2024台州高二上学期期末考试物理含答案

这是一份2024台州高二上学期期末考试物理含答案，共31页。

1．本卷共8页，21小题，满分100分，考试时间90分钟：
2．用蓝、黑色水笔书写答案，考试结束只需将答题卷交回；
3．本卷中重力加速度均取10m/s2．
一、选择题1（本题共13小题，每小题3分，共39分．每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）
1. 下列四组物理量中均为标量的是（ ）
A. 电功率 冲量B. 电势差 电场强度
C. 磁通量 自感电动势D. 动量变化量 磁感应强度
2. 关于能源，下列说法正确是（ ）
A. 太阳能是一种清洁能源
B. 煤炭和石油是可再生能源
C. 水能、风能是不可再生能源
D. 核废料没有放射性，对环境污染极少
3. 下列有关科学家及他们贡献描述不相符的是（ ）
A. 楞次得到了感应电流方向的规律
B. 奥斯特发现了电流可以使周围的小磁针偏转
C. 法拉第发现了电流的磁效应，证实了电与磁是有联系的
D. 富兰克林将自然界的两种电荷，命名为正电荷和负电荷
4. 在燃气灶上常安装电子点火器，接通电子线路时产生高电压，通过高压放电的电火花来点燃气体．电子点火器的放电电极应该做成（ ）
A. 针尖状B. 圆头状C. 方形D. 椭球形
5. 电阻率的倒数称为电导率，符号是，即。下列说法正确的是（ ）
A. 电导率的大小一定与温度无关B. 电导率的国际单位是
C. 材料的电导率与材料的形状有关D. 材料的电导率越小，导电性能越强
6. 如图，雷雨云层可以形成几百万伏以上的电压，足以击穿空气产生几十万安培的瞬间电流，电流生热使空气发光，形成闪电，空气受热膨胀会发出巨响，形成雷声．若雷雨云底部的电势较地面低，闪电时，电子从雷雨云底部抵达地面，此过程以下说法中正确的是（ ）
A. 电场力对电子做负功B. 电子移动过程中电势能减少
C. 电流的方向由云层流向地面D. 雷雨云底部与地面的电势差为
7. 如图所示，A、B都是薄铝环，环A是闭合的，环B是断开的，横梁可以绕中间的支点转动．若用条形磁铁分别接近这两个圆环，则下面说法正确的是（ ）
A. 磁铁N极插向A环，A环被吸引
B. 磁铁S极插向A环，A环被吸引
C. 无论磁铁哪个极拔出B环，横梁都会转动
D. 无论磁铁哪个极拔出B环，横梁都不会转动
8. 将电能从发电站送到用户，在输电线上会损失一部分功率，设输电电压为，输电线的总电阻为，输电线上的电流为，则下面说法正确的是（ ）
A. B. C. D.
9. 如图所示的电路中，为定值电阻，MN是水平正对放置的平行板电容器的两个极板，板接地，规定接地点电势为零．开关闭合，有一带电油滴静止悬浮在两极板间的点，下列说法正确的是（ ）
A. 保持开关闭合，将M板向右平移一小段距离，电容器的电容增大
B. 保持开关闭合，增大两极板间的距离，电阻中有从到的电流
C. 断开开关，将N板向下平移一小段距离，带电油滴电势能不变
D. 断开开关，减小两极板间的距离，带电油滴仍静止不动
10. 图甲为某脂肪测量仪，其工作原理是根据人体电阻的大小来判断脂肪所占比例，模拟电路如图乙所示。人体所含水中有钠、钾等离子容易导电，而脂肪不容易导电。测量时，测试者甲两手分别握住两手柄，闭合开关，则体型相近的两人相比，下列说法正确的是（ ）
A. 脂肪含量低者对应的电压表示数较大，电流表示数较大
B. 脂肪含量低者对应的电源内阻消耗功率较小
C. 脂肪含量高者对应的电源输出功率较小
D. 脂肪含量高者对应的电源效率较小
11. 如图甲，在平行于纸面的匀强电场中，有一个圆形区域，圆心为，半径为，为圆弧上的一个点，从A点出发沿逆时针运动，为连线旋转的角度，即，点电势随角度的变化如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A.
B. 匀强电场场强大小为
C. 电子在点的电势能小于在点的电势能
D. 电子从点沿圆弧顺时针移动到点，电场力先做负功后做正功
12. 为探测某空间存在的匀强磁场磁感应强度的大小，某同学用绝缘细线将质量为、长为的直导线悬于点，如图所示，通有大小为的电流时，导线稳定在细线与竖直方向的夹角为处：电流变为时，导线稳定在细线与竖直方向的夹角为处。已知磁场方向平行于纸面，直导线垂直于纸面，重力加速度为，则该匀强磁场的磁感应强度大小为（ ）
A. B. C. D.
13. 如图所示，交流发电机为右侧的电路供电，发电机线圈电阻和输电线电阻均不计，电压表和电流表均为理想电表，变压器为理想变压器，副线圈两端接有开关、滑动变阻器以及两个定值电阻。保持线圈在磁场中匀速转动，电流表和电压表V1、V2的示数变化大小分别为和，下列说法正确的是（ ）
A. 当线圈位于如图所示的位置时，线圈产生的感应电动势最大
B. 若发电机线圈的转速变为原来的2倍，原线圈的输入功率变为原来的8倍
C. 当滑动变阻器的滑动触头向下滑动，电压表的示数变小
D. 闭合开关，移动滑动变阻器的滑动触头，与比值不变
二、选择题（本题共2小题，每小题3分，共6分．每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的．全部选对的得3分，选对但不选全的得2分，有选错的得0分）
14. 无人机已广泛应用于航拍领域，如图为某品牌无人机，已知额定工作电压为，总额定功率为，电池容量为，则下列说法正确的是（ ）
A. “mAh”是电能的单位B. 无人机正常工作时电流为
C. 无人机的电机总电阻为D. 无人机充满电后一次正常工作时间约为
15. 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随时间变化的图像．电感线圈自感系数较大，不计线圈的电阻及电源内阻．下列说法正确的是（ ）
A. 开关S闭合后，灯逐渐变亮
B. 开关S闭合后，流经灯的电流大小不变
C. 开关S断开后，灯均马上熄灭
D 根据题中信息，可以推算出图乙中
三、非选择题（本题共6小题，共55分）
16. 某实验小组采用如图甲所示的实验装置做“验证动量守恒定律”实验。在桌面上放置气垫导轨，安装光电计时器1和光电计时器2，放置带有遮光片的滑块A、B，调节气垫导轨成水平状态。

（1）用螺旋测微器测量遮光片的宽度，如图乙所示，读数为___________。
（2）实验开始前滑块A置于光电门1的左侧，滑块B静置于两光电门间的某一适当位置。给A一个向右的初速度，通过光电门1的时间为。A与B碰撞后，B通过光电门2的时间为，A通过光电门1的时间为。为完成该实验，还需要测量的物理量有___________。
A．遮光片的宽度 B．滑块A的总质量
C．滑块B的总质量 D．光电门1到光电门2的间距
（3）在（2）中，___________（填“大于”“等于”或“小于”）。
（4）利用（1）（2）中所给物理量的符号表示动量守恒定律成立的式子为___________。
17. 某小组同学要测绘标有“”字样小灯泡的伏安特性曲线。他们完成如下操作。

（1）某同学用多用表测量该元件的电阻，调零后选用“”倍率的电阻挡测量，发现多用表指针偏转过大，需调整选择___________倍率的电阻挡（填：“”或“”），并进行正确的测量操作，多用表的示数如图（a）所示，测量结果为___________；
（2）该组同学连好的实物如图（b）所示，开关闭合前变阻器的滑片应置于___________端；（填“左”或“右”）
（3）若该组同学连接电路后检查所有元器件完好。闭合开关后，反复调节滑动变阻器，小灯泡的亮度发生变化，电压表和电流表示数均不能调为零，则断路的导线为___________段；（用图中字母表示）
（4）若该组同学在实验中测得7组数据，在图（c）所示的坐标系中，通过描点连线得到了小灯泡的伏安特性曲线。当小灯泡两端电压为时，电阻等于___________（保留二位有效数字）。

18. 如图所示，为两块水平固定的正对平行金属板，两板间距。将一电荷量为、质量为的可视为质点的小球用绝缘细线悬挂于点，小球处于静止状态且离板距离，闭合开关，调节直流电源使两极板间电压缓慢增大，当时细线恰好断裂。此后保持电压不变，小球最终运动到下极板上。求：
（1）细线恰好断裂时两板间的电场强度大小；
（2）细线能承受的最大拉力大小；
（3）小球运动到下极板时的速度大小。
19. 如图所示，水平地面上固定着一足够长的木板，板上静置两小球。一轻质弹簧的左端固定在球上，右端与球接触但未连接。一带有圆弧轨道的小车紧靠木板放置，其轨道底端的切线与木板上表面重合，紧靠车左端有一挡板。现让小球从车轨道上距轨道底端高度为处静止滑下，当球离开车后，立即撤去挡板。球与球碰撞时间极短，碰后球返回到车轨道底端时的速度大小为。已知球、及车的质量分别为。小球均可视为质点，不计所有阻力，弹簧始终处于弹性限度内。求：
（1）球碰撞结束时球的速度大小；
（2）当球与弹簧分离时，球的速度大小；
（3）球冲上车的最高点距轨道底端的高度。
20. 如图所示，光滑水平导轨放置在竖直向上的磁感应强度大小为的匀强磁场中，取中点为坐标原点，以水平向右为正方向建立轴。导轨部分与轴的夹角相等，左端的坐标为且与装置相连，装置能自动调节其输出电压确保回路电流恒定，其中处是光滑绝缘件，导轨间距为且足够长。间通过单刀双掷开关连接阻值为的电阻和电容为的电容器，开关可分别与接线柱1、2相连。导轨上的金属棒与轴垂直，在安培力作用下从位置静止开始向右运动，经过处的速度大小为。已知金属棒的质量为，长度为，电阻为，金属棒与导轨接触良好，不计导轨电阻，电容器初始不带电，不计所有阻力。
（提示：可以用图像下的“面积”代表力所做的功）
（1）若开关和接线柱1接通，求金属棒停下的位置坐标；
（2）若开关和接线柱2接通，求金属棒稳定后的速度大小；
（3）求导轨左端的间距。
21. 如图所示，第一象限存在垂直平面向外匀强磁场。轴下方的分析器由两块相距为、厚度不计、足够长的平行金属薄板M和N组成，其中位于轴的M板中心有一小孔（孔径忽略不计），N板连接电流表后接地。位于轴上的某种材料P能不停地发射质量为、电荷量为的正离子，离子速度方向都沿轴正方向，速度大小连续分布在和之间，发射区间的上端点坐标，下端点坐标。已知从处射出的速度大小为的离子经磁场偏转后恰好垂直轴射入孔。未能射入孔的其他离子被分析器的接地外罩屏蔽（图中没有画出）。不计离子的重力及相互作用，不考虑离子间的碰撞。
（1）求第一象限磁感应强度大小；
（2）求离子打在N板上区域的长度；
（3）若在N与M板之间加载电压，调节其大小，求电流表示数刚为0时的电压；
（4）若将分析器沿着轴平移，调节加载在N与M板之间的电压，求电流表示数刚为0时的电压与孔位置坐标之间关系式．
台州市2023学年第一学期高二年级期末质量评估试题
物理
注意事项：
1．本卷共8页，21小题，满分100分，考试时间90分钟：
2．用蓝、黑色水笔书写答案，考试结束只需将答题卷交回；
3．本卷中重力加速度均取10m/s2．
一、选择题1（本题共13小题，每小题3分，共39分．每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）
1. 下列四组物理量中均为标量的是（ ）
A. 电功率 冲量B. 电势差 电场强度
C. 磁通量 自感电动势D. 动量变化量 磁感应强度
【答案】C
【解析】
【详解】A．电功率只有大小，没有方向,是标量。冲量既有大小又有方向,是矢量。故A错误；
B．电势差只有大小，没有方向,是标量。电场强度既有大小又有方向,是矢量。故B错误；
C．磁通量、自感电动势只有大小，没有方向,是标量。故C正确；
D．动量变化量、磁感应强度既有大小又有方向,是矢量。故D错误；
故选C。
2. 关于能源，下列说法正确的是（ ）
A. 太阳能是一种清洁能源
B. 煤炭和石油是可再生能源
C. 水能、风能是不可再生能源
D. 核废料没有放射性，对环境污染极少
【答案】A
【解析】
【详解】A．太阳能是一种清洁能源，故A正确；
B．煤炭和石油是不可再生能源，故B错误；
C．水能、风能是可再生能源，故C错误；
D．核废料具有放射性，对环境污染极大，故D错误。
故选A。
3. 下列有关科学家及他们贡献描述不相符的是（ ）
A. 楞次得到了感应电流方向的规律
B. 奥斯特发现了电流可以使周围的小磁针偏转
C. 法拉第发现了电流的磁效应，证实了电与磁是有联系的
D. 富兰克林将自然界的两种电荷，命名为正电荷和负电荷
【答案】C
【解析】
【详解】A．楞次得到了感应电流方向的规律即楞次定律，故A正确，不符合题意；
BC．奥斯特发现了电流可以使周围的小磁针偏转，即电流的磁效应，故B正确，不符合题意，C错误，符合题意；
D．富兰克林将自然界的两种电荷，命名为正电荷和负电荷，故D正确，符合题意。
故选C。
4. 在燃气灶上常安装电子点火器，接通电子线路时产生高电压，通过高压放电的电火花来点燃气体．电子点火器的放电电极应该做成（ ）
A. 针尖状B. 圆头状C. 方形D. 椭球形
【答案】A
【解析】
【详解】尖端电荷容易聚集，电子点火器需瞬间高压放电，需要高电荷密度区。故安装的电子点火器往往把放电电极做成针形。
故选A。
5. 电阻率的倒数称为电导率，符号是，即。下列说法正确的是（ ）
A. 电导率的大小一定与温度无关B. 电导率的国际单位是
C. 材料的电导率与材料的形状有关D. 材料的电导率越小，导电性能越强
【答案】B
【解析】
【详解】AC．材料的电导率与材料的形状无关，由材料本身的性质决定，受温度的影响，当温度发生变化时，电导率的大小会改变，故AC错误；
B．根据电阻定律
可知，电阻率的单位是，则电导率的单位是，故B正确。
D．电导率越小，材料的电阻率越大，其导电性能越差，故D错误。
故选B。
6. 如图，雷雨云层可以形成几百万伏以上的电压，足以击穿空气产生几十万安培的瞬间电流，电流生热使空气发光，形成闪电，空气受热膨胀会发出巨响，形成雷声．若雷雨云底部的电势较地面低，闪电时，电子从雷雨云底部抵达地面，此过程以下说法中正确的是（ ）
A. 电场力对电子做负功B. 电子移动过程中电势能减少
C. 电流的方向由云层流向地面D. 雷雨云底部与地面的电势差为
【答案】B
【解析】
【详解】AB．雷雨云底部的电势比地面低，电场方向由地面指向雷雨云层，电子从雷雨云底部抵达地面，电子所受电场力与运动方向相同，则电场力对电子做正功，电子电势能减小，故A错误，B正确；
C．电子带负电，从雷雨云底部抵达地面，则电流方向由地面流向云层，故C错误；
D．若雷雨云底部的电势较地面低，雷雨云底部与地面的电势差为，故D错误。
故选B。
7. 如图所示，A、B都是薄铝环，环A是闭合的，环B是断开的，横梁可以绕中间的支点转动．若用条形磁铁分别接近这两个圆环，则下面说法正确的是（ ）
A. 磁铁N极插向A环，A环被吸引
B. 磁铁S极插向A环，A环被吸引
C. 无论磁铁哪个极拔出B环，横梁都会转动
D. 无论磁铁哪个极拔出B环，横梁都不会转动
【答案】D
【解析】
【详解】AB．无论磁铁哪个磁极插向A环，A环内的磁通量均变大，根据楞次定律，圆环受到的安培力的效果总是阻碍磁通量的变化（来拒），可知闭合圆环中会产生感应电流且A环被排斥，故AB错误；
CD．无论磁铁哪个极拔出B环，B环内的磁通量变化，产生感应电动势，但是由于B环不闭合，所以B环没有感应电流，即圆环不受到安培力的作用，圆环保持静止，横梁不发生转动。故C错误，D正确。
故选D。
8. 将电能从发电站送到用户，在输电线上会损失一部分功率，设输电电压为，输电线的总电阻为，输电线上的电流为，则下面说法正确的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A．输电线上的分压为
而非输电电压，A错误；
BCD．在输电线上会损失一部分功率为
C正确，BD错误；
故选C。
9. 如图所示的电路中，为定值电阻，MN是水平正对放置的平行板电容器的两个极板，板接地，规定接地点电势为零．开关闭合，有一带电油滴静止悬浮在两极板间的点，下列说法正确的是（ ）
A. 保持开关闭合，将M板向右平移一小段距离，电容器的电容增大
B. 保持开关闭合，增大两极板间的距离，电阻中有从到的电流
C. 断开开关，将N板向下平移一小段距离，带电油滴的电势能不变
D. 断开开关，减小两极板间的距离，带电油滴仍静止不动
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据电容决定式
可知，将M板向右平移一小段距离，两板间的正对面积将减小，则电容器的电容C要减小，故A错误；
B．根据电容定义式和决定式
可知，增大两极板距离的过程中，电容器的电容将减小，由于两极板间的电压不变，所以极板上的电荷量要减少，将在图示电路中形成逆时针方向的电流，即电阻R中有从D到B的电流，故B错误；
C．断开开关S后，两极板上的电荷量将保持不变；将N板向下平移一小段距离，则根据
有
即极板间的电场强度不变，带电油滴悬浮的位置不变；根据
可知两极板间的电势差将增大，所以A点的电势将升高，由于油滴带负电，根据电势能公式
可知带电油滴的电势能将减小，故C错误；
D．断开开关S，两极板上的电荷量将保持不变，由
可知，减小两极板间的距离，极板间的电场强度不变，所以带电液滴仍静止不动，故D正确。
故选D。
10. 图甲为某脂肪测量仪，其工作原理是根据人体电阻的大小来判断脂肪所占比例，模拟电路如图乙所示。人体所含水中有钠、钾等离子容易导电，而脂肪不容易导电。测量时，测试者甲两手分别握住两手柄，闭合开关，则体型相近的两人相比，下列说法正确的是（ ）
A. 脂肪含量低者对应的电压表示数较大，电流表示数较大
B. 脂肪含量低者对应的电源内阻消耗功率较小
C. 脂肪含量高者对应的电源输出功率较小
D. 脂肪含量高者对应的电源效率较小
【答案】C
【解析】
【详解】A．脂肪含量低者的电阻更小，则它两端的电压更小，总电流更大，所以电压表示数较小，电流表示数较大，A错误；
B．脂肪含量低者的电阻更小，总电流更大，根据
对应的电源内阻消耗功率较大，B错误；
C．电源输出功率为
当时，I越小，电源输出功率越小，而脂肪含量高者的电阻更大，肯定比电源内阻r大，所以电流更小，对应的电源输出功率较小，C正确；
D．电源效率为
脂肪含量高者的电阻更大，电流更小，所以电源效率更大，D错误；
故选C。
11. 如图甲，在平行于纸面的匀强电场中，有一个圆形区域，圆心为，半径为，为圆弧上的一个点，从A点出发沿逆时针运动，为连线旋转的角度，即，点电势随角度的变化如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A.
B. 匀强电场场强大小为
C. 电子在点的电势能小于在点的电势能
D. 电子从点沿圆弧顺时针移动到点，电场力先做负功后做正功
【答案】D
【解析】
【详解】AB．由图乙可知
当时，P点位于下图中的E点处，此时可得
当时，P点位于下图中的F点处，由几何知识可知E、F、O三点共线，此时可得
过A点作OE的垂线交于M点，由几何知识易得，M点为EO中点，则下图中M点的电势为
故直线AM为等势线，由于电场线与等势面垂直，则可知电场线沿FOE方向，过B点作电场线FOE的垂线，交于N点，如下图所示
则有
电场强度大小为
故AB错误；
C．根据沿电场线电势降低，B点的电势比C点的电势低，则电子在B点的电势能大于在C点的电势能，故C错误；
D．电子从C点沿圆弧顺时针移动到D点，电势先降低再升高，电势能先升高后降低，则电场力先做负功后做正功，故D正确。
故选D。
12. 为探测某空间存在的匀强磁场磁感应强度的大小，某同学用绝缘细线将质量为、长为的直导线悬于点，如图所示，通有大小为的电流时，导线稳定在细线与竖直方向的夹角为处：电流变为时，导线稳定在细线与竖直方向的夹角为处。已知磁场方向平行于纸面，直导线垂直于纸面，重力加速度为，则该匀强磁场的磁感应强度大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】设直导线受安培力方向与水平方向的夹角为β，则对直导线受力分析可知



解得

同理当电流变为时可得
解得
β=30°
故选C。
13. 如图所示，交流发电机为右侧的电路供电，发电机线圈电阻和输电线电阻均不计，电压表和电流表均为理想电表，变压器为理想变压器，副线圈两端接有开关、滑动变阻器以及两个定值电阻。保持线圈在磁场中匀速转动，电流表和电压表V1、V2的示数变化大小分别为和，下列说法正确的是（ ）
A. 当线圈位于如图所示的位置时，线圈产生的感应电动势最大
B. 若发电机线圈的转速变为原来的2倍，原线圈的输入功率变为原来的8倍
C. 当滑动变阻器的滑动触头向下滑动，电压表的示数变小
D. 闭合开关，移动滑动变阻器的滑动触头，与比值不变
【答案】D
【解析】
【详解】A．当线圈ABCD位于如图所示的位置时，穿过线圈的磁通量最大，但磁通量的变化率为零，根据法拉第电磁感应定律可知，线圈ABCD产生的感应电动势为零，故 A 错误；
B．由题意知，若发电机线圈的转速n变为原来的2倍，其他条件不变，根据法拉第电磁感应定律可得
可知原线圈产生交流电的感应电动势的最大值变为原来的2倍，有效值也增大为原来的2倍，根据理想变压器输入功率等于输出功率，U1为输出端电压，即
可得原线圈的输入功率将变为原来的4倍，故B错误；
C．电压表V1测量的是变压器输出端的电压，输出端的电压取决于输入端电压及变压器原副线圈的匝数比，所以，当滑动变阻器的滑片向下滑动而其他条件不变时，电压表V1示数保持不变，故C错误；
D．闭合开关，移动滑动变阻器的滑片而其他条件不变时，根据闭合电路欧姆定律可得
可得与比值大小为，不变，所以与比值不变，故D正确；
故选D。
二、选择题（本题共2小题，每小题3分，共6分．每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的．全部选对的得3分，选对但不选全的得2分，有选错的得0分）
14. 无人机已广泛应用于航拍领域，如图为某品牌无人机，已知额定工作电压为，总额定功率为，电池容量为，则下列说法正确的是（ ）
A. “mAh”是电能的单位B. 无人机正常工作时电流为
C. 无人机的电机总电阻为D. 无人机充满电后一次正常工作时间约为
【答案】BD
【解析】
【详解】A．“mAh”是电荷量的单位，故A错误；
BC．无人机正常工作时电流为
设无人机的电机总电阻为，由于无人机的输入功率大于热功率，则有
可得
故B正确，C错误；
D．无人机充满电后一次正常工作时间约为
故D正确。
故选BD。
15. 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随时间变化的图像．电感线圈自感系数较大，不计线圈的电阻及电源内阻．下列说法正确的是（ ）
A. 开关S闭合后，灯逐渐变亮
B. 开关S闭合后，流经灯的电流大小不变
C 开关S断开后，灯均马上熄灭
D. 根据题中信息，可以推算出图乙中
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．开关S闭合瞬间，由于电感线圈的阻碍作用，灯D3逐渐变亮，通过灯D3的电流缓慢增加，待稳定后，流经灯D1和D3的电流相等。故从开关S闭合瞬间至断开前，流经灯D1的电流也是逐渐增加，故A正确，B错误；
C．开关S断开瞬间，灯所在回路为断路，故灯马上熄灭。而灯D2和D3和电感线圈形成闭合回路，由于电感线圈阻碍电流减小的作用，电感线圈继续为灯D2和D3提供电流，所以D2和D3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，由欧姆定律可得
电路稳定后，流过D3的电流为
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
故
故D正确。
故选AD。
三、非选择题（本题共6小题，共55分）
16. 某实验小组采用如图甲所示的实验装置做“验证动量守恒定律”实验。在桌面上放置气垫导轨，安装光电计时器1和光电计时器2，放置带有遮光片的滑块A、B，调节气垫导轨成水平状态。

（1）用螺旋测微器测量遮光片的宽度，如图乙所示，读数为___________。
（2）实验开始前滑块A置于光电门1的左侧，滑块B静置于两光电门间的某一适当位置。给A一个向右的初速度，通过光电门1的时间为。A与B碰撞后，B通过光电门2的时间为，A通过光电门1的时间为。为完成该实验，还需要测量的物理量有___________。
A．遮光片的宽度 B．滑块A的总质量
C．滑块B的总质量 D．光电门1到光电门2的间距
（3）在（2）中，___________（填“大于”“等于”或“小于”）。
（4）利用（1）（2）中所给物理量的符号表示动量守恒定律成立的式子为___________。
【答案】 ①. 1.194 ②. ABC ③. 小于 ④.
【解析】
【详解】（1）[1]遮光片的宽度为
（2）[2]A与B碰撞前后动量守恒，则
根据极短时间的平均速度表示瞬时速度，滑块A碰撞前的速度为
碰撞后滑块A、B的速度分别为
，
整理得
为完成该实验，还需要测量的物理量有遮光片的宽度、滑块A的总质量、滑块B的总质量。
故选ABC。
（3）[3]根据碰撞前后动量守恒以及能量守恒可得
解得
，
碰撞后，滑块A速度反向，即
可得
（4）[4]由（2）可知，表示动量守恒定律成立的式子为
17. 某小组同学要测绘标有“”字样小灯泡的伏安特性曲线。他们完成如下操作。

（1）某同学用多用表测量该元件的电阻，调零后选用“”倍率的电阻挡测量，发现多用表指针偏转过大，需调整选择___________倍率的电阻挡（填：“”或“”），并进行正确的测量操作，多用表的示数如图（a）所示，测量结果为___________；
（2）该组同学连好的实物如图（b）所示，开关闭合前变阻器的滑片应置于___________端；（填“左”或“右”）
（3）若该组同学连接电路后检查所有元器件完好。闭合开关后，反复调节滑动变阻器，小灯泡的亮度发生变化，电压表和电流表示数均不能调为零，则断路的导线为___________段；（用图中字母表示）
（4）若该组同学在实验中测得7组数据，在图（c）所示的坐标系中，通过描点连线得到了小灯泡的伏安特性曲线。当小灯泡两端电压为时，电阻等于___________（保留二位有效数字）。

【答案】 ① ②. 2.5 ③. 左 ④. ⑤. 3.3
【解析】
【详解】（1）[1]某同学用多用表测量该元件的电阻，调零后选用“”倍率的电阻挡测量，发现多用表指针偏转过大，说明待测电阻的阻值较小，需调整选择“”倍率的电阻挡。
[2]多用表示数为
（2）[3]为防止烧坏电表，小灯泡两端的电压应从零开始，开关闭合前变阻器的滑片应置于左端。
（3）[4]闭合开关后，反复调节滑动变阻器，小灯泡的亮度发生变化，电压表和电流表示数均不能调为零，此时滑动变阻器为限流式接法，则断路的导线为h。
（4）[5]当小灯泡两端电压为时，通过小灯泡的电流为，电阻等于
18. 如图所示，为两块水平固定的正对平行金属板，两板间距。将一电荷量为、质量为的可视为质点的小球用绝缘细线悬挂于点，小球处于静止状态且离板距离，闭合开关，调节直流电源使两极板间电压缓慢增大，当时细线恰好断裂。此后保持电压不变，小球最终运动到下极板上。求：
（1）细线恰好断裂时两板间的电场强度大小；
（2）细线能承受的最大拉力大小；
（3）小球运动到下极板时的速度大小。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）根据匀强电场
可得
（2）根据小球受力平衡可得
解得
（3）根据动能定理可得
解得
19. 如图所示，水平地面上固定着一足够长的木板，板上静置两小球。一轻质弹簧的左端固定在球上，右端与球接触但未连接。一带有圆弧轨道的小车紧靠木板放置，其轨道底端的切线与木板上表面重合，紧靠车左端有一挡板。现让小球从车轨道上距轨道底端高度为处静止滑下，当球离开车后，立即撤去挡板。球与球碰撞时间极短，碰后球返回到车轨道底端时的速度大小为。已知球、及车的质量分别为。小球均可视为质点，不计所有阻力，弹簧始终处于弹性限度内。求：
（1）球碰撞结束时球的速度大小；
（2）当球与弹簧分离时，球的速度大小；
（3）球冲上车的最高点距轨道底端的高度。
【答案】（1）5m/s；（2）1m/s，6m/s；（3）1m
【解析】
【详解】（1）球a开始下滑到与b相碰前，根据机械能守恒定律有
球碰撞过程中系统动量守恒，以向右为正方向，故有
可得
（2）球b与球开始运动至球与弹簧分离的过程中，两球及弹簧构成的系统动量守恒，以向右为正方向，根据动量守恒定律有
根据能量守恒定律有
可得
，
（3）小球a与车d构成的系统，在水平方向上动量守恒，且球a运动到最高点时，球a竖直方向上速度为零，以向左为正方向，水平方向上根据动量守恒定律有
设小球a冲上车的最高点距轨道底端的高度为h，则根据能量守恒守恒定律有
可得
20. 如图所示，光滑水平导轨放置在竖直向上的磁感应强度大小为的匀强磁场中，取中点为坐标原点，以水平向右为正方向建立轴。导轨部分与轴的夹角相等，左端的坐标为且与装置相连，装置能自动调节其输出电压确保回路电流恒定，其中处是光滑绝缘件，导轨间距为且足够长。间通过单刀双掷开关连接阻值为的电阻和电容为的电容器，开关可分别与接线柱1、2相连。导轨上的金属棒与轴垂直，在安培力作用下从位置静止开始向右运动，经过处的速度大小为。已知金属棒的质量为，长度为，电阻为，金属棒与导轨接触良好，不计导轨电阻，电容器初始不带电，不计所有阻力。
（提示：可以用图像下的“面积”代表力所做的功）
（1）若开关和接线柱1接通，求金属棒停下的位置坐标；
（2）若开关和接线柱2接通，求金属棒稳定后的速度大小；
（3）求导轨左端的间距。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）对金属棒分析，用动量定理，有
解得
（2）对金属棒分析，用动量定理，有
解得
（3）对金属棒用动能定理，则有
解得
21. 如图所示，第一象限存在垂直平面向外的匀强磁场。轴下方的分析器由两块相距为、厚度不计、足够长的平行金属薄板M和N组成，其中位于轴的M板中心有一小孔（孔径忽略不计），N板连接电流表后接地。位于轴上的某种材料P能不停地发射质量为、电荷量为的正离子，离子速度方向都沿轴正方向，速度大小连续分布在和之间，发射区间的上端点坐标，下端点坐标。已知从处射出的速度大小为的离子经磁场偏转后恰好垂直轴射入孔。未能射入孔的其他离子被分析器的接地外罩屏蔽（图中没有画出）。不计离子的重力及相互作用，不考虑离子间的碰撞。
（1）求第一象限的磁感应强度大小；
（2）求离子打在N板上区域的长度；
（3）若在N与M板之间加载电压，调节其大小，求电流表示数刚为0时电压；
（4）若将分析器沿着轴平移，调节加载在N与M板之间的电压，求电流表示数刚为0时的电压与孔位置坐标之间关系式．
【答案】（1）；（2）；（3）（4）
【解析】
【详解】（1）根据题意可得粒子运动轨迹如下所示
结合几何关系可知，粒子做圆周运动的半径为
根据牛顿第二定律有
解得
（2）根据牛顿第二定律有
由于
故有
根据平移法可知，当粒子从发射区间的上端射出进入孔C时，粒子打在N板的左侧，且距离最远。当粒子从发射区间的最下端射出进入孔C时，粒子打在N板的右侧，且距离最远。运动轨迹如图所示
设离子发射点的坐标，则由几何关系可得
将，分别代入可得
，
由几何关系
，
解得
（3）由（2）分析可知，当粒子从孔C进入时，根据几何关系有
设进入孔C时速度为v，则粒子进入孔C时，竖直方向速度为
结合（1）分析及牛顿第二定律有
解得
电流表示数刚为0，即粒子到达N板时速度竖直方向速度恰好为零，则根据匀变速直线运动规律及牛顿第二定律有
解得
（4）由（2）分析可知，粒子做圆周运动的最大半径为。故当时，所有粒子均无法从孔C射出。当时。根据（3）中分析可得
联立可得