精品解析：浙江省浙南名校2023-2024学年高二下学期6月期末物理试题

绝密★考试结束前 2023学年第二学期浙南名校联盟期末联考 高二年级物理学科试题 考生须知： 1.本卷共6页满分100分，考试时间90分钟； 2.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. 下列单位不是单位制基本单位的是（　　） A. 克（g） B. 安（A） C. 牛（N） D. 开（K） 2. 2024年5月3日17时27分，嫦娥六号探测器由长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场发射，之后准确进入地月转移轨道，发射任务取得圆满成功。在地月转移轨道飞行约113小时到达月球表面附近，地月之间距离大约38万千米，下列描述正确的是（　　） A. 2024年5月3日17时27分指的是时间 B. 113小时指的是时刻 C. 探测器在地月转移轨道飞行过程平均速度约为8km/s D. 在研究探测器飞行轨道时可以把探测器看作质点 3. 如图所示，表面水平的圆盘绕中心轴从静止开始加速转动，加速到转动角速度为ω，圆盘上距轴r处的P点有一质量为m的小物体随圆盘一起加速转动。关于小物体的运动过程下列说法正确的是（　　） A. 小物体所受摩擦力的方向沿运动轨迹切线方向 B. 小物体所受摩擦力的方向沿半径方向指向圆心 C. 小物体运动所受摩擦力的冲量大小为mωr D. 小物体所受合外力指向圆心 4. 在某一均匀介质中有两个机械波源a、b，相距7m，如图所示为两个波源a、b同时开始做简谐运动的振动图像，波源a、b发出的两列波相向传播，波速均为2m/s。下列说法正确的是（　　）： A. 两列波频率均为2Hz B. 两列波相遇叠加不会发生干涉 C. 两列波相遇叠加，在两个波源连线中点振幅为1cm D. 两列波相遇叠加，在两个波源连线上有3个点振幅3cm 5. 我国三相高压输电技术处于国际领先地位，通电导线周围存在磁场，假如有三根平行通电长直导线在正三角形的三个顶点A、B、C上，O点为三角形中点，三根导线电流方向如图所示，电流大小相等，则关于O点的磁场方向描述正确的是（　　） A. 沿BF方向斜向下 B. 与BF连线垂直斜向上 C 沿CE方向向上 D. 沿DA方向斜向上 6. 如图所示，轻弹簧上端悬挂在铁架台横杆上，下端悬挂质量为m的重物，弹簧和重物组成的系统处于静止状态。某时刻在重物上施加一方向竖直向下的恒力F，重物下降的最大高度为h，在重物下降到最大高度过程中下列说法正确的是（　　） A. 下降过程中系统机械能守恒 B. 弹簧的弹性势能增加为 C. 重物的动能增加量为Fh D. 重物重力势能增加mgh 7. 嫦娥探测器使用核电池，核电池原理是放射性同位素衰变会释放出具有能量的射线，利用半导体换能器将射线能量转变为电能，因而它也叫“放射性同位素电池”。该核电池是放射性元素钚238，衰变成铀234，放出射线，钚238的半衰期为88年，关于此衰变下列说法正确的是（　　） A. 衰变时放出射线是电子 B. 钚238的核子平均结合能比铀234大 C. 钚238的核子平均质量比铀234大 D. 经过两个半衰期钚238将全部衰变 8. 质量分别为、的两个物体通过轻弹簧连接，如图所示，在水平地面上，在空中受到力F的作用下，使两个物体一起沿水平方向做匀速直线运动，力F与水平方向的夹角为θ。则下列说法正确的是（　　） A. 若θ角越大，需要拉力F也越大 B. 若θ角越大，地面对的摩擦力越小 C. 若θ角越大，地面对的弹力越大 D. 弹簧受到的拉力一定比F大 9. 电子枪需要电子束聚焦，让阴极发射的发散的电子束通过适当的非匀强电场，可以使发散的电子束聚集。如图所示，带箭头的实线表示电场线，虚线表示从阴极发射的电子到达荧光屏的运动轨迹，在电子运动过程中下列说法正确的是（　　） A. 电场力先做正功后做负功 B. 电子的电势能先增加后减小 C. 电子的动能增加 D. 无法确定电场力做功情况 10. 神舟十八号载人飞船入轨后，于北京时间2024年4月26日3时32分，成功对接于离地面高度约400km的空间站天和核心舱径向端口，飞船与空间站对接后，飞船与空间站在轨运动线速度为，地球静止卫星运动线速度为，地球赤道表面物体随地球一起自转线速度为，这三个速度最大的是（　　） A. B. C. D. 无法确定 11. 如图所示，一束有两种不同频率光组成的光线从半圆形玻璃砖顶点射入，从底边a、b两点射出两束光线，关于光束的描述正确的是（　　） A. 射出的两束光线不平行 B. a点射出光的折射率比b点射出的大 C. 射出光线与入射光线不平行 D. a、b射出的两束光线在同一双缝干涉实验中，条纹间距a光比b光大 12. 如图所示，正弦交流电源输出电压恒为U，通过电阻连接理想变压器给用电器R供电，当用电器电阻R等于时，用电器电功率最大，则变压器的匝数比为（　　） A. 1∶2 B. 2∶1 C. 1∶4 D. 4∶1 13. 乒乓球训练的时候利用自动发球机，发球机出球口在桌面中线端点正上方，假如发出的球运动为沿中线方向平抛运动，乒乓球台总长为2.8m，网高为0.15m，要使发出的球过网落在球台上，发球机出球口离桌面高度至少为（　　） A. 0.15m B. 0.2m C. 0.25m D. 0.3m 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. 根据玻尔的氢原子模型，电子的运动看做经典力学描述下的轨道运动，原子中的电子在库仑力作用下，绕核做圆周运动。氢原子处于基态时电子的轨道半径为，电势能为（取无穷远处电势能为零）。第n能级的轨道半径为，已知，氢原子的能量等于电子绕原子核运动的动能、电子与原子核系统的电势能的总和，氢原子基态能量为-13.6eV。下列说法正确的是（　　） A. 氢原子处于基态时，电子绕原子核运动的动能为13.6eV B. 氢原子处于基态时，电子绕原子核运动的电势能为-13.6eV C. 氢原子处于第n能级的能量为基态能量的 D. 巴尔末对当时已知在可见光区的四条谱线做了分析，发现这些谱线的波长能够用一个公式表示，这个公式写做。式中R叫做里德伯常量，这个公式称为巴尔末公式。氢原子光谱巴尔末系最小波长与最大波长之比为5∶9 15. 1923年，美国物理学家康普顿在研究X射线通过实物物质发生散射的实验时，发现了一个新的现象，即散射光中除了有原波长的X光外，还产生了波长的光，其波长的增量随散射角的不同而变化，这种现象称为康普顿效应（ComptonEffect）。康普顿效应看作光子与电子相撞时就像两个小球发生弹性碰撞，电子被撞飞的同时也获取了一部分光子的能量，所以散射后光子能量会变小，波长会变长。已知入射光子波长为，光速为c，普朗克常量为h，电子质量为m，忽略电子的初始动能和相对论效应，假设光子与电子发生碰撞后散射角度为180°（即被弹回），下列说法正确的是（　　） A. 入射光子的能量为 B. 入射光子的动量为 C. 入射光子质量为 D. 碰后电子的速度为 非选择题部分 三、非选择题（本题共5小题，共55分） 实验题（共14分） 16. 用如图所示装置探究小车加速度与力、质量关系的实验。 （1）实验中下列说法正确的是_____。 A. 挂上槽码，长木板要略为倾斜，小车能作匀速运动补偿阻力 B. 槽码质量应远小于小车质量，把槽码的总重力当作小车受到拉力 C. 该实验的科学思想方法为控制变量法 D. 小车靠近打点计时器，放开小车再打开电源开始打点 （2）如图是某次实验中得到的一条纸带，打点计时器使用的交流电周期为T，用刻度尺量出各计数点到O点距离为，小车运动B点的速度大小表达式为_____，小车运动的加速度大小表达式为_____。 （3）保持小车质量不变，在探究小车加速度与力的关系实验，得到加速度a与力F关系图线，下列说法正确的是_____。 A. 图线没有通过坐标原点，因为长木板倾斜度过大 B. 图线没有通过坐标原点，因为小车质量没有远大于槽码总质量 C. 图线的斜率表示小车质量的大小 D. 图线的斜率表示小车质量的倒数大小 17. 用如图甲电路测量一节干电池的电动势和内阻。 （1）实验中作出电压表读数U与电流表读数I的关系为图乙中直线。得到电动势为_____V，内阻为_____Ω（结果保留三位有效数字）。 （2）图丙所示实物连接电路，6根接线有误的是_____（填1-6的数字）。开关接通之前变阻器滑动触头应滑到最_____（填“左边”或者“右边”） 。 （3）由于电表内阻的影响，测定的电动势比真实值_____（填“偏大”或者“偏小”）测定的电源内阻比真实值_____（填“偏大”或者“偏小”） 。 18. 下列四个实验说法正确的是（　　） A. 图甲探究力的合成实验中，若手拉测力计B的位置缓慢上移，测力计A的读数一定增加 B. 图乙是油膜法测量分子直径，痱子粉不能撒的太厚 C. 图丙测量玻璃砖折射率实验，玻璃砖两个界面可以不平行 D. 图丁用欧姆表测量某一电阻的读数约为15Ω 19. 如图所示，一绝热密闭汽缸横截面积为S，汽缸竖直放置，汽缸内有一质量不计的光滑绝热活塞封闭着一定质量的理想气体，气柱长为L，气体热力学温度，在活塞上面放置一个质量为m的物体，活塞下降高度h后静止。在汽缸内部有一电阻丝，电阻丝两端接通电源对缸内气体加热，活塞缓慢上升高度h回到初始位置。大气压强恒为，重力加速度g，电阻丝产生的热量为Q。求： （1）活塞下降高度h后缸内气体的热力学温度； （2）缸内气体加热，活塞缓慢上升的高度h回到初始位置时，缸内气体的热力学温度； （3）气体加热过程内能增加量。 20. 如图所示，传送带CD以速度顺时针方向转动，传送带与水平面成放置，长度为，底端平滑连接半径为的光滑圆弧轨道CE，再平滑连接离地面高度为的光滑水平平台。物块A和B质量都为，B静止在光滑水平平台上，A物块从传送带顶端静止释放运动到底端经过圆弧轨道进入水平平台与B发生碰撞，碰撞后B物块运动离开平台作平抛运动，落地点离平台水平距离为，A物块与传送带摩擦因数为，重力加速度，取。求： （1）物块A开始运动的加速度a； （2）物块A到达圆弧轨道底端E对轨道的压力； （3）碰撞后物块B的速度； （4）A与B碰撞机械能的损失。 21. 航母舰载机最先进的弹射技术为电磁弹射，我国在这一领域已达到世界先进水平。关于电磁弹射研究建立如图所示模型，质量为m的线圈匝数为n，周长为L，线圈电阻为R，可在水平导轨上无摩擦滑动，线圈位于导轨间的辐向磁场中，其所在处的磁感应强度大小均为B，开关S与1接通，恒流源与线圈连接通电，线圈做加速运动，经过时间t运动速度为v，此时S掷向2接通定值电阻，线圈在磁场力作用下减速运动到停下，不计空气阻力。求： （1）恒流源的电流I； （2）通过电阻的电荷量Q； （3）线圈运动的总距离s。 22. 霍尔推进器主要包括以下步骤：霍尔效应使电子被约束在一个磁场中，并通过电场被加速，电子撞击推进剂（氙气、氩气等）分子，导致电子被剥离，形成离子。形成离子在电场的作用下沿着轴向加速，加速后的离子向外喷出，反冲产生推力。在某局部区域可简化为如图所示的模型。XOY平面内存在方向向右的匀强电场和垂直坐标平面向里的匀强磁场，电场强度为E，磁感应强度为B，质量为m、电荷量为e的电子从坐标O点沿Y轴正方向入射，不计重力及电子间相互作用。 （1）若离子质量为M，加速后以v速度沿轴向方向喷出，单位时间喷出离子数为n，求推进器产生的推力F； （2）在某局部区域内，当电子入射速度为时，电子沿Y轴做直线运动，求的大小； （3）在某局部区域内，若电子入射速度为，电子的运动轨迹如图中的虚线所示，求运动到离Y轴的最远距离x和回到Y轴坐标y。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 绝密★考试结束前 2023学年第二学期浙南名校联盟期末联考 高二年级物理学科试题 考生须知： 1.本卷共6页满分100分，考试时间90分钟； 2.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. 下列单位不是单位制基本单位的是（　　） A. 克（g） B. 安（A） C. 牛（N） D. 开（K） 【答案】C 【解析】 【详解】克（g）、安（A）、开（K）都是单位制的基本单位，牛（N）不是基本单位。 故选C。 2. 2024年5月3日17时27分，嫦娥六号探测器由长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场发射，之后准确进入地月转移轨道，发射任务取得圆满成功。在地月转移轨道飞行约113小时到达月球表面附近，地月之间距离大约38万千米，下列描述正确的是（　　） A. 2024年5月3日17时27分指的是时间 B. 113小时指的是时刻 C. 探测器在地月转移轨道飞行过程平均速度约为8km/s D. 在研究探测器飞行轨道时可以把探测器看作质点 【答案】D 【解析】 【详解】A．2024年5月3日17时27分指的是时刻，A错误； B．113小时指的是时间，B错误； C．由速度定义式得：探测器在地月转移轨道飞行过程中的平均速度为 C错误； D．探测器本身的大小与其轨道相比，其自身的形状可以忽略不计，所以在研究探测器飞行轨道时可以把探测器看作质点，D正确。 故选D。 3. 如图所示，表面水平的圆盘绕中心轴从静止开始加速转动，加速到转动角速度为ω，圆盘上距轴r处的P点有一质量为m的小物体随圆盘一起加速转动。关于小物体的运动过程下列说法正确的是（　　） A. 小物体所受摩擦力的方向沿运动轨迹切线方向 B. 小物体所受摩擦力的方向沿半径方向指向圆心 C. 小物体运动所受摩擦力的冲量大小为mωr D. 小物体所受合外力指向圆心 【答案】C 【解析】 【详解】AB．小物体加速运动，则所受摩擦力与速度方向成锐角，故AB错误； C．根据速度与角速度的关系有 根据动量定理有 故C正确； D．小物体重力与支持力平衡，受摩擦力即为合力，方向并非指向圆心，故D错误； 故选C。 4. 在某一均匀介质中有两个机械波源a、b，相距7m，如图所示为两个波源a、b同时开始做简谐运动的振动图像，波源a、b发出的两列波相向传播，波速均为2m/s。下列说法正确的是（　　）： A. 两列波频率均为2Hz B. 两列波相遇叠加不会发生干涉 C. 两列波相遇叠加，在两个波源连线中点振幅为1cm D. 两列波相遇叠加，在两个波源连线上有3个点振幅为3cm 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知两列波的周期 两列波的频率 故A错误； B．因为两列波的频率相同，所以两列波相遇叠加会产生干涉。故B错误； C．由图可知两列波的振动步调相反，在两个波源连线中点距两列波的距离相等，所以此处为减弱点，所以振幅大小为 故C正确； D．由题意可得两列波波长 因为两列波的振动步调相反，所以在两个波源连线上距两波源距离差为半波长奇数倍的为加强点，振幅为3cm。分别距其中一个波源、两位置时，距离差为，是加强点；分别距其中一个波源、两位置时，距离差为，是加强点，所以在两个波源连线上有4个点振幅为3cm。故D错误。 故选C。 5. 我国三相高压输电技术处于国际领先地位，通电导线周围存在磁场，假如有三根平行通电长直导线在正三角形的三个顶点A、B、C上，O点为三角形中点，三根导线电流方向如图所示，电流大小相等，则关于O点的磁场方向描述正确的是（　　） A. 沿BF方向斜向下 B. 与BF连线垂直斜向上 C. 沿CE方向向上 D. 沿DA方向斜向上 【答案】B 【解析】 【详解】根据右手螺旋定则，画出电流产生的磁场，如图 根据矢量的合成可知，O点的磁场方向与BF连线垂直斜向上。 故选B。 6. 如图所示，轻弹簧上端悬挂在铁架台横杆上，下端悬挂质量为m的重物，弹簧和重物组成的系统处于静止状态。某时刻在重物上施加一方向竖直向下的恒力F，重物下降的最大高度为h，在重物下降到最大高度过程中下列说法正确的是（　　） A. 下降过程中系统机械能守恒 B. 弹簧的弹性势能增加为 C. 重物的动能增加量为Fh D. 重物重力势能增加mgh 【答案】B 【解析】 【详解】A．下降过程中，恒力F对系统做功，系统的机械能发生变化，故A错误； B．由能量守恒定律，弹簧的弹性势能增加为 故B正确； C．整个过程重物初末速度均为0，动能均为0，故C错误； D．重物重力势能减少mgh，故D错误。 故选B。 7. 嫦娥探测器使用核电池，核电池原理是放射性同位素衰变会释放出具有能量的射线，利用半导体换能器将射线能量转变为电能，因而它也叫“放射性同位素电池”。该核电池是放射性元素钚238，衰变成铀234，放出射线，钚238的半衰期为88年，关于此衰变下列说法正确的是（　　） A. 衰变时放出射线是电子 B. 钚238的核子平均结合能比铀234大 C. 钚238的核子平均质量比铀234大 D. 经过两个半衰期钚238将全部衰变 【答案】C 【解析】 【详解】A．放射性元素钚238，衰变成铀234，质量数减小了4，说明放出是粒子，A错误； B．铀234比钚238稳定，所以钚238的核子平均结合能比铀234小，B错误； C．放射性元素钚238发生衰变，衰变成铀234，该核反应释放能量，根据爱因斯坦质能方程可知，该核反应有质量亏损，所以钚238的核子平均质量比铀234大，C正确； D．经过两个半衰期，将会有的钚238发生衰变，D错误。 故选C。 8. 质量分别为、的两个物体通过轻弹簧连接，如图所示，在水平地面上，在空中受到力F的作用下，使两个物体一起沿水平方向做匀速直线运动，力F与水平方向的夹角为θ。则下列说法正确的是（　　） A. 若θ角越大，需要拉力F也越大 B. 若θ角越大，地面对的摩擦力越小 C. 若θ角越大，地面对的弹力越大 D. 弹簧受到的拉力一定比F大 【答案】B 【解析】 【详解】A．对两物体的整体分析可知 解得 （其中） 则若θ角越大，需要拉力F不一定也越大，选项A错误； B．对两物体的整体分析可知地面对的摩擦力 若θ角越大，地面对的摩擦力越小，选项B正确； C．地面对的弹力 则若θ角越大，地面对的弹力越小，选项C错误； D．设弹簧与水平方向夹角β，对m2分析可知 则 选项D错误。 故选B。 9. 电子枪需要电子束聚焦，让阴极发射的发散的电子束通过适当的非匀强电场，可以使发散的电子束聚集。如图所示，带箭头的实线表示电场线，虚线表示从阴极发射的电子到达荧光屏的运动轨迹，在电子运动过程中下列说法正确的是（　　） A. 电场力先做正功后做负功 B. 电子的电势能先增加后减小 C. 电子的动能增加 D. 无法确定电场力做功情况 【答案】C 【解析】 【详解】电子受电场力向右，则电场力做正功，电势能减小，动能增加。 故选C。 10. 神舟十八号载人飞船入轨后，于北京时间2024年4月26日3时32分，成功对接于离地面高度约400km的空间站天和核心舱径向端口，飞船与空间站对接后，飞船与空间站在轨运动线速度为，地球静止卫星运动线速度为，地球赤道表面物体随地球一起自转线速度为，这三个速度最大的是（　　） A. B. C. D. 无法确定 【答案】A 【解析】 【详解】地球静止卫星与地球赤道表面物体角速度相同，根据 所以 围绕地球运动的卫星，万有引力提供向心力 得 由于 所以 则这三个速度最大的是。 故选A。 11. 如图所示，一束有两种不同频率光组成的光线从半圆形玻璃砖顶点射入，从底边a、b两点射出两束光线，关于光束的描述正确的是（　　） A. 射出的两束光线不平行 B. a点射出光的折射率比b点射出的大 C. 射出光线与入射光线不平行 D. a、b射出的两束光线在同一双缝干涉实验中，条纹间距a光比b光大 【答案】D 【解析】 【详解】AC．如图所示 由几何关系可知两种不同频率光在玻璃砖中上下界面与法线的夹角相同，设从底边a点射出的光的折射角为，从底边b点射出的光的折射角为，由折射定律有 即有 所以射出的两束光线与入射光线平行，即两束光线也互相平行，故AC错误； B．由折射定律有 由几何关系知 所以a点射出光的折射率比b点射出的小，故B错误； D．双缝干涉实验中，条纹间距公式为 由于折射率小的波长大，所以 则a、b射出的两束光线在同一双缝干涉实验中，条纹间距a光比b光大，故D正确。 故选D。 12. 如图所示，正弦交流电源输出电压恒为U，通过电阻连接理想变压器给用电器R供电，当用电器电阻R等于时，用电器电功率最大，则变压器的匝数比为（　　） A. 1∶2 B. 2∶1 C. 1∶4 D. 4∶1 【答案】A 【解析】 【详解】外电阻等于内阻具有最大输出功率，变压器和变阻器电阻R组成的等效电阻为 当用电器电阻R等于时，用电器电功率最大，则 解得 故选A。 13. 乒乓球训练的时候利用自动发球机，发球机出球口在桌面中线端点正上方，假如发出的球运动为沿中线方向平抛运动，乒乓球台总长为2.8m，网高为0.15m，要使发出的球过网落在球台上，发球机出球口离桌面高度至少为（　　） A. 0.15m B. 0.2m C. 0.25m D. 0.3m 【答案】B 【解析】 【详解】设乒乓球台总长为，网高为，发球机出球口离桌面高度至少为H，乒乓球的初速度为v，则在乒乓球台右侧 在全程 代入数据，解得 故选B。 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. 根据玻尔的氢原子模型，电子的运动看做经典力学描述下的轨道运动，原子中的电子在库仑力作用下，绕核做圆周运动。氢原子处于基态时电子的轨道半径为，电势能为（取无穷远处电势能为零）。第n能级的轨道半径为，已知，氢原子的能量等于电子绕原子核运动的动能、电子与原子核系统的电势能的总和，氢原子基态能量为-13.6eV。下列说法正确的是（　　） A. 氢原子处于基态时，电子绕原子核运动的动能为13.6eV B. 氢原子处于基态时，电子绕原子核运动的电势能为-13.6eV C. 氢原子处于第n能级的能量为基态能量的 D. 巴尔末对当时已知的在可见光区的四条谱线做了分析，发现这些谱线的波长能够用一个公式表示，这个公式写做。式中R叫做里德伯常量，这个公式称为巴尔末公式。氢原子光谱巴尔末系最小波长与最大波长之比为5∶9 【答案】ACD 【解析】 【详解】AB．氢原子处于基态时，根据库仑力提供向心力，则 则电子绕原子核运动的动能为 电子与原子核系统的电势能为 氢原子基态能量为 可得 ， 故A正确，B错误； C．氢原子处于第n能级时，根据库仑力提供向心力，则 则电子绕原子核运动的动能为 电子与原子核系统的电势能为 氢原子处于第n能级能量为 故C正确； D．根据 可知当时，波长最大，当时，波长最小，则有 则氢原子光谱巴尔末系最小波长与最大波长之比为 故D正确。 故选ACD。 15. 1923年，美国物理学家康普顿在研究X射线通过实物物质发生散射的实验时，发现了一个新的现象，即散射光中除了有原波长的X光外，还产生了波长的光，其波长的增量随散射角的不同而变化，这种现象称为康普顿效应（ComptonEffect）。康普顿效应看作光子与电子相撞时就像两个小球发生弹性碰撞，电子被撞飞的同时也获取了一部分光子的能量，所以散射后光子能量会变小，波长会变长。已知入射光子波长为，光速为c，普朗克常量为h，电子质量为m，忽略电子的初始动能和相对论效应，假设光子与电子发生碰撞后散射角度为180°（即被弹回），下列说法正确的是（　　） A. 入射光子的能量为 B. 入射光子的动量为 C. 入射光子质量为 D. 碰后电子的速度为 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．入射光子的能量为 故A正确； B．根据德布罗意波长公式可知 故B正确； C．根据动量的计算公式有 解得 故C错误； D．碰撞过程动量守恒，设碰撞后光子波长为，电子速度为v，则根据动量守恒定律有 根据能量守恒有 联立解得 故D正确； 故选ABD。 非选择题部分 三、非选择题（本题共5小题，共55分） 实验题（共14分） 16. 用如图所示装置探究小车加速度与力、质量关系的实验。 （1）实验中下列说法正确的是_____。 A. 挂上槽码，长木板要略为倾斜，小车能作匀速运动补偿阻力 B. 槽码质量应远小于小车质量，把槽码的总重力当作小车受到拉力 C. 该实验的科学思想方法为控制变量法 D. 小车靠近打点计时器，放开小车再打开电源开始打点 （2）如图是某次实验中得到的一条纸带，打点计时器使用的交流电周期为T，用刻度尺量出各计数点到O点距离为，小车运动B点的速度大小表达式为_____，小车运动的加速度大小表达式为_____。 （3）保持小车质量不变，在探究小车的加速度与力的关系实验，得到加速度a与力F关系图线，下列说法正确的是_____。 A. 图线没有通过坐标原点，因为长木板倾斜度过大 B. 图线没有通过坐标原点，因为小车质量没有远大于槽码总质量 C. 图线的斜率表示小车质量的大小 D. 图线的斜率表示小车质量的倒数大小 【答案】（1）BC （2） ①. ②. （3）D 【解析】 【小问1详解】 A．平衡摩擦力时，不需要挂上槽码。小车的重力下滑分力与摩擦力平衡即可。故A错误； B．根据 ， 联立，解得 可知槽码质量远小于小车质量时，才可以把槽码的总重力当作小车受到拉力。故B正确； C．探究小车的加速度与力和质量的关系实验的科学思想方法为控制变量法。故C正确； D．小车靠近打点计时器，打开电源打点稳定后再放开小车。故D错误。 故选BC。 【小问2详解】 [1]由纸带上数据可知，相邻计数点的时间间隔为 小车运动B点的速度大小表达式为 [2]小车运动的加速度大小表达式为 【小问3详解】 由图可知，当F增大到某一值时，小车才有加速度，说明实验过程中未平衡摩擦力或者平衡摩擦力不够，由牛顿第二定律可知 解得 结合图像可知图线的斜率表示小车质量的倒数大小。 故选D。 17. 用如图甲电路测量一节干电池的电动势和内阻。 （1）实验中作出电压表读数U与电流表读数I的关系为图乙中直线。得到电动势为_____V，内阻为_____Ω（结果保留三位有效数字）。 （2）图丙所示实物连接电路，6根接线有误的是_____（填1-6的数字）。开关接通之前变阻器滑动触头应滑到最_____（填“左边”或者“右边”） 。 （3）由于电表内阻的影响，测定的电动势比真实值_____（填“偏大”或者“偏小”）测定的电源内阻比真实值_____（填“偏大”或者“偏小”） 。 【答案】（1） ①. 1.48（1.均可） ②. 0.800（均可） （2） ①. 5 ②. 右边 （3） ①. 偏小 ②. 偏小 【解析】 【小问1详解】 [1][2]根据闭合电路欧姆定律得 图像纵截距为电源电动势得的大小，斜率的绝对值为电源内阻的大小，则 E=1.48V r= 【小问2详解】 [1][2]图丙中开关不能控制电压表，所以6根接线有误的是5，开关接通之前滑动变阻器的阻值应全部接入电路，所以滑动触头应滑到最右边。 【小问3详解】 [1][2]由于电压表的分流作用，实际流过电源的电流大于电流表的示数，当外电路短路时，短路电流与电流表的示数一致，做出U-I图像，如图所示 所以由于电表内阻的影响，测定的电动势比真实值偏小，测定的电源内阻比真实值偏小。 18. 下列四个实验说法正确的是（　　） A. 图甲探究力的合成实验中，若手拉测力计B的位置缓慢上移，测力计A的读数一定增加 B. 图乙是油膜法测量分子直径，痱子粉不能撒的太厚 C. 图丙测量玻璃砖折射率实验，玻璃砖两个界面可以不平行 D. 图丁用欧姆表测量某一电阻的读数约为15Ω 【答案】BC 【解析】 【详解】A．如图甲探究力的合成实验中，当物体静止，受力分析如图所示 若手拉测力计B的位置缓慢上移，可知测力计A的读数减小，故A错误； B．根据 可得若痱子粉撒的太厚，测量的单分子油膜面积偏小，会使测量直径偏大，故B正确； C．在测定玻璃的折射率的实验中，所用玻璃的两表面不平行，只要操作正确，则画出的光路图正确，则能正确得出入射角与折射角，由 可知折射率n的测量值只与入射角和折射角有关，而与两个表面的形状无关，所以测得的折射率不变，故C正确； D．欧姆表读数规则可知电阻读数为 故D错误。 故选BC。 19. 如图所示，一绝热密闭汽缸横截面积为S，汽缸竖直放置，汽缸内有一质量不计的光滑绝热活塞封闭着一定质量的理想气体，气柱长为L，气体热力学温度，在活塞上面放置一个质量为m的物体，活塞下降高度h后静止。在汽缸内部有一电阻丝，电阻丝两端接通电源对缸内气体加热，活塞缓慢上升高度h回到初始位置。大气压强恒为，重力加速度g，电阻丝产生的热量为Q。求： （1）活塞下降高度h后缸内气体的热力学温度； （2）缸内气体加热，活塞缓慢上升的高度h回到初始位置时，缸内气体的热力学温度； （3）气体加热过程内能增加量。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）活塞下降高度过程 解得 （2）由理想气体方程 解得 （3）对外做功 由热力学第一定律得 20. 如图所示，传送带CD以速度顺时针方向转动，传送带与水平面成放置，长度为，底端平滑连接半径为的光滑圆弧轨道CE，再平滑连接离地面高度为的光滑水平平台。物块A和B质量都为，B静止在光滑水平平台上，A物块从传送带顶端静止释放运动到底端经过圆弧轨道进入水平平台与B发生碰撞，碰撞后B物块运动离开平台作平抛运动，落地点离平台水平距离为，A物块与传送带摩擦因数为，重力加速度，取。求： （1）物块A开始运动的加速度a； （2）物块A到达圆弧轨道底端E对轨道的压力； （3）碰撞后物块B的速度； （4）A与B碰撞机械能的损失。 【答案】（1）；（2）；（3）；（4） 【解析】 【详解】（1）对物块A，根据牛顿第二定律可得 解得 （2）物块在传送带上加速到速度时运动距离 得 小于传送带长度，因为小于，物块与传送带一起匀速运动到达底端C点，速度为。设物块A到达点速度为，物块A从C点到E点，根据动能定理有 解得 E点，根据牛顿第二定律得 解得 根据牛顿第三定律对轨道的压力为； （3）对物块B，根据平抛运动规律，在竖直方向上有 解得 在水平方向上有 t 解得 （4）物块A与物块B碰撞，根据动量守恒 解得 A与B碰撞机械能的损失为 解得 21. 航母舰载机最先进弹射技术为电磁弹射，我国在这一领域已达到世界先进水平。关于电磁弹射研究建立如图所示模型，质量为m的线圈匝数为n，周长为L，线圈电阻为R，可在水平导轨上无摩擦滑动，线圈位于导轨间的辐向磁场中，其所在处的磁感应强度大小均为B，开关S与1接通，恒流源与线圈连接通电，线圈做加速运动，经过时间t运动速度为v，此时S掷向2接通定值电阻，线圈在磁场力作用下减速运动到停下，不计空气阻力。求： （1）恒流源的电流I； （2）通过电阻的电荷量Q； （3）线圈运动的总距离s。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）由题意可知接通恒流源时安培力 根据动量定理有 代入数据联立解得 （2）当掷向2接通定值电阻后减速运动，平均电流为，此时平均安培力为 此时根据动量定理有 得 （3）加速运动的距离 减速运动过程平均速度为，平均电动势为 平均电流 解得 则 22. 霍尔推进器主要包括以下步骤：霍尔效应使电子被约束在一个磁场中，并通过电场被加速，电子撞击推进剂（氙气、氩气等）分子，导致电子被剥离，形成离子。形成的离子在电场的作用下沿着轴向加速，加速后的离子向外喷出，反冲产生推力。在某局部区域可简化为如图所示的模型。XOY平面内存在方向向右的匀强电场和垂直坐标平面向里的匀强磁场，电场强度为E，磁感应强度为B，质量为m、电荷量为e的电子从坐标O点沿Y轴正方向入射，不计重力及电子间相互作用。 （1）若离子质量为M，加速后以v速度沿轴向方向喷出，单位时间喷出离子数为n，求推进器产生的推力F； （2）在某局部区域内，当电子入射速度为时，电子沿Y轴做直线运动，求的大小； （3）在某局部区域内，若电子入射速度为，电子的运动轨迹如图中的虚线所示，求运动到离Y轴的最远距离x和回到Y轴坐标y。 【答案】（1）；（2）；（3）， 【解析】 【详解】（1）根据动量定理得 解得 （2）由题知，入射速度为时，电子沿轴做直线运动则有 解得 （3）由于电子入射速度为，初速度可分解为向正方向和负方向两个合成，把洛伦兹力分解为两个分力，其中 解得 则电子可以看作向正方向匀速直线运动在轴左侧以匀速圆周运动，根据运动的合成： 到达离轴最远时速度 求方法一： 根据动能定理有 解得 求方法二： 由牛顿第二定律得 解得圆周运动半径为 又 解得 求方法三： 方向动量定理 解得 求方法一： 到达轴时间为周期的倍，由公式 解得周期 轴坐标 解得 求方法二： 根据方向动量定理 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$