精品解析：哈师大青冈实验中学2023-2024高二下学期6月份考试物理试题

哈师大青冈实验中学2023-2024高二下学期6月份考试物理试题 一、选择题：本题共14小题，共46分。（在每小题给出的四个选项中，第1～10题只有一项符合题目要求，每小题3分；第11～14题有多项符合题目要求，每小题4分，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。） 1. 下列四幅图分别对应四种说法，其中正确的是 （　　） A. 图甲中，由气体的摩尔体积、摩尔质量和阿伏加德罗常数，可以估算出气体分子的体积和质量 B. 图乙中，用烧热的针刺破棉线某一侧的肥皂膜后，棉线会向着另一侧的肥皂膜收缩，是因为液体表面具有扩张的趋势 C. 图丙中，石蜡在固体片上熔化成椭圆形，说明该固体是多晶体 D. 图丁中，在测温装置的槽内放入水银，液面出现如图所示现象，是因为玻璃分子对附着层内水银分子的吸引力小于水银内部分子之间吸引力 2. 铯137是铯133的同位素，其衰变方程为，其中的质量为，的质量为，X的质量为，光在真空中的传播速度为c。下列说法正确的是（　　） A. X为中子 B. 铯137比铯133多4个核子 C. 一个衰变释放的核能为 D. 铯137的半衰期会随着原子核数量的减少而变长 3. 如图所示，无人机通过一根钢索与四根等长且不可伸长的轻绳连接运送至灾区的救灾物资，其中每根轻绳与竖直方向的夹角均为θ，救灾物资的质量为m，不计钢索的质量及空气阻力，重力加速度为g。若无人机竖直加速上升时，钢索上的拉力大小为F，则此时每根轻绳的拉力大小为（　　） A. B. C. D. 4. 某工程师遥控无人机在空中飞行，若内无人机的图像如图所示，图线为一平滑曲线，则关于无人机在内的飞行，以下说法正确的是（　　） A. 无人机一定做曲线运动 B. 无人机先做减速直线运动后做加速直线运动 C. 无人机的平均速度大小为 D. 无人机有两个时刻的瞬时速度等于它的平均速度 5. 一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁过程中发出不同频率的光，照射图乙所示的光电管阴极K，只有频率为νa和νb的光能使它发生光电效应。分别用频率为νa、νb的两个光源照射光电管阴极K，测得电流随电压变化的图像如图丙所示。下列说法正确的是（　　）。 A. 图乙中，用频率νb的光照射时，将滑片P向右滑动，电流表示数一定增大 B. 图甲中，氢原子向低能级跃迁一共发出4种不同频率的光 C. 图丙中，图线a所表示的光的光子能量为12.09eV D. a光光子动量大于b光光子动量 6. 半导体掺杂过程中，一个硅基分子固定于原点O，一个掺杂分子从很远处向O点靠近，分子间作用力F与分子间距r的关系如图所示。则掺杂分子（　　） A. 由远处到的过程中，分子间斥力先减小后增大 B. 由远处到的过程中，分子间势能先减小后增大 C. 由远处到时，分子间的势能最小 D. 由减为过程中，分子力与分子势能都在减小 7. 2025年2月22日，中星10R地球同步轨道卫星成功发射，为全球通信网络提供支持。地球同步通信卫星的发射过程可以简化为卫星先在近地圆形轨道Ⅰ上运动，在A点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道Ⅱ的远地点B时，再次点火进入同步轨道Ⅲ绕地球做匀速圆周运动。已知地球半径为R，同步卫星轨道半径为r。下列说法正确的是（　　） A. 卫星在轨道Ⅱ上经过B点时的加速度小于在轨道Ⅲ上经过B点时的加速度 B. 卫星在轨道Ⅰ上经过A点时的速度大于在轨道Ⅱ上经过A点时的速度 C. 卫星在轨道Ⅱ上运行时，经过A点的速度大于经过B点的速度 D. 卫星在轨道Ⅰ上和轨道Ⅲ上运动的速度之比为r∶R 8. 如图所示，导体棒置于倾角为的粗糙导轨上且与导轨垂直，整个装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直于导体棒。闭合开关S，导体棒处于静止状态。下列磁场方向中，使导体棒与导轨之间一定存在静摩擦力的是（　　） A. 竖直向上 B. 水平向左 C. 垂直于导轨平面向上 D. 垂直于导轨平面向下 9. 如图所示，边长、匝数匝的正方形线圈绕垂直于磁场的中心轴以的角速度在磁感应强度大小的匀强磁场中转动，磁场只分布在中心轴的左侧。理想变压器原线圈接有理想交流电压表，副线圈连接标有“10 V 1 A”的电动机，该电动机恰好能正常工作，电动机线圈的内阻，不计正方形线圈的内阻，下列说法正确的是（　　） A. 图示位置交流电压表的示数为零 B. 理想变压器原、副线圈的匝数之比为 C. 电动机发热的功率为10W D. 若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，则理想变压器的输入功率将变大 10. 如图所示，水平传送带以的速度顺时针匀速转动，质量均为的两个可视为质点的滑块A、B与传送带间的动摩擦因数均为。现让A、B分别从传送带的两端同时滑上传送带，滑上时速度的大小均为，两滑块在传送带上恰好相遇未相碰，重力加速度，下列说法正确的是（　　） A. 两滑块从滑上传送带到相遇所用的时间为0.8s B. A、B相遇时与传送带左端的距离为2.4m C. 传送带的长度为6m D. 滑块从滑上传送带到相遇，两滑块与传送带之间因摩擦产生的热量为10J 11. 粒子物理研究领域利用磁场来辨别粒子的身份。一个圆形区域内有垂直于平面向外的匀强磁场，两个带电粒子a和b，以相同的速率从A点沿AO方向射入磁场，它们在磁场中的运动轨迹如图所示。不计重力、空气阻力和粒子间的作用力，下列说法正确的是（ ） A. a粒子带负电，b粒子带正电 B. a粒子带正电，b粒子带负电 C. a粒子的比荷较大 D. b粒子的比荷较大 12. 一定质量的理想气体从A状态开始，经过A→B→C→D→A，最后回到初始状态A，各状态参量如图所示。下列说法正确的是（　　） A. A状态到C状态气体吸收热量 B. B状态到C状态气体分子的平均动能增大 C. B→C过程气体对外做功大于C→D过程外界对气体做功 D. 气体在整个过程中从外界吸收的总热量可以用ABCD的面积来表示 13. 如图所示，半径为、内壁光滑的半圆轨道静置在光滑的水平面上，有一小球从距离轨道口1.5的高度由静止自由下落，小球刚好与半圆轨道内壁相切落入轨道中，当小球冲出轨道时，轨道向左移动的距离为。已知重力加速度为，下列说法正确的是（ ） A. 小球冲出轨道时，水平位移大小为 B. 小球质量与轨道质量之比为 C. 小球冲出轨道后不会再落回轨道内 D. 半圆轨道运动的最大速度为 14. 如图所示，间距为l的水平虚线间有垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B；质量为m、阻值为R、长为2l宽为l的单匝均匀矩形闭合导线框的ab边紧贴磁场上边界静止释放，竖直穿过整个磁场区域，运动过程中ad边始终垂直于虚线。当cd边进入磁场时，线框开始做匀速直线运动，忽略空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 穿过磁场的过程中，框内感应电流方向会改变一次 B. 线框先做加速度减小的加速运动，再匀速运动 C. ab边刚出磁场时，线框的速度为 D. 穿过磁场的过程中，线框产生的焦耳热为 二．非选择题，本题共5小题，共54分。 15. 某实验小组进行光学实验。在“用插针法测定玻璃的折射率”实验中，先在白纸上描出玻璃砖两个平行面的边界a和b，正确操作后，作出的光路图如图甲所示。然后以入射点O为圆心作圆，与入射光线、折射光线分别交于A、B点，再分别过A、B点作法线的垂线，垂足分别为M、N点，如图乙所示。 （1）在插时，应使______（填字母）； A. 只挡住的像 B. 只挡住 C. 同时挡住和、的像 （2）该玻璃砖的折射率______。（用图中线段的字母表示）； （3）若在白纸上描玻璃砖的边界b时不小心将玻璃砖向上平移了少许，其余操作均正确，则测出的折射率______。（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。 16. 某实验小组用如图甲所示的装置做“用单摆测量重力加速度”的实验。 （1）用游标卡尺测量小球的直径，示数如图所示，读数为_____mm。 （2）若某同学实验中测出单摆做次全振动所用时间为、摆线长为、摆球直径为，则当地的重力加速度_____（用测出的物理量表示）。 （3）下列叙述正确的是（　　） A. 长度不同的和的同种细线，选用的细线做摆线 B. 如图乙中A、B、C，摆线上端的三种悬挂方式，选A方式更好 C. 从经过平衡位置开始计时，单摆60次经过平衡位置的时间除以60为单摆振动的周期 D. 如图丙中，由于操作失误，致使摆球在一个水平面内做圆周运动，求出的重力加速度与实际值相比偏大 17. 一列简谐横波在时的波形图如图a所示，P、Q是介质中的两个质点。图b是质点Q的振动图像。求： （1）波速及波的传播方向； （2）质点Q的平衡位置的x坐标。 18. 如图所示，直角梯形为由某种透明材料制成的柱体的横截面，一细束光垂直于从边的中点射入，恰好在边发生全发射，最后从边射出。已知，光在真空中的传播速度为。求： （1）该透明材料对该光的折射率； （2）光从边射出时折射角的正弦值； （3）光从点入射到从边射出所用的时间。 19. 如图所示，竖直放置汽缸由截面积不同的两圆筒连接而成。截面积SA=20cm2的活塞A和质量为mB=1kg、截面积SB=10cm2的活塞B间用一原长L0=0.8m遵循胡克定律的弹性细线连接，其间封闭一定质量的理想气体，它们可在筒内无摩擦地上下滑动且不漏气。初始时，缸内气体温度T1=600K、压强p1=1.2×105Pa，此时活塞B的静止位置距圆筒连接处h=0.5m，弹性细线长L=1m。大气压强p0=1.0×105Pa，重力加速度g取10m/s2。 （1）求活塞A的质量mA； （2）若缸内气体温度缓慢升高，直到活塞B即将脱离小圆筒，求此时缸内气体温度T2； （3）若缸内气体温度缓慢降低，直到细线的张力恰好为0，已知缸内气体内能变化量∆U=-162J，求此过程缸内气体与外界交换的热量Q。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 哈师大青冈实验中学2023-2024高二下学期6月份考试物理试题 一、选择题：本题共14小题，共46分。（在每小题给出的四个选项中，第1～10题只有一项符合题目要求，每小题3分；第11～14题有多项符合题目要求，每小题4分，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。） 1. 下列四幅图分别对应四种说法，其中正确的是 （　　） A. 图甲中，由气体的摩尔体积、摩尔质量和阿伏加德罗常数，可以估算出气体分子的体积和质量 B. 图乙中，用烧热的针刺破棉线某一侧的肥皂膜后，棉线会向着另一侧的肥皂膜收缩，是因为液体表面具有扩张的趋势 C. 图丙中，石蜡在固体片上熔化成椭圆形，说明该固体是多晶体 D. 图丁中，在测温装置的槽内放入水银，液面出现如图所示现象，是因为玻璃分子对附着层内水银分子的吸引力小于水银内部分子之间吸引力 【答案】D 【解析】 【详解】A．图甲中，设题中气体的摩尔体积为V，摩尔质量为M和阿伏加德罗常数为，根据 可以估算出气体分子的质量；但由于气体分子间距离较大，根据V和能估算出气体分子所占据的空间体积，不能估算出气体分子的体积，故A 错误； B．图乙中用烧热的针刺破棉线某一侧的肥皂膜后，棉线会向着另一侧的肥皂膜收缩，是因为液体表面具有收缩的趋势，而不是扩张的趋势，故B 错误； C．图丙中，石蜡在固体片上熔化成椭圆形，说明该固体具有各向异性，而多晶体具有各向同性，所以该固体是单晶体，故C 错误； D．图丁中，当玻璃分子对附着层内水银分子的吸引力小于水银内部分子之间吸引力时，水银在玻璃表面表现为不浸润，故D 正确。 故选D。 2. 铯137是铯133的同位素，其衰变方程为，其中的质量为，的质量为，X的质量为，光在真空中的传播速度为c。下列说法正确的是（　　） A. X为中子 B. 铯137比铯133多4个核子 C. 一个衰变释放的核能为 D. 铯137的半衰期会随着原子核数量的减少而变长 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据质量数和电荷数守恒可知X为电子，故A错误； B．铯137的核子数为137个，铯133的核子数为133个，故B正确； C．衰变是放能反应，故衰变放出的核能为，故C错误； D．原子核数量减少，半衰期不变，故D错误。 故选B。 3. 如图所示，无人机通过一根钢索与四根等长且不可伸长的轻绳连接运送至灾区的救灾物资，其中每根轻绳与竖直方向的夹角均为θ，救灾物资的质量为m，不计钢索的质量及空气阻力，重力加速度为g。若无人机竖直加速上升时，钢索上的拉力大小为F，则此时每根轻绳的拉力大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】对轻绳和钢索的结点受力分析有 解得 故选D。 4. 某工程师遥控无人机在空中飞行，若内无人机的图像如图所示，图线为一平滑曲线，则关于无人机在内的飞行，以下说法正确的是（　　） A. 无人机一定做曲线运动 B. 无人机先做减速直线运动后做加速直线运动 C. 无人机的平均速度大小为 D. 无人机有两个时刻的瞬时速度等于它的平均速度 【答案】D 【解析】 【详解】A．画出的是图像，只能描述位移的两种方向，则说明无人机做直线运动，故A错误； B．图像的斜率表示速度，由各点斜率可知无人机先做加速直线运动后做减速直线运动，故B错误； C．无人机的平均速度大小 故C错误； D．作图像的切线，如图所示 图像中作出的长实线的斜率表示内无人机的平均速度，长实线两侧一定可以找出曲线上点的切线与长实线平行，无人机在这两个点的瞬时速度等于它的平均速度，故D正确。 故选D。 5. 一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁过程中发出不同频率的光，照射图乙所示的光电管阴极K，只有频率为νa和νb的光能使它发生光电效应。分别用频率为νa、νb的两个光源照射光电管阴极K，测得电流随电压变化的图像如图丙所示。下列说法正确的是（　　）。 A. 图乙中，用频率νb的光照射时，将滑片P向右滑动，电流表示数一定增大 B. 图甲中，氢原子向低能级跃迁一共发出4种不同频率的光 C. 图丙中，图线a所表示的光的光子能量为12.09eV D. a光光子动量大于b光光子动量 【答案】C 【解析】 【详解】A．图乙中不知道电源正负极，没办法判断在光电管AK之间加的是正向还是反向电压，所以滑片P向右滑动时，电流变化情况没法判断，故A错误； B．一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时最多可产生种光子，故B错误； C．只有频率为νa和νb的光能使它发生光电效应，那么这两种光子必定是n=4能级向n=1能级跃迁和n=3能级向n=1能级跃迁产生的，由图丙可知b光的频率较大，则a光为n=3能级向n=1能级跃迁产生的，所以a光的光子能量 故C正确； D．根据可得，b光的频率较大，b光光子动量大，故D错误。 故选C。 6. 半导体掺杂过程中，一个硅基分子固定于原点O，一个掺杂分子从很远处向O点靠近，分子间作用力F与分子间距r的关系如图所示。则掺杂分子（　　） A. 由远处到的过程中，分子间斥力先减小后增大 B. 由远处到的过程中，分子间势能先减小后增大 C. 由远处到时，分子间的势能最小 D. 由减为过程中，分子力与分子势能都在减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．由远处到的过程中，分子间斥力一直增大，选项A错误； BC．由远处到的过程中，分子力表现为引力，则分子力一直做正功，则分子间势能一直减小；分子距离小于时，分子力表现为斥力，则当分子距离从减小时，分子力做负功，分子势能增加，可知由远处到时，分子间的势能最小，选项BC错误； D．由以上分析可知，由减为过程中，分子力与分子势能都在减小，选项D正确。 故选D。 7. 2025年2月22日，中星10R地球同步轨道卫星成功发射，为全球通信网络提供支持。地球同步通信卫星的发射过程可以简化为卫星先在近地圆形轨道Ⅰ上运动，在A点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道Ⅱ的远地点B时，再次点火进入同步轨道Ⅲ绕地球做匀速圆周运动。已知地球半径为R，同步卫星轨道半径为r。下列说法正确的是（　　） A. 卫星在轨道Ⅱ上经过B点时的加速度小于在轨道Ⅲ上经过B点时的加速度 B. 卫星在轨道Ⅰ上经过A点时的速度大于在轨道Ⅱ上经过A点时的速度 C. 卫星在轨道Ⅱ上运行时，经过A点的速度大于经过B点的速度 D. 卫星在轨道Ⅰ上和轨道Ⅲ上运动的速度之比为r∶R 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据牛顿第二定律可得 可得 可知卫星在轨道Ⅱ上经过B点时的加速度等于在轨道Ⅲ上经过B点时的加速度，故A错误； B．卫星从在轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ，需要在A点点火加速，则卫星在轨道Ⅰ上经过A点时的速度小于在轨道Ⅱ上经过A点时的速度，故B错误； C．卫星在轨道Ⅱ上运行时，由于A点为近地点，B点为远地点，根据开普勒第二定律可知，经过A点的速度大于经过B点的速度，故C正确； D．卫星绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力得 可得 则卫星在轨道Ⅰ上和轨道Ⅲ上运动的速度之比为 故D错误。 故选C。 8. 如图所示，导体棒置于倾角为的粗糙导轨上且与导轨垂直，整个装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直于导体棒。闭合开关S，导体棒处于静止状态。下列磁场方向中，使导体棒与导轨之间一定存在静摩擦力的是（　　） A. 竖直向上 B. 水平向左 C. 垂直于导轨平面向上 D. 垂直于导轨平面向下 【答案】D 【解析】 【详解】A．分析导体棒受力如图（a端截面，安培力需要判定未画出）。磁场方向竖直向上时，由左手定则可得导体棒所受磁场安培力水平向右，此时，水平向右安培力有可能与重力、弹力的合力平衡，不一定存在静摩擦力，故A错误； B．磁场方向水平向左时，由左手定则可得导体棒所受磁场安培力竖直向上，此时，若安培力恰好等于重力时，则弹力为零，不需要静摩擦力作用导体棒即可处于平衡状态，故B错误； C．磁场方向垂直于导轨平面向上时，由左手定则可得导体棒所受磁场安培力沿斜面向上，此时，安培力有可能与重力、弹力的合力平衡，不一定存在静摩擦力，故C错误； D．磁场方向垂直于导轨平面向下时，由左手定则可得导体棒所受磁场安培力水平沿斜面向下，此时，必须存在静摩擦力以平衡安培力、重力、弹力的合力，故D正确； 故选D。 9. 如图所示，边长、匝数匝的正方形线圈绕垂直于磁场的中心轴以的角速度在磁感应强度大小的匀强磁场中转动，磁场只分布在中心轴的左侧。理想变压器原线圈接有理想交流电压表，副线圈连接标有“10 V 1 A”的电动机，该电动机恰好能正常工作，电动机线圈的内阻，不计正方形线圈的内阻，下列说法正确的是（　　） A. 图示位置交流电压表的示数为零 B. 理想变压器原、副线圈的匝数之比为 C. 电动机发热的功率为10W D. 若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，则理想变压器的输入功率将变大 【答案】D 【解析】 【详解】A．交流电压表的示数为有效值，不为零，故A错误； B．由法拉第电磁感应定律得正方形线圈产生的感应电动势的最大值 带入数值得 感应电动势的有效值 故理想变压器原线圈的电压 因电动机正常工作，故理想变压器副线圈的电压 所以理想变压器原、副线圈的匝数之比 故B错误； C．电动机发热功率 故C项错误； D．滑动变阻器的滑片P向下滑动，滑动变阻器接入电路的阻值变小，不变，理想变压器的输出功率变大，输入功率也变大，故D正确。 故选D。 10. 如图所示，水平传送带以的速度顺时针匀速转动，质量均为的两个可视为质点的滑块A、B与传送带间的动摩擦因数均为。现让A、B分别从传送带的两端同时滑上传送带，滑上时速度的大小均为，两滑块在传送带上恰好相遇未相碰，重力加速度，下列说法正确的是（　　） A. 两滑块从滑上传送带到相遇所用的时间为0.8s B. A、B相遇时与传送带左端的距离为2.4m C. 传送带的长度为6m D. 滑块从滑上传送带到相遇，两滑块与传送带之间因摩擦产生的热量为10J 【答案】D 【解析】 【详解】A．因为，故A滑上传送带后先减速后匀速，B滑上传送带后先减速，再反向加速，最后匀速，当两滑块都做匀速运动时刚好相遇，设滑块滑上传送带后的加速度大小为a，有 解得 A减速运动的时间 B从滑上传送带到匀速运动的时间 故两滑块从滑上传送带到相遇所用的时间为2.4s，故A错误； B．两滑块相遇时与传送带左端的距离，即A的位移为 故B错误； C．相遇前B的位移为 方向向左，则传送带的长度为 故C错误； D．A与传送带间的相对位移为 B与传送带间的相对位移为 故产生的总热量为 故D正确。 故选D。 11. 粒子物理研究领域利用磁场来辨别粒子的身份。一个圆形区域内有垂直于平面向外的匀强磁场，两个带电粒子a和b，以相同的速率从A点沿AO方向射入磁场，它们在磁场中的运动轨迹如图所示。不计重力、空气阻力和粒子间的作用力，下列说法正确的是（ ） A. a粒子带负电，b粒子带正电 B. a粒子带正电，b粒子带负电 C. a粒子的比荷较大 D. b粒子的比荷较大 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．由题可知，两粒子以相同的速率从A点沿AO方向射入磁场，a粒子向下偏，b粒子向上偏，磁场垂直纸面向外，根据左手定则，可知a粒子带正电，b粒子带负电，故A错误，B正确； CD．两粒子在磁场中偏转，根据洛伦兹力提供向心力，则有 解得 由图可知，a粒子的偏转半径更小， 故a粒子的比荷较大，故C正确，D错误。 故选BC。 12. 一定质量的理想气体从A状态开始，经过A→B→C→D→A，最后回到初始状态A，各状态参量如图所示。下列说法正确的是（　　） A. A状态到C状态气体吸收热量 B. B状态到C状态气体分子的平均动能增大 C. B→C过程气体对外做功大于C→D过程外界对气体做功 D. 气体在整个过程中从外界吸收的总热量可以用ABCD的面积来表示 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据理想气体状态方程有 可得 则从A状态到C状态，气体的内能增大；此过程气体体积增大，外界对气体做负功，由热力学第一定律可知，气体吸收热量，故A正确； B．根据理想气体状态方程有 可得 可知从B状态到C状态，气体温度降低，气体分子的平均动能减小，故B错误； C．根据p − V图像与横轴围成的面积表示做功大小，则B→C过程气体对外做功满足 C→D过程外界对气体做功为 可知B→C过程气体对外做功小于C→D过程外界对气体做功，故C错误； D．气体从A状态开始，经过A→B→C→D→A，最后回到初始状态A，由于气体的内能变化为0，根据热力学第一定律可知，气体在整个过程中从外界吸收的总热量等于气体对外界做的功，即可以用ABCD的面积来表示，故D正确。 故选AD。 13. 如图所示，半径为、内壁光滑的半圆轨道静置在光滑的水平面上，有一小球从距离轨道口1.5的高度由静止自由下落，小球刚好与半圆轨道内壁相切落入轨道中，当小球冲出轨道时，轨道向左移动的距离为。已知重力加速度为，下列说法正确的是（ ） A. 小球冲出轨道时，水平位移大小为 B. 小球质量与轨道质量之比为 C. 小球冲出轨道后不会再落回轨道内 D. 半圆轨道运动的最大速度为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．设小球的质量为m，轨道的质量为M，小球冲出轨道时的水平速度为，轨道的速度为，系统在水平方向动量守恒，选取水平向右的方向为正方向，此过程中小球的位移为，轨道的位移为，根据动量守恒定律可 即有 又因为, 联立解得 A错误； B．根据上述分析可得 B正确； C．由于系统水平方向不受外力，整个过程动量守恒，故小球抛出后依然落回轨道，C错误； D．小球在圆弧轨道的最低点时，轨道的速度最大，设小球到达最低点时小球的速度为，轨道的速度为，根据动量守恒则有 根据能量守恒则有 结合上述结论 解得 D正确。 故选BD。 14. 如图所示，间距为l的水平虚线间有垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B；质量为m、阻值为R、长为2l宽为l的单匝均匀矩形闭合导线框的ab边紧贴磁场上边界静止释放，竖直穿过整个磁场区域，运动过程中ad边始终垂直于虚线。当cd边进入磁场时，线框开始做匀速直线运动，忽略空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 穿过磁场的过程中，框内感应电流方向会改变一次 B. 线框先做加速度减小的加速运动，再匀速运动 C. ab边刚出磁场时，线框的速度为 D. 穿过磁场的过程中，线框产生的焦耳热为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据楞次定律，进入时电流为逆时针，穿出时电流为顺时针，所以，穿过磁场的过程中，框内感应电流方向会改变一次，A正确； B．因为ab边进入磁场的过程中，根据牛顿第二定律得，随着速度的增大，加速度减小；ab边离开磁场后cd边进入磁场前，线框不受安培力，线框加速下落，cd边进入磁场后，线框再匀速运动，B错误； C．当cd边进入磁场时，线框开始做匀速直线运动，根据平衡条件得 ，解得 ，ab边刚出磁场时， ，解得线框的速度为，C正确； D．根据能量守恒定律，穿过磁场的过程中，线框产生的焦耳热为 ，D错误。 故选AC。 二．非选择题，本题共5小题，共54分。 15. 某实验小组进行光学实验。在“用插针法测定玻璃的折射率”实验中，先在白纸上描出玻璃砖两个平行面的边界a和b，正确操作后，作出的光路图如图甲所示。然后以入射点O为圆心作圆，与入射光线、折射光线分别交于A、B点，再分别过A、B点作法线的垂线，垂足分别为M、N点，如图乙所示。 （1）在插时，应使______（填字母）； A. 只挡住的像 B. 只挡住 C. 同时挡住和、的像 （2）该玻璃砖的折射率______。（用图中线段的字母表示）； （3）若在白纸上描玻璃砖的边界b时不小心将玻璃砖向上平移了少许，其余操作均正确，则测出的折射率______。（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。 【答案】（1）C （2） （3）偏大 【解析】 【小问1详解】 为了确定最终的折射光线，实验中在插时，应使同时挡住和、的像。 故选C。 【小问2详解】 根据折射率定义有 根据图乙有， 其中 解得 【小问3详解】 若在白纸上描玻璃砖的边界b时不小心将玻璃砖向上平移了少许，用虚线作出测量光路，用实线作出实际光路，如图所示 可知，折射角的测量值偏小，根据折射率的定义可知，测出的折射率偏大。 16. 某实验小组用如图甲所示的装置做“用单摆测量重力加速度”的实验。 （1）用游标卡尺测量小球的直径，示数如图所示，读数为_____mm。 （2）若某同学实验中测出单摆做次全振动所用时间为、摆线长为、摆球直径为，则当地的重力加速度_____（用测出的物理量表示）。 （3）下列叙述正确的是（　　） A. 长度不同的和的同种细线，选用的细线做摆线 B. 如图乙中A、B、C，摆线上端的三种悬挂方式，选A方式更好 C. 从经过平衡位置开始计时，单摆60次经过平衡位置的时间除以60为单摆振动的周期 D. 如图丙中，由于操作失误，致使摆球在一个水平面内做圆周运动，求出的重力加速度与实际值相比偏大 【答案】（1）10.60 （2） （3）AD 【解析】 【小问1详解】 游标卡尺测量的读数为 【小问2详解】 单摆周期为，且联立单摆周期公式 解得 【小问3详解】 A．摆线应适当长一些，故A正确； B．选C方式更好，能使摆线长度稳定，减小误差，故B错误； C．从经过平衡位置开始计时，单摆每相邻两次经过平衡位置的时间间隔为一个周期，则60次经过平衡位置的时间除以30为单摆的周期，故C错误； D．设细线与竖直方向夹角为，由向心力公式 且，解得重力加速度的实际值为，小于测量值，故D正确。 故选AD。 17. 一列简谐横波在时的波形图如图a所示，P、Q是介质中的两个质点。图b是质点Q的振动图像。求： （1）波速及波的传播方向； （2）质点Q的平衡位置的x坐标。 【答案】（1）18cm/s，波沿x轴正方向传播 （2）9cm 【解析】 【小问1详解】 由图a可以看出，该波的波长为 由图b可以看出，周期为 波速为 由图b知，当时，Q点向下运动，结合图a可得，波沿轴正方向传播。 【小问2详解】 设质点P、Q平衡位置的x坐标分别为、。 由图a知，处 因此 由图b知，在时质点P处于平衡位置，经，其振动状态向轴正方向传播至Q点处，由此有 故质点Q的平衡位置的x坐标为 18. 如图所示，直角梯形为由某种透明材料制成的柱体的横截面，一细束光垂直于从边的中点射入，恰好在边发生全发射，最后从边射出。已知，光在真空中的传播速度为。求： （1）该透明材料对该光的折射率； （2）光从边射出时折射角的正弦值； （3）光从点入射到从边射出所用的时间。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 光路如图所示 单色光在边发生全反射的临界角 根据临界角与折射率的关系有 解得 【小问2详解】 根据几何关系可知，光在边的入射角 根据光的折射定律有 解得 【小问3详解】 光在柱体中的传播距离 光在柱体中的传播速度 光在柱体中传播的时间 解得 19. 如图所示，竖直放置汽缸由截面积不同的两圆筒连接而成。截面积SA=20cm2的活塞A和质量为mB=1kg、截面积SB=10cm2的活塞B间用一原长L0=0.8m遵循胡克定律的弹性细线连接，其间封闭一定质量的理想气体，它们可在筒内无摩擦地上下滑动且不漏气。初始时，缸内气体温度T1=600K、压强p1=1.2×105Pa，此时活塞B的静止位置距圆筒连接处h=0.5m，弹性细线长L=1m。大气压强p0=1.0×105Pa，重力加速度g取10m/s2。 （1）求活塞A的质量mA； （2）若缸内气体温度缓慢升高，直到活塞B即将脱离小圆筒，求此时缸内气体温度T2； （3）若缸内气体温度缓慢降低，直到细线的张力恰好为0，已知缸内气体内能变化量∆U=-162J，求此过程缸内气体与外界交换的热量Q。 【答案】（1）1kg；（2）800K；（3）-243J 【解析】 【详解】（1）设弹性细线上的力为F，对于活塞B，平衡时有 解得 对于活塞A，平衡时有 解得 （2）初始时气体的体积为 活塞B即将脱离小圆筒时 设活塞B即将脱离小圆筒时，汽缸内的压强为p2，对于A、B两活塞组成的系统 解得 根据 解得 （3）在降温过程中，活塞下降，气体的压强不变，即 当活塞A下降至连接处，此时的气体体积为V3，则 外界对缸内气体做功为 继续降温，当弹性细线拉力为0时，缸内气体体积为 此时的压强为p4，对于活塞B有 解得 该过程中压强随体积线性变化，可得 根据热力学第一定律可得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $