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陕西省渭南市蒲城县2023-2024学年高二下学期6月第二次对抗赛物理试卷（解析版）
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这是一份陕西省渭南市蒲城县2023-2024学年高二下学期6月第二次对抗赛物理试卷（解析版），共18页。
1．本试题共6页，满分100分，时间75分钟。
2．答卷前，考生务必将自己的姓名和准考证号填写在答题卡上。
3．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号．回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4．考试结束后，监考员将答题卡按顺序收回，装袋整理；试题不回收。
第Ⅰ卷（选择题 共46分）
一、选择题（本大题共10小题，计46分。第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分）
1. 关于下列四幅图片，说法正确的是（ ）
A. 如图甲，肥皂膜看起来是彩色的，这是光的折射现象
B. 如图乙，观察者不动，波源S向右运动，相等的时间内，左边观察者接收到波的个数比右边的多
C. 如图丙，是两列波长和振幅都相同的波叠加的情形，图中实线表示波峰，虚线表示波谷，此时A、B、C点都是振动加强点
D. 如图丁，是“用单摆测重力加速度”实验中根据测量数据作出的摆长l与周期T的图像，根据图像求出重力加速度g约为9.9
【答案】D
【解析】A．甲图中肥皂膜看起来是彩色的，这是薄膜干涉，是光的干涉现象，故A错误；
B．观察者不动，波源S向右运动，左边观察者离波源越来越远，所以相等的时间内左边观察者接收到波的个数比右边的少，故B错误；
C．图丙，是两列波长和振幅都相同的波叠加的情形，图中实线表示波峰，虚线表示波谷，此时A和C点都是振动加强点，B点是波峰与波谷相遇的点为振动减弱点，故C错误；
D．由单摆的周期公式可知
则由的图像的斜率可求出重力加速度越为
故D正确。
故选D。
2. 影视作品中的武林高手展示轻功时都是吊威亚（钢丝）的。如图所示，轨道车A通过细钢丝跨过滑轮拉着特技演员B上升，便可呈现出演员B飞檐走壁的效果。轨道车A沿水平地面以速度大小向左匀速前进，某时刻连接轨道车的钢丝与水平方向的夹角为，连接特技演员B的钢丝竖直，取，，则下列说法正确的是（ ）
A. 该时刻特技演员B的速度大小为3
B. 该时刻特技演员B处于超重状态
C. 该时刻特技演员B处于失重状态
D. 该时刻特技演员B的速度大小为6.25
【答案】B
【解析】AD．将车速v沿着细钢丝方向和垂直于细钢丝的方向分解可知，在沿着细钢丝方向的速度为
所以人上升的速度为
故AD错误；
BC．设连接轨道车的钢丝与水平方向的夹角为
则人的速度
人在加速上升，则演员处于超重状态，故B正确，C错误。
故选B。
3. 某行星和地球绕太阳公转的轨道均可视为圆，每过N年，该行星会运行到日地连线的延长线上，如图所示，该行星与地球的公转半径比为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】由图可知，行星的轨道半径大，由开普勒第三定律知其周期长，每过N年，该行星会运行到日地连线的延长线上，说明从最初在日地连线的延长线上开始，每一年地球都在行星的前面比行星多转圆周的N分之一，N年后地球转了N圈，比行星多转1圈，即行星转了N-1圈，从而再次在日地连线的延长线上，所以行星的周期是年，根据开普勒第三定律有
解得
故选A。
4. 如图甲所示，战国时期开始出现的拨浪鼓现在成为一种小型儿童玩具，其简化模型如图乙所示，拨浪鼓边缘上与圆心等高处关于转轴对称的位置固定有长度分别为、的两根不可伸长的细绳，两根细绳另一端分别系着质量相同的小球A、B，其中。现匀速转动手柄使两小球均在水平面内匀速转动，连接小球A、B的细绳与竖直方向的夹角分别为和，细绳对A、B球的拉力分别为、。下列判断正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】AC．设拨浪鼓半径为R，细绳长为l，小球在水平面内做匀速圆周运动，设细绳与竖直方向夹角为，则有
解得
可知细线与竖直方向夹角与小球质量无关，由题意可知两小球角速度相同，由于LA>LB，则根据公式可知
故A错误，C正确；
BD．绳子的拉力可表示为
由于，则可得
FA>FB
故BD错误。
故选C。
5. 春节烟花汇演中常伴随无人机表演。如图是两架无人机a、b同时从同一地点竖直向上直线飞行的图像。下列说法正确的是（ ）
A. 时，无人机a飞到了最高点
B. 时，无人机b在a的上方
C. 20~30s，a的加速度大于b加速度
D. 0~30s，两架无人机a、b的平均速度相等
【答案】D
【解析】A．图像与坐标轴所围面积表示位移，故后，无人机a的位移继续增大，故A错误；
B．在0~20s内，无人机a对应的图形面积大，即位移大，也即无人机a在b的上方，故B错误；
C．图像的斜率大小表示加速度大小，故20~30s，a的加速度小于b加速度，故C错误；
D．在0~30s内，无人机a、b对应的图形面积相等，也即上升高度相等，则平均速度相等，故D正确。
故选D。
6. 电蚊拍利用高压电击网来击杀飞近的蚊虫．如图所示，将直流电压通过转换器转变为正弦交变电压，再将其加在理想变压器的原线圈上，副线圈两端接电击网，电压峰值达到时可击杀蚊虫，正常工作时（ ）
A. 交流电压表的示数为
B. 电击网上的高频电压的频率为
C. 副线圈与原线圈匝数比需满足
D. 将直流电压连接在变压器的原线圈两端电蚊拍也可以正常工作
【答案】C
【解析】A．正弦交变电压的有效值为
交流电压表的示数为，故A错误；
B．电击网上的高频电压的周期为
则电击网上的高频电压的频率为
故B错误；
C．根据变压器原、副线圈电压比等于匝数比，可知副线圈与原线圈匝数比需满足
故C正确；
D．将直流电压连接在变压器的原线圈两端，副线圈不会产生感应电动势，电蚊拍不可以正常工作，故D错误。
故选C。
7. 静电透镜被广泛应用于电子器件中，在一些电子显示设备中，让阴极发射的电子束通过适当的非匀强电场，可以使发散的电子束聚集。如图所示，图中带箭头的实线表示电场线，虚线表示电子的运动轨迹，a、b、c为其轨迹上的三点，电子仅在电场力作用下从a点运动到c点，在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A. a点的电势高于b点的电势
B. 电子在b点的电场强度小于在c点的电场强度
C. 从a到c的运动过程中，电子的动能一直增大
D. 从a到c的运动过程中，电子的电势能先减少后增加
【答案】C
【解析】A．沿电场线电势逐渐降低，可知 a点的电势低于b点，故A错误；
B．电场线越密集的地方电场强度越大，故电子在b点的电场强度大于在c点的电场强度，故B错误；
CD．电子从a到c点，电场力做正功，动能增加，则在a点的动能小于在c点的动能，电势能减小，则电子在a点的电势能大于在c点的电势能。故C正确；D错误。
8. 潜艇在水下活动时需要用声呐对水下物体及舰船进行识别、跟踪、测向和测距。某潜艇声呐发出的一列超声波在时的波动图像如图甲所示，图乙为质点P的振动图像，则下列说法正确的是（ ）
A. 该超声波沿x轴负方向传播
B. 该超声波的波速为
C. 0~1s内，质点P沿x轴运动了
D. 该超声波遇到的障碍物会产生明显的衍射现象
【答案】BD
【解析】A．由图乙可知，在时刻，P质点速度沿y轴正方向，根据上下坡法可知该波沿x轴正方向传播，故A错误；
B．由图甲可知，该波的波长由图2可知
周期为
该波的波速为
故B正确；
C．质点P在平衡位置上下附近振动，不会随波迁移，故C错误；
D．只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多，或者比波长更小时，才能发生明显的衍射现象。障碍物的宽度有1cm，与波的波长大小近似，故会产生明显的衍射现象，故D正确。
故选BD。
