浙江名校协作体2024届高三下学期开学适应性考试物理试题含答案.pdf

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1、 第1页/共8页 学科网（北京）股份有限公司 2023 学年第二学期浙江省名校协作体适应性试题学年第二学期浙江省名校协作体适应性试题 高三年级物理学科高三年级物理学科 注意事项：注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷相应位置上。答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷相应位置上。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，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。写在本试卷用橡皮擦干净后，再选涂

2、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。上无效。3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题：本题共一、选择题：本题共 13 小题，每小题小题，每小题 3 分，共分，共 39 分。每小题只有一个选项符合题意。分。每小题只有一个选项符合题意。1.下列没有使用比值定义法的是（）A.mv=B.FEq=C.FBqv=D.FpS=2.下列说法正确的是（）A.在 LC振荡电路中，若仅把电容器的电容变为原来的 4 倍，则振荡周期变为原来的一半 B.若铀元素的半衰期为，则经过时间，8 个铀核中一定有 4个发生了衰变 C.大气压强是由地球

3、表面空气重力产生的，因此将开口瓶密闭后，瓶内气体脱离大气，它自身重力太小，会使瓶内气体压强远小于外界大气压强 D.乒乓球容易快速抽杀，是由于乒乓球的惯性较小 3.一定质量的理想气体经过一系列变化过程，如图所示，下列说法中正确的是（）A.ab过程中，气体体积变大，放出热量 B.bc过程中，气体温度不变，气体对外界做功 C.ca过程中，气体体积变小，放出热量 D.ca过程中，气体压强增大，外界对气体做功 4.如图所示，有一半径为 r 的圆环在一水平地面上向右运动，且其圆心速度大小为 v。现有一木板，左端固定于地面之上，同时还搭于圆环之上，且木板与地面所成锐角为。则木板转动的角速度为（）第2页/共8

4、页 学科网（北京）股份有限公司 A.costan2vr B.sintan2vr C.costan2vr D.coscot2vr 5.如图所示，空间中有一环型匀强磁场，其内半径为1R，外半径为212RR=。在内圆上的 A 点处有一微粒发生裂变，生成甲、乙两个小微粒（均带正电），且二者初速度均沿切线方向并处于如图所示的平面内（甲左乙右）。若两微粒均恰好不从外环射出磁场，则甲、乙两者所带电量之比为（）A.1:3 B.3:1 C.1:2 D.2:1 6.在如图所示的磁感应强度大小为 B的匀强磁场中（可随时间变化），存在一足够大的长方形导轨，并且导轨宽度为 l。现导轨中有一电阻和一导体棒（与导轨接触良好

5、），而导体棒有效切割长度也为 l。当导体棒以速度0v向右匀速运动的时候，若导体棒和导轨内部始终无电流，则下列图像可能正确的是（）A.B.C.D.7.双缝干涉的实验装置的截面图如图所示，光源到双缝 S1、S2的距离相等，O是 S1、S2连线中垂线与光屏的交点。若现在将该装置中垂线以下的部分没入水中，则原本处在 O点的亮条纹将会（）第3页/共8页 学科网（北京）股份有限公司 A.向上移动 B.向下移 C.不动 D.无法确定 8.在一匀强电场中有一正方体1111ABCDABC D，边长为 1m。若0A=，1VB=，12VA=，14VC=，则该匀强电场的场强大小为（）A.6V/m B.7V/m C.2

6、 2V/m D.3V/m 9.如图，在一水平地面上有一轨道，其内部有一质量不计的轻弹簧，弹簧劲度系数为 k。其正上方有一质量为 m的小球由静止释放，恰好可进入管道内部。若忽略空气阻力与摩擦力，则下列说法正确的是（）A.小球运动过程中，其机械能守恒 B.小球最大速度22mgghk+C.小球下落最大距离2()2mgmgmgkhk+D.小球最大加速度2()2mgmgmgkhmk+10.如图所示，左侧圆环匝数为 N，电阻为0R，半径为 r，内部充满磁场，磁场变化规律为0cosBBt=。左右线圈匝数之比为 k，且右侧回路内有一阻值02RR=的电阻 R。下列说法正确的是（）A.圆环中感应电动势的最大值为2

7、02r NB 第4页/共8页 学科网（北京）股份有限公司 B.在一个周期内，电阻 R上产生的焦耳热为()()2220220221kr NBkR+C 8t=时，从上向下看，圆环中电流沿逆时针方向 D.2k=时，R上消耗功率最大 11.一只蜜蜂竖直向上飞时速度最大速率为1v，竖直向下飞时的最大速率为2v。低速情况下，空气阻力的大小和速率成正比，假设蜂蜜翅膀提供的动力大小为定值，则蜜蜂水平飞行时的速度大小为（）A.122vv+B.1 2v v C.122vv+D.1 222v vvv+12.A 点和 B 点位于地球两侧，且两点间存在一隧道，如图所示。现在 A处同时释放两个载人宇宙飞船。其中一个飞船从

8、静止开始沿着隧道运动，一段时间到达 B点。另一飞船沿着近地轨道环绕地球运动，一段时间后也到达 B点。已知地球半径为 R，地表的重力加速度为 g，且不计一切阻力。则下列说法正确的是（提示：均匀球壳内部引力处处为 0）（）A.在沿着隧道穿行的飞船中的人会先经历超重，再经历失重过程 B.沿着隧道穿行的飞船飞行的最大速度max2gRv=C.设 x为沿着隧道穿行的飞行器距离地球球心的距离，则其受到的合力为2xFmgR=，其中 m为其质量 D.两飞行器同时到达 B点 13.假设宇宙是一团球形的密度均匀的物质，其各物理量均具有球对称性（即只与球的半径有关）。宇宙球对称地向外膨胀，半径为 r 的位置具有速度(

9、)v r。不难发现，宇宙膨胀的过程中，其平均密度必然下降。若假设该宇宙球在膨胀过程中密度均匀（即球内各处密度相等），则应该有Hvr=，其中 H是一个可变化但与 r 无关的系数，那么的值应为（）.第5页/共8页 学科网（北京）股份有限公司 提示：若()p t是某一物理量，则ap对时间导数为()1aapp t A.1 B.2 C.3 D.4 二、选择题：本题共二、选择题：本题共 2小题每小题小题每小题 3 分，共分，共 6分。每小题有至少有一个选项符合题意，全部分。每小题有至少有一个选项符合题意，全部选对的得选对的得 3 分，部分选对的得分，部分选对的得 2 分，有选错的得分，有选错的得 0 分。

10、分。14.一束红紫混合光以（45 C.a 为紫光 D.abtt 15.电偶极子由两个点电荷q+和q组成，它们之间的距离为 l（l很小），总质量为 m。如图所示，空间中某区域内存在一电场，其分布为()2E xx=。先令一电偶极子朝着 x方向，并使其中点位于0 xx=处，再静止释放。下列说法正确的是（）A.的单位是3V/m B.电偶极子受到的合力2Fqlx=C.电偶极子静止释放后的运动可看作简谐运动的一部分 D.电偶极子的电势能2Uqlx=三、非选择题（本题共三、非选择题（本题共 5 小题，共小题，共 55 分）分）16.探究力与加速度的关系时，下列说法正确的是（）A.若使用电火花打点计时器，则所

11、接电压为 8V直流电源 的为 第6页/共8页 学科网（北京）股份有限公司 B.该实验需要平衡摩擦力 C.该实验要求悬挂物体的质量小于等于小车的质量 D.作图应选择1aF图像 17.来自全国各地的同学分享了各自做物理实验的经历 甲：“我测的重力加速度为什么比你们都小？”乙：“我利用热学知识测一个石头的体积，带入101kPap=，总是与排水法的结果有较大偏差”丙：“我利用手机测量地磁场，竖直方向的分量比你们的都大，水平方向却比你们的都小”则这三位同学可能分别来自（）A.广州，郑州，哈尔滨 B.海口，拉萨，哈尔滨 C.北京，青岛，拉萨 D.长沙，兰州，杭州 18.某同学打算用如图甲所示的电路测量电源

12、电动势 E 和内阻 r，已知定值电阻阻值为0R A：闭合1S，2S，调节滑动变阻器，此时电流表示数为1I，接着断开2S，读出电流表示数2I。B：改变变阻器阻值，多次重复，记录1I，2I，作221III C：同时闭合1S，2S，3S，读出3I（1）下列滑动变阻器阻值范围最合适的是_ A.000.1R B.004R C.0020R（2）若图乙中直线斜率为1k，则E=_，r=_（3）该实验是否有系统误差？若有，分别指出电动势和内阻的误差，结果是偏大还是偏小；若没有，请说明理由。（）19.一质量为 m的卫星沿半径 r的圆轨道绕太阳运行。卫星上有一太阳帆半径为 R 的圆形镜面反射膜。该反射膜在随后运动中

13、不断改变方向，使帆面不断改变方向以保证始终垂直于太阳光。已知：万有引力常量为 G，太阳质量为 M，太阳半径为 RS，太阳表面温度为 T。太阳可视理想黑体且单位面积的热辐射功率 第7页/共8页 学科网（北京）股份有限公司 为4T，其中为一常量。已知光具有粒子的性质：一个光子的能量Epc=，其中 p是光子的动量，c是光速。（1）求太阳热辐射的总功率；（2）求太阳帆单位时间内接受到的能量；（3）求太阳帆受到的合力 F（r）（以沿着半径背离圆心的方向为正方向）。20.如图，上方是平直桌面，右侧有多个半圆形轨道。第一个半圆轨道为10RR=，第二个为2R，第 n 个为nR。每个半圆轨道之间有一小段水平轨道

14、连接。现有一可视为质点的小球，质量为 m，以初速度0v从 A点进入轨道。已知重力加速度为 g。（1）若 AB内外轨道均粗糙，小球在 A，B 两点对轨道的压力差为 3mg，求小球在 AB 段运动时阻力做功。（2）若轨道各处均光滑，要使小球刚进入每一个半圆形轨道时所受的向心力大小均相等，求nR的表达式。（用0R，g，0v，n表示）21.如图，电容器的电容为 C，初始带电量为 Q，开关 S 断开，导轨光滑，处于磁感应强度为 B的磁场中。甲、乙两棒的有效切割长度均为 L、电阻为 R、质量为 m 的导体棒。（1）闭合开关 S，求达到稳定时两棒的速度1v；（2）闭合开关 S，求达到稳定过程中甲棒产生焦耳热

15、（已知电容器储存的能量为21U2EC=）；（3）若先去掉乙，再闭合 S释放甲，当甲稳定运动后再在最初释放甲处释放乙，二者最终稳定速度2v。通过计算比较1v和2v的大小关系；若按此方式，依次释放与甲、乙相同的丙、丁当释放包含甲、乙在内的 2024根棒后，求稳定速度的为 第8页/共8页 学科网（北京）股份有限公司 2024v（直接写出结果）。22.细胞膜是一个细胞重要的组成部分，它是一个弹性膜且不带电时磷脂双分子层间的间距为0d。本题中可近似认为细胞膜的伸缩类似于劲度系数为k的弹簧，并且细胞膜的面积2Sd，介电常数为。众所周知，细胞膜上分布有可以运输粒子的离子泵，使得阴阳离子分布均匀地分布在内外两

16、层上。已知静电力常量为 k。（1）当内外膜分别带电 Q和Q时，求内外膜的电势差和厚度。（2）假设细胞膜初始不带电，离子泵开始工作，使得内外膜带有电荷。该离子泵具有一特殊的性质：只有当两层间的电势差达到0U时，离子泵才停止工作，否则将一直工作下去。为防止细胞层塌缩，求劲度系数的最小值和此时平衡状态下细胞膜的厚度。第1页/共26页 学科网（北京）股份有限公司 2023 学年第二学期浙江省名校协作体适应性试题学年第二学期浙江省名校协作体适应性试题 高三年级物理学科高三年级物理学科 注意事项：注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷相应位置上。答卷前，考生务必将自己的姓名

17、、考生号等填写在答题卡和试卷相应位置上。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，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。上无效。3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题：本题共一、选择题：本题共 13 小题，每小题小题，每小题 3 分，共分，共 39 分。每小题只有一个选项符合题意。分。每

18、小题只有一个选项符合题意。1.下列没有使用比值定义法的是（）A.mv=B.FEq=C.FBqv=D.FpS=【答案】D【解析】【详解】比值法定义就是应用两个物理量的比值来定量研究第三个物理量，而定义出来的新的物理量反映物质属性或特征，与这两个定义物理量的大小无关，而由于其它因素决定的。A密度的大小与物体质量及体积无关，因此是比值定义，故 A 不符合题意；B电场强度 E的大小与试探电荷所受电场力 F的大小及试探电荷的带电量 q无关，因此是比值定义，故 B不符合题意；C磁感应强度与电荷受到的洛伦兹力、电荷所带电量、运动速度无关，只取决于本身的性质，因此是比值定义，故 C不符合题意；D压强 p与压力

19、 F 成正比，与受力面积 S成反比，不是比值定义，故 D 符合题意。故选 D。2.下列说法正确的是（）A.在 LC振荡电路中，若仅把电容器的电容变为原来的 4 倍，则振荡周期变为原来的一半 B.若铀元素的半衰期为，则经过时间，8 个铀核中一定有 4个发生了衰变 C.大气压强是由地球表面空气重力产生的，因此将开口瓶密闭后，瓶内气体脱离大气，它自身重力太小，会使瓶内气体压强远小于外界大气压强 D.乒乓球容易快速抽杀，是由于乒乓球的惯性较小【答案】D【解析】第2页/共26页 学科网（北京）股份有限公司【详解】A根据 LC 电路的周期公式知 2TLC=若仅把电容器的电容变为原来的 4倍，则振荡周期变为

20、原来的 2倍。A错误；B半衰期是大量原子核衰变的统计规律，少量放射性元素的衰变是一个随机事件，对于 8 个放射性元素，无法准确预测其衰变的个数。B错误；C地球上某个位置的空气产生的压强是地球表面的空气受到重力作用，由此而产生的，而被密封在容器中的气体，其压强是大量的做无规则运动的气体分子对容器壁不断碰撞而产生的。它的大小不是由被封闭气体的重力所决定的。而是压强与温度和体积均有关，因此若温度与体积不变，则气体压强等于外界大气压强，C错误；D质量越大惯性越大，乒乓球质量小惯性也小，容易快速抽杀。D正确；故选 D。3.一定质量的理想气体经过一系列变化过程，如图所示，下列说法中正确的是（）A.ab过程

21、中，气体体积变大，放出热量 B.bc过程中，气体温度不变，气体对外界做功 C.ca过程中，气体体积变小，放出热量 D.ca过程中，气体压强增大，外界对气体做功【答案】B【解析】【详解】Aab 过程中，气体压强不变，温度降低，根据盖一吕萨克定律 VCT=得知，体积减小，根据热力学第一定律 UWQ=+温度降低，U0，体积减小，W0，所以 Q0，放出热量，故 A 错误；Bbc过程中气体的温度保持不变，压强减小，即气体发生等温变化，根据玻意耳定律 PVC 可知体积增大，气体对外界做功，故 B 正确；第3页/共26页 学科网（北京）股份有限公司 CDca过程中，PT图像过坐标原点，P与 T成正比，则气体

22、发生等容变化，温度升高，所以U0，体积不变，外界对气体做功 W0，所以 Q0，吸收热量，故 CD 错误。故选 B。4.如图所示，有一半径为 r 的圆环在一水平地面上向右运动，且其圆心速度大小为 v。现有一木板，左端固定于地面之上，同时还搭于圆环之上，且木板与地面所成锐角为。则木板转动的角速度为（）A.costan2vr B.sintan2vr C.costan2vr D.coscot2vr【答案】B【解析】【详解】设圆周与上木板的接触点为 P，圆心为 O，角的顶点为 A，连接 AO，AP 之间的距离为 x，将圆心的速度分解为板的速度和圆上 P点的速度，如图所示 由几何关系有 tan2rx=由运

23、动的合成与分解有 sinvv=板 板的角速度为 vx=板 解得 sintan2vr=第4页/共26页 学科网（北京）股份有限公司 故选 B。5.如图所示，空间中有一环型匀强磁场，其内半径为1R，外半径为212RR=。在内圆上的 A 点处有一微粒发生裂变，生成甲、乙两个小微粒（均带正电），且二者初速度均沿切线方向并处于如图所示的平面内（甲左乙右）。若两微粒均恰好不从外环射出磁场，则甲、乙两者所带电量之比为（）A.1:3 B.3:1 C.1:2 D.2:1【答案】B【解析】【详解】由题意可知，根据左手定则，其两粒子运动轨迹如图所示 设向右为正方向，向右的粒子速度为2v，质量为2m，向左的粒子速度为

24、1v，质量为1m，由动量守恒有 221 10m vmv=对粒子 1，由几何关系有 112Rr=对粒子 2，由几何关系有 2132rR=带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有 第5页/共26页 学科网（北京）股份有限公司 2vqvBmr=整理有 mvrqB=由上述各式，整理有 3qq=甲乙 故选 B。6.在如图所示的磁感应强度大小为 B的匀强磁场中（可随时间变化），存在一足够大的长方形导轨，并且导轨宽度为 l。现导轨中有一电阻和一导体棒（与导轨接触良好），而导体棒有效切割长度也为 l。当导体棒以速度0v向右匀速运动的时候，若导体棒和导轨内部始终无电流，则下列图像可能正确的是（）A

25、.B.C.D.【答案】C【解析】【详解】设导体棒开始运动时，距离导轨左端为 x，磁场的磁感应强度为 B0，依题意，导体棒和导轨内部始终无电流，可得()00B lxBl xv t=+整理，可得 第6页/共26页 学科网（北京）股份有限公司 00011vtBBB x=+即1B与 t为一次函数关系。故 ABD错误；C 正确。故选 C。7.双缝干涉的实验装置的截面图如图所示，光源到双缝 S1、S2的距离相等，O是 S1、S2连线中垂线与光屏的交点。若现在将该装置中垂线以下的部分没入水中，则原本处在 O点的亮条纹将会（）A.向上移动 B.向下移 C.不动 D.无法确定【答案】B【解析】【详解】由于水的折

26、射，光在水中传播时，波长变短。光源发出的光通过狭缝 S2到达 O点的光程比通过S1到达 O 点的光程大，由于中央亮条纹到两个光源的光程相等，因此中央亮纹向下移动。故选 B。8.在一匀强电场中有一正方体1111ABCDABC D，边长为 1m。若0A=，1VB=，12VA=，14VC=，则该匀强电场的场强大小为（）A.6V/m B.7V/m C.2 2V/m D.3V/m【答案】A【解析】【详解】如图所示 第7页/共26页 学科网（北京）股份有限公司 由图可知 11BABA=，1111DACB=解得 13VB=，13VD=则该电场沿x、y、z轴方向的分场强大小分别为 1132V/m1V/m1BA

27、xEd=1132V/m1V/m1DAyEd=120V/m2V/m1AAzEd=则该匀强电场的场强大小为 2226V/mxyzEEEE=+=故选 A。9.如图，在一水平地面上有一轨道，其内部有一质量不计的轻弹簧，弹簧劲度系数为 k。其正上方有一质量为 m的小球由静止释放，恰好可进入管道内部。若忽略空气阻力与摩擦力，则下列说法正确的是（）第8页/共26页 学科网（北京）股份有限公司 A.小球运动过程中，其机械能守恒 B.小球最大速度22mgghk+C.小球下落最大距离2()2mgmgmgkhk+D.小球最大加速度2()2mgmgmgkhmk+【答案】B【解析】【详解】A小球未接触到弹簧过程中，只有

28、重力做功，机械能守恒，与弹簧接触后弹簧弹力做功，小球的机械能不守恒，故 A 错误；B当小球的加速度为零时，速度达到最大，即 mgkx=2211()22mg hxmvkx+=+联立可得 22mgvghk=+故 B 正确；C当小球速度减为零时，下落的距离最大，则 21()2mg hxkx+=所以小球下落最大距离为 2()2mgmgmgkhhxhk+=+故 C 错误；D当小球运动到最低点时加速度最大，则 kxmgma=解得 第9页/共26页 学科网（北京）股份有限公司 2()2mgmgkham+=故 D 错误 故选 B。10.如图所示，左侧圆环匝数为 N，电阻为0R，半径为 r，内部充满磁场，磁场变

29、化规律为0cosBBt=。左右线圈匝数之比为 k，且右侧回路内有一阻值02RR=的电阻 R。下列说法正确的是（）A.圆环中感应电动势的最大值为202r NB B.在一个周期内，电阻 R上产生焦耳热为()()2220220221kr NBkR+C.8t=时，从上向下看，圆环中电流沿逆时针方向 D.2k=时，R上消耗功率最大【答案】B【解析】【详解】A圆环中感应电动势为 02sintBeNSrtNB=感应电动势的最大值 2m0Er NB=选项 A错误；B电动势有效值 2022Er NB=。的 第10页/共26页 学科网（北京）股份有限公司 根据闭合电路欧姆定律得 101EI RU=+根据理想变压器

30、原副线圈电压电流与匝数关系 12UkU=，21IkI=副线圈欧姆定律得 2022URI=在一个周期内，电阻 R 上产生的焦耳热为 22222QI RTI R=联立解得()()2220220221kr NBQkR=+选项 B正确；C8t=时，向下的磁场逐渐减弱，由楞次定律可知，从上向下看，圆环中电流沿顺时针方向，选项 C错误；D根据()()2220220221kr NBQkR=+可得()22020212r NBQkRk=+则当22k=时，R 上消耗功率最大，选项 D错误。故选 B。11.一只蜜蜂竖直向上飞时速度最大速率为1v，竖直向下飞时的最大速率为2v。低速情况下，空气阻力的大小和速率成正比，

31、假设蜂蜜翅膀提供的动力大小为定值，则蜜蜂水平飞行时的速度大小为（）第11页/共26页 学科网（北京）股份有限公司 A.122vv+B.1 2v v C.122vv+D.1 222v vvv+【答案】B【解析】【详解】设蜜蜂的牵引力为定值F，蜜蜂的质量为m，空气阻力的大小和速率比例系数为k，当竖直向上飞达到最大速度时，由受力分析可知 1Fmgkv=+以最大速度下降时 2kvmgF=+由两个方程联立可解得()2112mgk vv=,()2112Fk vv=+沿水平方向运动时有 222（）（）Fmgkv=解得蜜蜂水平飞行时的速度大小为 1 2vv v=故选 B。12.A 点和 B 点位于地球两侧，且

32、两点间存在一隧道，如图所示。现在 A处同时释放两个载人宇宙飞船。其中一个飞船从静止开始沿着隧道运动，一段时间到达 B点。另一飞船沿着近地轨道环绕地球运动，一段时间后也到达 B点。已知地球半径为 R，地表的重力加速度为 g，且不计一切阻力。则下列说法正确的是（提示：均匀球壳内部引力处处为 0）（）A.在沿着隧道穿行的飞船中的人会先经历超重，再经历失重过程 B.沿着隧道穿行的飞船飞行的最大速度max2gRv=第12页/共26页 学科网（北京）股份有限公司 C.设 x为沿着隧道穿行的飞行器距离地球球心的距离，则其受到的合力为2xFmgR=，其中 m为其质量 D.两飞行器同时到达 B点【答案】D【解析

33、】【详解】A在沿着隧道穿行的飞船中的人与飞船的加速度相同，对飞船没有压力，始终处于完全失重状态，A错误；BC由于 32243GRmGMmmgRR=可得地球的密度 34gGR=设飞行器沿着隧道穿行，到距离地球球心的距离为 x 时所受的力 3243GxmmgFxkxxR=因此该飞船做简谐运动，到达地心时速度最大，根据机械能守恒 22max11()22mgRmvR=可得最大速度 maxvgR=B、C错误；D利用简谐振动的周期公式 2mTk=可知沿着隧道穿行飞行器到达 B点时恰好运动了半个周期，所用时间为 12TRtg=沿地球表面飞行的速度 vgR=的 第13页/共26页 学科网（北京）股份有限公司

34、从 A 到 B飞行的时间 2RRtvg=因此两飞行器同时到达 B点，D正确。故选 D。13.假设宇宙是一团球形的密度均匀的物质，其各物理量均具有球对称性（即只与球的半径有关）。宇宙球对称地向外膨胀，半径为 r 的位置具有速度()v r。不难发现，宇宙膨胀的过程中，其平均密度必然下降。若假设该宇宙球在膨胀过程中密度均匀（即球内各处密度相等），则应该有Hvr=，其中 H是一个可变化但与 r 无关的系数，那么的值应为（）提示：若()p t是某一物理量，则ap对时间的导数为()1aapp t A.1 B.2 C.3 D.4【答案】A【解析】【详解】设 t=0 时刻，半径为 r1宇宙球内质量为 M1，半

35、径在 r1r2之间的质量为 M2，由于各处的密度相等，则 12333121444333MMrrr=在经过极短时间t后，各处的密度仍相等，则 123331()2()1()444()()()333rrrMMrvtrvtrvt=+整理式可得 12333112211444()()()333MMrHrtrHrtrHrt=+将代入忽略去二阶小量和三阶小量 333121323232112211(3)(3)(3)rrrrHrtrHrtrHrt+=+整理得 32231212r rrr+=r1、r2大小无关，若等式恒成立，则 第14页/共26页 学科网（北京）股份有限公司 1=故选 A。二、选择题：本题共二、选择

36、题：本题共 2小题每小题小题每小题 3 分，共分，共 6分。每小题有至少有一个选项符合题意，全部分。每小题有至少有一个选项符合题意，全部选对的得选对的得 3 分，部分选对的得分，部分选对的得 2 分，有选错的得分，有选错的得 0 分。分。14.一束红紫混合光以（45 C.a 为紫光 D.abtt【答案】BC【解析】【详解】设折射角为r，根据折射定律可得 sinsinnr=由图可知，a光的折射角小于 b 光的折射角，则玻璃砖对 a光的折射率大于玻璃砖对 b 光的折射率，a光的频率大于 b 光的频率，a 为紫光，b为红光；设玻璃砖的厚度为d，则光在玻璃砖中传播的距离为 cosdsr=又 sinsi

37、nccrvn=则光在玻璃砖中的传播时间为 sin2 sinsincossin2sddtvcrrcr=由于45，则有290r 故选 BC。15.电偶极子由两个点电荷q+和q组成，它们之间的距离为 l（l很小），总质量为 m。如图所示，空间中某区域内存在一电场，其分布为()2E xx=。先令一电偶极子朝着 x方向，并使其中点位于0 xx=处，再静止释放。下列说法正确的是（）第15页/共26页 学科网（北京）股份有限公司 A.的单位是3V/m B.电偶极子受到的合力2Fqlx=C.电偶极子静止释放后的运动可看作简谐运动的一部分 D.电偶极子的电势能2Uqlx=【答案】ABD【解析】【详解】A由电场强

38、度的单位是/mV，由于()2E xx=，所以的单位是 32V/mV/mm=故 A 正确；B电偶极子受到的合力 221212222llFFFqEqEqxxqlx=+=故 B 正确；C电偶极子所受合力方向沿 x轴正方向，静止释放后一直向 x 轴正方向运动，合力方向与位移方向同向，故 C 错误；D令+q所在处电势为零，负电荷和正电荷间的电势差 UEl=-q 所在位置的电势 El=该电偶极子所具有的电势能 2Uqqlx=故 D 正确。的 第16页/共26页 学科网（北京）股份有限公司 故选 ABD。【点睛】三、非选择题（本题共三、非选择题（本题共 5 小题，共小题，共 55 分）分）16.探究力与加速

39、度的关系时，下列说法正确的是（）A.若使用电火花打点计时器，则所接电压8V 直流电源 B.该实验需要平衡摩擦力 C.该实验要求悬挂物体的质量小于等于小车的质量 D.作图应选择1aF图像【答案】B【解析】【详解】A若使用电火花打点计时器，则所用电源为 220V交流电源。故 A错误；B为了使小车受到的合力等于绳子拉力，实验需要平衡摩擦力。故 B 正确；C实验过程中，小车质量应该远大于悬挂物体的质量，这样可认为小车所受的牵引力等于悬挂物体的重力。故 C 错误；D根据FMa=可得 1aFM=实验结果用aF图像，是为了便于根据图像直观地作出判断。故 D错误。故选 B。17.来自全国各地的同学分享了各自做

40、物理实验的经历 甲：“我测的重力加速度为什么比你们都小？”乙：“我利用热学知识测一个石头的体积，带入101kPap=，总是与排水法的结果有较大偏差”丙：“我利用手机测量地磁场，竖直方向的分量比你们的都大，水平方向却比你们的都小”则这三位同学可能分别来自（）A.广州，郑州，哈尔滨 B.海口，拉萨，哈尔滨 C.北京，青岛，拉萨 D.长沙，兰州，杭州【答案】B【解析】为 第17页/共26页 学科网（北京）股份有限公司【详解】纬度越高，重力加速度越大，甲同学处重力加速度测量值较小，则甲同学可能在海口；海拔越高，大气压越小，则乙同学可能在拉萨；纬度越高，地磁场竖直方向的分量越大，水平方向的分量越小，则丙

41、同学可能在哈尔滨。故选 B。18.某同学打算用如图甲所示的电路测量电源电动势 E 和内阻 r，已知定值电阻阻值为0R A：闭合1S，2S，调节滑动变阻器，此时电流表示数为1I，接着断开2S，读出电流表示数2I。B：改变变阻器阻值，多次重复，记录1I，2I，作221III C：同时闭合1S，2S，3S，读出3I（1）下列滑动变阻器阻值范围最合适的是_ A.000.1R B.004R C.0020R（2）若图乙中直线斜率为1k，则E=_，r=_（3）该实验是否有系统误差？若有，分别指出电动势和内阻的误差，结果是偏大还是偏小；若没有，请说明理由。（）【答案】.B .01Rk .01 3Rk I .实

42、验有系统误差，电动势的测量值等于真实值，内阻的测量值偏大【解析】【详解】（1）1为调节方便，电流表示数变化明显，滑动变阻器阻值范围最合适的是004R。故选 B。（2）2不考虑电流表内阻，根据闭合电路的欧姆定律 1()EI Rr=+20()EIRRr=+第18页/共26页 学科网（北京）股份有限公司 3EI r=整理得 02211RIIIE=+图像的斜率为 01RkE=解得电源电动势为 01REk=3内阻为 031 3RErIk I=（3）4若考虑电流表内阻，根据闭合电路的欧姆定律 1A()EI RRr=+20A()EIRRRr=+3A()EIRr=+整理得 02211RIIIE=+可知221I

43、II图像的斜率不变，电动势的测量值等于真实值，内阻为 0AA31 3ERrRRIk I=真真 故内阻的测量值大于真实值，内阻的测量值偏大，该实验有系统误差。19.一质量为 m的卫星沿半径 r的圆轨道绕太阳运行。卫星上有一太阳帆半径为 R 的圆形镜面反射膜。该反射膜在随后运动中不断改变方向，使帆面不断改变方向以保证始终垂直于太阳光。已知：万有引力常量为 G，太阳质量为 M，太阳半径为 RS，太阳表面温度为 T。太阳可视理想黑体且单位面积的热辐射功率为4T，其中为一常量。第19页/共26页 学科网（北京）股份有限公司 已知光具有粒子的性质：一个光子的能量Epc=，其中 p是光子的动量，c是光速。（

44、1）求太阳热辐射的总功率；（2）求太阳帆单位时间内接受到的能量；（3）求太阳帆受到的合力 F（r）（以沿着半径背离圆心的方向为正方向）。【答案】（1）24S4R T；（2）224S2R R Tr；（3）()224S221R R TF rGMmrc=【解析】【详解】（1）根据题意可得太阳的表面积为 2S4SR=所以太阳热辐射的总功率为 424S4PS TR T=（2）太阳单位时间内热辐射的总能量为 24S4EPtR T=总 设太阳帆单位时间内接受到的能量为 E，则 224EErR=总 所以 224S2R R TEr=（3）根据动量定理有 2Ftnp=EtnE=所以 224S22R R TFcr=

45、则太阳帆受到的合力()2GMmF rFr=解得 第20页/共26页 学科网（北京）股份有限公司()224S221R R TF rGMmrc=20.如图，上方是平直桌面，右侧有多个半圆形轨道。第一个半圆轨道为10RR=，第二个为2R，第 n 个为nR。每个半圆轨道之间有一小段水平轨道连接。现有一可视为质点的小球，质量为 m，以初速度0v从 A点进入轨道。已知重力加速度为 g。（1）若 AB内外轨道均粗糙，小球在 A，B 两点对轨道的压力差为 3mg，求小球在 AB 段运动时阻力做功。（2）若轨道各处均光滑，要使小球刚进入每一个半圆形轨道时所受的向心力大小均相等，求nR的表达式。（用0R，g，0v

46、，n表示）【答案】（1）当00vgR时，092fWmgR=或 者032fWmgR=；（2）1002041nngRRRv=+【解析】【详解】（1）如图所示 小球在轨道内做圆周运动，当00vgR时，在最高点时 第21页/共26页 学科网（北京）股份有限公司 20N10vFmgmR+=设在最低点速度为Bv，则在最低点 2N20BvFmgmR=联立解得()2200BvvmgmR=或者 22005BvvmgmR=设阻力做功为fW，由动能定理得()2200122fBmgRWm vv+=代入得 00013222fWmgRmgRmgR=+=或者 092fWmgR=如图所示 小球在轨道内做圆周运动，当00vgR

47、时，在最高点时 20N10vmgFmR=设在最低点速度为Bv，则在最低点 第22页/共26页 学科网（北京）股份有限公司 2N20BvFmgmR=联立解得()22003BvvmgmR+=设阻力做功为fW，由动能定理得()2200122fBmgRWm vv+=代入得 22000031222fWmgRmgRmvmgRv=+=+（2）若轨道各处均光滑，设第一次到达最低点速度为1v，由动能定理知 2201111222mvmgRmv+=由圆周运动知 2011vFmR=220112224mvmgRvFmRR+=设第二次到达最低点速度为2v，由动能定理知 2212211222mvmgRmv+=由圆周运动知

48、22012233344mvmgRmgRvFmRR+=同理得，设第n次到达最低点速度为nv，由动能定理知 22111222nnnmvmgRmv+=2012314444nnnmvmgRmgRmgRmgRFR+=由题知10RR=，由圆周运动知 第23页/共26页 学科网（北京）股份有限公司 2200123104444nnmvmvmgRmgRmgRmgRRR+=则 1002041nngRRRv=+21.如图，电容器的电容为 C，初始带电量为 Q，开关 S 断开，导轨光滑，处于磁感应强度为 B的磁场中。甲、乙两棒的有效切割长度均为 L、电阻为 R、质量为 m 的导体棒。（1）闭合开关 S，求达到稳定时两

49、棒的速度1v；（2）闭合开关 S，求达到稳定过程中甲棒产生的焦耳热（已知电容器储存的能量为21U2EC=）；（3）若先去掉乙，再闭合 S释放甲，当甲稳定运动后再在最初释放甲处释放乙，二者最终稳定速度为2v。通过计算比较1v和2v的大小关系；若按此方式，依次释放与甲、乙相同的丙、丁当释放包含甲、乙在内的 2024根棒后，求稳定速度2024v（直接写出结果）。【答案】（1）222BLQmB L C+；（2）2222(2)mQmB L C C+；（3）大小相等；222024BLQmB L C+【解析】【详解】（1）将甲、乙两棒做为一个整体，相当于质量为 2m，电阻为2R的导体棒，根据动量定理 12B

50、IL tmv=而 Itq=最终稳定后 第24页/共26页 学科网（北京）股份有限公司 1QBLvUC=而 QQq=联立解得 1222BLQvmB L C=+（2）根据能量守恒 2221111(2)222QQQm vCC=总 甲棒产生的焦耳热 12QQ=甲总 解得 2222(2)mQQmB L C C=+甲（3）只释放甲棒稳定后 1Bq Lmv=而 1QqBLvC=再释放乙棒，甲板棒中的电流反向，稳定后，对甲棒 22Bq Lmvmv=对电容器 132QqqBLvC=对乙棒 232()B qq Lmv+=联立解得 2222BLQvmB L C=+可知1v和2v的大小相等。根据以上规律可知，分次释放