精品解析：广东惠州市2025-2026学年高二下学期期末物理试题

高二物理试题 本试题共6页，15小题 做题时间：75分钟 满分100分 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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. 关于原子结构和原子核的相关知识，下列说法正确的是（ ） A. 光电效应现象说明光具有波动性 B. 汤姆孙提出了原子的核式结构模型 C. 氢原子可自发地从高能级向低能级跃迁 D. 为衰变方程 2. 基于健康理念设计可调节倾角的书桌，受到消费者的喜爱。如图所示，某同学将书桌放在水平地面上，书本放在倾斜桌面上。在确保书本相对桌面静止的情况下，缓慢增大倾角过程中，下列说法正确的是（ ） A. 书本的机械能守恒 B. 书本受到的摩擦力变小 C. 桌面对书本的作用力做正功 D. 桌面对书本的支持力冲量大小为0 3. 某国产新能源汽车在一次刹车性能测试中，汽车从静止开始做匀加速直线运动，末开始刹车，其图像如图所示。则（　　） A. 汽车减速过程中的位移大小等于 B. 汽车减速过程中的合外力越来越小 C. 汽车加速阶段平均速度小于减速阶段平均速度 D. 汽车加速阶段和减速阶段的动量变化量相同 4. 图（a）为风力发电的简易模型，在风力的作用下，风叶带动与其固定在一起的磁铁转动，与线圈相连的电流传感器中产生的正弦式交变电流如图（b）所示。下列说法正确的是（　　） A. 风叶的转速为 B. 线圈中电流的有效值为 C. 线圈中交变电流方向每秒改变5次 D. 线圈中电流的表达式为 5. 如图所示，不计厚度的半圆形玻璃砖平放在水平桌面上，A、B为过圆心O的直径上两端点，一足够长的光屏垂直于AB放置在玻璃砖一侧。现将由a、b单色光构成的复色光从AO方向绕O点顺时针缓慢转动角时，光屏上恰好只出现a光光斑。则（　　） A. a光折射率等于 B. a光频率小于b光频率 C. b光相对于a光更容易发生衍射现象 D. 同一双缝干涉实验装置，a光相邻条纹间距一定更小 6. 如图所示，空间有两个电荷量为的正点电荷固定在、两点，为连线的中点，在过点的中垂面内有一电荷量为（），质量为的粒子绕点做半径为的匀速圆周运动，连线为粒子运动圆轨迹上的一条直径，连线与连线之间的夹角为，静电力常量为，不计粒子重力，忽略粒子对电场的影响。则（　　） A. 在、连线之间，点电势最低 B. 粒子做圆周运动的速度大小为 C. 从点运动一周过程中，粒子电势能先增大后减小 D. 若从点静止释放该带电粒子，粒子不能到达点 7. 载人飞船登月过程示意图如图所示，先在环月轨道Ⅰ做匀速圆周运动，选准合适时机从A点变轨进入椭圆轨道Ⅱ，再从B点变轨进入近月轨道Ⅲ（可认为轨道半径等于月球半径），最后安全落在月球上。通过观测发现载人飞船在椭圆轨道Ⅱ的周期为近月轨道Ⅲ的周期的倍，已知月球半径为，月球表面重力加速度为。下列说法正确的是（　　） A. 椭圆轨道Ⅱ的半长轴大小为 B. 飞船在轨道Ⅰ上的运行周期为 C. 飞船在轨道Ⅰ上的机械能比在轨道Ⅱ上的机械能小 D. 在B点变轨时，飞船上发动机喷气方向与飞船运动方向相反 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 某节物理课上10位身高相近的同学手挽手站成一排模拟机械波的形成和传播。从1号同学开始依次带动右边的同学周期性地“下蹲、起立”，从第1位同学下蹲开始计时，经时间，所有同学的头顶连线形成如图（a）所示的波形，此时第9位同学刚好要开始下蹲，已知相邻同学头顶间的水平距离为0.5 m。图（b）为第1位同学头部上下振动的图像，下列说法正确的是（ ） A. 时间 B. 这列“波”的波速为 C. 时第7位同学正在下蹲 D. 第1位同学和第9位同学的运动状态始终相反 9. 如图所示，光滑轨道由倾斜轨道、圆心角为的圆弧和水平轨道组成，倾斜轨道和水平轨道与圆弧分别相切于点和点，圆弧的半径为。质量均为的可视为质点的小球和用长度为的轻杆连接，开始时，小球放置在点。由静止释放到两个小球全部进入水平轨道过程中，忽略空气阻力，下列说法正确的是（ ） A. 小球a的重力功率一直增大 B. 轻杆和两小球组成系统机械能守恒 C. 两小球全部在水平轨道上时速度大小为 D. 轻杆对小球a做功的大小为 10. 某研究小组设计了如图所示的电磁推动火箭发射装置。竖直固定在绝缘底座上的两根电阻不计的长直光滑导轨，间距为，导轨间加有垂直导轨平面向里的匀强磁场。与导轨接触良好的金属棒EF固定在绝缘火箭上，电阻为，二者总质量为。引燃推进剂，质量为、电阻可忽略的刚性金属棒CD（与火箭不接触）瞬间获得向上的运动速度，EF产生电磁推力加速火箭。一段时间（未知）后，回路CEFDC面积减少量达到最大值，此时火箭速度为。取重力加速度大小为，忽略空气阻力，下列说法正确的是（ ） A. 回路CEFDC的电流方向为顺时针 B. 大小为 C. 时间内通过金属棒的电荷量 D. 火箭加速瞬间获得的加速度大小为 三、非选择题：本题共5小题，共54分。考生根据要求作答。 11. 课本高中物理必修一“科学漫步”介绍了在太空中用天平无法测量质量，可通过动力学方法测量。受此启发，某同学设计了以下两种在太空中测质量的方法。 （1）利用如图（a）所示装置测量物块的质量。细线一端与可视为质点的物块相连，另一端通过光滑小孔O与弹簧秤的挂钩相连。轻推物块使其在桌面上做匀速圆周运动，测得弹簧秤的示数为F，物块圆周运动的半径为R，周期为T。 ①根据上述测量结果，计算得到物块的质量为__________（用、、表示）。 ②在地面上也可用该实验装置测量物块的质量，但误差较大，原因是：__________。 （2）利用如图（b）所示装置测量滑块A的质量。轻推滑块A，使其与静止的滑块B发生碰撞。光电门记录滑块A通过的挡光时间为；滑块B、A先后通过光电门时记录的挡光时间分别为、，已知滑块B（包含挡光片）质量为，挡光片的宽度均为。 ①为了使滑块A碰后不返回，则滑块A（包含挡光片）质量应__________m（填“大于”、“等于”或“小于”）。 ②滑块A（包含挡光片）质量为__________（用、、、和表示）。 12. 某学习小组计划测量一充电宝的电源电动势和内阻，实验操作如下： （1）先用多用电表的直流电压10 V挡粗略测量充电宝的电动势，表盘指针如图（a）所示，其读数为__________V。 （2）由于实验室提供的电压表V（量程0~3 V，内阻）量程较小，需将电阻箱与其串联改装成量程为6 V的电压表，则阻值调为__________。接着设计如图（b）所示的电路测量充电宝的电动势和内阻，图中定值电阻的作用是__________。 （3）闭合开关前，应先将滑动变阻器调至__________（选填“最大值”或“最小值”）。闭合开关后，调节滑动变阻器的阻值，记录多组电流表和电压表的示数，作出如图所示的图像，由图像可得充电宝的电动势__________，内阻__________。（结果均保留两位小数） （4）上述测量方法，存在一定的系统误差，导致充电宝电动势的测量值__________（选填“大于”或“小于”）真实值，该系统误差产生的原因是__________。 13. 图为一种测定肺活量（标准大气压下，人一次呼出气体的体积）的装置。