精品解析：浙江宁波市镇海中学2025-2026学年高三上学期以测代练物理试题

镇海中学2025年10月4日以测代练物理试题 注意事项： 1．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分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。 2．答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在本试题卷上的作答一律无效。 3．非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应区域内，作图时可先使用2B铅笔，确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。 4．可能用到的相关参数：重力加速度取。 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. 下列各量中无单位的是（　　） A. 动摩擦因数μ B. 万有引力常量G C. 静电力常量k D. 自感系数L 2. 如图所示，跳伞运动员打开伞后竖直向下运动。则图示时刻（　　） A. 运动员一定处于失重状态 B. 伞对运动员的作用力大于运动员对伞的作用力 C. 运动员对伞的作用力与空气对伞的作用力可能大小相等 D. 空气对运动员和伞的作用力可能大于运动员和伞的总重力 3. 如图所示，把头发碎屑悬浮在蓖麻油里，加上电场后可模拟点电荷周围电场线。图中A、B两点的电场强度分别为，电势分别为。两个试探电荷放在A、B两点时电势能分别为，所受静电力分别为，则（　　） A. B. C. D. 4. 如图所示的射线测厚仪采用放射性元素作为放射源，其发生β衰变的半衰期为6h。则该测厚仪（　　） A. 衰变产物为 B. 衰变的原因是弱相互作用 C. 用于监测与控制钢板厚度的最佳选择是β射线 D. 20g放射源经12h后剩余物质的质量为5g 5. 如图所示是大型游乐装置“大摆锤”的简图，摆锤a和配重锤b分别固定在摆臂两端，并可绕摆臂上的转轴O在纸面内转动。若a、b到O的距离之比为2：1且不计一切阻力，则摆臂自由转动一周过程中（　　） A. a、b角速度之比为2：1 B. 摆臂对转轴的弹力保持不变 C. 摆臂对a和b作用力的功为0 D. 摆臂对a和b作用力的冲量为0 6. 如图所示是利用位移传感器测速度的装置，发射器A固定在被测的运动物体上，接收器B固定在桌面上。测量时A向B同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲。从B接收到红外线脉冲开始计时，到接收到超声波脉冲时停止计时，根据两者时间差确定A与B间距离。则正确的说法是（　　） A. B接收的超声波与A发出的超声波频率相等 B. 时间差不断增大时说明A在加速远离B C. 红外线与超声波均能发生偏振现象 D. 一切物体均在辐射红外线 7. 如图所示是电容式话筒示意图，振动膜片涂有薄薄的金属层，膜后几十微米处是固定的金属片，两者构成了电容器的两极。当声音传至振动膜片时，带动膜片振动，引起两极板间距变化。则（　　） A. 膜片振动过程中电容器两极间电压恒定 B. 膜片向右振动时通过电阻R的电流向左 C. 声音频率越高时话筒的输出信号越强 D. 膜片振动频率与声音频率无关 8. 很多讨论中，把地球看成静止且月球绕地球运行，月球轨道半径约为地球半径的60倍，周期约为27天。若有一颗与月球轨道共面且与月球运行方向一致的地球静止卫星，则（　　） A. 此静止卫星离地面高度约为地球半径的6.6倍 B. 月球向心加速度大于地球赤道上随地球自转物体的向心加速度 C. 月球、静止卫星、地球三者大约每经天会共线一次 D. 事实上月球和地球都围绕两者连线上一点运行且周期大于题给月球周期 9. 如图所示是折叠电动自行车，该车使用说明书上部分参数如下表所示。根据表中数据，该电动自行车（　　） 最高时速：约25km/h 充电时间：约4h 车轮尺寸：14寸（直径：35.56cm） 充电器输入电压：AC220V50~60Hz 整车质量：24kg 电力续航里程：70km 整车载重：150kg 电池容量：14Ah 电机功率：300W 工作电压：48V A. 以最高时速行驶时车轮转速约为 B. 电池充满电后所存储电能约为 C. 纯电力行驶时所受地面和空气的平均阻力约为34N D. 充电器输入电流约为0.76A 10. 如图所示，有一个20匝、电阻为R的矩形线圈，绕轴在匀强磁场中匀速转动，产生的电动势随时间关系为：。矩形线圈通过铜滑环与理想变压器原线圈的A、B两端相接，变压器的副线圈连接一个阻值为4R的电阻。变压器原、副线圈匝数比为1：2，原线圈中间位置接有接线柱P，则（　　） A. 副线圈两端电压为48V B. 穿过矩形线圈的最大磁通量为0.24Wb C. 开关K由A换接到P后副线圈输出功率变小 D. 副线圈回路中串接一个二极管后电流平均值变为原来的倍 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. 在液晶显示技术中给上下基板加较强电场后液晶会失去旋光性而呈现暗态 B. 金属电阻应变片受到外力作用发生机械形变导致其电阻发生变化 C. 照射锌板的紫光强度增加时逸出光电子数也增加 D. 质子动能加倍时其德布罗意波长减半 12. 如下图，水面下方有一固定的线状单色光源S，光源倾斜放置，和竖直方向夹角满足，水对该光的折射率为1.33。光源发出的光到达水面后有一部分可以直接透射出去，从水面上方看，该区域的形状可能为（ ） A. B. C. D. 13. 如图所示为一根制成圆形的绳子，该圆的半径为，ABCD为四等分点，其中ABD部分与 ACD部分的材质不同。绳上A点处有一波源，t=0时刻开始振动，B点在0.1s后开始振动，C点在0.2s后开始振动。已知波源的振动频率为5Hz，且波在传播12m后产生的影响忽略不计，下列说法正确的是（　　） A. 两列波相遇所需时间为 B. AB部分上的波长为6m C. 足够长的时间后，B点为振动减弱点 D. 足够长的时间后，圆上共有5个振动加强点（不计波源） 三、非选择题（本题共5小题，共58分） 14. 某实验小组利用图所示装置“探究小车速度随时间变化的规律”，下列说法正确的是（ ） A. 实验用的槽码质量可以大于小车的质量 B. 电火花计时器应该选用220 V交流电源 C. 选择计数点时，必须从纸带上打下的第一个点开始 D. 若连接槽码和小车的细线与轨道不平行，应将轨道的一端垫高 15. 小丁同学利用如图所示装置“研究斜槽末端小球碰撞时的动量守恒”。铁架台固定的斜槽末端水平，质量为的小球从斜槽上的点（未标出）由静止释放，从末端飞出做平抛运动的水平位移为；将大小相同，质量为的小球放置在斜槽末端，小球再次从点由静止释放，与小球碰撞后，A、B两球的水平位移分别为、。 （1）实验中，、两球的质量关系应满足__________； A. B. C. D. 以上三种情况均可 （2）对实验数据分析发现，上述物理量满足关系式，则、、三者的大小关系可能成立的是__________。（多选） A. B. C. D. 16. 在“观察电容器的充、放电现象”的实验中，实验小组按如图所示实验电路接线。把开关S接1，电源给电容器充电，把开关S接2，电容器对电阻放电，电流传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的图像。在一次充、放电过程中，图像可能是（ ） A. B. C. D. 17. 小姚同学通过实验“研究小灯泡的电阻随电流变化的规律”，可选用的器材有：小灯泡L（额定电压3.8 V，额定电流）；电流表（量程，内阻约）；电流表（量程 ，内阻）；定值电阻（阻值）；定值电阻（阻值）；滑动变阻器（阻值）；电源E（电动势6 V）；开关S；导线若干。 （1）该同学先用多用电表粗测小灯泡的电阻，如图甲所示，电阻大小为__________； （2）实验要求能够实现在的范围内对小灯泡的电压进行测量，请选用题中所给器材在答题纸相应位置将图乙所示虚线框内的实验电路补完整； （3）实验测得电流图像数据点分布如图丙所示。当流过小灯泡的电流为时，小灯泡电阻约为__________。（结果保留两位有效数字） 18. 在“探究气体等温变化的规律”的实验中，实验小组缓慢推动活塞压缩空气，正确操作得到的实验数据如下表所示。根据前三组数据分析，第4组数据中空气柱的压强可能是（ ） 序号 空气柱的长度（格） 空气柱的压强（） 1 1.50 1.05 2 1.25 1.20 3 1.00 1.32 4 0.75 A. 2.10 B. 1.93 C. 1.76 D. 1.43 19. 干瘪的篮球在室外温度为300K时，体积为0.9V，球内压强为。为了让篮球鼓起来，将其放入温度恒为350K热水中，经过一段时间后鼓起来了，体积恢复原状V，此过程气体对外做功为W，球内的气体视为理想气体且球不漏气，若球内气体的内能满足（k为常量且大于零），已知大气压强为，求： （1）恢复原状时的篮球内气体的压强； （2）干瘪的篮球恢复原状的过程中，篮球内气体吸收的热量； （3）若篮球的半径为r，则恢复原状后球壳单位长度上的张力F为多大？ 20. 某物理兴趣小组受游乐园的“极速穿梭”过山车轨道启发，设计了一款游戏闯关装置。如图所示，在竖直截面内，质量为m=0.1kg的小球a悬挂于O点，并向左拉开一定的高度h由静止下摆，悬点O正下方A点静置另一质量也为m的物块b，细绳始终张紧，小球摆到最低点与b发生弹性正碰，水平直轨道AG上有一半径为R=0.1m的光滑圆轨道BCD与其相切连接。圆轨道左侧是细管道，在底部B、D轨道错开，其右侧有长L=1.5m的水平传送带与直轨道无缝连接。两个相同的四分之一圆管道拼接成管道GH，圆管道半径为r=0.1m，其与直轨道HI相切于H点，直轨道HI右侧为弹性挡板，物块与其碰撞后能原速率反弹，游戏规定物块b能停在轨道HI上（不会再次通过管道回到FG上）为闯关成功。已知水平轨道FG=2DE=4AB=0.4m，HI长度为0.3m，物块与水平直轨道间的动摩擦因数均为µ1=0.25，与传送带间的动摩擦因数为µ2=0.5，其余轨道均光滑。（物块可视为质点，所有轨道平滑连接，不计空气阻力，g=10m/s2） （1）若h=0.2m，求a、b碰后瞬间物块b的速度v0的大小； （2）若物块b恰能通过圆轨道最高点C，求小球a释放的高度h1； （3）若传送带以恒定速度v1=3m/s顺时针转动，在（）条件下求物块b通过传送带的时间和系统摩擦产生的热量； （4）若小球a由高度h2=0.3m处静止释放，且传送带以恒定线速度顺时针转动，要使游戏闯关成功，求传送带的速度v应满足的条件。 21. 如图所示，半径为L的圆环放置在光滑水平地面上，圆环上固定OA、OB、OC、OD四根金属棒，夹角互为，长均为L，电阻值均为r。以圆环圆心O为原点建立直角坐标系，其第二象限存在方向垂直水平面向下、半径为L、圆心角为、圆心在O点的扇形磁场，沿半径OG各点的磁感应强度大小均满足（为OG与x轴负方向夹角），圆环中心与环面分别通过电刷E、F与固定在水平面上的间距为2L的两光滑平行导轨连接。导轨间MN、PQ区域内存在垂直水平面竖直向上、边长为2L、磁感应强度大小为的正方形匀强磁场，长为2L、质量为m、电阻为r的导体棒ab锁定在磁场边界MN处，与两导轨接触良好，两导轨右端接有阻值为r的电阻，其它电阻均不计。在外力作用下，圆环绕中心轴线沿顺时针方向以角速度匀速转动，以OA进入磁场为计时零点，求： （1）写出OA在磁场中运动时感应电动势e与时间t的关系式； （2）圆环转动一周的过程中，外力做的功W； （3）若锁定圆环，导体棒ab解除锁定且获得向右的初速度，恰好能运动到PQ处，初速度大小是多少？ 22. 如图所示为某种新型质谱仪结构简化示意图，半径为R的圆内有垂直纸面向外、大小为B的匀强磁场，圆心为O，OO'为竖直方向的轴线，O点右侧圆周上的S处有一粒子源（OS⊥OO'），可以正对O点发射出速度、电量相等，质量不同的带正电粒子，圆形磁场上方关于轴线（对称放置两块正对的平行金属板和NN'，两金属板长均为0.6R，间距为2.4R，金属板下边缘连线M'N'与圆形磁场最高点在同一水平线上，金属板上边缘连线MN上方存在范围足够大、方向垂直于纸面向内的磁感应强度为0.25B的匀强磁场，MN连线上有一可左右平移的探测板PQ。已知从S点射出的电量为q、质量为m的粒子，恰好沿轴线（进入两金属板之间区域。不计粒子之间的相互作用，两金属板间的电场为匀强电场（不考虑边缘效应），不计粒子重力，已知求： （1）粒子源发射的粒子速率v0； （2）两金属板之间不加电压时，能从金属板之间区域射出的粒子的质量范围； （3）两金属板之间不加电压时，要使探测板上表面能接收到所有从金属板之间射出的粒子，板的长度至少为多少？ （4）当两金属板间加上恒定电压UMN时，要使得质量为2m的粒子能够打在题（3）中相应位置的探测板上，电压UMN的最大值是多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 镇海中学2025年10月4日以测代练物理试题 注意事项： 1．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分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。 2．答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在本试题卷上的作答一律无效。 3．非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应区域内，作图时可先使用2B铅笔，确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。 4．可能用到的相关参数：重力加速度取。 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. 下列各量中无单位的是（　　） A. 动摩擦因数μ B. 万有引力常量G C. 静电力常量k D. 自感系数L 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据动摩擦因数 知的单位都是N，所以没有单位，故A正确； B．由万有引力定律 得万有引力常量的单位为，故B错误； C．由库仑定律 得静电引力常量的单位为，故C错误； D．自感系数L的单位是H，故D错误。 故选 A。 2. 如图所示，跳伞运动员打开伞后竖直向下运动。则图示时刻（　　） A. 运动员一定处于失重状态 B. 伞对运动员的作用力大于运动员对伞的作用力 C. 运动员对伞的作用力与空气对伞的作用力可能大小相等 D. 空气对运动员和伞的作用力可能大于运动员和伞的总重力 【答案】D 【解析】 【详解】A．图示时刻运动员的加速度无法确定，则运动员不一定处于失重状态，故A错误； B．伞对运动员的作用力和运动员对伞的作用力是一对作用力和反作用力，大小相等，故B错误； C．运动员对伞的作用力与空气对伞的作用力如果大小相等，伞和运动员的合力向下，做加速运动，与实际不符，故C错误； D．空气对运动员和伞的作用力可能大于运动员和伞的总重力，伞和运动员的合力向上，做减速运动，与实际相符，故D正确。 故选D。 3. 如图所示，把头发碎屑悬浮在蓖麻油里，加上电场后可模拟点电荷周围电场线。图中A、B两点的电场强度分别为，电势分别为。两个试探电荷放在A、B两点时电势能分别为，所受静电力分别为，则（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】电场线的疏密程度表示电场强度的大小，故 根据，由于电量未知，无法比较电场力大小，电场线方向未知，无法比较电势高低，试探电荷的电性未知，也无法比较电势能大小。 故选A。 4. 如图所示的射线测厚仪采用放射性元素作为放射源，其发生β衰变的半衰期为6h。则该测厚仪（　　） A. 衰变产物为 B. 衰变的原因是弱相互作用 C. 用于监测与控制钢板厚度的最佳选择是β射线 D. 20g放射源经12h后剩余物质的质量为5g 【答案】B 【解析】 【详解】A．β衰变放出的粒子是电子，根据质量数和电荷数守恒可知，衰变产物为，故A错误； B．发生β衰变的原因是弱相互作用，故B正确； C．用于监测与控制钢板厚度的最佳选择是射线，故C错误； D．20g放射源经12h后剩余5g的未发生衰变，但剩余物质的质量大于5g，故D错误。 故选B。 5. 如图所示是大型游乐装置“大摆锤”的简图，摆锤a和配重锤b分别固定在摆臂两端，并可绕摆臂上的转轴O在纸面内转动。若a、b到O的距离之比为2：1且不计一切阻力，则摆臂自由转动一周过程中（　　） A. a、b角速度之比为2：1 B. 摆臂对转轴的弹力保持不变 C. 摆臂对a和b作用力的功为0 D. 摆臂对a和b作用力的冲量为0 【答案】C 【解析】 【详解】A．摆锤a和配重锤b属于同轴转动，角速度之比为1：1，故A错误； B．摆锤和配重做圆周运动，则摆臂对转轴的弹力大小和方向都发生变化，故B错误； C．摆臂运动过程中，摆臂对a和b作用力做功大小相等，一正一负，则摆臂对a和b作用力的功为0，故C正确； D．摆臂运动过程中，a、b速度方向发生变化，则动量发生变化，摆臂对a和b作用力的冲量不为0，故D错误； 故选C。 6. 如图所示是利用位移传感器测速度的装置，发射器A固定在被测的运动物体上，接收器B固定在桌面上。测量时A向B同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲。从B接收到红外线脉冲开始计时，到接收到超声波脉冲时停止计时，根据两者时间差确定A与B间距离。则正确的说法是（　　） A. B接收的超声波与A发出的超声波频率相等 B. 时间差不断增大时说明A在加速远离B C. 红外线与超声波均能发生偏振现象 D. 一切物体均在辐射红外线 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据多普勒效应，发射器A向右运动，远离接收器B测量到的超声波频率比A发出的超声波的低，故A错误； B．设发射脉冲信号时A与B的距离为x，由公式可得 因为红外线速度远大于超声波速度，上式得 那么超声波速度不变，时间差不断增大时A与B距离不断增大，跟A加速运动没有联系，故B错误； C．只有横波才能发生偏振现象，红外线是电磁波为横波，可以产生偏振现象，超声波为纵波不可以产生偏振现象，故C错误； D．自然界的任何物体都向外辐射红外线，温度越高，辐射红外线的本领越强，故D正确。 故选D。 7. 如图所示是电容式话筒示意图，振动膜片涂有薄薄的金属层，膜后几十微米处是固定的金属片，两者构成了电容器的两极。当声音传至振动膜片时，带动膜片振动，引起两极板间距变化。则（　　） A. 膜片振动过程中电容器两极间电压恒定 B. 膜片向右振动时通过电阻R的电流向左 C. 声音频率越高时话筒的输出信号越强 D. 膜片振动频率与声音频率无关 【答案】B 【解析】 【详解】A．膜片振动过程中，电容器的电容变化会引起电路中的电流变化，电阻R两端的电压也随之变化，根据闭合电路的欧姆定律可知电容器两端的电压也会变化，故A错误； B．膜片向右振动时极板间距减小，根据公式 可知电容增大，则电容器被充电，所以通过电阻R的电流向左，故B正确； C．声音响度越大时，膜片的振幅越大，话筒的输出信号越强，故C错误； D．膜片作受迫振动，振动频率与声音频率相同，故D错误。 故选B。 8. 很多讨论中，把地球看成静止且月球绕地球运行，月球轨道半径约为地球半径的60倍，周期约为27天。若有一颗与月球轨道共面且与月球运行方向一致的地球静止卫星，则（　　） A. 此静止卫星离地面高度约为地球半径的6.6倍 B. 月球向心加速度大于地球赤道上随地球自转物体的向心加速度 C. 月球、静止卫星、地球三者大约每经天会共线一次 D. 事实上月球和地球都围绕两者连线上一点运行且周期大于题给月球周期 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据开普勒第三定律 解得 r同=6.6R 则此静止卫星离地面高度约为地球半径的5.6倍，选项A错误； B．月球的向心加速度 地球赤道上的物体的向心加速度 月球向心加速度小于地球赤道上随地球自转物体的向心加速度，选项B错误； C．当月球、静止卫星、地球三者共线时，则 解得 天 即大约每经天会共线一次，选项C正确； D．设地月距离为L，若地球不动，月球绕地球转动，则 解得 若是月球和地球都围绕两者连线上一点运行，则 解得 可知 即事实上月球和地球都围绕两者连线上一点运行且周期小于题给月球周期，选项D错误。 故选C。 9. 如图所示是折叠电动自行车，该车使用说明书上部分参数如下表所示。根据表中数据，该电动自行车（　　） 最高时速：约25km/h 充电时间：约4h 车轮尺寸：14寸（直径：35.56cm） 充电器输入电压：AC220V50~60Hz 整车质量：24kg 电力续航里程：70km 整车载重：150kg 电池容量：14Ah 电机功率：300W 工作电压：48V A. 以最高时速行驶时车轮转速约为 B. 电池充满电后所存储电能约为 C. 纯电力行驶时所受地面和空气的平均阻力约为34N D. 充电器输入电流约为0.76A 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据题意可知 由 解得 故A错误； B．已知，，时间为 电池充满电后所存储电能约为 解得 故B正确； C.设车以最高时速行驶，由 解得牵引力为 由受力平衡得 故C错误； D．根据题意知充电器输入电压，充电时间为，充电器输入电流为 因为充电过程中，存在能量损耗，不是理想情况，所以实际电流大于0.76A，故D错误。 故选B。 10. 如图所示，有一个20匝、电阻为R的矩形线圈，绕轴在匀强磁场中匀速转动，产生的电动势随时间关系为：。矩形线圈通过铜滑环与理想变压器原线圈的A、B两端相接，变压器的副线圈连接一个阻值为4R的电阻。变压器原、副线圈匝数比为1：2，原线圈中间位置接有接线柱P，则（　　） A. 副线圈两端电压为48V B. 穿过矩形线圈的最大磁通量为0.24Wb C. 开关K由A换接到P后副线圈输出功率变小 D. 副线圈回路中串接一个二极管后电流平均值变为原来的倍 【答案】C 【解析】 【详解】A．产生感应电动势有效值为 设原线圈电流为I1，则由理想变压器电流关系可得副线圈电流为0.5I1，则有 解得 则原副线圈电压分别为 故A错误； B．感应电动势最大值为 可得穿过矩形线圈的最大磁通量为 故B错误； C．将副线圈电阻等效到原线圈的阻值为 由 此时内阻和外阻相等，输出功率最大，所以开关K由A换接到P后 内阻大于外电阻，所以副线圈输出功率变小，故C正确； D．一个周期内线圈的磁通量变化量为0，则 所以原线圈电流平均值 副线圈回路中串接一个二极管后，由于单向导电性结合电路等效原理，只有半个周期有电流，后半个周期无电流，则原线圈电流平均值 根据 由于串联二极管前平均电流为0，可知串接一个二极管后副线圈的电流平均值不是倍，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. 在液晶显示技术中给上下基板加较强电场后液晶会失去旋光性而呈现暗态 B. 金属电阻应变片受到外力作用发生机械形变导致其电阻发生变化 C. 照射锌板的紫光强度增加时逸出光电子数也增加 D. 质子动能加倍时其德布罗意波长减半 【答案】AB 【解析】 【详解】A．在液晶显示技术中给上下基板加较强电场后液晶会失去旋光性而呈现暗态，故A正确； B．金属电阻的应变片受到外力作用发生机械形变导致其电阻发生变化，故B正确； C．光照强度是单位时间单位面积上的总能量，紫光的频率范围为：，而锌的截止频率为，则紫光频率小于锌的截止频率，照射锌板不会发生光电效应，照射锌板的紫光强度增加时，则逸出的光电子数不会，故C错误； D．根据动能公式 可知，质子动能加倍时，其速度增大倍；根据公式 可知，其德布罗意波长减小到原来的倍，故D错误。 故选AB。 12. 如下图，水面下方有一固定的线状单色光源S，光源倾斜放置，和竖直方向夹角满足，水对该光的折射率为1.33。光源发出的光到达水面后有一部分可以直接透射出去，从水面上方看，该区域的形状可能为（ ） A. B. C. D. 【答案】AC 【解析】 【详解】根据 解得 如图所示 点光源对应的透射区域为为半径，为圆心的圆形区域，其中临界角约为；当时上下端点的透射区对应的大小圆恰好内切；当时大小圆相交，反之大圆包含小圆。 故选AC。 13. 如图所示为一根制成圆形的绳子，该圆的半径为，ABCD为四等分点，其中ABD部分与 ACD部分的材质不同。绳上A点处有一波源，t=0时刻开始振动，B点在0.1s后开始振动，C点在0.2s后开始振动。已知波源的振动频率为5Hz，且波在传播12m后产生的影响忽略不计，下列说法正确的是（　　） A. 两列波相遇所需时间为 B. AB部分上的波长为6m C. 足够长的时间后，B点为振动减弱点 D. 足够长的时间后，圆上共有5个振动加强点（不计波源） 【答案】BD 【解析】 【详解】A．该圆的半径为，则该圆的周长为s=2πr，解得s=12m 已知t=0时刻开始振动，B点在0.1s后开始振动，C点在0.2s后开始振动，易得波在ABD部分传播速度为 在ACD部分传播速度为 由题意易知在t=0.2s时左侧的波传播到D点，右侧的波传播到C点。此后两列波同时在CD部分传播，两列波的速度均为vC=15m/s，设在CD部分两波相遇所需时间为t1，则有（vC+vC）t1=s 解得t1=0.1s 则两列波相遇所需时间为t=0.2s+0.1s=0.3s，故A错误； B．由v=fλ，可得AB部分上的波长为，故B正确； CD．同理可得ACD部分上的波长为 波在ABD部分与ACD部分的传播周期均为 由题意易知波由A经B到D的时间为0.2s，恰好为一个周期；波由A经C到D的时间为0.4s，恰好为两个周期。可知两列波传播到D点时D处的质点的振动与A处波源的相位差为零，故把D处的质点当作与A处波源相同的波源。 两波源产生的波在ABD部分发生干涉时，因ABD部分的长度为6m，恰好等于波长λB，故ABD部分的中点B与两波源的波程差为零，D点与两波源的波程差为等于一个波长，故B、D两点为振动加强点； 两波源产生的波在ACD部分发生干涉时，因ACD部分的长度为6m，恰好等于波长λC的2倍，故ACD部分中的中点C与两波源的波程差为零，AC部分的中点和CD部分的中点与两波源的波程差均为3m，等于一个波长，D点与两波源的波程差为6m，等于2个波长，故C、AC部分的中点、CD部分的中点、D均为振动加强点。 综上所述，在ABD部分有2个振动加强点（包括D点），在ACD部分有4个振动加强点（包括D点），故圆上共有5个振动加强点（不计波源），且B点为振动加强点，故C错误，D正确。 故选BD。 三、非选择题（本题共5小题，共58分） 14. 某实验小组利用图所示装置“探究小车速度随时间变化的规律”，下列说法正确的是（ ） A. 实验用的槽码质量可以大于小车的质量 B. 电火花计时器应该选用220 V交流电源 C. 选择计数点时，必须从纸带上打下的第一个点开始 D. 若连接槽码和小车的细线与轨道不平行，应将轨道的一端垫高 【答案】AB 【解析】 【详解】A．本实验仅要求小车做匀变速直线运动，对槽码质量和小车质量没有要求，故A正确； B．电火花计时器的标准工作电源就是交流电源，故B正确； C．纸带上开头打出的点通常密集、模糊，实验中一般会舍去开头的点，从清晰规整的点开始选取计数点，并非必须从第一个点开始，故C错误； D．若细线与轨道不平行，应当调整定滑轮的高度，使细线与轨道平行,垫高轨道不能解决细线不平行的问题，故D错误。 故选AB。 15. 小丁同学利用如图所示装置“研究斜槽末端小球碰撞时的动量守恒”。铁架台固定的斜槽末端水平，质量为的小球从斜槽上的点（未标出）由静止释放，从末端飞出做平抛运动的水平位移为；将大小相同，质量为的小球放置在斜槽末端，小球再次从点由静止释放，与小球碰撞后，A、B两球的水平位移分别为、。 （1）实验中，、两球的质量关系应满足__________； A. B. C. D. 以上三种情况均可 （2）对实验数据分析发现，上述物理量满足关系式，则、、三者的大小关系可能成立的是__________。（多选） A. B. C. D. 【答案】（1）C （2）BCD 【解析】 【分析】 【小问1详解】 本实验中，为了防止入射小球碰撞后发生反弹，保证实验正常进行，要求入射小球的质量大于被碰小球的质量，即 故选C。 【小问2详解】 AB．小球离开斜槽后做平抛运动，下落高度相同，运动时间相等，水平位移，因此水平位移与初速度成正比。 碰撞后入射球A速度减小，因此，故A错误，B正确； CD．根据碰撞规律（动量守恒、碰撞过程动能不增加），可推得碰后B球速度满足 由于，因此 说明​既可以小于（非弹性碰撞，动能损失较大时），对应；也可以大于（弹性碰撞，动能无损失时），对应，故CD正确； 故选BCD。 【点睛】 16. 在“观察电容器的充、放电现象”的实验中，实验小组按如图所示实验电路接线。把开关S接1，电源给电容器充电，把开关S接2，电容器对电阻放电，电流传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的图像。在一次充、放电过程中，图像可能是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】充电过程电流为正方向，大小从最大逐渐衰减到0，且衰减得越来越慢，曲线是下降的衰减曲线；放电过程电流为负方向（与充电电流方向相反），大小从最大逐渐衰减到0，即电流绝对值从最大逐渐减小到0。 故选A。 17. 小姚同学通过实验“研究小灯泡的电阻随电流变化的规律”，可选用的器材有：小灯泡L（额定电压3.8 V，额定电流）；电流表（量程，内阻约）；电流表（量程 ，内阻）；定值电阻（阻值）；定值电阻（阻值）；滑动变阻器（阻值）；电源E（电动势6 V）；开关S；导线若干。 （1）该同学先用多用电表粗测小灯泡的电阻，如图甲所示，电阻大小为__________； （2）实验要求能够实现在的范围内对小灯泡的电压进行测量，请选用题中所给器材在答题纸相应位置将图乙所示虚线框内的实验电路补完整； （3）实验测得电流图像数据点分布如图丙所示。当流过小灯泡的电流为时，小灯泡电阻约为__________。（结果保留两位有效数字） 【答案】（1）1.8 （2） （3）3.0 【解析】 【分析】 【小问1详解】 小灯泡额定电压3.8V，额定电流0.3A，电阻大概十几欧，小灯泡冷态电阻更小大约为几欧，故实验时用的“×1”倍率，则读数为1.8Ω。 【小问2详解】 本题没有现成电压表，需要将小量程电流表串联定值电阻改装为电压表：小灯泡额定电压为，满偏电流，内阻，串联，改装电压表量程，满足要求； 要求电压从调节，滑动变阻器已经为分压接法；小灯泡电阻远小于改装电压表内阻，因此采用电流表外接法，电路结构如下 【小问3详解】 流过小灯泡电流，为微安级，因此 由图丙得时，对应，小灯泡电压 小灯泡电阻 【点睛】 18. 在“探究气体等温变化的规律”的实验中，实验小组缓慢推动活塞压缩空气，正确操作得到的实验数据如下表所示。根据前三组数据分析，第4组数据中空气柱的压强可能是（ ） 序号 空气柱的长度（格） 空气柱的压强（） 1 1.50 1.05 2 1.25 1.20 3 1.00 1.32 4 0.75 A. 2.10 B. 1.93 C. 1.76 D. 1.43 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】计算前三组数据的值，， 乘积在减小，说明该实验过程中存在漏气的现象。结合第3组与第4组数据，假设不发生漏气可得 解得 所以，若考虑实际情况，第4组数据中空气柱的压强应小于，所以可能是 故选D。 【点睛】 19. 干瘪的篮球在室外温度为300K时，体积为0.9V，球内压强为。为了让篮球鼓起来，将其放入温度恒为350K热水中，经过一段时间后鼓起来了，体积恢复原状V，此过程气体对外做功为W，球内的气体视为理想气体且球不漏气，若球内气体的内能满足（k为常量且大于零），已知大气压强为，求： （1）恢复原状时的篮球内气体的压强； （2）干瘪的篮球恢复原状的过程中，篮球内气体吸收的热量； （3）若篮球的半径为r，则恢复原状后球壳单位长度上的张力F为多大？ 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）球内气体为理想气体，有 解得 （2）该过程气体内能变化量为 由热力学第一定律有 解得 （3）把篮球沿过球心分成两半球，对其中任一半球面受力分析，如图 可得 即 解得 球面上单位长度上的张力 20. 某物理兴趣小组受游乐园的“极速穿梭”过山车轨道启发，设计了一款游戏闯关装置。如图所示，在竖直截面内，质量为m=0.1kg的小球a悬挂于O点，并向左拉开一定的高度h由静止下摆，悬点O正下方A点静置另一质量也为m的物块b，细绳始终张紧，小球摆到最低点与b发生弹性正碰，水平直轨道AG上有一半径为R=0.1m的光滑圆轨道BCD与其相切连接。圆轨道左侧是细管道，在底部B、D轨道错开，其右侧有长L=1.5m的水平传送带与直轨道无缝连接。两个相同的四分之一圆管道拼接成管道GH，圆管道半径为r=0.1m，其与直轨道HI相切于H点，直轨道HI右侧为弹性挡板，物块与其碰撞后能原速率反弹，游戏规定物块b能停在轨道HI上（不会再次通过管道回到FG上）为闯关成功。已知水平轨道FG=2DE=4AB=0.4m，HI长度为0.3m，物块与水平直轨道间的动摩擦因数均为µ1=0.25，与传送带间的动摩擦因数为µ2=0.5，其余轨道均光滑。（物块可视为质点，所有轨道平滑连接，不计空气阻力，g=10m/s2） （1）若h=0.2m，求a、b碰后瞬间物块b的速度v0的大小； （2）若物块b恰能通过圆轨道最高点C，求小球a释放的高度h1； （3）若传送带以恒定速度v1=3m/s顺时针转动，在（）条件下求物块b通过传送带的时间和系统摩擦产生的热量； （4）若小球a由高度h2=0.3m处静止释放，且传送带以恒定线速度顺时针转动，要使游戏闯关成功，求传送带的速度v应满足的条件。 【答案】（1）2m/s （2）0.275m （3），0.05J （4） 【解析】 【小问1详解】 对小球a，根据机械能守恒定律可得 小球a与物块b碰撞过程满足， 联立解得， 【小问2详解】 若物块b恰能通过圆轨道最高点C，则 对物块b，有 小球a与物块b碰撞过程满足， 对小球a，有 联立可得 【小问3详解】 物块从A运动到E，根据动能定理有 解得 由于 说明物块先做匀加速直线运动，后做匀速直线运动，所以 系统摩擦产生的热量为 【小问4详解】 对小球a，有 小球a与物块b碰撞过程满足， 对物块b，有 联立解得 若滑块在HI上与弹性挡板碰撞后，恰好停在H点，则从F到停下由动能定理得 解得 若滑块恰好停在I点，则从F到停下由动能定理得 解得 则传送带的速度需满足的条件 21. 如图所示，半径为L的圆环放置在光滑水平地面上，圆环上固定OA、OB、OC、OD四根金属棒，夹角互为，长均为L，电阻值均为r。以圆环圆心O为原点建立直角坐标系，其第二象限存在方向垂直水平面向下、半径为L、圆心角为、圆心在O点的扇形磁场，沿半径OG各点的磁感应强度大小均满足（为OG与x轴负方向夹角），圆环中心与环面分别通过电刷E、F与固定在水平面上的间距为2L的两光滑平行导轨连接。导轨间MN、PQ区域内存在垂直水平面竖直向上、边长为2L、磁感应强度大小为的正方形匀强磁场，长为2L、质量为m、电阻为r的导体棒ab锁定在磁场边界MN处，与两导轨接触良好，两导轨右端接有阻值为r的电阻，其它电阻均不计。在外力作用下，圆环绕中心轴线沿顺时针方向以角速度匀速转动，以OA进入磁场为计时零点，求： （1）写出OA在磁场中运动时感应电动势e与时间t的关系式； （2）圆环转动一周的过程中，外力做的功W； （3）若锁定圆环，导体棒ab解除锁定且获得向右的初速度，恰好能运动到PQ处，初速度大小是多少？ 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）根据题意，设点速度为，则转动时感应电动势为 又有 ，， 联立可得OA在磁场中运动时感应电动势e与时间t的关系式为 （2）圆环转动一周的过程中，感应电动势有效值为 由题意可知，整个电路的外电阻为相当于个阻值为的电阻并联，则外电路总电阻为 整个电路的等效总电阻为 圆环转动一周的时间为 根据功能关系可得，圆环转动一周的过程中，外力做的功 （3）根据题意，设初速度为，由动量定理有 又有 联立解得 22. 如图所示为某种新型质谱仪结构简化示意图，半径为R的圆内有垂直纸面向外、大小为B的匀强磁场，圆心为O，OO'为竖直方向的轴线，O点右侧圆周上的S处有一粒子源（OS⊥OO'），可以正对O点发射出速度、电量相等，质量不同的带正电粒子，圆形磁场上方关于轴线（对称放置两块正对的平行金属板和NN'，两金属板长均为0.6R，间距为2.4R，金属板下边缘连线M'N'与圆形磁场最高点在同一水平线上，金属板上边缘连线MN上方存在范围足够大、方向垂直于纸面向内的磁感应强度为0.25B的匀强磁场，MN连线上有一可左右平移的探测板PQ。已知从S点射出的电量为q、质量为m的粒子，恰好沿轴线（进入两金属板之间区域。不计粒子之间的相互作用，两金属板间的电场为匀强电场（不考虑边缘效应），不计粒子重力，已知求： （1）粒子源发射的粒子速率v0； （2）两金属板之间不加电压时，能从金属板之间区域射出的粒子的质量范围； （3）两金属板之间不加电压时，要使探测板上表面能接收到所有从金属板之间射出的粒子，板的长度至少为多少？ （4）当两金属板间加上恒定电压UMN时，要使得质量为2m的粒子能够打在题（3）中相应位置的探测板上，电压UMN的最大值是多少？ 【答案】（1）；（2）；（3）；（4） 【解析】 【详解】（1）带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，则 根据题目现象知 解得 （2）因，质量越大，圆周运动的半径越大。设质量为的粒子恰好从N点射出，粒子离开磁场时与水平方向夹角为，由几何关系得 此时粒子在磁场中做圆周运动的半径 所以 同理，设质量为的粒子恰好从M点射出，则 所以能从金属板之间区域射出的粒子质量范围是 （3）从N点进入上部分磁场的粒子经磁场偏转返回边界到达P点，偏移的水平距离 从M点进入上部分磁场的粒子经磁场偏转返回边界到达Q点，偏移的水平距离 如图1，则PQ之间距离至少是 （4）MN间不加电场时，粒子打在P点。若MN见加上向左的电场，质量为2m的粒子将打在极板M上，而无法打在探测板上。当MN间加上向右的电场，质量为2m的粒子恰好从N射出时，极板间电压最大，由（3）知，辞海粒子沿水平方向的偏移距离为 一定打在探测板上，如图2，3所示 则有 联立求得 或 又 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $