浙江省2026-2027学年高三上学期开学摸底考试自编物理试卷(二)
2026-08-12
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23页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-开学 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 浙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 2.30 MB |
| 发布时间 | 2026-08-12 |
| 更新时间 | 2026-08-14 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-08-12 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59184394.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以科技前沿(碳-14核电池、光学镊子)与文化传承(仰韶尖底瓶)为情境,覆盖浙江选考全模块,梯度设计适配高三开学摸底,强化物理观念与科学思维。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题Ⅰ|10/30|曲线运动、重力、核衰变等|基础概念结合生活实例(如CBA篮球轨迹)|
|选择题Ⅱ|3/12|光电效应、传感器、氢原子跃迁|多选项辨析,考查科学论证(如光子碰撞动量守恒)|
|实验题|2/14|加速度测量、双缝干涉|注重操作细节(如测量头调整)与误差分析|
|解答题|4/44|气体实验定律、电磁复合场、电子束偏转|多过程模型建构(如弹射装置传送带运动),凸显科学推理与创新应用|
内容正文:
绝密★启用前
2026年秋季高三开学摸底考试卷二(浙江专用)
考试时间90分钟,满分100分
考生注意:
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的区域内,作图时先使用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g取10m/s2
5.考试范围:浙江物理选考范围
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、错选均不给分)
1.CBA比赛中,篮球被投出后做曲线运动,如图所示。a、b、c、d是轨迹上的四个点,其中速度方向标注正确的是( )
A.a B.b C.c D.d
2.如图所示为仰韶文化时期的一款尖底瓶,该瓶装水后“虚则欹、中则正、满则覆”,下面有关瓶(包括瓶中的水)的说法正确的是( )
A.瓶所受重力就是地球对瓶的吸引力
B.装入瓶中的水越多,瓶的重心一定越高
C.重力只作用在瓶的重心上
D.瓶所受重力的方向一定可以与两条绳子的方向交于同一点
3.我国自研的碳-14核电池“烛龙一号”,利用的衰变,攻克了寿命、成本和安全三大难题。已知的衰变方程为,半衰期为5730年。下列说法正确的是( )
A.发生的是α衰变
B.的比结合能比大
C.的穿透能力比γ射线强
D.随着全球气候变暖,的半衰期将变短
4.下列关于四幅图片所示的现象或解释,说法正确的是( )
A.图甲所示光导纤维的内芯折射率比外套小
B.图乙是单色平行光线通过狭缝得到的衍射图样
C.图丙为一个单摆做受迫振动振幅A与驱动力频率的曲线,此单摆固有周期约为0.5s
D.图丁中两个相干简谐横波在同一区域传播,b、d连线中点始终是振动减弱点
5.关于下列四幅图的描述,正确的是( )
A.图1中,直导线通电后,其正下方小磁针的极将垂直纸面向外旋转
B.图2中,通电圆环周围产生的磁场和磁感线都是真实存在的
C.图3中,被测物体向左移动,电容器的电容变小
D.图4中,此时线圈中的磁感应强度正在变大
6.光学镊子是靠激光束“夹起”细胞、病毒等极其微小粒子的工具。为了简化问题,将激光束看作粒子流,其中的粒子以相同的动量沿光传播方向运动。如图所示,是一个半径为R、折射率均匀的圆柱形玻璃砖的横截面,两束光线从A点与横截面中轴线(图中虚线)成74°角射入玻璃砖后从B、C点射出,出射光与中轴线平行。已知真空中的光速为c,,则( )
A.该玻璃砖的折射率为1.5 B.两束光线对玻璃砖的合力向上
C.玻璃砖全反射临界角的正弦值为 D.光在玻璃砖内运动消耗的时间为
7.电吹风是常用的家用电器,一种电吹风的内部电路如图所示,图中a、b、c、d为四个固定点。可动的扇形金属触片P可同时接触两个触点。已知电吹风吹冷风时的输入功率为60W,小风扇的额定电压为60V,正常工作时小风扇的输出功率为52W,变压器为理想变压器,则( )
A.当扇形金属触片P与触点c、d接触时,电吹风吹热风
B.当扇形金属触片P与触点a、b接触时,电吹风吹冷风
C.小风扇的内阻为8Ω
D.变压器原、副线圈的匝数比为=
8.某手机充电装置由理想变压器、四个二极管构成的桥式电路和滤波电容组成,如图所示。变压器原副线圈匝数比,副线圈两端、间接有4个理想二极管组成的桥式电路,、端接电容器和手机电池,手机电池可视为纯电阻负载。现在AB端输入电压,则下列说法正确的是( )
A.桥式电路中M点电势始终高于N点电势
B.副线圈的电流经过桥式电路后,通过手机电池的仍是交流电
C.当二极管中任何一个发生断路故障时,负载上电压的有效值会降低
D.若电容器两端再并联一个阻值为的纯电阻负载,则此时原线圈的输入功率等于纯电阻的功率和手机电池充电功率之和
9.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
10.下列四个探究过程中,运用到微元思想的是( )
A.图甲通过平面镜观察桌面的微小形变
B.图乙把物体各部分受到的重力看作集中作用在重心
C.图丙研究物体沿曲面运动时重力做功
D.图丁扭秤实验测定引力常量的实验
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.某物理科研小组在实验中发现,频率为的激光光子与静止的电子碰撞后光子频率变为,碰撞后的光子照射极限频率为的光电管阴极K,电子垂直磁场方向射入磁感应强度为B的匀强磁场中,情景如图。已知光子与电子碰撞过程中没有能量损失,电子质量为m,碰撞后电子获得的动量为p,普朗克常量为h,光速为c,则( )
A.碰撞后光子的波长为
B.电子增加的动能为
C.电子将做半径为的匀速圆周运动
D.光电管阴极处可能会发生光电效应
12.图1是一种测量血压的压力传感器,其核心电路结构图如图2所示,绝缘圆形薄片P上有四个可形变的电阻片R1、R2、R3、R4关于圆心O点对称分布。测量血压的原理可简化为:对O点施加一个垂直纸面的压力,薄片形变后使电阻片R1、R2横向缩短纵向拉伸,电阻片R3、R4横向拉伸纵向缩短,电阻片厚度均视为不变,用数字电压表测量a、b两点间的电压。闭合开关S,O点未受到压力时电压表的示数为零。下列说法正确的是( )
A.O点未受到压力时,电阻片阻值关系满足R1R3=R2R4
B.O点受到压力后,R1的电阻变大,R3的电阻变小
C.O点受到压力后,a点电势高于b点电势
D.O点受到压力越大,则电阻形变越大,电压表的示数越大
13.如图,一群处于n能级的氢原子向低能级跃迁时能发出6种不同频率的光,其中只有3种频率的光a、b、c照射到图甲电路阴极K的金属上能发生光电效应,测得光电流随电压变化的图像如图乙所示。已知氢原子的能级图如图丙所示,下列推断正确的是( )
A.a光是氢原子从n=3能级跃迁到n=1能级时释放出的光
B.阴极金属的逸出功小于10.2 eV
C.若图乙中的Ua=6.00 V,则b光照到金属表面后形成的光电子的动能可能为5.34 eV
D.若图甲中电源右端为正极,随着滑片向右滑动,光电流逐渐增大
三、实验题(本题共2小题,共14分)
14.用如图所示的实验装置测量滑块在气垫导轨上的加速度。气垫导轨上两个光电门之间的距离为L,槽码拖动滑块匀加速先后通过两个光电门,数字计时器记录遮光条通过光电门1的时间为,通过光电门2的时间为。
(1)为了测得滑块的加速度大小,还需要测量的物理量是_________
(2)下列实验用图示所用实验装置不能完成的是_________
A.探究小车速度随时间变化的规律 B.探究加速度与力、质量的关系
C.验证机械能守恒定律 D.验证动量守恒定律
(3)若实验时仅改变光电门2的位置,让滑块每次都从同一位置静止释放,记录多组遮光条通过光电门2的时间及对应的两个光电门之间的距离L,做出图像,下列图像可能正确的是_________
A. B.
C. D.
15.在“用双缝干涉测光的波长”实验中,实验装置如图甲所示。
(1)有关该实验的操作正确的是( )(多选)
A.实验时发现干涉图案不清晰,利用“调拨杆”可将单缝调到与双缝平行
B.换用间距较小的双缝,目镜中观察到的亮条纹数将增多
C.若不放滤光片,其它操作均正确,目镜中观察不到干涉条纹
D.若把红色滤光片换成蓝色滤光片,目镜中观察到的亮条纹数将增多
(2)如图乙所示,实验中发现测量头中分划板中心线与干涉条纹不在同一方向上,需要通过___________(选填“左右拨动调拨杆”、“旋转测量头”或“旋转测量头上的手轮”)把分划板中心刻度线与干涉条纹调至同一方向上。不做上述调整,且操作无误,则测量的单色光的波长会___________(选填“偏大”“不变”或“偏小”)。
四、解答题(本题共4小题,共44分)
16.(8分)如图甲所示为某款空气动力软弹枪,其结构原理如图乙:枪筒为直径d=4cm的圆筒,初始时直径比枪筒略小的软球弹丸填充在枪口处,两个密封完好的轻质薄活塞封闭一定质量的理想气体(左侧活塞紧靠弹丸),封闭气柱的长度,压强等于外界大气压。现水平向左缓慢推动右侧活塞,当封闭气体压强足够大时,弹丸会被高压气体瞬间射出。若只考虑弹丸在枪口处所受阻力,其最大值,其他各处阻力不计,忽略弹丸的形变,整个过程封闭气体的温度保持不变,大气压强,取π=3。
(1)在缓慢压缩活塞至弹丸即将射出的过程中,单位时间撞击圆筒单位面积的分子数目______(选填“增加”、“减少”或者“不变”),整个过程中,封闭气体______(选填“放热”、“吸热”或者“既不放热也不吸热”);
(2)求封闭气体的最大压强;
(3)求弹丸被射出前,右侧活塞移动的最大距离。
17.某弹射装置如图所示,左端固定的轻弹簧处于压缩状态且锁定,弹簧具有的弹性势能。质量的小滑块(视为质点)静止于弹簧右端点,其中水平轨道段光滑,段粗糙,小滑块与段的动摩擦因数,点到点距离。水平轨道与倾角的传送带在点平滑连接,传送带长度,传送带以恒定速率顺时针转动。某时刻解除锁定,滑块被弹簧弹射后滑上传送带,并从传送带顶端点斜抛落至地面。已知小滑块与传送带间的动摩擦因数,重力加速度。求:
(1)小滑块运动到B点时的速度大小v;
(2)小滑块在传送带上运动过程中摩擦力对其做的功;
(3)由于传送小滑块电动机多消耗的电能;
(4)若每次开始时弹射装置具有不同的弹性势能,要使滑块从传送带顶端点斜抛后总能落至地面上的同一位置,的取值范围应为多少?
18.如图所示,半径r=0.5m的水平金属圆盘处在磁感应强度B1=1.0T竖直向上的匀强磁场中,圆盘绕过中心O的导电竖直转轴以ω=200rad/s的角速度逆时针匀速转动,与圆盘边缘、转轴接触良好的电刷分别与导轨的D1点、单刀双掷开关S的接线柱1相连,电阻R1=5.0Ω,电容器的电容C=0.2F。有两条不计阻值的水平固定、长度足够的平行金属导轨D1D5、A1A5,导轨间距d=1.0m,其中A1A2段和D1D2段为粗糙导轨,其余各段均为光滑导轨,且A1A2段与A2A5段在A2处绝缘,D1D2段与D2D5段在D2处绝缘,在A5和D5之间接有定值电阻R2=0.6Ω,水平导轨的D1D2A2A1区域内加有竖直向下的匀强磁场B2=1.0T,水平导轨的D3D4A4A3区域内加有竖直向下的匀强磁场B3=0.6T,D2A2、D3A3、D4A4均与导轨垂直,且D3D4=A3A4=d=1.0m,efgh是质量为M=0.2kg、各边长度均为d的开口向左的U形金属框,已知其fg边电阻为R3=0.3Ω,其余各段电阻可忽略不计,开始时金属框紧挨导轨静置于D2D3A3A2区域内。一不计阻值的质量为m=0.2kg的金属棒a垂直导轨放置,与粗糙段导轨之间的动摩擦因数为μ=0.5。重力加速度g取10m/s2,待电容器C充满电后。
(1)求电容器所带的电荷量;并判断哪个极板带正电?(选“M极板”或“N极板”)
(2)若将开关从1打到2,金属棒a由静止开始运动,从开始到最大速度经历的时间t=0.4s,此时金属棒仍在D2A2的左侧,求金属棒的最大速度vm;
(3)若将开关从1打到2,金属棒a经过D2A2时的速度为v0=8.0m/s,然后与U形金属框发生碰撞,碰后粘在一起形成一个正方形导体框沿导轨向右运动。求:整个过程中电阻R2上产生的焦耳热Q2。
19.电子束晶圆检测系统利用电子束轰击芯片的特定区域,生成图像,并将图像与数据库对比,可以识别缺陷。如图所示为该检测系统的原理简化图。电子枪连续发出初速度不计的电子,经的电压加速后,从的中点平行于轴进入边长为的正方形偏转区,该区域在平面内且存在沿轴正方向的匀强电场,然后电子恰好能从点进入的长方体控制区,控制区平面位于平面上。控制区之间的距离。半径的圆形晶圆位于平面上,其圆心在轴上。控制区同时存在沿轴负方向的大小可调的匀强磁场和匀强电场。电子的比荷取,不计电子重力,不考虑相对论效应。计算时取3。
(1)求电子刚进入偏转区时的速度;
(2)求偏转区匀强电场的大小;
(3)要使进入控制区的电子都能打在晶圆上,求匀强磁场的最小值;
(4)若某次检测时控制区所加磁场,所加电场,求电子打在晶圆上的位置坐标。
试卷第10页,共10页
试卷第9页,共10页
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《2026年秋季高三开学摸底考试卷二(浙江专用)》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
D
B
B
D
B
C
C
C
C
题号
11
12
13
答案
BC
BD
BC
1.C
【详解】在曲线运动中,某点的速度方向沿该点的切线方向。
故选C。
2.D
【详解】A.重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,严格来说,重力是地球对物体吸引力的一个分力,所以重力不等于物体受到的地球的吸引力,故A错误;
B.瓶本身(不包括其中的水)的重心位置不变,随瓶中水的增加直至装满,整体的重心位置先降低后升高再降低,所以在重心下降阶段,装入瓶中的水越多,瓶的重心会降低,故B错误;
C.根据重心的定义可知,瓶的重心是瓶各部分所受重力的等效作用点,重力作用在瓶的各个部分,故C错误;
D.根据三力汇交原理,瓶所受重力的方向一定可以与两条绳子的方向交于同一点,故D正确。
故选D。
3.B
【详解】A.根据核反应质量数、电荷数守恒,计算得X的质量数为 ,电荷数为 ,可得X为电子,该衰变为β衰变,故A错误;
B.衰变是自发放能过程,生成物原子核更稳定,而原子核比结合能越大越稳定,因此的比结合能比大,故B正确;
C.X为β射线(电子流),穿透能力远弱于γ射线,故C错误;
D.半衰期由原子核内部性质决定,与外界温度、压强等环境因素无关,全球变暖不会改变的半衰期,故D错误。
故选B。
4.B
【详解】A.光导纤维利用光的全反射传输信号,全反射要求光从光密介质射入光疏介质,因此内芯折射率一定大于外套折射率,故A错误;
B.单色光单缝衍射的图样特点是:中间亮纹最宽最亮,两侧条纹宽度、亮度依次减小,图乙符合单缝衍射的特征,故B正确;
C.单摆受迫振动共振时,驱动力频率等于单摆的固有频率,由图丙可知共振时,即固有频率为0.5Hz,因此固有周期,故C错误;
D.相干波叠加中,是波峰与波峰相遇点,是波谷与波谷相遇点,二者都属于振动加强点,连线都在振动加强区,中点也是振动加强点,不是减弱点,故D错误。
故选B。
5.D
【详解】A.图1中,根据右手螺旋定则,直导线通电后,其正下方磁场垂直纸面向里,可知小磁针的N极将垂直纸面向里旋转,故A错误;
B.图2中,通电圆环周围产生的磁场是真实存在的,但是磁感线是假想的,故B错误;
C.图3中,被测物体向左移动,根据,可知变大,电容器的电容C变大,故C错误;
D.图4中,此时电容器正在放电,电流正在增加,则线圈中的磁感应强度正在变大,故D正确。
故选D。
6.B
【详解】A.两束光的光路图如图所示
第一次进入玻璃砖,设折射角为,有几何关系
解得
玻璃砖的折射率
故A错误;
B.两束光进入玻璃砖前后的速度和速度变化的矢量三角形如图
由动量定理,玻璃对光子的作用力方向与方向相同,玻璃砖对光子的作用力的方向与方向相同。由平行四边形定则,玻璃砖对光的合力方向向下。由牛顿第三定律,两束光线对玻璃砖的合力向上。
故B正确;
C.玻璃砖全反射临界角的正弦值
故C错误;
D.光在玻璃砖内运动消耗的时间为
又
得
故D错误。
故选B。
7.C
【分析】本题考查考生的分析综合能力,需要考生熟知电路的串并联、理想变压器规律以及非纯电阻电路的特点,体现了科学思维中的模型建构、科学推理。
【详解】A.由电路知识可知,当扇形金属触片P与c、d接触时,电吹风的加热电路和吹风电路均没有接通,故此时电吹风处于停机状态,选项A错误;
B.当扇形金属触片P与触点a、b接触时,电吹风的加热电路和吹风电路均处于接通状态,此时电吹风吹热风,选项B错误;
C.由于小风扇的额定电压为60V,吹冷风时小风扇的输入功率为60W,故小风扇正常工作时的电流为
小风扇内阻消耗的电功率为
ΔP=60W-52W=8W
由ΔP=I2r可得
r=8Ω
选项C正确;
D.由题意可知,变压器原线圈两端的电压为220V,副线圈两端的电压为60V,故有
选项D错误。
故选C。
8.C
【详解】AB.当AB端输入交流电时,由于二极管的单向导电性,使得电流总是从N端经过手机流向M端,所以副线圈的电流经过桥式电路后,通过手机电池的电流变为直流电,且电路中N点电势总是高于M点电势,故AB错误;
C.当任意一个二极管断路时,电路会从桥式全波整流变成半波整流,负载上只有半个周期有电流,所以负载上电压的有效值会降低,故C正确;
D.理想电容器充电时,它从电路中吸收电能,转化为电场能储存起来;放电时,它又把储存的电场能释放回电路。所以在一个完整的交流周期内,电容器吸收的电能和释放的电能大小相等,平均功率(有功功率)为0,所以理想电容器不消耗有功功率。但电容器在充放电过程中会产生无功功率,虽然不消耗有功功率,但会影响电路的功率因数,所以原线圈的输入功率并不等于纯电阻的功率和手机电池充电功率之和。故D错误。
故选C。
9.C
【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。
10.C
【详解】A.图甲通过平面镜观察桌面的微小形变运用的是微小量放大法,故A不符合题意;
B.图乙把物体各部分受到的重力看作集中作用在重心运用的是等效法,故B不符合题意;
C.图丙研究物体沿曲面运动时重力做功,将整个运动过程划分成很多小段,每小段近似看成直线运动,求出每一小段重力做的功,然后把各小段重力所做的功相加得到物体沿曲面运动时重力做的功,这里运用了微元法,故C符合题意;
D.图丁扭秤实验测定引力常量的实验运用的是微小量放大法,故D不符合题意。
故选C。
11.BC
【详解】A.碰撞后光子频率变为,光子的波长为
选项A错误;
B.碰撞后电子获得的动量为p,则电子增加的动能为
选项B正确;
C.根据
电子将做半径为
的匀速圆周运动,选项C正确;
D.光电管阴极的极限频率为v ,而光子的频率,则光电管阴极处不可能会发生光电效应,选项D错误。
故选BC。
12.BD
【详解】A.根据电桥平衡原理可知,即
解得R1R2=R4R3,故A错误;
B.根据电阻定律,薄片形变后使电阻片R1、R2横向缩短(S变小)纵向拉伸(L变大),电阻变大,电阻片R3、R4横向拉伸(S变大)纵向缩短(L变小),电阻变小,故B正确;
CD.规定电源负极电势为0,路端电压为U,则有
a、b两点电势分别为,
O点未受到压力时,有,O点受到压力后,电阻片R1、R2电阻变大,电阻片R3、R4电阻变小,则有,故a点电势φa低于b点电势φb,O点受到压力越大,则电阻形变越大,电压表的示数也变大,故C错误,D正确。
故选BD。
13.BC
【详解】由得,即氢原子从能级向低能级跃迁,共产生6种光子。按光子能量从大到小排序为:、、、、、。其中仅3种能发生光电效应,对应能量最大的前三种跃迁。由光电效应方程可知,遏止电压越大,光子能量越高,因此光对应,光对应,光对应。
A.光遏止电压最大、光子能量最高,对应氢原子从能级跃迁到能级释放的光,故A错误;
B.能发生光电效应的光子中能量最小的是跃迁,其能量为,发生光电效应要求,因此逸出功,故B正确;
C.若,对光由光电效应方程得,代入,解得逸出功,光对应跃迁,能量,其光电子最大初动能,光电子的动能取值范围为,因此动能可能为,故C正确;
D.若甲图中电源右端为正极,则光电管上加的反向电压,随着滑片向右滑动,反向电压逐渐增大,更少的光电子到达A极,光电流在减小,故D错误。
故选BC。
14.(1)遮光条的宽度
(2)D
(3)B
【详解】(1)实验中已知气垫导轨上两个光电门之间的距离为L,用遮光条通过两光电门时的平均速度计算瞬时速度,利用匀变速运动中速度位移公式
可求得加速度,故需要测量遮光条的宽度。
(2)用图示所用实验装置可以完成“探究小车速度随时间变化的规律”、“探究加速度与力、质量的关系”、“ 验证机械能守恒定律”;“验证动量守恒定律”实验中需两滑块进行碰撞,图中实验装置无法完成。
故选D。
(3)若实验时仅改变光电门2的位置,让滑块每次都从同一位置静止释放,滑块经过光电门1时的速度不变,有
整理得
故可知图像为一条在轴上截距大于零的直线。
故选B。
15.(1)AD
(2) 旋转测量头 偏大
【详解】(1)A.实验时利用“调拨杆”可将单缝调到与双缝平行,故A正确;
B.根据可知,换用间距较小的双缝,条纹间距将增大,目镜中观察到的亮条纹数将减少,故B错误;
C.若不放滤光片,其它操作均正确,目镜中仍可观察到干涉条纹,但中央条纹为白色条纹,其余干涉条纹为彩色条纹,故C错误;
D.根据可知,若把红色滤光片换成蓝色滤光片,即减小,则相邻亮条纹间距将减小,目镜中观察到的亮条纹数将增多,故D正确。
故选AD。
(2)[1][2]实验中发现测量头中分划板中心线与干涉条纹不在同一方向上,则需要通过旋转测量头把分划板中心刻度线与干涉条纹调至同一方向上。若不做上述调整,且操作无误,则所测相邻亮条纹间距偏大,根据得,则测量的单色光的波长会偏大。
16.(1) 增加 放热
(2)
(3)5cm
【详解】(1)[1][2]在缓慢压缩活塞至弹丸即将射出的过程中,气体的体积减小,气体分子数密度增加,气体压强变大,则单位时间撞击圆筒单位面积的分子数目增加;整个过程中,外界对气体做功,气体温度不变,内能不变,根据热力学第一定律,则封闭气体放热;
(2)圆筒的横截面积
根据力的平衡条件可知
(3)根据理想气体等温变化方程可得
解得L=20 cm
右侧活塞移动的最大距离
17.(1)
(2)
(3)
(4)
【详解】(1)从弹簧解除锁定到滑块运动到点,由动能定理可知
解得
(2)假设滑块全程做匀加速直线运动,则由牛顿第二定律有
解得
到达点的速度满足
解得
说明滑块全程匀加速,滑动摩擦力一直做正功,摩擦力做的功为
解得
(3)滑块在传送带上运动时间满足
解得
这段时间传送带的位移
滑块与传送带的相对位移
电动机多消耗的电能等于摩擦生热与滑块机械能增量之和,则
解得
(4)要使滑块落至同一位置,要求滑块离开点时速度均为传送带速度
若滑块从点到点全程加速,到达点时速度恰好为,此过程滑块速度始终不大于,摩擦力沿斜面向上,由动能定理可得
解得
若滑块从点到点全程减速,到达点时速度恰好为,此过程滑块速度过程始终不小于,摩擦力沿斜面向下,由动能定理可得
解得
当时,滑块无论先加速后匀速还是先减速后匀速,离开的速度都为,落点相同,因此取值范围为
18.(1)5C,M极板带正电
(2)9m/s
(3)
【详解】(1)设金属圆盘转动产生的电动势为E,则有
所以电容器所带的电荷量
根据右手定则可知M极板带正电。
(2)设金属棒的最大速度为vm,最大速度时电流为I,电容器电压为U,则有
解得
设在达到最大速度过程中通过金属棒的电量为q,则有
其中
在达到最大速度过程中,对金属棒列动量定理方程有
又因为
联立解得
(3)金属棒a越过D2A2后与U形金属框碰撞,根据动量守恒有
解得碰后整体的速度为
此后整体一起以的速度匀速向右运动直到fg边进入磁场B3区域。在fg边进入磁场B3区域过程,电阻R2被a棒短路,无电流,此时回路总电阻就为fg边的电阻R3,对fg边列动量定理方程有
解得a棒进入磁场时的速度为
fg边离开磁场后,此时fg边和电阻R2并联,其总电阻为
研究正方形导体框继续运动到停止的过程,对a棒列动量定理方程有
解得
即a棒还没离开磁场时,正方形导体框已停止。所以此过程中电阻R2上产生的焦耳热为
19.(1)
(2)
(3)
(4)
【详解】(1)电子加速过程由动能定理
解得
(2)电子进入偏转电场后由类平抛运动规律,轴方向有
轴方向有
根据牛顿第二定律有
联立解得
(3)电子出偏转电场时,根据速度时间关系可得沿轴负方向速度的大小为
电子沿着轴方向速度大小为
电子进入控制区后在方向做初速度为的匀加速直线运动,在垂直平面上做匀速圆周运动;
在垂直平面上,由洛伦做根据洛伦兹力提供向心力
在垂直平面上做匀速圆周运动周期
控制区磁场越大,周期越小,则电子做圆周运动的轨迹越长(电子圆周运动的转动圈数可能出现大于0.5圈的情况),增加电场可以减少电子在控制区运动时间,则可能会出现电子圆周运动偏转圆心角正好是180°时达到平面情况,要使进入控制区的电子都能打在晶圆上,则要求在不同大小的电场情况下,电子都能打在晶圆上,则要求电子圆周运动轨迹半径小于等于,则
可得
(4)控制区加电场后,电子沿方向做匀加速直线运动,由
解得
同时做匀速圆周运动的周期
半径
电子在控制区运动的时间为
电子圆周运动圆心角
故则电子打在晶圆上的位置坐标为
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