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江苏省南通市2024-2025学年高二下学期6月期末物理试题
一、单项选择题∶共11题，每题4分，共44分。每小题只有一个选项最符合题意。
1．传感器在生产生活中得到广泛应用，电子体重计中需要用到的传感器元件是（　　）
A．电阻应变片 B．干簧管
C．双金属片 D．光敏电阻
2．工业上利用X射线检查金属构件内部的缺陷，这是利用了X射线的（　　）
A．相干性 B．热效应 C．穿透能力 D．电离能力
3．空气压缩引火仪底部放置少量的硝化棉，迅速压下筒中的活塞，硝化棉燃烧。在压缩气体的过程中（　　）
A．气体分子的数密度不变
B．气体分子的平均动能增大
C．单位时间内气体分子对单位面积器壁的作用力不变
D．单位时间内与单位面积器壁碰撞的气体分子数减小
4．在甲、乙两种材料上分别滴上一滴水，水滴在甲的表面逐渐散开并附着，在乙的表面滚来滚去。则（　　）
A．水对甲材料浸润 B．水对乙材料浸润
C．水对两种材料都浸润 D．水对两种材料都不浸润
5．2025年科学家发现两个高速运行的铅核近距离“擦身而过”，可实现铅（）向金（）的转变，核反应方程为，该过程吸收能量。则（　　）
A．的核子数比少 B．的中子数比少
C．的比结合能比大 D．的比结合能比小
6．下列LC振荡电路图中，电容器的电容，线圈的自感系数。则回路中电磁振荡频率最大的是（　　）
A． B．
C． D．
7．在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，配制的油酸酒精溶液中纯油酸与溶液体积之比为1∶n。测出m滴溶液的体积为V，一滴该溶液在水面上自由扩展后形成单分子油膜的面积为S。则油酸分子的直径约为（　　）
A． B． C． D．
8．某远距离输电的原理如图所示，发电机输出的电压恒定，升压变压器副线圈两端的电压为，用户两端的电压为，发电机输出的功率为，输电线路上损耗的功率为。当用户的用电器增加时，则（　　）
A．增大 B．减小 C．不变 D．减小
9．大量处在第3能级的氦离子（）向低能级跃迁，能发出频率为ν1、ν2、ν3的三种光子，且ν1>ν2>ν3。已知普朗克常量为h，基态氦离子的能量为E1，则处在第3能级氦离子的能量为（　　）
A． B． C． D．
10．如图所示，细线通过定滑轮与小球1连接，小球1、2间用细线连接，两小球光滑。现缓慢拉动细线，小球1、2沿斜面缓慢上升，斜面始终静止。则该过程中（　　）
A．中拉力逐渐增大 B．中拉力逐渐减小
C．地面对斜面的支持力逐渐增大 D．地面对斜面的摩擦力逐渐减小
11．如图所示，物块通过轻弹簧与物块连接，用手托住保持静止。现将、由静止释放，不计空气阻力，从释放到弹簧第一次恢复原长的过程中，、下落的速度随时间变化的图像可能是（　　）
A． B．
C． D．
二、非选择题：共5题，共56分。其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。
12．某实验小组利用图甲所示装置测量物体自由下落的加速度，电火花打点计时器竖直固定在铁架台上。重物由静止释放，带动纸带下落，利用纸带上的点迹求得重物下落的加速度。
（1）电火花打点计时器使用的电源为________。
A．交流8V B．直流8V C．交流220V
（2）实验中得到的一条点迹清晰的纸带，纸带和刻度尺平行放置，部分区域如图乙所示，A、B、C是纸带上连续的三个计时点，相邻两计时点间的时间间隔。
①实验时纸带的　 　端（选填“左”或“右”）和重物相连接；
②计时点A对应的刻度=　 　cm，计时点B对应重物的速度大小=　 　m/s；
③计时点A、B间距离为，B、C间距离为，重物下落的加速度大小=　 　（用、和表示）。
（3）分别测出纸带上各计时点对应重物的速度，将速度与对应时间输入计算机拟合得到如图丙所示的图像，直线方程为，则重物下落的加速度大小=　 　m/s2。
（4）以上两种方法均可求得重物自由下落的加速度，　 　（选填“”或“”）的求解方法更为合理，理由是　 　。
13．如图所示，矩形线框在匀强磁场中以角速度匀速转动，理想变压器原、副线圈的匝数分别为和，副线圈接有电阻，交流电压表的示数为。在时刻线框平面与磁场方向平行，线框和导线的电阻不计。求：
（1）线框中产生电动势的瞬时表达式；
（2）电阻上消耗的电功率。
14．如图所示，发光功率为P的激光器，发出频率为ν的光照射在光电管阴极K上。向右移动变阻器滑片，测得饱和光电流为I。已知普朗克常量为h，电子的电荷量为e，阴极材料K的逸出功为W0。求：
（1）光电子的最大初动能Ek；
（2）单位时间从阴极K逸出的光电子数与激光器发出的光子数的比值k。
15．如图所示，底端带有挡板的斜面固定在水平面上，倾角。导热气缸放在斜面上，用活塞密封一定质量的理想气体，静止时活塞与气缸底部距离为。已知气缸和活塞的质量均为、活塞的横截面积为S，大气压强为，重力加速度为g。不计一切摩擦。
（1）求密封气体的压强；
（2）现用大小为的恒力沿斜面向上拉动活塞，气缸刚要离开挡板时，活塞的速度为，缸内气体温度不变，求该过程∶
①活塞移动的距离；
②密封气体从外界吸收的热量。
16．如图所示，小物块A放在木板B的左端，A、B用细线通过轻质滑轮连接，静置在水平面上。已知A、B的质量分别为、，A、B间动摩擦因数，B与地面间的动摩擦因数，B的长度，重力加速度，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现用水平拉力作用在滑轮上。
（1）若，求物块A受到的摩擦力大小；
（2）若A、B间发生相对滑动，求拉力的最小值；
（3）若，作用一段时间后撤去拉力，最终A刚好不脱离B。求拉力的作用时间。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】生活中常见的传感器
【解析】【解答】电子体重计中需要用到力传感器，所以用到的传感器元件是电阻应变片。
故答案为：A。
【分析】本题考查常见传感器的应用，电子体重计测量压力，需要力传感器，对应元件为电阻应变片。
2．【答案】C
【知识点】电磁波谱
【解析】【解答】A：相干性一般用于光的干涉实验，并非X射线检测金属缺陷的原理，故A错误；
B：热效应主要应用于红外线的相关利用，和X射线探伤无关，故B错误；
C：X射线波长较短、能量较高，具备较强的穿透能力，可穿透一定厚度的金属构件；构件内部存在缺陷时，缺陷部位与正常金属对X射线的吸收程度不同，从而显示出缺陷位置，工业探伤正是利用该特点，故C正确；
D：电离能力多用于放射性射线的相关应用，不是X射线检测金属内部缺陷的依据，故D错误。
故答案为：C。
【分析】A：区分相干性的应用场景，判断其与工业探伤无关；
B：明确热效应对应的是红外线的特性；
C：结合X射线的穿透能力，分析工业探伤的工作原理；
D：掌握电离能力的实际用途，排除该选项。
3．【答案】B
【知识点】气体压强的微观解释
【解析】【解答】A．压缩气体时体积减小，气体分子数密度增大，A错误；
B．迅速压缩气体，外界对气体做功，气体内能增加、温度升高，分子平均动能增大，B正确；
C．气体压强增大，单位时间内气体分子对单位面积器壁的作用力增大，C错误；
D．分子数密度增大、分子平均速率增大，单位时间内与单位面积器壁碰撞的分子数增加，D错误。
故答案为：B。
【分析】A：体积减小，分子数密度增大；
B：温度升高，分子平均动能增大；
C：压强增大，单位时间分子对器壁作用力增大；
D：分子数密度、平均速率均增大，碰撞分子数增加。
4．【答案】A
【知识点】浸润和不浸润
【解析】【解答】水滴在甲表面散开并附着，说明水对甲材料浸润；水滴在乙表面滚来滚去、呈球状，说明水对乙材料不浸润。
故答案为：A。
【分析】本题考查浸润与不浸润现象，浸润表现为液体在固体表面铺展附着，不浸润表现为液体呈球状收缩。
5．【答案】D
【知识点】结合能与比结合能
【解析】【解答】A．的核子数为208，的核子数为203，故的核子数比的核子数多，故A错误；
B．根据中子数=质量数 质子数。可得的中子数为208 82=126
的中子数为203 79=124，故的中子数比的中子数多，故B错误；
CD．核反应生成物的原子核更稳定，所以的比结合能小于的比结合能，故C错误，D正确。
故答案为：D。
【分析】A：核子数等于质量数，可直接比较；
B：中子数=质量数 质子数，分别计算对比；
C、D：吸收能量的核反应，生成物原子核更稳定，比结合能更大。
6．【答案】D
【知识点】电磁振荡
【解析】【解答】LC振荡电路频率公式：，已知，，则取、取时，乘积最小，频率最大，D正确。
故答案为：D。
【分析】本题考查LC振荡电路的频率公式，频率，、越小，频率越大。
7．【答案】A
【知识点】用油膜法估测油酸分子的大小
【解析】【解答】每滴溶液体积：，一滴中纯油酸体积：，分子直径：。
故答案为：A。
【分析】本题考查油膜法测分子直径，先求一滴溶液中纯油酸体积，再由单分子油膜厚度等于分子直径 求解。
8．【答案】B
【知识点】电能的输送
【解析】【解答】A．发电机输出电压恒定，升压变压器匝数不变，故副线圈电压不变，A错误；
B．用户用电器增加，总电阻减小，输电电流增大，输电线分压增大，降压变压器输入电压减小，故用户端电压减小，B正确；
C．输电电流增大，发电机输出功率增大，C错误；
D．由，输电电流增大，输电损耗功率增大，D错误。
故答案为：B。
【分析】A：升压变压器输入电压、匝数不变，不变；
B：负载增多，电流增大，输电线分压增大，减小；
C：输出功率随电流增大而增大；
D：损耗功率与电流平方成正比，电流增大，损耗功率增大。
9．【答案】B
【知识点】玻尔理论与氢原子的能级跃迁
【解析】【解答】A：频率对应最大能级差，由可得，本选项表达式错误，故A错误；
B：大量处于第3能级的氦离子跃迁时，频率最大，对应向跃迁，依据光子能量与能级差关系，可推出，故B正确；
C：对应到跃迁释放的光子能量，并非第3能级的能量，故C错误；
D：不符合能级跃迁的能量规律，与第3能级能量无关，故D错误。
故答案为：B。
【分析】A、B：根据光子频率大小判断对应的跃迁过程，结合能级差公式推导第3能级能量；
C：分析对应的跃迁能级差，区分其与第3能级能量；
D：依据能级跃迁能量守恒，判断该表达式无物理意义。
10．【答案】D
【知识点】整体法隔离法
【解析】【解答】A．对小球2受力分析，细线b的拉力，斜面倾角不变，故拉力不变，A错误；
B．对两球整体分析，细线a与斜面夹角增大，由平衡条件可知细线a拉力逐渐增大，B错误；
C．对斜面和两球整体分析，细线a拉力增大且竖直分力增大，地面对斜面的支持力逐渐减小，C错误；
D．斜面受到的摩擦力等于小球整体对斜面压力的水平分力，压力减小，故地面对斜面的摩擦力逐渐减小，D正确。
故答案为：D。
【分析】A：细线b拉力由小球2重力沿斜面向下分力决定，保持不变；
B：细线a与斜面夹角增大，拉力逐渐增大；
C：细线a竖直分力增大，地面支持力减小；
D：小球整体对斜面压力减小，地面摩擦力减小。
11．【答案】C
【知识点】牛顿第二定律；运动学 v-t 图象
【解析】【解答】设物块、的质量分别为、，弹簧劲度系数为，释放前，以物块为对象，根据平衡条件可得，将、由静止释放，初始时，物块的加速度为0，物块的加速度为可知释放后、的距离增大，弹簧的压缩量逐渐减小，对物块由牛顿第二定律可得可知物块做加速度从0逐渐增大的加速运动，当弹簧第一次恢复原长时，物块的加速度为；对物块由牛顿第二定律可得可知物块做加速度逐渐减小的加速运动，当弹簧第一次恢复原长时，物块的加速度为；综上分析，根据图像的切线斜率表示加速度，、下落的速度随时间变化的图像可能是C。
故答案为：C。
【分析】本题考查牛顿第二定律与 v t 图像，v t 图斜率表示加速度，分析 a、b 释放后弹簧弹力变化，判断加速度变化规律。
12．【答案】（1）C
（2）左；19.88；2.1425；
（3）9.72
（4）；得到的过程充分利用了实验数据从而减小了偶然误差，而得到的过程只利用了纸带上两段相邻的位移数据，偶然误差较大。
【知识点】加速度；瞬时速度；用打点计时器测速度；运动学 v-t 图象
【解析】【解答】（1）电火花打点计时器使用的电源为交流。
故答案为：C。
（2）重物做加速运动，纸带上点迹较密集的部分为先打出来的点，故实验时纸带的左端与重物相连；
计时点A对应的刻度为；
计时点C对应的刻度为，计时点B对应重物的速度大小
由逐差公式得，可得
故答案为： ① 左； ②19.88；2.1425 ③
（3）图像的斜率表示加速度，故。
故答案为：9.72
（4）的求解方法更为合理，理由是是利用多个点的数据进行拟合得到图像，充分利用了实验数据从而减小了偶然误差，而只利用了纸带上两段相邻的位移数据，偶然误差较大。
故答案为：；得到的过程充分利用了实验数据从而减小了偶然误差，而得到的过程只利用了纸带上两段相邻的位移数据，偶然误差较大。
【分析】(1) 电火花打点计时器使用220V 交流电源；
(2) 重物加速下落，纸带左端点迹密集，与重物相连；利用刻度尺读数、中间时刻瞬时速度等于平均速度、逐差法求加速度；
(3) v t图像斜率表示加速度；
(4) 图像法利用多组数据，减小偶然误差，比只用两段位移的逐差法更合理。
（1）电火花打点计时器使用的电源为交流。
故选C。
（2）[1]重物做加速运动，纸带上点迹较密集的部分为先打出来的点，故实验时纸带的左端与重物相连；
[2]计时点A对应的刻度为；
[3]计时点C对应的刻度为，计时点B对应重物的速度大小
[4]由逐差公式得
得
（3）图像的斜率表示加速度，故。
（4）[1][2]的求解方法更为合理，理由是是利用多个点的数据进行拟合得到图像，充分利用了实验数据从而减小了偶然误差，而只利用了纸带上两段相邻的位移数据，偶然误差较大。
13．【答案】（1）解：线框中产生的电动势的峰值
在时刻线框垂直于中性面，故线框中产生电动势的瞬时表达式
（2）解：根据，得副线圈两端的电压
电阻上消耗的电功率
【知识点】变压器原理；交变电流的峰值、有效值、平均值与瞬时值
【解析】【分析】(1) 电压表测原线圈有效值，t=0时刻线框平面与磁场平行，从峰值位置开始计时，电动势瞬时值为余弦形式；
(2) 根据理想变压器电压比求副线圈电压，再由功率公式求电阻消耗的功率。
（1）线框中产生的电动势的峰值
在时刻线框垂直于中性面，故线框中产生电动势的瞬时表达式
（2）根据，得副线圈两端的电压
电阻上消耗的电功率
14．【答案】（1）解：根据爱因斯坦光电效应方程可知，光电子的最大初动能
（2）解：单位时间从阴极K逸出的光电子数为
单位时间激光器发出的光子数为
单位时间从阴极K逸出的光电子数与激光器发出的光子数的比值
【知识点】光电效应；光子及其动量
【解析】【分析】(1) 根据爱因斯坦光电效应方程直接写出光电子最大初动能；
(2) 由饱和光电流求单位时间逸出光电子数，由激光功率求单位时间入射光子数，再求二者比值。
（1）根据爱因斯坦光电效应方程可知，光电子的最大初动能
（2）单位时间从阴极K逸出的光电子数为
单位时间激光器发出的光子数为
单位时间从阴极K逸出的光电子数与激光器发出的光子数的比值
15．【答案】（1）解：根据活塞沿斜面方向受力平衡有
解得
（2）①解：气缸刚要离开挡板时，设缸内气体压强为，根据气缸沿斜面方向受力平衡有
缸内气体做等温变化，根据玻意耳定律有
联立解得
②解：设该过程中缸内气体对活塞做功为W，对活塞应用动能定理有
求得
缸内气体温度不变，则内能不变，根据热力学第一定律有
故密封气体从外界吸收的热量
【知识点】受力分析的应用；热力学第一定律及其应用；气体的等温变化及玻意耳定律
【解析】【分析】(1) 对活塞受力分析，沿斜面方向受力平衡，求解封闭气体初始压强；
(2) ① 气缸刚要离开挡板时，对气缸受力平衡求末态压强，气体等温变化，由玻意耳定律求活塞移动距离；
② 对活塞用动能定理求气体对活塞做功，气体等温变化内能不变，由热力学第一定律求吸收的热量。
（1）根据活塞沿斜面方向受力平衡有
求得
（2）①气缸刚要离开挡板时，设缸内气体压强为，根据气缸沿斜面方向受力平衡有
缸内气体做等温变化，根据玻意耳定律有
联立解得
②设该过程中缸内气体对活塞做功为W，对活塞应用动能定理有
求得
缸内气体温度不变，则内能不变，根据热力学第一定律有
故密封气体从外界吸收的热量
16．【答案】（1）解：A、B之间的最大静摩擦力为
B与地面之间的最大静摩擦力为
若时，可知A、B均处于静止状态，以轻质滑轮为对象，根据平衡条件可得
以A为对象，根据平衡条件可得
联立可得物块A受到的摩擦力大小为
（2）解：若A、B间发生相对滑动，当A、B间的静摩擦力刚好达到最大时，拉力有最小值，此时A、B仍有相同的加速度；以轻质滑轮为对象，根据平衡条件可得
以A、B和轻质滑轮为整体，根据牛顿第二定律可得
以A为对象，根据牛顿第二定律可得
联立解得
（3）解：若，以轻质滑轮为对象，根据平衡条件可得
解得细线拉力大小为
以A为对象，根据牛顿第二定律可得
解得
以B为对象，根据牛顿第二定律可得
解得
作用一段时间后撤去拉力，此时A、B的速度分别为，
撤去力时，A、B发生的相对位移为
撤去拉力后，A的加速度大小为
方向水平向左；B的加速度大小为
方向水平向左；最终A刚好不脱离B，可知A到达B的右端时，刚好共速；设撤去力后到A、B共速所用时间为，则有
解得
撤去力后到A、B共速，A、B发生的相对位移为
又
联立可得
【知识点】牛顿运动定律的应用—板块模型
【解析】【分析】(1) 先判断A、B最大静摩擦力，确定二者静止，对滑轮、A受力平衡求摩擦力；
(2) A、B刚相对滑动时静摩擦力达最大，二者加速度相同，分别对A、整体列牛顿第二定律求最小拉力；
(3) 先求拉力作用时A、B加速度与速度，撤去拉力后求二者减速加速度，结合相对位移之和等于板长，联立求作用时间。
（1）A、B之间的最大静摩擦力为
B与地面之间的最大静摩擦力为
若时，可知A、B均处于静止状态，以轻质滑轮为对象，根据平衡条件可得
以A为对象，根据平衡条件可得
联立可得物块A受到的摩擦力大小为
（2）若A、B间发生相对滑动，当A、B间的静摩擦力刚好达到最大时，拉力有最小值，此时A、B仍有相同的加速度；以轻质滑轮为对象，根据平衡条件可得
以A、B和轻质滑轮为整体，根据牛顿第二定律可得
以A为对象，根据牛顿第二定律可得
联立解得
（3）若，以轻质滑轮为对象，根据平衡条件可得
解得细线拉力大小为
以A为对象，根据牛顿第二定律可得
解得
以B为对象，根据牛顿第二定律可得
解得
作用一段时间后撤去拉力，此时A、B的速度分别为，
撤去力时，A、B发生的相对位移为
撤去拉力后，A的加速度大小为
方向水平向左；B的加速度大小为
方向水平向左；最终A刚好不脱离B，可知A到达B的右端时，刚好共速；设撤去力后到A、B共速所用时间为，则有
解得
撤去力后到A、B共速，A、B发生的相对位移为
又
联立可得
1 / 1江苏省南通市2024-2025学年高二下学期6月期末物理试题
一、单项选择题∶共11题，每题4分，共44分。每小题只有一个选项最符合题意。
1．传感器在生产生活中得到广泛应用，电子体重计中需要用到的传感器元件是（　　）
A．电阻应变片 B．干簧管
C．双金属片 D．光敏电阻
【答案】A
【知识点】生活中常见的传感器
【解析】【解答】电子体重计中需要用到力传感器，所以用到的传感器元件是电阻应变片。
故答案为：A。
【分析】本题考查常见传感器的应用，电子体重计测量压力，需要力传感器，对应元件为电阻应变片。
2．工业上利用X射线检查金属构件内部的缺陷，这是利用了X射线的（　　）
A．相干性 B．热效应 C．穿透能力 D．电离能力
【答案】C
【知识点】电磁波谱
【解析】【解答】A：相干性一般用于光的干涉实验，并非X射线检测金属缺陷的原理，故A错误；
B：热效应主要应用于红外线的相关利用，和X射线探伤无关，故B错误；
C：X射线波长较短、能量较高，具备较强的穿透能力，可穿透一定厚度的金属构件；构件内部存在缺陷时，缺陷部位与正常金属对X射线的吸收程度不同，从而显示出缺陷位置，工业探伤正是利用该特点，故C正确；
D：电离能力多用于放射性射线的相关应用，不是X射线检测金属内部缺陷的依据，故D错误。
故答案为：C。
【分析】A：区分相干性的应用场景，判断其与工业探伤无关；
B：明确热效应对应的是红外线的特性；
C：结合X射线的穿透能力，分析工业探伤的工作原理；
D：掌握电离能力的实际用途，排除该选项。
3．空气压缩引火仪底部放置少量的硝化棉，迅速压下筒中的活塞，硝化棉燃烧。在压缩气体的过程中（　　）
A．气体分子的数密度不变
B．气体分子的平均动能增大
C．单位时间内气体分子对单位面积器壁的作用力不变
D．单位时间内与单位面积器壁碰撞的气体分子数减小
【答案】B
【知识点】气体压强的微观解释
【解析】【解答】A．压缩气体时体积减小，气体分子数密度增大，A错误；
B．迅速压缩气体，外界对气体做功，气体内能增加、温度升高，分子平均动能增大，B正确；
C．气体压强增大，单位时间内气体分子对单位面积器壁的作用力增大，C错误；
D．分子数密度增大、分子平均速率增大，单位时间内与单位面积器壁碰撞的分子数增加，D错误。
故答案为：B。
【分析】A：体积减小，分子数密度增大；
B：温度升高，分子平均动能增大；
C：压强增大，单位时间分子对器壁作用力增大；
D：分子数密度、平均速率均增大，碰撞分子数增加。
4．在甲、乙两种材料上分别滴上一滴水，水滴在甲的表面逐渐散开并附着，在乙的表面滚来滚去。则（　　）
A．水对甲材料浸润 B．水对乙材料浸润
C．水对两种材料都浸润 D．水对两种材料都不浸润
【答案】A
【知识点】浸润和不浸润
【解析】【解答】水滴在甲表面散开并附着，说明水对甲材料浸润；水滴在乙表面滚来滚去、呈球状，说明水对乙材料不浸润。
故答案为：A。
【分析】本题考查浸润与不浸润现象，浸润表现为液体在固体表面铺展附着，不浸润表现为液体呈球状收缩。
5．2025年科学家发现两个高速运行的铅核近距离“擦身而过”，可实现铅（）向金（）的转变，核反应方程为，该过程吸收能量。则（　　）
A．的核子数比少 B．的中子数比少
C．的比结合能比大 D．的比结合能比小
【答案】D
【知识点】结合能与比结合能
【解析】【解答】A．的核子数为208，的核子数为203，故的核子数比的核子数多，故A错误；
B．根据中子数=质量数 质子数。可得的中子数为208 82=126
的中子数为203 79=124，故的中子数比的中子数多，故B错误；
CD．核反应生成物的原子核更稳定，所以的比结合能小于的比结合能，故C错误，D正确。
故答案为：D。
【分析】A：核子数等于质量数，可直接比较；
B：中子数=质量数 质子数，分别计算对比；
C、D：吸收能量的核反应，生成物原子核更稳定，比结合能更大。
6．下列LC振荡电路图中，电容器的电容，线圈的自感系数。则回路中电磁振荡频率最大的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】D
【知识点】电磁振荡
【解析】【解答】LC振荡电路频率公式：，已知，，则取、取时，乘积最小，频率最大，D正确。
故答案为：D。
【分析】本题考查LC振荡电路的频率公式，频率，、越小，频率越大。
7．在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，配制的油酸酒精溶液中纯油酸与溶液体积之比为1∶n。测出m滴溶液的体积为V，一滴该溶液在水面上自由扩展后形成单分子油膜的面积为S。则油酸分子的直径约为（　　）
A． B． C． D．
【答案】A
【知识点】用油膜法估测油酸分子的大小
【解析】【解答】每滴溶液体积：，一滴中纯油酸体积：，分子直径：。
故答案为：A。
【分析】本题考查油膜法测分子直径，先求一滴溶液中纯油酸体积，再由单分子油膜厚度等于分子直径 求解。
8．某远距离输电的原理如图所示，发电机输出的电压恒定，升压变压器副线圈两端的电压为，用户两端的电压为，发电机输出的功率为，输电线路上损耗的功率为。当用户的用电器增加时，则（　　）
A．增大 B．减小 C．不变 D．减小
【答案】B
【知识点】电能的输送
【解析】【解答】A．发电机输出电压恒定，升压变压器匝数不变，故副线圈电压不变，A错误；
B．用户用电器增加，总电阻减小，输电电流增大，输电线分压增大，降压变压器输入电压减小，故用户端电压减小，B正确；
C．输电电流增大，发电机输出功率增大，C错误；
D．由，输电电流增大，输电损耗功率增大，D错误。
故答案为：B。
【分析】A：升压变压器输入电压、匝数不变，不变；
B：负载增多，电流增大，输电线分压增大，减小；
C：输出功率随电流增大而增大；
D：损耗功率与电流平方成正比，电流增大，损耗功率增大。
9．大量处在第3能级的氦离子（）向低能级跃迁，能发出频率为ν1、ν2、ν3的三种光子，且ν1>ν2>ν3。已知普朗克常量为h，基态氦离子的能量为E1，则处在第3能级氦离子的能量为（　　）
A． B． C． D．
【答案】B
【知识点】玻尔理论与氢原子的能级跃迁
【解析】【解答】A：频率对应最大能级差，由可得，本选项表达式错误，故A错误；
B：大量处于第3能级的氦离子跃迁时，频率最大，对应向跃迁，依据光子能量与能级差关系，可推出，故B正确；
C：对应到跃迁释放的光子能量，并非第3能级的能量，故C错误；
D：不符合能级跃迁的能量规律，与第3能级能量无关，故D错误。
故答案为：B。
【分析】A、B：根据光子频率大小判断对应的跃迁过程，结合能级差公式推导第3能级能量；
C：分析对应的跃迁能级差，区分其与第3能级能量；
D：依据能级跃迁能量守恒，判断该表达式无物理意义。
10．如图所示，细线通过定滑轮与小球1连接，小球1、2间用细线连接，两小球光滑。现缓慢拉动细线，小球1、2沿斜面缓慢上升，斜面始终静止。则该过程中（　　）
A．中拉力逐渐增大 B．中拉力逐渐减小
C．地面对斜面的支持力逐渐增大 D．地面对斜面的摩擦力逐渐减小
【答案】D
【知识点】整体法隔离法
【解析】【解答】A．对小球2受力分析，细线b的拉力，斜面倾角不变，故拉力不变，A错误；
B．对两球整体分析，细线a与斜面夹角增大，由平衡条件可知细线a拉力逐渐增大，B错误；
C．对斜面和两球整体分析，细线a拉力增大且竖直分力增大，地面对斜面的支持力逐渐减小，C错误；
D．斜面受到的摩擦力等于小球整体对斜面压力的水平分力，压力减小，故地面对斜面的摩擦力逐渐减小，D正确。
故答案为：D。
【分析】A：细线b拉力由小球2重力沿斜面向下分力决定，保持不变；
B：细线a与斜面夹角增大，拉力逐渐增大；
C：细线a竖直分力增大，地面支持力减小；
D：小球整体对斜面压力减小，地面摩擦力减小。
11．如图所示，物块通过轻弹簧与物块连接，用手托住保持静止。现将、由静止释放，不计空气阻力，从释放到弹簧第一次恢复原长的过程中，、下落的速度随时间变化的图像可能是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】C
【知识点】牛顿第二定律；运动学 v-t 图象
【解析】【解答】设物块、的质量分别为、，弹簧劲度系数为，释放前，以物块为对象，根据平衡条件可得，将、由静止释放，初始时，物块的加速度为0，物块的加速度为可知释放后、的距离增大，弹簧的压缩量逐渐减小，对物块由牛顿第二定律可得可知物块做加速度从0逐渐增大的加速运动，当弹簧第一次恢复原长时，物块的加速度为；对物块由牛顿第二定律可得可知物块做加速度逐渐减小的加速运动，当弹簧第一次恢复原长时，物块的加速度为；综上分析，根据图像的切线斜率表示加速度，、下落的速度随时间变化的图像可能是C。
故答案为：C。
【分析】本题考查牛顿第二定律与 v t 图像，v t 图斜率表示加速度，分析 a、b 释放后弹簧弹力变化，判断加速度变化规律。
二、非选择题：共5题，共56分。其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。
12．某实验小组利用图甲所示装置测量物体自由下落的加速度，电火花打点计时器竖直固定在铁架台上。重物由静止释放，带动纸带下落，利用纸带上的点迹求得重物下落的加速度。
（1）电火花打点计时器使用的电源为________。
A．交流8V B．直流8V C．交流220V
（2）实验中得到的一条点迹清晰的纸带，纸带和刻度尺平行放置，部分区域如图乙所示，A、B、C是纸带上连续的三个计时点，相邻两计时点间的时间间隔。
①实验时纸带的　 　端（选填“左”或“右”）和重物相连接；
②计时点A对应的刻度=　 　cm，计时点B对应重物的速度大小=　 　m/s；
③计时点A、B间距离为，B、C间距离为，重物下落的加速度大小=　 　（用、和表示）。
（3）分别测出纸带上各计时点对应重物的速度，将速度与对应时间输入计算机拟合得到如图丙所示的图像，直线方程为，则重物下落的加速度大小=　 　m/s2。
（4）以上两种方法均可求得重物自由下落的加速度，　 　（选填“”或“”）的求解方法更为合理，理由是　 　。
【答案】（1）C
（2）左；19.88；2.1425；
（3）9.72
（4）；得到的过程充分利用了实验数据从而减小了偶然误差，而得到的过程只利用了纸带上两段相邻的位移数据，偶然误差较大。
【知识点】加速度；瞬时速度；用打点计时器测速度；运动学 v-t 图象
【解析】【解答】（1）电火花打点计时器使用的电源为交流。
故答案为：C。
（2）重物做加速运动，纸带上点迹较密集的部分为先打出来的点，故实验时纸带的左端与重物相连；
计时点A对应的刻度为；
计时点C对应的刻度为，计时点B对应重物的速度大小
由逐差公式得，可得
故答案为： ① 左； ②19.88；2.1425 ③
（3）图像的斜率表示加速度，故。
故答案为：9.72
（4）的求解方法更为合理，理由是是利用多个点的数据进行拟合得到图像，充分利用了实验数据从而减小了偶然误差，而只利用了纸带上两段相邻的位移数据，偶然误差较大。
故答案为：；得到的过程充分利用了实验数据从而减小了偶然误差，而得到的过程只利用了纸带上两段相邻的位移数据，偶然误差较大。
【分析】(1) 电火花打点计时器使用220V 交流电源；
(2) 重物加速下落，纸带左端点迹密集，与重物相连；利用刻度尺读数、中间时刻瞬时速度等于平均速度、逐差法求加速度；
(3) v t图像斜率表示加速度；
(4) 图像法利用多组数据，减小偶然误差，比只用两段位移的逐差法更合理。
（1）电火花打点计时器使用的电源为交流。
故选C。
（2）[1]重物做加速运动，纸带上点迹较密集的部分为先打出来的点，故实验时纸带的左端与重物相连；
[2]计时点A对应的刻度为；
[3]计时点C对应的刻度为，计时点B对应重物的速度大小
[4]由逐差公式得
得
（3）图像的斜率表示加速度，故。
（4）[1][2]的求解方法更为合理，理由是是利用多个点的数据进行拟合得到图像，充分利用了实验数据从而减小了偶然误差，而只利用了纸带上两段相邻的位移数据，偶然误差较大。
13．如图所示，矩形线框在匀强磁场中以角速度匀速转动，理想变压器原、副线圈的匝数分别为和，副线圈接有电阻，交流电压表的示数为。在时刻线框平面与磁场方向平行，线框和导线的电阻不计。求：
（1）线框中产生电动势的瞬时表达式；
（2）电阻上消耗的电功率。
【答案】（1）解：线框中产生的电动势的峰值
在时刻线框垂直于中性面，故线框中产生电动势的瞬时表达式
（2）解：根据，得副线圈两端的电压
电阻上消耗的电功率
【知识点】变压器原理；交变电流的峰值、有效值、平均值与瞬时值
【解析】【分析】(1) 电压表测原线圈有效值，t=0时刻线框平面与磁场平行，从峰值位置开始计时，电动势瞬时值为余弦形式；
(2) 根据理想变压器电压比求副线圈电压，再由功率公式求电阻消耗的功率。
（1）线框中产生的电动势的峰值
在时刻线框垂直于中性面，故线框中产生电动势的瞬时表达式
（2）根据，得副线圈两端的电压
电阻上消耗的电功率
14．如图所示，发光功率为P的激光器，发出频率为ν的光照射在光电管阴极K上。向右移动变阻器滑片，测得饱和光电流为I。已知普朗克常量为h，电子的电荷量为e，阴极材料K的逸出功为W0。求：
（1）光电子的最大初动能Ek；
（2）单位时间从阴极K逸出的光电子数与激光器发出的光子数的比值k。
【答案】（1）解：根据爱因斯坦光电效应方程可知，光电子的最大初动能
（2）解：单位时间从阴极K逸出的光电子数为
单位时间激光器发出的光子数为
单位时间从阴极K逸出的光电子数与激光器发出的光子数的比值
【知识点】光电效应；光子及其动量
【解析】【分析】(1) 根据爱因斯坦光电效应方程直接写出光电子最大初动能；
(2) 由饱和光电流求单位时间逸出光电子数，由激光功率求单位时间入射光子数，再求二者比值。
（1）根据爱因斯坦光电效应方程可知，光电子的最大初动能
（2）单位时间从阴极K逸出的光电子数为
单位时间激光器发出的光子数为
单位时间从阴极K逸出的光电子数与激光器发出的光子数的比值
15．如图所示，底端带有挡板的斜面固定在水平面上，倾角。导热气缸放在斜面上，用活塞密封一定质量的理想气体，静止时活塞与气缸底部距离为。已知气缸和活塞的质量均为、活塞的横截面积为S，大气压强为，重力加速度为g。不计一切摩擦。
（1）求密封气体的压强；
（2）现用大小为的恒力沿斜面向上拉动活塞，气缸刚要离开挡板时，活塞的速度为，缸内气体温度不变，求该过程∶
①活塞移动的距离；
②密封气体从外界吸收的热量。
【答案】（1）解：根据活塞沿斜面方向受力平衡有
解得
（2）①解：气缸刚要离开挡板时，设缸内气体压强为，根据气缸沿斜面方向受力平衡有
缸内气体做等温变化，根据玻意耳定律有
联立解得
②解：设该过程中缸内气体对活塞做功为W，对活塞应用动能定理有
求得
缸内气体温度不变，则内能不变，根据热力学第一定律有
故密封气体从外界吸收的热量
【知识点】受力分析的应用；热力学第一定律及其应用；气体的等温变化及玻意耳定律
【解析】【分析】(1) 对活塞受力分析，沿斜面方向受力平衡，求解封闭气体初始压强；
(2) ① 气缸刚要离开挡板时，对气缸受力平衡求末态压强，气体等温变化，由玻意耳定律求活塞移动距离；
② 对活塞用动能定理求气体对活塞做功，气体等温变化内能不变，由热力学第一定律求吸收的热量。
（1）根据活塞沿斜面方向受力平衡有
求得
（2）①气缸刚要离开挡板时，设缸内气体压强为，根据气缸沿斜面方向受力平衡有
缸内气体做等温变化，根据玻意耳定律有
联立解得
②设该过程中缸内气体对活塞做功为W，对活塞应用动能定理有
求得
缸内气体温度不变，则内能不变，根据热力学第一定律有
故密封气体从外界吸收的热量
16．如图所示，小物块A放在木板B的左端，A、B用细线通过轻质滑轮连接，静置在水平面上。已知A、B的质量分别为、，A、B间动摩擦因数，B与地面间的动摩擦因数，B的长度，重力加速度，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现用水平拉力作用在滑轮上。
（1）若，求物块A受到的摩擦力大小；
（2）若A、B间发生相对滑动，求拉力的最小值；
（3）若，作用一段时间后撤去拉力，最终A刚好不脱离B。求拉力的作用时间。
【答案】（1）解：A、B之间的最大静摩擦力为
B与地面之间的最大静摩擦力为
若时，可知A、B均处于静止状态，以轻质滑轮为对象，根据平衡条件可得
以A为对象，根据平衡条件可得
联立可得物块A受到的摩擦力大小为
（2）解：若A、B间发生相对滑动，当A、B间的静摩擦力刚好达到最大时，拉力有最小值，此时A、B仍有相同的加速度；以轻质滑轮为对象，根据平衡条件可得
以A、B和轻质滑轮为整体，根据牛顿第二定律可得
以A为对象，根据牛顿第二定律可得
联立解得
（3）解：若，以轻质滑轮为对象，根据平衡条件可得
解得细线拉力大小为
以A为对象，根据牛顿第二定律可得
解得
以B为对象，根据牛顿第二定律可得
解得
作用一段时间后撤去拉力，此时A、B的速度分别为，
撤去力时，A、B发生的相对位移为
撤去拉力后，A的加速度大小为
方向水平向左；B的加速度大小为
方向水平向左；最终A刚好不脱离B，可知A到达B的右端时，刚好共速；设撤去力后到A、B共速所用时间为，则有
解得
撤去力后到A、B共速，A、B发生的相对位移为
又
联立可得
【知识点】牛顿运动定律的应用—板块模型
【解析】【分析】(1) 先判断A、B最大静摩擦力，确定二者静止，对滑轮、A受力平衡求摩擦力；
(2) A、B刚相对滑动时静摩擦力达最大，二者加速度相同，分别对A、整体列牛顿第二定律求最小拉力；
(3) 先求拉力作用时A、B加速度与速度，撤去拉力后求二者减速加速度，结合相对位移之和等于板长，联立求作用时间。
（1）A、B之间的最大静摩擦力为
B与地面之间的最大静摩擦力为
若时，可知A、B均处于静止状态，以轻质滑轮为对象，根据平衡条件可得
以A为对象，根据平衡条件可得
联立可得物块A受到的摩擦力大小为
（2）若A、B间发生相对滑动，当A、B间的静摩擦力刚好达到最大时，拉力有最小值，此时A、B仍有相同的加速度；以轻质滑轮为对象，根据平衡条件可得
以A、B和轻质滑轮为整体，根据牛顿第二定律可得
以A为对象，根据牛顿第二定律可得
联立解得
（3）若，以轻质滑轮为对象，根据平衡条件可得
解得细线拉力大小为
以A为对象，根据牛顿第二定律可得
解得
以B为对象，根据牛顿第二定律可得
解得
作用一段时间后撤去拉力，此时A、B的速度分别为，
撤去力时，A、B发生的相对位移为
撤去拉力后，A的加速度大小为
方向水平向左；B的加速度大小为
方向水平向左；最终A刚好不脱离B，可知A到达B的右端时，刚好共速；设撤去力后到A、B共速所用时间为，则有
解得
撤去力后到A、B共速，A、B发生的相对位移为
又
联立可得
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