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浙江省台州市山海协作体2023-2024学年高二下学期4月期中考试物理试题（Word版附答案）
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这是一份浙江省台州市山海协作体2023-2024学年高二下学期4月期中考试物理试题（Word版附答案），共14页。试卷主要包含了考试结束后，只需上交答题纸，关于下列四幅图说法正确的是等内容，欢迎下载使用。
高二年级物理学科试题
考生须知：
1.本卷共8页满分100分，考试时间90分钟。
2.答题前，在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字。
3.所有答案必须写在答题纸上，写在试卷上无效。
4.考试结束后，只需上交答题纸。
选择题部分
一、选择题Ⅰ（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.下列单位属于国际单位制中基本单位的是（ ）
A.B.C.D.
2.杭州亚运会顺利举行，如图所示为运动会中的四个比赛场景。在下列研究中可将运动员视为质点的是（ ）
图甲 图乙 图丙 图丁
A.研究甲图中接力运动员的接力动作B.研究乙图中运动员发旋转球的技巧动作
C.研究丙图中花样游泳运动员技术动作D.研究丁图中公路自行车运动员的平均速度
3.单板滑雪运动员在倾斜滑雪道上沿直线加速下滑，则（ ）
A.运动员的重力势能逐渐增加B.运动员的机械能保持不变
C.运动员的机械能逐渐减小D.运动员的合外力冲量不变
4.如图所示，钉子和小定滑轮均固定在竖直墙面上，它们相隔一定距离且处于同一高度，细线的一端系有一小砂桶，另一端跨过定滑轮固定在钉子上。质量为的小球与细线上的轻质动滑轮固定连接。初始时整个系统处于静止状态，滑轮两侧细线的夹角为74°。现缓慢地往砂桶添加细砂，滑轮两侧细线的夹角为120°。不计一切摩擦，取，则此过程中往砂桶中添加的细砂质量为（ ）
A.B.C.D.
5.如图所示，在中有一垂直纸面向里的匀强磁场，质量和电荷量大小都相等的带电粒子、、以不同的速率从点沿垂直于的方向射入磁场，图中实线是它们的轨迹。已知是的中点，不计粒子重力，下列说法中正确的是（ ）
A.粒子带负电，粒子、带正电B.射入磁场时粒子的速率最小
C.粒子在磁场中运动的时间最长D.粒子在磁场中运动的周期最小
6.如图所示，将小球从倾角为的斜面底端正上方某点以的速度水平抛出，同时一束平行光竖直向下照射小球，在斜面上留下了小球的“影子”，“影子”沿斜面运动，小球最终垂直撞击斜面。小球的质量为，小球可视为质点，不计空气阻力，不考虑小球与斜面相撞后的运动情况，取，，。下列说法正确的是（ ）
A.小球的“影子”沿斜面做匀加速直线运动
B.小球在空中的运动时间为
C.“影子”沿斜面运动距离为
D.小球撞在斜面瞬间重力的瞬时功率为
7.关于下列四幅图说法正确的是（ ）
甲 乙 丙 丁
A.图甲中真空冶炼炉的工作原理是炉体产生涡流，涡流产生热量使炉内金属熔化
B.图乙是回旋加速器的示意图，要想粒子获得的最大动能增大，可增加电压
C.图丙电工服内部用包含金属丝的织物制成，是因为金属丝很坚韧，有利于保护人体
D.图丁灵敏电流表运输途中将正负接线柱用导线连接，利用了电磁感应中的电磁阻尼
8.我国特高压技术一路领先全球，特高压技术，指交流和直流电压等级的输电技术。该技术最大的特点是能够实现长途高效输电，被称为“电力系统高速铁路”。如图的高压输电线上使用“正方形间隔棒”支撑导线、、、，目的是将导线间距固定为，防止导线相碰，图为其截面图，的几何中心为，四根导线通有等大同向如图电流，导线、、、可以看成足够长的直导线，不计地磁场的影响，则（ ）
A.穿过的磁通量不为零B.点的磁感应强度方向垂直纸面向外
C.边中点处的磁感应强度为零D.受到的安培力沿着方向向下
9.为半圆柱体玻璃砖的横截面，直径，一束由光和光组成的复色光，沿方向从上表面射入玻璃砖，入射角为。光和光折射后分别射到、点，如图所示，光在点恰好发生全反射。已知光在真空中的传播速度为，下列说法正确的是（ ）
A.对玻璃的折射率光小于光
B.光由到所需时间为
C.通过同一单缝装置光的衍射现象更加明显
D.通过同一双缝干涉装置光的相邻亮条纹间距大于光
10.由于月球绕地球公转周期与月球自转周期的关系特点，使得月球永远以同一面朝向地球，这一现象被称为“潮汐锁定”。我国早在2018年5月21日就成功发射嫦娥四号中继星“鹊桥号”于拉格朗日点处，使得探测月球背面变成了现实。如图为地月系统中的拉格朗日点，当卫星位于拉格朗日点处，可以在几乎不消化燃料的条件下与月球同步绕地球公转，则下列说法正确的是（ ）
A.向心加速度大于月球的向心加速度B.线速度小于月球的线速度
C.角速度大于月球的角速度D.向心力为月球对其的引力
11.在某一均匀介质中，如图所示轴上有两个机械波源、，平衡位置的坐标分别为、，振动周期均为，振幅分别为和。时刻、开始竖直向上振动，产生波长均为沿轴传播的简谐横波。、、分别是轴上、和的三个点下列说法正确的是（ ）
A.时、、三点均已振动B.后点的位移始终为
C.后点位移始终为0D.时点的振动方向竖直向上
12.在自行车上安装码表可记录骑行情况。如图，码表由强磁铁、霍尔传感器及显示器组成。霍尔传感器固定在自行车前叉一侧，强磁铁固定在车轮的一根辐条上。车轮半径为，霍尔传感器到车轴的距离为。强磁铁每次经过霍尔传感器时，端均输出一次电信号，若每秒强磁铁次经过霍尔传感器，同时显示器数据更新一次，则下列说法正确的是（ ）
A.显示器上的里程是指骑行的位移大小
B.磁铁如图经过传感器时，导电的电子向端汇聚
C.上图中两端电势的高低，与磁铁运动的方向有关
D.自行车的速度是由换算得来的
13.华为在2023年10月发布了一款据称可实现“一秒一公里”的全液冷超级充电桩，其最大输出电流为，充电电压范围为至，并且该充电桩能根据很多电动汽车车型的充电需求智能分配所需充电功率。某天，小振开着自己的某款电动汽车来这种充电站体验，其车总质量为，所用电池组规格为“，”（内阻不能忽略），车上显示屏显示此次充电电量由30%充到80%用时10分钟，本次充电共消费60元（充电桩计费规则为每度电2元）。则（ ）
A.充电桩上标识的“”表示给各车充电时的平均功率
B.小振本次充电时充电桩的平均输出功率为
C.小振本次充电的充电效率约为90%
D.小振本次充电的平均电流为
二、选择题Ⅱ（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，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
14.下列说法正确的是（ ）
A.处于静电平衡的导体，其内部的电场强度一定为零
B.使接收电路产生电谐振的过程叫作调制
C.雨后叶子表面上的小水珠接近球形主要是液体表面张力作用的结果
D.“油膜法估测分子大小”的实验中，估算油酸分子直径用的是油酸酒精溶液的体积除以油膜的面积
15.如图甲所示，有一绝缘圆环，圆环上均匀分布着正电荷，圆环平面与竖直平面重合。一光滑绝缘细杆沿垂直圆环平面的中心轴线穿过，细杆上套有一质量为的均匀带电小球，小球所带电荷量。小球从点由静止释放，其沿细杆由点经点向点运动的速度—时间图象如图乙所示。小球运动到点时，速度图象的切线斜率最大（图中标出了该切线）。则下列说法正确的是（ ）
甲 乙
A.、两点间的电势差
B.由点到点电势逐渐升高
C.由点到点的过程中，小球的电势能先减小后变大
D.在杆上点右侧，点场强最大，场强大小为
非选择题部分
三、非选择题（本题共5小题，共55分）
16.实验题（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三题共14分）
16—Ⅰ.（7分）小明同学采用如图1所示的装置进行“验证机械能守恒定律”实验。图1是即将启动打点计时器时的场景，图2是备选的测量器材
图1 图2
（1）除了图1装置中的器材之外，还必须从图2中选取实验器材__________（填字母）；
（2）为了减小实验误差，对体积和形状相同的重物，实验时选择密度大的理由是__________；
（3）关于实验操作，下列说法正确的是__________；
A.实验时必须测量重锤的质量
B.实验时先释放纸带，后接通电源
C.必须从纸带上第一个点开始计算验证机械能是否守恒
D.安装打点计时器时，保证计时器两限位孔在同一竖直线上
（4）在某次实验中，质量为的重物自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图3所示。若纸带相邻两个点之间时间间隔为，从起点到打下点的过程中，重物的重力势能减少量为__________，此过程中重物动能的增加量为__________（取，结果均保留三位有效数字）。
图3
16—Ⅱ.（3分）某实验小组在学校实验室进行了“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验。
（1）下列对实验的分析说法正确的是__________。
A.为确保实验安全，实验中要求原线圈匝数小于副线圈匝数
B.要研究副线圈匝数对副线圈电压的影响，应该保持原线圈电压、匝数不变，改变副线圈的匝数
C.测量电压时，为保证测量准确，先用最小量程试测，如果量程不够再调大量程进行测量
D.变压器开始正常工作后，通过铁芯导电把电能由原线圈输送到副线圈
（2）甲、乙两位同学在实验过程中，分别选用了如图A、B两种装置的一种进行实验。其中，甲同学通过实验得到了如下表所示的实验数据，表中、分别为原、副线圈的匝数，、分别为原、副线圈的电压，通过数据可以判断甲同学所用的实验装置是__________（填“A”或“B”）。甲同学通过对实验数据的分析，得出在误差允许范围内，原、副线圈的电压之比等于其匝数之比。
（3）乙同学采用B装置进行实验。实验中，原、副线圈匝数之比，原线圈两端与的交流电源相连。将副线圈两端接交流电压表，则其示数可能是__________。
A.B.C.D.
16—Ⅲ.（4分）某同学要测某品牌蓝牙耳机的电池的电动势和内阻，设计了如图甲所示的电路，电路中串联了一个起保护作用的定值电阻，还备有以下器材：
甲 乙 丙
A.待测电池（电动势约为，内阻约为）；
B.直流电流表（量程为，内阻约为）；
C.直流电压表（量程为，内阻约为）；
D.直流电压表（量程为，内阻约为）；
E.滑动变阻器（阻值范围为，允许通过的最大电流为）；
F.滑动变阻器（阻值范围为，允许通过的最大电流为）；
G.定值电阻（阻值为，额定功率为）；
H.定值电阻（阻值为，额定功率为）；
I.开关、电池夹、导线若干。
（1）按图甲所示的电路图，图乙中实物的连线错误的是__________（选填“a”、“b”、“c”、“d”）；
（2）为减少实验误差滑动变阻器应选用__________（填仪器前的字母）；
（3）根据实验记录的5组数据，画出的图像如图丙所示，可得待测电池的电动势__________（结果保留三位有效数字）、内阻__________（结果保留两位有效数字）。
17.（8分）如图，竖直放置的质量为的导热性能良好的汽缽（不计缸壁厚度），在汽缸内用面积的活塞密封一定质量的理想气体，活塞与汽缸间能无摩擦滑动，活塞竖直固定在地面上。开始时气体处于温度、活塞与汽缸底的距离的状态。环境温度升高时容器内气体被加热，汽缸缓慢上升恰好到达容器内的卡口处，此时气体达到状态。汽缸保持不动，气体被继续加热至温度的状态，从状态到状态的过程中气体内能增加了。取大气压，求气体
（1）气体从状态到状态，其分子平均动能__________（选填“增大”、“减小”、“不变”），圆筒内壁单位面积受到的压力__________（选填“增大”、“减小”、“不变”）；
（2）在状态的压强；
（3）由状态到状态过程中从外界吸收热量。
18.（11分）一游戏装置竖直截面如图所示，该装置由固定在水平地面上，倾角的直轨道、半径的光滑竖直圆轨道，分别通过水平光滑衔接轨道、平滑连接，凹槽长度为，底面水平光滑，上面放有一无动力摆渡车，并紧靠在竖直侧壁处，摆渡车上表面与直轨道、半径的固定光滑圆轨道最低点位于同一水平面，摆渡车质量。将一质量也为的滑块从高处静止下滑，滑块与轨道、摆渡车上表面的动摩擦因数均为，滑块可视为质点，运动中不脱离轨道，摆渡车与、碰撞时速度立即减为0但不粘连。（，）。求
（1）小滑块第一次经过圆形轨道最高处点时轨道对滑块的弹力为多大；
（2）要求滑块不脱离摆渡车，摆渡车的长度至少需要多长；
（3）摆渡车长度为（2）的计算结果，那么滑块在凹槽中的运动总时间。
19.（11分）如图所示，两平行光滑长直金属导轨水平放置，间距为。区域有匀强磁场，磁感应强度大小为，方向竖直向上。初始时刻，磁场外的细金属杆以初速度向右运动。磁场内的细金属杆处于静止状态，且到的距离为。两杆在磁场内未相撞且出磁场时的速度为，两金属杆与导轨接触良好且运动过程中始终与导轨垂直。金属杆质量为，金属杆质量为，两杆在导轨间的电阻均为，感应电流产生的磁场及导轨的电阻忽略不计。
（1）求刚进入磁场时两端的电势差；
（2）在磁场内运动过程中上产生的热量；
（3）刚离开磁场时在磁场中运动的距离；
（4）在磁场内运动的时间。
20.（11分）如图所示，空间直角坐标系中，为竖直放置的两金属板构成的加速器，两板间电压为。荧光屏位于平面上，虚线分界面将金属板、荧光屏间的区域分为宽度均为的Ⅰ、Ⅱ两部分，、、、与平面平行，连线与轴重合。区域Ⅰ、Ⅱ内可以分别充满沿轴负方向的匀强磁场和轴正方向匀强电场，磁感应强度大小为、电场强度大小为。一质量为、电荷量为的粒子，从板上的点静止释放，经加速器加速后从板上的孔射出，最后打在荧光屏上。不考虑粒子的重力，、足够大，不计电场、磁场的边缘效应。求：
（1）粒子在点速度大小；
（2）如果只在Ⅱ内加电场，则粒子打到荧光屏上时到轴的距离；
（3）如果只在Ⅰ内加磁场，则粒子经过分界面时到轴的距离；
（4）如果在Ⅰ内加磁场同时在Ⅱ内加电场，则粒子打到荧光屏上的位置，用坐标（，，表示）。
2023学年第二学期台州市山海协作体期中联考
高一年级物理学科参考答案
16—Ⅰ（1）C 1分
（2）使阻力和重锤重力之比更小（其他答案合理也给分） 1分
（3）D 1分
（4）0.431J（0.428J-0.434J均可） 2分 0.423J（0.420J-0.426J均可） 2分
16—Ⅱ（1）B 1分 （2）A 1分 （3）A 1分
16—Ⅲ（1）b 1分 （2）E 1分
（3）3.91（3.89-3.92） 1分 0.28（0.23-0.30） 1分
17.（1）增大 不变
（2）由
可得
（3）
18.（1）到：
在点：
（2）到：
设滑块恰好到摆渡车右端与摆渡车共速：
第一次向右运动时：摆渡车加速位移
所以
所以摆渡车至少需要3m
（3）滑块第一次向右运动时：
滑块从HI滑回时速度为3m/s
共速时：
摆渡车向左位移：
向左匀速时间：
滑块相对于摆渡车位移：
滑块减速到0需要的位移：
小车未滑出摆渡车
滑块向左减速时间：
所以总时间：
19.（1）当M棒刚进入磁场时：
（2）当N棒刚出磁场时，设M棒的速度为v，根据动量守恒定律可得
根据能量守恒定律可得：
可得
所以N棒上产生的热量
（3）从N棒开始运动到N棒刚出磁场，对N棒由动量定理可得：
设N棒开始运动时距离磁场左侧距离为，M棒在磁场中运动了
所以
（4）在任意时刻，两棒动量守恒：
从M棒进入磁场到N棒离开磁场过程中：
可得
所以
20.（1）粒子在电场加速过程中，根据动能定理有
解得
（2）粒子在电场中的轨迹如图
所以粒子在荧光屏Q时到z轴的距离为
（3）粒子在磁场中的运动轨迹如图
根据几何关系有：
又粒子在磁场中有： 可得
可得
所以粒子在P分解面时到z轴的距离为
（4）如果同时存在磁场和电场，粒子在区域Ⅰ发生偏转后，在区域Ⅱ电场中，粒子在z轴上移动的时间为
在x轴上匀速直线运动，有
所以x轴上的坐标
在y轴上发生偏转
所以粒子在荧光屏上的坐标为实验次数
/匝
/匝
1
800
400
8.00
3.68
2
800
100
8.00
0.90
3
200
100
8.00
3.61
4
1400
100
8.00
0.50
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
A
D
C
B
C
B
D
D
B
A
D
B
C
AC
AD
高二年级物理学科试题
考生须知：
1.本卷共8页满分100分，考试时间90分钟。
2.答题前，在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字。
3.所有答案必须写在答题纸上，写在试卷上无效。
4.考试结束后，只需上交答题纸。
选择题部分
一、选择题Ⅰ（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.下列单位属于国际单位制中基本单位的是（ ）
A.B.C.D.
2.杭州亚运会顺利举行，如图所示为运动会中的四个比赛场景。在下列研究中可将运动员视为质点的是（ ）
图甲 图乙 图丙 图丁
A.研究甲图中接力运动员的接力动作B.研究乙图中运动员发旋转球的技巧动作
C.研究丙图中花样游泳运动员技术动作D.研究丁图中公路自行车运动员的平均速度
3.单板滑雪运动员在倾斜滑雪道上沿直线加速下滑，则（ ）
A.运动员的重力势能逐渐增加B.运动员的机械能保持不变
C.运动员的机械能逐渐减小D.运动员的合外力冲量不变
4.如图所示，钉子和小定滑轮均固定在竖直墙面上，它们相隔一定距离且处于同一高度，细线的一端系有一小砂桶，另一端跨过定滑轮固定在钉子上。质量为的小球与细线上的轻质动滑轮固定连接。初始时整个系统处于静止状态，滑轮两侧细线的夹角为74°。现缓慢地往砂桶添加细砂，滑轮两侧细线的夹角为120°。不计一切摩擦，取，则此过程中往砂桶中添加的细砂质量为（ ）
A.B.C.D.
5.如图所示，在中有一垂直纸面向里的匀强磁场，质量和电荷量大小都相等的带电粒子、、以不同的速率从点沿垂直于的方向射入磁场，图中实线是它们的轨迹。已知是的中点，不计粒子重力，下列说法中正确的是（ ）
A.粒子带负电，粒子、带正电B.射入磁场时粒子的速率最小
C.粒子在磁场中运动的时间最长D.粒子在磁场中运动的周期最小
6.如图所示，将小球从倾角为的斜面底端正上方某点以的速度水平抛出，同时一束平行光竖直向下照射小球，在斜面上留下了小球的“影子”，“影子”沿斜面运动，小球最终垂直撞击斜面。小球的质量为，小球可视为质点，不计空气阻力，不考虑小球与斜面相撞后的运动情况，取，，。下列说法正确的是（ ）
A.小球的“影子”沿斜面做匀加速直线运动
B.小球在空中的运动时间为
C.“影子”沿斜面运动距离为
D.小球撞在斜面瞬间重力的瞬时功率为
7.关于下列四幅图说法正确的是（ ）
甲 乙 丙 丁
A.图甲中真空冶炼炉的工作原理是炉体产生涡流，涡流产生热量使炉内金属熔化
B.图乙是回旋加速器的示意图，要想粒子获得的最大动能增大，可增加电压
C.图丙电工服内部用包含金属丝的织物制成，是因为金属丝很坚韧，有利于保护人体
D.图丁灵敏电流表运输途中将正负接线柱用导线连接，利用了电磁感应中的电磁阻尼
8.我国特高压技术一路领先全球，特高压技术，指交流和直流电压等级的输电技术。该技术最大的特点是能够实现长途高效输电，被称为“电力系统高速铁路”。如图的高压输电线上使用“正方形间隔棒”支撑导线、、、，目的是将导线间距固定为，防止导线相碰，图为其截面图，的几何中心为，四根导线通有等大同向如图电流，导线、、、可以看成足够长的直导线，不计地磁场的影响，则（ ）
A.穿过的磁通量不为零B.点的磁感应强度方向垂直纸面向外
C.边中点处的磁感应强度为零D.受到的安培力沿着方向向下
9.为半圆柱体玻璃砖的横截面，直径，一束由光和光组成的复色光，沿方向从上表面射入玻璃砖，入射角为。光和光折射后分别射到、点，如图所示，光在点恰好发生全反射。已知光在真空中的传播速度为，下列说法正确的是（ ）
A.对玻璃的折射率光小于光
B.光由到所需时间为
C.通过同一单缝装置光的衍射现象更加明显
D.通过同一双缝干涉装置光的相邻亮条纹间距大于光
10.由于月球绕地球公转周期与月球自转周期的关系特点，使得月球永远以同一面朝向地球，这一现象被称为“潮汐锁定”。我国早在2018年5月21日就成功发射嫦娥四号中继星“鹊桥号”于拉格朗日点处，使得探测月球背面变成了现实。如图为地月系统中的拉格朗日点，当卫星位于拉格朗日点处，可以在几乎不消化燃料的条件下与月球同步绕地球公转，则下列说法正确的是（ ）
A.向心加速度大于月球的向心加速度B.线速度小于月球的线速度
C.角速度大于月球的角速度D.向心力为月球对其的引力
11.在某一均匀介质中，如图所示轴上有两个机械波源、，平衡位置的坐标分别为、，振动周期均为，振幅分别为和。时刻、开始竖直向上振动，产生波长均为沿轴传播的简谐横波。、、分别是轴上、和的三个点下列说法正确的是（ ）
A.时、、三点均已振动B.后点的位移始终为
C.后点位移始终为0D.时点的振动方向竖直向上
12.在自行车上安装码表可记录骑行情况。如图，码表由强磁铁、霍尔传感器及显示器组成。霍尔传感器固定在自行车前叉一侧，强磁铁固定在车轮的一根辐条上。车轮半径为，霍尔传感器到车轴的距离为。强磁铁每次经过霍尔传感器时，端均输出一次电信号，若每秒强磁铁次经过霍尔传感器，同时显示器数据更新一次，则下列说法正确的是（ ）
A.显示器上的里程是指骑行的位移大小
B.磁铁如图经过传感器时，导电的电子向端汇聚
C.上图中两端电势的高低，与磁铁运动的方向有关
D.自行车的速度是由换算得来的
13.华为在2023年10月发布了一款据称可实现“一秒一公里”的全液冷超级充电桩，其最大输出电流为，充电电压范围为至，并且该充电桩能根据很多电动汽车车型的充电需求智能分配所需充电功率。某天，小振开着自己的某款电动汽车来这种充电站体验，其车总质量为，所用电池组规格为“，”（内阻不能忽略），车上显示屏显示此次充电电量由30%充到80%用时10分钟，本次充电共消费60元（充电桩计费规则为每度电2元）。则（ ）
A.充电桩上标识的“”表示给各车充电时的平均功率
B.小振本次充电时充电桩的平均输出功率为
C.小振本次充电的充电效率约为90%
D.小振本次充电的平均电流为
二、选择题Ⅱ（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，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
14.下列说法正确的是（ ）
A.处于静电平衡的导体，其内部的电场强度一定为零
B.使接收电路产生电谐振的过程叫作调制
C.雨后叶子表面上的小水珠接近球形主要是液体表面张力作用的结果
D.“油膜法估测分子大小”的实验中，估算油酸分子直径用的是油酸酒精溶液的体积除以油膜的面积
15.如图甲所示，有一绝缘圆环，圆环上均匀分布着正电荷，圆环平面与竖直平面重合。一光滑绝缘细杆沿垂直圆环平面的中心轴线穿过，细杆上套有一质量为的均匀带电小球，小球所带电荷量。小球从点由静止释放，其沿细杆由点经点向点运动的速度—时间图象如图乙所示。小球运动到点时，速度图象的切线斜率最大（图中标出了该切线）。则下列说法正确的是（ ）
甲 乙
A.、两点间的电势差
B.由点到点电势逐渐升高
C.由点到点的过程中，小球的电势能先减小后变大
D.在杆上点右侧，点场强最大，场强大小为
非选择题部分
三、非选择题（本题共5小题，共55分）
16.实验题（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三题共14分）
16—Ⅰ.（7分）小明同学采用如图1所示的装置进行“验证机械能守恒定律”实验。图1是即将启动打点计时器时的场景，图2是备选的测量器材
图1 图2
（1）除了图1装置中的器材之外，还必须从图2中选取实验器材__________（填字母）；
（2）为了减小实验误差，对体积和形状相同的重物，实验时选择密度大的理由是__________；
（3）关于实验操作，下列说法正确的是__________；
A.实验时必须测量重锤的质量
B.实验时先释放纸带，后接通电源
C.必须从纸带上第一个点开始计算验证机械能是否守恒
D.安装打点计时器时，保证计时器两限位孔在同一竖直线上
（4）在某次实验中，质量为的重物自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图3所示。若纸带相邻两个点之间时间间隔为，从起点到打下点的过程中，重物的重力势能减少量为__________，此过程中重物动能的增加量为__________（取，结果均保留三位有效数字）。
图3
16—Ⅱ.（3分）某实验小组在学校实验室进行了“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验。
（1）下列对实验的分析说法正确的是__________。
A.为确保实验安全，实验中要求原线圈匝数小于副线圈匝数
B.要研究副线圈匝数对副线圈电压的影响，应该保持原线圈电压、匝数不变，改变副线圈的匝数
C.测量电压时，为保证测量准确，先用最小量程试测，如果量程不够再调大量程进行测量
D.变压器开始正常工作后，通过铁芯导电把电能由原线圈输送到副线圈
（2）甲、乙两位同学在实验过程中，分别选用了如图A、B两种装置的一种进行实验。其中，甲同学通过实验得到了如下表所示的实验数据，表中、分别为原、副线圈的匝数，、分别为原、副线圈的电压，通过数据可以判断甲同学所用的实验装置是__________（填“A”或“B”）。甲同学通过对实验数据的分析，得出在误差允许范围内，原、副线圈的电压之比等于其匝数之比。
（3）乙同学采用B装置进行实验。实验中，原、副线圈匝数之比，原线圈两端与的交流电源相连。将副线圈两端接交流电压表，则其示数可能是__________。
A.B.C.D.
16—Ⅲ.（4分）某同学要测某品牌蓝牙耳机的电池的电动势和内阻，设计了如图甲所示的电路，电路中串联了一个起保护作用的定值电阻，还备有以下器材：
甲 乙 丙
A.待测电池（电动势约为，内阻约为）；
B.直流电流表（量程为，内阻约为）；
C.直流电压表（量程为，内阻约为）；
D.直流电压表（量程为，内阻约为）；
E.滑动变阻器（阻值范围为，允许通过的最大电流为）；
F.滑动变阻器（阻值范围为，允许通过的最大电流为）；
G.定值电阻（阻值为，额定功率为）；
H.定值电阻（阻值为，额定功率为）；
I.开关、电池夹、导线若干。
（1）按图甲所示的电路图，图乙中实物的连线错误的是__________（选填“a”、“b”、“c”、“d”）；
（2）为减少实验误差滑动变阻器应选用__________（填仪器前的字母）；
（3）根据实验记录的5组数据，画出的图像如图丙所示，可得待测电池的电动势__________（结果保留三位有效数字）、内阻__________（结果保留两位有效数字）。
17.（8分）如图，竖直放置的质量为的导热性能良好的汽缽（不计缸壁厚度），在汽缸内用面积的活塞密封一定质量的理想气体，活塞与汽缸间能无摩擦滑动，活塞竖直固定在地面上。开始时气体处于温度、活塞与汽缸底的距离的状态。环境温度升高时容器内气体被加热，汽缸缓慢上升恰好到达容器内的卡口处，此时气体达到状态。汽缸保持不动，气体被继续加热至温度的状态，从状态到状态的过程中气体内能增加了。取大气压，求气体
（1）气体从状态到状态，其分子平均动能__________（选填“增大”、“减小”、“不变”），圆筒内壁单位面积受到的压力__________（选填“增大”、“减小”、“不变”）；
（2）在状态的压强；
（3）由状态到状态过程中从外界吸收热量。
18.（11分）一游戏装置竖直截面如图所示，该装置由固定在水平地面上，倾角的直轨道、半径的光滑竖直圆轨道，分别通过水平光滑衔接轨道、平滑连接，凹槽长度为，底面水平光滑，上面放有一无动力摆渡车，并紧靠在竖直侧壁处，摆渡车上表面与直轨道、半径的固定光滑圆轨道最低点位于同一水平面，摆渡车质量。将一质量也为的滑块从高处静止下滑，滑块与轨道、摆渡车上表面的动摩擦因数均为，滑块可视为质点，运动中不脱离轨道，摆渡车与、碰撞时速度立即减为0但不粘连。（，）。求
（1）小滑块第一次经过圆形轨道最高处点时轨道对滑块的弹力为多大；
（2）要求滑块不脱离摆渡车，摆渡车的长度至少需要多长；
（3）摆渡车长度为（2）的计算结果，那么滑块在凹槽中的运动总时间。
19.（11分）如图所示，两平行光滑长直金属导轨水平放置，间距为。区域有匀强磁场，磁感应强度大小为，方向竖直向上。初始时刻，磁场外的细金属杆以初速度向右运动。磁场内的细金属杆处于静止状态，且到的距离为。两杆在磁场内未相撞且出磁场时的速度为，两金属杆与导轨接触良好且运动过程中始终与导轨垂直。金属杆质量为，金属杆质量为，两杆在导轨间的电阻均为，感应电流产生的磁场及导轨的电阻忽略不计。
（1）求刚进入磁场时两端的电势差；
（2）在磁场内运动过程中上产生的热量；
（3）刚离开磁场时在磁场中运动的距离；
（4）在磁场内运动的时间。
20.（11分）如图所示，空间直角坐标系中，为竖直放置的两金属板构成的加速器，两板间电压为。荧光屏位于平面上，虚线分界面将金属板、荧光屏间的区域分为宽度均为的Ⅰ、Ⅱ两部分，、、、与平面平行，连线与轴重合。区域Ⅰ、Ⅱ内可以分别充满沿轴负方向的匀强磁场和轴正方向匀强电场，磁感应强度大小为、电场强度大小为。一质量为、电荷量为的粒子，从板上的点静止释放，经加速器加速后从板上的孔射出，最后打在荧光屏上。不考虑粒子的重力，、足够大，不计电场、磁场的边缘效应。求：
（1）粒子在点速度大小；
（2）如果只在Ⅱ内加电场，则粒子打到荧光屏上时到轴的距离；
（3）如果只在Ⅰ内加磁场，则粒子经过分界面时到轴的距离；
（4）如果在Ⅰ内加磁场同时在Ⅱ内加电场，则粒子打到荧光屏上的位置，用坐标（，，表示）。
2023学年第二学期台州市山海协作体期中联考
高一年级物理学科参考答案
16—Ⅰ（1）C 1分
（2）使阻力和重锤重力之比更小（其他答案合理也给分） 1分
（3）D 1分
（4）0.431J（0.428J-0.434J均可） 2分 0.423J（0.420J-0.426J均可） 2分
16—Ⅱ（1）B 1分 （2）A 1分 （3）A 1分
16—Ⅲ（1）b 1分 （2）E 1分
（3）3.91（3.89-3.92） 1分 0.28（0.23-0.30） 1分
17.（1）增大 不变
（2）由
可得
（3）
18.（1）到：
在点：
（2）到：
设滑块恰好到摆渡车右端与摆渡车共速：
第一次向右运动时：摆渡车加速位移
所以
所以摆渡车至少需要3m
（3）滑块第一次向右运动时：
滑块从HI滑回时速度为3m/s
共速时：
摆渡车向左位移：
向左匀速时间：
滑块相对于摆渡车位移：
滑块减速到0需要的位移：
小车未滑出摆渡车
滑块向左减速时间：
所以总时间：
19.（1）当M棒刚进入磁场时：
（2）当N棒刚出磁场时，设M棒的速度为v，根据动量守恒定律可得
根据能量守恒定律可得：
可得
所以N棒上产生的热量
（3）从N棒开始运动到N棒刚出磁场，对N棒由动量定理可得：
设N棒开始运动时距离磁场左侧距离为，M棒在磁场中运动了
所以
（4）在任意时刻，两棒动量守恒：
从M棒进入磁场到N棒离开磁场过程中：
可得
所以
20.（1）粒子在电场加速过程中，根据动能定理有
解得
（2）粒子在电场中的轨迹如图
所以粒子在荧光屏Q时到z轴的距离为
（3）粒子在磁场中的运动轨迹如图
根据几何关系有：
又粒子在磁场中有： 可得
可得
所以粒子在P分解面时到z轴的距离为
（4）如果同时存在磁场和电场，粒子在区域Ⅰ发生偏转后，在区域Ⅱ电场中，粒子在z轴上移动的时间为
在x轴上匀速直线运动，有
所以x轴上的坐标
在y轴上发生偏转
所以粒子在荧光屏上的坐标为实验次数
/匝
/匝
1
800
400
8.00
3.68
2
800
100
8.00
0.90
3
200
100
8.00
3.61
4
1400
100
8.00
0.50
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
A
D
C
B
C
B
D
D
B
A
D
B
C
AC
AD
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