精品解析：浙江省宁波市慈溪市2022-2023学年高二下学期期末测试物理试题

浙江省宁波市慈溪市2022-2023学年高二下学期期末测试物理试题 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符合题目要求，不选、多选、错选均不得分） 1. 如图，质量为m的小球，置于倾角为α的光滑斜面上，用垂直斜面的挡板挡住使球静止，斜面和挡板对球的弹力分别为、。现将挡板绕下端逆时针缓慢转动放平过程中，下列说法正确的是（　　） A. 一直增大 B. 先增大后减小 C. 一直减小 D. 先减小后增大 2. 下列关于电磁波的说法正确的是（　　） A. 变化的电场周围一定产生变化的磁场，变化的磁场周围也一定产生变化的电场 B. 在LC振荡电路中，电容器极板上的电荷量最大时电路中的电流最小 C. 在真空中无线电波、红外线、可见光、紫外线的波长越来越短，速度越来越大 D. 电磁波无法发生衍射现象 3. 关于热力学定律，下列说法正确的是（　　） A. 物体的温度可以达到零下300℃ B. 第二类永动机违背了能量守恒定律 C. 做功和热传递对改变物体的内能是等效的 D. 利用浅层海水和深层海水之间的温度差制造一种热机，可将海水的内能全部转化为机械能 4. 噪音会影响我们的日常生活，大家习惯用降噪耳机来减小噪音对我们的干扰。主动降噪耳机可以通过主动发出抵消声波来减小噪音。某一噪音信号的振动方程为，声波在空气中传播的速度为340m/s，下列说法正确的是（　　） A. 抵消声波的波长为 B. 抵消声波的振幅为2A C. 主动降噪技术应用的是声波的多普勒效应 D. 抵消声波和环境噪音在空气中传播的速度可以不同 5. 在“新冠疫情”期间，为了减少人与人之间的接触，人们采用了无接触式测温仪——“额温枪”来测量人体温度，该测温仪利用的是（　　） A. 红外线传感器 B. 压力传感器 C. 气体传感器 D. 声音传感器 6. 2023年春节贺岁片《流浪地球2》中提出太空电梯，太空电梯验证着中国科幻“上九天揽月”的宏大设想。“太空电梯”的主体结构为一根缆绳：一端连接地球赤道上某一固定位置，另一端连接地球静止卫星，且缆绳延长线通过地心。用太空电梯运送物体过程中，当物体停在a、b两个位置时，以地心为参考系，下列说法正确的是（　　） A. 物体在a、b位置均处于完全失重状态 B. 物体在a、b位置线速度大小与该点离地球球心距离成正比 C. 物体在a处向心加速度大于物体在b处向心加速度 D. 若有一个轨道高度与a相同的人造卫星绕地球做匀速圆周运动，则其环绕地球的周期大于停在a处物体的周期 7. 一定质量理想气体发生如图所示的变化，其中A、B间的虚线是一条双曲线，发生等温变化，则气体在A、B、C三个状态相比，有（　　） A. 单位体积内气体分子数A状态>B状态=C状态 B. 气体分子平均一次碰撞器壁对器壁的冲量，A状态=B状态>C状态 C. 从A状态→C状态，气体吸收热量 D. 从C状态→B状态，气体内能不变 8. 如图甲、乙所示，将完全相同的弹簧振子分别放在水平和倾斜的木板上，两图中小球位于A点时，弹簧均处于原长状态，图甲中小球从某位置由静止释放，小球经过B点时的速度为零，图乙中小球从A点由静止释放，点为平衡位置，小球经过点时的速度为零，且，不考虑一切摩擦，则下列说法正确的是（　　） A. 两图中，均由弹簧弹力提供小球振动的回复力 B. 图甲中，小球从A点向B点的运动过程中，小球的加速度先减小后增大 C. 两图中，小球振动时的机械能均守恒 D. 图甲中小球的最大动能大于图乙中小球的最大动能 9. 核能是蕴藏在原子核内部的能量，合理利用核能，可以有效缓解常规能源短缺问题。在铀核裂变实验中，核反应方程是，核的结合能为，核的结合能为，核的结合能为．则（　　） A. 该核反应过程动量不守恒 B. 该核反应方程中的X为 C. 该核反应中释放的核能为 D. 该核反应中电荷数守恒，质量数不守恒 10. 光电管是把光信号转换为电信号的装置。如图所示，A和K分别是光电管的阳极和阴极，在A、K之间接有电源和电流表。现用频率为v的光照射在K上，电路中有电流出现。已知阴极K材料的逸出功为，普朗克常量为h，下列说法正确的是（　　） A. 若只减小光照强度，阴极K上没有光电子逸出 B. 若只将电源的极性反接，则电路中一定没有电流 C. 从阴极K上逸出光电子最大初动能为 D. 若只换用电动势更大的电源，则电路中电流一定增大 11. 下列说法正确的是（　　） A. 受潮后粘在一起的蔗糖没有固定的形状，所以蔗糖是非晶体 B. 固体、液体分子间有空隙而不分散，能保持一定的体积，说明分子间有引力 C. 当分子间作用力表现为斥力时，分子间作用力和分子势能总随分子间距离的减小而减小 D. 如果理想气体分子总数不变，温度升高，气体分子的平均动能一定增大，压强一定增大 12. 一台空调外机用两个三角形支架固定在外墙上，空调外机重心恰好在支架横梁和斜梁的连接点O的上方，空调重力大小为G，不考虑梁的重力。横梁AO水平，斜梁BO跟横梁的夹角为O。如果把斜梁加长一点，仍保持连接点O的位置不变，横梁仍然水平，这时横梁对O点的作用力大小将（　　） A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 先增大后减小 13. LC振荡电路既可产生特定频率的信号，也可从复杂的信号中分离出特定频率的信号，是许多电子设备中的关键部件。如图甲所示，规定回路中顺时针方向的电流为正，电流i随时间t变化的规律如图乙所示，则（ ） A. 时刻，电容器中电场能最大 B. 在时间内，电容器正在充电 C. 时刻，电容器中电场最强且方向向上 D. 在时间内，振荡电路中磁场能正在向电场能转化 二、选择题Ⅱ（本题共2小题，每题3分，共6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的，全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有错选的得0分） 14. 下列说法正确的是（　　） A. 图甲是一束复色光进入水珠后传播的示意图，其中a束光在水珠中传播的速度一定大于b束光在水珠中传播的速度 B. 图乙是一束单色光进入平行玻璃砖后传播的示意图，当入射角i逐渐增大到某一值后不会再有光线从面射出 C. 图丁是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凸起的 D. 图戊中M、N是偏振片，P是光屏。当M固定不动，缓慢转动N时，光屏P上的光亮度将会发生变化，此现象表明光波是横波 15. 如图（a），位于坐标原点O的波源从时刻开始振动，形成了沿x轴正方向传播的简谐横波。时，平衡位置位于处的质点A第一次到达波峰，质点B的平衡位置位于处，波源O的振动图像如图（b）所示。下列说法正确的是（　　） A. 质点A起振方向沿y轴负方向 B. 该波的波速为 C. 时，质点A正通过平衡位置沿y轴正方向运动 D. 从到的过程中，质点A运动的路程为 E. 时，质点B的加速度与速度同向 三、非选择题（本题共5小题，共55分） 16. 图甲为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图，砂和砂桶的总质量为，小车和砝码的总质量为。实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小。 （1）下列实验中相关操作正确的是_____。 A. 平衡摩擦力时，应先将砂桶用细线绕过定滑轮系在小车上 B. 平衡摩擦力时，小车后面应固定一条纸带，纸带穿过打点计时器 C. 小车释放前应靠近打点计时器，且先释放小车后接通打点计时器的电源 （2）本实验中，砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的条件是_____。 （3）图乙为使用交流电源频率为的打点计时器打出的一段纸带，0、1、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两个计数点间还有4个打点（图中未标出）。根据图中数据计算的加速度_____（保留三位有效数字）。 （4）在完成实验操作后，用图像法处理数据，得到的加速度倒数与小车质量的关系图像正确的是_____。 A. B. C. D. 17. 关于分子动理论，下列说法中正确的是（　　） A. 图甲“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，测得油酸分子大小的数量级为 B. 图乙为布朗运动实验的观测记录，图中记录的是某个微粒做布朗运动的运动轨迹图线 C. 图丙为分子力F与分子间距r的关系图，分子间距从增大时，分子势能先增大后减小 D. 图丁为大量气体分子热运动的速率分布图，曲线②对应的分子平均动能较大 18. 某实验小组做用“单摆测量重力加速度”的实验。 （1）需要记录的数据有：小钢球的直径、摆长、50次全振动的总时间。 （2）用游标卡尺测量小钢球的直径，游标卡尺的示数如图甲所示，则直径为_______mm。 （3）如图乙所示，某同学测量数据作出图线，根据图线可知该同学认为摆长为_________。（填正确答案标号） A.摆线的长度 B.摆线的长度与小球半径之和 C.摆线的长度与小球直径之和 （4）请根据图乙表示出重力加速度_________。（用和表示） （5）如果根据图像测得的偏小，可能的原因是_______。（填正确答案标号） A.开始计时时，停表过迟按下 B.结束计时时，停表过迟按下 C.实验时误将51次全振动时间记为50次全振动时间 19. 在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，双缝间距，光屏与双缝间的距离。从目镜中观察干涉图像同时调节手轮，干涉图像及游标卡尺初末位置如图所示，则所测单色光的波长为________nm（结果保留3位有效数字）。 20. 图甲为气压升降椅，图乙为其模型简图，活塞与椅面的总质量为m，活塞横截面积为S，汽缸内封闭一定质量的理想气体，稳定时气体柱长度为L。设汽缸气密性、导热性能良好，忽略摩擦力。已知大气压强为p0，室内温度T0，重力加速度为g。 （1）某同学盘坐上椅面，稳定后缸内气体柱长为，求该同学的质量M； （2）该同学坐稳定后，室内气温缓慢下降至0.9T0，求该过程外界对缸内气体做的功W。 21. 如图所示，一弹射游戏装置由安装在水平台面上的固定弹射器、竖直圆轨道（在最低点E分别与水平轨道EO和EA相连）、高度h可调的斜轨道AB组成。游戏时滑块从O点弹出，经过圆轨道并滑上斜轨道。全程不脱离轨道且恰好停在B端则视为游戏成功。已知圆轨道半径r=0.1m，OE长L1=0.2m，AC长L2=0.4m，圆轨道和AE光滑，滑块与AB、OE之间的动摩擦因数μ=0.5。滑块质量m=2g且可视为质点，弹射时从静止释放且弹簧的弹性势能完全转化为滑块动能。忽略空气阻力，各部分平滑连接。求： （1）滑块恰好能过圆轨道最高点F时的速度vF大小； （2）当h=0.1m且游戏成功时，弹簧的弹性势能Ep0； （3）当h=0.1m且游戏成功时，滑块经过E点对圆轨道的压力； （4）要使滑块能在圆轨道上完成圆周运动，弹簧的弹性势能Ep的最小值； （5）当滑块滑上斜面后，要使滑块最终能停在斜面上，斜面高度h的最大值； （6）要使游戏成功，弹簧的弹性势能Ep与高度h之间满足的关系。 22. 如图甲所示（俯视图），虚线边界左侧空间分布磁感应强度为B的强磁场，方向竖直向下，边界右侧空间分布磁感应强度为2B的匀强磁场，方向竖直向上。一质量为m，总电阻为R，ab边长为3s，bc边长为L的单匝矩形线abcd垂直于磁场水平放置，bc边平行于虚线边界，ab、cd边上的 e、f两处(e、f两处在边界处)有两个小孔，一光滑绝缘的固定轴穿过两个小孔（小孔和轴图中未画出），ad 到边界的距离为s。现让线框在外力（不计重力）的作用下，绕 ef轴以角速度ω，顺着 ef看为逆时针方向开始匀速转动。 （1）求从图示位置开始转动半周过程中通过线框某一横截面的电量大小q； （2）在乙图上画出线框中感应电流随时间变化的图像（以abcda 方向为电流正方向，从初始时刻开始，画一个周期，请标注电流最大值）； （3）求匀速转动一周外力所做的功W。 23. 如图所示，平面直角坐标系内，x轴上方有垂直坐标系平面向里、半径为R的圆形匀强磁场（大小未知），圆心为。x轴下方有一平行x轴的虚线MN，在其下方有磁感应强度方向垂直坐标系平面向外、大小为的矩形匀强磁场，磁场上边界与MN重合。在MN与x轴之间有平行与y轴、场强大小为的匀强电场（图中未画出），且MN与x轴相距（大小未知）。现有两相同带电粒子a、b以平行x轴的速度分别正对点、A点射入圆形磁场，经偏转后都经过坐标原点O进入x轴下方电场。已知粒子质量为m、电荷量大小为q，不计粒子重力及粒子间的相互作用力。 （1）求磁感应强度的大小； （2）若电场沿y轴负方向，欲使带电粒子a不能到达MN，求的最小值； （3）若电场沿y轴正方向，，欲使带电粒子b能到达x轴上且距原点O距离最远，求矩形磁场区域的最小面积。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 浙江省宁波市慈溪市2022-2023学年高二下学期期末测试物理试题 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符合题目要求，不选、多选、错选均不得分） 1. 如图，质量为m的小球，置于倾角为α的光滑斜面上，用垂直斜面的挡板挡住使球静止，斜面和挡板对球的弹力分别为、。现将挡板绕下端逆时针缓慢转动放平过程中，下列说法正确的是（　　） A. 一直增大 B. 先增大后减小 C. 一直减小 D. 先减小后增大 【答案】D 【解析】 【详解】将挡板绕下端逆时针缓慢转动放平过程中，方向保持不变，从水平方向逆时针变为竖直方向，以球为对象，如图所示 可知一直减小，先减小后增大。 故选D 2. 下列关于电磁波的说法正确的是（　　） A. 变化的电场周围一定产生变化的磁场，变化的磁场周围也一定产生变化的电场 B. 在LC振荡电路中，电容器极板上的电荷量最大时电路中的电流最小 C. 在真空中无线电波、红外线、可见光、紫外线的波长越来越短，速度越来越大 D. 电磁波无法发生衍射现象 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据电磁场理论，变化的电场会产生磁场，变化的磁场产生电场；同时均匀变化的电场产生恒定磁场，均匀变化的磁场产生恒定的电场；周期变化的电场产生周期磁场，周期变化的磁场产生周期电场，故A错误； B．在LC振荡电路中，电容器极板上的电荷量最大时电路中的电流最小，故B正确； C．在真空中无线电波、红外线、可见光、紫外线的波长越来越短，速度相同，故C错误； D．电磁波可以发生衍射现象，故D错误； 故选B。 3. 关于热力学定律，下列说法正确的是（　　） A. 物体的温度可以达到零下300℃ B. 第二类永动机违背了能量守恒定律 C. 做功和热传递对改变物体的内能是等效的 D. 利用浅层海水和深层海水之间的温度差制造一种热机，可将海水的内能全部转化为机械能 【答案】C 【解析】 【详解】A．宇宙中的下限温度为零下273.15℃，故A错误； B．第二类永动机违背了热力学第二定律，故B错误； C．做功和热传递对改变物体的内能是等效的，故C正确； D．根据热力学第二定律，利用浅层海水和深层海水之间的温度差制造一种热机，只能将海水的一部分内能转化为机械能，故D错误。 故选C。 4. 噪音会影响我们的日常生活，大家习惯用降噪耳机来减小噪音对我们的干扰。主动降噪耳机可以通过主动发出抵消声波来减小噪音。某一噪音信号的振动方程为，声波在空气中传播的速度为340m/s，下列说法正确的是（　　） A. 抵消声波的波长为 B. 抵消声波的振幅为2A C. 主动降噪技术应用的是声波的多普勒效应 D. 抵消声波和环境噪音在空气中传播的速度可以不同 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据题意可知，抵消声波的频率为 则抵消声波的波长为 故A正确； B．由振动方程可知，抵消声波的振幅为，故B错误； C．主动降噪技术应用的是声波的叠加原理，故C错误； D．波速由介质决定，抵消声波和环境噪声在空气中传播的速度相等，故D错误。 故选A。 5. 在“新冠疫情”期间，为了减少人与人之间的接触，人们采用了无接触式测温仪——“额温枪”来测量人体温度，该测温仪利用的是（　　） A. 红外线传感器 B. 压力传感器 C. 气体传感器 D. 声音传感器 【答案】A 【解析】 【详解】“额温枪”是利用人体能发出红外线来测量人体温度的，故该测温仪利用的是红外线传感器。 故选A。 6. 2023年春节贺岁片《流浪地球2》中提出太空电梯，太空电梯验证着中国科幻“上九天揽月”的宏大设想。“太空电梯”的主体结构为一根缆绳：一端连接地球赤道上某一固定位置，另一端连接地球静止卫星，且缆绳延长线通过地心。用太空电梯运送物体过程中，当物体停在a、b两个位置时，以地心为参考系，下列说法正确的是（　　） A. 物体在a、b位置均处于完全失重状态 B. 物体在a、b位置线速度大小与该点离地球球心距离成正比 C. 物体在a处向心加速度大于物体在b处向心加速度 D. 若有一个轨道高度与a相同的人造卫星绕地球做匀速圆周运动，则其环绕地球的周期大于停在a处物体的周期 【答案】B 【解析】 【详解】A．物体在a、b位置随地球一起做匀速圆周运动，其向心加速度都小于各种位置的重力加速度，所以物体在a、b位置不是处于完全失重状态，故A错误； B．物体在a、b位置的角速度与地球角速度相同，由可知，物体在a、b位置线速度大小与该点离地球球心距离成正比，故B正确； C．由可知，物体在a处向心加速度小于物体在b处向心加速度，故C错误； D．由开普勒第三定律可知，卫星轨道半径越小，周期越小，所以若有一个轨道高度与a相同的人造卫星绕地球做匀速圆周运动，则其环绕地球的周期小于停在a处物体的周期，故D错误。 故选B。 7. 一定质量的理想气体发生如图所示的变化，其中A、B间的虚线是一条双曲线，发生等温变化，则气体在A、B、C三个状态相比，有（　　） A. 单位体积内气体分子数A状态>B状态=C状态 B. 气体分子平均一次碰撞器壁对器壁的冲量，A状态=B状态>C状态 C. 从A状态→C状态，气体吸收热量 D 从C状态→B状态，气体内能不变 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可知 设一定质量的理想气体的气体分子数为，则单位体积内气体分子数为 故单位体积内气体分子数B状态>A状态=C状态，故A错误； B．由图可知 则平均分子速率为 气体分子平均一次碰撞器壁对器壁的冲量为 故气体分子平均一次碰撞器壁对器壁的冲量，A状态=B状态>C状态，故B正确； C．从A状态→C状态，气体做等容变化，压强逐渐减小，温度逐渐降低，气体内能减小，气体体积不变，不做功，根据热力学第一定律 可知气体放出热量，故C错误； D．从C状态→B状态，气体做等压变化，体积逐渐增大，温度逐渐升高，气体内能增大，故D错误。 故选B。 8. 如图甲、乙所示，将完全相同的弹簧振子分别放在水平和倾斜的木板上，两图中小球位于A点时，弹簧均处于原长状态，图甲中小球从某位置由静止释放，小球经过B点时的速度为零，图乙中小球从A点由静止释放，点为平衡位置，小球经过点时的速度为零，且，不考虑一切摩擦，则下列说法正确的是（　　） A. 两图中，均由弹簧弹力提供小球振动的回复力 B. 图甲中，小球从A点向B点的运动过程中，小球的加速度先减小后增大 C. 两图中，小球振动时的机械能均守恒 D. 图甲中小球的最大动能大于图乙中小球的最大动能 【答案】D 【解析】 【详解】A．图甲中，由弹簧弹力提供小球振动的回复力，图乙中，由弹簧弹力与重力的分力的合力提供小球振动的回复力，故A错误； B．在图甲中，A点是平衡位置，从A点到B点的运动过程中，回复力一直增大，加速度一直增大，故B错误； C．图甲和图乙中，振子做简谐振动，小球和弹簧组成的系统机械能守恒，故C错误； D．由弹簧振子的分析可知，图甲的振幅是图乙的振幅的两倍，回复力的比例常数一样，振幅越大，弹簧振子的能量越高，小球的最大动能越大，故D正确。 故选D。 9. 核能是蕴藏在原子核内部的能量，合理利用核能，可以有效缓解常规能源短缺问题。在铀核裂变实验中，核反应方程是，核的结合能为，核的结合能为，核的结合能为．则（　　） A. 该核反应过程动量不守恒 B. 该核反应方程中的X为 C. 该核反应中释放的核能为 D. 该核反应中电荷数守恒，质量数不守恒 【答案】B 【解析】 【详解】A．在铀核裂变的过程中，动量守恒，故A错误； BD．设X为，由核电荷数守恒可知 可得 由质量数守恒得 解得 所以该核反应方程中的X为，故B正确，D错误； C．由能量守恒定律可知，该核反应中释放的核能为 故C错误。 故选B。 10. 光电管是把光信号转换为电信号的装置。如图所示，A和K分别是光电管的阳极和阴极，在A、K之间接有电源和电流表。现用频率为v的光照射在K上，电路中有电流出现。已知阴极K材料的逸出功为，普朗克常量为h，下列说法正确的是（　　） A. 若只减小光照强度，阴极K上没有光电子逸出 B. 若只将电源的极性反接，则电路中一定没有电流 C. 从阴极K上逸出的光电子最大初动能为 D. 若只换用电动势更大的电源，则电路中电流一定增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．光电子能否逸出与入射光频率有关，与光强无关，A错误； B．将电源极性反接，在光电管两段电压小于遏止电压的情况下，仍能发生光电效应，电路中仍能有电流，B错误； C．由光电效应方程可知 C正确； D．若在没有更换电源时电路中的电流已经达到饱和光电流，则即使换电动势更大的电源电路中的电流也不会增大，D错误。 故选C 11. 下列说法正确的是（　　） A. 受潮后粘在一起的蔗糖没有固定的形状，所以蔗糖是非晶体 B. 固体、液体分子间有空隙而不分散，能保持一定的体积，说明分子间有引力 C. 当分子间作用力表现为斥力时，分子间作用力和分子势能总随分子间距离的减小而减小 D. 如果理想气体分子总数不变，温度升高，气体分子的平均动能一定增大，压强一定增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．是否有固定的几何形状不是判定晶体的唯一标准，蔗糖是多晶体，选项A错误； B．如果没有引力，有空隙的分子一定分散开，固、液体将无法保持一定的体积，选项B正确； C．当分子间作用力表现为斥力时，分子间作用力随分子间距离的减小而增大，且分子间距离减小时，分子间作用力做负功，分子势能随分子间距离的减小而增大，选项C错误； D．如果理想气体分子总数不变，温度升高，气体分子的平均动能一定增大，因体积变化不确定，则压强有可能增大，也有可能减小，选项D错误。 故选B。 12. 一台空调外机用两个三角形支架固定在外墙上，空调外机的重心恰好在支架横梁和斜梁的连接点O的上方，空调重力大小为G，不考虑梁的重力。横梁AO水平，斜梁BO跟横梁的夹角为O。如果把斜梁加长一点，仍保持连接点O的位置不变，横梁仍然水平，这时横梁对O点的作用力大小将（　　） A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 先增大后减小 【答案】B 【解析】 【详解】对O点受力分析，由平衡知识可知，横梁对O点的拉力为 斜梁对O点的支持力为 如果把斜梁加长一点，仍保持连接点O的位置不变，横梁仍然水平，则θ角变大，则横梁AO对O点的作用力将F1变小，斜梁BO对O点的作用力F2将变小。 故选B。 13. LC振荡电路既可产生特定频率的信号，也可从复杂的信号中分离出特定频率的信号，是许多电子设备中的关键部件。如图甲所示，规定回路中顺时针方向的电流为正，电流i随时间t变化的规律如图乙所示，则（ ） A. 时刻，电容器中电场能最大 B. 在时间内，电容器正在充电 C. 时刻，电容器中电场最强且方向向上 D. 在时间内，振荡电路中磁场能正在向电场能转化 【答案】B 【解析】 【详解】A．时刻，振荡电路的电流最大，由可知，此时磁场能最大，则电容器中电场能最小，故A错误； B．在时间内，电流逐渐减小，即磁场能逐渐减小，电场能逐渐增大，表示电容器正在充电，故B正确； C．时刻和时刻相同，电流为零，即磁场能最小，电场能最大，电容器即将放电且电流沿正向，则上级板带正电，故电场最强且方向向下，故C错误； D．在时间内，振荡电路中电流逐渐增大，则磁场能逐渐增大，即电场能正在向磁场能转化，故D错误。 故选B。 二、选择题Ⅱ（本题共2小题，每题3分，共6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的，全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有错选的得0分） 14. 下列说法正确的是（　　） A. 图甲是一束复色光进入水珠后传播的示意图，其中a束光在水珠中传播的速度一定大于b束光在水珠中传播的速度 B. 图乙是一束单色光进入平行玻璃砖后传播的示意图，当入射角i逐渐增大到某一值后不会再有光线从面射出 C. 图丁是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凸起的 D. 图戊中的M、N是偏振片，P是光屏。当M固定不动，缓慢转动N时，光屏P上的光亮度将会发生变化，此现象表明光波是横波 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】A．图甲，根据折射率和光的传播速度之间的关系，可知，折射率越大，传播速度越小，从图中可以看出，b光线在水中偏折得厉害，即b的折射率大于a的折射率，则a在水中的传播速度大于b的传播速度，故A正确； B．图乙，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，不论入射角如何增大，玻璃砖中的光线不会消失，故肯定有光线从面射出，故B错误； C．图丁，由膜干涉条件结合题图可知弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是下凹的，故C错误； D．图戊，只有横波才能产生偏振现象，所以光的偏振现象表明光是一种横波，故D正确。 故选AD。 15. 如图（a），位于坐标原点O的波源从时刻开始振动，形成了沿x轴正方向传播的简谐横波。时，平衡位置位于处的质点A第一次到达波峰，质点B的平衡位置位于处，波源O的振动图像如图（b）所示。下列说法正确的是（　　） A. 质点A的起振方向沿y轴负方向 B. 该波的波速为 C. 时，质点A正通过平衡位置沿y轴正方向运动 D. 从到的过程中，质点A运动的路程为 E. 时，质点B的加速度与速度同向 【答案】ABE 【解析】 【详解】A．由图b可知，波源O的起振方向沿y轴负方向，所以质点A做受迫振动，所以起振方向沿y轴负方向，故A正确； B．由图b可知，周期 质点A起振到第一次到达波峰所用的时间为 从波源O到质点A所用的时间为 该波的波速为 故B正确； C．时，质点A第一次到达波峰，经过,质点A正通过平衡位置沿y轴负方向运动，故C错误； D．质点A从时开始振动，到的过程中，经过的周期数 质点A运动的路程为 故D错误； E．波传到质点B的时间 则时，质点B的在y轴负半轴向平衡位置运动，所以速度沿y轴正方向，加速度沿y轴正方向，所以加速度与速度同向，故E正确。 故选ABE。 三、非选择题（本题共5小题，共55分） 16. 图甲为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图，砂和砂桶的总质量为，小车和砝码的总质量为。实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小。 （1）下列实验中相关操作正确的是_____。 A. 平衡摩擦力时，应先将砂桶用细线绕过定滑轮系在小车上 B. 平衡摩擦力时，小车后面应固定一条纸带，纸带穿过打点计时器 C. 小车释放前应靠近打点计时器，且先释放小车后接通打点计时器的电源 （2）本实验中，砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的条件是_____。 （3）图乙为使用交流电源频率为的打点计时器打出的一段纸带，0、1、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两个计数点间还有4个打点（图中未标出）。根据图中数据计算的加速度_____（保留三位有效数字）。 （4）在完成实验操作后，用图像法处理数据，得到的加速度倒数与小车质量的关系图像正确的是_____。 A. B. C. D. 【答案】（1）B （2）砂和砂桶总质量远小于小车和砝码的总质量 （3）0.496 （4）C 【解析】 【小问1详解】 A．平衡摩擦力时，不应将沙桶用细线绕过定滑轮系在小车上，故A错误； B．实验时小车与纸带相连，平衡摩擦力时，小车后面应固定一条纸带，且纸带穿过打点计时器，故B正确； C．为充分利用纸带，小车释放前应靠近打点计时器，且先接通打点计时器的电源然后释放小车，故C错误。 故选B。 【小问2详解】 对小车及砝码由牛顿第二定律得 对砂和砂桶由牛顿第二定律得 解得 若砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力，则 即砂和砂桶总质量远小于小车和砝码的总质量。 【小问3详解】 每相邻两计数点间还有4个打点，说明相邻的计数点时间间隔 由逐差法求加速度 代入数据得 【小问4详解】 对小车和砂桶整体，根据牛顿第二定律得 解得 所以图像是纵截距为正值的倾斜的直线，故C正确，ABD错误。 故选C。 17. 关于分子动理论，下列说法中正确的是（　　） A. 图甲“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，测得油酸分子大小的数量级为 B. 图乙为布朗运动实验的观测记录，图中记录的是某个微粒做布朗运动的运动轨迹图线 C. 图丙为分子力F与分子间距r的关系图，分子间距从增大时，分子势能先增大后减小 D. 图丁为大量气体分子热运动的速率分布图，曲线②对应的分子平均动能较大 【答案】AD 【解析】 【详解】A．题图甲“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，测得油酸分子大小的数量级为10-10 m，选项A正确； B．题图乙为布朗运动实验的观测记录，图中记录的是某个微粒做布朗运动每隔一定时间所到的位置，然后连起来，但是该图并不是某个微粒做布朗运动的运动轨迹图线，选项B错误； C．题图丙为分子力F与分子间距r的关系图，分子间距从r0开始增大时，分子力表现为引力，做负功，分子势能变大，选项C错误； D．题图丁为大量气体分子热运动的速率分布图，曲线②中分子速率较大的占比较大，故对应的分子平均动能较大，但并不是每个分子的动能都较大，选项D正确。 故选AD。 18. 某实验小组做用“单摆测量重力加速度”的实验。 （1）需要记录的数据有：小钢球的直径、摆长、50次全振动的总时间。 （2）用游标卡尺测量小钢球的直径，游标卡尺的示数如图甲所示，则直径为_______mm。 （3）如图乙所示，某同学测量数据作出图线，根据图线可知该同学认为摆长为_________。（填正确答案标号） A.摆线的长度 B.摆线的长度与小球半径之和 C.摆线的长度与小球直径之和 （4）请根据图乙表示出重力加速度_________。（用和表示） （5）如果根据图像测得的偏小，可能的原因是_______。（填正确答案标号） A.开始计时时，停表过迟按下 B.结束计时时，停表过迟按下 C.实验时误将51次全振动时间记为50次全振动时间 【答案】 ①. 15.60 ②. C ③. ④. BC 【解析】 【详解】[1]标卡尺的主尺读数为，游标尺上第12个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标尺的读为 所以最终读数为 [2]根据单摆的周期公式，得 当时，应该等于0，图像，因此所测摆长比实际长了。 故选C。 [3]根据图乙可知，，又，解得。 [4]A．开始计时时，停表过迟按下，周期的测量值偏小，导致重力加速度的测量值偏大，A错误； B．结束计时时，停表过迟按下，周期的测量值偏大，导致重力加速度的测量值偏小，B正确； C．实验时误将51次全振动时间记为50次全振动时间，周期的测量值偏大，导致重力加速度测量值偏小，C正确。 故选BC。 19. 在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，双缝间距，光屏与双缝间的距离。从目镜中观察干涉图像同时调节手轮，干涉图像及游标卡尺初末位置如图所示，则所测单色光的波长为________nm（结果保留3位有效数字）。 【答案】560 【解析】 【详解】由图可知 则相邻亮条纹的中心间距为 则单色光的波长为 20. 图甲为气压升降椅，图乙为其模型简图，活塞与椅面的总质量为m，活塞横截面积为S，汽缸内封闭一定质量的理想气体，稳定时气体柱长度为L。设汽缸气密性、导热性能良好，忽略摩擦力。已知大气压强为p0，室内温度T0，重力加速度为g。 （1）某同学盘坐上椅面，稳定后缸内气体柱长为，求该同学的质量M； （2）该同学坐稳定后，室内气温缓慢下降至0.9T0，求该过程外界对缸内气体做的功W。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 人坐上椅子，缸内压强由p1变为p2，气体做等温压缩，根据玻意耳定律可得 以活塞与椅面为对象，根据受力平衡可得 联立解得 【小问2详解】 室内气温缓下降至0.9T0，气体等压压缩，气柱的高度为L′，则有 联立解得 21. 如图所示，一弹射游戏装置由安装在水平台面上的固定弹射器、竖直圆轨道（在最低点E分别与水平轨道EO和EA相连）、高度h可调的斜轨道AB组成。游戏时滑块从O点弹出，经过圆轨道并滑上斜轨道。全程不脱离轨道且恰好停在B端则视为游戏成功。已知圆轨道半径r=0.1m，OE长L1=0.2m，AC长L2=0.4m，圆轨道和AE光滑，滑块与AB、OE之间的动摩擦因数μ=0.5。滑块质量m=2g且可视为质点，弹射时从静止释放且弹簧的弹性势能完全转化为滑块动能。忽略空气阻力，各部分平滑连接。求： （1）滑块恰好能过圆轨道最高点F时的速度vF大小； （2）当h=0.1m且游戏成功时，弹簧的弹性势能Ep0； （3）当h=0.1m且游戏成功时，滑块经过E点对圆轨道的压力； （4）要使滑块能在圆轨道上完成圆周运动，弹簧的弹性势能Ep的最小值； （5）当滑块滑上斜面后，要使滑块最终能停在斜面上，斜面高度h的最大值； （6）要使游戏成功，弹簧的弹性势能Ep与高度h之间满足的关系。 【答案】（1）1m/s；（2）0.008J；（3）0.14N，方向竖直向下；（4）0.007J；（5）0.2m；（6） 【解析】 【详解】（1）滑块恰过F点的条件为 解得 （2）滑块在斜面上受重力、支持力和摩擦力，其中仅重力和摩擦力做功从E到B，动能定理 解得 根据能量守恒定律 解得 （3）滑块在斜面上受重力、支持力和摩擦力，其中仅重力和摩擦力做功从E到B，动能定理 解得 在E点做圆周运动，根据牛顿第二定律 解得 根据牛顿第三定律可知压力与支持力为一对相互作用力，所以压力大小为0.14N，方向竖直向下。 （4）要使滑块能在圆轨道上完成圆周运动，根据能量守恒定律可得 解得 （5）当滑块滑上斜面后，要使滑块最终能停在斜面上，需满足 解得 即B点离地高度最高为 （6）要使游戏成功，首先滑块不能脱离轨道，其次滑块需要恰好停留在B点，设滑块恰能过F点，从O点到F点，此情况由能量守恒定律可得 滑块恰能过F点，恰好能停留在B点，设此时B点离地高度为h1，从O点到B点能量守恒有 解得 从O到B点可知 其中 22. 如图甲所示（俯视图），虚线边界左侧空间分布磁感应强度为B的强磁场，方向竖直向下，边界右侧空间分布磁感应强度为2B的匀强磁场，方向竖直向上。一质量为m，总电阻为R，ab边长为3s，bc边长为L的单匝矩形线abcd垂直于磁场水平放置，bc边平行于虚线边界，ab、cd边上的 e、f两处(e、f两处在边界处)有两个小孔，一光滑绝缘的固定轴穿过两个小孔（小孔和轴图中未画出），ad 到边界的距离为s。现让线框在外力（不计重力）的作用下，绕 ef轴以角速度ω，顺着 ef看为逆时针方向开始匀速转动。 （1）求从图示位置开始转动半周过程中通过线框某一横截面的电量大小q； （2）在乙图上画出线框中感应电流随时间变化的图像（以abcda 方向为电流正方向，从初始时刻开始，画一个周期，请标注电流最大值）； （3）求匀速转动一周外力所做的功W。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）从图示位置开始转动半周过程中通过线框某一横截面的电量 （2）内，感应电流为 内，感应电流方向为正； 内，ab边和bc边的产生的感应电动势始终抵消，电流为零； 内，感应电流为 内，感应电流方向为负。 （3）根据有效值的定义式 可得感应电流的有效值 匀速转动一周外力所做的功 23. 如图所示，平面直角坐标系内，x轴上方有垂直坐标系平面向里、半径为R的圆形匀强磁场（大小未知），圆心为。x轴下方有一平行x轴的虚线MN，在其下方有磁感应强度方向垂直坐标系平面向外、大小为的矩形匀强磁场，磁场上边界与MN重合。在MN与x轴之间有平行与y轴、场强大小为的匀强电场（图中未画出），且MN与x轴相距（大小未知）。现有两相同带电粒子a、b以平行x轴的速度分别正对点、A点射入圆形磁场，经偏转后都经过坐标原点O进入x轴下方电场。已知粒子质量为m、电荷量大小为q，不计粒子重力及粒子间的相互作用力。 （1）求磁感应强度的大小； （2）若电场沿y轴负方向，欲使带电粒子a不能到达MN，求的最小值； （3）若电场沿y轴正方向，，欲使带电粒子b能到达x轴上且距原点O距离最远，求矩形磁场区域的最小面积。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）a、b平行进入圆形磁场，均进过原点O，则根据“磁聚焦”可知，粒子做圆周运动的半径大小与磁场区域半径大小相等，即 又 解得 （2）带电粒子a从O点沿y轴负方向进入电场后做减速运动，则由动能定理可得 解得 （3）若匀强电场沿y轴正方向，则粒子b从原点O沿x轴负向进入电场，做类平抛运动，设粒子b经电场加速度后的速度大小为v，在MN下方磁场做匀速圆周运动的轨道半径为，粒子b离开电场进入磁场时速度方向与水平方向夹角为，如图甲所示 则有 解得 又 则 在电场中 ， 在磁场中有 解得 如图乙所示，由几何关系可知，在矩形磁场中运动的圆心在y轴上，当粒子从矩形磁场右边界射出，且方向与x轴正方向夹角为时，粒子能够到达x轴，距离原点O最远。 则最小矩形区域水平边长为 竖直边长为 则最小面积为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$