线b不能准确测出当地的重力加速度

9.（3分）如图所示，静止在光滑水平桌面上的物块A和B用一轻质弹簧拴接在一起，弹

簧处于原长。一颗子弹沿弹簧轴线方向射入物块A并留在其中（）

—►___________

A.子弹射入物块A的过程中，子弹和物块A的机械能守恒

B.子弹射入物块A的过程中，子弹对物块A的冲量大小大于物块A对子弹的冲量大小

C.子弹射入物块A后，两物块与子弹的动能之和等于射入物块A前子弹的动能

D.两物块运动过程中，弹簧最短时的弹性势能等于弹簧最长时的弹性势能

10.（3分）2020年12月17日“嫦娥五号”首次地外天体采样返回任务圆满完成。在采样

返回过程中，“嫦娥五号”要面对取样、上升、对接和高速再入等四个主要技术难题，要

进行多次变轨飞行。“嫦娥五号”绕月球飞行的三条轨道示意图如图所示，轨道2和轨道

3是变轨后的椭圆轨道，并且都与轨道1相切于A点。A点是轨道2的近月点，“嫦娥五

号”在轨道1上的运行速率约为1.7km/s。不计变轨中“嫦娥五号”的质量变化，不考虑

其他天体的影响（）

A.“嫦娥五号”在轨道2经过A点时的加速度大于在轨道1经过A点时的加速度

B.“嫦娥五号”在轨道2经过B点时的速率一定小于1.7km/s

C.“嫦娥五号”在轨道3上运行的最大速率小于其在轨道2上运行的最大速率

D.“嫦娥五号”在轨道3所具有的机械能小于其在轨道2所具有的机械能

11.（3分）氢原子的能级图如图甲所示，一群处于第4能级的氢原子，向低能级跃迁过程

中能发出6种不同频率的光a、vb两种光可让图乙所示的光电管阴极K发生光电效应。

分别用频率为va、Vb的两个光源照射光电管阴极K,测得电流随电压变化的图像如图

丙所示。下列说法中正确的是（）

A.处于第4能级的氢原子可以吸收一个能量为0.75eV的光子并电离

B.图丙中的图线a所表示的光是氢原子由第4能级向基态跃迁发出的

C.图丙中的图线b所表示的光的光子能量为12.75eV

D.用图丙中的图线a所表示的光照射阴极K时，光电子的最大初动能比用图线b所表

示的光照射时更大

12.（3分）手机无线充电功能的应用为人们提供更大的便利。图甲为其充电原理的示意图，

充电板接交流电源，对充电板供电，从而使手机内的感应线圈中产生感应电流。当充电

板内的励磁线圈通入如图乙所示的交变电流时（电流由a流入时的方向为正），不考虑感

应线圈的自感（）

A.感应线圈中产生的是恒定电流

B.感应线圈中电流的方向总是与励磁线圈中电流方向相反

C.t|〜t3时间内，C点电势始终高于d点电势

D.t3时刻，感应线圈中电流的瞬时值最大

13.（3分）利用霍尔元件可以进行微小位移的测量。如图甲所示，将固定有霍尔元件的物

体置于两块磁性强弱相同、同极相对放置的磁体缝隙中，建立如图乙所示的空间坐标系。

保持沿x方向通过霍尔元件的电流1不变，由于不同位置处磁感应强度B不同，霍尔元

件将在y轴方向的上、下表面间产生不同的霍尔电压UH。当霍尔元件处于中间位置时，

磁感应强度B为0,UH为0,将该点作为位移的零点。在小范围内，磁感应强度B的大

小和坐标z成正比（）

A.该仪表只能测量位移的大小，无法确定位移的方向

B.该仪表的刻度线是均匀的

C.若霍尔元件中导电的载流子为电子，则当azVO时，下表面电势高

D.电流I越大，霍尔电压UH越小

14.（3分）如图甲所示，在静水中，当风的方向与无自带动力帆船的目标航向（图中由A

指向B）,只需将帆面与船身垂直安放，则帆船能沿直线顺利到达目标位置B,在静水中，

当风的方向与无自带动力帆船的目标航向（图中由A指向B）,若调整船身和帆面的位置

（其中目标方向AB与船身的夹角为。，帆面与船身的夹角为隼），帆船也可以逆风到达

目标位置B,帆船可先到达C再到达目标位置B。帆船能沿AC段运动的动力来源可简

化解释为：风以某一角度a吹到帆面上，碰撞后弹出的角度也是a,使帆船受到了一个

方向与帆面垂直的压力E这个压力沿船身方向及垂直于船身方向的分力分别为Fi和F2,

Fi就是船沿AC航线前进的动力（其大小与v风的大小关系可表示为kv风2）,F2则有使

船侧向漂移的作用，可以认为该力被水对船的横向阻力平衡。结合以上解释和所学的物

理知识，下列说法中不正确的是（）

A.k与年、。和空气密度p都有关

B.要使无自带动力帆船沿CB航行，帆面必须处于锐角NACB的两边之间

C.若不断改变船身和帆面的方位，无自带动力帆船可沿锯齿形航线从A驶向B

D.空气分子与帆面发生弹性碰撞前后，空气分子的动量改变量垂直于帆面

二、解答题（共6小题，满分58分）

15.（6分）在测量一节干电池的电动势和内阻的实验中，可选用的器材有：

A.电压表V：0〜3V,内阻约3k。；

B.电流表Ai：0〜0.6A,内阻约0.1。；

C.电流表A2：0〜3A,内阻约0.01C；

D.滑动变阻器Ri：0-100（1；

E.滑动变阻器R2：0〜15C；

F.开关S和导线若干。

（1）电流表应选用,滑动变阻器应选用（选填项目前的符号）；

（2）用所选器材按照图1连接好电路后，将滑动变阻器滑片置于合适位置，闭合开关S,

得到多组电流I和电压U。根据实验数据，绘制出如图2所示的U-I图像V,r=

Q（结果均保留3位有效数字）；

（3）通过以上测量方法求得的结果会存在误差，其中由电表引起的误差不能通过多次测

量取平均值的方法减小。下列说法中正确的是o

A.由于电流表的分压作用，使电动势的测量值小于真实值

B.由于电流表的分压作用，使电动势的测量值大于真实值

C.由于电压表的分流作用，使内阻的测量值小于真实值

D.由于电压表的分流作用，使内阻的测量值大于真实值

16.（12分）用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律。重锤从高处由静止开始下落，

重锤上拖着的纸带通过打点计时器，打出一系列的点，即可验证机械能守恒定律。已知

当地重力加速度为g。

（1）除图1中所示的装置之外，还必须使用的器材是

A.直流电源、天平（含祛码）

B.直流电源、刻度尺

C.交流电源、天平（含祛码）

D.交流电源、刻度尺

（2）下面列举了该实验的几个操作步骤：

A.按照如图所示安装好实验器材并连接好电源

B.先打开夹子释放纸带，再接通电源开关打出一条纸带

C.测量纸带上某些点间的距离

D.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能

其中没有必要进行的或者操作不当的步骤是（选填步骤前的字母）.

（3）如图所示，根据打出的纸带，选取纸带上的连续的五个点A、B、C、D、Eo,点

AC间的距离为si，点CE间的距离为S2,若相邻两点的打点时间间隔为T,重锤质量为

m,根据这些条件计算重锤从释放到下落OC距离时的重力势能减少量AEp：,动

能增加量AEk：；在实际计算中发现，重锤减小的重力势能总是大于重锤增加的动

能，其原因主要是。

（4）某同学利用图3中纸带，先分别测量出从A点到B、C、D、E、F、G点的距离h

(其中F、G点为E点后连续打出的点，图中未画出)，再计算打出B、C、D、E、F各

点时重锤下落的速度v和v2,绘制v2-h图像，如图3所示，并求得图线的纵轴截距b

和斜率k,

①请说明如何根据图像验证重锤下落过程机械能是否守恒？

②假设上述实验操作中不受一切阻力影响，此时绘制的v2-h图线的纵轴截距b'和斜率

k'与b、k的关系最可能的是0

A.b'>b,k'>k

B.b'<b,k'=k

C.b'<b,k'<k

D.b'=b,k'>k

(5)某同学认为要验证机械能守恒，必须选择第1、2两点间距离约为2mm的纸带进行

数据处理，你认为他的观点是否正确,请说明理由。

17.(9分)如图所示，MN、PQ为两足够长的光滑平行金属导轨，两导轨的间距L=1.0m,

N、Q间连接一阻值R=0.3Q的定值电阻，在导轨所在空间内有垂直于导轨平面向上的

匀强磁场，金属棒与导轨接触的两点间的电阻r=0.2。，导轨的电阻可忽略不计。现由静

止释放金属棒，且与导轨接触良好。重力加速度g取10m/s2,已知sin37°=0.6,cos37°

=0.8。求金属棒沿导轨：

(1)开始下滑时的加速度大小a；

(2)下滑过程中的最大速度大小v；

(3)以最大速度下滑时，电阻R的电功率大小P。

18.(9分)如图甲所示，运动员把冰壶沿水平冰面投出，让冰壶在冰面上滑行，最终停在

远处的某个位置。按比赛规则，冰壶投出后，减小冰壶与冰面间的动摩擦因数以调节冰

壶的运动。将冰壶的运动简化为直线运动且不考虑冰壶的转动。已知未摩擦冰面时，冰

壶与冰面间的动摩擦因数为0.02。重力加速度g取10m/s2o

(1)在图乙中，画出冰壶投出后在冰面上滑行时的受力示意图；

(2)运动员以3.6m/s的水平速度将冰壶投出，求冰壶能在冰面上滑行的最大距离s；

(3)若运动员仍以3.6m/s的水平速度将冰壶投出，滑行一段距离后，其队友在冰壶滑行

前方摩擦冰面，滑过被毛刷摩擦过的冰面长度为6m,求与不摩擦冰面相比

甲乙

19.(10分)质谱仪是一种检测和分离同位素的仪器。如图所示，某种电荷量为+q的粒子,

从容器A下方的小孔Si进入电压为U的加速电场，其初速度可忽略不计。这些粒子经

过小孔S2沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度大小为B的匀强磁场中，形成等效电流

为I的粒子束。随后粒子束在照相底片MN上的P点形成一个曝光点，P点与小孔S2之

间的距离为D。不计粒子的重力及粒子间的相互作用。

(1)求粒子进入磁场时的动能Ek；

(2)求在t时间内照相底片接收到的粒子总质量M；

(3)衡量质谱仪性能的重要指标之一是与粒子质量有关的分辨率。粒子的质量不同，在

MN上形成曝光点的位置就会不同。质量分别为m和m+Am的同种元素的同位素在底

片MN上形成的曝光点与小孔S2之间的距离分别为d和d+Z\d(Ad<<d),其中△(!是

质谱仪能分辨出来的最小距离，定义质谱仪的分辨率为与d、的关系式。

A'mA1m

20.(12分)放射性同位素电池具有工作时间长、可靠性高和体积小等优点，是航天、深海、

医学等领域的重要新型电源，也是我国近年重点科研攻关项目。某同学设计了一种利用

放射性元素p衰变的电池，如图1所示，在金属球壳内部的球心位置放有一小块与球壳

绝缘的放射性物质，已知单位时间内从放射性物质射出的电子数为N,射出电子的最小

动能为Ei,最大动能为E2。在Ei和E2之间，任意相等的动能能量区间内的电子数

相同。为了研究方便，假设所有射出的电子都是沿着球形结构径向运动，a和b为接线柱。

（2）求a、b之间的最大电势差Um，以及将a、b短接时回路中的电流I短；

（3）在a、b间接上负载时，两极上的电压为U,通过负载的电流为I。论证电流大小I

