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绝密★启用前
2025 年高考考前信息必刷卷05（浙江专用）
物 理
（考试时间：90 分钟 试卷满分：100 分）
考情速递
高考·新动向：浙江省高考物理的改革方向，注重学科内多章节知识甚至跨学科融合，如本卷中，第10
题以生物细胞为背景，考查电场相关知识。第9 题的动量与电电学融合考查，第12 题将动量融入到天
体运动的背景中考查。第18 题的避险车道设计，不仅涉及物理学中的电磁感应和动量定理，还涉及材
料的电阻率等知识，体现了多章节跨学科的交叉融合。同时也不断重视知识的实用性，去解决生活中
的实际问题，如第3 题的单手抓篮球就来源学生日常体育活动中，第8 题利用光学方法测量油量。
高考·新考法：常规考点的新设问或知识融合，第4 题涉及天宫二号航天器测量物体质量的实验，将传
感器原理与光学中的折射率概念相融合。第14 题的电磁泵装置，将力学中的动量守恒和能量守恒原理
与电学中的安培力相结合，不但从新角度考查旧知识，也考查了学生对多学科知识的综合运用能力。
高考·新情境： 浙江省高考物理的试题情境紧贴民族自豪感的同时紧跟时代步伐，情境内容也进一步创
新，如第2 题展现的中国运动员的风姿，第4 题通过天宫二号展现我国在太空竞争力的同时，也考查在
太空中利用传感器测量物体质量的知识应用能力，第7 题的火箭发射领域“世界航天第一人”——明
朝的士大夫万户，创新的情境如第9 题，原子反应堆中的电磁泵，第10 题，细胞膜背景下的电学分析，
第12 题的引力弹弓，第15 题的钙钛矿太阳能电池内阻特性，考察了考生对当前科技热点的理解和应用。
命题·大预测： 基于本卷的分析，未来浙江省高考物理命题将会更多地结合实际生活中的应用场景，考
察考生的实际应用能力，以及多章节跨学科的综合应用能力。考生在复习时，多关注章节之间甚至学
科之间的练习，构建完整的知识体系，多关注当前科技热点，如新能源、人工智能等，了解其背后的
物理原理，增强知识的应用能力。
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用
橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
4. 难度系数：0.61
选择题部分
1
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一、选择题Ⅰ(本题共10 小题,每小题3 分,共30 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．下图中不是物理学中基本量的测量仪器的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】D
【详解】A．测量仪器为刻度尺，测量长度，是物理学七个基本物理量之一，故A 不符题意；
B．测量仪器为电火花计时器，测量时间，是物理学七个基本物理量之一，故B 不符题意；
C．测量仪器为天平，测量质量，是物理学七个基本物理量之一，故C 不符题意；
D．测量仪器为弹簧测力计，测量力，不是物理学七个基本物理量，而是导出量，故D 符合题意。
故选D。
2．下列几种关于物理与生活的描述正确的是（ ）
A．如图甲所示，中国选手在投掷铁饼过程中手给铁饼的力大于铁饼给手的力
B．如图乙所示，当有机玻璃发生微小形变时花纹会发生变化
C．如图丙所示，中国队以3 分27 秒46 的成绩夺得男子混合泳接力金牌。“3 分27 秒46”指的是时刻
D．如图丁所示，刘洋获得男子吊环冠军，观看刘洋吊环表演动作时可以把他当作质点
【答案】B
【详解】A．根据牛顿第三定律可知，中国选手在投掷铁饼过程中手给铁饼的力等于铁饼给手的力，故
A 错误；
B．当特殊的光通过有机玻璃不同部位时，由于有机玻璃发生了微小的形变，所以产生的花纹发生变化，
2
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故B 正确；
C．中国队在男子4×100 米混合泳接力决赛中，以3 分27 秒46 的成绩夺得金牌。“3 分27 秒46”指的
是时间间隔，故C 错误；
D．运动员刘洋获得男子吊环奥运冠军，观看刘洋吊环表演动作时，刘洋的动作不可忽略，不能把刘洋
当作质点，故D 错误。
故选B。
3．如图甲所示为某篮球运动员用一只手抓住篮球使其静止在空中，其中一根手指与篮球的简化图如图乙
所示。假设篮球恰好静止时，五根手指与竖直方向的夹角均为
，每根手指与篮球之间的动摩擦因数均为
μ，篮球的质量为m，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（ ）
A．每根手指对篮球的作用力大小为
B．每根手指对篮球的摩擦力大小为
C．
减小时，手指与篮球间的压力增大
D．
取任意值，均能使篮球静止
【答案】B
【详解】AB．篮球与每根手指之间存在弹力N 和摩擦力f，篮球恰好静止，摩擦力达到最大静摩擦力，
处于平衡状态，竖直方向上，根据平衡条件
，解得弹力大小为
，摩擦力大小为
，每根手指对篮球的作用力大小为摩擦力和弹
力的合力，故A 错误B 正确；
C．根据以上分析可知，
减小时，手指与篮球间的压力减小，故C 错误；
D．篮球静止时，摩擦力达到最大静摩擦力，
减小时，手指与篮球间的压力减小，最大静摩擦力减小，
3
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篮球可能无法保持静止，故D 错误。
故选B。
4．我国航天员要在天宫二号航天器实验舱的桌面上测量物体的质量，可采用的方法如下：质量为
的待
测物A 的前后连接有质量均为
的两个力传感器，在某一恒定外力F 作用下在桌面上一起运动，如图所
示，稳定后待测物A 前、后两个传感器的读数分别为
、
，由此可知待测物体A 的质量为（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】B
【详解】隔离前面的传感器有
，隔离待测物体A 有
，联立可得
故选B。
5．如图所示为某节目中一个环节的示意图。选手会遇到一个人造山谷
，其中
是高
的竖直
峭壁，
是以P 点为圆心的弧形坡，其中
，Q 点右侧是一段足够长的水平跑道。选手助跑后从P
点以
水平向右跳出，跃上Q 点右侧的跑道上。选手可视为质点，忽略空气阻力（
，
），下列说法正确的是（ ）
4
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A．选手从P 跳出能落在Q 右侧跑道上所需最小速度
为
B．
大于
时，选手会落到Q 平台上，下落时间为一定值
C．
越大，选手从P 跳出至落在Q 右侧跑道上的时间越长
D．若落在
圆弧上，
越大，选手在空中运动时间越长
【答案】B
【详解】ABC．若选手恰好落在Q 点，则其在水平方向的位移
，竖直方向的位移
，根据平抛运动规律可知，竖直方向做自由落体运动，则有
，联立解得
选手平抛运动的时间
，选手从P 跳出能落在Q 右侧跑道上所需最小速度
，只
要选手的初速度
，选手就落在右侧的跑道上，选手在空中下落的高度不变，运动时间不变，
AC 错误，B 正确；
D．若落在
圆弧上，
越大，水平位移越大，下落的高度越小，根据平抛运动的规律可知，运动的
时间越短，D 错误。
故选B。
6．2024 年3 月20 日8 时31 分，探月工程四期鹊桥二号中继星由长征八号遥三运载火箭在文昌航天发射场
发射升空，鹊桥二号踏上奔月征途，它将为地球和月球架起通信的天桥。其运动轨迹如图所示，已知远月
点B 与月球中心的距离约为近月点C 与月球中心距离的9 倍，地球半径约是月球半径的k 倍，地球质量约
是月球质量的p 倍。下列说法正确的是（ ）
5
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A．鹊桥二号在B 点由地月转移轨道进入环月轨道时必须加速
B．鹊桥二号在C、B 两点的加速度大小之比约为9 1∶
C．地球第一宇宙速度与月球第一宇宙速度的比值约为
D．地球表面的重力加速度与月球表面重力加速度的比值约为
【答案】C
【详解】A．鹊桥二号在地月转移轨道时必须减速，合外力大于向心力做近心运动，轨道半径才能减小，
才能顺利进入环月轨道，故A 错误；
B．鹊桥二号在C 点时根据牛顿第二定律有
，同理在B 点时有
，代入题中数据
联立解得
，故B 错误；
C．在星球表面有
，解得
，可计算得地球的第一宇宙速度与月球第一宇宙速度的
比值约为
，故C 正确；
D．在星球表面有
，解得
，可计算得地球表面的重力加速度与月球表面重力加速度
的比值约为
，故D 错误。
6
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故选C。
7．火箭发射领域“世界航天第一人”是明朝的士大夫万户，他把47 个自制的火箭绑在椅子上，自己坐在
椅子上，双手举着大风筝，设想利用火箭的推力，飞上天空，然后利用风筝平稳着陆。假设万户及其所携
设备（火箭、燃料、椅子、风筝等）的总质量为M，点燃火箭后在极短的时间内，质量为m 的炽热燃气相
对地面以
的速度竖直向下喷出，忽略空气阻力的影响，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．火箭的推力来源于空气的浮力
B．在燃气喷出后的瞬间，火箭的速度大小为
mv 0
M−m
C．喷出燃气后，万户及其所携设备能上升的最大高度为
D．在火箭喷气过程中，万户及其所携设备的机械能守恒
【答案】B
【详解】A．火箭的推力来源于燃料燃烧时产生的向后喷出的高温高压气体对火箭的反作用力，故A 错
误；
B．在燃气喷出后的瞬间，万户及其所携设备组成的系统内力远大于外力，系统动量守恒，设火箭的速
度大小为v，规定火箭运动方向为正方向，由动量守恒定律得（M-m）v-mv0=0，解得火箭的速度大小为
，故B 正确；
C．喷出燃气后万户及所携设备做竖直上抛运动，上升的最大高度
，故C 错误；
D．在火箭喷气过程中，燃料燃烧时产生的向后喷出的高温高压气体对万户及所携设备做正功，所以万
户及所携设备机械能不守恒，故D 错误。
故选B。
7
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8．如图1 所示，某种油量计是由许多透明等厚的薄塑料片叠合而成的，每个薄片的形状如图 2 所示，其
底部为等腰直角三角形，薄片的长度不等。把这一油量计固定在油箱内，通过观察窗口可以清晰看到油量
计的上表面有一条明暗分界线，从而可知箱内剩余油的多少。已知塑料的折射率为 n，当油箱中有半箱油
时，油量计的上表面（ ）
A．左明右暗，且n
B．左明右暗，且n
C．左暗右明，且n
D．左暗右明，且n
【答案】A
【详解】在右侧，塑料薄片插入油中，由于油的折射率大于塑料的折射率，光线在塑料和油的界面处发
生折射进入油中，人看起来是暗的；而在左侧塑料的折射率又大于空气的折射率，光线在塑料和空气的
界面处发生全反射，返回油量计的上端面并射出，故人看起来是明亮的。所以是左明右暗。
要使光线在塑料和空气的界面处发生全反射，临界角必须满足
，根据临界角公式
，解
得
，即
，选项A 正确，BCD 错误。
故选A。
9．在原子反应堆中抽动导电液体时，常常用到一种新型的装置——电磁泵。如图所示为电磁泵的简易结
构图，泵体为一个长、宽、高分别为a、b、c 的长方体，上下两面M、N 为金属极板，泵体处于垂直纸面
向外磁感应强度为
的匀强磁场中。当与电源相连时只会在两极板间的导电液体中产生自上而下的恒定电
流，导管的左右两端便会产生压强差，从而将导电液体抽出。导电液的电阻率为
，密度为
，工作时
泵体内始终充满导电液体，重力加速度为
。经研究表明，抽液高度与泵体中的液体流速有关，则电磁
泵抽液的最大高度为（ ）
8
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A．
B．
C．
D．
【答案】C
【详解】由安培力做功的特点可知电磁泵的机械功率等于安培力的功率，所以P 机=P1=BIcv，若泵中液
体流速为v，设Δt 内被抽至泵体中的液体的质量为Δm=ρ0bcvΔt，Δt 内被抽至泵体中的液体的动能的增
加量
，Δt 内被抽至泵体中的液体的重力势能的增加量为
ΔEp=Δmgh=ρ0bcvghΔt，电磁泵的机械功率等于单位时间内被抽至泵内的液体的动能增加量和重力势能
增加量之和，即
，代入数据联立可得
，化简
，故当v=0 时，即导电液的流速为零时，h 取得最大值，则最大值为
。
故选C。
10．细胞膜是一个细胞重要的组成部分，它是一个弹性膜且不带电时磷脂双分子层间的距离为
。将细胞
膜的伸缩看成劲度系数为
的弹簧，并且细胞膜的面积
，相对介电常数为。细胞膜上分布有可以
运输粒子的离子泵，使得阴阳离子均匀地分布在内外两层上，已知静电力常量为。当内外膜分别带电
和
时，下列说法正确的是（ ）
9
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A．内外膜之间的电场强度大小为
B．内外膜的厚度为
C．每一侧膜受到的作用力大小为
D．内外膜间的电势差大小为
【答案】B
【详解】A．内外膜之前可近似看成平行板电容器，根据平行板电容器电容可知
，根据电容
可知
，根据匀强电场中电势差与电场强度的关系可知
，联立可得
，分析可知，
在平行板电容器中，两极板的带电量不变时，电场强度不变，即电场强度与板间距无关。A 错误；
B．由于此电场为内外膜共同产生，因此一侧膜受到另一侧膜的电场力为
，内外膜之
间的弹力根据胡克定律可知
，联立可得
，B 正确；
C．根据对单侧膜受力分析可知，每一侧膜受到的合力为0，C 错误；
D．根据匀强电场中电势差与电场强度的关系可知
，D 错误。
故选B。
10
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二、选择题Ⅱ(本题共3 小题,每小题4 分,共12 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4 分,选对但不全的得2 分,有选错的得0 分)
11．下列五幅图涉及不同的物理知识，其中说法正确的是（ ）
A．如图甲：原子是由原子核和核外电子组成的，原子核是由带正电的质子和不带电的中子组成的
B．如图乙：卢瑟福通过分析α 粒子散射实验结果，发现了质子和中子
C．如图丙：用中子轰击铀核使其发生聚变，链式反应会释放出巨大的核能
D．如图丁：普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一
【答案】AD
【详解】A．原子由原子核和核外电子组成，原子核由质子和中子组成，故A 正确；
B．卢瑟福通过分析α 粒子散射实验结果，得出原子的核式结构模型，故B 错误；
C．用中子轰击铀核使其发生裂变，故C 错误；
D．普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一，故D 正确。
故选AD。
12．引力弹弓效应是一种利用大质量天体的引力场来加速或减速小质量飞行器的现象。当飞行器接近一个
大质量天体（如行星，质量远大于飞行器）时，由于天体的引力作用，飞行器会被吸引并改变其速度。具
体原理可以简化为在行星的运动方向上，可以视为弹性碰撞。如图所示，以太阳为参考系，设行星运动的
速度为u，飞行器的初速度大小为
，在图示的两种情况下，飞行器在远离行星后速度大小分别为
和
。
那么下列判断中正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
11
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【答案】AB
【详解】左图中，探测器类似于与行星对面正碰，设探测器的质量为m，行星的质量为M，碰后探测器
滑块的速度大小为v1，行星的速度大小为u1，设向右为正方向，根据动量守恒定律有
，由能量守恒得
，联立解得
由于
，则
，同理，右图中有
，综上所述得
故选AB。
13．某种弹跳杆的结构如图甲所示。一质量为m 的小朋友站在该种弹跳杆的脚踏板上静止时，其重心处于
空中 O 点，然后小朋友双手抓住横杆开始弹跳，小朋友从地面上升、下落、与地面作用，再弹起，往复
运动，如图乙所示。以 O 点为坐标原点，在竖直方向建立小朋友重心位置数轴，如图丙。某次，小朋友
从最高点开始下落到重心运动到最低点，此过程中加速度以向下为正方向随重心位置变化的关系如图
丁。假设小朋友运动中始终保持站立状态，不计空气阻力和弹跳杆的重力，重力加速度大小为 g，则（
）
A．从
到
过程，小朋友做简谐运动
B．在O 点处，小朋友的速度大小为
C．在
处，小朋友的加速度大小可表示为
D．
、
和
大小满足
【答案】BCD
【详解】A．由丁图可知，从
到
过程，小朋友做的是简谐运动，A 项错误；
12
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B．在O 点处，小朋友的速度最大，根据速度位移公式由图像可得
，解得
，B 项正确；
C．小朋友在
处速度为零，设加速度为a，由图像可得斜率大小
，横坐标为
时，解得
，C 项正确；
D．根据
，加速度还可表示为
，解得
，D 项正确。
故选BCD。
非选择题部分
三、非选择题（本大题共5 小题，共58 分）
14．实验题（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三题共 14 分）
14-Ⅰ．（5 分）一实验小组用图甲所示的装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验，图乙是某次实验
获取的一段纸带，图丙为其中三个计数点放大图。纸带上已标出6 个连续的计数点，相邻两个计数点间还
有4 个点迹，已知打点计时器的打点周期是
。
(1)本次实验选择的电火花计时器所用的电源应为图________（选填“A”、“B”或“C”）中的电源。
13
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A．
B．
C．
(2)该实验过程中，下列操作正确的是_______。
A．先释放小车，再接通电源
B．平衡阻力时，小车需要连上纸带
C．调节滑轮高度使细绳与水平桌面平行
(3)在图丙中计数点2 的读数为
，根据图丙可计算出小车的加速度大小为
（计算结
果保留两位有效数字）。
(4)另一实验小组利用如图装置来做“探究加速度与力、质量的关系”实验，通过测量小车1 和小车2 的位
移来比较他们的加速度，则本实验方案需保证两小车运动的 相同。
【答案】(1)C（1 分） (2)B （1 分） (3) 8.88/8.87//8.89（1 分） 0.96/0.95/0.97（1 分）
(4) 时间 （1 分）
【详解】（1）电火花打点计时器适用220V 交流电源。故选C。
（2）A．为了充分利用纸带，应先接通电源，后释放小车，故A 错误；
B．平衡摩擦力时，不能将小盘用细绳通过定滑轮系在小车上，但要拖着穿过打点计时器的纸带，轻推
小车，若小车能够做匀速直线运动，摩擦力得到平衡，故B 正确；
14
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C．为了使小车所受合外力恒定，调节滑轮高度使细绳与长木板平行，故C 错误。故选B。
（3）[1]刻度尺的分度值为0.1cm，则图丙中计数点2 的读数为8.88cm；
[2]根据题意可知纸带上相邻计数点时间间隔
，根据逐差法可得加速度
（4）根据位移时间关系
可知通过测量小车1 和小车2 的位移来比较他们的加速度，则本实验
方案需保证两小车运动的时间相同；
14-Ⅱ．（6 分）钙钛矿太阳能电池有成本低、光能转化效率高、相同光照强度下电动势稳定等优点。实验
小组的同学欲探究某块钙钛矿太阳能电池的内阻特性，实验室提供的器材有：
钙钛矿太阳能电池：内阻变化范围0~4Ω；
电压表V：量程为3.0V，内阻约3kΩ；
电流表A：量程为300mA，内阻约0.3Ω；
滑动变阻器R：最大阻值为60Ω；
定值电阻
：阻值为4.0Ω；
电键S 和导线若干。
（1）按如图甲所示电路连接器材，将滑动变阻器R 的滑片调至最左端。闭合电键S，用一定强度的光照射
太阳能电池，通过调节滑动变阻器R 的阻值，记录不同阻值时的电压表和电流表的读数，并描绘出U－I
图线如图乙所示，AB 段为直线，BC 段为曲线。分析此U－I 图线，将图甲中的电路补充完整 。
（2）分析图乙可知，此强度光照下太阳能电池的电动势E＝ V，其内阻在电流低于 mA 时为
恒定值r＝ Ω（以上结果均保留3 位有效数字）。
（3）当电流超过一定值后，内阻随电流的增大而 （填“增大”或“减小”）。若用该电池直接且
仅给电阻为10Ω 的小灯泡供电，则小灯泡的实际功率为 W（结果保留3 位有效数字）。
15
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【答案】
（1 分）
2.90 （1 分） 200 （1 分） 0.500 （1 分） 增大（1 分） 0.625（1 分）
【详解】（1）[1]通过对图像直线部分分析可知，直线部分表示的电阻大小为
，而内阻的变化范围
为0~4Ω，因此可确定，电路中串联了定值电阻
；电流表的内阻约为
，若电流表外接，测量得到
的等效内阻为定值电阻、电流表内阻与电源内阻之和，而电流表内阻未知，因此不能准确测量电源内阻，
而电流表内接的情况下，因为电压表内阻远大于电源内阻，因此电压表的分流作用就很微小，可忽略，
这样造成的实验误差就可忽略，实验电路如下图
（2）[2]图像与纵轴的截距表示电源的电动势，读图可得电源的电动势为
[3][4]根据所设计电路图可知，图像的斜率表示电源的内阻与定值电阻
之和，图像直线部分说明电源
的内阻恒定，此时对应的电流为
，则说明电流低于
时，电池的内阻为定值，则有
，由此可得
（3）[5]当电流超过一定值后，分析图像可知，图像上某点的斜率在增大，而斜率表示定值电阻
与内
阻之和，因此可知当电流超过一定值后，内阻随电流的增大而增大；
[6]由于
图像斜率表示定值电阻和电源内阻之和，而定值电阻等于
，因此要得到仅将电阻为
10Ω 的小灯泡直接接入该电源两端时小灯泡的功率，则可将10Ω 中的4Ω 等效到电源内部，作出电阻为
的
图像，该图像与电源的
图像的交点所对应的电流即相当于流过电阻为10Ω 的小灯泡的
电流，作出图像如图所示
16
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根据图像可得小灯泡的工作电流为250mA，其实际功率为
14-Ⅲ．（3 分）如图是“用油膜法估测油酸分子的大小”实验的部分操作步骤：
(1)下列有关该实验的说法正确的是____________。
A．图中的操作步骤顺序是：丙→丁→乙→甲
B．油酸酒精溶液配制好后，不能搁置很久才做实验
C．往浅盘中滴入油酸酒精溶液后应立即描绘油膜轮廓
(2)若实验时油酸酒精溶液中纯油酸占总体积的0.2%，用注射器测得100 滴这样的油酸溶液为1mL，取1 滴
这样的溶液滴入浅盘中，即滴入浅盘中的油酸体积为
。
(3)不同实验小组向水面滴入一滴油酸酒精溶液时得到以下油膜形状，做该实验最理想的是______。
A．
B．
C．
【答案】(1)B（1 分） (2)
（1 分） (3)C（1 分）
【详解】（1）A．根据题意，由实验原理可知，用油膜法估测油酸分子的大小的实验步骤为丙→乙→
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丁→甲，故A 正确；
B．油酸酒精溶液配制好后，不能搁置很久才做实验，避免酒精挥发，浓度发生变化，实验有误差，故
B 错误；
C．应等油酸完全散开稳定后才开始描绘油膜轮廓，故C 错误。
故选B。
（2）根据题意可知，1 滴这样的溶液中的油酸体积为
（3）最理想的情况是爽身粉很薄，容易被油酸酒精溶液冲开，近似圆形，故选C。
四、计算题（本大题共4 小题，共44 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）
15．（8 分）下图是一种汽车空气减震器的模型，其主要构造是导热性良好的气缸和活塞，活塞面积为
，活塞通过连杆与车轮轴连接。将装有减震装置的轮子模拟静止在斜坡上的汽车，固定在倾角
为
的斜面上，连杆与斜面垂直，初始时气缸内密闭理想气体的体积为
，压强为
，环境温度为
，气缸与活塞间的摩擦忽略不计，大气压强始终为
。
现于气缸顶部固定一个物体A，稳定时气缸内气体体积缩小了
，该过程气体温度保持不变。重力加
速度取
。则
（1）放上A 物体待其稳定后，气缸对气体做功
，判断该过程气缸内气体是吸热还是放热？热量的大小
为多少？
（2）求气缸和物体A 的总质量M；
（3）由于环境温度变化，气缸内气体体积逐渐恢复到
。求体积恢复后的环境温度。
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【答案】（1）放热，25J；（2）30kg；（3）310K
【详解】（1）放上A 物体待其稳定的过程气体温度不变，内能不变，由热力学第一定律可知
气缸的体积减小，气缸对气体做正功，可知气缸内气体放热（1 分）
放出的热量等于气缸对气体所做的正功，则有Q=25J（1 分）
（2）放上A 物体待其稳定后气体的体积
（1 分）
由玻意耳定律可得
，解得
（1 分）
由气缸受力平衡可有
（1 分）
解得M=30kg（1 分）
（3）由盖−吕萨克定律可得
（1 分）
解得T2=310K（1 分）
16．（11 分）如图所示为一个游戏装置的示意图。
段斜面长
，斜面倾角
，
段使
用水平传送带装置，
长度
，斜面和传送带之间由一段不计长度的光滑圆弧连接。传送带底
部有一平台
，距传送带上表面的高度
。木板Q 静置于光滑的水平面
上，其上表面与平台
等高并紧靠平台。传送带末端C 点距木板左端的水平距离
。可视为质点的物块P 以
的速
度从A 点沿斜面滑下，通过水平传送带后经C 点水平抛出。已知物块P 的质量
，木板Q 的质量
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，物块与斜面间及木板间的动摩擦因数均为
，物块与水平传送带之间的动摩擦因数
，传送带的滑轮半径不计。
(1)求出物块到达B 点时的速度大小；
(2)当传送带静止时，物块能否落到木板上？求落点离木板左端的距离；
(3)若传送带顺时针转动，速度可调，要使物块从C 点抛出后能够落到木板上，木板长度
。求传送带
速度v 的范围；
(4)若物块落在木板上瞬间，竖直方向上速度消失，水平方向速度不变，在第（3）的基础上，求物块在木
板上滑过的距离x 与v 的关系。
【答案】(1)5m/s (2)不能，0.6m (3)
(4)若
，
；若
，
【详解】（1）物块P 在AB 斜面上受重力、支持力和摩擦力，根据牛顿第二定律可知，沿斜面方向上
有
解得
物块做匀加速直线运动，根据匀变速直线运动速度与位移的关系可得
（1 分）
解得物块到达B 点时的速度大小为
（1 分）
（2）物块在传送带上受重力、支持力和摩擦力，根据牛顿第二定律可得
解得加速度大小为
物块在传送带上做匀减速直线运动，根据匀变速直线运动速度与位移的关系可得
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解得
（1 分）
物块从C 点抛出后做平抛运动，竖直方向有
，解得水平位移为
（1
分）
由于
，物块不能落在木板上。
物块落点在木板的左边，距木板左端的距离为
（1 分）
（3）物块从C 点抛出后做平抛运动，若物块恰好落在木板左端，有
解得物块从C 点抛出后能够落到木板上的最小速度为
（1 分）
若物块在传送带上一直加速，有
解得
（1 分）
以
做平抛运动，水平位移为
由于物块在传送带上即使一直做匀加速直线运动，到C 点时，速度也只能达到
。因此，传送带速度
即使大于
，到C 点时，速度也只能达到
，平抛运动水平位移也只有
，一定会落在木板上。
故要使物块从C 点抛出后能够落到木板上，传送带速度的范围应为
。（1 分）
（4）若
，物块到C 点的速度为v。物块落在木板上瞬间，竖直方向上速度消失，水
平方向速度不变，又因为平抛运动水平分运动为匀速直线运动，因此 ，落在木板上的瞬间水平速度
。之后物块在木板上做匀减速直线运动，加速度大小为
木板做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可得
解得木板加速度大小为
设从物块落到木板上到两者共速所用的时间为t1，则
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解得
（1 分）
这段时间内物块走过的位移为
木板走过的位移为
物块在木板上滑过的距离
（1 分）
若
，物块从C 点抛出的速度大小一定为
，落在木板上的瞬间水平速度大小一定也为
，则
（1 分）
17．（12 分）图甲是某光电管的立体图和俯视图，
为光电管的阴极，
为光电管的阳极，某单色光照
射阴极
。逸出的光电子到达阳极
形成光电流，已知阴极材料的逸出功为
，入射光的波长为
，电
子电荷量绝对值为、质量为
，朗克常量为。真空中光速为。
(1)求光电子的最大初速度
和入射光的遏止电压
；
(2)图乙是该光电管横截面示意图，在半径为
的四分之一圆平面内加垂直纸面向外、磁感应强度为
的匀强磁场，只研究在该截面内运动的光电子，仅考虑洛伦兹力作用。
①若要使从阴极上
点逸出的光电子运动到阳极，求从阴极
点逸出的光电子速度的最小值；
②若该单色光照射下阴极
表面各处均有光电子逸出，设面积为
的
表面逸出的光电子能到达阳极，
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面积为
的
表面逸出的光电子不能到达阳极，求比值
。
【答案】(1)
，
(2)①
；②
【详解】（1）入射光的频率
（1 分）
根据光电效应方程得
（1 分）
解得
根据动能定理得
（1 分）
解得
（1 分）
（2）①设最小速度为
最小半径为
（1 分）
由洛伦兹力提供向心力得
（1 分）
解得
（1 分）
②若速度为
的电子半径为
，则
（1 分）
解得
（1 分）
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如图所示，设电子从
点以最大速度
与
成方向射出，电子刚好与磁场边界
相切，则
（1 分）
能到达阳极的光电子逸出区域
的面积
与不能到达阳极的光电子逸出区域
的面积
的比值
。（1 分）
解得
（1 分）
18．（13 分）高速公路上传统的避险车道是利用路边斜坡进行制动避险。某研究性学习小组基于电磁感应
原理设计了由测速系统和制动系统组成的水平路面避险车道，如图甲所示。其工作原理如图乙所示：车厢
底部装有励磁线圈（图中未画出）的汽车在进入避险车道时通过控制系统使线圈通电，可在边长为L 的正
方形虚线区域内产生竖直向下的匀强磁场；测速系统是一个长为
、宽为
的固定矩形线圈；
制动系统是在路面铺设一块足够大的金属板，金属板的厚度为d，电阻率为
，为了研究方便，金属板中
只考虑与正方形励磁线圈正对部分的磁场和电阻，其他部分的磁场和电阻均忽略不计。在某次模拟试验过
程中，汽车刚到达测速线圈时，测速线圈产生的感应电流大小为
，已知汽车的总质量为M，励磁线圈产
生匀强磁场的磁感应强度大小B，测速矩形线圈的电阻为R，不计汽车所受到的其他阻力，不考虑磁场运
动产生的其它因素。
(1)汽车刚到达测速线圈时，
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①求测速线圈产生的感应电流方向（从上往下看：选“顺时针”或“逆时针”）；
②求汽车速度的大小；
(2)求汽车通过测速线圈的过程中，线圈受到安培力冲量的大小；
(3)若汽车刚到达金属板时的速度为
，求此后汽车在金属板上滑行的距离
；
【答案】(1)①逆时针；②
(2)
(3)
【详解】（1）①测速线圈产生的感应电流方向：“逆时针” ；（1 分）
②设汽车速度的大小为v，由法拉第电磁感应定律
（1 分）
（1 分）
得
（1 分）
（2）设线圈受到安培力的冲量的大小为I，则
（1 分）
（1 分）
（1 分）
得
（1 分）
（3）在磁场进入金属板的过程中，设磁场进入长度为x 时产生的电流为
，则
（1 分）
设磁场进入金属板的过程中，安培力冲量大小为
，则
（1 分）
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得
在磁场完全进入金属板后，设产生的电流为
，则
（1 分）
在磁场完全进入金属板后，设安培力冲量大小为
，则
得
（1 分）
根据动量定理：
得
（1 分）
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