测试时将透明薄壁圆筒A倒扣于水中并排空气体，然后让某同学尽力吸足空气，通过细软管B一次性用力将自己肺部的空气吹入A中，使圆筒上浮，稳定后测得筒内外水面高度差，筒内气柱长度，设整个过程呼出的气体可视为理想气体，温度保持不变。圆筒A的横截面积，外界大气压为标准大气压强，水的密度。软管内气体忽略不计，取重力加速度大小。求： （1）稳定后筒内气体的压强； （2）薄壁圆筒的质量； （3）该同学的肺活量。 14. 某兴趣小组利用转动导体棒、平行板电容器与带电油滴等开展复合场探究实验，实验装置分为电路区与偏转区两部分。简化模型如图所示，电阻不计、半径为的圆形金属导轨竖直放置，内有方向垂直纸面向里、磁感应强度为的匀强磁场。长为、电阻为的导体棒可绕圆心匀速转动，外端与导轨接触良好。阻值为的电阻通过导线、开关分别与导轨外侧及圆心相连，其右侧并联长度和间距均为、上下水平相对的平行板电容器。一系列质量为m、带电量为的油滴以的水平速度沿平行板正中央射入。闭合开关，当导体棒以某一角速度顺时针匀速转动时，油滴恰好能从下极板右端飞出；角速度大小不变，仅改变导体棒转动方向，在平行板间加上合适的匀强磁场，油滴恰好能从上极板右端飞出。忽略油滴之间的相互作用力，取重力加速度大小为。求： （1）油滴从下极板右端飞出过程中的加速度； （2）导体棒匀速转动过程中的角速度大小； （3）平行板间所加匀强磁场的磁感应强度大小。 15. 如图所示，长滑板静止在光滑的水平面上，物块静止在滑板的最左端，在物块的正上方处有一固定点，长为的细线一端系于点，另一端系小球，细线水平拉直。滑板右侧水平面上固定一光滑圆弧形滑块，过圆弧底端点的切线与滑板上表面齐平。小球和物块均可视为质点，质量均为，滑板的质量为、长为，其右端距点的水平距离为，且，物块和滑板之间的动摩擦因数。现给小球一竖直向下的初速度，小球运动到最低点后与物块发生弹性碰撞，当滑板运动到滑块左侧时被牢固粘连，且物块不会过滑块的最高点。忽略空气阻力，取重力加速度大小为。求： （1）碰撞过程中小球对物块的冲量大小； （2）物块在滑块上表面上升的高度与之间的关系。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二物理试题 本试题共6页，15小题 做题时间：75分钟 满分100分 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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. 关于原子结构和原子核的相关知识，下列说法正确的是（ ） A. 光电效应现象说明光具有波动性 B. 汤姆孙提出了原子的核式结构模型 C. 氢原子可自发地从高能级向低能级跃迁 D. 为衰变方程 【答案】C 【解析】 【详解】A．光电效应现象说明光具有粒子性，光的干涉、衍射现象才能说明光具有波动性，故A错误； B．汤姆孙提出了原子的“枣糕模型”，卢瑟福通过粒子散射实验提出了原子的核式结构模型，故B错误； C．处于高能级的氢原子状态不稳定，可自发地从高能级向低能级跃迁，同时向外辐射光子，故C正确； D．该衰变方程中放出的是粒子（），属于衰变；衰变的产物是电子（），故D错误。 故选C。 2. 基于健康理念设计可调节倾角的书桌，受到消费者的喜爱。如图所示，某同学将书桌放在水平地面上，书本放在倾斜桌面上。在确保书本相对桌面静止的情况下，缓慢增大倾角过程中，下列说法正确的是（ ） A. 书本的机械能守恒 B. 书本受到的摩擦力变小 C. 桌面对书本的作用力做正功 D. 桌面对书本的支持力冲量大小为0 【答案】C 【解析】 【详解】A．缓慢增大倾角过程中，书本动能不变，重心升高，重力势能增加，书本机械能增大，因此书本的机械能不守恒，故A错误； B．设斜面倾角为，对书本受力分析，书本静止，沿斜面方向平衡，则静摩擦力 可知倾角增大时，摩擦力变大，故B错误； C．桌面对书本的作用力是支持力与静摩擦力的合力，书本始终平衡，因此该合力与重力方向等大反向，竖直向上；增大倾角过程中，书本重心升高，位移有竖直向上的分量，因此桌面对书本的作用力做正功，故C正确； D．根据冲量定义 增大倾角的过程经历了一定的时间，支持力 因此支持力的冲量大小不为0，故D错误。 故选C。 3. 某国产新能源汽车在一次刹车性能测试中，汽车从静止开始做匀加速直线运动，末开始刹车，其图像如图所示。则（　　） A. 汽车减速过程中的位移大小等于 B. 汽车减速过程中的合外力越来越小 C. 汽车加速阶段平均速度小于减速阶段平均速度 D. 汽车加速阶段和减速阶段的动量变化量相同 【答案】B 【解析】 【详解】图中，图线斜率表示加速度，因此时，，汽车匀加速，为加速阶段；时，斜率为负，斜率的绝对值逐渐减小，速度仍为正，汽车做加速度减小的减速运动，为减速阶段。 A．汽车在时为减速阶段，图中，图线与横轴围成面积表示位移，若做匀减速直线运动，位移为 但汽车做加速度减小的减速运动，图线为曲线，位移小于，故A错误； B．时为减速阶段，斜率为负，且斜率的绝对值逐渐减小，故加速度减小，合外力也越来越小，故B正确； C．时为加速阶段，位移，平均速度 时为减速阶段，位移小于，平均速度 因此汽车加速阶段平均速度大于减速阶段平均速度，故C错误； D．汽车初末速度均为0，加速阶段动量增加， 减速阶段动量减小， 因此，动量变化量大小相等但方向相反，故D错误。 故选B。 4. 图（a）为风力发电的简易模型，在风力的作用下，风叶带动与其固定在一起的磁铁转动，与线圈相连的电流传感器中产生的正弦式交变电流如图（b）所示。下列说法正确的是（　　） A. 风叶的转速为 B. 线圈中电流的有效值为 C. 线圈中交变电流方向每秒改变5次 D. 线圈中电流的表达式为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图（b），周期，频率 风叶转速等于交流电频率，即，故A错误； B．正弦交流电的有效值为峰值的 由图（b），峰值，因此有效值，故B错误； C．每个周期内电流方向改变两次。频率，每秒改变次，故C错误； D．角频率 设电流表达式 代入数据解得，故D正确。 故选D。 5. 如图所示，不计厚度的半圆形玻璃砖平放在水平桌面上，A、B为过圆心O的直径上两端点，一足够长的光屏垂直于AB放置在玻璃砖一侧。现将由a、b单色光构成的复色光从AO方向绕O点顺时针缓慢转动角时，光屏上恰好只出现a光光斑。则（　　） A. a光折射率等于 B. a光频率小于b光频率 C. b光相对于a光更容易发生衍射现象 D. 同一双缝干涉实验装置，a光相邻条纹间距一定更小 【答案】B 【解析】 【详解】A．设入射光线与半径AO的夹角为，在O点的入射角 当光线绕O点顺时针缓慢转动时，， 此时b光恰好发生全反射，满足 解得 a光仍能射出，说明其临界角大于，故，故A错误； B．折射率越大频率越高，，故a光频率小于b光频率，故B正确； C．频率越低波长越长，衍射现象越明显，a光波长较长，更容易衍射，故C错误； D．双缝干涉条纹间距与波长成正比，a光波长大，条纹间距更大，故D错误。 故选B。 6. 如图所示，空间有两个电荷量为的正点电荷固定在、两点，为连线的中点，在过点的中垂面内有一电荷量为（），质量为的粒子绕点做半径为的匀速圆周运动，连线为粒子运动圆轨迹上的一条直径，连线与连线之间的夹角为，静电力常量为，不计粒子重力，忽略粒子对电场的影响。则（　　） A. 在、连线之间，点电势最低 B. 粒子做圆周运动的速度大小为 C. 从点运动一周过程中，粒子电势能先增大后减小 D. 若从点静止释放该带电粒子，粒子不能到达点 【答案】A 【解析】 【详解】A．由等量同种电荷电势分布规律可知，为、连线中点，中点电势最低，故A正确； B．设间距为，轨迹圆半径为，由题中给出的几何关系，可解得 因此在圆周上，粒子到、的距离均为 粒子受两个库仑引力，大小均为，方向分别指向、 两力的分量抵消，水平分量沿半径指向圆心，合力大小 合力提供向心力 代入解得，故B错误； C．粒子在圆周上各处到、的距离恒为，电势恒定，电势能也恒定，不会先增大后减小，故C错误； D．粒子带负电，在中垂面内所受电场力的合力始终指向点，由对称性和能量守恒可知，从静止释放后恰能运动到对称的点，故D错误。 故选A。 7. 载人飞船登月过程示意图如图所示，先在环月轨道Ⅰ做匀速圆周运动，选准合适时机从A点变轨进入椭圆轨道Ⅱ，再从B点变轨进入近月轨道Ⅲ（可认为轨道半径等于月球半径），最后安全落在月球上。通过观测发现载人飞船在椭圆轨道Ⅱ的周期为近月轨道Ⅲ的周期的倍，已知月球半径为，月球表面重力加速度为。下列说法正确的是（　　） A. 椭圆轨道Ⅱ的半长轴大小为 B. 飞船在轨道Ⅰ上的运行周期为 C. 飞船在轨道Ⅰ上的机械能比在轨道Ⅱ上的机械能小 D. 在B点变轨时，飞船上发动机喷气方向与飞船运动方向相反 【答案】B 【解析】 【详解】A．近月轨道Ⅲ半径近似为月球半径，由万有引力提供向心力，角速度 结合月球表面重力加速度 联立解得 已知，由开普勒第三定律 解得，故A错误； B．轨道Ⅰ与椭圆轨道Ⅱ相切于远月点A，椭圆轨道Ⅱ与轨道Ⅲ相切于近月点B。椭圆轨道Ⅱ的半长轴 解得，即轨道Ⅰ半径 由开普勒第三定律 解得，故B正确； C．轨道Ⅰ半径，椭圆轨道Ⅱ半长轴。轨道越高（半长轴越大）机械能越大，故轨道Ⅰ机械能大于轨道Ⅱ，故C错误； D．在B点从椭圆轨道Ⅱ进入圆轨道Ⅲ，需要减速。发动机喷气方向应与运动方向相同，即向前喷气产生向后推力，故D错误。 故选B。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 某节物理课上10位身高相近的同学手挽手站成一排模拟机械波的形成和传播。从1号同学开始依次带动右边的同学周期性地“下蹲、起立”，从第1位同学下蹲开始计时，经时间，所有同学的头顶连线形成如图（a）所示的波形，此时第9位同学刚好要开始下蹲，已知相邻同学头顶间的水平距离为0.5 m。图（b）为第1位同学头部上下振动的图像，下列说法正确的是（ ） A. 时间 B. 这列“波”的波速为 C. 时第7位同学正在下蹲 D. 第1位同学和第9位同学的运动状态始终相反 【答案】ABC 【解析】 【详解】AB．相邻同学间距 由图（b）可得振动周期 由图（a）可知波长 因此波速 时刻波刚好传到第9位同学，波传播的距离 传播时间，故AB正确； C．波传到第7位同学的时间 则时，第7位同学的振动时间为 由图（b）可知质点从波峰开始向下振动，此时第7位同学刚好经过平衡位置向下，处于下蹲过程中，故C正确； D．第1位同学和第9位同学的间距 相差一个波长，运动状态始终相同，故D错误。 故选ABC。 9. 如图所示，光滑轨道由倾斜轨道、圆心角为的圆弧和水平轨道组成，倾斜轨道和水平轨道与圆弧分别相切于点和点，圆弧的半径为。质量均为的可视为质点的小球和用长度为的轻杆连接，开始时，小球放置在点。由静止释放到两个小球全部进入水平轨道过程中，忽略空气阻力，下列说法正确的是（ ） A. 小球a的重力功率一直增大 B. 轻杆和两小球组成系统机械能守恒 C. 两小球全部在水平轨道上时速度大小为 D. 轻杆对小球a做功的大小为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．重力的功率 其中​是小球竖直方向分速度。小球初状态静止，则 运动到水平轨道后速度水平，​又变为，因此​先增大后减小，重力功率也先增大后减小，故A错误； B．轨道光滑，对轻杆和两小球组成的系统，只有重力做功，轻杆弹力是内力，做功的代数和为零，因此系统机械能守恒，故B正确； C．设水平轨道为零势能面，圆弧半径为，圆心角，几何关系可知，在点时，的高度 杆长 垂直于，则初始时的高度 系统初始时总的重力势能 两球都进入水平轨道后，重力势能为零，对轻杆和两小球组成的系统，由机械能守恒定律有 解得，故C错误； D．设轻杆对做功为，对小球由动能定理有  解得，故D正确。 故选BD。 10. 某研究小组设计了如图所示的电磁推动火箭发射装置。竖直固定在绝缘底座上的两根电阻不计的长直光滑导轨，间距为，导轨间加有垂直导轨平面向里的匀强磁场。与导轨接触良好的金属棒EF固定在绝缘火箭上，电阻为，二者总质量为。引燃推进剂，质量为、电阻可忽略的刚性金属棒CD（与火箭不接触）瞬间获得向上的运动速度，EF产生电磁推力加速火箭。一段时间（未知）后，回路CEFDC面积减少量达到最大值，此时火箭速度为。取重力加速度大小为，忽略空气阻力，下列说法正确的是（ ） A. 回路CEFDC的电流方向为顺时针 B. 大小为 C. 时间内通过金属棒的电荷量 D. 火箭加速瞬间获得的加速度大小为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．回路CEFDC中，磁场垂直向里，回路面积减小，磁通量向里减小，根据楞次定律，感应电流的磁场阻碍磁通量减小，因此感应磁场方向也向里，由右手螺旋定则可知，回路电流方向为顺时针，故A正确； C．根据电荷量公式 平均电流 平均感应电动势 联立解得，故C正确； B．当回路面积减少量最大时，CD和EF速度相等，均为。对EF（含火箭）由动量定理有 又 可得 结合 解得，故B错误； D．加速初始时刻，CD的速度为，EF速度为0，相对速度为，则感应电动势 电流 EF受到的安培力 对EF（含火箭），由牛顿第二定律有 解得加速度，故D错误。 故选AC。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。考生根据要求作答。 11. 课本高中物理必修一“科学漫步”介绍了在太空中用天平无法测量质量，可通过动力学方法测量。受此启发，某同学设计了以下两种在太空中测质量的方法。 （1）利用如图（a）所示装置测量物块的质量。细线一端与可视为质点的物块相连，另一端通过光滑小孔O与弹簧秤的挂钩相连。轻推物块使其在桌面上做匀速圆周运动，测得弹簧秤的示数为F，物块圆周运动的半径为R，周期为T。 ①根据上述测量结果，计算得到物块的质量为__________（用、、表示）。 ②在地面上也可用该实验装置测量物块的质量，但误差较大，原因是：__________。 （2）利用如图（b）所示装置测量滑块A的质量。轻推滑块A，使其与静止的滑块B发生碰撞。光电门记录滑块A通过的挡光时间为；滑块B、A先后通过光电门时记录的挡光时间分别为、，已知滑块B（包含挡光片）质量为，挡光片的宽度均为。 ①为了使滑块A碰后不返回，则滑块A（包含挡光片）质量应__________m（填“大于”、“等于”或“小于”）。 ②滑块A（包含挡光片）质量为__________（用、、、和表示）。 【答案】（1） ①. ②. 物块受重力作用，桌面对物块有摩擦力，向心力由弹簧拉力和摩擦力共同提供，弹簧拉力不等于向心力，因此误差较大。 （2） ①. 大于 ②. 【解析】 【小问1详解】 [1]物块做匀速圆周运动，由向心力公式得 解得物块质量 [2]地面实验中，物块受重力作用，桌面对物块有摩擦力，向心力由弹簧拉力和摩擦力共同提供，弹簧拉力不等于向心力，因此误差较大。 【小问2详解】 [1]根据碰撞规律，若碰撞后入射滑块A不反弹，需要A的质量大于被碰滑块B的质量； [2]太空中无摩擦力，碰撞过程动量守恒，碰撞前滑块A的速度  碰撞后滑块A的速度 碰撞后滑块B的速度  设滑块A的质量为，由动量守恒定律有 解得​​ 12. 某学习小组计划测量一充电宝的电源电动势和内阻，实验操作如下： （1）先用多用电表的直流电压10 V挡粗略测量充电宝的电动势，表盘指针如图（a）所示，其读数为__________V。 （2）由于实验室提供的电压表V（量程0~3 V，内阻）量程较小，需将电阻箱与其串联改装成量程为6 V的电压表，则阻值调为__________。接着设计如图（b）所示的电路测量充电宝的电动势和内阻，图中定值电阻的作用是__________。 （3）闭合开关前，应先将滑动变阻器调至__________（选填“最大值”或“最小值”）。闭合开关后，调节滑动变阻器的阻值，记录多组电流表和电压表的示数，作出如图所示的图像，由图像可得充电宝的电动势__________，内阻__________。（结果均保留两位小数） （4）上述测量方法，存在一定的系统误差，导致充电宝电动势的测量值__________（选填“大于”或“小于”）真实值，该系统误差产生的原因是__________。 【答案】（1）5.2 （2） ①. 1500 ②. 保护电路，防止电源短路 （3） ①. 最大值 ②. 5.08 ③. 0.15 （4） ①. 小于 ②. 电压表存在分流作用，电流表只测量了下支路的电流，小于电源实际输出的干路总电流，因此电动势测量值偏小。 【解析】 【小问1详解】 由图（a）可知，多用电表直流10V挡的分度值为0.2V，则其读数为。 【小问2详解】 [1]改装量程为电压表，根据串联分压规律 其中， 代入解得 [2]充电宝内阻很小，的作用是保护电路，防止电源短路。 【小问3详解】 [1]闭合开关前，为保护电路，滑动变阻器应调至最大值； [2][3]改装量程为电压表，则改装后实际路端电压 忽略电压表极小的分流，根据闭合电路欧姆定律有 可得 由图像可得，纵截距 斜率绝对值 解得， 【小问4详解】 [1][2]上述测量方法会导致电动势测量值小于真实值，原因是电压表存在分流作用，电流表只测量了下支路的电流，小于电源实际输出的干路总电流，因此电动势测量值偏小。 13. 图为一种测定肺活量（标准大气压下，人一次呼出气体的体积）的装置。测试时将透明薄壁圆筒A倒扣于水中并排空气体，然后让某同学尽力吸足空气，通过细软管B一次性用力将自己肺部的空气吹入A中，使圆筒上浮，稳定后测得筒内外水面高度差，筒内气柱长度，设整个过程呼出的气体可视为理想气体，温度保持不变。圆筒A的横截面积，外界大气压为标准大气压强，水的密度。软管内气体忽略不计，取重力加速度大小。求： （1）稳定后筒内气体的压强； （2）薄壁圆筒的质量； （3）该同学的肺活量。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据液体压强平衡，同一水平液面压强相等，筒内水面比容器外水面低，则 解得 【小问2详解】 对静止的圆筒受力分析，由平衡条件有 可得 其中 代入解得 【小问3详解】 呼出气体为等温变化，由玻意耳定律有 筒内气体体积 因此 解得 14. 某兴趣小组利用转动导体棒、平行板电容器与带电油滴等开展复合场探究实验，实验装置分为电路区与偏转区两部分。简化模型如图所示，电阻不计、半径为的圆形金属导轨竖直放置，内有方向垂直纸面向里、磁感应强度为的匀强磁场。长为、电阻为的导体棒可绕圆心匀速转动，外端与导轨接触良好。阻值为的电阻通过导线、开关分别与导轨外侧及圆心相连，其右侧并联长度和间距均为、上下水平相对的平行板电容器。一系列质量为m、带电量为的油滴以的水平速度沿平行板正中央射入。闭合开关，当导体棒以某一角速度顺时针匀速转动时，油滴恰好能从下极板右端飞出；角速度大小不变，仅改变导体棒转动方向，在平行板间加上合适的匀强磁场，油滴恰好能从上极板右端飞出。忽略油滴之间的相互作用力，取重力加速度大小为。求： （1）油滴从下极板右端飞出过程中的加速度； （2）导体棒匀速转动过程中的角速度大小； （3）平行板间所加匀强磁场的磁感应强度大小。 【答案】（1），方向竖直向下 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 油滴做类平抛运动，水平方向有 代入 解得运动时间  竖直方向位移  解得 加速度方向竖直向下。 【小问2详解】 设导体棒匀速转动过程中的角速度大小为，则导体棒转动切割产生的感应电动势 电路的总电阻 电容器两端的电压等于路端电压 平行板电容器内的电场强度 对油滴，由牛顿第二定律有 可得 联立解得  【小问3详解】 改变导体棒转动方向后，电场大小不变、方向反向，因此油滴所受电场力方向向上，与重力恰好平衡，油滴仅受洛伦兹力，做匀速圆周运动。 设圆周运动半径为，油滴恰好能从上极板右端飞出，由几何关系 解得  由洛伦兹力提供向心力 联立解得​​​ 15. 如图所示，长滑板静止在光滑的水平面上，物块静止在滑板的最左端，在物块的正上方处有一固定点，长为的细线一端系于点，另一端系小球，细线水平拉直。滑板右侧水平面上固定一光滑圆弧形滑块，过圆弧底端点的切线与滑板上表面齐平。小球和物块均可视为质点，质量均为，滑板的质量为、长为，其右端距点的水平距离为，且，物块和滑板之间的动摩擦因数。现给小球一竖直向下的初速度，小球运动到最低点后与物块发生弹性碰撞，当滑板运动到滑块左侧时被牢固粘连，且物块不会过滑块的最高点。忽略空气阻力，取重力加速度大小为。求： （1）碰撞过程中小球对物块的冲量大小； （2）物块在滑块上表面上升的高度与之间的关系。 【答案】（1） （2）当时，；当时， 【解析】 【小问1详解】 设小球到达最低点碰撞前的速度为，小球下摆过程机械能守恒，由机械能守恒定律有 代入 解得 小球与发生弹性碰撞，二者质量均为，碰撞后交换速度，则碰撞后小球速度为0，速度为 根据动量定理，小球对的冲量等于​的动量变化量，即​ 【小问2详解】 碰撞后，物块在滑板​上滑动，向右减速，对，由牛顿第二定律有 解得 向右加速，对，由牛顿第二定律有 解得 设两者共速时，共速速度为，运动的位移为，运动的位移为，由动量守恒有 解得 由，， 联立解得， 即当时，到达时未共速；当时，​到达前已共速。 情况1：当时，则运动位移后被粘连，对有 解得运动到点时的速度 对从碰撞到滑上圆弧底端的过程，由能量守恒定律有 在滑块上表面上升高度有 联立解得 情况2：当时，​到达前已经共速，相对位移 粘连后动能损失，仅保留​的动能，​再滑行剩余后到达，由动能定理有  代入 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $