精品解析：湖北荆州市2025-2026学年高二下学期期末质量检测物理试卷

荆州市2025-2026学年度高二年级质量检测 物理试卷 本试卷共6页，15题，全卷满分100分。考试用时75分钟。 ★祝考试顺利★ 注意事项： 1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3．非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4．考试结束后，请将答题卡上交。 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1. 关于核反应方程，以下说法正确的是（ ） A. 该核反应属于衰变 B. 与互为同位素 C. 升温会导致的半衰期变大 D. 该核反应释放的和阴极射线中的电子是同一种粒子 【答案】D 【解析】 【详解】A．α衰变的特征是原子核释放（α粒子），该反应释放的是电子，属于衰变，A错误； B．同位素是质子数相同、中子数不同的核素，质子数为11，质子数为12，二者质子数不同，不互为同位素，B错误； C．半衰期由原子核内部自身结构决定，与温度、压强等外界物理、化学条件无关，升温不会改变其半衰期，C错误； D．该核反应释放的是负电子，阴极射线是原子核外逸出的负电子，二者质量、电荷量等属性完全一致，是同一种粒子，D正确。 故选D。 2. 弹性陶瓷纳米纤维气凝胶是一种耐高温的隔热材料，2026年南京工业大学科研团队提升了其耐温上限。下列说法正确的是（ ） A. 气凝胶的分子间只存在斥力 B. 温度升高，气凝胶分子热运动减弱 C. 温度升高，气凝胶分子的平均动能增大 D. 气凝胶的分子直径约为 【答案】C 【解析】 【详解】A．分子间同时存在引力和斥力，气凝胶分子间也同时存在两种相互作用，并非只存在斥力，故A错误； B．温度是分子热运动剧烈程度的宏观标志，温度越高分子热运动越剧烈，温度升高气凝胶分子热运动加剧，故B错误； C．温度是分子平均动能的唯一宏观标志，温度升高，气凝胶分子的平均动能一定增大，故C正确； D．分子直径的数量级为，是原子核的尺度量级，远小于分子直径，故D错误。 故选C。 3. 图甲是日晕现象，是太阳光通过云层中的冰晶时发生折射而形成的。图乙是一束太阳光射向正六角形冰晶时的光路图，、为经冰晶折射后分出的某两束单色光。下列说法正确的是（ ） A. 光的频率比光大 B. 光在冰晶中的传播速度比光大 C. 光从冰晶射向空气发生全反射的临界角比光小 D. 无论怎样改变太阳光在冰晶上的入射方向，、两种光都不可能重合 【答案】B 【解析】 【详解】AB． 由题图可知，b光偏折更大，则其折射率较大，原因是光的频率较高；由公式可知，在冰晶中，a光的波速大于b光的波速，故A错误，B正确； C．由，光在冰晶中的折射率较小，故光从冰晶射向空气发生全反射的临界角比光大，故C错误； D．若太阳光垂直冰晶表面入射，入射角为时，传播方向不改变，a、b两种光重合，故D错误。 故选B。 4. 如图甲所示的海洋监测浮标被称为“海洋听诊器”，可搭载多种传感器监测海洋情况。图乙为监测浮标中速度传感器绘制出的浮标的图像（规定轴正方向为速度的正方向），图丙为浮标所在区域时波浪的波形图。下列说法正确的是（ ） A. 波浪的周期是 B. 波浪传播的速度大小为 C. 时浮标处在平衡位置且向轴负方向运动 D. 若浮标位于处，则波浪沿轴正方向传播 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图乙可知，波浪的周期为，故A错误； B．由图丙可知，波浪的波长为，根据波速公式，故B错误； C．由图乙可知，在时浮标的速度为负向最大，速度最大时物体位于平衡位置，且速度方向沿轴负方向，故C正确； D．若浮标位于处，由图乙可知时其振动方向沿轴负方向，结合图丙利用“上下坡法”可知波沿轴负方向传播，故D错误。 故选C。 5. 如图所示，有一原、副线圈匝数比为的理想变压器，原线圈的输入电压，电动机内阻为。若电动机能正常工作且输出功率为，则（ ） A. 副线圈输出电流的频率为 B. 副线圈输出电压的有效值为 C. 副线圈电流的有效值为 D. 电动机消耗的总功率为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由原线圈输入电压的表达式可知角频率为 则=；理想变压器不改变交变电流的频率，故A错误； B．原线圈输入电压的有效值为 根据理想变压器的电压与匝数关系有== 解得，故B错误； C．设副线圈电流的有效值为，根据能量守恒有 代入数据得 即，解得，故C正确； D．电动机消耗的总功率为，故D错误。 故选C。 6. 如图甲所示，大量处于第4能级的氢原子向低能级跃迁时会发出多种频率的光，分别用这些频率的光照射图乙电路中的阴极，仅能得到2条光电流随电压变化的关系曲线，如图丙所示。下列说法正确的是（ ） A. 这些氢原子总共能发出种频率的光 B. 光的波长一定比光的波长短 C. 阴极材料的逸出功为 D. 图丙中点的数值为 【答案】D 【解析】 【详解】A．从n=4跃迁到基态过程中，共能辐射出6种频率的光，故A错误； B．由图丙可知，a光的遏止电压大于b光的遏止电压，故a光的频率大于b光的频率，则a光的波长小于b光的波长，故B错误； C．根据题意仅能得到2条光电流随电压变化的关系曲线，说明只有其中频率最高的2条能发生光电效应。由丙图可知，a光的遏止电压最大为，故a光是从n=4跃迁到基态发出的光。可得a光的能量 根据遏止电压与最大初动能关系可得 根据爱因斯坦光电方程得 解得阴极材料的逸出功为，故C错误； D．根据题意b光是从n=3跃迁到基态发出的光。可得b光的能量 设b光的遏止电压为，根据遏止电压与最大初动能关系及爱因斯坦光电方程 解得 故图丙中M点的数值为，故D正确。 故选D。 7. 霍尔效应传感器可用于自行车速度计，如图甲所示，将霍尔传感器固定在前叉上，磁铁固定在前轮辐条上，轮子每转一圈，磁铁就靠近霍尔传感器一次，传感器就会输出一个脉冲电压。霍尔传感器原理如图乙所示，电源电压为，当磁场通过霍尔元件时，在元件前后表面间出现电压。某次行驶时，霍尔传感器测得的电压随时间变化如图丙所示，车轮半径为，霍尔传感器离轮轴距离为，下列说法中正确的是（ ） A. 车速是 B. 若减小，霍尔电压的峰值增大 C. 若车速增大，霍尔电压的峰值增大 D. 若电源电压减小，霍尔电压的峰值减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据图丙可知周期 自行车的速度，故A错误； BCD．由电流的微观表达式I=neSv，n是单位体积内的电子数，e是单个导电粒子所带的电荷量，S是导体的横截面积，v是导电粒子定向移动的平均速率 当稳定时满足 霍尔电压为 霍尔元件的电流 I 由电源 提供，满足 联立解得 若霍尔元件到轮轴的距离小于磁铁到轮轴的距离，随 r 减小，磁铁经过时与传感器的距离增大，导致传感器处的磁感应强度 B 减小，因此霍尔电压峰值会减小； 车速增大不会改变峰值；如果减小， 则的峰值减小，故BC错误，D正确。 故选D。 8. 光的干涉现象在技术中有许多应用。如图甲利用光的干涉检查某精密光学平面的平整度，下列说法正确的是（ ） A. 图甲中上板是待检查的光学元件，下板是标准样板 B. 若换用波长更大的单色光，其他条件不变，则图乙中的干涉条纹变宽 C. 若图乙中条纹出现弯曲，则说明待测平面存在凸起或者凹陷 D. 若将薄片左移，其他条件不变，则图乙中的条纹间距将变大 【答案】BC 【解析】 【详解】A．图甲中下板是待检查的光学元件，上板是标准样板，故A错误； B．根据劈尖干涉条纹宽度 若换用波长更大的单色光，其他条件不变，即增大，光学元件的折射率、上板与下板的夹角不变，则图乙中的干涉条纹变宽，故B正确； C．干涉条纹的弯曲反映了空气膜厚度的变化：若条纹向薄膜厚度减小的方向弯曲，说明此处空气膜厚度与原本较厚处对应，意味着待检平面此处是凹陷；若条纹向薄膜厚度增加的方向弯曲，说明此处空气膜厚度与原本较薄处对应，意味着待检平面此处是凸起，故C正确； D．根据劈尖干涉条纹宽度 若将薄片左移，其他条件不变，板与下板的夹角增大，条纹间距应变窄，故D错误； 9. 如图所示，直角三角形区域内（含边界）存在垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为，顶点处有一离子源，沿方向同时射出一群速度大小不同的正离子，离子的质量均为、电荷量均为，，不计离子的重力及离子间的相互作用力，则下列说法正确的是（ ） A. 从边界射出的所有离子，在磁场中运动的时间不同 B. 从边界射出的所有离子，出射的方向一定相同 C. 从边界射出的所有离子，在磁场中运动的时间一定大于或等于 D. 当某离子垂直于边界射出时，在磁场中运动的其余离子的速度方向均垂直于边 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．从AB边界射出的离子，如图所示。 离子的入射角度相同，出射角也相同，则从AB边界射出的离子转过的圆心角也相同均为。由于所有离子质量、电量均相同，可知所有离子的运动周期均相同，离子在磁场中的运动时间也相同，故离子会同时平行射出，故A错误，B正确； C．取BC上任意一点D，连接AD，取AD中点E，过A作AC的垂线，过AD中点E作AD的垂直平分线，两线交于F点，F为轨迹圆心，如图所示。 离子在匀强磁场中做匀速圆周运动，周期 从边界射出的离子在磁场中运动的时间 当时，有 所以，在磁场中运动的时间可能小于，故C错误； D．各离子在磁场中运动周期相等，即经历相同的时间，则转过的圆心角相同，且根据几何关系可知，某离子垂直于边界射出时，转过圆心角为30度，由于离子的入射角度相同，则此时速度方向相同，均垂直于边，故D正确。 故选BD。 10. 如图甲所示，水平面内两根光滑长直导轨和在点连接，处于磁感应强度为的匀强磁场中。一根长直金属杆垂直放置，时刻，杆与点相距，两者之间连接一阻值为的电阻，在水平外力作用下，杆沿平行方向以初速度水平向右运动，位移为时到达，杆速的倒数与位移间的关系如图乙所示，杆与导轨及接触点的电阻均不计。则杆运动到过程中（ ） A. 当时，杆速为 B. 通过电阻的电量为 C. 回路中的感应电动势逐渐增大 D. 电阻上产生的热量为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由图乙可知，图像对应的方程为 变形得 将代入，得，故A正确； C．由几何关系得，两根导轨之间的杆长 回路中的感应电动势 所以，运动过程中回路中的感应电动势不变，故C错误； B．回路中的感应电流 图像与轴围成的面积即为时间，可得杆运动到过程的时间 通过电阻的电量为，故B错误； D．电阻上产生的热量为，故D正确。 故选AD。 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 11. 为了验证动量守恒定律，某同学设计了如图所示的实验。将质量分别为、的大小相同的小球、，用等长的细绳悬挂，悬点位于同一水平直线上，细绳自然下垂时两球恰好相切，且球心位于同一水平高度。已知悬线长为，两球半径可忽略，重力加速度为。 （1）小球碰撞后摆动幅度最大时，悬线与竖直方向的夹角不易精准判定，实验需多次重复操作；则每次__________（填“需要”或“不需要”）从同一位置静止释放小球A。 （2）实验要求小球A碰撞后反弹，则需满足__________（填“>”或“<”）； （3）将小球A向左拉起，使悬线与竖直方向的夹角为时再静止释放，则两球碰前瞬间小球A的速度大小为__________；实验测出两球相碰后，A、B分别向左、右摆动，第一次摆至最高点时记录下悬线与竖直方向的夹角分别为、；不计空气阻力，若表达式__________成立，则说明两球碰撞过程动量守恒（用、、、、表示）。 【答案】（1）需要 （2）< （3） ①. ②. （或） 【解析】 【小问1详解】 为了减小偶然误差，同一组实验中要测多次，要保证小球A每次碰前速度相同，需要从同一位置静止释放 【小问2详解】 要让小球A碰撞后反弹，需要入射小球质量小于被碰小球质量，即。 原理：弹性碰撞中，若入射球质量小于被碰球质量，碰撞后入射球会反向运动（反弹）。 【小问3详解】 [1] 碰撞前小球A的速度：由机械能守恒定律 解得 [2]碰撞后，对A有 得（方向向左） 对B有 得（方向向右） 动量守恒要求 代入速度表达式，约去，得（或） 12. 某同学测量一节干电池的电动势和内阻。实验器材有：待测干电池（电动势约，内阻约）、电压表（量程，内阻约）、电压表（量程，内阻）、电位器（与滑动变阻器工作原理类似，最大阻值为）、开关一只、导线若干。该同学实验过程如下： （1）①设计如图甲所示测量电路，按照电路图连接电路，将电位器的滑片置于最__________端；（填“左”或“右”） ②闭合开关，移动电位器滑片，记录多组电压表的示数和电压表的示数； ③以为纵坐标，以为横坐标，建立坐标系，描点得到图线。 该同学发现描点得到的图线几乎水平，测量其斜率的误差太大，重新设计了如图乙所示的测量电路，定值电阻阻值。重新实验得到如图丙所示的图线，则测得的电源电动势__________，内阻__________。（以上结果均保留3位有效数字） （2）上述方法测得电池的电动势__________（选填“大于”“等于”或“小于”）； （3）为减小电表的内阻带来的实验误差，该同学又设计了如图丁所示的测量电路。重新实验得到的图线斜率的绝对值为。则计算电源内阻的表达式为__________（用和电压表的内阻表示）。 【答案】（1） ①. 右 ②. 1.45 ③. 1.67 （2）小于 （3） 【解析】 【小问1详解】 [1]连接电路时，为了让初始电路电流最小并且保证元件安全，电位器接入电阻需要调到最大，因此滑片置于右端。 [2][3]根据闭合电路欧姆定律推导：电压表的内阻为，流过电流为，这个电流近似等于电路的总电流，电路总电压关系为 整理得到 结合图丙的两个坐标， 代入两点得到，。 【小问2详解】 因为流过电压表电流小于干路总电流，由 可知图像斜率偏小，则内阻测量值偏小，而 则电动势测量值偏小。 【小问3详解】 考虑到的分压作用有 得到斜率 解得 13. 荆州市博物馆是首批获评的国家一级博物馆，战国时期漆木彩绘虎座凤鸟悬鼓是馆中珍贵的文物，图为某兴趣小组设计的测量该文物体积的原理图。封闭展柜的总容积为，初始气压为大气压强，阀门处接气压计，展柜与活塞式抽气筒之间用细管相连，细管内的气体体积不计。抽气筒活塞从图中位置移动到位置，抽气筒内增加的气体体积为，气压计示数为。将该文物等大实心复制品放入展柜内封闭好，同样将活塞从位置移动到位置，气压计的示数为，整个过程中展柜中空气温度保持不变。 （1）求的大小； （2）求该复制品体积的大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 第一次拉动活塞的过程，初态，压强，体积， 末态， 由玻意耳定律有 解得 【小问2详解】 第二次拉动活塞的过程 初态，压强,体积 末态，,体积 由玻意耳定律有 解得 14. 如图甲所示，一个四分之一光滑圆弧轨道自由放置在光滑水平地面上，下端与水平地面在点相切；物块B静止在水平地面上，左端固定有水平轻质弹簧；点为弹簧处于原长时的左端点，现使物块A从圆弧轨道的最高点由静止开始下滑，物块A与轨道质量相同。时刻物块A与弹簧在点接触，A、B的图像如图乙所示，图中阴影面积为。物块A与弹簧接触的初始速度为，重力加速度，物块A、B均可视为质点，弹簧未超过弹性限度。求： （1）圆弧轨道的半径； （2）物块A与物块B的质量之比； （3）根据图乙中的信息，求时间内物块A运动的距离与物块B运动的距离。 【答案】（1） （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 物块A在圆弧轨道滑下的过程中，A和圆弧轨道组成的系统，根据水平方向动量守恒有 根据机械能守恒得 由图乙可知 联立可得物块A的质量，圆弧轨道的半径 【小问2详解】 时刻物块A与弹簧接触到的过程，物块A、B和弹簧组成的系统动量守恒 根据图乙可知，其中， 解得 【小问3详解】 接触弹簧后，压缩弹簧过程中任意时刻，根据A、B动量守恒得 对方程两边同时乘以时间，可得 整理得 根据图像可知，图中阴影面积表示两物块相对位移的大小，存在关系 联立解得物块A运动的距离，物块B运动的距离 15. 有一边长为、质量为、总电阻为的单匝正方形导线框自磁场上方某处自由下落，磁场区域和磁场方向如图所示。区域Ⅰ、Ⅱ中匀强磁场的磁感应强度大小均为，二者宽度分别为、，且。当边到达区域Ⅰ上边界时，恰好开始做匀速直线运动；当边到达区域Ⅱ下边界时，也恰好开始做匀速直线运动。已知重力加速度为，求： （1）边到达区域Ⅰ上边界时的速度； （2）从边到达区域Ⅰ下边界至边到达区域Ⅰ下边界的过程中，导线框产生的焦耳热； （3）边到达区域Ⅰ上边界至边到达区域Ⅱ下边界的运动过程所需的时间。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 因为导线框恰好匀速进入区域Ⅰ，根据平衡条件得 解得 【小问2详解】 当ab边到达区域Ⅱ下边界时恰好匀速运动，故此时的速度大小也是；从边到达区域Ⅰ下边界至边到达区域Ⅰ下边界的过程中有焦耳热Q产生，cd进入区域Ⅱ后：ab、cd处在同向磁场，线框磁通量不变，无感应电流、不再产生焦耳热，仅自由加速下落。因此从边到达区域Ⅰ下边界到ab边到达区域Ⅱ下边界的过程应用动能定理有 所以导线框进入区域Ⅱ的过程产生的焦耳热为 【小问3详解】 导线框自开始进入区域Ⅰ至开始进入区域Ⅱ过程中做匀速直线运动， 由题意知导线框恰好匀速进入区域Ⅰ，一段时间后又恰好匀速离开区域Ⅱ，由于区域Ⅰ、Ⅱ中匀强磁场的磁感应强度大小均为，则从导线框刚进入区域Ⅱ的速度与导线框刚离开区域Ⅱ的速度是相同的，均为，则自ab边开始进入区域Ⅱ至边开始进入区域Ⅱ过程中，设安培力作用的时间为，从边到达区域Ⅰ下边界到ab边到达区域Ⅱ下边界重力作用的时间为，由动量定理得 联立解得 导线框自开始离开区域Ⅱ至刚完全离开区域Ⅱ过程中做匀速直线运动 故 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 荆州市2025-2026学年度高二年级质量检测 物理试卷 本试卷共6页，15题，全卷满分100分。考试用时75分钟。 ★祝考试顺利★ 注意事项： 1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3．非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4．考试结束后，请将答题卡上交。 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1. 关于核反应方程，以下说法正确的是（ ） A. 该核反应属于衰变 B. 与互为同位素 C. 升温会导致的半衰期变大 D. 该核反应释放的和阴极射线中的电子是同一种粒子 2. 弹性陶瓷纳米纤维气凝胶是一种耐高温的隔热材料，2026年南京工业大学科研团队提升了其耐温上限。下列说法正确的是（ ） A. 气凝胶的分子间只存在斥力 B. 温度升高，气凝胶分子热运动减弱 C. 温度升高，气凝胶分子的平均动能增大 D. 气凝胶的分子直径约为 3. 图甲是日晕现象，是太阳光通过云层中的冰晶时发生折射而形成的。图乙是一束太阳光射向正六角形冰晶时的光路图，、为经冰晶折射后分出的某两束单色光。下列说法正确的是（ ） A. 光的频率比光大 B. 光在冰晶中的传播速度比光大 C. 光从冰晶射向空气发生全反射的临界角比光小 D. 无论怎样改变太阳光在冰晶上的入射方向，、两种光都不可能重合 4. 如图甲所示的海洋监测浮标被称为“海洋听诊器”，可搭载多种传感器监测海洋情况。图乙为监测浮标中速度传感器绘制出的浮标的图像（规定轴正方向为速度的正方向），图丙为浮标所在区域时波浪的波形图。下列说法正确的是（ ） A. 波浪的周期是 B. 波浪传播的速度大小为 C. 时浮标处在平衡位置且向轴负方向运动 D. 若浮标位于处，则波浪沿轴正方向传播 5. 如图所示，有一原、副线圈匝数比为的理想变压器，原线圈的输入电压，电动机内阻为。若电动机能正常工作且输出功率为，则（ ） A. 副线圈输出电流的频率为 B. 副线圈输出电压的有效值为 C. 副线圈电流的有效值为 D. 电动机消耗的总功率为 6. 如图甲所示，大量处于第4能级的氢原子向低能级跃迁时会发出多种频率的光，分别用这些频率的光照射图乙电路中的阴极，仅能得到2条光电流随电压变化的关系曲线，如图丙所示。下列说法正确的是（ ） A. 这些氢原子总共能发出种频率的光 B. 光的波长一定比光的波长短 C. 阴极材料的逸出功为 D. 图丙中点的数值为 7. 霍尔效应传感器可用于自行车速度计，如图甲所示，将霍尔传感器固定在前叉上，磁铁固定在前轮辐条上，轮子每转一圈，磁铁就靠近霍尔传感器一次，传感器就会输出一个脉冲电压。霍尔传感器原理如图乙所示，电源电压为，当磁场通过霍尔元件时，在元件前后表面间出现电压。某次行驶时，霍尔传感器测得的电压随时间变化如图丙所示，车轮半径为，霍尔传感器离轮轴距离为，下列说法中正确的是（ ） A. 车速是 B. 若减小，霍尔电压的峰值增大 C. 若车速增大，霍尔电压的峰值增大 D. 若电源电压减小，霍尔电压的峰值减小 8. 光的干涉现象在技术中有许多应用。如图甲利用光的干涉检查某精密光学平面的平整度，下列说法正确的是（ ） A. 图甲中上板是待检查的光学元件，下板是标准样板 B. 若换用波长更大的单色光，其他条件不变，则图乙中的干涉条纹变宽 C. 若图乙中条纹出现弯曲，则说明待测平面存在凸起或者凹陷 D. 若将薄片左移，其他条件不变，则图乙中的条纹间距将变大 9. 如图所示，直角三角形区域内（含边界）存在垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为，顶点处有一离子源，沿方向同时射出一群速度大小不同的正离子，离子的质量均为、电荷量均为，，不计离子的重力及离子间的相互作用力，则下列说法正确的是（ ） A. 从边界射出的所有离子，在磁场中运动的时间不同 B. 从边界射出的所有离子，出射的方向一定相同 C. 从边界射出的所有离子，在磁场中运动的时间一定大于或等于 D. 当某离子垂直于边界射出时，在磁场中运动的其余离子的速度方向均垂直于边 10. 如图甲所示，水平面内两根光滑长直导轨和在点连接，处于磁感应强度为的匀强磁场中。一根长直金属杆垂直放置，时刻，杆与点相距，两者之间连接一阻值为的电阻，在水平外力作用下，杆沿平行方向以初速度水平向右运动，位移为时到达，杆速的倒数与位移间的关系如图乙所示，杆与导轨及接触点的电阻均不计。则杆运动到过程中（ ） A. 当时，杆速为 B. 通过电阻的电量为 C. 回路中的感应电动势逐渐增大 D. 电阻上产生的热量为 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 11. 为了验证动量守恒定律，某同学设计了如图所示的实验。将质量分别为、的大小相同的小球、，用等长的细绳悬挂，悬点位于同一水平直线上，细绳自然下垂时两球恰好相切，且球心位于同一水平高度。已知悬线长为，两球半径可忽略，重力加速度为。 （1）小球碰撞后摆动幅度最大时，悬线与竖直方向的夹角不易精准判定，实验需多次重复操作；则每次__________（填“需要”或“不需要”）从同一位置静止释放小球A。 （2）实验要求小球A碰撞后反弹，则需满足__________（填“>”或“<”）； （3）将小球A向左拉起，使悬线与竖直方向的夹角为时再静止释放，则两球碰前瞬间小球A的速度大小为__________；实验测出两球相碰后，A、B分别向左、右摆动，第一次摆至最高点时记录下悬线与竖直方向的夹角分别为、；不计空气阻力，若表达式__________成立，则说明两球碰撞过程动量守恒（用、、、、表示）。 12. 某同学测量一节干电池的电动势和内阻。实验器材有：待测干电池（电动势约，内阻约）、电压表（量程，内阻约）、电压表（量程，内阻）、电位器（与滑动变阻器工作原理类似，最大阻值为）、开关一只、导线若干。该同学实验过程如下： （1）①设计如图甲所示测量电路，按照电路图连接电路，将电位器的滑片置于最__________端；（填“左”或“右”） ②闭合开关，移动电位器滑片，记录多组电压表的示数和电压表的示数； ③以为纵坐标，以为横坐标，建立坐标系，描点得到图线。 该同学发现描点得到的图线几乎水平，测量其斜率的误差太大，重新设计了如图乙所示的测量电路，定值电阻阻值。重新实验得到如图丙所示的图线，则测得的电源电动势__________，内阻__________。（以上结果均保留3位有效数字） （2）上述方法测得电池的电动势__________（选填“大于”“等于”或“小于”）； （3）为减小电表的内阻带来的实验误差，该同学又设计了如图丁所示的测量电路。重新实验得到的图线斜率的绝对值为。则计算电源内阻的表达式为__________（用和电压表的内阻表示）。 13. 荆州市博物馆是首批获评的国家一级博物馆，战国时期漆木彩绘虎座凤鸟悬鼓是馆中珍贵的文物，图为某兴趣小组设计的测量该文物体积的原理图。封闭展柜的总容积为，初始气压为大气压强，阀门处接气压计，展柜与活塞式抽气筒之间用细管相连，细管内的气体体积不计。抽气筒活塞从图中位置移动到位置，抽气筒内增加的气体体积为，气压计示数为。将该文物等大实心复制品放入展柜内封闭好，同样将活塞从位置移动到位置，气压计的示数为，整个过程中展柜中空气温度保持不变。 （1）求的大小； （2）求该复制品体积的大小。 14. 如图甲所示，一个四分之一光滑圆弧轨道自由放置在光滑水平地面上，下端与水平地面在点相切；物块B静止在水平地面上，左端固定有水平轻质弹簧；点为弹簧处于原长时的左端点，现使物块A从圆弧轨道的最高点由静止开始下滑，物块A与轨道质量相同。时刻物块A与弹簧在点接触，A、B的图像如图乙所示，图中阴影面积为。物块A与弹簧接触的初始速度为，重力加速度，物块A、B均可视为质点，弹簧未超过弹性限度。求： （1）圆弧轨道的半径； （2）物块A与物块B的质量之比； （3）根据图乙中的信息，求时间内物块A运动的距离与物块B运动的距离。 15. 有一边长为、质量为、总电阻为的单匝正方形导线框自磁场上方某处自由下落，磁场区域和磁场方向如图所示。区域Ⅰ、Ⅱ中匀强磁场的磁感应强度大小均为，二者宽度分别为、，且。当边到达区域Ⅰ上边界时，恰好开始做匀速直线运动；当边到达区域Ⅱ下边界时，也恰好开始做匀速直线运动。已知重力加速度为，求： （1）边到达区域Ⅰ上边界时的速度； （2）从边到达区域Ⅰ下边界至边到达区域Ⅰ下边界的过程中，导线框产生的焦耳热； （3）边到达区域Ⅰ上边界至边到达区域Ⅱ下边界的运动过程所需的时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $