2023-2024學年河南省漯河市高二下學期期末質量監(jiān)測物理試題（解析版）

高級中學名校試卷PAGEPAGE1漯河市2023—2024學年下學期期末質量監(jiān)測高二物理時間75分鐘滿分100分考生注意：1．本試卷分選擇題和非選擇題兩部分。2．答題前，考生必須將自己的姓名、考生號填寫在答題卷、答題卡上。3．〖答案〗答在答題卡上，答在試題卷上無效。一、選擇題（本題共10小題，共46分。在每小題給出的四個選項中第1—7題中只有一項符合題目要求，每小題4分，第8—10題有多項符合題目要求，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分）1.人工轉變是用天然或人工加速的粒子轟擊原子核，產(chǎn)生新原子核的過程。約里奧·居里夫婦用粒子轟擊發(fā)現(xiàn)了放射性同位素和X，自發(fā)衰變成Y和正電子。下列說法正確的是（）A.X是B.Y有14個中子C.在人工轉變中質量數(shù)守恒，但電荷數(shù)不守恒D.人類一直生活在各類放射性環(huán)境中，任意劑量的射線都不會危及健康〖答案〗A〖解析〗A．根據(jù)題意寫出核反應式由此可知，X是，A正確；B．根據(jù)題意寫出核反應式中子數(shù)為核子數(shù)減去質子數(shù)，即Y有16個中子，B錯誤；C．人工轉變過程，電荷數(shù)守恒，質量數(shù)守恒，C錯誤；D．過量的接受射線輻射，會危及身體健康，D錯誤。故選A。2.如圖所示，在傾角為30°的光滑固定斜面上，用兩根等長的細線將兩個質量均為kg的小球A、B（均看做質點）系在點，兩個小球之間連著一根勁度系數(shù)為50N/m的輕彈簧，兩球靜止時兩根細線之間的夾角為60°，，則（）A.系在小球上細線的拉力為NB.斜面對小球的支持力為15NC.彈簧的形變量為0.2mD.若將彈簧撤去，則撤去瞬間小球的加速度大小為〖答案〗B〖解析〗A．對整體進行受力分析，整體受到重力、支持力和兩根細線的拉力，在沿斜面方向，根據(jù)共點力平衡，有解得A錯誤；B．對小球B，在垂直于斜面方向，根據(jù)共點力平衡有B正確；C．對小球B，在平行于斜面方向，根據(jù)共點力平衡有解得根據(jù)胡克定律，可知彈簧的形變量為C錯誤；D．若將彈簧撤去，則撤去瞬間小球的加速度大小D錯誤。故選B。3.如圖為某同學自制的簡易無線充電裝置給充電限制電壓為4.4V的手機充電，裝置由一個電磁爐（發(fā)射線圈）、一個接收線圈、一個二極管、一個車載充電器構成，發(fā)射線圈、接收線圈匝數(shù)比為，若電磁爐兩端所加電壓為，不考慮充電過程中的各種能量損失。則下列說法正確的是（）A.接收線圈兩端電壓的有效值約為6.2VB.通過車載充電器的電流為交流電C.發(fā)射線圈、接收線圈匝數(shù)比為D.接收線圈1s內(nèi)電流方向變化50次〖答案〗A〖解析〗A．設接收線圈兩端電壓的有效值約為，充電器兩端電壓有效值為，由題意可知根據(jù)有效值的定義可得解得故A正確；B．因為二極管單向導電，則通過車載充電器的電流方向一定，為直流電，故B錯誤；C．由題意可知發(fā)射線圈電壓有效值為故發(fā)射線圈、接收線圈匝數(shù)比為故C錯誤；D．根據(jù)所加電壓表達式可知，電流的頻率接收線圈1個周期內(nèi)電流方向改變兩次，故1s內(nèi)電流方向變化100次，故D錯誤。故選A。4.風洞是測試飛機性能、研究流體力學的一種必不可少的重要設施，我國的風洞技術處于世界領先地位。如圖所示，某次風洞實驗中，使風力大小恒定，方向水平，一質量為m的小球先后經(jīng)過a、b兩點，其中在a點的速度大小為v，方向與a、b連線成角；在b點的速度大小也為v，方向與a、b連線成角。已知a、b連線長為d，與水平方向的夾角為45°，小球的空氣阻力忽略不計，下列說法正確的是（）A.從a運動到b點所用的時間為B.小球的最小速度為0C.風力大小為D.若改用質量為2m的小球，同樣從a點以相同速度拋出，其仍能經(jīng)過b點〖答案〗C〖解析〗A.如圖所示，小球在a點和b點速度大小相等，與水平方向夾角相等，根據(jù)此特點可知，小球運動可看作斜上拋運動，由圖可知合力方向垂直于a、b連線。因為，則則運動時間為A錯誤；B錯誤；C．設合力為F，由斜上拋運動規(guī)律知代入得解得所以風力C正確；D.風力不變，重力變?yōu)樵瓉淼?倍，所以合力大小方向都發(fā)生改變，所以不能到達b點，D錯誤。故選C。5.電影中的太空電梯非常吸引人?，F(xiàn)假設已經(jīng)建成了如圖所示的太空電梯，其通過超級纜繩將地球赤道上的固定基地、同步空間站和配重空間站連接在一起，它們隨地球同步旋轉。圖中配重空間站比同步空間站更高，P是纜繩上的一個平臺。則下列說法正確的是（）A.太空電梯上各點線速度的平方與該點離地球球心的距離成反比B.宇航員在配重空間站時處于完全失重狀態(tài)C.若從P平臺向外自由釋放一個小物塊，則小物塊會一邊朝P點轉動的方向向前運動一邊落向地球D.若兩空間站之間纜繩斷裂，配重空間站將繞地球做橢圓運動，且斷裂處為橢圓的遠地點〖答案〗C〖解析〗A．太空電梯上各點具有相同的角速度，根據(jù)可知，太空電梯上各點線速度與該點離地球球心的距離成正比，故A錯誤；B．配重空間站軌道半徑大于同步軌道，由知其線速度和向心加速度均大于同步衛(wèi)星；而由知同步衛(wèi)星的加速度大于配重空間站所在軌道的正常運行衛(wèi)星的加速度，所以配重空間站內(nèi)的宇航員的加速度大于同軌道衛(wèi)星的運行加速度，所以不是處于完全失重狀態(tài)，故B錯誤；C．若從P平臺向外自由釋放一個小物塊，則小物塊會一邊朝P點轉動的方向向前運動一邊落向地球，做近心運動，故C正確；D．若兩空間站之間纜繩斷裂，配重空間站將繞地球做橢圓運動，其斷裂處為橢圓的近地點，因為在近地點線速度較大，半徑較小，需要的向心力更大，故D錯誤。故選AC。6.如圖所示，在傾角為的光滑斜面的底端有一個固定的擋板，勁度系數(shù)為的輕質彈簧的兩端分別栓接在固定擋板和質量為的小物體B上，質量為帶電量為的小物體A和B靠在一起處于靜止狀態(tài)。已知彈簧的彈性勢能為，其中為彈簧的形變量，不計空氣阻力（重力加速度為g）。現(xiàn)施加沿斜面向上場強大小為的勻強電場（未畫出），使小物體A向上運動，當小物體A、B恰好分離時，小物體B的動能為（）A. B. C. D.〖答案〗B〖解析〗小物體A和B靠在一起處于靜止狀態(tài)，根據(jù)平衡條件有A、B剛剛分離時，加速度相等，A、B之間彈力為0，則有，加電場至A、B剛剛分離過程B的動能解得故選B。7.如圖所示，邊長為2a的正方體玻璃磚，底面中心有一單色點光源O，從外面看玻璃磚的上表面剛好全部被照亮，不考慮光的反射。從外面看玻璃磚四個側面被照亮的總面積為（）A. B. C. D.〖答案〗D〖解析〗由幾何關系可知底面對角線為玻璃磚上表面剛好全部被照亮，設臨界角為C，由幾何關系可得點光源O在側面的出射情況為一個半圓，設其半徑為r，則有聯(lián)立，解得從外面看玻璃磚四個側面被照亮的總面積為故選D。8.如圖所示為一列沿軸傳播的簡諧橫波在某時刻的波形圖，振幅為，該時刻質點偏離平衡位置的位移均為，從該時刻開始計時，質點比質點滯后回到平衡位置。下列說法正確的是（）A.質點沿軸負方向移動B.該波的傳播速度大小為C.質點在平衡位置時，質點的位移一定為D.質點在軸方向上的最大距離為〖答案〗BD〖解析〗A．質點P只在平衡位置附近上下振動，不隨波遷移，故A錯誤；B．質點P比質點Q滯后0.4s回到平衡位置，說明圖示時刻P質點的運動方向向上，Q質點的運動方向向下，則波的傳播方向沿x軸負方向，設P、Q質點平衡位置坐標分別為、，根據(jù)三角函數(shù)知識可得，解得，由題意可知波從傳播到所用時間為，所以該波的傳播速度大小為故B正確；C．由題圖可得，該波波長，波沿x軸負方向傳播，當質點P在平衡位置時，若運動方向向上，根據(jù)三角函數(shù)知識可知，此時波形方程為若運動方向向下，則波形方程為代入可得，則質點Q的位移可能為，也可能為，故C錯誤；D．根據(jù)對稱性可知，當質點P、Q的位置關于坐標中心對稱時，二者在y軸方向上的距離最大，根據(jù)三角函數(shù)關系可知，此時P、Q的位移大小均為所以二者在y軸方向上的最大距離為故D正確。故選BD。9.如圖所示，直線、分別是電源與電源的路端電壓隨輸出電流變化的圖線，曲線是一個小燈泡的圖線。曲線與直線、相交點的坐標分別為、。如果把該小燈泡分別與電源電源單獨連接，則下列說法正確的是（）A.電源與電源的內(nèi)阻之比是B.電源與電源的電動勢之比是C.在這兩種連接狀態(tài)下，小燈泡的電阻之比是D.在這兩種連接狀態(tài)下，小燈泡消耗的功率之比是〖答案〗BC〖解析〗AB．由閉合電路歐姆定律可知，在電源的圖像中，圖像的縱軸截距表示電動勢、斜率的絕對值表示電源的內(nèi)電阻，可知電源1、電源2的電動勢與內(nèi)阻分別為，，則電源1、電源2的電動勢與內(nèi)阻之比分別為，故A錯誤、B正確；CD．燈泡伏安特性曲線與電源的伏安特性曲線的交點即為燈泡與這電源連接時的工作狀態(tài)，則連接電源1時有，連接電源2時有，則在這兩種連接狀態(tài)下，小燈泡的電阻之比與消耗的功率之比分別為故C正確、D錯誤。故選BC。10.磁懸浮電梯是基于電磁學原理使電梯的轎廂懸停及上下運動的，如圖甲所示，它主要由磁場和含有導線框的轎廂組成。其原理為：豎直面上相距為的兩根絕緣平行直導軌，置于等距離分布的方向相反的勻強磁場中，磁場方向垂直于導軌平面，磁感應強度大小均為，每個磁場分布區(qū)間的長度都是，相間排列，如圖乙所示。當這些磁場在豎直方向勻速平動時，跨在兩導軌間的寬為、長為、總電阻為的導線框（固定在轎廂上）將受到安培力。當磁場平動速度為時，轎廂懸停；當磁場平動速度為時，轎廂最終豎直向上做勻速運動。重力加速度為，下列說法中正確的是（）A.速度和的方向都是豎直向上B.速度的方向豎直向上，速度的方向豎直向下C.導線框和電梯轎廂總質量為D.轎廂勻速上升過程中，外界每秒鐘提供給轎廂系統(tǒng)的總能量為〖答案〗ACD〖解析〗AB．依題意，轎廂懸?；蛘哓Q直向上做勻速運動時，均需要豎直向上的安培力，由楞次定律的“阻礙作用”可知，磁場相對轎廂的運動方向均為豎直向上，即速度和的方向都是豎直向上。故A正確；B錯誤；C．轎廂懸停時，導線框中的電流大小為又聯(lián)立，解得故C正確；D．當磁場平動速度為時，線框向上運動，當其加速度為零時，達到最大速度，有又聯(lián)立，解得電梯向上勻速運動時，外界每秒鐘提供給轎廂系統(tǒng)的總能量等于線框的焦耳熱與重力勢能增加量之和，即故D正確。故選ACD。二、實驗題（11題10分，12題8分，每空2分，共18分）11.某小組設計了測量鹽水電阻率的實驗，所用器材有：電源（電動勢為，內(nèi)阻不計）；電壓表（量程為，內(nèi)阻很大）；定值電阻（阻值為；滑動變阻器（最大阻值為，額定電流為；滑動變阻器（最大阻值為，額定電流為；單刀單擲開關和單刀雙擲開關；側壁帶有刻度線的圓柱體玻璃管，兩個與玻璃管密封完好的電極，導線若干。（1）根據(jù)如圖甲所示電路圖連接實物，其中玻璃管內(nèi)封閉的鹽水電阻約為幾歐，滑動變阻器應選擇______（填“”或“”），閉合開關之前，滑動變阻器的滑片應置于______（填“”或“”）端。（2）①用游標卡尺測出圓柱體容器的內(nèi)直徑，讀數(shù)如圖乙所示，則______，由玻璃管側壁的刻度尺測出溶液的高度。②閉合開關，開關接2端，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表的讀數(shù)為，然后將開關接1端，再次記錄電壓表的讀數(shù)為，則電阻兩端的電壓為______。③斷開開關。（3）根據(jù)測量的數(shù)據(jù)，計算得待測鹽水的電阻率為______。（結果保留兩位有效數(shù)字）〖答案〗（1）b（2）5.0204.8（3）0.12〖解析〗（1）[1]由于玻璃管內(nèi)封閉的鹽水電阻約為幾歐，為方便實驗操作，使得測量數(shù)據(jù)的連續(xù)性強，滑動變阻器R應選擇總阻值與待測電阻差不多的，即滑動變阻器應選擇。[2]為確保安全，閉合開關之前，滑動變阻器R的滑片應置于b端，使接入電阻最大。（2）[1]根據(jù)游標卡尺的讀數(shù)規(guī)律，該讀數(shù)為[2]根據(jù)題圖甲可知，開關接2端時，電壓表測量的是定值電阻與鹽水的總電壓，接1端時電壓表測量的是鹽水兩端的電壓，則電阻兩端的電壓為（3）（3）根據(jù)歐姆定律得鹽水的電阻根據(jù)電阻定律解得待測鹽水的電阻率12.某物理興趣小組設計了如圖甲所示的實驗裝置。在足夠大的水平平臺上的A點設置一個光電門。其右側可看作光滑，左側為粗糙水平面。當?shù)刂亓铀俣却笮間。采用的實驗步驟如下：A.在小滑塊a上固定一個寬度為d的窄擋光片B.用天平分別測出小滑塊a（含擋光片）和小球b的質量、；C.在a和b間用細線連接，中間夾一被壓縮了的請短彈簧，靜止放置在平臺上；D.細線燒斷后，a、b瞬間被彈開，向相反方向運動；E.記錄滑塊a通過光電門時擋光片的遮光時間t；F.小球b從平臺邊緣飛出后，落在水平地面的B點，用刻度尺測出平臺距水平地面的高度h及平臺邊緣鉛垂線與B點之間的水平距離s；G.改變彈簧壓縮量，進行多次測量。（1）用螺旋測微器測量擋光片的寬度，如圖乙所示，則擋光片的寬度為_______mm。（2）針對該時間裝置和實驗結果，同學們做了充分的討論。討論結果如下：①該實驗要驗證“動量守恒定律”，則只需驗證_______________________（用上述實驗所涉及物理量的字母表示）；②若該實驗的目的是求彈簧的最大彈性勢能，則彈簧的彈性勢能為__________（用上述實驗所涉及物理量的字母表示）；③改變彈簧壓縮量，用刻度尺測量出小滑塊每次停止位置到光電門的距離xa，該實驗小組得到與的關系圖像如圖所示，圖線的斜率為k，則平臺上A點左側與滑塊a之間的動摩擦因數(shù)大小為________（用上述實驗數(shù)據(jù)字母表示）?！即鸢浮剑?）2.550##2.551##2.549（2）〖解析〗（1）[1]螺旋測微器的讀數(shù)即擋光片的寬度（2）①[2]應該驗證而a球通過光電門可求而b球離開平臺后做平拋運動，根據(jù)整理可得因此動量守恒定律的表達式為②[3]彈性勢能大小為代入數(shù)據(jù)整理得③[4]根據(jù)動能定理可得而聯(lián)立整理得由題可得可得動摩擦因數(shù)三、計算題（13題9分，14題12分，15題15分，共36分）13.如圖所示，一個導熱性能良好的汽缸開口向下用輕繩懸吊在天花板上，用厚度不計、面積為的密封良好的活塞封閉缸中的氣體，活塞的質量為，活塞下面用輕繩吊著一個質量為的重物。穩(wěn)定時活塞離缸底的距離為，離缸口的距離為，重物離地面的距離為，外界大氣壓恒為。環(huán)境溫度為，忽略一切摩擦，重力加速度取，將環(huán)境溫度緩慢提高到，求此時缸內(nèi)氣體的壓強？〖答案〗〖解析〗從開始加熱到物體剛好接觸地面，氣體做等壓變化，根據(jù)蓋呂薩克定律有其中，，解得由于物塊落地后繩上拉力不會立即變?yōu)榱?，根?jù)可知繩子拉力減為零之前，體積不變氣體壓強變大，當繩子拉力為零時，解得設氣體溫度升到時，壓強為，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可知根據(jù)平衡條件有解得由于，解得由于所以溫度為時氣體壓強為。14.如圖所示，有一個可視為質點的質量為m＝1kg的小物塊，從光滑平臺上的A點以v0＝2m/s的初速度水平拋出，到達C點時，恰好沿C點的切線方向進入固定在水平地面上的光滑圓弧軌道，最后小物塊滑上緊靠軌道末端D點的質量為M＝3kg的長木板。已知木板上表面與圓弧軌道末端切線相平，木板下表面與水平地面之間光滑，小物塊與長木板間的動摩擦因數(shù)μ＝0.3，圓弧軌道的半徑為R＝0.4m，C點和圓弧的圓心連線與豎直方向的夾角θ＝60°，不計空氣阻力，g取10m/s2。求：（1）小物塊到達C點時的速度大??；（2）小物塊剛要到達圓弧軌道末端D點時對軌道的壓力；（3）要使小物塊不滑出長木板，長木板的長度L至少多大?！即鸢浮剑?）4m/s；（2）60N，方向豎直向下；（3）2.5m〖解析〗（1）小物塊到達C點時的速度方向與水平方向的夾角為60°，則（2）小物塊由C到D的過程中，由動能定理得代入數(shù)據(jù)解得小物塊在D點時由牛頓第二定律得代入數(shù)據(jù)解得由牛頓第三定律得方向豎直向下。（3）若小物塊始終在長木板上，當達到共同速度時速度大小為v，小物塊在長木板上滑行的過程中，由動量守恒定律得解得對物塊和長木板組成的系統(tǒng)，由功能關系得解得L＝2.5m15.空腔圓柱的截面圓如圖所示，其圓心為O，半徑為R，圓面上開有A、B、C、D四個小孔，，，，圓內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強磁場（未知），圓外OB和OC射線范圍內(nèi)存在垂直紙面向內(nèi)的勻強磁場（未知）。緊靠A孔有兩金屬板M，N，兩板間加上交變電壓，其中已知，質量為m，電荷量為q的正電粒子持續(xù)由M板靜止釋放，經(jīng)電場加速的粒子從A孔沿半徑方向進入空腔內(nèi)部，發(fā)現(xiàn)在時刻釋放的粒子恰好能從B孔射出磁場，并能經(jīng)過D孔。已知粒子在電場中加速的時間忽略不計，粒子撞擊圓面即被吸收，圓面始終不帶電。（1）求從B孔飛出的粒子的速度及截面圓內(nèi)磁感應強度的大??；（2）求粒子從A孔運動到D孔的時間及比值；（3）緊靠D孔有兩金屬板，，兩板間加上沿半徑方向交變電壓，以板出口處點為原點建立直角坐標系，在y軸右側區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向內(nèi)的勻強磁場，當時，從點進入磁場的速度最大的粒子恰好從點離開磁場。若要讓從點進入磁場的速度最小的粒子也恰好擊中點P，則的取值應為多少？〖答案〗（1），；（2），；（3）〖解析〗（1）時刻的電壓為電場中加速得由幾何關系得：從A到B的過程中的軌跡半徑為R，由聯(lián)立解得（2）由（1）得，速度為的粒子才能經(jīng)過B孔，進而經(jīng)過C孔和D孔由幾何關系得：從B孔到C孔的軌跡的圓心角為，半徑為從C孔到D孔的軌跡的圓心角為，半徑為R，則代入得由代入得（3）在時刻和時刻進入A孔的粒子能經(jīng)過B孔，則粒子經(jīng)過D孔時的時刻為和時刻，設時刻經(jīng)過板后的速度為，則設時刻經(jīng)過板后的速度為，則得由題意得最大圓半徑則最小圓半徑圓軌跡方程為設粒子自點離開軌跡圓沿切線飛出，由幾何關系的同時滿足聯(lián)立得漯河市2023—2024學年下學期期末質量監(jiān)測高二物理時間75分鐘滿分100分考生注意：1．本試卷分選擇題和非選擇題兩部分。2．答題前，考生必須將自己的姓名、考生號填寫在答題卷、答題卡上。3．〖答案〗答在答題卡上，答在試題卷上無效。一、選擇題（本題共10小題，共46分。在每小題給出的四個選項中第1—7題中只有一項符合題目要求，每小題4分，第8—10題有多項符合題目要求，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分）1.人工轉變是用天然或人工加速的粒子轟擊原子核，產(chǎn)生新原子核的過程。約里奧·居里夫婦用粒子轟擊發(fā)現(xiàn)了放射性同位素和X，自發(fā)衰變成Y和正電子。下列說法正確的是（）A.X是B.Y有14個中子C.在人工轉變中質量數(shù)守恒，但電荷數(shù)不守恒D.人類一直生活在各類放射性環(huán)境中，任意劑量的射線都不會危及健康〖答案〗A〖解析〗A．根據(jù)題意寫出核反應式由此可知，X是，A正確；B．根據(jù)題意寫出核反應式中子數(shù)為核子數(shù)減去質子數(shù)，即Y有16個中子，B錯誤；C．人工轉變過程，電荷數(shù)守恒，質量數(shù)守恒，C錯誤；D．過量的接受射線輻射，會危及身體健康，D錯誤。故選A。2.如圖所示，在傾角為30°的光滑固定斜面上，用兩根等長的細線將兩個質量均為kg的小球A、B（均看做質點）系在點，兩個小球之間連著一根勁度系數(shù)為50N/m的輕彈簧，兩球靜止時兩根細線之間的夾角為60°，，則（）A.系在小球上細線的拉力為NB.斜面對小球的支持力為15NC.彈簧的形變量為0.2mD.若將彈簧撤去，則撤去瞬間小球的加速度大小為〖答案〗B〖解析〗A．對整體進行受力分析，整體受到重力、支持力和兩根細線的拉力，在沿斜面方向，根據(jù)共點力平衡，有解得A錯誤；B．對小球B，在垂直于斜面方向，根據(jù)共點力平衡有B正確；C．對小球B，在平行于斜面方向，根據(jù)共點力平衡有解得根據(jù)胡克定律，可知彈簧的形變量為C錯誤；D．若將彈簧撤去，則撤去瞬間小球的加速度大小D錯誤。故選B。3.如圖為某同學自制的簡易無線充電裝置給充電限制電壓為4.4V的手機充電，裝置由一個電磁爐（發(fā)射線圈）、一個接收線圈、一個二極管、一個車載充電器構成，發(fā)射線圈、接收線圈匝數(shù)比為，若電磁爐兩端所加電壓為，不考慮充電過程中的各種能量損失。則下列說法正確的是（）A.接收線圈兩端電壓的有效值約為6.2VB.通過車載充電器的電流為交流電C.發(fā)射線圈、接收線圈匝數(shù)比為D.接收線圈1s內(nèi)電流方向變化50次〖答案〗A〖解析〗A．設接收線圈兩端電壓的有效值約為，充電器兩端電壓有效值為，由題意可知根據(jù)有效值的定義可得解得故A正確；B．因為二極管單向導電，則通過車載充電器的電流方向一定，為直流電，故B錯誤；C．由題意可知發(fā)射線圈電壓有效值為故發(fā)射線圈、接收線圈匝數(shù)比為故C錯誤；D．根據(jù)所加電壓表達式可知，電流的頻率接收線圈1個周期內(nèi)電流方向改變兩次，故1s內(nèi)電流方向變化100次，故D錯誤。故選A。4.風洞是測試飛機性能、研究流體力學的一種必不可少的重要設施，我國的風洞技術處于世界領先地位。如圖所示，某次風洞實驗中，使風力大小恒定，方向水平，一質量為m的小球先后經(jīng)過a、b兩點，其中在a點的速度大小為v，方向與a、b連線成角；在b點的速度大小也為v，方向與a、b連線成角。已知a、b連線長為d，與水平方向的夾角為45°，小球的空氣阻力忽略不計，下列說法正確的是（）A.從a運動到b點所用的時間為B.小球的最小速度為0C.風力大小為D.若改用質量為2m的小球，同樣從a點以相同速度拋出，其仍能經(jīng)過b點〖答案〗C〖解析〗A.如圖所示，小球在a點和b點速度大小相等，與水平方向夾角相等，根據(jù)此特點可知，小球運動可看作斜上拋運動，由圖可知合力方向垂直于a、b連線。因為，則則運動時間為A錯誤；B錯誤；C．設合力為F，由斜上拋運動規(guī)律知代入得解得所以風力C正確；D.風力不變，重力變?yōu)樵瓉淼?倍，所以合力大小方向都發(fā)生改變，所以不能到達b點，D錯誤。故選C。5.電影中的太空電梯非常吸引人?，F(xiàn)假設已經(jīng)建成了如圖所示的太空電梯，其通過超級纜繩將地球赤道上的固定基地、同步空間站和配重空間站連接在一起，它們隨地球同步旋轉。圖中配重空間站比同步空間站更高，P是纜繩上的一個平臺。則下列說法正確的是（）A.太空電梯上各點線速度的平方與該點離地球球心的距離成反比B.宇航員在配重空間站時處于完全失重狀態(tài)C.若從P平臺向外自由釋放一個小物塊，則小物塊會一邊朝P點轉動的方向向前運動一邊落向地球D.若兩空間站之間纜繩斷裂，配重空間站將繞地球做橢圓運動，且斷裂處為橢圓的遠地點〖答案〗C〖解析〗A．太空電梯上各點具有相同的角速度，根據(jù)可知，太空電梯上各點線速度與該點離地球球心的距離成正比，故A錯誤；B．配重空間站軌道半徑大于同步軌道，由知其線速度和向心加速度均大于同步衛(wèi)星；而由知同步衛(wèi)星的加速度大于配重空間站所在軌道的正常運行衛(wèi)星的加速度，所以配重空間站內(nèi)的宇航員的加速度大于同軌道衛(wèi)星的運行加速度，所以不是處于完全失重狀態(tài)，故B錯誤；C．若從P平臺向外自由釋放一個小物塊，則小物塊會一邊朝P點轉動的方向向前運動一邊落向地球，做近心運動，故C正確；D．若兩空間站之間纜繩斷裂，配重空間站將繞地球做橢圓運動，其斷裂處為橢圓的近地點，因為在近地點線速度較大，半徑較小，需要的向心力更大，故D錯誤。故選AC。6.如圖所示，在傾角為的光滑斜面的底端有一個固定的擋板，勁度系數(shù)為的輕質彈簧的兩端分別栓接在固定擋板和質量為的小物體B上，質量為帶電量為的小物體A和B靠在一起處于靜止狀態(tài)。已知彈簧的彈性勢能為，其中為彈簧的形變量，不計空氣阻力（重力加速度為g）。現(xiàn)施加沿斜面向上場強大小為的勻強電場（未畫出），使小物體A向上運動，當小物體A、B恰好分離時，小物體B的動能為（）A. B. C. D.〖答案〗B〖解析〗小物體A和B靠在一起處于靜止狀態(tài)，根據(jù)平衡條件有A、B剛剛分離時，加速度相等，A、B之間彈力為0，則有，加電場至A、B剛剛分離過程B的動能解得故選B。7.如圖所示，邊長為2a的正方體玻璃磚，底面中心有一單色點光源O，從外面看玻璃磚的上表面剛好全部被照亮，不考慮光的反射。從外面看玻璃磚四個側面被照亮的總面積為（）A. B. C. D.〖答案〗D〖解析〗由幾何關系可知底面對角線為玻璃磚上表面剛好全部被照亮，設臨界角為C，由幾何關系可得點光源O在側面的出射情況為一個半圓，設其半徑為r，則有聯(lián)立，解得從外面看玻璃磚四個側面被照亮的總面積為故選D。8.如圖所示為一列沿軸傳播的簡諧橫波在某時刻的波形圖，振幅為，該時刻質點偏離平衡位置的位移均為，從該時刻開始計時，質點比質點滯后回到平衡位置。下列說法正確的是（）A.質點沿軸負方向移動B.該波的傳播速度大小為C.質點在平衡位置時，質點的位移一定為D.質點在軸方向上的最大距離為〖答案〗BD〖解析〗A．質點P只在平衡位置附近上下振動，不隨波遷移，故A錯誤；B．質點P比質點Q滯后0.4s回到平衡位置，說明圖示時刻P質點的運動方向向上，Q質點的運動方向向下，則波的傳播方向沿x軸負方向，設P、Q質點平衡位置坐標分別為、，根據(jù)三角函數(shù)知識可得，解得，由題意可知波從傳播到所用時間為，所以該波的傳播速度大小為故B正確；C．由題圖可得，該波波長，波沿x軸負方向傳播，當質點P在平衡位置時，若運動方向向上，根據(jù)三角函數(shù)知識可知，此時波形方程為若運動方向向下，則波形方程為代入可得，則質點Q的位移可能為，也可能為，故C錯誤；D．根據(jù)對稱性可知，當質點P、Q的位置關于坐標中心對稱時，二者在y軸方向上的距離最大，根據(jù)三角函數(shù)關系可知，此時P、Q的位移大小均為所以二者在y軸方向上的最大距離為故D正確。故選BD。9.如圖所示，直線、分別是電源與電源的路端電壓隨輸出電流變化的圖線，曲線是一個小燈泡的圖線。曲線與直線、相交點的坐標分別為、。如果把該小燈泡分別與電源電源單獨連接，則下列說法正確的是（）A.電源與電源的內(nèi)阻之比是B.電源與電源的電動勢之比是C.在這兩種連接狀態(tài)下，小燈泡的電阻之比是D.在這兩種連接狀態(tài)下，小燈泡消耗的功率之比是〖答案〗BC〖解析〗AB．由閉合電路歐姆定律可知，在電源的圖像中，圖像的縱軸截距表示電動勢、斜率的絕對值表示電源的內(nèi)電阻，可知電源1、電源2的電動勢與內(nèi)阻分別為，，則電源1、電源2的電動勢與內(nèi)阻之比分別為，故A錯誤、B正確；CD．燈泡伏安特性曲線與電源的伏安特性曲線的交點即為燈泡與這電源連接時的工作狀態(tài)，則連接電源1時有，連接電源2時有，則在這兩種連接狀態(tài)下，小燈泡的電阻之比與消耗的功率之比分別為故C正確、D錯誤。故選BC。10.磁懸浮電梯是基于電磁學原理使電梯的轎廂懸停及上下運動的，如圖甲所示，它主要由磁場和含有導線框的轎廂組成。其原理為：豎直面上相距為的兩根絕緣平行直導軌，置于等距離分布的方向相反的勻強磁場中，磁場方向垂直于導軌平面，磁感應強度大小均為，每個磁場分布區(qū)間的長度都是，相間排列，如圖乙所示。當這些磁場在豎直方向勻速平動時，跨在兩導軌間的寬為、長為、總電阻為的導線框（固定在轎廂上）將受到安培力。當磁場平動速度為時，轎廂懸停；當磁場平動速度為時，轎廂最終豎直向上做勻速運動。重力加速度為，下列說法中正確的是（）A.速度和的方向都是豎直向上B.速度的方向豎直向上，速度的方向豎直向下C.導線框和電梯轎廂總質量為D.轎廂勻速上升過程中，外界每秒鐘提供給轎廂系統(tǒng)的總能量為〖答案〗ACD〖解析〗AB．依題意，轎廂懸停或者豎直向上做勻速運動時，均需要豎直向上的安培力，由楞次定律的“阻礙作用”可知，磁場相對轎廂的運動方向均為豎直向上，即速度和的方向都是豎直向上。故A正確；B錯誤；C．轎廂懸停時，導線框中的電流大小為又聯(lián)立，解得故C正確；D．當磁場平動速度為時，線框向上運動，當其加速度為零時，達到最大速度，有又聯(lián)立，解得電梯向上勻速運動時，外界每秒鐘提供給轎廂系統(tǒng)的總能量等于線框的焦耳熱與重力勢能增加量之和，即故D正確。故選ACD。二、實驗題（11題10分，12題8分，每空2分，共18分）11.某小組設計了測量鹽水電阻率的實驗，所用器材有：電源（電動勢為，內(nèi)阻不計）；電壓表（量程為，內(nèi)阻很大）；定值電阻（阻值為；滑動變阻器（最大阻值為，額定電流為；滑動變阻器（最大阻值為，額定電流為；單刀單擲開關和單刀雙擲開關；側壁帶有刻度線的圓柱體玻璃管，兩個與玻璃管密封完好的電極，導線若干。（1）根據(jù)如圖甲所示電路圖連接實物，其中玻璃管內(nèi)封閉的鹽水電阻約為幾歐，滑動變阻器應選擇______（填“”或“”），閉合開關之前，滑動變阻器的滑片應置于______（填“”或“”）端。（2）①用游標卡尺測出圓柱體容器的內(nèi)直徑，讀數(shù)如圖乙所示，則______，由玻璃管側壁的刻度尺測出溶液的高度。②閉合開關，開關接2端，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表的讀數(shù)為，然后將開關接1端，再次記錄電壓表的讀數(shù)為，則電阻兩端的電壓為______。③斷開開關。（3）根據(jù)測量的數(shù)據(jù)，計算得待測鹽水的電阻率為______。（結果保留兩位有效數(shù)字）〖答案〗（1）b（2）5.0204.8（3）0.12〖解析〗（1）[1]由于玻璃管內(nèi)封閉的鹽水電阻約為幾歐，為方便實驗操作，使得測量數(shù)據(jù)的連續(xù)性強，滑動變阻器R應選擇總阻值與待測電阻差不多的，即滑動變阻器應選擇。[2]為確保安全，閉合開關之前，滑動變阻器R的滑片應置于b端，使接入電阻最大。（2）[1]根據(jù)游標卡尺的讀數(shù)規(guī)律，該讀數(shù)為[2]根據(jù)題圖甲可知，開關接2端時，電壓表測量的是定值電阻與鹽水的總電壓，接1端時電壓表測量的是鹽水兩端的電壓，則電阻兩端的電壓為（3）（3）根據(jù)歐姆定律得鹽水的電阻根據(jù)電阻定律解得待測鹽水的電阻率12.某物理興趣小組設計了如圖甲所示的實驗裝置。在足夠大的水平平臺上的A點設置一個光電門。其右側可看作光滑，左側為粗糙水平面。當?shù)刂亓铀俣却笮間。采用的實驗步驟如下：A.在小滑塊a上固定一個寬度為d的窄擋光片B.用天平分別測出小滑塊a（含擋光片）和小球b的質量、；C.在a和b間用細線連接，中間夾一被壓縮了的請短彈簧，靜止放置在平臺上；D.細線燒斷后，a、b瞬間被彈開，向相反方向運動；E.記錄滑塊a通過光電門時擋光片的遮光時間t；F.小球b從平臺邊緣飛出后，落在水平地面的B點，用刻度尺測出平臺距水平地面的高度h及平臺邊緣鉛垂線與B點之間的水平距離s；G.改變彈簧壓縮量，進行多次測量。（1）用螺旋測微器測量擋光片的寬度，如圖乙所示，則擋光片的寬度為_______mm。（2）針對該時間裝置和實驗結果，同學們做了充分的討論。討論結果如下：①該實驗要驗證“動量守恒定律”，則只需驗證_______________________（用上述實驗所涉及物理量的字母表示）；②若該實驗的目的是求彈簧的最大彈性勢能，則彈簧的彈性勢能為__________（用上述實驗所涉及物理量的字母表示）；③改變彈簧壓縮量，用刻度尺測量出小滑塊每次停止位置到光電門的距離xa，該實驗小組得到與的關系圖像如圖所示，圖線的斜率為k，則平臺上A點左側與滑塊a之間的動摩擦因數(shù)大小為________（用上述實驗數(shù)據(jù)字母表示）?！即鸢浮剑?）2.550##2.551##2.549（2）〖解析〗（1）[1]螺旋測微器的讀數(shù)即擋光片的寬度（2）①[2]應該驗證而a球通過光電門可求而b球離開平臺后做平拋運動，根據(jù)整理可得因此動量守恒定律的表達式為②[3]彈性勢能大小為代入數(shù)據(jù)整理得③[4]根據(jù)動能定理可得而聯(lián)立整理得由題可得可得動摩擦因數(shù)三、計算題（13題9分，14題12分，15題15分，共36分）13.如圖所示，一個導熱性能良好的汽缸開口向下用輕繩懸吊在天花板上，用厚度不計、面積為的密封良好的活塞封閉缸中的氣體，活塞的質量為，活塞下面用輕