2024屆浙江省新高考研究聯(lián)盟高三年級(jí)下冊(cè)三模物理試題含答案

2024屆Z20名校聯(lián)盟浙江省杭州市名校新

高考研究聯(lián)盟三模物理試題含答案

本試題卷分選擇題和非選擇題兩部分，共10頁(yè)，滿(mǎn)分100分，考試時(shí)間90分鐘。

考生注意：

1.答題前，請(qǐng)務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)用黑色字跡的簽字筆或鋼筆分別填寫(xiě)在試題卷和

答題紙規(guī)定的位置上。.

2.答題時(shí)，請(qǐng)按照答題紙上“注意事項(xiàng)”的要求，在答題紙相應(yīng)的位置上規(guī)范作答，在本試題

卷上的作答一律無(wú)效。

3.非選擇題訪(fǎng)答案必須彳吏用黑色字跡的簽字筆或鋼筆寫(xiě)在答題紙上相應(yīng)的區(qū)域內(nèi)，作圖時(shí)先

使用2B鉛筆，確定后必須使用黑色字跡的簽字筆或鋼筆描黑。

選擇題部分

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）

I.下列工具或儀器中不能用來(lái)直接測(cè)量國(guó)際單位制中基本物理量的是

態(tài)，與水平地面夾角為則下列說(shuō)法正確的是

A.直梯對(duì)地面的作用力大小為mg

B.地面對(duì)直梯的作用力大小為粵；

sin。

C.墻壁對(duì)直梯的作用力與直梯對(duì)墻壁的作用力是一對(duì)平衡力

D.減小。角，若直梯仍能保持平衡，則地面對(duì)直梯的支持力不變

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第3題圖

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(shuō)法

正確的是

A.軌道①對(duì)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(mǎn)足7.9km/s<X11.2km/s,衛(wèi)星將繞地球運(yùn)動(dòng)

C.衛(wèi)星在軌道②單位時(shí)間掃過(guò)的面積等于在軌道③單位時(shí)間掃過(guò)的面積

D.衛(wèi)星沿軌道④運(yùn)動(dòng)，將脫離太陽(yáng)引力的束縛

5.2022年3月23日，航天員王亞平、葉光富在中國(guó)空間站開(kāi)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(dòng)，己知水的密度大于油的密度。

在飛船參考系中，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A.只要瓶子速度大于0就能通過(guò)圓周運(yùn)動(dòng)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(zhǎng)無(wú)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(hào)的艦載飛機(jī)在航空母艦的跑道上加速時(shí)，發(fā)動(dòng)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(kāi)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(zhǎng)度至少約為

A.40mB.60m

C.80mD.100m

7.以下關(guān)于原子核相關(guān)內(nèi)容，說(shuō)法正確的是

A.查德威克用a粒子轟擊鍍核得到中子，這是人類(lèi)第?次實(shí)現(xiàn)的原子核的人工轉(zhuǎn)變

B.夕射線(xiàn)的產(chǎn)生說(shuō)明原子核中存在電子

C.7射線(xiàn)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”

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8.為了測(cè)量?jī)?chǔ)罐中不導(dǎo)電液體的高度，將與儲(chǔ)罐外殼絕緣的兩塊平行金

屬板構(gòu)成的電容C置于儲(chǔ)罐中，電容。可通過(guò)開(kāi)關(guān)S與電感L或電

源相連，如圖所示，當(dāng)開(kāi)關(guān)撥到。，電容器充電，當(dāng)開(kāi)關(guān)從a撥到b,

由電感心與電容。構(gòu)成的回路中產(chǎn)生振蕩電流，頻率為九。初始時(shí)電a

容器帶電量為0,開(kāi)關(guān)空置。下列說(shuō)法正確的是

A.若開(kāi)關(guān)撥到訪(fǎng)電容器兩端的電壓逐漸減小

B.若開(kāi)關(guān)撥到a,待充電結(jié)束后，降低液體高度，流過(guò)電阻的電流

方向?yàn)間至e

C.若充電結(jié)束后，開(kāi)關(guān)從a撥到江回路中振蕩電流頻率為

&=2兀而

D.若充電結(jié)束后，開(kāi)關(guān)從a撥到6,回路中振蕩電流減小時(shí)，自感第8題圖

電動(dòng)勢(shì)增大

9.如圖甲為直線(xiàn)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(xiàn)在同一直

線(xiàn)上。序號(hào)為奇數(shù)的圓筒和交變電源的一個(gè)極相連，序號(hào)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(shì)差的變化規(guī)律如圖乙所示。已知電子的質(zhì)量為加、元電荷為e、電壓的

絕對(duì)值為u，周期為T(mén),電子通過(guò)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(duì)偶

數(shù)圓筒的電勢(shì)差為正值，此時(shí)位于和偶數(shù)圓筒相連的金屬圓板（序號(hào)為0）中央有一個(gè)初速度

為零的電子。下列說(shuō)法正確的是

乙

第9題圖

A.電子在圓筒中做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)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2、四D.第8個(gè)金屬圓筒的長(zhǎng)度為47;匡

VmVtn

10.如圖所示，理想變壓器的原線(xiàn)圈和副線(xiàn)圈的匝數(shù)分別為〃1和〃2。

正弦交流電源有效值￡=6V,內(nèi)阻尸80C,揚(yáng)聲器電阻R=8C。

為保證揚(yáng)聲器獲得盡可能大的電功率，下列選項(xiàng)中〃1：〃2的最佳

值為

A.3:1B.1:3C.10:1D.1:10

11.以下關(guān)于傳感器的說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A.圖a為電容式話(huà)筒的組成結(jié)構(gòu)示意圖，振動(dòng)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(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)

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

第10題圖

的溫度，此時(shí)應(yīng)降低升降螺釘?shù)母叨?/p>

C.圖。為加速度計(jì)示意圖，當(dāng)向右減速時(shí)，P點(diǎn)電勢(shì)高于。點(diǎn)電勢(shì)

D.圖4為應(yīng)變片測(cè)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

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金卜梁__________應(yīng)變片

//_______

d

第11題圖

12.如圖所示，傾角為a的光滑斜面上有兩質(zhì)量均為的物塊/、B,它們分別與平行于斜面的兩

根勁度系數(shù)均為〃的輕質(zhì)彈簧固連，兩彈簧的另--端分別固定在斜面上。已知簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期

公式T=2兀器,M為振子的質(zhì)量，人為回復(fù)力與位移的比例

系數(shù)。初始時(shí)，物塊力、8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(zhǎng)。某時(shí)刻輕繩突然斷裂，關(guān)于

此后物塊力、8的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是

A.物塊8可能會(huì)發(fā)生碰撞

B.物塊/、6振動(dòng)的相位差隨時(shí)間變化

C.物塊4的加速度為零時(shí)，物塊8的加速度可能

不為零

D.物塊/、3振動(dòng)的最大速度之比為1：1

13.如圖所示，在真空中有一個(gè)折射率為0、半徑為卜

的均質(zhì)小球。頻率為u的細(xì)激光束在真空中沿直線(xiàn)

8C傳播，與小球球心O的距離/=注/，光束

2

經(jīng)C點(diǎn)折射進(jìn)入小球，并于。點(diǎn)出射。已知普朗克

/7_5第13題

常數(shù)為人，sinl5°=-o則在兩次折射過(guò)程中

一個(gè)光子對(duì)小球平均作用力大小為

hvhv(3V2-V6八hv{6-273^1

A.兇4一娓、D.-----------------------------L).--------------------

6)

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二、選擇題n（本題共2小題，每小題3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3分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分）

14.下列關(guān)于波的現(xiàn)象，正確的是

abc

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(dòng)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(dòng)水面的振動(dòng)片在向左運(yùn)動(dòng)

15.以下關(guān)于原子結(jié)構(gòu)相關(guān)內(nèi)容，說(shuō)法正確的是

b

心HyHpHa

d

A.圖a為a粒子散射實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)說(shuō)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(mǎn)足4sine=〃?jsin0

A,

D.圖d為氫原子光譜，光譜中Hy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

非選擇題部分

三、非選擇題（本題共5小題，共55分）

16.實(shí)驗(yàn)題（I、n、in三題共14分）

1.（4分）在“探究?jī)蓚€(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(xiàn)M是單個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)滿(mǎn)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(xiàn)。

①實(shí)驗(yàn)中用兩把彈簧測(cè)力計(jì)分別鉤住細(xì)繩套，并互成一定的角度拉動(dòng)細(xì)線(xiàn)，使橡皮條伸長(zhǎng),

下列說(shuō)法正確的是▲（多選）。

A.彈簧測(cè)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(xiàn)與木板平面平行

C.兩彈簧測(cè)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(cè)力計(jì)共同作用時(shí)，結(jié)點(diǎn)位置不能超過(guò)虛線(xiàn)"

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②某次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖2所示，由圖可得彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為▲N。

③僅用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)，▲（填“能”或“不能”）完成本實(shí)驗(yàn)。

II.（5分）在完成“練習(xí)使用多用表”實(shí)驗(yàn)后，小剛和小明想通過(guò)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(kāi)關(guān)撥到“2.5V”擋，將多用表B選擇開(kāi)關(guān)撥到

“xiKQ”擋，并完成歐姆調(diào)零步驟。

①現(xiàn)用多用表A的“2.5V”擋測(cè)量多用表B“xlKQ”擋紅黑表筆兩端電壓。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'1KQ”擋紅黑表筆兩端電壓為▲V。

第16-n題圖1A表示數(shù)第16-H題圖2B表小數(shù)

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▲。

III.（5分）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(guò)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。壓力表

①為了探究壓強(qiáng)"與體積「的關(guān)系，在測(cè)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-，圖像，根據(jù)畫(huà)出的圖線(xiàn)猜測(cè)夕與/的關(guān)系柱塞

B.作p-十圖像，根據(jù)畫(huà)出的圖線(xiàn)猜測(cè)〃與/的關(guān)系

C.作p-V圖像，對(duì)p與憶關(guān)系的猜測(cè)進(jìn)行檢驗(yàn)空氣柱

橡膠套

D.作圖像，對(duì)P與y關(guān)系的猜測(cè)進(jìn)行檢驗(yàn)

第16-in題圖1

E.檢驗(yàn)正確，得出p與憶關(guān)系的結(jié)論

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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

圖如圖3所示。下列說(shuō)法正確的是▲（多選）

A.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(rùn)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)系為八＞一

D.如圖3所示，若第2小組實(shí)驗(yàn)操作正確，則%為聯(lián)通空氣柱與壓力表細(xì)管的體積

③如圖4所示，小明從狀態(tài)力緩慢拉升柱塞，使其到達(dá)狀態(tài)8（體積為人）。若此時(shí)突然

提升柱塞，使其快速到達(dá)體積V2,則此時(shí)匕對(duì)應(yīng)下圖中的狀態(tài)▲（填“C”、

“D”、"E"、）（圖中/、B、￡為同一等溫線(xiàn)上的點(diǎn)）

I.（2分）如圖1所示，“飲水鳥(niǎo)”可以不斷地重復(fù)飲水的動(dòng)作。

這一過(guò)程并不違反能量守恒定律。飲水鳥(niǎo)能不斷運(yùn)動(dòng)，是因

為—（填“水的內(nèi)能”、“空氣的內(nèi)能“）轉(zhuǎn)化成飲水鳥(niǎo)的

動(dòng)能。

II.（6分）伽利略溫度計(jì)結(jié)構(gòu)如圖2所示。由玻璃泡/、與/相

第17題圖1

連的細(xì)管8、以及液體槽C組成。3管插在液體槽中，管內(nèi)徑

的橫截面積S=lcm2。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

Ti=300K時(shí)，4和8中氣體的總體積ri=20cm3,此時(shí)管內(nèi)液

面的高度差Xo=lOcm。大氣壓強(qiáng)為p（）=105Pa,氣體的內(nèi)能與熱

力學(xué)溫度成正比，即此場(chǎng)景中％=0.02J/K.8管內(nèi)液柱

引起的壓強(qiáng)與大氣壓強(qiáng)相比可忽略不計(jì)，液體槽C液面高度

幾乎不變。

（1）當(dāng)外界溫度緩慢降為O=291K時(shí)，求管內(nèi)液面的高度差x；

（2）當(dāng)外界溫度緩慢降為T(mén)2=291K時(shí)，氣體放出了多少熱量？

第17題圖2

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18.（11分）動(dòng)畫(huà)片《熊出沒(méi)》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(lái)使藤條斷裂而得救。其簡(jiǎn)化過(guò)程如圖所示,

設(shè)懸點(diǎn)為O,離CD高度H=10.5moCD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w=150kg,重心為A,蕩下過(guò)程重心到懸點(diǎn)的距離A=9m且保持不變，

藤條能承受的最大張力為T(mén)=3000N,空氣阻力忽略不計(jì)，重力加速度g=10m/s2。

（1）為使藤條斷裂，熊大蕩至最高點(diǎn)8時(shí)繩與豎直方向的夾角夕至少為多大？

（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。點(diǎn)處無(wú)碰撞地進(jìn)入斜面，求與

水平面的傾角。及到達(dá)。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)尊有"光滑曲面與所連接。

設(shè)熊大與所接觸后，豎直方向的速度在極短時(shí)間內(nèi)減為0,熊與粗糙平面即摩擦因數(shù)為

〃，試討論其在E尸平面上滑行的距離s與n的關(guān)系。

第18題圖

Z20名校聯(lián)盟（浙江省名校新高考研究聯(lián)盟）2024屆高三第三次聯(lián)考物理試題卷第8頁(yè)共10頁(yè)

19.（11分）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8,方

向豎直向上的圓形磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)區(qū)域圓與金屬圓環(huán)為同心圓。一根長(zhǎng)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（6為ac棒中點(diǎn)），一端固定在過(guò)圓心的導(dǎo)電豎直轉(zhuǎn)軸

上，并隨軸以角速度co順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。其右側(cè)與間距為I,傾角0=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(chǎng)（圖中未畫(huà)出），垂直導(dǎo)軌放置著長(zhǎng)為/,質(zhì)量為機(jī),

電阻為R的導(dǎo)體棒de。傾斜金屬導(dǎo)軌右側(cè)通過(guò)光滑圓弧與間距也為/水平維緣軌道連接，導(dǎo)體

棒de通過(guò)電時(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(zhǎng)度均為I,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8、方向上下交替的

勻強(qiáng)磁場(chǎng)，每個(gè)區(qū)域?qū)挾葹閐o，磁場(chǎng)區(qū)域足夠長(zhǎng)。已知尸=lm,B=1T,7?=O.5Q,/=lm,

m=0.5kg,do=1.5m。所有軌道均光滑，摩擦阻力不計(jì)。

（1）閉合開(kāi)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3

（2）閉合開(kāi)關(guān)1,導(dǎo)體棒de恰好靜止在導(dǎo)軌上，求金屬棒油兩端電勢(shì)差以及ac兩端電勢(shì)

差5

（3）斷開(kāi)開(kāi)關(guān)1,導(dǎo)體棒de在距水平軌道高為〃=3.2m處?kù)o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邊在磁場(chǎng)中經(jīng)過(guò)的位移；

（4）磁懸浮列車(chē)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可通過(guò)該裝置模擬。碰后的純電阻閉合金屬框慮附或〃泳）可視為

列車(chē)下端的動(dòng)力繞組，水平絕緣導(dǎo)軌可視為列車(chē)軌道。將金屬框置于磁場(chǎng)中，令交替磁場(chǎng)

以速度W向右勻速平移?，F(xiàn)改變金屬框平行于導(dǎo)軌的長(zhǎng)度/（即用的長(zhǎng)度），若金屬框始

終完全處于磁場(chǎng)中，為使其獲得持續(xù)的驅(qū)動(dòng)力，求/與曲之間應(yīng)滿(mǎn)足的關(guān)系。（結(jié)果用/

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20.（11分）在空間中一足夠長(zhǎng)圓柱形區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的方向沿軸線(xiàn)向右，磁感應(yīng)強(qiáng)

度為Bo,在軸線(xiàn)上有一粒子源，可以每秒發(fā)射N(xiāo)個(gè)質(zhì)量為機(jī)，電荷量為+夕，速度為vo的粒子。

不計(jì)重力和粒子間的相互作用力。

（1）如圖1所示，使粒子源沿垂直軸線(xiàn)的方向發(fā)射粒子，粒子恰好不會(huì)飛出磁場(chǎng)區(qū)域，求磁場(chǎng)

區(qū)域的半徑R；

（2）如圖2所示，在磁場(chǎng)區(qū)域半徑滿(mǎn)足（1）的前提下，在右側(cè)磁場(chǎng)范圍內(nèi)垂直軸線(xiàn)放一塊足

夠大收集板4將大量粒子沿與軸線(xiàn)成火30。向右射出，為保證所有粒子在力上均匯聚于

一點(diǎn)，求粒子源到極板/的水平距離；

（3）如圖3所示，大量粒子沿與軸線(xiàn)成伊=30。向右均勻射出，粒子源到N的距離滿(mǎn)足（2）問(wèn),

在Z的中心挖一小孔，可使粒子通過(guò)。將收集板8平行放置于/右側(cè)，并在極板間加

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

的關(guān)系；

（4）實(shí)驗(yàn)室中，常利用亥姆霍茲線(xiàn)圈產(chǎn)生勻強(qiáng)磁場(chǎng)，當(dāng)一對(duì)亥姆霍茲線(xiàn)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(chǎng)，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(dòng)滿(mǎn)足如下規(guī)律：帶

電粒子在垂直磁場(chǎng)方向的速度分量匕與此處的磁感應(yīng)強(qiáng)度5之間滿(mǎn)足：

—mv\

z—=常數(shù)

B

現(xiàn)假設(shè)該磁場(chǎng)中的最大磁感應(yīng)強(qiáng)度和最小磁感應(yīng)強(qiáng)度之比為2:1,在該磁場(chǎng)的中部最弱區(qū)

域有一帶電粒子源，與軸線(xiàn)成e發(fā)射粒子束，要使這些粒子能被束縛在該磁場(chǎng)區(qū)域，求e

的最小值。

第20題圖4

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物理參考答案

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）

二、選擇題II（本題共2小題，每小題3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3分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分）

1415

BDCD

三、非選擇題（本題共5小題，共55分）

16.實(shí)驗(yàn)題（I、n、in三題共14分）

I.（4分）

①BD（2分，漏選得1分）

②2.21（2.20—2.24均得分）（1分）

③能（1分）

II.（5分）

②黑表筆（1分）1.24（1.23—1.25均得分）（1分）

②5.0KQ（1分）多用表A的“2.5V”檔的內(nèi)阻（2分）

III.（5分）

①ADE（2分）

②CD（2分，漏選得1分）

③F（1分）

17.（8分）

I.空氣的內(nèi)能（2分）

II.

（1）由于B管內(nèi)液體產(chǎn)生的壓強(qiáng)不計(jì)，故為等壓過(guò)程乜=五（2分）

（T2

將匕=205?匕=匕一（苫-與）5代入，貝I

x=10.6cm（1分）

（2）根據(jù)熱力學(xué)第一定律AU=Q+W

內(nèi)能變化△U=M4-4）=-0.18J（1分）

外界對(duì)系統(tǒng)做功卬="\丫=0.06]（1分）

Q=AU-W=-0.24J（1分）

則氣體放出的熱量為0.24J?

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18.解:

2

（1）根據(jù)牛頓第二定律，在最低點(diǎn)有：T-mg=m^-（1分）

根據(jù)機(jī)械能定律，有：mgL（l-cos~my2（1分）

聯(lián)立兩式解得夕=60。（1分）

2

（2）在最低點(diǎn)藤條正好斷裂，Tm-mg=m^

L

拋出的水平速度為匕=3廂m/s（1分）

2

豎直方向上vy=2g（H-L）

到D點(diǎn)是豎直方向速度為b=J§5m/s（1分）

速度方向與水平方向夾角為0

tan0=^=—。=30。（1分）

匕3

vD=2V§5m/s（1分）

（3）由于斜面DE光滑nigh=-mv|--mv^

vE=16m/s（1分）

y方向動(dòng)量定理，設(shè)向上為正

（N-Mg）A/=aAVy,展開(kāi)有

NAt-mgNt=m|^0-（-v￡sin6）］

A/f0,貝！Jmg^tf0

NNt=mvEsin0①

元方向動(dòng)量定理，設(shè)向右為正

-f\t=mAvx

-juNAt=m（v-v￡cos6）

代入得①式，得v=（8G-8〃）m/s（1分）

i當(dāng)〃v=0,5=0（1分）

2

v216（V3-A）

ii當(dāng)〃<6,s=------=-----------------m（1分）

2〃g5〃

19.解：

（1）對(duì)靜止的導(dǎo)體棒受力分析：sin0=2〃

解得/=2.5A（1分）

—Br2co

根據(jù)歐姆定律：l=Z——=2.5A

2R

解得co=5rad/s（1分）

（2）（3分）

"點(diǎn)在回路之外

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22

uab=（pa-%=-^|s（2r）ft?-|Br（yj=-7.5V（1分）

2

Uhc=（ph-（pc=-QBrm-/R）=-1.25V（1分）

Uac=Uah+Ubc=-S.15V（1分）

（3）根據(jù)動(dòng)能定理：mgh=-^mv2v=8m/s

導(dǎo)體棒與金屬框發(fā)生完全彈性碰撞：mv=4mv,

v,=2m/s（1分）

后續(xù)整體在安培力的作用下停止運(yùn)動(dòng)

①剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)只有一條邊切割磁場(chǎng)：

丁B2l2v

一'4.Nt=4mAvj

D2/2

--1=4mAvi=>Avj=-0.25m/s（1分）

②當(dāng)金屬框整體位于一個(gè)磁場(chǎng)內(nèi)時(shí)做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)

對(duì)應(yīng)的位移為玉=魅-/=0.5m

③當(dāng)金屬框兩條邊切割反向磁場(chǎng)時(shí)，電動(dòng)勢(shì)疊加，安培力疊加

-2BIlNt=-2B5妙?=4〃7M

乙4R乙4R