2023-2024学年浙江省宁波市镇海中学高二（下）期末物理试卷

这是一份2023-2024学年浙江省宁波市镇海中学高二（下）期末物理试卷，共24页。试卷主要包含了选择题Ⅰ，选择题Ⅱ，解答题等内容，欢迎下载使用。
1．（3分）下列属于国际单位制中单位的是（ ）
A．伏特（V）B．电子伏特（eV）
C．摄氏度（℃）D．克（g）
2．（3分）在物理学发展过程中，许多物理学家做出了贡献，他们的科学发现和所采用的科学方法推动了人类社会的进步，以下说法正确的是（ ）
A．亚里士多德猜想自由落体运动的速度与下落时间成正比，并直通过实验进行了验证
B．牛顿根据行星运动的规律，并通过“月—地检验”，得出了万有引力定律
C．卢瑟福通过α粒子散射实验，发现原子核是由质子和中子组成
D．爱因斯坦的相对论否定了牛顿力学理论，成功解决了宏观物体的高速运动问题
3．（3分）如图所示，我国空间站在离地面高约400km的圆轨道运行，航天员在空间站中每天可看到16次日出，下列说法正确的是（ ）
A．空间站的运行速度大于7.9km/s
B．空间站的运行周期约为90min
C．航天员“飘浮”在空间站中不动时处于平衡状态
D．由于稀薄大气的影响，如不加干预，运行一段时间后空间站的动能会减小
4．（3分）2023年8月24日，日本启动核污染水排海，排放的核污染水里含64种放射性元素，将对全人类和海洋生命产生长久的重大威胁。核污染水中P发生衰变时的核反应方程为，该核反应过程中释放的能量为Q，光在真空中的传播速度为c，下列说法正确的是（ ）
A．利用海水稀释可以使的半衰期缩短
B．该核反应中发生了β衰变
C．衰变后Pb与X粒子的结合能之和小于衰变前的结合能
D．该核反应过程中的质量亏损为
5．（3分）小明运动后用网兜将篮球挂在相互垂直的墙角。简化图如图所示，设篮球质量为M、半径为R，悬挂点为互相垂直的两竖直墙壁交线处的P点，P到球心的距离为2R，一切摩擦不计，则篮球对任一墙壁的压力大小为（ ）
A．B．C．D．
6．（3分）如图，小球从加速滑道的不同位置由静止滑下，到达A点后会以不同的速度水平飞出，分别落在滑道的M、B和N点。已知滑道AB和BC倾斜角均为45°，并且M为AB的中点，M、N两点在同一水平面。不计空气阻力，重力加速度为10m/s2，则下列说法正确的是（ ）
A．三次在空中飞行时间之比为1：2：3
B．三次的水平初速度大小之比为
C．落在M点的速度偏转角比落在B点的速度偏转角大
D．落在N点的时候速度方向恰好垂直斜坡BC
7．（3分）高楼出现火情时，需要一种举高喷射消防车。如图，某高楼离地面65m处出现火情，消防车正在灭火中。已知水炮炮口与楼房距离为15m，与地面距离为60m，水炮每分钟喷出3m3的水，水柱刚好垂直打中着火房间窗户，水流冲击到窗户玻璃后向四周流散。重力加速度g＝10m/s2，下列说法正确的是（ ）
A．水泵对水做功的功率约为3.3×104W
B．水泵对水做功的功率约为3.8×104W
C．水流对窗户玻璃冲击力约为500N
D．水流对窗户玻璃冲击力约为900N
8．（3分）2022年11月21日中国空间站第三次太空授课中演示了紫色水球从“活跃”到“懒惰”的过程。如图所示，用注射器向水球喷气，水球发生振动。向水球射入一枚质量10g的钢球，钢球留在水球中，再用注射器以相同方式向水球喷气，水球振动幅度减小。则（ ）
A．首次喷气水球振幅较大一定是因为注射器喷气的频率与水球的固有频率相等
B．水球振动中不破裂，是因为中心的水对外面的水有万有引力的作用
C．钢球射入水球而未穿出，是水的表面张力起了作用
D．钢球在水中受到浮力为0.1N
9．（3分）如图所示，D是一支理想二极管（正向电阻为零，可视为短路；反向电阻无穷大，可视为断路），C是极板水平放置的平行板电容器，初始时不带电。当S接1且稳定后，处于两极板间P点的一带电油滴能保持静止状态。下列说法正确的是（ ）
A．保持S接1，减小C两极板的正对面积，油滴会向上移动
B．保持S接1，将C的下极板上移，油滴会向下移动
C．将S从1掷到2，油滴将向下运动
D．将S从1掷到2，同时将下极板上移，油滴将向下运动
10．（3分）如图甲所示，波源S1和S2分别沿y轴方向振动形成两列简谐横波，分别向x轴正向和负向传播，S1、S2振动图像分别如图乙、丙所示。当t＝2.2s时，x＝0处质点通过的路程为10cm，则（ ）
A．波速为2m/s
B．x＝1m处的质点最早出现振幅为10cm的波谷位置
C．t＝2.6s时，x＝0处的质点通过的路程为30cm
D．t＝10s后，两波源之间（不包括波源）有20个振动加强点
11．（3分）用波长为λ的单色光做杨氏双缝干涉实验，在观察屏上可看到干涉条纹。今将一个厚度为l的薄玻璃片放到上面狭缝的后面，发现中央亮条纹移动到了第m亮条纹的位置，以下说法正确的是（ ）
A．条纹向下移动
B．条纹间距随之变宽
C．玻璃的折射率为
D．再将一个折射率为nβ的薄云母片放到下面狭缝的后面，发现条纹恢复到最初的位置，则云母片的厚度为
12．（3分）如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为2：1，电源的输出电压u＝30sin100πt（V），定值电阻R1＝20Ω，R3＝2.5Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为5Ω，a、b为滑动变阻器的两个端点，所有电表均为理想电表。现将滑动变阻器滑片P置于b端，则（ ）
A．电流表示数为
B．电压表示数为10V
C．滑片P由b向a缓慢滑动，R3消耗的功率减小
D．滑片P由b向a缓慢滑动，变压器的输出功率减小
13．（3分）如图所示，半径为R的半圆形闭合金属线框可绕圆心O在纸面内逆时针匀速转动，过O点的边界上方存在垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，初始时线框直径与虚线边界垂直。已知线框的电阻为r，线框匀速转动的角速度为ω，从图示位置开始计时，以顺时针为感应电流的正方向，下列关于线圈中的感应电流i随时间t的变化关系正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
二、选择题Ⅱ（本大题共2小题，每小题3分，共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的，选对但不全的得2分，不选、多选、错选均不得分）
（多选）14．（3分）下列说法正确的是（ ）
A．光敏电阻随着光照的增强，载流子减少，导电性变差
B．在LC振荡电路中，放电完毕的瞬间磁场能全部转化为电场能
C．“遥知不是雪，为有暗香来”，“暗香来”是分子的扩散运动造成的
D．食盐被灼烧时发出的光主要是由食盐蒸气中钠原子的能级跃迁而造成的
（多选）15．（3分）如图所示，一群处于第4能级的氢原子，向低能级跃迁时能发出不同频率的光，其中只有3种不同频率的光a，b，c照射到图甲电路阴极K的金属上能够发生光电效应，测得光电流随电压变化的图像如图乙所示，调节过程中三种光均能达到对应的饱和光电流，已知氢原子的能级图如图丙所示，则下列推断正确的是（ ）
A．阴极金属的逸出功可能为W0＝5.5eV
B．图乙中的b光光子能量为12.09eV
C．若图乙中的Ua＝7V，则Uc＝3.5V
D．若甲图中电源右端为正极，随滑片向右滑动，光电流先增大后保持不变
三、解答题（本大题共7小题，共55分）
16．（6分）实验小组在“探究加速度与力、质量的关系”时，用图甲所示的装置进行实验，实验中，用槽码的重力代替细线中的拉力。
（1）如图乙所示，用游标卡尺测得遮光条的宽度d＝ mm。
（2）下列说法中正确的是 。
A.槽码的质量应远小于滑块的质量
B.气垫导轨右端应比左端高
C.先释放滑块再打开气垫导轨的气源
（3）实验小组用如下方法测量滑块的加速度a：将滑块从图甲所示位置由静止释放，测得遮光条通过光电门1、2的时间分别为t1、t2，两个光电门间的距离为L，则滑块的加速度大小a＝ （用字母t1、t2、L、d表示）。
（4）为了减小偶然误差，该小组同学设计了另一种方案：测得遮光条从光电门1到2的时间为t，两个光电门间的距离为L，保持光电门2的位置及滑块在导轨上释放的位置不变，改变光电门1的位置进行多次测量，测得多组L和t的数据，作出了t图像如图丙所示，已知纵轴截距为v0，横轴截距为t0，则v0表示遮光条通过光电门 （选填“1”或“2”）时的速度大小，滑块的加速度大小a＝ 。
（5）保持槽码质量m不变，改变滑块质量M，探究滑块加速度a与质量M的关系，将槽码重力mg代替细线拉力F，引起的相对误差δ表示为δ100%，请写出δ随M变化的关系式： 。
17．（4分）单晶半导体材料沿某一轴向受到外力作用时，其电阻率发生变化的现象，称为“压阻效应”。现用电路研究某长薄板电阻Rx的压阻效应，已知电阻Rx的阻值变化范围为几欧到十几欧，实验室中有下列器材：
A．电源E（3V，内阻约为1Ω）
B．电流表A1（0～0.6A，内阻r1＝5Ω）
C．电流表A2（0～0.6A，内阻r2约为1Ω）
D．开关S
E．定值电阻R0
（1）用多用电表粗测薄板不受力时的阻值，选择欧姆挡的恰当倍率后，示数如图甲，则读数为 Ω。
（2）为了比较准确地测量电阻Rx的阻值，应采取下列 电路图。
（3）闭合开关S，在电阻Rx上加一个竖直向下的力F（设竖直向下为正方向），记下电流表读数，电流表A1读数为I1，电流表A2读数为I2，得Rx＝ （用字母表示）。
先对电阻施加竖直向下的压力F，改变大小，得到相对应的Rx阻值。改变压力方向为竖直向上，重复实验，最后描绘成Rx﹣F图像如丙图所示。则当力F竖直向下时，电阻Rx与压力F的函数关系式是Rx＝ 。
18．（8分）海洋温差发电安全无污染，储量巨大。在某次发电测试实验中，探测到490m深处的海水温度为290K，如图所示，在此处将氨水蒸气封闭在横截面积S＝2m2的气缸内，气缸从深海490m深处上浮到海面，随着海水温度升高，封闭气体的体积增大，活塞缓慢上升且始终未脱离气缸。氨水蒸气可看作理想气体，气缸导热性能良好，活塞质量不计。已知海面处温度T0＝300K、此处气体体积V0＝3m3，大气压强恒为p0＝1×105Pa，海水密度ρ＝1.0×103kg/m3。
（1）气缸从深海上浮到海面，气缸内气体的分子平均动能 （选填“变大”、“变小”或者“不变”）及内能 （选填“变大”、“变小”或者“不变”）；
（2）求气缸在深海中上浮490m到海平面的过程中，活塞相对缸底上升的距离（计算结果保留3位有效数字）；
（3）在上述过程中，气缸内含蒸气1.7kg，上升过程吸收的总热量为105kJ，已知1摩尔蒸气的内能U＝kT，其中常量k＝25J/K，1摩尔蒸气质量为17g。求蒸气对外做的功。
19．（4分）某实验小组通过实验探究一个热敏电阻的特性，图甲为探究电路，热敏电阻RT处在虚线所示的温控室中。
（1）实验前，将滑动变阻器R1的滑片移到 （填“a”或“b”）端；实验时，记录温控室的温度t，将S2打到1，闭合S1，调节滑动变阻器，使电流表的示数为I0；保持滑动变阻器的滑片位置不变，将S2打到2，调节电阻箱R2，使电流表的示数仍为I0，记录此时电阻箱的示数R，即为热敏电阻的阻值。
（2）上述测量过程中，由于电流表内阻不可忽略，会导致热敏电阻的测量值 （填“大于”“等于”或“小于”）真实值。
（3）多次改变温控室的温度，重复上述实验过程，测得多组数据，作出R﹣t图像如图乙所示。当温度不同时，热敏电阻的灵敏度（即电阻值随温度的变化率||）存在着较大的差异，要使热敏电阻传感器比较灵敏，就应使之工作在灵敏度较大的区间。在下列温度区间中，灵敏度最大的是 。
A．20℃～40℃
B．40℃～60℃
C．60℃～80℃
D．80℃～100℃
（4）小巴同学发现可以利用该电路测量温度。将S2打到1，保持滑动变阻器的滑片位置不变，当温控室的温度为110℃时，电流表恰好满偏；当温控室的温度为60℃时，电流表恰好半偏；当电流表指在满偏的时，温控室的温度为 ℃（结果保留2位有效数字）。
20．（11分）如图所示，质量m1＝1kg的滑板A带有四分之一光滑圆轨道，圆轨道的半径R＝1.8m，圆轨道底端点切线水平，滑板的水平部分粗糙。现滑板A静止在光滑水平面上，左侧紧靠固定挡板，右侧不远处有一与A等高的平台。平台最右端有一个高h＝1.25m的光滑斜坡，斜坡和平台用长度不计的小光滑圆弧连接，斜坡顶端连接另一水平面。现将质量m2＝2kg的小滑块B（可视为质点）从A的顶端由静止释放。求：
（1）滑块B刚滑到圆轨道底端时，对圆轨道底端轨道的压力大小；
（2）若A与平台相碰前A、B能达到共同速度，则达到共同速度前产生的热量；
（3）若平台上P、Q之间是一个长度l＝0.5m的特殊区域，该区域粗糙，且当滑块B进入该区域后，滑块还会受到一个水平向右、大小F＝20N的恒力作用，平台其余部分光滑。若A与B共速时，B刚好滑到A的右端，A恰与平台相碰，此后B滑上平台，同时快速撤去A。设B与PQ之间的动摩擦因数为μ。
①求当μ＝0.1时，滑块B第一次通过Q点时速度；
②求当μ＝0.9时，滑块B在PQ间通过的路程。
21．（11分）如图，用金属制作的导轨与水平导轨平滑连接，导轨宽轨部分间距为2L，窄轨部分间距为L，轨道倾斜部分与水平面成θ角，整个空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。质量为2m、阻值为2R的金属棒N垂直于导轨静止放置在水平轨道与倾斜轨道交接处；质量为4m、边长为L且每条边阻值均为R的正方形裸露线框P静止在轨道窄部。现将质量为2m的橡胶棒M自倾斜导轨上h高度处由静止释放，当橡胶棒M运动到水平轨道后与N棒发生弹性碰撞，随后立即将M棒拿走，金属棒N和线框P在运动过程中始终相互平行且与导轨保持良好接触，导轨电阻不计且足够长，N棒总在宽轨上运动，线框P总在窄轨上运动，不计所有摩擦，重力加速度大小为g（已知两个完全相同的电源并联时，电动势不变，内阻减半）。求：
（1）碰撞后N棒速度大小；
（2）N棒最终速度大小；
（3）整个过程中线框P产生的焦耳热。
22．（11分）带电粒子在磁场中的螺旋线运动被广泛应用于磁聚焦技术。如图所示，在x＜0的区域I中存在磁感应强度大小，方向垂直纸面向里的匀强磁场；在0≤x＜3d的区域Ⅱ中，存在沿x轴正方向的匀强磁场B2；在3d≤x≤5d区域Ⅲ中存在电场强度大小为E，方向沿y轴正方向的匀强电场；其它区域电磁场忽略不计。在x＝7d处垂直x轴放置一块长度为2d的接收板，上端紧靠x轴。在A（0，d）位置有一粒子源，在xOy平面内按角度均匀发射质量为m，电荷量为+q的粒子，粒子的速度方向限制在图中0≤θ≤60°（θ是速度与x轴负半轴夹角）范围内，速度大小满足（其中v0已知）。已知粒子打到接收板后即被吸收，接收板不影响电场分布，不计空气阻力、重力和粒子间的相互作用力，可能用到tan26.5°＝0.5。
（1）求θ＝60°的粒子击中y轴的坐标；
（2）若，求在区域Ⅱ内粒子离开x轴的最大距离；
（3）若单位时间内，粒子源发射N个粒子，所有粒子均能经过C（3d，0）点，求：
①B2所有可能的大小；
②稳定后，接收板受到的垂直冲击力大小。
2023-2024学年浙江省宁波市镇海中学高二（下）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题Ⅰ（本大题共13小题，每小题3分，共39分。每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．（3分）下列属于国际单位制中单位的是（ ）
A．伏特（V）B．电子伏特（eV）
C．摄氏度（℃）D．克（g）
【答案】A
2．（3分）在物理学发展过程中，许多物理学家做出了贡献，他们的科学发现和所采用的科学方法推动了人类社会的进步，以下说法正确的是（ ）
A．亚里士多德猜想自由落体运动的速度与下落时间成正比，并直通过实验进行了验证
B．牛顿根据行星运动的规律，并通过“月—地检验”，得出了万有引力定律
C．卢瑟福通过α粒子散射实验，发现原子核是由质子和中子组成
D．爱因斯坦的相对论否定了牛顿力学理论，成功解决了宏观物体的高速运动问题
【答案】B
3．（3分）如图所示，我国空间站在离地面高约400km的圆轨道运行，航天员在空间站中每天可看到16次日出，下列说法正确的是（ ）
A．空间站的运行速度大于7.9km/s
B．空间站的运行周期约为90min
C．航天员“飘浮”在空间站中不动时处于平衡状态
D．由于稀薄大气的影响，如不加干预，运行一段时间后空间站的动能会减小
【答案】B
4．（3分）2023年8月24日，日本启动核污染水排海，排放的核污染水里含64种放射性元素，将对全人类和海洋生命产生长久的重大威胁。核污染水中P发生衰变时的核反应方程为，该核反应过程中释放的能量为Q，光在真空中的传播速度为c，下列说法正确的是（ ）
A．利用海水稀释可以使的半衰期缩短
B．该核反应中发生了β衰变
C．衰变后Pb与X粒子的结合能之和小于衰变前的结合能
D．该核反应过程中的质量亏损为
【答案】D
5．（3分）小明运动后用网兜将篮球挂在相互垂直的墙角。简化图如图所示，设篮球质量为M、半径为R，悬挂点为互相垂直的两竖直墙壁交线处的P点，P到球心的距离为2R，一切摩擦不计，则篮球对任一墙壁的压力大小为（ ）
A．B．C．D．
【答案】B
6．（3分）如图，小球从加速滑道的不同位置由静止滑下，到达A点后会以不同的速度水平飞出，分别落在滑道的M、B和N点。已知滑道AB和BC倾斜角均为45°，并且M为AB的中点，M、N两点在同一水平面。不计空气阻力，重力加速度为10m/s2，则下列说法正确的是（ ）
A．三次在空中飞行时间之比为1：2：3
B．三次的水平初速度大小之比为
C．落在M点的速度偏转角比落在B点的速度偏转角大
D．落在N点的时候速度方向恰好垂直斜坡BC
【答案】B
7．（3分）高楼出现火情时，需要一种举高喷射消防车。如图，某高楼离地面65m处出现火情，消防车正在灭火中。已知水炮炮口与楼房距离为15m，与地面距离为60m，水炮每分钟喷出3m3的水，水柱刚好垂直打中着火房间窗户，水流冲击到窗户玻璃后向四周流散。重力加速度g＝10m/s2，下列说法正确的是（ ）
A．水泵对水做功的功率约为3.3×104W
B．水泵对水做功的功率约为3.8×104W
C．水流对窗户玻璃冲击力约为500N
D．水流对窗户玻璃冲击力约为900N
【答案】B
8．（3分）2022年11月21日中国空间站第三次太空授课中演示了紫色水球从“活跃”到“懒惰”的过程。如图所示，用注射器向水球喷气，水球发生振动。向水球射入一枚质量10g的钢球，钢球留在水球中，再用注射器以相同方式向水球喷气，水球振动幅度减小。则（ ）
A．首次喷气水球振幅较大一定是因为注射器喷气的频率与水球的固有频率相等
B．水球振动中不破裂，是因为中心的水对外面的水有万有引力的作用
C．钢球射入水球而未穿出，是水的表面张力起了作用
D．钢球在水中受到浮力为0.1N
【答案】C
9．（3分）如图所示，D是一支理想二极管（正向电阻为零，可视为短路；反向电阻无穷大，可视为断路），C是极板水平放置的平行板电容器，初始时不带电。当S接1且稳定后，处于两极板间P点的一带电油滴能保持静止状态。下列说法正确的是（ ）
A．保持S接1，减小C两极板的正对面积，油滴会向上移动
B．保持S接1，将C的下极板上移，油滴会向下移动
C．将S从1掷到2，油滴将向下运动
D．将S从1掷到2，同时将下极板上移，油滴将向下运动
【答案】A
10．（3分）如图甲所示，波源S1和S2分别沿y轴方向振动形成两列简谐横波，分别向x轴正向和负向传播，S1、S2振动图像分别如图乙、丙所示。当t＝2.2s时，x＝0处质点通过的路程为10cm，则（ ）
A．波速为2m/s
B．x＝1m处的质点最早出现振幅为10cm的波谷位置
C．t＝2.6s时，x＝0处的质点通过的路程为30cm
D．t＝10s后，两波源之间（不包括波源）有20个振动加强点
【答案】B
11．（3分）用波长为λ的单色光做杨氏双缝干涉实验，在观察屏上可看到干涉条纹。今将一个厚度为l的薄玻璃片放到上面狭缝的后面，发现中央亮条纹移动到了第m亮条纹的位置，以下说法正确的是（ ）
A．条纹向下移动
B．条纹间距随之变宽
C．玻璃的折射率为
D．再将一个折射率为nβ的薄云母片放到下面狭缝的后面，发现条纹恢复到最初的位置，则云母片的厚度为
【答案】C
12．（3分）如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为2：1，电源的输出电压u＝30sin100πt（V），定值电阻R1＝20Ω，R3＝2.5Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为5Ω，a、b为滑动变阻器的两个端点，所有电表均为理想电表。现将滑动变阻器滑片P置于b端，则（ ）
A．电流表示数为
B．电压表示数为10V
C．滑片P由b向a缓慢滑动，R3消耗的功率减小
D．滑片P由b向a缓慢滑动，变压器的输出功率减小
【答案】C
13．（3分）如图所示，半径为R的半圆形闭合金属线框可绕圆心O在纸面内逆时针匀速转动，过O点的边界上方存在垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，初始时线框直径与虚线边界垂直。已知线框的电阻为r，线框匀速转动的角速度为ω，从图示位置开始计时，以顺时针为感应电流的正方向，下列关于线圈中的感应电流i随时间t的变化关系正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】D
二、选择题Ⅱ（本大题共2小题，每小题3分，共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的，选对但不全的得2分，不选、多选、错选均不得分）
（多选）14．（3分）下列说法正确的是（ ）
A．光敏电阻随着光照的增强，载流子减少，导电性变差
B．在LC振荡电路中，放电完毕的瞬间磁场能全部转化为电场能
C．“遥知不是雪，为有暗香来”，“暗香来”是分子的扩散运动造成的
D．食盐被灼烧时发出的光主要是由食盐蒸气中钠原子的能级跃迁而造成的
【答案】CD
（多选）15．（3分）如图所示，一群处于第4能级的氢原子，向低能级跃迁时能发出不同频率的光，其中只有3种不同频率的光a，b，c照射到图甲电路阴极K的金属上能够发生光电效应，测得光电流随电压变化的图像如图乙所示，调节过程中三种光均能达到对应的饱和光电流，已知氢原子的能级图如图丙所示，则下列推断正确的是（ ）
A．阴极金属的逸出功可能为W0＝5.5eV
B．图乙中的b光光子能量为12.09eV
C．若图乙中的Ua＝7V，则Uc＝3.5V
D．若甲图中电源右端为正极，随滑片向右滑动，光电流先增大后保持不变
【答案】AB
三、解答题（本大题共7小题，共55分）
16．（6分）实验小组在“探究加速度与力、质量的关系”时，用图甲所示的装置进行实验，实验中，用槽码的重力代替细线中的拉力。
（1）如图乙所示，用游标卡尺测得遮光条的宽度d＝ 5.25 mm。
（2）下列说法中正确的是 A 。
A.槽码的质量应远小于滑块的质量
B.气垫导轨右端应比左端高
C.先释放滑块再打开气垫导轨的气源
（3）实验小组用如下方法测量滑块的加速度a：将滑块从图甲所示位置由静止释放，测得遮光条通过光电门1、2的时间分别为t1、t2，两个光电门间的距离为L，则滑块的加速度大小a＝ （） （用字母t1、t2、L、d表示）。
（4）为了减小偶然误差，该小组同学设计了另一种方案：测得遮光条从光电门1到2的时间为t，两个光电门间的距离为L，保持光电门2的位置及滑块在导轨上释放的位置不变，改变光电门1的位置进行多次测量，测得多组L和t的数据，作出了t图像如图丙所示，已知纵轴截距为v0，横轴截距为t0，则v0表示遮光条通过光电门 2 （选填“1”或“2”）时的速度大小，滑块的加速度大小a＝ 。
（5）保持槽码质量m不变，改变滑块质量M，探究滑块加速度a与质量M的关系，将槽码重力mg代替细线拉力F，引起的相对误差δ表示为δ100%，请写出δ随M变化的关系式： 。
【答案】（1）5.25；（2）A；（3）（）；（4）2； ；（5）
17．（4分）单晶半导体材料沿某一轴向受到外力作用时，其电阻率发生变化的现象，称为“压阻效应”。现用电路研究某长薄板电阻Rx的压阻效应，已知电阻Rx的阻值变化范围为几欧到十几欧，实验室中有下列器材：
A．电源E（3V，内阻约为1Ω）
B．电流表A1（0～0.6A，内阻r1＝5Ω）
C．电流表A2（0～0.6A，内阻r2约为1Ω）
D．开关S
E．定值电阻R0
（1）用多用电表粗测薄板不受力时的阻值，选择欧姆挡的恰当倍率后，示数如图甲，则读数为 6 Ω。
（2）为了比较准确地测量电阻Rx的阻值，应采取下列 A 电路图。
（3）闭合开关S，在电阻Rx上加一个竖直向下的力F（设竖直向下为正方向），记下电流表读数，电流表A1读数为I1，电流表A2读数为I2，得Rx＝ （用字母表示）。
先对电阻施加竖直向下的压力F，改变大小，得到相对应的Rx阻值。改变压力方向为竖直向上，重复实验，最后描绘成Rx﹣F图像如丙图所示。则当力F竖直向下时，电阻Rx与压力F的函数关系式是Rx＝ 17﹣2F 。
【答案】（1）6；（2）A；（3）；17﹣2F
18．（8分）海洋温差发电安全无污染，储量巨大。在某次发电测试实验中，探测到490m深处的海水温度为290K，如图所示，在此处将氨水蒸气封闭在横截面积S＝2m2的气缸内，气缸从深海490m深处上浮到海面，随着海水温度升高，封闭气体的体积增大，活塞缓慢上升且始终未脱离气缸。氨水蒸气可看作理想气体，气缸导热性能良好，活塞质量不计。已知海面处温度T0＝300K、此处气体体积V0＝3m3，大气压强恒为p0＝1×105Pa，海水密度ρ＝1.0×103kg/m3。
（1）气缸从深海上浮到海面，气缸内气体的分子平均动能 变大 （选填“变大”、“变小”或者“不变”）及内能 变大 （选填“变大”、“变小”或者“不变”）；
（2）求气缸在深海中上浮490m到海平面的过程中，活塞相对缸底上升的距离（计算结果保留3位有效数字）；
（3）在上述过程中，气缸内含蒸气1.7kg，上升过程吸收的总热量为105kJ，已知1摩尔蒸气的内能U＝kT，其中常量k＝25J/K，1摩尔蒸气质量为17g。求蒸气对外做的功。
【答案】（1）变大、变大；
（2）气缸在深海中上浮490m到海平面的过程中，活塞相对缸底上升的距离为1.47m；
（3）蒸气对外做的功为80kJ。
19．（4分）某实验小组通过实验探究一个热敏电阻的特性，图甲为探究电路，热敏电阻RT处在虚线所示的温控室中。
（1）实验前，将滑动变阻器R1的滑片移到 b （填“a”或“b”）端；实验时，记录温控室的温度t，将S2打到1，闭合S1，调节滑动变阻器，使电流表的示数为I0；保持滑动变阻器的滑片位置不变，将S2打到2，调节电阻箱R2，使电流表的示数仍为I0，记录此时电阻箱的示数R，即为热敏电阻的阻值。
（2）上述测量过程中，由于电流表内阻不可忽略，会导致热敏电阻的测量值 等于 （填“大于”“等于”或“小于”）真实值。
（3）多次改变温控室的温度，重复上述实验过程，测得多组数据，作出R﹣t图像如图乙所示。当温度不同时，热敏电阻的灵敏度（即电阻值随温度的变化率||）存在着较大的差异，要使热敏电阻传感器比较灵敏，就应使之工作在灵敏度较大的区间。在下列温度区间中，灵敏度最大的是 A 。
A．20℃～40℃
B．40℃～60℃
C．60℃～80℃
D．80℃～100℃
（4）小巴同学发现可以利用该电路测量温度。将S2打到1，保持滑动变阻器的滑片位置不变，当温控室的温度为110℃时，电流表恰好满偏；当温控室的温度为60℃时，电流表恰好半偏；当电流表指在满偏的时，温控室的温度为 29 ℃（结果保留2位有效数字）。
【答案】（1）b；（2）等于；（3）A；（4）29。
20．（11分）如图所示，质量m1＝1kg的滑板A带有四分之一光滑圆轨道，圆轨道的半径R＝1.8m，圆轨道底端点切线水平，滑板的水平部分粗糙。现滑板A静止在光滑水平面上，左侧紧靠固定挡板，右侧不远处有一与A等高的平台。平台最右端有一个高h＝1.25m的光滑斜坡，斜坡和平台用长度不计的小光滑圆弧连接，斜坡顶端连接另一水平面。现将质量m2＝2kg的小滑块B（可视为质点）从A的顶端由静止释放。求：
（1）滑块B刚滑到圆轨道底端时，对圆轨道底端轨道的压力大小；
（2）若A与平台相碰前A、B能达到共同速度，则达到共同速度前产生的热量；
（3）若平台上P、Q之间是一个长度l＝0.5m的特殊区域，该区域粗糙，且当滑块B进入该区域后，滑块还会受到一个水平向右、大小F＝20N的恒力作用，平台其余部分光滑。若A与B共速时，B刚好滑到A的右端，A恰与平台相碰，此后B滑上平台，同时快速撤去A。设B与PQ之间的动摩擦因数为μ。
①求当μ＝0.1时，滑块B第一次通过Q点时速度；
②求当μ＝0.9时，滑块B在PQ间通过的路程。
【答案】（1）滑块B刚滑到圆轨道底端时，对圆轨道底端轨道的压力大小为60N；
（2）若A与平台相碰前A、B能达到共同速度，则达到共同速度前产生的热量为12J；
（3）①当μ＝0.1时，滑块B第一次通过Q点时速度为5m/s；
②当μ＝0.9时，滑块B在PQ间通过的路程为m。
21．（11分）如图，用金属制作的导轨与水平导轨平滑连接，导轨宽轨部分间距为2L，窄轨部分间距为L，轨道倾斜部分与水平面成θ角，整个空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。质量为2m、阻值为2R的金属棒N垂直于导轨静止放置在水平轨道与倾斜轨道交接处；质量为4m、边长为L且每条边阻值均为R的正方形裸露线框P静止在轨道窄部。现将质量为2m的橡胶棒M自倾斜导轨上h高度处由静止释放，当橡胶棒M运动到水平轨道后与N棒发生弹性碰撞，随后立即将M棒拿走，金属棒N和线框P在运动过程中始终相互平行且与导轨保持良好接触，导轨电阻不计且足够长，N棒总在宽轨上运动，线框P总在窄轨上运动，不计所有摩擦，重力加速度大小为g（已知两个完全相同的电源并联时，电动势不变，内阻减半）。求：
（1）碰撞后N棒速度大小；
（2）N棒最终速度大小；
（3）整个过程中线框P产生的焦耳热。
【答案】（1）碰撞后N棒速度大小为；
（2）N棒最终速度大小为；
（3）整个过程中线框P产生的焦耳热为。
22．（11分）带电粒子在磁场中的螺旋线运动被广泛应用于磁聚焦技术。如图所示，在x＜0的区域I中存在磁感应强度大小，方向垂直纸面向里的匀强磁场；在0≤x＜3d的区域Ⅱ中，存在沿x轴正方向的匀强磁场B2；在3d≤x≤5d区域Ⅲ中存在电场强度大小为E，方向沿y轴正方向的匀强电场；其它区域电磁场忽略不计。在x＝7d处垂直x轴放置一块长度为2d的接收板，上端紧靠x轴。在A（0，d）位置有一粒子源，在xOy平面内按角度均匀发射质量为m，电荷量为+q的粒子，粒子的速度方向限制在图中0≤θ≤60°（θ是速度与x轴负半轴夹角）范围内，速度大小满足（其中v0已知）。已知粒子打到接收板后即被吸收，接收板不影响电场分布，不计空气阻力、重力和粒子间的相互作用力，可能用到tan26.5°＝0.5。
（1）求θ＝60°的粒子击中y轴的坐标；
（2）若，求在区域Ⅱ内粒子离开x轴的最大距离；
（3）若单位时间内，粒子源发射N个粒子，所有粒子均能经过C（3d，0）点，求：
①B2所有可能的大小；
②稳定后，接收板受到的垂直冲击力大小。
【答案】（1）θ＝60°时，粒子击中y轴的坐标为0；
（2）粒子离开x轴的最大距离为；
（3）①B2所有可能的大小为（n＝1，2，3…）；
②稳定后，接收板受到的垂直冲击力大小为。
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9
10
11
答案
A
B
B
D
B
B
B
C
A
B
C
题号
12
13
答案
C
D