物理（浙江卷02）-2024年高考押题预测卷含答案

绝密★启用前浙江省2024年6月普通高校招生选考物理押题预测卷02姓名:__________准考证号:__________本试题卷分选择题和非选择题两部分，共12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．下列各量中无单位的是（）A．动摩擦因数μ B．万有引力常量GC．静电力常量k D．自感系数L2．如图，甲、乙、丙、丁分别为神州十六号载人飞船发射升空、箭船分离、太阳帆板张开以及舱内宇航员的照片，下列说法正确的是（）A．甲图中火箭体积较大，所以不能看作质点B．乙图中研究箭船分离姿态时，火箭和飞船都能看作质点C．丙图中研究太阳帆板张开时，可以将飞船看作质点D．丁图中研究宇航员在发射轨道上的位置时，可以将其看作质点3．如图，调整水龙头的开关，使单位时间内流出水的体积相等。水由于重力作用，下落速度越来越大，水柱越来越细。若水柱的横截面可视为圆，图中a、b两处的横截面直径分别为和，则经过a、b的水流速度之比为（）A．1：3B．1：9C．3：4D．9：164．如图所示，手机仅有两个侧面与手机夹接触，静止在手机支架上。手机平面与水平面夹角为30°，手机质量为204g，重力加速度g取10m/s2。下列说法正确的是（）A．手机夹对手机作用力的大小为2.04N B．手机对手机夹两侧的弹力指向手机内侧C．手机夹单侧面受到静摩擦力的大小为0.255N D．顺时针缓慢转动手机夹，手机所受静摩擦力变小5．进入冬季后，北方的冰雪运动吸引了许多南方游客。如图为雪地转转游戏，人乘坐雪圈（人和雪圈总质量为50kg）绕轴以2rad/s的角速度在水平雪地上匀速转动，已知水平杆长为2m，离地高为2m，绳长为4m，且绳与水平杆垂直。则雪圈（含人）（）A．所受的合外力为零 B．圆周运动的半径为2mC．线速度大小为4m/s D．所受向心力大小为800N6．运动员某次发球，将球从离台面高处发出，球落在A点反弹后又落在B点，两次擦边。间距离为，球经过最高点时离台面的高度为，重力加速度为。若忽略阻力、球的旋转、球与台面碰撞时能量的损失，乒乓球离开球拍的速度大小为（

）A． B．C． D．7．智能手机安装软件后，可利用手机上的传感器测量手机运动的加速度，带塑胶软壳的手机从一定高度由静止释放，落到地面上，手机传感器记录了手机运动的加速度a随时间t变化的关系如图所示，为当地的重力加速度。下列说法正确的是（

）A．释放时，手机离地面的高度为B．手机第一次与地面碰撞的作用时间为C．手机第一次与地面碰撞中所受最大弹力为自身重力的10倍D．0至时间内图线与横坐标围成的面积中，时间轴下方与上方的面积大小相等8．2023年10月9日，先进天基太阳天文台，即“夸父一号”科学卫星迎来一周岁生日。“夸父一号”已平稳在轨运行365天。已知“夸父一号”位于日地连线、距地球约150万公里的日地系统的拉格朗日点，和地球一起以相同角速度绕太阳做匀速圆周运动，如图所示。关于“夸父一号”和地球一起运行过程中，下列说法正确的是（）A．“夸父一号”受力平衡B．“夸父一号”绕太阳运行的周期小于一年C．“夸父一号”绕太阳运行的加速度小于地球绕太阳运行的加速度D．“夸父一号”和地球一起绕太阳做圆周运动的向心力均由太阳的引力提供9．手机无线充电技术越来越普及，图甲是某款手机无线充电装置，其工作原理如图乙所示，其中送电线圈和受电线圈的匝数比，两个线圈中所接电阻的阻值均为R。当ab间接上的正弦式交变电源后，受电线圈中产生交变电流实现给手机快速充电，此时手机两端的电压为5V，充电电流为2A。若把两线圈视为理想变压器，则下列说法正确的是（）A．快速充电时受电线圈两端的电压为42.5VB．ab间输入的交变电流方向每秒变化50次C．与送电线圈相连的电阻R上的电压为5VD．流过送电线圈的电流为10A10．学们设计的一种光电烟雾报警器的结构和原理如图1和图2所示。光源S向外发射某一特定频率的光束，发生火情时有烟雾进入报警器内，由于烟雾对光的散射作用，会使部分光改变方向进入光电管C从而发生光电效应，于是有电流输入报警系统，电流大于I0（I0小于饱和光电流）就会触发报警系统报警。某次实验中，当滑动变阻器的滑片P处于图2所示位置、烟雾浓度为n时恰好报警。假设烟雾浓度越大，光电管接收到的光子个数越多。下列说法正确的是（

）A．光电烟雾报警器利用了光的衍射B．根据光电烟雾报警器的工作原理，在水雾大的情况下报警器不会报警C．为提高光电烟雾报警器的灵敏度，可以将滑片P向右移动少许D．为降低光电烟雾报警器的灵敏度，可提高光源的发射功率，即把光源调亮11．1861年，英国科学家开尔文发明了一种滴水起电机，实验装置如图1所示，滴水装置左右相同的两管口形成的水滴分别穿过距管口较近的铝环A、B后滴进铝筒C、D，铝环A用导线与铝筒D相连，铝环B用导线与铝筒C相连，导线之间彼此绝缘，整个装置与外界绝缘。由于某种偶然的原因，C筒带上微量的负电荷，则与之相连的B环也带有负电荷，由于静电感应B环上方即将滴落的水滴下端会带正电荷，上端带负电荷，如图3所示。水滴在落下瞬间，正负电荷分离，如图2所示，带正电荷的水滴落下滴入D筒。随着水滴的下落，两铝筒间的电势差不断增大。为了研究问题方便，假设每滴水滴质量相同，忽略筒内液面高度的变化，下列说法正确的是（）A．起电过程中，A环带负电B．水滴下落到筒内的时间恒定C．每滴水穿过B后，做匀加速运动落入DD．在起电的过程中，每滴水下落后增加的电势能越来越大12．2023年7月，由中国科学院研制的电磁弹射实验装置启动试运行，该装置在地面构建微重力实验环境，把“太空”搬到地面。实验装置像一个“大电梯”，原理如图所示，在电磁弹射阶段，电磁弹射系统推动实验舱竖直向上加速运动至A位置，撤除电磁作用。此后，实验舱做竖直上抛运动，到达最高点后返回A位置，再经历一段减速运动后静止。某同学查阅资料了解到：在上述过程中的某个阶段，忽略阻力，实验舱处于完全失重状态，这一阶段持续的时间为4s，实验舱的质量为500kg。他根据上述信息，取重力加速度，做出以下判断，其中正确的是（

）A．实验舱向上运动的过程始终处于超重状态B．实验舱运动过程中的最大速度为40m/sC．向上弹射阶段，电磁弹射系统对实验舱做功大于D．向上弹射阶段，电磁弹射系统对实验舱的冲量等于13．如图甲所示为某同学收集的一个“足球”玻璃球，他学习了光的折射后想用激光对该球进行研究。某次实验过程中他将激光水平向右照射且过球心所在的竖直截面，其正视图如乙所示，AB是沿水平方向的直径，当光束从C点射入时，能从右侧B点射出，已知真空中的光速为c，点C到AB竖直距离，玻璃球的半径为R，且球内的足球是不透光体，不考虑反射光的情况下，下列说法正确的是（）A．B点的出射光相对C点入射光方向偏折了30°B．该“足球”的直径最大是C．继续增加h（h<R）则光将会在右侧发生全反射D．该激光在玻璃球中的传播时间为二、选择题Ⅱ(本题共2小题,每小题3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3分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)14．下列对于原子及原子核结构规律的研究，正确的是（）A．图①中射线2的穿透能力最强B．图②中镉棒的作用是吸收中子以控制反应速度C．图③中的实验现象可得出原子核具有复杂的结构D．图④中的核反应属于原子核的人工转变15．杜甫在《曲江》中写到：“穿花蛱蝶深深见，点水蜻蜓款款飞。”平静水面上的S处，“蜻蜓点水”时形成一列水波向四周传播（可视为简谐波），A、B、C三点与S在同一条直线上。某时刻A在波谷且与水平面的高度差为H，B、C在不同的波峰上，其波形如图中虚线所示。已知波速为v，A、B在水平方向的距离为a。则下列说法正确的是（）A．水波通过尺寸为1.5a的障碍物能发生明显衍射B．到达第一个波峰的时刻，C比A滞后C．经过的时间，质点B、C之间的距离为14aD．从图示时刻开始计时，A点的振动方程是非选择题部分三、实验题（本大题共2小题，共14.0分）16．（1）在下列学生实验中，需要用到打点计时器和天平的实验有；A．“探究小车速度随时间变化的规律”

B．“探究加速度与力、质量的关系”C．“用单摆测量重力加速度的大小”

D．“探究两个互成角度的力的合成规律”（2）某同学利用如图所示的气垫导轨装置“验证机械能守恒定律”。实验时，将气垫导轨调至水平，在气垫导轨上安装了一光电门，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过轻质定滑轮与托盘相连。测出遮光条初始位置到光电门的距离l，遮光条的宽度d，托盘和砝码的总质量m1，滑块和遮光条的总质量m2，释放滑块，读出遮光条通过光电门的时间∆t。①遮光条通过光电门时的速度为；②在滑块从静止释放到运动到光电门的过程中，系统的重力势能减少了；③改变l，得到多组实验数据，以为纵坐标，以l为横坐标，做出图像如图所示。若要符合机械能守恒定律的结论，该图像的斜率应为。（3）下列说法正确的是。A．图甲“探究平抛运动的特点”实验中，斜槽轨道必须光滑且其末端水平B．图乙计算油膜面积时，只数完整的方格数，油酸分子直径的测量值会偏大C．图丙“探究气体等温变化的规律”实验中，空气柱体积变化尽可能的快些D．图丁“测量玻璃的折射率”实验中，玻璃砖宽度宜大些，大头针应垂直插在纸面上17．某学习小组用电阻约为5Ω的金属丝做“测量金属丝的电阻率”实验。(1)除电源（电动势3.0V，内阻不计）、电压表（量程0~3V，内阻约3kΩ）、开关、导线若干外，还提供如下实验器材：A．电流表（量程0~0.6A，内阻约0.1Ω）B．电流表（量程0~3.0A，内阻约0.02Ω）C．滑动变阻器（最大阻值10Ω，额定电流2A）D．滑动变阻器（最大阻值1kΩ，额定电流0.5A）为了调节方便、测量准确，实验中电流表应选用，滑动变阻器应选用（选填实验器材前对应的字母）。(2)测量金属丝电阻Rx的电路如图甲所示，某同学按电路图连接器材，如图乙所示。其中（选填“①”“②”或“③”）连线是错误的。(3)该同学正确地完成了实验操作，在U—I坐标系中标出了测量数据的坐标点，如图所示。请你在图中描绘出U—I图线，根据图线计算该金属丝的电阻值Rx=Ω（结果保留两位有效数字）(4)用电流传感器测量通过定值电阻的电流，电流随时间变化的图线如图甲所示。将定值电阻替换为小灯泡，电流随时间变化的图线如图乙所示。请分析说明小灯泡的电流为什么随时间呈现这样的变化。四、计算题（本大题共4小题，8分+11分+11分+11分共41分，解答过程请写出必要的文字说明和必需的物理演算过程，只写出最终结果的不得分）18．充气浴缸具有占有空间小，携带方便，舒适等优点。题图就是一种三层充气浴缸，浴缸的每一层单独充气，充满气后每一层高0.3m，在使用充气浴缸洗浴时，注入的水不得超过最上面一层与第二层的分界线，现在要把充气浴缸充满气体，每一层充满气体后气体体积大约是0.6m3，气体压强约为1.005atm，小明从下往上依次给三层充气，打气筒的容积大约为0.003m3，当天的气温为27℃。（1）请估算小明同学至少要用打气筒打多少次才能使充气浴缸正常工作？（2）根据使用要求，将47℃水加到允许水位的最高点，假设水温在较短时间内不发生变化，第二层的的体积此时被压缩了0.01m3，试估算加水后较短时间内第二层内部的气体压强？（计算结果保留两位小数）19．“离心轨道演示仪”是学习机械能守恒定律的经典演示装置，如图甲所示，该实验装置可以简化为如图乙所示的物理模型：竖直平面内由倾斜斜面轨道AB、半径为的圆周轨道BCD和半径为的部分圆周轨道CE构成的装置固定于水平地面，B、C两处轨道平滑连接，轨道正前方放置一个竖直挡板，板面正对着轨道。圆心、与C点在同一竖直线上，与竖直方向的夹角为，E点与竖直挡板的距离。现将质量为的小球从斜面的某高度h处由静止释放。斜面轨道AB足够长，忽略小球尺寸和所受阻力，已知重力加速度取，，。（1）若小球的初始高度，求小球第一次到达最低点C时，对轨道BCD压力的大小；（2）若小球能沿轨道到达E点，求h的最小值；（3）若小球释放后，第二次到达最低点时与静止在C点的质量为的另一个小球发生弹性正碰，碰撞后被碰小球通过E点之后恰好能垂直碰到竖直挡板，求小球释放时的高度。20．我国的东方超环（EAST）是研究可控核聚变反应的超大型科学实验装置。该装置需要将高速运动的离子变成中性粒子，没有被中性化的离子对实验装置有很大的破坏作用，因此需要利用“偏转系统”将其从粒子束中剥离出来。“偏转系统”的原理简图如图1所示，包含中性粒子和带电离子的混合粒子进入由一对平行带电极板构成的匀强电场区域，混合粒子进入电场时速度方向与极板平行，极板右侧存在匀强磁场区域。离子在电场磁场区域发生偏转，中性粒子继续沿原方向运动，到达接收器。已知离子带正电、电荷量为q，质量为m，速度为v，两极板间距为d。离子和中性粒子的重力可忽略不计，不考虑粒子间的相互作用。（1）两极板间不加电压，只利用磁场使离子发生偏转，若恰好所有离子均被图1中的吞噬板吞噬，求磁场的磁感应强度的大小B。（2）以下极板左端点为坐标原点建立坐标系，沿板建立x轴，垂直板建立y轴，如图1所示。假设离子在混合粒子束中是均匀分布的，单位时间内通过y轴单位长度进入电场的离子数为n。在两极板间加电压U，恰好所有离子均被吸附在下极板。a．求极板的长度L，并分析落在x轴上坐标为范围内的离子，进入电场时通过y轴的坐标范围。b．离子落在极板上的数量分布呈现一定的规律，若单位时间内落在下极板x位置附近单位长度上的离子数量为，求随x变化的规律，在图2中作出图像，说明图线与横轴所围面积的物理意义。（若远小于x，则）21．新能源汽车时代一项重要的技术是动能回收系统。其原理如图甲所示，当放开加速踏板时，汽车由于惯性会继续前行，此时回收系统会让机械组拖拽发电机线圈，切割磁感线产生感应电流，当逆变器输入电压高于UC时，电机可以为电池充电，当电压低于UC时，动能回收系统关闭。将质量为M的电动汽车的动能回收系统简化为如图乙所示的理想模型，水平平行宽为L的金属导轨处于竖直方向的磁感应强度为B的匀强磁场中，金属板MN的质量等效为汽车的质量，金属棒在导轨上运动的速度等效为汽车速度，将动能回收系统的电阻等效为一外部电阻R。求：（1）当逆变器输入电压等于UC时，汽车的速度vC；（2）电动汽车以速度v（v>vC）开始制动时，由动能回收系统产生的加速度的大小a；（3）电动汽车以n倍（n大于1）vC行驶时，突发情况采取紧急制动，动能回收系统开启时传统机械制动全程介入，传统机械制动阻力与车速成正比。速度降为vC时，动能回收系统关闭，传统机械制阻力变为车重的μ倍，重力加速度为g。若动能的回收率为，则a．制动过程中被回收的动能；b．制动过程电动汽车的总位移x。绝密★启用前浙江省2024年6月普通高校招生选考物理押题预测卷02全解全析姓名:__________准考证号:__________本试题卷分选择题和非选择题两部分，共12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．（2024·浙江嘉兴·二模）下列各量中无单位的是（）A．动摩擦因数μ B．万有引力常量GC．静电力常量k D．自感系数L【答案】A【详解】A．根据动摩擦因数,知的单位都是N，所以没有单位，故A正确；B．由万有引力定律,得万有引力常量的单位为，故B错误；C．由库仑定律,得静电引力常量的单位为，故C错误；D．自感系数L的单位是H，故D错误。故选A。2．（2024·浙江杭州·二模）如图，甲、乙、丙、丁分别为神州十六号载人飞船发射升空、箭船分离、太阳帆板张开以及舱内宇航员的照片，下列说法正确的是（）A．甲图中火箭体积较大，所以不能看作质点B．乙图中研究箭船分离姿态时，火箭和飞船都能看作质点C．丙图中研究太阳帆板张开时，可以将飞船看作质点D．丁图中研究宇航员在发射轨道上的位置时，可以将其看作质点【答案】D【详解】A．物体能否看作质点要看物体的大小和形状对于所研究的问题而言能否忽略，而不能根据物体的体积大小来判断。当研究火箭进入太空后相对地球的运动时，火箭的大小和形状可以忽略，可以将其看作质点，故A错误；B．乙图中研究箭船分离姿态时，火箭和飞船的大小和形状都不能忽略，不能将其看作质点，故B错误；C．丙图中研究太阳帆板张开时，飞船的大小和形状不能忽略，不能将其看作质点，故C错误；D．丁图中研究宇航员在发射轨道上的位置时，宇航员的大小和形状可以忽略，可以将其看作质点，故D正确。故选D。3．（2024·广东·一模）如图，调整水龙头的开关，使单位时间内流出水的体积相等。水由于重力作用，下落速度越来越大，水柱越来越细。若水柱的横截面可视为圆，图中a、b两处的横截面直径分别为和，则经过a、b的水流速度之比为（）A．1：3B．1：9C．3：4D．9：16【答案】D【详解】由于相同时间内通过任一横截面的水的体积相等，则有,可得。故选D。4．（2024·山西太原·一模）如图所示，手机仅有两个侧面与手机夹接触，静止在手机支架上。手机平面与水平面夹角为30°，手机质量为204g，重力加速度g取10m/s2。下列说法正确的是（）A．手机夹对手机作用力的大小为2.04N B．手机对手机夹两侧的弹力指向手机内侧C．手机夹单侧面受到静摩擦力的大小为0.255N D．顺时针缓慢转动手机夹，手机所受静摩擦力变小【答案】A【详解】A．根据二力平衡，手机夹对手机的作用力与重力等大反向，所以手机夹对手机作用力的大小为2.04N，故A正确；B．手机对手机夹两侧的弹力指向手机外侧，故B错误；C．由于手机仅有两个侧面与手机夹接触，所以手机夹单侧面受到静摩擦力的大小为，故C错误；D．顺时针缓慢转动手机夹，手机所受静摩擦力不变，故D错误。故选A。5．（2024·广东·二模）进入冬季后，北方的冰雪运动吸引了许多南方游客。如图为雪地转转游戏，人乘坐雪圈（人和雪圈总质量为50kg）绕轴以2rad/s的角速度在水平雪地上匀速转动，已知水平杆长为2m，离地高为2m，绳长为4m，且绳与水平杆垂直。则雪圈（含人）（）A．所受的合外力为零 B．圆周运动的半径为2mC．线速度大小为4m/s D．所受向心力大小为800N【答案】D【详解】根据几何关系可知，雪圈（含人）做匀速圆周运动的半径为，则线速度大小为，雪圈（含人）所受的合外力提供所需的向心力，则有。故选D。6．（2024·山西太原·一模）运动员某次发球，将球从离台面高处发出，球落在A点反弹后又落在B点，两次擦边。间距离为，球经过最高点时离台面的高度为，重力加速度为。若忽略阻力、球的旋转、球与台面碰撞时能量的损失，乒乓球离开球拍的速度大小为（

）A． B．C． D．【答案】B【详解】设乒乓球在运动过程中水平方向的分速度为，发球点处竖直方向的分速度为，反弹点处竖直方向的分速度为，反弹后上升到最高点的时间为，发球点到反弹点运动的时间为，则有，，解得，，最高点到发球点的时间为，可得，由此可得，则在竖直方向上，根据速度与时间的关系可得，而联立解得，由此可得发球速度。故选B。7．（2024·甘肃·一模）智能手机安装软件后，可利用手机上的传感器测量手机运动的加速度，带塑胶软壳的手机从一定高度由静止释放，落到地面上，手机传感器记录了手机运动的加速度a随时间t变化的关系如图所示，为当地的重力加速度。下列说法正确的是（

）A．释放时，手机离地面的高度为B．手机第一次与地面碰撞的作用时间为C．手机第一次与地面碰撞中所受最大弹力为自身重力的10倍D．0至时间内图线与横坐标围成的面积中，时间轴下方与上方的面积大小相等【答案】D【详解】A．由图可知，时刻手机开始接触地面，则内做自由落体运动，释放时，手机离地面的高度为，故A错误；B．由图可知，时刻手机开始接触地面，时刻手机开始离开地面，则手机第一次与地面碰撞的作用时间为，故B错误；C．由图可知，时刻手机的加速度最大，且方向竖直向上，根据牛顿第二定律可得，可得，手机第一次与地面碰撞中所受最大弹力为自身重力的11倍，故C错误；D．由图可知，时刻手机的加速度最大，此时手机受到地面的弹力最大，手机处于最低点，手机的速度为零，则时间内手机的速度变化量为零，根据图像与横轴围成的面积表示速度变化量，可知0至内图线与横坐标围成的面积中，时间轴下方与上方的面积大小相等，故D正确。故选D。8．（23-24高三下·黑龙江·阶段练习）2023年10月9日，先进天基太阳天文台，即“夸父一号”科学卫星迎来一周岁生日。“夸父一号”已平稳在轨运行365天。已知“夸父一号”位于日地连线、距地球约150万公里的日地系统的拉格朗日点，和地球一起以相同角速度绕太阳做匀速圆周运动，如图所示。关于“夸父一号”和地球一起运行过程中，下列说法正确的是（）A．“夸父一号”受力平衡B．“夸父一号”绕太阳运行的周期小于一年C．“夸父一号”绕太阳运行的加速度小于地球绕太阳运行的加速度D．“夸父一号”和地球一起绕太阳做圆周运动的向心力均由太阳的引力提供【答案】C【详解】A．“夸父一号”位于日地连线上，和地球一起以相同的角速度绕太阳做匀速圆周运动，不是平衡状态，向心力由太阳和地球的引力合力提供，合力方向指向太阳，A错误；B．地球绕太阳运动一周的时间为一年，“夸父一号”与地球的角速度相同，所以“夸父一号”绕太阳运动的周期也为一年，B错误；C．根据向心加速度的表达式,可知“夸父一号”的向心加速度小于地球的向心加速度，C正确。D．“夸父一号”的向心力由太阳和地球的引力合力提供，地球绕太阳做圆周运动的向心力由太阳的引力提供，D错误；故选C。9．（2024·山东聊城·二模）手机无线充电技术越来越普及，图甲是某款手机无线充电装置，其工作原理如图乙所示，其中送电线圈和受电线圈的匝数比，两个线圈中所接电阻的阻值均为R。当ab间接上的正弦式交变电源后，受电线圈中产生交变电流实现给手机快速充电，此时手机两端的电压为5V，充电电流为2A。若把两线圈视为理想变压器，则下列说法正确的是（）A．快速充电时受电线圈两端的电压为42.5VB．ab间输入的交变电流方向每秒变化50次C．与送电线圈相连的电阻R上的电压为5VD．流过送电线圈的电流为10A【答案】A【详解】ACD．快速充电时流过送电线圈的电流为，此时送线圈两端的电压为，而，，联立解得R=18.75Ω，U2=42.5V，与送电线圈相连的电阻R上的电压为UR=I1R=7.5V，选项A正确，CD错误。B．交流电的频率为，则ab间输入的交变电流方向每秒变化100次，选项B错误。故选A。10．（2024·北京海淀·一模）学们设计的一种光电烟雾报警器的结构和原理如图1和图2所示。光源S向外发射某一特定频率的光束，发生火情时有烟雾进入报警器内，由于烟雾对光的散射作用，会使部分光改变方向进入光电管C从而发生光电效应，于是有电流输入报警系统，电流大于I0（I0小于饱和光电流）就会触发报警系统报警。某次实验中，当滑动变阻器的滑片P处于图2所示位置、烟雾浓度为n时恰好报警。假设烟雾浓度越大，光电管接收到的光子个数越多。下列说法正确的是（

）A．光电烟雾报警器利用了光的衍射B．根据光电烟雾报警器的工作原理，在水雾大的情况下报警器不会报警C．为提高光电烟雾报警器的灵敏度，可以将滑片P向右移动少许D．为降低光电烟雾报警器的灵敏度，可提高光源的发射功率，即把光源调亮【答案】C【详解】A．光电烟雾报警器利用了烟雾对光的散射，是光的反射原理，而不是衍射原理，选项A错误；B．根据光电烟雾报警器的工作原理，在水雾大的情况光仍能发生反射，报警器仍会报警，选项B错误；C．将滑片P向右移动少许，可增加光电管的正向电压，从而增加光电流，提高光电烟雾报警器的灵敏度，选项C正确；D．提高光源的发射功率，即把光源调亮，可使单位时间到达光电管窗口的光子数增加，形成的光电流增加，则可提高光电烟雾报警器的灵敏度，选项D错误。故选C。11．（2024·北京海淀·一模）1861年，英国科学家开尔文发明了一种滴水起电机，实验装置如图1所示，滴水装置左右相同的两管口形成的水滴分别穿过距管口较近的铝环A、B后滴进铝筒C、D，铝环A用导线与铝筒D相连，铝环B用导线与铝筒C相连，导线之间彼此绝缘，整个装置与外界绝缘。由于某种偶然的原因，C筒带上微量的负电荷，则与之相连的B环也带有负电荷，由于静电感应B环上方即将滴落的水滴下端会带正电荷，上端带负电荷，如图3所示。水滴在落下瞬间，正负电荷分离，如图2所示，带正电荷的水滴落下滴入D筒。随着水滴的下落，两铝筒间的电势差不断增大。为了研究问题方便，假设每滴水滴质量相同，忽略筒内液面高度的变化，下列说法正确的是（）A．起电过程中，A环带负电B．水滴下落到筒内的时间恒定C．每滴水穿过B后，做匀加速运动落入DD．在起电的过程中，每滴水下落后增加的电势能越来越大【答案】D【详解】A．由于带正电荷的水滴落下滴入D筒，由于A环与D筒相连，则A环带正电，故A错误；B．随着带正电荷水滴下落到筒内，筒与环间的电场逐渐增大，水滴的加速度减小，下落时间增大，故B错误；C．由于筒与环间的电场逐渐增大，当电场力与重力平衡时，水滴做匀速直线运动，当电场力大于重力时，水滴做匀减速直线运动，故C错误；D．在起电的过程中，每滴水下落过程中，电势不断增大，电势能越来越大，故D正确。故选D。12．（2024·北京西城·一模）2023年7月，由中国科学院研制的电磁弹射实验装置启动试运行，该装置在地面构建微重力实验环境，把“太空”搬到地面。实验装置像一个“大电梯”，原理如图所示，在电磁弹射阶段，电磁弹射系统推动实验舱竖直向上加速运动至A位置，撤除电磁作用。此后，实验舱做竖直上抛运动，到达最高点后返回A位置，再经历一段减速运动后静止。某同学查阅资料了解到：在上述过程中的某个阶段，忽略阻力，实验舱处于完全失重状态，这一阶段持续的时间为4s，实验舱的质量为500kg。他根据上述信息，取重力加速度，做出以下判断，其中正确的是（

）A．实验舱向上运动的过程始终处于超重状态B．实验舱运动过程中的最大速度为40m/sC．向上弹射阶段，电磁弹射系统对实验舱做功大于D．向上弹射阶段，电磁弹射系统对实验舱的冲量等于【答案】C【详解】A．实验舱在电磁弹射阶段处于超重状态，在竖直上抛阶段处于失重状态，选项A错误；B．实验舱在电磁弹射结束后开始竖直上抛时的速度最大，根据竖直上抛运动的对称性可知该速度为,选项B错误；C．在向上弹射过程中，根据动能定理有,所以,选项C正确；D．在向上弹射过程中，根据动量定理有,所以,选项D错误。故C正确。13．（2024·山东聊城·一模）如图甲所示为某同学收集的一个“足球”玻璃球，他学习了光的折射后想用激光对该球进行研究。某次实验过程中他将激光水平向右照射且过球心所在的竖直截面，其正视图如乙所示，AB是沿水平方向的直径，当光束从C点射入时，能从右侧B点射出，已知真空中的光速为c，点C到AB竖直距离，玻璃球的半径为R，且球内的足球是不透光体，不考虑反射光的情况下，下列说法正确的是（）A．B点的出射光相对C点入射光方向偏折了30°B．该“足球”的直径最大是C．继续增加h（h<R）则光将会在右侧发生全反射D．该激光在玻璃球中的传播时间为【答案】D【详解】A．光束从C点射入玻璃球的光路图如图所示，设入射角为i，折射角为r，法线与直径AB的夹角为θ，由几何关系可知,,则有,联立解得,,可知光束进入玻璃时，光沿顺时针偏折了30°，由光的折射定律可知，从B点射出时，光束沿顺时针又偏折了30°，因此B点的出射光相对C点入射光方向偏折了60°，A错误；

B．由几何关系可知，“足球”的直径最大为,B错误；C．由于光束从C点射入玻璃球中的折射角等于从B点射出时的入射角，离开玻璃球的折射角等于射入玻璃球时的入射角，因此继续增加h（h<R）则光不会在右侧发生全反射，C错误；D．由折射定律可得玻璃球的折射率为,光束从C点射入玻璃球中，从B点射出，在玻璃球中传播的距离为,光束在玻璃球中传播的速度为,该激光在玻璃球中的传播时间为,D正确。故选D。二、选择题Ⅱ(本题共2小题,每小题3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3分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)14．（2024·天津和平·一模）下列对于原子及原子核结构规律的研究，正确的是（）A．图①中射线2的穿透能力最强B．图②中镉棒的作用是吸收中子以控制反应速度C．图③中的实验现象可得出原子核具有复杂的结构D．图④中的核反应属于原子核的人工转变【答案】AB【详解】A．图①中射线2为电中性，可知射线2为射线，射线2的穿透能力最强，故A正确；B．图②中镉棒的作用是吸收中子以控制反应速度，故B正确；C．图③中的实验现象可得出原子核式结构，故C错误；D．图④中的核反应属于衰变，故D错误。故选AB。15．（2024·天津南开·一模）杜甫在《曲江》中写到：“穿花蛱蝶深深见，点水蜻蜓款款飞。”平静水面上的S处，“蜻蜓点水”时形成一列水波向四周传播（可视为简谐波），A、B、C三点与S在同一条直线上。某时刻A在波谷且与水平面的高度差为H，B、C在不同的波峰上，其波形如图中虚线所示。已知波速为v，A、B在水平方向的距离为a。则下列说法正确的是（）A．水波通过尺寸为1.5a的障碍物能发生明显衍射B．到达第一个波峰的时刻，C比A滞后C．经过的时间，质点B、C之间的距离为14aD．从图示时刻开始计时，A点的振动方程是【答案】ABD【详解】A．根据题意，由图可知，水波的波长为,则水波通过尺寸为1.5a的障碍物能发生明显衍射，故A正确；B．根据题意，由图可知，点距离振源的距离为，A点距离振源的距离为,则到达第一个波峰的时刻，C比A滞后,故B正确；C．质点不能随波逐流，则质点B、C之间的距离为,保持不变，故C错误；D．根据题意可知，质点振动的振幅为，圆频率为,质点从负最大位移处开始振动，则A点的振动方程是,故D正确。故选ABD。非选择题部分三、实验题（本大题共2小题，共14.0分）16．（2023·浙江温州·一模）（1）在下列学生实验中，需要用到打点计时器和天平的实验有；A．“探究小车速度随时间变化的规律”

B．“探究加速度与力、质量的关系”C．“用单摆测量重力加速度的大小”

D．“探究两个互成角度的力的合成规律”（2）某同学利用如图所示的气垫导轨装置“验证机械能守恒定律”。实验时，将气垫导轨调至水平，在气垫导轨上安装了一光电门，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过轻质定滑轮与托盘相连。测出遮光条初始位置到光电门的距离l，遮光条的宽度d，托盘和砝码的总质量m1，滑块和遮光条的总质量m2，释放滑块，读出遮光条通过光电门的时间∆t。①遮光条通过光电门时的速度为；②在滑块从静止释放到运动到光电门的过程中，系统的重力势能减少了；③改变l，得到多组实验数据，以为纵坐标，以l为横坐标，做出图像如图所示。若要符合机械能守恒定律的结论，该图像的斜率应为。（3）下列说法正确的是。A．图甲“探究平抛运动的特点”实验中，斜槽轨道必须光滑且其末端水平B．图乙计算油膜面积时，只数完整的方格数，油酸分子直径的测量值会偏大C．图丙“探究气体等温变化的规律”实验中，空气柱体积变化尽可能的快些D．图丁“测量玻璃的折射率”实验中，玻璃砖宽度宜大些，大头针应垂直插在纸面上【答案】Bm1glBD/DB【详解】（1）[1]A．“探究小车速度随时间变化的规律”，只需要确定小车运动的速度，所以只需要用到打点计时器，不需要天平，故A错误；B．“探究加速度与力、质量的关系”，需要通过打点计时器打出的纸带来确定物体运动的加速度，用天平测量物体的质量，故B正确；C．“用单摆测量重力加速度的大小”，打点计时器和天平均不需要，故C错误；D．“探究两个互成角度的力的合成规律”，不需要天平和打点计时器，故D错误。故选B。（2）[2]遮光条通过光电门时的速度为，[3]在滑块从静止释放到运动到光电门的过程中，系统的重力势能减少了，[4]若系统机械能守恒，则有，所以，斜率为，（3）[5]A．“探究平抛运动的特点”实验中，斜槽轨道必须末端水平，但不需要光滑，故A错误；B．计算油膜面积时，只数完整的方格数，即油酸面积减小，所测油酸分子直径会偏大，故B正确；C．“探究气体等温变化的规律”实验中，空气柱体积变化太快，气体温度会发生变化，故C错误；D．“测量玻璃的折射率”实验中，玻璃砖宽度宜大些，大头针应垂直插在纸面上，故D正确。故选BD。17．（2024·北京房山·一模）某学习小组用电阻约为5Ω的金属丝做“测量金属丝的电阻率”实验。(1)除电源（电动势3.0V，内阻不计）、电压表（量程0~3V，内阻约3kΩ）、开关、导线若干外，还提供如下实验器材：A．电流表（量程0~0.6A，内阻约0.1Ω）B．电流表（量程0~3.0A，内阻约0.02Ω）C．滑动变阻器（最大阻值10Ω，额定电流2A）D．滑动变阻器（最大阻值1kΩ，额定电流0.5A）为了调节方便、测量准确，实验中电流表应选用，滑动变阻器应选用（选填实验器材前对应的字母）。(2)测量金属丝电阻Rx的电路如图甲所示，某同学按电路图连接器材，如图乙所示。其中（选填“①”“②”或“③”）连线是错误的。(3)该同学正确地完成了实验操作，在U—I坐标系中标出了测量数据的坐标点，如图所示。请你在图中描绘出U—I图线，根据图线计算该金属丝的电阻值Rx=Ω（结果保留两位有效数字）(4)用电流传感器测量通过定值电阻的电流，电流随时间变化的图线如图甲所示。将定值电阻替换为小灯泡，电流随时间变化的图线如图乙所示。请分析说明小灯泡的电流为什么随时间呈现这样的变化。【答案】(1)AC(2)①(3)4.5(4)刚闭合开关时，灯丝温度较低，电阻较小，电流较大；随着灯丝温度升高，电阻逐渐增大，电流逐渐减小；当灯丝发热与散热平衡时，温度不变，电阻不变，电流保持不变。【详解】（1）[1]电源电动势E=3V，金属丝电阻约为5Ω，则电路中最大电流约为，故选量程0~0.6A的电流表，故选A。[2]为了调节方便，滑动变阻器阻值应选和待测金属丝阻值接近的。故选C。（2）乙图中①连线是错误的，其连接在滑动变阻器的一端应连接在滑动变阻器的下柱上。（3）[1]在图中描绘出U—I图线有[2]根据，（4）刚闭合开关时，灯丝温度较低，电阻较小，电流较大；随着灯丝温度升高，电阻逐渐增大，电流逐渐减小；当灯丝发热与散热平衡时，温度不变，电阻不变，电流保持不变。四、计算题（本大题共4小题，8分+11分+11分+11分共41分，解答过程请写出必要的文字说明和必需的物理演算过程，只写出最终结果的不得分）18．（2024·山东德州·模拟预测）充气浴缸具有占有空间小，携带方便，舒适等优点。题图就是一种三层充气浴缸，浴缸的每一层单独充气，充满气后每一层高0.3m，在使用充气浴缸洗浴时，注入的水不得超过最上面一层与第二层的分界线，现在要把充气浴缸充满气体，每一层充满气体后气体体积大约是0.6m3，气体压强约为1.005atm，小明从下往上依次给三层充气，打气筒的容积大约为0.003m3，当天的气温为27℃。（1）请估算小明同学至少要用打气筒打多少次才能使充气浴缸正常工作？（2）根据使用要求，将47℃水加到允许水位的最高点，假设水温在较短时间内不发生变化，第二层的的体积此时被压缩了0.01m3，试估算加水后较短时间内第二层内部的气体压强？（计算结果保留两位小数）【答案】（1）603次；（2）1.09atm【详解】（1）充气过程看成是等温变化，有(2分)其中，，，解得小明同学至少要用打气筒打气次数为(2分)（2）由理想气体状态方程(2分)其中，，，，解得(2分)19．（2024·广西贵港·二模）“离心轨道演示仪”是学习机械能守恒定律的经典演示装置，如图甲所示，该实验装置可以简化为如图乙所示的物理模型：竖直平面内由倾斜斜面轨道AB、半径为的圆周轨道BCD和半径为的部分圆周轨道CE构成的装置固定于水平地面，B、C两处轨道平滑连接，轨道正前方放置一个竖直挡板，板面正对着轨道。圆心、与C点在同一竖直线上，与竖直方向的夹角为，E点与竖直挡板的距离。现将质量为的小球从斜面的某高度h处由静止释放。斜面轨道AB足够长，忽略小球尺寸和所受阻力，已知重力加速度取，，。（1）若小球的初始高度，求小球第一次到达最低点C时，对轨道BCD压力的大小；（2）若小球能沿轨道到达E点，求h的最小值；（3）若小球释放后，第二次到达最低点时与静止在C点的质量为的另一个小球发生弹性正碰，碰撞后被碰小球通过E点之后恰好能垂直碰到竖直挡板，求小球释放时的高度。【答案】（1）；（2）；（3）【详解】（1）小球第一次到达最低点C时，根据动能定理有(1分)在最低点C，根据牛顿第二定律有，(1分)解得根据牛顿第三定律，小球第一次到达最低点C时，对轨道BCD压力的大小为(1分)（2）小球能沿轨道到达D点，根据动能定理有(1分)根据牛顿第二定律有解得小球能沿轨道到达E点，根据动能定理有(1分)解得综上所述，小球能沿轨道到达E点，h的最小值为(1分)（3）被碰小球通过E点之后，做平抛运动，恰好能垂直碰到竖直挡板有(1分)解得根据机械能守恒，被碰小球碰撞后的速度满足(1分)解得根据动量守恒以及能量守恒可得(1分)解得根据机械能守恒(1分)解得小球释放时的高度为(1分)20．（2024·北京西城·一模）我国的东方超环（EAST）是研究可控核聚变反应的超大型科学实验装置。该装置需要将高速运动的离子变成中性粒子，没有被中性化的离子对实验装置有很大的破坏作用，因此需要利用“偏转系统”将其从粒子束中剥离出来。“偏转系统”的原理简图如图1所示，包含中性粒子和带电离子的混合粒子进入由一对平行带电极板构成的匀强电场区域，混合粒子进入电场时速度方向与极板平行，极板右侧存在匀强磁场区域。离子在电场磁场区域发生偏转，中性粒子继续沿原方向运动，到达接收器。已知离子带正电、电荷量为q，质量为m，速度为v，两极板间距为d。离子和中性粒子的重力可忽略不计，不考虑粒子间的相互作用。（1）两极板间不加电压，只利用磁场使离子发生偏转，若恰好所有离子均被图1中的吞噬板吞噬，求磁场的磁感应强度的大小B。（2）以下极板左端点为坐标原点建立坐标系，沿板建立x轴，垂直板建立y轴，如图1所示。假设离子在混合粒子束中是均匀分布的，单位时间内通过y轴单位长度进入电场的离子数为n。在两极板间加电压U，恰好所有离子均被吸附在下极板。a．求极板的长度L，并分析落在x轴上坐标为范围内的离子，进入电场时通过y轴的坐标范围。b．离子落在极板上的数量分布呈现一定的规律，若单位时间内落在下极板x位置附近单位长度上的离子数量为，求随x变化的规律，在图2中作出图像，说明图线与横轴所围面积的物理意义。（若远小于x，则）【答案】（1）；（2）a．，；b．见解析【详解】（1）离子恰好被全部吞噬时，离子的运动半径由洛伦兹力提供向心力(1分)得(1分)（2）a．离子恰好全部落在下极板，则从上极板边缘进入电场中的离子沿板方向做匀速直线运动有，离子受到电场力(1分)根据牛顿第二定律有(1分)垂直板方向做匀变速直线运动有(1分)得(1分)落在下极板位置的离子，在电场中的运动时间进入电场时的纵坐标(1分)同理，落在下极板位置的离子，进入电场时纵坐标(1分)离子从(1分)区间进入电场b．单位时间从范围内进入电场的离子，落在区间，由离子数量相等有，得(1分)图像如图所示图线下的面积代表单位时间内落在下极板的离子数(1分)21．（2024·北京顺义·一模）新能源汽车时代一项重要的技术是动能回收系统。其原理如图甲所示，当放开加速踏板时，汽车由于惯性会继续前行，此时回收系统会让机械组拖拽发电机线圈，切割磁感线产生感应电流，当逆变器输入电压高于UC时，电机可以为电池充电，当电压低于UC时，动能