【文档说明】2024年1月浙江省普通高校招生选考科目考试物理仿真模拟卷02（全解全析）.docx，共(19)页，2.075 MB，由小赞的店铺上传

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2024年1月浙江省普通高校招生选考科目考试物理仿真模拟卷02姓名:__________准考证号:__________本试题卷分选择题和非选择题两部分，共11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.下列四组单位中，单位对应的物理量均为矢量的一组是A.特斯拉、牛顿B.法拉、库仑C.韦伯、赫兹D.亨利、开尔文【答案】A【解析】根据矢量与标量的定义，磁感应强度、力是矢量；电容、电量、磁通量、频率、自感系数、热力学温度均为标量，故A正

确；BCD错误。故选A。2.如图所示，北京首钢自由式滑雪大跳台由助滑道、起跳台、着陆坡、停止坡组成。运动员在完成一次跳台的过程中，下列说法正确的是()A.助滑时运动员两腿尽量深蹲是为了降低重心B.起跳时跳台对运动员的支持力是运动员形变产生

的C.起跳后运动员在完成空中动作时运动员可看作质点D.停止蹬地运动员就会缓慢停下，在缓慢停下的过程中运动员与滑雪板间的摩擦力是滑动摩擦力【答案】A【解析】A.助滑时运动员两腿尽量深蹲，是通过降低重心来增加稳度，不能改变重力的大小，

故A正确；B.起跳时跳台对运动员的支持力是跳台形变产生的，故B错误；C.起跳后运动员在完成空中动作时，要看动作，运动员大小和形状不可以忽略，运动员不能看作质点，故C错误；D.缓慢停下过程中运动员与滑雪板相对静止，运动员与滑雪板摩擦力为静摩擦力，故D错误。3.“过水门”是由两辆消防车相对喷水形成类似

水门的造型而得名，这项寓意为“接风洗尘”的仪式，是国际民航中最高级别的礼仪。如图所示，若水柱轨迹在两相互平行的竖直面内，甲、乙两喷水口的高度相同，甲喷出的水柱最高点更高，不计空气阻力，则A.甲喷口处的水速度一定更大B.甲喷出

的水射得一定更远C.甲喷出的水在空中运动时间一定更长D.甲喷口处的水柱与水平面的夹角一定更大【答案】C【解析】C.将甲、乙喷出的水运动(斜抛运动)到最高点的过程逆向看作是平抛运动，甲喷出的水柱最高点更高，根据h=12gt2，vy2=2gh，可知，甲

喷出的在空中运动时间(由对称性知是喷出到最高点时间的2倍)一定更长，甲喷出的水竖直方向初速度vy更大，故C正确；B.由于甲、乙喷出的水柱自抛出到最高点的水平位移大小关系未知，由水平方向分运动x=vxt，无法得出二者水平分速度vx和水平射程大小关系。故B错误；AD.由v=√vx2+vy2，t

anθ=vyvx，甲喷出的水竖直方向初速度vy更大，但vx大小关系无法确定，所以无法得出二者喷出的水初速度大小关系和初速度与水平面夹角大小关系，故AD错误；故选C。4.2022年3月23日，航天员王亚平、叶光富在中国空间站太空舱开

设“天宫课堂”，课堂中演示了“水油分离”实验。如图所示，用细绳系住装有水和油的瓶子，叶光富手持细绳的另一端，使瓶子在竖直平面内做圆周运动，下列说法正确的是()A.瓶子速度小于某一值就不能通过圆周的最高点B.瓶子的

线速度一定，绳子越长，油和水越容易分离C.航天员在某时刻松开绳子，瓶子将做匀速直线运动D.航天员可以用该装装置在太空舱内演示瓶子做圆锥摆运动【答案】C【解析】A.瓶子所受万有引力全部用来提供围绕地球做圆周运动的向心力，

瓶子在空间站中处于完全失重状态，瓶子在空间站内做圆周运动的向心力由绳子拉力提供，无论瓶子速度多大都能做完整的圆周运动，故A错误；B.根据Fn=mv2R瓶子的线速度一定，绳子越长，所需向心力越小，油和水越不容易分离，故B错误；

C.航天员在某时刻松开绳子，以空间站为参考系，瓶子所受合力为零，将做匀速直线运动，故C正确；D.瓶子在空间站中处于完全失重状态，航天员不可以用该装装置在太空舱内演示瓶子做圆锥摆运动，故D错误。故选C。5.2023年8月27日发生土星冲日现象，如图所示，土星冲日是指土星、地球和太阳几乎

排列成一线，地球位于太阳与土星之间。此时土星被太阳照亮的一面完全朝向地球，所以明亮而易于观察。地球和土星绕太阳公转的方向相同，轨迹都可近似为圆，地球一年绕太阳一周，土星约29.5年绕太阳一周。则()A.在相同时间内，土星、地球与太阳中心连线扫过的面积相等B.土星的运行速度比地球的运行速度大C.

土星表面重力加速度的数值比地球表面的大D.下一次出现土星冲日现象是在2024年【答案】D【解析】A、根据开普勒第二定律可知，对同一行星而言，它与中心天体的连线在相等的时间内扫过的面积相等，选项A错误;B、又由v=√G

Mr，可知土星的运行速度比地球的小，选项B错误;C、行星表面的重力由万有引力提供，行星表面重力加速度g=GMR2，火星和地球的质量以及半径未知，无法比较其表面重力加速度的数值的大小，选项C错误;D、T地=1年，则T木=29.5年

，由(ω地−ω木)⋅t=2π，得距下一次土星冲日所需时间t=2πω地−ω火≈1.04年，故下一次出现土星冲日现象是在2024年，因此选项D正确。6.成语“簸扬糠秕”常用于自谦，形容自己无才而居前列。成语源于如图所示劳动情景，在恒定水平风力作用下，从同一

高度由静止释放的米粒和糠秕落到地面不同位置。空气阻力忽略不计，下列说法正确的是()A.从释放到落地的过程中，米粒和糠重力做功相同B.从释放到落地的过程中，米粒和糠风力做功相同C.从释放到落地的过程中，糠秕的运动时间大于米粒的运动时间D.落地时，米粒重力的

瞬时功率大于糠秕重力的瞬时功率【答案】D【解析】A.重力做功为WG=mgh可知，重力做功不仅与高度有关，还与物体的质量有关，虽然米粒和糠下落的高度相同，但二者质量不同，因此从释放到落地的过程中，米粒和糠重力做功不相同，故A错误；B.由于下落过程中，风

力水平且大小恒定，但米粒和糠的水平位移不同，根据W=FLcosθ可知，风力对米粒和糠做功不相同，故B错误；C.由于忽略空气阻力，则米粒和糠在竖直方向均做自由落体运动，而下落高度相同，则可知米粒和糠从释放到落地的过程

中运动时间相同，故C错误；D.根据功率的计算公式可知重力的瞬时功率为PG=mgv米粒和糠在竖直方向均作自由落体运动，且运动时间相同，则可知二者在竖直方向的速度相同，但二者质量不同，米粒的质量大于糠秕的质量，因此可知

，落地时，米粒重力的瞬时功率大于糠秕重力的瞬时功率，故D正确。故选D。7.2022年6月1日，网球名将纳达尔以3:0的总比分淘汰德约科维奇，成功晋级法网四强.如图所示，质量为58𝑔的网球以144𝑘𝑚/ℎ的水平速度朝纳达尔飞来，纳达尔以216𝑘𝑚/ℎ的水平速度反向击回，假设网球与球拍的

作用时间为0.02𝑠.则下列说法正确的是()A.网球动量变化量的大小为1.16𝑘𝑔⋅𝑚/𝑠B.网球动能变化量的大小为150.8𝐽C.球拍对网球做功为零D.球拍与网球之间的平均作用力大小为29

0𝑁【答案】D【解析】A、假设以网球飞来的方向为正，则初速度为v1=40m/s，网球被击回的速度为v2=−60m/s，则网球动量的变化量为p=mv2−mv1=−5.8kg⋅m/s，A错误;B、网球动能的变化量为ΔEk=12mv22−12mv12=58J，B错误C

、由动能定理得W=ΔEk=58J，C错误;D、由动量定理得−Ft=Δp，代入数据解得F=290N，D正确．8.从生活走向物理，从物理走向社会，物理和生活息息相关，联系生活实际是学好物理的基础。下列有关电学知识的相关说法，

不正确的是()A.图甲中工作人员在超高压带电作业时，穿用金属丝编制的工作服比绝缘橡胶服更安全B.图乙中家用煤气灶的点火装置，是根据尖端放电的原理而制成的C.图丙中避雷针的示意图，是在高大建筑物屋顶插入一根尖锐的导

体棒地引线与接地装置连接可防止建筑物被雷击D.图丁为静电喷漆的示意图，静电喷漆时使被喷的金属件与油漆雾滴带相同的电荷，这样使油漆与金属表面在静电力作用下喷涂更均匀【答案】D【解析】A.图甲中超高压带电作业的工作人员，为了保证他们的安全，他们必须穿上

金属丝制成的衣服，以起到静电屏蔽的作用，故A正确；B.图乙中家用煤气灶的点火装置，是根据尖端放电的原理而制成的，故B正确；C.图丙中避雷针的示意图，是在高大建筑物屋顶插入一根尖锐的导体棒地引线与接地装置连接，把静电导入大地，可防止建筑物被雷击，故C正确；D.喷枪喷出的油漆

微粒带正电，因相互排斥而散开，形成雾状，被喷涂的物体带负电，对雾状油漆产生引力，把油漆吸到表面，可以使油漆与金属表面结合的更牢固，故D错误。选不正确的，故选：D。9.磁电式转速传感器的结构如图所示。它是由永

久磁铁、线圈、磁轮等组成，在磁盘上加工有齿形凸起，齿数为𝑛𝑥。当磁轮与转轴一起旋转时，磁轮的凹凸齿形将引起磁轮与永久磁铁间气隙大小的变化，使绕在永久磁铁上的线圈的磁通量发生变化，从而使线圈输出变化的电压，根据电压变化就可以测出转速。

则关于该转速传感器，下列说法正确的是()A.转速变化时，线圈输出电压不变B.它是靠线圈输出电压的频率来测转速的C.输出电压的频率等于磁盘的转速D.若输出电压的频率为𝑓，则磁盘的转速为𝑛𝑓【答案】B【解析】A、转速变化时，线圈的磁通量变化率会发生变化，根据法拉

第电磁感应定律，线圈输出电压发生变化，故A错误；BCD、磁盘有n个齿轮，磁盘转一圈，齿轮靠近和远离线圈n次，线圈中的输出电压变化n次(即频率为n)，即磁盘转速与线圈输出电压的频率之比为1：n，故若输出电压的频率为f，则磁盘的转速为fn，故B正确，CD错误

。故选：B。10.如图所示为某电子秤示意图。一绝缘支架放在电子秤上，上端固定一带电小球𝑎，稳定后，电子秤示数为𝐹。现将另一固定于绝缘手柄一端的不带电小球𝑏与𝑎球充分接触后，再移至小球𝑎正上方𝐿处，待系统稳定后，电子秤示数为𝐹1；用手摸小球𝑏使其再次不带电，后将

该不带电小球𝑏与𝑎球再次充分接触并重新移至𝑎球正上方𝐿处，电子秤示数为𝐹2。若两小球完全相同，则()A.𝐹1<𝐹2B.𝐹1=4𝐹2C.若小球𝑎带负电，𝐿增大，则𝐹1增大D.若小球𝑎带正电，𝐿减小，则𝐹2增大【答案】D【解析】AB、小球b与

小球a充分接触后b对a有个向下的库仑力，设为F′，则：F′=kQ2×Q2L2=kQ24L2，电子秤的示数为：F1=F+F′，用手摸小球b使其再次不带电，后将该不带电的小球b与a球再次充分接触后，重新移

至a球正上方L处，b对a向下的库仑力F″=kQ4×Q4L2=kQ216L2，电子秤的示数为：F2=F+F″，由此可知，F1>F2，且F1≠4F2，故AB错误；C、若小球a带负电，L增大，根据库仑定律可知，F′减小，则F1减小，故C错误；D、若小球a带正电，L

减小，根据库仑定律可知，F″增大，则F2增大，故D正确。11.飞力士棒是一种轻巧的运动训练器材，是一根弹性杆两端带有负重的器械，如图𝑎。某型号的飞力士棒质量为600𝑔，长度为1.5𝑚，固有频率为4.5

𝐻𝑧。如图𝑏，某人用手振动该飞力士棒进行锻炼，则下列说法正确的是()A.使用者用力越大，飞力士棒振动越快B.手振动的频率增大，飞力士棒振动的频率不变C.手振动的频率增大，飞力士棒振动的幅度一定变大D.手每分钟振动270次时

，飞力士棒产生共振【答案】D【解析】解：AB、人用手振动该飞士力棒，让其做受迫振动，受迫振动的频率与驱动力的大小无关，其频率等于周期性外力的频率，手振动的频率增大，飞力士棒振动的频率越大，故AB错误；CD、当手振动的频率接近该飞力士棒的固有频率时，飞士力棒振动幅度才会

变大，当振动频率等于该飞士力棒的固有频率时，即每分钟振动270次，则每秒为27060=4.5次，则f=4.5Hz，飞士力棒产生共振，故C错误，D正确；故选：D。12.由于大气层的存在，太阳光线在大气中折射，使得太阳“落

山”后我们仍然能看见它。某同学为研究这一现象，建立了一个简化模型。将折射率很小的不均匀大气等效成折射率为√2的均匀大气，并将大气层的厚度等效为地球半径𝑅。根据此模型，一个住在赤道上的人在太阳“落山”后还能看到太阳的时间是(地球自转时间为24小

时，地球上看到的太阳光可以看成平行光)()A.3小时B.2小时C.1.5小时D.1小时【答案】D【解析】解：太阳光是平行光，临界光路图如图所示由几何关系可得临界光线的折射角为sinr=R2R=12可知临界光线的折射角为30°；根据折射定律n=sini

sinr=√2可得i=45∘由几何关系可知，地球多转α角度便看不见太阳了，有α=60∘−45∘=15∘一个住在赤道上的人在太阳“落山”后还能看到太阳的时间为t=15∘360∘×24h=1h故选D。13.关于电磁波谱，下列说法正确的是()A

.红外体温计的工作原理是人的体温越高，发射的红外线越强，有时物体温度较低，不发射红外线，导致无法使用B.紫外线的频率比可见光低，医学中常用于杀菌消毒，长时间照射人体可能损害健康C.𝑋射线、𝛾射线频率较高，波动性较强，粒子性较弱，较难发生光电效应D.手机通信使用

的是无线电波，其波长较长，更容易观察到衍射现象【答案】D【解析】解：A、人们利用红外线来测温，是利用红外线的热效应，体温越高人体发射的红外线越强，温度较低，仍发射红外线，故A错误；B、由电磁波长频率关系f=cλ结合图示知，紫外线的频率比

可见光高，医学中常用于杀菌消毒，长时间照射人体可能损害健康，故B错误；C、由光电效应方程Ek=hγ−W0知，频率越大越容易发生光电效应，X射线、γ射线频率较高，易发生光电效应，故C错误；D、无线电波波长较长，物体和障碍物尺寸很容易接近无限电波波长，容易观察到衍射现象，故

D正确。故选：D。不同温度下红外线辐射强弱不同；电磁波长频率关系f=cλ；光电效应方程Ek=hγ−W0分析；波长长的波容易发生衍射现象。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.对于下列生活中的现象与物理解释对应准确的是()A.一些昆虫可以停在水面上，是因为昆虫受到水的浮力等于昆虫的重力B.蔗糖受潮后粘在一起形成糖块，看起来没有确定的几何形状，是因为受潮形成的糖块为多晶体C.酱油卤鸡蛋，是因为酱油的色素分子扩散进入

鸡蛋内D.种植农作物进行土壤锄松保存地下水分，是因为松土保持了土壤里的毛细管便于毛细现象发生【答案】BC【解析】A.一些昆虫可以停在水面上，是因为水的表面张力原因，故A错误；B.蔗糖受潮后粘在一起形成糖块，受潮形成的糖块为多晶体，没有确定的几何形状

，故B正确；C.酱油卤鸡蛋，是因为酱油的色素分子扩散进入鸡蛋内，故C正确；D.种植农作物进行土壤锄松保存地下水分，是因为松土破坏了土壤里的毛细管，防止毛细现象发生，故D错误。故选BC。15.不同波长的电磁波具有不同的特性，在科研、生产和生活中有广泛的应用。𝑎、𝑏两单色光在电磁波谱

中的位置如图所示。下列说法正确的是()A.若𝑎、𝑏光均由氢原子能级跃迁产生，产生𝑎光的能级能量差大B.若𝑎、𝑏光分别照射同一小孔发生衍射，𝑎光的衍射现象更明显C.若𝑎、𝑏光分别照射同一光电管发生光电效

应，𝑎光的遏止电压高D.若𝑎、𝑏光分别作为同一双缝干涉装置光源时，𝑎光的干涉条纹间距大【答案】BD【解析】由图中a、b两单色光在电磁波谱中的位置，判断出a光的波长λa大于b光的波长λb，a光的频率νa小于b

光的频率νb。A.若a、b光均由氢原子能级跃迁产生，根据玻尔原子理论的频率条件hν=En−Em可知产生a光的能级能量差小，故A错误；B.若a、b光分别照射同一小孔发生衍射，根据发生明显衍射现象的条件，a光的衍射现象更明显，故B正确；C.在分别照射同一光电管发生光电效应时，根据爱因斯坦光电效应方

程eUc=Ek=hν−W0可知a光的遏止电压低，故C错误；D.a、b光分别作为同一双缝干涉装置光源时，相邻两条亮纹或暗纹的中心间距Δx=ldλ可知a光的干涉条纹间距大，故D正确。故选BD。非选择题部分三、实验题（本大题共3小题

，共16.0分）16.在探究物体质量一定时加速度与力的关系实验中，小明同学做了如图甲所示的实验改进，在调节桌面水平后，添加了力传感器来测细线中的拉力。(1)实验时，下列操作或说法正确的是______。A.需要用天平测出砂和砂桶的总质量B.小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带

，同时记录拉力传感器的示数C.选用电磁打点计时器比选用电火花计时器实验误差小D.为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量(2)实验得到如图乙所示的纸带，已知打点计时器使用的交流电源的频率为50H

z，相邻两计数点之间还有四个点未画出，由图中的数据可知，小车运动的加速度大小是______m/s2。(计算结果保留三位有效数字)(3)由实验得到小车的加速度𝑎与力传感器示数𝐹的关系如图丙所示。则小车与轨道的滑动摩擦力𝐹f=____

__N。【答案】(1)B；(2)2.40；(3)1.0。【解析】(1)A、实验用力传感器来测细线中的拉力，不需要再测量沙和沙桶的质量，故A错误；B、小车靠近打点计时器，先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再释放

小车，打出一条纸带，同时记录拉力传感器的示数，故B正确；C、选用电火花计时器比选用电磁打点计时器时阻力小，所以实验误差小，故C错误；D、实验用力传感器来测细线中的拉力，不用沙和沙桶的总质量作为细线中的拉力了。因此不需要沙和沙桶的总质量远小于小车

的质量，故D错误。故选B。(2)两个计数点间时间间隔为T=5×0.02s=0.1s；小车做匀变速运动，根据Δx=aT2可得，a=xBD−xOB4T2=xOD−2xOB4T2≈2.40m/s2。(3)根据牛顿第二定律2F−Ff=ma，由图像可知，a=0时，F=0.5N，解得Ff=1

.0N。故答案为：(1)B；(2)2.40；(3)1.0。17.(1)用螺旋测微器测量某金属丝直径时的刻度位置如图所示，从图中读出金属丝的直径为___________𝑚𝑚。用游标卡尺可以测量某些工件的外径。在测量时，示数如图所示，则读数分别为___________𝑚

𝑚。(2)在“测定金属丝的电阻率”的实验中，如果测出金属丝接入电路的长度𝑙、直径𝑑和金属丝接入电路时的电流𝐼和其两端的电压𝑈，就可求出金属丝的电阻率。用以上实验中直接测出的物理量来表示电阻率，其表达式为𝜌=___________。(3)在此实验中，金属丝的电阻

大约为4𝛺，在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测电丝外，选用了如下实验器材：A.直流电源：电动势约4.5𝑉，内阻不计；B.电流表𝐴：量程0～0.6𝐴，内阻约0.125𝛺；C.电压表𝑉：量程0～3𝑉，内

阻约3𝑘𝛺；D.滑动变阻器𝑅：最大阻值10𝛺；E.开关、导线等。在以下可供选择的实验电路中，应该选图___________(填“甲”或“乙”)，选择的接法为___________接法(填“内”或“外”)，此接法

测得的电阻值将___________(填“大于”“小于”或“等于”)被测电阻的实际阻值。(4)根据下实物图的连线。在闭合开关𝑆前，滑动变阻器的滑片应置在___________(填“最左”或“最右”)端。【答案】(1)0.680；29.8(2)πd2U4π(3)甲;

外;小于(4)最左【解析】(1)螺旋测微器的精度为0.001mm，由图示螺旋测微器可知，其示数为：0.5mm+18.0×0.01mm=0.680mm；游标卡尺的读数为：2.9cm+8×0.1mm=29.8

mm；(2)导体电阻：R=UI，由电阻定律可知：R=ρLS=ρLπ(d2)2，电阻率：ρ=πUd24π；(3)由题意可知，电压表内阻远大于待测电阻阻值，采用电流表外接法，应选择图甲所示电路；电流表选择外接法，由于电压表的分流作用，所测电流偏大，由欧姆定律可知电阻测量值

小于真实值；(4)滑动变阻器采用限流接法，为保护电路滑片应置于滑片左端；18.在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中：(1)在“油膜法”估测分子大小的实验中，体现的物理思想方法是______。(用序号字母填写)A.理想模型法𝐵.控制变

量法𝐶.等效替代法(2)实验中所用的油酸酒精溶液为1000𝑚𝐿溶液中有纯油酸2𝑚𝐿，用量筒测得1𝑚𝐿上述溶液为100滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开，油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图甲所示，图中正方形方格的边长为2𝑐𝑚，油膜所占方格数约为80个，可以估算出

油膜的面积是______𝑚2(结果保留两位有效数字)，由此估算出油酸分子的直径是______𝑚(结果保留三位有效数字)。(3)在一次实验中由于痱子粉撒得过多，得到了如图乙所示的油膜，如果按此油膜来计算分子直径，你认为测量结果相对真实值会____

__(填“偏大”“偏小”或“无系统误差”)。【答案】(1)A;(2)0.032；6.25×10−10；(3)偏大。【解析】(1)在“油膜法”估测分子大小的实验中，体现的物理思想方法是理想模型法；(2)正方形方格的

边长为2cm，油膜所占方格数约为80个，则S=(2×10−2)2×80m2=0.032m2；每滴油酸酒精溶液中含有的纯油酸的体积约为V=1100×21000mL=2×10−5mL=2×10−11m3，油酸

分子直径约为：d=VS=2×10−110.032m=6.25×10−10m(3)所撒的痱子粉过厚，油酸分子无法充分展开，最终的面积会偏小，测量结果偏大。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）19.小颜同学想用刻度尺来显示温度，他的做法如图所示，一导热气缸、平台及0刻线在左边的刻度尺均水平固定。一厚度不计的活塞，封闭了一定质量的空气(可视为理想气体)，与活塞连接的带有指针的轻杆可随活塞左右

移动，轻杆水平，指针竖直向下指向刻度尺上的刻度线。开始时，被测温度为27℃，大气压𝑝0=75𝑐𝑚𝐻𝑔，活塞静止，空气柱长度为8𝑐𝑚，指针指在刻度尺上的3𝑐𝑚处。不计一切摩擦，大气压保持不变，𝑇=𝑡+273�

�。求：(1)用外力缓慢向左推动活塞，当指针指到0刻线时，封闭气体压强多大；(2)撤去外力，随被测温度的变化，刻度尺上7𝑐𝑚处应标为多少摄氏度。【答案】解：(1)开始时气体的压强p0=75cmHg体积V0=

l0S=8ST0=300K用外力缓慢向左推动活塞，则气体温度不变，当指针指到0刻线时气体体积V1=l1S=5S根据玻意耳定律可知p0V0=p1V1解得：p1=120cmHg；(2)刻度尺上7cm时，压强等于初态压强，体积V2=l2S=(8+4)S=12S根据盖—吕萨克定律可知V0T0=V

2T2解得T2=450K=177℃。答：(1)用外力缓慢向左推动活塞，当指针指到0刻线时，封闭气体压强为120cmHg；(2)撤去外力，随被测温度的变化，刻度尺上7cm处应标为177摄氏度。20.滑板运动是极限运动的鼻祖，许多极限运动项目均由滑板项目延伸而来，如图

是滑板运动的轨道。𝐵𝐶和𝐷𝐸是竖直平面内的两段光滑的圆弧型轨道，𝐵𝐶的圆心为𝑂点，圆心角𝜃=60∘，半径𝑂𝐶与水平轨道𝐶𝐷垂直，滑板与水平轨道间的动摩擦因数𝜇=0.4。某运动员从轨道上的𝐴点以𝑣=4𝑚/𝑠的速度水平滑出，在𝐵点

刚好沿着轨道的切线方向滑入圆弧轨道𝐵𝐶，经𝐶𝐷轨道后冲上𝐷𝐸轨道，到达𝐸点时速度减为零，然后返回。已知运动员和滑板的总质量为𝑚=60𝑘𝑔，𝐵、𝐸两点与水平轨道𝐶𝐷的竖直高度分别为ℎ=2𝑚和𝐻=3𝑚。(𝑔

=10𝑚/𝑠2)求：(1)运动员从𝐴点运动到𝐵点的过程中，到达𝐵点时的速度大小𝑣𝐵;(2)水平轨道𝐶𝐷的长度𝐿;(3)通过计算说明，第一次返回时，运动员能否回到𝐵点?如能，求出回到𝐵

点时速度的大小。如果不能，求出最后停止的位置距𝐶点的距离。【答案】(1)运动员从A点运动到B的过程中做平抛运动，到达B点时，其速度沿着B点的切线方向，根据三角形定则可知，物体到达B点的速度为vB=vcos60∘，

解得vB=8m/s；(2)从B到E，由动能定理得mgh−μmgL−mgH=0−12mvB2，代入数值得L=5.5m；(3)令运动员能到达左侧的最大高度为h′，从E点到第一次返回到左侧最高处，由动能定理得mgH−μmgL−mgh′=0，

解得h′=0.8m<2m，故运动员不能回到B点。设运动员从E点开始返回后，在CD段滑行的路程为s，全过程由能量守恒定律得mgH=μmgs，解得总路程s=7.5m，由于L=5.5m所以可得运动员最后停止的位置距C点2m处。21.中国高铁技术世界领先，被网友称为中国现代版的“四大发明”之一，其运行过程

十分平稳使得国内外网友啧啧称赞。如图所示为某科研小组设计的电磁阻尼辅助刹车装置的原理示意图，固定在车厢底部的矩形超导线圈可以在智能系统控制下产生沿竖直方向的、磁感应强度大小为𝐵的匀强磁场。在火车运行的平直轨道上，依次间隔分布着足够多

与轨道固连的𝑛匝矩形金属线圈，每个线圈的电阻都为𝑅，长度和间隔均为𝑑，宽度为𝑙。设火车以初速度𝑣0无动力滑行进入减速区域，经时间𝑡停止运动，超导线圈的长和宽也分别为𝑑和𝑙，火车整体的质量为𝑚，运动过程中受到的摩擦阻力和空气阻力的合力恒为重力的𝑘倍，求：(1)火车刚进

入减速区域时加速度𝑎的大小;(2)火车减速过程中所经历的矩形线圈个数𝑁;(3)火车减速过程中克服安培力做的功𝑊。【答案】解：(1)火车刚进入减速区域时有E=nBlv0，根据闭合电路欧姆定律I=ER，根据牛顿第二定律有nBIl+kmg=ma，联立可得a=(nBl)2v

0mR+kg。(2)设火车开始减速到停止所发生的位移为x，根据动量定理有nBIlt+kmgt=mv0，根据法拉第电磁感应定律有E=nΔΦΔt=nBlxt，根据闭合电路欧姆定律有I=ER，联立解得x=(v0−kgt)mR(n

Bl)2，N=x2d=(v0−kgt)mR2d(nBl)2。(3)对火车减速过程，根据能量守恒定律有W+kmgx=12mv02，解得W=12mv02−km2gR(v0−kgt)(nBl)222.如图，粒子源发射质量为𝑚，电荷量为+𝑞的离子，经加速后以速度𝑣

沿水平方向进入速度选择器、磁分析器和电场偏转系统最后打在𝑥𝑂𝑦平面上。速度选择器为四分之一圆环的辐向电场，方向指向𝑂′，沿中轴线上的两端𝑀和𝑁中心位置处各有一个小孔，圆环内外半径分别为𝐿和3𝐿。离子从𝑀孔穿出

后进入磁分析器，磁分析器也是一样的四分之一圆环，其圆心和电场圆心𝑂′重叠，内部分布垂直纸面向内的匀强磁场，离子经磁场偏转后从𝑃𝑄出口(包含𝑃、𝑄两点)离开。之后进入电场偏转区，此处分布有垂直纸面向外的匀强电场，电

场强度与速度选择器中心轴线处大小相等，离子经匀强电场偏转后打在𝑥𝑂𝑦平面上，𝑥𝑂𝑦平面距𝑃𝑄距离为2𝐿，其中圆环中轴线刚好正对𝑂点。求：(1)电场偏转区场强𝐸的大小；(2)要保证离子能顺利通过磁分析器，磁感应强度𝐵的取值范围；(3)若磁分析器中

的磁场强度为𝐵1=4𝑚𝑣13𝑞𝐿时，离子落在𝑥𝑂𝑦平面上的坐标，用(𝑥,𝑦)表示，并写出计算过程。【答案】(1)根据牛顿第二定律有qE=mv22L解得：E=mv22qL(2)当离子从P点飞出时，设离子的运动半径为R1，

根据几何关系有(2L−R1)2+L2=R12解得：R1=54L·根据牛顿第二定律有qvB=mv2R解得：B1=4mv5qL当离子从Q点飞出时，设离子的运动半径为R2据几何关系有(R2−2L)2+(3L)2=R22解得R2=134L解得B2=4mv13qL磁感应强度B的取值范围是4m

v13qL《≤B≤4mv5qL(3)离子从P点飞出时速度方向与水平方向的夹角θ的余弦值为cosθ=3LR2=1213离子在电场力的作用下沿x方向做匀加速直线运动，加速度大小为a=qEm=v22L离子从P点到xOy平面的运动的时间为t=2Lvcosθ=3LR2=13L6v根据运动学规律可得·

x=12at2=169L144根据几何关系可得y=L+Ltanθ=11L6所以离子落在xOy平面上的坐标为(169L144,11L6)