精品解析：海南省海口市海口黄冈金盘学校2024-2025学年高二下学期5月月考物理试题

2024—2025学年海南高二年级阶段性教学检测（四） 物理 1．本试卷满分100分，测试时间90分钟，共8页。 2．考査范围：选择性必修第一册全册、选择性必修第二册全册、选择性必修第三册第一至三章。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 如图所示为一单摆装置，点是摆球的平衡位置，、两点为摆球摆动过程中的最高点（摆角小于5°）。不计空气阻力，在摆球由点运动到点的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 摆球在点时的回复力最大 B. 摆球在点时的回复力最小 C. 摆球在点时的加速度方向水平向右 D. 摆球在点时的加速度为0 2. 将甲分子固定在原点处，乙分子位于轴的正半轴上，两分子间的作用力与分子间的距离的关系如图所示，曲线与轴交点的横坐标为。仅考虑这两个分子间的作用力，下列说法正确的是（ ） A. 时，两分子间的作用力表现为引力 B. 时，两分子间的作用力表现为斥力 C. 从到，乙分子的势能一直减小 D. 从到，乙分子的势能先减小后增大 3. 如图所示，、为水平面内的两根平行固定光滑金属导轨，与为垂直于导轨放置且可以在导轨上自由移动的两根金属棒，整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中。导轨与金属棒始终接触良好，当给棒施加一外力使其向右运动时，下列说法正确的是（ ） A. 棒向右移动 B. 棒向左移动 C. 棒与棒的间距减小 D. 棒与棒的间距保持不变 4. 一半径为的四分之一圆柱形玻璃砖截面如图所示，、为其半径。现将面置于水平桌面上，一细束单色光从的中点处沿水平方向射入，恰好在弧上的点发生全反射。不考虑光的二次反射，下列说法正确的是（ ） A. 玻璃砖的折射率 B. 玻璃砖的折射率 C. 仅将入射点下移，单色光仍能在玻璃砖中发生全反射 D. 仅换用波长更长的单色光从点射入，单色光仍能在点发生全反射 5. 如图所示，在垂直纸面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场中，有一足够长的细绝缘棒在竖直面内垂直磁场方向放置，绝缘棒与水平面的夹角为。一质量为、带电荷量为的圆环套在棒上，圆环内直径略大于绝缘棒直径，圆环与绝缘棒间的动摩擦因数为，且。现将圆环由静止释放，下列说法正确的是（ ） A. 圆环所受的洛伦兹力先增大后保持不变 B. 圆环与绝缘棒间的摩擦力逐渐增大 C. 圆环的加速度逐渐增大 D. 圆环的速度一直增大 6. 一密闭容器内有一定质量的理想气体从状态经状态到达状态，该过程的图像如图所示，其中平行于轴，垂直于轴，连线经过原点。下列说法正确的是（ ） A. 过程中，气体的压强增大 B. 过程中，单位体积内气体的分子数减少 C. 气体在状态的内能小于在状态的内能 D. 气体在状态的压强小于在状态C的压强 7. 如图所示为一新能源汽车充电的供电电路示意图，配电设施的输出电压有效值始终为250V，升压变压器原、副线圈的匝数比为5∶36，降压变压器原、副线圈的匝数比为8∶1，输电线的总电阻可等效为的定值电阻，充电桩的输入功率为3520W。已知两变压器均可视为理想变压器，不考虑其他因素，下列说法正确的是（ ） A. 升压变压器副线圈两端的电压为 B. 输电线上损失的功率为40W C. 降压变压器副线圈两端的电压为220V D. 充电桩的输入电流为2A 8. 如图所示，足够长的极板水平正对放置，板间距离为，板间存在方向竖直向下、电场强度大小为的匀强电场和方向垂直纸面向里、磁感应强度大小为（未知）的匀强磁场。紧靠极板的右侧有一边长为的正方形匀强磁场区域（含边界），磁感应强度大小为（未知）、方向垂直纸面向外，与极板的中线重合。一质量为、带电荷量为的粒子由静止开始经电压为的加速电场加速后，由极板的左侧平行射入极板间，恰能沿直线通过极板且到达点。不计粒子重力，则的值为（ ） A. B. C. D. 二、多项选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 如图所示，A、B为两个完全相同的灯泡，为定值电阻，为自感线圈（直流电阻为零），C为理想电流表，零刻度在刻度盘的中央，当电流从“+”接线柱流入时，指针向右偏转，当电流从“-”接线柱流入时，指针向左偏转。下列说法正确的是（ ） A. 当开关从断开状态闭合时，灯泡B逐渐变亮 B. 当开关从断开状态闭合时，电流表C的指针向右偏转 C. 当开关从闭合状态断开时，灯泡A立刻熄灭 D. 当开关从闭合状态断开时，电流表C指针向右偏转 10. 如图所示是双缝干涉的实验原理图，双缝、连线的中垂线与屏幕交于点，单色光源也放置在该中垂线上，此时在屏幕上形成明暗相间的条纹。下列说法正确的是（ ） A. 若将该装置双缝右侧部分全部浸入水中，则相邻两条亮条纹间距变小 B. 若将该装置双缝右侧部分全部浸入水中，则相邻两条亮条纹间距不变 C. 若用黑色不透光胶带遮住缝，屏幕上仍能看到明暗相间的条纹 D. 若用黑色不透光胶带遮住缝，屏幕上不能看到明暗相间的条纹 11. 如图所示，由均匀电阻丝制成的圆形导线框竖直放置于垂直纸面向里的匀强磁场中，线框上的、两点与电源相连，、连线水平。通电后，圆形导线框受到的安培力大小为。已知圆弧导线所对的圆心角为60°，不考虑通电后线框的形变，下列说法正确的是（ ） A. 圆弧导线受到的安培力大小为，方向竖直向上 B. 圆弧导线受到的安培力大小为，方向竖直向下 C. 圆弧导线受到的安培力大小为，方向竖直向下 D. 圆弧导线受到的安培力大小为，方向竖直向上 12. 一列简谐波沿轴传播，时刻和时刻的波形图分别如图中的实线与虚线所示。关于该简谐波，下列说法正确的是（ ） A. 波长为4m B. 平衡位置分别为和的两个质点的振动方向始终相反 C. 该波的传播速度可能为5m/s D. 若该波沿轴正方向传播，0~2s内平衡位置为的质点运动的路程可能为0.3m 13. 如图所示，三个滑块A、B、C静置在光滑的水平面上，A、B的质量均为2kg，C的质量为8kg，初始时B、C间的轻弹簧处于原长状态，B与弹簧连接，C未与弹簧连接，水平面足够长。现让A以大小为的速度沿连线方向向B运动，A与B碰撞后立即粘连在一起。下列说法正确的是（ ） A. A与B碰撞后瞬间，C的速度大小为2m/s B. A、B粘在一起后运动过程中的最小速度为0 C. 弹簧被压缩时，弹性势能的最大值为12J D. C的最大动能为16J 三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。 14. （1）在“用油膜法估测油酸分子直径”的实验中，认为油酸分子在水面上形成的是单分子层，这体现的物理思想方法是___________。 A. 等效替代法 B. 类比法 C. 理想模型法 D. 控制变量法 （2）小明同学调配好的体积为的油酸酒精溶液中纯油酸的体积为，用注射器和量筒测得滴上述溶液的体积为。把1滴该溶液滴入盛水的撒有爽身粉的浅盘中，待水面稳定后，得到轮廓形状和尺寸，数出共有格小正方形，测得每个小正方形的边长为，可求得油酸的分子直径为__________（用、、、、、表示）。 15. 某同学设计了如图1所示的方案测定未知液体的折射率。实验步骤如下： a.在水槽底部中心放置一点光源； b.将待测液体缓慢注入水槽中，并测出液面到水槽底部的高度； c.在水面平铺一张半透膜，并测出半透膜上圆形光斑的半径； d.取出半透膜，继续加水，重复步骤b、c。 （1）以____________（选填“”“”或“”）为横轴，以液面到水槽底部的高度为纵轴建立直角坐标系，描点连线，得到如图2所示的图像。 （2）若测得图2中倾斜直线的斜率为，则液体的折射率为__________。（用题中物理量的字母表示） 16. 同学们通过实验测量一节磷酸锂铁电池的电动势和内阻，已知该电池的电动势约为3.7V。除电池、导线和开关以外，实验室还提供的器材如下，回答下列问题： A.电压表V（量程0~3V，内阻） B.电流表A（量程0~0.6A，内阻未知） C.滑动变阻器（，额定电流1A） D.定值电阻 E.定值电阻 （1）同学们利用如图1所示的电路图连接电路，闭合开关，调节滑动变阻器的阻值，读取电流表和电压表的示数、，利用多组、数据绘制图像，如图2所示，发现描出的点比较集中，电压表示数变化范围比较小，出现该现象的原因可能是____________________。 （2）同学们经过讨论，利用实验室提供的定值电阻，对实验进行了改进。 ①请在如图3所示的虚线框中画出改进后的实验电路图_____。（要求无系误差） ②根据改进后的电路图连接电路，闭合开关，调节滑动变阻器的阻值，读取电流表和电压表的示数、。 ③利用多组电压表和电流表对应的示数、绘制图像，如图4所示，已知图线与纵轴的截距为2.86V，图线斜率的绝对值为，则该电池的电动势_________V，内阻_________。（结果均保留1位小数） 四、计算题：本题共3小题，共38分。把解答写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。 17. 某同学设计了如图所示的自动热水机。细管的顶部为一压力传感器（可测压强），其底部和水桶底部连通。当向水桶中注水时，细管中的空气被水封闭，随着水面的升高，其内空气被不断压缩，当到达水位控制预定值时，压力传感器控制开关关闭进水阀门，同时电热丝通电，给水加热，当到达水温控制预定值时，电热丝停止加热，从而实现自动控制。已知刚进水时细管内封闭空气柱的长度为，温度为，当空气柱长度为时，进水阀门关闭，电热丝给水加热，当水温为时，停止加热，此时封闭空气柱的长度为，温度也为，大气压强和水桶中的空气压强始终为，水的密度为，重力加速度为，封闭空气可视为理想气体。求： （1）进水阀门关闭时，水桶内水面的高度； （2）停止加热时，压力传感器测得的压强值。 18. 如图所示，在光滑绝缘的水平面上建立一个直角坐标系，在第Ⅰ象限内存在竖直向下、磁感应强度大小为的匀强磁场，在第Ⅱ象限内存在沿轴负方向的匀强电场。一质量为、电荷量为（）的带电粒子，从轴上的点沿与轴正方向成角的水平速度射入第Ⅰ象限的匀强磁场中，恰好垂直于轴射出磁场，又经过轴上的点（点未画出）离开匀强电场。已知和的距离均为，不计带电粒子的重力。求： （1）带电粒子在第Ⅰ象限内运动的时间； （2）匀强电场的电场强度大小。 19. 如图所示，间距为的两平行光滑金属导轨由倾斜部分和水平部分（均足够长）平滑连接而成（连接处绝缘），倾斜部分导轨与水平面的夹角为，导轨上端接有一个阻值为的电阻。倾斜导轨处存在方向垂直于倾斜导轨平面向上的匀强磁场中，水平导轨处存在方向竖直向上的匀强磁场，两磁场互不干扰且磁感应强度大小均为。初始时，导体棒放置在水平导轨上离倾斜导轨底端的位置，导体棒从倾斜导轨上某处由静止释放，运动到倾斜导轨底端前已在做匀速直线运动。已知导体棒、接入导轨间的阻值均为，质量均为，导体棒、均垂直于导轨放置且与导轨接触良好，导轨电阻不计，重力加速度取，，。求： （1）导体棒匀速运动的速度大小； （2）导体棒滑上水平部分后，系统稳定时导体棒上产生的焦耳热； （3）导体棒滑上水平部分后，系统稳定时导体棒、的间距。（结果可用分式表示） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024—2025学年海南高二年级阶段性教学检测（四） 物理 1．本试卷满分100分，测试时间90分钟，共8页。 2．考査范围：选择性必修第一册全册、选择性必修第二册全册、选择性必修第三册第一至三章。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 如图所示为一单摆装置，点是摆球的平衡位置，、两点为摆球摆动过程中的最高点（摆角小于5°）。不计空气阻力，在摆球由点运动到点的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 摆球在点时的回复力最大 B. 摆球在点时的回复力最小 C. 摆球在点时的加速度方向水平向右 D. 摆球在点时的加速度为0 【答案】B 【解析】 【详解】AB．单摆的回复力是重力沿圆弧切线方向的分力。在平衡位置点，重力沿切线方向的分力为，因此回复力最小，等于；在最高点、回复力最大，故A错误，B正确； CD．摆球经过点时，做圆周运动，速度不为零，需要指向圆心（沿绳竖直向上）的向心力，因此合外力方向竖直向上，加速度不为零，方向竖直向上，故CD错误。 故选B。 2. 将甲分子固定在原点处，乙分子位于轴的正半轴上，两分子间的作用力与分子间的距离的关系如图所示，曲线与轴交点的横坐标为。仅考虑这两个分子间的作用力，下列说法正确的是（ ） A. 时，两分子间的作用力表现为引力 B. 时，两分子间的作用力表现为斥力 C. 从到，乙分子的势能一直减小 D. 从到，乙分子的势能先减小后增大 【答案】D 【解析】 【详解】AB．当时，该位置为平衡位置，分子力为0；当时，分子力表现为斥力，当时，分子力表现为引力；则时，两分子间的作用力表现为斥力，时，两分子间的作用力表现为引力，故AB错误； CD．从到，分子力先表现为斥力，后表现为引力，所以分子力先做正功，后做负功，乙分子的势能先减小后增大，故C错误，D正确。 故选D。 3. 如图所示，、为水平面内的两根平行固定光滑金属导轨，与为垂直于导轨放置且可以在导轨上自由移动的两根金属棒，整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中。导轨与金属棒始终接触良好，当给棒施加一外力使其向右运动时，下列说法正确的是（ ） A. 棒向右移动 B. 棒向左移动 C. 棒与棒的间距减小 D. 棒与棒的间距保持不变 【答案】A 【解析】 【详解】AB．当ab棒向右运动时，根据右手定则，ab中产生方向的感应电流，因此流经cd棒的电流方向为，由左手定则得，cd棒所受安培力方向向右，故A正确，B错误； CD．由受力分析得ab棒向右做加速度减小的加速运动，cd棒向右做加速度增大的加速运动，直到两者加速度相等达到稳定状态，因此两棒之间的距离一直在增大，故CD错误。 故选A。 4. 一半径为的四分之一圆柱形玻璃砖截面如图所示，、为其半径。现将面置于水平桌面上，一细束单色光从的中点处沿水平方向射入，恰好在弧上的点发生全反射。不考虑光的二次反射，下列说法正确的是（ ） A. 玻璃砖的折射率 B. 玻璃砖的折射率 C. 仅将入射点下移，单色光仍能在玻璃砖中发生全反射 D. 仅换用波长更长的单色光从点射入，单色光仍能在点发生全反射 【答案】B 【解析】 【详解】AB．一细束单色光从的中点处沿水平方向射入，恰好在弧上的点发生全反射，则为临界角。根据几何关系 又 解得，故A错误，B正确； C．仅将入射点下移，入射角小于临界角，故单色光不能在玻璃砖中发生全反射，故C错误； D．仅换用波长更长的单色光从点射入，则单色光的频率变小，折射率变小，根据 临界角变大，单色光不能在点发生全反射，故D错误。 故选B。 5. 如图所示，在垂直纸面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场中，有一足够长的细绝缘棒在竖直面内垂直磁场方向放置，绝缘棒与水平面的夹角为。一质量为、带电荷量为的圆环套在棒上，圆环内直径略大于绝缘棒直径，圆环与绝缘棒间的动摩擦因数为，且。现将圆环由静止释放，下列说法正确的是（ ） A. 圆环所受的洛伦兹力先增大后保持不变 B. 圆环与绝缘棒间的摩擦力逐渐增大 C. 圆环的加速度逐渐增大 D. 圆环的速度一直增大 【答案】A 【解析】 【详解】①静止释放圆环时，对圆环受力分析，有 垂直斜面 沿斜面 由于，有，圆环将沿杆向下做加速运动。 ②由左手定则得，圆环会受到垂直于杆向上的洛伦兹力 垂直于杆列平衡方程有 而沿着杆有 圆环的速度v增大，洛伦兹力也会增大，可知弹力F支减小，摩擦力也会减小，圆环的加速度会增大。 ③当F支减小到零时，圆环受到的摩擦力也为零，此时圆环的加速度最大，垂直杆有 ④此后圆环继续加速，洛伦兹力继续增大，则 圆环会受到垂直杆向下的压力，垂直于杆列平衡方程有 物体又开始受到沿杆向上的滑动摩擦力， 物体仍加速，洛伦兹力继续增大，垂直杆向下的压力FN增大，摩擦力也会增大， 而沿着杆有，加速度会减小。 ⑤当时，加速度减小到为0，速度达到最大值，此后速度保持不变，洛伦兹力不变，压力不变，摩擦力不变， 即圆环受力平衡，做匀速直线运动。 综上所述，圆环所受的洛伦兹力先增大后保持不变，选项A正确； 圆环与绝缘棒间的摩擦力先减小后增大，最后不变，选项B错误； 圆环的加速度先增大后减小，最后为0，选项C错误； 圆环的速度先增大后不变，选项D错误。 故选 A。 6. 一密闭容器内有一定质量的理想气体从状态经状态到达状态，该过程的图像如图所示，其中平行于轴，垂直于轴，连线经过原点。下列说法正确的是（ ） A. 过程中，气体的压强增大 B. 过程中，单位体积内气体的分子数减少 C. 气体在状态的内能小于在状态的内能 D. 气体在状态的压强小于在状态C的压强 【答案】C 【解析】 【详解】A．过程中，温度不变，根据玻意耳定律 由于体积增大，则气体的压强减小，故A错误； B．过程中，由于平行于T轴，所以体积V不变，单位体积内气体的分子数是总分子数除以体积，总分子数不变，V不变，所以单位体积内气体的分子数不变，故B错误； CD．根据理想气体状态方程 可得 由于连线经过原点，斜率相同，则气体在状态的压强等于在状态C的压强，又因为 所以气体在状态的内能小于在状态的内能，故C正确，D错误。 故选C。 7. 如图所示为一新能源汽车充电的供电电路示意图，配电设施的输出电压有效值始终为250V，升压变压器原、副线圈的匝数比为5∶36，降压变压器原、副线圈的匝数比为8∶1，输电线的总电阻可等效为的定值电阻，充电桩的输入功率为3520W。已知两变压器均可视为理想变压器，不考虑其他因素，下列说法正确的是（ ） A. 升压变压器副线圈两端的电压为 B. 输电线上损失的功率为40W C. 降压变压器副线圈两端的电压为220V D. 充电桩的输入电流为2A 【答案】C 【解析】 【详解】A．对升压变压器，由理想变压器电压比  其中， 解得，故A错误； B．充电桩输入功率等于降压变压器的输出功率，理想变压器输入功率等于输出功率，因此降压变压器输入功率 设输电线电流为，降压变压器原线圈电压 且 代入数据得 解得 则输电线上损失功率，故B错误； C． 降压变压器原线圈电压 由降压变压器电压比 代入 解得，故C正确； D．充电桩的输入电流为降压变压器副线圈电流​，由 解得，故D错误。 故选C。 8. 如图所示，足够长的极板水平正对放置，板间距离为，板间存在方向竖直向下、电场强度大小为的匀强电场和方向垂直纸面向里、磁感应强度大小为（未知）的匀强磁场。紧靠极板的右侧有一边长为的正方形匀强磁场区域（含边界），磁感应强度大小为（未知）、方向垂直纸面向外，与极板的中线重合。一质量为、带电荷量为的粒子由静止开始经电压为的加速电场加速后，由极板的左侧平行射入极板间，恰能沿直线通过极板且到达点。不计粒子重力，则的值为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】经电压加速，由动能定理可得 据题意可知，极板间电场力与洛伦兹力平衡，则有 整理得 粒子恰能沿直线通过极板且到达点，表明粒子沿极板的中线水平进入正方形磁场，到达右下角点，则圆心在点，由几何关系可知，粒子做圆周运动的半径 根据洛伦兹力提供向心力有 解得 则 故选B。​ 【点睛】 二、多项选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 如图所示，A、B为两个完全相同的灯泡，为定值电阻，为自感线圈（直流电阻为零），C为理想电流表，零刻度在刻度盘的中央，当电流从“+”接线柱流入时，指针向右偏转，当电流从“-”接线柱流入时，指针向左偏转。下列说法正确的是（ ） A. 当开关从断开状态闭合时，灯泡B逐渐变亮 B. 当开关从断开状态闭合时，电流表C的指针向右偏转 C. 当开关从闭合状态断开时，灯泡A立刻熄灭 D. 当开关从闭合状态断开时，电流表C指针向右偏转 【答案】AB 【解析】 【详解】A．当开关从断开状态闭合时，自感线圈L会产生自感电动势，阻碍自身电流的增大，因此B灯的电流从零开始逐渐增大，故B灯逐渐变亮，故A正确； B．闭合开关时，左端电势高于右端，电流从电流表的左（+）接线柱流入、右（-）接线柱流出，因此指针向右偏转，故B正确； C．开关断开后，电源被切断，自感线圈L会产生自感电动势，阻碍自身电流减小，L与A、B组成闭合回路，因此A、B都不会立刻熄灭，会逐渐熄灭，故C错误；  D．原来L中电流方向为从左向右，断电后L维持电流方向不变，L作为电源，内部电流仍为从左向右，因此闭合回路中，电流表C的电流方向为从右向左（从-接线柱流入），指针向左偏转，故D错误。 故选AB。 10. 如图所示是双缝干涉的实验原理图，双缝、连线的中垂线与屏幕交于点，单色光源也放置在该中垂线上，此时在屏幕上形成明暗相间的条纹。下列说法正确的是（ ） A. 若将该装置双缝右侧部分全部浸入水中，则相邻两条亮条纹间距变小 B. 若将该装置双缝右侧部分全部浸入水中，则相邻两条亮条纹间距不变 C. 若用黑色不透光胶带遮住缝，屏幕上仍能看到明暗相间的条纹 D. 若用黑色不透光胶带遮住缝，屏幕上不能看到明暗相间的条纹 【答案】AC 【解析】 【详解】AB． 双缝干涉相邻亮条纹间距公式为 ​ 若将双缝右侧全部浸入水中，光在水中的波长变为 其中为光在真空中的波长，​​水的折射率，因此光的波长减小；公式中（双缝到屏的距离）、（双缝间距）不变，减小后相邻亮纹间距变小，故A正确，B错误； CD．遮住缝​后，原双缝装置变为单缝，此时会发生单缝衍射现象，单缝衍射也能在屏幕上形成明暗相间的衍射条纹，因此仍能看到明暗相间的条纹，故C正确，D错误。 故选AC。 11. 如图所示，由均匀电阻丝制成的圆形导线框竖直放置于垂直纸面向里的匀强磁场中，线框上的、两点与电源相连，、连线水平。通电后，圆形导线框受到的安培力大小为。已知圆弧导线所对的圆心角为60°，不考虑通电后线框的形变，下列说法正确的是（ ） A. 圆弧导线受到的安培力大小为，方向竖直向上 B. 圆弧导线受到的安培力大小为，方向竖直向下 C. 圆弧导线受到的安培力大小为，方向竖直向下 D. 圆弧导线受到的安培力大小为，方向竖直向上 【答案】AD 【解析】 【详解】根据题意，圆弧导线和圆弧导线并联。电流方向都是a到d。它们可以等效成长为L的直导线，L为之间的弦长。根据左手定则可得安培力方向都是竖直向上，故设圆弧导线电阻为R1，圆弧导线电阻为R2。根据并联电路电流与电阻成反比可得 根据 可得圆弧导线和圆弧导线受到的安培力大小之比 根据圆形导线框受到的安培力大小为 解得圆弧导线受到的安培力大小为，圆弧导线受到的安培力大小为。 故选AD。 12. 一列简谐波沿轴传播，时刻和时刻的波形图分别如图中的实线与虚线所示。关于该简谐波，下列说法正确的是（ ） A. 波长为4m B. 平衡位置分别为和的两个质点的振动方向始终相反 C. 该波的传播速度可能为5m/s D. 若该波沿轴正方向传播，0~2s内平衡位置为的质点运动的路程可能为0.3m 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由图像信息得波长，故A错误； B．平衡位置分别为和的两个质点平衡位置距离相隔半个波长，相位差为，因此振动步调始终相反，故B正确； D．若波沿x轴正方向传播，内波的传播距离（n=0，1，2…） 则（n=0，1，2…） 此时周期（n=0，1，2…） 若平衡位置为的质点运动的路程为0.3m，即为一个振幅，因此 代入解得（舍去），即质点运动的路程不可能为0.3m，故D错误； C．若波沿x轴负方向传播，内波的传播距离（n=0，1，2…） 则（n=0，1，2，3…），代入，解得 故C正确。 故选BC。 13. 如图所示，三个滑块A、B、C静置在光滑的水平面上，A、B的质量均为2kg，C的质量为8kg，初始时B、C间的轻弹簧处于原长状态，B与弹簧连接，C未与弹簧连接，水平面足够长。现让A以大小为的速度沿连线方向向B运动，A与B碰撞后立即粘连在一起。下列说法正确的是（ ） A. A与B碰撞后瞬间，C的速度大小为2m/s B. A、B粘在一起后运动过程中的最小速度为0 C. 弹簧被压缩时，弹性势能的最大值为12J D. C的最大动能为16J 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．A、B碰撞为完全非弹性碰撞，碰撞时间极短，弹簧未发生形变，碰撞瞬间C仍静止，即碰撞后瞬间C速度为0，故A错误； C．A、B碰撞过程，由动量守恒定律有 解得 A、B粘合后向右压缩弹簧，当A、B、C三者共速时，弹簧压缩量最大，弹性势能最大。对三者组成的系统，由动量守恒定律有 解得 由能量守恒定律可知，最大弹性势能等于动能减少量，即 解得，故C正确； B．弹簧从压缩最短到恢复原长的过程，系统动量守恒、机械能守恒，设恢复原长时，AB的速度为，C速度为​， 由动量守恒定律有 由机械能守恒定律有 解得， 负号表示AB的速度方向向左，速度方向发生反向，故A、B粘在一起后运动过程中的最小速度为0，故B正确； D．弹簧恢复原长后，C离开弹簧匀速运动，速度达到最大，因此C的最大动能，故D正确。 故选BCD。 三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。 14. （1）在“用油膜法估测油酸分子直径”的实验中，认为油酸分子在水面上形成的是单分子层，这体现的物理思想方法是___________。 A. 等效替代法 B. 类比法 C. 理想模型法 D. 控制变量法 （2）小明同学调配好的体积为的油酸酒精溶液中纯油酸的体积为，用注射器和量筒测得滴上述溶液的体积为。把1滴该溶液滴入盛水的撒有爽身粉的浅盘中，待水面稳定后，得到轮廓形状和尺寸，数出共有格小正方形，测得每个小正方形的边长为，可求得油酸的分子直径为__________（用、、、、、表示）。 【答案】（1）C （2） 【解析】 【小问1详解】 本实验中将油酸分子简化为“单分子层排列、分子为球形”的理想化结构，忽略了分子间隙、分子形状差异等次要因素，这种思想方法是理想模型法。 故选C。 【小问2详解】 油酸酒精溶液的浓度为​​ 滴溶液总体积为​，因此1滴溶液中纯油酸体积 油膜总面积 得分子直径 15. 某同学设计了如图1所示的方案测定未知液体的折射率。实验步骤如下： a.在水槽底部中心放置一点光源； b.将待测液体缓慢注入水槽中，并测出液面到水槽底部的高度； c.在水面平铺一张半透膜，并测出半透膜上圆形光斑的半径； d.取出半透膜，继续加水，重复步骤b、c。 （1）以____________（选填“”“”或“”）为横轴，以液面到水槽底部的高度为纵轴建立直角坐标系，描点连线，得到如图2所示的图像。 （2）若测得图2中倾斜直线的斜率为，则液体的折射率为__________。（用题中物理量的字母表示） 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 点光源发出的光在液面光斑边缘恰好发生全反射，此时入射角等于全反射临界角，根据全反射规律有 由几何关系，点光源深度为，光斑半径为，临界光线满足​ 联立两式整理得 化简得 可知，与成正比，因此以为横轴、为纵轴可得到过原点的倾斜直线，符合题图特征。 【小问2详解】 直线的斜率 整理得液体折射率 16. 同学们通过实验测量一节磷酸锂铁电池的电动势和内阻，已知该电池的电动势约为3.7V。除电池、导线和开关以外，实验室还提供的器材如下，回答下列问题： A.电压表V（量程0~3V，内阻） B.电流表A（量程0~0.6A，内阻未知） C.滑动变阻器（，额定电流1A） D.定值电阻 E.定值电阻 （1）同学们利用如图1所示的电路图连接电路，闭合开关，调节滑动变阻器的阻值，读取电流表和电压表的示数、，利用多组、数据绘制图像，如图2所示，发现描出的点比较集中，电压表示数变化范围比较小，出现该现象的原因可能是____________________。 （2）同学们经过讨论，利用实验室提供的定值电阻，对实验进行了改进。 ①请在如图3所示的虚线框中画出改进后的实验电路图_____。（要求无系误差） ②根据改进后的电路图连接电路，闭合开关，调节滑动变阻器的阻值，读取电流表和电压表的示数、。 ③利用多组电压表和电流表对应的示数、绘制图像，如图4所示，已知图线与纵轴的截距为2.86V，图线斜率的绝对值为，则该电池的电动势_________V，内阻_________。（结果均保留1位小数） 【答案】（1）电池的内阻太小 （2） ①. ②. 3.8 ③. 0.8 【解析】 【小问1详解】 由图2可知，电压表示数变化范围小，说明路端电压波动较小，根据可知，原因是电源内阻分压较小。 【小问2详解】 [1]为了让电压表波动较大，将定值电阻与电源串联，把电源和等效为一个“大内阻电源”；同时为了消除系统误差，采用电流表外接法（干路真实电流为电流表读数与电压表分流之和，而电压表分流可精确计算，无系统误差），电路如图 [2][3]根据闭合电路欧姆定律有 代入数据，整理可得 因此图像斜率绝对值、纵截距分为、 因此有， 解得， 四、计算题：本题共3小题，共38分。把解答写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。 17. 某同学设计了如图所示的自动热水机。细管的顶部为一压力传感器（可测压强），其底部和水桶底部连通。当向水桶中注水时，细管中的空气被水封闭，随着水面的升高，其内空气被不断压缩，当到达水位控制预定值时，压力传感器控制开关关闭进水阀门，同时电热丝通电，给水加热，当到达水温控制预定值时，电热丝停止加热，从而实现自动控制。已知刚进水时细管内封闭空气柱的长度为，温度为，当空气柱长度为时，进水阀门关闭，电热丝给水加热，当水温为时，停止加热，此时封闭空气柱的长度为，温度也为，大气压强和水桶中的空气压强始终为，水的密度为，重力加速度为，封闭空气可视为理想气体。求： （1）进水阀门关闭时，水桶内水面的高度； （2）停止加热时，压力传感器测得的压强值。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 从注水到进水阀门关闭的过程中，对于封闭的空气柱，由玻意耳定律可得 又 联立解得 又 故水桶内水面的高度为 【小问2详解】 从注水到电热丝停止加热的过程中，对于封闭的空气柱，根据理想气体状态方程可得 解得 18. 如图所示，在光滑绝缘的水平面上建立一个直角坐标系，在第Ⅰ象限内存在竖直向下、磁感应强度大小为的匀强磁场，在第Ⅱ象限内存在沿轴负方向的匀强电场。一质量为、电荷量为（）的带电粒子，从轴上的点沿与轴正方向成角的水平速度射入第Ⅰ象限的匀强磁场中，恰好垂直于轴射出磁场，又经过轴上的点（点未画出）离开匀强电场。已知和的距离均为，不计带电粒子的重力。求： （1）带电粒子在第Ⅰ象限内运动的时间； （2）匀强电场的电场强度大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据带电粒子在磁场中的运动特点可知，粒子垂直轴射出第Ⅰ象限后在第Ⅱ象限的匀强电场中做类平抛运动，作出带电粒子的运动轨迹如图所示。 由图可知，带电粒子在第Ⅰ象限做圆周运动的圆心角为 根据洛伦兹力提供向心力 带电粒子的运动周期 带电粒子在第Ⅰ象限内的运动时间 联立解得 【小问2详解】 根据几何关系可知带电粒子的轨道半径 带电粒子在第Ⅱ象限中做类平抛运动，沿轴方向有 沿电场方向有 根据牛顿第二定律 联立解得 19. 如图所示，间距为的两平行光滑金属导轨由倾斜部分和水平部分（均足够长）平滑连接而成（连接处绝缘），倾斜部分导轨与水平面的夹角为，导轨上端接有一个阻值为的电阻。倾斜导轨处存在方向垂直于倾斜导轨平面向上的匀强磁场中，水平导轨处存在方向竖直向上的匀强磁场，两磁场互不干扰且磁感应强度大小均为。初始时，导体棒放置在水平导轨上离倾斜导轨底端的位置，导体棒从倾斜导轨上某处由静止释放，运动到倾斜导轨底端前已在做匀速直线运动。已知导体棒、接入导轨间的阻值均为，质量均为，导体棒、均垂直于导轨放置且与导轨接触良好，导轨电阻不计，重力加速度取，，。求： （1）导体棒匀速运动的速度大小； （2）导体棒滑上水平部分后，系统稳定时导体棒上产生的焦耳热； （3）导体棒滑上水平部分后，系统稳定时导体棒、的间距。（结果可用分式表示） 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 导体棒在倾斜导轨上匀速运动时，有 由法拉第电磁感应定律 闭合电路欧姆定律有 联立解得 【小问2详解】 导体棒滑上水平部分后，系统稳定时导体棒、共速，根据动量守恒定律有 根据能量守恒定律有 导体棒、的电阻相等，故 联立解得 【小问3详解】 设导体棒在水平轨道上运动至导体棒、共速所用时间为，导体棒、的间距为。 以导体棒为研究对象，根据动量定理有 该过程中平均感应电动势为 根据闭合电路欧姆定律有 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $