湖南省五市十校教育聯(lián)合體2022-2023學(xué)年高二年級下冊期末物理試題含解析

五市十校教研教改共同體、湖湘名校教育聯(lián)合體三湘名校教育聯(lián)

盟2023年上學(xué)期

高二期末考試物理

本試卷共6頁。全卷滿分100分，考試時間75分鐘。

注意事項：

1.答題前，先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在試卷和答題卡上，并將條形碼粘貼在答題卡

上的指定位置。

2.請按題號順序在答題卡上各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，寫在試卷、草稿紙和答題卡上的非

答題區(qū)域均無效。

3.選擇題用2B鉛筆在答題卡上把所選答案的標(biāo)號涂黑；非選擇題用黑色簽字筆在答題卡上

作答；字體工整，筆跡清楚。

4.考試結(jié)束后，請將試卷和答題卡一并上交。

一、選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項

是符合題目要求的。

1.如圖是沿x軸傳播的一列橫波的波形圖，實線表示某時刻的波形，虛線表示0.2s后的波形，則下列說法

正確的是（）

A.若波沿x軸負方向傳播，它傳播的距離可能是1m

B.若波沿x軸負方向傳播，它傳播的距離可能是5m

C.若波沿x軸正方向傳播，它的周期可能是0.08s

D.若波沿x軸正方向傳播,它的周期可能是0.16s

2.城市中許多停車場出入口都設(shè)立了智能道閘，有車輛出入時能實現(xiàn)自動抬桿，其簡化模型如圖所示。初

始時閘門。MN處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)有車輛靠近時，M點即繞。點做勻速圓周運動，運動過程中M、N始終

保持在同一高度，段和段的桿長相同，勻速率抬桿的過程中，下列說法正確的是（）

N

A.M點的加速度不變B.N點在豎直方向做勻速運動

C.M,N點的加速度相等D.M,N點的速度大小不相等

3.光電效應(yīng)中，原子的內(nèi)、外層電子都可能被激發(fā)而產(chǎn)生光電效應(yīng)。多電子原子核外電子的分布可以分為

若干殼層，由內(nèi)到位依次是Is、2s、2p....相比于外層電子，內(nèi)層電子離原子核更近，電離能更大，如果

要激發(fā)內(nèi)層電子，需要更大能量的高能粒子流或者高能光子。實驗中用能量為20keV的高能光子照射某原

子，致使1s能級上的一個電子被擊出，該能級中出現(xiàn)一個空穴（如圖甲），來自2s能級上的電子躍遷到1s

能級填充空穴，相應(yīng)地將能量轉(zhuǎn)移給2P能級上的電子，使這個電子脫離原子束縛跑到真空中去，這個電

子被稱為俄歇電子。已知該元素Is、2s和2P能級電子的電離能分別為5.60keV、0.70keV和0.58keV,假

設(shè)2P能級上電子的初動能為0,那么成為俄歇電子后其動能為（）

A.4.32keVB.13.70keVC.13.82keVD.13.12keV

4.極軌衛(wèi)星是圍繞地球南北極運行的衛(wèi)星，風(fēng)云三號E和風(fēng)云三號G是我國正在運行的兩顆極軌衛(wèi)星，

二者沿同一方向飛行，運行軌道近似為共面的同心圓，如圖所示。風(fēng)云三號E的軌道半徑為r,某時刻風(fēng)

云三號G恰好在其上方高度處，風(fēng)云三號E恰好運行一周時，下列說法正確的是（）

B.風(fēng)云三號G在其后方，二者對地心的張角為2兀

r+h

C.風(fēng)云三號G在其前方，二者對地心的張角為2兀

r+h

D.風(fēng)云三號G在其前方，二者對地心的張角為2兀

r+h

5.如圖，隊b,c三個帶電小球用絕緣細線懸掛在同一點。，平衡時三者恰好處于同一豎直平面內(nèi)且構(gòu)成

一個等邊三角形，。、6等高。下列說法正確的是（）

O

A.a、b小球的質(zhì)量一定相等

B.a、6小球的帶電量不一定相等

C.若c球質(zhì)量是a球的2倍，那么c球的電荷量應(yīng)為a球的2G倍

D.若c球的質(zhì)量是。球的2倍，那么Oc段繩的拉力是。。段繩拉力的26倍

6.如圖，光滑絕緣水平桌面xOy的第一象限存在勻強磁場8,方向垂直桌面向內(nèi).從尸點垂直3軸滾入

一個帶電小球甲，隨后沿著軌跡6離開磁場，在磁場中經(jīng)歷的時間為人現(xiàn)在。點放置一個不帶電的同種

小球乙，再次從尸點垂直O(jiān)x軸滾入一個帶電小球甲，二者發(fā)生碰撞后結(jié)合在一起，貝屋）

檔

XXXX

XX

/b

，女

A.二者將繼續(xù)沿著軌跡6離開磁場，經(jīng)歷的時間同樣為r

B.二者將繼續(xù)沿著軌跡6離開磁場，經(jīng)歷的時間大于1

C.二者將沿著軌跡。離開磁場，經(jīng)歷的時間大于f

D.二者將沿著軌跡c離開磁場，經(jīng)歷的時間小于r

二、選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多項符

合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。

7.如圖，OMN是截面為扇形的柱狀透明介質(zhì)，圓心角NNOM=60°。a、6兩種單色光從中軸線上的C

點以不同角度射向界面ON,二者的折射光均平行于C。。其中。光的入射光恰好與平行，圖中所有的

點都處于同一水平面內(nèi)，下列說法正確的是（）

M

A.改變NOC4的大小，。的折射光仍然會平行于C。

B.該介質(zhì)中。光折射率為出

C.該介質(zhì)中。光的光速大于b光的光速

D.用同一裝置進行雙縫干涉實驗，。光的條紋間距小于6光的條紋間距

8.如圖，軌道abed各部分均平滑連接，其中"、cd段為光滑的工圓弧，半徑均為Im。be段是粗糙水平

4

直軌道，長為2m。質(zhì)量為2kg、可視為質(zhì)點的物塊從。端靜止釋放，已知物塊與兒軌道間的動摩擦因數(shù)

為0.1,g=10m/s2o下列說法正確的是（）

bc

A.物塊第一次沿cd軌道上升的最大高度為0.8m

B.物塊第一次沿cd軌道上升到最高點時對軌道的壓力為20N

C.物塊最終將停在軌道上的6點

D.物塊最終將停在軌道上的c點

9.如圖甲，某型號的發(fā)電機產(chǎn)生的電動勢e隨時間/呈正弦規(guī)律變化，發(fā)電機線圈電阻為10。。將一個電

阻為100。的小燈泡接入其中，并且與一個理想電壓表并聯(lián)，如圖乙。不考慮小燈泡電阻隨溫度的變化，

下列說法正確的是（）

甲

A.電壓表示數(shù)為220VB.小燈泡消耗的功率為440W

C.電路中的電流方向每秒改變100次D.發(fā)電機線圈每秒產(chǎn)生的焦耳熱40J

10.如圖，一個開有氣孔的豎直絕緣玻璃管，質(zhì)量忽略不計。管中塞有質(zhì)量分別為機、2m的兩個小球0、

b,其中小球。帶電荷量為-4。。、6兩球與玻璃管之間的最大靜摩擦力分別為%g和2:咫，兩球的中心距

離為在小球。下方設(shè)置一個豎直向下的勻強電場區(qū)域ABC，勻強電場上下界的高度差為d,已知

r>2d,重力加速度為g?，F(xiàn)在讓小球。、。以及玻璃管三者從距離上方d處靜止釋放，下列說法正確

-21ng

人若八°間始終無相對運動，則電場強度心后

「3mg

B.若以b間始終無相對運動，則電場強度￡4:一

2q

3m23

C.若舊=二，小球〃達至|J下邊界8時，兩球中心距離為r一一d

Q2

3mg2

D.若E=」，小球。達到下邊界時，兩球中心距離為廠--d

Q3

三、非選擇題：本題共5小題，共56分。

11.如圖甲是小明同學(xué)設(shè)計的驗證機械能守恒定律的實驗裝置。兩個支柱垂直于底板，將頂板支撐住。木

板的長度略長于支柱間距，用四根細線懸掛在頂板上。木板中央固定一個小圓筒，其軸線垂直于木板，在

底板上鋪上復(fù)寫紙和白紙，側(cè)視圖如圖乙所示。

實驗步驟：

①木板處于最低位置時，測量木板上沿與底板的高度差將小鋼球置于圓筒內(nèi)；

②將木板拉起一定的高度，測出此位置與最低位置的高度差〃；

③釋放木板，當(dāng)其運動到最低點時與支柱碰撞，小球垂直木板水平飛出后落在底板上，記錄小球離開圓筒

后的水平位移S；

④重復(fù)上述步驟，在表格中記錄數(shù)據(jù)。

實驗次序H(cm)/z(cm)5(cm)

120.007.0023.40

220.0080026.00

320.009.0026.60

420.0010.0028.00

甲乙

(1)下列操作中，必要是;

A.調(diào)整頂板上細線懸掛的位置，確保木板運動過程中保持水平

B.測量小鋼球的質(zhì)量

C.測量或者查詢當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭

D.測量H時要確保從小鋼球的球心開始測量

(2)若機械能守恒，H、//和s三者之間需要滿足的關(guān)系是；

(3)四次實驗中有一組數(shù)據(jù)存在問題，需要重測，這一組數(shù)據(jù)是(填序號);

(4)實驗中發(fā)現(xiàn)動能的增加量總是略小于勢能的減少量，可能的原因是o

A.重力加速度g的測量值偏大

B.小球質(zhì)量的測量值偏小

C.木板的質(zhì)量有影響

D.小鋼球沒有放在圓筒外側(cè)與木板邊緣平齊，導(dǎo)致s的測量值偏小

12.為了比較精確地測定未知電阻段的大小，小明同學(xué)設(shè)計了如圖所示的電路。G為靈敏電流計，Ar

A2為電流表，用為電阻箱，4與&均為滑動變阻器，?為已知的定值電阻。具體的實驗操作如下：

①按照電路圖連接好實驗器材；

②將滑動變阻器段的滑片、滑動變阻器&的滑片均調(diào)至適當(dāng)位置，閉合開關(guān)S；

③調(diào)整耳，并反復(fù)調(diào)整與和&，使靈敏電流計G的示數(shù)為零，測得此時A1的示數(shù)為A?的示數(shù)為

12,電阻箱的示數(shù)為與；

④重復(fù)實驗，記錄數(shù)據(jù)。

⑴本次實驗需要量程為3.0A的電流表，但實驗室只有量程為0.5A、電阻為10.0。的微安表，那么需要給

微安表并聯(lián)一個阻值為Q的電阻（保留2位有效數(shù)字）；

（2）待測電阻尺的阻值為（用題中所給的字母表示）；

（3）實驗中發(fā)現(xiàn)G的示數(shù)始終無法調(diào)到零，為正值（電流上進下出為正），可能是（用題中所給的字

母表示）發(fā)生了斷路導(dǎo)致。

13.如圖甲是家庭種植盆栽經(jīng)常會用到的噴壺，它的結(jié)構(gòu)可以簡化為乙圖.噴壺的容積為％，一開始裝入

0.6%的水，此時壺內(nèi)氣壓與大氣壓P。相等。出水閥關(guān)閉，按壓一次打氣筒可以把體積為卷，壓強為外

的氣體壓入其中，單向閥門1只能向筒內(nèi)進氣，單向閥門2只能向筒外出氣。多次按壓后打開出水閥，會

有水噴灑而出。所有的過程中氣體都可以近似認(rèn)為溫度不變，不考慮出水管中液體重力的影響。

⑴通過多次打氣使得壺內(nèi)氣壓為1.2為，然后打開出水閥讓水流出，求最終壺中剩余水體積；

（2）保持⑴中的水量不變，打氣讓壺內(nèi)氣壓再次超過1.2%,至少需要打多少次?

14.如圖，豎直平面內(nèi)的兩個邊長為L的正方形區(qū)域ABC。和斯G8區(qū)域分布有勻強磁場I和勻強磁場

II,磁場強度大小均為瓦豎直光滑導(dǎo)軌AHG8中AB、BC、D4和GH部分的電阻均為R,其余部分的電

阻忽略不計。金屬棒油質(zhì)量為楊，長為d,電阻忽略不計。將金屬棒從頂端AB靜止釋放，下滑過程中接

觸良好且始終水平。已知金屬棒下落距離人時速度為匕，下落距離L時速度為？2。求:

2

⑴金屬棒湖下落距離-時產(chǎn)生的電動勢E的大?。?/p>

2

⑵金屬棒油下落距離人時的加速度。的大小;

2

⑶若金屬棒ab進入磁場II區(qū)域后電流大小始終不變，求DE的長度h以及8G段的電功率P。

L

15.光滑半圓環(huán)質(zhì)量為半徑為R,上面套著一個質(zhì)量為機的小珠子。半圓環(huán)豎立在光滑的地面上，運

動過程中半圓環(huán)總能保持豎立.回答以下問題：

(1)如圖甲，小珠子靜止在最高點，輕微擾動一下小球，使其從最高點下落，求出小珠子落到最低點時半

圓環(huán)橫向移動的距離x以及小珠子落地的速度v的大??；

(2)如圖乙，將半圓環(huán)固定在地面，給小珠子一個初速度?(%＜布八)，小珠子的位置用對應(yīng)的圓心角。

表示，求出小珠子與圓環(huán)間彈力恰好為0時對應(yīng)的角度。(可用。的余弦值表示)；

(3)如圖丙，取消半圓環(huán)與地面的固定，在其頂端靜置兩個相同的小珠子。讓這兩個小珠子從靜止釋放，

二者會沿著相反的方向下滑。為確保半圓環(huán)總是不離開地面，求出小珠子與半圓環(huán)質(zhì)量之比一的取值范

M

圍。

丙五市十校教研教改

共同體、湖湘名校教育聯(lián)合體三湘名校教育聯(lián)盟2023年上學(xué)期

高二期末考試物理

本試卷共6頁。全卷滿分100分，考試時間75分鐘。

注意事項：

1.答題前，先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在試卷和答題卡上，并將條形碼粘貼在答題卡

上的指定位置。

2.請按題號順序在答題卡上各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，寫在試卷、草稿紙和答題卡上的非

答題區(qū)域均無效。

3.選擇題用2B鉛筆在答題卡上把所選答案的標(biāo)號涂黑；非選擇題用黑色簽字筆在答題卡上

作答；字體工整，筆跡清楚。

4.考試結(jié)束后，請將試卷和答題卡一并上交。

一、選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項

是符合題目要求的。

1.如圖是沿x軸傳播的一列橫波的波形圖，實線表示某時刻的波形，虛線表示0.2s后的波形，則下列說法

正確的是（）

A.若波沿x軸負方向傳播，它傳播的距離可能是1m

B.若波沿?zé)o軸負方向傳播，它傳播的距離可能是5m

C.若波沿x軸正方向傳播，它的周期可能是0.08s

D.若波沿x軸正方向傳播，它的周期可能是0.16s

【答案】D

【解析】

【詳解】由圖可知波長為4m,若波沿x軸負方向傳播，傳播的距離

3一

Ax=—2+“2(0,1,2,3…)

4

所以傳播距離不可能是1m或者5m,A、B均錯；若波沿x軸正方向傳播，傳播時間

A?=—T+nT=0.2s（n=0,1,2,3■■）

所以其周期可能是0.8s、0.16s……，所以C錯，D對。

故選D。

2.城市中許多停車場出入口都設(shè)立了智能道閘，有車輛出入時能實現(xiàn)自動抬桿，其簡化模型如圖所示。初

始時閘門OMN處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)有車輛靠近時，M點即繞。點做勻速圓周運動，運動過程中M、N始終

保持在同一高度，。加段和MN段的桿長相同，勻速率抬桿的過程中，下列說法正確的是（）

A.M點的加速度不變B.N點在豎直方向做勻速運動

C.M,N點的加速度相等D.M,N點的速度大小不相等

【答案】C

【解析】

【詳解】A.M繞。做勻速圓周運動，M點加速度大小不變，方向變化指向圓心，A錯；

BCD.M、N始終保持水平，所以N在復(fù)制〃的運動軌跡（即繞M的初始位置做勻速率圓周運動，作圖可驗

證），所以N的加速度大小和M相等，方向也始終和M的加速度方向共線，C正確，BD錯誤；

故選C。

3.光電效應(yīng)中，原子的內(nèi)、外層電子都可能被激發(fā)而產(chǎn)生光電效應(yīng)。多電子原子核外電子的分布可以分為

若干殼層，由內(nèi)到位依次是Is、2s、2p....相比于外層電子，內(nèi)層電子離原子核更近，電離能更大，如果

要激發(fā)內(nèi)層電子，需要更大能量的高能粒子流或者高能光子。實驗中用能量為20keV的高能光子照射某原

子，致使1s能級上的一個電子被擊出，該能級中出現(xiàn)一個空穴（如圖甲），來自2s能級上的電子躍遷到1s

能級填充空穴，相應(yīng)地將能量轉(zhuǎn)移給2P能級上的電子，使這個電子脫離原子束縛跑到真空中去，這個電

子被稱為俄歇電子。已知該元素Is、2s和2P能級電子的電離能分別為5.60keV、0.70keV和0.58keV,假

設(shè)2P能級上電子的初動能為0,那么成為俄歇電子后其動能為（）

A.4.32keVB.13.70keVC.13.82keVD.13.12keV

【答案】A

【解析】

【詳解】根據(jù)光電效應(yīng)的知識可知，高能光子（抵消1s電離能后）剩下的能量被第一個電子以動能的形式帶

走。故俄歇電子的總能量來自于2s上的電子掉落到1s上所釋放的能量，則有

5.60keV-0.70keV=4.9keV

則成為俄歇電子后其動能為

Ek=4.9keV-0.58keV=4.32keV

故選A?

4.極軌衛(wèi)星是圍繞地球南北極運行的衛(wèi)星，風(fēng)云三號E和風(fēng)云三號G是我國正在運行的兩顆極軌衛(wèi)星，

二者沿同一方向飛行，運行軌道近似為共面的同心圓，如圖所示。風(fēng)云三號E的軌道半徑為廣，某時刻風(fēng)

云三號G恰好在其上方高度處，風(fēng)云三號E恰好運行一周時，下列說法正確的是（）

3

B.風(fēng)云三號G在其后方，二者對地心的張角為2兀11信j

C.風(fēng)云三號G在其前方，二者對地心的張角為2兀11篇j

3

r2

D.風(fēng)云三號G在其前方，二者對地心的張角為2兀1-

r+h

【答案】B

【解析】

【詳解】風(fēng)云三號G恰好在風(fēng)云三號E的軌道上方高度〃處，后風(fēng)云三號E恰好運行一周時，因風(fēng)云三號

G位于更高軌道，角速度更慢，所以必然處于風(fēng)云三號E的后方。由萬有引力提供向心力，對風(fēng)云三號E,

可得

G粵=7那

r

-Mm47r之

G下”干「

解得

r3

T=2加

GM

同理可得風(fēng)云三號G的角速度為

GM

(r+/z)3

風(fēng)云三號E運行一周時，二者對地心的張角為

ACD錯誤，B正確。

故選Bo

5.如圖，a、氏c三個帶電小球用絕緣細線懸掛在同一點。，平衡時三者恰好處于同一豎直平面內(nèi)且構(gòu)成

一個等邊三角形，a,6等高。下列說法正確的是（）

A.a、小球的質(zhì)量一定相等

B.〃、人小球的帶電量不一定相等

C.若C球的質(zhì)量是a球的2倍，那么C球的電荷量應(yīng)為a球的20倍

D.若c球的質(zhì)量是。球的2倍，那么Oc段繩的拉力是0a段繩拉力的2G倍

【答案】A

【解析】

【詳解】B.受力分析如圖，先對。球分析，若a、b兩球給予c的為斥力，且斥力的水平分量必然相等，

考慮到對稱性，F(xiàn)g=Fbc，故a、b帶電量相等，選項B錯誤；

A.再分別對a、b球做受力分析，不難發(fā)現(xiàn)二者的受力是對稱的，故服b兩球質(zhì)量一定相等，選項A正

確；

CD.由于1與c球重力加送之間的關(guān)系無法從對稱性獲得，所以c球質(zhì)量與電荷量以及c球所受拉力之

間的關(guān)系無法判定，選項CD錯誤。

6.如圖，光滑絕緣水平桌面尤0y的第一象限存在勻強磁場2,方向垂直桌面向內(nèi).從尸點垂直3軸滾入

一個帶電小球甲，隨后沿著軌跡6離開磁場，在磁場中經(jīng)歷的時間為心現(xiàn)在。點放置一個不帶電的同種

小球乙，再次從尸點垂直。龍軸滾入一個帶電小球甲，二者發(fā)生碰撞后結(jié)合在一起，則（）

A.二者將繼續(xù)沿著軌跡b離開磁場，經(jīng)歷的時間同樣為f

B.二者將繼續(xù)沿著軌跡6離開磁場，經(jīng)歷的時間大于，

C.二者將沿著軌跡。離開磁場，經(jīng)歷的時間大于t

D.二者將沿著軌跡c離開磁場，經(jīng)歷的時間小于r

【答案】B

【解析】

【詳解】二者結(jié)合在一起，總動量不變，故軌跡半徑

/二9

q忌B

大小不變，軌跡依舊沿著6,周期

T=2吸

q總B

變大，故經(jīng)歷的時間增加。

故選B。

二、選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多項符

合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。

7.如圖，OMN是截面為扇形的柱狀透明介質(zhì)，圓心角NNQ0=6O°。a、6兩種單色光從中軸線上的C

點以不同角度射向界面ON,二者的折射光均平行于C。。其中a光的入射光恰好與平行，圖中所有的

點都處于同一水平面內(nèi)，下列說法正確的是（）

A.改變NOC4的大小，。的折射光仍然會平行于C。

B.該介質(zhì)中。光的折射率為6

C.該介質(zhì)中。光的光速大于6光的光速

D.用同一裝置進行雙縫干涉實驗，a光的條紋間距小于6光的條紋間距

【答案】BD

【解析】

【詳解】A.改變N0C4的大小，入射角變化，折射角也隨之變化，a的折射光不會平行于CO,故A錯誤;

B.由幾何關(guān)系可得a折射率為

n=sin60：=^

sin30°

故B正確；

由于丫=￡,所以光在介質(zhì)中的光速更大，故錯誤;

C.由圖可知，6光的折射率小于a光,bC

n

D.雙縫干涉實驗中條紋間距

Ax=-A

d

考慮到是同一套裝置，所以人的波長更大，條紋間距更大，故D正確。

故選BDO

8.如圖，軌道abed各部分均平滑連接，其中浦、cd段為光滑的圓弧，半徑均為Im。be段是粗糙水平

4

直軌道，長為2m。質(zhì)量為2kg、可視為質(zhì)點的物塊從a端靜止釋放，已知物塊與灰軌道間的動摩擦因數(shù)

為0.1,g=10m/s2。下列說法正確的是（）

bc

A.物塊第一次沿cd軌道上升的最大高度為0.8m

B.物塊第一次沿cd軌道上升到最高點時對軌道的壓力為20N

C.物塊最終將停在軌道上的6點

D.物塊最終將停在軌道上的c點

【答案】AD

【解析】

【詳解】A.物塊開始運動到第一次沿cd軌道上升到最大高度的過程中，由動能定理得

mgR-pimgL—mgh=0

解得

/2=0.8m

A正確；

B.物體的重力為20N,物塊第一次沿cd軌道上升到最高點時對軌道的壓力為重力沿著半徑方向的分力,

小于重力，B錯誤；

CD.設(shè)物體從開始運動到停下在水平直軌道上運動的路程為s,由動能定理得

mgR-"mgs=0

解得

5=10m

灰段粗糙水平直軌道長為2m,可知物塊最終將停在軌道上的c點，C錯誤，D正確;

故選ADo

9.如圖甲，某型號的發(fā)電機產(chǎn)生的電動勢e隨時間f呈正弦規(guī)律變化，發(fā)電機線圈電阻為100。將一個電

阻為100。的小燈泡接入其中，并且與一個理想電壓表并聯(lián)，如圖乙。不考慮小燈泡電阻隨溫度的變化,

A.電壓表示數(shù)為220VB.小燈泡消耗的功率為440W

C.電路中的電流方向每秒改變100次D.發(fā)電機線圈每秒產(chǎn)生的焦耳熱40J

【答案】CD

【解析】

【詳解】A.由圖甲可知，電動勢的有效值為220V,由閉合電路歐姆定律可得電路中的電流為

1=工=2A

R+r100+10

輸出電壓有效值

[/=E-Zr=220-2xl0V=200V

則電壓表示數(shù)為200V,A錯誤；

B.由電功率公式可得小燈泡消耗的功率為

2

p=vTJ_=_2v0u02_w=400w

R100

B錯誤；

C.由圖甲可知，交流電的周期為b2'102，可知電路中的電流方向每一個周期改變2次，可得每秒改變

100次,C正確;

D.由焦耳定律可得發(fā)電機線圈每秒鐘發(fā)熱

Q=/2"=22xi0xij=40J

D正確。

故選CDo

10.如圖，一個開有氣孔的豎直絕緣玻璃管，質(zhì)量忽略不計。管中塞有質(zhì)量分別為根、2根的兩個小球°、

b,其中小球。帶電荷量為-q。a,6兩球與玻璃管之間的最大靜摩擦力分別為〃密和2:咫，兩球的中心距

離為r。在小球。下方設(shè)置一個豎直向下的勻強電場區(qū)域ABC。，勻強電場上下界的高度差為d,已知

r>2d,重力加速度為g?，F(xiàn)在讓小球。、6以及玻璃管三者從距離上方1處靜止釋放，下列說法正確

的是（）

「2mg

人若“、°間始終無相對運動，則電場強度心后

B.若以b間始終無相對運動，則電場強度石<二一

2q

3m23

C.若E=」，小球q達至IJ下邊界c。時，兩球中心距離為r一一d

Q2

3帆g2

D.若E=」，小球。達到下邊界時，兩球中心距離為廠--d

43

【答案】BC

【解析】

【詳解】AB.玻璃管為輕質(zhì)物體（相對兩球），運動狀態(tài)不管是否為平衡態(tài)，玻璃管所受外力的合力一定為

0。由于。、b兩球與玻璃管之間的最大靜摩擦力分別為機g和2/ng,可知b球始終與玻璃管保持相對靜止,

由于°、b始終無相對運動，對。、6以及玻璃管整體有

3mg—qE=3ma

對。有

mg+九一qE=ma

其中

力〈機g

則電場強度

E<^-

2q

故A錯誤，B正確；

CD.小球a達到上邊界A8時，根據(jù)位移與速度的關(guān)系

v2=2gd

解得

匕=均="丁

若E=&空，結(jié)合上述可知小球a此后將做勻減速直線運動，根據(jù)

Q

qE-mg—mg=max

解得

q=g

令速度減為0,則有

V；=2卬%

解得

xx-d

表明小球a達到下邊界CD時速度剛好減到0,則有

%=卬

解得

[2d

此過程中6球受到的摩擦力也為機g（玻璃管所受外力的合力為0）,對6球有

2mg-mg-2ma、

解得

1

a2=-g

。球向下做勻加速直線運動。此過程中小。球距離

Ax=F+<7—[v/+3a1=廠-5d

故C正確，D錯誤。

故選BC?

三、非選擇題：本題共5小題，共56分。

11.如圖甲是小明同學(xué)設(shè)計的驗證機械能守恒定律的實驗裝置。兩個支柱垂直于底板，將頂板支撐住。木

板的長度略長于支柱間距，用四根細線懸掛在頂板上。木板中央固定一個小圓筒，其軸線垂直于木板，在

底板上鋪上復(fù)寫紙和白紙，側(cè)視圖如圖乙所示。

實驗步驟：

①木板處于最低位置時，測量木板上沿與底板的高度差將小鋼球置于圓筒內(nèi)；

②將木板拉起一定的高度，測出此位置與最低位置的高度差/I；

③釋放木板，當(dāng)其運動到最低點時與支柱碰撞，小球垂直木板水平飛出后落在底板上，記錄小球離開圓筒

后的水平位移s；

④重復(fù)上述步驟，在表格中記錄數(shù)據(jù)。

實驗次序//(cm)%(cm)s(cm)△Ep

120.0070023.40

220.008.0026.00

320.009.0026.60

420.0010.0028.00

線

木板

支柱

位置

⑴下列操作中，必要的是;

A.調(diào)整頂板上細線懸掛的位置，確保木板運動過程中保持水平

B.測量小鋼球的質(zhì)量

C.測量或者查詢當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭

D.測量X時要確保從小鋼球的球心開始測量

(2)若機械能守恒，H、4和s三者之間需要滿足的關(guān)系是；

(3)四次實驗中有一組數(shù)據(jù)存在問題，需要重測，這一組數(shù)據(jù)是(填序號);

(4)實驗中發(fā)現(xiàn)動能的增加量總是略小于勢能的減少量，可能的原因是o

A.重力加速度g的測量值偏大

B.小球質(zhì)量的測量值偏小

C.木板的質(zhì)量有影響

D.小鋼球沒有放在圓筒外側(cè)與木板邊緣平齊，導(dǎo)致s的測量值偏小

c2

【答案】①.A②.h=一③.2④.D

【解析】

【詳解】(D[1]A.為了確保木板圓周運動過程每一部分的線速度大小相等，則木板任意部分圓周運動的半

徑必須相等，則實驗時需要調(diào)整頂板上細線懸掛的位置，確保木板運動過程中保持水平，故A正確；

B.實驗過程對小鋼球有

mgh=—mV

小鋼球質(zhì)量可以消去，即實驗時不需要測量小鋼球的質(zhì)量，故B錯誤;

C.對小鋼球平拋過程有

s=vt,H=-gt

結(jié)合上述有

s1=4Hh

可知實驗中不需要測量或者查詢當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭,故C錯誤;

D.由于小鋼球在白紙上留下的痕跡是小鋼球底部與復(fù)寫紙撞擊時產(chǎn)生，因此測量》時要確保從小鋼球的

底部開始測量，故D錯誤。

故選Ao

(2)[2]若小鋼球機械能守恒，根據(jù)上述有

1o1o

mgh=—mv,S—Vt,H——gt

解得X、//和s三者之間需要滿足的關(guān)系是

/?=—

4H

⑶[3]小鋼球圓周運動過程中減小的重力勢能為

Afi。=mgh

小鋼球增加的動能為

A口12mgs2

AE.--mv--------

k24H

通過對四組數(shù)據(jù)進行運算，發(fā)現(xiàn)第2組數(shù)據(jù)中有

常＞9

而實際上由于空氣阻力影響，減小得重力勢能一定大于增加的動能，可知四次實驗中有一組數(shù)據(jù)存在問

題，需要重測，這一組數(shù)據(jù)是2.

(4)[4]A.根據(jù)上述可知，重力加速度對實驗沒有影響，故A錯誤;

BC.根據(jù)

(^m+M^gh=^m+M^v2

可知小鋼球與木板的質(zhì)量可以消去，小鋼球與木板的質(zhì)量對實驗沒有影響，故BC錯誤;

D.若小鋼球沒有放在圓筒外側(cè)與木板邊緣平齊，小鋼球在飛出過程中需要克服木板阻力做功，導(dǎo)致飛出

速度偏小，導(dǎo)致s的測量值偏小，故D正確。

故選D。

12.為了比較精確地測定未知電阻凡的大小，小明同學(xué)設(shè)計了如圖所示的電路。G為靈敏電流計，A1、

A2為電流表，舄為電阻箱，4與&均為滑動變阻器，綜為已知的定值電阻。具體的實驗操作如下:

①按照電路圖連接好實驗器材；

②將滑動變阻器&的滑片、滑動變阻器&的滑片均調(diào)至適當(dāng)位置，閉合開關(guān)S；

③調(diào)整耳，并反復(fù)調(diào)整與和耳，使靈敏電流計G的示數(shù)為零，測得此時A1的示數(shù)為A?的示數(shù)為

12,電阻箱的示數(shù)為與；

④重復(fù)實驗，記錄數(shù)據(jù)。

⑴本次實驗需要量程為3.0A的電流表，但實驗室只有量程為0.5A、電阻為10.0。的微安表，那么需要給

微安表并聯(lián)一個阻值為Q的電阻(保留2位有效數(shù)字)；

(2)待測電阻段的阻值為(用題中所給的字母表示)；

(3)實驗中發(fā)現(xiàn)G的示數(shù)始終無法調(diào)到零，為正值(電流上進下出為正)，可能是(用題中所給的字

母表示)發(fā)生了斷路導(dǎo)致。

【答案】①.2.0②.丁\片③.&或R。

【解析】

【詳解】需要給微安表并聯(lián)一個阻值為

%==0.5x10^=a。。

并/—43-0.5

(2)⑵由電路可知

解得

6=—LR

工

(3)[3]實驗中發(fā)現(xiàn)G的示數(shù)始終無法調(diào)到零，電流總是從上邊進入，則可能是凡或凡發(fā)生了斷路導(dǎo)致。

13.如圖甲是家庭種植盆栽經(jīng)常會用到的噴壺，它的結(jié)構(gòu)可以簡化為乙圖.噴壺的容積為％,一開始裝入

0.6%的水，此時壺內(nèi)氣壓與大氣壓P。相等。出水閥關(guān)閉，按壓一次打氣筒可以把體積為卷，壓強為外

的氣體壓入其中，單向閥門1只能向筒內(nèi)進氣，單向閥門2只能向筒外出氣。多次按壓后打開出水閥，會

有水噴灑而出。所有的過程中氣體都可以近似認(rèn)為溫度不變，不考慮出水管中液體重力的影響。

⑴通過多次打氣使得壺內(nèi)氣壓為1.2%,然后打開出水閥讓水流出，求最終壺中剩余水的體積；

(2)保持⑴中的水量不變，打氣讓壺內(nèi)氣壓再次超過L2p。，至少需要打多少次？

打氣筒

單向閥門1

、單向閥門2

甲乙

【答案】⑴。52乂；⑵5次

【解析】

【詳解】(1)設(shè)氣體末態(tài)體積為匕，根據(jù)玻意耳定律

1.2%.0.4匕=。0匕

解得

K=0.48%

剩余水體積為

丫=%_匕=0.52%

(2)打入九次氣體，設(shè)最后壓強為?！鶕?jù)玻意耳定律

Po-(0.02叫+0.48%)=/?'-0.48%

題中要求

P'>12Po

解得

H>4.8

考慮到打氣一般是整數(shù)次打氣，所以最少為5次。

14.如圖，豎直平面內(nèi)的兩個邊長為L的正方形區(qū)域ABC。和所G8區(qū)域分布有勻強磁場I和勻強磁場

II,磁場強度大小均為瓦豎直光滑導(dǎo)軌AHGB中A3、BC、D4和GH部分的電阻均為R,其余部分的電

阻忽略不計。金屬棒油質(zhì)量為7%長為d,電阻忽略不計。將金屬棒從頂端42靜止釋放，下滑過程中接

觸良好且始終水平。已知金屬棒下落距離人時速度為匕，下落距離L時速度為打。求：

2一

⑴金屬棒H下落距離人時產(chǎn)生的電動勢E的大小;

2

(2)金屬棒ab下落距離—時的加速度a的大小;

2

⑶若金屬棒ab進入磁場II區(qū)域后電流大小始終不變，求DE的長度h以及HG段的電功率P。

L

AB

a■■b

DC

EF

HG

R2T29m2gR29m2g2R

【答案】(1)8乙匕；(2)g--；(3)22

mR323乜4—彳16B￡

【解析】

【詳解】(1)已知金屬棒下落距離?時速度為匕，據(jù)電磁感應(yīng)規(guī)律可得，其產(chǎn)生的電動勢為

E=BLv1

(2)下落到-處對金屬棒進行受力分析，由牛頓第二定律可得

2

mg—BIL=ma

其中

/=也

總電阻為

Ra=-2x-2-R=R

總2+2

聯(lián)立解得

(3)進入II區(qū)域后電流不變，總電阻也不變，那么動生電動勢也不變，則安培力等于重力，金屬棒進入平

衡狀態(tài)，可得

mg-BI'L

其中

BLv'

4

解得

,3mgR

v---------

4B2L2

金屬棒從。C到E尸階段做勻加速直線運動運動，由位移速度公式可得

v'2-v；=2gh

解得

,9m2gR2v；

n=-------------—

32歲〃2g

根據(jù)能量守恒，重力做的功全部轉(zhuǎn)化為電能，重力做功的功率為

3m