精品解析：2024届福建省厦门第一中学高三下学期高考模拟（最后一卷）物理试题

2024年福建省普通高中学业水平选择性考试 物理试卷 满分100分。考试用时75分钟。 注意事项： 1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回． 2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置． 3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符． 4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑：如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。作答非选择题，必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效． 5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗． 一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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. 茶道文化起源于中国，是一种以茶修身的生活方式。东坡有诗云“一勺励清心，酌水谁含出世想。”下列关于泡茶中的物理现象的说法正确的是（ ） A. 泡茶时，开水比冷水能快速泡出茶香，是因为温度越高分子热运动越剧烈 B. 放入茶叶后，水的颜色由浅变深，是布朗运动现象 C. 泡茶过程中洒漏在茶托上的茶水可被茶托快速吸收，说明茶水与茶托间是不浸润的 D. 打碎的茶杯不能拼接复原，说明分子间不存在作用力 2. 如图所示，质量为m的苹果，从离地面H高的树上由静止开始下落，树下有一深度为h的坑。若以地面为重力势能的参考平面，不计空气阻力，则当苹果将要落到坑底时，其机械能为（　　） A. mgH B. -mgH C. mg（H+h） D. mg（H−h） 3. 2024年3月20日，我国“鹊桥二号”卫星发射成功，多次调整后进入周期为24h的环月椭圆轨道运行，并与在月球上开展探测任务的“嫦娥四号”进行通讯测试。已知月球自转周期27.3天，下列说法正确的是（　　） A. 月球处于“鹊桥二号”椭圆轨道的中心位置 B. “鹊桥二号”在近月点和远月点的加速度大小相同 C. “鹊桥二号”在远月点的运行速度小于月球第一宇宙速度 D. “鹊桥二号”与月心连线和“嫦娥四号”与月心连线在相等时间内分别扫过的面积相等 4. 匀强电场中的三点A、B、C是一个三角形的三个顶点，AB的长度为1m，D为AB的中点，如图所示。已知电场线的方向平行于所在平面，A、B、C三点的电势分别为14V、6V和2V。设电场强度大小为E，电量为的正电荷从D点移到C点电场力所做的功为W，则（ ） A. B. C. D. 二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 5. 如图是某绳波形成过程的示意图，1、2、3、4…为绳上的一系列等间距的质点，相邻两质点间距为0.4m，质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动2、3、4…各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端，时刻质点1开始竖直向上运动，经过0.5s质点1第一次到达最高点，位移为10cm，此时质点6开始振动。下列判断正确的是（　　） A. 这列波的波长为8m B. 时质点6的加速度方向向上 C. 时质点21正处于平衡位置且运动方向向上 D. 从计时开始到时质点6运动的路程为30cm 6. 如图所示，为了减少输电线路中电力损失，发电厂发出的电通常是经过变电所升压后通过远距离输送，再经变电所将高压变为低压。某变电所将电压u0=11000sin100πt（V）的交流电降为220V供居民小区用电，则该变电所变压器（　　） A. 原、副线圈匝数比为50∶1 B. 副线圈中电流的频率是50Hz C. 原线圈的导线比副线圈的要粗 D. 输入原线圈的电流等于居民小区各用电器电流的总和 7. 如图所示，在内壁光滑、水平放置的玻璃圆管内，有一直径略小于环口径的带正电的小球，小球以速率沿逆时针方向匀速转动。若在此空间突然加上方向竖直向上、磁感应强度B随时间成正比例增加的变化磁场，设运动过程中小球所带电荷量不变，则（ ） A. 小球对玻璃圆管的压力不断增大 B. 洛伦兹力对小球一直不做功 C. 小球受到的洛伦兹力不断增大 D. 小球先沿逆时针方向做减速运动，过一段时间后，沿顺时针方向做加速运动 8. 如图甲所示，在竖直面（纸面）内，一个足够长绝缘圆柱细杆与水平方向成角固定，所在空间有垂直于纸面向里的匀强磁场和水平向左的匀强电场，一质量为、带电量的穿孔小球套在杆上，小球上的孔径略大于杆的直径。杆的表面由两种材料构成，图甲中杆的中轴线右上方一侧的表面光滑，左下方一侧的表面与小球的动摩擦因数为。现将该小球由静止释放，得其速度-时间图像如图乙所示，其中之前的图像为直线，之后的图像为曲线。重力加速度大小取。则下列说法正确的（ ） A. 内杆对小球的作用力垂直杆指向右上方 B. 匀强磁场的磁感应强度大小为3T C. 小球最终将在杆上做速度大小为的匀速直线运动 D. 若将图甲中的细杆绕它的中轴线旋转后再由静止释放小球，则小球最终将在杆上做加速度大小为的匀加速直线运动 三、非选择题：共60分。请考生根据要求作答。 9. 根据玻尔原子结构理论，氦离子的能级图如图甲所示，大量处在的激发态的氦离子在向低能级跃迁的过程中会辐射出___________种能量的光，用其中所辐射出的能量最小的光去照射光电管阴极K，电路图如图乙所示，合上开关，发现电流表读数不为零。调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于1.64V时，电流表示数仍不为零，当电压表读数大于或等于1.64V时，电流表读数为零。则光电管阴极材料的逸出功__________eV。 10. 在城市建设施工中，经常需要确定地下金属管线的位置，如图所示，有一种探测方法是，首先给金属长直管线通上电流，再用可以测量磁场强弱、方向的仪器进行以下操作：①用测量仪在金属管线附近的水平地面上找到磁场的最强的某点，记为a；②在a点附近的地面上，找到与a点磁感应强度相同的若干点，将这些点连成直线EF；③在地面上过a点垂直于EF的直线上，找到磁场方向与地面夹角为的b、c两点，测得b、c两点距离为L，由此可确定金属管线___________（填“平行”或“垂直”）于EF，深度为___________ 11. 实验室有块长宽比为的矩形玻璃砖，某同学准备利用激光笔测量该玻璃砖的折射率。由于缺少标准测量工具，该同学将纸张裁成和玻璃砖一样大，通过对折产生折痕对纸张进行等分，将纸张变为测量工具。 （1）利用纸张折痕确定法线，调整激光笔的位置如图1所示，入射点为O，出射点为P，可知入射角为______； （2）如图2所示，将纸张放在玻璃砖另一侧，对齐确定P点位置，可知玻璃砖的折射率______； （3）在此实验基础上，下列方法最能有效减小实验误差的是______（单选，填选项序号）。 A. 仅适当增加纸张的等分折痕 B. 仅适当减少纸张的等分折痕 C. 仅适当减小光线入射角 12. 小明在探究“两个互成角度的力的合成规律”时，用到两根相同的橡皮筋、木板、白纸、笔、图钉、细线和刻度尺。请帮助他完善以下步骤。 （1）如图甲所示，先把两根橡皮筋a、b和细绳P的一端连接，结点记为O。 （2）用刻度尺测量橡皮筋a的原长，记为。 （3）如图乙所示，在木板上固定白纸，在白纸上的点固定橡皮筋b的上端，用手拉动橡皮筋a的自由端，记录此时橡皮筋a的长度和结点O的位置。 （4）如图丙所示，左手拉动橡皮筋a的自由端，右手拉动细线P，使得O点两次位置重合，记录此时橡皮筋a的长度和___________。 （5）把橡皮筋a和细线P互换位置再拉动，使O点位置再次重合且拉动方向均___________（填“一定不变”或“可以改变”），还需记录___________。 （6）根据胡克定律可知，橡皮筋a的弹力大小和形变是成正比，以形变量的大小作为弹力及，根据记录的信息作出平行四边形，比较对角线与F的大小和方向是否大致相同，从而判断两个互成角度的力的合成是否遵循平行四边形定则。 13. 某同学正在探究影响感应电流方向的因素，已知当电流从灵敏电流计的正接线柱流入时，灵敏电流计的指针向右偏转。 （1）如图甲所示，导体棒ab向右匀速平移的过程中，电流计的指针将___________（填“向左”“向右”或“不发生”）偏转。 （2）该同学研究回路中感应电动势大小与磁通量变化快慢的关系时采用了如图乙所示的实验装置，该同学用螺旋测微器测量挡光片的宽度示数如图丙所示，则挡光片的宽度_______mm；实验中让小车以不同速度靠近螺线管，记录下光电门挡光时间和内的感应电动势的平均值E，改变小车速度进行多次实验，得到多组数据，为了更直观地体现E和的关系，若以E为纵坐标，则横坐标应为___________；误差范围内绘制的图像为一条过原点的直线，则得出的结论是___________。 （3）其他条件都不变，若换用匝数加倍的线圈做实验，根据实验数据所作出的那条直线图像斜率___________（填“减半”“不变”或“加倍”）。 14. 蹴鞠是有史料记载的最早足球活动，图甲所示是某蹴鞠活动的场景。如图乙所示，某校举行蹴鞠比赛的场地为一长方形ABCD，长，宽，E、、F、分别为各边中点，O为和交点，上竖直插有两根柱子，两柱之间挂一张大网，网的正中间有一圆形的球洞名为“风流眼”，两支球队分别在网的两侧，若蹴鞠穿过“风流眼”后落地，射门的球队得分。圆形“风流眼”的圆心Q在O点正上方，Q、O之间的高度。甲、乙两位运动员在某次配合训练中，甲将静止在地面F点的蹴鞠斜向上踢出，经时间恰好到达最高点P，P在场地上的投影为且在FO上，到F点的距离为。乙运动员紧接着从P点将蹦斜向上踢出，恰好经过“风流眼”中的Q点且经过Q点时速度方向水平，穿过“风流眼”后蹴鞠落到上的K点（蹴鞠第一次着地的位置），如图丙所示。蹴鞠的质量为0.6kg，蹴鞠可看作质点，忽略空气阻力，重力加速度大小取。求： （1）最高点P离地面的高度； （2）甲运动员对蹴鞠做的功W； （3）K点到O点的距离d（结果可以用根式表示）。 15. 如图甲所示，在光滑绝缘水平面内建立xOy直角坐标系，在区域Ⅰ内分布着垂直该平面向外的匀强磁场（右边界EF的横坐标在2a~3a间某处），其磁感应强度大小随时间变化如图乙所示；在区域内分布着垂直该平面向外、磁感应强度大小为的匀强磁场。该平面内有边长为2a、电阻为R、质量为m的正三角形金属框，其MN边与y轴重合，N点与坐标原点O重合。求 （1）若金属框不动，在的时间内MN边的感应电流的大小与方向； （2）若金属框不动，在的时间MN边上产生的焦耳热Q； （3）若在时，现给金属框一初速度，使其沿x轴正方向运动，当顶点P运动到处时的速度为，继续向前运动直到停止（此时MN边尚未进入区域Ⅱ）。运动中MN边始终与y轴平行。求金属框停止时顶点P的横坐标； 16. 如图甲所示，质量为m的凹槽A放在倾角的足够长的绝缘斜面上，斜面固定在水平地面上，槽内左端用轻弹簧和质量为2m的物体B相连，空间存在垂直斜面向上的匀强电场、电场强度大小（g为重力加速度大小）。质量为m、电荷量为q的带正电物体C静置在凹槽A中时，A、B、C恰好能处于静止状态。如图乙所示，现将C取出，在A内移动B到某位置后撤去外力，此时A、B静止，再将C从斜面上A的上方某点由静止释放后，C以大小为的速度与A碰撞后立即粘在一起。已知A、B均绝缘且不带电，A、B间接触面光滑，凹槽A、物体C与斜面之间动摩擦因数相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力；C与A、C与斜面间都绝缘，整个过程中，物体C所带的电荷量保持不变，不计空气阻力。求： （1）凹槽A与斜面间的动摩擦因数μ； （2）C释放点离凹槽A上方的距离d； （3）已知弹簧弹性势能表达式为其中k为弹簧劲度系数（未知），x为弹簧形变量。当弹簧伸长量变为碰前瞬间压缩量2倍时，A、B、C三者速度恰好相同，求C与A碰撞前弹簧的弹性势能； （4）从C与A碰后瞬间开始计时，经过时间t，弹簧压缩量恢复到与初始时压缩量相等，求该过程中，弹簧弹力对B的冲量大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024年福建省普通高中学业水平选择性考试 物理试卷 满分100分。考试用时75分钟。 注意事项： 1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回． 2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置． 3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符． 4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑：如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。作答非选择题，必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效． 5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗． 一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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. 茶道文化起源于中国，是一种以茶修身的生活方式。东坡有诗云“一勺励清心，酌水谁含出世想。”下列关于泡茶中的物理现象的说法正确的是（ ） A. 泡茶时，开水比冷水能快速泡出茶香，是因为温度越高分子热运动越剧烈 B. 放入茶叶后，水的颜色由浅变深，是布朗运动现象 C. 泡茶过程中洒漏在茶托上的茶水可被茶托快速吸收，说明茶水与茶托间是不浸润的 D. 打碎的茶杯不能拼接复原，说明分子间不存在作用力 【答案】A 【解析】 【详解】A．泡茶时，开水比冷水能快速泡出茶香，是因为温度越高分子热运动越剧烈，A正确； B．放入茶叶后，水的颜色由浅变深，是扩散现象，B错误； C．泡茶过程中洒漏在茶托上的茶水可被茶托快速吸收，说明茶水与茶托间是浸润的，C错误； D．打碎的茶杯不能拼接复原，是因为分子间距离太大，分子间作用力可以忽略不计，并不是分子间不存在作用力，D错误。 故选A。 2. 如图所示，质量为m的苹果，从离地面H高的树上由静止开始下落，树下有一深度为h的坑。若以地面为重力势能的参考平面，不计空气阻力，则当苹果将要落到坑底时，其机械能为（　　） A. mgH B. -mgH C. mg（H+h） D. mg（H−h） 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】以地面为重力势能的参考平面，苹果刚下落时的机械能为mgH，下落过程中苹果只受重力，机械能守恒，则知当苹果将要落到坑底时，其机械能等于刚下落时的机械能mgH。 故选A。 3. 2024年3月20日，我国“鹊桥二号”卫星发射成功，多次调整后进入周期为24h的环月椭圆轨道运行，并与在月球上开展探测任务的“嫦娥四号”进行通讯测试。已知月球自转周期27.3天，下列说法正确的是（　　） A. 月球处于“鹊桥二号”椭圆轨道的中心位置 B. “鹊桥二号”在近月点和远月点的加速度大小相同 C. “鹊桥二号”在远月点的运行速度小于月球第一宇宙速度 D. “鹊桥二号”与月心连线和“嫦娥四号”与月心连线在相等时间内分别扫过的面积相等 【答案】C 【解析】 【详解】A．由开普勒第一定律可知，月球处于“鹊桥二号”椭圆轨道的一个焦点上，A错误； B．“鹊桥二号”在近月点距离月球最近，受到的万有引力最大，加速度最大；在远月点距离月球最远，受到的万有引力最小，加速度最小，故“鹊桥二号”在近月点和远月点的加速度大小不相同，B错误； C．“鹊桥二号”在远月点的速度小于轨道与远月点相切的卫星的线速度，轨道与远月点相切的卫星的线速度小于第一宇宙速度，故“鹊桥二号”在远月点的运行速度小于月球第一宇宙速度，C正确； D．由开普勒第二定律可知，同一颗卫星与月球的连线在相同时间扫过的面积相等，但是“鹊桥二号”与 “嫦娥四号”是两颗轨道不同的卫星，相同时间扫过的面积不相等，D错误。 故选C。 4. 匀强电场中的三点A、B、C是一个三角形的三个顶点，AB的长度为1m，D为AB的中点，如图所示。已知电场线的方向平行于所在平面，A、B、C三点的电势分别为14V、6V和2V。设电场强度大小为E，电量为的正电荷从D点移到C点电场力所做的功为W，则（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】AB．AB的长度为1m，由于电场强度的方向并不是沿着AB方向，所以AB两点沿电场方向的距离d<1m，匀强电场中电势差与电场强度的关系 AB错误； CD．由于D为AB的中点，根据匀强电场电势特点可知 所以正电荷从D点移到C点电场力所做的功 C错误，D正确。 故选D。 二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 5. 如图是某绳波形成过程的示意图，1、2、3、4…为绳上的一系列等间距的质点，相邻两质点间距为0.4m，质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动2、3、4…各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端，时刻质点1开始竖直向上运动，经过0.5s质点1第一次到达最高点，位移为10cm，此时质点6开始振动。下列判断正确的是（　　） A. 这列波的波长为8m B. 时质点6加速度方向向上 C. 时质点21正处于平衡位置且运动方向向上 D. 从计时开始到时质点6运动的路程为30cm 【答案】AC 【解析】 【详解】A．时刻质点1开始竖直向上运动，经过0.5s质点1第一次到达最高点，质点6开始运动，说明质点振动的周期，绳波的波长为，故A正确； B．介质中的各点起振方向与波源相同，经过0.5s质点1第一次到达最高点，质点6开始运动，再经过0.5s质点6到达最高点，此时质点6的加速度方向向下，故B错误； C．由题可知，绳波的周期，故时，绳波向右传播一个周期到达质点21位置，介质中的各点起振方向与波源相同，故此时质点21正处于平衡位置且运动方向向上，故C正确； D．由题可知，绳波的振幅，故从计时开始到t=1.5s时质点6（实际运动了1.0s）运动的路程为 故D错误； 故选AC。 6. 如图所示，为了减少输电线路中的电力损失，发电厂发出的电通常是经过变电所升压后通过远距离输送，再经变电所将高压变为低压。某变电所将电压u0=11000sin100πt（V）的交流电降为220V供居民小区用电，则该变电所变压器（　　） A. 原、副线圈匝数比为50∶1 B. 副线圈中电流的频率是50Hz C. 原线圈的导线比副线圈的要粗 D. 输入原线圈的电流等于居民小区各用电器电流的总和 【答案】AB 【解析】 【详解】A．降压变压器输入电压的最大值为11000V，则有效值为11000V，则 选项A正确； B．交流电的频率 经过变压器后，交流电的频率不变，选项B正确； C．降压变压器中副线圈中的电流大于原线圈中的电流，为了使线圈放出的热量尽量少，则副线圈导线的电阻应小于原线圈导线的电阻，则副线圈导线应比原线圈导线粗，选项C错误； D．副线圈中的电流等于居民小区各用电器电流的总和，而原、副线圈中的电流不相等，所以输入原线圈的电流不等于居民小区各用电器电流的总和，选项D错误。 故选AB。 7. 如图所示，在内壁光滑、水平放置的玻璃圆管内，有一直径略小于环口径的带正电的小球，小球以速率沿逆时针方向匀速转动。若在此空间突然加上方向竖直向上、磁感应强度B随时间成正比例增加的变化磁场，设运动过程中小球所带电荷量不变，则（ ） A. 小球对玻璃圆管的压力不断增大 B. 洛伦兹力对小球一直不做功 C. 小球受到的洛伦兹力不断增大 D. 小球先沿逆时针方向做减速运动，过一段时间后，沿顺时针方向做加速运动 【答案】BD 【解析】 【详解】B．洛伦兹力始终与运动方向垂直，所以洛伦兹力对小球一直不做功，故B正确； CD．玻璃圆管处于均匀变化的磁场中，在周围产生稳定的涡旋电场，对带正电的小球做功，由楞次定律可知电场方向为顺时针方向，因此小球先沿逆时针方向做减速运动，过一段时间后，沿顺时针方向做加速运动；当小球速度减为0时，小球受到的洛伦兹力为0，可知小球受到的洛伦兹力不是一直增大，故C错误，D正确； A．当小球沿逆时针方向做减速运动时，小球受到的洛伦兹力方向背向圆心，根据牛顿第二定律可得 当小球速度减为0时，小球受到的洛伦兹力为0，小球所需的向心力为0，则圆管对小球指向圆心的弹力为0，此时小球受到的弹力最小，即此时小球对玻璃圆管的压力最小，所以小球对玻璃圆管的压力不是一直增大，故A错误。 故选BD 8. 如图甲所示，在竖直面（纸面）内，一个足够长的绝缘圆柱细杆与水平方向成角固定，所在空间有垂直于纸面向里的匀强磁场和水平向左的匀强电场，一质量为、带电量的穿孔小球套在杆上，小球上的孔径略大于杆的直径。杆的表面由两种材料构成，图甲中杆的中轴线右上方一侧的表面光滑，左下方一侧的表面与小球的动摩擦因数为。现将该小球由静止释放，得其速度-时间图像如图乙所示，其中之前的图像为直线，之后的图像为曲线。重力加速度大小取。则下列说法正确的（ ） A. 内杆对小球的作用力垂直杆指向右上方 B. 匀强磁场的磁感应强度大小为3T C. 小球最终将在杆上做速度大小为的匀速直线运动 D. 若将图甲中的细杆绕它的中轴线旋转后再由静止释放小球，则小球最终将在杆上做加速度大小为的匀加速直线运动 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．小球由静止释放做匀加速运动，根据图像可知 根据牛顿第二定律 解得 在前做匀加速运动，则摩擦力为零，所以杆的支持力指向右上方，当时，支持力恰好为零，则有 解得 故A正确，B错误； C．小球最终将在杆上做匀速运动时加速度为零，则有 解得 故C错误； D．若将图甲中的细杆绕它的中轴线旋转180°后再由静止释放小球，刚开始时小球向下加速，随着速度增大，洛伦兹力增大，由于旋转180°后中轴线右上方一侧有摩擦力，所以摩擦力逐渐减小，最后无摩擦力的作用，根据 解得 故D正确。 故选AD。 三、非选择题：共60分。请考生根据要求作答。 9. 根据玻尔原子结构理论，氦离子的能级图如图甲所示，大量处在的激发态的氦离子在向低能级跃迁的过程中会辐射出___________种能量的光，用其中所辐射出的能量最小的光去照射光电管阴极K，电路图如图乙所示，合上开关，发现电流表读数不为零。调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于1.64V时，电流表示数仍不为零，当电压表读数大于或等于1.64V时，电流表读数为零。则光电管阴极材料的逸出功__________eV。 【答案】 ①. 6 ②. 1.00 【解析】 【详解】[1]大量处在n=4的激发态的氦离子(He+)在向低能级跃迁的过程中，依据数学组合公式，； [2]其中所辐射出的能量最小的光的能量为 当电压表读数大于或等于1.64V时，电流表读数为零，所以遏止电压为 则 根据爱因斯坦光电效应 解得 10. 在城市建设施工中，经常需要确定地下金属管线的位置，如图所示，有一种探测方法是，首先给金属长直管线通上电流，再用可以测量磁场强弱、方向的仪器进行以下操作：①用测量仪在金属管线附近的水平地面上找到磁场的最强的某点，记为a；②在a点附近的地面上，找到与a点磁感应强度相同的若干点，将这些点连成直线EF；③在地面上过a点垂直于EF的直线上，找到磁场方向与地面夹角为的b、c两点，测得b、c两点距离为L，由此可确定金属管线___________（填“平行”或“垂直”）于EF，深度为___________ 【答案】 ①. 平行 ②. 【解析】 【详解】[1] 测量仪在金属管线附近的水平地面上找到磁感应强度最强的某点，记为a，说明a点离电流最近；找到与a点磁感应强度相同的若干点，将这些点连成直线EF，说明这些点均离电流最近，故电流应该是平行EF； [2] 根据安培定则，做出管线产生磁场的横截面，b、c两点的磁场方向与地面夹角为45°，如图所示 由几何关系可以确定a到管线的距离为，即金属管线平行于EF，深度为。 11. 实验室有块长宽比为的矩形玻璃砖，某同学准备利用激光笔测量该玻璃砖的折射率。由于缺少标准测量工具，该同学将纸张裁成和玻璃砖一样大，通过对折产生折痕对纸张进行等分，将纸张变为测量工具。 （1）利用纸张折痕确定法线，调整激光笔位置如图1所示，入射点为O，出射点为P，可知入射角为______； （2）如图2所示，将纸张放在玻璃砖另一侧，对齐确定P点位置，可知玻璃砖的折射率______； （3）在此实验基础上，下列方法最能有效减小实验误差的是______（单选，填选项序号）。 A. 仅适当增加纸张的等分折痕 B. 仅适当减少纸张的等分折痕 C. 仅适当减小光线的入射角 【答案】（1）45° （2） （3）A 【解析】 【小问1详解】 玻璃砖的长宽比为，根据图可知入射角为45°； 【小问2详解】 根据纸张的折痕位置，画出光在玻璃砖中传播的光路图，如图所示 根据几何关系可知折射角的正弦值为 可知折射率 【小问3详解】 适当增加纸张的等分折痕能够提高距离测量的精确度，能够有效减小实验误差；改变入射光的入射角，不一定能够对上纸张折痕的位置，反而使距离测量误差变大，增大了实验误差，故选A。 12. 小明在探究“两个互成角度的力的合成规律”时，用到两根相同的橡皮筋、木板、白纸、笔、图钉、细线和刻度尺。请帮助他完善以下步骤。 （1）如图甲所示，先把两根橡皮筋a、b和细绳P一端连接，结点记为O。 （2）用刻度尺测量橡皮筋a的原长，记为。 （3）如图乙所示，在木板上固定白纸，在白纸上的点固定橡皮筋b的上端，用手拉动橡皮筋a的自由端，记录此时橡皮筋a的长度和结点O的位置。 （4）如图丙所示，左手拉动橡皮筋a的自由端，右手拉动细线P，使得O点两次位置重合，记录此时橡皮筋a的长度和___________。 （5）把橡皮筋a和细线P互换位置再拉动，使O点位置再次重合且拉动方向均___________（填“一定不变”或“可以改变”），还需记录___________。 （6）根据胡克定律可知，橡皮筋a的弹力大小和形变是成正比，以形变量的大小作为弹力及，根据记录的信息作出平行四边形，比较对角线与F的大小和方向是否大致相同，从而判断两个互成角度的力的合成是否遵循平行四边形定则。 【答案】 ①. Oa与OP的方向 ②. O点位置再次重合且拉动方向均不变 ③. 橡皮筋a的长度 【解析】 【详解】（4）[1]实验时要记录力的大小和方向，力的大小可以通过橡皮筋的形变量获得，力的方向可以沿橡皮筋作直线获得，即需要记录此时橡皮筋a的长度和Oa与OP的方向，故填Oa与OP的方向； （5）[2][3]把橡皮筋a和细线P互换位置再拉动，需要使两次力的作用效果相同，故需要再次使O点位置重合且拉动方向均不变，需要记录橡皮筋a的长度，故填O点位置再次重合且拉动方向均不变，橡皮筋a的长度。 13. 某同学正在探究影响感应电流方向的因素，已知当电流从灵敏电流计的正接线柱流入时，灵敏电流计的指针向右偏转。 （1）如图甲所示，导体棒ab向右匀速平移的过程中，电流计的指针将___________（填“向左”“向右”或“不发生”）偏转。 （2）该同学研究回路中感应电动势大小与磁通量变化快慢的关系时采用了如图乙所示的实验装置，该同学用螺旋测微器测量挡光片的宽度示数如图丙所示，则挡光片的宽度_______mm；实验中让小车以不同速度靠近螺线管，记录下光电门挡光时间和内的感应电动势的平均值E，改变小车速度进行多次实验，得到多组数据，为了更直观地体现E和的关系，若以E为纵坐标，则横坐标应为___________；误差范围内绘制的图像为一条过原点的直线，则得出的结论是___________。 （3）其他条件都不变，若换用匝数加倍的线圈做实验，根据实验数据所作出的那条直线图像斜率___________（填“减半”“不变”或“加倍”）。 【答案】（1）向左 （2） ①. 5.664##5.665##5.666##5.667 ②. ③. 在误差允许的范围内感应电动势与磁通量的变化率成正比 （3）加倍 【解析】 【小问1详解】 导体棒ab向右匀速运动的过程中，根据右手定则可知，感应电流由电流计的负接线柱流入，结合题中条件可知，电流计的指针将向左偏转。 【小问2详解】 [1]螺旋测微器精度为0.01mm，转动刻度估读到0.1格，挡光片的宽度 （5.664~5.667） [2]在挡光片每次经过光电门的过程中，磁铁与线圈之间相对位置的改变量都一样，即穿过线圈的磁通量的变化量相同，这种情况下与成正比，横坐标应该是； [3]根据绘制的图像是一条直线，可以得出的结论是：在误差允许的范围内感应电动势与磁通量的变化率成正比。 【小问3详解】 匝数n加倍后，产生的感应电动势加倍，图象纵坐标加倍横坐标不变，所以新图象的斜率加倍。 14. 蹴鞠是有史料记载的最早足球活动，图甲所示是某蹴鞠活动的场景。如图乙所示，某校举行蹴鞠比赛的场地为一长方形ABCD，长，宽，E、、F、分别为各边中点，O为和交点，上竖直插有两根柱子，两柱之间挂一张大网，网的正中间有一圆形的球洞名为“风流眼”，两支球队分别在网的两侧，若蹴鞠穿过“风流眼”后落地，射门的球队得分。圆形“风流眼”的圆心Q在O点正上方，Q、O之间的高度。甲、乙两位运动员在某次配合训练中，甲将静止在地面F点的蹴鞠斜向上踢出，经时间恰好到达最高点P，P在场地上的投影为且在FO上，到F点的距离为。乙运动员紧接着从P点将蹦斜向上踢出，恰好经过“风流眼”中的Q点且经过Q点时速度方向水平，穿过“风流眼”后蹴鞠落到上的K点（蹴鞠第一次着地的位置），如图丙所示。蹴鞠的质量为0.6kg，蹴鞠可看作质点，忽略空气阻力，重力加速度大小取。求： （1）最高点P离地面的高度； （2）甲运动员对蹴鞠做的功W； （3）K点到O点的距离d（结果可以用根式表示）。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）蹴鞠竖直向上逆过程就是自由落体运动 解得 （2）蹴鞠水平方向，有 解得 竖直方向上，有 解得 蹴鞠的初速度为 解得 甲运动员对蹴鞠做的功 解得 （3）的高度为 竖直方向上，有 蹴鞠从运动到的时间为 蹴鞠从运动到时，沿水平方向的速度为 可得 蹴鞠从点落到点的时间为 可得 点到的距离为 可得 15. 如图甲所示，在光滑绝缘水平面内建立xOy直角坐标系，在区域Ⅰ内分布着垂直该平面向外的匀强磁场（右边界EF的横坐标在2a~3a间某处），其磁感应强度大小随时间变化如图乙所示；在区域内分布着垂直该平面向外、磁感应强度大小为的匀强磁场。该平面内有边长为2a、电阻为R、质量为m的正三角形金属框，其MN边与y轴重合，N点与坐标原点O重合。求 （1）若金属框不动，在的时间内MN边的感应电流的大小与方向； （2）若金属框不动，在的时间MN边上产生的焦耳热Q； （3）若在时，现给金属框一初速度，使其沿x轴正方向运动，当顶点P运动到处时的速度为，继续向前运动直到停止（此时MN边尚未进入区域Ⅱ）。运动中MN边始终与y轴平行。求金属框停止时顶点P的横坐标； 【答案】（1），方向：；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）在的时间内 可得 感应电流为 解得 方向由楞次定律可知。 （2）回路产生的焦耳热 边上产生的焦耳热 解得 （3）线框顶点到达处后，进入区域Ⅱ的有效长度为 继续向前运动直到停止，有 又有 解得 则的横坐标 16. 如图甲所示，质量为m的凹槽A放在倾角的足够长的绝缘斜面上，斜面固定在水平地面上，槽内左端用轻弹簧和质量为2m的物体B相连，空间存在垂直斜面向上的匀强电场、电场强度大小（g为重力加速度大小）。质量为m、电荷量为q的带正电物体C静置在凹槽A中时，A、B、C恰好能处于静止状态。如图乙所示，现将C取出，在A内移动B到某位置后撤去外力，此时A、B静止，再将C从斜面上A的上方某点由静止释放后，C以大小为的速度与A碰撞后立即粘在一起。已知A、B均绝缘且不带电，A、B间接触面光滑，凹槽A、物体C与斜面之间动摩擦因数相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力；C与A、C与斜面间都绝缘，整个过程中，物体C所带的电荷量保持不变，不计空气阻力。求： （1）凹槽A与斜面间的动摩擦因数μ； （2）C释放点离凹槽A上方的距离d； （3）已知弹簧弹性势能表达式为其中k为弹簧劲度系数（未知），x为弹簧形变量。当弹簧伸长量变为碰前瞬间压缩量的2倍时，A、B、C三者速度恰好相同，求C与A碰撞前弹簧的弹性势能； （4）从C与A碰后瞬间开始计时，经过时间t，弹簧压缩量恢复到与初始时的压缩量相等，求该过程中，弹簧弹力对B的冲量大小。 【答案】（1）；（2）；（3）；（4） 【解析】 【详解】（1）对A、B、C整体处于平衡状态，有 解得 （2）对C从释放到与A相碰过程 解得 （3）初始时弹簧压缩量为，对B有 C与A碰撞过程，有 设初始时弹簧弹性势能为 ， 由题意，当弹簧伸长量为初始压缩量的2倍时，弹性势能为 ， 从C与A碰撞，到A、B、C共速，有 解得 （4）从C与A碰后瞬间开始计时，到弹簧压缩量等于初始时弹簧的压缩量，有 解得 或 弹簧第次恢复初始时的压缩状态时，有 由动量定理有 解得 即冲量大小为 弹簧第次恢复初始时的压缩状态时，有 由动量定理有 解得 即冲量大小为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$