精品解析：2025届浙江省新阵地教育联盟高三下学期第二次联考物理试题

浙江省新阵地教育联盟2025届第二次联考 物理试题卷 考生须知： 1．本卷共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、座位号及准考证号并填涂相应数字； 3．所有答案必须写在答题卷上，写在试卷上无效； 4．可能用到的相关参数：重力加速度g取； 5．考试结束后，只需上交答题卷． 选择题部分 一、选择题Ⅰ：（本题共10小题，每小题3分，共30分．每小题列出的四个备选项中只有一个符合题目要求，不选、多选、错选均不得分） 1. 下列物理量是矢量且其单位用国际单位制基本单位表示，正确的是（　　） A. 磁通量T·m2 B. 磁感应强度kg·s-2·A-1 C. 电场强度V/m D. 电荷量A·s 2. 下列对教材中的四副插图所包含物理思想方法的说法错误的是（　　） A. 图甲：类比法； B. 图乙：理想实验方法； C. 图丙：等效法； D. 图丁：控制变量法 3. 关于下列四幅图分别对应的说法中，正确的是（　　） A. 图甲为静电除尘原理示意图，进入电场的粉尘带上正电从而被吸附在电极上 B. 图乙中钍234的半衰期是，则800个钍核234经过后必定还剩200个 C. 由丙图可知，核子的平均质量比核子的平均质量小 D. 丁图中，由一定质量的氧气分子在不同温度下的速率分布情况可知，温度 4. 羽毛球运动是一项深受大众喜爱体育运动。某研究小组的同学为研究羽毛球飞行规律，描绘出了如图所示的若干条羽毛球飞行轨迹图，图中A、B是其中同一轨迹上等高的两点，P为该轨迹的最高点，则该羽毛球（　　） A. 在P点时羽毛球的加速度方向竖直向下 B. 整个飞行过程中经P点的速度最小 C. 段的运动时间小于段的运动时间 D. 在A点的重力功率大小等于在B点的重力功率 5. 执行中国首次火星探测任务的探测器“天问一号”从地球发射后，在如图甲所示的P点沿地火转移轨道运动到Q点，再通过变轨操作依次进入如图乙所示的调相轨道和停泊轨道，以下关于天问一号的说法正确的是（　　） A. 从P点转移到Q点的时间小于6个月 B. 发射速度介于11.2km/s与16.7km/s之间 C. 在地火转移轨道运动时的速度均大于地球绕太阳的速度 D. 在停泊轨道的机械能比在调相轨道的机械能大 6. 我国首艘弹射型航空母舰福建舰采用了世界上最先进的电磁弹射技术，装备了三条电磁弹射轨道．电磁弹射的简化模型如图所示：足够长的光滑水平固定金属轨道处于竖直向下的匀强磁场中，左端与充满电的电容器C相连，与机身固连的金属杆静置在轨道上，闭合开关S后，飞机向右加速达到起飞速度。下列说法正确的是（　　） A. 飞机运动过程中，a端的电势始终低于b端的电势 B. 飞机起飞过程是匀加速直线运动 C. 飞机的速度达到最大时，电容器所带的电荷量为零 D. 增大电容器的放电量，可以提高飞机的最大速度 7. 如图所示，质量为m的物体由两根轻绳吊起悬在空中处于静止状态，右侧绳子的另一端固定在高墙处的A点且与竖直方向的夹角为α，左侧绳子由人拉着且与竖直方向的夹角为β，现人站立不动而把手中的长绳缓慢释放，对于在物体接触墙前的过程，下列说法正确的是（　　） A. 两根绳子对物体拉力的合力变大 B. 两绳子的拉力都变大 C. 地面对人的摩擦力变小 D. 地面对人的支持力变小 8. 单晶硅太阳能发电原理是：让阳光照射到单晶硅太阳能板上而激发电子形成电流。根据相关资料得知杭州西站枢纽屋顶铺设了面积约为的单晶硅太阳能板，在阳光照射下其平均发电功率约为。若已知太阳的辐射总功率约，太阳与地球之间的距离约为，则下列说法中正确的是（　　） A. 单晶硅太阳能板发出的是交流电； B. 地球表面单位面积上接收到的太阳辐射功率约 C. 一天大约可发电； D. 太阳能发电的光电转换效率约为22% 9. 作为公共交通的一部分，现代城市里会提供各种共享自行车和电动助力车，方便了市民们的短途出行。如图甲是某一款电动助力车，其调速把手主要是应用了“霍尔效应”来控制行驶速度的。调速把手内部截面示意图如图乙所示，内含永磁铁和霍尔器件等部件。把手里面的霍尔器件是一个棱长分别为a，b、c的长方体金属导体器件，永久磁铁与霍尔器件的位置关系如图丙所示。电动车正常行驶时，在霍尔器件的上下面通有一个恒定电流I，骑手将调速把手旋转，永久磁铁也跟着转动，施加在霍尔器件上的磁场就会发生变化，霍尔器件就能在C、D间输出变化的电压U，电机电路感知这个电压的变化就能相应地改变电机转速，这个电压U与电机转速n的关系如图丁所示。则以下说法正确的是（　　） A. 骑行电动车时，霍尔器件C端的电势高于D端的电势 B. 若组装电动车时不小心将永久磁铁装反了（两极互换）将会影响该电动车正常骑行 C. 若按图乙箭头所示方向匀速转动把手时电压U随时间均匀增大，则电动车随之做匀加速运动 D. 若图丙中器件尺寸不变，仅增大通过霍尔器件的电流I，可使电动车更容易获得最大速度 10. 如图甲所示，一束单色光a沿半径方向射入半圆形玻璃砖，光线a与直径的夹角为，反射光线b的强度随夹角的变化关系如图乙所示。图丙是与图甲用同种材料制作的截面是等腰直角三角形的三棱镜，为嵌在三棱镜内部紧贴的上述单色可见光的线状光源，与三棱镜的面垂直，D位于线段的中点，图丁为其面的正视图。若只考虑由直接射向侧面的光线。以下结论正确的是（　　） A. 该单色光的在玻璃砖中的全反射临界角为 B. 该单色光的在该玻璃砖中的播速度为 C. 光从面出射的区域占该侧面总面积的 D. 若发出的单色光频率变小，面有光出射的区域面积将减小 二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每题4分，共12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4分，选对但不全的得2分，有错选的得0分） 11. 在如图所示的电路中，均为理想电流表，D为理想二极管，是滑动变阻器．已知理想变压器原副线圈匝数比为，定值电阻，．为变压器供电的是一小型发电机，其示意图如图乙，发电机输出电压u随时间t按正弦规律变化如图丙所示．则以下结论正确的是（　　） A. 时，穿过线圈的磁通量为零 B. 电流表的示数为 C. 电流表的示数为 D. 滑动变阻器的滑片向上滑动时，电流表的示数将变小 12. 已知氢原子能级如图所示，现有大量处于某高能级的氢原子，向低能级跃迁时只能发出a、b、c三种可见光，分别用这三种可见光照射图甲电路中的光电管阴极K，均能发生光电效应．已知可见光能量范围约为到之间，a光的光子能量为，下列说法正确的是（　　） A. 三种可见光中a光光子的动量最小 B. 当滑片P向b端移动时，微安表读数减小 C. 若实验中b、c光的遏止电压为和，则 D. 若用同一装置做这三种可见光的双缝干涉实验，a光的条纹宽度最窄 13. 如图所示为某水池的剖面图，A、B两区域的水深分别为hA、hB，其中hB=2.5m，点O位于两部分水面分界线上，M和N是A、B两区域水面上的两点，OM=4m，ON=7.5m，t=0时刻M点从平衡位置向下振动，N点从平衡位置向上振动，形成以M、N点为波源的水波（看做是简谐横波），两波源的振动频率均为1Hz，振幅均为5cm，当t=1s时，O点开始振动且振动方向向下，已知水波的波速跟水深的关系为，式中h为水深，g=10m/s2，下列说法正确的是（　　） A. B区域中水波的波长为5m B. 区域A的水深为hA=1.5m C. t=2s时，O点的振动方向向上 D. MN连线之间（不包括M、N）共有4个振动加强点 非选择题部分 三、非选择题：（本题共5小题，共58分） 14. 利用如图甲的实验装置“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”。 （1）图乙是实验得到纸带一部分，每相邻两计数点间有四个点未画出。相邻计数点的间距已在图中给出。打点计时器电源频率为，则小车的加速度大小为____________（结果保留3位有效数字）。 （2）实验得到的理想图像应是一条过原点的直线，但由于实验误差影响，常出现如图丙所示的①、②、③三种情况．下列说法正确的是______________ A. 图线①产生原因是小车的质量太大 B. 图线②的产生原因是平衡摩擦力时长木板的倾角过大 C. 图线③的产生原因是小车的质量太小 （3）实验小组的同学觉得用图甲装置测量加速度较大时系统误差较大，所以大胆创新，选用图丁所示器材进行实验，测量小车质量M，所用交流电频率为，共5个槽码，每个槽码的质量均为．实验步骤如下：i．安装好实验器材，跨过定滑轮的细线一端连接在小车上，另一端悬挂着5个槽码．调整轨道的倾角，用手轻拨小车，直到打点计时器在纸带上打出一系列等间距的点；ii．保持轨道倾角不变，取下1个槽码（即细线下端悬挂4个槽码），让小车拖着纸带沿轨道下滑，根据纸带上打的点迹测出加速度a；iii．逐个减少细线下端悬挂的槽码数量，重复步骤ii；iv。以取下槽码的总个数的倒数为横坐标，为纵坐标，在坐标纸上作出关系图线。测得关系图线的斜率为，则小车质量______________（计算结果保留两位有效数字）。 15. 某学习小组用水果和两种金属电极做了一个“水果电池”，进行了以下实验： （1）按图甲所示电路图，测量水果电池的电动势和内阻．使用的实验器材有：数字式多用电表（其中电压表可视为理想表）、滑动变阻器、电流表、导线、开关等．请根据电路图在如图乙中完成实物连线______________； （2）粗测水果电池电动势，某同学将多用电表直接测量，读数如图丙所示，读数为______________V。连接好电路后闭合开关，调节滑动变阻器，记录数字电压表和电流表示数。作出图像，如图丁中曲线所示．由图像求得水果电池的电动势______________V，内阻______________（结果保留两位有效数字）； （3）该同学用三个一样的水果电池串联形成一个电池组，能使某发光二极管正常发光，的图像如图戊中曲线所示，则正常发光时的电压______________V（保留两位有效数字）； （4）在（3）中，正常发光时，该同学用普通电压表测量二极管两端电压，发现电压表示数小于正常发光时的电压且熄灭，造成电压减小原因可能是______________。 A. 电压表分流； B. 电压表内阻过大； C. 电压表量程过大； D. 电压表正负接线柱接反。 16. 下列实验现象说法正确的是（　　） A. 在温水中滴入一滴墨水，用眼睛直接观察到墨粉小颗粒的无规则运动，间接说明水分子做不停歇的无规则运动 B. 油膜法测分子直径实验中，待图像稳定后我们可观察到薄膜干涉彩色条纹 C. 油膜法测分子直径实验中，油酸要足够稀释，因为过浓油酸会使得油酸分子聚集，形成颗粒状物质，导致实验测量结果偏大 D. 在研究“玻意耳定律”实验中，推拉活塞时，动作要迅速，以减少气体进入或泄漏而造成误差 17. 某导热性良好的容器，内含一定质量的理想气体，由状态A经过状态B变为状态C的图像，如图所示。已知气体在状态A时的压强是，其他已知量在图示中标出。 （1）求大小。 （2）请你建立一个坐标系，并在该坐标系中，作出气体由状态A经过B变为C的图像，并标出A、B、C的坐标值。 （3）气体由状态A经过B变为C的过程中，假定气体吸收热量为，求气体A、C状态的内能变化量。 18. 有一游戏装置，水平传动带以恒定速率v=10m/s如图所示运动，传送带长度L0=6.0m，斜面CD的倾角为θ=53°，长为L1=2.0m。质量m=0.05kg的物块P可轻放在传送带不同的位置，经过C点时速度大小不变，物块P与传送带间的摩擦因数，BC段光滑，物块P与斜面CD间的动摩擦因数，斜面在D点处与半径R=0.40m的光滑圆形轨道相切连接，圆轨道的最低点E与水平轨道EF相切连接，EF轨道与CD斜面略错开．质量为M=0.15kg的物块Q放在距离E点L2=1.60m的G点处，GF之间的距离为L3=0.40m，两物块与水平轨道EF的动摩擦因数均为，紧靠F点右侧下方有一距EF为H=0.80m的平台，平台长度L4=0.40m，物块P与物块Q碰撞后粘在一起向前运动，整个运动过程中两物块均可看成质点。（sin53°=0.8，cos53°=0.6） （1）若物体轻放在A点，求物块P第一次到达C点时的速度大小； （2）若物体轻放在A点，则物块P通过圆轨道D点时受到的支持力； （3）若要使物块P通过轨道与Q碰撞后粘在一起恰好打到平台右边缘，求物体P放置的位置距离B点的距离。 19. 随着社会的发展，新能源汽车已经成为我们日常生活中非常普遍的交通工具之一。电机系统是新能源汽车核心技术之一，当前新能源汽车主要使用的电机包括永磁同步电机和交流感应电机（如图1）。交流感应电动机就是利用电磁驱动工作的，其原理是利用配置的三个线圈连接到三相电源上，产生旋转磁场，磁场中的导线框也就随着转动，就这样，电动机把电能转化成机械能。其原理类似于如图2所示的高中教材中的演示实验。为方便理解图1中交流感应电动的工作原理，我们将其简化等效为如图3所示的模型（俯视图），其中单匝线圈处于辐向磁场中，所处的磁感应强度相同，大小均为，两无磁场区域夹角均为，已知导线框的边长均为为，线框总电阻为。两边质量均为为，在磁场中转动时，受到的阻力均为，其中比例系数为线速度，其余两边质量和所受阻力不计，无磁场区域一切阻力忽略不计。现让磁场以恒定角速度顺时针转动，线框初始静止锁定，时刻解锁如图3所示的正方形导线框，导线框由静止开始转动。 （1）判断时刻，线框中的电流方向（用字母表示）； （2）求线框稳定转动时的角速度、及线框中电流的有效值； （3）系统稳定转动后某时刻磁场停止转动，求边还能转过的最大路程。 20. 芯片制造中，离子注入是一道重要的工序，如图所示是一部分离子注入工作原理示意图，离子注入过程需要用电场与磁场进行有效控制．初速度不计的带正电离子从离子源S发出经电场加速后，从P点以速度v0沿半径方向射入圆形磁分析器，磁分析器中存在垂直于纸面向外的匀强磁场B1（大小未知），与长方体离子控制区的截面abcd相切于Q点，其中abcd为该控制区中间竖直平面（与圆形磁分析器处于同一竖直平面），离子从Q点进入控制区时，由于边缘效应，离子进入控制区的速度方向会有一定波动（速度大小不变），波动范围在以正常射入方向为轴的最大偏角为θ的范围内．开始时控制区不加电场或磁场，离子从Q点离开磁分析器后可匀速穿过控制区，注入水平底面的硅片上．已知离子质量为m，电荷量为q，在圆形磁分析器中运动的时间为t，图中a、P、Q三点连线正好可构成一个等边三角形，bQ足够长、ad边长为L，不计离子的重力和离子间的相互作用，θ角已知，且由于θ角较小（θ<10°）离子不会从控制区的四个侧面射出． （1）求加速电场的电势差U和圆形磁分析器的半径r； （2）若离子注入硅片时，垂直硅片的速度至少达到v才能有效注入，为使所有离子均能有效注入硅片，现在控制区加上沿ad方向的匀强磁场B和同样方向的匀强电场（强场大小可调控），则匀强电场的场强大小应满足什么条件？离子有效注入硅片上的面积最大可达多少？ （3）若在控制区加上垂直于abcd平面向里的匀强磁场其大小为B0（且），现加上沿ad方向且大小可调控的匀强电场E，若要使从Q进入并沿平面abcd运动的离子都不打到硅片上，求可控匀强电场E的取值范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 浙江省新阵地教育联盟2025届第二次联考 物理试题卷 考生须知： 1．本卷共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、座位号及准考证号并填涂相应数字； 3．所有答案必须写在答题卷上，写在试卷上无效； 4．可能用到的相关参数：重力加速度g取； 5．考试结束后，只需上交答题卷． 选择题部分 一、选择题Ⅰ：（本题共10小题，每小题3分，共30分．每小题列出的四个备选项中只有一个符合题目要求，不选、多选、错选均不得分） 1. 下列物理量是矢量且其单位用国际单位制基本单位表示，正确的是（　　） A. 磁通量T·m2 B. 磁感应强度kg·s-2·A-1 C. 电场强度V/m D. 电荷量A·s 【答案】B 【解析】 【详解】磁通量、电荷量为标量，磁感应强度、电场强度为矢量，而磁感应强度的单位为T，且 电场强度单位为V/m，且 故选B。 2. 下列对教材中的四副插图所包含物理思想方法的说法错误的是（　　） A. 图甲：类比法； B. 图乙：理想实验方法； C 图丙：等效法； D. 图丁：控制变量法 【答案】A 【解析】 【详解】A．图甲是推导图像的面积代表位移，使用的是微元法，故A错误，符合题意； B．图乙在研究力和运动的关系时，伽利略运用了理想实验方法，巧妙地设想了两个对接斜面的实验，故B正确，不符题意； C．图丙利用红蜡块的运动探究合运动和分运动的实验，采用物理思想方法是等效替代法，故C正确，不符题意； D．图丁探究影响电荷间相互作用力的因素时，运用了控制变量法，故D正确，不符题意。 故选A。 3. 关于下列四幅图分别对应的说法中，正确的是（　　） A. 图甲为静电除尘原理示意图，进入电场的粉尘带上正电从而被吸附在电极上 B. 图乙中钍234的半衰期是，则800个钍核234经过后必定还剩200个 C. 由丙图可知，核子的平均质量比核子的平均质量小 D. 丁图中，由一定质量的氧气分子在不同温度下的速率分布情况可知，温度 【答案】C 【解析】 【详解】A．图甲为静电除尘原理示意图，进入电场的粉尘带上负电从而被吸附在电极上，A错误; B．半衰期是对大量原子核衰变的统计规律，对少量原子核没有意义，B错误； C．比结合能大的原子核，平均每个核子的质量亏损就大，核子的平均质量就小，由图可知核子的比结合能大于核子的比结合能，故核子的平均质量比核子的平均质量小，C正确； D．温度是分子平均动能的标志，由于温度下分子的速率图像的峰值更大，故温度，D错误。 故选C。 4. 羽毛球运动是一项深受大众喜爱的体育运动。某研究小组的同学为研究羽毛球飞行规律，描绘出了如图所示的若干条羽毛球飞行轨迹图，图中A、B是其中同一轨迹上等高的两点，P为该轨迹的最高点，则该羽毛球（　　） A. 在P点时羽毛球的加速度方向竖直向下 B. 整个飞行过程中经P点的速度最小 C. 段的运动时间小于段的运动时间 D. 在A点的重力功率大小等于在B点的重力功率 【答案】C 【解析】 【详解】A．在P点时除重力之外，羽毛球还受到水平向左的空气阻力，则羽毛球的合外力方向指向左下方，加速度方向指向左下方，A错误； B．因为P点时合外力与速度夹角是钝角，故羽毛球继续做减速运动，则P点速度不是最小的，B错误； C．由于存在空气阻力作用，AP段羽毛球处于上升阶段，由牛顿第二定律 PB段羽毛球处于下降阶段，由牛顿第二定律，故 竖直方向，由于位移大小相等，所以AP段的飞行时间小于PB段的飞行时间，故C正确； D．由，可得 则由重力的瞬时功率可知，在A点的重力功率大小大于在B点的重力功率，D错误。 故选C。 5. 执行中国首次火星探测任务的探测器“天问一号”从地球发射后，在如图甲所示的P点沿地火转移轨道运动到Q点，再通过变轨操作依次进入如图乙所示的调相轨道和停泊轨道，以下关于天问一号的说法正确的是（　　） A. 从P点转移到Q点的时间小于6个月 B. 发射速度介于11.2km/s与16.7km/s之间 C. 在地火转移轨道运动时的速度均大于地球绕太阳的速度 D. 在停泊轨道的机械能比在调相轨道的机械能大 【答案】B 【解析】 【详解】A．地球公转周期为12个月，根据开普勒第三定律可知，天问一号在地火转移轨道的轨道半径大于地球的公转半径，则运行周期大于12个月，从P点运动到Q点的时间大于6个月，故A错误； B．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B正确； C．天问一号在Q点点火加速进入火星轨道，则在地火转移轨道运动时，Q点的速度小于火星轨道的速度，根据万有引力提供向心力有 可得 可知地球半径小于火星公转半径，则地球绕太阳的速度大于火星绕太阳的速度，则在地火转移轨道运动时，Q点的速度小于地球绕太阳的速度，故C错误。 D．因在环绕火星调相轨道变轨到停泊轨道，降轨要点火减速，则停泊轨道机械能小，故D错误。 故选B。 6. 我国首艘弹射型航空母舰福建舰采用了世界上最先进的电磁弹射技术，装备了三条电磁弹射轨道．电磁弹射的简化模型如图所示：足够长的光滑水平固定金属轨道处于竖直向下的匀强磁场中，左端与充满电的电容器C相连，与机身固连的金属杆静置在轨道上，闭合开关S后，飞机向右加速达到起飞速度。下列说法正确的是（　　） A. 飞机运动过程中，a端的电势始终低于b端的电势 B. 飞机起飞过程是匀加速直线运动 C. 飞机的速度达到最大时，电容器所带的电荷量为零 D. 增大电容器的放电量，可以提高飞机的最大速度 【答案】D 【解析】 【详解】A．飞机向右加速，通过金属杆ab的电流方向为a→b，则电容器上板带正电，下板带负电，a端的电势高于b端的电势，A错误； BC．随着飞机加速，金属杆ab产生的电动势为 则电动势增大，电容器两端电压U减小，根据牛顿第二定律对金属杆和飞机有 金属杆的加速度a减小，当时，飞机的速度达到最大，此时电容器所带的电荷量 BC错误； D．对金属杆与飞机，由动量定理可得， 联立解得 故提高电容器的放电量，可以提升飞机的起飞速度，D正确。 故选D。 7. 如图所示，质量为m的物体由两根轻绳吊起悬在空中处于静止状态，右侧绳子的另一端固定在高墙处的A点且与竖直方向的夹角为α，左侧绳子由人拉着且与竖直方向的夹角为β，现人站立不动而把手中的长绳缓慢释放，对于在物体接触墙前的过程，下列说法正确的是（　　） A. 两根绳子对物体拉力的合力变大 B. 两绳子的拉力都变大 C. 地面对人的摩擦力变小 D. 地面对人的支持力变小 【答案】C 【解析】 【详解】A．人站立不动而把手中的长绳缓慢释放，物体处于平衡状态，两根绳子对物体拉力的合力始终与物体重力等大反向，不变，故A错误； B．对物体受力分析，由相似三角形得 当人站立不动而缓慢释放绳子，则增大，不变，减小，可知T减小，F减小，故B错误； C．对整体有 T减小，减小，则f减小，故C正确； D．对人，由平衡条件得 F减小，增大，则N增大，故D错误。 故选C。 8. 单晶硅太阳能发电原理是：让阳光照射到单晶硅太阳能板上而激发电子形成电流。根据相关资料得知杭州西站枢纽屋顶铺设了面积约为的单晶硅太阳能板，在阳光照射下其平均发电功率约为。若已知太阳的辐射总功率约，太阳与地球之间的距离约为，则下列说法中正确的是（　　） A. 单晶硅太阳能板发出的是交流电； B. 地球表面单位面积上接收到的太阳辐射功率约 C. 一天大约可发电； D. 太阳能发电的光电转换效率约为22% 【答案】B 【解析】 【详解】A．单晶硅太阳能板发出的是直流电，选项A错误； B．距离太阳球面面积 单位面积上接受太阳辐射的功率 选项B正确； C．若24小时都有太阳，则工作一天大约可发电 但有太阳的时间小于24小时，一天可发电小于，故C错误； D．太阳板接收的太阳能 转换效率 选项D错误。 故选B。 9. 作为公共交通的一部分，现代城市里会提供各种共享自行车和电动助力车，方便了市民们的短途出行。如图甲是某一款电动助力车，其调速把手主要是应用了“霍尔效应”来控制行驶速度的。调速把手内部截面示意图如图乙所示，内含永磁铁和霍尔器件等部件。把手里面的霍尔器件是一个棱长分别为a，b、c的长方体金属导体器件，永久磁铁与霍尔器件的位置关系如图丙所示。电动车正常行驶时，在霍尔器件的上下面通有一个恒定电流I，骑手将调速把手旋转，永久磁铁也跟着转动，施加在霍尔器件上的磁场就会发生变化，霍尔器件就能在C、D间输出变化的电压U，电机电路感知这个电压的变化就能相应地改变电机转速，这个电压U与电机转速n的关系如图丁所示。则以下说法正确的是（　　） A. 骑行电动车时，霍尔器件C端的电势高于D端的电势 B. 若组装电动车时不小心将永久磁铁装反了（两极互换）将会影响该电动车的正常骑行 C. 若按图乙箭头所示方向匀速转动把手时电压U随时间均匀增大，则电动车随之做匀加速运动 D. 若图丙中器件尺寸不变，仅增大通过霍尔器件的电流I，可使电动车更容易获得最大速度 【答案】D 【解析】 【详解】A．骑行电动车时，由左手定则可知电子向C端移动，故霍尔器件C端的电势低于D端的电势，故A错误； B．若磁铁装反了（两极互换）霍尔电压会反向，但由丁图的对称性可知不影响电动车转速的变化规律，即仍能正常骑行，故B错误； C．当骑手按图乙箭头所示方向均匀转动把手时若电压会随时间均匀增大，则由丁图可知，电动车的速度随时间增加更慢，加速度将减小。故C错误； D．由，得，所以仅增大电流I时，U增大，由丁图可知可使电动车更容易获得最大速度，故D正确。 故选D。 10. 如图甲所示，一束单色光a沿半径方向射入半圆形玻璃砖，光线a与直径的夹角为，反射光线b的强度随夹角的变化关系如图乙所示。图丙是与图甲用同种材料制作的截面是等腰直角三角形的三棱镜，为嵌在三棱镜内部紧贴的上述单色可见光的线状光源，与三棱镜的面垂直，D位于线段的中点，图丁为其面的正视图。若只考虑由直接射向侧面的光线。以下结论正确的是（　　） A. 该单色光的在玻璃砖中的全反射临界角为 B. 该单色光的在该玻璃砖中的播速度为 C. 光从面出射的区域占该侧面总面积的 D. 若发出的单色光频率变小，面有光出射的区域面积将减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据反射光线b的强度随夹角的变化关系图知，时发生全反射，所以全反射临界角为此时的入射角 故A错误； B．由全反射临界角与折射率的关系 知，该单色光的折射率 根据 解得 故B错误； C．根据A项分析知，临界角为，即光线在面上入射角为范围内面有光出射 设，则由几何知识可知， 则光从面出射的区域占该侧面总面积的比例为，故C正确； D．由于频率越小，折射率越小，当光源发出的光的频率变小时，折射率也会变小，导致临界角增大，出射光线区域的面积将增大，故D错误。 故选C。 二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每题4分，共12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4分，选对但不全的得2分，有错选的得0分） 11. 在如图所示的电路中，均为理想电流表，D为理想二极管，是滑动变阻器．已知理想变压器原副线圈匝数比为，定值电阻，．为变压器供电的是一小型发电机，其示意图如图乙，发电机输出电压u随时间t按正弦规律变化如图丙所示．则以下结论正确的是（　　） A. 时，穿过线圈的磁通量为零 B. 电流表示数为 C. 电流表的示数为 D. 滑动变阻器滑片向上滑动时，电流表的示数将变小 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由图丙可知，发电机输出电动势在 t ＝ 0.01 s 时正好为零，此时意味着线圈磁通量最大值， A 错误； B．原线圈两端电压的有效值为 又根据理想变压器原来则有 解得 由欧姆定律可得电流表的示数为 B正确； C．因为与理想二极管串联，导致正弦波形只有一半通过，则有 解得电流表的示数为 C错误； D．滑动变阻器滑片向上滑动，其接入电阻值变大，由于副线圈两端的电压不变，则副线圈总电流变小，根据可知，原线圈中电流减小，即电流表的示数变小,D正确。 故选BD。 12. 已知氢原子能级如图所示，现有大量处于某高能级的氢原子，向低能级跃迁时只能发出a、b、c三种可见光，分别用这三种可见光照射图甲电路中的光电管阴极K，均能发生光电效应．已知可见光能量范围约为到之间，a光的光子能量为，下列说法正确的是（　　） A. 三种可见光中a光光子的动量最小 B. 当滑片P向b端移动时，微安表读数减小 C. 若实验中b、c光的遏止电压为和，则 D. 若用同一装置做这三种可见光的双缝干涉实验，a光的条纹宽度最窄 【答案】AC 【解析】 【详解】A．可见光能量范围约为到之间，即从高能级向低能级跃迁，只能发出a、b、c三种可见光，则高能级的氢原子处于能级。三种可见能量分别为和 根据，，，得 故a光光子动量最小，故A正确； B．当滑片P向b端移动时，阳极A电势高于阴极K，场强方向向左，电子受到向右的电场力，加速向右运动，故微安表读数不会减小，故B错误； C．若b、c光的能量分别为和 则 解得，故C正确； D．由上述分析可知，a光的波长最长，若用同一装置做这三种可见光的双缝干涉实验，由可知，a光的条纹宽度最宽，故D错误； 故选AC。 13. 如图所示为某水池的剖面图，A、B两区域的水深分别为hA、hB，其中hB=2.5m，点O位于两部分水面分界线上，M和N是A、B两区域水面上的两点，OM=4m，ON=7.5m，t=0时刻M点从平衡位置向下振动，N点从平衡位置向上振动，形成以M、N点为波源的水波（看做是简谐横波），两波源的振动频率均为1Hz，振幅均为5cm，当t=1s时，O点开始振动且振动方向向下，已知水波的波速跟水深的关系为，式中h为水深，g=10m/s2，下列说法正确的是（　　） A. B区域中水波的波长为5m B. 区域A的水深为hA=1.5m C. t=2s时，O点的振动方向向上 D. MN连线之间（不包括M、N）共有4个振动加强点 【答案】AD 【解析】 【详解】A．区域B的波速 水波周期都是1s，所以 故A正确； B．区域A的波速 根据 可得 所以 故B错误； C．t=2s时，M波在O点完成了一次全振动，则该波在O点产生的波正在平衡位置向下振动，N波传递到O点需要 t=2s时，N波在O点完成半个周期的振动，则该波在O点产生的波正在平衡位置向下振动，所以t=2s时，O点的振动方向向下，故C错误； D．振动由M传至O点用时t=1s，此时N点正好完成一次全振动，对于NO之间的质点，O与N相当两个反相相干波源，可以判知ON间有2个振动加强点，振动由N传至O点用时 此时M点振动了 对于MO之间的质点，O与M相当两个同相相干波源，可以判知间有1个振动加强点，另外由C知，O点也是振动加强点，故一共有4个，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58分） 14. 利用如图甲的实验装置“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”。 （1）图乙是实验得到纸带的一部分，每相邻两计数点间有四个点未画出。相邻计数点的间距已在图中给出。打点计时器电源频率为，则小车的加速度大小为____________（结果保留3位有效数字）。 （2）实验得到的理想图像应是一条过原点的直线，但由于实验误差影响，常出现如图丙所示的①、②、③三种情况．下列说法正确的是______________ A. 图线①的产生原因是小车的质量太大 B. 图线②的产生原因是平衡摩擦力时长木板的倾角过大 C. 图线③的产生原因是小车的质量太小 （3）实验小组的同学觉得用图甲装置测量加速度较大时系统误差较大，所以大胆创新，选用图丁所示器材进行实验，测量小车质量M，所用交流电频率为，共5个槽码，每个槽码的质量均为．实验步骤如下：i．安装好实验器材，跨过定滑轮的细线一端连接在小车上，另一端悬挂着5个槽码．调整轨道的倾角，用手轻拨小车，直到打点计时器在纸带上打出一系列等间距的点；ii．保持轨道倾角不变，取下1个槽码（即细线下端悬挂4个槽码），让小车拖着纸带沿轨道下滑，根据纸带上打的点迹测出加速度a；iii．逐个减少细线下端悬挂的槽码数量，重复步骤ii；iv。以取下槽码的总个数的倒数为横坐标，为纵坐标，在坐标纸上作出关系图线。测得关系图线的斜率为，则小车质量______________（计算结果保留两位有效数字）。 【答案】（1）2.86 （2）B （3）0.20 【解析】 【小问1详解】 相邻计数点之间的时间间隔 根据逐差法可得小车的加速度 【小问2详解】 A．图线①的产生原因是，砝码盘和砝码的总质量增大到一定程度后不再满足砝码盘和砝码的总质量远小于小车质量，是由于小车质量太小造成的，A错误； B．图线②说明时小车就有加速度，其产生原因是平衡摩擦力时长木板的倾角过大，B正确； C．图线③说明F增大到一定程度小车才开始有加速度，其产生原因是平衡摩擦力时长木板的倾角偏小或未平衡摩擦力，C错误。 故选B。 【小问3详解】 对小车和槽码根据牛顿第二定律分别有， 两式联立，求得 由的关系式可知，关系图线的斜率 解得 15. 某学习小组用水果和两种金属电极做了一个“水果电池”，进行了以下实验： （1）按图甲所示电路图，测量水果电池的电动势和内阻．使用的实验器材有：数字式多用电表（其中电压表可视为理想表）、滑动变阻器、电流表、导线、开关等．请根据电路图在如图乙中完成实物连线______________； （2）粗测水果电池电动势，某同学将多用电表直接测量，读数如图丙所示，读数为______________V。连接好电路后闭合开关，调节滑动变阻器，记录数字电压表和电流表的示数。作出图像，如图丁中曲线所示．由图像求得水果电池的电动势______________V，内阻______________（结果保留两位有效数字）； （3）该同学用三个一样的水果电池串联形成一个电池组，能使某发光二极管正常发光，的图像如图戊中曲线所示，则正常发光时的电压______________V（保留两位有效数字）； （4）在（3）中，正常发光时，该同学用普通电压表测量二极管两端电压，发现电压表示数小于正常发光时的电压且熄灭，造成电压减小原因可能是______________。 A. 电压表分流； B. 电压表内阻过大； C. 电压表量程过大； D. 电压表正负接线柱接反。 【答案】（1） （2） ①. 0.95 ②. ③. （3）##2.0 （4）A 【解析】 【小问1详解】 根据电路图，将实物连接情况如下 【小问2详解】 [1]挡位开关指在直流电压2.5V量程，故电表的读数为0.95V； [2][3]根据闭合电路的欧姆定律可得 结合图像可在知，图线的纵截距表示电源电动势，即 图线斜率的绝对值表示电源内阻，即 【小问3详解】 当三个一样的水果电池串联形成一个电池组时，作出该电源的I-U图线，如图所示 两图线的交点横坐标即为LED正常发光时的电压，即 【小问4详解】 A．由于内阻与LED灯的电阻相比较小，电压表的分流作用明显，导致干路电流增大，内电压增大，路端电压减小，A正确； B．若电压表的内阻过大，分流很小，对干路电流影响不大，不会出现题目中的情况，B错误； CD．电压表的量程过大只会导致指针偏转的幅度过小，而正负接线柱接反会导致电压表指针反向偏转，这两种情况也不会导致LED灯两端的电压减小，CD错误。 故选A。 16. 下列实验现象说法正确的是（　　） A. 在温水中滴入一滴墨水，用眼睛直接观察到墨粉小颗粒的无规则运动，间接说明水分子做不停歇的无规则运动 B. 油膜法测分子直径实验中，待图像稳定后我们可观察到薄膜干涉彩色条纹 C. 油膜法测分子直径实验中，油酸要足够稀释，因为过浓油酸会使得油酸分子聚集，形成颗粒状物质，导致实验测量结果偏大 D. 在研究“玻意耳定律”实验中，推拉活塞时，动作要迅速，以减少气体进入或泄漏而造成误差 【答案】C 【解析】 【详解】A．虽然墨粉小颗粒的无规则运动（布朗运动）确实可以间接说明水分子的无规则运动，但是我们无法直接用眼睛观察到墨粉小颗粒的无规则运动，这需要借助显微镜，故A错误； B．油膜法实验中，油酸需在水面形成单分子层，此时油膜厚度均匀，不会出现明显薄膜干涉条纹，故B错误； C．油膜法测分子直径实验中，油酸要足够稀释，因为过浓油酸会使得油酸分子聚集，形成颗粒状物质，导致油酸的面积偏小，由可知实验测量结果偏大，故C正确； D．在研究“玻意耳定律”实验中，推拉活塞时，动作要慢，防止因做功导致气体的稳定升高，故D错误。 故选C。 17. 某导热性良好的容器，内含一定质量的理想气体，由状态A经过状态B变为状态C的图像，如图所示。已知气体在状态A时的压强是，其他已知量在图示中标出。 （1）求大小。 （2）请你建立一个坐标系，并在该坐标系中，作出气体由状态A经过B变为C的图像，并标出A、B、C的坐标值。 （3）气体由状态A经过B变为C的过程中，假定气体吸收热量为，求气体A、C状态的内能变化量。 【答案】（1）200K （2）见解析 （3） 【解析】 【小问1详解】 A至B是等压过程, 由盖—吕萨克定律，则有 解得 【小问2详解】 由于A至B是等压过程,B到C为等容过程,由查理定律，可得 代入数据解得 由此可画出由A到B到C的p-V图像如下图 【小问3详解】 A到C，以气体为研究对象可知，A到B气体膨胀对外做功，B到C气体等容变化，不做功，故整个过程气体对外做的功为AB与坐标轴围成的面积，即 由热力学第一定律可知 其中 解得 即气体内能增加 18. 有一游戏装置，水平传动带以恒定速率v=10m/s如图所示运动，传送带长度L0=6.0m，斜面CD的倾角为θ=53°，长为L1=2.0m。质量m=0.05kg的物块P可轻放在传送带不同的位置，经过C点时速度大小不变，物块P与传送带间的摩擦因数，BC段光滑，物块P与斜面CD间的动摩擦因数，斜面在D点处与半径R=0.40m的光滑圆形轨道相切连接，圆轨道的最低点E与水平轨道EF相切连接，EF轨道与CD斜面略错开．质量为M=0.15kg的物块Q放在距离E点L2=1.60m的G点处，GF之间的距离为L3=0.40m，两物块与水平轨道EF的动摩擦因数均为，紧靠F点右侧下方有一距EF为H=0.80m的平台，平台长度L4=0.40m，物块P与物块Q碰撞后粘在一起向前运动，整个运动过程中两物块均可看成质点。（sin53°=0.8，cos53°=0.6） （1）若物体轻放在A点，求物块P第一次到达C点时的速度大小； （2）若物体轻放在A点，则物块P通过圆轨道D点时受到的支持力； （3）若要使物块P通过轨道与Q碰撞后粘在一起恰好打到平台右边缘，求物体P放置的位置距离B点的距离。 【答案】（1） （2）6.4N，方向指向圆心O （3）5m 【解析】 【小问1详解】 若物体在水平传送带上一直匀加速运动，根据牛顿第二定律可得， 联立解得 由此可知，物体一直匀加速到达C点，且到达C点的速度大小为； 【小问2详解】 C至D过程中，根据动能定理可得 解得 在D点，根据牛顿第二定律可得 解得 方向指向圆心O； 【小问3详解】 物块P与Q碰撞过程有 根据动能定理可得， 根据平抛运动的规律有， 联立解得 19. 随着社会的发展，新能源汽车已经成为我们日常生活中非常普遍的交通工具之一。电机系统是新能源汽车核心技术之一，当前新能源汽车主要使用的电机包括永磁同步电机和交流感应电机（如图1）。交流感应电动机就是利用电磁驱动工作的，其原理是利用配置的三个线圈连接到三相电源上，产生旋转磁场，磁场中的导线框也就随着转动，就这样，电动机把电能转化成机械能。其原理类似于如图2所示的高中教材中的演示实验。为方便理解图1中交流感应电动的工作原理，我们将其简化等效为如图3所示的模型（俯视图），其中单匝线圈处于辐向磁场中，所处的磁感应强度相同，大小均为，两无磁场区域夹角均为，已知导线框的边长均为为，线框总电阻为。两边质量均为为，在磁场中转动时，受到的阻力均为，其中比例系数为线速度，其余两边质量和所受阻力不计，无磁场区域一切阻力忽略不计。现让磁场以恒定角速度顺时针转动，线框初始静止锁定，时刻解锁如图3所示的正方形导线框，导线框由静止开始转动。 （1）判断时刻，线框中的电流方向（用字母表示）； （2）求线框稳定转动时的角速度、及线框中电流的有效值； （3）系统稳定转动后某时刻磁场停止转动，求边还能转过的最大路程。 【答案】（1）电流方向为 （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 由右手切割定则可知电流方向为。 【小问2详解】 以边为研究对象，当线框稳定转动时， 即，其中 可得则 由，得 根据电流有效值定义可得 【小问3详解】 把手停止后，线框由于惯性继续转动切割磁感线。由动量定理可得 即， 代入数据可得 结合空缺区域磁场 20. 芯片制造中，离子注入是一道重要的工序，如图所示是一部分离子注入工作原理示意图，离子注入过程需要用电场与磁场进行有效控制．初速度不计的带正电离子从离子源S发出经电场加速后，从P点以速度v0沿半径方向射入圆形磁分析器，磁分析器中存在垂直于纸面向外的匀强磁场B1（大小未知），与长方体离子控制区的截面abcd相切于Q点，其中abcd为该控制区中间竖直平面（与圆形磁分析器处于同一竖直平面），离子从Q点进入控制区时，由于边缘效应，离子进入控制区的速度方向会有一定波动（速度大小不变），波动范围在以正常射入方向为轴的最大偏角为θ的范围内．开始时控制区不加电场或磁场，离子从Q点离开磁分析器后可匀速穿过控制区，注入水平底面的硅片上．已知离子质量为m，电荷量为q，在圆形磁分析器中运动的时间为t，图中a、P、Q三点连线正好可构成一个等边三角形，bQ足够长、ad边长为L，不计离子的重力和离子间的相互作用，θ角已知，且由于θ角较小（θ<10°）离子不会从控制区的四个侧面射出． （1）求加速电场的电势差U和圆形磁分析器的半径r； （2）若离子注入硅片时，垂直硅片的速度至少达到v才能有效注入，为使所有离子均能有效注入硅片，现在控制区加上沿ad方向的匀强磁场B和同样方向的匀强电场（强场大小可调控），则匀强电场的场强大小应满足什么条件？离子有效注入硅片上的面积最大可达多少？ （3）若在控制区加上垂直于abcd平面向里的匀强磁场其大小为B0（且），现加上沿ad方向且大小可调控的匀强电场E，若要使从Q进入并沿平面abcd运动的离子都不打到硅片上，求可控匀强电场E的取值范围。 【答案】（1）， （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 在加速电场有 解得 在圆形磁分析器中，做圆周运动，运动轨迹如图 在磁场中运动时间有 其周期为 根据几何关系得 联立解得 【小问2详解】 离子注入硅片时，为使所有离子均能有效注入，根据动能定理得 解得 离子以的速度做匀速圆周运动，有 解得离子有效注入硅片上的面积最大可达 【小问3详解】 要使离子都不打到硅片上，偏角最大的离子运动到cd边时，速度恰与cd边相切，在平行于ab方向运用动量定理有， 是沿ab方向分速度变化量，根据求和式 可得 该过程电场力做功，根据动能定理得 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$