2023年北京市海淀区高考物理二模试卷

2023年北京市海淀区高考物理二模试卷

一、单选题（本大题共14小题，共42.0分）

1.如图所示，固定在水平地面上的汽缸内密封一定质量的理想气体,

活塞处于静止状态。若活塞与汽缸的摩擦忽略不计，且气体与外界环

境没有热交换。将活塞从4处缓慢地推至B处的过程中，下列说法正确

的是（）

A.气体的内能保持不变B.气体的内能逐渐增大

C.气体的压强保持不变D.气体的压强逐渐减小

2.正弦交变电源与电阻R、理想交流电压表按照图1方式连接，已知电阻R=5.00,交流电

压表示数为10.0，。图2是通过电阻R的电流i随时间t变化的图像。下列说法正确的是（）

A.电阻R两端的电压u随时间t变化的规律是U=10√^7cos50πt（V）

B.电阻R两端的电压M随时间t变化的规律是U=IOCOSlOOTrt（U）

C.通过电阻R的电流i随时间t变化的规律是i=2cos50πt（Λ）

D.通过电阻R的电流i随时间t变化的规律是i=2。COSlOoTrtG4）

3.关于电磁波的应用，下列说法正确的是（）

A.雷达可以利用反射电磁波定位，是因为其工作波段的电磁波衍射效应较为明显

B.移动电话选择微波作为工作波段，是因为微波比其它波段的电磁波的波速更快

C.X射线衍射能探测晶体内原子的排列结构，是因为X射线的波长与原子间距相近

D.工程上用y射线探测金属内部缺陷，是因为y射线具有频率高、波动性强的特点

4.如图所示为光电效应实验中某金属的遏止电压Ue与入射光的频率V的关系图像。己知元电

荷e。根据该图像不能得出的是（）

UJV

o.x∙

*

0.6∙∙

0.4

02

4.5505.56.06.5v∕∣0uHz

A.饱和光电流B.该金属的逸出功C.普朗克常量D.该金属的截止频率

物理课上，老师演示了一个实验：如图所示，水平粗糙木板

5.I-----pwwvwv∣----1

上放置两个物块，其间有一个处于拉伸状态的弹簧。将木板抬至,ɔ

空中保持水平，两物块相对木板保持静止，然后将整个装置无初速释放，下落过程中可能观

察到的现象是（）

A.两物块依旧相对木板保持静止

B.两物块相对木板运动且彼此靠近

C.质量大的物块与木板保持相对静止，质量小的物块靠近质量大的物块

D.质量小的物块与木板保持相对静止，质量大的物块靠近质量小的物块

6.关于做自由落体运动的物体，下列说法正确的是（）

A.动能琼随时间t变化的快慢等随时间均匀增大

B.动量P随时间t变化的快慢常随时间均匀增大

C.重力势能EP随位移X变化的快慢第随时间均匀减小

D.机械能E随位移X变化的快慢坐随时间均匀减小

∆x

7.如图所示，圆盘可在水平面内绕通过0点的竖直轴转动（俯视），圆盘上

距轴r处有一质量为m的物块（可视为质点）。某时刻起，圆盘开始绕轴转动，f'

经过一段时间，其角速度从0增大至3。已知物块与圆盘之间的动摩擦因数比k0

重力加速度g,该过程中物块始终相对圆盘静止，下列说法正确的是（）

A.物块所受摩擦力的方向始终指向。点B.物块所受摩擦力的大小始终为卬ng

C.物块所受摩擦力的冲量大小为rnerD.物块所受摩擦力做的功为0

8.如图所示，真空中两个等量异号的点电荷-Q和+Q分别位于4点

和4'点，以44'连线中点。建立空间直角坐标系。一Xyz,B、C、M、

P是坐标轴上的4个点，其中BO=OC.下列说法正确的是（）

A.沿y轴从B点到C点电势先增大再减小

B.B、M两点间的电势差与M、C两点间的电势差相等

C.P点与。点的电场强度大小相等

D.P点与M点的电场强度方向垂直

9.氢原子在可见光区的4条特征谱线是玻尔理论的实验基础。如图所

示，这4条特征谱线（记作Ha、为、Hy和%）分别对应着氢原子从n=3、

4、5、6能级向n=2能级的跃迁，下面4幅光谱图中，合理的是（选项

图中长度标尺的刻度均匀分布，刻度值从左至右增大）（）

标尺

B.

标尺

标尺

10.如图所示，MN和PQ是竖直放置的两根平行光滑金属导轨，导轨足×f

够长且电阻不计，MP间接有一定值电阻R,电阻为r的金属杆Cd保持与导XC

X

轨垂直且接触良好。杆Cd由静止开始下落并开始计时，杆Cd两端的电压U、

×

杆Cd所受安培力的大小F随时间t变化的图像，以及通过杆Cd的电流/、杆F

Cd加速度的大小α随杆的速率V变化的图像，合理的是（）

11.在范围足够大的匀强磁场中，静止在P点的肥C核发生一次B衰变，衰变产生的/N核与

电子恰好在纸面内做匀速圆周运动。下列说法正确的是（）

A.该/?衰变过程反映了/C核中至少含有1个电子

B.电子在磁场中做匀速圆周运动的半径较小

C.电子与尹N核形成的等效电流可能均沿逆时针方向

D.电子第一次回到P点时尹N核也恰好到达P点

12.如图所示，一块长为a、宽为b、高为C的长方体半导体器fɪ

IJ<ifu

件，其内载流子数密度为n,沿+y方向通有恒定电流在空间-FTIN

中施加一个磁感应强度为8、方向沿-X方向的匀强磁场，半导C

体上、下表面之间产生稳定的电势差u,下列说法正确的是（）b/举二…

A.若载流子为负电荷，则上表面电势高于下表面电势κ/；F4面

B.仅增大电流/,电势差U可以保持不变'0

C∙半导体内载流子所受洛伦兹力的大小为恁

D.半导体内载流子定向移动的速率为M

13.如图所示为某小组设计的电子秤原理图。轻质托盘与竖直放置的轻弹簧相连。Ro为定值

电阻，滑动变阻器R的滑片与弹簧上端连接。当盘中没有放物体时，滑片刚好位于滑动变阻

器的最上端。该小组用理想电压表的示数U反映待测物体的质量m；用单位质量变化下，电压

表示数变化量的绝对值I竟I描述电子秤的灵敏度。不计一切摩擦，弹簧始终于弹性限度内，

下列说法正确的是（）

A∙仅更换阻值更大的定值电阻Ro，电子秤灵敏度会下降

B.电子秤的灵敏度会随待测物体质量的增大而增大

C.弹簧的劲度系数越小，电子秤的量程越大

D.电压表示数与待测物体质量成非线性关系

14.等离激元蒸汽发生器，是用一束光照射包含纳米银颗粒（--------—~►

可视为半径约10.0TUn的球体，其中每个银原子的半径约心——I-¾-→

0.1Omn）的水溶液时，纳米银颗粒吸收一部分光而升温，使其场_《_________UA

周围的水变成水蒸气，但整个水溶液的温度并不增加。该现象^r

可解释为：如图所示，实线圆表示纳米银颗粒，电子均匀分布在其中。当施加光场（即只考虑

其中的简谐交变电场）时，在极短时间内，可认为光场的电场强度不变，纳米银颗粒中的电子

会整体发生一个与光场反向且远小于纳米银颗粒半径的位移，使电子仍均匀分布在一个与纳

米银颗粒半径相同的球面内（虚线圆）。长时间尺度来看，纳米银颗粒中的电子便在光场作用

下整体发生周期性集体振荡（等离激元振荡）而使光被共振吸收，导致纳米银颗粒温度升高。

下列说法正确的是（）

A.一个纳米银颗粒中含有银原子的个数约1。2个

B.光场变化的频率应尽可能接近水分子振动的固有频率

C.在光场变化的一个周期内，光场对纳米银颗粒所做的总功为零

D.图示时刻，两球交叠区域（图中白色部分）中电场强度可能为零

二、实验题（本大题共2小题，共18.0分）

15.物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析

等。

（1）某同学用可拆变压器探究“变压器的电压与匝数的关系”。将图1中的零件组装成图2中的

变压器。将原线圈接在交流电源上，将副线圈接在电压传感器（可视为理想电压表）上，观察

到副线圈电压&随时间t变化的图像如图3所示，在保证安全的前提下，该同学可能在S〜t2时

间内进行的操作是。(选填选项前的字母)

A.减少了原线圈的匝数艮增加了副线圈的匝数

C.降低了交流电源的频率D.拔掉了变压器铁芯Q

(2)如图4所示，取一个半径为r的软木塞，在它的轴心处插上一枚大头针，让软木塞浮在液面

上。调整大头针插入软木塞的深度，使大头针露在外面的长度为九。这时从液面上方的各个方

向向液体中观察，恰好看不到大头针。可知该液体的折射率的测量值n=。(用八八表

示)

(3)用图5所示电路给电容器C充、放电。开关S接通1,稳定后改接2,稳定后又改接1,如此

反复。下表记录了充、放电过程中某两个时刻通过电流表的电流方向，根据该信息，在表格

内各空格处填上合理的答案。

通过电流表的电流方电流表中的电流正在增大还电容器两端的电压正在增大

时刻

向是减小还是减小

tɪ向左——

t2向右——

16.在“测量金属丝的电阻率”的实验中，某同学选择一根粗细均匀、阻值约为50的电阻丝

进行了测量。

(1)在测量了电阻丝的长度之后，该同学用螺旋测微器测量电阻丝的直径，测量结果如图1所

示为mmo

（2）现有电源（电动势E为3.0V,内阻不计）、开关和导线若干，以及下列器材:

A.电流表（量程0〜0.6A,内阻约0.20）

电压表（量程。〜3U,内阻约3k0）

C滑动变阻器（0-50,额定电流24）

。滑动变阻器（0〜2000,额定电流14）

为减小误差，且电压调节范围尽量大，滑动变阻器应选（选填器材前的字母）。然后补

充完成图2中实物间的连线。

（3）关于上述实验，下列说法正确的是。（选填选项前的字母）

A用螺旋测微器多次测量金属丝直径并取平均值可以减小系统误差

A用电压-电流图像处理实验数据求金属丝电阻可以减小偶然误差

C.只考虑电表内阻引起的误差，电压表分流会导致电阻测量值偏小

D只考虑电表内阻引起的误差，电流表分压会导致电阻测量值偏大

（4）电导率是电阻率的倒数，用希腊字母6表示，常用单位是西门子/厘米（S∕cτn）,即lS∕cm=

l（0∙cm）τ。电导率是反映水质的一项重要指标。资料显示某种饮用水的电导率约为1.0X

3

10-S∕cτno将该饮用水灌入一个绝缘性能良好、高约12cm、容积约240mZ,的薄壁塑料瓶（如

图3所示），瓶的两端用两个略小于瓶底面积的固定金属圆片电极密封。请通过计算说明用图2

中的实验器材能否较为精确的测量该饮用水的电导率。若能，请写出需要测量的物理量及对

应的测量方法；若不能，请提出一种改进措施。

三、计算题（本大题共4小题，共40.0分）

17.设地球是质量分布均匀的半径为R的球体。已知引力常量G,地球表面的重力加速度g,

忽略地球自转。

（1）推导地球质量M的表达式。

(2)推导地球第一宇宙速度"的表达式。

(3)设地球的密度为p,靠近地球表面做圆周运动的卫星的周期为7,证明pK=称。

U

18.如图1所示，两平行金属板4、B间电势差为名,带电量为q、质量为nɪ的带电粒子，由

静止开始从极板A出发，经电场加速后射出，沿金属板C、D的中心轴线进入偏转电压为出的

偏转电场，最终从极板C的右边缘射出。偏转电场可看作匀强电场，板间距为d。忽略重力的

影响。

(1)求带电粒子进入偏转电场时速度的大小乙

(2)求带电粒子离开偏转电场时动量的大小公

(3)以带电粒子进入偏转电场时的位置为原点、以平行于板面的中心轴线为X轴建立平面直角

坐标系XOy,如图2所示。写出该带电粒子在偏转电场中的轨迹方程。

19.电磁场，是一种特殊的物质。

(1)电场具有能量。如图1所示，原子核始终静止不动，α粒子先、后通过4、B两点，设ɑ粒子

的质量为粗、电荷量为％其通过4、B两点的速度大小分别为力和为，求α粒子从4点运动到B

点的过程中电势能的变化量/J。

(2)变化的磁场会在空间中激发感生电场。如图2所示，空间中有圆心在。点、垂直纸面向里、

磁感应强度为B的圆形匀强磁场，当空间中各点的磁感应强度随时间均匀增加时，请根据法

拉第电磁感应定律、电动势的定义等，证明磁场内，距离磁场中心。点为r处的感生电场的电

场强度E与r成正比。(提示：电荷量为q的电荷所受感生电场力F=qE)

(3)电磁场不仅具有能量，还具有动量。如图3所示，两极板相距为L的平行板电容器，处在磁

感应强度为B的匀强磁场中。磁场方向垂直纸面向里。将一长度为L的导体棒ab垂直放在充好

电的电容器两极板之间（其中上极板带正电），并与导体板良好接触。上述导体棒必、平行板

电容器以及极板间的电磁场（即匀强磁场、电容器所激发的电场）组成一个孤立系统，不计一

切摩擦。求当电容器通过导体棒ab释放电荷量为q的过程中，该系统中电磁场动量变化量的

大小ZlP和方向。

20.摆，是物理学中重要的模型之一。如图1所示，一根不可伸长的轻软细绳的上端固定在

天花板上的。点，下端系一个摆球（可看作质点）。将其拉至4点后静止释放，摆球将在竖直面

内的A、C之间来回摆动，其中B点为运动中的最低点。忽略空气阻力。

ɑ.摆的振动周期7。

b.摆的最大摆角％l°

（2）摆角J很小时，摆球的运动可看作简谐运动。某同学发现他家中摆长为0.993m的单摆在小

角度摆动时，周期为2s。他又查阅资料发现，早期的国际计量单位都是基于实物或物质的特

性来定义的，称为实物基准，例如质量是以一块Mg的伯钺合金圆柱体为实物基准。于是他

想到可以利用上述摆长为0.993m的单摆建立“1s”的实物基准。请判断该同学的想法是否合

理，并说明理由。

（3）小摆角单摆是较为精确的机械计时装置，常用来制作摆钟。摆钟在工作过程中由于与空气

摩擦而带上一定的负电荷，而地表附近又存在着竖直向下的大气电场（可视为匀强电场），导

致摆钟走时不准。某同学由此想到可以利用小摆角单摆估测大气电场强度：他用质量为m的

金属小球和长为〃远大于小球半径）的轻质绝缘细线制成一个单摆。他设法使小球带电荷量为

-q并做小角度振动，再用手机秒表计时功能测量其振动周期7,已知重力加速度g,不考虑地

磁场的影响。

α∙推导大气电场强度的大小E的表达式。

A实际上，摆球所带电荷量为IOf。量级，大气电场强度为102N∕C量级，摆球质量为IO-Ug

量级，手机秒表计时的精度为10-2S量级。分析判断该同学上述测量方案是否可行。(提示:

当IM«1时，有

(1+x)n=1+nx)

答案和解析

1.【答案】B

【解析】解：AB,活塞从处缓慢地推至处的过程中，气体的体积减小，外界对气体做功，即W>0,

气体与外界环境没有热交换，即Q=O,由热力学第一定律4U=Q+勿可知，ZU>0,即气体的

内能逐渐增大，故A错误，B正确：

CD、因AU>0,即气体的内能逐渐增大，则气体的温度逐渐升高，气体的体积减小，由华=C可

知，气体的压强逐渐增大，故CO错误。

故选：Bo

根据气体体积变化情况判断外界对封闭气体做功情况，再结合该过程为绝热过程，根据热力学第

一定律判断气体的内能变化情况；根据理想气体状态方程判断气体的压强变化情况。

本题考查分子动理论，气体内能，热力学第一定律等知识。在解题时，要把握理想气体的特征，

其内能只与温度有关，温度越高，内能越大。要灵活运用所学知识进行判断。

2.【答案】D

【解析】解：AB,交流电压表的示数是10.0V,则电压表的最大值为Um=CU=由

-22π

图可知，该交流电的周期：T=2.0×10s,因此3=γ=ιn-2rad/s=100πrad∕s∙则输

出电压u随时间t的表达式为"=10/2COSIooTrt(V);故AB错误；

CD、通过R的电流i随时间t变化的规律是i===10^2cosl00πta=2√7cθsl00πt(∕l),故C错误，

R5.0

。正确；

故选：D。

根据电压与时间图象，结合交流电的函数表达式，及欧姆定律，即可求解.

考查由图象书写函数表达式的方法，理解最大值与有效值的关系，注意正弦还是余弦函数.

3.【答案】C

【解析】解：4雷达可以利用反射电磁波定位，是因为其工作波段的电磁波波长很短，衍射效应

不明显，方向性较好，故A错误；

B.移动电话选择微波作为工作波段，是因为微波的波长短，频带范围广，与传播速度无关，故8

错误；

C.根据衍射条件可知,X射线照射在晶体上会发生明显的衍射现象,是由于其波长与原子间距相近,

故C正确；

。.工程上用y射线探测金属内部缺陷，是因为y射线具有频率高、穿透本领强，故。错误。

故选:Co

人根据雷达波的定位原理作答；

B.移动电话选择微波作为工作波段，主要是应用其频带范围广；

C根据衍射发生的条件作答；

。.工业上探伤，利用了y射线的贯穿本领强的特点。

本题主要考查了电磁波中的无线电波和y射线的特点以及发生明显衍射的条件，关键在于对这部分

知识的理解记忆。

4.【答案】A

【解析】解：4、由图中信息无法计算饱和光电流，故A错误；

BC.设金属的逸出功为色,截止频率为%,则有：IV0=hvc

光电子的最大初动能Eknl与遏止电压UC的关系是：Ekm=eUc

光电效应方程为：Ekm=Kv-W0

联立两式可得：Uc=-V

Cee

故UC与V图象的斜率为3,从而解得普朗克常量与逸出功，故8C正确；

Dy当UC=O时，可解得：V=vc

此时读图可知：V≈4.27×IO14Hz,即金属的截止频率约为4.27><1014/技,故O正确。

本题选择错误选项；

故选：Ao

根据光电效应方程得出遏止电压与入射光频率的关系，通过图线的斜率求出普朗克常量。遏止电

压为零时，入射光的频率等于截止频率。

解决本题的关键掌握光电效应方程以及最大初动能与遏止电压的关系，注意光电效应方程的应用。

5.【答案】B

【解析】解：开始时物块相对木板静上，则弹力等于摩擦力：将整个装置无初速释放，下落过程

中，物块处于完全失重状态，对木板的压力为零，此时摩擦力为零，则两物块在弹簧弹力作用下

相对木板运动且相互靠近，故B正确，ACQ错误；

故选：B.

超重是物体所受拉力或支持力大于物体所受重力的现象。当物体做向上加速运动或向下减速运动

时，物体均处于超重状态，即不管物体如何运动，只要具有向上的加速度，物体就处于超重状态。

失重是指物体受拉力或支持力小于物体所受重力的现象，当物体做向下加速运动或向上减速运动

时，物体均处于失重状态，即不管物体如何运动，只要具有向下的加速度，物体就处于失重状态，

当向下的加速度等于重力加速度时，物体完全失重。整个装置无初速释放，下落过程中，物块处

于完全失重状态，对木板的压力零。

本题主要考查超重、失重现象的应用。根据物体状态判断是失重还是超重，从而解答。

6.【答案】A

【解析】解：4、自由落体时,动能随时间变化的表达式为Ek=Jmv2=乩(gt)2,毁==

22/Itt-0

^mg2t,故动能随时间均匀增大，故A正确；

B、自由落体时，动量随时间变化的表达式为P=TnD=mgt,坐==mg,动量P随时间t变

ZJrC-U

化的快慢保持不变，故8错误；

C、自由落体时，以开始下落位置所在水平面为参考平面，重力势能随位移变化的表达式为EP=

-mgx,孚=-叫-O=,重力势能EP随位移X是不变的，故C错误；

U∆xX-OUy

D、自由落体时只有重力做功，机械能守恒，根据机械能守恒定律可知半为0,故。错误。

∆x

故选：Ao

4、先写出动能随时间变化的表达式，再判断动能Ek随时间t变化的快慢等随时间是否均匀增大;

3、先写出动量随时间变化的表达式，再判断动量P随时间t变化的快慢祟随时间是否均匀增大；

C、先写出重力势能随时间变化的表达式，再判断重力势能EP随位移X变化的快慢学随时间是否

-∆x

均匀减小；

D、根据机械能守恒定律判断机械能E随位移X变化的快慢孚随时间均匀减小。

讨论某个物理量随时间或者位移是否变化时，根据运动规律写出这个物理量和时间或者位移的表

达式，再讨论变化率。

7.【答案】C

【解析】解：4、物块的角速度逐渐变大，根据D=3r,可知线速度也逐渐变大，说明摩擦力做

了功，即摩擦力有沿着圆周切线方向的分力，说明物块受摩擦力的方向不是始终指向。点，故A

错误；

B、根据向心力公式F=nuo2r可知，当角速度比较小时，向心力也比较小，而向心力由静摩擦力

的一个分力提供，所以物块所受摩擦力的大小是从0开始增加的，不是始终为Png,故3错误；

C、根据动量定理得/=mv-0,将。=ar代入可知物块所受摩擦力的冲量大小为ni3r,故C正

确；

。、物块角速度从0增大至3过程中，只有静摩擦力可以做功，根据动能定理勿=gnw2-0=

1mω2r2,可知物块所受摩擦力做的功不为0,故。错误。

故选：Co

A、根据物块的运动情况判断其所受摩擦力的方向是否始终指向。点；

B、根据物块的运动情况判断物块所受摩擦力的大小是否始终为“mg；

C、根据动量定理判断物块所受摩擦力的冲量大小是否为nuor；

。、根据动能定理判断物块所受摩擦力做的功是否为0。

圆盘上的物块在水平面内圆周运动，如果是匀速圆周运动，静摩擦力提供向心力，大小保持不变，

方向时刻指向圆心，本题实际是变速圆周运动，静摩擦力就不指向圆心了，静摩擦力沿半径方向

的分力提供向心力，沿切线方向的分力做功，改变速度大小。

8.【答案】B

【解析】解：4、沿y轴电场线从B点到C点，电势逐渐减小，故A错误；

B、X轴所在直线为等势线，BO=OC,所以B、M两点间的电势差与M、C两点间的电势差相等，

故B正确；

CD、根据等量异种电荷的电场线分布，可知P点的电场强度小于。点的电场强度，P点与M点的电

场强度方向平行，故CO错误；

故选：B。

沿电场线方向，电势逐渐降低，根据等量异种电荷的电场线和等势线分布分析解答。

本题考查电势差与电场线的分析，解题关键掌握等量异种电荷的电场线和电势的特点。

9.【答案】A

【解析】解：光谱图中谱线位置表示相应光子的波长，氢原子从ri=3、4、5、6能级分别向n=2

能级跃迁时，发射的光子能量增大，所以光子频率增大，光子波长减小，在标尺上“a、Hβ∖%和

外谱线应从右向左排列。由于氢原子从n=3、4、5、6能级分别向n=2能级跃迁释放光子能量

的差值越来越小，所以，从右向左4条谱线排列越来越紧密，故A正确，BCC错误。

故选：4。

光谱图中谱线位置表示相应光子的波长，根据氢原子的能级跃迁结合频率与波长的关系分析解答。

考查学生对量子论、波尔原子模型的理解。解决本题的关键知道能级间跃迁所满足的规律，以及

知道光子频率、波长的大小与能量变化的关系。

10.【答案】D

【解析】解：。、根据牛顿第二定律有

mg—BlL=ma

其中/BLv

Λ+r

B2L2V

解得a=g—

m(R+r)

随着速度增大，金属杆的加速度逐渐减小，故。正确;

AB、当a=0时，此时Tng=B/3电流恒定，则电压和安培力趋向于定值，故AB错误；

C、根据/=黑，可知/与〃成线性关系，故C错误；

故选：Do

对金属棒受力分析，根据法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律和牛顿第二定律得出速度与加

速度的关系式，再逐一分析各选项图像正误。

解决本题的关键能够根据物体的受力判断物体的运动情况，结合安培力公式、法拉第电磁感应定

律、牛顿第二定律分析导体棒的运动情况，分析加速度如何变化。

Ii.【答案】c

【解析】解：4该0衰变是原子核内一个中子转化为一个质子和一个电子。也是其衰变过程中的

来源，所以并不能说明/C核中有电子，故A错误；

B、静止的肥C发生衰变，其产生的电子和/N核组成的系统动量守恒，由O=P点+P冢，所以电

子和氮核的动量大小相等，方向相反。其均在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力由

qvB=m^,解得r=器=壶，由于电子和和氮核在同一磁场中，且动量相等，氮核的带电量大

于电子的电荷量，所以电子在电子在磁场中做匀速圆周运动的半径较大，故8错误；

C、若发生0衰变后，电子顺时针做匀速圆周运动，根据系统的动量守恒可知氮核做逆时针匀速圆

周运动，根据电流方向的判定，则电子和尹N核形成的等效电流均沿逆时针方向，故C正确；

D、发生?衰变后，两带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，有qvB=m^,T=等整理有T=箸，

因为电子和和氮核的比荷不一致，故两粒子的周期不同，所以当电子回到P点，即完成一个周期

后，氮核没有在P点，故D错误。

故选：Co

静止的原子核发生夕衰变，根据动量守恒可知，电子和氮核的动量大小相等，方向相反，两粒子

如果在匀强磁场中运动可根据洛伦兹力提供向心力分析两粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径，

周期。

本题解题关键是该/?衰变过程中动量守恒，衰变后电子和尹N核动量大小相等，方向相反，然后利

用洛伦兹力提供向心力分析电子和/N核在磁场中运动的半径，周期。

12.【答案】C

【解析】解：4若载流子为负电荷，根据左手定则可知上表面带负电，则上表面电势低于下表

面电势，故A错误；

BD、根据平衡条件可得：qvB=解得：U=BCV

根据电流微观表达式可得：I=nqSv=nqbcv,解得：v=

联立解得：U=焉

仅增大电流/,电势差U增大，故3。错误；

C、半导体内载流子所受洛伦兹力的大小为：F=qvB,代入V=烹可得:F=M故C正确。

故选：Co

根据左手定则判断粒子运动情况，由此判断电势高低；根据平衡条件、电流微观表达式达到电势

差表达式进行分析；根据洛伦兹力的计算公式求解半导体内载流子所受洛伦兹力的大小。

本题主要是考查“霍尔效应”，解答本题的关键是知道粒子受力情况，能够根据左手定则分析洛

伦兹力的大小，掌握电流微观表达式。

13.【答案】A

【解析】解：D由图可知：滑动变阻器与RO串联，滑动变阻器的电阻全部连入电路；电压表测量

滑片上半部分电阻两端的电压；当滑动变阻器滑片P向下移动时，电路中的电阻不变，由欧姆定

律可知/=益F方，电路中的电流不变；电压表的示数

κ+r+∏θ

U=IR'=R^R'

又R'=pq,mg—kL,

解得U=西黑丽优

即电压表示数与待测物体质量成线性关系，故D错误:

C.由U=77岛FZn,可知弹簧的劲度系数越小，m的最大值越小，电子秤的量程越小，故C错

误;

由U=什+黑＞kSτn∙可知电子秤的灵敏度∣*∣-=(r+篙MS

[r~ΓKΠ~KQ)KOLΛTΠ^Γ^rπr∏Qj∕to

可知仅更换阻值更大的定值电阻岛，电子秤灵敏度会下降；电子秤的灵敏度与待测物体质量无关;

故4正确，B错误。

故选：Ao

结合欧姆定律求电压表的示数，进而可判断电压表示数与待测物体质量的关系；由电压表的示数

可知弹簧的劲度系数越小，m的最大值越小，电子秤的量程越小；由电压表的示数可得电子秤的

灵敏度，进而可知更换阻值更大的定值电阻凡，电子秤灵敏度会下降；电子秤的灵敏度与待测物

体质量无关。

本题首先结合欧姆定律求电压表的示数，进而结合电压表示数分析解答各选项。

14.【答案】D

【解析】解：4由体积比为半径比的三次方知，一个纳米银颗粒中含有银原子的个数约个，故

4错误；

8.由于纳米银颗粒吸收一部分光而升温，整个水溶液的温度并不增加，光场变化的频率应尽可能

接近纳米银颗粒的固有频率，故B错误；

C在光场变化的一个周期内，该过程中电子在外力作用下做正功，光场使纳米银颗粒发生周期性

集体振荡，所做的总功不为零，故C错误；

D图示时刻，由于存在静电平衡，两球交叠区域（图中白色部分）中电场强度可能为零，故。正确。

故选：Oo

由体积比为半径比的三次方知，一个纳米银颗粒中含有银原子的个数约个；由于纳米银颗粒吸

收一部分光而升温，整个水溶液的温度并不增加，光场变化的频率应尽可能接近纳米银颗粒的固

有频率；在光场变化的一个周期内，该过程中电子在外力作用下做正功，光场使纳米银颗粒发生

周期性集体振荡，所做的总功不为零；图示时刻，由于存在静电平衡，两球交叠区域（图中白色部

分）中电场强度可能为零。

本题中学生需了解体积比为半径比的三次方以及静电平衡等知识。

15.【答案】DJ减小减小减小增大

r

【解析】解：（I）C.由图3可知，变压器输出电压的最大值变小，周期不变，因此交流电源的频率

不变，故C错误；

4B.根据变压器电压与匝数比的关系，变压器输出电压∕=詈内,变压器输出电压减小，可能是

与线圈匝数增加，也可能是副线圈匝数减小，故AB错误；

D拔掉了变压器铁芯Q，变压器的漏磁增大，使得副线圈感应电动势E2=n2第减小，变压器的

输出电压变小，故。正确。

故选：D。

（2）软木塞的光路图如图所示：

大头针顶发出的光线刚好在水面的4点发生全反射，设临界角为C

根据勾股定律40=√AB2+OB2=√r2+∕ι2

.r——r

根据数学知识SInC=而=

2

'2+∕l

根据临界角公式SinCW

1

解得折射率n=⅛=r=

2

y∣r2+h

(3)电容器充电、放电电流随时间变化关系如图所示:

根据图5可知，电容器充电时，流过电流表的电流自左向右，对应于t2时刻，电流表中的电流正在

减小，电容器两端的电压正在增大；

电容器放电时，流过电流表的电流自右向左，对应于G时刻，电流表中的电流正在减小，电容器

两端的电压正在减小。

故答案为：(1)。；(?)J"+序；(3)减小；减小；减小；增大。

(1)由图3可知，变压器输出电压的最大值变小，周期不变，据此逐项分析作答；

(2)作光路图，根据数学知识求临界角的正弦，根据临界角公式求折射率；

(3)由图5判断电源给电容器充电时的充电电流方向和电容器放电时放电电流的方向，再结合电容

器充电、放电的特点作答。

本题考查了探究变压器电压与匝数比的关系，光的全反射和电容器的充电和放电，弄清每个小实

验的原理是解题的关键；注意临界条件的运用。

16.【答案】0.670CBC

【解析】解：⑴螺旋测微器的精确度为0.01znm,电阻丝直径d=0.5mm+17.0x0.01nun=

0.670mm；

(2)由于要求电压调节范围尽量大，因此滑动变阻器应选择C；

由于孔＜/丽7,电流表选择外接法，所连接的实物图如图所示:

(3)4由于电阻丝粗细可能不均匀，因此用螺旋测微器多次测量金属丝直径并取平均值可以减小偶

然误差，故A错误;

B.根据描点法作图原则可知，用图像法处理数据可以减小偶然误差，因此用电压一电流图像处理

实验数据求金属丝电阻可以减小偶然误差，故8正确；

CD由于电流表外接，误差来源于电压表分流，电阻的测量值％=为电阻的真实值RX真=擀=

r⅛->Rχ,因此只考虑电表内阻引起的误差，电压表分流会导致电阻测量值偏小，故C正确，D

错误。

故选：BC.

(4)塑料瓶的横截面积S=γ=瑞on?=20cm2=2.0X10-3τn2

饮用水的电导率约为3=1.0X10-3S∕cm=1.0×10-3(Λ∙cm)-1

12cm

根据电阻定律，自来水的电阻R=Pj=⅛=600/2

1.0×10-3(∕2∙cm)-1×20cm2

由于自来水电阻R>厂丽;，因此电流表要采用内接法;

通过自来水样品的电流/=X=ɪλ=5×10^3½=SmA

KoUU

由于电流表的量程太大，无法精确通过自来水样品的电流，因此不可以用图2中的实验器材较为精

确的测量该饮用水的电导率；为了精确的测定自来水样品的电导率，必须采用量程为O〜6mA的电

流表，且电流表要采用内接法。

故答案为：(1)0.670；(2)C；连接的实物图见解析；(3)BC；(4)不能；电流表要采用内接法，且

采用量程为O~6m4的电流表。

(1)螺旋测微器的精确度为0.01τwn,测量值=固定刻度对应示数Onm)+对齐格数(估读一位)X精

确度；

(2)由于要求电压调节范围尽量大，据此选择滑动变阻器；由于RX<∕~R^,电流表选择外接法，

据此完成实物图连接；

(3)AB.减小系统误差要采用更精密的仪器，多次测量取平均值和采用图像法处理数据可以减小偶

然误差；

CD∙电流表外接法测电阻的误差来源于电压表的分流，根据并联电阻的特点和欧姆定律分析误差；

(4)根据电阻定律和电导率求自来水样品的电阻，判断电流表的内外接法，再根据欧姆定律求解通

过自来水样品的最大电流，确定电流表的量程，最后作答。

本题考查了螺旋测微器的读数，伏安法测电阻以及电导率的知识；要能根据实验器材和题目要求

正确选择实验器材确定实验电路连接图；要能熟练掌握欧姆定律，电阻定律和串并联电路的特点。

17.【答案】解：(1)根据万有引力提供重力则有G粤=zng

R

解得地球的质量

M=埠

G

(2)地球的第一宇宙速度也则有mg=m⅞

R

解得“=JgR

(3)靠近地球表面做圆周运动的卫星的周期7,则有G繁=mR等

M

地球的密度P=病

解得pT2=弗

U

综上得证。

答：(1)地球质量M的表达式为M=贮。

G

(2)地球第一宇宙速度D的表达式为U=/市。

(3)见解析。

【解析】(1)根据地球表面物体的重力等于万有引力解得地球的质量；

(2)根据地面附近环绕天体重力提供向心力解得地球的第一宇宙速度：

(3)根据万有引力提供向心力结合密度的公式证明。

此题考查了人造卫星的相关知识，本题关键是要掌握重力等于万有引力和万有引力提供向心力这

两个关系，要能够根据题意选择不同的向心力的表达式。

18.【答案】解：(1)由动能定理有qUι=Tm"2

解得带电粒子进入偏转电场时速度的大小U=

(2)带电粒子在偏转电场中做类平抛运动，设金属板C、。的长度为L,带电粒子离开偏转电场时的

竖直方向的速度大小为火

水平方向是L=Vt

竖直方向上B=Tat2

a—跨，V=at,

mdγy

联立解得L=dJ毯，%=J里

带电粒子离开偏转电场时的速度大小为％=J卢+药=户绅迅

带电粒子离开偏转电场时动量的大小P=mv1=ʌ/m(2qU1+qU2^

(3)带电粒子在偏转电场中做类平抛运动

水平方向％=Vt

竖直方向y=ɪɑt2

带电粒子在偏转电场中的轨迹方程为y=磊(O≤X≤dJ招)。

答：(1)电粒子进入偏转电场时速度的大小为J率；

(2)带电粒子离开偏转电场时动量的大小Jm(2q0+q4);

(3)带电粒子在偏转电场中的轨迹方程为y=黯(0≤x≤dJ居)。

【解析】(1)由动能定理解得带电粒子进入偏转电场时速度的大；

(2)带电粒子在偏转电场中做类平抛运动，利用运动的分解与合成求出带电粒子离开偏转电场时的

速度大小，利用动量定义式求离开偏转电场时动量的大小；

(3)带电粒子在偏转电场中做类平抛运动列出水平方向和竖直方向位移关系式，联立解出该带电粒

子在偏转电场中的轨迹方程。

本题解题关键是带电粒子在偏转电场里做类平抛运动，其研究