浙江省杭州市第二名校钱江校区2023-2024学年高二下学期3月月考物理试题
一、选择题（本大题共15小题， 每小题3分， 共45分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合目要求的， 不选、多选、错选均不得分）
1．（2024高二下·杭州月考） 下列物理量是矢量且其在国际单位制（SI）的单位正确的是（ ）
A．电场强度， B．冲量，
C．时间，s D．磁通量，Wb
2．（2024高二下·杭州月考） 下列关于质点的描述正确的是（ ）
A．甲图研究跳水运动员全红婵空中动作时可以把她看作质点
B．乙图研究飞船与空间站对接时可以把飞船看作质点
C．丙图研究高铁从杭州到北京的路程时可以把列车看作质点
D．丁图研究冰壶运动到达的位置时，可以把冰壶看作质点
3．（2024高二下·杭州月考） 汽车辅助驾驶具有“主动刹车系统”，利用雷达波监测前方有静止障碍物，汽车可以主动刹车，对于城市拥堵路段和红绿灯路口，主动刹车系统实用性非常高，若汽车正以36km/h的速度在路面上行驶，到达红绿灯路口离前方静止的汽车距离为10m，主动刹车系统开启匀减速运动，能安全停下，下列说法正确的是（ ）
A．若汽车加速度大小为6m/s2，则经过2s钟汽车前进60m
B．若汽车刹车加速度大小为8m/s2，运动1s时间，速度为1m/s
C．汽车刹车加速度大小至少为5m/s2才能安全停下
D．若汽车刹车加速度大小为10m/s2，停车时离前面汽车的距离为2m
4．（2024高二下·杭州月考） 杭州二中钱江学校是一所新兴的学校， 智慧现代的科技在这里被广泛地运用。 如图是杭州二中钱江学校学生的校园一卡通，在校园内将一卡通靠近读卡器，读卡器就向外发射电磁波， 一卡通内线圈产生感应电流，驱动卡内芯片进行数据处理和传输，读卡器感应电路中就会产生电流，从而识别卡内信息。下图中与校园一卡通具有同一原理的是（ ）
A．
B．
C．
D．
5．（2024高二下·杭州月考）“中国空间站”在距地面高左右的轨道上做匀速圆周运动，在此高度上有非常稀薄的大气，因气体阻力的影响，轨道高度个月大概下降，空间站安装有发动机，可对轨道进行周期性修正。则下列说法中正确的是（ ）
A．“中国空间站”在正常轨道上做圆周运动的周期大于地球同步卫星的周期
B．“中国空间站”在正常轨道上做圆周运动的向心加速度大小稍大于
C．“中国空间站”在正常轨道上做圆周运动的线速度大小稍大于地球的第一宇宙速度
D．“中国空间站”修正轨道时，发动机应“向后喷火”使空间站加速，但进入目标轨道正常运行后的速度小于修正之前在较低轨道上的运行速度
6．（2024高二下·杭州月考）大气的折射是光通过空气时空气密度变化而引起传播速度变化（折射率变化）所发生的现象，近地面大气的折射会产生海市蜃楼。如图所示太阳光进入地球大气到达地面，光线发生弯曲。关于以上现象下列说法正确的是（ ）
A．太阳光进入地球大气发生弯曲是因为离地面越近折射率越小
B．太阳光进入地球大气越靠近地面速度越大
C．太阳光进入地球大气同一方向射入大气不同颜色的光，弯曲程度相同
D．海面上空出现海市蜃楼是因为离海面越近大气折射率越大
7．（2024高二下·杭州月考）一列机械波沿轴正向传播，图甲是时的波形图，图乙是介质中质点的振动图像，已知时点位移为，下列说法不正确的是（ ）
A．该机械波的波速为
B．点的横坐标可能为
C．时，点振动方向向下
D．时，点位移仍为
8．（2024高二下·杭州月考） 消防员在水平地面上使用喷水枪对着火房屋喷水灭火，出水轨迹可简化为图乙，假设该消防员控制水柱恰好垂直击中竖直墙面，此时喷水枪出水口和水平面夹角为，不计空气阻力，下列做法仍可能让水柱垂直打到竖直墙面的是（ ）
A．喷水枪初速度大小不变，仅改变初速度方向
B．喷水枪初速度方向不变，仅改变初速度大小
C．喷水枪初速度方向不变，仅减小初速度大小，人往后走一定距离
D．喷水枪初速度方向不变，仅增大初速度大小，人向前走一定距离
9．（2024高二下·杭州月考） 如图所示，正方体的C、E两点放有电量均为的点电荷，D、F两点放有电量均为的点电荷，M为EF的中点。下列说法正确的是（ ）
A．M点的场强方向从F指向E
B．A、B两点的场强相同
C．一个正试探电荷放在A处的电势能大于放在B处的电势能
D．一个负试探电荷放在B处的电势能等于放在G处的电势能
10．（2024高二下·杭州月考）如图所示，质量为、半径为的四分之一光滑圆弧体静止在光滑的水平面上，质量为的小球可视为质点从圆弧体的最高点由静止释放，已知重力加速度为，则小球下滑过程中（ ）
A．小球和圆弧体组成的系统动量守恒
B．小球的机械能守恒
C．小球运动到最低点时速度大小为
D．小球运动到最低点时速度大小为
11．（2024高二下·杭州月考） 当线圈中的电流随时间变化时，由于电磁感应，附近的另一个线圈中会产生感应电流。实际上，这个线圈附近的任何导体中都会产生感应电流，看起来就像水中的旋涡， 所以把它叫做涡电流。下列关于涡流的应用说法正确的是（ ）
A．图1中炉外有线圈，线圈中通以恒定的电流，利用涡流产生的热量使金属熔化
B．图2中为了减少涡流，利用相互绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯
C．图3中金属探测器产生恒定的磁场，当探测器遇到金属时与金属产生吸引力，使仪器报警
D．图4中两个磁性很强的小圆柱形永磁体同时从铝管上端管口落入，无论铝管有无裂缝， 它们同时从铝管下端管口落出
12．（2024高二下·杭州月考） 四个相同的匀质小球放在光滑水平桌面上，用一根绳子把四个球约束起来，绳子恰无拉力，四个小球的质量均为m，半径都为R，如图所示，再将一个相同小球放在原四球中间正上方，因受绳子约束，下面四个小球并未分离，处于静止状态。设系统处处无摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．上面小球所受力的合力为
B．下面每个小球对地面的压力为
C．上面小球对下面每个小球的压力为
D．绳子张力为
13．（2024高二下·杭州月考）如图所示是回旋加速器的示意图，其核心部分是两个形金属盒，分别与高频交流电源连接，两个形金属盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两个形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，忽略粒子在电场中的运动时间，下列说法正确的是（ ）
A．粒子射出时的最大动能与形金属盒的半径无关
B．加速电压越大，粒子最终射出时获得的动能就越大
C．若增大加速电压，粒子在回旋加速器中运动的时间不变
D．若增大磁感应强度，为保证粒子总被加速，必须增大周期性变化电场的频率
14．（2024高二下·杭州月考） 霍尔效应传感器应用很广泛，可以用来测量磁场、位移、电流、转速等。如图所示霍尔传感器上面有一小磁体，霍尔元件材料为长方体，产生的霍尔电压为后表面电势高．下列说法正确的是（ ）
A．当变阻器滑动触头向左滑动，霍尔电压将减小
B．霍尔电势差高低与霍尔元件的长宽高都有关系
C．霍尔元件中电流I的载流子一定是正电荷定向运动形成的
D．若传感器上面磁体向上移动，霍尔电压将减小
15．（2024高二下·杭州月考） 华为在2023年10月发布了一款据称可实现“一秒一公里”的全液冷超级充电桩，其最大输出电流为600A，充电电压范围为200V至1000V，并且该充电桩能根据很多电动汽车车型的充电需求智能分配所需充电功率。某天，小振开着自己的某款电动汽车来这种充电站体验，其车总质量为1.6t，所用电池组规格为“360V，”（内阻不能忽略），车上显示屏显示此次充电电量由充到用时10分钟，本次充电共消费60元（充电桩计费规则为每度电2元）。经他几天实测，显示屏电量由下降到共行驶了120公里，已知他的车行驶时的阻力为车重的0.02倍，则（ ）
A．充电桩上标识的“600kW”表示给各车充电时的平均功率
B．小振本次充电的平均功率约为300kW
C．小振本次充电的充电效率约为
D．小振汽车电机将电能转化为机械能的效率约为
二、非选择题（本题共5小题， 共55分）
16．（2024高二下·杭州月考） 实验题
（1）如图装置探究小车速度随时间变化实验中下列说法正确的是____。
A．长木板一定要略为倾斜
B．槽码质量应远小于小车质量
C．电火花打点计时器接220V交流电源
D．小车靠近打点计时器， 放开小车再打开电源开始打点
（2）如图是某次实验中得到的一条纸带，打点计时器使用的交流电频率为50Hz，用刻度尺量出各计数点到O点距离为xOA=3.90cm，xOB=8.59cm，xOC=14.07cm，xOD=20.34cm，小车运动B点的速度大小为 m/s， 小车运动的加速度大小为 m/s2（计算结果均保留2位有效数字）。
17．（2024高二下·杭州月考） 利用如图装置探究小车的加速度与力和质量的关系实验，下列说法正确的是（ ）
A．小车运动时，小车受到绳子拉力小于槽码的总重力
B．只有小车质量远大于槽码总质量，绳的拉力可近似等于槽码的总重力
C．若斜面倾角过大，小车所受合力将小于绳的拉力
D．该实验的科学思想方法为控制变量法
18．（2024高二下·杭州月考）
（1）用如图甲电路测定两节串联干电池的电动势和内阻，在乙图中实物正确连接 。
（2）正确连接线路进行实验，调整变阻器，电压表和电流表读数如图所示， V， A
（3）经过测定，两节电池总电动势和总内阻最接近的一组是____。
A． B． C． D．
（4）由于电表内阻的影响，测定的电动势比真实值 （填“大”或者“小”）
19．（2024高二下·杭州月考） 如图所示，在水平地面上竖直放置某一游戏装置，它由粗糙倾斜传送带和“S”型光滑圆形细管道平滑连接组成，两段圆弧管道半径为，B、D等高，图中角均为37°，E点出口水平，与圆弧相切，传送带长为，传送带速度，B点离地面的高度，质量小物块无初速放上传送带A点，运动到B然后进入“S”光滑细圆管道，小物块大小略为小于管道，最后从管道水平出口E点水平飞出。小物块与传送带间的动摩擦因数，，，。求：
（1）小物块到达B点的速度；
（2）小物块到达管道最高点C对管道的压力；
（3）在管道的E点放置一个质量的小球，小物块到达E点与小球发生弹性碰撞，落地时小物块与小球的距离。
20．（2024高二下·杭州月考） 如图所示，MN、PQ为间距L=0.5m足够长的平行导轨，NQ⊥MN，导轨的电阻均不计。导轨平面与水平面间的夹角，NQ间连接有一个R=4Ω的电阻。有一匀强磁场垂直于导轨平面且方向向上，磁感应强度为。将一根金属棒ab紧靠NQ放置在导轨上，且与导轨接触良好。金属棒的电阻为r=1Ω、质量为m=0.05kg，与导轨间的动摩擦因数为μ=0.5。现由静止释放金属棒，当金属棒滑行至cd处时达到最大速度v，已知在此过程中通过金属棒截面的电荷量q=0.15C。设金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行。（）求：
（1）金属棒的最大速度v的大小；
（2）cd离NQ的距离x；
（3）金属棒滑行至cd处的过程中，电阻R上产生的热量；
（4）金属棒从静止滑行至cd处的过程经过的时间t。
21．（2024高二下·杭州月考） 中国科学院自主研制的“人造小太阳”是一个核聚变反应堆，是磁约束核聚变实验装置，该装置需要对较高速度的粒子束的各种带电离子分离出来。假设“偏转系统”的原理如图所示，离子源不断的产生带电离子，经加速电场再进入速度选择器，离子射入右侧磁分析器偏转分离，到达y轴离子接收板上，建立如图所示坐标系（速度选择器直线运动离子出口为坐标原点），已知有一离子带正电、电荷量为q，质量为m，加速电场两极板间电压为U，速度选择器间距为d，极板长度为，速度选择器内电场强度为E，离子进入加速电场初速度可忽略不计，不考虑粒子间的相互作用以及相对论效应，重力忽略不计。求：
（1）离子经加速电场后获得的速度；
（2）若粒子在速度选择器中做直线运动，速度选择器中磁场磁感应强度；
（3）若速度选择器中只有电场，磁分析器中磁场为匀强磁场，磁感应强度为B，离子射到y轴的位置；
（4）若磁分析器中磁场磁感应强度为随x轴均匀变化，，为位置的磁感应强度，k为大于0的常数，速度选择器中直线运动的离子射入右侧磁场离y轴最远距离。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】矢量与标量；单位制
【解析】【解答】A. 电场强度是矢量，单位为V/m，A不符合题意；
B. 冲量为矢量，单位为，B符合题意；
C. 时间为标量，单位为s，C不符合题意；
D. 磁通量为标量，国际单位制为，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据物理量的标矢性，结合国际单位制的特点可得出结论。
2．【答案】C
【知识点】质点
【解析】【解答】A. 研究跳水运动员的动作时需要关注身体各个部位的形态，不能把她看作质点，A不符合题意；
B. 乙图研究飞船与空间站对接时，空间站与飞船的体积和大小不能忽略，不能把飞船看作质点，B不符合题意；
C. 丙图研究高铁从杭州到北京的路程时高铁的大小和体积可以忽略，故可以把列车看作质点，C符合题意；
D. 丁图研究冰壶运动到达的位置时，冰壶的大小和形状不可以忽略，不能把冰壶看作质点，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据质点的定义，结合情景可得出结论。
3．【答案】C
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的位移与速度的关系
【解析】【解答】A. 由题可知汽车初速度为10m/s，若汽车加速度大小为6m/s2，则经过2s内汽车前进
A不符合题意；
B. 若汽车刹车加速度大小为8m/s2，运动1s时间，速度为
B不符合题意；
C. 由
代入可知加速度为5m/s2，故汽车刹车加速度大小至少为5m/s2才能安全停下，C符合题意；
D. 若汽车刹车加速度大小为10m/s2，则1s汽车静止，在1s内位移为
故停车时离前面汽车的距离为2m，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据汽车做匀变速直线运动的特点，利用匀变速直线运动的基本公式可得出结论。
4．【答案】C
【知识点】磁现象和磁场、磁感线；电磁感应在生活中的应用
【解析】【解答】由题可知，读卡器原理为电磁感应，变化的磁场在卡中线圈产生感应电流；
A. 通电线圈周围产生磁场使小磁针发生偏转，是电流的磁效应，A不符合题意；
B. 通电线圈等效为条形磁体，吸引铁屑，运用了电流的磁效应，B不符合题意；
C. 当开关闭合时，电流由无到有，会使穿过感应线圈的磁通量发生变化从而产生感应电流，原理为电磁感应，C符合题意；
D. 开关闭合后，线圈中产生电流，通电导体在磁场中会受到安培力的作用，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据电流的磁效应和电磁感应原理，结合现象可得出结论。
5．【答案】D
【知识点】万有引力定律的应用；第一、第二与第三宇宙速度
【解析】【解答】A.根据万有引力充当向心力可得
得
“中国空间站”的轨道半径小于同步卫星的轨道半径（约36000km），可知“中国空间站”在正常轨道上做圆周运动的周期小于地球同步卫星的周期，A不符合题意；
B.“中国空间站”在轨道上做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有
对放在地球表面的物体，有
联立解得“中国空间站”正常在轨道上做圆周运动的向心加速度大小为
故向心加速度稍小于g，B不符合题意；
C.第一宇宙速度是最大的运行速度，所以“中国空间站”的速度小于第一宇宙速度，C不符合题意；
D.空间站由低轨向高轨修正时需要发动机点火使空间站加速，做离心运动进入目标轨道，根据
可知，进入目标轨道后的速度比修正之前低轨的速度小，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】根据万有引力推导卫星的周期与轨道半径的关系式，根据“中国空间站”和同步卫星的轨道半径的关系，得出“中国空间站”与同步卫星周期的大小关系；由牛顿第二定律求解“中国空间站”的向心加速度，再根据重力等于万有引力，分析放在地球表面的物体，得出“中国空间站”的向心加速度与重力加速度g的大小关系；第一宇宙速度是最大的运行速度；根据卫星变轨原理分析“中国空间站”要进入修正轨道应采取的措施，再根据线速度与轨道的半径的关系，分析其进入目标轨道后的速度与之前的速度的关系。
6．【答案】D
【知识点】光的折射及折射定律
【解析】【解答】A．离地面越近，空气密度越大，折射率越大，A错误；
B．根据
可知，离地面越近光速越小，B错误；
C．空气对不同色光的折射率不同，弯曲程度不同，C错误；
D．海面上方空气湿度较大，离海面越近大气折射率越大，光传播时会发生异常折射和全反射，出现海市蜃楼，D正确。
故答案为：D。
【分析】离地面越近，空气密度越大，折射率越大，光传播速度越小。
7．【答案】B
【知识点】简谐运动的表达式与图象；横波的图象；波长、波速与频率的关系
【解析】【解答】A.由甲图可知，该波波长为4m，由乙图可知，该波周期为
所以波速
A不符合题意；
BC.根据乙图分析，t=0时，M点正在沿y轴负方向振动，而根据波形平移法可知，t=0时刻，x=1.5m处的质点正向y轴正方向运动，所以M点的横坐标不可能为1.5m，B符合题意，C不符合题意；
D.t=1.0s时，根据乙图，由于对称性可知，M点位移为，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据波速公式求出该波波速；根据简谐振动的图像特点，判断出M点在t=0时刻的振动方向，再结合甲图中介质各点的振动方向，判断M点的横坐标；根据乙图，判断出M点在t=0.1s时的位移。
8．【答案】A
【知识点】斜抛运动
【解析】【解答】根据题意，设初速度为，与水平方向夹角为，水柱恰好垂直击中竖直墙面，根据斜抛规律可得，竖直方向上
水平方向上
整理可得
可知，喷水枪初速度大小不变，仅改变初速度方向，例如角度由60°变为30°，水平射程不变，则水柱仍垂直击中竖直墙面，喷水枪初速度方向不变，仅减小初速度大小，水平射程减小，需人向前走一定距离，同理，仅增大初速度大小，水平射程增大，需人往后走一定距离，A符合题意，BCD不符合题意。
故答案为：A。
【分析】根据斜抛规律，推导水柱恰好垂直击中竖直墙面时水平射程的表达式，再根据表达式对各选项进行分析。
9．【答案】D
【知识点】点电荷的电场；电场强度的叠加；电势能；电势
【解析】【解答】A. 由题可知，E、F两点点电荷在M点形成的合场强由E指向F，D、C两电荷在M点形成的合场强方向从F指向E，由于D、C两点电荷距离M较远，故M点的场强方向由E指向F，A不符合题意；
B. 由图可知，A、B两点的场强大小相等，方向不同，故场强不相同，B不符合题意；
C. A点电势与B点电势都为零，故一个正电荷放在A处的电势能等于在B处的电势能，C不符合题意；
D. G点电势为零，故一个负电荷放在B处的电势能等于放在G处的电势能，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】利用等量同种电荷在空间中产生的场强的特点，结合场强的叠加，可得出场强的特点，根据点电荷在某点电势的特点，利用电势能与电视的关系可得出电势能的大小。
10．【答案】C
【知识点】动量守恒定律；机械能守恒定律
【解析】【解答】A.小球和圆弧体组成的系统，水平方向上合外力为零，但竖直方向上有加速度，所以竖直方向上合力不零，故系统的动量不守恒，A不符合题意；
B.小球下滑过程中圆弧体也会运动，所以小球所受支持力做功不为零，故小球的机械能不守恒，B不符合题意；
CD.小球在圆弧体最高点下滑到与圆弧体分离的过程中，M与m组成的系统水平方向动量守恒，有
再由能量守恒定律可得
又M=3m，解得
C符合题意，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据动量守恒和机械能守恒的条件分析动量和机械能是否守恒；根据系统能量守恒和水平方向上动量守恒，求解小球运动到最低点时速度大小。
11．【答案】B
【知识点】涡流、电磁阻尼、电磁驱动；电磁感应在生活中的应用
【解析】【解答】A. 图1中炉外有线圈，线圈中通以变化的的电流，利用涡流产生的热量使金属熔化，A不符合题意；
B. 图2为了减小涡流，利用相互绝缘的硅钢片叠加的铁芯来代替整块硅钢铁芯，减小互感效应来减小感应电流的产生，B符合题意；
C. 金属探测器中产生变化的磁场，当探测器遇到金属，金属中产生涡流，使仪器感知到并报警，C不符合题意；
D. 图4中两个磁性很强的小圆柱形永磁体同时从铝管上端管口落入，会在铝管壁产生涡流，对磁体有阻力的作用，铝管裂缝，阻碍作用越大，故它们不会同时从铝管下端管口落出，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据电磁感应的原理，结合相关物理现象可得出结论。
12．【答案】D
【知识点】受力分析的应用；共点力的平衡
【解析】【解答】A. 上面小球处于静止状态，所受的合力为零，A不符合题意；
B. 对整体进行分析，地面对球的支持力为5mg，且每个小球所受地面的支持力都为5mg，B不符合题意；
C. 设上方小球受下方小球的弹力与竖直方向夹角为，由几何关系可知，则有
可知
C不符合题意；
D. 上方小球对下方小球压力在水平面上分力为
则绳上的张力
D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据物体的受力分析，运用力的正交分解，利用共点力平衡的条件可得出压力和绳上张力的大小。
13．【答案】D
【知识点】质谱仪和回旋加速器
【解析】【解答】AB.粒子在磁场中的运动轨迹半径等于D形盒的半径时，粒子具有最大速度，由牛顿第二定律可得
解得
可得粒子射出时的最大动能
由此式可知，粒子射出时的最大动能与D形金属盒的半径R和磁感应强度B有关，与加速电压无关，AB不符合题意；
C.粒子做圆周运动的周期
根据动能定理有
可得粒子的加速次数
粒子在回旋加速器中运动的时间
可知若增大加速电压，粒子在回旋加速器中运动的时间减小，C不符合题意；
D.若增大磁感应强度B，根据
可知，粒子在磁场中运动周期减小，为保证粒子总被加速，必须减小周期性变化电场的周期，增大周期性变化电场的频率，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】粒子在磁场中的运动轨迹半径等于D形盒的半径时，粒子具有最大速度，由洛伦兹力充当向心力求出最大速度，得到最大动能的表达式，再根据表达式分析最大动能的相关因素；由动能定理求出粒子被加速次数的表达式，再结合粒子在磁场中运动周期的公式，分析加速电压增大后，粒子在加速器中运动时间的变化；根据磁感应强度对粒子在磁场中圆周运动周期的影响，分析周期性电场的变化情况。
14．【答案】D
【知识点】霍尔元件
【解析】【解答】AB. 设前后表面为d，长为a，厚度为h，则有
且
联立可得
可知霍尔电压只与霍尔元件的高度有关系，且滑动变阻器触头向左移动，电流增大，霍尔电压增大，AB不符合题意；
C. 霍尔元件后边面电势高，前表面电势低，则有可能为电子定向移动形成的，C不符合题意；
D. 若传感器上面磁体向上移动，则磁感应强度减小，故霍尔电压将减小，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据霍尔电压形成的原理，结合霍尔元件的相关参数可得出霍尔电压的表达式，进而得出结论。
15．【答案】C
【知识点】电功率和电功
【解析】【解答】A. 当充电电压最大为1000V时，功率为600kW，故充电桩上标识的600kW为额定功率，A不符合题意；
B. 电车充电的平均功率
B不符合题意；
C. 电车充电的效率为
C符合题意；
D. 机械效率约为
D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据电功率的表达式，结合充电电压和电流可得出充电功率的大小；利用效率的表达式可得出结论。
16．【答案】（1）C
（2）0.51；0.79
【知识点】探究小车速度随时间变化的规律
【解析】【解答】（1）A. 探究小车速度随时间变化不需要平衡摩擦力，故长木板不一定要略微倾斜，A不符合题意；
B. 本实验不要求小车所受拉力为小车所受合力，故不需要槽码质量远小于小车质量，B不符合题意；
C. 电火花打点计时器要接220V交流电，C符合题意；
D. 小车靠近打点计时器，先打开电源开始打点，然后释放小车，D不符合题意。
故答案为：C
（2）小车运动B点的速度大小为
小车运动的加速度为
【分析】（1）根据实验原理可判断实验步骤的可行性；（2）根据匀变速直线运动的规律可得出某点速度和加速度的大小。
17．【答案】A,B,D
【知识点】探究加速度与力、质量的关系
【解析】【解答】A. 小车运动时，槽码做匀加速直线运动，有
可知
即小车收到绳子拉力小于槽码的总重力，A符合题意；
B. 对小车进行分析有
联立可得
故只有小车质量远大于槽码总质量，绳的拉力可近似等于槽码的总重力，B符合题意；
C. 若斜面倾角过大，会导致重力分力过大，但对于小车而言，有
可知合力大于绳的拉力，C不符合题意；
D. 该实验的科学思想方法为控制变量法，D符合题意。
故答案为：ABD。
【分析】根据小车做匀加速直线运动的特点，结合实验原理可得出实验步骤的可行性。
18．【答案】（1）
（2）2.50；0.46
（3）B
（4）小
【知识点】电池电动势和内阻的测量
【解析】【解答】（1）按照实物图连接如图所示
（2）由图可知，电压表量程为0-3V，电流表量程为0-0.6A，故电压表示数为2.50V，电流表读数为0.46A；
（3）根据闭合电路欧姆定律
两节电池电动势和总内阻最接近，；
（4）由图可知，当外电路短路时，电流的测量值等于真实值，且由于电压表的分流作用，电流的测量值小于真实值，故电动势小于真实值。
【分析】（2）根据电表的量程，结合表盘示数可得出电流和电压的大小；（3）利用闭合电路欧姆定律的表达式可得出结论。
19．【答案】（1）解：小物块静止放上传送带加速度为a，牛顿第二定律有
解得
假说在传送带上一直加速到B端速度
解得
小于传送带速度，说明假说正确，所以
（2）解：从B运动到C根据机械能守恒
解得
设小物块受到弹力向上，向心力公式
解得
根据牛顿第三定律可知小物块对管道压力，方向竖直向下；
（3）解：小物块到E点速度为v
解得
与弹性碰撞，动量守恒
机械能守恒
解得
，
平抛运动时间为t，有
解得
落地点它们的距离
【知识点】动量守恒定律；机械能守恒定律
【解析】【分析】（1）根据牛顿第二定律求解加速度大小，根据匀变速直线运动的规律求解小物块到达B点的速度。
（2） 从B运动到C根据机械能守恒 求解到达C点的速度，根据牛顿运动定律求解小物块到达管道最高点C对管道的压力。
（3）根据动量守恒以及机械能守恒求解碰后物体速度，根据平抛运动规律求解落地时小物块与小球的距离。
20．【答案】（1）金属棒的加速度为零时速度最大，根据平衡条件有
其中
解得
v=2m/s
（2）金属棒滑行至cd处的过程中通过金属棒截面的电荷量
解得
x=1.5m
（3）金属棒由静止释放到达到最大速度的过程中，根据功能关系得
解得
Q=0.05J
（4）金属棒由静止释放到达到最大速度的过程中，根据动量定理得
其中
解得
t=1.75s
【知识点】导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的动力学问题；电磁感应中的能量类问题
【解析】【分析】（1）根据受力分析，结合金属棒受力的平衡条件可得出金属棒的速度大小；（2）根据电荷量的表达式可得出距离；（3）利用功能关系的表达式可得出电阻R上产生的热量；（4）利用动量定理，结合电量的定义式可得出时间t。
21．【答案】（1）解：离子在加速电场中加速，由动能定理有
得
（2）解：通过速度选择器，故由力的平衡条件有
得
（3）解：若撤去极板间磁场，离子在电场中偏转距离
得
进入右侧磁场速度为与X方向交角为，圆周运动半径为R
射入磁场位置到Y位置距离
离子射到y轴的位置
（4）解：因为 离子运动到离Y最远时，速度为v，方向沿Y方向。在Y方向上动量定理
得
【知识点】带电粒子在电场中的运动综合；带电粒子在有界磁场中的运动
【解析】【分析】（1） 离子在加速电场中加速，由动能定理求解离子经加速电场后获得的速度；
（2） 通过速度选择器，故由洛伦兹力与电场力的平衡求解磁感应强度；
（3）洛伦兹力提供圆周运动的向心力，根据几何关系求解离子射到y轴的位置；
（4） 离子运动到离Y最远时，速度为v，方向沿Y方向，在Y方向上根据动量定理列式求解。
1 / 1浙江省杭州市第二名校钱江校区2023-2024学年高二下学期3月月考物理试题
一、选择题（本大题共15小题， 每小题3分， 共45分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合目要求的， 不选、多选、错选均不得分）
1．（2024高二下·杭州月考） 下列物理量是矢量且其在国际单位制（SI）的单位正确的是（ ）
A．电场强度， B．冲量，
C．时间，s D．磁通量，Wb
【答案】B
【知识点】矢量与标量；单位制
【解析】【解答】A. 电场强度是矢量，单位为V/m，A不符合题意；
B. 冲量为矢量，单位为，B符合题意；
C. 时间为标量，单位为s，C不符合题意；
D. 磁通量为标量，国际单位制为，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据物理量的标矢性，结合国际单位制的特点可得出结论。
2．（2024高二下·杭州月考） 下列关于质点的描述正确的是（ ）
A．甲图研究跳水运动员全红婵空中动作时可以把她看作质点
B．乙图研究飞船与空间站对接时可以把飞船看作质点
C．丙图研究高铁从杭州到北京的路程时可以把列车看作质点
D．丁图研究冰壶运动到达的位置时，可以把冰壶看作质点
【答案】C
【知识点】质点
【解析】【解答】A. 研究跳水运动员的动作时需要关注身体各个部位的形态，不能把她看作质点，A不符合题意；
B. 乙图研究飞船与空间站对接时，空间站与飞船的体积和大小不能忽略，不能把飞船看作质点，B不符合题意；
C. 丙图研究高铁从杭州到北京的路程时高铁的大小和体积可以忽略，故可以把列车看作质点，C符合题意；
D. 丁图研究冰壶运动到达的位置时，冰壶的大小和形状不可以忽略，不能把冰壶看作质点，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据质点的定义，结合情景可得出结论。
3．（2024高二下·杭州月考） 汽车辅助驾驶具有“主动刹车系统”，利用雷达波监测前方有静止障碍物，汽车可以主动刹车，对于城市拥堵路段和红绿灯路口，主动刹车系统实用性非常高，若汽车正以36km/h的速度在路面上行驶，到达红绿灯路口离前方静止的汽车距离为10m，主动刹车系统开启匀减速运动，能安全停下，下列说法正确的是（ ）
A．若汽车加速度大小为6m/s2，则经过2s钟汽车前进60m
B．若汽车刹车加速度大小为8m/s2，运动1s时间，速度为1m/s
C．汽车刹车加速度大小至少为5m/s2才能安全停下
D．若汽车刹车加速度大小为10m/s2，停车时离前面汽车的距离为2m
【答案】C
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的位移与速度的关系
【解析】【解答】A. 由题可知汽车初速度为10m/s，若汽车加速度大小为6m/s2，则经过2s内汽车前进
A不符合题意；
B. 若汽车刹车加速度大小为8m/s2，运动1s时间，速度为
B不符合题意；
C. 由
代入可知加速度为5m/s2，故汽车刹车加速度大小至少为5m/s2才能安全停下，C符合题意；
D. 若汽车刹车加速度大小为10m/s2，则1s汽车静止，在1s内位移为
故停车时离前面汽车的距离为2m，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据汽车做匀变速直线运动的特点，利用匀变速直线运动的基本公式可得出结论。
4．（2024高二下·杭州月考） 杭州二中钱江学校是一所新兴的学校， 智慧现代的科技在这里被广泛地运用。 如图是杭州二中钱江学校学生的校园一卡通，在校园内将一卡通靠近读卡器，读卡器就向外发射电磁波， 一卡通内线圈产生感应电流，驱动卡内芯片进行数据处理和传输，读卡器感应电路中就会产生电流，从而识别卡内信息。下图中与校园一卡通具有同一原理的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】C
【知识点】磁现象和磁场、磁感线；电磁感应在生活中的应用
【解析】【解答】由题可知，读卡器原理为电磁感应，变化的磁场在卡中线圈产生感应电流；
A. 通电线圈周围产生磁场使小磁针发生偏转，是电流的磁效应，A不符合题意；
B. 通电线圈等效为条形磁体，吸引铁屑，运用了电流的磁效应，B不符合题意；
C. 当开关闭合时，电流由无到有，会使穿过感应线圈的磁通量发生变化从而产生感应电流，原理为电磁感应，C符合题意；
D. 开关闭合后，线圈中产生电流，通电导体在磁场中会受到安培力的作用，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据电流的磁效应和电磁感应原理，结合现象可得出结论。
5．（2024高二下·杭州月考）“中国空间站”在距地面高左右的轨道上做匀速圆周运动，在此高度上有非常稀薄的大气，因气体阻力的影响，轨道高度个月大概下降，空间站安装有发动机，可对轨道进行周期性修正。则下列说法中正确的是（ ）
A．“中国空间站”在正常轨道上做圆周运动的周期大于地球同步卫星的周期
B．“中国空间站”在正常轨道上做圆周运动的向心加速度大小稍大于
C．“中国空间站”在正常轨道上做圆周运动的线速度大小稍大于地球的第一宇宙速度
D．“中国空间站”修正轨道时，发动机应“向后喷火”使空间站加速，但进入目标轨道正常运行后的速度小于修正之前在较低轨道上的运行速度
【答案】D
【知识点】万有引力定律的应用；第一、第二与第三宇宙速度
【解析】【解答】A.根据万有引力充当向心力可得
得
“中国空间站”的轨道半径小于同步卫星的轨道半径（约36000km），可知“中国空间站”在正常轨道上做圆周运动的周期小于地球同步卫星的周期，A不符合题意；
B.“中国空间站”在轨道上做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有
对放在地球表面的物体，有
联立解得“中国空间站”正常在轨道上做圆周运动的向心加速度大小为
故向心加速度稍小于g，B不符合题意；
C.第一宇宙速度是最大的运行速度，所以“中国空间站”的速度小于第一宇宙速度，C不符合题意；
D.空间站由低轨向高轨修正时需要发动机点火使空间站加速，做离心运动进入目标轨道，根据
可知，进入目标轨道后的速度比修正之前低轨的速度小，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】根据万有引力推导卫星的周期与轨道半径的关系式，根据“中国空间站”和同步卫星的轨道半径的关系，得出“中国空间站”与同步卫星周期的大小关系；由牛顿第二定律求解“中国空间站”的向心加速度，再根据重力等于万有引力，分析放在地球表面的物体，得出“中国空间站”的向心加速度与重力加速度g的大小关系；第一宇宙速度是最大的运行速度；根据卫星变轨原理分析“中国空间站”要进入修正轨道应采取的措施，再根据线速度与轨道的半径的关系，分析其进入目标轨道后的速度与之前的速度的关系。
6．（2024高二下·杭州月考）大气的折射是光通过空气时空气密度变化而引起传播速度变化（折射率变化）所发生的现象，近地面大气的折射会产生海市蜃楼。如图所示太阳光进入地球大气到达地面，光线发生弯曲。关于以上现象下列说法正确的是（ ）
A．太阳光进入地球大气发生弯曲是因为离地面越近折射率越小
B．太阳光进入地球大气越靠近地面速度越大
C．太阳光进入地球大气同一方向射入大气不同颜色的光，弯曲程度相同
D．海面上空出现海市蜃楼是因为离海面越近大气折射率越大
【答案】D
【知识点】光的折射及折射定律
【解析】【解答】A．离地面越近，空气密度越大，折射率越大，A错误；
B．根据
可知，离地面越近光速越小，B错误；
C．空气对不同色光的折射率不同，弯曲程度不同，C错误；
D．海面上方空气湿度较大，离海面越近大气折射率越大，光传播时会发生异常折射和全反射，出现海市蜃楼，D正确。
故答案为：D。
【分析】离地面越近，空气密度越大，折射率越大，光传播速度越小。
7．（2024高二下·杭州月考）一列机械波沿轴正向传播，图甲是时的波形图，图乙是介质中质点的振动图像，已知时点位移为，下列说法不正确的是（ ）
A．该机械波的波速为
B．点的横坐标可能为
C．时，点振动方向向下
D．时，点位移仍为
【答案】B
【知识点】简谐运动的表达式与图象；横波的图象；波长、波速与频率的关系
【解析】【解答】A.由甲图可知，该波波长为4m，由乙图可知，该波周期为
所以波速
A不符合题意；
BC.根据乙图分析，t=0时，M点正在沿y轴负方向振动，而根据波形平移法可知，t=0时刻，x=1.5m处的质点正向y轴正方向运动，所以M点的横坐标不可能为1.5m，B符合题意，C不符合题意；
D.t=1.0s时，根据乙图，由于对称性可知，M点位移为，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据波速公式求出该波波速；根据简谐振动的图像特点，判断出M点在t=0时刻的振动方向，再结合甲图中介质各点的振动方向，判断M点的横坐标；根据乙图，判断出M点在t=0.1s时的位移。
8．（2024高二下·杭州月考） 消防员在水平地面上使用喷水枪对着火房屋喷水灭火，出水轨迹可简化为图乙，假设该消防员控制水柱恰好垂直击中竖直墙面，此时喷水枪出水口和水平面夹角为，不计空气阻力，下列做法仍可能让水柱垂直打到竖直墙面的是（ ）
A．喷水枪初速度大小不变，仅改变初速度方向
B．喷水枪初速度方向不变，仅改变初速度大小
C．喷水枪初速度方向不变，仅减小初速度大小，人往后走一定距离
D．喷水枪初速度方向不变，仅增大初速度大小，人向前走一定距离
【答案】A
【知识点】斜抛运动
【解析】【解答】根据题意，设初速度为，与水平方向夹角为，水柱恰好垂直击中竖直墙面，根据斜抛规律可得，竖直方向上
水平方向上
整理可得
可知，喷水枪初速度大小不变，仅改变初速度方向，例如角度由60°变为30°，水平射程不变，则水柱仍垂直击中竖直墙面，喷水枪初速度方向不变，仅减小初速度大小，水平射程减小，需人向前走一定距离，同理，仅增大初速度大小，水平射程增大，需人往后走一定距离，A符合题意，BCD不符合题意。
故答案为：A。
【分析】根据斜抛规律，推导水柱恰好垂直击中竖直墙面时水平射程的表达式，再根据表达式对各选项进行分析。
9．（2024高二下·杭州月考） 如图所示，正方体的C、E两点放有电量均为的点电荷，D、F两点放有电量均为的点电荷，M为EF的中点。下列说法正确的是（ ）
A．M点的场强方向从F指向E
B．A、B两点的场强相同
C．一个正试探电荷放在A处的电势能大于放在B处的电势能
D．一个负试探电荷放在B处的电势能等于放在G处的电势能
【答案】D
【知识点】点电荷的电场；电场强度的叠加；电势能；电势
【解析】【解答】A. 由题可知，E、F两点点电荷在M点形成的合场强由E指向F，D、C两电荷在M点形成的合场强方向从F指向E，由于D、C两点电荷距离M较远，故M点的场强方向由E指向F，A不符合题意；
B. 由图可知，A、B两点的场强大小相等，方向不同，故场强不相同，B不符合题意；
C. A点电势与B点电势都为零，故一个正电荷放在A处的电势能等于在B处的电势能，C不符合题意；
D. G点电势为零，故一个负电荷放在B处的电势能等于放在G处的电势能，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】利用等量同种电荷在空间中产生的场强的特点，结合场强的叠加，可得出场强的特点，根据点电荷在某点电势的特点，利用电势能与电视的关系可得出电势能的大小。
10．（2024高二下·杭州月考）如图所示，质量为、半径为的四分之一光滑圆弧体静止在光滑的水平面上，质量为的小球可视为质点从圆弧体的最高点由静止释放，已知重力加速度为，则小球下滑过程中（ ）
A．小球和圆弧体组成的系统动量守恒
B．小球的机械能守恒
C．小球运动到最低点时速度大小为
D．小球运动到最低点时速度大小为
【答案】C
【知识点】动量守恒定律；机械能守恒定律
【解析】【解答】A.小球和圆弧体组成的系统，水平方向上合外力为零，但竖直方向上有加速度，所以竖直方向上合力不零，故系统的动量不守恒，A不符合题意；
B.小球下滑过程中圆弧体也会运动，所以小球所受支持力做功不为零，故小球的机械能不守恒，B不符合题意；
CD.小球在圆弧体最高点下滑到与圆弧体分离的过程中，M与m组成的系统水平方向动量守恒，有
再由能量守恒定律可得
又M=3m，解得
C符合题意，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据动量守恒和机械能守恒的条件分析动量和机械能是否守恒；根据系统能量守恒和水平方向上动量守恒，求解小球运动到最低点时速度大小。
11．（2024高二下·杭州月考） 当线圈中的电流随时间变化时，由于电磁感应，附近的另一个线圈中会产生感应电流。实际上，这个线圈附近的任何导体中都会产生感应电流，看起来就像水中的旋涡， 所以把它叫做涡电流。下列关于涡流的应用说法正确的是（ ）
A．图1中炉外有线圈，线圈中通以恒定的电流，利用涡流产生的热量使金属熔化
B．图2中为了减少涡流，利用相互绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯
C．图3中金属探测器产生恒定的磁场，当探测器遇到金属时与金属产生吸引力，使仪器报警
D．图4中两个磁性很强的小圆柱形永磁体同时从铝管上端管口落入，无论铝管有无裂缝， 它们同时从铝管下端管口落出
【答案】B
【知识点】涡流、电磁阻尼、电磁驱动；电磁感应在生活中的应用
【解析】【解答】A. 图1中炉外有线圈，线圈中通以变化的的电流，利用涡流产生的热量使金属熔化，A不符合题意；
B. 图2为了减小涡流，利用相互绝缘的硅钢片叠加的铁芯来代替整块硅钢铁芯，减小互感效应来减小感应电流的产生，B符合题意；
C. 金属探测器中产生变化的磁场，当探测器遇到金属，金属中产生涡流，使仪器感知到并报警，C不符合题意；
D. 图4中两个磁性很强的小圆柱形永磁体同时从铝管上端管口落入，会在铝管壁产生涡流，对磁体有阻力的作用，铝管裂缝，阻碍作用越大，故它们不会同时从铝管下端管口落出，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据电磁感应的原理，结合相关物理现象可得出结论。
12．（2024高二下·杭州月考） 四个相同的匀质小球放在光滑水平桌面上，用一根绳子把四个球约束起来，绳子恰无拉力，四个小球的质量均为m，半径都为R，如图所示，再将一个相同小球放在原四球中间正上方，因受绳子约束，下面四个小球并未分离，处于静止状态。设系统处处无摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．上面小球所受力的合力为
B．下面每个小球对地面的压力为
C．上面小球对下面每个小球的压力为
D．绳子张力为
【答案】D
【知识点】受力分析的应用；共点力的平衡
【解析】【解答】A. 上面小球处于静止状态，所受的合力为零，A不符合题意；
B. 对整体进行分析，地面对球的支持力为5mg，且每个小球所受地面的支持力都为5mg，B不符合题意；
C. 设上方小球受下方小球的弹力与竖直方向夹角为，由几何关系可知，则有
可知
C不符合题意；
D. 上方小球对下方小球压力在水平面上分力为
则绳上的张力
D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据物体的受力分析，运用力的正交分解，利用共点力平衡的条件可得出压力和绳上张力的大小。
13．（2024高二下·杭州月考）如图所示是回旋加速器的示意图，其核心部分是两个形金属盒，分别与高频交流电源连接，两个形金属盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两个形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，忽略粒子在电场中的运动时间，下列说法正确的是（ ）
A．粒子射出时的最大动能与形金属盒的半径无关
B．加速电压越大，粒子最终射出时获得的动能就越大
C．若增大加速电压，粒子在回旋加速器中运动的时间不变
D．若增大磁感应强度，为保证粒子总被加速，必须增大周期性变化电场的频率
【答案】D
【知识点】质谱仪和回旋加速器
【解析】【解答】AB.粒子在磁场中的运动轨迹半径等于D形盒的半径时，粒子具有最大速度，由牛顿第二定律可得
解得
可得粒子射出时的最大动能
由此式可知，粒子射出时的最大动能与D形金属盒的半径R和磁感应强度B有关，与加速电压无关，AB不符合题意；
C.粒子做圆周运动的周期
根据动能定理有
可得粒子的加速次数
粒子在回旋加速器中运动的时间
可知若增大加速电压，粒子在回旋加速器中运动的时间减小，C不符合题意；
D.若增大磁感应强度B，根据
可知，粒子在磁场中运动周期减小，为保证粒子总被加速，必须减小周期性变化电场的周期，增大周期性变化电场的频率，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】粒子在磁场中的运动轨迹半径等于D形盒的半径时，粒子具有最大速度，由洛伦兹力充当向心力求出最大速度，得到最大动能的表达式，再根据表达式分析最大动能的相关因素；由动能定理求出粒子被加速次数的表达式，再结合粒子在磁场中运动周期的公式，分析加速电压增大后，粒子在加速器中运动时间的变化；根据磁感应强度对粒子在磁场中圆周运动周期的影响，分析周期性电场的变化情况。
14．（2024高二下·杭州月考） 霍尔效应传感器应用很广泛，可以用来测量磁场、位移、电流、转速等。如图所示霍尔传感器上面有一小磁体，霍尔元件材料为长方体，产生的霍尔电压为后表面电势高．下列说法正确的是（ ）
A．当变阻器滑动触头向左滑动，霍尔电压将减小
B．霍尔电势差高低与霍尔元件的长宽高都有关系
C．霍尔元件中电流I的载流子一定是正电荷定向运动形成的
D．若传感器上面磁体向上移动，霍尔电压将减小
【答案】D
【知识点】霍尔元件
【解析】【解答】AB. 设前后表面为d，长为a，厚度为h，则有
且
联立可得
可知霍尔电压只与霍尔元件的高度有关系，且滑动变阻器触头向左移动，电流增大，霍尔电压增大，AB不符合题意；
C. 霍尔元件后边面电势高，前表面电势低，则有可能为电子定向移动形成的，C不符合题意；
D. 若传感器上面磁体向上移动，则磁感应强度减小，故霍尔电压将减小，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据霍尔电压形成的原理，结合霍尔元件的相关参数可得出霍尔电压的表达式，进而得出结论。
15．（2024高二下·杭州月考） 华为在2023年10月发布了一款据称可实现“一秒一公里”的全液冷超级充电桩，其最大输出电流为600A，充电电压范围为200V至1000V，并且该充电桩能根据很多电动汽车车型的充电需求智能分配所需充电功率。某天，小振开着自己的某款电动汽车来这种充电站体验，其车总质量为1.6t，所用电池组规格为“360V，”（内阻不能忽略），车上显示屏显示此次充电电量由充到用时10分钟，本次充电共消费60元（充电桩计费规则为每度电2元）。经他几天实测，显示屏电量由下降到共行驶了120公里，已知他的车行驶时的阻力为车重的0.02倍，则（ ）
A．充电桩上标识的“600kW”表示给各车充电时的平均功率
B．小振本次充电的平均功率约为300kW
C．小振本次充电的充电效率约为
D．小振汽车电机将电能转化为机械能的效率约为
【答案】C
【知识点】电功率和电功
【解析】【解答】A. 当充电电压最大为1000V时，功率为600kW，故充电桩上标识的600kW为额定功率，A不符合题意；
B. 电车充电的平均功率
B不符合题意；
C. 电车充电的效率为
C符合题意；
D. 机械效率约为
D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据电功率的表达式，结合充电电压和电流可得出充电功率的大小；利用效率的表达式可得出结论。
二、非选择题（本题共5小题， 共55分）
16．（2024高二下·杭州月考） 实验题
（1）如图装置探究小车速度随时间变化实验中下列说法正确的是____。
A．长木板一定要略为倾斜
B．槽码质量应远小于小车质量
C．电火花打点计时器接220V交流电源
D．小车靠近打点计时器， 放开小车再打开电源开始打点
（2）如图是某次实验中得到的一条纸带，打点计时器使用的交流电频率为50Hz，用刻度尺量出各计数点到O点距离为xOA=3.90cm，xOB=8.59cm，xOC=14.07cm，xOD=20.34cm，小车运动B点的速度大小为 m/s， 小车运动的加速度大小为 m/s2（计算结果均保留2位有效数字）。
【答案】（1）C
（2）0.51；0.79
【知识点】探究小车速度随时间变化的规律
【解析】【解答】（1）A. 探究小车速度随时间变化不需要平衡摩擦力，故长木板不一定要略微倾斜，A不符合题意；
B. 本实验不要求小车所受拉力为小车所受合力，故不需要槽码质量远小于小车质量，B不符合题意；
C. 电火花打点计时器要接220V交流电，C符合题意；
D. 小车靠近打点计时器，先打开电源开始打点，然后释放小车，D不符合题意。
故答案为：C
（2）小车运动B点的速度大小为
小车运动的加速度为
【分析】（1）根据实验原理可判断实验步骤的可行性；（2）根据匀变速直线运动的规律可得出某点速度和加速度的大小。
17．（2024高二下·杭州月考） 利用如图装置探究小车的加速度与力和质量的关系实验，下列说法正确的是（ ）
A．小车运动时，小车受到绳子拉力小于槽码的总重力
B．只有小车质量远大于槽码总质量，绳的拉力可近似等于槽码的总重力
C．若斜面倾角过大，小车所受合力将小于绳的拉力
D．该实验的科学思想方法为控制变量法
【答案】A,B,D
【知识点】探究加速度与力、质量的关系
【解析】【解答】A. 小车运动时，槽码做匀加速直线运动，有
可知
即小车收到绳子拉力小于槽码的总重力，A符合题意；
B. 对小车进行分析有
联立可得
故只有小车质量远大于槽码总质量，绳的拉力可近似等于槽码的总重力，B符合题意；
C. 若斜面倾角过大，会导致重力分力过大，但对于小车而言，有
可知合力大于绳的拉力，C不符合题意；
D. 该实验的科学思想方法为控制变量法，D符合题意。
故答案为：ABD。
【分析】根据小车做匀加速直线运动的特点，结合实验原理可得出实验步骤的可行性。
18．（2024高二下·杭州月考）
（1）用如图甲电路测定两节串联干电池的电动势和内阻，在乙图中实物正确连接 。
（2）正确连接线路进行实验，调整变阻器，电压表和电流表读数如图所示， V， A
（3）经过测定，两节电池总电动势和总内阻最接近的一组是____。
A． B． C． D．
（4）由于电表内阻的影响，测定的电动势比真实值 （填“大”或者“小”）
【答案】（1）
（2）2.50；0.46
（3）B
（4）小
【知识点】电池电动势和内阻的测量
【解析】【解答】（1）按照实物图连接如图所示
（2）由图可知，电压表量程为0-3V，电流表量程为0-0.6A，故电压表示数为2.50V，电流表读数为0.46A；
（3）根据闭合电路欧姆定律
两节电池电动势和总内阻最接近，；
（4）由图可知，当外电路短路时，电流的测量值等于真实值，且由于电压表的分流作用，电流的测量值小于真实值，故电动势小于真实值。
【分析】（2）根据电表的量程，结合表盘示数可得出电流和电压的大小；（3）利用闭合电路欧姆定律的表达式可得出结论。
19．（2024高二下·杭州月考） 如图所示，在水平地面上竖直放置某一游戏装置，它由粗糙倾斜传送带和“S”型光滑圆形细管道平滑连接组成，两段圆弧管道半径为，B、D等高，图中角均为37°，E点出口水平，与圆弧相切，传送带长为，传送带速度，B点离地面的高度，质量小物块无初速放上传送带A点，运动到B然后进入“S”光滑细圆管道，小物块大小略为小于管道，最后从管道水平出口E点水平飞出。小物块与传送带间的动摩擦因数，，，。求：
（1）小物块到达B点的速度；
（2）小物块到达管道最高点C对管道的压力；
（3）在管道的E点放置一个质量的小球，小物块到达E点与小球发生弹性碰撞，落地时小物块与小球的距离。
【答案】（1）解：小物块静止放上传送带加速度为a，牛顿第二定律有
解得
假说在传送带上一直加速到B端速度
解得
小于传送带速度，说明假说正确，所以
（2）解：从B运动到C根据机械能守恒
解得
设小物块受到弹力向上，向心力公式
解得
根据牛顿第三定律可知小物块对管道压力，方向竖直向下；
（3）解：小物块到E点速度为v
解得
与弹性碰撞，动量守恒
机械能守恒
解得
，
平抛运动时间为t，有
解得
落地点它们的距离
【知识点】动量守恒定律；机械能守恒定律
【解析】【分析】（1）根据牛顿第二定律求解加速度大小，根据匀变速直线运动的规律求解小物块到达B点的速度。
（2） 从B运动到C根据机械能守恒 求解到达C点的速度，根据牛顿运动定律求解小物块到达管道最高点C对管道的压力。
（3）根据动量守恒以及机械能守恒求解碰后物体速度，根据平抛运动规律求解落地时小物块与小球的距离。
20．（2024高二下·杭州月考） 如图所示，MN、PQ为间距L=0.5m足够长的平行导轨，NQ⊥MN，导轨的电阻均不计。导轨平面与水平面间的夹角，NQ间连接有一个R=4Ω的电阻。有一匀强磁场垂直于导轨平面且方向向上，磁感应强度为。将一根金属棒ab紧靠NQ放置在导轨上，且与导轨接触良好。金属棒的电阻为r=1Ω、质量为m=0.05kg，与导轨间的动摩擦因数为μ=0.5。现由静止释放金属棒，当金属棒滑行至cd处时达到最大速度v，已知在此过程中通过金属棒截面的电荷量q=0.15C。设金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行。（）求：
（1）金属棒的最大速度v的大小；
（2）cd离NQ的距离x；
（3）金属棒滑行至cd处的过程中，电阻R上产生的热量；
（4）金属棒从静止滑行至cd处的过程经过的时间t。
【答案】（1）金属棒的加速度为零时速度最大，根据平衡条件有
其中
解得
v=2m/s
（2）金属棒滑行至cd处的过程中通过金属棒截面的电荷量
解得
x=1.5m
（3）金属棒由静止释放到达到最大速度的过程中，根据功能关系得
解得
Q=0.05J
（4）金属棒由静止释放到达到最大速度的过程中，根据动量定理得
其中
解得
t=1.75s
【知识点】导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的动力学问题；电磁感应中的能量类问题
【解析】【分析】（1）根据受力分析，结合金属棒受力的平衡条件可得出金属棒的速度大小；（2）根据电荷量的表达式可得出距离；（3）利用功能关系的表达式可得出电阻R上产生的热量；（4）利用动量定理，结合电量的定义式可得出时间t。
21．（2024高二下·杭州月考） 中国科学院自主研制的“人造小太阳”是一个核聚变反应堆，是磁约束核聚变实验装置，该装置需要对较高速度的粒子束的各种带电离子分离出来。假设“偏转系统”的原理如图所示，离子源不断的产生带电离子，经加速电场再进入速度选择器，离子射入右侧磁分析器偏转分离，到达y轴离子接收板上，建立如图所示坐标系（速度选择器直线运动离子出口为坐标原点），已知有一离子带正电、电荷量为q，质量为m，加速电场两极板间电压为U，速度选择器间距为d，极板长度为，速度选择器内电场强度为E，离子进入加速电场初速度可忽略不计，不考虑粒子间的相互作用以及相对论效应，重力忽略不计。求：
（1）离子经加速电场后获得的速度；
（2）若粒子在速度选择器中做直线运动，速度选择器中磁场磁感应强度；
（3）若速度选择器中只有电场，磁分析器中磁场为匀强磁场，磁感应强度为B，离子射到y轴的位置；
（4）若磁分析器中磁场磁感应强度为随x轴均匀变化，，为位置的磁感应强度，k为大于0的常数，速度选择器中直线运动的离子射入右侧磁场离y轴最远距离。
【答案】（1）解：离子在加速电场中加速，由动能定理有
得
（2）解：通过速度选择器，故由力的平衡条件有
得
（3）解：若撤去极板间磁场，离子在电场中偏转距离
得
进入右侧磁场速度为与X方向交角为，圆周运动半径为R
射入磁场位置到Y位置距离
离子射到y轴的位置
（4）解：因为 离子运动到离Y最远时，速度为v，方向沿Y方向。在Y方向上动量定理
得
【知识点】带电粒子在电场中的运动综合；带电粒子在有界磁场中的运动
【解析】【分析】（1） 离子在加速电场中加速，由动能定理求解离子经加速电场后获得的速度；
（2） 通过速度选择器，故由洛伦兹力与电场力的平衡求解磁感应强度；
（3）洛伦兹力提供圆周运动的向心力，根据几何关系求解离子射到y轴的位置；
（4） 离子运动到离Y最远时，速度为v，方向沿Y方向，在Y方向上根据动量定理列式求解。
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