【精品解析】2026届浙江宁波市高三第二学期高考与选考模拟考试(二模)物理试卷

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2026届浙江宁波市高三第二学期高考与选考模拟考试(二模)物理试卷
1.托尔(Torr)是真空技术领域广泛应用的计量单位,其定义为1毫米汞柱产生的压强,精确值为133.322Pa。现用国际单位制的基本单位表示托尔,下列单位正确的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】力学单位制
【解析】【解答】AB:压强的定义式为;牛顿第二定律可知:力的国际基本单位为,面积的国际基本单位为,因此压强的国际基本单位为,故A正确,B错误;
C:是导出单位,不是基本单位,故C错误;
D:对应能量密度,不是压强单位,故D错误。
故答案为:A。
【分析】本题考查国际单位制基本单位与导出单位的换算,压强的定义式结合牛顿第二定律,将导出单位拆解为 kg、m、s 三个基本单位。
2.在2026年米兰-科尔蒂纳冬奥会上,中国队斩获5金4银6铜,刷新境外冬奥会参赛最佳战绩。如图为我国部分夺金运动员的比赛现场照片,下列说法正确的是(  )
A.甲图中,裁判为腾空完成技巧动作的苏翊鸣打分时,可将其视为质点
B.乙图中,徐梦桃从跳台斜向上飞出后,先处于超重状态,后处于失重状态
C.丙图中,谷爱凌在U形池中滑行时,池对她的支持力大小等于她对池的压力大小
D.丁图中,宁忠岩以1分41秒98的成绩打破速度滑冰1500米奥运纪录,其全程平均速度约为14.7m/s
【答案】C
【知识点】牛顿第三定律;质点;平均速度;超重与失重
【解析】【解答】A.裁判打分需观察运动员腾空动作细节,不能忽略其形状与大小,不可视为质点,故A错误;
B.运动员斜向上飞出后,全程只受重力,加速度始终竖直向下,全程处于失重状态,故B错误;
C.池对谷爱凌的支持力和谷爱凌对池的压力是一对作用力与反作用力,根据牛顿第三定律,二者大小始终相等,故C正确;
D.先将时间换算为秒,即1分41秒98=101.98秒,是宁忠岩速度滑冰运动的路程,所以平均速率,由于速度滑冰运动的位移明显小于路程,所以平均速度大小一定小于平均速率,故D错误。
故答案为:C。
【分析】A:质点判断依据为能否忽略形状、大小与动作细节;
B:失重、超重由加速度方向判断,加速度向下为失重;
C:明确作用力与反作用力的特点;
D:区分平均速度(位移 / 时间)与平均速率(路程 / 时间)。
3.如图所示,不倒翁静止在斜面上,接触点为P。下列说法正确的是(  )
A.不倒翁只受重力与弹力作用
B.不倒翁对斜面的作用力方向竖直向下
C.不倒翁的重心可能位于图中的M点
D.斜面对不倒翁的弹力是因为不倒翁发生了形变
【答案】B
【知识点】重力与重心;形变与弹力;牛顿第三定律;受力分析的应用
【解析】【解答】A.不倒翁静止在斜面上,受重力、斜面的支持力、静摩擦力三个力作用,A错误;
B.斜面对不倒翁的作用力(支持力+摩擦力)与重力等大反向,方向竖直向上;根据牛顿第三定律,不倒翁对斜面的作用力方向竖直向下,B正确;
C.支持力、摩擦力均过接触点P,三力平衡必共点,因此重力的作用线必须过P点,重心不可能在M点,C错误;
D.斜面对不倒翁的弹力是因为斜面发生了形变,D错误。
故答案为:B。
【分析】A:对不倒翁受力分析,判断受力个数;
B:利用平衡条件与牛顿第三定律,判断不倒翁对斜面的作用力方向;
C:根据三力汇交原理,判断重心位置;
D:明确弹力由施力物体形变产生。
4.我国计划利用月球土壤中丰富的钛资源建造小型核反应堆,为未来的月球基地提供持续能源。该反应堆中涉及的部分核反应方程如下:①,②,③。下列说法正确的是(  )
A.方程①中的X是质子
B.比少一个中子
C.方程③中的电子来自原子的内层电子
D.月球上的真空及低温环境使钍的半衰期变长
【答案】B
【知识点】原子核的衰变、半衰期;原子核的人工转变
【解析】【解答】A.核反应遵循电荷数守恒、质量数守恒,方程①中X的电荷数为,质量数为,因此X是中子,不是质子,故A错误;
B.原子核的中子数=质量数-质子数,的中子数为,的中子数为,前者比后者少1个中子,故B正确;
C.β衰变的电子来自原子核内部(中子转化为质子产生),不是原子内层电子,故C错误;
D.半衰期由原子核内部结构决定,与温度、压强、真空无关,故D错误。
故答案为:B。
【分析】A:根据核反应电荷数、质量数守恒,判断粒子X;
B:中子数=质量数 质子数,计算对比两原子核中子数;
C:β衰变的电子来源;
D:半衰期由原子核本身性质决定,与外界条件无关。
5.如图为同一平面内的一簇实线,可能是静电场的等势线,也可能是磁场的磁感线,则(  )
A.若为等势线,则Q点的电场强度一定大于P点的电场强度
B.若为等势线,则同一正电荷在Q点的电势能一定小于在P点的电势能
C.若为磁感线,则小磁针静止于Q点和P点时N极的指向一定相同
D.若为磁感线,则同一电流元放在Q点时所受安培力一定大于放在P点时所受安培力
【答案】A
【知识点】磁现象和磁场、磁感线;电势能;等势面;安培力的计算
【解析】【解答】A.若为等势线,等势线越密电场强度越大,Q点等势线比P点密,故Q点电场强度大于P点,故A正确;
B.题目未标明电势高低,无法确定P、Q两点电势关系,因此无法比较正电荷在两点的电势能,故B错误;
C.磁感线切线方向为磁场方向,P、Q两点磁感线切线方向不同,故小磁针N极指向不同,故C错误;
D.安培力大小为,安培力大小不仅和磁感应强度有关,还和电流元与磁场的夹角有关,若Q点电流元方向与磁场平行,安培力为0,小于P点安培力,因此不是一定更大,故D错误。
故答案为:A。
【分析】A:等势线疏密反映电场强度大小,等势线越密电场强度越大;
B:未给出电势高低,无法判断正电荷电势能大小;
C:磁感线切线方向为磁场方向,N 极指向与磁场方向一致;
D:安培力,与磁感应强度、电流方向和磁场夹角均有关。
6.关于下列四幅插图说法正确的是(  )
A.图甲时刻线圈的自感电动势正在增大
B.图乙中滑动变阻器触头向右移动时,微安表示数一定增大
C.图丙两根玻璃管中分别是水和水银,则在左侧玻璃管中的是水银
D.图丁为日光灯启动器的双金属片,是利用两种金属的热膨胀系数不同来工作的
【答案】D
【知识点】自感与互感;常见传感器的工作原理及应用;浸润和不浸润;光电效应
【解析】【解答】A.图甲中电容器放电,电流逐渐增大,电流变化率减小,由,自感电动势减小,A错误;
B.图乙加正向电压,触头右移正向电压增大;若光电流已达饱和值,微安表示数不变,因此示数不一定增大,B错误;
C.水对玻璃浸润(液面凹形),水银对玻璃不浸润(液面凸形);左侧液面凹形,应为水,C错误;
D.启动器双金属片由热膨胀系数不同的两种金属制成,温度变化时弯曲,实现电路通断,D正确。
故答案为:D。
【分析】A:结合LC振荡电路规律,由电流变化率判断自感电动势变化;
B:分析光电效应正向电压与饱和光电流的关系;
C:区分浸润、不浸润现象的液面形状;
D:回忆日光灯启动器双金属片的工作原理。
7.2026年3月,我国”蓝焱”220吨级液氧甲烷发动机完成长程试车,将助力载人登月等任务。假设搭载”蓝焱”发动机的火箭将一艘飞船先送入圆轨道Ⅰ运行,飞船经多次变轨进入地月转移轨道,如图所示。已知a是圆轨道Ⅰ上的点,b是椭圆轨道Ⅱ上的远地点,c是转移轨道上的点,且a、b两点到地球球心的距离分别为R和3R。忽略飞行过程中飞船质量的变化,则飞船(  )
A.从轨道Ⅱ进入转移轨道需向前喷出燃气
B.在c点的机械能大于在b点的机械能
C.经过a、b两点的速度之比为
D.在轨道Ⅰ、Ⅱ上的周期之比为
【答案】B
【知识点】开普勒定律;卫星问题
【解析】【解答】A.从轨道 Ⅱ 进入转移轨道,飞船要做离心运动,需向后喷气加速,向前喷气会减速,故A错误;
B.飞船在b点从椭圆轨道Ⅱ进入转移轨道,需要点火加速,机械能增加;从b到c只有引力做功,机械能守恒,因此c点机械能大于b点机械能,故B正确;
C.如果为轨道Ⅱ的近地点,为远地点,根据开普勒第二定律有,解得,而实际上a是圆轨道Ⅰ上的点,进入轨道Ⅱ,需要在近地点加速,所以,故C错误;
D.轨道Ⅰ半径为,轨道Ⅱ半长轴为,根据开普勒第三定律有,解得,故D错误。
故答案为:B。
【分析】A:判断变轨时喷气方向,离心运动需加速;
B:分析 b 点变轨到转移轨道的点火加速,判断机械能变化;
C:区分圆轨道与椭圆轨道,不可直接用开普勒第二定律;
D:应用开普勒第三定律,计算两轨道周期之比。
8.如图所示,一组合棱镜的横截面是边长为1.2L的等边三角形ABC,一细光束从AD边上的P点以角度入射,经折射到达AE边上恰好发生全反射。已知光在上面部分ADE的折射率,在下面部分DBCE的折射率,,,则(  )
A.光进入棱镜后频率减小
B.光在上、下介质中的波长之比为
C.入射角的正弦值为
D.该细光束无法从BC边射出
【答案】C
【知识点】光的折射及折射定律;光的全反射
【解析】【解答】A.光的频率由光源本身决定,进入棱镜后频率不变,A错误;
B.由,,则,B错误;
C.光在AE边上恰好发生全反射,则,在P点时
解得入射角的正弦值为,C正确;
D.如图,该光束从Q点发生全反射后射到DE边上的M点,此时光线在M点的入射角等于在P点的折射角,即为,则在M点的折射角满足解得,因光线从BC边射出时的临界角为,即,可知该细光束可从BC边射出,D错误。
故答案为:C。
【分析】A:光的频率由光源决定,与传播介质无关;
B:由,波长与折射率成反比,求上下介质波长比;
C:先求AE边全反射临界角,结合几何关系得折射角,再由折射定律求;
D:计算光线到达BC边的入射角,对比临界角判断能否射出。
9.如图所示,在水平地面上有一固定的、内表面光滑的薄壁开口容器,其通过竖直轴的截面轮廓为一抛物线,O点为抛物线顶点。两个相同的小球a、b,分别在容器内和高度处的水平面内做匀速圆周运动,且,则a、b两球(  )
A.所受弹力之比为 B.所受合力之比为
C.周期之比为 D.线速度之比为
【答案】D
【知识点】线速度、角速度和周期、转速;向心力;生活中的圆周运动
【解析】【解答】A.抛物线方程为;根据数学导数知识,抛物线在某点的斜率与横坐标成正比,即,由于支持力与接触的切面垂直,根据几何可知,切面与水平面的夹角等于支持力与竖直方向的夹角θ,所以,因,可知所受弹力之比不等于,A错误;
B.合力为,因,可知ab所受合力之比为,B错误;
C.由 ,得,角速度、周期与高度无关,两球周期相等,故C错误。
D.线速度,可知线速度之比为,D正确。
故答案为:D。
【分析】A:由抛物线性质推导支持力表达式,判断弹力之比;
B:合力为向心力,结合几何关系,求合力之比;
C:推导角速度、周期表达式,判断周期关系;
D:推导线速度表达式,求线速度之比。
10.如图1所示,在竖直平面内有两根相互平行、间距为d的光滑导轨,垂直导轨平面存在磁感应强度为B的匀强磁场,导轨的顶端连接一阻值为R的电阻,一质量为m、电阻可忽略、与导轨垂直且始终接触良好的导体棒从某一位置无初速释放,经时间达到稳定速度。根据条件我们可以算出棒的稳定速度、时间内棒下落的高度以及回路产生的热量等物理量。如图2所示为一电源E、电阻R和电感L构成的回路,忽略电源内阻与线圈的直流电阻,闭合开关S后,经时间达到稳定电流。可将图2情境的方法类比图1情境的方法进行研究,下列说法正确的是(  )
A.图2中电流i可类比图1中棒的加速度a
B.图2中电流i达到稳定之前随时间均匀增大
C.图2中经时间流过线圈的电荷量为
D.图2中经时间电阻R上产生的热量为
【答案】C
【知识点】自感与互感;电磁感应中的能量类问题
【解析】【解答】A.图1中导体棒下落,由牛顿第二定律得 ,可得 ,图2中为RL通电回路,由基尔霍夫电压定律 ,对比可得,图2中电流i可类比图1中棒的,A错误;
B.由 ,可得,故电流增大时,逐渐减小,因此电流不是均匀增大,B错误;
C.根据,可得,全过程累加可得
可得全过程通过截面的电荷量,而,可得,C正确;
D.由能量守恒,电源输出总能量,其中一部分转化为电阻的热量,另一部分转化为电感储存的磁场能
因此 ,代入、,可 得:,D错误。
故答案为:C。
【分析】A:对比图1导体棒动力学方程与图2RL电路微分方程,判断类比物理量;
B:分析RL电路电流变化规律,判断是否均匀增大;
C:对RL电路微分方程积分,推导流过线圈的电荷量;
D:类比电磁感应能量关系,推导电阻R上产生的热量。
11.下列说法正确的是(  )
A.机械波和电磁波都有多普勒效应
B.物体发生共振时,其位移始终最大
C.6G(频率高于5G)技术使用的电磁波与5G相比,粒子性更显著
D.根据相对论,两事件在一个参考系中是同时的,在另一个参考系中一定也同时
【答案】A,C
【知识点】受迫振动和共振;多普勒效应;相对论时空观与牛顿力学的局限性;光的波粒二象性
【解析】【解答】A.机械波、电磁波都能发生多普勒效应,故A正确;
B.共振时振幅最大,位移随振动周期性变化,不是始终最大,故B错误;
C.6G电磁波频率比5G更高,波长更短,粒子性更显著,故C正确;
D.根据狭义相对论,同时是相对的,两事件在一个参考系同时,在另一参考系不一定同时,故D错误。
故答案为:AC。
【分析】A:多普勒效应是波的共性,机械波、电磁波均适用;
B:共振是振幅最大,位移随振动时刻变化,并非始终最大;
C:电磁波频率越高,粒子性越显著;
D:相对论中,同时具有相对性,一个参考系同时,另一参考系不一定同时。
12.如图1所示,波源分别位于和处的两列简谐横波沿x轴相向传播,波速均为0.2m/s。时刻两波源同时起振,振动图像均如图2所示。下列说法正确的是(  )
A.两列波的波长均为0.2m
B.0~10s内,处质点经过的路程为50cm
C.和处质点的速度始终相同
D.两列波叠加稳定后,间有9个质点的振幅为10cm
【答案】B,C
【知识点】波长、波速与频率的关系;波的干涉现象;波的叠加
【解析】【解答】已知:,由图2得周期,波长,两波源、
A:,A错误。
B:左波传到:,右波传到:
内质点振动 ,路程 ;
处波程差,振动减弱、振幅为0,静止,故路程为,B正确。
C:与:两波同时传到、起振方向相同,振动完全同步,速度始终相同,C正确。
D.两列波叠加稳定后,间振动加强点的坐标满足即,当n=0时x=0.5m;n=1时x=0.7m,x=0.3m;n=2时x=0.9m,x=0.1m;n=3时x=1.1m;n=4时x=1.3m;n=5时x=1.5m;即有8个质点的振幅为10cm,D错误。
故答案为:BC。
【分析】A:由振动图像得周期,结合求波长;
B:分别求两波传到的时间,判断振动时长;再算路程,同时分析振动加强/减弱;
C:分析两波传到该两点的时刻、振动方向,判断振动同步性;
D:写出加强点条件,枚举区间内加强点个数。
13.如图所示,一束质量均为m、电荷量均为q的带电粒子,从A点以不同速率沿水平方向进入磁感应强度大小为、电场强度大小为E的正交的复合场中。其中一粒子从O点以水平速度离开复合场区域后进入一云室,云室内存在方向垂直纸面向外的匀强磁场,此后粒子一直在云室内运动,并始终受到与速度方向相反的阻力作用,直至速度减为0。以O点为原点建立xOy直角坐标系,不计粒子重力,且电荷量保持不变,则(  )
A.该粒子一定带正电
B.可能大于
C.若,则该粒子在云室内的总路程为
D.若,则该粒子在云室内的位移为
【答案】B,D
【知识点】动能定理的综合应用;带电粒子在有界磁场中的运动;带电粒子在电场与磁场混合场中的运动
【解析】【解答】A.无论粒子带正电还是负电,只要受力合适,均可水平穿出复合场,无法确定电性,故A错误;B.匀速时:;若,洛伦兹力大于电场力,粒子仍可曲线运动后水平射出,B正确;
C.若,根据动能定理有,可得该粒子在云室内的总路程为,故C错误;
D.若,设运动中速度的水平分量为,速度的竖直分量为,水平方向有
可得,竖直方向有
可得,可得该粒子在云室内的位移为,故D正确。
故答案为:BD。
【分析】A:粒子水平向右射出,正负电荷均能水平穿出复合场,无法确定电性;
B:速度大于时,洛伦兹力大于电场力,仍可水平穿出;
C:阻力恒定,由动能定理求总路程;
D:阻力与速度成正比,用动量定理分量式求解位移。
14.实验小组设计了两种方案来测量弹簧的劲度系数。
(1)方案1:先测得弹簧沿竖直方向自由悬挂时指针所指位置的读数为11.90cm,再悬挂一质量为100g的重物后,指针位置如图1所示,其读数为   cm,可得该弹簧的劲度系数   N/m(结果保留两位有效数字,重力加速度)。
(2)方案2:通过测量沿竖直方向做简谐运动的弹簧振子的周期,再根据周期公式(式中m为振子质量,k为弹簧劲度系数)来求劲度系数。仍用同一根弹簧悬挂相同的重物,在重物的正下方放置位移传感器,如图2所示。现将重物向下拉开一段距离后释放,使其沿竖直方向做简谐运动,位移传感器记录重物的图像如图3所示,由图可知重物振动的周期为   s,则由该方案得到的劲度系数   (选填”大于”或”小于”);
(3)用方案1、方案2进行多次实验,发现用两种方案得到的劲度系数始终存在一定的差异,你认为造成差异的主要因素是________。
A.空气阻力的影响 B.弹簧自身质量的影响
【答案】(1)32.50;4.8
(2)0.937;小于
(3)B
【知识点】简谐运动
【解析】【解答】(1)由图可知其读数为32.50cm;可得该弹簧的劲度系数
故答案为:32.50;4.8
(2)由图可知重物振动的周期为,根据可得,则由该方案得到的劲度系数小于;
故答案为:0.937;小于
(3)在方案1中,阻力和弹簧本身的重力对实验均无影响;方案2中空气阻力只影响简谐振动的振幅,但不影响周期,但弹簧本身的重力会影响振动周期。
故答案为:B。
【分析】(1) 读取刻度尺示数,由胡克定律 计算劲度系数;
(2) 由振动图像求周期,结合简谐运动周期公式求劲度系数,并与方案1对比;
(3) 分析弹簧自身质量、空气阻力对两种方案的影响,确定误差来源。
(1)[1]由图可知其读数为32.50cm;
[2]可得该弹簧的劲度系数
(2)由图可知重物振动的周期为
根据可得
则由该方案得到的劲度系数小于;
(3)在方案1中,阻力和弹簧本身的重力对实验均无影响;方案2中空气阻力只影响简谐振动的振幅,但不影响周期,但弹簧本身的重力会影响振动周期,故选B。
15.某组同学在做”观察电容器的充、放电现象”实验中,把一节干电池(1.5V)、电阻箱、微安表(量程)、电容器C、单刀双掷开关S组装成如图1所示的实验电路。
(1)S接1后,由实验数据得到电流随时间变化的图线如图2所示,图线与坐标轴围成的面积大小为。稳定后,电容器两极板间的电势差为   V,则电容C的大小为   ;
(2)上述S接1后的过程中,观察到某时刻微安表的指针位置如图3所示,再将S接2,电容器放电,观察到微安表指针偏转情况为________;
A.迅速向左偏转到某一刻度后逐渐减小到0
B.迅速向右偏转到某一刻度后逐渐减小到0
C.迅速向左偏转到某一刻度后保持不变
D.迅速向右偏转到某一刻度后保持不变
(3)实验中发现充、放电过程均比较缓慢,可能的原因是________(多选)。
A.R较大 B.R较小 C.C较大 D.C较小
【答案】(1)1.5;3100
(2)A
(3)A;C
【知识点】观察电容器的充、放电现象
【解析】【解答】(1)稳定后电容器电压等于电源电动势:,带电量 ,
故答案为:1.5;3100
(2)S接1充电时,某时刻微安表指针向右偏转(电流从正接线柱流入),说明此时电容器上极板带正电。当S接2放电时,电流从电容器上极板经电阻箱、微安表(从负接线柱流入,正接线柱流出),所以微安表指针会迅速向左偏转到某一刻度后逐渐减小到0。
故答案为:A。
(3)充放电过程比较缓慢,主要因为电路中的电阻阻值较大,或者电容器的电容较大。
故答案为:AC。
【分析】(1) 电容器稳定后电压等于电源电动势;图像面积为带电量,由求电容;
(2) 充电时电流从微安表正接线柱流入,放电时电流反向,指针反向偏转;
(3) 充放电时间常数,或越大,时间常数越大,充放电越缓慢。
(1)[1]稳定后,电容器两极板间的电势差等于电源电动势,即1.5V;
[2]电流-时间图线与坐标轴围成的面积表示电容器的带电量
根据电容的定义式,代入数据。
(2)S接1充电时,某时刻微安表指针向右偏转(电流从正接线柱流入),说明此时电容器上极板带正电。当S接2放电时,电流从电容器上极板经电阻箱、微安表(从负接线柱流入,正接线柱流出),所以微安表指针会迅速向左偏转到某一刻度后逐渐减小到0。
故选A。
(3)充放电过程比较缓慢,主要因为电路中的电阻阻值较大,或者电容器的电容较大。
故选AC。
16.”用双缝干涉测量光的波长”的实验装置如图1所示,
(1)将各元件按图1方式安装在光具座上,图中   (选填“A”、“B”或“C”)位置是安装双缝的位置;
(2)某次实验分别采用双缝间距和的双缝获得绿光干涉条纹如图2所示,其中对应的是图   (选填”A”或”B”)。
【答案】(1)C
(2)B
【知识点】用双缝干涉测光波的波长;干涉条纹和光的波长之间的关系
【解析】【解答】(1)双缝干涉实验的元件安装顺序为:光源、滤光片(A)、单缝(B)、双缝(C)、遮光筒、毛玻璃屏。因此,图中C位置是安装双缝的位置
故答案为:C
(2)根据可知,d越小条纹间距越稀疏,由图2可知图B的条纹间距更稀疏且,因此对应的是B。
故答案为:B
【分析】(1) 双缝干涉实验元件安装顺序为:光源、滤光片(A)、单缝(B)、双缝(C)、遮光筒、毛玻璃屏,据此确定双缝位置;
(2) 根据条纹间距公式,双缝间距越小,条纹间距越大,据此判断对应图像。
(1)双缝干涉实验的元件安装顺序为:光源、滤光片(A)、单缝(B)、双缝(C)、遮光筒、毛玻璃屏。因此,图中C位置是安装双缝的位置
(2)根据可知,d越小条纹间距越稀疏,由图2可知图B的条纹间距更稀疏且,因此对应的是B。
17.如图1所示,一质量为m、横截面积为S的活塞将一部分气体封闭在导热圆柱形容器内,活塞能无摩擦地滑动。开始时封闭气体的温度为(低于环境温度),活塞与容器底部的距离为h。当气体从外界吸收热量后,活塞缓慢上升高度d后再次平衡。大气压恒为,环境温度保持不变,重力加速度为g。
(1)求环境温度T;
(2)如图2所示,在推力F的作用下,活塞缓慢下移至初始位置,此过程气体向外界放出热量Q,求此过程推力F对活塞所做的功W。
(3)如图所示,下列热机工作过程的能流分配正确,且能自发进行的是________。
A. B.
C. D.
【答案】(1)解:根据盖-吕萨克定律有
解得
(2)解:此过程为等温变化,气体内能变化,由热力学第一定律,可得
解得
(3)B
【知识点】热力学第一定律及其应用;热力学第二定律;气体的等压变化及盖-吕萨克定律
【解析】【解答】(3)解:根据热力学第二定律,热机工作时从高温热库吸热,对外做功,向低温热库放热,且该过程能自发进行,
热机自发工作:从高温热库吸热,对外做功,向低温热库放热,故B正确;
故答案为:B。
【分析】(1) 气体等压变化,由盖 吕萨克定律求解环境温度;
(2) 导热容器等温变化,内能不变,由热力学第一定律,分析外界对气体做功(推力、大气压、重力做功),求解推力做功;
(3) 根据热力学第二定律,热机从高温热库吸热,一部分对外做功,剩余向低温热库放热,且过程自发进行。
(1)根据盖-吕萨克定律有
解得
(2)此过程为等温变化,气体内能变化,由热力学第一定律,可得
解得
(3)根据热力学第二定律,热机工作时从高温热库吸热,对外做功,向低温热库放热,且该过程能自发进行。
A.放热,违反能量守恒,故A错误;
B.从高温热库吸热,对外做功,向低温热库放热,符合热力学第二定律,故B正确;
C.从低温热库吸热,无法自发进行,故C错误;
D.向高温热库放热,违背自发过程的方向性,故D错误。
故选B。
18.当原子处于激发态时会自发地放出光子跃迁到基态,而处于基态的原子在被其他粒子撞击时又会从基态跃迁到激发态。已知氢原子基态能量,第n能级的能量,质子与氢原子的质量接近均为,元电荷,光速,不计粒子重力,不考虑相对论效应。
(1)处于第一激发态()的氢原子向基态跃迁时辐射出光子的能量是多少,并指出该光子是属于紫外线还是红外线频段;
(2)一个处于第一激发态的氢原子(视为静止)辐射出光子后,求该氢原子获得的速度大小(结果保留一位有效数字);
(3)如图所示,质子在匀强磁场中做匀速圆周运动的过程中撞击到一静止的氢原子,使氢原子从基态跃迁到第一激发态,同时质子做圆周运动的半径变为原来的,求撞击前质子的动能。
【答案】(1)解:第一激发态的氢原子能量
故辐射出光子的能量,该光子是属于紫外线频段
(2)解:光子动量,因为辐射出光子过程动量守恒,氢原子与光子的动量等大反向,
故氢原子获得的速度大小,解得
(3)解:根据,可得
质子做圆周运动的半径变为原来的,则撞击后质子做圆周运动的速度变为原来的,根据动量守恒有
碰撞后氢原子的速度变为
碰撞过程中损失的动能等于基态到第一激发态所需的能量
可得,解得
【知识点】玻尔理论与氢原子的能级跃迁;带电粒子在匀强磁场中的运动
【解析】【分析】(1) 根据氢原子能级公式求出 n=2\能级能量,由能级差计算光子能量,结合光子能量范围判断光谱频段;
(2) 辐射光子过程动量守恒,光子动量与氢原子动量大小相等,结合光子动量公式求解氢原子速度;
(3) 由洛伦兹力圆周运动规律得半径与速度关系,结合动量守恒与能量守恒(损失动能等于氢原子跃迁能量),求解撞击前质子动能。
19.如图所示,在竖直平面内一长为l(l未知)的不可伸长的轻绳一端系于O点,另一端系一质量m=0.1kg小物块P,初始时把P拉到图示位置,轻绳恰好伸直且与水平方向夹角为30°。长L=4.25m的水平传送带AB以v传=6m/s的速度顺时针转动,传送带右侧平滑连接足够长的光滑水平面,水平面上依次放置3个质量均为M=0.3kg的小物块,小物块1紧靠传送带右端B点,物块间距均为d=0.8m。现静止释放P,P到达最低点时轻绳断裂,之后P无碰撞地滑上传送带,到达传送带右端时以vB=8m/s的速度与物块1发生碰撞。已知物块与传送带间的动摩擦因数 =0.2,不计空气阻力,所有物块均可看成质点,物块之间的碰撞均为弹性碰撞,求:
(1)物块P第一次从A滑到B的过程中,
①P滑上传送带的初速度vA的大小;
②P与传送带间由于摩擦而产生的热量Q;
(2)轻绳断裂前瞬间的拉力大小FT;
(3)从P第一次与物块1碰撞到最后一次与物块1碰撞间隔的时间t。
【答案】(1)①解:由于物块P运动到B点时速度大于传送带速度可知,物块从A运动到B一直做匀减速直线运动,根据牛顿第二定律可得,
解得
②解:物块P做匀减速运动的时间为
物块P相对于传送带运动的位移大小为
所以
(2)解:物块P运动到最低点时,根据牛顿第二定律可得
物块P由初始位置开始先做自由落体运动,运动到绳与竖直方向的夹角为60°时,轻绳再次拉直,此过程物块P的位移为l,根据自由落体运动规律,有
之后物块P开始做圆周运动,直到运动到最低点,根据机械能守恒定律可得
联立解得
(3)解:设物块P与物块1第一次碰撞后的速度大小为v1,物块1的速度为u1,根据动量守恒定律可得

联立解得,
物块P与物块1碰撞后,反向做匀减速直线运动,速度减为零时的位移为
故物块P不会从传送带A端滑落,则速度减为零后开始向右做匀加速直线运动,由于
说明物块P返回到B端时速度大小仍为v1,而物块1向右做匀速直线运动和物块2发生弹性碰撞,
则,
解得,
由此可知,二者碰撞后速度交换,即物块1停在物块2原位置,所以物块P第一次与物块1碰后到第二次与物块1碰撞所经历的时间
设物块P与物块1第二次碰撞后的速度大小为v2,物块1的速度为u'2,根据动量守恒定律可得

联立解得,
即物块P第二次与物块1碰后以2m/s的速度反弹后至第三次与物块1碰撞所经历的时间为
之后二者将不再碰撞,所以从P第一次与物块1碰撞到最后一次与物块1碰撞间隔的时间为
【知识点】牛顿运动定律的应用—传送带模型;机械能守恒定律;碰撞模型
【解析】【分析】(1) ①由物块在传送带上匀减速,用牛顿第二定律+运动学公式求滑上传送带初速度;
②求物块与传送带相对位移,由求摩擦生热;
(2) 先分析物块下摆过程(自由下落+圆周运动),由机械能守恒求最低点速度,再由向心力公式求拉力;
(3) 弹性碰撞用动量守恒+动能守恒,结合传送带匀变速、水平面匀速,分阶段求碰撞间隔总时间。
(1)①由于物块P运动到B点时速度大于传送带速度可知,物块从A运动到B一直做匀减速直线运动,根据牛顿第二定律可得,
解得
②物块P做匀减速运动的时间为
物块P相对于传送带运动的位移大小为
所以
(2)物块P运动到最低点时,根据牛顿第二定律可得
物块P由初始位置开始先做自由落体运动,运动到绳与竖直方向的夹角为60°时,轻绳再次拉直,此过程物块P的位移为l,根据自由落体运动规律,有
之后物块P开始做圆周运动,直到运动到最低点,根据机械能守恒定律可得
联立解得
(3)设物块P与物块1第一次碰撞后的速度大小为v1,物块1的速度为u1,根据动量守恒定律可得,
联立解得,
物块P与物块1碰撞后,反向做匀减速直线运动,速度减为零时的位移为
故物块P不会从传送带A端滑落,则速度减为零后开始向右做匀加速直线运动,由于
说明物块P返回到B端时速度大小仍为v1,而物块1向右做匀速直线运动和物块2发生弹性碰撞,则,
解得,
由此可知,二者碰撞后速度交换,即物块1停在物块2原位置,所以物块P第一次与物块1碰后到第二次与物块1碰撞所经历的时间
设物块P与物块1第二次碰撞后的速度大小为v2,物块1的速度为u'2,根据动量守恒定律可得,
联立解得,
即物块P第二次与物块1碰后以2m/s的速度反弹后至第三次与物块1碰撞所经历的时间为
之后二者将不再碰撞,所以从P第一次与物块1碰撞到最后一次与物块1碰撞间隔的时间为
20.如图1所示,在圆形励磁线圈内部的匀强磁场区域内放置一匝数为n、边长为d的正方形线圈a(线圈平面与磁感线垂直),a通过滑环和开关与竖直金属导轨AB、CD连接,导轨间距为l,导轨间存在磁感应强度大小为、方向垂直于导轨平面的匀强磁场,该磁场区域内有一水平放置的台秤,其上放置与导轨始终接触、质量为m的金属棒b(与台秤绝缘)。导轨间通过开关连入冲击电流计G,它可以直接测得流过G表的电荷量。已知线圈a、金属棒b和冲击电流计G的阻值均为R,不计其他电阻及摩擦。
(1)闭合和,让线圈a从图示位置以角速度匀速转过,测得流过G表的电荷量为q,求该过程:
①流过线圈a导线横截面的电荷量,及励磁线圈内部磁场磁感应强度的大小;
②回路中产生的焦耳热Q。
(2)闭合,断开,保持线圈a位于图示位置不变,并使励磁线圈内部磁场随时间t按图2所示规律变化。(未知)时刻前,台秤示数恒为1.5m,时刻撤去台秤,b下落h高度时达到最大速度。时刻前后两图线斜率绝对值相等,求:
①图线斜率的绝对值k;
②b下落h高度过程中经历的时间t。
【答案】(1)①解:金属棒b和冲击电流计G并联,则
根据,,解得
其中,
解得
②解:正弦是交流电峰值

解得:
(2)①解:时刻前,
安培力
解得:
②解:b棒达到最大速度时,有
所以
对b棒由动量定理有

解得
【知识点】感应电动势及其产生条件;电磁感应中的磁变类问题;电磁感应中的能量类问题
【解析】【分析】(1) ①分析电路串并联结构,由电荷量公式 ,结合磁通量变化、总电阻求解线圈电荷量与磁感应强度;
②线圈匀速转动产生正弦式交变电流,由有效值求焦耳热;
(2) ①磁场均匀变化产生感生电场,结合安培力、受力平衡求斜率;
②撤去台秤后,由受力平衡求最大速度,结合动量定理求解下落时间。
1 / 12026届浙江宁波市高三第二学期高考与选考模拟考试(二模)物理试卷
1.托尔(Torr)是真空技术领域广泛应用的计量单位,其定义为1毫米汞柱产生的压强,精确值为133.322Pa。现用国际单位制的基本单位表示托尔,下列单位正确的是(  )
A. B.
C. D.
2.在2026年米兰-科尔蒂纳冬奥会上,中国队斩获5金4银6铜,刷新境外冬奥会参赛最佳战绩。如图为我国部分夺金运动员的比赛现场照片,下列说法正确的是(  )
A.甲图中,裁判为腾空完成技巧动作的苏翊鸣打分时,可将其视为质点
B.乙图中,徐梦桃从跳台斜向上飞出后,先处于超重状态,后处于失重状态
C.丙图中,谷爱凌在U形池中滑行时,池对她的支持力大小等于她对池的压力大小
D.丁图中,宁忠岩以1分41秒98的成绩打破速度滑冰1500米奥运纪录,其全程平均速度约为14.7m/s
3.如图所示,不倒翁静止在斜面上,接触点为P。下列说法正确的是(  )
A.不倒翁只受重力与弹力作用
B.不倒翁对斜面的作用力方向竖直向下
C.不倒翁的重心可能位于图中的M点
D.斜面对不倒翁的弹力是因为不倒翁发生了形变
4.我国计划利用月球土壤中丰富的钛资源建造小型核反应堆,为未来的月球基地提供持续能源。该反应堆中涉及的部分核反应方程如下:①,②,③。下列说法正确的是(  )
A.方程①中的X是质子
B.比少一个中子
C.方程③中的电子来自原子的内层电子
D.月球上的真空及低温环境使钍的半衰期变长
5.如图为同一平面内的一簇实线,可能是静电场的等势线,也可能是磁场的磁感线,则(  )
A.若为等势线,则Q点的电场强度一定大于P点的电场强度
B.若为等势线,则同一正电荷在Q点的电势能一定小于在P点的电势能
C.若为磁感线,则小磁针静止于Q点和P点时N极的指向一定相同
D.若为磁感线,则同一电流元放在Q点时所受安培力一定大于放在P点时所受安培力
6.关于下列四幅插图说法正确的是(  )
A.图甲时刻线圈的自感电动势正在增大
B.图乙中滑动变阻器触头向右移动时,微安表示数一定增大
C.图丙两根玻璃管中分别是水和水银,则在左侧玻璃管中的是水银
D.图丁为日光灯启动器的双金属片,是利用两种金属的热膨胀系数不同来工作的
7.2026年3月,我国”蓝焱”220吨级液氧甲烷发动机完成长程试车,将助力载人登月等任务。假设搭载”蓝焱”发动机的火箭将一艘飞船先送入圆轨道Ⅰ运行,飞船经多次变轨进入地月转移轨道,如图所示。已知a是圆轨道Ⅰ上的点,b是椭圆轨道Ⅱ上的远地点,c是转移轨道上的点,且a、b两点到地球球心的距离分别为R和3R。忽略飞行过程中飞船质量的变化,则飞船(  )
A.从轨道Ⅱ进入转移轨道需向前喷出燃气
B.在c点的机械能大于在b点的机械能
C.经过a、b两点的速度之比为
D.在轨道Ⅰ、Ⅱ上的周期之比为
8.如图所示,一组合棱镜的横截面是边长为1.2L的等边三角形ABC,一细光束从AD边上的P点以角度入射,经折射到达AE边上恰好发生全反射。已知光在上面部分ADE的折射率,在下面部分DBCE的折射率,,,则(  )
A.光进入棱镜后频率减小
B.光在上、下介质中的波长之比为
C.入射角的正弦值为
D.该细光束无法从BC边射出
9.如图所示,在水平地面上有一固定的、内表面光滑的薄壁开口容器,其通过竖直轴的截面轮廓为一抛物线,O点为抛物线顶点。两个相同的小球a、b,分别在容器内和高度处的水平面内做匀速圆周运动,且,则a、b两球(  )
A.所受弹力之比为 B.所受合力之比为
C.周期之比为 D.线速度之比为
10.如图1所示,在竖直平面内有两根相互平行、间距为d的光滑导轨,垂直导轨平面存在磁感应强度为B的匀强磁场,导轨的顶端连接一阻值为R的电阻,一质量为m、电阻可忽略、与导轨垂直且始终接触良好的导体棒从某一位置无初速释放,经时间达到稳定速度。根据条件我们可以算出棒的稳定速度、时间内棒下落的高度以及回路产生的热量等物理量。如图2所示为一电源E、电阻R和电感L构成的回路,忽略电源内阻与线圈的直流电阻,闭合开关S后,经时间达到稳定电流。可将图2情境的方法类比图1情境的方法进行研究,下列说法正确的是(  )
A.图2中电流i可类比图1中棒的加速度a
B.图2中电流i达到稳定之前随时间均匀增大
C.图2中经时间流过线圈的电荷量为
D.图2中经时间电阻R上产生的热量为
11.下列说法正确的是(  )
A.机械波和电磁波都有多普勒效应
B.物体发生共振时,其位移始终最大
C.6G(频率高于5G)技术使用的电磁波与5G相比,粒子性更显著
D.根据相对论,两事件在一个参考系中是同时的,在另一个参考系中一定也同时
12.如图1所示,波源分别位于和处的两列简谐横波沿x轴相向传播,波速均为0.2m/s。时刻两波源同时起振,振动图像均如图2所示。下列说法正确的是(  )
A.两列波的波长均为0.2m
B.0~10s内,处质点经过的路程为50cm
C.和处质点的速度始终相同
D.两列波叠加稳定后,间有9个质点的振幅为10cm
13.如图所示,一束质量均为m、电荷量均为q的带电粒子,从A点以不同速率沿水平方向进入磁感应强度大小为、电场强度大小为E的正交的复合场中。其中一粒子从O点以水平速度离开复合场区域后进入一云室,云室内存在方向垂直纸面向外的匀强磁场,此后粒子一直在云室内运动,并始终受到与速度方向相反的阻力作用,直至速度减为0。以O点为原点建立xOy直角坐标系,不计粒子重力,且电荷量保持不变,则(  )
A.该粒子一定带正电
B.可能大于
C.若,则该粒子在云室内的总路程为
D.若,则该粒子在云室内的位移为
14.实验小组设计了两种方案来测量弹簧的劲度系数。
(1)方案1:先测得弹簧沿竖直方向自由悬挂时指针所指位置的读数为11.90cm,再悬挂一质量为100g的重物后,指针位置如图1所示,其读数为   cm,可得该弹簧的劲度系数   N/m(结果保留两位有效数字,重力加速度)。
(2)方案2:通过测量沿竖直方向做简谐运动的弹簧振子的周期,再根据周期公式(式中m为振子质量,k为弹簧劲度系数)来求劲度系数。仍用同一根弹簧悬挂相同的重物,在重物的正下方放置位移传感器,如图2所示。现将重物向下拉开一段距离后释放,使其沿竖直方向做简谐运动,位移传感器记录重物的图像如图3所示,由图可知重物振动的周期为   s,则由该方案得到的劲度系数   (选填”大于”或”小于”);
(3)用方案1、方案2进行多次实验,发现用两种方案得到的劲度系数始终存在一定的差异,你认为造成差异的主要因素是________。
A.空气阻力的影响 B.弹簧自身质量的影响
15.某组同学在做”观察电容器的充、放电现象”实验中,把一节干电池(1.5V)、电阻箱、微安表(量程)、电容器C、单刀双掷开关S组装成如图1所示的实验电路。
(1)S接1后,由实验数据得到电流随时间变化的图线如图2所示,图线与坐标轴围成的面积大小为。稳定后,电容器两极板间的电势差为   V,则电容C的大小为   ;
(2)上述S接1后的过程中,观察到某时刻微安表的指针位置如图3所示,再将S接2,电容器放电,观察到微安表指针偏转情况为________;
A.迅速向左偏转到某一刻度后逐渐减小到0
B.迅速向右偏转到某一刻度后逐渐减小到0
C.迅速向左偏转到某一刻度后保持不变
D.迅速向右偏转到某一刻度后保持不变
(3)实验中发现充、放电过程均比较缓慢,可能的原因是________(多选)。
A.R较大 B.R较小 C.C较大 D.C较小
16.”用双缝干涉测量光的波长”的实验装置如图1所示,
(1)将各元件按图1方式安装在光具座上,图中   (选填“A”、“B”或“C”)位置是安装双缝的位置;
(2)某次实验分别采用双缝间距和的双缝获得绿光干涉条纹如图2所示,其中对应的是图   (选填”A”或”B”)。
17.如图1所示,一质量为m、横截面积为S的活塞将一部分气体封闭在导热圆柱形容器内,活塞能无摩擦地滑动。开始时封闭气体的温度为(低于环境温度),活塞与容器底部的距离为h。当气体从外界吸收热量后,活塞缓慢上升高度d后再次平衡。大气压恒为,环境温度保持不变,重力加速度为g。
(1)求环境温度T;
(2)如图2所示,在推力F的作用下,活塞缓慢下移至初始位置,此过程气体向外界放出热量Q,求此过程推力F对活塞所做的功W。
(3)如图所示,下列热机工作过程的能流分配正确,且能自发进行的是________。
A. B.
C. D.
18.当原子处于激发态时会自发地放出光子跃迁到基态,而处于基态的原子在被其他粒子撞击时又会从基态跃迁到激发态。已知氢原子基态能量,第n能级的能量,质子与氢原子的质量接近均为,元电荷,光速,不计粒子重力,不考虑相对论效应。
(1)处于第一激发态()的氢原子向基态跃迁时辐射出光子的能量是多少,并指出该光子是属于紫外线还是红外线频段;
(2)一个处于第一激发态的氢原子(视为静止)辐射出光子后,求该氢原子获得的速度大小(结果保留一位有效数字);
(3)如图所示,质子在匀强磁场中做匀速圆周运动的过程中撞击到一静止的氢原子,使氢原子从基态跃迁到第一激发态,同时质子做圆周运动的半径变为原来的,求撞击前质子的动能。
19.如图所示,在竖直平面内一长为l(l未知)的不可伸长的轻绳一端系于O点,另一端系一质量m=0.1kg小物块P,初始时把P拉到图示位置,轻绳恰好伸直且与水平方向夹角为30°。长L=4.25m的水平传送带AB以v传=6m/s的速度顺时针转动,传送带右侧平滑连接足够长的光滑水平面,水平面上依次放置3个质量均为M=0.3kg的小物块,小物块1紧靠传送带右端B点,物块间距均为d=0.8m。现静止释放P,P到达最低点时轻绳断裂,之后P无碰撞地滑上传送带,到达传送带右端时以vB=8m/s的速度与物块1发生碰撞。已知物块与传送带间的动摩擦因数 =0.2,不计空气阻力,所有物块均可看成质点,物块之间的碰撞均为弹性碰撞,求:
(1)物块P第一次从A滑到B的过程中,
①P滑上传送带的初速度vA的大小;
②P与传送带间由于摩擦而产生的热量Q;
(2)轻绳断裂前瞬间的拉力大小FT;
(3)从P第一次与物块1碰撞到最后一次与物块1碰撞间隔的时间t。
20.如图1所示,在圆形励磁线圈内部的匀强磁场区域内放置一匝数为n、边长为d的正方形线圈a(线圈平面与磁感线垂直),a通过滑环和开关与竖直金属导轨AB、CD连接,导轨间距为l,导轨间存在磁感应强度大小为、方向垂直于导轨平面的匀强磁场,该磁场区域内有一水平放置的台秤,其上放置与导轨始终接触、质量为m的金属棒b(与台秤绝缘)。导轨间通过开关连入冲击电流计G,它可以直接测得流过G表的电荷量。已知线圈a、金属棒b和冲击电流计G的阻值均为R,不计其他电阻及摩擦。
(1)闭合和,让线圈a从图示位置以角速度匀速转过,测得流过G表的电荷量为q,求该过程:
①流过线圈a导线横截面的电荷量,及励磁线圈内部磁场磁感应强度的大小;
②回路中产生的焦耳热Q。
(2)闭合,断开,保持线圈a位于图示位置不变,并使励磁线圈内部磁场随时间t按图2所示规律变化。(未知)时刻前,台秤示数恒为1.5m,时刻撤去台秤,b下落h高度时达到最大速度。时刻前后两图线斜率绝对值相等,求:
①图线斜率的绝对值k;
②b下落h高度过程中经历的时间t。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】力学单位制
【解析】【解答】AB:压强的定义式为;牛顿第二定律可知:力的国际基本单位为,面积的国际基本单位为,因此压强的国际基本单位为,故A正确,B错误;
C:是导出单位,不是基本单位,故C错误;
D:对应能量密度,不是压强单位,故D错误。
故答案为:A。
【分析】本题考查国际单位制基本单位与导出单位的换算,压强的定义式结合牛顿第二定律,将导出单位拆解为 kg、m、s 三个基本单位。
2.【答案】C
【知识点】牛顿第三定律;质点;平均速度;超重与失重
【解析】【解答】A.裁判打分需观察运动员腾空动作细节,不能忽略其形状与大小,不可视为质点,故A错误;
B.运动员斜向上飞出后,全程只受重力,加速度始终竖直向下,全程处于失重状态,故B错误;
C.池对谷爱凌的支持力和谷爱凌对池的压力是一对作用力与反作用力,根据牛顿第三定律,二者大小始终相等,故C正确;
D.先将时间换算为秒,即1分41秒98=101.98秒,是宁忠岩速度滑冰运动的路程,所以平均速率,由于速度滑冰运动的位移明显小于路程,所以平均速度大小一定小于平均速率,故D错误。
故答案为:C。
【分析】A:质点判断依据为能否忽略形状、大小与动作细节;
B:失重、超重由加速度方向判断,加速度向下为失重;
C:明确作用力与反作用力的特点;
D:区分平均速度(位移 / 时间)与平均速率(路程 / 时间)。
3.【答案】B
【知识点】重力与重心;形变与弹力;牛顿第三定律;受力分析的应用
【解析】【解答】A.不倒翁静止在斜面上,受重力、斜面的支持力、静摩擦力三个力作用,A错误;
B.斜面对不倒翁的作用力(支持力+摩擦力)与重力等大反向,方向竖直向上;根据牛顿第三定律,不倒翁对斜面的作用力方向竖直向下,B正确;
C.支持力、摩擦力均过接触点P,三力平衡必共点,因此重力的作用线必须过P点,重心不可能在M点,C错误;
D.斜面对不倒翁的弹力是因为斜面发生了形变,D错误。
故答案为:B。
【分析】A:对不倒翁受力分析,判断受力个数;
B:利用平衡条件与牛顿第三定律,判断不倒翁对斜面的作用力方向;
C:根据三力汇交原理,判断重心位置;
D:明确弹力由施力物体形变产生。
4.【答案】B
【知识点】原子核的衰变、半衰期;原子核的人工转变
【解析】【解答】A.核反应遵循电荷数守恒、质量数守恒,方程①中X的电荷数为,质量数为,因此X是中子,不是质子,故A错误;
B.原子核的中子数=质量数-质子数,的中子数为,的中子数为,前者比后者少1个中子,故B正确;
C.β衰变的电子来自原子核内部(中子转化为质子产生),不是原子内层电子,故C错误;
D.半衰期由原子核内部结构决定,与温度、压强、真空无关,故D错误。
故答案为:B。
【分析】A:根据核反应电荷数、质量数守恒,判断粒子X;
B:中子数=质量数 质子数,计算对比两原子核中子数;
C:β衰变的电子来源;
D:半衰期由原子核本身性质决定,与外界条件无关。
5.【答案】A
【知识点】磁现象和磁场、磁感线;电势能;等势面;安培力的计算
【解析】【解答】A.若为等势线,等势线越密电场强度越大,Q点等势线比P点密,故Q点电场强度大于P点,故A正确;
B.题目未标明电势高低,无法确定P、Q两点电势关系,因此无法比较正电荷在两点的电势能,故B错误;
C.磁感线切线方向为磁场方向,P、Q两点磁感线切线方向不同,故小磁针N极指向不同,故C错误;
D.安培力大小为,安培力大小不仅和磁感应强度有关,还和电流元与磁场的夹角有关,若Q点电流元方向与磁场平行,安培力为0,小于P点安培力,因此不是一定更大,故D错误。
故答案为:A。
【分析】A:等势线疏密反映电场强度大小,等势线越密电场强度越大;
B:未给出电势高低,无法判断正电荷电势能大小;
C:磁感线切线方向为磁场方向,N 极指向与磁场方向一致;
D:安培力,与磁感应强度、电流方向和磁场夹角均有关。
6.【答案】D
【知识点】自感与互感;常见传感器的工作原理及应用;浸润和不浸润;光电效应
【解析】【解答】A.图甲中电容器放电,电流逐渐增大,电流变化率减小,由,自感电动势减小,A错误;
B.图乙加正向电压,触头右移正向电压增大;若光电流已达饱和值,微安表示数不变,因此示数不一定增大,B错误;
C.水对玻璃浸润(液面凹形),水银对玻璃不浸润(液面凸形);左侧液面凹形,应为水,C错误;
D.启动器双金属片由热膨胀系数不同的两种金属制成,温度变化时弯曲,实现电路通断,D正确。
故答案为:D。
【分析】A:结合LC振荡电路规律,由电流变化率判断自感电动势变化;
B:分析光电效应正向电压与饱和光电流的关系;
C:区分浸润、不浸润现象的液面形状;
D:回忆日光灯启动器双金属片的工作原理。
7.【答案】B
【知识点】开普勒定律;卫星问题
【解析】【解答】A.从轨道 Ⅱ 进入转移轨道,飞船要做离心运动,需向后喷气加速,向前喷气会减速,故A错误;
B.飞船在b点从椭圆轨道Ⅱ进入转移轨道,需要点火加速,机械能增加;从b到c只有引力做功,机械能守恒,因此c点机械能大于b点机械能,故B正确;
C.如果为轨道Ⅱ的近地点,为远地点,根据开普勒第二定律有,解得,而实际上a是圆轨道Ⅰ上的点,进入轨道Ⅱ,需要在近地点加速,所以,故C错误;
D.轨道Ⅰ半径为,轨道Ⅱ半长轴为,根据开普勒第三定律有,解得,故D错误。
故答案为:B。
【分析】A:判断变轨时喷气方向,离心运动需加速;
B:分析 b 点变轨到转移轨道的点火加速,判断机械能变化;
C:区分圆轨道与椭圆轨道,不可直接用开普勒第二定律;
D:应用开普勒第三定律,计算两轨道周期之比。
8.【答案】C
【知识点】光的折射及折射定律;光的全反射
【解析】【解答】A.光的频率由光源本身决定,进入棱镜后频率不变,A错误;
B.由,,则,B错误;
C.光在AE边上恰好发生全反射,则,在P点时
解得入射角的正弦值为,C正确;
D.如图,该光束从Q点发生全反射后射到DE边上的M点,此时光线在M点的入射角等于在P点的折射角,即为,则在M点的折射角满足解得,因光线从BC边射出时的临界角为,即,可知该细光束可从BC边射出,D错误。
故答案为:C。
【分析】A:光的频率由光源决定,与传播介质无关;
B:由,波长与折射率成反比,求上下介质波长比;
C:先求AE边全反射临界角,结合几何关系得折射角,再由折射定律求;
D:计算光线到达BC边的入射角,对比临界角判断能否射出。
9.【答案】D
【知识点】线速度、角速度和周期、转速;向心力;生活中的圆周运动
【解析】【解答】A.抛物线方程为;根据数学导数知识,抛物线在某点的斜率与横坐标成正比,即,由于支持力与接触的切面垂直,根据几何可知,切面与水平面的夹角等于支持力与竖直方向的夹角θ,所以,因,可知所受弹力之比不等于,A错误;
B.合力为,因,可知ab所受合力之比为,B错误;
C.由 ,得,角速度、周期与高度无关,两球周期相等,故C错误。
D.线速度,可知线速度之比为,D正确。
故答案为:D。
【分析】A:由抛物线性质推导支持力表达式,判断弹力之比;
B:合力为向心力,结合几何关系,求合力之比;
C:推导角速度、周期表达式,判断周期关系;
D:推导线速度表达式,求线速度之比。
10.【答案】C
【知识点】自感与互感;电磁感应中的能量类问题
【解析】【解答】A.图1中导体棒下落,由牛顿第二定律得 ,可得 ,图2中为RL通电回路,由基尔霍夫电压定律 ,对比可得,图2中电流i可类比图1中棒的,A错误;
B.由 ,可得,故电流增大时,逐渐减小,因此电流不是均匀增大,B错误;
C.根据,可得,全过程累加可得
可得全过程通过截面的电荷量,而,可得,C正确;
D.由能量守恒,电源输出总能量,其中一部分转化为电阻的热量,另一部分转化为电感储存的磁场能
因此 ,代入、,可 得:,D错误。
故答案为:C。
【分析】A:对比图1导体棒动力学方程与图2RL电路微分方程,判断类比物理量;
B:分析RL电路电流变化规律,判断是否均匀增大;
C:对RL电路微分方程积分,推导流过线圈的电荷量;
D:类比电磁感应能量关系,推导电阻R上产生的热量。
11.【答案】A,C
【知识点】受迫振动和共振;多普勒效应;相对论时空观与牛顿力学的局限性;光的波粒二象性
【解析】【解答】A.机械波、电磁波都能发生多普勒效应,故A正确;
B.共振时振幅最大,位移随振动周期性变化,不是始终最大,故B错误;
C.6G电磁波频率比5G更高,波长更短,粒子性更显著,故C正确;
D.根据狭义相对论,同时是相对的,两事件在一个参考系同时,在另一参考系不一定同时,故D错误。
故答案为:AC。
【分析】A:多普勒效应是波的共性,机械波、电磁波均适用;
B:共振是振幅最大,位移随振动时刻变化,并非始终最大;
C:电磁波频率越高,粒子性越显著;
D:相对论中,同时具有相对性,一个参考系同时,另一参考系不一定同时。
12.【答案】B,C
【知识点】波长、波速与频率的关系;波的干涉现象;波的叠加
【解析】【解答】已知:,由图2得周期,波长,两波源、
A:,A错误。
B:左波传到:,右波传到:
内质点振动 ,路程 ;
处波程差,振动减弱、振幅为0,静止,故路程为,B正确。
C:与:两波同时传到、起振方向相同,振动完全同步,速度始终相同,C正确。
D.两列波叠加稳定后,间振动加强点的坐标满足即,当n=0时x=0.5m;n=1时x=0.7m,x=0.3m;n=2时x=0.9m,x=0.1m;n=3时x=1.1m;n=4时x=1.3m;n=5时x=1.5m;即有8个质点的振幅为10cm,D错误。
故答案为:BC。
【分析】A:由振动图像得周期,结合求波长;
B:分别求两波传到的时间,判断振动时长;再算路程,同时分析振动加强/减弱;
C:分析两波传到该两点的时刻、振动方向,判断振动同步性;
D:写出加强点条件,枚举区间内加强点个数。
13.【答案】B,D
【知识点】动能定理的综合应用;带电粒子在有界磁场中的运动;带电粒子在电场与磁场混合场中的运动
【解析】【解答】A.无论粒子带正电还是负电,只要受力合适,均可水平穿出复合场,无法确定电性,故A错误;B.匀速时:;若,洛伦兹力大于电场力,粒子仍可曲线运动后水平射出,B正确;
C.若,根据动能定理有,可得该粒子在云室内的总路程为,故C错误;
D.若,设运动中速度的水平分量为,速度的竖直分量为,水平方向有
可得,竖直方向有
可得,可得该粒子在云室内的位移为,故D正确。
故答案为:BD。
【分析】A:粒子水平向右射出,正负电荷均能水平穿出复合场,无法确定电性;
B:速度大于时,洛伦兹力大于电场力,仍可水平穿出;
C:阻力恒定,由动能定理求总路程;
D:阻力与速度成正比,用动量定理分量式求解位移。
14.【答案】(1)32.50;4.8
(2)0.937;小于
(3)B
【知识点】简谐运动
【解析】【解答】(1)由图可知其读数为32.50cm;可得该弹簧的劲度系数
故答案为:32.50;4.8
(2)由图可知重物振动的周期为,根据可得,则由该方案得到的劲度系数小于;
故答案为:0.937;小于
(3)在方案1中,阻力和弹簧本身的重力对实验均无影响;方案2中空气阻力只影响简谐振动的振幅,但不影响周期,但弹簧本身的重力会影响振动周期。
故答案为:B。
【分析】(1) 读取刻度尺示数,由胡克定律 计算劲度系数;
(2) 由振动图像求周期,结合简谐运动周期公式求劲度系数,并与方案1对比;
(3) 分析弹簧自身质量、空气阻力对两种方案的影响,确定误差来源。
(1)[1]由图可知其读数为32.50cm;
[2]可得该弹簧的劲度系数
(2)由图可知重物振动的周期为
根据可得
则由该方案得到的劲度系数小于;
(3)在方案1中,阻力和弹簧本身的重力对实验均无影响;方案2中空气阻力只影响简谐振动的振幅,但不影响周期,但弹簧本身的重力会影响振动周期,故选B。
15.【答案】(1)1.5;3100
(2)A
(3)A;C
【知识点】观察电容器的充、放电现象
【解析】【解答】(1)稳定后电容器电压等于电源电动势:,带电量 ,
故答案为:1.5;3100
(2)S接1充电时,某时刻微安表指针向右偏转(电流从正接线柱流入),说明此时电容器上极板带正电。当S接2放电时,电流从电容器上极板经电阻箱、微安表(从负接线柱流入,正接线柱流出),所以微安表指针会迅速向左偏转到某一刻度后逐渐减小到0。
故答案为:A。
(3)充放电过程比较缓慢,主要因为电路中的电阻阻值较大,或者电容器的电容较大。
故答案为:AC。
【分析】(1) 电容器稳定后电压等于电源电动势;图像面积为带电量,由求电容;
(2) 充电时电流从微安表正接线柱流入,放电时电流反向,指针反向偏转;
(3) 充放电时间常数,或越大,时间常数越大,充放电越缓慢。
(1)[1]稳定后,电容器两极板间的电势差等于电源电动势,即1.5V;
[2]电流-时间图线与坐标轴围成的面积表示电容器的带电量
根据电容的定义式,代入数据。
(2)S接1充电时,某时刻微安表指针向右偏转(电流从正接线柱流入),说明此时电容器上极板带正电。当S接2放电时,电流从电容器上极板经电阻箱、微安表(从负接线柱流入,正接线柱流出),所以微安表指针会迅速向左偏转到某一刻度后逐渐减小到0。
故选A。
(3)充放电过程比较缓慢,主要因为电路中的电阻阻值较大,或者电容器的电容较大。
故选AC。
16.【答案】(1)C
(2)B
【知识点】用双缝干涉测光波的波长;干涉条纹和光的波长之间的关系
【解析】【解答】(1)双缝干涉实验的元件安装顺序为:光源、滤光片(A)、单缝(B)、双缝(C)、遮光筒、毛玻璃屏。因此,图中C位置是安装双缝的位置
故答案为:C
(2)根据可知,d越小条纹间距越稀疏,由图2可知图B的条纹间距更稀疏且,因此对应的是B。
故答案为:B
【分析】(1) 双缝干涉实验元件安装顺序为:光源、滤光片(A)、单缝(B)、双缝(C)、遮光筒、毛玻璃屏,据此确定双缝位置;
(2) 根据条纹间距公式,双缝间距越小,条纹间距越大,据此判断对应图像。
(1)双缝干涉实验的元件安装顺序为:光源、滤光片(A)、单缝(B)、双缝(C)、遮光筒、毛玻璃屏。因此,图中C位置是安装双缝的位置
(2)根据可知,d越小条纹间距越稀疏,由图2可知图B的条纹间距更稀疏且,因此对应的是B。
17.【答案】(1)解:根据盖-吕萨克定律有
解得
(2)解:此过程为等温变化,气体内能变化,由热力学第一定律,可得
解得
(3)B
【知识点】热力学第一定律及其应用;热力学第二定律;气体的等压变化及盖-吕萨克定律
【解析】【解答】(3)解:根据热力学第二定律,热机工作时从高温热库吸热,对外做功,向低温热库放热,且该过程能自发进行,
热机自发工作:从高温热库吸热,对外做功,向低温热库放热,故B正确;
故答案为:B。
【分析】(1) 气体等压变化,由盖 吕萨克定律求解环境温度;
(2) 导热容器等温变化,内能不变,由热力学第一定律,分析外界对气体做功(推力、大气压、重力做功),求解推力做功;
(3) 根据热力学第二定律,热机从高温热库吸热,一部分对外做功,剩余向低温热库放热,且过程自发进行。
(1)根据盖-吕萨克定律有
解得
(2)此过程为等温变化,气体内能变化,由热力学第一定律,可得
解得
(3)根据热力学第二定律,热机工作时从高温热库吸热,对外做功,向低温热库放热,且该过程能自发进行。
A.放热,违反能量守恒,故A错误;
B.从高温热库吸热,对外做功,向低温热库放热,符合热力学第二定律,故B正确;
C.从低温热库吸热,无法自发进行,故C错误;
D.向高温热库放热,违背自发过程的方向性,故D错误。
故选B。
18.【答案】(1)解:第一激发态的氢原子能量
故辐射出光子的能量,该光子是属于紫外线频段
(2)解:光子动量,因为辐射出光子过程动量守恒,氢原子与光子的动量等大反向,
故氢原子获得的速度大小,解得
(3)解:根据,可得
质子做圆周运动的半径变为原来的,则撞击后质子做圆周运动的速度变为原来的,根据动量守恒有
碰撞后氢原子的速度变为
碰撞过程中损失的动能等于基态到第一激发态所需的能量
可得,解得
【知识点】玻尔理论与氢原子的能级跃迁;带电粒子在匀强磁场中的运动
【解析】【分析】(1) 根据氢原子能级公式求出 n=2\能级能量,由能级差计算光子能量,结合光子能量范围判断光谱频段;
(2) 辐射光子过程动量守恒,光子动量与氢原子动量大小相等,结合光子动量公式求解氢原子速度;
(3) 由洛伦兹力圆周运动规律得半径与速度关系,结合动量守恒与能量守恒(损失动能等于氢原子跃迁能量),求解撞击前质子动能。
19.【答案】(1)①解:由于物块P运动到B点时速度大于传送带速度可知,物块从A运动到B一直做匀减速直线运动,根据牛顿第二定律可得,
解得
②解:物块P做匀减速运动的时间为
物块P相对于传送带运动的位移大小为
所以
(2)解:物块P运动到最低点时,根据牛顿第二定律可得
物块P由初始位置开始先做自由落体运动,运动到绳与竖直方向的夹角为60°时,轻绳再次拉直,此过程物块P的位移为l,根据自由落体运动规律,有
之后物块P开始做圆周运动,直到运动到最低点,根据机械能守恒定律可得
联立解得
(3)解:设物块P与物块1第一次碰撞后的速度大小为v1,物块1的速度为u1,根据动量守恒定律可得

联立解得,
物块P与物块1碰撞后,反向做匀减速直线运动,速度减为零时的位移为
故物块P不会从传送带A端滑落,则速度减为零后开始向右做匀加速直线运动,由于
说明物块P返回到B端时速度大小仍为v1,而物块1向右做匀速直线运动和物块2发生弹性碰撞,
则,
解得,
由此可知,二者碰撞后速度交换,即物块1停在物块2原位置,所以物块P第一次与物块1碰后到第二次与物块1碰撞所经历的时间
设物块P与物块1第二次碰撞后的速度大小为v2,物块1的速度为u'2,根据动量守恒定律可得

联立解得,
即物块P第二次与物块1碰后以2m/s的速度反弹后至第三次与物块1碰撞所经历的时间为
之后二者将不再碰撞,所以从P第一次与物块1碰撞到最后一次与物块1碰撞间隔的时间为
【知识点】牛顿运动定律的应用—传送带模型;机械能守恒定律;碰撞模型
【解析】【分析】(1) ①由物块在传送带上匀减速,用牛顿第二定律+运动学公式求滑上传送带初速度;
②求物块与传送带相对位移,由求摩擦生热;
(2) 先分析物块下摆过程(自由下落+圆周运动),由机械能守恒求最低点速度,再由向心力公式求拉力;
(3) 弹性碰撞用动量守恒+动能守恒,结合传送带匀变速、水平面匀速,分阶段求碰撞间隔总时间。
(1)①由于物块P运动到B点时速度大于传送带速度可知,物块从A运动到B一直做匀减速直线运动,根据牛顿第二定律可得,
解得
②物块P做匀减速运动的时间为
物块P相对于传送带运动的位移大小为
所以
(2)物块P运动到最低点时,根据牛顿第二定律可得
物块P由初始位置开始先做自由落体运动,运动到绳与竖直方向的夹角为60°时,轻绳再次拉直,此过程物块P的位移为l,根据自由落体运动规律,有
之后物块P开始做圆周运动,直到运动到最低点,根据机械能守恒定律可得
联立解得
(3)设物块P与物块1第一次碰撞后的速度大小为v1,物块1的速度为u1,根据动量守恒定律可得,
联立解得,
物块P与物块1碰撞后,反向做匀减速直线运动,速度减为零时的位移为
故物块P不会从传送带A端滑落,则速度减为零后开始向右做匀加速直线运动,由于
说明物块P返回到B端时速度大小仍为v1,而物块1向右做匀速直线运动和物块2发生弹性碰撞,则,
解得,
由此可知,二者碰撞后速度交换,即物块1停在物块2原位置,所以物块P第一次与物块1碰后到第二次与物块1碰撞所经历的时间
设物块P与物块1第二次碰撞后的速度大小为v2,物块1的速度为u'2,根据动量守恒定律可得,
联立解得,
即物块P第二次与物块1碰后以2m/s的速度反弹后至第三次与物块1碰撞所经历的时间为
之后二者将不再碰撞,所以从P第一次与物块1碰撞到最后一次与物块1碰撞间隔的时间为
20.【答案】(1)①解:金属棒b和冲击电流计G并联,则
根据,,解得
其中,
解得
②解:正弦是交流电峰值

解得:
(2)①解:时刻前,
安培力
解得:
②解:b棒达到最大速度时,有
所以
对b棒由动量定理有

解得
【知识点】感应电动势及其产生条件;电磁感应中的磁变类问题;电磁感应中的能量类问题
【解析】【分析】(1) ①分析电路串并联结构,由电荷量公式 ,结合磁通量变化、总电阻求解线圈电荷量与磁感应强度;
②线圈匀速转动产生正弦式交变电流,由有效值求焦耳热;
(2) ①磁场均匀变化产生感生电场,结合安培力、受力平衡求斜率;
②撤去台秤后,由受力平衡求最大速度,结合动量定理求解下落时间。
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