精品解析：浙江杭州市拱墅区源清中学2024-2025学年高二下学期期中考试物理试题

浙江杭州市拱墅区源清中学高二下学期期中考试物理试题 一、单选题 1. 现代健身人群，常控制卡路里（cal）的摄入来达到健身效果。已知，下列用国际单位制中的基本单位来表示卡路里的单位正确的是（　　） A. B. C. D. 2. 2023年亚运会在杭州举行。有关运动项目的描述，下列说法正确的是（　　） A. 甲图中跳水运动员在空中运动到最高点时加速度为零 B. 乙图中研究羽毛球运动员击球动作时，运动员可视为质点 C. 丙图中撑杆跳运动员在撑杆起跳上升过程中，运动员始终处于超重状态 D. 丁图中跨栏运动员在100米跨栏比赛中获得第一名，该运动员全程平均速度最大 3. 如图所示，钉子和小定滑轮均固定在竖直墙面上，它们相隔一定距离且处于同一高度，细线的一端系有一小砂桶，另一端跨过定滑轮固定在钉子上。质量为的小球与细线上的轻质动滑轮固定连接。初始时整个系统处于静止状态，滑轮两侧细线的夹角为74°。现缓慢地往砂桶添加细砂，滑轮两侧细线的夹角为120°。不计一切摩擦，取，则此过程中往砂桶中添加的细砂质量为（ ） A. B. C. D. 4. 火车转弯，在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨，内外铁轨平面与水平面倾角为θ，当火车以规定的行驶速度v转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的侧向挤压；汽车通过拱形桥和凹形桥时速度都不能过大，不然易发生交通事故；半径为L的光滑圆管轨道（圆管内径远小于轨道半径）竖直放置，管内有一个小球（小球直径略小于管内径）可沿管转动。重力加速度为g，以下说法中正确的是（　　） A. 该弯道的半径 B. 当火车速率小于v时，内轨将受到轮缘的挤压 C. 汽车通过凹形桥的最低点时，速度越大，汽车对桥面的压力越小 D. 小球通过最高点的最小速度为 5. “中国空间站”在距地面高400km左右的轨道上做匀速圆周运动，在此高度上有非常稀薄的大气，因气体阻力的影响，轨道高度1个月大概下降2km，空间站安装有发动机，可对轨道进行周期性修正。则下列说法中正确的是 （　　） A. “中国空间站”在正常轨道上做圆周运动的周期大于地球同步卫星的周期 B. “中国空间站”在正常轨道上做圆周运动的向心加速度大小稍大于g C. “中国空间站”在正常轨道上做圆周运动的线速度大小稍大于地球的第一宇宙速度 D. “中国空间站”修正轨道时，发动机应“向后喷火”使空间站加速，但进入目标轨道正常运行后的速度小于修正之前在较低轨道上的运行速度 6. 如图，有一小型水电站发电机的输出功率为50kW，发电机的输出电压为250V。通过升压变压器升压后向远处输电，输电电压为10kV，输电线的总电阻R为10Ω，在用户端用降压变压器把电压降为220V，两变压器均视为理想变压器，下列说法正确的（ ） A. 升压变压器原、副线圈的匝数之比为1:400 B. 输电线上损失的功率为250W C. 降压变压器原、副线圈中的电流之比为995:22 D. 图中的所有灯泡亮度都相同 7. 如图所示为一玻璃工件的截面图，上半部ABC为等腰直角三角形，，BC边的长度为2R，下半部是半径为R的半圆，O是圆心，P、Q是半圆弧BDC上的两个点，AD、BC垂直相交于O点。现有一束某一频率平行光平行于AD方向射到AB面上，从A点射入玻璃的光射到P点。已知玻璃工件折射率为，不考虑反射光。下列有关说法正确的是（　　） A. B. 从A点射到P点的光能发生全反射 C. 从AB面上射到圆弧界面上的最长时间 D. 圆弧界面上有光射出部分长为 8. 如图是某种静电推进装置的原理图，发射极与吸板接在高压电源两端，两极间产生强电场，虚线为等势面，相邻的等势面间的电势差相等。在强电场作用下，一带电液滴由静止出发从发射极沿图中实线加速飞向吸板，a、b是其路径上的两点，不计液滴重力，下列说法正确的是（ ） A. 液滴带的是负电 B. a点的电势比b点的低 C. 液滴在a点的加速度比在b点的小 D. 液滴在a点的电势能比在b点的大 9. 华为在2023年10月发布了一款据称可实现“一秒一公里”的全液冷超级充电桩，其最大输出电流为，充电电压范围为至，并且该充电桩能根据很多电动汽车车型的充电需求智能分配所需充电功率。某天，小振开着自己的某款电动汽车来这种充电站体验，其车总质量为，所用电池组规格为“，”（内阻不能忽略），车上显示屏显示此次充电电量由30%充到80%用时10分钟，本次充电共消费60元（充电桩计费规则为每度电2元）。则（　　） A. 充电桩上标识“”表示给各车充电时的平均功率 B. 小振本次充电时充电桩的平均输出功率为 C. 小振本次充电的充电效率约为90% D. 小振本次充电的平均电流为 10. 如图所示是一种自动测定水箱高度变化的传感器装置。装置中金属杠杆的一端接浮标（浮标与杠杆绝缘），另一端的触点 P 接滑动变阻器R。水箱液面表由电流表改装而成。为简化模型，动态过程中设电源电动势E不变，内阻r不可忽略。当水从底部快速抽走，水箱内液面下降的过程中，下列说法正确的是 （　　） A. 电路中电流增大 B. 电路的路端电压减小 C. 整个电路的总功率减小 D. 电源的效率先增大后减小 二、选择题II 11. 下列说法正确是（ ） A. 图甲是在显微镜下观察布朗运动间隔相等时间颗粒运动位置的连线图，连线表示颗粒的运动轨迹 B. 图乙中，当时，分子力不为零 C. 图丙中固体薄片上涂蜡，用烧热的针接触薄片背面上一点，蜡熔化的范围如图丙空白所示，说明固体薄片是多晶体 D. 图丁中两个粗细不同的玻璃管插在水槽中，玻璃管内水面下凹且细玻璃管内液面高，说明水对玻璃是浸润的、玻璃管越细浸润现象越明显 12. 对于下列教材中所列的实验和生活用品，说法正确的是（ ） A. 甲图中，两根通电方向相反的长直导线相互排斥，是通过电场实现的 B. 乙图中，若在ab的两端接上大小和方向周期性变化的电流，则接在cd端的电流表会有偏转 C. 丙图中，电磁炉利用其线圈产生的涡流来加热食物 D. 丁图中，A、B两灯均正常发光，若断开开关，A灯和B灯都会立即熄灭 13. 某均匀介质中的O处有一波源做简谐运动，所激发的波沿水平方向向四周传播。波源在0~0.5s内以9Hz的频率振动，0.5s后的振动图像如图乙所示且频率不再发生变化。图甲为波源频率稳定较长时间后某时刻的俯视图，实线表示波峰，虚线表示波谷。下列说法正确的是（  ） A. 该波波源起振方向向下，波速为4m/s B. 从图示时刻开始，质点A经s后运动的路程为 C. 在时，距离波源5.0m处的质点向上振动 D. 距离波源1.0m与2.0m处质点的振动情况始终相反 三、实验题 14. 小明同学采用如图1所示的装置进行“验证机械能守恒定律”实验。图1是即将启动打点计时器时的场景，图2是备选的测量器材 （1）除了图1装置中的器材之外，还必须从图2中选取实验器材__________（填字母）； （2）为了减小实验误差，对体积和形状相同的重物，实验时选择密度大的理由是__________； （3）关于实验操作，下列说法正确的是__________； A. 实验时必须测量重锤的质量 B. 实验时先释放纸带，后接通电源 C. 必须从纸带上第一个点开始计算验证机械能是否守恒 D. 安装打点计时器时，保证计时器两限位孔在同一竖直线上 （4）在某次实验中，质量为的重物自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图3所示。若纸带相邻两个点之间时间间隔为，从起点到打下点的过程中，重物的重力势能减少量为__________，此过程中重物动能的增加量为__________（取，结果均保留三位有效数字）。 15. 某实验小组为了测量某一段特殊金属丝的电阻率，采用如下操作步骤开展实验： （1）先用多用电表×1Ω挡粗测其电阻，显示结果如图甲所示，粗测其电阻阻值为 _____Ω；用螺旋测微器测量其直径；再用50分度的游标卡尺测量金属丝的长度，长度测量结果为____cm。 （2）为了减小实验误差，实验过程中要求电流表示数从零开始记录多组数据，除待测金属丝外，实验室还备有实验器材如下： A．电流表 ，量程为 ，内阻 B．电流表 ，量程为 ，内阻约为1Ω C．电压表 ，量程为 内阻约为1kΩ D．定值电阻。 E．定值电阻。 F．滑动变阻器。，最大阻值为10Ω G．电源（电动势约为15V） H．开关一只， 导线若干 回答下列问题： ①有实验小组选择采用的电路设计如图所示，为提高实验测量的准确度，与电流表 串联的电阻R应选择____（选填“R1”或“R2”），左端导线a应接____（选填“b”或“c”）触点； ②实验时测得。示数为 ，示数为 ，由此可测得该金属丝电阻。 ____（用、 、或表示）。 16. 下列说法正确的是（　　） A. 图甲“探究平抛运动的特点”实验中，斜槽轨道必须光滑且其末端水平 B. 图乙计算油膜面积时，只数完整的方格数，油酸分子直径的测量值会偏大 C. 图丙“探究气体等温变化的规律”实验中，空气柱体积变化尽可能的快些 D. 图丁“测量玻璃的折射率”实验中，玻璃砖宽度宜大些，大头针应垂直插在纸面上 17. 在“用双缝干涉测量光的波长”实验中 使分划板中心刻线与其中一条亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上示数如图2所示。同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第9条亮纹中心对齐，此时手轮上示数如图3所示，则示数为________ mm。已知双缝间距，双缝与屏距离1.25m，则所测单色光波长为________ m（结果保留三位有效数字）。 四、解答题 18. 海洋温差发电安全无污染，储量巨大。在某次发电测试实验中，探测到490m深处的海水温度为290K，如图所示，在此处将氨水蒸气封闭在横截面积的汽缸内，汽缸从深海490m深处上浮到海面，随着海水温度升高，封闭气体的体积增大，活塞缓慢上升且始终未脱离汽缸。氨水蒸气可看作理想气体，汽缸导热性能良好，活塞质量不计。已知海面处温度、此处气体体积，大气压强恒为，海水密度。 （1）汽缸从深海上浮到海面，汽缸内气体的分子平均动能______（选填“变大”、“变小”或者“不变”）及内能______（选填“变大”、“变小”或者“不变”）； （2）求汽缸在深海中上浮490m到海平面的过程中，活塞相对缸底上升的距离（计算结果保留3位有效数字）； （3）在上述过程中，汽缸内含蒸气1.7kg，上升过程吸收的总热量为105kJ，已知1摩尔蒸气的内能，其中常量，1摩尔蒸气质量为17g，求蒸气对外做的功。 19. 一游戏装置竖直截面如图所示，该装置由倾角的固定斜面CD、水平传送带EF、粗糙水平轨道FG、光滑圆弧轨道GPQ、及固定在Q处的弹性挡板组成。斜面CD高度，传送带EF与轨道FG离地面高度均为h，两者长度分别为、，OG、OP分别为圆弧轨道的竖直与水平半径，半径，圆弧PQ所对应的圆心角，轨道各处平滑连接。现将质量的滑块（可视为质点）从斜面底端的弹射器弹出，沿斜面从D点离开时速度大小，恰好无碰撞从E点沿水平方向滑上传送带。当传送带以的速度顺时针转动，滑块恰好能滑至P点。已知滑块与传送带间的动摩擦因数，滑块与挡板碰撞后原速率反向弹回，不计空气阻力。，，求： （1）高度h； （2）滑块与水平轨道FG间的动摩擦因数； （3）滑块最终静止时离G点的距离x； （4）若传送带速度大小可调，要使滑块与挡板仅碰一次，且始终不脱离轨道，则传送带速度大小v的范围。 20. 研究性学习小组在研究航母的弹射装置时，根据自己所学知识设计其模拟电路如图所示，左侧直流电源为一半径为的水平金属圆环，圆环平面区域内存在竖直向下的、磁感应强度大小为的匀强磁场，一根长度略大于的金属杆一端置于圆环上，另一端与过圆心O的竖直的转轴连接，转轴带动金属杆转动，在圆环边缘和转轴处引出导线分别与双向开关的键1和超级电容器一端相连，超级电容器另一端和开关S相连。超级电容器的电容C=1F。两根固定于水平面内的光滑平行金属导轨间距，磁感应强度大小的匀强磁场垂直于导轨平面向外。质量、（其他电阻均不计）的金属棒MN垂直放在两导轨间处于静止状态，并与导轨良好接触。开关S先接1，当金属杆匀速转动时使电容器完全充电，然后将S接至2，MN开始向右加速运动。当回路中电流为零，MN达到最大速度，之后离开导轨。若电源的输出电压为20V，求： （1）当开关S接1充电时，a、b两点的电势哪个更高； （2）金属杆转动的转速n为； （3）S接通2的瞬间，MN的加速度a的大小； （4）MN达到的最大速度v。 21. 如图甲所示，两个竖直正对的水平金属板YY′极板长m，板间距离d＝0.2m，在金属板下端水平边界MN的下面有一区域足够大的匀强磁场，磁感应强度B＝5×10-3T，方向垂直纸面向里。现将Y′极板接地，Y极板上电势随时间变化规律如图乙所示。现有带正电的粒子流以＝105m/s的速度沿竖直中线OO′（中线与磁场边界交于O′点）连续射入电场中，粒子的比荷C/kg，其重力可忽略不计，若粒子打在竖直金属板上将被吸收。在每个粒子通过电场的极短时间内，电场可视为匀强电场（设两板外无电场）。求：（结果可以保留根式或π） （1）带电粒子恰好从电场边界飞出时，Y极板的电势； （2）带电粒子在磁场中运动的最大半径； （3）粒子在磁场中运动的最长时间； （4）若以O′为坐标原点，建立水平x轴，求所有进入磁场的粒子在x轴上射出磁场的坐标范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 浙江杭州市拱墅区源清中学高二下学期期中考试物理试题 一、单选题 1. 现代健身人群，常控制卡路里（cal）的摄入来达到健身效果。已知，下列用国际单位制中的基本单位来表示卡路里的单位正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据W=Fx 以及F=ma可知 故选A。 2. 2023年亚运会在杭州举行。有关运动项目的描述，下列说法正确的是（　　） A. 甲图中跳水运动员在空中运动到最高点时加速度为零 B. 乙图中研究羽毛球运动员击球动作时，运动员可视为质点 C. 丙图中撑杆跳运动员在撑杆起跳上升过程中，运动员始终处于超重状态 D. 丁图中跨栏运动员在100米跨栏比赛中获得第一名，该运动员全程平均速度最大 【答案】D 【解析】 【详解】A．甲图中跳水运动员在空中运动到最高点时加速度不为零，等于重力加速度，故A错误； B．乙图中研究羽毛球运动员击球动作时，运动员形状不可忽略，运动员不可视为质点，故B错误； C．丙图中撑杆跳运动员在撑杆起跳上升过程中，当弹力小于重力，合力向下，运动员处于失重状态，故C错误； D．丁图中跨栏运动员在100米跨栏比赛中获得第一名，位移相同，时间最短，该运动员全程平均速度最大，故D正确。 故选D。 3. 如图所示，钉子和小定滑轮均固定在竖直墙面上，它们相隔一定距离且处于同一高度，细线的一端系有一小砂桶，另一端跨过定滑轮固定在钉子上。质量为的小球与细线上的轻质动滑轮固定连接。初始时整个系统处于静止状态，滑轮两侧细线的夹角为74°。现缓慢地往砂桶添加细砂，滑轮两侧细线的夹角为120°。不计一切摩擦，取，则此过程中往砂桶中添加的细砂质量为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】设砂桶的质量为M，对砂桶分析，由平衡条件可知 对动滑轮C受力分析，由平衡条件可得 往砂桶D中添加的细砂后，为 联立解得 故选B。 4. 火车转弯，在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨，内外铁轨平面与水平面倾角为θ，当火车以规定的行驶速度v转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的侧向挤压；汽车通过拱形桥和凹形桥时速度都不能过大，不然易发生交通事故；半径为L的光滑圆管轨道（圆管内径远小于轨道半径）竖直放置，管内有一个小球（小球直径略小于管内径）可沿管转动。重力加速度为g，以下说法中正确的是（　　） A. 该弯道的半径 B. 当火车速率小于v时，内轨将受到轮缘的挤压 C. 汽车通过凹形桥的最低点时，速度越大，汽车对桥面的压力越小 D. 小球通过最高点的最小速度为 【答案】B 【解析】 【详解】AB．由题意可得火车转弯时的向心力由重力和支持力的合力提供，有 解得 而当火车速率小于v时，可知此时内轨将会对火车产生一个弹力的作用，即火车将挤压内轨，故A错误，B正确； C．汽车通过凹形桥的最低点时，设其速度为，桥面对汽车的支持力为，半径为,汽车的质量为，则由牛顿第二定律可得 则汽车的速度越大，桥面对汽车的支持力越大，而根据牛顿第三定律可知，汽车对桥面的压力越大，故C错误； D．由于小球在管道内，在zui高点，当内管壁对小球的支持力等于小球的重力时，此时小球恰好可以过最高点，而此时小球的速度为零，故D错误。 故选B。 5. “中国空间站”在距地面高400km左右的轨道上做匀速圆周运动，在此高度上有非常稀薄的大气，因气体阻力的影响，轨道高度1个月大概下降2km，空间站安装有发动机，可对轨道进行周期性修正。则下列说法中正确的是 （　　） A. “中国空间站”在正常轨道上做圆周运动的周期大于地球同步卫星的周期 B. “中国空间站”在正常轨道上做圆周运动的向心加速度大小稍大于g C. “中国空间站”在正常轨道上做圆周运动的线速度大小稍大于地球的第一宇宙速度 D. “中国空间站”修正轨道时，发动机应“向后喷火”使空间站加速，但进入目标轨道正常运行后的速度小于修正之前在较低轨道上的运行速度 【答案】D 【解析】 【详解】A． “中国空间站”在轨道上做匀速圆周运动的周期 解得 故A错误； B．“中国空间站”在轨道上做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有 物体绕地球表面运行，根据牛顿第二定律有 联立解得“中国空间站”正常在轨道上做圆周运动的向心加速度大小为 故向心加速度稍小于g，故B错误； C．根据万有引力提供向心力，有 “中国空间站”正常在轨道上做圆周运动的线速度大小为 故C错误； D．空间站由低轨向高轨修正时需要离心运动，故需要发动机点火使空间站加速，但进入目标轨道后的速度比修正之前低轨的速度小，故D正确。 故选D。 6. 如图，有一小型水电站发电机的输出功率为50kW，发电机的输出电压为250V。通过升压变压器升压后向远处输电，输电电压为10kV，输电线的总电阻R为10Ω，在用户端用降压变压器把电压降为220V，两变压器均视为理想变压器，下列说法正确的（ ） A. 升压变压器原、副线圈的匝数之比为1:400 B. 输电线上损失的功率为250W C. 降压变压器原、副线圈中的电流之比为995:22 D. 图中的所有灯泡亮度都相同 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据理想变压器电压比等于匝数比，可得升压变压器原、副线圈的匝数之比为 故A错误； B．升压变压器副线圈电流为 则输电线上损失的功率为 故B正确； C．用户端得到的功率为 则降压变压器副线圈电流为 则降压变压器原、副线圈中的电流之比为 故C错误； D．由于电容器对交变电流有一定的阻碍作用，所以与电容器串联的灯泡亮度比其他灯泡的亮度暗，故D错误。 故选B。 7. 如图所示为一玻璃工件的截面图，上半部ABC为等腰直角三角形，，BC边的长度为2R，下半部是半径为R的半圆，O是圆心，P、Q是半圆弧BDC上的两个点，AD、BC垂直相交于O点。现有一束某一频率平行光平行于AD方向射到AB面上，从A点射入玻璃的光射到P点。已知玻璃工件折射率为，不考虑反射光。下列有关说法正确的是（　　） A. B. 从A点射到P点的光能发生全反射 C. 从AB面上射到圆弧界面上的最长时间 D. 圆弧界面上有光射出部分长为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由几何知识可知从A点射入玻璃的光的入射角为，故有 解得 故可知 故A错误； B．光线在该玻璃工件内发生全反射的临界角为 即临界角,为等腰三角形，故光射到P点时的入射角 可知从A点射到P点的光不能发生全反射，故B错误； C．根据几何知识可知从AB面上射到圆弧界面上光的路径中沿A点射入到达P点时的路程最大，光在玻璃中的速度为，可知最长时间为 同时有 ， 解得 故C正确； D．设从E点入射的光线刚好在圆弧界面上M点发生全反射，由几何知识可得 ， 故，故可知 可知圆弧都有光线射出，故圆弧界面上有光射出部分长为 故D错误。 故选C。 8. 如图是某种静电推进装置的原理图，发射极与吸板接在高压电源两端，两极间产生强电场，虚线为等势面，相邻的等势面间的电势差相等。在强电场作用下，一带电液滴由静止出发从发射极沿图中实线加速飞向吸板，a、b是其路径上的两点，不计液滴重力，下列说法正确的是（ ） A. 液滴带的是负电 B. a点的电势比b点的低 C. 液滴在a点的加速度比在b点的小 D. 液滴在a点的电势能比在b点的大 【答案】D 【解析】 【详解】A．因为吸板接电源的负极，且液滴加速飞向吸板，可知液滴带正电，故A错误； B．电场的方向由发射极指向吸板，沿电场线电势逐渐降低，可知a点的电势比b点的高，故B错误； C．因a点的等势面较b点密集，可知a点的场强大于b点场强，则液滴在a点的加速度比在b点的大，故C错误； D．液滴带正电，且a点的电势比b点的高，则液滴在a点的电势能比在b点的大，故D正确。 故选D。 9. 华为在2023年10月发布了一款据称可实现“一秒一公里”的全液冷超级充电桩，其最大输出电流为，充电电压范围为至，并且该充电桩能根据很多电动汽车车型的充电需求智能分配所需充电功率。某天，小振开着自己的某款电动汽车来这种充电站体验，其车总质量为，所用电池组规格为“，”（内阻不能忽略），车上显示屏显示此次充电电量由30%充到80%用时10分钟，本次充电共消费60元（充电桩计费规则为每度电2元）。则（　　） A. 充电桩上标识的“”表示给各车充电时的平均功率 B. 小振本次充电时充电桩的平均输出功率为 C. 小振本次充电的充电效率约为90% D. 小振本次充电的平均电流为 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据最大充电电流与最大充电电压可知，指的是最大充电功率，而最大功率 由于“充电桩能根据很多电动汽车车型的充电需求智能分配所需充电功率”，所以充电桩的平均充电功率必定小于最大功率，故A错误； B．本次充电10分钟共消费60元，充电桩计费规则为每度电2元，则本次充电时充电桩的平均功率约为 故B错误； C．结合上述，小振本次充电的充电效率约为 故C正确； D．此次充电电量由30%充到80%用时10分钟，则有 故D错误。 故选C。 10. 如图所示是一种自动测定水箱高度变化的传感器装置。装置中金属杠杆的一端接浮标（浮标与杠杆绝缘），另一端的触点 P 接滑动变阻器R。水箱液面表由电流表改装而成。为简化模型，动态过程中设电源电动势E不变，内阻r不可忽略。当水从底部快速抽走，水箱内液面下降的过程中，下列说法正确的是 （　　） A. 电路中电流增大 B. 电路的路端电压减小 C. 整个电路的总功率减小 D. 电源的效率先增大后减小 【答案】C 【解析】 【详解】当水从底部快速抽走，水箱内液面下降的过程中，P点上升，则电阻R变大，总电阻变大，电路中的电流减小，路端电压变大，根据P=IE可知电路的总功率减小，根据 可知电源效率增大。 故选C。 二、选择题II 11. 下列说法正确的是（ ） A. 图甲是在显微镜下观察布朗运动间隔相等时间颗粒运动位置的连线图，连线表示颗粒的运动轨迹 B. 图乙中，当时，分子力不为零 C. 图丙中固体薄片上涂蜡，用烧热的针接触薄片背面上一点，蜡熔化的范围如图丙空白所示，说明固体薄片是多晶体 D. 图丁中两个粗细不同玻璃管插在水槽中，玻璃管内水面下凹且细玻璃管内液面高，说明水对玻璃是浸润的、玻璃管越细浸润现象越明显 【答案】D 【解析】 【详解】A布朗运动图象反映了固体微粒的无规则运动在每隔一定时间的位置情况，而不是运动轨迹，只是按时间间隔依次记录位置的连线，故A错误； B．图乙，当时，分子势能的变化率为零，即分子力为零，故B错误； C．蜡熔化的范围如图丙空白所示，则表现出各向异性，说明固定薄片在导热性质上为各向异性，是单晶体，故C错误； D．图丁，两个粗细不同的玻璃管插在水槽中，玻璃管内水面下凹且细玻璃管内液面高，说明水对玻璃是浸润、玻璃管越细浸润现象越明显，故D正确。 故选D。 12. 对于下列教材中所列的实验和生活用品，说法正确的是（ ） A. 甲图中，两根通电方向相反的长直导线相互排斥，是通过电场实现的 B. 乙图中，若在ab的两端接上大小和方向周期性变化的电流，则接在cd端的电流表会有偏转 C. 丙图中，电磁炉利用其线圈产生的涡流来加热食物 D. 丁图中，A、B两灯均正常发光，若断开开关，A灯和B灯都会立即熄灭 【答案】B 【解析】 【详解】A．甲图中，两根通电方向相反的长直导线相互排斥，是通过通电导线周围产生的磁场实现的，选项A错误； B．乙图中，若在ab的两端接上大小和方向发生周期性变化的电流，则由于穿过线圈的磁通量不断变化，则会在另一线圈中产生感应电流，则接在cd端的电流表会有偏转，选项B正确； C．丙图中，电磁炉利用在金属锅底中产生的涡流来加热食物，选项C错误； D．丁图中，A、B两灯均正常发光，若断开开关，由于电感产生感应电流阻碍其电流的减小，所以A灯逐渐熄灭，B灯立即熄灭，选项D错误。 故选B。 13. 某均匀介质中的O处有一波源做简谐运动，所激发的波沿水平方向向四周传播。波源在0~0.5s内以9Hz的频率振动，0.5s后的振动图像如图乙所示且频率不再发生变化。图甲为波源频率稳定较长时间后某时刻的俯视图，实线表示波峰，虚线表示波谷。下列说法正确的是（  ） A. 该波波源起振方向向下，波速为4m/s B. 从图示时刻开始，质点A经s后运动的路程为 C. 在时，距离波源5.0m处的质点向上振动 D. 距离波源1.0m与2.0m处的质点的振动情况始终相反 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．波源在0~0.5s内，振动周期为s，则波源在0~0.5s内振动了个周期，由乙图可得，当时，波源在向下振动，即起振方向向上；0.5s后波源的振动周期为 由甲图可知，机械波的波长为 则机械波的波速为 故A错误； B．质点A的振动时间为 图示时质点A在波峰处，则在时间内通过的路程为 在时间内通过的路程为 则，质点A经后运动的路程为 故B正确； C．因为 故波源在时的振动与波源在时的振动相同，由图乙可知，此时波源在向下振动，距离波源5.0m处的质点与波源的距离为 则该质点振动始终与波源的振动相反，即在t=1.9s时，距离波源5.0m处的质点向上振动，故C正确； D．距离波源1.0m与2.0m处质点的距离差为 则距离波源1.0m与2.0m处的质点的振动相反，故D正确。 故选BCD。 三、实验题 14. 小明同学采用如图1所示的装置进行“验证机械能守恒定律”实验。图1是即将启动打点计时器时的场景，图2是备选的测量器材 （1）除了图1装置中的器材之外，还必须从图2中选取实验器材__________（填字母）； （2）为了减小实验误差，对体积和形状相同的重物，实验时选择密度大的理由是__________； （3）关于实验操作，下列说法正确的是__________； A. 实验时必须测量重锤的质量 B. 实验时先释放纸带，后接通电源 C. 必须从纸带上第一个点开始计算验证机械能是否守恒 D. 安装打点计时器时，保证计时器两限位孔在同一竖直线上 （4）在某次实验中，质量为的重物自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图3所示。若纸带相邻两个点之间时间间隔为，从起点到打下点的过程中，重物的重力势能减少量为__________，此过程中重物动能的增加量为__________（取，结果均保留三位有效数字）。 【答案】（1）C （2）使阻力和重锤重力之比更小 （3）D （4） ①. 0.428##0.429##0.430##0.431 ②. 0.420## 0.421##0.422##0.423##0.424##0.425##0.426 【解析】 【小问1详解】 打点计时器可以记录时间，不需要秒表，需要用刻度尺测量纸带上点的距离，不需要螺旋测微器和游标卡尺。本实验需要验证 即需要验证是否近似等于，故不需要测量重物质量，所以不需要天平。测量长度需要用到刻度尺。 故选C。 【小问2详解】 为了减小实验误差，对体积和形状相同的重物，实验时选择密度大的理由是：使阻力和重锤重力之比更小。 【小问3详解】 A．本实验需要验证 即需要验证否近似等于，故不需要测量重物质量，故A错误； B．实验时先接通电源，后释放纸带，故B错误； C．不一定必须从纸带上第一个点开始计算验证机械能否守恒，故C错误； D．安装打点计时器时，保证计时器两限位孔在同一竖直线上，这样可以减小纸带与限位孔间的摩擦力，减小实验误差，故D正确。 故选D。 【小问4详解】 重物由O点运动到B点，重力势能减少了 根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，则有 重物由O点运动到B点，动能增加了 15. 某实验小组为了测量某一段特殊金属丝的电阻率，采用如下操作步骤开展实验： （1）先用多用电表×1Ω挡粗测其电阻，显示结果如图甲所示，粗测其电阻阻值为 _____Ω；用螺旋测微器测量其直径；再用50分度的游标卡尺测量金属丝的长度，长度测量结果为____cm。 （2）为了减小实验误差，实验过程中要求电流表示数从零开始记录多组数据，除待测金属丝外，实验室还备有的实验器材如下： A．电流表 ，量程为 ，内阻 B．电流表 ，量程为 ，内阻约为1Ω C．电压表 ，量程为 内阻约为1kΩ D．定值电阻。 E．定值电阻。 F．滑动变阻器。，最大阻值为10Ω G．电源（电动势约为15V） H．开关一只， 导线若干 回答下列问题： ①有实验小组选择采用的电路设计如图所示，为提高实验测量的准确度，与电流表 串联的电阻R应选择____（选填“R1”或“R2”），左端导线a应接____（选填“b”或“c”）触点； ②实验时测得。示数为 ，示数为 ，由此可测得该金属丝的电阻。 ____（用、 、或表示）。 【答案】（1） ①. 26 ②. 10.006 （2） ①. ②. ③. 【解析】 【小问1详解】 [1]由图甲可知，多用电表×1Ω挡，粗测电阻阻值为26Ω。 [2]由图乙可知，用50分度的游标卡尺测量金属丝的长度，长度测量结果为 10cm+3×0.02mm=10.006cm 【小问2详解】 ①[1]由实验电路可知，与电流表串联的电阻R，组成电压表，为提高实验测量的准确度，电源电动势约为15V，因此电阻R应选择R2，由欧姆定律可得 [2]因待测电阻约为26Ω，则有 因此左端导线a应接c。 ②[3]由实验电路图和欧姆定律可得 解得 16. 下列说法正确的是（　　） A. 图甲“探究平抛运动的特点”实验中，斜槽轨道必须光滑且其末端水平 B. 图乙计算油膜面积时，只数完整的方格数，油酸分子直径的测量值会偏大 C. 图丙“探究气体等温变化的规律”实验中，空气柱体积变化尽可能的快些 D. 图丁“测量玻璃的折射率”实验中，玻璃砖宽度宜大些，大头针应垂直插在纸面上 【答案】BD 【解析】 【详解】A．“探究平抛运动的特点”实验中，斜槽轨道必须末端水平，但不需要光滑，故A错误； B．计算油膜面积时，只数完整的方格数，则油酸面积测量值偏小，所测油酸分子直径会偏大，故B正确； C．“探究气体等温变化的规律”实验中，空气柱体积变化太快，气体温度会发生变化，故C错误； D．“测量玻璃的折射率”实验中，玻璃砖宽度宜大些，大头针应垂直插在纸面上，故D正确。 故选BD。 17. 在“用双缝干涉测量光的波长”实验中 使分划板中心刻线与其中一条亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上示数如图2所示。同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第9条亮纹中心对齐，此时手轮上示数如图3所示，则示数为________ mm。已知双缝间距，双缝与屏距离1.25m，则所测单色光波长为________ m（结果保留三位有效数字）。 【答案】 ①. ②. 【解析】 【详解】[1]根据螺旋测微器读数规则，如图3所示示数为 [2]根据螺旋测微器读数规则，如图2所示，示数为 相邻两条亮条纹的间距为 根据 解得 四、解答题 18. 海洋温差发电安全无污染，储量巨大。在某次发电测试实验中，探测到490m深处的海水温度为290K，如图所示，在此处将氨水蒸气封闭在横截面积的汽缸内，汽缸从深海490m深处上浮到海面，随着海水温度升高，封闭气体的体积增大，活塞缓慢上升且始终未脱离汽缸。氨水蒸气可看作理想气体，汽缸导热性能良好，活塞质量不计。已知海面处温度、此处气体体积，大气压强恒为，海水密度。 （1）汽缸从深海上浮到海面，汽缸内气体的分子平均动能______（选填“变大”、“变小”或者“不变”）及内能______（选填“变大”、“变小”或者“不变”）； （2）求汽缸在深海中上浮490m到海平面的过程中，活塞相对缸底上升的距离（计算结果保留3位有效数字）； （3）在上述过程中，汽缸内含蒸气1.7kg，上升过程吸收的总热量为105kJ，已知1摩尔蒸气的内能，其中常量，1摩尔蒸气质量为17g，求蒸气对外做的功。 【答案】（1）变大，变大；（2）1.47m；（3）80kJ 【解析】 【详解】（1）缸从深海上浮到海面，海水温度升高，气体的温度升高，则分子平均动能变大，内能变大； （2）初始时 根据理想气体状态方程 解得 解得 （3）根据热力学第一定律有 解得 即对外做功80kJ。 19. 一游戏装置竖直截面如图所示，该装置由倾角的固定斜面CD、水平传送带EF、粗糙水平轨道FG、光滑圆弧轨道GPQ、及固定在Q处的弹性挡板组成。斜面CD高度，传送带EF与轨道FG离地面高度均为h，两者长度分别为、，OG、OP分别为圆弧轨道的竖直与水平半径，半径，圆弧PQ所对应的圆心角，轨道各处平滑连接。现将质量的滑块（可视为质点）从斜面底端的弹射器弹出，沿斜面从D点离开时速度大小，恰好无碰撞从E点沿水平方向滑上传送带。当传送带以的速度顺时针转动，滑块恰好能滑至P点。已知滑块与传送带间的动摩擦因数，滑块与挡板碰撞后原速率反向弹回，不计空气阻力。，，求： （1）高度h； （2）滑块与水平轨道FG间的动摩擦因数； （3）滑块最终静止时离G点的距离x； （4）若传送带速度大小可调，要使滑块与挡板仅碰一次，且始终不脱离轨道，则传送带速度大小v的范围。 【答案】（1）；（2）；（3）；（4） 【解析】 【详解】（1）滑块从D到E做斜抛运动，E点为最高点，分解，竖直方向 水平方向 竖直位移为y，则，解得 所以 （2）滑块以滑上传送带，假设能被加速到，则 成立。故滑块离开F点的速度 从F到P由动能定理得 解得 （3）由分析可知，物块从P返回后向左进入传送带，又被传送带原速率带回，设物块从P返回后，在FG之间滑行的总路程为s，则 解得 所以，滑块停止时离G点 （4）设传送带速度为时，滑块恰能到Q点，在Q点满足 解得 从F到Q由动能定理得 解得 设传送带速度为时，滑块撞挡板后恰能重新返回到P点，由动能定理得 解得 若滑块被传送带一直加速，则 可得 所以，传送带可调节的速度范围为 20. 研究性学习小组在研究航母的弹射装置时，根据自己所学知识设计其模拟电路如图所示，左侧直流电源为一半径为的水平金属圆环，圆环平面区域内存在竖直向下的、磁感应强度大小为的匀强磁场，一根长度略大于的金属杆一端置于圆环上，另一端与过圆心O的竖直的转轴连接，转轴带动金属杆转动，在圆环边缘和转轴处引出导线分别与双向开关的键1和超级电容器一端相连，超级电容器另一端和开关S相连。超级电容器的电容C=1F。两根固定于水平面内的光滑平行金属导轨间距，磁感应强度大小的匀强磁场垂直于导轨平面向外。质量、（其他电阻均不计）的金属棒MN垂直放在两导轨间处于静止状态，并与导轨良好接触。开关S先接1，当金属杆匀速转动时使电容器完全充电，然后将S接至2，MN开始向右加速运动。当回路中电流为零，MN达到最大速度，之后离开导轨。若电源的输出电压为20V，求： （1）当开关S接1充电时，a、b两点的电势哪个更高； （2）金属杆转动的转速n为； （3）S接通2的瞬间，MN的加速度a的大小； （4）MN达到的最大速度v。 【答案】（1）b电势高；（2）；（3）500m/s2；（4）20m/s 【解析】 【详解】（1）根据题意，由右手定则可知，金属杆转动时，感应电流方向为由圆环指向，则当开关S接1充电时，电势高。 （2）根据题意可知，感应电动势 又有 解得 （3）S接通2的瞬间，电流为 又有 联立解得 （4）根据题意，当MN达到的最大速度有 又有 ， 则有 对金属棒MN由动量定理有 又有 联立解得 21. 如图甲所示，两个竖直正对的水平金属板YY′极板长m，板间距离d＝0.2m，在金属板下端水平边界MN的下面有一区域足够大的匀强磁场，磁感应强度B＝5×10-3T，方向垂直纸面向里。现将Y′极板接地，Y极板上电势随时间变化规律如图乙所示。现有带正电的粒子流以＝105m/s的速度沿竖直中线OO′（中线与磁场边界交于O′点）连续射入电场中，粒子的比荷C/kg，其重力可忽略不计，若粒子打在竖直金属板上将被吸收。在每个粒子通过电场的极短时间内，电场可视为匀强电场（设两板外无电场）。求：（结果可以保留根式或π） （1）带电粒子恰好从电场边界飞出时，Y极板的电势； （2）带电粒子在磁场中运动的最大半径； （3）粒子在磁场中运动的最长时间； （4）若以O′为坐标原点，建立水平x轴，求所有进入磁场的粒子在x轴上射出磁场的坐标范围。 【答案】（1）；（2）；（3）；（4）[0.3m，0.5m] 【解析】 【详解】（1）粒子进入电场有 解得 （2）粒子在电场中运动，由动能定理有 得 m/s 粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力有 得 m （3）粒子刚进入磁场与竖直方向的夹角为，有 得 θ=30° 根据几何关系可知沿轨迹运动的粒子转过的最大和最小的圆心角分别为： 最大的圆心角 =240° 最小的圆心角 =120° 设粒子在磁场中运动的周期为T，有 得 （4）洛伦兹力提供向心力，有 粒子进入磁场与射出磁场的点间距为 代入得 =0.4m 最近和最远的坐标位置： 最近 =0.3m 最远 =0.5m 坐标范围为[0.3m，0.5m]。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $