2021-2022學年江蘇省南京市鼓樓區(qū)高二下學期期末統(tǒng)考物理試題（解析版）

高中物理精品試卷PAGEPAGE1高二（下）期末試卷物理一、單項選擇題：共10小題，每小題4分，共40分。每小題只有一個選項符合題意。1.下列四幅插圖中主要原理涉及到光的全反射的是（）A.光導纖維B.彩色的肥皂膜C.光經(jīng)過大頭針尖時的照片 D.電影院中的3D電影[答案]A[解析]A．光導纖維的工作原理是光的全反射，A正確；B．彩色的肥皂膜是由于光的干涉，B錯誤；C．光經(jīng)過大頭針尖時，大頭針尖邊緣輪廓會模糊不清，是光的衍射現(xiàn)象，C錯誤；D．電影院中的3D電影是光的偏振，D錯誤。故選A。2.下列說法中正確的是（）A.的冰和的鐵，它們的分子平均速率相同B.已知氧氣的摩爾質(zhì)量、密度及阿伏加德羅常數(shù)，可以算出一個氧氣分子的體積C.當分子間斥力與引力大小相等時，分子勢能為極小值D.花粉微粒在液體中的布朗運動，是由花粉微粒內(nèi)部分子無規(guī)則運動引起的[答案]C[解析]A．的鐵和的冰，它們的分子平均動能相等，因分子質(zhì)量不同，故平均速率不相等，A錯誤；B．利用氧氣的摩爾質(zhì)量、密度可以求出氧氣的摩爾體積，由氣體的摩爾體積和阿伏伽德羅常數(shù)，就可以算出氣體分子占據(jù)的平均體積，考慮到分子間隙較大，所以平均體積大于分子體積，所以無法算出氧氣分子的體積，B錯誤；C．當分子斥力與分子引力大小相等時，分子力為零，此時距離增大表現(xiàn)為引力做負功，距離減小表現(xiàn)為斥力做負功，因此是能都要增大，所以此時分子勢能有極小值，C正確；D．花粉顆粒在液體中的布朗運動是花粉小顆粒的運動，它反映了液體分子的無規(guī)則運動，D錯誤。故選C。3.2021年5月15日，“天問一號”探測器成功著陸火星，邁出了中國火星探測征程的重要一步。若探測器在著陸前，繞火星表面運行的軌道是圓形，已知火星的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的，火星的半徑約為地球半徑的，火星表面重力加速度與地球表面重力加速度的比值是（）A. B. C. D.[答案]A[解析]在星球表面解得所以故選A。4.如圖所示，一束帶電離子，經(jīng)過由正交的勻強電場和勻強磁場組成的速度選擇器后，進入勻強磁場中并分裂為A、B兩束，下列說法中正確的是（）A.組成A束和B束的離子都帶負電B.A束離子的比荷大于B束離子的比荷C.速度選擇器中的磁場方向垂直于紙面向外D.組成A束和B束的離子質(zhì)量一定不同[答案]B[解析]A．在勻強磁場中兩束粒子均向左偏轉(zhuǎn)，根據(jù)左手定則可知，兩束粒子均帶正電，A錯誤；B．兩束粒子均可以在速度選擇器中沿直線飛過，所以兩束粒子的速度大小相等，根據(jù)洛倫茲力提供向心力可知A束粒子的軌道半徑較小，所以比荷較大，B正確；C．根據(jù)粒子帶正電，在速度選擇器中受到的電場力水平向右，所以洛倫茲力水平向左，根據(jù)左手定則，可知勻強磁場的方向垂直紙面向里，C錯誤；D．不能確定兩束粒子的電荷量關(guān)系，所以無法比較兩束粒子的質(zhì)量關(guān)系，D錯誤。故選B。5.如圖所示，理想變壓器原線圈接在交流電源上，電源電壓有效值不變，調(diào)節(jié)滑動觸頭Q可以改變副線圈接入電路的匝數(shù)。開關(guān)S閉合，則（）A.僅將P向下滑動，電流表示數(shù)增大B.Q向下滑動僅將，燈泡變亮C.僅將開關(guān)S斷開，燈泡變亮D.僅將開關(guān)S斷開，變壓器的輸入功率增加[答案]A[解析]A．僅將P向下滑動，次級總電阻減小，次級總電流變大，根據(jù)變壓器原理，可得，原線圈的電流變大，A正確；B．僅將Q向下滑動，副線圈匝數(shù)減小，次級輸出電壓變小，燈泡變暗，B錯誤；C．僅將開關(guān)S斷開，次級電壓不變，燈泡亮度不變，C錯誤；D．僅將開關(guān)S斷開，次級電壓不變，次級電阻增加，則次級功率減小，根據(jù)變壓器原理P則變壓器的輸入功率減小，D錯誤。故選A。6.如圖所示，一帶正電的導體周圍的等差等勢面分布情況，A、B、C、D為空間中的四點，下列說法正確的是（）A.D點的電勢大于B點的電勢B.A點的場強小于D點的場強C.同一電荷分別從B到D和從C到D電場力做功相同D.B、C兩點場強相同[答案]C[解析]A．導體帶正電，距離導體越遠，電勢越低，所以D點的電勢小于B點的電勢，A錯誤；B．等勢面越密集，電場線越密集，場強越大，由圖像，A、D點所在位置電場線疏密程度一致，所以A點場強等于D點的場強，B錯誤；C．電場力做功同一電荷，電荷量相等，B、C在同一等勢面上，所以B、C電勢相等，所以BD和CD電勢差相同，所以同一電荷分別從B到D和從C到D電場力做功相同，C正確；D．B、C兩點場強大小相等，方向不同，D錯誤。故選C。7.設計了如圖所示的探究實驗：將透明塑料圓盒裝一半水，形成半圓形水柱，水中加少量色素，利用丁達爾效應，讓學生可觀察到液體中的光路。用激光沿半徑方向射到半圓水柱的圓心，并從水面射到空氣中。增大入射角θ，當折射光剛好在水面上方消失時，可讀出此時的入射角θ即為全反射臨界角。若在操作時，水略微超過了圓盒容積的一半，激光仍對準圓心入射，則臨界角的測量值會（）A.偏大 B.不變 C.偏小 D.無法確定[答案]B[解析]根據(jù)題意，作出光路圖如圖所示8.如圖所示，為一定質(zhì)量的理想氣體所經(jīng)歷的由兩個絕熱過程和兩個等容過程組成奧托循環(huán)，則該氣體（）A.在狀態(tài)a與狀態(tài)c內(nèi)能可能相等B.從d→a吸收熱量小于從b→c放出的熱量C.從c→d的過程中，氣體對外界做功D.經(jīng)歷一個循環(huán)，氣體對外做功[答案]D[解析]A．依題意，氣體從a→b狀態(tài)，氣體絕熱膨脹，則氣體對外做功，氣體內(nèi)能減小；氣體從b→c狀態(tài)，氣體體積不變，壓強減小，則氣體溫度降低，內(nèi)能減小，可知氣體在狀態(tài)a的內(nèi)能大于狀態(tài)c內(nèi)能，故A錯誤；C．從c→d的過程中，氣體體積減小，則外界對氣體做功，故C錯誤；BD．依題意，從b→c氣體體積不變，壓強減小，則溫度降低，氣體內(nèi)能減小，根據(jù)熱力學第一定律可知，氣體放出熱量；從d→a氣體體積不變，壓強增大，則溫度升高，氣體內(nèi)能增大，氣體吸收熱量；氣體經(jīng)歷一個循環(huán)，氣體內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學第一定律可知由圖像圍成的面積可知一個循環(huán)后氣體對外做功，則整個過程氣體吸熱，即一個循環(huán)過程從d→a吸收的熱量大于從b→c放出的熱量，故B錯誤，D正確。故選D。9.如圖所示，質(zhì)量可以忽略的彈簧上端固定，下端懸掛一質(zhì)量為m的物體，物體沿斜面方向做振一幅較小的簡諧振動。取平衡位置處為坐標原點，位移x向下為正，則下列分別是物體的回復力F、加速度a、彈簧彈性勢能Ep、速度v與位移x變化關(guān)系。其中正確的是（）A. B.C. D.[答案]D[解析]A．令斜面傾角為θ，小球處于平衡位置時，有令小球在平衡位置處再向下運動x，合外力為=kx因為合外力方向與位移方向相反，即故A錯誤；B．物體簡諧振動的位移表達式為x=Acos（ωt+φ）加速度為聯(lián)立可得a=-ω2x故a-x是直線方程，斜率為負，故B錯誤；C．彈簧的彈性勢能為其中△x為彈簧形變量，它和位移的關(guān)系為可得可知Ep（x）函數(shù)是一個頂點在，故C錯誤；D．物體簡諧振動的位移表達式為x=Acos（ωt+φ）速度表達式為v=-ωAsin（ωt+φ）聯(lián)立可得可知v-x函數(shù)為橢圓方程，故D描述物體的速度隨x的變化關(guān)系，故D正確。故選D。

10.如圖所示，a、b兩個小球穿在一根與水平而成角的光滑固定桿上，并用一細繩跨過光滑定滑輪相連。初始時兩球靜止，Oa繩與桿的夾角也為，Ob繩沿豎直方向。現(xiàn)沿桿緩慢向上拉動b球，至Ob與桿垂直后靜止釋放，則（）A.a球質(zhì)量是b球的2倍B.從釋放至b球返回到初始位置，b球重力勢能減小量小于b球返回初位置時的動能C.從釋放至b球返回到初始位，兩球重力勢能變化量D.b球返回到初始位圖時，其動能是a球動能的倍[答案]D[解析]分別對a、b小球受力分析A．根據(jù)共點力平衡條件，得，解得即A錯誤；B．b球回到初始位置時，對b由于繩子拉力對b球做負功所以即B錯誤；C．若從靜止位置沿桿向上拉動b球，當Ob與桿垂直時，兩者的速度為零，由功能關(guān)系可知：拉力做的功與a球重力勢能的減少量之和轉(zhuǎn)化為b球的重力勢能增加量，即解得C錯誤；D．b球回到初始位置時，連接a、b兩個小球的繩子與桿的夾角分別為，此時兩球的動能為，，代入計算可得D正確。故選D。

二、非選擇題：共5題、共60分、其中第12題～第15題解答時請寫出必要的女字說明。方程式和重要的演算步驟，只寫出最后[答案]的不能得分；有數(shù)值計算時，[答案]中必須明確寫出數(shù)值和單位。11.某興趣小組用如圖甲所示的裝置驗證機械能守恒定律。一根細線系住鋼球，懸掛在鐵架臺上，鋼球靜止于A點，將光電門固定在A點且正對著球心。將鋼球拉至不同位置由靜止釋放，小球經(jīng)過光電門的擋光時間t可由計時器測出。記錄鋼球每次下落的高度h和計時器示數(shù)t，計算并比較鋼球在釋放點和A點之間的重力勢能變化大小△Ep，與動能變化大小△Ek、就能驗證機械能是否守恒。（1）用游標卡尺測出小球的直徑D，示數(shù)如圖乙，小球直徑D＝___________cm。（2）用△Ep＝mgh計算鋼球重力勢能變化的大小，式中鋼球下落高度h應測量釋放時的鋼球球心到鋼球在A點時___________（選填：“頂端”、“球心”或“底端”）之間的豎直距離。（3）為了直觀判定小球運動過程中機械能守恒，應作下列哪個圖像___________。A．h-tB．h-C．h-t2D．h-（4）若考慮小球直徑對速度測量的影響，動能的測量值___________動能的實際值（選填：“大于”、“小于”或“等于”）。（5）若在懸點O固定一力傳感器，某次小球釋放的位置到最低點A的高度差h，力傳感器示數(shù)為F。在實驗誤差允許范圍內(nèi)，F(xiàn)與h的關(guān)系滿足F＝___________時，可驗證小球擺動過程中機械能守恒，已知小球質(zhì)量為m，直徑為D，輕繩長為l。重力加速度為g。[答案]（1）.1.38（2）.球心（3）.D（4）.小于（5）.[解析]（1）游標卡尺是10分度的，分度值為0.1mm，主尺讀數(shù)為1.3cm，游標卡尺的第8個刻度線與主尺對齊，所以讀數(shù)為8×0.1mm，故直徑為1.3cm＋8×0.1mm＝1.38cm；（2）要考慮鋼球重力勢能改變量大小，需要測量鋼球球心下降的高度，因此需要測量鋼球在釋放點和A點時球心之間的豎直距離。（3）本實驗的實驗原理是減少的重力勢能等于增加的動能為了直觀判定小球運動過程中機械能守恒，應作出h-的圖像；故選D。（4）小球的直徑除以擋光時間等到的平均速度略小于球心經(jīng)過A點時的速度，所以測量出的動能小于小球的實際動能；（5）小球釋放到最低點的過程若滿足減少的重力勢能等于動能，則可以驗證機械能守恒，即在最低點，根據(jù)向心力公式有當傳感器的讀數(shù)滿足上述關(guān)系時，可以驗證小球機械能守恒。12.端窗式光電倍增管（PMT）是光電探測特置，其主要結(jié)構(gòu)為光陰極和倍增極組成；當波長為的入射光照射到光陰極上時，從光陰極上有電子逸出，光電子的最大速率為，光陰極和第一倍增極間的加速電壓為U。已知電子電荷量為e，質(zhì)為m，普朗克常量為h，光速為c。求：（1）光陰極材料的逸出功；（2）光電子到達第一倍增極的最大動能。[答案]（1）；（2）[解析]（1）根據(jù)光電效應方程解得（2）由動能定理解得13.如圖所示，絕緣輕桿懸掛著用電阻率為、橫截面積為的硬金屬導線制成的邊長為的單匝正方形線框，線框質(zhì)量為，線框下半部分處于方向垂直于水平面向里的勻強磁場中，磁感應強度大小隨時間的關(guān)系式為，為常量且，重力加速度為。求：（1）求線框中感應電流的大小；（2）當輕桿中拉力恰好為零時，求的表達式。[答案]（1）；（2）[解析]（1）根據(jù)電磁感應定律由全電路歐姆定律（2）當輕桿中拉力恰好為零時又解得14.如圖所示是某車間傳送裝示意圖，為使傳送中的零件能緩慢停下，工程師在水平傳送帶上設置了由質(zhì)量m=1kg的緩沖塊和輕質(zhì)彈簧組成的緩沖裝置，處于原長的彈簧一端固定于A點，另一端拴接緩沖塊，此時緩沖塊靜止于B位置，彈簧勁度系數(shù)為k=10N/m，現(xiàn)啟動傳送帶、傳送帶運行穩(wěn)定后、在C位置將質(zhì)量為M=9kg的零件無初速度的放到傳送帶上，BC間的距離為x=2.05m。按照設計要求，零件剛好與傳送帶速度相同時與緩沖塊碰撞，碰后與緩沖塊一起壓縮彈簧，當整體到達D位置時，其速度恰好減為0，隨即機械手抓取，它們與傳送帶間的動摩擦因數(shù)均為0.2、最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，彈簧彈性勢能與形變量的關(guān)系滿足：，g=10m/s2。求：（1）傳送帶穩(wěn)定運行后彈簧形變量；（2）傳送帶的運行速度v；（3）彈簧的最大壓縮量。[答案]（1）0.2m；（2）；（3）[解析]（1）傳送帶穩(wěn)定運行后，緩沖塊處于靜止狀態(tài)，根據(jù)力的平衡條件得解得（2）從零件開始運動到與緩沖塊碰撞做勻加速運動，根據(jù)牛頓第二定律有位移為根據(jù)運動學公式有解得傳送帶的運行速度為（3）零件與緩沖塊碰撞過程系統(tǒng)動量守恒，則設彈簧的最大壓縮量為，碰后到彈簧壓縮量最大過程中克服彈簧彈力做功為，根據(jù)功能關(guān)系有根據(jù)動能定理得解得15.如圖甲，真空中平行放的兩金板M、N相距d1=15cm，當兩板間加上電壓后，可視為勻強電場．現(xiàn)在M、N兩板之間加上如圖乙所示的交變電壓，交變電壓的周期T=1.0×10-6s，U0=540V，t=0時，一個質(zhì)子在電場力作用下，從M板由靜止開始向N板運動，最終該質(zhì)子從N板上A處的小孔進入右邊的有界勻強磁場，磁場的寬度d2=5cm，方向垂直紙面向里。已知質(zhì)子的比荷為，不計質(zhì)子重力。求：（1）質(zhì)子在兩板間運動過程中的最大速度；（2）質(zhì)子進入磁場時的速度大??；（3）若使粒子能夠從右側(cè)邊界射出磁場，磁感應強度B的取值范圍。[答案]（1）；（2）；（3）[解析]（1）M、N兩板間的場強則質(zhì)子進入磁場的加速度則經(jīng)過后，質(zhì)子的速度為質(zhì)子的位移之后電場反向，質(zhì)子速度減小，而質(zhì)子在一個T內(nèi)的動能變化為零，故質(zhì)子的最大速度為（2）質(zhì)子在內(nèi)，質(zhì)子的速度，位移在內(nèi)，質(zhì)子的速度，位移故一個T內(nèi)，質(zhì)子的位移為則當質(zhì)子運動到N板時，時間應在內(nèi)，在時，位移為故到達N板時，速度為（3）若質(zhì)子軌跡與有界磁場右側(cè)剛好相切，其運動半徑由得故磁場大小的范圍應為高二（下）期末試卷物理一、單項選擇題：共10小題，每小題4分，共40分。每小題只有一個選項符合題意。1.下列四幅插圖中主要原理涉及到光的全反射的是（）A.光導纖維B.彩色的肥皂膜C.光經(jīng)過大頭針尖時的照片 D.電影院中的3D電影[答案]A[解析]A．光導纖維的工作原理是光的全反射，A正確；B．彩色的肥皂膜是由于光的干涉，B錯誤；C．光經(jīng)過大頭針尖時，大頭針尖邊緣輪廓會模糊不清，是光的衍射現(xiàn)象，C錯誤；D．電影院中的3D電影是光的偏振，D錯誤。故選A。2.下列說法中正確的是（）A.的冰和的鐵，它們的分子平均速率相同B.已知氧氣的摩爾質(zhì)量、密度及阿伏加德羅常數(shù)，可以算出一個氧氣分子的體積C.當分子間斥力與引力大小相等時，分子勢能為極小值D.花粉微粒在液體中的布朗運動，是由花粉微粒內(nèi)部分子無規(guī)則運動引起的[答案]C[解析]A．的鐵和的冰，它們的分子平均動能相等，因分子質(zhì)量不同，故平均速率不相等，A錯誤；B．利用氧氣的摩爾質(zhì)量、密度可以求出氧氣的摩爾體積，由氣體的摩爾體積和阿伏伽德羅常數(shù)，就可以算出氣體分子占據(jù)的平均體積，考慮到分子間隙較大，所以平均體積大于分子體積，所以無法算出氧氣分子的體積，B錯誤；C．當分子斥力與分子引力大小相等時，分子力為零，此時距離增大表現(xiàn)為引力做負功，距離減小表現(xiàn)為斥力做負功，因此是能都要增大，所以此時分子勢能有極小值，C正確；D．花粉顆粒在液體中的布朗運動是花粉小顆粒的運動，它反映了液體分子的無規(guī)則運動，D錯誤。故選C。3.2021年5月15日，“天問一號”探測器成功著陸火星，邁出了中國火星探測征程的重要一步。若探測器在著陸前，繞火星表面運行的軌道是圓形，已知火星的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的，火星的半徑約為地球半徑的，火星表面重力加速度與地球表面重力加速度的比值是（）A. B. C. D.[答案]A[解析]在星球表面解得所以故選A。4.如圖所示，一束帶電離子，經(jīng)過由正交的勻強電場和勻強磁場組成的速度選擇器后，進入勻強磁場中并分裂為A、B兩束，下列說法中正確的是（）A.組成A束和B束的離子都帶負電B.A束離子的比荷大于B束離子的比荷C.速度選擇器中的磁場方向垂直于紙面向外D.組成A束和B束的離子質(zhì)量一定不同[答案]B[解析]A．在勻強磁場中兩束粒子均向左偏轉(zhuǎn)，根據(jù)左手定則可知，兩束粒子均帶正電，A錯誤；B．兩束粒子均可以在速度選擇器中沿直線飛過，所以兩束粒子的速度大小相等，根據(jù)洛倫茲力提供向心力可知A束粒子的軌道半徑較小，所以比荷較大，B正確；C．根據(jù)粒子帶正電，在速度選擇器中受到的電場力水平向右，所以洛倫茲力水平向左，根據(jù)左手定則，可知勻強磁場的方向垂直紙面向里，C錯誤；D．不能確定兩束粒子的電荷量關(guān)系，所以無法比較兩束粒子的質(zhì)量關(guān)系，D錯誤。故選B。5.如圖所示，理想變壓器原線圈接在交流電源上，電源電壓有效值不變，調(diào)節(jié)滑動觸頭Q可以改變副線圈接入電路的匝數(shù)。開關(guān)S閉合，則（）A.僅將P向下滑動，電流表示數(shù)增大B.Q向下滑動僅將，燈泡變亮C.僅將開關(guān)S斷開，燈泡變亮D.僅將開關(guān)S斷開，變壓器的輸入功率增加[答案]A[解析]A．僅將P向下滑動，次級總電阻減小，次級總電流變大，根據(jù)變壓器原理，可得，原線圈的電流變大，A正確；B．僅將Q向下滑動，副線圈匝數(shù)減小，次級輸出電壓變小，燈泡變暗，B錯誤；C．僅將開關(guān)S斷開，次級電壓不變，燈泡亮度不變，C錯誤；D．僅將開關(guān)S斷開，次級電壓不變，次級電阻增加，則次級功率減小，根據(jù)變壓器原理P則變壓器的輸入功率減小，D錯誤。故選A。6.如圖所示，一帶正電的導體周圍的等差等勢面分布情況，A、B、C、D為空間中的四點，下列說法正確的是（）A.D點的電勢大于B點的電勢B.A點的場強小于D點的場強C.同一電荷分別從B到D和從C到D電場力做功相同D.B、C兩點場強相同[答案]C[解析]A．導體帶正電，距離導體越遠，電勢越低，所以D點的電勢小于B點的電勢，A錯誤；B．等勢面越密集，電場線越密集，場強越大，由圖像，A、D點所在位置電場線疏密程度一致，所以A點場強等于D點的場強，B錯誤；C．電場力做功同一電荷，電荷量相等，B、C在同一等勢面上，所以B、C電勢相等，所以BD和CD電勢差相同，所以同一電荷分別從B到D和從C到D電場力做功相同，C正確；D．B、C兩點場強大小相等，方向不同，D錯誤。故選C。7.設計了如圖所示的探究實驗：將透明塑料圓盒裝一半水，形成半圓形水柱，水中加少量色素，利用丁達爾效應，讓學生可觀察到液體中的光路。用激光沿半徑方向射到半圓水柱的圓心，并從水面射到空氣中。增大入射角θ，當折射光剛好在水面上方消失時，可讀出此時的入射角θ即為全反射臨界角。若在操作時，水略微超過了圓盒容積的一半，激光仍對準圓心入射，則臨界角的測量值會（）A.偏大 B.不變 C.偏小 D.無法確定[答案]B[解析]根據(jù)題意，作出光路圖如圖所示8.如圖所示，為一定質(zhì)量的理想氣體所經(jīng)歷的由兩個絕熱過程和兩個等容過程組成奧托循環(huán)，則該氣體（）A.在狀態(tài)a與狀態(tài)c內(nèi)能可能相等B.從d→a吸收熱量小于從b→c放出的熱量C.從c→d的過程中，氣體對外界做功D.經(jīng)歷一個循環(huán)，氣體對外做功[答案]D[解析]A．依題意，氣體從a→b狀態(tài)，氣體絕熱膨脹，則氣體對外做功，氣體內(nèi)能減小；氣體從b→c狀態(tài)，氣體體積不變，壓強減小，則氣體溫度降低，內(nèi)能減小，可知氣體在狀態(tài)a的內(nèi)能大于狀態(tài)c內(nèi)能，故A錯誤；C．從c→d的過程中，氣體體積減小，則外界對氣體做功，故C錯誤；BD．依題意，從b→c氣體體積不變，壓強減小，則溫度降低，氣體內(nèi)能減小，根據(jù)熱力學第一定律可知，氣體放出熱量；從d→a氣體體積不變，壓強增大，則溫度升高，氣體內(nèi)能增大，氣體吸收熱量；氣體經(jīng)歷一個循環(huán)，氣體內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學第一定律可知由圖像圍成的面積可知一個循環(huán)后氣體對外做功，則整個過程氣體吸熱，即一個循環(huán)過程從d→a吸收的熱量大于從b→c放出的熱量，故B錯誤，D正確。故選D。9.如圖所示，質(zhì)量可以忽略的彈簧上端固定，下端懸掛一質(zhì)量為m的物體，物體沿斜面方向做振一幅較小的簡諧振動。取平衡位置處為坐標原點，位移x向下為正，則下列分別是物體的回復力F、加速度a、彈簧彈性勢能Ep、速度v與位移x變化關(guān)系。其中正確的是（）A. B.C. D.[答案]D[解析]A．令斜面傾角為θ，小球處于平衡位置時，有令小球在平衡位置處再向下運動x，合外力為=kx因為合外力方向與位移方向相反，即故A錯誤；B．物體簡諧振動的位移表達式為x=Acos（ωt+φ）加速度為聯(lián)立可得a=-ω2x故a-x是直線方程，斜率為負，故B錯誤；C．彈簧的彈性勢能為其中△x為彈簧形變量，它和位移的關(guān)系為可得可知Ep（x）函數(shù)是一個頂點在，故C錯誤；D．物體簡諧振動的位移表達式為x=Acos（ωt+φ）速度表達式為v=-ωAsin（ωt+φ）聯(lián)立可得可知v-x函數(shù)為橢圓方程，故D描述物體的速度隨x的變化關(guān)系，故D正確。故選D。

10.如圖所示，a、b兩個小球穿在一根與水平而成角的光滑固定桿上，并用一細繩跨過光滑定滑輪相連。初始時兩球靜止，Oa繩與桿的夾角也為，Ob繩沿豎直方向?，F(xiàn)沿桿緩慢向上拉動b球，至Ob與桿垂直后靜止釋放，則（）A.a球質(zhì)量是b球的2倍B.從釋放至b球返回到初始位置，b球重力勢能減小量小于b球返回初位置時的動能C.從釋放至b球返回到初始位，兩球重力勢能變化量D.b球返回到初始位圖時，其動能是a球動能的倍[答案]D[解析]分別對a、b小球受力分析A．根據(jù)共點力平衡條件，得，解得即A錯誤；B．b球回到初始位置時，對b由于繩子拉力對b球做負功所以即B錯誤；C．若從靜止位置沿桿向上拉動b球，當Ob與桿垂直時，兩者的速度為零，由功能關(guān)系可知：拉力做的功與a球重力勢能的減少量之和轉(zhuǎn)化為b球的重力勢能增加量，即解得C錯誤；D．b球回到初始位置時，連接a、b兩個小球的繩子與桿的夾角分別為，此時兩球的動能為，，代入計算可得D正確。故選D。

二、非選擇題：共5題、共60分、其中第12題～第15題解答時請寫出必要的女字說明。方程式和重要的演算步驟，只寫出最后[答案]的不能得分；有數(shù)值計算時，[答案]中必須明確寫出數(shù)值和單位。11.某興趣小組用如圖甲所示的裝置驗證機械能守恒定律。一根細線系住鋼球，懸掛在鐵架臺上，鋼球靜止于A點，將光電門固定在A點且正對著球心。將鋼球拉至不同位置由靜止釋放，小球經(jīng)過光電門的擋光時間t可由計時器測出。記錄鋼球每次下落的高度h和計時器示數(shù)t，計算并比較鋼球在釋放點和A點之間的重力勢能變化大小△Ep，與動能變化大小△Ek、就能驗證機械能是否守恒。（1）用游標卡尺測出小球的直徑D，示數(shù)如圖乙，小球直徑D＝___________cm。（2）用△Ep＝mgh計算鋼球重力勢能變化的大小，式中鋼球下落高度h應測量釋放時的鋼球球心到鋼球在A點時___________（選填：“頂端”、“球心”或“底端”）之間的豎直距離。（3）為了直觀判定小球運動過程中機械能守恒，應作下列哪個圖像___________。A．h-tB．h-C．h-t2D．h-（4）若考慮小球直徑對速度測量的影響，動能的測量值___________動能的實際值（選填：“大于”、“小于”或“等于”）。（5）若在懸點O固定一力傳感器，某次小球釋放的位置到最低點A的高度差h，力傳感器示數(shù)為F。在實驗誤差允許范圍內(nèi)，F(xiàn)與h的關(guān)系滿足F＝___________時，可驗證小球擺動過程中機械能守恒，已知小球質(zhì)量為m，直徑為D，輕繩長為l。重力加速度為g。[答案]（1）.1.38（2）.球心（3）.D（4）.小于（5）.[解析]（1）游標卡尺是10分度的，分度值為0.1mm，主尺讀數(shù)為1.3cm，游標卡尺的第8個刻度線與主尺對齊，所以讀數(shù)為8×0.1mm，故直徑為1.3cm＋8×0.1mm＝1.38cm；（2）要考慮鋼球重力勢能改變量大小，需要測量鋼球球心下降的高度，因此需要測量鋼球在釋放點和A點時球心之間的豎直距離。（3）本實驗的實驗原理是減少的重力勢能等于增加的動能為了直觀判定小球運動過程中機械能守恒，應作出h-的圖像；故選D。（4）小球的直徑除以擋光時間等到的平均速度略小于球心經(jīng)過A點時的速度，所以測量出的動能小于小球的實際動能；（5）小球釋放到最低點的過程若滿足減少的重力勢能等于動能，則可以驗證機械能守恒，即在最低點，根據(jù)向心力公式有當傳感器的讀數(shù)滿足上述關(guān)系時，可以驗證小球機械能守恒。12.端窗式光電倍增管（PMT）是光電探測特置，其主要結(jié)構(gòu)為光陰極和倍增極組成；當波長為的入射光照射到光陰極上時，從光陰極上有電子逸出，光電子的最大速率為，光陰極和第一倍增極間的加速電壓為U。已知電子電荷量為e，質(zhì)為m，普朗克常量為h，光速為c。求：（1）光陰極材料的逸出功；（2）光電子到達第一倍增極的最大動能。[答案]（1）；（2）[解析]（1）根據(jù)光電效應方程解得（2）由動能定理解得13.如圖所示，絕緣輕桿懸掛著用電阻率為、橫截面積為的硬金屬導