浙江省2024年北斗星盟競賽（強基）聯(lián)考物理試題 含答案

物理物理學科試題第頁共6頁絕密★考試結束前浙江省北斗星盟競賽（強基）聯(lián)考物理學科試題考生須知：1．本卷共6頁，滿分100分，考試時間120分鐘。2．答題前，在答題卷指定區(qū)域填寫班級、姓名、考場號、座位號及準考證號并填涂相應數(shù)字。3．所有答案必須寫在答題紙上，寫在試卷上無效。4．考試結束后，只需上交答題紙。選擇題部分一、本題共有20道不定項選擇題，每題全對得滿分，答錯或少答不得分。1.普朗克長度僅依賴于引力常量G、普朗克常量?(=? A.λP=?Gc3 C.λP=?Gc5第2題圖ABC2.三個同質且均勻分布的彈性小球A、B、C通過過質心的光滑細桿相互接觸串在一起，如圖所示，三球質量滿足m第2題圖ABC A.3h B.9h C.16h D.25h E.36h F.49h3.將地球視為質量均勻分布的球體，不考慮地球自轉，其表面的重力加速度為g0。若考慮地球自轉，則其表面緯度為ψ處的重力加速度（地球半徑為R、自轉角速度為ω A．g≈g01+ C.g≈g01?ω4.如圖所示,在水平地面上，有一橫截面為S的圓弧形直角彎管,圓弧半徑為r。管中有流速為v、密度為ρ的水通過。由于水的流動，彎管所受力的大小為v1v2第4題圖vvv第4題圖vvSvv B.2ρ C.ρv D.2ρ E.2ρv1v25.在光滑的水平桌面上有兩個質量均為m的小球，由長度為2vv A.2Flm

B.Flm C.Fl2m

6.質量很小、長度為l的均勻細桿，可繞過其中心O并與紙面垂直的軸在豎直平面內轉動。當細桿靜止于水平位置時,有一只小蟲以速率v0垂直落在距點O為l/4處,并背離點O沿細桿爬行。設小蟲與細桿的質量均為m第6題圖A．7lg24v0第6題圖 C.19lg24v0cos127.在如圖所示的豎直平面內有以O為圓心、R為半徑的圓形區(qū)域，在該區(qū)域內有一方向垂直平面向里、大小B以?B?t=α A.位于直徑上的的導線DE，其電動勢為零 B.單位正電荷沿半徑為r(r>R)的路徑運動一周電場力做功為零B?在此處鍵入公式。OCRDB?在此處鍵入公式。OCRDEL第7題圖r

D.豎直平面內位于圓形區(qū)域外一無限長直導線的電動勢大小為π E.在r<R區(qū)域，感生電場強度為αR F.在r>R區(qū)域，感生電場強度為1δABC第8題圖145°30°δi第8題圖2δABC第8題圖145°30°δi第8題圖2 A.43 B.2 C.1.5 9.梅斯林干涉裝置如圖所示，將透鏡切割成對稱的兩半L1和L2，再沿光軸方向將它們錯開一定距離放置。位于光軸上的點光源S，通過L1和L2分別成像于S1第9題圖L1SS2'S第9題圖LSSSL B.觀測屏位于S1'與 C.觀測屏位于S1 D.干涉條紋為一系列同心圓 E.干涉條紋為一系列同心半圓 F.干涉條紋為一系列水平的平行線10.某同學用兩塊玻璃構成的劈尖干涉儀來測量空氣的折射率。用單色光垂直照射劈尖，可觀測到4001條干涉暗條紋。將劈尖裝置抽成真空，在相同的區(qū)域范圍觀測到4000條干涉暗條紋，則空氣的折射率n=1+14000 B.n=1?14000D.n=1?13999 E.n=1+14001AxOy第11題圖CB11AxOy第11題圖CB A.A點處質元的彈性勢能在減小 B.B點處質元的振動動能在增加 C.C點處質元的振動動能在減小 D.各點的波的能量密度都不隨時間變化 E.波沿x軸負方向傳播12.下列說法正確的是A.熱力學系統(tǒng)A與B處于平衡態(tài)，則它們的壓強相等B.具有因果關系的兩事件P和Q，在慣性參照系S系中，事件P先于事件Q發(fā)生，則在相對于S系做勻速直線運動的S’系中，事件Q有可能先于P發(fā)生C.根據(jù)量子力學不確定關系，處于某一高能級的氫原子躍遷至最低能級時，其發(fā)射光的波長不是唯一的，而是有一定的分布寬度D.海水降低溫度可以放出大量的熱量，科技的不斷進步使得人類有可能通過降低海水的溫度來發(fā)電，從而解決能源短缺的問題E.溫度一定時，黑體吸收能力最強，其輻射能力也最強F.在四大相互作用中，弱力強于電磁相互作用力13.“頓牟綴芥”是兩干多年前我國古人對摩擦起電現(xiàn)象的觀察記錄，經摩擦后帶電的琥珀能吸起小物體。現(xiàn)用下述模型分析探究。在某處固定一個電荷量為Q的正點電荷，在其正下方h處有一個原子。在點電荷產生的電場(場強為E)作用下，原子的負電荷中心與正電荷中心會分開很小的距離l，形成電偶極子。描述電偶極子特征的物理量稱為電偶極矩p，p=ql，這里q為原子核的電荷。實驗顯示，p=αE，α為原子的極化系數(shù)，反映其極化的難易程度。被極化的原子與點電荷之間產生作用力F。在一定條件下，原子會被點電荷“綴”上去。 A.F為吸引力是因為負電中心比正電荷中心更靠近點電荷Q B.F為吸引力是因為被極化的原子整體呈現(xiàn)帶負電 C.若點電荷的電荷量增加2倍，則F增加2倍 D.若原子與點電荷間的距離減小一半,則F增加32倍 E.若不考慮原子熱運動，極化原子所受力矩為零第14題圖a軸承軸承電刷14.如圖所示，可繞豎直軸自由轉動的金屬圓盤，半徑a=0.5m，電阻R=0.5Ω，位于磁感應強度大小B=0.2T、第14題圖a軸承軸承電刷 A.由上往下看，圓盤順時針旋轉 B.流過圓盤的電流為2A C.圓盤所受的安培力大小為0.05N D.圓盤受到的安培力的功率為0.375W E.圓盤穩(wěn)定轉動的角速度為15s-1μA第15題圖15.如圖所示，在充滿某稀薄氣體的容器內，某同學在金屬針尖和屏幕之間施加恒定高壓U，使針尖表面附近氣體電離為一價離子，這些離子在電場加速下轟擊屏幕，均被屏幕吸收。若該針尖頂部可視為半徑為r的半球，球心到屏幕表面中心的垂直距離為L（μ第15題圖 A.離子離開針尖表面后作勻加速直線運動 B.針尖表面附近電場強度與r成反比 C.若微安表示數(shù)為I，則單位時間電離的離子數(shù)量為I/e(e為電子的電荷量） D.若針尖表面間距為a的兩個離子，撞擊到屏幕上的間距至少為alrmCLlyOM?B第16題圖XYPQN16.如圖所示，在豎直平面內固定放置足夠長的兩平行金屬導軌PQ和MN，間距為l。在導軌間存在方向垂直導軌平面向里、大小為B的勻強磁場，在導軌的上端并聯(lián)電容為C的電容器，下端連接電感為L的線圈。一長為lmCLlyOM?B第16題圖XYPQN A.t時刻電感線圈中的磁能W B.導體棒振動的角頻率ω=B C.流過電感電流的最大值I D.電容器存儲電能的最大值W E.當y=17.磁控管在現(xiàn)代科技領域有廣泛的應用。我們把靜態(tài)磁控管簡化為一對長度足夠的平行平板電極系統(tǒng)，如圖所示，在間距為d的兩極板間加不計內阻、電動勢為U的電源，兩極板間存在方向垂直xoy平面向里、大小為B的勻強磁場，位于陰極表面附近的燈絲持續(xù)發(fā)射初速度可近似為零的電子，當U不變，改變B的大小時，電子在兩極板間的運動軌跡將發(fā)生變化，如圖2所示，其中軌跡III最高點P恰好與陽極相切，對應的磁感應強度為B0。電子電荷量為e，質量為m，不計電子的相互作用。若燈絲單位時間發(fā)射n個電子，則燈絲U燈絲UxyO第17題圖1BdIUxyO第17題圖2BIIIIIIIP A.軌跡II電子的運動速度為v= B.B C.若B>B0 D.若B>B0 E.若B<B018.假想的氣體分子，其速率分布如圖所示，橫坐標表示速率，縱坐標?N?v表示單位速率區(qū)間內出現(xiàn)的分子數(shù)。a已知常量，當v>555vvav2v3v4v2a3a?N第18題圖 A.總分子數(shù)N=8a B.分子在2v0到 C.分子的平均速率5 D.在0~5v E.3v0~419.如圖1所示，質量相等的小球和點光源，分別用相同的彈簧豎直懸掛于同一水平桿上，間距為l，豎直懸掛的觀測屏與小球水平間距為2l，小球和光源做小振幅運動時，在觀測屏上可觀測小球影子的運動。以豎直向上為正方向，小球和光源的振動圖像如圖2所示，則第19題圖1第19題圖1第19題圖2光源小球?11x0.51.01.52.0t02 A.光源與小球振動的相位差為π B.光源從初始狀態(tài)回到平衡位置的時間為0.75s C.影子振動的初相位為?arcsin D.影子的最大速度π13?620.物理學中一個重要的模型是一維無限深勢阱，即在0≤x≤a范圍內，勢能EP=0，而在x>a和A.電子的德布如意波長可能為a B.電子的最小動能為零 C.電子能級變動時發(fā)光光譜的波長λm,n滿足1λm,n= D.電子在阱中不同位置出現(xiàn)的概率不同 E.電子能量可能值為?2浙江省北斗星盟競