精品解析：浙江省诸暨中学暨阳分校2024-2025学年高二下学期4月期中物理试题

诸暨中学暨阳分校2024学年第二学期期中考试 高二物理（选考）试题 命题：俞洁丽 审题：钱洁棋 考生须知： 1．本试题卷分为3部分，共8页，满分100分，考试时间为90分钟。 2．考生答题前，务必将自己的姓名、考号、班级（行政班、教学班）用黑色字迹的签字笔或钢笔填写在答题纸上。 3．选择题的答案须用2B铅笔将答题纸上对应题目的答案标号涂黑，如有改动，须将原填涂处用橡皮擦净。（如果选择题要填答题卡，请说明。如没有则不用说明） 4．非选择题的答案须用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸相应区域内，答案写在本试题卷上无效。 选择题部分 一、选择题Ⅰ（本大题共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. 物理学中部分物理量单位以科学家名字命名，下列属于国际单位制中基本单位的是（ ） A 特斯拉（T） B. 开尔文（K） C. 牛顿（N） D. 伏特（V） 2. 某卫星由一运载火箭从发射场的a点成功发射升空，飞行24分钟后，在离地面高度为200km的b处星箭分离，运动轨迹如图中的虚线所示。下列说法正确的是（　　） A. 研究火箭从a到b的运动轨迹时，可以把火箭视为质点 B. “24分钟”指的是时刻 C. 火箭上升过程中的位移大小为200km D. 火箭上升过程中的路程为200km 3. 如图所示，某款手机支架由“L”形挡板和“⊥”形底座构成，“L”形挡板由相互垂直的两部分组成，与水平方向的夹角为。手机支架放置在水平桌面上，重力大小为的手机静置于支架上时，将手机所受重力分解为分别平行于AB、BC的分力、。不计手机与挡板间的摩擦，下列说法正确的是（ ） A. B. 手机支架对桌面没有摩擦力 C. 就是手机对的压力 D. 与对手机的支持力是一对相互作用力 4. 如图甲、乙、丙、丁是课本内的几幅插图，下列说法正确的是（　　） A. 甲图是演示静电屏蔽现象的装置，带电小球的电场不能进入金属网罩内部 B. 乙图是一种可变电容器，其原理是通过改变铝片之间距离从而达到改变电容的目的 C. 丙图是库仑扭秤，库仑通过它测量出两带电小球之间的静电力从而得出了静电力常量 D. 丁图是避雷针，其通过尖端放电中和空气中的电荷达到避免建筑物遭雷击的目的 5. 烟花爆竹从地面起飞后在竖直方向上做匀减速直线运动，2s后到达最高点并爆炸，已知爆炸点距地面的高度为30m，爆竹爆炸前受到的空气阻力恒定，取重力加速度大小，则烟花爆竹上升过程中阻力与重力大小之比为（　　） A. 1.25 B. 1 C. 0.5 D. 0.25 6. 2018年7月10日，中国在西昌卫星发射中心用长征三号甲运载火箭，成功发射第三十二颗北斗导航卫星。该颗北斗卫星属倾斜地球同步轨道卫星，卫星入轨并完成在轨测试后，将接入北斗卫星导航系统，为用户提供更可靠服务。关于卫星的运动，下列说法中正确的有（　　） A. 卫星在轨道Ⅱ上经过M的速度等于在轨道Ⅰ上经过M的速度 B. 卫星在轨道Ⅱ上的机械能大于在轨道Ⅰ上的机械能 C. 卫星在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期 D. 卫星在轨道Ⅱ上经过M的加速度大于在轨道Ⅰ上经过M的加速度 7. 智能手表通常采用无线充电方式。如图所示，充电基座与电源相连，将智能手表压在基座上，无需导线连接，手表便可以充电。已知充电基座与手表都内置了线圈，则（ ） A. 无线充电的原理是互感 B. 充电时因无导线连接，所以传输能量没有损失 C. 若用塑料薄膜将充电基座包裹起来，则不能给手表充电 D. 充电时，基座线圈的磁场对手表线圈中的电子施加力的作用，驱使电子运动 8. 离子推进器是我国新一代航天动力装置，推进剂从图中P处注入，在A处电离出一价正离子，已知B、C之间加有恒定电压U，正离子进入B时的速度忽略不计，经加速形成电流为I的离子束后喷出推进器，假设单位时间内射出离子的质量为M。则推进器获得的推力大小为（ ） A B. C. D. 9. 热膨胀是很多材料的性质，对材料的热膨胀现象的研究一直是科技领域研究工作中的热点问题。但有些材料因热膨胀导致的尺寸变化很小，难以测量。某同学设计制作了电容热膨胀检测仪，原理如图所示。电容器上极板固定，下极板可随材料竖直方向的尺度变化而上下移动。现在测量某材料的热膨胀，将待测材料平放在加热器上进行加热使其温度升高，闭合开关，下列说法中正确的是（　　） A. 极板所带电荷量降低 B. 检测到灵敏电流计的电流方向为从到，说明被测材料出现了反常膨胀（温度升高，高度变小） C. 滑动变阻器滑片向上滑动少许可以提高检测仪的工作电压 D. 检测结束，断开开关，灵敏电流计上有从到的短暂电流 10. 为了研究某种透明新材料的光学性质，先将其压制成半圆柱形，如图甲所示。一束激光由真空沿半圆柱体的径向与其底面过O的法线成角射入，CD为光学传感器，可以探测光的强度。从AB面反射回来的光强随变化的情况如图乙所示。又将这种新材料制成的一根光导纤维束弯成半圆形，暴露于空气中（假设该激光在空气中的折射率与其在真空中的相同），此半圆形外半径为R，光导纤维束的半径为r，如图丙所示。已知，，下列说法正确的是（ ） A. 该激光在此新材料中的折射率 B. 图甲中若减小入射角，则反射光线和折射光线之间的夹角也将变小 C. 用同种激光垂直于光导纤维束端面EF射入，若该束激光恰好不从光导纤维束侧面外泄，则弯成的半圆形外半径R与光导纤维束半径r应满足的关系为 D. 如果用红色激光垂直于光导纤维束端面EF射入时该激光不会从侧面外泄，则换成紫色激光时也将不会从侧面外泄电网 二、选择题Ⅱ（本共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. 关于下列四幅图像中物理现象的描述，说法正确的是（　　） A. 图甲是光的色散现象，出射光线a的折射率最小 B. 图乙被称为“泊松亮斑”，是光通过小圆板衍射形成的图样 C. 图丙是利用光的干涉来检查样板平整度，右侧小垫片厚度越小则干涉条纹越稀疏 D. 图丁中当P固定不动，将Q从图示位置绕水平轴在竖直面内缓慢转动90°，光屏上的亮度增加 12. 如图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为质点以此时刻为计时起点的振动图象。由图可知（　　） A. 质点振动的周期T=0.2s B. 波速v=20m/s C. 因一个周期质点运动0.8m，所以波长λ=0.8m D. 从该时刻起经过0.15s，波沿x轴的正方向传播了2m 13. 两根相距为的足够长的金属直角导轨如图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面。质量均为的金属细杆、与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均为，导轨电阻不计，回路总电阻为。整个装置处于磁感应强度大小为，方向竖直向上的匀强磁场中。当杆在平行于水平导轨的拉力作用下以速度沿导轨匀速运动时，杆也正好以速度向下匀速运动。重力加速度为。下列说法中正确的是（　　） A. 杆所受摩擦力为0 B. 回路中的电流强度 C. 与大小关系为 D. 杆所受拉力的大小为 非选择题部分 三、非选择题（本小题共5小题，共58分） 14．实验题（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三题共14分） 14. 如图1所示是某班学生做“探究加速度与力、质量的关系”的实验所使用的装置图。 （1）以下说法正确的是 A. 小车总质量远小于槽码质量 B. 每次改变小车上的钩码质量时，都需要重新补偿阻力 C. 补偿阻力时不能移去打点计时器和纸带 D. 释放小车后立即打开打点计时器 （2）以小车和钩码的总质量M为横坐标，加速度的倒数为纵坐标，甲、乙两组同学分别得到的图像如图2所示。由图可知，甲组所用的__________（选填“小车”或“钩码”或“槽码”）质量比乙组的更大。 （3）如图3是丙组同学打出的其中一条纸带，则打出计数点3时小车速度大小v3=_________m/s，小车的加速度大小a=_________m/s2。（计算结果均保留三位有效数字） （4）图4、图5是“探究平抛运动的特点”实验采用的两个装置：用图5装置进行实验时，以下器材中还需要 A. 重锤线 B. 天平 C. 秒表 D. 弹簧测力计 （5）下列说法正确的是 A. 图4装置通过对比方法探究平抛运动水平分运动的特点 B. 用图4装置进行实验时，可以听声音判断两个钢球落地时刻的先后 C. 用图5装置进行实验时，小钢球每次必须从光滑斜槽上同一位置静止释放 D. 用图5装置进行实验后，通过平滑曲线把印迹连接起来，得到钢球做平抛运动的轨迹 15. 如图甲所示为用双缝干涉实验测量光的波长的实验装置。请回答以下问题。 （1）用测量头测量相邻两条亮条纹的间距时，先将测量头的分划板中心刻线与某亮条纹中心对齐，将该亮条纹定为第1条亮条纹，此时手轮上的示数如图乙所示，然后转动手轮，使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐，此时手轮上的示数如图丙所示，则相邻两条亮条纹的间距为_______mm；（保留三位有效数字） （2）已知双缝间的距离，双缝到光屏间的距离，则光的波长为________nm（保留整数）。 16. 某实验小组同学利用以下器材改装成欧姆表，改装电路如图所示，通过调节开关S所接位置，可使欧姆表具有“×1”和“×10”两种倍率，实验器材如下： A.一节干电池（电动势内阻不变）： B.灵敏电流表G（满偏电流，内阻）； C．定值电阻； D．滑动变阻器； E．电阻箱R（最大阻值为）； F.单刀双掷开关一个，红、黑表笔各一支，导线若干。 （1）用该欧姆表测电压表内阻时，P处应插入________（填“红”或“黑”）表笔。 （2）要使欧姆表具有“×1”和“×10”两种倍率，电阻箱R的阻值应调节为________，当开关S掷向________（填“a”或“b”）时，欧姆表的倍率是“”。 （3）灵敏电流表G刻度盘正中央对应的数字为________。 17. 如图所示，内壁光滑、导热性能良好的气缸竖直放置在水平桌面上，内部有一个质量不计、横截面积的活塞，封闭着一定量的理想气体。开始时缸内气体体积，缸内气体压强，温度，整个过程环境大气压强恒定。 （1）当环境温度缓慢上升，缸内气体的内能________；（填：“增大”或“减小”）当环境温度升至时，气体体积为多少？ （2）接第（1）问，保持环境温度不变，在活塞顶部施加一个竖直向下的压力F，缓慢增大F，当气体体积变为时，F的大小为多少？ （3）接第（2）问，保持F不变，缓慢升高环境温度，在气体体积从变为的过程中，气体从外界吸收的热量，此过程中气体的内能增量为多少？ 18. 如图所示的游戏装置由同一竖直面内的两个轨道组成。轨道Ⅰ光滑且固定在水平地面上，依次由足够长的倾斜直轨道、圆心为的圆弧形轨道、倾斜直轨道组成。与垂直，段与段关于对称。轨道Ⅱ形状与轨道Ⅰ的段完全相同，C、E、I、K在同一水平线上，J是最低点，与在同一水平线上。轨道Ⅱ可按需要沿水平地面平移，和段粗糙，段光滑。的倾角，圆弧段半径。游戏时，质量的滑块从上高为h的某处静止释放，调节F、H的间距x，使滑块从F滑出后恰能从H沿向切入轨道Ⅱ，且不从L端滑出，则游戏成功。滑块（可视为质点）与和段的动摩擦因数，空气阻力可不计，。 （1）当时： ①求滑块经过D速度大小及所受支持力大小； ②求游戏成功时的x，以及滑块经过J时的动能； （2）求游戏成功且滑块经过J时，滑块所受支持力大小与h关系式。 19. 如图甲所示，绝缘水平面上固定着两根足够长的光滑金属导轨，相距为右侧导轨处于匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平向下，磁感应强度B的大小如图乙变，开始棒和棒锁定在导轨如图甲位置，棒和棒平行，棒离水平面高度为，棒与之间的距离也为L，棒的质量为，有效电阻，棒的质量为有效电阻为（设a、b棒在运动过程始终与导轨垂直，两棒与导轨接触良好，导轨电阻不计），在末解除对棒和棒的锁定。问： （1）时间段通过棒的电流大小与方向； （2）稳定后棒和棒将以相同的速度做匀速直线运动，试求从解除锁定到两棒以相同的速度做匀速运动，棒产生的热量为多少？ （3）棒和棒速度相同时，它们之间的距离为多大?（保留两位有效数字） 20. 如图所示，半径为R的圆形匀强磁场区域I与x轴相切于坐标系的原点O，磁感应强度为B1，方向垂直于纸面向外，磁场区域I右侧有一长方体加速管，加速管高度AC长为2R，左侧的电势比右侧高，中轴线与x轴平行且过磁场区域I的圆心。在加速管出口正下方距离D点为R处放置一宽度为d=3R的荧光屏EF，荧光屏与竖直方向成θ=60°角，加速管右侧存在方向垂直于纸面向外的匀强磁场区域Ⅱ，磁感应强度为B2。在O点处有一个粒子源，能沿纸面向y>0的各个方向均匀地发射大量质量为m带电荷量为q且速率相同的粒子，其中沿y轴正方向射入磁场的粒子，恰能沿轴线O2O3进入加速管并垂直打在荧光屏上，（不计粒子重力及其相互作用）。求： （1）粒子刚进入加速管时的速度大小； （2）加速管两端的电压U； （3）荧光屏上被粒子打中的区域长度； （4）若荧光屏能绕E点在转动，荧光屏上的最小发光长度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 诸暨中学暨阳分校2024学年第二学期期中考试 高二物理（选考）试题 命题：俞洁丽 审题：钱洁棋 考生须知： 1．本试题卷分为3部分，共8页，满分100分，考试时间为90分钟。 2．考生答题前，务必将自己的姓名、考号、班级（行政班、教学班）用黑色字迹的签字笔或钢笔填写在答题纸上。 3．选择题的答案须用2B铅笔将答题纸上对应题目的答案标号涂黑，如有改动，须将原填涂处用橡皮擦净。（如果选择题要填答题卡，请说明。如没有则不用说明） 4．非选择题的答案须用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸相应区域内，答案写在本试题卷上无效。 选择题部分 一、选择题Ⅰ（本大题共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. 物理学中部分物理量单位以科学家名字命名，下列属于国际单位制中基本单位的是（ ） A. 特斯拉（T） B. 开尔文（K） C. 牛顿（N） D. 伏特（V） 【答案】B 【解析】 【详解】国际单位制中，基本单位共有7个，分别为：千克（kg），米（m），秒（s），开尔文（K），物质的量（mol），电流强度（A），发光强度（cd）。 故选B。 2. 某卫星由一运载火箭从发射场的a点成功发射升空，飞行24分钟后，在离地面高度为200km的b处星箭分离，运动轨迹如图中的虚线所示。下列说法正确的是（　　） A. 研究火箭从a到b的运动轨迹时，可以把火箭视为质点 B. “24分钟”指的是时刻 C. 火箭上升过程中的位移大小为200km D. 火箭上升过程中的路程为200km 【答案】A 【解析】 【详解】A．研究火箭从a到b的运动轨迹时，可以忽略火箭的大小和形状，视为质点，选项A正确； B．“24分钟”是火箭上升的时间间隔，选项B错误； C．火箭上升过程中的位移为a点到b的有向线段，大小大于200km，选项C错误； D．火箭上升过程中的路程为虚线轨迹的长度，大于200km，选项D错误。 故选A。 3. 如图所示，某款手机支架由“L”形挡板和“⊥”形底座构成，“L”形挡板由相互垂直的两部分组成，与水平方向的夹角为。手机支架放置在水平桌面上，重力大小为的手机静置于支架上时，将手机所受重力分解为分别平行于AB、BC的分力、。不计手机与挡板间的摩擦，下列说法正确的是（ ） A. B. 手机支架对桌面没有摩擦力 C. 就是手机对的压力 D. 与对手机的支持力是一对相互作用力 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据几何条件可知，重力与的夹角为θ，由共点力平衡有， A错误； B．对手机和手机支架构成的整体受力分析可知，整体受竖直向下的重力和桌面给整体的竖直向上的弹力，整体处于静止状态，所以手机支架不受桌面的摩擦力，因此手机支架对桌面没有摩擦力，B正确； C．的受力物体是手机，与手机对BC的压力不是同一个力，C错误； D．与AB对手机的支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上且作用在同一物体上，是一对平衡力，D错误。 故选B。 4. 如图甲、乙、丙、丁是课本内的几幅插图，下列说法正确的是（　　） A. 甲图是演示静电屏蔽现象的装置，带电小球的电场不能进入金属网罩内部 B. 乙图是一种可变电容器，其原理是通过改变铝片之间距离从而达到改变电容的目的 C. 丙图是库仑扭秤，库仑通过它测量出两带电小球之间的静电力从而得出了静电力常量 D. 丁图是避雷针，其通过尖端放电中和空气中的电荷达到避免建筑物遭雷击的目的 【答案】D 【解析】 【详解】A．甲图中，由于静电屏蔽使得金属网罩内部场强为零，但静电屏蔽并不是带电小球的电场遮挡在外，而是感应电荷的电场与带电小球的电场抵消为零，故A错误； B．乙图的可变电容器的原理是改变铝片之间的相对面积从而达到改变电容的目的，故B错误； C．丙图是库仑扭秤，库仑通过它发现了电荷之间的相互作用规律，但他并没有能通过实验得出静电力常量，故C错误； D．丁图中建筑物顶端的避雷针通过尖端放电，中和空气中的电荷达到避免雷击的目的，故D正确。 故选D。 5. 烟花爆竹从地面起飞后在竖直方向上做匀减速直线运动，2s后到达最高点并爆炸，已知爆炸点距地面的高度为30m，爆竹爆炸前受到的空气阻力恒定，取重力加速度大小，则烟花爆竹上升过程中阻力与重力大小之比为（　　） A. 1.25 B. 1 C. 0.5 D. 0.25 【答案】C 【解析】 【详解】逆向思维 解得 故选C。 6. 2018年7月10日，中国在西昌卫星发射中心用长征三号甲运载火箭，成功发射第三十二颗北斗导航卫星。该颗北斗卫星属倾斜地球同步轨道卫星，卫星入轨并完成在轨测试后，将接入北斗卫星导航系统，为用户提供更可靠服务。关于卫星的运动，下列说法中正确的有（　　） A. 卫星在轨道Ⅱ上经过M的速度等于在轨道Ⅰ上经过M的速度 B. 卫星在轨道Ⅱ上的机械能大于在轨道Ⅰ上的机械能 C. 卫星在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期 D. 卫星在轨道Ⅱ上经过M的加速度大于在轨道Ⅰ上经过M的加速度 【答案】B 【解析】 【详解】A．在轨道Ⅰ经过M点进行点火加速做离心运动进入轨道Ⅱ，所以卫星在轨道Ⅱ上经过M的速度大于在轨道Ⅰ上经过M的速度，故A错误； B．在轨道Ⅰ经过M点进行点火加速做离心运动进入轨道Ⅱ，两轨道在M点，势能相等，但轨道Ⅱ上M点的动能大于轨道Ⅰ上M点的动能，根据卫星在轨道Ⅱ上和在轨道І上机械能守恒，所以卫星在轨道Ⅱ上机械能大于在轨道І上的机械能，故B正确； C．根据开普勒第三定律知 轨道Ⅱ的半径大于轨道Ⅰ的半长轴，所以在轨道Ⅱ上运动的周期大于在轨道Ⅰ上运动的周期，故C错误； D．根据万有引力提供向心力，则有 解得 因为是同一点，轨道半径相同，所以加速度相等，故D错误。 故选B。 7. 智能手表通常采用无线充电方式。如图所示，充电基座与电源相连，将智能手表压在基座上，无需导线连接，手表便可以充电。已知充电基座与手表都内置了线圈，则（ ） A. 无线充电的原理是互感 B. 充电时因无导线连接，所以传输能量没有损失 C. 若用塑料薄膜将充电基座包裹起来，则不能给手表充电 D. 充电时，基座线圈的磁场对手表线圈中的电子施加力的作用，驱使电子运动 【答案】A 【解析】 【详解】A．无线充电的原理是基座内的线圈电流变化，产生变化的磁场，导致手表内部线圈中的磁通量发生改变，线圈产生感应电流，原理是互感，故A正确； B．充电时存在漏磁效应，所以传输能量时有损失，故B错误； C．手机充电利用的是互感原理，因此用塑料薄膜将充电基座包裹起来，仍能为手表充电，故C错误； D．根据上述解释，基座线圈的磁场变化产生感应电场，驱动放置在感应电场中的手表中的线圈内部的电子做定向运动，形成电流， 故D错误。 故选A。 8. 离子推进器是我国新一代航天动力装置，推进剂从图中P处注入，在A处电离出一价正离子，已知B、C之间加有恒定电压U，正离子进入B时的速度忽略不计，经加速形成电流为I的离子束后喷出推进器，假设单位时间内射出离子的质量为M。则推进器获得的推力大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】在A处电离出正离子，经B、C间电压加速后，由动能定理可知 解得 以推进器为参考系，应用动量定理有 又因为 解得 根据牛顿第三定律知推进器获得的推力大小为。 故选A。 9. 热膨胀是很多材料的性质，对材料的热膨胀现象的研究一直是科技领域研究工作中的热点问题。但有些材料因热膨胀导致的尺寸变化很小，难以测量。某同学设计制作了电容热膨胀检测仪，原理如图所示。电容器上极板固定，下极板可随材料竖直方向的尺度变化而上下移动。现在测量某材料的热膨胀，将待测材料平放在加热器上进行加热使其温度升高，闭合开关，下列说法中正确的是（　　） A. 极板所带电荷量降低 B. 检测到灵敏电流计的电流方向为从到，说明被测材料出现了反常膨胀（温度升高，高度变小） C. 滑动变阻器滑片向上滑动少许可以提高检测仪的工作电压 D. 检测结束，断开开关，灵敏电流计上有从到的短暂电流 【答案】C 【解析】 【详解】A．材料温度升高，材料膨胀，电容器两板间距减小，根据，电容增大。由于电容器两板电势差不变，根据，极板所带电荷量增大，A错误； B．检测到灵敏电流计的电流方向为从到，极板所带电荷量增大，由A可知，被测材料没有反常膨胀，B错误； C．滑动变阻器滑片向上滑动，阻值增大，根据 可知检测仪的工作电压升高，C正确； D．断开开关，电容器放电，则灵敏电流计上有从b到a的短暂电流，D错误。 故选C。 10. 为了研究某种透明新材料的光学性质，先将其压制成半圆柱形，如图甲所示。一束激光由真空沿半圆柱体的径向与其底面过O的法线成角射入，CD为光学传感器，可以探测光的强度。从AB面反射回来的光强随变化的情况如图乙所示。又将这种新材料制成的一根光导纤维束弯成半圆形，暴露于空气中（假设该激光在空气中的折射率与其在真空中的相同），此半圆形外半径为R，光导纤维束的半径为r，如图丙所示。已知，，下列说法正确的是（ ） A. 该激光在此新材料中的折射率 B. 图甲中若减小入射角，则反射光线和折射光线之间的夹角也将变小 C. 用同种激光垂直于光导纤维束端面EF射入，若该束激光恰好不从光导纤维束侧面外泄，则弯成的半圆形外半径R与光导纤维束半径r应满足的关系为 D. 如果用红色激光垂直于光导纤维束端面EF射入时该激光不会从侧面外泄，则换成紫色激光时也将不会从侧面外泄电网 【答案】D 【解析】 【详解】A．从乙图中可以看出，当时发生全反射，则有 故A错误； B．图甲中若减小入射角，根据反射定律和折射定律可知反射角和折射角都减小，则反射光线和折射光线之间的夹角也将变大，故B错误； C．激光不从光导纤维束侧面外泄的临界条件是入射光在外侧面处发生全反射，临界光路如图所示 可得 解得 故C错误； D．根据频率越大，折射率就越大，临界角就越小，如果用红色激光垂直于光导纤维束端面EF射入时该激光不会从侧面外泄，则换成紫色激光时也将不会从侧面外泄电网，故D正确。 故选D 二、选择题Ⅱ（本共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. 关于下列四幅图像中物理现象的描述，说法正确的是（　　） A. 图甲是光的色散现象，出射光线a的折射率最小 B. 图乙被称为“泊松亮斑”，是光通过小圆板衍射形成的图样 C. 图丙是利用光的干涉来检查样板平整度，右侧小垫片厚度越小则干涉条纹越稀疏 D. 图丁中当P固定不动，将Q从图示位置绕水平轴在竖直面内缓慢转动90°，光屏上的亮度增加 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．由图甲可知，入射角相同，而a光的折射角小，根据可知a光的折射率最大。故A错误； B．图乙为泊松亮斑，是光通过小圆板衍射形成的，故B正确； C．图丙是利用薄膜干涉来检查样板平整度，右侧小垫片厚度越小则干涉条纹越稀疏，故C正确； D．从图示位置开始转动90°的过程中，光的偏振方向与狭缝趋于平行，通过Q的光越多，光屏P上的亮度逐渐变亮，故D正确。 故选BCD 12. 如图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为质点以此时刻为计时起点的振动图象。由图可知（　　） A. 质点振动的周期T=0.2s B. 波速v=20m/s C. 因一个周期质点运动0.8m，所以波长λ=0.8m D. 从该时刻起经过0.15s，波沿x轴的正方向传播了2m 【答案】AB 【解析】 【详解】AB．由图甲读出波长 λ=4m 由图乙读出周期 T=0.2s 则波速为 故AB正确； C．质点P在一个周期质点运动的路程为 s=4A=4×0.2m=0.8m 横波的波长等于振动在一个周期内传播的距离，不等于质点P在一个周期内通过的路程，故C错误； D．由图乙可知质点P在t=0时刻向下振动，结合甲图知简谐波没x轴正方向传播，从该时刻起经过0.15 s，波沿x轴正方向传播的距离 x=vt=20×0.15=3m 故D错误。 故选AB。 13. 两根相距为的足够长的金属直角导轨如图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面。质量均为的金属细杆、与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均为，导轨电阻不计，回路总电阻为。整个装置处于磁感应强度大小为，方向竖直向上的匀强磁场中。当杆在平行于水平导轨的拉力作用下以速度沿导轨匀速运动时，杆也正好以速度向下匀速运动。重力加速度为。下列说法中正确的是（　　） A. 杆所受摩擦力为0 B. 回路中的电流强度 C. 与大小的关系为 D. 杆所受拉力的大小为 【答案】CD 【解析】 【详解】BD．导体ab切割磁感线时产生沿ab方向感应电动势，导体cd向下匀速运动未切割磁感线，不产生感应电动势， 故整个电路的电动势为导体ab产生的，大小为 感应电流为，故B错误； 导体ab受到水平向左的安培力，由受力平衡得 解得，故D正确； AC．导体棒cd匀速运动，在竖直方向受到摩擦力和重力平衡，有 与大小的关系为，故A错误C正确。 故选CD。 非选择题部分 三、非选择题（本小题共5小题，共58分） 14．实验题（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三题共14分） 14. 如图1所示是某班学生做“探究加速度与力、质量的关系”的实验所使用的装置图。 （1）以下说法正确的是 A. 小车总质量远小于槽码质量 B. 每次改变小车上的钩码质量时，都需要重新补偿阻力 C 补偿阻力时不能移去打点计时器和纸带 D. 释放小车后立即打开打点计时器 （2）以小车和钩码的总质量M为横坐标，加速度的倒数为纵坐标，甲、乙两组同学分别得到的图像如图2所示。由图可知，甲组所用的__________（选填“小车”或“钩码”或“槽码”）质量比乙组的更大。 （3）如图3是丙组同学打出的其中一条纸带，则打出计数点3时小车速度大小v3=_________m/s，小车的加速度大小a=_________m/s2。（计算结果均保留三位有效数字） （4）图4、图5是“探究平抛运动的特点”实验采用的两个装置：用图5装置进行实验时，以下器材中还需要 A. 重锤线 B. 天平 C. 秒表 D. 弹簧测力计 （5）下列说法正确的是 A. 图4装置通过对比方法探究平抛运动水平分运动的特点 B. 用图4装置进行实验时，可以听声音判断两个钢球落地时刻的先后 C. 用图5装置进行实验时，小钢球每次必须从光滑斜槽上同一位置静止释放 D. 用图5装置进行实验后，通过平滑曲线把印迹连接起来，得到钢球做平抛运动的轨迹 【答案】（1）C （2）槽码 （3） ①. 0.966 ②. 1.75~1.82 （4）A （5）BD 【解析】 【小问1详解】 A．小车总质量应远大于槽码质量。由牛顿第二定律 解得 则绳子对小车的拉力 当时，绳子拉力才近似等于槽码重力，A错误； B．实验前进行补偿阻力后，后续实验过程不需要重复补偿阻力。因为小车沿轨道向下的分力与沿轨道向上的摩擦力都与小车质量成正比，在公式中可以约除，B错误； C．补偿阻力时小车需要连接纸带，纸带要穿过打点计时器。因为补偿阻力时需要连同纸带所受的阻力一并平衡，同时需要通过纸带上的点间距判断小车是否做匀速直线运动，C正确； D．应先打开打点计时器，待稳定打点后释放小车，D错误。 故选C。 【小问2详解】 设槽码的质量为m，由牛顿第二定律 解得 所以斜率越小，槽码的质量m越大，由图可知甲组所用的槽码质量比乙组的更大。 【小问3详解】 [1]由纸带知相邻两个计数点间的时间间隔T=0.1s，打计数点3时，小车的速度 [2]小车的加速度 【小问4详解】 利用图5探究平抛运动水平分运动的特点，需要根据重锤线方向画出竖直向下的y轴。 故选A。 【小问5详解】 A．图4装置通过对比方法探究平抛运动竖直分运动的特点，A错误； B．用耳朵听两球落地声音的先后，从而比较两球落地时刻的先后，B正确； C．用图5装置探究平抛运动水平分运动的特点时，为保证小钢球每次平抛的初速度大小相同，必须从斜槽上同一位置由静止滚下，但斜槽不一定要光滑，C错误； D．通过平滑曲线把小钢球平抛运动不同时刻的印迹连接起来，就能得到小钢球做平抛运动的轨迹，D正确。 故选BD。 15. 如图甲所示为用双缝干涉实验测量光的波长的实验装置。请回答以下问题。 （1）用测量头测量相邻两条亮条纹的间距时，先将测量头的分划板中心刻线与某亮条纹中心对齐，将该亮条纹定为第1条亮条纹，此时手轮上的示数如图乙所示，然后转动手轮，使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐，此时手轮上的示数如图丙所示，则相邻两条亮条纹的间距为_______mm；（保留三位有效数字） （2）已知双缝间的距离，双缝到光屏间的距离，则光的波长为________nm（保留整数）。 【答案】（1）149 （2）745 【解析】 【小问1详解】 螺旋测微器的精确度为0.01mm，第1、6条亮条纹的读数为， 由题图可知，条纹间距 【小问2详解】 由条纹间距公式得 代入解得 16. 某实验小组同学利用以下器材改装成欧姆表，改装电路如图所示，通过调节开关S所接位置，可使欧姆表具有“×1”和“×10”两种倍率，实验器材如下： A.一节干电池（电动势内阻不变）： B.灵敏电流表G（满偏电流，内阻）； C．定值电阻； D．滑动变阻器； E．电阻箱R（最大阻值为）； F.单刀双掷开关一个，红、黑表笔各一支，导线若干。 （1）用该欧姆表测电压表内阻时，P处应插入________（填“红”或“黑”）表笔。 （2）要使欧姆表具有“×1”和“×10”两种倍率，电阻箱R的阻值应调节为________，当开关S掷向________（填“a”或“b”）时，欧姆表的倍率是“”。 （3）灵敏电流表G刻度盘正中央对应的数字为________。 【答案】（1）红 （2） ①. 225.0 ②. （3）55 【解析】 【小问1详解】 电流从欧姆表的红表笔流入，从黑表笔流出，处应插入红表笔。 【小问2详解】 [1][2]根据已知条件有，解得；当开关S掷向时，欧姆表的倍率是“”。 【小问3详解】 当开关S掷向a并进行欧姆调零后，设欧姆表的中值刻度为，则有，解得。 17. 如图所示，内壁光滑、导热性能良好的气缸竖直放置在水平桌面上，内部有一个质量不计、横截面积的活塞，封闭着一定量的理想气体。开始时缸内气体体积，缸内气体压强，温度，整个过程环境大气压强恒定。 （1）当环境温度缓慢上升，缸内气体的内能________；（填：“增大”或“减小”）当环境温度升至时，气体体积为多少？ （2）接第（1）问，保持环境温度不变，在活塞顶部施加一个竖直向下的压力F，缓慢增大F，当气体体积变为时，F的大小为多少？ （3）接第（2）问，保持F不变，缓慢升高环境温度，在气体体积从变为的过程中，气体从外界吸收的热量，此过程中气体的内能增量为多少？ 【答案】（1）增大；；（2）10N；（3）3.3J 【解析】 【详解】（1）当环境温度缓慢上升，缸内气体的内能增大；当温度升高时，气体发生等压变化，则有 解得 （2）环境温度不变，则气体发生等温变化，则有 解得 则有 解得 N （3）气体体积从变为的过程中，气体向外做功，有 J 根据热力学第一定律有 J+4.4J=3.3J 18. 如图所示的游戏装置由同一竖直面内的两个轨道组成。轨道Ⅰ光滑且固定在水平地面上，依次由足够长的倾斜直轨道、圆心为的圆弧形轨道、倾斜直轨道组成。与垂直，段与段关于对称。轨道Ⅱ形状与轨道Ⅰ的段完全相同，C、E、I、K在同一水平线上，J是最低点，与在同一水平线上。轨道Ⅱ可按需要沿水平地面平移，和段粗糙，段光滑。的倾角，圆弧段半径。游戏时，质量的滑块从上高为h的某处静止释放，调节F、H的间距x，使滑块从F滑出后恰能从H沿向切入轨道Ⅱ，且不从L端滑出，则游戏成功。滑块（可视为质点）与和段的动摩擦因数，空气阻力可不计，。 （1）当时： ①求滑块经过D的速度大小及所受支持力大小； ②求游戏成功时的x，以及滑块经过J时的动能； （2）求游戏成功且滑块经过J时，滑块所受支持力大小与h的关系式。 【答案】（1）①，，②，；（2） 【解析】 【详解】（1）①A到D由机械能守恒 在D由牛顿第二定律 解得 ②A到F由机械能守恒 F到H过程中 A到J由动能定理 解得 （2），滑块能停在斜面上，若滑块恰好停在I，A到I由动能定理 解得 若滑块恰好停在L，A到L由动能定理 解得 A到J由动能定理 在J由牛顿第二定律 则 19. 如图甲所示，绝缘水平面上固定着两根足够长的光滑金属导轨，相距为右侧导轨处于匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平向下，磁感应强度B的大小如图乙变，开始棒和棒锁定在导轨如图甲位置，棒和棒平行，棒离水平面高度为，棒与之间的距离也为L，棒的质量为，有效电阻，棒的质量为有效电阻为（设a、b棒在运动过程始终与导轨垂直，两棒与导轨接触良好，导轨电阻不计），在末解除对棒和棒的锁定。问： （1）时间段通过棒的电流大小与方向； （2）稳定后棒和棒将以相同的速度做匀速直线运动，试求从解除锁定到两棒以相同的速度做匀速运动，棒产生的热量为多少？ （3）棒和棒速度相同时，它们之间的距离为多大?（保留两位有效数字） 【答案】（1）1.25A，自d指向c；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）0-1s时间段，根据法拉第定律得 通过cd棒的电流大小为 根据楞次定律可得电流方向自d指向c。 （2）棒下滑过程，由机械能守恒定律得 解得 v0=2m/s 两棒组成的系统合外力为零，系统的动量守恒，取向右为正方向，由动量守恒定律 m1v0=（m1+m2）v 解得两棒稳定时共同速度为 根据能量守恒定律得 ab棒产生的热量为 （3）设整个的过程中通过回路的电荷量为q，对cd棒，由动量定理得 ， 设稳定后两棒之间的距离是d，则有 联立得 20. 如图所示，半径为R的圆形匀强磁场区域I与x轴相切于坐标系的原点O，磁感应强度为B1，方向垂直于纸面向外，磁场区域I右侧有一长方体加速管，加速管高度AC长为2R，左侧的电势比右侧高，中轴线与x轴平行且过磁场区域I的圆心。在加速管出口正下方距离D点为R处放置一宽度为d=3R的荧光屏EF，荧光屏与竖直方向成θ=60°角，加速管右侧存在方向垂直于纸面向外的匀强磁场区域Ⅱ，磁感应强度为B2。在O点处有一个粒子源，能沿纸面向y>0的各个方向均匀地发射大量质量为m带电荷量为q且速率相同的粒子，其中沿y轴正方向射入磁场的粒子，恰能沿轴线O2O3进入加速管并垂直打在荧光屏上，（不计粒子重力及其相互作用）。求： （1）粒子刚进入加速管时的速度大小； （2）加速管两端的电压U； （3）荧光屏上被粒子打中的区域长度； （4）若荧光屏能绕E点在转动，荧光屏上的最小发光长度。 【答案】（1）；（2）；（3）；（4） 【解析】 【详解】（1）由于沿y轴正方向射入磁场的粒子，恰能沿轴线O2O3进入加速管。则粒子在磁场I中的运动半径为R，根据洛伦兹力提供向心力有 解得，粒子刚进入加速管时的速度为 （2）因沿y轴正方向射入磁场的粒子垂直打在荧光屏上，运动轨迹如下图所示 可得在磁场Ⅱ中的运动半径为2R，根据洛伦兹力提供向心力有 解得，粒子进入磁场Ⅱ中的速度为 粒子加速管中作加速运动，由动能定理得 联立解得，加速管所加的电压为 （3）从B点穿出的粒子打在屏上的M点，M点为距离E点最近的点，运动轨迹如下图所示 设EM的距离为，由几何关系得 解得 从D点穿出的粒子打在屏上的N点，N点为距离E点最远的点，运动轨迹如下图所示 设EN的距离为，由几何关系得 解得 则粒子打中的区域的长度为 （4）如下图所示，荧光屏上的最小的发光长度为GH长 由几何知识可得 则荧光屏上的最小发光长度为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$