精品解析：浙江省强基联盟2024-2025学年高三下学期2月联考物理试题

浙江强基联盟2025年2月高三联考 物理试题 考生注意： 1.本试卷满分100分，考试时间90分钟。 2.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 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. 比亚迪将推出新一代铁锂电池，能量密度可达500Wh/kg，寿命长达8年或120万公里。其中“Wh/kg”用国际单位制中的基本单位可表示为（　　） A. Ws/kg B. Nm/kg C. D. CV/kg 2. 北京时间2024年10月30日4时27分，搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，飞船入轨后，按照预定程序与空间站组合体进行自主快速交会对接。蔡旭哲、宋令东、王浩泽3名航天员承担此次飞行任务。下列说法正确的是（　　） A. “4时27分”指的是时刻 B. 研究神舟十九号飞船与空间站进行对接时可将其视为质点 C. 神舟十九号飞船绕地球飞行时，飞船里的宇航员所受合力为零 D. 以太阳为参考系，神舟十九号飞船绕地球飞行一圈通过的位移为零 3. 如图是在巴黎奥运会上，举重男子61公斤级比赛中，中国选手打破自己保持的抓举奥运会纪录，成功卫冕。下列说法正确的是（　　） A. 运动员受到杠铃的压力是由于手臂发生形变而产生的 B. 在举起杠铃的过程中，地面对运动员做正功 C. 在举起杠铃的过程中，杠铃对运动员的作用力始终等于杠铃重力 D. 手对杠铃的作用力与杠铃对手的作用力的方向始终相反 4. 如图为我国研制的一种全新微型核能电池，可以实现五十年稳定安全自发电。它利用镍核（）同位素衰变成铜核（）同位素，释放的能量被半导体转换器吸收并转化为电能。下列说法正确的是（　　） A. 镍核衰变产生的射线是粒子流 B. 温度越高，衰变成新核的速度变快 C. 核的结合能比核的结合能小 D. 衰变中伴随产生的射线是由镍核跃迁发出的 5. 我国未来将建立月球基地，并在绕月轨道上建造空间站。如图所示，关闭发动机的航天飞机仅在月球引力作用下沿椭圆轨道向月球靠近，并将在椭圆的近月点B处与空间站对接。已知空间站C绕月轨道半径为r，周期为T，引力常量为G，月球的半径为R，忽略月球自转。下列说法不正确的是（　　） A. 月球的平均密度为 B. 月球表面的重力加速度为 C. 要使对接成功，飞机在接近B点时必须减速 D. 对接前航天飞机的加速度大于空间站的加速度 6. 两不带电的空腔圆柱形导体相互接触，点P位于空腔导体内部中心位置处。接下去进行如图所示操作：第1步在导体左端附近放置一正点电荷Q；第2步左右分开两空腔导体；第3步移去电荷Q。该装置处在真空绝缘环境中，绝缘支架未画出，则（　　） A. 第1步中，P点的电场强度方向向右 B. 第2步中，P点的场强一定不为零 C. 第3步中，P点的电场强度方向向右 D. 第3步中，两导体带上等量的异种电荷 7. 如图所示，一质量为m、电量大小为q的带正电油滴，从水平向右的匀强电场中的O点以速度v沿与场强方向成角射入电场中，油滴运动到最高点时速度大小也是v，已知重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 最高点可能在O点的正上方 B. 匀强电场的电场强度为 C. O点与最高点之间的电势差可能为零 D. 油滴运动到最高点过程中最小速度为 8. 某同学设计了一款基于电容器的制动能量回收系统，它能有效增加电动汽车的续航里程。其工作原理为踩下驱动踏板时电池给电动机供电，松开驱动踏板或踩下刹车踏板时发电机工作回收能量，工作原理如图模型。导线框abcd处在两磁极形成的辐射状磁场中，导线框可在两金属半圆A、D内侧自由转动，且接触良好。则电动汽车在行驶过程中（　　） A. 松开驱动踏板，电容器右板带负电 B. 踩下驱动踏板，导线框将会顺时针转动 C. 松开驱动踏板或踩下刹车踏板，应该是接通开关1 D. 松开驱动踏板，半圆环A、D两端输出的是交流电 9. 如图为中国女排在奥运会比赛的场景，某次运动员将飞来的排球从a点水平击出，球击中地面上的b点；另一次将即将落地的排球从a点的正下方即c点斜向上击出，也击中b点。第二次排球运动的最高点d与a点等高，且两轨迹交点恰好为排球网上端点e。已知排球网高2.24m，c点到球网平面的水平距离为3.36m，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 排球第一次运动到b点的速度大小可能是第二次运动到b点速度大小的两倍 B. 第一次击球时，降低a点的高度同时仅改变击球的速度大小，排球也可能击中b点 C. 第二次击球时，仅改变击球的速度方向，排球也可能击中b点 D. 击球点a距离地面的高度为2.52m 10. 光学镊子是靠激光束“夹起”细胞、病毒等极其微小粒子的工具。为了简化问题，将激光束看作粒子流，其中的粒子以相同的动量沿光传播方向运动。如图所示，是一个半径为R、折射率均匀的圆柱形玻璃砖的横截面，两束频率相同的平行激光（关于过圆心的竖直中轴线对称）相距R从B、C两点射入玻璃砖后从A点射出，出射光与中轴线的夹角均为。已知真空中的光速为c，不考虑光的反射，则（　　） A. 该玻璃砖的折射率为 B. 两束光线对玻璃砖的合力向下 C. 光在玻璃砖内运动消耗的时间为 D. 增大两平行光间的距离，两束光经玻璃折射后仍有可能从A点射出 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. 下列说法正确的是（　　） A. 泊松亮斑是光通过小圆孔时发生的衍射现象 B. 在LC振荡电路中，当电流最大时，电容器储存的电场能最小 C. 光电效应、康普顿效应和多普勒效应都可证明光具有粒子性 D. “浙江交通之声广播电台FM93”，这里的“FM93”指的是调频波93MHz 12. 两位同学分别拉一根长为1.2m的水平绳两端A、B，同时抖动绳子两端，使A、B开始在竖直方向做简谐振动，产生沿绳传播的两列波。A、B开始振动时开始计时，时刻，两列波恰好同时传播到Q点，波形如图所示，则（　　） A. Q点始终静止不动 B. 时刻，的质点振动方向相同 C. 时刻，的质点都处在平衡位置 D. 0~0.5s内，质点走过的路程为35cm 13. 如图所示，真空中有一平行板电容器，两极板分别由铂和钾（其极限波长分别为λ1和λ2）制成，板的面积均为S，板间距离为d。现用波长为λ（λ1<λ<λ2）的激光持续照射两板内表面，则（　　） A. 稳定后铂板带负电，钾板带正电 B. 电容器最终带电量Q正比于 C. 保持入射激光波长不变，增大入射激光的强度，板间电压将增大 D. 改用λ0 （λ1<λ0<λ）激光照射，板间电压将增大 三、非选择题（本题共5小题，共58分） 14. 在某次探究小车加速度与力、质量的关系实验中，甲、乙两组同学分别设计了如图所示的实验装置，小车总质量用M表示，重物质量用m表示，不考虑细线与滑轮之间的摩擦。 （1）为了便于测量合力的大小，并得到小车总质量（未知）一定时，小车加速度与所受合力成正比的结论，甲、乙两组实验中（漏选不给分）： ①必须补偿小车和长木板之间的摩擦力的实验小组是________； ②实验时，必须满足“m远小于M”的实验小组是________。 （2）乙组同学采用乙装置完成实验时，以下操作正确的是（　　） A. 补偿阻力时要移去重物和纸带 B. 补偿阻力后若改变小车质量，不用重新补偿阻力 C 补偿阻力后用该装置可以完成验证系统机械能守恒定律实验 （3）甲组同学采用甲装置完成实验时，控制小车质量不变的情况下，探究（F表示弹簧测力计示数）关系时，没有平衡摩擦力，得到如图丙所示，图中、、为已知量，若已知重力加速度为g，则本次实验中所用小车质量________。（用题中已知的物理量来表示） 15. 以下实验操作会给实验带来误差的是（　　） A. 图甲，测单摆振动周期时，选择摆球的最高点作为计时起点 B. 图乙，做平抛运动实验时，轨道槽不光滑 C. 图丙，拉橡皮筋时弹簧测力计外壳与白纸接触有摩擦 D. 图丁，正确画好玻璃砖的界面和边界线后，实验时不小心将玻璃砖向上平移了一小段 16. 小明用铜片和锌片相隔一定距离平行插入生的土豆内，制成一个简易土豆电池。为了研究该电池的电动势和内阻： （1）他首先用多用电表直流电压0.5V挡粗测该土豆电池的电动势，将多用电表的红表笔与电池的________（填“正”或“负”）极相连，黑表笔与电池的另一电极相连，多用电表的示数如图（a）所示，则测得电源的电动势为________V。 （2）他设计了图（b）所示电路，电路由土豆电池、电阻箱R、电键S、电压传感器、微电流传感器、导线组成。 ①图（b）中B是________传感器； ②实验测得的路端电压U与相应电流I的拟合图线如图（c）所示，由此得到土豆电池的电动势________V，内阻________； ③保持其它实验条件不变，仅将铜片和锌片插入得更深一些，重复上述实验，则实验得到的图线可能为图（d）中的________（填“甲”“乙”或“丙”）； 图（d） ④该土豆电池________（填“能”或“不能”）使一个“0.4V 28mW”的小电器正常工作。 17. 如图所示，高为L的圆柱形玻璃杯底部向上凸起。把质量为m、横截面积为S的活塞放上杯口，恰好能把气体封闭在杯子里，活塞缓慢下移，当活塞下底面下降到距杯口0.2L处静止。已知外界大气压强，忽略杯内气体温度的变化，不计活塞和杯子的摩擦，重力加速度为g。求： （1）活塞缓慢下移过程封闭气体对外做________（填“正功”或“负功”）； （2）杯子的容积； （3）该过程中杯内气体向外界放出的热量Q。 18. 如图所示，光滑曲面与长度的水平传送带AB平滑连接，传送带以的速度顺时针运行。质量的小物块（可视为质点）从曲面上高h处由静止释放，小物块与传送带之间的动摩擦因数。传送带右侧光滑水平地面上有一个光滑的四分之一圆轨道状物体M，轨道末端与地面相切，其中质量，。 （1）若，求小物块： ①第一次运动到B点速度大小； ②第一次冲上物体M后上升的最大高度H。 （2）改变h，物块冲上物体M后上升的最大高度H将发生改变。请你写出H与h的关系式。 19. 如图甲所示（俯视图），线圈A与相距为的水平光滑金属轨道MN、PO通过开关S相连，另有相同的金属轨道NQ、OC通过位于O、N左侧的一小段光滑的绝缘件与MN、PO平滑相连，在轨道右端QC接一电阻。线圈A匝数匝，所围面积，电阻，A中有截面积的匀强磁场区域D，其磁感应强度B的变化如图乙所示，时刻，磁场方向垂直于线圈平面向里。MNPO区域存在的垂直平面的匀强磁场（图中未画出）；ONQC间存在垂直平面向外的磁场，以O为原点，沿OC直线为x轴，ON连线为y轴建立平面直角坐标系xOy后，磁感应强度沿x轴逐渐增强，沿y轴均匀分布。现将质量为、电阻为的导体棒ab垂直放于MN、PO上，闭合开关S，棒ab向右加速达最大速度后越过绝缘件，紧接着以的加速度做匀减速直线运动。运动中导体棒与轨道接触良好，轨道足够长。求： （1）刚闭合开关S时导体棒ab的加速度大小； （2）导体棒ab的最大速度的大小； （3）导体棒从运动到的过程中，电阻R产生的焦耳热； （4）磁感应强度随x变化的函数关系式。 20. 碳-14（）是碳-12（）的一种同位素，具有放射性。如图甲是一个粒子检测装置的示意图，图乙为其俯视图，粒子源释放出经电离后的碳-14与碳-12原子核（初速度忽略不计），经直线加速器加速后由通道入口的中缝进入通道，该通道的上下表面是内半径为、外半径为的半圆环，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于半圆环，正对着通道出口处放置一张照相底片，能记录粒子从出口射出时的位置。当直线加速器的加速电压为时，碳-12原子核恰好能击中照相底片的正中间位置，则： （1）碳-14具有放射性，会发生衰变，请写出它的衰变方程，并计算碳-12原子核的比荷； （2）照相底片上碳-14与碳-12原子核所击中位置间的距离（结果用根号表示）； （3）若加速电压在 之间变化，求碳-12原子核在磁场中运动的最短时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 浙江强基联盟2025年2月高三联考 物理试题 考生注意： 1.本试卷满分100分，考试时间90分钟。 2.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 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. 比亚迪将推出新一代铁锂电池，能量密度可达500Wh/kg，寿命长达8年或120万公里。其中“Wh/kg”用国际单位制中的基本单位可表示为（　　） A. Ws/kg B. Nm/kg C. D. CV/kg 【答案】C 【解析】 【详解】由于牛顿、瓦特、库仑、伏特不是基本单位，所以“Wh/kg”用国际单位制中的基本单位可表示为。 故选C。 2. 北京时间2024年10月30日4时27分，搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，飞船入轨后，按照预定程序与空间站组合体进行自主快速交会对接。蔡旭哲、宋令东、王浩泽3名航天员承担此次飞行任务。下列说法正确的是（　　） A. “4时27分”指的是时刻 B. 研究神舟十九号飞船与空间站进行对接时可将其视为质点 C. 神舟十九号飞船绕地球飞行时，飞船里的宇航员所受合力为零 D. 以太阳为参考系，神舟十九号飞船绕地球飞行一圈通过的位移为零 【答案】A 【解析】 【详解】A．“2024年10月30日4时27分”指的是时刻，故A正确； B．研究神舟十九号飞船与空间站进行对接时，神舟十九号飞船的形状、大小不能忽略不计，不可以将其视为质点，故B错误； C．神舟十九号飞船绕地球做圆周运动，飞船里的宇航员所受合力不为零，故C错误； D．神舟十九号飞船绕地球飞行一圈，同时绕太阳公转，以太阳为参考系通过的位移不为零，故D错误。 故选A。 3. 如图是在巴黎奥运会上，举重男子61公斤级比赛中，中国选手打破自己保持的抓举奥运会纪录，成功卫冕。下列说法正确的是（　　） A. 运动员受到杠铃的压力是由于手臂发生形变而产生的 B. 在举起杠铃的过程中，地面对运动员做正功 C. 在举起杠铃的过程中，杠铃对运动员的作用力始终等于杠铃重力 D. 手对杠铃的作用力与杠铃对手的作用力的方向始终相反 【答案】D 【解析】 【详解】A．杠铃对运动员的压力是由于杠铃发生形变而产生的，故A错误； B．运动员站起的过程中，地面对其支持力的作用点没有发生位移，故没做功，故B错误； C．杠铃上升过程，存在超失重现象，故C错误； D．作用力与反作用力总是大小相等、方向相反，故D正确。 故选D。 4. 如图为我国研制的一种全新微型核能电池，可以实现五十年稳定安全自发电。它利用镍核（）同位素衰变成铜核（）同位素，释放的能量被半导体转换器吸收并转化为电能。下列说法正确的是（　　） A. 镍核衰变产生的射线是粒子流 B. 温度越高，衰变成新核的速度变快 C. 核的结合能比核的结合能小 D. 衰变中伴随产生的射线是由镍核跃迁发出的 【答案】C 【解析】 【详解】A．依题意，镍核衰变方程，可知镍核衰变产生的射线是粒子流，故A错误； B．半衰期与温度无关，故B错误； C．核反应后释放核能，反应朝着比结合能增大的方向进行，所以，镍核的结合能比铜核结合能小，故C正确； D．射线是铜原子核跃迁发出的，故D错误。 故选C。 5. 我国未来将建立月球基地，并在绕月轨道上建造空间站。如图所示，关闭发动机的航天飞机仅在月球引力作用下沿椭圆轨道向月球靠近，并将在椭圆的近月点B处与空间站对接。已知空间站C绕月轨道半径为r，周期为T，引力常量为G，月球的半径为R，忽略月球自转。下列说法不正确的是（　　） A. 月球的平均密度为 B. 月球表面的重力加速度为 C. 要使对接成功，飞机在接近B点时必须减速 D. 对接前航天飞机的加速度大于空间站的加速度 【答案】D 【解析】 【详解】A．设空间站质量为m，在圆轨道上，由，得，月球的平均密度为，选项A正确； B．月球表面物体重力等于月球对物体的引力，则有，可得，选项B正确； C．欲对接成功，需要飞机在接近B点时减速，否则飞机将做椭圆运动，选项C正确； D．对接前航天飞机距离月球的距离大于空间站的距离，故航天飞机的加速度小于空间站的加速度，选项D错误。 本题选择错误的，故选D。 6. 两不带电的空腔圆柱形导体相互接触，点P位于空腔导体内部中心位置处。接下去进行如图所示操作：第1步在导体左端附近放置一正点电荷Q；第2步左右分开两空腔导体；第3步移去电荷Q。该装置处在真空绝缘环境中，绝缘支架未画出，则（　　） A. 第1步中，P点的电场强度方向向右 B. 第2步中，P点的场强一定不为零 C. 第3步中，P点的电场强度方向向右 D. 第3步中，两导体带上等量的异种电荷 【答案】D 【解析】 【详解】A．由于处于静电平衡状态导体内部的电场强度处处为零，可知，在第1步中，P点的电场强度为零，故A错误； B．根据静电感应“近异远同”规律，导体左端带负电，导体右端带正电，第2步中，正点电荷Q在P点产生的电场强度方向向右，导体左端的感应电荷在P点产生的电场强度方向向左，导体右端的感应电荷在P点产生的电场强度方向向左，根据电场叠加原理可知，P点的合场强可能为零，故B错误； D．结合上述静电感应规律可知，导体左端带负电，导体右端带正电，由于开始时导体呈现电中性，则左端与右端电荷量大小相等，则第3步中，两导体带上等量的异种电荷，故D正确； C．结合上述，导体左端带负电，导体右端带正电，导体左端的感应电荷在P点产生的电场强度方向向左，导体右端的感应电荷在P点产生的电场强度方向向左，根据电场叠加原理可知，在第3步中，P点的电场强度方向向左，故C错误。 故选D。 7. 如图所示，一质量为m、电量大小为q的带正电油滴，从水平向右的匀强电场中的O点以速度v沿与场强方向成角射入电场中，油滴运动到最高点时速度大小也是v，已知重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 最高点可能在O点的正上方 B. 匀强电场的电场强度为 C. O点与最高点之间的电势差可能为零 D. 油滴运动到最高点过程中最小速度为 【答案】B 【解析】 【详解】A．油滴运动到最高点的速度仍为v，则动能的变化量为零，根据动能定理知，克服重力做的负功等于电场力做的正功，最高点如果是在O点正上方，则电场力不做功，故A错误； B．到最高点的时间为， 解得 故B正确； C．根据动能定理知，从开始到最高点过程中，动能变化量为零，克服重力做的负功等于电场力做的正功，可知O点与最高点的电势差不可能为零，故C错误； D．如下图 当减到零时速度最小，最小速度为 故D错误。 故选B。 8. 某同学设计了一款基于电容器的制动能量回收系统，它能有效增加电动汽车的续航里程。其工作原理为踩下驱动踏板时电池给电动机供电，松开驱动踏板或踩下刹车踏板时发电机工作回收能量，工作原理如图模型。导线框abcd处在两磁极形成的辐射状磁场中，导线框可在两金属半圆A、D内侧自由转动，且接触良好。则电动汽车在行驶过程中（　　） A. 松开驱动踏板，电容器右板带负电 B. 踩下驱动踏板，导线框将会顺时针转动 C. 松开驱动踏板或踩下刹车踏板，应该是接通开关1 D. 松开驱动踏板，半圆环A、D两端输出的是交流电 【答案】A 【解析】 【详解】A．由于工作原理为踩下驱动踏板时电池给电动机供电，导线框在安培力作用下开始逆时针转动，松开驱动踏板时接通开关2，由于导线框逆时针转动，根据右手定则可知，电容器右板带负电，故A正确； B．踩下驱动踏板时接通开关1，导线框中有沿d→c→b→a的电流，根据左手定则可知，磁场对dc边的安培力方向向下，磁场对ab边的安培力方向向上，导线框将会逆时针转动，故B错误； C．由于工作原理踩下驱动踏板时电池给电动机供电，导线框在安培力作用下开始转动，此时应该接通开关1，松开驱动踏板或踩下刹车踏板时发电机工作回收能量，导线框转动切割磁感线，产生感应电动势，导线框开始对电容器充电，此时应该接通开关2，故C错误； D．松开驱动踏板时接通开关2，导线框逆时针转动，根据右手定则可知，导线框中的感应电流总是从金属半圆A端进入导线框后再从金属半圆D端流出，可知，半圆环A、D两端输出的是直流电，故D错误。 故选A。 9. 如图为中国女排在奥运会比赛的场景，某次运动员将飞来的排球从a点水平击出，球击中地面上的b点；另一次将即将落地的排球从a点的正下方即c点斜向上击出，也击中b点。第二次排球运动的最高点d与a点等高，且两轨迹交点恰好为排球网上端点e。已知排球网高2.24m，c点到球网平面的水平距离为3.36m，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 排球第一次运动到b点的速度大小可能是第二次运动到b点速度大小的两倍 B. 第一次击球时，降低a点的高度同时仅改变击球的速度大小，排球也可能击中b点 C. 第二次击球时，仅改变击球的速度方向，排球也可能击中b点 D. 击球点a距离地面的高度为2.52m 【答案】D 【解析】 【详解】A．第二次排球运动的最高点d与a点等高，故比较第一次排球从a到b的过程和第二次排球从d到b的过程，这两个过程都做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，下落高度一样，故运动时间一样，水平方向做匀速直线运动，有，且，可得，水平速度2倍关系，竖直速度相等，故合速度不是2倍关系，故A错误； B．降低a点的高度，速度方向仍水平，排球会触网，故不可能击中b点，故B错误； D．比较第一次排球从a到e过程和第二次排球从e到d过程，根据可逆性，把第二次排球从e到d过程看成是从d到e过程平抛运动，这两个过程竖直方向做自由落体运动，下落高度一样，运动时间也一样，根据，可得，故有，研究第一次排球的运动过程，由于，可知，根据，可得，故，，故D正确； C．第二次击球时，设速度方向与水平方向夹角为θ，通过计算有， 解得 所以速度方向与水平方向夹角为45°，仅改变击球的速度方向，排球落点距离变近，故排球不可能击中b点，故C错误。 故选D。 10. 光学镊子是靠激光束“夹起”细胞、病毒等极其微小粒子的工具。为了简化问题，将激光束看作粒子流，其中的粒子以相同的动量沿光传播方向运动。如图所示，是一个半径为R、折射率均匀的圆柱形玻璃砖的横截面，两束频率相同的平行激光（关于过圆心的竖直中轴线对称）相距R从B、C两点射入玻璃砖后从A点射出，出射光与中轴线的夹角均为。已知真空中的光速为c，不考虑光的反射，则（　　） A. 该玻璃砖的折射率为 B. 两束光线对玻璃砖的合力向下 C. 光在玻璃砖内运动消耗的时间为 D. 增大两平行光间距离，两束光经玻璃折射后仍有可能从A点射出 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据几何关系可知，该玻璃砖的折射率为 故A错误； B．两光束进入玻璃砖前后的速度和速度变化的矢量三角形如图所示，由动量定理，玻璃对光子的作用力方向与方向相同，玻璃砖对光子的作用力的方向与方向相同，由平行四边形定则，玻璃砖对光的合力F方向向下，由牛顿第三定律，两束光线对玻璃砖的合力向上，故B错误； C．光在玻璃砖内运动消耗的时间为 又，得 故C正确； D．增大两平行光间的距离，利用假设法，根据三角函数几何关系，两束光经玻璃折射后不可能从A点射出，故D错误； 故选C。 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. 下列说法正确的是（　　） A. 泊松亮斑是光通过小圆孔时发生的衍射现象 B. 在LC振荡电路中，当电流最大时，电容器储存的电场能最小 C. 光电效应、康普顿效应和多普勒效应都可证明光具有粒子性 D. “浙江交通之声广播电台FM93”，这里的“FM93”指的是调频波93MHz 【答案】BD 【解析】 【详解】A．泊松亮斑是光通过不透明的小圆盘发生衍射时形成的，故A错误； B．在LC振荡电路中，当电流最大时，磁场能最强，所以储存的电场能最小，故B正确； C．光电效应和康普顿效应都可证明光具有粒子性，多普勒效应说明光具有波动性，故C错误； D．这里的“FM93”指的是调频波93MHz，教科书84页，“AM”指的是调幅，故D正确。 故选BD。 12. 两位同学分别拉一根长为1.2m的水平绳两端A、B，同时抖动绳子两端，使A、B开始在竖直方向做简谐振动，产生沿绳传播的两列波。A、B开始振动时开始计时，时刻，两列波恰好同时传播到Q点，波形如图所示，则（　　） A. Q点始终静止不动 B. 时刻，的质点振动方向相同 C. 时刻，的质点都处在平衡位置 D. 0~0.5s内，的质点走过的路程为35cm 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．由题图可知，Q为振动减弱点，干涉相消，故始终静止不动，故A正确； B．根据同侧法可知，时刻，的质点振动方向沿y轴负方向，质点振动方向沿y轴正方向，故B错误； C．由题意可知传播速度为 则在内传播的距离为 则时刻，根据叠加原理可知，的质点合位移都为零，故C正确； D．周期为 则A端振动传到的时间为 B端振动传到的时间为 可知内，的质点静止不动；，振幅为5cm，走过的路程为 内，处振动加强，振幅为10cm，走过的路程为 内，振幅为5cm，走过的路程为 故内，的质点走过的路程为 故D正确。 故选ACD。 13. 如图所示，真空中有一平行板电容器，两极板分别由铂和钾（其极限波长分别为λ1和λ2）制成，板的面积均为S，板间距离为d。现用波长为λ（λ1<λ<λ2）的激光持续照射两板内表面，则（　　） A. 稳定后铂板带负电，钾板带正电 B. 电容器最终带电量Q正比于 C. 保持入射激光波长不变，增大入射激光的强度，板间电压将增大 D. 改用λ0 （λ1<λ0<λ）激光照射，板间电压将增大 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据题意，由公式 可知，波长越大，频率越小，现用波长为λ（λ1<λ<λ2）的单色光持续照射两板内表面时，只能使钾金属板发生光电效应，钾金属板失去电子成为电容器的正极板，光电子运动到铂金属板上后使铂金属板成为电容器的负极板，故A正确； BC．根据光电效应方程有 又有 光电子不断从钾金属板中飞出到铂金属板上，两金属板间电压逐渐增大，且使光电子做减速运动，当增大到一定程度，光电子不能到达铂金属板，即到达铂金属板时速度恰好减小到零，此时，两极板间的电压为U，极板的带电量最大为Q，则有 根据平行板电容器的决定式 可知，真空中平行板电容器的电容 根据电容器的定义式 可得，极板上的带电量为 联立可得 电容器最终带电量Q正比于 ，板间电压与入射激光的强度无关，故BC错误； D．根据 改用λ0 （λ1<λ0<λ）激光照射，板间电压将增大，故D正确。 故选AD。 三、非选择题（本题共5小题，共58分） 14. 在某次探究小车加速度与力、质量的关系实验中，甲、乙两组同学分别设计了如图所示的实验装置，小车总质量用M表示，重物质量用m表示，不考虑细线与滑轮之间的摩擦。 （1）为了便于测量合力的大小，并得到小车总质量（未知）一定时，小车加速度与所受合力成正比的结论，甲、乙两组实验中（漏选不给分）： ①必须补偿小车和长木板之间的摩擦力的实验小组是________； ②实验时，必须满足“m远小于M”的实验小组是________。 （2）乙组同学采用乙装置完成实验时，以下操作正确的是（　　） A. 补偿阻力时要移去重物和纸带 B. 补偿阻力后若改变小车质量，不用重新补偿阻力 C. 补偿阻力后用该装置可以完成验证系统机械能守恒定律实验 （3）甲组同学采用甲装置完成实验时，控制小车质量不变的情况下，探究（F表示弹簧测力计示数）关系时，没有平衡摩擦力，得到如图丙所示，图中、、为已知量，若已知重力加速度为g，则本次实验中所用小车质量________。（用题中已知的物理量来表示） 【答案】（1） ①. 甲、乙 ②. 乙 （2）B （3） 【解析】 【小问1详解】 [1]两组实验中长木板都是水平放置，小车在长木板运动时受到长木板的摩擦力，无法测量，需要使长木板倾斜，使得重力沿长木板的分力平衡摩擦力，从而让小车受到的绳的拉力作为合外力，因此甲，乙都需要平衡摩擦力； [2]甲能用弹簧测力计测量绳的拉力，乙不能测量绳的拉力，必须用重物的重力替代绳的拉力，所以需要满足所挂重物质量m远小于小车的总质量M的条件。 【小问2详解】 A．补偿阻力时要移去重物，不用移去纸带，故A错误； B．补偿阻力后若改变小车质量，不用重新补偿阻力，故B正确； C．补偿阻力后仍有摩擦做负功，故不可用该装置完成验证系统机械能守恒定律实验，故C错误。 故选B。 【小问3详解】 对小车，由牛顿第二定律有 则 其中 结合图丙斜率、截距可解得 15. 以下实验操作会给实验带来误差的是（　　） A. 图甲，测单摆振动周期时，选择摆球的最高点作为计时起点 B 图乙，做平抛运动实验时，轨道槽不光滑 C. 图丙，拉橡皮筋时弹簧测力计的外壳与白纸接触有摩擦 D. 图丁，正确画好玻璃砖的界面和边界线后，实验时不小心将玻璃砖向上平移了一小段 【答案】A 【解析】 【详解】A．测单摆振动周期时，应选择摆球的最低点作为计时起点，选择摆球的最高点作为计时起点会带来误差，故A正确； B．做平抛运动实验时，轨道槽可以不光滑，但必须保持水平，所以不会带来误差，故B错误； C．拉橡皮筋时弹簧测力计的外壳与白纸接触有摩擦，不影响测量细绳上的拉力，所以不会影响实验结果，故C错误； D．正确画好玻璃砖的界面和边界线后，实验时不小心将玻璃砖向上平移了一小段，折射角的测量值不变，如图所示 对玻璃砖折射率的测量值没有影响，不会引起实验误差，故Ｄ错误。 故选Ａ。 16. 小明用铜片和锌片相隔一定距离平行插入生的土豆内，制成一个简易土豆电池。为了研究该电池的电动势和内阻： （1）他首先用多用电表直流电压0.5V挡粗测该土豆电池的电动势，将多用电表的红表笔与电池的________（填“正”或“负”）极相连，黑表笔与电池的另一电极相连，多用电表的示数如图（a）所示，则测得电源的电动势为________V。 （2）他设计了图（b）所示的电路，电路由土豆电池、电阻箱R、电键S、电压传感器、微电流传感器、导线组成。 ①图（b）中B是________传感器； ②实验测得的路端电压U与相应电流I的拟合图线如图（c）所示，由此得到土豆电池的电动势________V，内阻________； ③保持其它实验条件不变，仅将铜片和锌片插入得更深一些，重复上述实验，则实验得到的图线可能为图（d）中的________（填“甲”“乙”或“丙”）； 图（d） ④该土豆电池________（填“能”或“不能”）使一个“0.4V 28mW”的小电器正常工作。 【答案】（1） ①. 正 ②. （2） ①. 电压 ②. 0.50 ③. 1300~1450 ④. 丙 ⑤. 不能 【解析】 【小问1详解】 [1]多用电表电流方向“红进黑出”，故红表笔与正极相连； [2]电压表0.5V的量程，最小分度为0.01V，故读数为0.290V。 【小问2详解】 ①[1]A与电阻箱串联，是电流传感器，B与电阻箱是并联关系，是电压传感器。 ②[2][3]根据，可知，图像与纵轴的交点表示电源的电动势，图像斜率的绝对值表示电源的内阻，即， ③[4]根据电阻定律可知，将铜片和锌片插入得更深一些，使正对面积增大，内阻减小，电源的图像中斜率的绝对值表示电源的内阻，所以斜率的绝对值减小，故选图线丙。 ④[5]“0.4V 28mW”的小电器正常工作时的电流为 电阻为 将该用电器接入电路后的最大电流为 所以该用电器不能正常工作。 17. 如图所示，高为L的圆柱形玻璃杯底部向上凸起。把质量为m、横截面积为S的活塞放上杯口，恰好能把气体封闭在杯子里，活塞缓慢下移，当活塞下底面下降到距杯口0.2L处静止。已知外界大气压强，忽略杯内气体温度的变化，不计活塞和杯子的摩擦，重力加速度为g。求： （1）活塞缓慢下移过程封闭气体对外做________（填“正功”或“负功”）； （2）杯子的容积； （3）该过程中杯内气体向外界放出的热量Q。 【答案】（1）负功 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 活塞缓慢下移过程封闭气体对外做负功。 【小问2详解】 放置重物后，假设缸内气体的压强为，根据受力平衡可得 解得 设杯子凸起部分的体积为，根据玻意耳定律可得 解得 则杯子的容积为 【小问3详解】 外界对气体做功为 解得 根据热力学第一定律可得， 故气体向外界放出的热量为 18. 如图所示，光滑曲面与长度的水平传送带AB平滑连接，传送带以的速度顺时针运行。质量的小物块（可视为质点）从曲面上高h处由静止释放，小物块与传送带之间的动摩擦因数。传送带右侧光滑水平地面上有一个光滑的四分之一圆轨道状物体M，轨道末端与地面相切，其中质量，。 （1）若，求小物块： ①第一次运动到B点的速度大小； ②第一次冲上物体M后上升的最大高度H。 （2）改变h，物块冲上物体M后上升的最大高度H将发生改变。请你写出H与h的关系式。 【答案】（1）①4m/s；② （2）情况①；情况② 【解析】 【小问1详解】 ①物块下滑到A过程，由动能定理有 物块滑上传送带后，在滑动摩擦力作用下匀减速运动，根据牛顿第二定律有 解得 设物块在传送带上向右始终做匀减速运动，则有 代入数据解得 假设正确。所以物块第一次到达B点速度大小为4m/s。 ②物块冲上M后上升到最高点达共速，根据动量守恒有 根据能量守恒有 解得 【小问2详解】 情况①小物块恰好滑到B点共速，则有 且 联立，解得 故当时，物块在传送带上一直减速。物块从静止滑到B点的过程中 根据动量守恒有 根据能量守恒有 联立解得 情况②当时，物块离开传送带一定会达共速，离开传送带的速度，根据动量守恒有 根据能量守恒有 联立，解得 综上所述，情况①；情况② 19. 如图甲所示（俯视图），线圈A与相距为的水平光滑金属轨道MN、PO通过开关S相连，另有相同的金属轨道NQ、OC通过位于O、N左侧的一小段光滑的绝缘件与MN、PO平滑相连，在轨道右端QC接一电阻。线圈A匝数匝，所围面积，电阻，A中有截面积的匀强磁场区域D，其磁感应强度B的变化如图乙所示，时刻，磁场方向垂直于线圈平面向里。MNPO区域存在的垂直平面的匀强磁场（图中未画出）；ONQC间存在垂直平面向外的磁场，以O为原点，沿OC直线为x轴，ON连线为y轴建立平面直角坐标系xOy后，磁感应强度沿x轴逐渐增强，沿y轴均匀分布。现将质量为、电阻为的导体棒ab垂直放于MN、PO上，闭合开关S，棒ab向右加速达最大速度后越过绝缘件，紧接着以的加速度做匀减速直线运动。运动中导体棒与轨道接触良好，轨道足够长。求： （1）刚闭合开关S时导体棒ab的加速度大小； （2）导体棒ab的最大速度的大小； （3）导体棒从运动到的过程中，电阻R产生的焦耳热； （4）磁感应强度随x变化的函数关系式。 【答案】（1）12.5m/s2 （2）10m/s （3）3J （4） 【解析】 【小问1详解】 由法拉第电磁感应定律，线圈A中的感应电动势 由闭合电路欧姆定律得 刚闭合开关S时导体棒ab所受的安培力 由牛顿第二定律得，刚闭合开关S时导体棒ab的加速度大 【小问2详解】 当ab到达最大速度时，ab切割磁感线产生的电动势与E相等，所以有 解得 【小问3详解】 导体棒在磁场中匀减速运动，则安培力不变，根据牛顿第二定律得 解得 导体棒从进入磁场运动5m的过程中克服安培力做的功为 根据功能关系可得回路中产生的焦耳热为 电阻R上产生的热量 【小问4详解】 根据 解得 根据安培力 解得 所以 20. 碳-14（）是碳-12（）的一种同位素，具有放射性。如图甲是一个粒子检测装置的示意图，图乙为其俯视图，粒子源释放出经电离后的碳-14与碳-12原子核（初速度忽略不计），经直线加速器加速后由通道入口的中缝进入通道，该通道的上下表面是内半径为、外半径为的半圆环，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于半圆环，正对着通道出口处放置一张照相底片，能记录粒子从出口射出时的位置。当直线加速器的加速电压为时，碳-12原子核恰好能击中照相底片的正中间位置，则： （1）碳-14具有放射性，会发生衰变，请写出它的衰变方程，并计算碳-12原子核的比荷； （2）照相底片上碳-14与碳-12原子核所击中位置间的距离（结果用根号表示）； （3）若加速电压在 之间变化，求碳-12原子核在磁场中运动的最短时间。 【答案】（1）， （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 碳14衰变成为氮14的过程，会放出β射线，其衰变方程为 由题意可知当碳-12恰好能击中照相底片的正中间位置时，其运动半径为 设碳-12经过加速后获得的速度大小为v，根据动能定理有 根据牛顿第二定律有 联立解得 ， 【小问2详解】 设碳-12粒子和碳-14粒子经过加速后获得的速度大小分别为、，根据动能定理有 根据牛顿第二定律有 联立解得 ， 则照相底片上碳-12和碳-14所击中位置间的距离 【小问3详解】 粒子在磁场做圆周运动的半径与加速电压和比荷的关系 若，碳-12粒子的半径范围 粒子打在内圆环上，轨迹与内圆环交于C点。当MC⊥CO时，圆弧MC对应的圆心角θ最小，用时最短，则有 ， 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$