精品解析：四川省凉山州2023-2024学年高二下学期期末考试物理试题

凉山州2023—2024学年度下期期末检测试卷 高二物理 全卷共6页，满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的姓名、座位号、准考证号用0.5毫米的黑色签字笔填写在答题卡上，并检查条形码粘贴是否正确。 2．选择题使用2B铅笔涂在答题卡对应题目标号的位置上；非选择题用0.5毫米黑色签字笔书写在答题卡的对应框内，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。 3．考试结束后，将答题卡收回。 第Ⅰ卷 选择题（共43分） 一、选择题（本题共43分，其中1-7为单项选择题，每小题4分，共28分。8-10为多项选择题，每小题5分，共15分，漏选得3分，多选、错选得0分） 1. 2024年3月，华为小折叠屏手机正式发售。该款手机搭载了麒麟芯片，支持网络，可以满足用户对于高速网络的需求。网络相比网络具有更高的数据传输速率。已知网络通信技术采用频段的无线电波，网络通信技术采用频段的无线电波。下列说法正确的是（　　） A. 信号比信号更难发生明显衍射现象 B. 信号和信号相遇会发生干涉现象 C. 某次手机不慎进水，水蒸气在屏幕上凝结成小水珠的过程中，水分子间的引力增大，斥力减小 D. 1克的水的内能等于1克的水蒸气的内能 2. 对下列甲、乙、丙、丁图，说法正确的是（　　） A. 图甲中将一块曲率半径较大的平凸透镜放在一块玻璃平板上，用单色光垂直照射透镜与玻璃板，可以得到间距相等的明暗相间干涉条纹 B. 图乙中单色光进入平行玻璃砖传播，当入射角i逐渐增大到某一值后不会再有光线从玻璃砖下表面射出 C. 图丙是利用光的衍射检测工件的平整度 D. 图丁的M、N是偏振片，P是光屏，当M固定不动缓慢转动N时，P上的光亮度将发生变化，此现象表明光是横波 3. 图中关于磁场中的四种仪器的说法正确的是（ ） A. 甲图中要使粒子获得的最大动能增大，可以增大交变电流的电压 B. 乙图中不改变质谱仪各区域电场、磁场时击中光屏同一位置的粒子比荷不同 C. 丙图是载流子为负电荷的霍尔元件，通上如图所示电流和加上如图磁场时N侧电势高于M侧 D. 丁图长宽高分别为a、b、c电磁流量计加上如图所示磁场，若流量Q恒定，则前后两个金属侧面的电压与a、b均无关 4. 如图所示，原、副线圈总匝数为4:3的理想变压器，滑动触头初始位置在副线圈距上端三分之一处，输入端接入电压有效值恒定的交变电源。定值电阻的阻值为R，滑动变阻器的最大阻值为，滑片初始位置在最右端。理想电压表V的示数为U，理想电流表A的示数为I。下列说法正确的是（　　） A. 保持位置不变，向下缓慢滑动的过程中，I减小，U增加 B. 保持位置不变，向下缓慢滑动的过程中，消耗的功率增大 C. 保持位置不变，向左缓慢滑动的过程中，消耗的功率增大 D. 保持位置不变，向左缓慢滑动的过程中，I变小，U变小 5. 如图甲所示，一个匝数的圆形导体线圈，总电阻，在线圈内存在面积为且垂直线圈平面的匀强磁场区域，外电路中灯、的电阻始终为6Ω（可忽略温度对电阻影响），L是自感系数很大、直流电阻可忽略的自感线圈。时刻闭合开关S，同时控制线圈内的磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙（取垂直线圈平面向外的磁场方向为正），则下列说法正确的是（　　） A. 0~8s通过灯L的电流方向始终为 B. 若时断开开关，灯会立马熄灭 C. 由于自感线圈的存在，灯的亮度始终比灯亮 D. 2~4s内灯产生的热量为3J 6. 2023年4月，我国有“人造太阳”之称的托卡马克核聚变实验装置创造了新的世界纪录。其中磁约束的简化原理如图：在半径为和的真空同轴圆柱面之间，加有与轴线平行的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，。假设氘核沿内环切线向左进入磁场，氚核沿内环切线向右进入磁场，二者均恰好不从外环射出。不计重力及二者之间的相互作用，则和的动量之比为（　　） A. 1∶2 B. 2∶3 C. 1∶3 D. 3∶1 7. 车辆减震装置中的囊式空气弹簧由橡胶气囊和密闭在其中的压缩空气组成。某气囊内有一定质量的理想气体，其图像及状态的变化过程如图所示，图像中a、b、c三点的坐标为已知量，平行于V轴，平行于p轴，已知气体在状态a时的温度。以下说法正确的是（　　） A. 变化过程中，气体内能一直增大 B. 变化过程中，气体吸收的热量为 C. 的整个过程中气体对外做功为0 D. 的变化过程中气体的最高温度为 8. 下列说法正确的是（　　） A. 红外线有很强的热效应，它的波长比长波还要长 B. 在电磁波发射技术中，使载波随各种信号而改变的技术叫调制 C. 自动计数器中的光敏电阻可以将光学量转换为电学量 D. 霍尔元件可以把电学量转换为磁学量 9. 如图所示，一交流发电机的矩形线圈在磁感应强度的匀强磁场中绕轴以角速度匀速转动。已知线圈面积，匝数N=100匝，线圈电阻，外接电阻。则在线圈从图示位置转过的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 图示位置线框感应电动势瞬时值为 B. 通过电阻R的电流有效值为 C. 电压表的示数为 D. 通过电阻的电荷量 10. 如图,一有界区域内,存在着磁感应强度大小均为B,方向分别垂直于光滑水平桌面向下和向上的匀强磁场,磁场宽度均为L，边长为L的正方形线框abcd的bc边紧靠磁场边缘置于桌面上，使线框从静止开始沿x轴正方向匀加速通过磁场区域，若以逆时针方向为电流的正方向，能反映线框中感应电流变化规律的是图（ ） A. B. C. D. 第Ⅱ卷 非选择题（共57分） 二、实验题（本题共2小题，11题6分，12题9分，共15分） 11. 物体的带电量是一个不易测得的物理量，某同学设计了一个实验来测量带电物体所带电量。如图（a）所示，他将一由绝缘材料制成的小物块A放在足够长的木板上，打点计时器固定在长木板末端，物块A靠近打点计时器，一纸带穿过打点计时器与物块A相连，请结合下列操作步骤回答问题。 （1）如图（b）所示，在该装置处加上一范围足够大的垂直纸面向里的匀强磁场，用细绳通过一轻小定滑轮将物块A与不带电物块B相连，绳与滑轮的摩擦不计。给物块A带上一定量的正电荷，保持倾角不变，接通打点计时器，由静止释放小物块A，该过程可近似认为物块A的带电量不变。下列关于纸带上点迹的分析正确的是（　　） A. 纸带上的点迹间距先增加后减小至零 B. 纸带上的点迹间距先增加后减小至一不为零的定值 C. 纸带上的点迹间距逐渐增加，且相邻两点间的距离之差不变 D. 纸带上的点迹间距逐渐增加，且相邻两点间的距离之差逐渐减少，直至间距不变 （2）为了测定物块A所带电量q，除倾角、磁感应强度B、物块B的质量外，本实验还必须测量的物理量有__________（写出物理量的名称及对应的符号）； （3）用重力加速度g、磁感应强度B、倾角和所测得的物理量，可得出q的表达式为__________。 12. （1）如图所示，用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，下列说法中正确的是（ ） A．若P1、P2的距离较大时，通过玻璃砖会看不到P1、P2的像 B．为减少测量误差，P1、P2的连线与法线的夹角应尽量小些 C．为了减小作图误差，P3和P4的距离应适当取大些 D．若P1、P2的连线与法线夹角较大时，有可能在面发生全反射，所以在一侧就看不到P1、P2的像 （2）在该实验中，光线是由空气射入玻璃砖，根据测得的入射角和折射角的正弦值画出的图线如图所示，从图线可知玻璃砖的折射率是________。 （3）该实验小组选取了操作正确实验记录，在白纸上画出光线的径迹，以入射点O为圆心作圆，与入射光线P、折射光线的延长线分别交于A、B点，再过A、B点作法线的垂线，垂足分别为C、D点，如图甲所示，则玻璃的折射率n=________（用图中线段的字母表示）。 （4）在用针插法测定玻璃砖折射率的实验中，甲、乙二位同学在纸上画出的界面、与玻璃砖位置的关系分别如图乙中①、②所示，其中甲同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖。他们的其它操作均正确，且均以、为界面画光路图。则甲同学测得的折射率与真实值相比________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）；乙同学测得的折射率与真实值相比________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 三、计算题（本题共3小题，共42分，作答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，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） 13. 图甲为气压式升降椅，它通过活塞上下运动来控制椅子的升降，图乙为其核心部件模型简图，圆筒形导热汽缸开口向上竖直放置在水平地面上，活塞（连同细连杆）与椅面的总质量m=4kg，活塞的横截面积S=4×10-4m2，汽缸内封闭一定质量的理想气体，活塞与汽缸之间无摩擦且不漏气，活塞上放有一质量M=8kg的物块，气柱高度h=0.6m。已知大气压强p0=1×105pa，重力加速度g取10m/s2。 （1）若拿掉物块活塞上升，求稳定时气柱高度； （2）拿掉物块后，如果缓慢降低环境温度，使活塞下降10cm，此过程中气体放出热量20J，求气体内能的变化量。 14. 如图，边长为L的正方形区域内，以对角线bd为边界，上方有平行于ad边竖直向下的匀强电场，电场强度大小为E。下方有垂直abcd平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。一带正电的粒子从ab边中点O由静止释放，在电场和磁场中运动后垂直bc边射出。粒子重力不计。求∶ （1）该粒子的比荷； （2）该离子在磁场中运动的总时间t。 15. 如图，平行金属导轨MM′、NN′和平行金属导轨PQR、P′Q′R′固定在水平台面上，平行金属导轨间距均为L=1m，M′N′与PP′高度差为h1=0.6m。导轨MM′、NN′左端接有R=3.0Ω的电阻，导轨平直部分存在宽度为d、磁感应强度B1=2T，方向竖直向上的匀强磁场；导轨PQR与P′Q′R′平行，其中PQ与P′Q′是圆心角为60°、半径为r=0.9m的圆弧形导轨，QR与Q′R′是水平长直导轨。QQ′右侧存在磁感应强度B2=4T，方向竖直向上的匀强磁场，导体棒a的质量m1=0.2kg，接在电路中的电阻R1=2.0Ω；导体棒b的质量m2=0.3kg，接在电路中的电阻R2=6.0Ω。导体棒a从距离导轨MM′、NN′平直部分h=1.25m处由静止释放，恰能无碰撞地从PP′滑入右侧平行导轨，且始终没有与棒b相碰。重力加速度g取10m/s2，不计导轨电阻、一切摩擦及空气阻力。求: （1）导体棒a刚进入磁场B1时的速度大小以及此时电阻R的电流大小和方向； （2）导体棒b的最大加速度； （3）导体棒a、b在平行金属导轨PQR、P′Q′R′中产生总焦耳热（导轨足够长）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 凉山州2023—2024学年度下期期末检测试卷 高二物理 全卷共6页，满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的姓名、座位号、准考证号用0.5毫米的黑色签字笔填写在答题卡上，并检查条形码粘贴是否正确。 2．选择题使用2B铅笔涂在答题卡对应题目标号的位置上；非选择题用0.5毫米黑色签字笔书写在答题卡的对应框内，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。 3．考试结束后，将答题卡收回。 第Ⅰ卷 选择题（共43分） 一、选择题（本题共43分，其中1-7为单项选择题，每小题4分，共28分。8-10为多项选择题，每小题5分，共15分，漏选得3分，多选、错选得0分） 1. 2024年3月，华为小折叠屏手机正式发售。该款手机搭载了麒麟芯片，支持网络，可以满足用户对于高速网络的需求。网络相比网络具有更高的数据传输速率。已知网络通信技术采用频段的无线电波，网络通信技术采用频段的无线电波。下列说法正确的是（　　） A. 信号比信号更难发生明显衍射现象 B. 信号和信号相遇会发生干涉现象 C. 某次手机不慎进水，水蒸气在屏幕上凝结成小水珠的过程中，水分子间的引力增大，斥力减小 D. 1克的水的内能等于1克的水蒸气的内能 【答案】A 【解析】 【详解】A．因5G信号的频率更高，根据可知，5G信号的波长小，4G信号的波长更大，故5G信号更难发生明显衍射现象，故A正确； B．4G和5G信号的频率不同，两种不同频率的波不能发生干涉，故B错误； C．水蒸气凝结成小水珠的过程中，水分子间距离减小，水分子间的引力增大，斥力增大，故C错误； D．在1g的水变成水蒸气时，分子间距增大，要克服分子间的引力做功，分子势能增大。温度不变，分子平均动能不变，所以1g的水的内能小于1g水蒸气的内能，故D错误。 故选A。 2. 对下列甲、乙、丙、丁图，说法正确的是（　　） A. 图甲中将一块曲率半径较大的平凸透镜放在一块玻璃平板上，用单色光垂直照射透镜与玻璃板，可以得到间距相等的明暗相间干涉条纹 B. 图乙中单色光进入平行玻璃砖传播，当入射角i逐渐增大到某一值后不会再有光线从玻璃砖下表面射出 C. 图丙是利用光的衍射检测工件的平整度 D. 图丁的M、N是偏振片，P是光屏，当M固定不动缓慢转动N时，P上的光亮度将发生变化，此现象表明光是横波 【答案】D 【解析】 【详解】A．牛顿环是由曲率半径很大的凸透镜的凸面和一平面玻璃接触构成，用单色光垂直照射图甲中的牛顿环，可以得到间距不相等的明暗相间的同心圆环，A错误； B．图乙中单色光进入平行玻璃砖传播，当入射角i逐渐增大，折射角逐渐增大，由于折射角小于入射角，光线在下表面的入射角等于上表面的折射角，所以不论入射角如何增大，不会产生全反射，玻璃砖中都会有光线，由于射向玻璃砖的光线与射出光线为平行光线，因此可知一定有光线从下表面射出，B错误； C．图丙是利用光的干涉检测工件的平整度，C错误； D．图丁的M、N是偏振片，P是光屏，当M固定不动缓慢转动N时，P上的光亮度将发生变化，说明光是横波，经偏振片会产生偏振现象，D正确。 故选D。 3. 图中关于磁场中的四种仪器的说法正确的是（ ） A. 甲图中要使粒子获得的最大动能增大，可以增大交变电流的电压 B. 乙图中不改变质谱仪各区域电场、磁场时击中光屏同一位置的粒子比荷不同 C. 丙图是载流子为负电荷的霍尔元件，通上如图所示电流和加上如图磁场时N侧电势高于M侧 D. 丁图长宽高分别为a、b、c的电磁流量计加上如图所示磁场，若流量Q恒定，则前后两个金属侧面的电压与a、b均无关 【答案】D 【解析】 【详解】A．在回旋加速器中，由牛顿第二定律 当轨迹半径为D形盒半径时，粒子获得的动能最大 故粒子获得的最大动能与交变电流的电压无关，故A错误； B．粒子经过速度选择器时，只有满足 即 粒子才能进入偏转磁场中，显然能进入偏转磁场的粒子速度都相同，在偏转磁场中，由牛顿第二定律 解得 因为击中光屏同一位置，所以轨迹半径相同，则粒子比荷相同，故B错误； C．在霍尔元件中，由于载流子带负电荷，由左手定则，载流子在洛伦兹力的作用力下向N侧偏转，则N侧电势低于M侧，故C错误； D．经过电磁流量计的带电粒子会在洛伦兹力的作用下向着前后两个侧面偏转，使前后两个侧面产生电势差，从而形成电场，当前后两个侧面带上足够多的电荷后将形成稳定的电场，此时满足 联立可得前后两侧电势差最大值为 流量为 解得由此可知 当流量恒定，前后两个金属侧面的电压与磁感应强度和a、b均无关，故D正确。 故选D。 4. 如图所示，原、副线圈总匝数为4:3的理想变压器，滑动触头初始位置在副线圈距上端三分之一处，输入端接入电压有效值恒定的交变电源。定值电阻的阻值为R，滑动变阻器的最大阻值为，滑片初始位置在最右端。理想电压表V的示数为U，理想电流表A的示数为I。下列说法正确的是（　　） A. 保持位置不变，向下缓慢滑动的过程中，I减小，U增加 B. 保持位置不变，向下缓慢滑动的过程中，消耗的功率增大 C. 保持位置不变，向左缓慢滑动的过程中，消耗的功率增大 D. 保持位置不变，向左缓慢滑动的过程中，I变小，U变小 【答案】C 【解析】 【详解】A．将变压器与定值电阻看为一个整体，则等效电阻为 若保持位置不变，向下缓慢滑动的过程中，则等效电阻变大，原线圈中通过的电流减小，即电流表A的示数I减小，滑动变阻器两端电压减小，即电压表V的示数U减小，故A错误； B．结合上述可知，等效电阻 由于滑动触头初始位置在副线圈距上端三分之一处，即原副线圈初始匝数比为 则等效电阻的初始值为，当向下缓慢滑动的过程中，等效电阻逐渐增大，由于理想变压器不消耗功率，则等效电阻的功率等于消耗的功率，令输入端电压的有效值为，则有 作出其图像，如图所示 可知，消耗的功率先增大后减小，故B错误； C．保持位置不变，则上述等效电阻不变，向左缓慢滑动的过程中，接入电阻减小，原线圈通过的电流增大，根据电流匝数关系可知，通过负线圈的电流增大，则消耗的功率增大，故C正确； D．结合上述可知，保持位置不变，向左缓慢滑动的过程中，I变大，上述等效电阻不变，则原线圈两端电压增大，则U变小，故D错误。 故选C。 5. 如图甲所示，一个匝数的圆形导体线圈，总电阻，在线圈内存在面积为且垂直线圈平面的匀强磁场区域，外电路中灯、的电阻始终为6Ω（可忽略温度对电阻影响），L是自感系数很大、直流电阻可忽略的自感线圈。时刻闭合开关S，同时控制线圈内的磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙（取垂直线圈平面向外的磁场方向为正），则下列说法正确的是（　　） A. 0~8s通过灯L的电流方向始终为 B. 若时断开开关，灯会立马熄灭 C. 由于自感线圈的存在，灯的亮度始终比灯亮 D. 2~4s内灯产生的热量为3J 【答案】D 【解析】 【详解】A．0~8s磁感应强度B的变化率恒定，由楞次定律可判断感应电流的方向始终为，A错误； B．断开开关后，线圈与两灯一起构成一个自感回路，、不会立即熄灭，B错误； C．由于线圈的自感阻碍，灯后发光，逐渐变亮，由于线圈的电阻忽略不计，则最后两灯一样亮，C错误； D．根据达拉第电磁感应定律可得，电动势 ， 2~4s内灯产生的热量 D正确。 故选D。 6. 2023年4月，我国有“人造太阳”之称的托卡马克核聚变实验装置创造了新的世界纪录。其中磁约束的简化原理如图：在半径为和的真空同轴圆柱面之间，加有与轴线平行的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，。假设氘核沿内环切线向左进入磁场，氚核沿内环切线向右进入磁场，二者均恰好不从外环射出。不计重力及二者之间的相互作用，则和的动量之比为（　　） A. 1∶2 B. 2∶3 C. 1∶3 D. 3∶1 【答案】C 【解析】 【详解】根据左手定则，作出粒子的运动轨迹如图所示 根据几何关系，氘核的半径为 根据几何关系，氚核的半径为 根据洛伦兹力提供向心力 可得 动量为 和的动量之比为 故选C。 7. 车辆减震装置中的囊式空气弹簧由橡胶气囊和密闭在其中的压缩空气组成。某气囊内有一定质量的理想气体，其图像及状态的变化过程如图所示，图像中a、b、c三点的坐标为已知量，平行于V轴，平行于p轴，已知气体在状态a时的温度。以下说法正确的是（　　） A. 变化过程中，气体内能一直增大 B. 变化过程中，气体吸收的热量为 C. 的整个过程中气体对外做功为0 D. 的变化过程中气体的最高温度为 【答案】B 【解析】 【详解】A．变化过程中，气体体积增大，气体对外做功，根据坐标可知，过程，气体压强与体积乘积变大，根据理想气体状态方程可知，温度升高，内能增大，变化过程中，气体压强与体积乘积变小，根据理想气体状态方程可知，温度降低，内能减小，故A错误； B．a、c两点状态，气体压强与体积乘积相等，均为，根据理想气体状态方程可知，a、c两点状态的温度相等，即气体内能不变，气体体积增大，气体对外做功，根据热力学第一定律，气体吸收热量与做功大小相等，即吸收热量为 故B正确； C．结合上述，变化过程中，气体对外做功，且为 的变化过程中，气体体积减小，外界对气体做功，且为 则的整个过程中气体对外做功为 故C错误； D．根据理想气体状态方程有 可知，压强与体积乘积越大，温度越高，的变化过程中，根据数学函数规律可知，体积与压强乘积的最大值为 则有 解得 故D错误。 故选B。 8. 下列说法正确的是（　　） A. 红外线有很强的热效应，它的波长比长波还要长 B. 在电磁波发射技术中，使载波随各种信号而改变的技术叫调制 C. 自动计数器中的光敏电阻可以将光学量转换为电学量 D. 霍尔元件可以把电学量转换磁学量 【答案】BC 【解析】 【详解】A．红外线有很强的热效应，但短波红外线波长没有长波长，故A错误； B．在电磁波的发射技术中，使载波随各种信号而改变的技术叫调制，故B正确； C．自动计数器中的光敏电阻可以将光学量转换为电学量，故C正确； D．霍尔元件可以把磁学量转换为电学量，故D错误。 故选BC。 9. 如图所示，一交流发电机的矩形线圈在磁感应强度的匀强磁场中绕轴以角速度匀速转动。已知线圈面积，匝数N=100匝，线圈电阻，外接电阻。则在线圈从图示位置转过的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 图示位置线框感应电动势瞬时值为 B. 通过电阻R的电流有效值为 C. 电压表的示数为 D. 通过电阻的电荷量 【答案】AD 【解析】 【详解】A．图示位置线框感应电动势瞬时值为最大值，则有 故A正确； B．结合上述，电动势的有效值为 则通过电阻R的电流有效值为 故B错误； C．结合上述可知，电压表的示数为 故C错误； D．在线圈从图示位置转过的过程中，感应电动势的平均值 感应电流的平均值 ， 解得 故D正确。 故选AD。 10. 如图,一有界区域内,存在着磁感应强度大小均为B,方向分别垂直于光滑水平桌面向下和向上匀强磁场,磁场宽度均为L，边长为L的正方形线框abcd的bc边紧靠磁场边缘置于桌面上，使线框从静止开始沿x轴正方向匀加速通过磁场区域，若以逆时针方向为电流的正方向，能反映线框中感应电流变化规律的是图（ ） A. B. C. D. 【答案】AC 【解析】 【详解】线框右边开始进入磁场时，由右手定则可知，电流方向为逆时针；当右边框开始进入右边磁场时，电流变化顺时针；而从磁场中离开时，电流方向为逆时针；由E=BLv及v=at可知，E=BLat，电动势随时间为均匀增大，故电流也随时间均匀增大，故A正确；而由E=BLv及v2=2as可知，，故电流与成正比，不会出现突然增大的现象；故D错误，C正确；故选AC． 考点：右手定则；法拉第电磁感应定律 【名师点睛】由楞次定律可判断线圈中的电流方向；由E=BLv及匀加速运动的规律可得出电流随时间的变化规律；本题很多同学漏选C，在解题中一定要注意审题，根据题意再确定应该研究的问题． 第Ⅱ卷 非选择题（共57分） 二、实验题（本题共2小题，11题6分，12题9分，共15分） 11. 物体的带电量是一个不易测得的物理量，某同学设计了一个实验来测量带电物体所带电量。如图（a）所示，他将一由绝缘材料制成的小物块A放在足够长的木板上，打点计时器固定在长木板末端，物块A靠近打点计时器，一纸带穿过打点计时器与物块A相连，请结合下列操作步骤回答问题。 （1）如图（b）所示，在该装置处加上一范围足够大的垂直纸面向里的匀强磁场，用细绳通过一轻小定滑轮将物块A与不带电物块B相连，绳与滑轮的摩擦不计。给物块A带上一定量的正电荷，保持倾角不变，接通打点计时器，由静止释放小物块A，该过程可近似认为物块A的带电量不变。下列关于纸带上点迹的分析正确的是（　　） A. 纸带上的点迹间距先增加后减小至零 B. 纸带上点迹间距先增加后减小至一不为零的定值 C. 纸带上的点迹间距逐渐增加，且相邻两点间的距离之差不变 D. 纸带上的点迹间距逐渐增加，且相邻两点间的距离之差逐渐减少，直至间距不变 （2）为了测定物块A所带电量q，除倾角、磁感应强度B、物块B的质量外，本实验还必须测量的物理量有__________（写出物理量的名称及对应的符号）； （3）用重力加速度g、磁感应强度B、倾角和所测得的物理量，可得出q的表达式为__________。 【答案】（1）D （2）A的质量，A与木板间的动摩擦因数μ，运动的最大速度v （3） 【解析】 【小问1详解】 以AB整体为研究对象，由牛顿第二定律可得 由此式可知，速度增大，摩擦力增大，所以AB一起做加速度减小的加速运动，直到加速度减为零后做匀速运动，即速度在增大，加速度在减小，最后速度不变。所以纸带上的点迹间距逐渐增加后保持不变；根据公式Δx=aT2，可知，加速度减小，则相邻两点间的距离之差逐渐减少，匀速运动时，相邻两点间的距离之差不变。 故选D。 【小问2详解】 当速度达到最大时 解得 故本实验还必须测量的物理量有A的质量，A与木板间的动摩擦因数μ，以及运动的最大速度v。 【小问3详解】 可得出q的表达式为 12. （1）如图所示，用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，下列说法中正确的是（ ） A．若P1、P2的距离较大时，通过玻璃砖会看不到P1、P2的像 B．为减少测量误差，P1、P2的连线与法线的夹角应尽量小些 C．为了减小作图误差，P3和P4的距离应适当取大些 D．若P1、P2的连线与法线夹角较大时，有可能在面发生全反射，所以在一侧就看不到P1、P2的像 （2）在该实验中，光线是由空气射入玻璃砖，根据测得的入射角和折射角的正弦值画出的图线如图所示，从图线可知玻璃砖的折射率是________。 （3）该实验小组选取了操作正确的实验记录，在白纸上画出光线的径迹，以入射点O为圆心作圆，与入射光线P、折射光线的延长线分别交于A、B点，再过A、B点作法线的垂线，垂足分别为C、D点，如图甲所示，则玻璃的折射率n=________（用图中线段的字母表示）。 （4）在用针插法测定玻璃砖折射率的实验中，甲、乙二位同学在纸上画出的界面、与玻璃砖位置的关系分别如图乙中①、②所示，其中甲同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖。他们的其它操作均正确，且均以、为界面画光路图。则甲同学测得的折射率与真实值相比________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）；乙同学测得的折射率与真实值相比________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 【答案】 ①. C ②. 1.5 ③. ④. 偏小 ⑤. 不变 【解析】 【详解】（1）[1]A．根据光路可逆性原理可知，光线一定会从下表面射出，光线不会在玻璃砖的内表面发生全反射，则即是、的距离较大，通过玻璃砖仍然可以看到、的像，A错误； B．为减少测量误差，入射角应适当大一些，则、的连线与法线NN'的夹角应尽量大些，B错误； C．为了减小作图误差，和的距离应适当取大些，C正确； D．由几何知识可知，光线在上表面的折射角等于下表面的入射角，根据光路可逆性原理可知，光线一定会从下表面射出，折射光线不会在玻璃砖的下表面发生全反射，D错误。 故选C。 （2）[2]由折射率公式，即 代入数据，可得 （3）[3]设圆的半径为r，入射角为，则有 折射角为，则有 故可得玻璃的折射率为 （4）[4]图①甲同学测定折射率时，作出的折射光线如下图中虚线所示 实线表示实际光线，可见折射角增大，则由折射定律可知，折射率将偏小； [5]图②测折射率时，主要操作正确，与玻璃砖形状无关，故乙同学测得的折射率与真实值相比不变。 三、计算题（本题共3小题，共42分，作答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，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） 13. 图甲为气压式升降椅，它通过活塞上下运动来控制椅子的升降，图乙为其核心部件模型简图，圆筒形导热汽缸开口向上竖直放置在水平地面上，活塞（连同细连杆）与椅面的总质量m=4kg，活塞的横截面积S=4×10-4m2，汽缸内封闭一定质量的理想气体，活塞与汽缸之间无摩擦且不漏气，活塞上放有一质量M=8kg的物块，气柱高度h=0.6m。已知大气压强p0=1×105pa，重力加速度g取10m/s2。 （1）若拿掉物块活塞上升，求稳定时气柱的高度； （2）拿掉物块后，如果缓慢降低环境温度，使活塞下降10cm，此过程中气体放出热量20J，求气体内能的变化量。 【答案】（1）1.2m；（2） 【解析】 【详解】（1）由玻意耳定律 其中 ， ， 解得稳定时气柱的高度为 （2）在降温过程中，气体做等压变化，外界对气体做功为 由热力学第一定律 其中 代入数据解得 气体内能减少了12J。 14. 如图，边长为L的正方形区域内，以对角线bd为边界，上方有平行于ad边竖直向下的匀强电场，电场强度大小为E。下方有垂直abcd平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。一带正电的粒子从ab边中点O由静止释放，在电场和磁场中运动后垂直bc边射出。粒子重力不计。求∶ （1）该粒子的比荷； （2）该离子在磁场中运动的总时间t。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）粒子运动轨迹如图所示 粒子在电场中运动过程，据动能定理可得 粒子在磁场中运动过程，根据牛顿第二定律，由洛伦兹力提供向心力有 据几何关系可得 联立解得 （2）粒子在磁场中转过的角度为 15. 如图，平行金属导轨MM′、NN′和平行金属导轨PQR、P′Q′R′固定在水平台面上，平行金属导轨间距均为L=1m，M′N′与PP′高度差为h1=0.6m。导轨MM′、NN′左端接有R=3.0Ω的电阻，导轨平直部分存在宽度为d、磁感应强度B1=2T，方向竖直向上的匀强磁场；导轨PQR与P′Q′R′平行，其中PQ与P′Q′是圆心角为60°、半径为r=0.9m的圆弧形导轨，QR与Q′R′是水平长直导轨。QQ′右侧存在磁感应强度B2=4T，方向竖直向上的匀强磁场，导体棒a的质量m1=0.2kg，接在电路中的电阻R1=2.0Ω；导体棒b的质量m2=0.3kg，接在电路中的电阻R2=6.0Ω。导体棒a从距离导轨MM′、NN′平直部分h=1.25m处由静止释放，恰能无碰撞地从PP′滑入右侧平行导轨，且始终没有与棒b相碰。重力加速度g取10m/s2，不计导轨电阻、一切摩擦及空气阻力。求: （1）导体棒a刚进入磁场B1时的速度大小以及此时电阻R的电流大小和方向； （2）导体棒b的最大加速度； （3）导体棒a、b在平行金属导轨PQR、P′Q′R′中产生的总焦耳热（导轨足够长）。 【答案】（1）5m/s，2.0A，方向为由N到M；（2）m/s2；（3）1.5J 【解析】 【详解】（1）导体棒a从h=1.25m处由静止释放，根据动能定理可知 解得导体棒a刚进入磁场B1时的速度大小为 v1=5m/s 由题可知 由闭合电路欧姆定律可得 解得 I1=2.0A 由右手定则可判断，此时电阻R电流方向为由N到M。 （2）由题可知，导体棒a到达PP′时速度方向与水平方向的夹角为60°，则 解得 v2=4m/s 导体棒a刚进入磁场B2时，导体棒b的加速度最大，则有 解得 v3=5m/s （3）根据动量守恒定律可知 解得 v4=2m/s 导体棒a、b在平行金属导轨PQR、P′Q′R′中产生的总焦耳热与系统减少的动能相等，即 解得 Q=1.5J 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$