2020年4月绍兴市选考适应性考试物理试卷(精校全解)

2020年4月绍兴市选考适应性考试物理试卷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.如图所示是新型冠状病毒的电子显微镜照片，根据所学知识分析图中“100”的单位是（ ）A.nm B.mm C.cm D.m【答案】A【解析】新型冠状病毒肉眼看不见，A正确。2.如图所示是天宫二号绕地球飞行的图片，以下说法正确的是（ ）A.天宫二号的惯性比其在地面上时大B.天宫二号绕地球飞行时其内部的物体均处于超重状态C.天宫二号对地球的引力大小等于地球对其引力大小D.天宫二号在轨道上进行姿态调整时，可以把天宫二号看成质点【答案】C【解析】天宫二号的质量不变，惯性不变，A错；天宫二号绕地球飞行时其内部的物体均处于完全失重状态，B错；根据牛顿第三定律，C正确；天宫二号在轨道上进行姿态调整时，形状是不可忽略的因素，D错。3.如图所示是一辆摩托车沿直线运动的v-t图像，则摩托车（ ）A.速度最大时加速度也最大B.前10s内的加速度方向保持不变C.前6s内的位移大于后6s内的位移D.第4s内运动的方向与第10s内运动的方向相同【答案】D【解析】由图可知，速度最大时，v-t图的斜率为零，加速度为零，A错；第6s，由加速变减速，加速度方向发生变化，B错；由图中所围的面积可知，后6s的位移大，C错；因速度均为正值，速度方向不变，D正确。4.冰箱门软磁条的外部磁感线正面图如图所示，以下说法正确的是（ ）A.磁感线越密的地方磁场越弱B.软磁条内部a位置应为N极C.磁感线与电场线一样真实存在于空间之中D.软磁条内部ab之间的磁感线方向应为a指向b【答案】D【解析】磁感线在磁体外部由N极向S极，内部由S极向N极，D正确。5.如图所示是动图式麦克风的示意简图，磁铁固定在适当的位置，线圈与一个膜片连接，声波传播时可使膜片左右移动，从而引起线圈运动产生感应电流，则线圈（ ）A.磁通量增大时，感应电流从a流向bB.磁通量减小时，感应电流从b流向a C.磁通量先增大后减小时，感应电流一直从a流向b D.磁通量先增大后减小时，感应电流先从b流向a再从a流向b【答案】D【解析】线圈内部的磁场方向向右，当磁通量增加时，由楞次定律可知，感应电流的磁场向左，感应电流的方向b流向a；反之，当磁通量减小时，感应电流的方向从a流向b，D正确。6.如图所示是两个LC振荡电路1和2的电容器电压u随时间t变化的图像，两电路的自感系数L1=L2，则（ ）A.电路1的频率为电路2的一半B.电路2的电容为电路1的两倍C.电路2电容器的最大电荷量为电路1的四倍D.电路1电流最大时电路2的电流也一定最大【答案】C【解析】由图可知，T2=2T1，所以f1=2f2，A错；根据LC振荡电路的频率得C2=4C1,B错；两电路的最大电压相等，由Q=CU得，C正确；当电容器两端的电压为零时，电流最大，根据题图可知，两电路不是同时达到最大值，D错。7.如图所示是卫星绕行星不同轨道运动的lgTlgr图像，其中T为卫星的周期，r为卫星的轨道半径。卫星M绕行星P运动的图线是a，卫星N绕行星Q运动的图线是b，若卫星绕行星的运动可以看成匀速圆周运动，则（ ）A.直线a的斜率与行星P质量有关B.行星P的质量大于行星Q的质量C.卫星M在1处的角速度小于在2处的角速度D.卫星M在2处的线速度小于卫星N在3处的线速度【答案】D【解析】由万有引力提供向心力，得即，则直线a、b的斜率均为,与行星的质量无关，A错；图线b的截距大，可知M大，所以行星Q的质量大，B错；卫星M在1处的半径小，根据知，1处的角速度大，C错；由, 卫星N对应的半径小，M大，所以D正确。8.如图所示，某种频率的光照射金属钡使一些电子从钡表面发射出来。为了测量这些电子的最大初动能，在钡表面上方放置一带电金属板，调节金属板电势，使所有电子均不能到达金属板（金属板电势低于钡表面）。若钡表面相对于金属板的最小电势差为3.02V，己知金属钡的逸出功为2.50eV，普朗克常量为6.631034Js，可见光的波长范围为400nm700nm，则( )A.电子的最大初动能为2.50eV B.照射光的频率约为1.331015Hz C.所有电子返回钡表面时的动能都为3.02eV D.可见光照射金属钡一定不会发生光电效应【答案】B【解析】由题意可知，遏止电压为3.02V，所以电子的最大初动能为3.02eV,A错；电子返回钡表面时的动能的最大为3.02eV,最小为零，C错；根据hv=Ekm+W得照射光的频率约为1.331015Hz，B正确；可见光的最大能量为E=hv=6.631034=1.6610193J=3eV2.50eV,所以可见光子的能量大于逸出功的可以使钡发生光电效应。9.如图所示，一台变压器T的原线圈与3.0kV的交流电源相连，副线圈上接有一电动机M，电动机正常工作时两端的电压为120V、消耗功率为1.0kW，变压器T的效率（效率指的是变压器的输出功率与输入功率的比值）为97%，不计导线的电阻，则( )A.交流电源提供的电流约为0.34A B.电动机的电阻约为14.4C.变压器T的输入功率为0.97kW D.变压器T的匝数比为25：1【答案】A【解析】变压器的输入功率,电流=0.34A，C错、A正确；电动机内阻不能用U/I计算；此题为非理想变压器，匝数比应大于25:1，BD错。10.如图1所示，阻值1.0k的电阻R和二极管并联后与电动势为1.0V的电池E（内阻不计）连接，流过二极管的电流ID随电压U变化的图像如图2所示，若电池电动势增加，消耗在电阻R上的功率增大一倍，则( )A.电池电动势等于原来的2倍B.二极管电阻大于原来的2倍C.电池输出功率大于原来的2倍D.通过二极管的电流小于原来的1.5倍【答案】C【解析】由得，R两端的电压和电流均为原来的倍，A错；由图2可得，二极管的电流从2mA增加到6mA，电阻,功率, ,C正确，BD错。11.如图所示，两人各自用吸管吹黄豆，甲黄豆从吸管末端P点水平射出的同时乙黄豆从另一吸管末端M点斜向上射出，经过一段时间后两黄豆在N点相遇，曲线1和2分别为甲、乙黄豆的运动轨迹。若M点在P点正下方，M点与N点位于同一水平线上，且PM长度等于MN的长度，不计黄豆的空气阻力，可将黄豆看成质点，则( ) A.两黄豆相遇时甲的速度大小为乙的两倍B.甲黄豆在P点速度与乙黄豆在最高点的速度相等C.乙黄豆相对于M点上升的最大高度为PM长度一半D.两黄豆相遇时甲的速度与水平方向的夹角为乙的两倍【答案】B【解析】对黄豆甲，v1xt=x，可得,，tan1=2; 对黄豆乙，v2xt=x，可得v1x=v2x，,，tan2=1;所以B正确，AD错；,C错。12.如图所示，波源O沿y轴方向做简谐运动，所形成的横波沿x轴正方向在两种不同均匀介质传播，已知横坐标x表示在波的传播方向上各质点的平衡位置，介质I和的分界面在x=3m处。t=0时波源刚开始从平衡位置沿y轴正方向运动，t=2s时x=3m处的质点刚开始振动且波源刚好第4次回到平衡位置，t=5s时x=6m处的质点刚开始振动且波源刚好第10次回到平衡位置，不计波传播过程中的能量损失，则( ) A.波从介质I进入介质中波长不变B.波在介质I和中的波速之比为2：3C.t=3s时x=4m处的质点刚好第一次到达波峰D.t=6.5s时在x=0与x=6m之间的波峰数目与波谷数目相等【答案】D【解析】波速v1=,=1m/s;周期相同，T=1s;由得1=,2=1m，AB错；t=2s时x=3m处的质点刚开始振动，t=3s时x=4m处的质点刚好开始振动，C错；t=6.5s时在x=0与x=6m之间的波形如图，可知D正确。13.如图所示，轻质弹簧一端系在墙上，另一端系在三根长度相同的轻绳上，轻绳的下端各系质量与电荷量均相同的带正电小球，且三个小球均处于静止状态，已知重力加速度为g。四种情形下每个小球受到的电场力大小与轻绳长度、小球质量、小球电荷量的关系如表所示，以下说法正确的是( )A.中电荷量为中电荷量的倍 B.中电荷量为中电荷量的倍C.中电荷量为中电荷量的倍 D.情形下弹簧的伸长量最大【答案】C【解析】由于对称性，三个小球排列成正三角形，设间距为r，轻绳与水平面的夹角为。轻绳上拉力的竖直分力相同为；水平分力与小球的库伦力的合力平衡，由，;对于可得1=600,r1=;同理，2=600,r2=L，3=600,r3=, 4=300,r4=。对F电相同，由得q2=2q1,A错；对于，可得，B错；对于，可得，C正确；以三个小球为整体，弹簧的弹力等于三个小球的总重力，所以情形弹簧的伸长量最大，D正确。二、选择题（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.氢原子的能级图如图所示，a和b是从高能级向低能级跃迁时辐射出的两种可见光，则( )A.a光子的能量高于b光子的能量B.a光的波长大于b光的波长C.a光与b光在空间叠加时可以产生干涉现象D.同一玻璃对a光的折射率大于b光的折射率【答案】AD【解析】由跃迁规律可得Ea=hva=(0.85(3.4)eV=2.55eV, Eb=hvb=(1.51(3.4)eV=1.89eV，A正确；由于a光子的频率高，波长小，a光与b光在空间叠加时不会产生干涉现象，BC错；同一介质对频率高的光折射率大，D正确。15.“氦-3”是地球上很难得到的清洁、安全和高效的核聚变发电燃料，被科学家们称为“完美能源”。普通水中含有质量约0.0150%的“重水”（普通水H2O的两个氢中的一个被氘核取代），使两个氘核通过反应；+发生聚变产生“氦-3”，已知氘核的质量是3.34361027kg，氦3的质量是5.00641027kg，中子的质量是1.67491027kg，19g“重水”含有的氘核数目为6.021023个，若一天内“烧”掉l L普通水中的所有氘核，则( )A.发生聚变反应后比结合能减小 B.聚变反应前后质量守恒但能量不守恒C.两个氘核聚变后释放的能量约为3.3MeV D.所有氘核聚变后可获得约14.6kW的平均功率【答案】CD【解析】发生聚变反应后原子核更稳定，所以比结合能增大，A错；聚变反应前后质量发生亏损但能量肯定守恒，B错；由质能方程可得，E=mc2=(23.343610275.006410271.67491027)(3108)2J=0.5991011J=3.3MeV，C正确；所有氘核聚变后可获得的平均功率=14.6kW,D正确。16.某兴趣小组设计了一种检测油深度的油量计，如图1所示油量计固定在油桶盖上并将油量计竖直插入油桶，通过油箱盖的矩形窗口可看见油量计的上端面明暗相间的区域。图2是油量计的正视图，它是一块锯齿形的透明塑料，锯齿形的底部是一个等腰直角三角形，腰长为，相邻两个锯齿连接的竖直短线长度为，最右边的锯齿刚接触到油桶的底部，塑料的折射率小于油的折射率。若油面不会超过图2中的虚线I，不计油量计对油面变化的影响，则( )A.窗口竖直向下射入的光线在塑料和油的界面处发生折射进入油中，折射光线与反射光线垂直，形成暗区B.窗口竖直向下射入的光线在塑料和空气的界面处发生全反射，返回油量计的上端面并射出，形成亮区C.透明塑料的折射率至少要大于2D.油的深度与明线长度L满足的关系式为h=5d【答案】BDhL2h10d5d【解析】光线在塑料和油的界面处发生折射进入油中，人看起来是暗的；光线在塑料和空气的界面处发生全反射，返回油量计的上端面并射出，人看起来是明亮的，A错B正确；,C450,n,所以C错；由几何关系得：2h+L=10d,D正确。非选择题部分三、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：下列实验器材需要用到的是 （多选）某次实验时两个分力大小分别为2.00N和1.50N，夹角为锐角，合力的读数如图1所示中的一个，你认为合力大小可能为 N。(2)在“验证机械能守恒定律”实验中：有关本实验说法正确的是 （单选）A.利用公式v=gt计算重物速度B.需使用秒表测出重物下落的时间C.先接通电源，后松手让重物带着纸带下落D.也可不用测量重物的质量，因此重物可选择质量为5g的砝码如图2所示是实验中获得的一条纸带的一部分，图中两个相邻点之间的时间为0.04s，据此可求得重物的加速度大小为 m/s2（保留3位有效数字）。【答案】(1) AD (2分) 3.00 (2分) (2) C (1分) 9.74 (2分)【解析】(1) 此实验弹簧秤与刻度尺，选AD每小格为0.1N,所以估读到0.01N，读数为3.00N(2) 此实验应用纸带求速度，A、B错；打点计时器的实验操作必须是先接通电源；本实验可以不测重物的质量，但应该选择质量大而且体积小的，D选项不合适。由逐差法计算加速度=9.74m/s2.18.（7分）在“测定一节干电池的电动势和内阻”实验中，某小组利用图1所示电路进行测量，得到的五组数据如表所示（缺少一个电流的数值）。（1）实验过程中滑动变阻器应（填“从左往右”或“从右往左”）滑动；（2）缺少的电流数值如图2所示，则电流表的读数应为 A；（3）据上述五组数据画出的UI图像如图3所示，求得干电池的内阻为 （保留2位有效数字），若考虑流过电压表的电流，电动势的真实值应 （填“略大于”或“略小于”）电动势的测量值。【答案】(1) 从左向右(1分) (2) 0.30 (2分) (3) 0.82(2分)， 略大于(2分)【解析】(1)为防止电流过大，滑动变阻器的阻值应该从左向右(2)电流表的最小分度是0.02，读数为0.30A；(3) 干电池的内阻为U-I图线的斜率，;路端电压就是电压表的读数，总电流,图线如图所示，可知真实值大于测量值。19.如图所示是小孩推滑块游戏的装置，此装置由粗糙水平面AB、倾角为6的光滑斜面BC和平台CD构成。若质量为1kg的滑块在大小为2N的水平推力作用下，从A点由静止出发，滑块在水平面AB上滑行一段距离后撤去推力，滑块继续向前运动通过斜面到达平台。已知水平面AB长度为2m，斜面BC长度为1m，滑块与水平面之间的动摩擦因数为0.1，sin60=0.1，滑块可看成质点且在B处的速度损失不计。(1)求滑块在推力作用下的加速度大小；(2)若推力作用距离为2m，求滑块刚到平台时的速度大小；(3)若滑块能够到达平台，求滑块在斜面运动的最长时间。解析：(1) 根据 Fmg=ma1 得 a1=1m/s2(2) 由 =2a1xAB 得 vB=2m/s斜面上运动的加速度 a2=gsin6 =1 m/s2 由 =2a2xBC得 vC= 2 m/s(3) 刚能够到平台时滑块在斜面上运动的时间最长,由 =2a2xBC 得 vB= m/s那么最长时间 t=20.两个半径均为R的一圆形光滑细管道组成的轨道CDE竖直放置在水平面上，O1和O2为两细管道圆心，一劲度系数为k的轻质弹簧右端固定，左端处于原长P点处，已知弹簧原长足够长，EP间距离为R。一质量为m的滑块（可视为质点）从A点以初速度v0斜向上抛出，从C点沿水平方向进入管道，对C处上方轨道的压力恰好为mg，已知滑块与地面间的动摩擦因数为=0.25，弹簧的弹性势能Ep与形变量x的关系是Ep=。（1）求滑块从A点抛出时初速度v0的大小和速度方向与地面夹角的正切值；（2）若k=，求滑块穿过管道后第一次压缩弹簧时的最大压缩量（3）要使滑块能再次返回细管道CDE但又不能从C点离开轨道，问劲度系数k应满足的条件？解析：(1) 对 C 点分析， 根据牛顿第二定律， 可得根据逆向对称， A 到 C 看成反方向的平抛运动，由 可得t=因此 A 点抛出时的初速度 =速度与水平面夹角的正切值 tan= q =450(2)设从 C 点沿轨道下滑后， 第一次压缩弹簧的最大形变量为 x0， 由能量守恒得得：(3) 要使滑块再次返回 C 点， 应满足以下三个条件条件 1： kx0 mmg ， 得到 条件 2： 滑块要返回 CDE 管道， 必须要能返回 E 点，即得条件 3： 细管道 CDE 但又不能从 C 点离开轨道， 要求第一次返回 C 点时满足得21.如图所示，足够长且电阻忽略不计的两平行金属导轨固定在倾角为=30绝缘斜面上，导轨间距为l=0.5m。沿导轨方向建立x轴，虚线EF与坐标原点O在一直线上，空间存在垂直导轨平面的磁场，磁感应强度分布为B=（取磁感应强度B垂直斜面向上为正）。现有一质量为m1=0.3kg，边长均为l=0.5m的U形框cdef固定在导轨平面上，c点（f点）坐标为x=0。U形框由金属棒de和两绝缘棒cd和ef组成，棒de电阻为R1=0.2。另有一质量为m2=0.1kg，长为l=0.5m，电阻为R2=0.2的金属棒ab在离EF一定距离处获得一沿斜面向下的冲量I后向下运动。已知金属棒和U形框与导轨间的动摩擦因数均为。(1)若金属棒ab从某处释放，且I=0.4Ns，求释放瞬间金属棒ab上感应电流方向和电势差Uab；(2)若金属棒ab从某处释放，同时U形框解除固定，为使金属棒与U形框碰撞前U形框能保持静止，求冲量I大小应满足的条件。(3)若金属棒ab在x=0.32m处释放，且I=0.4Ns，同时U形框解除固定，之后金属棒ab运动到EF处与U形框发生完全非弹性碰撞，求金属棒cd最终静止的坐标。解析：(1)金属棒获得冲量 I 后， 速度为， 根据右手定则， 感应电流方向从 b 到 a.切割磁感线产生的电动势为 E = B1lv,其中 B1 =1T ，金属棒 ab 两端的电势差为 (2) 由于 ab 棒向下运动时， 重力沿斜面的分力与摩擦力等大反向， 因此在安培力作用下运动， ab 受到的安培力为,做加速度减小的减速，由左手定则可知， cd 棒受到安培力方向沿轨道向上， 大小为，其中 B2 =1T ,因此获得冲量一瞬间， cd 棒受到的安培力最大， 最容易发生滑动。为使线框静止， 此时摩擦力沿斜面向下为最大静摩擦力。大小为 fm = mm1g cosa = m1g sina因此安培力的最大值为 2m1g sinq ，可得最大冲量为(3) 当 I=0.4 N s时， 金属棒获得的初速度为 v0 = 4m / s ， 其重力沿斜面分力与摩擦力刚好相等， 在安培力作用下做加速度减小的减速， 而 U 形框在碰撞前始终处于静止。 设到达 EF 时速度为 v1， 由动量定理得， 取沿斜面向下为正,其中因此v1=2m/s金属棒与 U 形线框发生完全非弹性碰撞， 由动量守恒得 m1v1 = (m1 + m2)v2 ，因此碰撞后 U 形框速度为v2 = 0.5m / s。同理： 其重力沿斜面的分力与滑动摩擦力等大反向， 只受到安培力的作用， 当 U形框速度为 v 时， 其感应电流为， 其中 Bde, Bab 分别为 de 边和ab 边处的磁感应强度， 电流方向顺时针， 受到总的安培力为， 其中 Bcd - Bab = kl,k = 0.8由动量定理得，因此向下运动的距离为=2m此时 cd 边的坐标为 x = 2.5m22如图甲是一种利用磁场偏转的粒子收集装置原理图。 两块磁铁前后平行垂直水平面放置， 收集板位于两块磁铁之间， 平行于上下底面从高到低依次放置， 所有收集板的右端在同一竖直面上， 收集板长度从高到低依次变大， 因而左端位置不同。 已知两磁铁之间的长方体空间内存在水平方向的匀强磁场， 磁感应强度为 B=0.1T。 一个粒子源被固定在其底面上， 粒子源竖直向上发射出质量为 m=3.21026kg、 电荷量绝对值为q=1.61019C、 动能不同的粒子， 这些粒子进入磁场后， 在磁场的作用下运动， 并打到右侧的多片收集板上(如图乙中 D1、 D2、 D3所示)。收集板 D1刚好与粒子出射点在同一高度， 已知收集板 D1、 D2、 D3 收集的