2020-2021学年浙江省杭嘉金湖四县教研联盟高二（下）调研物理试卷（6月份）（含答案）

这是一份2020-2021学年浙江省杭嘉金湖四县教研联盟高二（下）调研物理试卷（6月份）（含答案），共24页。试卷主要包含了5JD，0s，5Hz，8%B，【答案】B，【答案】A，【答案】D，【答案】C等内容，欢迎下载使用。

2020-2021学年浙江省杭嘉金湖四县教研联盟高二（下）调研物理试卷（6月份）

1. 合肥同步辐射装置(简称HLS)是我国第一台以真空紫外和软X射线为主的专用同步辐射光源，如图所示为该装置能量为800MeV的电子直线加速器。若用下列国际单位制单位的符号来表示eV，正确的是( )
A. N B. J C. m/s2 D. W
2. 2021年4月13日，中国女足战胜对手，获得东京奥运会入场券。如图所示，中国队球员王霜(左二)将球踢出一道弧线，球顺利进入对方球门。在运动员踢出足球到足球进入球门的过程中( )
A. 足球受重力和冲力作用
B. 足球经过的路程可能比位移小
C. 足球运动到最高点时，加速度为零
D. 研究足球旋转方向时，足球不能看成质点
3. 在儿童创意画比赛中，一小朋友把金属“苹果”A吸附在竖直的磁性白板上，如图所示。则( )

A. A受重力、磁力、摩擦力三个力作用
B. 白板对A的作用力方向竖直向上
C. 白板对A的摩擦力大于A的重力
D. 白板对A的力和A对白板的力是一对平衡力
4. 如图所示是我国500m口径球面射电望远镜(FAST)，它可以接收来自宇宙深处的电磁波。关于电磁波，下列说法正确的是( )

A. 电磁波是纵波 B. 麦克斯韦通过实验捕捉到电磁波
C. 频率越高的电磁波，波长越长 D. 电磁波可以传递信息和能量
5. 如图所示是中国“天问一号”探测器拍摄的火星影像图。已知火星的质量约为地球质量的19，半径约为地球半径的12。则火星上发射卫星的第一宇宙速度约为地球第一宇宙速度的( )
A. 29倍 B. 29倍 C. 92倍 D. 49倍
6. 如图所示装置中，左右极板相距很近，左极板接电源正极，右极板接电源负极，可模拟一对带等量异种电荷的平行金属板间的电场线分布。A、B是金属板间的两点。则( )
A. A点场强大于B点场强
B. A点电势等于B点电势
C. 无“模拟电场线”处的电场强度为零
D. 将正电荷从A移动到B，电荷的电势能减少
7. 如图所示为某游乐园中激流勇进项目设施。游船可沿直道①缓慢上升至一定高度，然后沿弧形滑道②从高处滑下。则( )

A. 游船沿直道①缓慢上升时，游船对游客做正功
B. 游船沿直道①缓慢上升时，游客的机械能守恒
C. 游船沿滑道②下滑的过程中，游船对游客不做功
D. 游船沿滑道②下滑的过程中，游客的机械能守恒
8. 2021年3月1日，我国《刑法修正案(十一)》正式实施，高空抛物罪成为独立罪名。若有人将一个质量为150g的苹果从居民楼的16楼由静止释放，从释放到下落到地面的过程中(取苹果释放位置重力势能为零，不考虑空气阻力)，苹果( )
A. 下落时间约为5s B. 落地时速度大小约为30m/s
C. 落地时的机械能约为67.5J D. 落地时重力的功率约为22.5W
9. 如图所示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，已知质点L从波谷位置第一次到达波峰位置所需时间为1.0s。则( )
A. 质点K比L先回到平衡位置
B. 这列波的传播速度为1m/s
C. 能与这列波发生稳定干涉的波的频率为0.5Hz
D. 在0∼1.5s的时间内，质点M经过的路程为15cm
10. 由螺线管、电阻和水平放置的平行板电容器组成的电路如图甲所示。螺线管处于方向竖直向上、磁感应强度大小为B的磁场中，B随时间t变化的图像如图乙所示。一电荷量为q的颗粒在t1∼t2时间内悬停在电容器中。则( )
A. 颗粒带正电
B. t1∼t2时间内，感应电动势增大
C. t1∼t2时间内，电路中没有感应电流
D. t1∼t2时间内，a点电势高于b点电势
11. 一等腰直角三棱镜的截面如图所示，点P是AC面上的一点，点Q是BC面上的一点，且PQ//AB。一单色细光束从AC面的P点沿平行底面AB方向射入棱镜后，经AB面一次反射，恰从BC面的Q点射出。从BC面射出的光线，是图中的( )
A. ① B. ② C. ③ D. ④
12. 在光电效应中，X、Y两种金属中逸出的光电子的最大初动能Ek与入射光频率ν的关系如图甲所示，氢原子的光谱如图乙所示。已知普朗克常量为h，则( )
A. 金属X的逸出功大于Y的逸出功
B. 甲图中直线的斜率为2h
C. 乙图中的Hγ线对应光子的频率小于Hα线对应光子的频率
D. 若乙图中Hβ线对应的光子能使Y发生光电效应，它也一定能使X发生光电效应
13. 如图所示，位于道路中央的移动式交通信号灯，采用太阳能供电。信号灯的光伏电池板有效采光面积约0.3m2，晴天时电池板上每平方米每小时接收到的太阳辐射能约为4×106J。如果每天等效日照时间约为6h，光电池一天产生的电能可供40W的红绿灯工作8h。光电池的光电转换效率约为( )
A. 4.8% B. 9.6% C. 16% D. 28.8%
14. 下列说法正确的是( )
A. 普朗克最先提出了能量子概念
B. 康普顿效应揭示了光的波动性
C. 德布罗意通过实验发现电子也具有波动性
D. 玻尔将量子观念引入原子领域，成功地解释了氢原子光谱实验规律
15. 在2019年世界中学生排球锦标赛上，中国男女排球队双双获得冠军。如图所示为某次接发球过程的示意图，运动员从场地端线处起跳，将球从离地h1=2.80m高的A点沿垂直端线的方向水平击出，球运动到对方球场时，经过离地h2=1.55m，离端线x=0.50m处的B点。已知排球质量m=280g，排球场长L=18.00m，球网上边缘离地高h3=2.35m，不考虑空气阻力，排球视为质点。则排球( )
A. 在飞行过程中处于超重状态
B. 从A点飞出的初速度大小为35m/s
C. 到达B点时的动能为224J
D. 从A到B的过程中，速度变化量大小为5m/s
16. 如图所示，矩形线圈面积为S，匝数为N，线圈电阻为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO′轴以角速度ω匀速转动，外电路电阻为R。则( )
A. 图示位置线圈中感应电动势最大，其值为BSω
B. 由图示位置转过90∘时，穿过线圈的磁通量为NBS
C. 由图示位置转过90∘的过程中，通过电阻R的电荷量为NBSR+r
D. 由图示位置转过180∘的过程中，电阻R上所产生的热量为πRN2B2S2ω2(R+r)2


17. 下面两条纸带由“探究加速度与力、质量的关系”和“用橡皮筋探究做功与物体速度变化的关系”两个实验得到，相邻计数点之间还有四个实际点迹被隐去。
(1)在实验操作规范的情况下，符合“探究加速度与力、质量的关系”的实验要求的纸带编号是______；

(2)若上述纸带中有一条纸带是“用橡皮筋探究做功与物体速度变化的关系”实验获得的，在正确的实验操作下，橡皮筋对小车做功结束后，小车获得的速度是______m/s(计算结果保留两位有效数字)。
18. 在“用双缝干涉测量光的波长”实验中。
(1)实验用小灯泡额定电压为12V，某同学按要求正确连接电路后，直接将电压调到12V，接通电源时，他发现小灯泡不亮，学生电源显示过载(即：流过电源的电流过大)，如图甲。发生这一现象的原因可能是______；
A.小灯泡灯丝断了
B.电源接线没有接在“直流”接线柱上
C.小灯泡两端电压没有从零开始逐渐增大调节
(2)通过测量头的目镜观察单色光的干涉图样时，发现分划板中心刻线与亮条纹未对齐，如图乙所示。若要使两者对齐，应如何调节？______。
A.仅旋转单缝
B.仅旋转双缝
C.仅旋转测量头

19. 某同学进行“测定电池的电动势和内阻”实验。

(1)他先用多用电表粗测电池组的电动势，测量前发现电表的指针位置如图甲所示，需要进行的操作是______；
A.调节指针定位螺丝进行机械调零
B.调节欧姆调零旋钮进行欧姆调零
(2)他根据图乙所示实验电路测量电池组的电动势和内阻。正确连接电路后，调节滑动变阻器，得到多组测量数据。利用EXCEL的数据处理功能得到U−I图象如图丙所示。根据图像可得，该电池组的电动势E=______V，内阻r=______Ω(结果均保留两位小数)。
(3)若将该电池组与阻值为10Ω的电阻串联，电阻两端的电压为______V(结果保留两位小数)。
20. 如图所示无人机被称为“会飞的照相机”。已知某型号无人机的质量m=2kg，在某次试飞时动力系统提供的升力恒为F=28N，它从地面由静止开始竖直向上运动，假设飞行时所受的阻力大小不变。
(1)若经时间t1=8s上升了h=64m，求无人机上升时受到的阻力大小f；
(2)若经时间t2=6s时因故障无人机立即失去升力，求无人机能达到的最大高度H。








21. 如图所示，某装置由光滑水平轨道AB、竖直圆轨道BC(B、C分别为圆轨道最低和最高点)、水平直轨道BD和足够长斜轨道DE平滑连接而成。一小滑块以水平初速度v0从A点出发，通过竖直圆轨道，并冲上斜轨道。已知v0=6m/s，滑块质量m=0.1kg，圆轨道半径R=0.5m，LBD=2m，斜轨道DE的倾角θ=37∘。滑块与轨道BD、DE的动摩擦因数均为0.25，忽略其它一切阻力(sin37∘=0.6,cos37∘=0.8)。求：

(1)小滑块到达C点时的速度大小；
(2)小滑块在C点时对轨道的压力大小；
(3)小滑块沿斜面DE上升的最大高度。







22. 如图所示，粒子源可持续释放初速为零，质量为m，带电量为+q的带电粒子，经加速器加速后，粒子垂直立方体abcda′b′c′d′的左侧面add′a′，从该面中心O(即图中坐标系原点)进入立方体空腔内。已知正方体边长为2L，加速器两极板间电压U可调。忽略粒子受到的重力，不考虑粒子之间的相互作用。

(1)若在空腔内加+y方向的匀强电场，当加速器极板间电压为U=U0时，粒子恰好从正方形的上表面a′b′c′d′的中心飞出电场区域，求匀强电场的场强大小；
(2)若在空腔内加匀强磁场，当加速器极板间电压为U=U0时，粒子也恰好从正方形的上表面a′b′c′d′的中心飞出磁场区域，求匀强磁场的场强大小和方向；
(3)保持题(2)中磁场的大小和方向均不变，要使粒子打在正方形的上表面a′b′c′d′上，求加速器板间电压U的大小范围。







23. 如图所示，两根足够长的“折线型”光滑金属导轨，固定在同一水平面上，左端有定值电阻R和电容器C，开始时，电阻R接入电路，电容器C与电路断开，整个导轨处在方向竖直向下的匀强磁场中。长度与导轨间距相等的两匀质金属杆a、b垂直导轨放置，且与导轨接触良好，b杆锁定在导轨上。已知导轨间距d1=0.5m、d2=1.5m，金属杆a、b的质量分别为ma=0.1kg、mb=0.2kg，电阻分别为ra=0.5Ω、rb=1.0Ω，电阻R=1.0Ω，电容器电容C=0.1F，磁感应强度大小B=0.2T，其余电阻均不计。在a杆的中点施加一个垂直金属杆的水平向右的拉力F，使其静止开始运动，拉力F的功率P=0.25W保持不变，金属杆达到最大速度时，撤去拉力F。

(1)求金属杆a的最大速度；
(2)求从撤去拉力F至金属杆a停止运动的过程中，流过金属杆b的电量；
(3)求从撤去拉力F至金属杆a停止运动的过程中，电阻R产生的焦耳热；
(4)若撤去拉力F的同时对金属杆b解除锁定，且同时将切换开关S打到电容器C，求电容器C最终的带电量。







答案和解析

1.【答案】B

【解析】解：eV表示的是能量的单位，表示1个电子经过1V的电压加速后获得的能量的大小，所以1eV=1.6×10−19C⋅1V=1.6×10−19J，所以eV用国际单位制单位的符号来表示为J，故B正确，ACD错误。
故选：B。
明确国际单位制中的单位名称，对于每个物理量的单位都要掌握住，特别是有多个单位的物理量，如长度的单位有m、cm、mm等等，要注意掌知道哪些单位属于国际单位制中的符号。
本题考查学生的对单位这一基础知识的掌握情况，物理量及对应的单位是必须掌握住的基础知识。

2.【答案】D

【解析】解：A、足球在运动的过程中只受到重力的作用，没有冲力的作用，故A错误；
B、路程是运动路径的长度，在任何情况下，路程都是大于等于位移的大小，故B错误；
C、足球运动到最高点时，受重力的作用，合力不为零，则加速度不为零，故C错误；
D、研究足球旋转方向时，需要考虑足球的形状，故足球不能被看成质点，故D正确；
故选：D。
质点是用来代替物体的有质量的点，是实际物体的理想化模型；位移是矢量，位移的方向由初位置指向末位置。位移的大小不大于路程。路程是标量，是运动路径的长度。当质点做单向直线运动时，位移的大小一定等于路程。
质点的判定是重点内容，注意依据的是“物体的大小和形状在所研究的问题中能忽略”，即能不能看成质点取决于问题性质，与物体的形状、运动状态等无关。

3.【答案】B

【解析】解：

依题意对金属“苹果”A进行受力分析如上图
A、由受力分析可知，A受到重力、摩擦力、磁力和支持力四个力，故A错误。
B、白板对A的力包括磁力、支持力和摩擦力，对这三个力进行合成后，这三个力的合力即为白板对A的作用力，由于A静止，所以白板对A的作用力与重力平衡，所以白板对A的作用力方向竖直向上，故B正确。
C、由于A静止，所以白板对A的摩擦力等于A的重力，故C错误。
D、白板对A的力和A对白板的力是一对相互作用力，故D错误。
故选：B。
通过对A进行受力分析，得到A受力的情况，分析平衡力和相互作用力。
此题为简单的受力分析题目，需要熟练画受力分析。

4.【答案】D

【解析】解：A、所有的电磁波均为横波，故A错误；
B、麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验捕捉到电磁波，故B错误；
C、电磁波在真空中的速度均为光速，则由c=vf可知，频率越高的电磁波波长越短，故C错误；
D、电磁波可以传递信息和能量，故D正确。
故选：D。
明确电磁波的发现历程以及性质等，知道电磁波均为横波；明确电磁波在真空中的速度均为光速，频率越高的电磁波波长越短；而电磁波可以用来传递信息和能量。
本题考查电磁波的性质，知道电磁波在真空中的速度均为光速，而电磁波均为横波。

5.【答案】A

【解析】解：设天体的第一宇宙速度大小为v，根据万有引力提供向心力，有
GMmR2=mv2R
整理可得v=GMR
故火星上发射卫星的第一宇宙速度与地球上发射卫星的第一宇宙速度的比值vhvd=MhRdMdRh=29
故火星上发射卫星的第一宇宙速度约为地球上发射卫星的第一宇宙速度的29倍。故A正确，BCD错误。
故选：A。
根据万有引力提供向心力写出第一宇宙速度的表达式，结合题意求出火星上发射卫星的第一宇宙速度与地球上发射卫星的第一宇宙速度的关系。
在处理第一宇宙速度问题时，要注意天体的第一宇宙速度的影响因素，即第一宇宙速度与天体的质量有关，与天体的半径有关。

6.【答案】D

【解析】解：A、一对带等量异种电荷的平行金属板间的电场线中间部位的电场线基本是平行等距的，板间电场可理解为匀强电场，即板间场强处处相等，故A错误；
B、极板间电场方向由左极板指向右极板，沿电场线方向电势降低，A点靠近左极板，B点靠近右极板，可知A点电势高于B点电势，故B错误；
C、板间场强由电场决定，与有无“模拟电场线”无关，没有“模拟电场线”处的电场强度不一定为零，故C错误；
D、将正电荷从A移动到B，电场力做正功，根据功能关系可知，电荷的电势能减少，故D正确。
故选：D。
A、根据匀强电场的特点分析A、B两点的场强关系；
B、根据电场方向判断两点的电势关系；
C、板间场强只有电场决定，与有无“模拟电场线”无关；
D、根据电场力做功与电势能变化的关系，来判断电势能的变化。
在分析电荷的电势能变化时，可以利用功能关系来判断，即电场力做正功，电势能减小；电场力做负功，电势能增加，且电场力做功多少与电势能的变化量相等。

7.【答案】A

【解析】解：AB、游船沿直道①缓慢上升时受到重力和游船对游客的作用力，游客的动能不变，重力势能增加，机械能增加，重力对游客做负功，则游船对游客做正功，故A正确、B错误；
CD、游船沿滑道②下滑的过程中受到水的阻力，水对游船做负功，则游船对游客也做负功，使得游客的机械能减小，故CD错误。
故选：A。
游船沿直道①缓慢上升时游客的动能不变，重力势能增加，机械能增加，由此分析游船对游客的做功情况；游船沿滑道②下滑的过程中受到水的阻力，整体的机械能减小，由此分析CD选项。
本题主要是考查了机械能守恒定律的知识；要知道机械能守恒定律的守恒条件是只有重力或弹力做功，除重力或弹力做功以外，其它力对系统做多少功，系统的机械能就变化多少；注意运动过程中机械能和其它形式的能的转化关系。

8.【答案】B

【解析】解：A、每层楼的高度为3m，苹果距地面的楼层数15，
故苹果下降的高度h=3×15m=45m
苹果做自由落体运动，则h=12gt2，解得t=3s，故A错误；
B、落地时的速度v=gt=3×10m/s=30m/s，故B正确；
C、在下落过程中，只有重力做功，机械能守恒，取苹果释放位置重力势能为零，故E=0，故C错误；
D、落地时重力的功率约为P=mv=0.15×10×30W=45W，故D错误；
故选：B。
苹果做自由落体运动，估算出下降的高度，根据h=12gt2求得下降的高度，根据速度-时间求得速度，根据P=mgv求得瞬时功率，只有重力做功，机械能守恒，即可求得落地时的机械能。
本题主要考查了自由落体运动，需要估算出下降的高度，根据运动学公式求得时间和速度，结合只有重力做功，机械能守恒即可判断。

9.【答案】C

【解析】解：A、简谐横波沿x轴负方向传播，波形向左平移，则图示时刻质点K正向上振动，故质点K比L后回到平衡位置，故A错误；
B、已知质点L从波谷位置第一次到达波峰位置所需时间为1.0s，则周期为T=2s，由图可知，λ=4m，则波速为v=λT=42m/s=2m/s，故B错误；
C、该波的频率为f=1T=12Hz=0.5Hz，能发生稳定干涉的两列波频率必须相同，则能与这列波发生稳定干涉的波的频率为0.5Hz，故C正确；
D、因t=1.5s=34T，由于M点在t=0时刻的位置不在平衡位置，也不在最大位移处，则在0∼1.5s的时间内，质点M经过的路程为s≠3A=3×5cm=15cm，故D错误。
故选：C。
根据波的传播方向，利用波形平移法判断质点K的振动方向，再分析质点K、L回到平衡位置的先后；根据质点L从波谷位置第一次到达波峰位置所需时间为1.0s，求周期，读出波长，即可求出波的传播速度；能发生稳定干涉的两列波频率必须相同；根据时间与周期的关系，求质点M经过的路程。
本题要能够根据波的传播方向判断质点振动方向，常用的方法有波形平移法、上下坡法、质点的振动法等，都要学会运用。

10.【答案】C

【解析】解：A、由图可知，磁感应强度向上均匀增大，则由楞次定律知，感应电流产生的磁场方向向下，故电容器的上极板带正电，电容器两极板间的电场强度方向向下，对颗粒受力分析知电场力方向向上，则颗粒带负电，故A错误；
B、由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势E=nΔΦΔt=nΔBSΔt=nSB2−B1t2−t1，显然t1∼t2时间内，感应电动势不变，故B错误；
CD、t1∼t2时间内，感应电动势不变，电容器稳定时电路中没有电流通过，a点电势等于b点电势，故C正确，D错误。
故选：C。
由楞次定律判断电容器两极板带电的正负，然后根据电容器两极板间电场方向判断颗粒的电性；由法拉第电磁感应定律可知，均匀变化的磁场产生稳定的电场；电容器稳定时电路中没有电流通过，a点电势等于b点电势。
本题考查了法拉第电磁感应定律的应用，关键是能够运用楞次定律判断电流方向，并熟悉法拉第电磁感应定律的公式。

11.【答案】C

【解析】解：光路如图，根据几何关系，在BC面上的入射角和在AC面上的折射角相等，由折射定律，通过光的可逆性，可知出射光线仍然与AB平行。故ABD错误，C正确。

故选：C。
根据折射定律和光的可逆性判断光从BC面射出时应与AB平行。
本题考查光的折射定律，解题关键在于根据折射定律与几何关系判断出射光线。

12.【答案】D

【解析】解：AB、根据爱因斯坦光电效应方程可知，Ek=hν−W，图线与纵轴的截距的绝对值表示金属的逸出功，则金属Y的逸出功大于金属X的逸出功，图线的斜率表示普朗克常量h，故AB错误；
C、乙图为波长分布图，Hγ线对应光子的波长小于Hα线对应光子的波长，则Hγ线对应光子的频率大于Hα线对应光子的频率，故C错误；
D、当入射光的频率大于金属的极限频率时，金属可以发生光电效应，其中金属X的逸出功小于金属Y的逸出功，则金属X的极限频率小于金属Y的极限频率，若乙图中Hβ线对应的光子能使Y发生光电效应，它也一定能使X发生光电效应，故D正确。
故选：D。
根据爱因斯坦光电效应方程分析，Ek−ν图线与纵轴的截距的绝对值表示金属的逸出功。
Hγ线对应光子的波长小于Hα线对应光子的波长，则Hγ线对应光子的频率大于Hα线对应光子的频率。
当入射光的频率大于金属的极限频率时，金属可以发生光电效应。
该题考查学生对光电效应方程、玻尔原子模型的理解。解决本题的关键知道能级间跃迁所满足的规律，以及知道光子频率、波长的大小与能量变化的关系。

13.【答案】C

【解析】解：每天(6h)太阳能电池板吸收的太阳能：，
交通信号灯的电功率：，
交通信号灯正常工作8h消耗的电能：，
太阳能照明灯利用太阳能的效率：，故C正确、ABD错误。
故选：C。
根据题目提供的条件，可以求出每天(6h)太阳能电池板吸收的太阳能，这是总能量；根据交通信号灯正常工作时的电功率，又知道工作时间，可求消耗的电能，即转化的有用功的能量，再利用效率公式求太阳能照明灯利用太阳能的效率。
本题考查了学生消耗电能的计算、效率的计算，掌握电功率、电能的计算方法，知道效率的计算公式。

14.【答案】AD

【解析】解：A、黑体辐射的实验规律不能使用光的波动性解释，而普朗克借助于能量子假说，完美的解释了黑体辐射规律，破除了“能量连续变化”的传统观念，故A正确；
B、康普顿效应表明光子有动量，揭示了光的粒子性的一面，故B错误；
C、德布罗意提出实物粒子也具有波动性，汤姆逊在实验中将电子束射到晶体上产生衍射图样，说明电子具有波动性，故C错误；
D、根据物理学史可知，玻尔将量子观念引入原子领域，成功地解释了氢原子光谱实验规律，故D正确；
故选：AD。
普朗克借助于能量子假说，完美的解释了黑体辐射规律，破除了“能量连续变化”的传统观念；汤姆逊通过电子束射到晶体上产生衍射图样说明电子具有波动性；
康普顿效应揭示了光的粒子性的一面；玻尔理论成功地解释了氢原子光谱实验规律。
本题考查了波粒二象性以及量子物理学理论的发展，解题关键是明确衍射和干涉是波特有的现象，能得到干涉图样或者衍射图样，都能说明该粒子具有波动性，另外常考的光电效应和康普顿效应都揭示了光的粒子性。

15.【答案】BD

【解析】解：A、排球在运动过程中只受重力作用，故排球在飞行过程中处于失重状态，故A错误；
B、设排球的初速度为v0，经过t时间从A点运动到B点，根据平抛运动规律有
水平方向L−x=v0t
竖直方向h1−h2=12gt2
代入数据可得t=0.5sv0=35m/s
故B正确；
C、设排球到达B点的动能为Ek，根据动能定理有
mg(h1−h2)=Ek−12mv02
整理代入数据可得Ek=175J
故C错误；
D、从A到B的过程中，排球只受重力作用，重力加速度为g，故该过程速度变化量大小为Δv=gt=10×0.5m/s=5m/s，故D正确。
故选：BD。
A、根据排球的受力特点分析排球在飞行过程中处于失重状态；
B、根据平抛运动规律，求出排球的初速度大小；
C、根据动能定理，结合题意分析排球到达B点的动能；
D、根据速度变化量的表达式求出速度变化量大小。
在处理平抛运动问题时，可以把运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。

16.【答案】CD

【解析】解：A、图示位置线圈位于与中性面垂直位置，产生的感应电动势最大，其值为Em=NBSω，故A错误；
B、由图示位置转过90∘时，穿过线圈的磁通量为Φ=BS，故B错误；
C、Δ由E−=NΔΦΔt，I−=E−R+r，q=IΔt，得到电荷量q=NBSR+r，故C正确；
D、感应电动势的有效值为E=Em2，所以电压表示数为：U=RR+rR，联立解得U=NBSωR2(R+r)，根据焦耳定律得：电阻R所产生的焦耳热为：Q=U2Rt=πN2B2S2ωR2(R+r)，故D正确；
故选：CD。
根据Em=NBSω求解感应电动势的最大值，根据E=Em2求解感应电动势的有效值，根据焦耳定律求得电阻R产生的热量，根据q=NΔΦR+r求解电量。
本题关键记住交流发电机产生的交流电的最大值表达式Em=NBSω，注意可以根据q=NΔΦR+r求解电量，在解题时要注意，当求电功、电压表示数时一律用有效值；而求电量时要用平均值。

17.【答案】②  0.22

【解析】解：(1)在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，物体做匀加速直线运动，根据匀变速直线运动规律，连续相等时间内位移之差为定值，则Δs=at2，纸带①后面的点迹间距不变，则不符合，所以符合要求的纸带编号是②.
(2)橡皮筋对小车做功结束后，小车做匀速直线运动，则选择纸带①，小车获得的速度为
v=xt=2.2×10−20.1m/s=0.22m/s
故答案为：(1)②；(2)0.22
(1)根据匀变速直线运动的特点(相邻的时间间隔位移之差相等)去判断问题。
(2)利用匀速直线运动公式v=xt求解速度。
要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用。

18.【答案】C C

【解析】解：(1)A、小灯泡灯丝断了，则电源没有电流通过，所以不会电源不会显示过载，故A错误；
B、电源接线没有接在“直流”接线柱上，接交流电，小灯泡也会发光，故B错误；
C、小灯泡两端电压没有从零开始逐渐增大调节，可能小灯泡被短路了，故C正确；
故选C。
(2)中心刻线与亮条纹未对齐，若要使两者对齐，应调节旋转测量头，故C正确，AB错误；
故选：C。
故答案为：(1)C；(2)C
(1)电流过载，说明回路中形成的电流大，结合电路图即可判断原因；
(2)发现里面的亮条纹与分划板竖线未对齐，若要使两者对齐，该同学应调节测量头。
本题主要考查了闭合电路故障分析及对用双缝干涉测量光的波长实验装置的构造及作用，能对故障进行分析和纠正。

19.【答案】A2.753.002.12

【解析】解：(1)用多用电表粗测电池组的电动势，是作为电压表使用的，不需要欧姆调零，从指针的位置来看，应该进行机械调零，即调节指针定位螺丝进行机械调零，故选A。
(2)由闭合电路欧姆定律可知E=U+Ir，变形得：U=−Ir+E
根据图像可得，该电池组的电动势为图线的纵轴截距，即E=2.75V
图线的斜率的绝对值即为内阻：r=ΔUΔI=2.40−1.500.42−0.12Ω=3.00Ω
(3)根据分压原理，有：
U=RR+r⋅E=1010+3×2.75V=2.12V
故答案为：(1)A；(2)2.75，3.00；(3)2.12
(1)根据多用电表的正确操作可判断；
(2)根据E=U+Ir，变形后结合图线的斜率和截距可求得；
(3)根据分压原理求得电阻两端的电压。
本题考查“测定电池的电动势和内阻”实验，关键在于熟练掌握实验原理，以及将E=U+Ir变形结合图线求解。

20.【答案】解：(1)无人机上升时，有h=12a1t12
解得a1=2m/s2
根据牛顿第二定律有F−mg−f=ma1
代入数据解得f=4N
(2)失去升力，根据牛顿第二定律有mg+f=ma2
代入数据解得a2=12m/s2
经时间t2=6s时，无人机的速度为v=a1t2=2×6m/s=12m/s
无人机能达到的最大高度为H=v22a1+v22a2=1222×2m+1222×12m=42m
答：(1)无人机上升时受到的阻力大小为4N；
(2)无人机能达到的最大高度为42m。

【解析】(1)根据运动学公式求得加速度，根据牛顿第二定律求得阻力大小；
(2)失去升力，根据牛顿第二定律求得加速度，进而求得最大高度。
本题考查牛顿第二定律的应用，关键在于对物体做受力分析，可以根据所受合力表示加速度。

21.【答案】解：(1)小滑块从A点运动到C点的过程，根据动能定理得
−mg⋅2R=12mvC2−12mv02
解得vC=4m/s
(2)小滑块在C点时，由重力和轨道压力的合力提供向心力，由牛顿第二定律得
 mg+FN=mvC2R
解得FN=2.2N
根据牛顿第三定律知小滑块在C点时对轨道的压力大小FN′=FN=2.2N
(3)设小滑块沿斜面DE上升的最大高度为h。
对小滑块从A点到斜面DE上最高点的过程，由动能定理得：
−mgh−μmgcosθ⋅hsinθ=0−12mv02
解得h=1.35m
答：(1)小滑块到达C点时的速度大小为4m/s；
(2)小滑块在C点时对轨道的压力大小为2.2N；
(3)小滑块沿斜面DE上升的最大高度为1.35m。

【解析】(1)小滑块从A点运动到C点的过程，只有重力做功，根据动能定理求小滑块到达C点时的速度大小；
(2)小滑块在C点时，由重力和轨道压力的合力提供向心力，由牛顿第二定律求轨道对小球的压力，再由牛顿第三定律得到小球对轨道的压力大小；
(3)对整个过程，利用动能定理求小滑块沿斜面DE上升的最大高度。
本题涉及力在空间的积累效果，要想到动能定理。运用动能定理时，要灵活选取研究过程，分析各个力做功情况。

22.【答案】解：(1)粒子在加速器中加速，由动能定理得：qU0=12mv02
加速后粒子从O点进入竖直向上的电场中，在电场力下做类平抛运动，如图1所示；

在沿x轴方向上匀速直线运动：L=v0t
在沿y轴方向上匀加速直线运动，则有：y=L=12at2=12×qEmt2
联立各式得电场强度：E=4U0L；
(2)如果在空腔中加磁场，粒子也恰好从上表面中心出来，根据左手定则可以判定磁场方向沿z轴的负方向，粒子在磁场中旋转半径R=L。
在磁场中洛伦兹力提供向心力：qv0B=mv02R
解得：B=1L2mU0q；
(3)在(2)中磁场中，当加速电压为U1时，粒子刚好与上表面a′b′c′d′相切离开磁场，如图2所示

此时轨道半径为R1=L2，根据洛伦兹力提供向心力可得：qv1B=mv12R1
粒子在加速电场中加速过程中，根据动能定理可得：qU1=12mv12，
联立可得：U1=U04；
当加速电压为U2时，粒子刚好从上表面b′c′中点离开磁场，如图3所示；

此时根据几乎关系可得：R22=(R2−L)2+(2L)2，可得
解得轨道半径为：R2=2.5L，
根据洛伦兹力提供向心力可得：qv2B=mv22R2
粒子在加速电场中加速过程中，根据动能定理可得：qU2=12mv22，
联立可得：U2=25U04；
综上所述，粒子能够打在上表面的条件为：U04≤U≤25U04。
答：(1)匀强电场的场强大小为4U0L；
(2)匀强磁场的场强大小为1L2mU0q，方向沿z轴的负方向；
(3)加速器板间电压U的大小范围为U04≤U≤25U04。

【解析】(1)粒子在加速电场中加速，根据动能定理求出加速后的速度，进入空腔电场力与初速度垂直，粒子做类平抛运动，根据类平抛运动的规律解答；
(2)粒子进入磁场后圆周运动，根据运动轨迹找出运动半径，根据洛伦兹力提供向心力计算出磁场强度，根据左手定则判断磁场方向；
(3)加速电压越大，粒子进入磁场时速度越大，轨道半径越大，采用轨迹圆的“缩放法”找出轨道半径的最小值和最大值，再根据洛伦兹力提供向心力进行解答。
对于带电粒子在磁场中的运动情况分析，一般是确定圆心位置，根据几何关系求半径，结合洛伦兹力提供向心力求解未知量；根据周期公式结合轨迹对应的圆心角求时间；对于带电粒子在电场中运动时，一般是按类平抛运动或匀变速直线运动的规律进行解答。

23.【答案】解：(1)金属杆a在恒定功率下运动，速度逐渐增大，安培力增大，功率不变，所以拉力减小，加速度减小，当加速度减为0时，拉力等于安培力，此时金属杆a受力平衡，由公式：E=Bd1vm
串并联电路总电阻：
根据欧姆定律有：I=ER1
导体受到的安培力大小：
P=Fvm
速度最大时导体受力平衡：
联立解得：vm=5m/s
(2)对导体棒a运用动量定理，规定向右为正方向：


即：−Bd1q=0−mavm
由电路结构可知，电阻R与金属杆b并联，又因为两者阻值相等
所以：qb=q2=2.5C
(3)对a棒列动能定理：
设电阻R上产生的焦耳热为QR，那么金属杆b产生的焦耳热也为QR，由于金属杆a的电阻为金属杆b的一半，电流为b的两倍，由：Q=I2Rt，可知，金属杆a产生的焦耳热为2QR则：
解得：QR=516J
(4)a、b棒最终匀速：Bd1va=Bd2vb
对a棒列动量定理：−Bd1qa=mava−mavm
对b棒列动量定理：−Bd2qb=mbvb−0
qa=qb+Qc
Qc=CBd2vb=451109C
答：(1)金属杆a的最大速度为5m/s；
(2)从撤去拉力F至金属杆a停止运动的过程中，流过金属杆b的电量为2.5C；
(3)从撤去拉力F至金属杆a停止运动的过程中，电阻R产生的焦耳热为516J；
(4)若撤去拉力F的同时对金属杆b解除锁定，且同时将切换开关S打到电容器C，电容器C最终的带电量为451109C。

【解析】(1)由平衡关系可求出金属杆的最大速度；
(2)根据动量定理，可求解出电荷量大小；
(3)根据能量守恒定律可以求解出电阻R上产生的焦耳热大小；
(4)由分析可得A B两棒最终匀速，通过对A B列动量定理可求解出最终电容器上的带电量。
对于电磁感应问题，研究思路常常有两条，一是从力的角度，根据牛顿第二定律或平衡条件，列出方程，二是从能量动量角度，根据能量守恒，动量定理等列方程求解。