精品解析：浙江省杭州市富阳中学2023-2024学年高二下学期3月月考物理试题

2023学年第二学期3月月考 物理学科试题卷 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. 下列叙述中符合物理学史实的是（　　） A. 奥斯特在实验中观察到电流的磁效应 B. 法拉第提出了著名的分子电流假说 C. 麦克斯韦证实了电磁波的存在 D. 法拉第测出电磁波与光的传播速度相同 2. 在国际单位制中磁感应强度的单位符号是“”，如果用国际单位制的基本单位来表示，正确的是（　　） A. B. C. D. 3. 拿一个长约1.5m的玻璃筒，一端封闭，另一端有开关，把金属片和小羽毛放到玻璃筒里．把玻璃筒倒立过来，观察它们下落的情况，然后把玻璃筒里的空气抽出，再把玻璃筒倒立过来，再次观察它们下落的情况，下列说法正确的是 A. 玻璃筒充满空气时，金属片和小羽毛下落一样快 B. 玻璃筒充满空气时，金属片和小羽毛均做自由落体运动 C 玻璃筒抽出空气后，金属片和小羽毛下落一样快 D. 玻璃筒抽出空气后，金属片比小羽毛下落快 4. 我国航天员在“天宫课堂”中演示了多种有趣的实验，提高了青少年科学探索的兴趣。某同学设计了如下实验：细绳一端固定，另一端系一小球，给小球一初速度使其在竖直平面内做圆周运动。无论在“天宫”还是在地面做此实验（　　） A. 小球的速度大小均发生变化 B. 小球的向心加速度大小均发生变化 C. 细绳的拉力对小球均不做功 D. 细绳的拉力大小均发生变化 5. 关于汽车中的物理知识， 下述说法正确的是（　　） A. 某些小汽车顶上有一根露在外面的小天线是用来避免雷击的 B. 后挡风玻璃上有一根根电热丝，冬天通电后可使车内温度升高， 感觉更舒适 C. 打雷时，待在汽车里要比待在木屋里安全 D. 汽车上坡要换高速挡，其目的是增大速度，得到较小的牵引力 6. 渔业作业中，鱼虾捕捞上来后，通过“鱼虾分离装置”，实现了机械化分离鱼和虾，降低了人工成本。某科学小组将“鱼虾分离装置”简化为如图所示模型，分离器出口与顺时针运转的传送带有一定的高度差，鱼虾落在传送带上时有沿着传送带向下的初速度，随后虾从传送带下方掉落，鱼从传送带上方掉落，实现分离。下列说法正确的是（　　） A. “虾”掉落到传送带后，可能沿着传送带向下做加速直线运动 B. “鱼”掉落到传送带后，马上沿着传送带向上做加速直线运动 C. “虾”在传送带上运动时，摩擦力对“虾”的运动是动力作用 D. “鱼”在传送带上运动时，加速度方向先向下后向上 7. 如图所示，在竖直平面内固定一个粗糙的半圆形细管，A、B为细管上的两点，A点与圆心等高，B点为细管最低点。一个小球从A点匀速率滑到B点。小球从A点滑到B点的过程中，关于小球，下列说法正确的是（　　） A. 合力做功为零 B. 合力的冲量为零 C. 机械能不变 D. 机械能增大 8. 热膨胀材料在生产生活中有着广泛的应用.某同学用平行板电容器设计制作了单电容热膨胀检测仪，原理如图所示.电容器上极板固定，下极板可随材料竖直方向的尺度变化而上下移动，平行板电容器的电容，S是电容器极板的正对面积，d是极板间的距离，其余均为常量.闭合开关S，若材料热胀冷缩，下列说法中正确的是（ ） A. 材料温度升高，极板所带电荷量增大 B. 滑动变阻器滑片向下滑动少许可以提高检测仪的工作电压 C. 检测到灵敏电流计的电流方向为从a到b，说明材料温度降低 D. 检测结束，断开开关，灵敏电流计上有从a到b的短暂电流 9. 如图所示，金属杆ab的质量为m，长为L，通过的电流为I，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面夹角为θ斜向上，金属杆ab始终静止于水平导轨上，则以下正确的是（　　） A. 金属杆受到的安培力的大小为 B. 金属杆所受摩擦力大小为 C. 金属杆对导轨压力可以为0 D. 仅使磁感应强度B反向，其它条件不变，摩擦力大小不变 10. 已知万有引力常量用G表示，地球质量为M，半径为R，地球表面的重力加速度为g，地球自转的周期为T，地球静止卫星的轨道半径为r，下列表达式中不能计算地球静止卫星的向心加速度a的是（ ） A. B. C. D. 11. 如图所示是某品牌手机充电器，供电方式：~220V、50Hz，输出电流：120mA-230mA，空载输出电压：4.16~4.30V，下列说法正确的是（　　） A. 220V指输入电压的有效值 B. 充电器输出的是50Hz的交流电 C. 充电器可以只由降压变压器构成 D. 输出电流为120mA时每分钟通过充电线某截面的电量有 12. 将四根绝缘硬质细导线顺次绕成如图甲、乙、丙、丁的线圈，其中大圆面积均为，小圆面积均为，垂直线圈平面有一向外的随时间t变化的磁场。磁感应强度大小，和k均为大于0的常量，下列说法正确的是（　　） A. 甲图的大圆中感应电流方向沿逆时针方向 B. 乙图的大圆和小圆总电动势为 C. 丙图的大圆和小圆总电动势为 D. 丁图的大圆和小圆所受安培力的合力不为零 13. 冰雕展上有一块边长为1m的立方体的冰块，冰块内上下底面中心连线为，在处安装了一盏可视为点光源的灯，已知冰块的折射率为1.3。下列说法正确的是（ ） A. 光在冰块中发生全反射的临界角为C，可知 B. 由灯直接发出的光照到冰块四个侧面时都能从侧面射出 C. 由灯直接发出的光照到冰块上表面时都能从上表面射出 D. 从冰块正上方沿方向观察，点光源的视深仍是1m 二、选择题Ⅱ（本题共2小题，每小题3分，共6分。每小题列出的四个备选项中至少一个是符合题目要求的，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. 2011年3月11日日本发生大地震造成福岛核电站核泄漏事故。在泄露的污染物中含有放射性元素，其衰变方程为，半衰期为8天。已知，，，则下列说法正确的是（　　） A. 衰变过程中存在弱相互作用 B. 该反应前后质量亏损0.00535u C. 和原子核中的中子数相同 D. 经过16天，污染物中有75%的原子核发生了衰变 15. 玻尔氢原子模型成功解释了氢原子光谱的实验规律，氢原子能级图如图所示，（电子电荷量，普朗克常量），正确的是（　　） A 氢原子从高能级跃迁到基态时，会辐射紫外线 B. 用波长为130nm的光照射，可使氢原子从1能级跃迁到2能级 C. 氢原子从4能级跃迁到2能级时，吸收能量为2.55eV光子 D. 氢原子从4能级跃迁到2能级辐射的光去照射逸出功为2.25eV的钾表面，产生的光电子的最大初动能为0.3eV 非选择题部分 三、非选择题（本题共5小题，共55分） 16. 探究“在外力一定时，物体的加速度与其质量之间的关系”的实验装置如图所示。 （1）下列关于打点计时器使用的电源，正确的是______（多选） A 电磁打点计时器，使用AC-8V电源 B. 电磁打点计时器，使用DC-220V电源 C. 电火花打点计时器，使用DC-8V电源 D. 电火花打点计时器，使用AC-220V电源 （2）下列实验操作，正确的是______（多选） A. 平衡摩擦力时，应该将沙桶用细线绕过定滑轮系在小车上 B. 平衡摩擦力时，小车后面应固定一条纸带，纸带穿过打点计时器 C. 小车释放前应靠近打点计时器，且先接通打点计时器的电源再释放小车 D. 改变小车质量后，应重新进行补偿阻力操作 （3）在完成实验操作后，根据实验数据描绘小车的加速度的倒数与小车质量M的关系图像，在满足小车质量远大于沙和沙桶的质量的条件下，得到图像应如下图中的______所示，图像的斜率的物理意义是______。 17. 在“测量干电池的电动势和内阻”实验中， （1）实验器材如图甲所示，电路连线还没完成，正确连接后，某次测量中电流表指针位置如图乙所示，其示数为______A。 （2）某同学对测得的数据进行描点、连线如图丙所示，存在的问题是_______，正确作图后，可求得电池的电动势E=_______V（保留两位小数），内阻r=_______V（保留两位有效数字）。 （3）若电流表是理想电表，电压表内阻影响不能忽略，甲图中导线a端应连接到________（选填“A”“B”“C”或“D”）接线柱上，电动势的测量值_______（选填“偏大”、“偏小”或“不存在系统误差”） 18. 以下实验中，说法正确的是（　　） A. “探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，不能用直流电做实验 B. “用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，为减小误差应取纯油酸滴入水面 C. “用多用电表测量电学中物理量”实验结束时，应把选择开关置电阻挡倍率最大处 D. “探究影响感应电流方向的因素”实验中，应先确定电流方向与指针偏转方向的对应关系 19. 如图是一个底面积S为的圆筒，筒壁、活塞以及内部隔板均导热性能良好。活塞与筒壁间的摩擦忽略不计。当筒内右方压强小于等于左方时，隔板的阀门会自动关闭，当筒内右方压强大于左方时，隔板的阀门会自动打开。开始时圆筒水平放置，左、右两方的长度均为10cm，压强均为一个大气压。今把装置顺时针转动90度使之竖直，活塞下降，稳定后下方长度为12.5cm。气体可视为理想气体，环境温度保持不变。求： （1）活塞下降过程，下方气体是吸热还是放热？ （2）此时下方气体的压强大小和活塞的质量。 （3）将活塞缓慢向上推，求活塞刚到达隔板阀门位置时的推力大小。 20. 如图所示，光滑四分之一圆弧AB平滑链接传送带，圆弧半径，水平传送带顺时针传动，速度，长度，右侧紧挨一质量（包含挡板）的小车，小车停于光滑水平面，左侧固定一弹性挡板。让质量为的滑块（可看作质点）从圆弧顶端静止释放，到达传送带右端时，刚好与传送带共速，之后与小车挡板发生弹性碰撞，碰后滑块被反弹回传送带上，继续在传送带上运动，已知重力加速度，传送带左右两侧圆半径很小，整条传送带可视为平直。求： （1）滑块到圆弧底端B时对B的压力； （2）滑块与挡板碰撞后滑块的速度大小； （3）滑块被反弹后与传送带摩擦产生的热量大小。 21. 如图（a）所示，两根足够长的平行光滑导轨间距为d，倾角α，轨道顶端连有一阻值为R的定值电阻，用力将质量为m、电阻也为R的导体棒CD固定于离轨道顶端l处。整个空间存在垂直轨道平面向上的磁场，磁感应强度B的变化规律如图（b）所示（图中、已知），在时刻撤去外力，之后导体棒下滑距离x后达到最大速度，导体棒与导轨接触良好，不计导轨电阻，重力加速度为g。求： （1）时间内通过导体棒CD的电流大小和方向； （2）导体棒CD的最大速度； （3）撤去外力后至导体棒达最大速度过程中导体棒产生的焦耳热Q。 22. 如图1所示是一个电子检测装置的示意图，两块长为L、间距为d平行正对的金属板间加有如图2所示的电压。两板的右侧区域存在垂直纸面向里且范围足够大的匀强磁场。下板右端点记作O，下板为收集板，O点正下方也存在着足够长的竖直收集板，收集板接地。两板左端连线中点处有一粒子源S，它沿两板间中轴线方向持续均匀射出速度为、质量为m、电荷量为-e的电子，单位时间内发射的电子数为n。已知电压最大值，匀强磁场磁感应强度，电子在电场和磁场中的运动时间相对于电压变化周期可忽略，电子打到收集板即被吸收，不计电子重力。以O为坐标原点，水平向左为x轴正方向、竖直向下为y轴正方向建立坐标系。求： （1）电子恰能打到O点时对应的电压大小； （2）下板（水平收集板）上有电子打到的范围； （3）竖直收集板上有电子打到的范围； （4）电子对两收集板的作用力沿x方向的分力； 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023学年第二学期3月月考 物理学科试题卷 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. 下列叙述中符合物理学史实的是（　　） A. 奥斯特在实验中观察到电流的磁效应 B. 法拉第提出了著名的分子电流假说 C. 麦克斯韦证实了电磁波的存在 D. 法拉第测出电磁波与光的传播速度相同 【答案】A 【解析】 【详解】A．奥斯特在实验中观察到电流的周围存在磁场，发现了电流的磁效应，该效应揭示了电和磁之间存在联系，故A正确； B．安培提出了著名的分子电流假说，故B错误； CD．赫兹用实验证实了电磁波的存在，并测出电磁波与光的传播速度相同，故CD错误。 故选A。 2. 在国际单位制中磁感应强度的单位符号是“”，如果用国际单位制的基本单位来表示，正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】AB．国际单位制中的七个基本单位是m、s、kg、K、A、cd、mol；韦伯（Wb）、牛顿（N）、库伦（C）不是国际单位制中的基本单位，故AB错误； CD．根据可得 故C正确、D错误。 故选C 3. 拿一个长约1.5m的玻璃筒，一端封闭，另一端有开关，把金属片和小羽毛放到玻璃筒里．把玻璃筒倒立过来，观察它们下落的情况，然后把玻璃筒里的空气抽出，再把玻璃筒倒立过来，再次观察它们下落的情况，下列说法正确的是 A. 玻璃筒充满空气时，金属片和小羽毛下落一样快 B. 玻璃筒充满空气时，金属片和小羽毛均做自由落体运动 C. 玻璃筒抽出空气后，金属片和小羽毛下落一样快 D. 玻璃筒抽出空气后，金属片比小羽毛下落快 【答案】C 【解析】 【详解】抽出空气前.金属片和口小羽毛受到空气阻力的作用，不是自由落体运动，羽毛受到的空气阻力大，所以加速度小，则下落的慢，故AB错误.抽出空气后金属片和小羽毛都不受空气阻力作用.只受重力作用运动，都做加速度为重力加速度的自由落体运动，下落一样快.故C正确.D错误. 综上所述本题答案是：C 4. 我国航天员在“天宫课堂”中演示了多种有趣的实验，提高了青少年科学探索的兴趣。某同学设计了如下实验：细绳一端固定，另一端系一小球，给小球一初速度使其在竖直平面内做圆周运动。无论在“天宫”还是在地面做此实验（　　） A. 小球的速度大小均发生变化 B. 小球的向心加速度大小均发生变化 C. 细绳的拉力对小球均不做功 D. 细绳的拉力大小均发生变化 【答案】C 【解析】 【详解】AC．在地面上做此实验，忽略空气阻力，小球受到重力和绳子拉力的作用，拉力始终和小球的速度垂直，不做功，重力会改变小球速度的大小；在“天宫”上，小球处于完全失重的状态，小球仅在绳子拉力作用下做匀速圆周运动，绳子拉力仍然不做功，A错误，C正确； BD．在地面上小球运动的速度大小改变，根据和（重力不变）可知小球的向心加速度和拉力的大小发生改变，在“天宫”上小球的向心加速度和拉力的大小不发生改变，BD错误。 故选C。 5. 关于汽车中的物理知识， 下述说法正确的是（　　） A. 某些小汽车顶上有一根露在外面的小天线是用来避免雷击的 B. 后挡风玻璃上有一根根电热丝，冬天通电后可使车内温度升高， 感觉更舒适 C. 打雷时，待在汽车里要比待在木屋里安全 D. 汽车上坡要换高速挡，其目的是增大速度，得到较小的牵引力 【答案】C 【解析】 【详解】A．某些小汽车顶上有一根露在外面的小天线是用来接受无线电信号的，A错误； B．后挡风玻璃上有一根根电热丝，通电后可快速发热，用来消除霜雾，B错误； C．打雷时，由于汽车金属外壳具有静电屏蔽作用，因此待在汽车里要比待在木屋里安全，C正确； D．由可知，当汽车的输出功率一定时，速度越小，则牵引力越大，因此汽车上坡要换成低速挡，其目的是减小速度，得到较大的牵引力，D错误。 故选C。 6. 渔业作业中，鱼虾捕捞上来后，通过“鱼虾分离装置”，实现了机械化分离鱼和虾，降低了人工成本。某科学小组将“鱼虾分离装置”简化为如图所示模型，分离器出口与顺时针运转的传送带有一定的高度差，鱼虾落在传送带上时有沿着传送带向下的初速度，随后虾从传送带下方掉落，鱼从传送带上方掉落，实现分离。下列说法正确的是（　　） A. “虾”掉落到传送带后，可能沿着传送带向下做加速直线运动 B. “鱼”掉落到传送带后，马上沿着传送带向上做加速直线运动 C. “虾”在传送带上运动时，摩擦力对“虾”的运动是动力作用 D. “鱼”在传送带上运动时，加速度方向先向下后向上 【答案】A 【解析】 【详解】A．虾从传送带下方掉落，若虾的重力沿传送带斜面向下的分力大于虾受到的摩擦力，则“虾”向下做加速直线运动，即“虾”掉落到传送带后，可能沿着传送带向下做加速直线运动，故A正确； B.鱼在掉落到传送带后，有一个沿传送带斜面向下的初速度，故不可能马上向上做加速直线运动。鱼先向下减速到速度为零后，变为向上的加速运动，故B错误； C．虾向下运动与传送带运动方向相反，虾受到的摩擦力沿传送带斜面向上，摩擦力对虾做负功，摩擦力对“虾”的运动是阻力作用，故C错误； D．鱼在掉落到传送带后，受到的摩擦力的方向一直向上，所以有向上的加速度，后来如果加速到与传送带共速，加速度就为零，故D错误。 故选A。 7. 如图所示，在竖直平面内固定一个粗糙的半圆形细管，A、B为细管上的两点，A点与圆心等高，B点为细管最低点。一个小球从A点匀速率滑到B点。小球从A点滑到B点的过程中，关于小球，下列说法正确的是（　　） A. 合力做功为零 B. 合力的冲量为零 C. 机械能不变 D. 机械能增大 【答案】A 【解析】 【详解】A．小球从A点滑到B点的过程中，做匀速圆周运动，小球所受合外力提供向心力，不为零；小球的动能不变，根据动能定理可知，合力做功为零，故A正确； B．小球从A点滑到B点的过程中，小球的速度大小不变，方向发生了改变，则小球的动量发生了变化，根据动量定理可知，合力的冲量不为零，故B错误； CD．小球从A点滑到B点的过程中，小球的动能不变，重力势能减小，则小球的机械能减小，故CD错误。 故选A。 8. 热膨胀材料在生产生活中有着广泛的应用.某同学用平行板电容器设计制作了单电容热膨胀检测仪，原理如图所示.电容器上极板固定，下极板可随材料竖直方向的尺度变化而上下移动，平行板电容器的电容，S是电容器极板的正对面积，d是极板间的距离，其余均为常量.闭合开关S，若材料热胀冷缩，下列说法中正确的是（ ） A. 材料温度升高，极板所带电荷量增大 B. 滑动变阻器滑片向下滑动少许可以提高检测仪的工作电压 C. 检测到灵敏电流计的电流方向为从a到b，说明材料温度降低 D. 检测结束，断开开关，灵敏电流计上有从a到b的短暂电流 【答案】A 【解析】 【详解】A．材料温度升高，材料膨胀，电容器两板间距减小，根据 可知电容增大。由于电容器两板电势差不变，根据 可知极板所带电荷量增大，故A正确； B．滑动变阻器滑片向下滑动，阻值减小，根据 可知检测仪的工作电压降低，故B错误； C．材料温度降低，同理A选项，极板所带电荷量减小，则灵敏电流计的电流方向为从b到a，故C错误； D．断开开关，电容器放电，则灵敏电流计上有从b到a的短暂电流，故D错误。 故选A。 9. 如图所示，金属杆ab的质量为m，长为L，通过的电流为I，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面夹角为θ斜向上，金属杆ab始终静止于水平导轨上，则以下正确的是（　　） A. 金属杆受到的安培力的大小为 B. 金属杆所受摩擦力大小为 C. 金属杆对导轨压力可以为0 D. 仅使磁感应强度B反向，其它条件不变，摩擦力大小不变 【答案】D 【解析】 【详解】AB．对金属杆做受力分析，如图所示 金属杆受到的安培力的大小为。 水平方向，由平衡条件得 故A B错误； C．竖直方向，由平衡条件得 由牛顿第三定律得金属杆对导轨压力大小 因水平方向必须存在摩擦力才能保持平衡，故金属杆对导轨压力不可以为0。 D．仅使磁感应强度B反向，其它条件不变，受力分析如图所示 摩擦力大小 不变。 故选D。 10. 已知万有引力常量用G表示，地球质量为M，半径为R，地球表面的重力加速度为g，地球自转的周期为T，地球静止卫星的轨道半径为r，下列表达式中不能计算地球静止卫星的向心加速度a的是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】AB．地球自转的周期为T，即静止卫星的运行周期为T，根据圆周运动加速度公式，得 故A错误，B正确； CD．由黄金代换，有 根据万有引力定律，地球静止卫星运行过程满足 两式联立，得 故CD正确。 故选A。 11. 如图所示是某品牌手机充电器，供电方式：~220V、50Hz，输出电流：120mA-230mA，空载输出电压：4.16~4.30V，下列说法正确的是（　　） A. 220V指输入电压的有效值 B. 充电器输出的是50Hz的交流电 C. 充电器可以只由降压变压器构成 D. 输出电流为120mA时每分钟通过充电线某截面的电量有 【答案】A 【解析】 【详解】A．我国民用交流电电压220V，这里的220V指的是交流电的有效值，A正确； B．充电器内部有整流电路，故输出的是直流电，B错误； C．充电器内部不仅有降压变压器，而且还有整流元器件构成，C错误； D．输出电流为120mA时每分钟通过充电线某截面的电量为 D错误。 故选A。 12. 将四根绝缘硬质细导线顺次绕成如图甲、乙、丙、丁的线圈，其中大圆面积均为，小圆面积均为，垂直线圈平面有一向外的随时间t变化的磁场。磁感应强度大小，和k均为大于0的常量，下列说法正确的是（　　） A. 甲图的大圆中感应电流方向沿逆时针方向 B. 乙图的大圆和小圆总电动势为 C. 丙图的大圆和小圆总电动势为 D. 丁图的大圆和小圆所受安培力的合力不为零 【答案】B 【解析】 【详解】AB．根据楞次定律和甲乙两图中的绕线方式可判断，甲乙两图中大圆和小圆中产生的感应电流、感应电动势方向均相反，实际线圈中感应电流方向应以大圆中感应电流方向为准，甲图的大圆中感应电流方向为顺时钟方向，大圆和小圆总电动势为两电动势之差 故A错误，B正确； C．根据楞次定律和丙图中的绕线方式可知，丙图中大圆和小圆中产生感应电动势方向相同，大圆和小圆总电动势为两电动势之和 故C错误； D．由左手定则和圆的对称性可知，丁图中大圆和小圆各自所受的安培力的合力均为零，所以大圆和小圆所受安培力的合力为零，故D错误。 故选B。 13. 冰雕展上有一块边长为1m的立方体的冰块，冰块内上下底面中心连线为，在处安装了一盏可视为点光源的灯，已知冰块的折射率为1.3。下列说法正确的是（ ） A. 光在冰块中发生全反射的临界角为C，可知 B. 由灯直接发出的光照到冰块四个侧面时都能从侧面射出 C. 由灯直接发出的光照到冰块上表面时都能从上表面射出 D. 从冰块正上方沿方向观察，点光源的视深仍是1m 【答案】C 【解析】 【详解】A．由 故A错误； BC．如图所示 在正方体冰块侧面ABEF 中，当灯直接发出的光照到A点或E点时，对应的入射角最大，由几何关系可得 所以灯直接发出的灯光照到冰块四个侧面时不能全部从侧面射出，B错误； C．在直角中，由几何关系可知 则 所以由灯直接发出的光照到冰块上表面时都能从上表面射出，C正确； D．实深是AB，视深为h，根据折射率定义式结合几何关系可知 可得 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。每小题列出的四个备选项中至少一个是符合题目要求的，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. 2011年3月11日日本发生的大地震造成福岛核电站核泄漏事故。在泄露的污染物中含有放射性元素，其衰变方程为，半衰期为8天。已知，，，则下列说法正确的是（　　） A. 衰变过程中存在弱相互作用 B. 该反应前后质量亏损0.00535u C. 和原子核中的中子数相同 D. 经过16天，污染物中有75%的原子核发生了衰变 【答案】AD 【解析】 【详解】A．该衰变是衰变，过程中存在弱相互作用，故A正确； B．该反应前后质量亏损 故B错误； C．的中子数为78，的中子数为77，两者中子数不相同，故C错误； D．半衰期为8天，经过8天，有50%原子核发生衰变，当经过16天，原先剩下的50%未衰变的原子核又有一半发生了衰变，则共有75%的原子核发生了衰变，故D正确。 故选AD。 15. 玻尔氢原子模型成功解释了氢原子光谱的实验规律，氢原子能级图如图所示，（电子电荷量，普朗克常量），正确的是（　　） A. 氢原子从高能级跃迁到基态时，会辐射紫外线 B. 用波长为130nm的光照射，可使氢原子从1能级跃迁到2能级 C. 氢原子从4能级跃迁到2能级时，吸收能量为2.55eV光子 D. 氢原子从4能级跃迁到2能级辐射的光去照射逸出功为2.25eV的钾表面，产生的光电子的最大初动能为0.3eV 【答案】AD 【解析】 【详解】A．氢原子从高能级向低能级跃迁时，辐射出的谱线包含可见光与非见光，所以氢原子从高能级跃迁到基态时，会辐射紫外线，A正确； B．波长为130nm的光子能量为 氢原子从1能级跃迁到2能级需要吸收10.2eV的光子，因此用波长为130nm的光照射，不会使氢原子从1能级跃迁到2能级，B错误； C．氢原子从4能级跃迁到2能级时，放出能量为2.55eV光子，C错误； D．氢原子从4能级跃迁到2能级辐射的光子能量为2.55eV，用该频率的光照射逸出功为2.25eV的钾表面，根据爱因斯坦光电效应方程知 将会产生的光电子的最大初动能为0.3eV，D正确。 故选AD。 非选择题部分 三、非选择题（本题共5小题，共55分） 16. 探究“在外力一定时，物体的加速度与其质量之间的关系”的实验装置如图所示。 （1）下列关于打点计时器使用的电源，正确的是______（多选） A. 电磁打点计时器，使用AC-8V电源 B. 电磁打点计时器，使用DC-220V电源 C. 电火花打点计时器，使用DC-8V电源 D. 电火花打点计时器，使用AC-220V电源 （2）下列实验操作，正确的是______（多选） A. 平衡摩擦力时，应该将沙桶用细线绕过定滑轮系在小车上 B. 平衡摩擦力时，小车后面应固定一条纸带，纸带穿过打点计时器 C. 小车释放前应靠近打点计时器，且先接通打点计时器电源再释放小车 D. 改变小车质量后，应重新进行补偿阻力操作 （3）在完成实验操作后，根据实验数据描绘小车的加速度的倒数与小车质量M的关系图像，在满足小车质量远大于沙和沙桶的质量的条件下，得到图像应如下图中的______所示，图像的斜率的物理意义是______。 【答案】（1）AD （2）BC （3） ①. C ②. 沙和沙桶的重力的倒数 【解析】 【小问1详解】 AB．电磁打点计时器采用的是8V低压交流电，即采用AC-8V电源，故A正确，B错误； CD．电火花计时器采用的是220V交流电，即采用AC-220V电源，故C错误，D正确。 故选AD。 【小问2详解】 AB．平衡摩擦力时，不悬挂沙桶，将长木板有打点计时器的一端适当垫高，小车后面应固定一条纸带，纸带穿过打点计时器，轻推小车，使打出的点迹均匀分别，故A错误，B正确； C．为了避免纸带上出现大量的空白段落，小车释放前应靠近打点计时器，且先接通打点计时器的电源打点再释放小车，故C正确； D．平衡摩擦力时有 即有 即平衡摩擦力时，与小车质量无关，可知，改变小车质量后，不需要重新进行补偿阻力操作，故D错误。 故选BC。 【小问3详解】 [1]令沙和沙桶的质量为m，平衡摩擦力后，对小车有 平衡摩擦力后对沙和沙桶有 解得 实验研究“在外力一定时，物体的加速度与其质量之间的关系”，即保持沙和沙桶的质量为m一定，可知是一条纵轴截距为正值、斜率为正值的倾斜直线，第三个选择项符合要求。 故选C。 [2]结合上述可知，图像斜率表示沙和沙桶的重力的倒数。 17. 在“测量干电池的电动势和内阻”实验中， （1）实验器材如图甲所示，电路连线还没完成，正确连接后，某次测量中电流表指针位置如图乙所示，其示数为______A。 （2）某同学对测得的数据进行描点、连线如图丙所示，存在的问题是_______，正确作图后，可求得电池的电动势E=_______V（保留两位小数），内阻r=_______V（保留两位有效数字）。 （3）若电流表是理想电表，电压表内阻影响不能忽略，甲图中导线a端应连接到________（选填“A”“B”“C”或“D”）接线柱上，电动势的测量值_______（选填“偏大”、“偏小”或“不存在系统误差”） 【答案】（1）0.27 （2） ①. 所画的直线应该延伸到与纵轴相交 ②. 1.50 ③. 1.0 （3） ①. D ②. 不存在系统误差 【解析】 【小问1详解】 电流表最小刻度为0.02A，则指针位置示数为0.27A； 【小问2详解】 [1]某同学对测得的数据进行描点、连线如图丙所示，存在的问题是所画的直线应该延伸到与纵轴相交，如图； [2][3]根据 U=E-Ir 则图像与纵轴交点为电源电动势，则可求得电池的电动势 E=1.50V 图像的斜率等于内阻，则电源内阻 【小问3详解】 [1][2]若电流表是理想电表，电压表内阻影响不能忽略，甲图中导线a端应连接到D接线柱上，因电流表测量的是电源上的电流，电压表测量的是电源的路端电压，则电动势的测量值不存在系统误差。 18. 以下实验中，说法正确的是（　　） A. “探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，不能用直流电做实验 B. “用油膜法估测油酸分子大小”实验中，为减小误差应取纯油酸滴入水面 C. “用多用电表测量电学中的物理量”实验结束时，应把选择开关置电阻挡倍率最大处 D. “探究影响感应电流方向的因素”实验中，应先确定电流方向与指针偏转方向的对应关系 【答案】AD 【解析】 【详解】A．变压器是根据法拉第电磁感应定律制造的，因此“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，不能用直流电做实验，因为直流电不会产生电磁感应现象，A正确； B．“用油膜法估测油酸分子的大小”采用的是单分子油膜思想，需要把纯油酸稀释成油酸酒精溶液，然后滴入水面；如果直接将纯油酸滴入水面不会形成单分子油膜，B错误； C．“用多用电表测量电学中的物理量”实验结束时，应把选择开关置于“OFF”档或交流电压最高档，C错误； D．“探究影响感应电流方向的因素”实验中，需要知道电流流入电表与流出电表时与电表指针的偏转的对应关系，否则无法寻找影响感应电流方向的因素。D正确。 故选AD。 19. 如图是一个底面积S为的圆筒，筒壁、活塞以及内部隔板均导热性能良好。活塞与筒壁间的摩擦忽略不计。当筒内右方压强小于等于左方时，隔板的阀门会自动关闭，当筒内右方压强大于左方时，隔板的阀门会自动打开。开始时圆筒水平放置，左、右两方的长度均为10cm，压强均为一个大气压。今把装置顺时针转动90度使之竖直，活塞下降，稳定后下方长度为12.5cm。气体可视为理想气体，环境温度保持不变。求： （1）活塞下降过程，下方气体是吸热还是放热？ （2）此时下方气体的压强大小和活塞的质量。 （3）将活塞缓慢向上推，求活塞刚到达隔板阀门位置时的推力大小。 【答案】（1）吸热；（2），2kg；（3）120N 【解析】 【详解】（1）活塞下降过程，下方气体体积变大，压强减小，阀门关闭，气体对外做正功，根据热力学第一定律得 环境温度保持不变，则 稳定后下方长度为12.5cm，气体对外做正功，则 所以 故活塞下降过程，下方气体吸热。 （2）对下方气体的压强由玻意耳定律得 L=10cm =12.5cm 解得 对活塞受力分析得 解得 m=2kg （3）设活塞刚到达隔板阀门位置时气体压强为，由玻意耳定律得 对活塞列平衡方程得 联立解得 F=120N 20. 如图所示，光滑四分之一圆弧AB平滑链接传送带，圆弧半径，水平传送带顺时针传动，速度，长度，右侧紧挨一质量（包含挡板）的小车，小车停于光滑水平面，左侧固定一弹性挡板。让质量为的滑块（可看作质点）从圆弧顶端静止释放，到达传送带右端时，刚好与传送带共速，之后与小车挡板发生弹性碰撞，碰后滑块被反弹回传送带上，继续在传送带上运动，已知重力加速度，传送带左右两侧圆半径很小，整条传送带可视为平直。求： （1）滑块到圆弧底端B时对B的压力； （2）滑块与挡板碰撞后滑块的速度大小； （3）滑块被反弹后与传送带摩擦产生的热量大小。 【答案】（1）60N，方向竖直向下；（2）3m/s；（3）60J 【解析】 【详解】（1）滑块下滑过程中只有重力做功，机械能守恒，由机械能守恒定律得 解得 在B点，由牛顿第二定律得 解得 则滑块对B的压力为60N，方向竖直向下。 （2）滑块到达传送带右端时，刚好与传送带共速，即碰撞前滑块的速度为，滑块与木板发生弹性碰撞，碰撞前后有动量守恒、机械能守恒，以水平向右为正方向，可得 解得 （3）滑块从M运动到N的过程中，只有摩擦力做功，由动能定理可得 解得 则可知滑块在传送带上做变速运动的加速度大小为 设碰撞后滑块向左运动直至速度减为零这一过程中运动的位移为，则根据运动学公式有 在此时间内传送带向右移动的位移为 滑块速度减为零后开始反向做匀加速直线运动，可知滑块向右滑动0.9m时，速度会达到3m/s，并恰好离开传送带，在此时间内传送第向右运动的位移为3m，故可得滑块被反弹后在传送带上运动过程中相对传送带滑动的距离为 则滑块被反弹后与传送带摩擦产生的热量 21. 如图（a）所示，两根足够长的平行光滑导轨间距为d，倾角α，轨道顶端连有一阻值为R的定值电阻，用力将质量为m、电阻也为R的导体棒CD固定于离轨道顶端l处。整个空间存在垂直轨道平面向上的磁场，磁感应强度B的变化规律如图（b）所示（图中、已知），在时刻撤去外力，之后导体棒下滑距离x后达到最大速度，导体棒与导轨接触良好，不计导轨电阻，重力加速度为g。求： （1）时间内通过导体棒CD的电流大小和方向； （2）导体棒CD的最大速度； （3）撤去外力后至导体棒达最大速度过程中导体棒产生的焦耳热Q。 【答案】（1），电流方向为D到；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）由楞次定律可知，流过导体棒CD的电流方向为D到。由法拉第电磁感应定律得 由闭合电路欧姆定律得 （2）当导体棒CD下滑到最大速度时做匀速运动，此时导体棒受力平衡，切割磁感线产生感应电动势为E2 解得 （3）撤去外力后至导体棒达最大速度过程中，由能量守恒定律 由焦耳热分配定律可知，导体棒产生的焦耳热 联立可得 22. 如图1所示是一个电子检测装置的示意图，两块长为L、间距为d平行正对的金属板间加有如图2所示的电压。两板的右侧区域存在垂直纸面向里且范围足够大的匀强磁场。下板右端点记作O，下板为收集板，O点正下方也存在着足够长的竖直收集板，收集板接地。两板左端连线中点处有一粒子源S，它沿两板间中轴线方向持续均匀射出速度为、质量为m、电荷量为-e的电子，单位时间内发射的电子数为n。已知电压最大值，匀强磁场磁感应强度，电子在电场和磁场中的运动时间相对于电压变化周期可忽略，电子打到收集板即被吸收，不计电子重力。以O为坐标原点，水平向左为x轴正方向、竖直向下为y轴正方向建立坐标系。求： （1）电子恰能打到O点时对应的电压大小； （2）下板（水平收集板）上有电子打到的范围； （3）竖直收集板上有电子打到范围； （4）电子对两收集板的作用力沿x方向的分力； 【答案】（1）；（2）；（3）；（4）0 【解析】 【详解】（1）电子恰能打到O点时，则 解得对应的电压大小 （2）当电压最大时，则由 解得 下板（水平收集板）上有电子打到的范围为 （3）当电子从O点射出电场时，设速度方向与y轴夹角为θ，则射入磁场时的速度 在磁场中运动的半径 则粒子打到竖直板上距离O点的距离 联立解得 当电压为零时，电子沿直线运动，进入磁场时的速度为v0，则运动半径 即粒子恰好打到O点下方处，则竖直收集板上有电子打到的范围为 （4）由以上分析可知当电压在，即在射入的电子都能打到竖直收集板的右侧，这些电子打到收集板上的水平速度均为v0；当电压在，即在射入的电子都能打到水平收集板的上侧，这些电子打到收集板上的水平速度也为v0；因单位时间射出的电子数相同，可知时间内打到竖直收集板上的电子数等于时间内打到水平收集板上的电子数，可知电子对两收集板的作用力沿x方向的分力。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$