浙江省2024年高考物理模擬卷01含解析

2024年高考物理第一次模擬考試

注意事項(xiàng):

1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)等填寫在答題卡和試卷指定位置上。

2.回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題H的答案標(biāo)號(hào)涂黑。

如

需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào)?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將答案寫在答題

寫

在本試卷上無效。

3.考試結(jié)束后，將大試卷和答題卡一并交回

【解答】解：國際單位中的七個(gè)基本單位：m、kg、s、A、mol、K、cad；其對(duì)應(yīng)的物理

量分別為：長度、質(zhì)量、時(shí)間、電流強(qiáng)度、物質(zhì)的量、熱力學(xué)溫度、光學(xué)強(qiáng)度。

選項(xiàng)A、B、C、D測得的物理量分別是力、長度、電壓、壓強(qiáng)，四者中只有長度是基本量。

故ACD錯(cuò)誤，B正確；

故選:Bo

2.2022年11月29日23時(shí)08分，搭載神舟十五號(hào)載人飛船的長征二號(hào)F遙十五運(yùn)載火箭

在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射，約10分鐘后，神舟十五號(hào)載人飛船與火箭成功分離，進(jìn)入預(yù)

定軌道，發(fā)射取得成功。11月30日7時(shí)33分，神舟十五號(hào)3名航天員順利進(jìn)駐中國空

間站，與神舟十四號(hào)航天員乘組首次實(shí)現(xiàn)“太空會(huì)師”。下列說法正確的是（）

A.23時(shí)08分指的是時(shí)間間隔

B.研究飛船與火箭分離過程時(shí)，飛船可以看成質(zhì)點(diǎn)

C.火箭發(fā)射升空的過程中，宇航員處于超重狀態(tài)

0.火箭發(fā)射時(shí)火箭向下推空氣，空氣給火箭向上的反作用力

【解答】解：A.時(shí)間間隔是指時(shí)間的長度，在時(shí)間釉上對(duì)應(yīng)一段距離，時(shí)刻是指時(shí)間點(diǎn),

在時(shí)間軸上對(duì)應(yīng)的是一個(gè)點(diǎn)，23時(shí)（）（8分）指的是發(fā)射的時(shí)刻，故A錯(cuò)誤；

B.研究飛船與火筋分離過程時(shí)要考慮形狀大小，不可把飛船看成質(zhì)點(diǎn)，故B錯(cuò)誤；

C.火箭發(fā)射升空的過程中向上做加速運(yùn)動(dòng)，加速度向上，宇航員處于超重狀態(tài)，故C正

確；

D.火箭發(fā)射時(shí)火箭向二推噴出的高溫高壓氣體，高溫高壓的氣體氣體給火箭向上的反作

用力，故D錯(cuò)誤。

故選：Co

3.浙江最大抽水蓄能電站2016年在縉云開建，抽水蓄能電站結(jié)構(gòu)如圖所示。抽水蓄能電站

有兩種工作模式，一種為抽水蓄能模式：居民用電低谷時(shí)（如深夜），電站利用居民電網(wǎng)

多余電能把水從下水庫抽到上水庫；另一種為放水發(fā)電模式：居民用電高峰時(shí)，再將上

水庫中的水放到下水庫進(jìn)行發(fā)電，將產(chǎn)生的電能輸送到居民電網(wǎng)供居民使用，一抽一放

起到了均衡電網(wǎng)負(fù)荷的作用。關(guān)于抽水蓄能電站下列說法正確的是（）

A.抽水蓄能的過程中,能量守恒

2

B.放水發(fā)電的過程中，機(jī)械能守恒

C.抽水蓄能電站建成之后，可以使能量增多

D.抽水蓄能電站建成之后，就不會(huì)再有能源危機(jī)問題了

【解答】解：A、抽水蓄能的過程中，總的能量是守恒的，故A正確；

B、放水發(fā)電的過程中，有部分重力勢能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，機(jī)械能不守恒，故B錯(cuò)誤；

C、抽水蓄能，并不能使能量增多，總的能量保持不變，故C錯(cuò)誤；

【）、抽水蓄能電站，能夠合理調(diào)節(jié)用電高峰期和低峰期的調(diào)峰問題，但是能量總量并沒有

增加，我們?nèi)悦媾R著能源危機(jī)，還需節(jié)約能源，故I）錯(cuò)誤。

故選：Ao

4.如圖a所示，輕繩AD跨過固定在水平桿BC右端的光滑定滑輪（重力不計(jì)）栓接-質(zhì)量

為M的物體，NACB=30。；如圖b所示，輕桿HG一端用皎鏈固定在豎直墻上，另一端

通過細(xì)繩EG拉儕，NECH=30°,另一輕繩GF懸掛在輕桿的G端，也折件一質(zhì)最為M的

物體，重力加速度為g。下列說法正確的是（）

A.圖a中BC桿對(duì)滑輪的作用力大小為Mg

B.圖b中HG桿彈力大小為Mg

C.輕繩AC段張力加與輕繩EG段張力TEG大小之比為1：1

D.輕繩AC段張力加與輕繩EG段張力TEG大小之比為2：1

【解答】解：A、對(duì)圖a,同一條輕繩拉力相等，即％=%=\忖，繩對(duì)滑輪的作用力如圖

圖1

3

I）正確。

故選：Do

6.將一只礦泉水瓶子豎立在水平地面上，在瓶子的不同位置鉆了兩個(gè)等大的小孔甲、乙，

逐漸往瓶子里加水，使水從兩小孔中水平噴出形成兩列水柱，如圖所示，甲孔的離地高

度是乙的2倍。當(dāng)瓶中的水加到一定高度H時(shí)，噴出的水柱恰好落到地面上的同一點(diǎn)，

忽A略空氣阻力，則下列判斷正確的是（）

A

-甲孔噴出的水運(yùn)動(dòng)時(shí)間是乙孔的倍

A.2

B.乙孔噴出的水的初速度是甲孔的2倍

C.兩小孔噴出的水柱在空中的體積相等

D.礦泉水瓶自由下落時(shí)，兩小孔仍有水噴出

【解答】解：AB、水流在豎直方向自由落體運(yùn)動(dòng)，則力

得:1=/

可知，時(shí)間之比是：='=[

由于水平位移相等，根據(jù)x=vt可知初速度之比是y,三-/,故AB錯(cuò)誤；

C、水柱在空中的體積是V=v0lS,可知，兩空中水柱體積是相等的，故C正確；

【）、礦泉水瓶自由下落時(shí)，只受到重力的作用，加速度為g,處于完全失重狀態(tài)，此時(shí)水

和礦泉水瓶的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相同，它們之間沒有相互作用，水不會(huì)流出，故D錯(cuò)誤。

故選：Co

7.如圖所示，質(zhì)量為2kg物體放在無人機(jī)中，無人機(jī)從地面起飛沿豎直方向上升，經(jīng)過200s

5

到達(dá)100m高處后懸停（g=10m/s2）o則無人機(jī)上升過程中（

A.物體對(duì)無人機(jī)的壓力一直大于20N

B.物體對(duì)無人機(jī)的壓力一直等于20M

C.無人機(jī)做的功等于物體和無人機(jī)增加的機(jī)械能

D.無人機(jī)做的功大于物體和無人機(jī)增加的機(jī)械能

【解答】解：AB、物體的重力為G=mg=2X10N=20N；無人機(jī)上升過程中，開始一段時(shí)

間內(nèi)加速度方向向上，是超重狀態(tài)，后來加速度方向向下，向上減速運(yùn)動(dòng)，是失重狀態(tài)，

所以物體對(duì)無人機(jī)的壓力先大于20N、后小于20N,最后整停時(shí)等于20N,故AB錯(cuò)誤：

CD、無人機(jī)上升過程中，空氣阻力做負(fù)功，無人機(jī)做的功等于物體和無人機(jī)增加的機(jī)械

能與克服空氣阻力產(chǎn)生的內(nèi)能之和，大于物體和無人機(jī)增加的機(jī)械能，故C錯(cuò)誤、【）正確。

故選：D。

8.如圖所示，a為地球赤道上的物體，b為沿地球表面附近做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星，c

為地球同步衛(wèi)星。關(guān)于a、b、c做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的說法的正確的是（）

A.向心力關(guān)系為Fh>Fc>E,

B.周期關(guān)系為Ta=TcVTb

C.向心加速度的大小關(guān)系為*>口>%

D.線速度的大小關(guān)系為kVvcVvb

2

【解答】解：A、根據(jù)向心力公式Fn=mwr,由于a、b、c三者的質(zhì)量關(guān)系未知，所以

無法判斷三者的向心尢的關(guān)系，故A錯(cuò)誤；

B、物體a與地球同步衛(wèi)星c的角速度相同，由T=*可知，L=L；

6

b、c兩衛(wèi)星均繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，由開普勒第三定律亍=K,可知Tc>Tb,故B錯(cuò)誤;

C、物體a與地球同步衛(wèi)星c的角速度3相同，由a=3?r可知，a-Va<：

b、c兩衛(wèi)星均繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，由地球的萬有引力提供向心力，則有：j=ma

可得：a=-

因?yàn)閞h<rc,所以所以ah>a<>a,n,故C錯(cuò)誤；

D、b、c兩衛(wèi)星均繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，由地球的萬有引力提供向心力，則有：亍=：

可得：v=J

因?yàn)镽VL,所以vAvc；

物體a與地球同步衛(wèi)星c的角速度3相同，由v=3r可知，va<Vc,所以v,.<VcVvh,

故D正確。

故選:Do

9.如圖所示為靜電植絨技術(shù)植絨流程示意圖，需要植絨的布在滾輪的帶動(dòng)下勻速向右運(yùn)動(dòng),

將絨毛放在帶負(fù)電荷的容器中，使絨毛帶負(fù)電，容器與帶電極板之間加恒定的電壓，絨

毛成垂直狀加速飛到需要植絨的布表面上，假設(shè)每根絨毛規(guī)格相同，下列判斷正確的是

()

絨毛在帶負(fù)電荷的

容器中帶上負(fù)電

A.絨毛在飛往需要植絨的物體的過程中，電勢能增大

B.若只增大滾輪的轉(zhuǎn)速，植絨會(huì)越密

C.若增大容器與帶電極板之間的距離，植絨效果會(huì)更好

I).絨毛帶的帶甩量越多，到達(dá)布的表面時(shí)速率越大

【解答】解：A.絨毛在飛往需要植絨的布的過程中，絨毛成垂直狀加速飛到需要植絨的

布表面上，電場力做正功，電勢能不斷減小，故A錯(cuò)誤；

B.若只增大滾輪的轉(zhuǎn)速，布運(yùn)動(dòng)的速度越大，植上相鄰兩個(gè)絨毛的距離越大，植絨越疏,

故B錯(cuò)誤；

C.若增大容器與帶電極板之間的距離，而電勢差不變，由

可知，電場強(qiáng)度變小，絨毛受力變小，植絨效果變差，故C錯(cuò)誤；

【）.由動(dòng)能定理

二一1,.

2

質(zhì)量相同的絨毛，帶電荷量越多，到達(dá)需要植絨的物體表面時(shí)速率越大，故D正確，

故選：Do

10.如圖所示,某種光盤利用“凹槽”、“平面”記錄信息，激光照射到“凹槽”會(huì)產(chǎn)牛極小

反射光強(qiáng)，下列說法正確的是（）

A.“凹槽”產(chǎn)生極小光強(qiáng)是由于衍射現(xiàn)象形成

B.“凹槽”入射光與“平面”反射光傳播速度不同

C.激光在介質(zhì)中的波長可能為“凹槽”深度的3倍

D.“凹槽”反射光與“平面”反射光的頻率相同

【解答】解：A.根據(jù)光的干涉知識(shí)分析可知，“凹槽”產(chǎn)生極小光強(qiáng)是由于由于“凹槽”

反射光與“平面”反射光登加后相消，是干涉現(xiàn)象形成，不是屬于衍射現(xiàn)象，故A錯(cuò)誤；

B.“凹槽”中有透明介質(zhì)，光的速度小于真空中速度，“凹槽”入射光與“平面”反射光

傳播速度相同，故B錯(cuò)誤；

C.由于“凹槽”反射光與“平面”反射光疊加后削弱，考慮到“凹槽”反射光的路程，

“凹槽”深度的2倍應(yīng)該為激光束半波長的奇數(shù)倍，故C錯(cuò)誤；

D.“凹槽”反射光與“平面”反射光是同種類型的光，頻率相同，故D正確。

故選:Do

8

11.半導(dǎo)體材料一般分為N型半導(dǎo)體（載流子為負(fù)電荷）和P型半導(dǎo)體（載流子為正電荷）

兩種。如圖所示，一塊長為a、寬為b高為c的長方體半導(dǎo)體器件，其內(nèi)載流子數(shù)密度為

n,沿+y方向通有恒定電流Io在空間中施加一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向沿?x方向的勻

強(qiáng)磁場，半導(dǎo)體上、下表面之間產(chǎn)生穩(wěn)定的電勢差U,下列說法正確的是（）

z

上表面

A.若器件為N型半導(dǎo)體，則上表面電勢高于下表面電勢

B.電勢差U與載流子數(shù)密度n成正比

C.若器件為P型半導(dǎo)體，載流子所帶電荷量為

D.半導(dǎo)體內(nèi)載流子所受沿z軸方向電場力的大小

【解答】解：A、沿+y方向通有恒定電流，若器件為N型半導(dǎo)體，載流子為負(fù)電荷，則電

荷移動(dòng)方向沿-y方向，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向沿-X方向，根據(jù)左手定則可知，負(fù)電荷向上偏

轉(zhuǎn)，故上表面電勢低于下表面電勢，故A錯(cuò)誤；

BC、若器件為P型半導(dǎo)體，半導(dǎo)體上、下表面之間產(chǎn)生穩(wěn)定的電勢差時(shí)，電場力與洛倫

茲力平衡，則有

根據(jù)電流的微觀意義可知

I=nqvS=nqvbc

聯(lián)立可得

9

可知電勢差U與載流子數(shù)密度n成反比，故BC錯(cuò)誤;

D、半導(dǎo)體內(nèi)載流子所受沿z方向電場力的大小為

故D正確。

故選：Do

12.LED燈珠用半球形透明介質(zhì)封裝，如圖所示，有一個(gè)半徑r為3mm的圓形LED光源AB,

其表面可以朝各個(gè)方向發(fā)光，現(xiàn)將AB封裝在一個(gè)半球形透明介質(zhì)的底部，AB中點(diǎn)與球心

0重合。半球形介質(zhì)的折射率為1.5,為使LED光源發(fā)出的所有光都能射出球面，不考慮

二次反射，則透明介質(zhì)球半徑R至少為（)

A.j/2B.4.5mmC.D.9mm

【解答】解：如圖所示。

D

在半球面上任選一點(diǎn)P,根據(jù)幾何關(guān)系可知，若此時(shí)線狀光源上13點(diǎn)發(fā)出的光能夠射出P

點(diǎn)，PBJ_AB,光線在半球面上的入射角最大，則線狀光源其他點(diǎn)發(fā)出的光也一定能夠射

出P點(diǎn)，所以只要B點(diǎn)發(fā)出的所有光線能夠射出球面，光源發(fā)出的所有光均能射出球面。

在△0PB中，根據(jù)正弦定理有

解得：sina=sin0=sin0

10

當(dāng)0=90°時(shí)，sina有最大值，且最大值為sina=

為使光線一定能從P點(diǎn)射出，根據(jù)全反射規(guī)律有

1I

<_——

Lt

所以：R24.5mm,故ACD錯(cuò)誤，B正確。

故選：Bo

13.飛船在進(jìn)行星際飛行時(shí)，使用離子發(fā)動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力。這種發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，由電極發(fā)射的

電子射入稀有氣體（如筑氣），使氣體離子化，電離后形成的離子由靜止開始在電場中加

速并由飛船尾部高速連續(xù)噴出，利用反沖使飛船本身得到加速。已知赦離子質(zhì)量為明帶

電量大小為e,加速電壓為U,飛船單位時(shí)間內(nèi)向后噴射出的抗離子的質(zhì)量為k,從飛船

尾部高速連續(xù)噴出掠離子的質(zhì)量遠(yuǎn)小于飛船的質(zhì)量，則飛船獲得的反沖推力大小為

（）

AFB.吁CJD.吁;

【解答】解：抗離子在電場中的加速過程，由動(dòng)能定理有

解得=J

對(duì)At時(shí)間內(nèi)噴射出的嵐離子用動(dòng)量定理有FAt=Am?v

解得■.故A正確，BCD錯(cuò)誤。

故選：Ao

（多選）14.“超導(dǎo)托卡馬克”（EAST）是我國自行研制的可控?zé)岷朔磻?yīng)實(shí)驗(yàn)裝置。設(shè)該實(shí)驗(yàn)

反應(yīng)前笊核（j）的質(zhì)量為ni）,瓶核（p的質(zhì)量為ms反應(yīng)后氮核（：）的質(zhì)量為

nh,中子（；）的質(zhì)量為皿，真空中光速為c。下列說法中正確的是（）

A.這種裝置中發(fā)生的核反應(yīng)方程是汨一；

B.由核反應(yīng)過程質(zhì)量守恒可知nii+m2=m；5+mi

2

C.核反應(yīng)放出的能量等于（mi+nh-m3-mi）c

II

I）.這種裝置與我國大亞灣核電站所使用核裝置的核反應(yīng)原理不相同

【解答】解：A.根據(jù)質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)守恒可知，可控?zé)岷朔磻?yīng)裝置中發(fā)生的核反應(yīng)方程

是

故A正確；

1,14G

BC.核反應(yīng)過程中質(zhì)量數(shù)守恒，但核反應(yīng)過程中存在質(zhì)量虧損△m=iih+m2-m;）-m.i>3

即nii+ni2>m3+ml

22

根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程，釋放的核能△E=△mc=（ni+m2--iiu）c

故B錯(cuò)誤，C正確；

D.這種裝置的核反應(yīng)是輕核聚變，我國大亞灣核電站所使用核裝置的核反應(yīng)是重核裂變,

它們的核反應(yīng)原理不同，故D正確。

故選:ACDo

（多選）15.如圖所示，在方向鞋直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中，有兩根位于

同一水平面內(nèi)且間距為L的平行金屬導(dǎo)軌（導(dǎo)軌足夠長，電阻不計(jì)）；兩根質(zhì)量均為ni、

內(nèi)阻均為r的光滑導(dǎo)體棒ab,cd靜止在導(dǎo)軌上（導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌接觸良好），t=D時(shí)，

ab棒以初速度3V。向右滑動(dòng)，cd棒以初速度vo向左滑動(dòng)，關(guān)于兩棒的運(yùn)動(dòng)情況，下列說

法正確的是（）

A.當(dāng)其中某根棒的速度為零時(shí)，另一根棒的速度大小為V。

B.當(dāng)其中某根棒的速度為零時(shí)，另一根棒的加速度大小為學(xué)

C.從初始時(shí)刻到其中某根棒的速度為零過程中，導(dǎo)體棒ab產(chǎn)生的焦耳熱為jnv}

D.cd棒的收尾速度大小為V。

【解答】解：A、當(dāng)兩棒開始滑動(dòng)時(shí)，由于切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流又受到安

培力而阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)，但對(duì)兩棒整體，由于兩棒受到的安培力大小相等，方向相反，則

兩棒系統(tǒng)的總動(dòng)量守恒，以向右方向?yàn)檎?，根?jù)動(dòng)量守恒定律有：mX3vo-mXvo=0+mv'

12

解得V，=2vo,故A錯(cuò)誤；

B、由上一問的結(jié)論，某一根的速度為零時(shí)，另一根的速度v'=2vo,此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢E'

=BLX2vo,回路中的感應(yīng)電流r=g它受到的安倍力「安=81'L,所以它的加速度

a=M=二，聯(lián)立解得：a=3,故B錯(cuò)誤;

C、由上結(jié)論，根據(jù)能量守恒定律有：3彳+（3*]=：'7網(wǎng)總，則導(dǎo)體棒ab上產(chǎn)生的執(zhí)

量Qx聯(lián)立解得Qd>=%故C正確;

D、在安培力作用下cd棒先減速后加速，ab棒減速，當(dāng)兩棒速度相等時(shí)，回路中無電流,

一起勻速運(yùn)動(dòng)，由于兩棒所受安培力的合力為零，兩棒水平方向上動(dòng)后守恒，以向右方

向?yàn)檎较?，根?jù)動(dòng)量守恒定律得：mX3v0-mXv0=（m+m）v,解得v=v”故D1E確。

故選：CD。

16.I（1）在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系（圖甲）”“研究平拋運(yùn)動(dòng)（圖乙）”“驗(yàn)證機(jī)

械能守恒定律（圖丙）”三個(gè)實(shí)驗(yàn)中，都需要用到的器材是一B。

A.秒表

B.刻度尺

C.天平

D.彈簧測力計(jì)

（2）某同學(xué)利用圖甲裝置探究加速度與力的關(guān)系，打出的紙帶如圖丁所示，取A、B、C、

D、E五個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)（每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)打點(diǎn)沒有標(biāo)出），打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率是

50Hzo則A、C間距離為3.20cm,小車的加速度大小a=QaDm/s2。（計(jì)算結(jié)果保

13

留2位有效數(shù)字)

Ocm12345678910

limlimlIiuiliiiIiliiuliiiiliIiiiliiiiluulmiliiiiIliiiiliiitliiiiliiulimIliiiiliiiiliuiliiiiliui~~

i4ii?

ABCDE

實(shí)驗(yàn)得到的a-F圖像如圖戊中實(shí)線所示，則可知所掛槽碼質(zhì)量最大不應(yīng)超過3

a/(ms-2)

A.10g

B.30g

C.40g

D.50g

(3)某同學(xué)運(yùn)用手機(jī)”測量自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度”，打開智能手機(jī)應(yīng)用軟件，手持手

機(jī)從海綿墊.上方釋放后落下，測得加速度隨時(shí)間的變化如圖己表所示，可判斷手機(jī)做自

由落體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間約0.33s,測得當(dāng)?shù)刂亓铀俣戎凳?9.82m/s)

(s)a(m/s2)

0.43-0.01

0.481.74

0.539.01

0.579.82

0.629.83

0.669.81

0.719.81

14

0.769.78

0.809.76

0.859.73

0.909.70

0.95-9.95

0.99-14.36

1.047.46

1.095.80

1.14-0.11

【解答】解?：（1）圖甲和圖丙都用到了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，需要用刻度尺測量紙帶上點(diǎn)跡之間

的距離；圖乙是探究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，需要刻度尺測量平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移和豎直位移，

因此三個(gè)實(shí)驗(yàn)都要用到的器材是刻度尺，故ACD錯(cuò)誤，B正確。

故選:B.

（2）相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔=

亳米刻度尺的精確度為1mm,則A、C間距離為XAC=42.Omm-10.0mm=32.0mm=3.20cm

C、E之間的距離為XCE=90.Omm-42.Omm=48.Omm=4.80cm

根據(jù)逐差法可得小車的加速度為二三二經(jīng)誓泮力二a4O1*

（3）本實(shí)驗(yàn)是用槽碼的重力代替繩子的拉力，需要涉足的條件是槽碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車

的質(zhì)量；

從圖像可知當(dāng)F超過0.3N時(shí)圖像就出現(xiàn)比較明顯的彎曲，此時(shí)mg^F.=O.3N

槽碼質(zhì)量=二=%=〃03=3（

因此，為了滿足實(shí)驗(yàn)條件，槽碼的質(zhì)量m不應(yīng)超過30g,故ACD錯(cuò)誤，B正確。

故選：Bo

（4）對(duì)表格數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)從大概0.57s開始到0.90s時(shí)間內(nèi)手機(jī)的加速度比較穩(wěn)

定，說明該時(shí)間內(nèi)手機(jī)已經(jīng)脫離手，并還未接觸海綿墊，在做自由運(yùn)動(dòng)，因此手機(jī)做自

15

由落體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間大概為

t=0.90s-0.57s=0.33s；

考慮手機(jī)在自由落體運(yùn)動(dòng)的后期速度較大，空氣阻力影響比較大，因此可以認(rèn)為手機(jī)剛

開始做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)空氣阻力較小，此時(shí)的加速度接近當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?，故?dāng)?shù)氐?/p>

重力加速度大概為g=9.82m/s2o

故答案為:（1）B；（2）3.20；0.40；B；（3）0.33；9.82?

II、為了探究導(dǎo)體電阻與長度、橫截面積及材料等因素的關(guān)系，做如下實(shí)驗(yàn)（如圖甲）。木

板上固定了AB、BC、CD、DE四段金屬絲,AB、BC、CD為銀鋁合金絲，DE為鐵絲。AB、

BC的橫截面積相同，長度之比1：2；BC、CD的長度相同，直徑之比1：2；BC、DE的長

度、橫截面積均相同；電表內(nèi)阻對(duì)電路的影響忽略不計(jì)。

（1）為了研究導(dǎo)體電阻與橫截面積的關(guān)系，應(yīng)選擇BC、CD（選填A(yù)橫BC、CD或DE）

兩段金屬絲。圖甲中的實(shí)驗(yàn)是否有必要測出金屬絲的電阻？不需要（填“需要”或

“不需要”）

（2）若要測量BC段金屬絲的電阻，試在圖甲中以筆畫代替導(dǎo)線完成電路圖連接。

（3）為了測量銀鋁合金的電阻率，用螺旋測微器測量BC段金屬絲的直徑D,如圖乙所示，

調(diào)節(jié)過程中，螺旋測微器上三個(gè)部件A、B、C使用的先后順序應(yīng)該為BCA（按使用先

后順序填字母）：圖中所測金屬絲的直徑。=0.216mm。

（4）圖丙為實(shí)驗(yàn)所用的電流表和電壓表的表盤，電壓表選用0-3V量程，電流表選用0

-0.6A量程。將電壓表一端接在B點(diǎn)，另一端接在BC段金屬絲的P點(diǎn)（圖中未畫出），

測出電壓U和PB之間的距離d、改變P點(diǎn)位置多次測量，獲得一系列U、d數(shù)據(jù)并畫出U

-d圖像，測算出圖像的斜率為匕已測得BC段金屬絲直徑為D,為測出其電阻率，還要

測量的物理量是電流I。電表讀數(shù)的誤差可認(rèn)為是最小刻度的一半，金屬材料的電阻

率與溫度的關(guān)系式為P=（Hat）Poo其中，a稱為溫度系數(shù)，t為攝氏溫度，Po為該

金屬時(shí)的電阻率，饃鋁合金的溫度系數(shù)a=1.0X10-c7,請判斷，對(duì)鍥格合金電阻

率測最值影響更大的是一電表的讀數(shù)誤差.（選填"電表讀數(shù)誤差”或“溫度”）

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【解答】解：（1）探究導(dǎo)體電阻與長度、橫截面積及材料等因素的關(guān)系時(shí)，采用了“控

制變量”法；因此探究橫截面積與電阻大小關(guān)系時(shí)，應(yīng)保持長度和材料相同；題中BC、

CD都是鍥絡(luò)合金絲，且長度相同，因此應(yīng)選擇BC、CD兩段；

利用電壓表以及電流表的示數(shù)變化，圖甲實(shí)驗(yàn)不需要測量出電阻絲阻值。

（2）由于電壓表的內(nèi)限很大，滿足》，因此電流表采用外接法，將電壓表直接接在電

阻絲BC兩端，連接的實(shí)物圖如圖所示：

（3）用螺旋測微器測量金屬絲直徑時(shí)，先將金屬絲放在螺旋測微相的小砧和測微螺桿之

間，旋動(dòng)粗調(diào)旋鈕B使測微螺桿逐漸靠近金屬絲，當(dāng)測微螺桿接觸金屬絲后，緩緩轉(zhuǎn)動(dòng)

微調(diào)旋鈕B,使測微螺桿與金屬絲進(jìn)一步接觸，當(dāng)聽到“咔嚓”聲時(shí)，停在旋動(dòng)B,此時(shí)

轉(zhuǎn)動(dòng)止尺A,使測微螺阡固定，然后再讀數(shù)，因此用螺旋測微器測量金屬絲直徑時(shí)先后使

用BCA三個(gè)部件。

螺旋測微器的精確度為0.01mm,金屬絲的直徑D=0nm+21.6X0.01nim=0.216mm；

（4）根據(jù)電阻定律一一？一+

根據(jù)歐姆定律，可得=

聯(lián)立可得二：

因此還需測量的物理量是電流I；

根據(jù)電表量程可判斷金屬絲電功率不超過L8\v,溫度升高不大：根據(jù)題意可知，溫度系

數(shù)a=1.0X10血c,非常小，接近于0；由電阻率與溫度有的關(guān)系式p=（1+at）P°

可知，溫度對(duì)電阻率幾乎沒有影響，由此可以判斷，對(duì)銀銘合金電阻率測量值影響更大

的是電表讀數(shù)誤差。

故答案為：（1）BC、CD：不需要；（2）見解析；（3）BCA；0.216；（4）電流I；電表讀數(shù)

誤差。

17

17.2023年5月3日，我國輪胎品牌“三角輪胎”攜多款熱銷工程胎和卡車胎系列產(chǎn)品亮

相，吸引不少業(yè)內(nèi)人士和客戶關(guān)注。若某個(gè)汽車輪胎充氣后容積為V,內(nèi)部氣體壓強(qiáng)為p,

溫度為。當(dāng)外界溫度降低導(dǎo)致輪胎內(nèi)氣體溫度降低了不時(shí)，輪胎的容積幾乎不變，輪胎

31

內(nèi)的氣體可視為理想氣體。

（1）試判斷輪胎內(nèi)氣體吸放熱情況，并說明理由；

（2）求此時(shí)輪胎內(nèi)氣體的壓強(qiáng)。

【解答】解：（1）輪胎的容積幾乎不變，則氣體做功為零。輪胎內(nèi)的氣體可視為理想氣

體，內(nèi)能僅與溫度有關(guān)，溫度降低則內(nèi)能減小，根據(jù)熱力學(xué)第一定律AU=N+Q可知，輪

胎內(nèi)氣體放熱。

（2）根據(jù)查理定律可得：=—

解得此時(shí)輪胎內(nèi)氣體的壓強(qiáng)：p'一全。

答：（1）輪胎內(nèi)氣體放熱；

（2）此時(shí)輪胎內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為箓

18.如圖所示，水平軌道AB長度L=1.3m,其左端B點(diǎn)與半徑R=0.4m的半圓形豎直軌道

BCD平滑連接。軌道BCD最高點(diǎn)D與長度U=l.0m的水平細(xì)圓管道DE平滑連接。管道

DE與豎直放置的光滑圓筒上邊緣E點(diǎn)相切，圓簡半徑=票高度）=質(zhì)量m=0.5kg、

可視為質(zhì)點(diǎn)的小滑塊，從A點(diǎn)處以初動(dòng)能以）向左運(yùn)動(dòng)，與AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)u=0.2,

與其它軌道間的摩擦以及空氣阻力均忽略不計(jì)。

（1）若小滑塊恰好能通過最高點(diǎn)D,求滑塊經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)對(duì)半圓形軌道的壓力大?。?/p>

（2）為使小滑塊不脫離凱道并最終停在AB兩點(diǎn)之間，求滑塊的初動(dòng)能1兀。的范圍；

（3）若小滑塊能從D點(diǎn)水平滑入管道DE,并從E點(diǎn)滑入圓筒后緊貼內(nèi)壁運(yùn)動(dòng)，再從E

點(diǎn)正下方離開圓筒后，滑塊落在AB兩點(diǎn)之間，求滑塊在E點(diǎn)的速度大小'%（n取/元）

18

DE

【解答】解：（1）小滑塊恰好能通過最高點(diǎn)D,則小球在D點(diǎn)時(shí)

由B點(diǎn)到D點(diǎn)的過程，由機(jī)械能守恒定律得?2=夕子

滑塊在B點(diǎn)時(shí),---

解得F'N=30N

由牛頓第三定律可得，滑塊經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)對(duì)半圓形軌道的壓力大小為艮=30N

（2）小滑塊不脫離軌道并最終停在AB兩點(diǎn)之間，當(dāng)動(dòng)能較小時(shí)，滑塊不滑上半圓軌道,

則有Eko<umgLi=l.3二

當(dāng)滑塊動(dòng)能較大超過L3J時(shí)，滑上圓軌道并返回，則滑上軌道的最大高度不能超過R。

設(shè)沿圓軌道上滑的高度為h,返會(huì)水平軌道時(shí)，不滑過A點(diǎn)，則有mghVumgL

可得hVuL]=O.26m<R

所以動(dòng)能較大時(shí)有Ek產(chǎn)umgL1+mgh<2.6J

所以小滑塊不脫離軌道并最終停在AB兩點(diǎn)之間，滑塊初動(dòng)能的范圍為EMVI.3J或1.3J

VEk?V2.6J

（3）小滑塊從E點(diǎn)滑入圓筒后緊貼內(nèi)壁運(yùn)動(dòng)時(shí)，在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)力-"

解得/=

在水平方向做勻速圓周運(yùn)動(dòng)n,2nr=vEt!

解得VE=nm/s（n=l,2,3…）

離開圓筒后，豎直方向的加速度仍為g，則由E點(diǎn)到落地的時(shí)間為卡

19

離開圓筒后，滑塊水平方向以速度VE做勻速直線運(yùn)動(dòng)，從離開圓筒到落地，水平位移為

滑塊落在AB兩點(diǎn)之間，則有=不＜/-7=公

可得nV4.5m

所以滑塊在E點(diǎn)的速度大小為VE=nm/s（n=l,2,3,4）

19.如圖所示，間距L=2.0m的平行金屬導(dǎo)軌放置在絕緣水平面上，導(dǎo)軌左端連接輸出電流

1=0.5A的恒流源.空間分布兩個(gè)寬度分別為/=和2=；、間距D=2.0m的勻強(qiáng)磁場區(qū)

域I和II,兩磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B=0.5T,方向均豎直向下。質(zhì)量m=0.5kg、電

阻為R的導(dǎo)體棒靜止于區(qū)域I左邊界，質(zhì)量m=0.5kg、邊長為0.5D、電阻矽=2.0。的

止方形單伸.線框的右邊緊靠區(qū)域11左邊界：一豎直固定擋板與區(qū)域11的右邊界距離為

0.5D0某時(shí)刻閉合開關(guān)S,導(dǎo)體棒開始向右運(yùn)動(dòng)。已知導(dǎo)體棒與線框、線框與豎直擋板之

間均發(fā)生彈性碰撞，導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌接觸并且相互垂直，不計(jì)一切摩擦和空氣阻力。

求：

（1）導(dǎo)體棒第一次離開區(qū)域I時(shí)的速度大小w；

（2）線框與導(dǎo)體棒從第1次碰撞至它們第2次碰撞過程中，線框產(chǎn)生的焦耳熱Q；

（3）線框與導(dǎo)體棒碰撞的次數(shù)n,以及導(dǎo)體棒在磁場區(qū)域I中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間t總。

線框B擋板、

X

恒流源導(dǎo)體棒、

X

n

X

【解答】解：（1）導(dǎo)體棒受到向右的安培力，其大小為：FS=BIL

解得：F安=0.5N

對(duì)導(dǎo)體棒第一次離開區(qū)域I的過程，由動(dòng)能定理得：

解得：v）=l.5m/s

（2）棒與線框發(fā)生彈性碰撞，設(shè)碰撞后瞬間兩者速度分別為vr、V」，以向右為正方

20

向，由動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒得：

mvi=mv]'+mv）"

=--mvr2+4nvi/,2

解得：vr=0,vj=v1=1.5m/s（質(zhì)量相等，速度交換）

第一次撞后，線框以w=1.5m/s速度進(jìn)入磁場H,棒處于靜止?fàn)顟B(tài)，設(shè)線框右邊從磁場

II左邊界運(yùn)動(dòng)到右邊界的過程用時(shí)八匕，末速度為5,由法拉第電磁感應(yīng)定律得：

=-=7=-=ASi=0.5DXd2

ll9U

以向右為正方向，對(duì)線框由動(dòng)量定理得：

-0>0.5DAti=mv2-mvi

解得：v2=1.4m/s

同理可得，線框左邊從磁場II左邊界運(yùn)動(dòng)到右邊界時(shí)線框速度為：V3=1.3m/s

可知每次線框穿過磁場H的過程，速度大小均減少0.2m/s,線框以V3=1.3m/s與擋板彈

性碰撞后，以原速率叵再次穿過磁場U后的速度大小為w=l.Im/s,線框以速度w與棒

第二次相碰，由能量守恒可得：

解得：Q=0.26J；

（3）線框與導(dǎo)體棒第二次碰后，兩者交換速度，棒以v.^1,Im/s速度向左運(yùn)動(dòng)，線框

靜止，棒進(jìn)入磁場I,所受安培力與原來等大反向，棒作勻減速直線運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二

定律得：

F安=1112

解得：a=lm/s2

棒在磁場I中的最大位移：=[

解得：x=0.605mV/=：

棒在磁場I中減速到速度為零，然后以加速度a反向加速，以山=1.Im/s的速度離開磁

21

場I,與線框碰撞且速度交換后，線框通過磁場II速度大小減?。ǎ?2m/s,與擋板彈性碰

撞后，以原速率回再次穿過磁場II后的速度大小再減小0.2m/s后，以V5=0.7m/s的速

度大小與棒再相碰。經(jīng)過如此反復(fù)，可知兩者每次碰撞都對(duì)應(yīng)速度大小減少0.2m/s,由

士=牛=7上,可知棒與線框總的碰撞次數(shù)為7次。

棒第首次從磁場I左邊界勻加速運(yùn)動(dòng)到右邊界時(shí)間為：/=工=寧s=L5s

棒與線框碰后從右向左進(jìn)入磁場I的速度均比前一次減小0.4m/s,棒在磁場I中勻減速

直線運(yùn)動(dòng)和反向勻加速直線運(yùn)動(dòng)對(duì)稱，可得：

第2次碰后棒在磁場I中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間分別為：2=4=4、=2.2$

同理可得，第4、6次碰后棒在磁場I中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間分別為：t戶等s=l.4s,g牛

=0.6s

導(dǎo)體棒在磁場區(qū)域I中