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2023-2024学年浙江省新阵地教育联盟高三上学期第二次联考 物理试题（含答案）
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这是一份2023-2024学年浙江省新阵地教育联盟高三上学期第二次联考 物理试题（含答案），共4页。试卷主要包含了 考试结束后，只需上交答题卷等内容，欢迎下载使用。
物理试题（含答案）
考生须知：
1. 本卷满分 100分，考试时间90分钟。
2. 答题前，在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字。
3. 所有答案必须写在答题卷上相应的位置，写在试卷上无效。
4. 考试结束后，只需上交答题卷。
选择题部分
一、选择题Ⅰ（本题共 13 小题，每小题3分，共39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.下列四组单位中，单位对应的物理量均为矢量的一组是
A． 特斯拉、牛顿B． 法拉、库仑
C． 韦伯、赫兹D． 亨利、开尔文
2. 在排球运动中，下列说法正确的是
A． 扣球时运动员对排球的作用力大于排球对运动员的作用力
B． 在研究排球扣球动作时能将球视作质点
C． 排球在空中运动时受到重力、空气作用力和运动员手臂的弹力
D． 排球在飞行和击球时惯性不变
3. 千岛湖沪马探险乐园的“火箭蹦极”因其惊险刺激深受年青人喜爱，如图所示，“蹦极球”被向上抛出后上升的运动过程中，忽略绳索对它的作用力和空气阻力，下列关于“蹦极球”在此运动过程中的位移X、加速度大小a、动能Ek、和机械能E随时间t的变化关系中，正确的是
4.日本政府公布的福岛核电站核污水的排海计划，引起了中国的高度关注。福岛核事故泄漏到海洋的污染物含有多种放射性物质，主要有三种：碘131、铯134 和铯 137，它们的半衰期分别为8天、2年和30年，其中铯137的衰变方程为： 55137Cs→56137Ba+X，下列说法正确的是
A． 随着未衰变原子核数量的减少，元素的半衰期也相应变短
B． 从长时间来看， 碘131的放射性危害小于铯137的放射性危害
C． 铯137衰变时，衰变产物中的X为质子
D． 铯137衰变时会放出能量，衰变过程中的质量亏损等于X的质量
5.支持无线充电的电子设备内部都有一个线圈，而支持反向无线充电的手机内部线圈还接有一个交流/直流变换器，如图所示，当手机为其他无线充电设备充电时，手机内部的升压板先将额定电压为4.2V的锂电池升压至 5V，再通过转换器逆变为高频交变电流，当接收线圈与授电线圈正对放置时即可实现用手机反向无线充电。下列说法正确的是
A． 无线充电技术主要利用了自感
B． 反向充电时授电线圈和接收线圈之间没有作用力
C． 反向充电时授电线圈和接收线圈之间只存在引力
D． 反向充电和正向充电均是利用了互感
6.趣味比赛“毛毛虫竞速”锻炼体能的同时，考验班级的团队协作能力。某班级在比赛中四位同学齐心协力，默契配合，发令后瞬间加速出发，加速度大小约为 5.0m/s2。已知“毛毛虫”道具质量为 10kg，重力加速度g的大小取 10m/s²。则在发令后瞬间平均每位同学对道具的作用力约为
A． 10NB． 25NC． 28ND． 100N
7.北京时间2023年7月20日21时40分，经过约 8小时的出舱活动，神舟十六号航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮密切协同，在空间站机械臂支持下，圆满完成出舱活动全部既定任务。已知核心舱组合体离地高度约 391.9千米。以下说法正确的是
A． 航天员相对太空舱静止时， 所受合外力为零
B． 由于太空舱在绕地圆周运动，出舱后航天员会很快远离太空舱
C． 航天员在８小时的出舱活动中，将绕地球转过 13周
D． 航天员出舱后，环绕地球的速度约为 7.7km/s
8. 下列关于传感器元件说法错误的是
A． 如图甲，是一光敏电阻，随着光照的增强，载流子增多，导电性变好
B． 如图乙，是一电阻应变片，其电阻随受外力而发生机械形变的变化而发生变化
C． 如图丙，当磁体靠近“干簧管”时，“干簧管”能起到开关的作用是由于电磁感应
D． 如图丁，是一种电感式微小位移传感器，物体1连接软铁芯2插在空心线圈3中，当物体1向左发生微小位移时，线圈自感系数变大
9. 如图为某一径向电场的示意图， 电场强度大小可表示为 E=kR，k为常数，比荷相同的两带电粒子分别在半径R1、R2的圆轨道上运动，不考虑粒子间的相互作用及重力，则
A． 轨道R1上的粒子速度更大B． 轨道R2上的粒子速度更大
C． 轨道R1上的粒子角速度更大D． 质量大的粒子动能不一定大
10.如图所示，边长为a电阻为R的正方形导体框水平放置，磁感应强度为B的匀强磁场与水平面成θ=30°角斜向下，导体框可分别绕mn和ef轴以相同角速度ω匀速转动。下列说法正确的是
A． 从图示位置导体框绕ef轴顺时针转过 90°与绕mn轴转过 90°导体框的磁通量变化量相同
B． 从图示位置导体框绕ef轴顺时针转过90°比绕mn轴转过90°导体框的磁通量变化量大
C． 导体框绕ef轴转动比绕mn轴转动时导体框的发热功率小
D． 导体框绕ef轴转动与绕mn轴转动时导体框的发热功率一样大
11.某学习小组为了研究水面波的传播特点，在水面上放置波源和浮标，两者的间距为L。t=0时刻，波源开始从平衡位置在竖直方向做简谐运动，产生的水波沿水平方向传播（视为简谐波）， t1时刻传到浮标处使浮标开始振动，此时波源刚好位于正向最大位移处，波源和浮标的振动图像分别如图中的实线和虚线所示，则
A． 水波的波长为 43LB． 波源的振动周期为 34t1 ，
C． 2t₁时刻波源沿y轴负方向运动D． 水波的传播速度大小为 3L4t1
12.如图，质量为0.1kg的方形铝管静置在足够大的绝缘水平面上，现使质量为0.2kg的条形磁铁（条形磁铁横截面比铝管管内横截面小）以v=3m/s的水平初速度自左向右穿过铝管，忽略一切摩擦，不计管壁厚度。则
A． 磁铁穿过铝管过程中，铝管受到的安培力可能先水平向左后水平向右
B． 磁铁穿过铝管后，铝管速度可能为4m/s
D． 磁铁穿过铝管过程所产生的热量可能达到0.2J
13.如图所示， 楔形玻璃的横截面AOB的顶角为45°， OA边上的点光源S到顶点O的距离为L，光在玻璃中的折射率为 233，光线射向OB边，不考虑多次反射， OB边上有光射出部分的长度为
A．62LB．6LC．6+22LD．6−22L
二、选择题Ⅱ（本题共2小题，每小题3分，共6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 3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
14. 下列说法正确的是
A． 相同质量的 100℃热水和 100℃水蒸气的内能相同
B． 在不同的惯性参考系中，物理规律的形式是相同的
C． 光的偏振现象能说明光是横波
D． 红外线遥感技术是利用红外线穿透本领强的特征
15. 氢原子能级示意如图，已知可见光的光子能量在1.62eV到3.11eV之间。现有大量氢原子处于n=5 能级上，氢原子从n=5 能级跃迁到n=2 能级可产生a光，从n=4能级跃迁到n=2能级可产生b光， a光和b光的波长分别为λ。和λ₂，照射到逸出功为2.29eV的金属钠表面均可产生光电效应，遏止电压分别为Ua和Ub，下列说法正确的是
A． a光和b光都是可见光，且 λa<λb
B． Ua>Ub
C． a光产生的光电子最大初动能 Eₖ=0.57eV
D． 氢原子从高能级向低能级跃迁时可能辐射出γ射线
非选择题部分
三、非选择题（本题共 5 小题， 共55分）
16. 实验题（Ⅰ、Ⅱ两题，共 14分）
Ⅰ.实验装置如图 1，使重锤自由下落，打点计时器在随重锤下落的纸带上打下一系列点迹。挑出点迹清晰的一条纸带，从点迹清晰处依次标出计数点0， 1， 2，…，7，纸带如图2。
（1）该装置可以用于测量当地重力加速度和验证机械能是否守恒，在下列器材中，两种实验都必须使用的器材是 （多选）
A． 交流电源B． 天平（含砝码）
C． 刻度尺D． 秒表
（2）为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的
A． 速度变化量和高度变化量
B． 速度变化量和势能变化量
C． 动能变化量与势能变化量
（3）在验证机械能是否守恒的实验中，大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是
A． 利用公式 v=2gℎ计算重物速度
B． 存在空气阻力和摩擦阻力的影响
C． 没有采用多次实验取平均值的方法
（4）打点计时器接在频率为 50Hz的交流电源上，纸带图2所示，计数点0、1间的距离是 cm。打下1点时重锤的瞬时速度大小是 m/s（保留二位有效数字）
（5）在测量当地重力加速度的实验中，某同学根据纸带打出的点，已经读出2、4间和5、7间的距离分别为：3.96cm、6.30cm。请你根据数据求出当地的重力加速度g= m/s2（结果保留3位有效数字）
Ⅱ.某学习小组进行“充电宝不同电量时的电动势和内阻研究”，设计实验电路图如图1所示。
（1）滑动变阻器R用于改变电路中的电流，R0是定值电阻，R0的主要作用是
（2）两只数字多用表分别作为电压表和电流表，电路中的电源为充电宝，通过充电宝的连接线接入电路剥开充电宝连接线的外绝缘层，里面有四根导线，红导线为充电宝的正极，黑导线为负极，其余两根导线空置不用。若用多用电表直流电压档粗测其电动势，多用电表的红表笔应与充电宝的 （“红导线”或“黑导线”）连接。
（3）图2为实物图，请用笔代替导线根据实验电路图将实物图补充完整。
（4）记录被测充电宝实验时的电量百分比（开始时的电量百分比为 100%）。将滑动变阻器电阻调至最大。闭合开关，依次减小滑动变阻器的阻值，记录每次操作的电流表和电压表的示数，根据数据作出 U-I图像如图 3，由图像可得充电宝的电动势 V（保留两位小数），内阻 Ω。（保留两位小数）
（5）当充电宝电量为 80%、60%、40%、20%、5% 时重复上述实验操作，得到不同电量下各组U、I 的实验数据，算出对应的电动势和内阻如下表
（6）研究表明，如果使用所测试的充电宝供电， （“不必”“需要”）考虑充电宝的电量百分比以及电流大小对输出电压的影响。
17. （8分）如图所示，一粗细均匀的细管开口向上竖直放置，管内有一段高度为 4.0cm的水银柱，水银柱下密封了一定质量的理想气体，水银柱上表面到管口的距离为2.0cm。若将细管倒置，水银柱下表面恰好位于管口处，且无水银滴落，管内气体温度与环境温度相同。已知大气压强为76cmHg，环境温度为297K。
（1） 细管倒置后，气体吸热还是放热；
（2）求细管的长度；
（2）若在倒置前，缓慢加热管内被密封的气体，直到水银柱的上表面恰好与管口平齐为止，求此时密封气体的温度。
18.（11 分）一游戏装置如图所示，该装置由小平台、传送带和小车三部分组成。倾角为α=37°的传送带以恒定的速率 v0=6m/s 顺时针方向运行，质量 m=1 kg 的物体（可视为质点）从平台以v1=4.0m/s水平抛出，恰好无碰撞地从传送带最上端（传送轮大小不计）进入传送带。物体在传送带上经过一段时间从传送带底部离开传送带。已知传送带长度 L=7124m ，，物体和传送带之间的动摩擦因数μ=0.75.质量M=2kg的无动力小车静止于光滑水平面上，小车上表面光滑且由水平轨道与圆轨道平滑连接组成，圆轨道半径R=0.5m。物体离开传送带后沿水平方向冲上小车（物体从离开传送带到冲上小车过程无动能损耗），并在小车右侧的最高点离开小车，过一段时间后重新回到小车，不计空气阻力。重力加速度取g=10m/s2。（sin37°=0.6、cs37°=0.8）
（1）求平台距离传送带最上端的高度h；
（2）求物体在传送带上运动的时间t；
（3）从物体离开小车开始计时，求当物体再次回到小车过程中小车发生的位移d。（结果可保留根式）V₁
19.（11分）两根足够长水平金属直轨道平行放置，右侧平滑连接半径为r=0.5m的 14光滑圆轨道，圆弧轨道处于竖直平面内，轨道间距为L=0.5m，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B=2T。现将质量均为m=0.5kg，长为L，电阻为R=0.5Ω的金属棒a、b垂直轨道放置，运动过程中，金属棒与导轨始终垂直且接触良好，金属棒与直轨道间动摩擦因数为μ=0.4，导轨电阻不计，g=10m/s2。
（1）外力使棒b保持静止，对棒a施加水平恒力F=6N，求棒a运动的最大速度Vm 及此时棒a两端的电势差U的大小；
（2）在（1）问中，当棒a匀速运动时，撤去固定棒b的外力，此时作为零时刻，t1=3s时棒b的速度 Vb=2m/s时，求从撤去固定棒b的外力到t1时刻通过棒b的电荷量q，经过一段时间后， a、b运动保持稳定状态，此时棒b的加速度ab的大小；
（3）棒a到达圆弧轨道的底端时 vₐ=6m/s，重新固定棒b，改变F使棒a匀速通过 14光滑圆轨道，求此过程F做的功。（结果保留π）
20.（11 分）如图所示，在XOY平面内，X轴上方有一沿Y轴方向的匀强电场，电场强度为E，X轴的下方是磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直纸面向里，磁场中有一内、外径分别为R、 2R的半圆环形区域，外圆与X轴交于原点O和P点，在Y轴上的M点静止释放一质量为m、电量为q的带电粒子，带电粒子由原点进入磁场，从P点射出，粒子重力不计。
（1） 带电粒子带何种电荷？求M点到原点O的距离L；
（2）求带电粒子从静止释放运动到P点所用的时间t；
（3）若粒子在第二象限某位置水平射出，并从O点进入磁场，P点射出，粒子从O到P的过程中，始终在环形区域中运动，且所用的时间最少，求粒子射出点的坐标。
物理参考答案
一、二、选择题（3分×13题+3 分×2 题=45分）
三、非选择题部分（本题共6小题，共55分）
16. 实验题（I、II两题共 14分）
I.（7分）
（1） AC（2分）（少选得1分）
（2） C（1分）
（3）B（1分）
（4） 1.08（1.05~1.10）（1分）； 0.64（0.63~0.65）（1分）
（5） 9.75（1分）
Ⅱ.（7分）
（1）作为保护电阻，以防止滑动变阻器调节过度导致短路（1分）
（2）红导线（1分）
（3）（如图）（2分）（一条对给 1分）
（4） 5.07（5.06~5.08）（1分）； 0.11（0.10~0.11）（1分）
（6）不必（1分）
17.（8分）
（1）细管倒置后，由于气体变大，气体对外做功，而气体温度最终不变，内能不变，由：
ΔU = W +Q
可知气体吸热 ___________2分
（2）设细管的长度为L，横截面的面积为S，水银柱高度为h；初始时，设水银柱上表面到管口的距离为 h，被密封气体的体积为 V，压强为 p； 细管倒置时，气体体积为 V1，压强为 p1。
由玻意耳定律有
pV=p1V1___________1分
由力的平衡条件可得，细管倒置前后后，管内气体压强有
p=p0+pgh=80cmHg，
p1=p0-ρgh=72cmHg___________1分
式中，ρ、g分别为水银的密度和重力加速度的大小， p0为大气压强。由题意有
V=S（L-h1-h）， V1=S（L-h）
联立解得L=24cm___________1分
（3）设气体被加热前后的温度分别为T0和T，由盖-吕萨克定律有
VT0=V1T___________1分
则 T=330K___________2分
18.（11分）
（1）物体沿水平方向飞出，恰好无碰撞地从传送带最上端，则有
tanα=vyv1 vy=3m/s___________1分
又 2gℎ=νy2联立解得h= 0.45m___________2分
（2）物体刚滑上传送带时的速度为___________1分（算出5m/s得1分）
v=v1csα=5m/s可知物体刚滑上传送带受到向下的滑动摩擦力，根据牛顿第二定律可知，物体的加速度大小为___________1分
a=mgsinα+μmgcsαm=12m/s2
物体刚滑上传送带到与传送带共速所用时间为 t1=ν0−νa=112S___________1 分
下滑的位移为 x1=v+v02t1=1124m物体与传送带共速后，由于 μ=0.75=tanα，物体与传送带一起向下匀速运动
t2=L−x1ν0=512S___________1分
t =t1+t2 =0.5s___________1分
（3）物体刚滑上小车的速度为v2=6m/s
物体刚离开小车时，相对速度方向竖直向上，则物体与小球有相同的水平速度，以物体和小车为系统，根据系统水平方向动量守恒可得 mv₂=m+Mvₓ___________1分
解得 vₓ=2m/s
设物体刚离开小车时的竖直分速度为vy，根据系统机械能守恒可得
12mv22=12mv32+12Mvx2+mgRv32=vx2+vy2
解得 vy=14m/s
物体刚离开小车后在竖直方向做竖直上抛运动，则从物体离开小车开始计时，物体重新回到小车所用的时间为___________1分（得出 Vy也可得1分）
t=2vyg=145s
由此可得 ∴d=vxt=2145m___________1分
19.（11分）
（1）当a=0时，棒a的速度最大，此时有： I=BLvm2R
F=μmg+BIL___________1分
得： vₘ=4m/s___________1分
I=4A
E=BLVₘ=4V___________1分
U=IR=2V___________1分
（2）从撤去固定棒b的外力到 t₁时刻，对棒b使用动量定理：
BLq−μmgt=mvb−0___________1分
q=7C___________1分
撤去固定棒b的外力后：
对棒b： BBLV2RL−μmg=mab
对棒 a： F−μmg−B2L2Δv2R=maa
当 aa=ab，时达到稳定状态___________1分
有： ab=2m/s2___________1分
（3）棒a匀速通过圆轨道产生正弦式交流电
Q=I有2⋅2R⋅t___________1分
t=πr2va
I有=BLva2⋅12R
WF=mgr+Q___________1分
=2.5+3π4J___________1分
20.（11分）
（1）带电粒子带正电
电荷在磁场中： qvB=mv22R
在电场中： v2=2qEmL
联立得： L=qB2R2mE
（2）在电场中：
t1=νa=2BRE
在磁场中： t2=T2=πmqB
则粒子从静止释放运动到P点的时间： t=2BRE+πmqB___________1分
（3）如图所示，粒子穿过磁场时间最短
设带电粒子在磁场中运动的半径为r，由几何关系得：
r2=2R2+r−R2
r=3R2___________1分
速度与x轴的夹角为θ，则 csθ=13
磁场中有： qvB=mv2r
得： V=3qBR2m___________1分
v0=vcsθ=qBR2m
可知： x=vt1=2qB2R22mE___________1分
Y=L
坐标为 −2qB2R22mEqB2R2mE___________1分
电量/%
100
80
60
40
20
5
充电宝电动势/V
5.04
5.00
5.04
5.14
5.08
充电宝内阻/Ω
0.21
0.20
0.21
0.25
0.15
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
答案
A
D
D
B
D
C
D
C
C
B
A
D
C
BC
ABC
物理试题（含答案）
考生须知：
1. 本卷满分 100分，考试时间90分钟。
2. 答题前，在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字。
3. 所有答案必须写在答题卷上相应的位置，写在试卷上无效。
4. 考试结束后，只需上交答题卷。
选择题部分
一、选择题Ⅰ（本题共 13 小题，每小题3分，共39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.下列四组单位中，单位对应的物理量均为矢量的一组是
A． 特斯拉、牛顿B． 法拉、库仑
C． 韦伯、赫兹D． 亨利、开尔文
2. 在排球运动中，下列说法正确的是
A． 扣球时运动员对排球的作用力大于排球对运动员的作用力
B． 在研究排球扣球动作时能将球视作质点
C． 排球在空中运动时受到重力、空气作用力和运动员手臂的弹力
D． 排球在飞行和击球时惯性不变
3. 千岛湖沪马探险乐园的“火箭蹦极”因其惊险刺激深受年青人喜爱，如图所示，“蹦极球”被向上抛出后上升的运动过程中，忽略绳索对它的作用力和空气阻力，下列关于“蹦极球”在此运动过程中的位移X、加速度大小a、动能Ek、和机械能E随时间t的变化关系中，正确的是
4.日本政府公布的福岛核电站核污水的排海计划，引起了中国的高度关注。福岛核事故泄漏到海洋的污染物含有多种放射性物质，主要有三种：碘131、铯134 和铯 137，它们的半衰期分别为8天、2年和30年，其中铯137的衰变方程为： 55137Cs→56137Ba+X，下列说法正确的是
A． 随着未衰变原子核数量的减少，元素的半衰期也相应变短
B． 从长时间来看， 碘131的放射性危害小于铯137的放射性危害
C． 铯137衰变时，衰变产物中的X为质子
D． 铯137衰变时会放出能量，衰变过程中的质量亏损等于X的质量
5.支持无线充电的电子设备内部都有一个线圈，而支持反向无线充电的手机内部线圈还接有一个交流/直流变换器，如图所示，当手机为其他无线充电设备充电时，手机内部的升压板先将额定电压为4.2V的锂电池升压至 5V，再通过转换器逆变为高频交变电流，当接收线圈与授电线圈正对放置时即可实现用手机反向无线充电。下列说法正确的是
A． 无线充电技术主要利用了自感
B． 反向充电时授电线圈和接收线圈之间没有作用力
C． 反向充电时授电线圈和接收线圈之间只存在引力
D． 反向充电和正向充电均是利用了互感
6.趣味比赛“毛毛虫竞速”锻炼体能的同时，考验班级的团队协作能力。某班级在比赛中四位同学齐心协力，默契配合，发令后瞬间加速出发，加速度大小约为 5.0m/s2。已知“毛毛虫”道具质量为 10kg，重力加速度g的大小取 10m/s²。则在发令后瞬间平均每位同学对道具的作用力约为
A． 10NB． 25NC． 28ND． 100N
7.北京时间2023年7月20日21时40分，经过约 8小时的出舱活动，神舟十六号航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮密切协同，在空间站机械臂支持下，圆满完成出舱活动全部既定任务。已知核心舱组合体离地高度约 391.9千米。以下说法正确的是
A． 航天员相对太空舱静止时， 所受合外力为零
B． 由于太空舱在绕地圆周运动，出舱后航天员会很快远离太空舱
C． 航天员在８小时的出舱活动中，将绕地球转过 13周
D． 航天员出舱后，环绕地球的速度约为 7.7km/s
8. 下列关于传感器元件说法错误的是
A． 如图甲，是一光敏电阻，随着光照的增强，载流子增多，导电性变好
B． 如图乙，是一电阻应变片，其电阻随受外力而发生机械形变的变化而发生变化
C． 如图丙，当磁体靠近“干簧管”时，“干簧管”能起到开关的作用是由于电磁感应
D． 如图丁，是一种电感式微小位移传感器，物体1连接软铁芯2插在空心线圈3中，当物体1向左发生微小位移时，线圈自感系数变大
9. 如图为某一径向电场的示意图， 电场强度大小可表示为 E=kR，k为常数，比荷相同的两带电粒子分别在半径R1、R2的圆轨道上运动，不考虑粒子间的相互作用及重力，则
A． 轨道R1上的粒子速度更大B． 轨道R2上的粒子速度更大
C． 轨道R1上的粒子角速度更大D． 质量大的粒子动能不一定大
10.如图所示，边长为a电阻为R的正方形导体框水平放置，磁感应强度为B的匀强磁场与水平面成θ=30°角斜向下，导体框可分别绕mn和ef轴以相同角速度ω匀速转动。下列说法正确的是
A． 从图示位置导体框绕ef轴顺时针转过 90°与绕mn轴转过 90°导体框的磁通量变化量相同
B． 从图示位置导体框绕ef轴顺时针转过90°比绕mn轴转过90°导体框的磁通量变化量大
C． 导体框绕ef轴转动比绕mn轴转动时导体框的发热功率小
D． 导体框绕ef轴转动与绕mn轴转动时导体框的发热功率一样大
11.某学习小组为了研究水面波的传播特点，在水面上放置波源和浮标，两者的间距为L。t=0时刻，波源开始从平衡位置在竖直方向做简谐运动，产生的水波沿水平方向传播（视为简谐波）， t1时刻传到浮标处使浮标开始振动，此时波源刚好位于正向最大位移处，波源和浮标的振动图像分别如图中的实线和虚线所示，则
A． 水波的波长为 43LB． 波源的振动周期为 34t1 ，
C． 2t₁时刻波源沿y轴负方向运动D． 水波的传播速度大小为 3L4t1
12.如图，质量为0.1kg的方形铝管静置在足够大的绝缘水平面上，现使质量为0.2kg的条形磁铁（条形磁铁横截面比铝管管内横截面小）以v=3m/s的水平初速度自左向右穿过铝管，忽略一切摩擦，不计管壁厚度。则
A． 磁铁穿过铝管过程中，铝管受到的安培力可能先水平向左后水平向右
B． 磁铁穿过铝管后，铝管速度可能为4m/s
D． 磁铁穿过铝管过程所产生的热量可能达到0.2J
13.如图所示， 楔形玻璃的横截面AOB的顶角为45°， OA边上的点光源S到顶点O的距离为L，光在玻璃中的折射率为 233，光线射向OB边，不考虑多次反射， OB边上有光射出部分的长度为
A．62LB．6LC．6+22LD．6−22L
二、选择题Ⅱ（本题共2小题，每小题3分，共6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 3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
14. 下列说法正确的是
A． 相同质量的 100℃热水和 100℃水蒸气的内能相同
B． 在不同的惯性参考系中，物理规律的形式是相同的
C． 光的偏振现象能说明光是横波
D． 红外线遥感技术是利用红外线穿透本领强的特征
15. 氢原子能级示意如图，已知可见光的光子能量在1.62eV到3.11eV之间。现有大量氢原子处于n=5 能级上，氢原子从n=5 能级跃迁到n=2 能级可产生a光，从n=4能级跃迁到n=2能级可产生b光， a光和b光的波长分别为λ。和λ₂，照射到逸出功为2.29eV的金属钠表面均可产生光电效应，遏止电压分别为Ua和Ub，下列说法正确的是
A． a光和b光都是可见光，且 λa<λb
B． Ua>Ub
C． a光产生的光电子最大初动能 Eₖ=0.57eV
D． 氢原子从高能级向低能级跃迁时可能辐射出γ射线
非选择题部分
三、非选择题（本题共 5 小题， 共55分）
16. 实验题（Ⅰ、Ⅱ两题，共 14分）
Ⅰ.实验装置如图 1，使重锤自由下落，打点计时器在随重锤下落的纸带上打下一系列点迹。挑出点迹清晰的一条纸带，从点迹清晰处依次标出计数点0， 1， 2，…，7，纸带如图2。
（1）该装置可以用于测量当地重力加速度和验证机械能是否守恒，在下列器材中，两种实验都必须使用的器材是 （多选）
A． 交流电源B． 天平（含砝码）
C． 刻度尺D． 秒表
（2）为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的
A． 速度变化量和高度变化量
B． 速度变化量和势能变化量
C． 动能变化量与势能变化量
（3）在验证机械能是否守恒的实验中，大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是
A． 利用公式 v=2gℎ计算重物速度
B． 存在空气阻力和摩擦阻力的影响
C． 没有采用多次实验取平均值的方法
（4）打点计时器接在频率为 50Hz的交流电源上，纸带图2所示，计数点0、1间的距离是 cm。打下1点时重锤的瞬时速度大小是 m/s（保留二位有效数字）
（5）在测量当地重力加速度的实验中，某同学根据纸带打出的点，已经读出2、4间和5、7间的距离分别为：3.96cm、6.30cm。请你根据数据求出当地的重力加速度g= m/s2（结果保留3位有效数字）
Ⅱ.某学习小组进行“充电宝不同电量时的电动势和内阻研究”，设计实验电路图如图1所示。
（1）滑动变阻器R用于改变电路中的电流，R0是定值电阻，R0的主要作用是
（2）两只数字多用表分别作为电压表和电流表，电路中的电源为充电宝，通过充电宝的连接线接入电路剥开充电宝连接线的外绝缘层，里面有四根导线，红导线为充电宝的正极，黑导线为负极，其余两根导线空置不用。若用多用电表直流电压档粗测其电动势，多用电表的红表笔应与充电宝的 （“红导线”或“黑导线”）连接。
（3）图2为实物图，请用笔代替导线根据实验电路图将实物图补充完整。
（4）记录被测充电宝实验时的电量百分比（开始时的电量百分比为 100%）。将滑动变阻器电阻调至最大。闭合开关，依次减小滑动变阻器的阻值，记录每次操作的电流表和电压表的示数，根据数据作出 U-I图像如图 3，由图像可得充电宝的电动势 V（保留两位小数），内阻 Ω。（保留两位小数）
（5）当充电宝电量为 80%、60%、40%、20%、5% 时重复上述实验操作，得到不同电量下各组U、I 的实验数据，算出对应的电动势和内阻如下表
（6）研究表明，如果使用所测试的充电宝供电， （“不必”“需要”）考虑充电宝的电量百分比以及电流大小对输出电压的影响。
17. （8分）如图所示，一粗细均匀的细管开口向上竖直放置，管内有一段高度为 4.0cm的水银柱，水银柱下密封了一定质量的理想气体，水银柱上表面到管口的距离为2.0cm。若将细管倒置，水银柱下表面恰好位于管口处，且无水银滴落，管内气体温度与环境温度相同。已知大气压强为76cmHg，环境温度为297K。
（1） 细管倒置后，气体吸热还是放热；
（2）求细管的长度；
（2）若在倒置前，缓慢加热管内被密封的气体，直到水银柱的上表面恰好与管口平齐为止，求此时密封气体的温度。
18.（11 分）一游戏装置如图所示，该装置由小平台、传送带和小车三部分组成。倾角为α=37°的传送带以恒定的速率 v0=6m/s 顺时针方向运行，质量 m=1 kg 的物体（可视为质点）从平台以v1=4.0m/s水平抛出，恰好无碰撞地从传送带最上端（传送轮大小不计）进入传送带。物体在传送带上经过一段时间从传送带底部离开传送带。已知传送带长度 L=7124m ，，物体和传送带之间的动摩擦因数μ=0.75.质量M=2kg的无动力小车静止于光滑水平面上，小车上表面光滑且由水平轨道与圆轨道平滑连接组成，圆轨道半径R=0.5m。物体离开传送带后沿水平方向冲上小车（物体从离开传送带到冲上小车过程无动能损耗），并在小车右侧的最高点离开小车，过一段时间后重新回到小车，不计空气阻力。重力加速度取g=10m/s2。（sin37°=0.6、cs37°=0.8）
（1）求平台距离传送带最上端的高度h；
（2）求物体在传送带上运动的时间t；
（3）从物体离开小车开始计时，求当物体再次回到小车过程中小车发生的位移d。（结果可保留根式）V₁
19.（11分）两根足够长水平金属直轨道平行放置，右侧平滑连接半径为r=0.5m的 14光滑圆轨道，圆弧轨道处于竖直平面内，轨道间距为L=0.5m，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B=2T。现将质量均为m=0.5kg，长为L，电阻为R=0.5Ω的金属棒a、b垂直轨道放置，运动过程中，金属棒与导轨始终垂直且接触良好，金属棒与直轨道间动摩擦因数为μ=0.4，导轨电阻不计，g=10m/s2。
（1）外力使棒b保持静止，对棒a施加水平恒力F=6N，求棒a运动的最大速度Vm 及此时棒a两端的电势差U的大小；
（2）在（1）问中，当棒a匀速运动时，撤去固定棒b的外力，此时作为零时刻，t1=3s时棒b的速度 Vb=2m/s时，求从撤去固定棒b的外力到t1时刻通过棒b的电荷量q，经过一段时间后， a、b运动保持稳定状态，此时棒b的加速度ab的大小；
（3）棒a到达圆弧轨道的底端时 vₐ=6m/s，重新固定棒b，改变F使棒a匀速通过 14光滑圆轨道，求此过程F做的功。（结果保留π）
20.（11 分）如图所示，在XOY平面内，X轴上方有一沿Y轴方向的匀强电场，电场强度为E，X轴的下方是磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直纸面向里，磁场中有一内、外径分别为R、 2R的半圆环形区域，外圆与X轴交于原点O和P点，在Y轴上的M点静止释放一质量为m、电量为q的带电粒子，带电粒子由原点进入磁场，从P点射出，粒子重力不计。
（1） 带电粒子带何种电荷？求M点到原点O的距离L；
（2）求带电粒子从静止释放运动到P点所用的时间t；
（3）若粒子在第二象限某位置水平射出，并从O点进入磁场，P点射出，粒子从O到P的过程中，始终在环形区域中运动，且所用的时间最少，求粒子射出点的坐标。
物理参考答案
一、二、选择题（3分×13题+3 分×2 题=45分）
三、非选择题部分（本题共6小题，共55分）
16. 实验题（I、II两题共 14分）
I.（7分）
（1） AC（2分）（少选得1分）
（2） C（1分）
（3）B（1分）
（4） 1.08（1.05~1.10）（1分）； 0.64（0.63~0.65）（1分）
（5） 9.75（1分）
Ⅱ.（7分）
（1）作为保护电阻，以防止滑动变阻器调节过度导致短路（1分）
（2）红导线（1分）
（3）（如图）（2分）（一条对给 1分）
（4） 5.07（5.06~5.08）（1分）； 0.11（0.10~0.11）（1分）
（6）不必（1分）
17.（8分）
（1）细管倒置后，由于气体变大，气体对外做功，而气体温度最终不变，内能不变，由：
ΔU = W +Q
可知气体吸热 ___________2分
（2）设细管的长度为L，横截面的面积为S，水银柱高度为h；初始时，设水银柱上表面到管口的距离为 h，被密封气体的体积为 V，压强为 p； 细管倒置时，气体体积为 V1，压强为 p1。
由玻意耳定律有
pV=p1V1___________1分
由力的平衡条件可得，细管倒置前后后，管内气体压强有
p=p0+pgh=80cmHg，
p1=p0-ρgh=72cmHg___________1分
式中，ρ、g分别为水银的密度和重力加速度的大小， p0为大气压强。由题意有
V=S（L-h1-h）， V1=S（L-h）
联立解得L=24cm___________1分
（3）设气体被加热前后的温度分别为T0和T，由盖-吕萨克定律有
VT0=V1T___________1分
则 T=330K___________2分
18.（11分）
（1）物体沿水平方向飞出，恰好无碰撞地从传送带最上端，则有
tanα=vyv1 vy=3m/s___________1分
又 2gℎ=νy2联立解得h= 0.45m___________2分
（2）物体刚滑上传送带时的速度为___________1分（算出5m/s得1分）
v=v1csα=5m/s
a=mgsinα+μmgcsαm=12m/s2
物体刚滑上传送带到与传送带共速所用时间为 t1=ν0−νa=112S___________1 分
下滑的位移为 x1=v+v02t1=1124m
t2=L−x1ν0=512S___________1分
t =t1+t2 =0.5s___________1分
（3）物体刚滑上小车的速度为v2=6m/s
物体刚离开小车时，相对速度方向竖直向上，则物体与小球有相同的水平速度，以物体和小车为系统，根据系统水平方向动量守恒可得 mv₂=m+Mvₓ___________1分
解得 vₓ=2m/s
设物体刚离开小车时的竖直分速度为vy，根据系统机械能守恒可得
12mv22=12mv32+12Mvx2+mgRv32=vx2+vy2
解得 vy=14m/s
物体刚离开小车后在竖直方向做竖直上抛运动，则从物体离开小车开始计时，物体重新回到小车所用的时间为___________1分（得出 Vy也可得1分）
t=2vyg=145s
由此可得 ∴d=vxt=2145m___________1分
19.（11分）
（1）当a=0时，棒a的速度最大，此时有： I=BLvm2R
F=μmg+BIL___________1分
得： vₘ=4m/s___________1分
I=4A
E=BLVₘ=4V___________1分
U=IR=2V___________1分
（2）从撤去固定棒b的外力到 t₁时刻，对棒b使用动量定理：
BLq−μmgt=mvb−0___________1分
q=7C___________1分
撤去固定棒b的外力后：
对棒b： BBLV2RL−μmg=mab
对棒 a： F−μmg−B2L2Δv2R=maa
当 aa=ab，时达到稳定状态___________1分
有： ab=2m/s2___________1分
（3）棒a匀速通过圆轨道产生正弦式交流电
Q=I有2⋅2R⋅t___________1分
t=πr2va
I有=BLva2⋅12R
WF=mgr+Q___________1分
=2.5+3π4J___________1分
20.（11分）
（1）带电粒子带正电
电荷在磁场中： qvB=mv22R
在电场中： v2=2qEmL
联立得： L=qB2R2mE
（2）在电场中：
t1=νa=2BRE
在磁场中： t2=T2=πmqB
则粒子从静止释放运动到P点的时间： t=2BRE+πmqB___________1分
（3）如图所示，粒子穿过磁场时间最短
设带电粒子在磁场中运动的半径为r，由几何关系得：
r2=2R2+r−R2
r=3R2___________1分
速度与x轴的夹角为θ，则 csθ=13
磁场中有： qvB=mv2r
得： V=3qBR2m___________1分
v0=vcsθ=qBR2m
可知： x=vt1=2qB2R22mE___________1分
Y=L
坐标为 −2qB2R22mEqB2R2mE___________1分
电量/%
100
80
60
40
20
5
充电宝电动势/V
5.04
5.00
5.04
5.14
5.08
充电宝内阻/Ω
0.21
0.20
0.21
0.25
0.15
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
答案
A
D
D
B
D
C
D
C
C
B
A
D
C
BC
ABC
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