期末复习冲刺12（期末冲刺模拟试题三）-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三 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。 （精选各地最新试题，有备选试题(标红)，供老师们根据学情灵活选用） 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．茶道文化起源于中国，是一种以茶修身的生活方式。东坡有诗云“一勺励清心，酌水谁含出世想。”下列关于泡茶中的物理现象的说法错误的是（    ） A．泡茶时，开水比冷水能快速泡出茶香，是因为温度越高分子热运动越剧烈 B．放入茶叶后，水的颜色由浅变深，是扩散现象 C．泡茶过程中洒漏在茶托上的茶水可被茶托快速吸收，说明茶水与茶托间是浸润的 D．打碎的茶杯不能拼接复原，说明分子间不存在作用力 2．某防盗报警器工作原理如图所示。用紫外线照射光敏材料制成的阴极时，逸出的光电子在电路中产生电流，电流经放大后使电磁铁吸住铁条。当光源与阴极间有障碍物时，警报器响起。下列说法正确的是（　　） A．若用红外光源代替紫外光源，该报警器一定能正常工作 B．逸出光电子的最大初动能与照射光频率成正比 C．若用更强的同一频率紫外线照射阴极，光电流变大 D．若用更强的同一频率紫外线照射阴极，所有光电子的初动能均增大 3．图甲为某风速测量装置，可简化为图乙所示的模型。圆形磁场半径为L，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，风推动风杯组（导体棒OA代替）绕水平轴以角速度ω顺时针转动，风杯中心到转轴距离为2L，导体棒OA电阻为r，导体棒与弹性簧片接触时回路中产生电流，接触过程中，导体棒转过的圆心角为45°，图乙中电阻阻值为R，其余电阻不计。下列说法正确的是（    ） A．流过电阻R的电流方向为从左向右 B．风杯的速率为ωL C．导体棒与弹性簧片接触时产生的电动势为 D．导体棒每转动一圈，流过电阻R的电荷量为 4．某主题公园的湖里安装了一批圆形线状光源的彩灯，半径为R，如图甲所示。该光源水平放置到湖水下方，光源圆面与液面平行。当彩灯发出红光时，可在水面正上方观察到如图乙所示的红色亮环，亮环与中间暗圆的面积之比为，已知水对红光的折射率为。下列说法正确的是（　　） A．此彩灯离水面的垂直距离为 B．彩灯变换发光颜色时，中间暗圆面积保持不变 C．若将彩灯上移，则亮环面积与中间暗圆面积之比增大 D．将光源再向湖底竖直向下移动，会使中间暗圆消失 5．在如图所示的电路中，灯泡A和的阻值均为，灯泡B和的阻值均为，电源电动势，内阻，灯泡A和B的额定电压均为2.4V，为定值电阻，闭合开关S，灯泡A和B恰好正常发光。若某时刻突然发生断路，设A、B均不会被烧坏。则（    ） A．A、B灯泡均变亮 B．灯泡A和灯泡B的功率之和变大 C．灯泡A两端电压变化比灯泡B两端电压变化大 D．消耗的电功率变小 6．如图所示为某静电除尘装置的简化原理图，两块平行带电极板间为除尘空间。质量为m，电荷量为-q的带电尘埃分布均匀，均以沿板方向的速率v射入除尘空间，当其碰到下极板时，所带电荷立即被中和，同时尘埃被收集。调整两极板间的电压可以改变除尘率（相同时间内被收集尘埃的数量与进入除尘空间尘埃的数量之百分比）。当两极板间电压为U0时，。不计空气阻力、尘埃的重力及尘埃之间的相互作用，忽略边缘效应。下列说法正确的是（　　） A．两极板间电压为U0时，尘埃的最大动能为qU0+ B．两极板间电压为U0时，除尘率可达100% C．仅增大尘埃的速率v，可以提升除尘率 D．仅减少尘埃的电荷量，可以提升除尘率 7．如图所示为一回旋加速器的示意图，已知D形盒中心O处的粒子源产生的带电粒子，经电场加速了n次后，从D形盒出口出来，则（    ） A．增大两盒间的电压可增大出射粒子的最大动能 B．粒子在第n次通过窄缝前后半径之比为 C．粒子速度逐渐变大时，极板所加交流电的周期也同步变大 D．两盒间的电压变大，粒子在磁场中运动的总时间也变大 8．足够长的两根平行等长的导轨弯折成正对的“”形，MNM'N'部分水平且光滑，NPN'P'部分竖直，如图所示，导轨间距为，整个空间存在竖直向上、磁感应强度为的匀强磁场中，质量为、电阻为，长度也为L的金属棒ab放在导轨MNM'N'的上方，另一根与ab完全相同的金属棒cd置于NPN'P'的外侧，距NN'足够高。现给ab棒一个向左的初速度，同时由静止释放cd棒，金属棒cd与NPN'P'之间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，运动过程中两金属棒始终与导轨接触良好，重力加速度，则下列说法正确的有（　　） A．初始时金属棒cd受到的摩擦力为4N B．金属棒cd刚要开始运动时，金属棒ab向左移动的位移是0.8m C．金属棒cd刚要开始运动时，金属棒ab所受安培力的功率大小为32W D．当ab停止运动时，整个系统产生的热量为6.4J 二、多选题（每题4分， 共16分。） 9．将长绳的上端固定在五楼的护栏上后竖直悬吊，用手握住绳子的下端点，沿水平左右抖动使绳振动起来（图甲）。以静止时绳的最低点为坐标原点，水平向右为x轴、竖直向上为y轴，图乙是抖动后某时刻形成的波形，此时波恰好传到y=7m的点。已知手抖动的频率是2.5Hz，悬挂点的坐标为（0，12m）。下列说法正确的是（　　） A．这列波的波速为17.5m/s B．该时刻y=0m的质点P的位移为 C．该时刻y=3m的质点Q向x轴负方向振动 D．再经0.25s，振动恰好传到绳的最上端 10．如图所示，地面上一弹簧竖直支撑着一带活塞的导热汽缸，活塞与汽缸间封闭着一定质量的理想气体，汽缸内部横截面的面积为S，平衡时活塞到汽缸顶部的距离为h。已知大气压强恒为p0，初始时气体的温度为T0，汽缸的质量为M，且p0S=49Mg，重力加速度为g，活塞可无摩擦地自由滑动且不漏气。先缓慢升高环境温度到1.1T0，然后在汽缸顶部轻放一个质量为m的物块，稳定时活塞到汽缸顶部的距离仍为h。弹簧始终在弹性限度内，下列说法正确的是（　　） A．升温过程，活塞对气体做的功为5Mgh B．气体变化过程中活塞到汽缸顶部的最大距离为1.1h C．物块与汽缸的质量关系为m=5M D．从放上物块到气体稳定的过程，气体吸收热量 11．半径为r的圆形导体框与小灯泡组成如图甲所示的回路，框内存在匀强磁场，磁感应强度随时间按正弦规律变化，如图乙所示（规定垂直纸面向里为磁场的正方向），圆形导体框电阻为R1，小灯泡电阻为R2，其他电阻不计，磁感应强度最大值为B0，变化周期为T，电压表为理想电压表，下列说法正确的是（　　）    A．导体框上感应电动势的最大值为 B．电压表的示数为 C．在内流过小灯泡电流的方向N→L→M，通过小灯泡的电荷量 D．一个周期内回路中产生的热量 12．如图所示，矩形磁场区域abcd内存在垂直纸面向外的匀强磁场，O1为b边中点位置，O2为O1a段中点位置；现同时从O1、O2处水平向右发射速度相同的M、N两粒子，M粒子恰好可以从b点飞出磁场，M、N两粒子的运动轨迹相交于Р点（图中未标出），且在P点处时M、N速度方向垂直。已知ad边长为ab边长的两倍，不计粒子重力及粒子间的相互作用。下列说法正确的是（　　） A．M、N两粒子的比荷为3：4 B．M、N两粒子的比荷为1：2 C．M、N两粒子不会同时到达Р点 D．P点与边界ad和边界bc的距离相等 第II卷（非选择题 共60分） 三、实验题（共16分） 13．某同学利用激光测量半圆柱体玻璃砖的折射率，具体步骤如下： ①平铺白纸，用铅笔画两条互相垂直的直线和，交点为O。将半圆柱体玻璃砖的平直边紧贴，并使其圆心位于O点，画出玻璃砖的半圆弧轮廓线，如图（a）所示。 ②将一细激光束沿CO方向以某一入射角射入玻璃砖，记录折射光线与半圆弧的交点M。 ③拿走玻璃砖，标记CO光线与半圆弧的交点P。 ④分别过M、P作BB'的垂线、，、是垂足，并用米尺分别测量、的长度x和y。 ⑤改变入射角，重复步骤②③④，得到多组x和y的数据。根据这些数据作出图像，如图（b）所示。 (1)关于该实验，下列说法正确的是_____（单选，填标号）。 A．入射角越小，误差越小 B．激光的平行度好，比用插针法测量更有利于减小误差 C．选择圆心O点作为入射点，是因为此处的折射现象最明显 (2)根据图像，可得玻璃砖的折射率为 （保留三位有效数字）。 (3)若描画的半圆弧轮廓线半径略大于玻璃砖的实际半径，则折射率的测量结果 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。 14．在测量一未知电阻的阻值时，实验室提供如下器材： A．电源（电动势） B．电压表（量程均为，内阻约） C．定值电阻（阻值） D．滑动变阻器（最大阻值，最大电流） E．开关及导线若干 (1)实验原理图如图甲所示，用笔画线代替导线，将图乙的实物电路补充完整 ； 5.0 7.0 9.0 11.0 13.0 2.9 4.1 5.3 6.4 7.6 (2)根据图甲正确连接电路，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应置于 （选填“左”或“右”）端。 (3)实验方法一：闭合开关，改变滑动变阻器滑片的位置，记录下相应的电压表的示数，如下表所示。 请根据表中数据在图丙中作出图线 ，根据图像算出电阻 。 (4)实验方法二：闭合开关，将滑动变阻器滑片移至某一位置，记录电压表的示数，再将电压表接至间，记录电压表的示数，发现电压表的示数未改变。改变滑动变阻器滑片的位置，重复以上操作，作出图像如图丁所示．根据图像算出电阻 。 (5)实验中，方法 （选填“一”或“二”）的测量结果更接近真实值，理由是 。 四、解答题（共44分） 15（8分）．2024年国产智能手机技术发展迅猛，某一国产手机首次配备了超聚光伸缩摄像头，某同学用一块截面为等腰直角三角形的透明材料替代透镜模拟该摄像头的工作原理。如图所示，光屏与边平行，过中点与顶点A的虚线与光屏交于点。两束单色光平行于射入透明材料。已知透明材料的折射率为，边长为，两束单色光射入点到的距离均为，的距离为，不考虑在直角边上发生的反射，真空中的光速为，，求 （1）光穿过透明材料所用的时间； （2）要使两束单色光经过透明材料后汇聚到光屏上的点，通过计算说明应将透明材料沿向左还是向右移动。 16（8分）．为了减少因火电站中煤的燃烧对大气的污染，目前正大力发展水电站。某一水电站发电机组设计为：水以的速度流入水轮机后以的速度流出，流出水位比流入的水位低，水流量为，水轮机效率为75％，发电机效率为80％，求：（，水的密度） （1）发电机组的输出功率是多少？ （2）如果发电机输出电压为，输电线路中能量损失为0.05％，输电线电阻为，那么所需升压变压器的原、副线圈匝数比是多少？ 17（12分）．如图，在直角坐标系xOy的第一象限内有一方向竖直向上的匀强电场E1；第四象限内（含y轴）有一方向水平向右、电场强度大小为的匀强电场；第二、三象限内（不含y轴）有一方向水平向左、电场强度大小为的匀强电场。一质量为m=0.1kg、电荷量为q=+1.0×10-3C的小球从坐标为（0，1）的A点以初速度沿x轴正方向进入第一象限，恰好从坐标为（2，0）的B点沿半圆形光滑绝缘轨道的切线方向进入第四象限，半圆形轨道的直径为图中BC线段，C点位于y轴负半轴上。过C点后小球即刻进入第二、三象限内足够长的粗糙绝缘斜面直轨道，斜面直轨道与半圆形轨道相切于C点，小球与斜面直轨道间的动摩擦因数为，小球可视为质点，重力加速度大小取g=10m/s2，求： （1）小球到达B点时的速度和第一象限内匀强电场的电场强度大小E1； （2）小球到达C点时对半圆形轨道的压力大小（结果可用根号表示）； （3）小球在斜面直轨道上运动的路程。    18（16分）．现代粒子加速器常用电磁场控制粒子团的运动及尺度。简化模型如图：Ⅰ、Ⅱ区宽度均为L，存在垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度等大反向；Ⅲ、Ⅳ区为电场区，Ⅳ区电场足够宽，各区边界均垂直于x轴，O为坐标原点。甲、乙为粒子团中的两个电荷量均为＋q，质量均为m的粒子。如图，甲、乙平行于x轴向右运动，先后射入Ⅰ区时速度大小分别为和。甲到P点时，乙刚好射入Ⅰ区。乙经过Ⅰ区的速度偏转角为30°，甲到O点时，乙恰好到P点。已知Ⅲ区存在沿＋x方向的匀强电场，电场强度大小。不计粒子重力及粒子间相互作用，忽略边界效应及变化的电场产生的磁场。 （1）求磁感应强度的大小B； （2）求Ⅲ区宽度d； （3）Ⅳ区x轴上的电场方向沿x轴，电场强度E随时间t、位置坐标x的变化关系为，其中常系数，已知、k未知，取甲经过O点时。已知甲在Ⅳ区始终做匀速直线运动，设乙在Ⅳ区受到的电场力大小为F，甲、乙间距为Δx，求乙追上甲前F与Δx间的关系式（不要求写出Δx的取值范围） 备选试题 19．位于坐标原点的质点从t=0时开始沿y轴振动，形成一列沿x轴传播的简谐波，t=0.5s时的波形如图所示，此时x=0处的质点位于波峰位置。图中能正确描述x=2m处质点振动的图像是（　　） A． B． C． D． 20．x轴上固定着两个点电荷A、B，两点电荷分别位于、处，两者所在区域为真空，在两者连线上某点的电场强度E与该点位置的关系如图所示。选取x轴正方向为场强的正方向，无限远处电势为零。以下说法正确的是（    ） A．点电荷A、B均带正电 B．点电荷A、B所带电荷量的绝对值之比为1：9 C．处电势为零 D．将电子从处无初速度释放，其电势能一直增加 21．某同学设计了一个电磁推动的火箭发射装置，如图所示．竖直固定在绝缘底座上的两根长直光滑导轨，间距为l．导轨间加有垂直于导轨平面向里的匀强磁场B，绝缘火箭支撑在导轨间，总质量为m，金属棒EF的电阻为R，并通过电刷与电阻可忽略的导轨良好接触．引燃火箭下方的推进剂，迅速推动刚性金属棒CD（电阻可忽略且和导轨接触良好）向上运动，回路CEFDC的面积减小，感应出强电流，EF产生电磁推力推动火箭加速运动，重力加速度为g，下列说法正确的是（    ） A．火箭开始加速运动时，回路CEFDC中感应电流的方向沿逆时针 B．若在火箭运动前CD上升的高度为h，则流过EF某一横截面的电荷量为 C．若EF刚要启动时的加速度大小为a，则此时回路中的感应电流为 D．若火箭上升高度H时的速度为v，则安培力对EF做的功为 22．如图（a）是游戏设备——太空梭，人固定在座椅车上从高处竖直下坠，体验瞬间失重的刺激。某工程师利用磁场控制座椅车速度，其原理图可简化为图（b）。座椅车包括座椅和金属框架，金属框架由竖直金属棒ab、cd及5根水平金属棒组成。ab、cd长度均为4h，电阻不计；5根水平金属棒等距离分布，长度均为L，电阻均为R。地面上方足够高处存在竖直宽度为h的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于竖直面向里。某次试验时，将假人固定在座椅车上，座椅车竖直放置，让座椅车从金属棒bc距离磁场上边界h高处由静止下落，金属棒bc进入磁场后即保持匀速直线运动，不计摩擦和空气阻力，重力加速度大小为g。求： （1）人和座椅车的总质量m； （2）从bc离开磁场到ad离开磁场的过程中，流过金属棒bc的电荷量q； （3）金属框架abcd穿过磁场的过程中，金属棒bc上产生的热量Q。 份有限公司 ( 8 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 份有限公司 ( 9 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 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三 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。 （精选各地最新试题，有备选试题(标红)，供老师们根据学情灵活选用） 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．茶道文化起源于中国，是一种以茶修身的生活方式。东坡有诗云“一勺励清心，酌水谁含出世想。”下列关于泡茶中的物理现象的说法错误的是（    ） A．泡茶时，开水比冷水能快速泡出茶香，是因为温度越高分子热运动越剧烈 B．放入茶叶后，水的颜色由浅变深，是扩散现象 C．泡茶过程中洒漏在茶托上的茶水可被茶托快速吸收，说明茶水与茶托间是浸润的 D．打碎的茶杯不能拼接复原，说明分子间不存在作用力 2．某防盗报警器工作原理如图所示。用紫外线照射光敏材料制成的阴极时，逸出的光电子在电路中产生电流，电流经放大后使电磁铁吸住铁条。当光源与阴极间有障碍物时，警报器响起。下列说法正确的是（　　） A．若用红外光源代替紫外光源，该报警器一定能正常工作 B．逸出光电子的最大初动能与照射光频率成正比 C．若用更强的同一频率紫外线照射阴极，光电流变大 D．若用更强的同一频率紫外线照射阴极，所有光电子的初动能均增大 3．图甲为某风速测量装置，可简化为图乙所示的模型。圆形磁场半径为L，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，风推动风杯组（导体棒OA代替）绕水平轴以角速度ω顺时针转动，风杯中心到转轴距离为2L，导体棒OA电阻为r，导体棒与弹性簧片接触时回路中产生电流，接触过程中，导体棒转过的圆心角为45°，图乙中电阻阻值为R，其余电阻不计。下列说法正确的是（    ） A．流过电阻R的电流方向为从左向右 B．风杯的速率为ωL C．导体棒与弹性簧片接触时产生的电动势为 D．导体棒每转动一圈，流过电阻R的电荷量为 4．某主题公园的湖里安装了一批圆形线状光源的彩灯，半径为R，如图甲所示。该光源水平放置到湖水下方，光源圆面与液面平行。当彩灯发出红光时，可在水面正上方观察到如图乙所示的红色亮环，亮环与中间暗圆的面积之比为，已知水对红光的折射率为。下列说法正确的是（　　） A．此彩灯离水面的垂直距离为 B．彩灯变换发光颜色时，中间暗圆面积保持不变 C．若将彩灯上移，则亮环面积与中间暗圆面积之比增大 D．将光源再向湖底竖直向下移动，会使中间暗圆消失 5．在如图所示的电路中，灯泡A和的阻值均为，灯泡B和的阻值均为，电源电动势，内阻，灯泡A和B的额定电压均为2.4V，为定值电阻，闭合开关S，灯泡A和B恰好正常发光。若某时刻突然发生断路，设A、B均不会被烧坏。则（    ） A．A、B灯泡均变亮 B．灯泡A和灯泡B的功率之和变大 C．灯泡A两端电压变化比灯泡B两端电压变化大 D．消耗的电功率变小 6．如图所示为某静电除尘装置的简化原理图，两块平行带电极板间为除尘空间。质量为m，电荷量为-q的带电尘埃分布均匀，均以沿板方向的速率v射入除尘空间，当其碰到下极板时，所带电荷立即被中和，同时尘埃被收集。调整两极板间的电压可以改变除尘率（相同时间内被收集尘埃的数量与进入除尘空间尘埃的数量之百分比）。当两极板间电压为U0时，。不计空气阻力、尘埃的重力及尘埃之间的相互作用，忽略边缘效应。下列说法正确的是（　　） A．两极板间电压为U0时，尘埃的最大动能为qU0+ B．两极板间电压为U0时，除尘率可达100% C．仅增大尘埃的速率v，可以提升除尘率 D．仅减少尘埃的电荷量，可以提升除尘率 7．如图所示为一回旋加速器的示意图，已知D形盒中心O处的粒子源产生的带电粒子，经电场加速了n次后，从D形盒出口出来，则（    ） A．增大两盒间的电压可增大出射粒子的最大动能 B．粒子在第n次通过窄缝前后半径之比为 C．粒子速度逐渐变大时，极板所加交流电的周期也同步变大 D．两盒间的电压变大，粒子在磁场中运动的总时间也变大 8．足够长的两根平行等长的导轨弯折成正对的“”形，MNM'N'部分水平且光滑，NPN'P'部分竖直，如图所示，导轨间距为，整个空间存在竖直向上、磁感应强度为的匀强磁场中，质量为、电阻为，长度也为L的金属棒ab放在导轨MNM'N'的上方，另一根与ab完全相同的金属棒cd置于NPN'P'的外侧，距NN'足够高。现给ab棒一个向左的初速度，同时由静止释放cd棒，金属棒cd与NPN'P'之间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，运动过程中两金属棒始终与导轨接触良好，重力加速度，则下列说法正确的有（　　） A．初始时金属棒cd受到的摩擦力为4N B．金属棒cd刚要开始运动时，金属棒ab向左移动的位移是0.8m C．金属棒cd刚要开始运动时，金属棒ab所受安培力的功率大小为32W D．当ab停止运动时，整个系统产生的热量为6.4J 二、多选题（每题4分， 共16分。） 9．将长绳的上端固定在五楼的护栏上后竖直悬吊，用手握住绳子的下端点，沿水平左右抖动使绳振动起来（图甲）。以静止时绳的最低点为坐标原点，水平向右为x轴、竖直向上为y轴，图乙是抖动后某时刻形成的波形，此时波恰好传到y=7m的点。已知手抖动的频率是2.5Hz，悬挂点的坐标为（0，12m）。下列说法正确的是（　　） A．这列波的波速为17.5m/s B．该时刻y=0m的质点P的位移为 C．该时刻y=3m的质点Q向x轴负方向振动 D．再经0.25s，振动恰好传到绳的最上端 10．如图所示，地面上一弹簧竖直支撑着一带活塞的导热汽缸，活塞与汽缸间封闭着一定质量的理想气体，汽缸内部横截面的面积为S，平衡时活塞到汽缸顶部的距离为h。已知大气压强恒为p0，初始时气体的温度为T0，汽缸的质量为M，且p0S=49Mg，重力加速度为g，活塞可无摩擦地自由滑动且不漏气。先缓慢升高环境温度到1.1T0，然后在汽缸顶部轻放一个质量为m的物块，稳定时活塞到汽缸顶部的距离仍为h。弹簧始终在弹性限度内，下列说法正确的是（　　） A．升温过程，活塞对气体做的功为5Mgh B．气体变化过程中活塞到汽缸顶部的最大距离为1.1h C．物块与汽缸的质量关系为m=5M D．从放上物块到气体稳定的过程，气体吸收热量 11．半径为r的圆形导体框与小灯泡组成如图甲所示的回路，框内存在匀强磁场，磁感应强度随时间按正弦规律变化，如图乙所示（规定垂直纸面向里为磁场的正方向），圆形导体框电阻为R1，小灯泡电阻为R2，其他电阻不计，磁感应强度最大值为B0，变化周期为T，电压表为理想电压表，下列说法正确的是（　　）    A．导体框上感应电动势的最大值为 B．电压表的示数为 C．在内流过小灯泡电流的方向N→L→M，通过小灯泡的电荷量 D．一个周期内回路中产生的热量 12．如图所示，矩形磁场区域abcd内存在垂直纸面向外的匀强磁场，O1为b边中点位置，O2为O1a段中点位置；现同时从O1、O2处水平向右发射速度相同的M、N两粒子，M粒子恰好可以从b点飞出磁场，M、N两粒子的运动轨迹相交于Р点（图中未标出），且在P点处时M、N速度方向垂直。已知ad边长为ab边长的两倍，不计粒子重力及粒子间的相互作用。下列说法正确的是（　　） A．M、N两粒子的比荷为3：4 B．M、N两粒子的比荷为1：2 C．M、N两粒子不会同时到达Р点 D．P点与边界ad和边界bc的距离相等 第II卷（非选择题 共60分） 三、实验题（共16分） 13．某同学利用激光测量半圆柱体玻璃砖的折射率，具体步骤如下： ①平铺白纸，用铅笔画两条互相垂直的直线和，交点为O。将半圆柱体玻璃砖的平直边紧贴，并使其圆心位于O点，画出玻璃砖的半圆弧轮廓线，如图（a）所示。 ②将一细激光束沿CO方向以某一入射角射入玻璃砖，记录折射光线与半圆弧的交点M。 ③拿走玻璃砖，标记CO光线与半圆弧的交点P。 ④分别过M、P作BB'的垂线、，、是垂足，并用米尺分别测量、的长度x和y。 ⑤改变入射角，重复步骤②③④，得到多组x和y的数据。根据这些数据作出图像，如图（b）所示。 (1)关于该实验，下列说法正确的是_____（单选，填标号）。 A．入射角越小，误差越小 B．激光的平行度好，比用插针法测量更有利于减小误差 C．选择圆心O点作为入射点，是因为此处的折射现象最明显 (2)根据图像，可得玻璃砖的折射率为 （保留三位有效数字）。 (3)若描画的半圆弧轮廓线半径略大于玻璃砖的实际半径，则折射率的测量结果 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。 14．在测量一未知电阻的阻值时，实验室提供如下器材： A．电源（电动势） B．电压表（量程均为，内阻约） C．定值电阻（阻值） D．滑动变阻器（最大阻值，最大电流） E．开关及导线若干 (1)实验原理图如图甲所示，用笔画线代替导线，将图乙的实物电路补充完整 ； 5.0 7.0 9.0 11.0 13.0 2.9 4.1 5.3 6.4 7.6 (2)根据图甲正确连接电路，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应置于 （选填“左”或“右”）端。 (3)实验方法一：闭合开关，改变滑动变阻器滑片的位置，记录下相应的电压表的示数，如下表所示。 请根据表中数据在图丙中作出图线 ，根据图像算出电阻 。 (4)实验方法二：闭合开关，将滑动变阻器滑片移至某一位置，记录电压表的示数，再将电压表接至间，记录电压表的示数，发现电压表的示数未改变。改变滑动变阻器滑片的位置，重复以上操作，作出图像如图丁所示．根据图像算出电阻 。 (5)实验中，方法 （选填“一”或“二”）的测量结果更接近真实值，理由是 。 四、解答题（共44分） 15（8分）．2024年国产智能手机技术发展迅猛，某一国产手机首次配备了超聚光伸缩摄像头，某同学用一块截面为等腰直角三角形的透明材料替代透镜模拟该摄像头的工作原理。如图所示，光屏与边平行，过中点与顶点A的虚线与光屏交于点。两束单色光平行于射入透明材料。已知透明材料的折射率为，边长为，两束单色光射入点到的距离均为，的距离为，不考虑在直角边上发生的反射，真空中的光速为，，求 （1）光穿过透明材料所用的时间； （2）要使两束单色光经过透明材料后汇聚到光屏上的点，通过计算说明应将透明材料沿向左还是向右移动。 16（8分）．为了减少因火电站中煤的燃烧对大气的污染，目前正大力发展水电站。某一水电站发电机组设计为：水以的速度流入水轮机后以的速度流出，流出水位比流入的水位低，水流量为，水轮机效率为75％，发电机效率为80％，求：（，水的密度） （1）发电机组的输出功率是多少？ （2）如果发电机输出电压为，输电线路中能量损失为0.05％，输电线电阻为，那么所需升压变压器的原、副线圈匝数比是多少？ 17（12分）．如图，在直角坐标系xOy的第一象限内有一方向竖直向上的匀强电场E1；第四象限内（含y轴）有一方向水平向右、电场强度大小为的匀强电场；第二、三象限内（不含y轴）有一方向水平向左、电场强度大小为的匀强电场。一质量为m=0.1kg、电荷量为q=+1.0×10-3C的小球从坐标为（0，1）的A点以初速度沿x轴正方向进入第一象限，恰好从坐标为（2，0）的B点沿半圆形光滑绝缘轨道的切线方向进入第四象限，半圆形轨道的直径为图中BC线段，C点位于y轴负半轴上。过C点后小球即刻进入第二、三象限内足够长的粗糙绝缘斜面直轨道，斜面直轨道与半圆形轨道相切于C点，小球与斜面直轨道间的动摩擦因数为，小球可视为质点，重力加速度大小取g=10m/s2，求： （1）小球到达B点时的速度和第一象限内匀强电场的电场强度大小E1； （2）小球到达C点时对半圆形轨道的压力大小（结果可用根号表示）； （3）小球在斜面直轨道上运动的路程。    18（16分）．现代粒子加速器常用电磁场控制粒子团的运动及尺度。简化模型如图：Ⅰ、Ⅱ区宽度均为L，存在垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度等大反向；Ⅲ、Ⅳ区为电场区，Ⅳ区电场足够宽，各区边界均垂直于x轴，O为坐标原点。甲、乙为粒子团中的两个电荷量均为＋q，质量均为m的粒子。如图，甲、乙平行于x轴向右运动，先后射入Ⅰ区时速度大小分别为和。甲到P点时，乙刚好射入Ⅰ区。乙经过Ⅰ区的速度偏转角为30°，甲到O点时，乙恰好到P点。已知Ⅲ区存在沿＋x方向的匀强电场，电场强度大小。不计粒子重力及粒子间相互作用，忽略边界效应及变化的电场产生的磁场。 （1）求磁感应强度的大小B； （2）求Ⅲ区宽度d； （3）Ⅳ区x轴上的电场方向沿x轴，电场强度E随时间t、位置坐标x的变化关系为，其中常系数，已知、k未知，取甲经过O点时。已知甲在Ⅳ区始终做匀速直线运动，设乙在Ⅳ区受到的电场力大小为F，甲、乙间距为Δx，求乙追上甲前F与Δx间的关系式（不要求写出Δx的取值范围） 备选试题 19．位于坐标原点的质点从t=0时开始沿y轴振动，形成一列沿x轴传播的简谐波，t=0.5s时的波形如图所示，此时x=0处的质点位于波峰位置。图中能正确描述x=2m处质点振动的图像是（　　） A． B． C． D． 20．x轴上固定着两个点电荷A、B，两点电荷分别位于、处，两者所在区域为真空，在两者连线上某点的电场强度E与该点位置的关系如图所示。选取x轴正方向为场强的正方向，无限远处电势为零。以下说法正确的是（    ） A．点电荷A、B均带正电 B．点电荷A、B所带电荷量的绝对值之比为1：9 C．处电势为零 D．将电子从处无初速度释放，其电势能一直增加 21．某同学设计了一个电磁推动的火箭发射装置，如图所示．竖直固定在绝缘底座上的两根长直光滑导轨，间距为l．导轨间加有垂直于导轨平面向里的匀强磁场B，绝缘火箭支撑在导轨间，总质量为m，金属棒EF的电阻为R，并通过电刷与电阻可忽略的导轨良好接触．引燃火箭下方的推进剂，迅速推动刚性金属棒CD（电阻可忽略且和导轨接触良好）向上运动，回路CEFDC的面积减小，感应出强电流，EF产生电磁推力推动火箭加速运动，重力加速度为g，下列说法正确的是（    ） A．火箭开始加速运动时，回路CEFDC中感应电流的方向沿逆时针 B．若在火箭运动前CD上升的高度为h，则流过EF某一横截面的电荷量为 C．若EF刚要启动时的加速度大小为a，则此时回路中的感应电流为 D．若火箭上升高度H时的速度为v，则安培力对EF做的功为 22．如图（a）是游戏设备——太空梭，人固定在座椅车上从高处竖直下坠，体验瞬间失重的刺激。某工程师利用磁场控制座椅车速度，其原理图可简化为图（b）。座椅车包括座椅和金属框架，金属框架由竖直金属棒ab、cd及5根水平金属棒组成。ab、cd长度均为4h，电阻不计；5根水平金属棒等距离分布，长度均为L，电阻均为R。地面上方足够高处存在竖直宽度为h的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于竖直面向里。某次试验时，将假人固定在座椅车上，座椅车竖直放置，让座椅车从金属棒bc距离磁场上边界h高处由静止下落，金属棒bc进入磁场后即保持匀速直线运动，不计摩擦和空气阻力，重力加速度大小为g。求： （1）人和座椅车的总质量m； （2）从bc离开磁场到ad离开磁场的过程中，流过金属棒bc的电荷量q； （3）金属框架abcd穿过磁场的过程中，金属棒bc上产生的热量Q。 参考答案： 1．D 【详解】A．泡茶时，开水比冷水能快速泡出茶香，是因为温度越高分子热运动越剧烈，故A正确，不符合题意； B．放入茶叶后，水的颜色由浅变深，是扩散现象，故B正确，不符合题意； C．泡茶过程中洒漏在茶托上的茶水可被茶托快速吸收，说明茶水与茶托间是浸润的，故C正确，不符合题意； D．打碎的茶杯不能拼接复原，是因为分子间距离太大，分子间作用力可以忽略不计，并不是分子间不存在作用力，故D错误，符合题意。 故选D。 2．C 【详解】A．由光电效应方程知 紫外光频率大于红外光频率，该光敏材料极限频率未知，不能确保红外光照射会发生光电效应，A错误； B．由光电效应方程知，逸出光电子的最大初动能与照射光频率有关，但不成正比，B错误； C．光照强度越强，光电子越多，光电流越大，C正确； D．由光电效应方程知，光电子的最大初动能只与光的频率有关，与光照强度无关，D错误； 故选C。 3．D 【详解】A．根据右手定则可知，导体棒OA上感应电流方向为从O到A，流过电阻R的电流方向为从右向左。故A错误； B．风杯的速率为 v=ω×2L=2ωL 故B错误； C．导体棒与弹性簧片接触时产生的电动势为 故C错误； D．依题意，导体棒每转动一圈，接触过程中，导体棒转过的圆心角为45°所以三组风杯组总共接触过程对应的时间为 根据闭合电路欧姆定律，有 又 联立，解得 故D正确。 故选D。 4．A 【详解】A．设亮环最外圈的半径为，暗圆的半径为，由题意有 其光路图如图所示 圆环边缘的光线发生全反射 有几何关系有 结合几何关系可知，有 解得 故A项正确； B．当彩灯变换发光颜色时，则水对该光的折射率发生变化，由上述分析可知，当折射率发生改变时，则暗圆的半径发生变化所以中间暗圆的面积发生变化，故B项错误； C．由几何关系可知，有 整理有 若将彩灯上移，即彩灯到水面的高度减小，即h变小，有上述分析可知，即增加，又因为 所以减小，即两者的半径之比变小，则则亮环面积与中间暗圆面积之比变小，故C项错误； D．若使中间暗圆消失，有 解得 所以将发彩光灯项下平移的距离为 故D项错误。 故选A。 5．B 【详解】A．电阻断路，外电路电阻增大，外电路分得的电压增大，内电路分得的电压减小，干路中电流减小，所在电路电流增大，所在电路电流减小，所以灯泡A变暗，A错误； B．断开前，灯泡A的功率为 灯泡B的功率为 灯泡A电流为 路端电压为 干路电流为 的阻值为 断开后，外电路电阻为 此时的路端电压为 通过两灯泡的电流为 灯泡A和灯泡B的功率分别为 ， 灯泡A和灯泡B的功率之和变大，B正确； C．因为灯泡A和B电压之和增大，灯泡A两端电压减小，则灯泡B两端电压增大，并且灯泡B两端电压变化的值大于灯泡A两端电压变化的值，C错误； D．由于两端电压变大，故消耗功率变大，D错误。 故选B。 6．B 【详解】A．当两极板间电压为U0时，。可知相同时间内有80%的带点尘埃打在下极板，则离开极板间的带点尘埃的偏移量 设尘埃的最大动能为，两极板间的距离为，根据动能定理可知 解得 A错误； B．设离开板间的带电尘埃的偏移量为，极板间的电压为，粒子在平行极板的方向上做匀速直线运动，沿垂直极板的方向做匀加速直线运动，则有 根据牛顿第二定律 联立解得 由于 故 可解得 故B正确； CD．根据上述结论 可知，仅增大尘埃的速率v，或仅减少尘埃的电荷量，均使的偏移量减小，会降低除尘率，CD错误。 故选B。 7．B 【详解】A．当粒子速度达到最大时有 可知出射粒子的最大动能为 可知出射粒子的最大动能与两盒间的电压无关，故A错误； B．粒子运动一周两次通过窄缝，第n次通过窄缝后，根据动能定理有 根据向心力公式有 解得 可知粒子在第n次通过窄缝前后半径之比为 故B正确； C．粒子速度逐渐变大时，极板所加交流电的周期不变，故C错误； D．根据 可知粒子转动周期不变，由B中推导可知粒子转动的圈数为 粒子在磁场中运动的总时间为 可知两盒间的电压变大，粒子在磁场中运动的总时间变小，故D错误。 故选B。 8．B 【详解】A．初始ab棒产生电动势 ab与cd组成闭合回路，电流为 两金属棒所受安培力大小 根据左手定则，cd受向左的安培力，与导轨提供的支持力平衡，其所受最大静摩擦力为 故此时受静摩擦力 选项A错误； B．当cd棒刚要运动时有 代入数据解得 从开始到cd棒刚要运动的过程，对金属棒ab使用动量定理： q为该过程通过金属棒的电荷量，又有 代入数据解得 x=0.8m 故B正确； C．安培力的功率为 故C错误； D．根据功能关系，ab棒克服安培力所做的功等于减少的动能为 而克服安培力所做的功等于回路产生的焦耳热，但cd棒下降过程中与导轨之间还有摩擦生热，产生的总热量大于6.4J，故D错误。 故答案选B。 9．BD 【详解】A．根据图像有 解得 则波传播速度 故A错误； B．在题中所建坐标系中，一个完整规则的正弦式波的波动方程为 若得到图中所示波形，需要将上述函数对应图像沿y轴负方向平移的距离为 则图中波形对应的波动方程为 当y取0时，解得 即该时刻y=0m的质点P的位移为，故B正确； C．波沿y轴正方向传播，根据同侧法可知，该时刻y=3m的质点Q向x轴正方向振动，故C错误； D．令再经时间，振动恰好传到绳的最上端，则有 故D正确。 故选BD。 10．BC 【详解】A．缓慢升温过程，对气缸与活塞整体进行分析，整体受到重力与弹簧的弹力作用，令弹簧形变量为，气缸与活塞总质量为，根据平衡条件有 可知， 缓慢升温过程，弹簧的形变量不变，即活塞位置不变，可知，活塞对气体不做功，故A错误； B．缓慢升温过程，对气缸进行分析有 解得 可知，缓慢升温过程中，气体压强不变，根据盖吕萨克定律有 解得 故B正确； C．稳定时活塞到汽缸顶部的距离仍为h，此时对气缸与物块整体分析有 根据查理定律有 又由于 p0S=49Mg 解得 故C正确； D．从放上物块到气体稳定的过程，气体温度不变，内能不变，气体体积减小，外界对气体做功，根据热力学第一定律可知，气体将向外界释放热量，故D错误。 故选BC。 11．AD 【详解】A．由图像可知磁感应强度为 线框中感应电动势为 感应电动势的最大值为 故A正确； B．电压表示数为小灯泡电压的有效值 故B错误； C．在内磁场垂直纸面向外增大，感应电流产生的磁场垂直纸面向里，感应电流沿顺时针方向，故流过小灯泡电流的方向，通过小灯泡的电荷量为 故C错误； D．一个周期内回路中产生的热量应该用交流电的有效值 故D正确。 故选AD。 12．AC 【详解】AB．根据题意，画出两个粒子的运动轨迹示意图为 由几何关系可知 解得 带电粒子在匀强磁场中做圆周运动，有 可得 可得出 A正确，B错误； C．根据 可知，两个粒子的周期之比为 根据几何关系可知 M、N两粒子到达Р点的时间为 C正确； D．由几何关系可知，P点与边界ad和边界bc的距离分别为 D错误。 故选AC。 13．(1)B (2)1.57 (3)不变 【详解】（1）A．入射角适当即可，不能太小，入射角太小，导致折射角太小，测量的误差会变大，故A错误； B．激光的平行度好，比用插针法测量更有利于减小误差，故B正确； C．相同的材料在各点的折射效果都一样，故C错误。 故选B。 （2）设半圆柱体玻璃砖的半径为，根据几何关系可得入射角的正弦值为 折射角的正弦值为 折射率 可知图像斜率大小等于折射率，即 （3）根据（2）中数据处理方法可知若描画的半圆弧轮廓线半径略大于玻璃砖的实际半径，则折射率的测量结果不变。 14．(1) (2)左 (3) (4) (5) 二 电压表的内阻对的阻值测量没有影响 【详解】（1）根据电路图可知，实物图为 （2）分压式接法，闭合开关前应将滑片移至使测量电路短路的位置，所以应该移至最左端； （3）[1]代入表中数据，可得图线为 [2]因为与串联，则电流相等 的电压为 根据欧姆定律，的阻值为 解得 （4）通过的电流为 则电阻为 结合图丁图线，解得 （5）[1][2]方法一：电压表分流使计算的的电流偏小，计算的的阻值偏大； 方法二：电压表的内阻对的阻值测量没有影响。故方法二的测量结果更接近真实值。 15．（1）；（2）应将透明材料沿向右移动 【详解】（1）设光在透明材料中的光速为 由几何关系可知 解得 （2）根据折射定律可得 解得 在三角形中 两点间的距离 由于，所以应将透明材料沿向右移动。 16．（1）；（2） 【详解】（1）由题意可知，t时间内流水的质量为 水轮机获得的机械能为 ％ 发电机输出的电能为 ％ 发电机组的输出功率为 联立并代入数据解得 （2）发电机的输出电流为 设所需升压变压器的原、副线圈匝数比为k，则输电电流为 由题意可知输电线路中能量损失为 ％×P 联立并代入数据解得 17．（1）800N/C；（2）；（3）2m 【详解】（1）小球从A点到B点做类平抛运动 水平方向有 解得 竖直方向有 得 而 可得 设速度与x轴正方向的夹角为θ，由 可知θ=45° 由牛顿第二定律有 解得E1=800N/C （2）小球从B点到C点做圆周运动，由几何关系有 从B点到C点，由动能定理有 解得 在C点，由牛顿第二定律有 解得 由牛顿第三定律可得，小球对半圆形轨道的压力大小 （3）小球从C点沿斜面直轨道向上做匀减速直线运动，由于重力和电场力沿斜面直轨道的分力大小相等，方向相反，当小球速度减为零后，小球将静止不动，由牛顿第二定律有 由运动学规律有 解得s=2m 18．（1）；（2）；（3） 【详解】（1）对乙粒子，如图所示 由洛伦兹力提供向心力 由几何关系 联立解得，磁感应强度的大小为 （2）由题意可知，根据对称性，乙在磁场中运动的时间为 对甲粒子，由对称性可知，甲粒子沿着直线从P点到O点，由运动学公式 由牛顿第二定律 联立可得Ⅲ区宽度为 （3）甲粒子经过O点时的速度为 因为甲在Ⅳ区始终做匀速直线运动，则 可得 设乙粒子经过Ⅲ区的时间为，乙粒子在Ⅳ区运动时间为，则上式中 对乙可得 整理可得 对甲可得 则 化简可得乙追上甲前F与Δx间的关系式为 19．A 【详解】根据波形图可得 解得周期 由 解得波长为 该波的波速为 所以波传到x=2m经过的时间为 根据波形图可知，振源的起振方向向上，则波传到x=2m时，质点开始向上振动。 故选A。 20．B 【详解】A．x轴正方向为场强的正方向，根据E﹣x图像可知，在区域，场强方向为负，在区域，场强方向为正，在区域，场强方向为负，可知两点电荷均带负电，故A错误； B．在处，场强为零，则有 解得 故点电荷A、B所带电荷量的绝对值之比为1：9，故B正确； C．沿电场线方向电势降低，故在区域处电势最高，但比无限远处电势低，即电势小于零，故C错误； D．电子从5d处无初速度释放，将在电场力作用下一直向无限远处运动，电场力做正功，其电势能一直减小，故D错误。 故选B。 21．B 【详解】A．由右手定则可得，CD在上升的过程中，产生的电流由D到C，则火箭开始加速运动时，回路CEFDC中感应电流的方向沿顺时针，A错误； B．由、、可得 结合 可得 B正确； C．对EF进行受力分析，由牛顿第二定律可得 解得 C错误； D．当火箭上升的高度为H时获得的速度为v，由动能定理可得 解得 D错误。 故选B。 22．（1）；（2）；（3） 【详解】（1）金属棒bc进入磁场后做匀速直线运动，受力平衡，则有 其中电流 电动势 其中 解得 （2）从bc离开磁场到ad离开磁场的过程中，金属框下落的位移为 所用时间bc离开磁场后，其它棒切割磁感线，无论哪个切割都充当电源，bc棒都是与其它4棒并联，流过bc电流为，且为总电流的 得 流过棒bc的电荷量 （3）由于座椅匀速，动能不变，从bc进入到ad离开下落的位移为 减少机械能为 根据能量守恒定律减少的机械能全部转化为热量，5根导体棒在下落过程所处的地位一样，故金属棒bc上产生的热量 份有限公司 ( 30 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 份有限公司 ( 29 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$