精品解析：2027届浙江绍兴市高三上学期一模物理试题

2026年11月绍兴市选考科目诊断性考试 本试题卷分选择题和非选择题两部分，共10页，满分100分，考试时间90分钟， 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卡规定的位置上。 2.答题时，请按照答题卡上“注意事项”的要求，在答题卡相应的位置上规范作答，在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，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.可能用到的相关公式或参数：没有特殊说明，重力加速度均取。 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. 磁感应强度B的单位用国际单位制基本单位可表示为（　　） A. B. T C. D. 2. 下列情况中，加引号的物体可以看成质点的是（　　） A. 研究“花样滑冰运动员”在冰面上的旋转动作 B. 研究“神舟载人飞船”与空间站交会对接时的姿态调整 C. 研究“复兴号”高铁列车通过南京长江大桥的时间 D. 研究“复兴号”高铁列车从北京南站到上海虹桥站的运行时间 3. 某款主动降噪耳机的工作原理：内置麦克风采集外界环境噪声，处理器生成振幅相同、频率相同、相位相反的降噪声波，该声波与环境噪声相互叠加，以实现降噪。声波在空气中传播速度为，某一环境噪声波的振动方程为。下列说法正确的是（　　） A. 该环境噪声的频率为 B. 降噪声波的波长为 C. 降噪声波的传播速度比环境噪声波的传播速度大 D. 降噪声波与该环境噪声波叠加后，耳膜处的振动加强 4. 一群处于能级的氢原子向低能级跃迁。用其中光子能量最大的光照射逸出功的某金属，发生光电效应。氢原子的部分能级图如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 氢原子向低能级跃迁时能量增加 B. 辐射出的光子能量最大为 C. 逸出光电子的最大初动能为 D. 氢原子向低能级跃迁时最多辐射出3种不同频率的光子 5. 2026年10月11日，我国“蛟龙”号潜水器完成了第467次深海下潜，此次下潜深度约为。某段时间内，潜水器正在匀速下潜，其所受重力为，浮力为，海水阻力为。下列说法正确的是（　　） A. 潜水器处于超重状态 B. 重力与浮力是一对平衡力 C. 重力与海水阻力是一对相互作用力 D. 重力做功的功率大于浮力做功的功率 6. 中国运载火箭技术研究院代表在探索大会上提出，我国计划在2033年实现载人登陆火星。若宇航员登陆火星后用弹簧测力计测得质量为的物块重力为。已知火星绕太阳做匀速圆周运动的线速度大小为，火星半径为，引力常量为，真空中光速为。下列说法正确的是（　　） A. 火星的质量为 B. 火星表面的重力加速度大小为 C. 宇航员将激光射向地球，地球上测得激光速度大小为 D. 卫星从火星表面发射到近火圆轨道，所需最小发射速度为 7. 静电纺丝装置如图所示，针头接高压电源正极，针头与接收板之间的电势差为，针头下端到接收板的竖直间距为。一质量为、带正电的聚合物液滴从针头由静止开始竖直下落飞向接收板。忽略空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 针尖和接收板间的电场为匀强电场 B. 液滴在下落过程中，电势能逐渐增大 C. 液滴到达接收板时的速度大小为 D. 若仅将电压加倍，液滴到达接收板时的动能变为原来的2倍 8. 匹克球是一项结合网球、羽毛球和乒乓球特点的新兴运动。如图，在一次匹克球比赛中，运动员在发球点击球，球擦网而过，到达落地点。匹克球场地尺寸如图所示，球网位于场地中央，球网高度，球场总长；击球点距地面高度。不计空气阻力，。下列说法正确的是（　　） A. 球擦网时速度方向斜向上 B. 球从击出到落地的总飞行时间为 C. 球到达落地点时水平分速度大小为 D. 球在运动过程中任意相等时间内速度变化相等 9. 如图所示，我国东部沿海某乡村的分布式风力发电储能系统，主要构件有：额定功率的风力发电机，额定电压、可储存额定能量的电池。已知该系统年发电量可以等效为以额定功率发电，标准煤完全燃烧可发电，排放二氧化碳。下列说法正确的是（　　） A. 风力发电机的输出功率与风速的平方成正比 B. 风力发电机捕获的空气动能可以全部转化为电能 C. 该系统正常运行10年，可减少二氧化碳排放量约 D. 储能电池充满电后，即使连续一周风速极低，风力发电机几乎不发电，仍可承受的基本用电负荷 10. 在足够大的匀强磁场区域中，磁感应强度为，方向垂直纸面向里。一个静止的核发生衰变，衰变释放的核能全部转化为两粒子的动能。两粒子在磁场中运动时，速度方向与磁场垂直，除受洛伦兹力外，均受到方向与速度方向相反、大小与速率成正比的阻力作用。已知、、的原子质量分别为、、，1 u相当于931.5 MeV能量，粒子、的结合能分别为28.3 MeV、，下列说法正确的是（　　） A. 粒子比核更稳定 B. 核获得的动能约为 C. 粒子在磁场中运动路程比核大 D. 当核速度方向改变时，粒子速度方向改变约为 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。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 11. 关于下面四幅图对应的物理知识说法正确的是（　　） A. 图甲是电子束穿过铝箔后的衍射图样，说明实物粒子也具有波动性 B. 图乙是肥皂膜在白光照射下的彩色条纹，这是光的折射现象 C. 图丙中摇动手柄使磁铁转动，稳定后，铝框的转速可以与磁铁的转速相等 D. 图丁是光敏电阻，光照强度越大，阻值越小 12. 电磁炉线圈通以正弦交流电，锅底中产生涡流发热。估算某锅底发热功率时把锅底等效为半径的单匝圆环，等效电阻，锅底处的磁感应强度近似为（，），。则（　　） A. 电磁炉换用陶瓷锅也能正常工作 B. 圆环回路感应电动势峰值 C. 圆环回路的发热功率1036.8 W D. 若线圈中电流频率变为2倍，圆环回路的发热功率变为4倍 13. 一半径的球形薄壁玻璃鱼缸内充满水，水的折射率，忽略玻璃壁厚的影响，小鱼看作点光源。下列说法正确的是（　　） A. 光线从水中斜射入空气时，折射角可能小于入射角 B. 从鱼缸外任意位置观察球心位置的小鱼，小鱼的像都在球心 C. 当小鱼到鱼缸球心的距离时，鱼缸外部分位置无法看到小鱼 D. 小鱼紧贴鱼缸内壁游动时，在鱼缸外任意角度均可看到小鱼 非选择题部分 三、非选择题（本题共5小题，共58分） 14. 某同学用如图1所示的装置探究加速度与物体受力的关系。小车（含车内砝码）总质量为，放在水平木板上，由跨过定滑轮的细线与砝码盘（含砝码）相连，砝码盘（含砝码）的总质量为。打点计时器接交流电源（频率），纸带穿过打点计时器与小车相连。 （1）关于实验操作，下列说法正确的是__________。 A. 实验前应将木板不带滑轮的一端适当垫高，平衡小车受到的阻力 B. 实验时应先释放小车，再接通打点计时器电源 C. 实验中应保证砝码和砝码盘总质量远大于小车总质量 D. 每次改变小车质量时，都需要重新平衡阻力 （2）如图2为实验中打出的纸带，相邻计数点间还有四个点未画出。打C点时小车速度__________，小车加速度__________。（结果均保留两位有效数字） （3）（多选）某同学根据实验数据作出图像如图3所示，图线末端明显向下弯曲。下列分析正确的是__________。 A. 弯曲原因是平衡阻力过度 B. 弯曲原因是没有满足的条件 C. 为使图线变为直线，应作图像 D. 为使图线变为直线，应作图像 15. 某兴趣小组计划利用加速度传感器测定电源的电动势，设计了如图1所示的测量电路。质量为的加速度传感器穿过光滑的水平横杆，两根相同的劲度系数为的轻弹簧一端固定，另一端连接传感器。滑动变阻器的总阻值为，有效长度为。主要实验步骤如下： ①按图1连接电路，系统静止时滑动触头位于滑动变阻器正中央，闭合开关，此时电流表示数为； ②使系统以某一恒定加速度水平运动，利用加速度传感器测出此时的加速度（以向右为正方向），记录电流表示数； ③重复步骤②，改变系统加速度，得到多组、的测量数据； ④断开开关，整理器材。 （1）若滑动触头从滑动变阻器正中央向右侧滑动，则电流表示数将__________（选填“变大”、“变小”或“不变”）；传感器的加速度方向__________（选填“向左”或“向右”）； （2）当加速度传感器示数为时，滑动变阻器接入电路的有效阻值为__________（用、、、、表示）； （3）若以为纵轴，以为横轴，通过描点可以作出如图2所示的线性关系图像，图像斜率为，纵截距为。可得该电源的电动势为__________（选用、、、、、表示）； （4）若考虑电流表内阻的影响，电源电动势测量值__________（选填“>”、“=”或“<”）真实值。 16. 如图所示，竖直放置的导热汽缸与大气相通，缸内有一质量、横截面积的活塞，活塞与缸底之间封闭一定质量的理想气体。活塞上方连接一劲度系数的轻弹簧，弹簧上端固定在汽缸顶部。初始时弹簧恰好处于原长，气柱高度，气体温度。现对气体加热，使活塞缓慢上升；然后用卡销将活塞位置固定并停止加热，缓慢冷却气体至温度。全过程气体对外做功。已知大气压强，活塞与汽缸壁间无摩擦。 （1）加热过程封闭气体的分子平均动能__________（选填“增大”、“减小”或“不变”），分子数密度__________（选填“增大”、“减小”或“不变”）； （2）求初始状态时封闭气体的压强和加热结束时温度； （3）求全过程气体从外界吸收热量。 17. 一游戏装置竖直截面如图所示，斜面轨道底端与水平面平滑连接；半径的圆形轨道，与水平面分别相切于最低点、（、稍错开），为圆轨道最高点。点右侧点处静置球2，点右侧水平面与小球间动摩擦因数，一轻弹簧自然长度时左端在点，右端固定于竖直墙。球1从斜面上某高度处由静止释放，恰好能通过圆轨道最高点，并沿轨道运动至点与球2发生弹性正碰，碰撞后撤去球1。已知弹簧劲度系数（在弹性限度内），除点右侧水平面外其余接触面均光滑，两球均可视为质点，球1质量，球2质量。球2从接触弹簧到弹簧压缩至最短所用的时间为。求： （1）球1最初释放高度和经过点时受到的支持力大小； （2）球1与球2碰后瞬间各自的速度大小； （3）弹簧被压缩到最短时的压缩量； （4）若球1从高度处由静止释放，球2从接触弹簧到弹簧压缩至最短所用的时间为，比较与的大小，并简述理由。 18. 某兴趣小组为节约能源，设计了地铁车厢进出站时的简化模型，如图所示。间距的两足够长平行金属导轨置于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度，导轨左端接开关和电动势、内阻的电源，导轨右端接开关、理想二极管和电动势、内阻的可充电电源，质量，长也为的导体棒垂直导轨水平放置，导体棒电阻，其它电阻不计。接通开关、断开开关，导体棒由静止开始加速；足够长时间后，断开开关、同时接通开关，导体棒由最大速度开始减速，导体棒开始减速后经时间后停止运动。导体棒运动过程中受到的摩擦阻力恒为。求： （1）接通开关、断开开关瞬间，导体棒受到安培力的大小和方向； （2）导体棒的最大速度； （3）减速过程中通过导体棒的电荷量； （4）导体棒从开始减速至停止的过程中电能回收的效率。 19. 现代科学技术研究中常要用到高速电子，电子感应加速器就是利用感生电场使电子加速的设备。基本原理如图1所示，上、下为两个电磁铁，磁极之间有一个环形真空室，电子在真空室内做圆周运动。电磁铁线圈电流的大小、方向可以变化，在两极间产生一个变化的磁场，激发涡旋电场，从而使电子加速。图1为侧视图和俯视图，电子沿逆时针方向，做初速度为零的稳定的圆周运动，已知电子质量、电荷量，圆周运动半径，穿过电子圆形轨道的磁通量随时间的变化关系（定性关系）如图2所示，在时间内磁通量从0均匀增加，，时刻后磁通量保持不变，电子做匀速圆周运动，轨道处的磁感应强度为。忽略相对论效应。 （1）求时刻电子速度和感生电场的场强； （2）求在整个加速过程中电子运动的圈数； （3）某时刻（记为），电子位于坐标原点，速度大小为，方向沿方向，如图3。此刻将原磁场改为区域足够大的匀强磁场，磁感应强度，方向垂直纸面向外；同时在轨道平面内加一匀强电场，电场强度大小为，方向沿方向。求：（计算结果用题中物理量字母表示） ①电子在方向和方向的速度随时间的变化关系； ②电子在运动过程中的最大动能。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026年11月绍兴市选考科目诊断性考试 本试题卷分选择题和非选择题两部分，共10页，满分100分，考试时间90分钟， 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卡规定的位置上。 2.答题时，请按照答题卡上“注意事项”的要求，在答题卡相应的位置上规范作答，在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，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.可能用到的相关公式或参数：没有特殊说明，重力加速度均取。 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. 磁感应强度B的单位用国际单位制基本单位可表示为（　　） A. B. T C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】AD．根据磁感应强度的定义式 结合牛顿第二定律 进行单位推导得，故A正确，D错误； B．T（特斯拉）是磁感应强度的专用导出单位，并非由国际基本单位直接构成的表示形式，故B错误； C．根据A选项分析得 但是N（牛顿）是由基本单位导出的单位，不属于国际基本单位，故C错误； 故选A。 2. 下列情况中，加引号的物体可以看成质点的是（　　） A. 研究“花样滑冰运动员”在冰面上的旋转动作 B. 研究“神舟载人飞船”与空间站交会对接时的姿态调整 C. 研究“复兴号”高铁列车通过南京长江大桥的时间 D. 研究“复兴号”高铁列车从北京南站到上海虹桥站的运行时间 【答案】D 【解析】 【详解】A．研究花样滑冰运动员的旋转动作时，需要关注运动员肢体的姿态、身体各部分的转动差异，运动员的形状、大小是研究动作的核心要素，若将其视为无大小的质点，旋转动作将无法被描述，因此不能看成质点，故A错误； B．研究神舟载人飞船与空间站交会对接的姿态调整时，需要关注飞船自身的朝向、对接部位的相对位置，飞船的形状、结构是研究姿态调整的核心要素，若将其视为质点，将不存在“姿态”的概念，因此不能看成质点，故B错误； C．研究复兴号高铁通过南京长江大桥的时间时，通过时间的计算公式为，其中列车自身长度与大桥长度相比不可忽略，若将列车视为无长度的质点，计算得到的通过时间会与实际值产生显著偏差，因此不能看成质点，故C错误； D．研究复兴号高铁从北京南站到上海虹桥站的运行时间时，两地总路程远大于列车自身长度，列车的大小、长度对总运行时间的影响可以忽略，因此可以看成质点，故D正确。 故选D。 3. 某款主动降噪耳机的工作原理：内置麦克风采集外界环境噪声，处理器生成振幅相同、频率相同、相位相反的降噪声波，该声波与环境噪声相互叠加，以实现降噪。声波在空气中传播速度为，某一环境噪声波的振动方程为。下列说法正确的是（　　） A. 该环境噪声的频率为 B. 降噪声波的波长为 C. 降噪声波的传播速度比环境噪声波的传播速度大 D. 降噪声波与该环境噪声波叠加后，耳膜处的振动加强 【答案】B 【解析】 【详解】A．简谐振动的角频率与频率满足关系 由环境噪声的振动方程可得角频率，代入计算得频率，故A错误； B．根据题意，降噪声波与环境噪声频率相同，即；声波在空气中的传播速度，由波速、波长与频率的关系 代入得降噪声波的波长，故B正确； C．机械波的传播速度由传播介质的性质决定，降噪声波与环境噪声波均在空气中传播，介质相同，因此二者传播速度相等，故C错误； D．降噪声波与环境噪声波振幅相同、相位相反，发生相消干涉；因此两耳膜处的振动减弱，故D错误。 故选B。 4. 一群处于能级的氢原子向低能级跃迁。用其中光子能量最大的光照射逸出功的某金属，发生光电效应。氢原子的部分能级图如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 氢原子向低能级跃迁时能量增加 B. 辐射出的光子能量最大为 C. 逸出光电子的最大初动能为 D. 氢原子向低能级跃迁时最多辐射出3种不同频率的光子 【答案】C 【解析】 【详解】A．氢原子向低能级跃迁时，会向外辐射光子，自身总能量减少，故A错误； B．光子能量等于跃迁的能级差，氢原子从直接跃迁到所放出的光子能量最大，对应的光子能量为，故B错误； C．根据光电效应方程，光电子的最大初动能 代入数据解得，故C正确； D．一群处于能级的氢原子向低能级跃迁，最多辐射出的不同频率光子数为种，故D错误。 故选C。 5. 2026年10月11日，我国“蛟龙”号潜水器完成了第467次深海下潜，此次下潜深度约为。某段时间内，潜水器正在匀速下潜，其所受重力为，浮力为，海水阻力为。下列说法正确的是（　　） A. 潜水器处于超重状态 B. 重力与浮力是一对平衡力 C. 重力与海水阻力是一对相互作用力 D. 重力做功的功率大于浮力做功的功率 【答案】D 【解析】 【详解】A．潜水器匀速下潜，加速度为0，既不超重也不失重，故A错误； B．由平衡条件可得 则重力大于浮力，重力与浮力不是一对平衡力，故B错误； C．重力与海水阻力都作用在潜水器上，受力物体相同，不是一对相互作用力，故C错误； D．因重力大于浮力，由可知重力做功的功率大于浮力做功的功率，故D正确。 故选D。 6. 中国运载火箭技术研究院代表在探索大会上提出，我国计划在2033年实现载人登陆火星。若宇航员登陆火星后用弹簧测力计测得质量为的物块重力为。已知火星绕太阳做匀速圆周运动的线速度大小为，火星半径为，引力常量为，真空中光速为。下列说法正确的是（　　） A. 火星的质量为 B. 火星表面的重力加速度大小为 C. 宇航员将激光射向地球，地球上测得激光速度大小为 D. 卫星从火星表面发射到近火圆轨道，所需最小发射速度为 【答案】B 【解析】 【详解】A．忽略火星的自转，火星表面的万有引力等于重力，即 解得火星质量，故A错误； B．根据重力的定义得 可得火星表面的重力加速度，故B正确； C．根据狭义相对论的光速不变原理，真空中的光速在任意惯性参考系中恒为，与光源和观测者的相对运动无关，因此地球上测得的激光速度为，并非经典速度叠加得到的，故C错误； D．近火圆轨道的最小发射速度为火星的第一宇宙速度，即卫星贴着火星表面绕火星做匀速圆周运动的线速度，万有引力充当向心力得 解得，故D错误。 故选B。 7. 静电纺丝装置如图所示，针头接高压电源正极，针头与接收板之间的电势差为，针头下端到接收板的竖直间距为。一质量为、带正电的聚合物液滴从针头由静止开始竖直下落飞向接收板。忽略空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 针尖和接收板间的电场为匀强电场 B. 液滴在下落过程中，电势能逐渐增大 C. 液滴到达接收板时的速度大小为 D. 若仅将电压加倍，液滴到达接收板时的动能变为原来的2倍 【答案】C 【解析】 【详解】A．匀强电场的电场强度大小、方向处处相同，仅平行正对的带电金属板间可形成匀强电场。本题中针头为尖端结构，针尖与接收板间的电场线呈发散状，电场强度分布不均匀，因此不是匀强电场，故A错误； B．液滴带正电，电场方向由接正极的针头指向接收板，因此液滴受到的电场力方向竖直向下，与液滴下落位移方向相同，电场力对液滴做正功。根据电场力做功与电势能的变化规律可知，电场力做正功，电势能减小，因此液滴下落过程中电势能逐渐减小，故B错误； C．液滴从针头到达接收板的过程，利用动能定理可得 解得液滴到达接收板时的速度大小为，故C正确； D．若仅将电压加倍，液滴到达接收板时的动能为 原动能的2倍为 显然，故D错误。 故选C。 8. 匹克球是一项结合网球、羽毛球和乒乓球特点的新兴运动。如图，在一次匹克球比赛中，运动员在发球点击球，球擦网而过，到达落地点。匹克球场地尺寸如图所示，球网位于场地中央，球网高度，球场总长；击球点距地面高度。不计空气阻力，。下列说法正确的是（　　） A. 球擦网时速度方向斜向上 B. 球从击出到落地的总飞行时间为 C. 球到达落地点时水平分速度大小为 D. 球在运动过程中任意相等时间内速度变化相等 【答案】D 【解析】 【详解】A．球网位于场地中央，水平方向做匀速直线运动，设球到网的时间为，总飞行时间为，则 取竖直向上为正方向，过网与落地时相对击球点的竖直位移分别为， 由匀变速运动位移公式， 两式联立得 取，总飞行时间满足 由题给近似值解得， 由位移公式得初速度的竖直分量 球过网时的竖直分速度为 竖直分速度向下，球擦网时速度方向斜向下，A错误； B．总飞行时间为，而仅为球从高处平抛的下落时间，B错误； C．水平分速度不变，由水平位移与总飞行时间得 从过网到落地也经历，落地时竖直分速度为 是竖直分速度的大小，不是水平分速度，C错误； D．球在空中只受重力，加速度恒为重力加速度，任意相等时间内速度变化量 大小与方向都相同，D正确。 故选 D。 9. 如图所示，我国东部沿海某乡村的分布式风力发电储能系统，主要构件有：额定功率的风力发电机，额定电压、可储存额定能量的电池。已知该系统年发电量可以等效为以额定功率发电，标准煤完全燃烧可发电，排放二氧化碳。下列说法正确的是（　　） A. 风力发电机的输出功率与风速的平方成正比 B. 风力发电机捕获的空气动能可以全部转化为电能 C. 该系统正常运行10年，可减少二氧化碳排放量约 D. 储能电池充满电后，即使连续一周风速极低，风力发电机几乎不发电，仍可承受的基本用电负荷 【答案】D 【解析】 【详解】A．设空气密度为、风轮扫过面积为、风速为，在内流过风轮的空气质量为 由动能公式，流过风轮的空气动能为 所以单位时间内流过风轮的空气动能与成正比；在其他条件和能量转换效率不变时，发电机输出功率也随变化，并非与成正比，故A错误； B．风轮必须让气流继续通过，不能取走来流空气的全部动能；此外，机械能转化为电能的过程中还存在损耗，故B错误； C．按题给等效发电时间，10年发电量为 按单位发电量折算，减少的二氧化碳质量为 该数值约为，故C错误； D．连续一周的基本用电负荷消耗电能为 因为，满电电池储存的电能足以承担这一周的负荷，故D正确。 故选D。 10. 在足够大的匀强磁场区域中，磁感应强度为，方向垂直纸面向里。一个静止的核发生衰变，衰变释放的核能全部转化为两粒子的动能。两粒子在磁场中运动时，速度方向与磁场垂直，除受洛伦兹力外，均受到方向与速度方向相反、大小与速率成正比的阻力作用。已知、、的原子质量分别为、、，1 u相当于931.5 MeV能量，粒子、的结合能分别为28.3 MeV、，下列说法正确的是（　　） A. 粒子比核更稳定 B. 核获得的动能约为 C. 粒子在磁场中运动路程比核大 D. 当核速度方向改变时，粒子速度方向改变约为 【答案】D 【解析】 【详解】A．原子核的稳定性由比结合能决定，比结合能越大原子核越稳定，计算得α粒子的比结合能 Th核的比结合能 Th核比结合能更大、更稳定，故A错误； B．衰变过程动量守恒，初始U核静止，故衰变后两粒子动量大小相等 衰变的质量亏损 释放的总核能全部转化为两粒子的动能，即 由动能与动量的关系，得，远小于4.2MeV，故B错误； C．粒子运动时，洛伦兹力始终与速度方向垂直，仅改变速度方向，不影响速度大小的变化，切向方向仅受阻力，切向的运动由动量定理，切向的运动方程为 即 则路程，由于衰变后两粒子初始动量大小相等，而阻力系数k大小关系未知，故两粒子总路程x大小关系无法确定，故C错误； D．将粒子的运动分解为切向和法向，则任意时刻有 可推导出粒子速度方向的转动角速度为恒定值 与速率无关，因此转过的角度 两粒子速度方向改变的角度之比为 解得当Th核转过时，α粒子转过的角度为，故D正确。 故选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，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 11. 关于下面四幅图对应的物理知识说法正确的是（　　） A. 图甲是电子束穿过铝箔后的衍射图样，说明实物粒子也具有波动性 B. 图乙是肥皂膜在白光照射下的彩色条纹，这是光的折射现象 C. 图丙中摇动手柄使磁铁转动，稳定后，铝框的转速可以与磁铁的转速相等 D. 图丁是光敏电阻，光照强度越大，阻值越小 【答案】AD 【解析】 【详解】A．衍射是波特有的现象，电子是实物粒子，电子束穿过铝箔产生衍射图样，直接证明了实物粒子具有波动性，故A正确； B．肥皂膜在太阳光下呈现的彩色条纹，是肥皂膜前后表面反射的太阳光发生薄膜干涉形成的，不是折射现象，故B错误； C．图丙是电磁驱动装置，摇动手柄使磁铁转动，铝框会因电磁感应而产生感应电流，进而受到安培力跟随磁铁转动。若铝框的转速与磁铁的转速相等，两者没有相对运动，铝框中就没有感应电流，因而稳定后，铝框的转速一定小于磁铁的转速，故C错误； D．光敏电阻的特性是光照强度越大，里面的半导体材料导电性能越强，对应的阻值越小，故D正确。 故选AD。 12. 电磁炉线圈通以正弦交流电，锅底中产生涡流发热。估算某锅底发热功率时把锅底等效为半径的单匝圆环，等效电阻，锅底处的磁感应强度近似为（，），。则（　　） A. 电磁炉换用陶瓷锅也能正常工作 B. 圆环回路感应电动势峰值 C. 圆环回路的发热功率1036.8 W D. 若线圈中电流频率变为2倍，圆环回路的发热功率变为4倍 【答案】BD 【解析】 【详解】A．电磁炉利用交变磁场在导电锅底中产生涡流，通过电流的热效应加热。陶瓷不易导电，不能形成足以加热的涡流，故A错误； BC．设圆环面积为，磁场垂直于圆环平面，穿过圆环的磁通量为 这一磁通量变化规律与同面积单匝线圈在磁感应强度为的匀强磁场中以角速度匀速转动时相同，按正弦式交变电流的标准模型，感应电动势峰值为 代入题给数据得 圆环等效为纯电阻回路，正弦电动势的有效值为 根据焦耳定律，圆环的平均发热功率为，故B正确，C错误； D．由前述电动势峰值和发热功率的关系，角速度与频率满足标准关系，代入可得 在磁感应强度峰值、圆环面积和电阻不变的条件下，频率变为原来的2倍，发热功率变为原来的4倍，故D正确。 故选BD。 13. 一半径的球形薄壁玻璃鱼缸内充满水，水的折射率，忽略玻璃壁厚的影响，小鱼看作点光源。下列说法正确的是（　　） A. 光线从水中斜射入空气时，折射角可能小于入射角 B. 从鱼缸外任意位置观察球心位置的小鱼，小鱼的像都在球心 C. 当小鱼到鱼缸球心的距离时，鱼缸外部分位置无法看到小鱼 D. 小鱼紧贴鱼缸内壁游动时，在鱼缸外任意角度均可看到小鱼 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由折射定律得。由于，在能够折射出空气的情况下有 若入射角超过临界角则发生全反射，故A错误； B．鱼在球心时，球面上任一点的法线都沿半径方向，鱼发出的光线射到球面时入射角为，折射光线不发生偏折，反向延长线仍通过球心，故B正确； CD．设鱼为，球心为，球面上的出射点为，鱼到球心的距离为，球半径为。出射点处的法线为半径，相关几何关系如图所示 由几何关系，最大入射角对应于 ，此时三角形在处为直角，所以 水到空气的临界角满足 因此 当时， 因此部分球面处的入射角超过临界角，发生全反射，鱼缸外有部分位置无法看到小鱼；当小鱼紧贴鱼缸内壁时，同样存在全反射，不可能从鱼缸外任意角度看到小鱼，故C正确，D错误。 故选BC。 非选择题部分 三、非选择题（本题共5小题，共58分） 14. 某同学用如图1所示的装置探究加速度与物体受力的关系。小车（含车内砝码）总质量为，放在水平木板上，由跨过定滑轮的细线与砝码盘（含砝码）相连，砝码盘（含砝码）的总质量为。打点计时器接交流电源（频率），纸带穿过打点计时器与小车相连。 （1）关于实验操作，下列说法正确的是__________。 A. 实验前应将木板不带滑轮的一端适当垫高，平衡小车受到的阻力 B. 实验时应先释放小车，再接通打点计时器电源 C. 实验中应保证砝码和砝码盘总质量远大于小车总质量 D. 每次改变小车质量时，都需要重新平衡阻力 （2）如图2为实验中打出的纸带，相邻计数点间还有四个点未画出。打C点时小车速度__________，小车加速度__________。（结果均保留两位有效数字） （3）（多选）某同学根据实验数据作出图像如图3所示，图线末端明显向下弯曲。下列分析正确的是__________。 A. 弯曲原因是平衡阻力过度 B. 弯曲原因是没有满足的条件 C. 为使图线变为直线，应作图像 D. 为使图线变为直线，应作图像 【答案】（1）A （2） ①. 0.30 ②. 0.40 （3）BD 【解析】 【小问1详解】 A．实验前垫高木板无滑轮端，目的是让小车重力沿木板的分力抵消滑动摩擦力，平衡小车受到的阻力，保证小车的合力等于细线拉力，故A正确； B．打点计时器的规范操作是先接通电源，待打点稳定后再释放小车，故B错误； C．本实验把砝码盘重力近似当作小车拉力，根据牛顿第二定律有， 解得 只有满足m≪M时，拉力T≈mg，因此要求砝码盘总质量远小于小车总质量，故C错误； D．平衡阻力的本质是让 小车质量M可以约去，改变小车质量后无需重新平衡阻力，故D错误； 故选A。 【小问2详解】 [1][2]交流电源频率为50Hz，相邻计数点间还有4个点未画出，因此相邻计数点的时间间隔T=0.02×5s =0.1s 打C点的瞬时速度等于BD段的平均速度，则有 根据逐差法有 【小问3详解】 AB．对整体由牛顿第二定律得 当m增大、不再满足m≪M时，实际加速度会比理想加速度偏小，图线末端向下弯曲，和平衡阻力过度无关，故A错误，B正确； CD．对 变形可得 可见是线性关系，作该图像可得到直线，故C错误，D正确； 故选BD。 15. 某兴趣小组计划利用加速度传感器测定电源的电动势，设计了如图1所示的测量电路。质量为的加速度传感器穿过光滑的水平横杆，两根相同的劲度系数为的轻弹簧一端固定，另一端连接传感器。滑动变阻器的总阻值为，有效长度为。主要实验步骤如下： ①按图1连接电路，系统静止时滑动触头位于滑动变阻器正中央，闭合开关，此时电流表示数为； ②使系统以某一恒定加速度水平运动，利用加速度传感器测出此时的加速度（以向右为正方向），记录电流表示数； ③重复步骤②，改变系统加速度，得到多组、的测量数据； ④断开开关，整理器材。 （1）若滑动触头从滑动变阻器正中央向右侧滑动，则电流表示数将__________（选填“变大”、“变小”或“不变”）；传感器的加速度方向__________（选填“向左”或“向右”）； （2）当加速度传感器示数为时，滑动变阻器接入电路的有效阻值为__________（用、、、、表示）； （3）若以为纵轴，以为横轴，通过描点可以作出如图2所示的线性关系图像，图像斜率为，纵截距为。可得该电源的电动势为__________（选用、、、、、表示）； （4）若考虑电流表内阻的影响，电源电动势测量值__________（选填“>”、“=”或“<”）真实值。 【答案】（1） ①. 变大 ②. 向左 （2） （3） （4）= 【解析】 【小问1详解】 [1]按图1的接法，滑动触头向右时，接入电路的电阻丝长度减小，滑动变阻器接入电路的电阻减小。由闭合电路欧姆定律，在电源电动势和内阻不变时，电路总电阻减小，电流表示数变大。 [2]传感器偏离中点向右时，左侧弹簧伸长、右侧弹簧压缩，两弹簧对传感器的合力向左。由牛顿第二定律，传感器的加速度方向向左。 【小问2详解】 系统加速度向右时，传感器相对随系统运动的支架向左偏移。设偏移量为；相对中点的弹簧弹力变化使两弹簧对传感器的合力向右，大小为。传感器随系统以向右运动，由牛顿第二定律得，故传感器左移距离满足 滑片左移后，接入电阻丝的长度为。因电阻丝均匀，接入电路的电阻为 将上式代入接入电阻表达式，得 【小问3详解】 图2是以为纵坐标、为横坐标的线性图像，斜率为、纵截距为，因此图像关系为 将第（2）问的接入电阻表达式代入闭合电路欧姆定律，得 整理后得 与图像关系比较，斜率满足 解得该电源的电动势为 【小问4详解】 设电流表内阻为。它串联在电路中，闭合电路欧姆定律为。 将第（2）问的接入电阻表达式代入并整理，得 电流表内阻只改变直线的常量项，不改变与图像的斜率。由斜率求得的电动势因此等于真实值。 16. 如图所示，竖直放置的导热汽缸与大气相通，缸内有一质量、横截面积的活塞，活塞与缸底之间封闭一定质量的理想气体。活塞上方连接一劲度系数的轻弹簧，弹簧上端固定在汽缸顶部。初始时弹簧恰好处于原长，气柱高度，气体温度。现对气体加热，使活塞缓慢上升；然后用卡销将活塞位置固定并停止加热，缓慢冷却气体至温度。全过程气体对外做功。已知大气压强，活塞与汽缸壁间无摩擦。 （1）加热过程封闭气体的分子平均动能__________（选填“增大”、“减小”或“不变”），分子数密度__________（选填“增大”、“减小”或“不变”）； （2）求初始状态时封闭气体的压强和加热结束时温度； （3）求全过程气体从外界吸收热量。 【答案】（1）增大，减小 （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 加热过程封闭气体的温度升高，则气体的分子平均动能增大；封闭气体质量不变，体积增大，则分子数密度减小 【小问2详解】 初始时弹簧恰好处于原长，弹簧弹力为零。活塞受力平衡 代入数据求得 加热结束时，活塞受力平衡 得 由理想气体状态方程，， 求得 【小问3详解】 由题意，可知全过程气体初、末状态的温度相同，气体内能不变， 外界对气体做功 根据热力学第一定律，得气体从外界吸收热量 17. 一游戏装置竖直截面如图所示，斜面轨道底端与水平面平滑连接；半径的圆形轨道，与水平面分别相切于最低点、（、稍错开），为圆轨道最高点。点右侧点处静置球2，点右侧水平面与小球间动摩擦因数，一轻弹簧自然长度时左端在点，右端固定于竖直墙。球1从斜面上某高度处由静止释放，恰好能通过圆轨道最高点，并沿轨道运动至点与球2发生弹性正碰，碰撞后撤去球1。已知弹簧劲度系数（在弹性限度内），除点右侧水平面外其余接触面均光滑，两球均可视为质点，球1质量，球2质量。球2从接触弹簧到弹簧压缩至最短所用的时间为。求： （1）球1最初释放高度和经过点时受到的支持力大小； （2）球1与球2碰后瞬间各自的速度大小； （3）弹簧被压缩到最短时的压缩量； （4）若球1从高度处由静止释放，球2从接触弹簧到弹簧压缩至最短所用的时间为，比较与的大小，并简述理由。 【答案】（1）1m，60N （2），方向向左；，方向向右 （3）0.29m （4）根据牛顿第二定律，得接触弹簧后球2的加速度 可知运动为简谐运动平衡位置时，可求得位置为左侧处 以平衡位置为原点，则振幅 初相位 从接触至第一次到达最大位移经历相位为，可得 释放高度变大，、变大、变小，变大，所以。 【解析】 【小问1详解】 球1恰好通过最高点，有 得 球1从释放到达，机械能守恒 求得 过程中，由机械能守恒 解得 在点由牛顿第二定律 得球1受到的支持力大小 【小问2详解】 球1碰前速度，发生弹性正碰， 联立求得（负号表示向左），（向右） 【小问3详解】 球2自起即压缩弹簧并受摩擦，到最短时速度为零，根据动能定理 求得 【小问4详解】 见答案 18. 某兴趣小组为节约能源，设计了地铁车厢进出站时的简化模型，如图所示。间距的两足够长平行金属导轨置于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度，导轨左端接开关和电动势、内阻的电源，导轨右端接开关、理想二极管和电动势、内阻的可充电电源，质量，长也为的导体棒垂直导轨水平放置，导体棒电阻，其它电阻不计。接通开关、断开开关，导体棒由静止开始加速；足够长时间后，断开开关、同时接通开关，导体棒由最大速度开始减速，导体棒开始减速后经时间后停止运动。导体棒运动过程中受到的摩擦阻力恒为。求： （1）接通开关、断开开关瞬间，导体棒受到安培力的大小和方向； （2）导体棒的最大速度； （3）减速过程中通过导体棒的电荷量； （4）导体棒从开始减速至停止的过程中电能回收的效率。 【答案】（1）5N，方向水平向右 （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 已知：，，，，，，，，， 接通，断开瞬间，导体棒受到的安培力：速度为，感应电动势为 回路电流： 安培力大小：，由左手定则，安培力方向水平向右。 【小问2详解】 加速度时速度最大，受力平衡： 动生电动势，回路电流 联立得 代入数据得 解得 【小问3详解】 二极管单向导通，当时，达到临界速度， 时二极管截止，无电流，只受摩擦力，加速度大小 由得无电流阶段时间： 有电流阶段时间： 对过程，取向右为正方向，动量定理： 代入数据得 解得 【小问4详解】 导体棒减少的动能： 回收储存到电源的电能： 回收效率： 19. 现代科学技术研究中常要用到高速电子，电子感应加速器就是利用感生电场使电子加速的设备。基本原理如图1所示，上、下为两个电磁铁，磁极之间有一个环形真空室，电子在真空室内做圆周运动。电磁铁线圈电流的大小、方向可以变化，在两极间产生一个变化的磁场，激发涡旋电场，从而使电子加速。图1为侧视图和俯视图，电子沿逆时针方向，做初速度为零的稳定的圆周运动，已知电子质量、电荷量，圆周运动半径，穿过电子圆形轨道的磁通量随时间的变化关系（定性关系）如图2所示，在时间内磁通量从0均匀增加，，时刻后磁通量保持不变，电子做匀速圆周运动，轨道处的磁感应强度为。忽略相对论效应。 （1）求时刻电子速度和感生电场的场强； （2）求在整个加速过程中电子运动的圈数； （3）某时刻（记为），电子位于坐标原点，速度大小为，方向沿方向，如图3。此刻将原磁场改为区域足够大的匀强磁场，磁感应强度，方向垂直纸面向外；同时在轨道平面内加一匀强电场，电场强度大小为，方向沿方向。求：（计算结果用题中物理量字母表示） ①电子在方向和方向的速度随时间的变化关系； ②电子在运动过程中的最大动能。 【答案】（1）， （2） （3）①，；② 【解析】 【小问1详解】 洛伦兹力提供向心力 时刻后电子的速度大小 电子受到的切向电场力产生切向加速度，由 可得轨道处的涡旋电场强度 【小问2详解】 最大动能 电子每运动一圈，感生电场对电子做功 运动圈数圈 【小问3详解】 ①将电子的初速度分解为两个分速度，一个分速度做匀速直线运动，漂移速度，有 可得 方向沿方向；另一个分速度做匀速圆周运动，速度，大小 方向沿方向开始 。 根据， 圆周运动的角速度 时，圆周运动速度沿方向。电子带负电，磁场向外，由左手定则，洛伦兹力沿方向，电子逆时针转动。经过时间，圆周运动速度转过角度（逆时针），其分量为， 加上匀速直线运动的漂移速度， ②电子的运动是匀速圆周运动与匀速直线运动（漂移）的合成。当匀速圆周运动与匀速直线运动速度方向同向，速度达到最大值 对应动能最大 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $