精品解析：山东泰安市2025-2026学年高二下学期期末考试物理试题

高二年级考试 物理试题 注意事项： 1、答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 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。每小题只有一个选项符合要求。 1. 如图所示为电磁波谱，电磁波在真空中的传播速度为c。下列说法正确的是（ ） A. 变化的电场一定会产生电磁波 B. 红外线在真空中传播的速度小于X射线在真空中传播的速度 C. 汽车刹车灯为红色，是因为红光不易被粉尘、雾气遮挡，绕开微小颗粒的能力强，远距离传播效果好 D. 已知5G相比4G使用的电磁波频率更高，则5G使用的电磁波波速更快 2. 氧气分子在不同温度下的速率分布规律如图所示，横坐标表示速率，纵坐标表示单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比，由图可知（ ） A. ①状态的温度比②状态的温度低 B. 随着温度的升高，每一个氧气分子的速率都增大 C. 随着温度的升高，氧气分子中速率小的分子所占的比例增大 D. ①线下与坐标轴围成面积大于②线下与坐标轴围成面积 3. 我国第四代反应堆——钍基熔盐堆能源系统（TMSR）研究已获重要突破。在相关中企发布熔盐反应堆驱动的巨型集装箱船的设计方案之后，钍基熔盐核反应堆被很多人认为是中国下一代核动力航母的理想动力。钍基熔盐核反应堆的核反应方程式主要包括两个核反应，其中一个是：。已知核、、、的质量分别为141.9134 u、233.0154 u、88.9059 u、1.0087 u，根据质能方程，1 u物质的能量相当于931 MeV。下列说法正确的是（ ） A. 核反应方程中的x=56，y=88 B. 一个核裂变放出的核能约为196.36 MeV C. 的比结合能比小 D. 核反应堆是通过核裂变把核能直接转化为电能发电 4. 氢原子的能级图如图所示，已知钠的逸出功为，现有大量氢原子从能级向低能级跃迁，用辐射的光照射金属钠，下列说法正确的是（　　） A. 氢原子仅能辐射出2种不同频率的光 B. 氢原子从向能级跃迁辐射的光波长最短 C. 氢原子辐射的各种频率的光均能使金属钠发生光电效应 D. 金属钠逸出光电子的动能可能为 5. 如图，轻质细杆上穿有一个质量为的小球，将杆水平置于相互垂直的固定光滑斜面上，系统恰好处于平衡状态。已知左侧斜面与水平面成角，则左侧斜面对杆支持力的大小为（　　） A. B. C. D. 6. 如图为物体做直线运动的图像，下列说法正确的是（ ） A. 甲图中，物体在0～t0这段时间内的位移等于 B. 乙图中，物体的加速度为1.0 m/s2 C. 丙图中，阴影面积表示t1～t2时间内物体速度的变化量 D. 丁图中，物体的加速度为5 m/s2 7. 如图所示，一质点做匀减速直线运动，依次经过a、b、c、d四个点，经过a点时的速度为v，到达d点时速度为零，从a到d所用的时间为t，ab=bc=cd。则质点（ ） A. 从a到b和从b到c所用的时间之比为 B. 从a到c所用的时间为 C. 经过b点时的速度为 D. 经过c点时的速度为 8. 在平直公路上行驶的a车和b车，其x-t图像分别为图中直线a和抛物线b，当t=3 s时，直线a和曲线b刚好相切，则（ ） A. a车做匀速运动，速度为 B. t=0时，a车和b车的距离9 m C. t=1 s时，b车的速度为8 m/s D. t=3 s时，b车的加速度大小为 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 用a、b、c三束光照射图甲中的实验装置，移动滑片P，电流表示数随电压表示数变化的关系如图乙所示。则（ ） A. 若P在O点的左侧，三种光照射时电流表有可能均无示数 B. 若P在O点的右侧同一位置，a光照射与c光照射时电流表示数一样大 C. a、b两束光照射产生的光电子最大初动能之比为Uc2∶Uc1 D. a、b两束光中的光子能量之比为Uc2∶Uc1 10. 某物理兴趣小组的同学准备用手机上的Phyphox软件测量透明玻璃杯内气体压强与温度的关系。Phyphox软件能显示有关物理数据，同时建立坐标系。小组同学将手机放入玻璃杯内，拧好杯盖，然后将玻璃杯放入热水中，测出气体压强随热力学温度变化的规律如图中实线AB所示，玻璃杯内气体视为理想气体，环境压强不变。在玻璃杯内气体由状态A到状态B的过程，下列说法正确的是（ ） A. 状态A玻璃杯内气体分子平均距离等于状态B玻璃杯内气体分子平均距离 B. 玻璃杯内气体有漏气现象 C. 有的气体分子动能可能减小 D. 玻璃杯内壁单位面积上受到的压力减小 11. 为了测量储液罐中液体的液面高度，有人设计了如甲图所示装置。当开关从a拨到b时，由电感L与电容C构成的回路中产生振荡电流而向外辐射电磁波，再使用乙图调谐电路来接收甲图振荡电路中的电磁波。测量乙中接收电磁波。从而获得储液罐内的液面高度。已知当电容器两极板间充入电介质时，电容增大。图丙、图丁是调谐电路接收到的两种高频电流i随时间t的变化规律示意图。下列判断正确的是（ ） A. 图丙中时刻，乙图线圈的自感电动势最大 B. 图丙中时刻，乙图线圈的自感电动势最小 C. 图丙中时间内，乙图中回路中的磁场能正在向电场能转化 D. 若调谐回路中电流由图丙变为图丁所示，则储液罐内液面变低 12. 如图所示，水平地面上放置一个倾角为θ、动摩擦因数为μ的粗糙斜面，斜面上有一重为G的物块，在与斜面底边平行的水平推力F作用下处于平衡状态，过程中斜面始终保持静止，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则以下说法正确的是（ ） A. 若物块恰好静止，则斜面体对物块的摩擦力水平向左，大小等于F B. 若物块匀速运动，则地面对斜面体的摩擦力水平向左，大小等于F C. 换用重为3G的物块，使其做匀速运动，则平行于斜面的水平推力应变为 D. 换用重为3G的物块，使其做匀速运动，则平行于斜面的水平推力应变为3F 三、非选择题：本小题共6小题，共60分。 13. 某同学利用如图所示的装置来验证力的平行四边形定则，已知m1g=10 N，m2g=6 N，重力加速度为g=10 m/s2。 该同学的实验步骤为： a、在竖直木板上固定白纸，木板上固定两个光滑的定滑轮，质量为m1、m2的两个物块通过轻绳被弹簧测力计拉住而处于静止状态，O为轻绳的结点，此时需记录的主要信息有：结点O的位置、OC的方向、弹簧测力计的示数，由记录的物理量选择合适的标度画平行四边形来验证结论是否成立； b、改变弹簧测力计拉力F的大小重复步骤a，再次验证力的平行四边形定则。 （1）在实验步骤a中需记录的主要信息中遗漏了______。 （2）在实验步骤b中，______（填“是”或“否”）要保证结点O的位置与第一次实验相同。 （3）在实验步骤b中，如果减小弹簧测力计的拉力F，当系统再次平衡时，下列说法正确的是______。 A. 结点O的位置会不变 B. OA与OB绳的拉力的合力不变 C. OB绳与竖直方向的夹角变小 D. OA绳与竖直方向的夹角增大 14. 某实验小组设计了一种测温装置，其结构如图所示，玻璃泡A内封有一定质量的气体，与A相连的细管B插在水银槽中，管内水银面的高度x即可反映泡内气体的温度，即环境温度，并可由B管上的刻度直接读出。B管的体积与A泡的体积相比可略去不计。实验小组在某不变大气压下提供不同的环境温度对B管进行温度刻度标注，测量获得的数据及B管上的温度刻度如下表所示： 环境温度t（℃） -27 0 27 54 81 100 汞柱高x（cm） 25.8 20.4 15 9.6 4.2 0.4 温度刻度t（℃） -27 0 27 54 81 100 实验小组根据上表中的数据，绘制出x-T图像，T=t+273 K，如上图。 （1）在标注刻度时，20℃应标在距水银面高______cm处； （2）根据图像和测温装置推断出实验时的大气压强值p0=______cmHg； （3）晴朗天气比阴天大气压高0.5 cmHg。用该装置来测量温度、晴天比阴天的温度______（选填“偏高”或“偏低”）______℃（填温差绝对值）。 15. 如图1为一种餐巾架，图2为其结构示意图，质量为m的钢球用轻杆连接在支架上，并可绕光滑转轴转动，钢球下面压着餐巾纸，此时杆与竖直方向夹角为θ，钢球与纸巾间的滑动摩擦因数为μ。在水平抽出最上面一张纸巾的过程中，钢球和支架均保持静止。重力加速度为g，求抽纸过程中钢球受到纸巾的支持力大小和钢球受到轻杆的作用力大小。 16. 如图是某铸造原理示意图，往气室注入空气增加压强，使金属液沿升液管进入已预热的铸型室，待铸型室内金属液冷却凝固后获得铸件。柱状铸型室通过排气孔与大气相通，大气压强p0=1.0×105 Pa，外面大气温度t1=27℃，铸型室底面积s1=0.5 m2，高度h=0.4 m，底面与注气前气室内金属液面高度差H=0.2 m，柱状气室底面积s2=1.0 m2，注气前气室内气体压强为p0，温度为t2=927℃。金属液的密度ρ=5.0×103 kg/m3，重力加速度g=10 m/s2，空气可视为理想气体，不计升液管的体积。热力学温度T=273+t K。金属液刚好充满铸型室时，求 （1）气室内气体的压强； （2）若注气过程中气室内温度不变，需从进气口注入的室外空气的体积。 17. 无人驾驶汽车可在城市、环路及高速道路混合路况下实现全自动驾驶。其车头装有一个激光雷达，可以探测前方的车辆和行人，在距离车辆或行人比较近的时候，可以自发启动制动系统，能有效避免碰撞事故的发生。无人驾驶汽车在城市快速路上匀速行驶时速度大小不超过54km/h，加速和减速时的最大加速度大小均为a1=5m/s2，不计激光传播时间。求： （1）若该无人驾驶汽车正在城市平直快速路上全速行驶，此时正前方有一摩托车沿同一方向以a2=2m/s2的加速度匀加速行驶。无人驾驶汽车发现摩托车时，其速度为1m/s，为避免相撞立即启动制动系统，求无人驾驶汽车离摩托车的最小安全距离； （2）该无人驾驶汽车在城市次干路上匀速行驶时速度大小不超过36km/h。如图所示，在平直公路的AB段正中间有一斑马线供行人通行，AB间距离是1000m。一乘客在B处下单，在其西侧有一辆由西向东全速行驶的无人驾驶汽车在乘客下单后Δt1=2s自动接单。若该车接单成功时恰好到达A点，但在斑马线前需停车让行Δt2=30s，求乘客下单后至少等多久才能上车。 18. 俄歇电子能谱（AES）广泛应用于材料表面成分分析。如图1所示，一束高能电子入射到样品表面，将某原子内层（如K层）的一个电子击出，形成一个空穴。随后，较外层（如L层）的一个电子跃迁至该空穴，并释放出能量，该能量可能以x光子的形式射出，也可能立即将另一核外电子（如L层或M层的电子）电离而逸出，该逸出电子称为俄歇电子。现用动能为Ee的电子束轰击某样品表面，成功激发KLM俄歇过程（即初始空穴为K层、跃迁电子来自L层、逸出电子来自M层）和KLL俄歇过程（逸出电子来自L层）。已知该原子K层的电离能EK，射出的x光子的波长λ，电子的电荷量e，电子质量me，光速c，普朗克常量h。求： （1）入射电子的德布罗意波长λe； （2）L层的电离能EL； （3）某同学利用带电粒子在磁场中的运动规律，设计了如图2所示的测量俄歇电子动能的方案。俄歇电子从原点O垂直y轴和磁场方向进入匀强磁场，在y1和y2处被探测到且y1＜y2，求原子M层逸出俄歇电子的动能。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二年级考试 物理试题 注意事项： 1、答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 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。每小题只有一个选项符合要求。 1. 如图所示为电磁波谱，电磁波在真空中的传播速度为c。下列说法正确的是（ ） A. 变化的电场一定会产生电磁波 B. 红外线在真空中传播的速度小于X射线在真空中传播的速度 C. 汽车刹车灯为红色，是因为红光不易被粉尘、雾气遮挡，绕开微小颗粒的能力强，远距离传播效果好 D. 已知5G相比4G使用的电磁波频率更高，则5G使用的电磁波波速更快 【答案】C 【解析】 【详解】A．均匀变化的电场只会产生恒定磁场，不会产生电磁波，只有周期性变化的电场才能激发变化磁场，形成电磁波，故A错误； B．所有电磁波在真空中传播速度均为光速c，红外线、X 射线真空波速相等，故B错误； C．红光波长较长，衍射现象明显，更容易绕过粉尘、雾气中的微小颗粒，远距离传播时穿透效果好，因此刹车灯、雾灯选用红色，故C正确； D．4G、5G 电磁波都在空气中传播，波速近似等于光速c，频率高低不改变空气中的传播速度，故D错误。 故选 C。 2. 氧气分子在不同温度下的速率分布规律如图所示，横坐标表示速率，纵坐标表示单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比，由图可知（ ） A. ①状态的温度比②状态的温度低 B. 随着温度的升高，每一个氧气分子的速率都增大 C. 随着温度的升高，氧气分子中速率小的分子所占的比例增大 D. ①线下与坐标轴围成面积大于②线下与坐标轴围成面积 【答案】A 【解析】 【详解】A．温度是分子平均动能的标志，温度升高，分子的平均动能增大，速率大的分子所占的比例增大，图线的峰值向速率大的一方移动，由图可知①状态对应的峰值速率较小，则①状态的温度比②状态的温度低，故A正确； B．温度升高，分子的平均动能增大，分子的平均速率增大，由于分子热运动的无规则性，并不是每一个氧气分子的速率都增大，故B错误； C．随着温度的升高，分子热运动加剧，分子的平均速率增大，速率大的分子所占比例增大，氧气分子中速率小的分子所占的比例减小，故C错误； D．图线与横坐标轴围成的面积表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比之和，其总和严格等于，所以①线与坐标轴围成面积等于②线与坐标轴围成面积，故D错误。 故选A。 3. 我国第四代反应堆——钍基熔盐堆能源系统（TMSR）研究已获重要突破。在相关中企发布熔盐反应堆驱动的巨型集装箱船的设计方案之后，钍基熔盐核反应堆被很多人认为是中国下一代核动力航母的理想动力。钍基熔盐核反应堆的核反应方程式主要包括两个核反应，其中一个是：。已知核、、、的质量分别为141.9134 u、233.0154 u、88.9059 u、1.0087 u，根据质能方程，1 u物质的能量相当于931 MeV。下列说法正确的是（ ） A. 核反应方程中的x=56，y=88 B. 一个核裂变放出的核能约为196.36 MeV C. 的比结合能比小 D. 核反应堆是通过核裂变把核能直接转化为电能发电 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据核反应中电荷数守恒，有 解得，根据质量数守恒，有 解得，选项中，故A错误； B．反应前总质量 反应后总质量 质量亏损 释放核能 并非，故B错误； C．该核裂变释放能量，说明生成物原子核整体比反应物原子核更稳定；比结合能越大，原子核越稳定，中等质量的的比结合能大于重核，故的比结合能比小，故C正确； D．核反应堆中核裂变释放的核能先转化为内能，再经汽轮机转化为机械能，最后由发电机转化为电能，并不是把核能直接转化为电能，故D错误。 故选C。 4. 氢原子的能级图如图所示，已知钠的逸出功为，现有大量氢原子从能级向低能级跃迁，用辐射的光照射金属钠，下列说法正确的是（　　） A. 氢原子仅能辐射出2种不同频率的光 B. 氢原子从向能级跃迁辐射的光波长最短 C. 氢原子辐射的各种频率的光均能使金属钠发生光电效应 D. 金属钠逸出光电子的动能可能为 【答案】D 【解析】 【详解】AB．大量氢原子从能级向低能级跃迁，能辐射出3种不同频率的光，其中从向能级跃迁辐射的能级差最小，由 故辐射的光波长最长，故AB错误； C．在上述的3种光中，向能级跃迁辐射的光子的能级差为 由 用其照射金属钠不能发生光电效应，其它两种频率的光的能量均大于钠的逸出功为，故用它们照射金属钠能发生光电效应，故C错误； D．因 又 联立解得逸出光电子的最大动能可能为，故金属钠逸出光电子的动能可能为，故D正确。 故选D。 5. 如图，轻质细杆上穿有一个质量为的小球，将杆水平置于相互垂直的固定光滑斜面上，系统恰好处于平衡状态。已知左侧斜面与水平面成角，则左侧斜面对杆支持力的大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】对轻杆和小球组成的系统进行受力分析，如图 设左侧斜面对杆AB支持力的大小为，由平衡条件有 得 故选B。 6. 如图为物体做直线运动的图像，下列说法正确的是（ ） A. 甲图中，物体在0～t0这段时间内的位移等于 B. 乙图中，物体的加速度为1.0 m/s2 C. 丙图中，阴影面积表示t1～t2时间内物体速度的变化量 D. 丁图中，物体的加速度为5 m/s2 【答案】C 【解析】 【详解】A．在图像中图线与时间轴所围成的面积表示物体的位移，由甲图可知图线与时间轴所围成的面积大于原点和点连线同时间轴围成的三角形面积，该三角形的面积为，可知物体在这段时间内的位移大于，故A错误； B．根据初速度为零的匀变速直线运动速度与位移公式有 可知图像的斜率表示2a，由乙图计算可知图像的斜率为，即 解得 故B错误； C．根据加速度的定义式有 推导可得 结合图像可知图像与时间轴包围的面积表示物体的速度变化量，故丙图中阴影面积表示时间内物体速度的变化量，故C正确； D．根据匀变速直线运动的位移与时间关系公式有 推导可得 可知图像的斜率表示，由丁图计算可知图像的斜率为，即 解得 故D错误。 故选C。 7. 如图所示，一质点做匀减速直线运动，依次经过a、b、c、d四个点，经过a点时的速度为v，到达d点时速度为零，从a到d所用的时间为t，ab=bc=cd。则质点（ ） A. 从a到b和从b到c所用的时间之比为 B. 从a到c所用的时间为 C. 经过b点时的速度为 D. 经过c点时的速度为 【答案】B 【解析】 【详解】A．质点从a到d做匀减速直线运动，末速度为0，可以将其逆向等效为从d点开始的初速度为零的匀加速运动。设 则总位移 匀加速位移公式为 初速度为0的匀加速直线运动中，通过连续相等位移的时间之比为，对应回匀减速直线运动为，故A错误； B．从a到c所用的时间为 ，故B正确； C．到b点时，位移为2x，逆向运动到b点的速度为 而原运动中a点的速度v满足 联立二式得 故C错误； D．到c点时，位移为x，逆向运动到c的速度 结合 联立得 故选项D错误。 故选B。 8. 在平直公路上行驶的a车和b车，其x-t图像分别为图中直线a和抛物线b，当t=3 s时，直线a和曲线b刚好相切，则（ ） A. a车做匀速运动，速度为 B. t=0时，a车和b车的距离9 m C. t=1 s时，b车的速度为8 m/s D. t=3 s时，b车的加速度大小为 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可知，直线过点和，根据速度的定义式有 代入数据解得 可知车做匀速直线运动，速度大小为，故A错误； B．车做匀速直线运动，其位置方程为 将点代入解得 在时，直线和抛物线刚好相切，说明此时两车的位置和速度均相同，即、，由图可知抛物线过点，即，设车的初速度为，加速度为，初位置为，根据运动学公式分别有，， 联立解得 则时车和车的距离为 代入数据解得 由此可知时车和车的距离为，故B正确； C．根据速度时间公式可知时车的速度为 代入数据解得 可知时车的速度为，故C错误； D．由B选项的分析可知，车的加速度大小为，故D错误。 故选B。 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 用a、b、c三束光照射图甲中的实验装置，移动滑片P，电流表示数随电压表示数变化的关系如图乙所示。则（ ） A. 若P在O点的左侧，三种光照射时电流表有可能均无示数 B. 若P在O点的右侧同一位置，a光照射与c光照射时电流表示数一样大 C. a、b两束光照射产生的光电子最大初动能之比为Uc2∶Uc1 D. a、b两束光中的光子能量之比为Uc2∶Uc1 【答案】AC 【解析】 【详解】A．若滑片在点的左侧，光电管加上反向电压，当反向电压的绝对值大于等于光电管的遏止电压大小时，光电流为零，由图可知如果反向电压足够大，三束光照射时电流表有可能均无示数，故A正确； B．若滑片在点的右侧同一位置，光电管加上相同的正向电压，由图乙可知此时光照射对应的光电流大于光照射对应的光电流，则电流表示数不一样大，故B错误； C．根据动能定理可知光电子的最大初动能为 由图可知、两束光对应的遏止电压大小分别为、，则、两束光照射产生的光电子最大初动能之比为，故C正确； D．根据光电效应方程有 可知光子能量等于最大初动能与逸出功之和，由于两束光照射的是同一光电管，逸出功相同，且最大初动能之比为，则光子能量之比不等于，故D错误。 故选AC。 10. 某物理兴趣小组的同学准备用手机上的Phyphox软件测量透明玻璃杯内气体压强与温度的关系。Phyphox软件能显示有关物理数据，同时建立坐标系。小组同学将手机放入玻璃杯内，拧好杯盖，然后将玻璃杯放入热水中，测出气体压强随热力学温度变化的规律如图中实线AB所示，玻璃杯内气体视为理想气体，环境压强不变。在玻璃杯内气体由状态A到状态B的过程，下列说法正确的是（ ） A. 状态A玻璃杯内气体分子平均距离等于状态B玻璃杯内气体分子平均距离 B. 玻璃杯内气体有漏气现象 C. 有的气体分子动能可能减小 D. 玻璃杯内壁单位面积上受到的压力减小 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．玻璃杯体积近似不变，理想气体满足 所以= 由图像可知直线的斜率小于直线的斜率，即 说明杯内气体的物质的量减小，发生漏气，分子数密度减小，分子平均距离增大，故A错误，B正确。 C．温度升高说明气体分子平均动能增大，但分子热运动无规则，单个分子的动能可以增大也可以减小，故C正确； D．由图像可知，杯内壁单位面积上受到的压力即气体压强增大，故D错误。 故选BC。 11. 为了测量储液罐中液体的液面高度，有人设计了如甲图所示装置。当开关从a拨到b时，由电感L与电容C构成的回路中产生振荡电流而向外辐射电磁波，再使用乙图调谐电路来接收甲图振荡电路中的电磁波。测量乙中接收电磁波。从而获得储液罐内的液面高度。已知当电容器两极板间充入电介质时，电容增大。图丙、图丁是调谐电路接收到的两种高频电流i随时间t的变化规律示意图。下列判断正确的是（ ） A. 图丙中时刻，乙图线圈的自感电动势最大 B. 图丙中时刻，乙图线圈的自感电动势最小 C. 图丙中时间内，乙图中回路中的磁场能正在向电场能转化 D. 若调谐回路中电流由图丙变为图丁所示，则储液罐内液面变低 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．图丙时刻，电流为0，此时电流的变化率最大，根据可知，线圈自感电动势最大，故A正确，B错误； C．图丙中时间内，电流从0增加到峰值，属于电容器放电过程，电场能转化为磁场能，不是磁场能转化为电场能，故C错误； D．丁图中电流周期变为0.9T，根据可知甲图中电容C变小。根据电容的决定式，可以判断甲图中由于液面下降导致极板间液体电介质占比减小，平均介电系数减小，故D正确； 故选AD。 12. 如图所示，水平地面上放置一个倾角为θ、动摩擦因数为μ的粗糙斜面，斜面上有一重为G的物块，在与斜面底边平行的水平推力F作用下处于平衡状态，过程中斜面始终保持静止，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则以下说法正确的是（ ） A. 若物块恰好静止，则斜面体对物块的摩擦力水平向左，大小等于F B. 若物块匀速运动，则地面对斜面体的摩擦力水平向左，大小等于F C. 换用重为3G的物块，使其做匀速运动，则平行于斜面的水平推力应变为 D. 换用重为3G的物块，使其做匀速运动，则平行于斜面的水平推力应变为3F 【答案】BD 【解析】 【详解】A．若物块恰好静止，通过受力分析得在沿斜面方向受到三个力，因此摩擦力大小等于拉力F和重力沿斜面方向分力的合力，方向相反斜向左上，故A错误； B．若物块匀速运动，对物块和斜面体整体受力分析得，系统水平方向只受拉力和地面对斜面体的摩擦力，两者等大反向，故B正确； CD．匀速运动时，由A选项分析得 化简得，则匀速直线运动时为定值，重力为3G时，水平推力为3F，故C错误，D正确。 故选 BD。 三、非选择题：本小题共6小题，共60分。 13. 某同学利用如图所示的装置来验证力的平行四边形定则，已知m1g=10 N，m2g=6 N，重力加速度为g=10 m/s2。 该同学的实验步骤为： a、在竖直木板上固定白纸，木板上固定两个光滑的定滑轮，质量为m1、m2的两个物块通过轻绳被弹簧测力计拉住而处于静止状态，O为轻绳的结点，此时需记录的主要信息有：结点O的位置、OC的方向、弹簧测力计的示数，由记录的物理量选择合适的标度画平行四边形来验证结论是否成立； b、改变弹簧测力计拉力F的大小重复步骤a，再次验证力的平行四边形定则。 （1）在实验步骤a中需记录的主要信息中遗漏了______。 （2）在实验步骤b中，______（填“是”或“否”）要保证结点O的位置与第一次实验相同。 （3）在实验步骤b中，如果减小弹簧测力计的拉力F，当系统再次平衡时，下列说法正确的是______。 A. 结点O的位置会不变 B. OA与OB绳的拉力的合力不变 C. OB绳与竖直方向的夹角变小 D. OA绳与竖直方向的夹角增大 【答案】（1）OA、OB绳的方向 （2）否 （3）B 【解析】 【小问1详解】 应该画出三个力的大小、方向、和作用点，因此还需记录OA、OB绳的方向。 【小问2详解】 每次实验都是独立验证力的平行四边形定则，改变拉力F，结点O的位置会变化，任何两次之间没有联系，所以不用保证结点O的位置与第一次实验相同。 【小问3详解】 A．弹簧测力计拉力减小，OA、OB绳的方向改变，结点会向右移动，故A错误； B．结点O受三个力平衡：OA 绳拉力（大小不变）、OB 绳拉力（弹簧测力计示数）、OC 绳拉力（大小、方向均恒定，竖直向下）。OA 与 OB 拉力的合力与等大反向，因此合力大小、方向均保持不变。故B正确； C．由答图力的三角形法可知，当F与以矢量箭头终点为圆心，的大小为半径的圆相切时，OB与竖直方向的夹角最大。由于OB的初始位置未知，因此不能确定其和竖直方向夹角的变化趋势。故C错误； D．设OA与竖直方向夹角为，OB 与竖直方向夹角为，由平衡条件，水平方向有 竖直方向有 两式平方后相加，消去，有 整理化简得 当弹簧测力计拉力F减小时，增大，即OA与竖直方向的夹角减小。或者由前述力的三角形法也可得出同样的结论。故 D 错误； 故选B。 14. 某实验小组设计了一种测温装置，其结构如图所示，玻璃泡A内封有一定质量的气体，与A相连的细管B插在水银槽中，管内水银面的高度x即可反映泡内气体的温度，即环境温度，并可由B管上的刻度直接读出。B管的体积与A泡的体积相比可略去不计。实验小组在某不变大气压下提供不同的环境温度对B管进行温度刻度标注，测量获得的数据及B管上的温度刻度如下表所示： 环境温度t（℃） -27 0 27 54 81 100 汞柱高x（cm） 25.8 20.4 15 9.6 4.2 0.4 温度刻度t（℃） -27 0 27 54 81 100 实验小组根据上表中的数据，绘制出x-T图像，T=t+273 K，如上图。 （1）在标注刻度时，20℃应标在距水银面高______cm处； （2）根据图像和测温装置推断出实验时的大气压强值p0=______cmHg； （3）晴朗天气比阴天大气压高0.5 cmHg。用该装置来测量温度、晴天比阴天的温度______（选填“偏高”或“偏低”）______℃（填温差绝对值）。 【答案】（1）16.4 （2）75 （3） ①. 偏低 ②. 2.5 【解析】 【小问1详解】 [1] 由图像或表中数据可知，随均匀减小，斜率大小为= 故与满足，其中单位为、单位为 对应 代入得 【小问2详解】 [2] 水银柱平衡时，泡内气体压强与大气压强满足 若用作压强单位，则 玻璃泡内气体体积不变，由查理定律有= 所以 图像中当 时，直线外推得 此时 故 【小问3详解】 [3][4] 晴天大气压强变为 同一实际温度下泡内气体压强不变，水银柱高度应满足，即水银柱高度比原刻度对应高度大。 由 可知，水银柱高度越大，刻度读数对应温度越低，故晴天测量温度偏低；水银柱高度每增大，读数温度降低，所以温差绝对值为= 15. 如图1为一种餐巾架，图2为其结构示意图，质量为m的钢球用轻杆连接在支架上，并可绕光滑转轴转动，钢球下面压着餐巾纸，此时杆与竖直方向夹角为θ，钢球与纸巾间的滑动摩擦因数为μ。在水平抽出最上面一张纸巾的过程中，钢球和支架均保持静止。重力加速度为g，求抽纸过程中钢球受到纸巾的支持力大小和钢球受到轻杆的作用力大小。 【答案】， 【解析】 【详解】对钢球进行受力分析，设轻杆对钢球的作用力大小为，纸巾对钢球的支持力大小为，钢球受到的滑动摩擦力大小为，根据平衡条件分别有， 根据滑动摩擦力公式有 联立解得和 16. 如图是某铸造原理示意图，往气室注入空气增加压强，使金属液沿升液管进入已预热的铸型室，待铸型室内金属液冷却凝固后获得铸件。柱状铸型室通过排气孔与大气相通，大气压强p0=1.0×105 Pa，外面大气温度t1=27℃，铸型室底面积s1=0.5 m2，高度h=0.4 m，底面与注气前气室内金属液面高度差H=0.2 m，柱状气室底面积s2=1.0 m2，注气前气室内气体压强为p0，温度为t2=927℃。金属液的密度ρ=5.0×103 kg/m3，重力加速度g=10 m/s2，空气可视为理想气体，不计升液管的体积。热力学温度T=273+t K。金属液刚好充满铸型室时，求 （1）气室内气体的压强； （2）若注气过程中气室内温度不变，需从进气口注入的室外空气的体积。 【答案】（1）1.4×105 Pa （2）0.09 m3 【解析】 【小问1详解】 上方增加的液体与下方减少的液体体积相等S1h=S2h′ 解得下方液面下降高度h′=0.2 m 此时下方气体的压强p2=p0+ρg（h+H+h′） 得p2=1.4×105 Pa 【小问2详解】 注入气体前，气室内气体体积V1=s2H 解得V0=0.05 m3 金属液刚好充满铸型室时，气室内气体体积V2=s2（h′+H） V2=0.4 m3 设注入气体体积ΔV，对气室内的气体 解得ΔV=0.09 m3 17. 无人驾驶汽车可在城市、环路及高速道路混合路况下实现全自动驾驶。其车头装有一个激光雷达，可以探测前方的车辆和行人，在距离车辆或行人比较近的时候，可以自发启动制动系统，能有效避免碰撞事故的发生。无人驾驶汽车在城市快速路上匀速行驶时速度大小不超过54km/h，加速和减速时的最大加速度大小均为a1=5m/s2，不计激光传播时间。求： （1）若该无人驾驶汽车正在城市平直快速路上全速行驶，此时正前方有一摩托车沿同一方向以a2=2m/s2的加速度匀加速行驶。无人驾驶汽车发现摩托车时，其速度为1m/s，为避免相撞立即启动制动系统，求无人驾驶汽车离摩托车的最小安全距离； （2）该无人驾驶汽车在城市次干路上匀速行驶时速度大小不超过36km/h。如图所示，在平直公路的AB段正中间有一斑马线供行人通行，AB间距离是1000m。一乘客在B处下单，在其西侧有一辆由西向东全速行驶的无人驾驶汽车在乘客下单后Δt1=2s自动接单。若该车接单成功时恰好到达A点，但在斑马线前需停车让行Δt2=30s，求乘客下单后至少等多久才能上车。 【答案】（1）14m （2）135s 【解析】 【小问1详解】 无人驾驶汽车初速度为，摩托车初速度为，两车共速所用时间为，则有 解得 此过程中，无人驾驶汽车运动的距离为 摩托车运动的距离为 最小安全距离 联立解得 【小问2详解】 当无人驾驶车辆以最大加速度加减速，以最大速度做匀速时，从A到B的时间最短。整个运动过程包括3个匀变速直线运动和2个匀速直线运动。 每个匀变速过程，有， 解得， 匀速过程的位移为 匀速行驶时间为 所用总时间 解得 18. 俄歇电子能谱（AES）广泛应用于材料表面成分分析。如图1所示，一束高能电子入射到样品表面，将某原子内层（如K层）的一个电子击出，形成一个空穴。随后，较外层（如L层）的一个电子跃迁至该空穴，并释放出能量，该能量可能以x光子的形式射出，也可能立即将另一核外电子（如L层或M层的电子）电离而逸出，该逸出电子称为俄歇电子。现用动能为Ee的电子束轰击某样品表面，成功激发KLM俄歇过程（即初始空穴为K层、跃迁电子来自L层、逸出电子来自M层）和KLL俄歇过程（逸出电子来自L层）。已知该原子K层的电离能EK，射出的x光子的波长λ，电子的电荷量e，电子质量me，光速c，普朗克常量h。求： （1）入射电子的德布罗意波长λe； （2）L层的电离能EL； （3）某同学利用带电粒子在磁场中的运动规律，设计了如图2所示的测量俄歇电子动能的方案。俄歇电子从原点O垂直y轴和磁场方向进入匀强磁场，在y1和y2处被探测到且y1＜y2，求原子M层逸出俄歇电子的动能。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由德布罗意公式 又 解得 【小问2详解】 x光子的能量为 电子从L层跃迁到K层时释放出x光子：E=EK-EL 则 【小问3详解】 KLL俄歇电子动能：K层空穴由L层电子填充，释放的能量为EK-EL，并传递给L层另一个电子使其逸出，又消耗EL，则KLL俄歇电子的动能为 电子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力 俄歇电子的动能为， 设KLL俄歇电子的动能为EKLL，KLM俄歇电子的动能为EKLM，则 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $