精品解析：四川省成都市双流区立格实验学校2023-2024学年高二下学期末模拟考试物理试题

立格实验校2023-2024学年高二下学期期末模拟考试试题 物 理 满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1. 答题前，考生务必将自己的学校、班级、姓名用0.5毫米黑色签字笔填写清楚，同时用2B铅笔将考号准确填涂在“考号”栏目内。 2. 选择题使用2B铅笔填涂在答题卡对应题目标号的位置上，如需改动，用橡皮擦擦干净后再选涂其它答案；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、试题卷上答题无效。 3. 考试结束后将答题卡收回。 一、单项选择题（每小题4分，共28分） 1. 物理学发展史中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步。发现电流磁效应的物理学家是（　　） A. 法拉第 B. 安培 C. 洛伦兹 D. 奥斯特 【答案】D 【解析】 【详解】发现电流磁效应的物理学家是奥斯特。 故选D。 2. 如图所示，PQ为等量异种点电荷A、B连线的中垂线，C为中垂线上的一点，M、N分别为AC、BC的中点，若取无穷远处的电势为零，则下列判断正确的是（　　） A. M、N两点的电场强度相同 B. M、N两点的电势相等 C. 若将一负试探电荷由M点移到C点，电场力做正功 D. 试探电荷在N的电势能大于在M电的电势能 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据对称性，M、N两点的电场强度大小相等，方向不同，A错误； B．M点电势为负值，N点电势为正值，这两点的电势不相等，B错误； C．若将一负试探电荷由M点移到C点，C点的电势为零，因此电势升高电势能降低，电场力做正功，C正确； D．由于不知道试探电荷的正负，所以无法确定试探电荷在N的电势能与在M电的电势能的大小，D错误。 故选C。 3. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，在时的波形如图甲所示，L、M、N是波上的三个质点，图乙是其中一个质点在此后一段时间内的振动图像。下列说法正确的是（　　） A. 时，质点M沿y轴正方向运动 B. 时，质点M的加速度比质点N的小 C. 图乙是质点N的振动图像 D. 质点L和质点N的相位总是相同 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据同侧法可知，时，质点M沿y轴正方向运动，A正确； B．质点振动的加速度大小与质点相对平衡位置的位移大小成正比，时，质点M的位移比质点N的大，则时，质点M的加速度比质点N的大，B错误； C．根据图乙可知，该质点在时处于平衡位置，且沿y轴正方向运动，在图甲中根据同侧法，时，质点N处于平衡位置沿y轴负方向运动，质点L处于平衡位置沿y轴正方向运动，则图乙是质点L的振动图像，C错误； D．质点L和质点N的平衡位置相距半个波长，可知质点L和质点N的相位总是相反，D错误。 故选A。 4. 分子势能Ep随分子间距离r变化的图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A. r1处分子间表现为引力 B. r2处分子间表现为斥力 C. 时，r越小分子势能越大 D. 分子间距离足够大时分子势能最小 【答案】C 【解析】 【详解】ABD．分子势能为标量，在r=r2时，分子势能最小，则r2为平衡位置，分子力为零，由图可知r1处分子间表现为斥力。故ABD错误； C．由图可知时，r越小分子势能越大。故C正确。 故选C。 5. 某实验兴趣小组利用等腰三棱镜研究光的折射现象，如图所示，等腰三棱镜的顶角为边的边长为，光线射到边的中点，当入射角时，光最后垂直边射出。已知光在真空中的传播速度为，不考虑光的多次反射。下列说法正确是（　　） A. 三棱镜折射率为1.5 B. 光在三棱镜中的传播时间为 C. 换用频率更高的光仍以相同入射角照射到点，则光在棱镜中的传播时间一定变长 D. 换用频率更高的光仍以相同入射角照射到点，则光通过三棱镜后的偏折角将减小 【答案】C 【解析】 【详解】AB．作出光路图，根据几何关系有折射角根据 解得 光在棱镜镜中的传播距离为 传播速度 而 解得 故A错误，错误； CD．由于频率越大，折射率越大，若换用频率更高的光仍以相同入射角照射到点，则可知折射角将减小，光线将向底边偏折的程度越高，偏折角越大，根据几何关系可知光的传播距离变大，而根据可知，同时传播速度变小，因此可知光在棱镜中的传播时间一定变长，故C正确，D错误； 故选C。 6. 如图所示，A、B为两块水平放置的金属板，通过闭合的开关S分别与电源两极相连，两极板中央各有一个小孔a和b，在a孔正上方某处放一带电质点由静止开始下落，若不计空气阻力，该质点到达b孔时速度恰为零，然后返回。现要使带电质点能穿过b孔，则可行的方法是（　　） A. 保持S闭合，将A板适当上移 B. 保持S闭合，将B板适当下移 C. 先断开S，再将A板适当上移 D. 先断开S，再将B板适当下移 【答案】B 【解析】 【详解】设质点距离A板的高度为h，A、B两板原来的距离为d，电压为U，质点的电荷量为q。由题知质点到达b孔时速度恰为零，根据动能定理得 A.若保持S闭合，将A板适当上移，U不变，设质点到达b时速度为v，由动能定理得 解得 说明质点到达b孔时速度恰为零，然后返回，不能穿过b孔，故A错误。 B.若保持S闭合，将B板适当下移距离Δd，U不变，由动能定理得 则 质点能穿过b孔，故B正确； C.若断开S时，将A板适当上移，板间电场强度E不变，设A板上移距离为Δd，质点进入电场的深度为d′时速度为零。由动能定理得 又由原来情况有 比较两式得 说明质点在到达b孔之前，速度减为零，然后返回，故C错误。 D.若断开S，再将B板适当下移，板间电场强度E不变，设B板下移距离为Δd，质点进入电场的深度为d′时速度为零。由动能定理得 又由原来情况有 比较两式得 说明质点在到达b孔之前，速度减为零，然后返回，故D错误。 故选B。 7. 如图所示，直角三角形内（包括边界）存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。已知，O为中点。两个带异种电荷的粒子从O点以相同的速度沿垂直方向射入磁场，向左偏转的粒子恰好没有从边射出磁场，向右偏转的粒子恰好从B点射出磁场，忽略粒子的重力和粒子间的相互作用，则正，负粒子的比荷之比为（　　） A B. 2：1 C. 3：1 D. 【答案】C 【解析】 【详解】 根据题意可知正粒子的轨迹与AB相切，负粒子的圆心在C点，设正粒子的轨迹半径为，负粒子的轨迹的半径为，根据几何关系可知 可得 由 可得 所以正、负粒子的比荷之比为，故C选项正确。 二、多项选择题（每小题4分，共12分） 8. 在四冲程内燃机奥托循环中，一定质量的理想气体经历两个绝热和两个等容的循环过程，从状态a依次经过状态b、c和d后再回到状态a，其图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 气体在状态a时的内能小于状态b时的内能 B. 气体分子的平均动能 C. 在由状态c到d的过程中，单位时间内气体分子对汽缸壁单位面积的碰撞次数一定减小 D. 在由状态a经b到c的过程中，气体吸收的热量小于由状态c经d到a过程中放出的热量 【答案】AC 【解析】 【详解】A．从状态a到b是绝热过程，体积减小，外界对气体做正功，根据热力学第一定律可知，气体内能增加，则气体在状态a时的内能小于状态b时的内能，故A正确； B．由于气体在状态a时的内能小于状态b时的内能，可知，则分子平均动能满足；从状态b到c气体发生等容升压，则气体温度升高，分子平均动能满足；从状态c到d是绝热过程，体积增大，外界对气体做负功，气体内能减少，则有，分子平均动能满足；从状态d到a气体发生等容降压，则气体温度降低，分子平均动能满足；故B错误； C．从状态c到d为绝热过程，体积增大，外界对气体做负功，内能减少，分子平均动能减小，分子数密度减小，则单位时间内气体分子对汽缸壁单位面积的碰撞次数一定减小，故C正确； D．由状态a经b到c的过程中，外界对气体做的正功为，吸收的热量为，由状态c经d到a过程中，气体对外界做的正功为，放出的热量为，由热力学第一定律可得 图像中，图线与坐标轴所围成的面积表示外界对气体做功的绝对值，则有 所以 则由状态a经b到c的过程中，气体吸收的热量大于由状态c经d到a过程中放出的热量，故D错误。 故选AC。 9. 高压输电可大大节能，至2017年11月，我国已建成投运8项1000kV特高压交流工程和11项kV特高压直流工程．中国全面掌握了特高压核心技术，成为世界首个也是唯一成功掌握并实际应用特高压技术的国家．某小型水电站的电能输送示意图如图甲所示，发电机输出的电压恒定，通过升压变压器和降压变压器向用户供电，已知输电线的总电阻为，降压变压器的原、副线圈匝数之比为4：1，它的副线圈两端的交变电压如图乙所示，若将变压器视为理想变压器，则下列说法中正确的是 A. 降压变压器原线圈的输入电压为880V B. 降压变压器的输入功率与输出功率之比为4：1 C. 当用户端用电量增大时，输电线上损耗的功率减小 D. 当用户端用电量增大时，发电厂输出的功率也增大 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由图象得到，降压变压器副线圈两端交变电压U＝220sin100πtV，有效值为220V，降压变压器原、副线圈匝数之比为4：l，故降压变压器T2原线圈的输入电压为：4×220V＝880V，故A正确； B．降压变压器为理想变压器，故输入功率与输出功率之比为1：1，故B错误； C．输出功率增大，则输电线上的电流增大，输电线上损耗的功率增大，故C错误； D．用户消耗的功率等于发电机的输出功率减去输电线上损失的功率，输出和损失的功率都增大，故发电机输出功率增大，故D正确． 10. 如图甲所示，相距为L=1m的两条足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ水平放置于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示，导轨的M、P两端连接一阻值为R=0.5Ω的电阻，金属棒ab垂直于导轨放置且接触良好，aM=bP=1m，现将水平外力F作用ab棒上，已知：F=0.02t（N），式中5(s)，5s后F=0.1N保持不变，金属棒在运动中始终与导轨垂直。测得ab棒沿导轨滑行达到最大速度的过程中，流过电阻R的总电量为q=1.4C，不计金属棒ab及导轨的电阻，则（　　） A. 0~5s内ab棒始终保持静止 B. 5s后的一段时间内ab棒做匀加速直线运动 C. ab棒运动过程中的最大速度v=0.2 D. ab棒从开始运动至获得最大速度的过程中，距导轨MP的最大距离为x=1.4m 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】A．0~5s内，由于磁场变化产生的感应电动势 闭合回路中感应电流 0~5s内，磁场强度与时间关系为 ab棒水平方向将受到向左安培力 故ab棒始终保持静止，故A正确； BC．5s后，由于磁场磁感应强度保持不变，故ab棒将在外力F作用下从静止开始向右运动，并切割磁感线，从而将受到水平向左安培力的作用，由牛顿第二定律可得 又因为 即 所以，ab棒将做加速度逐渐减小的加速直线运动，最后达到匀速。当ab棒匀速运动时，速度最大，即 代入数据解得 vm=0.2 故B错误，故C正确； D．ab棒从开始运动至获得最大速度的过程中，流过电阻R的总电量为1.4C，则有 解得 x=2.4m 所以ab棒从开始运动至获得最大速度的过程中，距导轨MP的最大距离为2.4m，故D错误。 故选AC。 三、实验题（每空2分，共18分） 11. 如图1所示，在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将实验仪器按要求安装在光具座上，并选用缝间距的双缝屏。从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离。然后，接通电源使光源正常工作。 （1）“用双缝干涉测量光的波长”实验装置如图1所示，光具座上a、b、c处放置的光学元件依次为__________（选填选项前字母）。 A．滤光片 双缝 单缝 B．滤光片 单缝 双缝 C．单缝 滤光片 双缝 D．双缝 滤光片 单缝 （2）已知测量头上主尺的最小刻度是毫米，副尺（游标尺）上有20分度。某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，使分划板中心刻度线与某条纹A中心对齐，如图2所示，此时测量头上主尺和副尺的示数情况如图3所示，此示数为_________；接着再转动手轮，使分划板中心刻度线与某条纹B中心对齐，测得A到B条纹间的距离为。利用上述测量结果，经计算可得经滤光片射向双缝的色光的波长_________m（保留2位有效数字）。 （3）另一同学按实验装置安装好仪器后，观察到光的干涉现象效果很好。若他对实验装置作了一下改动后，在像屏上仍能观察到清晰的条纹，且条纹数目有所增加。以下改动可能实现这个效果的是________（选填选项前字母）。 A．仅将滤光片移至单缝和双缝之间 B．仅将单缝远离双缝移动少许 C．仅将单缝与双缝的位置互换 D．仅将红色滤光片换成绿色的滤光片 【答案】 ①. B ②. 0.25 ③. ④. D 【解析】 【详解】（1）[1]因为双缝干涉实验是让单色光通过双缝在光屏上形成干涉图案，所以先让光源通过滤光片形成单色光，再经过单缝形成相干光，后通过双缝形成干涉条纹，所以光具座上a、b、c处放置的光学元件依次为滤光片、单缝、双缝。 故选B。 （2）[2]图3游标卡尺示数为 [3]A到B条纹间的距离为，由图2可知A到B条纹间的距离为5个条纹宽度，则 根据 解得 （3）[4]对实验装置改动后，再像屏上仍能观察到清晰的条纹，且条纹数目有所增加，可知条纹的宽度减小，由公式 A．仅将滤光片移至单缝和双缝之间，、L、d都不改变，则不变，故A错误； B．仅将单缝远离双缝移动少许，、L、d都不改变，则不变，故B错误； C．仅将单缝与双缝的位置互换，则入射光通过单缝后就会投到像屏上，所以像屏上得到的是单缝衍射图像，不是双缝干涉图像，故C错误； D．仅将红色滤光片换成绿色的滤光片，减小，L、d都不改变，则减小，故D正确。 故选D。 12. 小明想用实验室的器材设计一个测力计，可供选择的器材如下： A．两节完全相同的干电池（电动势E、内阻r均未知）； B．电流表A1（量程为0~3mA，内阻为）； C．电流表A2（量程为0~0.6A，内阻为）； D．电压表V1（量程为0~3V，内阻未知）； E．电压表V2（量程为0~15V，内阻未知）； F．滑动变阻器R1（0~10Ω，允许通过的最大电流为2A）； G．滑动变阻器R2（0~100Ω，允许通过的最大电流为1A）； H．电阻箱R（0~999.9Ω）； I．压敏电阻Rx，其阻值Rx随所加压力大小F变化的Rx-F图像如图丙所示； J．开关S及导线若干。 （1）测量一节干电池的电动势和内阻，为使测量结果尽可能准确，本实验采用如图甲所示的电路，滑动变阻器应选___________（填“F”或“G”）。 （2）根据实验中电压表和电流表的示数得到了如图乙所示的U-I图像，则该干电池的电动势为E=___________V，内阻为r=___________Ω。 （3）将压敏电阻Rx设计成量程为0~100N的测力计，需将压敏电阻Rx与上述两节干电池、电流表A1、电阻箱R串联成如图丁所示的电路。闭合开关S，为使压敏电阻Rx所受压力大小为100N时电流表A1指针满偏，电阻箱接入电路的阻值为R=___________Ω，通过电流表A1的电流I随压力大小F变化的函数关系式为I=___________A（电阻箱接入电路的阻值R保持不变）。 【答案】（1）F （2） ①. 1.5 ②. 0.8 （3） ①. 938.4 ②. 【解析】 【小问1详解】 一节干电池的电动势约1.5V左右，内阻约1Ω左右，为使测量结果尽可能准确，电流表应选量程为0～0.6A的C，电压表应选量程为0～3V的D，为了方便调节电路，滑动变阻器应选阻值范围为0～10Ω的F。 【小问2详解】 [1]该干电池的电动势为 [2]内阻为 【小问3详解】 [1]当压敏电阻Rx所受压力大小为100N时，其阻值，此时电流表A1指针满偏，由闭合电路欧姆定律可知 其中 解得 [2]令 则 又因为 可得 由压敏电阻阻值Rx随所加压力大小F变化的Rx-F图像可知 代入解得 四、计算题（第13题9分、第14题14分，第15题19分，共42分） 13. 如图，密闭性能良好的杯盖扣在盛有少量热水的杯身上，杯盖的质量为m，杯身与热水的总质量为M，杯子的横截面积为S。初始时杯内气体的温度为T0，压强与大气压强p0相等。因杯子不保温，杯内气体温度将逐步降低，不计摩擦，不考虑杯内水的汽化和液化。 （1）求温度降为T1时杯内气体的压强p1； （2）杯身保持静止，温度为T1时提起杯盖所需的力至少多大？ （3）温度为多少时，用上述方法提杯盖恰能将整个杯子提起？ 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）降温过程中，气体体积不变，根据查理定律： 得温度降为T1时杯内气体的压强 （2）对杯盖受力分析如图甲所示，当杯盖与杯身间的弹力恰好为零时，拉力最小 根据平衡条件 因此，最小拉力为 （3）设提起杯子时气体压强为，温度为，杯身的受力分析如图乙所示： 平衡时 得到 根据查理定律 此时温度为 14. 如图，水平轨道AB与半径为R竖直半圆弧轨道BCD在B点平滑连接，整个装置处于与水平方向成45°角斜向上的匀强电场中，场强大小。质量为m，电荷量为q的带正电小球从水平轨道上某点（图中未画出）静止释放后以水平速度经B点进入圆弧轨道。不计一切摩擦阻力，重力加速度大小为g。求： （1）小球运动到圆弧轨道上B点时所受轨道支持力的大小； （2）小球从D点离开圆弧轨道到第一次返回轨道所经历的时间； （3）整个运动过程中小球电势能最大的位置离B点的距离。 【答案】（1）3mg；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）小球运动到圆弧轨道上B点时，据牛顿第二定律可得 解得小球所受轨道支持力的大小为 （2）小球在轨道上运动时，所受合力为 方向水平向右，如图所示 可知小球运动到D点的速度大小为v0，方向水平向左，小球从D点离开圆弧轨道到第一次返回轨道所经历的时间为 （3）设小球释放点为A，电场力做正功电势能减少，故在A点小球的电势能最大，从A到B的过程，据动能定理可得 解得 即整个运动过程中小球电势能最大的位置离B点的距离为。 15. 如图所示，有两条间距为、足够长的平行导轨固定在水平面上，每条导轨中间都有一段不导电的塑料把导轨分为左、右两部分、其余导轨部分均为可导电金属。左侧的电容器电容为，右侧的电阻阻值为。两根金属棒、的质量分别为和，金属棒的电阻为，的电阻忽略不计，初始时刻两金属棒静止放在塑料材料上。金属棒都与导轨垂直。整个装置放在竖直向下的磁感应强度为的匀强磁场中。某时刻给金属棒一个大小为、方向向右的初速度，使得金属棒与发生弹性碰撞。运动过程中所有摩擦力不计，金属棒与导轨接触良好。求： （1）碰后金属棒与各自速度大小； （2）碰后金属棒在金属导轨上运动的位移大小和金属棒运动过程中电阻上产生的焦耳热； （3）金属棒最终的速度大小。 【答案】（1），；（2），；（3） 【解析】 【详解】（1）对金属棒的碰撞过程用动量守恒定律和机械能守恒定律有 代入数据可求得 （2）对碰后金属棒在金属导轨上运动的过程，由动量定理有 综上可得 由能量守恒定律可知，金属棒及右侧电阻上产生的焦耳热 电阻上产生的焦耳热 （3）电容器电荷量 最终电容器两端电压 对棒应用动量定理有 解得金属棒ab最终的速度大小 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 立格实验校2023-2024学年高二下学期期末模拟考试试题 物 理 满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1. 答题前，考生务必将自己的学校、班级、姓名用0.5毫米黑色签字笔填写清楚，同时用2B铅笔将考号准确填涂在“考号”栏目内。 2. 选择题使用2B铅笔填涂在答题卡对应题目标号的位置上，如需改动，用橡皮擦擦干净后再选涂其它答案；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、试题卷上答题无效。 3. 考试结束后将答题卡收回。 一、单项选择题（每小题4分，共28分） 1. 物理学发展史中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步。发现电流磁效应的物理学家是（　　） A. 法拉第 B. 安培 C. 洛伦兹 D. 奥斯特 2. 如图所示，PQ为等量异种点电荷A、B连线的中垂线，C为中垂线上的一点，M、N分别为AC、BC的中点，若取无穷远处的电势为零，则下列判断正确的是（　　） A. M、N两点的电场强度相同 B. M、N两点的电势相等 C. 若将一负试探电荷由M点移到C点，电场力做正功 D. 试探电荷在N的电势能大于在M电的电势能 3. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，在时的波形如图甲所示，L、M、N是波上的三个质点，图乙是其中一个质点在此后一段时间内的振动图像。下列说法正确的是（　　） A. 时，质点M沿y轴正方向运动 B. 时，质点M的加速度比质点N的小 C. 图乙是质点N振动图像 D. 质点L和质点N相位总是相同 4. 分子势能Ep随分子间距离r变化的图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A. r1处分子间表现为引力 B. r2处分子间表现为斥力 C 时，r越小分子势能越大 D. 分子间距离足够大时分子势能最小 5. 某实验兴趣小组利用等腰三棱镜研究光的折射现象，如图所示，等腰三棱镜的顶角为边的边长为，光线射到边的中点，当入射角时，光最后垂直边射出。已知光在真空中的传播速度为，不考虑光的多次反射。下列说法正确是（　　） A. 三棱镜的折射率为1.5 B. 光在三棱镜中的传播时间为 C. 换用频率更高的光仍以相同入射角照射到点，则光在棱镜中的传播时间一定变长 D. 换用频率更高的光仍以相同入射角照射到点，则光通过三棱镜后的偏折角将减小 6. 如图所示，A、B为两块水平放置的金属板，通过闭合的开关S分别与电源两极相连，两极板中央各有一个小孔a和b，在a孔正上方某处放一带电质点由静止开始下落，若不计空气阻力，该质点到达b孔时速度恰为零，然后返回。现要使带电质点能穿过b孔，则可行的方法是（　　） A. 保持S闭合，将A板适当上移 B. 保持S闭合，将B板适当下移 C. 先断开S，再将A板适当上移 D. 先断开S，再将B板适当下移 7. 如图所示，直角三角形内（包括边界）存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。已知，O为中点。两个带异种电荷的粒子从O点以相同的速度沿垂直方向射入磁场，向左偏转的粒子恰好没有从边射出磁场，向右偏转的粒子恰好从B点射出磁场，忽略粒子的重力和粒子间的相互作用，则正，负粒子的比荷之比为（　　） A. B. 2：1 C. 3：1 D. 二、多项选择题（每小题4分，共12分） 8. 在四冲程内燃机奥托循环中，一定质量的理想气体经历两个绝热和两个等容的循环过程，从状态a依次经过状态b、c和d后再回到状态a，其图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 气体在状态a时的内能小于状态b时的内能 B. 气体分子的平均动能 C. 在由状态c到d的过程中，单位时间内气体分子对汽缸壁单位面积的碰撞次数一定减小 D. 在由状态a经b到c的过程中，气体吸收的热量小于由状态c经d到a过程中放出的热量 9. 高压输电可大大节能，至2017年11月，我国已建成投运8项1000kV特高压交流工程和11项kV特高压直流工程．中国全面掌握了特高压核心技术，成为世界首个也是唯一成功掌握并实际应用特高压技术的国家．某小型水电站的电能输送示意图如图甲所示，发电机输出的电压恒定，通过升压变压器和降压变压器向用户供电，已知输电线的总电阻为，降压变压器的原、副线圈匝数之比为4：1，它的副线圈两端的交变电压如图乙所示，若将变压器视为理想变压器，则下列说法中正确的是 A. 降压变压器原线圈的输入电压为880V B. 降压变压器的输入功率与输出功率之比为4：1 C. 当用户端用电量增大时，输电线上损耗的功率减小 D. 当用户端用电量增大时，发电厂输出的功率也增大 10. 如图甲所示，相距为L=1m的两条足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ水平放置于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示，导轨的M、P两端连接一阻值为R=0.5Ω的电阻，金属棒ab垂直于导轨放置且接触良好，aM=bP=1m，现将水平外力F作用ab棒上，已知：F=0.02t（N），式中5(s)，5s后F=0.1N保持不变，金属棒在运动中始终与导轨垂直。测得ab棒沿导轨滑行达到最大速度的过程中，流过电阻R的总电量为q=1.4C，不计金属棒ab及导轨的电阻，则（　　） A. 0~5s内ab棒始终保持静止 B. 5s后的一段时间内ab棒做匀加速直线运动 C. ab棒运动过程中的最大速度v=0.2 D. ab棒从开始运动至获得最大速度的过程中，距导轨MP的最大距离为x=1.4m 三、实验题（每空2分，共18分） 11. 如图1所示，在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将实验仪器按要求安装在光具座上，并选用缝间距的双缝屏。从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离。然后，接通电源使光源正常工作。 （1）“用双缝干涉测量光的波长”实验装置如图1所示，光具座上a、b、c处放置的光学元件依次为__________（选填选项前字母）。 A．滤光片 双缝 单缝 B．滤光片 单缝 双缝 C．单缝 滤光片 双缝 D．双缝 滤光片 单缝 （2）已知测量头上主尺的最小刻度是毫米，副尺（游标尺）上有20分度。某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，使分划板中心刻度线与某条纹A中心对齐，如图2所示，此时测量头上主尺和副尺的示数情况如图3所示，此示数为_________；接着再转动手轮，使分划板中心刻度线与某条纹B中心对齐，测得A到B条纹间的距离为。利用上述测量结果，经计算可得经滤光片射向双缝的色光的波长_________m（保留2位有效数字）。 （3）另一同学按实验装置安装好仪器后，观察到光的干涉现象效果很好。若他对实验装置作了一下改动后，在像屏上仍能观察到清晰的条纹，且条纹数目有所增加。以下改动可能实现这个效果的是________（选填选项前字母）。 A．仅将滤光片移至单缝和双缝之间 B．仅将单缝远离双缝移动少许 C．仅将单缝与双缝的位置互换 D．仅将红色滤光片换成绿色的滤光片 12. 小明想用实验室的器材设计一个测力计，可供选择的器材如下： A．两节完全相同的干电池（电动势E、内阻r均未知）； B．电流表A1（量程为0~3mA，内阻为）； C．电流表A2（量程为0~0.6A，内阻为）； D．电压表V1（量程为0~3V，内阻未知）； E．电压表V2（量程为0~15V，内阻未知）； F．滑动变阻器R1（0~10Ω，允许通过的最大电流为2A）； G．滑动变阻器R2（0~100Ω，允许通过的最大电流为1A）； H．电阻箱R（0~999.9Ω）； I．压敏电阻Rx，其阻值Rx随所加压力大小F变化的Rx-F图像如图丙所示； J．开关S及导线若干。 （1）测量一节干电池的电动势和内阻，为使测量结果尽可能准确，本实验采用如图甲所示的电路，滑动变阻器应选___________（填“F”或“G”）。 （2）根据实验中电压表和电流表的示数得到了如图乙所示的U-I图像，则该干电池的电动势为E=___________V，内阻为r=___________Ω。 （3）将压敏电阻Rx设计成量程为0~100N的测力计，需将压敏电阻Rx与上述两节干电池、电流表A1、电阻箱R串联成如图丁所示的电路。闭合开关S，为使压敏电阻Rx所受压力大小为100N时电流表A1指针满偏，电阻箱接入电路的阻值为R=___________Ω，通过电流表A1的电流I随压力大小F变化的函数关系式为I=___________A（电阻箱接入电路的阻值R保持不变）。 四、计算题（第13题9分、第14题14分，第15题19分，共42分） 13. 如图，密闭性能良好的杯盖扣在盛有少量热水的杯身上，杯盖的质量为m，杯身与热水的总质量为M，杯子的横截面积为S。初始时杯内气体的温度为T0，压强与大气压强p0相等。因杯子不保温，杯内气体温度将逐步降低，不计摩擦，不考虑杯内水的汽化和液化。 （1）求温度降为T1时杯内气体的压强p1； （2）杯身保持静止，温度为T1时提起杯盖所需的力至少多大？ （3）温度为多少时，用上述方法提杯盖恰能将整个杯子提起？ 14. 如图，水平轨道AB与半径为R的竖直半圆弧轨道BCD在B点平滑连接，整个装置处于与水平方向成45°角斜向上的匀强电场中，场强大小。质量为m，电荷量为q的带正电小球从水平轨道上某点（图中未画出）静止释放后以水平速度经B点进入圆弧轨道。不计一切摩擦阻力，重力加速度大小为g。求： （1）小球运动到圆弧轨道上B点时所受轨道支持力的大小； （2）小球从D点离开圆弧轨道到第一次返回轨道所经历的时间； （3）整个运动过程中小球电势能最大位置离B点的距离。 15. 如图所示，有两条间距为、足够长的平行导轨固定在水平面上，每条导轨中间都有一段不导电的塑料把导轨分为左、右两部分、其余导轨部分均为可导电金属。左侧的电容器电容为，右侧的电阻阻值为。两根金属棒、的质量分别为和，金属棒的电阻为，的电阻忽略不计，初始时刻两金属棒静止放在塑料材料上。金属棒都与导轨垂直。整个装置放在竖直向下的磁感应强度为的匀强磁场中。某时刻给金属棒一个大小为、方向向右的初速度，使得金属棒与发生弹性碰撞。运动过程中所有摩擦力不计，金属棒与导轨接触良好。求： （1）碰后金属棒与各自的速度大小； （2）碰后金属棒在金属导轨上运动的位移大小和金属棒运动过程中电阻上产生的焦耳热； （3）金属棒最终的速度大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$