精品解析：2025届浙江省金华市义乌市高三下学期三模物理试题

义乌市普通高中2025届适应性考试 物理试卷 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. 下列物理量中是标量，且其单位用国际制基本单位表示正确的是（　　） A. 动量 N·t B. 安培力 kg·m·s-2 C. 重力势能 kg·m2·s-2 D. 电动势 V·m 2. 2025年4月25日0时分，载满小商品货柜的第2112列“义新欧”班列跨越13052公里抵达了西班牙的首都马德里。关于这趟班列同学们的说法正确的是（　　） A. 13052公里是指列车完成的位移大小 B. 运用质点代替列车研究列车运动的方法叫建立理想化模型法 C. 当非常小时，代表列车的瞬时加速度，这里运用了微元法 D. 列车过弯道时超速将会加剧对弯道内轨的磨损 3. 春风和煦，义乌市民广场上有许多人在放风筝，会放风筝的人，可使风筝静止在空中。乙图是甲图的情境模型，OL代表风筝线，MN代表风筝截面，截面与水平面夹角θ保持不变。假设风向水平，风速稳定，保持筝线拉力大小保持不变，则下列同学的判断正确的是（　　） A. 若持线人在地上向左移动些许，风筝将呈现失重状态 B. 若持线人在地上向右移动些许，风筝高度将下降 C. 图示情境下，风筝不可能静止在空中 D. 图示情境下，风筝受到四个力的作用 4. 下图是我们在学习平抛运动中做过的实验，A、B是两个完全相同的钢球。若忽略空气阻力，当小锤完成敲击后，下列对两小球的判断错误的是（　　） A. 从敲击后到两个钢球落地，两个钢球的动能增量相同 B. 从敲击后到两个钢球落地，两个钢球的重力冲量相同 C. 两个钢球落地时的重力功率不相同 D. 两个钢球落地时的动量不相同 5. 甲、乙、丙、丁四幅图分别是回旋加速器、磁流体发电机、泊松亮斑、重核裂变的结构示意图，下列说法中正确的是（　　） A. 图甲中增大交变电压场的电压可增大粒子的最大动能 B. 图乙中磁流体发电机产生的电动势大小与等离子体的浓度无关 C. 图丙中的泊松亮斑支持了光的波动说，它是菲涅尔通过实验观察到的 D. 图丁所示的核反应属于重核裂变，钡141的平均核子质量、比结合能都比铀235的小 6. 如图所示，有一面积为S，匝数为N，电阻为r的矩形线圈，绕轴在水平方向的磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω做匀速转动，从图示位置（线圈平面与磁场平行）开始计时。矩形线圈通过铜滑环接理想变压器原线圈，副线圈接有固定电阻R0和滑动变阻器R，所有电表均为理想交流电表。下列判断正确的是（　　） A. 金属线圈处于图示位置时，矩形线圈中电流方向是A→B→C→D B. 矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为e=NBSωsinωt C. 将R的滑片向下滑动时，电流表A示数变大，电压表V的示数变大 D. 将R的滑片向下滑动时，矩形线圈的热功率将增大 7. 下图的电路广泛的存在于收音机、电子琴等用电器中，如果我们在电路左侧的输入端输入正弦交流电，在AB端和CD端分别用示波器监测电路的输出信号。下列同学对示波器监测到的信号判断正确的是（　　） A. 电路正常工作时，AB端监测到的信号图样如丁所示，CD端监测到的信号图样如甲所示 B. 电路正常工作时，AB端监测到的信号图样如乙所示，CD端监测到的信号图样如丙所示 C. 如果电路中的某个二极管虚焊断路，AB和CD端监测到的信号图样可能如乙和丙所示 D. 改变电感的自感系数和电容器的电容都可以改变CD端输出信号的频率 8. 在太阳光照射下，卫星太阳能板将光能转化为的电能为卫星设备提供能源。一颗绕地球做匀速圆周运动的卫星与地心的距离为地球半径的倍，卫星圆形轨道平面与地球赤道平面重合，卫星的运行周期为T。下列判断正确的是（　　） A. 卫星的运行周期T约为近地卫星运行周期的2倍 B. 卫星的运行速度约为第一宇宙速度的倍 C. 卫星运行轨道上各点的重力加速度为地球表面的倍 D. 卫星运行一周，太阳能收集板转化电能的时间约为 9. 一束与水平面MN成θ角的平行红色光束射到半圆柱形玻璃砖的界面上，其横截面如图所示，经玻璃折射后，有部分光能从AC弧线中射出，经测定MA、AC、CN三段弧线的长度比为5∶6∶1，下列说法正确的是（　　） A. 红色光在这种玻璃中全反射的临界角是30° B. 红色光束与水平面MN成60°角 C. 红色光在空气中的传播速度是这种玻璃中传播速度的倍 D. 若改成绿色光束入射，相同条件下与出射弧线对应的角AOC将增大 10. 试探电荷q在点电荷Q的电场中所具有电势能可以用来计算（式中k为静电力常量，r为试探电荷与场源电荷间的距离）。真空中两个点电荷相距15cm固定在x轴的两个点上，取无限远处的电势为零，x轴正方向上各点的电势随x的变化关系如图所示，下列说法正确的是（　　） A 两个点电荷可能带同种电荷 B. 两个点电荷的电量之比为2∶1 C. x=5cm处电场强度等于零 D. 两个点电荷之间电势为零的位置坐标为x=-3cm 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，选对但不选全的得2分，有选错的得0分） 11. 两列简谐横波a、b在同一媒质中沿x轴正方向传播，波速均为v=2.5m/s，在t=0时两列波的波峰正好在x=2.5m处重合，如图所示。下列说法正确的是（　　） A. a、b能在x轴上形成稳定干涉图像 B. x=（2.5±20k）m，k=0，1，2，3，……处波峰都重合 C. x轴上不存在波谷与波谷重合处 D. t=0时，b波引起x=-0.5m处质点的振动方程为 12. 如图所示，一光电管的阴极用极限频率为的某种金属制成。现用频率为的紫外线照射阴极，当光电管阳极A和阴极K之间的电势差U=2.1V时，光电流达到饱和状态，此时电流表的示数为0.56μA。 已知普朗克常量。下列同学的判断正确的是（　　） A. 阴极K金属的逸出功是 B. 光电管每秒从K极逸出的光电子数为 C. 光电子的最大初动能为 D. 电子到达A极的最大动能是 13. 如图甲，在圆柱形区域内存在一方向竖直向下、磁感应强度大小B随时间t的变化关系如图乙所示磁的磁场，在此区域内，沿水平面固定一半径为r的圆环形光滑细玻璃管，环心O在区域中心。一质量为m、带电荷量为（q（q>0）的小球t=0时静止在管内的E点，2T0时刻小球第二次经过F点且不受细管侧壁的作用力，角EOF为120°，小球在运动过程中电荷量保持不变，对原磁场的影响可忽略。下列说法正确的是（　　） A. 2T0时刻小球过F点的速度大小为 B. 小球两次过F点时受到洛伦兹力的大小之比为2∶5 C. T0时刻细玻璃管内的电场强度大小为 D. T0时刻小球受细管侧壁的作用力等于零 三、非选择题（本题共5小题，共58分） 14. （1）某实验小组在做“探究加速度与力、质量的关系”的实验，从装置照片图1中，我们容易发现一些错误，例如“没有补偿阻力”等，请你认真观察后再指出两处不妥之处_______，_______。 （2）正确安装装置后，接通220V，50Hz电源，释放小车进行实验，得到一条纸带如图2所示，A、B、C、D、E、F、G为选出的计数点，相邻两个计数点之间均有4个计时点未画出，则小车的加速度大小为_______ m/s2（结果保留2位有效数字）。 15. 一学生小组用图（a）装置做“测量重力加速度的大小”实验。 （1）制作单摆时，在图甲、图乙两种单摆的悬挂方式中，应选择图_______方式（填甲或乙），用游标卡尺测量摆球直径，测得读数如图丙，则摆球直径为_______ cm。 （2）实验中观测到从摆球第1次经过最低点到第61次经过最低点的时间间隔为60.60s，则此单摆周期为_______ s，多次改变摆线长度，在小摆角下测得不同摆长l对应的小钢球摆动周期T，并作出l-T2图像，如图（b）所示，根据图线斜率可计算重力加速度g =_______m/ s2（保留3位有效数字，π2取9.87）。 （3）若将一个周期为T的单摆，从平衡位置拉开5°的角度释放，忽略空气阻力，摆球的振动可看为简谐运动。当地重力加速度为g，以释放时刻作为计时起点，则摆球偏离平衡位置的位移x与时间t的关系为_______（仅用本小题中的字母或数据表示）。 16. 某电学元件（最大电流不超过6mA，最大电压不超过7V），某同学为了探究它的伏安特性，设计了如下电路（电压表未画出），在实验室他找到了阻值为的定值电阻R用于限流；电动势E为12V内阻可不计的电源；一只量程为10mA，内阻为5Ω的电流表；一只量程为2V，内阻为的电压表；两个滑动变阻器。 （1）若两个滑动变阻器参数如下： a.阻值0到200Ω，额定电流0.3A b.阻值0到20Ω，额定电流0.5A 实验中应选的滑动变阻器是________（填“a”或“b”）。 （2）这位同学计划将量程为2V，内阻为的电压表改装成量程为10V的电压表，他需要完成的操作是_____（填完整的改装措施）。 （3）正确接线后，测得数据如下表 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 U （V） 0.00 3.00 6.00 6.16 6.28 6.32 6.36 6.38 6.39 6.40 I （mA） 0.00 0.00 0.00 0.06 0.50 1.00 2.00 3.00 4.00 5.50 根据以上数据，改装后的电压表应并联在M与________之间（填“O”或“P”）。 （4）解读表中数据画出待测元件两端电压UMO随MN间电压UMN变化的示意图。 17. 某一监测设备的简易结构如图所示，导热性能良好且顶部开孔与大气相通的汽缸底部与一热源表面紧贴，汽缸顶部内上侧装有一个体积大小可以忽略的压力传感器，监测开始时，中部活塞与汽缸底部距离为h1=0.3m、与顶部的距离为h2=0.2m，横截面积为，活塞下方封闭温度为、压强为的空气，此时压力传感器的示数为0。已知外界空气压强为105Pa，活塞质量及摩擦可不计，试解答下列问题： （1）当热源的的温度从300K缓慢升到T1时，活塞刚好触及传感器但压力示数仍为0。 ①则该过程中封闭空气分子的平均动能_______（选填“变大”，“变小”，或“不变”），气体分子对容器壁单位时间单位面积的撞击次数_______（选填“变大”， “变小”，或“不变”）； ②求出T1=________； （2）热源温度从T0=300K缓慢升到T2=550K。 ①画出该过程压力传感器示数F与外壁温度T的关系图像； ②该过程气体吸收了Q=370J的热量，求该过程中气体内能的变化量。 18. 如图所示，光滑倾斜轨道AB与长为的水平轨道BC通过一段光滑圆弧平滑连接，圆弧的半径为r=1m，BC右侧连接着长为L=3.0m的水平传送带CD，传送带始终以v=2m/s的速度顺时针方向匀速转动，与右端D相距处固定有一块竖直挡板EF。现将质量的滑块在AB某处静止释放，m1和静止在C点上的质量的滑块发生碰撞，已知m1、m2及皮带轮大小均可不计；m1、m2与BC和CD间的动摩擦因数均为μ=0.2，所有发生的碰撞都为弹性碰撞；求： （1）若m2滑到D端速度恰好减2m/s，则 ①计算滑块m2在CD上的滑动时间； ②滑块m1从圆弧第一次滑过B点，碰撞后从水平轨道第二次到达B点，计算m1两次过B点时对轨道的压力差； （2）调节滑块m1释放高度h，使得m2、m1能先后与EF相撞于同一点上，求：能满足m2、m1打在挡板EF上同一位置的m1的最小释放高度； （3）m2打在挡板EF上的最小动能。 19. 通电长直导线周围某点的磁感应强度可以用来计算，其中I是电流的大小，r是点到导线的距离，k为比例系数。如图所示，表层绝缘的长直导线水平固定在倾角θ=30°的斜面上，导线中的恒定电流I0方向自左向右，不计电阻的金属导轨AO和BO沿斜面固定放置，它们的长度均为，与水平长直导线的夹角为30°。长为L、质量为m、单位长度电阻为r0的导体棒MN，在外力作用下从O点由静止开始沿斜面向下运动，运动过程中MN始终与长直导线平行，MN出现的电流大小始终为I，且下滑过程中除安培力外，仅受到与安培力比值为β的综合阻力。取重力加速度为g，不考虑地磁场的影响，解答下列问题： （1）判断运动过程（未脱离导轨）中导体MN棒中电流的方向； （2）研究导体棒运动距离为x（x<0.25L）的过程： ①求此时导体棒的速度v； ②求运动到x位置时候的加速度大小a； （3）研究从开始运动到导体棒脱离导轨过程： ①求该过程中产生的焦耳热Q； ②求外力所做的功W。 20. 光电倍增管是用来将光信号转化为电信号并加以放大的装置，其主要结构为多个相同且平行的倍增极。为简单起见，现只研究其第1倍增极和第2倍增极，其结构如图所示。第1倍增极AB长度为a，第2倍增极CD长度为，两个倍增极平行且竖直放置，如图所示（图中长度数据已知，过第1倍增极B端做垂线与第2倍增极的上端竖直延长线交于E）。当频率为的入射光照射到第1倍增极右表面时，从极板右表面上逸出大量速率不同、沿各个方向运动的光电子。若在全部区域加上垂直于纸面的匀强磁场可使从第1倍增极逸出的部分光电子打到第2倍增极右表面，从而激发出更多的电子，实现信号放大。已知第1倍增极金属的逸出功为W，元电荷为e，电子质量为m，普朗克常量为h，只考虑电子在纸面内的运动，忽略相对论效应，不计重力。 （1）求从第1倍增极上逸出的光电子的最大动量大小； （2）若以最大速率、方向垂直第1倍增极逸出的光电子可以全部到达第2倍增极右表面，求磁感应强度的大小范围； （3）若保持（2）中的磁场的最大值不变，关闭光源后，发现仍有光电子持续击中第2倍增极，若第2倍增极的上端C端长度改为可以调节，其C端与E点的距离x调节范围为：，求关闭光源后光电子持续击中第2倍增极的时间t与x的关系。（角度可用反三角函数表示，提示：已知sinθ=k，则θ=arcsink） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 义乌市普通高中2025届适应性考试 物理试卷 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. 下列物理量中是标量，且其单位用国际制基本单位表示正确的是（　　） A. 动量 N·t B. 安培力 kg·m·s-2 C. 重力势能 kg·m2·s-2 D. 电动势 V·m 【答案】C 【解析】 【详解】A．动量是矢量，动量用国际单位制单位用基本单位表示为，故A错误； B．安培力是矢量，安培力用国际单位制单位用基本单位表示为kg·m·s-2，故B错误； C．重力势能是标量，重力势能用国际单位制单位用基本单位表示为kg·m2·s-2，故C正确； D．电动势是标量，用国际单位制单位用基本单位表示为，故D错误。 故选C。 2. 2025年4月25日0时分，载满小商品货柜的第2112列“义新欧”班列跨越13052公里抵达了西班牙的首都马德里。关于这趟班列同学们的说法正确的是（　　） A. 13052公里是指列车完成的位移大小 B. 运用质点代替列车研究列车运动的方法叫建立理想化模型法 C. 当非常小时，代表列车的瞬时加速度，这里运用了微元法 D. 列车过弯道时超速将会加剧对弯道内轨的磨损 【答案】B 【解析】 【详解】A．3052公里是指列车完成的路程，故A错误； B．运用质点代替列车研究列车运动的方法叫建立理想化模型法，故B正确； C．当非常小时，代表列车的瞬时加速度，这里运用了极限法，故C错误； D．列车过弯道时超速，列车有离心运动趋势，将会加剧对弯道外轨的磨损，故D错误。 故选B。 3. 春风和煦，义乌市民广场上有许多人在放风筝，会放风筝的人，可使风筝静止在空中。乙图是甲图的情境模型，OL代表风筝线，MN代表风筝截面，截面与水平面夹角θ保持不变。假设风向水平，风速稳定，保持筝线拉力大小保持不变，则下列同学的判断正确的是（　　） A. 若持线人在地上向左移动些许，风筝将呈现失重状态 B. 若持线人在地上向右移动些许，风筝高度将下降 C. 图示情境下，风筝不可能静止在空中 D. 图示情境下，风筝受到四个力的作用 【答案】A 【解析】 【详解】A．对风筝受力分析，风筝受到竖直向下的重力G、风筝线的拉力T、风力F。若持线人在地上向左移动些许，风筝线拉力大小保持不变，风筝线与竖直方向的夹角减小，拉力的竖直分量增大，合力有竖直向下的分量，则风筝有竖直向下的分加速度，将呈现失重状态，故A正确； B．若持线人在地上向右移动些许，风筝线与竖直方向的夹角增大，拉力的竖直向下的分量减小，风筝高度将上升，故B错误； C．图示情境下，当风筝受到的向下的重力G、风筝线的拉力T、垂直风筝面的斜向上的风力F三力平衡时，风筝可以静止在空中，故C错误； D．图示情境下，当风筝受到的重力G、风筝线的拉力T、风力F共三个力，故D错误。 故选A。 4. 下图是我们在学习平抛运动中做过的实验，A、B是两个完全相同的钢球。若忽略空气阻力，当小锤完成敲击后，下列对两小球的判断错误的是（　　） A. 从敲击后到两个钢球落地，两个钢球的动能增量相同 B. 从敲击后到两个钢球落地，两个钢球的重力冲量相同 C. 两个钢球落地时的重力功率不相同 D. 两个钢球落地时的动量不相同 【答案】C 【解析】 【详解】A．从敲击后到两个钢球落地，根据动能定理可得 由于两球质量相同，下落高度相同，所以两个钢球的动能增量相同，故A正确，不满足题意要求； B．从敲击后到两个钢球落地，竖直方向有 可知两个钢球下落时间相等，根据 可知两个钢球的重力冲量相同，故B正确，不满足题意要求； C．根据 可知两个钢球落地时的重力功率相同，故C错误，满足题意要求； D．由于落地时，A球具有一定的水平分速度，所以两个钢球落地时的速度大小不相等，方向不相同，则两个钢球落地时的动量不相同，故D正确，不满足题意要求。 故选C。 5. 甲、乙、丙、丁四幅图分别是回旋加速器、磁流体发电机、泊松亮斑、重核裂变的结构示意图，下列说法中正确的是（　　） A. 图甲中增大交变电压场的电压可增大粒子的最大动能 B. 图乙中磁流体发电机产生的电动势大小与等离子体的浓度无关 C. 图丙中的泊松亮斑支持了光的波动说，它是菲涅尔通过实验观察到的 D. 图丁所示的核反应属于重核裂变，钡141的平均核子质量、比结合能都比铀235的小 【答案】B 【解析】 【详解】A．图甲中粒子达到最大动能时， 可知增大交变电压场的电压，粒子的最大动能不变，选项A错误； B．图乙中磁流体发电机当稳定时满足 可得E=Bdv 可知产生的电动势大小与等离子体的浓度无关，选项B正确； C．图丙中的泊松亮斑支持了光的波动说，而菲涅尔通过实验观察到的是圆孔衍射得到的图样，选项C错误； D．图丁所示的核反应属于重核裂变，该核反应的过程中释放大量的能量，存在质量亏损而质量数不变，生成物的平均核子质量更小；因生成物更加稳定，比结合能更大，则钡141的平均核子质量比铀235小、比结合能都比铀235的大，选项D错误。 故选B。 6. 如图所示，有一面积为S，匝数为N，电阻为r的矩形线圈，绕轴在水平方向的磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω做匀速转动，从图示位置（线圈平面与磁场平行）开始计时。矩形线圈通过铜滑环接理想变压器原线圈，副线圈接有固定电阻R0和滑动变阻器R，所有电表均为理想交流电表。下列判断正确的是（　　） A. 金属线圈处于图示位置时，矩形线圈中电流方向是A→B→C→D B. 矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为e=NBSωsinωt C. 将R的滑片向下滑动时，电流表A示数变大，电压表V的示数变大 D. 将R的滑片向下滑动时，矩形线圈的热功率将增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据右手定则可知金属线圈处于图示位置时，矩形线圈中电流方向是 A错误； B．矩形线圈产生的感应电动势最大值为 从图示位置（线圈平面与磁场平行）开始计时，此时通过线圈的磁通量为0，磁通量变化率最大，感应电动势最大，则矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为 B错误； C．将R的滑片向下滑动时，滑动变阻器接入电路阻值变小，则副线圈电流增大，电流表A示数变大，定值电阻分担的电压增大，结合变压器的原理可知，原副线圈中的电流之比为 可知原副线圈匝数之比不变，故原线圈中的电流增大，根据闭合电路的欧姆定律可知，原线圈所在电路内电压增大，原线圈两端的电压减小，又因为 可知原线圈两端电压减小，故副线圈两端的电压减小，而定值电阻分担的电压增大，故电压表的示数减小，C错误； D．根据上述分析，结合功率可知，将R的滑片向下滑动时，矩形线圈的热功率将增大，D正确。 故选D 7. 下图的电路广泛的存在于收音机、电子琴等用电器中，如果我们在电路左侧的输入端输入正弦交流电，在AB端和CD端分别用示波器监测电路的输出信号。下列同学对示波器监测到的信号判断正确的是（　　） A. 电路正常工作时，AB端监测到的信号图样如丁所示，CD端监测到的信号图样如甲所示 B. 电路正常工作时，AB端监测到的信号图样如乙所示，CD端监测到的信号图样如丙所示 C. 如果电路中的某个二极管虚焊断路，AB和CD端监测到的信号图样可能如乙和丙所示 D. 改变电感的自感系数和电容器的电容都可以改变CD端输出信号的频率 【答案】C 【解析】 【详解】AB．电路正常工作时，当输入端上端电势高时，右上、左下两个二极管导通，电流由A流向B；当输入端下端电势高时，右下、左上两个二极管导通，电流由A流向B；则AB端监测到的信号图样如甲所示；因线圈“通直流、阻交流”，电容器“通交流、阻直流”，则CD端监测到的信号是直流成分，即图样如丁所示，选项AB错误； C．如果电路中的某个二极管虚焊断路，则只能有半个周期的电流通过，则AB和CD端监测到的信号图样可能如乙和丙所示，选项C正确； D．由以上分析可知，改变电感的自感系数和电容器的电容不能改变CD端输出信号的频率，选项D错误。 故选C。 8. 在太阳光照射下，卫星太阳能板将光能转化为的电能为卫星设备提供能源。一颗绕地球做匀速圆周运动的卫星与地心的距离为地球半径的倍，卫星圆形轨道平面与地球赤道平面重合，卫星的运行周期为T。下列判断正确的是（　　） A. 卫星的运行周期T约为近地卫星运行周期的2倍 B. 卫星的运行速度约为第一宇宙速度的倍 C. 卫星运行轨道上各点的重力加速度为地球表面的倍 D. 卫星运行一周，太阳能收集板转化电能的时间约为 【答案】D 【解析】 【详解】ABC．卫星绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力得 可得，， 可知卫星的运行周期与近地卫星运行周期之比为 卫星的运行速度与第一宇宙速度之比为 卫星运行轨道上各点的重力加速度与地球表面重力加速度之比为 故ABC错误； D．如图所示 根据几何关系可得 可得 可知星运行一周，太阳能收集板转化电能的时间约为 故D正确。 故选D。 9. 一束与水平面MN成θ角的平行红色光束射到半圆柱形玻璃砖的界面上，其横截面如图所示，经玻璃折射后，有部分光能从AC弧线中射出，经测定MA、AC、CN三段弧线的长度比为5∶6∶1，下列说法正确的是（　　） A. 红色光在这种玻璃中全反射的临界角是30° B. 红色光束与水平面MN成60°角 C. 红色光在空气中的传播速度是这种玻璃中传播速度的倍 D. 若改成绿色光束入射，相同条件下与出射弧线对应的角AOC将增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．MA、AC、CN三段弧线的长度比为5∶6∶1，由数学知识可得 ，， 半圆周上只有弧 AC 范围内光线从玻璃射出，弧 MA 和弧 CN 对应全反射。如图所示 设从上的点和点入射的光线经折射射到点和点，从O点入射的光线射到点，则有光线 对于从玻璃向空气的临界角 ，由几何关系可知，则圆弧AC对应的圆心角 解得 故A错误； C．由 得 故C正确； B．由几何关系可知 由折射定律 解得 即红色光束与水平面MN成45°角，故B错误； D．同一种玻璃，绿光的折射率大于红光，则绿光的临界角小于红光，若改成绿色光束入射，相同条件下与出射弧线对应的角AOC等于两倍的临界角，故角AOC将减小，故D错误。 故选C。 10. 试探电荷q在点电荷Q的电场中所具有电势能可以用来计算（式中k为静电力常量，r为试探电荷与场源电荷间的距离）。真空中两个点电荷相距15cm固定在x轴的两个点上，取无限远处的电势为零，x轴正方向上各点的电势随x的变化关系如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 两个点电荷可能带同种电荷 B. 两个点电荷的电量之比为2∶1 C. x=5cm处电场强度等于零 D. 两个点电荷之间电势为零的位置坐标为x=-3cm 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图像可知，该区域电势有正有负，则两个点电荷不可能带同种电荷，选项A错误； BC．由图像可知，原点位置放置一正电荷Q1，因图像的斜率等于电场强度，在x轴正方向电场强度方向先沿x轴正方向后沿x轴负方向，可知在x轴的负方向上放置电量为-Q2的负电荷，因x=5cm的位置图像斜率不为零，则场强不为零；x=5cm处的电势为零，则 可得 选项BC错误； D．两个点电荷之间电势为零的位置距离原点为l，则由 解得l=3cm 可知该点坐标为x=-3cm，选项D正确。 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，选对但不选全的得2分，有选错的得0分） 11. 两列简谐横波a、b在同一媒质中沿x轴正方向传播，波速均为v=2.5m/s，在t=0时两列波的波峰正好在x=2.5m处重合，如图所示。下列说法正确的是（　　） A. a、b能在x轴上形成稳定干涉图像 B. x=（2.5±20k）m，k=0，1，2，3，……处波峰都重合 C. x轴上不存在波谷与波谷重合处 D. t=0时，b波引起x=-0.5m处质点的振动方程为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．形成稳定干涉图象的条件是两列波的频率相等，由，如图可知，a波的波长为，则频率为，b波的波长为,则频率为，故不能形成稳定干涉图象，A错误； B．设从开始，再经过，两列波的波峰再次重合，则有，，， 可知当和时， 故当，处波峰都重合，B正确； C．设从之后的处，有波谷与波谷重合，则有 ，，， 得 因为和在整数范围内无解，故不存在波谷与波谷重合处，C正确； D．设b波在x=-0.5m处质点的振动方程为 如图可知， 由前面分析可知， 经过,该质点运动到处，则 则振动方程为，D错误。 故选BC。 12. 如图所示，一光电管的阴极用极限频率为的某种金属制成。现用频率为的紫外线照射阴极，当光电管阳极A和阴极K之间的电势差U=2.1V时，光电流达到饱和状态，此时电流表的示数为0.56μA。 已知普朗克常量。下列同学的判断正确的是（　　） A. 阴极K金属的逸出功是 B. 光电管每秒从K极逸出的光电子数为 C. 光电子的最大初动能为 D. 电子到达A极的最大动能是 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由题可知，金属的截止频率 故金属的逸出功 A错误； B．光电管每秒逸出的电荷量 故每秒逸出的光子数 B正确； C．根据光电效应方程可知，光子的最大初动能 C错误； D．根据动能定理可得 代入数据解得电子到达A极的最大动能 D正确。 故选BD。 13. 如图甲，在圆柱形区域内存在一方向竖直向下、磁感应强度大小B随时间t的变化关系如图乙所示磁的磁场，在此区域内，沿水平面固定一半径为r的圆环形光滑细玻璃管，环心O在区域中心。一质量为m、带电荷量为（q（q>0）的小球t=0时静止在管内的E点，2T0时刻小球第二次经过F点且不受细管侧壁的作用力，角EOF为120°，小球在运动过程中电荷量保持不变，对原磁场的影响可忽略。下列说法正确的是（　　） A. 2T0时刻小球过F点的速度大小为 B. 小球两次过F点时受到洛伦兹力的大小之比为2∶5 C. T0时刻细玻璃管内的电场强度大小为 D. T0时刻小球受细管侧壁的作用力等于零 【答案】BD 【解析】 【详解】A．设2T0时刻小球过F点的速度，由此可知，此时洛伦兹力提供圆周运动的向心力，根据牛顿第二定律可得 解得 A错误； BC．从开始到2T0时刻小球第二次经过F点，设涡流产生的电场强度为,由动量定理可得 结合上述结论解得 从开始运动到第二次经过F点电场力所做的功 由动能定理可得 设从开始运动到第一次经过F点时的速度为，电场力所做的功为，则有， 联立解得 根据牛顿第二定律可得 代入上述结论解得 故第一次经过F点所用时间 此时磁感应强度 故第一次经过F点的洛伦兹力为 即小球两次过F点时受到洛伦兹力的大小之比为2∶5，B正确，C错误； D．结合上述分析可知T0时刻小球速度 若小球在时刻不受细管的作用力，则有 解得 故T0时刻小球受细管侧壁的作用力等于零，D正确。 故选BD。 三、非选择题（本题共5小题，共58分） 14. （1）某实验小组在做“探究加速度与力、质量关系”的实验，从装置照片图1中，我们容易发现一些错误，例如“没有补偿阻力”等，请你认真观察后再指出两处不妥之处_______，_______。 （2）正确安装装置后，接通220V，50Hz电源，释放小车进行实验，得到一条纸带如图2所示，A、B、C、D、E、F、G为选出的计数点，相邻两个计数点之间均有4个计时点未画出，则小车的加速度大小为_______ m/s2（结果保留2位有效数字）。 【答案】（1） ①. 电源错用直流电 ②. 小车未靠近打点计时器 （2）2.4##2.3 【解析】 【小问1详解】 [1]打点计时器应使用交流电，而图示中的电源为直流电； [2]释放小车时，应使小车靠近打点计时器，以便打出更多的点迹，便于实验数据的分析，图示中小车未靠近打点计时器； 【小问2详解】 由题可知，相邻计数点之间时间间隔 由于 根据匀变速直线运动规律 解得 15. 一学生小组用图（a）装置做“测量重力加速度的大小”实验。 （1）制作单摆时，在图甲、图乙两种单摆的悬挂方式中，应选择图_______方式（填甲或乙），用游标卡尺测量摆球直径，测得读数如图丙，则摆球直径为_______ cm。 （2）实验中观测到从摆球第1次经过最低点到第61次经过最低点的时间间隔为60.60s，则此单摆周期为_______ s，多次改变摆线长度，在小摆角下测得不同摆长l对应的小钢球摆动周期T，并作出l-T2图像，如图（b）所示，根据图线斜率可计算重力加速度g =_______m/ s2（保留3位有效数字，π2取9.87）。 （3）若将一个周期为T的单摆，从平衡位置拉开5°的角度释放，忽略空气阻力，摆球的振动可看为简谐运动。当地重力加速度为g，以释放时刻作为计时起点，则摆球偏离平衡位置的位移x与时间t的关系为_______（仅用本小题中的字母或数据表示）。 【答案】（1） ①. 甲 ②. 1.06 （2） ①. 2.02 ②. 9.87 （3） 【解析】 【小问1详解】 [1]制作单摆时，在图甲、图乙两种单摆的悬挂方式中，应选择图甲方式，因乙方式中当单摆摆动时摆长会发生变化； [2]用游标卡尺测量摆球直径为1cm+0.1mm×6=1.06cm。 【小问2详解】 [1][2]此单摆周期为 根据 解得 由图像可知 解得g=9.87m/s2 【小问3详解】 根据 可得单摆摆长为 振幅 摆球偏离平衡位置的位移x与时间t的关系为 16. 某电学元件（最大电流不超过6mA，最大电压不超过7V），某同学为了探究它的伏安特性，设计了如下电路（电压表未画出），在实验室他找到了阻值为的定值电阻R用于限流；电动势E为12V内阻可不计的电源；一只量程为10mA，内阻为5Ω的电流表；一只量程为2V，内阻为的电压表；两个滑动变阻器。 （1）若两个滑动变阻器参数如下： a阻值0到200Ω，额定电流0.3A b.阻值0到20Ω，额定电流0.5A 实验中应选的滑动变阻器是________（填“a”或“b”）。 （2）这位同学计划将量程为2V，内阻为的电压表改装成量程为10V的电压表，他需要完成的操作是_____（填完整的改装措施）。 （3）正确接线后，测得数据如下表 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 U （V） 0.00 3.00 6.00 6.16 6.28 6.32 6.36 6.38 6.39 6.40 I （mA） 0.00 0.00 0.00 0.06 0.50 1.00 2.00 3.00 4.00 5.50 根据以上数据，改装后的电压表应并联在M与________之间（填“O”或“P”）。 （4）解读表中的数据画出待测元件两端电压UMO随MN间电压UMN变化的示意图。 【答案】（1）a （2）串联电阻 （3）P （4） 【解析】 【小问1详解】 由欧姆定律可得 滑动变阻器a允许的最大电压为 滑动变阻器b两端所能加的最大电压为 保证安全，滑动变阻器应选a； 【小问2详解】 由电压表改装原理可得，须串联一分压电阻，设为 则由串联分压知识可得 由欧姆定律得， 联立并代入数据可得 即改装成量程为10V的电压表，需要串联电阻。 【小问3详解】 由于电流表内阻已知，从计算方便程度上来讲用内接，所以P。 【小问4详解】 从表格中数据看，待测电学元件两端的电压先增大，然后趋向于稳定，所以MO两端的电压先增大后趋于稳定，UMO随UMN变化的示意图如图。 17. 某一监测设备的简易结构如图所示，导热性能良好且顶部开孔与大气相通的汽缸底部与一热源表面紧贴，汽缸顶部内上侧装有一个体积大小可以忽略的压力传感器，监测开始时，中部活塞与汽缸底部距离为h1=0.3m、与顶部的距离为h2=0.2m，横截面积为，活塞下方封闭温度为、压强为的空气，此时压力传感器的示数为0。已知外界空气压强为105Pa，活塞质量及摩擦可不计，试解答下列问题： （1）当热源的的温度从300K缓慢升到T1时，活塞刚好触及传感器但压力示数仍为0。 ①则该过程中封闭空气分子的平均动能_______（选填“变大”，“变小”，或“不变”），气体分子对容器壁单位时间单位面积的撞击次数_______（选填“变大”， “变小”，或“不变”）； ②求出T1=________； （2）热源温度从T0=300K缓慢升到T2=550K。 ①画出该过程压力传感器示数F与外壁温度T的关系图像； ②该过程气体吸收了Q=370J的热量，求该过程中气体内能的变化量。 【答案】（1） ①. 变大 ②. 变小 ③. （2）①；②170J 【解析】 【小问1详解】 [1]当热源的温度从300K缓慢升到T1时，分子平均动能增大； [2]由于活塞刚好触及传感器但压力示数仍为0，可知气体做等压变化，故温度升高、体积增大，压强不变，可知气体分子对容器壁单位时间单位面积的撞击次数变小； [3]根据盖—吕萨克定律 代入题中解得 【小问2详解】 ①所以分析可知从过程，活塞未触及传感器，则传感器示数F=0；从过程，气体做等容变化，根据查理定律有 且 对活塞，由平衡条件有 联立解得 综合可知 故图像如下 ② 根据热力学第一定律有 且 联立解得 18. 如图所示，光滑倾斜轨道AB与长为的水平轨道BC通过一段光滑圆弧平滑连接，圆弧的半径为r=1m，BC右侧连接着长为L=3.0m的水平传送带CD，传送带始终以v=2m/s的速度顺时针方向匀速转动，与右端D相距处固定有一块竖直挡板EF。现将质量的滑块在AB某处静止释放，m1和静止在C点上的质量的滑块发生碰撞，已知m1、m2及皮带轮大小均可不计；m1、m2与BC和CD间的动摩擦因数均为μ=0.2，所有发生的碰撞都为弹性碰撞；求： （1）若m2滑到D端速度恰好减为2m/s，则 ①计算滑块m2在CD上的滑动时间； ②滑块m1从圆弧第一次滑过B点，碰撞后从水平轨道第二次到达B点，计算m1两次过B点时对轨道的压力差； （2）调节滑块m1的释放高度h，使得m2、m1能先后与EF相撞于同一点上，求：能满足m2、m1打在挡板EF上同一位置的m1的最小释放高度； （3）m2打在挡板EF上的最小动能。 【答案】（1）①1s；②22N （2）2.7m （3） 【解析】 【小问1详解】 ①滑块m2在CD上滑动时，根据牛顿第二定律，有 滑块m2在CD上滑动时，根据速度-位移公式，有 根据速度时间公式，有 联立并代入数据解得 ②m1与m2相碰时，满足动量守恒，有 根据能量守恒，有 联立解得 从B到C，对m1根据牛顿第二定律，有 从B到C，根据速度-位移公式，有 解得 滑块m1从圆弧第一次滑过B点，根据牛顿第二定律，有 解得 滑块m1碰撞后从水平轨道第二次到达B点时，有 m1两次过B点时对轨道的压力差 【小问2详解】 滑块m1从B到C，根据动能定理，有 m1与m2相碰时，满足动量守恒，有 根据能量守恒，有 解得 当m1与m2碰后反弹，再次返回到C点时速度为零，此时高度最小，根据动能定理，有 联立解得h=2.7m 【小问3详解】 m2离开传送带做平抛运动，在水平方向，有 m2打在挡板EF上的动能为 联立可得 当时，动能有最小值即 最小动能为 19. 通电长直导线周围某点的磁感应强度可以用来计算，其中I是电流的大小，r是点到导线的距离，k为比例系数。如图所示，表层绝缘的长直导线水平固定在倾角θ=30°的斜面上，导线中的恒定电流I0方向自左向右，不计电阻的金属导轨AO和BO沿斜面固定放置，它们的长度均为，与水平长直导线的夹角为30°。长为L、质量为m、单位长度电阻为r0的导体棒MN，在外力作用下从O点由静止开始沿斜面向下运动，运动过程中MN始终与长直导线平行，MN出现的电流大小始终为I，且下滑过程中除安培力外，仅受到与安培力比值为β的综合阻力。取重力加速度为g，不考虑地磁场的影响，解答下列问题： （1）判断运动过程（未脱离导轨）中导体MN棒中电流的方向； （2）研究导体棒运动的距离为x（x<0.25L）的过程： ①求此时导体棒的速度v； ②求运动到x位置时候的加速度大小a； （3）研究从开始运动到导体棒脱离导轨过程： ①求该过程中产生的焦耳热Q； ②求外力所做的功W。 【答案】（1）从M到N （2）①；② （3）①；② 【解析】 【小问1详解】 由安培定则可以判断导体棒MN处的磁场方向为垂直与此斜面向下，再由右手定则可以判断电流方向应为M指向N； 【小问2详解】 ①根据题意当导体棒运动距离为时回路中得总电阻为，再有电路电压关系有 解得； ②导体棒运动到位置时加速度； 【小问3详解】 ①由题意可知导体棒运动到位置时导体棒脱离导轨，此时导体棒的速度 再由安培力 可知安培力为恒力，所以该过程中产生的焦耳热即为克服安培力所做的功 即 ②由题综合阻力做的功为 对导体棒开始运动到脱离导轨全程使用动能定理有 解得 20. 光电倍增管是用来将光信号转化为电信号并加以放大的装置，其主要结构为多个相同且平行的倍增极。为简单起见，现只研究其第1倍增极和第2倍增极，其结构如图所示。第1倍增极AB长度为a，第2倍增极CD长度为，两个倍增极平行且竖直放置，如图所示（图中长度数据已知，过第1倍增极B端做垂线与第2倍增极的上端竖直延长线交于E）。当频率为的入射光照射到第1倍增极右表面时，从极板右表面上逸出大量速率不同、沿各个方向运动的光电子。若在全部区域加上垂直于纸面的匀强磁场可使从第1倍增极逸出的部分光电子打到第2倍增极右表面，从而激发出更多的电子，实现信号放大。已知第1倍增极金属的逸出功为W，元电荷为e，电子质量为m，普朗克常量为h，只考虑电子在纸面内的运动，忽略相对论效应，不计重力。 （1）求从第1倍增极上逸出的光电子的最大动量大小； （2）若以最大速率、方向垂直第1倍增极逸出的光电子可以全部到达第2倍增极右表面，求磁感应强度的大小范围； （3）若保持（2）中的磁场的最大值不变，关闭光源后，发现仍有光电子持续击中第2倍增极，若第2倍增极的上端C端长度改为可以调节，其C端与E点的距离x调节范围为：，求关闭光源后光电子持续击中第2倍增极的时间t与x的关系。（角度可用反三角函数表示，提示：已知sinθ=k，则θ=arcsink） 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据爱因斯坦光电效应方程可知 根据 可知逸出的光电子的最大动量大小 【小问2详解】 从B点垂直AB射出的粒子打到C点时半径最小，由几何关系可知 而根据 可得 解得 从A点射出的粒子打到D点时半径最大，由几何关系 同理 解得 磁感应强度的大小范围 【小问3详解】 相切： 解得 函数关系为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $