浙江省杭州市2022-2023学年高三下学期物理教学质量检测（二模）试卷
一、单选题
1．下列属于磁感应强度的单位且用国际单位制中基本单位符号表示的是（　　）
A．T B．
C． D．
2．如图所受是运油20给歼10、歼20两种战机同时加油的瞬间，则（　　）
A．研究加油问题时，运油20可视为质点
B．加油过程中，运油20的惯性越来越大
C．以运油20为参考系，歼20、歼10战机是运动的
D．以歼10战机为参考系，运油20和歼20都是静止的
3．如图，用一根轻质细绳将一幅重力为G的画框对称悬挂在墙壁上，画框上两个挂钉间的距离为d，绳子的总长度为L，绳子对一个挂钉的拉力为F，则（　　）
A．F的大小等于0.5G B．F的大小小于0.5G
C．L不变而增大d，可使F增大 D．d不变而增大L，可使F增大
4．如图，是一个小球从水平向右的横风区正上方自由下落的闪光照片，除横风区外，其他位置的空气作用力可不计，则（　　）
A．小球在横风区中水平速度不变
B．小球刚进入横风区时加速度水平向右
C．小球刚从横风区飞出时速度最大
D．小球从横风区飞出后，做匀变速曲线运动
5．如图所示是神舟十四号飞船夜间返回的红外照片，打开降落伞后，飞船先减速后匀速下降，最后安全着陆。若不计空气对飞船的作用力，则（　　）
A．打开降落伞之后，飞船仍处于失重状态
B．匀速下降阶段，飞船的机械能守恒
C．减速下降阶段，飞船的机械能的减少量等于合力对飞船做的功
D．匀速下降阶段，飞船的机械能的减少量等于重力对飞船做的功
6．用如图甲所示实验装置研究光电效应的规律，得到如图乙所示的实验数据，由此可知（　　）
光的颜色 绿色 紫色
光的波长 546 410
强度较低 强度较高
反向电压U/V 光电流 光电流 光电流
0.00 10.4 8.5 14.8
0.02 4.0 6.7 11.9
0.04 0.0 4.8 8.9
0.06 0.0 3.0 6.0
乙
A．单位时间逸出的电子数与入射光的强度有关
B．用绿光实验时，遏止电压一定是0.04V
C．用强度较高紫光实验时，饱和电流大小为14.8μA
D．不同颜色的光照射时，材料的逸出功不同
7．在医学上，放射性同位素锶90()制成表面敷贴器，可贴于体表治疗神经性皮炎等疾病。锶90()会发生β衰变，其衰变产物中有钇(Y)的同位素，半衰期为28.8年。下列说法正确的是（　　）
A．Y原子核的中子数为52
B．0.4mol的原子核经过57.6年后还剩余0.3mol
C．β射线是电子流，速度可接近光速
D．将锶90制成的数贴器贴在患者体表，若患者发高烧会导致锶90衰变速度加快
8．如图所示，是某火星探测器简化飞行路线图，其地火转移轨道是椭圆轨道。假设探测器在近日点P点进入地火转移轨道，在远日点Q，被火星俘获。已知火星的轨道半径是地球地火轨道半径的1.5倍，则转轨道（　　）
A．地球公转的周期大于火星公转的周期
B．探测器进入地火转移轨道后，速度逐渐增大
C．探测器在地火转移轨道上的周期大于火星的公转周期
D．探测器从发射到被火星俘获，经历的时间约255天
9．如图所示，把线圈(内阻不计)、电容器、电源、电阻和单刀双掷开关连成图示电路。把电压传感器(图中未画出)的两端连在电容器的两个极板M、N上。先把开关置于a侧，一段时间后再把开关置于b侧，从此刻开始计时，电压随时间t变化的图像正确的是（　　）
A． B．
C． D．
10．如图所示，在水槽中，a、b、c、d、e是水面上同一直线的五个质点，已知，cd=de。现使完全相同的波源a、b同向起振，产生速度为v、振幅为A、周期为T的两列水波，形成图示的干涉图样。此时c点的位移为+2A，e点是与c紧邻的位移也为+2A的质点，则下列说法错误的是（　　）
A．d点是振动加强的点 B．c、e之间有一个质点振幅为零
C．c、e两个质点水平距离为 D．e点与b、a的水平距离相差
11．利用霍尔元件可以进行微小位移的测量。如图甲所示，将霍尔元件置于两块磁性强弱相同同极相对放置的磁体缝隙中，建立如图乙所示的空间坐标系。两磁极连线方向沿x轴，通过霍尔元件的电流I不变，方向沿z轴正方向。当霍尔元件处于中间位置时，磁感应强度B为0，霍尔电压为0，将该点作为位移的零点。当霍尔元件沿着±x方向移动时，则有霍尔电压输出，从而能够实现微小位移的测量。已知该霍尔元件的载流子是负电荷，则下列说法正确的是（　　）
A．霍尔元件向左偏离位移零点时，其左侧电势比右侧高
B．霍尔元件向右偏离位移零点时，其下侧电势比上侧高
C．增加霍尔元件沿y方向的厚度，可以增加测量灵敏度
D．增加霍尔元件沿x方向的厚度，可以增加测量灵敏度
12．如图甲所示，某多级直线加速器由n个横截面积相同的金属圆筒依次排列，其中心轴线在同一直线上，各金属圆筒依序接在交变电源的两极M、N上，序号为C的金属圆板中央有一个质子源，质子逸出的速度不计，M、N两极加上如图乙所示的电压，一段时间后加速器稳定输出质子流。已知质子质量为m、电荷量为e，质子通过圆筒间隙的时间不计，且忽略相对论效应，则（　　）
A．质子在各圆筒中做匀加速直线运动
B．质子进入第n个圆筒瞬间速度为
C．各金属筒的长度之比为1：：：
D．质子在各圆筒中的运动时间之比为1：：：
13．如图所示，有一块半径为R的半圆形玻璃砖，OO'是对称轴。现有平行单色光垂直照射到AB面，玻璃砖对该单色光的折射率为。已知，不考虑二次反射，则（　　）
A．玻璃砖的弧面上有光射出的区域弧长为
B．若在纸面内将玻璃砖绕圆心逆时针旋转，有光射出的区域弧长不变
C．所有从射出的光线都将汇于一点
D．入射光线距OO'越远，出射光线与OO'的交点离AB面越远
二、多选题
14．下列说法正确的是（　　）
A．可用金属铂制作温度传感器
B．可用干簧管制作压力传感器
C．可用金属电容器制作位移传感器
D．可用电阻应变片制作温度传感器
15．与下图相关的说法正确的是分（　　）
A．图甲：汤姆孙的气体放电管实验可估测电子的比荷
B．图乙：卢瑟福的α粒子散射实验可估测原子核的半径
C．图丙：康普顿认为光子与电子碰撞之后，动量减小、波长变短
D．图丁：玻尔理论可以解释多种物质发出的线状光谱
三、实验题
16．
（1）在“探究加速度与质量的关系”实验中，实验装置如图所示。
①该实验必须完成的实验操作有　 　(多选)
A．调节导轨倾角以补偿阻力 B．将电源的输出电压调至交流8V
C．用天平称量小车及车中重物的质量 D．通过改变槽码的质量改变细绳的拉力
②某次实验中，由纸带获得的小车运动数据如图所示，根据这些数据可知小车的加速度大小为　 　m/s2。(结果保留两位有效数字)
③改变小车的质量M，多次测得小车的加速度a，获得如图所示的图像，下列因素中影响图中图线的倾斜程度的物理量是　 　。
A．小车的质量 B．槽码的质量 C．小车与轨道间的摩擦力 D．轨道的倾斜程度
（2）提供两个完全相同的小钢球，利用如图实验装置可探究平抛运动　 　(选填“竖直分运动”、“水平分运动”)的特点，实验时，应改变　 　、　 　多次实验。
17．在“测量电源的电动势和内阻”实验中，某小组用两节干电池串联进行测量.
（1）该小组用多用电表粗测电池组的电动势，在实验前可能需要进行的操作是　 　（选填“机械调零”、“欧姆调零”）；如图所示
是多用电表的操作面板，实验前需将选择开关旋转至　 　档；经正确操作后，电表指针指在如图所示位置，由图中可知该电池组的电动势为　 　V.
（2）①该小组进一步用图所示仪器（其中定值电阻阻值为4.00Ω），测量电池组的电动势与内电阻，部分仪器已完成连接，为减少实验误差，试用笔迹代替导线将电压表接入电路　 　。
②经过正确操作后，得到该电池的伏安特性曲线如图所示，由此可知电池组的电动势为　 　V，内电阻为　 　Ω（结果保留三位有效数字）。
四、解答题
18．如图甲、乙，是某一强力吸盘挂钩，其结构原理如图丙、丁所示。使用时，按住锁扣把吸盘紧压在墙上(如图甲和丙)，空腔内气体压强仍与外界大气压强相等。然后再扳下锁扣(如图乙和丁)，让锁扣通过细杆把吸盘向外拉起，空腔体积增大，从而使吸盘紧紧吸在墙上。已知吸盘挂钩的质量m=0.02kg，外界大气压强p0=1×105Pa，丙图空腔体积为V0=1.5cm3，丁图空腔体积为V1=2.0cm3，如图戊，空腔与墙面的正对面积为S1=8cm2，吸盘与墙面接触的圆环面积S2=8cm2，吸盘与墙面间的动摩擦因数，最大静摩擦力可视为等于滑动摩擦力。吸盘空腔内气体可视为理想气体，忽略操作时温度的变化，全过程盘盖和吸盘之间的空隙始终与外界连通。
（1）扳下锁扣过程中空腔内气体吸热还是放热？
（2）求板下锁扣后空腔内气体的压强p1；
（3）若挂钩挂上重物时恰好不脱落，求所挂重物的质量M。
19．如图所示，某游戏装置由光滑平台、轨道AB、竖直圆管道BCDEC(管道口径远小于管道半径)、水平轨道CF、光滑直轨道FG平滑连接组成，B、C、C′为切点，A、F连接处小圆弧长度不计，A点上方挡片可使小滑块无能量损失地进入轨道AB。圆管道半径，管道中，内侧粗糙，外侧光滑。小滑块与轨道AB、CF的动摩擦因数均为，AB轨道长度，倾角，CF长度，FG高度差，平台左侧固定一轻质弹簧，第一次压缩弹簧后释放小滑块，恰好可以运动到与管道圆心等高的D点，第二次压缩弹簧使弹性势能为0.36J时释放小滑块，小滑块运动到圆管道最高处E的速度为，已知小滑块质量可视为质点，，，不计空气阻力。求；
（1）第一次释放小滑块，小滑块首次到圆管上的C点时受到弹力大小；
（2）第二次释放小滑块，小滑块从C点运动到E点的过程，圆管道对滑块的摩擦力做的功；
（3）若第三次压缩弹簧使弹性势能为Ep时释放小滑块，要求小滑块在圆管道内运动时不受到摩擦力且全程不脱轨，最终停在上。写出小滑块上运动的总路程s与之间的关系式，并指出的取值范围。
20．如图所示，电池通过开关与两根光滑水平轨道相连接，轨道的S、T两处各有一小段绝缘，其它位置电阻不计，轨道间L=1m，足够长的区域MNPO内有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度=0.5T，QR右侧足够长的区域内有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度=0.5T，O、P两处各有一微微突起的导电结点，结点不影响金属棒通过。轨道右端电阻=0.1Ω，P与R间有一开关。轨道上放置三根质量m=0.03kg、电阻r=0.1Ω的相同金属棒，金属棒甲位于磁场内的左侧；金属棒乙用较长绝缘细线悬挂在磁场外靠近OP边界的右侧，且与导电结点无接触；金属棒丙位于磁场内的左侧。闭合K1，金属棒甲向右加速，达到稳定后以=2m/s速度与金属棒乙碰撞形成一个结合体向右摆起。此时立即断开并闭合，当两棒结合体首次回到OP时，恰与导电结点接触(无碰撞)，此时导体棒丙获得向右的速度。两棒结合体首次向左摆到最大高度h=0.032m处被锁止。空气阻力不计，不考虑装置自感。求：
（1）电池电动势E的大小；
（2）碰后瞬间甲、乙结合体的速度大小；
（3）结合体与导电结点接触过程，通过金属棒丙的电荷量q；
（4）全过程金属棒丙产生的焦耳热Q。
21．某离子诊断测量装置的简化结构如图所示。在第一象限中存在一沿+方向，电场强度的匀强电场。在第二、三象限存在垂直xOy平面向外磁感应强度的匀强磁场。有一块长度为a的探测板CD，仅可在第四象限范围内移动，且始终接地。在第一象限的抛物线上有一簇粒子源，沿x轴负方向发射大量负离子，离子的质量为m、电荷量为-q()。速度大小均为，单位时间发射的离子数为N，这些离子沿y轴均匀分布。稳定工作后，若探测板CD在某处平行于y轴固定，则从O点出射的离子恰能击中探测板的C点，从A点(a，2a)出射的离子恰能击中探测板的D点。不计离子的重力及相互作用，不考虑离子间的碰撞。
（1）求探测板上C点的纵坐标；
（2）求探测板的横坐标；
（3）求离子第二次经过y轴时的纵坐标y与其出发点的横坐标x的关系；
（4）若探测板沿x轴平移，求单位时间内，板上接收到的离子数n与板的横坐标x之间关系式。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】单位制
【解析】【解答】根据得：，故C符合题意，ABD不符合题意。
故答案为：C
【分析】明确国际单位制中基本单位以及基本物理量，明确国际单位之中，磁感应强度的单位是特斯拉，根据物理学公式分析。
2．【答案】D
【知识点】质点；参考系与坐标系；惯性与质量
【解析】【解答】A.研究加油问题时，运油20的形状和体积对所研究的问题的影响不可以忽略，因此研究加油问题时，运油20不能视为质点，故A不符合题意；
B. 加油过程中，运油20的质量越来越小，所以惯性越来越大，故B不符合题意；
C. 以运油20为参考系，歼20、歼10战机是静止的，故C不符合题意；
D.以歼10战机为参考系，运油20和歼20都是静止的，故D符合题意。
故答案为：D
【分析】物体的大小和形状对研究的问题没有影响或者影响不大时，物体可以看作质点；质量是惯性大小的唯一量度，质量越大，惯性越大。
3．【答案】C
【知识点】共点力的平衡
【解析】【解答】由于对称悬挂在墙壁上，所以两绳子上拉力相等，受力分析如图：
由平衡条件得：，解得：
AB. F的大小大于0.5G，故AB不符合题意；
C.L不变而增大d，增大，减小，所以F增大，故C符合题意；
D.d不变而增大L，减小，增大，所以F减小，故D不符合题意。
故答案为：C
【分析】对画框受力分析，根据平衡条件求解绳上拉力大小，根据几何关系判断夹角的变化，进而判断拉力F的变化。
4．【答案】D
【知识点】曲线运动的条件
【解析】【解答】AB.小球刚进入横风区时，受重力和水平向右的风力，利用力的合成知合力斜向右下方，再根据牛顿第二定律可求加速度方向斜向右下方，又因为加速度是矢量，所以小球具有水平方向和竖直方向的加速度，则小球水平方向的速度增大，故AB不符合题意；
CD.小球从横风区飞出后，只受重力作用，做匀变速曲线运动，向下运动过程中速度不断增大，所以小球刚从横风区飞出时速度不是最大，故C不符合题意，D符合题意。
故答案为：D
【分析】小球进入横风区时，受到自身竖直向下的重力和水平向右的风力，利用力的合成知合力斜向右下方，再根据牛顿第二定律可求的加速度方向斜向右下方；小球飞出横风区后，只受重力作用，则小球会做匀变速曲线运动。
5．【答案】D
【知识点】超重与失重；机械能守恒定律
【解析】【解答】A.打开降落伞后，飞船减速下降时，加速度方向向上，处于超重状态，故A不符合题意；
B.匀速下降阶段，飞船动能不变，重力势能减小，机械能减小，故B不符合题意；
C.减速下降阶段，飞船的机械能的减少量等于重力以外其他力做功，即等于克服阻力对飞船做的功，故C不符合题意；
D.匀速下降阶段，飞船的机械能的减少量等于克服阻力对飞船做的功，而重力等于阻力，所以飞船的机械能的减少量等于重力对飞船做的功，故D符合题意。
故答案为：D
【分析】根据加速度方向判断超重失重，加速度方向向上超重，加速度方向向下失重；动能不变，重力势能减小，机械能减小；机械能变化等于重力以为其他力做功。
6．【答案】A
【知识点】光电效应
【解析】【解答】A.根据不同强度的紫光照射时电流大小知，单位时间逸出的电子数与入射光的强度有关，故A符合题意；
B.用绿光实验时，遏止电压在之间，不一定时0.04V，故B不符合题意；
C.用强度较高紫光实验时，不能确定饱和电流大小是否为，故C不符合题意；
D.逸出功是由金属的性质决定，与入射光频率无关，故D不符合题意。
故答案为：A
【分析】根据不同强度的紫光照射时电流大小知，单位时间逸出的电子数与入射光的强度有关；遏止电压是光电流为零时的反向电压，由表知，用绿光实验时，遏止电压在之间；在入射光一定时，增大光电管两极的正向电压，提高光电子的动能，光电流会随之增大，但光电流不会无限增大，要受到光电子数量的约束，有一个最大值，这个值就是饱和电流；逸出功是由金属的性质决定，与入射光频率无关。
7．【答案】C
【知识点】原子核的衰变、半衰期
【解析】【解答】A.衰变方程，根据质量数守恒和电荷数守恒得：，，解得：，，所以Y原子核的中子数为51，故A不符合题意；
B.根据得：，故B不符合题意；
C.射线是电子流，速度可接近光速，故C符合题意；
D.半衰期的大小跟原子所处的温度、压强等物理状态以及化学状态无关，故D不符合题意。
故答案为：C
【分析】核反应方程遵循质量数守恒和电荷数守恒；根据求 0.4mol的原子核经过57.6年后还剩余量；射线是电子流，速度可接近光速；半衰期的大小跟原子所处的温度、压强等物理状态以及化学状态无关。
8．【答案】D
【知识点】卫星问题
【解析】【解答】A.根据开普勒第三定律得：，又，所以，故A不符合题意；
B.探测器进入地火转移轨道后，万有引力做负功，速度逐渐减小，故B不符合题意；
C.根据开普勒第三定律得：，又，所以，故C不符合题意；
D.根据开普勒第三定律得：，解得：，，联立解得：天，故D符合题意。
故答案为：D
【分析】探测器进入地火转移轨道后，万有引力做负功，速度逐渐减小；根据开普勒第三定律分析判断地球公转的周期与火星公转的周期、探测器在地火转移轨道上的周期与火星的公转周期关系，探测器从发射到被火星俘获经历的时间。
9．【答案】C
【知识点】电磁振荡
【解析】【解答】A.由于电路有能量损耗，有一部分能量转化为内能，还有一部分能量以电磁波的形式辐射出去，所以电压振幅会减小，故A不符合题意；
B.开始时，电容器电压最大，所以计时开始时，电压处于最大振幅，故B不符合题意；
CD.电容器放点时间由电容器自身决定，所以周期不变，故C符合题意，D不符合题意。
故答案为：C
【分析】由于电路有能量损耗，所以电压振幅会减小；电压为电容器两端的电压，计时时电压最大；电磁振荡电路的周期和频率是保持不变的。
10．【答案】B
【知识点】波的干涉现象
【解析】【解答】A.d点与b、a的水平距离的差值大小为：，可见，d点是振动加强点，故A不符合题意；
B.c、e之间质点到b、a的水平距离的差值大小为：，若该点振幅为零，即为振动减弱点，则有：，又，联立求得：，可见，c、e之间有2个振动减弱点，即c、e之间有两个质点振幅为零，故B符合题意；
C.根据题意c、e是两个相邻的振动加强的质点可知，两质点之间的距离等于一个波长，即，故C不符合题意；
D.e点与b、a的水平距离的差值大小为：，故D不符合题意。
故答案为：B
【分析】计算d点与b、a的水平距离的差值大小，若为一个波长的整数倍，则为振动加强点，若为半个波长的奇数倍，则为振动减弱点；通过计算c、e之间质点到b、a的水平距离的差值大小判定有几个质点振幅为零；c、e是两个相邻的振动加强的质点，可知两质点之间的距离等于一个波长；计算e点与b、a的水平距离的差值大小确定与波长的关系。
11．【答案】B
【知识点】霍尔元件
【解析】【解答】AB.霍尔元件向左偏离位移零点时，磁场方向向右，根据左手定则，带负电的载流子向下偏转，则上侧电势比下侧高；同理霍尔元件向右偏离位移零点时，其下侧电势比上侧高，故A不符合题意，B符合题意；
CD.当稳定时，根据平衡条件得：，又，联立解得：，可见，只有减小x方向的厚度才能增加灵敏度；增加霍尔元件沿y方向或者沿x方向的厚度，都不可以增加测量灵敏度，故CD不符合题意。
故答案为：B
【分析】根据左手定则，分析带负电的载流子偏转，分析电势高低；根据平衡条件、微观电流表达式联立求电势差。
12．【答案】C
【知识点】带电粒子在电场中的加速
【解析】【解答】A.金属圆筒中电场为零，质子不受电场力，合力为零，所以质子做匀速运动，故A不符合题意；
B.根据动能定理得：，解得：，故B不符合题意；
D.依题意分析，只有质子在每个圆筒中匀速运动时间为时，才能保证每次在缝隙中被电场加速，故D不符合题意；
C.根据知，各金属筒的长度之比为：，故C符合题意。
故答案为：C
【分析】根据质子受力情况，分析质子运动情况；质子经过n次加速，根据动能定理求速度大小；根据匀加速直线运动位移-时间公式求各金属筒的长度。
13．【答案】B
【知识点】光的全反射
【解析】【解答】A.根据得：，所以
根据几何关系，玻璃砖的弧面上有光射出的区域弧长为：，故A不符合题意；
B.光路图如图：
由几何关系：，，所以，故有光射出的区域弧长不变，故B符合题意；
CD.
