月绍兴市选考科目诊断性考试物理试题Word下载.docx
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动能和向心力都与卫星的质量有关，AC错。
3.国家大科学工程“人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发电。
已知的质量为2.0136u，的质量为3.0150u，的质量为1.0073u，的质量为1.0087u，1u=931.5MeV/c2，下列说法中正确的是（）
A.两个氘核聚变成一个核的同时，产生的另一个粒子是质子
B.两个氘核聚变成一个核的同时，产生的另一个粒子是正电子
C.该核反应过程中释放出的能量为3.3MeV
D.该核反应过程中释放出的能量为0.93MeV
【答案】C
【解析】由核反应方程+→+可知，产生的另一个粒子是中子，AB错；
核反应过程中释放出的能量为ΔE=Δmc2=（2.0136u+2.0136u﹣3.0150u﹣1.0087u）c2=0.0035u×
c2=3.3MeV,C正确。
4.如图所示，理想变压器原副线圈的匝数分别为n1、n2，副线圈电路中L1、L2、L3为3个小灯炮，为理想交流电流表，L为电感线圈，C为电容器，闭合电键K后（）
A.电流表指针会不断摆动
B.仅增加副线圈的匝数n2，L1变暗
C.仅提高交流电源的频率，L2变暗
D.仅提高交流电源的频率，L3变暗
【解析】电流表指针会稳定在某一位置，A错；
仅增加副线圈的匝数n2，L1两端的电压增加，L1变亮，B错；
仅提高交流电源的频率，感抗增加，容抗减小，L2变暗，L3变亮，D错C对。
5.如图所示，半径为R的圆形区域内存在匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里；
O为圆心，C、D为边界上两点，D为ON的中点，CD//MO。
a、b两个完全相同的带电粒子分别从M、C两点以相同的速度v水平向右射入磁场中，其中沿半径方向射入的a粒子恰好能从N点射出，则（）
A.粒子带负电
B.粒子的比荷为
C.粒子b将从DN边上某一位置（不含N点）射出
D.a、b两个粒子在磁场中的运动时间之比为3：
2
【解析】由题意可知，粒子的半径为R，,则比荷，是磁聚焦模型，作出两粒子的运动轨迹图，可知C错；
由几何关系可知，a、b两个粒子转过的圆心角分别为900和600，运动时间之比为3：
2，D正确。
6.如图所示，光滑绝缘斜面AB的倾角为30°
，D是斜面AB的中点，AC⊥CB，在C点固定一个带电荷量为+Q的点电荷。
质量为m，电荷量为﹣q的小球从A点由静止释放（图中未画出），经过D点时的速度为v，到达B点时的速度为零，则（）
A.A、C的高度差
B.A、B两点间的电势差UAB=
C.从A到B的过程中小球的电势能先增大后减小
D.从A到D的过程中小球的加速度先增大后减小
【答案】B
【解析】因AC=CD，所以C、D两点的电势相等，A到D由动能定理得：
，解得,则A、C的高度差,A错；
A到B,，A、B两点间的电势差UAB=。
从A到B的过程中，电势先减小后增大，小球的电势能先减小后增大，C错；
小球的合外力由重力沿斜面的分力和库伦力沿斜面的分力提供，加速度先减小后增大，D错。
二、不定项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。
每小题列出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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
7.在2019多哈田径世锦赛上，绍兴籍飞人谢震业创造了历史，成为第一个闯入世锦赛男子200米决赛的中国选手，最终谢震业跑出20秒14的好成绩。
A.“20秒14”指的是时间间隔
B.研究谢震业的起跑技术动作时，不可以把他看作质点
C.谢震业在比赛中的平均速度为9.9m/s（保留两位有效数字）
D.谢震业在比赛中第1s内的加速度大于最后1s内的加速度
【答案】ABD
【解析】200米决赛的跑道是弯道，所以位移的大小小于200m,C错；
8.如图1所示为一列沿x轴传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，图2为x=2m处质点的加速度a随时间t变化关系，以下判断中正确的是（）
A.该波沿x轴负方向传播
B.质点P经过1s将到达y=﹣4cm处
C.在2s内质点P通过的路程为16cm
D.质点Q比P迟s到达平衡位置
【答案】CD
【解析】由图2可知，x=2m处质点加速度负向增加，则位移正向增加，波沿x轴正方向传播，A错。
由图可知，周期T=4s，波长λ=4m，经过1s，质点P向下运动1/4周期，到达y=﹣4cm处，B错；
在2s内（半个周期）质点P通过的路程为2A，C正确；
质点P经1/12周期到达平衡位置，质点Q经1/4周期到达平衡位置，D正确。
9.如图所示，两块材料不同的木板M、N，长度分别为2L、L，首尾相连固定在水平地面上，B为两木板的连接点，小物块与木板M、N之间的动摩擦因数分别为μ和2μ。
当物块以速率v0向右从A点滑上木板M，恰好可以滑到C点：
若让物块以v0向左从C点滑上木板N，则物块（）
A.恰好运动到A点停下
B.两次运动的时间相等
C.两次经过B点时的速率相同
D.两次运动的平均速度大小相同
【答案】AC
【解析】由动能定理得：
A正确；
从A点滑上，，从C点滑上，,C正确；
从A点滑上的时间,从C点滑上的时间,则两次运动的时间不相等，两次运动的平均速度大小不相同，BD错。
10.在“利用双缝干涉测定光的波长”实验中，用放长为λ1和λ2的两束单色光分别照射同双缝干涉装置，在观察解上形成干涉条纹，测得干涉条纹间距分别为Δx1、Δx2，且Δx1<
Δx2，下列说法中正确的是（）
A.两光子的动量p1>
p2
B.当两单色光从玻璃射向真空时，其临界角C1>
C2
C.两单色光的频率之比
D.若这两束光都能使某种金属发生光电效应，产生的光电子最大初动能之比
【解析】由Δx=,因Δx1<
Δx2，所以，λ1<
λ2,光子的动量,则p1>
p2；
光子的频率v1>
v2,同一介质的折射率n1>
n2,从玻璃射向真空时，其临界角C1<
C2,B错；
两单色光的频率之比,C正确；
由hv=Ekm+W得：
Ekm=hv–W可知，D错。
三、实验题（本题共2小题，每空2分，共20分）
11.（8分）小何同学用如图1所示的装置来探究加速度与力、质量的关系：
（1）下列操作正确的是
A.将小车静止释放，若能沿长木板下滑，说明已平衡摩擦力
B.将100g的质量较大砝码放入小桶后，先接通电源再释放小车
C.正确平衡摩擦后，每次改变小桶和砝码总质量，不需要重新平衡摩擦力
（2）图2为实验中获得的一条纸带，A、B、C、D、E为5个计数点，相邻两计数点间还有四个点未画出，以A点为起点，量出到各点的距离已标在图上。
由此求得小车的加速度大小为m/s2（结果保留2位有效数字）。
（3）小何同学还用此装置探究了做功与物体速度变化的关系：
①保持小桶中的砝码质量不变，通过改变位移来改变外力做功，此条件下，小车及车上钩码的总质量
（选填“需要”或“不需要”）远远大于小桶和砝码的总质量M。
②为探究摩擦对实验结果的影响，进行对照实验，根据平衡摩擦前后两次实验数据描绘出v2﹣W的图象，如图3所示，实线代表未平衡摩擦时的图线，虚线代表平衡摩擦后的图线，则正确的图线是.
【答案】
（1）C
（2）0.51m/s（3）①不需要②C
【解析】
（1）平衡摩擦力要求轻推小车，使小车沿轨道做匀速运动，A错；
B选项质量太大；
（2）由逐差法得（3）①由于两种情况下合外力恒定，合力的功与位移成正比，所以不需要满足小车及车上钩码的总质量远远大于小桶和砝码的总质量M.由,由于未平衡摩擦时合力小，图线的斜率小，C正确。
12.（12分）小明探究小灯泡L（“3V，1.5W”）的伏安特性曲线。
备用的器材有：
电压表V1（0~3V，内阻Rv1=3kΩ），电压表V2（0~15V，内阻Rv2很大），电流表A1（0~0.6A，内阻RA1约为0.5Ω），电流表A2（0~3A，内阻RA2约为0.1Ω），滑动变阻器R1（10Ω，1A），滑动变阻器R2（100Ω，0.2A），电源（电动势E=3V，内阻可忽略不计），开关一个，导线若干。
（1）电流表应选择（选填“A1”或“A2”）
（2）按图1连接电路后，检查所有元器件都完好，电流表和电压表已调零，经检查各部分接触良好；
闭合开关后，反复调节滑动变阻器，小灯泡亮度发生变化，但电压表和电流表示数不能调到零，则断路的导线为（填导线编号）；
（3）某次实验时电压表的指针如图2所示，其读数为V；
（4）根据实验数据，小明作出了I﹣U图线，他还试着作了P﹣U2图线，如图3所示，下列图线符合实际情况的是.
（5）为了测量电压表V2的内阻Rv2，利用上述提供的部分器材，小明设计了一个电路图，如图4所示，请你帮助小明选择一个合适的器材，画在虚框里。
用测得的物理量表示Rv2=。
（写明式中各物理量的含义）
（1）A1
（2）③（3）2.40（4）C（5）其中U1、U2分别是电压表1、2的读数，RV1是电压表1的内阻。
【解析】小灯泡的额定电流为0.5A，所以电流表选择A1。
电压表和电流表示数不能调到零，说明滑动变阻器接成了限流式，所以是导线③断路；
由得，随着电压的增加，小灯泡的电阻增大，P﹣U2图线的斜率变小，C正确;
因为RV1已知，所以电压表1可以当作小量程的电流表。
四、计算题（本题共3小题，共46分。
解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.）
13.（12分）如图所示，水平放置的两平行金属导轨间距l=2m，虚线CD左侧的轨道光滑，右侧粗糙；
导轨右侧两端点与匝数N=200、横截面积S=100cm2、总电阻r=0.25Ω的线圈相连，另有一金属棒PQ垂直搁置在导轨上，距离CD为0.6m；
垂直放置在导轨左端的金属棒MN通过水平绝缘轻杆固定，两金属棒的质量均为m=0.1kg，电阻均为R=0.5Ω；
MNDC区域存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B2=0.5T。
在t=0时刻，闭合电键K，同时金属棒PQ以1m/s的初速度向左运动，同时线圈内磁场的磁感应强度B1随时间t的变化符合以下规律：
，两金属棒与导轨始终接触良好，PQ棒与导轨之间的动摩擦因数μ=0.1，导轨电阻不计。
（1）通过定量计算分析4s内导体棒PQ的运动情况；
（2）计算4s内通过金属棒PQ的电荷量大小；
（3）2~4s内绝缘轻杆右端受到的弹力大小和方向？
（1）金属棒PQ先在无磁场区域做匀减速运动，据μmg=ma得a=1m/s2
减速到0所需的时间t=v0/a=1s滑行位移x=
之后一直保持静止，停在CD线右侧0.10m处
（2）0~2s内PQ棒中无电流，2~4s内线圈中产生的电动势
则,
（3）MN棒所受的安培力：
F安=B2Il=0.5×
0.4×
2N=0.4N
由平衡条件可知绝缘轻杆对金属棒MN的弹力F=F安=0.4N
根据牛顿第三定律，棒对绝缘轻杆（右端）所受弹力F’=0.4N，方向向左。
14.（16分）如图所示，在水平轨道上A点固定一弹簧发射器，D点与半径R=lm的竖直半圆形轨道相接，O为轨道圆心、D为最低点：
粗糙部分BC段长l=lm，其余部分光滑。
将质量ma=0.5kg的物块a压紧弹簧，释放后滑块a与静置于C点右侧的质量mb=1kg的物块b发生弹性正碰。
已知物块与BC面的动摩擦因数μ=0.25。
物块均可看成质点。
（1）若物块b被碰后恰好能通过圆周最高点E，求其在平抛运动中的水平位移大小；
（2）在弹性势能Ep0=37.25J时弹出物块a，求b被碰后运动到D点时对圆弧轨道的压力；
（3）用质量mc=1kg的物块c取代a，问：
弹性势能Ep取值在什么范围内，才能同时满足以下两个条件（不考虑物块b脱离轨道后可能的碰撞）
①物块c能与b碰撞；
②c与b的碰撞不超过2次。
（已知碰撞是弹性正碰）
14.解析：
（1）恰好过最高点：
得
做平抛运动：
得所以，平抛运动的水平位移为：
x=vt=2R=2m
（2）得va1=12m/s
由动量守恒和能量关系得：
mava1+0=mava2+mbvb2
得：
va2=–4m/s，vb2=8m/s
FN=74N,方向竖直向上
根据牛顿第三定律，FN’=FN=74N,方向竖直向下。
（3）情况1发生一次弹性碰撞：
物块b在半圆形轨道上运动高度超过O点等高点，则>
mgR，得因为质量相等的两个物体发生弹性碰撞，交换速度，所以碰前c的速度；
，得Ep1>
12.5J
情况2发生二次弹性碰撞：
要碰Ep>
μmgL=2.5J
仅碰两次Ep<
3μmcgL=7.5J，且7.5J<
12.5J综上2.5J<
Ep2<
7.5J
15.（18分）诺贝尔物理学奖得主劳伦斯发明了回旋加速器，其原理可简化如下。
如图所示，两个中空的半径R=0.125m的半圆金属盒，接在电压U=5000V、频率恒定的交流电源上；
两盒狭缝之间距离d=0.01m，金属盒面与匀强磁场垂直，磁感应强度B=0.8T。
位于圆心处的质子源能不断产生质子（初速度可以忽略，重力不计，不计质子间的相互作用），质子在狭缝之间能不断被电场加速，最后通过特殊装置引出。
已知质子的比荷，求：
（1）质子能获得的最大速度；
（2）质子在电场加速过程中获得的平均功率；
（3）随轨道半径r的增大，同一盒中相邻轨道的半径之差Δr如何变化？
简述理由。
（4）设输出时质子束形成的等效电流为100mA，回旋加速器输出功率是多大？
15.解析：
（1）粒子在磁场中回旋，有qvB=r引出时有r=R，得vmax=gBR/m=1×
107m/s
（2）引出前质子（在电场中）加速的次数n=Ekm/qU=100
质子在电场中多次加速，可等效为一次性做匀加速直线运动！
该过程中的平均速度为v/2，则
平均功率
（3）粒子回旋半径,设加速一次后的速度为v1,加速三次后的速度为v3,
则有，……由此,……
因为……故Δr逐渐减小。
（4）研究出口处截面Δt→0时间内的质子，设有N个，则N•q=I•Δt在该时间内，回旋加速器做的功等效于把N个质子从静止加速到Ekm
即，得P=5000W
2020届绍兴一模物理试卷9/9
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