2023-2024學(xué)年浙江省普通高校招生高三下學(xué)期高考押題物理試卷（解析版）

高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGEPAGE32024年6月浙江省普通高校招生-押題卷01物理試題選擇題部分選擇題Ⅰ（本題共3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．下列組合單位中與力的單位N（牛）不等效的是（）A．kg?m/s2 B．T?m2/s C．C?T?m/s D．T?A?m【解答】解：A、根據(jù)F＝ma得1N＝1kg?m/s2，故A錯(cuò)誤；B、根據(jù)安培力公式F＝BIL知，公式中B的單位是T，I的單位是A，L的單位是m，F(xiàn)的單位是N，所以有1N＝1T?A?m，由IQUOTE，知1A＝1C/s，所以得1N＝1T?C/s?m＝1C?T?m/s，故B正確，CD錯(cuò)誤；故選：B。2．如圖甲所示是一個(gè)小朋友玩抖空竹的游戲，圖乙是小朋友玩該游戲的示意圖，兩根不可伸長(zhǎng)的線是對(duì)稱的。如果小朋友的兩手離得更遠(yuǎn)一些，兩細(xì)線再次保持對(duì)稱并穩(wěn)定后，下列說(shuō)法正確的是（）A．兩細(xì)線的拉力都變大 B．兩細(xì)線的拉力都變小 C．兩細(xì)線的拉力都不變 D．兩細(xì)線的拉力合力變大【解答】解：兩根不可伸長(zhǎng)的線是對(duì)稱的，所以兩根線的拉力大小相等，合力等于空竹的重力，根據(jù)合力的特點(diǎn)可知，若合力不變，夾角越大時(shí)，兩細(xì)線拉力越大，所以小朋友的兩手離得更遠(yuǎn)一些，兩細(xì)線的拉力都變大，故A正確，BCD錯(cuò)誤；故選：A。3．2022年10月12日15時(shí)45分，“天宮課堂”第三課開(kāi)講。某學(xué)生設(shè)想“天地同一實(shí)驗(yàn)”，即在空間站和地面做同一個(gè)實(shí)驗(yàn)，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，下面有關(guān)其設(shè)想的實(shí)驗(yàn)和可能出現(xiàn)的現(xiàn)象說(shuō)法正確的是（）A．如圖1用一根繩子系著一個(gè)金屬球，拉開(kāi)一個(gè)角度，靜止釋放后“天上”和“地上”看到的現(xiàn)象相同 B．如圖2用同樣的材料和操作流程，做教材中的薄膜干涉實(shí)驗(yàn)，“天上”和“地上”實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象相同 C．如圖3相同密閉容器內(nèi)裝著完全相同的氣體，在相同的溫度下，“天上”和“地上”容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)相同 D．如圖4用相同材料做成的兩根內(nèi)徑相同、兩端開(kāi)口的圓柱形毛細(xì)管豎直插入水中，“天上”和“地上”觀察到的現(xiàn)象相同【解答】解：A．如圖1用一根繩子系著一個(gè)金屬球，拉開(kāi)一個(gè)角度，靜止釋放后，“天上”由于完全失重，小球相對(duì)空間站靜止不動(dòng)；“地上”由于重力的影響，小球?qū)⒆鰣A周運(yùn)動(dòng)，所以觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不相同，故A錯(cuò)誤；B．如圖2用同樣的材料和操作流程，做教材中的薄膜干涉實(shí)驗(yàn)，“天上”由于完全失重狀態(tài)，薄膜厚度基本均勻分布，不會(huì)出現(xiàn)干涉條紋；“地上”由于重力的影響，薄膜厚度并不是均勻分布，形成上薄下厚的形狀，會(huì)出現(xiàn)干涉條紋，所以觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不相同，故B錯(cuò)誤；C．氣體壓強(qiáng)是由于氣體分子頻繁碰撞器壁而產(chǎn)生的，如圖3相同密閉容器內(nèi)裝著完全相同的氣體，在相同的溫度下，分子平均動(dòng)能相同，“天上”和“地上”容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)相同，故C正確；D．如圖4用相同材料做成的兩根內(nèi)徑相同、兩端開(kāi)口的圓柱形毛細(xì)管豎直插入水中，“天上”由于完全失重，觀察到水上升到毛細(xì)管頂部，“地上”由于重力的影響，觀察到水上升一小段距離后靜止不動(dòng)，所以觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不相同，故D錯(cuò)誤。故選：C。4．如圖是磁電式電流表的結(jié)構(gòu)，蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場(chǎng)均勻輻向分布，線圈中a、b兩條導(dǎo)線長(zhǎng)均為l，通以圖示方向的電流I，兩條導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，則（）A．該磁場(chǎng)是勻強(qiáng)磁場(chǎng) B．線圈平面總與磁場(chǎng)方向垂直 C．線圈將逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) D．線圈將順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)【解答】解：A、圖中磁場(chǎng)為輻狀磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)不是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感線是平行等間距的直線，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和方向相同，故A錯(cuò)誤；B、由圖可知，線圈與磁感線一直平行，故B錯(cuò)誤；CD、根據(jù)左手定則可知，a端受力向上，b受受力向下，故線圈將順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤、D正確。故選：D。5．12月10日，改編自劉慈欣同名系列長(zhǎng)篇科幻小說(shuō)的《三體》動(dòng)畫(huà)在嗶哩嗶哩上線便備受關(guān)注。動(dòng)畫(huà)版《三體》總編劇之一趙佳星透露，為了還原太空電梯的結(jié)構(gòu)，他們研究太空電梯的運(yùn)行原理。太空電梯的原理并不復(fù)雜，與生活的中的普通電梯十分相似。只需在地球同步軌道上建造一個(gè)空間站，并用某種足夠長(zhǎng)也足夠結(jié)實(shí)的“繩索”將其與地面相連，在引力和向心加速度的相互作用下，繩索會(huì)繃緊，宇航員、乘客以及貨物可以通過(guò)電梯轎廂一樣的升降艙沿繩索直入太空，這樣不需要依靠火箭、飛船這類復(fù)雜航天工具。如乙圖所示，假設(shè)有一長(zhǎng)度為r的太空電梯連接地球赤道上的固定基地與同步空間站a，相對(duì)地球靜止，衛(wèi)星b與同步空間站a的運(yùn)行方向相同，此時(shí)二者距離最近，經(jīng)過(guò)時(shí)間t之后，a、b第一次相距最遠(yuǎn)。已知地球半徑R，自轉(zhuǎn)周期T，下列說(shuō)法正確的是（）A．太空電梯各點(diǎn)均處于完全失重狀態(tài) B．b衛(wèi)星的周期為QUOTE C．太空電梯停在距地球表面高度為2R的站點(diǎn)，該站點(diǎn)處的重力加速度QUOTED．太空電梯上各點(diǎn)線速度與該點(diǎn)離地球球心距離成反比【解答】解：A．太空電梯各點(diǎn)隨地球一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，只有位置達(dá)到同步衛(wèi)星的高度的點(diǎn)才處于完全失重狀態(tài)，不是各點(diǎn)均處于完全失重狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；B．同步衛(wèi)星的周期Ta＝T當(dāng)兩衛(wèi)星a、b第一次相距最遠(yuǎn)時(shí)滿足QUOTE解得QUOTE故B正確；C．太空電梯長(zhǎng)度即為同步衛(wèi)星離地面的高度，萬(wàn)有引力提供向心力QUOTE太空電梯停在距地球表面高度為2R的站點(diǎn)，太空電梯上貨物質(zhì)量為m，在距地面高2R站點(diǎn)受到的萬(wàn)有引力為F，則QUOTE貨物繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)太空電梯對(duì)貨物的支持力為FN，萬(wàn)有引力和支持力的合力提供向心力：QUOTE在貨梯內(nèi)有FN＝mgQUOTE聯(lián)立解得QUOTE故C錯(cuò)誤；D．太空電梯與地球一起轉(zhuǎn)動(dòng)，相對(duì)地球靜止，各點(diǎn)角速度相等，根據(jù)線速度v＝ωR'線速度與該點(diǎn)離地球球心距離成正比，故D錯(cuò)誤。故選：B。6．如圖，理想自耦變壓器原線圈的a、b兩端接有瞬時(shí)值表達(dá)式為u＝20QUOTEsin（50πt）V的交變電壓，指示燈L接在變壓器的一小段線圈上，調(diào)節(jié)滑動(dòng)片P1可以改變副線圈的匝數(shù)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)片P2可以改變負(fù)載電阻R2的阻值，則（）A．t＝0.04s時(shí)電壓表V1的示數(shù)為零 B．只向上移動(dòng)P2，指示燈L將變暗 C．P1、P2均向上移動(dòng)，電壓表V2的示數(shù)可能不變 D．P1、P2均向上移動(dòng)，原線圈輸入功率可能不變【解答】解：A、t＝0.04s時(shí)，由u＝20QUOTEsin（50πt）V得u＝0，電壓瞬時(shí)值為零，但電壓表測(cè)量交流電壓的有效值，保持不變，為U1QUOTEV＝20V，故A錯(cuò)誤；B、只向上移動(dòng)P2，指示燈L兩端電壓不變，L的亮度不變，故B錯(cuò)誤；C、電壓表V2的示數(shù)為R2兩端電壓，為：UV2QUOTEU2QUOTEU2，P1向上移動(dòng)，副線圈匝數(shù)增加，副線圈的電壓U2增大，P2向上移動(dòng)，R2增大，結(jié)合上式可知，UV2一定增大，故C錯(cuò)誤；D、副線圈的輸出功率為：PQUOTE，P1、P2均向上移動(dòng)，U2、R2均增大，副線圈輸出功率可能不變，根據(jù)能量守恒可知，原線圈輸入功率也可能不變，故D正確。故選：D。7．如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)為3V，單刀雙擲開(kāi)關(guān)S先置于a端使電路穩(wěn)定。在t＝0時(shí)刻開(kāi)關(guān)S置于b端，若經(jīng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，t＝0.02s時(shí)刻，自感線圈兩端的電勢(shì)差第一次為1.5V。如果不計(jì)振蕩過(guò)程的能量損失，下列說(shuō)法正確的是（）A．0.04s時(shí)回路中的電流為零 B．0.08s時(shí)電感線圈中的自感電動(dòng)勢(shì)值最大為3V C．0.07s～0.08s時(shí)間內(nèi)，電容器極板間電場(chǎng)方向豎直向上且逐漸減小 D．0.04s～0.05s時(shí)間內(nèi)，線圈中的磁場(chǎng)能逐漸增大【解答】解：A、S置于b端后自感線圈兩端的電勢(shì)差呈余弦規(guī)律變化，即：uQUOTE；由于t＝0時(shí)刻電容器電壓為3V，故此時(shí)自感線圈兩端的電勢(shì)差也為3V，然后開(kāi)始減小，當(dāng)?shù)谝淮螢?.5V時(shí)，經(jīng)歷時(shí)間為t＝0.02sQUOTE，所以振蕩電流的周期為T＝0.12s，所以0.04sQUOTE時(shí)回路中的電壓不是最大值，則電流不為零，故A錯(cuò)誤；B、t＝0.06sQUOTE時(shí)極板兩側(cè)的電壓再次最大，所以電感線圈中的自感電動(dòng)勢(shì)值也最大，為3V，故B錯(cuò)誤；C、經(jīng)分析，t＝0.07s～0.08s時(shí)間內(nèi)，電容器極板間電場(chǎng)方向豎直向上且逐漸減小，故C正確；D、在t＝0.04s～0.05s時(shí)間內(nèi)，線圈兩端的電勢(shì)差增大即電容器極板間電場(chǎng)增大，電場(chǎng)能增大，則磁場(chǎng)能逐漸減小，故D錯(cuò)誤。故選：C。8．一玻璃磚橫截面如圖所示，其中ABC為直角三角形（AC邊未畫(huà)出），AB為直角邊，∠ABC＝45°，ADC為一圓弧，其圓心在BC邊的中點(diǎn)。此玻璃的折射率為1.5。P為一貼近玻璃磚放置的、與AB垂直的光屏。若一束寬度與AB邊長(zhǎng)度相等的平行光從AB邊垂直射入玻璃磚，則（）A．從BC邊折射出一束寬度比BC邊長(zhǎng)度小的平行光 B．從BC邊折射出一束寬度比BC邊長(zhǎng)度大的平行光 C．屏上有一亮區(qū)，其寬度等于AC邊的長(zhǎng)度 D．屏上有一亮區(qū)，其寬度小于AB邊的長(zhǎng)度【解答】解：因sinCQUOTE，所以45°＞C，光在BC面上發(fā)生全反射，光經(jīng)BC面全反射后由ADC進(jìn)入空氣，入射角小于臨界角，折射角大于入射角，故所有從曲面ADC射出的光線都向ADC的中央方向偏折，如圖所示，屏上亮區(qū)寬度小于AC邊長(zhǎng)度，又AB邊與AC邊長(zhǎng)度相等，所以屏上有一亮區(qū)其寬度小于AB、AC邊長(zhǎng)度，不是平行光，故D正確，ABC錯(cuò)誤；故選：D。9．《巴黎氣候變化協(xié)定》是人類歷史上應(yīng)對(duì)全球溫室效應(yīng)帶來(lái)的氣候變化的第三個(gè)里程碑式的國(guó)際法律文本。為了減少二氧化碳的排放，我國(guó)一直在大力發(fā)展新能源汽車，已知某型號(hào)的電動(dòng)汽車主要技術(shù)參數(shù)如表：車型尺寸長(zhǎng)×寬×高4870×1950×1725最高時(shí)速km/h120電機(jī)型式交流永磁同步電機(jī)電機(jī)最大電功率kW180工況法純電續(xù)駛里程km500等速法純電續(xù)駛里程km600電池容量kW?h82.8快充時(shí)間h1.40﹣50km/h加速時(shí)間（s）20﹣100km/h加速時(shí)間s4.6根據(jù)電動(dòng)汽車行業(yè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T18386﹣2017，電機(jī)的最大功率為電機(jī)輸出的最大機(jī)械功率；電池容量為電池充滿電時(shí)儲(chǔ)存的最大電能，根據(jù)表中數(shù)據(jù)，可知（）A．0﹣100km/h的加速過(guò)程中電動(dòng)車行駛的路程一定大于60m B．電機(jī)以最大功率工作且車以最大速度行駛時(shí)，車受到的阻力大小為5000N C．該車在0﹣50km/h的加速過(guò)程中平均加速度為25m/s2 D．電機(jī)以最大功率工做加速到最高時(shí)速用時(shí)4.6s【解答】解：A、v＝100km/hQUOTEm/sQUOTEm/s，0﹣100km/h的加速時(shí)間為4.6s，假設(shè)電動(dòng)車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，該過(guò)程中電動(dòng)車行駛的路程sQUOTEtQUOTE64m，實(shí)際上電動(dòng)車做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，故路程一定大于64m，故A正確。B、P＝180kW＝180000W，vm＝120km/h＝33.3m/s，電機(jī)以最大功率工作且車以最大速度行駛時(shí)，牽引力等于阻力，f＝FQUOTEN＝5400N，故車受到的阻力大小為5400N，故B錯(cuò)誤。C、v＝50km/hQUOTEm/sQUOTE，該車在0﹣50km/h的加速過(guò)程中，用時(shí)2s，平均加速度aQUOTE6.9m/s，故C錯(cuò)誤。D、由表中數(shù)據(jù)0﹣100km/h用時(shí)4.6s，還不到最大時(shí)速，故D錯(cuò)誤。故選：A。10．如圖，沿南北方向放置一水平長(zhǎng)直導(dǎo)線，在導(dǎo)線正下方附近水平放置一個(gè)小磁針，小磁針初始時(shí)處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)給導(dǎo)線中通入恒定電流，從上往下看，小磁針逆時(shí)針偏轉(zhuǎn)，待最終靜止時(shí)小磁針在水平面內(nèi)偏轉(zhuǎn)了30°，已知地磁場(chǎng)的水平分量為3×10﹣5T，則下列說(shuō)法正確的是（）A．通電長(zhǎng)直導(dǎo)線的電流方向?yàn)閺谋敝赶蚰?B．通電長(zhǎng)直導(dǎo)線在小磁針處產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為QUOTET C．通電長(zhǎng)直導(dǎo)線在小磁針處產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為QUOTET D．通電長(zhǎng)直導(dǎo)線中的電流大小變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則小磁針最終靜止時(shí)與初始位置之間的夾角變?yōu)樵瓉?lái)的2倍【解答】解：A．小磁針處于地磁場(chǎng)和電流磁場(chǎng)中，其指向是合磁場(chǎng)的方向，根據(jù)安培定則，可判斷直導(dǎo)線的電流應(yīng)是由南向北，故A錯(cuò)誤；BC．根據(jù)題意可知，分磁場(chǎng)與合磁場(chǎng)的關(guān)系如圖所示：地磁場(chǎng)的水平分量為B＝3×10﹣5T根據(jù)數(shù)學(xué)關(guān)系知，通電長(zhǎng)直導(dǎo)線在小磁針處產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為QUOTE綜上分析，故B錯(cuò)誤，C正確；D．通電長(zhǎng)直導(dǎo)線中的電流大小變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則通電長(zhǎng)直導(dǎo)線在小磁針處產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小變?yōu)镼UOTE設(shè)小磁針最終靜止時(shí)與初始位置之間的夾角設(shè)為θ，則QUOTE則小磁針最終靜止時(shí)與初始位置之間的夾角沒(méi)變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，故D錯(cuò)誤。故選：C。11．如圖所示，ABC為在豎直平面內(nèi)的金屬半圓環(huán)，AC為其水平直徑，AB為固定的直金屬棒，在金屬棒上和半圓環(huán)的BC部分分別套著兩個(gè)完全相同的小球M、N（視為質(zhì)點(diǎn)），B固定在半圓環(huán)的最低點(diǎn)?，F(xiàn)讓半圓環(huán)繞對(duì)稱軸以角速度ω＝25rad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，兩小球與半圓環(huán)恰好保持相對(duì)靜止。已知半圓環(huán)的半徑R＝1m，金屬棒和半圓環(huán)均光滑，取重力加速度大小g＝10m/s2，下列選項(xiàng)正確的是（）A．N、M兩小球做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度大小之比為1：QUOTE B．N、M兩小球做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度大小之比1：QUOTE C．若稍微增大半圓環(huán)的角速度，小環(huán)M稍許靠近A點(diǎn)，小環(huán)N將到達(dá)C點(diǎn) D．若稍微增大半圓環(huán)的角速度，小環(huán)M將到達(dá)A點(diǎn)，小環(huán)N將稍許靠近C點(diǎn)【解答】解：AB、金屬棒AB與豎直方向夾角為45°，小球M受到重力和桿的支持力，在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，合力的方向沿水平方向，則有：FN＝mgtan45°＝mωvM，解得：QUOTE設(shè)半圓環(huán)的圓心為O，NO與豎直方向之間的夾角為θ，對(duì)小球N，同理可得：FN′＝mgtanθ＝mωvN，解得：vNQUOTE又：FN′＝mω2r，r＝Rsinθ聯(lián)立解得：vNQUOTE則：QUOTE，故AB錯(cuò)誤；CD、設(shè)半圓環(huán)的圓心為O，NO與豎直方向之間的夾角為θ，對(duì)小球N，由牛頓第二定律得：mgtanθ＝mω2rNrN＝Rsinθ解得：QUOTE可見(jiàn)當(dāng)ω稍微增大時(shí)，cosθ會(huì)減小，θ增大，小球N將向C靠近，當(dāng)ω趨近無(wú)窮大，θ會(huì)趨近90°，即稍微增大半圓環(huán)的角速度，小環(huán)N將靠近C點(diǎn)而不會(huì)到達(dá)C點(diǎn)。對(duì)于小球M，由牛頓第二定律得：mgtan45°＝mω2rM，rM＝Rsinβ，β是MO與豎直方向的夾角，g＝mω2Rsinβ，可見(jiàn)小球M做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)向心力大小是一定的，即為mgtan45°，當(dāng)角速度增大時(shí)，所需要的向心力增大，所能提供的向心力一定，小于小球M所需要的向心力，M將做離心運(yùn)動(dòng)，則圓周運(yùn)動(dòng)半徑rM將變大，所需向心力更大，故小球M將一直離心運(yùn)動(dòng)直到到達(dá)A點(diǎn)。故C錯(cuò)誤，D正確；故選：D。12．如圖所示為氫原子的能級(jí)圖，已知可見(jiàn)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(shuō)法正確的是（）A．用能量為11.0eV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)，輻射的光子中有三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(guò)同一雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置，以n＝4直接躍遷到n＝1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)的氫原子吸收的能量等于11.0eV的光子，則能量值為：E＝E1+11.0eV＝﹣13.6eV+11.0eV＝﹣2.6eV，氫原子沒(méi)有該能級(jí)，所以處于基態(tài)的氫原子不能吸收11.0eV的光子，故A錯(cuò)誤；B、紫外線光子的最小能量為3.11eV，處于n＝3級(jí)的氫原子的電離能為1.51eV，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ΔE＝﹣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ΔE′＝﹣3.4eV﹣（﹣13.6eV）＝10.2eV＞3.34eV則可以產(chǎn)生光電效應(yīng)，處于n＝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ΔE″＝﹣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錯(cuò)誤；D、雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置，在光屏上相鄰亮條紋間距QUOTE，由nn＝4直接躍遷到n＝1能級(jí)發(fā)出的光子的頻率最大，則波長(zhǎng)最短，所以形成的干涉條紋最窄，故D錯(cuò)誤。故選：B。13．用如圖所示裝置研究光電效應(yīng)現(xiàn)象．某單色光照射光電管陰極K，能發(fā)生光電效應(yīng)．閉合S，在A和K間加反向電壓，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片逐漸增大電壓，直至電流計(jì)中電流恰好為零，此電壓表示數(shù)U稱為反向截止電壓．根據(jù)U可計(jì)算光電子的最大初動(dòng)能Ekm．分別用頻率為ν1和ν2的單色光照射陰極，測(cè)得的反向截止電壓分別為U1和U2．設(shè)電子質(zhì)量為m，電荷量為e，則下列關(guān)系式中不正確的是（）A．頻率為ν1的光照射時(shí)，光電子的最大初速度是QUOTE B．陰極K金屬的逸出功W＝hν1﹣eU1 C．陰極K金屬的極限波長(zhǎng)小于QUOTE D．普朗克常數(shù)hQUOTE【解答】解：A、光電子在電場(chǎng)中做減速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)動(dòng)能定理得：﹣eU1＝0QUOTE，則得光電子的最大初速度vm1QUOTE．故A正確。B、D根據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程得：hγ1＝eU1+W①hγ2＝eU2+W②由①得：金屬的逸出功W＝hν1﹣eUl。聯(lián)立①②得：hQUOTE．故BD正確，C、根據(jù)題意可知，用頻率為ν1的單色光照射陰極，能發(fā)生光電效應(yīng)，則極限頻率小于ν1，則金屬的極限波長(zhǎng)大于QUOTE，故C錯(cuò)誤。本題選錯(cuò)誤的故選：C。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）14．如圖所示，傾角為30°的斜面體固定在水平地面上，上表面O點(diǎn)以下部分粗糙且足夠長(zhǎng)，其余部分光滑。在斜面體O點(diǎn)上方放置一質(zhì)量為0.2kg且分布均勻、長(zhǎng)度為0.2m的薄板，薄板下端與O點(diǎn)之間的距離為0.4m?，F(xiàn)由靜止釋放薄板，薄板沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，已知當(dāng)薄板通過(guò)O點(diǎn)過(guò)程中，薄板所受摩擦力大小是薄板在斜面O點(diǎn)以下部分重量的QUOTE倍，重力加速度g取10m/s2。則（）A．薄板減速運(yùn)動(dòng)時(shí)最大加速度為5m/s2 B．薄板與O點(diǎn)以下部分的動(dòng)摩擦因數(shù)為QUOTE C．薄板的最大速度為QUOTEm/s D．薄板靜止時(shí)，其下端距O點(diǎn)1.1m【解答】解：根據(jù)題意可知：薄木板長(zhǎng)L＝0.2m，質(zhì)量為m＝0.2kg，薄板下端與O點(diǎn)之間的距離為x1＝0.4m。A、當(dāng)薄木板全部進(jìn)入O點(diǎn)以下時(shí)，薄板減速運(yùn)動(dòng)的加速度最大，根據(jù)牛頓第二定律可得：QUOTEmgsin30°＝ma代入數(shù)據(jù)解得：a＝2.5m/s2，故A錯(cuò)誤；B、設(shè)薄板在斜面O點(diǎn)以下部分的質(zhì)量為m′時(shí)，摩擦力fQUOTEμm′gcos30°，解得薄板與O點(diǎn)以下部分的動(dòng)摩擦因數(shù)為：μQUOTE，故B正確；C、當(dāng)重力沿斜面向下的分力等于摩擦力時(shí)速度最大，此時(shí)薄木板下端進(jìn)入粗糙部分的長(zhǎng)度為x2，則有：QUOTEmgsin30°代入數(shù)據(jù)解得：x2QUOTEm從開(kāi)始到速度最大過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理可得：mg（x1+x2）sin30°QUOTE0代入數(shù)據(jù)解得：vmQUOTEm/s，故C錯(cuò)誤；D、設(shè)薄板靜止時(shí)，其下端距O點(diǎn)的距離為x3，全過(guò)程根據(jù)動(dòng)能定理可得：mg（x1+x3）sin30°QUOTEμmgcos30°?（x3﹣L）＝0代入數(shù)據(jù)解得：x3＝1.1m，故D正確。故選：BD。15．甲、乙兩列簡(jiǎn)諧橫波（各只有一個(gè)波長(zhǎng)）沿x軸相向傳播，原點(diǎn)左側(cè)和右側(cè)為不同介質(zhì)，已知波在原點(diǎn)左側(cè)介質(zhì)中的傳播速度為3m/s。在t＝0時(shí)刻兩列波的位置如圖所示，此后發(fā)現(xiàn)平衡位置為x＝0.05m的質(zhì)點(diǎn)曾經(jīng)出現(xiàn)y＝+30cm的位移，則（）A．波在原點(diǎn)右側(cè)介質(zhì)中的傳播速度為2.1m/s B．乙波的振動(dòng)周期為0.2s C．t＝0.25s兩列波恰好完全分離 D．原點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)在t＝0.35s后停止振動(dòng)【解答】解：A、根據(jù)題意可知，左右兩列波的波峰同時(shí)到達(dá)x＝0.05m且疊加時(shí)最強(qiáng)，則有：QUOTE，可以解得波在原點(diǎn)右側(cè)介質(zhì)的傳播速度為v＝2m/s，故A錯(cuò)誤；B、乙波在右側(cè)介質(zhì)的波長(zhǎng)為0.4m，結(jié)合右側(cè)的傳播速度v＝2m/s，可得乙波的傳播周期即振動(dòng)周期為0.2s，故B正確；C、t＝0.25s時(shí)，乙波的尾部剛好傳到x＝0.2m處，甲波的尾部傳到x＝0處所需時(shí)間為：t1QUOTEs，t2＝（0.25QUOTE）sQUOTEs，則t＝0.25s時(shí)甲波的尾部到達(dá)的位置為：x＝2m/sQUOTEsQUOTEm，顯然QUOTEm＜0.2m，故兩列波還沒(méi)有分離，故C錯(cuò)誤；D、由上述可知，0.35s時(shí)，甲波的尾部已經(jīng)過(guò)了原點(diǎn)，乙波的尾部即將離開(kāi)原點(diǎn)，故原點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)在t＝0.35s后停止振動(dòng)，故D正確。故選：BD。三、非選擇題（本題共5小題，共55分）16.實(shí)驗(yàn)題（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ共14分）Ⅰ．（5分）某同學(xué)用如圖甲所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，光滑斜面AB與半徑為R的光滑圓弧面相切于斜面底端的B點(diǎn)，圓弧的最低點(diǎn)為C。他采用以下兩種方案來(lái)驗(yàn)證小球從斜面上某點(diǎn)由靜止釋放運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中機(jī)械能是否守恒。（當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間）（1）方案一：①他用20分度游標(biāo)卡尺測(cè)量小球的直徑d，如圖乙所示，則小球直徑d＝cm，在C點(diǎn)安裝一個(gè)光電門；②將小球從斜面上某點(diǎn)由靜止釋放，小球通過(guò)C點(diǎn)光電門時(shí)所用的時(shí)間為t，則小球通過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度v＝QUOTE（用物理量符號(hào)表示）；③改變小球的釋放位置，測(cè)得釋放位置到C點(diǎn)的高度為h，重復(fù)②，得到多組釋放高度h和對(duì)應(yīng)時(shí)間t，以QUOTE為橫坐標(biāo)，以h為縱坐標(biāo)，將所得的數(shù)據(jù)點(diǎn)描點(diǎn)、連線，得到一條直線，若直線的斜率k＝QUOTE，則表明小球在上述運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒。（2）方案二：①在圓弧最低點(diǎn)C安裝一個(gè)力傳感器；②將小球從斜面上某點(diǎn)由靜止釋放，測(cè)得釋放位置到C點(diǎn)的高度為h，并測(cè)得小球通過(guò)C點(diǎn)時(shí)傳感器的示數(shù)F；③改變小球的釋放位置，重復(fù)②，得到多組釋放高度h和對(duì)應(yīng)傳感器的示數(shù)F，以h為橫坐標(biāo)，以為F縱坐標(biāo)，將所得的數(shù)據(jù)點(diǎn)描點(diǎn)、連線，得到一條直線，該直線的斜率為k，與縱軸的交點(diǎn)為b，若小球在上述運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒，則k＝QUOTE，b＝。（用物理量符號(hào)表示）。【解答】解：（1）①由圖可知，20分度游標(biāo)卡尺的第12條刻度線與主尺的24mm對(duì)齊，所以小球的直徑d＝24.00mm﹣12×0.95mm＝12.60mm＝1.260cm②小球通過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度QUOTE③若小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒QUOTE整理得QUOTE直線的斜率為QUOTE（2）小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒QUOTE對(duì)小球在C點(diǎn)受力分析并結(jié)合牛頓第二定律有QUOTE由牛頓第三定律有F＝FN可得QUOTE直線的斜率為QUOTE直線與縱軸的交點(diǎn)為為b＝mg。故〖答案〗為：（1）①1.260；②QUOTE；③QUOTE；（2）③QUOTE；mg。Ⅱ．（6分）某研究小組想要研究一標(biāo)有“6V，3W”的小型電動(dòng)機(jī)的伏安特性曲線，實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：量程為0.6A的電流表（電阻約為1.0Ω），電源（電動(dòng)勢(shì)為9V，內(nèi)阻為3Ω），定值電阻（阻值為6000Ω），導(dǎo)線若干，單刀開(kāi)關(guān)一個(gè)，還有以下器材可供選擇A．量程為3V的電壓表（內(nèi)阻為3000Ω）B．量程為15V的電壓表（內(nèi)阻為6000Ω）C．滑動(dòng)變阻器（阻值為10Ω，額定電流為2.0A）D．滑動(dòng)變阻器（阻值為200Ω，額定電流為0.5A（1）為盡量準(zhǔn)確地測(cè)出小型電動(dòng)機(jī)的伏安特性曲線，電壓表應(yīng)選，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選。（2）請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將實(shí)物圖補(bǔ)充完整。（3）連接好電路后，合上開(kāi)關(guān)，讀出電壓表和電流表的示數(shù)，將電動(dòng)機(jī)兩端電壓與流過(guò)它的電流數(shù)據(jù)在毫米方格紙中標(biāo)出，并畫(huà)出其伏安特性曲線，請(qǐng)說(shuō)明在P處為何出現(xiàn)如圖所示的圖像。（4）電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)兩端電壓為U，通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流為I，電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻為R，下列幾個(gè)功率的表達(dá)式的大小關(guān)系正確的是。A．QUOTEB．QUOTEC．QUOTED．QUOTE（5）將該電動(dòng)機(jī)與一個(gè)阻值為30Ω的定值電阻并聯(lián)后，再與一個(gè)電動(dòng)勢(shì)為9V，內(nèi)阻為15Ω的電源串聯(lián)，則此時(shí)電動(dòng)機(jī)的輸出功率為W。（保留三位有效數(shù)字）【解答】解：（1）15V量程的電壓表的量程太大，應(yīng)選擇量程為3V（內(nèi)阻為3000Ω）的電壓表，將其與定值電阻（阻值為6000Ω）串聯(lián)進(jìn)行改裝，改裝后的量程最大值為9V，可以滿足實(shí)驗(yàn)要求，故電壓表應(yīng)選A；研究電動(dòng)機(jī)的伏安特性曲線時(shí)電壓需要從零開(kāi)始調(diào)節(jié)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式接法，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用最大阻值較小的，可方便電路的調(diào)節(jié)，故滑動(dòng)變阻器應(yīng)選C。（2）將實(shí)物圖補(bǔ)充完整如下圖所示（3）出現(xiàn)圖中P處的原因是：電壓較小時(shí)電動(dòng)機(jī)沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)，可看成純電阻，當(dāng)電壓達(dá)到約2.0V時(shí)電動(dòng)機(jī)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，不能看成純電阻電路，此時(shí)對(duì)電流的阻礙作用增大，電流變小。（4）電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)是非純電阻用電器，電動(dòng)機(jī)的總功率（即輸入功率）為P總＝UI，電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻的熱功率為P熱＝I2R，因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)的總功率等于內(nèi)阻的熱功率與輸出的機(jī)械功率之和，所以有：UI＞I2R，由此可得：QUOTE可得：QUOTE綜合可得：QUOTE，故C正確，ABD錯(cuò)誤。故選：C。（5）設(shè)該電動(dòng)機(jī)兩端的電壓為U，通過(guò)的電流為I，并聯(lián)的定值電阻R＝30Ω，電源的電動(dòng)勢(shì)E＝9V，內(nèi)阻r＝15Ω。根據(jù)閉合電路歐姆定律有：U＝E﹣（IQUOTE）r代入數(shù)據(jù)解得：U＝6﹣10I在電動(dòng)機(jī)的U﹣I圖像中畫(huà)出此關(guān)系式的圖像，如下圖所示兩圖像的交點(diǎn)（0.33A，2.70V）為電動(dòng)機(jī)的工作電壓和電流，則電動(dòng)機(jī)的輸入功率為：P入＝UI＝2.70×0.330W＝0.891W由電動(dòng)機(jī)的U﹣I圖像中的直線部分的斜率，可得電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻為：RMQUOTE電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻的熱功率為P熱＝I2RM＝0.3302QUOTEW＝0.726W此時(shí)電動(dòng)機(jī)的輸出功率為P出＝P入﹣P熱＝0.891W﹣0.726W＝0.165W故〖答案〗為：（1）A；C；（2）；（3）電壓較小時(shí)電動(dòng)機(jī)沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)，可看成純電阻，當(dāng)電壓達(dá)到約2.0V時(shí)電動(dòng)機(jī)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，不能看成純電阻電路，此時(shí)對(duì)電流的阻礙作用增大，電流變??；（4）C；（5）0.165WⅢ．（3分）在做“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，（1）必須要選用的器材是。A．有閉合鐵芯的原副線圈B．無(wú)鐵芯的原副線圈C．交流電源D．直流電源E.多用電表（交流電壓擋）F.多用電表（交流電流擋）（2）用匝數(shù)na＝60匝和nb＝120匝的變壓器，實(shí)驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)如下表：U/V1.802.803.804.90U/V4.006.018.029.98根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)可判斷連接電源的線圈是（選填“na”或“nb”）。（3）如圖所示，向右推動(dòng)可拆卸變壓器的鐵芯，使其由不閉合到閉合，可以看到接在副線圈兩端的小燈泡亮度從較小到正常發(fā)光。試分析其原因?！窘獯稹拷猓海?）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知，必須要有帶閉合鐵芯的原副線圈，電源為交流電源時(shí)，穿過(guò)變壓器原副線圈的磁通量發(fā)生變化產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，測(cè)定變壓器原副線圈的電壓要用到多用電表的交流電壓擋；無(wú)鐵芯的原副線圈，漏磁十分嚴(yán)重；直流電源不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，不需要測(cè)量通過(guò)變壓器原副線圈的電流，因此不需要多用電表的交流電流擋，故ACE正確，BDF錯(cuò)誤。故選：ACE。（2）根據(jù)理想變壓器電壓與匝數(shù)比的關(guān)系QUOTE考慮到變壓器不是理想變壓器，從初級(jí)到次級(jí)有能量損失，可知連接電源的線圈是nb。（3）若鐵芯閉合時(shí)，由于鐵芯被磁化，絕大部分磁感線集中在鐵芯內(nèi)部，貫穿副線圈，大大增強(qiáng)了變壓器傳輸電能的作用，所以接在副線圈兩端的小燈泡亮度從較小到正常發(fā)光。故〖答案〗為：（1）ACE；（2）nb；（3）若鐵芯閉合時(shí)，由于鐵芯被磁化，絕大部分磁感線集中在鐵芯內(nèi)部，貫穿副線圈，大大增強(qiáng)了變壓器傳輸電能的作用，所以接在副線圈兩端的小燈泡亮度從較小到正常發(fā)光。17．（8分）如圖所示，密閉導(dǎo)熱氣缸與活塞間無(wú)摩擦，對(duì)活塞施加沿斜面向上的外力F。當(dāng)F＝2mg時(shí)，氣缸與活塞靜止在傾角為37°的斜面上。已知?dú)飧踪|(zhì)量m1＝4m，活塞質(zhì)量m2＝m，活塞橫截面積為S。靜止時(shí)活塞與氣缸底部距離為L(zhǎng)0，斜面與氣缸之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5，大氣壓強(qiáng)P0，重力加速度為g，設(shè)環(huán)境溫度保持不變?，F(xiàn)緩慢增加外力F的大小。（1）求開(kāi)始F＝2mg時(shí)，氣缸受到的摩擦力；（2）求當(dāng)氣缸與活塞共同沿斜面向上以0.6g的加速度加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，F(xiàn)力的大?。唬?）從靜止?fàn)顟B(tài)到（2）問(wèn)中狀態(tài)的過(guò)程中，活塞相對(duì)氣缸底部運(yùn)動(dòng)的距離。【解答】解：（1）設(shè)開(kāi)始F＝2mg時(shí)，氣缸受到的摩擦力為f，開(kāi)始時(shí)氣缸與活塞靜止在斜面上，對(duì)氣缸和活塞整體，由平衡關(guān)系有F＝（m1+m2）gsin37°+f（假設(shè)f方向沿斜面向下）（1分）代入數(shù)據(jù)解得f＝﹣mg負(fù)號(hào)表示f方向沿斜面向上，f大小為mg。（1分）（2）當(dāng)氣缸與活塞共同沿斜面向上以0.6g的加速度加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，對(duì)氣缸和活塞整體，由牛頓第二定律有F'﹣（m1+m2）gsin37°﹣μ（m1+m2）gcos37°＝（m1+m2）a（1分）代入數(shù)據(jù)解得F'＝8mg（1分）（3）以活塞為研究對(duì)象，當(dāng)F＝2mg、活塞靜止，設(shè)此時(shí)缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)為p1，由平衡關(guān)系有F+p1S＝m2gsin37°+p0S代入數(shù)據(jù)解得p1＝p0QUOTE（1分）當(dāng)F'＝8mg、活塞沿斜面向上以0.6g的加速度加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，設(shè)此時(shí)缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)為p2，對(duì)活塞，由牛頓第二定律有F'+p2S﹣m2gsin37°﹣p0S＝m2a代入數(shù)據(jù)解得p2＝p0QUOTE（1分）缸內(nèi)氣體可視為理想氣體，設(shè)加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，活塞與氣缸底部距離為L(zhǎng)，由玻意耳定律有p1L0S＝p2LS代入數(shù)據(jù)解得LQUOTEL0（1分）則活塞相對(duì)氣缸底部運(yùn)動(dòng)距離x＝L﹣L0代入數(shù)據(jù)解得xQUOTEL0（1分）18．（11分）如圖所示，在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下以v＝5m/s的速度順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的水平傳送帶，左端與粗糙的弧形軌道平滑對(duì)接，右端與光滑水平面平滑對(duì)接，水平面上有無(wú)窮多個(gè)位于同一直線上、處于靜止?fàn)顟B(tài)的相同小球，小球質(zhì)量m0＝2kg。質(zhì)量m＝1kg的物體（可視為質(zhì)點(diǎn)）從軌道上高h(yuǎn)＝5.0m的P點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑，滑到傳送帶上的A點(diǎn)時(shí)速度大小v0＝7m/s。物體和傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5，傳送帶AB之間的距離L＝3.4m。物體與小球、小球與小球之間發(fā)生的都是彈性正碰。重力加速度g＝10m/s2，QUOTE3.16。求：（1）物體從P點(diǎn)下滑到A點(diǎn)的過(guò)程中，摩擦力做的功；（2）物體第一次向右通過(guò)傳送帶的過(guò)程中，傳送帶對(duì)物體的沖量大小；（3）物體第一次與小球碰后到最終的過(guò)程中因?yàn)槲矬w在傳送帶上滑動(dòng)而多消耗的電能?！窘獯稹拷猓海?）物塊由P到A的過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理可得：QUOTE0（1分）解得摩擦力做的功：Wf＝﹣25.5J；（1分）（2）物體滑上傳送帶后在滑動(dòng)摩擦力作用下勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度大小為：QUOTE0.5×10m/s2＝5m/s2（1分）減速至與傳送帶速度相等時(shí)所用的時(shí)間：QUOTE（1分）勻減速運(yùn)動(dòng)的位移：QUOTEm所以物體與傳送帶共速后向右勻速運(yùn)動(dòng)，勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：QUOTEs故物體從A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間為：t＝t1+t2＝0.4s+0.2s＝0.6s（1分）傳送帶對(duì)物體的沖量大小為：QUOTEN?S＝6.32N?s；（1分）（3）物塊與小球1發(fā)生彈性正碰，設(shè)物塊反彈回來(lái)的速度大小為v1，小球1被撞后的速度大小為u1，取向右為正方向，由動(dòng)量守恒和能量守恒定律得：mv＝﹣mv1+m0u1QUOTE解得：QUOTEm/s，QUOTEm/s；（1分）物塊被反彈回來(lái)后，在傳送帶上向左運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得：QUOTEv1＝at1解得：QUOTEm＜3.4m，QUOTEs；（1分）由于小球質(zhì)量相等，且發(fā)生的都是彈性正碰，它們之間將進(jìn)行速度交換?？芍飰K第一次返回還沒(méi)到傳送帶左端速度就減小為零，接下來(lái)將再次向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，直到速度增加到v1，此過(guò)程電動(dòng)機(jī)多給傳送帶的力為μmg，電動(dòng)機(jī)多做的功率為μmgv，電動(dòng)機(jī)多消耗的電能為：QUOTE（1分）再跟小球1發(fā)生彈性正碰，同理可得，第二次碰后，物塊和小球的速度大小，以及第二次往返電動(dòng)機(jī)多消耗的電能分別為：QUOTEQUOTEQUOTE（1分）以此類推，物塊與小球1經(jīng)過(guò)n次碰撞后，他們的速度大小以及第n次往返電動(dòng)機(jī)多消耗的電能分別為：QUOTE，QUOTE，QUOTE，從第一次碰撞之后電動(dòng)機(jī)多消耗的能量為：QUOTE解得：QUOTE1×52J＝25J。（1分）19．（11分）如圖所示，傾角為θ＝37°的絕緣斜面上的EF和GH之間有垂直斜面向下的有界磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1.0T，磁場(chǎng)寬度d＝10cm。質(zhì)量m＝0.5kg閉合矩形線框ABCD放在斜面上，線框由粗細(xì)均勻的導(dǎo)線繞制而成，其總電阻為R＝0.04Ω，其中AC長(zhǎng)為L(zhǎng)1＝100cm，AB長(zhǎng)為L(zhǎng)2＝20cm。開(kāi)始時(shí)，線框的CD邊與EF平行?，F(xiàn)由靜止釋放線框，當(dāng)線框CD邊運(yùn)動(dòng)到磁場(chǎng)邊界EF時(shí)，恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度大小為v1。而當(dāng)AB邊到達(dá)磁場(chǎng)下邊緣GH時(shí)，線框的速度大小為v2＝2.0m/s，整個(gè)過(guò)程中線框不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。已知線框和斜面之間的摩擦因數(shù)為0.5，（g＝10m/s2）求：（1）速度v1的大??；（2）線圈穿越磁場(chǎng)的過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱；（3）線框從CD邊進(jìn)入磁場(chǎng)到AB邊穿出磁場(chǎng)的過(guò)程所用的時(shí)間。【解答】解：L2＝20cm＝0.2m，L1＝100cm＝1m，d＝10cm＝0.1m。（1）線框的CD邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，對(duì)線框受力分析：BIL2+μN(yùn)＝mgsinθ（1分）其中：N＝mgcosθ，（1分）CD邊切割磁感線，由法拉第電磁感應(yīng)定律：ECD＝BL2v由閉合電路歐姆定律：IQUOTE聯(lián)立解得：v1＝1m/s；（1分）（2）線框由CD邊進(jìn)入磁場(chǎng)到AB邊離開(kāi)磁場(chǎng)，由能量守恒可得：ΔEp＝ΔEk+Q摩+Q焦（1分）其中ΔEp＝mg（d+L1）sinθΔEkQUOTEQ摩＝μmgcosθ（d+L1）聯(lián)立解得：Q焦＝0.35J；（1分）（3）CD邊勻速進(jìn)入的過(guò)程：t1QUOTEs＝0.1sCD邊出磁場(chǎng)到AB邊進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律：mgsinθ﹣μmgcosθ＝ma（1分）解得：a＝2m/s2（1分）設(shè)勻加的時(shí)間為t2，則有：L1﹣d＝v1t2QUOTE解得：t2≈0.57s或t2≈﹣1.57s（舍去）（1分）AB邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)的速度大小為：v3＝v1+at2＝1m/s+2×0.57m/s＝2.14m/sAB邊由進(jìn)入到出磁場(chǎng)的過(guò)程，根據(jù)動(dòng)量定理可得：﹣BQUOTEL2t3﹣（μmgcosθ﹣mgsinθ）t3＝mv2﹣mv3即QUOTE（μmgcosθ﹣mgsinθ）t3＝mv3﹣mv2（1分）代入數(shù)據(jù)解得：t3＝0.03s（1分）則總時(shí)間：t＝t1+t2+t3＝0.1s+0.57s+0.03s＝0.7s。（1分）20．（11分）如圖，空間直角坐標(biāo)系Oxyz中，有兩個(gè)棱長(zhǎng)均為L(zhǎng)的正方體Ⅰ和正方體Ⅱ，它們的公共界面為M，O點(diǎn)為正方體Ⅰ側(cè)面K的中心，x、y、z軸均與正方體棱長(zhǎng)平行。正方體Ⅰ空間內(nèi)在y＞0的范圍內(nèi)存在著沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在y＜0的范圍內(nèi)存在著沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，兩者電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等；正方體Ⅱ空間內(nèi)在y＞0的范圍內(nèi)存在著沿x軸正方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在y＜0的范圍內(nèi)存在著沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩者磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等。有一質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子，以v0的初速度，從y軸上的P點(diǎn)沿z軸正方向進(jìn)入正方體Ⅰ，之后經(jīng)過(guò)z軸后從Q點(diǎn)垂直穿過(guò)界面M進(jìn)入正方體Ⅱ，最后垂直打在側(cè)面N上。P點(diǎn)為側(cè)面K底邊長(zhǎng)的中點(diǎn)（在電場(chǎng)區(qū)域中），不考慮粒子的重力，求：（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大??；（2）粒子進(jìn)入正方體Ⅰ后，經(jīng)過(guò)z軸時(shí)的速度大?。唬?）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。【解答】解：（1）根據(jù)題意，設(shè)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，則由牛頓第二定律有：qE＝ma（1分）由于粒子從Q點(diǎn)垂直穿過(guò)界面M進(jìn)入正方體Ⅱ，設(shè)粒子經(jīng)過(guò)時(shí)間t到達(dá)z軸，則有QUOTELQUOTEQUOTEL＝v0t聯(lián)立解得EQUOTE；（2分）（2）粒子經(jīng)過(guò)z軸時(shí)速度的豎直分量vy＝at則經(jīng)過(guò)z軸時(shí)的速度大小為vQUOTE解得：vQUOTE；（2分）（3）該粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)題意可知，其可能的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，設(shè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑為r，根據(jù)幾何關(guān)系有（QUOTEL﹣r）2+x2＝r2（2分）且滿足：L＝2nx，r＜2x解得：rQUOTE，n＝1，2，3……（2分）在磁場(chǎng)中，洛倫茲力提供向心力，則有：qvBQUOTE解得：QUOTE。（2分）2024年6月浙江省普通高校招生-押題卷01物理試題選擇題部分選擇題Ⅰ（本題共3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．下列組合單位中與力的單位N（牛）不等效的是（）A．kg?m/s2 B．T?m2/s C．C?T?m/s D．T?A?m【解答】解：A、根據(jù)F＝ma得1N＝1kg?m/s2，故A錯(cuò)誤；B、根據(jù)安培力公式F＝BIL知，公式中B的單位是T，I的單位是A，L的單位是m，F(xiàn)的單位是N，所以有1N＝1T?A?m，由IQUOTE，知1A＝1C/s，所以得1N＝1T?C/s?m＝1C?T?m/s，故B正確，CD錯(cuò)誤；故選：B。2．如圖甲所示是一個(gè)小朋友玩抖空竹的游戲，圖乙是小朋友玩該游戲的示意圖，兩根不可伸長(zhǎng)的線是對(duì)稱的。如果小朋友的兩手離得更遠(yuǎn)一些，兩細(xì)線再次保持對(duì)稱并穩(wěn)定后，下列說(shuō)法正確的是（）A．兩細(xì)線的拉力都變大 B．兩細(xì)線的拉力都變小 C．兩細(xì)線的拉力都不變 D．兩細(xì)線的拉力合力變大【解答】解：兩根不可伸長(zhǎng)的線是對(duì)稱的，所以兩根線的拉力大小相等，合力等于空竹的重力，根據(jù)合力的特點(diǎn)可知，若合力不變，夾角越大時(shí)，兩細(xì)線拉力越大，所以小朋友的兩手離得更遠(yuǎn)一些，兩細(xì)線的拉力都變大，故A正確，BCD錯(cuò)誤；故選：A。3．2022年10月12日15時(shí)45分，“天宮課堂”第三課開(kāi)講。某學(xué)生設(shè)想“天地同一實(shí)驗(yàn)”，即在空間站和地面做同一個(gè)實(shí)驗(yàn)，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，下面有關(guān)其設(shè)想的實(shí)驗(yàn)和可能出現(xiàn)的現(xiàn)象說(shuō)法正確的是（）A．如圖1用一根繩子系著一個(gè)金屬球，拉開(kāi)一個(gè)角度，靜止釋放后“天上”和“地上”看到的現(xiàn)象相同 B．如圖2用同樣的材料和操作流程，做教材中的薄膜干涉實(shí)驗(yàn)，“天上”和“地上”實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象相同 C．如圖3相同密閉容器內(nèi)裝著完全相同的氣體，在相同的溫度下，“天上”和“地上”容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)相同 D．如圖4用相同材料做成的兩根內(nèi)徑相同、兩端開(kāi)口的圓柱形毛細(xì)管豎直插入水中，“天上”和“地上”觀察到的現(xiàn)象相同【解答】解：A．如圖1用一根繩子系著一個(gè)金屬球，拉開(kāi)一個(gè)角度，靜止釋放后，“天上”由于完全失重，小球相對(duì)空間站靜止不動(dòng)；“地上”由于重力的影響，小球?qū)⒆鰣A周運(yùn)動(dòng)，所以觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不相同，故A錯(cuò)誤；B．如圖2用同樣的材料和操作流程，做教材中的薄膜干涉實(shí)驗(yàn)，“天上”由于完全失重狀態(tài)，薄膜厚度基本均勻分布，不會(huì)出現(xiàn)干涉條紋；“地上”由于重力的影響，薄膜厚度并不是均勻分布，形成上薄下厚的形狀，會(huì)出現(xiàn)干涉條紋，所以觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不相同，故B錯(cuò)誤；C．氣體壓強(qiáng)是由于氣體分子頻繁碰撞器壁而產(chǎn)生的，如圖3相同密閉容器內(nèi)裝著完全相同的氣體，在相同的溫度下，分子平均動(dòng)能相同，“天上”和“地上”容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)相同，故C正確；D．如圖4用相同材料做成的兩根內(nèi)徑相同、兩端開(kāi)口的圓柱形毛細(xì)管豎直插入水中，“天上”由于完全失重，觀察到水上升到毛細(xì)管頂部，“地上”由于重力的影響，觀察到水上升一小段距離后靜止不動(dòng)，所以觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不相同，故D錯(cuò)誤。故選：C。4．如圖是磁電式電流表的結(jié)構(gòu)，蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場(chǎng)均勻輻向分布，線圈中a、b兩條導(dǎo)線長(zhǎng)均為l，通以圖示方向的電流I，兩條導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，則（）A．該磁場(chǎng)是勻強(qiáng)磁場(chǎng) B．線圈平面總與磁場(chǎng)方向垂直 C．線圈將逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) D．線圈將順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)【解答】解：A、圖中磁場(chǎng)為輻狀磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)不是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感線是平行等間距的直線，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和方向相同，故A錯(cuò)誤；B、由圖可知，線圈與磁感線一直平行，故B錯(cuò)誤；CD、根據(jù)左手定則可知，a端受力向上，b受受力向下，故線圈將順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤、D正確。故選：D。5．12月10日，改編自劉慈欣同名系列長(zhǎng)篇科幻小說(shuō)的《三體》動(dòng)畫(huà)在嗶哩嗶哩上線便備受關(guān)注。動(dòng)畫(huà)版《三體》總編劇之一趙佳星透露，為了還原太空電梯的結(jié)構(gòu)，他們研究太空電梯的運(yùn)行原理。太空電梯的原理并不復(fù)雜，與生活的中的普通電梯十分相似。只需在地球同步軌道上建造一個(gè)空間站，并用某種足夠長(zhǎng)也足夠結(jié)實(shí)的“繩索”將其與地面相連，在引力和向心加速度的相互作用下，繩索會(huì)繃緊，宇航員、乘客以及貨物可以通過(guò)電梯轎廂一樣的升降艙沿繩索直入太空，這樣不需要依靠火箭、飛船這類復(fù)雜航天工具。如乙圖所示，假設(shè)有一長(zhǎng)度為r的太空電梯連接地球赤道上的固定基地與同步空間站a，相對(duì)地球靜止，衛(wèi)星b與同步空間站a的運(yùn)行方向相同，此時(shí)二者距離最近，經(jīng)過(guò)時(shí)間t之后，a、b第一次相距最遠(yuǎn)。已知地球半徑R，自轉(zhuǎn)周期T，下列說(shuō)法正確的是（）A．太空電梯各點(diǎn)均處于完全失重狀態(tài) B．b衛(wèi)星的周期為QUOTE C．太空電梯停在距地球表面高度為2R的站點(diǎn)，該站點(diǎn)處的重力加速度QUOTED．太空電梯上各點(diǎn)線速度與該點(diǎn)離地球球心距離成反比【解答】解：A．太空電梯各點(diǎn)隨地球一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，只有位置達(dá)到同步衛(wèi)星的高度的點(diǎn)才處于完全失重狀態(tài)，不是各點(diǎn)均處于完全失重狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；B．同步衛(wèi)星的周期Ta＝T當(dāng)兩衛(wèi)星a、b第一次相距最遠(yuǎn)時(shí)滿足QUOTE解得QUOTE故B正確；C．太空電梯長(zhǎng)度即為同步衛(wèi)星離地面的高度，萬(wàn)有引力提供向心力QUOTE太空電梯停在距地球表面高度為2R的站點(diǎn)，太空電梯上貨物質(zhì)量為m，在距地面高2R站點(diǎn)受到的萬(wàn)有引力為F，則QUOTE貨物繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)太空電梯對(duì)貨物的支持力為FN，萬(wàn)有引力和支持力的合力提供向心力：QUOTE在貨梯內(nèi)有FN＝mgQUOTE聯(lián)立解得QUOTE故C錯(cuò)誤；D．太空電梯與地球一起轉(zhuǎn)動(dòng)，相對(duì)地球靜止，各點(diǎn)角速度相等，根據(jù)線速度v＝ωR'線速度與該點(diǎn)離地球球心距離成正比，故D錯(cuò)誤。故選：B。6．如圖，理想自耦變壓器原線圈的a、b兩端接有瞬時(shí)值表達(dá)式為u＝20QUOTEsin（50πt）V的交變電壓，指示燈L接在變壓器的一小段線圈上，調(diào)節(jié)滑動(dòng)片P1可以改變副線圈的匝數(shù)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)片P2可以改變負(fù)載電阻R2的阻值，則（）A．t＝0.04s時(shí)電壓表V1的示數(shù)為零 B．只向上移動(dòng)P2，指示燈L將變暗 C．P1、P2均向上移動(dòng)，電壓表V2的示數(shù)可能不變 D．P1、P2均向上移動(dòng)，原線圈輸入功率可能不變【解答】解：A、t＝0.04s時(shí)，由u＝20QUOTEsin（50πt）V得u＝0，電壓瞬時(shí)值為零，但電壓表測(cè)量交流電壓的有效值，保持不變，為U1QUOTEV＝20V，故A錯(cuò)誤；B、只向上移動(dòng)P2，指示燈L兩端電壓不變，L的亮度不變，故B錯(cuò)誤；C、電壓表V2的示數(shù)為R2兩端電壓，為：UV2QUOTEU2QUOTEU2，P1向上移動(dòng)，副線圈匝數(shù)增加，副線圈的電壓U2增大，P2向上移動(dòng)，R2增大，結(jié)合上式可知，UV2一定增大，故C錯(cuò)誤；D、副線圈的輸出功率為：PQUOTE，P1、P2均向上移動(dòng)，U2、R2均增大，副線圈輸出功率可能不變，根據(jù)能量守恒可知，原線圈輸入功率也可能不變，故D正確。故選：D。7．如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)為3V，單刀雙擲開(kāi)關(guān)S先置于a端使電路穩(wěn)定。在t＝0時(shí)刻開(kāi)關(guān)S置于b端，若經(jīng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，t＝0.02s時(shí)刻，自感線圈兩端的電勢(shì)差第一次為1.5V。如果不計(jì)振蕩過(guò)程的能量損失，下列說(shuō)法正確的是（）A．0.04s時(shí)回路中的電流為零 B．0.08s時(shí)電感線圈中的自感電動(dòng)勢(shì)值最大為3V C．0.07s～0.08s時(shí)間內(nèi)，電容器極板間電場(chǎng)方向豎直向上且逐漸減小 D．0.04s～0.05s時(shí)間內(nèi)，線圈中的磁場(chǎng)能逐漸增大【解答】解：A、S置于b端后自感線圈兩端的電勢(shì)差呈余弦規(guī)律變化，即：uQUOTE；由于t＝0時(shí)刻電容器電壓為3V，故此時(shí)自感線圈兩端的電勢(shì)差也為3V，然后開(kāi)始減小，當(dāng)?shù)谝淮螢?.5V時(shí)，經(jīng)歷時(shí)間為t＝0.02sQUOTE，所以振蕩電流的周期為T＝0.12s，所以0.04sQUOTE時(shí)回路中的電壓不是最大值，則電流不為零，故A錯(cuò)誤；B、t＝0.06sQUOTE時(shí)極板兩側(cè)的電壓再次最大，所以電感線圈中的自感電動(dòng)勢(shì)值也最大，為3V，故B錯(cuò)誤；C、經(jīng)分析，t＝0.07s～0.08s時(shí)間內(nèi)，電容器極板間電場(chǎng)方向豎直向上且逐漸減小，故C正確；D、在t＝0.04s～0.05s時(shí)間內(nèi)，線圈兩端的電勢(shì)差增大即電容器極板間電場(chǎng)增大，電場(chǎng)能增大，則磁場(chǎng)能逐漸減小，故D錯(cuò)誤。故選：C。8．一玻璃磚橫截面如圖所示，其中ABC為直角三角形（AC邊未畫(huà)出），AB為直角邊，∠ABC＝45°，ADC為一圓弧，其圓心在BC邊的中點(diǎn)。此玻璃的折射率為1.5。P為一貼近玻璃磚放置的、與AB垂直的光屏。若一束寬度與AB邊長(zhǎng)度相等的平行光從AB邊垂直射入玻璃磚，則（）A．從BC邊折射出一束寬度比BC邊長(zhǎng)度小的平行光 B．從BC邊折射出一束寬度比BC邊長(zhǎng)度大的平行光 C．屏上有一亮區(qū)，其寬度等于AC邊的長(zhǎng)度 D．屏上有一亮區(qū)，其寬度小于AB邊的長(zhǎng)度【解答】解：因sinCQUOTE，所以45°＞C，光在BC面上發(fā)生全反射，光經(jīng)BC面全反射后由ADC進(jìn)入空氣，入射角小于臨界角，折射角大于入射角，故所有從曲面ADC射出的光線都向ADC的中央方向偏折，如圖所示，屏上亮區(qū)寬度小于AC邊長(zhǎng)度，又AB邊與AC邊長(zhǎng)度相等，所以屏上有一亮區(qū)其寬度小于AB、AC邊長(zhǎng)度，不是平行光，故D正確，ABC錯(cuò)誤；故選：D。9．《巴黎氣候變化協(xié)定》是人類歷史上應(yīng)對(duì)全球溫室效應(yīng)帶來(lái)的氣候變化的第三個(gè)里程碑式的國(guó)際法律文本。為了減少二氧化碳的排放，我國(guó)一直在大力發(fā)展新能源汽車，已知某型號(hào)的電動(dòng)汽車主要技術(shù)參數(shù)如表：車型尺寸長(zhǎng)×寬×高4870×1950×1725最高時(shí)速km/h120電機(jī)型式交流永磁同步電機(jī)電機(jī)最大電功率kW180工況法純電續(xù)駛里程km500等速法純電續(xù)駛里程km600電池容量kW?h82.8快充時(shí)間h1.40﹣50km/h加速時(shí)間（s）20﹣100km/h加速時(shí)間s4.6根據(jù)電動(dòng)汽車行業(yè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T18386﹣2017，電機(jī)的最大功率為電機(jī)輸出的最大機(jī)械功率；電池容量為電池充滿電時(shí)儲(chǔ)存的最大電能，根據(jù)表中數(shù)據(jù)，可知（）A．0﹣100km/h的加速過(guò)程中電動(dòng)車行駛的路程一定大于60m B．電機(jī)以最大功率工作且車以最大速度行駛時(shí)，車受到的阻力大小為5000N C．該車在0﹣50km/h的加速過(guò)程中平均加速度為25m/s2 D．電機(jī)以最大功率工做加速到最高時(shí)速用時(shí)4.6s【解答】解：A、v＝100km/hQUOTEm/sQUOTEm/s，0﹣100km/h的加速時(shí)間為4.6s，假設(shè)電動(dòng)車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，該過(guò)程中電動(dòng)車行駛的路程sQUOTEtQUOTE64m，實(shí)際上電動(dòng)車做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，故路程一定大于64m，故A正確。B、P＝180kW＝180000W，vm＝120km/h＝33.3m/s，電機(jī)以最大功率工作且車以最大速度行駛時(shí)，牽引力等于阻力，f＝FQUOTEN＝5400N，故車受到的阻力大小為5400N，故B錯(cuò)誤。C、v＝50km/hQUOTEm/sQUOTE，該車在0﹣50km/h的加速過(guò)程中，用時(shí)2s，平均加速度aQUOTE6.9m/s，故C錯(cuò)誤。D、由表中數(shù)據(jù)0﹣100km/h用時(shí)4.6s，還不到最大時(shí)速，故D錯(cuò)誤。故選：A。10．如圖，沿南北方向放置一水平長(zhǎng)直導(dǎo)線，在導(dǎo)線正下方附近水平放置一個(gè)小磁針，小磁針初始時(shí)處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)給導(dǎo)線中通入恒定電流，從上往下看，小磁針逆時(shí)針偏轉(zhuǎn)，待最終靜止時(shí)小磁針在水平面內(nèi)偏轉(zhuǎn)了30°，已知地磁場(chǎng)的水平分量為3×10﹣5T，則下列說(shuō)法正確的是（）A．通電長(zhǎng)直導(dǎo)線的電流方向?yàn)閺谋敝赶蚰?B．通電長(zhǎng)直導(dǎo)線在小磁針處產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為QUOTET C．通電長(zhǎng)直導(dǎo)線在小磁針處產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為QUOTET D．通電長(zhǎng)直導(dǎo)線中的電流大小變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則小磁針最終靜止時(shí)與初始位置之間的夾角變?yōu)樵瓉?lái)的2倍【解答】解：A．小磁針處于地磁場(chǎng)和電流磁場(chǎng)中，其指向是合磁場(chǎng)的方向，根據(jù)安培定則，可判斷直導(dǎo)線的電流應(yīng)是由南向北，故A錯(cuò)誤；BC．根據(jù)題意可知，分磁場(chǎng)與合磁場(chǎng)的關(guān)系如圖所示：地磁場(chǎng)的水平分量為B＝3×10﹣5T根據(jù)數(shù)學(xué)關(guān)系知，通電長(zhǎng)直導(dǎo)線在小磁針處產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為QUOTE綜上分析，故B錯(cuò)誤，C正確；D．通電長(zhǎng)直導(dǎo)線中的電流大小變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則通電長(zhǎng)直導(dǎo)線在小磁針處產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小變?yōu)镼UOTE設(shè)小磁針最終靜止時(shí)與初始位置之間的夾角設(shè)為θ，則QUOTE則小磁針最終靜止時(shí)與初始位置之間的夾角沒(méi)變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，故D錯(cuò)誤。故選：C。11．如圖所示，ABC為在豎直平面內(nèi)的金屬半圓環(huán)，AC為其水平直徑，AB為固定的直金屬棒，在金屬棒上和半圓環(huán)的BC部分分別套著兩個(gè)完全相同的小球M、N（視為質(zhì)點(diǎn)），B固定在半圓環(huán)的最低點(diǎn)?，F(xiàn)讓半圓環(huán)繞對(duì)稱軸以角速度ω＝25rad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，兩小球與半圓環(huán)恰好保持相對(duì)靜止。已知半圓環(huán)的半徑R＝1m，金屬棒和半圓環(huán)均光滑，取重力加速度大小g＝10m/s2，下列選項(xiàng)正確的是（）A．N、M兩小球做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度大小之比為1：QUOTE B．N、M兩小球做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度大小之比1：QUOTE C．若稍微增大半圓環(huán)的角速度，小環(huán)M稍許靠近A點(diǎn)，小環(huán)N將到達(dá)C點(diǎn) D．若稍微增大半圓環(huán)的角速度，小環(huán)M將到達(dá)A點(diǎn)，小環(huán)N將稍許靠近C點(diǎn)【解答】解：AB、金屬棒AB與豎直方向夾角為45°，小球M受到重力和桿的支持力，在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，合力的方向沿水平方向，則有：FN＝mgtan45°＝mωvM，解得：QUOTE設(shè)半圓環(huán)的圓心為O，NO與豎直方向之間的夾角為θ，對(duì)小球N，同理可得：FN′＝mgtanθ＝mωvN，解得：vNQUOTE又：FN′＝mω2r，r＝Rsinθ聯(lián)立解得：vNQUOTE則：QUOTE，故AB錯(cuò)誤；CD、設(shè)半圓環(huán)的圓心為O，NO與豎直方向之間的夾角為θ，對(duì)小球N，由牛頓第二定律得：mgtanθ＝mω2rNrN＝Rsinθ解得：QUOTE可見(jiàn)當(dāng)ω稍微增大時(shí)，cosθ會(huì)減小，θ增大，小球N將向C靠近，當(dāng)ω趨近無(wú)窮大，θ會(huì)趨近90°，即稍微增大半圓環(huán)的角速度，小環(huán)N將靠近C點(diǎn)而不會(huì)到達(dá)C點(diǎn)。對(duì)于小球M，由牛頓第二定律得：mgtan45°＝mω2rM，rM＝Rsinβ，β是MO與豎直方向的夾角，g＝mω2Rsinβ，可見(jiàn)小球M做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)向心力大小是一定的，即為mgtan45°，當(dāng)角速度增大時(shí)，所需要的向心力增大，所能提供的向心力一定，小于小球M所需要的向心力，M將做離心運(yùn)動(dòng)，則圓周運(yùn)動(dòng)半徑rM將變大，所需向心力更大，故小球M將一直離心運(yùn)動(dòng)直到到達(dá)A點(diǎn)。故C錯(cuò)誤，D正確；故選：D。12．如圖所示為氫原子的能級(jí)圖，已知可見(jiàn)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(shuō)法正確的是（）A．用能量為11.0eV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)，輻射的光子中有三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(guò)同一雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置，以n＝4直接躍遷到n＝1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)的氫原子吸收的能量等于11.0eV的光子，則能量值為：E＝E1+11.0eV＝﹣13.6eV+11.0eV＝﹣2.6eV，氫原子沒(méi)有該能級(jí)，所以處于基態(tài)的氫原子不能吸收11.0eV的光子，故A錯(cuò)誤；B、紫外線光子的最小能量為3.11eV，處于n＝3級(jí)的氫原子的電離能為1.51eV，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ΔE＝﹣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ΔE′＝﹣3.4eV﹣（﹣13.6eV）＝10.2eV＞3.34eV則可以產(chǎn)生光電效應(yīng)，處于n＝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ΔE″＝﹣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錯(cuò)誤；D、雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置，在光屏上相鄰亮條紋間距QUOTE，由nn＝4直接躍遷到n＝1能級(jí)發(fā)出的光子的頻率最大，則波長(zhǎng)最短，所以形成的干涉條紋最窄，故D錯(cuò)誤。故選：B。13．用如圖所示裝置研究光電效應(yīng)現(xiàn)象．某單色光照射光電管陰極K，能發(fā)生光電效應(yīng)．閉合S，在A和K間加反向電壓，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片逐漸增大電壓，直至電流計(jì)中電流恰好為零，此電壓表示數(shù)U稱為反向截止電壓．根據(jù)U可計(jì)算光電子的最大初動(dòng)能Ekm．分別用頻率為ν1和ν2的單色光照射陰極，測(cè)得的反向截止電壓分別為U1和U2．設(shè)電子質(zhì)量為m，電荷量為e，則下列關(guān)系式中不正確的是（）A．頻率為ν1的光照射時(shí)，光電子的最大初速度是QUOTE B．陰極K金屬的逸出功W＝hν1﹣eU1 C．陰極K金屬的極限波長(zhǎng)小于QUOTE D．普朗克常數(shù)hQUOTE【解答】解：A、光電子在電場(chǎng)中做減速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)動(dòng)能定理得：﹣eU1＝0QUOTE，則得光電子的最大初速度vm1QUOTE．故A正確。B、D根據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程得：hγ1＝eU1+W①hγ2＝eU2+W②由①得：金屬的逸出功W＝hν1﹣eUl。聯(lián)立①②得：hQUOTE．故BD正確，C、根據(jù)題意可知，用頻率為ν1的單色光照射陰極，能發(fā)生光電效應(yīng)，則極限頻率小于ν1，則金屬的極限波長(zhǎng)大于QUOTE，故C錯(cuò)誤。本題選錯(cuò)誤的故選：C。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）14．如圖所示，傾角為30°的斜面體固定在水平地面上，上表面O點(diǎn)以下部分粗糙且足夠長(zhǎng)，其余部分光滑。在斜面體O點(diǎn)上方放置一質(zhì)量為0.2kg且分布均勻、長(zhǎng)度為0.2m的薄板，薄板下端與O點(diǎn)之間的距離為0.4m?，F(xiàn)由靜止釋放薄板，薄板沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，已知當(dāng)薄板通過(guò)O點(diǎn)過(guò)程中，薄板所受摩擦力大小是薄板在斜面O點(diǎn)以下部分重量的QUOTE倍，重力加速度g取10m/s2。則（）A．薄板減速運(yùn)動(dòng)時(shí)最大加速度為5m/s2 B．薄板與O點(diǎn)以下部分的動(dòng)摩擦因數(shù)為QUOTE C．薄板的最大速度為QUOTEm/s D．薄板靜止時(shí)，其下端距O點(diǎn)1.1m【解答】解：根據(jù)題意可知：薄木板長(zhǎng)L＝0.2m，質(zhì)量為m＝0.2kg，薄板下端與O點(diǎn)之間的距離為x1＝0.4m。A、當(dāng)薄木板全部進(jìn)入O點(diǎn)以下時(shí)，薄板減速運(yùn)動(dòng)的加速度最大，根據(jù)牛頓第二定律可得：QUOTEmgsin30°＝ma代入數(shù)據(jù)解得：a＝2.5m/s2，故A錯(cuò)誤；B、設(shè)薄板在斜面O點(diǎn)以下部分的質(zhì)量為m′時(shí)，摩擦力fQUOTEμm′gcos30°，解得薄板與O點(diǎn)以下部分的動(dòng)摩擦因數(shù)為：μQUOTE，故B正確；C、當(dāng)重力沿斜面向下的分力等于摩擦力時(shí)速度最大，此時(shí)薄木板下端進(jìn)入粗糙部分的長(zhǎng)度為x2，則有：QUOTEmgsin30°代入數(shù)據(jù)解得：x2QUOTEm從開(kāi)始到速度最大過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理可得：mg（x1+x2）sin30°QUOTE0代入數(shù)據(jù)解得：vmQUOTEm/s，故C錯(cuò)誤；D、設(shè)薄板靜止時(shí)，其下端距O點(diǎn)的距離為x3，全過(guò)程根據(jù)動(dòng)能定理可得：mg（x1+x3）sin30°QUOTEμmgcos30°?（x3﹣L）＝0代入數(shù)據(jù)解得：x3＝1.1m，故D正確。故選：BD。15．甲、乙兩列簡(jiǎn)諧橫波（各只有一個(gè)波長(zhǎng)）沿x軸相向傳播，原點(diǎn)左側(cè)和右側(cè)為不同介質(zhì)，已知波在原點(diǎn)左側(cè)介質(zhì)中的傳播速度為3m/s。在t＝0時(shí)刻兩列波的位置如圖所示，此后發(fā)現(xiàn)平衡位置為x＝0.05m的質(zhì)點(diǎn)曾經(jīng)出現(xiàn)y＝+30cm的位移，則（）A．波在原點(diǎn)右側(cè)介質(zhì)中的傳播速度為2.1m/s B．乙波的振動(dòng)周期為0.2s C．t＝0.25s兩列波恰好完全分離 D．原點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)在t＝0.35s后停止振動(dòng)【解答】解：A、根據(jù)題意可知，左右兩列波的波峰同時(shí)到達(dá)x＝0.05m且疊加時(shí)最強(qiáng)，則有：QUOTE，可以解得波在原點(diǎn)右側(cè)介質(zhì)的傳播速度為v＝2m/s，故A錯(cuò)誤；B、乙波在右側(cè)介質(zhì)的波長(zhǎng)為0.4m，結(jié)合右側(cè)的傳播速度v＝2m/s，可得乙波的傳播周期即振動(dòng)周期為0.2s，故B正確；C、t＝0.25s時(shí)，乙波的尾部剛好傳到x＝0.2m處，甲波的尾部傳到x＝0處所需時(shí)間為：t1QUOTEs，t2＝（0.25QUOTE）sQUOTEs，則t＝0.25s時(shí)甲波的尾部到達(dá)的位置為：x＝2m/sQUOTEsQUOTEm，顯然QUOTEm＜0.2m，故兩列波還沒(méi)有分離，故C錯(cuò)誤；D、由上述可知，0.35s時(shí)，甲波的尾部已經(jīng)過(guò)了原點(diǎn)，乙波的尾部即將離開(kāi)原點(diǎn)，故原點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)在t＝0.35s后停止振動(dòng)，故D正確。故選：BD。三、非選擇題（本題共5小題，共55分）16.實(shí)驗(yàn)題（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ共14分）Ⅰ．（5分）某同學(xué)用如圖甲所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，光滑斜面AB與半徑為R的光滑圓弧面相切于斜面底端的B點(diǎn)，圓弧的最低點(diǎn)為C。他采用以下兩種方案來(lái)驗(yàn)證小球從斜面上某點(diǎn)由靜止釋放運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中機(jī)械能是否守恒。（當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間）（1）方案一：①他用20分度游標(biāo)卡尺測(cè)量小球的直徑d，如圖乙所示，則小球直徑d＝cm，在C點(diǎn)安裝一個(gè)光電門；②將小球從斜面上某點(diǎn)由靜止釋放，小球通過(guò)C點(diǎn)光電門時(shí)所用的時(shí)間為t，則小球通過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度v＝QUOTE（用物理量符號(hào)表示）；③改變小球的釋放位置，測(cè)得釋放位置到C點(diǎn)的高度為h，重復(fù)②，得到多組釋放高度h和對(duì)應(yīng)時(shí)間t，以QUOTE為橫坐標(biāo)，以h為縱坐標(biāo)，將所得的數(shù)據(jù)點(diǎn)描點(diǎn)、連線，得到一條直線，若直線的斜率k＝QUOTE，則表明小球在上述運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒。（2）方案二：①在圓弧最低點(diǎn)C安裝一個(gè)力傳感器；②將小球從斜面上某點(diǎn)由靜止釋放，測(cè)得釋放位置到C點(diǎn)的高度為h，并測(cè)得小球通過(guò)C點(diǎn)時(shí)傳感器的示數(shù)F；③改變小球的釋放位置，重復(fù)②，得到多組釋放高度h和對(duì)應(yīng)傳感器的示數(shù)F，以h為橫坐標(biāo)，以為F縱坐標(biāo)，將所得的數(shù)據(jù)點(diǎn)描點(diǎn)、連線，得到一條直線，該直線的斜率為k，與縱軸的交點(diǎn)為b，若小球在上述運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒，則k＝QUOTE，b＝。（用物理量符號(hào)表示）?！窘獯稹拷猓海?）①由圖可知，20分度游標(biāo)卡尺的第12條刻度線與主尺的24mm對(duì)齊，所以小球的直徑d＝24.00mm﹣12×0.95mm＝12.60mm＝1.260cm②小球通過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度QUOTE③若小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒QUOTE整理得QUOTE直線的斜率為QUOTE（2）小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒QUOTE對(duì)小球在C點(diǎn)受力分析并結(jié)合牛頓第二定律有QUOTE由牛頓第三定律有F＝FN可得QUOTE直線的斜率為QUOTE直線與縱軸的交點(diǎn)為為b＝mg。故〖答案〗為：（1）①1.260；②QUOTE；③QUOTE；（2）③QUOTE；mg。Ⅱ．（6分）某研究小組想要研究一標(biāo)有“6V，3W”的小型電動(dòng)機(jī)的伏安特性曲線，實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：量程為0.6A的電流表（電阻約為1.0Ω），電源（電動(dòng)勢(shì)為9V，內(nèi)阻為3Ω），定值電阻（阻值為6000Ω），導(dǎo)線若干，單刀開(kāi)關(guān)一個(gè)，還有以下器材可供選擇A．量程為3V的電壓表（內(nèi)阻為3000Ω）B．量程為15V的電壓表（內(nèi)阻為6000Ω）C．滑動(dòng)變阻器（阻值為10Ω，額定電流為2.0A）D．滑動(dòng)變阻器（阻值為200Ω，額定電流為0.5A（1）為盡量準(zhǔn)確地測(cè)出小型電動(dòng)機(jī)的伏安特性曲線，電壓表應(yīng)選，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選。（2）請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將實(shí)物圖補(bǔ)充完整。（3）連接好電路后，合上開(kāi)關(guān)，讀出電壓表和電流表的示數(shù)，將電動(dòng)機(jī)兩端電壓與流過(guò)它的電流數(shù)據(jù)在毫米方格紙中標(biāo)出，并畫(huà)出其伏安特性曲線，請(qǐng)說(shuō)明在P處為何出現(xiàn)如圖所示的圖像。（4）電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)兩端電壓為U，通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流為I，電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻為R，下列幾個(gè)功率的表達(dá)式的大小關(guān)系正確的是。A．QUOTEB．QUOTEC．QUOTED．QUOTE（5）將該電動(dòng)機(jī)與一個(gè)阻值為30Ω的定值電阻并聯(lián)后，再與一個(gè)電動(dòng)勢(shì)為9V，內(nèi)阻為15Ω的電源串聯(lián)，則此時(shí)電動(dòng)機(jī)的輸出功率為W。（保留三位有效數(shù)字）【解答】解：（1）15V量程的電壓表的量程太大，應(yīng)選擇量程為3V（內(nèi)阻為3000Ω）的電壓表，將其與定值電阻（阻值為6000Ω）串聯(lián)進(jìn)行改裝，改裝后的量程最大值為9V，可以滿足實(shí)驗(yàn)要求，故電壓表應(yīng)選A；研究電動(dòng)機(jī)的伏安特性曲線時(shí)電壓需要從零開(kāi)始調(diào)節(jié)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式接法，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用最大阻值較小的，可方便電路的調(diào)節(jié)