9. 现代家居常用吊篮美化室内环境。如图所示，三根等长的轻质铁链对称地悬挂在吊篮架上，另一端接在一起，悬挂在支架上。已知吊篮、花和花盆的总质量为3m，下列说法正确的是（ ）
A. 每根铁链的拉力大小均为
B. 三根链条对花盆的作用力大小相同
C. 给花浇水后支架对墙面的作用力变大
D. 改变铁链的长度，铁链的拉力大小不变
【答案】BC
【解析】A．设每根绳子和竖直方向的夹角为，则有
解得
故A错误；
B．根据几何关系可知三根等长的轻质铁链对花盆的作用力大小相同，方向不同，故B正确；
C．对支架、吊篮、花盆整体进行受力分析可知，给花浇水后整体重力变大，故支架对墙面的作用力变大，故C正确；
D．由
可知改变铁链的长度，每根绳子和竖直方向的夹角为发生改变，则铁链的拉力大小改变，故D错误。
故选BC。
10. 如图所示的装置能分离各种比荷的带电粒子，三个初速度均为零的带电粒子1、2、3经电压为U的电场加速后，从顶点A沿方向进入一个边长为a的正六边形区域内，正六边形区域内存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，已知粒子1刚好从顶点F射出，粒子2刚好从顶点E射出，粒子3刚好从边的G点（未画出）垂直射出，粒子重力不计，则下列说法正确的是（ ）
A. 粒子1、2、3的比荷之比为36:4:1
B. G点到E点的距离为
C. 将磁感应强度减半，粒子1在磁场中运动时间不变
D. 将磁感应强度减半，粒子2会从G点射出
【答案】AD
【解析】A．设粒子质量为m，带电荷量为q，在加速电场中，根据动能定理
在磁场中，根据洛伦兹力提供向心力
解得
粒子1、2、3运动轨迹如图所示
由几何关系知
，，
解得
由可得
故
故A正确；
B．由几何关系知
G点到E点的距离为
故B错误；
CD．将磁感应强度减半，三个粒子在磁场的运动半径都加倍，粒子1从EF之间射出，在磁场中达动的时间变长，粒子2从G点射出，故C错误，D正确。
故选AD。
第Ⅱ卷（非选择题 共54分）
二、实验探究题（本大题共2小题，计18分）
11. 甲、乙两同学用不同的方法做探究平抛运动规律的实验。
（1）甲同学用频闪照相法做探究平抛运动规律的实验，记录了平抛小球在不同时刻的位置如图甲所示。
①为了得到小球做平抛运动的轨迹，应该用__________（选填“直线”“折线”或“平滑曲线”）连接各点。
②若甲图中每个小方格边长都是，则由图可求得拍摄时每__________s曝光一次。（重力加速度g取10）
③分析可知，图中第一个像点的位置__________（选填“是”或“不是”）平抛运动的起点。
（2）乙同学利用实验室的器材研究平抛运动时，得到了小球运动过程中的多个位置，根据画出的平抛运动轨迹测出小球多个位置的坐标，画出图像如图乙所示，图像是一条过原点的直线，说明小球运动的轨迹形状是__________；已知该直线的斜率为k，重力加速度大小为g，则小球从轨道末端飞出的速度大小为__________（用题目给定的字母符号表示）。
【答案】（1）平滑曲线 0.02 不是 （2）抛物线
【解析】（1）[1]平抛运动的轨迹为抛物线，故轨迹为平滑曲线，则应该用平滑曲线连接各点。
[2] 根据平抛运动的规律，结合图甲可得
代入数据解得
，
[3] 如果第一个像点的位置是平抛运动的起点，根据初速度为零的匀变速直线运动的特点，在竖直方向上在相等的时间内位移大小之比为，由图可知实际为，所以第一个像点的位置不是抛出点。
（2）[4] 画出图像是一条过原点的直线，则
故是抛物线。
[5] 由平抛运动的规律可知
，
则
所以
所以初速度为
12. 电子测力计在医药、汽车、机械等各种行业都被广泛使用，具有操作方便、测量精度较高等特点。哈九中小峰同学想利用电流表表盘与弹簧制作一个简易电子测力计。
（1）小峰同学在实验室找来一根粗细均匀的导体棒，其每厘米电阻为，如图甲所示，利用游标卡尺测量该导体棒的长度为_____mm。
（2）他设计了如图乙所示的实验原理图，实验器材包括：弹簧（电阻可以忽略，劲度系数为k）、电阻箱、电流表（0-0.6A，可看成理想电表）、电源（电动势约3V，内阻未知），刻度尺。已知滑片固定在弹簧上且与导体棒接触良好，当弹簧处于原长时，滑片位于导体棒最左端。若沿拉钩方向每增加相同的力，就在电流表表盘上标注一个刻度，则刻度分布_____（填“均匀”或“不均匀”）。
（3）用图乙进一步测量该电源电动势与内阻，他将调为3Ω，拉动拉钩，改变导体棒接入电路中的长度，测出不同对应的电流表示数，并作出图像如图丙所示，可测得电源内阻为_____Ω。
（4）若弹簧的劲度系数为200N/cm，调为，则该电子测力计的零刻线对应电流表的刻度为_____A，该电子测力计的量程为_____N。
【答案】（1） （2）不均匀 （3） （4）
【解析】（1）由图可知，导体棒的长度应为
（2）设电源的内阻为，则由闭合电路的欧姆定律可知
可见，尽管导体棒接入电路中的电阻成正比，但电路中的电流与导体棒的电阻并非正比关系，即刻度分布不均匀。
（3）设电源的内阻为，则由闭合电路的欧姆定律可知
解得
则有
解得
（4）[1]根据闭合电路的欧姆定律可知，拉力为零整个金属棒接入电路，测力计零刻度线对应的电流
[2] 当达到电流表最大量程时，则有
解得
保证电路安全的情况下，电流应小于,由于
则电阻应该大于，即接入电路的导体棒长度应该大于，即
则弹力最大时
所以，弹簧测力计量程为
三、计算题（本大题共3小题，计36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13. 如图所示，用横截面积为S、电阻率为的金属丝制成半径为a的金属圆环来研究涡流现象。在金属圆环内有半径为b的圆形区域，区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小B随时间t的变化关系为。求：
（1）金属圆环内感应电动势的大小E；
（2）金属圆环中感应电流的方向和感应电流的大小；
（3）金属圆环的发热功率P。
【答案】（1）；（2）逆时针，；（3）
【解析】（1）由B=B0+kt可知
由法拉第电磁感应定律得
（2）根据楞次定律，感应电流的方向为逆时针，金属圆环的电阻为
=
则在金属圆环中的感应电流
（3）金属圆环的发热功率
14. 随着5G、智能车以及算力需求等爆发，有着“电子产品之母”之称的电子级特种树脂高速化发展。如图所示为一电子产品取下的半径为R的半球形电子级特种树脂，球心为O点，A点为R半球面的顶点，且满足AO与底面垂直。一束单色光平行于AO射向半球面的B点，折射后在底面D点（图中未画出）处恰好发生全反射，已知透明树脂的折射率为，求：
（1）B点处入射角的正切值；
（2）该束光在树脂中从B点传播到D点所用的时间。
【答案】（1）3；（2）
【解析】（1）作出该束光的光路图如图所示
则有
其中C为临界角，则有
解得
（2）该束光在树脂中的光速大小为
由几何关系有
故该束光在树脂中从B点射向D点所用的时问是
解得
15. 如图所示，AB是半径的四分之一光滑圆弧轨道，其最低点A与水平地面相切，质量分别为3m、m的物块a、b静止在水平面的P、A之间，a、b间夹有一小块炸药，水平面PA段光滑，P点左侧平面粗糙，两物块与粗糙平面间的动摩擦因数均为0.5，炸药瞬间爆炸，将两物块推开，a在粗糙平面上滑行了0.4m后静止，不计物块的大小，炸药质量不计，重力加速度g取，求：
（1）炸药爆炸后物块a获得的速度大小；
（2）若，求物块b滑到A点时对圆弧轨道的压力大小；
（3）若a、b相遇时发生弹性碰撞，求物块b在粗糙平面上滑行的总路程。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）设爆炸后物块a获得的速度大小为，据动能定理有
解得
（2）设爆炸后物块b的速度大小为，据动量守恒有
解得
物块b滑到圆弧轨道的最低点A时，据牛顿第二定律有
解得
据牛顿第三定律，b对圆弧轨道最低点压力大小为
（3）设b与a第一次碰撞前速度大小为，据动能定理有
解得
设a、b第一次碰撞后瞬间的速度大小分别为、，据动量守恒有
据能量守恒有
解得
由于a、b在水平面上做减速运动的加速度大小相等，因此a、b不可能再发生第二次碰撞，设第一次碰撞后b在水平面粗糙部分运动的路程为，据动能定理有
解得
故物块b在水平面粗糙部分运动的总路程为
1．本试题共6页，满分100分，时间75分钟。
2．答卷前，考生务必将自己的姓名和准考证号填写在答题卡上。
3．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号．回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4．考试结束后，监考员将答题卡按顺序收回，装袋整理；试题不回收。
第Ⅰ卷（选择题 共46分）
一、选择题（本大题共10小题，计46分。第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分）
1. 关于下列四幅图片，说法正确的是（ ）
A. 如图甲，肥皂膜看起来是彩色的，这是光的折射现象
B. 如图乙，观察者不动，波源S向右运动，相等的时间内，左边观察者接收到波的个数比右边的多
C. 如图丙，是两列波长和振幅都相同的波叠加的情形，图中实线表示波峰，虚线表示波谷，此时A、B、C点都是振动加强点
D. 如图丁，是“用单摆测重力加速度”实验中根据测量数据作出的摆长l与周期T的图像，根据图像求出重力加速度g约为9.9
【答案】D
【解析】A．甲图中肥皂膜看起来是彩色的，这是薄膜干涉，是光的干涉现象，故A错误；
B．观察者不动，波源S向右运动，左边观察者离波源越来越远，所以相等的时间内左边观察者接收到波的个数比右边的少，故B错误；
C．图丙，是两列波长和振幅都相同的波叠加的情形，图中实线表示波峰，虚线表示波谷，此时A和C点都是振动加强点，B点是波峰与波谷相遇的点为振动减弱点，故C错误；
D．由单摆的周期公式可知
则由的图像的斜率可求出重力加速度越为
故D正确。
故选D。
2. 影视作品中的武林高手展示轻功时都是吊威亚（钢丝）的。如图所示，轨道车A通过细钢丝跨过滑轮拉着特技演员B上升，便可呈现出演员B飞檐走壁的效果。轨道车A沿水平地面以速度大小向左匀速前进，某时刻连接轨道车的钢丝与水平方向的夹角为，连接特技演员B的钢丝竖直，取，，则下列说法正确的是（ ）
A. 该时刻特技演员B的速度大小为3
B. 该时刻特技演员B处于超重状态
C. 该时刻特技演员B处于失重状态
D. 该时刻特技演员B的速度大小为6.25
【答案】B
【解析】AD．将车速v沿着细钢丝方向和垂直于细钢丝的方向分解可知，在沿着细钢丝方向的速度为
所以人上升的速度为
故AD错误；
BC．设连接轨道车的钢丝与水平方向的夹角为
则人的速度
人在加速上升，则演员处于超重状态，故B正确，C错误。
故选B。
3. 某行星和地球绕太阳公转的轨道均可视为圆，每过N年，该行星会运行到日地连线的延长线上，如图所示，该行星与地球的公转半径比为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】由图可知，行星的轨道半径大，由开普勒第三定律知其周期长，每过N年，该行星会运行到日地连线的延长线上，说明从最初在日地连线的延长线上开始，每一年地球都在行星的前面比行星多转圆周的N分之一，N年后地球转了N圈，比行星多转1圈，即行星转了N-1圈，从而再次在日地连线的延长线上，所以行星的周期是年，根据开普勒第三定律有
解得
故选A。
4. 如图甲所示，战国时期开始出现的拨浪鼓现在成为一种小型儿童玩具，其简化模型如图乙所示，拨浪鼓边缘上与圆心等高处关于转轴对称的位置固定有长度分别为、的两根不可伸长的细绳，两根细绳另一端分别系着质量相同的小球A、B，其中。现匀速转动手柄使两小球均在水平面内匀速转动，连接小球A、B的细绳与竖直方向的夹角分别为和，细绳对A、B球的拉力分别为、。下列判断正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】AC．设拨浪鼓半径为R，细绳长为l，小球在水平面内做匀速圆周运动，设细绳与竖直方向夹角为，则有
解得
可知细线与竖直方向夹角与小球质量无关，由题意可知两小球角速度相同，由于LA>LB，则根据公式可知
故A错误，C正确；
BD．绳子的拉力可表示为
由于，则可得
FA>FB
故BD错误。
故选C。
5. 春节烟花汇演中常伴随无人机表演。如图是两架无人机a、b同时从同一地点竖直向上直线飞行的图像。下列说法正确的是（ ）
A. 时，无人机a飞到了最高点
B. 时，无人机b在a的上方
C. 20~30s，a的加速度大于b加速度
D. 0~30s，两架无人机a、b的平均速度相等
【答案】D
【解析】A．图像与坐标轴所围面积表示位移，故后，无人机a的位移继续增大，故A错误；
B．在0~20s内，无人机a对应的图形面积大，即位移大，也即无人机a在b的上方，故B错误；
C．图像的斜率大小表示加速度大小，故20~30s，a的加速度小于b加速度，故C错误；
D．在0~30s内，无人机a、b对应的图形面积相等，也即上升高度相等，则平均速度相等，故D正确。
故选D。
6. 电蚊拍利用高压电击网来击杀飞近的蚊虫．如图所示，将直流电压通过转换器转变为正弦交变电压，再将其加在理想变压器的原线圈上，副线圈两端接电击网，电压峰值达到时可击杀蚊虫，正常工作时（ ）
A. 交流电压表的示数为
B. 电击网上的高频电压的频率为
C. 副线圈与原线圈匝数比需满足
D. 将直流电压连接在变压器的原线圈两端电蚊拍也可以正常工作
【答案】C
【解析】A．正弦交变电压的有效值为
交流电压表的示数为，故A错误；
B．电击网上的高频电压的周期为
则电击网上的高频电压的频率为
故B错误；
C．根据变压器原、副线圈电压比等于匝数比，可知副线圈与原线圈匝数比需满足
故C正确；
D．将直流电压连接在变压器的原线圈两端，副线圈不会产生感应电动势，电蚊拍不可以正常工作，故D错误。
故选C。
7. 静电透镜被广泛应用于电子器件中，在一些电子显示设备中，让阴极发射的电子束通过适当的非匀强电场，可以使发散的电子束聚集。如图所示，图中带箭头的实线表示电场线，虚线表示电子的运动轨迹，a、b、c为其轨迹上的三点，电子仅在电场力作用下从a点运动到c点，在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A. a点的电势高于b点的电势
B. 电子在b点的电场强度小于在c点的电场强度
C. 从a到c的运动过程中，电子的动能一直增大
D. 从a到c的运动过程中，电子的电势能先减少后增加
【答案】C
【解析】A．沿电场线电势逐渐降低，可知 a点的电势低于b点，故A错误；
B．电场线越密集的地方电场强度越大，故电子在b点的电场强度大于在c点的电场强度，故B错误；
CD．电子从a到c点，电场力做正功，动能增加，则在a点的动能小于在c点的动能，电势能减小，则电子在a点的电势能大于在c点的电势能。故C正确；D错误。
8. 潜艇在水下活动时需要用声呐对水下物体及舰船进行识别、跟踪、测向和测距。某潜艇声呐发出的一列超声波在时的波动图像如图甲所示，图乙为质点P的振动图像，则下列说法正确的是（ ）
A. 该超声波沿x轴负方向传播
B. 该超声波的波速为
C. 0~1s内，质点P沿x轴运动了
D. 该超声波遇到的障碍物会产生明显的衍射现象
【答案】BD
【解析】A．由图乙可知，在时刻，P质点速度沿y轴正方向，根据上下坡法可知该波沿x轴正方向传播，故A错误；
B．由图甲可知，该波的波长由图2可知
周期为
该波的波速为
故B正确；
C．质点P在平衡位置上下附近振动，不会随波迁移，故C错误；
D．只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多，或者比波长更小时，才能发生明显的衍射现象。障碍物的宽度有1cm，与波的波长大小近似，故会产生明显的衍射现象，故D正确。
故选BD。
9. 现代家居常用吊篮美化室内环境。如图所示，三根等长的轻质铁链对称地悬挂在吊篮架上，另一端接在一起，悬挂在支架上。已知吊篮、花和花盆的总质量为3m，下列说法正确的是（ ）
A. 每根铁链的拉力大小均为
B. 三根链条对花盆的作用力大小相同
C. 给花浇水后支架对墙面的作用力变大
D. 改变铁链的长度，铁链的拉力大小不变
【答案】BC
【解析】A．设每根绳子和竖直方向的夹角为，则有
解得
故A错误；
B．根据几何关系可知三根等长的轻质铁链对花盆的作用力大小相同，方向不同，故B正确；
C．对支架、吊篮、花盆整体进行受力分析可知，给花浇水后整体重力变大，故支架对墙面的作用力变大，故C正确；
D．由
可知改变铁链的长度，每根绳子和竖直方向的夹角为发生改变，则铁链的拉力大小改变，故D错误。
故选BC。
10. 如图所示的装置能分离各种比荷的带电粒子，三个初速度均为零的带电粒子1、2、3经电压为U的电场加速后，从顶点A沿方向进入一个边长为a的正六边形区域内，正六边形区域内存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，已知粒子1刚好从顶点F射出，粒子2刚好从顶点E射出，粒子3刚好从边的G点（未画出）垂直射出，粒子重力不计，则下列说法正确的是（ ）
A. 粒子1、2、3的比荷之比为36:4:1
B. G点到E点的距离为
C. 将磁感应强度减半，粒子1在磁场中运动时间不变
D. 将磁感应强度减半，粒子2会从G点射出
【答案】AD
【解析】A．设粒子质量为m，带电荷量为q，在加速电场中，根据动能定理
在磁场中，根据洛伦兹力提供向心力
解得
粒子1、2、3运动轨迹如图所示
由几何关系知
，，
解得
由可得
故
故A正确；
B．由几何关系知
G点到E点的距离为
故B错误；
CD．将磁感应强度减半，三个粒子在磁场的运动半径都加倍，粒子1从EF之间射出，在磁场中达动的时间变长，粒子2从G点射出，故C错误，D正确。
故选AD。
第Ⅱ卷（非选择题 共54分）
二、实验探究题（本大题共2小题，计18分）
11. 甲、乙两同学用不同的方法做探究平抛运动规律的实验。
（1）甲同学用频闪照相法做探究平抛运动规律的实验，记录了平抛小球在不同时刻的位置如图甲所示。
①为了得到小球做平抛运动的轨迹，应该用__________（选填“直线”“折线”或“平滑曲线”）连接各点。
②若甲图中每个小方格边长都是，则由图可求得拍摄时每__________s曝光一次。（重力加速度g取10）
③分析可知，图中第一个像点的位置__________（选填“是”或“不是”）平抛运动的起点。
（2）乙同学利用实验室的器材研究平抛运动时，得到了小球运动过程中的多个位置，根据画出的平抛运动轨迹测出小球多个位置的坐标，画出图像如图乙所示，图像是一条过原点的直线，说明小球运动的轨迹形状是__________；已知该直线的斜率为k，重力加速度大小为g，则小球从轨道末端飞出的速度大小为__________（用题目给定的字母符号表示）。
【答案】（1）平滑曲线 0.02 不是 （2）抛物线
【解析】（1）[1]平抛运动的轨迹为抛物线，故轨迹为平滑曲线，则应该用平滑曲线连接各点。
[2] 根据平抛运动的规律，结合图甲可得
代入数据解得
，
[3] 如果第一个像点的位置是平抛运动的起点，根据初速度为零的匀变速直线运动的特点，在竖直方向上在相等的时间内位移大小之比为，由图可知实际为，所以第一个像点的位置不是抛出点。
（2）[4] 画出图像是一条过原点的直线，则
故是抛物线。
[5] 由平抛运动的规律可知
，
则
所以
所以初速度为
12. 电子测力计在医药、汽车、机械等各种行业都被广泛使用，具有操作方便、测量精度较高等特点。哈九中小峰同学想利用电流表表盘与弹簧制作一个简易电子测力计。
（1）小峰同学在实验室找来一根粗细均匀的导体棒，其每厘米电阻为，如图甲所示，利用游标卡尺测量该导体棒的长度为_____mm。
（2）他设计了如图乙所示的实验原理图，实验器材包括：弹簧（电阻可以忽略，劲度系数为k）、电阻箱、电流表（0-0.6A，可看成理想电表）、电源（电动势约3V，内阻未知），刻度尺。已知滑片固定在弹簧上且与导体棒接触良好，当弹簧处于原长时，滑片位于导体棒最左端。若沿拉钩方向每增加相同的力，就在电流表表盘上标注一个刻度，则刻度分布_____（填“均匀”或“不均匀”）。
（3）用图乙进一步测量该电源电动势与内阻，他将调为3Ω，拉动拉钩，改变导体棒接入电路中的长度，测出不同对应的电流表示数，并作出图像如图丙所示，可测得电源内阻为_____Ω。
（4）若弹簧的劲度系数为200N/cm，调为，则该电子测力计的零刻线对应电流表的刻度为_____A，该电子测力计的量程为_____N。
【答案】（1） （2）不均匀 （3） （4）
【解析】（1）由图可知，导体棒的长度应为
（2）设电源的内阻为，则由闭合电路的欧姆定律可知
可见，尽管导体棒接入电路中的电阻成正比，但电路中的电流与导体棒的电阻并非正比关系，即刻度分布不均匀。
（3）设电源的内阻为，则由闭合电路的欧姆定律可知
解得
则有
解得
（4）[1]根据闭合电路的欧姆定律可知，拉力为零整个金属棒接入电路，测力计零刻度线对应的电流
[2] 当达到电流表最大量程时，则有
解得
保证电路安全的情况下，电流应小于,由于
则电阻应该大于，即接入电路的导体棒长度应该大于，即
则弹力最大时
所以，弹簧测力计量程为
三、计算题（本大题共3小题，计36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13. 如图所示，用横截面积为S、电阻率为的金属丝制成半径为a的金属圆环来研究涡流现象。在金属圆环内有半径为b的圆形区域，区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小B随时间t的变化关系为。求：
（1）金属圆环内感应电动势的大小E；
（2）金属圆环中感应电流的方向和感应电流的大小；
（3）金属圆环的发热功率P。
【答案】（1）；（2）逆时针，；（3）
【解析】（1）由B=B0+kt可知
由法拉第电磁感应定律得
（2）根据楞次定律，感应电流的方向为逆时针，金属圆环的电阻为
=
则在金属圆环中的感应电流
（3）金属圆环的发热功率
14. 随着5G、智能车以及算力需求等爆发，有着“电子产品之母”之称的电子级特种树脂高速化发展。如图所示为一电子产品取下的半径为R的半球形电子级特种树脂，球心为O点，A点为R半球面的顶点，且满足AO与底面垂直。一束单色光平行于AO射向半球面的B点，折射后在底面D点（图中未画出）处恰好发生全反射，已知透明树脂的折射率为，求：
（1）B点处入射角的正切值；
（2）该束光在树脂中从B点传播到D点所用的时间。
【答案】（1）3；（2）
【解析】（1）作出该束光的光路图如图所示
则有
其中C为临界角，则有
解得
（2）该束光在树脂中的光速大小为
由几何关系有
故该束光在树脂中从B点射向D点所用的时问是
解得
15. 如图所示，AB是半径的四分之一光滑圆弧轨道，其最低点A与水平地面相切，质量分别为3m、m的物块a、b静止在水平面的P、A之间，a、b间夹有一小块炸药，水平面PA段光滑，P点左侧平面粗糙，两物块与粗糙平面间的动摩擦因数均为0.5，炸药瞬间爆炸，将两物块推开，a在粗糙平面上滑行了0.4m后静止，不计物块的大小，炸药质量不计，重力加速度g取，求：
（1）炸药爆炸后物块a获得的速度大小；
（2）若，求物块b滑到A点时对圆弧轨道的压力大小；
（3）若a、b相遇时发生弹性碰撞，求物块b在粗糙平面上滑行的总路程。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）设爆炸后物块a获得的速度大小为，据动能定理有
解得
（2）设爆炸后物块b的速度大小为，据动量守恒有
解得
物块b滑到圆弧轨道的最低点A时，据牛顿第二定律有
解得
据牛顿第三定律，b对圆弧轨道最低点压力大小为
（3）设b与a第一次碰撞前速度大小为，据动能定理有
解得
设a、b第一次碰撞后瞬间的速度大小分别为、，据动量守恒有
据能量守恒有
解得
由于a、b在水平面上做减速运动的加速度大小相等，因此a、b不可能再发生第二次碰撞，设第一次碰撞后b在水平面粗糙部分运动的路程为，据动能定理有
解得
故物块b在水平面粗糙部分运动的总路程为
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