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浙江省杭州市桐浦富兴稽阳联谊教研联盟2023-2024学年高二下学期5月期中物理试题（Word版附答案）
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这是一份浙江省杭州市桐浦富兴稽阳联谊教研联盟2023-2024学年高二下学期5月期中物理试题（Word版附答案），共12页。试卷主要包含了考试结束后，只需上交答题纸，9km/s，如图甲所示，两名跳雪运动员，等内容，欢迎下载使用。
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。
一、选择题Ⅰ（本大题共13小题，每小题3分，共39分。每个小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）
1.以下物理量是矢量的是（ ）
A.磁感应强度B.电势能C.电势D.电流强度
2.下列关于质点的描述正确的是（ ）
A.甲图，研究跳水运动员全红婵空中动作时可以把她看作质点
B.乙图，研究飞船与空间站对接时可以把飞船看作质点
C.丙图，研究高铁从杭州到北京的路程时可以把列车看作质点
D.丁图，研究冰壶在得分区的位置时可以把冰壶看作质点
3.北斗三号由24颗较低的中圆地球轨道卫星、3颗较高的地球同步轨道卫星和3颗较高的倾斜地球同步轨道卫星组成，如图所示。以下说法正确的是（ ）
A.所有卫星运行速度大于7.9km/s
B.同步轨道卫星周期比中圆地球轨道卫星周期大
C.所有地球同步轨道卫星运动的动能相等
D.同步轨道卫星运动速度比中圆地球轨道卫星速度大
4.张老师在课堂上做了两个小实验，让小明同学印象深刻。第一个实验如图甲所示，在玻璃皿的中心和内壁边缘各放一个圆柱形电极和一个圆环形电极，把它们分别与电池的两极相连，然后在玻璃皿中放入导电液体，如果把玻璃皿放在磁场中，液体就会旋转起来；第二个实验如图乙所示，把一根柔软的弹簧悬挂起来，使它的下端刚好跟槽中的水银接触，通电后，发现弹簧不断上下振动。下列说法正确的是（ ）
图甲 旋转的液体图乙 振动的弹簧
A.图甲中，如果改变磁场的方向，液体的旋转方向不变
B.图甲中，如果改变电极的正负极，液体的旋转方向不变
C.图乙中，如果改变电极的正负极，依然可以观察到弹簧不断上下振动
D.图乙中，如果将水银换成不导电的酒精溶液，依然可以观察到弹簧不断上下振动
5.如图甲，一个同学站在地秤上做了一次起立和下蹲，地秤上的力传感器采集的图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A.该同学的质量约为600kg
B.图示段为下蹲过程
C.过程中时刻，速度最大
D.过程中时刻，加速度最大
6.如图甲所示，两名跳雪运动员，（可视为质点）从雪道末端先后以初速度之比沿水平方向向左飞出，如图乙。不计空气阻力，则两名运动员从飞出至落到雪坡（可视为斜面）上的整个过程中，下列说法正确的是（ ）
A.运动员，在空中飞行的时间之比是3:1
B.运动员，在空中飞行的水平位移之比是1:3
C.运动员，落到雪坡上的瞬时速度方向一定相同
D.运动员，落到雪坡上的瞬时速度大小一定相同
7.如图为某种回旋加速器的示意图，其中两盒狭缝（实线、）间有加速电场，电场强度大小恒定，且被限制在、板间，虚线之间无电场。带电粒子从处以速度沿电场线方向射入加速电场，经加速后再进入形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动，、、依次为粒子运动半周到达虚线的位置，下列说法正确的是（ ）
A.带电粒子每运动一周被加速一次
B.加速电场方向需要做周期性的变化
C.带电粒子被加速后的最大速度与形盒半径无关
D.图中等于
8.如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为2:1，原线圈接交流电源和理想交流电压表、理想交流电流表，副线圈通过导线（导线的总电阻等效为）与热水器、抽油烟机连接。已知原线圈两端的电压表示数保持不变，副线圈两端的电压按如图乙所示规律变化。下列说法正确的是（ ）
A.热水器两端电压的瞬时值表达式为
B.电压表示数为440V
C.若闭合开关S，热水器两端的电压将增大
D.若闭合开关S，变压器的输入功率将减小
9.如图所示为一束太阳光射到六角形冰晶上时的光路图，、为其折射出的光线中的两种单色光，下列说法正确的是（ ）
A.在冰晶中，光的波速比光大
B.光线的折射率比光大
C.通过同一仪器发生双缝干涉，光的相邻明条纹间距较大
D.光线、分别从水射入空气发生全反射时，光的临界角比光的大
10.如图所示，一长度为，宽度为，厚度为（）的长方体导体板放在方向与前表面垂直，磁感应强度为的匀强磁场中，当导体板通有从左向右的电流时，导体板的上、下表面之间会产生电势差（称为霍尔电压），这种现象称为霍尔效应。若导体板单位体积内自由电子的个数为，通过导体板的电流为，电子电荷量为，则（ ）
A.电势差B.电势差
C.上表面的电势高于下表面D.前表面的电势高于后表面
11.如图所示为“52℃暖手充电宝”这种产品的几个主要参数：
根据上述信息，下列说法正确的是（ ）
A.5000mA·h的mA·h是能量单位
B.参数“DC5V”中“DC”指交流电
C.该产品仅用作暖手，理论上可持续工作10小时
D.该产品仅用作暖手，理论上可持续工作12.5小时
12.如图甲为某一款金属探测仪，探测仪内部的线圈与电容器构成LC振荡电路，当探测仪检测到金属物体时，探测仪线圈的自感系数发生变化，从而引起振荡电路中的振荡频率发生变化，探测仪检测到这个变化就会驱动蜂鸣器发出声响。在LC振荡电路中，某时刻磁场方向如图乙所示，且电容器上极板带正电，下列说法正确的是（ ）
A.此时电容器中的电场能正在减小
B.此时电容器两板间的电压正在减小
C.此时电路中电流沿顺时针方向且LC振荡电路中电流减小
D.若LC振荡电路中的自感系数变小，其振荡频率也变小
13.如图是某城市广场喷泉喷出水柱的场景，喷泉喷出的水柱达到了40层楼的高度，喷管的直径约为10cm。关于给喷管喷水的电动机输出功率，下列数据最接近的是（ ）
A.B.C.D.
二、选择题Ⅱ（本题共2小题，每小题3分，共6分。每小题列出的四个选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
14.如图所示，关于下列器材的原理和用途，下列说法中正确的是（ ）
A.扼流圈对交流有阻碍作用是因为线圈存在电阻
B.变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠成能减小涡流
C.真空冶炼炉的工作原理是炉体产生涡流，涡流产生热量使炉内金属熔化
D.磁电式电流表在线圈转动的范围内的磁场是辐射状磁场，不是匀强磁场
15.医学上常用B超检查诊断病情，其基本原理是探头向人体内发射超声波，超声波遇到人体不同的组织会产生不同程度的反射，探头接收到的反射超声波信号由计算机进行处理，显示出B超图像（如图甲所示）。图乙是探头沿轴正方向发送的超声波图像，一段时间后接收到沿轴负方向返回的超声波图像如图丙。已知超声波在人体内传播速度约为1500m/s，下列说法正确的是（ ）
A.图丙中质点正沿轴正方向运动
B.图丙中质点再经时间恰好处于波谷
C.图乙中质点的振动周期为
D.图乙中质点在此后的0.1s时间内运动的路程为150m
非选择题部分
三、非选择题（本题共5小题，共55分）
16.实验题（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三题共14分）
16-Ⅰ.（1）如图是某次实验中得到的一条纸带，打点计时器使用的交流电频率为50Hz，每取5个打点作为一个计数点，用刻度尺量出各计数点到点距离为，，，，小车运动点的速度大小为______m/s，小车运动的加速度大小为______m/s2（计算结果均保留2位有效数字）。
16-Ⅱ.（1）用如图甲电路测定两节串联干电池的电动势和内阻，请你在答题卡的图乙中用笔画线代替导线将实物连线补充完整。
（2）正确连接线路后进行实验，某次电压表和电流表的指针位置如下图所示，则电压表示数____V，电流表示数______A。
（3）经过测定，两节电池总电动势和总内阻最接近的一组是______。
16-Ⅲ.如图（a）所示是小明同学做“测定玻璃的折射率”的实验所留下的图纸。
该同学选用的玻璃砖前后两个光学面相互平行，和是玻璃砖的两个界面所在的位置，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针和，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并插上大头针，使其挡住、的像；接着插上大头针，使其挡住和、的像，用“·”表示大头针的位置。
（1）请你在答题卡的图（a）中作出完整的光路图。
（2）经多次实验，小明同学根据界面测得的入射角和折射角的正弦值画出了如图（b）所示的图像，从图像可求得玻璃砖的折射率是__________（保留两位有效数字）。
（3）如图（c）所示，若在实验过程中画出界面后，不小心将玻璃砖向上平移了一些，导致界面画到图中虚线位置，而在作光路图时界面仍为开始所画的，则所测得的折射率与真实值相比将__________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。
17.（8分）如图所示图甲中点为单摆的固定悬点，现将一个小摆球（可视为质点）拉至点，此时细线处于张紧状态，释放摆球，摆球将在竖直平面内的、之间来回摆动，其中点为运动中的最低位置。（小于10°且是未知量）。由计算机得到的细线对摆球的拉力大小随时间变化的曲线如图乙所示。（取10m/s2）求：
（1）单摆的振动周期；
（2）单摆的摆长；
（3）摆球运动过程中的最大动量。
18.（11分）如图所示，在足够长的水平直轨道上，有一半径的光滑圆形轨道与之平滑相切连接，底端、错开，其右侧长的段粗糙，动摩擦因数为，其余部分均光滑。在轨道处有弹射器，将一质量的滑块以一定速度水平向右弹射出来。高度为0.8m，为水平面，取。
（1）若滑块恰好能通过圆轨道，求滑块在点的加速度大小；
（2）若滑块能停在段，求弹簧具有的弹性势能范围；
（3）若弹簧的弹性势能为14J，求滑块落地点距点的距离。
19.（11分）如图所示，在水平面上固定两根平行的光滑金属轨道和。部分长度为，区域存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为；轨道间连接有两个阻值均为的电阻和一套电压传感器。现有一根金属棒，受水平向右的恒力作用，从处由静止开始运动，电压传感器显示的电压示数如图所示，当电压为时示数已趋于恒定，已知金属棒的电阻为，质量为，金属轨道间距为，电阻不计，求：
（1）金属棒刚进入磁场区域边界时速度的大小，并判断此时的电势高低；
（2）恒力的大小；
（3）金属棒在经过区域的过程中，通过金属棒的电荷量；
（4）金属棒在经过区域的过程中，回路产生焦耳热。
20.（11分）核聚变的研究经常用到高速粒子束的分离，其原理如图所示，离子源不断的产生带电离子，经加速电场加速后进入速度选择器，再经右侧磁分析器偏转分离。以速度选择器离子做直线运动的出口为坐标原点建立如图所示坐标系。已知带正电的离子，电荷量为，质量为，加速电场两极板间电压为，速度选择器间距为，极板长度为，速度选择器内电场强度为，离子进入加速电场初速度可忽略不计，不考虑粒子间的相互作用以及相对论效应，重力忽略不计。
（1）求离子经加速电场后获得的速度；
（2）若粒子在速度选择器中做直线运动，求速度选择器中磁场磁感应强度；
（3）若速度选择器中只有电场，磁分析器中磁场为匀强磁场，磁感应强度为，求离开速度选择器进入磁分析器的离子到达轴的位置坐标；
（4）若在磁分析器中加一与轴平行的档板，图中未画出，已知档板距轴的距离为，磁分析器中磁场为匀强磁场，磁感应强度为，若单位时间内从粒子源发射的粒子数为，且打在档板上的所有粒子均被吸收（不反弹），求粒子对档板的平均作用力大小。
2024年5月“桐·浦·富·兴”教研联盟调研测试
高二年级物理学科参考答案
一、选择题Ⅰ（本大题共13小题，每小题3分，共39分。每个小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）
二、选择题Ⅱ（本题共2小题，每小题3分，共6分。每小题列出的四个选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
16-Ⅰ.（4分）（1）0.51，0.79
16-Ⅱ.（6分）（1）如右图所示
（2）2.50 0.46（3）B
16-Ⅲ.（4分）（1）
（2）1.6（3）偏大
17.（1）由乙图可知
（2）由单摆的周期公式，解得
（3）在最低点，根据牛顿第二定律，有
设最大摆角为，在最高点有
从到机械能守恒：
联立，可得，
则摆球运动过程中的最大动量
18.（1）恰能过点，由重力提供向心力得：
（2）从到由动能定理得，得
弹性势能：
从点到点：
所以弹簧具有的弹性势能：
（3）从到，由能量关系得，解得：
竖直方向：，，
滑块落地点距点的距离为1.6m
19.（11分）解：（1）金属棒刚进入磁场时，得，
A的电势高
（2）到位置时，
，得
（3）根据，
，，得
（4）经过区域的过程中，至位置时，得。
由能量关系：
整个回路产的焦耳热为
20.（1）离子在加速电场中加速，由动能定理有，得
（2）通过速度选择器，故由力的平衡条件有，得
（3）若撤去极板间磁场，离子在电场中偏转距离，，得
进入右侧磁场速度为与方向交角为，圆周运动半径为，
，
射入磁场位置到位置距离，
所以离子射到轴的位置
即离子射到轴的位置为
（4）粒子进入磁分析器：洛伦兹力提供向心力
，档板过圆心。
由动量定理得：
∴，
根据牛顿第三定律：粒子对档板的作用力为：
产品名称
52℃暖手充电宝
发热温度
52℃
发热功率
2.0W
电池容量
5000mA·h
输入
DC5V/2.5A（最大）
输出
DC5V/2A（最大）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
答案
A
C
B
C
C
C
A
B
D
B
D
C
A
题号
14
15
答案
BD
BC
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。
一、选择题Ⅰ（本大题共13小题，每小题3分，共39分。每个小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）
1.以下物理量是矢量的是（ ）
A.磁感应强度B.电势能C.电势D.电流强度
2.下列关于质点的描述正确的是（ ）
A.甲图，研究跳水运动员全红婵空中动作时可以把她看作质点
B.乙图，研究飞船与空间站对接时可以把飞船看作质点
C.丙图，研究高铁从杭州到北京的路程时可以把列车看作质点
D.丁图，研究冰壶在得分区的位置时可以把冰壶看作质点
3.北斗三号由24颗较低的中圆地球轨道卫星、3颗较高的地球同步轨道卫星和3颗较高的倾斜地球同步轨道卫星组成，如图所示。以下说法正确的是（ ）
A.所有卫星运行速度大于7.9km/s
B.同步轨道卫星周期比中圆地球轨道卫星周期大
C.所有地球同步轨道卫星运动的动能相等
D.同步轨道卫星运动速度比中圆地球轨道卫星速度大
4.张老师在课堂上做了两个小实验，让小明同学印象深刻。第一个实验如图甲所示，在玻璃皿的中心和内壁边缘各放一个圆柱形电极和一个圆环形电极，把它们分别与电池的两极相连，然后在玻璃皿中放入导电液体，如果把玻璃皿放在磁场中，液体就会旋转起来；第二个实验如图乙所示，把一根柔软的弹簧悬挂起来，使它的下端刚好跟槽中的水银接触，通电后，发现弹簧不断上下振动。下列说法正确的是（ ）
图甲 旋转的液体图乙 振动的弹簧
A.图甲中，如果改变磁场的方向，液体的旋转方向不变
B.图甲中，如果改变电极的正负极，液体的旋转方向不变
C.图乙中，如果改变电极的正负极，依然可以观察到弹簧不断上下振动
D.图乙中，如果将水银换成不导电的酒精溶液，依然可以观察到弹簧不断上下振动
5.如图甲，一个同学站在地秤上做了一次起立和下蹲，地秤上的力传感器采集的图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A.该同学的质量约为600kg
B.图示段为下蹲过程
C.过程中时刻，速度最大
D.过程中时刻，加速度最大
6.如图甲所示，两名跳雪运动员，（可视为质点）从雪道末端先后以初速度之比沿水平方向向左飞出，如图乙。不计空气阻力，则两名运动员从飞出至落到雪坡（可视为斜面）上的整个过程中，下列说法正确的是（ ）
A.运动员，在空中飞行的时间之比是3:1
B.运动员，在空中飞行的水平位移之比是1:3
C.运动员，落到雪坡上的瞬时速度方向一定相同
D.运动员，落到雪坡上的瞬时速度大小一定相同
7.如图为某种回旋加速器的示意图，其中两盒狭缝（实线、）间有加速电场，电场强度大小恒定，且被限制在、板间，虚线之间无电场。带电粒子从处以速度沿电场线方向射入加速电场，经加速后再进入形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动，、、依次为粒子运动半周到达虚线的位置，下列说法正确的是（ ）
A.带电粒子每运动一周被加速一次
B.加速电场方向需要做周期性的变化
C.带电粒子被加速后的最大速度与形盒半径无关
D.图中等于
8.如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为2:1，原线圈接交流电源和理想交流电压表、理想交流电流表，副线圈通过导线（导线的总电阻等效为）与热水器、抽油烟机连接。已知原线圈两端的电压表示数保持不变，副线圈两端的电压按如图乙所示规律变化。下列说法正确的是（ ）
A.热水器两端电压的瞬时值表达式为
B.电压表示数为440V
C.若闭合开关S，热水器两端的电压将增大
D.若闭合开关S，变压器的输入功率将减小
9.如图所示为一束太阳光射到六角形冰晶上时的光路图，、为其折射出的光线中的两种单色光，下列说法正确的是（ ）
A.在冰晶中，光的波速比光大
B.光线的折射率比光大
C.通过同一仪器发生双缝干涉，光的相邻明条纹间距较大
D.光线、分别从水射入空气发生全反射时，光的临界角比光的大
10.如图所示，一长度为，宽度为，厚度为（）的长方体导体板放在方向与前表面垂直，磁感应强度为的匀强磁场中，当导体板通有从左向右的电流时，导体板的上、下表面之间会产生电势差（称为霍尔电压），这种现象称为霍尔效应。若导体板单位体积内自由电子的个数为，通过导体板的电流为，电子电荷量为，则（ ）
A.电势差B.电势差
C.上表面的电势高于下表面D.前表面的电势高于后表面
11.如图所示为“52℃暖手充电宝”这种产品的几个主要参数：
根据上述信息，下列说法正确的是（ ）
A.5000mA·h的mA·h是能量单位
B.参数“DC5V”中“DC”指交流电
C.该产品仅用作暖手，理论上可持续工作10小时
D.该产品仅用作暖手，理论上可持续工作12.5小时
12.如图甲为某一款金属探测仪，探测仪内部的线圈与电容器构成LC振荡电路，当探测仪检测到金属物体时，探测仪线圈的自感系数发生变化，从而引起振荡电路中的振荡频率发生变化，探测仪检测到这个变化就会驱动蜂鸣器发出声响。在LC振荡电路中，某时刻磁场方向如图乙所示，且电容器上极板带正电，下列说法正确的是（ ）
A.此时电容器中的电场能正在减小
B.此时电容器两板间的电压正在减小
C.此时电路中电流沿顺时针方向且LC振荡电路中电流减小
D.若LC振荡电路中的自感系数变小，其振荡频率也变小
13.如图是某城市广场喷泉喷出水柱的场景，喷泉喷出的水柱达到了40层楼的高度，喷管的直径约为10cm。关于给喷管喷水的电动机输出功率，下列数据最接近的是（ ）
A.B.C.D.
二、选择题Ⅱ（本题共2小题，每小题3分，共6分。每小题列出的四个选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
14.如图所示，关于下列器材的原理和用途，下列说法中正确的是（ ）
A.扼流圈对交流有阻碍作用是因为线圈存在电阻
B.变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠成能减小涡流
C.真空冶炼炉的工作原理是炉体产生涡流，涡流产生热量使炉内金属熔化
D.磁电式电流表在线圈转动的范围内的磁场是辐射状磁场，不是匀强磁场
15.医学上常用B超检查诊断病情，其基本原理是探头向人体内发射超声波，超声波遇到人体不同的组织会产生不同程度的反射，探头接收到的反射超声波信号由计算机进行处理，显示出B超图像（如图甲所示）。图乙是探头沿轴正方向发送的超声波图像，一段时间后接收到沿轴负方向返回的超声波图像如图丙。已知超声波在人体内传播速度约为1500m/s，下列说法正确的是（ ）
A.图丙中质点正沿轴正方向运动
B.图丙中质点再经时间恰好处于波谷
C.图乙中质点的振动周期为
D.图乙中质点在此后的0.1s时间内运动的路程为150m
非选择题部分
三、非选择题（本题共5小题，共55分）
16.实验题（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三题共14分）
16-Ⅰ.（1）如图是某次实验中得到的一条纸带，打点计时器使用的交流电频率为50Hz，每取5个打点作为一个计数点，用刻度尺量出各计数点到点距离为，，，，小车运动点的速度大小为______m/s，小车运动的加速度大小为______m/s2（计算结果均保留2位有效数字）。
16-Ⅱ.（1）用如图甲电路测定两节串联干电池的电动势和内阻，请你在答题卡的图乙中用笔画线代替导线将实物连线补充完整。
（2）正确连接线路后进行实验，某次电压表和电流表的指针位置如下图所示，则电压表示数____V，电流表示数______A。
（3）经过测定，两节电池总电动势和总内阻最接近的一组是______。
16-Ⅲ.如图（a）所示是小明同学做“测定玻璃的折射率”的实验所留下的图纸。
该同学选用的玻璃砖前后两个光学面相互平行，和是玻璃砖的两个界面所在的位置，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针和，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并插上大头针，使其挡住、的像；接着插上大头针，使其挡住和、的像，用“·”表示大头针的位置。
（1）请你在答题卡的图（a）中作出完整的光路图。
（2）经多次实验，小明同学根据界面测得的入射角和折射角的正弦值画出了如图（b）所示的图像，从图像可求得玻璃砖的折射率是__________（保留两位有效数字）。
（3）如图（c）所示，若在实验过程中画出界面后，不小心将玻璃砖向上平移了一些，导致界面画到图中虚线位置，而在作光路图时界面仍为开始所画的，则所测得的折射率与真实值相比将__________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。
17.（8分）如图所示图甲中点为单摆的固定悬点，现将一个小摆球（可视为质点）拉至点，此时细线处于张紧状态，释放摆球，摆球将在竖直平面内的、之间来回摆动，其中点为运动中的最低位置。（小于10°且是未知量）。由计算机得到的细线对摆球的拉力大小随时间变化的曲线如图乙所示。（取10m/s2）求：
（1）单摆的振动周期；
（2）单摆的摆长；
（3）摆球运动过程中的最大动量。
18.（11分）如图所示，在足够长的水平直轨道上，有一半径的光滑圆形轨道与之平滑相切连接，底端、错开，其右侧长的段粗糙，动摩擦因数为，其余部分均光滑。在轨道处有弹射器，将一质量的滑块以一定速度水平向右弹射出来。高度为0.8m，为水平面，取。
（1）若滑块恰好能通过圆轨道，求滑块在点的加速度大小；
（2）若滑块能停在段，求弹簧具有的弹性势能范围；
（3）若弹簧的弹性势能为14J，求滑块落地点距点的距离。
19.（11分）如图所示，在水平面上固定两根平行的光滑金属轨道和。部分长度为，区域存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为；轨道间连接有两个阻值均为的电阻和一套电压传感器。现有一根金属棒，受水平向右的恒力作用，从处由静止开始运动，电压传感器显示的电压示数如图所示，当电压为时示数已趋于恒定，已知金属棒的电阻为，质量为，金属轨道间距为，电阻不计，求：
（1）金属棒刚进入磁场区域边界时速度的大小，并判断此时的电势高低；
（2）恒力的大小；
（3）金属棒在经过区域的过程中，通过金属棒的电荷量；
（4）金属棒在经过区域的过程中，回路产生焦耳热。
20.（11分）核聚变的研究经常用到高速粒子束的分离，其原理如图所示，离子源不断的产生带电离子，经加速电场加速后进入速度选择器，再经右侧磁分析器偏转分离。以速度选择器离子做直线运动的出口为坐标原点建立如图所示坐标系。已知带正电的离子，电荷量为，质量为，加速电场两极板间电压为，速度选择器间距为，极板长度为，速度选择器内电场强度为，离子进入加速电场初速度可忽略不计，不考虑粒子间的相互作用以及相对论效应，重力忽略不计。
（1）求离子经加速电场后获得的速度；
（2）若粒子在速度选择器中做直线运动，求速度选择器中磁场磁感应强度；
（3）若速度选择器中只有电场，磁分析器中磁场为匀强磁场，磁感应强度为，求离开速度选择器进入磁分析器的离子到达轴的位置坐标；
（4）若在磁分析器中加一与轴平行的档板，图中未画出，已知档板距轴的距离为，磁分析器中磁场为匀强磁场，磁感应强度为，若单位时间内从粒子源发射的粒子数为，且打在档板上的所有粒子均被吸收（不反弹），求粒子对档板的平均作用力大小。
2024年5月“桐·浦·富·兴”教研联盟调研测试
高二年级物理学科参考答案
一、选择题Ⅰ（本大题共13小题，每小题3分，共39分。每个小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）
二、选择题Ⅱ（本题共2小题，每小题3分，共6分。每小题列出的四个选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
16-Ⅰ.（4分）（1）0.51，0.79
16-Ⅱ.（6分）（1）如右图所示
（2）2.50 0.46（3）B
16-Ⅲ.（4分）（1）
（2）1.6（3）偏大
17.（1）由乙图可知
（2）由单摆的周期公式，解得
（3）在最低点，根据牛顿第二定律，有
设最大摆角为，在最高点有
从到机械能守恒：
联立，可得，
则摆球运动过程中的最大动量
18.（1）恰能过点，由重力提供向心力得：
（2）从到由动能定理得，得
弹性势能：
从点到点：
所以弹簧具有的弹性势能：
（3）从到，由能量关系得，解得：
竖直方向：，，
滑块落地点距点的距离为1.6m
19.（11分）解：（1）金属棒刚进入磁场时，得，
A的电势高
（2）到位置时，
，得
（3）根据，
，，得
（4）经过区域的过程中，至位置时，得。
由能量关系：
整个回路产的焦耳热为
20.（1）离子在加速电场中加速，由动能定理有，得
（2）通过速度选择器，故由力的平衡条件有，得
（3）若撤去极板间磁场，离子在电场中偏转距离，，得
进入右侧磁场速度为与方向交角为，圆周运动半径为，
，
射入磁场位置到位置距离，
所以离子射到轴的位置
即离子射到轴的位置为
（4）粒子进入磁分析器：洛伦兹力提供向心力
，档板过圆心。
由动量定理得：
∴，
根据牛顿第三定律：粒子对档板的作用力为：
产品名称
52℃暖手充电宝
发热温度
52℃
发热功率
2.0W
电池容量
5000mA·h
输入
DC5V/2.5A（最大）
输出
DC5V/2A（最大）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
答案
A
C
B
C
C
C
A
B
D
B
D
C
A
题号
14
15
答案
BD
BC
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