精品解析：上海市建平中学2024-2025学年高三下学期3月月考物理试题

2025学年第二学期建平中学物理练习卷2025年2月28日 一、体育强国（共13分） 体育强国是新时期我国体育工作改革和发展的目标与任务，我国要力争实现体育大国向体育强国的转变。 1. 平衡木上运动员行云流水般的优美姿态令人惊叹。如图所示，某运动员静止在水平的平衡木上，其双手手臂与平衡木的夹角均为θ，若该运动员所受重力为G，则平衡木各部分对她的作用力的合力大小为（　　） A. G B. C. D. 0 2. 跳伞爱好者在竖直下降过程中速度v随时间t的变化曲线如图所示。图中0到过程为曲线，到可视为与t轴平行的直线，则（　　） A. 0到，跳伞者的加速度增大 B. 到，跳伞者处于超重状态 C. 时刻，跳伞者降落在地面 D. 到跳伞者的机械能守恒 3. 如图所示，学生练习用头颠球。某一次足球静止自由下落80cm，被重新顶起，离开头部后竖直上升的最大高度仍为80cm。已知足球与头部的作用时间为0.1s，足球的质量为0.4kg，重力加速度g取，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 头部对足球的平均作用力为足球重力的10倍 B. 足球下落到与头部刚接触时动量大小为3.2kg·m/s C. 足球与头部作用过程中动量变化量大小为3.2kg·m/s D. 足球从最高点下落至重新回到最高点的过程中重力的冲量大小为3.2N·s 4. 某同学将足球竖直向上抛出，足球上升过程中，其动能随上升高度h的变化关系如图所示。已知足球的质量为0.4kg，足球上升2m的过程中机械能减少了______J，运动过程中所受的阻力大小为______N。（结果均保留三位有效数字，重力加速度g取） 【答案】1. A 2. B 3. C 4. ①. ②. 【解析】 【1题详解】 运动员静止，处于平衡状态，受重力G和平衡木对她的作用力（支持力、摩擦力等的合力）。根据平衡条件，合力为零，所以平衡木各部分对她的作用力的合力与重力等大反向，大小为G，故选A。 【2题详解】 A．图像斜率表示加速度，0到斜率减小，加速度减小，A错误； B．到，速度减小，加速度向上，跳伞者处于超重状态，B正确； C．到速度不变，仍在下降，未落地，C错误； D．到，跳伞者匀速下降，受空气阻力，机械能不守恒（阻力做功，机械能减少 ），D错误。 故选B。 【3题详解】 A．自由下落由代入数据可得 竖直上抛最大高度0.8m，同理，离开头部时速度大小也为，以向上为正方向，对足球与头部作用过程，由动量定理 代入数据得 则，A错误； B．足球下落到与头部刚接触时动量大小，B错误； C．动量变化量，C正确； D．下落时间，上升时间 与头部作用时间0.1s，总时间 重力冲量，D错误。 故选C。 【4题详解】 [1]由图像，设上升h时动能与h线性关系为 代入数据得 当时， 上升2m过程，初机械能 末机械能 机械能减少量 [2]机械能减少量等于阻力做功，即 则 二、“天宫”空间站（共19分） “天宫”空间站 5. 9月21日下午，“天宫课堂”第四课在中国空间站正式开讲，神舟十六号航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮面向广大青少年进行太空授课。通过直播画面可以看到，在近地圆轨道上飞行的空间站中，航天员可以自由地漂浮，这表明他们（　　） A. 所受地球引力的大小近似为零 B. 所受地球引力与飞船对其作用力两者的合力近似为零 C. 所受地球引力的大小与其随飞船运动所需向心力的大小近似相等 D. 在地球表面上所受引力的大小小于其随飞船运动所需向心力的大小 6. 空间站在近地圆轨道做匀速圆周运动时，下列物理量发生变化的是（　　） A. 动能 B. 动量 C. 角速度 D. 机械能 7. “天宫”空间站是中国自主研发的航天器，以此为平台可以进行很多科学实验。若沿空间站运动方向向前发出一束激光，设真空中的光速为c，空间站对地速度为v，则地面上观察者测得的光速为（　　） A c－v B. c C. c＋v D. 无法确定 8. 若已知地球质量为M，神舟十四号的质量为m，引力常量为G，不考虑地球自转的影响（若取无穷远处引力势能为零），试求： （1）神舟十四号在轨道上做圆周运动时的动能为多大？在轨道上做圆周运动时的引力势能为多大？ （2）神舟十四号从半径较小的圆周轨道，升高到半径较大的圆轨道。从轨道上变轨到轨道上的过程中克服引力做了多少功？ （3）神舟十四号从半径较小的圆周轨道，升高到半径较大的圆轨道。发动机至少要做多少功？ 【答案】5. C 6. B 7. B 8. （1）；（2）（3） 【解析】 【5题详解】 ABC．宇航员受地球的万有引力不为零，受飞船作用力为零，所受地球引力与飞船对其作用力两者的合力等于地球引力，地球引力提供宇航员圆周运动的向心力，故AB错误，C正确； D．在地球表面上所受引力的大小大于其随飞船运动所受引力的大小，则在地球表面上所受引力的大小大于其随飞船运动所需向心力的大小，故D错误。 故选C。 【6题详解】 空间站在近地圆轨道做匀速圆周运动时，速度大小不变，但方向不断变化，则动能不变，动量不断变化；角速度不变；因动能和重力势能不变，则机械能不变。 故选B。 【7题详解】 根据光速不变原理，地面上观察者测得的光速为c。 故选B。 【8题详解】 （1）根据 可知，神舟十四号在轨道r1上做圆周运动时的动能为 引力势能为 （2）克服引力做功为 （3）由（1）分析可知，在轨道r上的机械能为 发动机做功等于机械能的增加量 三、光的现象（共14分） 人类所需的能源大部分来自太阳，太阳通过光将能量传至地表，这是地球生物起源与繁荣的一个条件。利用光的折射与反射现象，人们发明了眼镜、望远镜、显微镜、相机等。同时也形成了激光切割、激光测距、激光雷达、全息摄影等技术。把激光限制在光纤内部，由此发展出的光纤通信如今也十分常见。 9. 如图所示是一条光导纤维一段，光纤总长为L，它的玻璃芯的折射率为，外层材料的折射率为。若光在真空中传播速度为c，则对于光由它的一端射入经多次全反射后从另一端射出的过程中，下列判断中正确的是（　　） A. B. C. 光通过光缆的时间等于 D. 光通过光缆的时间大于 10. 将水晶砖放置在玻璃茶几上，一端夹入薄片，如图所示。用激光笔照射，可以观察到如图所示的干涉条纹，这说明（　　） A. 玻璃茶几的上表面A处向上凸起 B. 水晶砖的上表面B处向上凸起 C. 玻璃茶几的上表面A处向下凹陷 D. 水晶砖的上表面B处向下凹陷 11. 2003年全美物理学家的一项调查中评选出“十大最美物理实验”，图甲是双缝干涉示意图，两种单色光分别通过同一双缝干涉装置得到的干涉图样如图乙、丙所示，下列说法正确的是（　　） A. 屏上亮条纹处到双缝的距离一定相等 B. 丙图样比乙图样中光的频率小 C. 若只增大挡板与屏间的距离l，相邻亮条纹间的距离Δx将增大 D. 若挡住挡板上其中一个狭缝，屏上将无亮暗条纹呈现 12. 如图所示，S为一点光源，P、Q是偏振片，R是一光敏电阻，、是定值电阻，电流表和电压表均为理想电表，电源电动势为E，内阻为r。则当偏振片Q由图示位置转动90°的过程中，电流表和电压表的示数变化情况为（　　） A. 电流表的示数变大，电压表的示数变小 B. 电流表的示数变大，电压表的示数变大 C. 电流表的示数变小，电压表的示数变大 D. 电流表的示数变小，电压表的示数变小 【答案】9. BD 10. C 11. BC 12. B 【解析】 【9题详解】 AB．从光密介质到光疏介质，是全反射的必要条件，因此有，故A错误，B正确； CD．光在介质中的传播速度为，光沿直线传播，则最短时间为，故C错误，D正确。 故选BD。 【10题详解】 薄膜干涉的成因是由于薄膜的厚度逐渐变化，使薄膜前后的反射光线相遇时出现叠加，形成干涉条纹。A处所在的条纹是同一条纹，若为直线，则说明该处处于同一水平线，线上各点对应的空气层厚度相同，但实际上A处条纹向左弯曲，意味着后一级条纹提前出现，可见玻璃茶几的上表面A处所对应的空气层厚度与后一级条纹对应的空气层厚度相同，而后一级条纹本来对应的空气层厚度比前一级的大，可见玻璃茶几的上表面A处向下凹陷。同理，B处条纹向右弯曲，则说明B处条纹推迟出现，则玻璃茶几的上表面B处向上凸起，故选C。 【11题详解】 A．屏上亮条纹处到双缝的距离与光的波长、双缝之间的距离有关，故A错误； B．根据图乙和图丙可知，丙图的亮条纹间距更大，根据公式，可知丙图样的光波长更长，则频率更小，故B正确； C．若只增大挡板与屏间的距离l，根据公式，两种单色光相邻亮条纹间的距离都将增大，故C正确； D．在双缝干涉实验中，把其中一缝挡住，则发生单缝衍射，仍出现亮暗条纹，但亮暗条纹之间的间距不相等，故D错误。 故选BC。 【12题详解】 光照射到固定不动的偏振片P上，再使偏振片Q绕轴匀速转动一周，当偏振片P与偏振片Q垂直时，光屏没有亮度，则当偏振片Q由图示位置转动90°的过程中，光屏上光的亮度从亮到暗，因此导致光敏电阻的阻值从小到大，则电路中总电阻增大，总电流减小，根据闭合电路欧姆定律，可得外电压增大，电压表示数变大，而R1两端的电压变小，所以R2两端的电压在增大，根据欧姆定律可得电流表示数变大，故选B。 四、新能源汽车（21分） 新能源车以其环保、智能等优势越来越受到广消费者的青睐，新能源车将逐步替代传统燃油汽车成为家庭用车的主流。某款国产纯电四驱SUV汽车，其说明书的相关数据如下：重量2440kg，搭载了108.8kWh大容量电池，电池能量密度为150Wh/kg。续航里程（充满电后汽车能行驶的最大路程）635公里，百公里耗电17.6kWh。最高时速达到180kW/h。请完成下列问题： 13. 该款SUV汽车，在某次充电过程中，显示充电功率为6.1kW，电能量剩余为35%，充电剩余时间为11小时30分钟。该电池的实际最大容量为______kWh。充满电后，在某路段实际运行过程中，屏幕显示：近50公里内计算得出每百公里平均耗电22kWh。如果按照这样的耗电，该车实际能续航______公里（保留小数点后1位数字） 14. 电动汽车在向右运动过程中，司机发现用细线吊在车内的一个小玩偶（可以看作质点）相对前挡风玻璃向后发生了偏移，如图示，则该时刻汽车的运动情况可能是（　　） A. 匀速向右运动 B. 加速向右运动 C. 向右转向运动 D. 沿着斜坡匀速上坡 15. 电动汽车在平直公路上行驶。从某时刻开始计时，发动机的功率P随时间t的变化如图所示。假定汽车所受阻力的大小f恒定不变。下列描述该汽车的速度v随时间t变化的图像中，可能正确的是（其中，）（　　） A. B. C. D. 16. 电动汽车在正常行驶时靠电源通过电动机提供动力，在减速或刹车时，又可以将汽车的动能通过发电机反馈给电源充电，实现能量回收目的。小敏同学为了研究电动汽车这一工作原理，设计了一个小实验。如图，两根相距为L的平行光滑金属导轨水平放置，导轨间分布着竖直向下的匀强磁场，其磁感强度为B，一导体棒AB垂直置于导轨上，其电阻为R，并与金属导轨接触良好。图左侧为充、放电电路，已知电源的电动势为E，内电阻为r。电容器的电容为C。除了电源、金属棒的电阻外，不计其它电阻。 （1）在模拟汽车启动时，将开关S接到1位置，电源对外放电，导体棒受到安培力相当于汽车的牵引力。此时电源的电能主要被转化为______能和______能，某时刻电流强度为I，则此时导体棒的速度为______。 （2）在模拟汽车减速时，将开关S接到2位置，电路与电源脱开，和电容器连接，导体棒对电容充电。充电过程中，电容器上极板带______电。在导体棒速度减速为时，充电电流为I，此时电容器的所带的电量为______。 【答案】13. ①. 107.9 ②. 490.5 14. BD 15. B 16. ①. 机械 ②. 内 ③. ④. 正 ⑤. 【解析】 【13题详解】 [1]该电池的实际最大容量为 [2]该车实际能续航为 【14题详解】 A．当汽车匀速向右运动时，小玩偶悬挂线将沿着竖直方向，不会发生偏移，故A错误； B．当汽车加速向右运动时，小玩偶将相对前挡风玻璃向后发生偏移，故B正确； C．当汽车向右转向运动时，小玩偶将相对前挡风玻璃向左发生偏移，故C错误； D．当汽车沿着斜坡匀速上坡时，小玩偶将相对前挡风玻璃向后发生偏移，故D正确。 故选BD。 【15题详解】 设汽车牵引力为，加速度为，速度为，质量为，则有， 由于汽车的输出功率恒定，随着速度的增大，牵引力逐渐减小，则汽车的加速度也逐渐减小；当牵引力减小到与阻力等大反向时，汽车不再加速，此时的最大速度为 当输出功率增大到固定值时，汽车又开始做加速度逐渐减小的加速运动，当牵引力再次减小到与阻力等大反向时，汽车不再加速，此时的最大速度为 故选B。 【16题详解】 （1）[1][2]在模拟汽车启动时，将开关S接到1位置，电源对外放电，导体棒受到安培力相当于汽车的牵引力。此时电源的电能主要被转化为汽车运动的机械能和导体棒发热产生的内能； [3]某时刻电流强度为I，此时电源输出的机械功率为 又， 联立解得此时导体棒的速度为 （2）[4]导体棒向右运动切割磁感线产生电流，对电容充电。根据右手定则可知，导体棒内电流方向由B至A，所以电容器上极板带正电； [5]在导体棒速度减速为时，导体棒两端的电动势为 充电电流为I，则电容器两端的电压为 此时电容器的所带的电量为 五、电磁感应现象与应用（17分） 电磁感应现象与应用 17. 磁悬浮电梯就是一通过磁场的运动使电梯保持对地静止的装置。其简化后的原理如图（甲）（乙）所示，它主要由磁场和含有导线框的轿厢组成，其原理为：竖直面上相距为b的两根绝缘平行直导轨，置于间隔分布的匀强磁场中，相邻磁场间距离和磁场的长度都是a，磁场方向垂直于导轨平面，磁感应强度大小为B，排列如图（乙）所示。当这些磁场在竖直方向分别以速度、、向上匀速平动时，跨在两导轨间的宽为b、长为a，总电阻为R的导线框MNPO（固定在轿厢上）将受到磁场力，从而使轿厢悬停、向上或向下运动。轿厢悬停在图示位置时，MN边的电流方向为（　　） A. M→N B. N→M C. 不存在感应电流 18. 轿厢系统（含导线框的轿厢）的总质量M为______； 19. 某同学讨论了“轿厢悬停时，外界是否需要向轿厢系统提供能量”的问题，他认为外界无需对轿厢系统提供能量，因为轿厢悬停时是静止的，本身并没有消耗能量。甲同学的说法是否正确？如不正确，请指出其错误______。 20. 在轿厢向上匀速运动时，外界提供给轿厢系统的功率P为______。 21. 如图，水平方向有界匀强磁场的磁感应强度大小为B，磁场高度为l，一质量为m、电阻为R、边长也为l的正方形导线框位于磁场上方竖直平面内，其上、下两边与磁场边界平行，其下边距磁场上边界的高度为h，线框由静止开始下落，下落过程中空气阻力可忽略不计。 （1）若线框在进入磁场过程中保持匀速直线运动，求高度h； （2）设（1）中计算的结果为，分别就和两种情况分析，尝试画出线框在下落全过程中可能存在的v－t图。（理由不需要说明，只需要呈现最后的结果） 【答案】17. A 18. 19. 见解析 20. 21. （1）；（2）见解析。 【解析】 【17题详解】 根据右手定则，线框相对磁场向下运动，轿厢悬停在图示位置时，MN边的电流方向为M→N。 故选A。 【18题详解】 由题可知，磁场以匀速运动时线框处于静止状态，根据平衡条件有 又 解得 【19题详解】 甲同学的说法不正确。电梯悬停时，外界提供给轿厢系统的总能量等于线框的焦耳热。 【20题详解】 当磁场以运动时，线框向上运动，当线框的加速度为零时，轿厢向上能达到最大速度，设速度为，根据平衡条件有 又 联立解得 电梯向上匀速运动时，外界提供给轿厢的总能量等于线圈中产生的焦耳热与轿厢重力势能增加量之和，故有 【21题详解】 线框进入磁场做匀速运动，设速度为，根据平衡条件有 又 联立解得 进磁场前线框自由落体有，则有 解得 （2）设上述结果， 若，线框下边进入磁场时，则，故线框做加速运动，增大，根据牛顿第二定律 可知加速度减小；所以线框穿越磁场过程可能一直做加速度减小的加速运动，也可能先做加速度减小的加速运动，再做匀速度运动；当线框穿出磁场后，只受重力作用，只做加速度为的匀加速直线运动，可能存在的图像如图所示 若，线框下边进入磁场时，则，故线框做减速运动，减小，根据牛顿第二定律 可知加速度减小；所以线框穿越磁场过程可能一直做加速度减小的减速运动，也可能先做加速度减小的减速运动，再做匀速度运动，当线框穿出磁场后，只受重力作用，只做加速度为的匀加速直线运动，可能存在的图像如图所示 六、磁偏转的应用（16分） 磁偏转广泛应用于粒子物理研究和粒子加速器中。在粒子物理研究中，磁偏转常用于实验室中测量粒子的电荷量、质量、自旋等性质。在粒子加速器中，磁偏转则是常见的加速和聚焦方法。通过施加磁场，可以将粒子束偏转到我们所需的轨道上。同时，通过调整磁场的强度和分布，可以实现对粒子束的聚焦和分离。 22. 由中国提供永磁体的阿尔法磁谱仪的原理如图所示，其主要使命是探索宇宙中的反物质，所谓反物质，即质量与正粒子相同，带电量与正粒子相等但符号相反。假如使一束质子（氢原子核）、反质子、α粒子（氦原子核He）、反α粒子组成的射线，以相同速度大小通过进入匀强磁场中形成四条径迹，则（　　） A. 1和2是反粒子径迹 B. 3和4是反粒子径迹 C. 2为反质子径迹 D. 4为α粒子径迹 23. 洛伦兹力演示仪的实物图和原理图分别如下图（a）、图（b）所示。电子束从电子枪向右水平射出，使玻璃泡中的稀薄气体发光，从而显示电子的运动轨迹。调节加速极电压可改变电子速度大小，调节励磁线圈电流可改变磁感应强度，某次实验，观察到电子束打在图（b）中的P点，则两个励磁线圈中的电流均为______方向，若要看到完整的圆周运动，则可以______（选填“增大”或“减小”）加速极电压。 24. 如图所示，真空区域有宽度为L，磁感应强度为B的矩形匀强磁场，方向垂直于纸面向里。MN、PQ是磁场的边界，质量为m、电荷量为q的带正电粒子（不计重力）沿着与MN夹角为θ=30°的方向垂直射入磁场中，刚好垂直于PQ边界射出，并沿半径方向垂直进入圆形磁场，磁场半径为L，方向垂直纸面向外，离开圆形磁场时速度方向与水平方向夹角为60°。求： （1）粒子射入磁场的速度大小； （2）圆形磁场的磁感应强度。 【答案】22. AD 23. ①. 逆时针 ②. 减小 24. （1）；（2） 【解析】 【22题详解】 AB．反物质与原物质电性相反，根据左手定则可以判断1和2为反粒子的轨迹，故A正确，B错误； CD．根据洛伦兹力提供向心力有 解得 可知粒子的比荷小，故半径大，其轨迹是4；而2是反粒子轨迹，故C错误，D正确。 故选AD。 【23题详解】 [1]根据电子移动轨迹可知，磁感应强度方向为垂直纸面向外，根据右手定则可知，电流方向为逆时针方向； [2]为能够看到完整的圆周运动，需要减小半径，根据洛伦兹力提供向心力有 根据动能定理有 联立解得，可知需要减小加速电压。 【24题详解】 （1）粒子的轨迹如图所示 粒子在直边界磁场运动时，根据几何关系有 根据洛伦兹力提供向心力有 解得 （2）粒子在圆形磁场运动时，根据几何关系可得半径为 根据洛伦兹力提供向心力有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025学年第二学期建平中学物理练习卷2025年2月28日 一、体育强国（共13分） 体育强国是新时期我国体育工作改革和发展的目标与任务，我国要力争实现体育大国向体育强国的转变。 1. 平衡木上运动员行云流水般的优美姿态令人惊叹。如图所示，某运动员静止在水平的平衡木上，其双手手臂与平衡木的夹角均为θ，若该运动员所受重力为G，则平衡木各部分对她的作用力的合力大小为（　　） A. G B. C. D. 0 2. 跳伞爱好者在竖直下降过程中速度v随时间t的变化曲线如图所示。图中0到过程为曲线，到可视为与t轴平行的直线，则（　　） A. 0到，跳伞者的加速度增大 B 到，跳伞者处于超重状态 C. 时刻，跳伞者降落在地面 D. 到跳伞者的机械能守恒 3. 如图所示，学生练习用头颠球。某一次足球静止自由下落80cm，被重新顶起，离开头部后竖直上升的最大高度仍为80cm。已知足球与头部的作用时间为0.1s，足球的质量为0.4kg，重力加速度g取，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 头部对足球的平均作用力为足球重力的10倍 B. 足球下落到与头部刚接触时动量大小为3.2kg·m/s C. 足球与头部作用过程中动量变化量大小为3.2kg·m/s D. 足球从最高点下落至重新回到最高点的过程中重力的冲量大小为3.2N·s 4. 某同学将足球竖直向上抛出，足球上升过程中，其动能随上升高度h变化关系如图所示。已知足球的质量为0.4kg，足球上升2m的过程中机械能减少了______J，运动过程中所受的阻力大小为______N。（结果均保留三位有效数字，重力加速度g取） 二、“天宫”空间站（共19分） “天宫”空间站 5. 9月21日下午，“天宫课堂”第四课在中国空间站正式开讲，神舟十六号航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮面向广大青少年进行太空授课。通过直播画面可以看到，在近地圆轨道上飞行的空间站中，航天员可以自由地漂浮，这表明他们（　　） A. 所受地球引力的大小近似为零 B. 所受地球引力与飞船对其作用力两者的合力近似为零 C. 所受地球引力的大小与其随飞船运动所需向心力的大小近似相等 D. 在地球表面上所受引力的大小小于其随飞船运动所需向心力的大小 6. 空间站在近地圆轨道做匀速圆周运动时，下列物理量发生变化的是（　　） A. 动能 B. 动量 C. 角速度 D. 机械能 7. “天宫”空间站是中国自主研发的航天器，以此为平台可以进行很多科学实验。若沿空间站运动方向向前发出一束激光，设真空中的光速为c，空间站对地速度为v，则地面上观察者测得的光速为（　　） A. c－v B. c C. c＋v D. 无法确定 8. 若已知地球质量为M，神舟十四号的质量为m，引力常量为G，不考虑地球自转的影响（若取无穷远处引力势能为零），试求： （1）神舟十四号在轨道上做圆周运动时的动能为多大？在轨道上做圆周运动时的引力势能为多大？ （2）神舟十四号从半径较小的圆周轨道，升高到半径较大的圆轨道。从轨道上变轨到轨道上的过程中克服引力做了多少功？ （3）神舟十四号从半径较小的圆周轨道，升高到半径较大的圆轨道。发动机至少要做多少功？ 三、光的现象（共14分） 人类所需的能源大部分来自太阳，太阳通过光将能量传至地表，这是地球生物起源与繁荣的一个条件。利用光的折射与反射现象，人们发明了眼镜、望远镜、显微镜、相机等。同时也形成了激光切割、激光测距、激光雷达、全息摄影等技术。把激光限制在光纤内部，由此发展出的光纤通信如今也十分常见。 9. 如图所示是一条光导纤维的一段，光纤总长为L，它的玻璃芯的折射率为，外层材料的折射率为。若光在真空中传播速度为c，则对于光由它的一端射入经多次全反射后从另一端射出的过程中，下列判断中正确的是（　　） A. B. C. 光通过光缆的时间等于 D. 光通过光缆的时间大于 10. 将水晶砖放置在玻璃茶几上，一端夹入薄片，如图所示。用激光笔照射，可以观察到如图所示的干涉条纹，这说明（　　） A. 玻璃茶几的上表面A处向上凸起 B. 水晶砖的上表面B处向上凸起 C. 玻璃茶几的上表面A处向下凹陷 D. 水晶砖的上表面B处向下凹陷 11. 2003年全美物理学家的一项调查中评选出“十大最美物理实验”，图甲是双缝干涉示意图，两种单色光分别通过同一双缝干涉装置得到的干涉图样如图乙、丙所示，下列说法正确的是（　　） A. 屏上亮条纹处到双缝的距离一定相等 B. 丙图样比乙图样中光的频率小 C. 若只增大挡板与屏间的距离l，相邻亮条纹间的距离Δx将增大 D. 若挡住挡板上其中一个狭缝，屏上将无亮暗条纹呈现 12. 如图所示，S为一点光源，P、Q是偏振片，R是一光敏电阻，、是定值电阻，电流表和电压表均为理想电表，电源电动势为E，内阻为r。则当偏振片Q由图示位置转动90°过程中，电流表和电压表的示数变化情况为（　　） A. 电流表的示数变大，电压表的示数变小 B. 电流表的示数变大，电压表的示数变大 C. 电流表的示数变小，电压表的示数变大 D. 电流表的示数变小，电压表的示数变小 四、新能源汽车（21分） 新能源车以其环保、智能等优势越来越受到广消费者的青睐，新能源车将逐步替代传统燃油汽车成为家庭用车的主流。某款国产纯电四驱SUV汽车，其说明书的相关数据如下：重量2440kg，搭载了108.8kWh大容量电池，电池能量密度为150Wh/kg。续航里程（充满电后汽车能行驶的最大路程）635公里，百公里耗电17.6kWh。最高时速达到180kW/h。请完成下列问题： 13. 该款SUV汽车，在某次充电过程中，显示充电功率为6.1kW，电能量剩余为35%，充电剩余时间为11小时30分钟。该电池的实际最大容量为______kWh。充满电后，在某路段实际运行过程中，屏幕显示：近50公里内计算得出每百公里平均耗电22kWh。如果按照这样的耗电，该车实际能续航______公里（保留小数点后1位数字） 14. 电动汽车在向右运动过程中，司机发现用细线吊在车内的一个小玩偶（可以看作质点）相对前挡风玻璃向后发生了偏移，如图示，则该时刻汽车的运动情况可能是（　　） A. 匀速向右运动 B. 加速向右运动 C 向右转向运动 D. 沿着斜坡匀速上坡 15. 电动汽车在平直公路上行驶。从某时刻开始计时，发动机的功率P随时间t的变化如图所示。假定汽车所受阻力的大小f恒定不变。下列描述该汽车的速度v随时间t变化的图像中，可能正确的是（其中，）（　　） A. B. C. D. 16. 电动汽车在正常行驶时靠电源通过电动机提供动力，在减速或刹车时，又可以将汽车的动能通过发电机反馈给电源充电，实现能量回收目的。小敏同学为了研究电动汽车这一工作原理，设计了一个小实验。如图，两根相距为L的平行光滑金属导轨水平放置，导轨间分布着竖直向下的匀强磁场，其磁感强度为B，一导体棒AB垂直置于导轨上，其电阻为R，并与金属导轨接触良好。图左侧为充、放电电路，已知电源的电动势为E，内电阻为r。电容器的电容为C。除了电源、金属棒的电阻外，不计其它电阻。 （1）在模拟汽车启动时，将开关S接到1位置，电源对外放电，导体棒受到安培力相当于汽车的牵引力。此时电源的电能主要被转化为______能和______能，某时刻电流强度为I，则此时导体棒的速度为______。 （2）在模拟汽车减速时，将开关S接到2位置，电路与电源脱开，和电容器连接，导体棒对电容充电。充电过程中，电容器上极板带______电。在导体棒速度减速为时，充电电流为I，此时电容器的所带的电量为______。 五、电磁感应现象与应用（17分） 电磁感应现象与应用 17. 磁悬浮电梯就是一通过磁场的运动使电梯保持对地静止的装置。其简化后的原理如图（甲）（乙）所示，它主要由磁场和含有导线框的轿厢组成，其原理为：竖直面上相距为b的两根绝缘平行直导轨，置于间隔分布的匀强磁场中，相邻磁场间距离和磁场的长度都是a，磁场方向垂直于导轨平面，磁感应强度大小为B，排列如图（乙）所示。当这些磁场在竖直方向分别以速度、、向上匀速平动时，跨在两导轨间的宽为b、长为a，总电阻为R的导线框MNPO（固定在轿厢上）将受到磁场力，从而使轿厢悬停、向上或向下运动。轿厢悬停在图示位置时，MN边的电流方向为（　　） A. M→N B. N→M C. 不存在感应电流 18. 轿厢系统（含导线框的轿厢）的总质量M为______； 19. 某同学讨论了“轿厢悬停时，外界是否需要向轿厢系统提供能量”的问题，他认为外界无需对轿厢系统提供能量，因为轿厢悬停时是静止的，本身并没有消耗能量。甲同学的说法是否正确？如不正确，请指出其错误______。 20. 在轿厢向上匀速运动时，外界提供给轿厢系统的功率P为______。 21. 如图，水平方向有界匀强磁场的磁感应强度大小为B，磁场高度为l，一质量为m、电阻为R、边长也为l的正方形导线框位于磁场上方竖直平面内，其上、下两边与磁场边界平行，其下边距磁场上边界的高度为h，线框由静止开始下落，下落过程中空气阻力可忽略不计。 （1）若线框在进入磁场过程中保持匀速直线运动，求高度h； （2）设（1）中计算的结果为，分别就和两种情况分析，尝试画出线框在下落全过程中可能存在的v－t图。（理由不需要说明，只需要呈现最后的结果） 六、磁偏转的应用（16分） 磁偏转广泛应用于粒子物理研究和粒子加速器中。在粒子物理研究中，磁偏转常用于实验室中测量粒子的电荷量、质量、自旋等性质。在粒子加速器中，磁偏转则是常见的加速和聚焦方法。通过施加磁场，可以将粒子束偏转到我们所需的轨道上。同时，通过调整磁场的强度和分布，可以实现对粒子束的聚焦和分离。 22. 由中国提供永磁体的阿尔法磁谱仪的原理如图所示，其主要使命是探索宇宙中的反物质，所谓反物质，即质量与正粒子相同，带电量与正粒子相等但符号相反。假如使一束质子（氢原子核）、反质子、α粒子（氦原子核He）、反α粒子组成的射线，以相同速度大小通过进入匀强磁场中形成四条径迹，则（　　） A. 1和2是反粒子径迹 B. 3和4是反粒子径迹 C. 2为反质子径迹 D. 4为α粒子径迹 23. 洛伦兹力演示仪的实物图和原理图分别如下图（a）、图（b）所示。电子束从电子枪向右水平射出，使玻璃泡中的稀薄气体发光，从而显示电子的运动轨迹。调节加速极电压可改变电子速度大小，调节励磁线圈电流可改变磁感应强度，某次实验，观察到电子束打在图（b）中的P点，则两个励磁线圈中的电流均为______方向，若要看到完整的圆周运动，则可以______（选填“增大”或“减小”）加速极电压。 24. 如图所示，真空区域有宽度为L，磁感应强度为B矩形匀强磁场，方向垂直于纸面向里。MN、PQ是磁场的边界，质量为m、电荷量为q的带正电粒子（不计重力）沿着与MN夹角为θ=30°的方向垂直射入磁场中，刚好垂直于PQ边界射出，并沿半径方向垂直进入圆形磁场，磁场半径为L，方向垂直纸面向外，离开圆形磁场时速度方向与水平方向夹角为60°。求： （1）粒子射入磁场的速度大小； （2）圆形磁场的磁感应强度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $