2024年高考物理真题完全解读（浙江卷6月）

2024年高考真题完全解读（浙江6月卷） 适用省份：浙江 2024年6月浙江省高考物理试卷内容上立足物理学科选修和选择性必修课程中重要的物理概念与规律，情境紧密联系社会、经济、科技及生产生活实际，强调在真实背景下考查学生的模型构建与物理学知识综合解决问题的能力，同时强调创新精神和多维度解决物体问题的能力。 试卷严格遵循《普通高中物理课程标准（2017年版2020年修订）》，确保考查内容和学业质量水平要求与高等院校招生录取的学业水平等级性考试相契合。试卷难度与区分度合理，信度和效度保持稳定，旨在准确评估学生的物理学科素养。依据《中国高考评价体系》，试卷围绕“核心价值、学科素养、关键能力、必备知识”四个层面的考查内容进行命题，充分展现了物理学科的基础性、综合性、应用性和创新性。此举旨在适应多样化的人才选拔需求，同时对高中物理教学起到积极的引导作用。 一、基础性 《中国高考评价体系》中要求学习者能够在广阔的学科领域中准确理解并熟练掌握主干内容，具备应对生活实践或学习探索问题情境的基本知识、基本能力与基本素养，具备进入高等学校进行专业学习和终身发展所需要的必备知识、关键能力和学科素养。 全卷试卷覆盖了物理必修和选择性必修六册教材中的所有模块，确保了高知识覆盖面和恰当的分布，强调基础性。比如第3题水流导光实验、第5题喷泉的喷水功率、第6题平行板电容器电容影响因素、第17题热学题测形状不规则物块体积等问题来源于教材内容和课后习题，回归教材，让学生在答卷时候有熟悉感和踏实感。 二、综合性 《中国高考评价体系》中要求习者能够综合运用科学的思维方法，合理地组织、调动不同学科的相关知识和能力，高质量地应对生活实践或学习探索中的复杂问题情境，能够触类旁通、举一反三，甚至融会贯通。 本卷题目设计突出在综合情境中考查基础性，如第1题在力学、电学和热学多个物理量中考查对矢量的判断，第2题涉及力和运动中的受力分析、曲线运动、牛顿定律等基础知识，第3题涉及平抛运动的基本规律和光的全反射知识，第7题涉及电容、电感对交流电的影响，以及匝数比对变压的影响和光敏电阻的特性，第10题综合考查光子动量、双缝干涉、光电效应等内容，第14题涉及“基本”粒子、相对论等物理观念，以及无线电波接收、分子力与分子势能等模块的内容，第18题涉及牛顿运动定律、圆周运动、机械能守恒、动量守恒、能量转化与守恒等规律，常见模型中突出临界条件判断。 三、应用性 《中国高考评价体系》中对试题的要求以贴近时代、贴近社会、贴近生活的生活实践或学习探索问题情境为载体，将陈述性知识与程序性知识的有机整合和运用作为考查目标，设计生产生活中的实际问题，体现对即将进入高等学校的学习者迁移课堂所学内容、理论联系实际水平的测量与评价。 本试卷注重将知识学习与实践相结合，紧密联系生产生活设计情境，如第2题的小猫戏蝶情景、第3题的水流导光实验、第4题“玉兔二号”巡视器的核电池、第5题的音乐喷泉、第6题研究电容器极板间距对电容大小影响的实验情境、第9题细绳悬挂小球等效单摆情境、第15题的带电小球在光滑绝缘细杆上运动情境、第17题的测定一个形状不规则小块固体体积、第18题设置滑块在圆形轨道和平板上运动的游戏情景、第19题通过法拉第圆盘发电机与电动机情景、第20题的喷镀板等，都源于生活，强调在应用情境中考查学生的关键能力。 实验题通过验证机械能守恒定律、测绘发光二极管在导通状态下的伏安特性曲线、用“插针法”测量三角形玻璃砖的折射率三个实验，强调了物理实验教学的实践性和探究性，鼓励学生通过动手操作和实验数据分析来深化对物理概念的理解，培养学生的科学探究能力和解决实际问题的能力。 四、创新性 《中国高考评价体系》中对试题创新性的要求创设合理情境，设置新颖的试题呈现方式和设问方式，要求对即将进入高等学校的学习者在新颖或陌生的情境中主动思考，完成开放性或探究性的任务，发现新问题、找到新规律、得出新结论的水平进行测量与评价。 本卷中第8题设立“外切”和“内切”轨道综合考查开普勒定律和万有引力定律，第9题通过设立倾斜不等长细绳悬挂小球“等效”单摆来考查单摆模型和受力分析问题，第13题以一个图两种运动形式综合考查了电磁感应中的动生和感生电动势、安培力的计算、交流电中的有效值和瞬时值等等，第16-Ⅱ题以二极管为背景考查多用电表使用及“非线性元件”数据分析，第16-Ⅲ题用创新变形的“三角形玻璃砖”代替“平行玻璃砖”考查学生对“测定玻璃折射率”的实验是否在实验操作过程中真正理解实验原理。第19题探讨了法拉第圆盘发电机与电动机的功能，要求考生首先构建发电机和电动机的理论模型。本题的解答方法有多种可能性，但科学推理和批判性论证指出，在“发电机和电动机”模型中电流大小的一致性是一个关键因素；第20题涉及到一个实验装置，该装置在喷镀板的上下表面分别喷射不同种类的离子，要求考生建立带电粒子在电场中加速或减速、在匀强磁场中进行圆周运动的模型。考生需要通过逻辑推理和计算来确定边界条件，并分析以得出极板间电压的可能取值范围。 题号 难度系数 详细知识点 命题意图及考查点 1 0.94 标量与矢量及其物理意义 电流强度的定义及单位 考查矢量概念，在四个物理量中判断哪个是矢量，涉及力学、电学和热学 2 0.85 分析物体受到几个力作用  牛顿第二定律的简单应用  物体运动轨迹、速度、受力的相互判断 小猫戏蝶情景考查了力和运动中的受力分析、曲线运动、牛顿定律等诸多基础知识 3 0.85 平抛运动概念、性质、条件、特征 折射率的波长表达式和速度表达式 发生全反射的条件、临界角 以教材做一做内容水流导光实验，考查光的全反射知识和判断水的运动形式 4 0.85 根据条件写出核反应方程 以玉兔二号”巡视器的核电池为背景，对比人工核反应和衰变方程，考查核反应中的相关知识 5 0.85 功率的定义和物理意义 利用能量守恒解决实际问题 以音乐喷泉为实际背景考查的功率、流体建模问题 6 0.85 电容器与验电器组合的动态分析 研究电容器极板间距对电容大小影响的实验情境来判断电学量间的关系 7 0.85 电感器在直流电路和交流电路的作用 电容器对交流电的导通和阻碍作用 变压器两端电路的动态分析 以理想变压器为载体，涉及电容、电感对交流电的影响，以及匝数比对变压的影响和光敏电阻的特性 8 0.85 开普勒第二定律 开普勒第三定律 不同轨道上的卫星各物理量的比较 考查开普勒定律和万有引力定律的理解，求与地球公转轨道“外切”与“内切”的两小行星相关时间之比 9 0.65 正交分解法解共点力平衡 单摆周期公式的简单应用 把细线穿球悬挂情境等效成单摆模型的周期计算问题 10 0.65 干涉条纹间距与波长的关系 爱因斯坦光电效应方程 基态、激发态、跃迁、电离 通过氢原子电子轨道示意图综合考查氢原子能级跃迁、光子动量、光电效应、光的干涉、光量子理论等近代物理核心知识的理解 11 0.65 机械波相关物理量的计算 波的叠加原理 呈现两个波源引起的某点振动图像，提取波叠加后的关键信息逆向推理波源情况，考查推理论证能力 12 0.65 等量异种电荷连线中垂线和连线上的电场强度分布图像 带电物体（计重力）在匀强电场中的圆周运动 通过套在圆环上的带电小球在复合场中运动，考查匀强电场、重力场和等量异种点电荷构成的复合场中的运动与力以及能量的关系和空间立体建模能力 13 0.65 安培力的计算式及简单应用 法拉第电磁感应定律的表述和表达式 通过线框在匀强磁场中转动和磁场均匀变化两种情景，考查法拉第电磁感应定律、交变电流的变化规律、有效值等知识的理解和应用 14 0.65 变压器原理与结构 分子势能随间距的变化E-r图 强子、轻子和媒介子 狭义相对论的两个基本假设 涉及“基本”粒子、相对论等物理观念，以及无线电波接收、分子力与分子势能等模块的内容 15 0.65 求恒力的冲量 洛伦兹力的公式及简单计算 利用带电小球在光滑绝缘细杆上运动，考查对动量定理的理解和应用、用微元思想解决变力冲量的问题 16-Ⅰ 0.85 验证机械能守恒定律的实验步骤与数据处理 验证机械能守恒定律，考察学生的基本实验技能和科学探究能力，着重考查是否在实验操作过程中真正理解实验原理 16-Ⅱ 0.65 使用多用电表测量二极管的正反向电阻 测绘发光二极管在导通状态下的伏安特性曲线，考察学生的基本实验技能和科学探究能力，着重考查是否在实验操作过程中真正理解实验原理 16-Ⅲ 0.85 用插针法测介质折射率的实验步骤和数据处理 用“插针法”测量三角形玻璃砖的折射率三个实验，考察学生的基本实验技能和科学探究能力，着重考查是否在实验操作过程中真正理解实验原理 17 0.65 应用盖吕萨克定律解决实际问题 计算系统内能改变、吸放热及做功 “测定一个形状不规则小块固体体积”，需要考生建立理想气体等压变化模型求解并用热力学第一定律求出吸热量 18 0.4 没有其他外力的板块问题 利用动量守恒及能量守恒解决（类）碰撞问题 设置滑块在圆形轨道和平板上运动的游戏情景，考查功能关系、动量守恒和力与运动的关系问题，第（3）小题要求考生建立清晰的运动图景与几何关系，求解过程还需要质疑判断和严谨论证 19 0.4 电磁感应与电路的综合问题 导体棒转动切割磁感线产生的动生电动势 探究“法拉第圆盘发电机与电动机的功用”，要求考生先建立发电机和电动机模型，本题的解答方法多种多样，但经科学推理和质疑论证得出“发电机和电动机”模型中电流大小相同是个关键 20 0.15 带电粒子在直边界磁场中运动 粒子由电场进入磁场 以喷镀板为情境，通过研究在喷镀板的上下表面喷镀不同离子的实验装置，要求考生构建带电粒子在电场中加速或减速、在匀强磁场中做圆周运动的模型，能通过推理和计算确定边界条件、分析给出极板间电压的取值范围 结合试题分析，我们提出以下针对教学、学习及备考的建议： 1. 以教材为中心，巩固物理学基础知识：高中物理教材是《课程标准》的具体体现与执行载体，它要求我们在命题时全面而深入地检验学生是否牢固掌握了学科的核心内容，以及对物理概念和规律的理解与运用。在此次考试中，这一理念得到了充分体现。诸如第3题涉及的水流导光实验、第5题的喷泉喷水功率计算、第6题关于平行板电容器电容影响因素的探讨，以及第17题对热学测量不规则物体体积的方法，均源于教材内容及课后习题。 在新课教学阶段，我们应紧密结合教材，切实落实物理学科基础概念和规律的教学。同样，在复习阶段，也应回归教材，系统梳理所有物理概念和规律，明确各知识点的应用条件与范围，构建知识间的整体框架。 2. 以情境为背景，重视解决问题能力的培养：在高考物理的备战之旅中，我们深知《课程标准》对情境选择的精心要求。这些情境不仅与生产、日常生活、前沿科技紧密相连，更与物理学的辉煌成就息息相关。命题旨在强化学生运用物理知识，解决实际问题的能力。因此，在教学过程中，我们特别强调教材中的“问题”、“思考与讨论”、“科学漫步”、“拓展学习”以及“STSE”等模块的学习，引导学生将理论知识与现实生活相融合，从单纯的解题向解决问题的能力转变，从而培养他们在真实情境和实际问题中提炼构建模型的素养和能力。 3. 培养创新精神与实践能力，注重思维品质的提升：《课程标准》明确指出，命题应突出创新精神与实践能力的考察，旨在准确评估学生物理学科核心素养的水平。教学中，我们强调学生应培养发散思维与逆向思维，鼓励他们打破思维定势，勇于提出独到见解，大胆进行创新尝试。 4. 重视实验，提升科学探究素养：在物理的实验教学中，我们始终以教材中的实验为核心，通过引领学生亲身体验科学探究的过程，理解问题背后的深层原理和物理概念。我们鼓励学生亲手操作实验器材，从中培养科学探究的精神与技能。如第16题所涉及的验证机械能守恒定律、测定玻璃砖的折射率、探析二极管伏安特性曲线以及多用电表的运用等实验，都不仅是对学生操作能力的检验，更深层次地考察了他们在实验过程中是否真正领会了实验原理，引导学生深入理解实验背后的物理概念。 绝密★启用前 2024年6月浙江省普通高校招生选考科目考试 物 理 考生注意: 1.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。 2.答题时,请按照答题纸上“注意事项”的要求,在答题纸相应的位置上规范作答，在本试题卷上的作答一律无效。 3.非选择题的答案必须使用黑色字迹的签宇笔或钢笔写在答题纸上相应区域内,作图时可先使用2B铅笔,确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。 4.可能用到的相关参数:重力加速度g取10m/s2。 选择题部分 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．下列物理量中，属于矢量的是（　　） A．位移 B．时间 C．电流 D．热量 【答案】A 【命题意图及考查点】考查矢量概念，在四个物理量中判断哪个是矢量，涉及力学、电学和热学 【详解】A．位移既有大小又有方向，且运算法则为平行四边形法则，是矢量，故A正确； BD．时间和热量均只有大小没有方向，是标量，故BD错误； C．电流运算法则是算术法则，是标量，故C错误。 故选A。 2．如图为小猫蹬地跃起腾空追蝶的情景，则（　　） A．飞行的蝴蝶只受重力的作用 B．蝴蝶转弯时所受合力沿运动方向 C．小猫在空中受重力和弹力的作用 D．小猫蹬地时弹力大于所受重力 【答案】D 【命题意图及考查点】小猫戏蝶情景考查了力和运动中的受力分析、曲线运动、牛顿定律等诸多基础知识 【详解】A．飞行的蝴蝶除了受到重力的作用还受到空气的作用力，故A错误； B．蝴蝶转弯时做曲线运动，所受合力与速度方向不在一条直线上，故B错误； C．小猫在空中与其他物体间没有接触，不受弹力的作用，故C错误； D．小猫蹬地时有向上的加速过程，故弹力大于所受重力，故D正确。 故选D。 3．如图为水流导光实验，出水口受激光照射，下面桶中的水被照亮，则（　　） A．激光在水和空气中速度相同 B．激光在水流中有全反射现象 C．水在空中做匀速率曲线运动 D．水在水平方向做匀加速运动 【答案】B 【命题意图及考查点】以教材做一做内容水流导光实验，考查光的全反射知识和判断水的运动形式 【详解】A．光在介质中的速度为，故激光在水中的传播速度小于在空气中的传播速度，故A错误； B．水流导光的原理为光在水中射到水与空气分界面时入射角大于临界角，发生了全反射，故B正确； C．水在空中只受到重力作用，做匀变速曲线运动，速度在增大，故C错误； D．水在水平方向做匀速直线运动，故D错误。 故选B。 4．发现中子的核反应方程为，“玉兔二号”巡视器的核电池中钚 238的衰变方程为型，下列正确的是（　　） A．核反应方程中的X为 B．衰变方程中的Y为 C．中子的质量数为零 D．钚238的衰变吸收能量 【答案】A 【命题意图及考查点】以玉兔二号”巡视器的核电池为背景，对比人工核反应和衰变方程，考查核反应中的相关知识 【详解】AB．根据质量数和电荷数守恒可知X为，Y为，故A正确，B错误；C．中子的质量数为1，故C错误；D．衰变过程中质量亏损，释放能量，故D错误。 故选A。 5．一个音乐喷泉喷头出水口的横截面积为，喷水速度约为10m/s，水的密度为kg/m3，则该喷头喷水的功率约为（　　） A．10W B．20W C．100W D．200W 【答案】C 【命题意图及考查点】以音乐喷泉为实际背景考查的功率、流体建模问题 【详解】设时间内从喷头流出的水的质量为 喷头喷水的功率等于时间内喷出的水的动能增加量，即 联立解得 故选C。 6．图示是“研究电容器两极板间距对电容大小的影响”实验，保持电荷量不变，当极板间距增大时，静电计指针张角增大，则 （　　） A．极板间电势差减小 B．电容器的电容增大 C．极板间电场强度增大 D．电容器储存能量增大 【答案】D 【命题意图及考查点】研究电容器极板间距对电容大小影响的实验情境来判断电学量间的关系 【详解】AB．根据，可得当极板间距增大时电容减小，由于电容器的带电量不变，故极板间电势差增大，故AB错误； C．根据得，故场强不变，故C错误； D．移动极板的过程中要克服电场力做功，故电容器储存能量增大，故D正确。 故选D。 7．理想变压器的原线圈通过a 或b与频率为f、电压为u的交流电源连接，副线圈接有三个支路、如图所示。当S接a时，三个灯泡均发光，若（　　） A．电容C增大，L1灯泡变亮 B．频率f增大，L2灯泡变亮 C．RG上光照增强，L3灯泡变暗 D．S接到b时，三个泡均变暗 【答案】A 【命题意图及考查点】以理想变压器为载体，涉及电容、电感对交流电的影响，以及匝数比对变压的影响和光敏电阻的特性 【详解】A．电容增大，对交流电的阻碍作用减小，则L1灯泡变亮，故A正确； B．频率f增大，则电感的阻碍作用增大，则L2灯泡变暗，故B错误； C．光敏电阻光照增强，阻值减小，由于各支路电压不变，则L3灯泡电流增大，变亮，故C错误； D．S接到b时，根据变压比可知，副线圈电压增大，则三个泡均变亮，故D错误。 故选A。 8．与地球公转轨道“外切”的小行星甲和“内切”的小行星乙的公转轨道如图所示，假设这些小行星与地球的公转轨道都在同一平面内，地球的公转半径为R，小行星甲的远日点到太阳的距离为R，小行星乙的近日点到太阳的距离为R，则（　　） A．小行星甲在远日点的速度大于近日点的速度 B．小行星乙在远日点的加速度小于地球公转加速度 C．小行星甲与乙的运行周期之比 D．甲乙两星从远日点到近日点的时间之比= 【答案】D 【命题意图及考查点】考查开普勒定律和万有引力定律的理解，求与地球公转轨道“外切”与“内切”的两小行星相关时间之比 【详解】A．根据开普勒第二定律，小行星甲在远日点的速度小于近日点的速度，故A错误； B．根据 小行星乙在远日点的加速度等于地球公转加速度，故B错误； C．根据开普勒第三定律，小行星甲与乙的运行周期之比 故C错误； D．甲乙两星从远日点到近日点的时间之比即为周期之比≈ 故D正确。 故选D。 9．如图所示，不可伸长的光滑细线穿过质量为0.1kg的小铁球，两端A、B悬挂在倾角为 的固定斜杆上，间距为1.5m。小球平衡时，A端细线与杆垂直；当小球受到垂直纸面方向的扰动做微小摆动时，等效于悬挂点位于小球重垂线与AB交点的单摆，重力加速度，则（　　） A．摆角变小，周期变大 B．小球摆动周期约为2s C．小球平衡时，A端拉力为N D．小球平衡时，A端拉力小于B端拉力 【答案】B 【命题意图及考查点】把细线穿球悬挂情境等效成单摆模型的周期计算问题 【详解】A．根据单摆的周期公式可知周期与摆角无关，故A错误； CD．同一根绳中，A端拉力等于B端拉力，平衡时对小球受力分析如图 可得 解得 故CD错误； B．根据几何知识可知摆长为，故周期为 故B正确。 故选B。 10．玻尔氢原子电子轨道示意图如图所示，处于n =3能级的原子向低能级跃迁，会产生三种频率为、、 的光，下标数字表示相应的能级。已知普朗克常量为h，光速为c。正确的是（　　） A．频率为的光，其动量为 B．频率为和的两种光分别射入同一光电效应装量，均产生光电子，其最大初动能之差为 C．频率为和的两种光分别射入双缝间距为d，双缝到屏的距离为L的干涉装置，产生的干涉条纹间距之差为。 D．若原子n=3 跃迁至 n=4 能级，入射光的频率 【答案】B 【命题意图及考查点】通过氢原子电子轨道示意图综合考查氢原子能级跃迁、光子动量、光电效应、光的干涉、光量子理论等近代物理核心知识的理解 【详解】A．根据玻尔理论可知，则频率为的光其动量为 选项A错误； B．频率为和的两种光分别射入同一光电效应装量，均产生光电子，其最大初动能分别为 最大初动能之差为 选项B正确； C．频率为和的两种光分别射入双缝间距为d，双缝到屏的距离为L的干涉装置，根据条纹间距表达式，产生的干涉条纹间距之差为 选项C错误； D．若原子n=3 跃迁至 n=4 能级，则，可得入射光的频率 选项D错误； 故选B。 11．频率相同的简谐波源S1、S2，和接收点M位于同一平面内，S1、S2到M的距离之差为6m。t=0时S1，S2，同时垂直平面开始振动，M点的振动图像如图所示，则（　　） A．两列波的波长为2m B．两列波的起振方向均沿x正方向 C．S1和S2，在平面内不能产生干涉现象 D．两列波的振幅分别为3cm和1cm 【答案】B 【命题意图及考查点】呈现两个波源引起的某点振动图像，提取波叠加后的关键信息逆向推理波源情况，考查推理论证能力 【详解】根据图像可知时M点开始向上振动，故此时一列波传播到M点，起振方向向上，时波形开始改变，说明另一列波传播到M点，此时两列波平衡位置都传到M点，第一列波使M点向下振动，之后振幅减小，则此时M点振动减弱，可知第二列波使M点向上振动。 A．S1、S2到M的距离之差为6m，由图可知两列波传到M点的时间差为，根据可得波速为，故波长为 故A错误； B．根据前面分析可知两列波刚传到M点时均使M点向上振动，故两列波的起振方向均沿x正方向，故B正确； C．两列波频率相等，在平面内能产生干涉现象，故C错误； D．由和时的位移知第一列的振幅为3cm,，第二列波的振幅为 故D错误。 故选B。 12．如图所示空间原有大小为E、方向竖直向上的匀强电场，在此空间同一水平面的 M、N点固定两个等量异种点电荷，绝缘光滑圆环ABCD垂直MN放置，其圆心O在MN的中点，半径为R、AC和BD分别为竖直和水平的直径。质量为m、电荷量为+q的小球套在圆环上，从A点沿圆环以初速度v0做完整的圆周运动，则（　　） A．小球从A到C的过程中电势能减少 B．小球不可能沿圆环做匀速圆周运动 C．可求出小球运动到B点时的加速度 D．小球在D点受到圆环的作用力方向平行MN 【答案】C 【命题意图及考查点】通过套在圆环上的带电小球在复合场中运动，考查匀强电场、重力场和等量异种点电荷构成的复合场中的运动与力以及能量的关系和空间立体建模能力 【详解】A．根据等量异种点电荷的电场线特点可知，圆环所在平面为等势面，匀强电场方向竖直向上，则小球从A到C的过程电势增加，电势能增加；故A错误； B．当场强满足时，小球运动时受到的向心力大小不变，可沿圆环做匀速圆周运动，故B错误； C．根据动能定理 可求出小球到B点时的速度，根据可得小球的向心加速度，再根据牛顿第二定律 可得小球的切向加速度，再根据矢量合成可得B点的加速度为 故C正确； D．小球在D点受到圆环指向圆心的力提供向心力，故小球在D点受到圆环的作用力方向不平行MN，故D错误。 故选C。 13．如图所示，边长为1m、电阻为0.04Ω的刚性正方形线框 abcd 放在与强磁场中，线框平面与磁场B垂直。若线框固定不动，磁感应强度以均匀增大时，线框的发热功率为P；若磁感应强度恒为0.2T，线框以某一角速度绕其中心轴匀速转动时，线框的发热功率为2P，则ab边所受最大的安培力为（　　） A． N B． C．1N D． 【答案】C 【命题意图及考查点】通过线框在匀强磁场中转动和磁场均匀变化两种情景，考查法拉第电磁感应定律、交变电流的变化规律、有效值等知识的理解和应用 【详解】磁场均匀增大时，产生的感应电动势为 可得 线框以某一角速度绕其中心轴匀速转动时电动势的最大值为 此时有 解得 分析可知当线框平面与磁场方向平行时感应电流最大为 故ab边所受最大的安培力为 故选C。 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．下列说法正确的是（　　） A．中子整体呈电中性但内部有复杂结构 B．真空中的光速在不同的惯性参考系中大小都相同 C．增加接收电路的线圈匝数，可接收更高频率的电台信号 D．分子间作用力从斥力变为引力的过程中，分子势能先增加后减少 【答案】AB 【命题意图及考查点】涉及“基本”粒子、相对论等物理观念，以及无线电波接收、分子力与分子势能等模块的内容 【详解】A．中子靠弱相互作用结合成整体，则中子呈电中性但内部有复杂结构，故A正确； B．根据爱因斯坦的相对论可知，真空中的光速在不同的惯性参考系中大小都相同，故B正确； C．根据 可知，增加接收电路的线圈匝数，可减小振荡电路的固有频率，则可接收较低频率的电台信号，故C错误； D．分子间作用力从斥力变为引力的过程中，即分子距离从小于到大于的过程，分子力先做正功后做负功，则分子势能先减小后增大，故D错误。 故选AB。 15．如图所示，一根固定的足够长的光滑绝缘细杆与水平面成角。质量为m、电荷量为+q的带电小球套在细杆上。小球始终处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中。磁场方向垂直细杆所在的竖直面，不计空气阻力。小球以初速度沿细杆向上运动至最高点，则该过程（　　） A．合力冲量大小为mv0cosƟ B．重力冲量大小为 C．洛伦兹力冲量大小为 D．若，弹力冲量为零 【答案】CD 【命题意图及考查点】利用带电小球在光滑绝缘细杆上运动，考查对动量定理的理解和应用、用微元思想解决变力冲量的问题 【详解】A．根据动量定理，故合力冲量大小为，故A错误； B．小球上滑的时间为，重力的冲量大小为 故B错误； C．小球所受洛伦兹力为， 随时间线性变化，故洛伦兹力冲量大小为 故C正确； D．若，0时刻小球所受洛伦兹力为 小球在垂直细杆方向所受合力为零，可得 即 则小球在整个减速过程的图像如图 图线与横轴围成的面积表示冲量可得弹力的冲量为零，故D正确。 故选CD。 非选择题部分 三、非选择题(本题共5小题,共55分) 16.实验题(I、Ⅱ、Ⅲ三题共14分) 16—Ⅰ．在“验证机械能守恒定律”的实验中 (1)下列操作正确的是 。 A． B． C． (2)实验获得一条纸带，截取点迹清晰的一段并测得数据如图所示已知打点的频率为 50 Hz，则打点“13”时，重锤下落的速度大小为 m/s（保留三位有效数字）。 (3)某同学用纸带的数据求出重力加速度g=9.77m/s2，并用此g值计算得出打点“1”到“13”过程重锤的重力势能减小值为5.09m，另计算得动能增加值为5.08m（m为重锤质量）则该结果 （选填“能”或“不能”验证机械能守恒，理由是( ) A．在误差允许范围内 B．没有用当地的重力加速度g 【答案】(1)B (2)3.34 (3) 能 A 【命题意图及考查点】验证机械能守恒定律，考察学生的基本实验技能和科学探究能力，着重考查是否在实验操作过程中真正理解实验原理 【详解】（1）应手提纸带上端使纸带竖直，同时使重物靠近打点计时器，由静止释放。 故选B。 （2）根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程平均速度可得打点“13”时，重锤下落的速度大小 （3）[1][2]可以验证机械能守恒； 理由是“在误差允许范围内，重锤的重力势能减小值等于动能增加值” 故选A。 16—Ⅱ．在测绘发光二极管在导通状态下的伏安特性曲线实验中， (1)用多用电表欧姆挡判断发光二极管的正负极选用挡时，变换表笔与二极管两极的连接方式，发现电表指针均不偏转。选用挡 （选填””或“”）重新测试，指针仍不偏转，更换二极管极性后，发现指针偏转，此时与多用电表红色表笔相连的是二极管 （选填“正极”或“负极”）。        (2)图（A）是已完成部分连线的实物图，为实现电压可从零开始调节，并完成实验，P应连接 接线柱（选填“a"“b”“c”或“d”），Q应连接 接线柱（选填“a”、“b”、“c”或“d”）。某次选用多用电表量程为50 mA 挡测量，指针如图（B）所示，则电流I= mA (3)根据测得数据，绘出伏安特性曲线如图（C）所示，说明该二极管是 元件（选填“线性”或“非线性”，正常发光时电压在 V范围。 【答案】(1) ×1k 负极 (2) a d 45.0 (3) 非线性 1.9-2.5 【命题意图及考查点】测绘发光二极管在导通状态下的伏安特性曲线，考察学生的基本实验技能和科学探究能力，着重考查是否在实验操作过程中真正理解实验原理 【详解】（1）[1][2]指针未偏转，说明可能电阻过大，应换用档继续实验；根据“红进黑出”原则及二极管单向导电性可知红色表笔相连的是二极管负极。 （2）[1][2]实现电压可从零开始调节，滑动变阻器采用分压式接法，P应连接a；根据图C可知电压表选取量程，故Q接d； [3]多用电表量程为50 mA，分度值为1mA，需要估读到0.1mA，故电表的读数为 （3）[1][2]根据图像可知I随U非线性变化，故说明该二极管是非线性元件，根据图像可知正常发光时即有电流通过时电压在1.9V-2.5V范围。 16—Ⅲ．如图所示，用“插针法”测量一等腰三角形玻璃砖（侧面分别记为A和 B、顶角大小为）的折射率。 ①在白纸上画一条直线ab，并画出其垂线cd，交于O点； ②将侧面A沿ab放置，并确定侧面B的位置ef ③在cd上坚直插上大头针P1和P2，从侧面B透过玻璃砖观察P1和P2，插上大头针P3，要求P3能挡住 （选填“P1”、“P2”或“P1和P2”）的虚像； ④确定出射光线的位置 （选填“需要”或“不需要”第四枚大头针； ⑤撤去玻璃砖和大头针，测得出射光线与直线ef的夹角为α，则玻璃砖折射率 n= 。 【答案】 P1和P2 不需要 【命题意图及考查点】用“插针法”测量三角形玻璃砖的折射率三个实验，考察学生的基本实验技能和科学探究能力，着重考查是否在实验操作过程中真正理解实验原理 【详解】③[1]要求P1和P2在一条光线上，该光线透过玻璃砖后过P3，故P3要能挡住P1和P2的虚像； ④[2]cd与ab垂直，则过P1和P2的光线与ab垂直，光垂直入射时传播方向不变，可确定ef边上的入射点，此时只需要找到折射光线上的一点即可确定出射光线，不需要插第四枚大头针； ⑤[3]根据几何关系可知入射角为，折射角为，故 四、计算题：本题共4小题。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 17．如图所示，测定一个形状不规则小块固体体积，将此小块固体放入已知容积为V0的导热效果良好的容器中，开口处竖直插入两端开口的薄玻璃管，其横截面积为S，接口用蜡密封。容器内充入一定质量的理想气体，并用质量为m的活塞封闭，活塞能无摩擦滑动，稳定后测出气柱长度为l1，将此容器放入热水中，活塞缓慢竖直向上移动，再次稳定后气柱长度为l2、温度为T2。已知S=4.0×10-4m2，m=0.1kg，l1=0.2 m，l2=0.3m，T2=350K，V0=2.0×10-4m3，大气压强p0=1.0×105Pa，环境温度T1=300K。 （1）在此过程中器壁单位面积所受气体分子的平均作用力________（选填“变大”“变小”或“不变”），气体分子的数密度_______（选填“变大”“变小”或“不变”）； （2）求此不规则小块固体的体积V； （3）若此过程中气体内能增加10.3 J，求吸收热量Q。 【答案】（1）不变，变小；（2）4×10-5m3；（3）14.4J 【命题意图及考查点】“测定一个形状不规则小块固体体积”，需要考生建立理想气体等压变化模型求解并用热力学第一定律求出吸热量 【详解】（1）[1][2]温度升高后，活塞缓慢上升，受力不变，故封闭气体的压强不变，根据可知器壁单位面积所受气体分子的平均作用力不变；由于体积变大，故气体分子的数密度变小。 （2）气体发生等压变化，根据盖—吕萨克定律 解得 （3）整个过程中外界对气体做功为 对活塞受力分析 解得 根据热力学第一定律 其中 解得 故气体吸收热量为14.4J。 18．一弹射游戏装置竖直截面如图所示，固定的光滑水平直轨道AB、半径为R的光滑螺旋圆形轨道BCD、光滑水平直轨道DE平滑连接。长为L、质量为M的平板紧靠长为d的固定凹槽EFGH侧璧EF放置，平板上表面与DEH齐平。将一质量为m的小滑块从A端弹射，经过轨道BCD后滑上平板并带动平板一起运动，平板到达HG即被锁定。已知R=0.5 m，d=4.4 m，L=1.8 m，M=m=0.1 kg，平板与滑块间的动摩擦因数μ1=0.6、与凹槽水平底面FG间的动摩擦因数为μ2。滑块视为质点，不计空气阻力，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度。 （1）滑块恰好能通过圆形轨道最高点C时，求滑块离开弹簧时速度v0的大小； （2）若μ2=0，滑块恰好过C点后，求平板加速至与滑块共速时系统损耗的机械能； （3）若μ2=0.1，滑块能到达H点，求其离开弹簧时的最大速度vm。 【答案】（1）5m/s；（2）0.625J；（3）6m/s 【命题意图及考查点】设置滑块在圆形轨道和平板上运动的游戏情景，考查功能关系、动量守恒和力与运动的关系问题，第（3）小题要求考生建立清晰的运动图景与几何关系，求解过程还需要质疑判断和严谨论证 【详解】（1）滑块恰好能通过圆形轨道最高点C时 从滑块离开弹簧到C过程，根据动能定理 解得 （2）平板加速至与滑块共速过程，根据动量守恒 根能量守恒 解得 （3）若μ2=0.1，平板与滑块相互作用过程中，加速度分别为 共速后，共同加速度大小为 考虑滑块可能一直减速直到H，也可能先与木板共速然后共同减速； 假设先与木板共速然后共同减速，则共速过程 共速过程，滑块、木板位移分别为 共速时，相对位移应为 解得， 随后共同减速 到达H速度 说明可以到达H，因此假设成立，若滑块初速度再增大，则会从木板右侧掉落。 19．某小组探究“法拉第圆盘发电机与电动机的功用”，设计了如图所示装置。飞轮由三根长的辐条和金属圆环组成，可绕过其中心的水平固定轴转动，不可伸长细绳绕在圆环上，系着质量的物块，细绳与圆环无相对滑动。飞轮处在方向垂直环面的匀强磁场中，左侧电路通过电刷与转轴和圆环边缘良好接触，开关S可分别与图示中的电路连接。已知电源电动势、内阻、限流电阻、飞轮每根辐条电阻，电路中还有可调电阻R2（待求）和电感L，不计其他电阻和阻力损耗，不计飞轮转轴大小。 （1）开关S掷1，“电动机”提升物块匀速上升时，理想电压表示数。 ①判断磁场方向，并求流过电阻R1的电流I； ②求物块匀速上升的速度v。 （2）开关S掷2，物块从静止开始下落，经过一段时间后，物块匀速下降的速度与“电动机”匀速提升物块的速度大小相等， ①求可调电阻R2的阻值； ②求磁感应强度B的大小。 【答案】（1）①垂直纸面向外，10A；②5m/s；（2）①；②2.5T 【命题意图及考查点】探究“法拉第圆盘发电机与电动机的功用”，要求考生先建立发电机和电动机模型，本题的解答方法多种多样，但经科学推理和质疑论证得出“发电机和电动机”模型中电流大小相同是个关键 【详解】（1）①物块上升，则金属轮沿逆时针方向转动，辐条受到的安培力指向逆时针方向，辐条中电流方向从圆周指向O点，由左手定则可知，磁场方向垂直纸面向外；由闭合电路的欧姆定律可知 则      ②辐条切割磁感线产生的电动势与电源电动势相反，设每根辐条产生的电动势为E1，则 解得 此时金属轮可视为电动机 当物块P匀速上升时 解得 另解：因，根据 解得 （2）①物块匀速下落时，由受力分析可知，辐条受到的安培力与第（1）问相同，经过R2的电流 由题意可知 每根辐条切割磁感线产生的感应电动势 解得 另解：由能量关系可知 解得 ②根据 而 解得 20．探究性学习小组设计了一个能在喷镀板的上下表面喷镀不同离子的实验装置，截面如图所示。在xOy平面内，除x轴和虚线之间的区域外，存在磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外的匀强磁场，在无磁场区域内，沿着x轴依次放置离子源、长度为L的喷镀板P、长度均为L的栅极板M和N（由金属细丝组成的网状电极），喷镀板P上表面中点Q的坐标为（1.5L，0），栅极板M中点S的坐标为（3L，0），离子源产生a和b两种正离子，其中a离子质量为m，电荷量为q，b离子的比荷为a离子的倍，经电压U=kU0（其中，k大小可调，a和b离子初速度视为0）的电场加速后，沿着y轴射入上方磁场。经磁场偏转和栅极板N和M间电压UNM调控（UNM>0），a和b离子分别落在喷镀板的上下表面，并立即被吸收且电中和，忽略场的边界效应、离子受到的重力及离子间相互作用力。 （1）若U=U0，求a离子经磁场偏转后，到达x轴上的位置x0（用L表示）。 （2）调节U和UNM，并保持，使a离子能落到喷镀板P上表面任意位置，求： ①U的调节范围（用U0表示）； ②b离子落在喷镀板P下表面的区域长度； （3）要求a和b离子恰好分别落在喷镀板P上下表面的中点，求U和UNM的大小。 【答案】（1）L；（2）①；②；（3）， 【命题意图及考查点】以喷镀板为情境，通过研究在喷镀板的上下表面喷镀不同离子的实验装置，要求考生构建带电粒子在电场中加速或减速、在匀强磁场中做圆周运动的模型，能通过推理和计算确定边界条件、分析给出极板间电压的取值范围 【详解】（1）对a离子根据动能定理得 a离子在匀强磁场中做匀速圆周运动 a离子经磁场偏转后，到达x轴上的位置，联立解得 （2）①要使a离子能落到喷镀板P上表面任意位置，只能经电压为U的电场加速后再经第一象限匀强磁场偏转一次打在P板上方任意处，则 结合（1）中分析得 即 即 ②b离子经过电压为U的电场加速后在磁场中第一次偏转打在x轴上的位置坐标为 代入得 故可知b离子能从栅极板（坐标范围为）任意位置经电压为的电场减速射入虚线下方的磁场，此时 b离子先经过电压为U的电场加速再在第一象限磁场中做匀速圆周运动后再经过电压为的电场减速，因为根据动能定理得 同时有， 当时，b离子从栅极板左端经虚线下方磁场偏转打在P，此时离栅极板左端的距离为 当时，b离子从栅极板右端经虚线下方磁场偏转打在P，此时离栅极板右端的距离为 故b离子落在喷镀板P下表面的区域长度为 （3）要求a离子落在喷镀板中点Q，由（1）可知 故可得 则b离子从处经过栅极板，若b离子减速一次恰好打在P板下方中央处，设，则同理可知 联立解得 则可得 当减速n次 联立得 当减速n次恰好打在P板下方中央处，可得 即 解得 即，n取整数，故可得，故可得 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$