精品解析：北京市石景山区2024-2025学年高二下学期期末物理试卷

石景山区2024-2025学年第二学期高二期末试卷 物理 本试卷共7页，100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将答题卡交回。 第一部分 本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1. 阳光下的肥皂膜呈现彩色条纹，下列说法正确的是（　　） A. 这是干涉现象 B. 这是衍射现象 C. 这是偏振现象 D. 这说明光是纵波 2. 如图所示，一束平行光经玻璃三棱镜折射后分解为互相分离的a、b两束单色光。比较a、b两束光，可知（　　） A. 玻璃对光束a的折射率较大 B. 光束a在玻璃中的传播速度较大 C. 从玻璃射向空气，光束a发生全反射的临界角较小 D. 光束a的频率较大 3. 庆典活动中放飞的气球在空中缓慢上升，气球体积逐渐变大。将气球内的气体视为理想气体，忽略环境温度的变化，则球内气体（　　） A. 压强不变 B. 对外界做功 C. 内能变大 D. 放出热量 4. 如图所示，一定量的理想气体从状态A开始，经历两个过程，先后到达状态B和C。有关A、B和C三个状态温度、和的关系，正确的是（　　） A ， B. ， C. ， D. ， 5. 如图是以质点P为波源的机械波在绳上刚传到质点Q时的波形。下列说法正确的是（　　） A. Q点即将开始向上振动 B. 当波传到Q点时，P点恰好振动了1个周期 C. 若P点停止振动，绳上的波会立即消失 D. P点从平衡位置刚开始振动时，运动方向向下 6. 北斗卫星导航系统中包含地球静止卫星，即相对地面静止的卫星。静止卫星的（　　） A. 周期大于地球自转的周期 B. 线速度大于地球的第一宇宙速度 C. 向心加速度大于地球表面的重力加速度 D. 向心加速度大于地球表面物体随地球自转的向心加速度 7. 如图所示，两相同物块用水平细线相连接，放在粗糙水平面上，在水平恒力F作用下，一起做匀加速直线运动，两物块的加速度大小为a，物块间水平细线的拉力大小为T。当两物块在F的作用下在光滑水平面上运动，两物块的加速度大小为，物块间水平细线的拉力大小为。则下列说法正确的是（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 8. 两个点电荷A和B的电荷量分别为qA和qB，M是点电荷连线中垂线上的某点，其电场方向如图所示，下列说法正确的是（　　） A. qA和qB的大小可能相等 B. A和B为同种电荷，且qA>qB C. A和B为异种电荷，且qA>qB D. 若A和B的电荷量均变为原来的2倍，则M点的电场方向不变 9. 如图所示，电荷量为q的正点电荷与竖直放置的均匀带电薄板相距2d，点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心，垂线上的A、B两点到薄板的距离均为d。已知A点的电场强度为0，下列说法正确的是（　　） A. 薄板带正电 B. B点电势高于A点电势 C. B点电场强度的方向向右 D. B点电场强度的大小为 10. 一种延时继电器的结构如图所示。铁芯上有两个线圈A和B，线圈A与电源连接，线圈B的两端M、N连在一起，构成一个闭合电路。断开开关S时，弹簧K并不会立刻将衔铁D拉起而使触头C（连接工作电路）离开，而是过一小段时间才执行这个动作。下列说法正确的是（　　） A. 断开S瞬间，线圈B中感应电流磁场方向向上 B. 若线圈B的两端不闭合，会对延时效果产生影响 C. 改变线圈B的缠绕方向，会对延时效果产生影响 D. 调换电源的正负极，不再有延时效果 11. 交流发电机的示意图如图1所示，两磁极间的磁场可视为匀强磁场，矩形线圈ABCD绕垂直于磁场的轴OO'沿逆时针方向匀速转动，发电机的电动势随时间按正弦函数的规律变化，如图2所示。发电机线圈电阻为5Ω，外电路接的定值电阻。下列说法正确的是（　　） A. 理想电流表的示数为2.2A B. 电动势瞬时值的表达式为 C. 线圈经过图示位置时，电流方向ABCDA D. 线圈经过图示位置时，产生的电动势为220V 12. 如图所示，正方形区域内存在垂直纸面的匀强磁场，一不计重力的带电粒子垂直磁场边界从M点射入，从N点射出。下列说法正确的是（　　） A. 粒子带正电 B. 粒子在N点速率小于在M点速率 C. 若仅增大磁感应强度，则粒子可能从N点下方射出 D. 若仅增大入射速率，则粒子在磁场中运动时间变长 13. 如图所示，铜质圆盘安装在水平铜轴上，圆盘位于两磁极之间。两磁极产生的磁场区域面积小于圆盘面积，磁场方向与圆盘平面垂直。两铜片C、D分别与转动轴和圆盘的边缘接触。不计接触点的摩擦力和空气阻力。在外力作用下圆盘以恒定的角速度转动。下列说法正确的是（ ） A. 因圆盘无磁通量变化，故电阻R中无电流通过 B. 铜片C的电势高于铜片D的电势 C. 若撤去外力，则圆盘会逐渐停止转动 D. 若使圆盘反向转动，电阻R中的电流方向不变 14. 密立根油滴实验的示意图如图所示。两水平金属板上下放置，从上板中央的小孔向两板间喷入大小不同、电荷量不同、密度相同的小油滴。观察两个油滴a、b的运动情况：当两板间不加电压时，两个油滴在重力和空气阻力的作用下竖直向下匀速运动，速率分别为、；两板间加上电压后，两油滴很快达到相同的速率，均竖直向下匀速运动。油滴视为小球，所受空气阻力的大小，其中r为油滴的半径，v为油滴的速率，k为常量。不计空气浮力和油滴间的相互作用。则a、b两个油滴（　　） A. 带同种电荷 B. 半径之比为 C. 质量之比为 D. 电荷量之比为 第二部分 本部分共6题，共58分。 15. （1）图1是探究加速度与力之间关系的实验装置的示意图。两辆相同的小车放在木板上，调节木板的倾斜度，使小车在不受牵引时能沿木板匀速运动。用细线跨过定滑轮各挂一个小盘，盘中放不同的重物，打开夹子，两辆小车同时从静止开始运动，一段时间后合上夹子，两辆小车同时停下来。测出两辆小车的位移大小分别为和，则两辆小车的加速度之比________。 （2）某同学利用如图2所示的电路进行实验，闭合开关后，发现灯泡不发光。为查找故障，用多用电表2.5V直流电压挡进行检测。将红表笔与接线柱A接触并保持不动，当黑表笔分别接触B、C时，示数均为1.48V；当黑表笔分别接触D、E、F时，示数均为0。若电路中仅有一处故障，则故障为________。 A. BC间断路 B. CD间断路 C. DE间断路 D. EF间断路 （3）某同学利用铜片、锌片和苹果制作了水果电池，他使用如图3所示实验电路测量该电池的电动势和内阻。闭合开关S，多次调节电阻箱的阻值R，记录电流表的读数I，绘出图像如图4所示。则该电池的电动势E=________V，内阻r=________kΩ。（结果保留两位有效数字） 16. 某小组同学用如图1所示装置做“验证机械能守恒定律”实验。 （1）实验时甲同学进行了如下操作，其中操作不当的步骤是______（选填选项前的字母） A. 对体积和形状相同重物，选择密度大的进行实验 B. 将打点计时器接到直流电源上 C. 将接有重物的纸带沿竖直方向穿过打点计时器的限位孔 D. 先释放纸带，再接通打点计时器电源 （2）实验得到如图2所示的一条纸带（其中一段纸带图中未画出）。选取纸带上清晰的某点记为O，再选取三个连续打出的点A、B、C，测出它们到O点的距离分别为、、。已知打点计时器所用电源的频率为，重物质量，当地重力加速度。由此可计算出打点计时器打下B点时重物下落的瞬时速度______。从打下O点到打下B点的过程中，重物的重力势能减少量为______J。（结果保留两位有效数字） （3）乙同学的实验结果显示，重物的重力势能减少量总是小于其动能增加量，最可能的原因是______。（选填选项前的字母） A. 存在空气阻力和摩擦阻力的影响 B. 将打下O点时重物的速度记为0 C. 没有采用多次实验取平均值的方法 （4）丙同学设计了另一种“验证机械能守恒定律”的实验方案，如图3所示。他在一个较粗的矿泉水桶侧面开一个小孔，将一细管插入小孔处，水能够从细管中水平射出。该同学仅选用刻度尺作为测量工具，验证桶中液面下降过程中水的机械能守恒。写出需测量的物理量及其应满足的关系。（用所需测量的物理量表示） 17. 如图所示，光滑水平面AB与竖直面内的粗糙半圆形导轨BC在B点相接，导轨半径为R。一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放，脱离弹簧时速度为，沿半圆形导轨到达C点时速度为，此后平抛落地（落地点未画出）。不计空气阻力，重力加速度为g。求： （1）弹簧压缩至A点时的弹性势能； （2）物体在C点时受到的导轨给它的弹力； （3）物体从C点平抛落地过程中重力的冲量大小I。 18. 如图所示，某同学穿着滑雪板挑战沿雪坡往上滑，他通过助滑在雪坡底端点以一定速度冲上倾角为的雪坡，运动到点时速度减为。已知同学（含滑雪板）的质量为，点距离水平地面的竖直高度为，滑雪板与雪坡的动摩擦因数为。取重力加速度，，。同学（含滑雪板）可看成质点，不计空气阻力。对同学（含滑雪板）向上运动的过程，求： （1）进行受力分析； （2）加速度的大小； （3）在点的初动能。 19. 如图为某种“电磁弹射”装置的简化原理图。在竖直向下的匀强磁场中，两根光滑的平行长直导轨水平放置，一根导体棒放置在导轨上，与导轨垂直且接触良好。已知磁场的磁感应强度大小为B，导轨间距为L，导体棒的质量为m，电阻为R。开关S接1，导轨与恒流源相连，回路中的电流恒定为I，导体棒由静止开始做匀加速运动，一段时间后速度增大为v。此时，将开关S接2，导轨与定值电阻R0相连，导体棒开始做减速运动直至停止。不计导轨电阻及空气阻力。 （1）开关S接1后，求导体棒受到安培力的大小FA及其加速运动的时间t； （2）开关S接2后，求导体棒速度为0.5v时加速度的大小a； （3）求导体棒在加速运动阶段及减速运动阶段产生的焦耳热Q1和Q2. 20. 研究天然放射现象时，把某放射源放入用铅做成的容器中，射线从容器的小孔竖直射出，成为细细的一束。若在射线经过的空间施加磁感应强度大小为B、垂直纸面向里的匀强磁场，如图所示，发现射线会分成三束，分别为α射线、β射线和γ射线。研究发现：α射线是氦原子核，β射线是电子流，γ射线是高能电磁波。已知光速大小为c，假定α粒子的速度大小为、β粒子的速度大小为。不计重力和粒子间的相互作用。 （1）写出图中的①、②、③三束射线分别对应的射线种类。 （2）再施加一沿水平方向的匀强电场。 a．若①、②两束射线重合，求匀强电场的电场强度大小E及方向。 b．请判断①、②、③三束射线是否可以重合。若可以，计算出匀强电场的电场强度大小；若不可以，请说明理由。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 石景山区2024-2025学年第二学期高二期末试卷 物理 本试卷共7页，100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将答题卡交回。 第一部分 本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1. 阳光下的肥皂膜呈现彩色条纹，下列说法正确的是（　　） A. 这是干涉现象 B. 这是衍射现象 C. 这是偏振现象 D. 这说明光是纵波 【答案】A 【解析】 【详解】A．阳光下的肥皂膜呈现彩色条纹，是因为肥皂膜的前后表面反射的光发生干涉，即薄膜干涉现象，故A正确； B．衍射是指光绕过障碍物传播的现象，肥皂膜的彩色条纹不是衍射导致的，故B错误； C．偏振现象是指横波只沿某一特定方向振动的现象，与肥皂膜彩色条纹成因无关，故C错误； D．光的干涉现象说明光是一种波，且光是横波（因光的偏振现象证明光为横波），不是纵波，故D错误。 故选A。 2. 如图所示，一束平行光经玻璃三棱镜折射后分解为互相分离的a、b两束单色光。比较a、b两束光，可知（　　） A. 玻璃对光束a的折射率较大 B. 光束a在玻璃中传播速度较大 C. 从玻璃射向空气，光束a发生全反射的临界角较小 D. 光束a的频率较大 【答案】B 【解析】 【详解】AD．由光路可知，光束b在玻璃中的偏折程度较大，则玻璃对光束b的折射率较大，光束b的频率较大，故AD错误； B．根据，可知光束a在玻璃中的传播速度较大，故B正确； C．根据，可知从玻璃射向空气，光束a发生全反射的临界角较大，故C错误。 故选B。 3. 庆典活动中放飞的气球在空中缓慢上升，气球体积逐渐变大。将气球内的气体视为理想气体，忽略环境温度的变化，则球内气体（　　） A. 压强不变 B. 对外界做功 C. 内能变大 D. 放出热量 【答案】B 【解析】 【详解】A．气体温度不变，体积变大，根据玻意耳定律可知气体压强减小，故A错误； B．气体体积增大，则气体对外做功，故B正确； C．气体温度不变，则气体内能不变，故C错误； D．根据BC选项分析可知，外界对气体做负功，气体内能不变，根据热力学第一定律可知，则气体吸收热量，故D错误。 故选B。 4. 如图所示，一定量的理想气体从状态A开始，经历两个过程，先后到达状态B和C。有关A、B和C三个状态温度、和的关系，正确的是（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】C 【解析】 【详解】从A到B等压膨胀，根据 可知温度升高，即； 从B到C等容过程，压强减小，根据 可知温度降低，则； 因 可知。 故选C。 5. 如图是以质点P为波源的机械波在绳上刚传到质点Q时的波形。下列说法正确的是（　　） A. Q点即将开始向上振动 B. 当波传到Q点时，P点恰好振动了1个周期 C. 若P点停止振动，绳上的波会立即消失 D P点从平衡位置刚开始振动时，运动方向向下 【答案】D 【解析】 【详解】A．由题意可知波向右传播，根据同侧法可知，Q点将向下振动，故A错误； B．由波形图可知，当波传播到Q点时，P点振动个周期，故B错误； C．若P点停止振动，波不会立即消失，故C错误； D．同一个波所有质点的起振方向均相同，所以P点刚开始振动时，振动方向和Q点一样，均向下，故D正确。 故选D。 6. 北斗卫星导航系统中包含地球静止卫星，即相对地面静止的卫星。静止卫星的（　　） A. 周期大于地球自转的周期 B. 线速度大于地球第一宇宙速度 C. 向心加速度大于地球表面的重力加速度 D. 向心加速度大于地球表面物体随地球自转的向心加速度 【答案】D 【解析】 【详解】A．相对地面静止的卫星的周期与地球自转的周期相等，故A错误； B．根据万有引力提供向心力 可得 第一宇宙速度是在地球表面运动的卫星的速度，相对地面静止的卫星的轨道半径大于在地球表面运动的卫星，即静止卫星的线速度小于地球的第一宇宙速度，故B错误； C．根据牛顿第二定律 可得 可知向心加速度小于地球表面的重力加速度，故C错误； D．根据可知向心加速度大于地球表面物体随地球自转的向心加速度，故D正确。 故选D。 7. 如图所示，两相同物块用水平细线相连接，放在粗糙水平面上，在水平恒力F作用下，一起做匀加速直线运动，两物块的加速度大小为a，物块间水平细线的拉力大小为T。当两物块在F的作用下在光滑水平面上运动，两物块的加速度大小为，物块间水平细线的拉力大小为。则下列说法正确的是（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】A 【解析】 【详解】设物块的质量为m，当水平地面粗糙时，设动摩擦因数为μ，以两物块为整体，根据牛顿第二定律有 解得加速度 以左侧物体为对象，根据牛顿第二定律有 联立得绳子的拉力 当水平地面光滑时，以两物块为整体，根据牛顿第二定律有 解得加速度 以左侧物体为对象，根据牛顿第二定律有 联立得绳子的拉力 则有，。 故选A。 8. 两个点电荷A和B的电荷量分别为qA和qB，M是点电荷连线中垂线上的某点，其电场方向如图所示，下列说法正确的是（　　） A. qA和qB的大小可能相等 B. A和B为同种电荷，且qA>qB C. A和B为异种电荷，且qA>qB D. 若A和B的电荷量均变为原来的2倍，则M点的电场方向不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．若qA和qB的大小相等且为异种电荷，由电场强度的叠加原理可知M点电场强度与AB连线垂直；若qA和qB的大小相等且为同种电荷，由电场强度的叠加原理可知M点电场强度与AB连线平行，由图可知M点电场强度方向既不与AB连线垂直也不与AB连线平行，故qA和qB的大小不可能相等，故A错误； BC．要使M点的电场方向如图中所示，由电场叠加原理可知，点电荷A和B在M点产生的电场强度、如图所示 则有点电荷A带负电荷、点电荷B带正电荷，且有，又点电荷A和B到M点距离相等，由， 可知，故BC错误； D．若A和B的电荷量均变为原来的2倍，则点电荷A和B在M点产生的电场强度 ， 则由平行四边形定则可知M点的合场强，方向不变，故D正确。 故选D。 9. 如图所示，电荷量为q的正点电荷与竖直放置的均匀带电薄板相距2d，点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心，垂线上的A、B两点到薄板的距离均为d。已知A点的电场强度为0，下列说法正确的是（　　） A. 薄板带正电 B. B点电势高于A点电势 C. B点电场强度的方向向右 D. B点电场强度的大小为 【答案】B 【解析】 【详解】A．q在A点形成的电场强度的大小为 方向向左；因A点场强为零，故薄板在A点的场强方向向右，薄板带负电，薄板在A点的场强大小也为 ，故A错误； BCD．由对称性可知，薄板在B点的场强也为方向向左；电荷量为q的正点电荷在B点的场强大小为，方向向左，所以B点的场强 B点电场强度的方向向左。沿电场方向电势逐渐降低，B点电势高于A点电势， 故B正确，CD错误。 故选B。 10. 一种延时继电器的结构如图所示。铁芯上有两个线圈A和B，线圈A与电源连接，线圈B的两端M、N连在一起，构成一个闭合电路。断开开关S时，弹簧K并不会立刻将衔铁D拉起而使触头C（连接工作电路）离开，而是过一小段时间才执行这个动作。下列说法正确的是（　　） A. 断开S瞬间，线圈B中感应电流的磁场方向向上 B. 若线圈B的两端不闭合，会对延时效果产生影响 C. 改变线圈B的缠绕方向，会对延时效果产生影响 D. 调换电源的正负极，不再有延时效果 【答案】B 【解析】 【详解】A．断开S瞬间，穿过线圈B磁通量向下减小，由楞次定律可知线圈B中感应电流的磁场方向向下，选项A错误； B．若线圈B的两端不闭合，则断开开关时线圈B中不会产生感应电流，从而铁芯不会吸引衔铁D，则会对延时效果产生影响，选项B正确； CD．改变线圈B的缠绕方向或者调换电源的正负极，断开开关时线圈B中都会产生感应电流，从而铁芯会吸引衔铁D，不会对延时效果产生影响，选项CD错误。 故选B。 11. 交流发电机的示意图如图1所示，两磁极间的磁场可视为匀强磁场，矩形线圈ABCD绕垂直于磁场的轴OO'沿逆时针方向匀速转动，发电机的电动势随时间按正弦函数的规律变化，如图2所示。发电机线圈电阻为5Ω，外电路接的定值电阻。下列说法正确的是（　　） A. 理想电流表的示数为2.2A B. 电动势瞬时值的表达式为 C. 线圈经过图示位置时，电流方向为ABCDA D. 线圈经过图示位置时，产生的电动势为220V 【答案】A 【解析】 【详解】A．电动势的有效值为 ，理想电流表的示数为，A正确； B．周期为 ，则 ，电动势瞬时值的表达式为，B错误； C．线圈经过图示位置时，根据楞次定律，电流方向为DCBAD，C错误； D．线圈经过图示位置时，产生的电动势为，D错误。 故选A。 12. 如图所示，正方形区域内存在垂直纸面的匀强磁场，一不计重力的带电粒子垂直磁场边界从M点射入，从N点射出。下列说法正确的是（　　） A. 粒子带正电 B. 粒子在N点速率小于在M点速率 C. 若仅增大磁感应强度，则粒子可能从N点下方射出 D. 若仅增大入射速率，则粒子在磁场中运动时间变长 【答案】C 【解析】 【详解】A．粒子向右偏转，洛伦兹力方向整体向右，根据左手定则可知，四指指向与粒子速度方向相反，可知，粒子带负电，故A错误； B．洛伦兹力不做功，根据动能定理可知，粒子的速率不变，即粒子在N点的速率等于在M点的速率，故B错误； C．粒子做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则有 解得 若增大磁感应强度，则轨道半径减小，可知，粒子可能从N点下方射出，故C正确； D．结合上述可知，若增大入射速率，则轨道半径增大，粒子将从N点上方射出，对应圆弧的圆心角减小，根据， 解得 粒子在磁场中运动的时间 圆心角减小，运动时间减小，可知，若仅增大入射速率，则粒子在磁场中运动时间变短，故D错误。 故选C。 13. 如图所示，铜质圆盘安装在水平铜轴上，圆盘位于两磁极之间。两磁极产生的磁场区域面积小于圆盘面积，磁场方向与圆盘平面垂直。两铜片C、D分别与转动轴和圆盘的边缘接触。不计接触点的摩擦力和空气阻力。在外力作用下圆盘以恒定的角速度转动。下列说法正确的是（ ） A. 因圆盘无磁通量变化，故电阻R中无电流通过 B. 铜片C的电势高于铜片D的电势 C. 若撤去外力，则圆盘会逐渐停止转动 D. 若使圆盘反向转动，电阻R中的电流方向不变 【答案】C 【解析】 【详解】A．圆盘在磁场中做切割磁感线运动，根据法拉第电磁感应定律，会产生感应电动势，电路是闭合回路，从而在电路中形成感应电流，电阻R中有电流通过，故A错误； B．根据右手定则，圆盘转动时，四指指向感应电流方向，在圆盘这个电源内部，电流从低电势流向高电势，所以铜片D的电势高于铜片C的电势，故B错误； C．若撤去外力，圆盘在转动过程中，由于电磁感应会产生感应电流，圆盘会受到安培力，安培力的方向与圆盘转动的方向相反，安培力阻碍圆盘的转动，圆盘的机械能不断转化为电能再转化为内能，圆盘会逐渐停止转动，故C正确； D．若使圆盘反向转动，根据右手定则，感应电流方向会反向，那么电阻R中的电流方向也会改变，故D错误。 故选C。 14. 密立根油滴实验的示意图如图所示。两水平金属板上下放置，从上板中央的小孔向两板间喷入大小不同、电荷量不同、密度相同的小油滴。观察两个油滴a、b的运动情况：当两板间不加电压时，两个油滴在重力和空气阻力的作用下竖直向下匀速运动，速率分别为、；两板间加上电压后，两油滴很快达到相同的速率，均竖直向下匀速运动。油滴视为小球，所受空气阻力的大小，其中r为油滴的半径，v为油滴的速率，k为常量。不计空气浮力和油滴间的相互作用。则a、b两个油滴（　　） A. 带同种电荷 B. 半径之比为 C. 质量之比为 D. 电荷量之比为 【答案】D 【解析】 【详解】A．两板间加上电压后，两油滴很快达到相同的速率，可知油滴a做减速运动，油滴b做加速运动，可知两油滴带异种电荷， 故A错误； BCD．设油滴半径r，密度为，则油滴质量为 则速率为时受阻力大小为，则当油滴匀速下落时，有 联立解得 可得 则有 当再次下落时，对a由受力平衡得 其中 对b由受力平衡得 其中 联立解得 故BC错误，D正确。 故选D。 第二部分 本部分共6题，共58分。 15. （1）图1是探究加速度与力之间关系的实验装置的示意图。两辆相同的小车放在木板上，调节木板的倾斜度，使小车在不受牵引时能沿木板匀速运动。用细线跨过定滑轮各挂一个小盘，盘中放不同的重物，打开夹子，两辆小车同时从静止开始运动，一段时间后合上夹子，两辆小车同时停下来。测出两辆小车的位移大小分别为和，则两辆小车的加速度之比________。 （2）某同学利用如图2所示的电路进行实验，闭合开关后，发现灯泡不发光。为查找故障，用多用电表2.5V直流电压挡进行检测。将红表笔与接线柱A接触并保持不动，当黑表笔分别接触B、C时，示数均为1.48V；当黑表笔分别接触D、E、F时，示数均为0。若电路中仅有一处故障，则故障为________。 A. BC间断路 B. CD间断路 C. DE间断路 D. EF间断路 （3）某同学利用铜片、锌片和苹果制作了水果电池，他使用如图3所示实验电路测量该电池的电动势和内阻。闭合开关S，多次调节电阻箱的阻值R，记录电流表的读数I，绘出图像如图4所示。则该电池的电动势E=________V，内阻r=________kΩ。（结果保留两位有效数字） 【答案】（1） （2）B （3） ①. 0.98 ②. 3.2 【解析】 【小问1详解】 两辆小车都做初速度为零的匀加速直线运动，运动时间相等，根据 解得 所以该实验中a正比与x，即 【小问2详解】 当黑表笔分别接触B、C时，示数均为1.48V，说明BC间是完好的，当黑表笔分别接触D、E、F时，示数均为0，且电路中仅有一处故障，说明CD间断路。 故选B。 【小问3详解】 根据闭合电路欧姆定律可知 变形可得 根据图像的斜率与截距可知 图像截距为 16. 某小组同学用如图1所示装置做“验证机械能守恒定律”的实验。 （1）实验时甲同学进行了如下操作，其中操作不当的步骤是______（选填选项前的字母） A. 对体积和形状相同的重物，选择密度大的进行实验 B. 将打点计时器接到直流电源上 C. 将接有重物的纸带沿竖直方向穿过打点计时器的限位孔 D. 先释放纸带，再接通打点计时器电源 （2）实验得到如图2所示的一条纸带（其中一段纸带图中未画出）。选取纸带上清晰的某点记为O，再选取三个连续打出的点A、B、C，测出它们到O点的距离分别为、、。已知打点计时器所用电源的频率为，重物质量，当地重力加速度。由此可计算出打点计时器打下B点时重物下落的瞬时速度______。从打下O点到打下B点的过程中，重物的重力势能减少量为______J。（结果保留两位有效数字） （3）乙同学的实验结果显示，重物的重力势能减少量总是小于其动能增加量，最可能的原因是______。（选填选项前的字母） A. 存在空气阻力和摩擦阻力的影响 B. 将打下O点时重物的速度记为0 C. 没有采用多次实验取平均值的方法 （4）丙同学设计了另一种“验证机械能守恒定律”的实验方案，如图3所示。他在一个较粗的矿泉水桶侧面开一个小孔，将一细管插入小孔处，水能够从细管中水平射出。该同学仅选用刻度尺作为测量工具，验证桶中液面下降过程中水的机械能守恒。写出需测量的物理量及其应满足的关系。（用所需测量的物理量表示） 【答案】（1）BD （2） ①. 1.5 ②. 0.35 （3）B （4）见解析 【解析】 【小问1详解】 A．对体积和形状相同的重物，选择密度大的进行实验，以减小阻力影响，选项A正确； B．将打点计时器接到交流电源上，选项B错误； C．将接有重物的纸带沿竖直方向穿过打点计时器的限位孔，选项C正确； D．先接通打点计时器电源，再释放纸带，选项D错误。 题目选择不当步骤，故选BD。 【小问2详解】 [1][2]打点计时器打下B点时重物下落的瞬时速度 从打下O点到打下B点的过程中，重物的重力势能减少量为 【小问3详解】 A．由于存在空气阻力和摩擦阻力的影响，会造成重物的重力势能减少量总是大于其动能增加量，选项A错误； B．若打下O点时的速度不为零，而将打下O点时重物的速度记为0，则会造成重物的重力势能减少量总是小于其动能增加量，选项B正确； C．采用多次实验取平均值的方法会产生偶然误差，不一定会重物的重力势能减少量总是小于其动能增加量，选项C错误。 故选B。 【小问4详解】 选择质量m为研究对象，若机械能守恒则满足 其中h为瓶内水的液面到出口的高度；水射出后做平抛运动，则由x=v0t， 可得 则只需验证 需要测量的物理量：瓶内水的液面到出口的高度h；水射出后做平抛运动水平射程x和竖直高度y。 17. 如图所示，光滑水平面AB与竖直面内的粗糙半圆形导轨BC在B点相接，导轨半径为R。一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放，脱离弹簧时速度为，沿半圆形导轨到达C点时速度为，此后平抛落地（落地点未画出）。不计空气阻力，重力加速度为g。求： （1）弹簧压缩至A点时的弹性势能； （2）物体在C点时受到的导轨给它的弹力； （3）物体从C点平抛落地过程中重力的冲量大小I。 【答案】（1） （2），方向竖直向下 （3） 【解析】 【小问1详解】 根据能量守恒可得弹簧压缩至A点时的弹性势能为 【小问2详解】 在C处以物体为研究对象，根据牛顿第二定律可得 解得 方向竖直向下。 【小问3详解】 物体从C点平抛落地过程中，竖直方向有 解得 该过程重力的冲量大小为 18. 如图所示，某同学穿着滑雪板挑战沿雪坡往上滑，他通过助滑在雪坡底端点以一定速度冲上倾角为的雪坡，运动到点时速度减为。已知同学（含滑雪板）的质量为，点距离水平地面的竖直高度为，滑雪板与雪坡的动摩擦因数为。取重力加速度，，。同学（含滑雪板）可看成质点，不计空气阻力。对同学（含滑雪板）向上运动的过程，求： （1）进行受力分析； （2）加速度的大小； （3）在点的初动能。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 同学受力分析如图所示： 【小问2详解】 以同学为研究对象，沿斜面方向运用牛顿第二定律 其中 代入可得 【小问3详解】 从最低点到最高点，同学做匀减速直线运动，有 解得 所以 19. 如图为某种“电磁弹射”装置的简化原理图。在竖直向下的匀强磁场中，两根光滑的平行长直导轨水平放置，一根导体棒放置在导轨上，与导轨垂直且接触良好。已知磁场的磁感应强度大小为B，导轨间距为L，导体棒的质量为m，电阻为R。开关S接1，导轨与恒流源相连，回路中的电流恒定为I，导体棒由静止开始做匀加速运动，一段时间后速度增大为v。此时，将开关S接2，导轨与定值电阻R0相连，导体棒开始做减速运动直至停止。不计导轨电阻及空气阻力。 （1）开关S接1后，求导体棒受到安培力的大小FA及其加速运动的时间t； （2）开关S接2后，求导体棒速度为0.5v时加速度的大小a； （3）求导体棒在加速运动阶段及减速运动阶段产生的焦耳热Q1和Q2. 【答案】（1）， （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 开关S接1后，导体棒受到安培力的大小 根据牛顿第二定律有 得 导体棒做匀加速直线运动的时间 得 【小问2详解】 开关S接2后，当导体棒速度为0.5v时，导体棒的感应电动势 回路中的感应电流 导体棒受到的安培力 根据牛顿第二定律，导体棒加速度的大小 【小问3详解】 开关S接1后，导体棒产生焦耳热 开关S接2后，电路产生的焦耳热 其中导体棒产生的焦耳热 20. 研究天然放射现象时，把某放射源放入用铅做成的容器中，射线从容器的小孔竖直射出，成为细细的一束。若在射线经过的空间施加磁感应强度大小为B、垂直纸面向里的匀强磁场，如图所示，发现射线会分成三束，分别为α射线、β射线和γ射线。研究发现：α射线是氦原子核，β射线是电子流，γ射线是高能电磁波。已知光速大小为c，假定α粒子的速度大小为、β粒子的速度大小为。不计重力和粒子间的相互作用。 （1）写出图中的①、②、③三束射线分别对应的射线种类。 （2）再施加一沿水平方向的匀强电场。 a．若①、②两束射线重合，求匀强电场的电场强度大小E及方向。 b．请判断①、②、③三束射线是否可以重合。若可以，计算出匀强电场的电场强度大小；若不可以，请说明理由。 【答案】（1）①、②、③三束射线分别对应的是，α射线、γ射线、β射线 （2）a．，方向为水平向右；b．无法重合，理由见解析 【解析】 【小问1详解】 根据左手定则可知①、②、③三束射线分别对应的是，α射线、γ射线、β射线。 【小问2详解】 a．设α粒子的电荷量为，①、②两束射线重合，有 可得 电场的方向为水平向右 b．不可以。 设电子电量为e，若使③射线与②射线重合，需施加的电场强度为，有 可得 因为，所以①、②、③三束射线无法重合。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$