期末复习冲刺10（期末模拟试题一）-2023-2024学年高二物理下期期末复习冲刺专题训练（人教版2019）

2023-2024学年度高二物理下期期末模拟试题一 满分100分；考试时间：90分钟 命题范围：电磁学、机械振动、机械波、近代物理、光学、热学。 题型：8（单选）+4（多选）+2（实验）+4（计算）难度：适中 （精选各地最新试题，每个题型都有备选试题(标红)，供大家根据学情灵活选用） 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 第I卷（选择题 共40分） 一、单选题（每题3分，共24分） 1．我国于2024年1月研发出全球首款民用核电池.该核电池利用半衰期约为100年的镍63来工作，其衰变方程为：Ni→Y+X，则（　　） A．X是电子 B．X是粒子 C．Y与Ni是同位素 D．Y的中子数为29 2．中国宇航员杨利伟在乘坐“神舟五号”绕地球运行时听到“咚、咚、咚”的声音，有点像敲门声，这种声音时有时无，有时会戛然而止，有时会持续一段时间，十多年后谜底才揭开，所谓太空中的“敲门声”，其实是舱体的材料在太空的巨大压力下产生了微小变形，从而发出了这样有规律的声音，舱体一种材料的微观结构如图所示．下列说法正确的是（    ） A．若宇航员乘坐的舱体，其内部的理想气体做等容变化，当温度升高时，分子的密集度减小 B．若宇航员乘坐的舱体，其内部的理想气体做等容变化，当压强降低时，分子的平均动能可能不变 C．若宇航员乘坐的舱体，其内的理想气体做等容变化，当温度升高时，气体的分子总动能一定增大 D．图示材料可能是非晶体 3．蜻蜓在水面上，“点水”激起一圈圈波纹，如图所示。水面上有一开有两小孔A、B的挡板，A、B离波源S的距离分别为30cm、40cm，AB间距为50cm，O为AB中点， AB 中垂线上的C点，距O 点100cm。波源在水面处振动形成的水波视为简谐横波，t=0 时波源自平衡位置起振。已知波速为20cm/s，小孔A 处质点第一次处于波谷时，小孔B 处质点刚好第一次处于波峰，下列说法正确的是（　　） A．波源S起振方向向下 B．t=4s时A、B两处质点振动方向相反 C．OC线段的中点为加强点 D．若蜻蜓点水的频率增大，则波速增大 4．如图所示，虚线圆的半径为R，O是圆心，CD是圆的一条直径，A、B是圆周上的两点，把带电荷量相等的正、负点电荷分别置于A、B两点，已知∠AOC=∠BOC=30°，O点的电场强度大小为E0，静电力常量为k，，下列说法正确的是（　　） A．C点的电场强度为0 B．A点的点电荷在O点产生的电场强度大小为E0 C．两个点电荷的电荷量均为 D．B点的点电荷在D点产生的电场强度大小为 5．如图甲所示的交变电路中，灯泡和电动机的额定电压相等，当原线圈两端接有如图乙所示的交流电压时，灯泡刚好正常发光，已知电动机的内阻为，电动机的额定功率2W、效率为80%，灯泡正常发光时电阻值为。则下列说法正确的是（    ） A．灯泡的额定电压为1V B．原副线圈的匝数比为 C．原线圈的电流为 D．灯泡的电流1s改变方向50次 6．如图，光滑水平面上三个光滑金属立柱a、b、c固定，a、b、c两两间距均为L，a、c和b、c分别用一拉直金属线连接，a、b间连接长度为的轻质柔软细金属丝，初始细金属丝处于松弛状态，现在空间中加一竖直向上的磁场，磁感应强度B随时间t变化的规律为，随着磁场的变化，细金属丝逐渐绷紧，已知当时，a、b间柔软金属丝组成的几何图形形状保持不变，设整个回路的总电阻为R，其中。则时，柔软金属丝所受安培力大小为（    ） A． B． C． D． 7．如图所示1，竖直线、两端点固定两个等量点电荷，带电量大小均为，长，为连线的中点，以中垂线为轴，其正半轴的场强变化如图2所示，图中的阴影“面积”为（），以沿轴正方向为电场强度的正方向，静电力常数为。下列说法正确的是（　　） A．、两点的点电荷为异种电荷 B．直线上场强最大值为 C．将一电子从点沿轴移到无穷远的过程中，电势能先增大后减小 D．将一带电量为的点电荷由处静止释放，到达点时的动能为 8．如图所示，ab杆与cd杆放置在光滑水平轨道上，时刻ab杆以初速度向右运动，直到两杆达到稳定状态。v、a、q、，x分别表示cd杆的速度、加速度、通过的电量、动能、位移，轨道电阻不计，杆与轨道始终接触良好，则下列图像可能正确的是（　　） A．B．C． D． （备选试题1）霍尔元件是一种基于霍尔效应的磁传感器，用以检测磁场及其变化。某半导体材料制成的霍尔元件如图所示，长方体元件处于方向垂直于工作面向下的待测匀强磁场中，接通开关S，调节滑动变阻器R，使电路中电流为定值I，此时在元件的前后表面间会出现电势差（称为霍尔电压），用电压表测出前后表面M、N（图中未标出）间电势差的大小，即可求出该磁场的磁感应强度。的大小与I和B满足，称为霍尔元件灵敏度，越大，灵敏度越高。已知元件长为a，宽为b，高为h。下列说法正确的是（　　）   A．表面M电势高，说明半导体材料中的载流子（参与导电部分）带负电 B．霍尔电压越大，说明磁感应强度越大 C．元件的宽度b越大，霍尔元件的灵敏度越高 D．元件的高度h越小，霍尔元件的灵敏度越高 （备选试题2）如图所示，空间存在沿x轴正方向的匀强电场和匀强磁场，电场强度大小为E，磁感应强度大小为B。时刻，质子以初速度从坐标原点O沿y轴正方向射出，已知质子质量为m，电荷量为e。重力不计，则（    ） A．时刻，质子的速度沿z轴的负方向 B．时刻，质子的坐标为 C．质子可多次经过x轴，且依次经过x轴的坐标值之比为1：4：9…… D．质子运动轨迹在yoz平面内的投影是以O点为圆心的圆 二、多选题 9．关于以下四个示意图，下列说法正确的是（　　）    A．甲图为双缝干涉示意图，可以用白炽灯直接照射双缝，在屏上可以得到等宽、等亮的干涉条纹 B．图乙所示用平行单色光垂直照射一层透明薄膜，观察到的明暗相间的干涉条纹，该区域薄膜厚度一定沿x轴正方向逐渐变厚 C．丙图为肥皂泡薄膜干涉示意图，将框架顺时针旋转90°，条纹不会跟着顺时针旋转90° D．图丁所示泊松亮斑是由于光的衍射形成的 10．在如图所示的电路中，将开关S与b端连接，稳定后改为与a端连接，这样在线圈和电容构成的回路中将产生电磁振荡，若振荡周期为T，以开关与a端接触的瞬间为时刻，则（　　） A．时，电路中磁场的能量最大 B．时，振荡回路中电流最大，且从a经线圈流向d C．时，电容器的电荷量最大 D．在到时间段内，电容器充电 11．如图所示的电路，电源的内阻为，定值电阻甲、乙的阻值均为，灯泡的内阻也为，电容器的电容为，当合上、断开，稳定后，电容器所带电量为，下列说法正确的是（　　） A．电源的电动势为 B．当合上、断开，稳定后电源内阻的热功率为 C．当均合上，稳定后甲的电流为 D．当均合上，稳定后电容器所带电量为 12．如图所示的装置能分离各种比荷的带电粒子，三个初速度均为零的带电粒子1、2、3经电压为U的电场加速后，从顶点A沿AD方向进入一个边长为a的正六边形区域内，正六边形区域内存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，已知粒子1刚好从顶点F射出，粒子2刚好从顶点E射出，粒子3刚好垂直ED从G点（未画出）射出，粒子重力不计，则下列说法正确的是（　　） A．粒子1、2、3的比荷之比为 B．G点到E点的距离为 C．将磁感应强度减半，粒子1在磁场中的运动时间不变 D．将磁感应强度减半，粒子2会从G点射出 （备选试题3）气压传动是工业中常见的传动方式。导热良好、气密性良好、不计摩擦的气缸中有面积为2S的轻活塞A和面积为S的轻活塞B，活塞重力均可忽略不计。初始状态如图甲所示，活塞A与气缸右端相距L1，处于平衡状态。现用力缓慢向右移动活塞A，最终如图乙所示，活塞B和液体上升L2。已知大气压强为p0，液体密度为ρ、高度为h，弯管中的气体体积可忽略，下列说法正确的是（    ） A．图中液体浸润竖直管道 B．初始时封闭气体压强为 C．最终活塞上升的高度为 D．该过程中外界对封闭气体做功W，则 （备选试题4）如图，在空间直角坐标系中，平面为一挡板，挡板左侧有沿z轴正方向的匀强磁场，磁感应强度大小为B。挡板右侧有沿x轴正方向的匀强磁场，磁感应强度大小为B。y轴上距离坐标原点O为L的P处有一粒子发射源，可向xOy平面内y轴左侧180°方向范围内不断发射带正电的粒子。粒子质量均为m，电荷量均为q，速度介于0到之间的任意值。挡板在坐标原点O处有一小孔，打到挡板上的粒子均被挡板吸收，从小孔穿出到达挡板右侧的所有粒子，速度的最大值是最小值的2倍，最终打在垂直x轴放置的接收屏上，形成亮斑。接收屏和挡板都足够大，不考虑粒子间的作用力。下列说法正确的是（　　） A． B．穿过小孔的粒子速度方向集中在120°的范围内 C．当接收屏到O点的距离为L时，亮斑为一个点 D．当接收屏到O点的距离为时，亮斑为一条长为的直线段 第II卷（非选择题） 三、实验题（共14分） 13．图（a）是用双缝干涉测量光的波长的实验装置。 (1)测量过程中，下列说法正确的是__________。 A．换用间距更大的双缝，相邻两亮条纹中心的距离增大 B．把绿色滤光片换成红色滤光片，相邻两亮条纹中心的距离增大 C．把屏向远离双缝的方向移动，相邻两亮条纹中心的距离减小 (2)在某次测量中，测量头如图（b）所示，调节分划板的位置，使分划板中心刻线对齐某亮条纹的中心，此时螺旋测微器的读数为 mm；转动手轮，使分划板中心刻线向一侧移动到另一条亮条纹的中心，由螺旋测微器再读出一读数。 (3)若实验测得第1条亮条纹到第4条亮条纹中心间的距离x=0.960mm，已知双缝间距d=1.5mm，双缝到屏的距离l=1.00m，则对应的光波波长λ= nm（保留3位有效数字）。 14．某小组同学设计了如图甲所示电路同时测量电压表内阻与定值电阻的阻值。现有的实验器材如下： A．待测电压表（量程，未知） B．待测电阻（约为1000Ω） C．滑动变阻器（） D．滑动变阻器（） E.电阻箱（） F.电阻箱（） G.电源（电动势为3V，内阻不计）； H.开关，导线若干。 (1)根据实验电路，为尽可能精确测量，滑动变阻器应该选用 ，电阻箱应该选用 。（填器材前字母序号） (2)该小组选定实验器材后进行了如下操作： ①先将电阻箱R调至零，先后闭合开关S2，S1，调节至电压表读数恰好如图乙所示，此时电压表示数为 V； ②断开开关S2； ③调节电阻箱R，记录此时电压表示数U与电阻箱示数R； ④多次改变电阻箱R阻值，重复步骤③； ⑤根据图像法科学分析、计算结果。 (3)该小组同学根据所测数据作出图像如图丙所示，根据该图像可计算出电压表内阻 kΩ，待测电阻 kΩ。 （备选试题5）．某兴趣小组想要测量一个电池的电动势和内阻，在实验室找到以下实验器材：电流表A、电阻箱、开关、导线若干。 (1)实验电路图如图1所示 改变电阻箱的阻值，记录多组电阻箱示数R和电流表示数I，画出图像，如图2所示。由图2可得电源的电动势 ，内阻 。若不考虑偶然误差，兴趣小组测得的电动势 ，内阻 。（填“>”“=”或“<”） (2)兴趣小组进一步测量电流表A的内阻，为此又在实验室找到另一个电流表（内阻未知），并设计了如图3所示电路，实验步骤如下： ①闭合，断开，调节电阻箱示数为，电流表的示数为， ②闭合，闭合，调节电阻箱，直到 ，此时电阻箱示数为，则电流表A的内阻 。 (3)若由（1）测得该电池电动势，内阻，兴趣小组把该电池装在一个欧姆表中，用这个电源给欧姆表供电。欧姆表内部结构如图4所示，已知灵敏电流计满偏电流、内阻，按照正确操作步骤测量未知电阻，欧姆表指针位于图5位置，则 ，电池的内阻测量值对的测量结果 （填“有”或“无”）影响。 四、解答题（共46分） 15（8分）．如图所示，光源S位于装有某液体的容器底部，容器右侧的内壁固定一平面镜，平面镜上端与容器顶端平齐、下端与液面平齐。光源S沿方向发射一束红光，经O点折射后照到平面镜上的P点，反射光线刚好过容器左侧上端点Q。已知入射角，容器宽度为，反射点P分别到平面镜上端点M、下端点N的距离为、，液体深度为，光在真空中的传播速度，，。求： （1）红光在该液体中的折射率n； （2）这束红光在液体中的传播时间。 16（10分）．如图所示，有一个竖直放置的容器，横截面积为S，有一隔板放在卡槽上将容器分隔为容积均为的上下两部分，另有一只气筒分别通过单向进气阀与容器上下两部分连接（气筒连接处的体积不计，抽气、打气时气体温度保持不变），初始时m、n均关闭，活塞位于气筒最右侧，上下气体压强均为大气压强，活塞从气筒的最右侧运动到最左侧完成一次抽气，从最左侧运动到最右侧完成一次打气。重力加速度为g。 （1）活塞完成一次抽气、打气后，隔板与卡槽未分离，此时容器上下两部分气体压强之比为3:5，求气筒的容积； （2）当完成抽气、打气各2次后，隔板与卡槽仍未分离，则隔板的质量至少是多少？ 17（12分）．如图所示，间距为L的平行倾斜金属轨道、，与足够长、间距也为L的水平金属导轨、平滑连接，虚线、之间充满竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为，现有两根长度为L、质量为m、电阻为R的完全相同导体棒P、Q，其中Q静止于水平导轨上，P从距水平轨道高为h处由静止释放，P、Q未在磁场中发生碰撞，且Q出磁场前已与P共速，P出磁场时速度大小为Q出磁场时速度大小的一半，导体棒P、Q与导轨始终保持接触良好且与导轨垂直，已知重力加速度为g，不计一切摩擦及导轨电阻。求： （1）P运动到倾斜导轨底端虚线处时速度大小及Q刚开始运动时的加速度大小； （2）从P运动到虚线处开始至Q运动到刚离开虚线处的过程，回路中产生的总焦耳热； （3）Q刚出磁场时与P之间的距离及Q初始位置与虚线之间的距离。 18（16分）．如图所示，两个半径均为R的圆形区域，圆心分别为、，均在x轴上，其中的坐标为。两圆形区域中有磁感应强度大小相同、方向相反的匀强磁场Ⅰ和Ⅱ，其中匀强磁场Ⅰ的方向垂直于纸面向里。在坐标原点O的粒子源能持续发射质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，所发射粒子的速度大小均为、方向均沿x轴正方向，粒子恰好从圆心的正上方离开磁场Ⅰ。不计粒子重力和粒子间的相互作用，不计磁场的边界效应。 （1）求磁场的磁感应强度大小； （2）若仅将粒子源沿y轴向上平移，求粒子穿越匀强磁场Ⅰ的时间； （3）若从O点将发射粒子的速度方向顺时针偏转（），速度大小不变，适当调整匀强磁场Ⅰ和Ⅱ的磁感应强度大小（始终保持相等）和圆心的位置，使粒子每次穿过x轴时的速度方向与x轴正方向夹角均为37°，求调整后磁场磁感应强度的大小、粒子从O点至再次斜向下到达x轴的时间t。 （备选试题6）如图所示，竖直虚线的左右两侧区域Ⅰ、Ⅱ分别存在竖直向下和水平向左的匀强电场，区域Ⅰ的电场强度为E1（大小未知），区域Ⅱ的电场强度大小为紧靠虚线的右侧沿竖直方向固定一光滑绝缘的圆弧形轨道BCD，O为弧形轨道的圆心，CD为竖直方向的直径，BO与CD的夹角为，质量为、电荷量为，可视为质点的小球由区域Ⅰ中的A点以水平向右的速度进入电场，经过一段时间小球恰好沿切线方向从B点进入弧形轨道，已知A、B两点的高度差为y=0.9m，重力加速度，，求： （1）A、B两点的水平间距x以及E1的大小； （2）若弧形轨道的半径为R=0.5m，小球运动到C点时对轨道的压力大小； （3）小球沿弧形轨道BCD段运动的过程中，欲使小球不脱离轨道，则轨道半径R的取值范围是多少？ 试卷第8页，共10页 试卷第9页，共10页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023-2024学年度高二物理下期期末模拟试题一 未命名 满分100分；考试时间：90分钟 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 第I卷（选择题） 请点击修改第I卷的文字说明 一、单选题 1．我国于2024年1月研发出全球首款民用核电池.该核电池利用半衰期约为100年的镍63来工作，其衰变方程为：Ni→Y+X，则（　　） A．X是电子 B．X是粒子 C．Y与Ni是同位素 D．Y的中子数为29 2．中国宇航员杨利伟在乘坐“神舟五号”绕地球运行时听到“咚、咚、咚”的声音，有点像敲门声，这种声音时有时无，有时会戛然而止，有时会持续一段时间，十多年后谜底才揭开，所谓太空中的“敲门声”，其实是舱体的材料在太空的巨大压力下产生了微小变形，从而发出了这样有规律的声音，舱体一种材料的微观结构如图所示．下列说法正确的是（    ） A．若宇航员乘坐的舱体，其内部的理想气体做等容变化，当温度升高时，分子的密集度减小 B．若宇航员乘坐的舱体，其内部的理想气体做等容变化，当压强降低时，分子的平均动能可能不变 C．若宇航员乘坐的舱体，其内的理想气体做等容变化，当温度升高时，气体的分子总动能一定增大 D．图示材料可能是非晶体 3．蜻蜓在水面上，“点水”激起一圈圈波纹，如图所示。水面上有一开有两小孔A、B的挡板，A、B离波源S的距离分别为30cm、40cm，AB间距为50cm，O为AB中点， AB 中垂线上的C点，距O 点100cm。波源在水面处振动形成的水波视为简谐横波，t=0 时波源自平衡位置起振。已知波速为20cm/s，小孔A 处质点第一次处于波谷时，小孔B 处质点刚好第一次处于波峰，下列说法正确的是（　　） A．波源S起振方向向下 B．t=4s时A、B两处质点振动方向相反 C．OC线段的中点为加强点 D．若蜻蜓点水的频率增大，则波速增大 4．如图所示，虚线圆的半径为R，O是圆心，CD是圆的一条直径，A、B是圆周上的两点，把带电荷量相等的正、负点电荷分别置于A、B两点，已知∠AOC=∠BOC=30°，O点的电场强度大小为E0，静电力常量为k，，下列说法正确的是（　　） A．C点的电场强度为0 B．A点的点电荷在O点产生的电场强度大小为E0 C．两个点电荷的电荷量均为 D．B点的点电荷在D点产生的电场强度大小为 5．如图甲所示的交变电路中，灯泡和电动机的额定电压相等，当原线圈两端接有如图乙所示的交流电压时，灯泡刚好正常发光，已知电动机的内阻为，电动机的额定功率2W、效率为80%，灯泡正常发光时电阻值为。则下列说法正确的是（    ） A．灯泡的额定电压为1V B．原副线圈的匝数比为 C．原线圈的电流为 D．灯泡的电流1s改变方向50次 6．如图，光滑水平面上三个光滑金属立柱a、b、c固定，a、b、c两两间距均为L，a、c和b、c分别用一拉直金属线连接，a、b间连接长度为的轻质柔软细金属丝，初始细金属丝处于松弛状态，现在空间中加一竖直向上的磁场，磁感应强度B随时间t变化的规律为，随着磁场的变化，细金属丝逐渐绷紧，已知当时，a、b间柔软金属丝组成的几何图形形状保持不变，设整个回路的总电阻为R，其中。则时，柔软金属丝所受安培力大小为（    ） A． B． C． D． 7．如图所示1，竖直线、两端点固定两个等量点电荷，带电量大小均为，长，为连线的中点，以中垂线为轴，其正半轴的场强变化如图2所示，图中的阴影“面积”为（），以沿轴正方向为电场强度的正方向，静电力常数为。下列说法正确的是（　　） A．、两点的点电荷为异种电荷 B．直线上场强最大值为 C．将一电子从点沿轴移到无穷远的过程中，电势能先增大后减小 D．将一带电量为的点电荷由处静止释放，到达点时的动能为 8．如图所示，ab杆与cd杆放置在光滑水平轨道上，时刻ab杆以初速度向右运动，直到两杆达到稳定状态。v、a、q、，x分别表示cd杆的速度、加速度、通过的电量、动能、位移，轨道电阻不计，杆与轨道始终接触良好，则下列图像可能正确的是（　　） A． B． C． D． （备选试题1）．霍尔元件是一种基于霍尔效应的磁传感器，用以检测磁场及其变化。某半导体材料制成的霍尔元件如图所示，长方体元件处于方向垂直于工作面向下的待测匀强磁场中，接通开关S，调节滑动变阻器R，使电路中电流为定值I，此时在元件的前后表面间会出现电势差（称为霍尔电压），用电压表测出前后表面M、N（图中未标出）间电势差的大小，即可求出该磁场的磁感应强度。的大小与I和B满足，称为霍尔元件灵敏度，越大，灵敏度越高。已知元件长为a，宽为b，高为h。下列说法正确的是（　　）    A．表面M电势高，说明半导体材料中的载流子（参与导电部分）带负电 B．霍尔电压越大，说明磁感应强度越大 C．元件的宽度b越大，霍尔元件的灵敏度越高 D．元件的高度h越小，霍尔元件的灵敏度越高 （备选试题2）．如图所示，空间存在沿x轴正方向的匀强电场和匀强磁场，电场强度大小为E，磁感应强度大小为B。时刻，质子以初速度从坐标原点O沿y轴正方向射出，已知质子质量为m，电荷量为e。重力不计，则（    ） A．时刻，质子的速度沿z轴的负方向 B．时刻，质子的坐标为 C．质子可多次经过x轴，且依次经过x轴的坐标值之比为1：4：9…… D．质子运动轨迹在yoz平面内的投影是以O点为圆心的圆 二、多选题 9．关于以下四个示意图，下列说法正确的是（　　）    A．甲图为双缝干涉示意图，可以用白炽灯直接照射双缝，在屏上可以得到等宽、等亮的干涉条纹 B．图乙所示用平行单色光垂直照射一层透明薄膜，观察到的明暗相间的干涉条纹，该区域薄膜厚度一定沿x轴正方向逐渐变厚 C．丙图为肥皂泡薄膜干涉示意图，将框架顺时针旋转90°，条纹不会跟着顺时针旋转90° D．图丁所示泊松亮斑是由于光的衍射形成的 10．在如图所示的电路中，将开关S与b端连接，稳定后改为与a端连接，这样在线圈和电容构成的回路中将产生电磁振荡，若振荡周期为T，以开关与a端接触的瞬间为时刻，则（　　） A．时，电路中磁场的能量最大 B．时，振荡回路中电流最大，且从a经线圈流向d C．时，电容器的电荷量最大 D．在到时间段内，电容器充电 11．如图所示的电路，电源的内阻为，定值电阻甲、乙的阻值均为，灯泡的内阻也为，电容器的电容为，当合上、断开，稳定后，电容器所带电量为，下列说法正确的是（　　） A．电源的电动势为 B．当合上、断开，稳定后电源内阻的热功率为 C．当均合上，稳定后甲的电流为 D．当均合上，稳定后电容器所带电量为 12．如图所示的装置能分离各种比荷的带电粒子，三个初速度均为零的带电粒子1、2、3经电压为U的电场加速后，从顶点A沿AD方向进入一个边长为a的正六边形区域内，正六边形区域内存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，已知粒子1刚好从顶点F射出，粒子2刚好从顶点E射出，粒子3刚好垂直ED从G点（未画出）射出，粒子重力不计，则下列说法正确的是（　　） A．粒子1、2、3的比荷之比为 B．G点到E点的距离为 C．将磁感应强度减半，粒子1在磁场中的运动时间不变 D．将磁感应强度减半，粒子2会从G点射出 （备选试题3）．气压传动是工业中常见的传动方式。导热良好、气密性良好、不计摩擦的气缸中有面积为2S的轻活塞A和面积为S的轻活塞B，活塞重力均可忽略不计。初始状态如图甲所示，活塞A与气缸右端相距L1，处于平衡状态。现用力缓慢向右移动活塞A，最终如图乙所示，活塞B和液体上升L2。已知大气压强为p0，液体密度为ρ、高度为h，弯管中的气体体积可忽略，下列说法正确的是（    ） A．图中液体浸润竖直管道 B．初始时封闭气体压强为 C．最终活塞上升的高度为 D．该过程中外界对封闭气体做功W，则 （备选试题4）．如图，在空间直角坐标系中，平面为一挡板，挡板左侧有沿z轴正方向的匀强磁场，磁感应强度大小为B。挡板右侧有沿x轴正方向的匀强磁场，磁感应强度大小为B。y轴上距离坐标原点O为L的P处有一粒子发射源，可向xOy平面内y轴左侧180°方向范围内不断发射带正电的粒子。粒子质量均为m，电荷量均为q，速度介于0到之间的任意值。挡板在坐标原点O处有一小孔，打到挡板上的粒子均被挡板吸收，从小孔穿出到达挡板右侧的所有粒子，速度的最大值是最小值的2倍，最终打在垂直x轴放置的接收屏上，形成亮斑。接收屏和挡板都足够大，不考虑粒子间的作用力。下列说法正确的是（　　） A． B．穿过小孔的粒子速度方向集中在120°的范围内 C．当接收屏到O点的距离为L时，亮斑为一个点 D．当接收屏到O点的距离为时，亮斑为一条长为的直线段 第II卷（非选择题） 请点击修改第II卷的文字说明 三、实验题 13．图（a）是用双缝干涉测量光的波长的实验装置。 (1)测量过程中，下列说法正确的是__________。 A．换用间距更大的双缝，相邻两亮条纹中心的距离增大 B．把绿色滤光片换成红色滤光片，相邻两亮条纹中心的距离增大 C．把屏向远离双缝的方向移动，相邻两亮条纹中心的距离减小 (2)在某次测量中，测量头如图（b）所示，调节分划板的位置，使分划板中心刻线对齐某亮条纹的中心，此时螺旋测微器的读数为 mm；转动手轮，使分划板中心刻线向一侧移动到另一条亮条纹的中心，由螺旋测微器再读出一读数。 (3)若实验测得第1条亮条纹到第4条亮条纹中心间的距离x=0.960mm，已知双缝间距d=1.5mm，双缝到屏的距离l=1.00m，则对应的光波波长λ= nm（保留3位有效数字）。 14．某小组同学设计了如图甲所示电路同时测量电压表内阻与定值电阻的阻值。现有的实验器材如下： A．待测电压表（量程，未知） B．待测电阻（约为1000Ω） C．滑动变阻器（） D．滑动变阻器（） E.电阻箱（） F.电阻箱（） G.电源（电动势为3V，内阻不计）； H.开关，导线若干。 (1)根据实验电路，为尽可能精确测量，滑动变阻器应该选用 ，电阻箱应该选用 。（填器材前字母序号） (2)该小组选定实验器材后进行了如下操作： ①先将电阻箱R调至零，先后闭合开关S2，S1，调节至电压表读数恰好如图乙所示，此时电压表示数为 V； ②断开开关S2； ③调节电阻箱R，记录此时电压表示数U与电阻箱示数R； ④多次改变电阻箱R阻值，重复步骤③； ⑤根据图像法科学分析、计算结果。 (3)该小组同学根据所测数据作出图像如图丙所示，根据该图像可计算出电压表内阻 kΩ，待测电阻 kΩ。 （备选试题5）．某兴趣小组想要测量一个电池的电动势和内阻，在实验室找到以下实验器材：电流表A、电阻箱、开关、导线若干。 (1)实验电路图如图1所示 改变电阻箱的阻值，记录多组电阻箱示数R和电流表示数I，画出图像，如图2所示。由图2可得电源的电动势 ，内阻 。若不考虑偶然误差，兴趣小组测得的电动势 ，内阻 。（填“>”“=”或“<”） (2)兴趣小组进一步测量电流表A的内阻，为此又在实验室找到另一个电流表（内阻未知），并设计了如图3所示电路，实验步骤如下： ①闭合，断开，调节电阻箱示数为，电流表的示数为， ②闭合，闭合，调节电阻箱，直到 ，此时电阻箱示数为，则电流表A的内阻 。 (3)若由（1）测得该电池电动势，内阻，兴趣小组把该电池装在一个欧姆表中，用这个电源给欧姆表供电。欧姆表内部结构如图4所示，已知灵敏电流计满偏电流、内阻，按照正确操作步骤测量未知电阻，欧姆表指针位于图5位置，则 ，电池的内阻测量值对的测量结果 （填“有”或“无”）影响。 四、解答题 16．如图所示，光源S位于装有某液体的容器底部，容器右侧的内壁固定一平面镜，平面镜上端与容器顶端平齐、下端与液面平齐。光源S沿方向发射一束红光，经O点折射后照到平面镜上的P点，反射光线刚好过容器左侧上端点Q。已知入射角，容器宽度为，反射点P分别到平面镜上端点M、下端点N的距离为、，液体深度为，光在真空中的传播速度，，。求： （1）红光在该液体中的折射率n； （2）这束红光在液体中的传播时间。 16．如图所示，有一个竖直放置的容器，横截面积为S，有一隔板放在卡槽上将容器分隔为容积均为的上下两部分，另有一只气筒分别通过单向进气阀与容器上下两部分连接（气筒连接处的体积不计，抽气、打气时气体温度保持不变），初始时m、n均关闭，活塞位于气筒最右侧，上下气体压强均为大气压强，活塞从气筒的最右侧运动到最左侧完成一次抽气，从最左侧运动到最右侧完成一次打气。重力加速度为g。 （1）活塞完成一次抽气、打气后，隔板与卡槽未分离，此时容器上下两部分气体压强之比为3:5，求气筒的容积； （2）当完成抽气、打气各2次后，隔板与卡槽仍未分离，则隔板的质量至少是多少？ 17．如图所示，间距为L的平行倾斜金属轨道、，与足够长、间距也为L的水平金属导轨、平滑连接，虚线、之间充满竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为，现有两根长度为L、质量为m、电阻为R的完全相同导体棒P、Q，其中Q静止于水平导轨上，P从距水平轨道高为h处由静止释放，P、Q未在磁场中发生碰撞，且Q出磁场前已与P共速，P出磁场时速度大小为Q出磁场时速度大小的一半，导体棒P、Q与导轨始终保持接触良好且与导轨垂直，已知重力加速度为g，不计一切摩擦及导轨电阻。求： （1）P运动到倾斜导轨底端虚线处时速度大小及Q刚开始运动时的加速度大小； （2）从P运动到虚线处开始至Q运动到刚离开虚线处的过程，回路中产生的总焦耳热； （3）Q刚出磁场时与P之间的距离及Q初始位置与虚线之间的距离。 18．如图所示，两个半径均为R的圆形区域，圆心分别为、，均在x轴上，其中的坐标为。两圆形区域中有磁感应强度大小相同、方向相反的匀强磁场Ⅰ和Ⅱ，其中匀强磁场Ⅰ的方向垂直于纸面向里。在坐标原点O的粒子源能持续发射质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，所发射粒子的速度大小均为、方向均沿x轴正方向，粒子恰好从圆心的正上方离开磁场Ⅰ。不计粒子重力和粒子间的相互作用，不计磁场的边界效应。 （1）求磁场的磁感应强度大小； （2）若仅将粒子源沿y轴向上平移，求粒子穿越匀强磁场Ⅰ的时间； （3）若从O点将发射粒子的速度方向顺时针偏转（），速度大小不变，适当调整匀强磁场Ⅰ和Ⅱ的磁感应强度大小（始终保持相等）和圆心的位置，使粒子每次穿过x轴时的速度方向与x轴正方向夹角均为37°，求调整后磁场磁感应强度的大小、粒子从O点至再次斜向下到达x轴的时间t。 （备选试题6）．如图所示，竖直虚线的左右两侧区域Ⅰ、Ⅱ分别存在竖直向下和水平向左的匀强电场，区域Ⅰ的电场强度为E1（大小未知），区域Ⅱ的电场强度大小为紧靠虚线的右侧沿竖直方向固定一光滑绝缘的圆弧形轨道BCD，O为弧形轨道的圆心，CD为竖直方向的直径，BO与CD的夹角为，质量为、电荷量为，可视为质点的小球由区域Ⅰ中的A点以水平向右的速度进入电场，经过一段时间小球恰好沿切线方向从B点进入弧形轨道，已知A、B两点的高度差为y=0.9m，重力加速度，，求： （1）A、B两点的水平间距x以及E1的大小； （2）若弧形轨道的半径为R=0.5m，小球运动到C点时对轨道的压力大小； （3）小球沿弧形轨道BCD段运动的过程中，欲使小球不脱离轨道，则轨道半径R的取值范围是多少？ 试卷第12页，共13页 试卷第13页，共13页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．A 【详解】AB．根据电荷数守恒、质量数守恒知镍63的衰变方程是 故A正确，B错误； CD．同位素是质子数相同，中子数不同的同一元素的不同原子，Y的质子数是29，与Ni不是同位素，Y的中子数为 故CD错误。 故选A。 2．C 【详解】A．宇航员乘坐的舱体，内部的理想气体做等容变化，当温度升高时，因为理想气体的体积不变，分子的密集度不变，A错误； B．当压强降低时，温度降低，分子的平均动能一定减小，B错误； C．当温度升高时，平均动能增大，分子个数不变，气体分子总动能一定增大，C正确； D．由图可知该材料分子规则排列，一定是晶体，D错误。 故选C。 3．B 【详解】ABC．A、B离波源S的距离分别为30cm、40cm，A离波源S较近，则A先振动，小孔A 处质点第一次处于波谷时，小孔B 处质点刚好第一次处于波峰，可知波源S起振方向向上，且A、B两处质点振动方向总相反，故t=4s时A、B两处质点振动方向相反，OC线段的中点到A、B两点距离相等，则始终处于减弱点，故AC错误，B正确； D．波速只与介质有关，若蜻蜓点水的频率增大，波速不变，故D错误。 故选B。 4．B 【详解】A．两点电荷在C点产生的电场强度方向如图所示 故C点场强不为零，A错误； B．两点电荷在O点产生的电场强度方向如图所示 则有 解得 B正确； C．由点电荷场强的决定式可知 解得 C错误； D．如图 由几何关系 故B点的点电荷在D点产生的电场强度大小为 D错误。 故选B。 5．A 【详解】A．由题意可知，电动机的输出功率为 则电动机的内耗功率为 又 解得 又 解得 所以灯泡两端的电压也为1V，灯泡正常发光，则灯泡的额定电压为1V，故A正确； B．由前面分析可知副线圈的输出电压为1V，又由图乙可知变压器原线圈两端的电压为，则由变压器的工作原理 可知 故B错误； C．灯泡正常发光时，流过灯泡的电流为 则流过副线圈的电流为 由公式 解得原线圈的电流为 故C错误； D．由图乙可知该交流电的周期T为，一个周期内电流改变方向两次，由于变压器不改变交流电的周期，则流过灯泡的电流的变化周期也为0.02s，则1s内流过灯泡的电流改变方向100次，故D错误。 故选A。 6．C 【详解】当时，a、b间柔软金属丝组成的几何图形形状保持不变，即保持圆弧形状，由几何关系可知，该圆弧半径为L，圆心在c点，该圆弧所对的圆心角为60°；此过程中回路中的感应电动势 感应电流 则时 圆弧有效长度为L，则柔软金属丝所受安培力大小为 故选C。 7．B 【详解】A．由题图2可知点的电场强度为零，轴上的场强方向沿轴正方向，则A、B两点的点电荷为等量正点电荷，A错误； B．在的处放一正试探电荷，、点电荷在该点的场强方向如图所示 根据对称性可知该点的合场强 又根据几何关系可知 解得沿轴正半轴场强最大值 B正确； C．将一电子从点沿轴移到无穷远的过程中，电场力做负功，电势能一直增加，C错误； D．根据的面积表示电势的变化量，即 从到根据动能定理 可得到达点时的动能为，D错误。 故选B。 8．D 【详解】A．通过受力分析可知，运动过程中，ab受到向左的安培力，做减速运动，cd杆受到向右的安培力，做加速运动。设ab杆的速度为，杆长为，质量为，cd杆的速度为，杆长为，质量为，则整个回路的电动势为 因为减小，增大，故感应电动势逐渐减小，感应电流也逐渐减小。运动过程中，由牛顿第二定律，对ab杆有 故ab杆做初速度为，加速度减小的减速运动，对cd杆有 故cd杆做初速度为零，加速度减小的加速运动，且根据动量定理可得 即当 即 时，回路中电动势为零，电流为零。故A错误； B．图像的面积表示速度的大小，cd杆做初速度为零，加速度减小的加速运动，开始时加速度最大，随着时间的推移加速度逐渐变小，但是因杆的安培力越来越小，加速度随时间的变化应越来越小，故B错误； C．对cd杆，根据动量定理得 联立解得 又 但当二杆共速后，电流为0，电荷量为0，故C错误； D．对cd杆研究，根据动能定理可得 由于I减小，故图像的斜率随x的增大而减小直到速度不变，故D正确。 故选D。 （备选试题1）．D 【详解】A．电流方向向右，若载流子带负电，则向左运动，根据左手定则，表面M电势低，说明载流子带正电，A错误 B．霍尔电压由灵敏度、电流和磁感应强度共同决定，B错误； CD．由平衡条件 又 n为单位体积内自由电荷的个数，可知 元件的宽度b越大，霍尔元件的灵敏度不变；元件的高度h越小，霍尔元件的灵敏度越高，C错误，D正确。 故选D。 （备选试题2）．C 【详解】AD．沿x轴方向，在电场力作用做初速度为零的匀加速直线运动， 根据左手定则，洛伦兹力初始时刻沿z轴负方向，可判断质子在yOz平面做匀速圆周运动， 所以质点运动轨迹在yOz平面内的投影是经过O点的圆； 当 时刻，在yOz平面质子分速度方向沿y轴负方向，沿x轴方向分速度沿x轴正方向，所以质子的合速度方向不沿z轴的负方向，故AD错误； B．当 时刻，沿x轴方向 在yOz平面内，正好经过半个周期，则 所以质子的坐标为，故B错误； C．质子每经过一个周期可经过一次x轴，沿x轴方向在电场力作用做初速度为零的匀加速直线运动，根据比例关系可知依次经过x轴的坐标值之比为1：4：9……，故C正确。 故选C。 9．CD 【详解】A．甲图为双缝干涉示意图，如果用白炽灯直接照射双缝，可知白炽灯光是由多种单色光组成，各单色光的波长不同，由双缝干涉条纹间距公式可知，不同波长的光，产生的条纹间距不同，因此会产生彩色条纹，在屏上不可以得到等宽、等亮的干涉条纹，故A错误； B．图乙所示用平行单色光垂直照射一层透明薄膜，观察到的明暗相间的干涉条纹，条纹间距越来越大，说明该区域薄膜厚度一定沿x轴正方向逐渐变薄，故B错误； C．丙图为肥皂泡薄膜干涉示意图，将框架顺时针旋转，肥皂泡薄膜仍然是上薄下厚，条纹不会跟着顺时针旋转，故C正确； D．图丁为泊松亮斑，是由于光的衍射形成的，故D正确。 故选CD。 10．BC 【详解】开关先与连接，电容器充电，上级板带正电，下级板带负电，开关再与连接开始计时，此时振荡回路中电荷量最大，电流为，如图所示 A．时刻，线圈中的电流为，无法激发磁场，磁场的能量为，A错误； B．时刻，振荡回路中电流最大，电容器从初始时刻放电结束，电流方向为到，B正确； C．时刻，电容器反向充电结束，电荷量达到最大，C正确； D．到时间段内，电容器反向放电，D错误。 故选BC。 11．BC 【详解】A．对电容器，由 可得 由闭合电路欧姆定律可得电源的电动势为 A错误； B．当合上、断开，稳定后电源内阻的热功率为 B正确； C．当、均合上，稳定后灯泡与乙并联的总电阻为 由闭合电路欧姆定律可得甲的电流为 综合计算可得 C正确； D．当均合上，稳定后灯泡的电流为 电容器的电压为 带电量为 D错误。 故选BC。 12．BD 【详解】A．设粒子质量为m，带电荷量为q，在加速电场中，根据动能定理 在磁场中，根据洛伦兹力提供向心力 解得 粒子1、2、3的运动轨迹如图所示 由几何关系知 ，， 解得 由可得 故 故A错误； B．由几何关系知 G点到E点的距离为 故B正确； CD．将磁感应强度减半，三个粒子在磁场的运动半径都加倍，粒子1从EF之间射出，在磁场中达动的时间变长，粒子2从G点射出，C错误，D正确。 故选BD。 （备选试题3）．AC 【详解】A．液面呈凹液面，图中液体浸润竖直管道，故A正确； B．初始时，活塞A静止，封闭气体的压强为 故B错误； C．最终封闭气体的压强大小为 活塞缓慢移动过程中，气体温度保持不变，由玻意耳定律可得 解得 故C正确； D．该过程中，气体发生等温变化，图如图所示，外界对气体做正功，且功的大小等于图中阴影部分面积，小于，故D错误。 故选AC。 （备选试题4）．AB 【详解】A．根据 可知带电粒子在磁场中运动速度越大，半径越大，当半径为 时，速度最小，又由题意知，速度的最大值是最小值的2倍，所以速度最小值 则有 得 故A正确； B．如图 当速度最小时，粒子穿过O处后平行于x轴运动，当速度最大时，半径为L，根据几何关系，与间夹角为，当速度为的粒子在挡板左侧磁场内运动轨迹为一段优弧时，速度方向斜向上，同样与间夹角为，所以穿过小孔的粒子速度方向集中在120°的范围内，故B正确； C．粒子在挡板右侧磁场运动的周期 当接收屏到O点的距离为L时，速度最小的粒子到达接受屏的时间 由于 （n=1，2，3） 所以当接收屏到O点的距离为L时，亮斑不可能为一个点，故C错误； D．当接收屏到O点的距离为时，速度最小的粒子到达接受屏的时间 由于 所以当接收屏到O点的距离为时，亮斑为一个点，故D错误。 故选AB。 13．(1)B (2)1.130 (3) 【详解】（1）A．双缝干涉条纹间距公式为，换用间距更大的双缝，相邻两亮条纹中心的距离减小，故A错误； B．由于红光的波长大于绿光的波长，把绿色滤光片换成红色滤光片，相邻两亮条纹中心的距离增大，故B正确； C．把屏向远离双缝的方向移动，相邻两亮条纹中心的距离增大，故C错误。 故选B。 （2）螺旋测微器的读数为 1mm+0.01×13.0mm=1.130mm （3）相邻亮条纹的间距为 由，得 14．(1) C F (2)2.40 (3) 3.0 1.0 【详解】（1）[1]由题图可知，电路的控制电路采用的是分压式接法，为保证误差尽可能的小，选用总阻值小的滑动变阻器。 故选C。 [2]电阻箱要能够调节电路中的电流，而待测电阻的阻值约为1000Ω，所以其电阻箱的阻值应该大一些，即应该为。 故选F。 （2）量程为3V的电压表最小分数值为0.1V，所以其读数为。 （3）[1][2]由欧姆定律，电压表示数U与电阻箱阻值R关系，有 整理有 结合题图可知，对于图像，有 ， 解得 ， （备选试题5）．(1) = > (2) 电流表的示数仍为 (3) 2200 无 【详解】（1）[1][2]根据闭合电路欧姆定律有 变形可得 根据图像的斜率与截距可知 ， [3][4]考虑电流表有内阻，则应为 由此可知 = 内阻 > （2）[1][2] 直到电流表的示数为，此时电阻箱示数为，则有 解得 （3）[1]根据欧姆定律有 可知欧姆表选用挡位，根据指针位置可知此时电阻为2200； [2]由于多用电表使用前应先欧姆调零，所以电池的内阻测量值对测量结果无影响。 15．（1）；（2） 【详解】（1）根据几何关系可知在MN平面发生的反射，入射角符合 则 则光从液体中射出时的折射角 根据折射定律可知 （2）传播距离 红光在液体中的传播速度 这束红光在液体中的传播时间 16．（1）；（2） 【详解】（1）活塞完成一次抽气、打气后，隔板与卡槽未分离，气体做等温变化，对上部分气体 对下部分气体 根据题意 解得气筒的容积为 （2）当完成抽气、打气各2次后，隔板与卡槽仍未分离，气体做等温变化，对上部分气体 对下部分气体 解得 ， 隔板与卡槽仍未分离，则 解得隔板的质量至少为 17．（1），；（2）；（3）， 【详解】（1）P从静止释放到斜面底端过程 解得 Q开始运动时的加速度 解得 （2）P从斜面底端到P、Q共速过程，动量守恒、能量守恒 解得 （3）P从到的过程，对P列动量定理 Q出磁场时与导体棒P之间的距离 P从斜面底端到P、Q共速过程，对Q列动量定理 Q初始时与之间的距离 18．（1）；（2）；（3）， 【详解】（1）作出粒子运动轨迹如图甲所示： 由几何关系知，粒子做圆周运动的半径 又 解得 （2）作出粒子运动轨迹如图乙所示： 由几何关系知，粒子仍从圆心的正上方离开磁场Ⅰ，运动轨迹所对的圆心角 穿越匀强磁场Ⅰ的时间 （3）由几何关系可知，粒子在匀强磁场Ⅰ中运动的圆心在正上方的磁场边界上，（几何关系证明：Oe的延长线与过的竖直线交于f，已知 在中，有 所以点f恰在圆周上。根据对称性，过e点作Oe的垂线与过的竖直线的交点为轨迹的圆心，对应的弦为过f点的直径，所以圆心恰在圆心正上方的磁场边界上。） 在中，粒子做圆周运动的半径 又 可得 粒子从O点运动至e点，路程 粒子在磁场Ⅰ中运动轨迹所对的圆心角 粒子在磁场Ⅰ中运动轨迹长 由对称性可知，粒子从O点至再次斜向下到达x轴的路程 时间 联立解得 （备选试题6）．（1）2.4m，；（2）182N；（3）或 【详解】（1）设小球在区域Ⅰ中运动的加速度大小为a，则由牛顿第二定律得 由题意可知，小球运动到B点时的速度与圆轨道相切，即速度与水平方向的夹角为 在水平方向上有 竖直方向上有 又 由以上解得 ， （2）小球在B点的速度大小为 小球由B到C的过程，由动能定理得 小球在C点时，由牛顿第二定律得 解得 由牛顿第三定律可知，小球在C点时对轨道的压力大小为182N。 （3）小球在区域Ⅱ中运动时，电场力大小为 重力为 则电场力与重力的合力大小为 方向斜向左下方与竖直方向的夹角为 小球沿弧形轨道BCD段运动的过程中，小球不脱离轨道的情形有二： ①小球刚好运动到等效最高点，等效最高点如图的H点 小球在H点时，小球与弧形轨道之间的作用力为零，则有 小球由B点到H点的过程中，由动能定理得 解得 ②小球运动到与BH相垂直的G点时速度减为零，则对小球由B到G的过程中，由动能定理得 解得 由以上分析可知，小球在BCD段不脱离轨道的条件是或。 答案第20页，共21页 答案第21页，共21页 学科网（北京）股份有限公司 $$