精品解析：黑龙江省大庆铁人中学、哈尔滨师范大学附属中学二校2023-2024学年高二下学期期末调研测试物理试卷

哈师大附中 大庆铁人中学 2023—2024学年度高二下学期末联合考试 物理试卷 注意事项： 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。 全卷总分100分，考试时间90分钟。 第Ⅰ卷（选择题，共48分） 一、选择题（每小题4分，共48分，在每小题给出的四个选项中，第1~8小题只有一个选项正确，第9~12题有多个选项正确。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。） 1. 关于下列各图，说法正确的是（　　） A. 图甲中，实验现象说明薄板材料是非晶体 B. 图乙中液体和管壁表现为浸润 C. 图丙中，对应曲线为同一气体温度较高时的速率分布图 D. 图丁中，微粒越大，单位时间内受到液体分子撞击次数越多，布朗运动越明显 2. 2023年10月3日，皮埃尔·阿戈斯蒂尼、费伦茨·克劳斯和安妮·吕利耶三位科学家因在阿秒激光方面所做出的突出贡献获得2023年诺贝尔物理学奖。通过阿秒激光，科学家们可以像看电影的慢动作回放一样，观察电子在原子内部的运动，探究它们之间的交互作用，开创了观察和研究原子、分子甚至是电子动态的新窗口。历史上，为了研究原子的性质，科学家们做了大量的实验研究，下面四幅示意图中说法正确的是（　　） A. 卢瑟福受普朗克的量子论和爱因斯坦的光子概念启发，成功解释了图①的α粒子散射实验结果，提出了原子枣糕式结构模型 B. 图②表示的核反应属于重核裂变，裂变过程释放能量，裂变产生的原子核的比结合能比铀235的比结合能小 C. ③中向左偏转的是β粒子，向右偏转的是α粒子，不偏转的是γ粒子 D. 锌的逸出功为3.34ev，用④中一群处于能级的氢原子发出的光照射锌板，逸出光电子的最大初动能为8.75eV 3. 如图所示，金属环从条形磁铁的正上方A处由静止开始下落（　　） A. 从A到B，穿过金属环的磁通量减少 B. 从A到B，金属环受磁场力方向向下 C. 从B到O，穿过金属环的磁通量增加 D. 从B到O，金属环不受磁场力作用 4. 如图所示，甲、乙两个图像分别表示四个物体沿同一直线的运动情况，a、c为直线，b、d为曲线，3s末，b、d物体图线的斜率分别与a、c物体图线的斜率相同，下列说法正确的是（　　） A. 3s末，a、b两物体的加速度相等，c、d两物体的加速度相等 B. a、b在1s末相遇，c、d也在1s末相遇 C. c、d两物体在1~4s内的平均速度不相等 D. 四个物体的运动方向一直都相同 5. 图甲是探究“光电效应”实验电路图，光电管遏止电压随入射光频率的变化规律如图乙所示，下列判断正确的是（　　） A. 入射光的频率不同，遏止电压相同 B. 入射光的频率不同，图像的斜率不相同 C. 图甲所示电路中，当电压表增大到一定数值时，电流计将达到饱和电流 D. 入射光的光照强度相同，但光电子的最大初动能不一定相同 6. 一定质量的理想气体，由温度为的状态1经等容变化到温度为的状态2，再经过等压变化到状态3，最后变回到初态1，其变化过程如图所示，则（　　） A. 从1到2过程中，气体对外做功，内能减小 B. 从2到3过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多 C. 从1到2到3到再回到1的过程中，气体一定向外界放热 D. 从3到1过程中，气体分子数密度变大，内能减少 7. 将一均匀导线围成一圆心角为90°的扇形导线框OMN，其中OM=R，圆弧MN的圆心为O点，将导线框的O点置于如图所示的直角坐标系的原点，其中第二和第四象限存在垂直纸面向里的匀强磁场，其磁感应强度大小为B，第三象限存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为2B。从t=0时刻开始让导线框以O点为圆心，以恒定的角速度ω沿逆时针方向做匀速圆周运动，假定沿OMN方向的电流为正，则线框中的电流随时间的变化规律描绘正确的是（　　） A. B. C. D. 8. 如图甲所示，导线框ABCD绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的交变电动势的图像如图乙所示。线框通过可变电阻与理想变压器原线圈相连，变压器副线圈接入一额定电压为40V的电灯泡，当可变电阻时，电灯泡恰好正常发光且电流表的示数为2A，导线框ABCD的电阻不计，电灯泡的电阻不变，电流表为理想电流表，则下列说法正确的是（　　） A. 变压器原线圈的输入电压的表达式为 B. 变压器原、副线圈的匝数比为1∶4 C. 可变电阻越大，则消耗的功率越大 D. 图甲中导线框ABCD所处位置的磁通量变化率最大 9. 甲、乙两图分别表示两个分子之间分子力和分子势能随分子间距离变化的图像。由图像判断以下说法中正确的是（　　） A. 当分子间距离时，分子力和分子势能均最小且为零 B. 当分子间距离时，分子力随分子间距离的增大先增大后减小 C. 当分子间距离时，分子势能随分子间距离的增大而减小 D. 当分子间距离时，分子间距离逐渐减小，分子力和分子势能都增加 10. 在同一光滑倾斜导轨上放同一导体棒A，下图所示是两种情况的剖面图。它们所在空间有磁感应强度大小相等的匀强磁场，但方向不同，一次垂直斜面向上，另一次竖直向上，两次导体通有同向电流分别为和，都处于静止平衡。已知斜面的倾角为（已知，）则（　　） A. B. C. 导体棒A所受安培力大小之比 D. 斜面对导体棒A的弹力大小之比 11. 如图所示，宽为的两固定光滑金属导轨水平放置，空间存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为。质量均为、电阻值均为的两导体棒和静止置于导轨上，其间距也为，现给一向右的初速度，对它们之后的运动过程说法正确的是（　　） A. 的加速度越来越大，的加速度越来越小 B. 回路产生的焦耳热为 C. 通过的电荷量为 D. 两导体棒间的距离最终变为 12. 如图所示，空间有一垂直纸面向外的磁感应强度为0.5T的匀强磁场，一质量为0.2kg，且足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上，在木板的左端无初速放置一质量为0.1kg，电荷量q的滑块，滑块与绝缘木板之间动摩擦因数为0.5，滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力。现对木板施加方向水平向左，大小为0.6N的恒力，g取10m/s2。则（　　） A. 若，木板和滑块一起做加速度减小的加速运动，最后做匀速运动 B. 若，滑块先匀加速到，再做加速度减小的加速运动，最后做匀速运动 C. 若，木板和滑块一直以的加速度做匀加速运动 D. 若，木板先以做匀加速运动，再做加速度增大的加速运动，最后做匀加速运动 第Ⅱ卷（非选择题，共52分） 二、实验题（共2题，共14分，每空2分） 13. 某同学在做探究电磁感应现象规律实验中，她选择了一个灵敏电流计G，在没有电流通过灵敏电流计的情况下，电流计的指针恰好指在刻度盘中央。她先将灵敏电流计G连接在图甲所示的电路中，电流计的指针如图甲中所示。 （1）为了探究电磁感应规律，该同学将灵敏电流计G与一螺线管串联，如图乙所示。通过分析可知图乙中的条形磁铁的运动情况是__________ (填“向上拔出”或“向下插入”) （2）该同学将灵敏电流计G接入图丙所示的电路。此时电路已经连接好，A线圈已插入B线圈中，请问灵敏电流计中电流方向与螺线管B中导线的绕向__________ (填“有”或“没有”)关系。她合上开关后，灵敏电流计的指针向右偏了一下，若要使灵敏电流计的指针向左偏转，可采取的操作是__________。 A．断开开关 B．在A线圈中插入铁芯 C．变阻器的滑片向右滑动 D．变阻器的滑片向左滑动 14. 某同学做“用油膜法估测分子的大小”的实验。 （1）在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验操作步骤： ①往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上； ②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定； ③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小； ④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积； ⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上； 上述步骤中，正确的顺序是__________；（填写步骤前面的数字） （2）每滴油酸酒精溶液的体积为V，将该溶液滴一滴到水面上，稳定后形成油膜的面积为S。溶液的浓度为，则油酸分子直径大小的表达式为__________； （3）某同学实验中，配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，所测的分子直径__________（偏大、偏小、不变）； （4）若阿伏加德罗常数为，油酸的摩尔质量为M。油酸的密度为。则油酸所含分子数为__________（用、M、表示） 三、解答题（本题共3小题，共38分；15题10分，16题12分，17题16分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤；只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 15. 一辆长途客车正在以的速度匀速行驶，突然，司机看见车的正前方x=36m处有一只小狗，如图甲所示，司机立即采取制动措施。若从司机看见小狗开始计时（t=0），客车的速度—时间图像如图乙所示，求： （1）客车从司机发现小狗到停止运动的这段时间内前进的距离； （2）若小狗正以速度与长途客车同向奔跑，问小狗能否摆脱被撞的噩运？ 16. 在导热良好的矩形气缸内用厚度不计的活塞封闭有理想气体，当把气缸倒置悬挂在空中，稳定时活塞刚好位于气缸口处，如图甲所示；当把气缸开口朝上放置于水平地面上，活塞稳定时如图乙所示。已知活塞质量为m，横截面积为S，大气压强，环境温度为T0，气缸的深度为h，重力加速为g，不计活塞与气缸壁间的摩擦。 （1）求图乙中活塞离气缸底部高度h1； （2）活塞达到图乙状态时将环境温度缓慢升高，直到活塞再次位于气缸口，已知封闭气体的内能随热力学温度变化的关系为U=kT，k为常数，大气压强保持不变，求在该过程中封闭气体所吸收的热量Q。 17. 如图所示，x轴上方存在电场强度、方向沿y轴负方向的匀强电场，x轴下方存在着磁感应强度，方向垂直纸面向里的匀强磁场。一个比荷为的带正电粒子，从y轴上的位置P以初速度沿x轴正方向射入匀强电场，不计粒子重力。求： （1）粒子第一次进入磁场时速度v的大小和方向； （2）粒子从P点射出到第2次经过x轴时所用的时间及第二次经过x轴的位置到O点的距离； （3）粒子射出后，在右侧有一与x轴垂直的能检测粒子的薄板，为使粒子能垂直打到薄板上，则该薄板所放位置的横坐标是多少（已知电磁场范围足够大）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 哈师大附中 大庆铁人中学 2023—2024学年度高二下学期末联合考试 物理试卷 注意事项： 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。 全卷总分100分，考试时间90分钟。 第Ⅰ卷（选择题，共48分） 一、选择题（每小题4分，共48分，在每小题给出的四个选项中，第1~8小题只有一个选项正确，第9~12题有多个选项正确。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。） 1. 关于下列各图，说法正确的是（　　） A. 图甲中，实验现象说明薄板材料是非晶体 B. 图乙中液体和管壁表现为浸润 C. 图丙中，对应曲线为同一气体温度较高时的速率分布图 D. 图丁中，微粒越大，单位时间内受到液体分子撞击次数越多，布朗运动越明显 【答案】B 【解析】 【详解】A．图甲中，实验现象表明材料具有各向同性，则说明薄板材料可能多晶体，也有可能是非晶体，故A错误； B．图乙中液体和管壁接触面中的附着层中的液体分子间表现为斥力效果，可知液体和管壁表现为浸润，故B正确； C．图丙中，当温度升高时，分子速率较大的分子数占总分子数的百分比增大，可知对应曲线为同一气体温度较低时的速率分布图，故C错误； D．图丁中，微粒越小，温度越高，布朗运动越明显，微粒越大，单位时间内受到液体分子撞击次数越多，布朗运动越不明显，故D错误。 故选B。 2. 2023年10月3日，皮埃尔·阿戈斯蒂尼、费伦茨·克劳斯和安妮·吕利耶三位科学家因在阿秒激光方面所做出的突出贡献获得2023年诺贝尔物理学奖。通过阿秒激光，科学家们可以像看电影的慢动作回放一样，观察电子在原子内部的运动，探究它们之间的交互作用，开创了观察和研究原子、分子甚至是电子动态的新窗口。历史上，为了研究原子的性质，科学家们做了大量的实验研究，下面四幅示意图中说法正确的是（　　） A. 卢瑟福受普朗克的量子论和爱因斯坦的光子概念启发，成功解释了图①的α粒子散射实验结果，提出了原子枣糕式结构模型 B. 图②表示的核反应属于重核裂变，裂变过程释放能量，裂变产生的原子核的比结合能比铀235的比结合能小 C. ③中向左偏转的是β粒子，向右偏转的是α粒子，不偏转的是γ粒子 D. 锌的逸出功为3.34ev，用④中一群处于能级的氢原子发出的光照射锌板，逸出光电子的最大初动能为8.75eV 【答案】D 【解析】 【详解】A．卢瑟福以核式结构模型为依据，利用经典的电磁理论，成功的解释了图①的α粒子散射实验现象，故A错误； B．图②表示的核反应属于重核裂变，裂变过程释放能量，裂变产生的子核的比结合能比铀235的比结合能大，故B错误； C．根据左手定则，β粒子带负电，所受洛伦兹力向右，即向右偏转的是β粒子；α粒子带正电，所受洛伦兹力向左，即向左偏转的是α粒子；γ粒子不带电，不受洛伦兹力，即沿直线运动不偏转，故C错误； D．一群处于能级的氢原子向低能级跃迁时，释放光子的最大能量为 锌的逸出功为3.34eV，根据爱因斯坦光电效应方程，则逸出光电子的最大初动能为 故D正确 故选D。 3. 如图所示，金属环从条形磁铁的正上方A处由静止开始下落（　　） A. 从A到B，穿过金属环的磁通量减少 B. 从A到B，金属环受磁场力方向向下 C. 从B到O，穿过金属环的磁通量增加 D. 从B到O，金属环不受磁场力作用 【答案】C 【解析】 【详解】A．从A到B，穿过金属环的磁通量增加，选项A错误； B．从A到B，根据“来拒去留”可知，金属环受磁场力方向向上，选项B错误； C．根据条形磁铁内外的磁感线分布可知，线圈在O点时内外磁感线抵消的最少，则磁通量最大，即从B到O，穿过金属环的磁通量增加，选项C正确； D．从B到O，穿过金属环的磁通量增加，根据楞次定律可知，金属环受向上的磁场力的作用，选项D错误。 故选C。 4. 如图所示，甲、乙两个图像分别表示四个物体沿同一直线的运动情况，a、c为直线，b、d为曲线，3s末，b、d物体图线的斜率分别与a、c物体图线的斜率相同，下列说法正确的是（　　） A. 3s末，a、b两物体的加速度相等，c、d两物体的加速度相等 B. a、b在1s末相遇，c、d也在1s末相遇 C. c、d两物体在1~4s内的平均速度不相等 D. 四个物体的运动方向一直都相同 【答案】C 【解析】 【详解】A．3s末，b、d物体图线的斜率分别与a、c物体图线的斜率相同，甲图中图线斜率表示速度，乙图中图线斜率表示加速度，则3s末，a、b两物体的速度相等，c、d两物体的加速度相等，故A错误； B．甲图为图像，a、b图像的交点表示相遇，乙图为图像，c、d图线的交点表示速度相等，则a、b两物体在1s末相遇，由于不知道c、d两物体的初位置关系，故不能判断c、d两物体在1s末是否相遇，故B错误； C．图像与t轴围成的面积表示位移，由图像可知，c、d两物体在1~4s内的位移不相等，故平均速度不相等，故C正确； D．b物体先向负方向运动再向正方向运动，a、c、d三个物体都向正方向运动，故D错误。 故选C。 5. 图甲是探究“光电效应”实验电路图，光电管遏止电压随入射光频率的变化规律如图乙所示，下列判断正确的是（　　） A. 入射光的频率不同，遏止电压相同 B. 入射光的频率不同，图像的斜率不相同 C. 图甲所示电路中，当电压表增大到一定数值时，电流计将达到饱和电流 D. 入射光的光照强度相同，但光电子的最大初动能不一定相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据光电效应方程有 可知入射光的频率不同，电子的最大初动能不同，又 所以 因此入射光的频率不同，遏止电压不同，故A错误； B．根据 可知图像的斜率为，则入射光的频率不同，图像的斜率相同，故B错误； C．图甲所示电路中，必须把电源正负极反接过来，才能来验证光电流与电压的关系，则将图示电路中的电源正负极反接，当电压增大到一定数值时，电流计将达到饱和电流，故C错误； D．根据 入射光的光照强度相同，但如果入射光的频率不同，则光电子的最大初动能不相同，故D正确。 故选D。 6. 一定质量的理想气体，由温度为的状态1经等容变化到温度为的状态2，再经过等压变化到状态3，最后变回到初态1，其变化过程如图所示，则（　　） A. 从1到2过程中，气体对外做功，内能减小 B. 从2到3过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多 C. 从1到2到3到再回到1的过程中，气体一定向外界放热 D. 从3到1过程中，气体分子数密度变大，内能减少 【答案】D 【解析】 【详解】A．从1到2过程中，气体体积不变，气体对外界不做功，压强增大，根据查理定律可知，气体温度升高，气体内能增大，故A错误； B．从2到3过程中，压强不变，体积增大，根据盖—吕萨克定律可知，气体温度升高，气体分子运动的平均动能增大，单个气体分子撞击器壁的平均作用力增大，由于气体压强不变，则单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数减少，故B错误； C．图像中，图像与横轴所围几何图形的面积表示功，从1到2到3过程，气体体积增大，气体对外界做功，从3到1过程，气体体积减小，外界对气体做功，根据图像可知，从1到2到3过程气体对外界做的功大于从3到1过程外界对气体做功，即从1到2到3到再回到1的过程中，气体对外界做功，由于内能不变，根据热力学第一定律可知，气体一定从外界吸热，故C错误； D．从3到1过程中，气体体积减小，气体分子数密度变大，气体压强减小，根据理想气体状态方程可知，从3到1过程中，气体温度降低，则气体内能减少，故D正确。 故选D。 7. 将一均匀导线围成一圆心角为90°的扇形导线框OMN，其中OM=R，圆弧MN的圆心为O点，将导线框的O点置于如图所示的直角坐标系的原点，其中第二和第四象限存在垂直纸面向里的匀强磁场，其磁感应强度大小为B，第三象限存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为2B。从t=0时刻开始让导线框以O点为圆心，以恒定的角速度ω沿逆时针方向做匀速圆周运动，假定沿OMN方向的电流为正，则线框中的电流随时间的变化规律描绘正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】在0~t0时间内，线框从图示位置开始（t=0）转过90°的过程中，产生的感应电动势为 由闭合电路欧姆定律得，回路中的电流为 根据楞次定律判断可知，线框中感应电流方向为逆时针方向（沿ONM方向）。在t0~2t0时间内，线框进入第三象限的过程中，回路中的电流方向为顺时针方向（沿OMN方向）。回路中产生的感应电动势为 感应电流为 在2t0~3t0时间内，线框进入第四象限的过程中，回路中的电流方向为逆时针方向（沿ONM方向），回路中产生的感应电动势为 感应电流为 在3t0~4t0时间内，线框出第四象限的过程中，回路中的电流方向为顺时针方向（沿OMN方向），回路中产生的感应电动势为 由闭合电路欧姆定律得，回路电流为 故选C。 8. 如图甲所示，导线框ABCD绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的交变电动势的图像如图乙所示。线框通过可变电阻与理想变压器原线圈相连，变压器副线圈接入一额定电压为40V的电灯泡，当可变电阻时，电灯泡恰好正常发光且电流表的示数为2A，导线框ABCD的电阻不计，电灯泡的电阻不变，电流表为理想电流表，则下列说法正确的是（　　） A. 变压器原线圈的输入电压的表达式为 B. 变压器原、副线圈的匝数比为1∶4 C. 可变电阻越大，则消耗的功率越大 D. 图甲中导线框ABCD所处位置的磁通量变化率最大 【答案】D 【解析】 【详解】A．电阻R1上的电压有效值为 则变压器原线圈电压最大值 因 可知变压器原线圈的输入电压的表达式为 选项A错误； B．变压器原、副线圈的匝数比为 选项B错误； C．次级电流 则灯泡电阻 变压器等效电阻 将R等看做电源的内阻，R1看做外电路，则当R1=R等时R1功率最大，则可变电阻越大，则消耗的功率不一定越大，选项C错误； D．图甲中导线框ABCD所处位置感应电动势最大，则磁通量变化率最大，选项D正确。 故选D。 9. 甲、乙两图分别表示两个分子之间分子力和分子势能随分子间距离变化的图像。由图像判断以下说法中正确的是（　　） A. 当分子间距离为时，分子力和分子势能均最小且为零 B. 当分子间距离时，分子力随分子间距离的增大先增大后减小 C. 当分子间距离时，分子势能随分子间距离的增大而减小 D. 当分子间距离时，分子间距离逐渐减小，分子力和分子势能都增加 【答案】BD 【解析】 【详解】A．当分子间距离为时，由甲图可知，分子力为零，由乙图可知分子势能最小且为负值，故A错误； B．当分子间距离时，分子力随分子间距离的增大先增大后减小，故B正确； C．当分子间距离时，分子势能随分子间距离的增大而增大，故C错误； D．当分子间距离时，分子间距离逐渐减小，分子力和分子势能都增加，故D正确。 故选BD。 10. 在同一光滑倾斜导轨上放同一导体棒A，下图所示是两种情况的剖面图。它们所在空间有磁感应强度大小相等的匀强磁场，但方向不同，一次垂直斜面向上，另一次竖直向上，两次导体通有同向电流分别为和，都处于静止平衡。已知斜面的倾角为（已知，）则（　　） A. B. C. 导体棒A所受安培力大小之比 D. 斜面对导体棒A的弹力大小之比 【答案】CD 【解析】 【详解】两种情况下，导体棒A受力如图所示 根据受力平衡可得 可得 故选CD。 11. 如图所示，宽为两固定光滑金属导轨水平放置，空间存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为。质量均为、电阻值均为的两导体棒和静止置于导轨上，其间距也为，现给一向右的初速度，对它们之后的运动过程说法正确的是（　　） A. 的加速度越来越大，的加速度越来越小 B. 回路产生的焦耳热为 C. 通过的电荷量为 D. 两导体棒间的距离最终变为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据安培力公式和牛顿第二定律得 解得 两棒的加速度a均越来越小，故A错误； B．棒ab和cd在运动过程中始终受到等大反向的安培力，系统的动量守恒，以向右的方向为正方向，则有 解得 由能量守恒得 故B正确； C．设整个过程中通过回路的电荷量为q，对cd棒由动量定理得 所以 故C正确； D．设最后两根杆相对运动的距离为x，根据电荷量的公式可得 结合C选项分析解得 所以两导体棒间的距离最终变为，故D错误。 故选BC。 12. 如图所示，空间有一垂直纸面向外的磁感应强度为0.5T的匀强磁场，一质量为0.2kg，且足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上，在木板的左端无初速放置一质量为0.1kg，电荷量q的滑块，滑块与绝缘木板之间动摩擦因数为0.5，滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力。现对木板施加方向水平向左，大小为0.6N的恒力，g取10m/s2。则（　　） A. 若，木板和滑块一起做加速度减小的加速运动，最后做匀速运动 B. 若，滑块先匀加速到，再做加速度减小的加速运动，最后做匀速运动 C. 若，木板和滑块一直以的加速度做匀加速运动 D. 若，木板先以做匀加速运动，再做加速度增大的加速运动，最后做匀加速运动 【答案】BD 【解析】 【详解】AC．若，滑块受到的洛伦兹力方向向下，对整体，加速度 即木板和滑块一直以做匀加速运动，故AC错误； B．若，以滑块为研究对象，在滑块未发生滑动之前，以整体为研究对象可知 设匀加速阶段滑块能达到的速度为v，故有 解得 随着滑块速度增大，洛伦兹力增大且方向向上，受到的摩擦力减小，加速度减小，当滑块与木板间没有摩擦力时，滑块在水平方向不再加速，达到最大速度，此时重力与洛伦兹力平衡，故有 解得 此后滑块匀速运动，故B正确； D．若，木板先以做匀加速运动，随着随着滑块速度增大，洛伦兹力增大且方向向上，木板与滑块间的摩擦力减小，则木块加速度增大，当它们间无摩擦力时，木板加速度 故D正确。 故选BD。 第Ⅱ卷（非选择题，共52分） 二、实验题（共2题，共14分，每空2分） 13. 某同学在做探究电磁感应现象规律的实验中，她选择了一个灵敏电流计G，在没有电流通过灵敏电流计的情况下，电流计的指针恰好指在刻度盘中央。她先将灵敏电流计G连接在图甲所示的电路中，电流计的指针如图甲中所示。 （1）为了探究电磁感应规律，该同学将灵敏电流计G与一螺线管串联，如图乙所示。通过分析可知图乙中的条形磁铁的运动情况是__________ (填“向上拔出”或“向下插入”) （2）该同学将灵敏电流计G接入图丙所示的电路。此时电路已经连接好，A线圈已插入B线圈中，请问灵敏电流计中电流方向与螺线管B中导线的绕向__________ (填“有”或“没有”)关系。她合上开关后，灵敏电流计的指针向右偏了一下，若要使灵敏电流计的指针向左偏转，可采取的操作是__________。 A．断开开关 B．在A线圈中插入铁芯 C．变阻器的滑片向右滑动 D．变阻器的滑片向左滑动 【答案】 ①. 向下插入 ②. 有 ③. AC##CA 【解析】 【详解】（1）[1]由图甲可知，电流从灵敏电流计的左接线柱流入，指针往左偏；由图乙可知，螺线管中的电流方向为逆时针方向（从下往上看），根据安培定则，螺线管中感应电流的磁场方向竖直向下；条形磁铁在螺线管中的磁场方向（原磁场方向）竖直向上，可见感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，根据楞次定律可知穿过线圈的原磁通量增加，所以条形磁铁向下插入线圈． （2）[2]由右手螺旋定则可知，用右手握住螺线管，四指的方向和电流方向相同，大拇指指的方向为N极方向，螺线管B中导线的绕向不同，则灵敏电流计中电流方向不同，故灵敏电流计中电流方向与螺线管B中导线的绕向有关； [3]A．合上开关后，灵敏电流计的指针向右偏了，说明B线圈中磁通量增加时，电流计指针右偏：现在要使灵敏电流计的指针向左偏转，因此穿过B线圈的磁通量应该减小；断开开关，则穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律可知，线圈B中产生的感应电流方向与开关合上瞬间线圈中的感应电流方向相反，灵敏电流计左偏，故A正确； B．在A线圈中插入铁芯，穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律可知，线圈中产生的电流方向与开关合上瞬间线圈中的电流方向相同，灵敏电流计指针右偏，故B错误； C．由图丙可知，变阻器的滑片向右滑动，电路中的电流减小，线圈A的磁感应强度减小，穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律，线圈B中产生的感应电流方向与开关合上瞬间线圈中的感应电流方向相反，灵敏电流计左偏，故C正确； D．由图丙可知，变阻器的滑片向左滑动，电路中的电流增大，线圈A的磁感应强度增大，穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律，线圈B中产生的感应电流方向与开关合上瞬间线圈中的感应电流方向相同，灵敏电流计右偏，故D错误。 故选AC。 14. 某同学做“用油膜法估测分子的大小”的实验。 （1）在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验操作步骤： ①往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上； ②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定； ③将画有油膜形状玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小； ④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积； ⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上； 上述步骤中，正确的顺序是__________；（填写步骤前面的数字） （2）每滴油酸酒精溶液的体积为V，将该溶液滴一滴到水面上，稳定后形成油膜的面积为S。溶液的浓度为，则油酸分子直径大小的表达式为__________； （3）某同学实验中，配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，所测的分子直径__________（偏大、偏小、不变）； （4）若阿伏加德罗常数为，油酸的摩尔质量为M。油酸的密度为。则油酸所含分子数为__________（用、M、表示） 【答案】（1）④①②⑤③ （2） （3）偏大 （4） 【解析】 【小问1详解】 实验操作步骤首先应该计算出一滴油酸酒精溶液的体积，然后在浅水盘中放入水和痱子粉，滴入一滴配制好的酒精油酸溶液，形成稳定的油膜，接着把玻璃板放在浅水盘上获取油膜的形状，最后将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小，即正确的顺序为④①②⑤③。 【小问2详解】 每滴油酸酒精溶液的体积为，溶液的浓度为，则一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为 将该溶液滴一滴到水面上，稳定后形成油膜的面积为。则油酸分子直径大小的表达式为 【小问3详解】 某同学实验中，配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，则实际溶液的浓度变小，代入计算的浓度偏大，使得一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积测量值偏大，所测的分子直径偏大。 【小问4详解】 油酸的摩尔数为 则可知所含分子数为 三、解答题（本题共3小题，共38分；15题10分，16题12分，17题16分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤；只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 15. 一辆长途客车正在以的速度匀速行驶，突然，司机看见车的正前方x=36m处有一只小狗，如图甲所示，司机立即采取制动措施。若从司机看见小狗开始计时（t=0），客车的速度—时间图像如图乙所示，求： （1）客车从司机发现小狗到停止运动的这段时间内前进的距离； （2）若小狗正以的速度与长途客车同向奔跑，问小狗能否摆脱被撞的噩运？ 【答案】（1）50m；（2）狗不会被撞 【解析】 【详解】（1）由图像可知，长途客车从司机发现狗至停止运动的这段时间内前进的距离 （2）长途客车制动时的加速度 当客车由减速到时，需要的时间 司机从看到狗到速度减为所通过的位移为 而狗通过的位移为 因为，所以狗不会被撞上。 16. 在导热良好的矩形气缸内用厚度不计的活塞封闭有理想气体，当把气缸倒置悬挂在空中，稳定时活塞刚好位于气缸口处，如图甲所示；当把气缸开口朝上放置于水平地面上，活塞稳定时如图乙所示。已知活塞质量为m，横截面积为S，大气压强，环境温度为T0，气缸的深度为h，重力加速为g，不计活塞与气缸壁间的摩擦。 （1）求图乙中活塞离气缸底部的高度h1； （2）活塞达到图乙状态时将环境温度缓慢升高，直到活塞再次位于气缸口，已知封闭气体的内能随热力学温度变化的关系为U=kT，k为常数，大气压强保持不变，求在该过程中封闭气体所吸收的热量Q。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）设甲、乙中封闭气体的压强分别为、，则有 ， 解得 ， 气体做等温变化，由玻意耳定律有 联立解得 （2）设活塞回到气缸口时气体温度为，气体等压变化，则有 可得 气体对外做的功为 气体内能变化为 根据热力学第一定律可得 解得 17. 如图所示，x轴上方存在电场强度、方向沿y轴负方向的匀强电场，x轴下方存在着磁感应强度，方向垂直纸面向里的匀强磁场。一个比荷为的带正电粒子，从y轴上的位置P以初速度沿x轴正方向射入匀强电场，不计粒子重力。求： （1）粒子第一次进入磁场时速度v的大小和方向； （2）粒子从P点射出到第2次经过x轴时所用的时间及第二次经过x轴的位置到O点的距离； （3）粒子射出后，在右侧有一与x轴垂直的能检测粒子的薄板，为使粒子能垂直打到薄板上，则该薄板所放位置的横坐标是多少（已知电磁场范围足够大）。 【答案】（1），与x轴正向的夹角为45°；（2），d=0.4m；（3），、2、3 【解析】 【详解】（1）粒子从P点到第一次经过x轴，做类平抛运动，到达x轴时，设沿电场力方向的速度大小为，合速度v与x轴正向的夹角为，则有 联立以上各式解得 （2）设从P到第一次到x轴用时，则有 解得 在方向匀速，其位移为 进入磁场匀速圆周运动，则有 解得 到第二次经过x轴其轨迹对应的圆心角为，其弦长为 运动时间为 解得 综上可得 （3）粒子再入电场时与x轴正方向的夹角为 做类斜抛运动，其在电场中的运动时间为，沿x轴方向的位移为 再入磁场中圆周运动的圆心角仍为，其弦长仍为 则粒子运动过程中速度方向沿x轴正方向相同时的位置对应的横坐标为 ，、2、3 即薄板所放位置的横坐标为 ，、2、3 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$