精品解析：2025届浙江省衢丽湖三地市高三上学期一模联考物理试题

湖州、衢州、丽水2024年11月三地市高三教学质量检测试卷 物理试题卷 考生须知： 1．全卷分试卷和答题卷，考试结束后，将答题卷上交。 2．试卷共10页，共20小题。满分100分，考试时间90分钟。 3．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填写在答题纸规定的位置上。 4．请将答案写在答题卷的相应位置上，写在试卷上无效。 5．可能用到的相关参数：重力加速度g均取10m/s2。 一、选择题 1. 下列物理量是矢量且其单位属于基本单位的是（　　） A. 位移：m B. 力：N C. 电流：A D. 磁感应强度：T 2. 图为第33届巴黎夏季奥运会中的四个比赛场景，下列说法正确的是（　　） A. 研究甲图中运动员的击球动作，可以把运动员看成质点 B. 乙图为双人跳水，以其中一运动员为参考系，另一运动员近似做匀加速直线运动 C. 丙图中，中国队4×100米决赛跑出38秒06，38秒06是时间间隔 D. 丁图中，400米自由泳比赛运动员的位移大小是400m 3. 考古中常利用14C的半衰期鉴定文物年份，14C的衰变方程为，其衰变规律如图所示，下列说法正确的是（　　） A. Z粒子是正电子 B. 该反应是裂变反应，满足质量数守恒 C. 14N的比结合能大于14C的比结合能 D. 100个14C经过5700年一定有50个发生了衰变 4. 2024年5月3日，嫦娥六号探测器准确进入地月转移轨道，随后实施近月制动并顺利进入环月轨道飞行。已知月地距离约为地球半径的60倍，下列说法正确的是（　　） A. 嫦娥六号的发射速度大于11.2km/s B. 嫦娥六号探测器在月球表面所受重力约为在地球表面的 C. 月球公转的向心加速度约为地球表面重力加速度的 D. 嫦娥六号从环月轨道到下降着陆至月表，由于空气阻力作用，机械能不断减少 5. 两个形状不同但所围面积和电阻均相同的单匝闭合线圈，分别放在如图甲、乙所示的磁场中。甲图中是磁感应强度为B0的匀强磁场，线圈在磁场中以周期T绕OO′轴匀速转动；乙图中磁场变化规律为，从图示位置开始计时。比较两个线圈，下列说法正确的是（　　） A. 磁通量的变化规律相同 B. 电流方向变化的频率不同 C. 相同的时间内产生的焦耳热不同 D. 产生的电动势有效值不同 6. 氢原子能级图如图所示，下列说法中正确的是（　　） A. 原子从高能级向低能级跃迁时，释放的能量大于两者能级差 B. 原子从不同高能级向同一低能级跃迁时发出的光属于同一谱线系 C. 赖曼系是原子从较高能级向量子数为3的能级跃迁时发出的光谱线 D. 若巴耳末系的光能使某金属发生光电效应，则帕邢系也一定能使该金属发生光电效应 7. 如图所示，空间有一底面处于水平地面上的正方体框架ABCD－A1B1C1D1，边长为L，从顶点A以不同速率沿不同方向水平抛出同一小球（可视为质点，不计空气阻力）。关于小球的运动，下列说法正确的是（　　） A. 落点在A1B1C1D1内的小球，初速度的最大值为 B. 运动轨迹与AC1相交的小球，在交点处的速度方向都相同 C. 落点在A1B1C1D1内的小球，落地时重力的瞬时功率可能不同 D. 小球击中CC1的各次运动中，击中CC1中点的末速度最小 8. 如图，两根相互平行的长直木棍AB和CD，两端固定。一个外径D0=10cm、质量m=20kg的管状铸件恰能从木棍上端匀速滑下，已知两木棍间距d=8cm，与水平面的夹角α=37°，忽略木棍粗细，sin37°=0.6，cos37°=0.8，则（　　） A. 木棍对铸件弹力的合力为80N B. 每根木棍与铸件间的摩擦力为60N C. 若仅稍增大AB与CD间距离，木棍对铸件弹力的合力增大 D. 若仅稍减小AB与CD间距离，铸件将沿木棍减速下滑 9. 图甲为直线加速原理示意图，它由多个截面积相同的同轴金属圆筒依次组成，奇数序号与偶数序号圆筒分别与交变电源相连，交变电源两极间电压变化规律如图乙。在t=0时，奇数圆筒比偶数圆筒电势高，此时序号为0的金属圆板中央有一电子由静止开始在各狭缝间不断加速。若电子质量为m，电荷量为e，交变电源电压大小为U，周期为T。不考虑电子的重力和相对论效应，且忽略电子通过狭缝的时间。下列说法正确的是（　　） A. 金属圆筒1、2、3的长度之比为1:2:3 B. 电子离开圆筒1时的速度为进入时速度的两倍 C. 第n个圆筒的长度应满足 D. 进入第n个圆筒时电子的速率为 10. 图为一沿x轴正向传播的简谐横波在时刻的波形图，P0～P9是波上一系列质点，相邻两点在平衡位置处的间距为a。已知该波的周期为T，振幅为A，则（　　） A. 时，质点P0沿y轴负方向运动 B. 时，质点P0和P4的速度最大 C. 时，质点P3和P5的相位相同 D. 该简谐横波的波速大小为 11. 如图，用需要考虑重力的高压水枪冲洗物体，若水从枪口喷出时的速度大小为v，近距离垂直喷射到物体表面，速度在短时间内变为零，水枪出水口直径为D，忽略水从枪口喷出后的发散效应，已知水的密度为ρ，重力加速度为g，则（　　） A. 该水枪的流量（单位时间流经水枪的水的体积）为 B. 单位时间内水枪喷出水的质量为 C. 物体受到的冲击力大小约为 D. 水枪水平向前喷水时，手对水枪的作用力方向水平向前 12. 图为微量振荡天平测量大气颗粒物质量的原理简图。气流穿过滤膜后，颗粒物附着在滤膜上增加锥形振荡管的质量，从而改变其固有频率。起振器从低到高改变振动频率，记录霍尔元件a、b端输出的电信号，从而推测出滤膜上颗粒物质量。已知霍尔元件宽度为d，下列说法正确的是（　　） A. 起振器振动频率增大，锥形振荡管的振幅一定增大 B. 起振器振动频率增大，锥形振荡管的振动频率不变 C. 锥形振荡管左右振动时，霍尔元件的a、b端输出交流信号 D. 霍尔元件的宽度d增加，霍尔电压的最大值减小 13. FAST是世界上最大的单口径球面射电望远镜，直径为500m，有效提高了人类观测宇宙的精度和范围。设直径为100m的望远镜能够接收到的来自某天体的电磁波功率为P1，FAST能够接收到的来自该天体的电磁波功率为P2。在宇宙大尺度上，天体的空间分布是均匀的，仅以辐射功率为P的同类天体为观测对象，设直径为100m的望远镜能够观测到的此类天体数目为N0，FAST能够观测到的此类天体数目为N，则（　　） A. B. C. N=25N0 D. N=125N0 二、选择题 14. 下列说法正确的是（　　） A. 黑体是不向外辐射任何电磁波的理想化模型 B. 核电站反应堆中需要用镉棒控制链式反应的速度 C. 任何物质都不会在红外线照射下发出可见光 D. 电磁波遇到障碍物会发生反射，“彩超”就是利用电磁波的这个特性工作的 15. 一个均匀的透明圆柱体切成横截面如图所示的柱体，一束平行光从空气垂直平面AB方向射入柱体，关于这束光初次在柱体内到达圆弧形界面ACB时，下列说法正确的是（　　） A. 从区域II入射的所有光线都不会发生全反射 B. 从区域II入射的光线是否发生全反射与柱体的折射率有关 C. 从区域I、III入射的所有光线都不会发生全反射 D. 从区域I、III入射的光线是否发生全反射与柱体的折射率有关 16. 用图1所示装置完成“探究加速度与力、质量的关系”实验 （1）在规范的实验操作下，打出的一条纸带如图所示，相邻两计数点间均有4个点未画出，已知电源频率为50Hz，则打计数点3时，小车的速度大小为____m/s(结果保留两位有效数字)。若小车的质量为400g，则槽码及槽码盘的总质量最接近____ A．5g B． 10g C． 20g D．35g （2）在保持小车质量一定，槽码及槽码盘的总质量远小于小车质量的情况下，在由实验数据作a—F图像时，遗漏了槽码盘的重力，则图线____(选填“通过”或“不通过”)坐标原点；且图线是____(选填“线性”或“非线性”)的。 17. 某探究小组设计了图所示的电路来测量电池的电动势和内阻，定值电阻的阻值R0=2.0Ω，测量步骤如下： ①按电路图连接电路，闭合开关S1； ②把电阻箱调到某一值，读出示数R，闭合开关S2和S3，读出电压表示数U； ③重复步骤②，测出多组数据，填入记录表格； ④断开开关S2和S3，把电阻箱调到某一值，读出示数R，闭合开关S4，读出电流表示数I； ⑤重复步骤④，测出多组数据，填入记录表格。 （1）连接实物图，其中导线_____（选填“a”、“b”或“c”）连接是错误的。 （2）正确连线后，由实验中记录的数据，以R为横坐标，画出的图中为____（选填“”或“”）图像。 （3）若坐标轴的单位均为国际制，则图中可求得电池的电动势E=____V，内阻r=___Ω。（结果均保留两位有效数字）。 （4）若电池真实的电动势和内阻为E真和r真，从原理上看，由图求得的电动势E___E真，求得的内阻r____r真（两空均选填“＞”、“＜”或“=”）。 （5）若用滑动变阻器替代电阻箱，测量电池的电动势和内阻。实验中，为减小误差，需要断开____（选填“S2”、“S3”或“S4”），其余开关均闭合。 18. 用图所示装置完成“探究气体等温变化的规律”实验 （1）下列说法正确的是 A. 实验时需要用手扶住注射器外壁 B. 实验时缓慢地向上拉或向下压柱塞，是为了尽量减小注射器与柱塞间的摩擦 C. 封闭一定质量的气体时，先要摘除橡胶套，拉动柱塞使之移到适当位置后，再用橡胶套封闭注射器的注射孔 （2）某实验小组进行了两次规范的实验，并由记录的数据作出了p—V图像，如图甲、乙图线所示。若两次实验气体的质量一定，则气体温度T甲____T乙；若两次实验气体的温度不变，则气体质量m甲____m乙(两空均选填“＞”、“＜”或“＝”)。 19. 在一个电梯的轿厢中，一质量M=10kg，内部横截面积S=100cm2的汽缸由一个质量m=10kg的活塞封闭了一定质量的理想气体。初始时（如图甲），汽缸静置在轿厢底部，气柱高度h1=16cm。若用绳子连接活塞将汽缸悬挂在电梯的顶部（如图乙），电梯以加速度a=2m/s2匀加速上升。已知大气压强p0=1.0×105Pa，轿厢内温度不变，汽缸导热性能良好且不计活塞与汽缸壁间的摩擦。 （1）在加速状态下，待气柱稳定时，与初始时相比，封闭气体的分子平均动能___，单位体积内的分子数___；(两空均选填“增加”、“减少”或“不变”) （2）求图甲静止状态下，汽缸内气体的压强p1； （3）求图乙加速状态下，气柱的最终高度h2。 20. 如图所示，一弹射游戏装置由安装在水平台面上的固定弹射器、水平直轨道AB、圆心为O的竖直半圆轨道BCD、水平直轨道EF、GH组成。BCD的最高点D与EF的右端点E在同一竖直线上，且D点略高于E点。木板静止在GH上，其上表面与EF相平，右端紧靠竖直边FG，左端固定一竖直弹性挡板。游戏时滑块从A点弹出，经过轨道AB、BCD、EF后滑上木板。已知可视为质点的滑块质量m=0.3kg，木板质量M=0.1kg，长度l=1m，BCD的半径R=0.4m，弹簧弹性势能的最大值为8J，滑块与木板间的动摩擦因数为，木板与轨道GH间的动摩擦因数为，其余各处均光滑，不考虑弹射过程中及滑块经过轨道连接处时的能量损失，滑块与挡板发生弹性碰撞。 （1）若滑块恰好能够滑上轨道EF，求滑到圆心O等高处的C点时，滑块受到的弹力大小FN； （2）若，，则在满足滑块始终不脱离木板的条件下，求滑块在木板上的动能最大值Ekm； （3）若，，滑块恰好能够滑上轨道EF，求在滑块与挡板刚发生第2次碰撞前，摩擦力对木板做的功W。 21. 图甲为超导电动磁悬浮列车（EDS）的结构图，其简化图如图乙，超导磁体与“8”字形线圈之间通过互感产生电磁力将车体悬浮起来。如图丙所示，列车侧面安装的超导磁体产生垂直纸面向里的以虚线框为界的磁场，忽略边缘效应，磁感应强度大小恒为B，磁场的长和宽分别为2l和l。在列车轨道两侧固定安装了“8”字形线圈，每个“8”字形线圈均用一根漆包线绕制而成，匝数为n，电阻为R，水平宽度为l，竖直长度足够大，交叉的结点为P。当列车以速度v匀速前进时 （1）若磁场的中心O点与线圈结点P等高，求此时线圈中的电流大小； （2）若磁场的中心O点比线圈结点P低了h时（，且保持不变），只考虑动生电动势 ①在磁场刚进入单个“8”字形线圈时，求线圈对列车阻力的瞬时功率； ②在磁场穿越单个“8”字形线圈的过程中，画出单个“8”字形线圈对列车竖直方向的作用力与时间的关系图，取竖直向上为正方向，磁场刚进入线圈时t=0。 22. 某同学用磁聚焦法测地球的磁感应强度大小B0，其装置如图甲所示，大量电子经前级电场加速到v0（图中未画），通过筛网后互相平行地沿x轴正向进入偏转区，偏转区上下两极板接u=U0cosωt的交流电压（ω足够大），两平行极板间距为d，长度为l，电子在偏转区中运动时间极短，在此过程中可认为电场不变。紧接偏转区右端，有一厚度不计且垂直于x轴的挡板P，其中央有一小孔位于原点O。紧挨挡板右侧有一中轴线位于x轴上的螺线管。在螺线管内有一垂直于x轴的荧光屏，屏的中心在x轴上且与原点相距h。已知电子电荷量的绝对值为e，质量为m，穿过小孔的电子都能打到荧光屏上，不计电子的重力和相互间作用力，不考虑相对论效应和电场磁场的边缘效应，偏转区已屏蔽磁场。 （1）求t=0时（上极板电势高）恰能经过挡板小孔的电子在筛网处的位置坐标； （2）当螺线管内总磁感应强度为0，求荧光屏上显示的光斑长度L； （3）当螺线管内部总磁感应强度大小，方向沿x轴正向时，在图乙中大致画出电子在荧光屏打出的光斑形状并求出光斑上离荧光屏中心最远点的距离s； （4）螺线管电流的大小与电流在管内产生的磁感应强度大小的关系式为（k为已知量）。现将装置的轴线与地磁方向平行放置，逐渐从零增大螺线管中的电流，当电流大小为I1时，第一次发现荧光屏上呈现一位于中心的亮点。改变电流方向并逐步从零增大，当电流大小为I2时，再次发现亮点。已知I2＞I1，，求此处地球磁感应强度大小B0（用k、I1及I2来表示）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 湖州、衢州、丽水2024年11月三地市高三教学质量检测试卷 物理试题卷 考生须知： 1．全卷分试卷和答题卷，考试结束后，将答题卷上交。 2．试卷共10页，共20小题。满分100分，考试时间90分钟。 3．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填写在答题纸规定的位置上。 4．请将答案写在答题卷的相应位置上，写在试卷上无效。 5．可能用到的相关参数：重力加速度g均取10m/s2。 一、选择题 1. 下列物理量是矢量且其单位属于基本单位的是（　　） A. 位移：m B. 力：N C. 电流：A D. 磁感应强度：T 【答案】A 【解析】 【详解】由于位移、力、磁感应强度既有大小也有方向，属于矢量，位移为基本物理量，国际单位制中基本单位为米（m），N、T不是基本单位，电流虽然是基本物理量，A为基本单位，但电流为标量。 故选A。 2. 图为第33届巴黎夏季奥运会中的四个比赛场景，下列说法正确的是（　　） A. 研究甲图中运动员的击球动作，可以把运动员看成质点 B. 乙图为双人跳水，以其中一运动员为参考系，另一运动员近似做匀加速直线运动 C. 丙图中，中国队4×100米决赛跑出38秒06，38秒06是时间间隔 D. 丁图中，400米自由泳比赛运动员的位移大小是400m 【答案】C 【解析】 【详解】A．研究甲图中运动员的击球动作，不可以把运动员看成质点，否则就没动作可言了，选项A错误； B．乙图为双人跳水，以其中一运动员为参考系，另一运动员是静止的，选项B错误； C．丙图中，中国队4×100米决赛跑出38秒06，38秒06是时间间隔，选项C正确； D．丁图中，标准泳池的长度为50米，运动员完成400米需要游四个来回，最后又回到出发点，因此自由泳比赛的位移为0，选项D错误。 故选C。 3. 考古中常利用14C的半衰期鉴定文物年份，14C的衰变方程为，其衰变规律如图所示，下列说法正确的是（　　） A. Z粒子是正电子 B. 该反应是裂变反应，满足质量数守恒 C. 14N的比结合能大于14C的比结合能 D. 100个14C经过5700年一定有50个发生了衰变 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据衰变过程电荷数守恒和质量数守恒可知，Z粒子的电荷数为-1，质量数为0，所以Z粒子是电子，故A错误； B．该反应是β衰变反应，满足质量数守恒，故B错误； C．新核比反应核更稳定，则新核的比结合能大于反应核的比结合能，即14N的比结合能大于14C的比结合能，故C正确； D．半衰期是统计规律，只对大量的放射性原子核才成立，故D错误。 故选C。 4. 2024年5月3日，嫦娥六号探测器准确进入地月转移轨道，随后实施近月制动并顺利进入环月轨道飞行。已知月地距离约为地球半径的60倍，下列说法正确的是（　　） A. 嫦娥六号的发射速度大于11.2km/s B. 嫦娥六号探测器在月球表面所受重力约为在地球表面的 C. 月球公转的向心加速度约为地球表面重力加速度的 D. 嫦娥六号从环月轨道到下降着陆至月表，由于空气阻力作用，机械能不断减少 【答案】C 【解析】 【详解】A．嫦娥六号没有脱离地球的引力范围，则发射速度小于11.2km/s，选项A错误； B．由题中条件不能求解月球表面的重力加速度与地球表面重力加速度的关系，则不能比较嫦娥六号探测器在月球表面所受重力与在地球表面重力大小的关系，选项B错误； C．根据 可知月球公转的向心加速度与地球表面重力加速度之比 选项C正确； D．月球表面十分接近真空，空气阻力极其微小，其导致的机械能变化可忽略不计，其机械能的变化主要靠发动机的作用力做功，选项D错误。 故选C。 5. 两个形状不同但所围面积和电阻均相同的单匝闭合线圈，分别放在如图甲、乙所示的磁场中。甲图中是磁感应强度为B0的匀强磁场，线圈在磁场中以周期T绕OO′轴匀速转动；乙图中磁场变化规律为，从图示位置开始计时。比较两个线圈，下列说法正确的是（　　） A. 磁通量的变化规律相同 B. 电流方向变化的频率不同 C. 相同的时间内产生的焦耳热不同 D. 产生的电动势有效值不同 【答案】A 【解析】 【详解】A．甲中磁通量变化规律 乙中磁通量的变化规律 即磁通量的变化规律相同，选项A正确； B．感应电流变化的周期均为T，则电流方向变化的频率均为0.5T，相同，选项B错误； CD．因感应电动势的最大值相同，根据 则有效值相同，根据 可知，相同的时间内产生的焦耳热相同，选项CD错误； 故选A。 6. 氢原子能级图如图所示，下列说法中正确的是（　　） A. 原子从高能级向低能级跃迁时，释放的能量大于两者能级差 B. 原子从不同高能级向同一低能级跃迁时发出的光属于同一谱线系 C. 赖曼系是原子从较高能级向量子数为3的能级跃迁时发出的光谱线 D. 若巴耳末系的光能使某金属发生光电效应，则帕邢系也一定能使该金属发生光电效应 【答案】B 【解析】 【详解】A．原子从高能级向低能级跃迁时，释放的能量等于两者能级差，故A错误； B．由图可知，原子从不同高能级向同一低能级跃迁时发出的光属于同一谱线系，故B正确； C．赖曼系是原子从较高能级向量子数为1的能级跃迁时发出的光谱线，故C错误； D．结合玻尔理论可知，帕邢系的光子的能量值小于巴耳末系光子的能量值，所以若巴尔末系的某种光能使一金属发生光电效应，则帕邢系不一定能使该金属发生光电效应，故D错误。 故选B。 7. 如图所示，空间有一底面处于水平地面上的正方体框架ABCD－A1B1C1D1，边长为L，从顶点A以不同速率沿不同方向水平抛出同一小球（可视为质点，不计空气阻力）。关于小球的运动，下列说法正确的是（　　） A. 落点在A1B1C1D1内的小球，初速度的最大值为 B. 运动轨迹与AC1相交的小球，在交点处的速度方向都相同 C. 落点在A1B1C1D1内的小球，落地时重力的瞬时功率可能不同 D. 小球击中CC1的各次运动中，击中CC1中点的末速度最小 【答案】B 【解析】 【详解】A．落点在A1B1C1D1内的小球，运动时间为 落到C1点的小球初速度最大，则初速度的最大值为 选项A错误； B．运动轨迹与AC1相交的小球，位移的偏向角均相同，均为 速度的偏向角 可知速度偏向角都相同，即在与AC1交点处的速度方向都相同，选项B正确； C．落点在A1B1C1D1内的小球，下落的竖直高度均为L，则落地的竖直速度均为 则落地时重力的瞬时功率 都相同，选项C错误； D．小球击中CC1的各次运动中，设初速度为v0，则运动时间 竖直速度 击中CC1时的速度 由数学知识可知，当 时v1最小，即 此时击中CC1时下落的竖直高度 选项D错误。 故选B。 8. 如图，两根相互平行的长直木棍AB和CD，两端固定。一个外径D0=10cm、质量m=20kg的管状铸件恰能从木棍上端匀速滑下，已知两木棍间距d=8cm，与水平面的夹角α=37°，忽略木棍粗细，sin37°=0.6，cos37°=0.8，则（　　） A. 木棍对铸件弹力的合力为80N B. 每根木棍与铸件间的摩擦力为60N C. 若仅稍增大AB与CD间距离，木棍对铸件弹力的合力增大 D. 若仅稍减小AB与CD间距离，铸件将沿木棍减速下滑 【答案】B 【解析】 【详解】A．垂直两根直木棍所在平面，根据受力平衡可得两根直木棍对铸件弹力的合力大小为 故A错误； B．铸件从木棍的上部恰好能匀速滑下，沿木棍方向根据受力平衡可得两根直木棍对铸件摩擦力的合力的大小为 所以每根木棍与铸件间的摩擦力为 故B正确； C．若仅稍增大AB与CD间距离，木棍对铸件弹力的合力不变，仍等于铸件重力垂直于两木棍所在平面的分量，故C错误； D．如图所示 根据几何关系可得 若仅稍减小AB与CD间距离，即d减小，sinθ减小，θ减小，cosθ增大，所以N减小，根据 可知，N减小，则f减小，即铸件重力沿斜面向下的分量大于向上的摩擦力的合力，所以铸件的合力向下，向下加速，故D错误。 故选B。 9. 图甲为直线加速原理示意图，它由多个截面积相同的同轴金属圆筒依次组成，奇数序号与偶数序号圆筒分别与交变电源相连，交变电源两极间电压变化规律如图乙。在t=0时，奇数圆筒比偶数圆筒电势高，此时序号为0的金属圆板中央有一电子由静止开始在各狭缝间不断加速。若电子质量为m，电荷量为e，交变电源电压大小为U，周期为T。不考虑电子的重力和相对论效应，且忽略电子通过狭缝的时间。下列说法正确的是（　　） A. 金属圆筒1、2、3的长度之比为1:2:3 B. 电子离开圆筒1时的速度为进入时速度的两倍 C. 第n个圆筒的长度应满足 D. 进入第n个圆筒时电子的速率为 【答案】D 【解析】 【详解】由于电子每经过圆筒狭缝时都要加速，进入圆筒后做匀速运动，所以电子在筒内运动的时间均为，电子在加速过程中加速度相同，经过n次加速后，根据动能定理 解得 不计缝隙时间，电子在圆筒内的时间均为,则 所以金属圆筒1、2、3的长度之比为，故A错误； B．由于电子在筒内做匀速直线运动，所以电子离开圆筒1时的速度等于进入时的速度，故B错误； CD．根据动能定理，电子进入第n个圆筒时的速度满足 所以 所以第n个圆筒的长度为 故C错误，D正确。 故选D。 10. 图为一沿x轴正向传播的简谐横波在时刻的波形图，P0～P9是波上一系列质点，相邻两点在平衡位置处的间距为a。已知该波的周期为T，振幅为A，则（　　） A. 时，质点P0沿y轴负方向运动 B. 时，质点P0和P4的速度最大 C. 时，质点P3和P5的相位相同 D. 该简谐横波的波速大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图并根据波的传播规律可知，在t=0时刻质点P0沿y轴正方向运动，故A错误； B．由图可知时，质点P0位于负向最大位移处速度为零，质点P4位于正向最大位移处，速度为零，故B错误； C．由图可知时，质点P3比质点P5的相位超前，故C错误； D．由图可知该波的波长为 根据公式 可得该波的波速为 故D正确。 故选D。 11. 如图，用需要考虑重力的高压水枪冲洗物体，若水从枪口喷出时的速度大小为v，近距离垂直喷射到物体表面，速度在短时间内变为零，水枪出水口直径为D，忽略水从枪口喷出后的发散效应，已知水的密度为ρ，重力加速度为g，则（　　） A. 该水枪的流量（单位时间流经水枪的水的体积）为 B. 单位时间内水枪喷出水的质量为 C. 物体受到的冲击力大小约为 D. 水枪水平向前喷水时，手对水枪的作用力方向水平向前 【答案】C 【解析】 【详解】A．由题意可知，该水枪的流量（单位时间流经水枪的水的体积）为 故A错误； B．设极短时间内水枪喷出水的质量为 可得单位时间内水枪喷出水的质量为 故B错误； C．对极短时间内水枪喷出水为研究对象，由动量定理 联立可得 由牛顿第三定律，物体受到的冲击力大小约为，故C正确； D．水枪水平向前喷水时，水平方向手对水枪的水平作用力方向水平向前，竖直方向手对水枪的作用力竖直向上，则手对水枪的作用力方向斜向前上方，D错误。 故选C。 12. 图为微量振荡天平测量大气颗粒物质量的原理简图。气流穿过滤膜后，颗粒物附着在滤膜上增加锥形振荡管的质量，从而改变其固有频率。起振器从低到高改变振动频率，记录霍尔元件a、b端输出的电信号，从而推测出滤膜上颗粒物质量。已知霍尔元件宽度为d，下列说法正确的是（　　） A. 起振器振动频率增大，锥形振荡管的振幅一定增大 B. 起振器振动频率增大，锥形振荡管的振动频率不变 C. 锥形振荡管左右振动时，霍尔元件的a、b端输出交流信号 D. 霍尔元件的宽度d增加，霍尔电压的最大值减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．起振器振动频率与固有频率的大小关系未知，则随着起振器振动频率增大，锥形振荡管的振幅不一定增大，故A错误； B．锥形振荡管的振动频率等于起振器振动频率，所以起振器振动频率增大，锥形振荡管的振动频率增大，故B错误； C．锥形振荡管左右振动时，霍尔元件的a、b端输出的电流方向不会改变，则会输出直流信号，故C错误； D． 霍尔元件中粒子根据平衡条件 可得 设电源电动势为，霍尔元件长度为，高度为h，其电阻 电流微观表达式 可得 联立、可得 当d增大时，减小，故D正确。 故选D。 13. FAST是世界上最大的单口径球面射电望远镜，直径为500m，有效提高了人类观测宇宙的精度和范围。设直径为100m的望远镜能够接收到的来自某天体的电磁波功率为P1，FAST能够接收到的来自该天体的电磁波功率为P2。在宇宙大尺度上，天体的空间分布是均匀的，仅以辐射功率为P的同类天体为观测对象，设直径为100m的望远镜能够观测到的此类天体数目为N0，FAST能够观测到的此类天体数目为N，则（　　） A. B. C. N=25N0 D. N=125N0 【答案】D 【解析】 【详解】AB．地球上不同望远镜观测同一天体，单位面积上接收的功率应该相同，所以 故AB错误； CD．在宇宙大尺度上，天体的空间分布是均匀的，因此一个望远镜能观测到的此类天体数目正比于以望远镜为球心、以最远观测距离为半径的球体体积，设地面上望远镜能观测到此类天体需收集到的电磁波的总功率的最小值为P0，直径为100m望远镜和FAST能观测到的最远距离分别为L0和L，则 可得 则 故C错误，D正确。 故选D。 二、选择题 14. 下列说法正确的是（　　） A. 黑体是不向外辐射任何电磁波的理想化模型 B. 核电站反应堆中需要用镉棒控制链式反应的速度 C. 任何物质都不会在红外线照射下发出可见光 D. 电磁波遇到障碍物会发生反射，“彩超”就是利用电磁波的这个特性工作的 【答案】BC 【解析】 【详解】A．黑体虽然不反射电磁波，但是会向外辐射电磁波，即黑体辐射，故A错误； B．核电站反应堆中需要用镉棒能吸收中子的特性，通过控制中子的数量控制链式反应的速度，故B正确； C．红外线能量低于可见光，所以任何物质都不会在红外线照射下发出可见光，故C正确； D．电磁波遇到障碍物会发生反射，但“彩超”是利用多普勒效应工作的，故D错误。 故选BC。 15. 一个均匀的透明圆柱体切成横截面如图所示的柱体，一束平行光从空气垂直平面AB方向射入柱体，关于这束光初次在柱体内到达圆弧形界面ACB时，下列说法正确的是（　　） A. 从区域II入射的所有光线都不会发生全反射 B. 从区域II入射的光线是否发生全反射与柱体的折射率有关 C. 从区域I、III入射的所有光线都不会发生全反射 D. 从区域I、III入射的光线是否发生全反射与柱体的折射率有关 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．II部分光线垂直AB射入圆柱体，方向不变射到圆柱体的内表面上，能否全部射出圆柱体，要看光线能否发生全反射，根据全反射的条件：入射角大于等于临界角，可知，II部分光线能否全部射出与透明体的临界角有关，由全反射临界角公式，知临界角与折射率有关，所以II部分光线能否全部射出与透明体的折射率有关，故A错误，B正确。 CD．I、Ⅲ两部分光线射入圆柱体时的折射角等于再射到圆柱体内表面上的入射角，根据光路可逆性分析可知，光线不能发生全反射，一定能从透明体射出，故C正确，D错误。 故选BC。 16. 用图1所示装置完成“探究加速度与力、质量的关系”实验 （1）在规范的实验操作下，打出的一条纸带如图所示，相邻两计数点间均有4个点未画出，已知电源频率为50Hz，则打计数点3时，小车的速度大小为____m/s(结果保留两位有效数字)。若小车的质量为400g，则槽码及槽码盘的总质量最接近____ A．5g B． 10g C． 20g D．35g （2）在保持小车质量一定，槽码及槽码盘的总质量远小于小车质量的情况下，在由实验数据作a—F图像时，遗漏了槽码盘的重力，则图线____(选填“通过”或“不通过”)坐标原点；且图线是____(选填“线性”或“非线性”)的。 【答案】（1） ①. 0.33 ②. C （2） ①. 不通过 ②. 线性 【解析】 【小问1详解】 [1]相邻两计数点间均有4个点未画出，交流电的频率为50Hz，则计数点间的时间间隔 由图所示刻度尺可知，其分度值是1mm，匀变速直线运动中间时刻速度为全程平均速度，计数点3的速度为 [2]由匀变速直线运动的推论Δx=at2可知，小车的加速度 根据 其中M=0.4kg，解得 故选C。 【小问2详解】 [1][2]根据题意有 遗漏了槽码盘的重力，则 可得 图线不通过坐标原点；且图线是线性的。 17. 某探究小组设计了图所示的电路来测量电池的电动势和内阻，定值电阻的阻值R0=2.0Ω，测量步骤如下： ①按电路图连接电路，闭合开关S1； ②把电阻箱调到某一值，读出示数R，闭合开关S2和S3，读出电压表示数U； ③重复步骤②，测出多组数据，填入记录表格； ④断开开关S2和S3，把电阻箱调到某一值，读出示数R，闭合开关S4，读出电流表示数I； ⑤重复步骤④，测出多组数据，填入记录表格。 （1）连接实物图，其中导线_____（选填“a”、“b”或“c”）连接是错误的。 （2）正确连线后，由实验中记录的数据，以R为横坐标，画出的图中为____（选填“”或“”）图像。 （3）若坐标轴的单位均为国际制，则图中可求得电池的电动势E=____V，内阻r=___Ω。（结果均保留两位有效数字）。 （4）若电池真实的电动势和内阻为E真和r真，从原理上看，由图求得的电动势E___E真，求得的内阻r____r真（两空均选填“＞”、“＜”或“=”）。 （5）若用滑动变阻器替代电阻箱，测量电池的电动势和内阻。实验中，为减小误差，需要断开____（选填“S2”、“S3”或“S4”），其余开关均闭合。 【答案】（1）a （2） （3） ①. 1.5 ②. 1.0 （4） ①. = ②. > （5）S3 【解析】 【小问1详解】 根据电路图可知，导线a连接错误，导线a的右端应与开关S3的右接线柱相连。 【小问2详解】 根据闭合电路欧姆定律可得 所以 由此可知，、图线为倾斜直线。 【小问3详解】 [1][2]根据 结合图像可得 所以 ， 【小问4详解】 [1][2]因为本实验将电流表消耗的电压当成内阻消耗的电压，因此计算的内阻包括电流表的内阻，故测得的电源内阻偏大，测得的电源电动势是准确的。 【小问5详解】 若用滑动变阻器替代电阻箱，即采用伏安法测量电池的电动势和内阻，由于待测电源内阻较小，为减小误差，电流表应采用相对电源的外接法，所以需要断开开关S3，其余开关均闭合。 18. 用图所示装置完成“探究气体等温变化的规律”实验 （1）下列说法正确的是 A. 实验时需要用手扶住注射器外壁 B. 实验时缓慢地向上拉或向下压柱塞，是为了尽量减小注射器与柱塞间的摩擦 C. 封闭一定质量的气体时，先要摘除橡胶套，拉动柱塞使之移到适当位置后，再用橡胶套封闭注射器的注射孔 （2）某实验小组进行了两次规范的实验，并由记录的数据作出了p—V图像，如图甲、乙图线所示。若两次实验气体的质量一定，则气体温度T甲____T乙；若两次实验气体的温度不变，则气体质量m甲____m乙(两空均选填“＞”、“＜”或“＝”)。 【答案】（1）C （2） ①. > ②. > 【解析】 【小问1详解】 [1]A．实验时为防止温度发生变化，不能用手握注射器推拉柱塞，故A错误； B．实验时缓慢地向上拉或向下压柱塞，是为了防止温度发生变化，故B错误； C．在封闭一定质量的气体时，要先摘除橡胶套，拉动柱塞使之移到适当位置后，再用橡胶套封闭注射器的注射孔，故C正确。 故选C。 【小问2详解】 [1]在p-V图象中，根据 可得 即离坐标原点越远的等温线温度越高，故 [2]由克拉珀龙方程 式中m是气体的质量，M是摩尔质量，R是摩尔气体常量，可知在相同情况下，当温度T不变时，所选气体的质量m越大，pV值越大，可知 m甲>m乙 19. 在一个电梯的轿厢中，一质量M=10kg，内部横截面积S=100cm2的汽缸由一个质量m=10kg的活塞封闭了一定质量的理想气体。初始时（如图甲），汽缸静置在轿厢底部，气柱高度h1=16cm。若用绳子连接活塞将汽缸悬挂在电梯的顶部（如图乙），电梯以加速度a=2m/s2匀加速上升。已知大气压强p0=1.0×105Pa，轿厢内温度不变，汽缸导热性能良好且不计活塞与汽缸壁间的摩擦。 （1）在加速状态下，待气柱稳定时，与初始时相比，封闭气体的分子平均动能___，单位体积内的分子数___；(两空均选填“增加”、“减少”或“不变”) （2）求图甲静止状态下，汽缸内气体的压强p1； （3）求图乙加速状态下，气柱的最终高度h2。 【答案】（1） ①. 不变 ②. 减少 （2） （3）20cm 【解析】 【小问1详解】 [1][2]封闭气体的温度不变，则分子平均动能不变；加速上升时，汽缸超重，则气体内部压强减小，气体体积变大，则单位体积内的分子数减小； 【小问2详解】 初态静置时，由活塞平衡得 解得 【小问3详解】 当加速上升时，对汽缸建牛顿第二定律方程 解得 由气体等温变化规律 解得 h2=20cm 20. 如图所示，一弹射游戏装置由安装在水平台面上的固定弹射器、水平直轨道AB、圆心为O的竖直半圆轨道BCD、水平直轨道EF、GH组成。BCD的最高点D与EF的右端点E在同一竖直线上，且D点略高于E点。木板静止在GH上，其上表面与EF相平，右端紧靠竖直边FG，左端固定一竖直弹性挡板。游戏时滑块从A点弹出，经过轨道AB、BCD、EF后滑上木板。已知可视为质点的滑块质量m=0.3kg，木板质量M=0.1kg，长度l=1m，BCD的半径R=0.4m，弹簧弹性势能的最大值为8J，滑块与木板间的动摩擦因数为，木板与轨道GH间的动摩擦因数为，其余各处均光滑，不考虑弹射过程中及滑块经过轨道连接处时的能量损失，滑块与挡板发生弹性碰撞。 （1）若滑块恰好能够滑上轨道EF，求滑到圆心O等高处的C点时，滑块受到的弹力大小FN； （2）若，，则在满足滑块始终不脱离木板的条件下，求滑块在木板上的动能最大值Ekm； （3）若，，滑块恰好能够滑上轨道EF，求在滑块与挡板刚发生第2次碰撞前，摩擦力对木板做的功W。 【答案】（1）9N （2）4.8J （3）-0.45J 【解析】 【小问1详解】 若滑块恰好能够滑上轨道EF，在最高点D处做圆周运动的向心力由重力提供 滑块由C点滑到最高点D此过程能量守恒 滑块滑到C点时做圆周运动的向心力由滑道对滑块的弹力提供 以上方程代入数值得FN=9N 【小问2详解】 因，，木板与地面之间没有摩擦，而滑块与木板之间存在摩擦，把滑块与木板看成一个系统，其动量守恒，满足滑块始终不脱离木板必定滑块与木板共速，则有 mv=(m+M)v共 设滑块以v的速度进入木板，并在木板上最终摩擦滑行x长时滑块与木板共速，此过程能量守恒 滑块进入木板时的动能最大为 以上方程解得 当x=2l时，滑块在木板上的动能最大值，此时 所以能够滑上木板，相应的机械能为7.2J<8J。 【小问3详解】 由题意滑块恰好能够滑上轨道有 带入数值滑块刚滑上木板时v0=2m/s，因为，，木板与地面之间存在摩擦，而滑块与木板之间没有摩擦，滑块与挡板第1次碰撞时动量守恒有 再由能量守恒定律有 解得滑块速度 木板速度 经判断，发生第2次碰撞前，木板已处于静止状态。故摩擦力对木板做的功 21. 图甲为超导电动磁悬浮列车（EDS）的结构图，其简化图如图乙，超导磁体与“8”字形线圈之间通过互感产生电磁力将车体悬浮起来。如图丙所示，列车侧面安装的超导磁体产生垂直纸面向里的以虚线框为界的磁场，忽略边缘效应，磁感应强度大小恒为B，磁场的长和宽分别为2l和l。在列车轨道两侧固定安装了“8”字形线圈，每个“8”字形线圈均用一根漆包线绕制而成，匝数为n，电阻为R，水平宽度为l，竖直长度足够大，交叉的结点为P。当列车以速度v匀速前进时 （1）若磁场的中心O点与线圈结点P等高，求此时线圈中的电流大小； （2）若磁场的中心O点比线圈结点P低了h时（，且保持不变），只考虑动生电动势 ①在磁场刚进入单个“8”字形线圈时，求线圈对列车阻力的瞬时功率； ②在磁场穿越单个“8”字形线圈的过程中，画出单个“8”字形线圈对列车竖直方向的作用力与时间的关系图，取竖直向上为正方向，磁场刚进入线圈时t=0。 【答案】（1）0 （2）①；② 【解析】 【小问1详解】 由于上下对称，上、下产生的感应电动势分别为 由于“8”字绕向，两个电动势方向相反，相互抵消，因此总的电动势为0，线圈中的电流为0。 【小问2详解】 ①在磁场刚进入“8”字形线圈时，回路总的感应电动势 由闭合电路欧姆定律 “8”字形线圈此时受到的安培力 联立解得 磁场受到大小相等方向相反的阻力 则阻力的瞬时功率 ②阻力随时间变化情况如图所示 22. 某同学用磁聚焦法测地球的磁感应强度大小B0，其装置如图甲所示，大量电子经前级电场加速到v0（图中未画），通过筛网后互相平行地沿x轴正向进入偏转区，偏转区上下两极板接u=U0cosωt的交流电压（ω足够大），两平行极板间距为d，长度为l，电子在偏转区中运动时间极短，在此过程中可认为电场不变。紧接偏转区右端，有一厚度不计且垂直于x轴的挡板P，其中央有一小孔位于原点O。紧挨挡板右侧有一中轴线位于x轴上的螺线管。在螺线管内有一垂直于x轴的荧光屏，屏的中心在x轴上且与原点相距h。已知电子电荷量的绝对值为e，质量为m，穿过小孔的电子都能打到荧光屏上，不计电子的重力和相互间作用力，不考虑相对论效应和电场磁场的边缘效应，偏转区已屏蔽磁场。 （1）求t=0时（上极板电势高）恰能经过挡板小孔的电子在筛网处的位置坐标； （2）当螺线管内总磁感应强度为0，求荧光屏上显示的光斑长度L； （3）当螺线管内部总磁感应强度大小，方向沿x轴正向时，在图乙中大致画出电子在荧光屏打出的光斑形状并求出光斑上离荧光屏中心最远点的距离s； （4）螺线管电流的大小与电流在管内产生的磁感应强度大小的关系式为（k为已知量）。现将装置的轴线与地磁方向平行放置，逐渐从零增大螺线管中的电流，当电流大小为I1时，第一次发现荧光屏上呈现一位于中心的亮点。改变电流方向并逐步从零增大，当电流大小为I2时，再次发现亮点。已知I2＞I1，，求此处地球磁感应强度大小B0（用k、I1及I2来表示）。 【答案】（1）（-l，，0） （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 当转电压为U0时，进入偏转区的电子都向上偏转，偏移量为 所以能穿过小孔的电子在筛网处的坐标位置应为（-l，，0）； 【小问2详解】 电子最大偏转角的正切值 则达到荧光屏上偏离中轴线的距离 故在荧光屏上呈现的光斑为一条平行于y轴的亮线，其长度为 【小问3详解】 由所有电子在磁场中做螺旋运动的周期 到达荧光屏的时间都为 沿x负方向看，所有粒子都沿逆时针转过60°圆弧后达到荧光屏上，光斑形状如图 电子在y方向上最大速度 电子最大的螺旋半径 光斑上离荧光屏中心最远点的距离等于在yOz平面投影的圆弧弦长，即 【小问4详解】 由于 可得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $