精品解析：浙江省宁波市北仑中学2023-2024学年高二下学期期中考试物理试题

北仑中学2023学年第二学期高二年级期中考试物理试卷 一、单选题（本题共12小题，每小题3分，共36分。每题列出的四个选项中只有一个是符合题目要求） 1. 理想气体状态方程是描述理想气体在平衡态下状态参量之间的关系，可表示为，其中为气体的物质的量，为普适气体恒量。如果用国际单位制中基本单位的符号表示的单位正确的是（　　） A. B. C. D. 2. 2023年10月3日，共有8支队伍参加杭州亚运会4×100米接力决赛，中国队以38秒29获得杭州亚运会田径项目男子4×100米接力决赛冠军。国际田联规定，以0.1秒为起跑反应标准，意思就是起跑反应时间在0.1秒以下的都视为抢跑。根据以上信息，下列说法正确的是（ ） A. 判定运动员是否抢跑的标准0.1s是时刻，中国队的夺冠成绩38秒29是时间 B. 参加4×100米接力决赛的队伍，其中一支队伍的平均速度可能为0 C. 研究接力运动员的交接棒技术时，教练员可以把运动员看成质点 D. 每支队参加接力的四位运动员，速度最快的运动员动量一定是最大的 3. 如图所示，在同一竖直平面内，小球A、B上系有不可伸长的细线a、b、c和d，其中a的上端悬挂于竖直固定的支架上，d跨过左侧定滑轮、c跨过右侧定滑轮分别与相同配重P、Q相连，调节左、右两侧定滑轮高度达到平衡。已知小球A、B和配重P、Q质量均为，细线c、d平行且与水平成（不计摩擦，重力加速度g=10m/s2），则细线a、b的拉力分别为（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 4. 如图（a），我国某些农村地区人们用手抛撒谷粒进行水稻播种。某次抛出的谷粒中有两颗的运动轨迹如图（b）所示，其轨迹在同一竖直平面内，抛出点均为，且轨迹交于点，抛出时谷粒1和谷粒2的初速度分别为和，其中方向水平，方向斜向上。忽略空气阻力，关于两谷粒在空中的运动，下列说法正确的是（ ） A. 谷粒1的加速度小于谷粒2的加速度 B. 谷粒2在最高点的速度小于 C. 两谷粒从到的运动时间相等 D. 两谷粒从到的平均速度相等 5. 如图甲所示，单摆在竖直面内的A、C之间做简谐运动。小南同学利用传感器得到了单摆的摆球沿摆线方向的关系图（图乙）。为了进一步研究单摆的特性，小华继续实验。先使摆球（视为质点）带负电（摆线是绝缘的），然后分别将其放在垂直纸面向外的匀强磁场和竖直向上的匀强电场中。对于此次研究，小华的猜想正确的是（　　） A. 由图像可得单摆摆动的周期为 B. 摆球运动到最低点B时，回复力为零，所受合力为零 C. 加上匀强磁场后，A与C不在同一水平面 D. 加上匀强电场后，单摆周期变小 6. 通有大小相等的电流的6根长直导线垂直纸面放置在正六边形的6个顶点上，电流方向如图所示，O为正六边形的中心，若通电长直导线周围任一点的磁感应强度的大小与电流大小成正比，与该点到导线的距离成反比，已知A通电导线在O处的磁感应强度大小为B，则O处的磁感应强度大小为（　　） A. B B. 2B C. 3B D. 4B 7. 如图（a）所示，太阳系外的一颗行星P绕恒星Q做匀速圆周运动。由于P的遮挡，探测器探测到Q的亮度随时间做如图（b）所示的周期性变化，该周期与P的公转周期相同。已知Q的质量为，引力常量为G。关于P的公转，下列说法正确的是（ ） A. 周期为 B. 半径为 C. 角速度的大小为 D. 加速度的大小为 8. 如图所示，ABC是顶角为的等腰三棱镜的横截面，两束相同的单色光a和b分别从AB边上的O点以相等的入射角θ射入棱镜，OC为法线，a、b光线均位于ABC的平面内，且a光恰好垂直AC射出棱镜。已知该单色光在棱镜内的折射率为，不考虑没有发生全反射光线的二次反射，则下列说法正确的是（　　） A. 两束光的入射角大小为 B. 仅增大入射角，a光可能不会从AC面上射出 C. b光离开棱镜时的出射光线相对入射光线的方向偏转了90° D. a光离开棱镜时的出射光线相对入射光线的方向偏转了15° 9. 自行车速度计可以利用霍尔效应传感器获知自行车的运动速率。如图甲所示，一块磁铁安装在前轮上，轮子每转一圈，磁铁就靠近传感器一次，传感器就会输出一个脉冲电压。如图乙所示，电源输出电压为U1，当磁场靠近霍尔元件时，在导体前后表面间出现电势差U2（前表面的电势高于后表面的电势）。下列说法中错误的是（ ） A. 图乙中霍尔元件的载流子带正电 B. 自行车的车速越大，则霍尔电势差U2越大 C. 若电流I变大，则霍尔电势差U2变大 D. 若传感器的电源输出电压U1变大，则霍尔电势差U2变大 10. 如图所示，某一正点电荷固定在倾角为30°的光滑绝缘斜面底端C点，斜面上有A、B、D三点，A和C相距为L，B为中点，D为A、B的中点。现将一质量为m、带电量为q的小球从A点由静止释放，运动到B点时的速度恰好为零。已知重力加速度为g，带电小球在A点处的加速度大小为，静电力常量为k。则（　　） A. 小球从A到B的过程中，速度最大的位置在之间 B. 小球运动到B点时的加速度大小为 C. 之间的电势差等于之间的电势差 D. 之间的电势差大于 11. 风力发电将为2023年杭州亚运会供应绿色电能，其模型如图所示。风轮机叶片转速m转/秒，并形成半径为r的圆面，通过转速比的升速齿轮箱带动面积为S、匝数为N的发电机线圈高速转动，产生的交变电流经过理想变压器升压后，输出电压为U。已知空气密度为，风速为v，匀强磁场的磁感应强度为B，忽略线圈电阻，则（  ） A. 单位时间内冲击风轮机叶片气流的动能为 B. 经升压变压器后，输出交变电流的频率高于 C. 变压器原、副线圈的匝数比为 D. 高压输电有利于减少能量损失，因此电网的输电电压越高越好 12. 华为在2023年10月发布了一款据称可实现“一秒一公里”的全液冷超级充电桩，其最大输出电流为600A，充电电压范围为200V至1000V，并且该充电桩能根据很多电动汽车车型的充电需求智能分配所需充电功率。某天，小振开着自己的某款电动汽车来这种充电站体验，其车总质量为1.6t，所用电池组规格为“360V，”（内阻不能忽略），车上显示屏显示此次充电电量由充到用时10分钟，本次充电共消费60元（充电桩计费规则为每度电2元）。经他几天实测，显示屏电量由下降到共行驶了120公里，已知他的车行驶时的阻力为车重的0.02倍，则（　　） A. 充电桩上标识的“600kW”表示给各车充电时的平均功率 B. 小振本次充电的平均功率约为300kW C. 小振本次充电的充电效率约为 D. 小振汽车电机将电能转化为机械能的效率约为 二、多选题（本题共3小题，每题3分，共9分。每题至少有一个符合题目要求。全部选对得3分，选对但不全的的2分，选错的的0分） 13. 下列说法正确的是（　　） A. 图甲所示实验中，AB两小球位置可互换 B. 图乙所示装置中，该容器在水从下方弯曲喷口流出时会发生旋转，这是反冲现象 C. 图丙所示电路中，若在线圈中放入铁芯，稳定状态下灯泡会比没有铁芯时更暗 D. 图丁所示实验中，b图为玻璃片上石蜡受热融化区域的形状 14. 下列说法中正确的是（　　） A. 布朗运动是液体分子无规则的运动 B. 立体电影利用了光的偏振现象 C. 热量可以从低温物体传递到高温物体，但一定要引起其他的变化 D. 一定质量的理想气体发生等压膨胀过程，其温度可能不变 15. 甲乙两列简谐横波在同一均匀介质中沿轴相向传播，波速，某时刻的波形如图所示，、、为介质中的三个质点，则下列说法正确的是（ ） A. 两列简谐横波不能发生干涉现象 B. 处的质点从图示时刻开始经通过的路程为 C. 从图示时刻开始，经过质点、的速度相同 D. 以点开始振动时为计时起点，则质点的振动方程为 三、实验题（每空2分，共16分） 16. 用如图所示实验装置探究“一定质量的气体发生等温变化时压强与体积的关系”。将注射器活塞移动到体积最大的位置，接上软管和压强传感器，推动活塞压缩气体，分别记录注射器上的体积刻度V和传感器的示数p作为气体的体积和压强。 （1）为保证注射器内封闭气体的温度不发生明显变化，以下说法正确的是(多选)______。 A. 要尽可能保持环境温度不变 B. 实验过程中应缓慢地推动活塞 C. 实验过程中要用手握紧注射器并快速推拉活塞 （2）经过多次测量，将所测数据绘制在坐标图上，可能得到的是______。 A. B. C D. 17. 在“用单摆测量重力加速度”实验中，根据测量数据进行规范描点和作图，得到的图像，如图所示。 （1）图线不过原点的原因可能为______ A. l为摆线长 B. l为摆长 C. l为摆线长与摆球直径之和 （2）数据处理时，_______ （选填“能”或“不能”）利用图线的斜率来计算重力加速度。 18. 我们用如图甲所示的装置来做“用双缝干涉测量光的波长”的实验。 （1）将实验仪器按要求安装在光具座上，则在图甲中A、B处分别应该安装的器材和滤光片的位置分别是______。 A. A处双缝、B处为单缝，滤光片在光源和凸透镜之间 B. A处为单缝、B处为双缝，滤光片在A和B之间 C. A处为双缝、B处为单缝，滤光片在遮光筒内 D. A处为单缝、B处为双缝，滤光片在凸透镜和A之间 （2）已知双缝间距离d=0.20mm，双缝到毛玻璃屏间距离为=75.0cm，如图丙所示，实验时先转动测量头上的手轮，使与游标卡尺相连的分划线对准图丙所示的第1条亮条纹，此时游标卡尺的主尺和游标尺的位置如图丁所示，然后再转动手轮，使与游标卡尺相连的分划线向右边移动，直到对准图丙所示第5条亮条纹，此时游标卡尺的主尺和游标尺的位置如图戊所示，图戊中该游标卡尺的读数x2=______mm。由以上已知数据和测量数据，则该单色光的波长是______m（保留两位有效数字）。 19. 甲、乙、丙三位同学分别在三个实验小组做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验，但都发生了操作错误。其中会导致所测的分子直径d偏小的是（　　） A. 甲同学在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒少了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值大一些 B. 乙在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器把溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针管比原来的细，每滴油酸酒精溶液的体积比原来的小 C. 丙在计算油膜面积时，把凡是不足一格的油膜都不计，导致计算的面积比实际面积小一些 四、解答题 20. 如图甲所示，一个质量不计的活塞将一定量的理想气体封闭在上端开口的直立圆筒形导热汽缸内，气体温度为300K，气柱的高度为h，在汽缸内壁有固定的小卡环，卡环到汽缸底的高度差为。现在活塞上方缓慢堆放细沙，直至气柱长度减为时停止堆放细沙，如图乙所示。之后对气体缓慢降温，温度降低到180K，此时活塞已经与卡环接触。已知大气压强为，全过程气体未液化。汽缸的横截面积为S。求： （1）堆放细沙的质量； （2）温度降为180K时气体的压强。 21. 如图所示为一处于竖直平面内的实验探究装置示意图，该装置由光滑圆弧轨道AB、长度为L1＝2m的固定粗糙水平直轨道BC及两半径均为R1＝0.4m的固定四分之一光滑细圆管DEF组成，其中圆弧轨道的B、D端与水平轨道相切且平滑连接。紧靠F处有一质量为M＝0.3kg的小车静止在光滑水平地面上，小车的上表面由长为L2＝1.5m的水平面GH和半径为R2＝0.5m的四分之一的光滑圆弧面HI组成，GH与F等高且相切。现有一质量为m＝0.1kg的滑块（可视为质点）从圆弧轨道AB上距B点高度为h＝0.8m处自由下滑，滑块与粗糙水平直轨道BC及小车上表面GH间的动摩擦因数均为，不计其它阻力，取。求 （1）滑块运动到圆弧轨道上的F点时，细圆管道受到滑块的作用力； （2）滑块在小车上运动过程中离上表面GH最大高度； （3）若释放的高度，试分析滑块最终在小车上表面GH上滑行的路程s与高度h的关系。 22. 如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ间距L=0.5m，其电阻不计。导轨平面与水平面夹角，N、Q两端和M、P两端分别接有的电阻。一金属棒ab垂直导轨放置，ab两端与导轨始终接触良好，已知棒ab的质量m=0.2kg，电阻，整个装置处于垂直导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B=1T。棒ab在平行于导轨向上的恒定拉力F作用下，以初速度v0=0.5m/s沿导轨向上开始运动。能达到的最大速度v=2m/s，重力加速度取g=10m/s2。 （1）判断流经棒ab中电流的方向，并求棒的速度最大时的Uab； （2）求该过程中拉力的大小； （3）若棒ab从开始运动到的过程中两个电阻R上产生的总焦耳热，求此过程中棒ab的位移大小； （4）在棒ab的位移大小为的过程，流过NQ间电阻R的电荷量。 23. 如图甲所示，磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场存在于底面半径为R的圆柱形空间内，和是圆柱形空间上、下两个圆面的圆心，其后侧与等高处有一个长度为R的水平线状粒子发射源，图乙是俯视图，P为的中点，连线与垂直。线状粒子源能沿平行方向发射某种质量均为m、电荷量均为q的带正电粒子束，带电粒子的速度大小均相等。在右侧处竖直放置一个足够大的矩形荧光屏，荧光屏的边与线状粒子源垂直，且处在同一高度。过作边的垂线，交点恰好为的中点O。荧光屏的左侧存在竖直向下的匀强电场，宽度为R，电场强度大小为E。已知从射出的粒子经磁场偏转后都从F点（圆柱形空间与电场边界相切处）射入电场，不计粒子重力和粒子间的相互作用。 （1）求带电粒子的初速度大小； （2）以边的中点O为坐标原点，沿边向里为x轴，垂直边向下为y轴建立坐标系，求从M点射出的粒子打在荧光屏上的位置坐标； （3）求圆柱形横截面内，磁场区域的最小面积。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 北仑中学2023学年第二学期高二年级期中考试物理试卷 一、单选题（本题共12小题，每小题3分，共36分。每题列出的四个选项中只有一个是符合题目要求） 1. 理想气体状态方程是描述理想气体在平衡态下状态参量之间的关系，可表示为，其中为气体的物质的量，为普适气体恒量。如果用国际单位制中基本单位的符号表示的单位正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由可得 则有用国际单位制中基本单位的符号表示的单位 ABD错误，C正确。 故选C。 2. 2023年10月3日，共有8支队伍参加杭州亚运会4×100米接力决赛，中国队以38秒29获得杭州亚运会田径项目男子4×100米接力决赛冠军。国际田联规定，以0.1秒为起跑反应标准，意思就是起跑反应时间在0.1秒以下都视为抢跑。根据以上信息，下列说法正确的是（ ） A. 判定运动员是否抢跑的标准0.1s是时刻，中国队的夺冠成绩38秒29是时间 B. 参加4×100米接力决赛的队伍，其中一支队伍的平均速度可能为0 C. 研究接力运动员的交接棒技术时，教练员可以把运动员看成质点 D. 每支队参加接力的四位运动员，速度最快的运动员动量一定是最大的 【答案】B 【解析】 【详解】A．判定运动员是否抢跑的标准0.1s是时间，中国队的夺冠成绩38秒29是时间，故A错误； B．参加4×100米接力决赛的队伍，最内圈的队伍若始终在最内圈运动，则达到终点时位移为零，因此整个运动过程的平均速度为零，故B正确； C．研究接力运动员的交接棒技术时，要研究运动员之间相互交接棒的动作，不能忽略运动员的形状大小，因此教练员不能把运动员看成质点，故C错误； D．动量 因此可知，每支队参加接力的四位运动员，速度最快的运动员动量不一定是最大的，故D错误。 故选B。 3. 如图所示，在同一竖直平面内，小球A、B上系有不可伸长细线a、b、c和d，其中a的上端悬挂于竖直固定的支架上，d跨过左侧定滑轮、c跨过右侧定滑轮分别与相同配重P、Q相连，调节左、右两侧定滑轮高度达到平衡。已知小球A、B和配重P、Q质量均为，细线c、d平行且与水平成（不计摩擦，重力加速度g=10m/s2），则细线a、b的拉力分别为（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】D 【解析】 【详解】由题意可知细线c对A的拉力和细线d对B的拉力大小相等、方向相反，对A、B整体分析可知细线a的拉力大小为 设细线b与水平方向夹角为α，对A、B分析分别有 解得 故选D。 4. 如图（a），我国某些农村地区人们用手抛撒谷粒进行水稻播种。某次抛出的谷粒中有两颗的运动轨迹如图（b）所示，其轨迹在同一竖直平面内，抛出点均为，且轨迹交于点，抛出时谷粒1和谷粒2的初速度分别为和，其中方向水平，方向斜向上。忽略空气阻力，关于两谷粒在空中的运动，下列说法正确的是（ ） A. 谷粒1的加速度小于谷粒2的加速度 B. 谷粒2在最高点的速度小于 C. 两谷粒从到的运动时间相等 D. 两谷粒从到的平均速度相等 【答案】B 【解析】 【详解】A．抛出的两谷粒在空中均仅受重力作用，加速度均为重力加速度，故谷粒1的加速度等于谷粒2的加速度，A错误； C．谷粒2做斜向上抛运动，谷粒1做平抛运动，均从O点运动到P点，故位移相同。在竖直方向上谷粒2做竖直上抛运动，谷粒1做自由落体运动，竖直方向上位移相同故谷粒2运动时间较长，C错误； B．谷粒2做斜抛运动，水平方向上为匀速直线运动，故运动到最高点的速度即为水平方向上的分速度。与谷粒1比较水平位移相同，但运动时间较长，故谷粒2水平方向上的速度较小即最高点的速度小于，B正确； D．两谷粒从O点运动到P点的位移相同，运动时间不同，故平均速度不相等，谷粒1的平均速度大于谷粒2的平均速度，D错误。 故选B。 5. 如图甲所示，单摆在竖直面内的A、C之间做简谐运动。小南同学利用传感器得到了单摆的摆球沿摆线方向的关系图（图乙）。为了进一步研究单摆的特性，小华继续实验。先使摆球（视为质点）带负电（摆线是绝缘的），然后分别将其放在垂直纸面向外的匀强磁场和竖直向上的匀强电场中。对于此次研究，小华的猜想正确的是（　　） A. 由图像可得单摆摆动的周期为 B. 摆球运动到最低点B时，回复力为零，所受合力为零 C. 加上匀强磁场后，A与C不在同一水平面 D. 加上匀强电场后，单摆周期变小 【答案】D 【解析】 【详解】A．单摆运动的过程在A点时沿细绳方向的加速度最小，在B点时沿细绳方向的加速度最大，到达C点沿细绳方向的加速度又最小，所以单摆的一个周期为A—B—C—B—A，结合图乙可知，单摆摆动的周期为，故A错误； B．摆球运动到最低点B时，质点相对平衡位置的位移为0，则回复力为零，由于沿绳方向的合力提供向心力，则沿绳方向的加速度不为零，即所受合力不为零，故B错误； C．加上匀强磁场后，根据左手定则可知，小球所受洛伦兹力方向与速度方向垂直，垂直绳方向的运动不受影响，即A与C仍然在同一水平面，故C错误； D．加上竖直向上的匀强电场后，小球受竖直向下的电场力，可知等效重力加速度变大，根据 可知单摆周期减小，故D正确。 故选D。 6. 通有大小相等的电流的6根长直导线垂直纸面放置在正六边形的6个顶点上，电流方向如图所示，O为正六边形的中心，若通电长直导线周围任一点的磁感应强度的大小与电流大小成正比，与该点到导线的距离成反比，已知A通电导线在O处的磁感应强度大小为B，则O处的磁感应强度大小为（　　） A. B B. 2B C. 3B D. 4B 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A处导线与B处导线在O处的磁感应强度均为B，方向如图，夹角120°，二者磁感应强度的矢量和为B，方向竖直向下；同理E、D处导线在O处的磁感应强度的矢量和也为竖直向下的B；F、C处导线在O的磁感应强度均为竖直向下的B，所以O处的磁感应强度为4B，方向竖直向下。 故选D。 7. 如图（a）所示，太阳系外的一颗行星P绕恒星Q做匀速圆周运动。由于P的遮挡，探测器探测到Q的亮度随时间做如图（b）所示的周期性变化，该周期与P的公转周期相同。已知Q的质量为，引力常量为G。关于P的公转，下列说法正确的是（ ） A. 周期为 B. 半径为 C. 角速度的大小为 D. 加速度的大小为 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图（b）可知探测器探测到Q的亮度随时间变化的周期为 则P的公转周期为，故A错误； B．P绕恒星Q做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力可得 解得半径为 故B正确； C．P的角速度为 故C错误； D．P的加速度大小为 故D错误。 故选B。 8. 如图所示，ABC是顶角为的等腰三棱镜的横截面，两束相同的单色光a和b分别从AB边上的O点以相等的入射角θ射入棱镜，OC为法线，a、b光线均位于ABC的平面内，且a光恰好垂直AC射出棱镜。已知该单色光在棱镜内的折射率为，不考虑没有发生全反射光线的二次反射，则下列说法正确的是（　　） A. 两束光的入射角大小为 B. 仅增大入射角，a光可能不会从AC面上射出 C. b光离开棱镜时的出射光线相对入射光线的方向偏转了90° D. a光离开棱镜时的出射光线相对入射光线的方向偏转了15° 【答案】D 【解析】 【详解】A．a、b两束光的光路图如图所示，两束光在AB面上入射角相等，则折射角相等，设折射角为，由a的光路可知折射角 根据折射定律有 得 故A错误； B．仅增大入射角，a光的折射光向A点移动，但入射角不会超过，不会发生全反射，a光会从AC面上射出，故B错误； C．由几何知识可得 ∠EOB=90°-∠EOC=60° ∠B=∠C=75° ∠OEB=180°-60°-75°=45° b光在BC面的入射角为 i=45° 恰好发生全反射 ∠FEC=∠OEB=45° ∠EFC=60° 设光线EF在AC面的法线为MN，则入射角为 ∠NFE=90°-∠EFC=30° 设折射角为α，有 则有 ∠NFG=α=45° ∠DOG=∠DOC+∠COG=75° 待求的角为 ∠G=180°-∠NFG-∠DOG=60° 故C错误； D．a光离开棱镜时的出射光线相对入射光线的方向偏转了 故D正确。 故选D。 9. 自行车速度计可以利用霍尔效应传感器获知自行车的运动速率。如图甲所示，一块磁铁安装在前轮上，轮子每转一圈，磁铁就靠近传感器一次，传感器就会输出一个脉冲电压。如图乙所示，电源输出电压为U1，当磁场靠近霍尔元件时，在导体前后表面间出现电势差U2（前表面的电势高于后表面的电势）。下列说法中错误的是（ ） A. 图乙中霍尔元件的载流子带正电 B. 自行车的车速越大，则霍尔电势差U2越大 C. 若电流I变大，则霍尔电势差U2变大 D. 若传感器的电源输出电压U1变大，则霍尔电势差U2变大 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据左手定则，图乙中霍尔元件的载流子带正电，故A正确； B．根据 得 由电流的微观定义式I = neSv，n是单位体积内的电子数，e是单个导电粒子所带的电量，S是导体的横截面积，v是导电粒子运动的速度，整理得 联立解得 可知用霍尔元件可以测量地磁场的磁感应强度，保持电流不变，霍尔电压U2与车速大小无关，故B错误； CD．由公式，若传感器的电源输出电压U1变大，那么电流I变大，则霍尔电势差U2将变大，故CD正确。 本题选错误的，故选B。 10. 如图所示，某一正点电荷固定在倾角为30°的光滑绝缘斜面底端C点，斜面上有A、B、D三点，A和C相距为L，B为中点，D为A、B的中点。现将一质量为m、带电量为q的小球从A点由静止释放，运动到B点时的速度恰好为零。已知重力加速度为g，带电小球在A点处的加速度大小为，静电力常量为k。则（　　） A. 小球从A到B的过程中，速度最大的位置在之间 B. 小球运动到B点时的加速度大小为 C. 之间的电势差等于之间的电势差 D. 之间的电势差大于 【答案】B 【解析】 【详解】A．带电小球在点时受到的库仑力大小为 在点处根据牛顿第二定律得 解得 带电小球在点时受到的库仑力大小为 小球在点时合力方向沿斜面向下，加速度不等于零，速度不是最大，A错误； B．带电小球在点时受到的库仑力大小为 根据牛顿第二定律得 解得 B正确； C．点电荷的电场是非匀强电场，由点电荷电场特点可知，之间的电场强度大于之间的电场强度，由 可知之间的电势差大于之间的电势差，C错误； D．到根据动能定理可得 解得 则 D错误。 故选B。 11. 风力发电将为2023年杭州亚运会供应绿色电能，其模型如图所示。风轮机叶片转速m转/秒，并形成半径为r的圆面，通过转速比的升速齿轮箱带动面积为S、匝数为N的发电机线圈高速转动，产生的交变电流经过理想变压器升压后，输出电压为U。已知空气密度为，风速为v，匀强磁场的磁感应强度为B，忽略线圈电阻，则（  ） A. 单位时间内冲击风轮机叶片气流的动能为 B. 经升压变压器后，输出交变电流的频率高于 C. 变压器原、副线圈的匝数比为 D. 高压输电有利于减少能量损失，因此电网的输电电压越高越好 【答案】C 【解析】 【详解】A．单位时间内冲击风轮机叶片气流的体积 气体质量 动能 故A错误； B．发电机线圈转速为mn，则 频率 经升压变压器后，输出交变电流的频率仍为，故B错误； C．变压器原线圈两端电压最大值 有效值 则变压器原、副线圈的匝数比为，故C正确； D．考虑到高压输电的安全性和可靠性，电网的输电电压并非越高越好，故D错误。 故选C。 12. 华为在2023年10月发布了一款据称可实现“一秒一公里”的全液冷超级充电桩，其最大输出电流为600A，充电电压范围为200V至1000V，并且该充电桩能根据很多电动汽车车型的充电需求智能分配所需充电功率。某天，小振开着自己的某款电动汽车来这种充电站体验，其车总质量为1.6t，所用电池组规格为“360V，”（内阻不能忽略），车上显示屏显示此次充电电量由充到用时10分钟，本次充电共消费60元（充电桩计费规则为每度电2元）。经他几天实测，显示屏电量由下降到共行驶了120公里，已知他的车行驶时的阻力为车重的0.02倍，则（　　） A. 充电桩上标识的“600kW”表示给各车充电时的平均功率 B. 小振本次充电的平均功率约为300kW C. 小振本次充电的充电效率约为 D. 小振汽车电机将电能转化为机械能的效率约为 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据最大充电电流与最大充电电压可知，指的是最大充电功率。而最大功率 由于“充电桩能根据很多电动汽车车型的充电需求智能分配所需充电功率”，所以充电桩的平均充电功率必定小于最大功率，故A错误； B．本次充电时的平均功率约为 故B错误； C．充电效率约为 故C正确； D．机械效率约为 故D错误。 故选C。 二、多选题（本题共3小题，每题3分，共9分。每题至少有一个符合题目要求。全部选对得3分，选对但不全的的2分，选错的的0分） 13. 下列说法正确的是（　　） A. 图甲所示实验中，AB两小球位置可互换 B. 图乙所示装置中，该容器在水从下方弯曲喷口流出时会发生旋转，这是反冲现象 C. 图丙所示电路中，若在线圈中放入铁芯，稳定状态下灯泡会比没有铁芯时更暗 D. 图丁所示实验中，b图为玻璃片上石蜡受热融化区域的形状 【答案】BC 【解析】 【详解】A．图甲所示实验中，防止入射小球反弹，入射小球质量应大于被撞小球，则AB两小球位置不可互换，故A错误； B．图乙所示装置中，该容器在水从下方弯曲喷口流出时会发生旋转，这是反冲现象，故B正确； C．图丙所示电路中，若在线圈中放入铁芯，线圈的感抗变大，则稳定状态下灯泡会比没有铁芯时更暗，故C正确； D．图丁所示实验中，由于玻璃是非晶体，表现为各向同性，因此各个方向上导热均匀，石蜡熔化区域形状为圆形（a图），故D错误。 故选BC。 14. 下列说法中正确的是（　　） A. 布朗运动是液体分子无规则的运动 B. 立体电影利用了光的偏振现象 C. 热量可以从低温物体传递到高温物体，但一定要引起其他的变化 D. 一定质量的理想气体发生等压膨胀过程，其温度可能不变 【答案】BC 【解析】 【详解】A．布朗运动是悬浮颗粒的无规则运动，不是液体分子无规则的运动，故A错误； B．立体电影利用了光的偏振现象，故B正确； C．热量可以从低温物体传递到高温物体，根据热力学第二定律可知一定要引起其他的变化，故C正确； D．一定质量的理想气体发生等压膨胀过程，根据盖-吕萨克定律可知温度一定变化，故D错误。 故选BC。 15. 甲乙两列简谐横波在同一均匀介质中沿轴相向传播，波速，某时刻的波形如图所示，、、为介质中的三个质点，则下列说法正确的是（ ） A. 两列简谐横波不能发生干涉现象 B. 处的质点从图示时刻开始经通过的路程为 C. 从图示时刻开始，经过质点、的速度相同 D. 以点开始振动时为计时起点，则质点的振动方程为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．根据题意可知，两列波波速相同，波长相同，则周期相同 频率 频率相同，故两列简谐横波能发生干涉现象，故A错误； B．处的质点，两波到达该处叠加减弱，所以振幅为振幅之差5cm，甲波传到该处 乙波传到该处 通过的路程 故B错误； C．此时波形图的表达式为 因此可知此时 波向右传播，经过1s传播距离为，即的质点的振动形式传给M，的质点的振动形式传给N,因此1s后两只点速度相同，故C正确； D．两列波同时到达P点，P点振幅两列振幅之和 故D正确。 故选CD。 三、实验题（每空2分，共16分） 16. 用如图所示的实验装置探究“一定质量的气体发生等温变化时压强与体积的关系”。将注射器活塞移动到体积最大的位置，接上软管和压强传感器，推动活塞压缩气体，分别记录注射器上的体积刻度V和传感器的示数p作为气体的体积和压强。 （1）为保证注射器内封闭气体的温度不发生明显变化，以下说法正确的是(多选)______。 A. 要尽可能保持环境温度不变 B. 实验过程中应缓慢地推动活塞 C. 实验过程中要用手握紧注射器并快速推拉活塞 （2）经过多次测量，将所测数据绘制在坐标图上，可能得到的是______。 A. B. C. D. 【答案】（1）AB （2）D 【解析】 【小问1详解】 A．为保证注射器内封闭气体的温度不发生明显变化，要尽可能保持环境温度不变，选项A正确； B．实验过程中应缓慢地推动活塞，选项B正确； C．实验过程中用手握紧注射器并快速推拉活塞，这样气体的温度会发生变化，选项C错误。 故选AB。 【小问2详解】 设软管内气体体积为V0，则 可得， 则图像D正确。 17. 在“用单摆测量重力加速度”实验中，根据测量数据进行规范描点和作图，得到的图像，如图所示。 （1）图线不过原点的原因可能为______ A. l为摆线长 B. l为摆长 C. l为摆线长与摆球直径之和 （2）数据处理时，_______ （选填“能”或“不能”）利用图线的斜率来计算重力加速度。 【答案】（1）A （2）能 【解析】 【小问1详解】 根据单摆的周期公式 可得 A.设摆球的直径为D，若l为摆线长，则公式变为 不过原点，纵截距为 满足题意，A正确； B．若l为摆长，则公式变为 仍然过原点，不满足题意，B错误； C．若l为摆线长与摆球直径之和，则公式变为 不过原点，纵截距为 不满足题意，C错误。 故选A。 【小问2详解】 由题意可知，图像的斜率为 可得重力加速度为 所以在处理数据时，能利用图线的斜率来计算重力加速度。 18. 我们用如图甲所示的装置来做“用双缝干涉测量光的波长”的实验。 （1）将实验仪器按要求安装在光具座上，则在图甲中A、B处分别应该安装的器材和滤光片的位置分别是______。 A. A处为双缝、B处为单缝，滤光片在光源和凸透镜之间 B. A处为单缝、B处为双缝，滤光片在A和B之间 C. A处为双缝、B处为单缝，滤光片在遮光筒内 D. A处为单缝、B处为双缝，滤光片在凸透镜和A之间 （2）已知双缝间距离d=0.20mm，双缝到毛玻璃屏间的距离为=75.0cm，如图丙所示，实验时先转动测量头上的手轮，使与游标卡尺相连的分划线对准图丙所示的第1条亮条纹，此时游标卡尺的主尺和游标尺的位置如图丁所示，然后再转动手轮，使与游标卡尺相连的分划线向右边移动，直到对准图丙所示第5条亮条纹，此时游标卡尺的主尺和游标尺的位置如图戊所示，图戊中该游标卡尺的读数x2=______mm。由以上已知数据和测量数据，则该单色光的波长是______m（保留两位有效数字）。 【答案】（1）D （2） ①. 9.6 ②. 【解析】 【小问1详解】 用双缝干涉测量光的波长，实验仪器从左到右是：光源、凸透镜、滤光片、单缝、双缝、光屏。 故选D。 【小问2详解】 [1]图丁和图戊中主尺的最小分度值为1mm，游标尺的最小分度值为0.1mm，图丁中主尺的读数为0，游标尺的读数为，图丁读数为 图戊中主尺的读数为9mm，游标尺的读数为，图丁读数为 [2]相邻亮条纹间距为 根据相邻亮条纹间距有 19. 甲、乙、丙三位同学分别在三个实验小组做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验，但都发生了操作错误。其中会导致所测的分子直径d偏小的是（　　） A. 甲同学在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒少了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值大一些 B. 乙在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器把溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针管比原来的细，每滴油酸酒精溶液的体积比原来的小 C. 丙在计算油膜面积时，把凡是不足一格的油膜都不计，导致计算的面积比实际面积小一些 【答案】A 【解析】 【详解】A．甲同学在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒少了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值大一些，算出的一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积比实际值小，根据 可知会导致所测的分子直径d偏小，故A正确 B．乙在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器把溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针管比原来的细，每滴油酸酒精溶液的体积比原来的小，则一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积比实际值小，计算所用的体积偏大，对应的油膜面积变小，根据 可知会导致所测的分子直径d偏大，故B错误； C．丙在计算油膜面积时，把凡是不足一格的油膜都不计，导致计算的面积比实际面积小一些，根据 可知会导致所测分子直径d偏大，故C错误。 故选A。 四、解答题 20. 如图甲所示，一个质量不计的活塞将一定量的理想气体封闭在上端开口的直立圆筒形导热汽缸内，气体温度为300K，气柱的高度为h，在汽缸内壁有固定的小卡环，卡环到汽缸底的高度差为。现在活塞上方缓慢堆放细沙，直至气柱长度减为时停止堆放细沙，如图乙所示。之后对气体缓慢降温，温度降低到180K，此时活塞已经与卡环接触。已知大气压强为，全过程气体未液化。汽缸的横截面积为S。求： （1）堆放细沙的质量； （2）温度降为180K时气体的压强。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）乙状态的平衡方程 从甲状态到乙状态经历等温过程 得 （2）从停止堆放细沙到活塞降到卡环位置，气体进行等压变化，则 其中T1=300K，解得 T2=200K 到达卡环位置继续降温到T3=180K，气体进行等容变化，则 解得 21. 如图所示为一处于竖直平面内的实验探究装置示意图，该装置由光滑圆弧轨道AB、长度为L1＝2m的固定粗糙水平直轨道BC及两半径均为R1＝0.4m的固定四分之一光滑细圆管DEF组成，其中圆弧轨道的B、D端与水平轨道相切且平滑连接。紧靠F处有一质量为M＝0.3kg的小车静止在光滑水平地面上，小车的上表面由长为L2＝1.5m的水平面GH和半径为R2＝0.5m的四分之一的光滑圆弧面HI组成，GH与F等高且相切。现有一质量为m＝0.1kg的滑块（可视为质点）从圆弧轨道AB上距B点高度为h＝0.8m处自由下滑，滑块与粗糙水平直轨道BC及小车上表面GH间的动摩擦因数均为，不计其它阻力，取。求 （1）滑块运动到圆弧轨道上的F点时，细圆管道受到滑块的作用力； （2）滑块在小车上运动过程中离上表面GH的最大高度； （3）若释放的高度，试分析滑块最终在小车上表面GH上滑行的路程s与高度h的关系。 【答案】（1）6N，方向向下；（2）0.3m；（3）当时，；当时；当时； 【解析】 【详解】（1）根据动能定理 代入数据得 根据牛顿第二定律 得细圆管道对滑块的作用力 根据牛顿第三定律，细圆管道受到滑块的作用力 方向向下。 （2）根据动量定理 得 根据能量守恒 滑块在小车上运动过程中离上表面GH的最大高度 （3）经过计算可知，当释放的高度时，滑块刚好能到达半径为R2＝0.5m的四分之一的光滑圆弧的最高点，若释放的高度，根据动能定理 根据动量定理 根据能量守恒 得 当时， 当时， 当时，滑块从小车左侧滑落， 22. 如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ间距L=0.5m，其电阻不计。导轨平面与水平面夹角，N、Q两端和M、P两端分别接有的电阻。一金属棒ab垂直导轨放置，ab两端与导轨始终接触良好，已知棒ab的质量m=0.2kg，电阻，整个装置处于垂直导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B=1T。棒ab在平行于导轨向上的恒定拉力F作用下，以初速度v0=0.5m/s沿导轨向上开始运动。能达到的最大速度v=2m/s，重力加速度取g=10m/s2。 （1）判断流经棒ab中电流的方向，并求棒的速度最大时的Uab； （2）求该过程中拉力的大小； （3）若棒ab从开始运动到的过程中两个电阻R上产生的总焦耳热，求此过程中棒ab的位移大小； （4）在棒ab的位移大小为的过程，流过NQ间电阻R的电荷量。 【答案】（1）a→b，-0.75V；（2）1.5N；（3）0.96m；（4）0.25C 【解析】 【详解】（1）根据右手定则，流经棒ab中电流的方向a→b，棒的速度最大时感应电动势为 则 （2）棒速度最大时，根据平衡关系得 得 （3）由功能关系 根据 得 得 （4）根据 得 则流过NQ间电阻R的电荷量为 23. 如图甲所示，磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场存在于底面半径为R的圆柱形空间内，和是圆柱形空间上、下两个圆面的圆心，其后侧与等高处有一个长度为R的水平线状粒子发射源，图乙是俯视图，P为的中点，连线与垂直。线状粒子源能沿平行方向发射某种质量均为m、电荷量均为q的带正电粒子束，带电粒子的速度大小均相等。在右侧处竖直放置一个足够大的矩形荧光屏，荧光屏的边与线状粒子源垂直，且处在同一高度。过作边的垂线，交点恰好为的中点O。荧光屏的左侧存在竖直向下的匀强电场，宽度为R，电场强度大小为E。已知从射出的粒子经磁场偏转后都从F点（圆柱形空间与电场边界相切处）射入电场，不计粒子重力和粒子间的相互作用。 （1）求带电粒子的初速度大小； （2）以边的中点O为坐标原点，沿边向里为x轴，垂直边向下为y轴建立坐标系，求从M点射出的粒子打在荧光屏上的位置坐标； （3）求圆柱形横截面内，磁场区域的最小面积。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）在磁场中由洛伦兹力提供向心力 线状粒子源发出的粒子均从F点射出，可得 解得带电粒子的初速度大小 （2）设打在荧光屏上的横、纵坐标分别为x、y，粒子从F点离开磁场时与之间的夹角为，如图1所示 可得 依题意有 带电粒子在匀强电场中做类平抛运动，可得 联立解得 则粒子打在荧光屏上的位置坐标为 （3）磁场区域的最小面积为图2中两条轨迹与圆相交部分的面积， 解得磁场区域的最小面积 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $