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湖南省娄底市涟源市2023-2024学年高二下学期7月期末考试物理试题（解析版）
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这是一份湖南省娄底市涟源市2023-2024学年高二下学期7月期末考试物理试题（解析版），共19页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 下面四个核反应方程是我们高中阶段学习过的核反应类型典型代表，其中属于人工核转变的是（ ）
A B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A．属于衰变，故A错误；
B． 属于核裂变，故B错误；
C．属于人工核转变，故C正确；
D．属于核聚变，故D错误。
故选C。
2. “拔火罐”是我国传统医学的一种治疗手段。操作时，医生用点燃的酒精棉球加热一个小罐内的空气，随后迅速把小罐倒扣在需要治疗的部位，冷却后小罐便紧贴在皮肤上（如图所示）。设加热后小罐内的空气温度为80℃，当时的室温为20℃，大气压为标准大气压，不考虑因皮肤被吸入罐内导致空气体积变化的影响。小罐开口部位的直径请按照片中的情境估计，当罐内空气变为室温时，小罐内气体对皮肤的作用力最接近的是（ ）
A. 2NB. 20NC. D.
【答案】C
【解析】
【详解】加热后罐内空气的温度
压强
降温后罐内空气的温度
由查理定律，有
代入数据，解得
估计小罐开口部位的半径为
开口部位的面积为
则小罐内空气对皮肤的作用力为
小罐内气体对皮肤的作用力最接近的是。
故选C。
3. 如图为消防员从顶楼直降训练的某瞬间，O点为轻绳悬挂点且保持固定，轻绳系在人的重心B点，消防员脚与墙壁接触点为A点。缓慢下降过程中消防员的姿势及与竖直方向的夹角均保持不变。在消防员下降过程中下列说法正确的是（ ）
A. 竖直墙面对人的作用力与墙面垂直B. 竖直墙面对人的静摩擦力保持不变
C. 绳子拉力先减小后增大D. 消防员所受合力不变
【答案】D
【解析】
【详解】A到B可简化为轻杆，缓慢下降过程中，下降过程中AB的长度以及AB与竖直方向的夹角均保持不变，模型简化为如图所示
A．竖直墙面对人的弹力垂直于墙面，竖直墙面对人的静摩擦力竖直向上，竖直墙面对人的作用力为弹力和静摩擦力的合力，与墙面不垂直，故A错误；
B．设竖直墙面对人的作用力为，对消防员受力分析，如图所示
消防员下降一定高度后，再次保持静止时，相对于初始位置墙壁对脚底的作用力减小，绳子的拉力增大，设AB与水平方向的夹角为，则、与的矢量关系如图所示
则
因减小，不变，故静摩擦力减小，故BC错误；
D．缓慢下降过程中，消防员所受合力不变，故D正确。
故选D。
4. 如图所示，金属极板M受到紫外线照射会逸出光电子，最大速率为。正对M放置一金属网N，在M、N之间加恒定电压U。已知M、N间距为d（远小于板长），电子的质量为m，电荷量为e，则（ ）
A. M、N间距离增大时电子到达N的动能也增大
B. 只有沿x方向逸出的电子到达N时才有最大动能
C. 电子从M到N过程中y方向位移大小最大为
D. M、N间加反向电压时电流表示数恰好为零
【答案】C
【解析】
【详解】AB．根据动能定理，从金属板M上逸出的光电子到到达N板时
则到达N板时的动能为
与两极板间距无关，与电子从金属板中逸出的方向无关，选项AB错误；
C．平行极板M射出的电子到达N板时在y方向的位移最大，则电子从M到N过程中y方向最大位移为
解得
选项C正确；
D．M、N间加反向电压电流表示数恰好为零时，则
解得
选项D错误。
故选C。
5. 2024年4月25日，搭载神舟十八号载人飞船的“长征二号F遥”运载火箭顺利将发射取得成功。5月28日，神舟十八号航天员乘组圆满完成第一次距离地面约400km的轨道出舱活动。如图所示取地球质量，地球半径，引力常量。下列说法正确的是（ ）
A. 卫星的向心加速度大小约
B. 卫星运行的周期约12h
C. 发射升空时，火箭的推力是燃气会给火箭施加反作用力
D. 发射升空初始阶段，装在火箭上部的卫星处于失重状态
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据万有引力定律可知卫星的向心加速度大小为
故A错误；
B．卫星运行的周期为
故B错误；
C．运载火箭尾部向下喷气，喷出的气体对火箭产生反作用力，火箭获得向上的推力，故C正确；
D．发射升空初始阶段，为向上的加速运动，加速度向上，装在火箭上部的卫星处于超重状态，故D错误。
故选C。
6. 发展新能源汽车是我国当前一项重大国家战略。假设有一辆纯电动汽车质量，汽车沿平直的公路从静止开始启动，汽车启动后的速度记为v，牵引力大小记为F，图像如图所示，表示最大速度，ab平行于v轴，bc反向延长线过原点。已知汽车运动过程中受到的阻力大小恒定，bc段汽车运动的时间为8s。下列说法正确的是（ ）
A. 汽车所受阻力为5000N
B. 汽车从a到b持续的时间为32s
C. 汽车能够获得的最大速度为12.5m/s
D. 汽车从b到c过程中运动的位移为100m
【答案】C
【解析】
【详解】A．在c点，有
则根据图像可得
A错误；
B．根据图像可知汽车从a到b做匀加速直线运动，在b点，由图可知牵引力与末速度分别为
由牛顿第二定律得
由匀加速直线运动规律得
可得汽车从a到b持续的时间为
B错误；
C．根据
整理得
bc反向延长过原点O，可知该过程保持额定功率恒定，在b点有
汽车能够获得最大速度为
C正确；
D．汽车从b到c过程中汽车做加速度减小的加速运动，根据动能定理得
解得
D错误；
故选C。
二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7. 如图1所示，质量相等的小球和点光源，分别用相同的弹簧竖直悬挂于同一水平杆上，间距为l，竖直悬挂的观测屏与小球水平间距为2l，小球和光源做小振幅运动时，在观测屏上可观测小球影子的运动。以竖直向上为正方向，小球和光源的振动图像如图2所示，则（ ）
A. 时刻小球向下运动B. 时刻小球与影子相位差为π
C. 时刻光源的加速度向上D. 时刻影子的位移为5A
【答案】AD
【解析】
【详解】A．时刻小球经过平衡位置向下运动，故A正确；
B．时刻小球在最低点，影子也在最低点，小球与影子相位差为零，故B错误；
C．时刻光源在最高点，回复力向下，由牛顿第二定律得加速度向下，故C错误；
D．时刻影子的位移为，影子距离光源所处的水平面的距离为，如图所示
由几何关系得
解得
时刻影子的位移
故D正确
故选AD。
8. 在“天宫课堂”航天员王亚平老师在水球中注入一个气泡后，水球便成了透明空心水球，如图所示，水球中形成了一个正立一个倒立的两个像。假设透明空心水球内径是R，外径是2R，其过球心的某截面（纸面内）如图所示，一束单色光（纸面内）从外球面上A点射入，光线与直线AO所成夹角i=60°，经折射后恰好与内球面相切，已知光速为c。下列说法正确的是（ ）
A. 单色光在该材料中的传播时间为
B. 单色光在水中的折射率为
C. 只要A点射入的单色光与AO直线的夹角i大于30°，就一定能够在内球面发生全反射
D. 单色光在该材料内球面恰好发生全反射时，从A点射入的光线与AO直线的夹角
【答案】BD
【解析】
【详解】B．设
由几何关系得
单色光在水中的折射率为
故B正确；
A．单色光在该材料中的传播距离
单色光在该材料中传播速度
单色光在该材料中的传播时间
故A错误；
D．当光线与材料内球面恰好发生全发射时，如图所
根据全反射规律有
在中，由正弦定理有
又由于
解得
解得
故D正确；
C．光束从A点入射，与AO直线的夹角i大于60°时，折射角大于，折射光线不再打在内球面上，不再在内球面发生全反射，故C错误。
故选BD。
9. 如图，单刀双掷开关S原来跟2相接，从开始，开关改接1，时，把开关改接2，下列图像和图像大致形状正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．开关S接1时，电源给电容器充电，充电完毕后电流为零，再将开关S接2时，电容器开始放电，且放电越来越缓慢，所以对应的I-t图像的斜率越来越小，放电完毕后电流为零，故A正确，B错误；
CD．开关S接1时，电容器充电，电压增大越来越慢，充电结束后两极板间的电压等于电源电压，所以对应UAB-t图像的斜率越来越小。再将开关S接2时，开始放电，两极板电压逐渐减小，且电压减小越来越慢，极板电性不变，则对应UAB-t图像的斜率也越来越小，故C错误，D正确。
故选AD。
10. 如图甲所示，轻弹簧竖直固定在水平面上，质量为m的小球从A点自由下落，至B点时开始压缩弹簧，小球下落的最低位置为C点。以A点为坐标原点，沿竖直向下建立x轴，小球从A到C过程中的加速度—位移（）图像如图乙所示，重力加速度为g，忽略空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A. 从A到C过程先匀加速运动，后匀减速运动
B. 从A到B位移为
C. 位移为时小球速度最大
D. 位移为弹簧的弹性势能最大
【答案】CD
【解析】
【详解】A．从A到C过程先匀加速运动，再做加速度减小的加速运动，后做加速度增大的减速运动，故A错误；
B．从A到B小球做匀加速直线运动，位移小于，故B错误；
C．位移为时小球的加速度为零，小球速度最大，故C正确；
D．位移为时，弹簧的压缩量最大，弹性势能最大，故D正确。
故选CD。
三、非选择题：共56分。
11. 如图1，测定气垫导轨上滑块的加速度，请完善下列实验环节
（1）如图2，螺旋测微器测量滑块上安装的遮光条宽度为d＝________mm。
（2）滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门，数字计时器记录了遮光条通过第一光电门的时间，通过第二个光电门的时间，滑块通过第一个光电门速度为________m/s。
（3）继续测得两光电门间的距离为x，请写出滑块加速度的表达式________（用，，x，d表示）
【答案】（1）2.335
（2）0.11 （3）
【解析】
【小问1详解】
如图2，螺旋测微器测量滑块上安装的遮光条宽度为
【小问2详解】
滑块通过第一个光电门速度
【小问3详解】
滑块通过第二个光电门速度
由运动学公式
得滑块加速度的表达式
12. 电容储能已经在电动汽车、风力发电等方面得到广泛应用。某同学设计了图甲所示电路，探究不同电压下电容器的充、放电过程和测定电容器的电容。器材如下：
电容器C（额定电压，电容标识不清）；
电源E（电动势，内阻不计）；滑动变阻器（最大阻值）；
电阻箱（阻值）；电压表V（量程，内阻较大）；
开关，电流传感器，计算机，导线若干。
（1）按照图甲连接电路，闭合开关、断开开关，若要升高电容器充电电压，滑动变阻器的滑片应向___________端滑动（选填“a”或“b”）。
（2）当电压表的示数为时，调节的阻值，闭合开关，通过计算机得到电容器充电过程电流随时间变化的图像；保持的阻值不变，断开开关，得到电容器放电过程电流随时间变化的图像，图像如图乙所示。测得，则___________。
（3）重复上述实验，得到不同电压下电容器的充、放电过程的电流和时间的图像，利用面积法可以得到电容器电荷量的大小，测出不同电压下电容器所带的电荷量如下表：
请在图丙中画出图像_____，并利用图像求出电容器的电容为____F。（结果保留两位有效数字）
（4）实验发现，相同电压下电容器充、放电过程的电流和时间的图像中的总是略大于，其原因是___________。
【答案】（1）b （2）500
（3） ①. 见解析 ②.
（4）见解析
【解析】
【小问1详解】
由电路可知，若要升高电容器充电电压，滑动变阻器的滑片应向b端滑动。
【小问2详解】
由图乙可知，充电的最大电流值为I1，根据欧姆定律可得
小问3详解】
[1] 图像如图所示
[2]根据
结合图像可得图线的斜率倒数表示电容器电容，即
【小问4详解】
充电过程，R2会把一部分电能转化为内能，导致充电电流的最大值略大于放电电流的最大值。
13. 在篮球比赛中，投篮的投出角度太大和太小，都会影响投篮的命中率。在某次投篮表演中，运动员在空中一个漂亮的投篮，篮球以与水平面成45°的倾角准确落入篮筐，这次跳起投篮时，投球点和篮筐正好在同一水平面上（图），设投球点到篮筐距离为9.8m，不考虑空气阻力。
(1)篮球进筐的速度有多大？
(2)篮球投出后的最高点相对篮筐的竖直高度是多少？
【答案】(1) ；(2)
【解析】
【详解】(1)根据运动合成和分解篮球进框时的水平分速度
竖直分速度
设篮球由最高点运动到篮筐的时间为t，则水平方向
则
由
可得
(2) 篮球投出后的最高点相对篮筐的竖直高度是
14. 如图1（俯视图）所示，水平面内固定放置面积为，电阻为1Ω的单匝线圈，线圈内充满垂直水平面向下的匀强磁场，其磁感应强度随时间t变化关系如图2所示，线圈两端点M、N与相距1.5m的粗糙平行金属导轨相连，导轨置于垂直水平面向上的磁感应强度大小的匀强磁场中。一根总长为1.5m，质量为2kg，阻值为9Ω的金属杆PQ置于导轨上，且与导轨始终接触良好。一根劲度系数为100N/m的轻弹簧右端连接在固定挡板上，左端与金属杆相连，金属杆与金属导轨间动摩擦因数为μ，金属杆静止时弹簧伸长量为6cm。在时刻闭合开关S，金属杆在0~6s内始终保持静止，g取，忽略平行导轨电阻，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则
（1）求0~3s内通过金属杆电荷量
（2）金属杆与金属导轨间动摩擦因数至少为多大？
（3）求0~6s内整个回路产生焦耳热
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）0~3s内感应电动势大小为
根据闭合电路欧姆定律，感应电流大小为
0-3s内通过金属杆的电荷为
（2）根据安培力的计算公式可得最大安培力的大小为
根据左手定则可得安培力的方向向右，此时PQ受到的摩擦力最大，即为
所以动摩擦因数至少为
（3）前后两种情况下通过导体棒的电流强度大小相等，均为
根据焦耳定律可得
15. 一个士兵坐在皮划艇上，他连同装备和皮划艇的总质量是200kg。这个士兵用自动步枪在2s内沿水平方向连续射出10发子弹，每发子弹的质量是10g，子弹离开枪口时相对步枪的速度是800m/s。射击前皮划艇是静止的，不考虑水的阻力。
（1）士兵射击第一颗子弹后皮划艇的速度是多少？
（2）士兵连续射击10颗子弹后皮划艇的速度是多大？
（3）连续射击时枪所受到的平均反冲作用力是多大？
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】设皮划艇、枪（含子弹）及人构成的系统的质量为，每发子弹的质量为，子弹射出的反方向为正方向，子弹相对步枪的速度大小为u。
（1）设第1次射出后艇的速度大小为，由动量守恒定律得
解得
代入数据得
（2）设第2次射出后艇的速度大小为，由动量守恒定律得到
解得
设第3次射出后艇的速度大小为，由动量守恒定律得到
解得
……
若第10次射出后艇的速度大小为，由动量守恒定律应得到
解得
通过归纳得出，射出子弹n发，每次射击后皮划艇速度
连续射击10次后，可得
解得
（3）设士兵连续射击时间
对整个过程应用动量定理得到
解得
实验次数
1
2
3
4
5
6
3
4
5
6
7
8
0.14
0.19
0.24
0.30
0.33
0.38
一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 下面四个核反应方程是我们高中阶段学习过的核反应类型典型代表，其中属于人工核转变的是（ ）
A B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A．属于衰变，故A错误；
B． 属于核裂变，故B错误；
C．属于人工核转变，故C正确；
D．属于核聚变，故D错误。
故选C。
2. “拔火罐”是我国传统医学的一种治疗手段。操作时，医生用点燃的酒精棉球加热一个小罐内的空气，随后迅速把小罐倒扣在需要治疗的部位，冷却后小罐便紧贴在皮肤上（如图所示）。设加热后小罐内的空气温度为80℃，当时的室温为20℃，大气压为标准大气压，不考虑因皮肤被吸入罐内导致空气体积变化的影响。小罐开口部位的直径请按照片中的情境估计，当罐内空气变为室温时，小罐内气体对皮肤的作用力最接近的是（ ）
A. 2NB. 20NC. D.
【答案】C
【解析】
【详解】加热后罐内空气的温度
压强
降温后罐内空气的温度
由查理定律，有
代入数据，解得
估计小罐开口部位的半径为
开口部位的面积为
则小罐内空气对皮肤的作用力为
小罐内气体对皮肤的作用力最接近的是。
故选C。
3. 如图为消防员从顶楼直降训练的某瞬间，O点为轻绳悬挂点且保持固定，轻绳系在人的重心B点，消防员脚与墙壁接触点为A点。缓慢下降过程中消防员的姿势及与竖直方向的夹角均保持不变。在消防员下降过程中下列说法正确的是（ ）
A. 竖直墙面对人的作用力与墙面垂直B. 竖直墙面对人的静摩擦力保持不变
C. 绳子拉力先减小后增大D. 消防员所受合力不变
【答案】D
【解析】
【详解】A到B可简化为轻杆，缓慢下降过程中，下降过程中AB的长度以及AB与竖直方向的夹角均保持不变，模型简化为如图所示
A．竖直墙面对人的弹力垂直于墙面，竖直墙面对人的静摩擦力竖直向上，竖直墙面对人的作用力为弹力和静摩擦力的合力，与墙面不垂直，故A错误；
B．设竖直墙面对人的作用力为，对消防员受力分析，如图所示
消防员下降一定高度后，再次保持静止时，相对于初始位置墙壁对脚底的作用力减小，绳子的拉力增大，设AB与水平方向的夹角为，则、与的矢量关系如图所示
则
因减小，不变，故静摩擦力减小，故BC错误；
D．缓慢下降过程中，消防员所受合力不变，故D正确。
故选D。
4. 如图所示，金属极板M受到紫外线照射会逸出光电子，最大速率为。正对M放置一金属网N，在M、N之间加恒定电压U。已知M、N间距为d（远小于板长），电子的质量为m，电荷量为e，则（ ）
A. M、N间距离增大时电子到达N的动能也增大
B. 只有沿x方向逸出的电子到达N时才有最大动能
C. 电子从M到N过程中y方向位移大小最大为
D. M、N间加反向电压时电流表示数恰好为零
【答案】C
【解析】
【详解】AB．根据动能定理，从金属板M上逸出的光电子到到达N板时
则到达N板时的动能为
与两极板间距无关，与电子从金属板中逸出的方向无关，选项AB错误；
C．平行极板M射出的电子到达N板时在y方向的位移最大，则电子从M到N过程中y方向最大位移为
解得
选项C正确；
D．M、N间加反向电压电流表示数恰好为零时，则
解得
选项D错误。
故选C。
5. 2024年4月25日，搭载神舟十八号载人飞船的“长征二号F遥”运载火箭顺利将发射取得成功。5月28日，神舟十八号航天员乘组圆满完成第一次距离地面约400km的轨道出舱活动。如图所示取地球质量，地球半径，引力常量。下列说法正确的是（ ）
A. 卫星的向心加速度大小约
B. 卫星运行的周期约12h
C. 发射升空时，火箭的推力是燃气会给火箭施加反作用力
D. 发射升空初始阶段，装在火箭上部的卫星处于失重状态
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据万有引力定律可知卫星的向心加速度大小为
故A错误；
B．卫星运行的周期为
故B错误；
C．运载火箭尾部向下喷气，喷出的气体对火箭产生反作用力，火箭获得向上的推力，故C正确；
D．发射升空初始阶段，为向上的加速运动，加速度向上，装在火箭上部的卫星处于超重状态，故D错误。
故选C。
6. 发展新能源汽车是我国当前一项重大国家战略。假设有一辆纯电动汽车质量，汽车沿平直的公路从静止开始启动，汽车启动后的速度记为v，牵引力大小记为F，图像如图所示，表示最大速度，ab平行于v轴，bc反向延长线过原点。已知汽车运动过程中受到的阻力大小恒定，bc段汽车运动的时间为8s。下列说法正确的是（ ）
A. 汽车所受阻力为5000N
B. 汽车从a到b持续的时间为32s
C. 汽车能够获得的最大速度为12.5m/s
D. 汽车从b到c过程中运动的位移为100m
【答案】C
【解析】
【详解】A．在c点，有
则根据图像可得
A错误；
B．根据图像可知汽车从a到b做匀加速直线运动，在b点，由图可知牵引力与末速度分别为
由牛顿第二定律得
由匀加速直线运动规律得
可得汽车从a到b持续的时间为
B错误；
C．根据
整理得
bc反向延长过原点O，可知该过程保持额定功率恒定，在b点有
汽车能够获得最大速度为
C正确；
D．汽车从b到c过程中汽车做加速度减小的加速运动，根据动能定理得
解得
D错误；
故选C。
二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7. 如图1所示，质量相等的小球和点光源，分别用相同的弹簧竖直悬挂于同一水平杆上，间距为l，竖直悬挂的观测屏与小球水平间距为2l，小球和光源做小振幅运动时，在观测屏上可观测小球影子的运动。以竖直向上为正方向，小球和光源的振动图像如图2所示，则（ ）
A. 时刻小球向下运动B. 时刻小球与影子相位差为π
C. 时刻光源的加速度向上D. 时刻影子的位移为5A
【答案】AD
【解析】
【详解】A．时刻小球经过平衡位置向下运动，故A正确；
B．时刻小球在最低点，影子也在最低点，小球与影子相位差为零，故B错误；
C．时刻光源在最高点，回复力向下，由牛顿第二定律得加速度向下，故C错误；
D．时刻影子的位移为，影子距离光源所处的水平面的距离为，如图所示
由几何关系得
解得
时刻影子的位移
故D正确
故选AD。
8. 在“天宫课堂”航天员王亚平老师在水球中注入一个气泡后，水球便成了透明空心水球，如图所示，水球中形成了一个正立一个倒立的两个像。假设透明空心水球内径是R，外径是2R，其过球心的某截面（纸面内）如图所示，一束单色光（纸面内）从外球面上A点射入，光线与直线AO所成夹角i=60°，经折射后恰好与内球面相切，已知光速为c。下列说法正确的是（ ）
A. 单色光在该材料中的传播时间为
B. 单色光在水中的折射率为
C. 只要A点射入的单色光与AO直线的夹角i大于30°，就一定能够在内球面发生全反射
D. 单色光在该材料内球面恰好发生全反射时，从A点射入的光线与AO直线的夹角
【答案】BD
【解析】
【详解】B．设
由几何关系得
单色光在水中的折射率为
故B正确；
A．单色光在该材料中的传播距离
单色光在该材料中传播速度
单色光在该材料中的传播时间
故A错误；
D．当光线与材料内球面恰好发生全发射时，如图所
根据全反射规律有
在中，由正弦定理有
又由于
解得
解得
故D正确；
C．光束从A点入射，与AO直线的夹角i大于60°时，折射角大于，折射光线不再打在内球面上，不再在内球面发生全反射，故C错误。
故选BD。
9. 如图，单刀双掷开关S原来跟2相接，从开始，开关改接1，时，把开关改接2，下列图像和图像大致形状正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．开关S接1时，电源给电容器充电，充电完毕后电流为零，再将开关S接2时，电容器开始放电，且放电越来越缓慢，所以对应的I-t图像的斜率越来越小，放电完毕后电流为零，故A正确，B错误；
CD．开关S接1时，电容器充电，电压增大越来越慢，充电结束后两极板间的电压等于电源电压，所以对应UAB-t图像的斜率越来越小。再将开关S接2时，开始放电，两极板电压逐渐减小，且电压减小越来越慢，极板电性不变，则对应UAB-t图像的斜率也越来越小，故C错误，D正确。
故选AD。
10. 如图甲所示，轻弹簧竖直固定在水平面上，质量为m的小球从A点自由下落，至B点时开始压缩弹簧，小球下落的最低位置为C点。以A点为坐标原点，沿竖直向下建立x轴，小球从A到C过程中的加速度—位移（）图像如图乙所示，重力加速度为g，忽略空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A. 从A到C过程先匀加速运动，后匀减速运动
B. 从A到B位移为
C. 位移为时小球速度最大
D. 位移为弹簧的弹性势能最大
【答案】CD
【解析】
【详解】A．从A到C过程先匀加速运动，再做加速度减小的加速运动，后做加速度增大的减速运动，故A错误；
B．从A到B小球做匀加速直线运动，位移小于，故B错误；
C．位移为时小球的加速度为零，小球速度最大，故C正确；
D．位移为时，弹簧的压缩量最大，弹性势能最大，故D正确。
故选CD。
三、非选择题：共56分。
11. 如图1，测定气垫导轨上滑块的加速度，请完善下列实验环节
（1）如图2，螺旋测微器测量滑块上安装的遮光条宽度为d＝________mm。
（2）滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门，数字计时器记录了遮光条通过第一光电门的时间，通过第二个光电门的时间，滑块通过第一个光电门速度为________m/s。
（3）继续测得两光电门间的距离为x，请写出滑块加速度的表达式________（用，，x，d表示）
【答案】（1）2.335
（2）0.11 （3）
【解析】
【小问1详解】
如图2，螺旋测微器测量滑块上安装的遮光条宽度为
【小问2详解】
滑块通过第一个光电门速度
【小问3详解】
滑块通过第二个光电门速度
由运动学公式
得滑块加速度的表达式
12. 电容储能已经在电动汽车、风力发电等方面得到广泛应用。某同学设计了图甲所示电路，探究不同电压下电容器的充、放电过程和测定电容器的电容。器材如下：
电容器C（额定电压，电容标识不清）；
电源E（电动势，内阻不计）；滑动变阻器（最大阻值）；
电阻箱（阻值）；电压表V（量程，内阻较大）；
开关，电流传感器，计算机，导线若干。
（1）按照图甲连接电路，闭合开关、断开开关，若要升高电容器充电电压，滑动变阻器的滑片应向___________端滑动（选填“a”或“b”）。
（2）当电压表的示数为时，调节的阻值，闭合开关，通过计算机得到电容器充电过程电流随时间变化的图像；保持的阻值不变，断开开关，得到电容器放电过程电流随时间变化的图像，图像如图乙所示。测得，则___________。
（3）重复上述实验，得到不同电压下电容器的充、放电过程的电流和时间的图像，利用面积法可以得到电容器电荷量的大小，测出不同电压下电容器所带的电荷量如下表：
请在图丙中画出图像_____，并利用图像求出电容器的电容为____F。（结果保留两位有效数字）
（4）实验发现，相同电压下电容器充、放电过程的电流和时间的图像中的总是略大于，其原因是___________。
【答案】（1）b （2）500
（3） ①. 见解析 ②.
（4）见解析
【解析】
【小问1详解】
由电路可知，若要升高电容器充电电压，滑动变阻器的滑片应向b端滑动。
【小问2详解】
由图乙可知，充电的最大电流值为I1，根据欧姆定律可得
小问3详解】
[1] 图像如图所示
[2]根据
结合图像可得图线的斜率倒数表示电容器电容，即
【小问4详解】
充电过程，R2会把一部分电能转化为内能，导致充电电流的最大值略大于放电电流的最大值。
13. 在篮球比赛中，投篮的投出角度太大和太小，都会影响投篮的命中率。在某次投篮表演中，运动员在空中一个漂亮的投篮，篮球以与水平面成45°的倾角准确落入篮筐，这次跳起投篮时，投球点和篮筐正好在同一水平面上（图），设投球点到篮筐距离为9.8m，不考虑空气阻力。
(1)篮球进筐的速度有多大？
(2)篮球投出后的最高点相对篮筐的竖直高度是多少？
【答案】(1) ；(2)
【解析】
【详解】(1)根据运动合成和分解篮球进框时的水平分速度
竖直分速度
设篮球由最高点运动到篮筐的时间为t，则水平方向
则
由
可得
(2) 篮球投出后的最高点相对篮筐的竖直高度是
14. 如图1（俯视图）所示，水平面内固定放置面积为，电阻为1Ω的单匝线圈，线圈内充满垂直水平面向下的匀强磁场，其磁感应强度随时间t变化关系如图2所示，线圈两端点M、N与相距1.5m的粗糙平行金属导轨相连，导轨置于垂直水平面向上的磁感应强度大小的匀强磁场中。一根总长为1.5m，质量为2kg，阻值为9Ω的金属杆PQ置于导轨上，且与导轨始终接触良好。一根劲度系数为100N/m的轻弹簧右端连接在固定挡板上，左端与金属杆相连，金属杆与金属导轨间动摩擦因数为μ，金属杆静止时弹簧伸长量为6cm。在时刻闭合开关S，金属杆在0~6s内始终保持静止，g取，忽略平行导轨电阻，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则
（1）求0~3s内通过金属杆电荷量
（2）金属杆与金属导轨间动摩擦因数至少为多大？
（3）求0~6s内整个回路产生焦耳热
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）0~3s内感应电动势大小为
根据闭合电路欧姆定律，感应电流大小为
0-3s内通过金属杆的电荷为
（2）根据安培力的计算公式可得最大安培力的大小为
根据左手定则可得安培力的方向向右，此时PQ受到的摩擦力最大，即为
所以动摩擦因数至少为
（3）前后两种情况下通过导体棒的电流强度大小相等，均为
根据焦耳定律可得
15. 一个士兵坐在皮划艇上，他连同装备和皮划艇的总质量是200kg。这个士兵用自动步枪在2s内沿水平方向连续射出10发子弹，每发子弹的质量是10g，子弹离开枪口时相对步枪的速度是800m/s。射击前皮划艇是静止的，不考虑水的阻力。
（1）士兵射击第一颗子弹后皮划艇的速度是多少？
（2）士兵连续射击10颗子弹后皮划艇的速度是多大？
（3）连续射击时枪所受到的平均反冲作用力是多大？
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】设皮划艇、枪（含子弹）及人构成的系统的质量为，每发子弹的质量为，子弹射出的反方向为正方向，子弹相对步枪的速度大小为u。
（1）设第1次射出后艇的速度大小为，由动量守恒定律得
解得
代入数据得
（2）设第2次射出后艇的速度大小为，由动量守恒定律得到
解得
设第3次射出后艇的速度大小为，由动量守恒定律得到
解得
……
若第10次射出后艇的速度大小为，由动量守恒定律应得到
解得
通过归纳得出，射出子弹n发，每次射击后皮划艇速度
连续射击10次后，可得
解得
（3）设士兵连续射击时间
对整个过程应用动量定理得到
解得
实验次数
1
2
3
4
5
6
3
4
5
6
7
8
0.14
0.19
0.24
0.30
0.33
0.38
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