2024年天津市南開(kāi)區(qū)高三年級(jí)下冊(cè)質(zhì)量檢測(cè)（高考一模）物理試卷含詳解

2023?2024學(xué)年度第二學(xué)期高三年級(jí)質(zhì)量監(jiān)測(cè)（一）

物理學(xué)科試卷

本試卷分為第I卷（選擇題）和第II卷兩部分，共100分?？忌鷦?wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫(xiě)

在答題卡上。答卷時(shí)，考生務(wù)必將答案涂寫(xiě)在答題卡上，答在試卷上的無(wú)效?？荚嚱Y(jié)束后，將答題

卡交回。

第I卷（選擇題：共40分）

一、單項(xiàng)選擇題（每小題5分，共25分。每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)是正確的。）

1.在人類對(duì)微觀世界進(jìn)行探索過(guò)程中，科學(xué)實(shí)驗(yàn)起到了非常重要的作用。下列說(shuō)法符合歷史事實(shí)的是（）

A.湯姆孫通過(guò)對(duì)陰極射線的研究發(fā)現(xiàn)了電子，人們由此認(rèn)識(shí)到原子不是組成物質(zhì)的最小微粒

B.盧瑟福通過(guò)對(duì)a粒子散射實(shí)驗(yàn)的研究發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子

C.愛(ài)因斯坦第一次將量子觀念引入原子領(lǐng)域，成功解釋了氫原子光譜是分立的線狀光譜

D.貝克勒爾通過(guò)對(duì)天然放射現(xiàn)象的研究，發(fā)現(xiàn)了原子中存在原子核

2.下列說(shuō)法正確的是（

兩分子系統(tǒng)的勢(shì)能斗與

氧氣分子的速率分布圖象狀態(tài)變化的尸抽象子間距離的關(guān)系兩分子間距離r的關(guān)系

甲乙丙丁

A,由圖甲可知，狀態(tài)①的溫度比狀態(tài)②的溫度低

B,由圖乙可知，氣體由狀態(tài)A變化到8的過(guò)程中，氣體分子平均動(dòng)能一直增大

C.由圖丙可知，當(dāng)分子間的距離廠＞4時(shí)，分子間的作用力隨分子間距離的增大先減小后增大

D.由圖丁可知，在r由4變到馬的過(guò)程中分子力做正功

3.千斤頂在汽車維修、地震救災(zāi)中經(jīng)常用到。如圖所示是剪式（菱形）千斤頂，當(dāng)搖動(dòng)把手時(shí)，螺紋桿迫使A、B

間距離變小，千斤頂?shù)膬杀劭繑n（螺旋桿始終保持水平），從而將重物緩慢頂起。若物重為G,A2與AC間的夾角

為仇不計(jì)千斤頂桿件自重，下列說(shuō)法正確的是（）

A.AC、BC兩桿受到的彈力大小均為------

2cos6

B.當(dāng)夕=60°時(shí)，AC、8C兩桿受到的彈力大小均為G

C.搖動(dòng)把手將重物緩慢頂起的過(guò)程，AC、桿受到的彈力將減小

D.搖動(dòng)把手將重物緩慢頂起的過(guò)程，重物受到的支持力將增大

4.北京時(shí)間2020年12月17日1時(shí)59分，探月工程嫦娥五號(hào)返回器在內(nèi)蒙古四子王旗預(yù)定區(qū)域成功著陸，標(biāo)志

著我國(guó)首次地外天體采樣返回任務(wù)圓滿完成。嫦娥五號(hào)于11月24日在中國(guó)文昌航天發(fā)射場(chǎng)發(fā)射升空并進(jìn)入地月

轉(zhuǎn)移軌道，然后實(shí)施2次軌道修正、2次近月制動(dòng)，順利進(jìn)入環(huán)月圓軌道。已知嫦娥五號(hào)探測(cè)器在環(huán)月圓軌道上

運(yùn)行周期為T,軌道半徑為r,月球半徑為R,引力常量為G,則（）

4萬(wàn)2夫3

A.月球的質(zhì)量為"二

GT-

4萬(wàn)2r3

B.月球表面重力加速度大小為

R2T2

C.月球的第一宇宙速度為

VrT2

D.“嫦娥五號(hào)”探測(cè)器運(yùn)行的速率為空

T

5.如圖所示，虛線°、6、c是電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面，實(shí)線為一個(gè)帶正電帶電粒子僅在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡，尸、

。是軌跡上的兩點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是（）

A,三個(gè)等勢(shì)面中等勢(shì)面。的電勢(shì)最高B.質(zhì)點(diǎn)在。點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能比在P點(diǎn)時(shí)大

C.質(zhì)點(diǎn)在。點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能比在尸點(diǎn)時(shí)大D.質(zhì)點(diǎn)在。點(diǎn)時(shí)的加速度比在尸點(diǎn)時(shí)的大

二、不定項(xiàng)選擇題（每小題5分，共15分。每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，都有多個(gè)選項(xiàng)是正確的。全

部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，選錯(cuò)或不答的得0分。）

6.杜甫在《曲江》中寫(xiě)到：“穿花映蝶深深見(jiàn)，點(diǎn)水蜻蜓款款飛?！逼届o水面上的S處，“蜻蜓點(diǎn)水”時(shí)形成一

列水波向四周傳播（可視為簡(jiǎn)諧波），A、8、C三點(diǎn)與S在同一條直線上。某時(shí)刻A在波谷且與水平面的高度差為

H,B、C在不同的波峰上，其波形如圖中虛線所示。已知波速為v,A、8在水平方向的距離為心則下列說(shuō)法正

確的是（）

A.水波通過(guò)尺寸為1.5°的障礙物能發(fā)生明顯衍射

B.到達(dá)第一個(gè)波峰的時(shí)刻，。比A滯后天

v

C.經(jīng)過(guò)出的時(shí)間，質(zhì)點(diǎn)5、。之間的距離為14〃

v

71V3吟

D.從圖示時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，A點(diǎn)的振動(dòng)方程是丁="sin——1+

a

7.如圖所示，某小型水電站發(fā)電機(jī)的輸出功率P=100kW,發(fā)電機(jī)輸出電壓a=250V經(jīng)變壓器升壓后向遠(yuǎn)處

輸電，輸電線總電阻4=80,用戶端用降壓變壓器把電壓降為〃4=220V。已知輸電線上損失的功率

娛=5kW,假設(shè)兩個(gè)變壓器均是理想變壓器，下列說(shuō)法正確的是（）

A.發(fā)電機(jī)輸出的電流人=40A

B.輸電線上的電流/線=25A

C.降壓變壓器匝數(shù)比%：%=190:11

D.升壓變壓器匝數(shù)比々：叼=1:20

8.2020年12月2日22時(shí)，經(jīng)過(guò)約19小時(shí)月面工作，嫦娥5號(hào)完成了月面自動(dòng)采樣封裝，這其中要用到許多壓力

傳感器。有些壓力傳感器是通過(guò)霍爾元件將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，當(dāng)壓力改變時(shí)有電流通過(guò)霍爾元件。如圖所

示，一塊寬為。、長(zhǎng)為以厚為/,長(zhǎng)方體半導(dǎo)體霍爾元件，元件內(nèi)的導(dǎo)電粒子是電荷量為-e的自由電子，通入如

圖所示方向的電流時(shí)，電子的定向移動(dòng)速度為V。若元件處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為8、方向垂直于上表面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)

中，前后兩表面會(huì)形成電勢(shì)差U。下列說(shuō)法中正確的是（）

A.自由電子受到的洛倫茲力方向?yàn)榇怪鼻氨砻嫦蛲?/p>

B.前表面的電勢(shì)比后表面的高

C.自由電子受到的洛倫茲力大小為——

a

D.前、后表面間電勢(shì)差。=5的

第n卷（共60分）

9.某實(shí)驗(yàn)小組用插針?lè)y(cè)量玻璃的折射率。

（1）在白紙上放好玻璃磚，和人〃分別是玻璃磚與空氣的兩個(gè)界面，如圖甲所示。在玻璃磚的一側(cè)插上兩枚

大頭針A和鳥(niǎo)，用“+”表示大頭針的位置，然后在另一側(cè)透過(guò)玻璃被觀察，并依次插上大頭針鳥(niǎo)和鳥(niǎo)。在插巴

和舄時(shí)，應(yīng)使（）（選填選項(xiàng)前的字母）。

A.6只擋住耳的像B.鳥(niǎo)只擋住鳥(niǎo)的像C.鳥(niǎo)同時(shí)擋住4、鳥(niǎo)的像

（2）為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意的是（）

A.入射角應(yīng)盡量小些

B.玻璃磚的寬度應(yīng)小一些

c.大頭針4、八之間的距離及大頭針4、鳥(niǎo)之間的距離應(yīng)適當(dāng)大些

（3）甲同學(xué)在畫(huà)界面時(shí)，不小心將兩界面由'、人廳間距畫(huà)得比玻璃磚寬度大些，如圖乙所示，則他測(cè)得的折射

率與真實(shí)值相比（選填“偏大”、“偏小”、“不變”或“無(wú)法確定”）。

（4）乙同學(xué)在完成光路圖以后，以入射點(diǎn)。為圓心，適當(dāng)長(zhǎng)度為半徑畫(huà)圓，分別交入射光線片乙于A點(diǎn)，交入

射點(diǎn)。與出射點(diǎn)。'連線的延長(zhǎng)線于C點(diǎn)。過(guò)A點(diǎn)、C點(diǎn)作法線MV'的垂線A8、CD,垂足為8點(diǎn)、。點(diǎn)，如圖丙

所示。用刻度尺量得A6=8.50cm,CD=5.00cm,由此可得出該玻璃的折射率〃==

10.將銅片和鋅片插入蘋(píng)果中制成一個(gè)“水果電池”，利用下列所給器材測(cè)量該“水果電池”的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻

電流表A1（量程O(píng)SA,內(nèi)阻約O.5Q）

電流表A2（量程20mA,內(nèi)阻約10。）

電壓表V1（量程3V,內(nèi)阻約1k。）

電壓表V?（量程15V,內(nèi)阻約4kQ）

滑動(dòng)變阻器用（0~10。）

滑動(dòng)變阻器R2（OTOOOQ）

待測(cè)“水果電池”（電動(dòng)勢(shì)E約為4V,內(nèi)阻廠約為200。）

開(kāi)關(guān)S,導(dǎo)線若干

（1）為盡量減小實(shí)驗(yàn)的誤差，實(shí)驗(yàn)中電流表選擇；電壓表選擇；滑動(dòng)變阻器選

0（填寫(xiě)字母代號(hào)。）

（2）甲、乙兩個(gè)實(shí)驗(yàn)電路中最合理的電路為（選填“甲”或“乙”）。

丙

（3）甲同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫(huà)出U-/圖線，如圖所示。由圖線可得“水果電池”的電動(dòng)勢(shì)E=V,內(nèi)

阻廠=Qo（計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）

（4）乙同學(xué)利用圖像對(duì)所選最佳實(shí)驗(yàn)電路進(jìn)行誤差分析。在如圖中實(shí)線是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn)作圖得到的圖

像；虛線是沒(méi)有電表內(nèi)阻影響的理想情況下該電源的路端電壓。隨電流/變化的圖像。則與該實(shí)驗(yàn)對(duì)應(yīng)的

。一/分析圖像是（）

11.2023年10月3日，杭州亞運(yùn)會(huì)女子10米跳臺(tái)決賽中，中國(guó)運(yùn)動(dòng)員全紅嬋的驚人一跳，贏得全場(chǎng)7個(gè)10分，

并最終奪得冠軍。在進(jìn)行10米跳臺(tái)跳水訓(xùn)練時(shí)，運(yùn)動(dòng)員必須在距離水面一定高度前完成規(guī)定動(dòng)作并調(diào)整好入水姿

勢(shì)。某興趣小組對(duì)10米跳臺(tái)跳水進(jìn)行模擬研究，將運(yùn)動(dòng)員視為質(zhì)點(diǎn)，若運(yùn)動(dòng)員起跳時(shí)獲得豎直向上的初速度

%=lm/s,并在距離水面4=1.6m前完成規(guī)定動(dòng)作并調(diào)整好入水姿勢(shì)豎直入水，其入水深度/z=2.5m,跳臺(tái)

距水面高度H=10m,運(yùn)動(dòng)員質(zhì)量〃7=40kg,重力加速度g=10m/s2,空氣阻力不計(jì)。求:

(1)運(yùn)動(dòng)員距離跳臺(tái)的最高距離町;

(2)運(yùn)動(dòng)員完成規(guī)定動(dòng)作允許的最長(zhǎng)時(shí)間卻；

(3)運(yùn)動(dòng)員即將入水時(shí)速度V的大小和入水至水深〃處的過(guò)程運(yùn)動(dòng)員受到水的平均作用力尸的大小。

12.如圖所示是列車進(jìn)站時(shí)利用電磁阻尼輔助剎車的示意圖，在車身下方固定一單匝矩形線框仍)，"邊長(zhǎng)為

L,兒邊長(zhǎng)為d,在站臺(tái)軌道上存在方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2的有界矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)MVP。，MN邊界與

油平行，NP長(zhǎng)為d。若仍邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)列車關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，此時(shí)列車的速度大小為%，〃邊剛離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)列車

剛好停止運(yùn)動(dòng)。已知線框總電阻為R,列車的總質(zhì)量為機(jī)，摩擦阻力大小恒定為不計(jì)空氣阻力，重力加速度

為g。求：

(1)線框ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)列車加速度a的大小和安培力對(duì)ab邊做功的功率尸；

(2)線框從進(jìn)入到離開(kāi)磁場(chǎng)過(guò)程中，線框產(chǎn)生的焦耳熱。；

(3)線框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中，通過(guò)線框橫截面的電荷量擊

13.東方超環(huán)，俗稱“人造小太陽(yáng)”，是中國(guó)科學(xué)院自主研制的磁約束核聚變實(shí)驗(yàn)裝置。該裝置需要將加速到較高

速度的離子束變成中性粒子束，沒(méi)有被中性化的高速帶電離子需要利用“偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)”將其從粒子束中剝離出來(lái)。

假設(shè)“偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)”的原理如圖所示，混合粒子束先通過(guò)加有電壓的兩極板再進(jìn)入垂直于紙面向外的矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)

區(qū)域，中性粒子繼續(xù)沿原方向運(yùn)動(dòng)，被接收器接收；未被中性化的帶電離子一部分打到下極板，剩下的進(jìn)入磁場(chǎng)

發(fā)生偏轉(zhuǎn)并被吞噬板吞噬。己知混合粒子束寬度為d,各組成粒子均縱向均勻分布，混合粒子進(jìn)入兩極板的初速度

均為%=2、%,方向平行于極板。離子帶正電、電荷量為q,質(zhì)量為機(jī)，兩極板間電壓為U,間距為4,極板

Vm

長(zhǎng)度為2d,吞噬板長(zhǎng)度為2d。離子和中性粒子的重力可忽略不計(jì)，不考慮混合粒子間的相互作用。

(1)要使離子能直線通過(guò)兩極板，則需在兩極板間施加一垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)用，求用的大小和方向;

(2)直線通過(guò)極板離子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，若偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度8=2]JTlU

—,且離子全部能被吞噬板吞

dq

噬，求矩形磁場(chǎng)鳥(niǎo)的最小面積;

(3)撤去極板間磁場(chǎng)耳，且與邊界足夠大，粒子束有部分帶電離子會(huì)通過(guò)兩極板進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，若要求進(jìn)入偏

轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的離子全部被吞噬板吞噬，求磁場(chǎng)B,的取值范圍。

混

中

接

合

性

收

粒

粒

器

子

孑

束

2023?2024學(xué)年度第二學(xué)期高三年級(jí)質(zhì)量監(jiān)測(cè)（一）

物理學(xué)科試卷

本試卷分為第I卷（選擇題）和第II卷兩部分，共100分。考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫(xiě)

在答題卡上。答卷時(shí)，考生務(wù)必將答案涂寫(xiě)在答題卡上，答在試卷上的無(wú)效。考試結(jié)束后，將答題

卡交回。

第I卷（選擇題：共40分）

一、單項(xiàng)選擇題（每小題5分，共25分。每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)是正確的。）

1.在人類對(duì)微觀世界進(jìn)行探索的過(guò)程中，科學(xué)實(shí)驗(yàn)起到了非常重要的作用。下列說(shuō)法符合歷史事實(shí)的是（）

A.湯姆孫通過(guò)對(duì)陰極射線的研究發(fā)現(xiàn)了電子，人們由此認(rèn)識(shí)到原子不是組成物質(zhì)的最小微粒

B.盧瑟福通過(guò)對(duì)a粒子散射實(shí)驗(yàn)的研究發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子

C.愛(ài)因斯坦第一次將量子觀念引入原子領(lǐng)域，成功解釋了氫原子光譜是分立的線狀光譜

D.貝克勒爾通過(guò)對(duì)天然放射現(xiàn)象的研究，發(fā)現(xiàn)了原子中存在原子核

【答案】A

【詳解】A.湯姆孫通過(guò)對(duì)陰極射線的研究發(fā)現(xiàn)了電子，人們由此認(rèn)識(shí)到原子不是組成物質(zhì)的最小微粒，A正確;

B.盧瑟福通過(guò)對(duì)a粒子散射實(shí)驗(yàn)的研究，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，B錯(cuò)誤；

C.玻爾原子理論第一次將量子觀念引入原子領(lǐng)域，提出了定態(tài)和躍遷的概念，成功地解釋了氫原子光譜實(shí)驗(yàn)規(guī)

律，C錯(cuò)誤；

D.貝克勒爾通過(guò)對(duì)天然放射現(xiàn)象的研究，發(fā)現(xiàn)了原子核具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)，并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)原子中存在原子核，D錯(cuò)誤。

故選A?

2.下列說(shuō)法正確的是（

兩分子系統(tǒng)的勢(shì)能緯與

氧氣分子的速率分布圖象兩分子間距離r的關(guān)系

甲丁

A,由圖甲可知，狀態(tài)①的溫度比狀態(tài)②的溫度低

B.由圖乙可知，氣體由狀態(tài)A變化到8的過(guò)程中，氣體分子平均動(dòng)能一直增大

C,由圖丙可知，當(dāng)分子間的距離廠〉為時(shí)，分子間的作用力隨分子間距離的增大先減小后增大

D.由圖丁可知，在r由4變到馬的過(guò)程中分子力做正功

【答案】D

【詳解】A.由圖甲可知，①中速率大的分子占據(jù)比例較大，說(shuō)明狀態(tài)①對(duì)應(yīng)的溫度較高，故A錯(cuò)誤；

B.一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A變化到2的過(guò)程中，由圖乙可知，狀態(tài)A與狀態(tài)B的。V相等，則狀態(tài)A與狀態(tài)

8的溫度相同，由P-V圖線的特點(diǎn)可知，pV增大,溫度升高，氣體由狀態(tài)A到狀態(tài)2溫度先升高再降低到原來(lái)

溫度，氣體分子平均動(dòng)能先增大后減小，故B錯(cuò)誤；

C.由圖丙可知，當(dāng)分子間的距離時(shí)，分子間的作用力隨分子間距離的增大先增大后減小，故C錯(cuò)誤；

D.由圖丁可知，在r由可變到弓的過(guò)程中，分子勢(shì)能一直減小，則分子力做正功，故D正確。

故選D。

3.千斤頂在汽車維修、地震救災(zāi)中經(jīng)常用到。如圖所示是剪式（菱形）千斤頂，當(dāng)搖動(dòng)把手時(shí)，螺紋桿迫使A、B

間距離變小，千斤頂?shù)膬杀劭繑n（螺旋桿始終保持水平），從而將重物緩慢頂起。若物重為G,與AC間的夾角

為仇不計(jì)千斤頂桿件自重，下列說(shuō)法正確的是（）

A.AC、兩桿受到的彈力大小均為------

2cos6

B.當(dāng)夕=60°時(shí)，AC、8C兩桿受到的彈力大小均為G

C.搖動(dòng)把手將重物緩慢頂起的過(guò)程，AC、桿受到的彈力將減小

D.搖動(dòng)把手將重物緩慢頂起的過(guò)程，重物受到的支持力將增大

【答案】C

【詳解】A.根據(jù)題意，設(shè)AC、8C兩桿受到的彈力大小均為產(chǎn)，由平衡條件及幾何關(guān)系有

180°-26*

2Feos

故A錯(cuò)誤;

B.由A分析可知，當(dāng)夕=60°時(shí)，AC、8C兩桿受到的彈力大小均為

故B錯(cuò)誤;

C.搖動(dòng)把手將重物緩慢頂起的過(guò)程，。增大，sine增大，則p減小，故C正確；

D.搖動(dòng)把手將重物緩慢頂起過(guò)程，重物所受合力為零，則重物受到的支持力大小一直等于重物重力的大小，保

持不變，故D錯(cuò)誤。

故選C。

4.北京時(shí)間2020年12月17日1時(shí)59分，探月工程嫦娥五號(hào)返回器在內(nèi)蒙古四子王旗預(yù)定區(qū)域成功著陸，標(biāo)志

著我國(guó)首次地外天體采樣返回任務(wù)圓滿完成。嫦娥五號(hào)于11月24日在中國(guó)文昌航天發(fā)射場(chǎng)發(fā)射升空并進(jìn)入地月

轉(zhuǎn)移軌道，然后實(shí)施2次軌道修正、2次近月制動(dòng)，順利進(jìn)入環(huán)月圓軌道。已知嫦娥五號(hào)探測(cè)器在環(huán)月圓軌道上的

運(yùn)行周期為T,軌道半徑為r,月球半徑為凡引力常量為G,則（）

j2

A.月球的質(zhì)量為把二

GT2

4萬(wàn)2r3

B.月球表面的重力加速度大小為

R2T2

C.月球的第一宇宙速度為，但

VrT2

D.“嫦娥五號(hào)”探測(cè)器運(yùn)行的速率為&述

T

【答案】B

【詳解】A.由萬(wàn)有引力提供向心力得

_Mm4/

G—r=m^r

解得

GT2

故A錯(cuò)誤；

B.在月球表面，萬(wàn)有引力等于重力得

-Mm

G玉r=

解得

4萬(wàn)2r3

故B正確；

C.近地面，由萬(wàn)有引力提供向心力得

-Mmv2

G——=m—

R2R

聯(lián)立解得

『后

故C錯(cuò)誤；

D.“嫦娥五號(hào)”探測(cè)器運(yùn)行的速率為

Inr

v=--

T

故D錯(cuò)誤。

故選B。

5.如圖所示，虛線a、氏。是電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面，實(shí)線為一個(gè)帶正電帶電粒子僅在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡，P、

。是軌跡上的兩點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是（）

c

b\

A.三個(gè)等勢(shì)面中等勢(shì)面。的電勢(shì)最高B.質(zhì)點(diǎn)在。點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能比在尸點(diǎn)時(shí)大

C.質(zhì)點(diǎn)在。點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能比在P點(diǎn)時(shí)大D.質(zhì)點(diǎn)在。點(diǎn)時(shí)的加速度比在尸點(diǎn)時(shí)的大

【答案】C

【詳解】A.根據(jù)粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡可知，粒子所受電場(chǎng)力指向運(yùn)動(dòng)軌跡的凹側(cè)，即電場(chǎng)力方向斜向下，因帶電粒子

帶正電，則電場(chǎng)線方向垂直于等勢(shì)面斜向下，根據(jù)沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低可知，等勢(shì)面c的電勢(shì)最高，等勢(shì)

面a的電勢(shì)最低，故A錯(cuò)誤；

BC.因?yàn)槭c(diǎn)電勢(shì)高于。點(diǎn)電勢(shì)，根據(jù)

E、=q（p

由于帶電粒子帶正電，可知粒子在尸點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能比在。點(diǎn)時(shí)大，則粒子在。點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能比在尸點(diǎn)時(shí)大，故B錯(cuò)

誤，C正確；

D.根據(jù)

U=Ed

若圖中三個(gè)等勢(shì)面為等差等勢(shì)面，則由于P點(diǎn)處的等勢(shì)面較密，P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度較大，粒子在P點(diǎn)受到的電場(chǎng)力

較大，故質(zhì)點(diǎn)在。點(diǎn)時(shí)的加速度比在尸點(diǎn)時(shí)的小，故D錯(cuò)誤。

故選C。

二、不定項(xiàng)選擇題（每小題5分，共15分。每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，都有多個(gè)選項(xiàng)是正確的。全

部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，選錯(cuò)或不答的得0分。）

6.杜甫在《曲江》中寫(xiě)到：“穿花映蝶深深見(jiàn)，點(diǎn)水蜻蜓款款飛?！逼届o水面上的S處，“蜻蜓點(diǎn)水”時(shí)形成一

列水波向四周傳播（可視為簡(jiǎn)諧波），A、8、C三點(diǎn)與S在同一條直線上。某時(shí)刻A在波谷且與水平面的高度差為

H,B、C在不同的波峰上，其波形如圖中虛線所示。已知波速為v,A、8在水平方向的距離為心則下列說(shuō)法正

確的是（）

A.水波通過(guò)尺寸為1.5°的障礙物能發(fā)生明顯衍射

B.到達(dá)第一個(gè)波峰的時(shí)刻，。比A滯后天

v

C.經(jīng)過(guò)出的時(shí)間，質(zhì)點(diǎn)5、。之間的距離為14。

v

Ijiy37r

D.從圖示時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，A點(diǎn)的振動(dòng)方程是丁="sin—1+—

\a2

【答案】ABD

【詳解】A.根據(jù)題意，由圖可知，水波的波長(zhǎng)為

A=2a

則水波通過(guò)尺寸為1.5a的障礙物能發(fā)生明顯衍射，故A正確；

B.根據(jù)題意，由圖可知，C點(diǎn)距離振源距離為

xc=32=6a

A點(diǎn)距離振源的距離為

xA=1.52=3a

則到達(dá)第一個(gè)波峰的時(shí)刻，C比A滯后

X

t_^cA_3a

vv

故B正確；

C.質(zhì)點(diǎn)不能隨波逐流，則質(zhì)點(diǎn)3、C之間的距離為

x=6/1=12a

保持不變，故C錯(cuò)誤；

D.根據(jù)題意可知，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的振幅為H,圓頻率為

2"2zrvrev

質(zhì)點(diǎn)從負(fù)最大位移處開(kāi)始振動(dòng)，則A點(diǎn)的振動(dòng)方程是

7CV3〃

y=Hsin

故D正確。

故選ABDo

7.如圖所示，某小型水電站發(fā)電機(jī)的輸出功率P=100kW,發(fā)電機(jī)輸出電壓％=250V經(jīng)變壓器升壓后向遠(yuǎn)處

輸電，輸電線總電阻。=8。，用戶端用降壓變壓器把電壓降為。4=220V。已知輸電線上損失的功率

續(xù)=5kW,假設(shè)兩個(gè)變壓器均是理想變壓器，下列說(shuō)法正確的是()

1\/線&戔/4

升壓變壓器降壓變壓器

A.發(fā)電機(jī)輸出電流人=40A

B.輸電線上的電流%=25A

C.降壓變壓器匝數(shù)比%：%=190:11

D.升壓變壓器匝數(shù)比々：%=1:20

【答案】BC

【詳解】A.根據(jù)題意，由公式P=L7可得，發(fā)電機(jī)輸出的電流

P100x1()3

Ir.=—=----A=

1U]250

故A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)題意，由公式尸=/2尺可得，輸電線上的電流

故B正確;

CD.升壓變壓器匝數(shù)比

4I,25A1

%一廠400A一記

則升壓變壓器的輸出電壓為

U?=16U]=4000V

輸電線上損失的電壓為

△U=/線%=200V

則降壓變壓器的輸入電壓為

人=4—△U=3800V

降壓變壓器匝數(shù)比為

n3_U3_3800V190

220V-7T

故C正確，D錯(cuò)誤。

故選BC。

8.2020年12月2日22時(shí)，經(jīng)過(guò)約19小時(shí)月面工作，嫦娥5號(hào)完成了月面自動(dòng)采樣封裝，這其中要用到許多壓力

傳感器。有些壓力傳感器是通過(guò)霍爾元件將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，當(dāng)壓力改變時(shí)有電流通過(guò)霍爾元件。如圖所

示，一塊寬為。、長(zhǎng)為以厚為/I的長(zhǎng)方體半導(dǎo)體霍爾元件，元件內(nèi)的導(dǎo)電粒子是電荷量為-e的自由電子，通入

如圖所示方向的電流時(shí)，電子的定向移動(dòng)速度為丫。若元件處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為2、方向垂直于上表面向下的勻強(qiáng)磁

場(chǎng)中，前后兩表面會(huì)形成電勢(shì)差下列說(shuō)法中正確的是（）

A.自由電子受到的洛倫茲力方向?yàn)榇怪鼻氨砻嫦蛲?/p>

B.前表面的電勢(shì)比后表面的高

C.自由電子受到的洛倫茲力大小為——

a

D.前、后表面間電勢(shì)差。=

【答案】AC

【詳解】AB.電流方向向左，電子向右定向移動(dòng)，由左手定則可知，自由電子受到的洛倫茲力方向?yàn)榇怪鼻氨砻嫦?/p>

外，則前表面積累了電子，前表面的電勢(shì)比后表面的低，故A正確，B錯(cuò)誤；

CD.由電子受力平衡可得

尸?eU

—cvB-----

a

解得

U=Bav

故C正確，D錯(cuò)誤

故選AC。

第n卷（共60分）

9.某實(shí)驗(yàn)小組用插針?lè)y(cè)量玻璃的折射率。

甲

（1）在白紙上放好玻璃磚，由'和人〃分別是玻璃磚與空氣的兩個(gè)界面，如圖甲所示。在玻璃磚的一側(cè)插上兩枚

大頭針6和八，用“+”表示大頭針的位置，然后在另一側(cè)透過(guò)玻璃磚觀察，并依次插上大頭針4和乙。在插舄

和與時(shí)，應(yīng)使（）（選填選項(xiàng)前的字母）。

A.用只擋住6的像B.乙只擋住舄的像C.6同時(shí)擋住片、鳥(niǎo)的像

（2）為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意的是（）

A.入射角應(yīng)盡量小些

B.玻璃磚的寬度應(yīng)小一些

c.大頭針《、鳥(niǎo)之間的距離及大頭針鳥(niǎo)、鳥(niǎo)之間的距離應(yīng)適當(dāng)大些

（3）甲同學(xué)在畫(huà)界面時(shí)，不小心將兩界面〃/、間距畫(huà)得比玻璃磚寬度大些，如圖乙所示，則他測(cè)得的折射

率與真實(shí)值相比（選填“偏大”、“偏小”、“不變”或“無(wú)法確定”）o

（4）乙同學(xué)在完成光路圖以后，以入射點(diǎn)。為圓心，適當(dāng)長(zhǎng)度為半徑畫(huà)圓，分別交入射光線4A于A點(diǎn)，交入

射點(diǎn)。與出射點(diǎn)。'連線的延長(zhǎng)線于C點(diǎn)。過(guò)A點(diǎn)、C點(diǎn)作法線MV'的垂線AB、CD,垂足為8點(diǎn)、。點(diǎn)，如圖丙

所示。用刻度尺量得A5=8.50cm,CD=5.00cm,由此可得出該玻璃的折射率〃=。

【答案】（1）C（2）C

（3）偏?。?）1.7

【小問(wèn)1詳解】

實(shí)驗(yàn)中，在插鳥(niǎo)時(shí)，應(yīng)使舄同時(shí)擋住片、鳥(niǎo)的像；在插舄時(shí)，應(yīng)使居同時(shí)擋住鳥(niǎo)和6、鳥(niǎo)的像。

故選Co

【小問(wèn)2詳解】

為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，入射角應(yīng)盡量大些，玻璃磚的寬度也宜大一些，大頭針應(yīng)垂直插在紙面上，且應(yīng)使大頭針

片、鳥(niǎo)之間的距離及大頭針乙、鳥(niǎo)之間的距離應(yīng)適當(dāng)大些。

故選C。

【小問(wèn)3詳解】

作出實(shí)際光路圖，如圖所示

由圖可知，入射角不變，但是折射角變大，根據(jù)折射定律可知，所測(cè)折射率偏小。

【小問(wèn)4詳解】

根據(jù)題意，由圖丙和折射定律有

AB

OA=ABOC

CD—CDOA

7)C

又有

OA=OC

則有

AB8.50,「

n=----=------=1.7

CD5.00

10.將銅片和鋅片插入蘋(píng)果中制成一個(gè)“水果電池”，利用下列所給器材測(cè)量該“水果電池”的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻

電流表A1（量程0.6A,內(nèi)阻約0.5Q）

電流表A2（量程20mA,內(nèi)阻約10。）

電壓表VI（量程3V,內(nèi)阻約1k。）

電壓表V2（量程15V,內(nèi)阻約4kQ）

滑動(dòng)變阻器N（0~10Q）

滑動(dòng)變阻器與（0~1000。）

待測(cè)“水果電池”（電動(dòng)勢(shì)E約為4V,內(nèi)阻r約為200。）

開(kāi)關(guān)S,導(dǎo)線若干

（1）為盡量減小實(shí)驗(yàn)的誤差，實(shí)驗(yàn)中電流表選擇；電壓表選擇；滑動(dòng)變阻器選

o（填寫(xiě)字母代號(hào)。）

⑵甲、乙兩個(gè)實(shí)驗(yàn)電路中最合理的電路為（選填“甲”或“乙”）。

u/v

甲乙丙

(3)甲同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫(huà)出。一/圖線，如圖所示。由圖線可得“水果電池”的電動(dòng)勢(shì)E=V,內(nèi)

阻廠=Q?(計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字)

(4)乙同學(xué)利用圖像對(duì)所選最佳實(shí)驗(yàn)電路進(jìn)行誤差分析。在如圖中實(shí)線是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn)作圖得到的U-/圖

像；虛線是沒(méi)有電表內(nèi)阻影響的理想情況下該電源的路端電壓U隨電流/變化的U-/圖像。則與該實(shí)驗(yàn)對(duì)應(yīng)的

。一/分析圖像是()

【答案】(1)A2②.V、③.凡

(2)乙(3)①.1.80##1.79##1.81②.187##186##188

(4)C

【小問(wèn)1詳解】

[1]⑵在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該保證正常工作時(shí)，電表的讀數(shù)大于滿偏的g,由于電動(dòng)勢(shì)E約為4V,所以電壓表選V1,回路

中的短路電流大約

E4

1=—=——A=0.02A=20mA

r200

可知，實(shí)驗(yàn)中電流表選擇A?。

[3]由于待測(cè)電阻大約200Q,要使滑動(dòng)變阻器能很好的控制電路，則應(yīng)該用R2，

【小問(wèn)2詳解】

由于

=100Q<r=2000

則電流表采用相對(duì)電源的內(nèi)接法，為方便調(diào)節(jié)電流，采用限流接法，則最合理的電路為乙。

【小問(wèn)3詳解】

川⑵根據(jù)閉合回路歐姆定律有

U=E-Ir

結(jié)合圖像有

3.80-1.00

Oh1870

E=3.80V,15.0x10-3

【小問(wèn)4詳解】

根據(jù)所選電路圖可知，當(dāng)電路中電流為0時(shí)，無(wú)論有沒(méi)有電表內(nèi)阻影響，電壓表測(cè)量的均為電源的電動(dòng)勢(shì)，若沒(méi)

有電表內(nèi)阻影響，電路的短路電流較大。

故選Co

11.2023年10月3日，杭州亞運(yùn)會(huì)女子10米跳臺(tái)決賽中，中國(guó)運(yùn)動(dòng)員全紅嬋的驚人一跳，贏得全場(chǎng)7個(gè)10分，

并最終奪得冠軍。在進(jìn)行10米跳臺(tái)跳水訓(xùn)練時(shí)，運(yùn)動(dòng)員必須在距離水面一定高度前完成規(guī)定動(dòng)作并調(diào)整好入水姿

勢(shì)。某興趣小組對(duì)10米跳臺(tái)跳水進(jìn)行模擬研究，將運(yùn)動(dòng)員視為質(zhì)點(diǎn)，若運(yùn)動(dòng)員起跳時(shí)獲得豎直向上的初速度

%=lm/s,并在距離水面％=L6m前完成規(guī)定動(dòng)作并調(diào)整好入水姿勢(shì)豎直入水，其入水深度/i=2.5m,跳臺(tái)

距水面高度H=10m,運(yùn)動(dòng)員質(zhì)量根=40kg,重力加速度g=10m/s2,空氣阻力不計(jì)。求:

(1)運(yùn)動(dòng)員距離跳臺(tái)的最高距離儲(chǔ)；

(2)運(yùn)動(dòng)員完成規(guī)定動(dòng)作允許的最長(zhǎng)時(shí)間卻；

(3)運(yùn)動(dòng)員即將入水時(shí)速度v的大小和入水至水深h處的過(guò)程運(yùn)動(dòng)員受到水的平均作用力F的大小。

【答案】(1)0.05m；(2)1.4s；(3)V20Tm/s,2008N

【詳解】(1)運(yùn)動(dòng)員起跳后做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，到最高點(diǎn)則有

—2g儲(chǔ)=0—喏

解得

需I2

h=—=---m=0.05m

2g2x10

(2)運(yùn)動(dòng)員從起跳到最高點(diǎn)所用時(shí)間A為

運(yùn)動(dòng)員從最高點(diǎn)到距水面1.6m處所用時(shí)間Z2為

,,1,

%+H_品=3Sf2

代入數(shù)據(jù)解得

t2—1.3s

運(yùn)動(dòng)員完成規(guī)定動(dòng)作允許的最長(zhǎng)時(shí)間為

0.1s+1.3s=1.4s

(3)運(yùn)動(dòng)員入水時(shí)，由速度位移關(guān)系公式可得

F=2g器+切

代入數(shù)據(jù)解得入水時(shí)速度大小為

v=.201m/s

運(yùn)動(dòng)員入水后至水深h處，由速度位移關(guān)系公式可得

-2ah=0-v2

代入數(shù)據(jù)解得

a=40.2m/s2

運(yùn)動(dòng)員入水后至水深〃處的過(guò)程中，受到重力，咫和水的平均作用力R由牛頓第二定律可得

F—mg=ma

解得平均作用力尸的大小為

F=mg+ma=40xl0N+40x40.2N=2008N

12.如圖所示是列車進(jìn)站時(shí)利用電磁阻尼輔助剎車的示意圖，在車身下方固定一單匝矩形線框。灰力，仍邊長(zhǎng)為

L,6c邊長(zhǎng)為d,在站臺(tái)軌道上存在方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的有界矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)MNPQ,MN邊界與

湖平行，NP長(zhǎng)為d。若成邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)列車關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，此時(shí)列車的速度大小為V。，/邊剛離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)列車

剛好停止運(yùn)動(dòng)。已知線框總電阻為R,列車的總質(zhì)量為機(jī)，摩擦阻力大小恒定為歷，際，不計(jì)空氣阻力，重力加速度

為g。求：

(1)線框ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)列車加速度a的大小和安培力對(duì)ab邊做功的功率P-,

(2)線框從進(jìn)入到離開(kāi)磁場(chǎng)過(guò)程中，線框產(chǎn)生的焦耳熱。；

(3)線框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中，通過(guò)線框橫截面的電荷量貴

/列車/

勺-------/\B，。

7a//

N

【答案】⑴*+依，*3)Ld；⑶當(dāng)

【詳解】(1)根據(jù)題意可知，線框。6邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為

E=BLv0

感應(yīng)電流為

j_E_BLv。

一.一R

邊所受安培力

B-l3v

F.=BIL=-------n必

R

由牛頓第二定律有

FA+kmgB2L2V

a=----------=-------0-+kg

mmR

安培力對(duì)川邊做功的功率

22

D_F1,_5LVO

A"。R

(2)線框從進(jìn)入到離開(kāi)磁場(chǎng)過(guò)程中，由能量守恒定律有

12

—mv0=kmg-2d+Q

解得線框產(chǎn)生的焦耳熱

12

2=—mv0-2kmgd

(3)線框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中，通過(guò)線框橫截面的電荷量

q—I

又有

丁EF△①BLd

I=—,E=——=------

RAzA?

聯(lián)立解得

BLd

q=-----

R

13.東方超環(huán)，俗稱“人造小太陽(yáng)”，是中國(guó)科學(xué)院自主研制的磁約束核聚變實(shí)驗(yàn)裝置。該裝置需要將加速到較高

速度的離子束變成中性粒子束，沒(méi)有被中性化的高速帶電離子需要利用“偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)”將其從粒子束中剝離出來(lái)。

假設(shè)“偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)”的原理如圖所示，混合粒子束先通過(guò)加有電壓的兩極板再進(jìn)入垂直于紙面向外的矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)

區(qū)域，中性粒子繼續(xù)沿原方向運(yùn)動(dòng)，被接收器接收；未被中性化的帶電離子一部分打到下極板，剩下的進(jìn)入磁場(chǎng)

發(fā)生偏轉(zhuǎn)并被吞噬板吞噬。已知混合粒子束寬度為d,各組成粒