2024-2025学年山东省烟台市高二下学期期末学业水平诊断物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1山东省烟台市2024-2025学年高二下学期期末学业水平诊断物理试题1．答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置。2．选择题答案必须用2B铝笔（按填涂样例）正确填涂；非选择题答案必须用0.5毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。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.在火星上太阳能电池板发电能力有限，因此科学家用放射性材料—作为发电能源为火星车供电。中的Pu元素是，其半衰期为87.7年，衰变方程为，下列说法正确的是（）A.中的为236，Z为92B.衰变放出粒子流的电离作用和穿透能力都很强C.大约要经过263年会有未衰变时的Pu原子核发生衰变D.温度的升高或与其他元素形成化合物不影响Pu元素的半衰期【答案】D【解析】A．根据质量数和电荷数守恒，生成铀核的质量数为质子数为，故A错误；B．α粒子电离作用强，但穿透能力弱（仅需一张纸即可阻挡），故B错误；C．由衰变周期公式计算可得大约要经过3个半衰期会有的Pu原子核发生衰变，故C错误；D．半衰期由原子核内部结构决定，与温度、化学状态无关，故D正确。故选D。2.下列说法正确的是（）A.擦黑板时看到的粉尘四处飘落是布朗运动的表现B.水和酒精混合后总体积变小说明液体分子间存在分子引力C.当分子之间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大D.一定质量的理想气体，当温度升高时每秒撞击单位面积器壁的气体分子数一定增多【答案】C【解析】A．布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，需在显微镜下观察，粉尘飘落主要受重力和气流影响，故A错误；B．水和酒精混合体积减小说明分子间存在间隙，而非引力，故B错误；C．当分子力为斥力时（r<r0），减小分子间距需克服斥力做功，分子势能增大，即分子势能随分子间距离的减小而增大，故C正确；D．温度升高时，若气体体积增大，单位体积分子数减少，撞击次数可能减少，故D错误。故选C。3.关于固体和液体，下列说法正确的是（）A.根据物理性质的各向同性或各向异性可以用来鉴别晶体和非晶体B.因液晶是介于晶体与液体之间的中间态，所以液晶实际上是一种非晶体C.单晶体在不同方向上物理性质不同，是因为不同方向上的物质微粒的性质不同D.宇航员在太空中做水滴实验时，看到水滴的形状呈球形，这是由于液体表面张力的作用【答案】D【解析】A．多晶体和非晶体均呈现各向同性，无法仅通过各向异性区分晶体和非晶体，故A错误；B．液晶是介于晶体与液体之间的中间态，并非非晶体，故B错误；C．单晶体的各向异性由原子排列方向差异导致，而非微粒本身性质不同，故C错误；D．表面张力使液体在微重力下收缩为球形，故D正确。故选D。4.如图所示为一振荡电路在某时刻磁场磁感线的分布情况，下列说法正确的是（）A.若电容器上极板带负电，则磁场正在减弱B.若电容器下极板带负电，则电容器正在放电C.若电容器正在放电，则线圈的自感电动势正在减小D.若增大电容器两板间的距离，则振荡电路的周期变大【答案】C【解析】A．根据图中磁场方向，由安培定则可知，此时电流由下极板流向上极板；若电容器上极板带负电，则此时电容器正在放电，电场能减小，磁场能增大，磁场正在增强，故A错误；B．若电容器下极板带负电，则此时电容器正在充电，故B错误；C．若电容器正在放电，则电场能减小，磁场能增大，线圈中的电流正在增大，但电流的变化率正在减小，所以线圈的自感电动势正在减小，故C正确；D．若增大电容器两板间的距离，根据可知，电容减小；根据可知，振荡电路的周期变小，故D错误。故选C。5.为检测某品牌汽车的行驶性能，在某次检测中，测试汽车在平直路面上由静止开始内运动的位移－时间图像如图所示，已知该图像在时间内是抛物线的一部分，时间内是直线，两部分平滑相连，下列说法正确的是（）A.B.10s末汽车速度为C.时间内，汽车的加速度为D.时间内，汽车做匀加速直线运动【答案】B【解析】BD．图像在时间内是抛物线的一部分，时间内是直线，可知时间内汽车做匀加速直线运动，时间内汽车做匀速直线运动；设时，汽车的速度为，则内有解得可知10s末汽车的速度为，故B正确，D错误；AC．时间内，汽车的加速度为，故AC错误。故选B。6.如图所示，一单匝矩形线圈abcd的一部分处在有界匀强磁场中，并绕处于磁场边界的轴以角速度匀速转动，已知线圈电阻为，边ab、ad的长度分别为0.1m和0.3m，轴与边ad、bc垂直且到边dc的距离为0.1m，磁场的磁感应强度大小为，则线圈转过一周的过程中线圈产生的焦耳热为（）A. B. C.1J D.4J【答案】A【解析】由题意可知，当ab边在磁场中时，产生的感应电动势的峰值为当cd边在磁场中时，产生的感应电动势的峰值为根据焦耳定律可知解得则线圈转过一周的过程中线圈产生的焦耳热为代入数据解得故选A。7.一汽车在平直公路上做匀加速直线运动，依次经过A、B、C三点，已知，汽车在AB段的平均速度为，在BC段的平均速度为，则汽车经过点时的瞬时速度大小为（）A. B. C. D.【答案】A【解析】设，AB段所用时间为，BC段所用时间为，则有，可得设汽车经过点的速度大小为，汽车的加速度大小为，则AB段有BC段有联立可得解得8.如图所示，质量的三角形斜劈C放在水平地面上，一根轻绳跨过固定的定滑轮，其一端连接位于C表面上的物块A，另一端连接小球B，绳子与滑轮顶端的接触处为点。开始时系统处于静止状态，轻绳左段部分与竖直方向夹角为。现对小球B施加一个拉力使其缓慢移动，的方向与轻绳右段部分之间的夹角始终保持，直至OB处于水平。在此过程中A和C始终保持静止状态，已知物块A的质量，小球B的质量，不计定滑轮与绳子之间的摩擦，则在小球B缓慢移动过程中，轻绳拉力达到最大值时，地面对C的摩擦力大小为（）A.5N B.10N C. D.【答案】B【解析】对B进行受力分析，如图所示根据正弦定理有解得可知，当时，解得对A、C整体进行分析，根据平衡条件有解得二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。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.如图甲所示为研究光电效应的电路，用频率为ν的光照射阴极K时，光电子打到阳极A的最大动能Ek随着电压表示数U的变化关系图像如图乙所示，已知普朗克常量为h，下列说法正确的是（）A.U增大，光电子的最大初动能减小B.U增大，光电子的最大初动能不变C.阴极金属的截止频率为D.若电压表示数为，光电子到达阳极A时的最大动能为【答案】BD【解析】AB．根据光电效应方程可知，U增大，光电子的最大初动能不变，故A错误，B正确；C．当电压为零时，有所以，故C错误；D．光电子打到阳极A的最大动能Ek随着电压表示数U的变化关系为当电压为U1时，有当电压为U2时，有联立可得，故D正确。10.如图所示为某发电站的远距离输电的示意图。已知发电机的输出功率为60kW，输出电压，输送电压，理想升压变压器原、副线圈的匝数之比为1∶n，理想降压变压器原、副线圈的匝数之比为n∶1，输电线上的总电阻为。为保证用户端能获得的生活用电，下列说法正确的是（）A.发电机的输出电压为B.升压变压器原、副线圈的匝数之比为1∶200C.若用户端总电阻变小，为保证不变，需要降低输送电压D.若发电机的输出功率不变，使输送电压升高一倍，则输电线上的功率损失变为原来的【答案】AD【解析】AB．设输电线电流为，根据理想变压器电压与匝数成正比，有，电压关系为根据功率关系，有联立解得故A正确，B错误；C．若用户端总电阻变小，电流变大，远距离输电电流变大，线路损失电压变大，降压变压器的输入电压变低，则输出电压也会变低，所以为保证不变，需要提高输送电压U2，故C错误；D．根据，损失功率为整理得可知若发电站的输出功率不变，升压变压器副线圈的电压升高一倍，则输电线上的功率损失变为原来的，故D正确。故选AD。11.卡诺热机是只有两个热源（一个高温热源和一个低温热源）的简单热机，其循环过程p-V图像如图所示，其中A→B和C→D为两个等温过程；B→C和D→A为两个绝热过程。若热机的工作物质为理想气体，高温热源温度为T，低温热源温度为0.8T。p-V图像中A、B、C、D各状态的参量如图所示，若热机在A→B过程从高温热源吸热为Q1；C→D过程热机向低温热源放出热量为Q2。下列说法正确的是（）A.B.气体在状态A的体积为C.在B→C过程中，气体分子热运动的平均动能增大D.该热机完成一次循环，外界对气体做功为Q1-Q2【答案】AB【解析】AD．A→B→C，气体体积增大，气体对外做功，功的大小等于图像与横轴所围的面积；C→D→A，气体体积减小，外界对气体做功，功的大小等于图像与横轴所围的面积；ABCD所围成的面积表示该热机完成一次循环气体对外界所做的功；该热机完成一次循环，气体的温度不变，内能不变；根据热力学第一定律，该热机完成一次循环吸收的热量Q1大于放出的热量Q2；因此有该热机完成一次循环，气体对外界做功为W=Q1-Q2A正确，D错误；B．根据题意得，根据理想气体状态方程得解得，B正确；C．在B→C过程中，，，气体的温度降低，气体分子热运动的平均动能减小，C错误．故选AB。12.如图所示，有两个间距为的有界匀强磁场区域，磁感应强度的大小均为，区域Ⅰ磁场方向垂直纸面向外，区域Ⅱ磁场方向垂直纸面向里，两磁场边界均与轴垂直且宽度均为，在轴方向足够宽。abcd是一个均匀电阻丝做成的边长为的正方形线框，线框以垂直于磁场边界的速度匀速通过两个磁场区域，在运动过程中，线框ab、cd两边始终与磁场的边界平行。设线框ab边刚进入磁场的位置为轴正方向水平向右，从线框ab边刚进入磁场开始到整个线框离开两个磁场区域的过程中，线框中感应电流（规定顺时针方向为正方向）、a、b两端的电势差，穿过线框的磁通量、线框中产生的电功率随着位置变化的图像可能正确的是（）A. B.C. D.【答案】BCD【解析】线框位移x为0~L时，ab边切割区域Ⅰ磁感线，产生的感应电动势大小，设为，a、b两端的电势差，感应电流方向为顺时针，，设为，磁通量，最大值大小为，设为，电功率，设为线框位移x为时，cd边切割区域Ⅰ磁感线，产生的感应电动势大小，a、b两端的电势差，感应电流方向为逆时针，，磁通量，最大值大小为，电功率线框位移x为时，ab边切割区域Ⅱ磁感线，cd边切割区域Ⅰ磁感线，产生的感应电动势大小均为，ab边在a、b两端产生的电势差，cd边在a、b两端产生的电势差，则，感应电流方向为逆时针，大小为，磁通量，最大值大小为，电功率线框位移x为时，ab边切割区域Ⅱ磁感线，产生的感应电动势大小，a、b两端的电势差，感应电流方向为逆时针，，磁通量，最大值大小为，电功率线框位移x为时，cd边切割区域Ⅱ磁感线，产生的感应电动势大小，a、b两端的电势差，感应电流方向为顺时针，，磁通量，最大值大小为，电功率故选BCD。三、非选择题：本题共6小题，共60分。13.某实验小组利用如图甲所示装置进行“探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”实验。实验步骤如下：①把注射器活塞移至注射器中间某位置，将注射器与导气管、压强传感器逐一连接；②移动活塞，记录注射器的刻度值，同时记录对应的由压强传感器显示的气体压强值；③做出图像，分析处理实验数据。（1）关于本实验的一些具体操作，下列说法正确的是_________________A.为了保持封闭气体的质量不变，实验中要快速移动活塞B.为了保持封闭气体的温度不变，实验中要缓慢移动活塞C.为了保持封闭气体的质量不变，通常在注射器活塞上涂抹润滑油D.为了保证活塞移动时注射器稳定，实验中要用手紧紧握住注射器（2）如果实验操作规范，该小组描绘图线如乙图所示，图像为倾斜直线，则图中的代表________________，实验结论为：一定质量气体________________。【答案】（1）BC（2）注射器与压强传感器连接部位间（或导气管内）的气体体积在温度不变的情况下，压强p和体积V成反比【解析】（1）AC．为了保持封闭气体的质量不变，实验中采取的主要措施是在注射器活塞上涂一些润滑油，这样可以保持气密性，故A错误、C正确；BD．为了保持封闭气体的温度不变，实验中要注意手不能握住注射器的封闭气体部分，缓慢推动活塞，这样能保证装置与外界温度一样，故B正确、D错误。故选BC。（2）[1]根据理想气体状态方程可知如果实验操作规范正确，根据实验数据画出的图线是过坐标原点的直线，但如图所示的图线不过原点，该图线的方程为说明注射器中气体的体积小于实际的封闭气体的体积，结合实验的器材可知，截距V0代表注射器与压强传感器连接部位间（或导气管内）的气体体积；[2]由图可知该小组描绘图线为倾斜直线，则实验结论为：一定质量气体在温度不变的情况下，压强p和体积V成反比。14.在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中，如图甲，橡皮条的一端连接轻质小圆环，另一端固定在纸板上的点，橡皮条的长度为GE。在图乙中，用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环。小圆环受到拉力F1、F2的共同作用，处于纸板上的点，橡皮条伸长的长度为EO。撤去F1、F2，改用一个力单独拉住小圆环，如图丙仍使它处于点。力单独作用，与、共同作用的效果是一样的，都能使小圆环在点保持静止。（1）关于本实验的一些具体操作，下列说法正确的是_____________A.实验过程中，点位置不允许变动B.用两个弹簧测力计拉橡皮条时，两个测力计的示数之差应尽可能大C.两分力的夹角应取，便于之后运算中采用勾股定理以验证平行四边形定则D.使用弹簧测力计时，施力方向应沿测力计轴线，读数时视线应正对指针且与刻度盘垂直（2）某同学在纸板上记录了点G、O的位置及拉力、、的方向，读出两弹簧测力计的示数分别为和，请在虚线框丁中利用平行四边形定则作出、的合力的图示______（所选标度已给定），并由所作图示可以得到合力的大小为_____________N（结果保留两位有效数字）；（3）比较与可知，方向一定沿GO方向的是_____________。【答案】（1）AD（2）见解析5.8（3）F【解析】（1）A．实验过程中，为了保证两次作用效果相同，点位置不允许变动，故A正确；B．用两个弹簧测力计拉橡皮条时，两个测力计的示数应适当大一些，但不是两个测力计的示数之差应尽可能大，故B错误；C．本实验通过作图探究两个互成角度的力的合成规律，两分力的夹角适当就好，不需要取，故C错误；D．使用弹簧测力计时，为了减小误差，施力方向应沿测力计轴线，读数时视线应正对指针且与刻度盘垂直，故D正确。故选AD。（2）[1]根据图中的标度，并以、为邻边作平行四边形，作出、的合力的图示，如图所示[2]由所作图示可以得到合力的大小为（3）是通过、为邻边做平行四边形得到的合力理论值，由于存在一定的误差，的方向不一定沿GO方向；是一个弹簧测力计拉橡皮筋得到的合力实验值，根据二力平衡可知，的方向一定沿GO方向。15.一辆大客车和一辆小汽车匀速同向行驶在平直公路上，大客车在前，行驶速度为12m/s，小汽车在后，行驶速度为16m/s，当两者相距21m时，大客车发现前方有警示牌，开始刹车，加速度大小为2m/s2。（1）求小汽车经过多长时间追上大客车；（2）若小汽车发现大客车开始刹车后，为避免相撞也开始刹车，已知小汽车司机的反应时间为0.5s，刹车加速度大小为3m/s2，则此种情形下两车能否相撞？如果不能，求两车之间的最小距离。【答案】（1）3s（2）不能，6.25m【解析】（1）设小汽车追上客车的时间为t1，则，，由以上三式可得（2）设小汽车刹车后其速度与客车速度相等时经历的时间为t2，则解得，客车发生的位移小汽车发生的位移由于，所以两车不能相撞，则两车之间的最小距离16.如图所示，M、N端接入电压有效值恒定正弦式交变电源，R0是与电源连接的定值电阻。现将滑动变阻器R的滑片从a端缓慢向下滑动，已知交流电流表A的示数I1=2A时，交流电压表V的示数U1=24V；交流电流表A的示数I2=4A时，交流电压表V的示数U2=8V。当滑动变阻器接入电路的阻值减小为4R0时，变压器的输出功率最大。变压器视为理想变压器，电压表和电流表均视为理想电表。（1）求变压器的最大输出功率；（2）当滑动变阻器接入电路的阻值变为时，求电源输出功率。【答案】（1）50W（2）120W【解析】（1）设交变电源电压有效值为U0，由题意可知，联立解得，设变压器原、副线圈两端的电压分别为U和U'，流过原、副线圈的电流分别为I和I'，则，，联立可得，整理得变压器的输出功率等于输入功率，则由数学知识可知，当时，输出功率最大，最大输出功率为（2）变压器原、副线圈的匝数比所以则交流电源输出的功率为17.如图所示，导热性能良好、内部粗细均匀的封闭薄玻璃管水平放置，其左端带有可充气的阀门。开始时玻璃管处于温度为的环境中，内部左、右两端的空气柱及中间的水银柱的长度均为（未知），左、右两端的空气柱的压强均为。现将玻璃管在竖直面内绕其左端逆时针缓慢旋转至竖直，玻璃管旋转至竖直时其上端空气柱的长度，整个过程中两端空气柱未流通。（1）求玻璃管的长度；（2）分析此过程中，玻璃管内左、右两端的空气柱吸、放热情况；（3）玻璃管旋转至竖直后固定，然后对玻璃管加热至并通过阀门充入适量的空气，最终使两端空气柱的长度均恢复到，已知两空气柱的温度始终相同，求充气前、后玻璃管内空气总质量的比值。【答案】（1）54cm（2）见解析（3）【解析】（1）缓慢旋转至竖直过程中，以右端空气柱为研究对象，假设玻璃管的横截面积为，空气柱长度为，以左端空气柱为研究对象，空气柱长度为：，，联立代入数据求得玻璃管的长度（2）由热力学第一定律：，温度不变，左端的空气柱体积减小，外界对它做功，向外界放热；右端的空气柱体积增大，它对外界做功，从外界吸热（3）方法一：升温后，对右端（上端）空气柱整个过程升温后左端（下端）空气柱的压强为以原有左端（下端）空气柱为研究对象求得cm充气前、后玻璃管内空气总质量比值为求得方法二：（或用克拉伯龙方程求解）对左端（下端）空气柱前、后对比，求得则充气前、后玻璃管内空气总质量的比值为18.如图所示，两根足够长的平行金属直导轨MN、PQ间距为，固定在同一水平面内，导轨左端点分别与两条倾角相同、间距也为的直导轨平滑相接。M、P连线与两侧直导轨均垂直，其右侧存在磁感应强度大小为、方向竖直向下的匀强磁场。两根长度均为、电阻均为的金属棒ab、cd之间用绝缘轻杆固定拴接后放置在水平导轨上。另一长度为L、电阻为的金属棒ef放在倾斜导轨上，并处于锁定状态，ef距离水平导轨的高度为。已知金属棒ab、ef质量均为，金属棒cd质量为2m，忽略导轨的电阻以及所有的摩擦，金属棒均与导轨接触良好，重力加速度大小为。现将金属棒ef由静止释放，已知此后整个运动过程中ef始终不与ab接触，求：（1）金属棒ef刚越过MP时，ef两端的电势差及ab的加速度大小；（2）金属棒ab的初始位置到MP的最小距离；（3）从金属棒ef释放到与金属棒ab相距最近的过程中，金属棒cd产生的焦耳热。【答案】（1）；（2）（3）【解析】（1）金属棒由静止释放到刚越过时：根据动能定理可知此时电动势回路中干路电流金属棒两端的电势差其所受安培力以、为整体金属棒的加速度大小（2）由题意可知，与、组成的系统动量守恒，做减速运动，、做加速运动，整个运动过程中不与接触，则有当与、速度相等时，恰好追上，设此时共同速度为，由动量守恒定律得则它们共同速度大小对，由动量定理得整理可得则，通过的电荷量为金属棒ab的初始位置到MP的最小距离（3）从金属棒释放到与金属棒相距最近的过程中，整个回路中产生的焦耳热为，由能量守恒定律得金属棒产生的焦耳热联立可得山东省烟台市2024-2025学年高二下学期期末学业水平诊断物理试题1．答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置。2．选择题答案必须用2B铝笔（按填涂样例）正确填涂；非选择题答案必须用0.5毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。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.在火星上太阳能电池板发电能力有限，因此科学家用放射性材料—作为发电能源为火星车供电。中的Pu元素是，其半衰期为87.7年，衰变方程为，下列说法正确的是（）A.中的为236，Z为92B.衰变放出粒子流的电离作用和穿透能力都很强C.大约要经过263年会有未衰变时的Pu原子核发生衰变D.温度的升高或与其他元素形成化合物不影响Pu元素的半衰期【答案】D【解析】A．根据质量数和电荷数守恒，生成铀核的质量数为质子数为，故A错误；B．α粒子电离作用强，但穿透能力弱（仅需一张纸即可阻挡），故B错误；C．由衰变周期公式计算可得大约要经过3个半衰期会有的Pu原子核发生衰变，故C错误；D．半衰期由原子核内部结构决定，与温度、化学状态无关，故D正确。故选D。2.下列说法正确的是（）A.擦黑板时看到的粉尘四处飘落是布朗运动的表现B.水和酒精混合后总体积变小说明液体分子间存在分子引力C.当分子之间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大D.一定质量的理想气体，当温度升高时每秒撞击单位面积器壁的气体分子数一定增多【答案】C【解析】A．布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，需在显微镜下观察，粉尘飘落主要受重力和气流影响，故A错误；B．水和酒精混合体积减小说明分子间存在间隙，而非引力，故B错误；C．当分子力为斥力时（r<r0），减小分子间距需克服斥力做功，分子势能增大，即分子势能随分子间距离的减小而增大，故C正确；D．温度升高时，若气体体积增大，单位体积分子数减少，撞击次数可能减少，故D错误。故选C。3.关于固体和液体，下列说法正确的是（）A.根据物理性质的各向同性或各向异性可以用来鉴别晶体和非晶体B.因液晶是介于晶体与液体之间的中间态，所以液晶实际上是一种非晶体C.单晶体在不同方向上物理性质不同，是因为不同方向上的物质微粒的性质不同D.宇航员在太空中做水滴实验时，看到水滴的形状呈球形，这是由于液体表面张力的作用【答案】D【解析】A．多晶体和非晶体均呈现各向同性，无法仅通过各向异性区分晶体和非晶体，故A错误；B．液晶是介于晶体与液体之间的中间态，并非非晶体，故B错误；C．单晶体的各向异性由原子排列方向差异导致，而非微粒本身性质不同，故C错误；D．表面张力使液体在微重力下收缩为球形，故D正确。故选D。4.如图所示为一振荡电路在某时刻磁场磁感线的分布情况，下列说法正确的是（）A.若电容器上极板带负电，则磁场正在减弱B.若电容器下极板带负电，则电容器正在放电C.若电容器正在放电，则线圈的自感电动势正在减小D.若增大电容器两板间的距离，则振荡电路的周期变大【答案】C【解析】A．根据图中磁场方向，由安培定则可知，此时电流由下极板流向上极板；若电容器上极板带负电，则此时电容器正在放电，电场能减小，磁场能增大，磁场正在增强，故A错误；B．若电容器下极板带负电，则此时电容器正在充电，故B错误；C．若电容器正在放电，则电场能减小，磁场能增大，线圈中的电流正在增大，但电流的变化率正在减小，所以线圈的自感电动势正在减小，故C正确；D．若增大电容器两板间的距离，根据可知，电容减小；根据可知，振荡电路的周期变小，故D错误。故选C。5.为检测某品牌汽车的行驶性能，在某次检测中，测试汽车在平直路面上由静止开始内运动的位移－时间图像如图所示，已知该图像在时间内是抛物线的一部分，时间内是直线，两部分平滑相连，下列说法正确的是（）A.B.10s末汽车速度为C.时间内，汽车的加速度为D.时间内，汽车做匀加速直线运动【答案】B【解析】BD．图像在时间内是抛物线的一部分，时间内是直线，可知时间内汽车做匀加速直线运动，时间内汽车做匀速直线运动；设时，汽车的速度为，则内有解得可知10s末汽车的速度为，故B正确，D错误；AC．时间内，汽车的加速度为，故AC错误。故选B。6.如图所示，一单匝矩形线圈abcd的一部分处在有界匀强磁场中，并绕处于磁场边界的轴以角速度匀速转动，已知线圈电阻为，边ab、ad的长度分别为0.1m和0.3m，轴与边ad、bc垂直且到边dc的距离为0.1m，磁场的磁感应强度大小为，则线圈转过一周的过程中线圈产生的焦耳热为（）A. B. C.1J D.4J【答案】A【解析】由题意可知，当ab边在磁场中时，产生的感应电动势的峰值为当cd边在磁场中时，产生的感应电动势的峰值为根据焦耳定律可知解得则线圈转过一周的过程中线圈产生的焦耳热为代入数据解得故选A。7.一汽车在平直公路上做匀加速直线运动，依次经过A、B、C三点，已知，汽车在AB段的平均速度为，在BC段的平均速度为，则汽车经过点时的瞬时速度大小为（）A. B. C. D.【答案】A【解析】设，AB段所用时间为，BC段所用时间为，则有，可得设汽车经过点的速度大小为，汽车的加速度大小为，则AB段有BC段有联立可得解得8.如图所示，质量的三角形斜劈C放在水平地面上，一根轻绳跨过固定的定滑轮，其一端连接位于C表面上的物块A，另一端连接小球B，绳子与滑轮顶端的接触处为点。开始时系统处于静止状态，轻绳左段部分与竖直方向夹角为。现对小球B施加一个拉力使其缓慢移动，的方向与轻绳右段部分之间的夹角始终保持，直至OB处于水平。在此过程中A和C始终保持静止状态，已知物块A的质量，小球B的质量，不计定滑轮与绳子之间的摩擦，则在小球B缓慢移动过程中，轻绳拉力达到最大值时，地面对C的摩擦力大小为（）A.5N B.10N C. D.【答案】B【解析】对B进行受力分析，如图所示根据正弦定理有解得可知，当时，解得对A、C整体进行分析，根据平衡条件有解得二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。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.如图甲所示为研究光电效应的电路，用频率为ν的光照射阴极K时，光电子打到阳极A的最大动能Ek随着电压表示数U的变化关系图像如图乙所示，已知普朗克常量为h，下列说法正确的是（）A.U增大，光电子的最大初动能减小B.U增大，光电子的最大初动能不变C.阴极金属的截止频率为D.若电压表示数为，光电子到达阳极A时的最大动能为【答案】BD【解析】AB．根据光电效应方程可知，U增大，光电子的最大初动能不变，故A错误，B正确；C．当电压为零时，有所以，故C错误；D．光电子打到阳极A的最大动能Ek随着电压表示数U的变化关系为当电压为U1时，有当电压为U2时，有联立可得，故D正确。10.如图所示为某发电站的远距离输电的示意图。已知发电机的输出功率为60kW，输出电压，输送电压，理想升压变压器原、副线圈的匝数之比为1∶n，理想降压变压器原、副线圈的匝数之比为n∶1，输电线上的总电阻为。为保证用户端能获得的生活用电，下列说法正确的是（）A.发电机的输出电压为B.升压变压器原、副线圈的匝数之比为1∶200C.若用户端总电阻变小，为保证不变，需要降低输送电压D.若发电机的输出功率不变，使输送电压升高一倍，则输电线上的功率损失变为原来的【答案】AD【解析】AB．设输电线电流为，根据理想变压器电压与匝数成正比，有，电压关系为根据功率关系，有联立解得故A正确，B错误；C．若用户端总电阻变小，电流变大，远距离输电电流变大，线路损失电压变大，降压变压器的输入电压变低，则输出电压也会变低，所以为保证不变，需要提高输送电压U2，故C错误；D．根据，损失功率为整理得可知若发电站的输出功率不变，升压变压器副线圈的电压升高一倍，则输电线上的功率损失变为原来的，故D正确。故选AD。11.卡诺热机是只有两个热源（一个高温热源和一个低温热源）的简单热机，其循环过程p-V图像如图所示，其中A→B和C→D为两个等温过程；B→C和D→A为两个绝热过程。若热机的工作物质为理想气体，高温热源温度为T，低温热源温度为0.8T。p-V图像中A、B、C、D各状态的参量如图所示，若热机在A→B过程从高温热源吸热为Q1；C→D过程热机向低温热源放出热量为Q2。下列说法正确的是（）A.B.气体在状态A的体积为C.在B→C过程中，气体分子热运动的平均动能增大D.该热机完成一次循环，外界对气体做功为Q1-Q2【答案】AB【解析】AD．A→B→C，气体体积增大，气体对外做功，功的大小等于图像与横轴所围的面积；C→D→A，气体体积减小，外界对气体做功，功的大小等于图像与横轴所围的面积；ABCD所围成的面积表示该热机完成一次循环气体对外界所做的功；该热机完成一次循环，气体的温度不变，内能不变；根据热力学第一定律，该热机完成一次循环吸收的热量Q1大于放出的热量Q2；因此有该热机完成一次循环，气体对外界做功为W=Q1-Q2A正确，D错误；B．根据题意得，根据理想气体状态方程得解得，B正确；C．在B→C过程中，，，气体的温度降低，气体分子热运动的平均动能减小，C错误．故选AB。12.如图所示，有两个间距为的有界匀强磁场区域，磁感应强度的大小均为，区域Ⅰ磁场方向垂直纸面向外，区域Ⅱ磁场方向垂直纸面向里，两磁场边界均与轴垂直且宽度均为，在轴方向足够宽。abcd是一个均匀电阻丝做成的边长为的正方形线框，线框以垂直于磁场边界的速度匀速通过两个磁场区域，在运动过程中，线框ab、cd两边始终与磁场的边界平行。设线框ab边刚进入磁场的位置为轴正方向水平向右，从线框ab边刚进入磁场开始到整个线框离开两个磁场区域的过程中，线框中感应电流（规定顺时针方向为正方向）、a、b两端的电势差，穿过线框的磁通量、线框中产生的电功率随着位置变化的图像可能正确的是（）A. B.C. D.【答案】BCD【解析】线框位移x为0~L时，ab边切割区域Ⅰ磁感线，产生的感应电动势大小，设为，a、b两端的电势差，感应电流方向为顺时针，，设为，磁通量，最大值大小为，设为，电功率，设为线框位移x为时，cd边切割区域Ⅰ磁感线，产生的感应电动势大小，a、b两端的电势差，感应电流方向为逆时针，，磁通量，最大值大小为，电功率线框位移x为时，ab边切割区域Ⅱ磁感线，cd边切割区域Ⅰ磁感线，产生的感应电动势大小均为，ab边在a、b两端产生的电势差，cd边在a、b两端产生的电势差，则，感应电流方向为逆时针，大小为，磁通量，最大值大小为，电功率线框位移x为时，ab边切割区域Ⅱ磁感线，产生的感应电动势大小，a、b两端的电势差，感应电流方向为逆时针，，磁通量，最大值大小为，电功率线框位移x为时，cd边切割区域Ⅱ磁感线，产生的感应电动势大小，a、b两端的电势差，感应电流方向为顺时针，，磁通量，最大值大小为，电功率故选BCD。三、非选择题：本题共6小题，共60分。13.某实验小组利用如图甲所示装置进行“探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”实验。实验步骤如下：①把注射器活塞移至注射器中间某位置，将注射器与导气管、压强传感器逐一连接；②移动活塞，记录注射器的刻度值，同时记录对应的由压强传感器显示的气体压强值；③做出图像，分析处理实验数据。（1）关于本实验的一些具体操作，下列说法正确的是_________________A.为了保持封闭气体的质量不变，实验中要快速移动活塞B.为了保持封闭气体的温度不变，实验中要缓慢移动活塞C.为了保持封闭气体的质量不变，通常在注射器活塞上涂抹润滑油D.为了保证活塞移动时注射器稳定，实验中要用手紧紧握住注射器（2）如果实验操作规范，该小组描绘图线如乙图所示，图像为倾斜直线，则图中的代表________________，实验结论为：一定质量气体________________。【答案】（1）BC（2）注射器与压强传感器连接部位间（或导气管内）的气体体积在温度不变的情况下，压强p和体积V成反比【解析】（1）AC．为了保持封闭气体的质量不变，实验中采取的主要措施是在注射器活塞上涂一些润滑油，这样可以保持气密性，故A错误、C正确；BD．为了保持封闭气体的温度不变，实验中要注意手不能握住注射器的封闭气体部分，缓慢推动活塞，这样能保证装置与外界温度一样，故B正确、D错误。故选BC。（2）[1]根据理想气体状态方程可知如果实验操作规范正确，根据实验数据画出的图线是过坐标原点的直线，但如图所示的图线不过原点，该图线的方程为说明注射器中气体的体积小于实际的封闭气体的体积，结合实验的器材可知，截距V0代表注射器与压强传感器连接部位间（或导气管内）的气体体积；[2]由图可知该小组描绘图线为倾斜直线，则实验结论为：一定质量气体在温度不变的情况下，压强p和体积V成反比。14.在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中，如图甲，橡皮条的一端连接轻质小圆环，另一端固定在纸板上的点，橡皮条的长度为GE。在图乙中，用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环。小圆环受到拉力F1、F2的共同作用，处于纸板上的点，橡皮条伸长的长度为EO。撤去F1、F2，改用一个力单独拉住小圆环，如图丙仍使它处于点。力单独作用，与、共同作用的效果是一样的，都能使小圆环在点保持静止。（1）关于本实验的一些具体操作，下列说法正确的是_____________A.实验过程中，点位置不允许变动B.用两个弹簧测力计拉橡皮条时，两个测力计的示数之差应尽可能大C.两分力的夹角应取，便于之后运算中采用勾股定理以验证平行四边形定则D.使用弹簧测力计时，施力方向应沿测力计轴线，读数时视线应正对指针且与刻度盘垂直（2）某同学在纸板上记录了点G、O的位置及拉力、、的方向，读出两弹簧测力计的示数分别为和，请在虚线框丁中利用平行四边形定则作出、的合力的图示______（所选标度已给定），并由所作图示可以得到合力的大小为_____________N（结果保留两位有效数字）；（3）比较与可知，方向一定沿GO方向的是_____________。【答案】（1）AD（2）见解析5.8（3）F【解析】（1）A．实验过程中，为了保证两次作用效果相同，点位置不允许变动，故A正确；B．用两个弹簧测力计拉橡皮条时，两个测力计的示数应适当大一些，但不是两个测力计的示数之差应尽可能大，故B错误；C．本实验通过作图探究两个互成角度的力的合成规律，两分力的夹角适当就好，不需要取，故C错误；D．使用弹簧测力计时，为了减小误差，施力方向应沿测力计轴线，读数时视线应正对指针且与刻度盘垂直，故D正确。故选AD。（2）[1]根据图中的标度，并以、为邻边作平行四边形，作出、的合力的图示，如图所示[2]由所作图示可以得到合力的大小为（3）是通过、为邻边做平行四边形得到的合力理论值，由于存在一定的误差，的方向不一定沿GO方向；是一个弹簧测力计拉橡皮筋得到的合力实验值，根据二力平衡可知，的方向一定沿GO方向。15.一辆大客车和一辆小汽车匀速同向行驶在平直公路上，大客车在前，行驶速度为12m/s，小汽车在后，行驶速度为16m/s，当两者相距21m时，大客车发现前方有警示牌，开始刹车，加速度大小为2m/s2。（1）求小汽车经过多长时间追上大客车；（2）若小汽车发现大客车开始刹车后，为避免相撞也开始刹车，已知小汽车司机的反应时间为0.5s，刹车加速度大小为3m/s2，则此种情形下两车能否相撞？如果不能，求两车之间的最小距离。【答案】（1）3s（2）不能，6.25m【解析】（1）设小汽车追上客车的时间为t1，则，，由以上三式可得（2）设小汽车刹车后其速度与客车速度相等时经历的时间为t2，则解得，客车发生的位移小汽车发生的位移由于，所以两车不能相