精品解析：2025届浙江省绍兴市高三上学期11月高考科目诊断性考试（一模）物理试题

2024年11月绍兴市选考科目诊断性考试 物理试题 本试题卷分选择题和非选择题两部分，共10页，满分100分，考试时间90分钟。 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卡规定的位置上。 2.答题时，请按照答题卡上“注意事项”的要求，在答题卡相应的位置上规范作答，在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，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.可能用到的相关公式或参数：重力加速度g均取10m/s²。 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. 国际单位制中，以下物理量的单位相同的是（　　） A. 电势差、电动势 B. 动能、动量 C. 速度、加速度 D. 电容、电感 【答案】A 【解析】 【详解】A．电势差、电动势的单位均为伏特，故A正确； B．动能的单位为焦耳，动量的单位为千克米每秒，故B错误； C．速度的单位为米每秒，加速度的单位为米每二次方秒，故C错误； D．电容的单位为法拉，电感的单位为亨利，故D错误。 故选A。 2. 2024年8月，中国战机轰6K与俄罗斯战机图95组成编队，飞越白令海峡。下列说法正确的是（　　） A. 轰6K加速过程中惯性增大 B. 轰6K飞行速度越大，加速度越大 C. 观察轰6K空中加油时，可将其看成质点 D. 轰6K加速向上爬升时，机内飞行员处于超重状态 【答案】D 【解析】 【详解】A．轰6K加速过程中质量不变，惯性不变，故A错误； B．轰6K飞行速度越大，加速度可能减小，故B错误； C．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，可忽略不计时，可将物体看成质点，所以观察轰6K空中加油时，不可将其看成质点，故C错误； D．轰6K加速向上爬升时，加速度向上，机内飞行员处于超重状态，故D正确。 故选D。 3. 2024年9月，中科院在自研磁体方面取得技术突破，产生了42.02T的稳态磁场，其强度约为地磁场强度的80万倍（稳态磁场是指磁感应强度不随时间变化的磁场）。下列说法正确的是（　　） A. 42.02T表示磁通量的大小 B. 该稳态磁场不可能激发出电场 C. 磁感应强度不随时间变化的磁场一定是匀强磁场 D. 将通电直导线放入该稳态磁场，受到的安培力一定很大 【答案】B 【解析】 【详解】A．42.02T表示磁感应强度的大小。故A错误； B．根据麦克斯韦电磁场理论可知该稳态磁场不可能激发出电场。故B正确； C．磁感应强度不随时间变化的磁场为恒定磁场，在恒定磁场中，如果磁感应强度在空间各处完全相同，即大小和方向都不变。就是匀强磁场。故C错误； D．将通电直导线与磁场平行放入该稳态磁场，受到的安培力为零。故D错误。 故选B。 4. 如图所示实线为某一静电场中的一组等势线，A、B为同一等势线上两点，下列说法正确的是（　　） A. 该电场可能是某一负点电荷产生 B. A点电场强度大于B点电场强度 C. B点电场强度方向沿图中等势线切线方向 D. 将试探电荷沿虚线轨迹从A点移到B点的过程中，电场力始终不做功 【答案】B 【解析】 【详解】A．负电荷产生的电场形成的等势线是以负电荷为圆心的一系列同心圆，故该电场不可能是某一负点电荷产生，故A错误； B．由等势线疏密程度表示电场强弱可知，A处等势线比B处等势线密集，所以A点电场强度大于B点电场强度，故B正确； C．因为电场线方向垂直于等势线，故B点电场强度方向应垂直于等势面，故C错误； D．由于该过程中电势在不断变化，故试探电荷电势能在不断变化，根据功能关系，该移动过程中电场力要做功，但电场力做的总功为零，故D错误。 故选B 。 5. 如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数比为2:1，其输入端接正弦交流电源，电动势有效值保持不变，输出端电路由R1、R2、R3和R4四个电阻构成，将该变压器的匝数比改为4:1后，下列说法正确的是（　　） A. R1两端的电压增大到原来的2倍 B. R2两端的电压增大到原来的4倍 C. R3的热功率减小到原来的 D. R4的热功率减小到原来的 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据原副线圈电压与匝数的关系 可知，该变压器的匝数比改为4:1后，U1不变，则U2变为原来的一半，故A错误； BCD．U2变为原来的一半，则流过R2、R3和R4的电流变为原来的一半，所以R2两端的电压变为原来的一半，R3的热功率减小到原来的，R4的热功率减小到原来的，故BC错误，D正确。 故选D。 6. 某型号战斗机沿水平向右匀加速直线飞行，某时刻开始以相等时间间隔自由释放无动力炸弹（图中用小球替代），不计空气阻力，炸弹落地前在空中形成的排列图景是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】战斗机沿水平向右匀加速直线飞行，以飞机为参考系，则释放的炸弹水平方向做向左的匀加速直线运动，水平位移为 竖直方向做自由落体运动，有 设合位移与水平方向夹角为θ，则有 可知空中的所有炸弹均与飞机排成一列斜线，先释放的炸弹靠左，后释放的靠右。 故选B。 7. 如图所示，外力作用下小球A在竖直平面内做逆时针匀速圆周运动，圆心为O点。另一小球B用轻质弹簧竖直悬挂，且静止时小球B与圆心O在同一竖直高度。向下拉小球B到适当位置，静止释放，运动过程中小球A、B始终在同一竖直高度，不计阻力作用。下列说法正确的是（　　） A. 小球A受到的合外力不变 B. 以小球A为参考系，小球B静止 C. 小球B在运动过程中机械能守恒 D. 小球A竖直方向合外力的大小与小球A到O点的竖直距离成正比 【答案】D 【解析】 【详解】A．小球A做匀速圆周运动，合外力提供向心力，大小不变，方向时刻变化，故A错误； B．以小球A为参考系，小球B在竖直方向的距离不变，但在水平方向的距离时刻变化。所以，以小球A为参考系，小球B运动，故B错误； C．小球B在运动过程中小球B和弹簧组成的系统机械能守恒，小球B的机械能不守恒，故C错误； D．设小球A做圆周运动的半径为，向心力即合外力为，某时刻到圆心的竖直高度为，与圆心连线和水平方向的夹角为，则 小球A竖直方向合外力 因为小球A做匀速圆周运动，向心力大小不变，则小球A竖直方向合外力可表示为 其中 即，小球A竖直方向合外力的大小与小球A到O点的竖直距离成正比。故D正确。 故选D。 8. 2024年9月，我国在山东海域利用海上平台，成功完成一箭八星发射任务，顺利将卫星送入预定轨道。已知其中一颗名为“天仪”的卫星在距地面高度约为h1 = 500 km的轨道上绕地球做匀速圆周运动。天宫空间站在距地面高度约为h2 = 390 km的轨道上绕地球做匀速圆周运动。地球表面重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. “天仪”卫星的向心加速度不变 B. “天仪”卫星的周期为 C. “天仪”卫星的角速度小于天宫空间站的角速度 D. “天仪”卫星与天宫空间站的线速度之比为 【答案】C 【解析】 【详解】A．匀速圆周运动的物体向心加速度大小不变，但方向时刻发生变化，故向心加速度时刻在发生变化，故A错误； B．设地球的质量为M，半径为R，对“天仪”卫星，根据万有引力提供向心力，有 另在地球表面上物体所受重力近似等于万有引力，即 两式联立，得 故B错误； C．设卫星的轨道半径为r，根据万有引力提供向心力，有 可得 即卫星的轨道半径越大角速度越小，因“天仪”卫星的轨道半径比天宫空间站的轨道半径大，所以，“天仪”卫星的角速度小于天宫空间站的角速度，故C正确； D．根据万有引力提供向心力，有 可得 所以，“天仪”卫星与天宫空间站的线速度之比 故D错误。 故选C。 9. 为模拟光在光导纤维中的传播原理，取一圆柱形长直玻璃丝进行实验。如图所示，纸面内有一束激光由空气中以的入射角射向玻璃丝的AB端面圆心O，恰好在玻璃丝的内侧面发生全反射，此时内侧面入射角为θ。下列说法正确的是（　　） A. B. 玻璃丝只能传播特定频率的光 C. 激光由空气中进入玻璃丝后，其波长不变 D. 减小入射角α，激光在玻璃丝中仍能发生全反射 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据折射定律有 解得 故A错误； B．玻璃丝可以传播不同频率的光，故B错误； C．激光由空气中进入玻璃丝后，传播速度改变，则波长改变，故C错误； D．减小入射角α，则折射角减小，光在玻璃丝的内侧面入射角增大，大于临界角，发生全反射，故D正确。 故选D。 10. 《天工开物》中记载了古人借助水力使用高转筒车往稻田里引水的场景。引水过程简化如下：两个半径均为R的水轮，以角速度ω匀速转动。水筒在筒车上均匀排布，与水轮间无相对滑动，单位长度上有n个。每个水筒离开水面时装有质量为m的水，其中的75%被输送到高出水面H处灌入稻田。当地的重力加速度为g，则（　　） A. 筒车对灌入稻田的水做功的功率为 B. 筒车对灌入稻田的水做功的功率为 C. 筒车消耗的功率等于 D. 筒车消耗的功率小于 【答案】A 【解析】 【详解】AB．由题知，水筒在筒车上均匀排布，单位长度上有n个，且每个水筒离开水面时装有质量为m的水，其中的75%被输送到高出水面H处灌入稻田，则水轮转一圈灌入农田的水的总质量为 则水轮转一圈灌入稻田的水克服重力做的功 则筒车对灌入稻田的水做功的功率为 联立解得 故A正确，B错误； CD．筒车消耗的功率大于，故CD错误。 故选A。 11. 速度接近光速的电子在磁场中偏转时，会沿圆弧轨道切线发出电磁辐射，这个现象最初是在同步加速器上观察到的，称为“同步辐射”。同步辐射光具有光谱范围宽（从远红外到X光波段，波长范围约为m∼m，对应能量范围约为eV~eV）、光源亮度高等特点。已知金属钠的逸出功eV，可见光的光子能量范围为1.63eV~3.11eV，氢原子能级图如图所示，已知普朗克常量J·s。下列说法正确的是（　　） A. 能量为1.89eV的同步辐射光遇到线度约为m的蛋白质分子时，能发生明显衍射 B. 能量为1.89eV的同步辐射光，其动量约为kg⋅m/s C. 能量为1.89eV的同步辐射光照射金属钠，可使金属钠发生光电效应 D. 能量为12.09eV的同步辐射光照射基态氢原子，氢原子能级跃迁后不会发出可见光 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据 解得波长 能发生明显衍射，故A正确； B．动量为 kg⋅m/s 故B错误； C．能量为1.89eV的同步辐射光小于金属钠的逸出功，不能发生光电效应，故C错误； D．能量为12.09eV的同步辐射光照射基态氢原子，跃迁到3能级，再向低能级跃迁时，从3能级到2能级，释放光子能量为 在可见光范围内，所以氢原子能级跃迁后可能发出可见光，故D错误。 故选A。 12. 如图甲所示，在同一介质中，频率相同的两波源S1、S2在t = 0时刻同时起振，在空间形成简谐横波；t = 0.25 s时波源S1、S2之间的部分波形图如图所示，此时S1P、S2P之间都只有一个波谷。P为介质中的一点，P点到波源S1与S2的距离分别是PS1 = 5 m、PS2 = 7 m，则（　　） A. 质点P一定是振动减弱点 B. 波源振动的周期一定为 C. 经过 1.25 s，质点P一定处于平衡位置 D. 质点P的起振方向一定沿y轴负方向 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，波长为2 m，且两波源的振动步调相同，由于 所以质点P为振动加强点，故A错误； B．因之间都只有一个波谷，此时的波形图有两种可能，一种为当前题干示意图 所以 另一种情形如图 此时 故B错误； D．根据波形图和波的传播方向可知，波源的起振方向有向上和向下两种可能，故D错误； C．因P点是振动加强点，因此两个波在P点的振动情形完全相同，再经1.25s波传播的距离波速为时 波速为 此时P点均为平衡位置，因此可知P点一定位于平衡位置，故C正确。 故选C。 13. 如图甲所示，一圆心位于O点的圆形导线框半径r=1m，电阻R=5Ω，某时刻起，在导线框圆形区域内加一垂直线框平面的磁场，方向向里为正，磁感应强度大小随时间正弦规律变化如图乙所示。已知当磁场变化时，将产生涡旋电场，其电场线是在线框平面内以O为圆心的同心圆，同一条电场线上各点的电场强度大小相等，计算时取π2=10。下列说法正确的是（　　） A. 0~1s内，线框中产生的感应电动势增大 B. 线框最大瞬时热功率为P=5W C. 0~2s内，通过线框的电荷量为 D. 电荷沿圆心为O、半径为rʹ（rʹ<r）的路径运动过程中电场力不做功 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据法拉第电磁感应定律 由图可知，0~1s内，不断减小，所以线框中产生的感应电动势减小，故A错误； B．线框最大瞬时热功率为 故B正确； C．0~2s内，通过线框的电荷量为 故C错误； D．电荷沿圆心为O、半径为rʹ（rʹ<r）的路径运动过程中感生电场电场力做功，故D错误。 故选B。 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，有错选的得0分） 14. 下列说法正确的是（　　） A. 光与无线电波都是物质 B. 结合能越大的原子核越稳定 C. 气体温度降低，其内部某些分子的动能有可能增加 D. 所有电磁波能在接收电路中同时产生相同强度的振荡电流 【答案】AC 【解析】 【详解】A．光与无线电波属于电磁波，都是物质，故A正确； B．比结合能越大的原子核越稳定，故B错误； C．气体温度降低，平均动能减小，但其内部某些分子的动能有可能增加，故C正确； D．当发生电谐振时，电磁波才能在接收电路中产生相同强度的振荡电流，故D错误。 故选AC。 15. 如图所示，直线边界PQ下方存在垂直纸面向内的匀强磁场，磁感应强度大小为B。质量为m的小球，带正电q，从边界上a点静止释放，之后沿曲线经时间t到c点（图中c点未画出）时速度达到最大值v，不计空气阻力，有关小球的运动，下列说法正确的是（　　） A. 小球最终将原路返回a点 B 小球到c点时，速度v沿水平方向 C. 小球离开直线边界的最远距离为 D. 小球由a点运动到c点的过程中，洛伦兹力冲量大小为 【答案】BD 【解析】 【详解】BC．根据配速法，小球的运动可看成是水平向右的匀速直线运动和竖直平面内的匀速圆周运动，所以 由于初始时，小球速度为零，所以 小球达到最大速度时，有 方向为水平向右，最远距离为 故B正确，C错误； A．小球的运动为摆线运动，最终将不会原路返回a点，故A错误； D．小球由a点运动到c点的过程中，根据动量定理可得洛伦兹力冲量大小为 故D正确。 故选BD。 三、非选择题（本题共5小题，共55分） 16. 在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中 （1）本实验需要使用到下列实验器材中的______。 A B. C. D. （2）本实验的操作，下列说法正确的是______。 A. 弹簧测力计中的弹簧应避免与其外壳接触 B. 若只有一个弹簧测力计，一定无法完成实验 C. 为使合力与分力产生相同效果，只要将橡皮筋拉伸相同长度 D. 作力的图示时，为减小误差，不同实验组须采用相同的标度 （3）（多选）如图所示，绳子对O点的拉力分别为、，且与的夹角为锐角。现让增大、方向不变，要使结点O位置不变，则的大小及图中角θ的变化可能是______ A. 增大，同时增大θ角 B. 增大，同时减小θ角 C. 减小，同时减小θ角 D. 减小，同时增大θ角 【答案】（1）C （2）A （3）BC 【解析】 【小问1详解】 本实验需要选项中的三角板用来作图,故选C。 小问2详解】 A．弹簧测力计中的弹簧应避免与其外壳接触，以免增大误差，故A正确； B．若只有一个弹簧测力计，在需要用两个弹簧测力计互成角度将结点拉到某一位置时，可用细绳代替其中一个弹簧测力计，记录下两个拉力的方向和弹簧测力计的示数，然后将细绳和弹簧测力计拉力的方向互换，将结点拉到同一位置，再次记录下弹簧测力计的示数，这样也得到了两个拉力的大小和方向，所以，若只有一个弹簧测力计，也可完成实验，故B错误； C．为使合力与分力产生相同效果，必须将结点拉到同一位置，故C错误； D．作力的图示时，不同实验组采用相同的标度并不能减小误差，所以不同实验组不必采用同一标度，故D错误。 故选A。 【小问3详解】 与的夹角为锐角，增大、方向不变，结点O位置不变，即合力一定，的变化如图所示 由图可知，先减小后增大，同时θ角减小，故选BC。 17. 在“测定导体的电阻率”实验中，待测合金丝接入电路部分的长度为58.00cm。 （1）某次测量合金丝的直径为0.0396cm，则使用的仪器是（　　） A. 螺旋测微器 B. 游标卡尺 C. 毫米刻度尺 （2）用多用电表的欧姆挡“×10”倍率粗测合金丝电阻，发现指针偏转角度过大，则应将倍率更换至欧姆挡______（选填“×1”或“×100”）倍率。 （3）用伏安法测量合金丝的电阻，器材有电池组（电动势3.0V）、电流表（内阻约0.1Ω）、电压表（内阻约3kΩ）、滑动变阻器（0~10Ω）、开关、导线若干，记录数据如表所示。 ①第4次测量时，电流表指针如图甲所示，其示数为______A。 次数 1 2 3 4 5 6 7 U/V 0.11 0.30 0.70 100 1.50 2.00 2.30 I/A 0.02 0.06 0.16 ______ 0.34 0.46 0.52 ②图乙中已经连接了部分导线，根据器材与表中数据，可推断出还需要______、______（选填ac、ad、bc、eh、eg、fh或fg）连线。 ③在坐标纸上描绘出U-I图线，得到合金丝的阻值，Rx=4.5Ω，可估算出合金丝电阻率约为______。 A.1×10-2Ω·m B. 1×10-4Ω·m C.1×10-6Ω·m D.1×10-8Ω·m 【答案】（1）A （2）“×1” （3） ①. 0.22 ②. ac ③. eh ④. C 【解析】 【小问1详解】 某次测量合金丝的直径为0.0396cm，则使用的仪器是千分尺。 故选A。 【小问2详解】 用多用电表的欧姆挡“×10”倍率粗测合金丝电阻，发现指针偏转角度过大，则应换成小倍率，即将倍率更换至欧姆挡“×1”倍率。 【小问3详解】 [1]由表中数据可知，电流表所选用的量程为0.6A，即每一小格为0.02A，所以示数为0.22A； [2][3]由表中数据可知，待测电阻阻值约为5Ω，由于 所以电流表应采用外接法，同时若滑动变阻器采用限流接法，回路中最小电流为 与表格中数据不符，所以滑动变阻器应采用分压接法，故需要连接的导线为ac、eh。 [4]根据电阻定律 所以 故选C。 18. 在“用双缝干涉测量光的波长”实验中， （1）如图所示，某同学测得图中装置中透镜、单缝、双缝、毛玻璃、目镜之间的距离分别为、、、，又测得第1条亮条纹中心到第5条亮条纹中心的距离为，已知单缝宽度为，双缝间距为，则该单色光波长的表达式为______。 （2）若在单缝与透镜之间加入一偏振片，测得该单色光的波长与不加偏振片时相比______。 A. 增加 B. 不变 C. 减小 【答案】（1） （2）B 【解析】 【小问1详解】 测得第1条亮条纹中心到第5条亮条纹中心的距离为，则相邻亮条纹间距为 根据相邻亮条纹间距公式可得 联立可得单色光波长的表达式为 【小问2详解】 若在单缝与透镜之间加入一偏振片，由于加偏振片不会改变光的波长，所以测得该单色光的波长与不加偏振片时相比不变。 故选B。 19. 如图所示，开口向上的导热薄壁汽缸竖直放置，a、b为固定在汽缸内壁的卡口，水平活塞密封一定质量的理想气体。刚开始时活塞停在a处，缸内气体压强处于大气压强为Pa，温度为K的状态A。缓慢升高气体温度至K，气体处于状态B。已知由状态A到状态B，气体内能增加量为J。卡口a、b之间的距离为cm，a、b的大小可忽略，a到汽缸底部的距离为cm。活塞质量为kg，厚度为cm，横截面积为cm2。不计活塞与汽缸之间的摩擦。求： （1）状态A到状态B，气体分子的平均速率______（选填“变大”“变小”或“不变”），气体吸收的热量Q______66J（选填“大于”“小于”或“等于”）； （2）活塞刚要离开卡口a时，气体的热力学温度； （3）气体在状态B时的压强。 【答案】（1） ①. 变大 ②. 大于 （2）330K （3） 【解析】 【详解】（1） [1]因为状态A到状态B，温度升高，故气体分子的平均速率变大； [2]根据热力学第一定律 可知，内能变化量为正，气体对外做功，W为负，故吸收热量Q要大于W，即 Q>66J （2）对活塞受力分析 解得 由于该过程为等容变化，根据查理定律 解得 （3）设活塞到达卡口b时，气体的热力学温度，气体的体积为，该过程为等压变化，根据盖-吕萨克定律 解得 温度继续升高至432K，气体为等容变化，根据查理定律 解得 20. 如图所示，压缩后处于锁定状态的弹簧左端与墙壁相连，右端与一质量为m = 1.1 kg的滑块接触而不粘连，AB段光滑。一质量为M = 2.2 kg的小车上表面水平，动摩擦因数μ = 0.4，在小车左侧上方固定一半径R = 2.75 m的光滑圆弧轨道CD，圆心角θ = 37°，在末端D点与小车平滑连接。C点与B点的竖直高度差h = 0.45 m；D点与圆心O在同一竖直线上，到小车右端F点距离L = 3 m，初始时小车静止在光滑水平地面上，左端与墙壁接触，F点与平台GJ等高，且F点到平台左端G点的水平距离x可调。现解除弹簧锁定，滑块被弹出后恰好能从C点切入圆弧轨道。假定弹簧的弹性势能全部转化为滑块动能，滑块运动过程中可看作质点，求： （1）滑块由B运动到C的时间t； （2）弹簧锁定时储存的弹性势能大小Ep； （3）滑块在圆弧轨道末端D点时，对轨道的压力的大小FN； （4）若0.25 m ≤ x ≤ 1.25 m，小车与平台GJ碰撞后立即静止，写出滑块刚滑到G点时的速度vG大小与x的关系。 【答案】（1）t = 0.3 s （2）Ep = 8.8 J （3）FN = 25.4 N （4）（0.25 m ≤ x < 1.00 m）或（1.00 m ≤ x ≤ 1.25 m） 【解析】 【小问1详解】 B到C过程为平抛运动，则 得 【小问2详解】 由平抛运动规律可知，在C点时，去竖直方向速度 恰好能从C点切入圆弧轨道，由几何关系可知 由功能关系得 【小问3详解】 从C到D过程，由动能定理 解得 在D点，由牛顿第二定律可知 根据牛顿第三定律，滑块对轨道的压力 【小问4详解】 滑块滑上车后，滑块与车动量守恒，若最终共速 解得 由功能关系可知 解得 对小车，动能定理有 解得 况1：当0.25 m ≤ x < 1.00 m时，未共速，小车已碰到平台GJ，滑块全程减速，由速度位移公式 解得 况2：当1.00 m ≤ x ≤ 1.25 m时，小车碰到平台GJ前已共速，即 21. 如图甲所示，竖直固定的无限长直导线右侧有一与之共面的正方形闭合导电线框abcd，线框边长m，由质量均为m、电阻均为Ω的金属杆ab、cd和不计质量与电阻的导电轻杆ad、bc组成，ab边与直导线平行，到直导线的距离m。已知无限长直导线在空间某点产生的磁感应强度与电流I成正比，与该点到直导线的垂直距离x成反比。A的长直导线在空间产生的磁感应强度大小与x的关系如图乙所示。现给直导线通以A的恒定电流，给线框一初始角速度ω按顺时针方向（从上往下看）绕竖直对称轴无摩擦开始转动。求： （1）线框中心点的磁感应强度大小（结果保留两位小数）； （2）线框转过90°时的感应电流方向，并估算此过程中通过线框的电荷量q； （3）由于直导线产生的磁场微弱，线框在微弱电磁阻尼作用下缓慢减速，现测得线框转动N（N较小）圈过程产生焦耳热为Q，则此过程线框产生感应电流的有效值多大；以及线框转动1圈，角速度的减小量，已知。（用题中所给的字母表示，可能用到的数学知识：（，其中） 【答案】（1）（都对） （2） （3）， 【解析】 【详解】（1） 方法1 由于磁感应强度 由图乙电流，时，，得 当电流时，线框中心点的磁感应强度为 方法2 根据图像，时线框中心点（距离导线）磁感应强度大小为 （都对） 由题线框中心点磁感应强度与电流I成正比，当电流时，线框中心点的磁感应强度为 （都对） （2）根据右手定则线框转过90°时的感应电流方向为 线框转过90°时磁通量为0，开始时线框的磁通量为 又，所以为的图像与x轴所围的面积的大小。 若电流为，由图乙图像可知1小格面积大小为，在的图像与x轴所围的面积有138个小格（136~139都对），得若电流时线框的磁通量。所以题中导线电流时，通过线框的磁通量为 线框转过程中通过线框的电荷量 代入数据得 （3）线框缓慢减速，产生焦耳热Q的过程转动圈数N不多，可认为线框电流有效值不变，得 转动时间 计算可得 根据能量守恒每转一圈 化简 略去2阶小量，得 22. 如图甲所示，某粒子研究装置的通道长m，其横截面abcd、为边长m的正方形，通道四壁、、、能将打到壁上的粒子完全吸收并及时导走，以截面abcd中心点O为坐标原点建立空间直角坐标系，x轴平行于ab边，z轴平行于bc边，通道方向沿y轴。在通道内仅x方向和z方向分别加随时间余弦、正弦变化的磁场，规定沿各坐标轴正方向为磁场正方向，如图乙所示。已知粒子源位于坐标原点，能沿y轴正方向持续均匀发射初速度为m/s的带正电粒子，粒子比荷为C/kg，在磁场中的运动时间远小于磁场变化的周期，不计粒子的重力与粒子间的相互作用，不考虑磁场变化产生电场的影响。求： （1）时刻发射的粒子在通道内的运动半径大小； （2）时刻发射的粒子能否通过截面，若能，计算粒子到达截面时的坐标；若不能，计算粒子到达通道四壁时的坐标； （3）通道壁吸收的粒子中，在通道内运动的最短时间与最长时间； （4）若仅撤去x方向磁场，长时间稳定后通过通道的粒子占总发射粒子数的百分比。 【答案】（1） （2） （3）， （4）33.33％ 【解析】 【小问1详解】 由乙图可知，时发射的粒子在运动过程中磁感应强度，方向沿x轴正向，粒子在平面内做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，得 即 【小问2详解】 粒子发射后在平面匀速圆周运动，轨迹如图1 图1 平面视图 最远沿y轴运动距离为，因此粒子不能通过通道，打到壁上。到达壁时 ，， 因此，粒子到达壁上时坐标为。 【小问3详解】 粒子在磁场中运动时磁感应强度大小不变，运动周期 如图2所示当粒子运动轨迹在平面内时到达壁上的运动时间最短（半径一定，弦长最短） 图2 空间视图 图2 平面视图 图3 空间视图 圆弧所对圆心角为127°， 所以 如图3所示运动轨迹与接收屏相切时运动时间最长，粒子运动刚好为半圆，圆弧所对圆心角为180°，所以 【小问4详解】 所有粒子运动轨迹圆在平面内，半径周期性变化最短半径为 粒子要能通过通道，运动半径需要足够大，刚好能过通道时，轨迹如图4所示 图4 平面视图 由几何关系 得 即粒子要能通过通道，磁感应强度需满足 结合随时间的变化规律，由数学三角函数知识可知，时间占磁场变化一个周期的，所以长时间稳定后通过通道的粒子占总发射粒子数的百分比为33.33％。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024年11月绍兴市选考科目诊断性考试 物理试题 本试题卷分选择题和非选择题两部分，共10页，满分100分，考试时间90分钟。 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卡规定的位置上。 2.答题时，请按照答题卡上“注意事项”的要求，在答题卡相应的位置上规范作答，在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，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.可能用到的相关公式或参数：重力加速度g均取10m/s²。 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. 国际单位制中，以下物理量的单位相同的是（　　） A. 电势差、电动势 B. 动能、动量 C. 速度、加速度 D. 电容、电感 2. 2024年8月，中国战机轰6K与俄罗斯战机图95组成编队，飞越白令海峡。下列说法正确是（　　） A. 轰6K加速过程中惯性增大 B. 轰6K飞行速度越大，加速度越大 C 观察轰6K空中加油时，可将其看成质点 D. 轰6K加速向上爬升时，机内飞行员处于超重状态 3. 2024年9月，中科院在自研磁体方面取得技术突破，产生了42.02T的稳态磁场，其强度约为地磁场强度的80万倍（稳态磁场是指磁感应强度不随时间变化的磁场）。下列说法正确的是（　　） A. 42.02T表示磁通量的大小 B. 该稳态磁场不可能激发出电场 C. 磁感应强度不随时间变化的磁场一定是匀强磁场 D. 将通电直导线放入该稳态磁场，受到的安培力一定很大 4. 如图所示实线为某一静电场中的一组等势线，A、B为同一等势线上两点，下列说法正确的是（　　） A. 该电场可能是某一负点电荷产生 B. A点电场强度大于B点电场强度 C. B点电场强度方向沿图中等势线切线方向 D. 将试探电荷沿虚线轨迹从A点移到B点的过程中，电场力始终不做功 5. 如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数比为2:1，其输入端接正弦交流电源，电动势有效值保持不变，输出端电路由R1、R2、R3和R4四个电阻构成，将该变压器的匝数比改为4:1后，下列说法正确的是（　　） A. R1两端的电压增大到原来的2倍 B. R2两端的电压增大到原来的4倍 C. R3的热功率减小到原来的 D. R4的热功率减小到原来的 6. 某型号战斗机沿水平向右匀加速直线飞行，某时刻开始以相等时间间隔自由释放无动力炸弹（图中用小球替代），不计空气阻力，炸弹落地前在空中形成的排列图景是（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，外力作用下小球A在竖直平面内做逆时针匀速圆周运动，圆心为O点。另一小球B用轻质弹簧竖直悬挂，且静止时小球B与圆心O在同一竖直高度。向下拉小球B到适当位置，静止释放，运动过程中小球A、B始终在同一竖直高度，不计阻力作用。下列说法正确的是（　　） A. 小球A受到的合外力不变 B. 以小球A为参考系，小球B静止 C. 小球B在运动过程中机械能守恒 D. 小球A竖直方向合外力的大小与小球A到O点的竖直距离成正比 8. 2024年9月，我国在山东海域利用海上平台，成功完成一箭八星发射任务，顺利将卫星送入预定轨道。已知其中一颗名为“天仪”的卫星在距地面高度约为h1 = 500 km的轨道上绕地球做匀速圆周运动。天宫空间站在距地面高度约为h2 = 390 km的轨道上绕地球做匀速圆周运动。地球表面重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. “天仪”卫星的向心加速度不变 B. “天仪”卫星的周期为 C. “天仪”卫星的角速度小于天宫空间站的角速度 D. “天仪”卫星与天宫空间站的线速度之比为 9. 为模拟光在光导纤维中的传播原理，取一圆柱形长直玻璃丝进行实验。如图所示，纸面内有一束激光由空气中以的入射角射向玻璃丝的AB端面圆心O，恰好在玻璃丝的内侧面发生全反射，此时内侧面入射角为θ。下列说法正确的是（　　） A. B. 玻璃丝只能传播特定频率的光 C. 激光由空气中进入玻璃丝后，其波长不变 D. 减小入射角α，激光在玻璃丝中仍能发生全反射 10. 《天工开物》中记载了古人借助水力使用高转筒车往稻田里引水的场景。引水过程简化如下：两个半径均为R的水轮，以角速度ω匀速转动。水筒在筒车上均匀排布，与水轮间无相对滑动，单位长度上有n个。每个水筒离开水面时装有质量为m的水，其中的75%被输送到高出水面H处灌入稻田。当地的重力加速度为g，则（　　） A. 筒车对灌入稻田的水做功的功率为 B. 筒车对灌入稻田水做功的功率为 C. 筒车消耗的功率等于 D. 筒车消耗功率小于 11. 速度接近光速的电子在磁场中偏转时，会沿圆弧轨道切线发出电磁辐射，这个现象最初是在同步加速器上观察到的，称为“同步辐射”。同步辐射光具有光谱范围宽（从远红外到X光波段，波长范围约为m∼m，对应能量范围约为eV~eV）、光源亮度高等特点。已知金属钠的逸出功eV，可见光的光子能量范围为1.63eV~3.11eV，氢原子能级图如图所示，已知普朗克常量J·s。下列说法正确的是（　　） A. 能量为1.89eV的同步辐射光遇到线度约为m的蛋白质分子时，能发生明显衍射 B. 能量为1.89eV的同步辐射光，其动量约为kg⋅m/s C. 能量为1.89eV的同步辐射光照射金属钠，可使金属钠发生光电效应 D. 能量为12.09eV的同步辐射光照射基态氢原子，氢原子能级跃迁后不会发出可见光 12. 如图甲所示，在同一介质中，频率相同的两波源S1、S2在t = 0时刻同时起振，在空间形成简谐横波；t = 0.25 s时波源S1、S2之间的部分波形图如图所示，此时S1P、S2P之间都只有一个波谷。P为介质中的一点，P点到波源S1与S2的距离分别是PS1 = 5 m、PS2 = 7 m，则（　　） A. 质点P一定是振动减弱点 B. 波源振动的周期一定为 C. 经过 1.25 s，质点P一定处于平衡位置 D. 质点P的起振方向一定沿y轴负方向 13. 如图甲所示，一圆心位于O点的圆形导线框半径r=1m，电阻R=5Ω，某时刻起，在导线框圆形区域内加一垂直线框平面的磁场，方向向里为正，磁感应强度大小随时间正弦规律变化如图乙所示。已知当磁场变化时，将产生涡旋电场，其电场线是在线框平面内以O为圆心的同心圆，同一条电场线上各点的电场强度大小相等，计算时取π2=10。下列说法正确的是（　　） A. 0~1s内，线框中产生的感应电动势增大 B. 线框最大瞬时热功率为P=5W C. 0~2s内，通过线框的电荷量为 D. 电荷沿圆心为O、半径为rʹ（rʹ<r）的路径运动过程中电场力不做功 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，有错选的得0分） 14. 下列说法正确的是（　　） A. 光与无线电波都是物质 B. 结合能越大的原子核越稳定 C. 气体温度降低，其内部某些分子的动能有可能增加 D. 所有电磁波能在接收电路中同时产生相同强度的振荡电流 15. 如图所示，直线边界PQ下方存在垂直纸面向内的匀强磁场，磁感应强度大小为B。质量为m的小球，带正电q，从边界上a点静止释放，之后沿曲线经时间t到c点（图中c点未画出）时速度达到最大值v，不计空气阻力，有关小球的运动，下列说法正确的是（　　） A. 小球最终将原路返回a点 B. 小球到c点时，速度v沿水平方向 C. 小球离开直线边界的最远距离为 D. 小球由a点运动到c点的过程中，洛伦兹力冲量大小为 三、非选择题（本题共5小题，共55分） 16. 在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中 （1）本实验需要使用到下列实验器材中的______。 A. B. C. D. （2）本实验的操作，下列说法正确的是______。 A. 弹簧测力计中的弹簧应避免与其外壳接触 B. 若只有一个弹簧测力计，一定无法完成实验 C. 为使合力与分力产生相同效果，只要将橡皮筋拉伸相同长度 D. 作力的图示时，为减小误差，不同实验组须采用相同的标度 （3）（多选）如图所示，绳子对O点的拉力分别为、，且与的夹角为锐角。现让增大、方向不变，要使结点O位置不变，则的大小及图中角θ的变化可能是______ A. 增大，同时增大θ角 B. 增大，同时减小θ角 C. 减小，同时减小θ角 D. 减小，同时增大θ角 17. 在“测定导体的电阻率”实验中，待测合金丝接入电路部分的长度为58.00cm。 （1）某次测量合金丝的直径为0.0396cm，则使用的仪器是（　　） A. 螺旋测微器 B. 游标卡尺 C. 毫米刻度尺 （2）用多用电表的欧姆挡“×10”倍率粗测合金丝电阻，发现指针偏转角度过大，则应将倍率更换至欧姆挡______（选填“×1”或“×100”）倍率。 （3）用伏安法测量合金丝的电阻，器材有电池组（电动势3.0V）、电流表（内阻约0.1Ω）、电压表（内阻约3kΩ）、滑动变阻器（0~10Ω）、开关、导线若干，记录数据如表所示。 ①第4次测量时，电流表指针如图甲所示，其示数为______A。 次数 1 2 3 4 5 6 7 U/V 0.11 0.30 0.70 1.00 1.50 2.00 2.30 I/A 0.02 0.06 0.16 ______ 0.34 0.46 0.52 ②图乙中已经连接了部分导线，根据器材与表中数据，可推断出还需要______、______（选填ac、ad、bc、eh、eg、fh或fg）连线。 ③在坐标纸上描绘出U-I图线，得到合金丝的阻值，Rx=4.5Ω，可估算出合金丝电阻率约为______。 A.1×10-2Ω·m B. 1×10-4Ω·m C.1×10-6Ω·m D.1×10-8Ω·m 18. 在“用双缝干涉测量光的波长”实验中， （1）如图所示，某同学测得图中装置中透镜、单缝、双缝、毛玻璃、目镜之间的距离分别为、、、，又测得第1条亮条纹中心到第5条亮条纹中心的距离为，已知单缝宽度为，双缝间距为，则该单色光波长的表达式为______。 （2）若在单缝与透镜之间加入一偏振片，测得该单色光的波长与不加偏振片时相比______。 A. 增加 B. 不变 C. 减小 19. 如图所示，开口向上的导热薄壁汽缸竖直放置，a、b为固定在汽缸内壁的卡口，水平活塞密封一定质量的理想气体。刚开始时活塞停在a处，缸内气体压强处于大气压强为Pa，温度为K的状态A。缓慢升高气体温度至K，气体处于状态B。已知由状态A到状态B，气体内能增加量为J。卡口a、b之间的距离为cm，a、b的大小可忽略，a到汽缸底部的距离为cm。活塞质量为kg，厚度为cm，横截面积为cm2。不计活塞与汽缸之间的摩擦。求： （1）状态A到状态B，气体分子的平均速率______（选填“变大”“变小”或“不变”），气体吸收的热量Q______66J（选填“大于”“小于”或“等于”）； （2）活塞刚要离开卡口a时，气体的热力学温度； （3）气体在状态B时的压强。 20. 如图所示，压缩后处于锁定状态的弹簧左端与墙壁相连，右端与一质量为m = 1.1 kg的滑块接触而不粘连，AB段光滑。一质量为M = 2.2 kg的小车上表面水平，动摩擦因数μ = 0.4，在小车左侧上方固定一半径R = 2.75 m的光滑圆弧轨道CD，圆心角θ = 37°，在末端D点与小车平滑连接。C点与B点的竖直高度差h = 0.45 m；D点与圆心O在同一竖直线上，到小车右端F点距离L = 3 m，初始时小车静止在光滑水平地面上，左端与墙壁接触，F点与平台GJ等高，且F点到平台左端G点的水平距离x可调。现解除弹簧锁定，滑块被弹出后恰好能从C点切入圆弧轨道。假定弹簧的弹性势能全部转化为滑块动能，滑块运动过程中可看作质点，求： （1）滑块由B运动到C的时间t； （2）弹簧锁定时储存的弹性势能大小Ep； （3）滑块在圆弧轨道末端D点时，对轨道的压力的大小FN； （4）若0.25 m ≤ x ≤ 1.25 m，小车与平台GJ碰撞后立即静止，写出滑块刚滑到G点时的速度vG大小与x的关系。 21. 如图甲所示，竖直固定的无限长直导线右侧有一与之共面的正方形闭合导电线框abcd，线框边长m，由质量均为m、电阻均为Ω的金属杆ab、cd和不计质量与电阻的导电轻杆ad、bc组成，ab边与直导线平行，到直导线的距离m。已知无限长直导线在空间某点产生的磁感应强度与电流I成正比，与该点到直导线的垂直距离x成反比。A的长直导线在空间产生的磁感应强度大小与x的关系如图乙所示。现给直导线通以A的恒定电流，给线框一初始角速度ω按顺时针方向（从上往下看）绕竖直对称轴无摩擦开始转动。求： （1）线框中心点的磁感应强度大小（结果保留两位小数）； （2）线框转过90°时的感应电流方向，并估算此过程中通过线框的电荷量q； （3）由于直导线产生的磁场微弱，线框在微弱电磁阻尼作用下缓慢减速，现测得线框转动N（N较小）圈过程产生焦耳热为Q，则此过程线框产生感应电流的有效值多大；以及线框转动1圈，角速度的减小量，已知。（用题中所给的字母表示，可能用到的数学知识：（，其中） 22. 如图甲所示，某粒子研究装置的通道长m，其横截面abcd、为边长m的正方形，通道四壁、、、能将打到壁上的粒子完全吸收并及时导走，以截面abcd中心点O为坐标原点建立空间直角坐标系，x轴平行于ab边，z轴平行于bc边，通道方向沿y轴。在通道内仅x方向和z方向分别加随时间余弦、正弦变化的磁场，规定沿各坐标轴正方向为磁场正方向，如图乙所示。已知粒子源位于坐标原点，能沿y轴正方向持续均匀发射初速度为m/s的带正电粒子，粒子比荷为C/kg，在磁场中的运动时间远小于磁场变化的周期，不计粒子的重力与粒子间的相互作用，不考虑磁场变化产生电场的影响。求： （1）时刻发射粒子在通道内的运动半径大小； （2）时刻发射的粒子能否通过截面，若能，计算粒子到达截面时的坐标；若不能，计算粒子到达通道四壁时的坐标； （3）通道壁吸收的粒子中，在通道内运动的最短时间与最长时间； （4）若仅撤去x方向磁场，长时间稳定后通过通道的粒子占总发射粒子数的百分比。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$