湖南省三湘名校教育联盟2021届高三物理下学期3月第三次大联考试题.docx

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1、湖南省三湘名校教育联盟2021届高三物理下学期3月第三次大联考试题本试卷共6页，16题。全卷满分100分，考试用时75分钟。注意事项:1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3.考试结束时，将本试题卷和答题卡一并交回。一、选择题:本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.2021年1月21日中广核集团在深圳召开2021年度媒体通报会，会议指出，2020年

2、度中广核24台核电机组保持安全稳定运行，世界核运营者协会WANO指标中，72.6%的指标达到世界先进水平，平均能力因子连续三年保持92%以上其中宁德核电2号机组全部WANO指标达到卓越值。以下关于核能的有关说法正确的是A.宁德核电2号机组的核能是利用轻核聚变B.原子核比结合能越大原子核越稳定C.重核裂变是重核分裂成中等大小的核，核的比结合能减小D.重核裂变反应中亏损的质量变成了能量2.2020年12月17日凌晨，嫦娥五号返回器携带月球样品在内蒙古成功着陆，我国首次地外天体采样返回任务圆满完成!将嫦娥五号着陆的最后阶段看作直线运动，其位移x与时间t的关系图像如图所示，嫦娥五号返回器运动速度大小用

3、v表示，则关于t1到t2时间内下列说法正确的是A.v增大，月球样品处于失重状态B.v增大，月球样品处于超重状态C.v减小，月球样品处于失重状态D.v减小，月球样品处于超重状态3.如图，固定在地面上的斜面足够长，其倾角为30，一质量为1kg的物块受到平行于斜面向上F=10N的力，滑块沿斜面向下运动，物块与斜面之间的动摩擦因数为，重力加速度g取10m/s2，物块运动的加速度大小为A.a=2.5m/s2B.a=7.5m/s2C.a=10.0m/s2D.a=12.5m/s24.2020年10月14日发生了火星冲日，火星与地球的距离会达到极近值，这时可以使用较小的代价将探测器送往火星，所以2020年出现

4、了各国进行火星探测的高潮，2020年7月23日我国成功发射了“天问一号”火星探测器。已知火星绕太公转的轨道半径是地球绕太阳公转轨道半径的1.5倍，地球绕太阳公转一周的时间为1年，则连续两次火星冲日的时间间隔约为A.12个月B.15个月C.21个月D.27个月5.如图，在竖直平面内固定一光滑支架，支架左侧为四分之一圆弧，O点为圆弧的圆心，OA、OB为半圆弧的半径，OB沿竖直方向，D为半圆弧上的一点，BOD=60，支架右侧OBC为一直角三角形，OBC=60，支架左右两侧各放着质量分别为m1和m2的a、b小球，两小球之间用一轻杆连接，当两球平衡时小球a恰好位于D点，轻杆处于水平方向。两球均可看作质点

5、，则a、b两个小球的质量之比m1:m2为A.1:3B.1:C.1:2D.:26.在如图所示的电路中，三个定值电阻的阻值分别为R1=R2=6，R3=12，在a，b两端输入正弦式交变电流，电压的表达式为，已知理想变压器原、副线圈的匝数比为3:1，当开关S闭合后，电阻R1两端的电压为A.1VB.2VC.3VD.4V二、选择题:本题共4小题，每小题5分，共20分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7.如图，一直径为d的圆形金属线框静止在光滑的绝缘水平桌面上，线框右侧两条平行虚线间存在一匀强磁场，磁感应强度方向竖直向上即垂直于纸面向外，磁场的宽度也为d。现

6、给线框一水平向右的初速度，线框能通过磁场区域并继续向右运动。下列说法正确的是A.线框进磁场过程中回路中电流方向为逆时针方向B.线框出磁场的过程中受到的安培力方向水平向左C.线框进入磁场和离开磁场的两个过程中通过线框的电荷量相等D.线框进入磁场过程中，线框中产生感应电动势一直增大8.如图，物体A、B之间用一竖直轻质弹簧连接静止置于水平地面上，已知弹簧的劲度系数为k=300N/m，A、B质量均为1.5kg。一条绕过轻滑轮不可伸长的轻绳，一端连物体，另一端连物体C，物体C套在光滑的竖直固定杆上。现用手托住物体C使其静止于M点，轻绳刚好水平伸直但无弹力作用，滑轮与杆之间的水平距离为0.4m，物体B与滑

7、轮之间的轻绳沿竖直方向。从静止释放物体C后，C沿竖直杆向下运动，当物体C运动到N点时，物体A恰好离开地面但不继续上升。物体C可视为质点，重力加速度g取10m/s2，轻绳所受重力及滑轮的摩擦均可忽略不计，物体B与滑轮之间的轻绳足够长，弹簧始终在弹性限度内。则下列说法正确的是A.在物体C从M点运动到N点过程中，物体C的机械能一直减小B.在物体C从M点运动到N点过程中，物体B一直做加速运动C.物体C在M点时弹簧的弹性势能大于物体C在N点时弹簧的弹性势能D.物体C的质量为0.5kg9.如图，纸面内有两条相互垂直的长直绝缘导线L1、L2，L1中的电流方向向上，L2中的电流方向向右；L1的右边有a、b两点

8、，它们相对于L2对称。整个系统处于某匀强磁场中，该匀强磁场的磁感应强度大小为B0，方向垂直于纸面向外。已知a、b两点的磁感应强度大小分别为和，方向均垂直于纸面向里。则A.流经L1的电流在a点产生的磁感应强度大小为，方向垂直纸面内B.流经L1的电流在b点产生的磁感应强度大小为,方向垂直纸面向内C.流经L2的电流在a点产生的磁感应强度大小为，方向垂直纸面向外D.流经L2的电流在b点产生的磁感应强度大小为，方向垂直纸面向内10.如图，匀强电场中有一半径R为12.5cm的圆，圆心为O，电场线与圆所在的平面平行，ab和cd为圆的两条直径两直径夹角为74把电子从a点移到b、c两点，电场力所做的功分别为50

9、eV、18eV，已知a点的电势为2V，已知sin53=0.8，cos53=0.6.下列说法正确的是A.电子在c点的电势能比在b点的多32eVB.d点处的电势为70VC.电场强度的大小为200V/mD.圆周上电势最高点的电势为50V三、非选择题:共56分。第11-14题为必考题，每个试题考生都必须作答。第15-16题为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题:共43分。11.（6分）某研究性学习小组要测定一块电池的电动势E和内阻r所用的实验器材有:A.待测电池E，电动势约为3VB.电流表A（量程为10mA，内阻为RA=10.0）C.电阻箱R（最大阻值99.9）D.定值电阻R0（阻值为5.0）E.定

10、值电阻R1（阻值为290.0）F.开关S、导线若干（1）选择合适的器材与待测电源组成如图（a）所示的电路；（2）闭合开关，改变电阻箱的阻值，使电流表为合适的示数，并记录电阻箱的阻值R和电流表的示数I，要根据图像求出电源的电动势和内阻需要以为纵坐标，以_为横坐标（用物理量符号表示）；根据实验得到的数据在图中的坐标纸上描点然后拟合成一条直线，如图（b）所示，根据图线求得电源电动势E=_V，内阻r=_。（以上结果均保留两位有效数字）12.（9分）某同学设计了一个验证动能定理的实验，实验装置示意图如图（a）所示。将力传感器固定在滑块上，然后把绳的一端固定在力传感器的挂钩上，用来测量绳对小车的拉力，绳的

11、另一端挂上钩码，跨过轻滑轮拉动滑块，滑块上还装有挡光片，滑块放在水平桌面的A处（挡光片左端与滑块左端对齐），桌面B点上方固定一光电门。（重力加速度g=10m/s2）。实验步骤如下:用刻度尺测出了滑块释放点A到固定光电门的距离为s=1.0m，用游标卡尺测量挡光片的宽度d调整轻滑轮使细线水平；让滑块从A点由静止释放，滑块在钩码的拉动下做加速运动，用数字毫秒计时器测出遮光条经过光电门所用的时间，然后求挡光片经过光电门时的速度为v，读出力传感器的示数为F；换用不同质量的钩码多次重复步骤测出多组挡光片经过光电门时的速度v和力传感器的示数F；根据上述实验数据做出图像，根据实验数据求出滑块、力传感器以及挡光

12、片的总质量M。回答下列问题:（1）该同学首先用游标卡尺测量了挡光片的宽度，如图（b）所示，挡光片宽度的测量值d=_cm.（2）本实验中关于下列说法正确的是_（选填选项前的字母）。A.为了保证实验的准确性，钩码质量应远小于滑块、力传感器及挡光片的总质量MB.用来牵引滑块的细线也可以不平行于桌面C.实验中挡光片的宽度d适当小一点可以提高滑块速度v测量的准确度D.实验中力传感器的示数F与钩码的重力大小相等（3）该同学实验测得数据如下:F（N）4.05.06.07.08.09.010.0v（m/s）2.002.452.833.163.463.744.00为了更直观地验证动能定理，根据表格中的数据做出_

13、一F图像，得到如图（c）所示的一条直线根据所做图像求出滑块、力传感器以及挡光片的总质量M=_kg。（结果保留两位有效数字）13.（13分）如图所示，质量为m0=1kg的摆球A用长为l=1.8m的轻质细绳系于O点，O点下方的光滑水平地面上静止着一质量为m=5kg的小球B.小球B右侧有一质量为M=15kg的静止滑块C（未固定），滑块的左侧是一光滑的圆弧。现将摆球向左拉起，使细线水平，由静止释放摆球，摆球摆动至最低点时恰好与小球B发生弹性正碰，碰撞时间极短，摆球A和小球B均可视为质点，不计空气阻力，滑块C的圆弧半径足够大，重力加速度g取10m/s2。求:（1）摆球A与小球B碰后摆球A能摆起的最大高度

14、h；（2）小球B与滑块C作用过程中小球B沿圆弧面上升的最大高度H。14.（15分）在如图所示的xOy平面内，边长为2R的正方形区域中存在方向垂直xOy平面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场，沿x轴放置一长为2R的探测板，与磁场下边界的间距为R，质量为m、电荷量为q的正离子源从正方形一边（位于y轴上）的中点P向垂直于磁场方向持续发射离子，发射速度方向与水平方向夹角范围为0-60并沿060范围均匀分布，单位时间发射N个离子，其发射离子速度大小随发射角变化的关系为v=v0/cos，为发射速度方向与水平方向夹角，其中当=0的离子恰好从磁场下边界的中点沿y轴负方向射出。不计离子间的相互作用和离子的重力，

15、离子打在探测板即被吸收并中和，已知R=0.05m，B=1T，v0=5105m/s，sin370.6，cos37=0.8。（1）求离子的比荷；（2）求单位时间内能打在探测板上的离子数n；（3）要使从磁场下边界射出的所有离子都打不到探测板上，需要在磁场与探测板间加上沿y轴正方向的匀强电场，求所加匀强电场的电场强度最小值E。（结果保留两位有效数字）（二）选考题:共13分。请考生从两道题中任选一道作答。如果多做，则按第一题计分。15.物理选修3-3（13分）（1）（5分）水的饱和汽压随温度的变化而变化，温度升高时，饱和汽压_（填“增大”“减小”或“不变”）；在一定温度下水的饱和汽体积增大时，分子数密度

16、_（填“增大”“减小”或“不变”）；当空气的绝对湿度一定时，若温度升高空气的相对湿度_（填“增大”“减小”或“不变”）；液体对某种固体是浸润时，其附着层液体分子间距_（填“大于”“小于”或“等于”）液体内部分子间的距离。（2）（8分）一U形玻璃管竖直放置，右端开口，左端上部有一光滑导热活塞管底部有一段水银柱，活塞和水银柱之间封闭一段空气柱。外界大气压为p0=1.0105Pa，外界的温度t0=27，玻璃管的横截面积为S=1cm2，稳定后，管内水银柱及空气柱长度如图所示。设玻璃管导热良好，水银的密度为=13.6103kg/m3.重力加速度g取10m/s2。（i）求活塞的质量；（ii）若将右端缓慢注

17、入10cm水银柱，外界的温度慢降至-3，此过程中活塞始终在玻璃管内，求封闭空气柱的长度l。16.物理选修3-4（13分）（1）（5分）一列简谐横波沿x轴传播，l=0.1s时刻介质中P、Q两质点离开平衡位置的位移均为5cm，P、Q两点相距8m，如图甲所示，图乙为质点P的振动图像。则质点P的振动方程为_cm；简谐横波的传播方向为_（填“沿x轴正方向传播”或“沿x轴负方向传播”）；简谐横波的波长为_m。（2）（8分）一个用特种材料制成的透明玻璃体的横截面如图所示，上部是半径为R的半圆，O为圆心，AD为直径，下部ABCD为一长方形，AB长度为R，EF为过玻璃体的中轴线且过O点，E点为一点光源，从上向下

18、看弧AFD上照亮的部分占半圆弧的，求：（i）透明玻璃体的折射率n；（ii）若将E点的点光源移去，改用宽度为2R、平行于轴线EF的平行光从BC边射人，求从上向下看弧AFD上照亮的部分占半圆弧的比例K。三湘名校教育联盟2021届高三第三次大联考一、选择题:本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.【答案】B【命题意图】本题以中广核集团在深圳召开2021年度媒体通报会为情境，考查轻核聚变、重核裂变、比结合能、质量亏损等知识，考查考生的理解能力，体现了物理观念的核心素养。【解析】现在所有投入运营的核电站用的都是重核裂变，选项A错误；原子核比结合能越大，

19、核子结合的越牢固，原子核越稳定，选项B正确；重核裂变的过程中释放能量，所以重核分裂成中等大小的核，核的比结合能增大，选项C错误；核裂变反应中释放核能有质量亏损，质量与能量之间存在一定的关系，但不是质量转变为能量，选项D错误。2.【答案】D【命题意图】本题以嫦娥五号返回器携带月球样品成功着陆为情境，考查位移x与时间t图像和超重失重知识，考查考生的理解能力，体现了物理观念的核心素养。【解析】位移x与时间t的关系图像的斜率表示速度，t1到t2时间内图像的斜率逐渐减小，则嫦娥五号返回器运动速度大小v减小，嫦娥五号返回器向下减速运动，月球样品也向下减速运动，所以月球样品处于超重状态，选项D正确。3.【答

20、案】B【命题意图】本题考查牛顿第二定律和受力分析知识，考查考生的理解能力，体现了物理观念的核心素养。【解析】设向上为正方向，物体的加速度为，根据牛顿第二定律F+MIUImgcos30-mgsin30=ma，解得a=7.5m/s2，选项B正确。4.【答案】D【命题意图】本题以火星冲日为情境，考查开普勒第三定律的应用，考查考生的分析综合能力，体现了科学思维的核心素养。【解析】设地球和火星的公转周期分别为T1和T2，T1=1年，火星绕太阳公转的轨道半径是地球绕太阳公转轨道半径的1.5倍，根据开普勒第三定律，解得T2=1.51=1.8年，设两次火星冲日间隔的时间为t，连续两次冲日地球比火星多转一周，即

21、多转的角度为2，有，解得t=2.25年=27个月，选项D正确。5.【答案】A【解析】对a、b两个小球受力分析，如图所示a小球受重力m1g、轻杆的弹力F和支架对小球a的弹力FN1，b小球受重力m2g、轻杆的弹力F和支架对小球b的弹力FN2，BOD=60，根据几何关系可得轻杆与OD的夹角为30，重力m1g与OD的夹角为60，支架对小球a的弹力FN1沿半径OD方向，以OD和垂直于OD方向建立坐标系，根据正交分解得m1gsin60=Fsin30，OBC为一直角三角形，OBC=60，根据几何关系可得轻杆与BC的夹角为30，重力m2g与BC的夹角为60，沿BC方向和垂直于BC方向建立坐标系，根据正交分解得

22、m2gcos60=Fcos30，两式联立解得m1:m2=1:3，选项A正确。6.【答案】C【命题意图】本题考查变压器原理、变压器电路分析知识，考查考生的分析综合能力，体现了科学思维的核心素养。【解析】R2和R3并联后的总阻值为，变压器原、副线圈电流之比为，则副线圈两端电压U2=I2R23，原线圈两端电压U1=3U2=3I2R23，电阻R1两端的电压为，电源电压有效值为U=21V，代入数据解得I2=1.5A，则变压器原线圈的电流I1=0.5A，R1两端的电压为UR1=3V，选项C正确。二、选择题:本题共4小题，每小题5分，共20分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得5分，选对但不全的得3分

23、，有选错的得0分。7.【答案】BC【命题意图】本题以线框通过磁场为情境，考查楞次定律、左手定则、电磁感应电路分析和电荷量的计算等知识，考查考生的理解能力和推理能力，体现了物理观念的核心素养。【解析】根据楞次定律可得线框进磁场过程中回路中电流为顺时针方向，选项A错误；根据楞次定律可得线框出磁场的过程中回路中电流为逆时针方向，由左手定则可知受到的安培力方向水平向左，选项B正确；线框进入磁场和离开磁场的两个过程中，磁通量的变化量相等，根据公式分析可知通过线框横截面的电量相等，选项C正确；线框进入磁场中受安培力方向均向左，所以线框一直做减速运动，而切割的有效长度先增大后减小，则线框中产生感应电动势不会

24、一直增大，选项D错误。8.【答案】AD【命题意图】本题考查物体的平衡条件、胡克定律、机械能守恒定律以及功能关系的理解和应用，考查考生的理解能力和分析综合能力，体现了物理核心素养的科学思维要素。【解析】在物体C从M点运动到N点过程中，轻绳拉力对物体C一直做负功，物体C的机械能一直减小，选项A正确；在物体C从M点运动到N点过程中B受合力方向先向上再向下，所以先向上做加速运动又向上做减速运动，选项B错误；开始时B静止，对B根据平衡条件有kx1=mBg，解得弹簧压缩量x1=0.05m，物体C运动到N点时恰好能使A离开地面但不继续上升，则kx2=mAg，解得弹簧拉伸量x2=0.05m，物体C在M点和在N

25、点弹簧的形变量相同，所以弹性势能相等，选项C错误；物体C从M点运动到N点过程中物体B上升的高度为hB=x1+x2=0.1m，此时滑轮右端绳长为0.5m，根据勾股定理得物体C下降的高度为hB=0.3m，初末位置弹簧形变量相同，则弹簧的弹性势能没有发生变化，根据机械能守恒定律得，解得mC=0.5kg，选项D正确。9.【答案】BD【命题意图】本题考查直线电流磁场的叠加和安培定则知识，考查考生的理解能力和分析综合能力，体现了科学思维的核心素养。【解析】整个系统处于匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度大小为B0，方向垂直于纸面向外，且a、b两点的磁感应强度大小分别为和，方向也垂于纸面向外，a、b两点相对于L

26、2对称，根据对称性可知L1直导线电流在a、b两点产生的磁场大小相等，设其磁感应强度大小分别为B1a，B1b，根据安培定则，在a、b两点产生磁场方向垂直纸面向内；同理，根据对称性可知L2直导线的电流在a、b两点产生的磁场大小相等，设其大小为B2a，B2b，在a点磁场方向垂直纸面向外，在b点磁场方向垂直纸面向内；依据矢量叠加法则，因a点的合磁感应强度大小为，设垂直于纸面向里为正方向，有，同理有，联立上式可得和，选项BD正确。10.【答案】AC【命题意图】本题考查匀强电场的电势以及电势差与场强的关系等知识，考查考生的推理能力、应用数学解决物理问题能力和分析综合能力，体现了科学思维的核心素养。【解析】

27、电子从a点移到c点，电场力所做的功为18eV，从a点移到b点电场力所做的功为50eV，则电子从c点移到b点电场力做功为W=50eV-18eV=32eV，电场力做正功，电势能减少32eV，电子在c点的电势能比在b点多32eV，选项A正确；根据，a点的电势为2V，=52V，同理可得=20V，匀强电场中两线段acdb，且ac=db，根据匀强电场的电场强度与电势差关系的推论得，则=34V，选项B错误；，如图所示，在ab上找一点e，使，ab=2R=25cm，则ae=9cm，根据比例可得点电势也为20V，连接ce，则ce为一条等势线，三角形aOc为等腰三角形，两直径夹角为74，由几何关系得cae=53，因

28、为ab为直径，则三角形acb为直角三角形，ac=abcos53=15cm，在三角形aec中根据余弦定理，根据正弦定理，解得aec=90，三角形aec是直角三角形，则ceab，则电场强度方向沿ba方向，a点所在的等势面与bc等势面的间距为ae=9cm，两等势面电势差为Uac=-18V，电场强度大小E=Uac/ae=18V/0.09m=200V/m，选项C正确；因为电场强度方向沿ba方向，所以圆周上b点电势最高，为52V，选项D错误。三、非选择题:共56分。第11-14题为必考题，每个试题考生都必须作答。第15-16题为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题:共43分11.【答案】（2分）E=30

29、.1（2分）r=1.00.2（2分）【命题意图】本题是测电动势及内阻的创新实验，考查学生的运用物理知识解决问题能力以及实验探究能力。【解析】（2）根据闭合电路的欧姆定律，化简变形后得，所以应该以为横坐标，根据表格中的数据描点，拟合成一条直线，做出图像如题图所示。由图像得图像的截距为，图像的斜率为，两式联立解得电源电动势E=3.0V，电源内阻r=1.0，因为从图上读数存在误差，所以电源电动势E=30.1V，电源内阻r=1.00.2都正确。12.【答案】（1）0.230（2分）（2）C（2分）（3）v2（2分）1.0（3分）【命题意图】本题考查游标卡尺的读数、探究做功与动能变化的关系实验原理和数据

30、处理知识，考查考生的实验能力和科学探究的物理核心素养。【解析】（1）由读数规则可知读数为2.0mm+0.056mm=2.30mm=0.230cm。（2）本实验是用力传感器测出拉滑块的力F而不是用钩码的重力来代替绳的拉力，所以没有必要使钩码质量应远小于滑块、力传感器及挡光片的总质量M，选项A错误；如果用来牵引滑块的细线也不平行于桌面，则拉力方向与位移方向不在一条直线上，则无法求解拉力做的功，选项B错误；滑块到B点的瞬时速度是根据挡光片经过光电门时平均速度求得，即，所以挡光片的宽度d越小，平均速度越接近瞬时速度，但是数字毫秒计时器的精确度为0.001s，当挡光片的宽度d小到一定程度时计时误差又会增

31、大，甚至测不出时间，所以挡光片的宽度d适当小一点可以提高滑块速度v测量的准确度，选项C正确；实验中钩码加速下降，所以绳的拉力，即力传感器的示数F小于钩码的重力，选项D错误。（2）以滑块、力传感器以及挡光片整体为研究对象，根据动能定理，化简得，所以v2-F图像是一条直线，应作v2-F图像，图像的斜率，解得M=1.0kg。13.【答案】（1）0.8m（2）0.15m【命题意图】本题考查动量守恒定律和机械能守恒定律的应用，考查考生的分析综合能力，体现了科学思维的核心素养。【解析】设小球运动到最低点与物块碰撞前的速度大小为v0，根据机械能守恒定律，有 （1分）代入数据解得（1分）摆球A与小球B碰撞后摆

32、球A和小球B的速度分别为v1、v2，发生弹性碰撞，碰撞过程根据动量守恒定律有 （1分）根据能量守恒定律有（1分）代入数据解得v1=-4.0m/s（1分）v2=2.0m/s（1分）碰撞后摆球A上摆过程，根据机械能守恒定律得（1分）代入数据解得h=0.8m（1分）（2）小球B与滑块C作用过程中当两者速度相等时小球B沿圆弧面上升的高度最大，设共同速度为v，作用过程根据水平方向上的动量守恒定律有mv2=（m+M）v（2分）根据能量守恒定律有： （2分）代入数据解得H=0.15m（1分）14.【答案】（1）107C/kg（2）（3）3.9105V/m【命题意图】本题考查带电粒子在磁场和电场中的运动，考查

33、考生的应用数学解决物理问题的能力和分析综合能力，体现了科学思维的核心素养。【解析】=0的离子恰好从磁场下边界的中点沿y轴负方向射出，做出离子的轨迹如图所示，根据几何关系可得离子运动轨迹半径r=R（1分）根据洛伦兹力提供向心力 （1分）解得离子的比荷 （1分）（2）发射角为的离子运动轨迹半径为（1分）如果第一、四象限都有磁场，根据几何关系可得离子在磁场中运动时在y轴上的弦长L=2Rcos=2R，即所有粒子都打到O点（1分）实际只有边长为2R的正方形区域存在磁场根据对称性可得从P向磁场发射的离子均垂直磁场下边界射出，如图所示。（1分）根据几何关系可得离子出磁场下边界的位置横坐标为xa=R+Rsin

34、（1分）离子要打在探测板最右边时，需满足xa=R+Rsin=2R（1分）将运动轨迹半径R代入上式得1+sin=2cos解得=37（1分）因为离子速度v=v0/cos，所以当37时离子轨迹半径变大，粒子从磁场右边界射出磁场不能打到探测板上（1分）并沿060范围均匀分布，单位时间发射N个离子，则单位时间内能打在探测板上的离子数（1分）（3）只要从磁场下边界射出的速度最大的粒子打不到探测板上，则所有离子都打不到探测板上，离子最大的速度为（1分）当最大的速度vm的离子恰好达不到探测器时，此时电场强度为最小值E，根据动能定理有： （2分）解得E=3.9105V/m（1分）（二）选考题:共13分。请考生从

35、两道题中任选一道作答。如果多做，则按第一题计分。15.（1）【答案】增大（1分）不变（2分）减小（1分）小于（1分）【命题意图】本题考查饱和汽压、饱和汽、相对湿度和浸润的理解，体现了物理观念的核心素养。【解析】饱和汽压是物质的一个重要性质，它的大小取决于物质的本性和温度，同一种物质温度越高，饱和汽压越大，温度升高时，饱和汽压增大；在一定温度下，同一种液体的饱和汽分子密度都是一定的，水的饱和汽体积增大时，分子数密度不变；相对湿度是空气中水蒸气的压强与同一温度下水的饱和汽压之比，若温度升高，同一温度下水的饱和汽压增大，则两者比值减小，即相对湿度减小；根据浸润的成因可知，当液体对某种固体是浸润时，其

36、附着层液体分子间距小于液体内部分子间的距离，附着层内液体的分子之间的作用表现为斥力，附着层有扩展的趋势，这样液体与固体之间表现为浸润。（2）【答案】0.2kg 45cm【命题意图】本题考查盖一吕萨克定律，查考生的分析综合能力，体现了科学思维的核心素养。【解析】（i）封闭空气柱压强（Pa）（2分）对活塞pS=p0S+mg，（1分）解得m=0.2kg（1分）（）T1=300K，体积V1=50ST2=270K，体积V2=lS由于在注水银和降低温度过程中活塞的质量不变，则气体做等压变化，根据盖吕萨克定律： （2分）解得l=45cm（2分）16.（1）【答案】（2分）沿x轴负方向传播（1分）24m（2分

37、）【命题意图】本题考查振动方程、波的图像和振动图像的综合应用，考查学生分析综合能力，体现了科学思维的核心素养。【解析】由振动图像可得质点p振幅为10cm，振动周期为1.2s，质点p的振动方程为（cm）；从振动图像可得t=0.1s时刻介质中P向y轴正方向运动，则波沿x轴负方向传播；t=0.1s时刻介质中P、Q两质点离开平衡位置的位移均为5cm，各质点振动的振幅为10cm，根据波图像的特点可知P、Q两质点间的水平距离为，即=8m，则这列简谐横波的波长为=24m。（2）【答案】2 【命题意图】本题考查光的折射定律，考查考生的分析综合能力，体现了科学思维的核心素养。【解析】（i）当光线在弧AFD面上发

38、生全反射时就没有光线出射，设EM、EN入射光在弧AFD面上恰好发生全反射，则入射角均为临界角C，OM、ON为法线，所以角OME、ONE均为临界角C，从上向下看弧AFD上照亮的部分占半圆弧的，则照亮部分圆弧所对的圆心角为MON=120、FON=60，根据对称性FOM=60，（1分）三角形ONE为等腰三角形，则光线在弧AD面上入射角ONE=30，则临界角C=30（1分）（2分）解得n=2（1分）（）若用平行光从BC边射入，临界角C为30，所以当入射角为30时恰好发生全反射，光不能射出，如图所示，由几何关系，则能射出光的部分所对应的圆心角GOH为60（1分）则从上向下看弧AFD上照亮的部分占半圆弧的比例 （2分）