随电压U变化的关系；

（4）若电源的电流保持恒定且与负载电阻无关，则可称之为恒流源。请分析负载电阻满

足什么条件时该电源可视为恒流源。

（注意：解题过程中需要用到、但题目没有给出的物理量，要在解题中做必要的说明）

2021年北京市海淀区高考物理二模试卷

参考答案与试题解析

一、选择题（共14小题，每小题3分，满分42分）

1.（3分）以下现象能说明光具有粒子性的是（）

A.用紫外线照射锌板时有电子射出

B.白光照射肥皂膜呈现彩色图样

C.贴有增透膜的相机镜头呈现淡紫色

D.泊松亮斑

【解答】解：A、用紫外线照射锌板时有光电子逸出，说明光具有粒子性；

B、白光照射肥皂膜呈现彩色图样，说明光具有波动性；

C、贴有增透膜的相机镜头呈现淡紫色，说明光具有波动性；

D、泊松亮斑是光绕过障碍物发生衍射的现象，故D错误。

故选：A。

2.（3分）下列说法中正确的是（）

A.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应

B.天然放射现象的发现，揭示了原子核是由质子和中子组成的

C.放射性元素的半衰期随温度的升高而变短

D.氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，原子总能量减少

【解答】解：A、太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应；

B、天然放射现象的发现，不能揭示原子核是由质子和中子组成的；

C、放射性元素的半衰期与温度无关；

D、氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，故D错误。

故选:Ao

3.（3分）关于分子动理论，下列说法中正确的是（）

A.如图“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，应先滴油酸

酒精溶液，再撒琲子粉

B.如图为水中某花粉颗粒每隔一定时间位置的连线图，连线表示该花

粉颗粒做布朗运动的轨迹

分子间距从ro开始增大

时，分子力先变小后变大

各速率的分子效

曲线②对应的温

度较高

【解答】解：A、“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，再滴油酸酒精溶液，故A错

误；

B、图中的折线是炭粒在不同时刻的位置的连线，也不是分子的运动轨迹，故B错误;

C、根据分子力与分子间距的关系图o增大时，分子力表现为引力，故C错误；

D、由图可知，则说明②对应的平均动能较大，即T1VT8,故D正确。

故选：D。

4.（3分）声波是一种机械波，具有波的特性。关于声波，下列说法中正确的是（）

A.不同频率的声波在空气中相遇时不会叠加

B.高频声波和低频声波相遇时能发生干涉现象

C.相同条件下，低频声波比高频声波更容易发生衍射现象

D.不同频率的声波在空气中相遇时频率均会发生改变

【解答】解：A、不同频率的波在空气中相遇会叠加，故A错误：

B、发生干涉的条件之一是频率相同，相遇时不能发生干涉现象；

C、频率越低，越容易发生衍射现象，故c正确;

D、不同频率的波在空气中相遇，故D错误.

故选：Co

5.（3分）在如图所示的电路中，干电池、开关和额定电压为1.5V的灯泡组成串联电路。

当闭合开关时，发现灯泡不发光。在闭合开关的情况下，己知电路仅有一处故障，由此

做出的判断中正确的是（）

测试点A、BD、EE、FF、B

多用表示数1.5V01.5V0

A.A、C间导线断路B.D、E间导线断路

C.灯泡断路D.F、B间导线断路

【解答】解：A、若A,电路中没有电流、F间测得的电压应为0,故A错误；

B、若D,电路中没有电流，E点的电势与B点的电势相等、E测得的电压应为1.2V,故

B错误；

C、若灯泡断路，

当闭合开关时，发现灯泡不发光，E点的电势与A点的电势相等，则E,与题相符：

D、若E电路中没有电流、F间测得的电压应为0,故D错误。

故选：Co

6.（3分）某同学用如图所示的可拆变压器做“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”

实验，发现变压器两个线圈的导线粗细不同。该同学将原线圈接在学生电源上，分别测

量原、副线圈的电压。下列说法中正确的是（）

A.原线圈应接在学生电源直流电压输出端

B.只增加原线圈的匝数就可以增大原线圈的输入电压

C.只增加原线圈的匝数就可以增大副线圈的输出电压

D.匝数较少的线圈应该使用较粗的导线

【解答】解：A、变压器的工作原理是电磁感应现象，只能接入交流电；

B、根据U_=%，和输入电压并没有关系，故B错误；

^2n2

TJ0

C、根据_L=_L,副线圈的输出电压减小；

Ugn2

TT„

D、由工=_L可知，变压器中匝数少的线圈应该使用较粗的导线；

^2n7

故选：D。

7.（3分）如图所示，先用金属网把不带电的验电器罩起来，再使带正电金属球靠近金属网。

下列说法中正确的是（）

A.验电器的箔片会张开

B.金属网外表面带负电荷，内表面带正电荷

C.金属网罩内部电场强度为零

D.金属网的电势比验电器箔片的电势高

【解答】解：ACD、用金属网把验电器罩起来，金属网以及内部处于静电平衡状态，且

内部的场强处处为零，故C正确；

B、金属网罩外表面靠近带正电金属球的一端带负电，金属网罩内表面不带电；

故选：C»

8.（3分）在用单摆测量重力加速度的实验中，用多组实验数据做出周期（T）的平方和摆

长（L）2-L图线，可以求出重力加速度go已知两位同学做出的T2-L图线如图中的a、

b所示，其中a和b平行，图线a对应的g值很接近当地重力加速度的值。相对于图线a

()

-------------->L

A.可能是误将绳长记为摆长L

B.可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长L

C.可能是误将49次全振动记为50次

D.根据图线b不能准确测出当地的重力加速度

【解答】解：B、因为单摆的周期T=2ir、怛2=2匹;/，而图线b与L轴有个截距2

Vgg

=12Ll.(L-a),则实际的摆长就是L一旦；

g2

2

A、如果是误将绳长记为摆长1?=鱼J.(L+且)2轴有正截距，故A错误；

g6

C、若是误将49次全振动记为50次，这样做出的图线的斜率会变小，故C错误；

D、根据图线b也能准确测出当地的重力加速度，故D错误。

故选:Bo

9.(3分)如图所示，静止在光滑水平桌面上的物块A和B用一轻质弹簧拴接在一起，弹

簧处于原长。一颗子弹沿弹簧轴线方向射入物块A并留在其中()

劭

—_

，〃〃〃〃/〃力/〃))/»〃〃〃〃〃)〃〃〃〃)〃,

A.子弹射入物块A的过程中，子弹和物块A的机械能守恒

B.子弹射入物块A的过程中，子弹对物块A的冲量大小大于物块A对子弹的冲量大小

C.子弹射入物块A后，两物块与子弹的动能之和等于射入物块A前子弹的动能

D.两物块运动过程中，弹簧最短时的弹性势能等于弹簧最长时的弹性势能

【解答】解：A、子弹射入物块A的过程中，则子弹和物块A的机械能减少；

B、子弹射入物块A的过程中，子弹对物块A的作用力大小等于物块A对子弹的作用力

大小，由I=Ft知，故B错误；

C、由于子弹射入物块A的过程中要产生内能，子弹射入物块A后，故C错误；

D、两物块运动过程中，设两物块的共同速度为v,由动量守恒定律得：m弹vo=（m弹

+mA+mB）v

可知，弹簧最短时和弹簧最长时两物块的共同速度相同，由系统的机械能守恒定律知，

故D正确。

故选：D。

10.（3分）2020年12月17日“嫦娥五号”首次地外天体采样返回任务圆满完成。在采样

返回过程中，“嫦娥五号”要面对取样、上升、对接和高速再入等四个主要技术难题，要

进行多次变轨飞行。“嫦娥五号”绕月球飞行的三条轨道示意图如图所示，轨道2和轨道

3是变轨后的椭圆轨道，并且都与轨道1相切于A点。A点是轨道2的近月点，“嫦娥五

号”在轨道1上的运行速率约为1.7km/so不计变轨中“嫦娥五号”的质量变化，不考虑

其他天体的影响（）

A.“嫦娥五号”在轨道2经过A点时的加速度大于在轨道1经过A点时的加速度

B.“嫦娥五号”在轨道2经过B点时的速率一定小于1.7km/s

C.“嫦娥五号”在轨道3上运行的最大速率小于其在轨道2上运行的最大速率

D.“嫦娥五号”在轨道3所具有的机械能小于其在轨道2所具有的机械能

【解答】解：A、根据万有引力提供向心力得：

G-^=ma

2

r

解得：a=@L

2

r

“嫦娥五号”探测器在轨道8上运动过程中，因为轨道2上的A点和轨1上的A点是同

一点，故探测器在轨道2经过A点时的加速度等于在轨道1经过A点时的加速度。

B、过B点做外切圆，才能进入圆轨道，即：VB<V切

根据万有引力提供向心力得：

7

Mm一

（rJ----m---

2

r1r

解得：v=,画

因为「B>rA，所以V切VVA，故VB<VA=1.7km/s,故“嫦娥五号”在轨道8经过B点时

的速率一定小于1.7km/s。

C、“嫦娥五号”从轨道7变轨到轨道3,所以“嫦娥五号”在轨道3上运行的最大速率

大于其在轨道5上运行的最大速率。

D、由于“嫦娥五号”从轨道2变轨到轨道3,机械能增加，故D错误。

故选:Bo

11.（3分）氢原子的能级图如图甲所示，一群处于第4能级的氢原子，向低能级跃迁过程

中能发出6种不同频率的光a、vb两种光可让图乙所示的光电管阴极K发生光电效应。

分别用频率为va、Vb的两个光源照射光电管阴极K,测得电流随电压变化的图像如图

丙所示。下列说法中正确的是（）

-41.85

-LSI

-3.4

d。

A.处于第4能级的氢原子可以吸收一个能量为0.75eV的光子并电离

B.图丙中的图线a所表示的光是氢原子由第4能级向基态跃迁发出的

C.图丙中的图线b所表示的光的光子能量为12.75eV

D.用图丙中的图线a所表示的光照射阴极K时，光电子的最大初动能比用图线b所表

示的光照射时更大

【解答】解：第4能级的氢原子，向低能级跃迁过程中可能的情况为：n=4-4,n=4一

2,n=3f1,能发出6种不同频率的光，

能量值的大小关系排列从大到小为：n=6-l,n=3f2,n—4-*2,n=7-3a>vb两种

光可让图乙所示的光电管阴极K发生光电效应，所以发生光电效应的能量值对应的跃迁

为：n=4-2；

A、第4能级的能量值为-0.85eV,其能量值仍然为负，故A错误；

BC、由图乙可知，a光的遏制电压小k=hv-W8,及eUo=Ek知各光对应的跃迁为：b

光为n=4-*3,a光为n=3-l；

b光的光子能量为Eb=E8-Ei=-0.85eV-（-13.5eV）=12.75eV,故B错误;

D、由图乙可知，a光的遏制电压小|<=11丫-Wo,用图丙中的图线a所表示的光照射阴

极K时，光电子的最大初动能比用图线b所表示的光照射时更小。

故选：Co

12.（3分）手机无线充电功能的应用为人们提供更大的便利。图甲为其充电原理的示意图，

充电板接交流电源，对充电板供电，从而使手机内的感应线圈中产生感应电流。当充电

板内的励磁线圈通入如图乙所示的交变电流时（电流由a流入时的方向为正），不考虑感

应线圈的自感（）

A.感应线圈中产生的是恒定电流

B.感应线圈中电流的方向总是与励磁线圈中电流方向相反

C."〜t3时间内，C点电势始终高于d点电势

D.t3时刻，感应线圈中电流的瞬时值最大

【解答】解：A、由图象励磁线圈中通有变化的交变电流时，不是恒定电流；

B、感应线圈中的电流方向可以由楞次定律判断，感应电流的方向可能与励磁线圈的电流

方向相同；

C、t]〜t2时间内，原线圈的电流是正向电流减小，此时感应电流产生的磁场方向应与励

磁线圈产生的磁场方向相同，电流从d流向c；t4〜t3时间内，原线圈的电流是反向电流

增大,此时感应电流产生的磁场方向应与励磁线圈产生的磁场方向相反，电流从d流向C,

故c正确；

D、t3时刻，励磁线圈中电流的斜率为零，故D错误。

故选：C。

13.（3分）利用霍尔元件可以进行微小位移的测量。如图甲所示，将固定有霍尔元件的物

体置于两块磁性强弱相同、同极相对放置的磁体缝隙中，建立如图乙所示的空间坐标系。

保持沿x方向通过霍尔元件的电流I不变，由于不同位置处磁感应强度B不同，霍尔元

件将在y轴方向的上、下表面间产生不同的霍尔电压UH。当霍尔元件处于中间位置时，

磁感应强度B为0,UH为0,将该点作为位移的零点。在小范围内，磁感应强度B的大

小和坐标z成正比（）

甲乙

A.该仪表只能测量位移的大小，无法确定位移的方向

B.该仪表的刻度线是均匀的

C.若霍尔元件中导电的载流子为电子，则当azVO时，下表面电势高

D.电流I越大，霍尔电压UH越小

【解答】解：设载流子的电荷量为q,沿电流方向定向运动的平均速率为v,导体板横截

面积为S,霍尔元件沿y轴厚度为b,载流子在磁场中受到洛伦兹力Fift=qvB,载流子

在洛伦兹力作用向上或下侧移动，则载流子受到的电场力为F电=扫，当达到稳定状

态时，联立得：1^=心匚①

nqa

A、由①式可知，霍尔电压的正负不同，B的方向也不同。故A错误；

B、在小范围内，由①式可知，UH与B成正比，故U与坐标z成正比，故B正确；

C、在AzVO区域，应用左手定则可判断电流受力方向沿y轴负方向，因载流子为电子,

故C错误；

D、由①式可知，霍尔电压UH越大，故D错误；

故选:B。

14.（3分）如图甲所示，在静水中，当风的方向与无自带动力帆船的目标航向（图中由A

指向B）,只需将帆面与船身垂直安放，则帆船能沿直线顺利到达目标位置B,在静水中，

当风的方向与无自带动力帆船的目标航向（图中由A指向B）,若调整船身和帆面的位置

（其中目标方向AB与船身的夹角为0,帆面与船身的夹角为年），帆船也可以逆风到达

目标位置B,帆船可先到达C再到达目标位置B。帆船能沿AC段运动的动力来源可简

化解释为：风以某一角度a吹到帆面上，碰撞后弹出的角度也是a,使帆船受到了一个

方向与帆面垂直的压力F,这个压力沿船身方向及垂直于船身方向的分力分别为Fi和F2,

Fi就是船沿AC航线前进的动力（其大小与v风的大小关系可表示为kv风2）,F2则有使

船侧向漂移的作用，可以认为该力被水对船的横向阻力平衡。结合以上解释和所学的物

理知识，下列说法中不正确的是（）

帆面

有关

p都

密度

空气

、。和

与①

A.k

间

边之

的两

CB

角/A

于锐

须处

面必

，帆

航行

沿CB

帆船

动力

自带

使无

B.要

向B

从A驶

航线

齿形

沿锯

船可

力帆

带动

，无自

方位

面的

和帆

船身

改变

不断

C.若

帆面

垂直于

改变量

的动量

气分子

后，空