2022_2023学年浙江省宁波市高二（下）期末物理试卷

这是一份2022_2023学年浙江省宁波市高二（下）期末物理试卷，共23页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

2022~2023学年浙江省宁波市高二（下）期末物理试卷
一、单选题（本大题共13小题，共39.0分）
1. 测量血压时常用cmHg(厘米汞柱)作为单位，则用国际单位制基本单位来表示血压的单位正确的是(    )
A. Pa B. N⋅m C. kg⋅m2/s3 D. kg/s2⋅m
2. 2023年5月30日9时31分，长征二号F遥十六运载火箭搭载神舟十六号载人飞船发射升空，于5月30日16时29分，成功对接于空间站天和核心舱径向端口，整个对接过程历时约6.5小时。下列说法正确的是(    )
A. 9时31分是时间间隔
B. 火箭点火后瞬间，宇航员由于超重惯性增大
C. 遥测火箭飞行速度时，可将火箭视为质点
D. 神舟十六号与空间站对接后，处于平衡状态
3. 能量是重要的物理观念，下列关于能量的说法正确的是(    )
A. 爱因斯坦认为光是一个个不可分割的能量子组成的
B. 由焦耳定律可知，用电器产生的热量与通过其电流成正比
C. 伽利略研究了自由落体运动，并提出了机械能守恒定律
D. 热力学第二定律的本质是能量守恒定律
4. 关于下列四幅图中的仪器所涉及的物理学原理说法中正确的是(    )

A. 图甲，火灾报警器利用了烟雾颗粒对光的散射
B. 图乙，雷达是利用超声波来定位物体
C. 图丙，空间站上的机械臂处于完全失重状态，对载荷要求无限制
D. 图丁，红外线体温计利用了物体温度越高，辐射波长越长的特点
5. 一个用于晾晒的工具其简化模型如图所示。质量为m、边长为L的正方形竹网ABCD水平放置，用长均为L的AE、DE、BF、CF和长均为 32L的OE、OF六条轻绳静止悬挂于O点，OE、OF的延长线分别交于AD、BC的中点。下列说法正确的是(    )


A. 六条轻绳的张力大小相等
B. 轻绳AE的张力大小为14mg
C. 轻绳OE的张力大小为 3311mg
D. OE、OF绳增长相同长度，AE绳张力大小不变
6. 第19届亚运会将于2023年9月在浙江杭州举行。一质量为m的亚运会公路自行车运动员在某次训练中从斜坡顶端O点由静止开始匀加速向下运动，依次经过间距分别为3d和4d的A、B、C三棵树，经过相邻两棵树所用时间均为T，下列说法中正确的是(    )

A. A树到O点的距离为2d
B. 运动员经过A树时的速度为5d2T
C. 运动员的加速度为2dT2
D. 运动员经过B树时所受重力的功率为7mgd2T
7. 一测试用的导弹在地面附近的运动轨迹如图中曲线所示，坐标x轴为水平方向，y轴为竖直方向，导弹以某一初速度由地面某处O点发射同时开启推进器助推，到达a点时关闭推进器。已知推力方向和空气阻力方向始终与导弹运动方向在同一直线，空气阻力大小与导弹速率二次方成正比，图中a、c高度相同，b为导弹轨迹最高点，则导弹在飞行过程中(    )

A. b点时速率为零 B. Oa阶段可能做直线运动
C. a点的动能大于c点的动能 D. ab和bc阶段，重力冲量大小相等
8. 如图甲所示，某一简谐横波从介质1进入介质2中继续传播，A、B、C为传播方向上的三个点。图乙为t=0时A质点右侧介质1中的部分波形图，此时波恰好传播至介质2中的B点，图丙为该时刻之后B质点的振动图像。已知B、C两质点间的距离0.75cm，波在介质2中的传播速度为1.0×103m/s。下列说法中正确的是(    )

A. 质点A起振时速度方向为y轴正方向
B. t=1×10−5s时质点C第一次到达波谷
C. 在0∼0.01s内，A经过的路程为1cm
D. 质点C与质点B振动的相位差为2π
9. 如图所示，横截面为三角形ABC的某透明介质置于空气中，O为BC边的中点，位于截面所在平面内的a、b、c三束不同色光均自O点以角i=45°入射。已知θ=15°，a、b、c光在该介质的折射率为分别为na= 2，nb< 2，nc> 2，下列说法正确的是(    )

A. a光首次传播到AB面时，在AB中点出射
B. b光首次传播到AB面时可能发生全反射
C. c光从进入介质到首次传播到AB面的时间一定比a光的长
D. 若i> 45°，则a光和c光将发生全反射无法进入该透明介质
10. 工业上常用电磁流量计来测量高黏度及强腐蚀性导电流体的流量Q(单位时间内流过管道横截面的液体体积)。其原理：如图所示，在非磁性材料做成的圆管处加一磁感应强度大小为B的匀强磁场，当导电液体流过此磁场区域时，测出管壁上下M、N两点间的电势差U，就可计算出管中液体的流量。已知排污管道直径为10cm。在定标时测定，当MN点间外接电压表示数为1mV时，其流量约为280m3/h。下列说法正确的是(    )

A. 测量MN间电势差时，应将电压表正接线柱与M相连
B. 其它条件一定时，MN间电压与流量成反比
C. 其它条件一定时，电压表示数恒定，其流量与导电液体中的离子浓度成正比
D. 若排污管直径换成5cm，电压表示数为1mV时，其流量约为140m3/h
11. 如图所示，某同学利用电压传感器来研究电感线圈工作时的特点。图甲中三个灯泡完全相同，不考虑温度对灯泡电阻的影响。在闭合开关S的同时开始采集数据，当电路达到稳定状态后断开开关。图乙是由传感器得到的电压u随时间t变化的图像。不计电源内阻及电感线圈L的电阻。下列说法正确的是(    )

A. 开关S闭合瞬间，流经灯D1和D2的电流相等
B. 开关S闭合瞬间至断开前，流经灯D2的电流保持不变
C. 开关S断开瞬间，灯D2闪亮一下再熄灭
D. 根据题中信息，可以推算出图乙中u1:u2=1:1
12. 如图甲所示，我国西部山区建有许多水电站，极大改善了当地居民的生产、生活，如图乙所示为某水电站远距离输电的原理图。T1为升压变压器，其原、副线圈匝数比为k1，输电线等效总电阻为R，T2为降压变压器，其原、副线圈匝数比为k2，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电机输出的电压恒为U，若由于用户端用户数量变化，使得输电线输送电流增加ΔI。则下列说法正确的是(    )

A. 损失在输电线的功率增加(ΔI)2R B. 用户端电压减少了ΔI⋅R
C. 发电机输出功率增加k1UΔI D. 用户端的总电流增加了k2ΔI
13. 如图所示，AOB为放置在竖直平面内半径为R的光滑圆弧轨道，A、B两点位于圆弧上等高处，弧AB的长度远小于R，在B点和O点之间固定一光滑直轨道，圆弧轨道和直轨道顺滑连接。现将一小球(半径可忽略)由点A静止释放，则A→O→B过程小球的运动时间为(    )

A. π Rg B. π2+2 Rg C. π2+ 2 Rg D. π4+ 2 Rg
二、多选题（本大题共2小题，共8.0分）
14. 关于教材中的四幅插图，下列说法正确的有(    )
      

A. 图甲是玻璃管插入某液体中的情形，表明该液体能够浸润玻璃
B. 图乙为水中三颗炭粒运动位置的连线图，连线表示炭粒运动的轨迹
C. 图丙为分子力与分子间距的关系图，分子间距从r0增大时，分子力表现为引力
D. 图丁为同一气体分子在不同温度时热运动的速率分布图，曲线①对应的温度较高
15. 物理学中，将如同 13H和 23He这样质子数与中子数互换的原子核互称为“镜像核”。已知 13H和 23He的质量分别为m13H=3.016050u和m23He=3.016029u，中子和质子质量分别是mn=1.008665u和mP=1.007825u，则下列说法正确的有(    )
A.  713N和 613C互为“镜像核”
B. 互为“镜像核”的两个原子核，结合能大的更稳定
C.  13H的比结合能为13m13Hc2
D.  13H和 23He结合能之差为mn−mp−m13H+m23Hec2
三、实验题（本大题共2小题，共12.0分）
16. 某同学做“探究加速度与力的关系”的实验：
(1)该同学正在进行补偿阻力的操作如图所示，其中存在明显错误之处是_____。

(2)图为实验中打出的某条纸带，纸带上的点为打点计时器连续打下的点，每5个点取1个计数点：

打下计数点3时的速度为_____m/s，根据纸带计算出这次小车的加速度为_____m/s2，由此判断槽码的质量_____(选填“满足”或“不满足”)本次实验要求。(结果均保留三位有效数字)

17. 在实验室用双缝干涉测光的波长，实验装置如图所示
  
(1)双缝、光屏、单缝，依次是图中的_____(填图中的字母)。
  
(2)①图是实验得到的红光双缝干涉图样照片，根据该图可判断双缝干涉的亮条纹间距_____(填“相等”或“不相等”)。
(3)在某次测量中，观察分划板中心线与乙图亮条纹P中心对齐时的情形，如图②所示。然后转动测量头手轮，当分划板中心线与亮条纹Q中心对齐时，目镜中观察到的图应为③图中的_____。
(4)已知单缝与光屏间距L1，双缝与光屏的间距L2，单缝与双缝间距为d1，双缝间距d2，图①中分划板中心线与亮条纹P中心对齐时手轮读数为x1，与亮条纹Q中心对齐时手轮读数为x2x2>x1，则实验测得该光的波长的表达式为_____。

四、计算题（本大题共4小题，共41.0分）
18. 如图是一款气垫运动鞋，鞋底气垫空间内充满氮气(可视为理想气体)，氮气压缩后可产生回弹效果，减少震荡冲击。已知气垫内气体体积为V0，脚与气垫间的等效作用面积为S，初始压强与大气压相同，不考虑气垫漏气。某运动员穿上一只该鞋子后起身在水平地面上单脚稳定站立，此时气垫内气体体积被压缩至原来的45，若该过程不计温度变化，设大气压强为p0、当地重力加速度为g。求：
(1)此时气垫内气体的压强；
(2)该过程中气体是放热还是吸热；
(3)该运动员的质量。


19. 如图所示，水平传送带上面排列着5个质量均为M=1kg的木块，木块随传送带一起以v=5m/s的恒定速度向左匀速运动，木块与传送带表面动摩擦因数μ=0.2。一颗质量为m=50g的子弹以速度v0=500m/s水平向右正对射入第一块木块并穿出，穿出速度为300m/s，若之后子弹打穿木块过程，子弹损失的动能都为前一次打穿过程子弹损失动能的12。已知传送带足够长，木块不会从传送带上滑落，木块间距足够大，不会相撞，忽略子弹竖直方向的下落运动及在木块内运动的时间，g=10m/s2。求：
(1)子弹打穿第1块木块后瞬间，第1块木块的速度；
(2)第1块木块和第2块木块再次相对传送静止时，两者间距的变化量；
(3)整个过程中，驱动传送带的电动机需要多输出的能量。


20. 电动汽车通过能量回收装置增加电池续航。在行驶过程中，踩下驱动踏板时电池给电动机供电，松开驱动踏板或踩下刹车时发电机工作回收能量。某兴趣小组为研究其原理，设计了如图所示的模型：两个半径不同的同轴圆柱体间存在由内至外的辐向磁场，磁场方向沿半径方向，有一根质量为m、长度为L、电阻为R的金属棒MN通过导电轻杆与中心轴相连，可绕轴无摩擦转动，金属棒所在之处的磁感应强度大小均为B，整个装置竖直方向放置。中心轴右侧接一单刀双掷开关：踩下驱动踏板，开关接通1，电池给金属棒供电，金属棒相当于电动机，所用电池的电动势为E，内阻为r；松开驱动踏板或踩下刹车，开关自动切换接通2，金属棒相当于发电机，给电容器充电，所接电容器电容为C。初始时电容器不带电、金属棒MN静止，电路其余部分的电阻不计。
(1)踩下驱动踏板后，求金属棒刚启动时加速度a的大小及开始运动后的转动方向(从上往下看)；
(2)踩下驱动踏板后，求金属棒可达到的最大转动线速度和该过程中金属棒上产生的热量Q；
(3)当金属棒达到最大转动速度后松开驱动踏板，在一段时间后金属棒将匀速转动，求此时电容器C上的带电量。


21. 如图所示，真空中有一坐标系Oxyz，在y≥0的空间中存在方向沿z轴负方向，磁感应强度大小为B= 2×10−3T的匀强磁场，在xOz平面内紧靠x轴放置一块荧光屏，荧光屏沿z轴方向长度L=1.6cm，沿x轴方向宽度足够大，在y=1cm处平行xOz平面沿z轴放置一根长度为1.6cm、逸出功W0=8.75eV的金属细棒，现用频率v=6×1015Hz的光从各方向照射金属棒，已知电子电荷量q=1.6×10−19C，质量m=1.0×10−30kg，普朗克常量h=6.6×10−34J⋅s。求：
(1)金属棒上逸出的光电子的最大初动能Ekm；
(2)沿x轴正方向逸出的光电子打中荧光屏时x坐标最大值；
(3)光电子从金属棒逸出至打到荧光屏的最短时间；
(4)荧光屏上有光电子打到的区域面积。


答案和解析

1.【答案】D 
【解析】根据压强表达式有p=FS
根据牛顿第二定律有F=ma
则有p=maS
进行国际单位制的运算可知，国际单位制基本单位来表示血压的单位正确的是 kg/s2⋅m 。
故选D。


2.【答案】C 
【解析】A.9时31分指的是某个时间点，是时刻，故A错误；
B.惯性大小只与物体的质量大小有关，质量越大惯性越大，故B错误；
C.遥测火箭飞行速度时，火箭的形状和大小可以忽略，故可以视为质点，故C正确；
D.神舟十六号与空间站对接后做圆周运动，不是处于平衡状态，故D错误。
故选C。


3.【答案】A 
【解析】A.爱因斯坦认为光是一个个不可分割的能量子组成的，这些能量子叫作光子，A正确；
B.由焦耳定律Q=I2Rt
可知，用电器产生的热量与通过其电流的平方成正比，B错误；
C.机械能守恒定律瑞士物理学家约翰.伯努利提出的，C错误；
D.热力学第二定律的本质是能量的传递方向，自然界中自发的过程是有方向的，D错误。
故选A。


4.【答案】A 
【解析】A.火灾报警器利用了烟雾颗粒对光的散射，故A正确；
B.雷达是利用无线电波(微波)来定位物体的，故B错误；
C.空间站上的机械臂处于完全失重状态，但工作时与载荷之间有相互作用力，因此对载荷要求并不是无限制，故C错误；
D.一切物体都向外辐射红外线，物体温度越高，辐射的红外线越强，波长越红外线强弱没有关系，红外线体温计利用了物体温度越高，辐射的红外线越强的原理，故D错误。
故选A。


5.【答案】C 
【解析】
【分析】
本题主要考查了共点力平衡条件的直接应用，对于ABC选项选取合适的研究对象受力分析，根据力的合成求解绳子的张力，D选项可作为动态变化分析问题处理，运用解析法分析AE绳张力大小的变化，难度一般。
【解答】
C.令OE、OF轻绳与竖直方向夹角为θ，根据几何关系有sinθ=L2 3L2+Lsin60∘= 36
根据对称性可知，OE、OF轻绳上弹力大小相等，令为T1，针对OE、OF分析有
2T1cosθ=mg
解得T1= 3311mg
故C正确;
B.根据对称性可知，AE、DE、BF、CF轻绳上弹力大小相等，令为T2，对轻绳的节点F进行受力分析有
2T2cos30∘=T1
结合上述解得
T2= 1111mg
故B错误;
A.根据上述可知，AE、DE、BF、CF轻绳上弹力大小相等，OE、OF轻绳上弹力大小相等，但AE、DE、BF、CF轻绳上弹力小于OE、OF轻绳上弹力，故 A错误;
D.若OE、OF绳增长相同长度，根据几何关系可知，OE、OF轻绳与竖直方向夹角为θ减小，根据2T1cosθ=mg可知，OE、OF轻绳上弹力T1减小，根据2T2cos30∘=T1可知，AE绳张力减小，故 D错误。
  
6.【答案】B 
【解析】C.根据 Δx=aT2 可得4d−3d=aT2
可得a=dT2
故C错误；
D.根据匀变速直线运动某段时间内的平均速度等于中间时刻瞬时速度可得vB=xAC2T=7d2T
设斜面与水平面的夹角为 θ ，则运动员经过B树时所受重力的功率为P=mgvBsinθ=7mgdsinθ2T
故D错误；
B.根据匀变速直线运动速度时间公式可得vA=vB−aT=5d2T
故B正确；
A.根据匀变速直线运动位移速度公式可得2axAO=vA2
可得xAO=25d8
故A错误。
故选B。


7.【答案】C 
【解析】A.在最高点b，导弹竖直速度为零，但水平速度不为零，故A错误；
B. Oa 阶段导弹受导弹的推力、重力和空气阻力，推力方向和空气阻力方向始终与导弹运动方向在同一直线，而重力与导弹运动方向不在同一直线上，因此导弹受到的合力方向与导弹运动方向也不在同一直线上，故导弹做曲线运动，故B错误；
C.由于有空气阻力，关闭导弹推进器后，导弹的机械能逐渐减小，因此 c 点的机械能小于a点，而 a、c 高度相同，重力势能相同，因此 a 点的动能大于 c 点的动能，故C正确；
D.由于存在空气阻力，且空气阻力大小与导弹速率二次方成正比，因此在竖直方向上导弹上升时的速度大于下降时的速度，而 a、c 高度相同，因此导弹 ab 阶段运动时间少于 bc 阶段，故 ab 解得重力冲量大小小于 bc 阶段，故D错误。
故选C。


8.【答案】B 
【解析】
【分析】
本题主要考查波的图象与振动图象，明确图象的物理意义是解决问题的关键。根据振动图象可知质点的起振方向；结合波的传播特点以及时间与周期的关系分析质点的振动情况；根据时间与周期的关系求解质点经过的路程；由公式λ=vT求得波在介质2中的波长，结合质点C 与质点B间的距离求得两质点的相位差，由此即可正确求解。
【解答】
A.由图丙可知B质点的起振方向为y轴负方向以A、B、C三点的起振方向一样，故质点A起振时速度方向为 y 轴负方向，故A错误；
B.由图丙可知周期T=1×10−5s，在介质2中从B到C的时间t1=xv=0.75×10−5s，故C质点再经过t2=0.25×10−5s，即 14T ，恰好第一次到达波谷，故B正确；
C.质点A的振幅A=5×10−6m，在 0∼0.01s 内， A 质点经过的路程为s=4A×1×10−21×10−5=2cm，故C错误；
D.波在介质2中的波长λ=vT=1×10−2m=1cm，质点C 与质点B振动的相位差为0.75cm1cm×2π= 3π2，故D错误。
  
9.【答案】C 
【解析】A.根据全反射规律可知，光线在AB面上P点的入射角等于临界角C，由于折射定律得sinC=1n
代入数据得C = 45°
a光首次传播到AB面时，画出光路图如下
  
根据折射定律可知sini = nsinr
解得r = 30°
再根据几何关系可知∠B = 90°−15° = 75°，∠POB = 60°
则∠OPB = ∠C = 45°
则a光首次传播到AB面时恰好在AB面发生全反射，A错误；
B.b光首次传播到AB面时，由于 nb< 2 ，临界角大于45°，且在CB面折射角大于r = 30°，则不可能发生全发射，B错误；
C.由于 nc> 2 ，则在CB面折射角小于r = 30°，则c光从进入介质到首次传播到AB面的光程大于a光从进入介质到首次传播到AB面的光程，再根据 v=cn ，可知c光在介质中的速度小于a光在介质中的速度，则c光从进入介质到首次传播到AB面的时间一定比a光的长，C正确；
D.由于在CB面光由空气射入到透明介质(是由光疏介质到光密介质)，光线不可能在CB面发生全反射，D错误。
故选C。


10.【答案】D 
【解析】A.根据左手定则可知，管壁内正离子会向下偏转，负离子向上偏转，因此测量 MN 间电势差时，应将电压表正接线柱与 N 相连，故A错误；
BC.当正负离子受到的电场力与洛伦兹力平衡时，离子不再偏转，MN间有温度的电势差，即Bqv=Uqd
可得U=Bdv
设t时间内流进管道的液体体积为V，则Q=Vt=π(d2)2vtt=πd2v4=πUd4B
故其它条件一定时， MN 间电压与流量成正比，且电压表示数恒定，即U不变时，流量与导电液体中的离子浓度无关，故BC错误；
D.排污管道直径为 10cm ，在定标时测定，当 MN 点间外接电压表示数为 1mV 时，其流量约为 280m3/h ，若排污管直径换成 5cm ，电压表示数为 1mV 时，其流量约为Q′=πU4B⋅d02=Q02=140m3/h
故D正确。
故选D。


11.【答案】A 
【解析】AB.开关S闭合瞬间，由于电感线圈的强烈阻碍作用，灯D3没有电流通过，灯 D1 和 D2 串联，流经灯 D1 和 D2 的电流相等，设每个灯泡的电阻为R，故I1=E2R
稳定后灯 D2 和 D3 并联再与 D1 串联，流过 D2 的电流为I2=12⋅E32R=E3R
故A正确，B错误；
C.开关S断开瞬间，由于电感线圈阻碍电流减小的作用，由电感线圈继续为灯 D2 和 D3 提供电流，又因为电路稳定的时候，流经灯 D2 和 D3 的电流相等，所以灯 D2 逐渐熄灭，故C错误；
D.开关S闭合瞬间，灯 D1 和 D2 串联，电压传感器所测电压为D2两端电压，由欧姆定律u1=E2
电路稳定后，流过D3的电流为I=12⋅E32R=E3R
开关S断开瞬间，电感线圈能够为 D2 和 D3 提供与之前等大电流，故其两端电压为u2=I⋅2R=2E3
所以u1u2=34
故D错误。
故选A。


12.【答案】D 
【解析】A.根据焦耳定律，输电线损失的功率为P=I2R
输电线损失的功率增加量为ΔP=I+ΔI2R−I2R=ΔI2R+2ΔIIR
故A错误；
B.根据理想变压器的规律UU2=k1，U3U4=k2
由闭合电路欧姆定律有U2=IR+U3
联立得Uk1=IR+k2U4
电流增加 ΔI ，则有Uk1=I+ΔIR+k2U4′
两式相减得ΔU4=U4−U4′=ΔIRk2
故B错误；
C.根据理想变压器的规律I1I=1k1
则I1=1k1I
ΔI1=1k1⋅ΔI
发电机输出功率的增加量为ΔP=UI1′−UI1=U⋅ΔI1=UΔIk1
故C错误；
D.根据理想变压器的规律II4=1k2
输电线输送电流增加 ΔI ，可得ΔI4=k2ΔI
故D正确。
故选D。


13.【答案】B 
【解析】小球从 A→O 过程为单摆运动，运动时间为t1=T4=2π4 Lg=π2 Rg
设弦 OB 对应的圆心角为 θ ，根据几何知识可得直导轨OB的长度为OB=2Rsinθ2
此时直导轨的倾角为 θ2 ，小球的加速度大小为a=gsinθ2
根据机械能守恒定律可知vB=0
故小球从 O 点匀减速直线运动到B点的时间与小球从B点无初速度释放运动到B点的时间相同，即OB=12at22
解得t2=2 Rg
故 A→O→B 过程小球的运动时间为t=t1+t2=π2+2 Rg
故选B。


14.【答案】AC 
【解析】A.液体在毛细管中上升，表明液体能够浸润玻璃，故A正确；
B.图乙为水中三颗炭粒不同时刻位置的连线，并不是固体小颗粒的运动轨迹，故B错误；
C.根据分子力与分子间距的关系图，可知分子间距从 r0 增大时，分子力表现为引力，故C正确；
D.由图乙可知，曲线②中速率大的分子占比较大，说明曲线②对应的分子平均动能大，温度较高，故D错误。
故选AC。


15.【答案】ABD 
【解析】A.  713N 7个质子6个中子，  613C 6个质子7个中子，故  713N 和  613C 互为“镜像核”，故A正确；
B.互为“镜像核”的两个原子核，由于质量数相同，因此结合能大的比结合能更大更稳定，故B正确；
C.根据爱因斯坦质能方程可知  13H 的结合能为ΔE=(mP+2mn−m13H)c2
比结合能为ΔE3=(mP+2mn−m13H)c23
故C错误
D.根据爱因斯坦质能方程可知  23He 的结合能为ΔE′=(2mP+mn−m23He)c2
 13H 和  23He 结合能之差为ΔE−ΔE′=mn−mp−m13H+m23Hec2
故D正确。
故选ABD。


16.【答案】     小车前面悬挂了牵引物体     0.600−0.650       1.40−1.50      不满足 
【解析】[1]进行补偿阻力的操作时，小车前面不能悬挂牵引物体；
[2]由题意可知
T=0.1s
由图可知计数点2、4的刻度分别为
x2=6.60cm
x4=19.10cm
计数点3时的速度为
v3=x4−x22T=0.625m/s
0.600−0.650 均算正确；
[3]由题意可得
x12=4.05cm
x23=5.50cm
x34=7.00cm
x45=8.35cm
x56=9.85cm
相邻两段位移差分别为
Δx1=x23−x12=1.45cm
Δx2=x34−x23=1.50cm
Δx3=x45−x34=1.35cm
Δx4=x56−x45=1.60cm
根据 Δx=aT2 可得
a=1.47m/s2
1.40−1.50 均算正确；
[4]由[3]中分析可知该纸带相同时间间隔内相邻位移差变化幅度较大，因此本次实验槽码的质量不满足实验要求。


17.【答案】     DFC     相等     A     x2−x1d24L2 
【解析】(1)[1]双缝干涉测光的波长的实验中，设备依次摆放的位置从左到右依次是光源、滤光片、单缝、双缝、滤光筒、光屏，双缝、光屏、单缝，依次是图中的D、F、C；
(2)[2]①图可判断双缝干涉的亮条纹间距相等；
(3)[3]转动测量头手轮，当分划板中心线与亮条纹 Q 中心对齐时，目镜中观察到的图应为③图中的A；
(4)[4]由Δx=ldλ
得λ=Δxdl=(x2−x1)d24L2


18.【答案】(1) p1=54p0 ；(2)放热；(3) m=p0S4g 
【解析】(1)气垫内的气体做等温变化p0V0=p145V0
解得p1=54p0
(2)气体体积被压缩，外界对气体做功，由于气体温度不变化，气体内能不变，根据热力学第一定律可知该过程气体放热；
(3)运动员平衡站立时，处于平衡状态54p0S=p0S+mg
解得m=p0S4g


19.【答案】(1)5m/s；(2)0；(3) 126.25J 
【解析】(1)以子弹运动方向为正方向，子弹打第1块木块动量守恒mv0−Mv=mv1+Mv′1
得v′1=5m/s
(2)子弹打穿第1块木块，损失动能为ΔEk1=12mv02−12mv12=4000J
则子弹打第2块木块，损失动能为ΔEk2=12ΔEk1=2000J
ΔEk2=12mv12−12mv22
子弹打穿第2块木块后速度为v2=100m/s
子弹打穿第2块木块动量守恒mv1−Mv=mv2+Mv′2
得v′2=5m/s
子弹打穿第1块和第2块木块后，木块运动情况完全一样，故两者距离变化量为0；
(3)第1、2块木块，从穿透到再次与传送带共速所需的时间为t1=t2=2vμg=5s
在这段时间内传送带与木块之间存在滑动摩擦，要维持传送带作匀速运动需提供能量克服摩擦力作功，因此，当第1、2块木块达到与传送带共速，电动机多消耗的电能E1=E2=μMgvt1=50J
若子弹能打穿第3块木块，打穿第3块木块损失动能为ΔEk3=12ΔEk2=1000J
由于子弹穿入第3块木块前动能为12mv22=250J<1000J
故子弹不能穿过第3块木块。子弹留在第3块木块中，由动量守恒定律mv2−Mv1=(m+M)v共
得v共=0
第三块木块(含子弹)从静止到再次与传送带共速t3=vμg=2.5s
这个阶段电动机多消耗的电能E3=μ(M+m)gvt3=26.25J
整个阶段电动机多消耗的电能E=E1+E2+E3=126.25J


20.【答案】(1) a=BELm(R+r) ，金属棒开始运动后沿顺时针转动；(2) vm=EBL ， QR=mE2R2B2L2(R+r) ；(3) q′=mCEm+CB2L2 
【解析】(1)根据左手定则判断，从往下看，金属棒开始运动后沿顺时针转动，当开关闭合的瞬间，金属棒还没有发生转动，则I=ER+r
金属棒在安培力作用下发生转动，其加速度大小，由牛顿第二定律a=BILm=BELm(R+r)
(2)当金属棒所能达到的最大线速度 vm 满足，金属棒中的无电流通过，即金属棒切割磁感线关生的感应电动势为 E ，即BLvm=E
解得vm=EBL
金属棒从静止开始，在安培力作用下加速运动到最大速度，由动量定理∑BiLΔt=mvm
在此过程中通过金属棒的电荷量q=∑iΔt=mEB2L2
在此过程中电源提供的电能最终转化为金属棒的动能和电路产生的热量，即qE=12mvm2+Q总
金属棒中产生的热量为QR=RR+rQ总=mE2R2B2L2(R+r)
(3)当金属棒由最大速度减速至匀速转动，由动量定理可得−∑Bi′LΔt=−Bq′L=mv−mvm
当电路达到稳定时，回路中无电流，电容器两端电压与金属棒切割产生的感应电动势相等q′C=BLv
联立得q′=mCEm+CB2L2


21.【答案】(1)16eV；(2) xm=1cm ；(3) t=4.6×10−9s ；(4) S=1.6( 3+1)cm2 
【解析】(1)根据光电效应方程Ekm=hν−W0=2.56×10−18J=16eV
(2)光电子在磁场中做匀速圆周运动，洛仑兹力提供向心力Bvq=mv2r
考虑初速度最大的电子rm=mvmBq=1cm
而Ekm=12mvm2
联合解得rm=1cm
粒子正好转过 14 圆周后打在荧光屏上，故xm=1cm
(3)以最大速度 vm 出射，且打在金属棒正下方位置 P 的电子飞行时间最短如图所示
  
半径rm=1cm
所对应的弦长l=1cm
对应的圆心角θ=60∘
运动时间为t=θ2πT=πm3Bq= 2π96×10−7s=4.6×10−9s
(4)两条临界轨迹如下图
  
最右侧 M 点距离 z 轴Δx1= 3cm
最左侧 N 点距离 z 轴Δx2=1cm
荧光屏上有光电子打到的区域面积为S=Δx1+Δx2L=1.6( 3+1)cm2