精品解析：浙江省金华第一中学2024-2025学年高三上学期10月月考物理试题

浙江金华第一中学高三年级2024年10月考 物理 试题卷 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字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。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的，选对的得3分，选错的得0分） 1. 普朗克常量，光速为c，电子质量为，则在国际单位制下的单位是（　　） A. B. m C. D. 2. 关于下列四幅图对应的情景，说法正确的是（　　） A. 图甲，裁判员对鞍马运动员比赛进行打分时，可以把运动员视为质点 B. 图乙，全程马拉松比赛距离为42195m，这里的“42195m”指的是位移 C. 图丙，“天宫二号”与“神舟十三号”对接后的一段时间内，它们相对于地面是静止的 D. 图丁，摩天轮从最高点匀速运动到最低点的过程中，游客将体验到先“失重”后“超重”的乐趣与刺激 3. 如图所示是一个“”形玩具支架，其底板置于水平桌面上，顶部固定一磁铁A。铅笔尾部套一环形磁铁B后，置于A的正下方。铅笔保持竖直状态，且笔尖没有离开水平底板。若铅笔与B之间的最大静摩擦力大于铅笔的铅笔重力，则（ ） A. 铅笔受到2个力的作用 B. A的下端和B的上端是同名磁极 C. 底板对铅笔的支持力和铅笔的重力是一对平衡力 D. 桌面对底板的支持力大小等于支架、铅笔和两磁铁的总重 4. 电阻应变片是一种将被测件上的形状变化转换成为一种电信号的敏感器件，其阻值会随着机械形变而发生变化。如图所示为某同学设计的利用金属丝应变电阻来研究其阻值与拉力大小之间关系的电路，其中电压表和电流表是理想电表，a、b两点之间连接的是金属丝应变电阻，把一重物悬挂在金属丝中间。当把悬挂重物的质量减小时，下列说法正确的是（ ） A. 电流表示数变小 B. 电压表示数变大 C. 电压表与电流表示数之比变大 D. 电压表与电流表示数变化之比不变 5. 磁电式电表原理示意图如图所示，两磁极装有极靴，极靴中间还有一个用软铁制成的圆柱。极靴与圆柱间有均匀辐向分布的磁场。线圈常常用铝框做骨架，把线圈绕在铝框上，指针也固定在铝框上。当电流通过线圈时，线圈左右两边导线受到安培力的方向相反，于是安装在轴上的线圈就要转动，从线圈偏转的角度就能判断通过电流的大小。下列说法正确的是（ ） A. 圆柱内的磁感应强度处处为零 B. 线圈无论转到什么位置，它的平面都跟磁感线平行 C. 将线圈绕在闭合铝框上，可使指针摆动加快 D. 在运输时用导线将电流表的两个接线柱连在一起，可减小线圈中因晃动而产生的感应电流 6. “天问一号”从地球发射后，在如图甲所示P点沿地火转移轨道到Q点，再依次进入如图乙所示的调相轨道和停泊轨道，则天问一号（　　） A. 发射速度介于7.9km/s与11.2km/s之间 B. 从P点转移到Q点的时间小于6个月 C. 在环绕火星的停泊轨道运行的周期比在调相轨道上小 D. 在地火转移轨道运动时的速度均大于地球绕太阳的速度 7. 在x轴上 A、B两点分别放置两电荷q1和q2，规定场强沿x正方向为正，在轴上的电场强度随x的变化图线如图所示，PQ为x轴上关于A点对称的两个点，且AO>BO，O点场强为零，则（　　） A. 两电荷为不等量异种电荷 B. O点电势小于0 C. 一个电子在P和Q点的电势能大小：EP<EQ D. 一个正电荷在Q点静止释放，粒子可以在x轴上做机械振动 8. 一辆汽车以的速度行驶时，每耗油约。根据汽油的热值进行简单的计算可知，这时的功率约为。如图是一辆小汽车行驶时功率分配的大致比例图。下列判断正确的是（ ） A. 每小时耗油 B. 汽车热功率是 C. 进入发动机功率为 D. 整辆汽车的总效率约为 9. 黔东南台江县的村BA火爆出圈，吸引了全国各地民间队伍前来比赛，如图所示为一运动员投篮后篮球在空中运动的轨迹图，A为出手点，B为轨迹最高点，C为轨迹上一点，AB与水平面夹角，AB垂直于BC，不计空气阻力，篮球视为质点，篮球从A点运动到C点过程，下列说法正确的是（　　） A. AB段篮球速度变化比BC段快 B. 若A点篮球速度为，则篮球运动的最小速度为 C. AB段篮球运动时间为BC段的3倍 D. AB段篮球位移大小为BC段的9倍 10. 截面如图所示的直角棱镜ABC，其中BC边和CA边镀有全反射膜。一细束白光以入射角从AB边入射，然后经过BC、CA反射，又从AB边射出。已知三角形AB边的高为h，真空光速为c。对经过两次反射，并从AB边射出的光束，有（　　） A. 出射方向相对于入射方向的转角大小与光的颜色有关 B. 紫光在出射位置与入射位置间距最大 C. 光在棱镜中用时最短光的折射率为 D. 光在棱镜当中传播用时最短为 11. 如图所示为研究光电效应和霍尔效应的装置示意图。