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浙江省温州市2024届高三物理上学期第一次适应性考试试题（Word版附解析）
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这是一份浙江省温州市2024届高三物理上学期第一次适应性考试试题（Word版附解析），共25页。试卷主要包含了考生答题前，务必将自己的姓名，可能用到的相关参数等内容，欢迎下载使用。
考生须知：
1、本试卷分选择题和非选择题两部分，共8页，满分100分，考试时间90分钟。
2、考生答题前，务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔填写在答题卷上。
3、选择题的答案须用2B铅笔将答题卷上对应题目的答案标号涂黑，如要改动，须将原填涂处用橡皮擦净。
4、非选择题的答案须用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题卷上相应区域内，作图时可先使用2B铅笔，确定后须用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑， 答案写在本试题卷上无效。
5、可能用到的相关参数： 重力加速度 g 均取
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. 下列属于国际单位制中基本单位符号的是（ ）
A cmB. AC. ND. eV
【答案】B
【解析】
【详解】国际单位制的基本物理量与基本单位是：长度、单位m，时间、单位s，质量、单位kg，热力学温度、单位K，电流、单位A，光强度、单位cd（坎德拉），物质的量、单位ml；
故选B。
2. 2023年亚运会在杭州举行。有关运动项目描述，下列说法正确的是（ ）
A. 甲图中跳水运动员在空中运动到最高点时加速度为零
B. 乙图中研究羽毛球运动员击球动作时，运动员可视为质点
C. 丙图中撑杆跳运动员在撑杆起跳上升过程中，运动员始终处于超重状态
D. 丁图中跨栏运动员在100米跨栏比赛中获得第一名，该运动员全程平均速度最大
【答案】D
【解析】
【详解】A．甲图中跳水运动员在空中运动到最高点时加速度不为零，等于重力加速度，故A错误；
B．乙图中研究羽毛球运动员击球动作时，运动员形状不可忽略，运动员不可视为质点，故B错误；
C．丙图中撑杆跳运动员在撑杆起跳上升过程中，当弹力小于重力，合力向下，运动员处于失重状态，故C错误；
D．丁图中跨栏运动员在100米跨栏比赛中获得第一名，位移相同，时间最短，该运动员全程平均速度最大，故D正确。
故选D。
3. 中式八球国际大师赛是世界最大的台球联赛之一、当目标球被对方的球挡住时，需要使用跳球技术，将后手抬高，给母球一个向下的力，台球桌面有弹性，通过反作用力使母球弹起，如图所示。忽略空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A. 台球在空中飞行时，做匀变速曲线运动
B. 台球在空中飞行时，受球杆的作用力和重力
C. 台球在桌面反弹时，桌面对台球的弹力是因为台球发生弹性形变
D. 球杆击打台球时，球杆对台球的作用力大于台球对球杆的反作用力
【答案】A
【解析】
【详解】AB．台球在空中飞行时，只受重力，台球做匀变速曲线运动，故A正确，B错误；
C．台球在桌面反弹时，桌面对台球的弹力是因为桌面发生弹性形变，故C错误；
D．球杆击打台球时，根据牛顿第三定律，球杆对台球的作用力等于台球对球杆的反作用力，故D错误。
故选A。
4. 越野车在冰原上留下的车辙如图所示，则越野车转弯做曲线运动过程中（ ）
A. 惯性变大B. 速度不变
C. 可能处于平衡状态D. 所受的合外力一定不为零
【答案】D
【解析】
【详解】A．物体的惯性由质量决定，质量不变，物体的惯性不变，故A错误；
B．做曲线运动的物体由于速度的方向改变，所以速度一定变化，故B错误；
CD．由于物体的速度改变，所以加速度不为零，即合外力一定不为零，物体不可能处于平衡状态，故C错误，D正确。
故选D。
5. 2022年10月我国在酒泉卫星发射中心成功发射了“夸父一号”卫星，实现了对太阳探测的跨越式突破。“夸父一号”卫星绕地球做匀速圆周运动，距地面高度为720km，运行一圈所用时间为99分钟，根据以上信息可知，“夸父一号”（ ）
A. 发射速度大于第二宇宙速度
B. 绕地球做圆周运动的角速度大于地球自转的角速度
C. 绕地球做圆周运动的线速度小于地球同步卫星的线速度
D. 绕地球做圆周运动的向心加速度大于地球表面的重力加速度
【答案】B
【解析】
【详解】A．“夸父一号”卫星绕地球做匀速圆周运动，所以发射速度小于第二宇宙速度，故A错误；
B．“夸父一号”离地面的高度小于地球同步卫星离地面的高度，所以“夸父一号”的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径，根据万有引力提供向心力
解得
所以“夸父一号”绕地球做圆周运动的角速度大于同步卫星公转角速度，即大于地球自转的角速度，故B正确；
C．根据万有引力提供向心力
解得
所以“夸父一号”绕地球做圆周运动的线速度大于同步卫星公转线速度，故C错误；
D．根据万有引力提供向心力
解得
故D错误。
故选B。
6. 通电螺线管的电流方向如图所示，内部产生的磁场可认为匀强磁场，磁感应强度大小为B。在螺线管的中轴线上有一沿轴线向上的很长的直线电流，以O点为圆心垂直于轴线的平面内有一圆，圆直径上有a、b两点，直线电流在a、b两点产生的磁感应强度大小也为B，下列说法正确的是（ ）
A. 通电螺线管产生的磁场方向沿轴线向下
B. a、b两点合磁场的方向相反
C. a、b两点合磁场的磁感应强度大小均为0
D. a、b两点合磁场的磁感应强度大小均为
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据右手螺旋定则可知，通电螺线管产生的磁场方向沿轴线向上，故A错误；
B．直线电流在a点产生的磁场的方向沿切线指向外，在b点产生的磁场方向沿切线指向里，所以a、b两点合磁场的方向垂直，故B错误；
CD．a、b两点合磁场的磁感应强度大小均为
故C错误，D正确。
故选D。
7. 如图所示，甲同学在地面上将排球以速度v₁击出，排球沿轨迹①运动；经过最高点后，乙同学跳起将排球以水平速度v₂击回，排球沿轨迹②运动， 恰好落回出发点。忽略空气阻力， 则排球（ ）
A. 沿轨迹②运动的最大速度可能为v1
B. 沿轨迹①运动的最小速度为v2
C. 沿轨迹①和轨迹②运动过程的速度变化量大小相同
D. 沿轨迹①和轨迹②运动过程的平均速度大小可能相同
【答案】A
【解析】
【详解】AB．根据图像可知，轨迹①最高点大于轨迹②最高点，分析在最高点往左运动，根据平抛规律可知
轨迹①运动时间长，但水平位移小，所以轨迹①水平分速度小，竖直分速度
轨迹①的大，所以沿轨迹②运动的最大速度可能为v1，沿轨迹①运动的最小速度即水平速度小于v2，故A正确，B错误；
C．沿轨迹①和轨迹②运动过程的速度变化量
不同，因为运动时间不同，故C错误；
D．沿轨迹①和轨迹②运动过程的平均速度大小不同，因为位移大小相同，但时间不同，故D错误。
故选A。
8. 如图所示，x轴沿水平方向，y轴沿竖直方向，在x>0，y>0区域内存在某种介质，其折射率随y的变化而变化。有两束激光a、b从同一位置射入该介质，传播路径如图，则下列说法正确的是（ ）
A. 该介质折射率随y的增大而增大
B. a光的频率比b光的频率大
C. a光的光子能量大于b光的光子能量
D. a光的光子动量小于b光的光子动量
【答案】D
【解析】
【详解】A．介质的折射率随着y的变化而变化，由图知，y一定时，入射角小于折射角，可知此介质的折射率随着y的增大而减小，故A错误；
B．由光线的偏折程度知介质对光a的折射率比对光b的折射率小，所以a光的频率比b光的频率小，故B错误；
C．由于a光的频率比b光的频率小，所以a光的光子能量小于b光的光子能量，故C错误；
D．光子的动量为
由于a光的频率比b光的频率小，a光的光子动量小于b光的光子动量，故D正确。
故选D。
9. 两个电荷量分别为q1和q2的点电荷固定在x轴上的a、b两点，两电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示， 其中c为ab连线上电势最低的点。取无穷远处电势为0，则下列说法正确的是（ ）
A. 两点电荷均带正电，且
B. a、c两点间电场方向沿x轴负方向
C. 负电荷从a移到b的过程中，电势能先增大后减小
D. a、c两点间沿x轴正方向的电场强度先增大后减小
【答案】C
【解析】
【详解】A．图像斜率代表场强，根据图像可知，所有电势均为正值，所以两点电荷均带正电，根据电场叠加原理可知，两电荷在c点场强等大反向，结合
可知
故A错误；
B．沿电场线方向电势降低，所以a、c两点间电场方向沿x轴正方向，故B错误；
C．负电荷从a移到b的过程中，电势先减小再增大
所以电势能先增大后减小，故C正确；
D．a、c两点间沿x轴正方向图像斜率一直减小，电场强度一直减小，故D错误。
故选C。
10. 阴极射线管可简化成如图甲所示结构，电子在O点由静止开始向右加速，加速电压为；经加速后进入偏转电场，偏转电压为 ，偏转极板间距为d；电子射出偏转电场后，直线运动时掠射到荧光屏上，荧光屏上的亮线显示出电子束的径迹。某次实验加上如图乙所示的偏转电压，荧光屏出现如图丙所示的两条亮线。已知电子的电荷量为e，下列说法正确的是（ ）
A. 电子射出偏转电场时的动能为
B. 若仅使偏转极板间距d变为原来的2倍，两亮线右端点的间距会变为原来的
C. 若仅使加速电压 变为原来的2倍，电子离开偏转电场时的动能会变为原来的2倍
D. 若仅使偏转电压 变为原来的倍，两亮线之间的夹角的正切值会变为原来的
【答案】BD
【解析】
【详解】A．根据图丙可知，两粒子偏转方向相反，因为电子在偏转电场中，出射和入射两点间并非电势差为，所以电子射出偏转电场时的动能小于，故A错误；
B．仅使偏转极板间距d变为原来的2倍，根据
，，
可知，在偏转电场中运动时间不变，加速度变为原来的一半
可知，偏转位移变为原来的一半，则两亮线右端点的间距会变为原来的，故B正确；
C．若仅使加速电压 变为原来的2倍，加速电场中电场力功变为原来的2倍，则入射速度变为原来的倍，时间变为原来的，根据
可知，竖直位移变为原来的一半，则在偏转电场中电场力做功
变为原来的一半，电子离开偏转电场时的动能不是原来的2倍，故C错误；
D．若仅使偏转电压 变为原来的倍，运动时间不变，根据
可知，竖直分速度变为原来的一半
变为原来的一半，两亮线之间的夹角的正切值会变为原来的，故D正确。
故选BD。
11. 某款可调节角度的磁吸式车载手机支架如图甲所示。手机放在支架上被磁力吸住后，调节支架使手机与竖直方向成一定角度如图乙所示。已知手机受到的磁力垂直于手机屏幕、大小恒定，且手机和支架始终不发生相对滑动做匀速直线运动。（ ）
A. 手机只受到重力、磁力和摩擦力
B. 若缓慢减小手机与竖直方向的夹角，手机受到的合力增大
C. 若将手机和支架吸盘逆时针缓慢旋转90°角，手机和支架吸盘之间的弹力始终增大
D. 若将手机和支架吸盘逆时针缓慢旋转90°角，手机和支架吸盘之间的摩擦力始终减小
【答案】C
【解析】
【详解】A．有摩擦力必有弹力，故手机还受到弹力作用，故A错误；
B．若缓慢减小手机与竖直方向的夹角，手机受到的合力始终为零，不变，故B错误；
CD．设倾角为，若将手机和支架吸盘逆时针缓慢旋转90°角
手机和支架吸盘之间的弹力始终增大，摩擦力
先增大后减小，故C正确D错误。
故选C。
12. 鲁本斯管是一根空心铝管，一端用橡皮膜封盖，另一端用木块封住，并让管内充满可燃气体，该气体由铝管上面的一排小孔溢出，用火点燃能形成一排火焰的形状如图甲所示。在橡皮膜端夹放上扬声器让声波在管内传播，调节输入声音的频率，当调到某一频率时，火焰的形状变成如图乙所示。已知管内该气体分子的数密度会影响火焰的长度，则（ ）
A. 图乙现象说明声波发生了衍射现象
B. 图乙中a、c火焰最长处此时对应的管内气体分子的数密度最小
C. 增大输入声音的频率，相邻a、c火焰最长处之间的距离会减小
D. 图乙中a、b、c三处火焰对应的管内气体分子的振动幅度相同
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据图像可知，图乙现象说明声波发生了共振现象，故A错误；
B．管内该气体分子的数密度会影响火焰的长度，但具体关系未知，故B错误；
C．受迫振动的频率等于输入的频率，增大输入声音的频率，周期变小，波速不变，则波长变短，相邻a、c火焰最长处之间的距离会减小，故C正确；
D．图乙中a、b、c三处火焰对应的管内气体分子的振动幅度不同，当输入频率等于固有频率振幅最大。故D错误。
故选C。
13. 风力发电是一种绿色清洁能源。根据电磁感应的基本原理，风力发电可建立如下模型，叶片长度为l的风轮机在风的驱动下，带动内部匝数为N的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直磁场的轴匀速转动。设通过矩形线圈的磁通量随时间t按正弦规律变化，周期为 T，磁通量最大值为 ，空气密度为ρ，风速为 v，风轮机叶片旋转所扫过的面积为风力发电机可接受风能的面积，发电机将风的动能转化为电能的效率为η，下列说法正确的是（ ）
A. 发电机线圈在0.5T时刻输出的瞬时电压为0
B. 发电机线圈输出电压的有效值为
C. 发电机的发电功率
D. 若风速加倍，则发电机的发电功率将变为4倍
【答案】C
【解析】
【详解】A．发电机线圈在0.5T时刻，磁通量为零，磁通量变化率最大，则感应电动势最大，故A错误；
B．发电机线圈电动势的有效值为
因为内外电阻关系未知，所以无法确定输出电压，故B错误；
CD．单位时间吹过风的质量为
根据能量守恒，发电机的发电功率
若风速加倍，则发电机的发电功率将变为8倍，故C正确D错误。
故选C。
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. 甲图中干簧管是一种能够感知电场的传感器
B. 乙图中LC电磁振荡电路此时刻电容器正在充电，螺线管产生的磁场正在减弱
C. 丙图中核电站的反应堆外面修建厚厚的水泥墙，用来屏蔽聚变产物放出的射线
D. 丁图中彩超根据反射波的频率变化知道血流速度，利用的是超声波的多普勒效应
【答案】BCD
【解析】
【详解】A．甲图中干簧管是一种能够感知磁场的传感器，故A错误；
B．乙图中LC电磁振荡电路电流流向正极板，此时刻电容器正在充电，电流减小，螺线管产生的磁场正在减弱，故B正确；
C．核电站的核反应堆发生核反应的过程中会放出大量的射线，其产物也有很多的放射性物质，核电站的核反应堆外面修建很厚的水泥层，用来屏蔽裂变产物放出的各种射线，故C正确；
D．“彩超”利用超声波的多普勒效应，根据反射波的频率变化，就能知道血流的速度，故D正确。
故选BCD。
15. 氢原子能级图如图甲所示， 大量处于 能级的氢原子向基态跃迁时，放出频率不同的光子。其中频率最高的光照射图乙电路中光电管阴极K时，电路中电流随电压变化的图像如图丙所示。若电压大于 后微安表示数。 保持不变， 电子的电荷量为e， 质量为m， 则下列说法正确的是（ ）
A. 大量处于 能级的氢原子向基态跃迁时，能放出2种不同频率的光子
B. 用能量为10.20eV的光子照射氢原子，可使处于基态的氢原子发生电离
C. 用图乙实验电路研究光电效应，要测量遏止电压，滑片 P应向 a端滑动
D. 当电路中电压恰好等于时， 到达A板的光电子最大速度
【答案】CD
【解析】
【详解】A．大量处于 能级的氢原子向基态跃迁时，能放出种不同频率的光子，故A错误；
B．用能量为10.20eV的光子照射氢原子，能量小于13.6eV的电离能，不可以使处于基态的氢原子发生电离，故B错误；
C．用图乙实验电路研究光电效应，要测量遏止电压，K应接正极，滑片 P应向 a端滑动，故C正确；
D．根据图丙可知，遏止电压为，当电路中电压恰好等于时， 到达A板的光电子最大速度
解得
故D正确。
故选CD。
非选择题部分
三、非选择题（本题共5小题， 共55分）
16. （1）在下列学生实验中，需要用到打点计时器和天平的实验有________；
A. “探究小车速度随时间变化的规律” B. “探究加速度与力、质量的关系”
C. “用单摆测量重力加速度的大小” D. “探究两个互成角度的力的合成规律”
（2）某同学利用如图所示的气垫导轨装置“验证机械能守恒定律”。实验时，将气垫导轨调至水平，在气垫导轨上安装了一光电门，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过轻质定滑轮与托盘相连。测出遮光条初始位置到光电门的距离l，遮光条的宽度d，托盘和砝码的总质量m1，滑块和遮光条的总质量m2，释放滑块，读出遮光条通过光电门的时间∆t。
①遮光条通过光电门时的速度为________；
②在滑块从静止释放到运动到光电门的过程中，系统的重力势能减少了________；
③改变l，得到多组实验数据，以为纵坐标，以l为横坐标，做出图像如图所示。若要符合机械能守恒定律结论，该图像的斜率应为________。
（3）下列说法正确的是________。
A. 图甲“探究平抛运动的特点”实验中，斜槽轨道必须光滑且其末端水平
B. 图乙计算油膜面积时，只数完整的方格数，油酸分子直径的测量值会偏大
C. 图丙“探究气体等温变化的规律”实验中，空气柱体积变化尽可能的快些
D. 图丁“测量玻璃的折射率”实验中，玻璃砖宽度宜大些，大头针应垂直插在纸面上
【答案】 ①. B ②. ③. m1gl ④. ⑤. BD##DB
【解析】
【详解】（1）[1]A．“探究小车速度随时间变化的规律”，只需要确定小车运动的速度，所以只需要用到打点计时器，不需要天平，故A错误；
B．“探究加速度与力、质量的关系”，需要通过打点计时器打出的纸带来确定物体运动的加速度，用天平测量物体的质量，故B正确；
C．“用单摆测量重力加速度的大小”，打点计时器和天平均不需要，故C错误；
D．“探究两个互成角度的力的合成规律”，不需要天平和打点计时器，故D错误。
故选B。
（2）[2]遮光条通过光电门时的速度为
[3]在滑块从静止释放到运动到光电门的过程中，系统的重力势能减少了
[4]若系统机械能守恒，则有
所以
斜率为
（3）[5]A．“探究平抛运动的特点”实验中，斜槽轨道必须末端水平，但不需要光滑，故A错误；
B．计算油膜面积时，只数完整的方格数，即油酸面积减小，所测油酸分子直径会偏大，故B正确；
C．“探究气体等温变化的规律”实验中，空气柱体积变化太快，气体温度会发生变化，故C错误；
D．“测量玻璃的折射率”实验中，玻璃砖宽度宜大些，大头针应垂直插在纸面上，故D正确。
故选BD。
17. （1）在“练习使用多用电表”的实验中，小明同学用欧姆挡去测量“220V、60W”的白炽灯不发光时的灯丝电阻，将选择开关调至欧姆挡“×10”挡，并进行正确操作后，指针位置如图所示，则该白炽灯的灯丝电阻为________Ω。
（2）在“金属丝电阻率的测量”实验中，小明同学用米尺测出金属丝的长度l，用螺旋测微器测量其直径d如图所示，则直径d=___mm；经粗测金属丝的电阻约为5Ω，为了使测量更加准确，他用伏安法测量该金属丝的电阻，所用的电路如图所示，图中电压表的右端应与________（选填“a”或“b”）点连接；电路连接正确后，电压表和电流表的示数分别为U和I，该金属丝的电阻率ρ=______（结果用题中字母表示）。
（3）某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片和桔子制作了“水果电池”，经粗测电动势约为0.85V，他们再用如图所示的实验电路测量该电池的电动势E和内阻r。图中电流表A1内阻为100Ω，量程0~100μA；电流表A2内阻为50Ω，量程0~600μA；滑动变阻器R0最大阻值5kΩ。
①现有两定值电阻：R1=100Ω、R2=9900Ω，实验中R应选择定值电阻________（选填“R1”或“R2”）；
②根据两个电流表A1和A2测量的多组数据，描点作出I1-I2图像，如图所示。由图像可求得该水果电池的电动势E=_____V，内阻r=______Ω（计算结果均保留2位有效数字）。
【答案】 ①. 90 ②. 0.290 ③. a ④. ⑤. R2 ⑥. 0.95 ⑦. 9.4×102
【解析】
【详解】（1）[1]欧姆表的读数为指针所指刻度乘以倍率，所以图示电阻值为
（2）[2]螺旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度之和，所以
[3]由于待测金属丝的阻值较小，所以电流表应采用外接法，即电压表右端应与a点相连；
[4]根据电阻定律
联立可得
（3）[5]由图可知，A1与R串联改装成大量程电压表，且电源电动势约为0.85V，所以R应选阻值较大的R2，此时电压表的量程为
[6][7]根据闭合电路欧姆定律可得
代入数据可得
结合图像可得
解得
，
18. 气体弹簧是车辆上常用的一种减震装置，其简化结构如图所示。导热良好的直立圆筒形汽缸内用横截面积的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动，并通过连杆与车轮轴连接。封闭气体初始温度，长度 、压强当车辆载重时，相当于在汽缸顶部加一物体A，汽缸下降，稳定后封闭气体长度，此过程中气体温度保持不变。
（1）在汽缸下降过程中，封闭气体对外界做_______（选填“正功”、或“负功”），同时____（选填“吸热”或“放热”）；
（2）求稳定后封闭气体的压强；
（3）求物体A的质量m。
【答案】（1）负功，放热；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）在汽缸下降过程中，此过程中气体温度保持不变，体积减小，封闭气体对外界做负功，根据热力学第一定律可知
温度不变，则内能不变，即不变，由于封闭气体对外界做负功，则外界对气体做正功，即，由于
则，放出热量。
（2）对汽缸内气体分析，初状态
末状态
温度不变，由玻意耳定律
整理
代入数据得
（2）方法一
设大气压为，汽缸质量为M。初状态时对汽缸受力分析，由平衡条件有
末状态时对汽缸与物体A受力分析，由平衡条件有
联立并代入数据得
方法二
气体对汽缸上表面的压力增加量等于物体A的重力大小，则
代入数据得到
19. 如图所示，光滑水平面ABCD和水平传送带平滑无缝连接， CDEF是一倾角的光滑正方形斜面，边长斜面上端固定一个半径的光滑半圆弧轨道，分别与CF、EF相切与P、Q两点。在水平面的BC边（足够长）上放着质量分别为 的滑块甲、乙（均可视为质点），用轻质细绳将甲、乙连接在一起，且甲、乙间夹着一根被压缩且劲度系数的的轻质弹簧（未拴接）。已知传送带长以的速率逆时针转动，两滑块与传送带间的动摩擦因数，其他摩擦和阻力均不计，弹簧的弹性势能（为形变量）。
（1）细绳剪断，若滑块甲脱离弹簧时速度，求滑块甲在P点受到圆弧轨道弹力大小；
（2）若滑块甲能恰好通过圆弧轨道的最高点，求滑块乙脱离弹簧时速度大小v2；
（3）若滑块甲能通过圆弧轨道的最高点，且滑块乙离开传送带时速度大小也为v0=2m/s，求剪断绳子前弹簧的形变量的取值范围。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）甲运动到P点过程，根据动能定理有
解得
滑块甲在P点受到圆弧轨道弹力
（2）滑块甲能恰好通过圆弧轨道的最高点，有
可得
设甲乙分离时甲速度为，甲从分离到最高点
可得
两滑块弹开的过程，根据动量守恒有
滑块乙脱离弹簧时速度大小为
（3）根据系统机械能守恒有
两滑块弹开的过程，根据动量守恒有
可得
滑块乙在传送带上减速
滑块乙在传送带上加速
可得
则
滑块甲能恰好通过圆弧轨道的最高点，有
综上所述
则
20. 如图甲所示，间距为L=0.2m的平行金属导轨由上方水平区域、左侧竖直区域、下方倾斜区域依次对接组成。上方导轨右端连接电容C=0.1F的电容器，长度的倾斜金属导轨下端连接阻值R=1.8Ω的定值电阻。开关S断开时，电容器极板所带的电荷量q=0.08C质量m=1g的导体杆ab静止在水平导轨上。t=0时刻闭合开关S，导体杆ab受到安培力开始向左运动，经过一段时间导体杆达到匀速；此后，t1时刻导体杆无碰撞通过对接点CC′进入竖直导轨运动，竖直导轨上端DD′略错开CC′，t2时刻导体杆进入与水平方向成30°角的倾斜导轨匀速下滑。已知整个空间存在方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的图像如图乙所示，其中B1=0.5T，B2=0.3T，t1、t2未知；与导轨始终垂直且接触良好的导体杆ab的电阻r=0.9Ω，与竖直导轨间的动摩擦因数μ=0.25；不计其余轨道摩擦阻力和电阻，导体杆ab通过轨道连接处无机械能损失。
（1）导体杆ab在上方水平导轨向左匀速运动时，a、b两端点的电势φa_____φb（选填“>”或“<”）；在下方倾斜导轨向下滑行时，a、b两端点的电势φa_____φb（选填“>”或“<”）；
（2）求导体杆ab在上方水平轨道匀速运动时，电容器极板所带的电荷量q′；
（3）求导体杆ab在下方倾斜导轨匀速下滑过程中，整个回路的热功率P；
（4）求导体杆ab在竖直导轨上运动的时间t。
【答案】（1）>，<；（2）0.04C；（3）0.025W；（4）
【解析】
【详解】（1）导体杆ab在上方水平导轨向左匀速运动时，根据左手定则可知，电流方向由a流向b，所以a点的电势φa大于b点电势φb；在下方倾斜导轨向下滑行时，导体杆为电源，根据右手定则可知，a点的电势φa小于b点电势φb；
（2）导体杆ab在上方水平轨道匀速运动时，流过导体杆的电流为零，则
联立解得
（3）导体杆ab在下方倾斜导轨匀速下滑过程中，有
整个回路的热功率为
联立解得
（4）t1~t2时间内，由于穿过倾斜导轨的磁通量发生变化，从而产生感应电流，根据左手定则可知，导体杆ab受到水平向左的安培力，水平向右的支持力，竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力，所以
联立解得
21. 如图所示， 建立空间直角坐标系， 位于P点（0，0，15R）的静止碳 14 原子核发生β衰变形成一个粒子源，在P点下方放置一半径为13R的足够长金属圆柱筒（圆柱筒接地且电阻不计），筒的轴线与y轴重合，圆柱筒外存在方向沿y轴正向的匀强磁场。已知衰变生成的电子的速率为v，质量为m，电荷量为e，不计粒子所受的重力、阻力和粒子间的相互作用。
（1）写出衰变方程，求某次衰变生成的电子和新原子核在 xz平面内做圆周运动的半径之比；
（2）若该粒子源在xz平面内向各个方向均匀发射n0个电子和n0个新原子核，且磁感应强度B可以保证所有新原子核恰好都无法打到圆筒上。
①求满足要求的磁感应强度
②圆筒上某区域内的同一位置先后两次接收到电子，该区域称为“二次感光区”，求打在“二次感光区”的电子总数n；
（3）若满足（2）问中的磁感应强度，使粒子源在与xy平面平行的各个方向发射电子，某电子的运动轨迹恰与圆筒相切，求切点坐标。
【答案】（1），；（2），；（3）
【解析】
【详解】（1）核反应方程
根据
动量守恒
得
（2）氮原子核沿 a 轴正向打入磁场,轨迹与圆筒相切如图
所以
二次感光区如图所示
由余弦定理可得
得
由下图几何关系知速度夹角与半径夹角相等,有
故
（3）运动轨迹为如图所示的螺旋线，与y 轴相切的时间
故
如图所示
所以切点y轴坐标
切点空间坐标为
考生须知：
1、本试卷分选择题和非选择题两部分，共8页，满分100分，考试时间90分钟。
2、考生答题前，务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔填写在答题卷上。
3、选择题的答案须用2B铅笔将答题卷上对应题目的答案标号涂黑，如要改动，须将原填涂处用橡皮擦净。
4、非选择题的答案须用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题卷上相应区域内，作图时可先使用2B铅笔，确定后须用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑， 答案写在本试题卷上无效。
5、可能用到的相关参数： 重力加速度 g 均取
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. 下列属于国际单位制中基本单位符号的是（ ）
A cmB. AC. ND. eV
【答案】B
【解析】
【详解】国际单位制的基本物理量与基本单位是：长度、单位m，时间、单位s，质量、单位kg，热力学温度、单位K，电流、单位A，光强度、单位cd（坎德拉），物质的量、单位ml；
故选B。
2. 2023年亚运会在杭州举行。有关运动项目描述，下列说法正确的是（ ）
A. 甲图中跳水运动员在空中运动到最高点时加速度为零
B. 乙图中研究羽毛球运动员击球动作时，运动员可视为质点
C. 丙图中撑杆跳运动员在撑杆起跳上升过程中，运动员始终处于超重状态
D. 丁图中跨栏运动员在100米跨栏比赛中获得第一名，该运动员全程平均速度最大
【答案】D
【解析】
【详解】A．甲图中跳水运动员在空中运动到最高点时加速度不为零，等于重力加速度，故A错误；
B．乙图中研究羽毛球运动员击球动作时，运动员形状不可忽略，运动员不可视为质点，故B错误；
C．丙图中撑杆跳运动员在撑杆起跳上升过程中，当弹力小于重力，合力向下，运动员处于失重状态，故C错误；
D．丁图中跨栏运动员在100米跨栏比赛中获得第一名，位移相同，时间最短，该运动员全程平均速度最大，故D正确。
故选D。
3. 中式八球国际大师赛是世界最大的台球联赛之一、当目标球被对方的球挡住时，需要使用跳球技术，将后手抬高，给母球一个向下的力，台球桌面有弹性，通过反作用力使母球弹起，如图所示。忽略空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A. 台球在空中飞行时，做匀变速曲线运动
B. 台球在空中飞行时，受球杆的作用力和重力
C. 台球在桌面反弹时，桌面对台球的弹力是因为台球发生弹性形变
D. 球杆击打台球时，球杆对台球的作用力大于台球对球杆的反作用力
【答案】A
【解析】
【详解】AB．台球在空中飞行时，只受重力，台球做匀变速曲线运动，故A正确，B错误；
C．台球在桌面反弹时，桌面对台球的弹力是因为桌面发生弹性形变，故C错误；
D．球杆击打台球时，根据牛顿第三定律，球杆对台球的作用力等于台球对球杆的反作用力，故D错误。
故选A。
4. 越野车在冰原上留下的车辙如图所示，则越野车转弯做曲线运动过程中（ ）
A. 惯性变大B. 速度不变
C. 可能处于平衡状态D. 所受的合外力一定不为零
【答案】D
【解析】
【详解】A．物体的惯性由质量决定，质量不变，物体的惯性不变，故A错误；
B．做曲线运动的物体由于速度的方向改变，所以速度一定变化，故B错误；
CD．由于物体的速度改变，所以加速度不为零，即合外力一定不为零，物体不可能处于平衡状态，故C错误，D正确。
故选D。
5. 2022年10月我国在酒泉卫星发射中心成功发射了“夸父一号”卫星，实现了对太阳探测的跨越式突破。“夸父一号”卫星绕地球做匀速圆周运动，距地面高度为720km，运行一圈所用时间为99分钟，根据以上信息可知，“夸父一号”（ ）
A. 发射速度大于第二宇宙速度
B. 绕地球做圆周运动的角速度大于地球自转的角速度
C. 绕地球做圆周运动的线速度小于地球同步卫星的线速度
D. 绕地球做圆周运动的向心加速度大于地球表面的重力加速度
【答案】B
【解析】
【详解】A．“夸父一号”卫星绕地球做匀速圆周运动，所以发射速度小于第二宇宙速度，故A错误；
B．“夸父一号”离地面的高度小于地球同步卫星离地面的高度，所以“夸父一号”的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径，根据万有引力提供向心力
解得
所以“夸父一号”绕地球做圆周运动的角速度大于同步卫星公转角速度，即大于地球自转的角速度，故B正确；
C．根据万有引力提供向心力
解得
所以“夸父一号”绕地球做圆周运动的线速度大于同步卫星公转线速度，故C错误；
D．根据万有引力提供向心力
解得
故D错误。
故选B。
6. 通电螺线管的电流方向如图所示，内部产生的磁场可认为匀强磁场，磁感应强度大小为B。在螺线管的中轴线上有一沿轴线向上的很长的直线电流，以O点为圆心垂直于轴线的平面内有一圆，圆直径上有a、b两点，直线电流在a、b两点产生的磁感应强度大小也为B，下列说法正确的是（ ）
A. 通电螺线管产生的磁场方向沿轴线向下
B. a、b两点合磁场的方向相反
C. a、b两点合磁场的磁感应强度大小均为0
D. a、b两点合磁场的磁感应强度大小均为
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据右手螺旋定则可知，通电螺线管产生的磁场方向沿轴线向上，故A错误；
B．直线电流在a点产生的磁场的方向沿切线指向外，在b点产生的磁场方向沿切线指向里，所以a、b两点合磁场的方向垂直，故B错误；
CD．a、b两点合磁场的磁感应强度大小均为
故C错误，D正确。
故选D。
7. 如图所示，甲同学在地面上将排球以速度v₁击出，排球沿轨迹①运动；经过最高点后，乙同学跳起将排球以水平速度v₂击回，排球沿轨迹②运动， 恰好落回出发点。忽略空气阻力， 则排球（ ）
A. 沿轨迹②运动的最大速度可能为v1
B. 沿轨迹①运动的最小速度为v2
C. 沿轨迹①和轨迹②运动过程的速度变化量大小相同
D. 沿轨迹①和轨迹②运动过程的平均速度大小可能相同
【答案】A
【解析】
【详解】AB．根据图像可知，轨迹①最高点大于轨迹②最高点，分析在最高点往左运动，根据平抛规律可知
轨迹①运动时间长，但水平位移小，所以轨迹①水平分速度小，竖直分速度
轨迹①的大，所以沿轨迹②运动的最大速度可能为v1，沿轨迹①运动的最小速度即水平速度小于v2，故A正确，B错误；
C．沿轨迹①和轨迹②运动过程的速度变化量
不同，因为运动时间不同，故C错误；
D．沿轨迹①和轨迹②运动过程的平均速度大小不同，因为位移大小相同，但时间不同，故D错误。
故选A。
8. 如图所示，x轴沿水平方向，y轴沿竖直方向，在x>0，y>0区域内存在某种介质，其折射率随y的变化而变化。有两束激光a、b从同一位置射入该介质，传播路径如图，则下列说法正确的是（ ）
A. 该介质折射率随y的增大而增大
B. a光的频率比b光的频率大
C. a光的光子能量大于b光的光子能量
D. a光的光子动量小于b光的光子动量
【答案】D
【解析】
【详解】A．介质的折射率随着y的变化而变化，由图知，y一定时，入射角小于折射角，可知此介质的折射率随着y的增大而减小，故A错误；
B．由光线的偏折程度知介质对光a的折射率比对光b的折射率小，所以a光的频率比b光的频率小，故B错误；
C．由于a光的频率比b光的频率小，所以a光的光子能量小于b光的光子能量，故C错误；
D．光子的动量为
由于a光的频率比b光的频率小，a光的光子动量小于b光的光子动量，故D正确。
故选D。
9. 两个电荷量分别为q1和q2的点电荷固定在x轴上的a、b两点，两电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示， 其中c为ab连线上电势最低的点。取无穷远处电势为0，则下列说法正确的是（ ）
A. 两点电荷均带正电，且
B. a、c两点间电场方向沿x轴负方向
C. 负电荷从a移到b的过程中，电势能先增大后减小
D. a、c两点间沿x轴正方向的电场强度先增大后减小
【答案】C
【解析】
【详解】A．图像斜率代表场强，根据图像可知，所有电势均为正值，所以两点电荷均带正电，根据电场叠加原理可知，两电荷在c点场强等大反向，结合
可知
故A错误；
B．沿电场线方向电势降低，所以a、c两点间电场方向沿x轴正方向，故B错误；
C．负电荷从a移到b的过程中，电势先减小再增大
所以电势能先增大后减小，故C正确；
D．a、c两点间沿x轴正方向图像斜率一直减小，电场强度一直减小，故D错误。
故选C。
10. 阴极射线管可简化成如图甲所示结构，电子在O点由静止开始向右加速，加速电压为；经加速后进入偏转电场，偏转电压为 ，偏转极板间距为d；电子射出偏转电场后，直线运动时掠射到荧光屏上，荧光屏上的亮线显示出电子束的径迹。某次实验加上如图乙所示的偏转电压，荧光屏出现如图丙所示的两条亮线。已知电子的电荷量为e，下列说法正确的是（ ）
A. 电子射出偏转电场时的动能为
B. 若仅使偏转极板间距d变为原来的2倍，两亮线右端点的间距会变为原来的
C. 若仅使加速电压 变为原来的2倍，电子离开偏转电场时的动能会变为原来的2倍
D. 若仅使偏转电压 变为原来的倍，两亮线之间的夹角的正切值会变为原来的
【答案】BD
【解析】
【详解】A．根据图丙可知，两粒子偏转方向相反，因为电子在偏转电场中，出射和入射两点间并非电势差为，所以电子射出偏转电场时的动能小于，故A错误；
B．仅使偏转极板间距d变为原来的2倍，根据
，，
可知，在偏转电场中运动时间不变，加速度变为原来的一半
可知，偏转位移变为原来的一半，则两亮线右端点的间距会变为原来的，故B正确；
C．若仅使加速电压 变为原来的2倍，加速电场中电场力功变为原来的2倍，则入射速度变为原来的倍，时间变为原来的，根据
可知，竖直位移变为原来的一半，则在偏转电场中电场力做功
变为原来的一半，电子离开偏转电场时的动能不是原来的2倍，故C错误；
D．若仅使偏转电压 变为原来的倍，运动时间不变，根据
可知，竖直分速度变为原来的一半
变为原来的一半，两亮线之间的夹角的正切值会变为原来的，故D正确。
故选BD。
11. 某款可调节角度的磁吸式车载手机支架如图甲所示。手机放在支架上被磁力吸住后，调节支架使手机与竖直方向成一定角度如图乙所示。已知手机受到的磁力垂直于手机屏幕、大小恒定，且手机和支架始终不发生相对滑动做匀速直线运动。（ ）
A. 手机只受到重力、磁力和摩擦力
B. 若缓慢减小手机与竖直方向的夹角，手机受到的合力增大
C. 若将手机和支架吸盘逆时针缓慢旋转90°角，手机和支架吸盘之间的弹力始终增大
D. 若将手机和支架吸盘逆时针缓慢旋转90°角，手机和支架吸盘之间的摩擦力始终减小
【答案】C
【解析】
【详解】A．有摩擦力必有弹力，故手机还受到弹力作用，故A错误；
B．若缓慢减小手机与竖直方向的夹角，手机受到的合力始终为零，不变，故B错误；
CD．设倾角为，若将手机和支架吸盘逆时针缓慢旋转90°角
手机和支架吸盘之间的弹力始终增大，摩擦力
先增大后减小，故C正确D错误。
故选C。
12. 鲁本斯管是一根空心铝管，一端用橡皮膜封盖，另一端用木块封住，并让管内充满可燃气体，该气体由铝管上面的一排小孔溢出，用火点燃能形成一排火焰的形状如图甲所示。在橡皮膜端夹放上扬声器让声波在管内传播，调节输入声音的频率，当调到某一频率时，火焰的形状变成如图乙所示。已知管内该气体分子的数密度会影响火焰的长度，则（ ）
A. 图乙现象说明声波发生了衍射现象
B. 图乙中a、c火焰最长处此时对应的管内气体分子的数密度最小
C. 增大输入声音的频率，相邻a、c火焰最长处之间的距离会减小
D. 图乙中a、b、c三处火焰对应的管内气体分子的振动幅度相同
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据图像可知，图乙现象说明声波发生了共振现象，故A错误；
B．管内该气体分子的数密度会影响火焰的长度，但具体关系未知，故B错误；
C．受迫振动的频率等于输入的频率，增大输入声音的频率，周期变小，波速不变，则波长变短，相邻a、c火焰最长处之间的距离会减小，故C正确；
D．图乙中a、b、c三处火焰对应的管内气体分子的振动幅度不同，当输入频率等于固有频率振幅最大。故D错误。
故选C。
13. 风力发电是一种绿色清洁能源。根据电磁感应的基本原理，风力发电可建立如下模型，叶片长度为l的风轮机在风的驱动下，带动内部匝数为N的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直磁场的轴匀速转动。设通过矩形线圈的磁通量随时间t按正弦规律变化，周期为 T，磁通量最大值为 ，空气密度为ρ，风速为 v，风轮机叶片旋转所扫过的面积为风力发电机可接受风能的面积，发电机将风的动能转化为电能的效率为η，下列说法正确的是（ ）
A. 发电机线圈在0.5T时刻输出的瞬时电压为0
B. 发电机线圈输出电压的有效值为
C. 发电机的发电功率
D. 若风速加倍，则发电机的发电功率将变为4倍
【答案】C
【解析】
【详解】A．发电机线圈在0.5T时刻，磁通量为零，磁通量变化率最大，则感应电动势最大，故A错误；
B．发电机线圈电动势的有效值为
因为内外电阻关系未知，所以无法确定输出电压，故B错误；
CD．单位时间吹过风的质量为
根据能量守恒，发电机的发电功率
若风速加倍，则发电机的发电功率将变为8倍，故C正确D错误。
故选C。
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. 甲图中干簧管是一种能够感知电场的传感器
B. 乙图中LC电磁振荡电路此时刻电容器正在充电，螺线管产生的磁场正在减弱
C. 丙图中核电站的反应堆外面修建厚厚的水泥墙，用来屏蔽聚变产物放出的射线
D. 丁图中彩超根据反射波的频率变化知道血流速度，利用的是超声波的多普勒效应
【答案】BCD
【解析】
【详解】A．甲图中干簧管是一种能够感知磁场的传感器，故A错误；
B．乙图中LC电磁振荡电路电流流向正极板，此时刻电容器正在充电，电流减小，螺线管产生的磁场正在减弱，故B正确；
C．核电站的核反应堆发生核反应的过程中会放出大量的射线，其产物也有很多的放射性物质，核电站的核反应堆外面修建很厚的水泥层，用来屏蔽裂变产物放出的各种射线，故C正确；
D．“彩超”利用超声波的多普勒效应，根据反射波的频率变化，就能知道血流的速度，故D正确。
故选BCD。
15. 氢原子能级图如图甲所示， 大量处于 能级的氢原子向基态跃迁时，放出频率不同的光子。其中频率最高的光照射图乙电路中光电管阴极K时，电路中电流随电压变化的图像如图丙所示。若电压大于 后微安表示数。 保持不变， 电子的电荷量为e， 质量为m， 则下列说法正确的是（ ）
A. 大量处于 能级的氢原子向基态跃迁时，能放出2种不同频率的光子
B. 用能量为10.20eV的光子照射氢原子，可使处于基态的氢原子发生电离
C. 用图乙实验电路研究光电效应，要测量遏止电压，滑片 P应向 a端滑动
D. 当电路中电压恰好等于时， 到达A板的光电子最大速度
【答案】CD
【解析】
【详解】A．大量处于 能级的氢原子向基态跃迁时，能放出种不同频率的光子，故A错误；
B．用能量为10.20eV的光子照射氢原子，能量小于13.6eV的电离能，不可以使处于基态的氢原子发生电离，故B错误；
C．用图乙实验电路研究光电效应，要测量遏止电压，K应接正极，滑片 P应向 a端滑动，故C正确；
D．根据图丙可知，遏止电压为，当电路中电压恰好等于时， 到达A板的光电子最大速度
解得
故D正确。
故选CD。
非选择题部分
三、非选择题（本题共5小题， 共55分）
16. （1）在下列学生实验中，需要用到打点计时器和天平的实验有________；
A. “探究小车速度随时间变化的规律” B. “探究加速度与力、质量的关系”
C. “用单摆测量重力加速度的大小” D. “探究两个互成角度的力的合成规律”
（2）某同学利用如图所示的气垫导轨装置“验证机械能守恒定律”。实验时，将气垫导轨调至水平，在气垫导轨上安装了一光电门，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过轻质定滑轮与托盘相连。测出遮光条初始位置到光电门的距离l，遮光条的宽度d，托盘和砝码的总质量m1，滑块和遮光条的总质量m2，释放滑块，读出遮光条通过光电门的时间∆t。
①遮光条通过光电门时的速度为________；
②在滑块从静止释放到运动到光电门的过程中，系统的重力势能减少了________；
③改变l，得到多组实验数据，以为纵坐标，以l为横坐标，做出图像如图所示。若要符合机械能守恒定律结论，该图像的斜率应为________。
（3）下列说法正确的是________。
A. 图甲“探究平抛运动的特点”实验中，斜槽轨道必须光滑且其末端水平
B. 图乙计算油膜面积时，只数完整的方格数，油酸分子直径的测量值会偏大
C. 图丙“探究气体等温变化的规律”实验中，空气柱体积变化尽可能的快些
D. 图丁“测量玻璃的折射率”实验中，玻璃砖宽度宜大些，大头针应垂直插在纸面上
【答案】 ①. B ②. ③. m1gl ④. ⑤. BD##DB
【解析】
【详解】（1）[1]A．“探究小车速度随时间变化的规律”，只需要确定小车运动的速度，所以只需要用到打点计时器，不需要天平，故A错误；
B．“探究加速度与力、质量的关系”，需要通过打点计时器打出的纸带来确定物体运动的加速度，用天平测量物体的质量，故B正确；
C．“用单摆测量重力加速度的大小”，打点计时器和天平均不需要，故C错误；
D．“探究两个互成角度的力的合成规律”，不需要天平和打点计时器，故D错误。
故选B。
（2）[2]遮光条通过光电门时的速度为
[3]在滑块从静止释放到运动到光电门的过程中，系统的重力势能减少了
[4]若系统机械能守恒，则有
所以
斜率为
（3）[5]A．“探究平抛运动的特点”实验中，斜槽轨道必须末端水平，但不需要光滑，故A错误；
B．计算油膜面积时，只数完整的方格数，即油酸面积减小，所测油酸分子直径会偏大，故B正确；
C．“探究气体等温变化的规律”实验中，空气柱体积变化太快，气体温度会发生变化，故C错误；
D．“测量玻璃的折射率”实验中，玻璃砖宽度宜大些，大头针应垂直插在纸面上，故D正确。
故选BD。
17. （1）在“练习使用多用电表”的实验中，小明同学用欧姆挡去测量“220V、60W”的白炽灯不发光时的灯丝电阻，将选择开关调至欧姆挡“×10”挡，并进行正确操作后，指针位置如图所示，则该白炽灯的灯丝电阻为________Ω。
（2）在“金属丝电阻率的测量”实验中，小明同学用米尺测出金属丝的长度l，用螺旋测微器测量其直径d如图所示，则直径d=___mm；经粗测金属丝的电阻约为5Ω，为了使测量更加准确，他用伏安法测量该金属丝的电阻，所用的电路如图所示，图中电压表的右端应与________（选填“a”或“b”）点连接；电路连接正确后，电压表和电流表的示数分别为U和I，该金属丝的电阻率ρ=______（结果用题中字母表示）。
（3）某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片和桔子制作了“水果电池”，经粗测电动势约为0.85V，他们再用如图所示的实验电路测量该电池的电动势E和内阻r。图中电流表A1内阻为100Ω，量程0~100μA；电流表A2内阻为50Ω，量程0~600μA；滑动变阻器R0最大阻值5kΩ。
①现有两定值电阻：R1=100Ω、R2=9900Ω，实验中R应选择定值电阻________（选填“R1”或“R2”）；
②根据两个电流表A1和A2测量的多组数据，描点作出I1-I2图像，如图所示。由图像可求得该水果电池的电动势E=_____V，内阻r=______Ω（计算结果均保留2位有效数字）。
【答案】 ①. 90 ②. 0.290 ③. a ④. ⑤. R2 ⑥. 0.95 ⑦. 9.4×102
【解析】
【详解】（1）[1]欧姆表的读数为指针所指刻度乘以倍率，所以图示电阻值为
（2）[2]螺旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度之和，所以
[3]由于待测金属丝的阻值较小，所以电流表应采用外接法，即电压表右端应与a点相连；
[4]根据电阻定律
联立可得
（3）[5]由图可知，A1与R串联改装成大量程电压表，且电源电动势约为0.85V，所以R应选阻值较大的R2，此时电压表的量程为
[6][7]根据闭合电路欧姆定律可得
代入数据可得
结合图像可得
解得
，
18. 气体弹簧是车辆上常用的一种减震装置，其简化结构如图所示。导热良好的直立圆筒形汽缸内用横截面积的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动，并通过连杆与车轮轴连接。封闭气体初始温度，长度 、压强当车辆载重时，相当于在汽缸顶部加一物体A，汽缸下降，稳定后封闭气体长度，此过程中气体温度保持不变。
（1）在汽缸下降过程中，封闭气体对外界做_______（选填“正功”、或“负功”），同时____（选填“吸热”或“放热”）；
（2）求稳定后封闭气体的压强；
（3）求物体A的质量m。
【答案】（1）负功，放热；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）在汽缸下降过程中，此过程中气体温度保持不变，体积减小，封闭气体对外界做负功，根据热力学第一定律可知
温度不变，则内能不变，即不变，由于封闭气体对外界做负功，则外界对气体做正功，即，由于
则，放出热量。
（2）对汽缸内气体分析，初状态
末状态
温度不变，由玻意耳定律
整理
代入数据得
（2）方法一
设大气压为，汽缸质量为M。初状态时对汽缸受力分析，由平衡条件有
末状态时对汽缸与物体A受力分析，由平衡条件有
联立并代入数据得
方法二
气体对汽缸上表面的压力增加量等于物体A的重力大小，则
代入数据得到
19. 如图所示，光滑水平面ABCD和水平传送带平滑无缝连接， CDEF是一倾角的光滑正方形斜面，边长斜面上端固定一个半径的光滑半圆弧轨道，分别与CF、EF相切与P、Q两点。在水平面的BC边（足够长）上放着质量分别为 的滑块甲、乙（均可视为质点），用轻质细绳将甲、乙连接在一起，且甲、乙间夹着一根被压缩且劲度系数的的轻质弹簧（未拴接）。已知传送带长以的速率逆时针转动，两滑块与传送带间的动摩擦因数，其他摩擦和阻力均不计，弹簧的弹性势能（为形变量）。
（1）细绳剪断，若滑块甲脱离弹簧时速度，求滑块甲在P点受到圆弧轨道弹力大小；
（2）若滑块甲能恰好通过圆弧轨道的最高点，求滑块乙脱离弹簧时速度大小v2；
（3）若滑块甲能通过圆弧轨道的最高点，且滑块乙离开传送带时速度大小也为v0=2m/s，求剪断绳子前弹簧的形变量的取值范围。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）甲运动到P点过程，根据动能定理有
解得
滑块甲在P点受到圆弧轨道弹力
（2）滑块甲能恰好通过圆弧轨道的最高点，有
可得
设甲乙分离时甲速度为，甲从分离到最高点
可得
两滑块弹开的过程，根据动量守恒有
滑块乙脱离弹簧时速度大小为
（3）根据系统机械能守恒有
两滑块弹开的过程，根据动量守恒有
可得
滑块乙在传送带上减速
滑块乙在传送带上加速
可得
则
滑块甲能恰好通过圆弧轨道的最高点，有
综上所述
则
20. 如图甲所示，间距为L=0.2m的平行金属导轨由上方水平区域、左侧竖直区域、下方倾斜区域依次对接组成。上方导轨右端连接电容C=0.1F的电容器，长度的倾斜金属导轨下端连接阻值R=1.8Ω的定值电阻。开关S断开时，电容器极板所带的电荷量q=0.08C质量m=1g的导体杆ab静止在水平导轨上。t=0时刻闭合开关S，导体杆ab受到安培力开始向左运动，经过一段时间导体杆达到匀速；此后，t1时刻导体杆无碰撞通过对接点CC′进入竖直导轨运动，竖直导轨上端DD′略错开CC′，t2时刻导体杆进入与水平方向成30°角的倾斜导轨匀速下滑。已知整个空间存在方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的图像如图乙所示，其中B1=0.5T，B2=0.3T，t1、t2未知；与导轨始终垂直且接触良好的导体杆ab的电阻r=0.9Ω，与竖直导轨间的动摩擦因数μ=0.25；不计其余轨道摩擦阻力和电阻，导体杆ab通过轨道连接处无机械能损失。
（1）导体杆ab在上方水平导轨向左匀速运动时，a、b两端点的电势φa_____φb（选填“>”或“<”）；在下方倾斜导轨向下滑行时，a、b两端点的电势φa_____φb（选填“>”或“<”）；
（2）求导体杆ab在上方水平轨道匀速运动时，电容器极板所带的电荷量q′；
（3）求导体杆ab在下方倾斜导轨匀速下滑过程中，整个回路的热功率P；
（4）求导体杆ab在竖直导轨上运动的时间t。
【答案】（1）>，<；（2）0.04C；（3）0.025W；（4）
【解析】
【详解】（1）导体杆ab在上方水平导轨向左匀速运动时，根据左手定则可知，电流方向由a流向b，所以a点的电势φa大于b点电势φb；在下方倾斜导轨向下滑行时，导体杆为电源，根据右手定则可知，a点的电势φa小于b点电势φb；
（2）导体杆ab在上方水平轨道匀速运动时，流过导体杆的电流为零，则
联立解得
（3）导体杆ab在下方倾斜导轨匀速下滑过程中，有
整个回路的热功率为
联立解得
（4）t1~t2时间内，由于穿过倾斜导轨的磁通量发生变化，从而产生感应电流，根据左手定则可知，导体杆ab受到水平向左的安培力，水平向右的支持力，竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力，所以
联立解得
21. 如图所示， 建立空间直角坐标系， 位于P点（0，0，15R）的静止碳 14 原子核发生β衰变形成一个粒子源，在P点下方放置一半径为13R的足够长金属圆柱筒（圆柱筒接地且电阻不计），筒的轴线与y轴重合，圆柱筒外存在方向沿y轴正向的匀强磁场。已知衰变生成的电子的速率为v，质量为m，电荷量为e，不计粒子所受的重力、阻力和粒子间的相互作用。
（1）写出衰变方程，求某次衰变生成的电子和新原子核在 xz平面内做圆周运动的半径之比；
（2）若该粒子源在xz平面内向各个方向均匀发射n0个电子和n0个新原子核，且磁感应强度B可以保证所有新原子核恰好都无法打到圆筒上。
①求满足要求的磁感应强度
②圆筒上某区域内的同一位置先后两次接收到电子，该区域称为“二次感光区”，求打在“二次感光区”的电子总数n；
（3）若满足（2）问中的磁感应强度，使粒子源在与xy平面平行的各个方向发射电子，某电子的运动轨迹恰与圆筒相切，求切点坐标。
【答案】（1），；（2），；（3）
【解析】
【详解】（1）核反应方程
根据
动量守恒
得
（2）氮原子核沿 a 轴正向打入磁场,轨迹与圆筒相切如图
所以
二次感光区如图所示
由余弦定理可得
得
由下图几何关系知速度夹角与半径夹角相等,有
故
（3）运动轨迹为如图所示的螺旋线，与y 轴相切的时间
故
如图所示
所以切点y轴坐标
切点空间坐标为
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