精品解析：浙江省A9协作体2026-2027学年高三上学期暑假返校学情诊断物理试题

浙江省A9协作体暑假返校学情诊断 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. 如图是物质世界从微观到宏观的大致尺度，则与之数量级最匹配的单位是（ ） A. 纳米 B. 厘米 C. 米 D. 光年 2. 关于下列四幅图的说法正确的是（ ） A. 图甲中运动员铅球比赛成绩是，这里的“”是铅球的位移 B. 图乙中运动员在跳远比赛时助跑一段距离是为了增大在空中的惯性 C. 图丙中“神舟飞船”与“空间站”在对接过程中相对地面静止 D. 图丁中摩天轮匀速转动，游客从最高点到最低点过程中先“失重”后“超重” 3. 中国选手邓雅文在巴黎奥运会自由式小轮车比赛中勇夺金牌。小轮车比赛场地如图所示，段和段均为四分之一圆弧，段水平。选手骑车从处静止出发，沿轨迹运动，到处竖直跃起，到达最高点后落回处，再沿轨迹运动回处。人和车整体可视为质点，且认为在圆弧轨道运动过程中人不提供动力。下列说法正确的是（ ） A. 在点，选手的速度和加速度均为零 B. 在点，选手所受重力的瞬时功率最大 C. 整个过程人和车组成的系统机械能守恒 D. 从到的过程，场地对车的支持力一直增大 4. 小球从空中自由下落，与水平地面相碰后弹到空中某一高度，其速度随时间变化的关系如图所示，取，则不正确的是（ ） A. 本题中空气阻力忽略不计 B. 小球第一次反弹初速度的大小为 C. 小球能弹起的最大高度为 D. 与水平地面碰撞过程中无能量损失 5. 牛顿为了说明光的性质，提出了光的微粒说。如今，人们对光的性质已有了进一步的认识。下列四幅图所展示的实验，能说明光具有粒子性的是（　　） A. B. C. D. 6. 用试探电荷的受力和运动情况可以探测电场中场强和电势的分布。如图甲所示，两个被固定的点电荷、，连线的延长线上有a、b、c三点，带负电。带负电试探电荷q仅在电场力作用下，时刻从a点沿着ac方向运动，其图像如图乙所示，图中、、对应试探电荷经过a、b、c三点时的速度，下列判断正确的是（　　） A. 电荷量可能大于 B. 可能带负电 C. b点场强一定为零 D. a点电势一定低于c点电势 7. 科技发展日新月异，一些曾经很流行的物件慢慢边缘化，如下左图是一个收音机（简笔画），可以用来收听广播电台节目。广播电台将电磁波发射出去，人们通过调节收音机上的调频旋钮来选择自己想要收听的电台。收音机内部有一个调谐电路，收音机的调频旋钮实际上就是调谐电路中的可调电容器，其原理简化图如下右图所示，两个半圆形铜片中心通过塑料转轴连接，其中一片是定片，另一片是动片，旋动调频旋钮的时候，改变两个铜片的正对面积从而改变其电容，当前收音机正在接收浙江经济广播电台（FM95）的节目，下列说法正确的是（ ） A. 调节电容器会影响调谐电路中电流的周期 B. 旋动调频旋钮，改变电容这一步属于电磁波发射与接收中的调制环节 C. 不同电台发出的电磁波到达收音机处，会发生干涉，有些时候信号加强，有些时候信号减弱 D. 若要调台，改听浙江之声电台（FM88），则需要将上右图中的动片逆时针旋转 8. 如图，均匀介质中有且仅有一个点波源产生简谐横波在xy平面内传播，A（4，3）、B（4，0）在xy平面内。某时刻，A处质点位于波峰，B处质点位于波谷。下列说法正确的是（ ） A. 若波源在（0，0）处，波长可能为1m B. 若波源在（0，0）处，波长可能为2m C. 若波源在（0，3）处，波长可能为3m D. 若波源在（0，3）处，波长可能为4m 9. “金星凌日”时，从地球上看，金星就像镶嵌在太阳表面的小黑点。在地球上间距为d的两点同时观测，测得金星在太阳表面的小黑点相距为L，如图所示。地球和金星绕太阳的运动均视为匀速圆周运动，太阳直径远小于金星的轨道半径，则地球和金星绕太阳运动的（　　） A. 轨道半径之比为 B. 周期之比为 C. 线速度大小之比为 D. 向心加速度大小之比为 10. 如图所示，足球队队员训练时在水平地面上踢出一个质量为的足球。足球以初速度大小、与水平地面成角斜向上方飞出。足球在空中运动时受到空气阻力的作用，空气阻力大小满足，其中为常数，为足球的瞬时速度大小，阻力的方向始终与速度方向相反。足球最终以速度大小、与水平方向成角斜向下击中球门上边框。已知球门上边框距地面的高度为，地表重力加速度为。下列说法正确的是（ ） A. 整个过程中球位移不可求 B. 球在空中运动的时间为 C. 阻力做功的平均功率与足球质量成正比 D. 平均速度为 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，全部选对得4分，选对但漏选得2分，不选、多选、错选均不得分） 11. 水平地面上有一辆车，其车厢顶部用轻质绳悬挂了一小球。小球从点静止释放，虚线为过的等高线，下列说法正确的是（ ） A. 由于小球机械能守恒，它一定能到虚线 B. 如果车厢运动，小球运动过程中有可能高于虚线 C. 如果车厢向左加速，小球一定能到虚线 D. 如果车厢向右加速，小球一定能到虚线 12. 1885年约翰巴耳末发现一个经验公式，可以用来计算氢原子发射谱线系列中某一个谱线系所有光谱线的波长，该谱线系称之为巴耳末系，其光谱线如图所示。巴耳末公式为（n=3，4，5，6）其中R∞为某一常量，n为正整数。