光电管和霍尔片串联，霍尔片的长、宽、高分别为、、，该霍尔片放在磁感应强度大小为、方向平行于边的匀强磁场中。闭合电键，入射光照到阴极时，电流表A显示的示数为，该电流在霍尔片中形成沿电流方向的恒定电场为，电子在霍尔片中的平均速度，其中电子迁移率为已知常数。电子电量为，电子的质量为。霍尔片单位体积内的电子数为，则（　　） A. 霍尔片前后侧面的电压为 B. 霍尔片内的电场强度为 C. 通过调节滑动变阻器，可以使电流表的示数减为零 D. 当滑动变阻器滑片右移后，单位时间到达光电管阳极的光电子数一定大于 12. 如图甲所示同一线圈在磁感应强度不同的磁场中转动，产生图乙所示三种周期相同，峰值不同的正弦式交流电，其中峰值，图丙为某理想变压器原副线圈匝数之比为，，则下列说法正确的是（　　） A. 产生和交流电，线圈的角速度之比为 B. 若将电感线圈接入输出端时，线圈对交流电的感抗最大 C. 若该电源作为丙图电路的输入电源，则电阻和产生的热量之比为 D. 对交流电，时刻，穿过线圈的磁通量最大 13. 如图甲，在电视剧《西游记》中，孙悟空为朱紫国国王悬丝诊脉，中医悬丝诊脉悬的是“丝”，“诊”的是脉搏通过悬丝传过来的振动，即通过机械波判断出病灶的位置与轻重缓急。如图乙，假设“丝”上有A、B、C三个质点，坐标分别为xA=0、xB=0.4m、xC=1.4m，A、B两质点运动的方向始终相反，波长大于0.6m。t=0时刻，朱紫国国王搭上丝线图中的质点A，质点A开始振动，其振动图像如图丙所示，产生的机械波沿丝线向孙悟空传播。关于该机械波，下列说法正确的是（　　） A. 波长为0.8m B. t = 2s时，质点C第一次运动到波峰 C. 在t = 0到t = 2.25s内，质点B通过的路程为3.5mm D. 若孙悟空将丝线的另一端搭在自己的脉搏上，他的脉搏振动频率为1Hz，则丝线中两列波相遇时能发生稳定的干涉现象 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. 液晶具有流动性，其光学性质具有各向异性的特点 B. 布朗运动说明了悬浮的颗粒分子在做无规则运动 C. 分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大 D. 往杯中注水时，水面稍高出杯口，水仍不会流出来，这是水表面张力的作用 15. 原子核是不稳定的，会经过多次α和β衰变成为稳定的原子核，下列说法正确的是（　　） A. 的比结合能大于的比结合能 B. β粒子是核内中子转化为质子过程中释放出来的 C. 可能发生的β衰变方程为 D. 可能发生的β衰变方程为 16. 某同学利用如图甲的装置探究加速度与质量的关系，在气垫导轨上安装了两个光电门1、2，滑块上固定一遮光条，滑块用细线跨过定滑轮与托盘相连，托盘里放砝码。 （1）用游标卡尺测遮光条的宽度d，图乙中游标卡尺读数为________mm。 （2）滑块的质量用M表示，托盘和砝码的总质量用m表示，本实验用托盘和托盘中砝码的总重力mg代替绳对滑块的拉力，为了减小实验误差，要求m与M之间满足的关系是m________M。 （3）滑块在轨道上做匀加速运动时，先后通过光电门1、2所用的时间分别为t1、t2，两光电门间的距离为L，用d、t1、t2、L表示滑块运动的加速度a＝________。 （4）保持托盘和盘中砝码的总质量m不变，改变滑块的质量M，某同学绘制了a­—图像如图丙所示，图线的上端出现了弯曲，原因是_____________。 （5）如果该同学绘制的是a—­图像，此时图线的形状与m和M之间的大小关系________关（填“有”或“无”），并在图丁中画出该图像________。 17. 利用电流表和电压表测量一节干电池的电动势和内电阻，要求尽量减小实验误差。 （1）应该选择的实验电路图是图中的______（填“甲”或“乙”）。 （2）现有电压表（0-3V）、电流表（0-0.6A）、滑动变阻器（）、开关和导线若干，某位同学完成实验，记录了6组数据，并画出了图线如图丙所示，根据此图可得出干电池的电动势______，内阻______。（结果均保留2位有效数字）。 （3）若采用另外一种接法，内阻的测量值______真实值，电动势的测量值______（填“大于”、“小于”或“等于”）真实值。 18. 关于“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验下列说法正确的有（　　） A. 选用油酸酒精溶液而不是纯油酸，目的是让油酸尽可能散开，形成单分子油膜 B. 若油酸没有充分散开，油酸分子直径的计算结果将偏小 C. 计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，油酸分子直径的计算结果将偏大 D. 在向量筒中滴入1mL油酸酒精溶液时，滴数少记了几滴，油酸分子直径的计算结果将偏小 E. 结束实验时，需要将水从浅盘的一角倒出，在这个角的边缘会遗留少许油酸。为了保持浅盘的清洁，不影响下次使用，可以用适量清水清洗，并用脱脂棉擦去。 19. 如图所示，浸没在水中的容器被隔板K隔开成相等的A、B两部分，水与外界绝热。已知A内有一定量的稀薄气体，达到平衡状态时温度为，压强为；B内为真空。抽开隔板K后，A内气体进入B，在此过程中水温不变，最终达到新的平衡状态。若容器内气体内能与温度的关系为（为已知常量）. （1）求达到新平衡态过程中气体吸收的热量Q和所做功A； （2）求达到新平衡态时容器的压强p； （3）若抽开隔板K后再将水温升至，求容器内最终的压强和吸收的热量。 20. 某固定游戏装置的竖直截面如图所示，由弧形轨道、竖直圆轨道、水平直轨道平滑连接而成，圆形轨道底端略微错开，在轨道末端的右侧光滑水平面上紧靠着质量为的长木板，长木板上表面与轨道末端所在的水平面平齐，长木板左端放置一质量的小物块，右端固定连有一轻质弹簧的竖直挡板。现将一质量也为的小球从弧形轨道上高度为处静止释放。已知圆轨道半径，小物块与木板间的动摩擦因数，小球和小物块均可视为质点，不计其他阻力，。 （1）若小球恰能通过竖直圆轨道最高点，求小球经过圆轨道的最低点时受轨道支持力的大小； （2）要使小球第一次进入竖直圆轨道运动过程中不脱离轨道，求的大小范围； （3）当时，小球经圆轨道运动到点与小物块发生弹性碰撞，发现小物块最终恰好不滑离木板，求： ①小物块第二次到达长木板左端时的速度大小； ②弹簧被压缩到最短状态时的弹性势能。 21. 如图，一轻质绝缘转轴由半径分别为2R和R的两个圆柱体组成，其中大圆柱体的两底面边缘镶有圆形金属导线，两圆导线之间连接着4根电阻为r，质量为m，长度为l的细导体棒a、b、c、d，导体棒在圆柱面上水平分布且间隔均匀。一足够长轻绳一端固定在小圆柱体上并紧密缠绕，另一端连接一质量为3m的重锤。整个转轴可绕着水平轴线OO＇自由转动，在大圆柱的扇区内分布着垂直轴线OO＇向外辐射的磁场，距离O点2R处的磁感应强度大小均为B（如图乙所示），不计导线电阻和质量，不计一切摩擦。求： (1)重锤下落至图乙时刻，导体棒a中的电流方向（从图乙看）； (2)重锤下落过程中能达到的最大速度vm； (3)重锤达到最大速度时细绳突然断裂，转轴还能转过的角度θ（用弧度表示）。 22. 磁控溅射仪是制备金属薄膜的重要设备。为了研究磁控溅射仪中离子在电场和磁场中的运动过程，建立如下模型。如图所示，平面内的位置有一离子源发射大量质量为m、电荷量为的离子，离子的初始速度大小均为，方向在平面内并与x轴正方向的夹角在至范围内。在的区域内有一沿x轴正方向的匀强电场，在的区域内有一垂直平面向里的匀强磁场，磁场沿y轴方向的宽度为,且关于x轴对称。在的位置放一沿轴y方向的无限长绝缘薄平板，所有离子经电场加速后到达绝缘薄平板时速度大小均为。忽略离子的重力以及离子间的相互作用。 （1）求的区域内电场强度的大小； （2）为使所有离子均能进入右边的磁场区域，需要在绝缘薄平板上开一狭缝，请问狭缝的最小宽度为多少？ （3）狭缝宽度值取第（2）问的结果，要使所有离子进入磁场后不再通过狭缝返回电场，求磁感应强度的最大值，及此条件下在磁场中运动时间最长的离子在磁场中所经历的时间。（假定离子与绝缘薄平板发生的碰撞为弹性碰撞，即碰撞前后沿平板方向的速度分量不变，垂直于平板方向的速度分量反向）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 浙江金华第一中学高三年级2024年10月考 物理 试题卷 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字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。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的，选对的得3分，选错的得0分） 1. 普朗克常量，光速为c，电子质量为，则在国际单位制下的单位是（　　） A. B. m C. D. 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】根据可得它们的单位为： 故选B。 2. 关于下列四幅图对应的情景，说法正确的是（　　） A. 图甲，裁判员对鞍马运动员比赛进行打分时，可以把运动员视为质点 B. 图乙，全程马拉松比赛距离为42195m，这里的“42195m”指的是位移 C. 图丙，“天宫二号”与“神舟十三号”对接后的一段时间内，它们相对于地面是静止的 D. 图丁，摩天轮从最高点匀速运动到最低点的过程中，游客将体验到先“失重”后“超重”的乐趣与刺激 【答案】D 【解析】 【详解】A．图甲，裁判员对鞍马运动员比赛进行打分时，不可以把运动员视为质点，否则就没动作可言了，选项A错误； B．图乙，全程马拉松比赛距离为42195m，这里的“42195m”指的是路程，选项B错误； C．图丙，“天宫二号”与“神舟十三号”对接后的一段时间内，它们相对于地面是运动的，选项C错误； D．图丁，摩天轮从最高点匀速运动到最低点的过程中，游客的加速度先有向下的分量，后有向上的分量，则将体验到先“失重”后“超重”的乐趣与刺激，选项D正确。 故选D。 3. 如图所示是一个“”形玩具支架，其底板置于水平桌面上，顶部固定一磁铁A。铅笔尾部套一环形磁铁B后，置于A的正下方。铅笔保持竖直状态，且笔尖没有离开水平底板。若铅笔与B之间的最大静摩擦力大于铅笔的铅笔重力，则（ ） A. 铅笔受到2个力的作用 B. A的下端和B的上端是同名磁极 C. 底板对铅笔的支持力和铅笔的重力是一对平衡力 D. 桌面对底板的支持力大小等于支架、铅笔和两磁铁的总重 【答案】D 【解析】 【详解】A．铅笔可能受到重力、支持力、磁铁B的静摩擦力3个力的作用，故A错误； B．无法判断A的下端和B的上端的极性，故B错误； C．底板对铅笔的支持力与摩擦力的矢量和与铅笔的重力是一对平衡力，故C错误； D．对整体分析可知，桌面对底板的支持力大小等于支架、铅笔和两磁铁的总重，故D正确。 故选D。 4. 电阻应变片是一种将被测件上的形状变化转换成为一种电信号的敏感器件，其阻值会随着机械形变而发生变化。如图所示为某同学设计的利用金属丝应变电阻来研究其阻值与拉力大小之间关系的电路，其中电压表和电流表是理想电表，a、b两点之间连接的是金属丝应变电阻，把一重物悬挂在金属丝中间。当把悬挂重物的质量减小时，下列说法正确的是（ ） A. 电流表示数变小 B. 电压表示数变大 C. 电压表与电流表示数之比变大 D. 电压表与电流表示数变化之比不变 【答案】D 【解析】 【详解】AB．当悬挂物体变轻时金属丝的长度变短，由于金属丝的体积不变再结合电阻定律有 V = SL， 可知金属丝电阻变小，由闭合电路欧姆定律可知，电流表示数变大，电压表示数变小，AB错误； C．电压表与电流表示数之比为金属丝的阻值，根据选项AB的分析知金属丝电阻变小，故电压表与电流表示数比值变小，C错误； D．电压表与电流表示数变化之比为电源内阻与滑动变阻器阻值之和，故保持不变，D正确。 故选D。 5. 磁电式电表原理示意图如图所示，两磁极装有极靴，极靴中间还有一个用软铁制成的圆柱。极靴与圆柱间有均匀辐向分布的磁场。线圈常常用铝框做骨架，把线圈绕在铝框上，指针也固定在铝框上。当电流通过线圈时，线圈左右两边导线受到安培力的方向相反，于是安装在轴上的线圈就要转动，从线圈偏转的角度就能判断通过电流的大小。下列说法正确的是（ ） A. 圆柱内的磁感应强度处处为零 B. 线圈无论转到什么位置，它的平面都跟磁感线平行 C. 将线圈绕在闭合的铝框上，可使指针摆动加快 D. 在运输时用导线将电流表的两个接线柱连在一起，可减小线圈中因晃动而产生的感应电流 【答案】B 【解析】 【详解】A．磁感线是闭合的曲线，则圆柱内的磁感应强度不为零，故A错误； B．极靴与圆柱间的磁场均匀辐向分布，不管线圈转到什么角度，它的平面都跟磁感线平行，故B正确； C．将线圈绕在闭合的铝框上，当线圈在磁场中转动时，导致铝框的磁通量变化，从而产生感应电流，出现安培阻力，使其很快停止摆动，摆动幅度减小，故C错误； D．在运输时用导线将电流表的两个接线柱连在一起，线圈中因晃动而产生的感应电流，以阻碍线圈的晃动，故D错误。 故选B。 6. “天问一号”从地球发射后，在如图甲所示的P点沿地火转移轨道到Q点，再依次进入如图乙所示的调相轨道和停泊轨道，则天问一号（　　） A. 发射速度介于7.9km/s与11.2km/s之间 B. 从P点转移到Q点的时间小于6个月 C. 在环绕火星的停泊轨道运行的周期比在调相轨道上小 D. 在地火转移轨道运动时的速度均大于地球绕太阳的速度 【答案】C 【解析】 【详解】A．因发射的卫星要能变轨到绕太阳转动，则发射速度要大于第二宇宙速度，即发射速度介于11.2km/s与16.7km/s之间，故A错误； B．因P点转移到Q点的转移轨道的半长轴大于地球公转轨道半径，则其周期大于地球公转周期（1年共12个月），则从P点转移到Q点的时间为轨道周期的一半时间应大于6个月，故B错误； C．因在环绕火星的停泊轨道的半长轴小于调相轨道的半长轴，则由开普勒第三定律可知在环绕火星的停泊轨道运行的周期比在调相轨道上小，故C正确； D．卫星从Q点变轨时，要加速增大速度，即在地火转移轨道Q点的速度小于火星轨道的速度，而由 可得 可知火星轨道速度小于地球轨道速度，因此可知卫星在Q点速度小于地球轨道速度，故D错误； 故选C。 7. 在x轴上 A、B两点分别放置两电荷q1和q2，规定场强沿x正方向为正，在轴上的电场强度随x的变化图线如图所示，PQ为x轴上关于A点对称的两个点，且AO>BO，O点场强为零，则（　　） A. 两电荷为不等量异种电荷 B. O点电势小于0 C. 一个电子在P和Q点的电势能大小：EP<EQ D. 一个正电荷在Q点静止释放，粒子可以在x轴上做机械振动 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据点电荷电场公式结合电场的叠加可知，两电荷为不等量同种电荷，故A错误； B．规定场强沿x正方向为正，则点电荷带正电，根据沿着电场线电势逐渐降低可知，O点电势大于0，故B错误； C．Q点靠近B电荷，结合对称性可知，Q点电势高于P点电势，根据电势能的计算公式 可知一个电子在P和Q点的电势能大小：EP>EQ，故C错误； D．一个正电荷在Q点静止释放，先受向右的电场力，再受向左的电场力，在O点电场力为0，则粒子可以在x轴上做机械振动，故D正确； 故选D。 8. 一辆汽车以的速度行驶时，每耗油约。根据汽油的热值进行简单的计算可知，这时的功率约为。如图是一辆小汽车行驶时功率分配的大致比例图。下列判断正确的是（ ） A. 每小时耗油 B. 汽车热功率是 C. 进入发动机的功率为 D. 整辆汽车的总效率约为 【答案】D 【解析】 【详解】A．汽车以的速度行驶，则每小时耗油8L，A错误； B．汽车热功率等于排气管热损与散热器损失之和，即52kW，B错误； C．进入发动机的功率等于总功率减去排气管热损、汽油蒸发损失、散热器损失，即17kW，C错误； D．整辆汽车的总效率约为 D正确。 故选D。 9. 黔东南台江县的村BA火爆出圈，吸引了全国各地民间队伍前来比赛，如图所示为一运动员投篮后篮球在空中运动的轨迹图，A为出手点，B为轨迹最高点，C为轨迹上一点，AB与水平面夹角，AB垂直于BC，不计空气阻力，篮球视为质点，篮球从A点运动到C点过程，下列说法正确的是（　　） A. AB段篮球速度变化比BC段快 B. 若A点篮球速度为，则篮球运动最小速度为 C. AB段篮球运动时间为BC段的3倍 D. AB段篮球位移大小为BC段的9倍 【答案】C 【解析】 【详解】A．篮球只受重力，加速度均为g，单位时间内速度的变化 Δv=gt=g 即AB段篮球速度变化与BC段一样快。故A错误； B．斜抛运动最小速度为A点的水平分速度，由于vA与水平方向夹角大于θ，篮球运动的最小速度小于。故B错误； C．将AB段等效为反向平抛运动，由平抛运动得 解得 由几何关系知BC与水平方向夹角为30°，则 故C正确； D．由知，AB段篮球竖直位移大小为BC段的9倍，故D错误。 故选C。 10. 截面如图所示的直角棱镜ABC，其中BC边和CA边镀有全反射膜。一细束白光以入射角从AB边入射，然后经过BC、CA反射，又从AB边射出。已知三角形AB边的高为h，真空光速为c。对经过两次反射，并从AB边射出的光束，有（　　） A. 出射方向相对于入射方向的转角大小与光的颜色有关 B. 紫光在出射位置与入射位置间距最大 C. 光在棱镜中用时最短的光的折射率为 D. 光在棱镜当中传播用时最短为 【答案】D 【解析】 详解】A．作出光路如图： 由几何关系可知α=r，β=θ，因此从AB边射出的光束与入射光线平行，与光的颜色无关，故A错误； B．根据题意可知折射率越大，出射位置与入射位置间距越小，紫光折射率最大，所以其出射位置与入射位置间距最小，故B错误； C．根据运动学公式可知光在棱镜中的传播时间 结合几何关系可知当r=45°时传播时间最短，此时的折射率 故C错误。 D．由几何关系可知，光传播的最短距离为 最短时间 选项D正确。 故选D。 11. 如图所示为研究光电效应和霍尔效应的装置示意图。光电管和霍尔片串联，霍尔片的长、宽、高分别为、、，该霍尔片放在磁感应强度大小为、方向平行于边的匀强磁场中。闭合电键，入射光照到阴极时，电流表A显示的示数为，该电流在霍尔片中形成沿电流方向的恒定电场为，电子在霍尔片中的平均速度，其中电子迁移率为已知常数。电子电量为，电子的质量为。霍尔片单位体积内的电子数为，则（　　） A. 霍尔片前后侧面的电压为 B. 霍尔片内的电场强度为 C. 通过调节滑动变阻器，可以使电流表的示数减为零 D. 当滑动变阻器滑片右移后，单位时间到达光电管阳极的光电子数一定大于 【答案】B 【解析】 【详解】A．设霍尔片前后侧面的电压为，根据洛伦兹力与电场力平衡可得 其中 ， 联立解得 故A错误； B．霍尔片内沿前后侧面的电场强度大小为 沿电流方向的恒定电场为 则霍尔片内的电场强度为 故B正确； C．由于光电管所加的电压为正向电压，则通过调节滑动变阻器，不可以使电流表的示数减为零，故C错误； D．若已经为光电效应达到的饱和电流，则当滑动变阻器滑片右移后，电流保持不变，则单位时间到达光电管阳极的光电子数等于，故D错误。 故选B。 12. 如图甲所示同一线圈在磁感应强度不同的磁场中转动，产生图乙所示三种周期相同，峰值不同的正弦式交流电，其中峰值，图丙为某理想变压器原副线圈匝数之比为，，则下列说法正确的是（　　） A. 产生和交流电，线圈的角速度之比为 B. 若将电感线圈接入输出端时，线圈对交流电的感抗最大 C. 若该电源作为丙图电路的输入电源，则电阻和产生的热量之比为 D. 对交流电，时刻，穿过线圈的磁通量最大 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据题意可知，周期相同，则由公式可知，产生和交流电，线圈的角速度之比为，故A错误； B．根据公式可知，由于交流电周期相同，即频率相同，则线圈对三种交流电的感抗相等，故B错误； C．根据题意，设原线圈中电流为，由电流与线圈匝数成反比可得，副线圈中电流为，由公式可知，由于，则电阻和产生的热量之比为，故C正确； D．由图可知，时刻，交流电感应电动势最大，此时线圈与中性面垂直，磁通量为零，故D错误。 故选C。 13. 如图甲，在电视剧《西游记》中，孙悟空为朱紫国国王悬丝诊脉，中医悬丝诊脉悬的是“丝”，“诊”的是脉搏通过悬丝传过来的振动，即通过机械波判断出病灶的位置与轻重缓急。如图乙，假设“丝”上有A、B、C三个质点，坐标分别为xA=0、xB=0.4m、xC=1.4m，A、B两质点运动的方向始终相反，波长大于0.6m。t=0时刻，朱紫国国王搭上丝线图中的质点A，质点A开始振动，其振动图像如图丙所示，产生的机械波沿丝线向孙悟空传播。关于该机械波，下列说法正确的是（　　） A. 波长为0.8m B. t = 2s时，质点C第一次运动到波峰 C. 在t = 0到t = 2.25s内，质点B通过的路程为3.5mm D. 若孙悟空将丝线的另一端搭在自己的脉搏上，他的脉搏振动频率为1Hz，则丝线中两列波相遇时能发生稳定的干涉现象 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．A、B两质点运动的方向始终相反，可知A、B两质点间的距离为 由于波长大于，故 A正确； B．由图丙可知，所有质点的起振方向都是沿轴负方向，故质点C第一次运动到波峰的时间为 B错误； C．质点B从时开始振动，在t = 0到t = 2.25s内，质点B完成，故运动的路程为 C正确； D．丝线两端波源的频率相同，故可发生稳定的干涉现象，D正确。 故选ACD。 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. 液晶具有流动性，其光学性质具有各向异性的特点 B. 布朗运动说明了悬浮的颗粒分子在做无规则运动 C. 分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大 D. 往杯中注水时，水面稍高出杯口，水仍不会流出来，这是水表面张力的作用 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．液晶像液体一样可以流动，又具有某些晶体结构的特征，所以液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性，故A正确； B．布朗运动说明了液体分子在做永不停息的无规则运动，故B错误； C．当分子间的距离从到，随着分子间距离的增大，分子势能先减小后增大，故C正确； D．往杯中注水时，水面稍高出杯口，水仍不会流出来，这是由于水的表面张力可以使液面具有收缩的趋势，故D正确。 故选ACD。 15. 原子核是不稳定的，会经过多次α和β衰变成为稳定的原子核，下列说法正确的是（　　） A. 的比结合能大于的比结合能 B. β粒子是核内中子转化为质子过程中释放出来 C. 可能发生的β衰变方程为 D. 可能发生的β衰变方程为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．原子核是不稳定的，在多次衰变过程中生成的稳定的原子核，原子核越稳定，比结合能越大，可知的比结合能小于的比结合能。故A错误； B．β粒子是核内中子转化为质子过程中释放出来的，故B正确； CD．原子核衰变成为稳定的原子核质量数减小了28，则经过了7次α衰变，中间生成的新核的质量数可能为231，227，223，219，215，211，则发生β衰变的原子核的质量数为上述各数，则中间不会出现，可能出现，故C错误，D正确。 故选BD。 16. 某同学利用如图甲的装置探究加速度与质量的关系，在气垫导轨上安装了两个光电门1、2，滑块上固定一遮光条，滑块用细线跨过定滑轮与托盘相连，托盘里放砝码。 （1）用游标卡尺测遮光条的宽度d，图乙中游标卡尺读数为________mm。 （2）滑块的质量用M表示，托盘和砝码的总质量用m表示，本实验用托盘和托盘中砝码的总重力mg代替绳对滑块的拉力，为了减小实验误差，要求m与M之间满足的关系是m________M。 （3）滑块在轨道上做匀加速运动时，先后通过光电门1、2所用的时间分别为t1、t2，两光电门间的距离为L，用d、t1、t2、L表示滑块运动的加速度a＝________。 （4）保持托盘和盘中砝码的总质量m不变，改变滑块的质量M，某同学绘制了a­—图像如图丙所示，图线的上端出现了弯曲，原因是_____________。 （5）如果该同学绘制的是a—­图像，此时图线的形状与m和M之间的大小关系________关（填“有”或“无”），并在图丁中画出该图像________。 【答案】（1）2.25 （2）远小于 （3） （4）随着M的减小，不满足M远大于m的条件 （5） ①. 无 ②. 图见解析 【解析】 【小问1详解】 游标卡尺的读数为 2mm＋5×0.05mm＝2.25mm 【小问2详解】 设绳的张力为F，滑块的加速度大小为a，由牛顿第二定律，对托盘和托盘中的砝码有 mg－F＝ma 对滑块有 F＝Ma 联立得 mg＝F 根据实验要求，有 F≈mg 可得 ≈0 即m远小于M。 【小问3详解】 滑块在气垫导轨上做匀加速直线运动，由匀变速直线运动的速度与位移关系式知 又 ， 联立解得 【小问4详解】 当m≪M时，细线上的拉力 F≈mg 又 F＝Ma 可得 当增大，即M减小，m不再远小于M时，由（2）中分析得 则 随着M减小，a逐渐趋向于g，即a—图线上端出现弯曲。 【小问5详解】 [1][2]由第（2）问分析可知 mg＝（M＋m）a 即 mg一定，a∝，所以a—图像与m和M之间的大小关系无关，如图所示 17. 利用电流表和电压表测量一节干电池的电动势和内电阻，要求尽量减小实验误差。 （1）应该选择的实验电路图是图中的______（填“甲”或“乙”）。 （2）现有电压表（0-3V）、电流表（0-0.6A）、滑动变阻器（）、开关和导线若干，某位同学完成实验，记录了6组数据，并画出了图线如图丙所示，根据此图可得出干电池的电动势______，内阻______。（结果均保留2位有效数字）。 （3）若采用另外一种接法，内阻的测量值______真实值，电动势的测量值______（填“大于”、“小于”或“等于”）真实值。 【答案】（1）甲 （2） ①. 1.5 ②. 1.0 （3） ①. 大于 ②. 等于 【解析】 【小问1详解】 根据测量电源电动势和内阻时，需要测出多组对应的路端电压和干路电流，电压表和电流表内阻影响会造成实验误差。电源内阻较小，所以乙电路中的电流表分压影响较大，因此应选择甲电路。 【小问2详解】 [1][2]根据 由图线可知，电源电动势为 V 内电阻 【小问3详解】 [1][2] 若采用另外一种接法，可以把电流表看作一个等效电源，根据闭合电路欧姆定律 可知电动势测量值等于真实值，由于内阻的测量值包括电源内阻与电流表内阻，则测量值大于真实值。 18. 关于“用油膜法估测油酸分子大小”的实验下列说法正确的有（　　） A. 选用油酸酒精溶液而不是纯油酸，目的是让油酸尽可能散开，形成单分子油膜 B. 若油酸没有充分散开，油酸分子直径的计算结果将偏小 C. 计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，油酸分子直径的计算结果将偏大 D. 在向量筒中滴入1mL油酸酒精溶液时，滴数少记了几滴，油酸分子直径的计算结果将偏小 E. 结束实验时，需要将水从浅盘的一角倒出，在这个角的边缘会遗留少许油酸。为了保持浅盘的清洁，不影响下次使用，可以用适量清水清洗，并用脱脂棉擦去。 【答案】AC 【解析】 【详解】A．选用油酸酒精溶液而不是纯油酸，目的是让油酸尽可能散开，形成单分子油膜，故A正确； B．计算油膜分子直径的公式为，是纯油酸的体积，是油膜面积，若油酸没有充分散开，则测量的面积偏小，导致油酸分子直径的计算结果将偏大。故B错误； C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，使测量的面积偏小，导致油酸分子直径的计算结果将偏大，故C正确； D．在向量筒中滴入1mL油酸酒精溶液时，滴数少记了几滴，导致取一滴油酸酒精溶液时体积的测量值比真实值偏大，则油酸分子直径的计算结果将偏大。故D错误； E．油酸不溶于水，应用酒精清洗，故E错误。 故选AC。 19. 如图所示，浸没在水中的容器被隔板K隔开成相等的A、B两部分，水与外界绝热。已知A内有一定量的稀薄气体，达到平衡状态时温度为，压强为；B内为真空。抽开隔板K后，A内气体进入B，在此过程中水温不变，最终达到新的平衡状态。若容器内气体内能与温度的关系为（为已知常量）. （1）求达到新平衡态过程中气体吸收的热量Q和所做功A； （2）求达到新平衡态时容器的压强p； （3）若抽开隔板K后再将水温升至，求容器内最终的压强和吸收的热量。 【答案】（1），；（2）；（3）， 【解析】 【详解】（1）由于B内为真空，当抽开隔板K后，气体将发生扩散，充满整个气室，此过程气体不对外做功，即，而根据热力学第一定律 可知式中，而水与外界绝热，则浸没在水中的容器内的气体温度不变，即，由此可知，即气体既不对方放热也不从外界吸热。 （2）A室中的气体经扩散再次达到平衡的过程中，发生等温变化，设容器的体积为V，则由波义耳定律有 解得 （3）根据题意由理想气体的状态方程有 解得 而根据容器内气体内能与温度的关系为 可知此过程中吸收的热量 20. 某固定游戏装置的竖直截面如图所示，由弧形轨道、竖直圆轨道、水平直轨道平滑连接而成，圆形轨道底端略微错开，在轨道末端的右侧光滑水平面上紧靠着质量为的长木板，长木板上表面与轨道末端所在的水平面平齐，长木板左端放置一质量的小物块，右端固定连有一轻质弹簧的竖直挡板。现将一质量也为的小球从弧形轨道上高度为处静止释放。已知圆轨道半径，小物块与木板间的动摩擦因数，小球和小物块均可视为质点，不计其他阻力，。 （1）若小球恰能通过竖直圆轨道的最高点，求小球经过圆轨道的最低点时受轨道支持力的大小； （2）要使小球第一次进入竖直圆轨道运动过程中不脱离轨道，求的大小范围； （3）当时，小球经圆轨道运动到点与小物块发生弹性碰撞，发现小物块最终恰好不滑离木板，求： ①小物块第二次到达长木板左端时的速度大小； ②弹簧被压缩到最短状态时的弹性势能。 【答案】（1）6N；（2）或；（3）①；② 【解析】 详解】（1）小球恰能过C点，则有 小球由B运动到C点过程中，由机械能守恒可知 小球运动到B点时有 由此可得 （2）若小球恰能过圆轨道最高点，则有 解得 若小球恰能运动到圆轨道圆心等高位置，则有 解得 综上可知，要使小球不脱离竖直圆轨道，则高度满足 或 （3）①当时，小球通过圆轨道到达E点时，速度满足 小球与小物块发生弹性碰撞，小球碰后速度变为，小物块碰后速度为， 则有 解得 当小物块与长木板达到共速时，满足 解得 ②小物块在长木板上运动过程中，小物块与长木板有两次达到共速，第一次是弹簧被压缩到最短的时候，第二次是小物块恰好返回到长木板最左端的时候。设小物块相对长木板位移位时，弹簧被压缩到最短，弹性势能大小为，由能量守恒可知，当二者第一次达共速时 当二者再次达到共速时 由此可知 即 21. 如图，一轻质绝缘转轴由半径分别为2R和R的两个圆柱体组成，其中大圆柱体的两底面边缘镶有圆形金属导线，两圆导线之间连接着4根电阻为r，质量为m，长度为l的细导体棒a、b、c、d，导体棒在圆柱面上水平分布且间隔均匀。一足够长轻绳一端固定在小圆柱体上并紧密缠绕，另一端连接一质量为3m的重锤。整个转轴可绕着水平轴线OO＇自由转动，在大圆柱的扇区内分布着垂直轴线OO＇向外辐射的磁场，距离O点2R处的磁感应强度大小均为B（如图乙所示），不计导线电阻和质量，不计一切摩擦。求： (1)重锤下落至图乙时刻，导体棒a中的电流方向（从图乙看）； (2)重锤下落过程中能达到的最大速度vm； (3)重锤达到最大速度时细绳突然断裂，转轴还能转过的角度θ（用弧度表示）。 【答案】(1)由右手定则判断可得a棒中的感应电流方向为垂直纸面向里；(2)；(3) 【解析】 【详解】(1)由右手定则判断可得a棒中的感应电流方向为垂直纸面向里； (2)当重锤下落速度最大时，为匀速下落状态，此时重力对重锤的功率等于导体棒克服安培力的功率，即 又有 ， 可得 感应电流为 联立解得 (3)安培力的冲量等于4个导体棒切向动量的变化量，则 平均感应电流为 弧长为 联立解得 22. 磁控溅射仪是制备金属薄膜的重要设备。为了研究磁控溅射仪中离子在电场和磁场中的运动过程，建立如下模型。如图所示，平面内的位置有一离子源发射大量质量为m、电荷量为的离子，离子的初始速度大小均为，方向在平面内并与x轴正方向的夹角在至范围内。在的区域内有一沿x轴正方向的匀强电场，在的区域内有一垂直平面向里的匀强磁场，磁场沿y轴方向的宽度为,且关于x轴对称。在的位置放一沿轴y方向的无限长绝缘薄平板，所有离子经电场加速后到达绝缘薄平板时速度大小均为。忽略离子的重力以及离子间的相互作用。 （1）求的区域内电场强度的大小； （2）为使所有离子均能进入右边的磁场区域，需要在绝缘薄平板上开一狭缝，请问狭缝的最小宽度为多少？ （3）狭缝宽度值取第（2）问的结果，要使所有离子进入磁场后不再通过狭缝返回电场，求磁感应强度的最大值，及此条件下在磁场中运动时间最长的离子在磁场中所经历的时间。（假定离子与绝缘薄平板发生的碰撞为弹性碰撞，即碰撞前后沿平板方向的速度分量不变，垂直于平板方向的速度分量反向）。 【答案】（1）；（2）；（3）， 【解析】 【详解】（1）在电场中，由动能定理 解得的区域内电场强度的大小为 （2）粒子在电场中沿着y轴方向做匀速直线运动，沿着x轴方向做匀加速直线运动。则当粒子出射速度与x轴夹角为60°（或-60°）时，偏离x轴最远，此时粒子能通过狭缝，其他粒子均能通过狭缝。设粒子出射速度与x轴夹角为60°时粒子在电场中运动时间为t， 在x轴方向， 解得 则狭缝的最小宽度为 （3）如图所示，当粒子出射速度与x轴夹角为-60°时，粒子容易通过狭缝返回电场，则当此情况下粒子不通过狭缝返回电场，其他粒子均不会返回。 离子进入磁场时的水平速度为 因为 则 在磁场中，由洛伦兹力提供向心力 解得 由几何关系可知 联立可得 则磁感应强度的最大值为 此情况下，粒子在磁场中做圆周运动得轨迹半径为 粒子在磁场中运动的周期 由图可知，离子在磁场中运动的圆心角为 磁场在y轴的宽度为,且关于x轴对称，当粒子出射速度与x轴夹角为-60°时,在磁场中运动时间最长，粒子与挡板第二次碰撞后射出磁场，设离开磁场的位置与轨迹圆心连线与水平方向的夹角，则 则粒子与挡板第二次碰后在磁场中运动的圆心角为 则在磁场中运动时间最长的离子在磁场中所经历的时间为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$