精品解析：2025届浙江省油菜花联盟高三下学期6月选考模拟物理试题

2025年6月浙江省油菜花联考选考科目考试 物理 注意事项： 1．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息填涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，答案不能答在试卷上。 2．非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。 3．考生务必保持答题卡的整洁。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。 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项是符合题目要求的，不选、多选、错选均不给分） 1. 简谐机械波的能流密度，其中是介质的密度，是波的角频率，是波的振幅，是波的传播速率，则的单位可以是（　　） A. B. C. D. 2. 2025年4月19日，全球首个人形机器人半程马拉松比赛在北京进行，下列关于人形机器人的描述正确的是（　　） A. 在研究机器人跑步的每公里配速时，不可视为质点 B. 机器人在跑步过程中，总是处于超重状态 C. 机器人在跑步过程中，地面对机器人的静摩擦力不做功 D. 机器人跑完全程的平均速度为0 3. 如图所示，三条绳子的一端都系在细直杆顶端，另一端都固定在水平地面上，将杆竖直压在地面上，若三条绳长度不同，下列说法正确的有（　　） A. 三条绳中的张力都相等 B. 杆对地面的压力大于自身重力 C. 绳子对杆的拉力在水平方向的合力不为零 D. 绳子拉力的作用力与杆的重力是一对平衡力 4. 静止在点的碘原子核发生衰变的同时，在空间中外加一个如图所示的匀强电场。之后衰变产物A、B两粒子的运动轨迹OA、OB如图虚线所示，不计重力和两粒子间的相互作用，下列说法正确的是（　　） A. 碘131原子核发生的是衰变 B. 两个粒子的轨迹为两个外切的圆弧 C. A粒子初动能小于B粒子初动能 D. 两粒子初速度大小相同 5. 下列四幅图的描述正确的是（　　） A. 图1是一束单色光进入平行玻璃砖后传播的示意图，当入射角逐渐增大到某一值（）后不会再有光线从面射出 B. 图2表示声源远离观察者时，观察者接收到的声音频率增大 C. 图3是测量储罐中不导电液体高度的装置，当储罐中液面高度升高时，LC回路中振荡电流频率将变大 D. 图4中，三个大线圈连接到三相电源上就能产生旋转磁场，内部的小线框由于电磁驱动可以与磁场同方向地转动起来 6. 如图所示，空间中有一环型匀强磁场，其内半径为，外半径为。在内圆上的A点处有一静止微粒发生裂变，生成甲、乙两个小微粒（均带正电），且二者初速度均沿切线方向并处于如图所示的平面内（甲左乙右）。若两微粒均恰好不从外环射出磁场，则甲、乙两者所带电量之比为（　　） A. B. C. D. 7. 神舟飞船若采用自主快速交会对接，发射升空后先进入停泊轨道（即近地圆轨道），再进入转移轨道，最后在中国空间站轨道与空间站组合体对接。各个轨道的示意简图如图所示，已知地球的半径为，飞船在停泊轨道的运行周期为，中国空间站轨道可视为圆形轨道且距地面高度为。从神舟十七号开始，航天员出舱活动时会进行空间站空间碎片防护装置安装、舱外设备设施例行巡检等任务。若考虑在空间站运行轨道上存在静止、密度为的均匀稀薄气体，为了维持空间站的运动状态，需要对空间站施加一个与其速度方向相同的动力。则下列说法正确的是（　　） A. 飞船在点从停泊轨道进入转移轨道时需要减速 B. 飞船在转移轨道上从点运行至点所需的时间为 C. 若空间站探测到在其运行轨道上不远处有同向运动的10cm空间碎片，应立即变轨规避 D. 假设空间站垂直速度方向的面积为，稀薄气体碰到空间站后立刻与其速度相同，可得空间站运行的速度大小为 8. 超导体是一种在温度降低到特定温度以下，电阻会突然降为零，且完全排斥磁场的材料。超导体从有电阻的正常态转变为零电阻的超导态，有两个重要的临界参数：临界温度和临界磁场强度。临界温度是在没有外磁场干扰的理想条件下，超导体从正常态转变为超导态的温度。临界磁场强度描述了超导体在特定温度下能够承受的最大外部磁场强度，超过该值后，超导体将从超导态转变为正常态。已知某类超导体的临界磁场强度与热力学温度的关系，式中是理论上达到绝对零度时的临界磁场强度。下列说法正确的是（　　） A. 若温度低于，超导体一定处于超导态 B. 若温度逐渐升高但不超过，可以通过减小磁场强度的方式来维持超导态 C. 若外加磁场强度大于，且温度低于，则超导体处于超导态 D. 若外加磁场强度小于，且温度高于，则超导体处于超导态 9. 如图所示，劲度系数为k的弹性绳一端系于P点，绕过Q处的光滑小滑轮，另一端与质量为m、套在光滑竖直固定杆A处的圆环（视为质点）相连，P、Q、A三点等高，弹性绳的原长恰好等于P、Q间的距离，A、Q间的距离为L。将圆环从A点由静止释放，重力加速度大小为g，弹性绳始终处于弹性限度内，弹性绳的弹性势能，其中x为弹性绳的伸长量，下列说法正确的是（ ） A. 圆环向下运动过程中，绳的弹性势能一直减小 B. 圆环向下运动的最大距离为 C. 圆环的最大动能为 D. 圆环运动过程中的最大加速度为 10. 在无风的环境，某人在高处释放静止的篮球，篮球竖直下落；如果先让篮球以一定的角速度绕过球心的水平轴转动（如图）再释放，则篮球在向下掉落的过程中偏离竖直方向做曲线运动。其原因是，转动的篮球在运动过程中除受重力外，还受到空气施加的阻力和偏转力。这两个力与篮球速度的关系大致为：，方向与篮球运动方向相反；，方向与篮球运动方向垂直。下列说法正确的是（　　） A. 、是与篮球转动角速度无关的常量 B. 篮球可回到原高度且角速度与释放时的角速度相同 C. 人站得足够高，落地前篮球有可能向上运动 D. 释放条件合适，篮球有可能在空中持续一段水平直线运动 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，漏选得2分，不选、多选、错选均不得分） 11. 下列说法正确的是（ ） A. 牛顿被称为“近代物理的先驱者” B. 卡文迪什被称为“称量地球质量的第一人” C. 光子属于规范玻色子，它传递电磁相互作用 D. 雷达使用微波段测定物体位置，利用的是它波长比较大容易衍射的特点 12. 如图所示，将一根长而软的轻质弹簧放置在光滑水平面上，沿着弹簧轴线的方向不断推拉弹簧，形成疏密相间的波沿轴正方向传播。上图为静止时弹簧各圈的位置，下图为波传播过程中某一时刻弹簧各圈的位置。下列说法正确的是（　　） A. 此时刻圈3瞬时速度为0 B. 此时刻圈8正在向平衡位置方向运动 C. 此时刻圈5和9之间距离为半个波长 D. 增大推拉弹簧频率，波长减小 13. 绝缘细圆环总质量为m，半径为R，电荷量为Q的正电荷均匀分布在圆环上。用外力使圆环从静止开始绕通过环心且垂直于环面的轴线加速转动，如图所示。角速度ω随时间t均匀增加，即ω=λt（λ为已知量）。圆环转动形成等效电流，该电流产生的磁场通过圆环的磁通量与该电流成正比，比例系数为k（k为已知量），不计圆环上的电荷作加速运动时所产生的电磁辐射。以下说法正确的是（　　） A. 圆环转动形成等效电流的大小为 B. 圆环中会产生大小为的感应电动势 C. 圆环每转一圈动能增加 D. 圆环每转一圈外力做功 三、非选择题：本题共5小题，共58分。解答应写出必要文字说明、证明过程或演算步骤。 14. 在“探究加速度与力、质量关系的实验”中。 （1）下列器材中，最适合本实验用于提供细线拉力的悬挂物是________（选填“A”、“B”或“C”） A. B. C. （2）实验过程中，为了补偿小车运动中受到的阻力，应该采用下面所述的________方法（选填“A”“B”“C”或“D”）。 A. 不挂悬挂物，逐步调节木板的倾斜程度，使静止的小车开始运动； B. 挂上悬挂物，逐步调节木板的倾斜程度，使小车在木板上保持静止； C. 不挂悬挂物，调节木板到一定的倾斜程度，轻轻沿板面向下推动小车，使夹在小车后面的纸带上所打的点间隔均匀； D. 挂上悬挂物，调节木板到一定的倾斜程度，轻轻沿板面向下推动小车，使夹在小车后面的纸带上所打的点间隔均匀 （3）图2为实验中打出的纸带，图中相邻计数点间还有4个点未画出，则打点计时器在打下计数点5时小车的速度为_________m/s；（保留两位有效数字） （4）根据实验测得的数据得到加速度与外力的关系如图3中实线所示，虚线为过原点的倾斜直线。为减小实验误差，细线下端所挂重物的质量不超过________。（选填字母） A. 10g B. 25g C. 40g D. 50g 15. 某实验小组想测量量程为3V的电压表V1的确切内阻： （1）某同学用多用电表的欧姆挡测量。测量电路如图甲所示，红表笔应和电压表的_______接线柱相连（选填“+”或“-”）。多用电表的倍率开关拨至“×1k”位置上，规范操作后，指针稳定在如图乙所示的位置，其阻值为_________kΩ。 （2）另一位同学准备用以下实验器材进行测量，请你帮他设计一个合理的电路，将电路图画在答题卡空方格内，并在电路图上标出相应的仪器符号。_______ 电压表V2（15V为100kΩ），电流表A1（10mA约为10Ω）， 电流表A2（0.6A约为1Ω），滑动变阻器R（0~1kΩ）， 电源E1（20V内阻很小），电源E2（3V内阻很小）， 电键K（1个），导线（若干） 16. 下列说法正确的是（　　） A. “探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，测力计外壳与木板（纸面）接触有摩擦不影响力的测量 B. “探究平抛运动的特点”实验中，斜槽越光滑实验误差越小 C. “用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，酒精对油酸起到稀释作用 D. “观察光的双缝干涉现象”实验中，某个光子打在光屏上落点的准确位置可以预测 17. 如图甲所示，潜水钟倒扣沉入水中，钟内存有一定量的空气供潜水员呼吸。现将潜水钟简化为横截面积、高度的薄壁圆筒，如图乙所示，筒内装有体积可以忽略的电热丝和温度传感器（图中未画出）。现将开口向下的圆筒由水面上方缓慢竖直吊放在水下某一深度，此时圆筒内的液面与水面的高度差，该过程传感器显示筒内气体温度始终为。接着通过电热丝对筒内气体加热，同时逐渐竖直向上提升圆筒，使圆筒内液面与水面的高度差始终保持值不变，当圆筒提升时，传感器显示筒内气体温度为。已知筒内气体的质量保持不变，其内能与温度的关系式为，其中，大气压强为，水的密度。重力加速度。 （1）在圆筒缓慢向下吊放过程中，筒内气体的内能_________（“增大”、“不变”、“减小”），筒内气体的分子数密度________（“增大”、“不变”、“减小”）； （2）求筒内气体的温度； （3）求圆筒提升过程中筒内气体吸收的热量。 18. 某游戏装置如图所示，一水平传送带以v=3ms的速度顺时针转动，其左端A点和右端B点分别与两个光滑水平台面平滑对接，A、B两点间的距离L=4m。左边水平台面上有一被压缩的弹簧，弹簧的左端固定，右端与一质量为的物块甲相连（物块甲与弹簧不拴接，滑上传送带前已经脱离弹簧），物块甲与传送带之间的动摩擦因数。右边水平台面上有一个倾角为45°，高为的固定光滑斜面（水平台面与斜面由平滑圆弧连接），斜面的右侧固定一上表面光滑的水平桌面，桌面与水平台面的高度差为。桌面左端依次叠放着质量为的木板（厚度不计）和质量为的物块乙，物块乙与木板之间的动摩擦因数为，桌面上固定一弹性竖直挡板，挡板与木板右端相距，木板与挡板碰撞会原速率返回。现将物块甲从压缩弹簧的右端由静止释放，物块甲离开斜面后恰好在它运动的最高点与物块乙发生弹性碰撞（碰撞时间极短），物块乙始终未滑离木板。物块甲、乙均可视为质点，已知，。求： （1）物块甲运动到最高点时的速度大小； （2）弹簧最初储存的弹性势能； （3）木板运动的总路程。 19. 如图1所示，间距为d，相互平行的金属导轨EG、FH与PG、QH，在GH处用一小段绝缘圆弧相连，其中PG、QH水平，EG、FH是倾角为的斜轨。EF之间接一个阻值为R的电阻，PQ之间接有阻值不计，自感系数为L的自感线圈。MNGH和CDPQ区域存在大小为B，方向如图所示垂直于轨道平面的匀强磁场。质量为m，电阻r的金属棒a从AB处由静止开始沿导轨下滑，其在斜轨上运动过程中的v-t图像如图2所示，金属棒滑过GH后与另一根放在CD右侧位置相同质量，电阻不计的金属棒b相碰，碰后两棒粘在一起运动。不计导轨的电阻及GH处的机械能损失，金属棒运动过程中与导轨保持垂直且接触良好，水平面光滑轨道足够长。已知，，，，，。取，，。 （1）求金属棒a刚进磁场时A、B两点间的电势差UAB； （2）求金属棒a与导轨间的动摩擦因数以及金属棒在磁场中能够达到的最大速率； （3）已知金属棒a从进入磁场到速度达到4m/s时所用时间为2.1s，求此过程中电阻R产生的焦耳热； （4）求a、b棒碰撞后，向左运动的最大距离xm（提示：自感电动势的大小为）。 20. 离子推进技术在太空探索中有广泛的应用，其简化装置为如图1所示，它由长L=1m、内外半径分别为R1=0.1m和R2=0.3m的同轴圆柱面和半径为R2的两圆形电极组成，并将其分为长度相同的电离区I和加速区II。电离区I充有稀薄的铯气体，仅存在方向沿轴向的匀强磁场，内圆柱表面材料的逸出功W=5.0eV，在波长λ=124nm的光照射下可以持续向外发射电子，电子碰撞铯原子，使之电离成为一价正离子。I区产生的正离子（初速度可视为零）进入电势差U=3.64kV的加速区II，被加速后从右侧高速喷出产生推力。在出口处，灯丝C发射的电子注入正离子束中中和离子使之成为原子。已知铯离子质量，电子电荷量，电子质量，普朗克常量与光速乘积。不计离子间、电子间相互作用。 （1）求内圆柱表面发射电子的最大初速度vm； （2）若I区所有光电子均不会碰到外圆柱面，求磁感应强度的最大值Bm； （3）若单位时间内有N=1018个铯离子进入区域II，试求推进器的推力F； （4）为提高电离效果，一般不分I区和II区，在整个圆柱面区域内加载方向沿轴向的匀强磁场和同样的加速电压U，如图2所示。光电子在磁场中旋转的同时被加速，电离出更多的离子。以圆柱面中心轴线为x轴、左侧电极圆心O为原点，建立坐标Ox，若刚被电离的离子初速度可近似为零，单位时间内离子数密度，其中（垂直x轴截面分布情况相同），试求推进器的推力。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025年6月浙江省油菜花联考选考科目考试 物理 注意事项： 1．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息填涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，答案不能答在试卷上。 2．非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。 3．考生务必保持答题卡的整洁。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。 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项是符合题目要求的，不选、多选、错选均不给分） 1. 简谐机械波的能流密度，其中是介质的密度，是波的角频率，是波的振幅，是波的传播速率，则的单位可以是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据公式，各物理量的单位如下 的单位为 的单位为 的单位为 的单位为 代入公式计算的单位得 因此，的单位为 故选A。 2. 2025年4月19日，全球首个人形机器人半程马拉松比赛在北京进行，下列关于人形机器人的描述正确的是（　　） A. 在研究机器人跑步的每公里配速时，不可视为质点 B. 机器人在跑步过程中，总是处于超重状态 C. 机器人在跑步过程中，地面对机器人的静摩擦力不做功 D. 机器人跑完全程的平均速度为0 【答案】C 【解析】 【详解】A．在研究机器人跑步的每公里配速时，机器人的大小和形状可以忽略，将其视为质点，故A错误； B．机器人在跑步的过程中，有时有向上的加速度，有时有向下的加速度，不是总处于超重状态，故B错误； C．机器人在跑步的过程中，脚与地面接触时，地面对机器人有向前的静摩擦，一旦脚抬起，静摩擦力随之消失，因此在静摩擦的方向上没有位移，静摩擦力不做功，故C正确； D．机器人跑完全程，由于起点和终点的位置不同，位移不为零，因此平均速度不为零，故D错误。 故选C。 3. 如图所示，三条绳子的一端都系在细直杆顶端，另一端都固定在水平地面上，将杆竖直压在地面上，若三条绳长度不同，下列说法正确的有（　　） A. 三条绳中的张力都相等 B. 杆对地面的压力大于自身重力 C. 绳子对杆的拉力在水平方向的合力不为零 D. 绳子拉力的作用力与杆的重力是一对平衡力 【答案】B 【解析】 【详解】AC．由于三根绳子长度不同，说明三力与竖直方向的夹角不相同，由于杆保持静止且竖直，故在水平方向三力水平分力的合力应为零；故说明三力的大小不可能相等。故AC错误； B．由于三力在竖直方向有拉力，杆在竖直方向合力为零，故杆对地面的压力大于重力；故B正确； D．由于杆受绳子的拉力、重力及支地面的持力，故绳子拉力的合力与重力的合力等于地面对杆的支持力，故D错误。 故选B。 4. 静止在点的碘原子核发生衰变的同时，在空间中外加一个如图所示的匀强电场。之后衰变产物A、B两粒子的运动轨迹OA、OB如图虚线所示，不计重力和两粒子间的相互作用，下列说法正确的是（　　） A. 碘131原子核发生的是衰变 B. 两个粒子的轨迹为两个外切的圆弧 C. A粒子初动能小于B粒子初动能 D. 两粒子初速度大小相同 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据两粒子的运动轨迹可知，A粒子所受电场力与电场方向相同，带正电，B 粒子所受电场力与电场方向相反，带负电，因此碘原子核发生的是衰变，故A错误； B．由于衰变过程动量守恒，A、B粒子的速度方向均沿各自轨迹切线的方向，受到恒定的电场力作用，两个粒子的轨迹不是圆弧，故B错误； CD．衰变过程动量守恒可得 结合上述分析可知 可得 有因为 由于，则有，故C正确，D错误。 故选C。 5. 下列四幅图的描述正确的是（　　） A. 图1是一束单色光进入平行玻璃砖后传播的示意图，当入射角逐渐增大到某一值（）后不会再有光线从面射出 B. 图2表示声源远离观察者时，观察者接收到的声音频率增大 C. 图3是测量储罐中不导电液体高度的装置，当储罐中液面高度升高时，LC回路中振荡电流频率将变大 D. 图4中，三个大线圈连接到三相电源上就能产生旋转磁场，内部的小线框由于电磁驱动可以与磁场同方向地转动起来 【答案】D 【解析】 【详解】A．玻璃砖上下界面平行，上界面的折射角等于下界面的入射角，根据光路可逆原理可知，下界面的折射角一定等于上界面的入射角，即即使入射角逐渐增大到某一值（）后仍然会再有光线从面射出，故A错误； B．图2表示声源远离观察者时，观察者接收到的声音频率减小，故B错误； C．根据 当储罐中液面高度升高时，介电常数增大，电容器的电容增大，根据 可知，LC回路中振荡电流频率将变小，故C错误； D．三个大线圈连接到三相电源上就能产生旋转磁场，穿过内部小线框的磁通量发生变化，小线框中产生感应电流，旋转磁场对小线框有安培力作用，在该安培力作用下，小线框将与旋转磁场同方向地转动，即小线框由于电磁驱动可以与磁场同方向地转动起来，故D正确。 故选D。 6. 如图所示，空间中有一环型匀强磁场，其内半径为，外半径为。在内圆上的A点处有一静止微粒发生裂变，生成甲、乙两个小微粒（均带正电），且二者初速度均沿切线方向并处于如图所示的平面内（甲左乙右）。若两微粒均恰好不从外环射出磁场，则甲、乙两者所带电量之比为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】由题意可知，根据左手定则，其两粒子运动轨迹如图所示 设向右为正方向，向右的粒子速度为，质量为，向左的粒子速度为，质量为，由动量守恒有 对粒子1，由几何关系有 对粒子2，由几何关系有 带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有 整理有 由上述各式，整理有 故选B。 7. 神舟飞船若采用自主快速交会对接，发射升空后先进入停泊轨道（即近地圆轨道），再进入转移轨道，最后在中国空间站轨道与空间站组合体对接。各个轨道的示意简图如图所示，已知地球的半径为，飞船在停泊轨道的运行周期为，中国空间站轨道可视为圆形轨道且距地面高度为。从神舟十七号开始，航天员出舱活动时会进行空间站空间碎片防护装置安装、舱外设备设施例行巡检等任务。若考虑在空间站运行轨道上存在静止、密度为的均匀稀薄气体，为了维持空间站的运动状态，需要对空间站施加一个与其速度方向相同的动力。则下列说法正确的是（　　） A. 飞船在点从停泊轨道进入转移轨道时需要减速 B. 飞船在转移轨道上从点运行至点所需的时间为 C. 若空间站探测到在其运行轨道上不远处有同向运动的10cm空间碎片，应立即变轨规避 D. 假设空间站垂直速度方向的面积为，稀薄气体碰到空间站后立刻与其速度相同，可得空间站运行的速度大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．飞船从低轨道（停泊轨道）进入高轨道（转移轨道），需要做离心运动。根据离心运动条件，需要加速使所需向心力大于万有引力，而不是减速，故A错误； B．根据开普勒第三定律有 飞船在转移轨道上从P点运行至Q点所需的时间为 联立解得 故B错误。 C．若空间站探测到在其运行轨道上不远处有同向运动的10cm空间碎片，不用立即变轨规避；不会相碰，因为他们的运行速率一样。故C错误； D．以运动方向和空间站作用的一段稀薄气体为对象，根据动量定理可得 其中 解得，故D正确。 故选D。 8. 超导体是一种在温度降低到特定温度以下，电阻会突然降为零，且完全排斥磁场的材料。超导体从有电阻的正常态转变为零电阻的超导态，有两个重要的临界参数：临界温度和临界磁场强度。临界温度是在没有外磁场干扰的理想条件下，超导体从正常态转变为超导态的温度。临界磁场强度描述了超导体在特定温度下能够承受的最大外部磁场强度，超过该值后，超导体将从超导态转变为正常态。已知某类超导体的临界磁场强度与热力学温度的关系，式中是理论上达到绝对零度时的临界磁场强度。下列说法正确的是（　　） A. 若温度低于，超导体一定处于超导态 B. 若温度逐渐升高但不超过，可以通过减小磁场强度的方式来维持超导态 C. 若外加磁场强度大于，且温度低于，则超导体处于超导态 D. 若外加磁场强度小于，且温度高于，则超导体处于超导态 【答案】B 【解析】 【详解】A．温度低于时，若外加磁场强度超过此时的临界磁场，超导体会处于正常态，故A错误； B．温度升高但不超过时，临界磁场随温度升高而减小（由可知，当时，随增大而减小）。此时减小外加磁场强度，使其低于，可维持超导态，故B正确； C．当温度低于时，，此时。若外加磁场强度大于，必然超过，超导体处于正常态，故C错误； D．温度高于时，无论磁场如何，超导体均处于正常态，故D错误。 故选B。 9. 如图所示，劲度系数为k的弹性绳一端系于P点，绕过Q处的光滑小滑轮，另一端与质量为m、套在光滑竖直固定杆A处的圆环（视为质点）相连，P、Q、A三点等高，弹性绳的原长恰好等于P、Q间的距离，A、Q间的距离为L。将圆环从A点由静止释放，重力加速度大小为g，弹性绳始终处于弹性限度内，弹性绳的弹性势能，其中x为弹性绳的伸长量，下列说法正确的是（ ） A. 圆环向下运动过程中，绳的弹性势能一直减小 B. 圆环向下运动的最大距离为 C. 圆环的最大动能为 D. 圆环运动过程中的最大加速度为 【答案】C 【解析】 【详解】A．圆环向下运动过程中，绳的形变量一直增大，绳的弹性势能一直增大，故A错误； B．根据机械能守恒定律得， 解得，故B错误； C．当圆环所受合力为零时，速度最大，动能最大，根据平衡条件得，， 根据机械能守恒定律得 解得圆环的最大动能为，故C正确； D．对圆环进行分析，开始释放的加速度为重力加速度g，随后加速度先减小，后增大，增大的过程中根据牛顿第二定律， 化简有 可见h最大时a有最大，根据B选项，圆环向下运动的最大距离为 解得，故D错误。 故选C。 10. 在无风的环境，某人在高处释放静止的篮球，篮球竖直下落；如果先让篮球以一定的角速度绕过球心的水平轴转动（如图）再释放，则篮球在向下掉落的过程中偏离竖直方向做曲线运动。其原因是，转动的篮球在运动过程中除受重力外，还受到空气施加的阻力和偏转力。这两个力与篮球速度的关系大致为：，方向与篮球运动方向相反；，方向与篮球运动方向垂直。下列说法正确的是（　　） A. 、是与篮球转动角速度无关的常量 B. 篮球可回到原高度且角速度与释放时的角速度相同 C. 人站得足够高，落地前篮球有可能向上运动 D. 释放条件合适，篮球有可能在空中持续一段水平直线运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．篮球未转动时，篮球竖直下落，没有受到偏转力的作用，而篮球转动时，将受到偏转力的作用，所以偏转力中的与篮球转动角速度有关， A错误； B．空气阻力一直对篮球做负功，篮球的机械能将减小，篮球的角速度也将减小，所以篮球没有足够的能量回到原高度，B错误； C．篮球下落过程中，其受力情况如图所示。 篮球下落过程中，由受力分析可知，随着速度不断增大，篮球受到和的合力沿竖直方向的分力可能大于重力，可使篮球竖直方向的分速度减小到零或变成竖直向上，因此篮球有可能向上运动，C正确； D．如果篮球的速度变成水平方向，则有空气阻力的作用会使篮球速度减小，则篮球受到的偏转力将变小，不能保持与重力持续等大反向，所以篮球不可能在空中持续一段水平直线运动，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，漏选得2分，不选、多选、错选均不得分） 11. 下列说法正确的是（ ） A. 牛顿被称为“近代物理的先驱者” B. 卡文迪什被称为“称量地球质量的第一人” C. 光子属于规范玻色子，它传递电磁相互作用 D. 雷达使用微波段测定物体位置，利用的是它波长比较大容易衍射的特点 【答案】BC 【解析】 【详解】A．伽利略被称为“近代物理的先驱者”，故A错误； B．卡文迪什通过实验测量并计算得出了引力常量的值，被称为“称量地球质量的第一人”，故B正确； C．光子属于规范玻色子，它传递电磁相互作用，故C正确； D．雷达使用微波段测定物体的位置，利用的是它的波长比较小不容易衍射的特点，故D错误。 故选BC。 12. 如图所示，将一根长而软的轻质弹簧放置在光滑水平面上，沿着弹簧轴线的方向不断推拉弹簧，形成疏密相间的波沿轴正方向传播。上图为静止时弹簧各圈的位置，下图为波传播过程中某一时刻弹簧各圈的位置。下列说法正确的是（　　） A. 此时刻圈3瞬时速度为0 B. 此时刻圈8正在向平衡位置方向运动 C. 此时刻圈5和9之间距离为半个波长 D. 增大推拉弹簧频率，波长减小 【答案】BD 【解析】 【详解】ABC．图中质点3处于平衡位置且向正方向振动，邻近的2、4质点相对平衡位置的位移方向相反，4滞后于3，还没运动到平衡位置，2超前于3，已过平衡位置，造成质点间的实际间距小于原来平衡位置间的距离，且此时质点振动速度最大，而相邻质点相位差恒定，故此时质点聚集，形成密部。同理质点7处于平衡位置且向负方向振动，邻近的6、8质点相对平衡位置的位移方向相反，造成质点间的实际间距大于原来平衡位置间的距离，且此时质点振动速度最大，而相邻质点相位差恒定，故此时质点离散，形成疏部。AC 错误，B正确 D．波在介质中传播的速度是由介质决定的，增大推拉弹簧频率，波长减小，D正确。 故选BD。 13. 绝缘细圆环总质量为m，半径为R，电荷量为Q的正电荷均匀分布在圆环上。用外力使圆环从静止开始绕通过环心且垂直于环面的轴线加速转动，如图所示。角速度ω随时间t均匀增加，即ω=λt（λ为已知量）。圆环转动形成等效电流，该电流产生的磁场通过圆环的磁通量与该电流成正比，比例系数为k（k为已知量），不计圆环上的电荷作加速运动时所产生的电磁辐射。以下说法正确的是（　　） A. 圆环转动形成等效电流的大小为 B. 圆环中会产生大小为的感应电动势 C. 圆环每转一圈动能增加 D. 圆环每转一圈外力做功 【答案】AC 【解析】 【详解】A．在圆环上任取一小段Δx，则其电荷量为Δq，则有 经Δt时间形成的等效电流为 结合题意可知， 联立解得，故A正确； B．根据法拉第电磁感应定律可得圆环中产生的电动势大小为，故B错误； C．设圆环转动一周的初、末角速度分别为ω0、ωt，则有 故转动一周圆环动能的增加量，故C正确； D．圆环每转动一周外力所做的功，一部分增加圆环的动能，一部分增加圆环的电能，根据功能关系则有，故D错误。 故选AC。 三、非选择题：本题共5小题，共58分。解答应写出必要文字说明、证明过程或演算步骤。 14. 在“探究加速度与力、质量关系的实验”中。 （1）下列器材中，最适合本实验用于提供细线拉力的悬挂物是________（选填“A”、“B”或“C”） A. B. C. （2）实验过程中，为了补偿小车运动中受到的阻力，应该采用下面所述的________方法（选填“A”“B”“C”或“D”）。 A. 不挂悬挂物，逐步调节木板的倾斜程度，使静止的小车开始运动； B. 挂上悬挂物，逐步调节木板的倾斜程度，使小车在木板上保持静止； C. 不挂悬挂物，调节木板到一定的倾斜程度，轻轻沿板面向下推动小车，使夹在小车后面的纸带上所打的点间隔均匀； D. 挂上悬挂物，调节木板到一定的倾斜程度，轻轻沿板面向下推动小车，使夹在小车后面的纸带上所打的点间隔均匀 （3）图2为实验中打出的纸带，图中相邻计数点间还有4个点未画出，则打点计时器在打下计数点5时小车的速度为_________m/s；（保留两位有效数字） （4）根据实验测得的数据得到加速度与外力的关系如图3中实线所示，虚线为过原点的倾斜直线。为减小实验误差，细线下端所挂重物的质量不超过________。（选填字母） A. 10g B. 25g C. 40g D. 50g 【答案】（1）C （2）C （3）0.35 （4）B 【解析】 【小问1详解】 在 “探究加速度与力、质量关系的实验” 中，为了使细线拉力近似等于悬挂物重力，C选项的砝码可通过增减个数精准改变质量来改变绳子拉力，适合作为悬挂物。 故选C。 【小问2详解】 为了让绳子的拉力等于车的合力需要平衡摩擦力，且不需要挂悬挂物，调节木板到一定的倾斜程度，轻轻沿板面向下推动小车，使夹在小车后面的纸带上所打的点间隔均匀为止，可知C选项符合题意。 故选C。 【小问3详解】 相邻计数点间还有4个点未画出，可知相邻计数点时间间隔为 故打下计数点5时小车的速度 【小问4详解】 实验要求钩码的质量要远小于小车的质量， 用钩码的重力代替小车受到的拉力，由图像可知，实线与虚线分离时，外力F约为0.24N，对应重物的最大质量约为 故选B。 15. 某实验小组想测量量程为3V的电压表V1的确切内阻： （1）某同学用多用电表的欧姆挡测量。测量电路如图甲所示，红表笔应和电压表的_______接线柱相连（选填“+”或“-”）。多用电表的倍率开关拨至“×1k”位置上，规范操作后，指针稳定在如图乙所示的位置，其阻值为_________kΩ。 （2）另一位同学准备用以下实验器材进行测量，请你帮他设计一个合理的电路，将电路图画在答题卡空方格内，并在电路图上标出相应的仪器符号。_______ 电压表V2（15V为100kΩ），电流表A1（10mA约为10Ω）， 电流表A2（0.6A约为1Ω），滑动变阻器R（0~1kΩ）， 电源E1（20V内阻很小），电源E2（3V内阻很小）， 电键K（1个），导线（若干） 【答案】（1） ①. - ②. 22 （2） 【解析】 【小问1详解】 [1]当使用多用电表测量电阻时，电表内的干电池提供电流，遵循“正进负出”，即电流从黑表笔流出多用电表，从红表笔流进多用电表，当连接上被测电压表时，电流从正接线柱流进电压表，从负接线柱流出电压表；所以红表笔应和电压表的“-”接线柱相连接； [2]结合图乙可知其阻值为 【小问2详解】 由于电压表的内阻已知，并且它允许通过的最大电流与电压表基本相同，所以将其与电压表进行串联，利用电压表来测得两端的电压，利用电压表的读数以及其内阻来计算通过的电流，即可完成测量；不使用内阻不确定的电流表，可以避免其引入系统误差；滑动变阻器使用分压接法，可以测得更多组数据，便于作图计算，提高测量精度；电压表和串联后最大承受电压可达18V左右，所以电源选用，则电路图如下图所示 16. 下列说法正确的是（　　） A. “探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，测力计外壳与木板（纸面）接触有摩擦不影响力的测量 B. “探究平抛运动的特点”实验中，斜槽越光滑实验误差越小 C. “用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，酒精对油酸起到稀释作用 D. “观察光的双缝干涉现象”实验中，某个光子打在光屏上落点的准确位置可以预测 【答案】AC 【解析】 【详解】A．“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，只要保证拉力方向和弹簧方向共线，则测力计外壳与木板（纸面）接触有摩擦不影响力的测量，故A正确； B．“探究平抛运动的特点”实验中，斜槽的光滑与粗糙对实验误差不起作用，只有保证小球是从同一位置静止释放即可，故B错误； C．“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，酒精对油酸起到稀释作用，使油酸形成单分子油膜，方便油酸分子的扩散，故C正确； D．因为光是概率波，所以在“观察光的双缝干涉现象”实验中，某个光子打在光屏上落点的准确位置是不可预测的，故D错误。 故选AC。 17. 如图甲所示，潜水钟倒扣沉入水中，钟内存有一定量的空气供潜水员呼吸。现将潜水钟简化为横截面积、高度的薄壁圆筒，如图乙所示，筒内装有体积可以忽略的电热丝和温度传感器（图中未画出）。现将开口向下的圆筒由水面上方缓慢竖直吊放在水下某一深度，此时圆筒内的液面与水面的高度差，该过程传感器显示筒内气体温度始终为。接着通过电热丝对筒内气体加热，同时逐渐竖直向上提升圆筒，使圆筒内液面与水面的高度差始终保持值不变，当圆筒提升时，传感器显示筒内气体温度为。已知筒内气体的质量保持不变，其内能与温度的关系式为，其中，大气压强为，水的密度。重力加速度。 （1）在圆筒缓慢向下吊放过程中，筒内气体的内能_________（“增大”、“不变”、“减小”），筒内气体的分子数密度________（“增大”、“不变”、“减小”）； （2）求筒内气体的温度； （3）求圆筒提升过程中筒内气体吸收的热量。 【答案】（1） ①. 不变 ②. 增大 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 [1]在圆筒缓慢向下吊放过程中，筒内气体的温度不变，筒内气体的内能不变； [2]在圆筒缓慢向下吊放过程中，气体温度不变，筒内气体的压强增大，体积减小，筒内气体的分子数密度增大。 【小问2详解】 设圆筒到达某一深度时筒内空气长度，此过程等温变化，由玻意耳定律得 解得 圆筒向上提升过程为等压变化，由盖-吕萨克定律得 解得 【小问3详解】 在圆筒竖直提升的过程中，设气体对外做功为，则有 解得 内能变化 解得 由热力学第一定律 解得 18. 某游戏装置如图所示，一水平传送带以v=3ms的速度顺时针转动，其左端A点和右端B点分别与两个光滑水平台面平滑对接，A、B两点间的距离L=4m。左边水平台面上有一被压缩的弹簧，弹簧的左端固定，右端与一质量为的物块甲相连（物块甲与弹簧不拴接，滑上传送带前已经脱离弹簧），物块甲与传送带之间的动摩擦因数。右边水平台面上有一个倾角为45°，高为的固定光滑斜面（水平台面与斜面由平滑圆弧连接），斜面的右侧固定一上表面光滑的水平桌面，桌面与水平台面的高度差为。桌面左端依次叠放着质量为的木板（厚度不计）和质量为的物块乙，物块乙与木板之间的动摩擦因数为，桌面上固定一弹性竖直挡板，挡板与木板右端相距，木板与挡板碰撞会原速率返回。现将物块甲从压缩弹簧的右端由静止释放，物块甲离开斜面后恰好在它运动的最高点与物块乙发生弹性碰撞（碰撞时间极短），物块乙始终未滑离木板。物块甲、乙均可视为质点，已知，。求： （1）物块甲运动到最高点时的速度大小； （2）弹簧最初储存的弹性势能； （3）木板运动的总路程。 【答案】（1）3m/s；（2）2.2J；（3）1.0m 【解析】 【详解】（1）由题意可知，物块甲从斜面顶端到最高点做逆向平抛运动，水平方向为匀速运动，设物块甲刚离开斜面时速度为，则有 联立解得 可知物块甲运动到最高点时的速度大小为 （2）设物块甲在B点时速度为，对物块甲从B点到斜面顶端由动能定理有 解得 因为，所以物块甲在传送带上一直做减速运动。对物块甲从静止开始到B点，设弹簧弹力做功，由动能定理有 解得 根据功能关系可知弹簧最初储存的弹性势能 （3）物块甲与物块乙在碰撞过程中，由动量守恒定律得 v0= v甲x 由机械能守恒定律得 解得 ， 以物块乙和木板为系统，由动量守恒定律得 若木板向右加速至共速后再与挡板碰撞，由动能定理得 解得 可知木板与物块乙共速后再与挡板相碰。 由动量守恒定律得 木板向左减速过程中，由动能定理得 解得 同理可得 以此类推木板的总路程为 解得 19. 如图1所示，间距为d，相互平行的金属导轨EG、FH与PG、QH，在GH处用一小段绝缘圆弧相连，其中PG、QH水平，EG、FH是倾角为的斜轨。EF之间接一个阻值为R的电阻，PQ之间接有阻值不计，自感系数为L的自感线圈。MNGH和CDPQ区域存在大小为B，方向如图所示垂直于轨道平面的匀强磁场。质量为m，电阻r的金属棒a从AB处由静止开始沿导轨下滑，其在斜轨上运动过程中的v-t图像如图2所示，金属棒滑过GH后与另一根放在CD右侧位置相同质量，电阻不计的金属棒b相碰，碰后两棒粘在一起运动。不计导轨的电阻及GH处的机械能损失，金属棒运动过程中与导轨保持垂直且接触良好，水平面光滑轨道足够长。已知，，，，，。取，，。 （1）求金属棒a刚进磁场时A、B两点间的电势差UAB； （2）求金属棒a与导轨间的动摩擦因数以及金属棒在磁场中能够达到的最大速率； （3）已知金属棒a从进入磁场到速度达到4m/s时所用时间为2.1s，求此过程中电阻R产生的焦耳热； （4）求a、b棒碰撞后，向左运动的最大距离xm（提示：自感电动势的大小为）。 【答案】（1）；（2），；（3）；（4） 【解析】 【详解】（1）金属棒a刚进磁场时产生的感应电动势为 金属棒a刚进磁场时A、B两点间的电势差为 （2）金属棒a在磁场区域外的加速度为 根据牛顿第二定律有 金属棒a与导轨间的动摩擦因数 金属棒a在磁场区域中，速度最大时有 金属棒a中的电流为 解得金属棒在磁场中能够达到的最大速率 （3）金属棒a从进入磁场到速度达到4m/s时，根据动量定理有 电量为 解得 根据动能定理有 解得产生的总热量为 此过程中电阻R产生的焦耳热为 （4）a、b棒碰撞后两棒粘在一起运动，有 产生的电动势为 整理得 则 金属棒中的电流为 根据图象以及动能定理有 向左运动的最大距离 20. 离子推进技术在太空探索中有广泛的应用，其简化装置为如图1所示，它由长L=1m、内外半径分别为R1=0.1m和R2=0.3m的同轴圆柱面和半径为R2的两圆形电极组成，并将其分为长度相同的电离区I和加速区II。电离区I充有稀薄的铯气体，仅存在方向沿轴向的匀强磁场，内圆柱表面材料的逸出功W=5.0eV，在波长λ=124nm的光照射下可以持续向外发射电子，电子碰撞铯原子，使之电离成为一价正离子。I区产生的正离子（初速度可视为零）进入电势差U=3.64kV的加速区II，被加速后从右侧高速喷出产生推力。在出口处，灯丝C发射的电子注入正离子束中中和离子使之成为原子。已知铯离子质量，电子电荷量，电子质量，普朗克常量与光速乘积。不计离子间、电子间相互作用。 （1）求内圆柱表面发射电子的最大初速度vm； （2）若I区所有光电子均不会碰到外圆柱面，求磁感应强度的最大值Bm； （3）若单位时间内有N=1018个铯离子进入区域II，试求推进器的推力F； （4）为提高电离效果，一般不分I区和II区，在整个圆柱面区域内加载方向沿轴向的匀强磁场和同样的加速电压U，如图2所示。光电子在磁场中旋转的同时被加速，电离出更多的离子。以圆柱面中心轴线为x轴、左侧电极圆心O为原点，建立坐标Ox，若刚被电离的离子初速度可近似为零，单位时间内离子数密度，其中（垂直x轴截面分布情况相同），试求推进器的推力。 【答案】（1）；（2）；（3）；（4） 【解析】 【详解】（1）根据光电效应有 电子的最大初速度为 （2）最小半径 根据洛伦兹力提供向心力 解得磁感应强度的最大值为 （3）根据动能定理有 根据动量定理有 可得推进器的推力为 （4）根据动能定理有 一个位于x处的离子到达处的动量 区间单位时间内产生的离子数 单位时间到达处离子的总动量 代入数据推进器的推力为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $