2024-2025学年浙江省台州市山海协作体高二下学期4月期中物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE12024学年第二学期台州市山海协作体期中联考高二年级物理学科试题考生须知：1.本卷共8页满分100分，考试时间90分钟。2.答题前，在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字。3.所有答案必须写在答题纸上，写在试卷上无效。4.考试结束后，只需上交答题纸。5.可能用到的相关参数：重力加速度g均取一、选择题I（本题共10小题，每小题3分，共30分，每题只有一个选项符合题意，不选，多选，错选均不得分）1.下列物理量属于矢量且单位正确的是（）A.磁感应强度（T） B.功率（W） C.冲量（N） D.温度（K）【答案】A【解析】A．磁感应强度是矢量，单位是（T），选项A正确；B．功率是标量，单位（W），选项B错误；C．冲量是矢量，单位（N∙s），选项C错误；D．温度是标量，单位（K），选项D错误。故选A。2.图中虚线描述的是全红婵一次10米跳台跳水头部的运动轨迹。下列说法正确的是（）A.研究她在空中做翻转动作时，可以把她看成质点B.她从起跳到入水运动路程是10米C.她在最高点时处于平衡状态D.在P点时她头部速度方向与入水时速度v方向相同【答案】D【解析】A．研究她在空中做翻转动作时，她的大小和形状不能忽略不计，不可以把她看成质点，选项A错误；B．她从起跳到入水运动的位移为10m，则路程大于10米，选项B错误；C．她在最高点时仍受重力作用，则不是处于平衡状态，选项C错误；D．速度方向沿轨迹的切线方向，可知在P点时她头部的速度方向与入水时速度v方向相同，均竖直向下，选项D正确。故选D。3.如图所示，通过计算可知：一个半径为均匀带电体（或球壳）在球的外部产生的电场，与一个位于球心、电荷量相等的点电荷在同一点产生的电场相同，在相关应用中可用点电荷场强公式进行计算。这里所采用最核心的物理方法与下列哪个相同（）A.瞬时速度概念的建立 B.“重心”模型的建立C.弹簧振子模型的建立 D.探究向心力大小的表达式【答案】B【解析】A．一个半径为的均匀带电体（或球壳）在球的外部产生的电场，与一个位于球心、电荷量相等的点电荷在同一点产生的电场相同，这里采用最核心的物理方法为等效替代，瞬时速度概念的建立采用了极限法，故A错误；B．“重心”模型的建立采用了等效替代，故B正确；C．弹簧振子模型的建立采用了理想模型法，故C错误；D．探究向心力大小的表达式采用了控制变量法，故D错误。故选B。4.为了节能，某地铁出口处的自动扶梯（斜坡型）在较长时间无人乘行时会自动停止运行，当有人站上去时又会慢慢启动，加速到一定速度后再匀速运行。对于此自动扶梯启动并将人送到高处的过程（如图所示），以下说法正确的是（）A.匀速运行时，人不受摩擦力的作用B.人对扶梯的压力是由于扶梯踏板发生弹性形变而产生的C.在自动扶梯启动加速的阶段，人处于超重状态D.匀速运行时，人受到的支持力和人对扶梯的压力是一对平衡力【答案】C【解析】A．匀速运行时，根据平衡条件可知人受到重力，斜坡扶梯对人的支持力以及斜坡扶梯对人的摩擦力，故A错误；B．根据弹力产生的条件可知人对扶梯的压力是由于人的脚发生弹性形变而产生的，故B错误；C．在自动扶梯启动加速的阶段，人具有竖直向上的分加速度，处于超重状态，故C正确；D．人受到的支持力和人对扶梯的压力是一对相互作用力，不是平衡力，故D错误；故选C。5.一个单摆在地面上做受迫振动，其振幅与驱动力频率的关系如图所示，下列说法正确的是（）A.此单摆的固有周期约为4sB.此单摆的摆长约为2mC.若摆长增大，单摆的固有频率减小D.若摆长增大，曲线的峰将向右移动【答案】C【解析】AB．由图可知，单摆的固有频率约为，则单摆的固有周期约为由单摆周期公式可得，此单摆的摆长约为，故AB错误；CD．若摆长增大，单摆固有周期变大，单摆的固有频率减小，曲线的峰将向左移动，故C正确，D错误。故选C。6.如图为某一物理量y随另一物理量x变化的函数图像，关于该图像与坐标轴所围面积（图中阴影部分）的物理意义，下列说法错误的是（）A.若图像表示加速度随时间的变化，则面积等于质点在相应时间内的速度变化B.若图像表示电场强度随位置的变化，则面积等于0-x0间的电势差C.若图像表示力随位置的变化，则面积等于该力在相应位移内所做的功D.若图像表示电容器充电电流随时间的变化，则面积等于相应时间内电容器储存的电能【答案】D【解析】A．若图像表示加速度随时间的变化，由可得则可知面积等于质点在相应时间内的速度变化，故A正确，不符合题意；B．若图像表示电场强度随位置的变化，由可知，面积等于0-x0间的电势差，故B正确，不符合题意；C．若图像表示力随位置的变化，由可知，面积等于该力在相应位移内所做的功，故C正确，不符合题意；D．若图像表示电容器充电电流随时间的变化，由可知，面积等于相应时间内电容器极板上的电荷量，故D错误，符合题意。故选D。7.2023年10月26日，“神舟十七号”飞船从酒泉卫星发射中心发射升空后与在轨高度约为400km的“天宫”空间站核心舱完成自主快速交会对接，为之后空间科学实验和技术试验提供更多条件。已知静止卫星距地面的高度约为36000km，地球半径约为6400km，下列说法正确的是（）A.据题中信息可估算出空间站的运行周期B.神舟十七号飞船的发射速度可能为11.2km/sC.空间站绕地球做圆周运动的速度可能等于7.9km/sD.空间站内，宇航员可以利用单摆测重力加速度，但不能使用水银气压计测舱内气压【答案】A【解析】A．根据开普勒第三定律有由题意已知地球半径R约为6400km，空间站的轨高约为400km，静止卫星距地面的高度约为36000km，且静止卫星的周期等于1天，则代入数据可估算出空间站的运行周期，故A正确；B．11.2km/s为第二宇宙速度，若神舟十七号飞船的发射速度为11.2km/s，则它会克服地球的引力，永远离开地球，不可能绕地球运动了，故B错误；C．7.9km/s为第一宇宙速度，也叫最大环绕速度，即围绕地球表面附近做匀速圆周运动的卫星速度为7.9km/s，根据万有引力提供向心力有可得由于空间站绕地球做圆周运动的轨道半径大于围绕地球表面做匀速圆周运动卫星的轨道半径，则空间站绕地球做圆周运动的速度小于7.9km/s，故C错误；D．在空间站内处于完全失重状态，则宇航员不可以利用单摆测重力加速度，故D错误。故选A。8.关于以下甲、乙、丙、丁四幅图的相关物理知识，描述正确的是（）A.图甲中，检测玻璃面是否平整的原理是光的衍射B.图乙中，断开开关S的瞬间，灯泡会闪亮一下后逐渐熄灭C.图丙中，此时电容器的电荷量正在增加D.图丁中，曲线1对应的温度较高【答案】C【解析】A．图甲中，检测玻璃面是否平整的原理是光的干涉，选项A错误；B．图乙中，断开开关S的瞬间，因通过灯泡的电流仍等于原来的电流，可知灯泡不会闪亮一下后逐渐熄灭，选项B错误；C．图丙中，根据线圈中的磁场方向可知，回路电流为顺时针方向，可知此时电容器正在充电，电容器的电荷量正在增加，选项C正确；D．图丁中，温度越高分子平均速率越大，图像越“腰粗”，可知曲线2对应的温度较高，选项D错误。故选C。9.将不带电的金属球B靠近带正电的金属球A，系统达到静电平衡状态后，纸面内的电场线和等势面分布如图所示，下列说法正确的是（）A.a、b两点的电场强度相同B.c点的电势大于d点的电势C.将一带正电的点电荷从a点移到f点，电势能增加D.将一带负电的点电荷从d点移到f点，电场力做负功【答案】D【解析】A．a、b两点的电场强度方向不相同，故A错误；B．系统达到静电平衡状态后，整个导体是一个等势体，c点的电势等于d点的电势，故B错误；C．沿着电场线电势降低，a点的电势大于f点的电势，根据可知将一带正电的点电荷从a点移到f点，电势能减小，故C错误；D．沿着电场线电势降低，d点的电势大于f点的电势，根据可知将一带负电的点电荷从d点移到f点，电势能增大，则电场力做负功，故D正确。故选D。10.在匀强磁场中有一不计电阻的矩形线圈，绕垂直磁场的轴匀速转动，产生如图甲所示的正弦交流电，把该交流电接在图乙中理想变压器的A、B两端，电压表和电流表均为理想电表，Rt为热敏电阻（温度升高时其电阻减小），R为定值电阻。下列说法正确的是（）A.在t＝0.01s，穿过该矩形线圈的磁通量为零B.变压器原线圈两端电压的瞬时值表达式为u＝36sin50πt（V）C.Rt处温度升高时，电压表V1、V2示数的比值不变D.Rt处温度升高时，电流表的示数变大，变压器输入功率变大【答案】D【解析】A．在t＝0.01s，感应电动势为零，线圈平面与磁场垂直，穿过该矩形线圈的磁通量有最大值，故A错误；B．由甲图可知交变电流周期为T，角速度为电压的瞬时值表达式为故B错误；C．Rt处温度升高，Rt阻值减小，电压表V1测原线圈两端电压，示数不变，电压表V2测Rt两端电压，示数减小，电压表V1、V2示数的比值变大，故C错误；D．副线圈两端电压不变，回路中阻值减小，电流增大，电流表的示数变大，变压器输入功率变大，故D正确。故选D。二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题4分，共12分。每题列出的选项中至少有一个符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选的得0分）11.下列说法正确的是（）A.液体的表面张力方向总是跟液面相切B.电磁波发射时需要用到调谐技术C.分子间相互作用的引力和斥力总是同时存在的D.照相机镜头表面涂上增透膜是利用光的偏振原理【答案】AC【解析】A．液体的表面张力方向总是跟液面相切，故A正确；B．电磁波的发射需要调制，电磁波的接收需要调谐和解调，故B错误；C．根据分子动理论，分子间相互作用的引力和斥力总是同时存在的，故C正确；D．照相机镜头表面涂上增透膜是利用光的干涉现象，故D错误。12.一列沿轴正方向转播的简谐横波，时刻的波形如图所示，此时位于处的质点开始振动。已知时质点第一次出现在波峰位置，则下列说法正确的是（）A.该波的频率为2HzB.波源开始振动时的运动方向沿轴的负方向C.0~1s内质点振动的路程为40cmD.时质点在波谷位置【答案】BD【解析】B．质点开始振动时，根据同侧法可知，该列简谐波的起振方向为沿轴负半轴，机械波上所有点的振动都是模仿波源的振动，因而波源开始振动时的运动方向沿轴的负方向。故B正确；A．时刻，点在波谷位置，时质点第一次出现在波峰位置，时间间隔为半个周期，即根据波的频率和周期的关系可知故A错误；C．时间间隔为质点振动的路程为故C错误；D．由图可知波长为，则波速为该列波传播到点需要的时间为即质点只振动了，即，质点起振方向向下，则时质点在波谷位置。故D正确。故选BD。13.如图所示，平面内有一外、内直径分别为和环形区域，以直径AD为分界，左、右半环形区域内分别有垂直平面向里和向外的匀强磁场，磁感应强度大小均为B。直径为、电阻不计的两个半圆形金属框，置于环形区域的外圆处，并在A、D两处分别用长度可忽略的绝缘材料连接金属框的、两点间连有一阻值为的电阻，一长度为、电阻为的导体棒过圆心放置于金属框上，并绕过点的转轴以角速度顺时针匀速转动，转动过程其两端与金属框接触良好当导体棒转至图中位置时，下列说法正确的是（）A.电阻中电流方向由到B.流过的电流大小为C.、两点间的电势差为D.导体棒段所受安培力大小为【答案】ABD【解析】A．根据右手定则，金属棒转动切割磁感线时，点电势高，电阻中电流方向由到，故A正确；B．导体棒切割磁感线产生的感应电动势流过的电流大小为解得故B正确；C．结合上述可知，、两点间的电势差为解得故C错误；D．导体棒段所受安培力大小为结合上述解得D正确故选ABD。三、非选择题（本题共5小题，共58分）14.某同学用气垫导轨验证动量守恒定律，实验装置如图所示。（1）实验室有两组滑块装置。甲组两个滑块的碰撞端面装上弹性碰撞架，乙组两个滑块的碰撞端面分别装上撞针和橡皮泥。若要求碰撞过程动能损失最小，应选择_______组的实验装置（填“甲”或“乙”）。（2）安装好气垫导轨和光电门，接通气源后，在导轨上轻放一个滑块，给滑块一初速度，使它从轨道右端向左运动，发现滑块通过光电门2的时间小于通过光电门1的时间。为使实验结果准确，后续的操作是_______。A．调节旋钮使气垫导轨的左端升高B．调节旋钮使气垫导轨的左端降低C．将光电门1向左侧移动D．将光电门2向右侧移动（3）用天平测得滑块A、B的质量（均包括遮光条）分别为调整好气垫导轨后，将滑块A向左弹出，与静止的滑块B发生碰撞，此过程可视为弹性碰撞，与光电门1相连的计时器显示的挡光时间为，与光电门2相连的计时器显示的先后挡光时间为和。从实验结果可知两滑块的质量满足_______（填“＞”“＜”或“＝”）；滑块A、B碰撞过程中满足表达式_______（用所测物理量的符号表示，遮光条宽度相同），则说明碰撞过程中动量守恒。【答案】（1）甲（2）A（3）＞【解析】（1）[1]甲组两个滑块的碰撞端面装上弹性碰撞架，发生的是弹性碰撞；乙组两个滑块碰撞后连在一起，为完全非弹性碰撞，动能损失最大，要求碰撞过程动能损失最小，应选择甲。（2）[2]滑块从轨道右端向左运动，通过光电门2的时间小于通过光电门1的时间，可知滑块从右向左运动为加速运动，说明轨道右高左低，为了调节水平，所以调节旋钮P使轨道左端升高一些。故选A。（3）[3]由题意可知碰撞后滑块A没有反弹，所以。[4]碰撞前A的速度大小为碰撞后A、B的速度大小分别为碰撞中若满足动量守恒则得15.在“用双缝干涉测光的波长”实验中装置如图甲所示。（1）某次测量中，分划板中心刻线对齐某一条亮纹的中心时，游标卡尺的游标尺位置如图乙所示，则读数为__________；（2）下列说法中正确的是__________；A.光源与遮光筒不需要共轴B.实验中要注意使单缝与双缝相互平行，以便在光屏上观察到清晰干涉条纹C.将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽D.将屏向靠近双缝的方向移动，从目镜中观察到的条纹个数会减少（3）测出装置中双缝、毛玻璃屏之间的距离为L，测得第1条亮纹中心到第n条亮纹中心间的距离a，若双缝间距为d，则计算该单色光波长的表达式为__________（用题中所给字母表示）。【答案】（1）14.50（2）B（3）【解析】（1）20分度游标卡尺的精确值为，由图乙可知，读数为（2）A．光源与遮光筒需要共轴，故A错误；B．实验中要注意使单缝与双缝相互平行，以便在光屏上观察到清晰干涉条纹，故B正确；CD．根据干涉条纹间距公式，可知将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距不变；将屏向靠近双缝的方向移动，则减小，减小，从目镜中观察到的条纹个数会增加，故CD错误。故选B。（3）测得第1条亮纹中心到第n条亮纹中心间的距离a，则相邻条纹间距为又联立可得该单色光波长的表达式为16.某同学利用图甲所示电路测量一约的电阻丝的准确阻值。现有实验器材如下：A.电源（电动势，内阻可忽略）B.电压表（量程，内阻约）C.电流表（量程，内阻约）D.电流表（量程，内阻约）E.滑动变阻器（）F.滑动变阻器（）G.定值电阻（阻值）H.开关S及导线若干。（1）请用笔画线代替导线，将图乙所示的实物电路连接完整__________；（2）实验中，电流表应选择__________（选填电流表代号C或D）；滑动变阻器应选择__________（选填滑动变阻器代号E或F）；（3）在实验过程中，调节滑片P，电压表和电流表均有示数但总是调节不到零，其原因是__________导线没有连接好（选填图中的导线代号a、b、c）；（4）实验中电压，电流表示数为，则电阻丝的电阻_________。（结果保留两位有效数字）【答案】（1）（2）DE（3）a（4）2.9【解析】（1）根据电路图，实物连接如下（2）[1]实验中流过电流表的最大电流约为故选电流表D；[2]滑动变阻器为分压接法，且，为了方便调节，应选择阻值比13Ω小或相差不多的滑动变阻器E；（3）调节滑片P，电压表和电流表均有示数但总是调节不到零，说明滑动变阻器为限流接法，导线a没有连接好。（4）根据欧姆定律代入数据得解得17.如图所示，圆柱形绝热汽缸竖直悬挂于天花板，用横截面积为的轻质光滑活塞封闭一定质量的理想气体，活塞下悬挂质量为的重物，此时活塞处在距离汽缸上底面为的A处（图中未画出），气体的温度为。汽缸内的电阻丝加热，活塞缓慢移动到距离汽缸上底面为的B处（图中未画出）。此过程气体吸收了热量，大气压保持不变。（1）活塞缓慢从A处移动到B处气体分子数密度__________（填“减小”或“不变”或“增大”），该封闭气体的压强__________（填“减小”或“不变”或“增大”）；（2）求活塞在B处时的气体温度；（3）求此过程气体内能的增量。【答案】（1）减少不变（2）（3）【解析】（1）[1]活塞缓慢从A处移动到B处的过程中，体积增大，气体分子数密度减少[2]活塞受力不变，气体压强不变（2）A到B为等压过程，根据盖-吕萨克定律有解得（3）对活塞受力分析，有解得活塞从A处到B处的过程中，气体对外界做功解得由热力学第一定律解得18.某物理研究小组同学设计的弹射装置如图，改变弹性势能，可改变小物块水平进入圆弧轨道A点的速度。已知光滑的AB段圆弧半径，圆心角，直轨道BC倾角也为，BC段长为，动摩擦因数为。长木板左端与水平平台右端紧靠在D点，表面相平，CD长为，小物块质量，长木板质量，小物块与长木板的动摩擦因数为，地面光滑，不计空气阻力。，求：（1）当弹射装置释放的弹性势能为时，求小物块第一次经过圆弧面B点时，线速度及向心加速度的大小；（2）改变弹射装置释放的弹性势能，若小物块经过轨道A、B、C后，抛出正好落在长木板左端D点，求小物块从B点到D点的运动时间；（3）小物块落到长木板左端D点后，假设竖直方向速度瞬间变为零，水平方向速度不变，要使小物块不滑离长木板，求长木板的最小长度。【答案】（1）2m/s，（2）（3）【解析】（1）小物块从弹离到第一次经过圆弧面B点，有得向心加速度的大小得（2）从C到D的过程中，设上升的时间为，CD段总时间，竖直方向速度满足水平方向位移满足联立求得，在斜坡BC上物体加速度得又求得在斜坡BC上物体运动的时间为则小物块从B点到D点的运动时间为（3）落在木板上后，仅保留水平速度与木板DE共速后，不会滑离长木板，根据动量守恒解得根据能量关系即木板最小长度19.2023年3月13日“央视军事”报道，“福建舰”是我国第一艘装备了电磁拦阻装置的航母，电磁拦阻技术大大提高了舰载机降落的可靠性。电磁拦阻的工作原理简化如下：当舰载机着舰时关闭动力系统，通过尾钩钩住绝缘阻拦索，如图所示。阻拦索又带动金属棒ab在导轨MN、PQ上滑动，金属棒ab、导轨和定值电阻R形成一闭合回路，如图所示。若某次训练中尾钩钩住阻拦索的瞬间，舰载机与金属棒瞬间获得共同速度km/h，在磁场中共同减速滑行至停下。已知舰载机与金属棒ab的总质量kg、电阻r＝4Ω，导轨间距L＝50m，定值电阻R＝6Ω，匀强磁场磁感应强度B＝4T。为了研究问题的方便，导轨电阻不计，阻拦索的质量和形变不计。（1）求舰载机着舰瞬间棒ab中感应电流的大小和方向；（2）若在阻拦的过程中除安培力外舰载机与金属棒所受其它阻力的冲量大小为N·s，求舰载机滑行的距离；（3）若在阻拦的过程中除安培力外舰载机与金属棒克服其它阻力做的功为J，求电阻R中产生的焦耳热。【答案】（1），感应电流方向为；（2）；（3）【解析】（1）舰载机着舰瞬间棒ab中感应电流的大小根据右手定则感应电流方向为。（2）舰载机与金属棒停下来的过程，由动量定理得电量为解得舰载机滑行的距离（3）舰载机与金属棒停下来的过程，由动能定理得解得电阻R中产生的焦耳热20.双聚焦分析器是一种能同时实现速度聚焦和方向聚焦的质谱仪，其模型图如图1所示，原理图如图2所示。如图2，加速电场的电压为U，电场分析器中有指向圆心O的辐射状电场，磁场分析器中有垂直纸面的匀强磁场。若质量为m、电荷量为+q的离子（初速度为零，重力不计），经加速电场加速后，进入辐射状电场，恰好沿着半径为R的圆弧轨迹通过电场区域后，垂直磁场左边界从P点进入圆心为O1的四分之一圆形磁场区域，PO1=d，之后垂直磁场下边界O1O2从K点射出并进入检测器，检测器可在O1M和O2N之间左右移动且与磁场下边界的距离恒等于0.5d。（1）求电场分析器中离子运动轨迹处电场强度E的大小；（2）求磁场区域磁感应强度B；（3）若两种不同离子，经过电场分析器和磁场分析器后，分别打到M和N点，且探测器在M点和N点接收到的两种离子离开O1O2时速度方向与O1O2所夹锐角相同，求探测器在M点和N点接收到的两种离子比荷之比。【答案】（1）；（2）；（3）25【解析】（1）依题意，离子在辐射电场中恰好沿半径为R的圆弧做匀速圆周运动，设其速度大小为v，根据牛顿第二定律有联立可得电场分析器中离子运动轨迹处电场强度E的大小为（2）离子进入磁场后做匀速圆周运动，轨迹恰好为四分之一圆周，轨迹圆心为O1，可知运动半径为d，则有联立可得（3）依题意，可画出从M、N两点射出离子的运动轨迹如图所示设离子离开O1O2时速度方向与O1O2所夹锐角为θ，从M、N两点射出的离子在磁场中的运动半径分别为r1、r2，则由几何关系可得所以因为解得所以又因为解得根据联立可得所以两种离子比荷之比为2024学年第二学期台州市山海协作体期中联考高二年级物理学科试题考生须知：1.本卷共8页满分100分，考试时间90分钟。2.答题前，在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字。3.所有答案必须写在答题纸上，写在试卷上无效。4.考试结束后，只需上交答题纸。5.可能用到的相关参数：重力加速度g均取一、选择题I（本题共10小题，每小题3分，共30分，每题只有一个选项符合题意，不选，多选，错选均不得分）1.下列物理量属于矢量且单位正确的是（）A.磁感应强度（T） B.功率（W） C.冲量（N） D.温度（K）【答案】A【解析】A．磁感应强度是矢量，单位是（T），选项A正确；B．功率是标量，单位（W），选项B错误；C．冲量是矢量，单位（N∙s），选项C错误；D．温度是标量，单位（K），选项D错误。故选A。2.图中虚线描述的是全红婵一次10米跳台跳水头部的运动轨迹。下列说法正确的是（）A.研究她在空中做翻转动作时，可以把她看成质点B.她从起跳到入水运动路程是10米C.她在最高点时处于平衡状态D.在P点时她头部速度方向与入水时速度v方向相同【答案】D【解析】A．研究她在空中做翻转动作时，她的大小和形状不能忽略不计，不可以把她看成质点，选项A错误；B．她从起跳到入水运动的位移为10m，则路程大于10米，选项B错误；C．她在最高点时仍受重力作用，则不是处于平衡状态，选项C错误；D．速度方向沿轨迹的切线方向，可知在P点时她头部的速度方向与入水时速度v方向相同，均竖直向下，选项D正确。故选D。3.如图所示，通过计算可知：一个半径为均匀带电体（或球壳）在球的外部产生的电场，与一个位于球心、电荷量相等的点电荷在同一点产生的电场相同，在相关应用中可用点电荷场强公式进行计算。这里所采用最核心的物理方法与下列哪个相同（）A.瞬时速度概念的建立 B.“重心”模型的建立C.弹簧振子模型的建立 D.探究向心力大小的表达式【答案】B【解析】A．一个半径为的均匀带电体（或球壳）在球的外部产生的电场，与一个位于球心、电荷量相等的点电荷在同一点产生的电场相同，这里采用最核心的物理方法为等效替代，瞬时速度概念的建立采用了极限法，故A错误；B．“重心”模型的建立采用了等效替代，故B正确；C．弹簧振子模型的建立采用了理想模型法，故C错误；D．探究向心力大小的表达式采用了控制变量法，故D错误。故选B。4.为了节能，某地铁出口处的自动扶梯（斜坡型）在较长时间无人乘行时会自动停止运行，当有人站上去时又会慢慢启动，加速到一定速度后再匀速运行。对于此自动扶梯启动并将人送到高处的过程（如图所示），以下说法正确的是（）A.匀速运行时，人不受摩擦力的作用B.人对扶梯的压力是由于扶梯踏板发生弹性形变而产生的C.在自动扶梯启动加速的阶段，人处于超重状态D.匀速运行时，人受到的支持力和人对扶梯的压力是一对平衡力【答案】C【解析】A．匀速运行时，根据平衡条件可知人受到重力，斜坡扶梯对人的支持力以及斜坡扶梯对人的摩擦力，故A错误；B．根据弹力产生的条件可知人对扶梯的压力是由于人的脚发生弹性形变而产生的，故B错误；C．在自动扶梯启动加速的阶段，人具有竖直向上的分加速度，处于超重状态，故C正确；D．人受到的支持力和人对扶梯的压力是一对相互作用力，不是平衡力，故D错误；故选C。5.一个单摆在地面上做受迫振动，其振幅与驱动力频率的关系如图所示，下列说法正确的是（）A.此单摆的固有周期约为4sB.此单摆的摆长约为2mC.若摆长增大，单摆的固有频率减小D.若摆长增大，曲线的峰将向右移动【答案】C【解析】AB．由图可知，单摆的固有频率约为，则单摆的固有周期约为由单摆周期公式可得，此单摆的摆长约为，故AB错误；CD．若摆长增大，单摆固有周期变大，单摆的固有频率减小，曲线的峰将向左移动，故C正确，D错误。故选C。6.如图为某一物理量y随另一物理量x变化的函数图像，关于该图像与坐标轴所围面积（图中阴影部分）的物理意义，下列说法错误的是（）A.若图像表示加速度随时间的变化，则面积等于质点在相应时间内的速度变化B.若图像表示电场强度随位置的变化，则面积等于0-x0间的电势差C.若图像表示力随位置的变化，则面积等于该力在相应位移内所做的功D.若图像表示电容器充电电流随时间的变化，则面积等于相应时间内电容器储存的电能【答案】D【解析】A．若图像表示加速度随时间的变化，由可得则可知面积等于质点在相应时间内的速度变化，故A正确，不符合题意；B．若图像表示电场强度随位置的变化，由可知，面积等于0-x0间的电势差，故B正确，不符合题意；C．若图像表示力随位置的变化，由可知，面积等于该力在相应位移内所做的功，故C正确，不符合题意；D．若图像表示电容器充电电流随时间的变化，由可知，面积等于相应时间内电容器极板上的电荷量，故D错误，符合题意。故选D。7.2023年10月26日，“神舟十七号”飞船从酒泉卫星发射中心发射升空后与在轨高度约为400km的“天宫”空间站核心舱完成自主快速交会对接，为之后空间科学实验和技术试验提供更多条件。已知静止卫星距地面的高度约为36000km，地球半径约为6400km，下列说法正确的是（）A.据题中信息可估算出空间站的运行周期B.神舟十七号飞船的发射速度可能为11.2km/sC.空间站绕地球做圆周运动的速度可能等于7.9km/sD.空间站内，宇航员可以利用单摆测重力加速度，但不能使用水银气压计测舱内气压【答案】A【解析】A．根据开普勒第三定律有由题意已知地球半径R约为6400km，空间站的轨高约为400km，静止卫星距地面的高度约为36000km，且静止卫星的周期等于1天，则代入数据可估算出空间站的运行周期，故A正确；B．11.2km/s为第二宇宙速度，若神舟十七号飞船的发射速度为11.2km/s，则它会克服地球的引力，永远离开地球，不可能绕地球运动了，故B错误；C．7.9km/s为第一宇宙速度，也叫最大环绕速度，即围绕地球表面附近做匀速圆周运动的卫星速度为7.9km/s，根据万有引力提供向心力有可得由于空间站绕地球做圆周运动的轨道半径大于围绕地球表面做匀速圆周运动卫星的轨道半径，则空间站绕地球做圆周运动的速度小于7.9km/s，故C错误；D．在空间站内处于完全失重状态，则宇航员不可以利用单摆测重力加速度，故D错误。故选A。8.关于以下甲、乙、丙、丁四幅图的相关物理知识，描述正确的是（）A.图甲中，检测玻璃面是否平整的原理是光的衍射B.图乙中，断开开关S的瞬间，灯泡会闪亮一下后逐渐熄灭C.图丙中，此时电容器的电荷量正在增加D.图丁中，曲线1对应的温度较高【答案】C【解析】A．图甲中，检测玻璃面是否平整的原理是光的干涉，选项A错误；B．图乙中，断开开关S的瞬间，因通过灯泡的电流仍等于原来的电流，可知灯泡不会闪亮一下后逐渐熄灭，选项B错误；C．图丙中，根据线圈中的磁场方向可知，回路电流为顺时针方向，可知此时电容器正在充电，电容器的电荷量正在增加，选项C正确；D．图丁中，温度越高分子平均速率越大，图像越“腰粗”，可知曲线2对应的温度较高，选项D错误。故选C。9.将不带电的金属球B靠近带正电的金属球A，系统达到静电平衡状态后，纸面内的电场线和等势面分布如图所示，下列说法正确的是（）A.a、b两点的电场强度相同B.c点的电势大于d点的电势C.将一带正电的点电荷从a点移到f点，电势能增加D.将一带负电的点电荷从d点移到f点，电场力做负功【答案】D【解析】A．a、b两点的电场强度方向不相同，故A错误；B．系统达到静电平衡状态后，整个导体是一个等势体，c点的电势等于d点的电势，故B错误；C．沿着电场线电势降低，a点的电势大于f点的电势，根据可知将一带正电的点电荷从a点移到f点，电势能减小，故C错误；D．沿着电场线电势降低，d点的电势大于f点的电势，根据可知将一带负电的点电荷从d点移到f点，电势能增大，则电场力做负功，故D正确。故选D。10.在匀强磁场中有一不计电阻的矩形线圈，绕垂直磁场的轴匀速转动，产生如图甲所示的正弦交流电，把该交流电接在图乙中理想变压器的A、B两端，电压表和电流表均为理想电表，Rt为热敏电阻（温度升高时其电阻减小），R为定值电阻。下列说法正确的是（）A.在t＝0.01s，穿过该矩形线圈的磁通量为零B.变压器原线圈两端电压的瞬时值表达式为u＝36sin50πt（V）C.Rt处温度升高时，电压表V1、V2示数的比值不变D.Rt处温度升高时，电流表的示数变大，变压器输入功率变大【答案】D【解析】A．在t＝0.01s，感应电动势为零，线圈平面与磁场垂直，穿过该矩形线圈的磁通量有最大值，故A错误；B．由甲图可知交变电流周期为T，角速度为电压的瞬时值表达式为故B错误；C．Rt处温度升高，Rt阻值减小，电压表V1测原线圈两端电压，示数不变，电压表V2测Rt两端电压，示数减小，电压表V1、V2示数的比值变大，故C错误；D．副线圈两端电压不变，回路中阻值减小，电流增大，电流表的示数变大，变压器输入功率变大，故D正确。故选D。二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题4分，共12分。每题列出的选项中至少有一个符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选的得0分）11.下列说法正确的是（）A.液体的表面张力方向总是跟液面相切B.电磁波发射时需要用到调谐技术C.分子间相互作用的引力和斥力总是同时存在的D.照相机镜头表面涂上增透膜是利用光的偏振原理【答案】AC【解析】A．液体的表面张力方向总是跟液面相切，故A正确；B．电磁波的发射需要调制，电磁波的接收需要调谐和解调，故B错误；C．根据分子动理论，分子间相互作用的引力和斥力总是同时存在的，故C正确；D．照相机镜头表面涂上增透膜是利用光的干涉现象，故D错误。12.一列沿轴正方向转播的简谐横波，时刻的波形如图所示，此时位于处的质点开始振动。已知时质点第一次出现在波峰位置，则下列说法正确的是（）A.该波的频率为2HzB.波源开始振动时的运动方向沿轴的负方向C.0~1s内质点振动的路程为40cmD.时质点在波谷位置【答案】BD【解析】B．质点开始振动时，根据同侧法可知，该列简谐波的起振方向为沿轴负半轴，机械波上所有点的振动都是模仿波源的振动，因而波源开始振动时的运动方向沿轴的负方向。故B正确；A．时刻，点在波谷位置，时质点第一次出现在波峰位置，时间间隔为半个周期，即根据波的频率和周期的关系可知故A错误；C．时间间隔为质点振动的路程为故C错误；D．由图可知波长为，则波速为该列波传播到点需要的时间为即质点只振动了，即，质点起振方向向下，则时质点在波谷位置。故D正确。故选BD。13.如图所示，平面内有一外、内直径分别为和环形区域，以直径AD为分界，左、右半环形区域内分别有垂直平面向里和向外的匀强磁场，磁感应强度大小均为B。直径为、电阻不计的两个半圆形金属框，置于环形区域的外圆处，并在A、D两处分别用长度可忽略的绝缘材料连接金属框的、两点间连有一阻值为的电阻，一长度为、电阻为的导体棒过圆心放置于金属框上，并绕过点的转轴以角速度顺时针匀速转动，转动过程其两端与金属框接触良好当导体棒转至图中位置时，下列说法正确的是（）A.电阻中电流方向由到B.流过的电流大小为C.、两点间的电势差为D.导体棒段所受安培力大小为【答案】ABD【解析】A．根据右手定则，金属棒转动切割磁感线时，点电势高，电阻中电流方向由到，故A正确；B．导体棒切割磁感线产生的感应电动势流过的电流大小为解得故B正确；C．结合上述可知，、两点间的电势差为解得故C错误；D．导体棒段所受安培力大小为结合上述解得D正确故选ABD。三、非选择题（本题共5小题，共58分）14.某同学用气垫导轨验证动量守恒定律，实验装置如图所示。（1）实验室有两组滑块装置。甲组两个滑块的碰撞端面装上弹性碰撞架，乙组两个滑块的碰撞端面分别装上撞针和橡皮泥。若要求碰撞过程动能损失最小，应选择_______组的实验装置（填“甲”或“乙”）。（2）安装好气垫导轨和光电门，接通气源后，在导轨上轻放一个滑块，给滑块一初速度，使它从轨道右端向左运动，发现滑块通过光电门2的时间小于通过光电门1的时间。为使实验结果准确，后续的操作是_______。A．调节旋钮使气垫导轨的左端升高B．调节旋钮使气垫导轨的左端降低C．将光电门1向左侧移动D．将光电门2向右侧移动（3）用天平测得滑块A、B的质量（均包括遮光条）分别为调整好气垫导轨后，将滑块A向左弹出，与静止的滑块B发生碰撞，此过程可视为弹性碰撞，与光电门1相连的计时器显示的挡光时间为，与光电门2相连的计时器显示的先后挡光时间为和。从实验结果可知两滑块的质量满足_______（填“＞”“＜”或“＝”）；滑块A、B碰撞过程中满足表达式_______（用所测物理量的符号表示，遮光条宽度相同），则说明碰撞过程中动量守恒。【答案】（1）甲（2）A（3）＞【解析】（1）[1]甲组两个滑块的碰撞端面装上弹性碰撞架，发生的是弹性碰撞；乙组两个滑块碰撞后连在一起，为完全非弹性碰撞，动能损失最大，要求碰撞过程动能损失最小，应选择甲。（2）[2]滑块从轨道右端向左运动，通过光电门2的时间小于通过光电门1的时间，可知滑块从右向左运动为加速运动，说明轨道右高左低，为了调节水平，所以调节旋钮P使轨道左端升高一些。故选A。（3）[3]由题意可知碰撞后滑块A没有反弹，所以。[4]碰撞前A的速度大小为碰撞后A、B的速度大小分别为碰撞中若满足动量守恒则得15.在“用双缝干涉测光的波长”实验中装置如图甲所示。（1）某次测量中，分划板中心刻线对齐某一条亮纹的中心时，游标卡尺的游标尺位置如图乙所示，则读数为__________；（2）下列说法中正确的是__________；A.光源与遮光筒不需要共轴B.实验中要注意使单缝与双缝相互平行，以便在光屏上观察到清晰干涉条纹C.将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽D.将屏向靠近双缝的方向移动，从目镜中观察到的条纹个数会减少（3）测出装置中双缝、毛玻璃屏之间的距离为L，测得第1条亮纹中心到第n条亮纹中心间的距离a，若双缝间距为d，则计算该单色光波长的表达式为__________（用题中所给字母表示）。【答案】（1）14.50（2）B（3）【解析】（1）20分度游标卡尺的精确值为，由图乙可知，读数为（2）A．光源与遮光筒需要共轴，故A错误；B．实验中要注意使单缝与双缝相互平行，以便在光屏上观察到清晰干涉条纹，故B正确；CD．根据干涉条纹间距公式，可知将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距不变；将屏向靠近双缝的方向移动，则减小，减小，从目镜中观察到的条纹个数会增加，故CD错误。故选B。（3）测得第1条亮纹中心到第n条亮纹中心间的距离a，则相邻条纹间距为又联立可得该单色光波长的表达式为16.某同学利用图甲所示电路测量一约的电阻丝的准确阻值。现有实验器材如下：A.电源（电动势，内阻可忽略）B.电压表（量程，内阻约）C.电流表（量程，内阻约）D.电流表（量程，内阻约）E.滑动变阻器（）F.滑动变阻器（）G.定值电阻（阻值）H.开关S及导线若干。（1）请用笔画线代替导线，将图乙所示的实物电路连接完整__________；（2）实验中，电流表应选择__________（选填电流表代号C或D）；滑动变阻器应选择__________（选填滑动变阻器代号E或F）；（3）在实验过程中，调节滑片P，电压表和电流表均有示数但总是调节不到零，其原因是__________导线没有连接好（选填图中的导线代号a、b、c）；（4）实验中电压，电流表示数为，则电阻丝的电阻_________。（结果保留两位有效数字）【答案】（1）（2）DE（3）a（4）2.9【解析】（1）根据电路图，实物连接如下（2）[1]实验中流过电流表的最大电流约为故选电流表D；[2]滑动变阻器为分压接法，且，为了方便调节，应选择阻值比13Ω小或相差不多的滑动变阻器E；（3）调节滑片P，电压表和电流表均有示数但总是调节不到零，说明滑动变阻器为限流接法，导线a没有连接好。（4）根据欧姆定律代入数据得解得17.如图所示，圆柱形绝热汽缸竖直悬挂于天花板，用横截面积为的轻质光滑活塞封闭一定质量的理想气体，活塞下悬挂质量为的重物，此时活塞处在距离汽缸上底面为的A处（图中未画出），气体的温度为。汽缸内的电阻丝加热，活塞缓慢移动到距离汽缸上底面为的B处（图中未画出）。此过程气体吸收了热量，大气压保持不变。（1）活塞缓慢从A处移动到B处气体分子数密度__________（填“减小”或“不变”或“增大”），该封闭气体的压强__________（填“减小”或“不变”或“增大”）；（2）求活塞在B处时的气体温度；（3）求此过程气体内能的增量。【答案】（1）减少不变（2）（3）【解析】（1）[1]活塞缓慢从A处移动到B处的过程中，体积增大，气体分子数密度减少[2]活塞受力不变，气体压强不变（2）A到B为等压过程，根据盖-吕萨克定律有解得（3）对活塞受力分析，有解得活塞从A处到B处的过程中，气体