2023屆上海市靜安區(qū)高三年級(jí)下冊(cè)二模物理試卷（含答案與解析）

靜安區(qū)2023學(xué)年度第二學(xué)期期末教學(xué)質(zhì)量調(diào)研

高三物理

考生注意：

1.試卷滿(mǎn)分100分，考試時(shí)間60分鐘。

2.本考試分設(shè)試卷和答題紙。答題前，務(wù)必在答題紙上填寫(xiě)學(xué)校、姓名、準(zhǔn)考證號(hào)等，并將核

對(duì)后的條碼貼在指定位置上。作答必須涂或?qū)懺诖痤}紙上與試卷題號(hào)對(duì)應(yīng)的位置，在試卷上作

答一律不得分。

3.標(biāo)注“多選”的試題，每小題應(yīng)選兩個(gè)及以上的選項(xiàng)，但不可全選；未特別標(biāo)注的選擇類(lèi)試

題，每小題只能選一個(gè)選項(xiàng)。

4.標(biāo)注“計(jì)算”“簡(jiǎn)答”“論證”的試題，在列式計(jì)算、邏輯推理以及回答問(wèn)題過(guò)程中，須給

出必要的圖示、文字說(shuō)明、公式、演算等。

5.除特殊說(shuō)明外，本卷所用重力加速度大小g均取9.8m/s2。

一、原子與原子核

隨著人們對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)不斷探索，人們對(duì)組成物質(zhì)的粒子有了越來(lái)越多的認(rèn)識(shí)和應(yīng)用。

1.打破原子不可分的物質(zhì)觀的基礎(chǔ)是（）

A.?粒子散射實(shí)驗(yàn)B.質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)

C.￡射線的發(fā)現(xiàn)D.對(duì)陰極射線的研究

2.氫原子的核外電子，由外層軌道向內(nèi)層軌道躍遷放出光子的過(guò)程中（）

A.原子電勢(shì)能的增加量等于電子動(dòng)能的減少量

B.原子電勢(shì)能的增加量小于電子動(dòng)能的減少量

C.原子電勢(shì)能的減少量等于電子動(dòng)能的增加量

D.原子電勢(shì)能的減少量大于電子動(dòng)能的增加量

3.如圖是a、b兩光分別經(jīng)過(guò)同一雙縫干涉裝置后在屏上形成的干涉圖樣，其中光的波長(zhǎng)更

長(zhǎng)。若用。、。兩光照射某金屬，僅其中一種光能使該金屬表面逸出光電子，則該光為光。電

子通過(guò)雙縫也能產(chǎn)生干涉圖樣，這說(shuō)明電子具有性。

Illlllll

a光的干涉圖樣

llllllH

b光的干涉圖樣

4.科學(xué)工程“人造太陽(yáng)”主要是將笊核聚變反應(yīng)釋放的能量用來(lái)發(fā)電。笊核聚變反應(yīng)方程是

；H+；Hf；He+[n,若；H的質(zhì)量為:如；He的質(zhì)量為機(jī)?，知的質(zhì)量為“⑶真空中的光速為盤(pán)笊核

聚變反應(yīng)中釋放的能量為()

A.(2ml+m2-m3)cB.(2mi—m2-m3)c

C.(2mi+m2-m3)c2D.(2mi—m2-m3)c2

二、航空航天

牛頓指出地上物體的運(yùn)動(dòng)和天上物體的運(yùn)動(dòng)遵守相同的力學(xué)規(guī)律，實(shí)現(xiàn)了科學(xué)史上的一次偉大統(tǒng)一，為航

空航天的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

5.地球衛(wèi)星的發(fā)射速度至少大于（）

A.7.9km/sB.11.2km/sC.16.7km/s

6.火箭豎直發(fā)射升空的某一瞬間，儀器顯示航天員對(duì)座艙的壓力等于他體重的3倍，此時(shí)飛船的加速度大

小為重力加速度的倍。

7.某衛(wèi)星先在圓軌道1運(yùn)動(dòng)，在尸點(diǎn)變軌后進(jìn)入橢圓軌道2運(yùn)動(dòng)，在。點(diǎn)變軌后進(jìn)入圓軌道3運(yùn)動(dòng)，若忽

略衛(wèi)星質(zhì)量變化，則（）

軌道3

A.變軌后經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的速度大于變軌前的速度

B.變軌后經(jīng)過(guò)。點(diǎn)的速度大于變軌前的速度

C.變軌前后在。點(diǎn)的加速度相等

D.變軌前后在。點(diǎn)機(jī)械能相等

E.衛(wèi)星在軌道3的速度大于在軌道1的速度

8.若航天員出艙前航天服內(nèi)密封了一定質(zhì)量的理想氣體，其溫度為27℃。打開(kāi)艙門(mén)前，航天員需將航天

服內(nèi)氣體的溫度降為-9℃。氣體在27℃和-9C溫度下的氣體分子速率分布曲線如圖所示，則與-9C對(duì)應(yīng)的

曲線是圖中的（選填“實(shí)線”或“虛線”）。

單位速率間隔的分子數(shù)

9.宇航員在某星球表面以初速度w豎直向上拋出一個(gè)小球，經(jīng)時(shí)間/小球落回拋出點(diǎn)，已知該星球半徑

為R，引力常量為G,忽略星球的自轉(zhuǎn)，則該星球的質(zhì)量為,類(lèi)比地球的第一宇宙速度，該星

球的第一宇宙速度為o

三、水波

水波的運(yùn)動(dòng)形式比較復(fù)雜，我們可以近似看成橫波。

10.某同學(xué)利用彈簧振子在豎直平面內(nèi)上下振動(dòng)激起水波。當(dāng)彈簧振子振動(dòng)加快時(shí)，水波傳播的速度將

（）

A.增大B.減小C.不變

11.湖面有黑、白兩只天鵝相距25米，一列水波從白天鵝向黑天鵝傳播，黑天鵝每分鐘振動(dòng)30次。占0

時(shí)，白天鵝在最低點(diǎn)，黑天鵝在最高點(diǎn)，兩只天鵝之間還有2個(gè)最低點(diǎn)。

（1）水波的頻率為Hz,水波的波長(zhǎng)為m?

（2）U3s時(shí)，黑天鵝處于（）

A.超重狀態(tài)B.失重狀態(tài)C.平衡狀態(tài)

四、飛鏢運(yùn)動(dòng)

飛鏢運(yùn)動(dòng)是廣受歡迎的運(yùn)動(dòng)之一、某同學(xué)將飛鏢對(duì)準(zhǔn)鏢盤(pán)中心水平投擲出去，飛鏢投擲到豎直鏢盤(pán)后，靜

止在鏢盤(pán)中心正下方h處，鏢針與鏢盤(pán)平面的夾角為6。

r◎

12.靜止時(shí)鏢盤(pán)對(duì)鏢針的作用力方向（）

A.沿鏢針斜向上B,豎直向上C.垂直鏢盤(pán)向外

13.若空氣阻力不計(jì)，重力加速度大小g。

（D（計(jì)算）該同學(xué)投出的飛鏢在空中的飛行時(shí)間f;

（2）（計(jì)算）該同學(xué)投出飛鏢的水平初速度大小功；

（3）（論證）分析說(shuō)明：若僅增大該同學(xué)投出飛鏢的水平初速度w,可以使飛鏢落點(diǎn)更靠近鏢盤(pán)中心從而

提高成績(jī)。

14.如圖所示，某同學(xué)從。點(diǎn)拋出的飛鏢沿軌跡。尸。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，則飛鏢豎直方向分運(yùn)動(dòng)的加速度大?。ǎ?/p>

A.整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程保持不變B.O點(diǎn)最大

C尸點(diǎn)最大D.。點(diǎn)最大

五、發(fā)電及電能輸送

根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象發(fā)明的發(fā)電機(jī)，變壓器、遠(yuǎn)距離輸電、電能儲(chǔ)存等使得人類(lèi)大規(guī)模用電成為可能。

15.如圖所示，位于磁場(chǎng)中的甲、乙兩個(gè)矩形金屬線框可繞各自的軸轉(zhuǎn)動(dòng)，兩根導(dǎo)線將兩個(gè)線框按如圖方

式連接，現(xiàn)用外力使甲線框順時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)。

（1）某時(shí)刻甲、乙線框恰處于如圖所示位置，若此時(shí)乙線框的湖邊受到的安培力為凡則（）

A.乙相當(dāng)于電動(dòng)機(jī)，尸向下B.乙相當(dāng)于發(fā)電機(jī)，廠向下

C.乙相當(dāng)于電動(dòng)機(jī)，尸向上D.乙相當(dāng)于發(fā)電機(jī)，尸向上

（2）如圖所示，虛線是甲線框轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的正弦交流電圖像，實(shí)線是另一交流電的圖像，它們的周期T和最

大值Um相同，則實(shí)線所對(duì)應(yīng)的交流電的有效值u滿(mǎn)足（）

A.”

B.且^

2Cu＞辱

（3）如圖所示，若甲線框的匝數(shù)為100匝，所處的磁場(chǎng)可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，甲線框以50轉(zhuǎn)/秒的轉(zhuǎn)速在磁場(chǎng)

中旋轉(zhuǎn)，其產(chǎn)生的交流電通過(guò)一匝數(shù)比為〃i："2=10：1的理想變壓器給電阻R供電，若電壓表的示數(shù)為10V,

則變壓器原線圈兩端電壓的有效值為V,穿過(guò)甲線框平面的最大磁通量為Wb。

16.發(fā)生冰凍災(zāi)害時(shí)，可利用電流的熱效應(yīng)清除高壓輸電線上的冰層。在正常供電時(shí)，高壓線上輸電電壓

為U,輸電電流為/,熱損耗功率為P；除冰時(shí)，輸電線上的熱損耗功率需變?yōu)?6尸，若認(rèn)為除冰時(shí)輸電功

率和輸電線電阻不變，則此時(shí)輸電電流為,輸電電壓為。

17.電容儲(chǔ)能已在多方面得到廣泛應(yīng)用。某同學(xué)利用圖甲所示的電路觀察電容器的充、放電過(guò)程，得到某

一過(guò)程的/-/和U-f圖線如圖乙所示。

（1）該過(guò)程對(duì)應(yīng)的是（）

A.置于位置1一段時(shí)間的開(kāi)關(guān)被撥到位置2后

B.置于位置2一段時(shí)間的開(kāi)關(guān)被撥到位置1后

C.以上兩種情況均可能

（2）將該過(guò)程的圖線及相應(yīng)的坐標(biāo)值清晰呈現(xiàn)如圖丙所示，由圖丙可估算出。?8s內(nèi)電路中通過(guò)的電

荷量為C（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。

18.如圖所示，足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、尸。豎直放置，導(dǎo)軌的上端M與尸間連接阻值為RR.4Q

的電阻，質(zhì)量為加=0.01kg、電阻為-0.3。的金屬棒功緊貼在導(dǎo)軌上，其余電阻不計(jì)。一勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿

過(guò)導(dǎo)軌平面，現(xiàn)使金屬棒油由靜止釋放，其下滑距離與時(shí)間的關(guān)系如下表所示。

時(shí)間t

00.30.60.91.21.51.82.1

(s)

下滑距離

00.41.53.14.97.09.111.2

s（m）

（1）結(jié)合表格數(shù)據(jù)可知，金屬棒運(yùn)動(dòng)情況（定性描述）為？

（2）當(dāng)?=L8s時(shí)，金屬棒ab的速度大小V。

（3）（計(jì)算）金屬棒油開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的1.8s內(nèi)，電阻R上產(chǎn)生的熱量QR（保留2位有效數(shù)字）。

（4）（計(jì)算）金屬棒開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的L8s內(nèi)，通過(guò)金屬棒"的電量q（保留2位有效數(shù)字）。

六、離子發(fā)動(dòng)機(jī)

宇宙飛船進(jìn)行長(zhǎng)距離運(yùn)行時(shí)，可采用離子發(fā)動(dòng)機(jī)提供推力。在離子發(fā)動(dòng)機(jī)中，進(jìn)入電離室的氣體被電離成正

離子，而后飄入電極A、B之間的勻強(qiáng)電場(chǎng)（離子初速度忽略不計(jì)），A、B間電壓為U,離子經(jīng)電場(chǎng)加速

后，從飛船尾部高速連續(xù)噴出，飛船利用反沖獲得恒定推力。已知某離子發(fā)動(dòng)機(jī)中氤離子質(zhì)量為加，電荷量

為q°

?-^

?

?-^

氣體M??

??->

?-^

電離室/B

19.飛船向后噴出的猷離子的速度大小v=

20.（計(jì)算）若飛船獲得的推力為求單位時(shí)間內(nèi)飄入A、B間的正離子數(shù)目N為多少。

21.（簡(jiǎn)答）加速正離子束所消耗的功率尸不同時(shí)，飛船獲得的推力/也不同，為提高能量的轉(zhuǎn)換效率需

要使“二”盡量大，請(qǐng)分析提出增大“工”的兩條建議。

PP

參考答案

隨著人們對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)不斷探索，人們對(duì)組成物質(zhì)的粒子有了越來(lái)越多的認(rèn)識(shí)和應(yīng)用。

1.打破原子不可分的物質(zhì)觀的基礎(chǔ)是（）

A.1粒子散射實(shí)驗(yàn)B.質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)

C/射線的發(fā)現(xiàn)D.對(duì)陰極射線的研究

2.氫原子的核外電子，由外層軌道向內(nèi)層軌道躍遷放出光子的過(guò)程中（）

A.原子電勢(shì)能的增加量等于電子動(dòng)能的減少量

B.原子電勢(shì)能的增加量小于電子動(dòng)能的減少量

C.原子電勢(shì)能的減少量等于電子動(dòng)能的增加量

D.原子電勢(shì)能的減少量大于電子動(dòng)能的增加量

3.如圖是。、。兩光分別經(jīng)過(guò)同一雙縫干涉裝置后在屏上形成的干涉圖樣，其中光的波長(zhǎng)更

長(zhǎng)。若用a、b兩光照射某金屬，僅其中一種光能使該金屬表面逸出光電子，則該光為_(kāi)_________光。電

子通過(guò)雙縫也能產(chǎn)生干涉圖樣，這說(shuō)明電子具有性。

IIIHIII

a光的干涉圖樣

IIIHIII

b光的干涉圖樣

4.科學(xué)工程“人造太陽(yáng)”主要是將笊核聚變反應(yīng)釋放的能量用來(lái)發(fā)電。笊核聚變反應(yīng)方程是

；H+；H"He+；n,若；H的質(zhì)量為如，汨e的質(zhì)量為m?，,的質(zhì)量為m3,真空中的光速為c。笊核

聚變反應(yīng)中釋放的能量為（）

A.（27711+7712-?13）CB.（2〃“一機(jī)2一機(jī)3）C

C.（2/711+m2-m3）c2D.（2z?i—m2-m3）c2

【答案】l.D2.D

3.①.6②.a③.波動(dòng)4.D

【解析】

【1題詳解】

打破原子不可分的物質(zhì)觀的基礎(chǔ)是對(duì)陰極射線的研究。

故選D。

【2題詳解】

氫原子的核外電子，由外層軌道向內(nèi)層軌道躍遷放出光子的過(guò)程中，原子電勢(shì)能的減少量等于電子動(dòng)能的

增加量與光子能量之和。故ABC錯(cuò)誤；D正確。

故選D。

【3題詳解】

[1]根據(jù)Ax=-2結(jié)合圖像可知b光的波長(zhǎng)更長(zhǎng)。

a

⑵發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，存在極限波長(zhǎng)，當(dāng)入射光波長(zhǎng)小于極限波長(zhǎng)才能發(fā)生光電效應(yīng)，所以若用。兩

光照射某金屬，僅其中一種光能使該金屬表面逸出光電子，則該光為。光。

[3]電子通過(guò)雙縫也能產(chǎn)生干涉圖樣，這說(shuō)明電子具有波動(dòng)性。

【4題詳解】

根據(jù)質(zhì)能方程可知笊核聚變反應(yīng)中釋放的能量為

AE=（27〃I—7%—m^c1

故選D。

二、航空航天

牛頓指出地上物體的運(yùn)動(dòng)和天上物體的運(yùn)動(dòng)遵守相同的力學(xué)規(guī)律，實(shí)現(xiàn)了科學(xué)史上的一次偉大統(tǒng)一，為航

空航天的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

5.地球衛(wèi)星的發(fā)射速度至少大于（）

A.7.9km/sB.11.2km/sC.16.7km/s

6.火箭豎直發(fā)射升空的某一瞬間，儀器顯示航天員對(duì)座艙的壓力等于他體重的3倍，此時(shí)飛船的加速度大

小為重力加速度的倍。

7.某衛(wèi)星先在圓軌道1運(yùn)動(dòng)，在尸點(diǎn)變軌后進(jìn)入橢圓軌道2運(yùn)動(dòng)，在。點(diǎn)變軌后進(jìn)入圓軌道3運(yùn)動(dòng)，若忽

略衛(wèi)星質(zhì)量變化，則（）

軌道3

A.變軌后經(jīng)過(guò)尸點(diǎn)的速度大于變軌前的速度

B.變軌后經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)的速度大于變軌前的速度

C.變軌前后在。點(diǎn)的加速度相等

D.變軌前后在。點(diǎn)的機(jī)械能相等

E.衛(wèi)星在軌道3的速度大于在軌道1的速度

8.若航天員出艙前航天服內(nèi)密封了一定質(zhì)量的理想氣體，其溫度為27℃。打開(kāi)艙門(mén)前，航天員需將航天

服內(nèi)氣體的溫度降為-9℃。氣體在27。。和-9℃溫度下的氣體分子速率分布曲線如圖所示，則與-9℃對(duì)應(yīng)的

曲線是圖中的（選填“實(shí)線”或“虛線”）。

單位速率間隔的分子數(shù)

9.宇航員在某星球表面以初速度w豎直向上拋出一個(gè)小球，經(jīng)時(shí)間r小球落回拋出點(diǎn)，已知該星球的半徑

為R,引力常量為G,忽略星球的自轉(zhuǎn)，則該星球的質(zhì)量為,類(lèi)比地球的第一宇宙速度，該星

球的第一宇宙速度為o

【答案】5.A6.27.ABC

8.虛線9.①.久邑②.、但瓦

GtVt

【解析】

【5題詳解】

地球衛(wèi)星的發(fā)射速度為第一宇宙速度即

2

匕

m2-m—

R

求得

v1=yfgR=7.9km/s

A正確。

故選A?

【6題詳解】

對(duì)宇航員分析可得

FN-mg-ma

解得

a=2g

【7題詳解】

A.軌道1變軌到軌道2在P點(diǎn)點(diǎn)火加速，因此變軌后經(jīng)過(guò)尸點(diǎn)的速度大于變軌前的速度，A正確;

B.軌道2變軌到軌道3在Q點(diǎn)點(diǎn)火加速，因此變軌后經(jīng)過(guò)。點(diǎn)的速度大于變軌前的速度，B正確;

C.衛(wèi)星在Q點(diǎn)都是由萬(wàn)有引力提供加速度，因此

「Mm

Or——=ma

變軌前后在。點(diǎn)的加速度相等，C正確；

D.軌道2變軌到軌道3在。點(diǎn)點(diǎn)火加速，機(jī)械能增加，D錯(cuò)誤；

E.衛(wèi)星在軌道3與在軌道1上根據(jù)

-Mmv~

Cr——=m——

rr

且可知，衛(wèi)星在軌道3的速度小于在軌道1的速度，E錯(cuò)誤。

故選ABCo

【8題詳解】

/=-9℃溫度較低，則平均動(dòng)能較小，則速度較小的分子占比多，故應(yīng)為虛線;

【9題詳解】

[1]⑵

根據(jù)豎直上拋運(yùn)動(dòng)可知

g=

根據(jù)

-Mm

G-^=mg

求得

根據(jù)

-Mm

G^=m

R

求得

三、水波

水波的運(yùn)動(dòng)形式比較復(fù)雜，我們可以近似看成橫波。

10.某同學(xué)利用彈簧振子在豎直平面內(nèi)上下振動(dòng)激起水波。當(dāng)彈簧振子振動(dòng)加快時(shí)，水波傳播的速度將

()

A.增大B.減小C.不變

11.湖面有黑、白兩只天鵝相距25米，一列水波從白天鵝向黑天鵝傳播，黑天鵝每分鐘振動(dòng)30次。t=0

時(shí)，白天鵝在最低點(diǎn)，黑天鵝在最高點(diǎn)，兩只天鵝之間還有2個(gè)最低點(diǎn)。

(1)水波的頻率為Hz,水波的波長(zhǎng)為m?

(2)Z=3s時(shí)，黑天鵝處于()

A.超重狀態(tài)B.失重狀態(tài)C.平衡狀態(tài)

【答案】10.C11.?.0.5②.10③.A

【解析】

【10題詳解】

機(jī)械波的波速有介質(zhì)決定，當(dāng)彈簧振子振動(dòng)加快時(shí)，水波傳播的速度將不變，故選C。

【11題詳解】

(1)[1]水波的頻率為

30

/=—Hz=0.5Hz

60

⑵由題意可知，兩天鵝之間存在』4,則水波的波長(zhǎng)為

2

,25s

X=-m=10m

2

（2）周期為

由于

3

”3s=—T

2

則仁3s時(shí)，黑天鵝在波谷，加速度方向向上，處于超重狀態(tài)。故選A。

四、飛鏢運(yùn)動(dòng)

飛鏢運(yùn)動(dòng)是廣受歡迎的運(yùn)動(dòng)之一、某同學(xué)將飛鏢對(duì)準(zhǔn)鏢盤(pán)中心水平投擲出去，飛鏢投擲到豎直鏢盤(pán)后，靜

止在鏢盤(pán)中心正下方h處，鏢針與鏢盤(pán)平面的夾角為9o

才

12.靜止時(shí)鏢盤(pán)對(duì)鏢針的作用力方向（）

A.沿鏢針斜向上B,豎直向上C.垂直鏢盤(pán)向外

13.若空氣阻力不計(jì)，重力加速度大小為go

（1）（計(jì)算）該同學(xué)投出的飛鏢在空中的飛行時(shí)間f;

（2）（計(jì)算）該同學(xué)投出飛鏢的水平初速度大小均；

（3）（論證）分析說(shuō)明：若僅增大該同學(xué)投出飛鏢的水平初速度為，可以使飛鏢落點(diǎn)更靠近鏢盤(pán)中心從而

提高成績(jī)。

14.如圖所示，某同學(xué)從。點(diǎn)拋出的飛鏢沿軌跡OPQ運(yùn)動(dòng)，其中產(chǎn)是最高點(diǎn)，若空氣阻力大小與瞬時(shí)速

度大小成正比，則飛鏢豎直方向分運(yùn)動(dòng)的加速度大小（）

y、

A.整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程保持不變B.。點(diǎn)最大

C.P點(diǎn)最大D.。點(diǎn)最大

【答案】12.B13.⑴⑵v0-y12ghtan0；(3)證明見(jiàn)解析

14.B

【解析】

【12題詳解】

根據(jù)平衡條件，靜止時(shí)鏢盤(pán)對(duì)鏢針的作用力方向豎直向上，與鏢針的重力平衡。

故選B。

【13題詳解】

(1)根據(jù)豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)有

可得

7T[2h

(2)擊中鏢盤(pán)時(shí)，豎直速度

%=gt

鏢針與鏢盤(pán)平面的夾角為仇則

tan0=—

%

聯(lián)立解得

%=J2g-tan-

(3)證明：

擊中鏢盤(pán)時(shí)，水平運(yùn)動(dòng)距離

x=vot

整理可得

若僅增大該同學(xué)投出飛鏢的水平初速度出,則下降高度無(wú)減小，則飛鏢落點(diǎn)更靠近鏢盤(pán)中心。

【14題詳解】

僅考慮豎直方向，若不存在空氣阻力，飛鏢做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，速度先豎直向上減小，再豎直向下增大，

在。點(diǎn)和。點(diǎn)的豎直速度大小相等；

由于存在阻力作用，則整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，。點(diǎn)的豎直速度最大，且此時(shí)方向豎直向上，則空氣阻力方向豎

直向下且最大，由于重力始終豎直向下，根據(jù)牛頓第二定律可知，此時(shí)豎直方向受到的合力最大，加速度

最大。

故選B。

五、發(fā)電及電能輸送

根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象發(fā)明的發(fā)電機(jī)，變壓器、遠(yuǎn)距離輸電、電能儲(chǔ)存等使得人類(lèi)大規(guī)模用電成為可能。

15.如圖所示，位于磁場(chǎng)中的甲、乙兩個(gè)矩形金屬線框可繞各自的軸轉(zhuǎn)動(dòng)，兩根導(dǎo)線將兩個(gè)線框按如圖方

式連接，現(xiàn)用外力使甲線框順時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)。

（1）某時(shí)刻甲、乙線框恰處于如圖所示位置，若此時(shí)乙線框的詔邊受到的安培力為E則（）

A.乙相當(dāng)于電動(dòng)機(jī)，尸向下B.乙相當(dāng)于發(fā)電機(jī)，尸向下

C.乙相當(dāng)于電動(dòng)機(jī)，歹向上D.乙相當(dāng)于發(fā)電機(jī)，尸向上

（2）如圖所示，虛線是甲線框轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的正弦交流電圖像，實(shí)線是另一交流電的圖像，它們的周期T和最

大值Um相同，則實(shí)線所對(duì)應(yīng)的交流電的有效值U滿(mǎn)足（）

A.”B.且^

2Cu＞辱

（3）如圖所示，若甲線框的匝數(shù)為100匝，所處的磁場(chǎng)可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，甲線框以50轉(zhuǎn)/秒的轉(zhuǎn)速在磁場(chǎng)

中旋轉(zhuǎn)，其產(chǎn)生的交流電通過(guò)一匝數(shù)比為〃i："2=10：1的理想變壓器給電阻R供電，若電壓表的示數(shù)為10V,

則變壓器原線圈兩端電壓的有效值為V,穿過(guò)甲線框平面的最大磁通量為Wb。

16.發(fā)生冰凍災(zāi)害時(shí)，可利用電流的熱效應(yīng)清除高壓輸電線上的冰層。在正常供電時(shí)，高壓線上輸電電壓

為U,輸電電流為/,熱損耗功率為P；除冰時(shí)，輸電線上的熱損耗功率需變?yōu)?6尸，若認(rèn)為除冰時(shí)輸電功

率和輸電線電阻不變，則此時(shí)輸電電流為,輸電電壓為。

17.電容儲(chǔ)能已在多方面得到廣泛應(yīng)用。某同學(xué)利用圖甲所示的電路觀察電容器的充、放電過(guò)程，得到某

一過(guò)程的/-/和U-f圖線如圖乙所示。

（1）該過(guò)程對(duì)應(yīng)的是（）

A.置于位置1一段時(shí)間的開(kāi)關(guān)被撥到位置2后

B.置于位置2一段時(shí)間開(kāi)關(guān)被撥到位置1后

C.以上兩種情況均可能

（2）將該過(guò)程/-/圖線及相應(yīng)的坐標(biāo)值清晰呈現(xiàn)如圖丙所示，由圖丙可估算出。?8s內(nèi)電路中通過(guò)的電

荷量為C（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。

18.如圖所示，足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、尸。豎直放置，導(dǎo)軌的上端M與尸間連接阻值為RR.4Q

的電阻，質(zhì)量為加=0.01kg、電阻為-0.3。的金屬棒功緊貼在導(dǎo)軌上，其余電阻不計(jì)。一勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿

過(guò)導(dǎo)軌平面，現(xiàn)使金屬棒油由靜止釋放，其下滑距離與時(shí)間的關(guān)系如下表所示。

時(shí)間t

00.30.60.91.21.51.82.1

(s)

下滑距離

00.41.53.14.97.09.111.2

s（m）

（1）結(jié)合表格數(shù)據(jù)可知，金屬棒運(yùn)動(dòng)情況（定性描述）為？

（2）當(dāng)z=L8s時(shí)，金屬棒ab的速度大小V。

（3）（計(jì)算）金屬棒漏開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的1.8s內(nèi)，電阻R上產(chǎn)生的熱量QR（保留2位有效數(shù)字）。

（4）（計(jì)算）金屬棒開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的1.8s內(nèi)，通過(guò)金屬棒"的電量q（保留2位有效數(shù)字）。

【答案】15.①.A②.B③.100

100萬(wàn)

16.①.4/②.—

4

17.①.B②.3.8x10-3

18.（1）先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)再做勻速直線運(yùn)動(dòng)；（2）7m/s；（3）0.37J；（4）1.3C

【解析】

【15題詳解】

（1）甲順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，根據(jù)楞次定律可知，通過(guò)乙的電流由a向6,根據(jù)左手定則，漏邊受安培力方向向

下，乙相當(dāng)于電動(dòng)機(jī)。

故選Ao

（2）根據(jù)

得

故選B?

(3)口]⑵根據(jù)

如=2=10

U2〃2

原線圈電壓為

U[=100V

線框產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的最大值為

不”

Em=\/2Ul=N①=N①m,2

磁通量最大值為

①m——Wb

100乃

【16題詳解】

[1]⑵由題意

P=FR,16P=I'2R

輸電線上的熱損耗功率需變?yōu)?6P,此時(shí)輸電電流為

/'=4/

輸電功率為

P-I=U7,

輸電電壓為

17題詳解】

(1)如圖乙，電流增大，電容器兩段電壓增大，即給電容器充電的過(guò)程，故該過(guò)程對(duì)應(yīng)的是置于位置2—

段時(shí)間的開(kāi)關(guān)被撥到位置1后。

故選B。

(2)/-/圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積等于電路中通過(guò)的電荷量，大于半個(gè)方格取整格，小于半格舍去，故電

路中通過(guò)的電荷量為約為3.8x10-3c。

【18題詳解】

(1)每經(jīng)過(guò)0.3s時(shí)間金屬棒下落的距離分別為0.4m、(1.5-0.4)m=1.1m>(3.1-1.5)m=1.6m>(4.9-

3.1)m=1.8m、(7.0-4.9m)=2.1m、(9.1-7.0)m=2.1m、(11.2-9.1)m=2.1m,相鄰位移差分別為

0.7m、0.5m、0.2m-,最后位移差為零。說(shuō)明金屬棒線做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，最后做勻速運(yùn)動(dòng)。

(2)由表格中的數(shù)據(jù)可知，當(dāng)仁1.8s時(shí)，金屬棒在前、后0.3s內(nèi)的位移相等，說(shuō)明此時(shí)金屬棒做勻速運(yùn)

動(dòng)，速度為

人力^^=7向s

0.3

(3)金屬棒運(yùn)動(dòng)9.1m,根據(jù)能量守恒