精品解析：2024年浙江省普通高校招生考试选考科目考试冲刺卷物理（二）试题

物理（二） 考生须知： 1．本试题卷共8页，满分100分，考试时间90分钟。 2．答题前，在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号。 3．所有答案必须写在答题卷上，写在试卷上无效。考试结束后，只需上交答题卷。 4．本卷中g=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. 如图所示为比亚迪汽车的刀片电池，某款汽车电池的系统额定电压为569.6V。若用国际单位制基本单位的符号来表示V，正确的是（　　） A. B. C. D. 2. 图为中国第一辆悬挂式单轨列车，离地10m倒挂空中行驶。下列说法正确的是（　　） A. 列车行驶时，一定可视为质点 B. 列车最高运行速度70km/h为瞬时速度 C. 列车在匀速行驶时只受拉力和重力 D. 列车在两站点行驶历程15km为位移大小 3. 断电后，风扇慢慢停下过程中，关于图中扇叶上A、B两点的运动情况，下列说法正确的是（　　） A. A、B两点的线速度始终相同 B. A、B两点的转速不相同 C. A点的加速度始终指向圆心 D. A、B两点的向心加速度比值保持不变 4. 如图所示为2022年北京冬奥会某运动员滑雪比赛的场景，假设滑板与雪面的动摩擦因数一定，当运动员从坡度一定的雪坡上沿直线匀加速下滑时，运动员的速度v、加速度a、重力势能、机械能E随时间的变化图像，正确的是（　　） A. B. C. D. 5. 1909年，英国物理学家卢瑟福指导他的助手盖革和马斯顿进行了α粒子散射实验，散射的α粒子由衰变得到，其半衰期是138天，可衰变为。下列说法正确的是（　　） A. α粒子散射可以用来估算原子半径 B. α粒子射入金箔受到核力发生偏转 C. 的比结合能小于的比结合能 D. 经过276天1kg的放射性材料质量亏损为0.75kg 6. 一个质量为4kg的长方体物块静止放置在两个对称摆放的木块上，两木块斜面光滑，斜面倾角均为45°，如图所示为其截面图。则下列说法正确的是（　　） A. 每一块三角木块对地面压力为40N B. 每一块三角木块与地面间无摩擦 C. 每一块三角木块斜面对长方体物块的支持力为20N D. 在长方体物块上再放置一相同的长方体物块，两三角木块可能滑动 7. 如图，有一个质量为m的小球放在一个倾角为θ（），长度为L的斜面上，斜面与水平面在O点平滑连接，O点右侧水平面上有一竖直挡板。现将小球从斜面上一确定位置A以初速度v水平抛出，第一次碰撞点距离抛出点距离为l，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A. 若落在斜面上，则落点小球的速度大小为 B. 若落在斜面上，小球的初速度增加到2v，则l增加到2l C. 若小球的初速度从零逐渐增大，则小球从抛出到第一碰撞点的历时先增大后不变再减小 D. 若O点不动，仍从A点水平抛出，仅增大斜面的倾角，则l先增大后减小 8. 下表是某型号电风扇的主要技术参数，空气的密度约为1.29kg/m3，根据学过的物理知识，判断以下估算结果合理的是（　　） 风扇直径 150mm 净重 1.6kg 风量 12m3/min 额定电压 220V 额定功率 26W A. 该电风扇电动机的内阻约为1.8kΩ B. 风速约为5m/s C. 电机的效率约为60% D. 电机运行10s产生的内能约为50J 9. 一部科幻小说中在地球飞向某一新的恒星的过程中，科学家分别测出距该恒星表面高为h、的引力加速度大小为a和4a。若最后地球以距离该恒星表面高H处近似做圆周运动，求地球新的一“年”为（　　） A. B. C. D. 10. 新疆淮东—安徽皖南的1100kV特高压直流输电工程是目前世界上最长的直流电运输路线，总长度达3324公里，输电的简化流程如图所示。若直流输电的线路电阻为100Ω，变压、整流过程中的电能损失忽略不计，直流和交流逆变时有效值不发生改变。当直流线路输电功率为时，下列说法正确的是（　　） A. 远距离输电的输送电压可以无限制地提高 B. 输电导线上损失的功率为，损失的电压为100kV C. 升压变压器原副线圈匝数比应等于 D. 若保持输送功率不变，用直流输电比交流输电时损耗的能量少 11. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，此波在某时刻的波形图如图甲所示。质点M的平衡位置在处，质点N的平衡位置是处。质点N从时刻开始振动，其振动图像如图乙所示。此波传播到达平衡位置为处的质点Q时，遇到一障碍物（未画出）之后立刻传播方向反向，反射波与原入射波在相遇区域发生干涉，某时刻两列波部分波形如图丙所示。则下列说法中正确的是（　　） A. 图甲时刻波刚好传播到N点，波速为20m/s B. 从到，质点M通过的路程小于15cm C. 时，质点N的位移为0 D. 足够长时间后，O、Q之间有5个振动加强点（不包括O、Q两点） 12. 如图所示，倾斜放置的平行板电容器两极板与水平面夹角为，板间距为，带负电的微粒质量为、带电荷量大小为。闭合开关S，微粒从极板M的左边缘A处以初速度水平射入，沿直线运动并从极板N的右边缘B处射出。则（　　） A. 上极板M带负电，下极板N带正电 B. 直流电源两端的电压为 C. 仅增大滑动变阻器的阻值，可使微粒做曲线运动 D. A到B运动的过程中，粒子动能的增量为 13. 如图所示，是内径为r、外径、长为L的空心半圆玻璃柱的截面图，玻璃柱的折射率为。现有一平行对称轴的光束射向此半圆柱的右半外表面，部分光从圆柱内侧面射出，若用面积为S的水平遮光面板挡住相应的入射光，玻璃柱内侧恰好没有光射出。已知光在真空中的速度为c，忽略光在玻璃柱中的二次反射，下列说法正确的是（　　） A. 能穿过玻璃柱的光的最短时间为 B. 从右侧入射的平行光也有可能经过O点 C. 使光不能进入玻璃柱内侧的遮光面板面积 D. 用此遮光面板遮挡内径相同外径更大的半圆玻璃柱，玻璃柱内侧有光线射出 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，选对但不选全的得2分，有选错的得0分） 14. 下列说法正确的是（　　） A. 热量能完全用来做功，而不产生其他影响 B. 多晶体没有确定的几何形状 C. 经过调制后的高频电磁波在真空传播得更快 D. 利用多普勒测速仪可以测量海水的流速 15. 一群处于第3能级的氢原子跃迁发出多种不同频率的光，将这些光分别照射到图甲的阴极K上，测得3条图线，如图乙所示，图丙为氢原子的能级图。则下列说法正确的是（　　） A. 能量为1.89eV的光子能使处于第3能级的氢原子发生跃迁 B. 用图乙中的c光工作的光学显微镜分辨率最高 C. 图甲中阴极金属的逸出功可能为 D. 图乙点（，0）对应图甲实验中滑片P位于O的左侧 非选择题部分 三、非选择题（本题共5小题，共55分） 实验题（16、17二题共14分） 16. （1）如图所示分别为“探究加速度与力、质量的关系”、“验证机械能守恒定律”和“探究弹簧弹力和弹簧形变量的关系”三个实验场景，完成下列问题。 ①以上三个实验都用到了重物，根据题中三个实验场景顺序，分别对应选用下列三个重物的正确顺序应是（ ） A.甲、乙、丙 B.乙、丙、甲 C.甲、丙、乙 ②在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，小宇同学选用的打点计时器是电火花计时器，下列实验器材必需的是（ ） A. B. C. 本实验中确保重物的质量远小于小车质量的目的是________________。 ③在“验证机械能守恒定律”实验中，小宇在某次实验得到如下一条纸带，O点为打点的起始点，在纸带上选取连续清晰的点迹依次标注A、B、C、D、E、F，则D点在刻度尺的对应读数为______cm；打E点时重物的速度大小______m/s。（计算结果保留3位有效数字）。 （2）小宇同学在家里做“用单摆测量重力加速度的大小”的实验。 ①测量摆线长时，下列最合适的测量工具是（ ） A.游标卡尺 B.螺旋测微器 C.1m长毫米刻度尺 D.20cm长毫米刻度尺 ②实验结果发现测得的值大于当地标准重力加速度的值。造成上面实验误差的原因可能是下面哪一项（ ） A.描绘图像时，用摆线长当作摆长； B.摆球摆动过程中未保证在同一竖直平面内运动； C.测出（）次全振动时间t，误作为n次全振动时间进行计算 17. （1）小宇同学为测量一个电容标识不清的电解电容器的电容，设计了图甲所示电路。 ①图乙实物连线已完成一部分，请你根据电路图用笔画线代替导线在图乙把实物连线补充完整_________（注：电源电压小于电容器的额定电压，电压表选用15V量程）。 ②某次实验小宇同学先断开S2，闭合S1，调整滑动变阻器滑片位置，电压表表盘如图丙所示，电压表示数为_________V；接着闭合S2，通过电流传感器得到电容器充电过程的图像如图丁所示。试估算该电容器的电容约为_________F（计算结果保留2位有效数字）。 （2）如图a所示为某品牌方块电池，小宇同学分别用电路图b和电路图c测量此方块电池的电源电动势和内阻。他选用的电压表量程15V、内阻未知，电流表量程0.6A、内阻0.5Ω，滑动变阻器R（）。规范实验并根据测量数据描绘的图线分别得到如图d中I、II所示。完成下列几个问题。 ①根据电路图b测量数据描绘的图线应为图d中_________（填“I”或“II”） ②根据题中条件，本次实验应选择实验电路图中 _________（填“电路图b”或“电路图c”）。 ③综合分析可得该电源电动势和内阻分别是_________V、_________Ω。（保留3位有效数字）。 18. 野外露营的重要道具为充气床垫（如图），可用手工充气设备往里面充气。充气时，环境温度为7℃并保持不变，大气压强为。床垫充至正常体积V0后，关闭充气阀门，床垫内部的气体压强为。已知床垫正常体积，气体可视为理想气体。 （1）为使一个身高160cm、体重50kg、与床垫接触面积约为0.50m2的成年人平躺在床垫上时，床垫能够恢复到V0，需要继续用手动充气泵向内充气，每次充气的体积为200mL，打气过程可认为气体温度不变。求人躺上去之后床垫内的压强和恢复至V0需要充气的次数； （2）由于热胀冷缩，如果床垫内体积变化超过约5%，会引起人的明显感觉，影响睡眠效果。户外爱好者半夜醒来，发现床垫恰好有明显变化，若半夜的温度为，分析气体的分子平均动能如何变化，并求出半夜床垫内的压强（结果保留3位有效数字）； （3）在（2）情况下，如何应对可以不影响人的睡眠质量，请提出一条应对措施。 19. 如图所示，整个装置竖直放置，光滑半圆轨道ABC的半径R1=0.2m，A处竖直放置弹性挡板（碰撞时不损失机械能），光滑半圆轨道CDE的半径R2=0.4m，CA、CE分别是它们的直径，EF水平台阶长为l=0.5m，紧靠F点右边放有一长木板，长木板上表面与EF水平部分在同一水平面上，开始时小物块（可视为质点）停在F点，已知小物块质量为m=0.5kg，长木板质量为M=1kg，小物块与EF水平部分和长木板的滑动摩擦因数µ1=0.5，长木板与地面的滑动摩擦因数µ2=0.1，现给小物块一个水平向左的速度v0，g=10m/s2，求解下列问题。 （1）要使小物块与挡板发生碰撞并确保小物块返回过程中均不脱离轨道，求v0的最小值； （2）若，要使小物块返回F点并滑上长木板后，不滑出长木板，求长木板长度的最小值； （3）若去掉A处的挡板，给小物块一个向左的速度v0，小物块经过两半圆后从A点水平抛出，并将落在半圆CDE上P点，求P点与E点的竖直高度差h与v0的函数关系。 20. 利用电场、磁场对带电粒子的偏转是科学仪器中广泛应用的技术。如图1所示，平面坐标系中，第二象限圆形区域内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，已知圆形区域半径为R0，P点为一粒子源，能向x轴上方各方向均匀发射质量为m，电量为q，速度大小为v0的带电粒子，所有带电粒子经圆形磁场偏转后均能平行x轴射入第一象限；第一象限直角三角形区域内存在方向竖直向上的匀强电场，已知OM = 2R0，粒子重力可忽略不计，求解下列问题。 （1）P点出射粒子带正电还是带负电，圆形区域匀强磁场磁感应强度大小B0； （2）假设三角形区域匀强电场，所有进入电场的粒子中，求能从MN边界射出的粒子在经过y轴时的y轴坐标区间； （3）假设第一象限直角三角形区域内电场改为方向垂直纸面向里，磁感应强度大小的匀强磁场，如图2，求从ON边界和从MN边界射出的粒子分别占从P点发出的总粒子数的比例。 21. 如图所示，间距L=0.5m的两平行光滑金属导轨由倾斜部分与水平部分用绝缘材料在M、N两处平滑连接而成，倾斜部分与水平面夹角37°，倾斜面虚线范围内存在B1=2T的匀强磁场，磁场方向垂直倾斜面向上。金属导轨水平部分虚线区域存在宽度为0.5m，方向竖直向上，的匀强磁场，正方形金属线框efgh静止在磁场B2左侧。开始时单刀双掷开关S与1接通，金属棒ab处于静止状态，现快速把单刀双掷开关S切换到2，与电容C相连，金属棒ab沿倾斜轨道下滑，金属棒经过MN后与静止在水平轨道上的正方形金属线框efgh碰撞后粘合在一起沿水平轨道进入B2，已知金属棒质量为m=0.1kg，电源电动势3V，电容器电容C=0.2F，金属棒和金属线框每边电阻均为R0=4Ω，水平轨道右端连接的电阻R=4Ω，其余电阻不计，正方形金属线框质量M=0.4kg，静止时金属棒ab与MN的间距d=1m，金属框在运动过程中，上下边框处与导轨始终接触良好，不计一切摩擦和空气阻力，求解下列问题。 （1）电源内阻r； （2）金属棒滑到倾斜轨道底端时的速度； （3）金属框刚全部进入磁场B2时，金属框的速度； （4）从金属框进入磁场B2到全部离开磁场B2过程中，电阻R上产生的热量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 物理（二） 考生须知： 1．本试题卷共8页，满分100分，考试时间90分钟。 2．答题前，在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号。 3．所有答案必须写在答题卷上，写在试卷上无效。考试结束后，只需上交答题卷。 4．本卷中g=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. 如图所示为比亚迪汽车的刀片电池，某款汽车电池的系统额定电压为569.6V。若用国际单位制基本单位的符号来表示V，正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】根据公式、、和整理可得 故选D。 2. 图为中国第一辆悬挂式单轨列车，离地10m倒挂空中行驶。下列说法正确的是（　　） A. 列车行驶时，一定可视为质点 B. 列车最高运行速度70km/h为瞬时速度 C. 列车在匀速行驶时只受拉力和重力 D. 列车在两站点行驶历程15km为位移大小 【答案】B 【解析】 【详解】A．当物体的大小形状对所研究的问题没有影响或者影响很小时，物体可看成质点，所以列车行驶时，不一定可视为质点，故A错误； B．列车最高运行速度70km/h为瞬时速度，故B正确； C．列车在匀速行驶时受重力、拉力、牵引力和阻力作用，故C错误； D．列车在两站点行驶历程15km为路程，故D错误。 故选B。 3. 断电后，风扇慢慢停下过程中，关于图中扇叶上A、B两点的运动情况，下列说法正确的是（　　） A. A、B两点的线速度始终相同 B. A、B两点的转速不相同 C. A点的加速度始终指向圆心 D. A、B两点的向心加速度比值保持不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．A、B两点同轴转动，角速度相同，转动半径不同，根据 线速度不相同，故A错误； B．A、B两点同轴转动，角速度相同，转速相同，故B错误； C．风扇慢慢停下，不是匀速圆周运动，A点的加速度不指向圆心，故C错误； D．根据 A、B转动半径比值保持不变，则A、B两点的向心加速度比值保持不变，故D正确。 故选D。 4. 如图所示为2022年北京冬奥会某运动员滑雪比赛的场景，假设滑板与雪面的动摩擦因数一定，当运动员从坡度一定的雪坡上沿直线匀加速下滑时，运动员的速度v、加速度a、重力势能、机械能E随时间的变化图像，正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】A．由于运动员由静止匀加速下滑，根据 可知，速度与时间成正比，A正确； B．匀加速运动，加速度不变，B错误； C．加速下滑的过程中，重力势能减小，C错误； D．下滑的过程中，由于要克服摩擦力做功，机械能减小，但速度增大，相同时间内位移变大，克服摩擦力做功变大，因此机械能并不是均匀减小的，D错误。 故选A。 5. 1909年，英国物理学家卢瑟福指导他的助手盖革和马斯顿进行了α粒子散射实验，散射的α粒子由衰变得到，其半衰期是138天，可衰变为。下列说法正确的是（　　） A. α粒子散射可以用来估算原子半径 B. α粒子射入金箔受到核力发生偏转 C. 的比结合能小于的比结合能 D. 经过276天1kg的放射性材料质量亏损为0.75kg 【答案】C 【解析】 【详解】A．α粒子散射可以用来估算原子核的半径，而不是原子半径，故A错误； B．α粒子射入金箔由于α粒子与金箔的原子核碰撞，动量发生变化，从而发生偏转，故B错误； C．由于比稳定，所以的比结合能小于的比结合能，故C正确； D．经过276天即两个半衰期，1kg的放射性材料中有的放射性原子核发生衰变，而不是放射性材料质量亏损为0.75kg，故D错误。 故选C。 6. 一个质量为4kg的长方体物块静止放置在两个对称摆放的木块上，两木块斜面光滑，斜面倾角均为45°，如图所示为其截面图。则下列说法正确的是（　　） A. 每一块三角木块对地面压力为40N B. 每一块三角木块与地面间无摩擦 C. 每一块三角木块斜面对长方体物块的支持力为20N D. 在长方体物块上再放置一相同的长方体物块，两三角木块可能滑动 【答案】D 【解析】 【详解】A．设三角木块的重力为G，整体分析可知 解得 N 根据牛顿第三定律可知每一块三角木块对地面压力为（）N，故A错误； C．长方体木块受重力和三角木块的支持力，根据平行四边形定则可知 解得 N 故C错误； BD．三角木块处于静止状态，受力分析可知木块受重力、支持力、压力、摩擦力作用，根据水平方向的受力平衡有 在长方体物块上再放置一相同的长方体物块，则摩擦力可能大于最大静摩擦力，两三角木块可能滑动，故B错误，D正确。 故选D。 7. 如图，有一个质量为m的小球放在一个倾角为θ（），长度为L的斜面上，斜面与水平面在O点平滑连接，O点右侧水平面上有一竖直挡板。现将小球从斜面上一确定位置A以初速度v水平抛出，第一次碰撞点距离抛出点距离为l，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A. 若落在斜面上，则落点小球的速度大小为 B. 若落在斜面上，小球的初速度增加到2v，则l增加到2l C. 若小球的初速度从零逐渐增大，则小球从抛出到第一碰撞点的历时先增大后不变再减小 D. 若O点不动，仍从A点水平抛出，仅增大斜面的倾角，则l先增大后减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．若落在斜面上，根据平抛运动规律可知 根据速度的合成可知落点小球的速度大小为 故A错误； B．根据平抛运动规律可知 小球的初速度增加到2v，则运动时间也增大，碰撞点距离抛出点距离大于2l，故B错误； C．若小球的初速度从零逐渐增大，则小球先落在斜面上，在落到水平面上，最后与墙壁碰撞，若落在斜面上，根据平抛运动规律可知 随着速度增大，时间逐渐增大； 若落在水平面上，根据 可知时间不变；若碰到墙壁上，则高度减小，时间减小，故C正确； D．根据平抛运动规律可知 当增大，减小，t也增大，则l逐渐增大，故D错误； 故选C。 8. 下表是某型号电风扇的主要技术参数，空气的密度约为1.29kg/m3，根据学过的物理知识，判断以下估算结果合理的是（　　） 风扇直径 150mm 净重 1.6kg 风量 12m3/min 额定电压 220V 额定功率 26W A. 该电风扇电动机的内阻约为1.8kΩ B. 风速约为5m/s C. 电机的效率约为60% D. 电机运行10s产生的内能约为50J 【答案】C 【解析】 【详解】A．由于电动机为非纯电阻，所以其内阻 故A错误； B．由于风量 联立可得 故B错误； C．电机的效率约 为 故C正确； D．电机运行10s产生的内能约为 故D错误。 故选C。 9. 一部科幻小说中在地球飞向某一新的恒星的过程中，科学家分别测出距该恒星表面高为h、的引力加速度大小为a和4a。若最后地球以距离该恒星表面高H处近似做圆周运动，求地球新的一“年”为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】设恒星半径r，根据题意 地球绕该恒星做圆周运动周期T，有 联立得 故选C。 10. 新疆淮东—安徽皖南的1100kV特高压直流输电工程是目前世界上最长的直流电运输路线，总长度达3324公里，输电的简化流程如图所示。若直流输电的线路电阻为100Ω，变压、整流过程中的电能损失忽略不计，直流和交流逆变时有效值不发生改变。当直流线路输电功率为时，下列说法正确的是（　　） A. 远距离输电的输送电压可以无限制地提高 B. 输电导线上损失的功率为，损失的电压为100kV C. 升压变压器原副线圈匝数比应等于 D. 若保持输送功率不变，用直流输电比交流输电时损耗的能量少 【答案】D 【解析】 【详解】A．因为电压越高，对输电线绝缘的要求就越高，线路修建费用越高，这样不经济，综合考虑，并不是输电电压越高越好，因此不能无限制提高电压，故A错误； B．输电线上的电流 输电导线上损失的功率为 损失的电压为 故B错误； C．升压变压器原副线圈匝数比为 故C错误； D．在超远距离输电时，线路上的电感与电容对交流电会产生阻碍，用直流输电比交流输电时损耗的能量少，而且易产生交流电相位的变化，高压直流输电比高压交流输电更有优势，故D正确。 故选D。 11. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，此波在某时刻的波形图如图甲所示。质点M的平衡位置在处，质点N的平衡位置是处。质点N从时刻开始振动，其振动图像如图乙所示。此波传播到达平衡位置为处的质点Q时，遇到一障碍物（未画出）之后立刻传播方向反向，反射波与原入射波在相遇区域发生干涉，某时刻两列波部分波形如图丙所示。则下列说法中正确的是（　　） A. 图甲时刻波刚好传播到N点，波速为20m/s B. 从到，质点M通过的路程小于15cm C. 时，质点N的位移为0 D. 足够长时间后，O、Q之间有5个振动加强点（不包括O、Q两点） 【答案】D 【解析】 【详解】A．质点N从时刻开始振动，由振动图像可知此时质点N向上振动，由波形图可知图示时刻，N点向下振动，则图甲时刻波并非刚好传播到N点；由图可知波长为4m，周期为0.2s，波速为 20m/s 故A错误； B．因t=0时刻质点N在平衡位置沿y轴正向振动，可知t=0时刻质点M在x轴下方沿y轴负向振动，速度减小，从开始，M点处于y轴负方向，且此时向上向平衡位置振动，速度变大，则从到经历了0.15s，即，则质点M通过的路程大于，故B错误； C．根据振动图像可知时，质点N在最大位移处，故C错误； D．振动加强点到两波源的距离差满足 由题意可知 解得，，，，共7个振动加强点，不包括O、Q两点，则O、Q之间有5个振动加强点，故D正确。 故选D。 12. 如图所示，倾斜放置的平行板电容器两极板与水平面夹角为，板间距为，带负电的微粒质量为、带电荷量大小为。闭合开关S，微粒从极板M的左边缘A处以初速度水平射入，沿直线运动并从极板N的右边缘B处射出。则（　　） A. 上极板M带负电，下极板N带正电 B. 直流电源两端的电压为 C. 仅增大滑动变阻器的阻值，可使微粒做曲线运动 D. A到B运动的过程中，粒子动能的增量为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由于带负电的微粒做直线运动，合力与速度在一条直线，对粒子受力分析，合力与速度相反，微粒做匀减速直线运动，上极板M带正电，下极板N带负电，故A错误； B．根据竖直方向受力平衡 联立代入数据得 故B错误； C．仅增大滑动变阻器的阻值，不能改变电容器两极板间电压，不可使微粒做曲线运动，故C错误； D．根据动能定理，A到B运动的过程中，粒子动能的增量 故D正确。 故选D。 13. 如图所示，是内径为r、外径、长为L的空心半圆玻璃柱的截面图，玻璃柱的折射率为。现有一平行对称轴的光束射向此半圆柱的右半外表面，部分光从圆柱内侧面射出，若用面积为S的水平遮光面板挡住相应的入射光，玻璃柱内侧恰好没有光射出。已知光在真空中的速度为c，忽略光在玻璃柱中的二次反射，下列说法正确的是（　　） A. 能穿过玻璃柱的光的最短时间为 B. 从右侧入射的平行光也有可能经过O点 C. 使光不能进入玻璃柱内侧的遮光面板面积 D. 用此遮光面板遮挡内径相同外径更大的半圆玻璃柱，玻璃柱内侧有光线射出 【答案】D 【解析】 【详解】A．从最高点射入的光线在玻璃柱中传播的距离最小，最小值为 最短时间为 选项A错误； B．从右侧入射的平行光若能经过O点，则射到外表面的光线折射后沿着半径方向，则此时折射角为零，则不可能发生，选项B错误； C．设到A点的光线折射后射到内层的B点恰好发生全反射，因 C=45° 在三角形AOB中由正弦定理 解得 在A点时由折射定律 解得 则 则使光不能进入玻璃柱内侧的遮光面板面积 选项C错误； D．用此遮光面板遮挡内径相同外径更大的半圆玻璃柱，则入射点在E点，折射角将小于光线射到内层的入射角将小于临界角C，此时玻璃柱内侧有光线射出，选项D正确。 故选D。 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，选对但不选全的得2分，有选错的得0分） 14. 下列说法正确的是（　　） A. 热量能完全用来做功，而不产生其他影响 B. 多晶体没有确定的几何形状 C. 经过调制后的高频电磁波在真空传播得更快 D. 利用多普勒测速仪可以测量海水的流速 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据热力学第二定律可知，不可能吸收热量完全用来做功，而不产生其他影响，选项A错误； B．固体可以分为单晶体和多晶体，多晶体没有确定的几何形状，单晶体具有确定的几何形状，故B正确； C．各种电磁波在真空中的传播速度都相同，选项C错误； D．利用多普勒测速仪可以测量水在海底的流速，选项D正确。 故选BD。 15. 一群处于第3能级的氢原子跃迁发出多种不同频率的光，将这些光分别照射到图甲的阴极K上，测得3条图线，如图乙所示，图丙为氢原子的能级图。则下列说法正确的是（　　） A. 能量为1.89eV的光子能使处于第3能级的氢原子发生跃迁 B. 用图乙中的c光工作的光学显微镜分辨率最高 C. 图甲中阴极金属的逸出功可能为 D. 图乙点（，0）对应图甲实验中滑片P位于O的左侧 【答案】AD 【解析】 【详解】A．依题意，有 可知能量为1.89eV的光子能使处于第3能级的氢原子向上跃迁电离。故A正确； B．根据 结合乙图可知c光的频率最低，其波长最长，衍射最明显，用c光工作的光学显微镜分辨率最低。故B错误； C．第3能级的氢原子向下跃迁的三种光子中，能量最小的为 可知图甲中阴极金属的逸出功不可能为，其逸出功最大要小于。故C错误； D．由甲图可知，滑片P位于O的左侧时，光电管加的是反向电压，对应乙图中第二象限中的数据。故D正确。 故选AD。 非选择题部分 三、非选择题（本题共5小题，共55分） 实验题（16、17二题共14分） 16. （1）如图所示分别为“探究加速度与力、质量的关系”、“验证机械能守恒定律”和“探究弹簧弹力和弹簧形变量的关系”三个实验场景，完成下列问题。 ①以上三个实验都用到了重物，根据题中三个实验场景顺序，分别对应选用下列三个重物的正确顺序应是（ ） A.甲、乙、丙 B.乙、丙、甲 C.甲、丙、乙 ②在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，小宇同学选用的打点计时器是电火花计时器，下列实验器材必需的是（ ） A. B. C. 本实验中确保重物的质量远小于小车质量的目的是________________。 ③在“验证机械能守恒定律”实验中，小宇在某次实验得到如下一条纸带，O点为打点的起始点，在纸带上选取连续清晰的点迹依次标注A、B、C、D、E、F，则D点在刻度尺的对应读数为______cm；打E点时重物的速度大小______m/s。（计算结果保留3位有效数字）。 （2）小宇同学在家里做“用单摆测量重力加速度的大小”的实验。 ①测量摆线长时，下列最合适的测量工具是（ ） A.游标卡尺 B.螺旋测微器 C.1m长毫米刻度尺 D.20cm长毫米刻度尺 ②实验结果发现测得的值大于当地标准重力加速度的值。造成上面实验误差的原因可能是下面哪一项（ ） A.描绘图像时，用摆线长当作摆长； B.摆球摆动过程中未保证在同一竖直平面内运动； C.测出（）次全振动时间t，误作为n次全振动时间进行计算 【答案】（1） ①. C ②. AC ③. 使细绳拉力等于槽码重力 ④. 6.40##6.41##6.42##6.43##6.44##6.45 ⑤. 1.28##1.29##1.30 （2） ①. C ②. B 【解析】 【小问1详解】 [1]通过三幅实验图，可知第一幅图探究加速度与力、质量的关系应当使用槽码，即图甲，第二幅图验证机械能守恒定律所用的重物上方需要有卡住纸袋的卡槽，即图丙，第三幅图探究弹簧弹力和弹簧形变量的关系应当使用钩码，即图乙，故选C。 [2]探究加速度与力、质量的关系这一实验中，需要钢尺测量纸带上点之间的距离，电火花打点计时器电源直接使用家用电源220V电压即可，不需要学生电源，需要用到天平测量小车质量，故选AC。 [3]对小车分析，根据牛顿第二定律有 对槽码分析有 联立消去a有 由此可知确保重物的质量m远小于小车质量M的目的是为了使细绳拉力等于槽码重力。 [4]对于分度值为mm的刻度尺读数要注意估读一位，所以读数为6.40mm。 [5]D点距O点的距离为（取6.40~6.45cm均可），F点距O点的距离为（取11.55~11.60cm均可），电火花计时器的频率为50Hz，所以相邻两个点之间的时间间隔为，根据平均速度公式计算E点的速度 （1.28~1.30均正确） 【小问2详解】 [1]单摆测重力加速度大小实验中，为了使摆球尽可能小，使其可以视为质点，所以摆线不能太短，因为游标卡尺、螺旋测微仪与20cm长毫米刻度尺测量长度过小，因而选择1m长毫米刻度尺作为测量工具，故选C。 [2]A．根据单摆周期公式得 可知图像的斜率可以求出重力加速度大小，即使用摆线作为摆长，也对测量的结果没有影响，A错误； B．摆球未在同一竖直平面内运动，则摆球的运动为圆锥摆，根据牛顿第二定律分析圆锥摆有 得到 可得此时的等效摆长为小于单摆摆长l，则单摆周期的测量值偏小，根据可知此时重力加速度测量值偏大，B正确； C．测出（）次全振动时间t，误作为n次全振动时间进行计算，导致周期计算偏大，所以会导致测量的重力加速度g变小，C错误。 故选B。 17. （1）小宇同学为测量一个电容标识不清的电解电容器的电容，设计了图甲所示电路。 ①图乙实物连线已完成一部分，请你根据电路图用笔画线代替导线在图乙把实物连线补充完整_________（注：电源电压小于电容器的额定电压，电压表选用15V量程）。 ②某次实验小宇同学先断开S2，闭合S1，调整滑动变阻器滑片位置，电压表表盘如图丙所示，电压表示数为_________V；接着闭合S2，通过电流传感器得到电容器充电过程的图像如图丁所示。试估算该电容器的电容约为_________F（计算结果保留2位有效数字）。 （2）如图a所示为某品牌方块电池，小宇同学分别用电路图b和电路图c测量此方块电池的电源电动势和内阻。他选用的电压表量程15V、内阻未知，电流表量程0.6A、内阻0.5Ω，滑动变阻器R（）。规范实验并根据测量数据描绘的图线分别得到如图d中I、II所示。完成下列几个问题。 ①根据电路图b测量数据描绘的图线应为图d中_________（填“I”或“II”） ②根据题中条件，本次实验应选择实验电路图中 _________（填“电路图b”或“电路图c”）。 ③综合分析可得该电源电动势和内阻分别是_________V、_________Ω。（保留3位有效数字）。 【答案】（1） ①. ②. 10.0 ③. （2） ①. II ②. 电路图b ③. 9.00 ④. 0.500 【解析】 【小问1详解】 ①[1]电路连线如图 ②[2]电压表最小刻度为0.5V，则电压表示数为10.0V； [3]根据图像的面积等于电容器的电量，则 Q=36×0.5×0.2×10-3C=3.6×10-3C 该电容器的电容约为 【小问2详解】 ①[1]根据电路图b测量数据描绘的图线中，图像的斜率等于电池内阻和电流表内阻之和，则斜率较大，则应为图d中II； ②[2]根据题中条件，因为电流表内阻已知，则本次实验应选择实验电路图中电路图b。 ③[3][4]综合分析根据图像II以及 U=E-Ir 可得该电源电动势 E=9.00V 内阻 18. 野外露营的重要道具为充气床垫（如图），可用手工充气设备往里面充气。充气时，环境温度为7℃并保持不变，大气压强为。床垫充至正常体积V0后，关闭充气阀门，床垫内部的气体压强为。已知床垫正常体积，气体可视为理想气体。 （1）为使一个身高160cm、体重50kg、与床垫接触面积约为0.50m2的成年人平躺在床垫上时，床垫能够恢复到V0，需要继续用手动充气泵向内充气，每次充气的体积为200mL，打气过程可认为气体温度不变。求人躺上去之后床垫内的压强和恢复至V0需要充气的次数； （2）由于热胀冷缩，如果床垫内体积变化超过约5%，会引起人的明显感觉，影响睡眠效果。户外爱好者半夜醒来，发现床垫恰好有明显变化，若半夜的温度为，分析气体的分子平均动能如何变化，并求出半夜床垫内的压强（结果保留3位有效数字）； （3）在（2）情况下，如何应对可以不影响人的睡眠质量，请提出一条应对措施。 【答案】（1），；（2）分子的平均动能降低，；（3）因降温可铺条电热毯，或多充点气体等。 【解析】 【详解】（1）人躺在床垫上之后，有 设充气共次，对打完气体后的所有气体为研究对象发生等温过程，有 解得 （2）床垫内部的气体压强为，床垫正常体积，温度为 半夜的温度为 因半夜温度降低，可知分子的平均动能降低；半夜降温后的体积为 设半夜时的压强为，由理想气体状态方程可得 解得 （3）略。 19. 如图所示，整个装置竖直放置，光滑半圆轨道ABC的半径R1=0.2m，A处竖直放置弹性挡板（碰撞时不损失机械能），光滑半圆轨道CDE的半径R2=0.4m，CA、CE分别是它们的直径，EF水平台阶长为l=0.5m，紧靠F点右边放有一长木板，长木板上表面与EF水平部分在同一水平面上，开始时小物块（可视为质点）停在F点，已知小物块质量为m=0.5kg，长木板质量为M=1kg，小物块与EF水平部分和长木板的滑动摩擦因数µ1=0.5，长木板与地面的滑动摩擦因数µ2=0.1，现给小物块一个水平向左的速度v0，g=10m/s2，求解下列问题。 （1）要使小物块与挡板发生碰撞并确保小物块返回过程中均不脱离轨道，求v0的最小值； （2）若，要使小物块返回F点并滑上长木板后，不滑出长木板，求长木板长度的最小值； （3）若去掉A处的挡板，给小物块一个向左的速度v0，小物块经过两半圆后从A点水平抛出，并将落在半圆CDE上P点，求P点与E点的竖直高度差h与v0的函数关系。 【答案】（1）5m/s；（2）3m；（3）， 【解析】 【详解】（1）要使小物块与挡板发生碰撞并确保小物块返回过程中均不脱离轨道，即小物块到达最高点C时，重力提供向心力，则 小物块从F到C的过程中，根据动能定理可得 解得 （2）由于 小物块从开始运动到返回F点，根据动能定理可得 解得 当小物块滑上木板，对小物块，根据牛顿第二定律有 对长木板，有 当二者共速时有 解得 ， 所以长木板长度的最小值为 （3）若去掉A处的挡板，给小物块一个向左的速度v0，小物块经过两半圆后从A点水平抛出，并将落在半圆CDE上P点，则有 联立可得 ， 20. 利用电场、磁场对带电粒子的偏转是科学仪器中广泛应用的技术。如图1所示，平面坐标系中，第二象限圆形区域内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，已知圆形区域半径为R0，P点为一粒子源，能向x轴上方各方向均匀发射质量为m，电量为q，速度大小为v0的带电粒子，所有带电粒子经圆形磁场偏转后均能平行x轴射入第一象限；第一象限直角三角形区域内存在方向竖直向上的匀强电场，已知OM = 2R0，粒子重力可忽略不计，求解下列问题。 （1）P点出射粒子带正电还是带负电，圆形区域匀强磁场磁感应强度大小B0； （2）假设三角形区域匀强电场，所有进入电场的粒子中，求能从MN边界射出的粒子在经过y轴时的y轴坐标区间； （3）假设第一象限直角三角形区域内电场改为方向垂直纸面向里，磁感应强度大小的匀强磁场，如图2，求从ON边界和从MN边界射出的粒子分别占从P点发出的总粒子数的比例。 【答案】（1）负电，；（2）；（3）， 【解析】 【详解】（1）根据左手定则可得，P点出射粒子带负电。因为所有带电粒子经圆形磁场偏转后均能平行x轴射入第一象限，由“磁发散”可得，带电粒子在磁场中的运动半径等于磁场的半径，即轨迹半径为 r = R0 根据牛顿第二定律 解得 （2）粒子在电场中做类平抛运动，当运动轨迹与MN相切时，为临界情况，设切点坐标为（x1，y1），此时经过y轴入射的纵坐标为y0，由数学知识可得 带电粒子在电场中受到向下的电场力，大小为 则加速度为 运动时间为 沿y轴方向的位移为 整理得 因为，运动轨迹与MN相切，所以上式中x1有唯一解，由数学知识可解得 所以，能从MN边界射出的粒子在经过y轴时的y轴坐标区间； （3）粒子在第一象限做圆周运动，根据 可得，轨迹半径为 当轨迹为与MN相切时，为临界情况，绘出运动轨迹图如下 此时经过y轴入射点A距M点距离为y2，则 则此时从P点发出的粒子与x轴负方向的夹角 故，从MN边界射出的粒子分别占从P点发出的总粒子数的比例为 当粒子从O点射出时为从ON边界射出的临界情况，设此时经过y轴入射点距O点距离为y3，则 y3 = 2r1 = R0 则此时从P点发出的粒子与x轴垂直，故，从ON边界射出的粒子分别占从P点发出的总粒子数的比例为 21. 如图所示，间距L=0.5m的两平行光滑金属导轨由倾斜部分与水平部分用绝缘材料在M、N两处平滑连接而成，倾斜部分与水平面夹角37°，倾斜面虚线范围内存在B1=2T的匀强磁场，磁场方向垂直倾斜面向上。金属导轨水平部分虚线区域存在宽度为0.5m，方向竖直向上，的匀强磁场，正方形金属线框efgh静止在磁场B2左侧。开始时单刀双掷开关S与1接通，金属棒ab处于静止状态，现快速把单刀双掷开关S切换到2，与电容C相连，金属棒ab沿倾斜轨道下滑，金属棒经过MN后与静止在水平轨道上的正方形金属线框efgh碰撞后粘合在一起沿水平轨道进入B2，已知金属棒质量为m=0.1kg，电源电动势3V，电容器电容C=0.2F，金属棒和金属线框每边电阻均为R0=4Ω，水平轨道右端连接的电阻R=4Ω，其余电阻不计，正方形金属线框质量M=0.4kg，静止时金属棒ab与MN的间距d=1m，金属框在运动过程中，上下边框处与导轨始终接触良好，不计一切摩擦和空气阻力，求解下列问题。 （1）电源内阻r； （2）金属棒滑到倾斜轨道底端时的速度； （3）金属框刚全部进入磁场B2时，金属框的速度； （4）从金属框进入磁场B2到全部离开磁场B2过程中，电阻R上产生的热量。 【答案】（1）1Ω；（2）2m/s；（3）；（4）3.6×10-3J 【解析】 【详解】（1）当开关接1时，金属棒处于静止状态，则 代入数据解得 （2）当开关接2，根据牛顿第二定律可得 联立可得 根据速度位移关系可得 所以 （3）金属棒和金属线框碰撞过程，有 解得 金属棒和金属线框进入磁场过程，有 代入数据解得 （4）线框进入磁场过程有 电阻R的产热为 金属线框离开磁场过程，有 代入数据解得 电阻R的产热为 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $