2023-2024學(xué)年浙江省金華一中十校高三上學(xué)期11月模擬考試預(yù)演物理試題（解析版）-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

?金華十校2023年11月高三模擬考試預(yù)演
物理試卷
考生須知：
1．本試題卷分選擇題和非選擇題兩部分，共8頁，滿分100分，考試時間90分鐘。
2．考生答題前，務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號用黑色字跡的簽字筆或鋼筆填寫在答題卡上。
3．選擇題的答案須用2B鉛筆將答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑，如要改動，須將原填涂處用橡皮擦凈。
4．非選擇題的答案須用黑色字跡的簽字筆或鋼筆寫在答題卡上相應(yīng)區(qū)域內(nèi)，作圖時可先使用2B鉛筆，確定后須用黑色字跡的簽字筆或鋼筆描黑，答案寫在本試題卷上無效。
5．本卷中涉及數(shù)值計算的，重力加速度g均取。
選擇題部分
一、選擇題Ⅰ（本題共13小題，每小題3分，共30分。每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的，不選、多選、錯選均不得分）
1. 下列四組物理量中均為矢量的是（　?。?br /> A. 電勢差磁感應(yīng)強度 B. 熱量功
C. 動量動能 D. 速度加速度
【答案】D
【解析】
【詳解】標(biāo)量只有大小，沒有方向，矢量既有大小，又有方向。
A．電勢差是標(biāo)量，磁感應(yīng)強度是矢量，故A錯誤；
B．熱量、功均是標(biāo)量，故B錯誤；
C．動量是矢量，動能是標(biāo)量，故C錯誤；
D．速度、加速度均是矢量，故D正確。
故選D。
2. 如圖所示，載人火箭的頂端的部分裝有發(fā)射逃生系統(tǒng)，稱為逃逸塔，逃逸塔內(nèi)部包含宇航員乘坐的返回艙。在發(fā)射過程中，如果一切正常，逃逸塔不工作，隨運載火箭一起升空；如果遇到突發(fā)情況，逃逸塔就會自動點火，在短時間脫離運載火箭，從而達(dá)到保護宇航員的目的。根據(jù)上述信息，下列說法正確的是（　?。?br />
A. 火箭正常發(fā)射時，逃逸塔相對運載火箭是運動的
B. 火箭正常發(fā)射時，宇航員相對運載火箭是運動的
C. 若火箭發(fā)射時遇突發(fā)情況，逃逸塔將與運載火箭發(fā)生相對運動
D. 若火箭發(fā)射時遇突發(fā)情況，宇航員與運載火箭始終相對靜止
【答案】C
【解析】
【詳解】AB．火箭正常發(fā)射時，宇航員，逃逸塔，運載火箭一起運動，處于相對靜止，選項AB錯誤；
CD．若火箭發(fā)射時遇到突發(fā)情況，宇航員將隨逃逸塔一起脫離運載火箭，則宇航員、逃逸塔與運載火箭是相對運動的，選項C正確，D錯誤；
故選C。
3. 2023年4月12日我國有“人造太陽”之稱的全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實驗裝置——東方超環(huán)（EAST）創(chuàng)造了新的世界紀(jì)錄，成功實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)高約束模式等離子體運行403秒，對探索未來的聚變堆前沿物理問題，提升核聚變能源經(jīng)濟性、可行性，加快實現(xiàn)聚變發(fā)電具有重要意義，下列說法正確的是（　?。?br />
A. 目前人類只能通過裂變利用核能
B. 核反應(yīng)只有裂變與聚變兩種，α衰變也屬于裂變
C. 地球上核聚變?nèi)剂想畠α控S富，氚則需要制取
D. 聚變反應(yīng)中帶正電的與結(jié)合過程需通過高溫克服核子間的強相互作用
【答案】C
【解析】
【詳解】A．目前人類可以通過裂變和聚變利用核能。故A錯誤；
B．核反應(yīng)有裂變、聚變、衰變和人工轉(zhuǎn)變四種，α衰變屬于衰變。故B錯誤；
C．地球上核聚變?nèi)剂想畠α控S富，氚則需要制取。故C正確；
D．聚變反應(yīng)中帶正電與結(jié)合過程需通過高溫克服核子間的強大的庫倫斥力作用。故D錯誤。
故選C。
4. 如圖所示為高空滑索運動，游客利用輕繩通過輕質(zhì)滑環(huán)懸吊沿傾斜滑索下滑。假設(shè)某段下滑過程中游客、滑環(huán)和輕繩為整體勻速下滑，速度大小為，整體重力為，不計空氣阻力，在這段下滑過程中下列說法正確的是（）

A. 游客的機械能守恒
B. 輕繩保持豎直
C. 整體重力勢能的減少量等于系統(tǒng)動能的增加量
D. 重力的功率為
【答案】B
【解析】
【詳解】A．下滑過程中游客、滑環(huán)和輕繩為整體勻速下滑，游客的動能不變，重力勢能減小，故游客的機械能減小，故A錯誤；
B．游客勻速下滑，受到重力和輕繩的拉力，根據(jù)平衡條件可知，重力與輕繩的拉力二力平衡，故輕繩保持豎直，故B正確；
C．系統(tǒng)勻速下滑，動能的增加量為零，故整體重力勢能的減少量大于系統(tǒng)動能的增加量，故C錯誤；
D．重力的功率為重力與沿重力方向的分速度的乘積，沿重力方向的分速度小于，故重力的功率小于，故D錯誤。
故選B。
5. 在以速度勻速上升的電梯里，一小球從電梯地板以速度（）被豎直向上彈出后又落回到電梯地板，這一過程中小球沒有觸碰電梯天花板，不計空氣阻力，重力加速度為g。則（　　）

A. 小球在空中運動的位移大小一定等于路程
B. 小球在空中運動的平均速度大于電梯的速度
C. 小球在空中運動的平均速度小于電梯的速度
D. 小球從拋出到離電梯天花板最近時，電梯的位移為
【答案】D
【解析】
【詳解】A．根據(jù)題意可知，小球向上做初速度的勻減速直線運動，電梯做向上的勻速運動，當(dāng)小球的速度未減小到0，電梯追上小球，此時小球在空中運動的位移大小等于路程，當(dāng)小球的速度減小到0時，電梯未追上小球，則小球?qū)⑾陆?，此時小球在空中運動的位移大小小于路程，故A錯誤；
BC．整個運動過程，小球與電梯的位移相同，運動時間相同，所以小球的平均速度一定與電梯的速度大小相同，故BC錯誤；
D．根據(jù)題意可知，小球拋出后，當(dāng)小球速度與電梯速度相等時，小球離電梯天花板最近，則有

解得運動時間為

則電梯的位移為

故D正確。
故選D。
6. 如圖為可調(diào)壓式自耦變壓器，在電壓保持不變的情況下，滑片P順時針轉(zhuǎn)過適當(dāng)角度，滑片向上移動適當(dāng)距離，則（　?。?br />
A. 將增大
B. 將不變
C. 定值電阻的熱功率減小
D. 流經(jīng)定值電阻的電流不變
【答案】C
【解析】
【詳解】AB．由題意可知，滑片P順時針轉(zhuǎn)過適當(dāng)角度，則副線圈的匝數(shù)n2減小，由，可知副線圈輸出電壓減小，副線圈兩端電壓與原線圈兩端電壓及匝數(shù)比有關(guān)，與副線圈電路的總電阻的大小無關(guān)，AB錯誤；
CD．副線圈兩端電壓減小，滑片向上移動適當(dāng)距離，可知滑動變阻器接入電路的電阻增大，則副線圈回路的總電阻增大，副線圈回路中電流減小，流經(jīng)定值電阻的電流減小，由可知，定值電阻的熱功率減小，C正確，D錯誤。
故選C。
7. A、B兩顆衛(wèi)星在同一平面內(nèi)沿同一方向繞地球做勻速圓周運動，如圖甲所示。兩衛(wèi)星之間的距離隨時間周期性變化，如圖乙所示。僅考慮地球?qū)πl(wèi)星的引力，下列說法正確的是（）

A. A、B的軌道半徑之比為1：3
B. A、B線速度之比為 1：2
C. A運動周期大于B的運動周期
D. A、B的向心加速度之比為4：1
【答案】D
【解析】
【詳解】AB．由圖知
r2-r1=2r，r1+r2=6r
解得
r1=2r，r2=4r
所以A、B的軌道半徑之比為1：2；設(shè)地球質(zhì)量為M，衛(wèi)星質(zhì)量為m，衛(wèi)星的軌道半徑和線速度分別為r、v。由，得

則A、B的線速度之比為：1，故AB錯誤；
C．由，，可知A的軌道半徑小于B的軌道半徑，A的運動周期小于B的運動周期，故C錯誤；
D．由可得

即

故D正確。
故選D。
8. 下列說法正確的是（）
A. 液體分子永不停息的無規(guī)則運動稱為布朗運動
B. 光經(jīng)過大頭針尖時影的輪廓模糊屬于干涉現(xiàn)象
C. 康普頓效應(yīng)中入射光子與電子碰撞發(fā)生散射后，波長變大
D. 黑體輻射電磁波的強度只與黑體的本身材料有關(guān)，與溫度無關(guān)
【答案】C
【解析】
【詳解】A．懸浮在液體中小微粒的無規(guī)則運動稱為布朗運動，不是液體分子的無規(guī)則運動，故A錯誤；
B．光經(jīng)過大頭針尖時影的輪廓模糊屬于衍射現(xiàn)象，故B錯誤；
C．康普頓效應(yīng)中入射光子與電子碰撞時，根據(jù)動量守恒可知其動量減少，根據(jù)

可知光子散射后波長邊變長，故C正確；
D．根據(jù)黑體輻射實驗的規(guī)律可知，黑體輻射電磁波的強度只與黑體的溫度有關(guān)，故D錯誤。
故選C。
9. 如圖甲所示，驅(qū)動線圈通過開關(guān)S與電源連接，發(fā)射線圈放在絕緣且內(nèi)壁光滑的發(fā)射導(dǎo)管內(nèi)。閉合開關(guān)S后，在0 ~ t0內(nèi)驅(qū)動線圈的電流iab隨時間t的變化如圖乙所示。在這段時間內(nèi)，下列說法正確的是（）

A. 發(fā)射線圈中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場水平向左
B. t = t0時驅(qū)動線圈產(chǎn)生的自感電動勢最大
C. t = 0時發(fā)射線圈具有的加速度最大
D. t = t0時發(fā)射線圈中的感應(yīng)電流最大
【答案】A
【解析】
【詳解】A．根據(jù)安培定則，驅(qū)動線圈內(nèi)磁場方向水平向右，再由圖乙可知，通過發(fā)射線圈的磁通量增大，根據(jù)楞次定律，發(fā)射線圈內(nèi)部的感應(yīng)磁場方向水平向左，A正確；
BD．由圖乙可知，t = t0時驅(qū)動線圈的電流變化最慢，則此時通過發(fā)射線圈的磁通量變化最慢，此時驅(qū)動線圈產(chǎn)生的自感電動勢為零，感應(yīng)電流為零，BD錯誤；
C．t = 0時驅(qū)動線圈的電流變化最快，則此時通過發(fā)射線圈的磁通量變化最快，產(chǎn)生的感應(yīng)電流最大，但此時磁場最弱，安培力不是最大值，則此時發(fā)射線圈具有的加速度不是最大，C錯誤。
故選A。
10. 如圖所示，邊長為2a的正方體玻璃磚，底面中心有一單色點光源O，從外面看玻璃磚的上表面剛好全部被照亮，不考慮光的反射。從外面看玻璃磚四個側(cè)面被照亮的總面積為（　?。?br />
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【詳解】由幾何關(guān)系可知底面對角線為

玻璃磚的上表面剛好全部被照亮，設(shè)臨界角為C，由幾何關(guān)系可得

點光源O在側(cè)面的出射情況為一個半圓，設(shè)其半徑為r，則有

聯(lián)立，解得

從外面看玻璃磚四個側(cè)面被照亮的總面積為

故選D。
11. 甲、乙兩列簡諧橫波在同一介質(zhì)中分別沿x軸正向和負(fù)向傳播，波速均為5cm/s，兩列波在t=0時的部分波形曲線如圖所示。下列說法中正確的一項是（　?。?br />
A. 甲的波長大小為6cm、乙的波長大小為5cm
B. 甲、乙兩列波能在介質(zhì)中發(fā)生干涉
C. 時刻相鄰的兩個位移為8cm的質(zhì)點間距是30cm
D. 從開始0.1s后介質(zhì)中第一次出現(xiàn)位移為的質(zhì)點
【答案】C
【解析】
【詳解】A．由圖可知，甲的波長大小為5cm、乙的波長大小為6cm，故A錯誤；
B．由公式

可知

發(fā)生干涉條件為兩列波的頻率相同，故甲、乙兩列波能在介質(zhì)中不能發(fā)生干涉，故B錯誤；
C．時，在處兩列波的波峰相遇，該處質(zhì)點偏離平衡位置的位移為8cm，甲、乙兩列波的波峰的x坐標(biāo)分別為

由上述解得，介質(zhì)中偏離平衡位置位移為8cm的所有質(zhì)點的x坐標(biāo)為

故在時刻，介質(zhì)中偏離平衡位置位移為8cm的相鄰質(zhì)點的距離為

故C正確；
D．偏離平衡位置位移為-8cm是兩列波的波谷相遇的點，在時刻，波谷之差為

整理解得

波谷之間最小的距離為

兩列波相向傳播，相對速度為

故介質(zhì)中第一次出現(xiàn)位移為的質(zhì)點的時間為

故D錯誤。
故選C。
12. 霍爾推進器將來可能安裝在飛船上用于星際旅行，其簡化的工作原理如圖所示，放電通道兩端電極間存在加速電場，該區(qū)域內(nèi)有與電場近似垂直的約束磁場（未畫出）用于提高工作物質(zhì)被電離的比例，工作時，工作物質(zhì)氙氣進入放電通道后被電離為氙離子，再經(jīng)電場加速噴出，形成推力，某次測試中，氙氣被電離的比例為，氙離子噴射速度為，推進器產(chǎn)生的推力為，推進器質(zhì)量，已知氙離子的比荷為；計算時，取氙離子的初速度為零，忽略磁場對離子的作用力及粒子之間的相互作用，則（　?。?br />
A. 將該推進器用于宇宙航行時，飛船獲得的加速度
B. 氙離子的加速電壓約為
C. 氙離子向外噴射形成的電流約為
D. 每秒進入放電通道的氙氣質(zhì)量約為
【答案】B
【解析】
【詳解】A．將該推進器用于宇宙航行時，飛船獲得的加速度，故A錯誤；
B．氙離子經(jīng)電場加速，根據(jù)動能定理有

可得加速電壓為

故B正確；
D．在時間內(nèi)，有質(zhì)量為的氙離子以速度噴射而出，形成電流為，由動量定理可得

進入放電通道的氙氣質(zhì)量為，被電離的比例為，則有

聯(lián)立解得

故D錯誤；
C．在時間內(nèi)，有電荷量為的氙離子噴射出，則有

聯(lián)立解得

故C錯誤。
故選B。
13. 如圖所示，a、b、c、d四個質(zhì)量均為m的帶電小球恰好構(gòu)成“三星拱月”之形，其中a、b、c三個完全相同的帶電小球在光滑絕緣水平面內(nèi)的同一圓周上繞O點做半徑為R的勻速圓周運動，三小球所在位置恰好將圓周等分，小球d位于O點正上方h處，且在外力F作用下恰處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知a、b、c三小球的電荷量均為q，d球的電荷量為-6q，，重力加速度為g，靜電力常量為k，則（　?。?br />
A. 小球a的線速度為
B. 小球b的角速度為
C. 小球c的向心加速度大小為
D. 外力F豎直向上，大小為
【答案】C
【解析】
【詳解】A．通過分析，a、b、c一定帶同種電荷，d與a、b、c一定帶異種電荷，對小球a受力分析，在水平面上和豎直面分別如下圖，小球最終的合力為

合力提供小球做圓周運動的向心力，有

可得，A錯誤；

B．合力提供小球做圓周運動的向心力，有

解得，B錯誤；
C．合力提供小球做圓周運動的向心力，有

解得，C正確；
D．對d球受力分析，由平衡條件得：

解得，D錯誤。
故選C。
二、選擇題Ⅱ（本題共2小題，每小題3分，共6分。每小題列出的四個備選項中至少有一個是符合題目要求的。全部選對的得3分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分）
14. 下列說法正確的是（　　）
A. 水波、聲波和電磁波等一切波都能發(fā)生干涉和衍射
B. 只要波源不動，觀察者接收到的波的頻率就跟波源發(fā)出的頻率一樣
C. 當(dāng)LC振蕩電路中電流最大時，電容器兩極板間的電場能最小
D. 在電磁波發(fā)射技術(shù)中，使電磁波隨各種信號而改變的技術(shù)叫解調(diào)
【答案】AC
【解析】
【分析】
【詳解】A．水波、聲波和電磁波等一切波都能發(fā)生干涉和衍射，因為干涉和衍射是波的特性，所以A正確；
B．只要波源不動，或者相對靜止，觀察者接收到的波的頻率就跟波源發(fā)出的頻率一樣，所以B錯誤；
C．當(dāng)LC振蕩電路中電流最大時，電容器放電完畢，兩極板間的電場能最小，所以C正確；
D．在電磁波發(fā)射技術(shù)中，使電磁波隨各種信號而改變的技術(shù)叫調(diào)制，所以D錯誤；
故選AC。
15. 如圖所示，在研究光電效應(yīng)的實驗中，用頻率為v的單色光照射陰極K時，能發(fā)生光電效應(yīng)，并測得遏止電壓為U。若用上述單色光照射一群處于n=2的激發(fā)態(tài)的氫原子，恰能使氫原于躍遷到n=6的激發(fā)態(tài)，已知電子的帶電荷量為e，真空中的光速為c，普朗克常量為h，氫原子在能級n上的能量En與基態(tài)的能量E1滿足。下列說法正確的是（　?。?br />
A. 光電子的最大初動能為hv-eU
B. 陰極K的極限頻率為v-
C. 氫原子基態(tài)的能量為
D. 氫原子的能級從n=3躍遷到n=2時發(fā)射出光的波長為
【答案】BCD
【解析】
【分析】根據(jù)光電效應(yīng)方程，可求逸出功，極限頻率和最大初動能；根據(jù)電子躍遷時放出光子的能量與各能級間的關(guān)系，可求放出光子的波長。
【詳解】A．由于遏止電壓為U，則光電子的最大初動能為eU，A錯誤；
B．根據(jù)愛因斯坦的光電效應(yīng)方程，逸出功

因此，極限頻率為

B正確；
C．躍遷時放出光子的能量等于兩個能級間的能量差

可得氫原子基態(tài)的能量

C正確；
D．原子的能級從n=3躍遷到n=2時

發(fā)射出光的波長

D正確。
故選BCD。
非選擇題部分
三、非選擇題（本題共5小題，共55分）
實驗題
16. 在“研究平拋運動”的實驗中，為了測量小球平拋運動的初速度，采用如圖甲所示的實驗裝置。實驗操作的主要步驟如下：
a．將坐標(biāo)紙用圖釘固定在木板上，并將木板豎直固定；
b．將斜槽安裝在木板左端，調(diào)節(jié)斜槽末端軌道水平，同時將重錘線掛在水平軌道邊緣；
c．在斜槽上端一固定位置靜止釋放小球，同時記錄拋出點位置O，記錄重錘線方向；
d．小球從O點飛出后，撞到與木板平面垂直的豎直擋條上。小球撞擊擋條時，會在擋條上留下一個痕跡點。用鉛筆將痕跡點的投影點記錄在坐標(biāo)紙上；
e．向右移動豎直擋條，從斜槽上相同的位置無初速度釋放小球，小球撞擊擋條后，再次將擋條上痕跡點的投影點記錄在坐標(biāo)紙上，重復(fù)以上操作；
f．取下白紙，描繪平拋運動軌跡，研究軌跡的性質(zhì)，求出小球平拋運動的初速度大小。

①實驗過程中，要建立直角坐標(biāo)系。在下圖中，坐標(biāo)原點選擇正確的是______。
A． B．
C． D．
②關(guān)于這個實驗，下列說法正確的是______。
A．斜槽的末端一定要水平 B．一定要使用秒表來測量平拋運動的時間
C．豎直擋條每次向右移動距離一定要相等 D．一定要記錄拋出點的位置，才能求出小球的初速度
③某同學(xué)在實驗中，只記下斜槽末端懸掛重錘線的方向，根據(jù)實驗描繪出一段軌跡。如圖乙所示，選取A、B、C三點，測得三點離重錘線的距離分別為、、，并測得AB兩點間的高度差、BC兩點間的高度差，則小球平拋的初速度______m/s，小球的半徑______cm。
【答案】 ①. C ②. A ③. 1.4 ④. 0.5
【解析】
【詳解】①[1]實驗過程中，要建立直角坐標(biāo)系，因小球撞擊豎直擋條時右側(cè)先與檔條接觸，則坐標(biāo)原點應(yīng)選擇小球右側(cè)的位置。
故選C。
②[2] A．斜槽的末端一定要水平，以保證小球離開斜槽的末端做平拋運動，A正確；
B．由平拋運動的規(guī)律可知，在水平方向則有

在豎直方向則有

聯(lián)立解得

因此不需要使用秒表來測量平拋運動的時間，B錯誤；
C．要描繪平拋運動軌跡，因此豎直擋條每次向右移動距離不一定要相等，C錯誤；
D．描繪出平拋運動軌跡后，可由，結(jié)合求出平拋運動的初速度，因此不一定要記錄拋出點的位置，也能求出小球的初速度，D錯誤。
故選A。
③[3]由題給出的數(shù)據(jù)可得

可知AB與BC段的時間相等，設(shè)為T，在豎直方向則有

代入數(shù)據(jù)解得

則有初速度

[4]在豎直方向上，對B點則有

解得

則有B點距離拋出點的水平距離是

可知小球的半徑

17. 某同學(xué)想利用電路精確測量一根粗細(xì)均勻合金絲的電阻率。實驗器材：穩(wěn)壓電源（電壓未知，內(nèi)阻不計）、電壓表（量程15V，內(nèi)阻約15kΩ：量程3V，內(nèi)阻約3kΩ）、電流表（量程3A，內(nèi)阻約0.2Ω；量程0.6A，內(nèi)阻約1Ω）、保護電阻（阻值未知）、開關(guān)S、刻度尺、游標(biāo)卡尺、導(dǎo)線若干、待測合金絲等。請完成相關(guān)實驗內(nèi)容：

（1）測量合金絲直徑時，游標(biāo)卡尺示數(shù)如圖甲所示，讀數(shù)為___________mm；
（2）該同學(xué)用多用表的歐姆擋測量整根合金絲的電阻時，把選擇開關(guān)置于“×1”擋時，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)如圖乙所示，則金屬絲的電阻為___________Ω；
（3）將合金絲固定在絕緣的刻度尺上，在合金絲上夾上一個可移動的小金屬夾P。根據(jù)現(xiàn)有器材，部分電路連線如圖丙所示，請在答題紙上完成實物連接。（）

（4）完成電路連接后，操作如下：
a.開啟電源，將P移到合金絲上適當(dāng)?shù)奈恢?，閉合開關(guān)S；
b.記錄電壓表和電流表的讀數(shù)U、I，記錄合金絲接入長度L，斷開開關(guān)S；
c.改變金屬夾P的位置，閉合開關(guān)S，重復(fù)步驟b的操作：
d.利用記錄的數(shù)據(jù)分別描繪關(guān)系圖象（如圖?。┖完P(guān)系圖象（如圖戊）：
e.利用圖象信息求解合金絲的電阻率P。
①由關(guān)系圖象可得，穩(wěn)壓電源電壓___________V：
②算得合金絲的橫截面積，由關(guān)系圖象可得電阻率___________。
【答案】 ①. 1.1 ②. 13.2 ③. ④. 2.00 ⑤. ##1×10-6
【解析】
【詳解】（1）[1]游標(biāo)卡尺讀數(shù)為

（2）[2]由圖可知金屬絲的電阻

（3）[3]由圖丁可知電源電壓為2V，最大電流為0.5A，所以電壓表量程選擇3V，電流表量程選擇0.6A，計算可得

電流采用外接法，如圖所示

（4）①[4]根據(jù)電源的圖像可得，穩(wěn)壓電源電壓

圖像斜率的絕對值為定值電阻的阻值為

②[5]根據(jù)歐姆定律得

整理得

可得關(guān)系圖像斜率

解得

18. 下列關(guān)于物理學(xué)實驗中研究方法的敘述正確的是（）
A. 利用光電門測速度，運用了理想模型法
B. 驗證平行四邊形定則的實驗，運用了等效替代法
C. 伽利略對自由落體運動的研究，運用了控制變量法
D. 利用插有細(xì)玻璃管的水瓶觀察微小形變，運用了微元法
【答案】B
【解析】
【詳解】A．利用光電門測速度運用了極限法，故選項A錯誤；
B．驗證平行四邊形定則的實驗運用了等效替代法，故選項B正確；
C．伽利略對自由落體運動的研究運用了實驗加邏輯推理的方法，故選項C錯誤；
D．利用插有細(xì)玻璃管的水瓶觀察微小形變，采用了放大法，故選項D錯誤。
故選B。
19. 某同學(xué)喝一盒牛奶但未喝完，想測量剩余牛奶的體積。他發(fā)現(xiàn)插在牛奶盒里的透明豎直吸管內(nèi)殘留了一小段長度為l的牛奶柱，于是用蠟將接口密封，吸管下端在液面上方，如圖所示。他先在室內(nèi)測得牛奶盒接口處到牛奶柱下端的距離為，再將牛奶盒拿到室外一段時間后，測得接口處到牛奶柱下端的距離變?yōu)?。已知室?nèi)的熱力學(xué)溫度為，室外的熱力學(xué)溫度為，大氣壓恒為，吸管橫截面積為S，牛奶盒容積為，牛奶密度為，重力加速度為g，忽略吸管壁的厚度和牛奶柱的蒸發(fā)，整個過程牛奶盒未形變，牛奶未溢出，牛奶盒及吸管內(nèi)的封閉氣體視為理想氣體。
（1）求剩余牛奶的體積；
（2）若氣體的內(nèi)能與熱力學(xué)溫度成正比，比例系數(shù)為k，求該過程封閉氣體吸收的熱量。

【答案】（1）；（2）
【解析】
【詳解】（1）設(shè)室內(nèi)牛奶盒內(nèi)空氣體積V，將牛奶盒拿到室外為等壓變化，根據(jù)

得

剩余牛奶的體積

（2）室內(nèi)內(nèi)能

室外內(nèi)能

內(nèi)能變化量

該過程外界對氣體做功

根據(jù)

該過程封閉氣體吸收的熱量

20. 有一種水上滑梯的結(jié)構(gòu)可以簡化如圖甲∶可看作質(zhì)點的總質(zhì)量為m的滑船（包括游客），從傾角θ=37°的光滑斜軌道上高為H=0.25R的A點由靜止開始下滑，到達(dá)離地高為h=0.2R的B點時，進入一段與斜軌道相切的半徑為R的光滑圓弧軌道BCD（C點為與地面相切的圓弧軌道最低點，BD兩點等高，CE、EG在同一水平面內(nèi)），緊接著滑上一底面離地高度也為h且與水平面成β=60°角的足夠大光滑斜面abcd（圓弧軌道在D點切線恰好在斜面abcd內(nèi)，切線方向與斜面水平底邊ad成夾角α=60°），當(dāng)滑船沿斜面上升到最高點J（圖中未畫出）時，會觸發(fā)一個提供水平風(fēng)力的裝置（圖中未畫出），裝置開始在整個斜面內(nèi)提供水平風(fēng)力（如圖乙）。滑船最后在斜面水平底邊ad上某點進入滑動摩擦因數(shù)為μ的足夠大水平接收平臺defp（不計進入時的能量損失）試求∶（本題最終結(jié)果均用字母m、R、g和μ表達(dá)）
（1）滑船滑到C點時對圓弧軌道的壓力大?。?br /> （2）觸發(fā)風(fēng)力裝置前，滑船在斜面上運動的加速度大小和運動最高點J到水平底邊ad的距離；
（3）當(dāng)水平風(fēng)力大小為F0時，滑船運動到最高點J后的軌跡與斜面底線ad的交點為E（E點未畫出），JE恰好垂直底線ad；現(xiàn)改變風(fēng)力為F（滑船在整個斜面運動過程中F不變，且F≤F0），求滑船在接收平臺defp內(nèi)滑行總路程S的可能范圍。

【答案】（1）1.5mg；（2）；；（3）
【解析】
【詳解】（1）滑船從A點滑到C點時，由機械能守恒定律可知

在C點時由牛頓第二定律可得

解得

（2）劃船到達(dá)D點時速度

解得

滑船在斜面上只受重力和斜面的支持力，則運動的加速度大小

運動最高點J到水平底邊ad的距離

（3）當(dāng)水平風(fēng)力大小為F0時，從最高點到ad，則沿斜面方向

沿平行斜面方向

解得

此時回到ad面時沿著垂直ad方向的速度大小為

沿著ad方向的速度大小仍為

即進入接收平臺的速度仍為vD最大，則進入平臺后的位移最大，因進入defp內(nèi)做勻減速運動，加速度

則最終滑行的最大路程為

現(xiàn)改變風(fēng)力為F ，因F≤F0，則滑船回到ad邊時沿垂直ad方向的速度不變，若沿ad方向的速度為零，此時進入平臺的速度最小，此時

可解得
F=0.5mg
則進入平臺的最小位移為

即滑船在接收平臺defp內(nèi)滑行總路程S的可能范圍。
21. 如圖所示，電阻為、半徑為、匝數(shù)為的圓形導(dǎo)體線圈兩端與導(dǎo)軌、相連。與導(dǎo)體線圈共圓心的圓形區(qū)域內(nèi)有豎直向下的磁場，其磁感應(yīng)強度隨時間變化的規(guī)律如圖（2）所示，圖（2）中的和均已知。、、是橫截面積和材料完全相同的三根粗細(xì)均勻的金屬棒。金屬棒的長度為、電阻為、質(zhì)量為。導(dǎo)軌與平行且間距為，導(dǎo)軌與平行且間距為，和的長度相同且與、的夾角均為。區(qū)域Ⅰ和區(qū)域Ⅱ是兩個相鄰的、長和寬均分別相同的空間區(qū)域，其長度均為d。區(qū)域Ⅰ中存在豎直向下、磁感應(yīng)強度大小為的勻強磁場。時間內(nèi)，使棒在區(qū)域Ⅰ中某位置保持靜止，且其兩端分別與導(dǎo)軌與對齊。除導(dǎo)體線圈、金屬棒、、外，其余導(dǎo)體電阻均不計，所有導(dǎo)體間接觸均良好且均處于同一水平面內(nèi)，不計一切摩擦，不考慮回路中的自感。
（1）求在時間內(nèi)，使棒保持靜止的水平外力的大小；
（2）在以后的某時刻，若區(qū)域Ⅰ內(nèi)的磁場在外力作用下從區(qū)域Ⅰ以的速度勻速運動到區(qū)域Ⅱ時，導(dǎo)體棒速度恰好達(dá)到且恰好進入?yún)^(qū)域Ⅱ，該過程棒產(chǎn)生的焦耳熱為，求金屬棒與區(qū)域Ⅰ右邊界的初始距離和該過程維持磁場勻速運動的外力做的功；
（3）若磁場運動到區(qū)域Ⅱ時立刻停下，求導(dǎo)體棒運動到時的速度。

【答案】（1）時間內(nèi)，；時間內(nèi)；（2）,；（3）
【解析】
【詳解】（1）時間內(nèi)，由法拉第電磁感應(yīng)定律得

由閉合電路歐姆定律得

時間內(nèi)，棒所受水平外力為

時間內(nèi)，磁場不變化，回路電動勢為零，無電流，則外力

（2）棒向右加速過程中，由動量定理得

得

所以

棒向右加速過程中，回路中的總焦耳熱為

由功能關(guān)系和能量守恒得

（3）棒從磁場區(qū)域Ⅱ左邊界向右運動距離x時，回路中棒的長度為

回路中總電阻為

回路中電流為

棒所受安培力為

棒從磁場區(qū)域Ⅱ左邊界運動到過程，由動量定理得

即

其中

所以

22. 如圖甲所示，正方形熒光屏abcd與正方形金屬板相距水平平行放置，二者的邊長均為L。金屬板的中心開有小孔，小孔正下方有一通電金屬絲可持續(xù)發(fā)射熱電子，金屬絲與金屬板之間加有恒定電壓U。以金屬板中心小孔為坐標(biāo)原點，沿平行于金屬板兩邊和垂直金屬板方向建立x、y和z坐標(biāo)軸，電子從金屬絲發(fā)射經(jīng)小孔沿z軸正方向射入磁場區(qū)域，測得電子經(jīng)電場加速后經(jīng)過小孔時的速度大小介于v與之間。z軸與熒光屏的交點為s，金屬板與熒光屏之間存在磁場（圖中未畫出），其磁感應(yīng)強度沿z軸方向的分量始終為零，沿x軸和y軸方向的分量和隨時間周期性變化規(guī)律如圖乙所示，圖中。已知電子的質(zhì)量為m、電荷量大小為e，忽略電子間的相互作用，且電子在磁場中的運動時間遠(yuǎn)小于磁場變化周期T，可認(rèn)為電子在磁場運動過程中磁感應(yīng)強度不變。求：
（1）從金屬絲發(fā)射的電子的初速度大小范圍；
（2）時以速度進入磁場的電子打在熒光屏上的位置坐標(biāo)；
（3）時以v與速度進入磁場的兩個電子打在熒光屏上時的時間差；
（4）請在熒光屏的俯視圖丙中定性畫出電子在熒光屏上出現(xiàn)的位置。（不要求計算過程）

【答案】（1）；（2）；（3）；（4）見解析
【解析】
【詳解】（1）令電子加速過程始末速度分別為，，則有

根據(jù)題意，在v與之間，解得

（2）電子在磁感應(yīng)強度作用下有

解得

根據(jù)圖乙可知，在時以速度進入磁場的電子，磁感應(yīng)強度沿x軸和y軸方向的分量和均為，根據(jù)左手定則可知，此時的使得電子沿y軸負(fù)向偏轉(zhuǎn)，使得電子沿x軸正向偏轉(zhuǎn)，由于

可知，電子能夠打在熒光屏上，z軸坐標(biāo)

x軸坐標(biāo)

y軸坐標(biāo)

則電子打在熒光屏上的位置坐標(biāo)為。
（3）電子在磁場中圓周運動的周期

時，等于0，為，根據(jù)左手定則可知，此時的使得電子沿y軸正向偏轉(zhuǎn)，電子速度為v時

解得

根據(jù)上述，結(jié)合幾何關(guān)系可知，電子度為v時，打在熒光屏之前的軌跡對應(yīng)的圓心角為，電子度為時，打在熒光屏之前的軌跡對應(yīng)的圓心角為，則兩個電子打在熒光屏上時的時間差為

解得

（4）定性畫出電子在熒光屏上出現(xiàn)的位置如圖中正方形內(nèi)部實線所示

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