2024屆浙江省名校新高考研究聯(lián)盟高三下學(xué)期三模含答案及解析版物理試卷

答案第=page11頁，共=sectionpages22頁2024屆浙江省名校新高考研究聯(lián)盟高三下學(xué)期三模物理試題一、單選題1．下列工具或儀器中不能用來直接測量國際單位制中基本物理量的是(

)A． B．C． D．2．如圖所示，常用示波器中的掃描電壓u隨時(shí)間t變化的圖線是(

)A． B．C． D．3．一架質(zhì)量為m的直梯斜靠在光滑的豎直墻壁上，下端放在粗糙的水平地面上，直梯處于靜止?fàn)顟B(tài)，與水平地面夾角為θ。則下列說法正確的是(??)A．直梯對地面的作用力大小為mgB．地面對直梯的作用力大小為mgC．墻壁對直梯的作用力與直梯對墻壁的作用力是一對平衡力D．減小θ角，若直梯仍能保持平衡，則地面對直梯的支持力不變4．如圖所示為教材中關(guān)于“天體運(yùn)行中三個(gè)宇宙速度”的插圖，其中有①②③④條軌道，下列說法正確的是(

)A．軌道①對應(yīng)的速度是最大發(fā)射速度，最小環(huán)繞速度B．若衛(wèi)星的發(fā)射速度v滿足7.9km/sC．衛(wèi)星在軌道②單位時(shí)間掃過的面積等于在軌道③單位時(shí)間掃過的面積D．衛(wèi)星沿軌道④運(yùn)動，將脫離太陽引力的束縛5．2022年3月23日，航天員王亞平、葉光富在中國空間站開設(shè)“天宮課堂”，課堂中演示了“水油分離”實(shí)驗(yàn)。如圖所示，用細(xì)繩一端系住裝有水和油的瓶子，葉光富手持細(xì)繩另一端，使瓶子在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，已知水的密度大于油的密度。在飛船參考系中，下列說法錯(cuò)誤的是(

)A．只要瓶子速度大于0就能通過圓周運(yùn)動的最高點(diǎn)B．瓶子的角速度一定時(shí)，油和水分離的難易程度與繩長無關(guān)C．油水分離后，油在內(nèi)側(cè)，水在外側(cè)D．瓶子的角速度一定時(shí)，油水分離后，繩子張力大小不變6．某型號的艦載飛機(jī)在航空母艦的跑道上加速時(shí)，發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的最大加速度為5m/s2，所需的起飛速度約為50m/s，航母靜止時(shí)，彈射系統(tǒng)初始能給艦載機(jī)25m/s的初速度。若航母以15m/s的航速勻速行駛，彈射系統(tǒng)開啟，為保證飛機(jī)能從艦上順利起飛，航母上飛機(jī)跑道的長度至少約為(A．40m B．60m C．80m D．100m7．以下關(guān)于原子核相關(guān)內(nèi)容，說法正確的是(

)A．查德威克用α粒子轟擊鈹核得到中子，這是人類第一次實(shí)現(xiàn)的原子核的人工轉(zhuǎn)變B．β射線的產(chǎn)生說明原子核中存在電子C．γ射線的電離能力很弱，穿透能力很強(qiáng)D．核電站的裂變反應(yīng)堆中，慢化劑的作用是將“熱中子”轉(zhuǎn)化為“慢中子”8．為了測量儲罐中不導(dǎo)電液體的高度，將與儲罐外殼絕緣的兩塊平行金屬板構(gòu)成的電容C置于儲罐中，電容C可通過開關(guān)S與電感L或電源相連，如圖所示，當(dāng)開關(guān)撥到a，電容器充電，當(dāng)開關(guān)從a撥到b，由電感L與電容C構(gòu)成的回路中產(chǎn)生振蕩電流，頻率為f0。初始時(shí)電容器帶電量為0，開關(guān)空置。下列說法正確的是(

A．若開關(guān)撥到a，電容器兩端的電壓逐漸減小B．若開關(guān)撥到a，待充電結(jié)束后，降低液體高度，流過電阻的電流方向?yàn)間至eC．若充電結(jié)束后，開關(guān)從a撥到b，回路中振蕩電流頻率為fD．若充電結(jié)束后，開關(guān)從a撥到b，回路中振蕩電流減小時(shí)，自感電動勢增大9．如圖甲為直線加速器原理圖，由多個(gè)橫截面積相同的金屬圓筒依次排列，其中心軸線在同一直線上。序號為奇數(shù)的圓筒和交變電源的一個(gè)極相連，序號為偶數(shù)的圓筒和該電源的另一個(gè)極相連。交變電源兩極間電勢差的變化規(guī)律如圖乙所示。已知電子的質(zhì)量為m、元電荷為e、電壓的絕對值為u，周期為T，電子通過圓筒間隙的時(shí)間可以忽略不計(jì)。在t=0時(shí)，奇數(shù)圓筒相對偶數(shù)圓筒的電勢差為正值，此時(shí)位于和偶數(shù)圓筒相連的金屬圓板(序號為0)中央有一個(gè)初速度為零的電子。下列說法正確的是(

)A．電子在圓筒中做勻加速直線運(yùn)動 B．本裝置可采用直流電進(jìn)行加速C．進(jìn)入第2個(gè)金屬圓筒時(shí)的速度為2eUm 10．如圖所示，理想變壓器的原線圈和副線圈的匝數(shù)分別為n1和n2。正弦交流電源有效值E=6V，內(nèi)阻r=80Ω，揚(yáng)聲器電阻R=8Ω。為保證揚(yáng)聲器獲得盡可能大的電功率，下列選項(xiàng)中A．3:1 B．1:3 C．10:1 D．1:1011．以下關(guān)于傳感器的說法錯(cuò)誤的是(

)A．圖a為電容式話筒的組成結(jié)構(gòu)示意圖，振動膜片與固定電極間的距離發(fā)生變化，從而實(shí)現(xiàn)將聲音信號轉(zhuǎn)化為電信號B．圖b為電熨斗的構(gòu)造示意圖，熨燙絲綢衣物需要設(shè)定較低的溫度，此時(shí)應(yīng)降低升降螺釘?shù)母叨菴．圖c為加速度計(jì)示意圖，當(dāng)向右減速時(shí)，P點(diǎn)電勢高于Q點(diǎn)電勢D．圖d為應(yīng)變片測力原理示意圖。在梁的自由端施加向下的力F，則梁發(fā)生彎曲，上表面應(yīng)變片電阻變大，下表面應(yīng)變片電阻變小12．如圖所示，傾角為α的光滑斜面上有兩質(zhì)量均為m的物塊A、B，它們分別與平行于斜面的兩根勁度系數(shù)均為k的輕質(zhì)彈簧固連，兩彈簧的另一端分別固定在斜面上。已知簡諧運(yùn)動的周期公式T=2πMk，M為振子的質(zhì)量，k為回復(fù)力與位移的比例系數(shù)。初始時(shí)，物塊A、B間用一平行于斜面的輕繩相連，此時(shí)下方彈簧恰好處于原長。某時(shí)刻輕繩突然斷裂，關(guān)于此后物塊A、B的運(yùn)動，下列說法正確的是(A．物塊A、B可能會發(fā)生碰撞B．物塊A、B振動的相位差隨時(shí)間變化C．物塊A的加速度為零時(shí)，物塊B的加速度可能不為零D．物塊A、B振動的最大速度之比為1:113．如圖所示，在真空中有一個(gè)折射率為2、半徑為r的均質(zhì)小球，頻率為ν的細(xì)激光束在真空中沿直線BC傳播，BC與小球球心O的距離l=22r，光束經(jīng)C點(diǎn)折射進(jìn)入小球，并于D點(diǎn)出射。已知普朗克常數(shù)為h，sin15°=A．?vr32C．?vr32二、多選題14．下列關(guān)于波的現(xiàn)象，正確的是()A．圖a為波的衍射，狹縫寬度越寬，衍射現(xiàn)象越明顯B．圖b為波的折射，區(qū)域1的波速大于區(qū)域2的波速C．圖c為波的干涉，振動加強(qiáng)區(qū)域的質(zhì)點(diǎn)一直處于最大位移處D．圖d為波的多普勒效應(yīng)，周期性觸動水面的振動片在向左運(yùn)動15．以下關(guān)于原子結(jié)構(gòu)相關(guān)內(nèi)容，說法正確的是(

)A．圖a為α粒子散射實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)說明原子核是有結(jié)構(gòu)的B．圖b為電子的干涉實(shí)驗(yàn)，干涉條紋的產(chǎn)生是電子之間相互作用的結(jié)果C．圖c為康普頓效應(yīng)示意圖，應(yīng)滿足?D．圖d為氫原子光譜，光譜中Hγ是電子從第4激發(fā)態(tài)向第1激發(fā)態(tài)躍遷產(chǎn)生的三、實(shí)驗(yàn)題16．在“探究兩個(gè)互成角度的力的合成規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，需將橡皮條的一端固定在水平木板上，另一端系上兩根細(xì)繩套，如圖1所示。其中虛線ab是單個(gè)彈簧測力計(jì)滿量程下橡皮條另一端能拉到的最遠(yuǎn)位置所構(gòu)成的曲線。(1)實(shí)驗(yàn)中用兩把彈簧測力計(jì)分別鉤住細(xì)繩套，并互成一定的角度拉動細(xì)線，使橡皮條伸長，下列說法正確的是______(多選)。A．彈簧測力計(jì)的外殼不能與木板接觸B．實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)使細(xì)線與木板平面平行C．兩彈簧測力計(jì)合力的作用效果與橡皮條彈力的作用效果相同D．兩把彈簧測力計(jì)共同作用時(shí)，結(jié)點(diǎn)位置不能超過虛線ab(2)某次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖2所示，由圖可得彈簧測力計(jì)的示數(shù)為N。(3)僅用一個(gè)彈簧測力計(jì)，(填“能”或“不能”)完成本實(shí)驗(yàn)。17．在完成“練習(xí)使用多用表”實(shí)驗(yàn)后，小剛和小明想通過兩個(gè)多用表完成以下實(shí)驗(yàn)。在兩表均進(jìn)行機(jī)械調(diào)零后，將多用表A選擇開關(guān)撥到“2，5V”檔，將多用表B選擇開關(guān)撥到“×1kΩ”檔，并完成歐姆調(diào)零步驟。(1)現(xiàn)用多用表A的“2，5V”檔測量多用表B“×1kΩ”檔紅黑表筆兩端電壓，則多用表A的紅表筆應(yīng)接多用表B的(填“紅表筆”、“黑表筆”)，連接表筆后，結(jié)果如圖1所示，則多用表B“×1kΩ”檔紅黑表筆兩端電壓為V。(2)在進(jìn)行上述操作時(shí)，他們發(fā)現(xiàn)B表也有示數(shù)，如圖2所示，則B表的讀數(shù)為，其物理意義是。18．使用如圖1裝置做“探究氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，已知壓力表通過細(xì)管與注射器內(nèi)的空氣柱相連，細(xì)管隱藏在柱塞內(nèi)部未在圖中標(biāo)明。(1)為了探究壓強(qiáng)p與體積V的關(guān)系，在測得需要的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后，為達(dá)到“探究”的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，用圖像法進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，從下列選項(xiàng)中選出需要的步驟并按順序排列______。A．作p?V圖像，根據(jù)畫出的圖線猜測p與V的關(guān)系B．作p?1V圖像，根據(jù)畫出的圖線猜測p與C．作p?V圖像，對p與V關(guān)系的猜測進(jìn)行檢驗(yàn)D．作p?1V圖像，對p與E．檢驗(yàn)正確，得出p與V關(guān)系的結(jié)論(2)第1小組為了探究一定質(zhì)量的氣體在不同溫度時(shí)發(fā)生等溫變化是否遵循相同的規(guī)律，進(jìn)行了兩次實(shí)驗(yàn)，得到的p?V圖像如圖2所示。第2小組根據(jù)某次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的V?1A．實(shí)驗(yàn)前應(yīng)將注射器里的空氣完全排出B．為了減少實(shí)驗(yàn)誤差，可以在柱塞上涂上潤滑油，以減少摩擦C．由圖2可知，第1小組的兩次實(shí)驗(yàn)氣體溫度大小關(guān)系為TD．如圖3所示，若第2小組實(shí)驗(yàn)操作正確，則V0(3)如圖4所示，小明從狀態(tài)A緩慢拉升柱塞，使其到達(dá)狀態(tài)B(體積為V1)。若此時(shí)突然提升柱塞，使其快速到達(dá)體積V2，則此時(shí)V2對應(yīng)下圖中的狀態(tài)(填“C”、“D”、“E”、“F”)(圖中A、B、四、填空題19．如圖所示，“飲水鳥”可以不斷地重復(fù)飲水的動作。這一過程并不違反能量守恒定律。飲水鳥能不斷運(yùn)動，是因?yàn)?填“水的內(nèi)能”、“空氣的內(nèi)能”)轉(zhuǎn)化成飲水鳥的動能。五、解答題20．伽利略溫度計(jì)結(jié)構(gòu)如圖所示。由玻璃泡A、與A相連的細(xì)管B、以及液體槽C組成。B管插在液體槽中，管內(nèi)徑的橫截面積S=1cm2。當(dāng)環(huán)境溫度變化時(shí)，管內(nèi)液面的高度差x即可反映泡內(nèi)氣體的溫度，即環(huán)境溫度。已知當(dāng)環(huán)境溫度T1=300K時(shí)，A和B中氣體的總體積V1=20cm3(1)當(dāng)外界溫度緩慢降為T2=291K(2)當(dāng)外界溫度緩慢降為T221．動畫片《熊出沒》中有這樣的情節(jié)：某天熊大中了光頭強(qiáng)設(shè)計(jì)的陷阱，被掛在了輕質(zhì)藤條上。聰明的熊大想了一個(gè)辦法，讓自己蕩起來使藤條斷裂而得救。其簡化過程如圖所示，設(shè)懸點(diǎn)為O，離CD高度H=10.5m。CD與EF的高度差?=6.8m，其間由光滑斜面DE連接。熊大可視為質(zhì)點(diǎn)且質(zhì)量m=150kg，重心為A，蕩下過程重心到懸點(diǎn)的距離L=9m且保持不變，藤條能承受的最大張力為(1)為使藤條斷裂，熊大蕩至最高點(diǎn)B時(shí)繩與豎直方向的夾角φ至少為多大？(2)設(shè)熊大剛好在向右擺到最低點(diǎn)時(shí)藤條斷裂，且恰能在D點(diǎn)處無碰撞地進(jìn)入斜面，求DE與水平面的傾角θ及到達(dá)D點(diǎn)時(shí)的速度大?。?3)在(2)的情況下，熊大沿光滑斜面下滑后到達(dá)E點(diǎn)，在E點(diǎn)沒有光滑曲面與EF連接。設(shè)熊大與EF接觸后，豎直方向的速度在極短時(shí)間內(nèi)減為0，熊與粗糙平面EF摩擦因數(shù)為μ，試討論其在EF平面上滑行的距離s與μ的關(guān)系。22．如圖所示，水平固定一半徑為r的金屬圓環(huán)，存在一半徑為2r，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向豎直向上的圓形磁場區(qū)域，磁場區(qū)域圓與金屬圓環(huán)為同心圓。一根長為2r，電阻為2R的均勻金屬棒ac沿半徑放置在金屬圓環(huán)上(b為ac棒中點(diǎn))，一端固定在過圓心的導(dǎo)電豎直轉(zhuǎn)軸上，并隨軸以角速度ω順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動。其右側(cè)與間距為l，傾角θ=30°的平行金屬導(dǎo)軌相連，垂直傾斜導(dǎo)軌存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場(圖中未畫出)，垂直導(dǎo)軌放置著長為l，質(zhì)量為m，電阻為R的導(dǎo)體棒de。傾斜金屬導(dǎo)軌右側(cè)通過光滑圓弧與間距也為l水平絕緣軌道連接，導(dǎo)體棒de通過fg時(shí)速度大小不變。fg右側(cè)水平放置“]”形金屬框hijk，其三條邊長度均為l，質(zhì)量均為m，電阻均為R。在金屬框右側(cè)存在垂直導(dǎo)軌、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B、方向上下交替的勻強(qiáng)磁場，每個(gè)區(qū)域?qū)挾葹閐0，磁場區(qū)域足夠長。已知r=1m，B=1T，R=0.5Ω，l=1m(1)閉合開關(guān)1，導(dǎo)體棒de恰好靜止在導(dǎo)軌上，求金屬棒ac的角速度ω；(2)閉合開關(guān)1，導(dǎo)體棒de恰好靜止在導(dǎo)軌上，求金屬棒ab兩端電勢差Uab以及ac兩端電勢差U(3)斷開開關(guān)1，導(dǎo)體棒de在距水平軌道高為?=3.2m處靜止釋放，進(jìn)入水平軌道后與“]”形金屬框發(fā)生完全非彈性碰撞，求碰撞后jk(4)磁懸浮列車的驅(qū)動系統(tǒng)可通過該裝置模擬。碰后的純電阻閉合金屬框dejk(或hijk)可視為列車下端的動力繞組，水平絕緣導(dǎo)軌可視為列車軌道。將金屬框置于磁場中，令交替磁場以速度v0向右勻速平移?，F(xiàn)改變金屬框平行于導(dǎo)軌的長度l(即hj的長度)，若金屬框始終完全處于磁場中，為使其獲得持續(xù)的驅(qū)動力，求l與d0之間應(yīng)滿足的關(guān)系。(結(jié)果用l和d23．在空間中一足夠長圓柱形區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場，磁場的方向沿軸線向右，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0，在軸線上有一粒子源，可以每秒發(fā)射N個(gè)質(zhì)量為m，電荷量為＋q，速度為v(1)如圖1所示，使粒子源沿垂直軸線的方向發(fā)射粒子，粒子恰好不會飛出磁場區(qū)域，求磁場區(qū)域的半徑R；(2)如圖2所示，在磁場區(qū)域半徑滿足(1)的前提下，在右側(cè)磁場范圍內(nèi)垂直軸線放一塊足夠大收集板A，將大量粒子沿與軸線成θ=30°向右射出，為保證所有粒子在A上均匯聚于一點(diǎn)，求粒子源到極板A的水平距離；(3)如圖3所示，大量粒子沿與軸線成θ=30°向右均勻射出，粒子源到A的距離滿足(2)問，在A的中心挖一小孔，可使粒子通過。將收集板B平行放置于A右側(cè)，并在AB極板間加上電壓。粒子打在B板上即被完全吸收，求收集板B所受的作用力F與極板間電壓UAB(4)實(shí)驗(yàn)室中，常利用亥姆霍茲線圈產(chǎn)生勻強(qiáng)磁場，當(dāng)一對亥姆霍茲線圈間的距離增大時(shí)，即可生成磁感應(yīng)強(qiáng)度隨空間緩慢變化的磁場，如圖4所示，其磁感應(yīng)強(qiáng)度兩端強(qiáng)，中間弱。帶電粒子可以在端點(diǎn)處“反射”而被束縛其中，即“磁約束”。粒子的運(yùn)動滿足如下規(guī)律：帶電粒子在垂直磁場方向的速度分量v⊥與此處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B之間滿足：12mv⊥2B

2024屆浙江省名校新高考研究聯(lián)盟高三下學(xué)期三模物理試題一、單選題1．下列工具或儀器中不能用來直接測量國際單位制中基本物理量的是(

)A． B．C． D．1．【答案】D【解析】該儀器是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，可以測量國際單位制中基本物理量-時(shí)間，選項(xiàng)A不符合題意；該儀器是刻度尺，可以測量國際單位制中基本物理量-長度，選項(xiàng)B不符合題意；該儀器是電流表，可以測量國際單位制中基本物理量-電流強(qiáng)度，選項(xiàng)C不符合題意；該儀器是彈簧測力計(jì)，可以測量力，力不是國際單位制中基本物理量，選項(xiàng)D符合題意。故選D。2．如圖所示，常用示波器中的掃描電壓u隨時(shí)間t變化的圖線是(

)A． B．C． D．2．【答案】A【解析】常用示波器中的掃描電壓是鋸齒形電壓，即u隨時(shí)間t變化的圖線是A。故選A。3．一架質(zhì)量為m的直梯斜靠在光滑的豎直墻壁上，下端放在粗糙的水平地面上，直梯處于靜止?fàn)顟B(tài)，與水平地面夾角為θ。則下列說法正確的是(??)A．直梯對地面的作用力大小為mgB．地面對直梯的作用力大小為mgC．墻壁對直梯的作用力與直梯對墻壁的作用力是一對平衡力D．減小θ角，若直梯仍能保持平衡，則地面對直梯的支持力不變3．【答案】D【解析】地面對梯子的支持力N與重力mg平衡，與夾角無關(guān)，減小θ角，直梯仍能平衡，則地面對梯子的支持力N不變，故D正確；直梯受地面豎直向上的支持力N和水平向左的摩擦力f，則地面對直梯的作用力大小為F=N2+f2=(mg)2+f2>mg，根據(jù)牛頓第三定律，直梯對地面的作用力大小F'=F>mg4．如圖所示為教材中關(guān)于“天體運(yùn)行中三個(gè)宇宙速度”的插圖，其中有①②③④條軌道，下列說法正確的是(

)A．軌道①對應(yīng)的速度是最大發(fā)射速度，最小環(huán)繞速度B．若衛(wèi)星的發(fā)射速度v滿足7.9km/sC．衛(wèi)星在軌道②單位時(shí)間掃過的面積等于在軌道③單位時(shí)間掃過的面積D．衛(wèi)星沿軌道④運(yùn)動，將脫離太陽引力的束縛4．【答案】B【解析】軌道①對應(yīng)的第一宇宙速度是人造衛(wèi)星做圓周運(yùn)動的最大運(yùn)行速度，也是人造衛(wèi)星繞地球運(yùn)行所需的最小發(fā)射速度，故A錯(cuò)誤；衛(wèi)星的發(fā)射速度v滿足7.9km/s<v<11.2km/s故選B。5．2022年3月23日，航天員王亞平、葉光富在中國空間站開設(shè)“天宮課堂”，課堂中演示了“水油分離”實(shí)驗(yàn)。如圖所示，用細(xì)繩一端系住裝有水和油的瓶子，葉光富手持細(xì)繩另一端，使瓶子在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，已知水的密度大于油的密度。在飛船參考系中，下列說法錯(cuò)誤的是(

)A．只要瓶子速度大于0就能通過圓周運(yùn)動的最高點(diǎn)B．瓶子的角速度一定時(shí)，油和水分離的難易程度與繩長無關(guān)C．油水分離后，油在內(nèi)側(cè)，水在外側(cè)D．瓶子的角速度一定時(shí)，油水分離后，繩子張力大小不變5．【答案】B【解析】瓶子所受萬有引力全部用來提供圍繞地球做圓周運(yùn)動的向心力，瓶子在空間站中處于完全失重狀態(tài)，瓶子在空間站內(nèi)做圓周運(yùn)動的向心力由繩子拉力提供，無論瓶子速度多大都能做完整的圓周運(yùn)動，故A正確，不符合題意；根據(jù)Fn=mω2r，可知瓶子的角速度一定，繩子越長，所需向心力越大，油和水越容易分離，故B錯(cuò)誤，符合題意；水的密度大于油的密度，在混合液體中取半徑相同處體積相等的水和油的液體小球，水球的質(zhì)量大，根據(jù)Fn=mω2r可知，水球需要的向心力更大，故當(dāng)向心力不足時(shí)，水球更容易做離心運(yùn)動水會向瓶底移動，圓周運(yùn)動讓試管里的水和油產(chǎn)生了離心現(xiàn)象，密度較大的水將集中于外部，故C正確，不符合題意；根據(jù)Fn6．某型號的艦載飛機(jī)在航空母艦的跑道上加速時(shí)，發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的最大加速度為5m/s2，所需的起飛速度約為50m/s，航母靜止時(shí)，彈射系統(tǒng)初始能給艦載機(jī)25m/s的初速度。若航母以15m/s的航速勻速行駛，彈射系統(tǒng)開啟，為保證飛機(jī)能從艦上順利起飛，航母上飛機(jī)跑道的長度至少約為(A．40m B．60m C．80m D．100m6．【答案】B【解析】根據(jù)勻變速直線的運(yùn)動規(guī)律可知，飛機(jī)起飛加速的時(shí)間t=這段時(shí)間內(nèi)飛機(jī)的位移v解得x航母的位移x故跑道的長Δx≥7．以下關(guān)于原子核相關(guān)內(nèi)容，說法正確的是(

)A．查德威克用α粒子轟擊鈹核得到中子，這是人類第一次實(shí)現(xiàn)的原子核的人工轉(zhuǎn)變B．β射線的產(chǎn)生說明原子核中存在電子C．γ射線的電離能力很弱，穿透能力很強(qiáng)D．核電站的裂變反應(yīng)堆中，慢化劑的作用是將“熱中子”轉(zhuǎn)化為“慢中子”7．【答案】C【解析】盧瑟福用α粒子轟擊氮原子核，產(chǎn)生了氧的一種同位素--氧17和一個(gè)質(zhì)子，這是人類第一次實(shí)現(xiàn)的原子核的人工轉(zhuǎn)變，A錯(cuò)誤；β射線是原子核中的一個(gè)中子轉(zhuǎn)化為一個(gè)質(zhì)子時(shí)，放出一個(gè)電子，B錯(cuò)誤；γ射線的電離能力很弱，穿透能力很強(qiáng)，C正確；核電站的裂變反應(yīng)堆中，慢化劑的作用是將“中子”轉(zhuǎn)化為“慢(熱)中子”，更容易引起裂變，D錯(cuò)誤。8．為了測量儲罐中不導(dǎo)電液體的高度，將與儲罐外殼絕緣的兩塊平行金屬板構(gòu)成的電容C置于儲罐中，電容C可通過開關(guān)S與電感L或電源相連，如圖所示，當(dāng)開關(guān)撥到a，電容器充電，當(dāng)開關(guān)從a撥到b，由電感L與電容C構(gòu)成的回路中產(chǎn)生振蕩電流，頻率為f0。初始時(shí)電容器帶電量為0，開關(guān)空置。下列說法正確的是(

A．若開關(guān)撥到a，電容器兩端的電壓逐漸減小B．若開關(guān)撥到a，待充電結(jié)束后，降低液體高度，流過電阻的電流方向?yàn)間至eC．若充電結(jié)束后，開關(guān)從a撥到b，回路中振蕩電流頻率為fD．若充電結(jié)束后，開關(guān)從a撥到b，回路中振蕩電流減小時(shí)，自感電動勢增大8．【答案】D【解析】若開關(guān)撥到a，電容正在充電，電容器電壓增大，故A錯(cuò)誤；若開關(guān)撥到a，待充電結(jié)束后，降低液體高度，電容板的電介質(zhì)減少，由C=εS4πkd可知C減少，所以電容器要放電，電容左極板帶正電，所以流過流過電阻的電流方向?yàn)閑至g，故B錯(cuò)誤；若充電結(jié)束后，開關(guān)從a撥到b，回路中振蕩電流周期為T=2πLC，所以電流頻率為f0=19．如圖甲為直線加速器原理圖，由多個(gè)橫截面積相同的金屬圓筒依次排列，其中心軸線在同一直線上。序號為奇數(shù)的圓筒和交變電源的一個(gè)極相連，序號為偶數(shù)的圓筒和該電源的另一個(gè)極相連。交變電源兩極間電勢差的變化規(guī)律如圖乙所示。已知電子的質(zhì)量為m、元電荷為e、電壓的絕對值為u，周期為T，電子通過圓筒間隙的時(shí)間可以忽略不計(jì)。在t=0時(shí)，奇數(shù)圓筒相對偶數(shù)圓筒的電勢差為正值，此時(shí)位于和偶數(shù)圓筒相連的金屬圓板(序號為0)中央有一個(gè)初速度為零的電子。下列說法正確的是(

)A．電子在圓筒中做勻加速直線運(yùn)動 B．本裝置可采用直流電進(jìn)行加速C．進(jìn)入第2個(gè)金屬圓筒時(shí)的速度為2eUm 9．【答案】C【解析】由于金屬圓筒處于靜電平衡狀態(tài)，圓筒內(nèi)部場強(qiáng)為零，則電子在金屬圓筒中做勻速直線運(yùn)動，故A錯(cuò)誤，根據(jù)加速器原理可知，本裝置應(yīng)采用交流電進(jìn)行加速，故B錯(cuò)誤；從序號為0的金屬圓板到進(jìn)入第2個(gè)金屬圓筒的過程中，由動能定理得2eU=12mv2，解得v=2eUm，10．如圖所示，理想變壓器的原線圈和副線圈的匝數(shù)分別為n1和n2。正弦交流電源有效值E=6V，內(nèi)阻r=80Ω，揚(yáng)聲器電阻R=8Ω。為保證揚(yáng)聲器獲得盡可能大的電功率，下列選項(xiàng)中A．3:1 B．1:3 C．10:1 D．1:1010．【答案】A【解析】等效電路如圖所示設(shè)原線圈電流為I1，副線圈電流為I2，則有I12R又因?yàn)镮1I2=n2故電源的輸出功率為P=故當(dāng)R等效=r時(shí)揚(yáng)聲器消耗的功率最大，即n1故n111．以下關(guān)于傳感器的說法錯(cuò)誤的是(

)A．圖a為電容式話筒的組成結(jié)構(gòu)示意圖，振動膜片與固定電極間的距離發(fā)生變化，從而實(shí)現(xiàn)將聲音信號轉(zhuǎn)化為電信號B．圖b為電熨斗的構(gòu)造示意圖，熨燙絲綢衣物需要設(shè)定較低的溫度，此時(shí)應(yīng)降低升降螺釘?shù)母叨菴．圖c為加速度計(jì)示意圖，當(dāng)向右減速時(shí)，P點(diǎn)電勢高于Q點(diǎn)電勢D．圖d為應(yīng)變片測力原理示意圖。在梁的自由端施加向下的力F，則梁發(fā)生彎曲，上表面應(yīng)變片電阻變大，下表面應(yīng)變片電阻變小11．【答案】B【解析】圖a為電容式話筒的組成結(jié)構(gòu)示意圖，振動膜片與固定電極間的距離發(fā)生變化，從而實(shí)現(xiàn)將聲音信號轉(zhuǎn)化為電信號，故A正確；熨燙絲綢衣物需要設(shè)定較低的溫度，調(diào)溫旋鈕應(yīng)該向上旋，使得雙金屬片彎曲較小時(shí)，觸點(diǎn)就分離，這樣保證了溫度不會過高，故B錯(cuò)誤；圖c為加速度計(jì)示意圖，當(dāng)向右減速時(shí)，加速度向左，則滑片向右移動，此時(shí)P點(diǎn)電勢高于Q點(diǎn)電勢，故C正確；在梁的自由端施加向下的力F，，上應(yīng)變片長度變長，電阻變大，下應(yīng)變片長度變短，電阻變小，故D正確；本題選擇錯(cuò)誤選項(xiàng)，故選B。12．如圖所示，傾角為α的光滑斜面上有兩質(zhì)量均為m的物塊A、B，它們分別與平行于斜面的兩根勁度系數(shù)均為k的輕質(zhì)彈簧固連，兩彈簧的另一端分別固定在斜面上。已知簡諧運(yùn)動的周期公式T=2πMk，M為振子的質(zhì)量，k為回復(fù)力與位移的比例系數(shù)。初始時(shí)，物塊A、B間用一平行于斜面的輕繩相連，此時(shí)下方彈簧恰好處于原長。某時(shí)刻輕繩突然斷裂，關(guān)于此后物塊A、B的運(yùn)動，下列說法正確的是(A．物塊A、B可能會發(fā)生碰撞B．物塊A、B振動的相位差隨時(shí)間變化C．物塊A的加速度為零時(shí)，物塊B的加速度可能不為零D．物塊A、B振動的最大速度之比為1:112．【答案】D【解析】由于輕繩斷裂后，物塊A、B均在斜面上做簡諧運(yùn)動，其初始位置分別為AB的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)，所以兩物塊不會發(fā)生碰撞，故A錯(cuò)誤；由于A、B兩物塊質(zhì)量相等，重力沿斜面的分力和彈簧的彈力的合力提供回復(fù)力，即回復(fù)力與位移的比例系數(shù)相等，所以兩物塊運(yùn)動的周期相等，振動的相位差不隨時(shí)間變化，故B錯(cuò)誤；當(dāng)物塊A的加速度為零時(shí)，即物塊A處于平衡位置，從初始運(yùn)動開始經(jīng)歷四分之一個(gè)周期，所以此時(shí)物塊B運(yùn)動的時(shí)間也為四分之一個(gè)周期，物塊B也處于平衡位置，加速度為零，故C錯(cuò)誤；當(dāng)物塊處于平衡位置時(shí)，速度最大，此時(shí)兩彈簧的形變量相等，根據(jù)能量守恒定律可知，兩物塊動能相等，即物塊A、B振動的最大速度之比為1:1，故D正確。13．如圖所示，在真空中有一個(gè)折射率為2、半徑為r的均質(zhì)小球，頻率為ν的細(xì)激光束在真空中沿直線BC傳播，BC與小球球心O的距離l=22r，光束經(jīng)C點(diǎn)折射進(jìn)入小球，并于D點(diǎn)出射。已知普朗克常數(shù)為h，sin15°=A．?vr32C．?vr3213．【答案】B【解析】激光束兩次折射的光路圖如圖所示根據(jù)折射定律可得n=sinα所以α=45°，β=30°激光束經(jīng)兩次折射，頻率不變，故折射前后光子的動量的大小不變，即p=光子的動量的方向夾角為2θ=2(α?β)所以光子的動量變化量為Δ光子在小球內(nèi)的運(yùn)動時(shí)間為Δ根據(jù)動量定理可得F=ΔpΔ根據(jù)牛頓第三定律可得光子對小球平均作用力大小為F'=F=二、多選題14．下列關(guān)于波的現(xiàn)象，正確的是()A．圖a為波的衍射，狹縫寬度越寬，衍射現(xiàn)象越明顯B．圖b為波的折射，區(qū)域1的波速大于區(qū)域2的波速C．圖c為波的干涉，振動加強(qiáng)區(qū)域的質(zhì)點(diǎn)一直處于最大位移處D．圖d為波的多普勒效應(yīng)，周期性觸動水面的振動片在向左運(yùn)動14．【答案】BD【解析】圖a為波的衍射，狹縫寬度越寬，衍射現(xiàn)象越不明顯，故A錯(cuò)誤；圖b為波的折射，由圖可知，入射角大于折射角，則區(qū)域1的折射率小于區(qū)域2的折射率，所以區(qū)域1的波速大于區(qū)域2的波速，故B正確；圖c為波的干涉，振動加強(qiáng)區(qū)域的質(zhì)點(diǎn)仍然在自己的平衡位置上下振動，不是一直處于最大位移處，故C錯(cuò)誤；圖d為波的多普勒效應(yīng)，左側(cè)波紋間的距離相對右側(cè)較小，故周期性觸動水面的振動片在向左運(yùn)動，故D正確。15．以下關(guān)于原子結(jié)構(gòu)相關(guān)內(nèi)容，說法正確的是(

)A．圖a為α粒子散射實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)說明原子核是有結(jié)構(gòu)的B．圖b為電子的干涉實(shí)驗(yàn)，干涉條紋的產(chǎn)生是電子之間相互作用的結(jié)果C．圖c為康普頓效應(yīng)示意圖，應(yīng)滿足?D．圖d為氫原子光譜，光譜中Hγ是電子從第4激發(fā)態(tài)向第1激發(fā)態(tài)躍遷產(chǎn)生的15．【答案】CD【解析】圖a為α粒子散射實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)是原子的核式結(jié)構(gòu)理論的基礎(chǔ)，說明原子是有結(jié)構(gòu)的，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；圖b為電子的干涉實(shí)驗(yàn)，在該實(shí)驗(yàn)中，若減小光的強(qiáng)度，讓光子通過雙縫后，光子只能一個(gè)接一個(gè)地到達(dá)光屏，經(jīng)過足夠長時(shí)間，仍然發(fā)現(xiàn)相同的干涉條紋，這表明光的波動性不是由光子之間的相互作用引起的，故B錯(cuò)誤；圖c為康普頓效應(yīng)示意圖，光子和電子之間的碰撞滿足動量守恒定律，即垂直光子的初速度方向應(yīng)滿足?λ'sinθ=me三、實(shí)驗(yàn)題16．在“探究兩個(gè)互成角度的力的合成規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，需將橡皮條的一端固定在水平木板上，另一端系上兩根細(xì)繩套，如圖1所示。其中虛線ab是單個(gè)彈簧測力計(jì)滿量程下橡皮條另一端能拉到的最遠(yuǎn)位置所構(gòu)成的曲線。(1)實(shí)驗(yàn)中用兩把彈簧測力計(jì)分別鉤住細(xì)繩套，并互成一定的角度拉動細(xì)線，使橡皮條伸長，下列說法正確的是______(多選)。A．彈簧測力計(jì)的外殼不能與木板接觸B．實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)使細(xì)線與木板平面平行C．兩彈簧測力計(jì)合力的作用效果與橡皮條彈力的作用效果相同D．兩把彈簧測力計(jì)共同作用時(shí)，結(jié)點(diǎn)位置不能超過虛線ab(2)某次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖2所示，由圖可得彈簧測力計(jì)的示數(shù)為N。(3)僅用一個(gè)彈簧測力計(jì)，(填“能”或“不能”)完成本實(shí)驗(yàn)。16．【答案】(1)BD(2)2，21/2，20/2，22/2，23/2，24(3)能【解析】(1)彈簧測力計(jì)的外殼與木板接觸不影響彈簧測力計(jì)的讀數(shù)，故A錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)使細(xì)線與木板平面平行，便于作圖，故B正確；兩彈簧測力計(jì)合力的作用效果與一個(gè)彈簧秤彈力的作用效果相同，故C錯(cuò)誤；兩把彈簧測力計(jì)共同作用時(shí)，結(jié)點(diǎn)位置不能超過虛線ab，超過虛線ab在測量時(shí)若分力大于合力，便會使彈簧秤超量程，故D正確。故選BD。(2)由圖2可知彈簧測力計(jì)的示數(shù)為2，21N。(3)可以只用一個(gè)彈簧秤完成實(shí)驗(yàn)，其步驟為：①將方木板平放于桌面上，用圖釘將白紙固定于方木板上，再用圖釘將橡皮條的一端固定于方木板上；②用彈簧秤拉住其中一條細(xì)繩，用手拉住另一條細(xì)繩，互成角度地拉橡皮條，使其結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O，記下位置O、彈簧秤的示數(shù)F?及兩個(gè)拉力的方向；③交換彈簧秤和手所拉的細(xì)繩位置，再次將橡皮條結(jié)點(diǎn)拉到位置O，并使兩拉力與原來拉力同方向，記下彈簧秤示數(shù)F2；④只用彈簧秤拉住其中一條細(xì)繩，使橡皮條結(jié)點(diǎn)也到達(dá)位置O，記下彈簧秤示數(shù)F'⑤按同一標(biāo)度作出兩個(gè)拉力F?和F?的圖示，再按平行四邊形定則作出其合力F的圖示；⑥按上述標(biāo)度作出拉力F'⑦比較兩個(gè)圖示F和F'⑧改變拉力夾角大小，重復(fù)上述操作兩次。17．在完成“練習(xí)使用多用表”實(shí)驗(yàn)后，小剛和小明想通過兩個(gè)多用表完成以下實(shí)驗(yàn)。在兩表均進(jìn)行機(jī)械調(diào)零后，將多用表A選擇開關(guān)撥到“2，5V”檔，將多用表B選擇開關(guān)撥到“×1kΩ”檔，并完成歐姆調(diào)零步驟。(1)現(xiàn)用多用表A的“2，5V”檔測量多用表B“×1kΩ”檔紅黑表筆兩端電壓，則多用表A的紅表筆應(yīng)接多用表B的(填“紅表筆”、“黑表筆”)，連接表筆后，結(jié)果如圖1所示，則多用表B“×1kΩ”檔紅黑表筆兩端電壓為V。在進(jìn)行上述操作時(shí)，他們發(fā)現(xiàn)B表也有示數(shù)，如圖2所示，則B表的讀數(shù)為，其物理意義是。17．【答案】(1)黑表筆1，23/1，24/1，25(2)5，0kΩ多用表A的“2，5V”檔的內(nèi)阻【解析】(1)根據(jù)歐姆表電流應(yīng)由黑表筆流出，進(jìn)入電壓表的正極，所以多用表A的紅表筆應(yīng)接多用表B的黑表筆；由于多用電表A的量程為2，5V，則電壓表每一小格為0，05V，所以紅黑表筆兩端電壓為1，24V。(2)由于B表為歐姆表，其讀數(shù)為指針?biāo)缚潭扰c倍率的乘積，所以B表的讀數(shù)為5.0×1kΩ=5.0kΩ，18．使用如圖1裝置做“探究氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，已知壓力表通過細(xì)管與注射器內(nèi)的空氣柱相連，細(xì)管隱藏在柱塞內(nèi)部未在圖中標(biāo)明。(1)為了探究壓強(qiáng)p與體積V的關(guān)系，在測得需要的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后，為達(dá)到“探究”的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，用圖像法進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，從下列選項(xiàng)中選出需要的步驟并按順序排列______。A．作p?V圖像，根據(jù)畫出的圖線猜測p與V的關(guān)系B．作p?1V圖像，根據(jù)畫出的圖線猜測p與C．作p?V圖像，對p與V關(guān)系的猜測進(jìn)行檢驗(yàn)D．作p?1V圖像，對p與E．檢驗(yàn)正確，得出p與V關(guān)系的結(jié)論(2)第1小組為了探究一定質(zhì)量的氣體在不同溫度時(shí)發(fā)生等溫變化是否遵循相同的規(guī)律，進(jìn)行了兩次實(shí)驗(yàn)，得到的p?V圖像如圖2所示。第2小組根據(jù)某次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的V?1A．實(shí)驗(yàn)前應(yīng)將注射器里的空氣完全排出B．為了減少實(shí)驗(yàn)誤差，可以在柱塞上涂上潤滑油，以減少摩擦C．由圖2可知，第1小組的兩次實(shí)驗(yàn)氣體溫度大小關(guān)系為TD．如圖3所示，若第2小組實(shí)驗(yàn)操作正確，則V0(3)如圖4所示，小明從狀態(tài)A緩慢拉升柱塞，使其到達(dá)狀態(tài)B(體積為V1)。若此時(shí)突然提升柱塞，使其快速到達(dá)體積V2，則此時(shí)V2對應(yīng)下圖中的狀態(tài)(填“C”、“D”、“E”、“F”)(圖中A、B、18．【答案】(1)ADE(2)CD(3)F【解析】(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可作p?V圖像，根據(jù)畫出的圖線猜測p與V的關(guān)系，再作p?1V圖像，對p與V關(guān)系的猜測進(jìn)行檢驗(yàn)，檢驗(yàn)正確，得出p與(2)實(shí)驗(yàn)是以注射器內(nèi)的空氣為研究對象，所以實(shí)驗(yàn)前注射器內(nèi)的空氣不能完全排出，故A錯(cuò)誤；為了減少實(shí)驗(yàn)誤差，可以在柱塞上涂上潤滑油，以保證氣密性良好，故B錯(cuò)誤；根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程pV=CT可知，離坐標(biāo)原點(diǎn)越遠(yuǎn)的等溫線溫度越高，則有T1>T2，故C正確；設(shè)聯(lián)通空氣柱與壓力表細(xì)管的體積為V'，則有p(V+V'(3)快速到達(dá)體積V2，氣體對外界做功，熱量幾乎不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，內(nèi)能減小，溫度降低，則對應(yīng)圖中的狀態(tài)F。四、填空題19．如圖所示，“飲水鳥”可以不斷地重復(fù)飲水的動作。這一過程并不違反能量守恒定律。飲水鳥能不斷運(yùn)動，是因?yàn)?填“水的內(nèi)能”、“空氣的內(nèi)能”)轉(zhuǎn)化成飲水鳥的動能。19．【答案】空氣的內(nèi)能【解析】“飲水鳥”可以不斷地重復(fù)飲水的動作，這一過程并不違反能量守恒定律，飲水鳥能不斷運(yùn)動，是因?yàn)榭諝獾膬?nèi)能轉(zhuǎn)化成飲水鳥的動能。五、解答題20．伽利略溫度計(jì)結(jié)構(gòu)如圖所示。由玻璃泡A、與A相連的細(xì)管B、以及液體槽C組成。B管插在液體槽中，管內(nèi)徑的橫截面積S=1cm2。當(dāng)環(huán)境溫度變化時(shí)，管內(nèi)液面的高度差x即可反映泡內(nèi)氣體的溫度，即環(huán)境溫度。已知當(dāng)環(huán)境溫度T1=300K時(shí)，A和B中氣體的總體積V1=20cm3(1)當(dāng)外界溫度緩慢降為T2=291K(2)當(dāng)外界溫度緩慢降為T220．【答案】(1)10，6cm(2)0，24J【解析】(1)由于B管內(nèi)液體產(chǎn)生的壓強(qiáng)不計(jì)，故為等壓過程，則V1TV1=20cm(2)根據(jù)熱力學(xué)第一定律Δ內(nèi)能變化Δ外界對系統(tǒng)做功W=pΔV=0.06J，Q=Δ21．動畫片《熊出沒》中有這樣的情節(jié)：某天熊大中了光頭強(qiáng)設(shè)計(jì)的陷阱，被掛在了輕質(zhì)藤條上。聰明的熊大想了一個(gè)辦法，讓自己蕩起來使藤條斷裂而得救。其簡化過程如圖所示，設(shè)懸點(diǎn)為O，離CD高度H=10.5m。CD與EF的高度差?=6.8m，其間由光滑斜面DE連接。熊大可視為質(zhì)點(diǎn)且質(zhì)量m=150kg，重心為A，蕩下過程重心到懸點(diǎn)的距離L=9m且保持不變，藤條能承受的最大張力為(1)為使藤條斷裂，熊大蕩至最高點(diǎn)B時(shí)繩與豎直方向的夾角φ至少為多大？(2)設(shè)熊大剛好在向右擺到最低點(diǎn)時(shí)藤條斷裂，且恰能在D點(diǎn)處無碰撞地進(jìn)入斜面，求DE與水平面的傾角θ及到達(dá)D點(diǎn)時(shí)的速度大小；(3)在(2)的情況下，熊大沿光滑斜面下滑后到達(dá)E點(diǎn)，在E點(diǎn)沒有光滑曲面與EF連接。設(shè)熊大與EF接觸后，豎直方向的速度在極短時(shí)間內(nèi)減為0，熊與粗糙平面EF摩擦因數(shù)為μ，試討論其在EF平面上滑行的距離s與μ的關(guān)系。21．【答案】(1)60°(2)230m/s(3【解析】(1)根據(jù)牛頓第二定律，在最低點(diǎn)有T?mg=m根據(jù)機(jī)械能守恒定律有mgL聯(lián)立兩式解得φ=60°(2)在最低點(diǎn)藤條正好斷裂，則T拋出的水平速度為v豎直方向上v到D點(diǎn)時(shí)豎直方向速度為v速度方向與水平方向夾角為θ，則tan所以θ=30°，v(3)由于斜面DE光滑，則mg?=所以vE=16m/s展開有NΔt?mgΔt=mNΔt=mvEsin聯(lián)立可得v=i，當(dāng)μ≥3時(shí)v=0，ii，當(dāng)μ<3時(shí)22．如圖所示，水平固定一半徑為r的金屬圓環(huán)，存在一半徑為2r，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向豎直向上的圓形磁場區(qū)域，磁場區(qū)域圓與金屬圓環(huán)為同心圓。一根長為2r，電阻為2R的均勻金屬棒ac沿半徑放置在金屬圓環(huán)上(b為ac棒中點(diǎn))，一端固定在過圓心的導(dǎo)電豎直轉(zhuǎn)軸上，并隨軸以角速度ω順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動。其右側(cè)與間距為l，傾角θ=30°的平行金屬導(dǎo)軌相連，垂直傾斜導(dǎo)軌存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場(圖中未畫出)，垂直導(dǎo)軌放置著長為l，質(zhì)量為m，電阻為R的導(dǎo)體棒de。傾斜金屬導(dǎo)軌右側(cè)通過光滑圓弧與間距也為l水平絕緣軌道連接，導(dǎo)體棒de通過fg時(shí)速度大小不變。fg右側(cè)水平放置“]”形金屬框hijk，其三條邊長度均為l，質(zhì)量均為m，電阻均為R。在金屬框右側(cè)存在垂直導(dǎo)軌、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B、方向上下交替的勻強(qiáng)磁場，每個(gè)區(qū)域?qū)挾葹閐0，磁場區(qū)域足夠長。已知r=1m，B=1T，R=0.5Ω，l=1m(1)閉合開關(guān)1，導(dǎo)體棒de恰好靜止在導(dǎo)軌上，求金屬棒ac的角速度ω；(2)閉合開關(guān)1，導(dǎo)體棒de恰好靜止在導(dǎo)軌上，求金屬棒ab兩端電勢差Uab以及ac兩端電勢差U(3)斷開開關(guān)1，導(dǎo)體棒de在距水平軌道高為?=3.2m處靜止釋放，進(jìn)入水平軌道后與“]”形金屬框發(fā)生完全非彈性碰撞，求碰撞后jk(4)磁懸浮列車的驅(qū)動系統(tǒng)可通過該裝置模擬。碰后的純電阻閉合金屬框dejk(或hijk)可視為列車下端的動力繞組，水平絕緣導(dǎo)軌可視為列車軌道。將金屬框置于磁場中，令交替磁場以速度v0向右勻速平移?，F(xiàn)改變金屬框平行于導(dǎo)軌的長度l(即hj的長度)，若金屬框始終完全處于磁場中，為使其獲得持續(xù)的驅(qū)動力，求l與d0之間應(yīng)滿足的關(guān)系。(結(jié)果用l和d22．【答案】(1)5rad/s(2)-8，75V(3)3，75m(4)2n+1d0(n【解析】(1)對靜止的導(dǎo)體棒受力分析，有mg解得I=2.5A，根據(jù)歐姆定律可得I=12(2)ab點(diǎn)在回路之外UU所以U(3)根據(jù)動能定理可得mg?=解得v=8導(dǎo)體棒與金屬框發(fā)生完全彈性碰撞，有mv=4m所以v后續(xù)整體在安培力的作用下停止運(yùn)動；①剛進(jìn)入磁場時(shí)只有一條邊切割磁場：?∑?所以Δ②當(dāng)金屬框整體位于一個(gè)磁場內(nèi)時(shí)做勻速直線運(yùn)動，對應(yīng)的位移為x③當(dāng)金屬框兩條邊切割反向磁場時(shí)，電動勢疊加，安培力疊加，則?2B?所以Δ當(dāng)jk邊位移為3m時(shí)，剩余速度為v所以?x所以jk的總位移為x=2(4)為保證驅(qū)動效果最佳，應(yīng)保證金屬框的兩條邊始終切割反向磁場，則l=2n+1d0(23．在空間中一足夠長圓柱形區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場，磁場的方向沿軸線向右，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0，在軸線上有一粒子源，可以每秒發(fā)射N個(gè)質(zhì)量為m，電荷量為＋q，速度為v(1)如圖1所示，使粒子源沿垂直軸線的方向發(fā)射粒子，粒子恰好不會飛出磁場區(qū)域，求磁場區(qū)域的半徑R；(2)如圖2所示，在磁場區(qū)域半徑滿足(1)的前提下，在右側(cè)磁場范圍內(nèi)垂直軸線放一塊足夠大收集板A，將大量粒子沿與軸線成θ=30°向右射出，為保證所有粒子在A上均匯聚于一點(diǎn)，求粒子源到極板A的水平距離；(3)如圖3所示，大量粒子沿與軸線成θ=30°向右均勻射出，粒子源到A的距離滿足(2)問，在A的中心挖一小孔，可使粒子通過。將收集板B平行放置于A右側(cè)，并在AB極板間加上電壓。粒子打在B板上即被完全吸收，求收集板B所受的作用力F與極板間電壓UAB(4)實(shí)驗(yàn)室中，常利用亥姆霍茲線圈產(chǎn)生勻強(qiáng)磁場，當(dāng)一對亥姆霍茲線圈間的距離增大時(shí)，即可生成磁感應(yīng)強(qiáng)度隨空間緩慢變化的磁場，如圖4所示，其磁感應(yīng)強(qiáng)度兩端強(qiáng)，中間弱。帶電粒子可以在端點(diǎn)處“反射”而被束縛其中，即“磁約束”。粒子的運(yùn)動滿足如下規(guī)律：帶電粒子在垂直磁場方向的速度分量v⊥與此處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B之間滿足：12mv⊥2B23．【答案】(1)2mv0qB(2)(3)F=Nm34v0【解析】(1)由于qv0B=(2)粒子沿軸線做勻速直線運(yùn)動，在垂直軸線方向上做圓周運(yùn)動沿不同方向出射的粒子要匯聚于一點(diǎn)，只能匯聚在軸線上，恰好完成整數(shù)次圓周運(yùn)動vT=s=vx(3)在極板間，沿軸線做勻減速直線運(yùn)動，垂直軸線方向上做圓周運(yùn)動qv=在垂直軸線方向上，速度分量大小不變v在沿軸線方向上v在垂直B板方向上FF=Nm在平行B板方向上，因?yàn)榱Ｗ友馗鱾€(gè)方向均勻射出，對B板的作用力合力為零，所以F=(4)要束縛粒子，磁場最強(qiáng)處應(yīng)該為粒子的位移極值點(diǎn)，也就是速度的水平分量為0的點(diǎn)，滿足v對磁場最強(qiáng)和最弱點(diǎn)應(yīng)用公式1可得sin2θ=2024屆浙江省名校新高考研究聯(lián)盟高三下學(xué)期三模物理試題答案1．【答案】D【解析】該儀器是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，可以測量國際單位制中基本物理量-時(shí)間，選項(xiàng)A不符合題意；該儀器是刻度尺，可以測量國際單位制中基本物理量-長度，選項(xiàng)B不符合題意；該儀器是電流表，可以測量國際單位制中基本物理量-電流強(qiáng)度，選項(xiàng)C不符合題意；該儀器是彈簧測力計(jì)，可以測量力，力不是國際單位制中基本物理量，選項(xiàng)D符合題意。故選D。2．【答案】A【解析】常用示波器中的掃描電壓是鋸齒形電壓，即u隨時(shí)間t變化的圖線是A。故選A。3．【答案】D【解析】地面對梯子的支持力N與重力mg平衡，與夾角無關(guān)，減小θ角，直梯仍能平衡，則地面對梯子的支持力N不變，故D正確；直梯受地面豎直向上的支持力N和水平向左的摩擦力f，則地面對直梯的作用力大小為F=N2+f2=(mg)2+f2>mg，根據(jù)牛頓第三定律，直梯對地面的作用力大小F'=F>mg4．【答案】B【解析】軌道①對應(yīng)的第一宇宙速度是人造衛(wèi)星做圓周運(yùn)動的最大運(yùn)行速度，也是人造衛(wèi)星繞地球運(yùn)行所需的最小發(fā)射速度，故A錯(cuò)誤；衛(wèi)星的發(fā)射速度v滿足7.9km/s<v<11.2km/s故選B。5．【答案】B【解析】瓶子所受萬有引力全部用來提供圍繞地球做圓周運(yùn)動的向心力，瓶子在空間站中處于完全失重狀態(tài)，瓶子在空間站內(nèi)做圓周運(yùn)動的向心力由繩子拉力提供，無論瓶子速度多大都能做完整的圓周運(yùn)動，故A正確，不符合題意；根據(jù)Fn=mω2r，可知瓶子的角速度一定，繩子越長，所需向心力越大，油和水越容易分離，故B錯(cuò)誤，符合題意；水的密度大于油的密度，在混合液體中取半徑相同處體積相等的水和油的液體小球，水球的質(zhì)量大，根據(jù)Fn=mω2r可知，水球需要的向心力更大，故當(dāng)向心力不足時(shí)，水球更容易做離心運(yùn)動水會向瓶底移動，圓周運(yùn)動讓試管里的水和油產(chǎn)生了離心現(xiàn)象，密度較大的水將集中于外部，故C正確，不符合題意；根據(jù)Fn6．【答案】B【解析】根據(jù)勻變速直線的運(yùn)動規(guī)律可知，飛機(jī)起飛加速的時(shí)間t=這段時(shí)間內(nèi)飛機(jī)的位移v解得x航母的位移x故跑道的長Δx≥7．【答案】C【解析】盧瑟福用α粒子轟擊氮原子核，產(chǎn)生了氧的一種同位素--氧17和一個(gè)質(zhì)子，這是人類第一次實(shí)現(xiàn)的原子核的人工轉(zhuǎn)變，A錯(cuò)誤；β射線是原子核中的一個(gè)中子轉(zhuǎn)化為一個(gè)質(zhì)子時(shí)，放出一個(gè)電子，B錯(cuò)誤；γ射線的電離能力很弱，穿透能力很強(qiáng)，C正確；核電站的裂變反應(yīng)堆中，慢化劑的作用是將“中子”轉(zhuǎn)化為“慢(熱)中子”，更容易引起裂變，D錯(cuò)誤。8．【答案】D【解析】若開關(guān)撥到a，電容正在充電，電容器電壓增大，故A錯(cuò)誤；若開關(guān)撥到a，待充電結(jié)束后，降低液體高度，電容板的電介質(zhì)減少，由C=εS4πkd可知C減少，所以電容器要放電，電容左極板帶正電，所以流過流過電阻的電流方向?yàn)閑至g，故B錯(cuò)誤；若充電結(jié)束后，開關(guān)從a撥到b，回路中振蕩電流周期為T=2πLC，所以電流頻率為f0=19．【答案】C【解析】由于金屬圓筒處于靜電平衡狀態(tài)，圓筒內(nèi)部場強(qiáng)為零，則電子在金屬圓筒中做勻速直線運(yùn)動，故A錯(cuò)誤，根據(jù)加速器原理可知，本裝置應(yīng)采用交流電進(jìn)行加速，故B錯(cuò)誤；從序號為0的金屬圓板到進(jìn)入第2個(gè)金屬圓筒的過程中，由動能定理得2eU=12mv2，解得v=2eUm，10．【答案】A【解析】等效電路如圖所示設(shè)原線圈電流為I1，副線圈電流為I2，則有I12R又因?yàn)镮1I2=n2故電源的輸出功率為P=故當(dāng)R等效=r時(shí)揚(yáng)聲器消耗的功率最大，即n1故n111．【答案】B【解析】圖a為電容式話筒的組成結(jié)構(gòu)示意圖，振動膜片與固定電極間的距離發(fā)生變化，從而實(shí)現(xiàn)將聲音信號轉(zhuǎn)化為電信號，故A正確；熨燙絲綢衣物需要設(shè)定較低的溫度，調(diào)溫旋鈕應(yīng)該向上旋，使得雙金屬片彎曲較小時(shí)，觸點(diǎn)就分離，這樣保證了溫度不會過高，故B錯(cuò)誤；圖c為加速度計(jì)示意圖，當(dāng)向右減速時(shí)，加速度向左，則滑片向右移動，此時(shí)P點(diǎn)電勢高于Q點(diǎn)電勢，故C正確；在梁的自由端施加向下的力F，，上應(yīng)變片長度變長，電阻變大，下應(yīng)變片長度變短，電阻變小，故D正確；本題選擇錯(cuò)誤選項(xiàng)，故選B。12．【答案】D【解析】由于輕繩斷裂后，物塊A、B均在斜面上做簡諧運(yùn)動，其初始位置分別為AB的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)，所以兩物塊不會發(fā)生碰撞，故A錯(cuò)誤；由于A、B兩物塊質(zhì)量相等，重力沿斜面的分力和彈簧的彈力的合力提供回復(fù)力，即回復(fù)力與位移的比例系數(shù)相等，所以兩物塊運(yùn)動的周期相等，振動的相位差不隨時(shí)間變化，故B錯(cuò)誤；當(dāng)物塊A的加速度為零時(shí)，即物塊A處于平衡位置，從初始運(yùn)動開始經(jīng)歷四分之一個(gè)周期，所以此時(shí)物塊B運(yùn)動的時(shí)間也為四分之一個(gè)周期，物塊B也處于平衡位置，加速度為零，故C錯(cuò)誤；當(dāng)物塊處于平衡位置時(shí)，速度最大，此時(shí)兩彈簧的形變量相等，根據(jù)能量守恒定律可知，兩物塊動能相等，即物塊A、B振動的最大速度之比為1:1，故D正確。13．【答案】B【解析】激光束兩次折射的光路圖如圖所示根據(jù)折射定律可得n=sinα所以α=45°，β=30°激光束經(jīng)兩次折射，頻率不變，故折射前后光子的動量的大小不變，即p=光子的動量的方向夾角為2θ=2(α?β)所以光子的動量變化量為Δ光子在小球內(nèi)的運(yùn)動時(shí)間為Δ根據(jù)動量定理可得F=ΔpΔ根據(jù)牛頓第三定律可得光子對小球平均作用力大小為F'=F=14．【答案】BD【解析】圖a為波的衍射，狹縫寬度越寬，衍射現(xiàn)象越不明顯，故A錯(cuò)誤；圖b為波的折射，由圖可知，入射角大于折射角，則區(qū)域1的折射率小于區(qū)域2的折射率，所以區(qū)域1的波速大于區(qū)域2的波速，故B正確；圖c為波的干涉，振動加強(qiáng)區(qū)域的質(zhì)點(diǎn)仍然在自己的平衡位置上下振動，不是一直處于最大位移處，故C錯(cuò)誤；圖d為波的多普勒效應(yīng)，左側(cè)波紋間的距離相對右側(cè)較小，故周期性觸動水面的振動片在向左運(yùn)動，故D正確。15．【答案】CD【解析】圖a為α粒子散射實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)是原子的核式結(jié)構(gòu)理論的基礎(chǔ)，說明原子是有結(jié)構(gòu)的，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；圖b為電子的干涉實(shí)驗(yàn)，在該實(shí)驗(yàn)中，若減小光的強(qiáng)度，讓光子通過雙縫后，光子只能一個(gè)接一個(gè)地到達(dá)光屏，經(jīng)過足夠長時(shí)間，仍然發(fā)現(xiàn)相同的干涉條紋，這表明光的波動性不是由光子之間的相互作用引起的，故B錯(cuò)誤；圖c為康普頓效應(yīng)示意圖，光子和電子之間的碰撞滿足動量守恒定律，即垂直光子的初速度方向應(yīng)滿足?λ'sinθ=me16．【答案】(1)BD(2)2，21/2，20/2，22/2，23/2，24(3)能【解析】(1)彈簧測力計(jì)的外殼與木板接觸不影響彈簧測力計(jì)的讀數(shù)，故A錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)時(shí)