精品解析：山东淄博第四中学2025-2026学年高二下学期6月期末物理试题

四中高二6月份期末检测 物理 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名，准考证号等填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 用波长为的（伽马）射线轰击锌靶产生的核反应方程为：，已知射线的速度为，普朗克常量为。则（ ） A. X表示 B. X表示 C. 一个光子的动量为 D. 一个光子的能量为 2. 电磁波在生活中有着广泛的应用，下列原理解释正确的是（ ） A. 阳光可以晒黑皮肤，主要是阳光中X射线的作用 B. 微波炉利用红外线的热效应快速加热食物 C. 验钞机是利用紫外线使钞票上的荧光物质发光 D. 常用的电视机遥控器通过发出微波信号来遥控电视机 3. 下列关于电场线的画法错误的是（ ） A. B. C. D. 4. 玻尔理论第一次将量子观念引入到原子领域，并提出了定态和跃迁的概念。下图为大量处于n=3能级的氢原子以三种不同的形式向低能级跃迁，跃迁过程中辐射出波长由长到短依次为、、的3种不同电磁波，它们之间满足的关系为（ ） A. B. C. D. 5. 将均匀直导体棒弯折成如图所示的“折线”导体棒，并将其放置到光滑水平导轨上，“折线”导体棒所在平面与导轨平面平行。导轨所在平面有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，平行导轨间距为L，定值电阻阻值为R。现使“折线”导体棒沿着导轨以v向右匀速运动，导体棒和导轨电阻不计，导体棒与导轨接触点P、Q均接触良好，虚线PQ与导轨夹角为60°，且PO⊥OQ，PO＝OQ，则通过R的电流大小为（ ） A. B. C. D. 6. 煤气灶中的点火针通常需要两万伏左右的高压才能点燃煤气。某同学设计了一种点火电路，将一节干电池连接到变压器的输入端，变压器输出的高压接到点火针上，开关是自动控制的。下列电路图中能实现点火的是（　　） A. B. C. D. 7. 磁电式电流表依据的原理是通电线圈因受安培力而转动，其结构如图1所示。极靴和铁芯间的磁场都沿半径方向，线圈无论转到什么位置，其平面都与磁感线平行，如图2所示，线圈左、右两边所在处的磁感应强度的大小都相等。当电流通过线圈时，线圈在安培力的作用下转动，螺旋弹簧发生形变，以反抗线圈的转动。当线圈停止转动时满足NBIS=kθ，式中N为线圈匝数，B为磁感应强度的大小，I为线圈中的电流，S为线圈围成的面积，k为与螺旋弹簧有关的常量，θ为线圈（指针）的偏角。用表示电流表的灵敏度。下列说法正确的是（　　） A. 电流表刻度盘上各刻度对应的电流的值是不均匀的 B. 仅更换k值更大的螺旋弹簧，可以增大电流表的灵敏度 C. 若磁极磁性减弱，则电流表的测量值偏小 D. 仅增加线圈匝数N，电流表的量程将变大 8. 如图所示，空间中存在沿轴正方向、磁感应强度大小为的匀强磁场，点处有一粒子源，不断地沿与轴正方向成角的各个方向发射质量为、电荷量为、速度大小为的粒子。一垂直于轴的足够大荧光屏从点缓慢沿轴正方向移动，荧光屏受到粒子撞击后会产生荧光。不计粒子重力和粒子间的相互作用，则当荧光屏上第一次出现半径为的亮圆环时，屏到点的距离为（　　） A. B. C. D. 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 某容器中封闭一定质量的理想气体，气体经a→b→c→a三个过程后回到初始状态a，其V－T图像如图所示，横轴T为热力学温度。已知ba的延长线过原点，bc平行于纵轴，状态a的压强为p0。下列说法正确的是（ ） A. 状态c的压强为 B. a→b过程，气体吸收的热量大于增加的内能 C. b→c过程，气体单位时间撞击单位面积器壁的分子数不变 D. a→b→c→a过程，外界对气体做正功 10. 下列关于固体、液体、气体的说法正确的是（ ） A. 非晶体的物理性质是各向同性，而晶体的物理性质都是各向异性 B. 已知某种气体的密度为、摩尔质量为M、阿伏加德罗常数为，则单位体积的分子数为 C. 水银在玻璃上形成“圆珠状”的液滴说明水银不浸润玻璃 D. 液体表面张力产生的原因是液体表面层分子较稀疏，分子间斥力小于引力 11. 物理学家劳伦斯发明了回旋加速器，霍尔发现了霍尔效应：如图乙是以电子为载流子的霍尔元件，在薄片的两个侧面、间通以电流时，、两侧会产生电势差，测量电势差可计算磁感应强度。下列说法正确的是（ ） A. 甲图中，粒子每旋转一圈加速两次，且所有圆轨迹是同心圆 B. 甲图中，其他条件不变，只增大加速电压，则粒子出射的最大动能不变 C. 乙图中e侧电势低于侧 D. 乙图选用单位体积内自由电荷数更少的薄片，能提高磁感应强度测量灵敏度 12. 某小组设计了一磁悬浮装置。如图，环形通电线圈固定在水平面上，其上方固定一半径为的环形细管道，管道任意处磁场方向与竖直方向夹角为。质量为的带正电小球在环形管道中以某一速率做匀速圆周运动，此时小球与管道间无弹力，重力加速度为。下列说法正确的是（ ） A. 从管道上方俯视，小球沿顺时针方向做圆周运动 B. 小球做圆周运动的周期为 C. 小球做圆周运动的半个周期内洛伦兹力的冲量大小为 D. 若小球的绕行方向不变，速率为其做匀速圆周运动速率的2倍，则小球与管道间的弹力大小为 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. “中国天眼FAST”利用主动反射面汇聚宇宙信号。其反射面由数千块面板组成，每块面板下方由液压促动器驱动，可根据指令调节高度、距离，使反射面在指定方向和距离形成瞬时抛物面。该过程的核心是“监测—比较—调节”的闭环控制。某实验小组用光学测距和简单电路模拟此原理。实验装置图如图所示： 装置主要由激光测距仪（输出与距离L成正比的电压）、电压比较器（输出高电势，反之输出低电势）、继电器、电机（模拟促动器，可正/反转）、可移动反射面板、以及设定目标电压（当反射面板与激光测距仪的距离L等于目标距离时，激光测距仪输出的电压）的电源组成。继电器的触点功能为：当控制信号为高电势时，动触点与触点1接通，电动机反转；当控制信号为低电势时，动触点与触点2接通，电动机正转。 （1）激光测距仪发射激光至面板并接收回波，测得时间间隔为。已知光速，则反射面板与激光测距仪的实测距离________m（结果保留三位有效数字）。实际测量中，环境温度变化会导致光速发生微小改变。若忽略此影响，将导致________（选填“系统”或“偶然”）误差。 （2）某次实验中发现电机反转，说明________（选填“大于”或“小于”），面板正在________（选填“靠近”或“远离”）激光测距仪。 14. 同学们在做估测油酸分子大小的实验，具体操作如下： ①取体积为的油酸注入容积为的空容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到的刻度为止，摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸酒精溶液； ②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数，达到时恰好滴了100滴； ③在边长约的浅水盘内注入约深的水，将细爽身粉均匀地撒在水面上，再用滴管吸取油酸酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，油酸在水面上尽可能地散开，形成一层油膜，膜上没有爽身粉，可以清楚地看出油膜轮廓； ④待油膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上绘出油膜轮廓的形状； ⑤将画有油膜形状的玻璃板放在边长为的方格纸上，如图所示。 （1）利用实验操作中的有关数据可知一滴油酸酒精溶液中含纯油酸体积为________，一滴油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面积为________，求得的油酸分子直径为________（保留两位有效数字）m。 （2）某同学在该实验中测得的油酸分子的直径数据偏大，可能的原因是________。 A. 水面上爽身粉撒的较多，油酸膜没有充分展开 B. 求每滴溶液体积时，的溶液的滴数多记了几滴 C. 实验中配置的油酸酒精溶液经长时间放置后再进行后面实验 D. 计算油酸膜面积时，错将所有不完整的方格作为完整的方格处理 （3）若实验中测得油酸分子直径为，油酸的摩尔质量为，油酸的密度为，可以求出阿伏伽德罗常数为________。 15. 如图甲所示是研究光电效应的实验装置，用光子能量 的光持续照射光电管的极板K，实验得到的光电流与电压关系图线如图乙所示，当电流增大到I后不再增大，求： （1）光电管K极材料的逸出功； （2）当光电流刚饱和时，到达A极板的光电子的最大动能； （3）若每入射N个光子会产生1个光电子，光电流的饱和值为I，光的频率为，普朗克常量为h，求照射光的功率P。 16. 如图，某“飞天战袍”航天服的容积为（未知），给原来处于真空状态的“飞天战袍”航天服充入体积、压强为的氧气后，航天服内部压强达到后，把航天服放入检测室，检测其气密性，把检测室抽成真空密封。48小时后，测出检测室内的压强为，检测室内能容纳气体的空间体积为（除去航天服所占体积）且不变，控制充氧气和检测过程系统的温度始终不变。若经过48小时后，航天服内气体压强不小于原来压强的97%，则航天服的气密性合格。 （1）求“飞天战袍”航天服的容积； （2）通过计算，分析该“飞天战袍”航天服气密性是否合格。 17. 如图甲所示，光滑的金属导轨MN和PQ平行，间距，与水平面之间的夹角，匀强磁场磁感应强度，方向垂直于导轨平面向上，MP间接有阻值的电阻，质量，电阻的金属杆ab垂直导轨放置，现用和导轨平行的恒力F沿导轨平面向上拉金属杆ab，使其由静止开始运动，当金属棒上滑的位移时达到稳定状态，对应过程的图像如图乙所示。取g=10m/s2，导轨足够长。（，）求： （1）运动过程中恒力F的大小； （2）从金属杆开始运动到刚达到稳定状态，此过程金属杆上产生的焦耳热； （3）由图中信息计算0-1s内，导体棒滑过的位移大小。 18. 在xOy坐标系中，第二象限有一粒子发生器，其右侧放置速度选择器，速度选择器中电场强度大小为E，方向沿y轴负方向，匀强磁场方向垂直xOy面向里；y=－x(x ≤ 0)与y轴正半轴所围区域I中充满垂直xOy面向外的匀强磁场；x轴下方为区域II、第一象限为区域III，两区域均充满方向垂直xOy面向里的匀强磁场，磁感应强度大小分别为5B和12B。质量为m，电荷量为q的粒子a经速度选择器后以速率v从点(－h，h)沿x轴正方向进入区域I，一段时间后恰好从原点O沿y轴负方向进入区域II。不计粒子重力及粒子间相互作用。 （1）求速度选择器中磁感应强度大小B0和区域I中磁感应强度大小B1； （2）求粒子a从O点运动到P点的时间t； （3）当粒子a从点离开区域II进入区域III时，和a电荷量相同的粒子b恰好从O点以速率v沿y轴负方向进入区域II，若粒子a、b在x轴相遇且相遇时速度都沿y轴正方向，求粒子b的质量M及第一次相遇时的x轴坐标x1。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 四中高二6月份期末检测 物理 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名，准考证号等填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 用波长为的（伽马）射线轰击锌靶产生的核反应方程为：，已知射线的速度为，普朗克常量为。则（ ） A. X表示 B. X表示 C. 一个光子的动量为 D. 一个光子的能量为 【答案】B 【解析】 【详解】AB．根据质量数守恒、电荷数守恒，可知X表示，故A错误，B正确； C．一个光子的动量为，故C错误； D．光子能量 结合波速关系 一个光子的能量为，故D错误。 故选B。 2. 电磁波在生活中有着广泛的应用，下列原理解释正确的是（ ） A. 阳光可以晒黑皮肤，主要是阳光中X射线的作用 B. 微波炉利用红外线的热效应快速加热食物 C. 验钞机是利用紫外线使钞票上的荧光物质发光 D. 常用的电视机遥控器通过发出微波信号来遥控电视机 【答案】C 【解析】 【详解】A．阳光中几乎不含X射线，晒黑皮肤主要是紫外线的作用，故A错误； B．微波炉利用微波使食物分子共振加热，并非利用红外线的热效应，故B错误； C．紫外线具有荧光效应，能使钞票上的荧光物质发光，故C正确； D．电视机遥控器通过发出红外线信号实现控制，并非微波信号，故D错误。 故选C。 3. 下列关于电场线的画法错误的是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．三条电场线疏密不同，可表示非匀强电场，A正确； B．变化的磁场激发的涡旋电场（感应电场），其电场线是闭合曲线，B正确； C．电场线是互相平行的，一定是匀强电场；匀强电场的场强大小处处相等，电场线必须平行且等间距。 平行但不等间距的电场不可能存在，C错误； D．负点电荷的电场线特点就是所有电场线指向负电荷本身，D正确。 题目要求选择错误的，故选C 。 4. 玻尔理论第一次将量子观念引入到原子领域，并提出了定态和跃迁的概念。下图为大量处于n=3能级的氢原子以三种不同的形式向低能级跃迁，跃迁过程中辐射出波长由长到短依次为、、的3种不同电磁波，它们之间满足的关系为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据玻尔跃迁理论，辐射光子的能量等于能级差，满足，可知：光子能量越大，波长越短。 三个跃迁分别为、、，满足能级差关系 代入能级差关系得 整理得 故选C。 5. 将均匀直导体棒弯折成如图所示的“折线”导体棒，并将其放置到光滑水平导轨上，“折线”导体棒所在平面与导轨平面平行。导轨所在平面有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，平行导轨间距为L，定值电阻阻值为R。现使“折线”导体棒沿着导轨以v向右匀速运动，导体棒和导轨电阻不计，导体棒与导轨接触点P、Q均接触良好，虚线PQ与导轨夹角为60°，且PO⊥OQ，PO＝OQ，则通过R的电流大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】由题意知有效长度为L，则切割产生的感应电动势为 通过R的电流大小为 故选D。 6. 煤气灶中的点火针通常需要两万伏左右的高压才能点燃煤气。某同学设计了一种点火电路，将一节干电池连接到变压器的输入端，变压器输出的高压接到点火针上，开关是自动控制的。下列电路图中能实现点火的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】AC．开关接在次级线圈，初级线圈直接接干电池。初级电流恒定，铁芯中磁通量不变，次级线圈不会产生电压；开关通断时，次级无法产生高压，故AC错误； B．开关接在原线圈，原线圈匝数少，副线圈匝数多。开关通断时，原线圈电流发生突变，铁芯中磁通量变化，副线圈匝数多，会感应出极高的电压，满足点火要求，故B正确； D．开关接在原线圈，原线圈匝数多，副线圈匝数少。开关通断时，原线圈电流发生突变，铁芯中磁通量变化，副线圈匝数少，会感应出低电压，不满足点火要求，故D错误。 故选B。 7. 磁电式电流表依据的原理是通电线圈因受安培力而转动，其结构如图1所示。极靴和铁芯间的磁场都沿半径方向，线圈无论转到什么位置，其平面都与磁感线平行，如图2所示，线圈左、右两边所在处的磁感应强度的大小都相等。当电流通过线圈时，线圈在安培力的作用下转动，螺旋弹簧发生形变，以反抗线圈的转动。当线圈停止转动时满足NBIS=kθ，式中N为线圈匝数，B为磁感应强度的大小，I为线圈中的电流，S为线圈围成的面积，k为与螺旋弹簧有关的常量，θ为线圈（指针）的偏角。用表示电流表的灵敏度。下列说法正确的是（　　） A. 电流表刻度盘上各刻度对应的电流的值是不均匀的 B. 仅更换k值更大的螺旋弹簧，可以增大电流表的灵敏度 C. 若磁极磁性减弱，则电流表的测量值偏小 D. 仅增加线圈匝数N，电流表的量程将变大 【答案】C 【解析】 【详解】A．由变形得 由于上式中N、B、S、k为常数，则与I成正比，故电流表的刻度是均匀的，故A错误； B．电流表的灵敏度为 所以仅更换k值更大的螺旋弹簧，可以使电流表的灵敏度减小，故B错误； C．若磁极磁性减弱，会减小。由变形得 对于相同的真实电流，由于减小，导致减小，即指针偏转角度变小，所以电流表的测量值偏小，故C正确； D．电流表量程是指满偏电流，当取最大值时有 所以仅增加线圈匝数N，会变小，即电流表的量程将变小，故D错误。 故选C。 8. 如图所示，空间中存在沿轴正方向、磁感应强度大小为的匀强磁场，点处有一粒子源，不断地沿与轴正方向成角的各个方向发射质量为、电荷量为、速度大小为的粒子。一垂直于轴的足够大荧光屏从点缓慢沿轴正方向移动，荧光屏受到粒子撞击后会产生荧光。不计粒子重力和粒子间的相互作用，则当荧光屏上第一次出现半径为的亮圆环时，屏到点的距离为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】A．粒子在磁场中运动，将速度分解为平行于磁场方向的分速度和垂直于磁场方向的分速度。粒子在垂直于磁场的平面内做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力 解得轨道半径 运动周期 当荧光屏上第一次出现半径为的亮圆环时，沿着y轴方向从上向下看，对其中一个粒子的运动 根据几何关系可知转过的圆心角为90°，所以所用时间为 屏到点的距离为 故选A。 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 某容器中封闭一定质量的理想气体，气体经a→b→c→a三个过程后回到初始状态a，其V－T图像如图所示，横轴T为热力学温度。已知ba的延长线过原点，bc平行于纵轴，状态a的压强为p0。下列说法正确的是（ ） A. 状态c的压强为 B. a→b过程，气体吸收的热量大于增加的内能 C. b→c过程，气体单位时间撞击单位面积器壁的分子数不变 D. a→b→c→a过程，外界对气体做正功 【答案】AB 【解析】 【详解】A．由 可得 由于ab连线的延长线过原点，则为等压变化，所以状态b的压强为。 根据图像几何关系可知状态b的体积为，气体从为等温变化，由玻意耳定律得 解得，故A正确； B．气体从的过程，温度升高内能增加，体积变大，气体对外界做功，由热力学第一定律 可得，所以气体吸收的热量大于增加的内能，B正确； C．气体从的过程，温度不变，气体分子的平均速率不变，体积变大，气体分子的数密度减小，所以单位时间撞击单位面积器壁的分子数减少，C错误； D．将图像转化为图像如图所示 该图像与横坐标轴围成的面积表示气体的做功情况。根据图像的过程气体的体积增大，气体对外界做功。的过程气体的体积减小，外界对气体做功。一个循环过程，气体对外界做的功大于外界对气体做的功，故D错误。 故选AB。 10. 下列关于固体、液体、气体的说法正确的是（ ） A. 非晶体的物理性质是各向同性，而晶体的物理性质都是各向异性 B. 已知某种气体的密度为、摩尔质量为M、阿伏加德罗常数为，则单位体积的分子数为 C. 水银在玻璃上形成“圆珠状”的液滴说明水银不浸润玻璃 D. 液体表面张力产生的原因是液体表面层分子较稀疏，分子间斥力小于引力 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．非晶体的物理性质表现为各向同性；晶体分为单晶体和多晶体，单晶体具有各向异性，多晶体由于内部小晶粒排列杂乱无章，物理性质表现为各向同性。因此“晶体的物理性质都是各向异性”的说法错误，故A错误； B．气体的摩尔体积。单位体积内的分子数n等于单位体积内的物质的量与阿伏加德罗常数的乘积，即，故B正确； C．浸润是指液体与固体接触时，液体附着在固体表面的现象。不浸润是指液体与固体接触时，液体不附着在固体表面而收缩成球形的现象。水银在玻璃上形成“圆珠状”液滴，说明水银不附着在玻璃表面，即水银不浸润玻璃，故C正确； D．液体表面张力产生的原因是液体表面层分子较稀疏，分子间距离大于平衡距离。此时分子间的引力大于斥力，分子力表现为引力，从而使液体表面有收缩的趋势，故D正确。 故选BCD。 11. 物理学家劳伦斯发明了回旋加速器，霍尔发现了霍尔效应：如图乙是以电子为载流子的霍尔元件，在薄片的两个侧面、间通以电流时，、两侧会产生电势差，测量电势差可计算磁感应强度。下列说法正确的是（ ） A. 甲图中，粒子每旋转一圈加速两次，且所有圆轨迹是同心圆 B. 甲图中，其他条件不变，只增大加速电压，则粒子出射的最大动能不变 C. 乙图中e侧电势低于侧 D. 乙图选用单位体积内自由电荷数更少的薄片，能提高磁感应强度测量灵敏度 【答案】BD 【解析】 【详解】A．甲图中，粒子每旋转一圈加速两次，但所有圆轨迹不是同心圆，故A错误； B．粒子做圆周运动的最大半径等于D形盒的半径 根据牛顿第二定律可得 粒子射出时的最大动能 可见，粒子射出时的最大动能与加速电压无关，故B正确； C．根据左手定则可知，负电荷偏向f侧，正电荷偏向e侧，因此图乙中，e侧电势高于侧，故C错误； D．设e、f两侧面的厚度为d，e、f两侧会产生最大电势差为U ，则有 结合电流的微观表达式 联立解得 选用单位体积内自由电荷数n更少的薄片, 磁感应强度测量灵敏度增大，故D正确。 故选BD。 12. 某小组设计了一磁悬浮装置。如图，环形通电线圈固定在水平面上，其上方固定一半径为的环形细管道，管道任意处磁场方向与竖直方向夹角为。质量为的带正电小球在环形管道中以某一速率做匀速圆周运动，此时小球与管道间无弹力，重力加速度为。下列说法正确的是（ ） A. 从管道上方俯视，小球沿顺时针方向做圆周运动 B. 小球做圆周运动的周期为 C. 小球做圆周运动的半个周期内洛伦兹力的冲量大小为 D. 若小球的绕行方向不变，速率为其做匀速圆周运动速率的2倍，则小球与管道间的弹力大小为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据题意可知，小球所受洛伦兹力的水平分力提供小球做圆周运动的向心力，由左手定则可知，从管道上方俯视，小球沿顺时针方向做圆周运动，故A正确； B．设磁感应强度为，小球的速度为，此时小球与管道间无弹力，竖直方向上有 水平方向上有 解得 则小球做圆周运动的周期为，故B错误； C．根据题意，水平方向上，由动量定理有 竖直方向有 则小球做圆周运动的半个周期内洛伦兹力的冲量大小为，故C错误； D．若小球的绕行方向不变，速率为其做匀速圆周运动速率的2倍，竖直方向上有 水平方向上有 小球与管道间的弹力大小 联立解得，故D正确。 故选AD。 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. “中国天眼FAST”利用主动反射面汇聚宇宙信号。其反射面由数千块面板组成，每块面板下方由液压促动器驱动，可根据指令调节高度、距离，使反射面在指定方向和距离形成瞬时抛物面。该过程的核心是“监测—比较—调节”的闭环控制。某实验小组用光学测距和简单电路模拟此原理。实验装置图如图所示： 装置主要由激光测距仪（输出与距离L成正比的电压）、电压比较器（输出高电势，反之输出低电势）、继电器、电机（模拟促动器，可正/反转）、可移动反射面板、以及设定目标电压（当反射面板与激光测距仪的距离L等于目标距离时，激光测距仪输出的电压）的电源组成。继电器的触点功能为：当控制信号为高电势时，动触点与触点1接通，电动机反转；当控制信号为低电势时，动触点与触点2接通，电动机正转。 （1）激光测距仪发射激光至面板并接收回波，测得时间间隔为。已知光速，则反射面板与激光测距仪的实测距离________m（结果保留三位有效数字）。实际测量中，环境温度变化会导致光速发生微小改变。若忽略此影响，将导致________（选填“系统”或“偶然”）误差。 （2）某次实验中发现电机反转，说明________（选填“大于”或“小于”），面板正在________（选填“靠近”或“远离”）激光测距仪。 【答案】（1） ①. 1.01 ②. 系统 （2） ①. 大于 ②. 靠近 【解析】 【小问1详解】 [1]激光测距仪利用激光往返时间测距，光走过的路程为，由 得 代入数据 [2]环境温度变化导致光速改变，这是由实验环境因素引起的固定偏差，具有单向性，属于系统误差。 【小问2详解】 [1][2]由题意知，当控制信号为高电势时，电动机反转。实验中发现电机反转，说明控制信号为高电势，即电压比较器输出高电势，表明输入电压。因激光测距仪输出电压与距离成正比，故实测距离大于目标距离。为了调节反射面到目标位置，需要减小距离，所以面板正在靠近激光测距仪。 14. 同学们在做估测油酸分子大小的实验，具体操作如下： ①取体积为的油酸注入容积为的空容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到的刻度为止，摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸酒精溶液； ②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数，达到时恰好滴了100滴； ③在边长约的浅水盘内注入约深的水，将细爽身粉均匀地撒在水面上，再用滴管吸取油酸酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，油酸在水面上尽可能地散开，形成一层油膜，膜上没有爽身粉，可以清楚地看出油膜轮廓； ④待油膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上绘出油膜轮廓的形状； ⑤将画有油膜形状的玻璃板放在边长为的方格纸上，如图所示。 （1）利用实验操作中的有关数据可知一滴油酸酒精溶液中含纯油酸体积为________，一滴油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面积为________，求得的油酸分子直径为________（保留两位有效数字）m。 （2）某同学在该实验中测得的油酸分子的直径数据偏大，可能的原因是________。 A. 水面上爽身粉撒的较多，油酸膜没有充分展开 B. 求每滴溶液体积时，的溶液的滴数多记了几滴 C. 实验中配置的油酸酒精溶液经长时间放置后再进行后面实验 D. 计算油酸膜面积时，错将所有不完整的方格作为完整的方格处理 （3）若实验中测得油酸分子直径为，油酸的摩尔质量为，油酸的密度为，可以求出阿伏伽德罗常数为________。 【答案】（1） ①. ②. ③. （2）A （3） 【解析】 【小问1详解】 [1]油酸酒精浓度为​，1滴溶液体积为​，因此纯油酸体积 [2]数方格（大于半格算1格，小于半格忽略）得油膜约145格，总面积 [3]分子直径 【小问2详解】 A．油膜未充分展开，偏小，由，得偏大，故A正确； B．1mL滴数多记，算出1滴溶液体积偏小，偏小，则偏小，故B错误； C．溶液久置后酒精挥发，实际浓度大于计算浓度，偏小，得偏小，故C错误； D．不完整方格算作完整方格，偏大，偏小，故D错误。 故选A。 【小问3详解】 将油酸分子看成球形，单个分子体积 油酸摩尔体积 因此阿伏加德罗常数​ 15. 如图甲所示是研究光电效应的实验装置，用光子能量 的光持续照射光电管的极板K，实验得到的光电流与电压关系图线如图乙所示，当电流增大到I后不再增大，求： （1）光电管K极材料的逸出功； （2）当光电流刚饱和时，到达A极板的光电子的最大动能； （3）若每入射N个光子会产生1个光电子，光电流的饱和值为I，光的频率为，普朗克常量为h，求照射光的功率P。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由图乙可知，遏止电压 根据动能定理，光电子的最大初动能为 代入数据可得，根据爱因斯坦光电效应方程，其中光子能量 可得逸出功： 【小问2详解】 当光电流刚饱和时，正向电压，光电子在电场中加速，到达A极板的最大动能为： 【小问3详解】 光电流饱和值为I，表示单位时间内到达A极板的光电子数为；每入射N个光子产生1个光电子，因此单位时间内入射的光子数为；每个光子能量为，故照射光的功率为 16. 如图，某“飞天战袍”航天服的容积为（未知），给原来处于真空状态的“飞天战袍”航天服充入体积、压强为的氧气后，航天服内部压强达到后，把航天服放入检测室，检测其气密性，把检测室抽成真空密封。48小时后，测出检测室内的压强为，检测室内能容纳气体的空间体积为（除去航天服所占体积）且不变，控制充氧气和检测过程系统的温度始终不变。若经过48小时后，航天服内气体压强不小于原来压强的97%，则航天服的气密性合格。 （1）求“飞天战袍”航天服的容积； （2）通过计算，分析该“飞天战袍”航天服气密性是否合格。 【答案】（1） （2）合格 【解析】 【小问1详解】 由玻意耳定律可得 解得 【小问2详解】 设经过48小时后，航天服内气体压强为，由玻意耳定律可得 解得 由于，故航天服气密性合格。 17. 如图甲所示，光滑的金属导轨MN和PQ平行，间距，与水平面之间的夹角，匀强磁场磁感应强度，方向垂直于导轨平面向上，MP间接有阻值的电阻，质量，电阻的金属杆ab垂直导轨放置，现用和导轨平行的恒力F沿导轨平面向上拉金属杆ab，使其由静止开始运动，当金属棒上滑的位移时达到稳定状态，对应过程的图像如图乙所示。取g=10m/s2，导轨足够长。（，）求： （1）运动过程中恒力F的大小； （2）从金属杆开始运动到刚达到稳定状态，此过程金属杆上产生的焦耳热； （3）由图中信息计算0-1s内，导体棒滑过的位移大小。 【答案】（1）5N （2）1.47J （3）0.85m 【解析】 【小问1详解】 由右手定则可判断感应电流由a流向b，b相当于电源的正极，故b端电势高，当金属棒匀速运动时，由平衡条件得 其中 由乙图可知 联立解得 【小问2详解】 从金属棒开始运动达到稳定，由动能定理得 克服安培力所做的功等于整个电路产生的焦耳热，代入数据解得 两电阻产生的焦耳热与阻值成正比，故金属棒上产生的焦耳热为 【小问3详解】 进入匀强磁场金属棒做加速度减小的加速运动，由动量定理有 又 由图可知 代入数据解得 由 得 18. 在xOy坐标系中，第二象限有一粒子发生器，其右侧放置速度选择器，速度选择器中电场强度大小为E，方向沿y轴负方向，匀强磁场方向垂直xOy面向里；y=－x(x ≤ 0)与y轴正半轴所围区域I中充满垂直xOy面向外的匀强磁场；x轴下方为区域II、第一象限为区域III，两区域均充满方向垂直xOy面向里的匀强磁场，磁感应强度大小分别为5B和12B。质量为m，电荷量为q的粒子a经速度选择器后以速率v从点(－h，h)沿x轴正方向进入区域I，一段时间后恰好从原点O沿y轴负方向进入区域II。不计粒子重力及粒子间相互作用。 （1）求速度选择器中磁感应强度大小B0和区域I中磁感应强度大小B1； （2）求粒子a从O点运动到P点的时间t； （3）当粒子a从点离开区域II进入区域III时，和a电荷量相同的粒子b恰好从O点以速率v沿y轴负方向进入区域II，若粒子a、b在x轴相遇且相遇时速度都沿y轴正方向，求粒子b的质量M及第一次相遇时的x轴坐标x1。 【答案】（1） （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 粒子在速度选择器中做直线运动，有 解得 粒子在区域Ⅰ中做匀速圆周运动，由几何关系得轨迹半径，根据 解得 【小问2详解】 根据可知，粒子在区域Ⅱ、Ⅲ中的轨迹半径分别为 画出粒子运动轨迹图 可知从O点进入区域Ⅱ，经半圆到达 再根据，可知O到A运动时间 从A点进入区域Ⅲ，经半圆到达，时间 从B点再次进入区域Ⅱ，经半圆到达，时间 则总时间 【小问3详解】 画出粒子a、b的运动轨迹如图 区域Ⅱ：a粒子半径 b粒子半径 a粒子半周期 b粒子半周期 区域Ⅲ：a粒子半径 b粒子半径 a粒子半周期 b粒子半周期 粒子每完成一次“区域Ⅱ下半圆＋区域Ⅲ上半圆”的运动，x坐标的净变化 同理 所花时间 同理 取粒子a从O点沿y轴负方向进入区域Ⅱ的时刻为t = 0，粒子a第1次速度向上点：在区域Ⅱ中走下半圆到达x轴 坐标 时间 此后每经过一次区域Ⅲ上半圆和一次区域Ⅱ下半圆，到达下一个速度向上点。设第n次速度向上点n=1，2，3，…，则 粒子b在a到达第一次向上点a（即）时，从O点以同样速率沿y轴负方向进入区域Ⅱ。B的起始时刻为 粒子b第1次速度向上点（绝对时刻）：b先在区域Ⅱ走下半圆 坐标 时刻 同理，第k次速度向上点k=1，2，3，… 由相遇条件、得， 两式相除消去M得，最小正整数解为k = 5，n = 9 代入得， 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $