浙江省強(qiáng)基聯(lián)盟2023-2024學(xué)年高三年級(jí)上冊12月聯(lián)考物理試題 含解析

浙江強(qiáng)基聯(lián)盟2023學(xué)年第一學(xué)期高三12月聯(lián)考

物理試題

考生須知：

1.本卷滿分100分，考試時(shí)間90分鐘；

2.答題前，在答題卷指定區(qū)域填寫班級(jí)、姓名、考場、座位號(hào)及準(zhǔn)考證號(hào)并核對條形碼信息；

3.所有答案必須寫在答題卷上，寫在試卷上無效，考試結(jié)束后，只需上交答題卷；

4.本卷中重力加速度g均取lOnVs?

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）

1.下列選項(xiàng)中的物理量是矢量且其單位表達(dá)正確的是（）

A.電勢JB.力NC.功VD.質(zhì)量kg

【答案】B

【解析】

【詳解】A.電勢是標(biāo)量，單位是V,A錯(cuò)誤；

B.力是矢量，單位N,B正確；

C.功是標(biāo)量，單位J,C錯(cuò)誤；

D.質(zhì)量是標(biāo)量，單位kg,D錯(cuò)誤。

故選B?

2.9月16日7時(shí)35分，G9313列車自杭州東站駛出，亞運(yùn)智能動(dòng)車組列車載客運(yùn)營，串聯(lián)起杭州與寧波、

溫州、金華、紹興、湖州5座亞運(yùn)協(xié)辦城市。下列表述正確的是（）

A.“9月16日7時(shí)35分”表示時(shí)間間隔

B.該列車座位上安裝有USB接口，能給手機(jī)供220V交流電

C.研究列車從杭州到寧波的運(yùn)動(dòng)軌跡，可將列車視為質(zhì)點(diǎn)

D.智能動(dòng)車組實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛，電子屏上顯示的“當(dāng)前時(shí)速”指平均速度

【答案】C

【解析】

【詳解】A.“9月16日7時(shí)35分”表示時(shí)刻，A錯(cuò)誤；

B.該列車座位上安裝有USB接口，給手機(jī)供電電壓是5V或10V的直流電，B錯(cuò)誤；

C.研究列車從杭州到寧波的運(yùn)動(dòng)軌跡，列車的大小形狀可以忽略，因此能將列車看成質(zhì)點(diǎn)，C正確；

D.智能動(dòng)車組實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛，電子屏上顯示的“當(dāng)前時(shí)速”指瞬時(shí)速度，D錯(cuò)誤。

故選c。

3.如圖所示，機(jī)器狗將物資馱運(yùn)在水平背部，忽略空氣阻力，則（）

A.勻速上坡時(shí)，貨物的機(jī)械能守恒

B.加速前進(jìn)時(shí)，物資對機(jī)器狗的力小于機(jī)器狗對物資的力

C.機(jī)器狗能跳過小障礙物，起跳離地后物資處于超重狀態(tài)

D.機(jī)器狗用5G信號(hào)定位，該信號(hào)是電磁波能在真空中傳播

【答案】D

【解析】

【詳解】A.勻速上坡時(shí)，貨物的動(dòng)能不變，重力勢能增加，則機(jī)械能增加，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B.物資對機(jī)器狗的力與機(jī)器狗對物資的力是一對相互作用力，總是等大反向，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

C.機(jī)器狗能跳過小障礙物，起跳離地后物資的加速度向下，處于失重狀態(tài)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

D.機(jī)器狗用5G信號(hào)定位，該信號(hào)是電磁波能在真空中傳播，選項(xiàng)D正確。

故選D。

4.兩靜止在水平地面上的“人字梯”和“八字腳”桌子如圖所示，“人字梯”上端有錢鏈鏈接可改變左右

兩腳的夾角，桌子為一次注塑成型的塑料桌，則（）

A.塑料桌桌腳可能不受地面摩擦力作用

B.“人字梯”梯腳不受地面摩擦力作用

C.塑料桌左側(cè)桌腳一定受到地面水平向右的摩擦力

D.“人字梯”左邊梯腳受到地面的摩擦力水平向左

【答案】A

【解析】

【詳解】AC.桌子為一次注塑成型的塑料桌，靜止在水平地面上，對桌子進(jìn)行分析，受到重力，地面的支

持力，重力與支持力的方向均沿豎直方向，因此桌子在水平方向沒有運(yùn)動(dòng)趨勢，即塑料桌桌角不受地面的

摩擦力作用，故A正確，C錯(cuò)誤；

BD.對“人字梯”左側(cè)半邊梯子進(jìn)行分析，其受到重力，地面的支持力與右側(cè)半邊梯子向左的彈力作用，

左側(cè)半邊梯子在右側(cè)半邊梯子向左彈力作用下有向左運(yùn)動(dòng)的趨勢，因此，左側(cè)半邊梯子受到地面水平向右

的摩擦力作用，同理可以判定，右側(cè)半邊梯子受到地面水平向左的摩擦力作用，故BD錯(cuò)誤。

故選Ao

5.“神舟十七號(hào)”10月26日順利對接“天宮”空間站，“天宮”距地約400km，哈勃望遠(yuǎn)鏡距地約600km,

北斗同步衛(wèi)星距地約36000km,珠峰頂海拔約8800m,則（）

A.珠峰頂山巖隨地自轉(zhuǎn)的角速度比山腳下的物體大

B.哈勃望遠(yuǎn)鏡繞地的線速度比“天宮”的線速度大

C.北斗同步衛(wèi)星繞地周期與珠峰隨地自轉(zhuǎn)的周期相同

D.“天宮”對接后由于質(zhì)量增大，向心加速度將變大

【答案】C

【解析】

【詳解】A.珠峰頂山巖與山腳下的物體都隨地球自轉(zhuǎn)，角速度都相等，A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)萬有引力提供向心力可得

.Mmv2

G==m二

求得

“天宮”的軌道半徑小于哈勃望遠(yuǎn)鏡的軌道半徑，哈勃望遠(yuǎn)鏡繞地的線速度比“天宮”的線速度小，B錯(cuò)誤;

C.北斗同步衛(wèi)星繞地周期與珠峰隨地自轉(zhuǎn)的周期都是24h，C正確；

D.根據(jù)萬有引力提供向心力可得

（J——=

man

求得

%=G尸

“天宮”對接后由于質(zhì)量增大，但向心加速度與“天宮”質(zhì)量無關(guān)，向心加速度不變，D錯(cuò)誤。

故選C。

6.某汽車無線充電站的無線充電設(shè)備充電效率約為80%,一輛新能源汽車最大充電容量為54kW-h,從0

到100km/h的加速時(shí)間為7s。當(dāng)汽車電池容量低于最大容量20%,要求進(jìn)入充電站進(jìn)行充電。下列說法正

確的是（）

A.充電過程能量不守恒

B,從電池容量20%到充滿電，需要消耗電能43.2kW?h

C.電機(jī)正常工作時(shí)的電流等于輸入電壓與電動(dòng)機(jī)電阻的比值

D.保持最大功率恒定不變加速時(shí)，汽車的加速度減小

【答案】D

【解析】

【詳解】A.能量守恒定律是物理的普適定律，充電過程遵守能量守恒定律，A錯(cuò)誤；

B.從電池容量20%到充滿電，需要消耗電能

-54x（1-20%）=小

80%

B錯(cuò)誤；

C.電機(jī)不是純電阻，不遵守歐姆定律，在電機(jī)工作中電阻上的電壓小于電機(jī)兩端電壓，因此電機(jī)正常工作

時(shí)的電流小于輸入電壓與電動(dòng)機(jī)電阻的比值，C錯(cuò)誤；

D.保持最大功率恒定不變加速時(shí)，速度增加，根據(jù)尸=尸丫可知，牽引力減小，有牛頓第二定律

F—f=ma

加速度減小，D正確。

故選D。

7.一個(gè)正六邊形玻璃磚的截面圖如圖所示，有一束光從Z8面的中點(diǎn)。處入射，入射角6=45°,光線經(jīng)

N8界面折射恰到達(dá)8邊中點(diǎn)處，則（）

A.該玻璃磚的折射率為6

B.光線在C。邊中點(diǎn)處沒有發(fā)生全反射

C.在。處折射光的強(qiáng)度與入射光的強(qiáng)度相同

D.增大入射角，一次折射后光線可能射到3C中點(diǎn)

【答案】B

【解析】

【詳解】A.由幾何關(guān)系可知，折射光線平行于8C,則折射角為30。，則該玻璃磚的折射率為

nsi=n-4-5-°----V2

sin30°

選項(xiàng)A錯(cuò)誤;

B.臨界角為

則

C=45°

光線在CO邊中點(diǎn)處入射角為30。＜。，則沒有發(fā)生全反射，選項(xiàng)B正確;

C.在。處一部分光要發(fā)生反射，則折射光的強(qiáng)度小于入射光的強(qiáng)度，選項(xiàng)C錯(cuò)誤;

D.若一次折射后光線能射到8C中點(diǎn)，則在。點(diǎn)的折射角為60。，根據(jù)

則

,V6

sini=——

2

無解，則增大入射角，一次折射后光線不可能射到8C中點(diǎn)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

故選B。

8.如圖所示，1958年科學(xué)家發(fā)現(xiàn)地球周圍近層宇宙空間的范艾倫輻射帶，其中存在著高達(dá)幾兆電子伏的電

子以及高達(dá)幾百兆電子伏的質(zhì)子。質(zhì)量為加的某科研衛(wèi)星經(jīng)過該區(qū)域想利用高能粒子發(fā)電，發(fā)電吸收板面

積為S,假設(shè)每秒單位面積上有n個(gè)能量為E的粒子被吸收板捕捉，其中60%的能量被吸收并轉(zhuǎn)化為電能,

單位面積受到粒子平均作用力為F,以下說法正確的是（）

A.粒子僅在地磁場的作用下動(dòng)能不變

B.范艾倫輻射帶的存在一定與地磁場無關(guān)

C.吸收板t時(shí)間內(nèi)吸收高能粒子獲得電能nSEt

FSt

D.吸收板，時(shí)間內(nèi)的平均加速度為——

m

【答案】A

【解析】

【詳解】A.地磁場對粒子有洛倫茲力作用，洛倫茲力對粒子不做功，則粒子僅在地磁場的作用下動(dòng)能不變，

選項(xiàng)A正確：

B.地磁場對范艾倫輻射帶有力的作用，則范艾倫輻射帶的存在一定與地磁場有關(guān)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

C.吸收板t時(shí)間內(nèi)吸收高能粒子獲得電能60%nSEt,選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

D.根據(jù)牛頓第二定律

FS-ma

吸收板/時(shí)間內(nèi)的平均加速度為

FS

a=——

m

選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

故選Ao

9.一迷你熱氣球以速度4=5m/s從水平地面上勻速上升，假設(shè)從該時(shí)刻起，熱氣球在水平方向上受一恒

定風(fēng)力，且豎直上升的高度〃與水平方向上的速度匕在大小上始終滿足力=匕，則當(dāng)熱氣球上升到力=4m時(shí),

熱氣球離出發(fā)點(diǎn)的水平距離為（）

A.1.4mB.1.6mC.1.8mD.2.0m

【答案】B

【解析】

【詳解】氣球在豎直方向上勻速直線運(yùn)動(dòng)，所用時(shí)間為

h4

t=-=—s=0.8s

v5

氣球在水平方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，水平方向走過的位移為

V..+04..

x=-----Z=—x0.8m=1.6m

22

B正確。

故選B。

10.真空中存在點(diǎn)電荷1、%產(chǎn)生的靜電場，其電場線的分布如圖所示，圖中尸、0兩點(diǎn)關(guān)于點(diǎn)電荷/水

平對稱。P、0兩點(diǎn)電場強(qiáng)度的大小分別為Ep、EQ,電勢分別為氣。一個(gè)帶電粒子沿虛線軌跡從M

A.Ep>EQ,(Pp<(PQ

B.價(jià)和%帶同種電荷，%>%

C.從〃移動(dòng)至N,加速度先減小再增大

D.粒子帶負(fù)電，從M至N它的電勢能先變大后變小

【答案】D

【解析】

【詳解】A.根據(jù)電場線的疏密程度表示場強(qiáng)的大小，由圖可知

Ep>EQ

P、。兩點(diǎn)關(guān)于點(diǎn)電荷/水平對稱，尸到外之間場強(qiáng)較大，電勢降低較快，可知

(PP>(PQ

故A錯(cuò)誤;

B.由電場線分布可知，%帶負(fù)電，%帶正電，由電場線的疏密可知，7的電荷量絕對值大于%的電荷量

絕對值，故B錯(cuò)誤;

C.由電場線分布可知，從M移動(dòng)至N,電場強(qiáng)度先增大后減小，則加速度先增大再減小，故C錯(cuò)誤;

D.粒子帶負(fù)電，從加至N電場力先做負(fù)功后做正功，它的電勢能先變大后變小，故D正確。

故選Do

11.如圖甲所示，同一均勻介質(zhì)中的一條直線上有相距10米的兩質(zhì)點(diǎn)4、8、C為中點(diǎn)，從0時(shí)刻起，

波源/、波源B同時(shí)開始振動(dòng)，且波源Z發(fā)出的波只向右傳，波源8發(fā)出的波只向左傳，圖乙為/的振動(dòng)

圖像，圖丙為8的振動(dòng)圖像，若N向右傳播的波與8向左傳播的波在0.5s時(shí)相遇，則下列說法正確的是（）

A.兩列波的波長均為2m

B.兩列波在間傳播的速度大小均為5m/s

C.在兩列波相遇的過程中，在f=0.7s時(shí)，C點(diǎn)的振動(dòng)加強(qiáng)

D.在8的右邊有一觀察者向右運(yùn)動(dòng)，觀察者接收到的頻率大于5Hz

【答案】C

【解析】

【詳解】AB.波速由介質(zhì)決定，則兩波在同一均勻介質(zhì)中傳播波速相同，設(shè)為v,則有

X*B=2VT

代入數(shù)據(jù)解得

v=10m/s

由圖知力的周期〃=0.2s,則波長為

%=口=2m

由圖知8的周期7；=0.4s,則波長為

%=VTB=4m

故AB錯(cuò)誤；

C.4向右傳播的波與B向左傳播的波在0.5s時(shí)相遇，即在C點(diǎn)相遇，再經(jīng)過0.2s就到了/=0.7s時(shí)刻，由

圖乙可知4波再經(jīng)過0.2s處于平衡位置向上振動(dòng)，由丙圖可知8波再經(jīng)0.2s處于平衡位置向上振動(dòng)，故此

時(shí)C點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)，故C正確；

D.由題可在，8的右邊只接收到波源力傳過去的波，4波的頻率為/=7^=5Hz,當(dāng)在8的右邊有一觀

察者向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，遠(yuǎn)離波源/,根據(jù)多普勒效應(yīng)，接收頻率小于波源頻率5Hz,故D錯(cuò)誤。

故選C。

12.粒子直線加速器原理示意圖如圖1所示，它由多個(gè)橫截面積相同的同軸金屬圓筒依次組成，序號(hào)為奇數(shù)

的圓筒與序號(hào)為偶數(shù)的圓筒分別和交變電源相連，交變電源兩極間的電壓變化規(guī)律如圖2所示。在，=0時(shí),

奇數(shù)圓筒比偶數(shù)圓筒電勢高，此時(shí)和偶數(shù)圓筒相連的金屬圓板（序號(hào)為0）的中央有一自由電子由靜止開始

發(fā)射，之后在各狹縫間持續(xù)加速。若電子質(zhì)量為〃?，電荷量為e,交變電源電壓為U,周期為7。不考慮

電子的重力和相對論效應(yīng)，忽略電子通過圓筒狹縫的時(shí)間。下列說法正確的是（）

圓板?c交T電壓

TT丁丁Y

，圖1

A.要實(shí)現(xiàn)加速，電子在圓筒中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間必須為T

B.電子出圓筒2時(shí)的速度為出圓筒.1時(shí)速度的兩倍

C.第〃個(gè)圓筒的長度應(yīng)滿足￡=』---------

Vm2

T3T

D.要加速質(zhì)子，無須改變其他條件但要在一到一時(shí)間內(nèi)從圓板處釋放

44

【答案】C

【解析】

【詳解】A.電子每經(jīng)過圓筒狹縫時(shí)都要加速，然后進(jìn)入圓筒做勻速運(yùn)動(dòng)，所以電子在筒內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間必須

為一，A錯(cuò)誤；

2

B.由動(dòng)能定理得電子出圓筒1時(shí)的速度為

12

eu=—mv.

21

解得

由動(dòng)能定理得電子出圓筒2時(shí)速度為

29=飆2

解得

B錯(cuò)誤；

C.由動(dòng)能定理得電子進(jìn)圓筒”時(shí)的速度為

12

neu=—mv

2"

第〃個(gè)圓筒的長度為

IT

L=V“3

解得

,\2neUT

『丁萬

C正確；

D.如果要加速質(zhì)子，質(zhì)子的比荷比電子的比荷要小，則質(zhì)子進(jìn)入圓筒的速度比電子進(jìn)入圓筒的速度要小,

_T3T

則圓筒的長度需要相應(yīng)的變短，釋放的時(shí)間應(yīng)該在一到——時(shí)間內(nèi)釋放，D錯(cuò)誤。

44

故選C。

13.如圖所示，發(fā)電機(jī)矩形線框匝數(shù)為N,面積為S,線框所處磁場可視為勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為3,

線框從圖示位置開始繞軸00'以恒定的角速度0沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，線框輸出端接有換向器，通過電刷和

外電路連接。定值電阻凡、&的阻值均為R，兩電阻間接有理想變壓器，原、副線圈的匝數(shù)比為2:1,忽

略線框以及導(dǎo)線電阻。下列說法正確的是（）

A.安裝了換向器，變壓器副線圈沒有電壓

B.轉(zhuǎn)動(dòng)一圈過程，通過K的電量為血竺

C.圖示位置線框產(chǎn)生的電動(dòng)勢最大

D.發(fā)電機(jī)的輸出功率為5.282s2療

3R

【答案】D

【解析】

【詳解】A.變壓器中只要有電流的變化就能實(shí)現(xiàn)變壓，即變壓器副線圈有電壓，故A錯(cuò)誤;

B.原、副線圈的匝數(shù)比為2：1,設(shè)原線圈電壓為U,則副線圈電壓為工。，副線圈中的電流為

2

-Uu

R2R

則原線圈的電流為

124R

流過A的電流為

1R

可知，原線圈的等效電阻為4&,則總電阻

R返=0.8火

則轉(zhuǎn)動(dòng)一圈過程，通過線框的電荷量為

、，△①5NBS

q=N——=-------

R返R

則轉(zhuǎn)動(dòng)一圈過程，通過4的電量為

44NBS

故B錯(cuò)誤；

C.圖示位置，線圈平面與磁場垂直，磁通量最大，線框產(chǎn)生的電動(dòng)勢最小，故C錯(cuò)誤；

D.線圈轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值為

Em=NBSco

則有效值為

Em_NBSco

則凡的功率為

瑞.N2B2S2M2

D=.------------

1R2R

副線圈電壓為有，則原線圈的功率等于副線圈的功率為

2日

2222

n（；七）NBS（O

Pj=-----------=--------------

2R8R

則發(fā)電機(jī)的輸出功率為

5N282s2療

尸=片+鳥=

8A

故D正確。

故選D。

二、選擇題H（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。全部選對的得3分，選對但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分）

14.；；Cu原子核靜止時(shí)有19%的可能發(fā)生儀衰變，方程為g/Ni+:e,并放出能量為瑪?shù)?光

子。已知；；Cu、叫Ni和：e的質(zhì)量分別記為町、掰2和加3,衰變放出光子的動(dòng)量可忽略，該過程釋放的核

能除去7光子的能量瑪外全部轉(zhuǎn)化為北Ni和；％的動(dòng)能。在勻強(qiáng)磁場中衰變產(chǎn)生的晟Ni和：e,兩者速度

方向均與磁場垂直，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則下列說法正確的是（）

A.；：Ni和：e在磁場中勻速圓周運(yùn)動(dòng)軌跡為內(nèi)切圓

B.葭Ni的比結(jié)合能大于北Cu的比結(jié)合能

C.生成物的總動(dòng)能為線=（町-加2-嗎）/-瑪

2

D.；：Ni的動(dòng)能為EkNi=[（叫-w2-w3）c-￡]

LJ

m2+/M3

【答案】BC

【解析】

【詳解】A.由題意可知衰變產(chǎn)生的MNi和；e粒子帶電性相同，速度方向相反，故兩粒子在同一勻強(qiáng)磁場

中外切，故A錯(cuò)誤；

B.由于衰變時(shí)放出核能，比結(jié)合能增大，所以叫Ni的比結(jié)合能大于MCu的比結(jié)合能，故B正確；

C.由能量守恒可知

E="k總+Ey

由愛因斯坦質(zhì)能方程可知

E=（m1-m2一加3）。2

解得

第總=（叫-%-嗎）,???瑪

故C正確；

D.根據(jù)動(dòng)量守恒定律有

O=m2vNi+m3vc

__l1212

Ek總=EkNi+Eke=萬加2%i+］用3匕

聯(lián)立可得

EkNi=］（町—加2一加3）。2_瑪］

m2+m3'~，」

故D錯(cuò)誤。

故選BCo

15.為了解決光信號(hào)傳輸中的衰減問題，常常在光纖中摻入銀元素。餌離子能級(jí)如圖所示，標(biāo)識(shí)為4幾/2的

鋰離子處在亞穩(wěn)態(tài)，不會(huì)立即向下躍遷。用能量約為2.0X10-I9J的激光光子把處于基態(tài)能級(jí)41”,2的銀離子

激發(fā)到““2能級(jí)，再通過“無輻射躍遷”躍遷到能級(jí)4兀/2,從而使該能級(jí)積聚的離子數(shù)遠(yuǎn)超過處于基態(tài)的

離子數(shù)。當(dāng)光纖中傳輸某波長的光波時(shí)，能使處在亞穩(wěn)態(tài)能級(jí)的離子向基態(tài)躍遷，產(chǎn)生大量能量約為

L3xl（）T9j的光子，輸出的光大大加強(qiáng)了，普朗克常量/2=6.6X10-34J.S。則（）

A.無輻射躍遷中一個(gè)銅離子放出的能量約為1.3x10-1"

B.這種光纖傳輸能補(bǔ)償任何頻率的光信號(hào)

C.激光通信利用的是激光可以被調(diào)制的性質(zhì)

D.亞穩(wěn)態(tài)的離子向基態(tài)躍遷，產(chǎn)生光波波長約為1.5Rn

【答案】CD

【解析】

【詳解】A.電子從軌道工？躍遷到軌道工也得到能量￡|3=2-OX1（）T9J,電子從軌道打⑸2躍遷到軌道

4113/2得到能量￡12=13'10-1打，所以無輻射躍遷中，一個(gè)鋰離子放出的能量約為

f23-S13~S\2=0.7X]0T9j

故A項(xiàng)錯(cuò)誤；

B.由

e=hv

解得

V?1.97X1014HZ

可知，這種光纖傳輸只有頻率約為1.97xIO14Hz的光信號(hào)才會(huì)補(bǔ)償，故B項(xiàng)正確；

C.由于激光有高度的相干性，所以它能像無線電波那樣被調(diào)制，用來傳遞信息，故C項(xiàng)正確；

D.由

￡=hv

c-Av

帶入題中數(shù)據(jù)，解得

2?1.5pm

故D項(xiàng)正確。

故選CD。

非選擇題部分

三、非選擇題部分（本題共5小題，共55分）

實(shí)驗(yàn)題（I、II、III三題共14分）

16.在用如圖1所示的裝置做“探究共點(diǎn)力合成的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中

①本實(shí)驗(yàn)主要體現(xiàn)的科學(xué)方法是；

A.等效替代法B.極限法C.控制變量法

②在某一次實(shí)驗(yàn)中，其中一彈簧測力計(jì)的指針如圖2所示，則其讀數(shù)月=N,另一拉力寫的大小

為3N；

圖1圖2圖3

③￡、月的方向如圖3所示，用作圖法求片、B合力大小尸=N；

④關(guān)于此實(shí)驗(yàn)下列說法正確的是；

A.橡皮筋的拉力是合力，兩彈簧測力計(jì)的拉力是分力

B.拉橡皮條的細(xì)繩要長些，標(biāo)記同一細(xì)繩方向的兩點(diǎn)要遠(yuǎn)些

C.拉橡皮條時(shí)，彈簧測力計(jì)、橡皮條、細(xì)繩應(yīng)貼近木板且與木板平面平行，彈簧測力計(jì)的外殼不能與木板

產(chǎn)生摩擦

【答案】①.A②.1.90③.3.00④.B

【解析】

【詳解】口]本實(shí)驗(yàn)每次將橡皮條拉到同樣的位置，保證對橡皮條的拉力大小和方向相同，即兩次的力的作

用效果相同，這種方法叫等效替代，A正確，BC錯(cuò)誤；

故選Ao

[2]測力計(jì)的最小分度值0.1N,讀數(shù)應(yīng)估讀到下一位，所以讀數(shù)為1.90N；

[3]根據(jù)已給圖示做出合力，按比例長度量出片=L90N,B=3.00N,量出合力為/=3.00N；

[4]A.橡皮筋的拉力是與合力等大反向的作用力，兩彈簧測力計(jì)的拉力是分力，A錯(cuò)誤；

B.拉橡皮條的細(xì)繩要長些，標(biāo)記同一細(xì)繩方向的兩點(diǎn)要遠(yuǎn)些，可以減小方向的相對誤差，B正確：

C.實(shí)驗(yàn)中，彈簧秤、橡皮條、細(xì)繩應(yīng)貼近木板且與木板平面平行，彈簧測力計(jì)的外殼與木板產(chǎn)生摩擦，不

會(huì)改變測力計(jì)示數(shù)，C錯(cuò)誤。

故選B?

17.某學(xué)習(xí)小組利用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，裝置如圖1,氣墊導(dǎo)軌上安裝了一光電門，滑塊上固定

一遮光條，測得氣墊導(dǎo)軌與水平面的夾角為6,滑塊靜止釋放時(shí)擋光條的左邊緣與光電門的距離為/,用天

平測得滑塊及擋光條的總質(zhì)量m=0.20kg。

Z，56

lllllllllll

1111

d5d

圖2

（1）用游標(biāo)卡尺測擋光條的寬度如圖2所示，則〃=cm。某次實(shí)驗(yàn)，測得擋光條通過光電門的

擋光時(shí)間為40.1ms,則滑塊的動(dòng)能心=J（此空保留兩位有效數(shù)字）。

（2）研究滑塊由靜止下滑至光電門的過程，重力勢能改變?nèi)Ep=〃?g/sine,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，系統(tǒng)動(dòng)能

的增加量A^k始終略大于轉(zhuǎn)，其原因可能是.

A.擋光條的寬度過大；

B.滑塊受到的阻力過大；

C.滑塊的重心在擋光片左邊緣的左側(cè)。

【答案】①.4.05②.0.10③.A

【解析】

【詳解】（1）[1]由圖2可知，擋光條的寬度為

d=4cm+5x0.1mm=4.05cm

⑵滑塊的速度為

d4.05x10-2

v=—=m/s=l.Om/s

AZ40.1x10-3

滑塊的動(dòng)能為

1,1,

E=-mv2=-x0.2xl2J=0.10J

vk22

（2）[3]根據(jù)題意可知，叫為擋光片左端到達(dá)光電門時(shí)，滑塊減小的重力勢能

A.擋光條的寬度過大，計(jì)算的速度大于擋光片左端到達(dá)光電門時(shí)速度，則組大于故A正確;

B.滑塊受到的阻力過大，會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)動(dòng)能增加量略小于系統(tǒng)減少的重力勢能，故B錯(cuò)誤：

C.滑塊的重心在擋光片左邊緣的左側(cè)，移動(dòng)過程重心移動(dòng)的距離仍為/,沒有影響，故C錯(cuò)誤。

故選Ao

18.某實(shí)驗(yàn)小組在電壓表、電流表、電阻箱等實(shí)驗(yàn)器材中選一些來測量干電池組的電動(dòng)勢與內(nèi)阻。

（1）為了了解電壓表內(nèi)阻的大概值，用多用電表的歐姆擋來測量電壓表的內(nèi)阻，如圖I所示，多用電表的

紅表筆應(yīng)該與電壓表的（填“正”或“負(fù)”）接線柱相連，經(jīng)過正確操作，選擇xlOO擋時(shí)，示數(shù)

如圖2所示，則電壓表的電阻值約為C。

（2）為了測量某電池組的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，除了該電壓表外，現(xiàn)提供的器材如下：A.某型號(hào)電池組（電動(dòng)

勢約為3.0V、內(nèi)阻很?。?；B.電流表A（量程2A，內(nèi)阻約為2Q）；C.電阻箱及（0?99.9C）；D.開

關(guān)和導(dǎo)線若干。該實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)甲、乙兩個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，實(shí)驗(yàn)電路圖分別如圖3、4所示，利用方案甲測量出

的數(shù)據(jù)，作出它的圖像如圖5,利用方案乙測出的數(shù)據(jù)作出尺一/T圖像如圖6所示，則通過方案

乙測出電池組的內(nèi)阻r=（用圖中的字母表達(dá)，左為圖像的斜率，b為圖像與縱軸的交點(diǎn)值）

【答案】①.負(fù)②.3.0x10-3③.&④.甲

【解析】

【詳解】（1）[1]多用電表的歐姆擋的電源正極與黑表筆連接，電源負(fù)極與紅表筆相連，測電壓表內(nèi)阻時(shí)應(yīng)

紅表筆與電壓表的負(fù)極相連；

⑵電阻讀數(shù)為

3

7?v=3OxlOOQ=3.OxlOQ

（2）[3]根據(jù)閉合電路歐姆定律

E=/(R+r)

化簡整理得

R=-E-r

在及-/T圖像中，圖像與縱軸的交點(diǎn)值表示內(nèi)阻為

（本問中電流表內(nèi)阻的影響屬于誤差分析范疇）

（3）[4]甲方案中，誤差來源于電壓表分流，由于電壓表內(nèi)阻很大，分流較小，乙方案中電流表分壓，其內(nèi)

阻相比電源內(nèi)阻分壓較大，相比較而言，甲方案的誤差較小，更接近真實(shí)值；

19.以下實(shí)驗(yàn)中說法正確的是（）

A.“測定玻璃折射率”的實(shí)驗(yàn)中入射角越大，則反射光強(qiáng)，折射光弱，越容易觀察

B.“探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，用相互絕緣的硅鋼片疊成的鐵芯來代替整塊硅鋼

鐵芯，是為了減少渦流

C.在油膜法估測分子大小的實(shí)驗(yàn)中，如果有油酸未完全散開會(huì)使測量結(jié)果偏小

D.在“用單擺測重力加速度”實(shí)驗(yàn)中，若某同學(xué)直接把擺線長度當(dāng)作擺長了，用多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)做出圖

線，該同學(xué)認(rèn)為這樣對g值的測量沒有影響

【答案】BD

【解析】

【詳解】A.該實(shí)驗(yàn)中，如果入射角過大，則反射光過強(qiáng)，折射光過弱，不易觀察，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；

B.“探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，用相互絕緣的硅鋼片疊成的鐵芯來代替整塊硅鋼

鐵芯，是為了減少渦流，故B項(xiàng)正確；

C.油酸為完全散開，油膜面積S偏小，依據(jù)

則測量結(jié)果偏大，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；

D.由單擺的周期公式有

7=2萬

整理有

T2=—L

g

有上述解析式，結(jié)合尸-L圖像整理有

4萬2

g

解得

4儲(chǔ)

g=k

重力加速度與該圖像的斜率有關(guān)，而擺長偏大還是偏小不影響圖像的斜率上因此在“用單擺測重力加速度”

實(shí)驗(yàn)中，若某同學(xué)直接把擺線長度當(dāng)作擺長了，用多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)做出尸-L圖線，對g值的測量沒有影響，

故D項(xiàng)正確。

故選BDo

20.如圖1所示，一導(dǎo)熱性能良好、內(nèi)壁光滑的汽缸水平放置，橫截面積S=2x10-3m2、質(zhì)量m=4kg、

厚度不計(jì)的活塞與汽缸底部之間封閉了一部分理想氣體，此時(shí)活塞與汽缸底部之間的距離%=24cm,在活

塞的右側(cè)d=12cm處有一對與汽缸固定連接的卡環(huán)，氣體的溫度"=300K,大氣壓強(qiáng)p°=l.Oxl()5pa。

現(xiàn)將汽缸豎直放置，如圖2所示，取g=10m/s2。

(1)豎直后，求活塞與汽缸底部之間的距離

(2)豎直后，求加熱到630K時(shí)氣體的壓強(qiáng)22；

(3)若汽缸豎直放置時(shí)氣體壓強(qiáng)為巴，加熱到630K時(shí)的壓強(qiáng)為活塞移動(dòng)距離為乙，氣體總共吸收

熱量為Q,求氣體內(nèi)能增量AU(選用以下物理量表示：。、B、夕2、S、L、m)

5

【答案】(1)4=20cm；(2)p2=1.4xl0Pa；(3)AU=Q-pM

【解析】

【詳解】(I)豎直后，氣體的壓強(qiáng)為

Pi=Po+等=L2xlO'Pa

根據(jù)玻意耳定律可得

p風(fēng)=PM

解得

4=20cm

(2)假設(shè)《=630K時(shí)活塞到達(dá)卡環(huán)處，則有

l2=l0+d=36cm

根據(jù)理想氣體整體方程可得

_P2s,2

解得

。2=結(jié)目=L4xlO'Pa>Po

do

符合假設(shè)，則氣體的壓強(qiáng)為

p2=1.4x10,Pa

(3)根據(jù)熱力學(xué)第一定律

活塞到達(dá)卡環(huán)前氣體壓強(qiáng)不變，到達(dá)卡環(huán)后不做功，則有

W=_p】SL

聯(lián)立可得

△U-Q-ptSL

21.如圖所示的水平軌道Z8、傾斜直軌道DE用圓弧管道連接，圓弧半徑R=lm，管道的內(nèi)徑遠(yuǎn)小于H,

可忽略不計(jì)直軌道與圓弧在8、。兩點(diǎn)相切，各部分平滑連接，傾斜直軌道0E與水平面的夾角

e=37°,/8CZ)E在同一豎直面內(nèi)，質(zhì)量町,=0.5kg的滑塊。放在水平直軌道離8點(diǎn)足夠遠(yuǎn)處，質(zhì)量

叫,=0.1kg的滑塊b停放在管口。處。略小于管道的內(nèi)徑，質(zhì)量〃?，=()?1kg的小球c,以某一初速度從物

塊。的右側(cè)某處出發(fā)，經(jīng)過圓弧軌道恰到達(dá)。處。兩滑塊與軌道的摩擦因數(shù)〃=0.5,不計(jì)小球的摩擦力，

小球與物塊間碰撞均為彈性正碰。

(1)求小球在通過C點(diǎn)時(shí)對管道的壓力大小；

(2)求小球第一次與。相碰后滑塊4的動(dòng)能片.；

(3)增大小球向右出發(fā)的速度,小球在。處與滑塊6碰撞,碰撞后滑塊上升到最遠(yuǎn)處離。點(diǎn)的距離￡=4m。

在。處有一特殊裝置，使小球與滑塊6相碰后能停在管口，直到再次與滑塊相碰，小球再次離開。處。小

球通過與滑塊的反復(fù)碰撞最終停止，求滑塊。在水平軌道上滑行的總距離s。

【解析】

【詳解】（1）對小球在。點(diǎn)分析可得

mV

mgcos32”7=JD

從C到。應(yīng)用動(dòng)能定理可得

1212

—mgRsin53°=—mvD——mvc

在C點(diǎn)由牛頓第二定律可得

rmv1.

聯(lián)立求得

氐=2.4N

由牛頓第三定律可得，小球在通過C點(diǎn)時(shí)對管道的壓力為2.4N

（2）加質(zhì)量相等，彈性碰撞，因此速度交換，對c從。到8應(yīng)用動(dòng)能定理

八.[212

mgR+mgRsin53--mvB--mvD

聯(lián)立求得

vg-zVTTm/s

對ac小球彈性碰撞可得

"B^mcvt+mav2

11n21212

3居=-mv}+-mav2

求得

FH

兒=§JT

(3)在兒彈性碰撞過程中，由于質(zhì)量相等速度交換，不損失能量，對b從最高點(diǎn)到水平軌道Z8應(yīng)用動(dòng)能

定理可得

mgLsin37°-/jmgLcos37°+mgR+mgRsin53°=￡1k-0

在ac?小球彈性碰撞中

mcv0=mcyx+mav2

111

2=~m^2+-tn.

可得

2

匕=4°

1

匕=5%

動(dòng)能之比

r-1掰＜

幾_2"2,5

-

區(qū)—124

每次碰撞動(dòng)能都按這一比值分配能量，因此最終。分得動(dòng)能為

廣5.

",=§Ek

由能量守恒可得

兒=〃加溝

聯(lián)立求得

22.如圖1,光滑滑板A、B疊放在水平臺(tái)面上。如圖2,在滑板B內(nèi)固定有電阻舄,=0」。的線框6,在

線框右側(cè)內(nèi)填充有磁介質(zhì)，可以增強(qiáng)線框中電流產(chǎn)生的磁場。如圖3,滑板A內(nèi)固定有電阻4=01。的線

框。及與“連接的電路，電路中&=0.125。,&=0.5Q。初始時(shí)線框a、b的位置如圖4,線框6的左側(cè)

有B=0.1T、垂直紙面向下的勻強(qiáng)磁場。只考慮線框b在磁介質(zhì)區(qū)域產(chǎn)生磁場，其磁感應(yīng)強(qiáng)度為=0.4/(T),

其中/為線框b中的電流大小。線框。、6足夠長，線框6的寬度〃=0.5m,線框。的寬度大于0.5m,線

框。中電流產(chǎn)生的磁場較弱，忽略不計(jì)，不計(jì)兩線框的自感，滑板B的總質(zhì)量加8=10kg,運(yùn)動(dòng)過程中滑

板46的軸線總保持在一條直線上，將滑板A固定。

（1）滑板B以v0=5m/s向左運(yùn)動(dòng)，求此時(shí)線框b中的感應(yīng)電流人及安培力大小片；

（2）用水平力盤向右拉滑板B,保持滑板B以以=5m/s的速度向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，求心的大小及4

上消耗的功率《；

（3）不施加外力，滑板B以初動(dòng)能線向右減速滑行，最終停止，減速過程線框b產(chǎn)生的熱量為2,求該

過程電阻4上產(chǎn)生的焦耳熱Q。

,_____________________________________?一

//7

線框6磁介質(zhì)

線框a

7B4A