精品解析：浙江省宁波市北仑中学2024-2025学年高二下学期期中考试物理试题

北仑中学2024学年第二学期高二年级期中考试物理试卷 （全年级+外高班使用） 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. 碳酸饮料具有高热量，过量饮用会影响身体健康。如图所示是一款碳酸饮料的相关信息，与图中“大卡”对应的单位是（　　） A. W B. J C. K D. 2. 2022冬奥会的滑雪项目备受关注，中国小将苏翊鸣获得单板滑雪男子大跳台冠军，创造历史。运动员从高处滑行而下，通过起跳台起跳，完成各种空翻、转体、抓板等技术动作后落地。运动员在各阶段做动作，下列说法正确的是（　　） A. 在助滑区时运动员两腿弯曲是为了降低重心减小重力 B. 研究运动员空中的空翻动作时可将他看作质点 C. 在整个滑行过程中，运动员的位移和路程相等 D. 着陆时运动员控制身体屈膝下蹲，可以减小冲击力 3. 关于原子物理，下列说法正确的是（　　） A. 普朗克提出了原子核外电子轨道量子化，并成功解释了氢原子光谱 B. 衰变所释放的电子是原子核外的电子电离形成的 C. 衰变方程中，发生的是衰变，射线具有极强的穿透能力 D. 根据核反应方程，N核的比结合能比C核的比结合能大 4. 义乌市场上热销的擦窗机器人能利用内置吸盘吸附在接触面上，同时驱动系统又能保证机器人在竖直墙壁或玻璃面上自如行走，执行用户设定的清洁任务。假设现在擦窗机器人正在竖直玻璃墙面上由A点沿直线加速运行到右上方的B点，在这一过程中，机器人与玻璃墙之间的摩擦力为F，则下列关于力的分析图中正确的是（　　） A. B. C. D. 5. 蹦床运动要求运动员在一张绷紧的弹性网上蹦起并做空中运动。为了测量运动员跃起的高度，训练时可在弹性网上安装压力传感器，利用传感器记录弹性网所受的压力，并在计算机上作出压力﹣时间图象，假如作出的图象如图所示。设运动员在空中运动时可视为质点，g取10m/s2，则运动员跃起腾空的最大高度是（　　） A. 4.05m B. 5.00m C. 7.20m D. 14.45m 6. 某同学设计了一个烟雾探测器，如图所示，S为光源，当有烟雾进入探测器时，S发出的光被烟雾散射进入光电管C中。光射到光电管中的钠表面产生光电子，当光电流大于或等于时，探测器触发报警系统报警。已知真空中光速为，钠的极限频率为，电子的电荷量为，下列说法正确的是（　　） A. 要使该探测器正常工作，光源S发出光的波长应大于 B. 若用极限频率更高的材料取代钠，则该探测器一定不能正常工作 C. 若射向光电管C的光子中能激发出光电子的光子数占比为，报警时，时间内射向光电管钠表面的光子数至少是 D. 若S发出的光能使光电管发生光电效应，则光波的频率越高，光电烟雾探测器灵敏度越高 7. 电动汽车由于节能环保重要优势，广受人们喜欢，某品牌电动汽车储能部件是由10个蓄电池串联叠置组成的电池组。充电时，直流充电桩的充电电压为，充电电流为；每个电池容量，放电时平均电压为，整个电池组输出功率为；转化机械能的效率为。以的速度在高速公路匀速行驶时，则（　　） A. 该电动汽车最长可连续工作 B. 该电池组最多可储存电能 C. 该电动汽车正常工作时电流为 D. 匀速行驶时所受阻力为 8. 运动步数的测量是通过手机内电容式加速度传感器实现的，如图所示，M极板固定，当手机的加速度变化时，N极板只能按图中标识的“前后”方向运动。图中R为定值电阻。下列对传感器描述正确的是（　　） A. 静止时，电流表示数为零，且电容器两极板不带电 B. 电路中的电流表示数越大，说明手机的加速度越小 C. 由静止突然向后加速时，电容器的电容会减小 D. 由静止突然向前加速时，电流由b向a流过电流表 9. 隐身技术中要用到一种负折射率材料，光在通过这种介质时，折射光线与入射光线分布在法线的同一侧，折射角取负值，折射率也取负值，折射率的公式为（i、r分别是入射光线、折射光线与法线的夹角）。如图所示，在真空中放置两个完全相同的负折射率材料制作的直角三棱镜A、B，顶角为，A、B两棱镜斜面相互平行位置，两斜面间的距离为d。一束同种频率光的激光，从A棱镜上的P点垂直入射，它在棱镜中的折射率为，在B棱镜下方有一平行于下表面的光屏。光通过两棱镜后，打在光屏上的点到P'（P'点为P点在光屏上的投影）距离为（　　） A. 0 B. d C. d D. d 10. 均匀介质中，波源位于点的简谐横波在水平面内传播。某时刻第一象限内第一次出现如图所示的波，其中实线表示波峰，虚线表示相邻的波谷，从此刻开始计时，位于坐标的质点振动图像如图所示，轴正方向竖直向上，下列说法正确的是（　　） A. 该波的波长为 B. ，点正在平衡位置的上方且沿轴正方向运动 C. 该波能与一波长为12m的声波发生干涉 D. 点坐标为，则连线上（包括、）最多有4个点处于波峰 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. 关于下面现象及其应用，下列说法正确的有（　　） A. 图甲，肥皂泡在阳光下，看起来是彩色的，是干涉引起的色散现象 B. 图乙，戴3D眼镜观看立体电影是利用了光的偏振原理 C. 图丙，麦克斯韦预言并证实了电磁波的存在，揭示了电、磁、光现象在本质上的统一性，建立了完整的电磁场理论 D. 图丁，夜视仪拍摄夜间画面是利用红外线的热效应 12. 某同学利用图所示的装置研究光的干涉和衍射，将刀片在涂有墨汁的玻璃片上划过便可得到单缝、不同间距双缝的缝屏，光电传感器可用来测量光屏上光强的分布。某次实验时，在电脑屏幕上得到图（甲）所示的两种光a、b的光强分布。下面说法正确的是（　　） A. 这位同学在缝屏上安装的是单缝 B. 若a光是核外电子第四激发态到第一激发态跃迁产生的，则b光可能是核外电子第二激发态到第一激发态 C. 在同一光电效应实验装置中，若a光对应图丙中图线1，则b光可能对应图线2 D. 在同一光电效应实验装置中，若a光对应图丁中图线②，则b光可能对应图线③ 13. 我国发射的“嫦娥三号”登月探测器靠近月球后，先在月球表面附近的近似圆轨道上绕月运行；然后经过一系列过程，在离月面4m高处做一次悬停（可认为是相对于月球静止）；最后关闭发动机，探测器自由下落．已知探测器的质量约为1.3×103kg，地球质量约为月球的81倍，地球半径为月球的3.7倍，地球表面的重力加速度大小约为9.8m/s2。则次探测器（　　） A. 在着陆前瞬间，速度大小约为8.9m/s B. 悬停时受到的反冲作用力约为2×103N C 从离开近月圆轨道到着陆这段时间内，机械能守恒 D. 在近月圆轨道上运行的线速度小于人造卫星在近地圆轨道上运行的线速度 非选择题部分 三、实验题（I、Ⅱ、Ⅲ三题共14分） 14. 某实验小组用图甲装置测量某红色激光波长。用光具座固定激光笔和刻有双缝的黑色纸板，双缝间的宽度。激光经过双缝后投射到光屏中的条纹如图乙所示，由刻度尺读出两亮纹间的距离。通过激光测距仪测量出双缝到投影屏间的距离，则该激光的波长___________。如果用紫色激光重新实验，相邻条纹间距会___________（填“变大”、“变小”或“不变”） 15. 在做“用单摆测量重力加速度”实验中： （1）某同学用游标卡尺测量摆球直径，得到摆球的直径为d＝19.12 mm，由此可知此同学用的游标卡尺是____。 A. 十分度的 B. 二十分度的 C. 五十分度的 （2）要完成此实验，下列实验器材中需要用到的是 。 A. B. C. D. （3）下列实验操作步骤，有些步骤不正确，有些步骤正确，请将正确步骤选出后，再按正确顺序排序__________________________。 ①根据单摆周期公式，计算当地重力加速度。 ②让细线穿过球上的小孔，然后打一个线结，做成一个单摆。 ③把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度，然后放开小球，待摆动稳定后，从小球经过最高点开始计时，测出单摆完成50次全振动的时间t，计算出单摆的周期。 ④把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度，然后放开小球，待摆动稳定后，从小球经过平衡位置开始计时，测出单摆完成50次全振动的时间t，计算出单摆的周期。 ⑤把单摆放在桌面上，用米尺量出摆线长l，用游标卡尺测出摆球的直径d；然后把摆线的上端固定在铁架台的铁夹上，使铁夹伸出桌面，让摆球自由下垂。 ⑥把摆线上端固定在铁架台的铁夹上，使铁夹伸出桌面，让摆球自由下垂；然后用米尺量出摆线长l，用游标卡尺测出摆球的直径d。 ⑦实验完毕，整理器材。 ⑧改变摆长，重做几次实验，计算出每次实验的重力加速度，求出它们的平均值。 （4）他们测得摆线长为l，摆球直径为d，在小球平稳摆动后，记录小球完成n次全振动的时间为t，则单摆的周期T＝_____，重力加速度测量值的表达式为g＝_______。（用n、t、l、d表示） 16. 利用如图所示的电路可以进行多个物理量的测量。有两个相同的待测电源（内阻约1Ω），两个相同的电阻箱（最大阻值为999.9Ω），电压表V（内阻约为2kΩ），电流表A（内阻约为2Ω），灵敏电流计G，两个开关、。主要实验步骤如下： ①按图连接好电路，调节电阻箱和至最大，闭合开关和，调节和，使电流计G的示数为0，读出电流表A、电压表V和两个电阻箱的示数分别为、、、。 ②再次调节电阻箱和的阻值（与①中的电阻值不同），使电流计G的示数为0，读出电流表A、电压表V的示数分别为、。 （1）电流计G的示数为0时，电路中A和B两点的电势和的关系为___________； （2）电压表的内阻为___________，电流表的内阻为___________，电源的内阻r为___________。（用题中字母表示） 四、计算题（本题共4小题。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 17. 工人浇筑混凝土墙壁时，内部形成了一块气密性良好充满空气的空腔，墙壁导热性能良好。 （1）空腔内气体的温度变化范围为，问空腔内气体的最小压强与最大压强之比； （2）填充空腔前，需要测出空腔的容积。在墙上钻一个小孔，用细管将空腔和一个带有气压传感器的汽缸连通，形成密闭空间。当汽缸内气体体积为时，传感器的示数为。将活塞缓慢下压，汽缸内气体体积为时，传感器的示数为。求该空腔的容积。 18. 如图所示，一质量为可看成质点的滑块以初速度，从P点与水平方向成抛出后，恰能从a点沿ab方向切入粗糙斜面轨道，斜面ab轨道长为，斜面ab与半径的竖直光滑圆弧轨道相切于b点，O点为圆弧的圆心，c点为圆弧的最低点且位于O点正下方，圆弧圆心角。c点靠近水平传送带左侧，传送带cd间距离为，以的恒定速度顺时针转动，传送带与光滑圆弧、光滑水平面均保持平滑对接，水平面上有2个位于同一直线上、处于静止状态的相同小球，每个小球质量。滑块与小球、小球与小球之间发生的都是弹性正碰，滑块与斜面及传送带间的动摩擦因数，重力加速度。不计一切空气阻力，求： （1）滑块从P点抛出落到a点所需要的运动时间； （2）滑块滑到圆弧轨道的最低点c时对轨道的压力大小； （3）滑块第一次向右通过传送带的过程中，摩擦力对滑块的冲量大小； （4）2个小球最终获得的总动能。 19. 如图，有两倾角、间距d=0.1m的足够长平行金属导轨，其顶端和底端各连有一个R=0.1Ω的电阻。一恒流源为电路提供恒定电流I=2A，电流方向如图所示。在两导轨间存在垂直导轨平面向上的磁场，沿导轨向下建立坐标轴xOy，磁感应强度沿y方向大小不变，沿x方向大小满足，。质量m=0.1kg的金属棒ab垂直导轨放置，与导轨间摩擦系数，让金属棒ab从x=0处以很小的速度（可忽略不计）开始向下运动。x=4m处两导轨各有一小段长度可以忽略的绝缘部分，隔开上下金属导轨。金属棒ab及金属导轨的电阻不计。求： （1）金属棒ab运动到x=1m位置时加速度大小； （2）金属棒ab从x=0向下运动到速度为0的过程中，克服摩擦力所做的功； （3）若导轨光滑，改变恒流源电流方向，让金属棒从x=0静止释放，可以证明导体棒做简谐运动，且简谐运动的周期，其中m为做简谐运动的物体的质量，k为中比例系数k，求从t=0到 时间内安培力的冲量。 20. 如图所示，在竖直平面内x轴的上方空间内存在水平向右的匀强电场，x轴的下方空间内存在垂直纸面向外的匀强磁场和竖直向下的匀强电场，磁感应强度大小为，电场强度大小均为。一个带电小球用一根细线悬挂在x轴的上方区域，静止时细线与竖直方向夹角为。现将细线剪断，小球运动时第一次经过x轴进入x轴下方区域。g取。求： （1）小球第一次经过x轴时的速度大小； （2）小球第三次经过x轴时的方向； （3）从剪断细线开始到小球第四次经过x轴的时间。（，） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 北仑中学2024学年第二学期高二年级期中考试物理试卷 （全年级+外高班使用） 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. 碳酸饮料具有高热量，过量饮用会影响身体健康。如图所示是一款碳酸饮料的相关信息，与图中“大卡”对应的单位是（　　） A. W B. J C. K D. 【答案】B 【解析】 【详解】“大卡”是热量单位，热量的国际单位为焦耳 一大卡等于1000卡约等于4200焦耳。 故B正确，ACD错误。 故选B。 2. 2022冬奥会的滑雪项目备受关注，中国小将苏翊鸣获得单板滑雪男子大跳台冠军，创造历史。运动员从高处滑行而下，通过起跳台起跳，完成各种空翻、转体、抓板等技术动作后落地。运动员在各阶段做动作，下列说法正确的是（　　） A. 在助滑区时运动员两腿弯曲是为了降低重心减小重力 B. 研究运动员空中的空翻动作时可将他看作质点 C. 在整个滑行过程中，运动员的位移和路程相等 D. 着陆时运动员控制身体屈膝下蹲，可以减小冲击力 【答案】D 【解析】 【详解】A．运动员两腿弯曲降低重心是为了方便用力蹬地面，获得更大的加速度，但重力不会改变，A错误； B．研究运动员空中的空翻动作时需要考虑到运动员身体不同部位的运动，不可将他看作质点，B错误； C．由于在整个滑行过程中，运动员不是单向直线运动，所以位移大小和路程不相等，C错误； D．着陆时运动员控制身体屈膝下蹲可以延长落地时间，根据动量定理可知，可以减少身体受到的平均冲击力，D正确。 故选D 3. 关于原子物理，下列说法正确的是（　　） A. 普朗克提出了原子核外电子轨道量子化，并成功解释了氢原子光谱 B. 衰变所释放的电子是原子核外的电子电离形成的 C. 衰变方程中，发生的是衰变，射线具有极强的穿透能力 D. 根据核反应方程，N核的比结合能比C核的比结合能大 【答案】D 【解析】 【详解】A．玻尔提出了原子核外电子轨道量子化，并成功解释了氢原子光谱，故A错误； B．衰变所释放的电子是原子核内中子转化为质子和电子形成的，故B错误； C．根据衰变过程满足质量数和电荷数守恒，可知衰变方程中，发生的是衰变，射线具有极强的电离能力，但穿透能力较弱，故C错误； D．根据核反应方程，反应过程释放能量，N核比C核稳定，则N核的比结合能比C核的比结合能大，故D正确。 故选D。 4. 义乌市场上热销的擦窗机器人能利用内置吸盘吸附在接触面上，同时驱动系统又能保证机器人在竖直墙壁或玻璃面上自如行走，执行用户设定的清洁任务。假设现在擦窗机器人正在竖直玻璃墙面上由A点沿直线加速运行到右上方的B点，在这一过程中，机器人与玻璃墙之间的摩擦力为F，则下列关于力的分析图中正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】机器人正在竖直玻璃墙面上由A点沿直线加速运行到右上方的B点，则其合外力方向沿AB方向由A指向B，垂直玻璃面的方向的大气压力与弹力相互平衡，则重力与摩擦力所合力就是机器人的合外力，所以摩擦力指向斜上方，则D正确；ABC错误； 故选D。 5. 蹦床运动要求运动员在一张绷紧的弹性网上蹦起并做空中运动。为了测量运动员跃起的高度，训练时可在弹性网上安装压力传感器，利用传感器记录弹性网所受的压力，并在计算机上作出压力﹣时间图象，假如作出的图象如图所示。设运动员在空中运动时可视为质点，g取10m/s2，则运动员跃起腾空的最大高度是（　　） A. 4.05m B. 5.00m C. 7.20m D. 14.45m 【答案】C 【解析】 【详解】由图可知，运动员在空中竖直上抛运动的最大时间为 根据对称性可知，下落的时间为 运动员做竖直上抛运动，所以跃起最大高度等于自由下落相等时间的位移，为 故选C。 6. 某同学设计了一个烟雾探测器，如图所示，S为光源，当有烟雾进入探测器时，S发出的光被烟雾散射进入光电管C中。光射到光电管中的钠表面产生光电子，当光电流大于或等于时，探测器触发报警系统报警。已知真空中光速为，钠的极限频率为，电子的电荷量为，下列说法正确的是（　　） A. 要使该探测器正常工作，光源S发出的光的波长应大于 B. 若用极限频率更高的材料取代钠，则该探测器一定不能正常工作 C. 若射向光电管C的光子中能激发出光电子的光子数占比为，报警时，时间内射向光电管钠表面的光子数至少是 D. 若S发出的光能使光电管发生光电效应，则光波的频率越高，光电烟雾探测器灵敏度越高 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．根据可知，要使该探测器正常工作，光源发出的光频率最小为，波长则小于，故A错误； B．根据爱因斯坦的光电效应方程可知，用极限频率更高的材料取代钠，只要频率小于光源发出的光的频率，则该探测器都能正常工作，故B错误； C．光电流最小为时，报警系统报警，则时间内产生的光电子的个数最少为，时间内射向光电管钠表面的光子数最少为，故C正确； D．光的频率大小决定能否使光电管发生光电效应，频率一定时，光电流的大小取决于光的强度，所以光的强度越高，光电烟雾探测器灵敏度越高，故D错误。 故选C。 7. 电动汽车由于节能环保的重要优势，广受人们喜欢，某品牌电动汽车储能部件是由10个蓄电池串联叠置组成的电池组。充电时，直流充电桩的充电电压为，充电电流为；每个电池容量，放电时平均电压为，整个电池组输出功率为；转化机械能的效率为。以的速度在高速公路匀速行驶时，则（　　） A. 该电动汽车最长可连续工作 B 该电池组最多可储存电能 C. 该电动汽车正常工作时电流为 D. 匀速行驶时所受阻力为 【答案】A 【解析】 【详解】ABC．该电池组最多可储存电能为 该电动汽车最长可连续工作的时间为 该电动汽车正常工作时电流为 故BC错误，A正确； D．根据题意可知，电动汽车的机械功率为 由公式可得，其中 牵引力为 则匀速行驶时所受阻力为，故D错误。 故选。 8. 运动步数的测量是通过手机内电容式加速度传感器实现的，如图所示，M极板固定，当手机的加速度变化时，N极板只能按图中标识的“前后”方向运动。图中R为定值电阻。下列对传感器描述正确的是（　　） A. 静止时，电流表示数为零，且电容器两极板不带电 B. 电路中的电流表示数越大，说明手机的加速度越小 C. 由静止突然向后加速时，电容器的电容会减小 D. 由静止突然向前加速时，电流由b向a流过电流表 【答案】D 【解析】 【详解】A．静止时，N板不动，电容器的电容不变，则电容器电量不变，则电流表示数为零，电容器保持与电源相连，两极板带电，故A错误； B．手机突然向前或向后加速时，加速度越大，在惯性作用下，MN极板间距变化大，根据 电容C变化越大，根据 可知相同时间内电容充电或放电的电荷量大，电路中的电流表示数越大。因此电路中的电流表示数越大，说明手机“前后”方向运动的加速度越大，故B错误； C．由静止突然向后加速时，N板相对向前移动，则板间距减小，根据 知电容C增大，故C错误； D．由静止突然向前加速时，N板相对向后移动，则板间距增大，根据 知电容C减小，电压不变，由 知电容器电量减小，电容器放电，电流由b向a流过电流表，故D正确。 故选D。 9. 隐身技术中要用到一种负折射率材料，光在通过这种介质时，折射光线与入射光线分布在法线的同一侧，折射角取负值，折射率也取负值，折射率的公式为（i、r分别是入射光线、折射光线与法线的夹角）。如图所示，在真空中放置两个完全相同的负折射率材料制作的直角三棱镜A、B，顶角为，A、B两棱镜斜面相互平行位置，两斜面间的距离为d。一束同种频率光的激光，从A棱镜上的P点垂直入射，它在棱镜中的折射率为，在B棱镜下方有一平行于下表面的光屏。光通过两棱镜后，打在光屏上的点到P'（P'点为P点在光屏上的投影）距离为（　　） A. 0 B. d C. d D. d 【答案】D 【解析】 【详解】顶角为，则由几何关系得 折射率的公式为 它在棱镜中的折射率为，故 故 画出光路图，有图像几何关系可知，光通过两棱镜后，打在光屏上的点到P'（P'点为P点在光屏上的投影）距离为 故选D。 10. 均匀介质中，波源位于点的简谐横波在水平面内传播。某时刻第一象限内第一次出现如图所示的波，其中实线表示波峰，虚线表示相邻的波谷，从此刻开始计时，位于坐标的质点振动图像如图所示，轴正方向竖直向上，下列说法正确的是（　　） A. 该波的波长为 B. ，点正在平衡位置的上方且沿轴正方向运动 C. 该波能与一波长为12m的声波发生干涉 D. 点坐标为，则连线上（包括、）最多有4个点处于波峰 【答案】D 【解析】 【详解】A．图像可知该波波长 故A错误； B．由勾股定理可得质点P与O点的距离为15cm，根据 可知t=0时，质点P位于平衡位置，且向上运动，由图（b）可知，周期 则经过 可知质点经过波峰未回到平衡位置，即正在平衡位置的上方且向下运动，即沿轴负方向运动，故B错误； C．声波周期 可知两波周期不等，即频率不相等，故两波不能发生干涉，故C错误； D．根据题意，连接AB两点，如图所示 由题意可知，AB连线上处于波峰的点到O的距离为的整数倍，由几何关系可知，距离为12m的有2个点，距离为24m的1个点，距离为36m的1个点，则连线上（包括A、B）最多有4个点处于波峰，故D正确。 故选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. 关于下面现象及其应用，下列说法正确的有（　　） A. 图甲，肥皂泡在阳光下，看起来是彩色的，是干涉引起的色散现象 B. 图乙，戴3D眼镜观看立体电影是利用了光的偏振原理 C. 图丙，麦克斯韦预言并证实了电磁波的存在，揭示了电、磁、光现象在本质上的统一性，建立了完整的电磁场理论 D. 图丁，夜视仪拍摄夜间画面是利用红外线的热效应 【答案】AB 【解析】 【详解】A．图甲，肥皂泡在阳光下，看起来是彩色的，是薄膜干涉引起的色散现象，A正确； B．图乙，戴3D眼镜观看3D电影，能够感受到立体的影像是利用了光的偏振原理，B正确； C．图丙，麦克斯韦建立了完整的电磁场理论，预言了电磁波的存在，揭示了电、磁、光现象在本质上的统一性，而赫兹证实了电磁波的存在，C错误； D．图丁，夜视仪拍摄夜间画面是利用一切物体均能够向外辐射红外线，物体温度不同，向外辐射红外线的强度不同的特点制成的，而红外线的热效应指被红外线照射的物体会发热，D错误。 故选AB。 12. 某同学利用图所示的装置研究光的干涉和衍射，将刀片在涂有墨汁的玻璃片上划过便可得到单缝、不同间距双缝的缝屏，光电传感器可用来测量光屏上光强的分布。某次实验时，在电脑屏幕上得到图（甲）所示的两种光a、b的光强分布。下面说法正确的是（　　） A. 这位同学在缝屏上安装的是单缝 B. 若a光是核外电子第四激发态到第一激发态跃迁产生的，则b光可能是核外电子第二激发态到第一激发态 C. 在同一光电效应实验装置中，若a光对应图丙中图线1，则b光可能对应图线2 D. 在同一光电效应实验装置中，若a光对应图丁中图线②，则b光可能对应图线③ 【答案】AB 【解析】 【详解】A．由图甲可知，条纹中间宽，两边窄，是衍射条纹，这位同学在缝屏安装的是单缝，A正确； B．由于a光衍射条纹间距较小，则a光波长较短，频率较大，能量较大。故若a光是核外电子第四激发态到第一激发态跃迁产生的，则b光可能是核外电子第二激发态到第一激发态，B正确； C．在同一光电效应实验装置中，a光频率较大，故a光的遏止电压比b光遏止电压大，故a光对应图丙中图线1，则b光不可能对应图线2，C错误； D．根据 可得 故在同一光电效应实验装置中，逸出功一样，若a光对应图丁中图线②，则b光也对应图线②，D错误。 故选AB。 13. 我国发射的“嫦娥三号”登月探测器靠近月球后，先在月球表面附近的近似圆轨道上绕月运行；然后经过一系列过程，在离月面4m高处做一次悬停（可认为是相对于月球静止）；最后关闭发动机，探测器自由下落．已知探测器的质量约为1.3×103kg，地球质量约为月球的81倍，地球半径为月球的3.7倍，地球表面的重力加速度大小约为9.8m/s2。则次探测器（　　） A. 在着陆前瞬间，速度大小约为8.9m/s B. 悬停时受到反冲作用力约为2×103N C. 从离开近月圆轨道到着陆这段时间内，机械能守恒 D. 在近月圆轨道上运行的线速度小于人造卫星在近地圆轨道上运行的线速度 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据万有引力等于重力 可得重力加速度 地球质量约为月球的81倍，地球半径约为月球的3.7倍，地球表面的重力加速度大小约为9.8m/s2，所以月球表面的重力加速度大小约为 根据运动学公式得在着陆前的瞬间，速度大小约 故A错误； B．登月探测器悬停时，二力平衡 F=mg′=1.3×103×1.66≈2×103N 故B正确； C．从离开近月圆轨道到着陆这段时间内，有外力做功，机械能不守恒，故C错误； D．根据，地球质量约为月球的81倍，地球半径约为月球的3.7倍，所以在近月圆轨道上运行的线速度小于人造卫星在近地圆轨道上运行的线速度，故D正确； 故选BD． 【点睛】解答本题要知道除重力以外的力对物体做功等于物体机械能的变化量，月球重力加速度约为地球重力加速度的1/6，关于万有引力的应用中，常用公式是在地球表面重力等于万有引力，卫星绕地球做圆周运动万有引力提供圆周运动向心力. 非选择题部分 三、实验题（I、Ⅱ、Ⅲ三题共14分） 14. 某实验小组用图甲装置测量某红色激光的波长。用光具座固定激光笔和刻有双缝的黑色纸板，双缝间的宽度。激光经过双缝后投射到光屏中的条纹如图乙所示，由刻度尺读出两亮纹间的距离。通过激光测距仪测量出双缝到投影屏间的距离，则该激光的波长___________。如果用紫色激光重新实验，相邻条纹间距会___________（填“变大”、“变小”或“不变”） 【答案】 ①. ②. 变小 【解析】 【详解】[1]根据题意，由图乙可知，相邻亮条纹间的间距为 由条纹间距公式可得，该激光的波长为 [2]如果用紫色激光重新实验，由于紫色激光的波长较小，由条纹间距公式可知，相邻条纹间距会变小。 15. 在做“用单摆测量重力加速度”实验中： （1）某同学用游标卡尺测量摆球直径，得到摆球的直径为d＝19.12 mm，由此可知此同学用的游标卡尺是____。 A. 十分度的 B. 二十分度的 C. 五十分度的 （2）要完成此实验，下列实验器材中需要用到的是 。 A. B. C. D. （3）下列实验操作步骤，有些步骤不正确，有些步骤正确，请将正确步骤选出后，再按正确顺序排序__________________________。 ①根据单摆周期公式，计算当地重力加速度。 ②让细线穿过球上的小孔，然后打一个线结，做成一个单摆。 ③把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度，然后放开小球，待摆动稳定后，从小球经过最高点开始计时，测出单摆完成50次全振动的时间t，计算出单摆的周期。 ④把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度，然后放开小球，待摆动稳定后，从小球经过平衡位置开始计时，测出单摆完成50次全振动的时间t，计算出单摆的周期。 ⑤把单摆放在桌面上，用米尺量出摆线长l，用游标卡尺测出摆球的直径d；然后把摆线的上端固定在铁架台的铁夹上，使铁夹伸出桌面，让摆球自由下垂。 ⑥把摆线的上端固定在铁架台的铁夹上，使铁夹伸出桌面，让摆球自由下垂；然后用米尺量出摆线长l，用游标卡尺测出摆球的直径d。 ⑦实验完毕，整理器材。 ⑧改变摆长，重做几次实验，计算出每次实验的重力加速度，求出它们的平均值。 （4）他们测得摆线长为l，摆球直径为d，在小球平稳摆动后，记录小球完成n次全振动的时间为t，则单摆的周期T＝_____，重力加速度测量值的表达式为g＝_______。（用n、t、l、d表示） 【答案】（1）C （2）AC （3）②⑥④①⑧⑦ （4） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 得到摆球的直径为d＝19.12 mm，则游标尺的读数为0.12mm，0.12mm是0.02mm的整数倍，由此可知此同学用的游标卡尺是五十分度的。 故选C。 【小问2详解】 在“用单摆测量重力加速度”的实验中，需要有细线、有孔的小钢球，不需要测量小球的质量，测量时间需要停表。 故选AC。 【小问3详解】 把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度，然后放开小球，待摆动稳定后，应从小球经过平衡位置开始计时，故③错误，④正确； 应在摆球自由下垂时，用米尺量出摆线长l，用游标卡尺测出摆球的直径d，故⑤错误，⑥正确。 故正确排序为②⑥④①⑧⑦。 【小问4详解】 [1] 由于小球完成n次全振动的时间为t，所以周期为 [2]又由单摆周期公式可知 解得 16. 利用如图所示的电路可以进行多个物理量的测量。有两个相同的待测电源（内阻约1Ω），两个相同的电阻箱（最大阻值为999.9Ω），电压表V（内阻约为2kΩ），电流表A（内阻约为2Ω），灵敏电流计G，两个开关、。主要实验步骤如下： ①按图连接好电路，调节电阻箱和至最大，闭合开关和，调节和，使电流计G的示数为0，读出电流表A、电压表V和两个电阻箱的示数分别为、、、。 ②再次调节电阻箱和的阻值（与①中的电阻值不同），使电流计G的示数为0，读出电流表A、电压表V的示数分别为、。 （1）电流计G的示数为0时，电路中A和B两点的电势和的关系为___________； （2）电压表内阻为___________，电流表的内阻为___________，电源的内阻r为___________。（用题中字母表示） 【答案】 ①. = ②. ③. ④. 【解析】 【详解】（1）[1]电流计G的示数为0时，由欧姆定律知，G的电压为零，说明A、B两点的电势相等 = （2）[2][3]由于电流计G示数为0，在步骤1中，通过电压表的电流 电压表的内阻为 左、右两个电源两极间的电压相等 U1=I1（R2＋RA） 得电流表内阻为 [4]根据闭合电路欧姆定律得 E=U1＋I1r E=U2＋I2r 解得 四、计算题（本题共4小题。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 17. 工人浇筑混凝土墙壁时，内部形成了一块气密性良好充满空气的空腔，墙壁导热性能良好。 （1）空腔内气体的温度变化范围为，问空腔内气体的最小压强与最大压强之比； （2）填充空腔前，需要测出空腔的容积。在墙上钻一个小孔，用细管将空腔和一个带有气压传感器的汽缸连通，形成密闭空间。当汽缸内气体体积为时，传感器的示数为。将活塞缓慢下压，汽缸内气体体积为时，传感器的示数为。求该空腔的容积。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）以空腔内的气体为研究对象，最低温度时，压强，；最高温度时，压强，；根据查理定律可知 解得 （2）设空腔的体积为，汽缸的容积为，以整个系统内的气体为研究对象，则未下压时气体的压强，体积 ， 下压后气体的压强，体积 ， 根据波意耳定律 解得 18. 如图所示，一质量为可看成质点的滑块以初速度，从P点与水平方向成抛出后，恰能从a点沿ab方向切入粗糙斜面轨道，斜面ab轨道长为，斜面ab与半径的竖直光滑圆弧轨道相切于b点，O点为圆弧的圆心，c点为圆弧的最低点且位于O点正下方，圆弧圆心角。c点靠近水平传送带左侧，传送带cd间距离为，以的恒定速度顺时针转动，传送带与光滑圆弧、光滑水平面均保持平滑对接，水平面上有2个位于同一直线上、处于静止状态的相同小球，每个小球质量。滑块与小球、小球与小球之间发生的都是弹性正碰，滑块与斜面及传送带间的动摩擦因数，重力加速度。不计一切空气阻力，求： （1）滑块从P点抛出落到a点所需要的运动时间； （2）滑块滑到圆弧轨道的最低点c时对轨道的压力大小； （3）滑块第一次向右通过传送带的过程中，摩擦力对滑块的冲量大小； （4）2个小球最终获得的总动能。 【答案】（1）；（2）；（3）；（4） 【解析】 【详解】（1）滑块从P点抛出时竖直方向的分速度 滑块从P点抛出落到a点所需要的运动时间 （2）根据动能定理 在点，根据牛顿第二定律可得 联立解得 根据牛顿第三定律可得滑块滑到圆弧轨道的最低点c时对轨道的压力大小 （3）滑块在传送带上的加速度 滑块速度与传送带速度相等的所需的时间 此过程滑块的位移 所以滑块在传送带上先匀减速后匀速，匀速运动的时间 匀速阶段滑块与传送带间没有摩擦力，滑块第一次向右通过传送带的过程中，摩擦力对滑块的冲量大小 （4）滑块第一次与小球发生弹性碰撞，根据动量守恒定律和能量守恒定律可得 解得 由于小球质量相等均为，且发生的都是弹性碰撞，他们之间将进行速度交换，分析可知，物块第一次返回还没到传送带左端速度就减小为零，接下来将再次返回做匀加速运动，直到速度增加到，再与小球1发生弹性碰撞。同理可得，第二次碰撞后，物块和小球的速度大小分别为 则2个小球的总动能为 19. 如图，有两倾角、间距d=0.1m的足够长平行金属导轨，其顶端和底端各连有一个R=0.1Ω的电阻。一恒流源为电路提供恒定电流I=2A，电流方向如图所示。在两导轨间存在垂直导轨平面向上的磁场，沿导轨向下建立坐标轴xOy，磁感应强度沿y方向大小不变，沿x方向大小满足，。质量m=0.1kg的金属棒ab垂直导轨放置，与导轨间摩擦系数，让金属棒ab从x=0处以很小的速度（可忽略不计）开始向下运动。x=4m处两导轨各有一小段长度可以忽略的绝缘部分，隔开上下金属导轨。金属棒ab及金属导轨的电阻不计。求： （1）金属棒ab运动到x=1m位置时加速度大小； （2）金属棒ab从x=0向下运动到速度为0的过程中，克服摩擦力所做的功； （3）若导轨光滑，改变恒流源电流方向，让金属棒从x=0静止释放，可以证明导体棒做简谐运动，且简谐运动的周期，其中m为做简谐运动的物体的质量，k为中比例系数k，求从t=0到 时间内安培力的冲量。 【答案】（1） ；（2）；（3） 【解析】 【分析】 【详解】（1）已知 由牛顿第二定律： 得： （2）从到的过程中，安培力 安培力做功 由动能定理， 得金属棒运动到的速度 从到速度为0的过程中，由动量定理 得位移 故全过程克服摩擦力做功 （3）当金属棒运动到x位置时 得 即金属棒做简谐运动，且平衡位置位于处，比例系数k=0.4，其周期 从t=0到时间内，由动量定理 得安培力的冲量 20. 如图所示，在竖直平面内x轴的上方空间内存在水平向右的匀强电场，x轴的下方空间内存在垂直纸面向外的匀强磁场和竖直向下的匀强电场，磁感应强度大小为，电场强度大小均为。一个带电小球用一根细线悬挂在x轴的上方区域，静止时细线与竖直方向夹角为。现将细线剪断，小球运动时第一次经过x轴进入x轴下方区域。g取。求： （1）小球第一次经过x轴时的速度大小； （2）小球第三次经过x轴时的方向； （3）从剪断细线开始到小球第四次经过x轴的时间。（，） 【答案】（1）；（2）与x轴负方向夹角为斜向下；（3） 【解析】 【详解】（1）设小球质量为m，带电量为q。小球被悬挂并静止时受力平衡如图甲所示，其中。 因为静电力方向与电场方向相反，所以小球带负电。重力与电场力合力 静电力 小球的比荷 将细线剪断后，小球在复合场中做匀加速直线运动，小球的加速度大小为 加速度方向与细线拉力方向相反。经过到达x轴，此时其速度大小为 （2）小球穿过x轴进入x轴下方后，由于小球所受重力mg和小球所受静电力等大反向，所以小球所受洛伦兹力为其合外力，小球将在此合外力下做匀速圆周运动。设小球第一次通过A点进入x轴下方，经过时间，在B点通过x轴，其第一次圆周运动轨迹示意图如图乙所示： 小球运动的圆弧轨迹对应的圆心角 洛伦兹力为其做圆周运动的向心力，有 ， 可得 则有 小球在B点通过x轴，进入x轴上方，其速度方向与x轴上方复合场方向垂直，所以小球将做类平抛运动。设此过程小球运动时间为。根据几何关系可知，小球将在A点再次经过x轴，设此时其速度为，此过程运动轨迹示意图如丙所示： 则有 解得 在速度关系中 所以 则有 小球第三次经过x轴时与x轴负方向夹角为斜向下。 （3）小球第三次经过x轴后，在x轴下方再次做匀速圆周运动，设此过程运动时间为，其圆弧轨迹对应的圆心角为 则有 所以，从剪断细线开始到小球第四次经过x轴的时间 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$