精品解析：湖南长沙市望城区第二中学2025-2026学年高二下学期7月期末物理试题

2026年上学期高二期末考试物理 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 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，写在试卷上无效。 3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。 一、单选题：本大题共6小题，共24分。 1. 如图，充气健身球是一种用途广泛的健身工具。健身球内部充入一定质量的空气，可视为理想气体，快速挤压健身球时，健身球体积减小，球内气体来不及与外界发生热交换。关于快速挤压健身球的过程，下列说法正确的是（　　） A. 健身球内气体对外界做正功 B. 健身球内气体的内能不变 C. 健身球内气体分子的平均动能减小 D. 健身球内气体的压强增大 2. 食品安全检验中可以用“旋光法”来测量溶液中的含糖量。偏振光通过糖溶液后，偏振方向以光的传播方向为轴向左或向右旋转一个角度α，这一角度称为“旋光度”，α的值与糖溶液浓度c间的关系为c=kα，k为常数。如图所示，S是自然光源，A、B是偏振片，先调整A、B使两偏振片的透振方向平行，此时O处的光最强，再将含糖的被测样品P置于A、B之间。则（　　） A. 该实验应用了光的偏振现象，说明光是纵波 B. 放入被测样品后，到达O处光的强度会增加 C. 缓慢转动B，再次使得O处光强度最强，则偏振片B转过的角度为 D. 将偏振片B转动一个角度α，使得O处光强度最强，则溶液浓度为c=kα 3. 在科学实验中可利用激光使原子减速，若一个处于基态的原子朝某方向运动，吸收一个沿相反方向运动的能量为E的光子后跃迁到相邻激发态，原子速度减小，动量变为P。普朗克常量为h，光速为c，则（　　） A. 光子的波长为 B. 该原子吸收光子后质量减少了 C. 该原子吸收光子后德布罗意波长为 D. 一个波长更长的光子也能使该基态原子跃迁到激发态 4. 如图所示，气垫导轨上的滑块经过光电门时，其上的遮光条会将光遮住，光电门可自动记录遮光时间，已知遮光条的宽度为。下列说法正确的是（　　） A. 事实上，为遮光条通过光电门过程的平均速度 B. 为使更接近遮光条刚到达光电门时的瞬时速度，可换用宽度更宽的遮光条 C. 为使更接近遮光条刚到达光电门时的瞬时速度，可令滑块的释放点更靠近光电门 D. 只用和可计算出滑块的加速度 5. 如图所示，两相同轻质硬杆可绕其两端垂直纸面的水平轴转动，在点悬挂一质量为的重物，将质量为的两相同木块紧压在竖直挡板上，此时整个系统保持静止。若将两挡板缓慢靠近少许距离后，与竖直方向夹角为，靠近过程保持始终等高，则靠近过程中（　　） A. 挡板与木块间的弹力变大 B. 挡板与木块间的摩擦力一定保持不变 C. 若木块没有滑动，则两挡板的摩擦力之和大于 D. 若木块没有滑动，则木块与挡板间摩擦因数至少为 6. 如图所示，用两个光滑正对的金属圆环、一根金属棒ab和三根绝缘棒连接成一个“鼠笼”，两环直径均为d，圆心间的距离为L，四根棒均匀分布在圆周上且与平行，阻值为R的电阻通过导线和电刷与两圆环连接。匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向平行于金属导轨圆面竖直向下，图中未全部画出。金属棒电阻为r，其余电阻均不计，电压表为理想电压表。现使“鼠笼”绕水平轴以角速度匀速转动，则（　　） A. 金属棒ab中的电流大小始终不变 B. 电压表的示数为 C. 金属棒ab两端的最大电压为 D. 金属棒ab运动一周，电阻R上产生的焦耳热为 二、多选题：本大题共4小题，共20分。 7. 如图所示，在光滑水平面上静止放置一质量为M、长为L的木块，质量为m的子弹水平射入木块。设子弹在木块内运动过程中受到的阻力不变，其大小f与射入初速度大小成正比，即（k为已知常数）。改变子弹的初速度大小，若木块获得的速度最大，则（　　） A. 子弹的初速度大小为 B. 子弹在木块中运动的时间为 C. 木块和子弹损失的总动能为 D. 木块在加速过程中运动的距离为 8. 如图1所示，三束由氢原子发出的可见光P、Q、R分别由真空玻璃管的窗口射向阴极K。调节滑动变阻器，记录电流表与电压表示数，两者关系如图2所示。下列说法正确的是（　　） A. 分别射入同一单缝衍射装置时，Q的中央亮纹比R宽 B. P、Q产生的光电子在K处最小德布罗意波长，P大于Q C. 氢原子向第一激发态跃迁发光时，三束光中Q对应的能级最高 D. 对应于图2中的M点，单位时间到达阳极A的光电子数目，P多于Q 9. 如图甲所示，曲面为四分之一圆弧、质量为的滑块静止在光滑水平地面上，一光滑小球以某一速度水平冲上滑块的圆弧面，且没有从滑块上端冲出去，若测得在水平方向上小球与滑块的速度大小分别为、，作出图像如图乙所示，重力加速度为，不考虑任何阻力，则下列说法正确的是（　　） A. 小球的质量为 B. 小球运动到最高点时的速度为 C. 小球能够上升的最大高度为 D. 若，小球在与滑块分离后向左做平抛运动 10. 如图所示，间距为的平行光滑长直金属导轨固定放置，导轨平面水平，矩形区域有垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为，导轨平面离地面的高度为，质量均为电阻均为长度均为的金属棒垂直放在导轨上，在磁场中，在磁场外，给一个水平向右的初速度，两金属棒在导轨上运动时始终与导轨垂直且接触良好，两金属棒从导轨端水平抛出后做平抛运动的水平位移之比为金属棒在导轨上运动时没有发生碰撞，不计空气阻力，重力加速度为，则下列说法正确的是（　　） A. 金属棒进磁场时的加速度大小为 B. 金属棒离开轨道做平抛运动的水平位移为 C. 整个过程金属棒中产生的焦耳热为 D. 金属棒初始位置到的距离至少为 三、实验题：本大题共2小题，共16分。 11. (1)利用打点计时器测定物体做匀变速直线运动的加速度时，在纸带上打出一系列的点，舍掉最初一些点迹密集的点，挑选某个点作为计数点0，如图所示，设各相邻计数点之间的距离分别为x1、x2、x3、x4、x5、x6，相邻两计数点的时间间隔为T，则下列关系式中错误的是（ ） A．x4-x1=3aT2 B．x1=aT2 C．打2点时物体的速度为 (2)在“探究小车的速度随时间变化的规律”的实验中，某同学打出的纸带如图甲所示，所用交流电的频率为50 Hz，A、B、C、D为计数点，相邻计数点间还有四个计时点未画出。则经过B点时运动物体的速度大小为______m/s。根据某次实验纸带上的记录，在v-t图像中描出的点如图乙所示，由该物体的v-t图像，求得加速度的大小为______m/s2。（结果均保留两位有效数字） 12. 某同学设计了一个具有两种挡位（“”挡和“”挡）的欧姆表，其内部电路如图甲所示。电源为电池组（电动势E的标称值为，内阻r未知），电流表G（表头）的满偏电流，内阻，定值电阻，滑动变阻器R的最大阻值为。设计后表盘如图乙所示，中间刻度值为“15”。 （1）测量前，要进行欧姆调零：将滑动变阻器的阻值调至最大，闭合开关，此时欧姆表处于“”挡，将红表笔与黑表笔___________，调节滑动变阻器的阻值，使指针指向___________（选填“0”或“”）刻度位置。 （2）用该欧姆表对阻值为的标准电阻进行试测，为减小测量误差，应选用欧姆表的___________（选填“”或“”）挡。进行欧姆调零后，将电阻接在两表笔间，指针指向图乙中的虚线位置，则该电阻的测量值为___________。 （3）该同学猜想造成上述误差的原因是电源电动势的实际值与标称值不一致。为了测出电源电动势，该同学先将电阻箱以最大阻值（）接在两表笔间，接着闭合、断开，将滑动变阻器的阻值调到零，再调节电阻箱的阻值。当电阻箱的阻值调为时，指针指向“15”刻度位置（即电路中的电流为）；当电阻箱的阻值调为时，指针指向“0”刻度位置（即电路中的电流为）。由测量数据计算出电源电动势为___________。（结果保留2位有效数字） 四、计算题：本大题共3小题，共40分。 13. 图1所示某种半圆柱形透明新材料的半径为，距圆心的弧形CD为光学传感器，可以探测光的强度。激光束由空气中沿半圆柱体的径向与其底面过O的法线成角射入，经AB面反射出来的光，由光学传感器CD探测到的光强随角度变化的情况如图2所示，图、图是由两种不同频率的激光束、分别单独射入时所得。若空气中的折射率与真空中相同，光在真空中的光速为，，，求： （1）这种新材料对激光束、的折射率之比； （2）激光束、从射入半圆柱形透明新材料到光学传感器CD接收到激光束信号的时间差值。 14. 一游戏装置如图所示，该装置由小平台、传送带两部分组成。倾角为的传送带以恒定的速率，顺时针方向运行，质量的玩具（可视为质点）从平台以水平抛出，恰好无碰撞地从传送带最上端（传送轮大小不计）进入传送带。玩具在传送带上经过一段时间从传送带底部离开传送带。已知传送带长度，玩具和传送带之间的动摩擦因数，不计空气阻力，重力加速度（、）。 （1）求玩具从平台到传送带最上端的时间t； （2）求玩具在传送带上运动产生的热量Q； （3）求因传送玩具电动机多消耗的电能。 15. 磁屏蔽技术可以降低外界磁场对屏蔽区域的干扰。如图所示，区域存在垂直平面向里的匀强磁场，其磁感应强度大小为（未知）。第一象限内存在边长为的正方形磁屏蔽区ONPQ，经磁屏蔽后，该区域内的匀强磁场方向仍垂直平面向里，其磁感应强度大小为（未知），但满足。某质量为m、电荷量为的带电粒子通过速度选择器后，在平面内垂直y轴射入区域，经磁场偏转后刚好从ON中点垂直ON射入磁屏蔽区域。速度选择器两极板间电压U、间距d、内部磁感应强度大小已知，不考虑该粒子的重力。 （1）求该粒子通过速度选择器的速率； （2）求以及y轴上可能检测到该粒子的范围； （3）定义磁屏蔽效率，若在Q处检测到该粒子，则是多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026年上学期高二期末考试物理 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 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，写在试卷上无效。 3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。 一、单选题：本大题共6小题，共24分。 1. 如图，充气健身球是一种用途广泛的健身工具。健身球内部充入一定质量的空气，可视为理想气体，快速挤压健身球时，健身球体积减小，球内气体来不及与外界发生热交换。关于快速挤压健身球的过程，下列说法正确的是（　　） A. 健身球内气体对外界做正功 B. 健身球内气体的内能不变 C. 健身球内气体分子的平均动能减小 D. 健身球内气体的压强增大 【答案】D 【解析】 【详解】AB．快速挤压健身球时，健身球体积减小，球内气体来不及与外界发生热交换，根据热力学第一定律 其中，外界对气体做正功，可知 故气体内能增大，故AB错误； C．气体的内能增大，故温度升高，气体分子的平均动能增大，故C错误； D．根据理想气体状态方程 气体温度升高，体积减小时，压强增大，故D正确。 故选D。 2. 食品安全检验中可以用“旋光法”来测量溶液中的含糖量。偏振光通过糖溶液后，偏振方向以光的传播方向为轴向左或向右旋转一个角度α，这一角度称为“旋光度”，α的值与糖溶液浓度c间的关系为c=kα，k为常数。如图所示，S是自然光源，A、B是偏振片，先调整A、B使两偏振片的透振方向平行，此时O处的光最强，再将含糖的被测样品P置于A、B之间。则（　　） A. 该实验应用了光的偏振现象，说明光是纵波 B. 放入被测样品后，到达O处光的强度会增加 C. 缓慢转动B，再次使得O处光强度最强，则偏振片B转过的角度为 D. 将偏振片B转动一个角度α，使得O处光强度最强，则溶液浓度为c=kα 【答案】D 【解析】 【详解】A．该实验应用了光的偏振现象，说明光是横波，故A错误； BCD．开始时A、B的透振方向相同，将被测样品P置于A、B之间后，S发出的光经A起偏再经过样品后，振动方向转过了α角，从而与B的透振方向不同，光不能顺利通过B，所以到达O处光的强度会明显减弱，所以为再次使得O处光强度最强，则缓慢转动B，使其转过的角度为α，则光线可以顺利通过B；由题可知，溶液浓度为c=kα，故BC错误，D正确。 故选D。 3. 在科学实验中可利用激光使原子减速，若一个处于基态的原子朝某方向运动，吸收一个沿相反方向运动的能量为E的光子后跃迁到相邻激发态，原子速度减小，动量变为P。普朗克常量为h，光速为c，则（　　） A. 光子的波长为 B. 该原子吸收光子后质量减少了 C. 该原子吸收光子后德布罗意波长为 D. 一个波长更长的光子也能使该基态原子跃迁到激发态 【答案】C 【解析】 【详解】A．光子能量公式为 解得波长 ，故A错误； B．原子吸收光子后，能量增加 ，根据质能方程 ，质量应增加而非减少，故B错误； C．德布罗意波长公式为 ，题目明确吸收后原子动量为 ，因此波长为 ，故C正确； D．吸收光子跃迁需光子能量严格等于能级差。波长更长的光子能量更低（），无法满足跃迁条件，故D错误。 故选C。 4. 如图所示，气垫导轨上的滑块经过光电门时，其上的遮光条会将光遮住，光电门可自动记录遮光时间，已知遮光条的宽度为。下列说法正确的是（　　） A. 事实上，为遮光条通过光电门过程的平均速度 B. 为使更接近遮光条刚到达光电门时的瞬时速度，可换用宽度更宽的遮光条 C. 为使更接近遮光条刚到达光电门时的瞬时速度，可令滑块的释放点更靠近光电门 D. 只用和可计算出滑块的加速度 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据平均速度公式可知，实际上为遮光条通过光电门过程的平均速度，故A正确； B．为使更接近遮光条刚到达光电门时的瞬时速度，应换用宽度更窄的遮光条，故B错误； C．为使更接近遮光条刚到达光电门时的瞬时速度，应让滑块的释放点远离光电门，故C错误； D．用和只能求出遮光条过光电门的速度，若其它条件未知，不能计算出滑块的加速度，故D错误。 故选A。 5. 如图所示，两相同轻质硬杆可绕其两端垂直纸面的水平轴转动，在点悬挂一质量为的重物，将质量为的两相同木块紧压在竖直挡板上，此时整个系统保持静止。若将两挡板缓慢靠近少许距离后，与竖直方向夹角为，靠近过程保持始终等高，则靠近过程中（　　） A. 挡板与木块间的弹力变大 B. 挡板与木块间的摩擦力一定保持不变 C. 若木块没有滑动，则两挡板的摩擦力之和大于 D. 若木块没有滑动，则木块与挡板间摩擦因数至少为 【答案】D 【解析】 【详解】A．设轻质硬杆的弹力为F，与竖直方向夹角为，将细线对O点的拉力按照效果分解如图所示 竖直方向有 再将杆对木块的推力按照效果分解，如下图所示 根据几何关系，有 联立，解得 若挡板间的距离稍许减小后，角变小，变小，所以挡板与木块间的弹力变小。故A错误； BC．若木块没有滑动，对整体受力分析，由平衡条件可知两挡板的摩擦力之和与整体的重力平衡，即 若木块发生了相对滑动，则挡板与木块间的摩擦力由静摩擦力转变为滑动摩擦力。故BC错误； D．若木块没有滑动，对其中一个木块受力分析如图所示 竖直方向 联立，解得 由于 则 即木块与挡板间摩擦因数至少为。故D正确。 故选D。 6. 如图所示，用两个光滑正对的金属圆环、一根金属棒ab和三根绝缘棒连接成一个“鼠笼”，两环直径均为d，圆心间的距离为L，四根棒均匀分布在圆周上且与平行，阻值为R的电阻通过导线和电刷与两圆环连接。匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向平行于金属导轨圆面竖直向下，图中未全部画出。金属棒电阻为r，其余电阻均不计，电压表为理想电压表。现使“鼠笼”绕水平轴以角速度匀速转动，则（　　） A. 金属棒ab中的电流大小始终不变 B. 电压表的示数为 C. 金属棒ab两端的最大电压为 D. 金属棒ab运动一周，电阻R上产生的焦耳热为 【答案】B 【解析】 【详解】A．由于电路中电流方向会随着金属棒ab转动过程中切割磁感线的方向改变而改变，是交流电，电流大小是按正弦规律变化的，并非始终不变，故A错误； B．金属棒ab在转动过程中，切割磁感线产生的感应电动势 其中 金属棒ab切割磁感线产生的感应电动势的有效值 根据闭合电路欧母定律 电压表测量的是电阻R两端的电压，即，故B正确； C．金属棒ab切割磁感线产生的感应电动势的最大值 此时ab两端电压是路端电压，根据闭合电路欧母定律，故C错误； D．金属棒ab转动一周的时间 由 根据焦耳定律 可得，故D错误。 故选B。 二、多选题：本大题共4小题，共20分。 7. 如图所示，在光滑水平面上静止放置一质量为M、长为L的木块，质量为m的子弹水平射入木块。设子弹在木块内运动过程中受到的阻力不变，其大小f与射入初速度大小成正比，即（k为已知常数）。改变子弹的初速度大小，若木块获得的速度最大，则（　　） A. 子弹的初速度大小为 B. 子弹在木块中运动的时间为 C. 木块和子弹损失的总动能为 D. 木块在加速过程中运动的距离为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．子弹和木块相互作用过程系统动量守恒，令子弹穿出木块后子弹和木块的速度的速度分别为，则有 子弹和木块相互作用过程中合力都为，因此子弹和物块的加速度分别为 由运动学公式可得子弹和木块的位移分别为 联立上式可得 因此木块的速度最大即取极值即可，该函数在到无穷单调递减，因此当木块的速度最大，A正确； B．则子弹穿过木块时木块的速度为 由运动学公式 可得 故B错误； C．由能量守恒可得子弹和木块损失的能量转化为系统摩擦生热，即 故C错误； D．木块加速过程运动的距离为 故D正确。 故选AD。 8. 如图1所示，三束由氢原子发出的可见光P、Q、R分别由真空玻璃管的窗口射向阴极K。调节滑动变阻器，记录电流表与电压表示数，两者关系如图2所示。下列说法正确的是（　　） A. 分别射入同一单缝衍射装置时，Q的中央亮纹比R宽 B. P、Q产生的光电子在K处最小德布罗意波长，P大于Q C. 氢原子向第一激发态跃迁发光时，三束光中Q对应的能级最高 D. 对应于图2中的M点，单位时间到达阳极A的光电子数目，P多于Q 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据 因Q的截止电压大于R，可知Q的频率大于R的频率，Q的波长小于R的波长，则分别射入同一单缝衍射装置时，R的衍射现象比Q更明显，则Q的中央亮纹比R窄，选项A错误； B．同理可知P、Q产生的光电子在K处Q的最大初动能比P较大，根据 可知最小德布罗意波长，P大于Q，选项B正确； C．因Q对应的能量最大，则氢原子向第一激发态跃迁发光时，根据 可知三束光中Q对应的能级最高，选项C正确； D．对应于图2中的M点，P和Q的光电流相等，可知P和Q单位时间到达阳极A的光电子数目相等，选项D错误。 故选BC。 9. 如图甲所示，曲面为四分之一圆弧、质量为的滑块静止在光滑水平地面上，一光滑小球以某一速度水平冲上滑块的圆弧面，且没有从滑块上端冲出去，若测得在水平方向上小球与滑块的速度大小分别为、，作出图像如图乙所示，重力加速度为，不考虑任何阻力，则下列说法正确的是（　　） A. 小球的质量为 B. 小球运动到最高点时的速度为 C. 小球能够上升的最大高度为 D. 若，小球在与滑块分离后向左做平抛运动 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．设小球的质量为m，初速度为，在水平方向上由动量守恒定律得 解得 结合图乙有， 解得，，故A正确； B．小球运动到最高点时，竖直方向速度为零，在水平方向上与滑块具有相同的速度，在水平方向上由动量守恒定律得 结合上述解得，故B正确； C．小球从开始运动到最高点的过程中，由能量守恒定律得 结合上述解得，故C错误； D．分离时由动量守恒定律得 由机械能守恒定律得 结合上述解得 若，则有，即小球水平方向的速度方向向左，所以小球与圆弧分离后将向左做平抛运动，故D正确。 故选ABD。 10. 如图所示，间距为的平行光滑长直金属导轨固定放置，导轨平面水平，矩形区域有垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为，导轨平面离地面的高度为，质量均为电阻均为长度均为的金属棒垂直放在导轨上，在磁场中，在磁场外，给一个水平向右的初速度，两金属棒在导轨上运动时始终与导轨垂直且接触良好，两金属棒从导轨端水平抛出后做平抛运动的水平位移之比为金属棒在导轨上运动时没有发生碰撞，不计空气阻力，重力加速度为，则下列说法正确的是（　　） A. 金属棒进磁场时的加速度大小为 B. 金属棒离开轨道做平抛运动的水平位移为 C. 整个过程金属棒中产生的焦耳热为 D. 金属棒初始位置到的距离至少为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．对棒a，根据牛顿第二定律有 金属棒进磁场时的加速度大小为 故A错误； B．由于两金属棒从导轨端水平抛出后做平抛运动的水平位移之比为，因此离开轨道时的速度大小之比为，设离开轨道时的速度大小为，则离开轨道时的速度大小为，根据动量守恒定律 解得 金属棒做平抛运动有， 联立解得 故B正确； C．由能量守恒可知，金属棒中产生的焦耳热 故C错误； D．设两金属棒在磁场中相对运动的位移为，对研究，根据动量定理 因为 联立解得 故D正确。 故选BD。 三、实验题：本大题共2小题，共16分。 11. (1)利用打点计时器测定物体做匀变速直线运动的加速度时，在纸带上打出一系列的点，舍掉最初一些点迹密集的点，挑选某个点作为计数点0，如图所示，设各相邻计数点之间的距离分别为x1、x2、x3、x4、x5、x6，相邻两计数点的时间间隔为T，则下列关系式中错误的是（ ） A．x4-x1=3aT2 B．x1=aT2 C．打2点时物体的速度为 (2)在“探究小车的速度随时间变化的规律”的实验中，某同学打出的纸带如图甲所示，所用交流电的频率为50 Hz，A、B、C、D为计数点，相邻计数点间还有四个计时点未画出。则经过B点时运动物体的速度大小为______m/s。根据某次实验纸带上的记录，在v-t图像中描出的点如图乙所示，由该物体的v-t图像，求得加速度的大小为______m/s2。（结果均保留两位有效数字） 【答案】 ①. B ②. 0.56 ③. 2.0 【解析】 【详解】(1)[1]A．根据匀变速直线运动的推论公式，可得 x4-x1=3aT2 故A正确； B．打点计时器在纸带上打0点时速度不为零，则 故B错误； C．根据平均速度等于这段时间内中间时刻的瞬时速度，得 故C正确。 本题选错的，故选B。 (2)[2]由于相邻计数点间还有四个计时点未画出，因此计数点之间的时间间隔为，根据平均速度等于这段时间内中间时刻的瞬时速度，得 [3]用直线连接图中的点，尽可能让多的点在直线上，不能在直线上的尽量分居在直线两侧。得到的图象如下 由于图线的斜率为加速度，则 12. 某同学设计了一个具有两种挡位（“”挡和“”挡）的欧姆表，其内部电路如图甲所示。电源为电池组（电动势E的标称值为，内阻r未知），电流表G（表头）的满偏电流，内阻，定值电阻，滑动变阻器R的最大阻值为。设计后表盘如图乙所示，中间刻度值为“15”。 （1）测量前，要进行欧姆调零：将滑动变阻器的阻值调至最大，闭合开关，此时欧姆表处于“”挡，将红表笔与黑表笔___________，调节滑动变阻器的阻值，使指针指向___________（选填“0”或“”）刻度位置。 （2）用该欧姆表对阻值为的标准电阻进行试测，为减小测量误差，应选用欧姆表的___________（选填“”或“”）挡。进行欧姆调零后，将电阻接在两表笔间，指针指向图乙中的虚线位置，则该电阻的测量值为___________。 （3）该同学猜想造成上述误差的原因是电源电动势的实际值与标称值不一致。为了测出电源电动势，该同学先将电阻箱以最大阻值（）接在两表笔间，接着闭合、断开，将滑动变阻器的阻值调到零，再调节电阻箱的阻值。当电阻箱的阻值调为时，指针指向“15”刻度位置（即电路中的电流为）；当电阻箱的阻值调为时，指针指向“0”刻度位置（即电路中的电流为）。由测量数据计算出电源电动势为___________。（结果保留2位有效数字） 【答案】（1） ①. 短接 ②. 0 （2） ①. ②. 160##160.0 （3）2.8 【解析】 【小问1详解】 [1][2]测量前，要进行欧姆调零：将滑动变阻器的阻值调至最大，闭合开关，此时欧姆表处于“”挡，将红表笔与黑表笔短接，调节滑动变阻器的阻值，使指针指向0刻度位置。 【小问2详解】 [1]用该欧姆表对阻值为的标准电阻进行试测，为减小测量误差，应选用欧姆表的挡； [2进行欧姆调零后，将电阻接在两表笔间，指针指向图乙中的虚线位置，则该电阻的测量值为 【小问3详解】 根据闭合电路欧姆定律， 代入数据， 联立可得， 四、计算题：本大题共3小题，共40分。 13. 图1所示某种半圆柱形透明新材料的半径为，距圆心的弧形CD为光学传感器，可以探测光的强度。激光束由空气中沿半圆柱体的径向与其底面过O的法线成角射入，经AB面反射出来的光，由光学传感器CD探测到的光强随角度变化的情况如图2所示，图、图是由两种不同频率的激光束、分别单独射入时所得。若空气中的折射率与真空中相同，光在真空中的光速为，，，求： （1）这种新材料对激光束、的折射率之比； （2）激光束、从射入半圆柱形透明新材料到光学传感器CD接收到激光束信号的时间差值。 【答案】（1）0.625 （2） 【解析】 【小问1详解】 由图知，对激光束，当时发生全反射，则 对激光束，当时发生全反射，则 则新材料对激光束、的折射率之比为 【小问2详解】 在介质中激光束的速度为 在介质中激光束的速度为 在空气中的速度均为，而在介质中通过的路程都为，则通过的时间差为 解得 14. 一游戏装置如图所示，该装置由小平台、传送带两部分组成。倾角为的传送带以恒定的速率，顺时针方向运行，质量的玩具（可视为质点）从平台以水平抛出，恰好无碰撞地从传送带最上端（传送轮大小不计）进入传送带。玩具在传送带上经过一段时间从传送带底部离开传送带。已知传送带长度，玩具和传送带之间的动摩擦因数，不计空气阻力，重力加速度（、）。 （1）求玩具从平台到传送带最上端的时间t； （2）求玩具在传送带上运动产生的热量Q； （3）求因传送玩具电动机多消耗的电能。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 玩具沿水平方向飞出，恰好无碰撞地从传送带最上端进入传送带，则有 解得 故 【小问2详解】 玩具刚滑上传送带时的速度为 可知玩具刚滑上传送带受到向下的滑动摩擦力，根据牛顿第二定律可知，玩具的加速度大小为 玩具刚滑上传送带到与传送带共速所用时间为 下滑的位移为 故玩具下滑过程与传送带相对滑动的距离为 玩具在传送带上运动产生的热量 【小问3详解】 根据功能关系，可得传送带因传送玩具而多消耗的电能 15. 磁屏蔽技术可以降低外界磁场对屏蔽区域的干扰。如图所示，区域存在垂直平面向里的匀强磁场，其磁感应强度大小为（未知）。第一象限内存在边长为的正方形磁屏蔽区ONPQ，经磁屏蔽后，该区域内的匀强磁场方向仍垂直平面向里，其磁感应强度大小为（未知），但满足。某质量为m、电荷量为的带电粒子通过速度选择器后，在平面内垂直y轴射入区域，经磁场偏转后刚好从ON中点垂直ON射入磁屏蔽区域。速度选择器两极板间电压U、间距d、内部磁感应强度大小已知，不考虑该粒子的重力。 （1）求该粒子通过速度选择器的速率； （2）求以及y轴上可能检测到该粒子的范围； （3）定义磁屏蔽效率，若在Q处检测到该粒子，则是多少？ 【答案】（1） （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 由于该粒子在速度选择器中受力平衡，故 其中 则该粒子通过速度选择器的速率为 【小问2详解】 粒子在区域内做匀速圆周运动，从ON的中点垂直ON射入磁屏蔽区域，由几何关系可知 由洛伦兹力提供给向心力 联立可得 由于，根据洛伦兹力提供给向心力 解得 当时粒子磁屏蔽区向上做匀速直线运动，离开磁屏蔽区后根据左手定则，粒子向左偏转，如图所示 根据洛伦兹力提供向心力 可得 故粒子打在y轴3L处，综上所述y轴上可能检测到该粒子的范围为。 【小问3详解】 若在Q处检测到该粒子，如图 由几何关系可知 解得 由洛伦兹力提供向心力 联立解得 其中 根据磁屏蔽效率可得若在Q处检测到该粒子，则 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $