资源简介

甘肃省靖远县第一中学2024-2025学年高二下学期7月期末物理试题
一、选择题：本题共10小题，共43分。第1～7小题只有一个选项正确，每小题4分；第8～10小题有多个选项正确，每小题5分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分。
1．下列说法正确的是（　　）
A．将香水瓶盖打开后，只有在气温较高时才能闻到香水味
B．10℃水中的某些分子的速率可能大于80℃水中的某些分子的速率
C．30℃氧气的分子平均动能大于30℃水的分子平均动能
D．水的温度由10℃升高到80℃，分子热运动的平均动能增大，每个分子的速率都增大
2．关于液体的表面张力，下列说法正确的是（　　）
A．表面张力是液体内部各部分之间的相互作用力
B．液体表面层分子的分布比内部稀疏，分子力表现为引力
C．液体的表面张力随温度的升高而增大
D．表面张力的方向与液面垂直
3．氢原子的核外电子从能级跃迁到能级的过程中（　　）
A．原子要吸收光子，原子的能量减少
B．原子要吸收光子，原子的能量增加
C．原子要释放光子，原子的能量增加
D．原子要释放光子，原子的能量减少
4．特高压输电可使输送中的电能损耗大幅降低。假设从A处采用550kV的超高压向B处输电，输电线上损耗的电功率为。在保持A处输送的电功率和输电线电阻都不变的条件下，改用1100kV特高压输电，输电线上损耗的电功率变为。不考虑其他因素的影响，则为（　　）
A．2 B． C． D．
5．两个完全相同的金属球A和B（可视为点电荷）带同种电荷，分别固定在真空中的两处。现将另一个完全相同的不带电的金属球先后接触A和B，然后移开，A、B两小球之间的库仑力大小与原来相等，则一开始A、B球的电荷量大小之比为（　　）
A．8：1 B．6：1 C．4：1 D．1：1
6．如图所示，金属杆的质量为，有效长度为，通过的电流大小为，处在磁感应强度大小为的匀强磁场中，磁场方向斜向上与导轨平面成角，现金属杆静止于水平导轨上。已知金属杆与导轨间的动摩擦因数为，重力加速度为。下列说法正确的是（　　）
A．金属杆受到的安培力方向水平向左
B．金属杆受到的安培力大小为
C．金属杆对导轨的摩擦力为
D．金属杆对导轨的压力为
7．运输贵重物品时需要增加缓冲设备，缓冲设备的简化模型如图所示。质量为的小车的水平底板两端各装一根完全一样的弹簧，小车底板上有一质量为的滑块，滑块与小车、小车与地面的摩擦力都不计。小车静止时，两弹簧均处于自然伸长状态（弹簧与小车和物块均拴接），现让滑块以速度从小车中间向右运动，滑块在运动的过程中（　　）
A．弹簧形变量最大时，小车的速度为
B．右边弹簧的最大弹性势能为
C．左边弹簧的最大弹性势能为
D．两弹簧同时达到最大形变量
8．铝的逸出功是，现用波长为的光照射铝的表面，已知普朗克常量，元电荷，光在真空中的速度。根据上述数据，下列说法正确的是（　　）
A．能求出铝的极限频率
B．能求出光电子的最大初动能，但不能求出遏止电压
C．用波长大于的光照射铝的表面，能发生光电效应现象
D．用波长大于的光照射铝的表面，不能发生光电效应现象
9．小球从靠近竖直砖墙的某位置由静止释放，用频闪方法拍摄的小球位置如图中0、1、2、3、4所示。已知连续两次闪光的时间间隔均为，每块砖的厚度为，重力加速度为，空气阻力不计。由此可知（　　）
A．小球下落过程中的加速度大小为
B．小球经过位置2时的瞬时速度大小为
C．小球经过位置3时的瞬时速度大小为
D．小球从位置1到位置4过程中的平均速度大小为
10．从地面竖直向上抛出一物体，其机械能等于动能与重力势能之和。取地面为重力势能零点，在上升过程中，该物体的和随它离地面的高度的变化关系如图所示。重力加速度取。由图中数据可得（　　）
A．物体的质量为
B．时，物体的速率为
C．时，物体的动能
D．从地面至离地面高处的过程中，物体的动能减少
二、实验题：本题共2小题，共15分。将符合题意的内容填写在题目中的横线上，或按题目要求作答。
11．在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，某同学准备了按体积比1：199配制好的油酸酒精溶液、一个盛有水的浅盘、一支滴管、一个量筒、痱子粉等器材，实验步骤如下：
（1）用滴管向量筒内滴入滴油酸酒精溶液，测出其体积。
（2）计算出1滴油酸酒精溶液中含有的纯油酸的体积为　 　。
（3）将痱子粉均匀地撒在浅盘内的水面上，用滴管将1滴油酸酒精溶液滴入浅盘中央，等油酸薄膜稳定后，将薄膜轮廓描绘在坐标纸上，如图所示。已知坐标纸上每个小方格的面积为，则油膜的面积约为　 　。
（4）估算油酸分子直径的表达式为　 　。
12．导体或半导体材料在外力作用下产生机械形变时，其电阻值发生相应变化，这种现象称为应变电阻效应。如图甲所示，用来称重的电子吊秤就是利用了这个应变效应来工作的。电子吊秤实现称重的关键元件是拉力传感器，其工作原理：在挂钩上挂上重物，传感器中的拉力敏感电阻丝在拉力作用下发生微小形变（宏观上可认为形状不变），拉力敏感电阻丝的电阻也随之变化，再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号（电压或电流），从而将所称物体的质量变换为电信号。某物理实验小组找到一根阻值为的拉力敏感电阻丝，其阻值随拉力变化的图像如图乙所示，小组按如图丙所示的电路制作了一个简易“吊秤”。电路中，电源电动势为、内阻为，灵敏毫安表量程为、内阻为，是可变电阻器，、两接线柱等高且固定。现将这根拉力敏感电阻丝套上轻质光滑绝缘环，将其两端接在、两接线柱之间固定不动，通过光滑绝缘滑环可将重物吊起，不计敏感电阻丝的重力。现完成下列操作步骤：
a．滑环下不挂重物时，闭合开关，调节可变电阻器，使毫安表指针满偏；
b．滑环下挂上已知重力的重物，测出拉力敏感电阻丝与竖直方向的夹角为；
c．保持可变电阻器接入电路的电阻不变，读出此时毫安表的示数；
d．换用不同的已知重力的重物，将其挂在滑环上，记录每一个重力值对应的电流值；
e．将毫安表刻度盘改装为重力刻度盘。
（1）重物的重力与拉力敏感电阻丝上的拉力的关系式为　 　。
（2）设图像的斜率为，则毫安表的示数与待测重物的重力的关系为　 　（用、、、、、、表示）。
（3）关于改装后的重力刻度盘，下列说法正确的是__________。
A．重力零刻度线在毫安表满刻度处，刻度线均匀
B．重力零刻度线在毫安表零刻度处，刻度线均匀
C．重力零刻度线在毫安表满刻度处，左密右疏，刻度线不均匀
三、计算题：本题共3小题，共42分。解答应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。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
13．如图所示，一匝数的正方形线圈的两端通过一个电容的电容器连接，线圈的边长，一个范围很大的匀强磁场与线圈平面垂直。当磁感应强度以0.5T/s均匀增大时，求：
（1）线圈中的感应电动势。
（2）电容器所带的电荷量。
14．一汽缸水平固定在静止的小车上，一质量为m、面积为S的活塞将一定量的气体封闭在汽缸内，平衡时活塞与汽缸底相距L．现让小车以一较小的水平恒定加速度向右运动，稳定时发现活塞相对于汽缸移动了距离d。已知大气压强为P0不计汽缸和活塞间的摩擦；且小车运动时，大气对活塞的压强仍可视为，整个过程温度保持不变。求：
(1)小车以一较小的水平恒定加速度向右运动，稳定时的压强；
(2)小车加速度的大小。
15．扭摆器是同步辐射装置中的插入件，它能使粒子的运动轨迹发生扭摆，其部分简化模型图如图所示。垂直纸面向里的匀强磁场区域边界竖直，且磁场宽度为L。一质量为m、电荷量为 q、重力不计的粒子，从行板电容器MN板处由静止释放，两极板间电压为U，粒子经电场加速后平行于纸面射入磁场区域，射入和射出磁场时，粒子的速度与水平的方向夹角均为θ = 30°。求：
（1）粒子进入磁场时的速度大小；
（2）磁感应强度大小B；
（3）粒子在磁场中运动的时间t。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】分子动理论的基本内容；温度和温标；气体热现象的微观意义
【解析】【解答】A．分子处于永不停息的无规则的运动中，温度低时，香水瓶盖打开后仍然能闻到香水味，故A错误；B．分子速率分布存在重叠区间，10℃水中某些分子的速率可能高于80℃水中某些分子的速率，故B正确；
C．温度相同则分子平均动能相同，与物质种类无关， 30℃氧气的分子平均动能等于30℃水的分子平均动能 故C错误；
D．温度升高使平均动能增大，但并非每个分子速率都增大，故D错误。
故选：B。
【分析】分子处于永不停息的无规则的运动中；温度是分子的平均动能的标志，温度升高使平均动能增大。
2．【答案】B
【知识点】液体的表面张力
【解析】【解答】A．表面张力是液体表面层分子间的相互作用，而不是液体内部各部分间的相互作用，故A错误；B．液体表面层分子比液体内部稀疏，分子力表现为引力，故B正确；
C．随温度的升高，液体表面层分子间的距离增大，引力作用随之减小，所以表面张力减小，故C错误；
D．表面张力的方向沿液面的切线方向，与分界面垂直，故D错误。
故选：B。
【分析】作用于液体表面，使液体表面积缩小的力，称为液体表面张力，是由于表面层分子分布比液体内部稀疏，分子间相互作用表现为引力。表面张力的存在使液体表面想被拉伸的弹簧一样，总有收缩的趋势。
3．【答案】D
【知识点】玻尔理论与氢原子的能级跃迁
【解析】【解答】在发生跃迁时，如果核外电子由低能级向高能级跃迁，需要吸收能量，如果由高能级向低能级跃迁，需要释放能量（以光子的形式）。 氢原子的核外电子从n=4能级跃迁到n=2能级的过程中，原子的能量减少，原子要释放光子，故D正确，ABC错误。故选：D。
【分析】根据玻尔理论分析，能级越低，原子能量越低。
4．【答案】C
【知识点】电能的输送
【解析】【解答】本题考查远距离输电中的能量损失及功率公式的应用，要注意功率公式中P=UI中的电压U应为输电电压。若采用550kV的超高压输电，输电线上损耗的功率
若改用1100kV的特高压输电，同理有
由于，所以
故选C。
【分析】输电导线上的能量损失：主要是由输电线的电阻发热产生的，表达式为Q=I2Rt。
5．【答案】B
【知识点】库仑定律
【解析】【解答】两个完全相同的金属球A和B（可视为点电荷）带同种电荷，设A、B初始电荷量分别为和，C第一次接触A，接触后A的电荷变为，C带，C第二次接触B，均分后B的电荷变为，根据库仑定律可得接触后A、B间的库仑力为
根据题意，即，解得
故选B。
【分析】根据库仑定律的内容，结合电荷的分配规律求解。
6．【答案】D
【知识点】共点力的平衡；左手定则—磁场对通电导线的作用；安培力的计算
【解析】【解答】A．由左手定则，金属杆ab受到的安培力方向垂直金属杆ab斜向左上方，故A错误；BCD．对金属杆ab进行受力分析，金属杆有效长度为l，通过的电流大小为I，处在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，则F安=BIl，根据共点力的平衡，水平方向有f=F安sinθ=BIlsinθ
竖直方向上有mg=FN+BIlcosθ，整理得FN=mg-BIlcosθ
结合牛顿第三定律可知， 金属杆对导轨的压力为，故BC错误，D正确。
故选：D。
【分析】根据左手定则判断安培力方向，对金属杆ab进行受力分析，根据平衡条件结合安培力求解公式以及牛顿第三定律求解。
7．【答案】D
【知识点】动量守恒定律；碰撞模型
【解析】【解答】A． 质量为的小车的水平底板两端各装一根完全一样的弹簧，小车底板上有一质量为的滑块， 当弹簧的形变量最大时，小车和滑块的速度相同，设共同速度为，以初速度方向为正方向，根据动量守恒可得，解得，故A错误；
BCD．此时两边弹簧的形变量同时达到最大，具有相同的最大弹性势能，根据能量守恒可得，解得右边、左边弹簧的最大弹性势能均为，故BC错误，D正确。
故选D。
【分析】根据动量守恒定律求解弹簧形变量最大时小车的速度；A条件下两边弹簧的形变量同时达到最大，具有相同的最大弹性势能，根据能量守恒求解。
8．【答案】A,D
【知识点】光电效应
【解析】【解答】A． 铝的逸出功是，由能量公式，可，故A正确；
B． 用波长为的光照射铝的表面，由爱因斯坦光电效应方程，
最大初动能，联立能求出遏止电压，故B错误；
CD．波长大于的光的频率为
小于铝的极限频率，不能发生光电效应现象，故C错误，D正确。
故选AD。
【分析】由能量公式W=hν0求解频率；由光电效应方程结合动能定理求解最大初动能；求解光的频率，根据光电效应发生的条件分析能否发生光电效应。
9．【答案】A,D
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】A．已知连续两次闪光的时间间隔均为，每块砖的厚度为， 由匀变速直线运动的推论Δx=aT2可得小球在下落过程中的加速度为，故A正确；
B．匀变速直线运动某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，可得小球经过位置2时的瞬时速度大小为，故B错误；
C．小球经过位置3时的瞬时速度大小为，故C错误；
D．小球从位置1运动到位置4过程中的平均速度大小，故D正确。
故选AD。
【分析】根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出2点和3点的瞬时速度，结合连续相等时间内的位移之差是一恒量求出加速度，结合平均速度公式求出小球从位置1运动到位置4过程中的平均速度大小。
10．【答案】B,D
【知识点】功能关系；动能；动能和势能的相互转化
【解析】【解答】A．物体上升到最高点时离地面高度为4m，这时重力势能Ep=40J， 取地面为重力势能零点，所以，故A错误；
B．根据，结合m=1kg，Ek0=50J，解得时，物体的速率，故B正确；
C．从题图中可以得出在物体上抛过程中，机械能有损失，物体上升到最高点的整个过程中，共损失了的机械能，按照比例可知上升时，机械能损失了，因此当时，物体的动能，故C错误；
D．由图可知当时，，当时，，所以从地面至离地面高处的过程中，物体的动能减少50J，故D正确。
故选BD。
【分析】根据h=4m时的Ep值和求出物体的质量，根据h=0时的动能求物体的速率，h=2m时，物体的动能为，根据动能与机械能、重力势能的关系求物体的动能减少量。
11．【答案】；；
【知识点】用油膜法估测油酸分子的大小
【解析】【解答】（2）按体积比1：199配制好的油酸酒精溶液，滴油酸酒精溶液，测出其体积，1滴油酸酒精溶液中含有的纯油酸的体积。
（3）利用补偿法，半格以上的面积记为，不足半格的舍去，则油膜的面积约为。
（4）油酸分子的直径为。
【分析】（2）根据浓度计算1滴油酸酒精溶液中含有的纯油酸的体积；
（3）根据油膜轮廓包含的小方格数计算油膜的面积；
（4）根据体积公式计算油酸分子的直径。
12．【答案】（1）
（2）
（3）C
【知识点】闭合电路的欧姆定律；常见传感器的工作原理及应用
【解析】【解答】（1） 拉力敏感电阻丝与竖直方向的夹角为，对滑环进行受力分析可知受重力和拉力，由平衡知识可知，。
（2）拉力敏感电阻丝RL其阻值随拉力变化的图像如图乙所示， 可知，
由闭合电路欧姆定律和题图丙电路可知
（3）当不挂重物时，毫安表满偏，则重力零刻度线在毫安表满刻度处，由上可知与不是成正比关系，所以刻度线不均匀，左密右疏，故选C。
【分析】（1）根据平衡条件计算；
（2）根据图像对应的函数表达式和闭合电路欧姆定律推导；
（3）根据 毫安表的示数与待测重物的重力的关系表达式分析判断。
（1）对滑环进行受力分析可知受重力和拉力，由平衡知识可知，。
（2）由题图乙可知，
由闭合电路欧姆定律和题图丙电路可知
（3）当不挂重物时，毫安表满偏，则重力零刻度线在毫安表满刻度处，由上可知与不是成正比关系，所以刻度线不均匀，左密右疏，故选C。
13．【答案】（1）解：根据法拉第电磁感应定律，有
解得
（2）解：电容器所带的电荷量
解得
【知识点】电容器及其应用；法拉第电磁感应定律
【解析】【分析】 （1）由法拉第电磁感应定律可得到线圈中的感应电动势；
（2）电容器两端的电压大小就是感应电动势的大小，根据Q=CU求电荷量。
（1）根据法拉第电磁感应定律，有
解得
（2）电容器所带的电荷量
解得
14．【答案】解：(1)小车静止，根据平衡条件可得气体的压强为，体积为
设小车加速稳定时，气体压强为，体积为
由玻意耳定律得
联立可得
(2)活塞受到汽缸内外气体的压力分别为，
由牛顿第二定律得
联立可得

【知识点】牛顿第二定律；气体的等温变化及玻意耳定律
【解析】【分析】（1）对封闭在气缸内气体，由玻意耳定律求得稳定时气体的压强；
（2）选择活塞为研究对象，对其进行受力分析，利用气体的状态参量来表示活塞的受力情况，由牛顿第二定律列式，求出小车的加速度。
15．【答案】（1）解：由题意可知，粒子在磁场中的运动轨迹如图所示
设粒子射入磁场时的速度为v，有
解得
（2）解：设粒子在磁场中做圆周运动的半径为R，有
由几何知识得
联立解得
（3）解：设粒子在磁场中运动的周期为T，有
，
解得
粒子在磁场中运动的时间
【知识点】带电粒子在电场与磁场混合场中的运动
【解析】【分析】（1）根据动能定理求解粒子射入磁场时的速度；
（2）粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由几何知识求解；
（3）求出粒子在磁场中运动的周期，求出粒子轨迹的圆心角，由圆心角求解运动时间。
（1）由题意可知，粒子在磁场中的运动轨迹如图所示
设粒子射入磁场时的速度为v，有
解得
（2）设粒子在磁场中做圆周运动的半径为R，有
由几何知识得
联立解得
（3）设粒子在磁场中运动的周期为T，有
，
解得
粒子在磁场中运动的时间
1 / 1甘肃省靖远县第一中学2024-2025学年高二下学期7月期末物理试题
一、选择题：本题共10小题，共43分。第1～7小题只有一个选项正确，每小题4分；第8～10小题有多个选项正确，每小题5分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分。
1．下列说法正确的是（　　）
A．将香水瓶盖打开后，只有在气温较高时才能闻到香水味
B．10℃水中的某些分子的速率可能大于80℃水中的某些分子的速率
C．30℃氧气的分子平均动能大于30℃水的分子平均动能
D．水的温度由10℃升高到80℃，分子热运动的平均动能增大，每个分子的速率都增大
【答案】B
【知识点】分子动理论的基本内容；温度和温标；气体热现象的微观意义
【解析】【解答】A．分子处于永不停息的无规则的运动中，温度低时，香水瓶盖打开后仍然能闻到香水味，故A错误；B．分子速率分布存在重叠区间，10℃水中某些分子的速率可能高于80℃水中某些分子的速率，故B正确；
C．温度相同则分子平均动能相同，与物质种类无关， 30℃氧气的分子平均动能等于30℃水的分子平均动能 故C错误；
D．温度升高使平均动能增大，但并非每个分子速率都增大，故D错误。
故选：B。
【分析】分子处于永不停息的无规则的运动中；温度是分子的平均动能的标志，温度升高使平均动能增大。
2．关于液体的表面张力，下列说法正确的是（　　）
A．表面张力是液体内部各部分之间的相互作用力
B．液体表面层分子的分布比内部稀疏，分子力表现为引力
C．液体的表面张力随温度的升高而增大
D．表面张力的方向与液面垂直
【答案】B
【知识点】液体的表面张力
【解析】【解答】A．表面张力是液体表面层分子间的相互作用，而不是液体内部各部分间的相互作用，故A错误；B．液体表面层分子比液体内部稀疏，分子力表现为引力，故B正确；
C．随温度的升高，液体表面层分子间的距离增大，引力作用随之减小，所以表面张力减小，故C错误；
D．表面张力的方向沿液面的切线方向，与分界面垂直，故D错误。
故选：B。
【分析】作用于液体表面，使液体表面积缩小的力，称为液体表面张力，是由于表面层分子分布比液体内部稀疏，分子间相互作用表现为引力。表面张力的存在使液体表面想被拉伸的弹簧一样，总有收缩的趋势。
3．氢原子的核外电子从能级跃迁到能级的过程中（　　）
A．原子要吸收光子，原子的能量减少
B．原子要吸收光子，原子的能量增加
C．原子要释放光子，原子的能量增加
D．原子要释放光子，原子的能量减少
【答案】D
【知识点】玻尔理论与氢原子的能级跃迁
【解析】【解答】在发生跃迁时，如果核外电子由低能级向高能级跃迁，需要吸收能量，如果由高能级向低能级跃迁，需要释放能量（以光子的形式）。 氢原子的核外电子从n=4能级跃迁到n=2能级的过程中，原子的能量减少，原子要释放光子，故D正确，ABC错误。故选：D。
【分析】根据玻尔理论分析，能级越低，原子能量越低。
4．特高压输电可使输送中的电能损耗大幅降低。假设从A处采用550kV的超高压向B处输电，输电线上损耗的电功率为。在保持A处输送的电功率和输电线电阻都不变的条件下，改用1100kV特高压输电，输电线上损耗的电功率变为。不考虑其他因素的影响，则为（　　）
A．2 B． C． D．
【答案】C
【知识点】电能的输送
【解析】【解答】本题考查远距离输电中的能量损失及功率公式的应用，要注意功率公式中P=UI中的电压U应为输电电压。若采用550kV的超高压输电，输电线上损耗的功率
若改用1100kV的特高压输电，同理有
由于，所以
故选C。
【分析】输电导线上的能量损失：主要是由输电线的电阻发热产生的，表达式为Q=I2Rt。
5．两个完全相同的金属球A和B（可视为点电荷）带同种电荷，分别固定在真空中的两处。现将另一个完全相同的不带电的金属球先后接触A和B，然后移开，A、B两小球之间的库仑力大小与原来相等，则一开始A、B球的电荷量大小之比为（　　）
A．8：1 B．6：1 C．4：1 D．1：1
【答案】B
【知识点】库仑定律
【解析】【解答】两个完全相同的金属球A和B（可视为点电荷）带同种电荷，设A、B初始电荷量分别为和，C第一次接触A，接触后A的电荷变为，C带，C第二次接触B，均分后B的电荷变为，根据库仑定律可得接触后A、B间的库仑力为
根据题意，即，解得
故选B。
【分析】根据库仑定律的内容，结合电荷的分配规律求解。
6．如图所示，金属杆的质量为，有效长度为，通过的电流大小为，处在磁感应强度大小为的匀强磁场中，磁场方向斜向上与导轨平面成角，现金属杆静止于水平导轨上。已知金属杆与导轨间的动摩擦因数为，重力加速度为。下列说法正确的是（　　）
A．金属杆受到的安培力方向水平向左
B．金属杆受到的安培力大小为
C．金属杆对导轨的摩擦力为
D．金属杆对导轨的压力为
【答案】D
【知识点】共点力的平衡；左手定则—磁场对通电导线的作用；安培力的计算
【解析】【解答】A．由左手定则，金属杆ab受到的安培力方向垂直金属杆ab斜向左上方，故A错误；BCD．对金属杆ab进行受力分析，金属杆有效长度为l，通过的电流大小为I，处在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，则F安=BIl，根据共点力的平衡，水平方向有f=F安sinθ=BIlsinθ
竖直方向上有mg=FN+BIlcosθ，整理得FN=mg-BIlcosθ
结合牛顿第三定律可知， 金属杆对导轨的压力为，故BC错误，D正确。
故选：D。
【分析】根据左手定则判断安培力方向，对金属杆ab进行受力分析，根据平衡条件结合安培力求解公式以及牛顿第三定律求解。
7．运输贵重物品时需要增加缓冲设备，缓冲设备的简化模型如图所示。质量为的小车的水平底板两端各装一根完全一样的弹簧，小车底板上有一质量为的滑块，滑块与小车、小车与地面的摩擦力都不计。小车静止时，两弹簧均处于自然伸长状态（弹簧与小车和物块均拴接），现让滑块以速度从小车中间向右运动，滑块在运动的过程中（　　）
A．弹簧形变量最大时，小车的速度为
B．右边弹簧的最大弹性势能为
C．左边弹簧的最大弹性势能为
D．两弹簧同时达到最大形变量
【答案】D
【知识点】动量守恒定律；碰撞模型
【解析】【解答】A． 质量为的小车的水平底板两端各装一根完全一样的弹簧，小车底板上有一质量为的滑块， 当弹簧的形变量最大时，小车和滑块的速度相同，设共同速度为，以初速度方向为正方向，根据动量守恒可得，解得，故A错误；
BCD．此时两边弹簧的形变量同时达到最大，具有相同的最大弹性势能，根据能量守恒可得，解得右边、左边弹簧的最大弹性势能均为，故BC错误，D正确。
故选D。
【分析】根据动量守恒定律求解弹簧形变量最大时小车的速度；A条件下两边弹簧的形变量同时达到最大，具有相同的最大弹性势能，根据能量守恒求解。
8．铝的逸出功是，现用波长为的光照射铝的表面，已知普朗克常量，元电荷，光在真空中的速度。根据上述数据，下列说法正确的是（　　）
A．能求出铝的极限频率
B．能求出光电子的最大初动能，但不能求出遏止电压
C．用波长大于的光照射铝的表面，能发生光电效应现象
D．用波长大于的光照射铝的表面，不能发生光电效应现象
【答案】A,D
【知识点】光电效应
【解析】【解答】A． 铝的逸出功是，由能量公式，可，故A正确；
B． 用波长为的光照射铝的表面，由爱因斯坦光电效应方程，
最大初动能，联立能求出遏止电压，故B错误；
CD．波长大于的光的频率为
小于铝的极限频率，不能发生光电效应现象，故C错误，D正确。
故选AD。
【分析】由能量公式W=hν0求解频率；由光电效应方程结合动能定理求解最大初动能；求解光的频率，根据光电效应发生的条件分析能否发生光电效应。
9．小球从靠近竖直砖墙的某位置由静止释放，用频闪方法拍摄的小球位置如图中0、1、2、3、4所示。已知连续两次闪光的时间间隔均为，每块砖的厚度为，重力加速度为，空气阻力不计。由此可知（　　）
A．小球下落过程中的加速度大小为
B．小球经过位置2时的瞬时速度大小为
C．小球经过位置3时的瞬时速度大小为
D．小球从位置1到位置4过程中的平均速度大小为
【答案】A,D
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】A．已知连续两次闪光的时间间隔均为，每块砖的厚度为， 由匀变速直线运动的推论Δx=aT2可得小球在下落过程中的加速度为，故A正确；
B．匀变速直线运动某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，可得小球经过位置2时的瞬时速度大小为，故B错误；
C．小球经过位置3时的瞬时速度大小为，故C错误；
D．小球从位置1运动到位置4过程中的平均速度大小，故D正确。
故选AD。
【分析】根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出2点和3点的瞬时速度，结合连续相等时间内的位移之差是一恒量求出加速度，结合平均速度公式求出小球从位置1运动到位置4过程中的平均速度大小。
10．从地面竖直向上抛出一物体，其机械能等于动能与重力势能之和。取地面为重力势能零点，在上升过程中，该物体的和随它离地面的高度的变化关系如图所示。重力加速度取。由图中数据可得（　　）
A．物体的质量为
B．时，物体的速率为
C．时，物体的动能
D．从地面至离地面高处的过程中，物体的动能减少
【答案】B,D
【知识点】功能关系；动能；动能和势能的相互转化
【解析】【解答】A．物体上升到最高点时离地面高度为4m，这时重力势能Ep=40J， 取地面为重力势能零点，所以，故A错误；
B．根据，结合m=1kg，Ek0=50J，解得时，物体的速率，故B正确；
C．从题图中可以得出在物体上抛过程中，机械能有损失，物体上升到最高点的整个过程中，共损失了的机械能，按照比例可知上升时，机械能损失了，因此当时，物体的动能，故C错误；
D．由图可知当时，，当时，，所以从地面至离地面高处的过程中，物体的动能减少50J，故D正确。
故选BD。
【分析】根据h=4m时的Ep值和求出物体的质量，根据h=0时的动能求物体的速率，h=2m时，物体的动能为，根据动能与机械能、重力势能的关系求物体的动能减少量。
二、实验题：本题共2小题，共15分。将符合题意的内容填写在题目中的横线上，或按题目要求作答。
11．在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，某同学准备了按体积比1：199配制好的油酸酒精溶液、一个盛有水的浅盘、一支滴管、一个量筒、痱子粉等器材，实验步骤如下：
（1）用滴管向量筒内滴入滴油酸酒精溶液，测出其体积。
（2）计算出1滴油酸酒精溶液中含有的纯油酸的体积为　 　。
（3）将痱子粉均匀地撒在浅盘内的水面上，用滴管将1滴油酸酒精溶液滴入浅盘中央，等油酸薄膜稳定后，将薄膜轮廓描绘在坐标纸上，如图所示。已知坐标纸上每个小方格的面积为，则油膜的面积约为　 　。
（4）估算油酸分子直径的表达式为　 　。
【答案】；；
【知识点】用油膜法估测油酸分子的大小
【解析】【解答】（2）按体积比1：199配制好的油酸酒精溶液，滴油酸酒精溶液，测出其体积，1滴油酸酒精溶液中含有的纯油酸的体积。
（3）利用补偿法，半格以上的面积记为，不足半格的舍去，则油膜的面积约为。
（4）油酸分子的直径为。
【分析】（2）根据浓度计算1滴油酸酒精溶液中含有的纯油酸的体积；
（3）根据油膜轮廓包含的小方格数计算油膜的面积；
（4）根据体积公式计算油酸分子的直径。
12．导体或半导体材料在外力作用下产生机械形变时，其电阻值发生相应变化，这种现象称为应变电阻效应。如图甲所示，用来称重的电子吊秤就是利用了这个应变效应来工作的。电子吊秤实现称重的关键元件是拉力传感器，其工作原理：在挂钩上挂上重物，传感器中的拉力敏感电阻丝在拉力作用下发生微小形变（宏观上可认为形状不变），拉力敏感电阻丝的电阻也随之变化，再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号（电压或电流），从而将所称物体的质量变换为电信号。某物理实验小组找到一根阻值为的拉力敏感电阻丝，其阻值随拉力变化的图像如图乙所示，小组按如图丙所示的电路制作了一个简易“吊秤”。电路中，电源电动势为、内阻为，灵敏毫安表量程为、内阻为，是可变电阻器，、两接线柱等高且固定。现将这根拉力敏感电阻丝套上轻质光滑绝缘环，将其两端接在、两接线柱之间固定不动，通过光滑绝缘滑环可将重物吊起，不计敏感电阻丝的重力。现完成下列操作步骤：
a．滑环下不挂重物时，闭合开关，调节可变电阻器，使毫安表指针满偏；
b．滑环下挂上已知重力的重物，测出拉力敏感电阻丝与竖直方向的夹角为；
c．保持可变电阻器接入电路的电阻不变，读出此时毫安表的示数；
d．换用不同的已知重力的重物，将其挂在滑环上，记录每一个重力值对应的电流值；
e．将毫安表刻度盘改装为重力刻度盘。
（1）重物的重力与拉力敏感电阻丝上的拉力的关系式为　 　。
（2）设图像的斜率为，则毫安表的示数与待测重物的重力的关系为　 　（用、、、、、、表示）。
（3）关于改装后的重力刻度盘，下列说法正确的是__________。
A．重力零刻度线在毫安表满刻度处，刻度线均匀
B．重力零刻度线在毫安表零刻度处，刻度线均匀
C．重力零刻度线在毫安表满刻度处，左密右疏，刻度线不均匀
【答案】（1）
（2）
（3）C
【知识点】闭合电路的欧姆定律；常见传感器的工作原理及应用
【解析】【解答】（1） 拉力敏感电阻丝与竖直方向的夹角为，对滑环进行受力分析可知受重力和拉力，由平衡知识可知，。
（2）拉力敏感电阻丝RL其阻值随拉力变化的图像如图乙所示， 可知，
由闭合电路欧姆定律和题图丙电路可知
（3）当不挂重物时，毫安表满偏，则重力零刻度线在毫安表满刻度处，由上可知与不是成正比关系，所以刻度线不均匀，左密右疏，故选C。
【分析】（1）根据平衡条件计算；
（2）根据图像对应的函数表达式和闭合电路欧姆定律推导；
（3）根据 毫安表的示数与待测重物的重力的关系表达式分析判断。
（1）对滑环进行受力分析可知受重力和拉力，由平衡知识可知，。
（2）由题图乙可知，
由闭合电路欧姆定律和题图丙电路可知
（3）当不挂重物时，毫安表满偏，则重力零刻度线在毫安表满刻度处，由上可知与不是成正比关系，所以刻度线不均匀，左密右疏，故选C。
三、计算题：本题共3小题，共42分。解答应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。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
13．如图所示，一匝数的正方形线圈的两端通过一个电容的电容器连接，线圈的边长，一个范围很大的匀强磁场与线圈平面垂直。当磁感应强度以0.5T/s均匀增大时，求：
（1）线圈中的感应电动势。
（2）电容器所带的电荷量。
【答案】（1）解：根据法拉第电磁感应定律，有
解得
（2）解：电容器所带的电荷量
解得
【知识点】电容器及其应用；法拉第电磁感应定律
【解析】【分析】 （1）由法拉第电磁感应定律可得到线圈中的感应电动势；
（2）电容器两端的电压大小就是感应电动势的大小，根据Q=CU求电荷量。
（1）根据法拉第电磁感应定律，有
解得
（2）电容器所带的电荷量
解得
14．一汽缸水平固定在静止的小车上，一质量为m、面积为S的活塞将一定量的气体封闭在汽缸内，平衡时活塞与汽缸底相距L．现让小车以一较小的水平恒定加速度向右运动，稳定时发现活塞相对于汽缸移动了距离d。已知大气压强为P0不计汽缸和活塞间的摩擦；且小车运动时，大气对活塞的压强仍可视为，整个过程温度保持不变。求：
(1)小车以一较小的水平恒定加速度向右运动，稳定时的压强；
(2)小车加速度的大小。
【答案】解：(1)小车静止，根据平衡条件可得气体的压强为，体积为
设小车加速稳定时，气体压强为，体积为
由玻意耳定律得
联立可得
(2)活塞受到汽缸内外气体的压力分别为，
由牛顿第二定律得
联立可得

【知识点】牛顿第二定律；气体的等温变化及玻意耳定律
【解析】【分析】（1）对封闭在气缸内气体，由玻意耳定律求得稳定时气体的压强；
（2）选择活塞为研究对象，对其进行受力分析，利用气体的状态参量来表示活塞的受力情况，由牛顿第二定律列式，求出小车的加速度。
15．扭摆器是同步辐射装置中的插入件，它能使粒子的运动轨迹发生扭摆，其部分简化模型图如图所示。垂直纸面向里的匀强磁场区域边界竖直，且磁场宽度为L。一质量为m、电荷量为 q、重力不计的粒子，从行板电容器MN板处由静止释放，两极板间电压为U，粒子经电场加速后平行于纸面射入磁场区域，射入和射出磁场时，粒子的速度与水平的方向夹角均为θ = 30°。求：
（1）粒子进入磁场时的速度大小；
（2）磁感应强度大小B；
（3）粒子在磁场中运动的时间t。
【答案】（1）解：由题意可知，粒子在磁场中的运动轨迹如图所示
设粒子射入磁场时的速度为v，有
解得
（2）解：设粒子在磁场中做圆周运动的半径为R，有
由几何知识得
联立解得
（3）解：设粒子在磁场中运动的周期为T，有
，
解得
粒子在磁场中运动的时间
【知识点】带电粒子在电场与磁场混合场中的运动
【解析】【分析】（1）根据动能定理求解粒子射入磁场时的速度；
（2）粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由几何知识求解；
（3）求出粒子在磁场中运动的周期，求出粒子轨迹的圆心角，由圆心角求解运动时间。
（1）由题意可知，粒子在磁场中的运动轨迹如图所示
设粒子射入磁场时的速度为v，有
解得
（2）设粒子在磁场中做圆周运动的半径为R，有
由几何知识得
联立解得
（3）设粒子在磁场中运动的周期为T，有
，
解得
粒子在磁场中运动的时间
1 / 1

展开更多......

收起↑