2025年6月浙江省普通高校招生选考临考押题卷02
物理
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如
需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写
在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回
一、选择题Ⅰ(本题共10小题,每小题3分,共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.下列物理量是矢量且其单位用国际单位制基本单位表示,正确的是( )
A.磁通量T·m2 B.磁感应强度kg·s-2·A-1
C.电场强度V/m D.电荷量A·s
2.一个篮球被学生从罚球线投出后到落入篮筐的过程中,考虑空气阻力,则篮球( )
A.受到的重力方向指向地心
B.受到重力、空气阻力和学生的推力的作用
C.运动的轨迹是抛物线
D.在最高点时动量的方向水平
3.甲图为不同温度下的黑体辐射强度随波长的变化规律;乙图为原子核的比结合能与质量数关系曲线;丙图为分子间作用力随分子间距的变化规律;丁图为放射性元素剩余质量m与原质量的比值随时间t的变化规律,下列说法正确的是( )
A.甲图中,随着温度的升高,辐射强度的极大值向波长较长的方向移动
B.根据图乙可知,核的比结合能比核的比结合能小,故核更稳定
C.图丙中分子间距从C到A的过程中分子引力和分子斥力均减小,但分子势能一直增大
D.丁图中,的半衰期是5730年,则100个经过5730年还剩50个
4.羽毛球运动是一项深受大众喜爱的体育运动。某研究小组的同学为研究羽毛球飞行规律,描绘出了如图所示的若干条羽毛球飞行轨迹图,图中A、B是其中同一轨迹上等高的两点,P为该轨迹的最高点,则该羽毛球( )
A.在P点时羽毛球的加速度方向竖直向下
B.整个飞行过程中经P点的速度最小
C.段的运动时间小于段的运动时间
D.在A点的重力功率大小等于在B点的重力功率
5.如图为振荡电路某时刻的状态图,其中电容器的电容大小为C,电感线圈的自感系数为L,不考虑电磁辐射,下列说法正确的是( )
A.该时刻电容器正在充电,线圈自感电动势正在变小
B.若仅在线圈中插入铁芯,则振荡周期变小
C.若仅增大电容极板间距,则振荡频率变大
D.电场能与磁场能转换的周期
6.我国首艘弹射型航空母舰福建舰采用了世界上最先进的电磁弹射技术,装备了三条电磁弹射轨道.电磁弹射的简化模型如图所示:足够长的光滑水平固定金属轨道处于竖直向下的匀强磁场中,左端与充满电的电容器C相连,与机身固连的金属杆静置在轨道上,闭合开关S后,飞机向右加速达到起飞速度。下列说法正确的是( )
A.飞机运动过程中,a端的电势始终低于b端的电势
B.飞机起飞过程是匀加速直线运动
C.飞机的速度达到最大时,电容器所带的电荷量为零
D.增大电容器的放电量,可以提高飞机的最大速度
7.如图所示,有一倾角为θ的斜面,斜面上有一能绕固定轴B转动的木板AB,木板AB与斜面垂直,把球放在斜面和木板AB之间,不计摩擦,球对斜面的压力为,对木板的压力为.将板AB绕B点缓慢推到竖直位置的过程中,则
A.和都增大 B.和都减小 C.增大,减小 D.减小,增大
8.如图所示,平行金属板M、N间存在匀强电场(不考虑边界效应)。某时刻在M板左边缘处水平射入速度为v0的a粒子,同时在M板右边缘处静止释放b粒子,a和b两粒子均带正电,最终两粒子同时达到N板右边缘处,不计重力和粒子间的相互作用,则整个运动过程中两粒子( )
A.比荷()一定相同
B.速度变化率一定不同
C.减少的电势能一定相同
D.在任意时刻所处位置的电势一定不同
9.利用霍尔元件可以进行微小位移的测量。如图甲所示,将固定有霍尔元件的物体置于两块磁性强弱相同、同极相对放置的磁体缝隙中,建立如图乙所示的空间坐标系。保持沿x方向通过霍尔元件的电流I不变,当物体沿z轴方向移动时,由于不同位置处磁感应强度B不同,霍尔元件将在y轴方向的上、下表面间产生不同的霍尔电压UH。当霍尔元件处于中间位置时,磁感应强度B为0,UH为0,将该点作为位移的零点。在小范围内,磁感应强度B的大小和坐标z成正比,这样就可以把电压表改装成测量物体微小位移的仪表。已知霍尔元件中导电的载流子为“空穴”(可看做正电荷),定义为仪表的灵敏度。下列说法中正确的是( )
A.若上表面电势高,则相对于坐标原点的位移Δz沿z轴的负方向
B.若霍尔电压UH随时间按正弦规律变化,表明待测物体做简谐运动
C.仪表的灵敏度与坐标z有关
D.电流I越大,仪表的灵敏度越低
10.在某一均匀介质中有两个波源S1和S2,其振幅均为5cm、振动频率均为2Hz,以S1为原点,S1S2连线为x轴建立如图所示的坐标系,S2恰好在x轴正半轴上。t=0时波源S1从平衡位置开始沿z轴正方向起振做简谐运动,t=0.25s时波源S2从平衡位置开始沿z轴负方向起振做简谐运动,两波源所激发的横波向四周传播。t=0.75s时波源S1发出的简谐波的最远波谷传到了图示中的位置,且恰好与波源S2发出的简谐波的最远波谷只有一个交点,则( )
A.波的传播速度是2m/s
B.波源S2的坐标为(3,0,0)
C.t=1s时,波峰与波峰相遇的位置有2个
D.t=1s时,1.5m处的质点运动的总路程是40cm
二、选择题Ⅱ(本题共3小题,每小题4分,共12分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
11.由均匀透明材料制成的半圆柱的截面如图所示,AB为直径边界,O为圆心,半径为R;有一点光源嵌于P点,在纸面内向各个方向发射黄光,该材料对黄光的折射率n=2。已知PO⊥AB,PO=。不考虑光在材料内部的反射,则( )
A.直径边界与半圆弧边界有光线射出的总长度为
B.欲使黄光能从半圆形边界全部射出,n不能超过
C.若改用红光光源,有光线射出的边界总长度将变短
D.人眼在P点正上方C处观察,看到点光源的像就在P处
12.如图所示,一理想变压器,原线圈匝数为1000匝,闭合铁芯上绕有一个带有中心抽头的副线圈,从中心抽头1处将副线圈分成匝数相同的、两部分,变压器原线圈两端接电压为的交流电源,已知电流表、和电压表V均为理想电表,单刀双掷开关合向1时电流表、示数分别为0.25A和1.0A,下列说法正确的是( )
A.整个副线圈的总匝数为250匝
B.开关接2时电压表示数为110V
C.开关接2时电流表示数为1.0A
D.开关接2与接1相比,电压表与电流表示数的比值不变
13.氢原子的能级如图所示.氢原子从n=2能级向n=1能级跃迁所放出的光子,恰能使某金属产生光电效应,下列判断正确的是( )
A.氢原子辐射出光子后,氢原子能量变大
B.该金属的逸出功W0=10.2 eV
C.用一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时,所发出的光照射该金属,所有的光都能发生光电效应
D.用一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时,所发出的光照射该金属,产生的所有光电子中,其中最大的初动能为2.55 eV
三、非选择题(本题共5小题,共58分)
14.实验题(共3小题)
Ⅰ、(6分)某实验小组利用如图所示的装置探究小车的质量一定时,小车的加速度与拉力的关系。
(1)调节好实验装置后, ;
A.先接通电源再放开小车 B.先放开小车再接通电源
(2)小车的质量为m,砝码(包括小盘)的总重量为M,当满足M远小于m时,则可认为砝码(包括小盘)的总重力大小等于小车所受拉力F的大小,实际上拉力F (填“略小于”或“略大于”)砝码及小盘的总重力;
(3)保持小车质量m不变,逐渐改变砝码(包括小盘)的总质量M,得到小车的加速度与力的关系(a-F图像)如图所示,图线未过坐标原点的原因是 。
Ⅱ、(5分)在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中,实验室备有下列器材
A.干电池(电动势E约1.5V、内电阻r约1.0Ω)
B.电流表G(满偏电流2.0mA、内阻R0=10Ω)
C.电流表A(量程0-0.6A、内阻约0.5Ω)
D.滑动变阻器R1(0一20Ω,10A)
E.滑动变阻器R2(0-1000Ω,10A)
F.定值电阻R0(阻值990Ω)
G.开关和导线若干
实验步骤如下:
①利用选好的器材正确连接电路;
②闭合开关S,移动滑动变阻器的滑动端P至某一位置,记录电流表G的示数和电流表A的示数;
③多次改变滑动端P的位置,得到多组数据;
④在图乙所示的坐标纸上建立、坐标系,并已标出了与测量数据对应的4个坐标点.还有一组数据如图丙中的电表所示,请读出此时电流表G的示数I1= mA和电流表A的示数I2= mA
⑤将此组数据的对应点标在图乙的坐标系中,并依据所标各点在图中描绘出图线 ;
⑥利用所画图线求得电源的电动势E= V,电源的内阻r= Ω(结果要求保留两位小数)
Ⅲ、(3分)如图1所示是某班学生做“探究加速度与力、质量的关系”的实验所使用的装置图。
(1)以下说法正确的是
A.小车总质量远小于槽码质量
B.每次改变小车上的钩码质量时,都需要重新补偿阻力
C.补偿阻力时不能移去打点计时器和纸带
D.释放小车后立即打开打点计时器
(2)以小车和钩码的总质量M为横坐标,加速度的倒数为纵坐标,甲、乙两组同学分别得到的图像如图2所示。由图可知,甲组所用的 (选填“小车”或“钩码”或“槽码”)质量比乙组的更大。
(3)如图3是丙组同学打出的其中一条纸带,则打出计数点3时小车速度大小v3= m/s,小车的加速度大小a= m/s2。(计算结果均保留三位有效数字)
15.(8分)图为两位同学参加“充气碰碰球”游戏的场景,“充气碰碰球”用薄膜充气膨胀成型,充气之后单个碰碰球内气体的体积,压强。为保障游戏安全,球内气体的最大压强。
(1)不考虑球内气体的温度变化,求游戏中单个球体积压缩量的最大值;
(2)假设球内气体温度始终与外界环境温度相等,若充气工作在早晨环境下完成,当环境温度上升到时,求此时游戏中单个球体积压缩量的最大值(结果保留一位有效数字)
16.(11分)某户外大型闯关游戏“渡河”环节中,选手从圆弧面上俯冲而下,为了解决速度过快带来的风险,设计师设计了如图所示的减速装置.选手在半径为R,圆心角为的光滑圆弧面上最高点E从静止开始下滑,在圆弧的最低点D滑上水平放置的缓冲装置A板,圆弧在D点与A板上表面相切,经过A板后滑上始终浮于河面的B板,B板紧靠A板,B板的左侧放置一物体C,选手经过A接触物体C时迅速抱住C并合为一体,抱住时间极短。已知,A、B的质量均为,C的质量为,A、B的长度均为,选手与A之间以及选手和C的组合体与B间的动摩擦因数均为,A与地面间的动摩擦因数。B在水中运动时受到的阻力是其所受浮力的0.1倍,B碰到河岸后立即被锁定。不计水流速度,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,选手始终保持坐姿且和物体C组成的组合体均可看作质点,。请计算:
(1)选手滑到圆弧上D点的一瞬间,对轨道的压力和选手所受重力之比;
(2)若选手的质量为,河宽范围为,求选手与C的组合体在B板上的划痕长度与河宽d的关系式。
17.(12分)为了提高自行车夜间行驶的安全性,小明同学设计了两种发电装置为车灯供电。
方式一:如图甲所示,固定磁极在中间区域产生匀强磁场,磁感应强度,矩形线圈固定在转轴上,转轴过边中点,与边平行,转轴一端通过半径的摩擦小轮与车轮边缘相接触,两者无相对滑动。当车轮转动时,可通过摩擦小轮带动线圈发电,使两灯发光。已知矩形线圈匝,面积,线圈总电阻,小灯泡电阻均为。
方式二:如图乙所示,自行车后轮由半径的金属内圈、半径的金属外圈(可认为等于后轮半径)和绝缘辐条构成。后轮的内、外圈之间沿同一直径接有两根金属条,每根金属条中间分别接有小灯泡,阻值均为。在自行车支架上装有强磁铁,形成了磁感应强度、方向垂直纸面向里的“扇形”匀强磁场,张角。以上两方式,都不计其它电阻,忽略磁场的边缘效应。求:
(1)“方式一”情况下,当自行车匀速骑行速度时,小灯泡的电流有效值;
(2)“方式二”情况下,当自行车匀速骑行速度时,小灯泡的电流有效值。
18.(13分)欧洲大型强子对撞机是现在世界上最大、能量最高的粒子加速器,是一种将质子加速对撞的高能物理设备,其原理可简化如下:两束横截面积极小长度为质子束以初速度同时从左、右两侧入口射入加速电场,经过相同的一段距离后射入垂直纸面的圆形匀强磁场区域并被偏转,最后两质子束发生相碰.已知质子质量为,电量为;加速极板AB、A'B'间电压均为,且满足.两磁场磁感应强度相同,半径均为,圆心O、O'在质子束的入射方向上,其连线与质子入射方向垂直且距离为;整个装置处于真空中,忽略粒子间的相互作用及相对论效应.
(1)试求质子束经过加速电场加速后(未进入磁场)的速度和长度;
(2)试求出磁场磁感应强度和粒子束可能发生碰撞的时间;
(3)若某次实验时将磁场O的圆心往上移了,其余条件均不变,则质子束能否相碰?若不能,请说明理由;若能,请说明相碰的条件及可能发生碰撞的时间.
21世纪教育网(www.21cnjy.com)2025年6月浙江省普通高校招生选考临考押题卷02
物理
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如
需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写
在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回
一、选择题Ⅰ(本题共10小题,每小题3分,共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.下列物理量是矢量且其单位用国际单位制基本单位表示,正确的是( )
A.磁通量T·m2 B.磁感应强度kg·s-2·A-1
C.电场强度V/m D.电荷量A·s
【答案】B
【来源】2025届浙江省新阵地教育联盟高三下学期第二次联考物理试题
【详解】磁通量、电荷量为标量,磁感应强度、电场强度为矢量,而磁感应强度的单位为T,且
电场强度单位为V/m,且
故选B。
2.一个篮球被学生从罚球线投出后到落入篮筐的过程中,考虑空气阻力,则篮球( )
A.受到的重力方向指向地心
B.受到重力、空气阻力和学生的推力的作用
C.运动的轨迹是抛物线
D.在最高点时动量的方向水平
【答案】D
【来源】2025届浙江省县域教研联盟高三上学期12月高考模拟考试物理试题
【详解】A.篮球受到的重力不指向地心,A错误;
B.在空中运动过程中,篮球受到了重力和空气阻力,B错误;
C.由于运动过程受到空气阻力,因此运动轨迹不是抛物线,C错误;
D.运动到最高点时,速度方向水平,因此动量方向也水平,D正确。
故选D。
3.甲图为不同温度下的黑体辐射强度随波长的变化规律;乙图为原子核的比结合能与质量数关系曲线;丙图为分子间作用力随分子间距的变化规律;丁图为放射性元素剩余质量m与原质量的比值随时间t的变化规律,下列说法正确的是( )
A.甲图中,随着温度的升高,辐射强度的极大值向波长较长的方向移动
B.根据图乙可知,核的比结合能比核的比结合能小,故核更稳定
C.图丙中分子间距从C到A的过程中分子引力和分子斥力均减小,但分子势能一直增大
D.丁图中,的半衰期是5730年,则100个经过5730年还剩50个
【答案】C
【详解】A.甲图中,随着温度的升高,辐射强度的极大值向波长较短的方向移动,选项A错误;
B.根据图乙可知,核的比结合能比核的比结合能小,故核更稳定,选项B错误;
C.图丙中分子间距从C到A的过程中分子引力和分子斥力均减小,分子力表现为引力,则分子力做负功,分子势能一直增大,选项C正确;
D.半衰期是大量原子核衰变的统计规律,对少量的原子核不适用,选项D错误。
故选C。
4.羽毛球运动是一项深受大众喜爱的体育运动。某研究小组的同学为研究羽毛球飞行规律,描绘出了如图所示的若干条羽毛球飞行轨迹图,图中A、B是其中同一轨迹上等高的两点,P为该轨迹的最高点,则该羽毛球( )
A.在P点时羽毛球的加速度方向竖直向下
B.整个飞行过程中经P点的速度最小
C.段的运动时间小于段的运动时间
D.在A点的重力功率大小等于在B点的重力功率
【答案】C
【来源】2025届浙江省新阵地教育联盟高三下学期第二次联考物理试题
【详解】A.在P点时除重力之外,羽毛球还受到水平向左的空气阻力,则羽毛球的合外力方向指向左下方,加速度方向指向左下方,A错误;
B.因为P点时合外力与速度夹角是钝角,故羽毛球继续做减速运动,则P点速度不是最小的,B错误;
C.由于存在空气阻力作用,AP段羽毛球处于上升阶段,由牛顿第二定律
PB段羽毛球处于下降阶段,由牛顿第二定律,故
竖直方向,由于位移大小相等,所以AP段的飞行时间小于PB段的飞行时间,故C正确;
D.由,可得
则由重力的瞬时功率可知,在A点的重力功率大小大于在B点的重力功率,D错误。
故选C。
5.如图为振荡电路某时刻的状态图,其中电容器的电容大小为C,电感线圈的自感系数为L,不考虑电磁辐射,下列说法正确的是( )
A.该时刻电容器正在充电,线圈自感电动势正在变小
B.若仅在线圈中插入铁芯,则振荡周期变小
C.若仅增大电容极板间距,则振荡频率变大
D.电场能与磁场能转换的周期
【答案】C
【来源】2025届浙江省县域教研联盟高三上学期12月高考模拟考试物理试题
【详解】A.由图中电流方向流向正极,可知电容器正在充电,电容器两端电压增大,线圈自感电动势与电容器两端电压相同,A错误;
B.线圈中插入铁芯,自感系数增大,振荡周期变大,B错误;
C.电容极板间距增大,电容减小,振荡周期变小,振荡频率变大,C正确;
D.电场能与磁场能转换的周期为电流振荡周期的一半,D错误。
故选C。
6.我国首艘弹射型航空母舰福建舰采用了世界上最先进的电磁弹射技术,装备了三条电磁弹射轨道.电磁弹射的简化模型如图所示:足够长的光滑水平固定金属轨道处于竖直向下的匀强磁场中,左端与充满电的电容器C相连,与机身固连的金属杆静置在轨道上,闭合开关S后,飞机向右加速达到起飞速度。下列说法正确的是( )
A.飞机运动过程中,a端的电势始终低于b端的电势
B.飞机起飞过程是匀加速直线运动
C.飞机的速度达到最大时,电容器所带的电荷量为零
D.增大电容器的放电量,可以提高飞机的最大速度
【答案】D
【来源】2025届浙江省新阵地教育联盟高三下学期第二次联考物理试题
【详解】A.飞机向右加速,通过金属杆ab的电流方向为a→b,则电容器上板带正电,下板带负电,a端的电势高于b端的电势,A错误;
BC.随着飞机加速,金属杆ab产生的电动势为
则电动势增大,电容器两端电压U减小,根据牛顿第二定律对金属杆和飞机有
金属杆的加速度a减小,当时,飞机的速度达到最大,此时电容器所带的电荷量
BC错误;
D.对金属杆与飞机,由动量定理可得,
联立解得
故提高电容器的放电量,可以提升飞机的起飞速度,D正确。
故选D。
7.如图所示,有一倾角为θ的斜面,斜面上有一能绕固定轴B转动的木板AB,木板AB与斜面垂直,把球放在斜面和木板AB之间,不计摩擦,球对斜面的压力为,对木板的压力为.将板AB绕B点缓慢推到竖直位置的过程中,则
A.和都增大 B.和都减小 C.增大,减小 D.减小,增大
【答案】A
【详解】受力分析如图,将与合成,其合力与重力等大反向如图:
挡板转动时,挡板给球的弹力与斜面给球的弹力合力大小方向不变,其中的方向不变,作辅助图如上,挡板转动过程中,的方向变化如图中由b变化至a,为满足平行四边形定则,其大小变化规律是逐渐的增大,其中挡板与斜面垂直时为最小.与此对应,的大小为一直增大.故选A.
【点睛】在挡板所受的三个力中,重力大小方向都不变,斜面支持力方向不变,三力的合力为零,作出几个有代表性的图进行分析.
8.如图所示,平行金属板M、N间存在匀强电场(不考虑边界效应)。某时刻在M板左边缘处水平射入速度为v0的a粒子,同时在M板右边缘处静止释放b粒子,a和b两粒子均带正电,最终两粒子同时达到N板右边缘处,不计重力和粒子间的相互作用,则整个运动过程中两粒子( )
A.比荷()一定相同
B.速度变化率一定不同
C.减少的电势能一定相同
D.在任意时刻所处位置的电势一定不同
【答案】A
【详解】B.由于两粒子同时出发,同时到达,因此在竖直方向运动情况相同,具有相同的加速度,速度变化率一定相同,故B错误;
A.根据
其中y、t、U、d都相同,故可知两个粒子比荷()相同,故A正确;
C.由于两粒子电量不一定相同,电场力做功也不一定相同,因此电势能减少量也不一定相同,故C错误;
D.在任意时刻两粒子所处位置的高度相同,在竖直向下的匀强电场中具有相同的电势,故D错误。
故选A。
9.利用霍尔元件可以进行微小位移的测量。如图甲所示,将固定有霍尔元件的物体置于两块磁性强弱相同、同极相对放置的磁体缝隙中,建立如图乙所示的空间坐标系。保持沿x方向通过霍尔元件的电流I不变,当物体沿z轴方向移动时,由于不同位置处磁感应强度B不同,霍尔元件将在y轴方向的上、下表面间产生不同的霍尔电压UH。当霍尔元件处于中间位置时,磁感应强度B为0,UH为0,将该点作为位移的零点。在小范围内,磁感应强度B的大小和坐标z成正比,这样就可以把电压表改装成测量物体微小位移的仪表。已知霍尔元件中导电的载流子为“空穴”(可看做正电荷),定义为仪表的灵敏度。下列说法中正确的是( )
A.若上表面电势高,则相对于坐标原点的位移Δz沿z轴的负方向
B.若霍尔电压UH随时间按正弦规律变化,表明待测物体做简谐运动
C.仪表的灵敏度与坐标z有关
D.电流I越大,仪表的灵敏度越低
【答案】B
【详解】A.若上表面电势高,则空穴在上表面聚集,根据左手定则可知磁感应强度方向沿z轴负方向,说明霍尔元件靠近右侧的磁铁,即相对于坐标原点的位移Δz沿z轴的正方向,故A错误;
B.设霍尔元件在y方向的长度为d,空穴定向移动的速率为v,则根据平衡条件有
解得
由题意,当UH随时间按正弦规律变化时,有
又因为B与z成正比,所以有
说明待测物体相对于位移零点的位移随时间按正弦规律变化,即待测物体做简谐运动,故B正确;
C.设B与z之间的关系为
B=kz
则
由于d一定,所以仪表的灵敏度与B和 z之间的比例系数k以及空穴定向移动的速率v有关,故C错误;
D.根据电流的决定式
可知当n、e、S三者确定时,I越大,v越大,仪表灵敏度越高,故D错误。
故选B。
10.在某一均匀介质中有两个波源S1和S2,其振幅均为5cm、振动频率均为2Hz,以S1为原点,S1S2连线为x轴建立如图所示的坐标系,S2恰好在x轴正半轴上。t=0时波源S1从平衡位置开始沿z轴正方向起振做简谐运动,t=0.25s时波源S2从平衡位置开始沿z轴负方向起振做简谐运动,两波源所激发的横波向四周传播。t=0.75s时波源S1发出的简谐波的最远波谷传到了图示中的位置,且恰好与波源S2发出的简谐波的最远波谷只有一个交点,则( )
A.波的传播速度是2m/s
B.波源S2的坐标为(3,0,0)
C.t=1s时,波峰与波峰相遇的位置有2个
D.t=1s时,1.5m处的质点运动的总路程是40cm
【答案】BD
【来源】2025届浙江省县域教研联盟高三上学期12月高考模拟考试物理试题
【详解】A.由题意可知,两列简谐波的波速相同,周期T=0.5s,再根据“在t=0.75s时波源S1发出的简谐波的最远波谷传到了图示中的位置”可知
因此波长
根据
故A错误;
B.根据“t=0.25s时波源S2从平衡位置开始沿z轴负方向起振做简谐运动”和“且恰好与波源S2发出的简谐波的最远波谷只有一个交点”可知波源S2的坐标在(3,0,0)处,故B正确;
C.t=1s时波源S1发出的简谐波在空间有两个波峰,波源S2发出的简谐波在空间只有一个波峰,且波源S1的第二个波峰与波源S2的波峰恰好在x轴上相遇,出现一个相切点,同时,空间中波源S1的第一个波峰与波源S2的波峰相交,出现两个交点,因此波峰与波峰相遇的位置有3个,故C错误;
D.在t=0.375s时波源S1发出的简谐波达到1.5m处,1.5m处的质点开始振动,在t=0.625s时,波源S1发出的简谐波也达到1.5m处,此时1.5m处的质点已经振动了0.25s(半个周期),运动的路程为2×A=10cm,此后该位置为振动加强点,振幅为2A,经过0.375s(四分之三个周期)后,运动的路程为3×2A=30cm,因此t=1s时1.5m处的质点运动的总路程是40cm,故D正确。
故选BD。
二、选择题Ⅱ(本题共3小题,每小题4分,共12分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
11.由均匀透明材料制成的半圆柱的截面如图所示,AB为直径边界,O为圆心,半径为R;有一点光源嵌于P点,在纸面内向各个方向发射黄光,该材料对黄光的折射率n=2。已知PO⊥AB,PO=。不考虑光在材料内部的反射,则( )
A.直径边界与半圆弧边界有光线射出的总长度为
B.欲使黄光能从半圆形边界全部射出,n不能超过
C.若改用红光光源,有光线射出的边界总长度将变短
D.人眼在P点正上方C处观察,看到点光源的像就在P处
【答案】B
【详解】A.黄光的临界角
sinC=
得
C=30°
做出临界光线如图所示,由几何关系可得∠EPF=120°,∠HPG=60°,所以在直径边界与半圆弧边界有光线射出的总长度为
选项A错误;
B.从P点射向半圆形边界的光线在I处的入射角最大,欲使黄光能从半圆形边界全部射出,则n的最小值
选项B正确;
C.若改用红光光源,红光的折射率小于黄光的折射率,红光的临界角大,有光线射出的边界总长度将增大,选项C错误;
D.人眼在P点正上方C处观察,看到点光源的像被抬高,选项D错误。
【注:可推导垂直看水下物体的深度】
故选B。
12.如图所示,一理想变压器,原线圈匝数为1000匝,闭合铁芯上绕有一个带有中心抽头的副线圈,从中心抽头1处将副线圈分成匝数相同的、两部分,变压器原线圈两端接电压为的交流电源,已知电流表、和电压表V均为理想电表,单刀双掷开关合向1时电流表、示数分别为0.25A和1.0A,下列说法正确的是( )
A.整个副线圈的总匝数为250匝
B.开关接2时电压表示数为110V
C.开关接2时电流表示数为1.0A
D.开关接2与接1相比,电压表与电流表示数的比值不变
【答案】BC
【详解】A.根据电流与匝数的关系可得
故
故整个副线圈的总匝数为
匝
故A错误;
BC.当开关关K合向1时,根据
解得
故电阻为
变压器原线圈两端接电压有效值为,则开关接2时,根据
可得
示数为
故根据
解得示数为
故BC正确;
D.当开关关K合向1时,电压表与电流表示数的比值为
故比值不相等,故D错误。
故选BC。
13.氢原子的能级如图所示.氢原子从n=2能级向n=1能级跃迁所放出的光子,恰能使某金属产生光电效应,下列判断正确的是( )
A.氢原子辐射出光子后,氢原子能量变大
B.该金属的逸出功W0=10.2 eV
C.用一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时,所发出的光照射该金属,所有的光都能发生光电效应
D.用一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时,所发出的光照射该金属,产生的所有光电子中,其中最大的初动能为2.55 eV
【答案】BD
【详解】A:氢原子辐射出光子后,氢原子能量变小.故A项错误.
B:氢原子从n=4能级直接向n=1能级跃迁所放出的光子能量,恰能使某金属产生光电效应,该金属的逸出功W0=12.75eV.故B项正确.
C:一群处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁时所发出的光的光子能量最大值为,比该金属的逸出功小;照射金属不会有光电子逸出.故C项错误.
D:据,氢原子处于n=1能级时,其核外电子在最靠近原子核的轨道上运动.故D项正确.
三、非选择题(本题共5小题,共58分)
14.实验题(共3小题)
Ⅰ、(6分)某实验小组利用如图所示的装置探究小车的质量一定时,小车的加速度与拉力的关系。
(1)调节好实验装置后, ;
A.先接通电源再放开小车 B.先放开小车再接通电源
(2)小车的质量为m,砝码(包括小盘)的总重量为M,当满足M远小于m时,则可认为砝码(包括小盘)的总重力大小等于小车所受拉力F的大小,实际上拉力F (填“略小于”或“略大于”)砝码及小盘的总重力;
(3)保持小车质量m不变,逐渐改变砝码(包括小盘)的总质量M,得到小车的加速度与力的关系(a-F图像)如图所示,图线未过坐标原点的原因是 。
【答案】 A 略小于 斜面倾角过大或平衡摩擦力过度
【详解】(1)[1]调节好实验装置后,先接通电源再放开小车,故A正确,B错误。
(2)[2]实际上由于砝码及砝码盘向下加速运动处于失重状态,则拉力F略小于砝码(包括小盘)的总重力。
(3)[3]由图像可知,当F=0时小车的加速度不为零,可知原因是斜面倾角过大(平衡摩擦力过度)。
Ⅱ、(5分)在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中,实验室备有下列器材
A.干电池(电动势E约1.5V、内电阻r约1.0Ω)
B.电流表G(满偏电流2.0mA、内阻R0=10Ω)
C.电流表A(量程0-0.6A、内阻约0.5Ω)
D.滑动变阻器R1(0一20Ω,10A)
E.滑动变阻器R2(0-1000Ω,10A)
F.定值电阻R0(阻值990Ω)
G.开关和导线若干
实验步骤如下:
①利用选好的器材正确连接电路;
②闭合开关S,移动滑动变阻器的滑动端P至某一位置,记录电流表G的示数和电流表A的示数;
③多次改变滑动端P的位置,得到多组数据;
④在图乙所示的坐标纸上建立、坐标系,并已标出了与测量数据对应的4个坐标点.还有一组数据如图丙中的电表所示,请读出此时电流表G的示数I1= mA和电流表A的示数I2= mA
⑤将此组数据的对应点标在图乙的坐标系中,并依据所标各点在图中描绘出图线 ;
⑥利用所画图线求得电源的电动势E= V,电源的内阻r= Ω(结果要求保留两位小数)
【答案】 1.30; 0.33; ; 1.48; 0.56
【详解】
(1)由图可知,电流表G的示数为1.30mA,电流表A的示数0.33A;
(2)根据坐标系内描出的点作出图象,图象如图所示;
由图1所示电路图可知,在闭合电路中:E=I1(R0+Rg)+I2r,
由图象可知,
联立解得:E=1.48V,r=0.56Ω.
Ⅲ、(3分)如图1所示是某班学生做“探究加速度与力、质量的关系”的实验所使用的装置图。
(1)以下说法正确的是
A.小车总质量远小于槽码质量
B.每次改变小车上的钩码质量时,都需要重新补偿阻力
C.补偿阻力时不能移去打点计时器和纸带
D.释放小车后立即打开打点计时器
(2)以小车和钩码的总质量M为横坐标,加速度的倒数为纵坐标,甲、乙两组同学分别得到的图像如图2所示。由图可知,甲组所用的 (选填“小车”或“钩码”或“槽码”)质量比乙组的更大。
(3)如图3是丙组同学打出的其中一条纸带,则打出计数点3时小车速度大小v3= m/s,小车的加速度大小a= m/s2。(计算结果均保留三位有效数字)
【答案】(1)C
(2)槽码
(3) 0.966 1.75~1.82
【详解】(1)A.小车总质量应远大于槽码质量。由牛顿第二定律
解得
则绳子对小车的拉力
当时,绳子拉力才近似等于槽码重力,A错误;
B.实验前进行补偿阻力后,后续实验过程不需要重复补偿阻力。因为小车沿轨道向下的分力与沿轨道向上的摩擦力都与小车质量成正比,在公式中可以约除,B错误;
C.补偿阻力时小车需要连接纸带,纸带要穿过打点计时器。因为补偿阻力时需要连同纸带所受的阻力一并平衡,同时需要通过纸带上的点间距判断小车是否做匀速直线运动,C正确;
D.应先打开打点计时器,待稳定打点后释放小车,D错误。
故选C。
(2)设槽码的质量为m,由牛顿第二定律
解得
所以斜率越小,槽码的质量m越大,由图可知甲组所用的槽码质量比乙组的更大。
(3)[1]由纸带知相邻两个计数点间的时间间隔T=0.1s,打计数点3时,小车的速度
[2]小车的加速度
15.(8分)图为两位同学参加“充气碰碰球”游戏的场景,“充气碰碰球”用薄膜充气膨胀成型,充气之后单个碰碰球内气体的体积,压强。为保障游戏安全,球内气体的最大压强。
(1)不考虑球内气体的温度变化,求游戏中单个球体积压缩量的最大值;
(2)假设球内气体温度始终与外界环境温度相等,若充气工作在早晨环境下完成,当环境温度上升到时,求此时游戏中单个球体积压缩量的最大值(结果保留一位有效数字)
【答案】(1);(2)
【详解】(1)球内气体做等温变化,根据玻意耳定律有
单个球体积压缩量的最大值
解得
(2)早晨充好气后球内气体的热力学温度
环境温度上升到时,球内气体的热力学温度
对单个球内的气体分析,根据理想气体状态方程有
游戏中单个球体积压缩量的最大值
16.(11分)某户外大型闯关游戏“渡河”环节中,选手从圆弧面上俯冲而下,为了解决速度过快带来的风险,设计师设计了如图所示的减速装置.选手在半径为R,圆心角为的光滑圆弧面上最高点E从静止开始下滑,在圆弧的最低点D滑上水平放置的缓冲装置A板,圆弧在D点与A板上表面相切,经过A板后滑上始终浮于河面的B板,B板紧靠A板,B板的左侧放置一物体C,选手经过A接触物体C时迅速抱住C并合为一体,抱住时间极短。已知,A、B的质量均为,C的质量为,A、B的长度均为,选手与A之间以及选手和C的组合体与B间的动摩擦因数均为,A与地面间的动摩擦因数。B在水中运动时受到的阻力是其所受浮力的0.1倍,B碰到河岸后立即被锁定。不计水流速度,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,选手始终保持坐姿且和物体C组成的组合体均可看作质点,。请计算:
(1)选手滑到圆弧上D点的一瞬间,对轨道的压力和选手所受重力之比;
(2)若选手的质量为,河宽范围为,求选手与C的组合体在B板上的划痕长度与河宽d的关系式。
【答案】(1);(2)(其中:)
【详解】(1)选手从E点到D点,由动能定理有
选手在D点,由牛顿第二定律有
解得选手受的支持力
根据牛顿第三定律,选手对轨道的压力
选手对轨道的压力和选手所受重力之比
(2)经计算可知
故A板不会相对地面滑动。
选手从开始下滑到与物体C碰撞前,由动能定理有
解得选手与物体碰撞前的速度
选手与C发生碰撞过程中动量守恒,由动量守恒定律有
解得
假设在共速前,板B没有到达河岸被锁定,选手和物体C组成的系统,由牛顿第二定律有
解得
对于平板B,由牛顿第二定律有
解得
设经过时间t二者共速,则有
解得
由匀变速运动的规律,碰后t时间内板B的位移
河宽范围为
可以判断出在河宽为时,选手和物体C系统恰好和板B共速且板B刚好被锁定,假设成立。
所以,在板B和河岸碰撞之前,选手和C系统和板B还没有达到共速,设从选手和C滑上板B后,经过时间,板B被锁定,设板最右端到河岸的距离为,则有
板B的位移为
选手和物体C系统位移为
此阶段相对位移为
当板B锁定瞬间,选手和C系统的速度为
此后选手和物体C系统将在静止的板B上做匀减速运动,加速度大小依然为
此阶段选手和C系统将在板B上的划痕长为有
选手和系统在板B上的划痕长
可得
(其中:)
17.(12分)为了提高自行车夜间行驶的安全性,小明同学设计了两种发电装置为车灯供电。
方式一:如图甲所示,固定磁极在中间区域产生匀强磁场,磁感应强度,矩形线圈固定在转轴上,转轴过边中点,与边平行,转轴一端通过半径的摩擦小轮与车轮边缘相接触,两者无相对滑动。当车轮转动时,可通过摩擦小轮带动线圈发电,使两灯发光。已知矩形线圈匝,面积,线圈总电阻,小灯泡电阻均为。
方式二:如图乙所示,自行车后轮由半径的金属内圈、半径的金属外圈(可认为等于后轮半径)和绝缘辐条构成。后轮的内、外圈之间沿同一直径接有两根金属条,每根金属条中间分别接有小灯泡,阻值均为。在自行车支架上装有强磁铁,形成了磁感应强度、方向垂直纸面向里的“扇形”匀强磁场,张角。以上两方式,都不计其它电阻,忽略磁场的边缘效应。求:
(1)“方式一”情况下,当自行车匀速骑行速度时,小灯泡的电流有效值;
(2)“方式二”情况下,当自行车匀速骑行速度时,小灯泡的电流有效值。
【答案】(1);(2)
【详解】(1)根据题已知条件可得感应电动势最大值
其中
代入数据解得
由于产生的是正弦式交流电,则可知其有效电压为
回路中的总电阻
小灯泡电流的有效值为
解得
(2)根据法拉第电磁感应定律有
其中
产生方波式交变电流,设有效值为,则有
代入数据解得
回路中总电阻
灯泡电流的有效值为
18.(13分)欧洲大型强子对撞机是现在世界上最大、能量最高的粒子加速器,是一种将质子加速对撞的高能物理设备,其原理可简化如下:两束横截面积极小长度为质子束以初速度同时从左、右两侧入口射入加速电场,经过相同的一段距离后射入垂直纸面的圆形匀强磁场区域并被偏转,最后两质子束发生相碰.已知质子质量为,电量为;加速极板AB、A'B'间电压均为,且满足.两磁场磁感应强度相同,半径均为,圆心O、O'在质子束的入射方向上,其连线与质子入射方向垂直且距离为;整个装置处于真空中,忽略粒子间的相互作用及相对论效应.
(1)试求质子束经过加速电场加速后(未进入磁场)的速度和长度;
(2)试求出磁场磁感应强度和粒子束可能发生碰撞的时间;
(3)若某次实验时将磁场O的圆心往上移了,其余条件均不变,则质子束能否相碰?若不能,请说明理由;若能,请说明相碰的条件及可能发生碰撞的时间.
【答案】(1)v=2v0 ;L=2l0;(2)△t;(3)若t′>t.即当时,两束粒子不会相遇;若t′<t.即当时,两束粒子可能相碰撞的最长时间:△t=
【分析】(1)由动能定理即可求出粒子的速度,由位移公式即可求出长度l;
(2)由半径公式即可求出磁感应强度,由位移公式即可求出时间;
(3)通过运动的轨迹与速度的方向分析能否发生碰撞.
【详解】(1)质子加速的过程中,电场力做功,得:
将eU0mv02代入得:v=2v0
由于是相同的粒子,又在相同的电场中加速,所以可知,所有粒子在电场中加速的时间是相等的,在加速 之前,进入电场的时间差:
出电场的时间差也是△t,所以,出电场后,该质子束的长度:L=vt=2v0t=2l0
(2)粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,在偏转后粒子若发生碰撞,则只有在粒子偏转90°时,才可能发生碰撞,所以碰撞的位置在OO′的连线上.
洛伦兹力提供向心力,即:
所以:B
由于洛伦兹力只改变磁场的方向,不改变粒子的速度,所以粒子经过磁场后的速度的大小不变,由于所有粒子的速度大小相等,所以应先后到达同一点,所以碰撞的时间:△t
(3)某次实验时将磁场O的圆心往上移了,其余条件均不变,则质子束经过电场加速后的速度不变,而运动的轨迹不再对称.对于上边的粒子,不是对着圆心入射,而是从F点入射,如图:
E点是原来C点的位置,连接OF、OD,作FK平行而且等于OD,再连接KD,由于OD=OF=FK,则四边形ODFK是菱形,即KD=KF,所以粒子仍然从D点射出,但方向不是沿OD的方向,K为粒子束的圆心.
由于磁场向上移了,故:
得:,
而对于下边的粒子,没有任何的改变,故两束粒子若相遇,则一定在D点相遇.
下方的粒子到达C′后先到达D点的粒子需要的时间:
而上方的粒子到达E点后,最后到达D点的粒子需要的时间:
若t′>t.即当时,两束粒子不会相遇;
若t′<t.即当时,两束粒子可能相碰撞的最长时间:△t=t﹣t′
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