巴耳末系的光谱线在可见光范围内包含4个波长的光谱线，根据波长由大到小分别称之为Hα、Hβ、Hγ和Hδ。其中谱线Hα的波长约为656nm，也是该谱线系中波长最长的谱线。用Hγ谱线所对应的光子照射金属钠，可以使得金属钠发生光电效应，并且测得光电子的最大初动能为0.58eV。若已知普朗克常数为h=6.63×10-34J∙s，光速c=3×108m/s，元电荷量e=1.6×10-19C，则下列说法正确的是（　　） A. Hα、Hβ、Hγ、Hδ谱线所对应的光子的能量逐渐减小 B. 巴耳末公式中的常数R∞的值约为1.098×107m-1 C. Hγ谱线所对应的波长约为410nm D. 用Hδ谱线所对应的光子照射金属钠，也可以发生光电效应，光电子的最大初动能约为0.74eV 13. 如图，玻璃砖的横截面是半径为的半圆，圆心为点，直径与轴重合。一束平行于轴的黄光，从横截面上的点由空气射入玻璃砖，从点射出。已知点到轴的距离为，、间的距离为。下列说法正确的是（ ） A. 玻璃砖的折射率为 B. 在该横截面沿圆弧任意改变入射点的位置和入射方向，要使黄光能在圆心点发生全反射，入射光线与轴之间夹角的范围为 C. 入射点不变，入射光从图中平行轴方向逆时针转过的过程中，轴上玻璃砖直径处有光出射的长度为 D. 其它条件不变，如果入射光换成紫光，则出射点移到点下方 非选择题部分 三、非选择题（本题共4小题，共58分） 14. “探究小车速度随时间变化的规律”的实验装置如图甲所示。 （1）用图中计时器完成实验，应该选择接入的电源是________（选填图乙的“A”“B”或“C”） （2）用手拉着细线让小车做加速运动，从纸带上清晰的点开始，每隔依次剪断纸带，将相邻的短纸条下端对齐后并排粘贴，沿下边缘作出横坐标轴，沿第1段纸条左边缘建立纵坐标并标出数据。如图丙所示，可推测小车的加速度大小________。（选填“变大”、“变小”或“不变”） （3）用该实验装置做“研究加速度与力、质量的关系”实验 ①对该装置进行安装调试时，“补偿阻力”操作正确的是________（多选） A.将靠近滑轮一端垫高 B.将靠近打点计时器一端垫高 C.“补偿阻力”时，需要给小车安装纸带 D.可目视观察小车的运动，来判断“补偿阻力”是否完成 ②如图丁所示，在探究加速度与的关系时，保持小车的质量不变，细线绕过滑轮挂上槽码，发现随着槽码质量增加，图线明显偏离直线的主要原因是________。 A.测量小车的加速度时，出现较大的误差 B.每次改变槽码质量时，没有重新进行“补偿阻力” C.槽码质量变大，绳子的拉力与槽码的重力相差增大 15. 铂热电阻温度传感器是一种利用铂电阻值随温度变化的特性来测量温度的传感器，其电阻值随温度升高而增大，且具有良好的线性度和稳定性。乙同学选用欧姆表、温度可控的加热装置、电源和导线若干，测出某一小段铂丝在不同温度下的电阻值，并通过作图拟合出电阻值与温度之间的关系。已知时，阻值。测量数据记录于下表。 0 20 40 60 80 100 100.0 107.6 115.2 122.5 130.4 138.5 （1）选用如图甲所示的多用电表，已完成机械调零，应选挡位______（选填“”“”“”或“”），然后进行______，再进行测量。 （2）试在下列方格纸中建立标度并作图___________，求出铂电阻的温度系数______（温度系数是指温度每升高，电阻增加的相对值，即，结果保留3位有效数字）。 （3）为更精确测量铂电阻随温度动态变化的特性，试提出一种测量新方案，在方框内画出电路图_______。提供的仪器有电动势和内阻已知的电源、滑动变阻器、多用电表（可当电表用）、电压表、开关和导线。 得到的铂电阻与电池、电流表串联起来（如图乙所示），用这个铂电阻做测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的电阻温度计。如果电池的电动势和内阻不变，则温度越高，电流越______。 16. “用油膜法估测油酸分子的大小”实验 （1）如图是实验的部分操作步骤，操作步骤合理的顺序是：______（选填图片前的字母） A.描绘油膜轮廓 B.撒粉 C.记录油酸酒精溶液的滴数 D.往浅盘中滴油酸酒精溶液 （2）本实验的理想化假设是 。（多选） A. 考虑了各油酸分子间的间隙 B. 将油膜看成单分子层油膜 C. 将油酸分子看成球形 （3）某次实验中将的纯油酸配制成的油酸酒精溶液，用注射器测得溶液为80滴。如图甲所示，再滴入1滴这样的溶液到准备好的浅盘中。当油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板轻放在浅盘上，如图乙所示，在玻璃板上描出油膜轮廓，每格边长是，共144格，根据以上信息，可估算出油酸分子的直径约为______m（保留2位有效数字） （4）在实验中，下列操作会导致测得的分子直径偏大的是 。 A. 痱子粉撒得太厚 B. 计算油膜面积时，将不足半格的方格算一格 C. 油酸酒精溶液配制后久置，部分酒精挥发 D. 未等油膜形状稳定就开始描绘轮廓 17. 某同学用空易拉罐和竖直毛细玻璃管自制一个简易气压计，用来检测高度对气压的影响。易拉罐容积为，毛细玻璃管竖直插入罐口并密封，毛细管上端与外界大气相通。管内有一段长度为的有色油柱，油柱下方为罐内空气，油柱长度保持不变。毛细管横截面积为，油的密度为。毛细玻璃管上端至密封处距离，油柱始终在管内。油柱下端到罐口的距离记为，在一楼、电梯静止、环境温度为时，测得。一楼大气压强取。取，毛细玻璃管足够长且管内气体体积不能忽略。 （1）该简易气压计刻度______（选填“均匀”或“非均匀”）； （2）求在电梯静止在一楼时，罐内的初始气压； （3）该同学把简易气压计带入电梯中做气压检测实验，电梯从一楼开始竖直向上启动（可视为匀加速运动），一小段时间后油柱相对电梯重新稳定。此过程中罐内空气温度仍为不变，高度变化引起的气压变化可忽略。若此时测得，请估算电梯向上启动加速度的大小（结果保留两位有效数字）。 18. 如图所示，一质量为、长度为的均匀长木板放在倾角为的光滑斜面上，斜面下端内嵌一条倾角相同的足够长的传送带，其与木板间的动摩擦因数，传送带左侧与光滑斜面平滑连接，初始时传送带静止。长木板右端位于光滑斜面与传送带的临界点，左端系一轻质细线通过光滑定滑轮后连接一质量为的重物。某时刻长木板和重物均由静止释放，已知。 （1）求释放瞬间长木板的加速度大小； （2）求长木板速度最大时长木板的位移； （3）若初始时传送带以恒定速率（足够大）逆时针转动，设长木板与传送带接触的长度为，求长木板和重物的加速度与的关系； （4）求第（3）小问过程中从开始运动到长木板运动至最低点，传送带对木板施加的摩擦力所做的功。 19. 如图所示，在光滑水平面上，串接有电动势E=2V的可充电电源（内阻不计，电动势可视为恒定）的U形导轨，其间距l=1m、总质量m=1kg。另有一导体棒CD垂直放置在导轨上，其质量mCD也为1kg，接入导轨间电阻R=0.4Ω，与导轨的动摩擦因数μ=0.25。在水平面上MM′右侧存在磁感应强度大小为B、方向垂直导轨平面的匀强磁场。t=0时闭合开关S，导体棒CD与MM′重合，U形导轨左边界NN′与MM′的间距x=0.6m。在外力F作用下（t=0时，F0=10N），导体棒以v0=1m/s的速度进入磁场，并一直保持匀速运动。不计导轨电阻，在U形框左侧边界NN′运动至MM′的过程中，求： （1）U形导轨的加速度a和运动时间t； （2）磁感应强度B的大小和流过导体棒的电荷量∆q； （3）从能量守恒与转化的角度求外力所做的功WF。 20. 硅是制造芯片的核心材料。实验室中常用高能粒子轰击硅靶（含有两种稳定的同位素和）模拟宇宙射线对半导体器件的辐射效应。如图所示，实验装置由速度选择器和质谱仪组成，质谱仪中有方向垂直于纸面、磁感应强度大小的匀强磁场。现有一束高能氘核轰击该靶，发生核反应后放出带正电荷的同种粒子，能量分别为和。粒子经过速度选择器后垂直进入质谱仪，落在探测板上。已知原子质量单位，元电荷。 （1）请判断质谱仪中磁场方向（垂直于纸面向内或向外）； （2）当速度选择器中加载的电场强度，磁感应强度时，落在位置处，其与入射口距离为。 ①求该粒子的比荷； ②写出氘核与硅核发生核反应的方程式。 （3）为测量核反应生成、粒子的比例，设其电荷量为，质量为，移走速度选择器，氘核与硅核在质谱仪入口处发生核反应，生成的粒子以一定的入射角进入质谱仪，在探测板上分别测量出能量为的和能量为的粒子数。实验中质谱仪磁场出现了波动，要区分出和，求入射角允许的最大值（用的三角函数值和（3）中给定的字母、、、、、表示结果）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 浙江省A9协作体暑假返校学情诊断 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. 如图是物质世界从微观到宏观的大致尺度，则与之数量级最匹配的单位是（ ） A. 纳米 B. 厘米 C. 米 D. 光年 【答案】C 【解析】 【详解】由题可知，图示中微观尺度在，宏观尺度在，因此从微观到宏观尺度的物质世界，与之数量级匹配的单位为米。 故选C。 2. 关于下列四幅图的说法正确的是（ ） A. 图甲中运动员铅球比赛成绩是，这里的“”是铅球的位移 B. 图乙中运动员在跳远比赛时助跑一段距离是为了增大在空中的惯性 C. 图丙中“神舟飞船”与“空间站”在对接过程中相对地面静止 D. 图丁中摩天轮匀速转动，游客从最高点到最低点过程中先“失重”后“超重” 【答案】D 【解析】 【详解】A．图甲中，运动员在铅球比赛中的有效成绩是，指铅球落地点到投掷圈边缘的水平距离，而位移是从抛出点到落地点的有向线段，两者概念不同，故A错误； B．图乙中，惯性只与物体的质量有关，跳远时运动员助跑，是为了增大起跳时的初速度从而跳得更远，故B错误； C．图丙，“神舟飞船”与“空间站”对接过程中，它们相对静止，但相对于地面是高速运动的，故C错误； D．图丁中摩天轮匀速转动，游客从最高点到最低点过程中先具有向下的加速度，处于失重状态，后具有向上的加速度，处于超重状态，故D正确。 故选D。 3. 中国选手邓雅文在巴黎奥运会自由式小轮车比赛中勇夺金牌。小轮车比赛场地如图所示，段和段均为四分之一圆弧，段水平。选手骑车从处静止出发，沿轨迹运动，到处竖直跃起，到达最高点后落回处，再沿轨迹运动回处。人和车整体可视为质点，且认为在圆弧轨道运动过程中人不提供动力。下列说法正确的是（ ） A. 在点，选手的速度和加速度均为零 B. 在点，选手所受重力的瞬时功率最大 C. 整个过程人和车组成的系统机械能守恒 D. 从到的过程，场地对车的支持力一直增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．点是竖直上抛运动的最高点，此时选手竖直方向速度为零，但选手在点受重力作用，加速度为重力加速度，不为零，故A错误； B．重力的瞬时功率公式为 其中是速度的竖直分量；在点选手速度沿水平方向，竖直分速度，因此重力的瞬时功率为0，不可能是最大值，故B错误； C．选手骑车从处静止出发，到处竖直跃起至最高点，说明选手在段有做功，且做的功大于摩擦损耗，机械能不守恒，故C错误； D．是四分之一向下弯曲的圆弧，设某点轨道半径与竖直方向夹角为，小轮车的速度大小为，由牛顿第二定律可知 整理得 从到的过程，逐渐减小，逐渐增大，小轮车的速度也逐渐增大，故场地对车的支持力一直增大，故D正确。 故选D。 4. 小球从空中自由下落，与水平地面相碰后弹到空中某一高度，其速度随时间变化的关系如图所示，取，则不正确的是（ ） A. 本题中空气阻力忽略不计 B. 小球第一次反弹初速度的大小为 C. 小球能弹起的最大高度为 D. 与水平地面碰撞过程中无能量损失 【答案】D 【解析】 【详解】A．在内，小球处于下落过程，加速度为 根据，可知本题中空气阻力忽略不计，故A正确； B．在时刻速度由正变成负，可知小球被反弹，反弹初速度的大小为，故B正确； C．图像的面积可以表示位移的大小，所以小球能弹起的最大高度，故C正确； D．小球与水平地面相碰前速度大小为，小球与水平地面相碰后速度大小为，小球与水平地面碰撞过程中有能量损失，故D错误。 本题选不正确的，故选D。 5. 牛顿为了说明光的性质，提出了光的微粒说。如今，人们对光的性质已有了进一步的认识。下列四幅图所展示的实验，能说明光具有粒子性的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．图中是粒子散射实验，依据此实验卢瑟福提出了原子核式结构学说，与光的性质无关，故A错误； B．图中是光的双孔干涉实验，干涉是波的特有性质，所以该实验可以说明光具有波动性，故B错误； C．图中是光电效应现象，说明光具有粒子性，故C正确； D．图中是三种射线在电场偏转的实验，能判定射线的电性，与光的性质无关，故D错误。 故选C。 6. 用试探电荷的受力和运动情况可以探测电场中场强和电势的分布。如图甲所示，两个被固定的点电荷、，连线的延长线上有a、b、c三点，带负电。带负电试探电荷q仅在电场力作用下，时刻从a点沿着ac方向运动，其图像如图乙所示，图中、、对应试探电荷经过a、b、c三点时的速度，下列判断正确的是（　　） A. 电荷量可能大于 B. 可能带负电 C. b点场强一定为零 D. a点电势一定低于c点电势 【答案】C 【解析】 【详解】BC．图像的斜率表示加速度，可知b点加速度为零，根据可知，该点场强为零，两电荷在该点产生场强等大反向，则带正电，故B错误，C正确； A．两电荷在该点产生场强大小相同，根据，该点离Q2近，则电荷量一定小于，故A错误； D．从a点速度大于c点速度，根据能量守恒，a点电势能小于c点电势能，粒子带负电，电势能大的地方电势低，则a点电势一定高于c点电势，故D错误。 故选C。 7. 科技发展日新月异，一些曾经很流行的物件慢慢边缘化，如下左图是一个收音机（简笔画），可以用来收听广播电台节目。广播电台将电磁波发射出去，人们通过调节收音机上的调频旋钮来选择自己想要收听的电台。收音机内部有一个调谐电路，收音机的调频旋钮实际上就是调谐电路中的可调电容器，其原理简化图如下右图所示，两个半圆形铜片中心通过塑料转轴连接，其中一片是定片，另一片是动片，旋动调频旋钮的时候，改变两个铜片的正对面积从而改变其电容，当前收音机正在接收浙江经济广播电台（FM95）的节目，下列说法正确的是（ ） A. 调节电容器会影响调谐电路中电流的周期 B. 旋动调频旋钮，改变电容这一步属于电磁波发射与接收中的调制环节 C. 不同电台发出的电磁波到达收音机处，会发生干涉，有些时候信号加强，有些时候信号减弱 D. 若要调台，改听浙江之声电台（FM88），则需要将上右图中的动片逆时针旋转 【答案】D 【解析】 【详解】A．调谐电路中电流为受迫振荡，周期等于所接收的外来电磁波的周期，与LC电路固有周期无关，调节电容器仅改变固有周期，不会改变电路中电流的周期，故A错误； B．调制属于电磁波发射环节的操作，作用是将音频信号加载到高频电磁波上；旋动旋钮改变电容是收音机接收端的调谐（选台）环节，不属于调制，故B错误； C．不同电台发射的电磁波频率不同，由于频率不同，因此不会发生稳定干涉，故C错误； D．FM88的频率，低于当前接收的FM95的频率，根据LC电路固有频率公式 电感L不变时，要得到更低的固有频率需要增大电容C，根据 可知增大正对面积S可以增大电容。因此将动片逆时针旋转时，和定片的重叠正对面积变大，电容增大，故D正确。 故选D。 8. 如图，均匀介质中有且仅有一个点波源产生简谐横波在xy平面内传播，A（4，3）、B（4，0）在xy平面内。某时刻，A处质点位于波峰，B处质点位于波谷。下列说法正确的是（ ） A. 若波源在（0，0）处，波长可能为1m B. 若波源在（0，0）处，波长可能为2m C. 若波源在（0，3）处，波长可能为3m D. 若波源在（0，3）处，波长可能为4m 【答案】B 【解析】 【详解】已知某时刻A处质点位于波峰，B处质点位于波谷，因此A、B两点的波程差应满足半波长的奇数倍（n=0，1，2，…） AB．若波源在（0，0），由坐标可推得A点到波源距离 B点到波源距离 波程差 代入得 解得 当时，（非整数） 当时， 故A错误，故B正确； CD．若波源在（0，3），则A点到波源距离 B点到波源距离 波程差仍为，同样有 当时，，无整数解 当时，，无整数解 故CD错误。 故选B。 9. “金星凌日”时，从地球上看，金星就像镶嵌在太阳表面的小黑点。在地球上间距为d的两点同时观测，测得金星在太阳表面的小黑点相距为L，如图所示。地球和金星绕太阳的运动均视为匀速圆周运动，太阳直径远小于金星的轨道半径，则地球和金星绕太阳运动的（　　） A. 轨道半径之比为 B. 周期之比为 C. 线速度大小之比为 D. 向心加速度大小之比为 【答案】D 【解析】 【详解】A．太阳直径远小于金星的轨道半径，太阳直径忽略不计，根据题意结合几何知识可知地球和金星绕太阳运动的轨道半径之比为，故A错误； BCD．根据万有引力提供向心力有 解得，， 故可得周期之比为； 线速度大小之比为； 向心加速度大小之比为； 故BC错误，D正确 故选D。 10. 如图所示，足球队队员训练时在水平地面上踢出一个质量为的足球。足球以初速度大小、与水平地面成角斜向上方飞出。足球在空中运动时受到空气阻力的作用，空气阻力大小满足，其中为常数，为足球的瞬时速度大小，阻力的方向始终与速度方向相反。足球最终以速度大小、与水平方向成角斜向下击中球门上边框。已知球门上边框距地面的高度为，地表重力加速度为。下列说法正确的是（ ） A. 整个过程中球位移不可求 B. 球在空中运动的时间为 C. 阻力做功的平均功率与足球质量成正比 D. 平均速度为 【答案】B 【解析】 【详解】B．取竖直向上为正方向，足球的竖直初速度为（向上），竖直末速度为（向下） 在竖直方向由动量定理有 因，联立可得，故B正确； A．足球在水平方向由动量定理有 其中，解得水平位移为 足球的竖直位移为，则位移为，即足球的位移可求，故A错误； C．对全过程由动能定理有 可得克服阻力做功为 则克服阻力做功的平均功率为，可知阻力做功的平均功率与足球质量不成正比，故C错误； D．平均速度为，故D错误。 故选B。 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，全部选对得4分，选对但漏选得2分，不选、多选、错选均不得分） 11. 水平地面上有一辆车，其车厢顶部用轻质绳悬挂了一小球。小球从点静止释放，虚线为过的等高线，下列说法正确的是（ ） A. 由于小球机械能守恒，它一定能到虚线 B. 如果车厢运动，小球运动过程中有可能高于虚线 C. 如果车厢向左加速，小球一定能到虚线 D. 如果车厢向右加速，小球一定能到虚线 【答案】BC 【解析】 【详解】AD．车厢静止不动时，绳子拉力对小球不做功，小球机械能守恒，小球恰好能到达虚线高度； 如果车厢向右加速运动，小球从点静止释放，摆到最高点的过程，以车厢为参照物，小球受到向左的惯性力，小球向右摆动，惯性力做负功，小球能到达的最高点可能低于 A 点的位置。故AD错误； BC．如果车厢向左加速运动，小球从点静止释放，摆到最高点的过程，以车厢为参照物，小球受到向右的惯性力，小球向右摆动，惯性力做正功，小球能到达高于 A 点的位置。故BC正确； 故选BC。 12. 1885年约翰巴耳末发现一个经验公式，可以用来计算氢原子发射谱线系列中某一个谱线系所有光谱线的波长，该谱线系称之为巴耳末系，其光谱线如图所示。巴耳末公式为（n=3，4，5，6）其中R∞为某一常量，n为正整数。巴耳末系的光谱线在可见光范围内包含4个波长的光谱线，根据波长由大到小分别称之为Hα、Hβ、Hγ和Hδ。其中谱线Hα的波长约为656nm，也是该谱线系中波长最长的谱线。用Hγ谱线所对应的光子照射金属钠，可以使得金属钠发生光电效应，并且测得光电子的最大初动能为0.58eV。若已知普朗克常数为h=6.63×10-34J∙s，光速c=3×108m/s，元电荷量e=1.6×10-19C，则下列说法正确的是（　　） A. Hα、Hβ、Hγ、Hδ谱线所对应的光子的能量逐渐减小 B. 巴耳末公式中的常数R∞的值约为1.098×107m-1 C. Hγ谱线所对应的波长约为410nm D. 用Hδ谱线所对应的光子照射金属钠，也可以发生光电效应，光电子的最大初动能约为0.74eV 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据可知，波长越小，频率越大，光子的能量越大，Hα、Hβ、Hγ、Hδ谱线所对应的波长依次变小，则频率变大，能量变大，故A错误； B．根据巴耳末公式可知，n越大，λ越小，因此n=3时，波长最大，即 解得，故B正确； C．γ谱线对应n=5，根据巴耳末公式可得 解得，故C错误； D．γ光子的能量为 根据爱因斯坦光电效应方程可得 所以 Hδ谱线对应n=6，则Hδ谱线所对应的波长约为 对应光子的能量为 则光电子的最大初动能为，故D正确。 故选BD。 13. 如图，玻璃砖的横截面是半径为的半圆，圆心为点，直径与轴重合。一束平行于轴的黄光，从横截面上的点由空气射入玻璃砖，从点射出。已知点到轴的距离为，、间的距离为。下列说法正确的是（ ） A. 玻璃砖的折射率为 B. 在该横截面沿圆弧任意改变入射点的位置和入射方向，要使黄光能在圆心点发生全反射，入射光线与轴之间夹角的范围为 C. 入射点不变，入射光从图中平行轴方向逆时针转过的过程中，轴上玻璃砖直径处有光出射的长度为 D. 其它条件不变，如果入射光换成紫光，则出射点移到点下方 【答案】AC 【解析】 【详解】A．黄光在玻璃砖中的光路及角度关系如图所示 由题给点到轴的距离，得 由入射光线平行于轴，得，。 在三角形中，和均为半径。由余弦定理得 解得。由折射定律得，故A正确； B．要使光线在点的直径界面发生全反射，光线在玻璃中必须沿半径射向，故其在圆弧处沿法线入射，光路如图所示 由A项可知。全反射临界角满足，故。设入射光线与轴的夹角为，则光线在点的入射角为 发生全反射应有，所以 由对称性可知，另一允许范围为 故允许范围不是，故B错误； C．设玻璃中光线与轴的夹角为。入射光线逆时针转过时，由折射定律可知 直径界面处的入射角为 由临界角可知，直径界面有光射出的条件为 两条边界光线及出射区间如图所示。 当时，光线从点射出；当时，光线从点射出。由直角三角形得 解得，故C正确； D．紫光的折射率大于黄光，进入玻璃后的折射光线更靠近法线，紫光从图中的点射出，在点上方，光路如图所示 故D错误。 故选AC。 非选择题部分 三、非选择题（本题共4小题，共58分） 14. “探究小车速度随时间变化的规律”的实验装置如图甲所示。 （1）用图中计时器完成实验，应该选择接入的电源是________（选填图乙的“A”“B”或“C”） （2）用手拉着细线让小车做加速运动，从纸带上清晰的点开始，每隔依次剪断纸带，将相邻的短纸条下端对齐后并排粘贴，沿下边缘作出横坐标轴，沿第1段纸条左边缘建立纵坐标并标出数据。如图丙所示，可推测小车的加速度大小________。（选填“变大”、“变小”或“不变”） （3）用该实验装置做“研究加速度与力、质量的关系”实验 ①对该装置进行安装调试时，“补偿阻力”操作正确的是________（多选） A.将靠近滑轮一端垫高 B.将靠近打点计时器一端垫高 C.“补偿阻力”时，需要给小车安装纸带 D.可目视观察小车的运动，来判断“补偿阻力”是否完成 ②如图丁所示，在探究加速度与的关系时，保持小车的质量不变，细线绕过滑轮挂上槽码，发现随着槽码质量增加，图线明显偏离直线的主要原因是________。 A.测量小车的加速度时，出现较大的误差 B.每次改变槽码质量时，没有重新进行“补偿阻力” C.槽码质量变大，绳子的拉力与槽码的重力相差增大 【答案】（1）C （2）变大 （3） ①. BC ②. C 【解析】 【小问1详解】 图中所用打点计时器为电火花计时器，使用220V交流电源，故选C。 【小问2详解】 每段纸带对应的时间间隔都是0.1s，纸带的长度对应这段时间内小车的位移，由于时间间隔固定，每段纸带的长度就和这段时间内的平均速度成正比（​）。观察图丙的纸条高度差：相邻纸条的长度差越来越大，说明相邻0.1s内的速度增量在增大，因此小车的加速度在变大。 【小问3详解】 [1]AB．需要垫高靠近打点计时器（远离滑轮）的一端，让斜面倾斜，用重力分力平衡阻力，垫高滑轮端无法实现该效果，故A错误，B正确； CD．补偿阻力时必须给小车安装纸带，因为纸带和打点计时器间也存在摩擦，否则无法完全平衡所有阻力，判断阻力是否补偿完成，需要轻推小车后观察纸带上的点迹是否均匀分布，仅靠目视无法准确判断小车是否做匀速直线运动，故C正确，D错误。 故选BC。 [2]实验中我们把槽码的重力当作小车的拉力，但实际对整体分析可得小车的加速度，小车实际受到的拉力​。 当槽码质量远小于小车质量时，，a−F图线近似为直线； 当槽码质量逐渐增大，不再满足时，绳子实际拉力和槽码重力的差值会明显增大，图线就会向下偏离直线。 A的偶然误差不会导致图线系统性偏离，B中补偿阻力是否完成不随槽码质量变化，不会造成该现象，因此选C。 【点睛】 15. 铂热电阻温度传感器是一种利用铂电阻值随温度变化的特性来测量温度的传感器，其电阻值随温度升高而增大，且具有良好的线性度和稳定性。乙同学选用欧姆表、温度可控的加热装置、电源和导线若干，测出某一小段铂丝在不同温度下的电阻值，并通过作图拟合出电阻值与温度之间的关系。已知时，阻值。测量数据记录于下表。 0 20 40 60 80 100 100.0 107.6 115.2 122.5 130.4 138.5 （1）选用如图甲所示的多用电表，已完成机械调零，应选挡位______（选填“”“”“”或“”），然后进行______，再进行测量。 （2）试在下列方格纸中建立标度并作图___________，求出铂电阻的温度系数______（温度系数是指温度每升高，电阻增加的相对值，即，结果保留3位有效数字）。 （3）为更精确测量铂电阻随温度动态变化的特性，试提出一种测量新方案，在方框内画出电路图_______。提供的仪器有电动势和内阻已知的电源、滑动变阻器、多用电表（可当电表用）、电压表、开关和导线。 得到的铂电阻与电池、电流表串联起来（如图乙所示），用这个铂电阻做测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的电阻温度计。如果电池的电动势和内阻不变，则温度越高，电流越______。 【答案】（1） ①. ②. 红黑表笔短接调零##欧姆调零 （2） ①. ②. #### （3） ①. ②. 小 【解析】 【小问1详解】 [1][2]待测铂丝电阻范围为，选择挡位时，指针可落在欧姆表中值电阻附近的精准测量区间，适配待测电阻量级；欧姆表选挡后必须将红黑表笔短接，进行欧姆调零，才能开展测量。 【小问2详解】 [1]为了充分利用方格纸，以温度为横轴，标度可取，每格对应；以电阻为纵轴，标度可取，每格对应，将表格6组数据描点后，画一条让所有点均匀分布在直线两侧的拟合直线，舍去偏离过大的偶然误差点，作出电阻值与温度之间的关系如图所示 [2] 根据定义 拟合直线的斜率 因此 【小问3详解】 [1] 由于电源的电动势和内阻已知，因此可直接将铂电阻与电源、开关、多用电表（选取量程合适的电流挡）进行串联，若电流表内阻远小于铂电阻的阻值，则可近似认为铂电阻两端的电压满足 因此通过实时计算不同温度下的铂电阻阻值，提高测量精度。 也可将铂电阻与电压表并联后与电源、开关进行串联，铂电阻两端的电压为，若电压表内阻远大于铂电阻的阻值，则可近似认为流过铂电阻电流大小满足 通过实时计算不同温度下的铂电阻阻值，提高测量精度。 两种方案电路图如图所示 [2] 根据闭合电路欧姆定律 温度越高铂电阻阻值越大，回路总电阻越大，电源电动势不变时回路电流越小。 16. “用油膜法估测油酸分子的大小”实验 （1）如图是实验的部分操作步骤，操作步骤合理的顺序是：______（选填图片前的字母） A.描绘油膜轮廓 B.撒粉 C.记录油酸酒精溶液的滴数 D.往浅盘中滴油酸酒精溶液 （2）本实验的理想化假设是 。（多选） A. 考虑了各油酸分子间的间隙 B. 将油膜看成单分子层油膜 C. 将油酸分子看成球形 （3）某次实验中将的纯油酸配制成的油酸酒精溶液，用注射器测得溶液为80滴。如图甲所示，再滴入1滴这样的溶液到准备好的浅盘中。当油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板轻放在浅盘上，如图乙所示，在玻璃板上描出油膜轮廓，每格边长是，共144格，根据以上信息，可估算出油酸分子的直径约为______m（保留2位有效数字） （4）在实验中，下列操作会导致测得的分子直径偏大的是 。 A. 痱子粉撒得太厚 B. 计算油膜面积时，将不足半格的方格算一格 C. 油酸酒精溶液配制后久置，部分酒精挥发 D. 未等油膜形状稳定就开始描绘轮廓 【答案】（1）CBDA （2）BC （3） （4）A 【解析】 【小问1详解】 实验需先通过注射器统计油酸酒精溶液的滴数（C），之后向盛水浅盘均匀撒痱子粉（B），再向浅盘滴入1滴油酸酒精溶液（D），待油膜稳定后描绘油膜轮廓（A），因此合理顺序为CBDA。 【小问2详解】 本实验的核心理想化假设为：将油膜视为单分子层油膜、将油酸分子近似看作球形，且忽略油酸分子间的间隙。 故选BC。 【小问3详解】 1滴溶液中纯油酸的体积 油膜总面积 分子直径 【小问4详解】 A．痱子粉撒太厚，油酸无法充分扩散，油膜实际面积偏小，由计算得偏大，故A正确； B．不足半格的方格算一格，会使面积测量值偏大，计算得偏小，故B错误； C．酒精挥发后溶液浓度变大，1滴溶液中实际纯油酸体积比计算值更大，导致测量的面积偏大，则偏小，故C错误； D．由于酒精溶于水和挥发需要一定的时间，未等油膜稳定就描轮廓，则油膜尚未收缩稳定，测得的面积偏大，会偏小，故D错误。 故选A。 17. 某同学用空易拉罐和竖直毛细玻璃管自制一个简易气压计，用来检测高度对气压的影响。易拉罐容积为，毛细玻璃管竖直插入罐口并密封，毛细管上端与外界大气相通。管内有一段长度为的有色油柱，油柱下方为罐内空气，油柱长度保持不变。毛细管横截面积为，油的密度为。毛细玻璃管上端至密封处距离，油柱始终在管内。油柱下端到罐口的距离记为，在一楼、电梯静止、环境温度为时，测得。一楼大气压强取。取，毛细玻璃管足够长且管内气体体积不能忽略。 （1）该简易气压计刻度______（选填“均匀”或“非均匀”）； （2）求在电梯静止在一楼时，罐内的初始气压； （3）该同学把简易气压计带入电梯中做气压检测实验，电梯从一楼开始竖直向上启动（可视为匀加速运动），一小段时间后油柱相对电梯重新稳定。此过程中罐内空气温度仍为不变，高度变化引起的气压变化可忽略。若此时测得，请估算电梯向上启动加速度的大小（结果保留两位有效数字）。 【答案】（1）非均匀 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 一楼、电梯静止时，油柱上端与外界大气相通，罐内气体压强为 温度不变时，罐内封闭气体满足玻意耳定律 因此外界大气压强与油柱下端位置的关系为 可见与不是线性关系，所以该简易气压计刻度为非均匀。 【小问2详解】 初始时罐内气体压强为 代入数据得 【小问3详解】 初始时罐内空气体积为 电梯向上加速时，在电梯参考系中油柱的等效重力加速度为 设此时罐内气体压强为，则 此时气体体积为 由于罐内空气温度不变，根据玻意耳定律有 联立得 18. 如图所示，一质量为、长度为的均匀长木板放在倾角为的光滑斜面上，斜面下端内嵌一条倾角相同的足够长的传送带，其与木板间的动摩擦因数，传送带左侧与光滑斜面平滑连接，初始时传送带静止。长木板右端位于光滑斜面与传送带的临界点，左端系一轻质细线通过光滑定滑轮后连接一质量为的重物。某时刻长木板和重物均由静止释放，已知。 （1）求释放瞬间长木板的加速度大小； （2）求长木板速度最大时长木板的位移； （3）若初始时传送带以恒定速率（足够大）逆时针转动，设长木板与传送带接触的长度为，求长木板和重物的加速度与的关系； （4）求第（3）小问过程中从开始运动到长木板运动至最低点，传送带对木板施加的摩擦力所做的功。 【答案】（1） （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 设长木板沿斜面向下的方向为正，重物向上的方向为正。 将木板和重物看作一个整体，释放瞬间，根据牛顿第二定律得 【小问2详解】 长木板与传送带接触长度为时，接触部分受到的支持力为 长木板受到的摩擦力 当长木板速度最大时，根据牛顿第二定律得 解得长木板速度最大时长木板的位移 【小问3详解】 由于传送带逆时针转动，其上表面相对木板有沿斜面向上的相对运动，故传送带对木板的滑动摩擦力沿斜面向上，大小为 对长木板，设沿斜面向下为正，则有 对重物，设竖直向上为正，则有 联立得 代入、、、、、得 所以 由于时，，根据对称性，当时，木板和重物的速度减为，之后速度反向，所以 【小问4详解】 由对称性可知木板运动过程中最大接触长度为 所以木板始终未全部进入传送带。 运动过程中，滑动摩擦力方向始终沿斜面向上，大小 木板从原位置运动到最远位置过程中，图如图所示。 图线与轴围成的面积表示功的大小，又摩擦力与位移方向相反，所以 19. 如图所示，在光滑水平面上，串接有电动势E=2V的可充电电源（内阻不计，电动势可视为恒定）的U形导轨，其间距l=1m、总质量m=1kg。另有一导体棒CD垂直放置在导轨上，其质量mCD也为1kg，接入导轨间电阻R=0.4Ω，与导轨的动摩擦因数μ=0.25。在水平面上MM′右侧存在磁感应强度大小为B、方向垂直导轨平面的匀强磁场。t=0时闭合开关S，导体棒CD与MM′重合，U形导轨左边界NN′与MM′的间距x=0.6m。在外力F作用下（t=0时，F0=10N），导体棒以v0=1m/s的速度进入磁场，并一直保持匀速运动。不计导轨电阻，在U形框左侧边界NN′运动至MM′的过程中，求： （1）U形导轨的加速度a和运动时间t； （2）磁感应强度B的大小和流过导体棒的电荷量∆q； （3）从能量守恒与转化的角度求外力所做的功WF。 【答案】（1）2.5m/s2，0.8s （2）1T，垂直纸面向里，6C；3T，垂直纸面向外，2C （3）7J 【解析】 【小问1详解】 当导体棒进入磁场时会产生感应电流，导体棒受安培力，导体棒与导轨间存在摩擦力，导轨将加速运动，导体棒受摩擦力 方向与运动方向相反，根据牛顿第三定律可得，导轨所受摩擦力大小为 所以导轨的加速度大小为 当导轨加速至时，导轨和导体棒达到共速，此时没有相对运动趋势，摩擦力突变为零，此时导轨运动位移为 运动时间为 此后导轨和导体棒一起做匀速直线运动，速度大小为，则匀速运动的位移大小为 则匀速运动的时间为 所以总时间为 【小问2详解】 由于磁场方向有两种可能：垂直纸面向内或向外，设磁场方向垂直纸面向里为正，导体棒进入磁场时，切割磁感线产生电动势，其电动势的大小为 此时系统中还有电源电动势，因此总电动势为 导体棒受安培力 导体棒与导轨共速前，导体棒受到向右的外力F，向左的摩擦力以及安培力，三者合力为0，即 代入数据可得 解得，垂直纸面向里；，垂直纸面向外 流过导体棒的电荷量为 当时，（放电） 当时，（充电） 即磁感应强度B的大小为1T（垂直纸面向里）或3T（垂直纸面向外），流过导体棒的电荷量大小为6C或2C； 【小问3详解】 以导体棒为研究对象，外力对导体棒做正功，摩擦力对导体棒做负功，安培力对导体棒做负功，根据动能定理可得 所以 20. 硅是制造芯片的核心材料。实验室中常用高能粒子轰击硅靶（含有两种稳定的同位素和）模拟宇宙射线对半导体器件的辐射效应。如图所示，实验装置由速度选择器和质谱仪组成，质谱仪中有方向垂直于纸面、磁感应强度大小的匀强磁场。现有一束高能氘核轰击该靶，发生核反应后放出带正电荷的同种粒子，能量分别为和。粒子经过速度选择器后垂直进入质谱仪，落在探测板上。已知原子质量单位，元电荷。 （1）请判断质谱仪中磁场方向（垂直于纸面向内或向外）； （2）当速度选择器中加载的电场强度，磁感应强度时，落在位置处，其与入射口距离为。 ①求该粒子的比荷； ②写出氘核与硅核发生核反应的方程式。 （3）为测量核反应生成、粒子的比例，设其电荷量为，质量为，移走速度选择器，氘核与硅核在质谱仪入口处发生核反应，生成的粒子以一定的入射角进入质谱仪，在探测板上分别测量出能量为的和能量为的粒子数。实验中质谱仪磁场出现了波动，要区分出和，求入射角允许的最大值（用的三角函数值和（3）中给定的字母、、、、、表示结果）。 【答案】（1）垂直纸面向外 （2）① ②， （3） 【解析】 【小问1详解】 根据左手定则：正电荷初速度向上，受到向右的洛伦兹力，可判断质谱仪的磁场方向为垂直于纸面向外。 【小问2详解】 ①速度选择器中粒子受力平衡 可得 粒子在质谱仪的磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力 由题意，粒子落点与入射口的距离为轨迹直径，即 ，可得 。 联立解得 ②根据动能表达式 可得粒子的质量 粒子的电荷量 由质量数和电荷数可判断粒子为粒子，由此可写得反应方程式为： 【小问3详解】 若不考虑磁场波动，粒子以不同角度入射落到板上区间范围内。 其中 考虑磁场波动后，此区间范围增大，其中 同理可得 要能区分两种能量粒子，则需满足 整理可得 【点睛】 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $