浙江省錢塘聯(lián)盟2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期4月期中物理試題

絕密★考試結(jié)束前2023學(xué)年第二學(xué)期錢塘聯(lián)盟期中聯(lián)考高二年級(jí)物理學(xué)科試題考生須知：1.本卷共8頁滿分100分，考試時(shí)間90分鐘。2.答題前，在答題卷指定區(qū)域填寫班級(jí)、姓名、考場號(hào)、座位號(hào)及準(zhǔn)考證號(hào)并填涂相應(yīng)數(shù)字。3.所有答案必須寫在答題紙上，寫在試卷上無效。4.考試結(jié)束后，只需上交答題紙。選擇題部分一、選擇題Ⅰ（本題共13小題，每小題3分，共39分。每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中只有一個(gè)是符合題目要求的，不選、多選、錯(cuò)選均不得分）1.2023年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予“采用實(shí)驗(yàn)方法產(chǎn)生阿秒脈沖光的技術(shù)”，阿秒脈沖光是一種非常短的光脈沖，其持續(xù)時(shí)間在阿秒的量級(jí)，即，則（）A.阿秒是導(dǎo)出單位B.阿秒是國際單位制的基本單位C.阿秒對(duì)應(yīng)的物理量是國際單位制的基本量D.阿秒對(duì)應(yīng)的物理量是矢量【答案】C【解析】【詳解】ABC．國際單位制中的基本物理量為長度、質(zhì)量、時(shí)間、溫度、電流、物質(zhì)的量、發(fā)光強(qiáng)度，基本物理量的單位為基本單位，即米、千克、秒、開爾文、安培、摩爾、坎德拉；“阿秒”是一個(gè)單位，對(duì)應(yīng)的物理量是時(shí)間，應(yīng)為國際單位制的基本量，故C正確，AB錯(cuò)誤；D．阿秒對(duì)應(yīng)的物理量是時(shí)間只有大小為標(biāo)量，故D錯(cuò)誤。故選C。2.杭州亞運(yùn)會(huì)中，朱亞明奪得男子三級(jí)跳遠(yuǎn)金牌，下面對(duì)朱亞明跳遠(yuǎn)過程物理分析正確的是（）A.朱亞明可以看作質(zhì)點(diǎn)B.最后一次起跳至落到沙坑過程中動(dòng)量先增大后減小C.最后一次起跳至落到沙坑過程中重力勢(shì)能先增大后減小D.落到沙坑后沙坑作用力的沖量小于重力的沖量【答案】C【解析】【詳解】A．跳遠(yuǎn)過程的動(dòng)作要細(xì)致分析，故人不可視為質(zhì)點(diǎn)，故A錯(cuò)誤；B．跳出時(shí)的速度是最大的，之后過程中受到重力和空氣阻力作用，動(dòng)量會(huì)減小，在最高點(diǎn)時(shí)動(dòng)量最小，下落過程動(dòng)量會(huì)增大，故動(dòng)量先減小后增大，故B錯(cuò)誤；C．由于跳出后先上升后下降，故重力勢(shì)能先增大后減小，故C正確；D．人腳落入沙坑之后做減速運(yùn)動(dòng)，故沙坑對(duì)人作用力的沖量大于重力的沖量，故D錯(cuò)誤。故選C。3.“圍爐煮茶”在這個(gè)冬日里火爆全網(wǎng)。如圖，它由三根完全相同的輕桿通過鉸鏈組合在一起，吊爐通過細(xì)鐵鏈靜止懸掛在三腳架正中央，三腳架正中央離地面高度為h，吊爐和細(xì)鐵鏈的總質(zhì)量為m，支架與鉸鏈間的摩擦忽略不計(jì)。下列說法正確的是（）A.每根輕桿受到地面的支持力大小為B.鐵鏈對(duì)吊爐的拉力與吊爐對(duì)鐵鏈的拉力是一對(duì)平衡力C.吊爐對(duì)鐵鏈的拉力就是重力D.增大h時(shí)，每根輕桿對(duì)地面的壓力減小【答案】A【解析】【詳解】A．將整個(gè)裝置視為整體，對(duì)整體進(jìn)行受力分析，由于支架完全相同且均勻分布，故桌面對(duì)每根支架的支持力大小相等，根據(jù)平衡條件得解得故A正確；B．鐵鏈對(duì)吊爐的拉力和吊爐對(duì)鐵鏈的拉力是一對(duì)相互作用力，大小相等、方向相反，故B錯(cuò)誤；C．吊爐對(duì)鐵鏈的拉力屬于彈力，而吊爐所受重力為地球?qū)Φ鯛t的吸引力，二者不同，故C錯(cuò)誤；D．減小h時(shí)，桌面對(duì)每根支架的支持力大小不變，根據(jù)牛頓第三定律可知每根輕桿對(duì)桌面的壓力不變，故D錯(cuò)誤。故選A。4.如圖所示，處于同一平面內(nèi)的兩根長直導(dǎo)線中通有方向相反的電流，大小分別為I1、I2，這兩根導(dǎo)線把它們所在的平面分成a、b、c三個(gè)區(qū)域，磁感強(qiáng)度為零的區(qū)域（）A.當(dāng)時(shí)，可能出現(xiàn)在b區(qū) B.當(dāng)時(shí)，一定出現(xiàn)在a區(qū)C.當(dāng)時(shí)，不可能出現(xiàn)在c區(qū) D.可能同時(shí)出現(xiàn)在a、c區(qū)【答案】B【解析】【詳解】根據(jù)安培定則得知，電流I1在a區(qū)域產(chǎn)生的磁場方向垂直紙面向外，在b、c區(qū)域產(chǎn)生的磁場方向垂直紙面向里；電流I2在a、b區(qū)域產(chǎn)生的磁場方向垂直紙面向里，在c區(qū)域產(chǎn)生的磁場方向垂直紙面向外，所以在a、c兩區(qū)域磁場方向相反，若磁感應(yīng)強(qiáng)度大小再相等，則可能出現(xiàn)磁感應(yīng)強(qiáng)度為零的區(qū)域，由于電流產(chǎn)生的磁場的離電流越近磁場越強(qiáng)，所以合磁感應(yīng)強(qiáng)度為0處離比較小的電流比較近，即在小電流的一側(cè)，所以不可能同時(shí)出現(xiàn)在a、c區(qū)。故選B。5.如圖是高速列車上使用電磁制動(dòng)裝置示意圖。與傳統(tǒng)的制動(dòng)方式相比，電磁制動(dòng)是一種非接觸的制動(dòng)方式，避免了因摩擦產(chǎn)生的磨損。電磁制動(dòng)的原理是當(dāng)金屬圓盤D在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生渦流，使圓盤受到阻礙運(yùn)動(dòng)的制動(dòng)力。下列說法正確的是（）A.制動(dòng)過程中，圓盤不會(huì)產(chǎn)生熱量B.制動(dòng)力的大小與圓盤運(yùn)動(dòng)的速度無關(guān)C.換用更強(qiáng)的磁場，制動(dòng)效果更好D.如果改變磁場的方向，可以使圓盤獲得促進(jìn)它運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力【答案】C【解析】【詳解】A．電磁制動(dòng)的原理是當(dāng)金屬圓盤D在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生渦流，電流流過電阻時(shí)會(huì)產(chǎn)生熱量，故A錯(cuò)誤；B．圓盤運(yùn)動(dòng)的速度越大，磁通量變化越快，產(chǎn)生的感應(yīng)電流越強(qiáng)，制動(dòng)器對(duì)轉(zhuǎn)盤的制動(dòng)力越大，故制動(dòng)力的大小與導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的速度有關(guān)，故B錯(cuò)誤；C．換用更強(qiáng)的磁場，圓盤受到的安培阻力更大，則制動(dòng)效果更好，故C正確；D．如果改變磁場的方向，產(chǎn)生的渦流方向也相反，根據(jù)安培力的公式，電流和所處的磁場方向同時(shí)反向，安培力方向不變，故圓盤還是受到阻礙運(yùn)動(dòng)的制動(dòng)力，故D錯(cuò)誤。故選C。6.下列說法正確的是（）A.圖甲光導(dǎo)纖維利用光的全反射現(xiàn)象傳遞信息時(shí)內(nèi)芯的折射率比外套的大B.圖乙檢驗(yàn)工件平整度操作中，通過干涉條紋可推斷出P為凹處、Q為凸處C.圖丙表示聲源靠近觀察者時(shí)，觀察者接收到的聲音頻率減小D.圖丁為光照射到小孔上，在小孔背后得到的衍射圖樣【答案】A【解析】【詳解】A．圖甲因光導(dǎo)纖維是依據(jù)全反射原理工作的，可知內(nèi)芯的折射率大于外套的折射率，A正確；B．圖乙檢驗(yàn)工件平整度的操作中，明條紋處空氣膜的厚度相同，從彎曲的條紋可知，P處檢查平面左邊處的空氣膜厚度與后面的空氣膜厚度相同，通過干涉條紋可推斷出P為凸處、Q為凹處，B錯(cuò)誤；C．圖丙表示聲源靠近觀察者時(shí)，根據(jù)多普勒效應(yīng)可知觀察者接收到的聲音頻率增大，C錯(cuò)誤；D．光照射到小孔上衍射圖樣，中央是大且亮的圓形亮斑，周圍分布著明暗相間的同心圓環(huán)，當(dāng)單色光照射在直徑恰當(dāng)?shù)男A板或圓珠時(shí)，會(huì)在之后的光屏上出現(xiàn)環(huán)狀的互為同心圓的衍射條紋，并且在所有同心圓的圓心處會(huì)出現(xiàn)一個(gè)極小的亮斑，這個(gè)亮斑就被稱為泊松亮斑。D錯(cuò)誤；故選A。7.一列簡諧橫波沿軸正方向傳播，圖1是波傳播到的M點(diǎn)時(shí)的波形圖，圖2是質(zhì)點(diǎn)N（）從此時(shí)刻開始計(jì)時(shí)的振動(dòng)圖像，Q是位于處的質(zhì)點(diǎn)。下列說法正確的是（）A.這列波的傳播速度是B.時(shí)質(zhì)點(diǎn)Q首次到達(dá)波峰位置C.P點(diǎn)的振動(dòng)方程為D.該簡諧橫波的起振方向?yàn)閥軸正方向【答案】B【解析】【詳解】A．由波動(dòng)圖像知這列波的波長為，由振動(dòng)圖像知周期，則傳播速度為代入得A錯(cuò)誤；B．根據(jù)波形平移法，處的波形傳遞M點(diǎn)的距離為則Q點(diǎn)第一次到達(dá)波峰用時(shí)為代入得B正確；C．由題圖知，則當(dāng)時(shí)，，P點(diǎn)沿y軸負(fù)方向振動(dòng)，則其振動(dòng)方程為C錯(cuò)誤；D．因M點(diǎn)在時(shí)刻沿y軸負(fù)向振動(dòng)，可知波傳到任意一點(diǎn)，該點(diǎn)的起振方向和波源的起振方向相同，D錯(cuò)誤；故選B。8.如圖所示的虛線區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，取坐標(biāo)如圖。一帶正電粒子沿x軸正方向進(jìn)入此區(qū)域，在穿過此區(qū)域的過程中運(yùn)動(dòng)方向始終不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。不計(jì)重力的影響，電場強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向可能是（）A.E和B都沿x軸方向 B.E沿y軸正方向，B沿z軸負(fù)方向C.E沿z軸正方向，B沿y軸正方向 D.E和B都沿z軸方向【答案】A【解析】【詳解】A．若E和B都沿x軸方向，則磁場對(duì)粒子作用力為零，電場力與粒子運(yùn)動(dòng)方向相同，粒子運(yùn)動(dòng)方向不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故A正確；B．若E沿y軸正方向，B沿z軸負(fù)方向，則電場力沿y軸正方向，洛倫茲力沿y軸正方向，電場力與洛倫茲力同方向，且不與速度方向共線，粒子將偏轉(zhuǎn)，故B錯(cuò)誤；C．若E沿z軸正方向，B沿y軸正方向，則電場力沿z軸正方向，洛倫茲力沿z軸正方向，粒子將做曲線運(yùn)動(dòng)，速度方向偏轉(zhuǎn)，故C錯(cuò)誤；D．若E和B都沿z軸方向，電場力沿z軸方向，洛倫茲力沿y軸方向，兩力不平衡且合力方向與速度不共線，粒子將做曲線運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。故選A。9.如圖所示，在光滑的水平面上，靜止小車上固定有光滑的四分之一圓弧軌道，半徑為R。整個(gè)小車（含軌道）的質(zhì)量為2m?，F(xiàn)有質(zhì)量為m的小球，從軌道上端靜止釋放，然后從軌道左端滑離小車。關(guān)于這個(gè)過程，下列說法正確的是（）A.小球滑離小車時(shí)，小球速度為B.小球在滑離小車過程中，小車對(duì)小球的支持力不做功C.小球在滑離小車過程中，小球的機(jī)械能守恒D.小球滑離小車時(shí)，小車速度為【答案】D【解析】【詳解】AD．依題意，小車和小球組成的系統(tǒng)水平方向不受外力，則系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒，則聯(lián)立解得，故A錯(cuò)誤，D正確；BC．小球在滑離小車過程中，小球?qū)π≤嚨膲毫ψ稣?，而小車?duì)小球的支持力做負(fù)功，所以小球的機(jī)械能不守恒，故BC錯(cuò)誤。故選D。10.英國物理學(xué)家麥克斯韋認(rèn)為，磁場變化時(shí)會(huì)在空間激發(fā)感生電場。如圖所示，一個(gè)半徑為R的絕緣粗糙細(xì)圓環(huán)水平放置，環(huán)內(nèi)存在半徑為r的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場方向豎直向上，環(huán)上套一電荷量為+q，質(zhì)量為m的絕緣小球。已知小球與圓環(huán)間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化規(guī)律為，小球在環(huán)上恰好做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，若小球在環(huán)上運(yùn)動(dòng)一周，則摩擦力對(duì)小球所做功的大小是（）A.0 B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】變化磁場在圓環(huán)所在位置產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為若小球在環(huán)上運(yùn)動(dòng)一周，則感生電場對(duì)小球的作用力所做功的大小為由于小球在環(huán)上恰好做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則故選C。11.一電阻接到方波交流電源上，在一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量為；若該電阻接到正弦交流電經(jīng)半波整流得到的直流電源上，在一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量為，該電阻上電壓的峰值均為，周期均為，如圖所示。則等于（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】由圖可知，方形交流電源的有效值為，故其一個(gè)周期產(chǎn)生的熱量為在周期內(nèi)正弦式半波交流電源有效值為，根據(jù)有效值的定義有，正弦式半波交流電源的有效值為代入得正弦式交流電一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量為故可知故選C。12.某同學(xué)利用電壓傳感器來研究電感線圈工作時(shí)的特點(diǎn)。圖甲中三個(gè)燈泡完全相同，不考慮溫度對(duì)燈泡電阻的影響。在閉合開關(guān)S的同時(shí)開始采集數(shù)據(jù)，當(dāng)電路達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后斷開開關(guān)。圖乙是由傳感器得到的電壓u隨時(shí)間t變化的圖像。不計(jì)電源內(nèi)阻及電感線圈L的電阻。下列說法正確的是（）A.開關(guān)S閉合瞬間，燈D2和D3同時(shí)亮B.開關(guān)S閉合瞬間至斷開前，流經(jīng)燈D1的電流保持不變C.開關(guān)S斷開瞬間，燈D2閃亮一下再熄滅D.根據(jù)題中信息，可以推算出圖乙中u1與u2的比值【答案】D【解析】【詳解】AB．開關(guān)S閉合瞬間，由于電感線圈的阻礙作用，燈D3逐漸變亮，通過燈D3的電流緩慢增加，待穩(wěn)定后，流經(jīng)燈D2和D3的電流相等；故從開關(guān)S閉合瞬間至斷開前，流經(jīng)燈D1的電流也是逐漸增加，故AB錯(cuò)誤；C．開關(guān)S斷開瞬間，由于電感線圈阻礙電流減小的作用，由電感線圈繼續(xù)為燈D2和D3提供電流，又因?yàn)殡娐贩€(wěn)定的時(shí)候，流經(jīng)燈D2和D3的電流相等，所以燈D2逐漸熄滅，不會(huì)閃亮一下，故C錯(cuò)誤；D．開關(guān)S閉合瞬間，燈D2和D1串聯(lián)，電壓傳感器所測電壓為D2兩端電壓，由歐姆定律可得電路穩(wěn)定后，流過D3的電流為開關(guān)S斷開瞬間，電感線圈能夠?yàn)镈2和D3提供與之前等大電流，故其兩端電壓為故可以推算出圖乙中u1與u2的比值為故D正確。故選D。13.如圖所示，有一塊透明長方體介質(zhì)，高度為，上下兩個(gè)面為邊長為的正方形，底面中心有一單色點(diǎn)光源，可向各個(gè)方向發(fā)出光線，該介質(zhì)對(duì)光的折射率為（不考慮二次反射），則介質(zhì)的上表面與四周被光照亮區(qū)域的面積為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】根據(jù)解得介質(zhì)的上表面，當(dāng)假設(shè)水面足夠大，當(dāng)入射角為臨界角時(shí)，在上表面能折射出光線的最大半徑為r，光路圖如圖所示則由幾何關(guān)系解得所以上表面被光照亮區(qū)域?yàn)閳A形，面積為同理，在介質(zhì)的側(cè)表面則由幾何關(guān)系解得所以在每個(gè)側(cè)表面被光照亮區(qū)域?yàn)榘雸A形，總面積為所以，介質(zhì)的上表面與四周被光照亮區(qū)域的面積為故選C。二、選擇題Ⅱ（本題共2小題，每小題3分，共6分。每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中至少有一個(gè)是符合題目要求的，全部選對(duì)的得3分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分）14.降噪耳機(jī)越來越受到年輕人的喜愛。某型號(hào)降噪耳機(jī)工作原理如圖所示，降噪過程包括如下幾個(gè)環(huán)節(jié)：首先，由安置于耳機(jī)內(nèi)的微型麥克風(fēng)采集耳朵能聽到的環(huán)境中的中、低噪聲（比如100Hz~1000Hz）；接下來，將噪聲信號(hào)傳至降噪電路，降噪電路對(duì)環(huán)境噪聲進(jìn)行實(shí)時(shí)分析、運(yùn)算等處理工作；在降噪電路處理完成后，通過揚(yáng)聲器向外發(fā)出與噪聲相位相反、振幅相同的聲波來抵消噪聲；最后，我們的耳朵就會(huì)感覺到噪聲減弱甚至消失了，對(duì)于該降噪耳機(jī)的下述說法中，正確的有（）A.抵消聲波和環(huán)境噪聲在空氣中傳播的速度不一定相等B.該耳機(jī)正常使用時(shí)，降噪電路發(fā)出的聲波與周圍環(huán)境的噪聲能夠完全抵消C.該耳機(jī)正常使用時(shí)，抵消聲波和環(huán)境噪聲頻率保持一致，降噪效果更好D.如果降噪電路處理信息的速度大幅度變慢，則耳機(jī)使用者可能會(huì)聽到更強(qiáng)的噪聲【答案】CD【解析】【詳解】A．聲波是靠介質(zhì)傳播，同一介質(zhì)中傳播速度相等，故A錯(cuò)誤；B．因周圍環(huán)境產(chǎn)生的噪聲頻率在100Hz～1000Hz范圍之內(nèi)，而降噪電路只能發(fā)出某一種與噪聲相位相反、振幅相同的聲波來抵消噪聲，所以降噪電路發(fā)出的聲波與周圍環(huán)境的噪聲不能夠完全抵消，故B錯(cuò)誤；C．頻率相同的波才能發(fā)生干涉，即聲波的疊加，相位相反則可以相互抵消，故C正確；D．如果降噪電路處理信息的速度大幅度變慢，則在降噪電路處理完成后，通過揚(yáng)聲器可能會(huì)向外發(fā)出與噪聲相位相同、振幅相同的聲波來加強(qiáng)噪聲，則耳機(jī)使用者可能會(huì)聽到更強(qiáng)的噪聲，故D正確。故選CD。15.利用霍爾元件可以進(jìn)行微小位移的測量。如圖甲所示，將固定有霍爾元件的物體置于兩塊磁性強(qiáng)弱相同、同極相對(duì)放置的磁體縫隙中，建立如圖乙所示的空間坐標(biāo)系。保持沿x方向通過霍爾元件的電流I不變，當(dāng)物體沿z軸方向移動(dòng)時(shí)，由于不同位置處磁感應(yīng)強(qiáng)度B不同，霍爾元件將在y軸方向的上、下表面間產(chǎn)生不同的霍爾電壓UH．當(dāng)霍爾元件處于中間位置時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B為0，UH為0，將該點(diǎn)作為位移的零點(diǎn)。已知在小范圍內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和坐標(biāo)z成正比，這樣就可以把電壓表改裝成測量物體微小位移的儀表。下列說法中正確的是（）A.該儀表只能測量位移的大小，無法確定位移的方向B.該儀表的刻度線是均勻的C.若霍爾元件中導(dǎo)電的載流子為電子，則當(dāng)時(shí)，下表面電勢(shì)高D.電流I越大，霍爾電壓UH越大【答案】BD【解析】【詳解】A．若霍爾元件是空穴導(dǎo)電，若上表面電勢(shì)高，則空穴在上表面聚集，根據(jù)左手定則可知磁感應(yīng)強(qiáng)度方向沿z軸負(fù)方向，說明霍爾元件靠近右側(cè)的磁鐵，位移方向向右，反之則位移向左，則該儀表可確定位移的方向，故A錯(cuò)誤；B．設(shè)霍爾元件在y方向的長度為d，空穴定向移動(dòng)的速率為v，則根據(jù)平衡條件有B=kz解得則UH與z成正比關(guān)系，可知該儀表的刻度線是均勻的，選項(xiàng)B正確；C．若霍爾元件中導(dǎo)電的載流子為電子，則當(dāng)Δz<0時(shí)，磁場方向向右，則由左手定則可知，電子偏向下表面，即下表面電勢(shì)低，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．根據(jù)電流的決定式可知當(dāng)n、e、S三者確定時(shí)，I越大，v越大，霍爾電壓UH越高，故D正確。故選BD。非選擇題部分三、非選擇題（本題共5小題，共55分）16.某同學(xué)為了驗(yàn)證對(duì)心碰撞過程中的動(dòng)量守恒，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：用紙板搭建如圖所示的滑道，使硬幣可以平滑地從斜面滑到水平面上。選擇相同材質(zhì)且表面粗糙程度相同的一元硬幣和一角硬幣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。甲硬幣（一元）和乙硬幣（一角）的質(zhì)量分別為m1和m2且m1>m2，將甲硬幣放在斜面的某一位置，標(biāo)記此位置為B。如圖（a）所示，甲由靜止釋放滑下，當(dāng)甲停在水平面上某一位置處，測量O點(diǎn)到甲停止位置的距離OP，記為s0。如圖（b）所示，將乙硬幣放置在O點(diǎn)位置，左側(cè)與O點(diǎn)重合，并將甲硬幣在B點(diǎn)由靜止釋放。當(dāng)兩枚硬幣發(fā)生碰撞后，分別測量O點(diǎn)到甲乙停止位置的滑行距離OM和ON，記為s1、s2。（1）若甲乙硬幣碰撞前后系統(tǒng)動(dòng)量守恒，則應(yīng)滿足的表達(dá)式為___________。（用s0、s1、s2、m1和m2表示）（2）關(guān)于該實(shí)驗(yàn)需要滿足的條件是（）A.OA段必須保持水平B.傾斜段紙板與水平段紙板必須由同一種材料制成C.甲硬幣必須從斜面同一位置釋放【答案】（1）（2）C【解析】【小問1詳解】設(shè)硬幣與紙板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，甲從O點(diǎn)到P點(diǎn)，根據(jù)動(dòng)能定理可得解得碰撞前甲到O點(diǎn)時(shí)速度的大小為同理可得碰撞后甲的速度和乙的速度分別為若動(dòng)量守恒，則整理可得【小問2詳解】A．若OA段略微傾斜θ角，則兩硬幣的加速度均變?yōu)橛梢陨戏治隹芍?，沒有產(chǎn)生影響，故A錯(cuò)誤；BC．由以上分析可知，本實(shí)驗(yàn)中必須保證兩硬幣與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，即μ相同，但不一定要與傾斜段的摩擦因數(shù)相同，同時(shí)甲硬幣兩次在斜面上應(yīng)由同一位置靜止釋放，故B錯(cuò)誤，C正確。故選C。17.用圖示裝置完成“探究單擺周期與擺長的關(guān)系”：（1）用螺旋測微器測量擺球的直徑，結(jié)果如圖甲所示，可讀出擺球的直徑為___________mm，用米尺測得繩長為L。（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，擺球在垂直紙面的平面內(nèi)擺動(dòng)，為了將人工記錄振動(dòng)次數(shù)改為自動(dòng)記錄振動(dòng)次數(shù)，在擺球運(yùn)動(dòng)的最低點(diǎn)的左、右兩側(cè)分別放置激光光源與光敏電阻，如圖乙所示，光敏電阻與某一自動(dòng)記錄儀相連，該儀器顯示的光敏電阻阻值R隨時(shí)間t的變化圖線如圖丙所示，重力加速度g的表達(dá)式為___________（用題目及圖中的字母表示）【答案】（1）7.879##7.880##7.881（2）【解析】【小問1詳解】根據(jù)螺旋測微器讀法可得小球的直徑【小問2詳解】一個(gè)周期內(nèi)小球兩次經(jīng)過最低點(diǎn)，使光敏電阻的阻值發(fā)生變化，由題圖丙可得，周期為根據(jù)單擺的周期公式可得18.在“探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中：（1）下列儀器中不需要的是___________。（填寫字母）A.干電池 B.低壓交流電源C.多用表 D.電壓表（2）若某次實(shí)驗(yàn)中用匝數(shù)匝、匝的變壓器，測得的電壓的電壓，據(jù)此可知___________（填“”或“”）是原線圈匝數(shù)。（3）造成（2）中的誤差的原因可能為___________。（填字母代號(hào)）A.原線圈輸入電壓發(fā)生變化 B.原線圈上的電流發(fā)熱C.變壓器鐵芯漏磁 D.變壓器鐵芯發(fā)熱（4）為了減小能量傳遞過程中的損失，鐵芯是由相互絕緣的硅鋼片平行疊成。作為橫檔的鐵芯Q的硅鋼片應(yīng)按照下列哪種方法設(shè)計(jì)___________。A. B.C. D.【答案】（1）AD（2）（3）BCD（4）B【解析】【小問1詳解】“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，需要器材是學(xué)生電源，提供低壓交流電，同時(shí)還需要交流電壓表來測量電壓及可拆變壓器和導(dǎo)線，結(jié)合題目給定的器材，圖A是干電池，B學(xué)生電源，提供低壓交流電，C是多用電表，用來測交流電流和電壓，D電壓表，只能測量直流電壓，結(jié)合器材需求可知，儀器中不需要的是AD。故選AD?！拘?詳解】若某次實(shí)驗(yàn)中用匝數(shù)匝、匝的變壓器，測得的電壓的電壓，匝數(shù)之比近似等于電壓之比，則有結(jié)合變壓器不是理想的，存在有漏磁、線圈電阻大、鐵芯發(fā)熱、導(dǎo)線發(fā)熱等電能損耗，即副線圈電壓小于原線圈電壓的一半，則一定是原線圈，為副線圈?！拘?詳解】A．原線圈輸入電壓發(fā)生變化，不會(huì)影響電壓比和匝數(shù)比，A錯(cuò)誤；B．原副線圈上通過的電流發(fā)熱，都會(huì)使變壓器輸出功率發(fā)生變化，從而導(dǎo)致電壓比與匝數(shù)比有差別，B正確；C．變壓器鐵芯漏磁，從而導(dǎo)致電壓比與匝數(shù)比有差別，C正確；D．鐵芯在交變磁場作用下發(fā)熱，會(huì)使變壓器輸出功率發(fā)生變化，從而導(dǎo)致電壓比與匝數(shù)比有差別，D正確。故選BCD。【小問4詳解】根據(jù)楞次定律和安培定則，產(chǎn)生的渦旋電流的方向與左側(cè)面平行，為了減小渦旋電流在鐵芯中產(chǎn)生的熱量，相互絕緣的硅鋼片應(yīng)平行于前表面（后表面），B正確。故選B。19.2024年3月20日8時(shí)31分，探月工程四期鵲橋二號(hào)中繼星由長征八號(hào)遙三運(yùn)載火箭在中國文昌航天發(fā)射場成功發(fā)射升空，3月25日順利進(jìn)入環(huán)月軌道。若某次發(fā)射過程中，火箭及其衛(wèi)星總質(zhì)量為200噸，總長為50m，發(fā)射塔高115.2m，點(diǎn)火后經(jīng)6.4s火箭離開發(fā)射塔。假設(shè)火箭離開發(fā)射塔的過程中做勻加速運(yùn)動(dòng)，忽略空氣阻力和運(yùn)載火箭質(zhì)量的變化，取重力加速度大小。求：（1）火箭離開發(fā)射塔瞬間的速度大?。唬?）火箭起飛時(shí)推動(dòng)力大?。唬?）若火箭剛離開發(fā)射塔瞬間，某個(gè)發(fā)射用到的部件完成使命要從火箭尾部自然脫落（脫落后只考慮重力作用），求該零件脫落后經(jīng)多長時(shí)間落地?！敬鸢浮浚?）36m/s；（2）；（3）9.6s【解析】【詳解】（1）設(shè)發(fā)射塔高為h，根據(jù)平均速度公式可得代入數(shù)據(jù)解得（2）上升時(shí)的加速度為根據(jù)牛頓第二定律得解得（3）零件脫離后做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，則解得20.如圖為某彈球游戲的裝置簡化圖，為光滑半圓軌道，半徑分別為，在處有一彈射裝置將質(zhì)量為的小球彈出（無能量損失），小球沿圓弧軌道到達(dá)點(diǎn)與質(zhì)量為的物塊發(fā)生彈性碰撞，碰后物塊進(jìn)入置于光滑水平地面的小車，小車質(zhì)量為，長度，物塊與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)，不考慮碰撞后小球再次與小車發(fā)生碰撞，取。（1）要使小球不脫離圓弧軌道，則彈簧彈性勢(shì)能最小為多少？（2）若彈簧彈性勢(shì)能為，則小球與物塊碰撞后，物塊的速度為多少？（3）要使物塊不從小車上滑落，則彈簧彈性勢(shì)能最大值為多少？【答案】（1）1.05J；（2）；（3）31.8J【解析】【詳解】（1）要使小球不脫離圓弧軌道，則小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)滿足彈簧彈性勢(shì)能最小為解得（2）若彈簧彈性勢(shì)能為4J，則小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)解得小球與物塊碰撞后，由動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律有解得（3）要使物塊不從小車上滑落，則碰前小球的最大速度為v0，則碰撞過程對(duì)物塊和小車系統(tǒng)由動(dòng)量守恒和能量關(guān)系小球從彈出到將要與物塊相碰由能量關(guān)系聯(lián)立解得彈簧彈性勢(shì)能最大值為21.如圖所示，傾角為、間距均為的傾斜金屬導(dǎo)軌、與水平金屬導(dǎo)軌、在、兩點(diǎn)用絕緣材料平滑連接，傾斜軌道與水平軌道均足夠長。在平面內(nèi)存在垂直于導(dǎo)軌平面向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場，在平面存在豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場。在、間連接一電容為的電容器和一個(gè)自感系數(shù)為的電感線圈，在間接一小燈泡。開始時(shí)，斷開開關(guān)，閉合開關(guān)，一質(zhì)量為、長為的金屬棒在傾斜導(dǎo)軌上從距水平地面高為的位置由靜止釋放，不計(jì)導(dǎo)軌和金屬棒的電阻及一切摩擦，已知重力加速度為，電容器的耐壓值足夠高。求（1）金屬棒到達(dá)傾斜導(dǎo)軌最底端時(shí)的速度大小（2）金屬棒進(jìn)入?yún)^(qū)域后，通過小燈泡的總電荷量為多少？（3）若斷開開關(guān)，閉合開關(guān)，金屬棒離開釋放點(diǎn)的最大距離?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）金屬棒在傾斜導(dǎo)軌上由靜止釋放，則金屬棒做加速下滑，金屬棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為由于對(duì)電容器充電，則電路中有電流產(chǎn)生，金屬棒受到安培力作用，方向與金