精品解析：浙江省平阳中学2025-2026学年高二下学期3月月考物理试题（书院班）

浙江省平阳中学高二3月份月考物理试题卷（书院班） 本试题卷分选择题和非选择题两部分，满分100分，考试时间90分钟。 考生注意： 1、答题前请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。 2、答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在本试题卷上的作答一律无效。 3、非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应的区域内，作图时先使用2B铅笔，确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。 4、可能用到的相关参数：重力加速度g取10m/s2 5、考试范围：必修三、选修一、选修二 一、单选题（每小题3分，共30分） 1. 下列属于磁感应强度的单位是（　　） A. T（特斯拉） B. Wb（韦伯） C. N（牛顿） D. V（伏特） 2. 2021 年10月港珠澳大桥正式开通三周年，大桥主桥部分由海底隧道和桥梁构成，该大桥的照明电路可简化为如图所示的电路，其中太阳能电池供电系统可等效为电动势为E、内阻为r的电源，隧道灯每天24小时照明，其电阻为R1，桥梁灯只在晚上照明，其电阻为R2，则（　　） A. L1是桥梁灯，L2是隧道灯 B. 白天电压表的示数为 C. 夜间开关K闭合，电压表示数变大 D. 夜间开关K闭合，太阳能电池供电系统消耗的电功率增大 3. 如图所示，两条完全相同的圆弧形材料和，圆弧对应的圆心角都为120°，圆弧在竖直平面内，圆弧在水平面内，以O点为坐标原点、水平向右为x轴正方向，两弧形材料均匀分布正电荷，P点为两段圆弧的圆心，已知P点处的电场强度大小为、电势为，设圆弧在圆心P处产生的电场强度大小为E，产生的电势为，选无穷远的电势为零，以下说法正确的是（ ） A. ， B. 电子在P处的电势能为，电子受到的电场力方向由O指向P C. 将质子（比荷）从P点无初速度释放，则质子的最大速度为 D. 若两弧形材料上均匀分布着等量异种电荷，则x轴正半轴上各点电场强度为零，电势为零 4. 静电场分选是在高压电场中利用入选物料的电性差异进行分选的方法。如图，从漏斗漏出的混合物料经起电区（未画出）起电（带正电或负电）后沿电场中线由静止进入高压电场，物料全部落入地面上M、N槽中且打不到极板。已知物料颗粒（可视为质点）的质量均为m、电荷量大小均为q，漏斗底部距槽的高度为h，高压电场区域可视为匀强电场，电场强度大小为E，不计空气阻力和物料间的相互作用力，忽略槽的高度，重力加速度大小为g，则起电后的物料经过高压电场区域时（　　） A. 一定做曲线运动 B. 电势能可能增大 C. 极板间距一定大于 D. 机械能增大 5. 根据国家卫健委调查数据显示，由于长时间低头看书、看手机、坐姿不正等原因造成我国高中生近视比例高达81%。智能护眼按摩仪对近视发病有一定的缓解作用。如图是某护眼按摩仪的铭牌信息，已知当剩余电池电量为总容量的20%时，智能按摩仪将停止工作。若该智能按摩仪工作时一直处于额定工作状态，则下列说法正确的是（ ） 商品名称：智能护眼按摩仪 内置电池：500mAh/4.0V 充电输入：DC5V/0.2A 工作电压：DC4.0V 额定功率：0.4W 充电接口：USB A. 理论上该按摩仪充满电可以连续工作约5小时 B. 电池从电量为零到充满电的时间约为2.5小时 C. mAh是能量的单位 D. 该按摩仪充满电所储存的能量约为 6. 如图所示，在水平地面上方有水平向右的匀强电场，其电场强度的大小为E，在地面上O点处有一足够大的固定绝缘平板OM与水平地面夹角，在地面上到O点距离为d的P点处有带电小球。已知小球的质量为m，当给小球一垂直于OM方向的初速度时，小球恰好沿垂线PN运动到绝缘平板上的N点且未发生碰撞。小球可视作质点，重力加速度为g。下列说法错误的是（　　） A. 小球所带的电量为 B. 小球初速度的大小为 C. 若给小球一个垂直地面竖直向上的初速度，小球仍能打到绝缘平板上 D. 若给小球一个平行于绝缘平板MN的初速度，小球经过时间又落回地面 7. 在轴上有两个点电荷、，其静电场的电势在轴上分布如图所示。下列说法正确的有（　　） A. 和带有同种电荷 B. 1处的电场强度为零 C. 负电荷从移到，受到的电场力减小 D. 负电荷从移到，电势能增加 8. 如图所示，地表空间中存在一匀强电场，一个质量为的带电小球仅在重力和电场力作用下运动，虚线与水平面的夹角为，若小球从虚线上某处静止释放，则恰好沿虚线向斜下方向运动；若小球的初速度方向垂直于虚线向右上方向，大小为，从图示位置出发到最高点的过程中，小球重力势能增加了，则在上述过程中小球电势能的改变量为（　　） A. B. C. D. 9. 如图所示，在边长为L的立方体表面中心G、F处固定电荷量均为＋q的点电荷，表面中心E、H处固定电荷量均为－q的点电荷。下列说法正确的是（　　） A. 立方体中心处的电场强度为0 B. A、C＇两点的电势不相等 C. 若移去E点的电荷，F点的电荷所受电场力大小为 D. 若移去E点的电荷，将F点的电荷从F沿直线移到E的过程中，电场力不做功 10. 某小组模仿彩虹现象。将激光光束沿图示方向，平行于直径射入匀质球形“雨滴”，入射角为，经两次折射和一次反射后离开“雨滴”，其中出射光线与直径成，为“雨滴”半径，为真空光速，均为锐角，则（　　） A. 出射光的光强可能强于入射光光强 B. 光束在“雨滴”内可能发生了全反射 C. 光束在“雨滴”中的折射率为 D. 光束在“雨滴”中经历的时间为 二、多选题（每小题4分，共12分） 11. 电容式加速度传感器在安全气囊、手机移动设备等方面应用广泛。其原理如图所示，质量块左、右两侧分别连接电介质和轻质弹簧，弹簧右端、电容器均固定在绝缘外框上，质量块可带动电介质相对于外框无摩擦左右移动，但不能上下移动。关于此传感器，下列说法正确的是（　　） A. 静止时与向左匀速直线运动时电容器的电容相同 B. 当电路持续没有电流时，传感器一定处于平衡状态 C. 突然向右启动时，电路中有顺时针方向的电流 D. 向右做加速度减小的加速运动中，电容器的极板所带电荷量变大 12. 汽车蓄电池供电简化电路图，电源电动势为10V，内阻为，车灯、的阻值均为且恒定不变，电动机线圈电阻为，开关闭合时，电动机正常工作，每个车灯的电功率均为2W，那么下列说法中正确的是（　　） A. 电动机的输出功率为 B. 流过电动机M的电流为 C. 电动机的机械效率为62.5% D. 电源的输出功率为 13. 2023年4月15日，神舟十五号航天员乘组进行了第四次出舱活动。如图所示，假设一航天员在距离空间站舱门为d的位置与空间站保持相对静止，某一时刻航天员启动喷气背包，压缩气体通过横截面积为S的喷口以相对空间站的速度v向后持续喷出，若喷出的压缩气体密度恒为，航天员连同整套舱外太空服的质量为M，不计喷出气体后航天员和装备总质量的变化，则下列说法正确的是（　　） A. 航天员此操作与喷气式飞机飞行的原理相同 B. 喷气过程中，航天员受到喷出气体的作用力恒为 C. 喷气过程中航天员相对空间站做加速度逐渐减小的加速运动 D. 航天员到达空间站时相对空间站的速度为 三、实验题（共14分） 14. 为了测量某地重力加速度g，某同学用如图甲的装置开展实验。 （1）在组装单摆时，应该选用_______（多选）（选填器材前的字母代号）。 A. 直径约为的塑料球 B. 直径约为的钢球 C. 长度为左右的细线 D. 长度为左右的细线 （2）为了提高实验的准确度，在实验中可改变摆长l并测出相应的周期T，从而得出几组对应的l和T的数值，以l为横坐标、为纵坐标作出图像，但该同学直接用摆线长充当摆长，由此得到的图像可能是_________。 A. B. C. D. （3）他直接用该图像处理得到的g_______（选填“偏大”、“偏小”、“不变”）。 （4）关于该实验，下列说法正确的是_______（多选）。 A. 测量周期时，应该从摆球运动到最低点时开始计时 B. 当单摆如图乙运动时，测得的g偏大 C. 在摆球运动过程中，摆线与竖直方向的夹角应该尽量大一些 D. 为减小偶然误差，实验中改变摆线长度多次实验，最后将摆长相加取平均记为平均摆长 15. 用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球碰撞前后的动量关系。如图（a）所示，先安装好实验装置，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下重垂线所指的位置O。 实验步骤如下： 步骤1：不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下并落在地面上，重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置； 步骤2：把小球2放在斜槽前端边缘位置B，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，使它们碰撞，重复多次，并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置； 步骤3：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度。 （1）下列操作会对实验结果产生影响的有______。 A. 斜槽轨道不光滑 B. 斜槽轨道末端不水平 C. 实验过程中，复写纸移动 D. 小球1每次从斜槽上静止释放的位置不同 （2）上述实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外，还需要测量的物理量有______。 A. 小球1的质量和小球2的质量 B. 小球1和小球2的半径r C. 小球做平抛运动的时间t D. B点离地面的高度h （3）某同学在实验中正确操作，认真测量，得出的平均落点情况如图（b）所示。若两球相碰前、后的动量守恒，则______。 （4）完成上述实验后，某实验小组对上述装置进行了改造，如图（c）所示，图中圆弧为圆心在斜槽末端B的圆弧。让小球1仍从斜槽上A点由静止滚下，重复实验步骤1和2的操作，得到两球落在圆弧上的平均位置为、、。测得斜槽末端与、、三点的连线与竖直方向的夹角分别为、、，则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为______。（结果用、、、、表示）。 16. 小明在实验室中准备测定某些电池的内阻。 （1）小明利用铜片、锌片与橙子制成水果电池，他采用多用电表的欧姆挡直接测量水果电池的内阻，此操作（选填“可行”或“不可行”） __________。 （2）小明用多用电表粗测①中水果电池电动势约为1.2V，查资料发现水果电池内阻约为。为准确测定水果电池的内阻，实验室提供了以下仪器：①电流表A（，内阻为）、②电压表V（0~3V，内阻约）、③电阻箱（）、④滑动变阻器（最大阻值）、⑤开关一个，导线若干。如图设计最为合理的电路图是 ______。 A. B. C. D. （3）小明另设计了如图乙所示的电路图，用于测定电池B的内阻（电动势未知），已知电源A的电动势、内阻。S先与1接通，调节电阻箱，记下电流表的示数，保持电阻箱接入电阻不变；S再与2接通，记下电流表的示数。重复以上操作，得到多组和的值；并作出的，的图像如图丙所示，若图线的斜率为k，纵轴上的截距为b，则电池B的内阻________________（选用、、k、b表示）。若考虑电流表内阻的影响，测得电池B内阻的测量值 ________真实值。（选填“大于”、“小于”或“等于”） 17. 以下实验中，说法正确的有（　　） A. “验证机械能守恒定律”实验中，纸带长度越短越好 B. “用双缝干涉测量光的波长”实验中，增大双缝到屏的距离，可使干涉条纹间距增大 C. “探究气体等温变化的规律”实验中，为避免气体进入或漏出，推拉活塞时，动作要迅速 D. “探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，所用交流电源的电压不要超过12V 四、解答题（共44分） 18. 如图所示，在光滑的水平面上静止放一质量为2m的木板B，木板表面光滑，右端固定一轻质弹簧。质量为m的木块A以速度从板的左端水平向右滑上木板B，求： （1）弹簧的最大弹性势能； （2）弹簧被压缩直至最短的过程中，弹簧给木块A的冲量； （3）当木块A和B板分离时，木块A的速度。 19. 如图所示，两块水平放置的带电金属板A、B之间有电场强度大小为、方向竖直向下的匀强电场。质量为的带电微粒恰好能悬浮在两板之间，当地的重力加速度用表示，则（结果均用字母表示） （1）该微粒带正电还是负电? （2）求该微粒所带的电荷量的大小（结果用字母表示）； （3）由于吸附尘埃该微粒质量增大到，若电荷量不变，求其加速度的大小和方向（结果用字母表示）。 20. 如图所示，在一倾角为的光滑斜面上有一粗细均匀的单匝“L”型线圈，质量为m，相邻两边均垂直，且，线圈下方一矩形区域内有匀强磁场，磁感应强度为B，宽度，方向垂直于斜面向下，且磁场上下边界与线圈边平行。“L”型线圈从离磁场上边界处静止释放，当边刚进入磁场上边界时线圈做匀速运动，当边出磁场下边界前线圈又已开始匀速，线圈在通过整个磁场区域的过程中产生的焦耳热为Q。已知重力加速度为g，求： （1）“L”型线圈的电阻； （2）边出磁场下边界前匀速运动的速度大小是边刚进入磁场上边界时的几倍； （3）磁场宽度d； （4）边刚进入磁场上边界到边出磁场下边界整个过程经历的时间。 21. 如图所示，一竖直光滑的管内有一劲度系数为k的轻弹簧，弹簧下端固定于地面，上端与一质量为2m的小球A相连，小球A静止时所在位置为O。另一质量为m的小球B从距A为H的P点由静止开始下落，与A发生瞬间碰撞后一起开始向下做简谐运动，两球均可视为质点。已知，重力加速度为g，当弹簧的形变量为x时，弹簧的弹性势能为。求： （1）B与A碰撞后瞬间一起向下运动的速度大小； （2）A被碰后做简谐振动的振幅； （3）B运动到最低点时对A的压力大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 浙江省平阳中学高二3月份月考物理试题卷（书院班） 本试题卷分选择题和非选择题两部分，满分100分，考试时间90分钟。 考生注意： 1、答题前请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。 2、答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在本试题卷上的作答一律无效。 3、非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应的区域内，作图时先使用2B铅笔，确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。 4、可能用到的相关参数：重力加速度g取10m/s2 5、考试范围：必修三、选修一、选修二 一、单选题（每小题3分，共30分） 1. 下列属于磁感应强度的单位是（　　） A. T（特斯拉） B. Wb（韦伯） C. N（牛顿） D. V（伏特） 【答案】A 【解析】 【详解】A．磁感应强度的单位是特斯拉，其单位符号为T，故A正确； B．磁通量的单位是韦伯，其单位符号为，故B错误； C．力的单位是牛顿，其单位符号为，故C错误； D．电势、电势差的单位是伏特，其单位符号为，故D错误。 故选A。 2. 2021 年10月港珠澳大桥正式开通三周年，大桥主桥部分由海底隧道和桥梁构成，该大桥的照明电路可简化为如图所示的电路，其中太阳能电池供电系统可等效为电动势为E、内阻为r的电源，隧道灯每天24小时照明，其电阻为R1，桥梁灯只在晚上照明，其电阻为R2，则（　　） A. L1是桥梁灯，L2是隧道灯 B. 白天电压表的示数为 C. 夜间开关K闭合，电压表示数变大 D. 夜间开关K闭合，太阳能电池供电系统消耗的电功率增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据电路图，L124小时发光，是隧道灯，开关闭合后L2才发光，L2是桥梁灯，A错误； B．白天开关断开，根据闭合电路欧姆定律 根据欧姆定律 解得 B错误； C．夜间开关K闭合，外电路电阻变小，总电流增大，内电压增大，外电路电压减小，电压表示数变小，C错误； D．夜间开关K闭合，外电路电阻变小，总电流增大，电路消耗的总功率IE增大，D正确。 故选D。 3. 如图所示，两条完全相同的圆弧形材料和，圆弧对应的圆心角都为120°，圆弧在竖直平面内，圆弧在水平面内，以O点为坐标原点、水平向右为x轴正方向，两弧形材料均匀分布正电荷，P点为两段圆弧的圆心，已知P点处的电场强度大小为、电势为，设圆弧在圆心P处产生的电场强度大小为E，产生的电势为，选无穷远的电势为零，以下说法正确的是（ ） A. ， B. 电子在P处的电势能为，电子受到的电场力方向由O指向P C. 将质子（比荷）从P点无初速度释放，则质子的最大速度为 D. 若两弧形材料上均匀分布着等量异种电荷，则x轴正半轴上各点电场强度为零，电势为零 【答案】D 【解析】 【详解】A．由对称性可知圆弧AO在圆心P处产生的电场强度大小与圆弧BO在圆心P处产生的电场强度大小相等，夹角为60°，同理圆弧CO在圆心P处产生的电场强度大小与圆弧DO在圆心P处产生的电场强度大小也相等，夹角也为60°，由几何知识可得 解得 电势为标量，每段圆弧在P处产生的电势都相同，有 即 故A错误； B．电子带负电，所以在P处的电势能为，故B错误； C．将质子比荷从P点无初速释放，根据动能定理有 解得 故C错误； D．若两段弧形材料带上的是等量异种电荷，则x轴上各点的电场强度正电沿正方向，负电沿负方向，大小相同，因此场强为零，同时产生的电势大小相同，一正一负，总电势也为零，故D正确。 故选D。 4. 静电场分选是在高压电场中利用入选物料的电性差异进行分选的方法。如图，从漏斗漏出的混合物料经起电区（未画出）起电（带正电或负电）后沿电场中线由静止进入高压电场，物料全部落入地面上M、N槽中且打不到极板。已知物料颗粒（可视为质点）的质量均为m、电荷量大小均为q，漏斗底部距槽的高度为h，高压电场区域可视为匀强电场，电场强度大小为E，不计空气阻力和物料间的相互作用力，忽略槽的高度，重力加速度大小为g，则起电后的物料经过高压电场区域时（　　） A. 一定做曲线运动 B. 电势能可能增大 C. 极板间距一定大于 D. 机械能增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．物料由静止进入高压电场，受重力和电场力作用，两力均为恒力，所以物料做初速度为零的匀加速直线运动，A错误； B．无论物料带正电还是负电，电场力均做正功，电势能减小，B错误； C．物料在竖直方向上有 水平方向上有 联立可得 所以极板间距 C正确； D．功是能量转化的量度，除重力外的其他力做了多少功，机械能就变化了多少，所以 D错误。 故选C。 5. 根据国家卫健委调查数据显示，由于长时间低头看书、看手机、坐姿不正等原因造成我国高中生近视比例高达81%。智能护眼按摩仪对近视发病有一定的缓解作用。如图是某护眼按摩仪的铭牌信息，已知当剩余电池电量为总容量的20%时，智能按摩仪将停止工作。若该智能按摩仪工作时一直处于额定工作状态，则下列说法正确的是（ ） 商品名称：智能护眼按摩仪 内置电池：500mAh/4.0V 充电输入：DC5V/0.2A 工作电压：DC4.0V 额定功率：0.4W 充电接口：USB A. 理论上该按摩仪充满电可以连续工作约5小时 B. 电池从电量为零到充满电的时间约为2.5小时 C. mAh是能量的单位 D. 该按摩仪充满电所储存的能量约为 【答案】B 【解析】 【详解】A．由题意及可得，额定电流为 故A错误； B．由题意可知，充电电流为0.2A，则有 故B正确； C．mAh是电荷单位，故C错误； D．有题意可得 故D错误。 故选B。 6. 如图所示，在水平地面上方有水平向右的匀强电场，其电场强度的大小为E，在地面上O点处有一足够大的固定绝缘平板OM与水平地面夹角，在地面上到O点距离为d的P点处有带电小球。已知小球的质量为m，当给小球一垂直于OM方向的初速度时，小球恰好沿垂线PN运动到绝缘平板上的N点且未发生碰撞。小球可视作质点，重力加速度为g。下列说法错误的是（　　） A. 小球所带的电量为 B. 小球初速度的大小为 C. 若给小球一个垂直地面竖直向上的初速度，小球仍能打到绝缘平板上 D. 若给小球一个平行于绝缘平板MN的初速度，小球经过时间又落回地面 【答案】A 【解析】 【详解】AB．因为给小球沿垂直于OM的PN方向、大小待求的初速度v0时，小球恰好运动到绝缘平板上的N点，所以带电小球所受合力与小球速度方向相反，如图所示 所以小球带正电。所以有 ， 解得 ， 根据动能定理可得 解得 故A错误，B正确； C．若给小球一个垂直地面竖直向上的初速度，将此速度沿平行于PN方向和垂直于PN方向进行分解，则平行于PN方向的分速度 故小球能打到绝缘平板上，故C正确； D．若给小球一个平行于绝缘平板MN的初速度，沿竖直方向和水平方向进行分解，则竖直方向的分速度为 落回地面的时间为 故D正确。 本题选错误的，故选A。 7. 在轴上有两个点电荷、，其静电场的电势在轴上分布如图所示。下列说法正确的有（　　） A. 和带有同种电荷 B. 1处的电场强度为零 C. 负电荷从移到，受到的电场力减小 D. 负电荷从移到，电势能增加 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知：无穷远处电势为零，又有电势为正的地方，故存在正电荷；又有电势为负的地方，故也存在负电荷，所以，q1和q2带有异种电荷，故A错误； B．电场强度等于图中曲线斜率，x1处的斜率不为零，故电场强度不为零，故B错误； C．负电荷从x1移到x2，曲线斜率减小，电场强度减小，所以，受到的电场力减小，故C正确； D．负电荷从x1移到x2，电势增大，电势能减小，故D错误。 故选C。 8. 如图所示，地表空间中存在一匀强电场，一个质量为的带电小球仅在重力和电场力作用下运动，虚线与水平面的夹角为，若小球从虚线上某处静止释放，则恰好沿虚线向斜下方向运动；若小球的初速度方向垂直于虚线向右上方向，大小为，从图示位置出发到最高点的过程中，小球重力势能增加了，则在上述过程中小球电势能的改变量为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】若小球从虚线上某处静止释放，则恰好沿虚线向斜下方向运动，说明小球所受重力与电场力的合力方向沿虚线斜向右下方，将小球所受重力与电场力合成为一个力，叫作等效重力，用表示，等效重力加速度设为，则 若小球的初速度方向垂直于虚线向右上方向，则小球做类平抛运动，当小球到达最高点时竖直方向的速度等于零，有 小球上升的高度为 重力势能增加了，即 又 以上四式联立解得 说明小球所受电场力方向水平向右，大小为 即小球水平方向和竖直方向加速度大小相等，则小球上升到最高点过程中，电场力做功为 竖直方向有 联立得 即小球电势能减少了，电势能改变量为。 故选A。 9. 如图所示，在边长为L的立方体表面中心G、F处固定电荷量均为＋q的点电荷，表面中心E、H处固定电荷量均为－q的点电荷。下列说法正确的是（　　） A. 立方体中心处的电场强度为0 B. A、C＇两点的电势不相等 C. 若移去E点的电荷，F点的电荷所受电场力大小为 D. 若移去E点的电荷，将F点的电荷从F沿直线移到E的过程中，电场力不做功 【答案】D 【解析】 【详解】A．E、F处的点电荷在立方体中心处的电场强度方向竖直向上，G、H处的点电荷在立方体中心处的电场强度方向水平向右，根据电场强度的叠加可知立方体中心处的电场强度不为0，故A错误； B．A、C＇两点关于立方体中心处对称，根据电场线的对称分布可知A、C＇两点的电势相等，故B错误； C．若移去E点的电荷，F点的电荷所受电场力大小为 故C错误； D．若移去E点的电荷，将F点的电荷从F沿直线移到E的过程中，根据电场强度的叠加可知F点的电荷受到的电场力一直水平向右，速度方向与电场力方向一直垂直，故电场力不做功，故D正确。 故选D。 10. 某小组模仿彩虹现象。将激光光束沿图示方向，平行于直径射入匀质球形“雨滴”，入射角为，经两次折射和一次反射后离开“雨滴”，其中出射光线与直径成，为“雨滴”半径，为真空光速，均为锐角，则（　　） A. 出射光的光强可能强于入射光光强 B. 光束在“雨滴”内可能发生了全反射 C. 光束在“雨滴”中的折射率为 D. 光束在“雨滴”中经历的时间为 【答案】C 【解析】 【详解】A．光在“雨滴”表面发生折射和反射时，能量会分配给反射光和折射光，且光在介质中传播会有吸收，根据能量守恒定律，出射光的光强一定小于入射光的光强，故A错误； B．根据题意画出完整光路图，如图所示 光从空气射入“雨滴”，入射角为 ，折射角为 r，由折射定律  可知 光在“雨滴”内表面发生反射时，入射角等于 。发生全反射的临界角 C 满足 因为 ，所以，则  即 r<C，所以在“雨滴”内不可能发生全反射，故B错误； C．如上图所示，由几何知识可知，， 故， 又因为 解得 光束在“雨滴”中的折射率为，故C正确； D．光束在“雨滴”中传播的路程 在“雨滴”中传播的速度为 则光束在“雨滴”中传播的时间 结合上述结论 解得，故D错误。 故选C。 二、多选题（每小题4分，共12分） 11. 电容式加速度传感器在安全气囊、手机移动设备等方面应用广泛。其原理如图所示，质量块左、右两侧分别连接电介质和轻质弹簧，弹簧右端、电容器均固定在绝缘外框上，质量块可带动电介质相对于外框无摩擦左右移动，但不能上下移动。关于此传感器，下列说法正确的是（　　） A. 静止时与向左匀速直线运动时电容器的电容相同 B. 当电路持续没有电流时，传感器一定处于平衡状态 C. 突然向右启动时，电路中有顺时针方向的电流 D. 向右做加速度减小的加速运动中，电容器的极板所带电荷量变大 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据电容的决定式，静止时与向左匀速直线运动时，电介质相对极板的位置不变，即、、都不变，所以电容器的电容相同，A正确； B．当加速度是稳定时，弹簧形变量是稳定的，且介电常数稳定，电荷量稳定，此时电路持续没有电流。但加速度是稳定，传感器不一定处于平衡状态，B错误； C．突然向右启动时，质量块由于惯性向左运动，电介质插入电容器的深度增加。根据电容决定式（电介质插入越多，介电常数等效变大），电容增大，电源电压不变，由，电容器电荷量增大，电容器充电。电流方向：电容器上极板带正电，充电时电流从电源正极流出，经电容器上极板流入，所以是顺时针方向，C正确； D．向右做加速度减小的加速运动，质量块向右的加速度减小，弹簧弹力向右，根据牛顿第二定律，弹力减小，弹簧伸长量减小，质量块相对外框向右移动，电介质插入深度减小，电容减小，由，不变，减小，D错误。 故选AC。 12. 汽车蓄电池供电简化电路图，电源电动势为10V，内阻为，车灯、的阻值均为且恒定不变，电动机线圈电阻为，开关闭合时，电动机正常工作，每个车灯的电功率均为2W，那么下列说法中正确的是（　　） A. 电动机的输出功率为 B. 流过电动机M的电流为 C. 电动机的机械效率为62.5% D. 电源的输出功率为 【答案】BC 【解析】 【详解】ABC．开关闭合时，电动机正常工作，每个车灯的电功率均为2W，则 路端电压为V 干路电流为A 灯泡电流为A 流过电动机的电流为A 电动机的输出功率为W 电动机的机械效率为，故BC正确，A错误； D．电源的输出功率为W，故D错误； 故选BC。 13. 2023年4月15日，神舟十五号航天员乘组进行了第四次出舱活动。如图所示，假设一航天员在距离空间站舱门为d的位置与空间站保持相对静止，某一时刻航天员启动喷气背包，压缩气体通过横截面积为S的喷口以相对空间站的速度v向后持续喷出，若喷出的压缩气体密度恒为，航天员连同整套舱外太空服的质量为M，不计喷出气体后航天员和装备总质量的变化，则下列说法正确的是（　　） A. 航天员此操作与喷气式飞机飞行的原理相同 B. 喷气过程中，航天员受到喷出气体的作用力恒为 C. 喷气过程中航天员相对空间站做加速度逐渐减小的加速运动 D. 航天员到达空间站时相对空间站的速度为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．航天员此操作的原理为反冲，与喷气式飞机飞行的原理相同，故A正确； B．设在极短的时间内喷出的气体的质量为 设对压缩气体的作用力为，则对压缩气体有 解得 可知喷气过程中，航天员受到喷出气体的作用力恒为 故B错误； CD．由于喷气过程中，气体的密度和速度恒定，且不考虑航天员和装备总质量的变化，因此航天员受力恒定，做初速度为零的匀加速直线运动，根据 解得 故C错误，D正确。 故选AD。 三、实验题（共14分） 14. 为了测量某地重力加速度g，某同学用如图甲的装置开展实验。 （1）在组装单摆时，应该选用_______（多选）（选填器材前的字母代号）。 A. 直径约为的塑料球 B. 直径约为的钢球 C. 长度为左右的细线 D. 长度为左右的细线 （2）为了提高实验的准确度，在实验中可改变摆长l并测出相应的周期T，从而得出几组对应的l和T的数值，以l为横坐标、为纵坐标作出图像，但该同学直接用摆线长充当摆长，由此得到的图像可能是_________。 A. B. C. D. （3）他直接用该图像处理得到的g_______（选填“偏大”、“偏小”、“不变”）。 （4）关于该实验，下列说法正确的是_______（多选）。 A. 测量周期时，应该从摆球运动到最低点时开始计时 B. 当单摆如图乙运动时，测得的g偏大 C. 在摆球运动过程中，摆线与竖直方向的夹角应该尽量大一些 D. 为减小偶然误差，实验中改变摆线长度多次实验，最后将摆长相加取平均记为平均摆长 【答案】（1）BC （2）B （3）不变 （4）AB 【解析】 【小问1详解】 在组装单摆时，应该选用体积小、质量大的小球和较长的细线。 故选BC。 【小问2详解】 若周期和摆长测量正确，图像应为过原点的倾斜直线，该同学直接用摆线长充当摆长，即对于每一个，对应的的测量值都偏小了一个小球半径对应的长度，与周期和摆长测量都正确时的图像相比，该同学得到的图像斜率不变，但图像会偏左。 故选B。 【小问3详解】 由于该同学得到的图像与周期和摆长测量都正确时的图像相比斜率相等，所以他直接用该图像处理得到的g不变。 【小问4详解】 A．测量周期时，应该从摆球运动到最低点时开始计时，故A正确。 B．当单摆如图乙运动时，形成了圆锥摆，根据重力与拉力的合力提供向心力可知 求得 所以，单摆周期的测量值会偏小，由单摆的周期公式得 由上式可知，重力加速度的测量值g偏大，故B正确； C．因为单摆的摆角过大的话摆球的运动就不能看成简谐运动了，所以，在摆球运动过程中，摆线与竖直方向的夹角应该尽量小一些，故C错误； D．为减小偶然误差，实验中应在不改变摆线长度的前提下多次测量，将摆长相加取平均记为平均摆长，故D错误。 故选AB。 15. 用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球碰撞前后的动量关系。如图（a）所示，先安装好实验装置，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下重垂线所指的位置O。 实验步骤如下： 步骤1：不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下并落在地面上，重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置； 步骤2：把小球2放在斜槽前端边缘位置B，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，使它们碰撞，重复多次，并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置； 步骤3：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度。 （1）下列操作会对实验结果产生影响的有______。 A. 斜槽轨道不光滑 B. 斜槽轨道末端不水平 C. 实验过程中，复写纸移动 D. 小球1每次从斜槽上静止释放的位置不同 （2）上述实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外，还需要测量的物理量有______。 A. 小球1的质量和小球2的质量 B. 小球1和小球2的半径r C. 小球做平抛运动的时间t D. B点离地面的高度h （3）某同学在实验中正确操作，认真测量，得出的平均落点情况如图（b）所示。若两球相碰前、后的动量守恒，则______。 （4）完成上述实验后，某实验小组对上述装置进行了改造，如图（c）所示，图中圆弧为圆心在斜槽末端B的圆弧。让小球1仍从斜槽上A点由静止滚下，重复实验步骤1和2的操作，得到两球落在圆弧上的平均位置为、、。测得斜槽末端与、、三点的连线与竖直方向的夹角分别为、、，则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为______。（结果用、、、、表示）。 【答案】（1）BD （2）A （3）6或6∶1 （4）或 【解析】 【小问1详解】 A．无论斜槽轨道是否光滑，只要小球从同一位置下落，到达底端时速度就相同，对实验结果没有影响。 B．实验结果的处理中，用位移关系代替了速度关系，前提是都做平抛运动，时间一样，若斜槽轨道末端不水平，则运动时间就会不同，会影响到实验结果。 C．实验过程中，复写纸移动，不会有影响，只要白纸不动即可。 D．小球1每次从斜槽上静止释放的位置不同，就会导致小球碰撞前的速度不同，多次重复就失去意义了。 故选BD。 【小问2详解】 验证动量守恒，需要测出小球的质量，因每次平抛的时间相同，速度关系转化为位移关系，只需要测出位移、质量，其他都不需要测量。 故选A。 【小问3详解】 用位移替换速度后，动量守恒的关系式变为 把图中的数字代入可得 【小问4详解】 设平抛速度为 ,对应的落点位置与圆心连线和竖直方向夹角为 水平方向 ，竖直方向 解得 ，要验证的守恒关系式为 解得 16. 小明在实验室中准备测定某些电池的内阻。 （1）小明利用铜片、锌片与橙子制成水果电池，他采用多用电表的欧姆挡直接测量水果电池的内阻，此操作（选填“可行”或“不可行”） __________。 （2）小明用多用电表粗测①中水果电池电动势约为1.2V，查资料发现水果电池内阻约为。为准确测定水果电池的内阻，实验室提供了以下仪器：①电流表A（，内阻为）、②电压表V（0~3V，内阻约）、③电阻箱（）、④滑动变阻器（最大阻值）、⑤开关一个，导线若干。如图设计最为合理的电路图是 ______。 A. B. C. D. （3）小明另设计了如图乙所示的电路图，用于测定电池B的内阻（电动势未知），已知电源A的电动势、内阻。S先与1接通，调节电阻箱，记下电流表的示数，保持电阻箱接入电阻不变；S再与2接通，记下电流表的示数。重复以上操作，得到多组和的值；并作出的，的图像如图丙所示，若图线的斜率为k，纵轴上的截距为b，则电池B的内阻________________（选用、、k、b表示）。若考虑电流表内阻的影响，测得电池B内阻的测量值 ________真实值。（选填“大于”、“小于”或“等于”） 【答案】（1）不可行 （2）A （3） ①. ②. 等于 【解析】 【详解】（1）因为多用电表的欧姆挡测量原理要用到内电路的电池提供电源让电路形成回路，而用多用电表的欧姆挡直接测量水果电池的内阻无法形成回路，故填不可行。 （2）A．电路中电流表的内阻已知，当电阻箱的阻值为，电流表的示数为；当电阻箱的阻值为，电流表的示数为，根据闭合电路欧姆定律得 ， 联立可解得电动势和内阻的真实值，无电表引起系统误差，该电路图最为合理，A正确； B．电路中电压表内阻准确值未知，只能列式为 而实际列式为，存在系统误差，B错误； CD．因为水果电池内阻约为，电源内阻远大于滑动变阻器的阻值，若用C、D两图中的电路，电压表读数过小，读数误差偏大，CD错误。 故选A。 （3）[1]据题意S先与1接通时，根据闭合电路欧姆定律得 整理可得 S再与2接通时，根据闭合电路欧姆定律得 整理可得 由图可知当时， 分别代入上式可得， 联立可解得 [2]根据上述测量原理分析可知，该实验测得电源内阻的测量值等于真实值。 17. 以下实验中，说法正确的有（　　） A. “验证机械能守恒定律”实验中，纸带长度越短越好 B. “用双缝干涉测量光的波长”实验中，增大双缝到屏的距离，可使干涉条纹间距增大 C. “探究气体等温变化的规律”实验中，为避免气体进入或漏出，推拉活塞时，动作要迅速 D. “探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，所用交流电源的电压不要超过12V 【答案】BD 【解析】 【详解】A．实验中，纸带长度太短，点迹太少，测量误差会非常大，故A错误； B．根据双缝干涉条纹间距公式可知，当增大双缝到光屏的距离L时，可使干涉条纹间距增大，故B正确； C．若急速推拉活塞，会使被封闭气体的温度升高，则有可能造成等温条件的不满足，所以应缓慢拉活塞，故C错误； D．“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，为了人身安全，只能使用低压交流电源，所用电压不要超过12V，即使这样，通电也不要用手接触裸露的导线和接线柱，故D正确。 故选BD。 四、解答题（共44分） 18. 如图所示，在光滑的水平面上静止放一质量为2m的木板B，木板表面光滑，右端固定一轻质弹簧。质量为m的木块A以速度从板的左端水平向右滑上木板B，求： （1）弹簧的最大弹性势能； （2）弹簧被压缩直至最短的过程中，弹簧给木块A的冲量； （3）当木块A和B板分离时，木块A的速度。 【答案】（1） （2），方向向左 （3），方向向左 【解析】 【小问1详解】 弹簧被压缩到最短时，木块A与木板B具有相同的速度，此时弹簧的弹性势能最大。 设共同速度为v，从木块A开始沿木板B表面向右运动至弹簧被压缩到最短的过程中，A、B系统的动量守恒，取向右为正方向，则有 弹簧的最大弹性势能，解得 【小问2详解】 对木块A，根据动量定理得，解得，方向向左。 【小问3详解】 从木块A滑上木板B直到二者分离，系统的机械能守恒，设分离时A、B的速度分别为和，根据动量守恒定律得 根据机械能守恒定律得 解得，方向向左。 19. 如图所示，两块水平放置的带电金属板A、B之间有电场强度大小为、方向竖直向下的匀强电场。质量为的带电微粒恰好能悬浮在两板之间，当地的重力加速度用表示，则（结果均用字母表示） （1）该微粒带正电还是负电? （2）求该微粒所带的电荷量的大小（结果用字母表示）； （3）由于吸附尘埃该微粒质量增大到，若电荷量不变，求其加速度的大小和方向（结果用字母表示）。 【答案】（1）负；（2）；（3），方向竖直向下 【解析】 【详解】（1）微粒受向上的电场力和向下的重力平衡，而电场方向向下，则微粒带负电荷。 （2）力的平衡 得 （3）牛顿运动定律 得 方向竖直向下。 20. 如图所示，在一倾角为的光滑斜面上有一粗细均匀的单匝“L”型线圈，质量为m，相邻两边均垂直，且，线圈下方一矩形区域内有匀强磁场，磁感应强度为B，宽度，方向垂直于斜面向下，且磁场上下边界与线圈边平行。“L”型线圈从离磁场上边界处静止释放，当边刚进入磁场上边界时线圈做匀速运动，当边出磁场下边界前线圈又已开始匀速，线圈在通过整个磁场区域的过程中产生的焦耳热为Q。已知重力加速度为g，求： （1）“L”型线圈的电阻； （2）边出磁场下边界前匀速运动的速度大小是边刚进入磁场上边界时的几倍； （3）磁场宽度d； （4）边刚进入磁场上边界到边出磁场下边界整个过程经历的时间。 【答案】（1）；（2）4倍；（3）；（4） 【解析】 【详解】（1）边刚进入磁场时的速度满足 求得 边切割磁感线时产生的感应电动势 线圈产生的感应电流 边受到的安培力 由于线框匀速运动 联立解得 （2）设边出磁场前的匀速运动阶段速度大小为，边受到的安培力大小为 解得 （3）从静止释放到线圈刚出磁场下边界的过程中，由能量守恒得 解得 （4）线框进或出磁场有 解得 则线框进或出磁场距离从时，有 同理，线框进或出磁场距离从时，有 边刚进入磁场上边界到边出磁场下边界整个过程，由动量定理得 联立解得 21. 如图所示，一竖直光滑的管内有一劲度系数为k的轻弹簧，弹簧下端固定于地面，上端与一质量为2m的小球A相连，小球A静止时所在位置为O。另一质量为m的小球B从距A为H的P点由静止开始下落，与A发生瞬间碰撞后一起开始向下做简谐运动，两球均可视为质点。已知，重力加速度为g，当弹簧的形变量为x时，弹簧的弹性势能为。求： （1）B与A碰撞后瞬间一起向下运动的速度大小； （2）A被碰后做简谐振动的振幅； （3）B运动到最低点时对A的压力大小。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）根据运动学公式可得B与A碰撞前瞬间的速度大小为 设B与A碰撞后瞬间一起向下运动的速度大小为v1，则由动量守恒定律有 解得 （2）开始时A处于平衡状态，根据胡克定律可知此时弹簧的压缩量为 设B与A碰撞后二者运动到最低点时到O点的距离为x1，则根据机械能守恒定律有 联立解得 根据简谐运动的特征可知，A被碰后做简谐运动的振幅为 （3）B运动到最低点时，A、B的加速度大小相同，均设为a，设此时A对B的支持力大小为FN，则对整体应用牛顿第二定律有 对B单独应用牛顿第二定律有 联立解得 根据牛顿第三定律可知此时B对A的压力大小为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $