[物理][一模]2025屆浙江省天域聯(lián)盟高三上學(xué)期月考試題(解析版)

這是一份[物理][一模]2025屆浙江省天域聯(lián)盟高三上學(xué)期月考試題(解析版)，共34頁(yè)。試卷主要包含了考試結(jié)束后，只需上交答題紙等內(nèi)容，歡迎下載使用。
考生須知：
1．本卷共8頁(yè)滿分100分，考試時(shí)間90分鐘。
2．答題前，在答題卷指定區(qū)域填寫(xiě)班級(jí)、姓名、考場(chǎng)號(hào)、座位號(hào)及準(zhǔn)考證號(hào)并填涂相應(yīng)數(shù)字。
3．所有答案必須寫(xiě)在答題紙上，寫(xiě)在試卷上無(wú)效。
4．考試結(jié)束后，只需上交答題紙。
選擇題部分
一、選擇題Ⅰ（本題共13小題，每小題3分，共39分。每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中只有一個(gè)是符合題目要求的，不選、多選、錯(cuò)選均不得分）
1. 《呂氏春秋》中有記載：“慈招鐵，或引之也?！蹦菚r(shí)的人稱“磁”為“慈”，他們把磁石吸引鐵看作慈母對(duì)子女的吸引。表明我國(guó)很早就積累了磁方面的認(rèn)識(shí)，磁的強(qiáng)弱用磁感應(yīng)強(qiáng)度來(lái)描述，它的單位用國(guó)際單位制中的基本單位表示為（ ）
A. B.
C. ．D.
【答案】B
【解析】根據(jù)
可知
故選B。
2. 2024年巴黎奧運(yùn)會(huì)中，中國(guó)隊(duì)一共獲得40枚金牌，下列幾種關(guān)于奧運(yùn)比賽項(xiàng)目的描述正確的是（ ）
A. 如圖（a）在擲鐵餅比賽中，中國(guó)選手馮彬投出67.51米的好成績(jī)?！?7.51米”指的既不是鐵餅在空中的路程也不是鐵餅位移的大小
B. 如圖（b）主裁判根據(jù)網(wǎng)球在紅土地上留下的印記判斷球是否出界時(shí)，可將網(wǎng)球視為質(zhì)點(diǎn)
C. 如圖（c）中國(guó)隊(duì)在男子4×100米混合泳接力決賽中，以3分27秒46的成績(jī)奪得金牌?！?分27秒46”指的是奪金時(shí)刻
D. 如圖（d）運(yùn)動(dòng)員劉洋獲得男子吊環(huán)奧運(yùn)冠軍，此時(shí)每根繩的拉力等于劉洋自身重力的一半
【答案】A
【解析】A．?dāng)S鐵餅的成績(jī)以鐵餅落地點(diǎn)距離投擲圈中心的距離為準(zhǔn)，如圖（a）在擲鐵餅比賽中，中國(guó)選手馮彬投出67.51米的好成績(jī)?！?7.51米”指的既不是鐵餅在空中的路程也不是鐵餅位移的大小，故A正確；
B．如圖（b）主裁判根據(jù)網(wǎng)球在紅土地上留下的印記判斷球是否出界時(shí)，網(wǎng)球大小形狀不可忽略，不可將網(wǎng)球視為質(zhì)點(diǎn)，故B錯(cuò)誤；
C．如圖（c）中國(guó)隊(duì)在男子4×100米混合泳接力決賽中，以3分27秒46成績(jī)奪得金牌?！?分27秒46”指的是時(shí)間間隔，故C錯(cuò)誤；
D．運(yùn)動(dòng)員的受力簡(jiǎn)化為如圖所示
由平衡條件可知，豎直方向上
得
由公式可知，由于，每根繩所受的拉力大小都大于等于運(yùn)動(dòng)員重力的一半，故D錯(cuò)誤。
故選A。
3. 2024年6月2日6時(shí)23分，我國(guó)自主研制的嫦娥六號(hào)著陸器和上升器組合體成功軟著陸于月背的南極—艾特肯盆地。如圖所示，嫦娥六號(hào)正在進(jìn)行采樣工作，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A. 嫦娥六號(hào)繞月飛行時(shí)處于平衡狀態(tài)
B 嫦娥六號(hào)即將著陸時(shí)處于失重狀態(tài)
C. 嫦娥六號(hào)著陸時(shí)，機(jī)械能守恒
D. 嫦娥六號(hào)點(diǎn)火起飛時(shí)處于超重狀態(tài)
【答案】D
【解析】A．嫦娥六號(hào)繞月飛行時(shí)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，加速度不為零，不是平衡狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；
B．嫦娥六號(hào)即將著陸時(shí)做減速運(yùn)動(dòng)，加速度向上，處于超重狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；
C．嫦娥六號(hào)著陸時(shí)，點(diǎn)火減速，機(jī)械能減小，故C錯(cuò)誤；
D．嫦娥六號(hào)點(diǎn)火起飛時(shí)做加速運(yùn)動(dòng)，加速度向上，處于超重狀態(tài)，故D正確。
故選D。
4. 如圖所示，運(yùn)動(dòng)員正在使用“倒蹬機(jī)”鍛煉身體。當(dāng)他用腳蹬踏板并使其推至最高處的過(guò)程中(忽略運(yùn)動(dòng)員重心的變化)，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A. 靠背對(duì)運(yùn)動(dòng)員做正功B. 靠背對(duì)運(yùn)動(dòng)員做負(fù)功
C. 腳對(duì)踏板做正功D. 腳對(duì)踏板做負(fù)功
【答案】C
【解析】AB．靠背對(duì)運(yùn)動(dòng)員的力垂直與靠背，由于運(yùn)動(dòng)員沒(méi)有位移，所以靠背對(duì)運(yùn)動(dòng)員不做功，故AB錯(cuò)誤；
CD．腳對(duì)踏板力和踏板的位移方向相同，所以腳對(duì)踏板做正功，故C正確，D錯(cuò)誤。
故選C。
5. 如圖所示，法國(guó)奧運(yùn)會(huì)網(wǎng)球女單決賽中鄭欽文正在斜向上拍擊網(wǎng)球。若網(wǎng)球離拍時(shí)距地面的高度為，初速度為，拋射角為（初速度與水平方向夾角），忽略空氣阻力，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A. 當(dāng)拋射角為30°時(shí)，網(wǎng)球水平射程最遠(yuǎn)
B. 當(dāng)拋射角為45°時(shí)，網(wǎng)球水平射程最遠(yuǎn)
C. 越小，最遠(yuǎn)射程對(duì)應(yīng)的拋射角越接近
D. 網(wǎng)球落地前速度的反向延長(zhǎng)線過(guò)水平位移的中點(diǎn)
【答案】C
【解析】ABC．依題意，網(wǎng)球做斜拋運(yùn)動(dòng)，分解為初速度方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)，如圖
可知
當(dāng)
時(shí)，有極值
可得
解得
可知網(wǎng)球水平射程最遠(yuǎn)的拋射角與h和v0有關(guān)。當(dāng)h=0時(shí)
即越小，最遠(yuǎn)射程對(duì)應(yīng)的拋射角越接近。故AB錯(cuò)誤；C正確；
D．由平拋運(yùn)動(dòng)推論可知網(wǎng)球落地前速度的反向延長(zhǎng)線過(guò)網(wǎng)球平拋階段的水平位移的中點(diǎn)，如圖
故D錯(cuò)誤
故選C。
6. 根據(jù)東京電力公司2018年發(fā)布的數(shù)據(jù)，福島核污水存在的放射性元素中，気的含量最高，其次還有碘-129、釕-106、碳-14、鈷-60、鍶-90、銫-134、銫-137等物質(zhì)。其中碘-129的半衰期約1570萬(wàn)年，它會(huì)損傷甲狀腺細(xì)胞，可能導(dǎo)致甲狀腺癌。有一定初速度的碘-129的衰變方程為，則下列說(shuō)法正確的是（ ）
A. 該核反應(yīng)為衰變
B. Xe的核電荷數(shù)是129
C. 衰變產(chǎn)物和Y在同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之比為1∶54
D. 經(jīng)過(guò)3140萬(wàn)年后，核污水中的碘-129含量約為原來(lái)的
【答案】D
【解析】A．由核反應(yīng)中質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)守恒，可知Y的質(zhì)量數(shù)為0，電荷數(shù)為-1，即Y為電子，所以該核反應(yīng)為衰變。故A錯(cuò)誤；
B．Xe的核電荷數(shù)是54。故B錯(cuò)誤；
C．若反應(yīng)物碘-129沒(méi)有初速度，則有
根據(jù)
聯(lián)立，解得
依題意，反應(yīng)物碘-129衰變前有初速度，所以衰變產(chǎn)物和Y在同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之比不為1∶54。故C錯(cuò)誤；
D．根據(jù)
解得
可知經(jīng)過(guò)3140萬(wàn)年后，核污水中的碘-129含量約為原來(lái)的。故D正確。故選D。
7. 《科學(xué)》中文版的文章中介紹了一種新技術(shù)——航天飛纜，航天飛纜是用柔性纜索將兩個(gè)物體連接起來(lái)在太空飛行的系統(tǒng)．飛纜系統(tǒng)在太空飛行中能為自身提供電能和拖曳力，它還能清理“太空垃圾”等。如圖所示為飛纜系統(tǒng)的簡(jiǎn)化模型示意圖，圖中兩個(gè)物體P、Q的質(zhì)量分別為、，柔性金屬纜索長(zhǎng)為，外有絕緣層，系統(tǒng)在近地軌道做圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中Q距地面高為，設(shè)纜索總保持指向地心，P的速度為，所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里。已知地球半徑為，地面的重力加速度。（ ）
A. 纜索P端電勢(shì)高于Q端
B. 大于第一宇宙速度
C. 若此時(shí)飛纜系統(tǒng)在赤道平面上，為了更好地清理垃圾，纜索的繞行方向應(yīng)與地球自轉(zhuǎn)方向相反
D. 若想清理更低軌道上的“太空垃圾”，飛纜系統(tǒng)機(jī)械能需要增大
【答案】C
【解析】A．根據(jù)右手定則可知，P點(diǎn)電勢(shì)低，故A錯(cuò)誤；
B．由
可得
可見(jiàn)，隨著軌道半徑的增大，線速度減小，而第一宇宙速度是時(shí)的線速度，即是最大環(huán)繞速度，則小于第一宇宙速度，故B錯(cuò)誤；
C．若此時(shí)PQ的運(yùn)動(dòng)方向如圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里，由于磁場(chǎng)由地理南極出發(fā)，地球自轉(zhuǎn)方向?yàn)樽晕飨驏|，所以PQ的繞行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相反，故C正確；
D．因?yàn)閺母哕壍澜档透叨冗M(jìn)入更低軌道過(guò)程中，由于大氣層中阻力做負(fù)功，則機(jī)械能減小，故D錯(cuò)誤。故選C。
8. 如圖為失去一個(gè)電子形成的正一價(jià)氦離子（簡(jiǎn)稱氦的類(lèi)氫結(jié)構(gòu)）的能級(jí)示意圖。關(guān)于氦離子（）的能級(jí)及其躍遷，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A. 能級(jí)比能級(jí)電勢(shì)能多40.8eV
B. 處于基態(tài)的氦離子，吸收一個(gè)光子后躍遷到更高軌道，電子的動(dòng)能將變大
C. 如果用具有54.4eV動(dòng)能的電子碰撞處于基態(tài)的氦離子，可使其躍遷到能級(jí)
D. 一群處于能級(jí)的氦離子向低能級(jí)躍遷時(shí)，能產(chǎn)生6種不同頻率的可見(jiàn)光
【答案】C
【解析】A．能級(jí)比能級(jí)的能量多
但能級(jí)的能量等于電子具有的電勢(shì)能和動(dòng)能之和，故A錯(cuò)誤；
B．氦離子吸收光子，由低能級(jí)躍遷到高能級(jí)，則電子的軌道半徑增大，根據(jù)
得
可知減小，則核外電子的動(dòng)能減小，故B錯(cuò)誤；
C．如果通過(guò)電子碰撞的方式，使離子發(fā)生能級(jí)躍遷，只要入射電子的動(dòng)能大于要發(fā)生躍遷的兩能級(jí)的能量差即可，則用具有54.4eV動(dòng)能的電子碰撞處于基態(tài)的氦離子，大于與的能級(jí)差，故可使其躍遷到能級(jí)，故C正確；
D．一群處于能級(jí)的氦離子向低能級(jí)躍遷時(shí)，最多能發(fā)出
種不同頻率的光子，處于能級(jí)的氦離子能夠發(fā)出6種光子的能量分別為
而可見(jiàn)光的能量在1.63eV～3.10eV，因此只有1種頻率的可見(jiàn)光，故D錯(cuò)誤。
故選C。
9. 如圖所示，在豎直放置的不帶電金屬板的中垂線左側(cè)放置一個(gè)正電荷，金屬板表面粗糙，豎直方向上有三點(diǎn)與正電荷在同一豎直平面上，?，F(xiàn)有一質(zhì)量為的帶正電小滑塊從金屬板上A點(diǎn)以初速度向上運(yùn)動(dòng)，恰好能到達(dá)點(diǎn)，重力加速度為。關(guān)于小滑塊從A運(yùn)動(dòng)到的過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A. 小滑塊先加速后減速B. 電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功
C. 小圓環(huán)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí)速率為D. 克服摩擦力做功為
【答案】D
【解析】AB．帶正電小滑塊受正電荷的排斥力作用，小滑塊從A運(yùn)動(dòng)到的過(guò)程中電場(chǎng)力先做負(fù)功后做正功，小滑塊先減速后加速，AB錯(cuò)誤；
D．小滑塊從A運(yùn)動(dòng)到的過(guò)程中電場(chǎng)力先做負(fù)功后做正功，由于
根據(jù)對(duì)稱性可知從A運(yùn)動(dòng)到的過(guò)程中電場(chǎng)力的總功為0，根據(jù)動(dòng)能定理可知
解得克服摩擦力做功
D正確；
C．由對(duì)稱性可知，小圓環(huán)從A到O過(guò)程和從O到B過(guò)程摩擦力做功相等，故小圓環(huán)從A到O過(guò)程，由動(dòng)能定理有
解得小圓環(huán)運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)的速率為
C錯(cuò)誤。
故選D。
10. 如圖所示為“V”形吊車(chē)的簡(jiǎn)化示意圖，底座支點(diǎn)記為點(diǎn)，為定桿且為“V”形吊車(chē)的左臂，上端A處固定有定滑輪，為活桿且為“V”形吊車(chē)的右臂，一根鋼索連接點(diǎn)與底座上的電動(dòng)機(jī)，另一根鋼索連接點(diǎn)后跨過(guò)定滑輪吊著一質(zhì)量為的重物，通過(guò)電動(dòng)機(jī)的牽引控制右臂的轉(zhuǎn)動(dòng)從而控制重物的起落。圖示狀態(tài)下，重物靜止在空中，左臂與水平面的夾角為，左臂與鋼索段的夾角為，且左臂與右臂恰好相互垂直，左臂質(zhì)量為，不計(jì)右臂和鋼索的質(zhì)量及一切摩擦，重力加速度為。則下列說(shuō)法正確的是（ ）
A. 圖示狀態(tài)下，鋼索對(duì)定滑輪的壓力為，方向由A指向
B. 圖示狀態(tài)下，鋼索對(duì)右臂的作用力為，方向由指向
C. 底座對(duì)點(diǎn)豎直向上的合力為
D. 當(dāng)啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)使重物緩慢上升時(shí)，左臂受到的鋼索的作用力逐漸減小
【答案】B
【解析】A．根據(jù)幾何關(guān)系，線段AM與OA段夾角為，，根據(jù)平行四邊形法則，鋼索對(duì)定滑輪的壓力為
方向由A指向，故A錯(cuò)誤；
B．鋼索張力等于Mg，段對(duì)B點(diǎn)拉力為Mg，根據(jù)幾何關(guān)系，OB段與豎直方向夾角，段、OB段夾角，以O(shè)B所在直線和垂直于OB的直線建立直角坐標(biāo)系，垂直于OB方向，有
得，連接點(diǎn)與底座上的電動(dòng)機(jī)的鋼索的拉力，則鋼索對(duì)右臂的作用力為
方向由指向，故B正確；
C．對(duì)底座受力分析，受的彈力
OB的彈力
鋼索的拉力
設(shè)底座對(duì)點(diǎn)豎直向上的合力為，根據(jù)平衡條件
得
故C錯(cuò)誤；
D．當(dāng)啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)使重物緩慢上升時(shí)，與重物相連的鋼索張力不變，鋼索與OA夾角不變，左臂受到的鋼索的作用力不變，故D錯(cuò)誤。
故選B。
11. 如圖a是液化氣爐的電子點(diǎn)火裝置。一節(jié)1.5V的干電池通過(guò)晶體管電路控制，產(chǎn)生脈動(dòng)的電壓加在變壓器初級(jí)線圈的兩端，并在磁芯中激發(fā)磁場(chǎng)，其圖象如圖b所示（磁場(chǎng)方向逆時(shí)針，大小為正值）。磁芯的橫截面積為。次級(jí)線圈一端連接燃?xì)鉅t的金屬外殼，另一端通過(guò)二極管與鋼針連接，調(diào)整與的間距，使與間的電壓達(dá)10kV以上時(shí)，與間就會(huì)引發(fā)電火花而點(diǎn)燃燃?xì)?。下列說(shuō)法正確的是（ ）
A. 當(dāng)與的間距減小時(shí)，所需的最小打火電壓增大
B. 當(dāng)大于2500匝時(shí)，間可以激發(fā)電火花
C. 匝數(shù)越多，打火越容易
D. 若將鋼針替換為金屬板，打火更容易
【答案】B
【解析】A．當(dāng)A與的間距減小時(shí)，尖端放電更容易發(fā)生，故最小打火電壓減小，故A錯(cuò)誤；
B．二極管具有單向?qū)щ娦裕?dāng)磁感強(qiáng)度為逆時(shí)針?lè)较?，副線圈電壓達(dá)到10000V時(shí)有
變形得
匝
故當(dāng)大于2500匝時(shí)，與間的電壓達(dá)10kV以上，間可以激發(fā)電火花，故B正確；
C．根據(jù)變壓器電壓與匝數(shù)的關(guān)系有
變形得
可知匝數(shù)越多，越小，打火越困難，故C錯(cuò)誤；
D．若將電極A改為金屬板，則不容易尖端放電產(chǎn)生高壓，所以更不容易引發(fā)電火花，故D錯(cuò)誤。故選B。
12. 新安江水電站是我國(guó)第一座"自己設(shè)計(jì)、自制設(shè)備、自行施工"的大型水力發(fā)電站，上下游高度差約73米，共有9臺(tái)相同的發(fā)電機(jī)組，總裝機(jī)容量約為85萬(wàn)千瓦，只有在用電高峰時(shí)才會(huì)開(kāi)啟9臺(tái)機(jī)組，平均年發(fā)電量為18.6億千瓦時(shí)，這些發(fā)電機(jī)組的額定電壓為14kV。已知，杭州現(xiàn)行階梯電價(jià)的第一檔為年用電小于等于。下列正確的是（ ）
A. 每臺(tái)發(fā)電機(jī)輸出的最大瞬時(shí)電流約為1kA
B. 一度電的能量約為10立方米的水從水庫(kù)上游流下時(shí)減少的重力勢(shì)能。
C. 一年平均開(kāi)啟的發(fā)電機(jī)組約6臺(tái)。
D. 按照每戶家庭階梯電價(jià)1擋最高用電量計(jì)算，新安江水電站可以滿足約67萬(wàn)戶家庭的生活用電
【答案】D
【解析】A．由題可知，每臺(tái)發(fā)電機(jī)的功率
根據(jù)功率的計(jì)算公式
可得每臺(tái)發(fā)電機(jī)輸出的最大瞬時(shí)電流
A錯(cuò)誤；
B．10立方米的水從水庫(kù)上游流下時(shí)減少的重力勢(shì)能
而1度電為
可見(jiàn)二者不相等，B錯(cuò)誤；
C．發(fā)電機(jī)組的年發(fā)電總量為
一臺(tái)發(fā)電機(jī)一年的發(fā)電量
一年平均開(kāi)啟的發(fā)電機(jī)組
C錯(cuò)誤；
D．根據(jù)題意可知，新安江水電站可以滿足家庭生活用電的戶數(shù)
其中
解得
D正確。故選D。
13. 如圖所示，平行板電容器豎直放置，金屬板的內(nèi)側(cè)表面上的兩點(diǎn)，在兩點(diǎn)間系一絕緣輕繩1（不可伸長(zhǎng)），繩長(zhǎng)為兩點(diǎn)等高，的水平距離為，輕繩上套有一個(gè)輕質(zhì)的光滑小環(huán)，質(zhì)量為、電荷量為的帶負(fù)電小球，通過(guò)絕緣輕短繩2懸掛在環(huán)的下方。滑動(dòng)變阻器滑片緩慢從左往右滑動(dòng)，使板間電壓從0逐漸增大（重力加速度為，，帶電球始終處于金屬板之間，且不與板接觸，不計(jì)電荷對(duì)電場(chǎng)影響）。下列說(shuō)法中正確的是（ ）
A. 時(shí)，光滑小環(huán)處輕繩1的夾角為
B. 時(shí)，輕繩1的張力為
C. 增大時(shí)，光滑小環(huán)處輕繩1的夾角變小
D. 隨著增大，輕繩1的張力一直增大
【答案】C
【解析】AB．時(shí)，短繩2豎直，此時(shí)設(shè)繩1與豎直方向夾角為θ，則由幾何關(guān)系
可得
可知，光滑小環(huán)處輕繩1的夾角為，由平衡可知
選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；
CD．增大時(shí)，重物小球受水平方向的電場(chǎng)力增加，對(duì)小球受力分析可知輕繩2向右傾斜，但是小環(huán)兩邊細(xì)繩與細(xì)繩2方向夾角仍相等，則
則光滑小環(huán)處輕繩1的夾角α變??；
沿輕繩2的方向滿足
其中
增大時(shí)，兩極間場(chǎng)強(qiáng)變大，則輕繩2的拉力F變大，csα變大，即輕繩1的張力不能確定，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)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(gè)備選項(xiàng)中至少有一個(gè)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得3分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分）
14. 下列說(shuō)法正確的是（ ）
A. LC振蕩電路中，減小電容器極板間的正對(duì)面積，可提高能量輻射效率
B. 不可能從單一熱庫(kù)吸收熱量，使之完全變成功
C. 場(chǎng)像分子、原子等實(shí)物一樣具有能量和動(dòng)量，是物質(zhì)存在的一種形式
D. 光速在不同的慣性參考系中大小都相同
【答案】AC
【解析】A．LC振蕩電路中，減小電容器極板間的正對(duì)面積，根據(jù)
可知，電容器的電容減小，根據(jù)
可知，振蕩頻率增大，從而提高能量輻射效率，故A正確；
B．在外界的影響下，氣體可以從單一熱源吸收熱量，全部用來(lái)對(duì)外做功，故B錯(cuò)誤；
C．場(chǎng)像分子、原子等實(shí)物一樣具有能量和動(dòng)量，是物質(zhì)存在的一種形式，故C正確；
D．真空中的光速在不同的慣性參考系中大小都相同，故D錯(cuò)誤。故選AC。
15. 如圖（a）所示輕質(zhì)彈簧下端固定在水池底部，上端固定一個(gè)小燈泡，其大小可忽略，點(diǎn)光源在水面上的投影位置為點(diǎn)，點(diǎn)光源靜止不動(dòng)時(shí)在點(diǎn)，距離水面深度為，現(xiàn)讓點(diǎn)光源在豎直方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，其振動(dòng)圖像如圖（b）所示振幅為，周期為2s，光源向左照射的最遠(yuǎn)位置記為，當(dāng)點(diǎn)光源距離水面最近時(shí)在點(diǎn)，點(diǎn)光源距離水面最遠(yuǎn)時(shí)在點(diǎn)．已知圖（a）中，，水的折射率為，則下列正確的是（ ）
A. 在點(diǎn)時(shí)，光斑的移動(dòng)速度最小
B. 從到經(jīng)過(guò)的時(shí)間可能為1s
C. 光斑振幅
D. 點(diǎn)光源在點(diǎn)時(shí)，有光射出水面的面積為
【答案】BC
【解析】A．根據(jù)題意可知，在點(diǎn)時(shí)，光斑相當(dāng)位于做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的平衡位置，則光斑的移動(dòng)速度最大，故A錯(cuò)誤；
B．從到，可能是路徑是，該過(guò)程經(jīng)過(guò)的時(shí)間為周期的一半，即為1s，故B正確；
C．設(shè)光從水中射出空氣發(fā)生全反射的臨界角為，根據(jù)全反射臨界角公式
根據(jù)幾何關(guān)系可得光斑振幅滿足
可知光斑的振幅為
故C正確；
D．點(diǎn)光源在點(diǎn)時(shí)，根據(jù)幾何關(guān)系可得
解得
則有光射出水面的面積為
故D錯(cuò)誤。故選BC。
三、非選擇題（本題共5小題，共55分）
16. 在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中。
（1）“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中下列儀器需要用到的是（ ）
A. B. C.
（2）下列紙帶的安裝方式正確的是（ ）
A. B.
C. D.
（3）小明同學(xué)試圖通過(guò)小車(chē)的v-t圖像求加速度，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)所作圖像如圖所示，原因可能是（ ）
A. 軌道傾角過(guò)大B. 軌道傾角過(guò)小C. 軌道阻力太大D. 細(xì)繩與軌道不平行
（4）小明在實(shí)驗(yàn)中，若僅沒(méi)有平衡摩擦力，且小車(chē)質(zhì)量為M，得到的圖像可能是（ ）
A. B.
C. D.
（5）若僅沒(méi)有滿足所掛重物的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)質(zhì)量，小明在實(shí)驗(yàn)中，試圖利用圖像算出所掛重物的總質(zhì)量應(yīng)作_________圖。
A. B. C. D.
【答案】（1）B （2）AD
（3）D （4）C
（5）D
【解析】【小問(wèn)1詳解】
“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中需要用到的儀器是鉤碼，從而改變小車(chē)所受的合外力，不需要彈簧測(cè)力計(jì)和重物。
故選B。
【小問(wèn)2詳解】
A．紙帶一端應(yīng)固定于小車(chē)尾部，故A正確；
BC．紙帶應(yīng)穿過(guò)限位孔，置于復(fù)寫(xiě)紙下面，故BC錯(cuò)誤；
D．紙帶穿過(guò)限位孔，置于墨粉紙下面，故D正確。
故選AD。
【小問(wèn)3詳解】
由圖可知，小車(chē)的加速度先不變后減小，可能原因是細(xì)繩與軌道不平行，導(dǎo)致小車(chē)所受的合外力發(fā)生變化，若傾角過(guò)大、傾角過(guò)小或阻力太大，小車(chē)所受的合外力均不會(huì)變化。
故選D。
【小問(wèn)4詳解】
根據(jù)牛頓第二定律可得
變形可得
故選C。
【小問(wèn)5詳解】
對(duì)小車(chē)，根據(jù)牛頓第二定律可得
對(duì)重物，根據(jù)牛頓第二定律可得
整理可得
由此可知，利用圖像的斜率可算出所掛重物的總質(zhì)量m。
故選D。
17. 2020年9月，特斯拉推出了“劃時(shí)代”的4680圓柱形電池。特斯拉表示，相較于傳統(tǒng)2170圓柱形電池，4680電池的體積更大（直徑46mm、高度80mm），并采用了無(wú)極耳（即全極耳）和干電池電極技術(shù)，使得能量將是前者的5倍，車(chē)輛續(xù)航里程將提高16％，功率提升6倍。現(xiàn)測(cè)量單節(jié)4680圓柱形電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r。
為了能較準(zhǔn)確的測(cè)量一塊電芯的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)電路設(shè)計(jì)如圖1所示，記錄了單刀雙擲開(kāi)關(guān)分別接1、2對(duì)應(yīng)的多組電壓表的示數(shù)和電流表的示數(shù)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)繪制如圖2中所示的兩條圖線，可以判斷圖線是利用單刀雙鄭開(kāi)關(guān)接______（選填“1”或“2”）中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描出的，由圖線得出的內(nèi)阻測(cè)量值比真實(shí)值偏______（選填“大”或“小”）。綜合兩條圖線，消除因電表內(nèi)阻造成的誤差，此電芯的電動(dòng)勢(shì)為_(kāi)_____，內(nèi)阻______（用圖中表示）。
【答案】2 小
【解析】[1]單刀雙鄭開(kāi)關(guān)接2時(shí)，根據(jù)閉合電路歐姆定律
由于電壓表的分流作用，電流偏小，故測(cè)得的偏小，故此時(shí)對(duì)應(yīng)圖線，故可以判斷圖線是利用單刀雙鄭開(kāi)關(guān)接2中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描出的；
[2]當(dāng)接2時(shí)，誤差在于電壓表的分流，所測(cè)內(nèi)阻等于電源與電壓表并聯(lián)的總電阻，所以內(nèi)阻測(cè)量值比真實(shí)值偏??；
[3]當(dāng)接1時(shí)，所測(cè)電動(dòng)勢(shì)為電流表與電源串聯(lián)后整體的等效電源的電動(dòng)勢(shì)，即接1時(shí)，電流為零時(shí)，電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值等于真實(shí)值，即有
[4]由于接2時(shí)，當(dāng)電路短路時(shí)，電壓表沒(méi)有分壓，即此時(shí)的電流的測(cè)量值與真實(shí)值相等，結(jié)合上述可知，電源的真實(shí)的圖線是A圖線縱軸交點(diǎn)與B圖線橫軸交點(diǎn)的連線，可知內(nèi)阻為
18. 洛埃德（H．Llyd）在1834年提出了一種更簡(jiǎn)單的觀察干涉的裝置。如圖所示，從單縫發(fā)出的光，一部分入射到平面鏡后反射到屏上，另一部分直接投射到屏上，在屏上兩光束交疊區(qū)域里將出現(xiàn)干涉條紋。單縫通過(guò)平面鏡成的像是?，F(xiàn)應(yīng)用洛埃德鏡研究單色光的干涉現(xiàn)象。
（1）以下哪些操作能夠減小光屏上相鄰兩條亮紋之間的距離___________（多選）；
A. 將單縫稍向下移動(dòng)一些B. 將平面鏡稍向下移動(dòng)一些
C. 將光屏稍向左移動(dòng)一些D. 將光源由綠色光改為紅色光
（2）若光源到平面鏡的垂直距離和到光屏的垂直距離分別為和，光屏上形成的第2條亮紋與第8條亮紋的中心間距為，單色光的波長(zhǎng)______；
【答案】（1）BC （2）
【解析】【小問(wèn)1詳解】
根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式
可知，減小D，增大h，減小波長(zhǎng)，能夠減小光屏上相鄰兩條亮紋之間的距離；
A．將單縫稍向下移動(dòng)一些，h減小，則增大光屏上相鄰兩條亮紋之間的距離，故A錯(cuò)誤；
B．將平面鏡稍向下移動(dòng)一些，h增大，則減小光屏上相鄰兩條亮紋之間的距離，故B正確；
C．將光屏稍向左移動(dòng)一些，D減小，則減小光屏上相鄰兩條亮紋之間的距離，故C正確；
D．將光源由綠色光改為紅色光，波長(zhǎng)增大，則增大光屏上相鄰兩條亮紋之間的距離，故D錯(cuò)誤。
故選BC。
【小問(wèn)2詳解】
光屏上形成的第2條亮紋與第8條亮紋的中心間距為，則相鄰兩亮條紋間距為
根據(jù)
所以單色光的波長(zhǎng)為
19. 干簧管是能夠感知磁場(chǎng)的常用傳感元件，小明在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)一個(gè)常開(kāi)型干簧管，即初始狀態(tài)兩金屬片斷開(kāi)，下列哪些操作不能使干簧管閉合（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】干簧管的簧片觸點(diǎn)需要被不同極性的磁化才能正常工作，如果磁鐵正對(duì)觸點(diǎn)中心，簧片兩端磁化的極性相同，根據(jù)“同性相斥”的原理，簧片無(wú)法被吸引閉合?，則選項(xiàng)A操作不能使干簧管閉合，選項(xiàng)BCD操作均能使干簧管閉合。
故選A。
20. 差壓閥可控制氣體進(jìn)行單向流動(dòng)，廣泛應(yīng)用于減震系統(tǒng)。如圖所示，A、B兩個(gè)導(dǎo)熱良好的氣缼通過(guò)差壓閥連接，A內(nèi)輕質(zhì)活塞的上方與大氣連通，B內(nèi)氣體體積不變。當(dāng)A內(nèi)氣體壓強(qiáng)減去B內(nèi)氣體壓強(qiáng)大于時(shí)差壓閥打開(kāi)，A內(nèi)氣體緩慢進(jìn)入B中；當(dāng)該差值小于或等于時(shí)差壓閥關(guān)閉。當(dāng)環(huán)境溫度時(shí)，A內(nèi)氣體體積，B內(nèi)氣體壓強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng)，已知活塞的橫截面積，，，A、B內(nèi)的氣體可視為理想氣體，忽略活塞與氣缸間的摩擦、差壓閥與連接管內(nèi)的氣體體積不計(jì)。
（1）當(dāng)環(huán)境溫度升高且時(shí)，A汽缸器壁單位面積所受氣體分子的平均作用力______（選填“變大”“變小”或“不變”），B汽缸氣體分子的數(shù)密度______（選填“變大”“變小”或“不變”）；
（2）當(dāng)溫度降至?xí)r，差壓閥恰好打開(kāi)，求；
（3）當(dāng)溫度升高至?xí)r，汽缸A和B的內(nèi)能共增加750J，求汽缸A和B吸收的總熱量。
【答案】（1）不變 不變
（2）270K （3）
【解析】【小問(wèn)1詳解】
[1]A汽缸器壁單位面積所受氣體分子的平均作用力即壓強(qiáng)，當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)，由于活塞為輕質(zhì)活塞，則A汽缸的壓強(qiáng)不變?yōu)榇髿鈮骸?br>[2]B氣缸分子數(shù)不變，體積不變，則數(shù)密度不變。
【小問(wèn)2詳解】
恰好打開(kāi)時(shí)有
B汽缸體積不變
解得
【小問(wèn)3詳解】
A汽缸中壓強(qiáng)不變則
解得
外界對(duì)A汽缸中氣體做功
B汽缸中氣體體積不變
根據(jù)熱力學(xué)第一定律
解得
21. 如圖所示，光滑板車(chē)由一個(gè)半徑，夾角光滑圓弧軌道與粗糙度可由神奇遙控器隨時(shí)調(diào)節(jié)的長(zhǎng)的水平板平滑連接，光滑板車(chē)的質(zhì)量，一個(gè)質(zhì)量為的小球從A點(diǎn)水平拋出，初速度，恰好能沿著圓弧進(jìn)入圓弧軌道。除水平板外一切摩擦均不計(jì)。
（1）小球的拋出點(diǎn)距離點(diǎn)的高度；
（2）若板車(chē)固定在水平面上，求小球首次到達(dá)點(diǎn)小車(chē)對(duì)小球的支持力；
（3）若板車(chē)不固定，求小球首次到達(dá)點(diǎn)時(shí)小車(chē)對(duì)小球的支持力大??；
（4）調(diào)節(jié)水平板的摩擦因素，使得從拋出開(kāi)始計(jì)時(shí)，經(jīng)過(guò)0.92s物塊恰好位于水平板中間的位置，求此時(shí)小車(chē)對(duì)地位移的大小？
【答案】（1）0.512m
（2）98N，方向豎直向上
（3）135N （4）0.1m
【解析】【小問(wèn)1詳解】
B點(diǎn)豎直分速度
方向有
【小問(wèn)2詳解】
到達(dá)點(diǎn)速度為
能量守恒
C點(diǎn)根據(jù)牛頓第二定律
聯(lián)立解得
方向豎直向上
【小問(wèn)3詳解】
能量守恒
水平方向動(dòng)量守恒
聯(lián)立解得
C點(diǎn)牛頓第二定律
解得
【小問(wèn)4詳解】
過(guò)程
水平方向動(dòng)量定理微元求和
水平方向位移關(guān)系
解得
大小為0.1m。
22. 如圖甲所示，在傾角為的斜面內(nèi)，固定放置著間距為的兩平行金屬直導(dǎo)軌，其間連接有阻值為的電阻，電阻兩端連接有示波器（內(nèi)阻可視為無(wú)窮大），可動(dòng)態(tài)顯示電阻兩端的電壓，兩導(dǎo)軌間存在方向垂直導(dǎo)軌平面的磁場(chǎng)。一根質(zhì)量為，電阻為的導(dǎo)體棒垂直導(dǎo)軌放置。時(shí)，導(dǎo)體棒在外力作用下從位置從靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，1s末運(yùn)動(dòng)至處。在范圍內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為，經(jīng)過(guò)后，導(dǎo)體棒做勻速直線運(yùn)動(dòng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨位置坐標(biāo)變化。示波器顯示的電壓隨時(shí)間變化的波形如圖乙所示，至1s為直線，至5s為余弦曲線，導(dǎo)體棒始終垂直導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)。不計(jì)摩擦阻力和其他電阻，重力加速度為。求：
（1）內(nèi)導(dǎo)體棒加速度的大小；
（2）經(jīng)過(guò)后，在過(guò)程中的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨位置坐標(biāo)變化的關(guān)系；
（3）0～1s內(nèi)安培力的沖量大?。?br>（4）若內(nèi)電阻上產(chǎn)生的焦耳熱，則外力所做的功。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
【答案】（1）1m/s2
（2）
（3）
（4）14J
【解析】【小問(wèn)1詳解】
由圖像可知內(nèi)
又
可得
則
【小問(wèn)2詳解】
的位移
內(nèi)，根據(jù)圖象知
又
可得
導(dǎo)體棒位置坐標(biāo)
故
【小問(wèn)3詳解】
方法一：在
安培力為
安培力的沖量
方法二：
安培力的沖量
而
可得
【小問(wèn)4詳解】
方法一，位移
根據(jù)動(dòng)能定理可得
解得
，位移
根據(jù)動(dòng)能定理可得
解得
故
方法二：，位移
，位移
根據(jù)動(dòng)能定理
故
23. 現(xiàn)代高能粒子實(shí)驗(yàn)中需要獲取軌跡可控的高能粒子，發(fā)現(xiàn)用磁場(chǎng)約束粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的方法十分有效。空間中存在三個(gè)有電場(chǎng)或磁場(chǎng)的區(qū)域，區(qū)域Ⅰ是半徑為的圓形區(qū)域，區(qū)域Ⅰ中存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)；區(qū)域Ⅱ在區(qū)間內(nèi)存在平行軸的勻強(qiáng)電場(chǎng)，，場(chǎng)強(qiáng)大小，場(chǎng)強(qiáng)方向沿著軸負(fù)向，區(qū)域Ⅲ為的區(qū)間，存在方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，坐標(biāo)為的點(diǎn)是邊界上一點(diǎn)。一群質(zhì)量為，電荷量為的帶電粒子沿著方向射入?yún)^(qū)域Ⅰ，其坐標(biāo)范圍為，要求這批粒子從同一點(diǎn)離開(kāi)區(qū)域Ⅰ。（不計(jì)粒子重力，）求：
（1）求粒子初速度；
（2）這批粒子離開(kāi)區(qū)域與軸的夾角范圍；
（3）某粒子能到達(dá)點(diǎn)，該粒子最初入射坐標(biāo)；
（4）若滿足（3）的那個(gè)粒子從點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)后受到了與速度大小成正比、方向相反的阻力，觀察發(fā)現(xiàn)該粒子軌跡呈螺旋狀并與區(qū)域Ⅲ磁場(chǎng)左邊界相切于點(diǎn)（未畫(huà)出）。求粒子由點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)的時(shí)間以及坐標(biāo)的值。
【答案】（1）
（2）粒子的角度范圍在與x軸夾角53°范圍內(nèi)
（3）
（4），
【解析】【小問(wèn)1詳解】
由磁聚焦原理，沿著軸正向入射的例子將匯聚于區(qū)域I與軸的交點(diǎn)，且磁場(chǎng)圓與軌跡圓半徑相同，則
由牛頓第二定律可得
解得
【小問(wèn)2詳解】
時(shí)，由幾何關(guān)系可得
所以
時(shí)，由幾何關(guān)系可得
所以
則粒子的角度范圍在與x軸夾角53°范圍內(nèi)；
【小問(wèn)3詳解】
區(qū)域Ⅱ中帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，類(lèi)斜拋運(yùn)動(dòng)，假設(shè)入射粒子與軸正向夾角為α，由運(yùn)動(dòng)的分解可得，方向有
方向有
解得
由幾何關(guān)系x坐標(biāo)為
【小問(wèn)4詳解】
若粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后受到了與速度大小成正比、方向相反的阻力，粒子在磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示
根據(jù)
可得
即角速度為一定值，又可知粒子與磁場(chǎng)左邊界相切時(shí)轉(zhuǎn)過(guò)的弧度為，則有
取一小段時(shí)間Δt，對(duì)粒子在x方向上列動(dòng)量定理
兩邊同時(shí)對(duì)過(guò)程求和
可得
即
其中
則有
可得
故有