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河南省鹤壁市高中2023-2024学年高二下学期7月期末考试物理试题（Word版附解析）
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这是一份河南省鹤壁市高中2023-2024学年高二下学期7月期末考试物理试题（Word版附解析），共15页。试卷主要包含了48，某输电能耗演示电路如图所示等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1.答题前，考生务必用黑色签字笔将自己的姓名、准考证号、座位号在答题卡上填写清楚；
2.每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，在试卷上作答无效；
3.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题：本题共10小题，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1至7小题只有一项符合题目要求，每小题4分。第8至10小题有多项符合题目的要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。
1.加速度的定义式为，历史上有些科学家曾把相等位移内速度变化相等的单向直线运动称为“匀变速直线运动”（现称“另类匀变速直线运动”），“另类加速度”的定义式为，其中和分别表示某段位移内的初速度和末速度。表示物体做加速运动，表示物体做减速运动，下列说法正确的是（ ）
A.若且保持不变，则逐渐减小
B.若不变，则物体在中间位置的速度为
C.若A不变，则物体在位移中点处的速度比小
D.若不变，则A也一定不变
2.如图所示为波轮式洗衣机的工作原理示意图，当甩衣桶在电机的带动下高速旋转时，衣服紧贴在甩衣桶器壁上，从而迅速将水甩出。衣服（可视为质点）质量为m，衣服和器壁间的动摩擦因数为，甩衣桶的半径为r，洗衣机外桶的半径为R，假设滑动摩擦力和最大静摩擦力相等，重力加速度为g，要想衣服上的水被甩出，则洗衣机转动的频率至少为（ ）
A.B.C.D.
3.5G网络正在加速赋能千行百业实现数字化生产。产生5G无线电波的LC振荡电路，某时刻的工作状态如图所示，则该时刻（ ）
A.线圈中磁场的方向向上
B.电容器极板间电场正在增强
C.线圈储存的磁场能正在增加
D.线圈中感应电流的方向与图中电流方向相反
4.人们对手机的依赖性越来越强，有些人喜欢躺着看手机，经常出现手机砸到头部的情况。若手机质量为120g，从离人约20cm的高度无初速度掉落，砸到头部后手机未反弹，头部受到手机的冲击时间约为0.2s，取重力加速度g＝10m/s2；下列分析正确的是（ ）
A.手机接触头部之前的速度约为1m/s
B.手机对头部的冲量大小约为0.48
C.手机对头部的作用力大小约为1.2N
D.手机与头部作用过程中手机动量变化约为0.48
5.如图，空间分布着磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外的匀强磁场。关于O点对称的薄板MN的长度为3a，O点到MN的距离为a。O点有一粒子源，能沿纸面内任意方向发射速率相同、质量为m、电荷量为q的正电粒子。已知水平向右发射的粒子恰能垂直打在MN上，打到MN上、下表面的粒子均被吸收。不计粒子的重力，则被MN吸收的粒子在磁场中运动的最长时间为（ ）
A.B.C.D.
6.热机循环是将内能转化为机械能的过程。其中最典型的热机循环有卡诺循环、斯特林循环和布雷顿循环。如图为斯特林循环，工作物质为理想气体，它由两个等容过程和两个等温过程组成，温度为，温度为，关于该循环，下列判断正确的是（ ）
A.
B.放出的热量大于吸收的热量
C.气体分子在状态A比状态C单位时间与器壁单位面积碰撞次数多
D.如果经过改进，斯特林循环效率可达100％
7.如图甲所示，饮水桶上装有压水器，可简化为图乙所示的模型。挤压气囊时，可把气囊中的气体全部挤入下方的水桶中，下方气体压强增大，桶中的水会从细管中流出。某次取水前，桶内液面距细管口高度差为h，细管内外液面相平，压水3次恰好有水从细管中溢出。已知在挤压气囊过程中，气体的温度始终不变，略去细管的体积，外部大气压强保持不变，水的密度为，重力加速度为g，关于此次取水过程下列说法正确的是（ ）
A.桶内气体的内能不变
B.桶内气体需从外界吸热
C.压水3次后桶内气体压强为
D.每次挤压气囊，桶内气体压强的增量相同
8.图甲为一列简谐横波在时刻的波形图，P是平衡位置为处的质点，Q是平衡位置为处的质点，图乙为质点Q的振动图象，则（ ）
A.波的周期为0.2s
B.在时，的质点P沿y轴正方向运动
C.经过的质点Q经过的路程为50cm
D.从到，该波沿x轴正方向传播了10m
9.某输电能耗演示电路如图所示。左侧升压变压器原副线圈的匝数比为1:3，输入电压为7.5V的正弦交流电。连接两理想变压器的导线总电阻为，负载的阻值为。开关S接1时，右侧降压变压器原、副线圈的匝数比为4:1，上的功率为5W；接2时，匝数比为1:2，上的功率为。下列说法正确的是（ ）
A.开关接1时，左侧升压变压器副线圈两端的电压
B.开关接1时，右侧降压变压器原线圈中的电流
C.导线总电阻
D.开关接2时，上的功率
10.如图为某原子的能级及核外电子在两能级间跃迁时辐射光子波长的示意图，设原子处于n=1、2、3、4的能级时，对应原子的能量为、、、，若a光是从能级跃迁到能级产生的单色光，b光是从n=4能级跃迁到n=3能级产生的单色光。结合图中所给数据，则下列说法正确的是（ ）
A.用同一双缝干涉仪做光的双缝干涉实验，a光条纹间距小于b光条纹间距
B.该原子吸收波长为97nm的光子后，可能从跃迁到
C.原子从n=3跃迁到n=1时，释放光子的波长为
D.用波长等于122nm光子能量的电子撞击原子，原子可能从跃迁到
二、非选择题：本题共6小题，共70分。
11.（6分）小圆同学用橡皮筋、质量为6.05g的若干个一元硬币、刻度尺、塑料袋、支架等，设计了如图甲所示的实验装置，测量冰墩墩玩具的质量。主要实验步骤如下：
（1）在塑料袋中放入n个硬币，测量稳定后橡皮筋下端A点的刻度记录数据如下表：
（2）在图乙中已根据表中的数据描上了4个点，请再描上另一个点，并作上图线；
（3）取出全部硬币，把冰墩墩放入塑料袋中，橡皮筋下端A点的示数如图丙所示，此时橡皮筋下端A点的刻度为 cm；
（4）求得冰墩墩的质量为 g（保留3位有效数字）。
12.（9分）（1）在下列学生实验中，需要用到打点计时器和天平的实验有 ；
A.“探究小车速度随时间变化的规律”
B.“探究加速度与力、质量的关系”
C.“用单摆测量重力加速度的大小”
D.“探究两个互成角度的力的合成规律”
（2）某同学利用如图所示的气垫导轨装置“验证机械能守恒定律”。实验时，将气垫导轨调至水平，在气垫导轨上安装了一光电门，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过轻质定滑轮与托盘相连。测出遮光条初始位置到光电门的距离l，遮光条的宽度d，托盘和砝码的总质量m1，滑块和遮光条的总质量m2，释放滑块，读出遮光条通过光电门的时间∆t。
①遮光条通过光电门时的速度为 ；
②在滑块从静止释放到运动到光电门的过程中，系统的重力势能减少了 ；
③改变l，得到多组实验数据，以为纵坐标，以l为横坐标，做出图像如图所示。若要符合机械能守恒定律的结论，该图像的斜率应为 。
（3）下列说法正确的是 。
A.图甲“探究平抛运动的特点”实验中，斜槽轨道必须光滑且其末端水平
B.图乙计算油膜面积时，只数完整的方格数，油酸分子直径的测量值会偏大
C.图丙“探究气体等温变化的规律”实验中，空气柱体积变化尽可能的快些
D.图丁“测量玻璃的折射率”实验中，玻璃砖宽度宜大些，大头针应垂直插在纸面上
13.（10分）如图甲所示，水平放置的边长为L=20cm的正方形线圈，匝数n=1000，总电阻r=1.0Ω。线圈处在斜向上的匀强磁场中，磁场方向与线圈平面夹角为37°，磁感应强度的大小B按如图乙所示的规律变化。已知滑动变阻器的总阻值R=4.0Ω，，C=30μF。滑片P位于滑动变阻器中点处，求：
（1）闭合K，电路稳定后，电阻的电功率；
（2）K断开后，流经的电荷量。
14.（12分）如图所示为一列简谐横波在时刻的波形图，平衡位置在处的质点位移，平衡位置在处的质点处于波峰位置；时处的质点第一次回到平衡位置，时处的质点第一次回到平衡位置。求：
（1）该简谐波的传播方向、周期和波速；
（2）平衡位置在处的质点的位移随时间变化的关系式。
15.（15分）如图（a）是游戏设备——太空梭，人固定在座椅车上从高处竖直下坠，体验瞬间失重的刺激。某工程师利用磁场控制座椅车速度，其原理图可简化为图（b）。座椅车包括座椅和金属框架，金属框架由竖直金属棒ab、cd及5根水平金属棒组成。ab、cd长度均为4h，电阻不计；5根水平金属棒等距离分布，长度均为L，电阻均为R。地面上方足够高处存在竖直宽度为h的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于竖直面向里。某次试验时，将假人固定在座椅车上，座椅车竖直放置，让座椅车从金属棒bc距离磁场上边界h高处由静止下落，金属棒bc进入磁场后即保持匀速直线运动，不计摩擦和空气阻力，重力加速度大小为g。求：
（1）人和座椅车的总质量m；
（2）从bc离开磁场到ad离开磁场的过程中，流过金属棒bc的电荷量q；
（3）金属框架abcd穿过磁场的过程中，金属棒bc上产生的热量Q。
16.（18分）小钱同学设计了一个用电子天平测量环境温度的实验装置，如图所示。导热汽缸开口向上并固定在桌面上，用质量、截面积的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞与汽缸壁间无摩擦。一轻质直杆中心置于固定支点A上，左端用不可伸长的细绳竖直悬挂活塞，右端用相同细绳竖直悬挂一个质量的铁块，并将铁块放置到电子天平上。设外界大气压强，。当电子天平示数为600.0g时，测得环境温度。求：
（1）此时汽缸内气体压强为多少？
（2）已知一定质量的理想气体，其压强、温度和体积遵循这样的规律：（其中C为定值），当电子天平示数为400.0g时，环境温度为多少？
（3）该装置可测量的环境温度范围为多大？
序号
1
2
3
4
5
n/个
5
10
15
20
25
10.51
12.02
13.54
15.05
16.56
物 理 参 考 答 案
一、选择题：本题共10小题，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1至7小题只有一项符合题目要求，每小题4分。第8至10小题有多项符合题目的要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。
1.【答案】A
【解析】A.若且保持不变，相等位移内速度减小量相等，则知平均速度越来越小，所以相等位移内所用时间越来越多，由，可知，逐渐减小，选项A正确；
B.若不变，根据匀变速直线运动规律可知，物体在中间时刻的速度为，选项B错误；
C.若不变，相等位移内速度变化量相等，所以在位移中点处位移为，速度变化量为，所以此位置的速度为，选项C错误；
D.若不变，相等时间内速度变化量相等，所以相等时间内位移会变化，会改变，选项D错误。选A。
2.【答案】A
【解析】当衣服刚好才掉不下来时，竖直方向，根据平衡条件有，由弹力提供向心力，由牛顿第二定律有，又，联立解得，则周期为，则洗衣机转动的频率至少为，选A。
3.【答案】B
【解析】A.根据右手螺旋定则可知线圈中磁场的方向向下，A错误；
B.电容器上极板带正电，电流为逆时针方向，可知电容器正在充电，则电荷量增加，根据可知电容器极板间电场正在增强，B正确；
C.电容器充电，则磁场能在向电场能转化，线圈储存的磁场能正在减少，C错误；
D.电容器充电，则电流越来越小，根据楞次定律可知线圈中感应电流的方向与图中电流方向相同，D错误。选B。
4.【答案】B
【解析】A.手机做自由落体运动，手机接触头部之前的速度约为v=m/s=2m/s，选项A错误；
C.手机落到头上后速度减为0，设头部对手机的作用力为F，因为手机落在头上没反弹，速度减为0，由动量定理得(F-mg)t=0-(-mv)，解得F=2.4N，选项C错误；
B.根据力的作用是相互的，则手机对头部的作用力也是2.4N，作用时间是0.2s，手机对头部的冲量大小为2.4N×0.2s=0.48Ns，选项B正确；
D.手机的动量变化量为△p=mv=0.12kg×2m/s=0.24kgm/s，选项D错误。选B。
5.【答案】A
【解析】粒子在磁场中运动轨迹所对圆心角越大，在磁场中运动的时间越长，由题可知，水平向右发射的粒子恰能垂直打在MN上，粒子粒子轨迹的半径为a，打到MN上、下表面的粒子均被吸收，如图所示有两种情况
打在MN上表面时，粒子运动轨迹最大的圆心角为，当粒子打在MN下表面时，若OP为轨迹圆的弦，则轨迹所对圆心角最大，其中，粒子运动轨迹最大的圆心角为，根据可知，粒子在磁场中运动的时间为，粒子在磁场中运动的最长时间为，选A。
6.【答案】C
【解析】A.过程，理想气体体积不变，压强变小，根据理想气体状态方程，可知热力学温度降低，即，A错误；
B.和均为等容过程，对外界不做功，温度变化相同，即内能变化量的大小相等，由热力学第一定律，可知放出的热量等于吸收的热量，B错误；
C.理想气体在状态A比状态C的温度高则分子平均速率大，体积小则分子数密度大，可知单位时间与器壁单位面积碰撞次数多，C正确；
D.由热力学第二定律可知，经过改进，斯特林循环效率不能达100％，D错误。选C。
7.【答案】D
【解析】A.在挤压气囊过程中，气体的温度始终不变，而气体总的体积也不变，但在挤压的过程中，气体的质量增加了，因此在温度不变的情况下，气体的内能增加了，A错误；
B.在挤压气囊过程中，气囊内的气体进入桶中，外界在对气囊内气体和原有气体做功，被压入的气体和原有的气体都被压缩，而桶中气体的温度不变，则原有气体的内能不变，根据热力学第一定律可知，气体要向外放热，B错误；
C.压水3次后桶内气体压强应为大气压与之和，C错误；
D.根据道尔顿分压原理可知，每次压进去的气体的质量一定，而在本次取水过程中水桶可容纳气体的体积不变，则可知每次压进去的气体对水桶内部提供相同的压强增量，D正确。选D。
8.【答案】AD
【解析】A.从图乙可知，波的周期为0.2s，A正确；
B.根据乙图可知，整周期之后Q点沿y轴正方向运动，结合甲图可知，波沿x轴正方向传播。所以P点在0.4s时，沿y轴的负方向运动，B错误；
C.经过0.3s，质点Q从平衡位置开始运动了1.5个周期，所以路程为，C错误；
D.由甲图可知，波长为8m，则波速为，B选项中已经知道波沿x轴正方向传播，这段时间的传播路程为，D正确；选AD。
9.【答案】BC
【解析】A.开关S接1时，左侧升压变压器原、副线圈的匝数比为1:3，输入电压为7.5V的正弦交流电，根据，得升压变压器副线圈两端的电压，A错误；
B.开关S接1时，右侧降压变压器原、副线圈的匝数比为4:1，上的功率为5W，根据公式，可知，电阻的电流，根据欧姆定律可知，降压变压器副线圈两端的电压，根据匝数比可知，，解得，，右侧降压变压器原线圈中的电流为0.25A，B正确；
C.因左侧升压变压器副线圈两端的电压，右侧降压变压器原线圈两端的电压，根据欧姆定律得，C正确；
D.开关接2时，设输电电流为，则右侧变压器的次级电流为；由右侧变压器两边电压的关系可知，解得，则上的功率，D错误。选BC。
10.【答案】ACD
【解析】A.由题意可知，由，可知用同一双缝干涉仪做光的双缝干涉实验，a光条纹间距小于b光条纹间距，A正确；
B.由题图可知，原子吸收波长为97nm的光子后，从跃迁到，B错误；
C.原子从n=3跃迁到n=1时，解得，C正确；
D.由题图可知，原子从跃迁到辐射出的光子波长为656nm，波长等于122nm的光子能量大于波长为656nm的光子能量，由于碰撞过程中有能量损失，则用波长等于122nm光子能量的电子撞击原子，原子可能从跃迁到，D正确。选ACD。
二、非选择题：本题共6小题，共70分。
11.（6分）【答案】；15.35；127
【解析】（2）[1]根据题意，由表格中数据，在图乙上描点，用一条平滑的直线把尽可能多的点连成一条直线，如图
（3）[2]由图可知，刻度尺的最小分度为，则此时橡皮筋下端A点的刻度为。
（4）[3]设橡皮筋的劲度系数为k，原长为，则，，则橡皮筋的劲度系数为k，，从作的图线读取数据则可得，，设冰墩墩的质量为，则有，可得
12.（9分）【答案】B；；m1gl ；；BD/DB
【解析】（1）[1]A.“探究小车速度随时间变化的规律”，只需要确定小车运动的速度，所以只需要用到打点计时器，不需要天平，A错误；
B.“探究加速度与力、质量的关系”，需要通过打点计时器打出的纸带来确定物体运动的加速度，用天平测量物体的质量，B正确；
C.“用单摆测量重力加速度的大小”，打点计时器和天平均不需要，C错误；
D.“探究两个互成角度的力的合成规律”，不需要天平和打点计时器，D错误。选B。
（2）[2]遮光条通过光电门时的速度为
[3]在滑块从静止释放到运动到光电门的过程中，系统的重力势能减少了
[4]若系统机械能守恒，则有，所以，斜率为
（3）[5]A.“探究平抛运动的特点”实验中，斜槽轨道必须末端水平，但不需要光滑，A错误；
B.计算油膜面积时，只数完整的方格数，即油酸面积减小，所测油酸分子直径会偏大，B正确；
C.“探究气体等温变化的规律”实验中，空气柱体积变化太快，气体温度会发生变化，C错误；
D.“测量玻璃的折射率”实验中，玻璃砖宽度宜大些，大头针应垂直插在纸面上，D正确。选BD。
13.（10分）【答案】（1）；（2）
【解析】（1）根据法拉第电磁感应定律有
经分析，滑动变阻器R与电阻组成电路等效电阻为
，
根据闭合电路欧姆定律有
电阻的电功率
（2）经分析，滑动变阻器R右端与电阻组成电路等效电阻为，
k闭合时，电容器两端的电压
K闭合时，电容器带电量
K断开后，流经的电荷量为
14.（12分）【答案】（1）沿x轴负向传播，，；（2）
【解析】（1）设振动周期为T，由于时处的质点在波峰处，时该质点第一次回到平衡位置，经历，所以，因为时平衡位置在处的质点第一次回到平衡位置，且，所以时平衡位置在处的质点一定是沿y轴正向运动的，由“同侧法”可知，该波是沿x轴负向传播，由波形图可知，波长为4m，波速为
（2）设处的质点位移随时间变化的关系式为，其中，由题意可知，所以，将、A带入假设的关系式，且时处的质点第一次回到平衡位置，可得，因此处的质点位移随时间变化的关系为
15.（15分）【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）金属棒bc进入磁场后做匀速直线运动，受力平衡，则有，其中电流，电动势，其中，解得
（2）从bc离开磁场到ad离开磁场的过程中，金属框下落的位移为，所用时间bc离开磁场后，其它棒切割磁感线，无论哪个切割都充当电源，bc棒都是与其它4棒并联，流过bc电流为，且为总电流的，，得，流过棒bc的电荷量
（3）由于座椅匀速，动能不变，从bc进入到ad离开下落的位移为，减少机械能为，根据能量守恒定律减少的机械能全部转化为热量，5根导体棒在下落过程所处的地位一样，金属棒bc上产生的热量
16.（18分）【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）整个系统处于平衡状态，汽缸内的气体发生等容变化，当电子天平的示数为600.0g时，细绳对铁块的拉力大小，对活塞根据平衡条件有，解得
（2）当电子天平的示数为400.0g时，右端细绳对铁块的拉力大小
同理，对活塞有，解得，在体积不变时，解得
（3）分析可知，气体的温度越高绳的张力越小，当绳中的张力为零时，系统的温度最高，此时对活塞有，解得，在体积不变时，解得最高温度，分析可知，气体的温度越低绳的张力越大，当绳中的张力时，系统的温度最低，此时对活塞有，解得，在体积不变时，解得最低温度，该装置可测量的环境温度范围为
注意事项：
1.答题前，考生务必用黑色签字笔将自己的姓名、准考证号、座位号在答题卡上填写清楚；
2.每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，在试卷上作答无效；
3.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题：本题共10小题，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1至7小题只有一项符合题目要求，每小题4分。第8至10小题有多项符合题目的要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。
1.加速度的定义式为，历史上有些科学家曾把相等位移内速度变化相等的单向直线运动称为“匀变速直线运动”（现称“另类匀变速直线运动”），“另类加速度”的定义式为，其中和分别表示某段位移内的初速度和末速度。表示物体做加速运动，表示物体做减速运动，下列说法正确的是（ ）
A.若且保持不变，则逐渐减小
B.若不变，则物体在中间位置的速度为
C.若A不变，则物体在位移中点处的速度比小
D.若不变，则A也一定不变
2.如图所示为波轮式洗衣机的工作原理示意图，当甩衣桶在电机的带动下高速旋转时，衣服紧贴在甩衣桶器壁上，从而迅速将水甩出。衣服（可视为质点）质量为m，衣服和器壁间的动摩擦因数为，甩衣桶的半径为r，洗衣机外桶的半径为R，假设滑动摩擦力和最大静摩擦力相等，重力加速度为g，要想衣服上的水被甩出，则洗衣机转动的频率至少为（ ）
A.B.C.D.
3.5G网络正在加速赋能千行百业实现数字化生产。产生5G无线电波的LC振荡电路，某时刻的工作状态如图所示，则该时刻（ ）
A.线圈中磁场的方向向上
B.电容器极板间电场正在增强
C.线圈储存的磁场能正在增加
D.线圈中感应电流的方向与图中电流方向相反
4.人们对手机的依赖性越来越强，有些人喜欢躺着看手机，经常出现手机砸到头部的情况。若手机质量为120g，从离人约20cm的高度无初速度掉落，砸到头部后手机未反弹，头部受到手机的冲击时间约为0.2s，取重力加速度g＝10m/s2；下列分析正确的是（ ）
A.手机接触头部之前的速度约为1m/s
B.手机对头部的冲量大小约为0.48
C.手机对头部的作用力大小约为1.2N
D.手机与头部作用过程中手机动量变化约为0.48
5.如图，空间分布着磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外的匀强磁场。关于O点对称的薄板MN的长度为3a，O点到MN的距离为a。O点有一粒子源，能沿纸面内任意方向发射速率相同、质量为m、电荷量为q的正电粒子。已知水平向右发射的粒子恰能垂直打在MN上，打到MN上、下表面的粒子均被吸收。不计粒子的重力，则被MN吸收的粒子在磁场中运动的最长时间为（ ）
A.B.C.D.
6.热机循环是将内能转化为机械能的过程。其中最典型的热机循环有卡诺循环、斯特林循环和布雷顿循环。如图为斯特林循环，工作物质为理想气体，它由两个等容过程和两个等温过程组成，温度为，温度为，关于该循环，下列判断正确的是（ ）
A.
B.放出的热量大于吸收的热量
C.气体分子在状态A比状态C单位时间与器壁单位面积碰撞次数多
D.如果经过改进，斯特林循环效率可达100％
7.如图甲所示，饮水桶上装有压水器，可简化为图乙所示的模型。挤压气囊时，可把气囊中的气体全部挤入下方的水桶中，下方气体压强增大，桶中的水会从细管中流出。某次取水前，桶内液面距细管口高度差为h，细管内外液面相平，压水3次恰好有水从细管中溢出。已知在挤压气囊过程中，气体的温度始终不变，略去细管的体积，外部大气压强保持不变，水的密度为，重力加速度为g，关于此次取水过程下列说法正确的是（ ）
A.桶内气体的内能不变
B.桶内气体需从外界吸热
C.压水3次后桶内气体压强为
D.每次挤压气囊，桶内气体压强的增量相同
8.图甲为一列简谐横波在时刻的波形图，P是平衡位置为处的质点，Q是平衡位置为处的质点，图乙为质点Q的振动图象，则（ ）
A.波的周期为0.2s
B.在时，的质点P沿y轴正方向运动
C.经过的质点Q经过的路程为50cm
D.从到，该波沿x轴正方向传播了10m
9.某输电能耗演示电路如图所示。左侧升压变压器原副线圈的匝数比为1:3，输入电压为7.5V的正弦交流电。连接两理想变压器的导线总电阻为，负载的阻值为。开关S接1时，右侧降压变压器原、副线圈的匝数比为4:1，上的功率为5W；接2时，匝数比为1:2，上的功率为。下列说法正确的是（ ）
A.开关接1时，左侧升压变压器副线圈两端的电压
B.开关接1时，右侧降压变压器原线圈中的电流
C.导线总电阻
D.开关接2时，上的功率
10.如图为某原子的能级及核外电子在两能级间跃迁时辐射光子波长的示意图，设原子处于n=1、2、3、4的能级时，对应原子的能量为、、、，若a光是从能级跃迁到能级产生的单色光，b光是从n=4能级跃迁到n=3能级产生的单色光。结合图中所给数据，则下列说法正确的是（ ）
A.用同一双缝干涉仪做光的双缝干涉实验，a光条纹间距小于b光条纹间距
B.该原子吸收波长为97nm的光子后，可能从跃迁到
C.原子从n=3跃迁到n=1时，释放光子的波长为
D.用波长等于122nm光子能量的电子撞击原子，原子可能从跃迁到
二、非选择题：本题共6小题，共70分。
11.（6分）小圆同学用橡皮筋、质量为6.05g的若干个一元硬币、刻度尺、塑料袋、支架等，设计了如图甲所示的实验装置，测量冰墩墩玩具的质量。主要实验步骤如下：
（1）在塑料袋中放入n个硬币，测量稳定后橡皮筋下端A点的刻度记录数据如下表：
（2）在图乙中已根据表中的数据描上了4个点，请再描上另一个点，并作上图线；
（3）取出全部硬币，把冰墩墩放入塑料袋中，橡皮筋下端A点的示数如图丙所示，此时橡皮筋下端A点的刻度为 cm；
（4）求得冰墩墩的质量为 g（保留3位有效数字）。
12.（9分）（1）在下列学生实验中，需要用到打点计时器和天平的实验有 ；
A.“探究小车速度随时间变化的规律”
B.“探究加速度与力、质量的关系”
C.“用单摆测量重力加速度的大小”
D.“探究两个互成角度的力的合成规律”
（2）某同学利用如图所示的气垫导轨装置“验证机械能守恒定律”。实验时，将气垫导轨调至水平，在气垫导轨上安装了一光电门，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过轻质定滑轮与托盘相连。测出遮光条初始位置到光电门的距离l，遮光条的宽度d，托盘和砝码的总质量m1，滑块和遮光条的总质量m2，释放滑块，读出遮光条通过光电门的时间∆t。
①遮光条通过光电门时的速度为 ；
②在滑块从静止释放到运动到光电门的过程中，系统的重力势能减少了 ；
③改变l，得到多组实验数据，以为纵坐标，以l为横坐标，做出图像如图所示。若要符合机械能守恒定律的结论，该图像的斜率应为 。
（3）下列说法正确的是 。
A.图甲“探究平抛运动的特点”实验中，斜槽轨道必须光滑且其末端水平
B.图乙计算油膜面积时，只数完整的方格数，油酸分子直径的测量值会偏大
C.图丙“探究气体等温变化的规律”实验中，空气柱体积变化尽可能的快些
D.图丁“测量玻璃的折射率”实验中，玻璃砖宽度宜大些，大头针应垂直插在纸面上
13.（10分）如图甲所示，水平放置的边长为L=20cm的正方形线圈，匝数n=1000，总电阻r=1.0Ω。线圈处在斜向上的匀强磁场中，磁场方向与线圈平面夹角为37°，磁感应强度的大小B按如图乙所示的规律变化。已知滑动变阻器的总阻值R=4.0Ω，，C=30μF。滑片P位于滑动变阻器中点处，求：
（1）闭合K，电路稳定后，电阻的电功率；
（2）K断开后，流经的电荷量。
14.（12分）如图所示为一列简谐横波在时刻的波形图，平衡位置在处的质点位移，平衡位置在处的质点处于波峰位置；时处的质点第一次回到平衡位置，时处的质点第一次回到平衡位置。求：
（1）该简谐波的传播方向、周期和波速；
（2）平衡位置在处的质点的位移随时间变化的关系式。
15.（15分）如图（a）是游戏设备——太空梭，人固定在座椅车上从高处竖直下坠，体验瞬间失重的刺激。某工程师利用磁场控制座椅车速度，其原理图可简化为图（b）。座椅车包括座椅和金属框架，金属框架由竖直金属棒ab、cd及5根水平金属棒组成。ab、cd长度均为4h，电阻不计；5根水平金属棒等距离分布，长度均为L，电阻均为R。地面上方足够高处存在竖直宽度为h的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于竖直面向里。某次试验时，将假人固定在座椅车上，座椅车竖直放置，让座椅车从金属棒bc距离磁场上边界h高处由静止下落，金属棒bc进入磁场后即保持匀速直线运动，不计摩擦和空气阻力，重力加速度大小为g。求：
（1）人和座椅车的总质量m；
（2）从bc离开磁场到ad离开磁场的过程中，流过金属棒bc的电荷量q；
（3）金属框架abcd穿过磁场的过程中，金属棒bc上产生的热量Q。
16.（18分）小钱同学设计了一个用电子天平测量环境温度的实验装置，如图所示。导热汽缸开口向上并固定在桌面上，用质量、截面积的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞与汽缸壁间无摩擦。一轻质直杆中心置于固定支点A上，左端用不可伸长的细绳竖直悬挂活塞，右端用相同细绳竖直悬挂一个质量的铁块，并将铁块放置到电子天平上。设外界大气压强，。当电子天平示数为600.0g时，测得环境温度。求：
（1）此时汽缸内气体压强为多少？
（2）已知一定质量的理想气体，其压强、温度和体积遵循这样的规律：（其中C为定值），当电子天平示数为400.0g时，环境温度为多少？
（3）该装置可测量的环境温度范围为多大？
序号
1
2
3
4
5
n/个
5
10
15
20
25
10.51
12.02
13.54
15.05
16.56
物 理 参 考 答 案
一、选择题：本题共10小题，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1至7小题只有一项符合题目要求，每小题4分。第8至10小题有多项符合题目的要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。
1.【答案】A
【解析】A.若且保持不变，相等位移内速度减小量相等，则知平均速度越来越小，所以相等位移内所用时间越来越多，由，可知，逐渐减小，选项A正确；
B.若不变，根据匀变速直线运动规律可知，物体在中间时刻的速度为，选项B错误；
C.若不变，相等位移内速度变化量相等，所以在位移中点处位移为，速度变化量为，所以此位置的速度为，选项C错误；
D.若不变，相等时间内速度变化量相等，所以相等时间内位移会变化，会改变，选项D错误。选A。
2.【答案】A
【解析】当衣服刚好才掉不下来时，竖直方向，根据平衡条件有，由弹力提供向心力，由牛顿第二定律有，又，联立解得，则周期为，则洗衣机转动的频率至少为，选A。
3.【答案】B
【解析】A.根据右手螺旋定则可知线圈中磁场的方向向下，A错误；
B.电容器上极板带正电，电流为逆时针方向，可知电容器正在充电，则电荷量增加，根据可知电容器极板间电场正在增强，B正确；
C.电容器充电，则磁场能在向电场能转化，线圈储存的磁场能正在减少，C错误；
D.电容器充电，则电流越来越小，根据楞次定律可知线圈中感应电流的方向与图中电流方向相同，D错误。选B。
4.【答案】B
【解析】A.手机做自由落体运动，手机接触头部之前的速度约为v=m/s=2m/s，选项A错误；
C.手机落到头上后速度减为0，设头部对手机的作用力为F，因为手机落在头上没反弹，速度减为0，由动量定理得(F-mg)t=0-(-mv)，解得F=2.4N，选项C错误；
B.根据力的作用是相互的，则手机对头部的作用力也是2.4N，作用时间是0.2s，手机对头部的冲量大小为2.4N×0.2s=0.48Ns，选项B正确；
D.手机的动量变化量为△p=mv=0.12kg×2m/s=0.24kgm/s，选项D错误。选B。
5.【答案】A
【解析】粒子在磁场中运动轨迹所对圆心角越大，在磁场中运动的时间越长，由题可知，水平向右发射的粒子恰能垂直打在MN上，粒子粒子轨迹的半径为a，打到MN上、下表面的粒子均被吸收，如图所示有两种情况
打在MN上表面时，粒子运动轨迹最大的圆心角为，当粒子打在MN下表面时，若OP为轨迹圆的弦，则轨迹所对圆心角最大，其中，粒子运动轨迹最大的圆心角为，根据可知，粒子在磁场中运动的时间为，粒子在磁场中运动的最长时间为，选A。
6.【答案】C
【解析】A.过程，理想气体体积不变，压强变小，根据理想气体状态方程，可知热力学温度降低，即，A错误；
B.和均为等容过程，对外界不做功，温度变化相同，即内能变化量的大小相等，由热力学第一定律，可知放出的热量等于吸收的热量，B错误；
C.理想气体在状态A比状态C的温度高则分子平均速率大，体积小则分子数密度大，可知单位时间与器壁单位面积碰撞次数多，C正确；
D.由热力学第二定律可知，经过改进，斯特林循环效率不能达100％，D错误。选C。
7.【答案】D
【解析】A.在挤压气囊过程中，气体的温度始终不变，而气体总的体积也不变，但在挤压的过程中，气体的质量增加了，因此在温度不变的情况下，气体的内能增加了，A错误；
B.在挤压气囊过程中，气囊内的气体进入桶中，外界在对气囊内气体和原有气体做功，被压入的气体和原有的气体都被压缩，而桶中气体的温度不变，则原有气体的内能不变，根据热力学第一定律可知，气体要向外放热，B错误；
C.压水3次后桶内气体压强应为大气压与之和，C错误；
D.根据道尔顿分压原理可知，每次压进去的气体的质量一定，而在本次取水过程中水桶可容纳气体的体积不变，则可知每次压进去的气体对水桶内部提供相同的压强增量，D正确。选D。
8.【答案】AD
【解析】A.从图乙可知，波的周期为0.2s，A正确；
B.根据乙图可知，整周期之后Q点沿y轴正方向运动，结合甲图可知，波沿x轴正方向传播。所以P点在0.4s时，沿y轴的负方向运动，B错误；
C.经过0.3s，质点Q从平衡位置开始运动了1.5个周期，所以路程为，C错误；
D.由甲图可知，波长为8m，则波速为，B选项中已经知道波沿x轴正方向传播，这段时间的传播路程为，D正确；选AD。
9.【答案】BC
【解析】A.开关S接1时，左侧升压变压器原、副线圈的匝数比为1:3，输入电压为7.5V的正弦交流电，根据，得升压变压器副线圈两端的电压，A错误；
B.开关S接1时，右侧降压变压器原、副线圈的匝数比为4:1，上的功率为5W，根据公式，可知，电阻的电流，根据欧姆定律可知，降压变压器副线圈两端的电压，根据匝数比可知，，解得，，右侧降压变压器原线圈中的电流为0.25A，B正确；
C.因左侧升压变压器副线圈两端的电压，右侧降压变压器原线圈两端的电压，根据欧姆定律得，C正确；
D.开关接2时，设输电电流为，则右侧变压器的次级电流为；由右侧变压器两边电压的关系可知，解得，则上的功率，D错误。选BC。
10.【答案】ACD
【解析】A.由题意可知，由，可知用同一双缝干涉仪做光的双缝干涉实验，a光条纹间距小于b光条纹间距，A正确；
B.由题图可知，原子吸收波长为97nm的光子后，从跃迁到，B错误；
C.原子从n=3跃迁到n=1时，解得，C正确；
D.由题图可知，原子从跃迁到辐射出的光子波长为656nm，波长等于122nm的光子能量大于波长为656nm的光子能量，由于碰撞过程中有能量损失，则用波长等于122nm光子能量的电子撞击原子，原子可能从跃迁到，D正确。选ACD。
二、非选择题：本题共6小题，共70分。
11.（6分）【答案】；15.35；127
【解析】（2）[1]根据题意，由表格中数据，在图乙上描点，用一条平滑的直线把尽可能多的点连成一条直线，如图
（3）[2]由图可知，刻度尺的最小分度为，则此时橡皮筋下端A点的刻度为。
（4）[3]设橡皮筋的劲度系数为k，原长为，则，，则橡皮筋的劲度系数为k，，从作的图线读取数据则可得，，设冰墩墩的质量为，则有，可得
12.（9分）【答案】B；；m1gl ；；BD/DB
【解析】（1）[1]A.“探究小车速度随时间变化的规律”，只需要确定小车运动的速度，所以只需要用到打点计时器，不需要天平，A错误；
B.“探究加速度与力、质量的关系”，需要通过打点计时器打出的纸带来确定物体运动的加速度，用天平测量物体的质量，B正确；
C.“用单摆测量重力加速度的大小”，打点计时器和天平均不需要，C错误；
D.“探究两个互成角度的力的合成规律”，不需要天平和打点计时器，D错误。选B。
（2）[2]遮光条通过光电门时的速度为
[3]在滑块从静止释放到运动到光电门的过程中，系统的重力势能减少了
[4]若系统机械能守恒，则有，所以，斜率为
（3）[5]A.“探究平抛运动的特点”实验中，斜槽轨道必须末端水平，但不需要光滑，A错误；
B.计算油膜面积时，只数完整的方格数，即油酸面积减小，所测油酸分子直径会偏大，B正确；
C.“探究气体等温变化的规律”实验中，空气柱体积变化太快，气体温度会发生变化，C错误；
D.“测量玻璃的折射率”实验中，玻璃砖宽度宜大些，大头针应垂直插在纸面上，D正确。选BD。
13.（10分）【答案】（1）；（2）
【解析】（1）根据法拉第电磁感应定律有
经分析，滑动变阻器R与电阻组成电路等效电阻为
，
根据闭合电路欧姆定律有
电阻的电功率
（2）经分析，滑动变阻器R右端与电阻组成电路等效电阻为，
k闭合时，电容器两端的电压
K闭合时，电容器带电量
K断开后，流经的电荷量为
14.（12分）【答案】（1）沿x轴负向传播，，；（2）
【解析】（1）设振动周期为T，由于时处的质点在波峰处，时该质点第一次回到平衡位置，经历，所以，因为时平衡位置在处的质点第一次回到平衡位置，且，所以时平衡位置在处的质点一定是沿y轴正向运动的，由“同侧法”可知，该波是沿x轴负向传播，由波形图可知，波长为4m，波速为
（2）设处的质点位移随时间变化的关系式为，其中，由题意可知，所以，将、A带入假设的关系式，且时处的质点第一次回到平衡位置，可得，因此处的质点位移随时间变化的关系为
15.（15分）【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）金属棒bc进入磁场后做匀速直线运动，受力平衡，则有，其中电流，电动势，其中，解得
（2）从bc离开磁场到ad离开磁场的过程中，金属框下落的位移为，所用时间bc离开磁场后，其它棒切割磁感线，无论哪个切割都充当电源，bc棒都是与其它4棒并联，流过bc电流为，且为总电流的，，得，流过棒bc的电荷量
（3）由于座椅匀速，动能不变，从bc进入到ad离开下落的位移为，减少机械能为，根据能量守恒定律减少的机械能全部转化为热量，5根导体棒在下落过程所处的地位一样，金属棒bc上产生的热量
16.（18分）【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）整个系统处于平衡状态，汽缸内的气体发生等容变化，当电子天平的示数为600.0g时，细绳对铁块的拉力大小，对活塞根据平衡条件有，解得
（2）当电子天平的示数为400.0g时，右端细绳对铁块的拉力大小
同理，对活塞有，解得，在体积不变时，解得
（3）分析可知，气体的温度越高绳的张力越小，当绳中的张力为零时，系统的温度最高，此时对活塞有，解得，在体积不变时，解得最高温度，分析可知，气体的温度越低绳的张力越大，当绳中的张力时，系统的温度最低，此时对活塞有，解得，在体积不变时，解得最低温度，该装置可测量的环境温度范围为
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