精品解析：湖南长沙市岳麓实验中学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. 将一件裙子放进死海，3年后成了一件精美的艺术品（如图）。其形成原因是海水中的盐，不断在衣服表面结晶所产生的。根据这一现象下列说法不正确的是（　　） A. 结晶过程看似是自发的，其实要受到环境的影响 B. 结晶过程是无序向有序转变的过程 C. 盐在溶解的过程中熵是增加的 D. 这件艺术品被精心保存在充满惰性气体的密闭橱窗里，可视为孤立系统，经过很长时间后，该艺术品的熵可能减小 【答案】D 【解析】 【详解】AB．结晶过程不是自发的，通常是由于水温降低或水的蒸发引起，受到环境的影响，是由无序向有序的转变过程，故AB正确； C．盐在溶解是固态变为液态，是自发过程，自发过程是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行，即熵增加，故C正确； D．孤立系统的熵永不减小，故D错误。 本题选错误项，故选D。 2. 如图，利用液导激光技术加工器件时，激光在液束流与气体界面发生全反射。若分别用甲、乙两种液体形成液束流，甲的折射率比乙的大，则（ ） A. 激光在甲中的频率大 B. 激光在乙中的频率大 C. 用甲时全反射临界角大 D. 用乙时全反射临界角大 【答案】D 【解析】 【详解】AB．激光在不同介质中传播时，其频率不变，故AB错误； CD．根据，甲的折射率比乙的大，则用乙时全反射临界角大，故C错误，D正确。 故选D 。 3. 如图所示为光电效应演示实验中，用a、b、c三束光照射某金属得到的电流与电压之间的关系曲线。下列说法正确的是（　　） A. 同一介质中a光的波长大于c光的波长 B. 同一介质中a光的速度小于c光速度 C. a光的光照强度小于b光的光照强度 D. a光照射时光电子最大初动能最大 【答案】A 【解析】 【详解】A．a光的截止电压小于c光的截止电压，可知a光的频率小于c光的频率，即a光的波长大于c光的波长，A正确； B．a光的频率小于c光的频率，则a光的折射率小于c光的折射率，根据可知，同一介质中a光的速度大于c光速度，B错误； C．a光的饱和光电流大于b光的饱和光电流，可知a光的光照强度大于b光的光照强度，C错误； D．a光的截止电压小于c光的截止电压，a光对应的光电子最大初动能小于c光的光电子最大初动能，D错误。 故选A。 4. 理想变压器的原线圈通过a 或b与频率为f、电压为u的交流电源连接，副线圈接有三个支路，如图所示（光敏电阻的阻值随着光照增加而减少）。当S接a时，三个灯泡均发光。若（　　） A. 电容C增大，L1灯泡变亮 B. 频率f增大，L2灯泡变亮 C. RG上光照增强，L3灯泡变暗 D. S接到b时，三个灯泡均变暗 【答案】A 【解析】 【详解】A．电容增大，对交流电的阻碍作用减小，则L1灯泡变亮，故A正确； B．频率f增大，则电感的阻碍作用增大，则L2灯泡变暗，故B错误； C．光敏电阻光照增强，阻值减小，由于各支路电压不变，则L3灯泡电流增大，变亮，故C错误； D．S接到b时，根据变压比可知，副线圈电压增大，则三个泡均变亮，故D错误。 故选A。 5. 为了研究多层钢板在不同模式下的防弹效果，建立如下简化模型。如图所示，两个完全相同的钢板A、B厚度均为d，质量均为m。第一次把A、B焊接在一起静置在光滑水平面上，质量也为m的子弹水平射向钢板A，恰好将两钢板击穿。第二次把A、B间隔一段距离水平放置，子弹以同样的速度水平射向A，穿出后再射向B，且两块钢板不会发生碰撞。设子弹在钢板中受到的阻力为恒力，不计子弹的重力，子弹可视为质点。下列说法正确的是（　　） A. 第一次子弹射出B时，A的位移为d B. 第一次子弹穿过A、B所用时间之比为 C. 第二次子弹不能击穿钢板B，进入钢板B的深度为 D. 第一次、第二次整个系统损失的机械能之比为 【答案】D 【解析】 【详解】A．设第一次子弹穿过A、B时共同速度为v，对系统由动量守恒有 此过程对A和B有 对子弹有 解得 故A错误； B．第一次子弹相对A、B做匀减速直线运动，恰击穿时相对末速度为0，根据逆向思维，可以将看成子弹相对A、B做初速度为0的反向匀加速直线运动，穿过B、A的相对位移相等，根据连续相邻相等位移之内的时间间隔比例规律可知，穿过B、A的时间之比为，所以穿过A、B所用时间之比为，故B错误； C．设子弹的初速度为，受到的阻力大小为f，第一次穿过A、B时共同速度为v，对系统由动量守恒有 由能量守恒有 解得 第二次子弹穿过A时，设子弹速度为，A的速度为u，假设不能穿透B，最后与B的共同速度为，进入B的深度为，对子弹和A由动量守恒有 由能量守恒有 解得 对子弹和B，由动量守恒有 由能量守恒有 解得 假设成立，故C错误； D．第一次系统损失的机械能 第二次系统损失的机械能 第一次、第二次系统损失的机械能之比为 故D正确。 故选D。 6. 如图，两根光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上，左、右两侧导轨间距分别为d和2d，处于竖直向上的磁场中，磁感应强度大小分别为2B和B。已知导体棒MN的电阻为R、长度为d，导体棒PQ的电阻为2R、长度为2d，PQ的质量是MN的2倍。初始时刻两棒静止，两棒中点之间连接一压缩量为L的轻质绝缘弹簧。释放弹簧，两棒在各自磁场中运动直至停止，弹簧始终在弹性限度内。整个过程中两棒保持与导轨垂直并接触良好，导轨足够长且电阻不计。下列说法正确的是（　　） A. 弹簧伸展过程中，回路中产生逆时针方向的电流 B. PQ速率为v时，MN所受安培力大小为 C. 整个运动过程中，MN与PQ的路程之比为2∶1 D. 整个运动过程中，通过MN的电荷量为 【答案】C 【解析】 【详解】A．弹簧伸展过程中，根据右手定则可知，回路中产生顺时针方向的电流，故A错误； B．任意时刻，设电流为I，则PQ所受安培力 FPQBI·2d 方向向左，MN所受安培力 FMN＝2B I·d 方向向右，可知两棒及轻质绝缘弹簧组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，设PQ质量为2m，则MN质量为m， PQ速率为v时，根据动量守恒定律 2mvmv′ 解得 v′2v 此时回路中的感应电流 故MN所受安培力大小为 FMN2BId＝ 故B错误； C．根据动量守恒定律 2mvmv′ 知整个运动过程中，任意时刻MN与PQ的速率都有 v′2v 故MN与PQ的速率之比始终为2∶1，时间相同，故路程比等于速率比， 故MN与PQ的路程之比为2∶1，故C正确； D．两棒最终停止时弹簧处于原长状态，时间相同，由动量守恒可得 mx12mx2 x1x2L 可得最终MN向左移动 x1 PQ向右移动 x2 则整个运动过程中，通过MN的电荷量为 故D错误。 故选C。 二、多选题：本大题共4小题，共20分。 7. 如图，一封闭着理想气体的绝热汽缸置于水平地面上，用轻弹簧连接的两绝热活塞将汽缸分为f、g、h三部分，活塞与汽缸壁间没有摩擦。初始时弹簧处于原长，三部分中气体的温度、体积、压强均相等。现通过电阻丝对f中的气体缓慢加热，停止加热并达到稳定后（　　） A. h中的气体内能增加 B. f与g中的气体温度相等 C. f与h中的气体温度相等 D. f与h中的气体压强相等 【答案】AD 【解析】 【详解】A．当电阻丝对f中的气体缓慢加热时，f中的气体内能增大，温度升高，根据理想气体状态方程可知f中的气体压强增大，会缓慢推动左边活塞，可知h的体积也被压缩，压强变大，对活塞受力分析，根据平衡条件可知，弹簧弹力变大，则弹簧被压缩。与此同时弹簧对右边活塞有弹力作用，缓慢向右推动右边活塞。故活塞对h中的气体做正功，且是绝热过程，由热力学第一定律可知，h中的气体内能增加，A正确； B．未加热前，三部分中气体的温度、体积、压强均相等，当系统稳定时，活塞受力平衡，可知弹簧处于压缩状态，对左边活塞分析 则 分别对f、g内的气体分析，根据理想气体状态方程有 由题意可知，因弹簧被压缩，则，联立可得 B错误； C．在达到稳定过程中h中的气体体积变小，压强变大，f中的气体体积变大。由于稳定时弹簧保持平衡状态，故稳定时f、h中的气体压强相等，根据理想气体状态方程对h气体分析可知 联立可得 C错误； D．对弹簧、活塞及g中的气体组成的系统分析，根据平衡条件可知，f与h中的气体压强相等，D正确。 故选AD。 8. 矿井空气中的瓦斯浓度超过1%时，容易发生瓦斯爆炸。某同学通过查阅资料得知含有瓦斯的空气折射率大于干净空气的折射率，他利用光的干涉监测瓦斯浓度。如图，在双缝后面放置两个完全相同的薄壁透明容器A、B，容器A中是干净的空气，容器B与矿井中空气相通。用某种单色光照射单缝，观察屏上的干涉条纹，就能够大致判断瓦斯的浓度。下列说法正确的是（　　） A. 若屏的正中央是亮纹，说明B中的空气一定不含瓦斯 B. 若屏的正中央是暗纹，说明B中的空气一定含有瓦斯 C. 同种频率的光在含有瓦斯的空气中比在干净空气中传播的速度小 D. 用频率更大的单色光照射单缝时，屏上出现的干涉条纹间距变小 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．若屏的正中央是亮纹，如果容器A、B中气体相同，则折射率相同，到屏的中央光程相同，所以中央为亮纹，若B中含有瓦斯，但是到屏的中央光程恰好相差波长的整数倍，中央也为亮纹，故B中可能含瓦斯，也可能不含，故A错误； B．如果屏的正中央是暗纹，必有光程差，说明B中的气体与A中的气体成分不相同，一定含有瓦斯，故B正确； C．同种频率的光在含有瓦斯的空气中的折射率大于在干净空气中的折射率，根据 可知同种频率的光在含有瓦斯的空气中比在干净空气中传播的速度小，故C正确； D．根据 用频率更大的单色光照射单缝时，由于单色光的波长变小，则屏上出现的干涉条纹间距变小，故D正确。 故选BCD。 9. 质量为20kg的木板静置于倾角为30°的足够长斜坡上，木板与斜坡间的动摩擦因数为，木板的AB段长0.9m，上表面因结冰可视为光滑，BC段长为1.6m，上表面粗糙。质量为20kg可视为质点的小孩从A端由静止下滑，与BC段之间的动摩擦因数为。g取10m/s2，则（　　） A. 人在AB段滑动时，木板与斜面间摩擦力为240N B. 下滑过程中，人的最大速度为3m/s C. 人不会从C端滑出木板 D. 整个过程中人与木板之间因摩擦产生热量240J 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】根据题意可知，木板的质量为m=20kg，小孩的质量为M=20kg，木板与斜坡间的动摩擦因数为，小孩与BC段之间的动摩擦因数为 A．假设小孩不在木板上且木板能够匀速滑下，则有 解得 所以小孩在木板上AB部分滑动时，木板处于静止状态，根据平衡条件可得木板与斜面间摩擦力为 f=mgsin30°=20×10×0.5N=100N 故A错误； B．小孩滑到BC部分时受到的滑动摩擦力大小为 方向沿斜面向上；小孩的重力沿斜面向下的分力大小为 所以小孩达到B点时速度最大，对小孩根据动能定理可得 解得 vm=3m/s 故B正确； C．小孩滑到BC段时，木板的加速度大小为 解得 a1=0.5m/s2 方向沿斜面向下，小孩的加速度大小为 方向沿斜面向上，设经过t时间二者速度相等，则有 解得 t=1s 此过程中小孩相对于木板的距离为 以后二者一起减速运动，所以小孩不会从C端滑出木板，故C正确； D．整个过程中小孩与木板之间因摩擦产生热量为 故D错误。 故选BC。 10. 回旋加速器核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D型金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D型金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示。位于D1圆心处的质子源A能不断产生质子（初速度可以忽略，重力不计），它们在两盒之间被电场加速，所加匀强磁场的磁感应强度为B。D型盒半径为R，两盒间所加高频交流电源电压的最大值为U，缝隙的宽度为d，质子的电量为q，质量为m。不考虑相对论效应，忽略缝隙间磁场对质子运动的影响。设质子每次都能在最高电压下加速。下列说法正确的是（　　） A. 两盒间所加交流电源的频率为，不用做任何调试，可以直接用该回旋加速器加速α粒子 B. 每个质子在D型金属盒内部和缝隙间运行的时间分别为、 C. 电场对每个质子做功的平均功率为 D. 质子在同一盒中运行的轨迹是越来越密 【答案】BD 【解析】 【详解】A．若粒子每次在缝隙间都能被加速，则交流电的频率与磁场中回旋的频率必须相等，所以 即磁场中回旋的频率与粒子的比荷有关，质子和α粒子的比荷不同，所以不做任何调试，不能用此回旋加速器直接用来加速α粒子，故A错误； B．质子在加速器中获得的最大速度为vm，则 设在磁场中绕的圈数为n，则 磁场中回旋的周期为 磁场中运行的总时间为 解得 在电场中加速过程， 解得，故B正确； C．电场对每个质子做功的平均功率为，故C错误； D．设k为同一D型盒子中运动轨道半径的序数，相邻的轨道半径分别为，（），所以 在相应轨道上质子对应的速度大小分别为，，所以 根据洛伦兹力提供向心力， 解得 同理 可见 即轨迹越来越密，故D正确。 故选BD。 三、实验题：本大题共2小题，共18分。 11. 通过观看“太空授课”，同学们确信在太空站完全失重环境下已无法用天平称量物体的质量。为此，某物理兴趣小组设计了在这种环境中测量物体质量的实验装置及实验方案。如图1所示，将质量待测的小球静置于桌面上，小球与拉力传感器计通过一根细线连接，细线穿过圆盘上的一个小孔（尽量光滑些），A为光电门，可记录小球直径通过光电门的时间。 （1）以下是实验操作和测量步骤： ①用游标卡尺测量小球的直径d，示数如图2所示，则其读数为________mm； ②轻推小球，给小球一个初速度，使它在桌面上做匀速圆周运动； ③记录拉力传感器的读数F； ④记录小球通过光电门的时间t； ⑤用毫米刻度尺测出细线在桌面上那部分长度，则小球的运动半径； ⑥根据所测得物理量求得小球质量m=________（结果用F、d、r、t表示）； ⑦改变小球的初速度，重复实验，多次测量； ⑧对多次测量的m值取平均值，最后得到小球质量。 （2）该小组还提出了利用图像法处理数据的方案：以为纵坐标、F为横坐标，作出图线，得到图线的斜率为k，则小球质量m=________（结果用r、k表示）。 （3）在第一个实验数据处理方案中多次测量再取平均值，这样做的目的是________；第二个实验数据处理方案（即图像法）也可实现此目的，而且更简便、直观。 【答案】 ①. 18.6 ②. ③. ④. 减少偶然误差 【解析】 【详解】（1）①[1]根据图示可知，小球的直径 ⑥[2]根据向心力方程 解得 （2）[3]根据以上分析可知 所以 解得 （3）[4] 第一个实验数据处理方案中多次测量再取平均值，这样做的目的是减少偶然误差。 12. 某兴趣小组自制一个电容器并测量其电容。如图所示，他们用两片锡箔纸做电极，用两层电容纸（某种绝缘介质）将锡箔纸隔开，一起卷成圆柱形，然后接出引线，再密封在塑料瓶当中，电容器便制成了。 （1）为增加该电容器的电容，应当（　　） A. 锡箔纸面积尽可能大 B. 锡箔纸卷绕得尽可能紧，以减小锡箔纸间的距离 C. 增大电容器的充电电压 D. 减小电容器的充电电压 （2）为了测量该电容器电容的大小，该小组采用了如图甲所示的电路进行测量，其中电源电动势为4.5V，内阻不计。该同学先将开关接1为电容器充电，经过足够长时间再将开关接2，利用传感器记录电容器放电过程，得到放电过程的I-t图像如图乙所示。 根据以上数据估算，电容器在整个放电过程中释放的电荷量为____________C（结果保留两位有效数字），该电容器电容的测量结果为____________F（结果保留两位有效数字）。若将图甲中的电阻R换成阻值更大的电阻，则电容器开始放电的电流____________（填“变大”、“变小”或“不变”），所得的I-t图像与横轴所围的面积____________（填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】（1）AB （2） ①. 3.4×10-3 ②. 7.6×10-4 ③. 变小 ④. 不变 【解析】 【小问1详解】 AB．根据电容器电容的决定式 可知，锡箔纸面积S尽可能大或者锡箔纸卷绕得尽可能紧，以减小锡箔纸间的距离d，均可以增大电容，故AB正确； CD．电容器的电容与充电电压无关，故CD错误。 故选AB。 【小问2详解】 [1]根据I-t图像可知，图像与时间轴围成的面积表示电荷量，图像每小格表示的电荷量为 图像与时间轴围成的面积共约42个小格，则电容器充满电后所带的电荷量约为 [2]充满电后电容器两端电压为4.5V，则电容大小约为 [3][4]若将图甲中的电阻R换成阻值更大的电阻，则电容器开始放电的电流变小，但由于放电过程中总电荷量不变，所以得到的I-t图像与横轴所围的面积不变。 四、计算题：本大题共3小题，共38分。 13. 如图所示，为空气与某介质的界面，直线垂直于界面。已知该介质的折射率，光在真空中的传播速度约为。求： （1）光以入射角由空气射入该介质时的折射角； （2）光在该介质中的传播速度； （3）光由该介质射向空气，发生全反射的临界角。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由折射定律得 代入和 解得 因此 【小问2详解】 由 整理得 【小问3详解】 光从该介质射向空气，临界角满足 解得 14. 如图所示，水平放置的排水管满口排水，管口的横截面积为S，管口离水池水面的高度为h，水在水池中的落点与管口的水平距离为d。假定水在空中做平抛运动，已知重力加速度为g，h远大于管口内径。求： （1）水从管口到水面的运动时间t； （2）水从管口排出时的速度大小； （3）管口单位时间内流出水的体积Q。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）水在空中做平抛运动，由平抛运动规律得，竖直方向 解得水从管口到水面的运动时间 （2）由平抛运动规律得，水平方向 解得水从管口排出时的速度大小 （3）管口单位时间内流出水的体积 15. 中国“人造太阳”在核聚变实验方面取得新突破，该装置中用电磁场约束和加速高能离子，其部分电磁场简化模型如图所示，在三维坐标系中，空间内充满匀强磁场Ⅰ，磁感应强度大小为，方向沿轴正方向；、的空间内充满匀强磁场Ⅱ，磁感应强度大小为，方向平行于平面、与轴正方向夹角为；、的空间内充满沿轴负方向的匀强电场。质量为、带电量为的离子甲，从平面第三象限内距轴为的点以一定速度出射，速度方向与轴正方向夹角为，在平面内运动一段时间后，经坐标原点沿轴正方向进入磁场Ⅰ。不计离子重力。 （1）当离子甲从点出射速度为时，求电场强度的大小； （2）若使离子甲进入磁场后始终在磁场中运动，求进入磁场时的最大速度； （3）离子甲以的速度从点沿轴正方向第一次穿过面进入磁场Ⅰ，求第四次穿过平面的位置坐标用表示。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 将离子甲从点的出射速度分解到沿轴正方向和轴正方向，离子甲受到的电场力沿轴负方向，如图所示，可知离子甲沿轴方向做匀速直线运动，沿轴方向做匀减速直线运动 从到的过程，根据运动学公式，沿轴方向，有 沿轴方向，有，其中 联立，得 【小问2详解】 设离子甲以速度，从坐标原点沿轴正方向进入磁场Ⅰ中，运动轨迹的圆心为，由洛伦兹力提供向心力，有 离子甲经过磁场Ⅰ偏转后从轴进入磁场Ⅱ中，运动轨迹的圆心为，由洛伦兹力提供向心力，有 得，故可分别画出离子甲在两个磁场中的运动轨迹，如图所示 为了使离子甲始终在磁场中运动，需满足， 联立，得，要使离子甲进入磁场后始终在磁场中运动，进入磁场时的最大速度 【小问3详解】 离子甲以的速度从点沿轴正方向第一次穿过面进入磁场Ⅰ，在磁场Ⅰ中的轨迹半径，在磁场Ⅱ中的轨迹半径 得，画出离子甲从第一次穿过面到第四次穿过平面的运动轨迹，如图所示 则离子甲第四次穿过平面的坐标为，坐标为，综上，离子甲第四次穿过平面的位置坐标为 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. 将一件裙子放进死海，3年后成了一件精美的艺术品（如图）。其形成原因是海水中的盐，不断在衣服表面结晶所产生的。根据这一现象下列说法不正确的是（　　） A. 结晶过程看似是自发的，其实要受到环境的影响 B. 结晶过程是无序向有序转变的过程 C. 盐在溶解的过程中熵是增加的 D. 这件艺术品被精心保存在充满惰性气体的密闭橱窗里，可视为孤立系统，经过很长时间后，该艺术品的熵可能减小 2. 如图，利用液导激光技术加工器件时，激光在液束流与气体界面发生全反射。若分别用甲、乙两种液体形成液束流，甲的折射率比乙的大，则（ ） A. 激光在甲中的频率大 B. 激光在乙中的频率大 C. 用甲时全反射临界角大 D. 用乙时全反射临界角大 3. 如图所示为光电效应演示实验中，用a、b、c三束光照射某金属得到的电流与电压之间的关系曲线。下列说法正确的是（　　） A. 同一介质中a光的波长大于c光的波长 B. 同一介质中a光的速度小于c光速度 C. a光的光照强度小于b光的光照强度 D. a光照射时光电子最大初动能最大 4. 理想变压器的原线圈通过a 或b与频率为f、电压为u的交流电源连接，副线圈接有三个支路，如图所示（光敏电阻的阻值随着光照增加而减少）。当S接a时，三个灯泡均发光。若（　　） A. 电容C增大，L1灯泡变亮 B. 频率f增大，L2灯泡变亮 C. RG上光照增强，L3灯泡变暗 D. S接到b时，三个灯泡均变暗 5. 为了研究多层钢板在不同模式下的防弹效果，建立如下简化模型。如图所示，两个完全相同的钢板A、B厚度均为d，质量均为m。第一次把A、B焊接在一起静置在光滑水平面上，质量也为m的子弹水平射向钢板A，恰好将两钢板击穿。第二次把A、B间隔一段距离水平放置，子弹以同样的速度水平射向A，穿出后再射向B，且两块钢板不会发生碰撞。设子弹在钢板中受到的阻力为恒力，不计子弹的重力，子弹可视为质点。下列说法正确的是（　　） A. 第一次子弹射出B时，A的位移为d B. 第一次子弹穿过A、B所用时间之比为 C. 第二次子弹不能击穿钢板B，进入钢板B的深度为 D. 第一次、第二次整个系统损失的机械能之比为 6. 如图，两根光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上，左、右两侧导轨间距分别为d和2d，处于竖直向上的磁场中，磁感应强度大小分别为2B和B。已知导体棒MN的电阻为R、长度为d，导体棒PQ的电阻为2R、长度为2d，PQ的质量是MN的2倍。初始时刻两棒静止，两棒中点之间连接一压缩量为L的轻质绝缘弹簧。释放弹簧，两棒在各自磁场中运动直至停止，弹簧始终在弹性限度内。整个过程中两棒保持与导轨垂直并接触良好，导轨足够长且电阻不计。下列说法正确的是（　　） A. 弹簧伸展过程中，回路中产生逆时针方向的电流 B. PQ速率为v时，MN所受安培力大小为 C. 整个运动过程中，MN与PQ的路程之比为2∶1 D. 整个运动过程中，通过MN的电荷量为 二、多选题：本大题共4小题，共20分。 7. 如图，一封闭着理想气体的绝热汽缸置于水平地面上，用轻弹簧连接的两绝热活塞将汽缸分为f、g、h三部分，活塞与汽缸壁间没有摩擦。初始时弹簧处于原长，三部分中气体的温度、体积、压强均相等。现通过电阻丝对f中的气体缓慢加热，停止加热并达到稳定后（　　） A. h中的气体内能增加 B. f与g中的气体温度相等 C. f与h中的气体温度相等 D. f与h中的气体压强相等 8. 矿井空气中的瓦斯浓度超过1%时，容易发生瓦斯爆炸。某同学通过查阅资料得知含有瓦斯的空气折射率大于干净空气的折射率，他利用光的干涉监测瓦斯浓度。如图，在双缝后面放置两个完全相同的薄壁透明容器A、B，容器A中是干净的空气，容器B与矿井中空气相通。用某种单色光照射单缝，观察屏上的干涉条纹，就能够大致判断瓦斯的浓度。下列说法正确的是（　　） A. 若屏的正中央是亮纹，说明B中的空气一定不含瓦斯 B. 若屏的正中央是暗纹，说明B中的空气一定含有瓦斯 C. 同种频率的光在含有瓦斯的空气中比在干净空气中传播的速度小 D. 用频率更大的单色光照射单缝时，屏上出现的干涉条纹间距变小 9. 质量为20kg的木板静置于倾角为30°的足够长斜坡上，木板与斜坡间的动摩擦因数为，木板的AB段长0.9m，上表面因结冰可视为光滑，BC段长为1.6m，上表面粗糙。质量为20kg可视为质点的小孩从A端由静止下滑，与BC段之间的动摩擦因数为。g取10m/s2，则（　　） A. 人在AB段滑动时，木板与斜面间摩擦力为240N B. 下滑过程中，人的最大速度为3m/s C. 人不会从C端滑出木板 D. 整个过程中人与木板之间因摩擦产生热量240J 10. 回旋加速器核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D型金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D型金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示。位于D1圆心处的质子源A能不断产生质子（初速度可以忽略，重力不计），它们在两盒之间被电场加速，所加匀强磁场的磁感应强度为B。D型盒半径为R，两盒间所加高频交流电源电压的最大值为U，缝隙的宽度为d，质子的电量为q，质量为m。不考虑相对论效应，忽略缝隙间磁场对质子运动的影响。设质子每次都能在最高电压下加速。下列说法正确的是（　　） A. 两盒间所加交流电源的频率为，不用做任何调试，可以直接用该回旋加速器加速α粒子 B. 每个质子在D型金属盒内部和缝隙间运行的时间分别为、 C. 电场对每个质子做功的平均功率为 D. 质子在同一盒中运行的轨迹是越来越密 三、实验题：本大题共2小题，共18分。 11. 通过观看“太空授课”，同学们确信在太空站完全失重环境下已无法用天平称量物体的质量。为此，某物理兴趣小组设计了在这种环境中测量物体质量的实验装置及实验方案。如图1所示，将质量待测的小球静置于桌面上，小球与拉力传感器计通过一根细线连接，细线穿过圆盘上的一个小孔（尽量光滑些），A为光电门，可记录小球直径通过光电门的时间。 （1）以下是实验操作和测量步骤： ①用游标卡尺测量小球的直径d，示数如图2所示，则其读数为________mm； ②轻推小球，给小球一个初速度，使它在桌面上做匀速圆周运动； ③记录拉力传感器的读数F； ④记录小球通过光电门的时间t； ⑤用毫米刻度尺测出细线在桌面上那部分长度，则小球的运动半径； ⑥根据所测得物理量求得小球质量m=________（结果用F、d、r、t表示）； ⑦改变小球的初速度，重复实验，多次测量； ⑧对多次测量的m值取平均值，最后得到小球质量。 （2）该小组还提出了利用图像法处理数据的方案：以为纵坐标、F为横坐标，作出图线，得到图线的斜率为k，则小球质量m=________（结果用r、k表示）。 （3）在第一个实验数据处理方案中多次测量再取平均值，这样做的目的是________；第二个实验数据处理方案（即图像法）也可实现此目的，而且更简便、直观。 12. 某兴趣小组自制一个电容器并测量其电容。如图所示，他们用两片锡箔纸做电极，用两层电容纸（某种绝缘介质）将锡箔纸隔开，一起卷成圆柱形，然后接出引线，再密封在塑料瓶当中，电容器便制成了。 （1）为增加该电容器的电容，应当（　　） A. 锡箔纸面积尽可能大 B. 锡箔纸卷绕得尽可能紧，以减小锡箔纸间的距离 C. 增大电容器的充电电压 D. 减小电容器的充电电压 （2）为了测量该电容器电容的大小，该小组采用了如图甲所示的电路进行测量，其中电源电动势为4.5V，内阻不计。该同学先将开关接1为电容器充电，经过足够长时间再将开关接2，利用传感器记录电容器放电过程，得到放电过程的I-t图像如图乙所示。 根据以上数据估算，电容器在整个放电过程中释放的电荷量为____________C（结果保留两位有效数字），该电容器电容的测量结果为____________F（结果保留两位有效数字）。若将图甲中的电阻R换成阻值更大的电阻，则电容器开始放电的电流____________（填“变大”、“变小”或“不变”），所得的I-t图像与横轴所围的面积____________（填“变大”、“变小”或“不变”）。 四、计算题：本大题共3小题，共38分。 13. 如图所示，为空气与某介质的界面，直线垂直于界面。已知该介质的折射率，光在真空中的传播速度约为。求： （1）光以入射角由空气射入该介质时的折射角； （2）光在该介质中的传播速度； （3）光由该介质射向空气，发生全反射的临界角。 14. 如图所示，水平放置的排水管满口排水，管口的横截面积为S，管口离水池水面的高度为h，水在水池中的落点与管口的水平距离为d。假定水在空中做平抛运动，已知重力加速度为g，h远大于管口内径。求： （1）水从管口到水面的运动时间t； （2）水从管口排出时的速度大小； （3）管口单位时间内流出水的体积Q。 15. 中国“人造太阳”在核聚变实验方面取得新突破，该装置中用电磁场约束和加速高能离子，其部分电磁场简化模型如图所示，在三维坐标系中，空间内充满匀强磁场Ⅰ，磁感应强度大小为，方向沿轴正方向；、的空间内充满匀强磁场Ⅱ，磁感应强度大小为，方向平行于平面、与轴正方向夹角为；、的空间内充满沿轴负方向的匀强电场。质量为、带电量为的离子甲，从平面第三象限内距轴为的点以一定速度出射，速度方向与轴正方向夹角为，在平面内运动一段时间后，经坐标原点沿轴正方向进入磁场Ⅰ。不计离子重力。 （1）当离子甲从点出射速度为时，求电场强度的大小； （2）若使离子甲进入磁场后始终在磁场中运动，求进入磁场时的最大速度； （3）离子甲以的速度从点沿轴正方向第一次穿过面进入磁场Ⅰ，求第四次穿过平面的位置坐标用表示。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $