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2024年高考第三次模拟考试题：物理（浙江卷03）（考试版）
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这是一份2024年高考第三次模拟考试题：物理（浙江卷03）（考试版），共13页。试卷主要包含了杜甫在《曲江》中写到等内容，欢迎下载使用。
（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）
1．2023年的诺贝尔物理学奖授予“采用实验方法产生阿秒脉冲光的技术”，阿秒脉冲光是一种非常短的光脉冲，其持续时间在阿秒的量级，即10﹣18s，则（ ）
A．阿秒是导出单位
B．阿秒是国际单位制的基本单位
C．阿秒对应的物理量是国际单位制的基本量
D．阿秒对应的物理量是矢量
2．如图所示，某款可折叠手机支架，调节支撑杆MN，手机背部支撑平面PQ的倾角θ随之改变，底部支撑平面ab与PQ始终垂直，忽略一切摩擦，当θ逐渐减小时，下列说法正确的是（ ）
A．背部支撑平面PQ对手机的弹力逐渐变小
B．手机对底部支撑平面ab的弹力逐渐变大
C．支架对手机的作用力逐渐增大
D．手机对支架的作用力始终不变
3．如图所示，小球甲从距离地面高度为h1＝15m处以速度v0＝10m/s竖直向上抛出，同时小球乙从距离地面高度为h2＝20m处开始自由下落，小球运动的过程中不计空气阻力，重力加速度取g＝10m/s2，则下列说法中正确的是（ ）
A．小球乙落地前，两小球的速度差逐渐变大
B．落地前的运动过程中小球甲、乙的平均速率之比为5：6
C．至小球乙落地时，甲、乙两球的位移大小之比为3：4
D．小球甲、乙运动的第1s内位移相同
4．某国政府不顾国际社会的反对，公然决定将大量核废水排放到太平洋，引起了国际舆论的强烈谴责。核废水主要包含63种放射性物质，其中以铯137、锶90、氚、碳14等为主，下列说法正确的是（ ）
A．铯137的半衰期是30年，60年后核废水中的铯137全部衰减殆尽
B．锶90发生β衰变的衰变方程为 3890Sr→ 3990Y+ -10e， 3890Sr的比结合能比 3990Y的大
C．氚具有放射性，是原子核外电子从高能级向低能级跃迁造成的
D．碳14的半衰期为5730年，如果一块古木中的碳14含量是现代植物的0.25倍，则古木的历史约11460年
5．2023年10月9日，先进天基太阳天文台，即“夸父一号”科学卫星迎来一周岁生日。“夸父一号”已平稳在轨运行365天。已知“夸父一号”位于日地连线、距地球约150万公里的日地系统的拉格朗日点，和地球一起以相同角速度绕太阳做匀速圆周运动，如图所示。关于“夸父一号”和地球一起运行过程中，下列说法正确的是（ ）
A．“夸父一号”受力平衡
B．“夸父一号”绕太阳运行的周期小于一年
C．“夸父一号”绕太阳运行的加速度小于地球绕太阳运行的加速度
D．“夸父一号”和地球一起绕太阳做圆周运动的向心力均由太阳的引力提供
6．如图甲所示，计算机键盘为电容式传感器，每个键下面由相互平行、间距为d的活动金属片和固定金属片组成，两金属片间有空气间隙，两金属片组成一个平行板电容器，如图乙所示。其内部电路如图丙所示，则下列说法正确的是（ ）
A．按键的过程中，电容器间的电场强度减小
B．按键的过程中，电容器储存的电能增多
C．按键的过程中，图丙中电流方向从a经电流计流向b
D．按键的过程中，电容器上极板电势低于下极板电势
7．杜甫在《曲江》中写到：穿花蛱蝶深深见，点水蜻蜓款款飞。平静水面上的S处，“蜻蜓点水”时形成一列水波向四周传播（可视为简谐波），A、B、C三点与S在同一条直线上。图示时刻，A在波谷与水平面的高度差为H，B、C在不同的波峰上。已知波速为v，A、B在水平方向的距离为a，（ ）
A．A点振动频率为2va
B．到达第一个波峰的时刻，C比A滞后3va
C．从图示时刻起，经过时间2va，B、C之间的距离增大
D．从图示时刻开始计时，A点的振动方程是y=Hsin(πvat+3π2)
8．如图1所示，固定斜面的倾角θ＝37°，一物体（可视为质点）在沿斜面向上的恒定拉力F作用下，从斜面底端由静止开始沿斜面向上滑动，经过距斜面底端x0处的A点时撤去拉力F。该物体的动能Ek与它到斜面底端的距离x的部分关系图像如图2所示。已知该物体的质量m＝1kg，该物体两次经过A点时的动能之比为4：1，该物体与斜面间动摩擦因数处处相同，sin37°＝0.6，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力。则拉力F的大小为（ ）
A．8NB．9.6NC．16ND．19.2N
9．如图1所示，光滑水平桌面上有竖直向下、宽度为L的匀强磁场，正方形闭合导线框abcd的边长为l，放在桌面上，bc边与磁场边界平行，L＞l。让导线框在沿ab方向的恒力F作用下穿过匀强磁场，导线框的v﹣t图像如图2所示。以下判断正确的是（ ）
A．t1～t2时间内，导线框受到的安培力逐渐增大
B．t1～t2时间内，F对导线框做的功等于其动能的增加量
C．t2～t3时间内，v﹣t图中阴影部分的面积表示磁场的宽度L
D．t3～t4时间内，导线框产生的焦耳热大于Fl
10．照射到金属表面的光可能使金属中的电子逸出，可以用甲图的电路研究电子逸出的情况。阴极K在受到光照时能够逸出电子，阳极A吸收阴极K逸出的电子，在电路中形成光电流。在光照条件不变的情况下改变光电管两端的电压得到乙图。换用不同频率的单色光照射阴极K得到电子最大初动能与入射光波长倒数的关系图像如丙图所示。下列说法正确的是（ ）
A．乙图中遏止电压的存在意味着光电子具有最大初动能
B．乙图中电压由0到U1，光电流越来越大，说明单位时间内逸出光电子的个数越来越多
C．丙图中的λ0是产生光电效应的最小波长
D．由丙图可知普朗克常量h＝Eλ0
11．如图所示，某同学对着墙壁练习打乒乓球（视为质点），某次乒乓球与墙壁上的P点碰撞后水平弹离，恰好垂直落在球拍上的Q点，取重力加速度大小g＝10m/s2，不计空气阻力。若球拍与水平方向的夹角为45°，乒乓球落到球拍前瞬间的速度大小为4m/s，则P、Q两点的高度差为（ ）
A．0.1mB．0.2mC．0.4mD．0.8m
12．氢原子的可见光光谱如图所示，谱线的波长满足公式1λ=R∞（122-1n2） （n＝3，4，5，6），式中R∞是常量。已知四条光谱线对应的光照射某种金属，仅一种光能使该金属发生光电效应。则（ ）
A．Hα谱线对应的光子能量最大
B．Hα谱线对应的光子动量最大
C．Hα谱线对应的光子能使该金属发生光电效应
D．Hδ谱线是氢原子从第5激发态跃迁到第1激发态产生的
13．如图所示，质量为2000kg的电梯的缆绳发生断裂后向下坠落，电梯刚接触井底缓冲弹簧时的速度为4m/s，缓冲弹簧被压缩2m时电梯停止了运动，下落过程中安全钳总共提供给电梯17000N的滑动摩擦力。已知弹簧的弹性势能为Ep=12kx2（k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量），安全钳提供的滑动摩擦力等于最大静摩擦力，重力加速度g＝10m/s2，下列说法正确的是（ ）
A．弹簧的劲度系数为3000N/m
B．整个过程中电梯的加速度一直在减小
C．电梯停止在井底时受到的摩擦力大小为17000N
D．从电梯接触弹簧到速度最大的过程中电梯和弹簧组成的系统损失的机械能约为4636J
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．如图为透明长方体的横截面efgh，其折射率n=62，一细束单色光以角θ入射至ef面上的p点，ep=eh2=L，已知光在真空中的传播速度为c，不考虑光在长方体内的二次及二次以上的多次反射，下列说法正确的是（ ）
A．当入射角为θ＝60°时，光在长方体中的传播时间为3Lc
B．当入射角为θ＝60°时，光在长方体中的传播时间为23Lc
C．当入射角θ＜45°时，折射到eh面上的光一定发生全反射
D．当入射角θ＜45°时，折射到eh面上的光不一定发生全反射
15．如图甲所示，M是一个小型理想变压器，其右侧部分为一火警报警系统原理图的一部分，R2为阻值随温度升高而减小的热敏电阻，常温和低于常温时其电阻等于R1，R1为一定值电阻，电压表和电流表均为理想交流电表。原、副线圈匝数比n1：n2＝4：1，其输入端a、b间所接电压u随时间t的变化关系如图乙所示。报警电路两端电压超过一定值时触发报警（图甲中未画出），下列说法正确的是（ ）
A．电压表的示数可能大于30V
B．通过R2的电流的频率为55Hz
C．报警电路一定接在R1两端
D．增大R1的阻值可提高该报警系统的灵敏度
三、非选择题（本题共5小题，共55分）
16（14分，每空一分）．Ⅰ、某实验小组采用如图1所示的实验装置在水平桌面上探究“小车的加速度与力和质量之间的关系”。
（1）实验之前要平衡小车所受的阻力，具体的步骤是： （填“挂”或“不挂”）砂桶，连接好纸带后，调整木板右端的高度，用手轻拨小车，直到打点计时器在纸带上打出一系列间距均匀的点。
（2）已知打点计时器所用交变电源的频率为50Hz，某次实验得到的纸带如图2所示。A、B、C、D、E是5个连续的计数点，相邻两计数点间有四个点未画出，实验数据如表中所示，其中有一组数据记录不当，这组数据是 （填“A”、“B”、“C”、“D”或“E”）。根据上述信息可得小车的加速度大小为 m/s2（保留两位有效数字）。
（3）另一小组在验证加速度与质量关系实验时，保证砂桶的总质量m0不变，通过在小车上增加砝码来改变小车总质量，每次实验时仅记录了小车上砝码的总质量m，但未测小车质量M，作出1a与m之间的关系图像如图3所示，已知图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若该同学其他操作均正确，m0没有远小于（M+m），可得到小车的质量M为 （用k、b、m0表示）。
Ⅱ、干电池用久后通常电动势会减小，内阻增大。某同学利用DIS系统、定值电阻R0、电阻箱R等实验器材分别研究新、旧两节干电池的电动势和内阻，实验装置如图甲所示。首先测量电池a的电动势和内阻，实验时多次改变R的阻值，用电流传感器测得对应的电流值I，在计算机上显示出如图乙所示的1I-R的关系图线a，重复上述实验方法测量电池b的电动势和内阻，得到图乙中的图线b。
（1）某次实验电阻箱调节后如图丙所示，则此时电阻箱的读数为 Ω。
（2）若定值电阻R0＝1.0Ω，令y=1I，x＝R，由图乙中实验图线a的拟合方程可得，电池a的电动势Ea＝ V，内阻ra＝ Ω。
（3）根据图乙可以判断，图线 对应的是新电池（选填“a”或“b”）。
（4）根据实验测得的电池a的R、I数据，若令y＝I2（R+R0），x＝R+R0，则由计算机拟合得出的y﹣x图线如图丁所示，则图线最高点A的坐标值应为x＝ Ω，y＝ W（结果均保留2位有效数字）。
18．某小组探究气体在等温变化时压强随体积变化的规律。实验方案如下：在带刻度的注射器内密封一段掺入酒精蒸汽的空气，然后将注射器与气体压强传感器连接管相连接。气体压强p由传感器测量，气体体积V等于注射器读数与连接管的容积（1cm3）之和。
（1）实验时手不要握注射器筒，且应缓慢推动注射器活塞，其目的是 。
（2）表格是小组采集的一组数据，数据真实可靠，请在图中补充描出第6至9个数据点，并画出p-1V图线。
（3）由p-1V图可知，前8个数据点的分布情况说明：在等温变化时，气体的压强与体积关系为 ；第9个数据点显著偏离上述规律，小组猜想是因为气体的质量减小了，下列哪个选项支持该猜想 。
A．部分酒精蒸汽进入气体压强传感器连接管
B．在测量第9个数据点时发现注射器筒壁出现模糊，部分酒精蒸汽液化
17．（8分）如图（a），竖直圆柱形汽缸导热性良好，用横截面积为S的活塞封闭一定量的理想气体，活塞质量为m0，此时活塞静止，距缸底高度为H。在活塞上放置质量为m1（未知）的物块静止后，活塞距缸底高度为H'=23H，如图（b）所示。不计活塞与汽缸间的摩擦，已知大气压强为p0，外界温度为27℃，重力加速度为g，汽缸始终保持竖直。
（ⅰ）求物块质量m1；
（ⅱ）活塞上仍放质量为m1物块，为使得活塞回到距缸底为H的高度，求密封气体的热力学温度T应缓慢上升为多少；若此过程中气体内能增加了ΔU，求该过程中缸内气体从外界吸收的热量Q。
18．（11分）“离心轨道演示仪”是学习机械能守恒定律的经典演示装置，如图甲所示，该实验装置可以简化为如图乙所示的物理模型：竖直平面内由倾斜斜面轨道AB、半径为r1＝0.1m的圆周轨道BCD和半径为r2＝0.25m的部分圆周轨道CE构成的装置固定于水平地面，B、C两处轨道平滑连接，轨道正前方放置一个竖直挡板，板面正对着轨道。圆心O1、O2与C点在同一竖直线上，O2E与竖直方向的夹角为β＝53°，E点与竖直挡板的距离d＝1.2m。现将质量为m＝0.1kg的小球从斜面的某高度h处由静止释放。斜面轨道AB足够长，忽略小球尺寸和所受阻力，已知重力加速度取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cs37°＝0.8。
（1）若小球的初始高度h1＝0.5m，求小球第一次到达最低点C时，对轨道BCD压力的大小；
（2）若小球能沿轨道到达E点，求h的最小值hmin；
（3）若小球释放后，第二次到达最低点时与静止在C点的质量为m3的另一个小球发生弹性正碰，碰撞后被碰小球通过E点之后恰好能垂直碰到竖直挡板，求小球释放时的高度h2。
19．（11分）如图所示，足够长的两平行光滑金属导轨固定在水平面上，导轨间距为L＝1m。导轨水平部分的矩形区域abcd有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B＝0.5T，导轨水平部分的左侧固定了一轻质绝缘弹簧，右侧和一光滑圆弧轨道平滑连接，圆弧轨道半径r=1635m，圆心角θ＝120°，在圆弧上端有两弹性挡板C和C′（碰撞时无能量损失）。质量为m1＝1kg、电阻R1＝0.1Ω的金属棒P把轻质弹簧压缩，使弹簧的弹性势能Ep＝32J，P离开弹簧后进入磁场区域，再与磁场右侧的另一根质量为m2＝2kg、电阻R2＝0.2Ω的静置在导轨上的金属棒Q发生弹性碰撞，碰后Q恰好能上升到C和C′处。重力加速度取g＝10m/s2，感应电流产生的磁场及导轨的电阻忽略不计，两根金属棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好。
（1）求P刚进入磁场时电流的大小；
（2）求矩形磁场沿导轨方向的长度是多少；
（3）若Q从右侧圆弧滑下时，P已从磁场中滑出，求从P开始运动到PQ第二次碰撞时，P棒上产生的焦耳热。
20．（11分）利用磁场实现离子偏转是科学仪器中广泛应用的技术。如图所示，xOy平面内，x≤L的区域内存在有区域足够大的方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，x＞L的区域内存在方向水平向右的匀强电场，电场强度为E=qB2Lm，位于坐标原点O处的离子源能在xOy平面内持续发射质量为m、电荷量为q的负离子，其速度方向与y轴正向夹角θ的最大值为60°，所有离子经过界面x＝L时速度均与界面垂直。不计离子的重力及离子间的相互作用，并忽略场的边界效应。
（1）求离子速度v与夹角θ的关系式；
（2）离子通过界面x＝L时y坐标的范围；
（3）离子在电场中运动的最远距离的最大值及对应离子从发射到第二次经过y轴所经历的时间（在发射点不算第一次经过y轴，结果用q、B、m表示）。
计数点
A
B
C
D
E
位置坐标（cm）
4.50
5.50
7.30
9.80
13.1
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
p/kPa
99.0
110.0
120.9
135.4
154.7
181.2
223.3
291.1
330.0
V/cm3
21.0
19.0
17.0
15.0
13.0
11.0
9.0
7.0
5.0
1V/cm-3
0.048
0.053
0.059
0.067
0.077
0.091
0.111
0.143
0.200
（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）
1．2023年的诺贝尔物理学奖授予“采用实验方法产生阿秒脉冲光的技术”，阿秒脉冲光是一种非常短的光脉冲，其持续时间在阿秒的量级，即10﹣18s，则（ ）
A．阿秒是导出单位
B．阿秒是国际单位制的基本单位
C．阿秒对应的物理量是国际单位制的基本量
D．阿秒对应的物理量是矢量
2．如图所示，某款可折叠手机支架，调节支撑杆MN，手机背部支撑平面PQ的倾角θ随之改变，底部支撑平面ab与PQ始终垂直，忽略一切摩擦，当θ逐渐减小时，下列说法正确的是（ ）
A．背部支撑平面PQ对手机的弹力逐渐变小
B．手机对底部支撑平面ab的弹力逐渐变大
C．支架对手机的作用力逐渐增大
D．手机对支架的作用力始终不变
3．如图所示，小球甲从距离地面高度为h1＝15m处以速度v0＝10m/s竖直向上抛出，同时小球乙从距离地面高度为h2＝20m处开始自由下落，小球运动的过程中不计空气阻力，重力加速度取g＝10m/s2，则下列说法中正确的是（ ）
A．小球乙落地前，两小球的速度差逐渐变大
B．落地前的运动过程中小球甲、乙的平均速率之比为5：6
C．至小球乙落地时，甲、乙两球的位移大小之比为3：4
D．小球甲、乙运动的第1s内位移相同
4．某国政府不顾国际社会的反对，公然决定将大量核废水排放到太平洋，引起了国际舆论的强烈谴责。核废水主要包含63种放射性物质，其中以铯137、锶90、氚、碳14等为主，下列说法正确的是（ ）
A．铯137的半衰期是30年，60年后核废水中的铯137全部衰减殆尽
B．锶90发生β衰变的衰变方程为 3890Sr→ 3990Y+ -10e， 3890Sr的比结合能比 3990Y的大
C．氚具有放射性，是原子核外电子从高能级向低能级跃迁造成的
D．碳14的半衰期为5730年，如果一块古木中的碳14含量是现代植物的0.25倍，则古木的历史约11460年
5．2023年10月9日，先进天基太阳天文台，即“夸父一号”科学卫星迎来一周岁生日。“夸父一号”已平稳在轨运行365天。已知“夸父一号”位于日地连线、距地球约150万公里的日地系统的拉格朗日点，和地球一起以相同角速度绕太阳做匀速圆周运动，如图所示。关于“夸父一号”和地球一起运行过程中，下列说法正确的是（ ）
A．“夸父一号”受力平衡
B．“夸父一号”绕太阳运行的周期小于一年
C．“夸父一号”绕太阳运行的加速度小于地球绕太阳运行的加速度
D．“夸父一号”和地球一起绕太阳做圆周运动的向心力均由太阳的引力提供
6．如图甲所示，计算机键盘为电容式传感器，每个键下面由相互平行、间距为d的活动金属片和固定金属片组成，两金属片间有空气间隙，两金属片组成一个平行板电容器，如图乙所示。其内部电路如图丙所示，则下列说法正确的是（ ）
A．按键的过程中，电容器间的电场强度减小
B．按键的过程中，电容器储存的电能增多
C．按键的过程中，图丙中电流方向从a经电流计流向b
D．按键的过程中，电容器上极板电势低于下极板电势
7．杜甫在《曲江》中写到：穿花蛱蝶深深见，点水蜻蜓款款飞。平静水面上的S处，“蜻蜓点水”时形成一列水波向四周传播（可视为简谐波），A、B、C三点与S在同一条直线上。图示时刻，A在波谷与水平面的高度差为H，B、C在不同的波峰上。已知波速为v，A、B在水平方向的距离为a，（ ）
A．A点振动频率为2va
B．到达第一个波峰的时刻，C比A滞后3va
C．从图示时刻起，经过时间2va，B、C之间的距离增大
D．从图示时刻开始计时，A点的振动方程是y=Hsin(πvat+3π2)
8．如图1所示，固定斜面的倾角θ＝37°，一物体（可视为质点）在沿斜面向上的恒定拉力F作用下，从斜面底端由静止开始沿斜面向上滑动，经过距斜面底端x0处的A点时撤去拉力F。该物体的动能Ek与它到斜面底端的距离x的部分关系图像如图2所示。已知该物体的质量m＝1kg，该物体两次经过A点时的动能之比为4：1，该物体与斜面间动摩擦因数处处相同，sin37°＝0.6，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力。则拉力F的大小为（ ）
A．8NB．9.6NC．16ND．19.2N
9．如图1所示，光滑水平桌面上有竖直向下、宽度为L的匀强磁场，正方形闭合导线框abcd的边长为l，放在桌面上，bc边与磁场边界平行，L＞l。让导线框在沿ab方向的恒力F作用下穿过匀强磁场，导线框的v﹣t图像如图2所示。以下判断正确的是（ ）
A．t1～t2时间内，导线框受到的安培力逐渐增大
B．t1～t2时间内，F对导线框做的功等于其动能的增加量
C．t2～t3时间内，v﹣t图中阴影部分的面积表示磁场的宽度L
D．t3～t4时间内，导线框产生的焦耳热大于Fl
10．照射到金属表面的光可能使金属中的电子逸出，可以用甲图的电路研究电子逸出的情况。阴极K在受到光照时能够逸出电子，阳极A吸收阴极K逸出的电子，在电路中形成光电流。在光照条件不变的情况下改变光电管两端的电压得到乙图。换用不同频率的单色光照射阴极K得到电子最大初动能与入射光波长倒数的关系图像如丙图所示。下列说法正确的是（ ）
A．乙图中遏止电压的存在意味着光电子具有最大初动能
B．乙图中电压由0到U1，光电流越来越大，说明单位时间内逸出光电子的个数越来越多
C．丙图中的λ0是产生光电效应的最小波长
D．由丙图可知普朗克常量h＝Eλ0
11．如图所示，某同学对着墙壁练习打乒乓球（视为质点），某次乒乓球与墙壁上的P点碰撞后水平弹离，恰好垂直落在球拍上的Q点，取重力加速度大小g＝10m/s2，不计空气阻力。若球拍与水平方向的夹角为45°，乒乓球落到球拍前瞬间的速度大小为4m/s，则P、Q两点的高度差为（ ）
A．0.1mB．0.2mC．0.4mD．0.8m
12．氢原子的可见光光谱如图所示，谱线的波长满足公式1λ=R∞（122-1n2） （n＝3，4，5，6），式中R∞是常量。已知四条光谱线对应的光照射某种金属，仅一种光能使该金属发生光电效应。则（ ）
A．Hα谱线对应的光子能量最大
B．Hα谱线对应的光子动量最大
C．Hα谱线对应的光子能使该金属发生光电效应
D．Hδ谱线是氢原子从第5激发态跃迁到第1激发态产生的
13．如图所示，质量为2000kg的电梯的缆绳发生断裂后向下坠落，电梯刚接触井底缓冲弹簧时的速度为4m/s，缓冲弹簧被压缩2m时电梯停止了运动，下落过程中安全钳总共提供给电梯17000N的滑动摩擦力。已知弹簧的弹性势能为Ep=12kx2（k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量），安全钳提供的滑动摩擦力等于最大静摩擦力，重力加速度g＝10m/s2，下列说法正确的是（ ）
A．弹簧的劲度系数为3000N/m
B．整个过程中电梯的加速度一直在减小
C．电梯停止在井底时受到的摩擦力大小为17000N
D．从电梯接触弹簧到速度最大的过程中电梯和弹簧组成的系统损失的机械能约为4636J
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．如图为透明长方体的横截面efgh，其折射率n=62，一细束单色光以角θ入射至ef面上的p点，ep=eh2=L，已知光在真空中的传播速度为c，不考虑光在长方体内的二次及二次以上的多次反射，下列说法正确的是（ ）
A．当入射角为θ＝60°时，光在长方体中的传播时间为3Lc
B．当入射角为θ＝60°时，光在长方体中的传播时间为23Lc
C．当入射角θ＜45°时，折射到eh面上的光一定发生全反射
D．当入射角θ＜45°时，折射到eh面上的光不一定发生全反射
15．如图甲所示，M是一个小型理想变压器，其右侧部分为一火警报警系统原理图的一部分，R2为阻值随温度升高而减小的热敏电阻，常温和低于常温时其电阻等于R1，R1为一定值电阻，电压表和电流表均为理想交流电表。原、副线圈匝数比n1：n2＝4：1，其输入端a、b间所接电压u随时间t的变化关系如图乙所示。报警电路两端电压超过一定值时触发报警（图甲中未画出），下列说法正确的是（ ）
A．电压表的示数可能大于30V
B．通过R2的电流的频率为55Hz
C．报警电路一定接在R1两端
D．增大R1的阻值可提高该报警系统的灵敏度
三、非选择题（本题共5小题，共55分）
16（14分，每空一分）．Ⅰ、某实验小组采用如图1所示的实验装置在水平桌面上探究“小车的加速度与力和质量之间的关系”。
（1）实验之前要平衡小车所受的阻力，具体的步骤是： （填“挂”或“不挂”）砂桶，连接好纸带后，调整木板右端的高度，用手轻拨小车，直到打点计时器在纸带上打出一系列间距均匀的点。
（2）已知打点计时器所用交变电源的频率为50Hz，某次实验得到的纸带如图2所示。A、B、C、D、E是5个连续的计数点，相邻两计数点间有四个点未画出，实验数据如表中所示，其中有一组数据记录不当，这组数据是 （填“A”、“B”、“C”、“D”或“E”）。根据上述信息可得小车的加速度大小为 m/s2（保留两位有效数字）。
（3）另一小组在验证加速度与质量关系实验时，保证砂桶的总质量m0不变，通过在小车上增加砝码来改变小车总质量，每次实验时仅记录了小车上砝码的总质量m，但未测小车质量M，作出1a与m之间的关系图像如图3所示，已知图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若该同学其他操作均正确，m0没有远小于（M+m），可得到小车的质量M为 （用k、b、m0表示）。
Ⅱ、干电池用久后通常电动势会减小，内阻增大。某同学利用DIS系统、定值电阻R0、电阻箱R等实验器材分别研究新、旧两节干电池的电动势和内阻，实验装置如图甲所示。首先测量电池a的电动势和内阻，实验时多次改变R的阻值，用电流传感器测得对应的电流值I，在计算机上显示出如图乙所示的1I-R的关系图线a，重复上述实验方法测量电池b的电动势和内阻，得到图乙中的图线b。
（1）某次实验电阻箱调节后如图丙所示，则此时电阻箱的读数为 Ω。
（2）若定值电阻R0＝1.0Ω，令y=1I，x＝R，由图乙中实验图线a的拟合方程可得，电池a的电动势Ea＝ V，内阻ra＝ Ω。
（3）根据图乙可以判断，图线 对应的是新电池（选填“a”或“b”）。
（4）根据实验测得的电池a的R、I数据，若令y＝I2（R+R0），x＝R+R0，则由计算机拟合得出的y﹣x图线如图丁所示，则图线最高点A的坐标值应为x＝ Ω，y＝ W（结果均保留2位有效数字）。
18．某小组探究气体在等温变化时压强随体积变化的规律。实验方案如下：在带刻度的注射器内密封一段掺入酒精蒸汽的空气，然后将注射器与气体压强传感器连接管相连接。气体压强p由传感器测量，气体体积V等于注射器读数与连接管的容积（1cm3）之和。
（1）实验时手不要握注射器筒，且应缓慢推动注射器活塞，其目的是 。
（2）表格是小组采集的一组数据，数据真实可靠，请在图中补充描出第6至9个数据点，并画出p-1V图线。
（3）由p-1V图可知，前8个数据点的分布情况说明：在等温变化时，气体的压强与体积关系为 ；第9个数据点显著偏离上述规律，小组猜想是因为气体的质量减小了，下列哪个选项支持该猜想 。
A．部分酒精蒸汽进入气体压强传感器连接管
B．在测量第9个数据点时发现注射器筒壁出现模糊，部分酒精蒸汽液化
17．（8分）如图（a），竖直圆柱形汽缸导热性良好，用横截面积为S的活塞封闭一定量的理想气体，活塞质量为m0，此时活塞静止，距缸底高度为H。在活塞上放置质量为m1（未知）的物块静止后，活塞距缸底高度为H'=23H，如图（b）所示。不计活塞与汽缸间的摩擦，已知大气压强为p0，外界温度为27℃，重力加速度为g，汽缸始终保持竖直。
（ⅰ）求物块质量m1；
（ⅱ）活塞上仍放质量为m1物块，为使得活塞回到距缸底为H的高度，求密封气体的热力学温度T应缓慢上升为多少；若此过程中气体内能增加了ΔU，求该过程中缸内气体从外界吸收的热量Q。
18．（11分）“离心轨道演示仪”是学习机械能守恒定律的经典演示装置，如图甲所示，该实验装置可以简化为如图乙所示的物理模型：竖直平面内由倾斜斜面轨道AB、半径为r1＝0.1m的圆周轨道BCD和半径为r2＝0.25m的部分圆周轨道CE构成的装置固定于水平地面，B、C两处轨道平滑连接，轨道正前方放置一个竖直挡板，板面正对着轨道。圆心O1、O2与C点在同一竖直线上，O2E与竖直方向的夹角为β＝53°，E点与竖直挡板的距离d＝1.2m。现将质量为m＝0.1kg的小球从斜面的某高度h处由静止释放。斜面轨道AB足够长，忽略小球尺寸和所受阻力，已知重力加速度取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cs37°＝0.8。
（1）若小球的初始高度h1＝0.5m，求小球第一次到达最低点C时，对轨道BCD压力的大小；
（2）若小球能沿轨道到达E点，求h的最小值hmin；
（3）若小球释放后，第二次到达最低点时与静止在C点的质量为m3的另一个小球发生弹性正碰，碰撞后被碰小球通过E点之后恰好能垂直碰到竖直挡板，求小球释放时的高度h2。
19．（11分）如图所示，足够长的两平行光滑金属导轨固定在水平面上，导轨间距为L＝1m。导轨水平部分的矩形区域abcd有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B＝0.5T，导轨水平部分的左侧固定了一轻质绝缘弹簧，右侧和一光滑圆弧轨道平滑连接，圆弧轨道半径r=1635m，圆心角θ＝120°，在圆弧上端有两弹性挡板C和C′（碰撞时无能量损失）。质量为m1＝1kg、电阻R1＝0.1Ω的金属棒P把轻质弹簧压缩，使弹簧的弹性势能Ep＝32J，P离开弹簧后进入磁场区域，再与磁场右侧的另一根质量为m2＝2kg、电阻R2＝0.2Ω的静置在导轨上的金属棒Q发生弹性碰撞，碰后Q恰好能上升到C和C′处。重力加速度取g＝10m/s2，感应电流产生的磁场及导轨的电阻忽略不计，两根金属棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好。
（1）求P刚进入磁场时电流的大小；
（2）求矩形磁场沿导轨方向的长度是多少；
（3）若Q从右侧圆弧滑下时，P已从磁场中滑出，求从P开始运动到PQ第二次碰撞时，P棒上产生的焦耳热。
20．（11分）利用磁场实现离子偏转是科学仪器中广泛应用的技术。如图所示，xOy平面内，x≤L的区域内存在有区域足够大的方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，x＞L的区域内存在方向水平向右的匀强电场，电场强度为E=qB2Lm，位于坐标原点O处的离子源能在xOy平面内持续发射质量为m、电荷量为q的负离子，其速度方向与y轴正向夹角θ的最大值为60°，所有离子经过界面x＝L时速度均与界面垂直。不计离子的重力及离子间的相互作用，并忽略场的边界效应。
（1）求离子速度v与夹角θ的关系式；
（2）离子通过界面x＝L时y坐标的范围；
（3）离子在电场中运动的最远距离的最大值及对应离子从发射到第二次经过y轴所经历的时间（在发射点不算第一次经过y轴，结果用q、B、m表示）。
计数点
A
B
C
D
E
位置坐标（cm）
4.50
5.50
7.30
9.80
13.1
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
p/kPa
99.0
110.0
120.9
135.4
154.7
181.2
223.3
291.1
330.0
V/cm3
21.0
19.0
17.0
15.0
13.0
11.0
9.0
7.0
5.0
1V/cm-3
0.048
0.053
0.059
0.067
0.077
0.091
0.111
0.143
0.200
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