金華十校2024年4月高三模擬考試 物理試卷（含答案）

金華十校2024年4月高三模擬考試

物理試題卷

2024.04

本試題卷分選擇題和非選擇題兩部分，共8頁(yè)，滿分100分，考試時(shí)間90分鐘。

考生注意：

1.答題前，請(qǐng)務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)用黑色字跡的簽字筆或鋼筆分別填寫(xiě)在試題卷和答題紙規(guī)定

的位置上。

2..答題時(shí)，請(qǐng)按照答題紙上“注意事項(xiàng)”的要求，在答題紙相應(yīng)的位置上規(guī)范作答，在本試題卷上的作

答一律無(wú)效。

3.非選擇題的答案必須使用黑色字跡的簽字筆或鋼筆寫(xiě)在答題紙上相應(yīng)區(qū)域內(nèi)，作圖時(shí)可先使用2B鉛

筆，確定后必須使用黑色字跡的簽字筆或鋼筆描黑。

4.可能用到的相關(guān)參數(shù)：重力加速度g取10m/s?。

選擇題部分

一、選擇題1（本題共13小題，每小題3分，共39分。每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中只有一個(gè)是符合題目要求

的，不選、多選、錯(cuò)選均不得分）

1.卡路里是健身愛(ài)好者熟知的能量單位，將其用國(guó)際單位制的基本單位表示正確的是

A.JB.N,mC.kg-m?/s2D.kg-m2/s2

2.“物理”二字最早出現(xiàn)在中文中，是取“格物致理”四字的簡(jiǎn)稱，即考察事物的形態(tài)和變化，總結(jié)研究它

們的規(guī)律的意思。我們要在學(xué)習(xí)物理知識(shí)之外，還要了解物理學(xué)家是如何發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律的，領(lǐng)悟并掌握處

理物理問(wèn)題的思想與方法。下列四幅圖對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)探究中，運(yùn)用了等效替代這一思想方法的是

ABCD

3.如圖甲是一種常見(jiàn)的持球動(dòng)作，用手臂擠壓籃球，將籃球壓在身側(cè)。為

了方便問(wèn)題研究，將該場(chǎng)景模型化為如圖乙，若增加手臂對(duì)籃球的壓力

籃球依舊保持靜止。下列說(shuō)法正確的是

A.籃球受到的合力增大

B.籃球?qū)θ说撵o摩擦力方向豎直向上

C.人對(duì)籃球的作用力方向豎直向上

D.手臂對(duì)籃球的壓力是由于籃球發(fā)生形變而產(chǎn)生的

4.在東北嚴(yán)寒的冬天，有一項(xiàng)“潑水成冰”的游戲，具體操

是把一杯滾燙的開(kāi)水按一定的弧線均勻快速地潑向空中，

灑出的小水珠和熱氣被瞬間凝結(jié)成冰

而形成壯觀的場(chǎng)景。如圖甲所示是某人玩潑水成冰游戲的精彩瞬間，圖乙為其示意圖，假設(shè)潑水過(guò)程中杯子

做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是

A.P位置的小水珠速度方向沿a方向B.P、Q兩位置，杯子的向心加速度相同

C.P、Q兩位置，杯子的速度相同D.從Q到P,杯子所受合外力做功為零

5.如圖所示是航天員在水下進(jìn)行模擬失重訓(xùn)練的一種方式。航天員穿水槽訓(xùn)練航天服浸沒(méi)在水中，通過(guò)配重使其

在水中受到的浮力和重力大小相等。假設(shè)其總質(zhì)量為m,訓(xùn)練空間的重力加速度為g且不變，航天員在某次出

艙作業(yè)時(shí)，勻速上升距離為h的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是

A.宇航員處于完全失重狀態(tài)

B.機(jī)械能增加了mgh

C.合力不做功，機(jī)械能守恒

D.重力做負(fù)功，機(jī)械能減少

6.圖甲是某人在湖邊打水漂的圖片，石塊從水茴界起到觸水算一個(gè)水漂，若石塊每次從水面彈起時(shí)速度與水

面的夾角均為30°,速率損失30%o圖乙是石漠遇熱跡的示意圖弋耍亞盟修照怨笠時(shí)間為0.8s,

已知石塊在同一豎直面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)觸水瑛標(biāo)苒彈起您利空同直蘇-下面鏡法芷漪'的是

A.石塊每次彈起后的滯空時(shí)間相等甲乙

B.石塊最多能在湖面上彈起5次

C.石塊每次彈起過(guò)程能量損失30%

D.石塊每次彈起到最高點(diǎn)的速度為零

7.如圖所示，2023年11月2日，日本東京電力公司啟動(dòng)第三批福島核污染水排海。核污染水雖然經(jīng)過(guò)“多核素

去除設(shè)備"（ALPS）處理，但核污染水中的航eH）很難被分離清除，旅會(huì)通過(guò)食物鏈在人體內(nèi)累積。其衰變方

程為―習(xí)“e+^e,半衰期為12.5年。下列說(shuō)法正確的是

A.衰變過(guò)程核子總質(zhì)量不變

放射性污染水海洋投案剜

B.衰變放出的。遇是由原子核外電子受激發(fā)而產(chǎn)生

PacificOcean/^

C.受核污染的海產(chǎn)品經(jīng)過(guò)高溫烹煮不能去除其放射性

D.3H在食物鏈傳遞過(guò)程中，其半衰期會(huì)逐漸縮短

在年月日的“天宮課堂”上，航天員給同學(xué)們解答了與太空垃圾相關(guān)期間站一\

8.2023921

問(wèn)題。假設(shè)在空間站觀察到如圖所示的太空垃圾P、Q、M、N（P、Q、M、N均無(wú)動(dòng)

M__Q

力運(yùn)行，軌道所在空間存在稀薄氣體），假設(shè)空間站和太空垃圾均繞地球做順時(shí)針?lè)较?/p>

的運(yùn)動(dòng)，空間站的軌道高度不變。則最可能對(duì)空間站造成損害的是

A.PB.Q

CMD.N

9.如圖所示，兩半徑相等的半球球殼I和II彼此靠的很近（間距可忽略），兩球殼均勻帶有電荷，電荷量均為

q（q>0）,0為球心，A為球殼外一點(diǎn)，AO=x。已知球殼內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度處處為零，且球殼I在A點(diǎn)形成

的電場(chǎng)強(qiáng)度為Ei，規(guī)定距0點(diǎn)無(wú)限遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零，下列說(shuō)法正確的是

A.0點(diǎn)電勢(shì)為零

B.球殼I在O點(diǎn)形成的電場(chǎng)強(qiáng)度水平向左

C.球殼II在A點(diǎn)形成的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為=鬻-Ei

D.球殼I和球殼H在A點(diǎn)的電勢(shì)相等

10.如圖甲所示為我國(guó)GIL輸電系統(tǒng)的三相共箱技術(shù)。三根超高壓輸電線纜平行且間距相等，圖乙為其截面

圖，截面圓心構(gòu)成正三角形，邊長(zhǎng)為L(zhǎng),三邊中點(diǎn)分別記為D、E、F點(diǎn)，中點(diǎn)為O點(diǎn)。上方兩根輸電線

纜AB圓心連線水平，某時(shí)刻A、C中電流方向垂直紙面向外，B中電流方向垂直紙面向里，電流大小

均為I。已知距導(dǎo)線r處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=k」（k為常數(shù)）。則

r

A.A輸電線纜所受安培力垂直AD斜向右上方

B,正三角形中心O處磁感應(yīng)強(qiáng)度為零

C.D、E、F三點(diǎn)中F點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度最大

D.D點(diǎn)和E點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等

11.如圖甲所示為某品牌漏電保護(hù)器，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)及原理如圖乙所示，虛疆內(nèi)為漏電檢測(cè)裝盜，可視為理

想變壓器，其中原線圈由入戶的火線、零線在鐵芯上雙線并行繞制而成，副線圈與控制器相連。當(dāng)電路

發(fā)生漏電時(shí)，零線中的電流小于火線，從而

線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，通過(guò)控制器使線路上

扣開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，起到自動(dòng)保護(hù)的作用。若入戶

入u=311sinlOO;rt（V）的交變電流，則

A.入戶端接入的交變電流方向每秒變化

50次

B.當(dāng)用電器發(fā)生短路時(shí)，該漏電保護(hù)器會(huì)

電路

C.沒(méi)有發(fā)生漏電時(shí)，通過(guò)副線圈的磁通量始終為0

D.沒(méi)有發(fā)生漏電時(shí)，通過(guò)副線圈的磁通量隨原線圈中電流的增加而增加

12.2022年10月，我國(guó)自主研發(fā)的“夸父一號(hào)”太陽(yáng)探測(cè)衛(wèi)星成功發(fā)射?！翱涓敢惶?hào)”太陽(yáng)探測(cè)衛(wèi)星可以

觀測(cè)太陽(yáng)輻射的硬X射線。硬X射線是波長(zhǎng)很短的光子，設(shè)波長(zhǎng)為鼠若太陽(yáng)均勻地向各個(gè)方向輻射硬

X射線，且太陽(yáng)輻射硬X射線的總功率為Po衛(wèi)星探測(cè)儀鏡頭正對(duì)著太陽(yáng)，已知衛(wèi)星探測(cè)儀鏡頭面積

為S,衛(wèi)星離太陽(yáng)中心的距離為R,普朗克常量為h,光速為c,則衛(wèi)星探測(cè)儀鏡頭每秒接收到該種光子

數(shù)為

.PSAPSArPSAn3PSX

/\.>TD?TC/■TD?T

4nhcR2TihcR247thcR34nhcR2

13.光程是光學(xué)中的概念，定義為光在介質(zhì)中經(jīng)過(guò)的幾何路程與該介質(zhì)折射率的乘積。當(dāng)兩束相干光的光程

差為光在真空中波長(zhǎng)的整數(shù)倍時(shí)，在屏幕上出現(xiàn)亮條紋。瑞利干涉儀就是一種利用該原理測(cè)量氣體折射

率的儀器。如圖甲所示，兩束光的光程差為零時(shí)，屏幕上O點(diǎn)為零級(jí)干涉亮條紋。將長(zhǎng)度為1、裝有待

測(cè)氣體的透明薄管放在S1后面，如圖乙所示，零級(jí)亮條紋移至屏幕上的O'點(diǎn)，O點(diǎn)為第k級(jí)干涉亮條

紋。已知空氣的折射率為no,所用光在真空中

十校高三物理試題數(shù)_3.（共8頁(yè)

的波長(zhǎng)為L(zhǎng)待測(cè)氣體的折射率為

扉屏

-

A（fc1）AckA.》kA.「（fc+l）A

A.t+n0B.—+n0C.—D.J+劭

二、選擇題n（本題共2小題，每小題3分，共6分。每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中至少有一個(gè)是符合題目要求的。

全部選對(duì)的得3分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分）

14.關(guān)于下面四幅圖涉及的物理知識(shí)，下列說(shuō)法正確的是

柏射強(qiáng)度

A.隨著溫度升高，各種波長(zhǎng)的輻射強(qiáng)度都有增加

B.對(duì)于一定頻率的光，入射光越強(qiáng)，飽和電流越大,光電子最大初動(dòng)能也越大

C.光子與電子碰撞，光子散射后頻率增大

D.鎘棒插入深一些，多吸收一些中子，鏈?zhǔn)椒磻?yīng)速度減緩

15.多個(gè)點(diǎn)波源在空間也可以形成干涉圖樣，如圖甲是利用軟件模擬出某時(shí)刻三個(gè)月型柚同的橫波波源產(chǎn)生的

2

干涉圖樣。圖乙是三個(gè)完全相同的橫波波源在均。，波源S1、、S3分別位于角形的三個(gè)頂點(diǎn)上,

1

且邊長(zhǎng)為2m。三個(gè)波源t=0時(shí)刻同時(shí)開(kāi)始振動(dòng)直紙面，1圖像均如圖丙沂示。通知波的傳播率度

U說(shuō)法正礴J是

為0.25m/s,O處質(zhì)點(diǎn)位于三角形中心，C處質(zhì)3連線M。.

A.足夠長(zhǎng)時(shí)間后，位于O處的質(zhì)點(diǎn)的振巾邑C與H

足夠長(zhǎng)時(shí)間后，位于處的質(zhì)點(diǎn)的振幅為呷

B.C6c乙丙

t=4.5s時(shí)，C處質(zhì)點(diǎn)與平衡位置之間的距離是2近c(diǎn)m

D.其中一列波遇到尺寸為0.8m的障礙物時(shí)，不能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象

非選擇題部分

三、非選擇題（本題共5小題，共55分）

16.實(shí)驗(yàn)題（I、II、III三題共14分）

16-1.（4分）在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上，使重物帶動(dòng)紙帶從靜止開(kāi)始

自由下落。

（1）不同學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中出現(xiàn)如圖所示的四種情況，其中操作正確的是▲。

（2）實(shí)驗(yàn)中，按照正確的操作得到如圖所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個(gè)連續(xù)打出的點(diǎn)A、B、C,測(cè)得

它們到起始點(diǎn)0（紙帶上第一個(gè)點(diǎn)）的距離分別為%、品、已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

打點(diǎn)的周期為T(mén)。設(shè)重物的質(zhì)量為m,從打0點(diǎn)到打B點(diǎn)的過(guò)程中，重物的重力勢(shì)能減少量/5回=，動(dòng)

能變化量/EI3=

（3）如果計(jì)算結(jié)果顯示重力勢(shì)能變化量絕對(duì)值小于動(dòng)能變化量，可能的原因是▲。

A.紙帶受到阻力較大

B.先接通電源后釋放紙帶

C.先釋放紙帶后接通電源與以

D.阻力與重力之比很小\

16-11.（4分）在“利用單擺測(cè)重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中。：\

（1）某同學(xué)嘗試用DIS測(cè)量周期。如圖，用一個(gè)磁性小球代替原先的擺球，在單擺下方放口

置一個(gè)磁傳感器，其軸線恰好位于單擺懸掛點(diǎn)正下方。使單擺做小角度擺動(dòng)，當(dāng)磁感應(yīng)ii

強(qiáng)度測(cè)量值最大時(shí)，磁性小球位于▲（選填“最高點(diǎn)”或“最低點(diǎn)”）?若測(cè)得連續(xù)j

50個(gè)（開(kāi)始計(jì)時(shí)記為第1個(gè)）磁感應(yīng)強(qiáng)度最大值之間的時(shí)間間隔為t,則單擺周期的測(cè)量［ji

值為▲（不考慮地磁場(chǎng)影響）o

（2）多次改變擺長(zhǎng)使單擺做小角度擺動(dòng)，測(cè)量擺長(zhǎng)L及相應(yīng)的周期T。此后，甲同學(xué)得到的T'L圖線斜率

為k,則當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭為-4」；乙同學(xué)分別取L和T的對(duì)數(shù)，所得到的IgTTgL圖線為▲

（選填“直線”、“對(duì)數(shù)曲線”或“指數(shù)曲線”）。

16-III.（6分）某同學(xué)想要測(cè)量一新材料制成的粗細(xì)均勻電阻絲的電阻率，設(shè)計(jì)了如下的實(shí)驗(yàn)。

（1）用螺旋測(cè)微器測(cè)量電阻絲的直徑，示數(shù)如圖甲所示，測(cè)得其直徑D=▲mm。

十校高三物理試題類

（2）用多用電表粗測(cè)電阻絲的阻值。選擇旋鈕打在“X100”擋，進(jìn)行歐姆調(diào)零后測(cè)量，指針靜止時(shí)位置如

圖乙所示，此測(cè)量值為▲0

（3）為了精確地測(cè)量電阻絲的電阻Rx,實(shí)驗(yàn)室提供了下列器材：

A.電流表Ai（量程500）iA,內(nèi)阻；匕=1k。）

B.電流表A2（量程10mA,內(nèi)阻上約為0.1。）

C.滑動(dòng)變阻器.%（0—500優(yōu)額定電流0.5A）

D.滑動(dòng)變阻器/?2（0?10。,額定電流1A）

E.電阻箱R（阻值范圍為0~9999.9Q）

F,電源（電動(dòng)勢(shì)3.0V,內(nèi)阻約0.2Q）

G.開(kāi)關(guān)S、導(dǎo)線若干

①實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖如圖丙所示，開(kāi)關(guān)閉合前，滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)位于▲端（選填“最左”、

“最右”或“居中”兀由于沒(méi)有電壓表，需要把電流表4串聯(lián)電阻箱R改為量程為3V的電壓表，

則電阻箱的阻值.R=。?；瑒?dòng)變阻器應(yīng)選擇▲（選填“RJ或"R2”）。

②正確連接電路后，閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器測(cè)得電流表.4的示數(shù)為.電流表.4的示數(shù)為12,

測(cè)得電阻絲接入電路的長(zhǎng)度為L(zhǎng),則電阻絲的電阻率p=（用題中所給或所測(cè)得的物理量的符號(hào)表示）。

17.（8分）“拔火罐”是一種中醫(yī)的傳統(tǒng)療法，某實(shí)驗(yàn)小組為了探究“火罐”的“吸力”，設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)。

圓柱狀汽缸（橫截面積為S）被固定在鐵架臺(tái)上，輕質(zhì)活塞通過(guò)細(xì)線與置于鐵架臺(tái)平面上的重物m相連，將一

團(tuán)燃燒的輕質(zhì)酒精棉球從缸頂?shù)拈y門(mén)K處扔到汽缸內(nèi)，酒精棉球熄滅時(shí)關(guān)閉閥門(mén)K?一段時(shí)間后，當(dāng)活塞下

的細(xì)線繃緊，且重物對(duì)鐵架臺(tái)平面壓力剛好為零，此時(shí)活塞距缸頂距離為L(zhǎng)o汽缸導(dǎo)熱性能良好，重物緩慢

升高，最后穩(wěn)定在距鐵架臺(tái)平面總處。已知環(huán)境溫度恒為T(mén)。，大氣壓強(qiáng)恒為p。，重力加速度為g,汽缸內(nèi)的

氣體可視為理想氣體，活塞厚度忽略不計(jì)。

（1）閉合閥門(mén)K,重物緩慢升高過(guò)程，缸內(nèi)氣體所經(jīng)歷過(guò)程為」_過(guò)程（選填“等溫”、“等容”、“等壓”）,

此過(guò)程中缸內(nèi)氣體分子平均動(dòng)能▲（選填“變大”、“變小”、“不變”）；

（2）求重物對(duì)鐵架臺(tái)平面壓力剛好為零時(shí)，缸內(nèi)氣體的溫度T；

（3）若從酒精棉球熄滅到最終穩(wěn)定的過(guò)程中氣體放出的熱量為Q,求該過(guò)程缸內(nèi)氣體內(nèi)能的變化。

鐵架臺(tái)平面

18.（11分）如圖所示，質(zhì)量：爪1=1的的滑板A帶有四分之一光滑圓軌道，圓軌道的半徑R=1.8科圓軌道底端

點(diǎn)切線水平，滑板的水平部分粗糙?，F(xiàn)滑板A靜止在光滑水平面上，左側(cè)緊靠固定擋板，右側(cè)不遠(yuǎn)處有一與

A等高的平臺(tái)。平臺(tái)最右端有一個(gè)高八=1.25巾的光滑斜坡，斜坡和平臺(tái)用長(zhǎng)度不計(jì)的小光滑圓弧連接，斜

坡頂端連接另一水平面?，F(xiàn)將質(zhì)量根2=23的小滑塊B（可視為質(zhì)點(diǎn)）從A的頂端由靜止釋放。

求：（1）滑塊B剛滑到圓軌道底端時(shí)，對(duì)圓軌道底端軌道的壓力大??；

（2）若A與平臺(tái)相碰前A、B能達(dá)到共同速度，則達(dá)到共同速度前產(chǎn)生的熱量；

（3）若平臺(tái)上P、Q之間是一個(gè)長(zhǎng)度1=0.5m的特殊區(qū)域，該區(qū)域粗糙，且當(dāng)滑塊B進(jìn)入該區(qū)域后，滑塊還會(huì)

受到一個(gè)水平向右、大小F=20N的恒力作用，平臺(tái)其余部分光滑。若A與B共速時(shí)，B剛好滑到A的

右端，A恰與平臺(tái)相碰，此后B滑上平臺(tái)，同時(shí)快速撤去A。設(shè)B與PQ之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為四。

①求當(dāng)1時(shí)，滑塊B第一次通過(guò)Q點(diǎn)時(shí)速度；

②求當(dāng)產(chǎn)0.9時(shí)，滑塊B在PQ間通過(guò)的路程。

19.（11分）基于電容器的制動(dòng)能量回收系統(tǒng)已經(jīng)在一些新能源汽車上得到應(yīng)用。某同學(xué)設(shè)計(jì)的這種系統(tǒng)的一種簡(jiǎn)

易模型如圖所示。某種材料制成的薄板質(zhì)量為m,圍成一個(gè)中空?qǐng)A柱，圓的半徑為r,薄板寬度為L(zhǎng),可通過(guò)

質(zhì)量不計(jì)的輻條繞過(guò)圓心O且垂直于圓面的水平軸轉(zhuǎn)動(dòng)。薄板能夠激發(fā)平行于圓面且沿半徑方向向外的輻射

磁場(chǎng)，磁場(chǎng)只分布于薄板寬度的范圍內(nèi)，薄板外表面處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.一匝數(shù)為n的線圈abed固定放置

（為顯示線圈繞向，圖中畫(huà)出了兩匝），ab邊緊貼薄板外表面但不接觸，線圈的兩個(gè)線頭c點(diǎn)和d點(diǎn)通過(guò)導(dǎo)線

連接有電容為C的電容器、電阻為R的電阻、單刀雙擲開(kāi)關(guān)，如圖所示?，F(xiàn)模擬一次剎車過(guò)程，開(kāi)始時(shí)，單

刀雙擲開(kāi)關(guān)處于斷開(kāi)狀態(tài)，薄板旋轉(zhuǎn)方向如圖所示，旋轉(zhuǎn)中薄板始終受到一與薄板表面相切、與運(yùn)動(dòng)方向相反

的大小為f的剎車阻力作用，當(dāng)薄板旋轉(zhuǎn)的角速度為①。時(shí)，將開(kāi)關(guān)閉合到位置1,電容器開(kāi)始充電，經(jīng)時(shí)間t

電容器停止充電，開(kāi)關(guān)自動(dòng)閉合到位置2直至薄板停止運(yùn)動(dòng)。除剎車阻力外，忽略其他一切阻力，磁場(chǎng)到cd

連線位置時(shí)足夠弱，可以忽略。電容器的擊穿電壓足夠大，開(kāi)始時(shí)不帶電，線圈能承受足夠大的電流，不考慮

可能引起的一切電磁輻射。求：

（1）電容器充電過(guò)程中，判斷極板M帶電的電性；

（2）開(kāi)關(guān)剛閉合到位置1時(shí)，線圈切割磁感線的切割速度v的大小及此時(shí)產(chǎn)生的感

應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；

（3）求充電結(jié)束時(shí)，薄板的角速度31大??；

（4）求薄板運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中該系統(tǒng)的能量回收率。

20.(11分)電子束光刻系統(tǒng)的核心技術(shù)是聚焦電子束以獲得更高能量。如圖所示為某公司研發(fā)的多電子束聚焦

系統(tǒng)和測(cè)試系統(tǒng)。每個(gè)電子槍均可以將電子通過(guò)加速電壓加速后，連續(xù)發(fā)射速度方向與y軸垂直的電子束。

各電子束通過(guò)聚焦區(qū)后，可以在x軸上(01位置聚焦成一束更高能量的電子束。其中，聚焦區(qū)由兩個(gè)勻強(qiáng)

磁場(chǎng)區(qū)域構(gòu)成，磁感強(qiáng)度大小均為B,方向垂直紙面相反，磁場(chǎng)長(zhǎng)度足夠長(zhǎng)，寬度均為do已知電子質(zhì)量

為m、電子元電荷量為(e(e>0),不考慮電子間的相互作用，忽略電子的初速度。

⑴若電子槍的加速電壓為U,求電子在聚焦區(qū)做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑R；

(2)求從位置坐標(biāo)S,d)射入的電子在聚焦區(qū)運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間t；

(3)若電子槍的加速電壓為U,射入聚焦區(qū)時(shí)的坐標(biāo)為(0,y),要使各電子槍射出的電子束均在x軸上。1

位置聚焦，求在gWyWd范圍內(nèi)的丫與U需滿足的函數(shù)關(guān)系并寫(xiě)出U的取值范圍；

⑷為進(jìn)一步測(cè)試聚焦后的電子束強(qiáng)度，在x軸上(。1位置的右方放置一測(cè)試區(qū)，在測(cè)試區(qū)施加一垂直紙

面的勻強(qiáng)磁場(chǎng).Bo?電子束被約束在該測(cè)試區(qū)中不會(huì)射出，電子在測(cè)試區(qū)運(yùn)動(dòng)速度大小為v時(shí)所受的

阻力.f=-阮(k為常數(shù)且.k>0)。，求從位置坐標(biāo)y射入聚焦區(qū)的電子在測(cè)試區(qū)中運(yùn)動(dòng)的路程s與

y的關(guān)系。

加速區(qū)聚焦區(qū)測(cè)試區(qū)

金華十校2024年4月高三模擬考試

物理參考答案

題

號(hào)123456789101112131415

答

案DACDBBCAcDCABADAC

16T.（4分）BmghB皿祟/c

16-11.（4分）最低點(diǎn)L454r/k直線

文。2A（R+q）

16—III.（6分）2.150600最左5000R

24（，2—A〉

17.（8分）（1）等壓，變?。唬?）T=|。/仃。；（3）i/io（p°S-mg）L-Q

【解析】（1）（2分）等壓,變小；

TQ—LS

（2）（2分）重物緩慢升高過(guò)程中，氣缸內(nèi)壓強(qiáng)不變，根據(jù)4

1ro

得三=±,T=

To99u

（3）（4分）閉開(kāi)關(guān)K,此時(shí)活塞下的細(xì)線剛好能拉起重物，則pS+rng=p°S

得P=Po-%

外界對(duì)氣體做功為W=p-^S;

氣體放出的熱量為Q,根據(jù)△U=-Q+W

得4。=\QN-mg）L-Q

18.（11分）【答案】（l）60N:（2）Q=12J:（3）①V3=5m/s②s=i3/gm

【解析】⑴（4分）⑴設(shè)B滑到A的底端時(shí)速度為v。，由動(dòng)能定理得629氏=?巾2詔

=m

小球在圓弧底端，有FJV-7n2g2T

聯(lián)立各式并代入數(shù)據(jù)得v0=6m/s;FN=60N

根據(jù)牛頓第三定律可知滑塊對(duì)圓弧底端的壓力為60N。

（2）（3分）設(shè)A、B獲得共同速度為Vi，以向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律得nt2Vo=（mi+爪2）次,

代入數(shù)據(jù)解得：v=4m/s;

對(duì)A、B系統(tǒng)利用能量守恒定律Q=綱2詔一式恤+血2）?譜=12/

（3）（4分）①對(duì)滑塊B從共速位置到Q點(diǎn)應(yīng)用動(dòng)能定理有F-l-4cm2g?/=jm

2-1m2.說(shuō),

解得v3=5m/s

112

②對(duì)滑塊B從共速位置到Q點(diǎn)應(yīng)用動(dòng)能定理有產(chǎn)?，-刖2g/=5叫“42-5m2飛

解得v4=V17m/s

由于?就〈血2g?兒所以滑塊B不能從斜坡頂端沖出，將會(huì)再次滑上PQ段；

由于4m2g?21>］血2謚，所以滑塊B不能從平臺(tái)左端滑出；

由于尸>〃加20所以滑塊B不會(huì)停止在PQ段，最終靜止在Q點(diǎn)，對(duì)滑塊B全過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理有:

F-I-Rm2gs=0—1血2譜，解得s=

:2

19.(11分)【答案】⑴負(fù)；⑵v=r?3o,￡=nBLr?3o(3)(0i=(mmmm=H2O5;(4)r)=mm=20mm+H2=H2O5;

2

(4)r|=mm=20mm+H2=H2O5;

【解析】（2分）（1）薄板旋轉(zhuǎn)方向?yàn)槟鏁r(shí)針，則線框相對(duì)于薄板的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)轫槙r(shí)針，根據(jù)右手定則可知,

d點(diǎn)電勢(shì)低于c點(diǎn)電勢(shì)，故M板帶負(fù)電；

(2)(2分)v=r?coo8=nBLr?3o