精品解析：浙江省温州市环大罗山联盟2023-2024学年高二下学期6月期末物理试题

2023学年第二学期温州环大罗山联盟期末联考 高二年级物理学科试题 考生须知： 1．本卷共8页满分100分，考试时间90分钟。 2．答题前，在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字。 3．所有答案必须写在答题纸上，写在试卷上无效。 4．考试结束后，只需上交答题纸。 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. 日本拟向太平洋排放核废水引发国际社会的广泛关注与谴责。辐射的危害程度常用“当量剂量”这一物理量衡量，其国际单位是希沃特，记作Sv。每千克（kg）人体组织吸收1焦耳（J）为1希沃特。下列选项中用国际单位制的基本单位表达希沃特，正确的是（　　） A. m2/s2 B. W/kg C. J/kg D. m2/s 2. 2023年10月30日，中国队在男子短道速滑5000米接力赛中，以7分04秒412的成绩夺冠。下列说法正确的是（ ） A. 题中“7分04秒412”表示时刻 B. 题中“5000米”表示位移大小 C. 运动员接力过程中，惯性发生变化 D. 研究运动员冲线细节时，不能将其看成质点 3. 餐厅暖盘车的储盘装置示意图如图所示，三根完全相同的弹簧等间距竖直悬挂在水平固定圆环上，下端连接托盘。托盘上叠放若干相同的盘子，取走一个盘子，稳定后余下的正好升高补平。已知单个盘子的质量为300g，相邻两盘间距1.0cm，重力加速度大小取10m/s2。弹簧始终在弹性限度内，每根弹簧的劲度系数为（ ） A. 10N/m B. 100N/m C. 200N/m D. 300N/m 4. 如图所示，“鹊桥”中继星处于地月拉格朗日点上时，可以和月球保持同步绕地球做匀速圆周运动。地球、月球和“鹊桥”中继星均可视为质点，忽略地球、月球以外的天体对“鹊桥”中继星的引力，忽略“鹊桥”中继星对月球的影响，则当“鹊桥”中继星处于拉格朗日点上时，下列选项正确的是（　　） A. 中继星绕地球做圆周运动所需的向心力等于地球对它的引力 B. 中继星绕地球做圆周运动的角速度等于月球绕地球做圆周运动的角速度 C. 中继星绕地球做圆周运动的向心加速度小于月球绕地球做圆周运动的向心加速度 D. 中继星绕地球做圆周运动的线速度小于月球绕地球做圆周运动的线速度 5. 如图所示，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径OA水平、OB竖直，一个质量为m的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力。已知AP=2R，重力加速度为g，不计空气阻力，小球可视为质点，则小球从P到B的运动过程中（　　） A. 重力势能减少2mgR B. 机械能减少mgR C. 合外力做功mgR D. 克服摩擦力做功mgR 6. 如图所示的“雅各布天梯”实验装置展示了电弧的产生和消失过程。二根呈羊角形的管状电极，一极接高压电，另一极接地。当电压升高到一定值时，管状电极底部P处先产生电弧放电，然后电弧如圣火似地向上爬升，直到上移的弧光消失，天梯底部将再次产生弧光放电，如此周而复始。下列说法中正确的是（　　） A. 在P处最先产生弧光是因为该处电压最大 B. 在P处最先产生弧光是因为该处电场最强 C. 当弧光消失瞬间，两电极间的电压立即减小 D. 将该装置放入真空中，实验效果会更加明显 7. 高达632米的上海中心大厦，在工程师的巧妙设计下，它能抵挡15级大风，位于第126层的“电涡流摆设式调谐质量阻尼器”起到了关键作用。这款阻尼器由我国自主研发，重达1000吨，在大厦受到风力作用摇晃时，阻尼器质量块由于惯性产生反向摆动，在质量块下方圆盘状的永磁体与楼体地板正对，由于电磁感应产生涡流，从而使大厦减振减摆，其简化示意图如图所示。下列关于该阻尼器的说法正确的是（ ） A. 质量块下方相对的地板可以是导体也可以是绝缘体，对减振效果没有影响 B. 阻尼器的振动频率取决于自身的固有频率 C. 大厦受到风力作用摇晃时，阻尼器质量块的振动频率小于大厦的摇晃频率 D. 地板随大厦摇晃时，在地板内产生涡流，使大厦摇晃的机械能最终转化为内能 8. 2023年12月，新一代人造太阳“中国环流三号”面向全球开放。“人造太阳”内部发生的一种核反应方程为，已知的比结合能为，的比结合能为，的比结合能为，光在真空中的传播速度为c。下列说法正确的是（　　） A. 核反应方程中X为电子 B. 的比结合能小于的比结合能 C. 核反应吸收的能量为 D. 核反应中的质量亏损为 9. 以下四种情景中产生正弦交变电流的是（　　） A. 图甲中矩形线圈绕与匀强磁场方向垂直的中心轴沿顺时针方向转动 B. 图乙中矩形线圈的一半放在具有理想边界的匀强磁场中，线圈按图示方向绕轴线匀速转动 C. 图丙中圆柱形铁芯上沿轴线方向绕有矩形线圈，铁芯绕轴线以角速度转动 D. 图丁中矩形线圈绕与匀强磁场方向平行中心轴转动 10. 氢原子能级图如图甲所示。某基态氢原子受激后可辐射出三种不同频率的光，其中有两种能使乙图中逸出功为2.25eV的K极钾金属发生光电效应，通过乙图实验装置得到这两种光分别实验时的电流和电压读数，绘出图丙①②两根曲线，则下列说法正确的是（　　） A. 不能使K极金属产生光电效应的光是从n＝2跃迁到n＝1时产生的 B. 丙图中②曲线对应的入射光光子能量为12.09eV C. 丙图中①曲线对应的入射光光子能使钾金属产生最大初动能为10.20eV的光电子 D. 丙图中 11. 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，当磁场靠近霍尔元件时，在导体前后表面间出现电势差（前表面的电势低于后表面的电势）。下列说法中错误的是（　　） A. 图乙中霍尔元件的载流子带负电 B. 若电流I变大，则霍尔电势差变大 C. 自行车的车速越大，则霍尔电势差越大 D. 若传感器的电源输出电压变大，则霍尔电势差变大 12. 如图所示，一定质量理想气体从状态A依次经过状态B、C、D后又回到状态A，其中A→B和C→D为等温过程，B→C和D→A为绝热过程，这就是著名的“卡诺循环”，则该气体（　　） A. 在A→B过程中，密度不变 B. 在B→C过程中，分子的速率分布曲线不发生变化 C. 在B→C和D→A过程中，对外界做功的绝对值相等 D. 在一次循环过程中，吸收的热量小于放出的热量 13. 如图所示为一半圆形玻璃砖截面，其中AB为该截面半圆的直径，O为该截面半圆的圆心，P为OB中点。一束复色光平行于AB边以60°入射角从Q点射入，经玻璃砖折射后，其中a光束恰好通过B点，b光束通过P点。下列说法正确的是（　　） A. a光在玻璃中的传播速度较小 B. 若在真空中让两光通过同一双缝干涉装置，a光条纹间距较小 C. 玻璃砖对b光的折射率为 D. 若将光束向下平移，a光经折射后照射在AB上 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有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. 物理学是集科学知识、科学方法和科学思维为一体的学科。下列有关科学思维方法的叙述正确的有（　　） A. 图甲利用“微小量放大法”观察桌面的微小形变 B 图乙伽利略斜面实验采用了“理想化模型法” C. 图丙将看成、的合力，采用了“控制变量法” D. 图丁把匀变速直线运动的图像分成很多小段，每小段近似看作匀速直线运动，把各小段的位移相加代表物体在内总位移，采用了“等效替代法” 15. 在均匀介质中，位于坐标原点的波源从时刻开始沿y轴做简谐运动，形成沿x轴传播的简谐横波，时的波形如图所示，此刻平衡位置在处的质点刚开始振动，则下列说法正确的有（ ） A. 波源起振方向沿y轴正方向 B. 处质点在时位于波谷 C. 波源的位移表达式为 D. 经过半个周期处的质点向左迁移半个波长 非选择题部分 三、非选择题（本题共5小题，共55分） 实验题（I、II、III三题共14分） 16. 某同学验证两个小球在斜槽末端碰撞时的动量守恒，实验装置如图所示。A、B为两个直径相同的小球。实验时，不放B，让A从固定的斜槽上E点自由滚下，在水平面上得到一个落点位置；将B放置在斜槽末端，让A再次从斜槽上E点自由滚下，与B发生正碰，在水平面上又得到两个落点位置。三个落点位置标记为M、N、P。 （1）为了确认两个小球的直径相同，该同学用10分度的游标卡尺对它们的直径进行了测量，某次测量的结果如下图所示，其读数为__________。 （2）下列关于实验的要求哪个是正确的__________。 A．斜槽的末端必须是水平的 B．斜槽的轨道必须是光滑的 C．必须测出斜槽末端的高度 D．A、B的质量必须相同 （3）如果该同学实验操作正确且碰撞可视为弹性碰撞，A、B碰后在水平面上的落点位置分别为__________、__________。（填落点位置的标记字母） 17. 在探究质量一定时加速度与力的关系，小佳同学设计了如图甲所示的实验装置。其中M为带滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的质量。（动滑轮质量不计） （1）操作本实验时，以下操作步骤正确的有________； A. 为了获得合力大小需用天平测出砂和砂桶的质量m B. 为减小实验误差，改变砂和砂桶质量时，必须要满足砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M C. 将带滑轮的长木板右端垫高，以补偿阻力 D. 为保证纸带上打点的清晰度和点的数量，小车释放时要靠近打点计时器，先释放小车，再接通电源，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数 （2）经正确操作，得到如图乙所示的纸带，已知打点计时器所接交流电源的频率为50Hz，相邻两计数点之间还有四个计时点未画出，则小车运动的加速度大小为________。（结果保留两位有效数字） （3）正确操作记录若干数据后，小佳同学以弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的图像是一条直线，图线与横坐标的夹角为，求得图线的斜率为k，则小车的质量为________。 A. k B. C. D. 18. 要测量一节干电池的电动势和内阻，实验小组选用合适的同一组器材先后组成了如图甲、乙所示两种电路。 （1）先用图甲所示电路进行实验，闭合开关前，先将滑动变阻器滑片移到最__________（填“左”或“右”）端，闭后开关后，调节滑动变阻器测得多组电压表和电流表的示数U、I，某次测量时，电压表的示数如图丙所示，则测得的电压值为__________V，将测得的多组U、I作图像，得到图像与纵轴的截距为，图像的斜率绝对值为。 （2）再用图乙所示电路重复实验，测得多组电压表和电流表的示数U、I。同样作图像，得到图像与纵轴的截距为，图像的斜率绝对值为。要尽可能减小实验误差，根据两次实验的数值得到电源的电动势__________，电源的内阻__________。 19. 如图所示，小明将不规则的物体放在导热性能良好的汽缸内测其体积，具有一定质量的活塞横截面积为S，活塞与汽缸内壁无摩擦且不漏气，开始时活塞到缸底的距离为h，大气压强为，环境温度为，重力加速度为g，汽缸足够高。现将环境温度缓慢升高了，活塞升高后稳定，缸内气体看成理想气体，求： （1）环境温度从缓慢升高了过程中，气体的压强 （填“增大”“减小”或“不变”），气体内能增加 气体吸收热量Q（填“>”“=”或“<”） （2）被测物体的体积； （3）若保持环境温度为不变，已知活塞质量为，在活塞上放一个质量为的物块，从放上物块到活塞稳定，活塞下降的高度为多少。 20. “打水漂”是很多同学体验过的游戏，小石片被水平抛出，碰到水面时并不会直接沉入水中，而是擦着水面滑行一小段距离再次弹起飞行，跳跃数次后沉入水中。如图所示，某同学在岸边离水面高度处，将一块质量的小石片以初速度水平抛出，若小石片与水面碰撞后，竖直分速度反向，大小变为碰前的，水平分速度方向不变，大小变为碰前的，当小石片的入水角（速度方向与水面间的夹角）大于时，小石片将沉底．空气阻力可忽略不计，重力加速度，。 求： （1）第一次接触水面前瞬间小石片的动能； （2）小石片第一次与第二次接触水面处的水平位移； （3）小石片最多能弹跳的次数。 21. 如图甲所示，位于坐标原点O的粒子源随时间均匀向右发射出质量为m、带电量为的带电粒子，初速度均为。在粒子源右方存在着间距为L的平行电极板，其中M板紧贴y轴，N板位于处，两极板与x轴交点处均有空隙允许粒子通过，在区域存在着磁感应强度为的匀强磁场，在区域存在着磁感应强度为的匀强磁场，磁场方向均垂直纸面向里，处是粒子探测器。忽略粒子的重力、粒子相互间的作用力和其他阻力，粒子在电场中运动的时间不计，和的大小未知。 （1）当电极板M、N间不接加速电压，带电粒子恰好能到达磁场，求的大小； （2）若，电极板M、N间接图乙所示的加速电压，有的粒子到达探测器，求的大小； （3）若，要使粒子到达探测器的，求加速电压U至少多大。 22. 磁悬浮列车（如图甲所示）是现代高科技轨道交通工具，它通过电磁力实现列车与轨道之间的无接触悬浮和导向，目前我国磁悬浮试验样车的速度可达。磁悬浮列车的其中一种驱动模式可简化为图乙所示。总质量为m的列车底部固定有边长为L的正方形线圈，匝数为n，总电阻为R地面上的水平长直导轨之间分布有磁感应强度大小均为B、方向相反、边长均为L的正方形组合磁场。当磁场以速度向右匀速直线运动时，可以为列车提供无接触的牵引和驱动使列车前进。处于悬浮运行状态时列车受到的阻力恒为。 （1）列车刚启动时线圈中的感应电流的大小； （2）列车最大加速度大小； （3）列车能达到的最大速率； （4）已知从列车启动至达最大速度用时为t，由于驱动列车而消耗的总电能为E，则该过程中线圈产生的焦耳热为多少？不考虑磁场运动过程中的电磁辐射能量耗散。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023学年第二学期温州环大罗山联盟期末联考 高二年级物理学科试题 考生须知： 1．本卷共8页满分100分，考试时间90分钟。 2．答题前，在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字。 3．所有答案必须写在答题纸上，写在试卷上无效。 4．考试结束后，只需上交答题纸。 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. 日本拟向太平洋排放核废水引发国际社会的广泛关注与谴责。辐射的危害程度常用“当量剂量”这一物理量衡量，其国际单位是希沃特，记作Sv。每千克（kg）人体组织吸收1焦耳（J）为1希沃特。下列选项中用国际单位制的基本单位表达希沃特，正确的是（　　） A. m2/s2 B. W/kg C. J/kg D. m2/s 【答案】A 【解析】 【详解】根据相应物理量单位之间的换算关系可得 故选A。 2. 2023年10月30日，中国队在男子短道速滑5000米接力赛中，以7分04秒412的成绩夺冠。下列说法正确的是（ ） A. 题中“7分04秒412”表示时刻 B. 题中“5000米”表示位移大小 C. 运动员在接力过程中，惯性发生变化 D. 研究运动员冲线细节时，不能将其看成质点 【答案】D 【解析】 【详解】A．题中“7分04秒412”表示时间间隔，故A错误； B．题中“5000米”表示路程，故B错误； C．运动员在接力过程中，质量不变，惯性不变，故C错误； D．研究运动员冲线细节时，运动员的形状大小不能忽略不计，不能将其看成质点，故D正确。 故选D。 3. 餐厅暖盘车的储盘装置示意图如图所示，三根完全相同的弹簧等间距竖直悬挂在水平固定圆环上，下端连接托盘。托盘上叠放若干相同的盘子，取走一个盘子，稳定后余下的正好升高补平。已知单个盘子的质量为300g，相邻两盘间距1.0cm，重力加速度大小取10m/s2。弹簧始终在弹性限度内，每根弹簧的劲度系数为（ ） A. 10N/m B. 100N/m C. 200N/m D. 300N/m 【答案】B 【解析】 【详解】由题知，取走一个盘子，稳定后余下的正好升高补平，则说明一个盘子的重力可以使三根弹簧形变量等于相邻两盘间距，则有 mg = 3∙kx 解得 k = 100N/m 故选B。 4. 如图所示，“鹊桥”中继星处于地月拉格朗日点上时，可以和月球保持同步绕地球做匀速圆周运动。地球、月球和“鹊桥”中继星均可视为质点，忽略地球、月球以外的天体对“鹊桥”中继星的引力，忽略“鹊桥”中继星对月球的影响，则当“鹊桥”中继星处于拉格朗日点上时，下列选项正确的是（　　） A. 中继星绕地球做圆周运动所需的向心力等于地球对它的引力 B. 中继星绕地球做圆周运动的角速度等于月球绕地球做圆周运动的角速度 C. 中继星绕地球做圆周运动的向心加速度小于月球绕地球做圆周运动的向心加速度 D. 中继星绕地球做圆周运动的线速度小于月球绕地球做圆周运动的线速度 【答案】B 【解析】 【详解】A．依题意，中继星绕地球做圆周运动所需的向心力等于地球、月球对它的引力之和。故A错误； B．依题意，二者保持同步绕地球做匀速圆周运动。则中继星绕地球做圆周运动的角速度等于月球绕地球做圆周运动的角速度。故B正确； C．由图可知，中继星的轨道半径大于月球的月球的轨道半径，根据 可知中继星绕地球做圆周运动的向心加速度大于月球绕地球做圆周运动的向心加速度。故C错误； D．同理，根据 可知，中继星绕地球做圆周运动的线速度大于月球绕地球做圆周运动的线速度。故D错误。 故选B。 5. 如图所示，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径OA水平、OB竖直，一个质量为m的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力。已知AP=2R，重力加速度为g，不计空气阻力，小球可视为质点，则小球从P到B的运动过程中（　　） A. 重力势能减少2mgR B. 机械能减少mgR C. 合外力做功mgR D. 克服摩擦力做功mgR 【答案】D 【解析】 【详解】A．从P到B的过程中，小球下降的高度为R，则重力势能减少了 ΔEp=mgR 故A错误； BD．小球到达B点时恰好对轨道没有压力，则有 设摩擦力对小球做的功为Wf，从P到B的过程，由动能定理可得 mgR＋Wf=mvB2 解得 Wf=－mgR 即克服摩擦力做功mgR，机械能减少mgR，故B错误，D正确； C．根据动能定理知 W合=mvB2=mgR 故C错误。 故选D。 6. 如图所示的“雅各布天梯”实验装置展示了电弧的产生和消失过程。二根呈羊角形的管状电极，一极接高压电，另一极接地。当电压升高到一定值时，管状电极底部P处先产生电弧放电，然后电弧如圣火似地向上爬升，直到上移的弧光消失，天梯底部将再次产生弧光放电，如此周而复始。下列说法中正确的是（　　） A. 在P处最先产生弧光是因为该处电压最大 B. 在P处最先产生弧光是因为该处电场最强 C. 当弧光消失瞬间，两电极间的电压立即减小 D. 将该装置放入真空中，实验效果会更加明显 【答案】B 【解析】 【详解】AB．根据 ，电压相等，距离越小，电场强度越大，在P处最先产生弧光是因为该处电场最强，A错误，B正确。 C．弧光消失前，回路有电流，两极间电压小于电源电动势，当弧光消失瞬间，电流减小到零，内压减小到零，两电极间的电压等于电源电动势，所以两极间电压立即增大，C错误； D．将该装置放入真空中，不能发生弧光发电，实验无效果，D错误。 故选B。 7. 高达632米的上海中心大厦，在工程师的巧妙设计下，它能抵挡15级大风，位于第126层的“电涡流摆设式调谐质量阻尼器”起到了关键作用。这款阻尼器由我国自主研发，重达1000吨，在大厦受到风力作用摇晃时，阻尼器质量块由于惯性产生反向摆动，在质量块下方圆盘状的永磁体与楼体地板正对，由于电磁感应产生涡流，从而使大厦减振减摆，其简化示意图如图所示。下列关于该阻尼器的说法正确的是（ ） A. 质量块下方相对的地板可以是导体也可以是绝缘体，对减振效果没有影响 B. 阻尼器的振动频率取决于自身的固有频率 C. 大厦受到风力作用摇晃时，阻尼器质量块的振动频率小于大厦的摇晃频率 D. 地板随大厦摇晃时，在地板内产生涡流，使大厦摇晃的机械能最终转化为内能 【答案】D 【解析】 【详解】A．在质量块下方圆盘状的永磁体与楼体地板相对，由于电磁感应产生涡流，从而使大厦减振减摆，可知该阻尼器为电磁阻尼，只有下方地板是导体时，方可会起作用。故A错误； BC．大厦受到风力作用摇晃时，阻尼器做受迫振动，阻尼器质量块的振动频率等于大厦的摇晃频率。故BC错误； D．地板随大厦摆动时，在地板内产生涡流，地板导体内有电阻，使大厦摆动的机械能最终转化为内能逐渐耗散掉，符合电磁阻尼原理。故D正确。 故选D。 8. 2023年12月，新一代人造太阳“中国环流三号”面向全球开放。“人造太阳”内部发生的一种核反应方程为，已知的比结合能为，的比结合能为，的比结合能为，光在真空中的传播速度为c。下列说法正确的是（　　） A. 核反应方程中X为电子 B. 的比结合能小于的比结合能 C. 核反应吸收的能量为 D. 核反应中的质量亏损为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据质量数与电荷数守恒可知X为，故A错误； B．核反应方程式中，生成物比反应物稳定，则的比结合能大于的比结合能，故B错误； CD．核反应放出的能量为 由能量守恒可得 解得 故C错误，D正确。 故选D。 9. 以下四种情景中产生正弦交变电流的是（　　） A. 图甲中矩形线圈绕与匀强磁场方向垂直的中心轴沿顺时针方向转动 B. 图乙中矩形线圈的一半放在具有理想边界的匀强磁场中，线圈按图示方向绕轴线匀速转动 C. 图丙中圆柱形铁芯上沿轴线方向绕有矩形线圈，铁芯绕轴线以角速度转动 D. 图丁中矩形线圈绕与匀强磁场方向平行的中心轴转动 【答案】B 【解析】 【详解】A．图甲中只有一个电刷，线圈在匀强磁场中转动，得到是直流电，A错误； B．图乙中虽然只有一半线圈处于磁场，但线框转动得到的是正弦交流电，B正确； C．图丙为辐向磁场，无论线圈转到何位置，感应电动势大小不变，得到的不是正弦交流电，C错误； D．图丁中矩形线圈转轴平行于磁场方向，线框不切割，感应电动势为0，感应电流为0，D错误。 故选B。 10. 氢原子能级图如图甲所示。某基态氢原子受激后可辐射出三种不同频率的光，其中有两种能使乙图中逸出功为2.25eV的K极钾金属发生光电效应，通过乙图实验装置得到这两种光分别实验时的电流和电压读数，绘出图丙①②两根曲线，则下列说法正确的是（　　） A. 不能使K极金属产生光电效应的光是从n＝2跃迁到n＝1时产生的 B. 丙图中②曲线对应的入射光光子能量为12.09eV C. 丙图中①曲线对应的入射光光子能使钾金属产生最大初动能为10.20eV的光电子 D. 丙图中 【答案】B 【解析】 【详解】A．依题意，基态氢原子受激后可辐射出三种不同频率的光的光子能量分别为 ，， 可知不能使K极金属产生光电效应的光是从n＝3跃迁到n＝2时产生的。故A错误； BD．根据 可知丙图中②曲线对应的入射光光子能量为光子能量较大的光子即12.09eV。丙图中①曲线的遏制电压为 故B正确，D错误； C．丙图中①曲线对应的入射光光子能量为10.20eV，能使钾金属产生光电子最大初动能为 故C错误。 故选B。 11. 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，当磁场靠近霍尔元件时，在导体前后表面间出现电势差（前表面的电势低于后表面的电势）。下列说法中错误的是（　　） A. 图乙中霍尔元件的载流子带负电 B. 若电流I变大，则霍尔电势差变大 C. 自行车的车速越大，则霍尔电势差越大 D. 若传感器的电源输出电压变大，则霍尔电势差变大 【答案】C 【解析】 【详解】A．由题意可知，前表面的电势低于后表面的电势，结合左手定则可知，霍尔元件的电流I是由负电荷定向运动形成的，A正确，不符合题意； BC．根据 解得 由电流的微观定义式 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 可知霍尔电压与车速大小无关，若电流I变大，则霍尔电势差变大，B正确，不符合题意；C错误，符合题意； D．由公式 可知若传感器电源输出电压变大，那么电流I变大，则霍尔电势差将变大，D正确，不符合题意； 故选C。 12. 如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C、D后又回到状态A，其中A→B和C→D为等温过程，B→C和D→A为绝热过程，这就是著名的“卡诺循环”，则该气体（　　） A. 在A→B过程中，密度不变 B. 在B→C过程中，分子的速率分布曲线不发生变化 C. 在B→C和D→A过程中，对外界做功的绝对值相等 D. 在一次循环过程中，吸收的热量小于放出的热量 【答案】C 【解析】 【详解】A．在A→B过程中，体积变大，则密度减小，选项A错误； B．在B→C过程中，绝热，体积增加，对外做功，则内能减小，温度降低，分子的速率分布曲线发生变化，选项B错误； C．在B→C和D→A过程中，温度的变化绝对值相等，内能变化的绝对值相等，且两个过程都是绝热，根据热力学第一定律可知，两过程中对外界做功的绝对值相等，选项C正确； D．在一次循环过程中，气体内能不变，因p-V图像的面积等于气体做功，可知对外做功大于外界对气体做功，即整个过程气体对外做功（大小等于ABCD图像包含的面积），吸收热量，即整个过程吸收的热量大于放出的热量，选项D错误。 故选C。 13. 如图所示为一半圆形玻璃砖截面，其中AB为该截面半圆的直径，O为该截面半圆的圆心，P为OB中点。一束复色光平行于AB边以60°入射角从Q点射入，经玻璃砖折射后，其中a光束恰好通过B点，b光束通过P点。下列说法正确的是（　　） A. a光在玻璃中的传播速度较小 B. 若在真空中让两光通过同一双缝干涉装置，a光条纹间距较小 C. 玻璃砖对b光的折射率为 D. 若将光束向下平移，a光经折射后照射在AB上 【答案】C 【解析】 【详解】A．由折射定律可知 由图可知，a光的折射角较大，所以a光的折射率较小，根据 可知a光在玻璃中的传播速度较大，故A错误； B．a光的折射率较小，所以a光的波长较大，根据 可知若在真空中让两光通过同一双缝干涉装置，a光条纹间距较大，故B错误； C．设为，根据正弦定理 可得 玻璃砖对b光的折射率为 故C正确； D．a光折射率 设光束向下平移的入射角为，折射角为，则有 根据正弦定理 可得 若将光束向下平移，变大，所以变大，所以a光经折射后照射在AB外，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有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. 物理学是集科学知识、科学方法和科学思维为一体的学科。下列有关科学思维方法的叙述正确的有（　　） A. 图甲利用“微小量放大法”观察桌面的微小形变 B. 图乙伽利略斜面实验采用了“理想化模型法” C. 图丙将看成、的合力，采用了“控制变量法” D. 图丁把匀变速直线运动的图像分成很多小段，每小段近似看作匀速直线运动，把各小段的位移相加代表物体在内总位移，采用了“等效替代法” 【答案】AB 【解析】 【详解】A．图甲利用“微小量放大法”观察桌面的微小形变，故A正确； B．图乙伽利略的斜面实验是在可靠的事实为基础上，经过抽象思维，抓住主要因素，忽略次要因素，推理得出结论，采用了“理想化模型法”，故B正确； C．图丙将看成、的合力，采用了“等效替代法”，故C错误； D．图丁把匀变速直线运动的图像分成很多小段，每小段近似看作匀速直线运动，把各小段的位移相加代表物体在内总位移，采用了“微元法”，故D错误。 故选AB。 15. 在均匀介质中，位于坐标原点的波源从时刻开始沿y轴做简谐运动，形成沿x轴传播的简谐横波，时的波形如图所示，此刻平衡位置在处的质点刚开始振动，则下列说法正确的有（ ） A. 波源起振方向沿y轴正方向 B. 处质点在时位于波谷 C. 波源的位移表达式为 D. 经过半个周期处的质点向左迁移半个波长 【答案】BC 【解析】 【详解】A．平衡位置在处的质点刚开始振动，根据波形平移法可知该质点起振方向沿y轴负方向，则波源的起振方向沿y轴负方向，故A错误； B．由图中可知时，波传播的距离为x=2.5m，故波的速度为 由图可知该波的波长为，所以波的周期为 波传播到需要的时间 由图可知该波的起振方向向下，该波振动了0.1s，即，所以位于波谷，故B正确； C．根据图像可知该波的振动方程为 故C正确； D．质点只是上下振动，不随波左右迁移，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（I、II、III三题共14分） 16. 某同学验证两个小球在斜槽末端碰撞时的动量守恒，实验装置如图所示。A、B为两个直径相同的小球。实验时，不放B，让A从固定的斜槽上E点自由滚下，在水平面上得到一个落点位置；将B放置在斜槽末端，让A再次从斜槽上E点自由滚下，与B发生正碰，在水平面上又得到两个落点位置。三个落点位置标记为M、N、P。 （1）为了确认两个小球的直径相同，该同学用10分度的游标卡尺对它们的直径进行了测量，某次测量的结果如下图所示，其读数为__________。 （2）下列关于实验的要求哪个是正确的__________。 A．斜槽的末端必须是水平的 B．斜槽的轨道必须是光滑的 C．必须测出斜槽末端的高度 D．A、B的质量必须相同 （3）如果该同学实验操作正确且碰撞可视为弹性碰撞，A、B碰后在水平面上的落点位置分别为__________、__________。（填落点位置的标记字母） 【答案】 ①. 10.5 ②. A ③. M ④. P 【解析】 【详解】（1）[1]观察主尺的单位为，读出主尺的读数是，游标尺上的第五条刻度线与主尺上的刻度线对齐，其读数为，结合主尺及游标尺的读数得到被测直径为 （2）[2]ABC．首先考查在实验的过程中，需要小球A两次沿斜槽滚到末端时的速度都水平且大小相同。实验时应使小球A每次都从同一位置由静止开始释放，并不需要斜槽的轨道光滑的条件，也不需要测出斜槽末端的高度，但是必须保证斜槽末端水平，故A正确，BC错误； D．小球A与B发生正碰时，为使小球A在碰后不反弹，要求小球A的质量大于小球B的质量，故D错误。 故选A。 （3）[3][4]设A、B两球质量分别为mA和mB，由（2）中分析知mA>mB；碰前A的速度v0；因为两个金属小球的碰撞视为弹性碰撞，则由动量守恒定律得 由机械能守恒定律得 解得 ， 可见碰后小球A的速度小于小球B的速度，也小于碰前A的速度v0；所以小球A单独滚下落到水平面上的位置为N，A、B碰后在水平面上的落点位置分别为M、P。 17. 在探究质量一定时加速度与力的关系，小佳同学设计了如图甲所示的实验装置。其中M为带滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的质量。（动滑轮质量不计） （1）操作本实验时，以下操作步骤正确的有________； A. 为了获得合力大小需用天平测出砂和砂桶的质量m B. 为减小实验误差，改变砂和砂桶质量时，必须要满足砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M C. 将带滑轮的长木板右端垫高，以补偿阻力 D. 为保证纸带上打点的清晰度和点的数量，小车释放时要靠近打点计时器，先释放小车，再接通电源，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数 （2）经正确操作，得到如图乙所示的纸带，已知打点计时器所接交流电源的频率为50Hz，相邻两计数点之间还有四个计时点未画出，则小车运动的加速度大小为________。（结果保留两位有效数字） （3）正确操作记录若干数据后，小佳同学以弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的图像是一条直线，图线与横坐标的夹角为，求得图线的斜率为k，则小车的质量为________。 A. k B. C. D. 【答案】（1）C （2）2.4 （3）B 【解析】 【小问1详解】 AB．本实验中小车受到的拉力可直接由弹簧测力计测出，所以不需要测量砂和砂桶的质量，也不需要满足砂和砂桶的质量远小于小车的质量，故AB错误； C．为了使细线拉力等于小车的合外力，所以本实验需要平衡摩擦力，可将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦为力，故C正确； D．为保证纸带上打点的清晰度和点的数量，小车释放时要靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数，故D错误。 故选C。 【小问2详解】 相邻两计数点之间还有四个计时点未画出，可知相邻计数点时间间隔为 根据逐差法可知加速度为 【小问3详解】 对小车，根据牛顿第二定律可得 可知图线的斜率为 即 故选B。 18. 要测量一节干电池的电动势和内阻，实验小组选用合适的同一组器材先后组成了如图甲、乙所示两种电路。 （1）先用图甲所示电路进行实验，闭合开关前，先将滑动变阻器的滑片移到最__________（填“左”或“右”）端，闭后开关后，调节滑动变阻器测得多组电压表和电流表的示数U、I，某次测量时，电压表的示数如图丙所示，则测得的电压值为__________V，将测得的多组U、I作图像，得到图像与纵轴的截距为，图像的斜率绝对值为。 （2）再用图乙所示电路重复实验，测得多组电压表和电流表的示数U、I。同样作图像，得到图像与纵轴的截距为，图像的斜率绝对值为。要尽可能减小实验误差，根据两次实验的数值得到电源的电动势__________，电源的内阻__________。 【答案】（1） ①. 右 ②. 1.10 （2） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 [1]闭合开关前，先将滑动变阻器的滑片移到最右端，使滑动变阻器接入电路的电阻最大。 [2]电池的电动势约为1.5V，则电压表的量程为0~3V，最小分度为0.1V，需要估读一位，如图丙所示电压表的示数为1.10V。 【小问2详解】 [1][2]由图乙电路中由于电压表分流，如图所示 可知电动势和内阻均小于真实值，有 ， 图甲电路作U-I图像，如图所示 可知电动势等于真实值。由于图甲中测得的电源内阻值是电源内阻与电流表内阻的总和，因此测得的内阻大于真实值，有 ， 从减小误差的角度，由 结合两次实验的数值得到电源的电动势 由图像关系可得内阻真实值 ， 联立解得电源的内阻 19. 如图所示，小明将不规则的物体放在导热性能良好的汽缸内测其体积，具有一定质量的活塞横截面积为S，活塞与汽缸内壁无摩擦且不漏气，开始时活塞到缸底的距离为h，大气压强为，环境温度为，重力加速度为g，汽缸足够高。现将环境温度缓慢升高了，活塞升高后稳定，缸内气体看成理想气体，求： （1）环境温度从缓慢升高了过程中，气体的压强 （填“增大”“减小”或“不变”），气体内能增加 气体吸收热量Q（填“>”“=”或“<”） （2）被测物体的体积； （3）若保持环境温度为不变，已知活塞质量为，在活塞上放一个质量为的物块，从放上物块到活塞稳定，活塞下降的高度为多少。 【答案】（1）不变，<；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）由平衡条件知 由于外部大气压强，活塞质量不变，故气体的压强不变。 由热力学第一定律知 封闭气体体积增大，气体对外做功，温度升高吸热，故。 （2）设被测物体的体积为，则开始时缸内气体的体积为 环境温度升高过程，气体发生等压变化，则有 代入得 （3）开始时缸内气体压强 在活塞上放一个质量为的物块，则缸内气体压强变为 设活塞下降的高度为，由玻意耳定律得 解得 20. “打水漂”是很多同学体验过的游戏，小石片被水平抛出，碰到水面时并不会直接沉入水中，而是擦着水面滑行一小段距离再次弹起飞行，跳跃数次后沉入水中。如图所示，某同学在岸边离水面高度处，将一块质量的小石片以初速度水平抛出，若小石片与水面碰撞后，竖直分速度反向，大小变为碰前的，水平分速度方向不变，大小变为碰前的，当小石片的入水角（速度方向与水面间的夹角）大于时，小石片将沉底．空气阻力可忽略不计，重力加速度，。 求： （1）第一次接触水面前瞬间小石片的动能； （2）小石片第一次与第二次接触水面处的水平位移； （3）小石片最多能弹跳的次数。 【答案】（1）；（2）；（3）4次 【解析】 【详解】（1）小石片抛出后到第一次接触水面前，由动能定理得 解得 （2）小石片第一次接触水面前瞬间的竖直分速度 第一次被反弹后竖直分速度大小 水平分速度大小 则小石片第一次与第二次接触水面处的水平位移 解得 （3）设小石片完成第一次弹跳后还能弹跳n次，则根据已知条件可得 解得 因此可知小石片最多能弹跳4次。 21. 如图甲所示，位于坐标原点O的粒子源随时间均匀向右发射出质量为m、带电量为的带电粒子，初速度均为。在粒子源右方存在着间距为L的平行电极板，其中M板紧贴y轴，N板位于处，两极板与x轴交点处均有空隙允许粒子通过，在区域存在着磁感应强度为的匀强磁场，在区域存在着磁感应强度为的匀强磁场，磁场方向均垂直纸面向里，处是粒子探测器。忽略粒子的重力、粒子相互间的作用力和其他阻力，粒子在电场中运动的时间不计，和的大小未知。 （1）当电极板M、N间不接加速电压，带电粒子恰好能到达磁场，求的大小； （2）若，电极板M、N间接图乙所示的加速电压，有的粒子到达探测器，求的大小； （3）若，要使粒子到达探测器的，求加速电压U至少多大。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）由题意可得粒子在磁场中的轨迹半径 粒子所受洛伦兹力提供粒子做圆周运动的向心力，有 解得 （2）当粒子恰能到达探测器时，粒子在磁场中运动的轨迹半径为 设粒子在磁场中运动的速度大小为，则 解得 由动能定理得 解得 由 解得 （3）临界情况，粒子轨迹与探测器相切，因 根据 解得 如图所示，由几何关系得 ， 由 ， 解得 设此情况下电压值为，则由动能定理有 解得 22. 磁悬浮列车（如图甲所示）是现代高科技轨道交通工具，它通过电磁力实现列车与轨道之间的无接触悬浮和导向，目前我国磁悬浮试验样车的速度可达。磁悬浮列车的其中一种驱动模式可简化为图乙所示。总质量为m的列车底部固定有边长为L的正方形线圈，匝数为n，总电阻为R地面上的水平长直导轨之间分布有磁感应强度大小均为B、方向相反、边长均为L的正方形组合磁场。当磁场以速度向右匀速直线运动时，可以为列车提供无接触的牵引和驱动使列车前进。处于悬浮运行状态时列车受到的阻力恒为。 （1）列车刚启动时线圈中的感应电流的大小； （2）列车最大加速度大小； （3）列车能达到的最大速率； （4）已知从列车启动至达最大速度用时为t，由于驱动列车而消耗的总电能为E，则该过程中线圈产生的焦耳热为多少？不考虑磁场运动过程中的电磁辐射能量耗散。 【答案】（1）；（2）；（3）；（4） 【解析】 【详解】（1）线框切割磁感线产生的总感应电动势为 又由闭合电路欧姆定律得总电流为 解得 （2）列车开始启动时，加速度最大 （3）列车速度大小为ⅴ时感应电动势为 电流为 当加速度时，即 时，达到最大速度，解得 （4）对列车由动量定理有 而列车移动的位移 解得 由能量守恒定律有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $