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绝密★启用前 ３．某款报警器的原理图如图所示，光源发出一束频率为 ν的光，当有烟雾进入系统时，光线会被烟
０
高 三 年 级 ５月 高 考 大 练 兵 雾散射进入报警器，报警器中的光电管发生光电效应，当光电流达到一定的值时，报警器就会发
出报警信号．下列说法正确的是
物 理
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试卷共８页，１５小题，满分１００分。考试用时７５分钟。
注意事项：
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１．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡指定位置上。
Ａ．若光源发出波长更大的光，报警器也一定能正常工作
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
Ｂ．若光源发出频率更大的光，只要光进入报警器就会发出报警信号
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
Ｃ．报警系统能否发出报警信号与光的强度有关
上无效。
Ｄ．报警系统能否发出报警信号与光的照射时间有关
３．考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，请将答题卡交回。
４．如图，是一种节日彩灯的原理图，通过理想降压变压器给串联在副线圈的多个小彩灯（视为纯电
阻）供电，ａｂ接原线圈，ｃｄ接副线圈，ａｂ接输出电压有效值恒定的交变电源．下列说法正确的是
一、单项选择题（本题共７小题，每小题４分，共２８分．在每小题列出的四个选项中，只有一项符合题
目要求） " ! ! ! " $
１．《梦溪笔谈》中记录的“古琴正声”的做法：将如图示的小纸人放在需要调整音准的弦上，然后拨动
另一个音调准确的琴上对应的琴弦，小纸人会发生明显的晃动．某次，调音师在调音时，两个小朋
友闻声跑向调音师，下列说法正确的是 # %
Ａ．副线圈串联彩灯越多，ｃｄ两端的电压越大
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Ｂ．副线圈串联彩灯越多，原线圈中的电流越大
Ｃ．若仅增大原线圈的匝数，则彩灯变亮
Ｄ．若仅增大副线圈的匝数，则彩灯变亮
５．一束复色光射入一匀质材料制成的正方体透明砖，纵截面图如图所示．光线从上边的中点 Ｏ进入
Ａ．右边的小朋友听到的琴声音调小于琴弦发出的琴声音调
该砖后分为 ｘ、ｙ两束单色光，分别从 Ｍ、Ｎ两点射出，Ｍ、Ｎ两点与下边端点 Ｐ的距离均为砖边长
Ｂ．左边的小朋友听到的琴声音调大于琴弦发出的琴声音调
的四分之一．下列说法正确的是
Ｃ．小纸人发生明显晃动的原因是声波衍射
Ｄ．小纸人发生明显晃动的原因是声波干涉
２．图甲是我国自主研发的军用机器狗，可实现陆上有人、无人协同作战．如图乙，质量为 ｍ的机器狗 &
静止站立在倾角为θ的斜坡上，若机器狗四足的足底与斜坡间的动摩擦因数均为μ且四足所受的
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摩擦力相等，重力加速度大小为 ｇ，则该机器狗单足所受摩擦力的大小为
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Ａ．单色光 ｘ的波长大于单色光 ｙ的波长
Ｂ．单色光 ｘ在砖内传播的速率比单色光 ｙ大
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１７
甲 乙 Ｃ．单色光 ｘ、ｙ在砖内的折射率之比为２
槡１３
ｍｇｓｉｎθ μｍｇｃｏｓθ
Ａ． Ｂ． Ｃ．ｍｇｓｉｎθ Ｄ．μｍｇｃｏｓθ
４ ４ Ｄ．单色光 ｘ在砖内的折射率为槡１７
ＧＤ·高三物理 第１页（共８页） ＧＤ·高三物理 第２页（共８页）
书书书６．如图，“天问二号”在地球上发射后直接进入地球和 ２０１６ＨＯ３小行星间的转移轨道，在转移轨道 Ａ．磁铁绕转轴转得越快，霍尔电压越大
的 Ｂ点被２０１６ＨＯ３小行星俘获，俘获后绕２０１６ＨＯ３小行星在高度 ｈ的轨道上以周期 Ｔ做匀速圆 Ｂ．若磁铁 Ｎ、Ｓ极调转，则不会产生霍尔电压
周运动，２０１６ＨＯ３小行星与地球的距离为 ｄ．已知引力常量为 Ｇ，地球和小行星半径分别为 Ｒ、ｒ，忽 Ｃ．仅增大电流 Ｉ，霍尔电压最大值增大
略其他星体的影响，下列说法正确的是 Ｄ．仅缩小磁铁与霍尔元件的距离，霍尔电压最大值增大
# ９．广州珠江夜游的游船采用电动舷外机新能源动力设备，并配备能量回收系统．游船从广州塔由静
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止匀加速启动沿直线驶向海心沙，其动力输出功率 Ｐ与时间 ｔ关系如图所示，ｔ时刻，速度达到
１
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ｖ＝２．５ｍ／ｓ，然后保持额定功率 Ｐ＝６×１０３Ｗ不变，一段时间后，游船达到最大速度并继续匀速
!"#$ １ ０
Ａ．“天问二号”从 Ａ点发射速度等于７．９ｋｍ／ｓ 行驶．当游船离海心沙一定距离时，关闭动力系统，同时启动能量回收系统，将动能的 ２０％转化为
３π 电能，速度减为零时恰好停靠在海心沙．已知游船行驶过程受到恒定阻力 ｆ＝１．２×１０３Ｎ，游船（含
Ｂ．小行星的密度大于
ＧＴ２
游客）总质量 ｍ＝５×１０３ｋｇ，下列说法正确的是
４π２（Ｒ＋ｄ＋ｒ）３
Ｃ．地球的质量为 "
ＧＴ２
Ｄ．从 Ａ到 Ｂ转移过程，地球对“天问二号”的引力始终小于“天问二号”对地球的引力 "
"
７．如图，玻璃管内右端 Ｏ固定接轻弹簧的一端，弹簧另一端连接一质量为 ｍ的光滑小球，弹簧原长
!
为 Ｌ．初始时，管和小球均静止在水平面上．现缓慢将管在竖直面绕 Ｏ点转过 ９０°，在竖直位置时， # ! !
Ａ．该过程，游船的最大速度为２．５ｍ／ｓ
弹簧长度为０．５Ｌ．已知弹簧劲度系数为 ｋ，形变总是在弹性限度内，可用平均力求弹力做的功，重
Ｂ．关闭动力系统后，储存的电能为１．２５×１０４Ｊ
力加速度大小为 ｇ．则在转动过程中，下列说法正确的是
Ｃ．关闭动力系统后，合外力对游船（含游客）做功为１．２５×１０４Ｊ
１２５
Ｄ．ｔ＝ ｓ
１ １２
１０．如图，两间距为 Ｌ的平行光滑长直金属导轨固定在竖直面内，导轨间有垂直于导轨平面向里、大
! 小为 Ｂ的匀强磁场．两质量均为ｍ的金属棒ＰＱ、ＭＮ垂直导轨放置，由静止释放金属棒ＭＮ的同
Ａ．弹簧对小球做正功 Ｂ．小球对玻璃管不做功
时，用 Ｆ＝２ｍｇ的恒力竖直向上拉金属棒 ＰＱ，使其由静止开始竖直向上运动，两金属棒运动过程
１ １ １
Ｃ．玻璃管对弹簧做的功为 ｋＬ２ Ｄ．玻璃管对小球做的功为 ｍｇＬ＋ ｋＬ２ 中始终与导轨垂直且接触良好．已知两金属棒接入回路的电阻均为 Ｒ，重力加速度大小为 ｇ，导
８ ２ ８
轨电阻不计，下列说法正确的是
二、多项选择题（本题共３小题，每小题６分，共１８分．在每小题列出的四个选项中，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，无绳跳绳器利用霍尔效应进行计数．其原理如图乙所示：金属材料制成的霍尔元件固定 # "
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在手柄外壳内，通有从外向里的恒定电流 Ｉ，跳绳时，小球带动转轴旋转，转轴通过连接杆带动磁
"
铁绕转轴做圆周运动，当磁铁靠近霍尔元件时，霍尔电压增大，当电压达到设定值时计数 １次．下
Ａ．运动过程中，金属棒 ＭＮ和 ＰＱ的速度总是大小相等、方向相反
列说法正确的是
ｇ
Ｂ．金属棒 ＭＮ开始运动时的加速度大小为
!" ２
ｍｇＲ
#$ Ｃ．金属棒 ＭＮ运动的最大速度为
%&’ ! ２Ｂ２Ｌ２
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1/0 Ｄ．若金属棒 ＭＮ加速运动的时间为 ｔ，则金属棒 ＭＮ加速运动过程，通过金属棒 ＭＮ横截面的电
*+,-
*+23 ｍｇｔｍ２ｇＲ
荷量为 －
甲 乙 ＢＬ Ｂ３Ｌ３
ＧＤ·高三物理 第３页（共８页） ＧＤ·高三物理 第４页（共８页）三、非选择题（本题共５小题，共５４分）
１１．（８分）按要求完成下列实验． !"#$%
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（１）某实验小组用图甲所示的装置来验证机械能守恒定律，通过刻度尺量出摆线长度 Ｌ，通过图 ! %
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乙所示的游标卡尺测量小球直径 ｄ＝ ｍｍ．已知重力加速度大小为 ｇ，保持摆线拉直， ! # "
将小球拉离过悬点的竖直线一定的角度 θ后，静止释放小球，小球通过光电门的遮光时间为
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ｔ，若表达式 （用 ｄ、Ｌ、θ、ｇ、ｔ表示）成立，则机械能守恒定律得到验证．
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甲 乙
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!!!! &’( ! " # &’ （１）若水温从 １１℃上升到 １４℃，则控制电路中电流表 Ａ的示数 （选填“增大”或
)$*+, $ %$ !$ “减小”）．
甲 乙 （２）若控制电路中，电流表 Ａ的内阻为１５Ω，除了热敏电阻Ｒ 和定值电阻Ｒ，其他电阻可忽略，
Ｔ ０
（２）在某次科技活动中，实验小组设计了一款图丙所示的弹射器，来测量当地的重力加速度．弹 则定值电阻 Ｒ 的阻值为 Ω．
０
射器将钢球从 Ｏ点水平弹出，落在水平桌面的目标区域内．具体操作如下： （３）图甲电路中，接线 Ｃ应与 （选填“Ａ”或“Ｂ”）端相连．
①固定弹射器，每次将钢球从 Ｏ点以相同的水平初速度 ｖ弹出，小球落在桌面上的点分布 （４）实际测试中发现水温下降到 ８℃时，低温指示灯才开始亮，则应选用 （选填“大一
０
如图丁所示，确定平均落点 Ｐ的方法是 ． 些”或“小一些”）的定值电阻 Ｒ．
０
②通过升降装置，改变Ｏ点离桌面的高度Ｈ，记录每次小球落点 Ｐ与 Ｏ点的水平距离 Ｌ．实验 １３．（９分）如图，某“飞天战袍”航天服的容积为 Ｖ（未知），给原来处于真空状态的“飞天战袍”航天
０
小组描绘出Ｌ２－Ｈ图像如图戊所示，若直线斜率为 ｋ，则当地重力加速度大小为 服充入体积 Ｖ＝０．３２ｍ３、压强为 ｐ＝５×１０４Ｐａ的氧气后，航天服内部压强达到 ｐ＝１×１０５Ｐａ后，
１ １ ０
把航天服放入检测室，检测其气密性，把检测室抽成真空密封．４８小时后，测出检测室内的压强
（用 ｖ、ｋ表示），若将钢球每次抛出的速度设定为 ０．５ｖ，则直线的斜率将变为
０ ０
为ｐ＝５００Ｐａ，检测室内能容纳气体的空间体积为 Ｖ＝０．６４ｍ３（除去航天服所占体积）且不变，
（用 ｋ表示）． ２ ２
控制充氧气和检测过程系统的温度始终不变．若经过 ４８小时后，航天服内气体压强不小于原来
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压强的９７％，则航天服的气密性合格．
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（１）求“飞天战袍”航天服的容积 Ｖ；
丙 丁 戊 ０
（２）通过计算，分析该“飞天战袍”航天服气密性是否合格．
１２．（８分）某化工厂的蓄液池水温必须控制在１０℃到１５℃之间，其控制原理图如图甲所示，当水温
低于１０℃时低温指示灯亮，高于１５℃时高温指示灯亮．已知当继电器 Ｋ 线圈中的电流大于或
１
等于２０ｍＡ时衔铁被吸引下移，当继电器 Ｋ 线圈中的电流大于或等于 ３０ｍＡ时衔铁被吸引上
２
移，控制电路中连接在定值电阻 Ｒ 与热敏电阻 Ｒ 之间的电源电动势 Ｅ＝１２Ｖ，热敏电阻 Ｒ 的
０ Ｔ Ｔ
阻值与温度 ｔ关系如图乙所示，请回答下列问题．
ＧＤ·高三物理 第５页（共８页） ＧＤ·高三物理 第６页（共８页）１４．（１３分）利用电子束轰击芯片的特定区域，可生成不同的图像．如图，边长 Ｌ＝０．４ｍ的正方体内 １５．（１６分）实验小组利用弹性碰撞的原理，设计了一种能够使实验弹体向高空弹射的结构．如图，该
存在沿 ＤＡ方向的匀强磁场，在过 ＡＤ、ＢＣ中点的长方形区域内（该区域垂直于 ＡＢＣＤ面），也存 结构由质量为 ｍ的实验弹体和质量为３ｍ的弹性半球体组成．半球体上端固定一能量储备装置，
在沿 ＤＡ方向的匀强磁场偏转区，该区域高为０．５Ｌ、长为 Ｌ．电子枪连续发出初速度不计的电子， 装置上端放置实验弹体（未连接），能量储备装置具有的特性：当对该装置的压力达到其阈值时，
经加速电压 Ｕ（Ｕ＞０）加速后，从磁场偏转区左边界中点垂直左边界进入磁场偏转区，并从 ＡＢＣＤ 装置不能再压缩同时被锁定（结构视为整体），并将外界对其做的功储存为弹性势能；当压力小
面的中心点 Ｏ进入正方体区域，调节正方体内磁场的磁感应强度大小使电子从 ＡＡＤＤ面离开， 于其阈值时，该装置与弹簧有类似的特性，锁定后可以继续弹性形变．现让实验弹体和半球体挤
１ １
ｅ 压能量储备装置使其达到压力阈值并锁定，之后，将系统从半球体下端离水平地面高 ｈ处由静
电子的比荷取 ＝１．８×１０１１Ｃ／ｋｇ，电子进入磁场偏转区时速度为 ｖ＝３×１０６ｍ／ｓ，不计电子重力，
ｍ
止释放，半球体触地后在极短时间内反弹，与地面的碰撞为弹性碰撞．在反弹开始向上运动的瞬
ｓｉｎ３７°＝０．６，ｃｏｓ３７°＝０．８．求：
间，能量储备装置瞬时解除锁定并释放全部弹性势能（时间极短），此时半球体恰好速度为零并
$%&’( 停在地面上．不计空气阻力和能量储备装置的重力，忽略能量储备装置的大小，半球体和实验弹
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体的大小远小于 ｈ，重力加速度大小为 ｇ．求：
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（１）加速电压 Ｕ； （１）该结构第一次下落至地面前瞬间的速度大小 ｖ；
０
（２）磁场偏转区的磁感应强度 Ｂ 的大小； （２）能量储备装置压力达到阈值时储存的弹性势能 Ｅ 和实验弹体上升的最大高度 ｈ；
１ ｐ ０
（３）正方体区域内磁感应强度 Ｂ 的大小范围． １６
２ （３）若某次实验时，挤压能量储备装置没有达到压力阈值并锁定，此时储备弹性势能为 ｍｇｈ，仍
３
从半球体下端离水平面高 ｈ处由静止释放，则反弹后，弹体和半球体分别能上升到最大高度
的差值 Ｈ为多少（整个运动过程中，能量储备装置的压力始终未达到阈值）？
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