精品解析：浙江省金色阳光联盟2024-2025学年高三下学期2月适应性考试物理试卷

金色阳光——2024-2025学年高三适应性考试 物理 本试卷分选择题和非选择题两部分，共8页，满分100分，考试用时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。 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是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分） 1. 下列物理量是基本量，且又是标量的是（ ） A. 时间 B. 电势 C. 功率 D. 电场强度 2. 如图所示，这是神舟十九号航天员太空出舱活动的画面。航天员悬浮于舱外时（ ） A. 相对地球是静止的 B. 受到的合外力为零 C. 处于完全失重状态 D. 惯性比地球上小 3. 如图所示，在2024年珠海航展上，我国歼惊艳亮相。若飞机以图中姿态斜向上做匀加速直线运动，下列关于飞机在空中运动时的合力F、加速度a、重力势能和机械能E随运动时间t的变化关系图中，正确的是（ ） A. B. C. D. 4. 如图所示，科学家将云室放在方向垂直纸面向里匀强磁场中，并在云室中放置一块厚6mm的铝板，云室记录了某种宇宙射线粒子从下向上穿过铝板前后的运动轨迹。则（　　） A. 宇宙射线带负电 B. 宇宙射线可能是α粒子流 C. 穿过铝板后粒子的物质波波长不变 D. 穿过铝板后粒子受到的洛伦兹力减小 5. 如图所示，质量为60kg的蹦床运动员，从离水平网面3.2m高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面5.0m高处。已知运动员与网接触的时间为0.8s，则运动员（　　） A. 自由下落的时间是0.32s B. 触网时屈腿有助于减小网的冲击力 C. 触网前与离网后的机械能相等 D. 受到网的平均作用力大小为1350N 6. 如图甲所示，AB是半圆柱形玻璃砖底面，CD是探测反射光强度的光学传感器。一束红光由真空沿半圆柱体的径向射向中心点O，入射角为θ，从AB面反射回来的光强随入射角θ变化的情况如图乙所示。已知光在真空中的传播速度为c，sin53°=0.8，下列说法正确的是（　　） A. 玻璃砖的折射率约为1.67 B. 光在玻璃砖中的传播速度为0.6c C. 若入射光改用紫光，CD刚好探测到最大反射强度时 D. 若θ从0增大到30°，反射光线和折射光线之间的夹角将从180°减小到97° 7. 如图所示，轻绳一端固定在倾角为的光滑斜面上，另一端系一质量为m的小球，小球在斜面上作小角度摆动。下列说法正确的是（ ） A. 小球在最高点时受到的绳子拉力大小为 B. 小球在最低点时受到的绳子拉力大小为 C 若小球运动到最高点时剪断轻绳，小球将做直线运动 D. 若小球运动到最低点时剪断轻绳，小球将做平抛运动 8. 如图所示，我国首颗太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”，围绕地球做匀速圆周运动的轨道平面与赤道平面接近垂直，卫星每天在相同时刻，沿相同方向经过地球表面A点正上方，恰好绕地球运行n圈。已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，地球同步卫星离地高度为r，则“羲和号”（ ） A. 可能会经过北京上空 B. 运行速度比地球同步卫星小 C. 运动的轨道半径为 D. 运动的加速度大小为 9. 如图甲所示，匝数匝的矩形线框在匀强磁场中绕中心轴线以恒定的角速度转动，通过电刷与电路连接。已知线框的电阻，定值电阻，流过理想电表的电流随时间变化规律如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 时，电流表的示数为 B. 穿过单匝线框的最大磁通量为 C. 一个周期的时间内，电阻R产生的热量为 D. 时间内，流过电阻R的电荷量为 10. 屏幕上有一面积较小的圆形光能接收器，离光能接收器正上方距离为d处有功率恒定的点光源S，光能接收器接收到的光能功率为P。现在离接收器上方垂直距离为2d处增加一个与屏幕平行的足够大平面镜，不考虑光经平面镜反射及传输时的能量损失。放上平面镜后，接收器接收到的光能功率为（　　） A. B. C. D. 二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题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，有选错的得0分） 11. 在同一均匀介质中，分别位于坐标原点和处的两个波源O和P，沿y轴振动，形成了两列相向传播、振幅均为A的简谐横波a和b。在时刻波源O开始振动，时刻，a和b分别传播到和处，波形如图所示。下列说法正确的是（ ） A. a与b的频率之比为 B. 时，P点在波峰位置 C. 两列波叠加后处质点的位移始终为0 D. 从时刻到P点开始振动时，处质点经过的路程为A 12. 下列说法正确的是（ ） A. 红外线的能量是量子化的 B. 利用霍尔元件可以检测磁场及其变化 C. 弱相互作用是形成稳定的原子核的原因 D. 在光学元件的表面镀一层特定厚度的薄膜，可以增加光的透射或者反射 13. 如图所示，空间中存在水平方向的匀强电场和匀强磁场，电场方向水平向左，磁场方向垂直纸面向里。一速度大小为的带电小球恰能做匀速直线运动，速度方向与水平方向成30°角斜向右下方，最后进入一轴线沿小球运动方向且固定摆放的一光滑绝缘管道（管道内径略大于小球直径），下列说法正确的是（ ） A. 小球带负电 B. 磁场和电场的大小关系为 C. 若小球刚进入管道时撤去磁场，小球仍做匀速直线运动 D. 若小球刚进入管道时撤去电场，小球运动时的机械能守恒 非选择题部分 三、非选择题（本题共5小题，共58分） 14. 用如图甲所示装置“探究平抛运动特点”。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直背板上。钢球沿斜槽轨道M滑下后从斜槽末端飞出，落在水平放置的可上下调节的倾斜挡板N上。由于挡板靠近背板一侧较低，钢球落在挡板上时，会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。 （1）为完成实验，还需下列器材______（填写序号）； A. 托盘天平 B. 游标卡尺 C. 刻度尺 D. 秒表 （2）下列实验注意事项必须要满足的是______；（多选） A. 斜槽末端水平 B. 实验所用的斜槽要尽量光滑，以减小摩擦 C. 为了挤压的点迹清晰，白纸应固定在复写纸下面 D. 为较准确描绘出钢球的运动轨迹，必须用光滑的曲线把所有的点都连接起来 （3）为定量研究，建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系，取平抛运动的起始点为坐标原点，下列图像能正确反映y与x关系的可能是______。 A B. C. （4）某同学在实验时遗漏了记录平抛运动的起点，但其记录了抛出点下方的y轴和部分运动轨迹，如图乙所示，并在此抛物线上取两点A、B，过A、B两点向y轴作垂线，分别交于C、D两点，用刻度尺测出xAC，xBD及CD的长度hCD。重力加速度大小为g，则初速度求解的表达式为v0=______。 15. 某实验小组计划先用多用电表测量定值电阻的阻值，再设计电路测量电源的电动势和内阻。实验器材有：待测定值电阻，待测电源（电动势E，内阻r），多用电表一只，电阻箱R，开关一个，导线若干。 （1）用多用电表测量定值电阻的阻值。 ①对多用电表完成机械调零后，先将选择开关调到欧姆“”挡，再将红、黑表笔短接，调整图a中多用电表的______（选填“A”或“B”）旋钮，进行欧姆调零； ②将红、黑表笔分别与定值电阻两端相连，多用电表指针位置如图b所示： ③应将选择开关调到欧姆______（选填“”或“”）挡，再次进行欧姆调零后重新测量，指针位置如图c所示，定值电阻的阻值______； （2）用多用电表测量电源电动势和内阻。 ①将多用电表选择开关调到直流电压挡； ②按图d所示电路正确连接实物，多用电表接线端P应该与电阻箱R的接线柱______（选填“A”或“B”）连接；③闭合开关，调节电阻箱R，读出多用电表示数U，测得多组R和U并做好记录； ④根据实验数据，作出图像如图e所示，电源电动势______V，内阻______。（结果均保留3位有效数字） （3）若实验小组不用电压挡，在其他器材不变的情况下使用多用电表的电流挡接线、测量，获得正确的数据，则测得的电动势______（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值。 16. 某研究性学习小组利用洛埃镜实验测光的波长。洛埃镜实验的基本装置如图甲所示，S为单色光源，M为平面镜，S光源直接发出的光和经过平面镜M反射的光形成一对相干光源。设光源S到平面镜的垂直距离和到光屏的垂直距离分别为a和L，用某种波长为的单色光做干涉实验时，在光屏上形成如图乙所示干涉条纹。 （1）其中L的大小由图丙中的毫米刻度尺读出，______cm；a的大小由图丁中的游标卡尺读出，______mm； （2）已知光屏上第一条亮条纹到第七条亮条纹之间间距为，结合上述数据，该单色光的波长约为______m。（结果保留两位有效数字） 17. 如图所示，在竖直放置的圆柱形容器内用质量为的活塞密封一定质量的理想气体，容器口有一卡口，防止活塞冲出容器，活塞能无摩擦地滑动，容器的横截面积，开始时气体的温度，活塞与容器底的距离为，当气体被加热后，活塞缓慢上升刚好到达容器口，后活塞保持不动，气体被继续加热至温度，活塞与卡口间相互挤压，达到最终状态，整个过程中气体从外界吸收热量。大气压强为。 （1）活塞刚好到达容器口时缸内气体的压强和温度分别为多少？ （2）在整个过程中密闭气体内能改变了多少？ （3）达到最终状态后，由于意外导致容器开始缓慢漏气，漏气过程中容器内温度视为不变，求活塞与卡口刚要分离时，漏出的气体与容器内剩余气体的质量之比。 18. 一个游戏装置如图所示，由一个高度为h可调的粗糙倾斜轨道，并且保持不变，竖直圆轨道的最低点C和D相互靠近且错开，在最低点分别与水平轨道，相连接，水平轨道光滑，粗糙，轨道终端与一水平传送带平齐相连（轮子很小）。竖直圆轨道半径，直轨道长也为，传送带的长度为，其沿逆时针以恒定的速度匀速转动，小滑块与传送带间的动摩擦因数，小滑块与，间的动摩擦因数，所有轨道均在同一竖直面内，各接口处平滑连接。现调节高度h，让一质量为的小滑块（可视为质点）从高为h处由静止释放。 （1）若高度，求小滑块第一次经过C点时对轨道的压力大小。 （2）若保证小滑块第一次到达竖直圆轨道时不脱离圆轨道，求释放高度h的范围。 （3）从某高度释放，若小滑块恰好通过E点，小滑块首次滑上传送带并返回F点，求整个运动过程中小滑块与传送带因摩擦产生的热量。 19. 如图所示，固定一金属导轨，间距，两导轨的长度均足够长，导轨的倾斜部分倾角，并处于垂直于斜面向上的匀强磁场中，磁感应强度的大小为，左上端连接了一恒流源，可以使回路有的恒定电流，不工作时相当于断路，导轨的水平部分处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度的大小为，水平轨道不计摩擦，导轨右端与一电阻相连，倾斜部分在两处各用一小段绝缘材料制成，长度不计。现有质量均为的导体棒、，电阻均为，均被锁定在导轨上（锁定装置未被画出），导体棒离水平和倾斜部分连接处的长度。某时刻恒流源开始工作，使有从a流向b的电流，立即解除对导体棒的锁定，使导体棒获得的加速度，经过后，刚好越过，同时恒流源停止工作，经过一段时间后匀速到达处，棒与棒相碰前立即取消对棒的锁定，两棒相碰（时间极短）后粘连在一起，直到停止。不计导体棒经过时的机械能损失，求：（，） （1）导体棒与倾斜轨道部分的动摩擦因数； （2）导体棒到达连接处的速度大小； （3）棒与棒相遇前，棒的速度大小； （4）从棒进入水平轨道，到两棒静止，电阻R上产生的焦耳热。 20. 现代电子设备常用电场和磁场控制带电粒子的运动。一质量为m、电荷量为q的粒子，以初速度沿中心轴线方向射入平行金属板，板间可视为匀强电场，方向竖直向上，板间距为d，板长，粒子射入后恰好从上极板右边缘A点射出，现取金属板右端的中点O为坐标原点，延长中心轴线向右为x轴正方向，过O点与x轴垂直为y轴，粒子离开电场后立即进入存在磁场的第一象限区域，到为Ⅰ区域，到为Ⅱ区域，大小分别为、的匀强磁场，方向均垂直于纸面向里。（，） （1）求该粒子所带电性以及进入磁场时的速度； （2）若从A点进入磁场的粒子恰好不能进入Ⅱ区域，求此时的大小； （3）若，粒子能到达处，求的最大值； （4）现改变Ⅰ、Ⅱ区域磁场大小，并充满第一象限，使其沿x轴正方向线性递增，磁场大小满足，方向不变，则该粒子在磁场运动过程中能达到的水平位移最大值为多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 金色阳光——2024-2025学年高三适应性考试 物理 本试卷分选择题和非选择题两部分，共8页，满分100分，考试用时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。 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是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分） 1. 下列物理量是基本量，且又是标量的是（ ） A. 时间 B. 电势 C. 功率 D. 电场强度 【答案】A 【解析】 【详解】国际单位制（SI）中，基本量包括时间、长度、质量、电流、热力学温度、物质的量、发光强度，则电势、功率、电场强度均为导出量，且时间为标量。 故选 A。 2. 如图所示，这是神舟十九号航天员太空出舱活动的画面。航天员悬浮于舱外时（ ） A. 相对地球是静止的 B. 受到的合外力为零 C. 处于完全失重状态 D. 惯性比在地球上小 【答案】C 【解析】 【详解】A．航天员悬浮于舱外时绕地球高速运动，相对地球是运动的，故A错误； B．航天员做圆周运动，受到的合外力不为零，故B错误； C．此时受到的万有引力提供圆周运动的向心力，故处于完全失重状态，故C正确； D．惯性只与质量有关，故此时惯性与地球上相同，故D错误。 故选C。 3. 如图所示，在2024年珠海航展上，我国歼惊艳亮相。若飞机以图中姿态斜向上做匀加速直线运动，下列关于飞机在空中运动时的合力F、加速度a、重力势能和机械能E随运动时间t的变化关系图中，正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】AB．飞机以图中姿态斜向上做匀加速直线运动，则飞机在空中运动时的合力F、加速度a均保持不变，所以、图像均为平行横轴的直线，故A错误，B正确； C．设运动轨迹与水平方向的夹角为，则时间上升的高度为 设初始位置的重力势能为，则有 可知图像不是直线，故C错误； D．飞机以图中姿态斜向上做匀加速直线运动，飞机的重力势能增加，动能增加，则机械能增加，所以图像不是平行横轴的直线，故D错误。 故选B。 4. 如图所示，科学家将云室放在方向垂直纸面向里的匀强磁场中，并在云室中放置一块厚6mm的铝板，云室记录了某种宇宙射线粒子从下向上穿过铝板前后的运动轨迹。则（　　） A. 宇宙射线带负电 B. 宇宙射线可能是α粒子流 C. 穿过铝板后粒子的物质波波长不变 D. 穿过铝板后粒子受到的洛伦兹力减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．由于匀强磁场方向垂直纸面向里，且宇宙射线粒子从下向上穿过铝板，根据左手定则可知粒子带正电，故A错误； B．由于α粒子的穿透能力较弱，不能穿过铝板，故B错误； C．根据洛伦兹力提供向心力有 可得 由图可知，粒子穿过铝板后半径减小，则速度减小，动量减小，根据可知，穿过铝板后粒子的物质波波长变长，故C错误； D．粒子穿过铝板后速度减小，洛伦兹力减小，故D正确。 故选D。 5. 如图所示，质量为60kg的蹦床运动员，从离水平网面3.2m高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面5.0m高处。已知运动员与网接触的时间为0.8s，则运动员（　　） A. 自由下落的时间是0.32s B. 触网时屈腿有助于减小网的冲击力 C. 触网前与离网后的机械能相等 D. 受到网的平均作用力大小为1350N 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据自由落体运动规律有 代入数据解得 故A错误； B．触网时屈腿起到缓冲作用，增加运动员与网的接触时间，从而有助于减小网的冲击力，故B正确； C．运动员离开网后的上升和下降过程机械能守恒，因上升的高度更高机械能更大，所以触网前与离网后的机械能不相等，故C错误； D．运动员触网前做自由落体运动，则 离网后做竖直上抛运动，则 从触网到离网过程，根据动量定理可得 联立解得 故D错误。 故选B。 6. 如图甲所示，AB是半圆柱形玻璃砖底面，CD是探测反射光强度的光学传感器。一束红光由真空沿半圆柱体的径向射向中心点O，入射角为θ，从AB面反射回来的光强随入射角θ变化的情况如图乙所示。已知光在真空中的传播速度为c，sin53°=0.8，下列说法正确的是（　　） A. 玻璃砖的折射率约为1.67 B. 光在玻璃砖中的传播速度为0.6c C. 若入射光改用紫光，CD刚好探测到最大反射强度时 D. 若θ从0增大到30°，反射光线和折射光线之间的夹角将从180°减小到97° 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图乙可知，当入射角等于53°时恰好发生全反射，则 故A错误； B．光在玻璃砖中传播速度为 故B错误； C．若改用紫光照射，折射率增大，CD刚好探测到最大反射强度时 故C正确； D．若增大入射角，则反射角增大，根据折射定律知折射角也增大，由几何关系知反射光线和折射光线之间的夹角将变小，当θ等于30°时，有 解得 所以折射角小于53°，此时反射光线和折射光线之间的夹角大于97°，故D错误。 故选C。 7. 如图所示，轻绳一端固定在倾角为的光滑斜面上，另一端系一质量为m的小球，小球在斜面上作小角度摆动。下列说法正确的是（ ） A. 小球在最高点时受到的绳子拉力大小为 B. 小球在最低点时受到的绳子拉力大小为 C 若小球运动到最高点时剪断轻绳，小球将做直线运动 D. 若小球运动到最低点时剪断轻绳，小球将做平抛运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．设小球在最高点时摆线与最低点摆线间的夹角为，在最高点时有 故此时绳子拉力大小为 故A错误； B．设小球做圆周运动的半径为R，在最低点时有 解得小球在最低点时受到的绳子拉力大小为 故B错误； C．小球运动到最高点时速度为零，剪断轻绳，小球所受合力为，沿斜面向下，故小球将做直线运动，故C正确； D．小球运动到最低点时速度不为零，剪断轻绳，小球所受合力为，沿斜面向下，此时速度与合力方向垂直，加速度为，不等于重力加速度，故小球做的不是平抛运动，故D错误。 故选C。 8. 如图所示，我国首颗太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”，围绕地球做匀速圆周运动的轨道平面与赤道平面接近垂直，卫星每天在相同时刻，沿相同方向经过地球表面A点正上方，恰好绕地球运行n圈。已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，地球同步卫星离地高度为r，则“羲和号”（ ） A. 可能会经过北京上空 B. 运行速度比地球同步卫星小 C. 运动的轨道半径为 D. 运动的加速度大小为 【答案】A 【解析】 【详解】A．该星轨道平面近似与地球赤道面垂直，它在绕地球飞行时可覆盖从低纬到高纬的广大区域，因而“可能会经过北京上空”，故A正确； B．设地球的自转周期为T，根据题意可知，卫星的运行周期为，可知卫星的周期小于地球同步卫星的周期，故“羲和号”相对于同步卫星处于低轨道上，根据 可得 故运行速度比地球同步卫星大；故B错误； C．根据开普勒第三定律 解得 故C错误； D．地球表面的重力加速度为g，根据牛顿第二定律得 根据牛顿第二定律，万有引力提供卫星运动的向心力，则有 联立解得 故D错误。 故选A。 9. 如图甲所示，匝数匝的矩形线框在匀强磁场中绕中心轴线以恒定的角速度转动，通过电刷与电路连接。已知线框的电阻，定值电阻，流过理想电表的电流随时间变化规律如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 时，电流表的示数为 B. 穿过单匝线框的最大磁通量为 C. 一个周期的时间内，电阻R产生的热量为 D. 时间内，流过电阻R的电荷量为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图乙可知，正弦交流电的最大值为，电流表示数为有效值，则电流表的示数为 故A错误； B．根据题意，由，， 联立解得 故B错误； C．一个周期的时间内，电阻R产生的热量为 故C正确； D．时间内磁通量的变化量大小为，则平均感应电动势为 通过电阻的电荷量 联立解得流过电阻R的电荷量为 故D错误。 故选C。 10. 屏幕上有一面积较小的圆形光能接收器，离光能接收器正上方距离为d处有功率恒定的点光源S，光能接收器接收到的光能功率为P。现在离接收器上方垂直距离为2d处增加一个与屏幕平行的足够大平面镜，不考虑光经平面镜反射及传输时的能量损失。放上平面镜后，接收器接收到的光能功率为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】依题意，可得 放上平面镜后，接收器接收到的光能功率为 故选D。 二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题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，有选错的得0分） 11. 在同一均匀介质中，分别位于坐标原点和处的两个波源O和P，沿y轴振动，形成了两列相向传播、振幅均为A的简谐横波a和b。在时刻波源O开始振动，时刻，a和b分别传播到和处，波形如图所示。下列说法正确的是（ ） A. a与b的频率之比为 B. 时，P点在波峰位置 C. 两列波叠加后处质点的位移始终为0 D. 从时刻到P点开始振动时，处质点经过的路程为A 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由同一均匀介质条件可得a和b两列波在介质中传播速度v相同，由图可知，a和b两列波的波长之比为 根据，可得a和b的频率之比为，故A错误； B．波速为 故可知b的振动周期为 故可知P点开始振动的时刻为 根据图中波形由同侧法可知P点开始振动方向沿y轴正方向，故时，P点振动了 此时在波峰位置，故B正确； C．因a和b的频率不同，a和b相遇后不能产生稳定的干涉现象，故两列波叠加后处质点的位移不可能始终为0，故C错误； D．a波传到处时经过的时间为 a波的周期为 从时刻到P点开始振动时经过的时间为，故处质点振动的时间为 故经过的路程为A，故D正确。 故选BD。 12. 下列说法正确的是（ ） A. 红外线能量是量子化的 B. 利用霍尔元件可以检测磁场及其变化 C. 弱相互作用是形成稳定的原子核的原因 D. 在光学元件的表面镀一层特定厚度的薄膜，可以增加光的透射或者反射 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．根据量子理论，所有电磁波（包括红外线）的能量由光子组成，光子的能量为，具有量子化的特性，选项A正确。 B．霍尔效应表明，当电流通过导体且存在垂直磁场时，导体两侧会产生电势差（霍尔电压）。霍尔元件通过测量这一电压来检测磁场的大小和方向，甚至磁场的变化，选项B正确； C．原子核的稳定性由强相互作用（核力）维持，选项C错误。 D．薄膜干涉原理中，当镀膜厚度为波长的奇数倍时，光在前后表面的反射光的光程差为半波长的奇数倍，此时相互抵消，减小反射光强度，增加光的透射；当镀膜厚度为波长的偶数倍时，光在前后表面的反射光的光程差为半波长的偶数倍，此时相互加强，增加反射，选项D正确。 故选ABD。 13. 如图所示，空间中存在水平方向的匀强电场和匀强磁场，电场方向水平向左，磁场方向垂直纸面向里。一速度大小为的带电小球恰能做匀速直线运动，速度方向与水平方向成30°角斜向右下方，最后进入一轴线沿小球运动方向且固定摆放的一光滑绝缘管道（管道内径略大于小球直径），下列说法正确的是（ ） A. 小球带负电 B. 磁场和电场的大小关系为 C. 若小球刚进入管道时撤去磁场，小球仍做匀速直线运动 D. 若小球刚进入管道时撤去电场，小球运动时的机械能守恒 【答案】CD 【解析】 【详解】AB．根据题意可知，小球做匀速直线运动，小球所受合力为0，小球所受电场力只能是水平方向，则小球所受洛伦兹力指向右上，结合左手定则可知，小球带正电，由平衡条件有， 解得 故AB错误； C．由上述分析可知，重力和电场力的合力与洛伦兹力大小相等，方向相反，且洛伦兹力方向与管垂直，若小球刚进入管道时撤去磁场，重力和电场力合力不做功，支持力不做功，则小球仍沿管做匀速直线运动，故C正确； D．若小球刚进入管道时撤去电场，只有重力做功，小球运动时的机械能守恒，故D正确。 故选CD。 非选择题部分 三、非选择题（本题共5小题，共58分） 14. 用如图甲所示装置“探究平抛运动的特点”。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直背板上。钢球沿斜槽轨道M滑下后从斜槽末端飞出，落在水平放置的可上下调节的倾斜挡板N上。由于挡板靠近背板一侧较低，钢球落在挡板上时，会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。 （1）为完成实验，还需下列器材______（填写序号）； A. 托盘天平 B. 游标卡尺 C. 刻度尺 D. 秒表 （2）下列实验注意事项必须要满足的是______；（多选） A. 斜槽末端水平 B. 实验所用的斜槽要尽量光滑，以减小摩擦 C. 为了挤压的点迹清晰，白纸应固定在复写纸下面 D. 为较准确描绘出钢球的运动轨迹，必须用光滑的曲线把所有的点都连接起来 （3）为定量研究，建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系，取平抛运动的起始点为坐标原点，下列图像能正确反映y与x关系的可能是______。 A. B. C. （4）某同学在实验时遗漏了记录平抛运动的起点，但其记录了抛出点下方的y轴和部分运动轨迹，如图乙所示，并在此抛物线上取两点A、B，过A、B两点向y轴作垂线，分别交于C、D两点，用刻度尺测出xAC，xBD及CD的长度hCD。重力加速度大小为g，则初速度求解的表达式为v0=______。 【答案】（1）C （2）AC （3）B （4） 【解析】 【小问1详解】 为了完成实验还需要测量痕迹点坐标，运动时间可以通过下落位移计算，故只需要刻度尺，故选C； 【小问2详解】 AB．为了保证小球做平抛运动，斜槽可以粗糙但末端必须水平，故A正确，B错误； D．为较准确描绘出小球的运动轨迹，需要舍弃误差较大的点，故D错误； C．为了挤压的点迹清晰，白纸应固定在复写纸下面，故C正确。 故选AC。 【小问3详解】 根据， 可知 故选B。 【小问4详解】 根据平抛运动规律， 可知，，， 又因为 联立解得 15. 某实验小组计划先用多用电表测量定值电阻的阻值，再设计电路测量电源的电动势和内阻。实验器材有：待测定值电阻，待测电源（电动势E，内阻r），多用电表一只，电阻箱R，开关一个，导线若干。 （1）用多用电表测量定值电阻的阻值。 ①对多用电表完成机械调零后，先将选择开关调到欧姆“”挡，再将红、黑表笔短接，调整图a中多用电表的______（选填“A”或“B”）旋钮，进行欧姆调零； ②将红、黑表笔分别与定值电阻两端相连，多用电表指针位置如图b所示： ③应将选择开关调到欧姆______（选填“”或“”）挡，再次进行欧姆调零后重新测量，指针位置如图c所示，定值电阻的阻值______； （2）用多用电表测量电源电动势和内阻。 ①将多用电表选择开关调到直流电压挡； ②按图d所示电路正确连接实物，多用电表接线端P应该与电阻箱R的接线柱______（选填“A”或“B”）连接；③闭合开关，调节电阻箱R，读出多用电表示数U，测得多组R和U并做好记录； ④根据实验数据，作出图像如图e所示，电源电动势______V，内阻______。（结果均保留3位有效数字） （3）若实验小组不用电压挡，在其他器材不变的情况下使用多用电表的电流挡接线、测量，获得正确的数据，则测得的电动势______（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值。 【答案】（1） ①. B ②. ③. 8 （2） ①. B ②. 8.33 ③. 1.00 （3）等于 【解析】 【小问1详解】 [1]由题图a知，欧姆调零旋钮为B； [2]用 × 10挡测量时发现指针偏转角度过大，即读数太小，说明倍率挡选择的过高，则应换用更小倍率测量，即 × 1挡； [3]定值电阻的阻值 【小问2详解】 [1]多用电表选择开关调到直流电压挡时，电流由正极流入，故多用电表接线端P应该与电阻箱R的接线柱B相接； [2][3]根据闭合电路的欧姆定律有E = U + I(r+R0) 整理有 根据图像可知， 解得E = 8.33V，r = 1.00Ω 【小问3详解】 在其他器材不变的情况下使用多用电表的电流挡接线、测量，获得正确的数据，此时电表串联接入电路中，根据闭合电路欧姆定律有 整理得 通过作出图像结合斜率，可得出电动势大小，该方法没有系统误差，故测得的电动势等于真实值。 16. 某研究性学习小组利用洛埃镜实验测光的波长。洛埃镜实验的基本装置如图甲所示，S为单色光源，M为平面镜，S光源直接发出的光和经过平面镜M反射的光形成一对相干光源。设光源S到平面镜的垂直距离和到光屏的垂直距离分别为a和L，用某种波长为的单色光做干涉实验时，在光屏上形成如图乙所示干涉条纹。 （1）其中L的大小由图丙中的毫米刻度尺读出，______cm；a的大小由图丁中的游标卡尺读出，______mm； （2）已知光屏上第一条亮条纹到第七条亮条纹之间间距为，结合上述数据，该单色光的波长约为______m。（结果保留两位有效数字） 【答案】（1） ①. 74.90 ②. 0.25 （2） 【解析】 【小问1详解】 [1][2]毫米刻度尺读数为 游标卡尺读数为 【小问2详解】 相邻亮条纹间的距离为 光源到屏的距离可以看做双缝到屏的距离L，光源S到光源S平面镜中虚像的间距看做双缝的间距 根据公式有 联立解得 17. 如图所示，在竖直放置的圆柱形容器内用质量为的活塞密封一定质量的理想气体，容器口有一卡口，防止活塞冲出容器，活塞能无摩擦地滑动，容器的横截面积，开始时气体的温度，活塞与容器底的距离为，当气体被加热后，活塞缓慢上升刚好到达容器口，后活塞保持不动，气体被继续加热至温度，活塞与卡口间相互挤压，达到最终状态，整个过程中气体从外界吸收热量。大气压强为。 （1）活塞刚好到达容器口时缸内气体的压强和温度分别为多少？ （2）在整个过程中密闭气体内能改变了多少？ （3）达到最终状态后，由于意外导致容器开始缓慢漏气，漏气过程中容器内温度视为不变，求活塞与卡口刚要分离时，漏出的气体与容器内剩余气体的质量之比。 【答案】（1）， （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 刚好到达容器口，封闭气体压强不变，根据盖吕萨克定律，， 所以 活塞缓慢上升时，设压强为，有 解得 【小问2详解】 达到最终状态，气体对外做的功 根据热力学第一定律 【小问3详解】 达到最终状态，气体体积不变，根据查理定律有， 解得 刚要分离时气体压强 根据玻意耳定律 解得 所以气体与剩余气体质量之比 18. 一个游戏装置如图所示，由一个高度为h可调的粗糙倾斜轨道，并且保持不变，竖直圆轨道的最低点C和D相互靠近且错开，在最低点分别与水平轨道，相连接，水平轨道光滑，粗糙，轨道终端与一水平传送带平齐相连（轮子很小）。竖直圆轨道半径，直轨道长也为，传送带的长度为，其沿逆时针以恒定的速度匀速转动，小滑块与传送带间的动摩擦因数，小滑块与，间的动摩擦因数，所有轨道均在同一竖直面内，各接口处平滑连接。现调节高度h，让一质量为的小滑块（可视为质点）从高为h处由静止释放。 （1）若高度，求小滑块第一次经过C点时对轨道的压力大小。 （2）若保证小滑块第一次到达竖直圆轨道时不脱离圆轨道，求释放高度h的范围。 （3）从某高度释放，若小滑块恰好通过E点，小滑块首次滑上传送带并返回F点，求整个运动过程中小滑块与传送带因摩擦产生的热量。 【答案】（1） （2）或 （3） 【解析】 【小问1详解】 小滑块从A点到C点，根据动能定理有 又有 解得 在C点对小滑块分析有： 解得 由牛顿第三定律可知， 【小问2详解】 若滑块恰好经过E点，由牛顿第二定律有 由动能定理有 解得 若滑块恰好到达竖直圆轨道圆心等高处，由动能定理有 解得 若滑块能到达竖直圆轨道，由动能定理 解得 综上，若保证小滑块第一次到达竖直圆轨道，且不脱离圆轨道，高度的范围为或 【小问3详解】 小滑块从E点到首次经过F点过程中，由动能定理可知F点速度 解得 滑块在传送带上做匀减速直线运动，加速度大小为 速度减为0时，所用时间 小滑块向右的位移 传送带向左走的位移 小滑块与传送带因摩擦产生的热量 分析可知小滑块速度减0后，反向加速到与传送带共速运动回F点，到共速所用时间 小滑块向左走的位移 传送带向左走的位移 小滑块与传送带因摩擦产生的热量 所以 19. 如图所示，固定一金属导轨，间距，两导轨的长度均足够长，导轨的倾斜部分倾角，并处于垂直于斜面向上的匀强磁场中，磁感应强度的大小为，左上端连接了一恒流源，可以使回路有的恒定电流，不工作时相当于断路，导轨的水平部分处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度的大小为，水平轨道不计摩擦，导轨右端与一电阻相连，倾斜部分在两处各用一小段绝缘材料制成，长度不计。现有质量均为的导体棒、，电阻均为，均被锁定在导轨上（锁定装置未被画出），导体棒离水平和倾斜部分连接处的长度。某时刻恒流源开始工作，使有从a流向b的电流，立即解除对导体棒的锁定，使导体棒获得的加速度，经过后，刚好越过，同时恒流源停止工作，经过一段时间后匀速到达处，棒与棒相碰前立即取消对棒的锁定，两棒相碰（时间极短）后粘连在一起，直到停止。不计导体棒经过时的机械能损失，求：（，） （1）导体棒与倾斜轨道部分的动摩擦因数； （2）导体棒到达连接处的速度大小； （3）棒与棒相遇前，棒速度大小； （4）从棒进入水平轨道，到两棒静止，电阻R上产生的焦耳热。 【答案】（1）0.5 （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 根据题意，解除锁定瞬间，对导体棒由牛顿第二定律有 解得 【小问2详解】 根据题意可知，到达前已匀速，设导体棒到达连接处的速度大小为，则感应电动势为 感应电流为 电路总电阻为 由平衡条件有 联立解得 【小问3详解】 当棒进入水平轨道后，根据动量定理有 又有 整理可得 解得 【小问4详解】 当棒切割时， 此时电阻上产生的焦耳热 两导体棒相碰，由动量守恒定律有 解得 至两导体棒静止 电阻R上产生的热量 所以R上产生的总焦耳热 20. 现代电子设备常用电场和磁场控制带电粒子的运动。一质量为m、电荷量为q的粒子，以初速度沿中心轴线方向射入平行金属板，板间可视为匀强电场，方向竖直向上，板间距为d，板长，粒子射入后恰好从上极板右边缘A点射出，现取金属板右端的中点O为坐标原点，延长中心轴线向右为x轴正方向，过O点与x轴垂直为y轴，粒子离开电场后立即进入存在磁场的第一象限区域，到为Ⅰ区域，到为Ⅱ区域，大小分别为、的匀强磁场，方向均垂直于纸面向里。（，） （1）求该粒子所带电性以及进入磁场时的速度； （2）若从A点进入磁场的粒子恰好不能进入Ⅱ区域，求此时的大小； （3）若，粒子能到达处，求的最大值； （4）现改变Ⅰ、Ⅱ区域磁场大小，并充满第一象限，使其沿x轴正方向线性递增，磁场大小满足，方向不变，则该粒子在磁场运动过程中能达到的水平位移最大值为多少？ 【答案】（1）正电， （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 粒子向上偏转，可知粒子带正电， 粒子恰好从A点射出，若进入磁场时速度与x轴正方向夹角为，由分析可知 所以 【小问2详解】 从A点进入磁场的粒子恰好不能进入Ⅱ磁场区域，粒子运动轨迹与两磁场分界线相切，由几何关系可知此时粒子的运动半径R满足 解得 又由 得 【小问3详解】 方法一：如图所示，由几何关系可知 解得 又由 解得 方法二：由动量定理有 即 由此可得 所以= 【小问4详解】 分析可知，到达水平位移最大时，速度的水平分量为零。由动量定理有， 解得 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$