精品解析：浙江省杭州市2023-2024学年高二下学期6月期末考试物理试题

2023学年第二学期杭州市高二年级教学质量检测 物理试题卷 考生须知： 1．本试卷分试题卷和答题卷，满分100分，考试时间90分钟。 2．所有答案必须写在答题卷上，写在试题卷上无效。 3．除特殊说明外，涉及到数值计算的g均取。 选择题部分 一、选择题I（本题共13小题，每小题3分，共39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. 下列物理量是矢量且其单位是基本单位的是（ ） A. 时间 B. 位移 C. 力 D. 功 2. 如图所示为杭州亚运会女排决赛的比赛场景，中国女排成功卫冕亚运冠军。以下可将排球视为质点的是（ ） A. 研究排球的运动轨迹 B. 研究排球的发飘球技术 C. 判断排球是否擦网 D. 判断排球落地点是否出界 3. 如图所示是探究平抛运动特点和规律的实验装置，用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，做平抛运动，同时B球被释放，做自由落体运动，两球都落到水平地面上。已知A、B两球质量相等。不计空气阻力，关于A、B两球的比较，下列说法不正确的是（ ） A. 同时落地 B. 小锤击打力度不同，落地时间仍相等 C. 落地前瞬间，重力瞬时功率相等 D. 在空中运动过程中，速度改变量不相同 4. 如图所示，一部机器与电动机通过皮带连接，机器皮带轮的半径是电动机皮带轮半径的3倍，A、C分别是电动机皮带轮与机器皮带轮边缘上的点，B是机器皮带轮上的点，A、B两点的旋转半径相等，皮带与两轮之间不发生滑动。下列说法正确的是（ ） A. A、C两点的角速度相同 B. A、B两点的线速度大小相同 C. B、C两点的加速度大小之比为3：1 D. 电动机皮带轮与机器皮带轮的转速之比3：1 5. 2023年9月21日，“天宫课堂”第四课在距地表约400km的空间站正式开讲。如图所示为航天员正在演示两个0.5kg的钢球的碰撞实验。直播信号要经过距地表约36000km的天链卫星（地球静止卫星）中转。已知地球半径约为6400km，引力常量．下列说法正确的是（　　） A. 空间站相对地面静止 B. 空间站运行速率约为天链卫星的9倍 C. 空间站的角速度大于天链卫星的角速度 D. 几乎不用力就能接住碰撞后快速运动的钢球 6. 如图所示，一个储油桶的底面直径与高均为d。当桶内没有油时，从某点A恰能看到桶底边缘的某点B。当桶内装满油时，仍沿AB方向看去，恰好看到桶底的中点C，光在真空中的速度为c，下列说法正确的是（ ） A. 光在油中频率大于其在空气中的频率 B. 光在油中的波长大于其在空气中的波长 C. 油的折射率为 D. 光在油中的速度为 7. 如图甲所示，在一块很大的接地金属平板的上方固定一正点电荷Q。金属平板上表面产生感应电荷，金属板上方电场的等势面如图乙中虚线所示，相邻等势面间的电势差都相等。将一负试探电荷先后放于M和N处，其受到的电场力、电势能分别为、和、，M点距Q为d，静电力常量为k。则（ ） A. B. C. M点的电势高于N点的电势 D. M点的电场强度为 8. 1932年，美国物理学家安德森在宇宙线实验中发现了正电子。他利用放在强磁场中的云室来记录宇宙线粒子，并在云室中加入一块厚6mm的铅板，借以减慢粒子的速度。当正电子通过云室内的强匀强磁场时，拍下如图所示的径迹照片，A、B是径迹上的两点，根据正电子的偏转情况，则（　　） A. 正电子从B运动到A B. 磁场方向垂直纸面向外 C. 运动过程中洛仑兹力对正电子做负功 D. 正电子在A点比在B点所受的洛仑兹力大 9. 如图所示，匝数为N、面积为S的导线框abcd在磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度匀速转动，通过理想变压器给小灯泡供电。变压器原副线圈匝数比为k，熔断器的熔断电流为，不计导线框的内阻。从图示位置开始计时，则（ ） A. 时，穿过线框的磁通量为零 B. 时，线框产生的感应电动势最大 C. 导线框产生的感应电动势的瞬时值表达式为 D. 灯泡工作的最大电流为 10. 如图所示，一小球在砖墙前做竖直单向运动，在此过程中，小明用频闪照相机拍摄得到的一幅频闪照片。已知频闪周期为T，砖的厚度为d，小球的速率越大其受空气阻力也越大。根据图中的信息可知（ ） A. 小球向下做匀加速运动 B. 小球向上运动 C. 小球在图中C位置时的速度为 D. 在图中AD间，小球的平均速度为 11. 如图甲表示某金属丝的电阻R随温度t变化的情况。如图乙把这段金属丝与电池、电流表串联起来，用这段金属丝做测温探头，把电流表的电流刻度改为温度刻度（相邻温度刻度值的差相等），就得到了一个简单的电阻温度计。下列说法正确的是（ ） A. 比应标在电流更大的刻度上 B. 电阻温度计上温度刻度排列是均匀的 C. 若电池变旧，温度的测量值偏大 D. 温度越高，电阻温度计的精度越高 12. 如图所示，三根细线a、b、c将重力均为G的两个小球1和2悬挂起来。静止时细线a与竖直方向的夹角和细线c与水平方向的夹角均为30°。则（ ） A. 细线a的拉力大小为 B. 细线b的拉力大小为G C. 细线b与水平方向的夹角为45° D. 细线c的拉力大于细线b的拉力 13. 如图甲所示，粗细均匀的一根木筷，下端绕有铁丝，可使其竖直漂浮于装水的杯中。以竖直向上为正方向，把木筷提起一段距离后放手，木筷的振动图像如图乙所示。关于木筷（含铁丝）下列说法正确的是（　　） A. 在时刻处于超重状态 B. 在时刻向下运动 C. 在时刻合力不零 D. 运动过程中，机械能一直减小 二、选择题II（本题共2小题，每小题3分，共6分。每小题的四个选项中至少有一个符合题目要求的。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 14. 下列说法正确的是（  ） A. 肥皂泡出现彩色条纹是光的干涉现象 B. 单摆做简谐运动时，振幅越大周期越大 C. 回旋加速器可以将粒子加速到光速 D. 要有效地发射电磁波需要用振荡器产生很高频率的电磁振荡 15. 如图所示，某均匀介质表面有A、B、C三点构成一个边长为4m的正三角形，D为AB边的中点，E为AB边上的点，且，O为三角形的中心。在A、B、C三点各有一个简谐横波源，振动方向垂直纸面且振动方程均为，波在介质中传播的速度为1m/s，下列说法正确的是（ ） A. O点比D点先振动 B. O点为加强点 C. E点为加强点 D. D点的振幅是3A 非选择题部分 三、非选择题（本题共5小题，共55分） 实验题 16. 高中阶段用到打点计时器的实验有很多： （1）某同学选用如图1所示的打点计时器，则应按________（选填“甲”、“乙”或“丙”）图中的方法连接电源。 （2）利用图2所示的实验装置做相关的力学实验，下列说法正确的是________。 A. 探究“速度随时间变化规律”实验中，需要补偿阻力 B. 探究“加速度和力、质量的关系”实验中，需要补偿阻力 C. 利用该实验装置，补偿阻力后能用来做“验证机械能守恒定律”实验 17. 如图1所示为“验证动量守恒定律”实验装置，实验室提供球是半径相等的钢球和玻璃球。实验时，先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止滑下，落于水平地面的记录纸上，留下痕迹；再把B球放在斜槽末端，让A球仍从位置G由静止开始滑下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹。图中O点是槽末端R在记录纸上的垂直投影点。 （1）关于本实验下列说法正确的是________。 A. 斜槽末端必须水平 B. 斜槽必须光滑 C. A球应选钢球，B球应选玻璃球 （2）不放B球，A球从斜槽上G处静止滑下落到记录纸上的落点为________。（选填“E”、“F”或“J”） （3）由图2信息，可判断小球A和B碰撞________弹性碰撞。（选填“是”或“不是”） 18. 小明同学利用铜片、锌片作为电极和家乡盛产的橙子制作了水果电池。通过查阅资料，了解到水果电池的电动势约为1V，内阻约为1kΩ。为了测量这种电池的电动势E和内阻r，他进行了如下实验。 （1）他用多用电表的“直流电压2.5V”挡粗测水果电池的电动势，如图所示，则由图可知水果电池的电动势约为________V； （2）下列关于多用电表的使用正确的是________。 A. 在不超量程的前提下，量程的选择对实验误差没有影响 B. 测水果电池电动势时，电流从红表笔流入多用电表 C. 将选择开关打到欧姆挡“×100”可粗测水果电池的内阻 （3）为了尽可能准确地测量“水果电池”的电动势和内阻，实验室除电键和导线外，还有以下器材可供选用： 电流表A（量程为，内阻为300Ω） 电压表V（量程为0~3V，内阻约为3kΩ） 滑动变阻器（最大阻值约为2kΩ） 电阻箱（0~9999Ω） 他设计了以下实验电路图测量水果电池电动势和内阻，其中最合理的是________。 A. B. C. D. （4）选好实验电路并采集了多组数据，并作出如图所示的图像，则水果电池的电动势为________V和内阻________kΩ。（计算结果均保留2位有效数字） 19. 如图所示，内壁光滑、导热性能良好的汽缸竖直放置在水平桌面上，内部有一个质量不计、横截面积的活塞，封闭着一定量的理想气体。开始时缸内气体体积，缸内气体压强，温度，整个过程环境大气压强恒定。 （1）当环境温度缓慢上升，缸内气体的内能________；（填：“增大”或“减小”）当环境温度升至时，气体体积为多少？ （2）接第（1）问，保持环境温度不变，在活塞顶部施加一个竖直向下的压力F，缓慢增大F，当气体体积变为时，F的大小为多少？ （3）接第（2）问，保持F不变，缓慢升高环境温度，在气体体积从变为的过程中，气体从外界吸收的热量，此过程中气体的内能增量为多少？ 20. 如图所示某固定装置的竖直截面，A、B、D、F、G点处于同一高度，A、B间有一长为s，顺时针匀速转动的传送带，B点右侧连接了曲线轨道BC、半径为R的螺旋轨道、曲线轨道，在E点连接了倾角为的斜面EF和水平平台FG，斜面的水平长度为L，靠在平台右侧的小车上表面与平台FG齐平，在B、F处均设置了转向防脱挡板，HI足够长。现将一小滑块无初速地放入A端，已知：小滑块的质量，小车的质量，，，，，传送带的传送速率为，滑块与传送带、斜面EF和小车上表面的动摩擦因数均为，其余轨道均光滑，各处平滑连接，滑块视为质点。求： （1）滑块从A运动到B的时间； （2）滑块经过C点时对轨道的压力大小，并判断滑块能否通过D点； （3）改变传送带的传送速率v，为使滑块最终停留在小车上，v应满足的条件。 21. 如图所示，倾角为的光滑金属导轨MN和M'N'的上端接有一个单刀双掷开关K。开关接1时，导轨与匝数、横截面积的金属线圈相连，整个线圈置于方向竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度以均匀增加。开关接2时，导轨与的电容器相连。在倾斜导轨距底端高为处放置一质量的金属杆，倾斜导轨下端与水平足够长的金属导轨NT、平滑连接。已知在区域内有垂直导轨平面向下的匀强磁场，在水平导轨区域内有水平向左的匀强磁场，，金属杆长、导轨间距均为。杆与水平导轨NT、间的动摩擦因数为，金属杆与导轨始终接触良好且金属杆与导轨MN、的电阻均可忽略不计。取,，求： （1）线圈产生的感应电动势大小，端点1和M哪点的电势高； （2）将开关K拨到1，若金属杆恰好静止，则线圈的电阻； （3）接第（2）问，将开关K快速拨到2，则金属杆到时的速率v和电容器C的带电量q； （4）接第（3）问，已知电容器放电时间极短，则金属杆在水平导轨上通过的距离x。 22. 如图所示，为某种离子诊断测量简化装置。离子源产生的离子从右侧狭缝射出后经加速器（图中未画出）加速后从小孔S进入与z轴平行的匀强磁场区。离子进入小孔S时速度方向均在平面内且与z轴的夹角为。调节磁感应强度B的大小，可使部分离子通过小孔进入场强沿x轴正方向、大小为E的电场偏转区，出偏转区后在真空区飞行直至打到荧光屏上，根据离子打在屏上的光点就可作出诊断。S、、O点在同一水平线上，各区域沿z轴方向的长度分别为d、L、L，离子的质量m，电荷量，已知离子源可产生速率范围为的离子，其中速率为的离子经加速后，进入匀强磁场时的速率为。离子的重力忽略不计。求： （1）加速器中加速电压U的大小； （2）若离子以沿z轴方向进入小孔S，则其打在荧光屏上的x坐标值； （3）若离子以沿z轴方向进入小孔S，且电场E满足，若要使该离子通过电场后打到荧光屏的O点，可以在真空区加沿y正方向的匀强磁场，则多大？ （4）从零开始增大磁感应强度B恰能使以速率和偏角入射的离子通过进入电场，则所有通过的离子在S点的速率v与偏角应满足的条件。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023学年第二学期杭州市高二年级教学质量检测 物理试题卷 考生须知： 1．本试卷分试题卷和答题卷，满分100分，考试时间90分钟。 2．所有答案必须写在答题卷上，写在试题卷上无效。 3．除特殊说明外，涉及到数值计算的g均取。 选择题部分 一、选择题I（本题共13小题，每小题3分，共39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. 下列物理量是矢量且其单位是基本单位的是（ ） A. 时间 B. 位移 C. 力 D. 功 【答案】B 【解析】 【详解】时间为标量，位移是矢量，其单位是基本单位m，力是矢量，其单位不是基本单位，功是标量。 故选B。 2. 如图所示为杭州亚运会女排决赛的比赛场景，中国女排成功卫冕亚运冠军。以下可将排球视为质点的是（ ） A. 研究排球的运动轨迹 B. 研究排球的发飘球技术 C. 判断排球是否擦网 D. 判断排球落地点是否出界 【答案】A 【解析】 【详解】A．研究排球的运动轨迹时，排球的大小和形状可以忽略不计，可以将排球看成质点，故A正确； B．研究排球的发飘球技术时，排球的大小和形状不能忽略，不可以将排球看成质点，故B错误； C．判断排球是否擦网时，排球的大小和形状不能忽略不计，不可以将排球看成质点，故C错误； D．判断排球落地点是否出界时，排球的大小和形状不能忽略不计，不可以将排球看成质点，故D错误。 故选A。 3. 如图所示是探究平抛运动特点和规律的实验装置，用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，做平抛运动，同时B球被释放，做自由落体运动，两球都落到水平地面上。已知A、B两球质量相等。不计空气阻力，关于A、B两球的比较，下列说法不正确的是（ ） A. 同时落地 B. 小锤击打力度不同，落地时间仍相等 C. 落地前瞬间，重力的瞬时功率相等 D. 在空中运动过程中，速度改变量不相同 【答案】D 【解析】 【详解】AB．两球竖直方向的运动规律相同，都做自由落体运动，根据 可知两球同时落地，与击打力度无关，故AB正确； C．根据竖直方向的运动规律有 重力的功率为 可知落地前瞬间，重力的瞬时功率相等，故C正确； D．两球竖直方向的运动规律相同，则速度改变量相同，故D错误； 本题选择错误选项； 故选D。 4. 如图所示，一部机器与电动机通过皮带连接，机器皮带轮的半径是电动机皮带轮半径的3倍，A、C分别是电动机皮带轮与机器皮带轮边缘上的点，B是机器皮带轮上的点，A、B两点的旋转半径相等，皮带与两轮之间不发生滑动。下列说法正确的是（ ） A. A、C两点的角速度相同 B. A、B两点的线速度大小相同 C. B、C两点加速度大小之比为3：1 D. 电动机皮带轮与机器皮带轮的转速之比3：1 【答案】D 【解析】 【详解】AB．B、C两点同轴转动，角速度大小相等，A、C两点通过皮带传动，线速度大小相等，根据 可得 故AB错误； C．根据 可得 故C错误； D．根据 电动机皮带轮与机器皮带轮的转速之比3：1，故D正确。 故选D。 5. 2023年9月21日，“天宫课堂”第四课在距地表约400km的空间站正式开讲。如图所示为航天员正在演示两个0.5kg的钢球的碰撞实验。直播信号要经过距地表约36000km的天链卫星（地球静止卫星）中转。已知地球半径约为6400km，引力常量．下列说法正确的是（　　） A. 空间站相对地面静止 B. 空间站运行速率约为天链卫星的9倍 C. 空间站的角速度大于天链卫星的角速度 D. 几乎不用力就能接住碰撞后快速运动的钢球 【答案】C 【解析】 【详解】A．由于空间站的轨道位于距离地表400km处，则空间站的轨道半径小于静止卫星的轨道半径，所以空间站相对是地面运动的，故A错误； B．根据万有引力提供向心力有 所以 所以 故B错误； C．根据万有引力提供向心力有 所以 由此可知，空间站的角速度大于天链卫星的角速度，故C正确； D．由于两球碰撞后速度改变，所以要想接住球，使球和人具有相同速度，则必须用力改变小球的速度，故D错误。 故选C。 6. 如图所示，一个储油桶的底面直径与高均为d。当桶内没有油时，从某点A恰能看到桶底边缘的某点B。当桶内装满油时，仍沿AB方向看去，恰好看到桶底的中点C，光在真空中的速度为c，下列说法正确的是（ ） A. 光在油中的频率大于其在空气中的频率 B. 光在油中的波长大于其在空气中的波长 C. 油的折射率为 D. 光在油中的速度为 【答案】C 【解析】 【详解】CD.当桶内装满油时，画出光路图 从点发出的光，经油面折射后，射向点，因为底面直径与桶高相等，所以 由于为桶底的中点，由几何知识得 由折射定律得 因为 所以光在油中的传播速度 故C正确，D错误； AB.光的频率由光源决定，所以光在油中的频率等于其在空气中的频率。由 因为光在空气中传播的速度大，所以光在油中的波长小于其在空气中的波长，故AB错误。 故选C。 7. 如图甲所示，在一块很大的接地金属平板的上方固定一正点电荷Q。金属平板上表面产生感应电荷，金属板上方电场的等势面如图乙中虚线所示，相邻等势面间的电势差都相等。将一负试探电荷先后放于M和N处，其受到的电场力、电势能分别为、和、，M点距Q为d，静电力常量为k。则（ ） A. B. C. M点的电势高于N点的电势 D. M点的电场强度为 【答案】A 【解析】 【详解】A．等差等势面的疏密程度可以表示电场的强弱，由乙图可知M处的电场强度较小，根据 可知 故A正确； BC．金属板上方电场的电场线始于正点电荷，终止于金属板上表面。根据沿电场线方向电势降低可知M点的电势低于N点的电势，由 可知负试探电荷先后放于M和N处，电势能大小关系为 故BC错误； D．金属板上方电场是由正点电荷与金属板上表面感应电荷共同激发的，所以点电荷的场强公式不再适用。故D错误。 故选A。 8. 1932年，美国物理学家安德森在宇宙线实验中发现了正电子。他利用放在强磁场中的云室来记录宇宙线粒子，并在云室中加入一块厚6mm的铅板，借以减慢粒子的速度。当正电子通过云室内的强匀强磁场时，拍下如图所示的径迹照片，A、B是径迹上的两点，根据正电子的偏转情况，则（　　） A. 正电子从B运动到A B. 磁场方向垂直纸面向外 C. 运动过程中洛仑兹力对正电子做负功 D. 正电子在A点比在B点所受的洛仑兹力大 【答案】D 【解析】 【详解】A．粒子穿过铅板后速度减小，则粒子在磁场中运动半径减小，由图可知正电子从上向下穿过铅板，故A错误； B．由左手定则可知，磁场的方向垂直纸面向里，故B错误； C．运动过程中洛仑兹力对正电子不做功，故C错误； D．由于正电子在A点的速度大于B点速度，所以正电子在A点比在B点所受的洛仑兹力大，故D正确。 故选D。 9. 如图所示，匝数为N、面积为S的导线框abcd在磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度匀速转动，通过理想变压器给小灯泡供电。变压器原副线圈匝数比为k，熔断器的熔断电流为，不计导线框的内阻。从图示位置开始计时，则（ ） A. 时，穿过线框的磁通量为零 B. 时，线框产生的感应电动势最大 C. 导线框产生的感应电动势的瞬时值表达式为 D. 灯泡工作的最大电流为 【答案】B 【解析】 【详解】A．时，线框位于中性面，穿过线框的磁通量为最大。故A错误； B．根据 可得 此时线框位于与中性面垂直的位置，产生的感应电动势最大。故B正确； C．依题意，导线框产生的感应电动势的瞬时值表达式为 故C错误； D．熔断器的熔断电流为为电流的有效值，即 灯泡工作的最大电流为 又 联立，解得 故D错误。 故选B。 10. 如图所示，一小球在砖墙前做竖直单向运动，在此过程中，小明用频闪照相机拍摄得到的一幅频闪照片。已知频闪周期为T，砖的厚度为d，小球的速率越大其受空气阻力也越大。根据图中的信息可知（ ） A. 小球向下做匀加速运动 B. 小球向上运动 C. 小球在图中C位置时的速度为 D. 在图中AD间，小球的平均速度为 【答案】B 【解析】 【详解】AB．若小球向下运动，则根据牛顿第二定律有 随速度增大，空气阻力增大，则加速度减小； 若小球向上运动，则有 随速度减小，空气阻力减小，则加速度减小； 根据，可知小球应向上运动，故A错误，B正确； C．小球做非匀变速直线运动，则小球在图中C位置时的速度 故C错误； D．在图中AD间，小球的平均速度为 故D错误； 故选B。 11. 如图甲表示某金属丝的电阻R随温度t变化的情况。如图乙把这段金属丝与电池、电流表串联起来，用这段金属丝做测温探头，把电流表的电流刻度改为温度刻度（相邻温度刻度值的差相等），就得到了一个简单的电阻温度计。下列说法正确的是（ ） A. 比应标在电流更大的刻度上 B. 电阻温度计上温度刻度排列是均匀的 C. 若电池变旧，温度的测量值偏大 D. 温度越高，电阻温度计的精度越高 【答案】C 【解析】 【详解】A.由甲图可知，t1点对应的电阻阻值较小，由闭合电路欧姆定律知对应电路中的电流较大，同理，t2点应该标在电流值比较小的刻度上，故A错误； BD.由图甲得 R=R0+kt 根据闭合电路的欧姆定律 联立解得 可知t与I不是一次线性关系，电流表刻度是均匀的，所以电阻温度计的刻度是不均匀的，并且温度过高时，温度越高，电阻温度计的精度越低，故BD错误； C.电池内阻变大后，根据闭合电路欧姆定律 可知电流测量值会小于实际值，导致测得温度偏大，故C正确。 故选C。 12. 如图所示，三根细线a、b、c将重力均为G的两个小球1和2悬挂起来。静止时细线a与竖直方向的夹角和细线c与水平方向的夹角均为30°。则（ ） A. 细线a的拉力大小为 B. 细线b的拉力大小为G C. 细线b与水平方向的夹角为45° D. 细线c的拉力大于细线b的拉力 【答案】B 【解析】 【详解】A．将两小球看成一个整体，该整体受重力,细线a的拉力，细线c的拉力，受力如图 可得 ， 联立，解得 故A错误； BC．以小球1为研究对象，设细线b与水平方向的夹角为，受力分析 ， 联立，解得 故B正确；C错误； D．综上所述，有 故D错误。 故选B。 13. 如图甲所示，粗细均匀的一根木筷，下端绕有铁丝，可使其竖直漂浮于装水的杯中。以竖直向上为正方向，把木筷提起一段距离后放手，木筷的振动图像如图乙所示。关于木筷（含铁丝）下列说法正确的是（　　） A. 在时刻处于超重状态 B. 在时刻向下运动 C. 在时刻合力不为零 D. 运动过程中，机械能一直减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．在时刻，振动物体处于正的最大位移处，加速度方向竖直向下，物体处于失重状态，故A错误； B．由图乙可知，在时刻，物体处于平衡位置，且向上运动，故B错误； C．在时刻，物体处于平衡位置，木筷（含铁丝）受到的浮力和重力等产生回复力的力的合力为0，但由于木筷（含铁丝）做阻尼运动，则木筷（含铁丝）依然受阻尼力的作用（水对木筷的阻力），合力不为零，故C正确； D．木筷（含铁丝）向上运动时，浮力做正功，若浮力大于阻力，则机械能增加，故D错误。 故选C。 二、选择题II（本题共2小题，每小题3分，共6分。每小题的四个选项中至少有一个符合题目要求的。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 14. 下列说法正确的是（  ） A. 肥皂泡出现彩色条纹是光干涉现象 B. 单摆做简谐运动时，振幅越大周期越大 C. 回旋加速器可以将粒子加速到光速 D. 要有效地发射电磁波需要用振荡器产生很高频率的电磁振荡 【答案】AD 【解析】 【详解】A．肥皂泡在阳光下的色彩是薄膜干涉形成的，故A正确； B．单摆周期 与振幅无关，故B错误； C．回旋加速器可以将粒子加速到光速在理论上是可能的，但是要加速到光速在现实中不可能，故C错误； D．振荡电路发射电磁波的条件是：有足够高的振荡频率与开放电路，所以要有效地发射电磁波需要用振荡器产生很高频率的电磁振荡，故D正确。 故选AD。 15. 如图所示，某均匀介质表面有A、B、C三点构成一个边长为4m的正三角形，D为AB边的中点，E为AB边上的点，且，O为三角形的中心。在A、B、C三点各有一个简谐横波源，振动方向垂直纸面且振动方程均为，波在介质中传播的速度为1m/s，下列说法正确的是（ ） A. O点比D点先振动 B. O点为加强点 C. E点为加强点 D. D点的振幅是3A 【答案】BC 【解析】 【详解】A．设三角形的边长为l，根据几何关系可知 由于，传播速度相同，则D点比O点先振动，故A错误； B．O点到三个波源的距离都相等，则O点为振动加强点，故B正确； C．由振动方程可知波的周期为 s 则波长为 m 根据余弦定理有 解得 m 根据波的叠加可知A、B两处的波源先在E点振动加强，再过一个周期后C处波源也在E点振动加强，故E点为振动加强点，故C正确； D．根据几何关系可知 m 则D点并非振动加强点，振幅不等于3A，故D错误； 故选BC。 非选择题部分 三、非选择题（本题共5小题，共55分） 实验题 16. 高中阶段用到打点计时器的实验有很多： （1）某同学选用如图1所示的打点计时器，则应按________（选填“甲”、“乙”或“丙”）图中的方法连接电源。 （2）利用图2所示的实验装置做相关的力学实验，下列说法正确的是________。 A. 探究“速度随时间变化的规律”实验中，需要补偿阻力 B. 探究“加速度和力、质量的关系”实验中，需要补偿阻力 C. 利用该实验装置，补偿阻力后能用来做“验证机械能守恒定律”实验 【答案】（1）丙 （2）B 【解析】 【小问1详解】 如图1所示的打点计时器为电火花打点计时器，工作电压为220V交变电流，则应按丙图中的方法连接电源。 【小问2详解】 A．探究“速度随时间变化规律”的实验中，不需要补偿阻力。故A错误； B．探究“加速度和力、质量的关系”实验中，力也是合力，需要补偿阻力。故B正确； C．虽然补偿阻力，但阻力并没有消失，在物块运动的过程中有摩擦力做功，故系统机械能不守恒，所以不能用此装置做“探究机械能守恒定律”实验。故C错误。 故选B。 17. 如图1所示为“验证动量守恒定律”实验装置，实验室提供的球是半径相等的钢球和玻璃球。实验时，先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止滑下，落于水平地面的记录纸上，留下痕迹；再把B球放在斜槽末端，让A球仍从位置G由静止开始滑下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹。图中O点是槽末端R在记录纸上的垂直投影点。 （1）关于本实验下列说法正确的是________。 A. 斜槽末端必须水平 B. 斜槽必须光滑 C. A球应选钢球，B球应选玻璃球 （2）不放B球，A球从斜槽上G处静止滑下落到记录纸上的落点为________。（选填“E”、“F”或“J”） （3）由图2信息，可判断小球A和B碰撞________弹性碰撞。（选填“是”或“不是”） 【答案】（1）AC （2）F （3）是 【解析】 【小问1详解】 A．为了保证小球做平抛运动，斜槽末端必须水平，故A正确； B．为了保证A球每一次到达碰撞位置时速度相等，将A球每次一次从相同位置释放即可，不需要斜槽必须光滑，故B错误； C．为了防止A球被弹回，所以A球质量需要大于B球质量，即A球应选钢球，B球应选玻璃球，故C正确。 故选AC。 【小问2详解】 根据实际情况可知发生碰撞后，B球的速度大于A球的速度，A球的速度小于碰撞前的A球速度，所以不放B球，A球从斜槽上G处静止滑下落到记录纸上的落点为F。 【小问3详解】 小球从斜槽末端飞出后，均做平抛运动，同一高度落下，则运动时间相等，则速度可以用水平方向位移表示，即若满足动量守恒，即满足 若满足能量守恒，即满足 联立可得 由图可知，、、位置满足，即小球A和B碰撞是弹性碰撞。 18. 小明同学利用铜片、锌片作为电极和家乡盛产的橙子制作了水果电池。通过查阅资料，了解到水果电池的电动势约为1V，内阻约为1kΩ。为了测量这种电池的电动势E和内阻r，他进行了如下实验。 （1）他用多用电表的“直流电压2.5V”挡粗测水果电池的电动势，如图所示，则由图可知水果电池的电动势约为________V； （2）下列关于多用电表的使用正确的是________。 A. 在不超量程的前提下，量程的选择对实验误差没有影响 B. 测水果电池电动势时，电流从红表笔流入多用电表 C. 将选择开关打到欧姆挡“×100”可粗测水果电池的内阻 （3）为了尽可能准确地测量“水果电池”的电动势和内阻，实验室除电键和导线外，还有以下器材可供选用： 电流表A（量程为，内阻为300Ω） 电压表V（量程为0~3V，内阻约为3kΩ） 滑动变阻器（最大阻值约为2kΩ） 电阻箱（0~9999Ω） 他设计了以下实验电路图测量水果电池电动势和内阻，其中最合理的是________。 A. B. C. D. （4）选好实验电路并采集了多组数据，并作出如图所示的图像，则水果电池的电动势为________V和内阻________kΩ。（计算结果均保留2位有效数字） 【答案】（1）0.90 （2）B （3）C （4） ①. 0.94 ②. 1.0 【解析】 【小问1详解】 该同学用多用电表“直流2.5V”挡测量水果电池的电动势，则在读数时应读取中间弧线所示表盘的刻度，可知其最小刻度为0.05V，则采取五分之一读法，最小可读到0.01V，根据表盘指针所示，其读数为0.90V。 【小问2详解】 A.为了减少误差，实验过程最好让电表的指针在量程偏转，故A错误； B.测水果电动势时即测直流电压，直流电流从红表笔流入多用电表，故B正确； C.水果电池有电动势，不可直接测内阻，故C错误。 故选B。 【小问3详解】 本实验选用的电流表内阻已知，在电学实验中，已知内阻的电流表可当作电压表使用。AD选项电压表内阻未知，由于其分流作用，会对实验造成误差，B选项采用滑动变阻器，无法知道电阻阻值大小，无法列式求得测量水果电池电动势和内阻。所以C选项实验图最合理。 故选C。 【小问4详解】 根据该实验原理，结合闭合电路欧姆定律有 得 结合图像有 可得 19. 如图所示，内壁光滑、导热性能良好的汽缸竖直放置在水平桌面上，内部有一个质量不计、横截面积的活塞，封闭着一定量的理想气体。开始时缸内气体体积，缸内气体压强，温度，整个过程环境大气压强恒定。 （1）当环境温度缓慢上升，缸内气体的内能________；（填：“增大”或“减小”）当环境温度升至时，气体体积为多少？ （2）接第（1）问，保持环境温度不变，在活塞顶部施加一个竖直向下的压力F，缓慢增大F，当气体体积变为时，F的大小为多少？ （3）接第（2）问，保持F不变，缓慢升高环境温度，在气体体积从变为过程中，气体从外界吸收的热量，此过程中气体的内能增量为多少？ 【答案】（1）增大；；（2）10N；（3）3.3J 【解析】 【详解】（1）当环境温度缓慢上升，缸内气体的内能增大；当温度升高时，气体发生等压变化，则有 解得 （2）环境温度不变，则气体发生等温变化，则有 解得 则有 解得 N （3）气体体积从变为的过程中，气体向外做功，有 J 根据热力学第一定律有 J+4.4J=3.3J 20. 如图所示某固定装置的竖直截面，A、B、D、F、G点处于同一高度，A、B间有一长为s，顺时针匀速转动的传送带，B点右侧连接了曲线轨道BC、半径为R的螺旋轨道、曲线轨道，在E点连接了倾角为的斜面EF和水平平台FG，斜面的水平长度为L，靠在平台右侧的小车上表面与平台FG齐平，在B、F处均设置了转向防脱挡板，HI足够长。现将一小滑块无初速地放入A端，已知：小滑块的质量，小车的质量，，，，，传送带的传送速率为，滑块与传送带、斜面EF和小车上表面的动摩擦因数均为，其余轨道均光滑，各处平滑连接，滑块视为质点。求： （1）滑块从A运动到B的时间； （2）滑块经过C点时对轨道的压力大小，并判断滑块能否通过D点； （3）改变传送带的传送速率v，为使滑块最终停留在小车上，v应满足的条件。 【答案】（1）1.45s；（2）6N；（3） 【解析】 【详解】（1）小滑块先在传送带上做匀加速直线运动，加速度大小为 与传送带共速的时间为 此段时间小滑块的位移 之后与传送带一起匀速运动到B点，所用时间为 所以滑块从A运动到B的时间 （2）小滑块由B到C，由动能定理有 得 设滑块经过C点时轨道对其支持力大小为，由牛顿第二定律有 得 由牛顿第三定律有滑块经过C点时对轨道的压力大小为6N，小滑块由C到D，由动能定理有 得 而若小滑块恰好能过D点，由 得 因为 所以滑块能通过D点。 （3）小滑块滑上小车后，若刚好到达小车最右端与小车共速，此情况小滑块在G点有最大速度。由动量守恒定律和能量守恒定律有 解得 对小滑块由B到G由动能定理有 得 要使小滑块能过D点，所以 ，又由于段存在摩擦力所以能过点不一定能够通过段，要使得小滑块能够通过段最终停在小车上，临界情况为，由能量守恒定律可得 解得 则应该满足的条件为 21. 如图所示，倾角为的光滑金属导轨MN和M'N'的上端接有一个单刀双掷开关K。开关接1时，导轨与匝数、横截面积的金属线圈相连，整个线圈置于方向竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度以均匀增加。开关接2时，导轨与的电容器相连。在倾斜导轨距底端高为处放置一质量的金属杆，倾斜导轨下端与水平足够长的金属导轨NT、平滑连接。已知在区域内有垂直导轨平面向下的匀强磁场，在水平导轨区域内有水平向左的匀强磁场，，金属杆长、导轨间距均为。杆与水平导轨NT、间的动摩擦因数为，金属杆与导轨始终接触良好且金属杆与导轨MN、的电阻均可忽略不计。取,，求： （1）线圈产生的感应电动势大小，端点1和M哪点的电势高； （2）将开关K拨到1，若金属杆恰好静止，则线圈的电阻； （3）接第（2）问，将开关K快速拨到2，则金属杆到时的速率v和电容器C的带电量q； （4）接第（3）问，已知电容器放电时间极短，则金属杆在水平导轨上通过的距离x。 【答案】（1）1.2V；M点电势高（2）；（3）；（4）0.1m 【解析】 【详解】（1）由法拉第电磁感应定律可得 根据楞次定律可知，线圈中感应电流方向由端点1到端点M，由于线圈相当于电源，电源内部的电流由负极流向正极，所以M点的电势高。 （2）将开关K拨到1，若金属杆恰好静止，由平衡条件可得 又 联立解得线圈的电阻为 （3）将开关K快速拨到2，对金属杆受力分析，根据牛顿第二定律可得 金属杆与电容器构成闭合回路，电流为 联立可得 可知杆做匀加速运动，金属杆到时，根据匀变速直线运动规律有 可得 电容器C的带电量 根据 联立解得 （4）电容器放电时间极短，则金属杆从进入水平磁场到电容放电完毕的瞬间，根据动量定理可得 其中 ，， 解得电容放电完毕瞬间，金属杆的速度大小为 由于放电时间极短，可认为金属杆还没有来得及发生位移，所以电容放电完毕后，金属杆在水平导轨上做匀减速直线运动，根据动能定理可得 解得 22. 如图所示，为某种离子诊断测量简化装置。离子源产生的离子从右侧狭缝射出后经加速器（图中未画出）加速后从小孔S进入与z轴平行的匀强磁场区。离子进入小孔S时速度方向均在平面内且与z轴的夹角为。调节磁感应强度B的大小，可使部分离子通过小孔进入场强沿x轴正方向、大小为E的电场偏转区，出偏转区后在真空区飞行直至打到荧光屏上，根据离子打在屏上的光点就可作出诊断。S、、O点在同一水平线上，各区域沿z轴方向的长度分别为d、L、L，离子的质量m，电荷量，已知离子源可产生速率范围为的离子，其中速率为的离子经加速后，进入匀强磁场时的速率为。离子的重力忽略不计。求： （1）加速器中加速电压U的大小； （2）若离子以沿z轴方向进入小孔S，则其打在荧光屏上的x坐标值； （3）若离子以沿z轴方向进入小孔S，且电场E满足，若要使该离子通过电场后打到荧光屏的O点，可以在真空区加沿y正方向的匀强磁场，则多大？ （4）从零开始增大磁感应强度B恰能使以速率和偏角入射的离子通过进入电场，则所有通过的离子在S点的速率v与偏角应满足的条件。 【答案】（1）；（2）；（3）；（4）见解析 【解析】 【详解】（1）在加速电场中，根据动能定理 解得 （2）离子沿着轴通过磁场区，通过电场偏转区的时间 偏移量 由几何关系可得打在荧光屏上的x坐标值 （3）如图所示 由类平抛运动可得 且 故C为圆心 根据洛伦兹力提供向心力 解得 （4）进入的离子速度范围 与满足的条件为： ①时 即 ②时，所有离子均能通过。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$