物理（浙江卷03）-2024年高考押題預(yù)測卷含答案

絕密★啟用前浙江省2024年6月普通高校招生選考物理押題預(yù)測卷03姓名:__________準(zhǔn)考證號:__________本試題卷分選擇題和非選擇題兩部分，共12頁，滿分100分，考試時間90分鐘?？忌⒁?1.答題前，請務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號用黑色字跡的簽字筆或鋼筆分別填寫在試題卷和答題紙規(guī)定的位置上。2.答題時，請按照答題紙上“注意事項”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效。3.非選擇題的答案必須使用黑色字跡的簽字筆或鋼筆寫在答題紙上相應(yīng)的區(qū)域內(nèi)，作圖時先使用2B鉛筆，確定后必須使用黑色字跡的簽字筆或鋼筆描黑。4.可能用到的相關(guān)參數(shù):重力加速度g均取10m/s2。選擇題部分一、選擇題Ⅰ(本題共13小題,每小題3分,共39分。每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的,不選、多選、錯選均不得分)1．恩力動力公司成功開發(fā)出使用硫化物固態(tài)電解質(zhì)及鋰金屬負(fù)極的全固態(tài)鋰金屬電池，成功制出了安時級ASSB電芯，它的實測能量密度達(dá)到。下列用國際單位制來表示能量密度的單位，正確的是（

）A． B． C． D．2．消防員從繩上跳下，雙腳觸地后順勢彎曲雙腿，在他的重心下降的過程中，消防員受到地面支持力F隨時間t的變化如圖示。下列說法正確的是（）A．t1~t2時間內(nèi)消防隊員的重心在加速下降B．t2~t3時間內(nèi)消防隊員的重心在減速下降C．t2時刻加速度為零D．t2時刻速度最大3．如圖所示是一輛汽車正在以的速度勻速行駛，突然公路上橫沖出三只小動物，司機(jī)馬上剎車，假設(shè)剎車過程可視為勻減速直線運(yùn)動，加速度大小為，小動物與汽車距離約為55m，以下說法正確的是（

）A．從汽車剎車開始計時，第4s末到第6s末汽車的位移大小為2mB．從汽車剎車開始計時，6s末汽車的位移大小為48mC．從汽車剎車開始計時，6s末汽車的速度大小為D．汽車將撞上小動物4．如圖所示，風(fēng)對帆面的作用力垂直于帆面，它能分解成兩個分力，其中垂直于航向，會被很大的橫向阻力平衡，沿著航向，提供動力。若帆面與航向之間的夾角為，下列說法正確的是（）A． B．C．船受到的橫向阻力為 D．船前進(jìn)的動力為5．如圖所示是利用位移傳感器測速度的裝置，發(fā)射器A固定在被測的運(yùn)動物體上，接收器B固定在桌面上。測量時A向B同時發(fā)射一個紅外線脈沖和一個超聲波脈沖。從B接收到紅外線脈沖開始計時，到接收到超聲波脈沖時停止計時，根據(jù)兩者時間差確定A與B間距離。則正確的說法是（）A．B接收的超聲波與A發(fā)出的超聲波頻率相等B．時間差不斷增大時說明A在加速遠(yuǎn)離BC．紅外線與超聲波均能發(fā)生偏振現(xiàn)象D．一切物體均在輻射紅外線6．如圖甲所示，客家人口中的“風(fēng)車”也叫“谷扇”，是農(nóng)民常用來精選谷物的農(nóng)具。在同一風(fēng)力作用下，精谷和癟谷（空殼）都從洞口水平飛出，結(jié)果精谷和癟谷落地點不同，自然分開，簡化裝置如圖乙所示。谷粒從洞口飛出后均做平拋運(yùn)動，落在點的谷粒速度方向和豎直方向的夾角為，從洞口飛出時的速度大小為；落在點的谷粒速度方向和豎直方向的夾角為，從洞口飛出時的速度大小為。下列分析正確的是（）A．處是癟谷B．處是精谷：C．處是癟谷D．處是精谷7．鋼架雪車是一項精彩刺激的冬奧會比賽項目，運(yùn)動員起跑區(qū)推動雪車起跑后俯臥在雪車上，再經(jīng)出發(fā)區(qū)、滑行區(qū)和減速區(qū)的一系列直道、彎道后到達(dá)終點、用時少者獲勝。圖（a）是比賽中一運(yùn)動員在滑行區(qū)某彎道的圖片，假設(shè)可視為質(zhì)點的人和車的總質(zhì)量m=90kg，其在彎道上P處做水平面內(nèi)圓周運(yùn)動的模型如圖（b），車在P處既無側(cè)移也無切向加速度，速率v=30m/s，彎道表面與水平面成θ=53°，不計摩擦力和空氣阻力，重力加速度g=10m/s2，sin53°=0.8。則在P處（）A．車對彎道的壓力大小為900NB．人對車的壓力大小為1500NC．人和車做圓周運(yùn)動的半徑為67.5mD．人和車的加速度大小為7.5m/s28．如圖所示為某彈跳玩具，底部是一個質(zhì)量為m的底座，通過彈簧與頂部一質(zhì)量的小球相連，同時用輕質(zhì)無彈性的細(xì)繩將底座和小球連接，穩(wěn)定時繩子伸直而無張力。用手將小球按下一段距離后釋放，小球運(yùn)動到初始位置處時，瞬間繃緊細(xì)繩，帶動底座離開地面，一起向上運(yùn)動，底座離開地面后能上升的最大高度為h，已知重力加速度為g，則（）A．玩具離開地面上升到最高點的過程中，重力做功為B．繩子繃緊前的瞬間，小球的動能為C．繩子繃緊瞬間，系統(tǒng)損失的機(jī)械能為D．用手將小球按下一段距離后，彈簧的彈性勢能為9．如圖所示是電容式話筒示意圖，振動膜片涂有薄薄的金屬層，膜后幾十微米處是固定的金屬片，兩者構(gòu)成了電容器的兩極。當(dāng)聲音傳至振動膜片時，帶動膜片振動，引起兩極板間距變化。則（）A．膜片振動過程中電容器兩極間電壓恒定B．膜片向右振動時通過電阻R的電流向左C．聲音頻率越高時話筒的輸出信號越強(qiáng)D．膜片振動頻率與聲音頻率無關(guān)10．EUV光刻機(jī)是利用波長為13.5nm的極紫外光進(jìn)行曝光來制造芯片。如圖為EUV光刻機(jī)的簡化原理圖，為提高光刻機(jī)的光刻精度，在投影物鏡和光刻膠之間填充了折射率為1.5的浸沒液體，則加上浸沒液體后，該極紫外光波（）A．在浸沒液體中的頻率變?yōu)樵瓉淼?.5倍B．在浸沒液體中的波長變?yōu)?nmC．光從真空區(qū)域進(jìn)入浸沒液體傳播速度不變D．在浸沒液體中比在空氣中更容易發(fā)生衍射11．如圖甲所示，太陽系中有一顆躺著的藍(lán)色“冷行星”一天王星，外圍空間存在著環(huán)狀物質(zhì)。為了測定環(huán)狀物質(zhì)是天王星的組成部分，還是環(huán)繞該行星的衛(wèi)星群，“中國天眼”對其做了精確的觀測，發(fā)現(xiàn)環(huán)狀物質(zhì)繞行星中心的運(yùn)行速度v與到行星中心的距離r的關(guān)系如圖乙所示（圖中、均為已知值）。已知天王星的半徑為R，環(huán)狀物質(zhì)的寬度為d，引力常量為G，以下說法正確的是（）A．環(huán)狀物質(zhì)是天王星的組成部分 B．天王星的自轉(zhuǎn)周期為C．該行星的質(zhì)量為 D．天王星的第一宇宙速度等于12．風(fēng)力發(fā)電是一種綠色環(huán)保、清潔無污染的發(fā)電方式，我省近幾年在多地部署了風(fēng)力發(fā)電裝置。發(fā)電裝置呈現(xiàn)風(fēng)車外形，由三個葉片構(gòu)成，風(fēng)垂直吹向葉片驅(qū)動風(fēng)輪機(jī)轉(zhuǎn)動，風(fēng)輪機(jī)帶動內(nèi)部線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動產(chǎn)生交流電。已知葉片轉(zhuǎn)動時可形成半徑為60m的圓面，某日平均風(fēng)速為6m/s，風(fēng)能向電能轉(zhuǎn)化的效率為30%。發(fā)電機(jī)組輸出電壓為690V，經(jīng)過變電站理想變壓器將電壓升為10kV遠(yuǎn)距離輸送?？諝饷芏葹?，則下列說法正確的是（）A．理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比約為B．該風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率約為C．該風(fēng)力發(fā)電機(jī)的日發(fā)電量約為D．若遠(yuǎn)距離輸電線上損耗的功率不能超過，則輸電線的電阻不能超過13．圖（a）為金屬四極桿帶電粒子質(zhì)量分析器的局部結(jié)構(gòu)示意圖，圖（b）為四極桿內(nèi)垂直于x軸的任意截面內(nèi)的等勢面分布圖，相鄰兩等勢面間電勢差相等，則（）A．P點電場強(qiáng)度大小比M點的大B．M點電場強(qiáng)度方向沿z軸負(fù)方向C．電子在P點比在M點的電勢能小D．沿x軸運(yùn)動的帶電粒子，電勢能可能增加二、選擇題Ⅱ(本題共2小題,每小題3分,共6分。每小題列出的四個備選項中至少有一個是符合題目要求的。全部選對的得3分,選對但不全的得2分,有選錯的得0分)14．關(guān)于下列四幅圖的說法正確的是（）A．圖甲中，使擺球A先擺動，擺球B、C接著擺動起來，B擺的振幅最大B．圖乙為某金屬在光的照射下，光電子的最大初動能與入射光頻率的關(guān)系圖像。若用頻率分別為和的兩種單色光同時照射該金屬，都能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)C．圖丙是一束復(fù)色光進(jìn)入水珠后傳播的示意圖，在水珠中a光束的傳播速度一定大于b光束的傳播速度D．圖丁所示為雙縫干涉示意圖，擋板到屏的間距越小，相鄰亮條紋間距越大15．2023年8月24日，日本政府不顧周邊國家的反對執(zhí)意向海洋排放福島第一核電站的核污水，核污水中的放射性物質(zhì)會對海水產(chǎn)生長久的、風(fēng)險不可控的污染。如核污水中的具有放射性，其發(fā)生衰變時的核反應(yīng)方程為，該核反應(yīng)過程中放出的能量為Q。設(shè)的結(jié)合能為，的結(jié)合能為，X的結(jié)合能為，已知光在真空中的傳播速度為c，則下列說法正確的是（）A．的比結(jié)合能大于的比結(jié)合能B．該核反應(yīng)過程中放出的能量C．該核反應(yīng)過程中的質(zhì)量虧損可以表示為D．衰變過程中放出的光子是由新原子核從高能級向低能級躍遷產(chǎn)生的非選擇題部分三、實驗題（本大題共2小題，共14.0分）16．(1)某實驗小組用如圖1所示裝置做“驗證機(jī)械能守恒定律”實驗。①除圖1中器材外，還需在圖2中選取的器材是_______（填字母）。②圖3是經(jīng)規(guī)范操作得到的一條紙帶。O點為起始點，在紙帶上選取連續(xù)打出的點A、B、C、D、E、F，則下列數(shù)據(jù)處理方法可行的是___________。A．測出B點瞬時速度及BF間距，計算得。同理得出。若相等，則可驗證機(jī)械能守恒B．讀取O、A間的時間，利用得A點瞬時速度，測出OA間距。若A、B、C、D、E、F各點均滿足，則可驗證機(jī)械能守恒C．測出B、C、D、E點瞬時速度。以A點時刻為計時起點，繪制圖像。若圖線過原點，則可驗證機(jī)械能守恒D．測出B、C、D、E點瞬時速度，及四點到O點的距離h，繪制圖像。若圖線斜率略小于2g，則可驗證機(jī)械能守恒(2)如圖4所示是利用氣墊導(dǎo)軌做“驗證機(jī)械能守恒定律”實驗的裝置。①若氣墊導(dǎo)軌水平放置，測出遮光條寬度d、兩光電門間距l(xiāng)、遮光條依次通過兩光電門的遮光時間和，以及滑塊和遮光條總質(zhì)量M，托盤和砝碼總質(zhì)量m。當(dāng)滿足關(guān)系式__________時，可驗證機(jī)械能守恒。②實驗中，氣墊導(dǎo)軌是否必須水平放置：_______（選填“是”或“否”），是否需要滿足：_______（選填“是”或“否”）。17．磁敏電阻是一種對磁敏感、具有磁阻效應(yīng)的電阻元件。物質(zhì)在磁場中電阻發(fā)生變化的現(xiàn)象稱為磁阻效應(yīng)。某實驗小組利用伏安法測量一磁敏電阻的阻值（約幾千歐）隨磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化關(guān)系。所用器材：電源E（6V）、滑動變阻器R（最大阻值為20Ω），電壓表（量程為0~3V，內(nèi)阻為2kΩ）和毫安表（量程為0~3mA，內(nèi)阻不計）。定值電阻、開關(guān)、導(dǎo)線若干(1)為了使磁敏電阻兩端電壓調(diào)節(jié)范圍盡可能大，實驗小組設(shè)計了電路圖甲，請用筆代替導(dǎo)線在乙圖中將實物連線補(bǔ)充完整。(2)某次測量時電壓表的示數(shù)如圖丙所示，電壓表的讀數(shù)為_________V，電流表讀數(shù)為0.5mA，則此時磁敏電阻的阻值為_________。(3)實驗中得到該磁敏電阻阻值R隨磁感應(yīng)強(qiáng)度B變化的曲線如圖丁所示，某同學(xué)利用該磁敏電阻制作了一種報警器，其電路的一部分如圖戊所示。圖中E為直流電源（電動勢為6.0V，內(nèi)阻可忽略），當(dāng)圖中的輸出電壓達(dá)到或超過2.0V時，便觸發(fā)報警器（圖中未畫出）報警。若要求開始報警時磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.2T，則圖中_________（填“”或“”）應(yīng)使用磁敏電阻，另一固定電阻的阻值應(yīng)為_________（保留2位有效數(shù)字）。四、計算題（本大題共4小題，8分+11分+11分+11分共41分，解答過程請寫出必要的文字說明和必需的物理演算過程，只寫出最終結(jié)果的不得分）18．圖示為馬德堡半球演示器，兩半球合在一起時，可形成一直徑的球形空腔?，F(xiàn)用細(xì)軟管、雙向閥門與容積為、活塞橫截面積為的注射器改裝成小型的抽氣機(jī)。在溫度為27℃的室內(nèi)，每次滿量從球內(nèi)緩慢抽出空氣。連接處氣密性很好，忽略軟管的容積，抽氣過程中球形空腔溫度和體積均保持不變，摩擦不計。已知大氣壓強(qiáng)，取，計算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字。求：（1）對球形空腔抽氣2次后，球形空腔內(nèi)的氣體壓強(qiáng)；（2）若對球形空腔抽氣2次后，將馬德堡半球演示器從室內(nèi)移到室外37℃的太陽下，經(jīng)過一段時間后，半球兩側(cè)至少均用多大的拉力才能把兩半球拉開。19．某同學(xué)為參加學(xué)校舉行的遙控賽車比賽，利用如圖所示裝置練習(xí)遙控技術(shù)。水平直軌道與半徑的光滑豎直圓軌道在點相切，間的距離且對賽車的阻力恒為段光滑。水平地面距水平直軌道的豎直高度。該同學(xué)遙控質(zhì)量的賽車以額定功率從點出發(fā)，沿水平直軌道運(yùn)動到點時立刻關(guān)閉遙控器，賽車由點進(jìn)入圓軌道，離開圓軌道后沿水平直軌道運(yùn)動到點，并與質(zhì)量的滑塊發(fā)生正碰，碰撞時間極短，碰撞后賽車恰好能通過圓軌道，而滑塊落在水平地面上點，間的水平距離。賽車和滑塊均可視為質(zhì)點，不計空氣阻力，取。求：（1）碰撞后滑塊速度的大??；（2）碰撞前瞬間賽車速度的大??；（3）此過程中該同學(xué)遙控賽車的時間。20．航天回收艙實現(xiàn)軟著陸時，回收艙接觸地面前經(jīng)過噴火反沖減速，瞬間速度減少至向下7m/s，大于要求的軟著陸速度設(shè)計速度；為此科學(xué)家設(shè)計了一種電阻尼緩沖裝置，其原理如圖所示，主要部件為緩沖滑塊K和絕緣光滑的緩沖軌道MN和PQ；回收艙主體中還有超導(dǎo)線圈（圖中未畫出），能在兩軌道間產(chǎn)生垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場B＝4T，導(dǎo)軌內(nèi)的緩沖滑塊由高強(qiáng)度絕緣材料制成，滑塊K上繞有n＝10匝矩形線圈abcd，線圈的總電阻為，ab邊長為L＝2m，當(dāng)回收艙接觸地面時，滑塊K立即停止運(yùn)動，此后線圈與軌道間的磁場發(fā)生作用，使回收艙主體做減速運(yùn)動，從而實現(xiàn)緩沖；已知裝置中除緩沖滑塊（含線圈）外的質(zhì)量為m＝200kg，緩沖滑塊（含線圈）K的質(zhì)量M＝50kg，重力加速度為，不考慮運(yùn)動磁場產(chǎn)生的電場；（1）達(dá)到回收艙軟著陸要求的速度時緩沖滑塊K對地面的壓力（2）回收艙主體可以實現(xiàn)軟著陸，若從7ms減速到3m/s的過緩沖程中，通過線圈橫截面的電荷量為，求該過程中線圈中產(chǎn)生的焦耳熱Q。21．2023年12月1日晚間，絢麗的極光現(xiàn)身北京市門頭溝區(qū)。極光是由太陽拋射出的高能帶電粒子受到地磁場作用，在地球南北極附近與大氣碰撞產(chǎn)生的發(fā)光現(xiàn)象。從北極地區(qū)看赤道平面的地磁場，可簡化為下圖：O為地球球心，R為地球半徑，將地磁場在半徑為R到3R之間的圓環(huán)區(qū)域看成是勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。假設(shè)高能粒子的質(zhì)量為m，電荷量為。不計粒子重力及大氣對粒子運(yùn)動的影響，且不考慮相對論效應(yīng)。（1）若高能粒子從A點以速度沿切線進(jìn)入磁場邊界位置時，粒子恰好繞著磁場邊界做圓周運(yùn)動，求粒子的速度的大小。（2）地球磁層是保護(hù)地球的一道天然屏障，它阻擋著高能粒子直接到達(dá)地球表面，從而保護(hù)了地球上的生態(tài)環(huán)境。a．假設(shè)高能粒子從磁場邊緣A點以速率v沿半徑方向射入磁場時恰不能到達(dá)地球表面，求粒子的比荷；b．高能粒子實際上可在赤道平面內(nèi)向各個方向均勻地射入磁場。若高能粒子仍以速率v射入地球磁場，求到達(dá)地球粒子數(shù)與進(jìn)入地磁場粒子總數(shù)比值。（結(jié)果用反三角函數(shù)表示，例：，則，θ為弧度） 絕密★啟用前浙江省2024年6月普通高校招生選考物理押題預(yù)測卷03全解全析姓名:__________準(zhǔn)考證號:__________本試題卷分選擇題和非選擇題兩部分，共12頁，滿分100分，考試時間90分鐘。考生注意:1.答題前，請務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號用黑色字跡的簽字筆或鋼筆分別填寫在試題卷和答題紙規(guī)定的位置上。2.答題時，請按照答題紙上“注意事項”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效。3.非選擇題的答案必須使用黑色字跡的簽字筆或鋼筆寫在答題紙上相應(yīng)的區(qū)域內(nèi)，作圖時先使用2B鉛筆，確定后必須使用黑色字跡的簽字筆或鋼筆描黑。4.可能用到的相關(guān)參數(shù):重力加速度g均取10m/s2。選擇題部分一、選擇題Ⅰ(本題共13小題,每小題3分,共39分。每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的,不選、多選、錯選均不得分)1．（2024·浙江金華·模擬預(yù)測）恩力動力公司成功開發(fā)出使用硫化物固態(tài)電解質(zhì)及鋰金屬負(fù)極的全固態(tài)鋰金屬電池，成功制出了安時級ASSB電芯，它的實測能量密度達(dá)到。下列用國際單位制來表示能量密度的單位，正確的是（

）A． B． C． D．【答案】A【詳解】能量密度為。故選A。2．（2024·上海黃浦·二模）消防員從繩上跳下，雙腳觸地后順勢彎曲雙腿，在他的重心下降的過程中，消防員受到地面支持力F隨時間t的變化如圖示。下列說法正確的是（）A．t1~t2時間內(nèi)消防隊員的重心在加速下降B．t2~t3時間內(nèi)消防隊員的重心在減速下降C．t2時刻加速度為零D．t2時刻速度最大【答案】B【詳解】A．由圖知，t1時刻消防隊員雙腳觸地，在t1至t2時間內(nèi)消防員受到的地面的支持力先小于重力后大于重力，其合力先向下后向上，其加速度先向下后向上，所以消防員的重心不是一直加速下降，故A錯誤；B．在t2至t3時間內(nèi)他所受的合力向上，則加速度向上，故消防員的重心在減速下降，故B正確；CD．t2時刻支持力大于重力，合力不等于零，則加速度不為零，速度不是最大，故CD錯誤。故選B。3．（2024·四川成都·二模）如圖所示是一輛汽車正在以的速度勻速行駛，突然公路上橫沖出三只小動物，司機(jī)馬上剎車，假設(shè)剎車過程可視為勻減速直線運(yùn)動，加速度大小為，小動物與汽車距離約為55m，以下說法正確的是（

）A．從汽車剎車開始計時，第4s末到第6s末汽車的位移大小為2mB．從汽車剎車開始計時，6s末汽車的位移大小為48mC．從汽車剎車開始計時，6s末汽車的速度大小為D．汽車將撞上小動物【答案】A【詳解】A．汽車剎車速度減為零所用的時間，因此第4s末到第6s末汽車的位移即為第4s末到第5s末汽車的位移，運(yùn)用逆向思維，向汽車速度減為零的運(yùn)動看成逆向的勻加速直線運(yùn)動，可得第4s末到第5s末汽車的位移為，故A正確；B．從汽車剎車開始計時，6s末汽車已經(jīng)停止運(yùn)動，其位移運(yùn)用逆向思維，可得，故B錯誤；C．根據(jù)以上分析可知，5s末汽車已經(jīng)停止，因此6s末汽車的速度大小為0，故C錯誤；D．汽車停止運(yùn)動的位移為50m，小于汽車開始剎車時距小動物的距離55m，因此汽車不會撞上小動物，故D錯誤。故選A。4．（2024·重慶·模擬預(yù)測）如圖所示，風(fēng)對帆面的作用力垂直于帆面，它能分解成兩個分力，其中垂直于航向，會被很大的橫向阻力平衡，沿著航向，提供動力。若帆面與航向之間的夾角為，下列說法正確的是（）A． B．C．船受到的橫向阻力為 D．船前進(jìn)的動力為【答案】D【詳解】AB．根據(jù)幾何關(guān)系可得，，解得，，故AB錯誤；C．根據(jù)題意可知，船受到的橫向阻力與等大反向，即等于，故C錯誤；D．根據(jù)題意可知，船前進(jìn)的動力為沿著航向的分力，根據(jù)幾何關(guān)系可得，解得，故D正確。故選D。5．（2024·浙江嘉興·二模）如圖所示是利用位移傳感器測速度的裝置，發(fā)射器A固定在被測的運(yùn)動物體上，接收器B固定在桌面上。測量時A向B同時發(fā)射一個紅外線脈沖和一個超聲波脈沖。從B接收到紅外線脈沖開始計時，到接收到超聲波脈沖時停止計時，根據(jù)兩者時間差確定A與B間距離。則正確的說法是（）A．B接收的超聲波與A發(fā)出的超聲波頻率相等B．時間差不斷增大時說明A在加速遠(yuǎn)離BC．紅外線與超聲波均能發(fā)生偏振現(xiàn)象D．一切物體均在輻射紅外線【答案】D【詳解】A．根據(jù)多普勒效應(yīng)，發(fā)射器A向右運(yùn)動，遠(yuǎn)離接收器B測量到的超聲波頻率比A發(fā)出的超聲波的低，故A錯誤；B．設(shè)發(fā)射脈沖信號時A與B的距離為x，由公式可得，因為紅外線速度遠(yuǎn)大于超聲波速度，上式得，那么超聲波速度不變，時間差不斷增大時A與B距離不斷增大，跟A加速運(yùn)動沒有聯(lián)系，故B錯誤；C．只有橫波才能發(fā)生偏振現(xiàn)象，紅外線是電磁波為橫波，可以產(chǎn)生偏振現(xiàn)象，超聲波為縱波不可以產(chǎn)生偏振現(xiàn)象，故C錯誤；D．自然界的任何物體都向外輻射紅外線，溫度越高，輻射紅外線的本領(lǐng)越強(qiáng)，故D正確。故選D。6．（2024·遼寧遼陽·二模）如圖甲所示，客家人口中的“風(fēng)車”也叫“谷扇”，是農(nóng)民常用來精選谷物的農(nóng)具。在同一風(fēng)力作用下，精谷和癟谷（空殼）都從洞口水平飛出，結(jié)果精谷和癟谷落地點不同，自然分開，簡化裝置如圖乙所示。谷粒從洞口飛出后均做平拋運(yùn)動，落在點的谷粒速度方向和豎直方向的夾角為，從洞口飛出時的速度大小為；落在點的谷粒速度方向和豎直方向的夾角為，從洞口飛出時的速度大小為。下列分析正確的是（）A．處是癟谷B．處是精谷：C．處是癟谷D．處是精谷【答案】B【詳解】精谷的質(zhì)量大于癟谷的質(zhì)量，在相同的風(fēng)力作用下，癟谷獲得的加速度大于精谷的加速度，加速位移相同，由，癟谷獲得的速度大于精谷的速度。精谷和癟谷從洞口飛出后均做平拋運(yùn)動，豎直方向位移相同，由，得，精谷和癟谷平拋運(yùn)動時間相同。水平方向精谷和癟谷做勻速直線運(yùn)動，由，可知，處是精谷。由，可知精谷和癟谷落地時豎直方向的分速度相等。又，，故可得。故選B。7．（2024·四川廣安·二模）鋼架雪車是一項精彩刺激的冬奧會比賽項目，運(yùn)動員起跑區(qū)推動雪車起跑后俯臥在雪車上，再經(jīng)出發(fā)區(qū)、滑行區(qū)和減速區(qū)的一系列直道、彎道后到達(dá)終點、用時少者獲勝。圖（a）是比賽中一運(yùn)動員在滑行區(qū)某彎道的圖片，假設(shè)可視為質(zhì)點的人和車的總質(zhì)量m=90kg，其在彎道上P處做水平面內(nèi)圓周運(yùn)動的模型如圖（b），車在P處既無側(cè)移也無切向加速度，速率v=30m/s，彎道表面與水平面成θ=53°，不計摩擦力和空氣阻力，重力加速度g=10m/s2，sin53°=0.8。則在P處（）A．車對彎道的壓力大小為900NB．人對車的壓力大小為1500NC．人和車做圓周運(yùn)動的半徑為67.5mD．人和車的加速度大小為7.5m/s2【答案】C【詳解】A．對人和車受力分析，如圖所示根據(jù)幾何關(guān)系有，根據(jù)牛頓第三定律可得，車對彎道的壓力大小為1500N，故A錯誤；B．由于不知道人的質(zhì)量，所以無法確定人對車的壓力，故B錯誤；CD．根據(jù)牛頓第二定律可得，解得，，故C正確，D錯誤。故選C。8．（2024·河北石家莊·模擬預(yù)測）如圖所示為某彈跳玩具，底部是一個質(zhì)量為m的底座，通過彈簧與頂部一質(zhì)量的小球相連，同時用輕質(zhì)無彈性的細(xì)繩將底座和小球連接，穩(wěn)定時繩子伸直而無張力。用手將小球按下一段距離后釋放，小球運(yùn)動到初始位置處時，瞬間繃緊細(xì)繩，帶動底座離開地面，一起向上運(yùn)動，底座離開地面后能上升的最大高度為h，已知重力加速度為g，則（）A．玩具離開地面上升到最高點的過程中，重力做功為B．繩子繃緊前的瞬間，小球的動能為C．繩子繃緊瞬間，系統(tǒng)損失的機(jī)械能為D．用手將小球按下一段距離后，彈簧的彈性勢能為【答案】C【詳解】A．玩具離開地面上升到最高點的過程中，重力做功為WG=-（M+m）gh=-3mgh，選項A錯誤；BC．設(shè)細(xì)繩繃緊后瞬間，小球和底座一起向上運(yùn)動的速度大小為v，底座離開地面后能上升h高，則有v2=2gh得，設(shè)細(xì)繩繃緊前瞬間，小球的速度為v0。細(xì)繩繃緊過程，外力遠(yuǎn)小于內(nèi)力，系統(tǒng)動量守恒，取豎直向上方向為正方向，根據(jù)動量守恒定律得Mv0=（M+m）v，可得，則繩子繃緊前的瞬間，小球的動能為，則繩子繃緊瞬間，系統(tǒng)損失的機(jī)械能為，故B錯誤，C正確；D．用手將小球按下一段距離后，在繩子繃緊前的瞬間，減小的彈性勢能轉(zhuǎn)化成小球的動能和重力勢能，故彈簧的彈性勢能滿足，故D錯誤；故選C。9．（2024·浙江嘉興·二模）如圖所示是電容式話筒示意圖，振動膜片涂有薄薄的金屬層，膜后幾十微米處是固定的金屬片，兩者構(gòu)成了電容器的兩極。當(dāng)聲音傳至振動膜片時，帶動膜片振動，引起兩極板間距變化。則（）A．膜片振動過程中電容器兩極間電壓恒定B．膜片向右振動時通過電阻R的電流向左C．聲音頻率越高時話筒的輸出信號越強(qiáng)D．膜片振動頻率與聲音頻率無關(guān)【答案】B【詳解】A．膜片振動過程中，電容器的電容變化會引起電路中的電流變化，電阻R兩端的電壓也隨之變化，根據(jù)閉合電路的歐姆定律可知電容器兩端的電壓也會變化，故A錯誤；B．膜片向右振動時極板間距減小，根據(jù)公式，可知電容增大，則電容器被充電，所以通過電阻R的電流向左，故B正確；C．聲音響度越大時，膜片的振幅越大，話筒的輸出信號越強(qiáng)，故C錯誤；D．膜片作受迫振動，振動頻率與聲音頻率相同，故D錯誤。故選B。10．（2024·重慶·二模）EUV光刻機(jī)是利用波長為13.5nm的極紫外光進(jìn)行曝光來制造芯片。如圖為EUV光刻機(jī)的簡化原理圖，為提高光刻機(jī)的光刻精度，在投影物鏡和光刻膠之間填充了折射率為1.5的浸沒液體，則加上浸沒液體后，該極紫外光波（）A．在浸沒液體中的頻率變?yōu)樵瓉淼?.5倍B．在浸沒液體中的波長變?yōu)?nmC．光從真空區(qū)域進(jìn)入浸沒液體傳播速度不變D．在浸沒液體中比在空氣中更容易發(fā)生衍射【答案】B【詳解】A．光的頻率由光源決定，與介質(zhì)無關(guān)，可知在加入設(shè)液體和沒有加液體前后，光的頻率不變，故A錯誤；B．根據(jù)，可得，故B正確；C．根據(jù)，可知，光從真空區(qū)域進(jìn)入浸沒液體傳播速度變小，故C錯誤；D．由于波長變短，在浸沒液體中比在空氣中更不容易發(fā)生衍射，故D錯誤。故選B。11．（2024·重慶·模擬預(yù)測）如圖甲所示，太陽系中有一顆躺著的藍(lán)色“冷行星”一天王星，外圍空間存在著環(huán)狀物質(zhì)。為了測定環(huán)狀物質(zhì)是天王星的組成部分，還是環(huán)繞該行星的衛(wèi)星群，“中國天眼”對其做了精確的觀測，發(fā)現(xiàn)環(huán)狀物質(zhì)繞行星中心的運(yùn)行速度v與到行星中心的距離r的關(guān)系如圖乙所示（圖中、均為已知值）。已知天王星的半徑為R，環(huán)狀物質(zhì)的寬度為d，引力常量為G，以下說法正確的是（）A．環(huán)狀物質(zhì)是天王星的組成部分 B．天王星的自轉(zhuǎn)周期為C．該行星的質(zhì)量為 D．天王星的第一宇宙速度等于【答案】C【詳解】AB．若環(huán)狀物是天王星的組成部分，則環(huán)狀物與星體同軸旋轉(zhuǎn)，角速度相同，根據(jù)可知，環(huán)狀物線速度v與r成正比，結(jié)合乙圖可知，環(huán)狀物不是星體的組成部分，星體的自轉(zhuǎn)周期不能確定，故AB錯誤；C．若環(huán)狀物是星體的衛(wèi)星群，則其向心力由星體的萬有引力提供，則，所以，結(jié)合圖像可得，所以，故C正確；D．根據(jù)萬有引力提供向心力有，所以天王星的第一宇宙速度為，故D錯誤。故選C。12．（2024·全國·一模）風(fēng)力發(fā)電是一種綠色環(huán)保、清潔無污染的發(fā)電方式，我省近幾年在多地部署了風(fēng)力發(fā)電裝置。發(fā)電裝置呈現(xiàn)風(fēng)車外形，由三個葉片構(gòu)成，風(fēng)垂直吹向葉片驅(qū)動風(fēng)輪機(jī)轉(zhuǎn)動，風(fēng)輪機(jī)帶動內(nèi)部線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動產(chǎn)生交流電。已知葉片轉(zhuǎn)動時可形成半徑為60m的圓面，某日平均風(fēng)速為6m/s，風(fēng)能向電能轉(zhuǎn)化的效率為30%。發(fā)電機(jī)組輸出電壓為690V，經(jīng)過變電站理想變壓器將電壓升為10kV遠(yuǎn)距離輸送?？諝饷芏葹?，則下列說法正確的是（）A．理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比約為B．該風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率約為C．該風(fēng)力發(fā)電機(jī)的日發(fā)電量約為D．若遠(yuǎn)距離輸電線上損耗的功率不能超過，則輸電線的電阻不能超過【答案】B【詳解】A．根據(jù)，可知，理想變壓器的匝數(shù)比應(yīng)為，故A錯誤；B．發(fā)電機(jī)的輸出功率為，故B正確；C．日發(fā)電量為，故C錯誤；D．遠(yuǎn)距離輸電線上的電流，損耗功率，求得，故D錯誤。故選B。13．（2024·陜西西安·一模）圖（a）為金屬四極桿帶電粒子質(zhì)量分析器的局部結(jié)構(gòu)示意圖，圖（b）為四極桿內(nèi)垂直于x軸的任意截面內(nèi)的等勢面分布圖，相鄰兩等勢面間電勢差相等，則（）A．P點電場強(qiáng)度大小比M點的大B．M點電場強(qiáng)度方向沿z軸負(fù)方向C．電子在P點比在M點的電勢能小D．沿x軸運(yùn)動的帶電粒子，電勢能可能增加【答案】C【詳解】A．由圖（b）可知，M點所在的等差等勢面密集，則M點場強(qiáng)較P點大，即P點電場強(qiáng)度大小比M點的小，故A錯誤；B．場強(qiáng)方向垂直等勢面，且沿電場線方向電勢逐漸降低，可知M點電場強(qiáng)度方向沿z軸正方向，故B錯誤；C．因P點所在的等勢面高于M點所在的等勢面，可知P點電勢比M點的高，則電子在P點比在M點的電勢能小，故C正確；D．因x軸上個點電勢相等，則沿x軸運(yùn)動的帶電粒子，則電勢能不變，故D錯誤。故選C。二、選擇題Ⅱ(本題共2小題,每小題3分,共6分。每小題列出的四個備選項中至少有一個是符合題目要求的。全部選對的得3分,選對但不全的得2分,有選錯的得0分)14．（2024·甘肅·二模）關(guān)于下列四幅圖的說法正確的是（）A．圖甲中，使擺球A先擺動，擺球B、C接著擺動起來，B擺的振幅最大B．圖乙為某金屬在光的照射下，光電子的最大初動能與入射光頻率的關(guān)系圖像。若用頻率分別為和的兩種單色光同時照射該金屬，都能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)C．圖丙是一束復(fù)色光進(jìn)入水珠后傳播的示意圖，在水珠中a光束的傳播速度一定大于b光束的傳播速度D．圖丁所示為雙縫干涉示意圖，擋板到屏的間距越小，相鄰亮條紋間距越大【答案】BC【詳解】A．根據(jù)單擺的周期公式，可知，在圖甲中，A、C兩球擺長相同，因此兩擺球周期相同，固有頻率相同，而當(dāng)使擺球A先擺動，擺球B、C做受迫振動接著擺動起來時，兩擺球的振動周期以及頻率都和擺球A的振動周期及頻率相同，C球與A球發(fā)生共振，因此當(dāng)擺動穩(wěn)定時，B、C兩擺中C擺球的振幅最大，故A錯誤；B．根據(jù)愛因斯坦的光電效應(yīng)方程，結(jié)合圖乙可知，圖像與橫軸交點即為表示金屬的截止頻率，而只要入射光的頻率大于金屬的截止頻率，即可發(fā)生光電效應(yīng)，因此若用頻率分別為和的兩種單色光同時照射該金屬，都能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，故B正確；C．過入射點做其法線如圖所示顯然，在入射角相同的情況下，a光的折射角大于b光的折射角，因此可知，a光的折射率小于b光的折射率，而根據(jù)折射率與傳播速度之間的關(guān)系，可知，折射率越小光在介質(zhì)中的傳播速度越大，因此在水珠中a光束的傳播速度一定大于b光束的傳播速度，故C正確；D．根據(jù)條紋間距公式，式中表示擋板（雙縫）到屏的距離，則可知，對于確定的入射光，擋板（雙縫）到屏的間距越小，相鄰亮條紋間距越小，故D錯誤。故選BC。15．（2024·浙江·二模）2023年8月24日，日本政府不顧周邊國家的反對執(zhí)意向海洋排放福島第一核電站的核污水，核污水中的放射性物質(zhì)會對海水產(chǎn)生長久的、風(fēng)險不可控的污染。如核污水中的具有放射性，其發(fā)生衰變時的核反應(yīng)方程為，該核反應(yīng)過程中放出的能量為Q。設(shè)的結(jié)合能為，的結(jié)合能為，X的結(jié)合能為，已知光在真空中的傳播速度為c，則下列說法正確的是（）A．的比結(jié)合能大于的比結(jié)合能B．該核反應(yīng)過程中放出的能量C．該核反應(yīng)過程中的質(zhì)量虧損可以表示為D．衰變過程中放出的光子是由新原子核從高能級向低能級躍遷產(chǎn)生的【答案】AD【詳解】A．比結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定，由于比更穩(wěn)定，所以的比結(jié)合能大于的比結(jié)合能，故A正確；B．的結(jié)合能為，的結(jié)合能為，X的結(jié)合能為，則該核反應(yīng)過程中放出的能量為，故B錯誤；C．根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程可知，可得，故C錯誤；D．核衰變后，生成的新原子核位于高能級，能自發(fā)向低能級躍遷，從而放出光子，故D正確。故選AD。非選擇題部分三、實驗題（本大題共2小題，共14.0分）16．（2024·浙江嘉興·二模）(1)某實驗小組用如圖1所示裝置做“驗證機(jī)械能守恒定律”實驗。①除圖1中器材外，還需在圖2中選取的器材是_______（填字母）。②圖3是經(jīng)規(guī)范操作得到的一條紙帶。O點為起始點，在紙帶上選取連續(xù)打出的點A、B、C、D、E、F，則下列數(shù)據(jù)處理方法可行的是___________。A．測出B點瞬時速度及BF間距，計算得。同理得出。若相等，則可驗證機(jī)械能守恒B．讀取O、A間的時間，利用得A點瞬時速度，測出OA間距。若A、B、C、D、E、F各點均滿足，則可驗證機(jī)械能守恒C．測出B、C、D、E點瞬時速度。以A點時刻為計時起點，繪制圖像。若圖線過原點，則可驗證機(jī)械能守恒D．測出B、C、D、E點瞬時速度，及四點到O點的距離h，繪制圖像。若圖線斜率略小于2g，則可驗證機(jī)械能守恒(2)如圖4所示是利用氣墊導(dǎo)軌做“驗證機(jī)械能守恒定律”實驗的裝置。①若氣墊導(dǎo)軌水平放置，測出遮光條寬度d、兩光電門間距l(xiāng)、遮光條依次通過兩光電門的遮光時間和，以及滑塊和遮光條總質(zhì)量M，托盤和砝碼總質(zhì)量m。當(dāng)滿足關(guān)系式__________時，可驗證機(jī)械能守恒。②實驗中，氣墊導(dǎo)軌是否必須水平放置：_______（選填“是”或“否”），是否需要滿足：_______（選填“是”或“否”）。【答案】(1)AAD/DA(2)是否【詳解】（1）①[1]除圖1中器材外，還需交流電源給打點計時器供電。故選A。②[2]A．測出B點瞬時速度及BF間距，計算得。同理得出。若相等，則說明每一個位置的機(jī)械能都相等，可以驗證機(jī)械能守恒，故A正確；B．讀取O、A間的時間，利用得A點瞬時速度，相當(dāng)于默認(rèn)了物體所受合外力為重力，加速度為重力加速度，起不到驗證的效果，故B錯誤；C．繪制出圖像過原點，只能說明物體做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，不能說明物體的加速度為重力加速度，故C錯誤；D．根據(jù)?？傻?。由于摩擦力阻力和空氣阻力的原因，當(dāng)圖像的斜率略小于時，即可驗證機(jī)械能守恒，故D正確。故選AD。（2）①[1]遮光條依次通過兩光電門的速度為，，若滿足機(jī)械能守恒，則有，②[2][3]試驗中是托盤和砝碼的重力勢能轉(zhuǎn)化為托盤和砝碼以及滑塊和遮光條的動能，所以墊導(dǎo)軌必須水平放置，不需要滿足。17．（2024·浙江·二模）磁敏電阻是一種對磁敏感、具有磁阻效應(yīng)的電阻元件。物質(zhì)在磁場中電阻發(fā)生變化的現(xiàn)象稱為磁阻效應(yīng)。某實驗小組利用伏安法測量一磁敏電阻的阻值（約幾千歐）隨磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化關(guān)系。所用器材：電源E（6V）、滑動變阻器R（最大阻值為20Ω），電壓表（量程為0~3V，內(nèi)阻為2kΩ）和毫安表（量程為0~3mA，內(nèi)阻不計）。定值電阻、開關(guān)、導(dǎo)線若干(1)為了使磁敏電阻兩端電壓調(diào)節(jié)范圍盡可能大，實驗小組設(shè)計了電路圖甲，請用筆代替導(dǎo)線在乙圖中將實物連線補(bǔ)充完整。(2)某次測量時電壓表的示數(shù)如圖丙所示，電壓表的讀數(shù)為_________V，電流表讀數(shù)為0.5mA，則此時磁敏電阻的阻值為_________。(3)實驗中得到該磁敏電阻阻值R隨磁感應(yīng)強(qiáng)度B變化的曲線如圖丁所示，某同學(xué)利用該磁敏電阻制作了一種報警器，其電路的一部分如圖戊所示。圖中E為直流電源（電動勢為6.0V，內(nèi)阻可忽略），當(dāng)圖中的輸出電壓達(dá)到或超過2.0V時，便觸發(fā)報警器（圖中未畫出）報警。若要求開始報警時磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.2T，則圖中_________（填“”或“”）應(yīng)使用磁敏電阻，另一固定電阻的阻值應(yīng)為_________（保留2位有效數(shù)字）?！敬鸢浮?1)(2)1.303900Ω/(3)2.8【詳解】（1）根據(jù)電路圖甲，在乙圖中補(bǔ)充實物連線圖如下（2）[1]電壓表的最小刻度值為0.1V，如圖丙所示，電壓表的讀數(shù)為1.30V,[2]根據(jù)串聯(lián)電路電壓與電阻成正比的關(guān)系，磁敏電阻兩端的電壓為，電流表讀數(shù)為0.5mA，故此時磁敏電阻的阻值為，（3）[1]根據(jù)閉合電路可得可得輸出電壓為，要求輸出電壓達(dá)到或超過3.0V時報警，即要求磁感應(yīng)強(qiáng)度增大時，電阻的阻值增大，從而需要輸出電壓增大，故需要的阻值增大才能實現(xiàn)此功能，故為磁敏電阻；[2]開始報警時磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.2T，此時，電壓，根據(jù)電路關(guān)系，解得另一固定電阻的阻值應(yīng)為。四、計算題（本大題共4小題，8分+11分+11分+11分共41分，解答過程請寫出必要的文字說明和必需的物理演算過程，只寫出最終結(jié)果的不得分）18．（2024·廣東·二模）圖示為馬德堡半球演示器，兩半球合在一起時，可形成一直徑的球形空腔?，F(xiàn)用細(xì)軟管、雙向閥門與容積為、活塞橫截面積為的注射器改裝成小型的抽氣機(jī)。在溫度為27℃的室內(nèi)，每次滿量從球內(nèi)緩慢抽出空氣。連接處氣密性很好，忽略軟管的容積，抽氣過程中球形空腔溫度和體積均保持不變，摩擦不計。已知大氣壓強(qiáng)，取，計算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字。求：（1）對球形空腔抽氣2次后，球形空腔內(nèi)的氣體壓強(qiáng)；（2）若對球形空腔抽氣2次后，將馬德堡半球演示器從室內(nèi)移到室外37℃的太陽下，經(jīng)過一段時間后，半球兩側(cè)至少均用多大的拉力才能把兩半球拉開?！敬鸢浮浚?）；（2）【詳解】（1）球形空腔的容積(1分)注射器的容積，根據(jù)玻意耳定律，第一次抽氣有(1分)第二次抽氣有(1分)解得(1分)（2）馬德堡半球演示器從室內(nèi)移到室外，球內(nèi)氣體等容變化，根據(jù)查理定律得(1分)其中，，解得(1分)拉力至少為(1分)解得(1分)19．（2024·廣東湛江·一模）某同學(xué)為參加學(xué)校舉行的遙控賽車比賽，利用如圖所示裝置練習(xí)遙控技術(shù)。水平直軌道與半徑的光滑豎直圓軌道在點相切，間的距離且對賽車的阻力恒為段光滑。水平地面距水平直軌道的豎直高度。該同學(xué)遙控質(zhì)量的賽車以額定功率從點出發(fā)，沿水平直軌道運(yùn)動到點時立刻關(guān)閉遙控器，賽車由點進(jìn)入圓軌道，離開圓軌道后沿水平直軌道運(yùn)動到點，并與質(zhì)量的滑塊發(fā)生正碰，碰撞時間極短，碰撞后賽車恰好能通過圓軌道，而滑塊落在水平地面上點，間的水平距離。賽車和滑塊均可視為質(zhì)點，不計空氣阻力，取。求：（1）碰撞后滑塊速度的大??；（2）碰撞前瞬間賽車速度的大?。唬?）此過程中該同學(xué)遙控賽車的時間?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【詳解】（1）碰撞后滑塊做平拋運(yùn)動，則(1分)(1分)解得(1分)（2）設(shè)賽車恰好通過圓軌道最高點的速度大小為，與滑塊碰撞后的速度大小為，由牛頓第二定律及機(jī)械能守恒定律(1分)(2分)賽車與滑塊碰撞過程動量守恒，有(2分)解得(1分)（3）設(shè)電動機(jī)工作時間為，根據(jù)動能定理(1分)解得(1分)20．（2024·遼寧·一模）航天回收艙實現(xiàn)軟著陸時，回收艙接觸地面前經(jīng)過噴火反沖減速，瞬間速度減少至向下7m/s，大于要求的軟著陸速度設(shè)計速度；為此科學(xué)家設(shè)計了一種電阻尼緩沖裝置，其原理如圖所示，主要部件為緩沖滑塊K和絕緣光滑的緩沖軌道MN和PQ；回收艙主體中還有超導(dǎo)線圈（圖中未畫出），能在兩軌道間產(chǎn)生垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場B＝4T，導(dǎo)軌內(nèi)的緩沖滑塊由高強(qiáng)度絕緣材料制成，滑塊K上繞有n＝10匝矩形線圈abcd，線圈的總電阻為，ab邊長為L＝2m，當(dāng)回收艙接觸地面時，滑塊K立即停止運(yùn)動，此后線圈與軌道間的磁場發(fā)生作用，使回收艙主體做減速運(yùn)動，從而實現(xiàn)緩沖；已知裝置中除緩沖滑塊（含線圈）外的質(zhì)量為m＝200kg，緩沖滑塊（含線圈）K的質(zhì)量M＝50kg，重力加速度為，不考慮運(yùn)動磁場產(chǎn)生的電場；（1）達(dá)到回收艙軟著陸要求的速度時緩沖滑塊K對地面的壓力（2）回收艙主體可以實現(xiàn)軟著陸，若從7ms減速到3m/s的過緩沖程中，通過線圈橫截面的電荷量為，求該過程中線圈中產(chǎn)生的焦耳熱Q?！敬鸢浮浚?）5300N；（2）4400J【詳解】（1）滑塊K立即停止運(yùn)動，ab邊切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為(2分)線圈中的感應(yīng)電流為(1分)安培力(1分)地面對緩沖滑塊K的支持力為(2分)根據(jù)牛頓第三定律可知緩沖滑塊K對地面的壓力為(1分)（2）根據(jù)電流的定義式，閉合電路歐姆定律和法拉第電磁感應(yīng)定律得(1分)解得(1分)根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律得(2分)21．（2024·北京門頭溝·一模）2023年12月1日晚間，絢麗的極光現(xiàn)身北京市門頭溝區(qū)。極光是由太陽拋射出的高能帶電粒子受到地磁場作用，在地球南北極附近與大氣碰撞產(chǎn)生的發(fā)光現(xiàn)象。從北極地區(qū)看赤道平面的地磁場，可簡化為下圖：O為地球球心，R為地球半徑，將地磁場在半徑為R到3R之間的圓環(huán)區(qū)域看成是勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。假設(shè)高能粒子的質(zhì)量為m，電荷量為。不計粒子重力及大氣對粒子運(yùn)動的影響，且不考慮相對論效應(yīng)。（1）若高能粒子從A點以速度沿切線進(jìn)入磁場邊界位置時，粒子恰好繞著磁場邊界做圓周運(yùn)動，求粒子的速度的大小。（2）地球磁層是保護(hù)地球的一道天然屏障，它阻擋著高能粒子直接到達(dá)地球表面，從而保護(hù)了地球上的生態(tài)環(huán)境。a．假設(shè)高能粒子從磁場邊緣A點以速率v沿半徑方向射入磁場時恰不能到達(dá)地球表面，求粒子的比荷；b．高能粒子實際上可在赤道