设能从圆弧上射出的某条光线在上的入射角为，根据折射定律，折射角满足：，由正弦定理，解得：，入射光线距越远较大，出射光线与的交点离AB面不一定越远，故CD不符合题意。
故答案为：B
【分析】根据全反射条件和几何关系求有光射出的区域弧长；根据几何关系求有光射出的区域弧长对应的圆心角；根据折射定律、正弦定理、分析出射光线与的交点离AB面距离。
14．【答案】A,C
【知识点】生活中常见的传感器
【解析】【解答】A.金属铂的电阻值随温度变化而变化，铂电阻温度传感器精度高，稳定性好，应用温度范围广，故A符合题意；
B.干簧管是感知磁场的传感器，故B不符合题意；
C.金属电容式位移传感器的原理是电容器的两个电极相对位移时，其电容量随着变化，根据电容的变化量可以测出位移的大小和方向，所以可用金属电容器制作位移传感器，故C符合题意；
D.电阻应变片由电阻丝温度系数和电阻丝与被测件材料的膨胀系数的不同会产生温度误差，所以不可用电阻应变片制作温度传感器，故D不符合题意。
故答案为：AC
【分析】金属铂做温度传感器、干簧管磁场传感器、电阻应变片不可用制作温度传感器、金属电容器制作位移传感器。
15．【答案】A,B
【知识点】物理学史
【解析】【解答】A.汤姆孙通过阴极射线的比荷明确了阴极射线是电子，故A符合题意；
B.卢瑟福在用a粒子轰击金箔的实验中发现大多粒子能穿透金箔，只有少量的粒子发生较大的偏转，提出原子核式结构，并估测了原子核半径，故B符合题意；
C.康普顿认为光子与电子碰撞之后，动量减小、波长变长，故C不符合题意；
D.玻尔理论只可以解释氢原子的光谱现象，其它线状谱玻尔理论无法解释，故D不符合题意。
故答案为：AB
【分析】汤姆孙发现了电子；卢瑟福在用a粒子散射实验，提出了原子核式结构；康普顿认为光子与电子碰撞之后，动量减小、波长变长；玻尔理论只可以解释氢原子的光谱现象。
16．【答案】（1）AC；0.49；B
（2）竖直分运动；下落高度；撞击力度
【知识点】探究加速度与力、质量的关系；研究平抛物体的运动
【解析】【解答】（1） ①A.实验中要用绳上的拉力充当小车所需要的合力，所以应先将长木板安装打点计时器的一侧适当垫高，以补偿小车受到的阻力，故A符合题意；
B.电火花打点计时器需要的电压为220V，故B不符合题意；
C.实验探究加速度与质量的关系，所以需用天平称量小车及车中重物的质量，故C符合题意；
D.本实验探究加速度与质量的关系，不需要改变合力，所以槽码的质量不需要改变，故D不符合题意。
故答案为：AC
②由图像知，小车的加速度大小为：；
③对小车受力分析，由牛顿第二定律得：，整理得：。由图像知，图像的斜率为拉力，拉力的大小由槽码的质量影响，故B符合题意，ACD不符合题意。
故答案为：B
（2）利用如图实验装置只能研究竖直方向两小球同时落地，所以可探究平抛运动竖直分运动；实验时，为了得到实验结论，需多次测量实验，所以改变小球下落高度和撞击力度。
故答案为：（1）①AC，②，③B；（2）竖直分运动 ， 下落高度 ， 撞击力度 。
【分析】（1）①根据实验注意事项分析；
②通过描点得图像，图像的斜率表示加速度；
③对小车受力分析，根据牛顿第二定律分析图像的斜率；
（2）根据实验原理分析。
17．【答案】（1）机械调零；直流10V；2.9
（2）；3.00；1.56
【知识点】电池电动势和内阻的测量
【解析】【解答】（1）该小组用多用电表粗测电池组的电动势，使用直流电压档位，无需进行欧姆调零，所以使用前可能需要进行的操作是机械调零；实验前需将选择开关旋转至直流10V档； 经正确操作后，电表指针指在如图所示位置，由图中可知该电池组的电动势为 2.9V。
（2） ①连接电路如下：
②根据，结合伏安特性曲线得：，，所以，。
故答案为：（1）机械调零，直流10V，2.9；（2） ① 见解答；②3.00，1.56
【分析】多用电表的使用和读数；结合图像，通过图像斜率与截距所代表的物理含义求解电源电动势和内阻。
18．【答案】（1）解：整个过程中，温度不变，空腔内气体内能不变，扳下锁扣过程中外力对空腔内气体做负功，根据热力学第一定律，空腔内气体吸热。
（2）解：根据玻意耳定律
代入数据解得p1=7.5×104Pa
（3）解：若挂钩挂上重物时恰好不脱落，对挂钩受力分析
挂钩对墙面的压力
联立代入数据得M=4.98kg
【知识点】热力学第一定律及其应用；气体的等温变化及玻意耳定律
【解析】【分析】（1）根据热力学第一定律分析出气体的吸放热情况；
（2）根据玻意耳定律对气体的变化过程进行分析，列式求气体的压强；
（3）对挂钩受力分析，由平衡条件列方程求解所挂重物的质量。
19．【答案】（1）解：从C到D，对小滑块由动能定理可得
解得
在C点由牛顿第二定律可得
联立解得
（2）解：从开始到E点由动能定理可得
解得
（3）解：从开始到C，可得
解得
要能最终停在上，必过E点，圆轨道运动无摩擦，所以
又有C到E，可得
解得 ，
不从右侧斜面飞出需
解得 ，
返回，若不过圆心等高处，可得
解得，
故
从开始到静止有
则
其中
【知识点】功能关系；牛顿第二定律；动能定理的综合应用
【解析】【分析】（1）从C到D，对小滑块利用动能定理求C点的速度，在C点利用牛顿第二定律求小滑块首次到达圆管上的C点时受到的弹力大小；
（2）从开始到E点利用动能定理求圆管道对滑块的摩擦力做的功；
（3）从开始到C、C到E，利用功能关系列式，分析动能，要能最终停在上，必过E点，圆轨道运动无摩擦，满足，若不过圆心等高处，可得：，分析总路程s与之间的关系式。
20．【答案】（1）解：当感应电动势大小等于电池电动势大小时，金属棒匀速运动，电池电动势E=
（2）解：根据动量守恒
得碰后瞬间甲、乙结合体的速度大小
（3）解：根据
得两棒结合体首次回到OP时的速度
方向向左，根据动量守恒
得导体棒丙速度
根据，
得结合体与导电结点接触过程，通过金属棒丙的电荷量q=0.108C
（4）解：根据能量守恒，全过程金属棒丙、产生热量之和为
全过程金属棒丙产生的焦耳热Q=
【知识点】电磁感应中的电路类问题
【解析】【分析】（1）分析金属棒稳定后的运动情况，根据感应电动势大小等于电池电动势大小时，利用感应电动势公式求解；
（2）根据动量守恒定律计算碰后甲、乙结合体的速度大小v1；
（3）根据动能定理、动量守恒、动量定理和电流的定义式计算通过金属棒丙的电荷量q；
（4）根据根据能量守恒求全过程金属棒丙产生的焦耳热Q。
21．【答案】（1）解：O点出射的离子直接进入第三象限做匀速圆周运动有
解得
恰能击中探测板的C点，得到C点纵坐标为
（2）解：假设A点粒子从原点上方出电场则有，
解得
说明该粒子从原点进入磁场。设磁场粒子速度为v，且与水平方向夹角为，在磁场中有
解得
从F点射出，由电场中的类平抛运动可知，
如图所示
由
解得横坐标为
（3）解：在抛物线上任取一点，则
若该处发射的离子进入第二象限，则有
解得
可见
故所有离子均从O点进入第三象限。此时粒子速度为且与水平方向夹角为，在磁场中有，
第二次过y轴时，坐标为
解得
所以任意离子第二次穿越y轴时的纵坐标为，与其出发点的横坐标x无关。
（4）解：由（3）的结论得①当 时
②时，对打在D点的粒子，如图所示
对于第一象限的类平抛运动有
由于在第一象限沿着y轴均匀分布，则击中挡板的比率为
解得
纵上所述可得
【知识点】带电粒子在电场与磁场混合场中的运动
【解析】【分析】（1） O点出射的离子直接进入第三象限做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力列方程求出半径，最后分析求得探测板上C点的纵坐标；
（2）垂直电场方向粒子匀速运动，沿电场方向加速运动，分析大小，利用洛伦兹力提供向心力求速度，根据速度的合成与分解知识分解速度，从F点射出，由电场中的类平抛运动规律求横坐标；
（3）（4）根据抛物线方程和类平抛运动规律以及洛伦兹力提供向心力，求任意粒子第二次穿越y轴时的纵坐标，单位时间内，板上接收到的粒子数n与板的横坐标x之间关系式。
浙江省杭州市2022-2023学年高三下学期物理教学质量检测（二模）试卷
一、单选题
1．下列属于磁感应强度的单位且用国际单位制中基本单位符号表示的是（　　）
A．T B．
C． D．
【答案】C
【知识点】单位制
【解析】【解答】根据得：，故C符合题意，ABD不符合题意。
故答案为：C
【分析】明确国际单位制中基本单位以及基本物理量，明确国际单位之中，磁感应强度的单位是特斯拉，根据物理学公式分析。
2．如图所受是运油20给歼10、歼20两种战机同时加油的瞬间，则（　　）
A．研究加油问题时，运油20可视为质点
B．加油过程中，运油20的惯性越来越大
C．以运油20为参考系，歼20、歼10战机是运动的
D．以歼10战机为参考系，运油20和歼20都是静止的
【答案】D
【知识点】质点；参考系与坐标系；惯性与质量
【解析】【解答】A.研究加油问题时，运油20的形状和体积对所研究的问题的影响不可以忽略，因此研究加油问题时，运油20不能视为质点，故A不符合题意；
B. 加油过程中，运油20的质量越来越小，所以惯性越来越大，故B不符合题意；
C. 以运油20为参考系，歼20、歼10战机是静止的，故C不符合题意；
D.以歼10战机为参考系，运油20和歼20都是静止的，故D符合题意。
故答案为：D
【分析】物体的大小和形状对研究的问题没有影响或者影响不大时，物体可以看作质点；质量是惯性大小的唯一量度，质量越大，惯性越大。
3．如图，用一根轻质细绳将一幅重力为G的画框对称悬挂在墙壁上，画框上两个挂钉间的距离为d，绳子的总长度为L，绳子对一个挂钉的拉力为F，则（　　）
A．F的大小等于0.5G B．F的大小小于0.5G
C．L不变而增大d，可使F增大 D．d不变而增大L，可使F增大
【答案】C
【知识点】共点力的平衡
【解析】【解答】由于对称悬挂在墙壁上，所以两绳子上拉力相等，受力分析如图：
由平衡条件得：，解得：
AB. F的大小大于0.5G，故AB不符合题意；
C.L不变而增大d，增大，减小，所以F增大，故C符合题意；
D.d不变而增大L，减小，增大，所以F减小，故D不符合题意。
故答案为：C
【分析】对画框受力分析，根据平衡条件求解绳上拉力大小，根据几何关系判断夹角的变化，进而判断拉力F的变化。
4．如图，是一个小球从水平向右的横风区正上方自由下落的闪光照片，除横风区外，其他位置的空气作用力可不计，则（　　）
A．小球在横风区中水平速度不变
B．小球刚进入横风区时加速度水平向右
C．小球刚从横风区飞出时速度最大
D．小球从横风区飞出后，做匀变速曲线运动
【答案】D
【知识点】曲线运动的条件
【解析】【解答】AB.小球刚进入横风区时，受重力和水平向右的风力，利用力的合成知合力斜向右下方，再根据牛顿第二定律可求加速度方向斜向右下方，又因为加速度是矢量，所以小球具有水平方向和竖直方向的加速度，则小球水平方向的速度增大，故AB不符合题意；
CD.小球从横风区飞出后，只受重力作用，做匀变速曲线运动，向下运动过程中速度不断增大，所以小球刚从横风区飞出时速度不是最大，故C不符合题意，D符合题意。
故答案为：D
【分析】小球进入横风区时，受到自身竖直向下的重力和水平向右的风力，利用力的合成知合力斜向右下方，再根据牛顿第二定律可求的加速度方向斜向右下方；小球飞出横风区后，只受重力作用，则小球会做匀变速曲线运动。
5．如图所示是神舟十四号飞船夜间返回的红外照片，打开降落伞后，飞船先减速后匀速下降，最后安全着陆。若不计空气对飞船的作用力，则（　　）
A．打开降落伞之后，飞船仍处于失重状态
B．匀速下降阶段，飞船的机械能守恒
C．减速下降阶段，飞船的机械能的减少量等于合力对飞船做的功
D．匀速下降阶段，飞船的机械能的减少量等于重力对飞船做的功
【答案】D
【知识点】超重与失重；机械能守恒定律
【解析】【解答】A.打开降落伞后，飞船减速下降时，加速度方向向上，处于超重状态，故A不符合题意；
B.匀速下降阶段，飞船动能不变，重力势能减小，机械能减小，故B不符合题意；
C.减速下降阶段，飞船的机械能的减少量等于重力以外其他力做功，即等于克服阻力对飞船做的功，故C不符合题意；
D.匀速下降阶段，飞船的机械能的减少量等于克服阻力对飞船做的功，而重力等于阻力，所以飞船的机械能的减少量等于重力对飞船做的功，故D符合题意。
故答案为：D
【分析】根据加速度方向判断超重失重，加速度方向向上超重，加速度方向向下失重；动能不变，重力势能减小，机械能减小；机械能变化等于重力以为其他力做功。
6．用如图甲所示实验装置研究光电效应的规律，得到如图乙所示的实验数据，由此可知（　　）
光的颜色 绿色 紫色
光的波长 546 410
强度较低 强度较高
反向电压U/V 光电流 光电流 光电流
0.00 10.4 8.5 14.8
0.02 4.0 6.7 11.9
0.04 0.0 4.8 8.9
0.06 0.0 3.0 6.0
乙
A．单位时间逸出的电子数与入射光的强度有关
B．用绿光实验时，遏止电压一定是0.04V
C．用强度较高紫光实验时，饱和电流大小为14.8μA
D．不同颜色的光照射时，材料的逸出功不同
【答案】A
【知识点】光电效应
【解析】【解答】A.根据不同强度的紫光照射时电流大小知，单位时间逸出的电子数与入射光的强度有关，故A符合题意；
B.用绿光实验时，遏止电压在之间，不一定时0.04V，故B不符合题意；
C.用强度较高紫光实验时，不能确定饱和电流大小是否为，故C不符合题意；
D.逸出功是由金属的性质决定，与入射光频率无关，故D不符合题意。
故答案为：A
【分析】根据不同强度的紫光照射时电流大小知，单位时间逸出的电子数与入射光的强度有关；遏止电压是光电流为零时的反向电压，由表知，用绿光实验时，遏止电压在之间；在入射光一定时，增大光电管两极的正向电压，提高光电子的动能，光电流会随之增大，但光电流不会无限增大，要受到光电子数量的约束，有一个最大值，这个值就是饱和电流；逸出功是由金属的性质决定，与入射光频率无关。
7．在医学上，放射性同位素锶90()制成表面敷贴器，可贴于体表治疗神经性皮炎等疾病。锶90()会发生β衰变，其衰变产物中有钇(Y)的同位素，半衰期为28.8年。下列说法正确的是（　　）
A．Y原子核的中子数为52
B．0.4mol的原子核经过57.6年后还剩余0.3mol
C．β射线是电子流，速度可接近光速
D．将锶90制成的数贴器贴在患者体表，若患者发高烧会导致锶90衰变速度加快
【答案】C
【知识点】原子核的衰变、半衰期
【解析】【解答】A.衰变方程，根据质量数守恒和电荷数守恒得：，，解得：，，所以Y原子核的中子数为51，故A不符合题意；
B.根据得：，故B不符合题意；
C.射线是电子流，速度可接近光速，故C符合题意；
D.半衰期的大小跟原子所处的温度、压强等物理状态以及化学状态无关，故D不符合题意。
故答案为：C
【分析】核反应方程遵循质量数守恒和电荷数守恒；根据求 0.4mol的原子核经过57.6年后还剩余量；射线是电子流，速度可接近光速；半衰期的大小跟原子所处的温度、压强等物理状态以及化学状态无关。
8．如图所示，是某火星探测器简化飞行路线图，其地火转移轨道是椭圆轨道。假设探测器在近日点P点进入地火转移轨道，在远日点Q，被火星俘获。已知火星的轨道半径是地球地火轨道半径的1.5倍，则转轨道（　　）
A．地球公转的周期大于火星公转的周期
B．探测器进入地火转移轨道后，速度逐渐增大
C．探测器在地火转移轨道上的周期大于火星的公转周期
D．探测器从发射到被火星俘获，经历的时间约255天
【答案】D
【知识点】卫星问题
【解析】【解答】A.根据开普勒第三定律得：，又，所以，故A不符合题意；
B.探测器进入地火转移轨道后，万有引力做负功，速度逐渐减小，故B不符合题意；
C.根据开普勒第三定律得：，又，所以，故C不符合题意；
D.根据开普勒第三定律得：，解得：，，联立解得：天，故D符合题意。
故答案为：D
【分析】探测器进入地火转移轨道后，万有引力做负功，速度逐渐减小；根据开普勒第三定律分析判断地球公转的周期与火星公转的周期、探测器在地火转移轨道上的周期与火星的公转周期关系，探测器从发射到被火星俘获经历的时间。
9．如图所示，把线圈(内阻不计)、电容器、电源、电阻和单刀双掷开关连成图示电路。把电压传感器(图中未画出)的两端连在电容器的两个极板M、N上。先把开关置于a侧，一段时间后再把开关置于b侧，从此刻开始计时，电压随时间t变化的图像正确的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】C
【知识点】电磁振荡
【解析】【解答】A.由于电路有能量损耗，有一部分能量转化为内能，还有一部分能量以电磁波的形式辐射出去，所以电压振幅会减小，故A不符合题意；
B.开始时，电容器电压最大，所以计时开始时，电压处于最大振幅，故B不符合题意；
CD.电容器放点时间由电容器自身决定，所以周期不变，故C符合题意，D不符合题意。
故答案为：C
【分析】由于电路有能量损耗，所以电压振幅会减小；电压为电容器两端的电压，计时时电压最大；电磁振荡电路的周期和频率是保持不变的。
10．如图所示，在水槽中，a、b、c、d、e是水面上同一直线的五个质点，已知，cd=de。现使完全相同的波源a、b同向起振，产生速度为v、振幅为A、周期为T的两列水波，形成图示的干涉图样。此时c点的位移为+2A，e点是与c紧邻的位移也为+2A的质点，则下列说法错误的是（　　）
A．d点是振动加强的点 B．c、e之间有一个质点振幅为零
C．c、e两个质点水平距离为 D．e点与b、a的水平距离相差
【答案】B
【知识点】波的干涉现象
【解析】【解答】A.d点与b、a的水平距离的差值大小为：，可见，d点是振动加强点，故A不符合题意；
B.c、e之间质点到b、a的水平距离的差值大小为：，若该点振幅为零，即为振动减弱点，则有：，又，联立求得：，可见，c、e之间有2个振动减弱点，即c、e之间有两个质点振幅为零，故B符合题意；
C.根据题意c、e是两个相邻的振动加强的质点可知，两质点之间的距离等于一个波长，即，故C不符合题意；
D.e点与b、a的水平距离的差值大小为：，故D不符合题意。
故答案为：B
【分析】计算d点与b、a的水平距离的差值大小，若为一个波长的整数倍，则为振动加强点，若为半个波长的奇数倍，则为振动减弱点；通过计算c、e之间质点到b、a的水平距离的差值大小判定有几个质点振幅为零；c、e是两个相邻的振动加强的质点，可知两质点之间的距离等于一个波长；计算e点与b、a的水平距离的差值大小确定与波长的关系。
11．利用霍尔元件可以进行微小位移的测量。如图甲所示，将霍尔元件置于两块磁性强弱相同同极相对放置的磁体缝隙中，建立如图乙所示的空间坐标系。两磁极连线方向沿x轴，通过霍尔元件的电流I不变，方向沿z轴正方向。当霍尔元件处于中间位置时，磁感应强度B为0，霍尔电压为0，将该点作为位移的零点。当霍尔元件沿着±x方向移动时，则有霍尔电压输出，从而能够实现微小位移的测量。已知该霍尔元件的载流子是负电荷，则下列说法正确的是（　　）
A．霍尔元件向左偏离位移零点时，其左侧电势比右侧高
B．霍尔元件向右偏离位移零点时，其下侧电势比上侧高
C．增加霍尔元件沿y方向的厚度，可以增加测量灵敏度
D．增加霍尔元件沿x方向的厚度，可以增加测量灵敏度
【答案】B
【知识点】霍尔元件
【解析】【解答】AB.霍尔元件向左偏离位移零点时，磁场方向向右，根据左手定则，带负电的载流子向下偏转，则上侧电势比下侧高；同理霍尔元件向右偏离位移零点时，其下侧电势比上侧高，故A不符合题意，B符合题意；
CD.当稳定时，根据平衡条件得：，又，联立解得：，可见，只有减小x方向的厚度才能增加灵敏度；增加霍尔元件沿y方向或者沿x方向的厚度，都不可以增加测量灵敏度，故CD不符合题意。
故答案为：B
【分析】根据左手定则，分析带负电的载流子偏转，分析电势高低；根据平衡条件、微观电流表达式联立求电势差。
12．如图甲所示，某多级直线加速器由n个横截面积相同的金属圆筒依次排列，其中心轴线在同一直线上，各金属圆筒依序接在交变电源的两极M、N上，序号为C的金属圆板中央有一个质子源，质子逸出的速度不计，M、N两极加上如图乙所示的电压，一段时间后加速器稳定输出质子流。已知质子质量为m、电荷量为e，质子通过圆筒间隙的时间不计，且忽略相对论效应，则（　　）
A．质子在各圆筒中做匀加速直线运动
B．质子进入第n个圆筒瞬间速度为
C．各金属筒的长度之比为1：：：
D．质子在各圆筒中的运动时间之比为1：：：
【答案】C
【知识点】带电粒子在电场中的加速
【解析】【解答】A.金属圆筒中电场为零，质子不受电场力，合力为零，所以质子做匀速运动，故A不符合题意；
B.根据动能定理得：，解得：，故B不符合题意；
D.依题意分析，只有质子在每个圆筒中匀速运动时间为时，才能保证每次在缝隙中被电场加速，故D不符合题意；
C.根据知，各金属筒的长度之比为：，故C符合题意。
故答案为：C
【分析】根据质子受力情况，分析质子运动情况；质子经过n次加速，根据动能定理求速度大小；根据匀加速直线运动位移-时间公式求各金属筒的长度。
13．如图所示，有一块半径为R的半圆形玻璃砖，OO'是对称轴。现有平行单色光垂直照射到AB面，玻璃砖对该单色光的折射率为。已知，不考虑二次反射，则（　　）
A．玻璃砖的弧面上有光射出的区域弧长为
B．若在纸面内将玻璃砖绕圆心逆时针旋转，有光射出的区域弧长不变
C．所有从射出的光线都将汇于一点
D．入射光线距OO'越远，出射光线与OO'的交点离AB面越远
【答案】B
【知识点】光的全反射
【解析】【解答】A.根据得：，所以
根据几何关系，玻璃砖的弧面上有光射出的区域弧长为：，故A不符合题意；
B.光路图如图：
由几何关系：，，所以，故有光射出的区域弧长不变，故B符合题意；
CD.
设能从圆弧上射出的某条光线在上的入射角为，根据折射定律，折射角满足：，由正弦定理，解得：，入射光线距越远较大，出射光线与的交点离AB面不一定越远，故CD不符合题意。
故答案为：B
【分析】根据全反射条件和几何关系求有光射出的区域弧长；根据几何关系求有光射出的区域弧长对应的圆心角；根据折射定律、正弦定理、分析出射光线与的交点离AB面距离。
二、多选题
14．下列说法正确的是（　　）
A．可用金属铂制作温度传感器
B．可用干簧管制作压力传感器
C．可用金属电容器制作位移传感器
D．可用电阻应变片制作温度传感器
【答案】A,C
【知识点】生活中常见的传感器
【解析】【解答】A.金属铂的电阻值随温度变化而变化，铂电阻温度传感器精度高，稳定性好，应用温度范围广，故A符合题意；
B.干簧管是感知磁场的传感器，故B不符合题意；
C.金属电容式位移传感器的原理是电容器的两个电极相对位移时，其电容量随着变化，根据电容的变化量可以测出位移的大小和方向，所以可用金属电容器制作位移传感器，故C符合题意；
D.电阻应变片由电阻丝温度系数和电阻丝与被测件材料的膨胀系数的不同会产生温度误差，所以不可用电阻应变片制作温度传感器，故D不符合题意。
故答案为：AC
【分析】金属铂做温度传感器、干簧管磁场传感器、电阻应变片不可用制作温度传感器、金属电容器制作位移传感器。
15．与下图相关的说法正确的是分（　　）
A．图甲：汤姆孙的气体放电管实验可估测电子的比荷
B．图乙：卢瑟福的α粒子散射实验可估测原子核的半径
C．图丙：康普顿认为光子与电子碰撞之后，动量减小、波长变短
D．图丁：玻尔理论可以解释多种物质发出的线状光谱
【答案】A,B
【知识点】物理学史
【解析】【解答】A.汤姆孙通过阴极射线的比荷明确了阴极射线是电子，故A符合题意；
B.卢瑟福在用a粒子轰击金箔的实验中发现大多粒子能穿透金箔，只有少量的粒子发生较大的偏转，提出原子核式结构，并估测了原子核半径，故B符合题意；
C.康普顿认为光子与电子碰撞之后，动量减小、波长变长，故C不符合题意；
D.玻尔理论只可以解释氢原子的光谱现象，其它线状谱玻尔理论无法解释，故D不符合题意。
故答案为：AB
【分析】汤姆孙发现了电子；卢瑟福在用a粒子散射实验，提出了原子核式结构；康普顿认为光子与电子碰撞之后，动量减小、波长变长；玻尔理论只可以解释氢原子的光谱现象。
三、实验题
16．
（1）在“探究加速度与质量的关系”实验中，实验装置如图所示。
①该实验必须完成的实验操作有　 　(多选)
A．调节导轨倾角以补偿阻力 B．将电源的输出电压调至交流8V
C．用天平称量小车及车中重物的质量 D．通过改变槽码的质量改变细绳的拉力
②某次实验中，由纸带获得的小车运动数据如图所示，根据这些数据可知小车的加速度大小为　 　m/s2。(结果保留两位有效数字)
③改变小车的质量M，多次测得小车的加速度a，获得如图所示的图像，下列因素中影响图中图线的倾斜程度的物理量是　 　。
A．小车的质量 B．槽码的质量 C．小车与轨道间的摩擦力 D．轨道的倾斜程度
（2）提供两个完全相同的小钢球，利用如图实验装置可探究平抛运动　 　(选填“竖直分运动”、“水平分运动”)的特点，实验时，应改变　 　、　 　多次实验。
【答案】（1）AC；0.49；B
（2）竖直分运动；下落高度；撞击力度
【知识点】探究加速度与力、质量的关系；研究平抛物体的运动
【解析】【解答】（1） ①A.实验中要用绳上的拉力充当小车所需要的合力，所以应先将长木板安装打点计时器的一侧适当垫高，以补偿小车受到的阻力，故A符合题意；
B.电火花打点计时器需要的电压为220V，故B不符合题意；
C.实验探究加速度与质量的关系，所以需用天平称量小车及车中重物的质量，故C符合题意；
D.本实验探究加速度与质量的关系，不需要改变合力，所以槽码的质量不需要改变，故D不符合题意。
故答案为：AC
②由图像知，小车的加速度大小为：；
③对小车受力分析，由牛顿第二定律得：，整理得：。由图像知，图像的斜率为拉力，拉力的大小由槽码的质量影响，故B符合题意，ACD不符合题意。
故答案为：B
（2）利用如图实验装置只能研究竖直方向两小球同时落地，所以可探究平抛运动竖直分运动；实验时，为了得到实验结论，需多次测量实验，所以改变小球下落高度和撞击力度。
故答案为：（1）①AC，②，③B；（2）竖直分运动 ， 下落高度 ， 撞击力度 。
【分析】（1）①根据实验注意事项分析；
②通过描点得图像，图像的斜率表示加速度；
③对小车受力分析，根据牛顿第二定律分析图像的斜率；
（2）根据实验原理分析。
17．在“测量电源的电动势和内阻”实验中，某小组用两节干电池串联进行测量.
（1）该小组用多用电表粗测电池组的电动势，在实验前可能需要进行的操作是　 　（选填“机械调零”、“欧姆调零”）；如图所示
是多用电表的操作面板，实验前需将选择开关旋转至　 　档；经正确操作后，电表指针指在如图所示位置，由图中可知该电池组的电动势为　 　V.
（2）①该小组进一步用图所示仪器（其中定值电阻阻值为4.00Ω），测量电池组的电动势与内电阻，部分仪器已完成连接，为减少实验误差，试用笔迹代替导线将电压表接入电路　 　。
②经过正确操作后，得到该电池的伏安特性曲线如图所示，由此可知电池组的电动势为　 　V，内电阻为　 　Ω（结果保留三位有效数字）。
【答案】（1）机械调零；直流10V；2.9
（2）；3.00；1.56
【知识点】电池电动势和内阻的测量
【解析】【解答】（1）该小组用多用电表粗测电池组的电动势，使用直流电压档位，无需进行欧姆调零，所以使用前可能需要进行的操作是机械调零；实验前需将选择开关旋转至直流10V档； 经正确操作后，电表指针指在如图所示位置，由图中可知该电池组的电动势为 2.9V。
（2） ①连接电路如下：
②根据，结合伏安特性曲线得：，，所以，。
故答案为：（1）机械调零，直流10V，2.9；（2） ① 见解答；②3.00，1.56
【分析】多用电表的使用和读数；结合图像，通过图像斜率与截距所代表的物理含义求解电源电动势和内阻。
四、解答题
18．如图甲、乙，是某一强力吸盘挂钩，其结构原理如图丙、丁所示。使用时，按住锁扣把吸盘紧压在墙上(如图甲和丙)，空腔内气体压强仍与外界大气压强相等。然后再扳下锁扣(如图乙和丁)，让锁扣通过细杆把吸盘向外拉起，空腔体积增大，从而使吸盘紧紧吸在墙上。已知吸盘挂钩的质量m=0.02kg，外界大气压强p0=1×105Pa，丙图空腔体积为V0=1.5cm3，丁图空腔体积为V1=2.0cm3，如图戊，空腔与墙面的正对面积为S1=8cm2，吸盘与墙面接触的圆环面积S2=8cm2，吸盘与墙面间的动摩擦因数，最大静摩擦力可视为等于滑动摩擦力。吸盘空腔内气体可视为理想气体，忽略操作时温度的变化，全过程盘盖和吸盘之间的空隙始终与外界连通。
（1）扳下锁扣过程中空腔内气体吸热还是放热？
（2）求板下锁扣后空腔内气体的压强p1；
（3）若挂钩挂上重物时恰好不脱落，求所挂重物的质量M。
【答案】（1）解：整个过程中，温度不变，空腔内气体内能不变，扳下锁扣过程中外力对空腔内气体做负功，根据热力学第一定律，空腔内气体吸热。
（2）解：根据玻意耳定律
代入数据解得p1=7.5×104Pa
（3）解：若挂钩挂上重物时恰好不脱落，对挂钩受力分析
挂钩对墙面的压力
联立代入数据得M=4.98kg
【知识点】热力学第一定律及其应用；气体的等温变化及玻意耳定律
【解析】【分析】（1）根据热力学第一定律分析出气体的吸放热情况；
（2）根据玻意耳定律对气体的变化过程进行分析，列式求气体的压强；
（3）对挂钩受力分析，由平衡条件列方程求解所挂重物的质量。
19．如图所示，某游戏装置由光滑平台、轨道AB、竖直圆管道BCDEC(管道口径远小于管道半径)、水平轨道CF、光滑直轨道FG平滑连接组成，B、C、C′为切点，A、F连接处小圆弧长度不计，A点上方挡片可使小滑块无能量损失地进入轨道AB。圆管道半径，管道中，内侧粗糙，外侧光滑。小滑块与轨道AB、CF的动摩擦因数均为，AB轨道长度，倾角，CF长度，FG高度差，平台左侧固定一轻质弹簧，第一次压缩弹簧后释放小滑块，恰好可以运动到与管道圆心等高的D点，第二次压缩弹簧使弹性势能为0.36J时释放小滑块，小滑块运动到圆管道最高处E的速度为，已知小滑块质量可视为质点，，，不计空气阻力。求；
（1）第一次释放小滑块，小滑块首次到圆管上的C点时受到弹力大小；
（2）第二次释放小滑块，小滑块从C点运动到E点的过程，圆管道对滑块的摩擦力做的功；
（3）若第三次压缩弹簧使弹性势能为Ep时释放小滑块，要求小滑块在圆管道内运动时不受到摩擦力且全程不脱轨，最终停在上。写出小滑块上运动的总路程s与之间的关系式，并指出的取值范围。
【答案】（1）解：从C到D，对小滑块由动能定理可得
解得
在C点由牛顿第二定律可得
联立解得
（2）解：从开始到E点由动能定理可得
解得
（3）解：从开始到C，可得
解得
要能最终停在上，必过E点，圆轨道运动无摩擦，所以
又有C到E，可得
解得 ，
不从右侧斜面飞出需
解得 ，
返回，若不过圆心等高处，可得
解得，
故
从开始到静止有
则
其中
【知识点】功能关系；牛顿第二定律；动能定理的综合应用
【解析】【分析】（1）从C到D，对小滑块利用动能定理求C点的速度，在C点利用牛顿第二定律求小滑块首次到达圆管上的C点时受到的弹力大小；
（2）从开始到E点利用动能定理求圆管道对滑块的摩擦力做的功；
（3）从开始到C、C到E，利用功能关系列式，分析动能，要能最终停在上，必过E点，圆轨道运动无摩擦，满足，若不过圆心等高处，可得：，分析总路程s与之间的关系式。
20．如图所示，电池通过开关与两根光滑水平轨道相连接，轨道的S、T两处各有一小段绝缘，其它位置电阻不计，轨道间L=1m，足够长的区域MNPO内有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度=0.5T，QR右侧足够长的区域内有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度=0.5T，O、P两处各有一微微突起的导电结点，结点不影响金属棒通过。轨道右端电阻=0.1Ω，P与R间有一开关。轨道上放置三根质量m=0.03kg、电阻r=0.1Ω的相同金属棒，金属棒甲位于磁场内的左侧；金属棒乙用较长绝缘细线悬挂在磁场外靠近OP边界的右侧，且与导电结点无接触；金属棒丙位于磁场内的左侧。闭合K1，金属棒甲向右加速，达到稳定后以=2m/s速度与金属棒乙碰撞形成一个结合体向右摆起。此时立即断开并闭合，当两棒结合体首次回到OP时，恰与导电结点接触(无碰撞)，此时导体棒丙获得向右的速度。两棒结合体首次向左摆到最大高度h=0.032m处被锁止。空气阻力不计，不考虑装置自感。求：
（1）电池电动势E的大小；
（2）碰后瞬间甲、乙结合体的速度大小；
（3）结合体与导电结点接触过程，通过金属棒丙的电荷量q；
（4）全过程金属棒丙产生的焦耳热Q。
【答案】（1）解：当感应电动势大小等于电池电动势大小时，金属棒匀速运动，电池电动势E=
（2）解：根据动量守恒
得碰后瞬间甲、乙结合体的速度大小
（3）解：根据
得两棒结合体首次回到OP时的速度
方向向左，根据动量守恒
得导体棒丙速度
根据，
得结合体与导电结点接触过程，通过金属棒丙的电荷量q=0.108C
（4）解：根据能量守恒，全过程金属棒丙、产生热量之和为
全过程金属棒丙产生的焦耳热Q=
【知识点】电磁感应中的电路类问题
【解析】【分析】（1）分析金属棒稳定后的运动情况，根据感应电动势大小等于电池电动势大小时，利用感应电动势公式求解；
（2）根据动量守恒定律计算碰后甲、乙结合体的速度大小v1；
（3）根据动能定理、动量守恒、动量定理和电流的定义式计算通过金属棒丙的电荷量q；
（4）根据根据能量守恒求全过程金属棒丙产生的焦耳热Q。
21．某离子诊断测量装置的简化结构如图所示。在第一象限中存在一沿+方向，电场强度的匀强电场。在第二、三象限存在垂直xOy平面向外磁感应强度的匀强磁场。有一块长度为a的探测板CD，仅可在第四象限范围内移动，且始终接地。在第一象限的抛物线上有一簇粒子源，沿x轴负方向发射大量负离子，离子的质量为m、电荷量为-q()。速度大小均为，单位时间发射的离子数为N，这些离子沿y轴均匀分布。稳定工作后，若探测板CD在某处平行于y轴固定，则从O点出射的离子恰能击中探测板的C点，从A点(a，2a)出射的离子恰能击中探测板的D点。不计离子的重力及相互作用，不考虑离子间的碰撞。
（1）求探测板上C点的纵坐标；
（2）求探测板的横坐标；
（3）求离子第二次经过y轴时的纵坐标y与其出发点的横坐标x的关系；
（4）若探测板沿x轴平移，求单位时间内，板上接收到的离子数n与板的横坐标x之间关系式。
【答案】（1）解：O点出射的离子直接进入第三象限做匀速圆周运动有
解得
恰能击中探测板的C点，得到C点纵坐标为
（2）解：假设A点粒子从原点上方出电场则有，
解得
说明该粒子从原点进入磁场。设磁场粒子速度为v，且与水平方向夹角为，在磁场中有
解得
从F点射出，由电场中的类平抛运动可知，
如图所示
由
解得横坐标为
（3）解：在抛物线上任取一点，则
若该处发射的离子进入第二象限，则有
解得
可见
故所有离子均从O点进入第三象限。此时粒子速度为且与水平方向夹角为，在磁场中有，
第二次过y轴时，坐标为
解得
所以任意离子第二次穿越y轴时的纵坐标为，与其出发点的横坐标x无关。
（4）解：由（3）的结论得①当 时
②时，对打在D点的粒子，如图所示
对于第一象限的类平抛运动有
由于在第一象限沿着y轴均匀分布，则击中挡板的比率为
解得
纵上所述可得
【知识点】带电粒子在电场与磁场混合场中的运动
【解析】【分析】（1） O点出射的离子直接进入第三象限做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力列方程求出半径，最后分析求得探测板上C点的纵坐标；
（2）垂直电场方向粒子匀速运动，沿电场方向加速运动，分析大小，利用洛伦兹力提供向心力求速度，根据速度的合成与分解知识分解速度，从F点射出，由电场中的类平抛运动规律求横坐标；
（3）（4）根据抛物线方程和类平抛运动规律以及洛伦兹力提供向心力，求任意粒子第二次穿越y轴时的纵坐标，单位时间内，板上接收到的粒子数n与板的横坐标x之间关系式。