浙江省2024年北斗星盟竞赛（强基）联考物理试题 含答案

物理物理学科试题第页共6页绝密★考试结束前浙江省北斗星盟竞赛（强基）联考物理学科试题考生须知：1．本卷共6页，满分100分，考试时间120分钟。2．答题前，在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字。3．所有答案必须写在答题纸上，写在试卷上无效。4．考试结束后，只需上交答题纸。选择题部分一、本题共有20道不定项选择题，每题全对得满分，答错或少答不得分。1.普朗克长度仅依赖于引力常量G、普朗克常量ℏ(=ℎ A.λP=ℏGc3 C.λP=ℏGc5第2题图ABC2.三个同质且均匀分布的弹性小球A、B、C通过过质心的光滑细杆相互接触串在一起，如图所示，三球质量满足m第2题图ABC A.3h B.9h C.16h D.25h E.36h F.49h3.将地球视为质量均匀分布的球体，不考虑地球自转，其表面的重力加速度为g0。若考虑地球自转，则其表面纬度为ψ处的重力加速度（地球半径为R、自转角速度为ω A．g≈g01+ C.g≈g01−ω4.如图所示,在水平地面上，有一横截面为S的圆弧形直角弯管,圆弧半径为r。管中有流速为v、密度为ρ的水通过。由于水的流动，弯管所受力的大小为v1v2第4题图vvv第4题图vvSvv B.2ρ C.ρv D.2ρ E.2ρv1v25.在光滑的水平桌面上有两个质量均为m的小球，由长度为2vv A.2Flm

B.Flm C.Fl2m

6.质量很小、长度为l的均匀细杆，可绕过其中心O并与纸面垂直的轴在竖直平面内转动。当细杆静止于水平位置时,有一只小虫以速率v0垂直落在距点O为l/4处,并背离点O沿细杆爬行。设小虫与细杆的质量均为m第6题图A．7lg24v0第6题图 C.19lg24v0cos127.在如图所示的竖直平面内有以O为圆心、R为半径的圆形区域，在该区域内有一方向垂直平面向里、大小B以∆B∆t=α A.位于直径上的的导线DE，其电动势为零 B.单位正电荷沿半径为r(r>R)的路径运动一周电场力做功为零B⨂在此处键入公式。OCRDB⨂在此处键入公式。OCRDEL第7题图r

D.竖直平面内位于圆形区域外一无限长直导线的电动势大小为π E.在r<R区域，感生电场强度为αR F.在r>R区域，感生电场强度为1δABC第8题图145°30°δi第8题图2δABC第8题图145°30°δi第8题图2 A.43 B.2 C.1.5 9.梅斯林干涉装置如图所示，将透镜切割成对称的两半L1和L2，再沿光轴方向将它们错开一定距离放置。位于光轴上的点光源S，通过L1和L2分别成像于S1第9题图L1SS2'S第9题图LSSSL B.观测屏位于S1'与 C.观测屏位于S1 D.干涉条纹为一系列同心圆 E.干涉条纹为一系列同心半圆 F.干涉条纹为一系列水平的平行线10.某同学用两块玻璃构成的劈尖干涉仪来测量空气的折射率。用单色光垂直照射劈尖，可观测到4001条干涉暗条纹。将劈尖装置抽成真空，在相同的区域范围观测到4000条干涉暗条纹，则空气的折射率n=1+14000 B.n=1−14000D.n=1−13999 E.n=1+14001AxOy第11题图CB11AxOy第11题图CB A.A点处质元的弹性势能在减小 B.B点处质元的振动动能在增加 C.C点处质元的振动动能在减小 D.各点的波的能量密度都不随时间变化 E.波沿x轴负方向传播12.下列说法正确的是A.热力学系统A与B处于平衡态，则它们的压强相等B.具有因果关系的两事件P和Q，在惯性参照系S系中，事件P先于事件Q发生，则在相对于S系做匀速直线运动的S’系中，事件Q有可能先于P发生C.根据量子力学不确定关系，处于某一高能级的氢原子跃迁至最低能级时，其发射光的波长不是唯一的，而是有一定的分布宽度D.海水降低温度可以放出大量的热量，科技的不断进步使得人类有可能通过降低海水的温度来发电，从而解决能源短缺的问题E.温度一定时，黑体吸收能力最强，其辐射能力也最强F.在四大相互作用中，弱力强于电磁相互作用力13.“顿牟缀芥”是两干多年前我国古人对摩擦起电现象的观察记录，经摩擦后带电的琥珀能吸起小物体。现用下述模型分析探究。在某处固定一个电荷量为Q的正点电荷，在其正下方h处有一个原子。在点电荷产生的电场(场强为E)作用下，原子的负电荷中心与正电荷中心会分开很小的距离l，形成电偶极子。描述电偶极子特征的物理量称为电偶极矩p，p=ql，这里q为原子核的电荷。实验显示，p=αE，α为原子的极化系数，反映其极化的难易程度。被极化的原子与点电荷之间产生作用力F。在一定条件下，原子会被点电荷“缀”上去。 A.F为吸引力是因为负电中心比正电荷中心更靠近点电荷Q B.F为吸引力是因为被极化的原子整体呈现带负电 C.若点电荷的电荷量增加2倍，则F增加2倍 D.若原子与点电荷间的距离减小一半,则F增加32倍 E.若不考虑原子热运动，极化原子所受力矩为零第14题图a轴承轴承电刷14.如图所示，可绕竖直轴自由转动的金属圆盘，半径a=0.5m，电阻R=0.5Ω，位于磁感应强度大小B=0.2T、第14题图a轴承轴承电刷 A.由上往下看，圆盘顺时针旋转 B.流过圆盘的电流为2A C.圆盘所受的安培力大小为0.05N D.圆盘受到的安培力的功率为0.375W E.圆盘稳定转动的角速度为15s-1μA第15题图15.如图所示，在充满某稀薄气体的容器内，某同学在金属针尖和屏幕之间施加恒定高压U，使针尖表面附近气体电离为一价离子，这些离子在电场加速下轰击屏幕，均被屏幕吸收。若该针尖顶部可视为半径为r的半球，球心到屏幕表面中心的垂直距离为L（μ第15题图 A.离子离开针尖表面后作匀加速直线运动 B.针尖表面附近电场强度与r成反比 C.若微安表示数为I，则单位时间电离的离子数量为I/e(e为电子的电荷量） D.若针尖表面间距为a的两个离子，撞击到屏幕上的间距至少为alrmCLlyOM⨂B第16题图XYPQN16.如图所示，在竖直平面内固定放置足够长的两平行金属导轨PQ和MN，间距为l。在导轨间存在方向垂直导轨平面向里、大小为B的匀强磁场，在导轨的上端并联电容为C的电容器，下端连接电感为L的线圈。一长为lmCLlyOM⨂B第16题图XYPQN A.t时刻电感线圈中的磁能W B.导体棒振动的角频率ω=B C.流过电感电流的最大值I D.电容器存储电能的最大值W E.当y=17.磁控管在现代科技领域有广泛的应用。我们把静态磁控管简化为一对长度足够的平行平板电极系统，如图所示，在间距为d的两极板间加不计内阻、电动势为U的电源，两极板间存在方向垂直xoy平面向里、大小为B的匀强磁场，位于阴极表面附近的灯丝持续发射初速度可近似为零的电子，当U不变，改变B的大小时，电子在两极板间的运动轨迹将发生变化，如图2所示，其中轨迹III最高点P恰好与阳极相切，对应的磁感应强度为B0。电子电荷量为e，质量为m，不计电子的相互作用。若灯丝单位时间发射n个电子，则灯丝U灯丝UxyO第17题图1BdIUxyO第17题图2BIIIIIIIP A.轨迹II电子的运动速度为v= B.B C.若B>B0 D.若B>B0 E.若B<B018.假想的气体分子，其速率分布如图所示，横坐标表示速率，纵坐标∆N∆v表示单位速率区间内出现的分子数。a已知常量，当v>555vvav2v3v4v2a3a∆N第18题图 A.总分子数N=8a B.分子在2v0到 C.分子的平均速率5 D.在0~5v E.3v0~419.如图1所示，质量相等的小球和点光源，分别用相同的弹簧竖直悬挂于同一水平杆上，间距为l，竖直悬挂的观测屏与小球水平间距为2l，小球和光源做小振幅运动时，在观测屏上可观测小球影子的运动。以竖直向上为正方向，小球和光源的振动图像如图2所示，则第19题图1第19题图1第19题图2光源小球−11x0.51.01.52.0t02 A.光源与小球振动的相位差为π B.光源从初始状态回到平衡位置的时间为0.75s C.影子振动的初相位为−arcsin D.影子的最大速度π13−620.物理学中一个重要的模型是一维无限深势阱，即在0≤x≤a范围内，势能EP=0，而在x>a和A.电子的德布如意波长可能为a B.电子的最小动能为零 C.电子能级变动时发光光谱的波长λm,n满足1λm,n= D.电子在阱中不同位置出现的概率不同 E.电子能量可能值为ℎ2浙江省北斗星盟竞