2023年高考浙江卷物理試題（解析版）

2023年高考浙江卷物理試題（1月）

學(xué)校:姓名：班級(jí):考號(hào)：

一、單選題

?.下列屬于國際單位制中基本單位符號(hào)的是（）

A.JB.KC.WD.Wb

【答案】B

【詳解】國際單位制中的七個(gè)基本單位是千克、米、秒、安培、開爾文、坎德拉、摩爾，

符號(hào)分別是kg、m、s、A、K、cd、mol,其余單位都屬于導(dǎo)出單位。

故選B。

2.如圖所示，輕質(zhì)網(wǎng)兜兜住重力為G的足球，用輕繩掛于光滑豎直墻壁上的A點(diǎn)，輕

繩的拉力為耳，墻壁對(duì)足球的支持力為入，則（）

A.不<乙B-4=心

C.Fτ>GD.Fτ=G

【答案】C

【詳解】對(duì)網(wǎng)兜和足球受力分析，設(shè)輕繩與豎直墻面夾角為仇由平衡條件

Gj

,&=Gtane

cosθSing

可知

Fr>G,FT>FN

故選C。

3.“神舟十五號(hào)”飛船和空間站“天和”核心艙成功對(duì)接后，在軌運(yùn)行如圖所示，則（)

A.選地球?yàn)閰⒖枷?，“天和”是靜止的

B.選地球?yàn)閰⒖枷?，“神舟十五?hào)”是靜止的

C.選“天和''為參考系，“神舟十五號(hào)”是靜止的

D.選“神舟十五號(hào)”為參考系，“天和”是運(yùn)動(dòng)的

【答案】C

【詳解】AB.“神舟十五號(hào)”飛船和空間站“天和”核心艙成功對(duì)接后，在軌繞地球做圓周

運(yùn)動(dòng)，選地球?yàn)閰⒖枷?，二者都是運(yùn)動(dòng)的，AB錯(cuò)誤；

CD.“神舟十五號(hào)”飛船和空間站“天和”核心艙成功對(duì)接后，二者相對(duì)靜止，C正確，D

錯(cuò)誤。

故選C。

4.一位游客正在體驗(yàn)蹦極，綁上蹦極專用的橡皮繩后從跳臺(tái)縱身而下。游客從跳臺(tái)下

落直到最低點(diǎn)過程中（）

A.彈性勢(shì)能減小B.重力勢(shì)能減小

C.機(jī)械能保持不變D.繩一繃緊動(dòng)能就開始減小

【答案】B

【詳解】游客從跳臺(tái)下落，開始階段橡皮繩未拉直，只受重力作用做勻加速運(yùn)動(dòng)，下落

到一定高度時(shí)橡皮繩開始繃緊，游客受重力和向上的彈力作用，彈力從零逐漸增大，游

客所受合力先向下減小后向上增大，速度先增大后減小，到最低點(diǎn)時(shí)速度減小到零，彈

力達(dá)到最大值。

A.橡皮繩繃緊后彈性勢(shì)能一直增大，A錯(cuò)誤：

B.游客高度一直降低，重力一直做正功，重力勢(shì)能一直減小，B正確；

C.下落階段橡皮繩對(duì)游客做負(fù)功，游客機(jī)械能減少，轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能，C錯(cuò)誤：

D.繩剛繃緊開始一段時(shí)間內(nèi)，彈力小于重力，合力向下做正功，游客動(dòng)能在增加；當(dāng)

彈力大于重力后，合力向上對(duì)游客做負(fù)功，游客動(dòng)能逐漸減小，D錯(cuò)誤。

故選Bo

5.如圖所示，在考慮空氣阻力的情況下，一小石子從。點(diǎn)拋出沿軌跡。PQ運(yùn)動(dòng)，其中

P是最高點(diǎn)。若空氣阻力大小與瞬時(shí)速度大小成正比，則小石子豎直方向分運(yùn)動(dòng)的加速

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度大?。?

A.。點(diǎn)最大B.P點(diǎn)最大

C.Q點(diǎn)最大D.整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程保持不變

【答案】A

【詳解】由于空氣阻力大小與瞬時(shí)速度大小成正比，小石子在。點(diǎn)時(shí)速度斜向上方，此

時(shí)速度最大，空氣阻力斜向下方最大，上升過程與豎直方向夾角最小，故此時(shí)空氣阻力

分解在豎直方向最大，根據(jù)牛頓第二定律可知此時(shí)豎直方向分運(yùn)動(dòng)的加速度最大。

故選A。

6.主動(dòng)降噪耳機(jī)能收集周圍環(huán)境中的噪聲信號(hào)，并產(chǎn)生相應(yīng)的抵消聲波，某一噪聲信

號(hào)傳到耳膜的振動(dòng)圖像如圖所示，取得最好降噪效果的抵消聲波（聲音在空氣中的傳播

速度為340m∕s）（）

A.振幅為2A

B.頻率為IOOHZ

C.波長應(yīng)為1.7m的奇數(shù)倍

D.在耳膜中產(chǎn)生的振動(dòng)與圖中所示的振動(dòng)同相

【答案】B

【詳解】主動(dòng)降噪耳機(jī)是根據(jù)波的干涉條件，抵消聲波與噪聲的振幅、頻率相同，相位

相反，疊加后才能相互抵消來實(shí)現(xiàn)降噪的。

A.抵消聲波與噪聲的振幅相同，也為A,A錯(cuò)誤；

B.抵消聲波與噪聲的頻率相同，由

/=I=IOOHz

T

B正確；

C.抵消聲波與噪聲的波速、頻率相同，則波長也相同，為

Λ=vT=340×0.01m=3.4m

C錯(cuò)誤；

D.抵消聲波在耳膜中產(chǎn)生的振動(dòng)與圖中所示的振動(dòng)反相，D錯(cuò)誤。

故選B

7.如圖甲所示,一導(dǎo)體桿用兩條等長細(xì)導(dǎo)線懸掛于水平軸00',接入電阻R構(gòu)成回路.導(dǎo)

體桿處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，將導(dǎo)體桿從豎直位置拉開小角度由靜止釋放，導(dǎo)體桿

開始下擺。當(dāng)R=%時(shí)，導(dǎo)體桿振動(dòng)圖像如圖乙所示。若橫縱坐標(biāo)皆采用圖乙標(biāo)度，則

當(dāng)R=2Λ0時(shí)-，導(dǎo)體桿振動(dòng)圖像是（）

【答案】B

【詳解】導(dǎo)體桿切割磁感線時(shí)，回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，由楞次定律可得，導(dǎo)體桿受到的

安培力總是阻礙導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)。當(dāng)R從Ro變?yōu)?人時(shí)，回路中的電阻增大，則電流減小，

導(dǎo)體桿所受安培力減小，即導(dǎo)體桿在擺動(dòng)時(shí)所受的阻力減弱，所桿從開始擺動(dòng)到停止,

運(yùn)動(dòng)的路程和經(jīng)歷的時(shí)間變長。

故選Bo

8.某興趣小組設(shè)計(jì)的測(cè)量大電流的裝置如圖所示，通有電流/的螺繞環(huán)在霍爾元件處

產(chǎn)生的磁場B=A",通有待測(cè)電流/，的直導(dǎo)線仍垂直穿過螺繞環(huán)中心，在霍爾元件處

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產(chǎn)生的磁場*=ZJ?調(diào)節(jié)電阻R當(dāng)電流表示數(shù)為/。時(shí)，元件輸出霍爾電壓UH為零,

【答案】D

【詳解】根據(jù)安培定則可知螺繞環(huán)在霍爾元件處產(chǎn)生的磁場方向向下，則要使元件輸出

霍爾電壓UH為零，直導(dǎo)線必在霍爾元件處產(chǎn)生的磁場方向應(yīng)向上，根據(jù)安培定則可知

待測(cè)電流/'的方向應(yīng)該是b→α;元件輸出霍爾電壓UH為零，則霍爾元件處合場強(qiáng)為0,

所以有

解得

廠=}/。

K2

故選D。

9.宇宙射線進(jìn)入地球大氣層與大氣作用會(huì)產(chǎn)生中子，中子與大氣中的氮14會(huì)產(chǎn)生以下

核反應(yīng)：-N+J,n→?4C+lH,產(chǎn)生的rC能自發(fā)進(jìn)行/衰變，其半衰期為5730年，利

用碳14的衰變規(guī)律可推斷古木的年代.下列說法正確的是（）

A.『C發(fā)生夕衰變的產(chǎn)物是；N

B.。衰變輻射出的電子來自于碳原子的核外電子

C.近年來由于地球的溫室效應(yīng)，引起的半衰期發(fā)生微小變化

D.若測(cè)得一古木樣品的『C含量為活體植物的,，則該古木距今約為11460年

【答案】D

【詳解】A.根據(jù)

64C→;4N+>

即AC發(fā)生/衰變的產(chǎn)物是;4N,選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B.β衰變輻射出的電子來自于原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子時(shí)放出的電子,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;

C.半衰期是核反應(yīng)，與外界環(huán)境無關(guān)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

D.若測(cè)得一古木樣品的含量為活體植物的;，可知經(jīng)過了2個(gè)半衰期，則該古木

距今約為5730x2年=11460年，選項(xiàng)D正確。

故選D。

10.太陽系各行星幾乎在同一平面內(nèi)沿同一方向繞太陽做圓周運(yùn)動(dòng).當(dāng)?shù)厍蚯『眠\(yùn)行到

某地外行星和太陽之間，且三者幾乎排成一條直線的現(xiàn)象，稱為“行星沖日”，已知地球

及各地外行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道半徑如下表:

行星名稱地球火星木星上星天王星海王星

軌道半徑R/AU1.01.55.29.51930

則相鄰兩次“沖日”時(shí)間間隔約為（）

A.火星365天B.火星800天

C.天王星365天D.天王星800天

【答案】B

【詳解】根據(jù)開普勒第三定律有

A=Zi

解得

T=J*）4

VK地

設(shè)相鄰兩次“沖日”時(shí)間間隔為，，則

2%=（紅-紅）t

?T

解得

由表格中的數(shù)據(jù)可得

*800天

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≈369天

故選Bo

11.被譽(yù)為“中國天眼”的大口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡已發(fā)現(xiàn)660余顆新脈沖星，領(lǐng)先世界。

天眼對(duì)距地球?yàn)橐业奶祗w進(jìn)行觀測(cè)，其接收光子的橫截面半徑為凡若天體射向天眼的

輻射光子中，有機(jī)〃<1）倍被天眼接收，天眼每秒接收到該天體發(fā)出的頻率為V的N個(gè)

光子。普朗克常量為人，則該天體發(fā)射頻率為V光子的功率為（）

4NFhv2NlJhvηl}hvηl）hv

Kr~Rψ4RγNWN

【答案】A

【詳解】設(shè)天體發(fā)射頻率為V光子的功率為P,由題意可知

2

r,7TR

PtX-------T×n=Nnv

4乃乃

其中Hls,解得

C4N%v

P--------

RF

故選Ao

12.如圖所示，示波管由電子槍豎直方向偏轉(zhuǎn)電極YY二水平方向偏轉(zhuǎn)電極XX，和熒光

屏組成。電極XX'的長度為/、間距為d、極板間電壓為U,YY'極板間電壓為零，電子

槍加速電壓為IOa電子剛離開金屬絲的速度為零，從電子槍射出后沿oo'方向進(jìn)入偏

轉(zhuǎn)電極。已知電子電荷量為e,質(zhì)量為，則電子（）

A.在XX，極板間的加速度大小為——

m

B.打在熒光屏?xí)r，動(dòng)能大小為IIeU

C.在XX，極板間受到電場力的沖量大小為技嬴7

D.打在熒光屏?xí)r，其速度方向與00,連線夾角α的正切tana=R

20d

【答案】D

【詳解】A.由牛頓第二定律可得，在XX'極板間的加速度大小

eEeU

a*=—=--

mmd

A錯(cuò)誤；

B.電子電極XX'間運(yùn)動(dòng)時(shí)，有

V=a

I

t---

V2

電子離開電極XX'時(shí)的動(dòng)能為

(I2

電子離開電極XX'后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以打在熒光屏?xí)r,動(dòng)能大小為eu10+—?

I40d^

B錯(cuò)誤；

C.在XX'極板間受到電場力的沖量大小

C錯(cuò)誤；

D.打在熒光屏?xí)r，其速度方向與00,連線夾角a的正切

VI

tana=x—=-----

匕204

D正確。

故選D。

13.如圖所示為一斜邊鍍銀的等腰直角棱鏡的截面圖。一細(xì)黃光束從直角邊AB以角度占

入射，依次經(jīng)AC和BC兩次反射，從直角邊AC出射。出射光線相對(duì)于入射光線偏轉(zhuǎn)

了a角，則a()

A.等于90。B.大于90。

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C.小于90。D.與棱鏡的折射率有關(guān)

【答案】A

【詳解】如圖所示

Sine

n=------

SinS

設(shè)光線在BC邊的入射角為夕，光線在AC邊的入射角為，折射角為i；由反射定律和

幾何知識(shí)可知

β+φ=45°

β+2φ+r=90°

聯(lián)立解得

r=β

根據(jù)折射定律可得

sinisini

------=-------=n

sinrsinβ

可得

i=θ

過。點(diǎn)做出射光的平行線，則該平行線與AB的夾角為。，由幾何知識(shí)可知，入射光與

出射光的夾角為90。。

故選Ao

二、多選題

14.下列說法正確的是（）

A.利用電容傳感器可制成麥克風(fēng)

B.物體受合外力越大，則動(dòng)量變化越快

C.利用紅外傳感器可制成商場的自動(dòng)門

D.牛頓運(yùn)動(dòng)定律不適用，則動(dòng)量守恒定律也不適用

【答案】ABC

【詳解】A.聲音使振動(dòng)膜片振動(dòng)，改變兩極板間距離，使聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，則

可以利用電容傳感器可制成麥克風(fēng)，故A正確；

B.由動(dòng)量定理有

可得

包=R

ta

可知，物體受合外力越大，則動(dòng)量變化越快，故B正確；

C.人體可以向外界釋放紅外線，感應(yīng)裝置接收到紅外線后，可以開門，則可以利用紅

外傳感器可制成商場的自動(dòng)門，故C正確；

D.牛頓運(yùn)動(dòng)定律只適用于宏觀低速問題，不適用于微觀高速問題。而動(dòng)量守恒定律既

適用于低速宏觀問題，也適用于高速微觀問題，故D錯(cuò)誤。

故選ABC0

15.氫原子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)，會(huì)產(chǎn)生四種頻率的可見光，其光譜如圖1所示。

氫原子從能級(jí)6躍遷到能級(jí)2產(chǎn)生可見光I,從能級(jí)3躍遷到能級(jí)2產(chǎn)生可見光II。用

同一雙縫干涉裝置研究兩種光的干涉現(xiàn)象，得到如圖2和圖3所示的干涉條紋。用兩種

光分別照射如圖4所示的實(shí)驗(yàn)裝置，都能產(chǎn)生光電效應(yīng)。下列說法正確的是（)

紫紅

圖1

圖2

IllllllllIn

圖3

A.圖1中的HlI對(duì)應(yīng)的是I

B.圖2中的干涉條紋對(duì)應(yīng)的是∏

C.I的光子動(dòng)量大于∏的光子動(dòng)量

D.尸向α移動(dòng)，電流表示數(shù)為零時(shí)I對(duì)應(yīng)的電壓表示數(shù)比H的大

【答案】CD

【詳解】根據(jù)題意可知。氫原子發(fā)生能級(jí)躍遷時(shí)，由公式可得

E-E,=hv=-

mlnλ

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可知，可見光I的頻率大，波長小，可見光H的頻率小，波長大。

A.可知，圖I中的H（I對(duì)應(yīng)的是可見光∏,故A錯(cuò)誤；

B.由公式有，干涉條紋間距為

Ax=A-

d

由圖可知，圖2中間距較小，則波長較小，對(duì)應(yīng)的是可見光I,故B錯(cuò)誤；

C.根據(jù)題意，由公式可得，光子動(dòng)量為

hvh

可知，I的光子動(dòng)量大于π的光子動(dòng)量，故C正確；

D.根據(jù)光電效應(yīng)方程及動(dòng)能定理可得

eUc=hv-W0

可知，頻率越大，遏止電壓越大，則P向“移動(dòng)，電流表示數(shù)為零時(shí)I對(duì)應(yīng)的電壓表示

數(shù)比∏的大，故D正確。

故選CD。

三、實(shí)驗(yàn)題

16.在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示。

Sl

①需要的實(shí)驗(yàn)操作有（多選）；

A.調(diào)節(jié)滑輪使細(xì)線與軌道平行

B.傾斜軌道以補(bǔ)償阻力

C.小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器靜止釋放

D.先接通電源再釋放小車

②經(jīng)正確操作后打出一條紙帶，截取其中一段如圖2所示。選取連續(xù)打出的點(diǎn)0、1、2、

3、4為計(jì)數(shù)點(diǎn)，則計(jì)數(shù)點(diǎn)1的讀數(shù)為cm。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電源的

頻率為50Hz,則打計(jì)數(shù)點(diǎn)2時(shí)小車的速度大小為：m/s（結(jié)果保留3位有

效數(shù)字）。

?0?12?3?4?

μιιι∣ιιιι∣ιιιι∣ιιιψιll∣ιllι∣lιιι∣ιιιι∣ιιιι∣ιιιψιιι∣ιιιι∣ιιιι∣ιιlι∣lιll∣llιl∣llιl∣lιιι∣ιιιι∣ιιιιμιιι∣ιιιι∣ιιιι∣ιιιι∣

0cm123456789101112

圖2

【答案】ACD2.751.48

【詳解】①[1]A?實(shí)驗(yàn)需要調(diào)節(jié)滑輪使細(xì)線與軌道平行，選項(xiàng)A正確；

B.該實(shí)驗(yàn)只要使得小車加速運(yùn)動(dòng)即可，不需要傾斜軌道補(bǔ)償阻力，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

C.為了充分利用紙帶，則小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器靜止釋放，選項(xiàng)C正確；

D.先接通電源再釋放小車，選項(xiàng)D正確。

故選ACD。

②⑵⑶計(jì)數(shù)點(diǎn)1的讀數(shù)為2.75cm。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電源的頻率為50Hz,則

打點(diǎn)周期T=0.02s,則打計(jì)數(shù)點(diǎn)2時(shí)小車的速度大小為

X（8.65-2.75）×IO-2,一。,

%=-1131=------------------------m∕s=1.48m∕s

22T0.04

17.“探究向心力大小的表達(dá)式”實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。

①采用的實(shí)驗(yàn)方法是

A.控制變量法B.等效法C.模擬法

②在小球質(zhì)量和轉(zhuǎn)動(dòng)半徑相同的情況下，逐漸加速轉(zhuǎn)動(dòng)手柄到一定速度后保持勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。

此時(shí)左右標(biāo)尺露出的紅白相間等分標(biāo)記的比值等于兩小球的之比（選填“線速

度大小”、"角速度平方”或“周期平方”）；在加速轉(zhuǎn)動(dòng)手柄過程中，左右標(biāo)尺露出紅白相

間等分標(biāo)記的比值（選填“不變”、“變大”或“變小”）。

【答案】A角速度平方不變

【詳解】①⑴本實(shí)驗(yàn)先控制住其它幾個(gè)因素不變，集中研究其中一個(gè)因素變化所產(chǎn)生的

影響，采用的實(shí)驗(yàn)方法是控制變量法；

故選Ao

②⑵標(biāo)尺上露出的紅白相間的等分格數(shù)之比為兩個(gè)小球所受向心力的比值，根據(jù)

F=mrω^

在小球質(zhì)量和轉(zhuǎn)動(dòng)半徑相同的情況下，可知左右標(biāo)尺露出的紅白相間等分標(biāo)記的比值等

試卷第12頁，共23頁

于兩小球的角速度平方之比。

⑶小球質(zhì)量和轉(zhuǎn)動(dòng)半徑相同的情況下，由于兩球線速度相同，根據(jù)

V

ω=-

R

可知兩球角速度相同；又根據(jù)

j-?2

r=mrω

可知向心力之比為1：I,逐漸加大手柄的轉(zhuǎn)速，左右標(biāo)尺露出的紅白相間等分標(biāo)記的

比值不變。

18.在“測(cè)量金屬絲的電阻率''實(shí)驗(yàn)中：

（1）測(cè)量一段金屬絲電阻時(shí)所用器材和部分電路連線如圖1所示，圖中的導(dǎo)線〃端應(yīng)

與（選填“一”、“0.6”或“3”）接線柱連接，6端應(yīng)與（選填“一”、“0.6”

或“3”）接線柱連接。開關(guān)閉合前，圖1中滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)置于（選填“左”

或“右”）端。

圖1

（2）合上開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，得到多組U和/數(shù)據(jù)。甲同學(xué)由每組U、/數(shù)據(jù)計(jì)算

電阻，然后求電阻平均值；乙同學(xué)通過U-/圖像求電阻。則兩種求電阻的方法更合理

的是（選填“甲”或"乙”）。

（3）兩同學(xué)進(jìn)一步探究用銀信絲將滿偏電流4=30（）μA的表頭G改裝成電流表。如圖2

所示，表頭G兩端并聯(lián)長為L的銀銘絲，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使表頭G滿偏，毫安表示數(shù)

為/。改變L,重復(fù)上述步驟，獲得多組/、工數(shù)據(jù)，作出/-1圖像如圖3所示。

■//mA

則圖像斜率左=mA?m.若要把該表頭G改裝成量程為9mA的電流表，需

L.

要把長為m的銀銘絲并聯(lián)在表頭G兩端。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

【答案】0.60.6左乙2.1/2.2/2.3/2.4/2.5

0.24/0.25/0.26/0.27/0.28

【詳解】(I)UH2][3]實(shí)驗(yàn)中用兩節(jié)干電池供電，滑動(dòng)變阻器分壓式連接，電壓從零開

始調(diào)節(jié)，電流表選較小量程測(cè)量電流減小誤差，則圖中的導(dǎo)線α端應(yīng)與“0.6”接線柱連

接，電壓表測(cè)電阻兩端的電壓，則金屬絲的電阻較小，電流表外接誤差較小，故人端應(yīng)

與“0.6”接線柱連接。為了保護(hù)電表，開關(guān)閉合前，圖1中滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)置于左端。

(2)⑷做S/圖象可以將剔除偶然誤差較大的數(shù)據(jù),提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確程度，減少實(shí)驗(yàn)的

誤差，則乙同學(xué)通過UJ圖像求電阻，求電阻的方法更合理；

(3)[5]由圖像可知/-g圖像斜率

,7.4-5.8CC

k=-----------≈2.3mAA?m

3.1-2.4

[6]方法一：由電路可知

IJg=(IT話?

解得

IIgrS1

I=L1------

gPL

則

^r.fi-=?=2.3mA?m

P

若要把該滿偏電流為300μA表頭G改裝成量程為9mA的電流表，則并聯(lián)的電阻

Λ1=4=?

試卷第14頁，共23頁

解得

L≈0.26m

方法二：延長圖像可知，當(dāng)∕=9.0mA時(shí)可得

???,sm'

L

即

L≈0.26m

四、解答題

19.某探究小組設(shè)計(jì)了一個(gè)報(bào)警裝置，其原理如圖所示。在豎直放置的圓柱形容器內(nèi)用

面積S=IoOCm2、質(zhì)量，〃=Ikg的活塞密封一定質(zhì)量的理想氣體，活塞能無摩擦滑動(dòng)。

開始時(shí)氣體處于溫度北=300K、活塞與容器底的距離為=30cm的狀態(tài)A。環(huán)境溫度升

高時(shí)容器內(nèi)氣體被加熱，活塞緩慢上升d=3cm恰好到達(dá)容器內(nèi)的卡門處，此時(shí)氣體達(dá)

到狀態(tài)及活塞保持不動(dòng)，氣體被繼續(xù)加熱至溫度4=363K的狀態(tài)C時(shí)觸動(dòng)報(bào)警器。

從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程中氣體內(nèi)能增加了AU=158J。取大氣壓Po=O.99xl()Spa,求

氣體。

(1)在狀態(tài)B的溫度；

(2)在狀態(tài)C的壓強(qiáng)；

(3)由狀態(tài)A到狀態(tài)C過程中從外界吸收熱量Q。

【答案】(1)330K；(2)LlxlO5Pa;(3)188J

【詳解】(1)根據(jù)題意可知，氣體由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過程中，封閉氣體的壓強(qiáng)不

變,則有

TATB

解得

.=,n=330K

(2)從狀態(tài)A到狀態(tài)B的過程中，活塞緩慢上升，則

pBS=p0S+mg

解得

5

Pe=IxlOPa

根據(jù)題意可知，氣體由狀態(tài)B變化到狀態(tài)C的過程中，氣體的體積不變，則有

PB_=PC_

TlrTC

解得

PC=-B=LlxlO5Pa

，B

(3)根據(jù)題意可知，從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程中氣體對(duì)外做功為

叱)=PBSXh=30J

由熱力學(xué)第一定律有

AU=W+Q

解得

Q=AU+W=188J

20.一游戲裝置豎直截面如圖所示，該裝置由固定在水平地面上傾角8=37。的直軌道

AB、螺旋圓形軌道88E,傾角O=37。的直軌道EF、水平直軌道FG組成，除尸G段

外各段軌道均光滑，且各處平滑連接。螺旋圓形軌道與軌道A3、EF相切于B(E)處.凹

槽G”〃底面以水平光滑，上面放有一無動(dòng)力擺渡車，并緊靠在豎直側(cè)壁GH處，擺渡

車上表面與直軌道下FG、平臺(tái)JK位于同一水平面。已知螺旋圓形軌道半徑R=0.5m,

B點(diǎn)高度為1.2R,尸G長度LFG=2.5m,長度4=9m,擺渡車長度L=3m、質(zhì)量

機(jī)=Ikg。將一質(zhì)量也為，”的滑塊從傾斜軌道AB上高度∕ι=2.3m處靜止釋放,滑塊在FG

段運(yùn)動(dòng)時(shí)的阻力為其重力的0?2倍。(擺渡車碰到豎直側(cè)壁IJ立即靜止，滑塊視為質(zhì)點(diǎn)，

不計(jì)空氣阻力，sin37o≈0.6,cos37°=0.8)

(1)求滑塊過C點(diǎn)的速度大小vc和軌道對(duì)滑塊的作用力大小Fc.

(2)擺渡車碰到〃前，滑塊恰好不脫離擺渡車，求滑塊與擺渡車之間的動(dòng)摩擦因數(shù)〃；

(3)在(2)的條件下，求滑塊從G到J所用的時(shí)間心

試卷第16頁，共23頁

【答案】(1)vc=4m∕s,E=22N；(2)L=O.3；(3)∕=2.5s

【詳解】（1）滑塊從靜止釋放到C點(diǎn)過程，根據(jù)動(dòng)能定理可得

1?

mg(h-?.2R-R-Rcos0)=—

解得

vc=4m/s

滑塊過C點(diǎn)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律可得

F+mg=m

cR

解得

心=22N

（2）設(shè)滑塊剛滑上擺渡車時(shí)的速度大小為上從靜止釋放到G點(diǎn)過程，根據(jù)動(dòng)能定理

可得

12

mgh-0.2mgLFG=-tnv

解得

v=6m∕s

擺渡車碰到〃前，滑塊恰好不脫離擺渡車，說明滑塊到達(dá)擺渡車右端時(shí)剛好與擺渡車

共速不以滑塊和擺渡車為系統(tǒng)，根據(jù)系統(tǒng)動(dòng)量守恒可得

znv=2mvl

解得

V_,

v.=—=3m∕s

12

根據(jù)能量守恒可得

Q=μmgL=?ιnv2~~x2〃/

解得

μ—0.3

（3）滑塊從滑上擺渡車到與擺渡車共速過程，滑塊的加速度大小為

a=?=3m/s2

m

所用時(shí)間為

此過程滑塊通過的位移為

v+v1「

x1=—/√∣=4.5m

滑塊與擺渡車共速后，滑塊與擺渡車一起做勻速直線運(yùn)動(dòng)，該過程所用時(shí)間為

f,=生土=L5s

則滑塊從G到J所用的時(shí)間為

Z=∕∣+Z2=2.5s

21.如圖1所示，剛性導(dǎo)體線框由長為L、質(zhì)量均為，〃的兩根豎桿，與長為2/的兩輕質(zhì)

橫桿組成，且L“2/。線框通有恒定電流/。，可以繞其中心豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)。以線框中心O

為原點(diǎn)、轉(zhuǎn)軸為Z軸建立直角坐標(biāo)系，在y軸上距離。為“處，固定放置一半徑遠(yuǎn)小于

”，面積為5、電阻為R的小圓環(huán)，其平面垂直于y軸。在外力作用下，通電線框繞轉(zhuǎn)

軸以角速度。勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)線框平面與XOZ平面重合時(shí)為計(jì)時(shí)零點(diǎn)，圓環(huán)處的磁感應(yīng)強(qiáng)

度的y分量綜與時(shí)間的近似關(guān)系如圖2所示，圖中為已知。

（1）求0到工時(shí)間內(nèi)，流過圓環(huán)橫截面的電荷量q；

ω

r）

（2）沿y軸正方向看以逆時(shí)針為電流正方向，在0~三?τr時(shí)間內(nèi)，求圓環(huán)中的電流與時(shí)

5ω

間的關(guān)系；

（3）求圓環(huán)中電流的有效值；

（4）當(dāng)撤去外力，線框?qū)⒕徛郎p速，經(jīng)生時(shí)間角速度減小量為包?1，設(shè)線框

與圓環(huán)的能量轉(zhuǎn)換效率為鼠求Ao的值（當(dāng)0<χ,.1,有（I-X）2≈≡1-2X）.

試卷第18頁，共23頁

0

πR3ω3ω

【詳解】(I)由法拉第電磁感應(yīng)定律

E="

Δ/

由閉合電路歐姆定律

E

~R

由電流定義式

q=ZIXt

聯(lián)立可得

ΔΦ2BS

q-----n=-------

RR

TT

(2)在O——時(shí)

3。

￡=W=O

RRZ

s?15時(shí)

6ωB0S

RRπR

(3)從能量角度

解得

_2?∕3ωBnS

有贏一

(4)由能量傳遞

2222

??∣?2w[fy∕-(<y-?6y)∕]=Z?∕?-

化簡可得

.2,2L(,ΔωYl?2ω2B^S2Dπ

kmω^l^1-1-------=---------TR?一

IωJπ2R2ω

即

研用.2歿=也空

ωπRω

解得

?6BJS2

?（y=——2-τ-

πkml'R

22.探究離子源發(fā)射速度大小和方向分布的原理如圖所示。X軸上方存在垂直XQy平面

向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場。X軸下方的分析器由兩塊相距為4、長度足夠

的平行金屬薄板M和N組成，其中位于X軸的“板中心有一小孔C（孔徑忽略不計(jì)）,

N板連接電流表后接地。位于坐標(biāo)原點(diǎn)。的離子源能發(fā)射質(zhì)量為機(jī)、電荷量為q的正離

子，其速度方向與＞軸夾角最大值為60;且各個(gè)方向均有速度大小連續(xù)分布在;%和

0%之間的離子射