2023年1月浙江省普通高校招生選考科目考試物理仿真試卷C（解析版）

2023年1月浙江省普通高校招生選考科目

物理仿真模擬試卷C

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）

一、選擇題I（本題共13小題，每小題3分，共39分。每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中只有一個(gè)是符

合題目要求的，不選、多選、錯(cuò)選均不得分）

1.下列說法正確的是（）

A.用北斗導(dǎo)航確定遠(yuǎn)洋海輪在大海中的位置，可以把遠(yuǎn)洋海輪當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)

B.時(shí)刻就是長度很短的時(shí)間間隔

C.路程是標(biāo)量，即位移的大小

D.直線運(yùn)動(dòng)中位移的大小和路程一定相等

【解答】解：A、用北斗導(dǎo)航確定遠(yuǎn)洋海輪在大海中的位置時(shí)，其大小可以忽略，故可以把遠(yuǎn)洋

海輪看作質(zhì)點(diǎn)，故A正確；

B、時(shí)間間隔是兩個(gè)時(shí)刻的間隔，時(shí)刻是某一瞬間，不是較短的一段時(shí)間，故B錯(cuò)誤；

CD、路程是物體實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡的長度，位移的大小是初末位置之間的距離，物體做單向直線運(yùn)動(dòng)

時(shí)，位移的大小等于路程，其他情況下位移大小小于路程，故CD錯(cuò)誤；

故選：Ao

2.下列各組合中，屬于物理量與其對(duì)應(yīng)單位的是（）

A.電場強(qiáng)度：VB.磁通量：Wb

C.磁感應(yīng)強(qiáng)度：N/AD.自感系數(shù)：L

【解答】解：A、電場強(qiáng)度的單位是牛每庫侖N/C或伏每米V/m,故A錯(cuò)誤；

B、磁通量的單位為韋伯Wb,故B正確；

C、磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位為特斯拉T,1T=1N/A?m,故C錯(cuò)誤：

D、自感系數(shù)的單位是亨利H,故D錯(cuò)誤。

故選:Bo

3.下列說法中符合物理史實(shí)的是（）

A.卡文迪許首次在實(shí)驗(yàn)室里較準(zhǔn)確地測出了引力常量

B.牛頓創(chuàng)立了“日心說”，“日心說”是正確的，太陽是宇宙的中心

C.第谷發(fā)現(xiàn)了行星的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，開普勒發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律

D.伽利略將行星與太陽、地球與月球、地球與地面物體之間的引力規(guī)律推廣到宇宙中的一切物

體，得出了萬有引力定律

【解答】解：A、卡文迪許首次在實(shí)驗(yàn)室里較準(zhǔn)確地測出了引力常量，故A正確；

B、哥白尼創(chuàng)立了“日心說”，太陽是太陽系的中心，太陽系是銀河系的一員，銀河系又是宇宙中

的一個(gè)星系，太陽不是宇宙的中心。故B錯(cuò)誤；

C、開普勒發(fā)現(xiàn)了行星的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，故C錯(cuò)誤：

D、牛頓將行星與太陽、地球與月球、地球與地面物體之間的引力規(guī)律推廣到宇宙中的一切物體,

得出」'萬有引力定律，故D錯(cuò)誤；

故選：Ao

4.如圖所示，有兩個(gè)完全相同的小球A、B,將它們從同一高度以相同大小的初速度vo分

別水平拋出和豎直向上拋出（不計(jì)空氣阻力），則下列說法正確的是（）

AR

A.兩小球落地時(shí)的速度相同

B.從拋出點(diǎn)至落地，兩球重力做功相同

C.兩小球落地時(shí)，重力的瞬時(shí)功率相同

D.從拋出點(diǎn)至落地，重力對(duì)兩小球做功的平均功率相同

【解答】解：AB、在整個(gè)過程中，只有重力做功，重力做功的特點(diǎn)是只與始末位置的高度差相等,

與其所經(jīng)過的路徑無關(guān)，所以這兩個(gè)小球在整個(gè)過程中重力做功相等，根據(jù)動(dòng)能定理可知

mgi=^mv2-^mv^則落地時(shí)的動(dòng)能相等，速度大小相等，但速度方向不同，故A錯(cuò)誤，B

正確；

C、由于落地時(shí)速度大小相同，方向不同，根據(jù)P=mgVy可知，重力的瞬時(shí)功率不同；

D、豎直上拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間比平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間多，根據(jù)P=?知道：重力對(duì)平拋拋球做功的平均功

率更大，故D錯(cuò)誤；

故選：B?

5.如圖所示，質(zhì)量為m的木塊在水平拉力F作用下向右滑行.木板處于靜止?fàn)顟B(tài)，已知木塊與木

板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為內(nèi)，木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為陽，木板質(zhì)量為M。則下列說法錯(cuò)誤的

是（)

A.木塊受到木板的摩擦力的大小為囚mg,方向水平向左

B.木板受到地面的摩擦力的大小為閨mg,方向水平向左

C.木板受到地面的摩擦力的大小為因（m+M）g

D.無論怎樣改變F的大小，木板都不可能運(yùn)動(dòng)

【解答】解：A、m對(duì)M的壓力等于mg,m所受M的滑動(dòng)摩擦力大小fi=nimg,方向水平向

左，故A正確；

BC、根據(jù)牛頓第三定律得知：木板受到m的摩擦力方向水平向右，大小等于陽mg.M處于靜止

狀態(tài)，水平方向受到m的滑動(dòng)摩擦力和地面的靜摩擦力，根據(jù)平衡條件木板受到地面的摩擦力的

大小是山mg,方向水平向左。故B正確，C錯(cuò)誤；

D、無論F大小如何，m在M上滑動(dòng)時(shí)對(duì)M的滑動(dòng)摩擦力大小不變，達(dá)不到M與地面間的最大

靜摩擦力總（m+M）g,所以不可能運(yùn)動(dòng)。故D正確；

本題選錯(cuò)誤的，故選：C。

6.如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)以速度VA從A點(diǎn)水平射出，以速度VB經(jīng)過B點(diǎn)，不計(jì)空氣阻

力。則下列說法中正確的是（）

A.若質(zhì)點(diǎn)以速度VB從B點(diǎn)沿-VB方向射出，它將剛好以速度-VA經(jīng)過A點(diǎn)

B.若質(zhì)點(diǎn)以大于VB的速度從B點(diǎn)沿-VB方向射出，它也有可能沿-VA方向經(jīng)過A點(diǎn)

C.若質(zhì)點(diǎn)以小于VB的速度從B點(diǎn)射出，它也有可能沿-VA方向經(jīng)過A點(diǎn)

D.若質(zhì)點(diǎn)以速度-VA從B點(diǎn)射出時(shí)還受到豎直向上、大小為3mg的恒力，則它將剛好以速度

-VB經(jīng)過A點(diǎn)

【解答】解：A、質(zhì)點(diǎn)以速度VB從B點(diǎn)沿-VB方向射出，在豎直方向做上拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向的

初速度等于A到B的豎直方向的末速度，豎直方向加速度均為g,由對(duì)稱性可知上拋的最高點(diǎn)與

A點(diǎn)等高，兩次水平方向速度等大反向，水平位移的大反向，故它將剛好以速度-VA經(jīng)過A點(diǎn),

故A正確；

B、若質(zhì)點(diǎn)以大于I，B的速度從8點(diǎn)沿-VB方向射出，最高點(diǎn)在A的左上方，不可能沿-VA方向

經(jīng)過A點(diǎn)，故B錯(cuò)誤；

C、若質(zhì)點(diǎn)以小于-8的速度從8點(diǎn)射出，最高點(diǎn)在A的右下方，未到達(dá)4點(diǎn)，豎直方向的速度

已減為0,故C錯(cuò)誤；

D、若質(zhì)點(diǎn)受到豎直向上、大小恒為2mg的恒力，則合力豎直向上為mg,以速度-VA從B水平

拋出，則運(yùn)動(dòng)軌跡和原來的對(duì)稱，則它剛好以-vs經(jīng)過A點(diǎn)，但題目提供的是3〃?g的恒力，故D

錯(cuò)誤。

故選：Ao

7.某平行于x軸的靜電場在x軸正半軸上的電勢(shì)（p隨x變化的關(guān)系如圖所示，則（）

A.在x=X2處，電場強(qiáng)度為0

B.在x=xi、x=X3兩處，電場強(qiáng)度方向相反

C.電子在X=X1處受到的靜電力小于電子在X=X3處受到的靜電力

D.正電荷從X=X1移到X=X3處，受到的靜電力先做負(fù)功后做正功

【解答】解：ABC、根據(jù)公式E=§=笑，易知圖線上各點(diǎn)切線的斜率表示該點(diǎn)的電場強(qiáng)度，在

aAx

X=X2處，電場強(qiáng)度不為0;在X=X］、X=X3兩處，電場強(qiáng)度方向相同，且E2VE3,由F=qE,

可知電子在X=X|處受到的靜電力小于電子在X=X3處受到的靜電力，故AB錯(cuò)誤，C正確；

D、由圖可知，從x=xi到x=X3處，電勢(shì)一直在升高，根據(jù)公式Ep=q（p,q>0,易知，正電荷

電勢(shì)能一直升高，受到靜電力做負(fù)功，故D錯(cuò)誤。

故選：Co

8.5月17日23點(diǎn)48分，長征三號(hào)丙運(yùn)載火箭在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射我國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系

統(tǒng)第45顆衛(wèi)星（北斗二號(hào)GEO-8衛(wèi)星）。該衛(wèi)星是我國北斗區(qū)域?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)的第4顆備份衛(wèi)

星，屬于地球靜止同步軌道衛(wèi)星。至此，北斗二號(hào)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)圓滿收官。則北斗二號(hào)GE0-8

衛(wèi)星在軌道運(yùn)行時(shí)，其()

A.線速度大于第一宇宙速度

B.角速度大于月球繞地球運(yùn)行的角速度

C.向心加速度大于地面的重力加速度

D.每隔24h都會(huì)有兩次經(jīng)過赤道上空

【解答】解：A.第一宇宙速度是近地飛行的線速度，則可知北斗二號(hào)GEO-8衛(wèi)星的線速度小

于第一宇宙速度，故A錯(cuò)誤；

BD.由題意可知北斗二號(hào)GEO-8衛(wèi)星是地球同步衛(wèi)星，則其運(yùn)行周期為24h,小于月球繞運(yùn)行

的周期，根據(jù)3=竽可知其角速度大于月球繞地球運(yùn)行的角速度，其相對(duì)于地球赤道上某個(gè)物體

是靜止的，故B正確，D錯(cuò)誤；

C.在地球表面上的物體有重力等于萬有引力，即mg=，可得地面的重力加速度為g=G§，

RR~

對(duì)北斗二號(hào)GEO-8衛(wèi)星有：m'a=G」嗎，得其向心加速度為a=G—^，則可知北斗

(R+/l)2(R+/l)Z

二號(hào)GEO-8衛(wèi)星的向心加速度小于地面的重力加速度，故C錯(cuò)誤。

故選：Bo

9.如圖所示，兩根長度均為Li的輕繩一端分別拴在日光燈燈罩上的掛鉤M、N處，另一端共同懸

掛于天花板上的0處，兩輕繩與豎直方向的夾角相同，日光燈保持水平。己知日光燈整體的質(zhì)量

為m,掛鉤M、N之間的距離為L2,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間?則輕繩0M段的拉力大小為()

2rr1gL

A.i

J44-玲

Cmgh

“2

【解答】解：日光燈受重力和兩個(gè)拉力，結(jié)合對(duì)稱性，兩個(gè)拉力等大，設(shè)為T,設(shè)拉力與豎直方

向上的夾角為a,

將拉力向豎直方向分解，根據(jù)平衡條件得：2Tcosa=mg

根據(jù)幾何關(guān)系得:

聯(lián)立解得輕繩OM段的拉力大小為：T=,"31,故A正確，BCD錯(cuò)誤。

故選：Ao

10.2020年爆發(fā)了新冠肺炎，該病毒傳播能力非常強(qiáng)，因此研究新冠肺炎病毒株的實(shí)驗(yàn)室必須是全

程都在高度無接觸物理防護(hù)性條件下操作。武漢病毒研究所是我國防護(hù)等級(jí)最高的P4實(shí)驗(yàn)室，

在該實(shí)驗(yàn)室中有一種污水流量計(jì)，其原理可以簡化為如圖所示模型：廢液內(nèi)含有大量正、負(fù)離子,

從直徑為d的圓柱形容器右側(cè)流入，左側(cè)流出。流量值Q等于單位時(shí)間通過橫截面的液體的體積。

空間有垂直紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，下列說法正確的是（）

A.帶電粒子所受洛倫茲力方向由M指向N

B.M點(diǎn)的電勢(shì)高于N點(diǎn)的電勢(shì)

C.污水流量計(jì)也可以用于測量不帶電的液體的流速

D.只需要測量M、N兩點(diǎn)的電壓就能夠推算廢液的流量

【解答】解：AB、帶電粒子進(jìn)入磁場后受到洛倫茲力作用，根據(jù)左手定則可知，正粒子受到的洛

倫茲力向下，負(fù)粒了?受到洛倫茲力向上，M點(diǎn)的電勢(shì)低于N點(diǎn)的電勢(shì)，故AB錯(cuò)誤；

C、不帶電的液體在磁場中不受力，M、N兩點(diǎn)沒有電勢(shì)差，無法計(jì)算流速，故C錯(cuò)誤；

D、最終正、負(fù)粒子受到的電場力和洛倫茲力平衡，有qvB=q匕解得液體的流速：v=旦，U

是MN兩點(diǎn)間的電壓，廢液的流量為：Q=VS=￥?,只需要測量MN兩點(diǎn)的電壓就能夠推算廢

液的流量，故D正確。

故選：D.

11.如圖所示為小明同學(xué)家里購買的一款掃地機(jī)器人，工作過程遇電量不足20%時(shí)，會(huì)自動(dòng)返回基

座充電.小明同學(xué)仔細(xì)翻閱了這款掃地機(jī)器人的說明書，發(fā)現(xiàn)其工作參數(shù)如下表所示，則該掃地

機(jī)器人（）

機(jī)器人吸塵器

電池14.4V/5200mAh鋰離子電池

產(chǎn)品重量約4.7kg

無線連接WiFi智能快連

額定電壓14.4V

額定功率68W

充電時(shí)間<6小時(shí)

A.電阻一定為3.05Q

B.實(shí)際工作電流一定為4.72A

C.充滿電后正常工作的時(shí)間一定為l.lh

D.以額定功率工作時(shí)每分鐘消耗電能一定為4080J

【解答】解：AB、山銘牌知，掃地機(jī)器人工作的額定電壓為U=8V,額定功率為P=14.4W,則

額定電流為：』媼=牛當(dāng)\=4.72人，實(shí)際工作電流不一定等于額定電流；機(jī)器人不是純電阻用電

Uo

器，所以其電阻：R#：y=n=3.05(1,故AB錯(cuò)誤;

C、根據(jù)電池容量5200mAh可知,電量為:q=5200X103X3600C=18720C

由于機(jī)器人工作過程遇電量不足20%時(shí)，會(huì)自動(dòng)返回基座充電，所以充滿電后正常工作的時(shí)間為:

t=Q（l-20%）=18720x80%s^Q88h1故c錯(cuò)誤；

I4.72

D、以額定功率工作時(shí)每分鐘消耗電能為：E=Pt=68X60J=4080J,故D正確。

故選：D。

12.手持軟長繩的一端O點(diǎn)，在豎直平面內(nèi)連續(xù)向上、向下抖動(dòng)軟繩（可視為簡諧運(yùn)動(dòng)），帶動(dòng)繩

上的其他質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)形成沿繩水平傳播的簡諧波，P、Q為繩上的兩點(diǎn)。t=0時(shí)O點(diǎn)由平衡位置開

7

始振動(dòng)，至ti時(shí)刻恰好完成-次全振動(dòng)，繩上OQ間形成如圖所示的波形（Q點(diǎn)之后未畫出），則

4

（）

-

A.ti時(shí)刻之前Q點(diǎn)始終靜止

B.ti時(shí)刻P點(diǎn)剛好完成一次全振動(dòng)

C.t=0時(shí)O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向向上

D.若手上下振動(dòng)加快，該波的波長將變大

【解答】解：AB、由題意可知該簡諧波的周期為T=2=苧，

由題圖可知質(zhì)點(diǎn)P的平衡位置到波源平衡位置的距離為四分之三個(gè)波長，

質(zhì)點(diǎn)Q的平衡位置到波源平衡位置的距離為四分之五個(gè)波長，所以質(zhì)點(diǎn)P、Q起振的時(shí)刻分別為

33

T+

=-=-v

fp471

55

=-T--

Q47

所以ti時(shí)刻前Q點(diǎn)已經(jīng)開始振動(dòng)，且ti時(shí)刻P點(diǎn)剛好完成一次全振動(dòng)，故B正確，A錯(cuò)誤;

C、由題圖及上面分析可知P點(diǎn)的起振方向?yàn)橄蛳拢捎诶K子上所有質(zhì)點(diǎn)的起振方向都和波源的

起振方向相同，所以t=0時(shí)。點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向向下，故C錯(cuò)誤；

D、手上下振動(dòng)加快后，簡諧波的頻率增大，但波速不變，所以波長變小，故D錯(cuò)誤。

故選：B。

13.如圖所示，邊長為L的單匝均勻金屬線框置于光滑水平桌面上，在拉力作用下以恒定速度通過

寬度為D、方向豎直向下的有界勻強(qiáng)磁場，線框的邊長L小于有界磁場的寬度D,在整個(gè)過程中

線框的ab邊始終與磁場的邊界平行，若以F表示拉力、以Uab表示線框ab兩點(diǎn)間的電勢(shì)差、I

表示通過線框的電流（規(guī)定逆時(shí)針為正，順時(shí)針為負(fù)）、P表示拉力的功率，則下列反映這些物理

量隨時(shí)間變化的圖像中正確的是（）

【解答】解：設(shè)線框每邊電阻為R,線框的邊長為L,線框的速度為V。

A、線框進(jìn)入磁場過程，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=BLv,線框中的電流為/=第，方向?yàn)槟鏁r(shí)針

方向（正方向），完全進(jìn)入磁場時(shí)電流為零；離開磁場過程中，感應(yīng)電流方向?yàn)闉轫槙r(shí)針方向（負(fù)

方向），故A錯(cuò)誤；

B、由于線框勻速運(yùn)動(dòng)，故拉力F大小為：F=F委=8"=筆衛(wèi)，拉力的功率為：

P=Fu=3苛，進(jìn)出磁場時(shí)功率相同，線框完全進(jìn)入磁場后，根據(jù)電流為零，功率為零，故B

4R

正確；

22

C、根據(jù)F=F安=8"=可知，線框進(jìn)出磁場時(shí)線框所受安培力均向左，大小恒定，故拉

力F均向右，大小恒定，當(dāng)線框完全進(jìn)入磁場后，線框完全進(jìn)入磁場過程感應(yīng)電流為零，拉力應(yīng)

為0,故C錯(cuò)誤；

D、線框進(jìn)入磁場過程中，ab邊相當(dāng)于電源，ab兩點(diǎn)間電壓為路端電壓，a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為：

3

Uab=Ix3R=^BLv^

線框完全進(jìn)入磁場過程中，ab間電勢(shì)差為Uab=BLv；

線框離開磁場過程，線框中的電流為/=舞，方向?yàn)轫槙r(shí)針方向（負(fù)方向），此過程中cd邊相當(dāng)

于電源，ab只是外電路的一部分，a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為：Uab=IR=^BLv＞故D錯(cuò)誤。

故選：B?

二、選擇題II（本題共3小題，每小題2分，共6分。每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中至少有一個(gè)是符

合題目要求的。全部選對(duì)的得2分，選對(duì)但不全的得1分，有選錯(cuò)的得0分）

14.如圖所示，半徑為R的光滑半圓弧絕緣細(xì)管的圓心O處固定著一點(diǎn)電荷，直徑AC水平。一質(zhì)

量為m、帶電荷量為-q的小球，從圓弧管的右端點(diǎn)A以J零（g為重力加速度大小）的初速度

進(jìn)入細(xì)管，小球沿細(xì)管滑到最低點(diǎn)B時(shí)，對(duì)管壁恰好無作用力。已知靜電力常量為k,下列說法

正確的是（）

A.小球運(yùn)動(dòng)至0點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為誓

B.小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大小為2J孥

C.中心點(diǎn)電荷的電荷量為llmgM

3kq

D.小球運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)時(shí)對(duì)細(xì)管的作用力大小為3mg

【解答】解：A、小球沿細(xì)管滑動(dòng)過程中，只有重力做功，小球的機(jī)械能守恒。A到C過程中,

重力做功為0,故小球運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為：

故A錯(cuò)誤;

B、A到B過程中，由動(dòng)能定理得:

mgR=3Jnvg-1?nvo>

解得：

故B正確；

C、小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)對(duì)管壁恰好無壓力，由重力和點(diǎn)電荷對(duì)的電場力的合力提供向心力，根據(jù)牛

頓第二定律得：

kQqVn

蘋-mg=m—>

解得：

2

中心點(diǎn)電荷的電荷量Q=3翳~，

故C正確；

D、小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律得：

kQq?吐

~^~FN=mT

又VC=VA，Q=^”，

解得：FN=3mg,

故D正確；

故選：BCD?

15.如圖所示為氫原子的能級(jí)圖，已知可見光的光子能量范圍為1.62eV?3.11eV,鋅板的電子逸出

功為3.34eV。下列說法正確的是()

n￡/eV

4-------------------------------0.85

3-------------------------------1.51

2-------------------------------3.4

1-------------------------------13.6

A.用能量為ll.OeV的光子照射，可使處于基態(tài)的原子躍遷到激發(fā)態(tài)

B.處于n=3能級(jí)的氫原子可以吸收任意頻率的紫外線，并且使氫原子電離

C.大量處于n=3能級(jí)的氫原子向基態(tài)躍遷時(shí)，輻射的光子中有兩種不同頻率的光子可使鋅板產(chǎn)

生光電效應(yīng)現(xiàn)象

D.大量處于n=4能級(jí)的氫原子向基態(tài)躍遷時(shí)所發(fā)出的光子通過同一雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置，以!!=

4直接躍遷到n=l能級(jí)發(fā)出的光子所形成的干涉條紋最寬

【解答】解：A、若基態(tài)的氯原子吸收的能量等于ll.OeV的光子，則能量值為：E=Ei+11.0eV=

-13.6eV+11.0eV=-2.6eV,氫原子沒有該能級(jí)，所以處于基態(tài)的氫原子不能吸收ll.OeV的光子,

故A錯(cuò)誤；

B、紫外線光子的最小能量為31leV,處于n=3級(jí)的氫原子的電離能為L5leV,故紫外線可以

使氫原子電離，故B正確；

C、處于n=3能級(jí)向基態(tài)躍遷時(shí)發(fā)射出光的能量為△￡=-1.51eV-(-13.6eV)=12.09eV,大

于鋅板的電子逸出功3.34eV,因此能產(chǎn)生光電效應(yīng)，電子在n=2能級(jí)再次向基態(tài)躍遷發(fā)射出光

子的能量為△￡'=-3.4eV-(-13.6eV)=10.2eV>3.34eV則可以產(chǎn)生光電效應(yīng)，處Tn=3

能級(jí)向基態(tài)向n=2躍遷時(shí)發(fā)射出的光的能量為△￡"=-1.51eV-(-3.4eV)=1.89eV,小于大

于鋅板的電子逸出功3.34eV不能產(chǎn)生光電效應(yīng)，故有兩種不同頻率的光產(chǎn)生光電效應(yīng)，故C正

確；

D、雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置，在光屏上相鄰亮條紋間距△X=§?人由nn=4直接躍遷到n=1能級(jí)發(fā)

a

出的光子的頻率最大，則波長最短，所以形成的干涉條紋最窄，故D錯(cuò)誤。

故選：BC?

16.2021年12月9日，我國神舟十三號(hào)乘組航天員翟志剛、王亞平、葉光富在空間站進(jìn)行了太空

授課。如圖甲所示，王亞平在水球里注入一個(gè)氣泡，觀察水球產(chǎn)生的物理現(xiàn)象。課后小明同學(xué)畫

O

了過球心的截面圖，如圖乙所示，內(nèi)徑是R,外徑是-R。假設(shè)一束單色光（紙面內(nèi)）從外球面上

3

A點(diǎn)射入，光線與AO直線所成夾角i=30°,經(jīng)折射后恰好與內(nèi)球面相切。已知光速為<:。則（）

甲

A.單色光在材料中的折射率為值

B.單色光在該材料中的傳播時(shí)間為外空

9c

C.只要調(diào)整好A點(diǎn)射入的單色光與AO直線的夾角，就能夠在內(nèi)球面發(fā)生全反射

D.只要調(diào)整好A點(diǎn)射入的單色光與AO直線的夾角，就能夠在外球面發(fā)生全反射

【解答】解：A、在A點(diǎn)時(shí)，入射角為60°,則由幾何關(guān)系有

sinZBAO=^=|

山折射定律得

4

sin63Q0-

乙3

“-sinBAO~8-

故A錯(cuò)誤：

B.該束單色光在該透明材料中的傳播速度為

c

該束單色光在該透明材料中的傳播路程

s=2*2RcosZBAO

單色光在該材料中的傳播時(shí)間為

代入數(shù)據(jù)解得：』母翌

故B正確;

c.光束從A點(diǎn)入射，入射角為r時(shí)光束經(jīng)折射到達(dá)內(nèi)球面的c點(diǎn)，如圖

恰好發(fā)生全反射，由于

13

-

=-

sinZDCA=n4

山正弦定理得

Rin/CAORin/ACO

解得：sinZCAO=^

由折射定律得

_sini'

一sinZ-CAO

3

解得-

8

可見，只要調(diào)整好A點(diǎn)射入的單色光與AO直線的夾角，就能夠在內(nèi)球面發(fā)生全反射，則C正確;

D,根據(jù)對(duì)稱性和光路可逆原理可知，在外球面的入射角不會(huì)大于臨界角，所以不能夠在外球面發(fā)

生全反射，故D錯(cuò)誤；

故選：BC。

三、非選擇題（本題共6小題，共55分）

17.（7分）用落體法“探究機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源頻率為

50Hz,當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮?.80m/s2,測得所用重物的質(zhì)量為1.0kg。如圖2是按實(shí)驗(yàn)要求正

確地選出的紙帶(打點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s)。

(1)紙帶的左(選填“左”或“右”)端與重物相連。

(2)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí)，重物的速度VR=0.98m/s。

(3)從起點(diǎn)O到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過程中重物重力勢(shì)能的減少量AEP=0.49J。此過程中重物

動(dòng)能的增加量AEk=0.48J。(計(jì)算結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)

(4)通過計(jì)算，AEP>(選填”或“<”)AEk.這是因?yàn)榇嬖谥枇Α?/p>

(5)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是：在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)重物的機(jī)械能守恒。

【解答】解：(1)從紙帶的點(diǎn)跡看，越往右點(diǎn)跡越來越稀，即重物帶著紙帶越來越快，所以重物

與紙帶的左端相連。

(2)根據(jù)勻加速直線運(yùn)動(dòng)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出B點(diǎn)的瞬時(shí)速度,

一(7.06-3.14)xl0-2.???,

VB=匕c=1—2^02—m/s==0.98m/s；

(3)從開始到下落到B點(diǎn),重物重力勢(shì)能的減少量是△Ep=mghoB=1.00X9.8X5.01Xl(r2j=

0.49J,重物動(dòng)能的增加量是AEk=之血瑤=2X1.00X0.982/=0.48J；

(4)從上述計(jì)算看，AEpAAEk，其原因是實(shí)驗(yàn)中存在著阻力的緣故。

故答案為：(1)左；(2)0.98：(3)0.49；0.48；(4)>；存在阻力

18.(7分)感冒發(fā)熱是冬春季節(jié)常見的疾病，用電子體溫計(jì)測量體溫既方便又安全。電子體溫計(jì)的

工作原理是利用熱敏電阻阻值隨溫度的變化將溫度轉(zhuǎn)化為電學(xué)量。某同學(xué)想利用一熱敏電阻和一

數(shù)字電壓表制作一個(gè)電子體溫計(jì)。

(1)該同學(xué)用多用電表歐姆“X10”擋，粗測了熱敏電阻的阻值，測量結(jié)果如圖甲所示，則該

熱敏電阻該次測量的電阻阻值為130Q。

（2）該同學(xué)在用伏安法測熱敏電阻在不同溫度下的電阻時(shí)，得到如圖乙所示的電阻阻值Rt與溫

度t的關(guān)系圖象，由圖象可知熱敏電阻在34℃下的電阻為125fl.

（3）該同學(xué)利用這個(gè)熱敏電阻和一數(shù)字電壓表制作的電子溫度計(jì)電路如圖丙所示，其中電源電

動(dòng)勢(shì)E=1.5V,內(nèi)阻不計(jì)，電壓反饋電阻Ri=32O,Ro為保護(hù)電阻，R為熱敏電阻，R2為比例匹

配定值電阻，則溫度越高，數(shù)字電壓表顯示的電壓越大（選填“大”或“小”）；為了讓溫

度從35℃到42℃變化時(shí)數(shù)字電壓表的示數(shù)能從0.35V到0.42V變化，則比例匹配電阻阻值R2=

【解答】解：（1）用多用電表歐姆“X10”擋，由圖甲所示表盤可知，該熱敏電阻該次測量的電

阻阻值為R=13X1011=130fto

（2）由圖乙所示圖象可知，熱敏電阻在34℃卜的電阻為R'=125。。

（3）由電路丙可知，熱敏電阻R1與比例匹配定值電阻R2并聯(lián)，溫度越高，山乙圖可知熱敏電阻

Rt越小，則熱敏電阻Rt與R2并聯(lián)的電阻越小，由串聯(lián)分壓可知，電壓反饋電阻Ri上分擔(dān)的電壓

越大，則數(shù)字電壓表顯示的電壓越大；溫度為35℃時(shí)，熱敏電阻Rt的阻值為120。，電阻Ri的

電壓為0.35V,此時(shí)干路電流為些4根據(jù)閉合電路歐姆定律有:1.5=0.35+蟒（3+舞黑）

3232v0夫2+120,

溫度為42℃時(shí)，熱敏電阻Rt的阻值為90。，電壓反饋電阻R］的電壓為0.42V,此時(shí)干路電流為

324根據(jù)閉合電路歐姆定律有：1.5=0.42+

代入數(shù)據(jù)解得：R2=720C。

故答案為：（1）130；（2）125；（3）大；720o

19.（9分）如圖所示，傾斜滑雪道AB與CD的傾角分別為01=30°和。2=45°,水平滑雪道BC

長度L=25m,水平滑雪道與斜滑雪道之間均平滑連接。一位質(zhì)量m=60kg的滑雪者從距水平滑

道高h(yuǎn)=25m處由靜止開始下滑，經(jīng)過水平滑道后沖上另一斜滑道。已知滑雪者與水平滑道BC

和斜滑道CD的動(dòng)摩擦因數(shù)口=0.2,與斜滑道AB的摩擦忽略不計(jì)。重力加速度g=10m/s2.（計(jì)

算結(jié)果可用根式表示）

（1）求滑雪者在滑道AB上運(yùn)動(dòng)所用的時(shí)間；

（2）求滑雪者經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)的速度大?。?/p>

（3）求滑雪者沿斜滑道CD上滑的最大距離。

【解答】解：（1）滑雪者在滑道AB上運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度％=嗎也!=gsinei=5m/s2

根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律：——=士即片

11

sin612

解得滑雪者在滑道AB上運(yùn)動(dòng)所用的時(shí)間口=2底

（2）滑雪者由開始出發(fā)到C點(diǎn)的過程中，根據(jù)動(dòng)能定理：mgA-mL=^nv^

解得滑雪者經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)的速度大小vc=20m/s

（3）設(shè)滑雪者沿斜滑道CD上滑的最大距離為H。

U1

mv

根據(jù)動(dòng)能定理：-mgH-^imgcos02-sing~=°一區(qū)c

解得；，=竽血;

答：（1）滑雪者在滑道AB上運(yùn)動(dòng)所用的時(shí)間為2遍?n/s；

（2）滑雪者經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)的速度大小為20m/s；

（3）滑雪者沿斜滑道CD上滑的最大距離為婭m；

3

20.（12分）小珂在游樂場游玩時(shí)，發(fā)現(xiàn)過山車有圓形軌道也有水滴形軌道，想到了教材必修2上

有如下表述：運(yùn)動(dòng)軌跡既不是直線也不是圓周的曲線運(yùn)動(dòng)，可以稱為一般的曲線運(yùn)動(dòng)。盡管這時(shí)

曲線各個(gè)位置的彎曲程度不一樣，但在研究時(shí)，可以把這條曲線分割為許多很短的小段，質(zhì)點(diǎn)在

每小段的運(yùn)動(dòng)都可以看作圓周運(yùn)動(dòng)的一部分（注解：該一小段圓周的半徑為該點(diǎn)的曲率半徑）。

這樣，在分析質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過曲線上某位置的運(yùn)動(dòng)時(shí)，就可以采用圓周運(yùn)動(dòng)的分析方法來處理了（如圖

所示），小珂設(shè)計(jì)了如圖所示過山車模型，質(zhì)量為m的小球在A點(diǎn)靜止釋放沿傾斜軌道AB下滑,

經(jīng)水平軌道BC進(jìn)入半徑Ri=0.8m的圓形軌道（恰能做完整的圓周運(yùn)動(dòng)），再經(jīng)水平軌道CE進(jìn)

入“水滴”形曲線軌道EFG,E點(diǎn)的曲率半徑為R2=2m,并且在水滴形軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，向心加

速度大小為一定值，F(xiàn)與D等高。忽略所有軌道摩擦力，軌道連接處都平滑連接，水滴形軌道左

右對(duì)稱。（g=10m/s2）

（1）求小球釋放點(diǎn)A距離水平面的高度H；

（2）設(shè)小球在圓形軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，離水平面的高度為h,求向心加速度a與h的函數(shù)關(guān)系；

（3）設(shè)小球在水滴形軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，求軌道曲率半徑r與h的函數(shù)關(guān)系（h為小球離水平面的高

度）。

【解答】解：（1）最高點(diǎn)D根據(jù)牛頓第二定律可得：mg=^

A到D根據(jù)動(dòng)能定理：mgH-2mgR1=

解得：H=2m

（2）從釋放到離水平面的高度為h的過程中，根據(jù)動(dòng)能定理可得：mg（H-h）=A?nv2

V2

根據(jù)向心加速度公式可得

瓦

聯(lián)立解得：a=50-25h(0WhWl.6m)

（3）A到E點(diǎn)根據(jù)動(dòng)能定理可得：mgH=1m理

向心加速度為a=1

附2

解得：a=2g

由題意水滴形軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，向心加速度大小相等，均為2g.

當(dāng)小球高度為h時(shí)，根據(jù)動(dòng)能定理可得：mg（H-力

a=—（a=2g）

解得：r=2-h

答：（1）小球釋放點(diǎn)A距離水平面的高度H為2m；

（2）設(shè)小球在圓形軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，離水平面的高度為h,向心加速度a與h的函數(shù)關(guān)系為a=50

-25h（0WhW1.6m）；

（3）設(shè)小球在水滴形軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，軌道曲率半徑r與h的函數(shù)關(guān)系為r=2-h。

21.（10分）如圖所示，足夠長的平行金屬導(dǎo)軌PQ、P'Q'水平固定，處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，

其右端通過一小段圓弧形絕緣材質(zhì)導(dǎo)軌與傾角為9傾斜固定導(dǎo)軌MN、M'N'平滑相連，傾斜

導(dǎo)軌處在垂直導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場中，兩部分磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B.在水平導(dǎo)軌靠近PP'

的位置靜止放置一根電阻為R、質(zhì)量為m的金屬棒a,在傾斜導(dǎo)軌上靠近MM'的位置靜止鎖定

一根電阻也為R、質(zhì)量也為m的金屬棒b.己知金屬棒長度和導(dǎo)軌間距均為L,重力加速度為g,

電容器的儲(chǔ)能公式Ec=#U2,且金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好，不計(jì)其他電阻，不計(jì)一切摩擦，不考

慮電磁輻射.現(xiàn)在PP'之間用導(dǎo)線接一個(gè)電阻為R的定值電阻，并給金屬棒a一個(gè)水平向右的

初速度v（）.

（1）試求金屬棒a在水平導(dǎo)軌上向右滑動(dòng)過程中，金屬棒a上產(chǎn)生的焦耳熱.

（2）若將定值電阻R換成一個(gè)電容為C的電容器，仍然在靠近PP'的位置給金屬棒a一個(gè)水平

向右的初速度vo,試求金屬棒a在水平導(dǎo)軌上向右滑動(dòng)過程中，金屬棒a上產(chǎn)生的焦耳熱.

（3）在第（2）問基礎(chǔ)上，經(jīng)過足夠長時(shí)間，金屬棒a到達(dá)絕緣材質(zhì)導(dǎo)軌并滑離，然后以大小為

v的速度從MM'滑入傾斜導(dǎo)軌，與此同時(shí)解除對(duì)金屬棒b的鎖定，金屬棒b由靜止開始運(yùn)動(dòng)，

再經(jīng)過時(shí)間t,金屬棒a的速度大小變?yōu)関i，試求此時(shí)金屬棒a、b的加速度ai、a2的大小.設(shè)整

個(gè)過程中兩棒沒有相撞.

【解答】解：（I）最終a棒靜止在水平導(dǎo)軌上，動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為a棒與電阻上的電熱，則有:

—771VQ=Qa+QR

而Qa=QR，解得：Qa=

（2）最終a棒以v勻速運(yùn)動(dòng)，棒運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)與電容兩端電壓U相等，則由動(dòng)量定理有：-7LB

=mv-mvo

其中U=BLv,U=*q=7.t

聯(lián)立解得棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度缶，2豁

整個(gè)過程能量守恒有［m喏=：m，+9u2+Q

解得：Q=

2(m+CB2L2y)

（3）設(shè)ab棒的速度分別為vi、V2，

由于a棒進(jìn)入傾斜導(dǎo)軌時(shí)，a棒受到的安培力可能大于重力沿斜面的分力，也可以小于重力的分

力，經(jīng)過時(shí)間t,a棒加速還是減速運(yùn)動(dòng)情況不明，因此分情況討論如下，

①若一開始，有mgsinO>F安

a棒加速運(yùn)動(dòng)，b棒也加速運(yùn)動(dòng)，一開始a2>ai，最終兩者共速且有相同的加速度，其速度時(shí)間圖

象如右上圖所示。

分別對(duì)ab用動(dòng)量定理，或者對(duì)ab系統(tǒng)使用動(dòng)量定理可得：2mgsin0*t=m（vi-vo）+mv2

經(jīng)時(shí)間，vi2V2，則對(duì)a棒有:mgsinS-ILB=mai

其中1=

2R

聯(lián)立重：ai=gsin0—

2niR

對(duì)b棒，有：mgsinB+ILB=ma2

(2V1-—v)

解得：a2=gsin0+2gsin8

2mR

②若一開始，有mgsinVF安

a棒進(jìn)入傾斜軌道先減速運(yùn)動(dòng)，再加速運(yùn)動(dòng)，最終與b共速，且加速謳相同其速度時(shí)間圖象如右

下圖所示，

I、若經(jīng)過時(shí)間t,a棒仍處減速運(yùn)動(dòng)階段，貝！|：-mgsinO=ma1

解得：ai='.31；2r?1%一9）——

Z/TIA

22,

同理可得a2=gsine+-LQh.inet-v）

02mR

22

n若經(jīng)過時(shí)間t,a棒處于加速運(yùn)動(dòng)階段，貝hmgsine-5L^~P2）=mai,解得：ai=

2n

nsin0_82/（2匕-2即力~）

02mR

22,

同理可得：a2=gsine+-L31雪

zmK

IIL若經(jīng)過時(shí)間3V|=V2,則電路中電流為0,兩棒不受安培力，則

ai=a2=gsin8

11

答：（1）金屬棒a在水平導(dǎo)軌上向右滑動(dòng)過程中，金屬棒a上產(chǎn)生的焦耳熱為-

40

（2）若將定值電阻R換成一個(gè)電容為C的電容器，仍然在靠近PP'的位置給金屬棒a一個(gè)水平

向右的初速度vo,金屬棒a在水平導(dǎo)軌上向右滑動(dòng)過程中，金屬棒a上產(chǎn)生的焦耳熱為

Cmv^B217

2(m+CB2l7)

22_

(3)當(dāng)a棒到達(dá)傾斜軌道時(shí)處于加速狀態(tài)，則a棒力U速度ai=gsi