精品解析：浙江省杭州北斗联盟2024-2025学年高二下学期4月期中物理试题

北斗联盟2024学年第二学期期中联考 高二年级物理学科试题 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. 某手机的说明书标明该手机电池容量为4000mA·h，待机时间为22d。其中单位“mA·h”（毫安时）对应的物理量是（　　） A. 能量 B. 位移 C. 电流 D. 电荷量 2. 2024年8月5日，中国队在4×100米混合泳接力决赛中，以3分27秒46的成绩夺冠，打破了美国队在该项目长达40年的垄断。可以将运动员视为质点的是（　　） A. 研究运动员入水动作时 B. 研究运动员游完50米转身时 C. 研究运动员不同时刻在泳池中的位置 D. 研究每个运动员泳姿时 3. 如图所示，小明在倾斜的地面上使用一台没有故障的体重计。下列说法中正确的是（　　） A. 小明加速下蹲时，体重计示数变大 B. 小明每只脚受的到的支持力为自身重力的一半 C. 体重计对小明作用力和小明对体重计的作用力是一对平衡力 D. 体重计示数比小明的实际体重小 4. 三个点电荷的电场线和等势线如图所示，其中的d、e与e、f间的距离相等，则下列说法正确的是（　　） A. 电子在a、c点受电场力相同 B. a、b两点的电势相同 C. 电子从a移动到b与从f移动到b，电势能变化相同 D. d、e间电势差等于e、f间电势差 5. 2018年3月3日，由500架无人机共同表演的一场灯光秀．通过软件编程使所有无人机按照规定路线实现同步编队飞行，在天空中不断排列出人物、星空等．若某无人机M在竖直平面内做匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ） A. 该无人机在飞行过程中除了重力不受其他力 B. 该过程中，无人机做的是一个变加速运动 C. 该无人机在运动过程中，机械能守恒 D. 做圆周运动时，无人机一直处于超重状态 6. 2024年3月20日8时31分，“鹊桥”二号中继星成功发射。科研人员为它设计了周期为、长轴为2a的环月大椭圆轨道，其远月点选在月球南极地区上空，月球绕地球公转轨道半径为R、周期为T2。下列关于“鹊桥”二号中继星说法正确的是（　　） A. 发射速度大于11.2km/s B. 从近月点到远月点运动过程中动能变大 C. 为月球南极地区提供通信的时间比北极地区长 D. 由开普勒第三定律可知： 7. 下列四幅图的描述，正确的是（　　） A. 图1中，线框在匀强磁场中绕虚线转轴匀速转动会产生正弦交流电 B. 图2中， C. 图3中，不导电液体液面降低，测得LC回路振荡电流的频率增大 D. 图4中，电磁波发射过程中采用的调制方式为调幅 8. 光滑水平地面上，质量为2kg、上表面粗糙木板B正以3m/s的速度向右运动。某时刻在木板右端滑上可视为质点的物块A，质量为1kg，速度向左，大小也是3m/s，物块和木板间的动摩擦因数为0.2，木板长为7m。则下列说法正确的是（　　） A. 物块A从木板B的左端离开 B. 经过2s物块A与木板B相对静止 C. 整个过程系统产生热量为4J D. 相对静止后，物块A在木板B上移动距离为7m 9. 小明家购买了一辆新能源电动汽车，其动力电池标称电压为400V，容量为60Ah。某天，小明使用家用充电桩为车辆充电，充电桩输出电压为220V，充电电流为20A，整个充电过程的能量转化效率为90%。试根据上述信息，则下列说法正确的是（　　） A. 该动力电池可储存的化学能为24kWh B. 若电池储存的能量完全耗尽，理论上约需要5.45小时才能充满 C. 实际充电过程中，充电桩消耗的电能是24kWh D. 若家庭电路的最大允许电流为30A，单独给动力电池充电时会引发电路过载 10. 如图所示，将筷子竖直插入玻璃杯内，从俯视图中的P点沿水平方向看到的应该是图 中的哪个图形（　　） A. B. C. D. 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） 11. 下列说法正确的是（　　） A. 甲图中，真空冶炼炉的炉外线圈通入高频交流电时，线圈上会由于涡流产生大量热量，从而冶炼金属 B. 乙图中，摇动手柄使蹄形磁铁转动，则铝框会与磁铁同向转动，这是电磁驱动现象 C 丙图中，动圈式扬声器工作时利用了电磁感应原理 D. 丁图中，磁电式电流表线圈的铝框骨架在指针偏转时起到了电磁阻尼的作用 12. 在均匀介质中坐标原点O处有一波源做简谐运动，其表达式为，它在介质中形成的简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻波刚好传播到x=12m处，波形图象如图所示，则下列说法正确的是（　　） A. 此后再经6s该波传播到x=24m处 B. M点在此后第3s末的振动方向沿y轴正方向 C. 波源开始振动时的运动方向沿y轴负方向 D. M点在此后2s内向右移动了4m 13. 如图甲所示，在半径为r的圆形区域内存在垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度大小B随时间变化如图乙所示。同一平面内有边长为2r的金属框abcd，总电阻为R，ab边与圆形磁场区域的直径重合。则（　　） A. t=0.5t0时，框中的感应电动势大小为 B. t=0.5t0时，框中的电流为 C. t0~3t0时间内，框中产生的焦耳热为 D. t0~3t0时间内，框中产生的焦耳热为 非选择题部分 三、非选择题（本题共5小题，共58分） 14. 某实验小组用图甲所示的装置做“探究小车加速度与小车质量、所受合外力关系”的实验。 （1）某次实验中打出的一条纸带如图乙所示，电源的频率f=50Hz，其中每相邻两个计数点之间还有4个点没有画出，则由纸带可以求得小车的加速度大小为___________m/s2（结果保留两位有效数字）。 （2）下列说法正确的是___________（多选） A. 改变小车总质量，需要重新平衡摩擦力 B. 将打点计时器接到输出电压为8V的交流电源上 C. 调节滑轮高度，使牵引小车的细线跟长木板保持平行 D. 小车应尽量靠近打点计时器，并应先接通电源，后释放小车 （3）若利用力传感器将实验装置改成如图丙所示，探究小车质量一定时，加速度与合外力的关系，下列操作必要且正确的是___________（多选）。 A. 实验时无需测出沙及沙桶的质量m B. 平衡摩擦力时要挂上沙桶，接通打点计时器的电源，轻推小车，若打出的纸带点迹均匀表明小车做匀速直线运动，说明已经平衡好摩擦力 C. 为了减小误差，实验中必须保证沙和沙桶的总质量远小于小车的总质量 D. 实验时让小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出多条纸带，并要记录传感器的示数 15. 为探究影响感应电流方向的因素，同学们做了如下的实验。 （1）所用电流计指针偏转方向与电流方向间的关系为：当电流从“+”接线柱流入电流计时，指针向右偏转； （2）关于该实验，下列说法正确的是_________。 A．将磁铁插入的速度越大，电流计指针偏转幅度越大 B．将磁铁插入的速度越大，电流计指针偏转幅度越小 C．磁铁的N极朝下，并将其抽出，电流计指针向左偏转 D．磁铁的N极朝下，并将其插入，电流计指针向右偏转 （3）本实验也可以用发光二极管代替电流计进行实验，如图丙所示，将条形磁铁向上抽出螺线管，可观察到发光二极管________（填“D1”或“D2”）短暂发光。 16. 实验过程中，可以采取多种方法测量电阻的阻值。 （1）同学甲用如图（a）所示的电路，测量待测电阻Rx的阻值。某次实验中，电流表的示数为I，电压表的示数为U，则电阻Rx的测量值为_________（用题中所给物理量的字母表示）。若不考虑偶然误差，该测量值与Rx的真实值相比________（填“偏小”、“相等”或“偏大”）。 （2）同学乙用如图（b）所示电路，测量待测电阻Rx的阻值。操作步骤如下： ①先将开关S接1.调节滑动变阻器R1，读出电流表的示数如图（c）所示，I=_________A（所用电流表量程为0~0.6A）； ②再将开关S接2。保持R1不变，调节电阻箱R2，使电流表的示数仍为I，记下此时电阻箱的阻值为R0。则Rx的测量值为_________（用题中所给物理量的字母表示）；电流表内阻对测量结果_________（填“有”或“无”）影响。 17. 如图甲，滑雪是一项人们喜爱的运动。该运动可简化为如图乙所示的模型：倾角的雪道与水平雪道在B点平滑连接，滑雪运动员及装备总质量为75kg（视为质点），站在倾斜雪道上的A点由静止下滑，在B点进入水平雪道，最后在水平雪道滑行80m后停在C点。已知滑板与雪道间的动摩擦因数均为μ=0.25， 取，求： （1）整个运动过程中的最大速度； （2）从A到C运动员的运动的时间。 18. 如图所示，从A点以某一水平速度v0抛出质量m=2kg的小物块（可视为质点），当物块运动至B点时，恰好沿切线方向进入圆心角的粗糙固定圆弧轨道BC，经圆弧轨道克服摩擦力做功W=19J后，滑上与C点等高、静止在光滑水平面上的长木板，圆弧轨道C端的切线水平。已知长木板的质量M=1kg，A点距C点的高度H=0.6m，圆弧轨道半径R=0.75m，物块与长木板间的动摩擦因数，，，求： （1）小物块在A点抛出时的速度大小； （2）小物块滑至圆弧轨道C点时的向心加速度大小； （3）为保证小物块不滑出长木板，长木板至少为多长？ 19. 如图所示，电子显像管由电子枪、加速电场、偏转磁场及荧光屏组成。在加速电场右侧有相距为d、长为l的两极板，两极板构成的矩形区域内存在方向垂直纸面向外的匀强磁场，磁场的右边界与荧光屏之间的距离也为d。荧光屏中点O与加速电极上两小孔S1、S2位于两板的中心线上。从电子枪发射质量为m、电荷量大小为e的电子，经电压为U0的加速电场后从小孔S2射出，经磁场偏转后，恰好从上极板右侧边缘离开磁场，最后打到荧光屏上。若，不计电子进入加速电场前的速度及其重力。 （1）求电子进入磁场时的速度大小； （2）求磁场的磁感应强度B的大小； （3）求电子到达荧光屏的位置与O点距离y。 （4）若要电子沿直线到达O点，两极板间再加上竖直方向的匀强电场，求所加电场强度大小及方向。 20. 如图所示，粗糙水平导轨MN、和光滑水平导轨NP、在处平滑连接，但彼此绝缘，导轨间距均为d，电阻均忽略不计；导轨右端之间连接直流电阻不计的线圈，其自感系数为L，整个导轨处于竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中。在导轨上垂直放置两根质量均为m，长度均为d的金属棒a和b，a棒电阻为R，b棒电阻不计。开始时b棒恰好处于导轨MN、的最右端且被锁定，a棒处于距离为d处：现给a棒一个平行于导轨向右、大小为I0瞬时冲量，当两棒即将碰撞时解除b棒的锁定，两棒之间发生弹性正碰，碰撞后瞬间b棒的速度为。知a棒与导轨MN、间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，两棒碰撞时间极短。 （1）金属棒a获得瞬时冲量I0的电动势大小； （2）a棒开始运动后，两棒经过多长时间发生第一次碰撞； （3）求两棒碰撞前的过程中，a棒上产生的焦耳热： （4）已知b棒在导轨NP、上的运动是简谐运动的一部分，求b棒从滑上导轨NP、到再次回到所用的时间。（提示：简谐运动的回复力与位移的关系为F=-kX，运动周期，线圈产生的感应电动势。） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 北斗联盟2024学年第二学期期中联考 高二年级物理学科试题 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. 某手机的说明书标明该手机电池容量为4000mA·h，待机时间为22d。其中单位“mA·h”（毫安时）对应的物理量是（　　） A. 能量 B. 位移 C. 电流 D. 电荷量 【答案】D 【解析】 【详解】根据q=It可知单位“mA·h”（毫安时）对应的物理量是电荷量。 故选D。 2. 2024年8月5日，中国队在4×100米混合泳接力决赛中，以3分27秒46的成绩夺冠，打破了美国队在该项目长达40年的垄断。可以将运动员视为质点的是（　　） A. 研究运动员入水动作时 B. 研究运动员游完50米转身时 C. 研究运动员不同时刻在泳池中的位置 D. 研究每个运动员泳姿时 【答案】C 【解析】 【详解】A．研究运动员入水动作时，运动员的形状大小不能忽略不计，不可以看做质点，选项A错误； B．研究运动员游完50米转身时，运动员的形状大小不能忽略不计，不可以看做质点，选项B错误； C．研究运动员不同时刻在泳池中的位置时，运动员的形状大小可以忽略不计，可以看做质点，选项C正确； D．研究每个运动员泳姿时，运动员的形状大小不能忽略不计，不可以看做质点，选项D错误。 故选C。 3. 如图所示，小明在倾斜的地面上使用一台没有故障的体重计。下列说法中正确的是（　　） A. 小明加速下蹲时，体重计示数变大 B. 小明每只脚受的到的支持力为自身重力的一半 C. 体重计对小明的作用力和小明对体重计的作用力是一对平衡力 D. 体重计示数比小明的实际体重小 【答案】D 【解析】 【详解】A．小明加速下蹲时，处于失重状态，体重计示数减小。故A错误； B．由于小明是在倾斜的地面上使用的体重计，支持力和重力不是平衡力，因此小明每只脚受的到的支持力不等于自身重力的一半。故B错误； C．体重计对小明的作用力和小明对体重计的作用力是一对相互作用力。故C错误； D．设地面的倾角为、小明的质量为，测出来的体重示数大小等于小明对体重秤的正压力的大小，即 体重计示数比小明的实际体重小，故D正确。 故选D。 4. 三个点电荷的电场线和等势线如图所示，其中的d、e与e、f间的距离相等，则下列说法正确的是（　　） A. 电子在a、c点受电场力相同 B. a、b两点的电势相同 C. 电子从a移动到b与从f移动到b，电势能变化相同 D. d、e间电势差等于e、f间电势差 【答案】C 【解析】 【详解】A．因a、c两点电场线的疏密以及分布都不同，两点的场强不同，则电子在a、c点受电场力不相同，选项A错误； B．a、b两点不在同一等势面上，可知两点的电势不相同，选项B错误； C．a、f两点在同一等势面上，则两点电势相等，则电子从a移动到b与从f移动到b，电势能变化相同，选项C正确； D．d、e间平均场强大于e、f间的平均场强，d、e与e、f间的距离相等，根据可知，d、e间电势差大于e、f间电势差，选项D错误。 故选C。 5. 2018年3月3日，由500架无人机共同表演的一场灯光秀．通过软件编程使所有无人机按照规定路线实现同步编队飞行，在天空中不断排列出人物、星空等．若某无人机M在竖直平面内做匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ） A. 该无人机在飞行过程中除了重力不受其他力 B. 该过程中，无人机做的是一个变加速运动 C. 该无人机在运动过程中，机械能守恒 D. 做圆周运动时，无人机一直处于超重状态 【答案】B 【解析】 【详解】A项：无人机M在竖直平面内做匀速圆周运动，由匀速圆周运动所受的合力指向圆心即合力为变力可知，该无人机在飞行过程中，不可能只受重力作用，故A错误； B项：由于无人机M在竖直平面内做匀速圆周运动，匀速圆周运动的向心加速度大小不变，方向时刻改变，所以无人机做的是一个变加速运动，故B正确； C项：由于无人机的速度大小不变即动能不变，重力势能改变，所以机械能变化，故C错误； D项：做圆周运动时，无人机并不是一直处于超重状态，如在最高点合力方向向下，处于失重状态，故D错误． 故应选：B． 6. 2024年3月20日8时31分，“鹊桥”二号中继星成功发射。科研人员为它设计了周期为、长轴为2a的环月大椭圆轨道，其远月点选在月球南极地区上空，月球绕地球公转轨道半径为R、周期为T2。下列关于“鹊桥”二号中继星说法正确的是（　　） A. 发射速度大于11.2km/s B. 从近月点到远月点运动过程中动能变大 C. 为月球南极地区提供通信的时间比北极地区长 D. 由开普勒第三定律可知： 【答案】C 【解析】 【详解】A．鹊桥二号的发射速度应大于7.9km/s，小于11.2km/s，故A错误； B．根据开普勒第二定律可知“鹊桥”二号中继星从近月点到远月点运动过程中速度变小，根据可知动能变小，故B错误； C．根据B选项分析可知在月球南极上空运动时间较长，则为月球南极地区提供通信的时间比北极地区长，故C正确； D．开普勒第三定律只适用于围绕同一个天体运动的物体，“鹊桥”二号中继星的中心天体是月球，月球的中心天体是地球，故，故D错误。 故选C。 7. 下列四幅图的描述，正确的是（　　） A. 图1中，线框在匀强磁场中绕虚线转轴匀速转动会产生正弦交流电 B. 图2中， C. 图3中，不导电液体液面降低，测得LC回路振荡电流频率增大 D. 图4中，电磁波发射过程中采用调制方式为调幅 【答案】C 【解析】 【详解】A．图1中，线框在匀强磁场中绕虚线转轴匀速转动，通过线圈的磁通量不会发生变化，不会产生电流。故A错误； B．图2中，理想变压器原副线圈与匝数的关系为 故B错误； C．图3中，不导电液体液面降低，由可知，电容减小，根据可知，LC回路振荡电流的频率增大。故C正确； D．图4中，电磁波发射过程中采用的调制方式为调频。故D错误。 故选C。 8. 光滑水平地面上，质量为2kg、上表面粗糙的木板B正以3m/s的速度向右运动。某时刻在木板右端滑上可视为质点的物块A，质量为1kg，速度向左，大小也是3m/s，物块和木板间的动摩擦因数为0.2，木板长为7m。则下列说法正确的是（　　） A. 物块A从木板B的左端离开 B. 经过2s物块A与木板B相对静止 C. 整个过程系统产生热量为4J D. 相对静止后，物块A在木板B上移动的距离为7m 【答案】B 【解析】 【详解】AD．把A和B看成一个系统，该系统所受合力为零，所以A、B组成的系统满足动量守恒，设A没有从B上离开，最后的共同速度大小为v'，规定水平向右的方向为正方向，根据动量守恒定律有mBv-mAv=（mA+mB）v' A和B的相对位移的距离为l，根据能量守恒有 代入数据解得v'=1m/s，l=6m＜7m 假设成立，所以物块A没有从B的左端离开，故AD错误； B．设A的加速度大小为a，根据牛顿第二定律有μmAg=mAa 设经过时间tA与B保持相对静止，根据速度—时间关系有v'=-v+at 代入数据解得t=2s 故B正确； C．整个过程中系统产生的热量为Q=μmAgl 代入数据解得Q=12J 故C错误。 故选B。 9. 小明家购买了一辆新能源电动汽车，其动力电池标称电压为400V，容量为60Ah。某天，小明使用家用充电桩为车辆充电，充电桩输出电压为220V，充电电流为20A，整个充电过程的能量转化效率为90%。试根据上述信息，则下列说法正确的是（　　） A. 该动力电池可储存的化学能为24kWh B. 若电池储存的能量完全耗尽，理论上约需要5.45小时才能充满 C. 实际充电过程中，充电桩消耗的电能是24kWh D. 若家庭电路的最大允许电流为30A，单独给动力电池充电时会引发电路过载 【答案】A 【解析】 【详解】A．该动力电池可储存的化学能等于充满电时的电能 故A正确； B．若电池储存的能量完全耗尽，充电时间 故B错误； C．实际充电过程中，充电桩消耗的电能 故C错误； D．该电动电车充电时充电电压为220V，充电电流为20A，因此若家庭电路的最大允许电流为30A，单独给动力电池充电时不会引发电路过载。故D错误。 故选A。 10. 如图所示，将筷子竖直插入玻璃杯内，从俯视图中的P点沿水平方向看到的应该是图 中的哪个图形（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】BC．筷子在水中部分反射的光到达P点后折射，如图所示 筷子的上半部分偏左，下半部分更偏左，故BC错误。 AD.由于玻璃杯此时相当于一个凸透镜，对筷子起到了放大的最用，因此，观察到的筷子比实际的粗，故A错误，D正确。 故选D。 【点睛】根据光的折射定律分析看到筷子所处的位置，像大放大或者不变，需考虑玻璃杯相当于凸透镜还是平面镜。 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） 11. 下列说法正确的是（　　） A. 甲图中，真空冶炼炉的炉外线圈通入高频交流电时，线圈上会由于涡流产生大量热量，从而冶炼金属 B. 乙图中，摇动手柄使蹄形磁铁转动，则铝框会与磁铁同向转动，这是电磁驱动现象 C. 丙图中，动圈式扬声器工作时利用了电磁感应原理 D. 丁图中，磁电式电流表线圈的铝框骨架在指针偏转时起到了电磁阻尼的作用 【答案】BD 【解析】 【详解】A．甲图中，真空冶炼炉的炉外线圈通入高频交流电时，炉内金属会由于涡流产生大量热量，从而冶炼金属。故A错误； B．乙图中，摇动手柄使得蹄形磁铁转动，则铝框会同向转动，且比磁铁转的慢，这是电磁驱动现象。故B正确； C．丙图中，动圈式扬声器是将电信号转化成声信号，它是利用磁场对通电导体有力的作用原理工作的，故C错误； D．丁图中，磁电式电流表的指针偏转时，会带动铝框转动，铝框中会产生感应电流，从而受到安培力阻碍铝框的运动，起到电磁阻尼的作用。故D正确。 故选BD。 12. 在均匀介质中坐标原点O处有一波源做简谐运动，其表达式为，它在介质中形成的简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻波刚好传播到x=12m处，波形图象如图所示，则下列说法正确的是（　　） A. 此后再经6s该波传播到x=24m处 B. M点在此后第3s末的振动方向沿y轴正方向 C. 波源开始振动时的运动方向沿y轴负方向 D. M点在此后2s内向右移动了4m 【答案】AB 【解析】 【详解】A．有题意可知 则周期为 由图可知，波长为 则波速为 此后再经6s该波传播的距离为 所以，此时波传播到 故A正确； B．M点在此时振动方向向下，则第3s末，即经过了0.75T，该点的振动方向沿y轴正方向，故B正确； C．因波传到x=12m处时，质点向y轴正方向振动，故波源开始振动时的运动方向沿y轴正方向，故C错误； D．质点不随波迁移，故D错误。 故选AB。 13. 如图甲所示，在半径为r的圆形区域内存在垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度大小B随时间变化如图乙所示。同一平面内有边长为2r的金属框abcd，总电阻为R，ab边与圆形磁场区域的直径重合。则（　　） A. t=0.5t0时，框中的感应电动势大小为 B. t=0.5t0时，框中的电流为 C. t0~3t0时间内，框中产生的焦耳热为 D. t0~3t0时间内，框中产生的焦耳热为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据法拉第电磁感应定律可知，t=0.5t0时，框中感应电动势大小为 选项A正确； B．t=0.5t0时，框中的电流为 选项B错误； CD． t0~3t0时间内，框中感应电动势大小为 框中产生的焦耳热为 选项C错误，D正确。 故选AD。 非选择题部分 三、非选择题（本题共5小题，共58分） 14. 某实验小组用图甲所示的装置做“探究小车加速度与小车质量、所受合外力关系”的实验。 （1）某次实验中打出的一条纸带如图乙所示，电源的频率f=50Hz，其中每相邻两个计数点之间还有4个点没有画出，则由纸带可以求得小车的加速度大小为___________m/s2（结果保留两位有效数字）。 （2）下列说法正确的是___________（多选） A. 改变小车总质量，需要重新平衡摩擦力 B. 将打点计时器接到输出电压为8V的交流电源上 C. 调节滑轮高度，使牵引小车的细线跟长木板保持平行 D. 小车应尽量靠近打点计时器，并应先接通电源，后释放小车 （3）若利用力传感器将实验装置改成如图丙所示，探究小车质量一定时，加速度与合外力的关系，下列操作必要且正确的是___________（多选）。 A. 实验时无需测出沙及沙桶的质量m B. 平衡摩擦力时要挂上沙桶，接通打点计时器的电源，轻推小车，若打出的纸带点迹均匀表明小车做匀速直线运动，说明已经平衡好摩擦力 C. 为了减小误差，实验中必须保证沙和沙桶的总质量远小于小车的总质量 D. 实验时让小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出多条纸带，并要记录传感器的示数 【答案】（1）0.42 （2）C （3）AD 【解析】 【小问1详解】 电源的频率f=50Hz，其中每相邻两个计数点之间还有4个点没有画出，可知相邻计时点间的时间间隔T=0.1s，则由纸带可以求得小车的加速度大小为 【小问2详解】 A．平衡摩擦力时满足 两边质量消掉，则改变小车总质量，不需要重新平衡摩擦力，选项A错误； B．电火花打点计时器要接到输出电压为220V的交流电源上，选项B错误； C．调节滑轮高度，使牵引小车的细线跟长木板保持平行，选项C正确； D．小车应尽量靠近打点计时器，并应先接通电源，后释放小车，以充分利用纸带，选项D错误。 故选C。 【小问3详解】 AC．实验时有力传感器测量小车的拉力，则无需测出沙及沙桶的质量m，也不需要保证沙和沙桶的总质量远小于小车的总质量，选项A正确，C错误； B．平衡摩擦力时不挂沙桶，调节木板右端的高度，接通打点计时器的电源，轻推小车，若打出的纸带点迹均匀表明小车做匀速直线运动，说明已经平衡好摩擦力，选项B错误； D．实验时让小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出多条纸带，并要记录传感器的示数，选项D正确。 故选AD。 15. 为探究影响感应电流方向的因素，同学们做了如下的实验。 （1）所用电流计指针偏转方向与电流方向间的关系为：当电流从“+”接线柱流入电流计时，指针向右偏转； （2）关于该实验，下列说法正确的是_________。 A．将磁铁插入的速度越大，电流计指针偏转幅度越大 B．将磁铁插入的速度越大，电流计指针偏转幅度越小 C．磁铁的N极朝下，并将其抽出，电流计指针向左偏转 D．磁铁的N极朝下，并将其插入，电流计指针向右偏转 （3）本实验也可以用发光二极管代替电流计进行实验，如图丙所示，将条形磁铁向上抽出螺线管，可观察到发光二极管________（填“D1”或“D2”）短暂发光。 【答案】 ①. A ②. D2 【解析】 【详解】（2）AB．将磁铁插入的速度越大，磁通量变化率越大，感应电动势越大，则感应电流越大，电流计指针偏转幅度越大，选项A正确，B错误； CD．由图甲可知S极向下插入时电流计指针向右偏转；因S朝下向下插入时，向上的磁通量增加，当磁铁的N极朝下并将其抽出，则向下的磁通量减小，则两种情况等效，电流计指针偏转方向相同，即电流计指针向右偏转；同理可知磁铁的N极朝下，并将其插入，电流计指针向左偏转，选项CD错误。 故选A。 （3）如图丙所示，因将条形磁铁向上抽出螺线管时，向下的磁通量减小，根据楞次定律可知螺线管中产生的感应电流方向由下到上，则可观察到发光二极管D2短暂发光。 16. 实验过程中，可以采取多种方法测量电阻的阻值。 （1）同学甲用如图（a）所示的电路，测量待测电阻Rx的阻值。某次实验中，电流表的示数为I，电压表的示数为U，则电阻Rx的测量值为_________（用题中所给物理量的字母表示）。若不考虑偶然误差，该测量值与Rx的真实值相比________（填“偏小”、“相等”或“偏大”）。 （2）同学乙用如图（b）所示的电路，测量待测电阻Rx的阻值。操作步骤如下： ①先将开关S接1.调节滑动变阻器R1，读出电流表的示数如图（c）所示，I=_________A（所用电流表量程为0~0.6A）； ②再将开关S接2。保持R1不变，调节电阻箱R2，使电流表的示数仍为I，记下此时电阻箱的阻值为R0。则Rx的测量值为_________（用题中所给物理量的字母表示）；电流表内阻对测量结果_________（填“有”或“无”）影响。 【答案】（1） ①. ②. 偏大 （2） ①. 0.50 ②. R0 ③. 无 【解析】 【小问1详解】 [1]电阻Rx的测量值为 [2]若不考虑偶然误差，由于电流表内阻分压，导致电压的测量值偏大，则该测量值与Rx的真实值相比偏大。 【小问2详解】 ①[1]电流表最小刻度为0.02A，则读出电流表的示数I=0.50A； ②[2][3]两次电流相等，则根据等效法可知电阻相等，则Rx的测量值为R0；电流表内阻对测量结果无影响。 17. 如图甲，滑雪是一项人们喜爱的运动。该运动可简化为如图乙所示的模型：倾角的雪道与水平雪道在B点平滑连接，滑雪运动员及装备总质量为75kg（视为质点），站在倾斜雪道上的A点由静止下滑，在B点进入水平雪道，最后在水平雪道滑行80m后停在C点。已知滑板与雪道间的动摩擦因数均为μ=0.25， 取，求： （1）整个运动过程中的最大速度； （2）从A到C运动员的运动的时间。 【答案】（1）20m/s （2）13s 【解析】 【小问1详解】 在水平面上，根据牛顿第二定律有 解得加速度大小 根据速度—位移公式有 解得 【小问2详解】 斜面上，根据牛顿第二定律有 解得 方向沿斜面向下。 根据速度—时间公式可知 水平面有 解得总时间 18. 如图所示，从A点以某一水平速度v0抛出质量m=2kg的小物块（可视为质点），当物块运动至B点时，恰好沿切线方向进入圆心角的粗糙固定圆弧轨道BC，经圆弧轨道克服摩擦力做功W=19J后，滑上与C点等高、静止在光滑水平面上的长木板，圆弧轨道C端的切线水平。已知长木板的质量M=1kg，A点距C点的高度H=0.6m，圆弧轨道半径R=0.75m，物块与长木板间的动摩擦因数，，，求： （1）小物块在A点抛出时的速度大小； （2）小物块滑至圆弧轨道C点时的向心加速度大小； （3）为保证小物块不滑出长木板，长木板至少为多长？ 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由几何关系可知 解得 物块从A到B的过程，竖直方向列运动学关系式 即可得竖直分速度 由几何关系可知，其分速度、合速度关系如下图 由题意可知物块恰好沿切线进入圆弧轨道，即可知其水平分速度、竖直分速度、合速度满足 解得其初速度为 【小问2详解】 物块从B到C的过程，由动能定理 解得其到达C点时的速度为 由 【小问3详解】 以水平向右为正方向，物块和长木板作为整体，在水平方向不受外力，即水平方向动量守恒 解得共同速度为 由能量守恒 可得长木板最小长度为 19. 如图所示，电子显像管由电子枪、加速电场、偏转磁场及荧光屏组成。在加速电场右侧有相距为d、长为l的两极板，两极板构成的矩形区域内存在方向垂直纸面向外的匀强磁场，磁场的右边界与荧光屏之间的距离也为d。荧光屏中点O与加速电极上两小孔S1、S2位于两板的中心线上。从电子枪发射质量为m、电荷量大小为e的电子，经电压为U0的加速电场后从小孔S2射出，经磁场偏转后，恰好从上极板右侧边缘离开磁场，最后打到荧光屏上。若，不计电子进入加速电场前的速度及其重力。 （1）求电子进入磁场时的速度大小； （2）求磁场的磁感应强度B的大小； （3）求电子到达荧光屏的位置与O点距离y。 （4）若要电子沿直线到达O点，两极板间再加上竖直方向的匀强电场，求所加电场强度大小及方向。 【答案】（1） （2） （3） （4），方向竖直向上 【解析】 【小问1详解】 设电子经电场加速后的速度大小为v0，由动能定理可得 解得 【小问2详解】 电子在磁场中偏转，经磁场偏转后，恰好从上极板右侧边缘离开磁场，即偏转后沿直线运动到荧光屏，如图所示 粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律可得 由几何知识可得 已知， 解得， 【小问3详解】 由解析图可知，粒子到达荧光屏的位置与O点的距离为y，由几何知识可得 解得 【小问4详解】 根据平衡条件可知 解得 方向竖直向上。 20. 如图所示，粗糙水平导轨MN、和光滑水平导轨NP、在处平滑连接，但彼此绝缘，导轨间距均为d，电阻均忽略不计；导轨右端之间连接直流电阻不计的线圈，其自感系数为L，整个导轨处于竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中。在导轨上垂直放置两根质量均为m，长度均为d的金属棒a和b，a棒电阻为R，b棒电阻不计。开始时b棒恰好处于导轨MN、的最右端且被锁定，a棒处于距离为d处：现给a棒一个平行于导轨向右、大小为I0瞬时冲量，当两棒即将碰撞时解除b棒的锁定，两棒之间发生弹性正碰，碰撞后瞬间b棒的速度为。知a棒与导轨MN、间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，两棒碰撞时间极短。 （1）金属棒a获得瞬时冲量I0的电动势大小； （2）a棒开始运动后，两棒经过多长时间发生第一次碰撞； （3）求两棒碰撞前的过程中，a棒上产生的焦耳热： （4）已知b棒在导轨NP、上的运动是简谐运动的一部分，求b棒从滑上导轨NP、到再次回到所用的时间。（提示：简谐运动的回复力与位移的关系为F=-kX，运动周期，线圈产生的感应电动势。） 【答案】（1） （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 对a棒，根据动量定理有 解得 此时a棒电动势 【小问2详解】 根据 其中 两棒碰撞时时间极短，故两棒组成系统动量守恒，且两棒之间为弹性碰撞。设碰前瞬间a棒速度为va，碰后瞬间a棒速度为，由动量守恒和机械能守恒有， 解得 联立解得 【小问3详解】 在两棒碰撞过程中，根据能量守恒定律有 由于， 解得 【小问4详解】 当棒b滑上水平导轨后，其与线圈组成的回路无电阻，有 在Δt时间内有 两边积分可得 故安培力 故 故周期 棒b从又回到经过了半个周期，则有 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$