广东省揭阳市2023-2024学年高二下学期7月期末考试物理试题
1．（2024高二下·揭阳期末）2024年4月26日，神舟十八号载人飞船与天宫空间站成功对接．空间站运行在距离地面340~370千米的轨道上，对接前，神舟十八号与空间站运行在同一轨道的前后位置上。下列关于飞船和空间站的说法正确的是（ ）
A．神舟十八号通过加速即可赶上空间站
B．空间站绕地球运行的速度大于7.9km/s
C．飞船和空间站里的航天员不受重力作用
D．空间站的公转周期小于24h
2．（2024高二下·揭阳期末）硅光电池是利用光电效应将光辐射的能量转化为电能的装置．下列关于光电效应的说法正确的是（ ）
A．光电效应表明光具有波动性
B．只要光照足够强，任何频率的光都可以引起光电效应
C．只要频率足够大，光照强度较弱的光也可以引起光电效应
D．光电子的最大初动能与光的频率成正比
3．（2024高二下·揭阳期末）我国在高压输电方面具有国际领先水平，早在2011年我国就正式投产了世界首条商业运营的特高压交流输电工程——“1000kV晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程”。假设某地原来采用200kV的高压输电，输电线损耗功率为P，后改用800kV的特高压输电，输电功率不变，则输电线损耗功率为（ ）
A． B． C．4P D．16P
4．（2024高二下·揭阳期末）如图所示为生活中常用的手机支架，其表面采用了光滑材质，手机与支架之间摩擦力可忽略不计，手机支架与手机后背、底部的两个接触面相互垂直．某次手机静置于手机支架上时，手机与水平面夹角为θ，手机质量为m．重力加速度为g，则手机支架对手机后背的弹力大小为（ ）
A． B． C． D．
5．（2024高二下·揭阳期末）惠更斯利用摆的等时性发明了摆钟，钟摆的周期可以通过调节等效摆长（整个钟摆的重心到悬挂点的距离）控制，控制的方法是旋转钟摆下端的旋转螺母以调节圆盘高度。下列关于摆钟的说法正确的是（ ）
A．将摆钟从广州运到北京，应将圆盘向上移
B．摆钟慢了，应将圆盘向上移
C．若夏天摆钟准确，则到冬天要将圆盘向上移
D．若钟摆周期为1s，则等效摆长约为0.5m
6．（2024高二下·揭阳期末）2022年5月，我国自主研发的极目一号Ⅲ型浮空艇创造了海拔9032米的大气科学观测世界纪录．在浮空艇某段下降过程中，艇内气体（可视为理想气体）温度升高，体积和质量保持不变，则艇内气体（ ）
A．释放热量 B．压强减小 C．内能增加 D．对外做正功
7．（2024高二下·揭阳期末）如图所示，平行板电容器的两极板连接一电压恒定的电源，板间距离为d，一带电粒子P静止在电容器内部。若固定该带电粒子，将电容器极板间距离增加h，然后释放该带电粒子。重力加速度为g，则粒子的加速度大小为（ ）
A． B． C． D．
8．（2024高二下·揭阳期末）如图所示，滑雪运动员在倾角为30°的滑雪道上，从距底端高度为h处由静止开始滑下，其运动过程可近似看做加速度大小为的匀加速直线运动。已知运动员的质量为m（含身上所有装备），重力加速度为g，则整个下滑过程中（ ）
A．运动员获得的动能为
B．运动员减少的重力势能全部转化为动能
C．运动员的机械能减少了
D．运动员克服摩擦力做的功为
9．（2024高二下·揭阳期末）小朋友玩水枪游戏时，若水从枪口沿水平方向射出时的速度大小为15m/s，水射出后落到水平地面上。已知枪口离地面的高度为0.8m，重力加速度g取，忽略空气阻力，则射出的水（ ）
A．在空中的运动时间为0.16s
B．水平射程为6m
C．落地时的速度大小为19m/s
D．落地时竖直方向的速度大小为4m/s
10．（2024高二下·揭阳期末）如图所示，直角坐标系xOy中的第一象限内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B．有一质量为m、电荷量为的粒子从y轴上的P点沿着与y轴正方向成45°角的方向射入磁场，不考虑粒子的重力，下列说法正确的是（ ）
A．粒子不可能从原点离开磁场
B．粒子有可能从原点离开磁场
C．粒子在磁场中运动的时间可能为
D．粒子在磁场中运动的时间可能为
11．（2024高二下·揭阳期末）图甲是一款健身房中常用的拉力器，该拉力器由两个手柄和5根完全相同的长弹簧组成。为了测量该拉力器中长弹簧的劲度系数，某同学设计了如下实验步骤：
（1）在铁架台上竖直固定一刻度尺，将该拉力器竖直悬挂在旁边，拉力器两侧手柄上固定有刻度线指针，如图乙所示，调整好装置，待拉力器稳定后，上方指针正好与刻度尺处刻度线平齐，下方指针正好与处刻度线平齐。
（2）在拉力器下挂上的负重，稳定后拉力器下方指针所指刻度如图丙所示，则刻度尺的读数 cm。
（3）通过查资料得知，当地重力加速度，则每根长弹簧的劲度系数 N/m（结果保留3位有效数字）。
（4）因拉力器自身质量较大不可忽略，则用以上方法测量弹簧劲度系数，其结果会 （填“偏大”“偏小”或“无影响”）。
12．（2024高二下·揭阳期末）如图甲所示，18650可充电锂电池广泛应用于充电宝、锂电钻、电动车等领域，其直径为18mm，长度为65mm（不含电极），合格出厂标准为：额定电压3.7V，满电电压4.2V，放电截止电压2.5V，内阻20~100mΩ。某同学网购了1节18650锂电池，为测量该电池的电动势与内阻是否合格，该同学用家中的以下器材进行测量：一个多用电表、一个电阻箱、一个阻值未知的定值电阻（小于10Ω）、开关、导线若干。实验步骤如下：
（1）把该18650锂电池提前充满电。
（2）测量的阻值：将多用电表选择开关置于直流电流挡合适档位作为直流电流表使用，按图乙连接电路，先只闭合，调节电阻箱，当电阻箱的阻值为时，电流表示数为I；接着闭合，调节电阻箱，当电阻箱的阻值为时，电流表示数仍为I，则的阻值为 Ω。
（3）测量电动势与内阻：因该电池内阻较小，为了方便测量，将多用电表选择开关置于直流电压10V挡作为直流电压表使用，按图丙连接电路；闭合S，多次调节电阻箱的阻值，记录每次调节后电阻箱的阻值R及多用电表直流电压挡的示数U，某次测量时多用电表指针如图戊所示，该读数为 V；以为纵轴，为横轴作出了如图丁所示的图像，若该锂电池的电动势为E，内阻为r，写出与的函数式 （用E、R、和r表示）。
（4）结合以上步骤与图丁，可求得该18650锂电池的电动势， V，内阻r= Ω。（结果均保留2位有效数字）
13．（2024高二下·揭阳期末）如图所示，半径为R的圆形水池，池底正中央有一霓虹灯，该霓虹灯可以向各个方向发射单色光。当注入池水的深度为h时，恰好使整个水面各处都能有霓虹灯光射出，已知真空中的光速为c。求：
（1）池水对霓虹灯光的折射率n；
（2）霓虹灯直接照射到水面的最长时间（不考虑多次反射）。
14．（2024高二下·揭阳期末）如图是小明同学设计改进的电磁缓冲车，主要由减震块、绝缘连接杆、绝缘矩形线框abcd、质量为m的缓冲车厢组成．缓冲车的前、后底板能产生磁感应强度大小为B方向相反的匀强磁场，如图所示；绝缘线框上绕有n匝总电阻为R的闭合线圈，ab和cd边长均为L，分别处于方向相反的两磁场中；车厢边缘固定着光滑水平绝缘导轨PQ、MN，线框abcd可沿导轨自由滑动．假设缓冲车以速度与障碍物碰撞后，减震块立即停下，此后缓冲车厢在磁场力的作用下减速，从而实现缓冲．不计一切摩擦及空气阻力，线框不会撞上车厢，cd边不会进入另一磁场中，减震块不会撞上车体．求：
（1）从撞击到车停下来，线圈中感应电流的最大值；
（2）从撞击到车停下来，线圈中产生的焦耳热Q；
（3）从撞击到车停下来，线圈中通过的电荷量q．
15．（2024高二下·揭阳期末）我国制造的各种儿童玩具畅销世界各地，如图甲是我国制造的某款益智轨道玩具．图乙是其某段轨道的简化模型，AB是倾角为的倾斜轨道，CD是停泊轨道，滑车与AB、CD轨道间的动摩擦因数均为0.25，AB与CD间通过光滑轨道平滑连接，滑车依次从A点由静止释放，车尾到达B点时速度都是，滑车无缝衔接地通过BC且车速不变，CD轨道长，每辆滑车完全相同，车身长度。．上一辆滑车停止后才释放下一辆滑车，滑车间的碰撞为弹性正碰，且碰撞时间极短，不计空气阻力，重力加速度g取，．求：
（1）滑车在倾斜轨道上的加速度大小；
（2）第2辆滑车释放并与第1辆滑车碰撞后，第1辆滑车停止时其车头到C点的距离；
（3）释放第几辆滑车后，开始有滑车从D端飞出。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】卫星问题
【解析】【解答】A．发动机加速，则飞船的运行速度变大，飞船受到的万有引力不足以提供飞船所需向心力，飞船将做离心运动，显然飞船不能追上空间站，故A错误；
B.7.9km/s是最大环绕速度，所以空间站的运行速度不可能大于7.9km/s，故B错误；
C．飞船和空间站里的航天员处于完全失重状态，但失重并不是不受重力作用，重力提供向心力，故C错误；
D．空间站运行在距离地面340~370千米的轨道上，根据万有引力提供向心力
可知，轨道高度低于静止卫星，故周期小于同步卫星的周期，即小于24h，故D正确。
故选D。
【分析】1、神舟十八号加速将做离心运动，不能追上空间站。
2、7.9km/s是最大环绕速度。
3、飞船和空间站里的航天员受重力，重力提供向心力。
4、空间站运行在距离地面340~370千米的轨道上，周期小于同步卫星的周期。
2．【答案】C
【知识点】光电效应
【解析】【解答】A．光电效应表明光具有粒子性，故A错误；
B．低于极限频率的光，光照足够强也不可以引起光电效应，故B错误；
C．只要光频率大于金属的极限频率，光照强度较弱的光也可以引起光电效应，故C正确；
D．由光电效应方程，光电子的最大初动能与光的频率不成正比，故D错误。
故选C。
【分析】1、 光电效应主要体现的是光的粒子性，而非波动性 。
2、能否发生光电效应取决于光的频率是否大于截止频率，与光强无关。如果光的频率低于截止频率，即使光强再大，也无法引起光电效应。
3、光电效应的发生条件是频率大于截止频率。只要满足这一条件，即使光强较弱（即光子数量较少），也可以发生光电效应，只是逸出的光电子数量较少。
4、由光电效应方程，光电子的最大初动能与光的频率不成正比。
3．【答案】B
【知识点】电能的输送
【解析】【解答】输电线上损失的功率为
可知，损失的功率与电压的平方成反比，所以
所以输电线上损失的功率将变为
故选B。
【分析】首先推导输电线上损失的功率与输电电压关系式：，输电功率不变，则损失的功率与电压的平方成反比。
4．【答案】A
【知识点】共点力的平衡
【解析】【解答】对手机受力分析，
手机受到竖直向下的重力、手机支架对手机后背的弹力、手机支架对手机底部的弹力，三个力处于平衡状态，将重力正交分解，根据平衡条件可知 ：手机支架对手机后背的弹力大小，故A正确，BCD错误。
故选A。
【分析】对手机受力分析，静止平衡，根据三力平衡列等式可求解手机支架对手机后背的弹力大小 。
5．【答案】B
【知识点】单摆及其回复力与周期
【解析】【解答】A．根据单摆周期公式可知，把摆钟从广州移到北京，则重力加速度增大，应增大摆长，即使圆盘沿摆杆下移，才能准确，故A错误；
B．根据单摆周期公式可知，摆钟慢了，即周期变长，所以应使圆盘沿摆杆上移，减小周期，才能准确，故B正确；
C．根据单摆周期公式可知，由夏季变为冬季时，温度减低，则由热胀冷缩可知，应使圆盘沿摆杆下移，才准确，故C错误；
D．根据单摆周期公式可知，若钟摆周期为1s，则等效摆长约为0.25m，故D错误。
故选B。
【分析】1、根据单摆周期公式可知，把摆钟从广州移到北京，则重力加速度增大，要使周期不变，则应增大摆长。
2、摆钟慢了，即周期变长，所以应使圆盘沿摆杆上移，减小周期。
3、由夏季变为冬季时，温度减低，热胀冷缩杆变短，根据单摆周期公式可知应使圆盘沿摆杆下移，才准确。
6．【答案】C
【知识点】热力学第一定律及其应用；气体的等容变化及查理定律
【解析】【解答】D.由于浮空艇下降过程中体积和质量均不变，则艇内气体不做功，故D错误；
B.根据查理定律
可知温度升高，则艇内气体压强增大，故B错误；
C.温度升高，气体内能增大，故C正确。
A.根据热力学第一定律
可知气体吸收热量。故A错误。
故选C。
【分析】对于一定质量理想气体，体积不变，则气体不做功，温度升高，则内能增大，根据热力学第一定律，W=0，则Q，即气体吸收热量。
7．【答案】A
【知识点】带电粒子在电场中的运动综合
【解析】【解答】极板间距离增加之前，粒子受重力和电场力作用处于平衡，有
将电容器极板间距离增加h后，由牛顿第二定律得
解得
故A正确，BCD错误。
故选A。
【分析】 带电粒子P静止在电容器内部时，受力平衡，有，距离增加h后，由牛顿第二定律得，联立可求解加速度。
8．【答案】A,C
【知识点】动能定理的综合应用；重力势能的变化与重力做功的关系
【解析】【解答】A．运动员下滑的距离
由运动学公式可得
得动能为
故A正确；
B．运动员减少的重力势能为
增加的动能为
所以运动员减少的重力势能一部分转化为动能一部分转化为内能，故B错误；
C．运动员的机械能减少了
故C正确；
D．设运动员克服摩擦力做的功为W，根据动能定理
解得
故D错误。
故选AC。
【分析】1、由静止开始滑下，其运动过程可近似看做加速度大小为的匀加速直线运动，运动学公式可求解末速度，动能。
2、克服摩擦力做功，运动员减少的重力势能一部分转化为动能一部分转化为内能。
3、减少的重力势能，增加的动能为，机械能减少了
4、运动员克服摩擦力做的功等于运动员的机械能减少量。
9．【答案】B,D
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】A．由
可得水在空中的运动时间为
故A错误；
B．水平射程
故B正确；
D．落地时竖直方向速度大小为
故D正确；
C．落地时的速度大小为
故C错误。
故选BD。
【分析】1、射出的水做平抛运动，已知枪口离地面的高度，水在空中的运动时间为。
2、已知水平速度，平抛运动的水平射程。
3、竖直方向自由落体运动，落地时竖直方向速度大小为，落地时的速度大小为
10．【答案】A,D
【知识点】带电粒子在有界磁场中的运动
【解析】【解答】AB．粒子在磁场中做圆周运动，粒子速度较小时从y轴离开磁场，当粒子速度为某一值v时与x轴相切，此时粒子不过坐标原点，当速度大于v时，粒子从x轴离开磁场，如图所示，所以粒子不可能从坐标系的原点O离开磁场，故A正确，B错误；
CD．根据周期公式
可知，C选项的圆心角为，D选项的圆心角为，随着v的增大，粒子从x轴离开磁场，可以取到，但是最小的圆心角一定会大于，故C错误，D正确。
故选AD。
【分析】AB、根据粒子所受洛伦兹力提供向心力分析粒子运动轨迹，当与ｘ轴相切时从ｙ轴射出不经过ｏ点且距其最近；
CD、根据粒子在磁场中做圆周运动的周期公式可知，CD的时间分别对应的圆心角，根据45°角的方向射入和粒子的轨迹分析判断。
11．【答案】80；80；无影响
【知识点】胡克定律；探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系
【解析】【解答】（2）由图丙可知，刻度尺的读数为
（3）拉力器由 5 根弹簧并联，总劲度系数 ，悬挂 m = 10 kg 负重后，弹簧伸长量 ，根据胡克定律其中，，解得
（4）实验中弹簧的自重会影响弹簧的原长，由以上方法测量弹簧劲度系数，对测量结果没有影响。
【分析】（2）考查刻度尺读数，弄清分度值，一定要估读。
（3）根据胡克定律可计算弹簧的劲度系数。
（4）此方法测量弹簧劲度系数，实验中弹簧的自重对测量结果没有影响。
12．【答案】；；；4.0；0.25
【知识点】电压表、电流表欧姆表等电表的读数；电池电动势和内阻的测量
【解析】【解答】（2）只闭合时，根据闭合电路欧姆定律，再闭合时，根据闭合电路欧姆定律
解得。
故答案：6.0
（3）由图戊可知，读数为，根据闭合电路欧姆定律
整理得
故答案：3.3V；
（4）根据可知，图线的斜率为
纵截距为解得，
故答案：4.0；0.25
【分析】（2） 只闭合，调节电阻箱，当电阻箱的阻值为时，电流表示数为I ，根据闭合电路欧姆定律， 接着闭合，调节电阻箱，当电阻箱的阻值为时，电流表示数仍为I， 根据闭合电路欧姆定律，两种情况分别列等式，联立可求解的阻值 。
（3） 采用多用电表直流电压挡，先弄清量程和分度值，再读数。 根据闭合电路欧姆定律列等式，整理可得与的函数式 。
（4）关系式：结合图线的斜率k和纵截距可计算电池的电动势 和内阻。
13．【答案】解：（1）恰好使整个水面各处都能有霓虹灯光射出，所以光射到水面边缘时恰好发生全反射，光路图如图
根据几何关系
则，池水对霓虹灯光的折射率为
（2）光射到水面边缘时，光的路程最长，时间最长，此时路程为
光速为
时间为
【知识点】光的折射及折射定律；光的全反射
【解析】【分析】 （1） 为了使霓虹灯的光能照射到整个水面，必须保证所有从池底中央发出的光（无论什么角度）都能折射出水，即 不发生全反射。这意味着 最大入射角的光线恰好发生全反射，即折射角 根据 折射定律，临界角 满足：，即：sinθ
几何关系：霓虹灯位于池底中央，水深 ，水池半径 。掠射光线（临界角入射）的折射光线平行于水面，此时入射角 。由几何关系：，
（2）光从霓虹灯射出后，直接照射到水面的最长时间对应光传播路径最长的情况。由于光在水中的速度 ，最长光程对应 掠射光线（即临界角入射的光线），其传播距离为：，光在水中速度：，时间 。
14．【答案】解：（1）线圈中产生的感应最大电动势
产生的感应最大电流
代入解得
（2）由功能关系，线圈产生的焦耳热
（3）从撞击到车停下来，线圈中通过的电荷量
【知识点】导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的能量类问题
【解析】【分析】（1）切割磁感线产生感应电动势，速度最大时线圈中产生的感应电动势最大 此时产生的感应电流最大。
（2）由功能关系，线圈产生的焦耳热
（3）从撞击到车停下来，线圈中通过的电荷量
15．【答案】解：（1）倾斜轨道上，由牛顿第二定律有
解得
（2）释放第1辆车后，第1辆车在CD段滑行时有
解得
释放第2辆车后，第2辆车与第1辆车没碰撞前有
第1、2辆车相碰，有
，
第1辆车再滑行时有
解得
因此得第1辆滑车停止时其车头到C点的距离
（3）第3辆车与第2辆车发生弹性碰撞，两车交换速度，则第2辆车继续前进与第1辆车发生弹性碰撞，再次交换速度，则第1辆车又前进了
依此规律，则每释放一辆车，最终第1辆车都会向右前进
如图所示
当第1辆车从 D端飞出时，有
解得
即第6辆车释放后，开始有车从D端飞出。
【知识点】牛顿运动定律的综合应用；碰撞模型
【解析】【分析】（1）倾斜轨道上，由牛顿第二定律列等式，可求解加速度。
（2）释放第1辆车后，第1辆车在CD段滑行时有，
释放第2辆车后，第2辆车与第1辆车没碰撞前有
第1、2辆车弹性碰撞，有，
第1辆车再滑行时有， 第1辆滑车停止时其车头到C点的距
（3）第3辆车与第2辆车发生弹性碰撞，两车交换速度，则第2辆车继续前进与第1辆车发生弹性碰撞，再次交换速度，则第1辆车又前进了，依此规律，每释放一辆车，最终第1辆车都会向右前进
如图所示
当第1辆车从 D端飞出时，有， 解得，即第6辆车释放后，开始有车从D端飞出。
1 / 1广东省揭阳市2023-2024学年高二下学期7月期末考试物理试题
1．（2024高二下·揭阳期末）2024年4月26日，神舟十八号载人飞船与天宫空间站成功对接．空间站运行在距离地面340~370千米的轨道上，对接前，神舟十八号与空间站运行在同一轨道的前后位置上。下列关于飞船和空间站的说法正确的是（ ）
A．神舟十八号通过加速即可赶上空间站
B．空间站绕地球运行的速度大于7.9km/s
C．飞船和空间站里的航天员不受重力作用
D．空间站的公转周期小于24h
【答案】D
【知识点】卫星问题
【解析】【解答】A．发动机加速，则飞船的运行速度变大，飞船受到的万有引力不足以提供飞船所需向心力，飞船将做离心运动，显然飞船不能追上空间站，故A错误；
B.7.9km/s是最大环绕速度，所以空间站的运行速度不可能大于7.9km/s，故B错误；
C．飞船和空间站里的航天员处于完全失重状态，但失重并不是不受重力作用，重力提供向心力，故C错误；
D．空间站运行在距离地面340~370千米的轨道上，根据万有引力提供向心力
可知，轨道高度低于静止卫星，故周期小于同步卫星的周期，即小于24h，故D正确。
故选D。
【分析】1、神舟十八号加速将做离心运动，不能追上空间站。
2、7.9km/s是最大环绕速度。
3、飞船和空间站里的航天员受重力，重力提供向心力。
4、空间站运行在距离地面340~370千米的轨道上，周期小于同步卫星的周期。
2．（2024高二下·揭阳期末）硅光电池是利用光电效应将光辐射的能量转化为电能的装置．下列关于光电效应的说法正确的是（ ）
A．光电效应表明光具有波动性
B．只要光照足够强，任何频率的光都可以引起光电效应
C．只要频率足够大，光照强度较弱的光也可以引起光电效应
D．光电子的最大初动能与光的频率成正比
【答案】C
【知识点】光电效应
【解析】【解答】A．光电效应表明光具有粒子性，故A错误；
B．低于极限频率的光，光照足够强也不可以引起光电效应，故B错误；
C．只要光频率大于金属的极限频率，光照强度较弱的光也可以引起光电效应，故C正确；
D．由光电效应方程，光电子的最大初动能与光的频率不成正比，故D错误。
故选C。
【分析】1、 光电效应主要体现的是光的粒子性，而非波动性 。
2、能否发生光电效应取决于光的频率是否大于截止频率，与光强无关。如果光的频率低于截止频率，即使光强再大，也无法引起光电效应。
3、光电效应的发生条件是频率大于截止频率。只要满足这一条件，即使光强较弱（即光子数量较少），也可以发生光电效应，只是逸出的光电子数量较少。
4、由光电效应方程，光电子的最大初动能与光的频率不成正比。
3．（2024高二下·揭阳期末）我国在高压输电方面具有国际领先水平，早在2011年我国就正式投产了世界首条商业运营的特高压交流输电工程——“1000kV晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程”。假设某地原来采用200kV的高压输电，输电线损耗功率为P，后改用800kV的特高压输电，输电功率不变，则输电线损耗功率为（ ）
A． B． C．4P D．16P
【答案】B
【知识点】电能的输送
【解析】【解答】输电线上损失的功率为
可知，损失的功率与电压的平方成反比，所以
所以输电线上损失的功率将变为
故选B。
【分析】首先推导输电线上损失的功率与输电电压关系式：，输电功率不变，则损失的功率与电压的平方成反比。
4．（2024高二下·揭阳期末）如图所示为生活中常用的手机支架，其表面采用了光滑材质，手机与支架之间摩擦力可忽略不计，手机支架与手机后背、底部的两个接触面相互垂直．某次手机静置于手机支架上时，手机与水平面夹角为θ，手机质量为m．重力加速度为g，则手机支架对手机后背的弹力大小为（ ）
A． B． C． D．
【答案】A
【知识点】共点力的平衡
【解析】【解答】对手机受力分析，
手机受到竖直向下的重力、手机支架对手机后背的弹力、手机支架对手机底部的弹力，三个力处于平衡状态，将重力正交分解，根据平衡条件可知 ：手机支架对手机后背的弹力大小，故A正确，BCD错误。
故选A。
【分析】对手机受力分析，静止平衡，根据三力平衡列等式可求解手机支架对手机后背的弹力大小 。
5．（2024高二下·揭阳期末）惠更斯利用摆的等时性发明了摆钟，钟摆的周期可以通过调节等效摆长（整个钟摆的重心到悬挂点的距离）控制，控制的方法是旋转钟摆下端的旋转螺母以调节圆盘高度。下列关于摆钟的说法正确的是（ ）
A．将摆钟从广州运到北京，应将圆盘向上移
B．摆钟慢了，应将圆盘向上移
C．若夏天摆钟准确，则到冬天要将圆盘向上移
D．若钟摆周期为1s，则等效摆长约为0.5m
【答案】B
【知识点】单摆及其回复力与周期
【解析】【解答】A．根据单摆周期公式可知，把摆钟从广州移到北京，则重力加速度增大，应增大摆长，即使圆盘沿摆杆下移，才能准确，故A错误；
B．根据单摆周期公式可知，摆钟慢了，即周期变长，所以应使圆盘沿摆杆上移，减小周期，才能准确，故B正确；
C．根据单摆周期公式可知，由夏季变为冬季时，温度减低，则由热胀冷缩可知，应使圆盘沿摆杆下移，才准确，故C错误；
D．根据单摆周期公式可知，若钟摆周期为1s，则等效摆长约为0.25m，故D错误。
故选B。
【分析】1、根据单摆周期公式可知，把摆钟从广州移到北京，则重力加速度增大，要使周期不变，则应增大摆长。
2、摆钟慢了，即周期变长，所以应使圆盘沿摆杆上移，减小周期。
3、由夏季变为冬季时，温度减低，热胀冷缩杆变短，根据单摆周期公式可知应使圆盘沿摆杆下移，才准确。
6．（2024高二下·揭阳期末）2022年5月，我国自主研发的极目一号Ⅲ型浮空艇创造了海拔9032米的大气科学观测世界纪录．在浮空艇某段下降过程中，艇内气体（可视为理想气体）温度升高，体积和质量保持不变，则艇内气体（ ）
A．释放热量 B．压强减小 C．内能增加 D．对外做正功
【答案】C
【知识点】热力学第一定律及其应用；气体的等容变化及查理定律
【解析】【解答】D.由于浮空艇下降过程中体积和质量均不变，则艇内气体不做功，故D错误；
B.根据查理定律
可知温度升高，则艇内气体压强增大，故B错误；
C.温度升高，气体内能增大，故C正确。
A.根据热力学第一定律
可知气体吸收热量。故A错误。
故选C。
【分析】对于一定质量理想气体，体积不变，则气体不做功，温度升高，则内能增大，根据热力学第一定律，W=0，则Q，即气体吸收热量。
7．（2024高二下·揭阳期末）如图所示，平行板电容器的两极板连接一电压恒定的电源，板间距离为d，一带电粒子P静止在电容器内部。若固定该带电粒子，将电容器极板间距离增加h，然后释放该带电粒子。重力加速度为g，则粒子的加速度大小为（ ）
A． B． C． D．
【答案】A
【知识点】带电粒子在电场中的运动综合
【解析】【解答】极板间距离增加之前，粒子受重力和电场力作用处于平衡，有
将电容器极板间距离增加h后，由牛顿第二定律得
解得
故A正确，BCD错误。
故选A。
【分析】 带电粒子P静止在电容器内部时，受力平衡，有，距离增加h后，由牛顿第二定律得，联立可求解加速度。
8．（2024高二下·揭阳期末）如图所示，滑雪运动员在倾角为30°的滑雪道上，从距底端高度为h处由静止开始滑下，其运动过程可近似看做加速度大小为的匀加速直线运动。已知运动员的质量为m（含身上所有装备），重力加速度为g，则整个下滑过程中（ ）
A．运动员获得的动能为
B．运动员减少的重力势能全部转化为动能
C．运动员的机械能减少了
D．运动员克服摩擦力做的功为
【答案】A,C
【知识点】动能定理的综合应用；重力势能的变化与重力做功的关系
【解析】【解答】A．运动员下滑的距离
由运动学公式可得
得动能为
故A正确；
B．运动员减少的重力势能为
增加的动能为
所以运动员减少的重力势能一部分转化为动能一部分转化为内能，故B错误；
C．运动员的机械能减少了
故C正确；
D．设运动员克服摩擦力做的功为W，根据动能定理
解得
故D错误。
故选AC。
【分析】1、由静止开始滑下，其运动过程可近似看做加速度大小为的匀加速直线运动，运动学公式可求解末速度，动能。
2、克服摩擦力做功，运动员减少的重力势能一部分转化为动能一部分转化为内能。
3、减少的重力势能，增加的动能为，机械能减少了
4、运动员克服摩擦力做的功等于运动员的机械能减少量。
9．（2024高二下·揭阳期末）小朋友玩水枪游戏时，若水从枪口沿水平方向射出时的速度大小为15m/s，水射出后落到水平地面上。已知枪口离地面的高度为0.8m，重力加速度g取，忽略空气阻力，则射出的水（ ）
A．在空中的运动时间为0.16s
B．水平射程为6m
C．落地时的速度大小为19m/s
D．落地时竖直方向的速度大小为4m/s
【答案】B,D
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】A．由
可得水在空中的运动时间为
故A错误；
B．水平射程
故B正确；
D．落地时竖直方向速度大小为
故D正确；
C．落地时的速度大小为
故C错误。
故选BD。
【分析】1、射出的水做平抛运动，已知枪口离地面的高度，水在空中的运动时间为。
2、已知水平速度，平抛运动的水平射程。
3、竖直方向自由落体运动，落地时竖直方向速度大小为，落地时的速度大小为
10．（2024高二下·揭阳期末）如图所示，直角坐标系xOy中的第一象限内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B．有一质量为m、电荷量为的粒子从y轴上的P点沿着与y轴正方向成45°角的方向射入磁场，不考虑粒子的重力，下列说法正确的是（ ）
A．粒子不可能从原点离开磁场
B．粒子有可能从原点离开磁场
C．粒子在磁场中运动的时间可能为
D．粒子在磁场中运动的时间可能为
【答案】A,D
【知识点】带电粒子在有界磁场中的运动
【解析】【解答】AB．粒子在磁场中做圆周运动，粒子速度较小时从y轴离开磁场，当粒子速度为某一值v时与x轴相切，此时粒子不过坐标原点，当速度大于v时，粒子从x轴离开磁场，如图所示，所以粒子不可能从坐标系的原点O离开磁场，故A正确，B错误；
CD．根据周期公式
可知，C选项的圆心角为，D选项的圆心角为，随着v的增大，粒子从x轴离开磁场，可以取到，但是最小的圆心角一定会大于，故C错误，D正确。
故选AD。
【分析】AB、根据粒子所受洛伦兹力提供向心力分析粒子运动轨迹，当与ｘ轴相切时从ｙ轴射出不经过ｏ点且距其最近；
CD、根据粒子在磁场中做圆周运动的周期公式可知，CD的时间分别对应的圆心角，根据45°角的方向射入和粒子的轨迹分析判断。
11．（2024高二下·揭阳期末）图甲是一款健身房中常用的拉力器，该拉力器由两个手柄和5根完全相同的长弹簧组成。为了测量该拉力器中长弹簧的劲度系数，某同学设计了如下实验步骤：
（1）在铁架台上竖直固定一刻度尺，将该拉力器竖直悬挂在旁边，拉力器两侧手柄上固定有刻度线指针，如图乙所示，调整好装置，待拉力器稳定后，上方指针正好与刻度尺处刻度线平齐，下方指针正好与处刻度线平齐。
（2）在拉力器下挂上的负重，稳定后拉力器下方指针所指刻度如图丙所示，则刻度尺的读数 cm。
（3）通过查资料得知，当地重力加速度，则每根长弹簧的劲度系数 N/m（结果保留3位有效数字）。
（4）因拉力器自身质量较大不可忽略，则用以上方法测量弹簧劲度系数，其结果会 （填“偏大”“偏小”或“无影响”）。
【答案】80；80；无影响
【知识点】胡克定律；探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系
【解析】【解答】（2）由图丙可知，刻度尺的读数为
（3）拉力器由 5 根弹簧并联，总劲度系数 ，悬挂 m = 10 kg 负重后，弹簧伸长量 ，根据胡克定律其中，，解得
（4）实验中弹簧的自重会影响弹簧的原长，由以上方法测量弹簧劲度系数，对测量结果没有影响。
【分析】（2）考查刻度尺读数，弄清分度值，一定要估读。
（3）根据胡克定律可计算弹簧的劲度系数。
（4）此方法测量弹簧劲度系数，实验中弹簧的自重对测量结果没有影响。
12．（2024高二下·揭阳期末）如图甲所示，18650可充电锂电池广泛应用于充电宝、锂电钻、电动车等领域，其直径为18mm，长度为65mm（不含电极），合格出厂标准为：额定电压3.7V，满电电压4.2V，放电截止电压2.5V，内阻20~100mΩ。某同学网购了1节18650锂电池，为测量该电池的电动势与内阻是否合格，该同学用家中的以下器材进行测量：一个多用电表、一个电阻箱、一个阻值未知的定值电阻（小于10Ω）、开关、导线若干。实验步骤如下：
（1）把该18650锂电池提前充满电。
（2）测量的阻值：将多用电表选择开关置于直流电流挡合适档位作为直流电流表使用，按图乙连接电路，先只闭合，调节电阻箱，当电阻箱的阻值为时，电流表示数为I；接着闭合，调节电阻箱，当电阻箱的阻值为时，电流表示数仍为I，则的阻值为 Ω。
（3）测量电动势与内阻：因该电池内阻较小，为了方便测量，将多用电表选择开关置于直流电压10V挡作为直流电压表使用，按图丙连接电路；闭合S，多次调节电阻箱的阻值，记录每次调节后电阻箱的阻值R及多用电表直流电压挡的示数U，某次测量时多用电表指针如图戊所示，该读数为 V；以为纵轴，为横轴作出了如图丁所示的图像，若该锂电池的电动势为E，内阻为r，写出与的函数式 （用E、R、和r表示）。
（4）结合以上步骤与图丁，可求得该18650锂电池的电动势， V，内阻r= Ω。（结果均保留2位有效数字）
【答案】；；；4.0；0.25
【知识点】电压表、电流表欧姆表等电表的读数；电池电动势和内阻的测量
【解析】【解答】（2）只闭合时，根据闭合电路欧姆定律，再闭合时，根据闭合电路欧姆定律
解得。
故答案：6.0
（3）由图戊可知，读数为，根据闭合电路欧姆定律
整理得
故答案：3.3V；
（4）根据可知，图线的斜率为
纵截距为解得，
故答案：4.0；0.25
【分析】（2） 只闭合，调节电阻箱，当电阻箱的阻值为时，电流表示数为I ，根据闭合电路欧姆定律， 接着闭合，调节电阻箱，当电阻箱的阻值为时，电流表示数仍为I， 根据闭合电路欧姆定律，两种情况分别列等式，联立可求解的阻值 。
（3） 采用多用电表直流电压挡，先弄清量程和分度值，再读数。 根据闭合电路欧姆定律列等式，整理可得与的函数式 。
（4）关系式：结合图线的斜率k和纵截距可计算电池的电动势 和内阻。
13．（2024高二下·揭阳期末）如图所示，半径为R的圆形水池，池底正中央有一霓虹灯，该霓虹灯可以向各个方向发射单色光。当注入池水的深度为h时，恰好使整个水面各处都能有霓虹灯光射出，已知真空中的光速为c。求：
（1）池水对霓虹灯光的折射率n；
（2）霓虹灯直接照射到水面的最长时间（不考虑多次反射）。
【答案】解：（1）恰好使整个水面各处都能有霓虹灯光射出，所以光射到水面边缘时恰好发生全反射，光路图如图
根据几何关系
则，池水对霓虹灯光的折射率为
（2）光射到水面边缘时，光的路程最长，时间最长，此时路程为
光速为
时间为
【知识点】光的折射及折射定律；光的全反射
【解析】【分析】 （1） 为了使霓虹灯的光能照射到整个水面，必须保证所有从池底中央发出的光（无论什么角度）都能折射出水，即 不发生全反射。这意味着 最大入射角的光线恰好发生全反射，即折射角 根据 折射定律，临界角 满足：，即：sinθ
几何关系：霓虹灯位于池底中央，水深 ，水池半径 。掠射光线（临界角入射）的折射光线平行于水面，此时入射角 。由几何关系：，
（2）光从霓虹灯射出后，直接照射到水面的最长时间对应光传播路径最长的情况。由于光在水中的速度 ，最长光程对应 掠射光线（即临界角入射的光线），其传播距离为：，光在水中速度：，时间 。
14．（2024高二下·揭阳期末）如图是小明同学设计改进的电磁缓冲车，主要由减震块、绝缘连接杆、绝缘矩形线框abcd、质量为m的缓冲车厢组成．缓冲车的前、后底板能产生磁感应强度大小为B方向相反的匀强磁场，如图所示；绝缘线框上绕有n匝总电阻为R的闭合线圈，ab和cd边长均为L，分别处于方向相反的两磁场中；车厢边缘固定着光滑水平绝缘导轨PQ、MN，线框abcd可沿导轨自由滑动．假设缓冲车以速度与障碍物碰撞后，减震块立即停下，此后缓冲车厢在磁场力的作用下减速，从而实现缓冲．不计一切摩擦及空气阻力，线框不会撞上车厢，cd边不会进入另一磁场中，减震块不会撞上车体．求：
（1）从撞击到车停下来，线圈中感应电流的最大值；
（2）从撞击到车停下来，线圈中产生的焦耳热Q；
（3）从撞击到车停下来，线圈中通过的电荷量q．
【答案】解：（1）线圈中产生的感应最大电动势
产生的感应最大电流
代入解得
（2）由功能关系，线圈产生的焦耳热
（3）从撞击到车停下来，线圈中通过的电荷量
【知识点】导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的能量类问题
【解析】【分析】（1）切割磁感线产生感应电动势，速度最大时线圈中产生的感应电动势最大 此时产生的感应电流最大。
（2）由功能关系，线圈产生的焦耳热
（3）从撞击到车停下来，线圈中通过的电荷量
15．（2024高二下·揭阳期末）我国制造的各种儿童玩具畅销世界各地，如图甲是我国制造的某款益智轨道玩具．图乙是其某段轨道的简化模型，AB是倾角为的倾斜轨道，CD是停泊轨道，滑车与AB、CD轨道间的动摩擦因数均为0.25，AB与CD间通过光滑轨道平滑连接，滑车依次从A点由静止释放，车尾到达B点时速度都是，滑车无缝衔接地通过BC且车速不变，CD轨道长，每辆滑车完全相同，车身长度。．上一辆滑车停止后才释放下一辆滑车，滑车间的碰撞为弹性正碰，且碰撞时间极短，不计空气阻力，重力加速度g取，．求：
（1）滑车在倾斜轨道上的加速度大小；
（2）第2辆滑车释放并与第1辆滑车碰撞后，第1辆滑车停止时其车头到C点的距离；
（3）释放第几辆滑车后，开始有滑车从D端飞出。
【答案】解：（1）倾斜轨道上，由牛顿第二定律有
解得
（2）释放第1辆车后，第1辆车在CD段滑行时有
解得
释放第2辆车后，第2辆车与第1辆车没碰撞前有
第1、2辆车相碰，有
，
第1辆车再滑行时有
解得
因此得第1辆滑车停止时其车头到C点的距离
（3）第3辆车与第2辆车发生弹性碰撞，两车交换速度，则第2辆车继续前进与第1辆车发生弹性碰撞，再次交换速度，则第1辆车又前进了
依此规律，则每释放一辆车，最终第1辆车都会向右前进
如图所示
当第1辆车从 D端飞出时，有
解得
即第6辆车释放后，开始有车从D端飞出。
【知识点】牛顿运动定律的综合应用；碰撞模型
【解析】【分析】（1）倾斜轨道上，由牛顿第二定律列等式，可求解加速度。
（2）释放第1辆车后，第1辆车在CD段滑行时有，
释放第2辆车后，第2辆车与第1辆车没碰撞前有
第1、2辆车弹性碰撞，有，
第1辆车再滑行时有， 第1辆滑车停止时其车头到C点的距
（3）第3辆车与第2辆车发生弹性碰撞，两车交换速度，则第2辆车继续前进与第1辆车发生弹性碰撞，再次交换速度，则第1辆车又前进了，依此规律，每释放一辆车，最终第1辆车都会向右前进
如图所示
当第1辆车从 D端飞出时，有， 解得，即第6辆车释放后，开始有车从D端飞出。
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