高考物理模拟试题9

高考物理模拟试题9

高考物理命题比赛试题 9 命题说明 题号 题型 知识点 分值 试题来源 1 单选题 国际单位制的基本物理量及其测量工具 3 改编 2 单选题 位移和路程、平均速度和瞬时速度 3 改编 3 单选题 物理学史、斜面实验 3 改编 4 单选题 受力分析、共点力的平衡 3 改编 5 单选题 牛顿第三定律（作用力与反作用力） 3 原创 6 单选题 描述圆周运动的物理量 3 改编 7 单选题 万有引力定律及其应用 3 改编 8 单选题 平抛运动、能量转换 3 改编 9 单选题 库仑定律、受力平衡 3 改编 10 单选题 通电导线在磁场中的受力 3 原创 11 单选题 电容的动态分析问题 3 改编 12 单选题 圆周运动的临界问题、物理建模 3 改编 13 单选题 电能的估算问题 3 改编 14 多选题 光的折射、重核裂变、电磁振荡、光的偏振 2 改编 15 多选题 轻核聚变、波粒二象性、光电效应 2 改编 16 多选题 波的方向性、波的衍射和干涉 2 原创 17 实验题 验证机械能守恒定律 5 改编 18 实验题 电阻的测量、练习使用多用电表 5 改编 19 计算题 牛顿运动定律、平抛运动 9 改编 20 计算题 圆周运动、动能定理、平抛运动 12 改编 21 实验题 用双缝干涉测量光的波长（同时练习使用测量 头）、测定玻璃的折射率 4 改编 22 计算题 电磁感应综合问题 10 改编 23 计算题 带电粒子在电场、磁场中的运动 10 改编 普通高校招生选考科目考试模拟试卷 《物理》试题 本试题卷分选择题和非选择题两部分，满分 100 分，考试时间 90 分钟。其中加试题部分为 30 分，用【加 试题】标出。 可能用到的相关公式或参数：重力加速度 g 取 2/10 sm 一、选择题Ⅰ（本题共 13 小题，每小题 3 分，共 39 分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目 要求的，不选、多选、错选均不得分） 1、（浙江省名校新高考研究联盟第三次联考 改编）下列图片中哪个仪器测量的物理量不是国际单位制中的 基本物理量 A B C D 【命题意图】本小题以图片的形式考查了学生对于国际单位制的基本物理量及其相对应的测量工具，需要 学生掌握国际单位制的基本物理量为长度、时间、质量，其对应的基本单位为米 (m) 、秒 (s) 、千克 (kg) ， 对应的测量工具为刻度尺、秒表、托盘天平。 2、（浙江省名校新高考研究联盟高三第一次联考 改编）教材中有一则物理史上有名的笑话，请根据以上对 话和图片，下列说法正确的是 A、 女士说的 7 分钟是时间， 60 英里是位移的大小 B、 警察说的 60 英里每小时是指平均速度的大小 C、 图中的 50 指的是瞬时速度 D、 图中的 50 指汽车在 1 小时内行驶的路程不能超过 50 英里 【命题意图】本小题通过书本中的“说一说” ，考查了路程与位移之间的异同、平均速度的定义、物理知识 的迁移能力，需要学生能够用物理模式和物理知识去解决生活中的实例，意识到物理源于生活。 3、（ 2018 年浙江省名校协作体高三第一学习测试 改编）关于伽利略的两个斜面实验，下列说法正确的是 图 a 图 b A、 伽利略在图 a 中使用了光滑斜面进行实验 B、 伽利略在图 b 中使用了光滑斜面进行实验 C、 伽利略在图 a 中得出：自由落体运动是匀加速直线运动 D、 伽利略从图 b 中得出：力是维持物体运动的原因 【命题意图】本小题通过图片，考查了伽利略研究问题的思维方法，图 a 中伽利 略“冲淡重力” ，合理外推得出“自由落体运动是匀加速直线运动” ；图 b 是伽利 略的理想斜面实验，通过理想斜面和科学推理得出“力不是维持物体运动状态的 原因” ，并不能直接通过实验验证。 4、（浙江省金丽衢十二校高三第一次联考 改编）在班级晚会上，物理老师表演 了个一个节目——疯狂的石头，他让不规则的石头一层层叠起来，看似完全违背 了物理原理和自然规律，令人惊奇。事后，学生们开始用所学的物理知识进行了分析讨论，其中不正确的 是 A、王同学认为最上面的石头受到下面的石头对它的作用力方向竖直向上 B、胡同学认为最上面的石头受到下面的石头对它的作用力大小等于自身的重力 C、俞同学认为最上面的石头的重心刚好在与下面的石头接触点的正上方 D、单同学认为如果最下面的石头是光滑的，这个魔术表演一定不会成功 【命题意图】本小题通过魔术表演——疯狂的石头，考查了学生规范受力分析的能力，需要学生掌握共点 力受力平衡的条件与运用。 5、（原创）春暖河开，冰面上一块石头逐渐下陷，对于此现象下列说法不正确的是 A、 冬天冰硬，冰面的反作用力等于石头的压力。春天冰面变软，它的作用力达不到石头的压力，故石头 下陷 B、 不管是冬天还是春天，冰面对石头的支持力与石头对冰面的压力相等 C、 下陷是因为冰面对石头的支持力小于冰块的重力 D、 春暖河开冰面对石头的支持力较冬天减小 【命题意图】本小题通过生活中日常现象，考查了学生对于牛顿第三定律的掌握情况。学生需要明确作用 力与反作用力总是大小相等，方向相反，同时产生同时消失，作用在不同的物体上。 6、( 浙江省镇海中学高三第一学习模拟考试 改编 ) 如图所示，汽车雨刮器在转动时，杆上的 A、B、两点绕 同一点转动，两点转动的角速度大小分别为 A 、 B ，线 速 度 大 小分别为 Av 、 Bv ，周期分别为 AT 、 BT ，向心加速度大小 分 别 为 Aa 、 Ba ，则 A、 A > B B 、 Av = Bv C、 AT > BT D 、 Aa < Ba 【命题意图】本小题通过汽车雨刮器，考查了学生对于描 述圆周 运动快慢物理量的掌握情况。学生需要清晰地知道线速 度、角 速度、周期、向心加速度与半径之间的关系，并能进行简单的转化和计算。 7、(2018 年 3 月温州适应性考试物理选考 改编 )2017 年 6 月 15 日 11 时，中国在酒泉卫星发射中心采用长 征四号乙运载火箭，成功发射首颗 X射线空间天文卫星“慧眼” 。并在引力波事件发生时成功监测了引力波 源所在的天区。已知“慧眼”在距地面 550km的圆轨道上运行，则其（ ） A 、线速度大于第一宇宙速度 B、运行周期大于地球自转周期 C 、角速度小于同步卫星的角速度 D 、向心加速度大于静止在地球赤道上物体的向心加速度 【命题意图】本小题通过离地高度为 550km的天文卫星，考查了学生对于万有引力定律的掌握情况。学生 需要能够辨析清楚以下三个物体线速度、加速度、向心加速度之间的大小关系：离地高度为 550km的卫星、 同步卫星、静止在地球赤道上的物体（两两比较） 。 8、（改编）消防车的供水系统主要由水泵、输水管道和水炮组成。如图，消防水 炮离地高度 H为 80m，建筑物上的火点离地高度 h 为 60m，整个供水系统的效率 为 60%。假设水从水炮水平射出的初速度为 30m/s，水炮每秒出水量 m=60kg，不 计空气阻力，则 A、水炮与火点的水平距离 x 为 120m B、水炮与火点的水平距离 x 为 30m C、水泵的输入功率 P 为 4.5*10 4W D、水泵的输入功率 P 为 1.25*10 5W 【命题意图】本小题通过消防车的供水系统，考查了学生对于平抛运动和能量转换的掌握程度。学生需要 能够理解处理平抛运动的处理方法——运动的合成与分解；能量转换的处理方法——电能转化为水的机械 能（包括了水的动能和重力势能） 。在本小题的基础上，还可以稍加变式，考查学生对于柱形流量模型—— 改变了水的初速度，水炮每秒出水量也随之发生了变化。 9、（浙江省十校联盟 2017 年 10 月适应性考试 改编）如图所示， a、b、c 为真空中三个带电小球， b 球带 电量为 +Q, 用绝缘支架固定， a、c 两小球用绝缘细线悬挂，处于平衡状态时三小球球心等高，且 a、b 和 b、 c 间距离相等，悬挂 a 小球的细线向左倾斜，悬挂 c 小球的细线竖直 A、 a 、b、c 三小球带同种电荷 B、 a 、c 两小球带异种电荷 C、 a 小球带电量为 -4Q D、 c 小球带电量为 +4Q 【命题意图】 本小题通过同一水平线上的三个带电小球， 考查了学生 对于库仑 定律和受力平衡的掌握情况。学生可以通过基础模型转化——三自由电荷平衡问题（两大夹一小，两同夹 一异）来解决本题，一定程度上也考查了学生知识迁移的能力。 10、（原创）教师在课堂上做了两个小实验，让小明同学 印象深刻。第一个实验叫做“旋转的液体”，在玻璃皿的 中心放一个圆柱形电极，沿边缘内壁放一个圆环形电极， 把它们分别与电池的两极相连，然后在玻璃皿中放入导电 液体，例如盐水，如果把玻璃皿放在磁场中，液体就会旋 转起来，如图甲所示。第二个实验叫做“振动的弹簧”， 把一根柔软的弹簧悬挂起来，使它的下端刚好跟槽中的水 银接触， 通电后， 发现弹簧不断上下振动， 如图乙所示。 下列关于这两个趣味实验的说法正确的是 A、 图甲中， 如果改变磁场的方向， 液体的旋转方向不 变 B、 图甲中，如果导电液体中有等量的正负离子，从上往下看液体不旋转 C、 图乙中，如果改变电源的正负极，依然可以观察到弹簧不断上下振动 D、 图乙中，如果将水银换成酒精，依然可以观察到弹簧不断上下振动 【命题意图】通过两个趣味实验（来自于教材） ，“旋转的液体”和“振动的弹簧”，考查了学生对于通电 导线在磁场中受力的分析，使学生感悟到物理就来源于我们日常的生活当中。 11、(2018 年 3 月温州适应性考试物理选考 改编 ) 工厂在生产纺织品、 纸张等绝缘材料时为了实时监控其厚 度，通常要在生产流水线上设置如图所示传感器。其中 A、B为平行板电容器的上、下两个极板，上下位置 均固定，且分别接在恒压直流电源的两极上。当流水线上通过的产品厚度增大时，下列说法正确的是 A、 A 、B平行板电容器的电容减小 B 、 A 、B 两板间的电场强度增大 C、 A 、B 两板上的电荷量变小 D、 有电流从 b 向 a 流过灵敏电流计 【命题意图】 本小题通过流水线上的传感器模型， 考查了学生对于电容器 动 态变化的掌握情况。 学生需要能够将产品厚度增加转化为电容器中插入了 介 质，增大了电容器的介电常数，然后展开讨论。 12、( 浙江省金丽衢十二校高三第一次联考 改编 ) 炎炎夏日，游乐场的滑水道是孩子们的最爱。现把滑水 道简化成由位于竖直平面内的两个半径 都为 R的 1/4 圆周连接而成， 如图所示的 AOB。已知两个圆心 O1、O2 与两圆弧的连 图甲 旋转的液体 图乙 振动的弹簧 接点 O在同一竖直线上， O2B 沿水池的水面，滑水小孩（可以看成质点，质量为 m）可由圆弧 AO的任意点从 静止开始下滑，下滑点与 O1 的连线与竖直方向的夹角为 θ，不计一切阻力，则 A、若 θ 为 370 ，那么小孩在两个圆弧上滑过的弧长一定相等 B、若小孩在 O点脱离滑道，其落水点到 O2 的水平距离为 3R C、若 θ 合适，小孩可以沿圆弧 OB滑下而落到 B 点 D、若小孩从 A 点静止下滑，则小孩滑道 O点时对 O点的压力大小为 2mg 【命题意图】本小题通过滑水道模型，考查了学生物理建模的能力和临界问题分析的能力。学生首先需要 物理建模，也就是用物理化的语言对物理情境进行简化和抽象，明确脱离滑道的临界条件，用动能定律、 平抛运动规律解决问题。 13、（改编）如图为近日曝光的摩拜共享电动单车，与普通电动车不同 的是，摩拜共享电动自行车采用“共享充电宝 +自行车的方式” ，其电池 与普通充电宝类似，只有 20000mAH，输入、输出电压均为 10V，输入电 流为 8A，输出电流为 15A，可以支持驱动人和单车行驶 10 公里左右。 已知成人在平路上骑自行车所受阻力约为 20N，则 A、该单车电池最多储存电能 7.2*10 4J B、该单车电池充电时，从零电量充至满电量大约需要 5h C、该单车电池电能的有效利用率约为 27.8% D、成人在平路上骑自行车时，每秒钟平均消耗的电能约 20J 左右 【命题意图】 通过日常生活中流行的共享电动单车， 考查了学生物理信 息的提取能力，同时还考查了学生电池容量、储存电能的估算能力。 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是符合题目 要求的。全部选对的得 2 分，选对但不全的得 1 分，有选错的得 0 分） 14、（ 2018 年 金丽衢十二校联考 改编） 【加试题】关于如下现象的说法正确的是（ ） A、图甲是一束复色光进入水珠后传播的示意图，若 a 光能使某金属发生光电效应，则采用 b 光照射一定也 能发生光电效应 B、图乙是铀核裂变的示意图，其核反应方程为 nSrXeU 1 0 94 38 140 54 235 92 C、图丙表示 LC 振荡电路工作的某瞬间，根据电场线方向和磁感线方向，可以判断出电路中线圈的电流正 在增大 D、图丁中的 P、Q是偏振片，当 P 固定不动时，缓慢转动 Q，光屏上的亮度将发生变化，此现象说明光波是 横波 【命题意图】通过图片展示的方式，本小题考查了光的折射和光电效应、重核裂变、电磁振荡、光的偏振 现象，让学生感悟生活中物理的应用无处不在。 15、（嘉兴市普通高校招生选考科目教学测试 改编） 【加试题】 2019 年春节上映的中国科幻大片《流浪地 球》引起了巨大的观影热潮，在电影中，为了推动地球离开太阳系，人类在地球上建造了上万座高耸入云 的核聚变发动机。目前，人类首先要实现的是氘氚的核聚变，也是相对最容易的一种核聚变。其具体的核 反应方程式为 nHeHH 1 0 4 2 3 1 2 1 ，氘核的质量为 m1，氚核的质量为 m2，氦核的质量为 m3，中子的质量为 m4， 核反应中发射一种 γ 光子，该 γ 光子照射到逸出功为 W0 的金属上打出的最大初动能的光电子的速度为 v， 已知光电子的质量为 m，光速为 c，普朗克常量为 h，则 A、核聚变反应释放的核能为（ m1+m2-m3-m4） c2 B、γ 光子来源于原子的核外电子的能级跃迁 C、光电子的德布罗意波长为 mv h D、γ 光子的频率为 h Wmv 2 2 0 2 【命题意图】通过《流浪地球》中核聚变发动机的背景，本小题考查了核聚变的质量亏损，γ 光子的来源， 波粒二象性，爱因斯坦的光电效应方程，让学生感悟生活中物理的应用无处不在。 16、（原创）【加试题】如图所示，图中的实线是一列正弦波在某一时刻的波形曲线，经过 0.5s 后，其波形 如图中的虚线所示，该波的周期 T 大于 0.5s ，下列说法正确的是 A、如果这列波往左传播，这列波的周期为 2s B、如果这列波往左传播，这列波的传播速度为 0.36m/s C、如果这列波往右传播，碰到尺寸为 20cm的障碍物， 能发生明显衍射现象 D、如果这列波往右传播，碰到频率为 0.5Hz 的简谐横波 能够发生干涉现象 【命题意图】通过对书本中例题的改编，本小题考查了波传播过程中方向性造成的多解问题，同时也考查 了波的明显衍射现象的条件，和发生干涉现象的条件。 三、非选择题（本题共 7 小题，共 55 分） 17、（改编）（ 5 分）利用如图所示图装置做“验证机械能守恒定律”实验。 （1）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及 开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是 A．交流电源 B．刻度尺 C．天平（含砝码） （2）实验中，先接通电源，再释放重物，得到如图所示的一条纸带。在纸带 上选取三个连续打出的点 A、B、C，测得它们到起始点 O的距离分别为 hA、hB、 hC。 已知当地重力加速度为 g，打点计时器打点的周期为 T。设重物的质量为 m。从打 Ｏ点到打 Ｂ点的过程中， 重物的重力势能变化量 pE ＝ ，动能变化量 kE ＝ 。 （3）大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是 A．利用公式 v gt 计算重物速度 B．利用公式 2v gh 计算重物速度 C．存在空气阻力和摩擦阻力的影响 D．没有采用多次实验取平均值的方法 （4）某同学想用下述方法研究机械能是否守恒，在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点 O的距离 h， 计算对应计数点的重物速度 v，描绘 v2 - h 图像，并做如下判断：若图像是一条过原点的直线，则重物下落 过程中机械能守恒。请你分析论证该同学的判断依据是否正确 【命题意图】通过“验证机械能守恒定律”实验，考查了学生对于实验原理、实验器材、数据处理等知识 点的掌握程度。 18、（浙江省“七彩阳光”新高考联盟期初联考 改编） （5 分）某同学为了测量某灯泡内阻，进行了如下实 验： （1）首先用多用电表进行粗测，下列操作步骤正确的是（ ） A ．甲图，机械调零过程中，红黑表笔短接 B ．乙图，对灯泡电阻进行测量 C ．丙图，利用所示旋钮进行欧姆调零 D ．丁图，实验完成后，挡位调至所示位置 （ 2）. 选择× 10Ω 挡位，在正确的操作步骤下，测量灯泡电阻，测量结果如图戊所示，灯泡的电阻为 Ω （3）接下来用如图所示的实物 图来测量小灯泡的伏安特性曲 线，请根据实物图画出实验电 路图。 【命题 意图】通过“电阻的测量”这个电学实验，考查了学生对于多用电 表的使用、多用电表的读数、测量小灯泡伏安特性曲线的电路设计等知识点的掌握情况。 19、（嘉兴一中 2018 届高三第一学期期末考试 改编） （9 分）如图所示， ABC是一条由倾斜轨道 AB和水平 轨道 BC组成的绝缘轨道，固定在桌面上，其中 AB轨道的倾角 θ=27°，水平轨道的长度 L=0.8m，一质量 O A C B D 第 21 题（ 2）图 m=3.2×10-2kg、电荷量 q=—1.0 ×10-2C的可视为质点的滑块以初速度 v 0=3m/s 沿轨道上 p 点恰好匀速滑下， 从 C点飞出后落在水平地面上的 M点上，已知滑块与两轨道间的动摩擦因数相同， sin27 °=0.45 ，cos27° =0.90 ，g=10m/s2 ，求： （1）求滑块与轨道之间的动摩擦因数； （2）求滑块从 B 点运动到 C点所用的时间； （3）现在 BE 和 CF 之间的区域加上匀强电场，方向垂直于水平 轨道，仍将滑块以初速度 v0=3m/s 沿轨道上 P 点滑下，发现从 C 点飞出后落在水平地面的 N点上， M点处在 N点到 C点水平距离 的中点上，求匀强电场的电场强度的大小和方向。 【命题意图】通过斜面 +平面 +平抛运动模型，本小题考查了学生 对于平抛运动、牛顿第二定律的掌握情况。尤其是第三小问，通过施加电场这一变式，需要学生在常规受 力分析的基础上，明确多了一个电场也只是滑块多受了一个电场力而已 。 20、（宁波市 2018 届高三上学期期末十校联考 改编） （12 分）市面上流行一款迷你“旋转木马”音乐盒， 如图甲所示，通电以后，底盘旋转带动细线下的迷你木马一起绕着中间的硬杆旋转，其中分别有一二三挡， 可以调整木马的旋转速度。 其原理可以简化为图乙中的模型， 已 知木马（可视为质点）质量为 m，细绳长度为 L，O点距地面高 度为 h，拨至三挡， 稳定后细绳所承受的张力 T=5mg/3，（重力加 速度为 g，忽略一切阻力） （1）若拨至一档，细绳与竖直方向成θ，求木马运动一周所需 时间。 （2）若拨至三档，木马快速旋转，求木马从静止开始到达稳定 速度，细绳对木马所做的功。 （3）时间长久，产品出现老化现象，某次拨至三档，木马到达稳定速度没多久，突然脱落，则木板落地时 的速度及此时 O点的水平距离为多大。 【命题意图】通过“旋转木马”音乐盒这一生活情境，考查了学生对于圆周运动向心力的来源分析，动能 定理以及平抛运动的掌握程度，尤其是第三问考查了学生空间想象能力，需要学生能够将空间立体问题转 化为平面问题。 21、（浙江省协作体 2017 届高三下学期考试试题 改编） 【加试题】 （4 分） （1）在用双缝干涉测光的波长的实验中，所用实验装置如图甲所示。 ①调节分划板的位置，使分划板中心刻线对齐第 1 条亮条纹的中心，此时手轮上的读数如图乙所示，则读 数为 ________mm； ②如果用上述装置测量氦氖激光器发出激光的波长，则图中除了光源以外，其他不必要的器材元件有 ________。 （2）在“测定玻璃的折射率”实验中， 某同学经正确 操作插好了 4 枚大头针，画出完整的光路图，由于没有量角器， 他以入射点 O点为圆心画圆交入射光线于 A点，交折射光线于 B 点，过 A 点 图乙 第 21 题（ 1）图 A B E C N F P M 画法线的垂线与法线交于 C点， 过 B点画法线的垂线与法线交于 D点， 如图所示， 若各线段的长度可以用 AC 、 CO 、 BD 、 DO 表示，则玻璃的折射率可表示为 。 【命题意图】通过“用双缝干涉测量光的波长”和“测定玻璃的折射率”这两个实验，考查了学生对于螺 旋测微器的读数、实验器材的选取、实验数据的处理等知识点的掌握情况。 22、（改编）校航模兴趣小组设计了一个飞行器减速系统，有摩擦阻力、电磁阻尼、空气阻力系统组成，装 置如图所示，匝数 N=100 匝、面积 S= 210*0.4 m2 、电阻 r=0.1 Ω 的线圈内有方向垂直于线圈平面向上的随 时间均匀增加的磁场 B1，其变化率 k=1.0T/s. 线圈通过电子开关 S 连接两根相互平行、间距 L=0.5m 的水平 金属导轨， 右端连接 R=0.2Ω 的电阻， 其余轨道电阻不计。 在导轨间的区域 1 中存在水平向右、 长度为 d=8m 的匀强磁场， 磁感应强度为 B2，大小在 TB 20 2 范围内可调； 在区域 2 中存在长度足够长、 大小为 0.4T 、 方向垂直纸面向里的匀强磁场 B3。飞行器可在轨道间运动， 其下方固定有一根长为 L=0.5m、电阻也为 R=0.2Ω 的导体棒 AB，与导轨良好接触，飞行器 ( 含导体棒 ) 总质量 m=0.5kg。在电子开关闭合的同时，飞行器以 smv /120 的初速度从图示位置开始运动，已知导体棒在区域 1 中运动时与轨道间的动摩擦因素 μ =0.5 ， 其余各处摩擦均不计。 (1) 飞行器开始运动时，求 AB棒上的电流方向和两端的电压 U； (2) 为使导体棒 AB能通过磁场区域 1，求磁感应强度 B2 应满足的条件； (3) 若导体棒进入磁场区域 2 左边界 PQ时，会触发电子开关 S 断开，同时飞行器会打开减速伞，已知飞行 器受到的空气阻力恒为 f, 导体棒刚到 PQ时速度为 v，经过 t 时间导体棒停止，求在区域 2 过程中，电阻 R 上产生的电量 q 和飞行器在区域 2 中滑行的最大距离 x( 请用 m、t 、 f 、R、L、B3 字母表示 ) 【命题意图】电 磁感应一直是考 试重点和热点， 因为其是个综合 问题，可以考查 学生受力分析， 能量分析，电路 分析。而本小题 通过电磁阻尼这 个物理模型，考 查了学生对于牛顿运动定律、动量定理、功能关系等物理规律的掌握情况。 23、（改编）某研究设计的磁聚焦式霍尔推进器可作为太空飞船的发动机，其原理如下：系统捕获宇宙中大 量存在的等离子体 (由电量相同的正、负离子组成 ) 经系统处理后，从下方以恒定速率 v1 向上射入有磁感应 强度为 B1、垂直纸面向里的匀强磁场区域Ⅰ内。当栅极 MN、PQ间形成稳定的电场后，自动关闭区域Ⅰ系统 ( 关闭粒子进入通道、撤去磁场 B1) 。区域Ⅱ内有磁感应强度大小为 B2、垂直纸面向外的匀强磁场，磁场右 边界是直径为 D、与上下极板相切的半圆 ( 圆与下板相切于极板中央 A) 。放在 A 处的放射源能够向各个方向 均匀发射速度大小相等的氙原子核，氙原子核经过该区域后形成宽度为 D 的平行氙粒子束，经过栅极 MN、 PQ之间的电场加速后从 PQ喷出，在加速氙原子核的过程中探测器获得反向推力 ( 不计氙原子核、等离子体 的重力，不计粒子之间相互作用于相对论效应 ) 。已知极板长 RM=2D，栅极 MN和 PQ间距为 d，氙原子核的 质量为 m、电荷量为 q，求： （1）栅极 MN、PQ间形成稳定电场的大小 E （2）氙原子核在 A处的速度大小 v3； （3）氙原子核从 PQ喷出时的速度大小 v2； （4）若区域Ⅱ内磁场发生器故障，导致区域Ⅱ中磁感应强度减半并分布在整个区域Ⅱ中，求能进入区域Ⅰ 的氙原子核占 A 处发射粒子总数的百分比。 【 命 题 意图】带 电 粒 子 在电场、 磁 场 中 的 运 动 一 直 是 考试，尤其是选考计算题的重点。通过带电粒子在电场中加速和在磁场中偏转这两个情境，通过电场加速 （变量问题） ，本质上改变的是带电粒子在磁场中的速度，在磁场中做圆周运动的半径（磁聚焦模型） ，考 查了学生处理带电粒子在地磁场中运动的综合问题（临界问题） 。 浙江省普通高校招生选考科目考试 《物理》试题答卷 一、选择题Ⅰ（本题共 13 小题，每小题 3 分，共 39 分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目 要求的，不选、多选、错选均不得分） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 三、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是符合题目 要求的。全部选对的得 2 分，选对但不全的得 1 分，有选错的得 0 分） 14 15 16 三、非选择题（本题共 7 小题，共 55 分） 17、（ 1） （2） 、 （ 3） （4） 18、（ 1） （ 2） （3） 19、 20、 21、（ 1）① ② （2） 22、 A B E C N F P M 23、 浙江省普通高校招生选考科目考试 《物理》试题参考答案与评分标准 一、选择题Ⅰ（本题共 13 小题，每小题 3 分，共 39 分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目 要求的，不选、多选、错选均不得分） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 A C C D A D D D C C D A C 四、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是符合题目 要求的。全部选对的得 2 分，选对但不全的得 1 分，有选错的得 0 分） 14 15 16 AD ACD AC 三、非选择题（本题共 7 小题，共 55 分） 17、（ 1）AB （2） Bmgh 、 2 2 8 )( T hhm AC （3）C （4）不正确，还需要近一步判断图像的斜率是否 接近 2g 18、（ 1）C （2）26 （3） 19、（ 1）匀速 sin cosmg mg μ =0.5 2 分 （2） 2 2 2C Bv gv L ， 1 /Cv m s 0.4 2 B C Lt sv v 3 分 （3）由 2/ hv x g 可知 ' 2 /Cv m s 1 分 '2 '2 2 'C Bv a Lv ， 225' / 8 a m s 由牛二： ( ) 'mg Eq ma ，E=12N/C，E方向，竖直向下 3 分 20、 （1）根据 g L sintan 2 得 cosL g ， g LT cos22 2 分 （2）根据 mgT cos ，得 5 3cos ， 5 4sin sin sin 2 L vmT ，得 15 16gLv 2 分 根据动能定理，得 0 2 1)cos1( 2mvmgLW 得 mgLW 15 14 2 分 （3）根据动能定理， 22 2 1 2 1)cos( mvmvLhmg t ，得 gLghvt 15 22 2 分 由 2 2 1cos gtLh ，得 g Lht )cos(2 2 分 ) 5 3( 15 32 LhLvtx ， 222 25 16 15 32)sin( LhLLxx总 2 分 21、（ 1）① 2.320mm ②滤光片和单缝（选不全不给分） （2） BD AC 22、思路分析 (1) 由法拉第电磁感应定律求出电动势，由欧姆定律求出 AB两端的电压，由楞次定律判断电流的方向； (2) 根据牛顿第二定律和运动学公式，考虑飞行器恰恰通过磁场Ⅰ区域时临界条件，联立可求出磁感应强度 B1 的大小和方向； (3) 进入磁场Ⅱ区后，飞行器做加速度变化的减速运动，可以用动量定理求导体棒运动过程中电阻 R上产生 的电量 q 和飞行器在区域 2 中滑行的最大距离 x 过程解析： (1) 根据楞次定律。导体棒上电流 B到 A 线圈的感应电动势为 1 分 流过导体棒的电流 1 分 导体棒两端电压 1 分 (2) 若导体棒刚好运动到磁场区域 1 右边界，则磁感应强度 最大 由动能定理 : 2 分 得: =0.8T 1 分 (3) 导体棒进入磁场区域 2 瞬间的速度为 V 由动量定理得 : 1 分 得: q=(mv-ft)/B 3L 1 分 由 :q=B 3Lx/2R 1 分 得: x=2R(mv-ft)/B 3 2L2 1 分 23、思路分析：考查牛顿第二定律与运动学公式的应用，掌握由洛伦兹力提供向心力的求解方法，理解动 能定理的内容，注意正确画出运动轨迹，及分清各段运动性质；第三问要注意临界条件，求出恰从上、下 两边缘射出的粒子的入射角，从而求出射入Ⅰ区的粒子数点比。 过程解析： （1）等离子体由下方进入区域 I 后，在洛伦兹力的作用下偏转，当粒子受到的电场力等于洛伦兹力时，形 成稳定的匀强电场，设等离子体的电荷量为 q′ ， 则 1 分 即 1 分 （2）氙原子核在磁场中做匀速圆周运动时 , 设速度为 v 3, 则有： 1 分 根据题意，在 A 处发射速度相等，方向不同的氙原子核后，形成宽度 为 D的平行氙原子核束，即 2 Dr 1 分 则： 1 分 （3）氙原子核经过区域 I 加速后，离开 PQ的速度大小为 ，根据动能定理可知： 其中电压 1 分 由动能定理 qu=mv2 2/2-mv 3 2/2 1 分 得 （4）根据题意，当区域Ⅱ中的磁场变为 之后，根据 可知， r ′=r=D 1 分 ①根据示意图可知，沿着 AF方向射入的氙原子核，恰好能够从 M点沿着轨迹 1 进入区域 I ，而沿着 AF左侧 射入的粒子将被上极板 RM挡住而无法进入区域 I 。 该轨迹的圆心 O1，正好在 N点， AO1=MO1=D，所以根据几何关系可知，此时∠ FAN=900 ； ②根据示意图可知，沿着 AG方向射入的氙原子核，恰好从下极板 N点沿着轨迹 2 进入区域 I ，而沿着 AG右 侧射入的粒子将被下极板 SN挡住而无法进入区域 I 。 AO2=AN=NO2=D，所以此时入射角度∠ GAN=300 ； 根据上述分析可知，只有∠ FAG=600 ；这个范围内射入的粒子还能进入区域 I 。该区域的粒子占 A处总粒子 束的比例为 1 分