精品解析：浙江温州市瓯海中学等校2025-2026学年高二下学期期中物理学科练习

高二物理学科练习 注意事项： 1.本题共8页，满分100分，考试时间90分钟。 2.答题前，在答题卡指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号。 3.所有答案必须写在答题卡上，写在试题上无效。 4.结束后，只需上交答题卡。 5.本试卷中的有关计算中重力加速度取 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目中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分） 1. 2025年，国内在固态电池领域取得重大突破，研发出能量密度达500Wh/kg的第二代硫化物全固态电池。Wh（瓦时）是常用的能量单位，1Wh=3600J。若用国际单位制基本单位表示能量密度的单位J/kg，正确的是（　　） A. m/s2 B. C. D. 2. 在2026年米兰冬奥会速度滑冰男子1500米比赛中，中国选手宁忠岩以1分41秒98的成绩打破奥运纪录夺得金牌，打破欧美选手对这个项目102年的垄断。关于该比赛过程，下列说法正确的是（　　） A. 研究运动员在弯道的滑行姿态时，可以将运动员看成质点 B. 运动员比赛所用的1分41秒98是指时刻 C. 运动员过弯道时，所受合力指向弯道内侧 D. 运动员蹬冰时，冰面对运动员的力小于运动员对冰面的力 3. 如图所示，一只蚂蚁（视为质点）在放置在水平地面上的半球形碗内缓慢地向上爬行，在蚂蚁从点爬行到点的过程中，设蚂蚁与碗壁间的动摩擦因数不变。下列说法正确的是（　　） A. 半球形碗对小蚂蚁的作用力变大 B. 半球形碗对小蚂蚁的支持力变大 C. 地面对半球形碗摩擦力始终为零 D. 地面对半球形碗的支持力变小 4. 北京时间2025年11月25日15时50分，神舟二十二号飞船成功对接于空间站天和核心舱（距地面约400 km）前向端口，对接后形成的组合体继续在空间站原轨道做匀速圆周运动。这次任务是中国载人航天工程第1次应急发射任务，深刻诠释了中国载人航天“生命至上、安全第一”的理念。下列说法正确的是（　　） A. 对接过程中先将飞船运送到空间站同一轨道上运行，然后飞船加速追上空间站实现对接 B. 对接完成后，组合体的质量变大，所以其运行速度将变小 C. 对接完成后，飞船所受合力为零 D. 对接后，飞船的速度一定小于 5. 某科研团队设计了一种新型海水淡化预净化装置，海水中的胶体杂质经处理后带负电，可利用电泳技术实现沉降分离。基本原理如图所示：涂有绝缘层的金属圆盘和金属棒分别接电源正、负极，金属圆盘置于底部，两者浸没在海水中，形成如图所示的电场（实线为电场线，虚线为等势面）。已知、两点在同一条电场线上，、两点在同一等势面上。下列说法正确的是（　　） A. 点的电场强度比点的小 B. 点的电势比点的高 C. 胶体杂质从点移到点，电场力对其做正功 D. 胶体杂质在点的电势能比其在点的大 6. 图甲中闭合开关，电路达到稳定状态后，时断开，图乙表示某物理量随时间变化的规律。下列说法正确的是（　　） A. 可能为线圈中的电流 B. 时刻线圈的磁场能最大 C. 过程，线圈的自感电动势在减小 D. 将自感系数和电容同时增大为原来的2倍，电磁振荡的频率变为原来的 7. 如图所示，物块A、B、C静置于光滑水平面上，处于原长的轻弹簧两端分别与物块A、B连接，物块A紧靠竖直墙壁，物块A、B的质量分别为和。某一瞬时，物块B以速度向左滑动，当物块A、B速度相等时，物块B恰好与C发生弹性碰撞，碰撞后物块C的速度为，设整个过程中碰撞的时间极短，弹簧始终处在弹性限度内。下列说法正确的是（　　） A. 墙壁对A的总冲量大小为 B. 物块C的质量为 C. 弹簧的最大弹性势能为 D. 物块B、C碰撞后弹簧再次压缩至最短时物块B的速度大小为 8. 如图甲某种柱状透明工艺品长度为，其截面形状如图乙所示，、为夹角的平面，底部为半径为的一段圆弧，其对应的圆心角也为，圆心在的角平分线延长线上。一束单色平行光沿与面成角的方向斜向下射向面，经折射进入该柱状介质内，已知介质折射率为，不考虑二次反射。底部弧面照亮的面积为（　　） A. B. C. D. 9. 一辆电动小车上的光伏电池，将太阳能转换成的电能全部给电动机供电，刚好维持小车以速度v匀速运动，此时电动机的效率为。已知小车的质量为m，运动过程中受到的阻力（k为常量），该光伏电池的光电转换效率为，则光伏电池单位时间内获得的太阳能为（　　） A. B. C. D. 10. 在同一竖直平面内距离地面高度为处的A、B两点，A、B所在竖直线与球网之间的水平距离为L。有两个网球以相同大小的速度分别斜向上和斜向下抛出，与水平方向的夹角均为θ，网球恰好均能掠过球网，且轨迹平面与球网垂直，，不计空气阻力。则A、B两点高度差为（　　） A. L B. C. 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. 下列关于教材中的四幅插图的物理分析，正确的是（　　） A. 图甲中，状态①和状态②温度下分子的速率分布图线跟速率轴所围成图像的“面积”相等 B. 图乙水中小炭粒每隔30 s时间位置的连线表示了小炭粒做布朗运动的轨迹 C. 由图丙可知，当分子间的距离时，分子间的作用力，即表现为引力 D. 由图丁可知，在由变到的过程中分子力做正功 12. 在同一均匀介质中有相距为L的A、B两波源，t=0时波源开始振动，起振方向如图中箭头所示，形成两列相向传播的简谐横波，两列波波长均为、频率均为f。已知O为A、B的中点，P为A、B连线上的一点，且。当A、B两点间形成稳定的干涉图样时，下列说法正确的是（　　） A. O点为振动减弱点 B. 两列波的波速均为 C. 当时，P点振动方向向下 D. A、B之间共能观察到10个振动加强点 13. 电磁俘能器可在汽车发动机振动时利用电磁感应发电实现能量回收，结构如图甲所示。两对永磁铁可随发动机一起上下振动，每对永磁铁间有水平方向的匀强磁场，磁感应强度大小均为，磁场中，边长为、匝数为的正方形线圈竖直固定在减震装置上，线圈总电阻为。某时刻磁场分布与线圈位置如图乙所示，永磁铁振动的速度大小为。下列说法正确的是（　　） A. 该时刻线圈中感应电动势大小为 B. 该时刻线圈所受安培力的合力大小为 C. 若仅将线圈匝数变为原来的倍，则该时刻线圈的热功率将变为原来的倍 D. 若该时刻永磁铁振动的速度方向向上，则线圈中感应电流的方向为逆时针方向 非选择题部分 三、非选择题（本题共5小题，共58分） 14.实验题（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三题共14分） 14. 小张同学利用如图所示的装置来探究两个互成角度的力的合成规律：在竖直木板上铺有白纸，固定两个光滑的滑轮和，将三根绳子在点打一个结，并在各绳子的另一端挂上若干钩码，已知每个钩码的质量相等，当整个装置达到平衡时，根据钩码个数读出三根绳子的拉力、和，回答下列问题： （1）改变钩码个数，下面各种情形能达到实验目的是_____（填选项前字母）。 A. 钩码的个数， B. 钩码的个数， C. 钩码的个数 D. 钩码的个数，， （2）在取下钩码前，下面哪个步骤必须要进行_____（填选项前字母）。 A. 量出、、三段绳子的长度 B. 将滑轮A和滑轮B调至同一水平线上 C. 用量角器量出三段绳子相互之间的夹角 D. 标记结点的位置，并记录、、三段绳子的方向 15. （1）某实验小组利用单摆测当地的重力加速度实验中，发现某次测得的重力加速度的值偏小，其原因可能是___________（多选）。 A. 实验中误将49次全振动次数记为50次 B. 开始计时时，秒表过早按下 C. 以摆球直径和摆线长之和作为摆长来进行计算 D. 摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了，使周期变大 （2）若该小组的某同学用游标卡尺测出摆球的直径，读数如图所示，则摆球直径为________cm； （3）该小组的另一同学测出了摆线长度和摆动周期，如图（a）所示。通过改变悬线长度，测出对应的摆动周期，获得多组与，再以为纵轴、为横轴画出函数关系图像如图（b）所示。由图像可知，当地重力加速度_________（结果用表示），摆球的直径_________。 16. （1）某同学设计了如图甲所示的电路图测量电压表的内阻，但他事先利用多用电表的欧姆挡进行粗略的测量，其重要的操作步骤如下：先将选择开关打到“×1k”挡，进行欧姆挡调零后，将欧姆表的两表笔与所测电压表的两接线柱相接触，其中红表笔与电压表的________（选填“+”或“-”）接线柱接触，测量结果如图乙所示，则粗测电压表的内阻为________。 （2）之后利用图甲所示的电路图进行精确的测量，重要步骤如下： a.闭合开关S前将滑动变阻器的滑片移到最________（选填“左”或“右”）端。 b.闭合开关S，调节滑动变阻器和电阻箱，使两电压表指针的偏转角度都较大，读出电压表、的示数分别为、，电阻箱的示数为，则被测电压表的内阻________。 17. 很多高档轿车都装有气动避震装置，如图甲所示，通过控制气压来改变车身高低。其工作原理可以简化为如图乙，在导热良好的气缸内用可自由滑动的面积为、质量为的活塞封闭一定质量的空气。充气装置可通过开关阀门K对气缸进行充气或放气来改变车身高低。初始时，开关阀门关闭，此时气缸内气体高度为。已知外界大气压强。求： （1）在活塞上面放上质量为重物时，气缸内气体高度 （2）在（1）的基础上，打开阀门K，充气装置向气缸内充气，当气缸内气体高度最终恢复至时，求充入的外界大气的体积。 18. 某兴趣小组设计了一传送装置，其竖直截面如图所示。弹射器放置在水平面上，两点的高度差为，是半径为的光滑圆弧轨道，是以恒定速率顺时针转动、长度为水平传送带，紧靠端有半径为、质量为置于光滑水平面上的可动四分之一圆弧轨道，水平面和传送带处于同一高度，各连接处平滑过渡。现有一质量为的滑块与轻质弹簧分离，经点飞出后，恰好从点无碰撞滑入，再经传送带末端点滑入圆弧轨道。滑块与传送带间的动摩擦因数为，其余接触面均光滑。已知，，，，，，，，不计空气阻力，滑块可视为质点。求： （1）弹射器对滑块所做的功； （2）滑块在传送带上滑动过程中产生的划痕长度； （3）滑块即将离开圆弧轨道最高点时，受到轨道的压力大小。 19. 如图所示，两足够长平行金属直导轨MN、PQ的间距为，固定在同一水平面内，直导轨在左端M、P点分别与两条竖直固定、半径为的圆弧导轨相切。MP连线与直导轨垂直，其左侧无磁场，右侧存在磁感应强度大小为，方向竖直向下的匀强磁场。长为，质量为、电阻为的金属棒ab跨放在两圆弧导轨的最高点。质量为、电阻为的均匀金属丝制成一个边长为的正方形线框，水平放置在两直导轨上，其中心到两直导轨的距离相等。忽略导轨的电阻、所有摩擦以及金属线框的可能形变，金属棒、金属线框均与导轨始终接触良好，重力加速度大小为g。现将金属棒ab由静止释放，求 （1）ab刚越过MP时产生的感应电动势大小； （2）金属线框刚开始运动时的加速度大小； （3）为使ab在整个运动过程中不与金属线框接触，金属线框中心初始位置到MP的最小距离。 20. 粒子偏转装置是研究高能物理的重要仪器，主要由加速电场，偏转电场和偏转磁场三部分构成。如图甲所示为某科研团队设计的粒子偏转装置示意图，粒子源可以均匀连续的产生质量为，电荷量为的负粒子，其比荷，初速度可忽略不计。带电粒子经电压的加速电场加速后，贴近下板边缘，水平飞入两平行金属板中的偏转电场。两水平金属板间距为，板长为，板间加有图乙所示的周期性变化的电压，其最大电压也为、最小电压为，周期远大于粒子在偏转电场中运动的时间（忽略粒子穿越偏转电场时电压的变化），上极板左端正上方紧挨金属板竖直放置长度为的探测板。若带电粒子能由偏转电场飞出，则飞出后立即进入平行板左侧的垂直纸面向里的水平匀强磁场，最后经匀强磁场偏转后打在探测板上；若不能飞出偏转电场，则被金属板吸收并导走。不计带电粒子的重力和粒子间的相互作用力，求： （1）从偏转电场出射的粒子通过偏转电场的时间； （2）一个周期内，从偏转电场出射的粒子数占粒子源全部发射粒子数的百分比； （3）从偏转电场出射的粒子全部能够到达探测板时，磁感应强度需要满足的条件； 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二物理学科练习 注意事项： 1.本题共8页，满分100分，考试时间90分钟。 2.答题前，在答题卡指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号。 3.所有答案必须写在答题卡上，写在试题上无效。 4.结束后，只需上交答题卡。 5.本试卷中的有关计算中重力加速度取 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目中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分） 1. 2025年，国内在固态电池领域取得重大突破，研发出能量密度达500Wh/kg的第二代硫化物全固态电池。Wh（瓦时）是常用的能量单位，1Wh=3600J。若用国际单位制基本单位表示能量密度的单位J/kg，正确的是（　　） A. m/s2 B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】若用国际单位制的基本单位表示能量密度，应将焦耳（J）改换成国际基本单位，即 所以能量密度的单位为 故选B。 2. 在2026年米兰冬奥会速度滑冰男子1500米比赛中，中国选手宁忠岩以1分41秒98的成绩打破奥运纪录夺得金牌，打破欧美选手对这个项目102年的垄断。关于该比赛过程，下列说法正确的是（　　） A. 研究运动员在弯道的滑行姿态时，可以将运动员看成质点 B. 运动员比赛所用的1分41秒98是指时刻 C. 运动员过弯道时，所受合力指向弯道内侧 D. 运动员蹬冰时，冰面对运动员的力小于运动员对冰面的力 【答案】C 【解析】 【详解】A．研究运动员的滑行姿态时，运动员的形状、大小不能忽略，因此不能将运动员看成质点，故A错误； B．1分41秒98是运动员完成比赛的总时长，对应时间间隔，不是时刻，故B错误； C．运动员过弯道时做曲线运动，所受合力指向轨迹的“凹侧”即弯道内侧，故C正确； D．冰面对运动员的力和运动员对冰面的力是一对作用力与反作用力，根据牛顿第三定律，二者大小相等，故D错误。 故选C。 3. 如图所示，一只蚂蚁（视为质点）在放置在水平地面上的半球形碗内缓慢地向上爬行，在蚂蚁从点爬行到点的过程中，设蚂蚁与碗壁间的动摩擦因数不变。下列说法正确的是（　　） A. 半球形碗对小蚂蚁的作用力变大 B. 半球形碗对小蚂蚁的支持力变大 C. 地面对半球形碗摩擦力始终为零 D. 地面对半球形碗的支持力变小 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．碗对蚂蚁的作用力是支持力和摩擦力的合力，平衡时合力与蚂蚁重力等大反向，重力不变，因此碗对蚂蚁的作用力大小不变，故A错误； B．设蚂蚁所在位置的碗半径与竖直方向夹角为，由平衡条件可知，蚂蚁从到爬行时，逐渐增大，支持力减小，故B错误； CD．整体可视为静止，水平方向不受外力，因此水平方向合力为零，地面对碗的摩擦力始终为零，竖直方向整体总重力不变，地面对碗的支持力等于总重力，大小保持不变。 故C正确，D错误； 故选C 。 【点睛】 4. 北京时间2025年11月25日15时50分，神舟二十二号飞船成功对接于空间站天和核心舱（距地面约400 km）前向端口，对接后形成的组合体继续在空间站原轨道做匀速圆周运动。这次任务是中国载人航天工程第1次应急发射任务，深刻诠释了中国载人航天“生命至上、安全第一”的理念。下列说法正确的是（　　） A. 对接过程中先将飞船运送到空间站同一轨道上运行，然后飞船加速追上空间站实现对接 B. 对接完成后，组合体的质量变大，所以其运行速度将变小 C. 对接完成后，飞船所受合力为零 D. 对接后，飞船的速度一定小于 【答案】D 【解析】 【详解】A．同一轨道上飞船加速时，所需向心力大于地球提供的万有引力，飞船将做离心运动进入更高轨道，无法在原轨道追上空间站对接，正确操作是飞船先在低于空间站的轨道加速、升高轨道后对接，故A错误； B．绕地球做匀速圆周运动的天体运行速度满足 其中为地球质量，与环绕天体的质量无关，组合体轨道半径不变则运行速度大小不变，故B错误； C．对接后飞船随组合体做匀速圆周运动，万有引力全部提供向心力，合力不为零，故C错误； D．是近地卫星的环绕速度，也是地球卫星的最大环绕速度，对接后飞船轨道半径大于地球半径，由 可知越大运行速度越小，因此其速度小于，故D正确。 故选D。 5. 某科研团队设计了一种新型海水淡化预净化装置，海水中的胶体杂质经处理后带负电，可利用电泳技术实现沉降分离。基本原理如图所示：涂有绝缘层的金属圆盘和金属棒分别接电源正、负极，金属圆盘置于底部，两者浸没在海水中，形成如图所示的电场（实线为电场线，虚线为等势面）。已知、两点在同一条电场线上，、两点在同一等势面上。下列说法正确的是（　　） A. 点的电场强度比点的小 B. 点的电势比点的高 C. 胶体杂质从点移到点，电场力对其做正功 D. 胶体杂质在点的电势能比其在点的大 【答案】C 【解析】 【详解】A．电场线的疏密表示电场强度的大小，P点比M点更密集，所以P点的电场强度比M点的大，A错误； B．M点和P点在同一等势面上，沿着电场线方向电势逐渐降低，M点的电势低于在N点的电势，所以P点的电势低于N点的电势；B错误； C．胶体杂质带负电，胶体杂质在M点的电势能大于N点电势能，从M点移到N点，电势能减小，电场力对其做正功，故C正确； D．M点和P点在同一等势面上，则胶体杂质在M点的电势能与在P点的电势能相等，可知胶体杂质在P点的电势能比其在N点的大，D错误。 故选 C。 6. 图甲中闭合开关，电路达到稳定状态后，时断开，图乙表示某物理量随时间变化的规律。下列说法正确的是（　　） A. 可能为线圈中的电流 B. 时刻线圈的磁场能最大 C. 过程，线圈的自感电动势在减小 D. 将自感系数和电容同时增大为原来的2倍，电磁振荡的频率变为原来的 【答案】C 【解析】 【详解】AB．断开开关前，线圈中存在电流，但电压为零，故此时电容器两端电压为零，电量为零；断开开关S，电感线圈L与电容器构成振荡回路，L中的电流从某一最大值减小，产生自感电动势对电容器充电，磁场能转化为电场能，电容器所带电荷量从0增加，当L中的电流减为零，电容器充满电，所带电荷量达到最大，振荡电路经历，此时磁场能为零，电场能最大，随后电容器放电，所带电荷量减小，L中电流反向增加，电场能转化为磁场能，依此形成振荡电路，则Y可能为电容器所带电荷量，故AB错误； C．过程，电容器放电，所带电荷量减小，L中电流反向增加，但电流的变化率变小，据法拉第电磁感应定律，线圈的自感电动势在减小，故C正确； D．由振荡电路的周期为 知电磁振荡的频率为 将自感系数L和电容C同时增大为原来的2倍，电磁振荡的频率变为原来的倍，故D错误。 故选C。 7. 如图所示，物块A、B、C静置于光滑水平面上，处于原长的轻弹簧两端分别与物块A、B连接，物块A紧靠竖直墙壁，物块A、B的质量分别为和。某一瞬时，物块B以速度向左滑动，当物块A、B速度相等时，物块B恰好与C发生弹性碰撞，碰撞后物块C的速度为，设整个过程中碰撞的时间极短，弹簧始终处在弹性限度内。下列说法正确的是（　　） A. 墙壁对A的总冲量大小为 B. 物块C的质量为 C. 弹簧的最大弹性势能为 D. 物块B、C碰撞后弹簧再次压缩至最短时物块B的速度大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．B开始以速度向左滑动至弹簧再次恢复原长时，物块B机械能守恒，再次恢复原长时B以速度向右滑动。对AB系统应用动量定理，故A错误； B．物块A、B速度相等时，根据动量守恒 解得 物块B恰好与C发生弹性碰撞，则由动量守恒 机械能守恒 联立解得，，故B错误； C．物块A、B、弹簧和C组成的系统机械能守恒，系统动能最小时，弹性势能最大。 B第一次向左减速到0时，弹性势能最大，故C错误； D．物块B、C碰撞后至弹簧再次压缩到最短，对A、B构成的系统，根据动量守恒定律 解得，故D正确。 故选D。 8. 如图甲某种柱状透明工艺品长度为，其截面形状如图乙所示，、为夹角的平面，底部为半径为的一段圆弧，其对应的圆心角也为，圆心在的角平分线延长线上。一束单色平行光沿与面成角的方向斜向下射向面，经折射进入该柱状介质内，已知介质折射率为，不考虑二次反射。底部弧面照亮的面积为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据折射定律 解得折射角r=30° 由于入射光线与OA面成45°角，折射光线与OA面法线的夹角为30°，即折射光线与OA面的夹角为60°；又因∠AOB=60°，故进入介质内的折射光线均平行于OB边。 介质的全反射临界角C满足 解得C=45° 设恰好射到P点的光线为对应临界角时的光线，设此时入射角为θ，则θ=45° 由几何关系得α=15° 故射出光线的圆弧部分，即被照亮的部分对应圆心角为∠PMA=45° 对应的弧长为 底部弧面照亮的面积为 故选C。 9. 一辆电动小车上的光伏电池，将太阳能转换成的电能全部给电动机供电，刚好维持小车以速度v匀速运动，此时电动机的效率为。已知小车的质量为m，运动过程中受到的阻力（k为常量），该光伏电池的光电转换效率为，则光伏电池单位时间内获得的太阳能为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据题意小车匀速运动，则有 小车的机械功率 由于电动机的效率为，则有 光伏电池的光电转换效率为，即 可得 故选A。 10. 在同一竖直平面内距离地面高度为处的A、B两点，A、B所在竖直线与球网之间的水平距离为L。有两个网球以相同大小的速度分别斜向上和斜向下抛出，与水平方向的夹角均为θ，网球恰好均能掠过球网，且轨迹平面与球网垂直，，不计空气阻力。则A、B两点高度差为（　　） A. L B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设球网高为，两球在水平方向上做匀速直线运动，则有 对于斜向下抛的网球则有 对于斜向上抛的网球则有 联立解得 故选A。 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. 下列关于教材中的四幅插图的物理分析，正确的是（　　） A. 图甲中，状态①和状态②温度下分子的速率分布图线跟速率轴所围成图像的“面积”相等 B. 图乙水中小炭粒每隔30 s时间位置的连线表示了小炭粒做布朗运动的轨迹 C. 由图丙可知，当分子间的距离时，分子间的作用力，即表现为引力 D. 由图丁可知，在由变到的过程中分子力做正功 【答案】AD 【解析】 【详解】A．分子的速率分布图线跟速率轴所围成图像的“面积”代表总的分子数所占的比例，即100%，所以状态①和状态②温度下分子的速率分布图线跟速率轴所围成图像的“面积”相等，故A正确； B．图乙水中小炭粒在做永不停息的无规则运动，图乙每隔30s时间位置的连线并不能表示小炭粒做布朗运动的轨迹，故B错误； C．由图丙可知，当分子间的距离时，分子间的作用力，即表现为斥力，故C错误； D．由图丁可知，在由变到的过程中，分子势能逐渐减小，根据功能关系可知分子力做正功，故D正确。 故选AD。 12. 在同一均匀介质中有相距为L的A、B两波源，t=0时波源开始振动，起振方向如图中箭头所示，形成两列相向传播的简谐横波，两列波波长均为、频率均为f。已知O为A、B的中点，P为A、B连线上的一点，且。当A、B两点间形成稳定的干涉图样时，下列说法正确的是（　　） A. O点为振动减弱点 B. 两列波的波速均为 C. 当时，P点振动方向向下 D. A、B之间共能观察到10个振动加强点 【答案】AC 【解析】 【详解】A．两波源起振方向相反，O点距离两个波源的波程差为0，即半波长的偶数倍，故为减弱点，故A正确； B．波速为，故B错误； C．时，A波传播到距离A点处，B波传播到P点，此时A波激起的P点振动方向向下，B波激起的P点振动方向也向下，故P质点此时向下振动，故C正确； D．设加强点距离波源A为x，B距离加强点的距离为L-x，根据振动加强点的特点 解得，，，，，，，，共8个，故D错误。 故选AC。 13. 电磁俘能器可在汽车发动机振动时利用电磁感应发电实现能量回收，结构如图甲所示。两对永磁铁可随发动机一起上下振动，每对永磁铁间有水平方向的匀强磁场，磁感应强度大小均为，磁场中，边长为、匝数为的正方形线圈竖直固定在减震装置上，线圈总电阻为。某时刻磁场分布与线圈位置如图乙所示，永磁铁振动的速度大小为。下列说法正确的是（　　） A. 该时刻线圈中感应电动势大小为 B. 该时刻线圈所受安培力的合力大小为 C. 若仅将线圈匝数变为原来的倍，则该时刻线圈的热功率将变为原来的倍 D. 若该时刻永磁铁振动的速度方向向上，则线圈中感应电流的方向为逆时针方向 【答案】BD 【解析】 【详解】A．线圈的上下两条边切割磁感线，每条边产生的电动势为nBLv，整个线圈中的总电动势为2nBLv，故A错误； B．该时刻线圈所受安培力的合力大小，故B正确； C．线圈的匝数变为原来的k倍，线圈中产生的电动势也变原来的k倍，线圈的电阻也变原来的k倍。根据，功率变为原来的k倍，故C错误； D．若该时刻永磁铁振动的速度方向向上，相当于导线向下运动，由右手定则可知线圈中的感应电流为逆时针方向，故D正确。 故选 BD。 非选择题部分 三、非选择题（本题共5小题，共58分） 14.实验题（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三题共14分） 14. 小张同学利用如图所示的装置来探究两个互成角度的力的合成规律：在竖直木板上铺有白纸，固定两个光滑的滑轮和，将三根绳子在点打一个结，并在各绳子的另一端挂上若干钩码，已知每个钩码的质量相等，当整个装置达到平衡时，根据钩码个数读出三根绳子的拉力、和，回答下列问题： （1）改变钩码个数，下面各种情形能达到实验目的是_____（填选项前字母）。 A. 钩码的个数， B. 钩码的个数， C. 钩码的个数 D. 钩码的个数，， （2）在取下钩码前，下面哪个步骤必须要进行_____（填选项前字母）。 A. 量出、、三段绳子的长度 B. 将滑轮A和滑轮B调至同一水平线上 C. 用量角器量出三段绳子相互之间的夹角 D. 标记结点的位置，并记录、、三段绳子的方向 【答案】（1）CD （2）D 【解析】 【小问1详解】 本实验中，三个力在O点平衡，、的合力与等大反向。由于每个钩码质量相等，拉力大小与钩码个数成正比，三个力要平衡必须满足三角形三边关系 故选CD。 【小问2详解】 A．不需要测量绳长，力的大小已经由钩码个数确定，故A错误； B．滑轮不需要调至同一水平线，只要滑轮光滑，拉力大小始终等于钩码重力，不影响实验，故B错误； C．不需要测量绳子间的夹角，只要标记绳子方向，就可以按方向画力的图示，故C错误； D．必须标记结点的位置（力的作用点），同时记录三根绳子的方向（力的方向），才能画出力的图示验证规律，故D正确。 故选D。 15. （1）某实验小组利用单摆测当地的重力加速度实验中，发现某次测得的重力加速度的值偏小，其原因可能是___________（多选）。 A. 实验中误将49次全振动次数记为50次 B. 开始计时时，秒表过早按下 C. 以摆球直径和摆线长之和作为摆长来进行计算 D. 摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了，使周期变大 （2）若该小组的某同学用游标卡尺测出摆球的直径，读数如图所示，则摆球直径为________cm； （3）该小组的另一同学测出了摆线长度和摆动周期，如图（a）所示。通过改变悬线长度，测出对应的摆动周期，获得多组与，再以为纵轴、为横轴画出函数关系图像如图（b）所示。由图像可知，当地重力加速度_________（结果用表示），摆球的直径_________。 【答案】（1）BD （2） （3） ①. ②. 0.02 【解析】 【小问1详解】 设单摆的摆线长与摆球的半径之和为，则单摆的周期满足 可知 A．实验中误将49次全振动次数记为50次，所测周期偏小，所测重力加速度偏大，故A错误； B．开始计时时，秒表过早按下，所测周期偏大，所测重力加速度偏小，故B正确； C．单摆的摆长为摆线长加上摆球半径，以摆球直径和摆线长之和作为摆长来进行计算，导致偏大，所测重力加速度偏大，故C错误； D．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了，则摆长的测量值偏小，则重力加速度的测量值偏小，故D正确。 故选BD。 【小问2详解】 该游标卡尺为20分度，精度为，游标卡尺的读数为 【小问3详解】 [1][2]由单摆周期公式 可知 结合图（b）可知，该直线斜率 解得 该直线斜率与纵轴的截距 解得 16. （1）某同学设计了如图甲所示的电路图测量电压表的内阻，但他事先利用多用电表的欧姆挡进行粗略的测量，其重要的操作步骤如下：先将选择开关打到“×1k”挡，进行欧姆挡调零后，将欧姆表的两表笔与所测电压表的两接线柱相接触，其中红表笔与电压表的________（选填“+”或“-”）接线柱接触，测量结果如图乙所示，则粗测电压表的内阻为________。 （2）之后利用图甲所示的电路图进行精确的测量，重要步骤如下： a.闭合开关S前将滑动变阻器的滑片移到最________（选填“左”或“右”）端。 b.闭合开关S，调节滑动变阻器和电阻箱，使两电压表指针的偏转角度都较大，读出电压表、的示数分别为、，电阻箱的示数为，则被测电压表的内阻________。 【答案】（1） ①. ②. 9.0##9 （2） ①. 右 ②. 【解析】 【分析】 【小问1详解】 [1]欧姆表内部电源的正极接黑表笔，负极接红表笔，电流从黑表笔流出、红表笔流入，而电压表需要电流从正接线柱流入、负接线柱流出，因此红表笔应接电压表的负接线柱。 [2]欧姆表选用“×1k”挡，因此内阻测量值为 【小问2详解】 [1] 甲图中滑动变阻器为分压式接法，闭合开关前，为了保护电表，使测量部分初始电压为零，应将滑片移到最右端。 [2] 由电路结构可知，​与串联，该支路与并联，并联总电压为​，​自身电压为​，因此​两端电压为。 串联电路电流相等，因此，整理 【点睛】 17. 很多高档轿车都装有气动避震装置，如图甲所示，通过控制气压来改变车身高低。其工作原理可以简化为如图乙，在导热良好的气缸内用可自由滑动的面积为、质量为的活塞封闭一定质量的空气。充气装置可通过开关阀门K对气缸进行充气或放气来改变车身高低。初始时，开关阀门关闭，此时气缸内气体高度为。已知外界大气压强。求： （1）在活塞上面放上质量为重物时，气缸内气体高度 （2）在（1）的基础上，打开阀门K，充气装置向气缸内充气，当气缸内气体高度最终恢复至时，求充入的外界大气的体积。 【答案】（1）25 cm （2）75 cm3 【解析】 【分析】 【小问1详解】 根据活塞平衡可知初始状态气缸内压强为 解得 末态气缸内气体压强为 根据玻意耳定律得 解得 【小问2详解】 根据玻意耳定律得 解得 【点睛】 18. 某兴趣小组设计了一传送装置，其竖直截面如图所示。弹射器放置在水平面上，两点的高度差为，是半径为的光滑圆弧轨道，是以恒定速率顺时针转动、长度为水平传送带，紧靠端有半径为、质量为置于光滑水平面上的可动四分之一圆弧轨道，水平面和传送带处于同一高度，各连接处平滑过渡。现有一质量为的滑块与轻质弹簧分离，经点飞出后，恰好从点无碰撞滑入，再经传送带末端点滑入圆弧轨道。滑块与传送带间的动摩擦因数为，其余接触面均光滑。已知，，，，，，，，不计空气阻力，滑块可视为质点。求： （1）弹射器对滑块所做的功； （2）滑块在传送带上滑动过程中产生的划痕长度； （3）滑块即将离开圆弧轨道最高点时，受到轨道的压力大小。 【答案】（1）0.9J （2）0.5m （3）8N 【解析】 【小问1详解】 根据平抛运动规律，可知滑块P在点时，竖直方向速度大小 则平抛初速度大小 由动能定理得，弹射器对滑块P所做的功 【小问2详解】 滑块从A点到C点，由动能定理得 解得 假设滑块能和传送带共速，其加速运动的加速度大小 加速到共速所用时间 此时滑块的位移 可知假设成立，滑块在传送带上滑动过程产生的划痕长度 【小问3详解】 滑块从进入圆弧轨道直至到达最高点的过程，规定水平向右为正方向，根据水平方向动量守恒有 由机械能守恒有 在最高点时，由牛顿第二定律得 联立解得 19. 如图所示，两足够长平行金属直导轨MN、PQ的间距为，固定在同一水平面内，直导轨在左端M、P点分别与两条竖直固定、半径为的圆弧导轨相切。MP连线与直导轨垂直，其左侧无磁场，右侧存在磁感应强度大小为，方向竖直向下的匀强磁场。长为，质量为、电阻为的金属棒ab跨放在两圆弧导轨的最高点。质量为、电阻为的均匀金属丝制成一个边长为的正方形线框，水平放置在两直导轨上，其中心到两直导轨的距离相等。忽略导轨的电阻、所有摩擦以及金属线框的可能形变，金属棒、金属线框均与导轨始终接触良好，重力加速度大小为g。现将金属棒ab由静止释放，求 （1）ab刚越过MP时产生的感应电动势大小； （2）金属线框刚开始运动时的加速度大小； （3）为使ab在整个运动过程中不与金属线框接触，金属线框中心初始位置到MP的最小距离。 【答案】（1）0.4V （2）m/s2 （3）0.7m 【解析】 【小问1详解】 对金属棒ab由静止释放到刚越过MP的过程，由动能定理可得 解得 则ab刚越过MP时产生的感应电动势大小为 【小问2详解】 正方形线框有两条边与两直导轨重合，线框接入电路的电阻为 由闭合电路的欧姆定律得 线框刚开始运动时的加速度大小为 解得 【小问3详解】 ab在整个运动过程中不与金属线框接触，则金属棒与线框恰好不接触时一起匀速运动；ab从越过MP到开始匀速，金属棒和线框受到的安培力大小相等、方向相反，水平方向动量守恒。取向右为正方向，根据动量守恒定律可得 解得最终共同速度大小为 取向右为正方向，对线框根据动量定理可得 又 联立可得 设金属棒运动距离为，金属环运动的距离为，则有 联立解得 则金属线框中心初始位置到MP的最小距离 20. 粒子偏转装置是研究高能物理的重要仪器，主要由加速电场，偏转电场和偏转磁场三部分构成。如图甲所示为某科研团队设计的粒子偏转装置示意图，粒子源可以均匀连续的产生质量为，电荷量为的负粒子，其比荷，初速度可忽略不计。带电粒子经电压的加速电场加速后，贴近下板边缘，水平飞入两平行金属板中的偏转电场。两水平金属板间距为，板长为，板间加有图乙所示的周期性变化的电压，其最大电压也为、最小电压为，周期远大于粒子在偏转电场中运动的时间（忽略粒子穿越偏转电场时电压的变化），上极板左端正上方紧挨金属板竖直放置长度为的探测板。若带电粒子能由偏转电场飞出，则飞出后立即进入平行板左侧的垂直纸面向里的水平匀强磁场，最后经匀强磁场偏转后打在探测板上；若不能飞出偏转电场，则被金属板吸收并导走。不计带电粒子的重力和粒子间的相互作用力，求： （1）从偏转电场出射的粒子通过偏转电场的时间； （2）一个周期内，从偏转电场出射的粒子数占粒子源全部发射粒子数的百分比； （3）从偏转电场出射的粒子全部能够到达探测板时，磁感应强度需要满足的条件； 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 在加速电场中，根据动能定理 解得进入偏转电场的初速度为 粒子在偏转电场中的运动，如下图所示 穿过偏转电场时，水平方向做匀速直线运动，有 解得从偏转电场出射的粒子通过偏转电场的时间为 【小问2详解】 粒子恰好从上极板左端飞出，根据类平抛运动的规律，有， 又有 解得 所以一个周期内，从偏转电场出射的粒子数占粒子源全部发射粒子数的百分比为 【小问3详解】 设粒子飞入磁场时的速度为，在磁场中做匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力，有 设粒子飞入磁场时，其速度与水平方向的夹角为，则有 设粒子进入磁场后，方向偏移的位移为，由几何关系可知 解得 与速度v无关，设粒子在偏转电场中的最小偏移量为，则有 若偏转电场出射的粒子全部能够到达探测板，需满足 解得 即 因此从偏转电场出射的粒子全部能够到达探测板时，磁感应强度需要满足的条件为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $