精品解析：2026届浙江省湖州市、衢州市、丽水市高三下学期4月教学质量检测物理试题

湖州、衢州、丽水2026年4月三地市高三教学质量检测 物理试题卷 考生须知： 1．全卷分试卷和答题卷，考试结束后，将答题卷上交。 2．试卷共8页，共18小题。满分100分，考试时间90分钟。 3．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填写在答题纸规定的位置上。 4．请将答案写在答题卷的相应位置上，写在试卷上无效。 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. 比冲是为了衡量火箭引擎燃料利用效率引入的一个物理量，英文缩写为ISP，是推进剂产生的冲量与其质量的比值，比冲这个物理量的国际单位是（　　） A. kg·m/s B. m/s C. m/s2 D. N·s 2. 某地举行人形机器人半程马拉松赛。已知从起点到终点直线距离约为12 km，实际赛道长度约为20 km。冠军机器人用时约2.5小时完成比赛，则（　　） A. 研究机器人全程行进轨迹可将其视为质点 B. “2.5小时”指结束比赛的时刻 C. 研究机器人的行进动作可以将其视为质点 D. 全程平均速度大小约为8 km/h 3. 如图所示，某同学先后将两颗鸟食从O点水平抛出，两只小鸟分别在空中的M点和N点接到鸟食。鸟食在空中的运动视为平抛运动，两运动轨迹在同一竖直平面内，则（　　） A. 两颗鸟食的初速度相同 B. 两颗鸟食平抛全程的动能变化量一定相同 C. 两颗鸟食平抛时的速度变化量方向不同 D. 运动到N点的鸟食做平抛运动的时间更长 4. 神舟十八号载人飞船发射升空，并与空间站自主交会对接成功。二者对接前的运行轨道如图所示。轨道Ⅰ为载人飞船稳定运行的椭圆轨道，轨道Ⅱ为空间站稳定运行的圆轨道，在两轨道的相切点载人飞船与空间站可实现对接，则飞船在轨道Ⅰ上（　　） A. 运行时动能保持不变 B. 经过P点时的速度小于7.9km/s C. 运行时的周期大于空间站的运行周期 D. 经过P点的加速度大于经过Q点的加速度 5. 如图所示，将带负电的试探电荷沿着等量异种点电荷连线的中垂线从A点移动到B点，再沿连线从B点移动到C点。下列说法正确的是（　　） A. B点的电场强度为零 B. C点的电势比B点的电势低 C. 试探电荷从A点移动到B点的电势能不变 D. 试探电荷从B点移动到C点受到的电场力减小 6. 如图所示，一小物块以某一初速度从O处开始冲上斜面，最终停在B处。斜面和地面平滑连接于A，且物块与斜面、地面间的动摩擦因数均相同。若以O为原点，水平向右为正方向建立x轴，则运动过程中，物块机械能E与其水平位移x的关系图像正确的是（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，在电场强度大小为E、方向竖直向上的电场中，固定一内部真空且内壁光滑的圆柱形薄壁绝缘管道，其中心轴线与电场垂直。管道长度为l，横截面半径远小于管道长度。带电粒子束持续以某一速度v沿中心轴线进入管道，粒子在电场力作用下经过一段曲线运动后打到管壁上，与管壁发生弹性碰撞，多次碰撞后从中心轴线另一端射出，单位时间进入管道的粒子数为n，单个粒子电荷量为+q，不计粒子的重力及粒子间的相互作用，下列说法正确的是（　　） A. 粒子在电场中做圆周运动 B. 运动过程中粒子的动能始终不变 C. 管道内的等效电流为nq D. 粒子束对管道的平均作用力大小为nEq 8. 甲、乙两列简谐横波在同一均匀介质中相向传播，甲波的频率f=10Hz，甲波和乙波的振源分别振动半个周期与一个周期后便停止振动。t=0时刻的波形图如图所示，则（　　） A. 这两列机械波在x=11m处开始相遇 B. 在0~0.05s内，x=5m处质点的路程l=20cm C. 在t=0.075s时，x=10m处质点的位移 D. 若两列波的振源持续振动，则两列波会在介质中发生干涉 9. 如图所示，B为灯泡，其灯丝阻值随温度升高明显增大，R为定值电阻，D为二极管，L为带铁芯的线圈，其直流电阻忽略不计，C为电容值较大的电容器。下列电路设计中，能保证各元件在开关S闭合、断开过程中的安全，且尽量节能的是（　　） A. B. C. D. 10. 如图所示，ABCD为一个固定在水平面上的“”型导线框，各边长为l，BC边接有阻值为R的电阻，所在区域有与线框平面垂直的匀强磁场，磁感应强度为B0。用细绳套将导体棒a与DC套在一起，a的下端与A点用铰链连接。一沿DC方向的恒力F作用在绳套上，使a顺时针旋转。a与DC边接触良好，不计a和绳套的质量及一切摩擦，除R外其余电阻不计。则a从D旋转到C所需时间t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，选对但不选全的得2分，有选错的得0分） 11. 下列说法符合史实的是（　　） A. 普朗克首次用能量子假设解释黑体辐射的实验规律 B. 爱因斯坦为了解释光电效应提出了光子说 C. 卢瑟福通过α粒子散射实验，证实了在原子核内存在质子 D. 贝克勒尔通过对天然放射现象的研究，发现了原子中存在原子核 12. 如图所示，截面为等腰直角三角形的三棱镜。DE为嵌在三棱镜内部紧贴面的线状单色可见光光源，其与三棱镜的ABC面垂直，D位于线段BC的中点。三棱镜对该单色光的折射率为，只考虑由DE直接射向各界面的光线。下列说法正确的是（　　） A. 光从面出射的区域面积为 B. 光从面出射的区域面积为 C. 光从ABC面出射的区域面积为 D. 若DE发出的单色光频率变小，各面有光出射的区域面积将减小 13. 用图甲装置研究光电效应。光线发射器原理如图乙所示，大量处于激发态的氢原子向低能级跃迁时，辐射出的3种频率的光强度均稳定。其中只有a、b两种光可使该光电管发生光电效应。图丙为测得的光电流I与光电管两端电压U的关系图线。已知光电管阴极材料的逸出功为2.55eV，可见光光子的能量范围是1.62eV~3.11eV。下列说法正确的是（　　） A. 光线发射器发出的光中只有一种可见光 B. 光电子飞出阴极时的最大初动能为12.09eV C. 若部分光线被遮挡，则光电子飞出阴极时的最大初动能不变，光电流也不变 D. 图丙中 非选择题部分 14. 在“验证机械能守恒定律”实验中， （1）图1为一实验装置， ①下列说法正确的是________ A.刻度尺是必须使用的实验器材 B.重力加速度是实验中需要测量的物理量 C.纸带上应该每隔4个点确定一个计数点 ②纸带上连续打出的五个点1、2、3、4、5，其与起点0的距离如图2所示，起点0对应的重物速度为0。已知打点计时器所用电源的频率为50Hz。若各计数点与起点的距离为h，各点对应重物下落的速度为v，绘制v2−h图像。理论上图线________（选填“是”或“不是”）一条过原点的直线，运动时重物的加速度为________m/s2。（结果保留两位有效数字） （2）利用气垫导轨、两个光电门、滑块、遮光片等，组成具有一定倾角的导轨装置，也可以用来验证机械能守恒定律，如图3所示。把气垫导轨调成倾斜状态________（选填“是”或“不是”）为了平衡滑块运动时受到的阻力。实验中记录了滑块和遮光片的总质量m，遮光片宽度d，两光电门之间的距离L，导轨倾斜角θ。滑块静止释放，用数字计时器测出遮光片依次经过光电门1和2时的遮光时间t1、t2，若机械能守恒，则满足的关系式是________ A. B. C. D. 15. 一实验小组用电压表和电阻箱测量水果电池的电动势E和内阻r，实验电路如图1所示。连接电路后，闭合开关S，多次调节电阻箱的阻值R，记录电压表的读数U。 （1）为了得到线性图像，应作________图。 A. B. C. D. （2）若实验小组作图，其中U为电阻箱两端的电压，为通过电阻箱的电流，得到如图2中的图线甲，则该电池的电动势____V，内阻____。（结果均保留三位有效数字） （3）①实验小组又设计了图3的实验电路。其中电阻箱两端的电压IR用U来表示，通过电阻箱的电流I用来表示，由此，作出的图线为图2中的___（选填“甲”、“乙”或“丙”）。 ②为消除电表内阻所带来的误差，结合图2中的两条正确图线得到电池电动势____V，内阻____。（结果均保留三位有效数字） 16. 在“测量玻璃的折射率”实验中， （1）已画好梯形玻璃砖边界MN、PQ，垂直PQ边界插大头针P1、P2。发现只有一种方案能测出玻璃的折射率，则该方案是________ A. B. C. D. （2）用（1）中选择的方案进行测量，增大PQ界面入射角，当PQ界面的折射角增大Δθ（未知）时，MN界面入射角为3Δθ，此时恰好看不见P1、P2的像，则玻璃的折射率为________。 17. 如图1所示，一竖直固定的圆柱形容器用活塞封闭一定质量的理想气体。活塞质量m=1kg，横截面积S=50cm2，外界大气压p0=1.00×105Pa，重力加速度g=10m/s2。活塞与容器壁间的摩擦忽略不计。 （1）设计容器时，为选择材料进行了如图2实验：将石蜡均匀涂在材料薄片上，用电烙铁在背面加热，观察正面石蜡熔化区域的形状。若实验发现熔化区域如图3呈椭圆形，则该材料是________（选填“单晶体”、“多晶体”或“非晶体”），这种材料可能是________（选填“玻璃”或“云母”）； （2）检测装置气密性良好后，缓慢加热容器，使活塞缓慢上升l0=10cm的过程中，气体内能增加了9J。求该过程中气体从外界吸收的热量Q； （3）夏季温度t1=27℃时，用户测得容器内气柱高度h1=20cm；冬季温度时测得气柱高h2=17cm。若四季大气压p0保持不变，用户由此判断容器漏气。求漏出气体的质量占夏季容器内原有气体总质量的百分比。 18. 某小组深入研究两种打点计时器。 （1）图1为电磁打点计时器的构造示意图，某时刻线圈中电流从a流向b， ①判断此时振针处于下压状态还是抬升状态； ②若电源频率为50Hz，求打点周期T； （2）取用很小的测量线圈放在拆出的螺线管内部，连接冲击电流计G测量磁感应强度，如图2所示。测量线圈的匝数为N、直径为d，回路总电阻为R。测量时，通过开关K使螺线管中电流反向，测得流过冲击电流计的电量为Δq。推导待测位置磁感应强度B的表达式； （3）用图3电路来模拟电火花计时器的一次打点。接入家用电源（220V，50Hz），先闭合S1、断开S2，电容器C稳定后，同时闭合S2并断开S1。S2闭合后，电容与原线圈构成LC振荡电路。要使放电针与纸盘轴间发生火花放电，需施加不低于3.3kV的脉冲电压。二极管、变压器理想，不计其他损耗。 ①求电容器稳定后的电压Um； ②分析变压器原、副线圈的匝数比需要满足的条件。 19. 如图所示，处于竖直平面内的一探究装置，由左端固定的弹簧1，水平直轨道AB、圆心为O1的四分之一圆弧轨道BC、圆心为O2的半圆弧轨道DEF、圆心为O3的四分之一圆弧轨道GH、水平直轨道IJ、KN以及右端固定的弹簧2组成。O1、O2和O3处于同一水平直线，滑板c的上表面、GH最低点的切线和KN处于另一水平直线。凹槽左右两侧壁均装有锁止装置，只要滑板一侧与侧壁碰撞，滑板立刻锁定并静止，而每当滑块经过锁止装置上方滑上滑板即触发开关解锁。已知滑块a质量m1=0.1kg，滑块b质量m2=0.1kg，圆弧半径均为R=0.4m，凹槽长L=1.75m。滑板长l=1.5m，质量m3=0.05kg。b与c之间的动摩擦因数μ=0.4，其余各处摩擦不计。a、b均可视为质点，滑块间、滑块与弹簧间均发生弹性碰撞，圆弧轨道间隙很小仅容滑块通过，各轨道间平滑连接。开始时，b静止在AB上，弹簧1的弹性势能Ep=1.8J，弹簧1把a弹出时，弹性势能全部转化为a的动能，g=10m/s2，求 （1）碰撞后滑块b的速度大小vb； （2）滑块b运动到DEF的最高点E时，受到轨道的作用力大小FN； （3）通过计算判断最终滑板c被锁定在哪一侧； （4）求滑块b最终静止时距滑板c左侧的距离x。 20. 如图所示，我国第四代高能同步辐射光源（HEPS）主要由直线加速器、增强器、储存环、高频腔及光束线站等组成。其原理是利用高速带电粒子在磁场中转弯，在轨道的切线方向产生电磁辐射。已知电子静止时的质量m0=9.1×10-31kg，电量e=1.6×10-19C，真空中的光速c=3.0×108m/s。由于相对论效应，被加速后的电子的能量（电子动能Ek和静止能量E0之和），其中相对论因子，γm0也叫电子的运动质量。 （1）根据质能方程，求静止电子的能量值E0（单位用MeV，结果保留一位有效数字）； （2）在直线加速器中，电子加速后的Ee1可达到500MeV，求此时电子加速后的速度v（结果保留两位有效数字）； （3）电子经直线加速器以Ee1=500MeV注入增强器（利用电场加速，磁场偏转），经多次加速后，最终导出时能量可达到Ee2=6000MeV。若要保持电子在增强器磁场中的转弯半径不变，求注入时和导出时的磁感应强度B1、B2之比。已知电子高速运动时的动量p=γm0v； （4）若电子从增强器刚导入储存环内时的能量Ee2=6000MeV，电子在储存环内每绕一周因同步辐射能量衰减ΔE=2MeV，稳定运行时，储存环内同时分布着35个电子束团，每个电子束团的电荷量q=8×10-9C，每绕储存环一周，每个电子束团的电子数量会损失千分之一，此时会由增强器补充损失的电子，由高频腔补充同步辐射衰减的能量。求储存环内的最大电流I和装置因补损多增加的功率P。已知相邻两电子束团的距离相同，电子束团的长度和电子间相互作用忽略不计，储存环周长L=1400m。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 湖州、衢州、丽水2026年4月三地市高三教学质量检测 物理试题卷 考生须知： 1．全卷分试卷和答题卷，考试结束后，将答题卷上交。 2．试卷共8页，共18小题。满分100分，考试时间90分钟。 3．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填写在答题纸规定的位置上。 4．请将答案写在答题卷的相应位置上，写在试卷上无效。 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. 比冲是为了衡量火箭引擎燃料利用效率引入的一个物理量，英文缩写为ISP，是推进剂产生的冲量与其质量的比值，比冲这个物理量的国际单位是（　　） A. kg·m/s B. m/s C. m/s2 D. N·s 【答案】B 【解析】 【详解】根据题干定义，比冲的表达式为 冲量的国际单位是，质量的国际单位是，因此比冲的国际单位为 故选B。 2. 某地举行人形机器人半程马拉松赛。已知从起点到终点直线距离约为12 km，实际赛道长度约为20 km。冠军机器人用时约2.5小时完成比赛，则（　　） A. 研究机器人全程行进轨迹可将其视为质点 B. “2.5小时”指结束比赛的时刻 C. 研究机器人的行进动作可以将其视为质点 D. 全程平均速度大小约为8 km/h 【答案】A 【解析】 【详解】A．研究机器人全程行进轨迹时，机器人的形状、大小相对于20km的赛道长度可忽略不计，因此可将其视为质点，故A正确； B．“2.5小时”是机器人完成整个比赛过程对应的时间间隔，时刻指某一瞬间，故B错误； C．研究机器人的行进动作时，需要考虑机器人各部位的运动差异，其形状、大小不可忽略，不能将其视为质点，故C错误； D．平均速度是位移与时间的比值，位移大小指始末位置连线长度，全程位移大小为12km，故平均速度大小为，故D错误。 故选A。 3. 如图所示，某同学先后将两颗鸟食从O点水平抛出，两只小鸟分别在空中的M点和N点接到鸟食。鸟食在空中的运动视为平抛运动，两运动轨迹在同一竖直平面内，则（　　） A. 两颗鸟食的初速度相同 B. 两颗鸟食平抛全程的动能变化量一定相同 C. 两颗鸟食平抛时的速度变化量方向不同 D. 运动到N点的鸟食做平抛运动的时间更长 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】B．动能变化量等于重力做功，即，两颗鸟食质量未知，且下落高度不同，因此动能变化量不一定相同，故B错误； C．平抛运动加速度恒为重力加速度，速度变化量，方向始终竖直向下，因此两颗鸟食的速度变化量方向相同，故C错误； D．竖直方向满足，得运动时间​​ 由图可知，落在N点的鸟食下落竖直高度更大，因此运动时间比落在M点的时间更长，落在N点鸟食水平位移稍大于落在M点鸟食的，根据可知两颗鸟食初速度不一定相同，故A错误，D正确。 故选D。 【点睛】 4. 神舟十八号载人飞船发射升空，并与空间站自主交会对接成功。二者对接前的运行轨道如图所示。轨道Ⅰ为载人飞船稳定运行的椭圆轨道，轨道Ⅱ为空间站稳定运行的圆轨道，在两轨道的相切点载人飞船与空间站可实现对接，则飞船在轨道Ⅰ上（　　） A. 运行时动能保持不变 B. 经过P点时的速度小于7.9km/s C. 运行时的周期大于空间站的运行周期 D. 经过P点的加速度大于经过Q点的加速度 【答案】B 【解析】 【详解】A．由开普勒第二定律可知飞船在椭圆轨道Ⅰ上远地点的速度小于近地点的速度，故运行时动能不断发生变化，故A错误； B．根据 可得 7.9km/s是近地圆轨道的环绕速度，也是所有绕地球运行的圆轨道中最大的环绕速度；轨道Ⅱ半径大于地球半径，因此轨道Ⅱ上P点的速度小于7.9km/s；飞船要在椭圆轨道Ⅰ上从P点向近地点Q运动，需要做近心运动，因此P点的速度小于轨道Ⅱ在P点的环绕速度，即飞船在轨道Ⅰ上经过P点时的速度小于7.9km/s，故B正确； C．根据开普勒第三定律，椭圆轨道半长轴小于圆轨道半径，则飞船在轨道Ⅰ上运行时的周期小于空间站的运行周期，故C错误； D．根据 可得 飞船在轨道Ⅰ上P点距地心距离大于Q点距地心距离，故P点加速度小，故D错误。 故选B。 5. 如图所示，将带负电的试探电荷沿着等量异种点电荷连线的中垂线从A点移动到B点，再沿连线从B点移动到C点。下列说法正确的是（　　） A. B点的电场强度为零 B. C点的电势比B点的电势低 C. 试探电荷从A点移动到B点的电势能不变 D. 试探电荷从B点移动到C点受到的电场力减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．等量异种电荷连线的中点B点的场强方向由正电荷指向负电荷，即B点的电场强度不为零，A错误； B．C点距离正电荷较近，则C点的电势比B点的电势高，B错误； C．因AB是等势面，可知试探电荷从A点移动到B点的电势能不变，C正确； D．因C点场强大于B点，可知试探电荷从B点移动到C点受到的电场力增大，D错误。 故选C。 6. 如图所示，一小物块以某一初速度从O处开始冲上斜面，最终停在B处。斜面和地面平滑连接于A，且物块与斜面、地面间的动摩擦因数均相同。若以O为原点，水平向右为正方向建立x轴，则运动过程中，物块机械能E与其水平位移x的关系图像正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据功能关系，摩擦力做功等于物体机械能的变化，即 摩擦力始终做负功，因此机械能一直减小，故A错误； BCD．分两段推导图像的斜率。水平段OA，摩擦力 运动路程等于水平位移，摩擦力做功 因此机械能满足 斜率 斜面上AB段，设斜面倾角为，水平位移变化，对应沿斜面的路程 斜面上摩擦力 摩擦力做功 因此机械能变化满足 斜率 和水平段斜率完全相同。因此全程图像是斜率不变的倾斜直线，机械能一直均匀减小，BC错误，D正确。 故选D。 7. 如图所示，在电场强度大小为E、方向竖直向上的电场中，固定一内部真空且内壁光滑的圆柱形薄壁绝缘管道，其中心轴线与电场垂直。管道长度为l，横截面半径远小于管道长度。带电粒子束持续以某一速度v沿中心轴线进入管道，粒子在电场力作用下经过一段曲线运动后打到管壁上，与管壁发生弹性碰撞，多次碰撞后从中心轴线另一端射出，单位时间进入管道的粒子数为n，单个粒子电荷量为+q，不计粒子的重力及粒子间的相互作用，下列说法正确的是（　　） A. 粒子在电场中做圆周运动 B. 运动过程中粒子的动能始终不变 C. 管道内的等效电流为nq D. 粒子束对管道的平均作用力大小为nEq 【答案】C 【解析】 【详解】A．粒子在电场中做类平抛运动，A错误； B．运动过程中电场力对粒子做功，则粒子的动能不是始终不变的，B错误； C．根据电流的定义式可知管道内的等效电流为I=nq，C正确； D．单位时间进入管道的粒子所受的电场力为nEq，而粒子对管道的平均作用力是指粒子与管道碰撞时对管道的碰撞力，两者大小不相等，D错误。 故选C。 8. 甲、乙两列简谐横波在同一均匀介质中相向传播，甲波的频率f=10Hz，甲波和乙波的振源分别振动半个周期与一个周期后便停止振动。t=0时刻的波形图如图所示，则（　　） A. 这两列机械波在x=11m处开始相遇 B. 在0~0.05s内，x=5m处质点的路程l=20cm C. 在t=0.075s时，x=10m处质点的位移 D. 若两列波的振源持续振动，则两列波会在介质中发生干涉 【答案】C 【解析】 【详解】A．由波形图可知，甲波的半波长为 可得甲波的波长为 已知甲波的频率为，同一介质波速相同，则两波的波速为 在t=0时刻，甲波向右传播，甲波前端为右端点，乙波向左传播，前端为左端点，两列波相向传播，波速相同，相遇位置为两前端的中点 因此两波在处开始相遇，故A错误； B．乙波传到处需要的时间 因此内只有甲波使质点振动，甲波的周期 为半个周期。由波形图可知，时处质点恰好在最大位移处，再运动后到平衡位置即停止运动，因此总路程为，故B错误； D．发生稳定干涉的条件是两列波频率相同。由波形图可知，乙的波长，则乙波的频率为 两列波的频率不同，不会在介质中发生干涉，故D错误； C．两列波恰好在x=10m处开始相遇，两列波传播到x=10m处的时间为 甲波使x=10m处质点振动的方程为 乙波使x=10m处质点振动的方程为 在时，解得， x=10m处质点的位移，故C正确。 故选C。 9. 如图所示，B为灯泡，其灯丝阻值随温度升高明显增大，R为定值电阻，D为二极管，L为带铁芯的线圈，其直流电阻忽略不计，C为电容值较大的电容器。下列电路设计中，能保证各元件在开关S闭合、断开过程中的安全，且尽量节能的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】线圈通直流阻交流，电容器通交流隔直流； A．开关闭合，由于电容器隔直流，故稳定后电流只从R流过，不节能，故A错误； B．开关断开时，电容器通过灯泡放电，且线圈可能会产生高压，可能损坏元件，故B错误； C．开关断开时，线圈自感产生的电流无法形成回路，会产生高压击穿元件，损坏元件，故C错误； D．开关闭合，二极管正向通电，但线圈电阻为0，故稳定后电流全部从L流过，R无电流损耗，满足节能要求；开关断开时，L产生自感电动势，二极管正向通电，形成回路，保证元件安全，故D正确。 故选D。 10. 如图所示，ABCD为一个固定在水平面上的“”型导线框，各边长为l，BC边接有阻值为R的电阻，所在区域有与线框平面垂直的匀强磁场，磁感应强度为B0。用细绳套将导体棒a与DC套在一起，a的下端与A点用铰链连接。一沿DC方向的恒力F作用在绳套上，使a顺时针旋转。a与DC边接触良好，不计a和绳套的质量及一切摩擦，除R外其余电阻不计。则a从D旋转到C所需时间t为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】导体棒a无质量、无内阻，因此恒力F的功率始终与电阻的发热功率相等即 导体切割磁感线，如图所示 电动势 则 解得，速度为定值，导体棒a与导轨接触点做匀速直线运动 可知 故选A。 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. 下列说法符合史实的是（　　） A. 普朗克首次用能量子假设解释黑体辐射的实验规律 B. 爱因斯坦为了解释光电效应提出了光子说 C. 卢瑟福通过α粒子散射实验，证实了在原子核内存在质子 D. 贝克勒尔通过对天然放射现象的研究，发现了原子中存在原子核 【答案】AB 【解析】 【详解】A．普朗克首次提出能量子假设，成功解释了黑体辐射的实验规律，符合史实，故A正确； B．爱因斯坦为了解释光电效应，提出了光子说，认为光由一份份能量（光子）组成，符合史实，故B正确； C．卢瑟福通过 α 粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型；而证实原子核内存在质子，是卢瑟福后来通过 α 粒子轰击氮核的实验完成的，因此该说法不符合史实，故C错误； D．贝克勒尔发现了天然放射现象；而发现原子中存在原子核，是卢瑟福通过 α 粒子散射实验得出的结论，因此该说法不符合史实，故D错误。 故选AB。 12. 如图所示，截面为等腰直角三角形的三棱镜。DE为嵌在三棱镜内部紧贴面的线状单色可见光光源，其与三棱镜的ABC面垂直，D位于线段BC的中点。三棱镜对该单色光的折射率为，只考虑由DE直接射向各界面的光线。下列说法正确的是（　　） A. 光从面出射的区域面积为 B. 光从面出射的区域面积为 C. 光从ABC面出射的区域面积为 D. 若DE发出的单色光频率变小，各面有光出射的区域面积将减小 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．设全反射临界角，由于，可知，从竖直向上发出的光，刚好在平面发生全反射，光从面出射的区域面积为 从平行于平面发出的光，刚好在平面发生全反射，光从面出射的区域面积为，故B正确；故A错误； C．以为圆心，临界角为边界，可出射的区域由两部分组成：圆心角为 、半径为的扇形，面积为；底为、高为 的直角三角形，面积为 ，总面积，故C 正确； D．光的频率变小，折射率 减小，临界角 增大，全反射更难发生，出射区域面积将增大。故D错误。 故选BC 。 13. 用图甲装置研究光电效应。光线发射器原理如图乙所示，大量处于激发态的氢原子向低能级跃迁时，辐射出的3种频率的光强度均稳定。其中只有a、b两种光可使该光电管发生光电效应。图丙为测得的光电流I与光电管两端电压U的关系图线。已知光电管阴极材料的逸出功为2.55eV，可见光光子的能量范围是1.62eV~3.11eV。下列说法正确的是（　　） A. 光线发射器发出的光中只有一种可见光 B. 光电子飞出阴极时的最大初动能为12.09eV C. 若部分光线被遮挡，则光电子飞出阴极时的最大初动能不变，光电流也不变 D. 图丙中 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．光线发射器中发出的光子的能量分别为 可见光光子的能量范围是1.62eV~3.11eV，光线发射器中发出的光中只有在1.62eV~3.11eV范围内，故只有一种可见光。 再根据光电效应方程 光电管中光电子飞出阴极时的最大初动能为，故A正确B错误； C．最大初动能由入射光频率决定，与光强无关，因此最大初动能不变；但光电流与入射光强成正比，遮挡光线会使光强减小，光电流减小，故C 错误。 D．题目说明只有a、b两种光可使光电管发生光电效应，说明能量最小的光无法使光电管发生光电效应，因此能产生光电效应的是能量为10.2 eV和12.09 eV的两种光。 根据光电效应方程 又，即遏止电压越大，对应光子能量越高。 对应为能量为10.2 eV的光的遏止电压为 对应能量为12.09 eV的光的遏止电压为​ 由以上可得两者的遏止电压差，故D正确。 故选AD。 非选择题部分 14. 在“验证机械能守恒定律”实验中， （1）图1为一实验装置， ①下列说法正确的是________ A.刻度尺是必须使用的实验器材 B.重力加速度是实验中需要测量的物理量 C.纸带上应该每隔4个点确定一个计数点 ②纸带上连续打出的五个点1、2、3、4、5，其与起点0的距离如图2所示，起点0对应的重物速度为0。已知打点计时器所用电源的频率为50Hz。若各计数点与起点的距离为h，各点对应重物下落的速度为v，绘制v2−h图像。理论上图线________（选填“是”或“不是”）一条过原点的直线，运动时重物的加速度为________m/s2。（结果保留两位有效数字） （2）利用气垫导轨、两个光电门、滑块、遮光片等，组成具有一定倾角的导轨装置，也可以用来验证机械能守恒定律，如图3所示。把气垫导轨调成倾斜状态________（选填“是”或“不是”）为了平衡滑块运动时受到的阻力。实验中记录了滑块和遮光片的总质量m，遮光片宽度d，两光电门之间的距离L，导轨倾斜角θ。滑块静止释放，用数字计时器测出遮光片依次经过光电门1和2时的遮光时间t1、t2，若机械能守恒，则满足的关系式是________ A. B. C. D. 【答案】（1） ①. A ②. 是 ③. 9.5 （2） ①. 不是 ②. A 【解析】 【小问1详解】 [1]A．实验中需要刻度尺测量计数点之间距离，故A正确； B．实验中的加速度是通过计算得到的，故B错误； C．计数点可以按实际情况选取，故C错误。 故选A。 [2]在起点处速度为0，因此为时也为0，图像应经过原点。 [3]根据逐差法可知加速度的表达式为 题中计数点相邻，因此相邻计数点时间间隔为，图中给出的数字是到起始位置的距离，因此前两段位移之和是计数点1到计数点3的距离，后两段位移之和是计数点3到计数点5的距离。注意单位换算，将对应数据代入表达式得 【小问2详解】 [1]此实验中斜面倾斜是为了给小滑块提供加速度，不是为了平衡阻力。 [2]由图可知，小滑块运动过程中高度变化量 通过光电门1时的瞬时速度为 通过光电门2时的瞬时速度为 运动过程中的动能定理表达式为 代入得 故选A。 15. 一实验小组用电压表和电阻箱测量水果电池的电动势E和内阻r，实验电路如图1所示。连接电路后，闭合开关S，多次调节电阻箱的阻值R，记录电压表的读数U。 （1）为了得到线性图像，应作________图。 A. B. C. D. （2）若实验小组作图，其中U为电阻箱两端的电压，为通过电阻箱的电流，得到如图2中的图线甲，则该电池的电动势____V，内阻____。（结果均保留三位有效数字） （3）①实验小组又设计了图3的实验电路。其中电阻箱两端的电压IR用U来表示，通过电阻箱的电流I用来表示，由此，作出的图线为图2中的___（选填“甲”、“乙”或“丙”）。 ②为消除电表内阻所带来的误差，结合图2中的两条正确图线得到电池电动势____V，内阻____。（结果均保留三位有效数字） 【答案】（1）A （2） ①. 1.00±0.01 ②. 3.33±0.03 （3） ①. 乙 ②. 1.05±0.01 ③. 3.50±0.05 【解析】 【小问1详解】 根据闭合电路欧姆定律可知 整理得，故A符合题意。 故选A。 【小问2详解】 [1][2]若实验小组作图，则，故， 【小问3详解】 [1]根据闭合电路欧姆定律可知 其中电阻箱两端的电压IR用U来表示，通过电阻箱的电流I用来表示，则 可得 对比，可知其斜率更大，故乙符合题意； [2][3]结合图乙可知， 16. 在“测量玻璃的折射率”实验中， （1）已画好梯形玻璃砖边界MN、PQ，垂直PQ边界插大头针P1、P2。发现只有一种方案能测出玻璃的折射率，则该方案是________ A. B. C. D. （2）用（1）中选择的方案进行测量，增大PQ界面入射角，当PQ界面的折射角增大Δθ（未知）时，MN界面入射角为3Δθ，此时恰好看不见P1、P2的像，则玻璃的折射率为________。 【答案】（1）D （2） 【解析】 【小问1详解】 AB．两个方案中光线均垂直于MN界面入射，入射角均为0，所以都不能测出玻璃的折射率，不符合题意，故AB错误； C．该种方案在MN界面处入射角为，大于玻璃的临界角，会发生全反射，观测不到折射光线，所以不能测出玻璃的折射率，不符合题意，故C错误； D．该种方案在MN界面处入射角为，可观测到折射光线，故能测出玻璃的折射率，符合题意，故D正确。 故选D。 【小问2详解】 如图，由几何关系得， 则， 解得 17. 如图1所示，一竖直固定的圆柱形容器用活塞封闭一定质量的理想气体。活塞质量m=1kg，横截面积S=50cm2，外界大气压p0=1.00×105Pa，重力加速度g=10m/s2。活塞与容器壁间的摩擦忽略不计。 （1）设计容器时，为选择材料进行了如图2实验：将石蜡均匀涂在材料薄片上，用电烙铁在背面加热，观察正面石蜡熔化区域的形状。若实验发现熔化区域如图3呈椭圆形，则该材料是________（选填“单晶体”、“多晶体”或“非晶体”），这种材料可能是________（选填“玻璃”或“云母”）； （2）检测装置气密性良好后，缓慢加热容器，使活塞缓慢上升l0=10cm的过程中，气体内能增加了9J。求该过程中气体从外界吸收的热量Q； （3）夏季温度t1=27℃时，用户测得容器内气柱高度h1=20cm；冬季温度时测得气柱高h2=17cm。若四季大气压p0保持不变，用户由此判断容器漏气。求漏出气体的质量占夏季容器内原有气体总质量的百分比。 【答案】（1） ①. 单晶体 ②. 云母 （2）60J （3） 【解析】 【小问1详解】 [1][2]石蜡熔化区域呈椭圆形，说明材料在不同方向上的导热性不同，表现出各向异性，这是单晶体的特征。 玻璃是非晶体（各向同性，熔化区域为圆形），云母是单晶体（各向异性），因此这种材料是云母。 【小问2详解】 对活塞，根据平衡条件有 解得 外界对气体做功 根据热力学第一定律有 其中，联立解得气体吸收的热量Q=60J 【小问3详解】 温度为T1=300 K T2=270 K 若不漏气，气体做等压变化，根据玻意耳定律有 解得 则 18. 某小组深入研究两种打点计时器。 （1）图1为电磁打点计时器的构造示意图，某时刻线圈中电流从a流向b， ①判断此时振针处于下压状态还是抬升状态； ②若电源频率为50Hz，求打点周期T； （2）取用很小的测量线圈放在拆出的螺线管内部，连接冲击电流计G测量磁感应强度，如图2所示。测量线圈的匝数为N、直径为d，回路总电阻为R。测量时，通过开关K使螺线管中电流反向，测得流过冲击电流计的电量为Δq。推导待测位置磁感应强度B的表达式； （3）用图3电路来模拟电火花计时器的一次打点。接入家用电源（220V，50Hz），先闭合S1、断开S2，电容器C稳定后，同时闭合S2并断开S1。S2闭合后，电容与原线圈构成LC振荡电路。要使放电针与纸盘轴间发生火花放电，需施加不低于3.3kV的脉冲电压。二极管、变压器理想，不计其他损耗。 ①求电容器稳定后的电压Um； ②分析变压器原、副线圈的匝数比需要满足的条件。 【答案】（1）①下压状态；② （2） （3）①；② 【解析】 【小问1详解】 ①电流从a流向b，根据安培定则，线圈产生的磁场左端为S极，右端为N极。永久磁铁的上端为N极、下端为S极，线圈右端的N极会与永久磁铁的N极排斥，与S极吸引，使振针向下运动。 因此，此时振针处于下压状态。 ②周期 【小问2详解】 当螺线管中电流反向时，通过测量线圈的磁通量变化量为 根据法拉第电磁感应定律，线圈中产生的感应电荷量为 联立解得 【小问3详解】 ①家用交流电有效值为220V，峰值为 电容器充电后电压可达，即 ②变压器原线圈两端电压为 要求放电针与纸带间脉冲电压 对于理想变压器有 原副线圈匝数比应满足 19. 如图所示，处于竖直平面内的一探究装置，由左端固定的弹簧1，水平直轨道AB、圆心为O1的四分之一圆弧轨道BC、圆心为O2的半圆弧轨道DEF、圆心为O3的四分之一圆弧轨道GH、水平直轨道IJ、KN以及右端固定的弹簧2组成。O1、O2和O3处于同一水平直线，滑板c的上表面、GH最低点的切线和KN处于另一水平直线。凹槽左右两侧壁均装有锁止装置，只要滑板一侧与侧壁碰撞，滑板立刻锁定并静止，而每当滑块经过锁止装置上方滑上滑板即触发开关解锁。已知滑块a质量m1=0.1kg，滑块b质量m2=0.1kg，圆弧半径均为R=0.4m，凹槽长L=1.75m。滑板长l=1.5m，质量m3=0.05kg。b与c之间的动摩擦因数μ=0.4，其余各处摩擦不计。a、b均可视为质点，滑块间、滑块与弹簧间均发生弹性碰撞，圆弧轨道间隙很小仅容滑块通过，各轨道间平滑连接。开始时，b静止在AB上，弹簧1的弹性势能Ep=1.8J，弹簧1把a弹出时，弹性势能全部转化为a的动能，g=10m/s2，求 （1）碰撞后滑块b的速度大小vb； （2）滑块b运动到DEF的最高点E时，受到轨道的作用力大小FN； （3）通过计算判断最终滑板c被锁定在哪一侧； （4）求滑块b最终静止时距滑板c左侧的距离x。 【答案】（1）6m/s （2）4N （3）右侧壁 （4） 【解析】 【小问1详解】 弹出后滑块a的速度，由，得 滑块a、b碰撞， 得 【小问2详解】 a、b碰后，到b运动到最高点E，则 由牛顿第二定律 得 【小问3详解】 b刚滑上c初速度为 b、c的加速度分别为，， b第1次滑上c的过程中，c运动到侧壁的时间， 当b、c达共速时， 得可知b、c未能达到共速。 当c运动到侧壁时，b运动的位移，b不会从c上滑落。 经判断，b此后也不会从c上滑落。 根据 得 ，则，可知滑板c与凹槽碰撞3次后锁定在右侧壁。 【小问4详解】 b第三次刚滑上滑板c时的速度，则 可得 b与c相对静止时，在c上的相对位移为，则由， 可得， ，由动能定理 得 距离为 20. 如图所示，我国第四代高能同步辐射光源（HEPS）主要由直线加速器、增强器、储存环、高频腔及光束线站等组成。其原理是利用高速带电粒子在磁场中转弯，在轨道的切线方向产生电磁辐射。已知电子静止时的质量m0=9.1×10-31kg，电量e=1.6×10-19C，真空中的光速c=3.0×108m/s。由于相对论效应，被加速后的电子的能量（电子动能Ek和静止能量E0之和），其中相对论因子，γm0也叫电子的运动质量。 （1）根据质能方程，求静止电子的能量值E0（单位用MeV，结果保留一位有效数字）； （2）在直线加速器中，电子加速后的Ee1可达到500MeV，求此时电子加速后的速度v（结果保留两位有效数字）； （3）电子经直线加速器以Ee1=500MeV注入增强器（利用电场加速，磁场偏转），经多次加速后，最终导出时能量可达到Ee2=6000MeV。若要保持电子在增强器磁场中的转弯半径不变，求注入时和导出时的磁感应强度B1、B2之比。已知电子高速运动时的动量p=γm0v； （4）若电子从增强器刚导入储存环内时的能量Ee2=6000MeV，电子在储存环内每绕一周因同步辐射能量衰减ΔE=2MeV，稳定运行时，储存环内同时分布着35个电子束团，每个电子束团的电荷量q=8×10-9C，每绕储存环一周，每个电子束团的电子数量会损失千分之一，此时会由增强器补充损失的电子，由高频腔补充同步辐射衰减的能量。求储存环内的最大电流I和装置因补损多增加的功率P。已知相邻两电子束团的距离相同，电子束团的长度和电子间相互作用忽略不计，储存环周长L=1400m。 【答案】（1） （2） （3） （4）， 【解析】 【小问1详解】 由质能方程 解得 【小问2详解】 由题意可知 解得 又，联立解得 【小问3详解】 由牛顿第二定律得 由第（2）问可知电子高能运动的速度都几乎等于光速c， 又 解得 故 【小问4详解】 ①最大电流相当于无损状态下的电流，由和 解得 ②每个束团电子的个数个， 每个束团运动一周损失的电子个数个 装置每经过就要为一个电子束团补充一次电子数量和补充一次辐射损失的能量 因补充电子数量而增加的功率 因补充辐射损失而增加的功率 故总功率 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $