广东省深圳市红山中学2024-2025学年高二下学期第二次段考物理试题（含解析）
文档属性
| 名称 | 广东省深圳市红山中学2024-2025学年高二下学期第二次段考物理试题（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 927.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-05-20 07:26:15 | ||
图片预览
文档简介
广东省深圳市红山中学2024-2025学年高二下学期第二次物理段考物理试题
本试卷共6页，15小题，满分100分。考试用时75分钟。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．在物理学发展过程中，很多伟大的物理学家对物理的发展都做出了杰出的贡献。关于物理学史，下列叙述与事实不相符合的是（ ）
A．普朗克提出能量量子化理论，并运用该理论对黑体辐射现象做出了理论解释
B．查德威克发现中子，为人类对原子能的利用奠定了基础
C．爱因斯坦发现了光电效应﹐并提出光电效应方程从理论上完美地解释了光电效应的实验现象
D．麦克斯韦电磁理论告诉我们变化的磁场可以产生电场，变化的电场可以产生磁场
2．阳光下的肥皂膜呈现彩色条纹，这种现象属于光的（ ）
A．偏振现象 B．衍射现象 C．干涉现象 D．全反射现象
3．如图为某单摆的振动图像，重力加速度g取，下列说法正确的是（ ）
A．摆长为1.6m，起始时刻速度最大 B．摆长为2.5m，起始时刻速度为零
C．摆长为1.6m，A、C点的速度相同 D．摆长为2.5m，A、B点的速度相同
4．截至2024年底，我国太阳能并网发电占总装机比重已达24.8%，超越风电及水电装机规模，成为我国第二大电源。太阳的能源主要由其内部的热核反应产生，其核反应方程是，其中X表示某种粒子，则X是（ ）
A．电子 B．中子 C．中微子 D．正电子
5．一个气泡从恒温水槽的底部缓慢上浮，将气泡内的气体视为理想气体，且气体分子个数不变，外界大气压不变。在上浮过程中气泡内气体（ ）
A．内能变大 B．压强变大 C．体积不变 D．从水中吸热
6．某带电体产生电场的等势面分布如图中实线所示，虚线是一带电粒子仅在此电场作用下的运动轨迹，M、N分别是运动轨迹与等势面b、a的交点，下列说法错误的是（ ）
A．粒子带负电荷 B．M点的电场强度比N点的小
C．粒子在运动轨迹上存在动能最小的点 D．粒子在M点的电势能大于在N点的电势能
7．如图所示，图甲为氢原子的能级图，大量处于激发态的氢原子跃迁时，发出频率不同的大量光子。其中频率最高的光子照射到图乙电路中光电管阴极K上时，电路中电流随电压变化的图像如图丙。下列说法正确的是（ ）
A．用能量为15.0eV的光子照射，不能使处于基态的氢原子电离
B．阴极K金属的逸出功为6.09eV
C．光电子最大初动能与入射光的频率成正比
D．一个处于能级的氢原子向基态跃迁时，最多能放出3种不同频率的光
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8．发电站通过理想升压变压器和理想降压变压器给用户端供电，发电机组输出交变电压的有效值恒定，输电线总电阻r保持不变。当夜幕降临时，用户端接入的用电器越来越多，下列说法正确的是（ ）
A．用户端的电压降低 B．发电机组输出功率不变
C．输电线上损失的功率减小 D．降压变压器副线圈中的电流变大
9．电磁技术的应用非常广泛：图甲是磁流体发电机的原理图、图乙是回旋加速器的示意图、图丙是磁电式电流表的内部结构、图丁是利用电磁炉加热食物。下列说法正确的是（ ）
A．磁流体发电机的A板是电源的负极，B板是电源的正极
B．仅增大回旋加速器狭缝间的电压，被加速粒子获得的最大动能不变
C．磁电式仪表中的铝框可使指针较快停止摆动，这是利用了电磁驱动的原理
D．将电磁炉的电源换成电动势更大的直流电源，可以增加锅具的发热功率
10．如图所示，圆形区域内存在垂直于纸面的匀强磁场，一个质量为、电荷量为的带负电粒子从点以速度沿平行于直径的方向射入磁场，粒子经过圆心，最后离开磁场。已知圆形区域半径为，与间的夹角为，不计粒子重力。则下列说法正确的有（ ）
A．圆形区域内磁场方向垂直于纸面向里
B．磁感应强度大小为
C．粒子离开磁场时到点的距离为
D．粒子在磁场中运动的路程为
三、非选择题：共54分，考生根据要求作答。
11．（8分）如图甲所示，用“碰撞实验器”可以研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系，从而验证动量守恒定律。
（1）实验中，为了使入射小球A不反弹，入射小球A和被碰小球B的质量大小关系为 （选填“>”、“=”、“<”）。为了发生对心正碰，两小球的半径关系为 （选填“>”、“=”、“<”）。用10分度游标卡尺测量小球直径D，测量结果如图乙所示， 。
（2）图甲中，点O是入射小球A抛出点在地面上的垂直投影，点是支柱管在地面上的垂直投影，。实验时，先让小球A多次从斜轨上S处静止释放，找到其平均落点P，再把小球B静置于支柱管上，接着使小球A从S处静止释放，在水平段末端与小球B相碰（碰后支柱管立刻倾倒），多次重复实验，找到小球A、B的平均落点M、N。测量出、、OP、OM、ON，若两球相碰前后动量守恒，其表达式可表示为 （用测量的物理量符号表示）。
（3）以下说法中有助于减少实验误差的有 。
A．入射小球每次必须从同一位置静止释放
B．轨道必须光滑
C．轨道末端必须水平
D．实验中复写纸不能移动
（4）某实验小组在实验中发现小球落点不在同一条直线上，出现了如图丙所示的情况。已知M和N在OP连线上的垂直投影点为、（图中未画出），根据以上数据， （选填“能”或“不能”）验证动量守恒定律？如果不能，请说出原因；如果能，请写出验证所需的表达式 （用测量的物理量符号表示）。
12．（8分）在“测量一节干电池的电动势和内阻”实验中，电路图如图甲，可选用的实验器材有：
电压表（量程15V）；电压表（量程3V）；
电流表（量程3A）；电流表（量程0.6A）；
滑动变阻器（最大阻值）；滑动变阻器（最大阻值）；
干电池；开关S；导线若干。
(1)选择合适的器材：电压表应选 ，电流表应选 ，滑动变阻器应选 。（填写所选器材的符号）
(2)测得的7组数据已标在如图乙所示U-I坐标系上，用作图法求得干电池的电动势 V，内阻 。（结果均保留3位有效数字）
(3)按照图甲的测量方法，某同学利用图像分析由电表内电阻引起的实验误差。在下列图中，实线是根据实验数据描点作图得到的U-I图像；虚线是该电源的路端电压U随电流I变化的U-I图像（没有电表内电阻影响的理想情况）。下列图像中______是该实验的分析。
A．B．C． D．
13．（10分）可逆斯特林热机的工作循环如图所示。一定质量的理想气体经完成循环过程，和均为等温过程，和均为等容过程。已知，气体在状态A的压强，体积，气体在状态C的压强。求：
（1）气体在状态D的压强；
（2）气体在状态B的体积。
14．（12分）如图所示，空间存在范围足够大的、相互垂直的匀强电场和匀强磁场，电场强度方向水平向右，磁感应强度方向垂直纸面向里。建立竖直平面内的直角坐标系 ， 轴与电场平行。一电荷量为 、质量 的微粒从坐标原点出发以与 轴正方向的夹角为 的初速度进入复合场中，恰好做直线运动，当微粒运动到坐标值为（a， a）的 点时， 电场方向突然变为竖直向上 （强弱不变）， 粒子继续运动一段时间后， 正好垂直击中 轴上的某点。仅考虑微粒在第一象限内的运动情况，重力加速度为 。求：
(1)电场强度 的大小；
(2)磁感应强度 的大小；
(3)粒子在复合场中的运动时间。
15．（16分）如图所示，两光滑平行导轨由水平部分和倾斜部分平滑连接而成，顶端接有的电阻，导轨电阻不计、间距为。导轨倾斜部分的倾角为，且ABCD区域有垂直导轨平面向上的磁场，磁感应强度为，该区域沿轨道方向的长度为。导轨水平部分CDEF区域有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为（不考虑CD处的边界效应，可认为磁场在CD处立即变为竖直向上），该区域沿轨道方向的长度为。将一金属棒a放在倾斜轨道某处，由静止释放后，可匀速通过ABCD磁场区域，穿过CDEF磁场区域后继续向左运动，金属棒与轨道接触良好且始终与轨道垂直。金属棒的质量为、电阻为，重力加速度为，求：
(1)金属棒在ABCD区域中做匀速运动的速度大小；
(2)金属棒穿过CDEF区域后速度的大小；
(3)金属棒从开始下滑至滑到EF过程中，金属棒a上产生的焦耳热Q。
参考答案
1．C【详解】A．能量量子化理论是普朗克提出的，并运用该理论对黑体辐射现象做出了理论解释，A正确，不符合题意；
B．卢瑟福猜想存在中子，他的学生查德威克通过实验证实了这个猜想，B正确，不符合题意；
C．光电效应现象是德国物理学家赫兹在1887年发现的，爱因斯坦提出了光电效应理论，很好的解释了光电效应实验中的各种现象，C错误，符合题意；
D．麦克斯韦电磁理论告诉我们变化的磁场可以产生电场，变化的电场可以产生磁场，D正确，不符合题意。
故选C。
2．C【详解】阳光下的肥皂膜呈现彩色条纹，这种现象属于光的薄膜干涉现象。故选C。
3．C【详解】由单摆的振动图像可知振动周期为，由单摆的周期公式得摆长为
x-t图像的斜率代表速度，故起始时刻速度为零，且A、C点的速度相同，A、B点的速度大小相同，方向不同。综上所述，可知C正确，故选C。
4．D【详解】根据质量数和电荷数守恒，反应前质量数为
反应后氦核质量数为4，所以X的质量数为0；反应前电荷数为
反应后氦核电荷数为2，所以X的电荷数为1，则X的质量数为0，电荷数为1，是正电子。故选D。
5．D【详解】A．上浮过程气泡内气体的温度不变，内能不变，故A错误；
B．气泡内气体压强p = p0＋ρ水gh，故上浮过程气泡内气体的压强减小，故B错误；
C．由玻意耳定律pV = C知，气体的体积变大，故C错误；
D．上浮过程气体体积变大，气体对外做功，由热力学第一定律ΔU = Q＋W知，气体从水中吸热，故D正确。
故选D。
6．A【详解】A．根据沿着电场线电势降低判断知，带电体为正电荷，又根据电场力指向轨迹的凹侧，判断该带电粒子带正电荷，故A错误；
B．等差等势面越密集的地方场强越大，故M点的电场强度比N点的小，故B正确；
D．粒子带正电，因为M点的电势大于在N点的电势，故粒子在M点的电势能大于在N点的电势能，故D正确；
C．由于带电粒子仅在电场作用下运动，电势能与动能总和不变，故可知当粒子的电势能大时动能小，故粒子在运动轨迹上到达最大电势处时动能最小，故C正确。本题选错误的，故选A。
7．B【详解】A．根据电离条件可知，要使处于基态的氢原子电离，需用能量大于或等于13.6eV的光照射即可，故A错误；
B．大量处于能级的氢原子向基态跃迁时，发出频率最高的光子对应到的跃迁，频率最高光子的能量为
由图丙可得辐射光电子的最大初动能为
故阴极K金属的逸出功为故B正确；
C．由爱因斯坦光电效应方程
可知光电子最大初动能与入射光的频率成一次函数关系，但不是成正比，故C错误；
D．大量处于能级的氢原子向基态跃迁时共发出种频率的光，而一个处于能级的氢原子向基态跃迁时，最多只能放出2种不同频率的光，故D错误。故选B。
8．AD【详解】AD．发电机组输出交变电压的有效值恒定，则升压变压器副线圈电压不变，而用户端接入的用电器越来越多，电阻越小，变压器线圈的电流都增大，则输电线的分压变大，则用户端的电压降低，故AD正确；
B．发电机组输出交变电压的有效值恒定，而电流增大，则发电机组输出功率增大，故B错误；
C．输电线的分压变大，则输电线上损失的功率变大，故C错误。故选AD。
9．AB【详解】A．根据左手定则，满足正电荷向下偏转，所以B板带正电，为发电机的正极，A极板是发电机的负极，故A正确；
B．粒子离开回旋加速器时动能最大，根据，可得
粒子获得的最大动能为
所以仅增大回旋加速器狭缝间的电压，被加速粒子获得的最大动能不变，故B正确；
C．磁电式仪表中的铝框可使指针较快停止摆动，是利用了电磁阻尼的原理，故C错误；
D．电磁炉使用交流电作为电源，则将电磁炉的电源换成电动势更大的直流电源，锅具无法发热，故D错误。
故选AB。
10．AB【详解】A．根据题意由安培左手定则可判断圆形区域内磁场方向垂直于纸面向里，A正确；
B．画出粒子的运动轨迹，如图所示
由于圆形区域半径为，则P点到CD的距离为，设粒子做圆周运动的半径为，根据几何关系有
粒子做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则有解得B正确；
C．根据上述分析可知，粒子在磁场中运动轨迹为半个圆周，则粒子离开磁场时到点的距离为圆周的直径
C错误；
D．根据上述分析可知，粒子在磁场中运动的轨迹为半个圆周，则
D错误。故选AB。
11． > = 15.2 AC/CA 能
【详解】（1）[1]入射小球A和被碰小球B的质量大小关系为>。
[2]为了发生对心正碰，两小球的半径关系为=。[3]根据游标卡尺的读数原理可知
（2）[4]AB两球碰撞过程水平方向动量守恒，碰撞后两小球做平抛运动，故AB两球碰撞前后的速度分别为
，，
若两球相碰前后动量守恒，则即
（3）[5]AB．为了保证小球平抛运动的初速度相等，每次让小球从斜槽的同一位置静止释放，但斜槽轨道不一定光滑，故A正确，B错误；
C．为了保证小球的初速度水平，斜槽末端必须水平，故C正确；
D．复写纸不需要固定在白纸上，测定P点位置时的复写纸可移到测M点的位置时使用，故D错误。
故选AC。
（4）[6][7]分别测出OP、、的长度，在误差允许的范围内满足关系式
则可验证两球碰撞过程动量守恒。
12．(1) (2) 1.50 1.00(3)B
【详解】（1）[1]一节干电池的电动势大约1.5V，电压表应选择量程为3V的。
[2]一节干电池的内阻大约1Ω，为了精确测量电路中电流，电流表应选择量程为0.6A的A2。
[3]电路中的最大电阻约为
为了便于调节电路，滑动变阻器应选择最大阻值与相差不大的。
（2）[1][2]根据结合题意乙可知，电动势、内阻分别为，
（3）题中图的实验误差来自于电压表的分流作用，当电压表示数为零时无电流通过电压表，此时短路电流的测量值等于真实值，电压表的示数越大，实际流过外电路的电流与理论上流过外电路电流的差值越大，故电动势的测量值小于真实值，故对应的图像是B。
故选B。
13．（1）；（2）
【详解】（1）从D到A状态，根据查理定律解得
（2）从C到D状态，根据玻意耳定律解得
14．(1)(2)(3)
【详解】（1）微粒从到，三力平衡，重力与电场力大小相等，且满足解得
（2）电场变为向上后，电场力与重力等大反向，洛伦兹力提供向心力做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得
其中轨迹半径解得
（3）微粒直线运动时间圆周运动时间
故总时间
15．(1)(2)(3)
【详解】（1）金属棒产生的电动势为通过金属棒的电流为
金属棒受到的安培力为
方向沿斜面向上，根据平衡条件可得 联立解得
（2）对金属棒a，规定向左为正方向，由动量定理
金属棒受到的安培力为
根据闭合电路欧姆定律可得
根据法拉第电磁感应定律得 联立解得
（3）金属棒a从AB运动至CD的过程中，回路产生的焦耳热为
金属棒a从CD到EF的过程，回路产生的总焦耳热为
电阻a上产生的焦耳热为 解得
本试卷共6页，15小题，满分100分。考试用时75分钟。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．在物理学发展过程中，很多伟大的物理学家对物理的发展都做出了杰出的贡献。关于物理学史，下列叙述与事实不相符合的是（ ）
A．普朗克提出能量量子化理论，并运用该理论对黑体辐射现象做出了理论解释
B．查德威克发现中子，为人类对原子能的利用奠定了基础
C．爱因斯坦发现了光电效应﹐并提出光电效应方程从理论上完美地解释了光电效应的实验现象
D．麦克斯韦电磁理论告诉我们变化的磁场可以产生电场，变化的电场可以产生磁场
2．阳光下的肥皂膜呈现彩色条纹，这种现象属于光的（ ）
A．偏振现象 B．衍射现象 C．干涉现象 D．全反射现象
3．如图为某单摆的振动图像，重力加速度g取，下列说法正确的是（ ）
A．摆长为1.6m，起始时刻速度最大 B．摆长为2.5m，起始时刻速度为零
C．摆长为1.6m，A、C点的速度相同 D．摆长为2.5m，A、B点的速度相同
4．截至2024年底，我国太阳能并网发电占总装机比重已达24.8%，超越风电及水电装机规模，成为我国第二大电源。太阳的能源主要由其内部的热核反应产生，其核反应方程是，其中X表示某种粒子，则X是（ ）
A．电子 B．中子 C．中微子 D．正电子
5．一个气泡从恒温水槽的底部缓慢上浮，将气泡内的气体视为理想气体，且气体分子个数不变，外界大气压不变。在上浮过程中气泡内气体（ ）
A．内能变大 B．压强变大 C．体积不变 D．从水中吸热
6．某带电体产生电场的等势面分布如图中实线所示，虚线是一带电粒子仅在此电场作用下的运动轨迹，M、N分别是运动轨迹与等势面b、a的交点，下列说法错误的是（ ）
A．粒子带负电荷 B．M点的电场强度比N点的小
C．粒子在运动轨迹上存在动能最小的点 D．粒子在M点的电势能大于在N点的电势能
7．如图所示，图甲为氢原子的能级图，大量处于激发态的氢原子跃迁时，发出频率不同的大量光子。其中频率最高的光子照射到图乙电路中光电管阴极K上时，电路中电流随电压变化的图像如图丙。下列说法正确的是（ ）
A．用能量为15.0eV的光子照射，不能使处于基态的氢原子电离
B．阴极K金属的逸出功为6.09eV
C．光电子最大初动能与入射光的频率成正比
D．一个处于能级的氢原子向基态跃迁时，最多能放出3种不同频率的光
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8．发电站通过理想升压变压器和理想降压变压器给用户端供电，发电机组输出交变电压的有效值恒定，输电线总电阻r保持不变。当夜幕降临时，用户端接入的用电器越来越多，下列说法正确的是（ ）
A．用户端的电压降低 B．发电机组输出功率不变
C．输电线上损失的功率减小 D．降压变压器副线圈中的电流变大
9．电磁技术的应用非常广泛：图甲是磁流体发电机的原理图、图乙是回旋加速器的示意图、图丙是磁电式电流表的内部结构、图丁是利用电磁炉加热食物。下列说法正确的是（ ）
A．磁流体发电机的A板是电源的负极，B板是电源的正极
B．仅增大回旋加速器狭缝间的电压，被加速粒子获得的最大动能不变
C．磁电式仪表中的铝框可使指针较快停止摆动，这是利用了电磁驱动的原理
D．将电磁炉的电源换成电动势更大的直流电源，可以增加锅具的发热功率
10．如图所示，圆形区域内存在垂直于纸面的匀强磁场，一个质量为、电荷量为的带负电粒子从点以速度沿平行于直径的方向射入磁场，粒子经过圆心，最后离开磁场。已知圆形区域半径为，与间的夹角为，不计粒子重力。则下列说法正确的有（ ）
A．圆形区域内磁场方向垂直于纸面向里
B．磁感应强度大小为
C．粒子离开磁场时到点的距离为
D．粒子在磁场中运动的路程为
三、非选择题：共54分，考生根据要求作答。
11．（8分）如图甲所示，用“碰撞实验器”可以研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系，从而验证动量守恒定律。
（1）实验中，为了使入射小球A不反弹，入射小球A和被碰小球B的质量大小关系为 （选填“>”、“=”、“<”）。为了发生对心正碰，两小球的半径关系为 （选填“>”、“=”、“<”）。用10分度游标卡尺测量小球直径D，测量结果如图乙所示， 。
（2）图甲中，点O是入射小球A抛出点在地面上的垂直投影，点是支柱管在地面上的垂直投影，。实验时，先让小球A多次从斜轨上S处静止释放，找到其平均落点P，再把小球B静置于支柱管上，接着使小球A从S处静止释放，在水平段末端与小球B相碰（碰后支柱管立刻倾倒），多次重复实验，找到小球A、B的平均落点M、N。测量出、、OP、OM、ON，若两球相碰前后动量守恒，其表达式可表示为 （用测量的物理量符号表示）。
（3）以下说法中有助于减少实验误差的有 。
A．入射小球每次必须从同一位置静止释放
B．轨道必须光滑
C．轨道末端必须水平
D．实验中复写纸不能移动
（4）某实验小组在实验中发现小球落点不在同一条直线上，出现了如图丙所示的情况。已知M和N在OP连线上的垂直投影点为、（图中未画出），根据以上数据， （选填“能”或“不能”）验证动量守恒定律？如果不能，请说出原因；如果能，请写出验证所需的表达式 （用测量的物理量符号表示）。
12．（8分）在“测量一节干电池的电动势和内阻”实验中，电路图如图甲，可选用的实验器材有：
电压表（量程15V）；电压表（量程3V）；
电流表（量程3A）；电流表（量程0.6A）；
滑动变阻器（最大阻值）；滑动变阻器（最大阻值）；
干电池；开关S；导线若干。
(1)选择合适的器材：电压表应选 ，电流表应选 ，滑动变阻器应选 。（填写所选器材的符号）
(2)测得的7组数据已标在如图乙所示U-I坐标系上，用作图法求得干电池的电动势 V，内阻 。（结果均保留3位有效数字）
(3)按照图甲的测量方法，某同学利用图像分析由电表内电阻引起的实验误差。在下列图中，实线是根据实验数据描点作图得到的U-I图像；虚线是该电源的路端电压U随电流I变化的U-I图像（没有电表内电阻影响的理想情况）。下列图像中______是该实验的分析。
A．B．C． D．
13．（10分）可逆斯特林热机的工作循环如图所示。一定质量的理想气体经完成循环过程，和均为等温过程，和均为等容过程。已知，气体在状态A的压强，体积，气体在状态C的压强。求：
（1）气体在状态D的压强；
（2）气体在状态B的体积。
14．（12分）如图所示，空间存在范围足够大的、相互垂直的匀强电场和匀强磁场，电场强度方向水平向右，磁感应强度方向垂直纸面向里。建立竖直平面内的直角坐标系 ， 轴与电场平行。一电荷量为 、质量 的微粒从坐标原点出发以与 轴正方向的夹角为 的初速度进入复合场中，恰好做直线运动，当微粒运动到坐标值为（a， a）的 点时， 电场方向突然变为竖直向上 （强弱不变）， 粒子继续运动一段时间后， 正好垂直击中 轴上的某点。仅考虑微粒在第一象限内的运动情况，重力加速度为 。求：
(1)电场强度 的大小；
(2)磁感应强度 的大小；
(3)粒子在复合场中的运动时间。
15．（16分）如图所示，两光滑平行导轨由水平部分和倾斜部分平滑连接而成，顶端接有的电阻，导轨电阻不计、间距为。导轨倾斜部分的倾角为，且ABCD区域有垂直导轨平面向上的磁场，磁感应强度为，该区域沿轨道方向的长度为。导轨水平部分CDEF区域有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为（不考虑CD处的边界效应，可认为磁场在CD处立即变为竖直向上），该区域沿轨道方向的长度为。将一金属棒a放在倾斜轨道某处，由静止释放后，可匀速通过ABCD磁场区域，穿过CDEF磁场区域后继续向左运动，金属棒与轨道接触良好且始终与轨道垂直。金属棒的质量为、电阻为，重力加速度为，求：
(1)金属棒在ABCD区域中做匀速运动的速度大小；
(2)金属棒穿过CDEF区域后速度的大小；
(3)金属棒从开始下滑至滑到EF过程中，金属棒a上产生的焦耳热Q。
参考答案
1．C【详解】A．能量量子化理论是普朗克提出的，并运用该理论对黑体辐射现象做出了理论解释，A正确，不符合题意；
B．卢瑟福猜想存在中子，他的学生查德威克通过实验证实了这个猜想，B正确，不符合题意；
C．光电效应现象是德国物理学家赫兹在1887年发现的，爱因斯坦提出了光电效应理论，很好的解释了光电效应实验中的各种现象，C错误，符合题意；
D．麦克斯韦电磁理论告诉我们变化的磁场可以产生电场，变化的电场可以产生磁场，D正确，不符合题意。
故选C。
2．C【详解】阳光下的肥皂膜呈现彩色条纹，这种现象属于光的薄膜干涉现象。故选C。
3．C【详解】由单摆的振动图像可知振动周期为，由单摆的周期公式得摆长为
x-t图像的斜率代表速度，故起始时刻速度为零，且A、C点的速度相同，A、B点的速度大小相同，方向不同。综上所述，可知C正确，故选C。
4．D【详解】根据质量数和电荷数守恒，反应前质量数为
反应后氦核质量数为4，所以X的质量数为0；反应前电荷数为
反应后氦核电荷数为2，所以X的电荷数为1，则X的质量数为0，电荷数为1，是正电子。故选D。
5．D【详解】A．上浮过程气泡内气体的温度不变，内能不变，故A错误；
B．气泡内气体压强p = p0＋ρ水gh，故上浮过程气泡内气体的压强减小，故B错误；
C．由玻意耳定律pV = C知，气体的体积变大，故C错误；
D．上浮过程气体体积变大，气体对外做功，由热力学第一定律ΔU = Q＋W知，气体从水中吸热，故D正确。
故选D。
6．A【详解】A．根据沿着电场线电势降低判断知，带电体为正电荷，又根据电场力指向轨迹的凹侧，判断该带电粒子带正电荷，故A错误；
B．等差等势面越密集的地方场强越大，故M点的电场强度比N点的小，故B正确；
D．粒子带正电，因为M点的电势大于在N点的电势，故粒子在M点的电势能大于在N点的电势能，故D正确；
C．由于带电粒子仅在电场作用下运动，电势能与动能总和不变，故可知当粒子的电势能大时动能小，故粒子在运动轨迹上到达最大电势处时动能最小，故C正确。本题选错误的，故选A。
7．B【详解】A．根据电离条件可知，要使处于基态的氢原子电离，需用能量大于或等于13.6eV的光照射即可，故A错误；
B．大量处于能级的氢原子向基态跃迁时，发出频率最高的光子对应到的跃迁，频率最高光子的能量为
由图丙可得辐射光电子的最大初动能为
故阴极K金属的逸出功为故B正确；
C．由爱因斯坦光电效应方程
可知光电子最大初动能与入射光的频率成一次函数关系，但不是成正比，故C错误；
D．大量处于能级的氢原子向基态跃迁时共发出种频率的光，而一个处于能级的氢原子向基态跃迁时，最多只能放出2种不同频率的光，故D错误。故选B。
8．AD【详解】AD．发电机组输出交变电压的有效值恒定，则升压变压器副线圈电压不变，而用户端接入的用电器越来越多，电阻越小，变压器线圈的电流都增大，则输电线的分压变大，则用户端的电压降低，故AD正确；
B．发电机组输出交变电压的有效值恒定，而电流增大，则发电机组输出功率增大，故B错误；
C．输电线的分压变大，则输电线上损失的功率变大，故C错误。故选AD。
9．AB【详解】A．根据左手定则，满足正电荷向下偏转，所以B板带正电，为发电机的正极，A极板是发电机的负极，故A正确；
B．粒子离开回旋加速器时动能最大，根据，可得
粒子获得的最大动能为
所以仅增大回旋加速器狭缝间的电压，被加速粒子获得的最大动能不变，故B正确；
C．磁电式仪表中的铝框可使指针较快停止摆动，是利用了电磁阻尼的原理，故C错误；
D．电磁炉使用交流电作为电源，则将电磁炉的电源换成电动势更大的直流电源，锅具无法发热，故D错误。
故选AB。
10．AB【详解】A．根据题意由安培左手定则可判断圆形区域内磁场方向垂直于纸面向里，A正确；
B．画出粒子的运动轨迹，如图所示
由于圆形区域半径为，则P点到CD的距离为，设粒子做圆周运动的半径为，根据几何关系有
粒子做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则有解得B正确；
C．根据上述分析可知，粒子在磁场中运动轨迹为半个圆周，则粒子离开磁场时到点的距离为圆周的直径
C错误；
D．根据上述分析可知，粒子在磁场中运动的轨迹为半个圆周，则
D错误。故选AB。
11． > = 15.2 AC/CA 能
【详解】（1）[1]入射小球A和被碰小球B的质量大小关系为>。
[2]为了发生对心正碰，两小球的半径关系为=。[3]根据游标卡尺的读数原理可知
（2）[4]AB两球碰撞过程水平方向动量守恒，碰撞后两小球做平抛运动，故AB两球碰撞前后的速度分别为
，，
若两球相碰前后动量守恒，则即
（3）[5]AB．为了保证小球平抛运动的初速度相等，每次让小球从斜槽的同一位置静止释放，但斜槽轨道不一定光滑，故A正确，B错误；
C．为了保证小球的初速度水平，斜槽末端必须水平，故C正确；
D．复写纸不需要固定在白纸上，测定P点位置时的复写纸可移到测M点的位置时使用，故D错误。
故选AC。
（4）[6][7]分别测出OP、、的长度，在误差允许的范围内满足关系式
则可验证两球碰撞过程动量守恒。
12．(1) (2) 1.50 1.00(3)B
【详解】（1）[1]一节干电池的电动势大约1.5V，电压表应选择量程为3V的。
[2]一节干电池的内阻大约1Ω，为了精确测量电路中电流，电流表应选择量程为0.6A的A2。
[3]电路中的最大电阻约为
为了便于调节电路，滑动变阻器应选择最大阻值与相差不大的。
（2）[1][2]根据结合题意乙可知，电动势、内阻分别为，
（3）题中图的实验误差来自于电压表的分流作用，当电压表示数为零时无电流通过电压表，此时短路电流的测量值等于真实值，电压表的示数越大，实际流过外电路的电流与理论上流过外电路电流的差值越大，故电动势的测量值小于真实值，故对应的图像是B。
故选B。
13．（1）；（2）
【详解】（1）从D到A状态，根据查理定律解得
（2）从C到D状态，根据玻意耳定律解得
14．(1)(2)(3)
【详解】（1）微粒从到，三力平衡，重力与电场力大小相等，且满足解得
（2）电场变为向上后，电场力与重力等大反向，洛伦兹力提供向心力做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得
其中轨迹半径解得
（3）微粒直线运动时间圆周运动时间
故总时间
15．(1)(2)(3)
【详解】（1）金属棒产生的电动势为通过金属棒的电流为
金属棒受到的安培力为
方向沿斜面向上，根据平衡条件可得 联立解得
（2）对金属棒a，规定向左为正方向，由动量定理
金属棒受到的安培力为
根据闭合电路欧姆定律可得
根据法拉第电磁感应定律得 联立解得
（3）金属棒a从AB运动至CD的过程中，回路产生的焦耳热为
金属棒a从CD到EF的过程，回路产生的总焦耳热为
电阻a上产生的焦耳热为 解得
同课章节目录