精品解析：浙江省杭州市2024-2025学年高二上学期1月期末物理试题

2024学年第一学期期末学业水平测试 高二年级物理试题卷 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，在答题卡指定区域填写学校，班级，姓名，考场号，座位号及准考证号； 3.所有答案必须写在答题卡上，写在试卷上无效； 4.考试结束后，只需上交答题卡； 5.本卷涉及计算时（g取）。 选择题部分 一、选择题I（本题共11小题，每小题3分，共33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. 基本单位对应的物理量叫基本物理量简称基本量，下列选项属于基本量的是（ ） A. 安培 B. 时间 C. 力 D. 千克 【答案】B 【解析】 【详解】力学中的三个基本物理量为长度、质量和时间，电学中的基本物理量为电流。安培是电流的单位，力不是基本物理量，千克是质量的单位。 故选B。 2. 杭温高铁线路全长276公里，设计时速350公里，从桐庐东站到温州南站全程1小时30分钟左右，关于以上信息，下列说法正确的是（ ） A. 线路全长276公里是指位移 B. 时速350公里指的是平均速度 C. 全程1小时30分钟是时间间隔 D. 计算火车从桐庐东站到温州南站的平均速率时火车不能视为质点 【答案】C 【解析】 【详解】A. 线路全长276公里是指路程，选项A错误； B. 时速350公里指的是瞬时速度，选项B错误； C. 全程1小时30分钟是时间间隔，选项C正确； D. 计算火车从桐庐东站到温州南站的平均速率时火车大小形状可忽略不计，能视为质点，选项D错误。 故选C。 3. 下列说法正确的是（ ） A. 赫兹通过实验捕捉到了电磁波 B. 直升飞机和火箭都是利用反冲原理 C. 能量子概念首先是爱因斯坦提出的 D. 闭合电路中自由电子的定向移动速度等于光速 【答案】A 【解析】 【详解】A．赫兹通过实验首次证实了电磁波的存在，验证了麦克斯韦的电磁理论，故A正确。 B．火箭利用反冲原理（作用力与反作用力），但直升机的升力主要来自旋翼与空气的作用力，不属于反冲，故B错误。 C．能量子概念由普朗克提出，爱因斯坦提出光量子假说解释光电效应，故C错误。 D．闭合电路中自由电子的定向移动速度实际非常小（约毫米/秒），而电场传播速度接近光速，故D错误。 故选A。 4. 垂直于纸面的通电平行长直导线a、b，纸面内a、b、c连线构成锐角三角形。已知两导线在c点产生的磁场方向如图所示，则关于a、b两导线中的电流方向判断正确的是（ ） A. a、b中电流方向都垂直纸面向外 B. a、b中电流方向都垂直纸面向里 C. a中电流方向垂直纸面向外，b中电流方向垂直纸面向里 D. a中电流方向垂直纸面向里，b中电流方向垂直纸面向外 【答案】D 【解析】 【详解】根据题意c点磁场斜向左下，故离c点较近的b在c的磁场一定是逆时针的，根据安培定则，b导线的电流一定垂直纸面向外，此时b在c点有竖直向下和水平向左的磁场分量，又因为c点磁场在ac边右侧，故a在c点有水平向右的磁场分量，根据安培定则，a导线的电流一定垂直纸面向里。 故选D。 5. PQ是竖直平面内光滑的四分之一圆轨道，可视为质点的滑块从P处静止开始沿轨道下滑，从Q点离开做平抛运动，滑块刚到Q点时加速度大小为，滑块刚过Q点时加速度大小为，空气阻力不计。则等于（ ） A. 3:1 B. 2:1 C. 1:1 D. 1:3 【答案】B 【解析】 【详解】根据动能定理有 又 得 又 故 故选B。 6. 2024年10月30日“长征二号F遥十九”运载火箭顺利将“神舟十九号载人飞船”送入距离地面约430km的轨道。取地球质量6.0×1024kg，地球半径6.4×103km，引力常量6.67×10-11N∙m2/kg2。下列说法正确的是（　　） A. 火箭推力的施力物是空气 B. 进入预定轨道的飞船速度大小等于7.9km/s C. 卫星运行的周期约12h D. 发射升空初始阶段，飞船中的航天员处于超重状态 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据反冲现象的原理可知，火箭向后喷射燃气的同时，燃气会给火箭施加反作用力，即推力，故A错误； B．第一宇宙速度为最大的环绕速度，所以进入预定轨道的飞船速度大小小于7.9km/s，故B错误； C．根据万有引力定律提供向心力 根据万有引力与重力的关系有 解得卫星运行的周期为 故C错误； D．发射升空初始阶段，火箭加速度方向向上，装在火箭上部的卫星处于超重状态，故D正确。 故选D。 7. 如图所示，用三根刚性轻绳、、将重均为的两个小球P和Q连接，并悬挂在水平天花板和竖直墙壁上。两小球处于静止状态，轻绳a与竖直方向的夹角为，轻绳c水平，，。下列结论正确的是（ ） A. 轻绳a的拉力大小为50N B. 轻绳b与水平方向的夹角也是 C. 轻绳c的拉力大小为50N D. 剪断b瞬间P的加速度大小为0 【答案】A 【解析】 【详解】AC．对根据题意，将两个小球看成一个整体，受力分析，如图所示 由平衡条件有， 解得， 故A正确，C错误； B．取小球Q为研究对象，受力分析，如图所示 根据三力平衡知 故绳b与水平方向的夹角不是，故B错误； D．根据平衡推论知，剪断b瞬间P只受到绳a的拉力和重力，合力不等于零，根据牛顿第二定律知，此时P的加速度大小不为0，故D错误。 故选A。 8. 如图甲所示，水平传送带顺时针方向匀速运动。从传送带左端P先后由静止轻轻放上两个物体A、C，物体A经到达传送带另一端Q，物体C经到达传送带另一端Q。若释放物体时刻作为时刻，分别作出A、C的速度图象如图乙，丙所示。下列结论不正确的是（　　） A. 传送带运动速度大小为 B. P、Q间距为36m C. C与传送带间的动摩擦因数为0.125 D. 丙图中 【答案】C 【解析】 【详解】AB．由图乙可知，物块A先匀加速运动，达到与传送带速度相等后做匀速直线运动，可知传送带的速度大小为4m/s，根据图像围成的面积表示位移，可求得PQ间的距离为 故AB正确； CD．根据图丙可知物体C在传送带上一直加速，根据图像围成的面积表示位移可得 求得 根据，可求得C在传送带上运动的加速度大小为 对C由牛顿第二定律得，可求得C与传送带间的动摩擦因数为。 故C错误，D正确。 由于本题选择错误的，故选C。 9. 如图所示是双量程磁电式电流表的原理图，测量时分别接入“A、B”或“A、C”，下列说法不正确的是（ ） A. 接入“A、B”比接入“A、C”量程大 B. 只将短路，接入“A、B”量程会变大 C. 只将短路，接入“A、C”量程会变大 D. 只减小，接入“A、B”量程会增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．接“A、B”时，为分流电阻，接“A、C”时，与串联的总电阻为分流电阻，故此为电流表，根据串并联规律，接“A、B”时，其量程为 接“A、C”时，其量程为 显然，即接“A、B”时量程更大，故A正确，不符合题意； B．只将短路，接入“A、B”量程为 故 故接入“A、B”量程会变小，故B错误，符合题意； C．只将短路，接入“A、C”量程为 故 故接入“A、C”量程会变大，故C正确，不符合题意； D．只减小，接入“A、B”量程为 增大，故D正确，不符合题意。 故选B。 10. 两等量异种点电荷、放置在轴上的、位置，且，已知轴上的电势随的变化关系如图所示。下列判断正确的是（ ） A. 带负电，带正电 B. 处场强等于0 C. 沿着轴从到，电场强度E的大小先减小后增大 D. 带负电的试探电荷沿轴从向运动过程中其电势能先增加后减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．距离越近电势越高，距离越近电势越低，可知带负电，带正电，选项A错误； B．由场强叠加可知，两电荷在处产生的场强方向均沿x轴正向，可知该点的场强不等于0，选项B错误； C．图像的斜率等于场强，可知沿着轴从到，电场强度E的大小先减小后增大，选项C正确； D．从向电势逐渐降低，则带负电的试探电荷沿轴从向运动过程中其电势能逐渐增加，选项D错误。 故选C。 11. 如图所示是某中学安装的432块太阳能多晶硅电池板，每块电池板面积为，平均每天光照按10h计算，利用这些电池板收集太阳能发电，光电转换效率约为，发电总功率可达118kW，工作电压为380V，设备使用寿命在25年以上。发电总功率的供学校使用。下列说法正确的是（ ） A. 该光伏项目年发电量约为 B. 若该校仅用太阳能供电，则该校一年用电量约为 C. 该光伏项目的工作总电流约为0.31A D. 每块电池板每天吸收的太阳辐射能量约为 【答案】A 【解析】 【详解】A．该光伏项目年发电量约为 故A正确； B．若该校仅用太阳能供电，则该校一年用电量约为 故B错误； C．该光伏项目的工作总电流约为 故C错误； D．每块电池板每天吸收的太阳辐射能量约为 故D错误。 故选A。 二、选择题II（本题共4小题，每小题4分，共16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。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 12. 下列说法正确的是（ ） A. 在研究高速（接近光速），微观（小到分子，原子的尺度）领域，牛顿运动定律不再适用，动量守恒定律也不再适用 B. 高压输电线上方两条接地导线的作用是把高压线屏蔽起来，防止雷击 C. 核电站是利用可控核裂变来发电的 D. 根据相对论的时空观，运动物体的长度（空间距离）和物理过程的快慢（时间进程）跟物体的运动状态无关 【答案】BC 【解析】 【详解】A．在研究高速（接近光速），微观（小到分子，原子的尺度）领域，牛顿运动定律不再适用，但是动量守恒定律仍然适用，选项A错误； B．高压输电线上方两条接地导线的作用是把高压线屏蔽起来，形成一个稀疏的金属网，可把高压线屏蔽起来，防止雷击，选项B正确； C．核电站是利用可控核裂变来发电的，选项C正确； D．根据相对论的时空观，运动物体的长度（空间距离）和物理过程的快慢（时间进程）跟物体的运动状态有关，选项D错误。 故选BC。 13. 如图所示，匀强磁场中有一矩形导线框，下列情况中，导线框中会产生感应电流的是（ ） A. 导线框在纸面内水平向右匀速运动 B. 导线框在纸面内水平向右加速运动 C. 导线框绕ab轴匀速转动 D. 导线框不动，磁感应强度均匀变大 【答案】CD 【解析】 【详解】AB．导线框在纸面内水平向右匀速运动或者加速运动过程中，穿过线圈的磁通量不变，则无感应电流产生，选项AB错误； C．导线框绕ab轴匀速转动过程中，穿过线圈的磁通量不断变化，则会产生感应电流，选项C正确； D．导线框不动，磁感应强度均匀变大，则穿过线圈的磁通量增加，则会产生感应电流，选项D正确。 故选CD。 14. 如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地，静电计所带电荷量很少，可被忽略。一带电的油滴悬浮于电容器中的P点。现将平行板电容器的上极板竖直向上平移一小段距离，在上极板移动过程中，下列说法正确的是（ ） A. 油滴带负电 B. 静电计的指针张角变小 C. 带电油滴向上运动 D. 电阻R中有向左的电流 【答案】AD 【解析】 【详解】A．电容器的上极板带正电，板间电场竖直向下，油滴受力平衡，电场力竖直向上，故油滴带负电，A正确； B．电容器始终与电源相连，两极板的电势差不变，所以静电计指针张角不变，B错误； C．电容器的电势差不变，d增大，则电场强度E变小，油滴受到的电场力变小，向下运动，C错误； D．将电容器的上极板上移后，极板间距增大，根据 电容器的电容变小，又因为 电势差不变，Q减小，电阻R中有向左的电流，D正确。 故选AD。 15. 如图甲所示的电路中，是可变电阻，，电压表和电流表都是理想电表。实验时调节的阻值，得到各组电压表和电流表数据，用这些数据在坐标纸上描点，拟合，作出的图像如图乙中AB所示（ ） A. 电源的电动势等于3V B. 电源内阻 C. 时，电源具有最大的输出功率 D. 时，消耗的功率最大 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．根据闭合电路的欧姆定律 由图中数据可知， 可得电源的电动势E=2.5V 电源内阻选项A错误，B正确； C．当电源内阻等于外电阻时电源输出功率最大，当外电阻越接近电源内阻时电源输出功率越大，则当时，电源具有最大的输出功率，选项C错误； D．将R2等效为电源的内阻，则当时，消耗的功率最大，选项D正确。 故选BD。 非选择题部分 三、非选择题（本题共6小题，共51分） 16. （1）下列说法正确的是________（多选） A. 在探究“平抛运动的特点”实验中，小球与斜槽间的摩擦对实验结果有影响。 B. 在探究“速度随时间变化规律”实验中不需要补偿阻力。 C. 在探究“两个互成角度的力的合成规律”实验中，只有一把弹簧秤也能完成实验。 D. 用探究“加速度，力和质量关系”的实验装置通过补偿阻力也能验证“机械能守恒定律”。 （2）某同学用如图所示的实验装置验证“碰撞中的动量守恒”，所用器材包括：气垫导轨，两块质量不同的滑块（上方安装有宽度都为d的遮光片），两个光电门计时器等。 ①实验步骤如下： A．开动气泵，调节气垫导轨，轻推滑块，当滑块上的遮光片经过两个光电门的遮光时间________时，可认为气垫导轨水平 B．用天平测滑块1与遮光片的总质量，滑块2与遮光片的总质量 C．用游标卡尺测量遮光片的宽度d D．将滑块1从光电门A的左边以一定初速度水平推出，记录滑块1的遮光片通过光电门A的遮光时间，两滑块碰后记录滑块1的遮光片经过光电门A的遮光时间，滑块2的遮光片经过光电门B的遮光时间； ②上述实验步骤中，不必要的实验步骤为________（填步骤序号） ③为使两滑块碰撞后滑块1能通过光电门A，两滑块的质量关系________（填“”，“”，“”） ④利用上述所测的实验数据，验证动量守恒的表达式为：________ 【答案】（1）BC （2） ①. 相等 ②. C ③. ④. 【解析】 【小问1详解】 A．在探究“平抛运动的特点”实验中，为了保证小球抛出时速度大小相等，需要让小球从同一位置静止释放，所以小球与斜槽间的摩擦对实验结果没有影响，故A错误； B．在探究“速度随时间变化规律”实验中，只需要小车做匀变速直线运动即可，不需要补偿阻力，故B正确； C．在探究“两个互成角度的力的合成规律”实验中，如果只有一把弹簧秤，可以交替测出两边的拉力，但需要保证两次拉的时候效果相同，故C正确； D．虽然补偿了阻力，但阻力并没有消失，在物块运动的过程中有摩擦力做功，故系统机械能不守恒，所以用探究“加速度，力和质量关系”的实验装置通过补偿阻力不能验证“机械能守恒定律”，故D错误。 故选BC。 【小问2详解】 ①[1]当滑块上的遮光片经过两个光电门的遮光时间相等时，通过两光电门的速度相等，则可认为气垫导轨水平。 ②[2]依题意，碰撞前滑块1的速度为 碰撞后滑块1的速度为 滑块2的速度为 取碰撞前滑块1的速度方向为正方向，若碰撞过程中动量守恒，则满足 联立，解得 所以上述实验步骤中，没有必要用游标卡尺测量遮光片的宽度d，即实验步骤C。 ③[3]根据动量守恒和能量关系可知， 解得 为使两滑块碰撞后滑块1能通过光电门A，则，两滑块的质量关系<。 ④[4]利用上述所测的实验数据，验证动量守恒的表达式为 【点睛】两物体发生碰撞时，若碰后黏在一起，则满足 此时共同速度 该过程中系统损失的机械能最大，称为完全非弹性碰撞。 若碰撞时无机械能损失，则称为完全弹性碰撞，则满足， 解得， 特殊的当时v1=0，v2=v0两物体交换速度； 第三种碰撞介于上述两者之间，机械能损失在之间。 17. （1）用螺旋测微器测量某金属丝的直径如图甲所示，该金属丝的直径为________mm。 （2）某次实验过程中，电阻箱旋钮位置如图乙所示，电阻箱接入电路的阻值为________kΩ。 （3）某同学想通过测绘小灯泡的I-U图像来研究小灯泡的电阻随电压变化的规律。所用器材如下： 待测小灯泡一只，额定电压为2.5V，电阻约为几欧； 电压表一个，量程0~3V，内阻约为3kΩ； 电流表一个，量程0~0.6A，内阻约为0.1Ω； 滑动变阻器一个，干电池两节，开关一个，导线若干。 ①图丙中开关S闭合之前，应把滑动变阻器的滑片置于________处（填“a”或“b”） ②为减小实验误差，图丙中P点应与________点连接（填“M”或“N”）。 ③由于电压表分流导致测量小灯泡电阻的误差属于________（填“系统误差”或“偶然误差”）。 ④该同学通过实验作出小灯泡的I-U图像如图丁所示，则小灯泡正常工作时的电阻为________Ω（计算结果保留两位有效数字）。 ⑤图丁中图像弯曲的主要原因是：________。 【答案】（1）1.198~1.200 （2）35 （3） ①. a ②. M ③. 系统误差 ④. 5.7±0.2 ⑤. 电流（电压）变大，温度升高，电阻变大 【解析】 【小问1详解】 螺旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度之和，所以金属丝的直径为 【小问2详解】 电阻箱接入电路的阻值为 【小问3详解】 [1]为了保护电路，所以开关闭合之前，待测电路应处于短路状态，即滑动变阻器的滑片应置于a端； [2]由于 则电流表应采用外接法，所以为减小实验误差，图丙中P点应与M点连接； [3]由于电压表分流导致测量小灯泡电阻的误差属于系统误差； [4]由图可知，当电压为2.5V时，流过灯泡的电流约为0.43A，所以此时小灯泡的电阻为 [5]图丁中图像弯曲的主要原因是电流（电压）变大，温度升高，电阻率变大，从而电阻变大。 18. 为检测汽车性能，某品牌汽车店设计了如图所示试驾车道，车道有多个长度均为的减速区和加速区间隔分布。试驾时汽车全程牵引力恒定，汽车在行驶过程中可看成质点，每次刚进入加速区时速度均为，汽车在每个减速区和加速区的行驶时间均为，汽车与驾驶员的总质量为1.8t。求： （1）汽车在运动过程中的最大速度； （2）若减速区汽车受到阻力，则汽车在加速区受到的阻力多大； （3）在（2）条件下，全过程汽车的最大输出功率。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 汽车刚驶入减速区时速度最大，在减速区运动时，有 解得 【小问2详解】 根据加减速的对称性，汽车加速与减速时加速度大小相等，在加速区速度从增加到，则 由牛顿第二定律得，减速过程 加速过程 联立上两式求得， 【小问3详解】 汽车速度最大时，发动机输出功率最大 19. 某种金属板M受到紫外线照射时会不停地发射电子，射出的电子具有不同的方向，速度大小也不相同。在M旁放置一个金属网N，如果用导线将M、N连起来，从M射出的电子落到N上便会沿导线返回M，从而形成电流。现在不把M、N直接相连，而按图中那样在M、N之间加电压U。已知M、N两板长均为，两板间距，从M板射出的电子最大速度。电子的质量，电子带电量 （1）若已知此时电流表示数为0，求此时所加电压U的最小值； （2）将M、N两端所加电压正负极互换，若此时从M板以最大速度平行于板射出的电子均无法被N板捕获，求此时所加电压U的范围。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 电流表示数为0，所加电压最小值为U， 所加电压U的最小值为 【小问2详解】 电极互换后，两板间为加速电场，加速电场强度为 电子在电场中受电场力作用，由牛顿第二定律得： 解得电子在电场中加速度为： 平行M板射出的电子在电场中做类平抛运动。 这些电子均无法被N板捕获的临界条件为从M一端射出的粒子恰达N板的另一端，即： 其中满足 解得 解得 20. 航天器离子发动机原理如图所示，首先电子枪发射出的高速电子将中性推进剂电离化（即电离出正离子）。正离子被正，负极栅板间的电场加速后从喷口喷出，从而使航天器获得推进或调整姿态的反冲力，已知单个正离子的质量为m，电荷量为q，正，负栅板间加速电压为U，忽略离子间的相互作用力及进入栅板时的初速度。求： （1）单个正离子经正，负栅板间的电场加速后的速度v； （2）若该航天器获得的平均反冲力为F，则单位时间从喷口喷出的正离子个数N为多少？ （3）若单位时间从喷口喷出的正离子个数为n，航天器的质量为M，在一小段时间内可认为航天器做直线运动，且喷出离子方向与航天器运动方向在同一直线上，不考虑喷射离子引起航天器质量的变化，经∆t航天器速度的大小变化了多少？ 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 正离子在栅板间加速运动，由动能定理得 解得 【小问2详解】 由牛顿第三定律可知 设单位时间从栅板间射出得离子数为N，由动量定理得 解得 【小问3详解】 设时间内航天器的速度变化，航天器与发射离子的系统动量守恒 解得 21. 如图，同一竖直平面内轨道由水平轨道OA，半径为的半圆单层轨道ABC，半径为的半圆圆管轨道CDE，平台EF和FG组成，各段轨道平滑连接，轨道和平台除FG粗糙外其余均光滑。平台EF间有一质量为、大小不计的物块Q。水平面OA的左端通过挡板固定一个弹簧，弹簧右端可以通过压缩弹簧发射能看成质点的滑块P，P的质量为，物块P、Q与FG间的动摩擦因数均为，FG间距足够大。弹簧的弹性势能最大能达到，g取。问： （1）若弹簧的弹性势能，物块P到达圆轨道A点时的加速度大小； （2）若P与Q碰撞后以相同速度向右运动，求P、Q在FG间运动的最大距离； （3）为使P能在平台上与Q发生碰撞，弹簧的弹性势能至少多大。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 当弹性势能时，P到达A点时的速度大小为，由动能定理得 P到A点时的加速度大小为a，则 联立解得物块P到达圆轨道A点时的加速度大小为 【小问2详解】 以最大弹性势能释放滑块P时，滑块P与滑块Q碰前速度大小为，由能量守恒定律得： 解得： P与Q碰后的共同速度大小为，碰撞动量守恒 求得： P、Q在FG间运动的最大距离为，则： 【小问3详解】 当P刚好经过C时 解得 弹簧的弹性势能为时滑块P在C点刚好不脱离轨道，由能量守恒得 解得 弹簧的弹性势能为时滑块P刚好能到E点，由能量守恒得 故为使滑块P能在平台与Q碰撞，弹簧的弹性势能需要满足。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024学年第一学期期末学业水平测试 高二年级物理试题卷 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，在答题卡指定区域填写学校，班级，姓名，考场号，座位号及准考证号； 3.所有答案必须写在答题卡上，写在试卷上无效； 4.考试结束后，只需上交答题卡； 5.本卷涉及计算时（g取）。 选择题部分 一、选择题I（本题共11小题，每小题3分，共33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. 基本单位对应的物理量叫基本物理量简称基本量，下列选项属于基本量的是（ ） A. 安培 B. 时间 C. 力 D. 千克 2. 杭温高铁线路全长276公里，设计时速350公里，从桐庐东站到温州南站全程1小时30分钟左右，关于以上信息，下列说法正确的是（ ） A. 线路全长276公里是指位移 B. 时速350公里指的是平均速度 C. 全程1小时30分钟是时间间隔 D. 计算火车从桐庐东站到温州南站的平均速率时火车不能视为质点 3. 下列说法正确的是（ ） A. 赫兹通过实验捕捉到了电磁波 B. 直升飞机和火箭都是利用反冲原理 C. 能量子概念首先是爱因斯坦提出的 D. 闭合电路中自由电子的定向移动速度等于光速 4. 垂直于纸面的通电平行长直导线a、b，纸面内a、b、c连线构成锐角三角形。已知两导线在c点产生的磁场方向如图所示，则关于a、b两导线中的电流方向判断正确的是（ ） A. a、b中电流方向都垂直纸面向外 B. a、b中电流方向都垂直纸面向里 C. a中电流方向垂直纸面向外，b中电流方向垂直纸面向里 D. a中电流方向垂直纸面向里，b中电流方向垂直纸面向外 5. PQ是竖直平面内光滑的四分之一圆轨道，可视为质点的滑块从P处静止开始沿轨道下滑，从Q点离开做平抛运动，滑块刚到Q点时加速度大小为，滑块刚过Q点时加速度大小为，空气阻力不计。则等于（ ） A. 3:1 B. 2:1 C. 1:1 D. 1:3 6. 2024年10月30日“长征二号F遥十九”运载火箭顺利将“神舟十九号载人飞船”送入距离地面约430km的轨道。取地球质量6.0×1024kg，地球半径6.4×103km，引力常量6.67×10-11N∙m2/kg2。下列说法正确的是（　　） A. 火箭推力的施力物是空气 B. 进入预定轨道的飞船速度大小等于7.9km/s C. 卫星运行的周期约12h D. 发射升空初始阶段，飞船中的航天员处于超重状态 7. 如图所示，用三根刚性轻绳、、将重均为的两个小球P和Q连接，并悬挂在水平天花板和竖直墙壁上。两小球处于静止状态，轻绳a与竖直方向的夹角为，轻绳c水平，，。下列结论正确的是（ ） A. 轻绳a的拉力大小为50N B. 轻绳b与水平方向的夹角也是 C. 轻绳c的拉力大小为50N D. 剪断b瞬间P的加速度大小为0 8. 如图甲所示，水平传送带顺时针方向匀速运动。从传送带左端P先后由静止轻轻放上两个物体A、C，物体A经到达传送带另一端Q，物体C经到达传送带另一端Q。若释放物体时刻作为时刻，分别作出A、C的速度图象如图乙，丙所示。下列结论不正确的是（　　） A. 传送带运动速度大小为 B. P、Q间距为36m C. C与传送带间的动摩擦因数为0.125 D. 丙图中 9. 如图所示是双量程磁电式电流表的原理图，测量时分别接入“A、B”或“A、C”，下列说法不正确的是（ ） A. 接入“A、B”比接入“A、C”量程大 B. 只将短路，接入“A、B”量程会变大 C. 只将短路，接入“A、C”量程会变大 D. 只减小，接入“A、B”量程会增大 10. 两等量异种点电荷、放置在轴上的、位置，且，已知轴上的电势随的变化关系如图所示。下列判断正确的是（ ） A. 带负电，带正电 B. 处场强等于0 C. 沿着轴从到，电场强度E的大小先减小后增大 D. 带负电的试探电荷沿轴从向运动过程中其电势能先增加后减小 11. 如图所示是某中学安装的432块太阳能多晶硅电池板，每块电池板面积为，平均每天光照按10h计算，利用这些电池板收集太阳能发电，光电转换效率约为，发电总功率可达118kW，工作电压为380V，设备使用寿命在25年以上。发电总功率的供学校使用。下列说法正确的是（ ） A. 该光伏项目年发电量约为 B. 若该校仅用太阳能供电，则该校一年用电量约为 C. 该光伏项目的工作总电流约为0.31A D. 每块电池板每天吸收的太阳辐射能量约为 二、选择题II（本题共4小题，每小题4分，共16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。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 12. 下列说法正确的是（ ） A. 在研究高速（接近光速），微观（小到分子，原子的尺度）领域，牛顿运动定律不再适用，动量守恒定律也不再适用 B. 高压输电线上方两条接地导线的作用是把高压线屏蔽起来，防止雷击 C. 核电站是利用可控核裂变来发电的 D. 根据相对论的时空观，运动物体的长度（空间距离）和物理过程的快慢（时间进程）跟物体的运动状态无关 13. 如图所示，匀强磁场中有一矩形导线框，下列情况中，导线框中会产生感应电流的是（ ） A. 导线框在纸面内水平向右匀速运动 B. 导线框在纸面内水平向右加速运动 C. 导线框绕ab轴匀速转动 D. 导线框不动，磁感应强度均匀变大 14. 如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地，静电计所带电荷量很少，可被忽略。一带电的油滴悬浮于电容器中的P点。现将平行板电容器的上极板竖直向上平移一小段距离，在上极板移动过程中，下列说法正确的是（ ） A. 油滴带负电 B. 静电计的指针张角变小 C. 带电油滴向上运动 D. 电阻R中有向左的电流 15. 如图甲所示的电路中，是可变电阻，，电压表和电流表都是理想电表。实验时调节的阻值，得到各组电压表和电流表数据，用这些数据在坐标纸上描点，拟合，作出的图像如图乙中AB所示（ ） A. 电源的电动势等于3V B. 电源内阻 C. 时，电源具有最大的输出功率 D. 时，消耗的功率最大 非选择题部分 三、非选择题（本题共6小题，共51分） 16. （1）下列说法正确的是________（多选） A. 在探究“平抛运动的特点”实验中，小球与斜槽间的摩擦对实验结果有影响。 B. 在探究“速度随时间变化规律”实验中不需要补偿阻力。 C. 在探究“两个互成角度的力的合成规律”实验中，只有一把弹簧秤也能完成实验。 D. 用探究“加速度，力和质量关系”的实验装置通过补偿阻力也能验证“机械能守恒定律”。 （2）某同学用如图所示的实验装置验证“碰撞中的动量守恒”，所用器材包括：气垫导轨，两块质量不同的滑块（上方安装有宽度都为d的遮光片），两个光电门计时器等。 ①实验步骤如下： A．开动气泵，调节气垫导轨，轻推滑块，当滑块上的遮光片经过两个光电门的遮光时间________时，可认为气垫导轨水平 B．用天平测滑块1与遮光片的总质量，滑块2与遮光片的总质量 C．用游标卡尺测量遮光片的宽度d D．将滑块1从光电门A的左边以一定初速度水平推出，记录滑块1的遮光片通过光电门A的遮光时间，两滑块碰后记录滑块1的遮光片经过光电门A的遮光时间，滑块2的遮光片经过光电门B的遮光时间； ②上述实验步骤中，不必要的实验步骤为________（填步骤序号） ③为使两滑块碰撞后滑块1能通过光电门A，两滑块的质量关系________（填“”，“”，“”） ④利用上述所测的实验数据，验证动量守恒的表达式为：________ 17. （1）用螺旋测微器测量某金属丝的直径如图甲所示，该金属丝的直径为________mm。 （2）某次实验过程中，电阻箱旋钮位置如图乙所示，电阻箱接入电路的阻值为________kΩ。 （3）某同学想通过测绘小灯泡的I-U图像来研究小灯泡的电阻随电压变化的规律。所用器材如下： 待测小灯泡一只，额定电压为2.5V，电阻约为几欧； 电压表一个，量程0~3V，内阻约为3kΩ； 电流表一个，量程0~0.6A，内阻约为0.1Ω； 滑动变阻器一个，干电池两节，开关一个，导线若干。 ①图丙中开关S闭合之前，应把滑动变阻器的滑片置于________处（填“a”或“b”） ②为减小实验误差，图丙中P点应与________点连接（填“M”或“N”）。 ③由于电压表分流导致测量小灯泡电阻的误差属于________（填“系统误差”或“偶然误差”）。 ④该同学通过实验作出小灯泡的I-U图像如图丁所示，则小灯泡正常工作时的电阻为________Ω（计算结果保留两位有效数字）。 ⑤图丁中图像弯曲的主要原因是：________。 18. 为检测汽车性能，某品牌汽车店设计了如图所示试驾车道，车道有多个长度均为的减速区和加速区间隔分布。试驾时汽车全程牵引力恒定，汽车在行驶过程中可看成质点，每次刚进入加速区时速度均为，汽车在每个减速区和加速区的行驶时间均为，汽车与驾驶员的总质量为1.8t。求： （1）汽车在运动过程中的最大速度； （2）若减速区汽车受到阻力，则汽车在加速区受到的阻力多大； （3）在（2）条件下，全过程汽车的最大输出功率。 19. 某种金属板M受到紫外线照射时会不停地发射电子，射出的电子具有不同的方向，速度大小也不相同。在M旁放置一个金属网N，如果用导线将M、N连起来，从M射出的电子落到N上便会沿导线返回M，从而形成电流。现在不把M、N直接相连，而按图中那样在M、N之间加电压U。已知M、N两板长均为，两板间距，从M板射出的电子最大速度。电子的质量，电子带电量 （1）若已知此时电流表示数为0，求此时所加电压U的最小值； （2）将M、N两端所加电压正负极互换，若此时从M板以最大速度平行于板射出的电子均无法被N板捕获，求此时所加电压U的范围。 20. 航天器离子发动机原理如图所示，首先电子枪发射出的高速电子将中性推进剂电离化（即电离出正离子）。正离子被正，负极栅板间的电场加速后从喷口喷出，从而使航天器获得推进或调整姿态的反冲力，已知单个正离子的质量为m，电荷量为q，正，负栅板间加速电压为U，忽略离子间的相互作用力及进入栅板时的初速度。求： （1）单个正离子经正，负栅板间的电场加速后的速度v； （2）若该航天器获得的平均反冲力为F，则单位时间从喷口喷出的正离子个数N为多少？ （3）若单位时间从喷口喷出的正离子个数为n，航天器的质量为M，在一小段时间内可认为航天器做直线运动，且喷出离子方向与航天器运动方向在同一直线上，不考虑喷射离子引起航天器质量的变化，经∆t航天器速度的大小变化了多少？ 21. 如图，同一竖直平面内轨道由水平轨道OA，半径为的半圆单层轨道ABC，半径为的半圆圆管轨道CDE，平台EF和FG组成，各段轨道平滑连接，轨道和平台除FG粗糙外其余均光滑。平台EF间有一质量为、大小不计的物块Q。水平面OA的左端通过挡板固定一个弹簧，弹簧右端可以通过压缩弹簧发射能看成质点的滑块P，P的质量为，物块P、Q与FG间的动摩擦因数均为，FG间距足够大。弹簧的弹性势能最大能达到，g取。问： （1）若弹簧的弹性势能，物块P到达圆轨道A点时的加速度大小； （2）若P与Q碰撞后以相同速度向右运动，求P、Q在FG间运动的最大距离； （3）为使P能在平台上与Q发生碰撞，弹簧的弹性势能至少多大。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $