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浙江省山水联盟2022届高三上学期12月联考物理试题+Word版含答案
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这是一份浙江省山水联盟2022届高三上学期12月联考物理试题+Word版含答案，共11页。试卷主要包含了选择题Ⅰ，选择题Ⅱ，非选择题等内容，欢迎下载使用。
2021年“山水联盟”12月联考
物理学科试题
一、选择题Ⅰ（本题共13小题，每小题3分，共39分，每小题列出的四个选项中只有一个符合题目要求，选对得3分，不选、错选或多选均不得分）
1．韦伯（weber）是国际单位制中磁通量的单位，缩写Wb，是以德国物理学家威廉·韦伯的名字命名的。若用国际单位制基本单位的符号来表示Wb，正确的是
A． B． C． D．
2．下列有关物理学史的说法正确的是
A．玻尔原子理论的成功之处是保留了经典粒子的概念
B．普朗克把能量子引入物理学，破除了能量连续变化的观念
C．麦克斯韦建立了经典电磁场理论，并证明了电磁波的存在
D．伽俐略将实验和逻辑推理相结合，利用理想斜面实验说明了物体的运动需要力来维持
3．一辆汽车沿平直道路行驶，其v－t图象如图所示．在t=0到t=40s这段时间内，汽车的平均速度是
A．0.75m/sB．21.25m/sC．18.75m/sD．20m/s
4．2021年11月8日，航天员王亚平成功出舱作业，创造了中国航天史上第一个新纪录，成为中国女航天员太空行走第一人。图为王亚平在空间站外部进行操作的画面，下列说法正确的是
A．航天员此时处于完全失重状态，故不受地球的引力作用
B．若航天员与连接空间站的安全绳脱离，航天员立刻会高速飞离空间站
C．航天员若单手做倒立姿势，则手臂上将承受较大的压力
D．图中画面，太阳高悬在空中，它周围的天空却是黑暗的，这是由于没有大气散射造成的
5．运动员在水平地面上进行拉轮胎的负荷训练，若在起动后的一小段时间内，运动员用两根轻绳拉着轮胎做匀加速直线运动，加速度大小为a。如图所示运动过程中保持两绳的端点A、B等高，两绳间的夹角为θ、所在平面与水平面夹角恒为α。已知轮胎重为G，运动过程受地面摩擦力大小恒为f，则每根绳的拉力大小为
A．eq \f(f+ma,2cs\f(θ,2)·cs α) B．eq \f(f+ma,2sin θ·sin α)
C．eq \f(f+ma,2cs\f(θ,2)·sin α) D．eq \f(f,2cs\f(θ,2)·cs α)
6．如图所示，固定的粗糙斜面AB的倾角为37°，一小物块从距斜面的底端B点8m处由静止释放，下滑到B点与弹性挡板碰撞，碰撞过程能量损失不计，第一次返回到斜面的最高点为Q(图中未画出)。设物块和斜面间的动摩擦因数为0.2，以B点为零势能面(sin 37°＝0.6，cs 37°＝0.8)。则下列说法正确的是
A．物块沿斜面下滑时机械能减少，沿斜面上滑时机械能增加
B．物块下滑时，动能与势能相等的位置在AB中点下方
C．Q点到B点距离为3 m
D．物块从开始释放到最终静止经过的总路程为18 m
第6题图 第7题图
7．如图所示，一内壁光滑的圆锥面，顶点O在下方，顶角为2 QUOTE ，OO′是竖直轴线，若有A、B两小球，质量（可视为质点），在圆锥的内壁上沿不同的圆轨道匀速圆周运动，以O点为势能零点，则
A．它们的线速度大小相同B．它们的周期相同
C．它们的动能相同D．它们的动能与重力势能之比相同
8．如图所示，是一块透明光学材料的剖面图，在剖面图上以AB边为y轴建立直角坐标系xOy。设该光学材料的折射率沿y轴正方向均匀增大。现有一束单色光a从原点O以入射角由空气射入该光学材料内部，则单色光a在该材料内部可能的传播途径是
A． B． C． D．
9．如图所示，是2021年市场上出现的某新款智能手表，其平均充电电压为5.0V，充电电流为1000mA。如果每3天要为手表充电2小时，当地电价为0.60元/度，则一年要用的电费约是
A．0.08元
B．0.8元
C．8元
D．80元
10．如图所示，电路的输入端接入电压为220 V的正弦交流电，开关S接1，当滑动变阻器接入电路的阻值为10 Ω时，1 min内滑动变阻器产生的热量为300 J。若变压器损耗功率不计，二极管正向导能电阻不计，所有电表内阻影响不计，则下列判断正确的是
A．此时电压表的读数为5V
B．原、副线圈中的匝数之比为22∶1
C．若只将S从1拨到2，电流表示数增大
D．若只将滑动变阻器的滑片向下滑动，则电流表示数减小，电压表示数增大
11．如图所示，质量为m的小球，从高为H的O处，以初速度v0水平抛出，落在高为h，倾角为θ的斜面上，落点为P点，OP与水平方向夹角大于θ，空气阻力不计。下列说法正确的是
A．若只增大小球质量，则小球落到P点的下方
B．若只将小球抛出点水平右移，平抛运动时间变短
C．若只增大初速度v0，小球刚落到斜面上时速度方向保持不变
D．若只降低小球的抛出高度H，则小球有可能无碰撞地进入斜面
12．将两点电荷A、B分别固定在x轴上，其坐标分别为xA=0m和xB=6m，B的电荷电量绝对值为Q，两点电荷连线上各点电势随x变化的关系如图所示，其中x＝4m处电势最高，x轴上M、N两点的坐标分别为xM=3m和xN=5m，静电力常量为k，则下列说法正确的是
A．两点电荷一定为异种电荷
B．M点的电场强度大于N点的电场强度
C．正的试探电荷由M点运动到N点的过程，电势能先减小后增大
D．若在M点放一带电荷量为q的试探电荷，则试探电荷受到的电场力大小为
13．电荷量计是一种能测出一段时间内通过导体横截面的电荷量的仪器。某同学想用电荷量计测量地磁场强度，设计并完成了如下实验：如图所示，一个正方形金属线框abcd与电荷量计相连，其边长为L、线框导线横截面积为S，电阻率为 QUOTE ，沿图示方位水平放置于地面上某处，假设磁场方向与竖直方向成 QUOTE 角，现将其从图示的转动方向绕ab轴转180°，测得通过线框的电荷量为Q1；将其从图示的转动方向绕ab轴转90°，测得通过线框的电荷量为Q2；该处地磁场的磁感应强度大小为（忽略地磁偏角影响）
A．
B．
C．
D．
二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题2分，共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个选项是符合题目要求的，全部选对得2分，选对但不全的得1分有错选的得0分）
14．物理知识在现实生活中有着广泛应用，下列叙述正确的是（ ）
甲：远距离输电 乙：射线测厚装置 丙：照相机镜头 丁：核反应堆
A．图甲所示的远距离输电线路中，提高输送电压时，电路中输送的电流将会减小
B．图乙所示的射线测厚装置系统是利用了射线的穿透能力
C．图丙所示的照相机镜头上呈现的淡紫色是由光的偏振现象引起的
D．图丁所示核反应堆中慢化剂的作用是减弱核反应的速度
15．如图所示，实线是沿x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形，虚线是这列波在t=0.2s时刻的波形。已知x=7cm处的质点的振动周期T=0.15s，则下列说法正确的是
A．这列波的波速是0.8m/s
B．这列波可能沿x轴正方向传播
t=0.2s时刻x=8cm处的质点的振幅为0
D．x=7cm处的质点在t=0.2s时的速度方向沿y轴正方向
16．真空中有一平行板电容器，两极板分别由铂和钾（其极限波长分别为λ1和λ2）制成，板面积为S，间距为d。现用波长为λ（λ1＜λ＜λ2）的单色光持续照射两板内表面，则
A．电容器电容将增加
B．钾板带正电
C．电容器极板最终带电量正比于
D．若将电容器视为电源，其电动势最大值为
三、非选择题（本题共6小题，共55分）
17．（7分）（1）在“探究求合力的方法”实验中，
①已有实验器材：木板、白纸、图钉若干、带细绳套的橡皮筋、铅笔，还需要选取 ；
A B C D
②实验中，需要将橡皮筋的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套（如图）。实验中需用两个弹簧测力计分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮筋。某同学认为在此过程为了减小实验误差，必须注意以下几项,其中正确的是 。
A．两弹簧测力计之间的夹角适当大一些
B．橡皮筋应与两绳夹角的平分线在同一直线上
C．拉橡皮筋时，橡皮条、细绳和弹簧测力计应贴近木板并平行于木板
（2）某实验小组的同学进行“探究碰撞中的不变量”的实验，实验装置如图甲所示。入射小球A与被碰小球B半径相同。先不放B球，使A球从斜槽上某一固定点C由静止滚下，落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹。再把B球静置于水平槽前端边缘处，让A球仍从C处由静止滚下，A球和B球碰撞后分别落在记录纸上留下各自落点的痕迹，M、P、N分别为落点的痕迹，O点是重锤正下方一点。多次重复上述实验，在记录纸上留下多个痕迹，用一个最小的圆周分别将这些痕迹圈在圆内，如图乙所示。
甲 乙
①小球A的质量应 （选填“>”、“=”或“<”）被碰小球B的质量，其理由是 。
②小球A碰前在记录纸上的落点距O点的距离为 cm
18．（7分）（1）某物理兴趣小组要描绘一个标有“4V 、2.0W”的小灯泡 L的伏安特性曲线，为获得更多数据，想通过电路设计，使灯泡两端的电压在0～4V间可调，且尽量减小实验误差。准备的实验器材有：
A．直流电源 4.5V （内阻很小可不计）
B．直流电流表 0～500mA （内阻约为 5Ω）
C．直流电压表 0～3V （内 阻等于 6kΩ）
D．滑动变阻器R1，0～10Ω，额定电流 2A
E．滑动变阻器R2，0～100Ω，额定电流 1A
F．三个定值电阻（R3=1kΩ ，R4=2kΩ ，R5=6kΩ）
开关和导线若干
图甲 图乙
图 丙 图 丁
①在给定的器材中，滑动变阻器选用 （选填 “R1”或“R2”），定值电阻选用 （选填“R3” 、“R4”或“R5”）；
②小组同学设计好实验电路图后，如图甲已经连好了部分导线，请用笔代替导线将实物图补充完整；
③实验测得小灯泡伏安特性曲线如图乙所示，若将两个完全相同规格的小灯泡L与阻值R=6Ω的定值电阻按图丙所示电路连接，电源电动势E=6V，内阻r=6Ω，此时每个小灯泡消耗的电功率为 W（结果保留2位有效数字）。
（2）完成上述实验之后，某同学用多用电表粗测了小灯泡的电阻，实验情况如图丁，由此可知流过灯泡的电流方向 （选填A→B 或B→A）。
19．（9分）如图所示，某工作人员正操作一台送货无人机配送货物。该无人机机身重M=1kg(含配送箱的质量m1=200g)。现需运送质量m2=1kg的货物,无人机悬停在离地7m高处，利用轻绳将配送箱送至距地面1米处，工作人员把货物装上配送箱，然后将配送箱及货物向上收回，接着沿水平方向飞行20m后悬停在空中，再竖直向下送出货物。已知无人机在水平方向中加速和减速阶段均可以近似看成匀变速度直线运动且加速度大小相等，最大水平飞行速度为36km/h，向上收回配送箱及货物的过程中总共用时3s，可等效为先匀加速再匀减速，减速的加速度是加速阶段的2倍，重力加速度取g=10m/s2，求：
（1）若以最短时间完成水平飞行过程，该过程对应的最大加速度；
（2）收回配送箱及货物的加速与减速两阶段的绳索的拉力大小；
（3）第（2）问中，无人机升力的最大值。
20．（12分）如图所示，竖直平面内由倾斜轨道AB、半径为R的圆周细圆管O1（在底部C处有交错，交错宽度不计）、半径为R的四分之一圆弧轨道DE构成一游戏装置固定于地面。B、D处均平滑连接，粗糙水平直轨道CD段长为1.5R，滑动摩擦因数μ=0.5，其它所有摩擦均不计，圆弧轨道DE的圆心O2与圆周细圆管圆心O1等高。现将质量为m的小滑块从斜面的某高度h处静止释放，不计滑块大小和经过连接处的机械能损失。求：
（1）若h=3.5R，小球第一次冲出E点后达到的最高点离E点的高度；
（2）若h=3R，小球第一次到达细圆管的最高点时对轨道的作用力；
（3）若h的取值范围为0 QUOTE h QUOTE 3.5R，在此高度变化范围内，小球在直轨道CD段上的运动时间。
21．（10分）如图所示，MPQ、M′P′Q′是光滑平行导轨，其中倾斜部分MPP′M′为金属材料制成，电阻可不计，倾角为α＝37°，并处在与MPP′M′平面垂直且向下的匀强磁场中（图中未画出），磁感应强度大小为2T；水平部分PQQ′P′为绝缘材料制成，所在空间内存在竖直方向的磁场，在PQ上取一点为坐标原点O，沿PQ方向建立x轴，可知磁感应强度分布规律为（取竖直向上为正方向）；两部分导轨的衔接处用小圆弧连接，金属棒通过时无机械能损失，两导轨的MN间接有阻值为R=5Ω的定值电阻。正方形金属线框cdef的质量m2＝2kg、边长为L＝1m，每条边的电阻r2=2Ω，f点刚好位于坐标原点，fc边与PP′平行。现将一根质量m1＝1kg，长度L＝1m，电阻r1＝2Ω的金属棒ab从图示位置静止释放，滑到斜面底端前已达到匀速运动。若整个过程ab棒、金属框与导轨始终接触良好，（重力加速度g=10m/s2，)，求：
（1）ab棒滑到底端时的速度大小和ab棒两端的电势差Uab；
（2）ab棒与金属线框碰撞后合成一个整体一起在轨道上滑行，滑行过程中ed边产生的焦耳热；
（3）第（2）所涉及的滑行过程中，通过ed棒的电荷量。
22．（10分）某研究小组设计了如图所示的双立柱形粒子加速器，整个装置竖直放于真空中。已知两个立柱M、N的底面均为边长为d的正方形，上、下两底面间加有相同的电势差为U，管长为L，两管中心轴线的间距D=10d，在加速管下方区域存在垂直于两加速管轴线所在平面的匀强磁场（图中未画出）。现将速度近似为0的负一价离子从加速管M上端口沿水平方向均匀分布地注入立柱M，离子竖直进入磁场，经磁场偏转到达立柱N下端入口处时，此处的电荷转换装置将其电子剥离（不改变离子速度和分布，且装置大小可忽略），使该离子成为三价正离子，进入立柱N的新离子再次被加速。已知沿立柱M轴线进入的离子恰能沿两立柱M、N的中心轴线加速，该离子质量为m，元电荷电量为e，不计重力和离子间的相互作用。
（1）求离子从加速管N上端飞出时的动能Ek；
（2）求磁感应强度B的大小和方向；
（3）实际工作时，磁场可能会与设计值B有一定偏差∆B，而会以B-∆B至B+∆B间的某一确定值工作。若电压保持不变，要求至少有90%的离子能被成功加速，试求偏差∆B的最大值（用B表示）。
一、选择题Ⅰ（本题共13小题，每小题3分，共39分，每小题列出的四个选项中只有一个符合题目要求，选对得3分，不选、错选或多选均不得分）
二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题2分，共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个选项是符合题目要求的，全部选对得2分，选对但不全的得1分有错选的得0分）
三、非选择题（本题共6小题，共55分）
17.（1）① BD （1分） ② AC （1分）
（2）① > （1分）
② 防止A球碰完B球后反弹 （2分）
③ 25.00-25.05 （2分）
18.（1）① R1，R4 （2分）
②
③ 0.34（0.30～0.35）(2 分)
（2）A→B （1分）
19．(9分)解析：
（1）先加速到最大速度再减小到零，时间最短，对应加速度最大，设时间t,加速度为a，
(1分）
（1分）
代入数据可得a=5m/s2 （1分）
（2）设配送箱加速阶段的加速为a1,则减速阶段的加速度为a2=2a1，则可分析出加速阶段所用时间t1=2s,减速阶段所用时间t2=1s
（1分)
加速阶段：F1-(m1+m2)g=(m1+m2)a1
减速阶段：(m1+m2)g-F2=(m1+m2)a2 （1分)
代入数据可得：a1=2m/s2 a2=4m/s2 F1=14.4N F2=7.2N (两力求出各1分）
（3）向上加速时悬停升力最大
F=(M-m1)g+F1 （1分)
代入数据可得：F=22.4N （1分)
20.（12分）
解：（1）由开始到小球第一次到达最高点采用动能定理：
分
得h1=1.75R 分
（2）从开始到达细圆管道的最高点过程采用动能定理：
分
在最高点对小球受力分析
分
得 分
根据牛顿第三定律，小球对轨道的压力为mg，方向竖直向上 分
（3）当
小球返回细圆轨道能到达的最高点为
分
得 所以小球最终停止在轨道EF上
=0 分
得S=2h 分
得t= 分
当 t=0 分
21．（10分）
解析：
（1）在斜面上到达底端前匀速运动时：分
有：
ab棒在斜面底端时，由闭合欧姆定律：
由法拉第电磁感应定律： QUOTE 分
联立得：v=10.5 m/s 分
QUOTE 分
（2） ab棒在PSQT区域内匀速运动，运动至ST处与框碰撞。
由动量守恒定律： QUOTE
得： QUOTE 分
碰撞后整个线框产生的焦耳热为：分
ed边上产生的焦耳热为： 分
（3）从金属框开始运动到停下的过程中，根据动量定量有：
QUOTE 分
其中： QUOTE 分
QUOTE
可得： 分
22．（10分）
（1）离子在M管中加速,获得能量, 分
离子在N管中加速,获得能量 分
故离子从加速管N上端飞出时的动能 QUOTE . 1分
（2）设离子进入偏转磁场时的速度为 QUOTE ,则有
分
分
r =
联立解得 分
由左手定则可判断,磁感应强度B的方向垂直纸面向外.
（3）按磁场设计值工作时，粒子在磁场中轨迹半径，要求至少的粒子能实现加速
若磁感应强度为 QUOTE 时，,
满足条件：时，至少有的粒子能实现加速分
若磁感应强度为 QUOTE 时，,
满足条件 时，至少有的粒子能实现加速分
综上所述： 2分
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
答案
C
B
C
D
A
B
D
C
B
题号
10
11
12
13
14
15
16
答案
B
D
D
C
AB
AD
BD
2021年“山水联盟”12月联考
物理学科试题
一、选择题Ⅰ（本题共13小题，每小题3分，共39分，每小题列出的四个选项中只有一个符合题目要求，选对得3分，不选、错选或多选均不得分）
1．韦伯（weber）是国际单位制中磁通量的单位，缩写Wb，是以德国物理学家威廉·韦伯的名字命名的。若用国际单位制基本单位的符号来表示Wb，正确的是
A． B． C． D．
2．下列有关物理学史的说法正确的是
A．玻尔原子理论的成功之处是保留了经典粒子的概念
B．普朗克把能量子引入物理学，破除了能量连续变化的观念
C．麦克斯韦建立了经典电磁场理论，并证明了电磁波的存在
D．伽俐略将实验和逻辑推理相结合，利用理想斜面实验说明了物体的运动需要力来维持
3．一辆汽车沿平直道路行驶，其v－t图象如图所示．在t=0到t=40s这段时间内，汽车的平均速度是
A．0.75m/sB．21.25m/sC．18.75m/sD．20m/s
4．2021年11月8日，航天员王亚平成功出舱作业，创造了中国航天史上第一个新纪录，成为中国女航天员太空行走第一人。图为王亚平在空间站外部进行操作的画面，下列说法正确的是
A．航天员此时处于完全失重状态，故不受地球的引力作用
B．若航天员与连接空间站的安全绳脱离，航天员立刻会高速飞离空间站
C．航天员若单手做倒立姿势，则手臂上将承受较大的压力
D．图中画面，太阳高悬在空中，它周围的天空却是黑暗的，这是由于没有大气散射造成的
5．运动员在水平地面上进行拉轮胎的负荷训练，若在起动后的一小段时间内，运动员用两根轻绳拉着轮胎做匀加速直线运动，加速度大小为a。如图所示运动过程中保持两绳的端点A、B等高，两绳间的夹角为θ、所在平面与水平面夹角恒为α。已知轮胎重为G，运动过程受地面摩擦力大小恒为f，则每根绳的拉力大小为
A．eq \f(f+ma,2cs\f(θ,2)·cs α) B．eq \f(f+ma,2sin θ·sin α)
C．eq \f(f+ma,2cs\f(θ,2)·sin α) D．eq \f(f,2cs\f(θ,2)·cs α)
6．如图所示，固定的粗糙斜面AB的倾角为37°，一小物块从距斜面的底端B点8m处由静止释放，下滑到B点与弹性挡板碰撞，碰撞过程能量损失不计，第一次返回到斜面的最高点为Q(图中未画出)。设物块和斜面间的动摩擦因数为0.2，以B点为零势能面(sin 37°＝0.6，cs 37°＝0.8)。则下列说法正确的是
A．物块沿斜面下滑时机械能减少，沿斜面上滑时机械能增加
B．物块下滑时，动能与势能相等的位置在AB中点下方
C．Q点到B点距离为3 m
D．物块从开始释放到最终静止经过的总路程为18 m
第6题图 第7题图
7．如图所示，一内壁光滑的圆锥面，顶点O在下方，顶角为2 QUOTE ，OO′是竖直轴线，若有A、B两小球，质量（可视为质点），在圆锥的内壁上沿不同的圆轨道匀速圆周运动，以O点为势能零点，则
A．它们的线速度大小相同B．它们的周期相同
C．它们的动能相同D．它们的动能与重力势能之比相同
8．如图所示，是一块透明光学材料的剖面图，在剖面图上以AB边为y轴建立直角坐标系xOy。设该光学材料的折射率沿y轴正方向均匀增大。现有一束单色光a从原点O以入射角由空气射入该光学材料内部，则单色光a在该材料内部可能的传播途径是
A． B． C． D．
9．如图所示，是2021年市场上出现的某新款智能手表，其平均充电电压为5.0V，充电电流为1000mA。如果每3天要为手表充电2小时，当地电价为0.60元/度，则一年要用的电费约是
A．0.08元
B．0.8元
C．8元
D．80元
10．如图所示，电路的输入端接入电压为220 V的正弦交流电，开关S接1，当滑动变阻器接入电路的阻值为10 Ω时，1 min内滑动变阻器产生的热量为300 J。若变压器损耗功率不计，二极管正向导能电阻不计，所有电表内阻影响不计，则下列判断正确的是
A．此时电压表的读数为5V
B．原、副线圈中的匝数之比为22∶1
C．若只将S从1拨到2，电流表示数增大
D．若只将滑动变阻器的滑片向下滑动，则电流表示数减小，电压表示数增大
11．如图所示，质量为m的小球，从高为H的O处，以初速度v0水平抛出，落在高为h，倾角为θ的斜面上，落点为P点，OP与水平方向夹角大于θ，空气阻力不计。下列说法正确的是
A．若只增大小球质量，则小球落到P点的下方
B．若只将小球抛出点水平右移，平抛运动时间变短
C．若只增大初速度v0，小球刚落到斜面上时速度方向保持不变
D．若只降低小球的抛出高度H，则小球有可能无碰撞地进入斜面
12．将两点电荷A、B分别固定在x轴上，其坐标分别为xA=0m和xB=6m，B的电荷电量绝对值为Q，两点电荷连线上各点电势随x变化的关系如图所示，其中x＝4m处电势最高，x轴上M、N两点的坐标分别为xM=3m和xN=5m，静电力常量为k，则下列说法正确的是
A．两点电荷一定为异种电荷
B．M点的电场强度大于N点的电场强度
C．正的试探电荷由M点运动到N点的过程，电势能先减小后增大
D．若在M点放一带电荷量为q的试探电荷，则试探电荷受到的电场力大小为
13．电荷量计是一种能测出一段时间内通过导体横截面的电荷量的仪器。某同学想用电荷量计测量地磁场强度，设计并完成了如下实验：如图所示，一个正方形金属线框abcd与电荷量计相连，其边长为L、线框导线横截面积为S，电阻率为 QUOTE ，沿图示方位水平放置于地面上某处，假设磁场方向与竖直方向成 QUOTE 角，现将其从图示的转动方向绕ab轴转180°，测得通过线框的电荷量为Q1；将其从图示的转动方向绕ab轴转90°，测得通过线框的电荷量为Q2；该处地磁场的磁感应强度大小为（忽略地磁偏角影响）
A．
B．
C．
D．
二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题2分，共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个选项是符合题目要求的，全部选对得2分，选对但不全的得1分有错选的得0分）
14．物理知识在现实生活中有着广泛应用，下列叙述正确的是（ ）
甲：远距离输电 乙：射线测厚装置 丙：照相机镜头 丁：核反应堆
A．图甲所示的远距离输电线路中，提高输送电压时，电路中输送的电流将会减小
B．图乙所示的射线测厚装置系统是利用了射线的穿透能力
C．图丙所示的照相机镜头上呈现的淡紫色是由光的偏振现象引起的
D．图丁所示核反应堆中慢化剂的作用是减弱核反应的速度
15．如图所示，实线是沿x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形，虚线是这列波在t=0.2s时刻的波形。已知x=7cm处的质点的振动周期T=0.15s，则下列说法正确的是
A．这列波的波速是0.8m/s
B．这列波可能沿x轴正方向传播
t=0.2s时刻x=8cm处的质点的振幅为0
D．x=7cm处的质点在t=0.2s时的速度方向沿y轴正方向
16．真空中有一平行板电容器，两极板分别由铂和钾（其极限波长分别为λ1和λ2）制成，板面积为S，间距为d。现用波长为λ（λ1＜λ＜λ2）的单色光持续照射两板内表面，则
A．电容器电容将增加
B．钾板带正电
C．电容器极板最终带电量正比于
D．若将电容器视为电源，其电动势最大值为
三、非选择题（本题共6小题，共55分）
17．（7分）（1）在“探究求合力的方法”实验中，
①已有实验器材：木板、白纸、图钉若干、带细绳套的橡皮筋、铅笔，还需要选取 ；
A B C D
②实验中，需要将橡皮筋的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套（如图）。实验中需用两个弹簧测力计分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮筋。某同学认为在此过程为了减小实验误差，必须注意以下几项,其中正确的是 。
A．两弹簧测力计之间的夹角适当大一些
B．橡皮筋应与两绳夹角的平分线在同一直线上
C．拉橡皮筋时，橡皮条、细绳和弹簧测力计应贴近木板并平行于木板
（2）某实验小组的同学进行“探究碰撞中的不变量”的实验，实验装置如图甲所示。入射小球A与被碰小球B半径相同。先不放B球，使A球从斜槽上某一固定点C由静止滚下，落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹。再把B球静置于水平槽前端边缘处，让A球仍从C处由静止滚下，A球和B球碰撞后分别落在记录纸上留下各自落点的痕迹，M、P、N分别为落点的痕迹，O点是重锤正下方一点。多次重复上述实验，在记录纸上留下多个痕迹，用一个最小的圆周分别将这些痕迹圈在圆内，如图乙所示。
甲 乙
①小球A的质量应 （选填“>”、“=”或“<”）被碰小球B的质量，其理由是 。
②小球A碰前在记录纸上的落点距O点的距离为 cm
18．（7分）（1）某物理兴趣小组要描绘一个标有“4V 、2.0W”的小灯泡 L的伏安特性曲线，为获得更多数据，想通过电路设计，使灯泡两端的电压在0～4V间可调，且尽量减小实验误差。准备的实验器材有：
A．直流电源 4.5V （内阻很小可不计）
B．直流电流表 0～500mA （内阻约为 5Ω）
C．直流电压表 0～3V （内 阻等于 6kΩ）
D．滑动变阻器R1，0～10Ω，额定电流 2A
E．滑动变阻器R2，0～100Ω，额定电流 1A
F．三个定值电阻（R3=1kΩ ，R4=2kΩ ，R5=6kΩ）
开关和导线若干
图甲 图乙
图 丙 图 丁
①在给定的器材中，滑动变阻器选用 （选填 “R1”或“R2”），定值电阻选用 （选填“R3” 、“R4”或“R5”）；
②小组同学设计好实验电路图后，如图甲已经连好了部分导线，请用笔代替导线将实物图补充完整；
③实验测得小灯泡伏安特性曲线如图乙所示，若将两个完全相同规格的小灯泡L与阻值R=6Ω的定值电阻按图丙所示电路连接，电源电动势E=6V，内阻r=6Ω，此时每个小灯泡消耗的电功率为 W（结果保留2位有效数字）。
（2）完成上述实验之后，某同学用多用电表粗测了小灯泡的电阻，实验情况如图丁，由此可知流过灯泡的电流方向 （选填A→B 或B→A）。
19．（9分）如图所示，某工作人员正操作一台送货无人机配送货物。该无人机机身重M=1kg(含配送箱的质量m1=200g)。现需运送质量m2=1kg的货物,无人机悬停在离地7m高处，利用轻绳将配送箱送至距地面1米处，工作人员把货物装上配送箱，然后将配送箱及货物向上收回，接着沿水平方向飞行20m后悬停在空中，再竖直向下送出货物。已知无人机在水平方向中加速和减速阶段均可以近似看成匀变速度直线运动且加速度大小相等，最大水平飞行速度为36km/h，向上收回配送箱及货物的过程中总共用时3s，可等效为先匀加速再匀减速，减速的加速度是加速阶段的2倍，重力加速度取g=10m/s2，求：
（1）若以最短时间完成水平飞行过程，该过程对应的最大加速度；
（2）收回配送箱及货物的加速与减速两阶段的绳索的拉力大小；
（3）第（2）问中，无人机升力的最大值。
20．（12分）如图所示，竖直平面内由倾斜轨道AB、半径为R的圆周细圆管O1（在底部C处有交错，交错宽度不计）、半径为R的四分之一圆弧轨道DE构成一游戏装置固定于地面。B、D处均平滑连接，粗糙水平直轨道CD段长为1.5R，滑动摩擦因数μ=0.5，其它所有摩擦均不计，圆弧轨道DE的圆心O2与圆周细圆管圆心O1等高。现将质量为m的小滑块从斜面的某高度h处静止释放，不计滑块大小和经过连接处的机械能损失。求：
（1）若h=3.5R，小球第一次冲出E点后达到的最高点离E点的高度；
（2）若h=3R，小球第一次到达细圆管的最高点时对轨道的作用力；
（3）若h的取值范围为0 QUOTE h QUOTE 3.5R，在此高度变化范围内，小球在直轨道CD段上的运动时间。
21．（10分）如图所示，MPQ、M′P′Q′是光滑平行导轨，其中倾斜部分MPP′M′为金属材料制成，电阻可不计，倾角为α＝37°，并处在与MPP′M′平面垂直且向下的匀强磁场中（图中未画出），磁感应强度大小为2T；水平部分PQQ′P′为绝缘材料制成，所在空间内存在竖直方向的磁场，在PQ上取一点为坐标原点O，沿PQ方向建立x轴，可知磁感应强度分布规律为（取竖直向上为正方向）；两部分导轨的衔接处用小圆弧连接，金属棒通过时无机械能损失，两导轨的MN间接有阻值为R=5Ω的定值电阻。正方形金属线框cdef的质量m2＝2kg、边长为L＝1m，每条边的电阻r2=2Ω，f点刚好位于坐标原点，fc边与PP′平行。现将一根质量m1＝1kg，长度L＝1m，电阻r1＝2Ω的金属棒ab从图示位置静止释放，滑到斜面底端前已达到匀速运动。若整个过程ab棒、金属框与导轨始终接触良好，（重力加速度g=10m/s2，)，求：
（1）ab棒滑到底端时的速度大小和ab棒两端的电势差Uab；
（2）ab棒与金属线框碰撞后合成一个整体一起在轨道上滑行，滑行过程中ed边产生的焦耳热；
（3）第（2）所涉及的滑行过程中，通过ed棒的电荷量。
22．（10分）某研究小组设计了如图所示的双立柱形粒子加速器，整个装置竖直放于真空中。已知两个立柱M、N的底面均为边长为d的正方形，上、下两底面间加有相同的电势差为U，管长为L，两管中心轴线的间距D=10d，在加速管下方区域存在垂直于两加速管轴线所在平面的匀强磁场（图中未画出）。现将速度近似为0的负一价离子从加速管M上端口沿水平方向均匀分布地注入立柱M，离子竖直进入磁场，经磁场偏转到达立柱N下端入口处时，此处的电荷转换装置将其电子剥离（不改变离子速度和分布，且装置大小可忽略），使该离子成为三价正离子，进入立柱N的新离子再次被加速。已知沿立柱M轴线进入的离子恰能沿两立柱M、N的中心轴线加速，该离子质量为m，元电荷电量为e，不计重力和离子间的相互作用。
（1）求离子从加速管N上端飞出时的动能Ek；
（2）求磁感应强度B的大小和方向；
（3）实际工作时，磁场可能会与设计值B有一定偏差∆B，而会以B-∆B至B+∆B间的某一确定值工作。若电压保持不变，要求至少有90%的离子能被成功加速，试求偏差∆B的最大值（用B表示）。
一、选择题Ⅰ（本题共13小题，每小题3分，共39分，每小题列出的四个选项中只有一个符合题目要求，选对得3分，不选、错选或多选均不得分）
二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题2分，共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个选项是符合题目要求的，全部选对得2分，选对但不全的得1分有错选的得0分）
三、非选择题（本题共6小题，共55分）
17.（1）① BD （1分） ② AC （1分）
（2）① > （1分）
② 防止A球碰完B球后反弹 （2分）
③ 25.00-25.05 （2分）
18.（1）① R1，R4 （2分）
②
③ 0.34（0.30～0.35）(2 分)
（2）A→B （1分）
19．(9分)解析：
（1）先加速到最大速度再减小到零，时间最短，对应加速度最大，设时间t,加速度为a，
(1分）
（1分）
代入数据可得a=5m/s2 （1分）
（2）设配送箱加速阶段的加速为a1,则减速阶段的加速度为a2=2a1，则可分析出加速阶段所用时间t1=2s,减速阶段所用时间t2=1s
（1分)
加速阶段：F1-(m1+m2)g=(m1+m2)a1
减速阶段：(m1+m2)g-F2=(m1+m2)a2 （1分)
代入数据可得：a1=2m/s2 a2=4m/s2 F1=14.4N F2=7.2N (两力求出各1分）
（3）向上加速时悬停升力最大
F=(M-m1)g+F1 （1分)
代入数据可得：F=22.4N （1分)
20.（12分）
解：（1）由开始到小球第一次到达最高点采用动能定理：
分
得h1=1.75R 分
（2）从开始到达细圆管道的最高点过程采用动能定理：
分
在最高点对小球受力分析
分
得 分
根据牛顿第三定律，小球对轨道的压力为mg，方向竖直向上 分
（3）当
小球返回细圆轨道能到达的最高点为
分
得 所以小球最终停止在轨道EF上
=0 分
得S=2h 分
得t= 分
当 t=0 分
21．（10分）
解析：
（1）在斜面上到达底端前匀速运动时：分
有：
ab棒在斜面底端时，由闭合欧姆定律：
由法拉第电磁感应定律： QUOTE 分
联立得：v=10.5 m/s 分
QUOTE 分
（2） ab棒在PSQT区域内匀速运动，运动至ST处与框碰撞。
由动量守恒定律： QUOTE
得： QUOTE 分
碰撞后整个线框产生的焦耳热为：分
ed边上产生的焦耳热为： 分
（3）从金属框开始运动到停下的过程中，根据动量定量有：
QUOTE 分
其中： QUOTE 分
QUOTE
可得： 分
22．（10分）
（1）离子在M管中加速,获得能量, 分
离子在N管中加速,获得能量 分
故离子从加速管N上端飞出时的动能 QUOTE . 1分
（2）设离子进入偏转磁场时的速度为 QUOTE ,则有
分
分
r =
联立解得 分
由左手定则可判断,磁感应强度B的方向垂直纸面向外.
（3）按磁场设计值工作时，粒子在磁场中轨迹半径，要求至少的粒子能实现加速
若磁感应强度为 QUOTE 时，,
满足条件：时，至少有的粒子能实现加速分
若磁感应强度为 QUOTE 时，,
满足条件 时，至少有的粒子能实现加速分
综上所述： 2分
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
答案
C
B
C
D
A
B
D
C
B
题号
10
11
12
13
14
15
16
答案
B
D
D
C
AB
AD
BD
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