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浙江省绍兴市2022届高三上学期11月选考科目诊断性考试物理含答案
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这是一份浙江省绍兴市2022届高三上学期11月选考科目诊断性考试物理含答案，共15页。试卷主要包含了可能用到的相关公式或参数，8m/s2，0×103m/s等内容，欢迎下载使用。
本试题卷分选择题和非选择题两部分，共10页，满分100分，考试时间90分钟。
考生注意：
1.答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题卡规定的位置上。
2.答题时，请按照答题卡上“注意事项”的要求，在答题卡相应的位置上规范作答，在试题卷上的作答一律无效。
3.非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应区域内。作图时，先使用2B铅笔，确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。
4.可能用到的相关公式或参数：重力加速度g均取10m/s2。
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.静电力常量k的单位，如果用国际单位制基本单位的符号来表示，下列正确的是
A. B. C. D.
2.下面是奥运会的精彩瞬间，下列说法正确的是
A.甲图中研究苏炳添的冲线动作时，可以将他看作质点
B.乙图中研究全红禅跳水时空中旋转动作时，可以将她看作质点
C.丙图为刘诗颖投掷标枪，研究标枪落地瞬间时，可以将标枪看作质点
D.丁图为巩立姣投掷铅球，研究铅球空中飞行的轨迹时，可以将铅球看作质点
3.两个互相垂直的力F1和F2作用在同一物体上，使物体运动.物体通过一段位移时，力F1对物体做功4J，力F2对物体做功3J，则力F1与F2的合力对物体做功为
A.7J B.1J C.5J
4.如图所示电路中，电热水壶、油烟机铭牌分别标称“220V，1500W”和“220V，1A”，交流电源的电压u=311sin(100πt)(V)，下列说法正确的是
A.油烟机的内阻为220Ω B.交流电压表的读数为311V
C.油烟机以额定电流工作时的机械功率为220W D.电热水壶的电阻约为32Ω
5.奥运会男子67公斤级举重比赛中，我国选手谌利军突破个人极限，最终获得金牌。如图所示是其抓举过程中杠铃竖直向上运动的v-t图像，结合图像分析，下列说法正确的是
A.杠铃加速过程，惯性增大
B.杠铃在上升过程中始终处于超重状态
C.杠铃加速过程，其所受合外力先增大后减小
D.杠铃所受重力与人对杠铃的支持力是一对作用力与反作用力
6.2021年9月17日12时许，北京航天飞行控制中心通过指令成功将神舟十二号载人飞船轨道舱与返回舱分离。17日13时许，中国宇航员聂海胜、刘伯明、汤洪波顺利返回地球。若已知地球半径R=6400km。飞船轨道舱运行在离地高度400km的圆轨道上。下列说法正确的是
A.轨道舱的向心加速度a=9.8m/s2
B.轨道舱的运行速度为v=8.0×103m/s
C.轨道舱的圆周运动周期约为T=5.5×103s
D.轨道舱运行角速度小于地球同步卫星(离地高度约为36000km)运行角速度
7.如图所示，把一个底角很小的圆锥玻璃体倒置(上表面为圆形平面，纵截面为等腰三角形)，紧挨玻璃体下放有一平整矩形玻璃砖，它和圆锥玻璃体间有一层薄空气膜.现用红色光垂直于上表面照射，从装置的正上方向下观察，可以看到
A.一系列不等间距的三角形条纹
B.一系列明暗相间的等间距圆形条纹
C.若将红光换成白光，则看到黑白相间的条纹
D.若将红光换成紫光，则看到的亮条纹数将变少
8.2021年7月1日晚，S市湿地公园内举行建党100周年纪念活动。如图所示为400架大疆无人机的飞行表演。表格中是该款无人机铭牌上的参数，下列说法正确的是
A.无人机充电时，从无电状态到满电状态所需时间约为8小时
B.无人机充满电后，总电荷量为1.44×104C
C.无人机正常飞行时的机械功率为80W
D.电池可供无人机持续飞行约2小时
9.通讯设备的电磁辐射量越小，对人们健康的影响越小。通讯基站辐射的测量标准是——测量位置距离基站辐射区域中心10m，手机辐射的测量标准是——测量位置距离手机30cm。美国4G基站要求接收到的辐射量小于等于600μW/cm2。某款苹果手机距离人体30cm时，人体接收到的待机辐射约为17μW/cm2，通话辐射约为93μW/cm2。我国5G通讯基站正常工作时的辐射功率是40W，若此类电磁辐射可视为球面波，下列说法正确的是
A.在距离我国某5G通讯基站辐射区域中心10m位置处，辐射量大约是318μW/cm2
B.在距离我国某5G通讯基站辐射区域中心10m位置处，辐射量大约是3.18μW/cm2
C.我国5G通讯基站的辐射量大于美国4G通讯基站的安全标准
D.长时间使用苹果手机对人体的电磁辐射远低于我国5G通讯基站对人体的正常电磁辐射
10.湖北武当山的主峰天柱峰屹立着一座光耀百里的金殿，因为武当山重峦叠嶂，气候多变，云层常带大量电荷。金殿屹立峰巅，是一个庞大的金属导体。当带电的积雨云移来时，云层与金殿顶部之间形成巨大的电势差，就会使空气电离，产生电弧，也就是闪电。强大的电弧使周围空气剧烈膨胀而爆炸，看似火球并伴有雷鸣；而且金殿与天柱峰合为一体，本身就是一个良好的放电通道，金殿顶部很少有带尖的结构，不易放电，所以能使电压升得比较高，保证“雷火炼殿”之需。关于“雷火炼殿”，以下说法正确的是
A.带电的积雨云和金殿顶部带同种电荷
B.因为尖端放电使得金殿顶部电压升得比较高
C.当带电的积雨云移来时，云层与金殿顶部之间形成巨大电势差的原因是静电感应
D.近些年来，金殿安装了避雷设施，“雷火炼殿”现象更加明显和频繁了
11.沿x轴从左向右有M、P、N三个质点(N点未画出)在同一介质中，位于坐标原点O处的P质点在外力作用下在竖直方向做简谐振动，形成沿x轴双向传播的简谐波。t=0时刻波形如图所示，其中M点再经过1s时间(小于一个周期)，位移仍与t=0时相同，但振动方向相反.N点与M点平衡位置距离为d，设波长为λ，λA.此时P点加速度为零 B.此时M点的振动方向竖直向下
C.N点平衡位置坐标为x=10cm D.此简谐波在x轴上的传播速度为8m/s
12.在如图所示的相同台阶中，水平部分AB长0.3m，竖直部分BC高0.2m，现在A正上方某一高度h以v0的速度平抛一小球(小球可以视为质点)，如果h小于某一值，无论v0取何值，小球均不会落在CD两点之间，则这个值为
A.cm B.cm C.10cm D.cm
13.现在很多景区都有悬空大茶壶这一景观，如图甲所示，一把大茶壶不断向下“倒水”，大茶壶似乎没有任何支撑而悬空，小明参观后回到自己的DIY实验工坊，尝试做了如下实验，其原理如图乙所示，开口向下的水桶代替大茶壶，水桶下面有一水管，水桶的重心位于水管中心之上，水管内的水流忽略重力的影响而各处速度方向竖直向上，大小相等均为v=10m/s，水管的横截面积S=0.003m2，水的密度为ρ=1000kg/m3，假设水碰到水桶底部瞬间速度大小不变方向反向，忽略水流质量的损耗，水碰水桶底部过程忽略水的重力、阻力的影响，水桶处于悬停状态。下列说法正确的是
A.水桶的质量为60kg B.水桶的质量为40kg
C.连接水管的水泵输出功率为15kW D.连接水管的水泵输出功率为20kW
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，有错选的得0分)
14.如图为人们利用量子理论研制的电子显微镜拍摄到的铀酰微晶照片，放大了约1亿倍，这是光学显微镜做不到的。对于量子理论的建立过程，下列说法符合事实的是
A.普朗克能量子假说得出的黑体辐射公式很好地解释了黑体辐射实验规律
B.爱因斯坦光子说解释了光电效应现象，说明了光子具有能量和动量
C.玻尔氢原子理论中电子的运动是具有确定坐标的质点的轨道运动
D.电子显微镜利用高速电子束的德布罗意波长比可见光波长更小提高了分辨能力
15.如图是核电站工作流程图，关于核能，下列说法正确的是
A.核反应堆可以把核能直接转化为电能
B.核反应堆利用的是原子核衰变过程产生的能量
C.核反应生成物的比结合能大于反应物的比结合能
D.水泥防护层的作用是屏蔽裂变产物放出的各种射线
16.如图所示是氢原子的部分能级示意图，已知普朗克常量h=6.63×10-34J·s，元电荷e=1.60×10-19C，可见光的光子能量范围介于1.62～3.11eV，空中光速c=3×108m/s，锌板发生光电效应的逸出功为W0=3.34eV。下列说法正确的是
A.要使氢原子能够辐射出2.55eV能量的光子，至少要给基态氢原子提供12.75eV的能量
B.氢原子从n=3能级向低能级跃迁时，辐射出的光的最短波长约为658nm
C.大量氢原子从高能级向基态直接跃迁辐射出的光子中有四种可见光
D.氢原子从高能级向n=2能级跃迁时辐射出的光子照射锌板，可能发生光电效应现象
三、非选择题(本题共6小题，共55分)
17.(7分)(1)如图甲所示是某次实验时使用打点计时器的实验装置，其中小车的数量为一辆，①此装置能用于下列实验的有 (多选)
A.验证机械能守恒定律 B.探究碰撞中的不变量
C.探究小车速度随时间变化的规律 D.探究做功与物体速度变化的关系
②小明同学用图甲装置，完成“探究加速度与力、质量的关系”实验。打点计时器所接交流电的频率为50Hz。
(i)对于此实验，下列说法正确的是 。
A.平衡摩擦力时需要悬挂小桶，但不需要加砂子
B.需要用天平测出桶中砂子的质量，但小桶的质量不需要测量
C.与小车定滑轮相连的轻绳需与轨道平面平行
D.小车靠近打点计时器，先释放小车后接通电源
(ii)实验过程中小车均做匀加速直线运动，得到两条纸带如图乙所示，编号①中相邻两个计数点之间还有4个计时点未标出，编号②中的点为实际打出的计时点，求出编号①情况下该小车运动过程中纸带打下e点的速度大小为 m/s；(结果保留两位有效数字)；用 (填“纸带①”或“纸带②”)来“探究加速度与力、质量的关系”实验，实验误差会比较小。
(2)①用“插针法”测定玻璃的折射率，如图丙所示，玻璃砖有4个光学面A、B、C、D。其中A、C两面相互平行，实验中对于入射面和出射面的选择，下列说法正确的是
A.只能选用A、C两面
B.不能选用C、D两面
C.既可以选用A、C两面，也可以选用A、B两面
②在完成“测定玻璃的折射率”的实验后，同学们对“插针法”的适用范围进行了讨论，
玻璃砖的形状如图丁所示，下列说法正确的是 。
A.“插针法”只能用于测梯形玻璃砖的折射率
B.“插针法”只能用于测梯形玻璃砖和三角形玻璃砖的折射率
C.测梯形玻璃砖、三角形玻璃砖和半圆形玻璃砖的折射率均可用“插针法”
18.(7分)某同学准备测量某种电阻丝材料的电阻率：
(1)该同学用多用电表欧姆档测电阻丝的阻值，当用“×10”档时发现指针偏转角度过大，重新选择档位并进行电阻调零后，指针静止时位置如图甲所示，其读数为 Ω。
(2)为了更精确测量电阻的阻值Rx，某同学从实验室找到了以下仪器：
A.干电池组(两节干电池，内阻不计，配套电池盒)
B.电压表(量程0～3V，内阻约为3kΩ)
C.电流表(量程0～250mA，内阻约为1Ω)
D.滑动变阻器(0～50Ω，额定电流2A)
E.开关两只，导线若干
①该同学设计了如图乙、丙所示的两个电路，你认为应该选择电路 (填“乙”或“丙”)，并在丁图中用笔画线代替导线，将电路图进行实物连线。
②实验需要测量电阻丝的长度和直径，如图戊所示各个仪器，适合用来测量电阻丝长度的是 ，该同学正确测量电阻丝直径的读数为2.10mm，则他选用的测量仪器是 。(填仪器对应选项)
③为减小实验偶然误差，该同学采用了图像法来求电阻丝的电阻，他应该建立 图像，图像的斜率就是电阻丝的电阻R，选用本题提供的正确电路设计方案，该同学测量得到的电阻丝的电阻率比真实值 (填“偏大”或“偏小”)。
19.(9分)新能源汽车“海豚”上市前，邀请客户在水平长直道路上试驾。某位客户与汽车的总质量为m=1500kg。如图所示，试驾道路上有多个长度均为50m的减速区和加速区间隔分布。减速区的阻力恒为加速区的2倍，加速区阻力恒定，客户开启智能驾驶功能，保持汽车牵引力恒定，使汽车做直线运动。汽车在行驶过程中可看成质点，每次刚进入减速区时速度均为12.5m/s，汽车在每个减速区和加速区的行驶时间均为5s，求：
(1)汽车在加速区的平均速度大小；
(2)汽车在减速区和加速区的加速度大小之比；
(3)汽车的牵引力大小。
20.(12分)有一种水上滑梯的结构可以简化如图甲：可看作质点的总质量为m的滑船(包括游客)，从倾角θ=37°的光滑斜轨道上高为H=0.25R的A点由静止开始下滑，到达离地高为h=0.2R的B点时，进入一段与斜轨道相切的半径为R的光滑圆弧轨道BCD(C点为与地面相切的圆弧轨道最低点，BD两点等高，CE、EG在同一水平面内)，紧接着滑上一底面离地高度也为h且与水平面成β=60°角的足够大光滑斜面abcd(圆弧轨道在D点切线恰好在斜面abcd内，切线方向与斜面水平底边ad成夹角α=60°)，当滑船沿斜面上升到最高点J(图中未画出)时，会触发一个提供水平风力的装置(图中未画出)，装置开始在整个斜面内提供水平风力(如图乙)。滑船最后在斜面水平底边ad上某点进入滑动摩擦因数为μ的足够大水平接收平台defp(不计进入时的能量损失)。试求：(本题最终结果均用字母m、R、g和μ表达)
(1)滑船滑到C点时对圆弧轨道的压力大小；
(2)触发风力装置前，滑船在斜面上运动的加速度大小和运动最高点J到水平底边ad的距离；
(3)当水平风力大小为F0时，滑船运动到最高点J后的轨迹与斜面底线ad的交点为E(E点未画出)，JE恰好垂直底线ad；现改变风力为F(滑船在整个斜面运动过程中F不变，且F≤F0)，求滑船在接收平台defp内滑行总路程S的可能范围。
21.(10分)如图甲所示为电磁涡流刹车系统实物图，该系统主要由定子线圈和铁芯组成，当定子线圈通入直流电的时候，定子线圈会产生磁场，其工作原理如图乙所示，金属盘(相当于铁芯)在重块的牵引下切割电磁铁(相当于定子线圈)产生的磁场而形成涡流，磁场对金属盘的作用力使其减速，这个过程可以简化如下：如图丙所示，绝缘转盘圆心为O，转盘上面均匀对称地固定了94个相同且彼此绝缘的正方形导体线圈，每个线圈边长为L=0.1m，匝数为n=20，总电阻为R=5Ω，在I、II两等宽区域内分布位置不变的匀强磁场，I、II两区域内的磁场大小均为B=1T，方向相反，两磁场区域稍微大于线圈尺寸，每个线圈中心离O点的距离r=1.5m，因为r比L大很多，而且94个线圈均匀紧密排列，现做以下理想化处理：(1)每个线圈进出磁场时，线圈的两条边恰好与磁场边界平行(例如EF边平行于OB时，GH边同时也平行于OA)；(2)同一线圈的两条边同时穿越磁场边界，例如EF边刚进入II区磁场，同时GH边刚进入I区磁场；(3)忽略相邻线圈的间距；(4)每个线圈进入单个磁场的时间t(例如EF边从OA到OB)均相等，t≈L/ωr。转盘逆时针绕O点匀速转动的角速度ω=5.0rad/s，忽略线圈的感应电流产生的磁场造成的影响，求：
(1)线圈的EF边刚刚越过磁场边界OA时，该线圈产生的电动势的大小和受到的安培力大小F；
(2)以EF边通过磁场边界OA为计时起点，在答题纸给定的坐标内，画出该线圈穿越I、II两磁场区域的过程中电流随时间的变化图像，以逆时针为电流正方向；
(3)从EF边通过磁场边界OA开始，转盘转一圈的过程中，94个线圈产生的总热量Q。
22.(10分)如图所示，平行板电容器正极板AB和负极板CD之间的电压大小为U，两极板长度均为L=0.24m，间距d=0.40m，两同位素正离子P、Q所带电荷量均为q=1×10-3C，质量分别为m1=9×10-5kg和m2=1.6×10-4kg，现将大量的P、Q两种混合正离子从AE(AEC三点共线，且AE长度为0.07m)之间均以初速度v0=0.6m/s水平向右射入偏转电场，若以B点为坐标原点建立如图所示直角坐标系xy；(忽略正离子的重力及离子间的相互作用力)
(1)如果U=0.036V，求y轴上有正离子通过区域的y坐标值范围；
(2)要使所有正离子P、Q都能从电场中射出，且两种正离子通过y轴时能够分开，求偏转电压U应该满足的条件；
(3)偏转电压U取第(2)问的最小值，即正离子P、Q恰好分离，在y轴的右侧充满磁感应强度B0=3T、垂直纸面向内的匀强磁场，在y轴的右侧有一个平行y轴的接收屏GH，接收屏GH左右两面均可接收正离子而不会反弹，接收屏GH可以在y轴的右侧上下左右任意移动但不能转动，要使所有的正离子P、Q均能被接收屏GH接收，接收屏GH至少多长？
本试题卷分选择题和非选择题两部分，共10页，满分100分，考试时间90分钟。
考生注意：
1.答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题卡规定的位置上。
2.答题时，请按照答题卡上“注意事项”的要求，在答题卡相应的位置上规范作答，在试题卷上的作答一律无效。
3.非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应区域内。作图时，先使用2B铅笔，确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。
4.可能用到的相关公式或参数：重力加速度g均取10m/s2。
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.静电力常量k的单位，如果用国际单位制基本单位的符号来表示，下列正确的是
A. B. C. D.
2.下面是奥运会的精彩瞬间，下列说法正确的是
A.甲图中研究苏炳添的冲线动作时，可以将他看作质点
B.乙图中研究全红禅跳水时空中旋转动作时，可以将她看作质点
C.丙图为刘诗颖投掷标枪，研究标枪落地瞬间时，可以将标枪看作质点
D.丁图为巩立姣投掷铅球，研究铅球空中飞行的轨迹时，可以将铅球看作质点
3.两个互相垂直的力F1和F2作用在同一物体上，使物体运动.物体通过一段位移时，力F1对物体做功4J，力F2对物体做功3J，则力F1与F2的合力对物体做功为
A.7J B.1J C.5J
4.如图所示电路中，电热水壶、油烟机铭牌分别标称“220V，1500W”和“220V，1A”，交流电源的电压u=311sin(100πt)(V)，下列说法正确的是
A.油烟机的内阻为220Ω B.交流电压表的读数为311V
C.油烟机以额定电流工作时的机械功率为220W D.电热水壶的电阻约为32Ω
5.奥运会男子67公斤级举重比赛中，我国选手谌利军突破个人极限，最终获得金牌。如图所示是其抓举过程中杠铃竖直向上运动的v-t图像，结合图像分析，下列说法正确的是
A.杠铃加速过程，惯性增大
B.杠铃在上升过程中始终处于超重状态
C.杠铃加速过程，其所受合外力先增大后减小
D.杠铃所受重力与人对杠铃的支持力是一对作用力与反作用力
6.2021年9月17日12时许，北京航天飞行控制中心通过指令成功将神舟十二号载人飞船轨道舱与返回舱分离。17日13时许，中国宇航员聂海胜、刘伯明、汤洪波顺利返回地球。若已知地球半径R=6400km。飞船轨道舱运行在离地高度400km的圆轨道上。下列说法正确的是
A.轨道舱的向心加速度a=9.8m/s2
B.轨道舱的运行速度为v=8.0×103m/s
C.轨道舱的圆周运动周期约为T=5.5×103s
D.轨道舱运行角速度小于地球同步卫星(离地高度约为36000km)运行角速度
7.如图所示，把一个底角很小的圆锥玻璃体倒置(上表面为圆形平面，纵截面为等腰三角形)，紧挨玻璃体下放有一平整矩形玻璃砖，它和圆锥玻璃体间有一层薄空气膜.现用红色光垂直于上表面照射，从装置的正上方向下观察，可以看到
A.一系列不等间距的三角形条纹
B.一系列明暗相间的等间距圆形条纹
C.若将红光换成白光，则看到黑白相间的条纹
D.若将红光换成紫光，则看到的亮条纹数将变少
8.2021年7月1日晚，S市湿地公园内举行建党100周年纪念活动。如图所示为400架大疆无人机的飞行表演。表格中是该款无人机铭牌上的参数，下列说法正确的是
A.无人机充电时，从无电状态到满电状态所需时间约为8小时
B.无人机充满电后，总电荷量为1.44×104C
C.无人机正常飞行时的机械功率为80W
D.电池可供无人机持续飞行约2小时
9.通讯设备的电磁辐射量越小，对人们健康的影响越小。通讯基站辐射的测量标准是——测量位置距离基站辐射区域中心10m，手机辐射的测量标准是——测量位置距离手机30cm。美国4G基站要求接收到的辐射量小于等于600μW/cm2。某款苹果手机距离人体30cm时，人体接收到的待机辐射约为17μW/cm2，通话辐射约为93μW/cm2。我国5G通讯基站正常工作时的辐射功率是40W，若此类电磁辐射可视为球面波，下列说法正确的是
A.在距离我国某5G通讯基站辐射区域中心10m位置处，辐射量大约是318μW/cm2
B.在距离我国某5G通讯基站辐射区域中心10m位置处，辐射量大约是3.18μW/cm2
C.我国5G通讯基站的辐射量大于美国4G通讯基站的安全标准
D.长时间使用苹果手机对人体的电磁辐射远低于我国5G通讯基站对人体的正常电磁辐射
10.湖北武当山的主峰天柱峰屹立着一座光耀百里的金殿，因为武当山重峦叠嶂，气候多变，云层常带大量电荷。金殿屹立峰巅，是一个庞大的金属导体。当带电的积雨云移来时，云层与金殿顶部之间形成巨大的电势差，就会使空气电离，产生电弧，也就是闪电。强大的电弧使周围空气剧烈膨胀而爆炸，看似火球并伴有雷鸣；而且金殿与天柱峰合为一体，本身就是一个良好的放电通道，金殿顶部很少有带尖的结构，不易放电，所以能使电压升得比较高，保证“雷火炼殿”之需。关于“雷火炼殿”，以下说法正确的是
A.带电的积雨云和金殿顶部带同种电荷
B.因为尖端放电使得金殿顶部电压升得比较高
C.当带电的积雨云移来时，云层与金殿顶部之间形成巨大电势差的原因是静电感应
D.近些年来，金殿安装了避雷设施，“雷火炼殿”现象更加明显和频繁了
11.沿x轴从左向右有M、P、N三个质点(N点未画出)在同一介质中，位于坐标原点O处的P质点在外力作用下在竖直方向做简谐振动，形成沿x轴双向传播的简谐波。t=0时刻波形如图所示，其中M点再经过1s时间(小于一个周期)，位移仍与t=0时相同，但振动方向相反.N点与M点平衡位置距离为d，设波长为λ，λ
C.N点平衡位置坐标为x=10cm D.此简谐波在x轴上的传播速度为8m/s
12.在如图所示的相同台阶中，水平部分AB长0.3m，竖直部分BC高0.2m，现在A正上方某一高度h以v0的速度平抛一小球(小球可以视为质点)，如果h小于某一值，无论v0取何值，小球均不会落在CD两点之间，则这个值为
A.cm B.cm C.10cm D.cm
13.现在很多景区都有悬空大茶壶这一景观，如图甲所示，一把大茶壶不断向下“倒水”，大茶壶似乎没有任何支撑而悬空，小明参观后回到自己的DIY实验工坊，尝试做了如下实验，其原理如图乙所示，开口向下的水桶代替大茶壶，水桶下面有一水管，水桶的重心位于水管中心之上，水管内的水流忽略重力的影响而各处速度方向竖直向上，大小相等均为v=10m/s，水管的横截面积S=0.003m2，水的密度为ρ=1000kg/m3，假设水碰到水桶底部瞬间速度大小不变方向反向，忽略水流质量的损耗，水碰水桶底部过程忽略水的重力、阻力的影响，水桶处于悬停状态。下列说法正确的是
A.水桶的质量为60kg B.水桶的质量为40kg
C.连接水管的水泵输出功率为15kW D.连接水管的水泵输出功率为20kW
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，有错选的得0分)
14.如图为人们利用量子理论研制的电子显微镜拍摄到的铀酰微晶照片，放大了约1亿倍，这是光学显微镜做不到的。对于量子理论的建立过程，下列说法符合事实的是
A.普朗克能量子假说得出的黑体辐射公式很好地解释了黑体辐射实验规律
B.爱因斯坦光子说解释了光电效应现象，说明了光子具有能量和动量
C.玻尔氢原子理论中电子的运动是具有确定坐标的质点的轨道运动
D.电子显微镜利用高速电子束的德布罗意波长比可见光波长更小提高了分辨能力
15.如图是核电站工作流程图，关于核能，下列说法正确的是
A.核反应堆可以把核能直接转化为电能
B.核反应堆利用的是原子核衰变过程产生的能量
C.核反应生成物的比结合能大于反应物的比结合能
D.水泥防护层的作用是屏蔽裂变产物放出的各种射线
16.如图所示是氢原子的部分能级示意图，已知普朗克常量h=6.63×10-34J·s，元电荷e=1.60×10-19C，可见光的光子能量范围介于1.62～3.11eV，空中光速c=3×108m/s，锌板发生光电效应的逸出功为W0=3.34eV。下列说法正确的是
A.要使氢原子能够辐射出2.55eV能量的光子，至少要给基态氢原子提供12.75eV的能量
B.氢原子从n=3能级向低能级跃迁时，辐射出的光的最短波长约为658nm
C.大量氢原子从高能级向基态直接跃迁辐射出的光子中有四种可见光
D.氢原子从高能级向n=2能级跃迁时辐射出的光子照射锌板，可能发生光电效应现象
三、非选择题(本题共6小题，共55分)
17.(7分)(1)如图甲所示是某次实验时使用打点计时器的实验装置，其中小车的数量为一辆，①此装置能用于下列实验的有 (多选)
A.验证机械能守恒定律 B.探究碰撞中的不变量
C.探究小车速度随时间变化的规律 D.探究做功与物体速度变化的关系
②小明同学用图甲装置，完成“探究加速度与力、质量的关系”实验。打点计时器所接交流电的频率为50Hz。
(i)对于此实验，下列说法正确的是 。
A.平衡摩擦力时需要悬挂小桶，但不需要加砂子
B.需要用天平测出桶中砂子的质量，但小桶的质量不需要测量
C.与小车定滑轮相连的轻绳需与轨道平面平行
D.小车靠近打点计时器，先释放小车后接通电源
(ii)实验过程中小车均做匀加速直线运动，得到两条纸带如图乙所示，编号①中相邻两个计数点之间还有4个计时点未标出，编号②中的点为实际打出的计时点，求出编号①情况下该小车运动过程中纸带打下e点的速度大小为 m/s；(结果保留两位有效数字)；用 (填“纸带①”或“纸带②”)来“探究加速度与力、质量的关系”实验，实验误差会比较小。
(2)①用“插针法”测定玻璃的折射率，如图丙所示，玻璃砖有4个光学面A、B、C、D。其中A、C两面相互平行，实验中对于入射面和出射面的选择，下列说法正确的是
A.只能选用A、C两面
B.不能选用C、D两面
C.既可以选用A、C两面，也可以选用A、B两面
②在完成“测定玻璃的折射率”的实验后，同学们对“插针法”的适用范围进行了讨论，
玻璃砖的形状如图丁所示，下列说法正确的是 。
A.“插针法”只能用于测梯形玻璃砖的折射率
B.“插针法”只能用于测梯形玻璃砖和三角形玻璃砖的折射率
C.测梯形玻璃砖、三角形玻璃砖和半圆形玻璃砖的折射率均可用“插针法”
18.(7分)某同学准备测量某种电阻丝材料的电阻率：
(1)该同学用多用电表欧姆档测电阻丝的阻值，当用“×10”档时发现指针偏转角度过大，重新选择档位并进行电阻调零后，指针静止时位置如图甲所示，其读数为 Ω。
(2)为了更精确测量电阻的阻值Rx，某同学从实验室找到了以下仪器：
A.干电池组(两节干电池，内阻不计，配套电池盒)
B.电压表(量程0～3V，内阻约为3kΩ)
C.电流表(量程0～250mA，内阻约为1Ω)
D.滑动变阻器(0～50Ω，额定电流2A)
E.开关两只，导线若干
①该同学设计了如图乙、丙所示的两个电路，你认为应该选择电路 (填“乙”或“丙”)，并在丁图中用笔画线代替导线，将电路图进行实物连线。
②实验需要测量电阻丝的长度和直径，如图戊所示各个仪器，适合用来测量电阻丝长度的是 ，该同学正确测量电阻丝直径的读数为2.10mm，则他选用的测量仪器是 。(填仪器对应选项)
③为减小实验偶然误差，该同学采用了图像法来求电阻丝的电阻，他应该建立 图像，图像的斜率就是电阻丝的电阻R，选用本题提供的正确电路设计方案，该同学测量得到的电阻丝的电阻率比真实值 (填“偏大”或“偏小”)。
19.(9分)新能源汽车“海豚”上市前，邀请客户在水平长直道路上试驾。某位客户与汽车的总质量为m=1500kg。如图所示，试驾道路上有多个长度均为50m的减速区和加速区间隔分布。减速区的阻力恒为加速区的2倍，加速区阻力恒定，客户开启智能驾驶功能，保持汽车牵引力恒定，使汽车做直线运动。汽车在行驶过程中可看成质点，每次刚进入减速区时速度均为12.5m/s，汽车在每个减速区和加速区的行驶时间均为5s，求：
(1)汽车在加速区的平均速度大小；
(2)汽车在减速区和加速区的加速度大小之比；
(3)汽车的牵引力大小。
20.(12分)有一种水上滑梯的结构可以简化如图甲：可看作质点的总质量为m的滑船(包括游客)，从倾角θ=37°的光滑斜轨道上高为H=0.25R的A点由静止开始下滑，到达离地高为h=0.2R的B点时，进入一段与斜轨道相切的半径为R的光滑圆弧轨道BCD(C点为与地面相切的圆弧轨道最低点，BD两点等高，CE、EG在同一水平面内)，紧接着滑上一底面离地高度也为h且与水平面成β=60°角的足够大光滑斜面abcd(圆弧轨道在D点切线恰好在斜面abcd内，切线方向与斜面水平底边ad成夹角α=60°)，当滑船沿斜面上升到最高点J(图中未画出)时，会触发一个提供水平风力的装置(图中未画出)，装置开始在整个斜面内提供水平风力(如图乙)。滑船最后在斜面水平底边ad上某点进入滑动摩擦因数为μ的足够大水平接收平台defp(不计进入时的能量损失)。试求：(本题最终结果均用字母m、R、g和μ表达)
(1)滑船滑到C点时对圆弧轨道的压力大小；
(2)触发风力装置前，滑船在斜面上运动的加速度大小和运动最高点J到水平底边ad的距离；
(3)当水平风力大小为F0时，滑船运动到最高点J后的轨迹与斜面底线ad的交点为E(E点未画出)，JE恰好垂直底线ad；现改变风力为F(滑船在整个斜面运动过程中F不变，且F≤F0)，求滑船在接收平台defp内滑行总路程S的可能范围。
21.(10分)如图甲所示为电磁涡流刹车系统实物图，该系统主要由定子线圈和铁芯组成，当定子线圈通入直流电的时候，定子线圈会产生磁场，其工作原理如图乙所示，金属盘(相当于铁芯)在重块的牵引下切割电磁铁(相当于定子线圈)产生的磁场而形成涡流，磁场对金属盘的作用力使其减速，这个过程可以简化如下：如图丙所示，绝缘转盘圆心为O，转盘上面均匀对称地固定了94个相同且彼此绝缘的正方形导体线圈，每个线圈边长为L=0.1m，匝数为n=20，总电阻为R=5Ω，在I、II两等宽区域内分布位置不变的匀强磁场，I、II两区域内的磁场大小均为B=1T，方向相反，两磁场区域稍微大于线圈尺寸，每个线圈中心离O点的距离r=1.5m，因为r比L大很多，而且94个线圈均匀紧密排列，现做以下理想化处理：(1)每个线圈进出磁场时，线圈的两条边恰好与磁场边界平行(例如EF边平行于OB时，GH边同时也平行于OA)；(2)同一线圈的两条边同时穿越磁场边界，例如EF边刚进入II区磁场，同时GH边刚进入I区磁场；(3)忽略相邻线圈的间距；(4)每个线圈进入单个磁场的时间t(例如EF边从OA到OB)均相等，t≈L/ωr。转盘逆时针绕O点匀速转动的角速度ω=5.0rad/s，忽略线圈的感应电流产生的磁场造成的影响，求：
(1)线圈的EF边刚刚越过磁场边界OA时，该线圈产生的电动势的大小和受到的安培力大小F；
(2)以EF边通过磁场边界OA为计时起点，在答题纸给定的坐标内，画出该线圈穿越I、II两磁场区域的过程中电流随时间的变化图像，以逆时针为电流正方向；
(3)从EF边通过磁场边界OA开始，转盘转一圈的过程中，94个线圈产生的总热量Q。
22.(10分)如图所示，平行板电容器正极板AB和负极板CD之间的电压大小为U，两极板长度均为L=0.24m，间距d=0.40m，两同位素正离子P、Q所带电荷量均为q=1×10-3C，质量分别为m1=9×10-5kg和m2=1.6×10-4kg，现将大量的P、Q两种混合正离子从AE(AEC三点共线，且AE长度为0.07m)之间均以初速度v0=0.6m/s水平向右射入偏转电场，若以B点为坐标原点建立如图所示直角坐标系xy；(忽略正离子的重力及离子间的相互作用力)
(1)如果U=0.036V，求y轴上有正离子通过区域的y坐标值范围；
(2)要使所有正离子P、Q都能从电场中射出，且两种正离子通过y轴时能够分开，求偏转电压U应该满足的条件；
(3)偏转电压U取第(2)问的最小值，即正离子P、Q恰好分离，在y轴的右侧充满磁感应强度B0=3T、垂直纸面向内的匀强磁场，在y轴的右侧有一个平行y轴的接收屏GH，接收屏GH左右两面均可接收正离子而不会反弹，接收屏GH可以在y轴的右侧上下左右任意移动但不能转动，要使所有的正离子P、Q均能被接收屏GH接收，接收屏GH至少多长？
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