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绝密★启用前
2023年高考物理全真模拟试卷
浙江卷
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。
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纸规定的位置上。
2．答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在本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的区域内，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。
选择题部分
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．某手机电池背面印有的一些符号如图所示。已知元电荷e=1.60×10﹣19C，下列说法正确的是（ ）
A．“毫安·时”（mA·h）是电池储存的能量的单位
B．“伏特”（V）是国际单位制中的基本单位
C．若该手机的待机电流为10mA，则手机最多可待机100小时
D．若该电池工作电流为16mA，则每秒内定向通过电源的电子个数为1×1017个
2．如图所示，拖车的缆绳将违章车与拖车拴在一起，使违章车停在倾斜坡道上保持静止状态。下列说法正确的是（ ）
A．缆绳对违章车的拉力等于违章车对缆绳的拉力
B．违章车对坡道的作用力的方向一定与坡道垂直
C．坡道与水平面的夹角越小，坡道受到的压力也越小
D．违章车一定只受到重力、支持力、拉力三个力的作用
3．如图所示，这是神舟十四号乘组航天员陈冬在中国空间站拍摄的中秋节后一天地月同框的画面，则（ ）
A．选地球为参考系，月球是静止的 B．选地球为参考系，空间站是运动的
C．选月球为参考系，空间站是静止的 D．选空间站为参考系，月球是静止的
4．蹦极是一项非常刺激的户外休闲活动，绑在跳跃者踝部的橡皮条很长，足以使跳跃者在空中享受几秒钟的“自由落体”。跳跃者从跳台下落直到最低点过程中，下列说法正确的是（ ）
A．重力势能增大 B．弹性势能减小
C．动能先增加后减小 D．绳一绷紧动能就开始减小
5．以下四种运动形式中，加速度a保持不变的运动是（ ）
A．单摆的运动 B．匀速圆周运动 C．雨滴的下落运动 D．平抛运动
6．如图所示，实线与虚线分别表示振动方向一致、频率相同的两列简谐横波的波峰和波谷。此刻，M是波峰与波峰的相遇点，O是波谷与波谷的相遇点，N，P均为波峰与波谷的相遇点。设这两列波的振幅分别为和，则下列说法正确的是（ ）
A．若，则N、P两处的质点始终静止不动
B．若，则OM中点处的质点始终静止不动
C．若，则O处质点的振幅为
D．若，则N处质点的振幅为
7．把一个小球套在光滑细杆上，球与轻弹簧相连组成弹簧振子，小球沿杆在水平方向做简谐运动，它围绕平衡位置O在A、B间振动，如图所示。下列结论正确的是（ ）
A．小球在O位置时，动能最大，加速度为零
B．小球在A、B位置时，加速度最大，速度也最大
C．小球从A经O到B的过程中，速度一直增加
D．小球从A到O的过程中，弹簧的弹性势能不断增加
8．已知通电长直导线周围某点的磁感应强度与导线中的电流成正比、与该点到导线的距离成反比。如图所示，两根平行长直导线相距为，分别通以大小相等、方向相同的电流。规定磁场方向垂直纸面向里为正，在区间内磁感应强度随变化的图线可能是图中的（ ）
A． B．
C． D．
9．下列说法正确的是（ ）
A．是衰变方程
B．是核聚变方程
C．是人工核转变方程
D．是核裂变方程
10．2021年10月16日，我国神舟十三号载人飞船与在轨道上运行的空间站顺利完成对接，航天员王亚平成功出舱进行太空行走。假设对接前后空间站绕地运行圆轨道不变，则（ ）
A．王亚平处于完全失重状态，不受地球引力作用
B．为实现对接，飞船须和空间站处于同一轨道上并加速
C．完成对接后空间站质量变大，绕地球运行速度变小
D．对接前后空间站绕地球运行的向心加速度大小不变
11．波长约为253nm的紫外线照射口罩可以消毒杀菌，若在一个大小约为180cm2的口罩表面，用在每平方厘米的面积上所发射功率大小为6×10-6W的紫外线垂直照射3s，则3s内照射到口罩上的紫外线光子数约为（已知普朗克常数为6.63×10-34J·s，真空中光速为3×108m/s）（ ）
A．4×1012 B．4×1015 C．1×1016 D．5×1018
12．如图所示，示波管由电子枪竖直方向偏转电极YY′、水平方向偏转电极XX′和荧光屏组成。电极XX′的长度为l、间距为d、极板间电压为U，YY′极板间电压为零，电子枪加速电压为10U。电子刚离开金属丝的速度为零，从电子枪射出后沿OO′方向进入偏转电极。已知电子电荷量为e，质量为m，则电子（ ）
A．在XX′极板间的加速度大小为
B．打在荧光屏时，动能大小为11eU
C．在XX′极板间受到电场力的冲量大小为
D．打在荧光屏时，其速度方向与OO′连线夹角α的正切
13．光学镊子是靠激光束“夹起”细胞、病毒等极其微小粒子的工具。为了简化问题，将激光束看作粒子流，其中的粒子以相同的动量沿光传播方向运动。如图所示，是一个半径为R、折射率均匀的圆柱形玻璃砖的横截面，两束光线从A点与横截面中轴线（图中虚线）成74°角射入玻璃砖后从B、C点射出，出射光与中轴线平行。已知真空中的光速为c，sin37°=0.6，则（ ）
A．该玻璃砖的折射率为1.5 B．两束光线对玻璃砖的合力向下
C．玻璃砖全反射临界角的正弦值为 D．光在玻璃砖内运动消耗的时间为
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，选对但不选全的得1分，有选错的得0分）
14．如图所示，在质量为M的小车中挂着一个单摆，摆球的质量为，小车（含单摆）以恒定的速度u沿光滑的水平面运动，与位于正对面的质量为m的静止木块发生碰撞，碰撞时间极短，在此碰撞进行的过程中过程中，下列说法可能正确的是（ ）
A．小车、木块、摆球的速度都发生变化，分别变为、、，满足：
B．摆球的速度不变，小车和木块的速度变为和，满足
C．摆球的速度不变，小车和木块的速度变为v，满足：
D．小车和摆球的速度都变为，木块的速度为，满足：
15．如乙图所示，一束复色光从空气射向一个球状水滴后被分成了a、b两束单色光，分别将这两束单色光射向图甲所示的装置，仅有一束光能发生光电效应。调节滑片P的位置，当电流表示数恰为零时，电压变示数为。已知该种金属的极限频率为，电子电荷量的绝对值为e，普朗克常量为h，下列说法正确的是（ ）
A．a光在玻璃中的传播速度比b光小
B．b光的光子能量为
C．保持光强不变，滑片P由图示位置向左移，电流表示数变大
D．用同一双缝做光的干涉实验，a光产生的干涉条纹间距比b光的大
16.一物块在倾角为的固定斜面上受到方向与斜面平行、大小与摩擦力相等的拉力作用，由静止开始沿斜面向下做匀变速直线运动，物块与斜面间的动摩擦因数处处相同。若拉力沿斜面向下时，物块滑到底端的过程中重力和摩擦力对物块做功随时间的变化分别如图曲线①、②所示，则（ ）
A. 物块与斜面间的动摩擦因数为
B. 当拉力沿斜面向上，重力做功为时，物块动能为
C. 当拉力分别沿斜面向上和向下时，物块的加速度大小之比为1∶3
D. 当拉力分别沿斜面向上和向下时，物块滑到底端时的动量大小之比为
非选择题部分
三、非选择题（本题共6小题，共55分）
17．（7分）某同学用向心力演示仪进行实验，实验情景如甲、乙、丙三图所示，其中铝球、钢球大小相等。
（1）本实验采用的主要实验方法为_______（选填“等效替代法”或“控制变量法”）。
（2）三个情境中，图_______是探究向心力大小F与质量m关系（选填“甲”、“乙”、“丙”）。在甲情境中，若两钢球所受向心力的比值为，则实验中选取两个变速塔轮的半径之比为_______。
（3）某物理兴趣小组利用传感器进行探究，实验装置原理如图丁所示。装置中水平直槽能随竖直转轴一起转动，将滑块放在水平直槽上，用细线将滑块与固定的力传感器连接。当滑块随水平光滑直槽一起匀速转动时，细线的拉力提供滑块做圆周运动需要的向心力。拉力的大小可以通过力传感器测得，滑块转动的角速度可以通过角速度传感器测得。
保持滑块质量和运动半径r不变，探究向心力F与角速度的关系，作出图线如图戊所示，若砝码运动半径，细线的质量和一切摩擦可忽略，由图线可得滑块和角速度传感器总质量_______（结果保留2位有效数字）。
18．（7分）在“测量金属丝的电阻率”实验中：
（1）测量一段金属丝电阻时所用器材和部分电路连线如图1所示，图中的导线a端应与________（选填“一”、“0.6”或“3”）接线柱连接，b端应与___________（选填“—”、“0.6”或“3”）接线柱连接。开关闭合前，图1中滑动变阻器滑片应置于____________（选填“左”或“右”）端。
（2）合上开关，调节滑动变阻器，得到多组U和I数据。甲同学由每组U、I数据计算电阻，然后求电阻平均值；乙同学通过图像求电阻。则两种求电阻的方法更合理的是___________（选填“甲”或“乙”）。
（3）两同学进一步探究用镍铬丝将满偏电流的表头G改装成电流表。如图2所示，表头G两端并联长为L的镍铬丝，调节滑动变阻器使表头G满偏，毫安表示数为I。改变L，重复上述步骤，获得多组I、L数据，作出图像如图3所示。
则图像斜率______。若要把该表头G改装成量程为的电流表，需要把长为__________m的镍铬丝并联在表头G两端。（结果均保留两位有效数字）
19．（9分）如图所示，固定的绝热汽缸内有一质量为m的“T”型绝热活塞(体积可忽略)，距汽缸底部h0处连接一U形管(管内气体的体积忽略不计)．初始时，封闭气体温度为T0，活塞距离汽缸底部为1.5h0，两边水银柱存在高度差．已知水银的密度为ρ，大气压强为p0，汽缸横截面积为s，活塞竖直部分长为1.2h0，重力加速度为g．试问：
(1) 初始时，水银柱两液面高度差多大？
(2) 缓慢降低气体温度，两水银面相平时温度是多少？
20．（10分）小华同学利用如图所示的装置进行游戏，已知装置甲的A处有一质量的小球（可视为质点），离地面高，通过击打可以将小球水平击出，装置乙是一个半径，圆心角是53°的一段竖直光滑圆弧，圆弧低端与水平地面相切，装置丙是一个固定于水平地面的倾角为37°的光滑斜面，斜面上固定有一个半径为的半圆形光滑挡板，底部D点与水平地面相切，线段为直径，现把小球击打出去，小球恰好从B点沿轨道的切线方向进入，并依次经过装置乙、水平地面，进入装置丙。已知水平地面表面粗糙，其他阻力均不计，取重力加速度大小，装置乙、丙与水平地面均平滑连接。（，，，）
（1）小球被击打的瞬间装置甲对小球做了多少功？
（2）小球到C点时对圆弧轨道的压力多大？
（3）若，要使小球能进入轨道且又不脱离段半圆形轨道，则小球与水平地面间的动摩擦因数取值范围为多少？
21．（10分）电磁减震器是利用电磁感应原理的一种新型智能化汽车独立悬架系统。某同学也设计了一个电磁阻尼减震器，图为其简化的原理图。该减震器由绝缘滑动杆及固定在杆上的多个相互紧靠的相同矩形线圈组成，滑动杆及线圈的总质量m＝1.0kg。每个矩形线圈abcd匝数n＝100匝，电阻值，ab边长L＝20cm，bc边长d＝10cm，该减震器在光滑水平面上以初速度向右进入磁感应强度大小B＝0.1T、方向竖直向下的匀强磁场中。求：
（1）刚进入磁场时减震器的加速度大小；
（2）第二个线圈恰好完全进入磁场时，减震器的速度大小；
（3）若减震器的初速度v＝5.0m/s，则滑动杆上需安装多少个线圈才能使其完全停下来？求第1个线圈和最后1个线圈产生的热量比k？不考虑线圈个数变化对减震器总质量的影响。
22．（12分）如图所示，在xOy平面内的第一象限直线与直线之间存在磁感应强度为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场，x轴下方有一直线CD与x轴平行且与x轴相距为a，x轴与直线CD之间存在沿y轴正方向的匀强电场，电场强度大小为，在第三象限，直线CD与直线EF之间存在磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场。纸面内有一束宽度为a的平行电子束，各电子的速度随位置大小各不一样，如图所示，沿y轴负方向射入第一象限的匀强磁场，电子束的左边界与y轴的距离也为a，经第一象限磁场偏转后发现所有电子都可以通过原点O并进入x轴下方的电场和磁场，最后发现所有电子都垂直于EF边界离开磁场。电子质量为m，电荷量为。求：
（1）电子在第一象限进入磁场前的最小速度；
（2）单个电子经过直线CD时的最大速度及该电子在第三象限磁场中运动的圆心坐标；
（3）单个电子在第三象限磁场中运动的最长时间。
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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2023年高考物理全真模拟试卷
浙江卷
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。
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纸规定的位置上。
2．答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在本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的区域内，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。
选择题部分
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．某手机电池背面印有的一些符号如图所示。已知元电荷e=1.60×10﹣19C，下列说法正确的是（ ）
A．“毫安·时”（mA·h）是电池储存的能量的单位
B．“伏特”（V）是国际单位制中的基本单位
C．若该手机的待机电流为10mA，则手机最多可待机100小时
D．若该电池工作电流为16mA，则每秒内定向通过电源的电子个数为1×1017个
【答案】D
【详解】A．“毫安·时”（mA·h）是指电池放电时能输出的总电荷量，显然不是电池储存的能量的单位，故A错误；
B．“伏特”（V）不是国际单位制中的基本单位，是导出单位，故B错误；
C．根据该手机电池提供的数据可知，若该手机的待机电流为10mA，则手机最多可待机时间为
故C错误；
D．若该电池工作电流为16mA，则每秒内定向通过电源的电子个数为
（个）
故D正确。
故选D。
2．如图所示，拖车的缆绳将违章车与拖车拴在一起，使违章车停在倾斜坡道上保持静止状态。下列说法正确的是（ ）
A．缆绳对违章车的拉力等于违章车对缆绳的拉力
B．违章车对坡道的作用力的方向一定与坡道垂直
C．坡道与水平面的夹角越小，坡道受到的压力也越小
D．违章车一定只受到重力、支持力、拉力三个力的作用
【答案】A
【详解】A．根据牛顿第三定律可知，缆绳对违章车的拉力等于违章车对缆绳的拉力，A正确；
B．违章车对坡道的作用力可能是摩擦力和支持力的合力，这个合力与坡道不垂直；若违章车只受坡道的支持力，没有摩擦力，违章车对坡道的作用力的方向与坡道垂直，B错误；
C．设坡道与水平面的夹角为，则
坡道与水平面的夹角越小，坡道受到的压力越大，C错误；
D．违章车除了受到重力、支持力、拉力之外还有可能受到坡道对它的摩擦力，D错误。
故选A。
3．如图所示，这是神舟十四号乘组航天员陈冬在中国空间站拍摄的中秋节后一天地月同框的画面，则（ ）
A．选地球为参考系，月球是静止的 B．选地球为参考系，空间站是运动的
C．选月球为参考系，空间站是静止的 D．选空间站为参考系，月球是静止的
【答案】B
【详解】A．由于月球绕地球运动，选地球为参考系，月球相对地球的位置发生变化，即月球是运动的，故A错误；
B．由于空间站绕地球运动，选地球为参考系，空间站相对地球的位置发生变化，即空间站是运动的，故B正确；
CD．由于空间相对月球是运动的，则无论选月球还是空间站为参考系，空间站或月球都是运动的，故CD错误。
故选B。
4．蹦极是一项非常刺激的户外休闲活动，绑在跳跃者踝部的橡皮条很长，足以使跳跃者在空中享受几秒钟的“自由落体”。跳跃者从跳台下落直到最低点过程中，下列说法正确的是（ ）
A．重力势能增大 B．弹性势能减小
C．动能先增加后减小 D．绳一绷紧动能就开始减小
【答案】C
【详解】A．由公式可知，由于高度降低，重力势能减小，故A错误；
B．橡皮条形变变大，弹性势能增加，故B错误；
C．由公式可知，由于下落过程中，速度先增大后减小，则动能先增大后减小，故C正确；
D．绳一绷紧时，仍具有向下的加速度，继续做加速运动，故D错误。
故选C。
5．以下四种运动形式中，加速度a保持不变的运动是（ ）
A．单摆的运动 B．匀速圆周运动 C．雨滴的下落运动 D．平抛运动
【答案】D
【详解】A．单摆的运动，加速度a方向指向平衡位置，方向时刻发生变化，选项A错误；
B．匀速圆周运动，加速度a方向指向圆心，方向时刻发生变化，选项B错误；
C．雨滴的下落运动，由于速度的变化引起阻力大小在变化，则合力大小发生变化，所以加速度a发生变化，选项C错误；
D．平抛运动，加速度a为重力加速度，保持不变，选项D正确。
故选D。
6．如图所示，实线与虚线分别表示振动方向一致、频率相同的两列简谐横波的波峰和波谷。此刻，M是波峰与波峰的相遇点，O是波谷与波谷的相遇点，N，P均为波峰与波谷的相遇点。设这两列波的振幅分别为和，则下列说法正确的是（ ）
A．若，则N、P两处的质点始终静止不动
B．若，则OM中点处的质点始终静止不动
C．若，则O处质点的振幅为
D．若，则N处质点的振幅为
【答案】A
【详解】A．N，P为波峰与波谷的相遇点，为振动减弱点，若
根据波动叠加原理，可知这两点的位移始终为零，始终保持静止不动，故A正确；
B．OM连线中点，也是振动加强的点，质点并不是始终静止不动的，故B错误；
C．O是波谷与波谷的相遇点，为振动加强的点，其振幅为
故C错误；
D．N是波谷与波峰的相遇点，为振动减弱的点，其振幅为
故D错误。
故选A。
7．把一个小球套在光滑细杆上，球与轻弹簧相连组成弹簧振子，小球沿杆在水平方向做简谐运动，它围绕平衡位置O在A、B间振动，如图所示。下列结论正确的是（ ）
A．小球在O位置时，动能最大，加速度为零
B．小球在A、B位置时，加速度最大，速度也最大
C．小球从A经O到B的过程中，速度一直增加
D．小球从A到O的过程中，弹簧的弹性势能不断增加
【答案】A
【详解】A．小球在O位置时，速度最大，动能最大；回复力为零，加速度为零，选项A正确；
B．小球在A、B位置时，加速度最大，速度为零，选项B错误；
C．小球从A经O到B的过程中，速度先增加后减小，选项C错误；
D．小球从A到O的过程中，弹簧的形变量逐渐减小，则弹性势能不断减小，选项D错误。
故选A。
8．已知通电长直导线周围某点的磁感应强度与导线中的电流成正比、与该点到导线的距离成反比。如图所示，两根平行长直导线相距为，分别通以大小相等、方向相同的电流。规定磁场方向垂直纸面向里为正，在区间内磁感应强度随变化的图线可能是图中的（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【详解】由安培定则可知，左侧的电流在其右侧的磁场方向垂直纸面向里，而右侧的电流在其左侧产生的磁场方向垂直纸面向外，根据通电长直导线周围某点的磁感应强度
可知距离电流越远，电流产生的磁场越小，根据对称性可知两电流在处的合磁场大小为0，区域的合磁场方向垂直纸面向里，为正值；区域的合磁场方向垂直纸面向外，为负值。
故选D。
9．下列说法正确的是（ ）
A．是衰变方程
B．是核聚变方程
C．是人工核转变方程
D．是核裂变方程
【答案】C
【详解】A．是衰变方程，A错误；
B．是核裂变方程，B错误；
C．是人工核转变方程，C正确；
D．是核聚变方程，D错误。
故选C。
10．2021年10月16日，我国神舟十三号载人飞船与在轨道上运行的空间站顺利完成对接，航天员王亚平成功出舱进行太空行走。假设对接前后空间站绕地运行圆轨道不变，则（ ）
A．王亚平处于完全失重状态，不受地球引力作用
B．为实现对接，飞船须和空间站处于同一轨道上并加速
C．完成对接后空间站质量变大，绕地球运行速度变小
D．对接前后空间站绕地球运行的向心加速度大小不变
【答案】D
【详解】A．王亚平仍受地球引力作用，因为地球引力全部用来提供做圆周运动的向心力，而处于完全失重状态，故A错误；
B．飞船须和空间站处于同一轨道上并加速，飞船会做离心运动，而无法完成对接，故B错误；
CD．根据
可得
可知完成对接后空间站的运行速度不变，向心加速度大小不变，故D正确，C错误。
故选D。
11．波长约为253nm的紫外线照射口罩可以消毒杀菌，若在一个大小约为180cm2的口罩表面，用在每平方厘米的面积上所发射功率大小为6×10-6W的紫外线垂直照射3s，则3s内照射到口罩上的紫外线光子数约为（已知普朗克常数为6.63×10-34J·s，真空中光速为3×108m/s）（ ）
A．4×1012 B．4×1015 C．1×1016 D．5×1018
【答案】B
【详解】3s内每平方厘米面积上接收到的紫外线的总能量为
①
设3s内每平方厘米面积上接收到的紫外线光子数为n，则有
②
3s内照射到整个口罩上的紫外线光子数为
③
联立①②③并代入数据解得
故选B。
12．如图所示，示波管由电子枪竖直方向偏转电极YY′、水平方向偏转电极XX′和荧光屏组成。电极XX′的长度为l、间距为d、极板间电压为U，YY′极板间电压为零，电子枪加速电压为10U。电子刚离开金属丝的速度为零，从电子枪射出后沿OO′方向进入偏转电极。已知电子电荷量为e，质量为m，则电子（ ）
A．在XX′极板间的加速度大小为
B．打在荧光屏时，动能大小为11eU
C．在XX′极板间受到电场力的冲量大小为
D．打在荧光屏时，其速度方向与OO′连线夹角α的正切
【答案】D
【详解】A．由牛顿第二定律可得，在XX′极板间的加速度大小
A错误；
B．电子电极XX′间运动时，有
v = a
电子离开电极XX′时的动能为
电子离开电极XX′后做匀速直线运动，所以打在荧光屏时，动能大小为，B错误；
C．在XX′极板间受到电场力的冲量大小
C错误；
D．打在荧光屏时，其速度方向与OO′连线夹角α的正切
D正确。
故选D。
13．光学镊子是靠激光束“夹起”细胞、病毒等极其微小粒子的工具。为了简化问题，将激光束看作粒子流，其中的粒子以相同的动量沿光传播方向运动。如图所示，是一个半径为R、折射率均匀的圆柱形玻璃砖的横截面，两束光线从A点与横截面中轴线（图中虚线）成74°角射入玻璃砖后从B、C点射出，出射光与中轴线平行。已知真空中的光速为c，sin37°=0.6，则（ ）
A．该玻璃砖的折射率为1.5 B．两束光线对玻璃砖的合力向下
C．玻璃砖全反射临界角的正弦值为 D．光在玻璃砖内运动消耗的时间为
【答案】D
【详解】A．两光线在玻璃砖中的光路图如图所示
第一次进入玻璃砖，折射角设为，设横截面的圆心为O
由几何关系得
解得
玻璃砖的折射率
A错误；
B．两光束进入玻璃砖前后的速度和速度变化的矢量三角形如图所示
由动量定理，玻璃对光子的作用力方向与方向相同，玻璃砖对光子的作用力的方向与方向相同。由平行四边形定则，玻璃砖对光的合力方向向下。由牛顿第三定律，两束光线对玻璃砖的合力向上。
B错误；
C．玻璃砖全反射临界角的正弦值
C错误；
D．光在玻璃砖内运动消耗的时间为
又
得
D正确。
故选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是符合题目要求的。全部选对的得2分，选对但不选全的得1分，有选错的得0分）
14．如图所示，在质量为M的小车中挂着一个单摆，摆球的质量为，小车（含单摆）以恒定的速度u沿光滑的水平面运动，与位于正对面的质量为m的静止木块发生碰撞，碰撞时间极短，在此碰撞进行的过程中过程中，下列说法可能正确的是（ ）
A．小车、木块、摆球的速度都发生变化，分别变为、、，满足：
B．摆球的速度不变，小车和木块的速度变为和，满足
C．摆球的速度不变，小车和木块的速度变为v，满足：
D．小车和摆球的速度都变为，木块的速度为，满足：
【答案】BC
【详解】AD.因碰撞时间极短，所以单摆相对小车没有发生摆动，即摆线对球的作用力原来是竖直向上的，现在还是竖直向上的没有水平方向的分力，未改变小球的动量，即单摆没有参与碰撞，单摆的速度不发生变化，故AD错误；
BC.因为单摆的速度不变，所以研究对象选取小车和木块所构成的系统，若为弹性碰撞或碰后分离，水平方向动量守恒，由动量守恒定律得
由于题目中并没有提供在碰撞过程中的能量变化关系，所以也有可能小车和木块发生碰撞后以同一速度运动，即
故BC正确。
故选BC。
15．如乙图所示，一束复色光从空气射向一个球状水滴后被分成了a、b两束单色光，分别将这两束单色光射向图甲所示的装置，仅有一束光能发生光电效应。调节滑片P的位置，当电流表示数恰为零时，电压变示数为。已知该种金属的极限频率为，电子电荷量的绝对值为e，普朗克常量为h，下列说法正确的是（ ）
A．a光在玻璃中的传播速度比b光小
B．b光的光子能量为
C．保持光强不变，滑片P由图示位置向左移，电流表示数变大
D．用同一双缝做光的干涉实验，a光产生的干涉条纹间距比b光的大
【答案】BD
【详解】A．由乙图知，由于两束光入射角相同，b光的折射角小，根据
可知b光的折射率大于a光的折射率，根据
所以b光在玻璃中的传播速度比a光小，A错误；
B．由折射率和频率的关可知，b光的频率大于a光的频率，故b光发生光电效应，根据光电效应方程
又有
所以b光的光子能量为
B正确；
C．保持光强不变，滑片P由图示位置向左移，则AK两端的电压变小，则电流表示数可能不变，可能变小，C错误；
D．由于b光的折射率大，所以a光的波长大于b光的波长，根据
用同一双缝做光的干涉实验，a光产生的干涉条纹间距比b光的大，D正确。
故选BD。
16.一物块在倾角为的固定斜面上受到方向与斜面平行、大小与摩擦力相等的拉力作用，由静止开始沿斜面向下做匀变速直线运动，物块与斜面间的动摩擦因数处处相同。若拉力沿斜面向下时，物块滑到底端的过程中重力和摩擦力对物块做功随时间的变化分别如图曲线①、②所示，则（ ）
A. 物块与斜面间的动摩擦因数为
B. 当拉力沿斜面向上，重力做功为时，物块动能为
C. 当拉力分别沿斜面向上和向下时，物块的加速度大小之比为1∶3
D. 当拉力分别沿斜面向上和向下时，物块滑到底端时的动量大小之比为
【答案】BC
【解析】A．对物体受力分析可知，平行于斜面向下的拉力大小等于滑动摩擦力，有
由牛顿第二定律可知，物体下滑的加速度为
则拉力沿斜面向下时，物块滑到底端的过程中重力和摩擦力对物块做功为
代入数据联立解得
故A错误；
C．当拉力沿斜面向上，由牛顿第二定律有
解得
则拉力分别沿斜面向上和向下时，物块的加速度大小之比为
故C正确；
B．当拉力沿斜面向上，重力做功
合力做功
则其比值为
则重力做功为时，物块的动能即合外力做功为，故C正确；
D．当拉力分别沿斜面向上和向下时，物块滑到底端时的动量大小为
则动量的大小之比为
故D错误。
故选BC。
非选择题部分
三、非选择题（本题共6小题，共55分）
17．（7分）某同学用向心力演示仪进行实验，实验情景如甲、乙、丙三图所示，其中铝球、钢球大小相等。
（1）本实验采用的主要实验方法为_______（选填“等效替代法”或“控制变量法”）。
（2）三个情境中，图_______是探究向心力大小F与质量m关系（选填“甲”、“乙”、“丙”）。在甲情境中，若两钢球所受向心力的比值为，则实验中选取两个变速塔轮的半径之比为_______。
（3）某物理兴趣小组利用传感器进行探究，实验装置原理如图丁所示。装置中水平直槽能随竖直转轴一起转动，将滑块放在水平直槽上，用细线将滑块与固定的力传感器连接。当滑块随水平光滑直槽一起匀速转动时，细线的拉力提供滑块做圆周运动需要的向心力。拉力的大小可以通过力传感器测得，滑块转动的角速度可以通过角速度传感器测得。
保持滑块质量和运动半径r不变，探究向心力F与角速度的关系，作出图线如图戊所示，若砝码运动半径，细线的质量和一切摩擦可忽略，由图线可得滑块和角速度传感器总质量_______（结果保留2位有效数字）。
【答案】 控制变量法 乙 0.44/0.45/0.46/0.47
【详解】（1）[1]实验利用控制变量法来研究向心力的大小与小球质量、角速度和半径之间的关系。
（2）[2]根据
可知，要研究向心力大小F与质量m关系，需控制小球的角速度和半径不变，由图可知，两侧采用皮带传动，所以两侧具有相等的线速度，根据皮带传动的特点可知，应该选择两个塔轮的半径相等，而且运动半径也相同，选取不同质量的小球，故乙符合题意。
[3]由图可知，两小球质量相等，半径相同，根据牛顿第二定律
两个变速塔轮边缘的线速度相等
根据
联立可得两个变速塔轮的半径之比为
（3）[4] 根据
故图线的斜率为
解得
18．（7分）在“测量金属丝的电阻率”实验中：
（1）测量一段金属丝电阻时所用器材和部分电路连线如图1所示，图中的导线a端应与________（选填“一”、“0.6”或“3”）接线柱连接，b端应与___________（选填“—”、“0.6”或“3”）接线柱连接。开关闭合前，图1中滑动变阻器滑片应置于____________（选填“左”或“右”）端。
（2）合上开关，调节滑动变阻器，得到多组U和I数据。甲同学由每组U、I数据计算电阻，然后求电阻平均值；乙同学通过图像求电阻。则两种求电阻的方法更合理的是___________（选填“甲”或“乙”）。
（3）两同学进一步探究用镍铬丝将满偏电流的表头G改装成电流表。如图2所示，表头G两端并联长为L的镍铬丝，调节滑动变阻器使表头G满偏，毫安表示数为I。改变L，重复上述步骤，获得多组I、L数据，作出图像如图3所示。
则图像斜率______。若要把该表头G改装成量程为的电流表，需要把长为__________m的镍铬丝并联在表头G两端。（结果均保留两位有效数字）
【答案】 0.6 0.6 左 乙 2.1/2.2/2.3/2.4/2.5 0.24/0.25/0.26/0.27/0.28
【详解】（1）[1][2][3]实验中用两节干电池供电，滑动变阻器分压式连接，电压从零开始调节，电流表选较小量程测量电流减小误差 ，则图中的导线a端应与 “0.6”接线柱连接，电压表测电阻两端的电压，则金属丝的电阻较小，电流表外接误差较小，故b端应与 “0.6”接线柱连接。为了保护电表，开关闭合前，图1中滑动变阻器滑片应置于左端。
（2）[4]做U-I图象可以将剔除偶然误差较大的数据,提高实验的准确程度，减少实验的误差，则乙同学通过U-I图像求电阻，求电阻的方法更合理；
（3）[5]由图像可知图像斜率
[6]方法一：由电路可知
解得
则
若要把该满偏电流为表头G改装成量程为的电流表，则并联的电阻
解得
方法二：延长图像可知，当I=9.0mA时可得
即
19．（9分）如图所示，固定的绝热汽缸内有一质量为m的“T”型绝热活塞(体积可忽略)，距汽缸底部h0处连接一U形管(管内气体的体积忽略不计)．初始时，封闭气体温度为T0，活塞距离汽缸底部为1.5h0，两边水银柱存在高度差．已知水银的密度为ρ，大气压强为p0，汽缸横截面积为s，活塞竖直部分长为1.2h0，重力加速度为g．试问：
(1) 初始时，水银柱两液面高度差多大？
(2) 缓慢降低气体温度，两水银面相平时温度是多少？
【答案】（1）；（2）
【分析】根据活塞平衡求得气体压强，再根据水银柱高度差求出气体压强表达式，联立得到高度差；等压变化，根据盖-吕萨克定律求解出温度．
【详解】（1）选取活塞为研究对象，对其受力分析并根据平衡条件有
可得被封闭气体压强：
设初始时两侧水银柱液面高度差为h，则被封闭气体的压强：
联立以上三式可得，初始时液面高度差为
（2）降低温度直至两液面相平的过程中，被封闭气体先做等压变化，后做等容变化．
初状态：，V1=1.5h0S，T1=T0；
末状态：，V2=1.2h0S
根据理想气体状态方程有
代入数据，可得
【点睛】本题考查了求水银柱的高度差、求气体温度，分析清楚气体状态变化过程，应用平衡条件、求出气体的状态参量、应用理想气体状态方程即可正确解题．
20．（10分）小华同学利用如图所示的装置进行游戏，已知装置甲的A处有一质量的小球（可视为质点），离地面高，通过击打可以将小球水平击出，装置乙是一个半径，圆心角是53°的一段竖直光滑圆弧，圆弧低端与水平地面相切，装置丙是一个固定于水平地面的倾角为37°的光滑斜面，斜面上固定有一个半径为的半圆形光滑挡板，底部D点与水平地面相切，线段为直径，现把小球击打出去，小球恰好从B点沿轨道的切线方向进入，并依次经过装置乙、水平地面，进入装置丙。已知水平地面表面粗糙，其他阻力均不计，取重力加速度大小，装置乙、丙与水平地面均平滑连接。（，，，）
（1）小球被击打的瞬间装置甲对小球做了多少功？
（2）小球到C点时对圆弧轨道的压力多大？
（3）若，要使小球能进入轨道且又不脱离段半圆形轨道，则小球与水平地面间的动摩擦因数取值范围为多少？
【答案】（1）；（2）；（3）或
【详解】（1）A到B平抛有
解得
根据
解得
击打瞬间有
（2）A到C根据动能定理有
在C点由牛顿第二定律有
联立解得
由牛顿第三定律得小球到C点时对圆弧轨道的压力
（3）恰好过E点
得
A到E由动能定理
解得
若恰好到圆弧的中点，有
解得
恰好到D点时
解得
综上分析得动摩擦因数取值范围为
或
21．（10分）电磁减震器是利用电磁感应原理的一种新型智能化汽车独立悬架系统。某同学也设计了一个电磁阻尼减震器，图为其简化的原理图。该减震器由绝缘滑动杆及固定在杆上的多个相互紧靠的相同矩形线圈组成，滑动杆及线圈的总质量m＝1.0kg。每个矩形线圈abcd匝数n＝100匝，电阻值，ab边长L＝20cm，bc边长d＝10cm，该减震器在光滑水平面上以初速度向右进入磁感应强度大小B＝0.1T、方向竖直向下的匀强磁场中。求：
（1）刚进入磁场时减震器的加速度大小；
（2）第二个线圈恰好完全进入磁场时，减震器的速度大小；
（3）若减震器的初速度v＝5.0m/s，则滑动杆上需安装多少个线圈才能使其完全停下来？求第1个线圈和最后1个线圈产生的热量比k？不考虑线圈个数变化对减震器总质量的影响。
【答案】（1）；（2）0.2m/s；（3）96
【详解】（1）减震器受到的安培力为
刚进入磁场减速瞬间减震器的加速度为
（2）设向右为正方向，对减震器进行分析，由动量定理可得
解得
（3）由上述小题得，每一个线圈进入磁场的过程中，减震器速度减小量
线圈的个数为
个
则需要13个线圈，只有进入磁场的线圈产生热量，线圈产生的热量等于动能的减少量。
第一个线圈恰好完全进入磁场时
最后一个线圈刚进入磁场时
因此
22．（12分）如图所示，在xOy平面内的第一象限直线与直线之间存在磁感应强度为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场，x轴下方有一直线CD与x轴平行且与x轴相距为a，x轴与直线CD之间存在沿y轴正方向的匀强电场，电场强度大小为，在第三象限，直线CD与直线EF之间存在磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场。纸面内有一束宽度为a的平行电子束，各电子的速度随位置大小各不一样，如图所示，沿y轴负方向射入第一象限的匀强磁场，电子束的左边界与y轴的距离也为a，经第一象限磁场偏转后发现所有电子都可以通过原点O并进入x轴下方的电场和磁场，最后发现所有电子都垂直于EF边界离开磁场。电子质量为m，电荷量为。求：
（1）电子在第一象限进入磁场前的最小速度；
（2）单个电子经过直线CD时的最大速度及该电子在第三象限磁场中运动的圆心坐标；
（3）单个电子在第三象限磁场中运动的最长时间。
【答案】（1）；（2），；（3）
【详解】（1）经过分析可知，所有电子都水平经过O点，并进入下方电场。易得电子束在第一象限的运动半径为a~2a，速度最小，半径最小
根据
解得
（2）由于电场力对所有电子做功相等，所以经过直线CD速度最大的，就是初速最大
即
解得
所以此时竖直方向速度为
得此时水平方向位移为竖直方向位移的4倍，所以该电子经过CD直线的坐标为，速度方向与轴方向的夹角的正切值为2，在第三象限磁场中的运动半径
解得
结合几何关系可得其圆周运动的圆心为
（3）由题意，所有电子都垂直于EF边界离开磁场，经过分析易得所有电子轨迹的圆心必定在EF边界线上，只要得到第二个圆心坐标，就可以求出EF直线方程，仿照（2）问的方法，不难求出最小速度电子的圆心为，可得EF直线方程为
因所有电子都垂直于EF边界离开磁场，又电子的运动周期是相等的，所以在第三象限磁场中运动最长时间的必定是进入第三象限磁场时的运动方向与该直线夹角最大的，经过分析不难发现即为（2）中速度最大的电子，且进入磁场时速度与直线EF平行，故单个电子在第三象限磁场中运动的最长时间为，由（2）中分析，此时运动的圆心角为，所以有
，
解得
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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