精品解析：2024届浙江省金华市义乌市高三下学期三模物理试题

义乌市普通高中2024届适应性考试 物理试卷 一、选择题Ⅰ（本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分） 1. 华为的Wi-Fi6+采用了芯片级协同、动态窄频宽技术，大幅提升了手机等终端侧的功率谱密度（PSD），带来了信号穿墙能力的大幅提升。功率谱密度的单位是瓦特每纳米（W/nm），改用国际单位制基本单位表示正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据功率与功的公式结合牛顿第二定律可知 故选A。 2. 2024年4月26日凌晨，神舟十八号载人飞船成功对接空间站，题中的照片拍摄于航天员叶光富、李聪、李广苏进入天和核心舱的瞬间，我们可以看到：一个大质量的包裹悬浮在核心舱中，针对这一情景，下列同学的观点中正确的是（ ） A. 悬浮的包裹受到地球的吸引力相对于地表可以忽略 B. 若推动包裹，航天员所需的推力几乎为零 C. 天宫号空间站的加速度比北斗系列静止卫星的加速度小 D. 只记录空间站的运行周期可估算地球的密度 【答案】B 【解析】 【详解】A．依题意，空间站的高度与地球半径相比，相差较大，根据 ， 可知悬浮的包裹受到地球的吸引力相对于地表不可以忽略。故A错误； B．包裹随空间站做匀速圆周运动，所受万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律可知，若推动包裹，使包裹具有加速度，航天员所需的推力几乎为零。故B正确； C．根据 解得 天宫号空间站的轨道半径比北斗系列静止卫星的小，所以加速度较大。故C错误； D．根据 又 联立，解得 可知只记录空间站的运行周期不能估算地球的密度。故D错误。 故选B。 3. 热气球内的定位装置能把相同时间间隔内热气球的位置变化记录下来，下图记录的是在一定高度上正在竖直上升的热气球每隔2秒热气球的高度变化，记录单位是米。下列同学对热气球在记录时间内的运动判断正确的是（ ） A. 记录竖直上升的高度变化，热气球不能被视为质点 B. 热气球正处在超重状态 C. 我们可以用来计算出热气球的上升加速度 D. 记录时间内热气球的平均速度大小为1.78 【答案】D 【解析】 【详解】A．记录竖直上升的高度变化，热气球能被视为质点，故A错误； B．由图可见气球在上升过程，相等的时间间隔的位移越来越小，说明气球在向上减速运动，处于失重状态，故B错误； C．由图可见在相邻的2s内的位移差不是一恒量，说明气球不是向上做匀减速直线运动，所以不能用 来计算出热气球的上升加速度，故C错误； D．记录时间内热气球的平均速度大小为 故D正确。 故选D。 4. 在中国空间站开讲的“天宫课堂”第三课中，宇航员陈冬在微重力环境下给大家展示了水在玻璃管中的毛细现象。下列说法正确的是（　　） A. 由于微重力，细管中的水液面上升高度要比地面上相同情况下的小 B. 管壁分子对附着层液体分子的吸引力小于液体内部分子对附着层液体分子的吸引力 C. 毛细管内液面都上升，且液面与管壁接触处比液面中间高 D. 内径小的毛细管液面上升的高度最终会与内径大的相等 【答案】C 【解析】 【详解】A．在液体表面张力作用下，由于微重力，细管中的水液面上升高度要比地面上相同情况下的大。故A错误； B．管壁分子对附着层液体分子的吸引力大于液体内部分子对附着层液体分子的吸引力。故B错误； C．由于液体表面张力的影响，液面呈凹形，即液面与管壁接触处比液面中间高毛细管内液面都上升，且液面与管壁接触处比液面中间高。故C正确； D．由于微重力，毛细管内径越大，管内液体上升的高度就越低，内径小的毛细管液面上升的高度最终会比内径大的高一些。故D错误。 故选C。 5. 如图，一列火车沿平直轨道以较快的速度匀速向右行驶，观察者甲静立在车厢中，观察者乙静立在地面上（忽略乙与铁轨间的距离）。下列有关观察者的描述正确的是（ ） A. 若车厢中央悬挂着一个正在发声的铃铛，在车厢靠近乙的过程中，乙接受到的铃声频率逐渐减小 B. 当车速行驶时，甲测得的车厢长度比乙测得的长 C. 若车厢中央有一光源，则乙测得：闪光先到达前壁，后到达后壁 D. 由相对论可知，在不同的惯性参考系中，一切物理规律的形式都是不同的 【答案】B 【解析】 【详解】A．若车厢中央悬挂着一个正在发声的铃铛，在车厢靠近乙的过程中，乙与铃铛的距离减小，根据多普勒效应可知，乙接收到的铃声频率变大，但一直是不变的，故A错误； B．当车速行驶时，根据相对论的长度缩短效应可知，甲测得的车厢长度比乙测得的长，故B正确； C．乙以地面为惯性系，当光向前传播时，车也在向前运动，由于光向前传播的路程要远一些，根据光速不变原理可知，则乙测得闪光先到达后壁，再到达前壁，故C错误； D．由相对性原理可知，在不同的惯性参考系中，一切物理规律的形式都是相同的，故D错误。 故选B。 6. 2024年4月5日全国首批“港澳药械通”进口心脏起搏器在穗通关，这批心脏起搏器使用“氚电池”供电，氚电池能将氚核衰变产生的核能转化为电能，氚核方程为，已知氚核发生衰变的半衰期为12.5年，当电池中氚的含量低于初始值的25%时便无法正常工作。下列说法正确的是（ ） A. X粒子是来自原子的内层电子 B. 起搏器所处环境的湿度、温度可以改变氚的半衰期 C. 的比结合能比的比结合能小 D. 这种核能电池的寿命大约是35年 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据质量数和核电荷数守恒可知，X粒子为电子，即氚核发生衰变，其中电子由原子核内一个中子转化为一个质子和一个电子而来，故A错误； B．放射性元素的半衰期由原子核决定，与外界的温度、压强等因素无关，故B错误； C．氚核发生β衰变的过程中释放能量，根据质能方程可知，总质量减小，产生的新核的比结合能比氚核大，故C正确； D．电池中氚的含量等于初始值的25%时，即剩余的氚核为原来的四分之一，根据 可知经过了两个半衰期，即 故D错误。 故选C。 7. 如图，某同学将皮球从水平地面上的1位置静止踢出，最后落回水平地面上的3位置，虚线是足球在空中的运动轨迹，2位置为轨迹的最高点，此处离地高度为h，足球在最高处的速度为，下列说法正确的是（ ） A. 足球全程运动过程中重力做功不为零 B. 足球的运动过程中加速度保持不变 C. 足球从2位置到3位置的运动时间大于从1位置到2位置的运动时间 D. 足球从1位置到2位置的水平位移与2位置到3位置的水平位移之比为2∶1 【答案】C 【解析】 【详解】A．足球全程运动过程中位移与重力方向垂直，重力做功为零，故A错误； B．由题图可知，足球运动过程中，受到空气阻力作用，且空气阻力方向时刻改变，所以足球所受合外力为变力，根据牛顿第二定律可知足球的加速度改变，故B错误； C．足球从1位置到2位置过程，空气阻力竖直方向的分力向下，足球从2位置到3位置过程，气阻力竖直方向的分力向上，根据牛顿第二定律可知足球由位置1运动到位置2过程中竖直方向上加速度的平均值大于足球由位置2运动到位置3过程中竖直方向上加速度的平均值，根据 可知，足球由位置1运动到位置2的时间小于由位置2运动到位置3的时间，故C正确； D．根据题意无法得出足球从1位置到2位置的水平位移与2位置到3位置的水平位移之比，故D错误。 故选C。 8. 如图甲所示，a、b是两个等量同种正电荷的连线上关于O点对称的两点，与此类似，两根相互平行的长直导线垂直纸面通过M、N两点，两导线中通有等大反向的恒定电流，c、d同样关于中心点对称，忽略其他作用力作用，下列说法正确的是（  ） A. a与b两点的电场强度相同 B. O点电场强度为零，点磁感应强度也为零 C. M导线与N导线有相互靠近的趋势 D. 在O点给质子一个向上的初速度，质子会向上做直线运动且速度在增加，加速度先增加后减少 【答案】D 【解析】 【详解】A．a与b两点的电场强度等大反向，故A错误； B．O点电场强度为零，根据安培定则，点磁感应强度方向向下，不为零，故B错误； C．两导线中电流方向相反，有相互远离的趋势，故C错误； D．根据矢量叠加原理，沿O点垂直于两电荷连线向上方向电场强度先增大后减小，所以在O点给质子一个向上的初速度，质子会向上做直线运动且速度在增加，加速度先增加后减少，故D正确。 故选D。 9. 如图所示，甲，乙两柱体的截面分别为半径均为R的圆和半圆，甲的右侧顶着一块竖直的挡板。若甲和乙的质量相等，柱体的曲面和挡板可视为光滑，开始两圆柱体柱心连线沿竖直方向，将挡板缓慢地向右移动，直到圆柱体甲刚要落至地面为止，整个过程半圆柱乙始终保持静止，那么半圆柱乙与水平面间动摩擦因数的最小值为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】分析可知，只要摩擦力最大时刚好不滑动，此时对应的摩擦因数最小。整体分析有 设与水平面的夹角，对甲，由平衡条件得 联立解得 可知角越小，f越大，由几何关系得，最小为。则 解得 故选A。 10. 如图甲所示质量为m的B木板放在水平面上，质量为2m的物块A通过一轻弹簧与其连接。给A一竖直方向上的初速度，当A运动到最高点时，B与水平面间的作用力刚好为零。从某时刻开始计时，A的位移随时间变化规律如图乙，已知重力加速度为g，空气阻力不计，下列说法正确的是（ ） A. 物块A做简谐运动，回复力由弹簧提供 B. 物体B在时刻对地面的压力大小为 C. 物体A在运动过程中机械能守恒 D. 物体A的振动方程为 【答案】D 【解析】 【详解】A．物块A做简谐运动，回复力由弹簧的弹力和重力的合力来提供，A错误； B．时刻物块A在平衡位置，此时弹簧处于压缩状态，弹力为 对物体B受力分析有 则可得，由牛顿第三定律得物体B在时刻对地面的压力大小为，B错误； C．物体A在运动过程中除了受重力外，还受弹簧的弹力，弹力对物体A做功，故机械能不守恒，C错误； D．由图乙可知振幅为 周期为 圆频率为 规定向上为正方向，t=0时刻位移为0.05m，表示振子由平衡位置上方0.05m处开始运动，所以初相为 则振子的振动方程为 故D正确。 故选D。 11. 在玻尔的原子结构理论中，氢原子由高能级向低能级跃迁时能发出一系列不同频率的光，波长可以用巴尔末里德伯公式来计算，式中为波长，R为里德伯常量，n、k分别表示氢原子跃迁前和跃迁后所处状态的量子数，对于每一个k，有，，，…。其中，赖曼系谱线是电子由的轨道跃迁到的轨道时向外辐射光子形成的，巴尔末系谱线是电子由的轨道跃迁到的轨道时向外辐射光子形成的。现用氢原子发出的光照射某种金属进行光电效应实验。若用赖曼系中波长最长的光照射时，遏止电压的大小为；若用巴尔末系中的光照射金属时，遏止电压的大小为。已知电子电荷量的大小为e，真空中的光速为c，里德伯常量为R。普朗克常量和该金属的逸出功分别为（ ） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】C 【解析】 【详解】在赖曼系中，氢原子由跃到，对应的波长最长设为，则 所以 所以 在巴尔末系中，氢原子由跃迁到，对应的波长为，频率为，则 设、对应的最大动能分别为、，根据光电效应方程有 根据动能定理有 故选C。 12. 双缝干涉实验原理如图所示，光源S到双缝、的距离相等，、连线平行于光屏，O点为、连线的中垂线与光屏的交点。光源S发出单色光经、传播到光屏上P点的时间差为，其中垂直于光屏，P为某亮条纹中心，之间还有m条亮条纹。若紧贴放置一厚度均匀的玻璃片、光由垂直穿过玻璃片传播到P点与光由直接传播到P点时间相等。已知光在真空中的传播速度为c、玻璃对该单色光的折射率为n，不考虑光在玻璃片内的反射。则单色光在真空中的波长及玻璃片的厚度分别为（ ） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】B 【解析】 【详解】光在介质中的传播速度为 根据题意，有 联立可得单色光在真空中的波长 若紧贴S1放置一厚度均匀的玻璃片，光由S1垂直穿过玻璃片传播到P点与光由S2直接传播到P点时间相等，则 解得玻璃片的厚度为 故选B。 13. 一种配有小型风力发电机和光电池的新型路灯功率为120W，风力发电机的风能转化率为，工作原理如图所示，内部的线圈面积为、匝数匝，磁体的磁感应强度为，风叶的半径为，空气的密度为。太阳垂直照射的单位面积功率为1，光电池板被太阳光直射的等效面积为，光能转化率为。如果在一个风速稳定的晴天，经3小时的光照和风吹，路灯可正常工作7小时，测得风力发电机输出的电流强度大小为1A。下列对风速和风叶转速估算合理的是（ ） A. 10，4.6 B. 10，2.3 C. 20，4.6 D. 20，2.3 【答案】A 【解析】 【详解】设经的光照和风吹，光能转化为电能为E3，风能转化为电能为E4，则 又 联立解得风速 风能转化为电能为 设风力发电机转动产生交流电的峰值电压为Um，则 UmNBS1ωNBS1 所以 解得 即风速为10m/s，风叶的转速为4.6r/s。 故选A。 二、选择题Ⅱ（本题共2小题，每小题3分，共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 14. 义乌市南山公园新增了一个地标性建筑，人称“义乌小蛮腰”，这是我市新建的电波发射台，电磁波的发射和接收都要用到LC振荡电路。下列说法正确的是（ ） A. 均匀变化的磁场能够在周围空间产生稳定的电场 B. 图示的LC振荡电路若磁场正在减弱，则电容器上极板带负电 C. 在LC振荡电路中，电容器放电完毕的瞬间线圈中产生的自感电动势最大 D. 高频率的电磁波比低频率的电磁波更适合采用调频的方式对信号进行调制 【答案】AD 【解析】 【详解】A．均匀变化的磁场能够在周围空间产生稳定的电场，故A正确； B．图示的LC振荡电路若磁场正在减弱，则电容器正在充电，则电容器上极板带正电，故B错误； C．在LC振荡电路中，电容器放电完毕的瞬间，电流最大，线圈中产生的自感电动势最小，故C错误； D．高频率的电磁波比低频率的电磁波更适合采用调频的方式对信号进行调制，故D正确。 故选AD。 15. 如图所示，在操场平面内建立平面直角坐标系，平面内有一半径为的圆形轨道，圆心在O处，A、B分别为圆上两点。现于、两点分别安装了两个扬声器。两个扬声器连续振动发出简谐声波，其振动图像如下图所示。已知声波在空气中的传播速率为，两波频率均为，振幅相等。甲同学从B点沿直线运动到A点（不含A、B点），乙同学从B点沿圆轨道逆时针运动半周到A点（不含A、B点）。下列说法正确的是（ ） A. 甲同学有7次听不到声音 B. 甲同学听不到声音的位置坐标可能为 C. 乙同学有7次听不到声音 D. 乙同学听不到声音的位置坐标方程为（，，，） 【答案】ABC 【解析】 【详解】AB．根据题意，由公式可知，波长为 因为振源反相振动，故当时，是振动减弱点，听不到声音，由于 则有 即 满足上式时，听不到声音，当时 当时 当时 当时 共7次听不到声音，故AB正确； CD．根据题意，设听不到声音的位置坐标为，则有 且 整理可得，该同学听不见声音的点的位置坐标方程为 且 联立可得 可知乙同学有7次听不到声音，故C正确，D错误。 故选ABC。 三、非选择题（本题共5小题，共55分） 16. 某实验小组利用如图甲所示的实验装置来探究滑块做直线运动的快慢问题。滑块上的左右端各有一个完全一样的遮光板。光线被遮光板遮挡时，传感器会输出高电压。 如图丙所示，用游标卡尺测量遮光板的宽度__________。挂上钩码后，将滑块由如图甲所示位置释放，滑块在细线的牵引下向左做直线运动，遮光板1、2分别经过光电传感器时，通过光电传感器和计算机得到的图像如图乙所示，若、、、和d已知，则遮光板2在经过光电传感器过程中的平均速度为__________。（用已知量的字母表示） 【答案】 ①. 10.75 ②. 【解析】 【详解】[1]由图可知，游标卡尺的读数为 [2]由题可知，滑块做加速度运动，则通过相同距离所用时间减小，所以遮光板2在经过光电传感器过程中所用时间为 所以平均速度为 某实验小组用如图所示的装置验证机械能守恒定律。 17. 下列实验步骤中必要的且操作顺序正确的排列是_______； A. 松手让重锤自由下落 B. 启动打点计时器 C. 用天平测出重锤的质量 D. 用刻度尺测量计时器在纸带上留下的小点间的距离 18. 利用该装置还可以测量当地的重力加速度，某同学的做法是以各点到起始点的距离h为横坐标，以各点速度的平方为纵坐标，建立直角坐标系，用实验测得的数据绘制出图像，如图所示。请画出图线________，并求得当地重力加速度________。（计算结果保留三位有效数字） 【答案】17. BAD 18. ①. ②. 9.66 【解析】 【17题详解】 在验证机械能守恒定律的实验中，先把打点计时器固定在铁架台上，并用导线将打点计时器接在低压交流电源上；将连接重锤的纸带穿过限位孔，用手提着纸带，让重锤尽量靠近打点计时器；启动打点计时器，松手让重锤自由下落；断开电源，接着用刻度尺测量计时器在纸带上留下的小点间的距离，更换纸带，重复几次实验操作，选用点迹较为清晰的纸带进行分析。由于在该实验中，验证的表达式为 重锤的质量可以约掉，所以重锤的质量可以不用测量，结合题意，故有必要进行的实验操作且正确的顺序为：BAD。 【18题详解】 [1]根据 可得 以各点到起始点的距离h为横坐标，以各点速度的平方为纵坐标，建立直角坐标系，由数学知识知，实验测得的数据绘制出图像应为一条过坐标原点倾斜向上的直线，连线如图所示 [2]根据图像的斜率 结合所作图线，可得当地重力加速度 19. 为测定下图中一个量程为的微安表的内阻，某同学设计了如图甲的实验电路，采用的主要器材有：电动势为6V的电源、最大阻值为的滑动变阻器和阻值范围为0~999Ω的电阻箱。如果实验时进行的步骤有： A.合上； B.合上； C.观察的阻值是否最大，如果不是，将的阻值调至最大； D.调节的阻值，使电流表指针偏转到满刻度； E.调节的阻值，使电流表指针偏转到满刻度的一半，记下的阻值； （1）把以上步骤的字母代号按实验的合理顺序填写在横线上空白处：___________。 （2）如果的阻值如图乙所示，要把测量中的微安表改装成量程为0-6V的电压表，则需要给微安表___________（填“串联”或“并联”）上一个阻值为___________Ω的电阻。（计算结果保留3位有效数字） （3）采用上述方法测得的微安表内阻结果会___________（填“偏大”或“偏小”），为了减小本实验误差，应尽可能选用电动势___________（填“较大”或“较小”）的电源。 【答案】（1）CADBE （2） ①. 串联 ②. （3） ①. 偏小 ②. 较大 【解析】 【小问1详解】 实验的合理顺序是：观察的阻值是否最大，如果不是，将的阻值调至最大；合上，调节的阻值，使电流表指针偏转到满刻度；合上，调节的阻值，使电流表指针偏转到满刻度的一半，记下的阻值。即实验的合理顺序是：CADBE。 【小问2详解】 [1][2]根据半偏法测微安表内阻原理，由图乙可知微安表的内阻测量值为 要把测量中的微安表改装成量程为0-6V的电压表，则需要给微安表串联上一个电阻，根据 解得 【小问3详解】 [1]采用半偏法测微安表内阻，当微安表指针半偏时，由于电阻箱的并联，使得电路总电阻变小，则电路总电流变大，所以流过电阻箱的电流大于流过微安表的电流，根据并联电流与电阻从反比可知，微安表内阻的真实值应满足 即采用半偏法测得的微安表内阻结果会偏小； [2]为了减小本实验误差，应使微安表满偏时，滑动变阻器接入电路阻值大一些，则应尽可能选用电动势较大的电源。 20. 如图甲所示，厚度不计的导热活塞A、B将两部分理想气体封闭在内壁光滑的圆柱形导热汽缸内，活塞A的质量可忽略不计，活塞B的质量为，稳定时下部气体压强是上部气体压强的2倍，两部分气柱的高度均为。现将质量为物体轻放在活塞A上，活塞A从下降到恢复稳定的过程中外界的温度和大气压强均保持不变，如图乙所示。已知大气压强，重力加速度，求： （1）活塞在汽缸内移动的过程中，气体内能___________（填“变大”、“变小”或“不变”），气体___________（填“吸热”、“放热”或“不吸放热”）。 （2）活塞横截面积的大小。 （3）从放上物体到恢复稳定，活塞A下降的距离。 【答案】（1）不变，放热；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）活塞在汽缸内移动的过程中，气体温度不变，内能不变，外界对气体做正功，则 ， 根据热力学第一定律 可得 故气体对外放热。 （2）初始状态时，对活塞B受力分析，由平衡条件 代入数据解得活塞横截面积的大小 （3）放上重物后，对活塞A受力分析，由平衡条件 得 对上部气体由玻意耳定律 得 ， 同理，此时对活塞B 得 由玻意耳定律 得 ， 综上所述，从放上物体到恢复稳定，活塞A下降的距离 21. 某固定装置的竖直截面如图甲所示，由长度为1.0m的水平传送带和两段光滑圆管轨道组成，两段圆管轨道所对应的圆心角相同，，，右侧带有竖直挡板的滑块b放置在光滑的水平面上，传送带和滑块b与轨道端口均为平滑连接，传送带启动后运行的图如图乙所示，传送带启动0.5s后把小物块a从传送带左侧静止释放，小物块a和滑块b的质量均为，a与传送带和滑块b之间的动摩擦因数均为，若空气阻力、小物块a、圆管轨道的口径和皮带轮半径均可不计，物块a进出管道时无能量损失，物块a和滑块b发生的碰撞为完全弹性碰撞，重力加速度，试求： （1）小物块a在传送带上运动的时间t； （2）小物块a进入管道时对管道的作用力大小； （3）滑块b至少多长才能使小物块a不脱离滑块。 【答案】（1）；（2）4N；（3） 【解析】 【详解】（1）对传送带 0-1s做加速度 对a物体，匀加速 当a物体与传送带同速时 得 此时共速 物体位移 a物体与传送带一起匀加速至1，有 所以 a物体匀速运动 时间 运动时间 （2）A到B动能定理 对B处 得 由牛顿第三定律可知，对管道作用力为4N。 （3）A到C动能定理 得 当a刚好滑动b最右端与b共速，此时b的长度是满足题意的最短长度，由能量守恒和动量守恒有 联立得 22. 如图甲所示，粗细均匀的无限长平行金属导轨固定在与水平面成角的位置上，以为边界，的下方分布着垂直指向两导轨中心线的辐向磁场，a、b两个圆环完全相同（实线半环为金属导体，虚线半环为绝缘材料，两个半环无缝拼接）。时刻，a和b分别从在磁场边界EF上方某位置和处同时由静止释放，2s后a恰好进入磁场，b运动的图像如图乙所示。已知沿环一周的磁感应强度，导轨间距，两圆环的直径和导轨间距相等，质量均为，金属半环的电阻均为，运动中圆环受到的阻力平行于导轨大小恒为重力的0.3倍。若在运动过程中圆环平面能保持与导轨垂直、金属半环的两端始终能与导轨良好接触，不计导轨电阻，重力加速度取，求： （1）2s时a和b的速度大小； （2）0~2s内通过导轨横截面的电荷量； （3）0~2s内整个回路产生的焦耳热； （4）a进入磁场后与b环间的最小距离。 【答案】（1）4m/s，2m/s；（2）1C；（3）2J；（4）1m 【解析】 【详解】（1）根据题意，对有 解得 则2s时a的速度大小 由图乙可知，2s时匀速运动，则有 又有 解得 （2）根据题意，对由动量定理有 又有 联立解得 （3）根据题意，设在运动的距离为，则有 解得 根据能量守恒定律有 解得 （4）a进入磁场后，当和共速时，距离最近，由动量定理，对有 对有 又有 解得 又有 解得 则a进入磁场后与b环间的最小距离为 23. 某离子诊断装置的简化结构如图所示，以抛物线为边界的匀强电场存在于第二象限中，方向沿y轴负方向，电场强度。在区域内存在着垂直纸面向外的匀强磁场，磁场的右边界为平行y轴的直线。绝缘板恰好处在y轴和之间，在处平行于x轴放置，厚度不计。线型可控粒子源在垂直x轴设立，长度，可实现上一点或多点沿x轴正方向发射大量带正电的相同粒子，这些粒子质量为m、电荷量恒为q，速度大小为，重力可不计。 （1）控制粒子源，只让P点发射粒子，求解不同条件下的三个问题： ①取绝缘板长为4d，要使粒子进入磁场后不与绝缘板发生碰撞，求磁感应强度B需要满足的条件； ②取磁场磁感应强度，从P点发出的粒子打到绝缘板上经短时碰撞后，反弹的水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反。若有一粒子与绝缘板碰撞5次后从磁场右边界上的H点（图中未标出）离开，H点到绝缘板的垂直距离为，求该粒子从进入磁场到运动到H点的时间； ③撤去绝缘板，取磁场磁感应强度，若P点发出的粒子进入磁场后还受到了与速度大小成正比、方向相反的阻力，观察发现粒子的运动轨迹呈现螺旋状并与y轴相切于K点。求粒子从进入磁场到运动到K点的时间和K点的坐标。 （2）撤去磁场右边界，取磁感应强度，绝缘板仍在处平行于x轴放置，但左右两端位置可以调节。让粒子源上的每一点都沿x轴正方向发射粒子，射出的粒子在y轴方向上分布均匀，要使射出的粒子都能打在绝缘板上，绝缘板的最小长度应为多少？ 【答案】（1）①或，②或，③，（0，）；（2） 【解析】 【详解】（1）由题知，绝缘板恰好处在y轴和之间，在处平行于x轴放置，要使粒子进入磁场后不与绝缘板发生碰撞，由洛伦兹力提供做圆周运动向心力知最小半径为，则 代入得 由几何关系知，最大半径为 代入得 则此时磁感应强度为 代入得 所以或 （2）由知 由几何关系知 解得 则运动时间为 或 （3）由题知，粒子的运动轨迹呈现螺旋状并与y轴相切于K点。则运动时间为 由动量定理知，轴方向有 解得 可得K点坐标为（0，） （4）由题意可知，粒子源射出的粒子全部汇聚在坐标原点后射入磁场。 当时 ， 当时 ，， 如图分析可得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 义乌市普通高中2024届适应性考试 物理试卷 一、选择题Ⅰ（本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分） 1. 华为的Wi-Fi6+采用了芯片级协同、动态窄频宽技术，大幅提升了手机等终端侧的功率谱密度（PSD），带来了信号穿墙能力的大幅提升。功率谱密度的单位是瓦特每纳米（W/nm），改用国际单位制基本单位表示正确的是（ ） A. B. C. D. 2. 2024年4月26日凌晨，神舟十八号载人飞船成功对接空间站，题中的照片拍摄于航天员叶光富、李聪、李广苏进入天和核心舱的瞬间，我们可以看到：一个大质量的包裹悬浮在核心舱中，针对这一情景，下列同学的观点中正确的是（ ） A. 悬浮的包裹受到地球的吸引力相对于地表可以忽略 B. 若推动包裹，航天员所需的推力几乎为零 C. 天宫号空间站的加速度比北斗系列静止卫星的加速度小 D. 只记录空间站的运行周期可估算地球的密度 3. 热气球内的定位装置能把相同时间间隔内热气球的位置变化记录下来，下图记录的是在一定高度上正在竖直上升的热气球每隔2秒热气球的高度变化，记录单位是米。下列同学对热气球在记录时间内的运动判断正确的是（ ） A. 记录竖直上升的高度变化，热气球不能被视为质点 B. 热气球正处在超重状态 C. 我们可以用来计算出热气球的上升加速度 D. 记录时间内热气球的平均速度大小为1.78 4. 在中国空间站开讲的“天宫课堂”第三课中，宇航员陈冬在微重力环境下给大家展示了水在玻璃管中的毛细现象。下列说法正确的是（　　） A. 由于微重力，细管中的水液面上升高度要比地面上相同情况下的小 B. 管壁分子对附着层液体分子的吸引力小于液体内部分子对附着层液体分子的吸引力 C. 毛细管内液面都上升，且液面与管壁接触处比液面中间高 D. 内径小的毛细管液面上升的高度最终会与内径大的相等 5. 如图，一列火车沿平直轨道以较快的速度匀速向右行驶，观察者甲静立在车厢中，观察者乙静立在地面上（忽略乙与铁轨间的距离）。下列有关观察者的描述正确的是（ ） A. 若车厢中央悬挂着一个正在发声的铃铛，在车厢靠近乙的过程中，乙接受到的铃声频率逐渐减小 B. 当车速行驶时，甲测得的车厢长度比乙测得的长 C. 若车厢中央有一光源，则乙测得：闪光先到达前壁，后到达后壁 D. 由相对论可知，在不同的惯性参考系中，一切物理规律的形式都是不同的 6. 2024年4月5日全国首批“港澳药械通”进口心脏起搏器在穗通关，这批心脏起搏器使用“氚电池”供电，氚电池能将氚核衰变产生的核能转化为电能，氚核方程为，已知氚核发生衰变的半衰期为12.5年，当电池中氚的含量低于初始值的25%时便无法正常工作。下列说法正确的是（ ） A. X粒子是来自原子的内层电子 B. 起搏器所处环境的湿度、温度可以改变氚的半衰期 C. 的比结合能比的比结合能小 D. 这种核能电池的寿命大约是35年 7. 如图，某同学将皮球从水平地面上的1位置静止踢出，最后落回水平地面上的3位置，虚线是足球在空中的运动轨迹，2位置为轨迹的最高点，此处离地高度为h，足球在最高处的速度为，下列说法正确的是（ ） A. 足球全程运动过程中重力做功不为零 B. 足球的运动过程中加速度保持不变 C. 足球从2位置到3位置的运动时间大于从1位置到2位置的运动时间 D. 足球从1位置到2位置的水平位移与2位置到3位置的水平位移之比为2∶1 8. 如图甲所示，a、b是两个等量同种正电荷的连线上关于O点对称的两点，与此类似，两根相互平行的长直导线垂直纸面通过M、N两点，两导线中通有等大反向的恒定电流，c、d同样关于中心点对称，忽略其他作用力作用，下列说法正确的是（  ） A. a与b两点的电场强度相同 B. O点电场强度为零，点磁感应强度也为零 C. M导线与N导线有相互靠近的趋势 D. 在O点给质子一个向上的初速度，质子会向上做直线运动且速度在增加，加速度先增加后减少 9. 如图所示，甲，乙两柱体的截面分别为半径均为R的圆和半圆，甲的右侧顶着一块竖直的挡板。若甲和乙的质量相等，柱体的曲面和挡板可视为光滑，开始两圆柱体柱心连线沿竖直方向，将挡板缓慢地向右移动，直到圆柱体甲刚要落至地面为止，整个过程半圆柱乙始终保持静止，那么半圆柱乙与水平面间动摩擦因数的最小值为（ ） A. B. C. D. 10. 如图甲所示质量为m的B木板放在水平面上，质量为2m的物块A通过一轻弹簧与其连接。给A一竖直方向上的初速度，当A运动到最高点时，B与水平面间的作用力刚好为零。从某时刻开始计时，A的位移随时间变化规律如图乙，已知重力加速度为g，空气阻力不计，下列说法正确的是（ ） A. 物块A做简谐运动，回复力由弹簧提供 B. 物体B在时刻对地面的压力大小为 C. 物体A在运动过程中机械能守恒 D. 物体A的振动方程为 11. 在玻尔的原子结构理论中，氢原子由高能级向低能级跃迁时能发出一系列不同频率的光，波长可以用巴尔末里德伯公式来计算，式中为波长，R为里德伯常量，n、k分别表示氢原子跃迁前和跃迁后所处状态的量子数，对于每一个k，有，，，…。其中，赖曼系谱线是电子由的轨道跃迁到的轨道时向外辐射光子形成的，巴尔末系谱线是电子由的轨道跃迁到的轨道时向外辐射光子形成的。现用氢原子发出的光照射某种金属进行光电效应实验。若用赖曼系中波长最长的光照射时，遏止电压的大小为；若用巴尔末系中的光照射金属时，遏止电压的大小为。已知电子电荷量的大小为e，真空中的光速为c，里德伯常量为R。普朗克常量和该金属的逸出功分别为（ ） A. ， B. ， C. ， D. ， 12. 双缝干涉实验原理如图所示，光源S到双缝、的距离相等，、连线平行于光屏，O点为、连线的中垂线与光屏的交点。光源S发出单色光经、传播到光屏上P点的时间差为，其中垂直于光屏，P为某亮条纹中心，之间还有m条亮条纹。若紧贴放置一厚度均匀的玻璃片、光由垂直穿过玻璃片传播到P点与光由直接传播到P点时间相等。已知光在真空中的传播速度为c、玻璃对该单色光的折射率为n，不考虑光在玻璃片内的反射。则单色光在真空中的波长及玻璃片的厚度分别为（ ） A. ， B. ， C. ， D. ， 13. 一种配有小型风力发电机和光电池的新型路灯功率为120W，风力发电机的风能转化率为，工作原理如图所示，内部的线圈面积为、匝数匝，磁体的磁感应强度为，风叶的半径为，空气的密度为。太阳垂直照射的单位面积功率为1，光电池板被太阳光直射的等效面积为，光能转化率为。如果在一个风速稳定的晴天，经3小时的光照和风吹，路灯可正常工作7小时，测得风力发电机输出的电流强度大小为1A。下列对风速和风叶转速估算合理的是（ ） A. 10，4.6 B. 10，2.3 C. 20，4.6 D. 20，2.3 二、选择题Ⅱ（本题共2小题，每小题3分，共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 14. 义乌市南山公园新增了一个地标性建筑，人称“义乌小蛮腰”，这是我市新建的电波发射台，电磁波的发射和接收都要用到LC振荡电路。下列说法正确的是（ ） A. 均匀变化的磁场能够在周围空间产生稳定的电场 B. 图示的LC振荡电路若磁场正在减弱，则电容器上极板带负电 C. 在LC振荡电路中，电容器放电完毕的瞬间线圈中产生的自感电动势最大 D. 高频率的电磁波比低频率的电磁波更适合采用调频的方式对信号进行调制 15. 如图所示，在操场平面内建立平面直角坐标系，平面内有一半径为的圆形轨道，圆心在O处，A、B分别为圆上两点。现于、两点分别安装了两个扬声器。两个扬声器连续振动发出简谐声波，其振动图像如下图所示。已知声波在空气中的传播速率为，两波频率均为，振幅相等。甲同学从B点沿直线运动到A点（不含A、B点），乙同学从B点沿圆轨道逆时针运动半周到A点（不含A、B点）。下列说法正确的是（ ） A. 甲同学有7次听不到声音 B. 甲同学听不到声音的位置坐标可能为 C. 乙同学有7次听不到声音 D. 乙同学听不到声音的位置坐标方程为（，，，） 三、非选择题（本题共5小题，共55分） 16. 某实验小组利用如图甲所示的实验装置来探究滑块做直线运动的快慢问题。滑块上的左右端各有一个完全一样的遮光板。光线被遮光板遮挡时，传感器会输出高电压。 如图丙所示，用游标卡尺测量遮光板的宽度__________。挂上钩码后，将滑块由如图甲所示位置释放，滑块在细线的牵引下向左做直线运动，遮光板1、2分别经过光电传感器时，通过光电传感器和计算机得到的图像如图乙所示，若、、、和d已知，则遮光板2在经过光电传感器过程中的平均速度为__________。（用已知量的字母表示） 某实验小组用如图所示的装置验证机械能守恒定律。 17. 下列实验步骤中必要的且操作顺序正确的排列是_______； A. 松手让重锤自由下落 B. 启动打点计时器 C. 用天平测出重锤的质量 D. 用刻度尺测量计时器在纸带上留下的小点间的距离 18. 利用该装置还可以测量当地的重力加速度，某同学的做法是以各点到起始点的距离h为横坐标，以各点速度的平方为纵坐标，建立直角坐标系，用实验测得的数据绘制出图像，如图所示。请画出图线________，并求得当地重力加速度________。（计算结果保留三位有效数字） 19. 为测定下图中一个量程为的微安表的内阻，某同学设计了如图甲的实验电路，采用的主要器材有：电动势为6V的电源、最大阻值为的滑动变阻器和阻值范围为0~999Ω的电阻箱。如果实验时进行的步骤有： A.合上； B.合上； C.观察的阻值是否最大，如果不是，将的阻值调至最大； D.调节的阻值，使电流表指针偏转到满刻度； E.调节的阻值，使电流表指针偏转到满刻度的一半，记下的阻值； （1）把以上步骤的字母代号按实验的合理顺序填写在横线上空白处：___________。 （2）如果的阻值如图乙所示，要把测量中的微安表改装成量程为0-6V的电压表，则需要给微安表___________（填“串联”或“并联”）上一个阻值为___________Ω的电阻。（计算结果保留3位有效数字） （3）采用上述方法测得的微安表内阻结果会___________（填“偏大”或“偏小”），为了减小本实验误差，应尽可能选用电动势___________（填“较大”或“较小”）的电源。 20. 如图甲所示，厚度不计的导热活塞A、B将两部分理想气体封闭在内壁光滑的圆柱形导热汽缸内，活塞A的质量可忽略不计，活塞B的质量为，稳定时下部气体压强是上部气体压强的2倍，两部分气柱的高度均为。现将质量为物体轻放在活塞A上，活塞A从下降到恢复稳定的过程中外界的温度和大气压强均保持不变，如图乙所示。已知大气压强，重力加速度，求： （1）活塞在汽缸内移动的过程中，气体内能___________（填“变大”、“变小”或“不变”），气体___________（填“吸热”、“放热”或“不吸放热”）。 （2）活塞横截面积的大小。 （3）从放上物体到恢复稳定，活塞A下降的距离。 21. 某固定装置的竖直截面如图甲所示，由长度为1.0m的水平传送带和两段光滑圆管轨道组成，两段圆管轨道所对应的圆心角相同，，，右侧带有竖直挡板的滑块b放置在光滑的水平面上，传送带和滑块b与轨道端口均为平滑连接，传送带启动后运行的图如图乙所示，传送带启动0.5s后把小物块a从传送带左侧静止释放，小物块a和滑块b的质量均为，a与传送带和滑块b之间的动摩擦因数均为，若空气阻力、小物块a、圆管轨道的口径和皮带轮半径均可不计，物块a进出管道时无能量损失，物块a和滑块b发生的碰撞为完全弹性碰撞，重力加速度，试求： （1）小物块a在传送带上运动的时间t； （2）小物块a进入管道时对管道的作用力大小； （3）滑块b至少多长才能使小物块a不脱离滑块。 22. 如图甲所示，粗细均匀的无限长平行金属导轨固定在与水平面成角的位置上，以为边界，的下方分布着垂直指向两导轨中心线的辐向磁场，a、b两个圆环完全相同（实线半环为金属导体，虚线半环为绝缘材料，两个半环无缝拼接）。时刻，a和b分别从在磁场边界EF上方某位置和处同时由静止释放，2s后a恰好进入磁场，b运动的图像如图乙所示。已知沿环一周的磁感应强度，导轨间距，两圆环的直径和导轨间距相等，质量均为，金属半环的电阻均为，运动中圆环受到的阻力平行于导轨大小恒为重力的0.3倍。若在运动过程中圆环平面能保持与导轨垂直、金属半环的两端始终能与导轨良好接触，不计导轨电阻，重力加速度取，求： （1）2s时a和b的速度大小； （2）0~2s内通过导轨横截面的电荷量； （3）0~2s内整个回路产生的焦耳热； （4）a进入磁场后与b环间的最小距离。 23. 某离子诊断装置的简化结构如图所示，以抛物线为边界的匀强电场存在于第二象限中，方向沿y轴负方向，电场强度。在区域内存在着垂直纸面向外的匀强磁场，磁场的右边界为平行y轴的直线。绝缘板恰好处在y轴和之间，在处平行于x轴放置，厚度不计。线型可控粒子源在垂直x轴设立，长度，可实现上一点或多点沿x轴正方向发射大量带正电的相同粒子，这些粒子质量为m、电荷量恒为q，速度大小为，重力可不计。 （1）控制粒子源，只让P点发射粒子，求解不同条件下的三个问题： ①取绝缘板长为4d，要使粒子进入磁场后不与绝缘板发生碰撞，求磁感应强度B需要满足的条件； ②取磁场磁感应强度，从P点发出的粒子打到绝缘板上经短时碰撞后，反弹的水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反。若有一粒子与绝缘板碰撞5次后从磁场右边界上的H点（图中未标出）离开，H点到绝缘板的垂直距离为，求该粒子从进入磁场到运动到H点的时间； ③撤去绝缘板，取磁场磁感应强度，若P点发出的粒子进入磁场后还受到了与速度大小成正比、方向相反的阻力，观察发现粒子的运动轨迹呈现螺旋状并与y轴相切于K点。求粒子从进入磁场到运动到K点的时间和K点的坐标。 （2）撤去磁场右边界，取磁感应强度，绝缘板仍在处平行于x轴放置，但左右两端位置可以调节。让粒子源上的每一点都沿x轴正方向发射粒子，射出的粒子在y轴方向上分布均匀，要使射出的粒子都能打在绝缘板上，绝缘板的最小长度应为多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $