精品解析：浙江省钱塘联盟2024-2025学年高二下学期4月期中物理试题

2024学年第二学期钱塘联盟期中联考 高二年级物理学科 试题 命题学校：海盐高级中学 审题学校：义亭中学 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，在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字。 3．所有答案必须写在答题纸上，写在试卷上无效。 4．考试结束后，只需上交答题纸。 选择题部分 一、选择题Ⅰ（本题共10小题，每小题3分，共30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. 充电宝内部的主要部件是锂电池，可以给手机充电。其参数之一为20000mA·h，单位“mA·h”对应的物理量是（　　） A. 冲量 B. 位移 C. 能量 D. 电荷量 2. 某款手机支架如图所示，将手机支架构造简化为斜面和挡板，其中斜面的倾角可根据需要调节。下列说法正确的是（ ） A. 手机支架对手机的作用力就是手机受到的重力 B. 手机支架对手机的作用力方向竖直向上 C. 斜面对手机有支持力是因为手机发生了形变 D. 若斜面的倾角增大，则手机支架对手机的作用力增大 3. 污水中的污泥絮体经处理后带负电，可利用电泳技术对其进行沉淀去污，基本原理如图所示。涂有绝缘层的金属圆盘和金属棒分别接电源正、负极，金属圆盘置于底部、金属棒插入污水中，形成如图所示的电场分布，其中实线为电场线，虚线为等势面。M点和N点在同一电场线上，M点和P点在同一等势面上。下列说法正确的有（　　） A. N点的电场强度比P点的大 B. P点的电势比N点的低 C. 污泥絮体从N点移到M点，电场力对其做正功 D. 污泥絮体在N点的电势能比其在P点的大 4. 科技发展，造福民众。近两年推出的“智能防摔马甲”是一款专门为老年人研发的科技产品。该装置的原理是通过马甲内的传感器和微处理器精准识别穿戴者的运动姿态，在其失衡瞬间迅速打开安全气囊进行主动保护，能有效地避免摔倒带来的伤害。在穿戴者着地的过程中，安全气囊可以（　　） A. 减小穿戴者动量的变化量 B. 减小穿戴者动量的变化率 C. 增大穿戴者所受合力的冲量 D. 减小穿戴者所受合力的冲量 5. 如图所示的现象中，下列说法正确的是（　　） A. 甲图，阳光照射下肥皂泡呈现彩色，是光的干涉现象 B. 乙图，立体电影的原理和照相机镜头表面涂上增透膜的原理一样 C. 疾驰而过的急救车使人感觉音调变化，是由于声波的振幅变化引起的 D. 单摆中摆球运动到平衡位置时，合力为零 6. 图甲是某燃气灶点火装置原理图。转换器将直流电压转换为图乙所示正弦交流电压，并加在一理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为、，电压表为交流电压表。当变压器副线圈两端电压的瞬时值大于5000V时，会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体，则（　　） A. n1匝数越多，打火越容易 B. 开关闭合时，电压表的示数为5V C. 要实现点火应满足条件 D. 若将钢针替换为金属球，打火更容易 7. 如图所示，两水平金属板构成的器件中，存在着匀强电场和匀强磁场，电场强度E和磁感应强度B相互垂直。一带正电粒子以某一水平速度v从P点射入，恰好能沿直线运动从Q点射出，不计带电粒子的重力。下列说法正确的是（　　） A. 粒子的速度大小满足 B. 如只增加粒子电量，粒子将向上偏 C. 如只增加粒子速率，粒子将向上偏 D. 若粒子以速度v从Q点水平向左射入，能沿直线运动从P点射出 8. 一种简易的LC振荡回路如图所示，L为线圈，C为固定在真空中的平行板电容器。将单刀双掷开关K拨至触点a，使电容器与直流电源E接通。稳定后，位于两水平金属板中间P处的带电液滴恰能静止。将K拨至触点b并开始计时，当时液滴的加速度第1次等于重力加速度g，不计回路的能量损失且液滴未到达两金属板，下列说法正确的是（　　） A. 液滴带负电 B. 时，电容器上极板带正电且电荷量正在增大 C. 时，线圈中的自感电动势正在增大 D. 时，线圈L中磁场方向向上且磁场能正在增大 9. 某中学一个研究小组在探究材料和折射率的关系，一绿色点光源紧贴在一个半径为R的半圆形透明介质直径上的E点，射到D点的光线恰好不能从圆弧面射出，此时，已知，不考虑光在介质内的二次反射，则（　　） A. 沿EB方向的光线可以从半球面射出 B. 能从圆弧边界有光线射出的长度为 C. 为使圆弧面均有光射出，OE长度至少为 D. 若发光装置改为红色，则圆弧边界有光线射出的长变短 二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题4分，共12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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 10. 下列与电磁感应有关的现象中说法正确的是（　　） 甲 乙 丙 丁 A. 甲图中，当蹄形磁体顺时针转动（从上往下看）时，铝框将沿顺时针方向转动 B. 乙图中，真空冶炼炉的炉外线圈通入高频交流电时，炉体会产生大量热量使炉内金属熔化，从而冶炼金属 C. 丙图中磁电式仪表，把线圈绕在铝框骨架上，起到电磁驱动的作用 D. 图丁中，若在磁体下端放一个闭合线圈，使磁体上下振动时穿过它，磁体会很快停下来 11. 2023年9月23日杭州亚运会的开幕式惊艳全世界，其中大莲花“复现钱塘江”，地屏上交叉潮、一线潮、回头潮、鱼鳞潮……如图，用两个绳波来模拟潮水相遇，一水平长绳上系着一个弹簧和小球组成的振动系统，振动的固有频率为2Hz，现在长绳两端分别有一振源P、Q同时开始以相同振幅上下振动了一段时间，某时刻两个振源在长绳上形成波形如图所示，两列波先后间隔一段时间经过弹簧振子所在位置，观察到小球先后出现了两次振动，小球第一次振动时起振方向向上， 且振动并不显著，而小球第二次的振幅明显较大，则（　　） A. 由Q振源产生的波先到达弹簧振子处 B. 两列绳波可在绳上形成稳定的干涉图样 C. 由Q振源产生的波的波速较接近4m/s D. 钱江潮潮水交叉分开后，其振动周期发生改变 12. 某无线充电接收器构造如图甲，为方便计算，简化模型如图乙所示。其中线圈外圈半径为2.4cm，内圈半径为0.8cm，两端与整流电路相连，电阻不计。在垂直于线圈平面施加如图丙所示随时间变化的匀强磁场，设磁场垂直于纸面向外为正，则（　　） 甲 乙 丙 A. 时，内圈抽头的电势比外圈抽头的电势高 B. 外圈感应电动势约为内圈的9倍 C. 内圈的感应电动势约为0.04V D. 整流电路的输入电压约为0.36V 非选择题部分 三、非选择题（本题共5小题，共58分） 13. 某学习小组用如图甲所示的装置来验证碰撞中的动量守恒。 先使入射小球从斜槽上固定位置S点由静止释放，在水平地面的记录纸上留下落点痕迹，重复10次，得到10个落点。再把被撞小球放在水平槽上的末端，让入射小球仍从位置S由静止释放，与被撞小球碰撞，碰后两球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复10次。 甲 乙 丙 （1）假设实验室中有三个小球：A球（直径，质量，铁质）、B球（直径，质量，铝质）、C球（直径，质量，铝质），则入射小球应该选取球________（填“A”、“B”或“C”）。 （2）多次实验，小球释放后落在复写纸上会在白纸上留下多个印迹。如果用画圆法确定小球的落点，有如图乙所示的三个圆最合理的是圆________（填“A”、“B”或“C”）。 （3）上述实验时，将米尺的零刻线与O点对齐，测量出O点到三处平均落地点的距离分别为OM、OP、ON，要验证的关系式为________________；（用、、、OM、OP、ON表示）。 14. 。某实验小组用如图所示的装置做“用单摆测量重力加速度”的实验 （1）先用游标卡尺测量摆球的直径，如图甲所示，操作正确的是________，再用刻度尺测量摆线的长度，如图乙所示，安装摆线时应选择________。 （2）如果该同学测得的重力加速度的值偏大，可能的原因是________。 A. 测摆线长时摆线拉得过紧 B. 开始计时时，秒表按下稍晚 C. 实验中将51次全振动误记为50次 D. 摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了 15. 在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，双缝间距，双缝到光屏间的距离，用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图甲所示，分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数也由图中所给出，则： （1）观察到较模糊的干涉条纹，要使条纹变得清晰，值得尝试的是________。 A. 旋转测量头 B. 调节拨杆使单缝与双缝平行 C. 增大单缝与双缝间距离 （2）分划板在A、B位置游标卡尺读数，________mm，，该单色光的波长________nm。 （3）若某同学通过目镜，看到如图乙所示的情形。由于条纹清晰，他没有再进一步进行调节，而是直接进行测量，并根据公式算出波长，则测量得到的波长和准确值相比是________（选填“偏大”或“偏小”还是“不变”） 16. 如图甲是物流用机器人运送、投递包裹的场景。简化图如乙所示，工作人员在供包台将包裹放在机器人的水平托盘上，包裹将自动送至方形分拣口，停止运动后缓慢翻起托盘，让包裹滑入投递口。其启动和制动过程可视为匀变速直线运动，抵达分拣口时，速度恰好减为零，翻转托盘倾角缓慢增大，直至包裹下滑，包裹与托盘接触面动摩擦因数为，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，重力加速度g大小取10m/s2。现把质量的包裹从供包台沿直线运至相距的分拣口处，在运行过程中包裹与水平托盘保持相对静止。运行最大速度，机器人运送包裹途中，看作质点。求： （1）在机器人到达投递口处，要使包裹能够下滑，托盘的最小倾角应该是多少； （2）机器人制动时的最大加速度，及此时托盘对包裹的作用力F的大小； （3）求机器人从供包台运行至分拣口所需的最短时间t。 17. 如图为研究能量间转化设计的装置。一处于压缩锁定状态的轻质弹簧置于光滑水平台面上，储存的弹性势能大小为1J，弹簧左侧与墙壁相连，右侧与质量的小物块接触但不固连。某时刻解除弹簧锁定，弹簧恢复原长将小物块弹开，让其从平台最右端A点离开后恰好能无碰撞地落在右下方的光滑斜面的顶端B点，斜面长度倾角，小物块沿斜面运动到底端C点后滑上长的传送带，传送带顺时针匀速转动的速度为8m/s，不考虑从斜面滑到传送带上的能量损失。从传送带右端离开后小物块滑行一段水平轨道DE后又冲上一半径的光滑圆形轨道内侧，其中竖直圆轨道在E处错开不闭合。已知小物块与传送带及DE段轨道间的动摩擦因数均为0.5，，，，不计空气阻力，求： （1）小物块做平抛运动到B点时速度大小、AB间的高度差h； （2）若小物块恰好能到达半圆形轨道的最高点，则DE段的距离s为多少； （3）若保证DE间距离为第（2）问所求结果不变，且将最右侧半圆形轨道半径调整为1.25m，则当传送带顺时针转动的速度大小可变时，试讨论小物块最终停止时距离传送带右端D点的距离l与传送带运行的速度v之间的关系。 18. 如图所示，间距均为的光滑水平金属导轨和光滑倾斜绝缘导轨，它们之间用绝缘的转向装置平滑连接，水平导轨间存在垂直于导轨平面向下、大小为的匀强磁场（图中未画出），其左侧与匝数为100匝、截面积、电阻为的圆形线圈相连，线圈内有方向垂直于线圈平面向上的大小随时间均匀变化的匀强磁场B；在倾斜导轨的上端放置“”型金属框QMNP（每条边长度均为L＝10cm，质量均为m＝0.04kg，电阻均为）开始时被锁定。闭合开关S后，在安培力的作用下，金属棒EF（长度L＝10cm，质量m＝0.04kg、电阻）从静止开始向右做加速运动，到达水平导轨末端时恰好匀速并以速度大小v＝2.5m/s通过转向装置，方向由水平变为沿导轨向下。棒转向后立即与解除锁定的“”型金属框发生碰撞并粘在一起组成正方形金属框EFMN，经过时间0.675s金属框的MN边恰好匀速进入一长度为d＝10cm，方向垂直倾斜导轨向上，大小的匀强磁场区域。（不计其它一切电阻和阻力，不考虑金属棒和金属框中电流产生的磁场，重力加速度为g＝10m/s2） （1）试判定磁场B增加还是减小并求出变化率k； （2）求金属棒EF水平向右运动的过程中加速度的最大值； （3）求倾斜导轨与水平面的夹角及线框在经过磁场区域过程中产生的热量。 19. 某“太空粒子探测器”是由加速、偏转和收集三部分装置组成，其原理可如图所示简化，第三象限内沿半径方向的加速电场区域边界AB、CD为两个同心半圆弧面，圆心为，两半圆弧面间电势差为；第二象限内紧靠上方有一垂直于纸面的圆形匀强磁场区域，圆心为，半径为L；第一象限有一与连线平行的足够长的收集板PQ。假设太空中漂浮着质量为m，电荷量为q的带正电粒子，它们能均匀地吸附到AB圆弧面上，并被加速电场从静止开始加速到CD圆弧面上，再由点进入磁场偏转，并最终到达PQ板被收集。其中沿连线方向入射的粒子经磁场偏转后恰好从圆心的正右方E点射出磁场。不计粒子的重力及粒子之间的相互作用。求： （1）粒子聚焦到点时速度v的大小； （2）圆形磁场的磁感应强度B的大小和方向； （3）从图中MN（夹角为120°）之间被加速的粒子到达收集板沿PQ方向的宽度； （4）若每秒打在收集板上的粒子数为n，打在板上的粒子数50%被吸收，50%被反弹，弹回速度大小为打板前速度大小的0.6倍，收集板受到的作用力的大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024学年第二学期钱塘联盟期中联考 高二年级物理学科 试题 命题学校：海盐高级中学 审题学校：义亭中学 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，在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字。 3．所有答案必须写在答题纸上，写在试卷上无效。 4．考试结束后，只需上交答题纸。 选择题部分 一、选择题Ⅰ（本题共10小题，每小题3分，共30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. 充电宝内部的主要部件是锂电池，可以给手机充电。其参数之一为20000mA·h，单位“mA·h”对应的物理量是（　　） A. 冲量 B. 位移 C. 能量 D. 电荷量 【答案】D 【解析】 【详解】根据q=It，可知单位“mA·h”对应的物理量是电荷量。 故选D。 2. 某款手机支架如图所示，将手机支架构造简化为斜面和挡板，其中斜面的倾角可根据需要调节。下列说法正确的是（ ） A. 手机支架对手机的作用力就是手机受到的重力 B. 手机支架对手机的作用力方向竖直向上 C. 斜面对手机有支持力是因为手机发生了形变 D. 若斜面的倾角增大，则手机支架对手机的作用力增大 【答案】B 【解析】 【详解】ABD．根据手机的受力平衡可知手机支架对手机的作用力与重力的大小相等，方向相反，并非手机的重力，其方向竖直向上，与斜面的倾角无关，故AD错误，B正确； C．斜面对手机有支持力是因为斜面发生了形变，故C错误； 故选B。 3. 污水中的污泥絮体经处理后带负电，可利用电泳技术对其进行沉淀去污，基本原理如图所示。涂有绝缘层的金属圆盘和金属棒分别接电源正、负极，金属圆盘置于底部、金属棒插入污水中，形成如图所示的电场分布，其中实线为电场线，虚线为等势面。M点和N点在同一电场线上，M点和P点在同一等势面上。下列说法正确的有（　　） A. N点的电场强度比P点的大 B. P点的电势比N点的低 C. 污泥絮体从N点移到M点，电场力对其做正功 D. 污泥絮体在N点的电势能比其在P点的大 【答案】B 【解析】 【详解】A．电场线分布的疏密程度表示电场的强弱，根据图示可知，N点的电场线分布比P点的稀疏一些，则N点的电场强度比P点的小，故A错误； B．同一等势线上各点电势相等，沿电场线电势降低，根据图示可知，P点电势比N点的低，故B正确； C．沿电场线电势降低，根据图示可知，N点电势大于M点电势，根据 由于污泥絮体带负电，可知，从N点移到M点，电场力对其做负功，故C错误； D．结合上述可知，P点的电势比N点的低，根据 由于污泥絮体带负电，可知，污泥絮体在N点的电势能比其在P点的小，故D错误。 故选B。 4. 科技发展，造福民众。近两年推出的“智能防摔马甲”是一款专门为老年人研发的科技产品。该装置的原理是通过马甲内的传感器和微处理器精准识别穿戴者的运动姿态，在其失衡瞬间迅速打开安全气囊进行主动保护，能有效地避免摔倒带来的伤害。在穿戴者着地的过程中，安全气囊可以（　　） A. 减小穿戴者动量的变化量 B. 减小穿戴者动量的变化率 C. 增大穿戴者所受合力的冲量 D. 减小穿戴者所受合力的冲量 【答案】B 【解析】 【详解】依题意，根据动量定理，可得 可知安全气囊的作用是延长了人与地面的接触时间，从而减小人所受到的合外力，即减小穿戴者动量的变化率，而穿戴者动量的变化量，也即穿戴者所受合力的冲量均未发生变化。 故选B。 5. 如图所示的现象中，下列说法正确的是（　　） A. 甲图，阳光照射下肥皂泡呈现彩色，是光的干涉现象 B. 乙图，立体电影原理和照相机镜头表面涂上增透膜的原理一样 C. 疾驰而过的急救车使人感觉音调变化，是由于声波的振幅变化引起的 D. 单摆中摆球运动到平衡位置时，合力为零 【答案】A 【解析】 【详解】A．甲图，阳光照射下肥皂泡呈现彩色，是光的干涉现象，选项A正确； B．乙图，立体电影的原理是光的偏振，照相机镜头表面涂上增透膜是光的干涉，两者的原理不一样，选项B错误； C．疾驰而过的急救车使人感觉音调变化，是由于人耳接收到的声波的频率变化引起的，选项C错误； D．单摆中摆球运动到平衡位置时，加速度不为零，则合力不为零，选项D错误。 故选A。 6. 图甲是某燃气灶点火装置原理图。转换器将直流电压转换为图乙所示正弦交流电压，并加在一理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为、，电压表为交流电压表。当变压器副线圈两端电压的瞬时值大于5000V时，会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体，则（　　） A. n1匝数越多，打火越容易 B. 开关闭合时，电压表的示数为5V C. 要实现点火应满足条件 D. 若将钢针替换为金属球，打火更容易 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据可知在原线圈电压不变时，n1匝数越多，副线圈电压越小，打火越困难，故A错误； B．根据图乙得到原线圈电压的最大值为5V，所以电压表的示数为，故B错误； C．根据当变压器副线圈两端电压的瞬时值大于5000V时，有，故C正确； D．若将钢针替换为金属球，则不容易尖端放电产生高压，所以打火更不容易，故D错误。 故选C。 7. 如图所示，两水平金属板构成的器件中，存在着匀强电场和匀强磁场，电场强度E和磁感应强度B相互垂直。一带正电粒子以某一水平速度v从P点射入，恰好能沿直线运动从Q点射出，不计带电粒子的重力。下列说法正确的是（　　） A. 粒子的速度大小满足 B. 如只增加粒子电量，粒子将向上偏 C. 如只增加粒子速率，粒子将向上偏 D. 若粒子以速度v从Q点水平向左射入，能沿直线运动从P点射出 【答案】C 【解析】 【详解】A．带正电粒子射入该器件中恰好能沿直线运动则有 解得，故A错误； BC．根据A项分析，洛伦兹力与电场力平衡与电量大小无关，如只增加粒子电量，粒子仍将沿直线运动，如只增加粒子速率，粒子受到向上的洛伦兹力将大于电场力，向上偏，故B错误，C正确； D．若粒子以速度v从Q点水平向左射入，受到的洛伦兹力和电场力都向下，故不能能沿直线运动从P点射出，故D错误。 故选 C。 8. 一种简易的LC振荡回路如图所示，L为线圈，C为固定在真空中的平行板电容器。将单刀双掷开关K拨至触点a，使电容器与直流电源E接通。稳定后，位于两水平金属板中间P处的带电液滴恰能静止。将K拨至触点b并开始计时，当时液滴的加速度第1次等于重力加速度g，不计回路的能量损失且液滴未到达两金属板，下列说法正确的是（　　） A. 液滴带负电 B. 时，电容器上极板带正电且电荷量正增大 C. 时，线圈中的自感电动势正在增大 D. 时，线圈L中磁场的方向向上且磁场能正在增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．液滴静止时所受电场力竖直向上，而此时下极板带正电，所以液滴带正电，故A错误； B．将K拨至触点b并开始计时，当t＝0.02s时液滴的加速度第1次等于重力加速度g，即此时电容器所带电荷量为零，则电容器刚好完成第一次放电，由此可推知LC振荡回路的周期为0.08s，则t＝0.03s时，电容器正在经历第一次充电，此时电容器上极板带正电且电荷量正在增大，故B正确； C．t＝0.04s时，电容器刚好完成第一次充电，t＝0.05s时电容器正在放电，回路电流正在增加，但电流的变化率正在减小，根据 线圈中的自感电动势正在减小，故C错误； D． t＝0.07s时，电容器正在经历第二次充电，磁场能转化为电场能，磁场能正在减小，此时电容器下极板带正电，线圈L的电流方向从上至下，根据安培定则可知磁场方向向下，故D错误。 故选B。 9. 某中学的一个研究小组在探究材料和折射率的关系，一绿色点光源紧贴在一个半径为R的半圆形透明介质直径上的E点，射到D点的光线恰好不能从圆弧面射出，此时，已知，不考虑光在介质内的二次反射，则（　　） A. 沿EB方向的光线可以从半球面射出 B. 能从圆弧边界有光线射出的长度为 C. 为使圆弧面均有光射出，OE长度至少为 D. 若发光装置改为红色，则圆弧边界有光线射出的长变短 【答案】B 【解析】 【详解】 A． 射到D点的光线恰好不能从圆弧面射出，此时为临界角，由数学知识，得临界角 沿EB方向的光线，沿EB方向的光线发生全反射，不会射出，故A错误； B．左边射到D点的光线恰好不能从圆弧面射出，设右边射到F点的光线恰好不能从圆弧面射出。 由数学知识，，，能从圆弧边界有光线射出的长度为，故B正确； C．为使圆弧面均有光射出，OE长度至少为0，故C错误； D． 若改用红光光源，红光的频率低，该材料对红光的折射率小，则临界角较大，结合图象可知。有光射出的边界总长度将变长，故D错误。 故选B。 二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题4分，共12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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 10. 下列与电磁感应有关的现象中说法正确的是（　　） 甲 乙 丙 丁 A. 甲图中，当蹄形磁体顺时针转动（从上往下看）时，铝框将沿顺时针方向转动 B. 乙图中，真空冶炼炉的炉外线圈通入高频交流电时，炉体会产生大量热量使炉内金属熔化，从而冶炼金属 C. 丙图中磁电式仪表，把线圈绕在铝框骨架上，起到电磁驱动的作用 D. 图丁中，若在磁体下端放一个闭合线圈，使磁体上下振动时穿过它，磁体会很快停下来 【答案】AD 【解析】 【详解】A．甲图中，根据电磁驱动原理，当蹄形磁体顺时针转动（从上往下看）时，铝框也将与磁体同向转动，即也将沿顺时针方向转动，选项A正确； B．乙图中，真空冶炼炉的炉外线圈通入高频交流电时，由于电磁感应会在金属内部会产生很大的涡流使金属产生大量热量使炉内金属熔化，从而冶炼金属，选项B错误； C．丙图中磁电式仪表，把线圈绕在铝框骨架上，起到电磁阻尼的作用，使表针很快停下来，选项C错误； D．图丁中，若在磁体下端放一个闭合线圈，使磁体上下振动时穿过它，则穿过线圈的磁通量会发生变化从而产生感应电流，消耗磁体的机械能使磁体会很快停下来，选项D正确。 故选AD。 11. 2023年9月23日杭州亚运会的开幕式惊艳全世界，其中大莲花“复现钱塘江”，地屏上交叉潮、一线潮、回头潮、鱼鳞潮……如图，用两个绳波来模拟潮水相遇，一水平长绳上系着一个弹簧和小球组成的振动系统，振动的固有频率为2Hz，现在长绳两端分别有一振源P、Q同时开始以相同振幅上下振动了一段时间，某时刻两个振源在长绳上形成波形如图所示，两列波先后间隔一段时间经过弹簧振子所在位置，观察到小球先后出现了两次振动，小球第一次振动时起振方向向上， 且振动并不显著，而小球第二次的振幅明显较大，则（　　） A. 由Q振源产生的波先到达弹簧振子处 B. 两列绳波可在绳上形成稳定的干涉图样 C. 由Q振源产生的波的波速较接近4m/s D 钱江潮潮水交叉分开后，其振动周期发生改变 【答案】C 【解析】 【详解】A．由P、Q激发的机械波的波形图及传播方向可知，P波源产生的波起振方向向上，Q波源产生的波起振方向向下，所以先到达弹簧振子处的是由P波源产生的波，故A错误； B．同种介质中的波速是相等的，图中两列波的波长不同，由可知两列波频率不同，所以不会形成干涉，故B错误； C．波源Q激发的机械波使小球产生了较强的振动，即共振，说明Q的振动频率接近2Hz，即周期接近0.5s，所以波速接近于 故C正确； D．机械波的叠加其实就是运动的合成，各个分运动是独立的、互不影响的，所以钱江潮潮水交叉分开后，其振动周期不变，故D错误。 故选C。 12. 某无线充电接收器构造如图甲，为方便计算，简化模型如图乙所示。其中线圈的外圈半径为2.4cm，内圈半径为0.8cm，两端与整流电路相连，电阻不计。在垂直于线圈平面施加如图丙所示随时间变化的匀强磁场，设磁场垂直于纸面向外为正，则（　　） 甲 乙 丙 A. 时，内圈抽头的电势比外圈抽头的电势高 B. 外圈感应电动势约为内圈的9倍 C. 内圈的感应电动势约为0.04V D. 整流电路的输入电压约为0.36V 【答案】BC 【解析】 【详解】A．时，穿过线圈的磁场由向里变为向外，根据楞次定律，应产生顺时针的感应电流，所以内圈抽头的电势比外圈抽头的电势低，故A错误； B．根据 可知感应电动势与面积成正比，外圈半径是内圈半径的3倍，所以外圈感应电动势约为内圈的9倍，故B正确； C．内圈的感应电动势约为 故C正确； D．外圈的感应电动势约为 整流电路的输入电压约为 故D错误。 故选BC。 非选择题部分 三、非选择题（本题共5小题，共58分） 13. 某学习小组用如图甲所示的装置来验证碰撞中的动量守恒。 先使入射小球从斜槽上固定位置S点由静止释放，在水平地面的记录纸上留下落点痕迹，重复10次，得到10个落点。再把被撞小球放在水平槽上的末端，让入射小球仍从位置S由静止释放，与被撞小球碰撞，碰后两球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复10次。 甲 乙 丙 （1）假设实验室中有三个小球：A球（直径，质量，铁质）、B球（直径，质量，铝质）、C球（直径，质量，铝质），则入射小球应该选取球________（填“A”、“B”或“C”）。 （2）多次实验，小球释放后落在复写纸上会在白纸上留下多个印迹。如果用画圆法确定小球的落点，有如图乙所示的三个圆最合理的是圆________（填“A”、“B”或“C”）。 （3）上述实验时，将米尺的零刻线与O点对齐，测量出O点到三处平均落地点的距离分别为OM、OP、ON，要验证的关系式为________________；（用、、、OM、OP、ON表示）。 【答案】（1）A （2）C （3） 【解析】 【小问1详解】 为防止入射球碰后反弹，则入射球的质量要大于被碰球，同时为了保证两球发生正碰，则两球半径必须相等，则入射球选A； 【小问2详解】 为了确定小球的落地点，是将小球的多个落地点用尽量小的圆圈起来，圆心即为平均落地点位置，则如图乙所示的三个圆最合理的是圆C。 【小问3详解】 要验证的关系为 小球做平抛运动时间相等，则表达式可为 即 14. 。某实验小组用如图所示的装置做“用单摆测量重力加速度”的实验 （1）先用游标卡尺测量摆球的直径，如图甲所示，操作正确的是________，再用刻度尺测量摆线的长度，如图乙所示，安装摆线时应选择________。 （2）如果该同学测得的重力加速度的值偏大，可能的原因是________。 A. 测摆线长时摆线拉得过紧 B. 开始计时时，秒表按下稍晚 C. 实验中将51次全振动误记为50次 D. 摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了 【答案】（1） ①. B ②. C （2）AB 【解析】 【小问1详解】 [1]游标卡尺测量摆球的直径，应将小球放在外径测量爪内刀口处，不能太靠里面，故A操作错误，B正确。 [2]图乙A的悬点会随摆动发生变化，安装错误，图乙的B悬点位置和摆长都变化，安装错误，图乙中C用铁夹夹紧摆线的做法是正确的，可使悬点摆长不变且容易调节摆线的长度，故安装摆线应选择C。 【小问2详解】 [1]根据单摆周期公式知 A．测摆线长时摆线拉得过紧会造成L测量偏大，会使g测量值偏大，故A正确； B．开始计时时，秒表按下稍晚会造成T测量值偏小，会使g测量值偏大，故B正确； C．根据，n为全振动次数，实验中将51次全振动误记为50次，会造成T测量值偏大，会使g测量值偏小，故C错误； D．摆动过程摆线长度增加了会造成T测量值偏大，而摆长仍为摆前测量的长度，故计算出的重力加速度的值偏小，故D错误。 测得的重力加速度的值偏大，可能的原因是AB。 15. 在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，双缝间距，双缝到光屏间的距离，用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图甲所示，分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数也由图中所给出，则： （1）观察到较模糊的干涉条纹，要使条纹变得清晰，值得尝试的是________。 A. 旋转测量头 B. 调节拨杆使单缝与双缝平行 C. 增大单缝与双缝间的距离 （2）分划板在A、B位置游标卡尺读数，________mm，，该单色光的波长________nm。 （3）若某同学通过目镜，看到如图乙所示的情形。由于条纹清晰，他没有再进一步进行调节，而是直接进行测量，并根据公式算出波长，则测量得到的波长和准确值相比是________（选填“偏大”或“偏小”还是“不变”） 【答案】（1）B （2） ①. 11.1 ②. 600 （3）偏大 【解析】 【小问1详解】 条纹模糊不清，可能是单缝与双缝平行造成的，则要使条纹变得清晰，值得尝试的是调节拨杆使单缝与双缝平行，故选B； 【小问2详解】 [1]分划板在A、B位置游标卡尺读数，11mm+0.1mm×1=11.1mm [2]条纹间距 根据 该单色光的波长 【小问3详解】 由图乙计算得到的条纹间距偏大，根据可知测量得到的波长和准确值相比是偏大。 16. 如图甲是物流用机器人运送、投递包裹的场景。简化图如乙所示，工作人员在供包台将包裹放在机器人的水平托盘上，包裹将自动送至方形分拣口，停止运动后缓慢翻起托盘，让包裹滑入投递口。其启动和制动过程可视为匀变速直线运动，抵达分拣口时，速度恰好减为零，翻转托盘倾角缓慢增大，直至包裹下滑，包裹与托盘接触面动摩擦因数为，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，重力加速度g大小取10m/s2。现把质量的包裹从供包台沿直线运至相距的分拣口处，在运行过程中包裹与水平托盘保持相对静止。运行最大速度，机器人运送包裹途中，看作质点。求： （1）在机器人到达投递口处，要使包裹能够下滑，托盘的最小倾角应该是多少； （2）机器人制动时的最大加速度，及此时托盘对包裹的作用力F的大小； （3）求机器人从供包台运行至分拣口所需的最短时间t。 【答案】（1） （2）； （3） 【解析】 【小问1详解】 托盘倾斜包裹刚要下滑时满足 解得 【小问2详解】 机器人制动时由静摩擦力提供加速度，当静摩擦力达到最大时，包裹的加速度最大 解得 此时托盘给包裹提供2个力，所以 解得 【小问3详解】 匀加速直线运动的最短时间 匀加速直线运动位移 解得 匀加速直线运动与匀减速直线运动时间、位移相等，所以匀速直线运动的位移 解得 所以匀速直线运动时间 解得 17. 如图为研究能量间转化设计的装置。一处于压缩锁定状态的轻质弹簧置于光滑水平台面上，储存的弹性势能大小为1J，弹簧左侧与墙壁相连，右侧与质量的小物块接触但不固连。某时刻解除弹簧锁定，弹簧恢复原长将小物块弹开，让其从平台最右端A点离开后恰好能无碰撞地落在右下方的光滑斜面的顶端B点，斜面长度倾角，小物块沿斜面运动到底端C点后滑上长的传送带，传送带顺时针匀速转动的速度为8m/s，不考虑从斜面滑到传送带上的能量损失。从传送带右端离开后小物块滑行一段水平轨道DE后又冲上一半径的光滑圆形轨道内侧，其中竖直圆轨道在E处错开不闭合。已知小物块与传送带及DE段轨道间的动摩擦因数均为0.5，，，，不计空气阻力，求： （1）小物块做平抛运动到B点时速度大小、AB间的高度差h； （2）若小物块恰好能到达半圆形轨道的最高点，则DE段的距离s为多少； （3）若保证DE间的距离为第（2）问所求结果不变，且将最右侧半圆形轨道半径调整为1.25m，则当传送带顺时针转动的速度大小可变时，试讨论小物块最终停止时距离传送带右端D点的距离l与传送带运行的速度v之间的关系。 【答案】（1）， （2） （3）①，；②，；③，；④，；⑤， 【解析】 【详解】（1）小物块离开弹簧过程，由能量守恒定律得 小物块离开弹簧后刚滑到点的速度 小物块离开A点后做平抛运动，恰好能无碰撞地落在右下方的光滑斜面的顶端点，即在B点的速度方向沿斜面，则 解得 又， 解得 （2）小物块由运动到，由动能定理 解得 小物块在传送带上运动到点时，有 解得 小物块运动到点时，有 小物块恰好能到达半圆形轨道的最高点，设最高点速度为，有 由动能定理可得 解得 （3）①将最右侧半圆形轨道半径调整为，小物块无法到达最高点，当传送带速度，小物块在传送带上全程加速，到达点的速度始终为，由动能定理得 理可得 解得，小物块最高恰好上到圆心等高处，然后原路返回，再滑上传送带上不损失能量，根据能量守恒 解得 解得 ②小物块在传送带上全程减速，有 解得 当传送带速度 小物块到达点的速度为，由动能定理可得 解得 ③当传送带速度 小物块到达点的速度为传送带速度，由动能定理可得 18. 如图所示，间距均为的光滑水平金属导轨和光滑倾斜绝缘导轨，它们之间用绝缘的转向装置平滑连接，水平导轨间存在垂直于导轨平面向下、大小为的匀强磁场（图中未画出），其左侧与匝数为100匝、截面积、电阻为的圆形线圈相连，线圈内有方向垂直于线圈平面向上的大小随时间均匀变化的匀强磁场B；在倾斜导轨的上端放置“”型金属框QMNP（每条边长度均为L＝10cm，质量均为m＝0.04kg，电阻均为）开始时被锁定。闭合开关S后，在安培力的作用下，金属棒EF（长度L＝10cm，质量m＝0.04kg、电阻）从静止开始向右做加速运动，到达水平导轨末端时恰好匀速并以速度大小v＝2.5m/s通过转向装置，方向由水平变为沿导轨向下。棒转向后立即与解除锁定的“”型金属框发生碰撞并粘在一起组成正方形金属框EFMN，经过时间0.675s金属框的MN边恰好匀速进入一长度为d＝10cm，方向垂直倾斜导轨向上，大小的匀强磁场区域。（不计其它一切电阻和阻力，不考虑金属棒和金属框中电流产生的磁场，重力加速度为g＝10m/s2） （1）试判定磁场B增加还是减小并求出变化率k； （2）求金属棒EF水平向右运动的过程中加速度的最大值； （3）求倾斜导轨与水平面的夹角及线框在经过磁场区域过程中产生的热量。 【答案】（1）磁场B增加， （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 导体棒EF向右加速，则其受到的安培力水平向右，根据左手定则判断知流经其电流方向为，感应电流产生的磁场方向竖直向下，根据楞次定律判断知，原磁场增加。当感生电动势和动生电动势相等时，导体棒匀速，有 代入数据求得 【小问2详解】 刚闭合开关时金属棒的加速度最大，有 结合， 联立，代入数据求得 【小问3详解】 金属棒EF与金属框发生碰撞，根据动量守恒有 整体匀速运动时有 得 整体匀加速阶段有 得 联立解得倾斜导轨与水平面的夹角 根据功能关系，可得线框在经过磁场区域过程中产生的热量 19. 某“太空粒子探测器”是由加速、偏转和收集三部分装置组成，其原理可如图所示简化，第三象限内沿半径方向加速电场区域边界AB、CD为两个同心半圆弧面，圆心为，两半圆弧面间电势差为；第二象限内紧靠上方有一垂直于纸面的圆形匀强磁场区域，圆心为，半径为L；第一象限有一与连线平行的足够长的收集板PQ。假设太空中漂浮着质量为m，电荷量为q的带正电粒子，它们能均匀地吸附到AB圆弧面上，并被加速电场从静止开始加速到CD圆弧面上，再由点进入磁场偏转，并最终到达PQ板被收集。其中沿连线方向入射的粒子经磁场偏转后恰好从圆心的正右方E点射出磁场。不计粒子的重力及粒子之间的相互作用。求： （1）粒子聚焦到点时速度v的大小； （2）圆形磁场的磁感应强度B的大小和方向； （3）从图中MN（夹角为120°）之间被加速的粒子到达收集板沿PQ方向的宽度； （4）若每秒打在收集板上的粒子数为n，打在板上的粒子数50%被吸收，50%被反弹，弹回速度大小为打板前速度大小的0.6倍，收集板受到的作用力的大小。 【答案】（1） （2），方向垂直纸面向外 （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 粒子从静止加速，由动能定理得 解得 【小问2详解】 根据题意由几何关系得 由牛顿第二定律得 故得圆形磁场的磁感应强度 由左手定则可判定磁场方向垂直纸面向外。 【小问3详解】 由几何知识得N点射入的粒子到达收集板的竖直坐标 点射入的粒子到达收集板的竖直坐标 故得从图中MN之间被加速的粒子到达收集板沿PQ方向的宽度 【小问4详解】 以每秒打在收集板上的粒子为研究对象，根据题意，由动量定理得 打在板上被吸收的粒子所受的作用力 打在板上被反弹的粒子所受的作用力 每秒打在收集板上的粒子所受的作用力 再由牛顿第三定律得收集板受到的作用力的大小 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $