内容正文:
四川成都市温江区新世纪光华学校2025-2026学年
高二下学期5月阶段检测物理试题
(满分100分,考试时间75分钟)
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,再选涂其它答案标号。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,将答题卡交回。
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,只有一项是最符合题目要求的。
1. 如图,工人卸货时,货物能沿与水平地面夹角为的长直固定木板滑下,若货物采用同种包装材质,且与木板间各处动摩擦因数相同,保持不变,下列分析正确的是( )
A. 质量大的货物比质量小的货物更容易下滑
B. 货物下滑加速度与其质量无关
C. 下滑过程中,木板对货物支持力的功率逐渐增大
D. 下滑过程中,木板对货物支持力的冲量等于零
【答案】B
【解析】
【详解】A.对货物受力分析,根据力的分解可知,货物下滑时则有
解得
可见,货物下滑的难易程度取决于 与 的关系,与货物的质量大小无关,故A错误;
B.对货物受力分析,由牛顿第二定律可得
解得货物下滑时的加速度为
因此,货物下滑加速度与其质量无关,故B正确;
C.木板对货物的支持力 垂直于斜面向上,货物的位移沿斜面向下,两者方向垂直,木板对货物的支持力 不做功,根据功率公式
可知,下滑过程中,木板对货物支持力的功率始终为零,故C错误;
D.根据冲量的定义
下滑过程中,木板对货物支持力
作用时间
因此,木板对货物支持力的冲量,故D错误。
故选B。
2. 银河系中心黑洞通常被称为人马座A,质量是太阳的440万倍,距离太阳约2.6万光年,若将太阳绕银河系中心运动视为匀速圆周运动,已知太阳质量和万有引力常量,则下列物理量不可估算的是( )
A. 太阳的运行周期 B. 太阳的密度
C. 太阳的运行角速度 D. 太阳的运行线速度
【答案】B
【解析】
【详解】ACD.根据题意可知已知太阳绕银河系中心运动的轨道半径,已知银河系中心的质量,根据万有引力提供向心力
可得,,
可知可以求出太阳的运行周期,太阳的运行角速度,太阳的运行线速度,故ACD不符合题意;
B.太阳的半径未知,所以无法求出太阳的密度,故B符合题意。
故选B。
3. 介质中的气泡有时看起来比较明亮是因为入射光发生了全反射。某玻璃砖内封闭有球形气泡,截面如图所示,且截面过球心,固定线光源a垂直射向玻璃砖,光在气泡界面发生折射和反射,虚线为法线,气泡可视为真空,不考虑光在气泡界面上的二次反射和折射,下列分析正确的是( )
A. 光是折射光线,光是反射光线
B. 玻璃的折射率
C. 将玻璃砖竖直下移,光可能在气泡界面发生全反射
D. 将玻璃砖竖直上移,光不可能在气泡界面发生全反射
【答案】C
【解析】
【详解】A.光由玻璃射向真空气泡,在界面同时发生反射与折射。反射光线留在原介质,折射光线进入另一介质。图中光线在玻璃侧,为反射光线;光线进入气泡,为折射光线,故A错误;
B.根据光的折射定律,光从玻璃射入真空满足,可得折射率,选项中公式角度颠倒,故B错误;
C.全反射需满足:光从光密介质射向光疏介质、入射角≥临界角。玻璃砖竖直下移,光线入射位置偏离中轴线,入射角增大,可达到临界角,可能发生全反射,故C正确;
D.玻璃砖竖直上移,过了球心向下,入射点同样偏离中轴线,入射角同样增大,仍可达到临界角,存在全反射可能,因此选项中的“不可能发生全反射”表述错误,故D错误。
故选C。
4. 如图为采用双线并联模式进行远距离交流输电的示意图。发电机的输出电压稳定,升压变压器T1和降压变压器T2均可视为理想变压器,两变压器间每条输电线等效电阻均为r,负载看做定值电阻。若一条输电线因故障被切断时( )
A. 升压变压器原线圈电流变大
B. 升压变压器的输出功率变小
C. 降压变压器的输出电压变大
D. 降压变压器的输出功率变大
【答案】B
【解析】
【详解】AC.对升压变压器,有,
对输电回路,有,
对降压变压器,有,
对用电回路,有
联立可得
由于发电机输出电压稳定,即升压变压器原线圈两端电压U1恒定,由于升压变压器原副线圈匝数比不变,则副线圈的输出电压U2不变,若一条输电线切断,则总输电线电阻r总增大,则I2减小,所以I3、I4、U4(降压变压器的输出电压)、U3、I1(升压变压器原线圈电流)均减小,故AC错误;
B.升压变压器的输出功率为
由于U2不变,I2减小,则输出功率变小,故B正确;
D.降压变压器的输出功率为
由于I4减小,R负不变,则输出功率变小,故D错误。
故选B。
5. 某同学测量轻绳的最大拉力,如图所示,将绳子穿过光滑轻质圆环,圆环下方吊有重12N的玩具,双手紧握绳子两端,两手间的绳长为15cm,当两手水平间距为12cm、圆环右侧绳长为5cm时,绳子突然断裂,下列判断正确的是( )
A. 绳的最大拉力为10N
B. 绳的最大拉力为5N
C. 保持两手水平间距不变,两手高度差越大,绳越容易断
D. 保持两手高度差不变,两手水平间距越小,绳越容易断
【答案】A
【解析】
【详解】AB.总绳长,右侧长度,左侧长度,两手水平间距,圆环光滑,同一根绳两段拉力大小相等,都等于绳的拉力T。由水平方向上力平衡可得,两段绳子与水平方向夹角相等,设夹角为。则由几何关系得
竖直方向受力平衡:两段绳拉力竖直分力之和等于物体重力,即
解得,
绳子断裂,说明最大拉力就是10N。故A正确,B错误;
C.两手水平间距不变,高度差变大,但是由于总绳长不变,所以两段绳子的夹角不变,绳子与水平方向夹角不变。由
所以拉力T不变,绳子不会更容易断。故C错误;
D.水平间距越小,减小,增大,拉力减小,绳子更不容易断。故D错误。
故选A。
6. 用不计重力的活塞将一定质量的理想气体密封在气缸中保持稳定,如图甲所示,此时气体温度为,压强为;将气缸放入冷水中缓慢降温,当活塞即将滑动时,气体温度为,压强为,如图乙所示;回到甲图状态,再将气缸放入热水中缓慢升温,当活塞即将滑动时,气体温度为,压强为,如图丙所示。已知活塞与缸壁的最大静摩擦为,大气压强为,活塞面积为,则( )
A. 从甲到乙,气体内能增加;从甲到丙,气体放出热量
B.
C. 从甲到乙降低的温度小于从甲到丙升高的温度
D.
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.对于一定质量的理想气体,从甲到乙,温度降低,气体的内能减少;从甲到丙,发生等容变化,气体不对外做功,但温度升高,气体的内能增大,由热力学第一定律可知,该阶段气体吸收热量。A错误;
B.对于一定质量的理想气体,从甲到乙,气体发生等容变化,温度降低,压强减小,活塞有向下的运动趋势。当活塞即将滑动时,对活塞由平衡条件可知
从甲到丙,气体发生等容变化,温度升高,压强增大,活塞有向上的运动趋势。当活塞即将滑动时,对活塞由平衡条件可知
联立可得
B错误;
CD.从甲到乙,气体发生等容变化,由查理定律得
而
解得
从甲到丙,气体发生等容变化,由查理定律得
而
解得
故从甲到乙降低的温度为
从甲到丙升高的温度为
即从甲到乙降低的温度等于从甲到丙升高的温度,C错误,D正确;
故选D。
【点睛】
7. 我国是光伏产业强国,光电效应是现代光伏技术的理论基础。图为研究光电效应的实验装置,两金属板电极A、K密封在真空玻璃管中,但未接入外接电源,光通过窗口照到K极上发出光电子,A极可以接收到光电子,形成光电流。已知电子电荷量的大小为e,K极截止频率为,入射光频率为v,普朗克常量为h,在光持续照射的过程中,下列分析正确的是( )
A. AK间有持续的光电流,方向由A指向K
B. AK间有短暂的光电流,稳定时,AK间电势差大小为零
C. AK间有短暂的光电流,稳定时,AK间电势差大小为
D. AK间有短暂的光电流,稳定时,AK间电势差大小为
【答案】C
【解析】
【详解】A.开始时有光电子从K飞到A,出现从A指向K的短暂光电流;随着光电子在A极板的集聚,AK间出现反向电压,等到AK间反向电压等于遏止电压后,光电子再也到不了A,光电流消失,不会持续,故A错误;
B.稳定时,光电流为零,但AK间存在电势差,且该电势差大小等于遏止电压,不为零,故B错误;
CD.当电路稳定时,光电流刚好为零,根据爱因斯坦光电效应方程有
解得AK间电势差大小为,故C正确,D错误。
故选C。
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。每小题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. 两简谐横波在同一均匀介质中相向传播并相遇。一列波水平向右传播,图甲为其独立传播时某时刻的波形图,振幅为;另一列波水平向左传播,图乙为其独立传播时与甲图同一时刻同一介质区域的波形图,振幅为,P、Q为介质中的两质点,下列分析正确的是( )
A. 图丙为该时刻该介质区域的实际波形,P点位移为
B. 图丁为该时刻该介质区域的实际波形,Q点位移为
C. 从该时刻开始计时,周期后,图丙为该介质区域的实际波形
D. 从该时刻开始计时,周期后,图丁为该介质区域的实际波形
【答案】AD
【解析】
【详解】A.该时刻,甲、乙两列波在点均到达波峰,单独位移分别为、。
根据叠加原理
波峰与波峰相遇,合位移为两振幅之和,对应叠加波形为图丙,A正确;
B.该时刻,甲、乙两列波在点均处于平衡位置,,,合位移
点合位移为,并非,图丁不是该时刻的叠加波形,B错误;
C.经过,向右传播的波向右平移,向左传播的波向左平移,此时两列波在点均到达波谷,,,合位移
点两列波仍然同时处于平衡位置,合位移依旧为,C错误;
D.经过,两列波传播距离为,此时为平衡位置与平衡位置的相遇,合位移为0;为波峰与波谷相遇,合位移为,对应图丁,D正确。
故选AD。
9. 如图所示,两个负点电荷和一个正点电荷固定在等边三角形的三个顶点上,三个电荷的电荷量均相同,O为三角形内切圆的圆心,A、B、C为三个切点,则( )
A. B、C两点场强相同 B. A点场强小于B点场强
C. B点电势高于A点电势 D. C点电势低于O点电势
【答案】BC
【解析】
【详解】A.令三角形边长为2a,上侧正点电荷与左侧负点电荷在B点产生的电场强度
右侧负点电荷在点产生的电场强度
则点电场强度
令该电场强度方向与三角形左边夹角为,则有
上侧正点电荷与右侧负点电荷在点产生的电场强度
左侧负点电荷在点产生的电场强度
则点电场强度
令该电场强度方向与三角形边夹角为,则有
可知,、两点场强大小相等,方向不相同,故A错误;
B.下侧两个负点电荷在点产生的电场强度为,则点场强
结合上述可知,点场强小于点场强,故B正确;
C.三个点电荷在点的电势
三个点电荷在点的电势
由于
可知,点电势高于点电势,故C正确;
D.三个点电荷在点的电势
三个点电荷在点的电势
由于
可知,点电势高于点电势,故D错误。
故选BC。
10. 如图所示,汤姆孙通过气体放电管计算出电子的比荷,电子从阴极K发出,穿过孔A、B沿中心轴线进入到两块水平正对放置的极板间,到达右端荧光屏上形成亮斑。当极板不加电压时,亮斑在;当极板加电压U时,亮斑在;保持该电压,再在极板间加一个大小为B、垂直于纸面的匀强磁场,亮斑又重新回到;然后撤去板间电压,保留匀强磁场,亮斑在。极板长L,间距为d,极板右端到屏的距离为D,的间距为y,实际测量时电子在磁场中的速度偏转角很小,则(很小时,)( )
A. 接正极接负极,磁场垂直于纸面向里
B. 电子打在的速度大小为
C. 电子的比荷为
D. 电子的比荷为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.加电压后,亮斑由移到,电子向下偏转,故电子所受电场力向下。电子带负电,所以极板间电场方向向上,即下极板接正极、上极板接负极。保持电压并加磁场后电子沿直线运动,洛伦兹力应向上;将左手四指指向电子运动的反方向,可知磁场方向垂直纸面向外,故A错误;
B.两极板间匀强电场的电场强度为。电子沿直线运动时,电场力与洛伦兹力等大,设为电子电荷量的绝对值,则
解得,故B正确;
CD.撤去电压后,电子仅受洛伦兹力,在极板间做小圆弧运动,出场后沿切线运动。设圆弧半径为,由洛伦兹力提供向心力得
所以
电子在磁场内向上偏转,其小角度运动轨迹及相关几何量如图所示。
设电子离开磁场时速度偏转角为。由圆周几何关系有
因很小,由题给小角近似,故
由弦切角关系,电子在磁场内的竖直位移为
电子出场后沿切线运动,在无场区的竖直位移为
所以屏上总偏移量为
结合前述偏转角关系可得
代入前述比荷关系,整理得
再代入B项求得的速度,得,故C错误,D正确。
故选BD。
三、非选择题:本题共5小题,共54分。其中第13~15小题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
11. 某学习小组利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”实验。为验证机械能是否守恒,需要比较重物下落过程中任意两点间的动能变化量与势能变化量。
(1)实验中,先接通电源,再由静止释放重物,得到图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C,测得它们到起始点O的距离分别为、、。已知当地重力加速度为g,打点计时器打点的周期为T,设重物的质量为m,从打O点到打B点的过程中,重物的重力势能变化量的大小________,动能变化量________。(用题中所给的物理量字母表示)
(2)和若在误差范围内相等,即验证重物在下落过程中机械能守恒,那么本实验重物的质量m是否需要测量?________。(填“需要”或“不需要”)
【答案】(1) ①. ②.
(2)不需要
【解析】
【小问1详解】
从打O点到打B点的过程中:重物下落的高度为hB,重力势能变化量的大小为
B点的瞬时速度等于AC段的平均速度
动能变化量为
【小问2详解】
比较ΔEp与ΔEk时,两式中均含有质量m,即
等式两边的m可以约去,只需验证 即可,因此重物的质量m不需要测量。
12. 实验方案对实验测量的精度有直接的影响,某学习小组对“测量电源的电动势和内阻”的实验方案进行了探究。实验室提供的器材有:
干电池一节(电动势约1.5V,内阻小于1Ω);
电压表V(量程3V,内阻约3kΩ);
电流表A(量程0.6A,内阻约1Ω);
滑动变阻器R(最大阻值为20Ω);
定值电阻(阻值2Ω);
定值电阻(阻值5Ω);
开关,导线若干。
(1)从理论上讲,电池的电动势可以通过测量断路时的路端电压而得到。
甲同学设计的电路如图1所示,并认为只闭合开关,电压表的示数就准确地等于电池的电动势。
乙同学认为电压表的示数不可能准确地等于电池的电动势,因为只要电压表有示数,就说明电池中有电流通过,即不满足“断路”这个条件。
哪位同学的看法更合理?_________(填“甲”或者“乙”)
(2)经讨论该小组按照图2所示的电路进行实验,通过调节滑动变阻器阻值使电流表示数逐渐接近满偏,记录此过程中电压表和电流表的示数,利用实验数据在U-I坐标纸上描点,如图3所示,结果发现电压表示数的变化范围比较小,出现该结果的主要原因是_________。
A. 电压表分流
B. 干电池内阻较小
C. 滑动变阻器最大阻值较小
D. 电流表内阻较小
(3)针对电压表示数的变化范围比较小的问题,该小组利用实验室提供的器材,选择合适的定值电阻,改进了实验方案如图4所示,测量数据后画出U-I图如图5所示。则该电池的电动势为_________V、内阻为_______Ω。(结果均保留三位有效数字)
(4)丙同学设计了另一套方案,实验原理如图6所示,选择两只量程合适的电压表,其中的内阻为。当开关接1时,电压表的读数为;当开关接2时,电压表的读数分别为,则电池的内阻为_________。(填表达式,用电表读数和表示)
【答案】(1)乙 (2)B
(3) ①. 1.55 ②. 0.583
(4)
【解析】
【小问1详解】
乙同学的看法更合理。只要电压表有示数,就说明有电流通过电压表。由于电压表内阻不是无穷大(约3kΩ),电路中存在微弱电流,此时电池内阻上产生电压降,路端电压为,因此电压表读数U<E,略小于电池的电动势,不满足真正的“断路”条件。
【小问2详解】
根据闭合电路欧姆定律,电压表示数的变化量为
由于干电池内阻较小(小于1Ω),即使电流表示数变化较大,电压表示数的变化量也较小,因此电压表示数的变化范围比较小。
故选B。
【小问3详解】
[1][2]由U−I图像可知,图线与纵轴的交点表示电流为零时的路端电压,等于电池的电动势
U−I图线斜率的绝对值表示定值电阻与电池内阻之和
电源内阻小于1Ω,则选定值电阻与电池串联。实验中选用的定值电阻,因此电池内阻为
【小问4详解】
当开关接1时,只有电压表接入电路,读数为,已知内阻为,则电路中电流为
由闭合电路欧姆定律
当开关接2时,电压表串联接入电路,读数分别为、,电路中电流为
由闭合电路欧姆定律
联立两式消去E,整理得电池内阻为
13. 某同学站在高铁站台安全区内用手机测量高铁进站的运动。从高铁第一节车厢头部经过该同学时开始计时,经50s第七节车厢尾部刚好停在该同学面前,然后他向列车车尾方向行走了45步到达第八节车厢尾部。已知该同学步长约为60cm,假设高铁做匀变速直线运动,每节车厢长度相同,试估算:(结果均保留两位有效数字)
(1)测量时段高铁的加速度大小;
(2)开始计时时高铁的速度大小。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
根据题意可知一节车厢的长度
根据位移时间关系
解得测量时段高铁的加速度大小
【小问2详解】
根据速度时间关系
代入数据可得开始计时时高铁的速度大小
14. 如图所示,光滑绝缘水平面上虚线右侧有垂直于平面、足够宽的匀强磁场,磁感应强度为B。边长为d,质量为m,总阻值为R的单匝正方形金属线框,以初速度从磁场外垂直进入磁场,且完全进入磁场时线框仍有速度,则:
(1)金属线框刚进入磁场时的加速度a为多大?
(2)金属线框完全进入磁场时的速度为多大?
(3)其他条件不变,仅将金属线框更换为超导线框,已知其电感为L,求超导线框完全进入磁场时的速度。(超导材料与普通金属材料的不同点:①超导电阻为零,欧姆定律不适用;②超导线框发生电磁感应现象时,感应电流产生的磁场会阻止超导线框磁通量的变化,以维持原有磁通量不变。③若超导线框中电流为i,则i在线框内产生的磁通量,L为其电感。)
【答案】(1),方向水平向左
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
线框刚进入磁场时,只有右侧竖直边切割磁感线,感应电动势大小为。由闭合电路欧姆定律得
由楞次定律,安培力阻碍线框进入磁场,方向水平向左。由安培力公式得
由牛顿第二定律,取水平向右为正方向,线框的动力学方程为,所以
负号表示加速度方向水平向左。
【小问2详解】
线框从刚进入磁场到完全进入磁场的过程中,只有前侧竖直边在磁场中。任意时刻由动生电动势和闭合电路欧姆定律得
由安培力公式得
安培力方向与速度相反。由前述安培力表达式及,过程中的每一小段满足
将各小段的冲量相加,线框进入的总位移为,所以安培力冲量大小为
安培力冲量方向水平向左。
由动量定理,对线框列式
整理得
题设说明线框完全进入时仍有速度,故该结果为正。
【小问3详解】
超导线框电阻为零,闭合线框中的总磁通量保持不变。设线框进入磁场的宽度为,取外磁场方向为正,则外加磁通量为。由题给自感关系和磁通守恒得
所以
电流方向阻碍外磁通量增加。前侧竖直边所受安培力大小为
安培力方向与速度相反。进入过程中随从线性增加到
故平均阻力为
安培力做功为
由动能定理,
整理得
取正根,题设保证根式内数值为正。
15. 如图所示,水平地面上方有一水平轨道,轨道上有一滑块车,滑块车下方通过轻绳悬挂着摆球乙,滑块车与摆球均静止,摆球距地高。处在轨道正下方的小球甲从水平地面上的A点以的速度斜向上飞出,当其运动到最高点时,刚好与摆球下方接触并粘连,当小球与摆球一起向右第一次摆到最高点时,又刚好位于B点的正上方,此时小球与摆球失去粘性而脱离,小球落地时的动能是从A点飞出时动能的。小球、摆球、滑块车均可看作质点,小球甲质量,摆球乙质量,AB间距,,不计一切阻力,求:
(1)摆球静止时距离A处的水平距离x;
(2)滑块车的质量;
(3)若小球与摆球从粘连到脱离历时,则此过程中滑块车的位移是多大?
【答案】(1)1.2m (2)3kg (3)0.3m
【解析】
【小问1详解】
小球甲做斜抛运动,竖直方向做竖直上抛运动,由竖直上抛运动公式
解得甲的初速度竖直分量
由速度的合成关系,可得初速度的水平分量
甲从A点飞出到上升至最高点的时间,由竖直上抛速度公式
可得
该过程水平方向匀速运动,因此A到摆球静止位置的水平距离
【小问2详解】
甲在最高点仅具有水平速度,甲乙碰撞瞬间水平方向动量守恒,设碰撞后甲乙的共同水平速度为,则有
解得
甲乙碰撞后,甲乙和滑块车组成的系统水平方向动量守恒,当甲乙向右摆到最高点时,三者水平方向共速,由动量守恒
设甲乙摆到共速时竖直上升高度为,根据机械能守恒
此时甲乙失去粘性而脱离,对甲从脱离到落地,根据动能定理
由题知落地动能
联立上述可得,,
【小问3详解】
甲乙从粘连到脱离与滑块车组成的系统,水平方向动量始终守恒,设任意时刻甲乙水平方向的速度为,滑块车水平方向的速度为,则有
两边同时乘以t并累加
可得
其中
代入数据可得此过程中滑块车的位移
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四川成都市温江区新世纪光华学校2025-2026学年
高二下学期5月阶段检测物理试题
(满分100分,考试时间75分钟)
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,再选涂其它答案标号。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,将答题卡交回。
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,只有一项是最符合题目要求的。
1. 如图,工人卸货时,货物能沿与水平地面夹角为的长直固定木板滑下,若货物采用同种包装材质,且与木板间各处动摩擦因数相同,保持不变,下列分析正确的是( )
A. 质量大的货物比质量小的货物更容易下滑
B. 货物下滑加速度与其质量无关
C. 下滑过程中,木板对货物支持力的功率逐渐增大
D. 下滑过程中,木板对货物支持力的冲量等于零
2. 银河系中心黑洞通常被称为人马座A,质量是太阳的440万倍,距离太阳约2.6万光年,若将太阳绕银河系中心运动视为匀速圆周运动,已知太阳质量和万有引力常量,则下列物理量不可估算的是( )
A. 太阳的运行周期 B. 太阳的密度
C. 太阳的运行角速度 D. 太阳的运行线速度
3. 介质中的气泡有时看起来比较明亮是因为入射光发生了全反射。某玻璃砖内封闭有球形气泡,截面如图所示,且截面过球心,固定线光源a垂直射向玻璃砖,光在气泡界面发生折射和反射,虚线为法线,气泡可视为真空,不考虑光在气泡界面上的二次反射和折射,下列分析正确的是( )
A. 光是折射光线,光是反射光线
B. 玻璃的折射率
C. 将玻璃砖竖直下移,光可能在气泡界面发生全反射
D. 将玻璃砖竖直上移,光不可能在气泡界面发生全反射
4. 如图为采用双线并联模式进行远距离交流输电的示意图。发电机的输出电压稳定,升压变压器T1和降压变压器T2均可视为理想变压器,两变压器间每条输电线等效电阻均为r,负载看做定值电阻。若一条输电线因故障被切断时( )
A. 升压变压器原线圈电流变大
B. 升压变压器的输出功率变小
C. 降压变压器的输出电压变大
D. 降压变压器的输出功率变大
5. 某同学测量轻绳的最大拉力,如图所示,将绳子穿过光滑轻质圆环,圆环下方吊有重12N的玩具,双手紧握绳子两端,两手间的绳长为15cm,当两手水平间距为12cm、圆环右侧绳长为5cm时,绳子突然断裂,下列判断正确的是( )
A. 绳的最大拉力为10N
B. 绳的最大拉力为5N
C. 保持两手水平间距不变,两手高度差越大,绳越容易断
D. 保持两手高度差不变,两手水平间距越小,绳越容易断
6. 用不计重力的活塞将一定质量的理想气体密封在气缸中保持稳定,如图甲所示,此时气体温度为,压强为;将气缸放入冷水中缓慢降温,当活塞即将滑动时,气体温度为,压强为,如图乙所示;回到甲图状态,再将气缸放入热水中缓慢升温,当活塞即将滑动时,气体温度为,压强为,如图丙所示。已知活塞与缸壁的最大静摩擦为,大气压强为,活塞面积为,则( )
A. 从甲到乙,气体内能增加;从甲到丙,气体放出热量
B.
C. 从甲到乙降低的温度小于从甲到丙升高的温度
D.
7. 我国是光伏产业强国,光电效应是现代光伏技术的理论基础。图为研究光电效应的实验装置,两金属板电极A、K密封在真空玻璃管中,但未接入外接电源,光通过窗口照到K极上发出光电子,A极可以接收到光电子,形成光电流。已知电子电荷量的大小为e,K极截止频率为,入射光频率为v,普朗克常量为h,在光持续照射的过程中,下列分析正确的是( )
A. AK间有持续的光电流,方向由A指向K
B. AK间有短暂的光电流,稳定时,AK间电势差大小为零
C. AK间有短暂的光电流,稳定时,AK间电势差大小为
D. AK间有短暂的光电流,稳定时,AK间电势差大小为
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。每小题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. 两简谐横波在同一均匀介质中相向传播并相遇。一列波水平向右传播,图甲为其独立传播时某时刻的波形图,振幅为;另一列波水平向左传播,图乙为其独立传播时与甲图同一时刻同一介质区域的波形图,振幅为,P、Q为介质中的两质点,下列分析正确的是( )
A. 图丙为该时刻该介质区域的实际波形,P点位移为
B. 图丁为该时刻该介质区域的实际波形,Q点位移为
C. 从该时刻开始计时,周期后,图丙为该介质区域的实际波形
D. 从该时刻开始计时,周期后,图丁为该介质区域的实际波形
9. 如图所示,两个负点电荷和一个正点电荷固定在等边三角形的三个顶点上,三个电荷的电荷量均相同,O为三角形内切圆的圆心,A、B、C为三个切点,则( )
A. B、C两点场强相同 B. A点场强小于B点场强
C. B点电势高于A点电势 D. C点电势低于O点电势
10. 如图所示,汤姆孙通过气体放电管计算出电子的比荷,电子从阴极K发出,穿过孔A、B沿中心轴线进入到两块水平正对放置的极板间,到达右端荧光屏上形成亮斑。当极板不加电压时,亮斑在;当极板加电压U时,亮斑在;保持该电压,再在极板间加一个大小为B、垂直于纸面的匀强磁场,亮斑又重新回到;然后撤去板间电压,保留匀强磁场,亮斑在。极板长L,间距为d,极板右端到屏的距离为D,的间距为y,实际测量时电子在磁场中的速度偏转角很小,则(很小时,)( )
A. 接正极接负极,磁场垂直于纸面向里
B. 电子打在的速度大小为
C. 电子的比荷为
D. 电子的比荷为
三、非选择题:本题共5小题,共54分。其中第13~15小题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
11. 某学习小组利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”实验。为验证机械能是否守恒,需要比较重物下落过程中任意两点间的动能变化量与势能变化量。
(1)实验中,先接通电源,再由静止释放重物,得到图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C,测得它们到起始点O的距离分别为、、。已知当地重力加速度为g,打点计时器打点的周期为T,设重物的质量为m,从打O点到打B点的过程中,重物的重力势能变化量的大小________,动能变化量________。(用题中所给的物理量字母表示)
(2)和若在误差范围内相等,即验证重物在下落过程中机械能守恒,那么本实验重物的质量m是否需要测量?________。(填“需要”或“不需要”)
12. 实验方案对实验测量的精度有直接的影响,某学习小组对“测量电源的电动势和内阻”的实验方案进行了探究。实验室提供的器材有:
干电池一节(电动势约1.5V,内阻小于1Ω);
电压表V(量程3V,内阻约3kΩ);
电流表A(量程0.6A,内阻约1Ω);
滑动变阻器R(最大阻值为20Ω);
定值电阻(阻值2Ω);
定值电阻(阻值5Ω);
开关,导线若干。
(1)从理论上讲,电池的电动势可以通过测量断路时的路端电压而得到。
甲同学设计的电路如图1所示,并认为只闭合开关,电压表的示数就准确地等于电池的电动势。
乙同学认为电压表的示数不可能准确地等于电池的电动势,因为只要电压表有示数,就说明电池中有电流通过,即不满足“断路”这个条件。
哪位同学的看法更合理?_________(填“甲”或者“乙”)
(2)经讨论该小组按照图2所示的电路进行实验,通过调节滑动变阻器阻值使电流表示数逐渐接近满偏,记录此过程中电压表和电流表的示数,利用实验数据在U-I坐标纸上描点,如图3所示,结果发现电压表示数的变化范围比较小,出现该结果的主要原因是_________。
A. 电压表分流
B. 干电池内阻较小
C. 滑动变阻器最大阻值较小
D. 电流表内阻较小
(3)针对电压表示数的变化范围比较小的问题,该小组利用实验室提供的器材,选择合适的定值电阻,改进了实验方案如图4所示,测量数据后画出U-I图如图5所示。则该电池的电动势为_________V、内阻为_______Ω。(结果均保留三位有效数字)
(4)丙同学设计了另一套方案,实验原理如图6所示,选择两只量程合适的电压表,其中的内阻为。当开关接1时,电压表的读数为;当开关接2时,电压表的读数分别为,则电池的内阻为_________。(填表达式,用电表读数和表示)
13. 某同学站在高铁站台安全区内用手机测量高铁进站的运动。从高铁第一节车厢头部经过该同学时开始计时,经50s第七节车厢尾部刚好停在该同学面前,然后他向列车车尾方向行走了45步到达第八节车厢尾部。已知该同学步长约为60cm,假设高铁做匀变速直线运动,每节车厢长度相同,试估算:(结果均保留两位有效数字)
(1)测量时段高铁的加速度大小;
(2)开始计时时高铁的速度大小。
14. 如图所示,光滑绝缘水平面上虚线右侧有垂直于平面、足够宽的匀强磁场,磁感应强度为B。边长为d,质量为m,总阻值为R的单匝正方形金属线框,以初速度从磁场外垂直进入磁场,且完全进入磁场时线框仍有速度,则:
(1)金属线框刚进入磁场时的加速度a为多大?
(2)金属线框完全进入磁场时的速度为多大?
(3)其他条件不变,仅将金属线框更换为超导线框,已知其电感为L,求超导线框完全进入磁场时的速度。(超导材料与普通金属材料的不同点:①超导电阻为零,欧姆定律不适用;②超导线框发生电磁感应现象时,感应电流产生的磁场会阻止超导线框磁通量的变化,以维持原有磁通量不变。③若超导线框中电流为i,则i在线框内产生的磁通量,L为其电感。)
15. 如图所示,水平地面上方有一水平轨道,轨道上有一滑块车,滑块车下方通过轻绳悬挂着摆球乙,滑块车与摆球均静止,摆球距地高。处在轨道正下方的小球甲从水平地面上的A点以的速度斜向上飞出,当其运动到最高点时,刚好与摆球下方接触并粘连,当小球与摆球一起向右第一次摆到最高点时,又刚好位于B点的正上方,此时小球与摆球失去粘性而脱离,小球落地时的动能是从A点飞出时动能的。小球、摆球、滑块车均可看作质点,小球甲质量,摆球乙质量,AB间距,,不计一切阻力,求:
(1)摆球静止时距离A处的水平距离x;
(2)滑块车的质量;
(3)若小球与摆球从粘连到脱离历时,则此过程中滑块车的位移是多大?
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