浙江省9 1高中联盟2021-2022高二下学期物理期中考试试卷

浙江省9 1高中联盟2021-2022学年高二下学期物理期中考试试卷
一、单选题
1．花样滑冰选手往往在优美的音乐和高速的滑行中做各种高难度的动作。选手控制旋转速度与角动量有关，已知角动量的大小为（其中L为角动量的大小，r表示距离的大小，p为动量的大小，为r与p之间的夹角），则角动量的单位用国际制单位的基本单位表示为（　　）
A． B． C． D．
2．2021年12月28日，宁波轨道交通5号线一期正式开通，线路全长27.9千米，速度最高可达80千米/小时，平均间隔六分钟左右一列车，每日运营时间至，单程运行时间48分钟左右。下列说法正确的是（　　）
A．27.9千米指的是位移大小
B．80千米/小时指的是平均速度大小
C．和指的是时刻
D．研究单程运行时间时不能把列车看作质点
3．平行板电容器储存电荷的特性可以用电容C来表征。已知S为两极板间的正对面积，d为两板之间的距离，U为两板间的电势差，Q为极板的带电量，用图描述某平行板电容器的电容C与各物理量之间的关系（其他物理量保持不变），其中正确的是（　　）
A． B．
C． D．
4．如图所示，某电影中工人清洗楼房的光滑玻璃，用一根绳索将自己悬在空中，已知工人及其装备的总质量为m，且视为质点，悬绳与竖直墙壁的夹角为，悬绳对工人的拉力大小为，墙壁对工人的弹力大小为，工人保持离墙的距离不变，重力加速度为g，则（　　）
A．若工人缓慢上移，则增大，减小
B．若工人缓慢上移，则与的合力增加
C．
D．
5．（2023高二上·永吉期末）在我们的生产生活中很多应用都与电磁波有关，则下列说法正确的是（　　）
A．验钞机检验钞票真伪体现了紫外线的荧光作用
B．X射线和射线都可以探测金属构件内部的缺陷，X射线还可以摧毁病变细胞，治疗某些癌症
C．红外线的显著作用是热效应，温度较低的物体不能辐射红外线
D．麦克斯韦预言了电磁波并在实验室证实了电磁波的存在
6．如图所反映的物理过程中，以物体A和物体B为一个系统符合系统机械能守恒且水平方向动量守恒的是（）
A．甲图中，在光滑水平面上，物块B以初速度滑上上表面粗糙的静止长木板A
B．乙图中，在光滑水平面上，物块B以初速度滑下靠在墙边的表面光滑的斜面A
C．丙图中，在光滑水平上面有两个带正电的小球A、B相距一定的距离，从静止开始释放
D．丁图中，在光滑水平面上物体A以初速度滑上表面光滑的圆弧轨道B
7．2021年10月16日0时23分，长征二号F遥13火箭搭载神舟十三号载人飞船和翟志刚、王亚平、叶光富三名航天员从酒泉卫星发射中心成功发射，6个半小时后，飞船成功与中国天宫空间站实现自动交会对接，比神舟十二号减少半小时，再一次刷新中国航天纪录。如图为飞船和空间站对接示意图，轨道I为飞船的运行轨道，轨道Ⅱ为飞船的转移轨道，轨道Ⅲ为空间站的运行轨道，轨道Ⅱ与轨道I和Ⅲ分别相切于AB点，已知轨道Ⅲ和轨道I的轨道半径之比为k，下列说法正确的是（　　）
A．飞船从轨道I经过轨道Ⅱ进入轨道Ⅲ后加速与空间站对接
B．飞船在轨道I上经过A点时的速度大于飞船在轨道Ⅱ上经过A点时的速度
C．飞船在轨道Ⅲ上经过B点时的加速度大于飞船在轨道Ⅱ上经过B点时的加速度
D．飞船在运行轨道I和轨道Ⅱ上的运动周期之比为
8．2022年2月3日晚，中国女足在女足亚洲杯半决赛中对阵日本女足，最终点球大战战胜日本队，晋级决赛。如图所示是比赛中点球射门的场景，假设球员踢球后，足球从地面上的A点斜向上以速度v飞出，方向与水平方向成角，恰好从横梁下边缘B点水平进入球门，已知B点离地面的高度为h，不计足球在空中受到的阻力，下列不能表示足球从A点到B点的运动时间的是（　　）
A． B． C． D．
9．如图所示，一横截面为直角三角形的玻璃砖，，一细光束平行边从边上的O点由空气射入玻璃砖。已知玻璃砖对该光束的折射率，真空中光速为c，则光束（）
A．在边会发生全反射
B．在边会发生全反射
C．在玻璃砖中的波长为空气中的倍
D．该光束在玻璃中发生全反射的临界角为
10．在冰壶比赛过程中，运动员可以用冰壶刷在冰壶前进路径上刷冰面，使冰壶与冰面之间的动摩擦因数减小。如图所示，在某场冰壶比赛中，一冰壶（可看做质点）以速度v从A点垂直进入三个矩形区域沿虚线做减速运动，到达B处的速率为，用冰壶刷以不同的力度刷间的冰面，冰壶运动到C处的速率为，且刚要离开第三个矩形区域边缘的D点时速度恰好为零，已知，设冰壶在间冰面的动摩擦因数分别为，冰壶在间冰面的运动时间分别为，则（　　）
A． B．
C． D．
11．如图所示，正六边形的两个顶点F、D上固定等量同种点电荷，则下列说法正确的是（　　）
A．A点的电势低于E点的电势
B．B点的电场强度等于E点的电场强度
C．若一个负点电荷仅在电场力作用下从E点静止释放，电荷最终会停在O点
D．试探电荷在B点的库仑力大小是放在O点的库仑力大小的倍
12．如图所示为某品牌榨汁杯的相关参数，则下列说法正确的是（　　）
产品名称 便携式榨汁杯 型号
电池容量 充电时间
额定功率 额定电压
A．榨汁杯的额定电流为
B．电池充满电后储存的电能为
C．“”是表示电能的单位
D．榨汁杯充满电后最长可以工作约50分钟
13．如图甲所示，导线框绕垂直于磁场的轴匀速转动，输出电压随时间变化规律如图乙所示。导线框与理想变压器相连，理想变压器的原、副线圈匝数之比为，理想变压器副线圈接入一台机械效率较大的交流电动机，电动机连接一质量为的重物恰好以速度匀速上升，已知电动机内阻，不计导线框及其余导线电阻，不计一切摩擦，电表均为理想电表，则（）
A．电动机的机械效率为
B．电流表的示数为
C．副线圈电流的频率为
D．图甲时刻导线框的电流方向为
二、多选题
14．如图所示为某时刻振荡电路中磁场的方向，则下列说法中正确的是（　　）
A．若电容器上极板带负电，则磁场正在减弱
B．若线圈的自感电动势正在增大，则电容器正在充电
C．若电容器上极板带正电，则电容器正在充电
D．若线圈的自感电动势正在减小，则磁场正在增强
15．关于热学相关知识，下列说法正确的是（　　）
A．若物体内能较大，那么温度一定较高
B．液体中微粒的布朗运动的无规则性，反映了液体分子运动的无规则性
C．分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大
D．将一滴体积为V的油酸酒精溶液滴在平静的水面上，铺开的油膜面积最大为S，则油酸分子的直径约为
16．如图所示为时刻两列分别沿x轴正方向和负方向传播的简谐横波的图像，两波源分别位于和处连续发出两列波，两列波的传播速度均为，振幅均为。此时刻平衡位置处于和的两质点刚开始振动。质点M的平衡位置处于处，则下列说法正确的是（　　）
A．时刻，质点都运动到M点
B．质点P的起振方向沿y轴负方向，质点Q的起振方向沿y轴正方向
C．时刻，质点M的位移为
D．时刻，质点Q的位移为
三、实验题
17．如图甲所示是“探究加速度与力、质量关系”的三种实验方案的实验装置，砂和砂桶的总质量为m，小车的质量为M。（滑轮质量不计）
（1）用方案一的实验装置做实验，下列操作正确的是_________。
A．为减小误差，实验中要保证砂和砂桶的总质量m远小于小车的质量M
B．在挂砂和砂桶的前提下，将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力
C．当小车的质量M改变时，需要重新平衡摩擦力
D．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车
（2）用方案二的实验装置做实验，在小车前端安装了力传感器，重新平衡摩擦力以后，改变砂和砂桶质量进行多组实验，并以力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的图线是一条直线，如图乙所示，图线与横坐标的夹角为，求得图线的斜率为k，则小车的质量M等于______。
A． B． C．k D．
（3）在方案二的实验中得到如图丙所示的一条纸带（两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器采用频率为的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为　 　（结果保留两位有效数字）。
（4）方案三的实验步骤如下：
a、挂上砂和砂桶，改变木板的倾角，使质量为M的小车拖着纸带沿木板匀速下滑；
b、取下砂和砂桶，测出其总质量为m，让小车沿木板加速下滑，测出加速度a；
c、改变砂和砂桶质量和木板倾角，多次测量，通过作图可得到的关系。
下列方案要求砂和砂桶的总质量m远小于小车的质量M的是_______。
A．方案二 B．方案三
C．方案二和方案三都不要 D．方案二和方案三都要
18．某同学在实验室研究指针式多用电表，实验步骤如下：
（1）图甲为该同学组装完成的简易多用电表的电路图。实线框中为一个单刀三掷开关，通过操作开关，接线柱B可以分别与触点接通，从而实现使用多用电表测量不同物理量的不同功能。关于此多用电表，下列说法中正确的是________。
A．当开关接点1时，多用电表可以测电流，A为黑表笔
B．当开关接点1时，多用电表可以测电流，A为红表笔
C．当开关接点3时，多用电表可以测电压，A为红表笔
D．当开关接点2时，多用电表可以测电压，A为黑表笔
（2）使用如图乙所示的多用电表前应先调节旋钮　 　（选填“甲”或“乙”）使指针指向表盘左端零刻度位置，选择合适的挡位；若选择了欧姆挡，则应该先将两表笔短接，调节旋钮　 　（选填“甲”或“乙”）使电表指针指在表盘右端零刻度位置。
（3）选择某挡位且正确操作后，表盘的指针如图丙所示
a.若所选挡位为直流挡，则示数为　 　A；
b.若所选挡位为直流挡，则示数为　 　V；
（4）若用多用电表测量待测电阻的阻值时为了接触良好用手捏住了红黑表笔金属杆，则读数相比准确值　 　（选填“偏大”或“偏小”或“不变”）
四、解答题
19．石子山隧道位于宁波慈溪掌起东埠头和关头交界处，全长，是杭州湾跨海大桥南接线高速公路最长的一座隧道。质量为的司机驾驶一辆汽车从隧道起点处由静止以加速度做匀加速直线运动，速度达到后保持匀速行驶，到达隧道终点前开始匀减速直线运动，到达隧道终点时刚好停下。求：
（1）汽车通过隧道全程所用的时间t；
（2）司机匀加速过程中所受汽车作用力F的大小。（答案可用根号表示）
20．如图所示，竖直平面内固定有轨道，倾斜轨道的长度，倾角段是与相切的半径为、圆心角的光滑圆弧，水平轨道的长度，各段轨道均平滑连接，一半径也为的竖直光滑圆轨道与水平面相切于，最高点为E，底部略错开使小球可以通过圆轨道，在F点右侧固定一轻质弹簧，处于原长时弹簧左端正好位于F点，一质量为的滑块P（视为质点）从A点静止释放。已知滑块P与段、段的动摩擦因数为点右侧光滑，不计其它阻力，。
（1）若要求滑块P安全通过圆弧轨道的最高点E，则E点的速度大小至少为多少？
（2）求滑块P第一次经过C点时对轨道的压力；
（3）求滑块最终停留在水平轨道的位置（描述该位置与C点的距离）。
21．如图所示，竖直放置的圆弧导轨与足够长的水平导轨平滑连接，且轨道间距为，右侧空间中有竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场，质量为、电阻为的金属棒和质量为m，电阻为R的金属棒垂直导轨放置且与导轨接触良好，现将金属棒静止在水平导轨上，将棒从距离水平导轨高度h处时静止释放，除金属棒外其余电阻不计，所有轨道均光滑。求：
（1） 棒滑至瞬间的速度大小；
（2） 棒最终的速度大小和棒最终的速度大小；
（3）整个过程中棒产生的焦耳热Q；
（4）整个过程中通过棒的电荷量q。
22．如图所示，坐标系内，第一象限和第四象限内存在有边界的竖直向下的匀强电场，边界线与轴分别交于点，匀强电场的电场强度大小为E，第二象限中存在半径为R的圆形有界磁场，与x轴相切于点，与y轴相切于点，磁场的磁感应强度为B，垂直于坐标平面向外。当一个带正电的粒子从P点沿坐标平面以某一初速度竖直向上射入匀强磁场，正好从Q点水平向右射出磁场，经过无场区域后射入匀强电场，最后从匀强电场射出，已知带电粒子的电荷量q和质量m，不计粒子重力。求：
（1）该带电粒子从P点射入匀强磁场的初速度大小；
（2）该带电粒子从P点射入匀强磁场到最后从边界线射出匀强电场的整个过程的时间t；
（3）从P点以各个角度将大量相同的带电粒子射入匀强磁场，等粒子从边界线射出匀强电场后在第四象限用一块金属板将粒子吸收，若要求吸收掉所有角度入射的粒子，求金属板的最小长度L。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】单位制
【解析】【解答】由 和动量的定义式可得 ，可知角动量的单位用国际制单位的基本单位表示为m·kg·m/s=kg·m2/s
故答案为：B。
【分析】将各个物理量都用国际单位，将国际单位转化为基本单位，得到角动量的单位用国际制单位的基本单位表示。
2．【答案】C
【知识点】质点；时间与时刻；位移与路程
【解析】【解答】A.27.9千米指的是运动轨迹的长度，是路程，A不符合题意；
B．速度最高可达80千米/小时，这个速度指的是瞬时速度，B不符合题意；
C． 和 对应时间轴上的两个点，是时刻，C符合题意；
D．列车自身的长度相比于列车运行轨迹的长度可以忽略不计，此时能把列车看作质点，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】27.9千米指的是运动轨迹的长度，是路程。最大速度为瞬时速度。列车自身的长度相比于列车运行轨迹的长度可以忽略不计，此时能把列车看作质点。
3．【答案】C
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】AB．电容器的电容是由本身性质决定的，与其两板间电势差和所带的电荷量无关，AB不符合题意；
C．根据电容器的决定式 ，可知其他物理量保持不变，电容器的电容与正对面积成正比，C符合题意；
D．根据电容器的决定式 ，可知其他物理量保持不变，电容器的电容与板间距离成反比，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】电容不由电压电荷量决定，不随这两个量的变化而变化。电容与正对面积，板间距以及相对介电常数有关。
4．【答案】D
【知识点】共点力的平衡
【解析】【解答】ACD．对工人受力分析可知 ， ，若工人上移，由于工人保持离墙的距离不变可知 增大，则 和 均增大，AC不符合题意，D符合题意；
B． 与 的合力等于重力，保持不变，B不符合题意。
故答案为：D。
【分析】对工人利用平行四边形法则受力分析，得到支持力拉力与重力关系式，若工人上移，结合物理量的数学关系式求解。
5．【答案】A
【知识点】电磁波的应用
【解析】【解答】A．验钞机检验钞票真伪体现了紫外线的荧光作用，A符合题意；
B．X射线是一种波长比紫外线还短的电磁波，它的穿透力很强。在工业上可用于检查工件内部是否有砂眼、裂纹等缺陷；医学上可用来透视人体，检查体内的病变和骨骼情况。γ射线是比X射线波长更短的电磁波，其穿透能力比X射线更强，因此工业上常用来进行探伤；医学上，则利用其强穿透能力来杀死病态细胞，治疗癌症等疾病，B不符合题意；
C．红外线的显著作用是热效应，任何物体都能辐射红外线，C不符合题意；
D．麦克斯韦预言了电磁波，赫兹在实验室证实了电磁波的存在，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】γ射线能量比较大，工业上主要用来金属探伤；任何物体都可以辐射红外线；赫兹利用实验验证了电磁波的存在。
6．【答案】D
【知识点】动量守恒定律；机械能守恒定律
【解析】【解答】A．在光滑水平面上，物块B以初速度 滑上上表面粗糙的静止长木板A，物体A和物体B为一个系统的机械能不守恒，水平方向动量守恒，A不符合题意；
B．在光滑水平面上，物块B以初速度 滑下靠在墙边的表面光滑的斜面A，物体A和物体B为一个系统的机械能守恒，水平方向动量不守恒，B不符合题意；
C．在光滑水平上面有两个带正电的小球A、B相距一定的距离，从静止开始释放，物体A和物体B为一个系统的机械能不守恒，水平方向动量守恒，C不符合题意；
D．在光滑水平面上物体A以初速度 滑上表面光滑的圆弧轨道B，曲面体问题，物体A和物体B为一个系统的机械能守恒，水平方向动量守恒，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】机械能守恒要满足只有重力或者弹力做功。或者能量只有动能与势能的转化，不能转化为其他形式能量比如热能。
7．【答案】D
【知识点】开普勒定律；万有引力定律的应用
【解析】【解答】A．飞船从轨道I经过轨道Ⅱ进入轨道Ⅲ后应该先减速降低轨道，然后再加速做离心运动与空间站对接，A不符合题意；
B．飞船在轨道I上经过A点时要加速才能进入高轨道Ⅱ，则在轨道I上经过A点时的速度小于飞船在轨道Ⅱ上经过A点时的速度，B不符合题意；
C．飞船在轨道Ⅲ上经过B点时受到地球的引力等于飞船在轨道Ⅱ上经过B点时的引力，根据 可知，飞船在轨道Ⅲ上经过B点时的加速度等于飞船在轨道Ⅱ上经过B点时的加速度，C不符合题意；
D．根据开普勒第三定律 ，其中 ， ，解得飞船在运行轨道I和轨道Ⅱ上的运动周期之比为 ，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】卫星追击，同轨道卫星追击同轨道卫星要先减速降低轨道然后加速追击高轨道卫星，不是直接加速追击。
8．【答案】B
【知识点】斜抛运动
【解析】【解答】根据题意可知，足球从A点以速度 飞出，足球的水平初速度为 ，竖直初速度 ，恰好从横梁下边缘B点水平进入球门，由逆向思维可得，足球相当于从B点以 ，水平抛出，到达A点时，下落高度为 ，竖直方向速度为 。
AB．竖直方向上做自由落体，根据 ，可得，运动时间为 ，A正确，不符合题意；B错误，符合题意；
C．竖直方向有 可得，飞行时间为 ，C正确，不符合题意；
D．竖直方向有 可得，飞行时间为 ，D正确，不符合题意。
故答案为：B。
【分析】将物体从A到B的运动看成从B到A的平抛运动的逆运动，结合平抛运动规律。竖直方向做自由落体运动，水平方向匀速运动。
9．【答案】A
【知识点】光的折射及折射定律；光的全反射
【解析】【解答】ABD．通过折射定律知 可得 ，到达AC边，由几何关系可知 ，得 ，故能发生全反射，根据几何知识，反射光平行BC，由于对称型，在 边会发生全反射，在 边不会发生全反射，A符合题意，BD不符合题意；
C．由折射率公式 ，得 ，C不符合题意。
故答案为：A。
【分析】通过折射定律得到折射角大小，入射角大于临界角，能够发生全反射。根据几何知识由于对称型，在 边会发生全反射，在 边不会发生全反射。
10．【答案】C
【知识点】牛顿第二定律
【解析】【解答】A．根据 ，可知 ，根据 ，可知 ，AB不符合题意；
CD．根据 ，可知 ，C符合题意，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】由运动学公式求解加速度之比和运动时间之比，根据牛顿第二定律求解动摩擦因数之比。
11．【答案】A
【知识点】电场强度；电势
【解析】【解答】A．因F点的电荷在AE两点的电势相同，而D点的电荷在A点的电势小于在E点的电势，可知A点的电势低于E点的电势，A符合题意；
C．因E点在两个等量正电荷连线的垂直平分线上，则若一个负点电荷仅在电场力作用下从E点静止释放，电荷将在EO两点之间来回运动，C不符合题意；
D．设六边形边长为L，则O点的场强 ，B点的场强 ，则试探电荷在B点的库仑力大小是放在O点的库仑力大小的 倍，D不符合题意。
B．由等量同种电荷周围的场强分布可知，EO两点的场强等大反向，而O点的场强大于B点的场强，况且BE两点的场强方向相反，即BE两点的电场强度不相等，B不符合题意；
故答案为：A。
【分析】将正电荷从A移到E点，F电场力不做功，D点电场力做负功，所以电场力总功为负功，电势能增加，电势升高。
12．【答案】D
【知识点】电功率和电功；电场力做功
【解析】【解答】A．由 得 ，A不符合题意；
B．由公式 ，B不符合题意；
C． “ ”为电量的单位，C不符合题意；
D． ，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据电功率公式求解电流大小。由电场力做功公式求解电池充满电后储存的电能。由电流定义式可得“ ”为电量的单位。
13．【答案】B
【知识点】交变电流的图像与函数表达式；交变电流的峰值、有效值、平均值与瞬时值；变压器的应用
【解析】【解答】A．因为 ，理想变压器的原、副线圈匝数之比为 ，则副线圈电压 ，则 ，可得 或 （舍），电动机的机械效率为 ，A不符合题意；
B．理想变压器的原、副线圈匝数之比为 ，则原线圈电流 ，B符合题意；
C．输出电压随时间变化规律如图乙所示，则由图可知 ，则频率为 ，C不符合题意；
D．图甲时刻，内部磁感线的方向由S到N，则由“增反减同”，通过右手螺旋可知，导线框的电流方向为 ，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】效率等于有用功除以总功。周期与频率互为倒数，内部磁感线的方向由S到N，则由楞次定律推论“增反减同”，通过右手螺旋可知，导线框的电流方向为 。
14．【答案】A,B,D
【知识点】LC振荡电路分析
【解析】【解答】A．根据安培定则，线圈中电流俯视为逆时针，若电容器上极板带负电，则电容器在充电，电场正在增强，所以磁场正在减弱，A符合题意；
B．若线圈的自感电动势正在增大，即电场能在增大，则电容器正在充电，B符合题意；
C．根据安培定则，线圈中电流俯视为逆时针，若电容器上极板带正电，则电容器正在放电，C不符合题意；
D．若线圈的自感电动势正在减小，则电场能在减小，磁场能正在增大，即磁场正在增强，D符合题意。
故答案为：ABD。
【分析】根据安培定则，线圈中电流俯视为逆时针，若电容器上极板带负电，则电容器在充电，电场正在增强，所以磁场正在减弱。线圈中电场能和磁场能相互转化。
15．【答案】B,C
【知识点】用油膜法估测油酸分子的大小；分子势能
【解析】【解答】A．内能为物体分子的总动能和分子总势能之和，温度高，分子平均动能大，则物体的内能不一定大，A不符合题意；
B．布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，不是分子的无规则运动，形成的原因是由于液体分子对悬浮微粒无规则撞击引起的，反映了液体内部分子运动的无规则性，B符合题意；
C．由于r=r0时分子势能最小，若分子之间距离开始小于r0，则随着分子距离的增大，分子势能先减小后增大，C符合题意；
D．将一滴体积为V的油酸酒精溶液滴在平静的水面上，铺开的油膜面积最大为S，油酸的体积不为V，则油酸分子的直径不等于 ，D不符合题意。
故答案为：BC。
【分析】内能为物体分子的总动能和分子总势能之和，温度高，分子平均动能大，则物体的内能不一定大。布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，不是分子的无规则运动。
16．【答案】B,D
【知识点】横波的图象；波的叠加
【解析】【解答】A．质点 只在各自平衡位置附近振动，不会运动到M点，A不符合题意；
B．根据同侧法可知，质点P的起振方向沿y轴负方向，质点Q的起振方向沿y轴正方向，B符合题意；
C．由图可知两波的波长均为 ，周期 ，两波运动到M点的时间 ，因此 时刻，两波的波峰和波谷恰好叠加，因此质点M的位移为0，C不符合题意；
D．当 时，左侧波传播到Q点，当 时两波在Q点波谷叠加，因此位移为 ，D符合题意。
故答案为：BD。
【分析】质点在平衡位置附近振动，不会随波迁移。根据波的传播方向以及振动方向与传播方向同侧可得质点P的起振方向沿y轴负方向。 时刻，两波的波峰和波谷恰好叠加。
17．【答案】（1）A；D
（2）D
（3）2.0
（4）C
【知识点】探究加速度与力、质量的关系
【解析】【解答】（1）A．对整体，根据牛顿第二定律有 ，对小车，根据牛顿第二定律有 ，当m远小于小车的质量M时 ，因此为减小误差，实验中要保证砂和砂桶的总质量m远小于小车的质量M，A符合题意；
B．不挂砂和砂桶的前提下，将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力，B不符合题意；
C．当小车的质量M改变时，不需要重新平衡摩擦力，C不符合题意；
D．为了获得较多的点，小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，D符合题意。
故答案为：AD。
（2）根据 可知， 图像斜率的倒数表示质量，因此 ，ABC不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
（3）小车的加速度为
（4）方案二可以直接通过传感器测得拉力大小，故不需要砂和砂桶的总质量m远小于小车的质量M，方案三，挂上砂和砂桶，改变木板的倾角，使质量为M的小车拖着纸带沿木板匀速下滑，取下砂和砂桶，让小车沿木板加速下滑，则小车合力为mg，因此不需要砂和砂桶的总质量m远小于小车的质量M，ABD不符合题意，C符合题意。
故答案为：C。
【分析】（1）为减小误差，实验中要保证砂和砂桶的总质量m远小于小车的质量M。将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力，小车的质量M改变时，不需要重新平衡摩擦力。
（2） 图像斜率的倒数表示质量。
（3）由逐差法代入数据求解加速度大小。
（4）方案二可以直接通过传感器测得拉力大小，故不需要砂和砂桶的总质量m远小于小车的质量M。方案三小车沿木板加速下滑，小车合力为mg。
18．【答案】（1）B；C
（2）甲；乙
（3）0.05；25.0
（4）偏小
【知识点】练习使用多用电表
【解析】【解答】（1） AB．由题目图示电路图可知，当S接触点1时，表头与 分流电阻并联，此时多用表处于测量电流的挡位，电流从红表笔流入，A为红表笔，A不符合题意，B符合题意；
C．当开关接点3时，表头与 分压电阻串联，此时多用表处于测量电压的挡位，电流从红表笔流入，A为红表笔，C符合题意；
D．当开关接点2时，表头与电源相连，此时多用表处于测量电阻的挡位，其中多用电表可以测电压，A为红表笔，D不符合题意。
故答案为：BC。
（2）使用如图乙所示的多用电表前应先机械调零，即调节甲使指针指向表盘左端零刻度位置，若选择了欧姆挡，则应该先将两表笔短接，调节欧姆旋钮，即调节旋钮乙使电表指针指在表盘右端零刻度位置。
（3）a.若所选挡位为直流 挡，由图丙所示可知，其分度值为0.2mA，则其示数为 ，b.若所选挡位为直流 挡，由图丙所示可知，则示数为25.0V。
（4）由于人是导体，若双手捏住两表笔金属杆，待测电阻与人体并联，导致测量值将偏小。
【分析】（1）当开关接点2时，表头与电源相连，此时多用表处于测量电阻的挡位。电流流入多用电表满足红进黑出。
（2）使用多用电表前应先机械调零，如果测电阻，然后进行欧姆调零。
（3）最小分度值最后一位数字为1，读数要估读到最小刻度后一位，否则不用估读。欧姆档全部不用估读。
（4）由于人是导体，若双手捏住两表笔金属杆，待测电阻与人体并联，导致测量值将偏小。如果是调零时握住则没有影响。
19．【答案】（1）解：根据匀变速直线运动速度时间关系可得，加速运动的时间为
根据匀变速直线运动位移时间关系可得，加速运动的位移为
可得汽车匀速运动的位移为
匀速运动的时间为
根据匀变速直线运动位移时间关系可得，汽车减速所需的时间为
汽车通过隧道全程所用的时间为
（2）解：对司机进行受力分析，作用力克服重力并提供了加速度，根据力的合成可得
解得
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用；力的合成与分解的运用
【解析】【分析】（1）全过程分为三个过程，分别由运动学公式求解各个阶段时间然后求总时间，也可以利用图像，vt图像与坐标轴围成图形面积等于位移求解。
（2） 对司机进行受力分析 ，利用平行四边形法则求解合力大小。
20．【答案】（1）解：在E点，根据牛顿第二定律
解得
（2）解：从A到C，根据动能定律得
代入数据解得
滑块到C点时，根据牛顿第二定律
解得
根据牛顿第三定律得
方向竖直向下
（3）解：在C点的初动能
若 ，滑块可过最高点；计算此时D点对应的动能，从D到E，根据动能定律得
解得
则D点的动能小于 时滑块无法过E点；
假设物块从C点出发D点，能够到达E点通过圆轨道，经过弹簧反弹后又回到D点，即对 整个过程进行动能定理
解得
即假设成立，滑块两次均通过E点；接着从D点，设滑块在斜面上距离B点的水平位移为x的某点减速为0，根据动能定理得
解得
对整个过程进行动能定理
解得
则滑块最终停留的位置与C点的距离
【知识点】动能定理的综合应用
【解析】【分析】（1） 要求滑块P安全通过圆弧轨道的最高点E ，速度最小时，重力提供向心力。
（2） 从A到C，根据动能定律得 到达C点速度，根据牛顿第二定律求解支持力大小。
（3）摩擦力做功等于摩擦力乘以路程，由动能定理求解摩擦力做功，从而求解全过程路程，结合题中轨道长度确定物体最后停留位置。
21．【答案】（1）解：设 棒到达 瞬间的速度为 ，根据动能定理得
得
（2）解：根据动量守恒定律得
得
则
（3）解：根据能量守恒得
所以
（4）解：对 棒列动量定理
则
【知识点】动量守恒定律；动能定理的综合应用；导体切割磁感线时的感应电动势
【解析】【分析】（1）由动能定理求解到达瞬间的速度。
（2）两棒最终速度相等，系统动量守恒，由动量守恒定律求解最后速度。
（3）根据能量守恒求解产生的热量。损失的能量转化为热能。
（4）由动量定理结合电流定义式求解电荷量。
22．【答案】（1）解：根据
得
（2）解：根据
可得，磁场中运动时间
直线运动时间
类平抛运动中 ， ，
得
则
（3）解：根据磁散现象可知，粒子一定水平进入电场，设类平抛运动的速度与水平方向的夹角为 ，则根据类平抛运动的规律得 ，
如图所示
则金属板的最小长度
【知识点】带电粒子在电场中的运动综合；带电粒子在有界磁场中的运动
【解析】【分析】（1）正好从Q水平射出电场，则圆周运动的半径为R。
（2）在磁场中运动四分之一个周期，中间有一段匀速运动时期，最后在电场中做类平抛运动。三段时间相加即为运动总时间。
（3）在上下两个端点处出来的粒子做类平抛运动到的位置对应金属板的两端位置，结合几何关系求解。
浙江省9 1高中联盟2021-2022学年高二下学期物理期中考试试卷
一、单选题
1．花样滑冰选手往往在优美的音乐和高速的滑行中做各种高难度的动作。选手控制旋转速度与角动量有关，已知角动量的大小为（其中L为角动量的大小，r表示距离的大小，p为动量的大小，为r与p之间的夹角），则角动量的单位用国际制单位的基本单位表示为（　　）
A． B． C． D．
【答案】B
【知识点】单位制
【解析】【解答】由 和动量的定义式可得 ，可知角动量的单位用国际制单位的基本单位表示为m·kg·m/s=kg·m2/s
故答案为：B。
【分析】将各个物理量都用国际单位，将国际单位转化为基本单位，得到角动量的单位用国际制单位的基本单位表示。
2．2021年12月28日，宁波轨道交通5号线一期正式开通，线路全长27.9千米，速度最高可达80千米/小时，平均间隔六分钟左右一列车，每日运营时间至，单程运行时间48分钟左右。下列说法正确的是（　　）
A．27.9千米指的是位移大小
B．80千米/小时指的是平均速度大小
C．和指的是时刻
D．研究单程运行时间时不能把列车看作质点
【答案】C
【知识点】质点；时间与时刻；位移与路程
【解析】【解答】A.27.9千米指的是运动轨迹的长度，是路程，A不符合题意；
B．速度最高可达80千米/小时，这个速度指的是瞬时速度，B不符合题意；
C． 和 对应时间轴上的两个点，是时刻，C符合题意；
D．列车自身的长度相比于列车运行轨迹的长度可以忽略不计，此时能把列车看作质点，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】27.9千米指的是运动轨迹的长度，是路程。最大速度为瞬时速度。列车自身的长度相比于列车运行轨迹的长度可以忽略不计，此时能把列车看作质点。
3．平行板电容器储存电荷的特性可以用电容C来表征。已知S为两极板间的正对面积，d为两板之间的距离，U为两板间的电势差，Q为极板的带电量，用图描述某平行板电容器的电容C与各物理量之间的关系（其他物理量保持不变），其中正确的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】C
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】AB．电容器的电容是由本身性质决定的，与其两板间电势差和所带的电荷量无关，AB不符合题意；
C．根据电容器的决定式 ，可知其他物理量保持不变，电容器的电容与正对面积成正比，C符合题意；
D．根据电容器的决定式 ，可知其他物理量保持不变，电容器的电容与板间距离成反比，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】电容不由电压电荷量决定，不随这两个量的变化而变化。电容与正对面积，板间距以及相对介电常数有关。
4．如图所示，某电影中工人清洗楼房的光滑玻璃，用一根绳索将自己悬在空中，已知工人及其装备的总质量为m，且视为质点，悬绳与竖直墙壁的夹角为，悬绳对工人的拉力大小为，墙壁对工人的弹力大小为，工人保持离墙的距离不变，重力加速度为g，则（　　）
A．若工人缓慢上移，则增大，减小
B．若工人缓慢上移，则与的合力增加
C．
D．
【答案】D
【知识点】共点力的平衡
【解析】【解答】ACD．对工人受力分析可知 ， ，若工人上移，由于工人保持离墙的距离不变可知 增大，则 和 均增大，AC不符合题意，D符合题意；
B． 与 的合力等于重力，保持不变，B不符合题意。
故答案为：D。
【分析】对工人利用平行四边形法则受力分析，得到支持力拉力与重力关系式，若工人上移，结合物理量的数学关系式求解。
5．（2023高二上·永吉期末）在我们的生产生活中很多应用都与电磁波有关，则下列说法正确的是（　　）
A．验钞机检验钞票真伪体现了紫外线的荧光作用
B．X射线和射线都可以探测金属构件内部的缺陷，X射线还可以摧毁病变细胞，治疗某些癌症
C．红外线的显著作用是热效应，温度较低的物体不能辐射红外线
D．麦克斯韦预言了电磁波并在实验室证实了电磁波的存在
【答案】A
【知识点】电磁波的应用
【解析】【解答】A．验钞机检验钞票真伪体现了紫外线的荧光作用，A符合题意；
B．X射线是一种波长比紫外线还短的电磁波，它的穿透力很强。在工业上可用于检查工件内部是否有砂眼、裂纹等缺陷；医学上可用来透视人体，检查体内的病变和骨骼情况。γ射线是比X射线波长更短的电磁波，其穿透能力比X射线更强，因此工业上常用来进行探伤；医学上，则利用其强穿透能力来杀死病态细胞，治疗癌症等疾病，B不符合题意；
C．红外线的显著作用是热效应，任何物体都能辐射红外线，C不符合题意；
D．麦克斯韦预言了电磁波，赫兹在实验室证实了电磁波的存在，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】γ射线能量比较大，工业上主要用来金属探伤；任何物体都可以辐射红外线；赫兹利用实验验证了电磁波的存在。
6．如图所反映的物理过程中，以物体A和物体B为一个系统符合系统机械能守恒且水平方向动量守恒的是（）
A．甲图中，在光滑水平面上，物块B以初速度滑上上表面粗糙的静止长木板A
B．乙图中，在光滑水平面上，物块B以初速度滑下靠在墙边的表面光滑的斜面A
C．丙图中，在光滑水平上面有两个带正电的小球A、B相距一定的距离，从静止开始释放
D．丁图中，在光滑水平面上物体A以初速度滑上表面光滑的圆弧轨道B
【答案】D
【知识点】动量守恒定律；机械能守恒定律
【解析】【解答】A．在光滑水平面上，物块B以初速度 滑上上表面粗糙的静止长木板A，物体A和物体B为一个系统的机械能不守恒，水平方向动量守恒，A不符合题意；
B．在光滑水平面上，物块B以初速度 滑下靠在墙边的表面光滑的斜面A，物体A和物体B为一个系统的机械能守恒，水平方向动量不守恒，B不符合题意；
C．在光滑水平上面有两个带正电的小球A、B相距一定的距离，从静止开始释放，物体A和物体B为一个系统的机械能不守恒，水平方向动量守恒，C不符合题意；
D．在光滑水平面上物体A以初速度 滑上表面光滑的圆弧轨道B，曲面体问题，物体A和物体B为一个系统的机械能守恒，水平方向动量守恒，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】机械能守恒要满足只有重力或者弹力做功。或者能量只有动能与势能的转化，不能转化为其他形式能量比如热能。
7．2021年10月16日0时23分，长征二号F遥13火箭搭载神舟十三号载人飞船和翟志刚、王亚平、叶光富三名航天员从酒泉卫星发射中心成功发射，6个半小时后，飞船成功与中国天宫空间站实现自动交会对接，比神舟十二号减少半小时，再一次刷新中国航天纪录。如图为飞船和空间站对接示意图，轨道I为飞船的运行轨道，轨道Ⅱ为飞船的转移轨道，轨道Ⅲ为空间站的运行轨道，轨道Ⅱ与轨道I和Ⅲ分别相切于AB点，已知轨道Ⅲ和轨道I的轨道半径之比为k，下列说法正确的是（　　）
A．飞船从轨道I经过轨道Ⅱ进入轨道Ⅲ后加速与空间站对接
B．飞船在轨道I上经过A点时的速度大于飞船在轨道Ⅱ上经过A点时的速度
C．飞船在轨道Ⅲ上经过B点时的加速度大于飞船在轨道Ⅱ上经过B点时的加速度
D．飞船在运行轨道I和轨道Ⅱ上的运动周期之比为
【答案】D
【知识点】开普勒定律；万有引力定律的应用
【解析】【解答】A．飞船从轨道I经过轨道Ⅱ进入轨道Ⅲ后应该先减速降低轨道，然后再加速做离心运动与空间站对接，A不符合题意；
B．飞船在轨道I上经过A点时要加速才能进入高轨道Ⅱ，则在轨道I上经过A点时的速度小于飞船在轨道Ⅱ上经过A点时的速度，B不符合题意；
C．飞船在轨道Ⅲ上经过B点时受到地球的引力等于飞船在轨道Ⅱ上经过B点时的引力，根据 可知，飞船在轨道Ⅲ上经过B点时的加速度等于飞船在轨道Ⅱ上经过B点时的加速度，C不符合题意；
D．根据开普勒第三定律 ，其中 ， ，解得飞船在运行轨道I和轨道Ⅱ上的运动周期之比为 ，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】卫星追击，同轨道卫星追击同轨道卫星要先减速降低轨道然后加速追击高轨道卫星，不是直接加速追击。
8．2022年2月3日晚，中国女足在女足亚洲杯半决赛中对阵日本女足，最终点球大战战胜日本队，晋级决赛。如图所示是比赛中点球射门的场景，假设球员踢球后，足球从地面上的A点斜向上以速度v飞出，方向与水平方向成角，恰好从横梁下边缘B点水平进入球门，已知B点离地面的高度为h，不计足球在空中受到的阻力，下列不能表示足球从A点到B点的运动时间的是（　　）
A． B． C． D．
【答案】B
【知识点】斜抛运动
【解析】【解答】根据题意可知，足球从A点以速度 飞出，足球的水平初速度为 ，竖直初速度 ，恰好从横梁下边缘B点水平进入球门，由逆向思维可得，足球相当于从B点以 ，水平抛出，到达A点时，下落高度为 ，竖直方向速度为 。
AB．竖直方向上做自由落体，根据 ，可得，运动时间为 ，A正确，不符合题意；B错误，符合题意；
C．竖直方向有 可得，飞行时间为 ，C正确，不符合题意；
D．竖直方向有 可得，飞行时间为 ，D正确，不符合题意。
故答案为：B。
【分析】将物体从A到B的运动看成从B到A的平抛运动的逆运动，结合平抛运动规律。竖直方向做自由落体运动，水平方向匀速运动。
9．如图所示，一横截面为直角三角形的玻璃砖，，一细光束平行边从边上的O点由空气射入玻璃砖。已知玻璃砖对该光束的折射率，真空中光速为c，则光束（）
A．在边会发生全反射
B．在边会发生全反射
C．在玻璃砖中的波长为空气中的倍
D．该光束在玻璃中发生全反射的临界角为
【答案】A
【知识点】光的折射及折射定律；光的全反射
【解析】【解答】ABD．通过折射定律知 可得 ，到达AC边，由几何关系可知 ，得 ，故能发生全反射，根据几何知识，反射光平行BC，由于对称型，在 边会发生全反射，在 边不会发生全反射，A符合题意，BD不符合题意；
C．由折射率公式 ，得 ，C不符合题意。
故答案为：A。
【分析】通过折射定律得到折射角大小，入射角大于临界角，能够发生全反射。根据几何知识由于对称型，在 边会发生全反射，在 边不会发生全反射。
10．在冰壶比赛过程中，运动员可以用冰壶刷在冰壶前进路径上刷冰面，使冰壶与冰面之间的动摩擦因数减小。如图所示，在某场冰壶比赛中，一冰壶（可看做质点）以速度v从A点垂直进入三个矩形区域沿虚线做减速运动，到达B处的速率为，用冰壶刷以不同的力度刷间的冰面，冰壶运动到C处的速率为，且刚要离开第三个矩形区域边缘的D点时速度恰好为零，已知，设冰壶在间冰面的动摩擦因数分别为，冰壶在间冰面的运动时间分别为，则（　　）
A． B．
C． D．
【答案】C
【知识点】牛顿第二定律
【解析】【解答】A．根据 ，可知 ，根据 ，可知 ，AB不符合题意；
CD．根据 ，可知 ，C符合题意，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】由运动学公式求解加速度之比和运动时间之比，根据牛顿第二定律求解动摩擦因数之比。
11．如图所示，正六边形的两个顶点F、D上固定等量同种点电荷，则下列说法正确的是（　　）
A．A点的电势低于E点的电势
B．B点的电场强度等于E点的电场强度
C．若一个负点电荷仅在电场力作用下从E点静止释放，电荷最终会停在O点
D．试探电荷在B点的库仑力大小是放在O点的库仑力大小的倍
【答案】A
【知识点】电场强度；电势
【解析】【解答】A．因F点的电荷在AE两点的电势相同，而D点的电荷在A点的电势小于在E点的电势，可知A点的电势低于E点的电势，A符合题意；
C．因E点在两个等量正电荷连线的垂直平分线上，则若一个负点电荷仅在电场力作用下从E点静止释放，电荷将在EO两点之间来回运动，C不符合题意；
D．设六边形边长为L，则O点的场强 ，B点的场强 ，则试探电荷在B点的库仑力大小是放在O点的库仑力大小的 倍，D不符合题意。
B．由等量同种电荷周围的场强分布可知，EO两点的场强等大反向，而O点的场强大于B点的场强，况且BE两点的场强方向相反，即BE两点的电场强度不相等，B不符合题意；
故答案为：A。
【分析】将正电荷从A移到E点，F电场力不做功，D点电场力做负功，所以电场力总功为负功，电势能增加，电势升高。
12．如图所示为某品牌榨汁杯的相关参数，则下列说法正确的是（　　）
产品名称 便携式榨汁杯 型号
电池容量 充电时间
额定功率 额定电压
A．榨汁杯的额定电流为
B．电池充满电后储存的电能为
C．“”是表示电能的单位
D．榨汁杯充满电后最长可以工作约50分钟
【答案】D
【知识点】电功率和电功；电场力做功
【解析】【解答】A．由 得 ，A不符合题意；
B．由公式 ，B不符合题意；
C． “ ”为电量的单位，C不符合题意；
D． ，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据电功率公式求解电流大小。由电场力做功公式求解电池充满电后储存的电能。由电流定义式可得“ ”为电量的单位。
13．如图甲所示，导线框绕垂直于磁场的轴匀速转动，输出电压随时间变化规律如图乙所示。导线框与理想变压器相连，理想变压器的原、副线圈匝数之比为，理想变压器副线圈接入一台机械效率较大的交流电动机，电动机连接一质量为的重物恰好以速度匀速上升，已知电动机内阻，不计导线框及其余导线电阻，不计一切摩擦，电表均为理想电表，则（）
A．电动机的机械效率为
B．电流表的示数为
C．副线圈电流的频率为
D．图甲时刻导线框的电流方向为
【答案】B
【知识点】交变电流的图像与函数表达式；交变电流的峰值、有效值、平均值与瞬时值；变压器的应用
【解析】【解答】A．因为 ，理想变压器的原、副线圈匝数之比为 ，则副线圈电压 ，则 ，可得 或 （舍），电动机的机械效率为 ，A不符合题意；
B．理想变压器的原、副线圈匝数之比为 ，则原线圈电流 ，B符合题意；
C．输出电压随时间变化规律如图乙所示，则由图可知 ，则频率为 ，C不符合题意；
D．图甲时刻，内部磁感线的方向由S到N，则由“增反减同”，通过右手螺旋可知，导线框的电流方向为 ，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】效率等于有用功除以总功。周期与频率互为倒数，内部磁感线的方向由S到N，则由楞次定律推论“增反减同”，通过右手螺旋可知，导线框的电流方向为 。
二、多选题
14．如图所示为某时刻振荡电路中磁场的方向，则下列说法中正确的是（　　）
A．若电容器上极板带负电，则磁场正在减弱
B．若线圈的自感电动势正在增大，则电容器正在充电
C．若电容器上极板带正电，则电容器正在充电
D．若线圈的自感电动势正在减小，则磁场正在增强
【答案】A,B,D
【知识点】LC振荡电路分析
【解析】【解答】A．根据安培定则，线圈中电流俯视为逆时针，若电容器上极板带负电，则电容器在充电，电场正在增强，所以磁场正在减弱，A符合题意；
B．若线圈的自感电动势正在增大，即电场能在增大，则电容器正在充电，B符合题意；
C．根据安培定则，线圈中电流俯视为逆时针，若电容器上极板带正电，则电容器正在放电，C不符合题意；
D．若线圈的自感电动势正在减小，则电场能在减小，磁场能正在增大，即磁场正在增强，D符合题意。
故答案为：ABD。
【分析】根据安培定则，线圈中电流俯视为逆时针，若电容器上极板带负电，则电容器在充电，电场正在增强，所以磁场正在减弱。线圈中电场能和磁场能相互转化。
15．关于热学相关知识，下列说法正确的是（　　）
A．若物体内能较大，那么温度一定较高
B．液体中微粒的布朗运动的无规则性，反映了液体分子运动的无规则性
C．分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大
D．将一滴体积为V的油酸酒精溶液滴在平静的水面上，铺开的油膜面积最大为S，则油酸分子的直径约为
【答案】B,C
【知识点】用油膜法估测油酸分子的大小；分子势能
【解析】【解答】A．内能为物体分子的总动能和分子总势能之和，温度高，分子平均动能大，则物体的内能不一定大，A不符合题意；
B．布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，不是分子的无规则运动，形成的原因是由于液体分子对悬浮微粒无规则撞击引起的，反映了液体内部分子运动的无规则性，B符合题意；
C．由于r=r0时分子势能最小，若分子之间距离开始小于r0，则随着分子距离的增大，分子势能先减小后增大，C符合题意；
D．将一滴体积为V的油酸酒精溶液滴在平静的水面上，铺开的油膜面积最大为S，油酸的体积不为V，则油酸分子的直径不等于 ，D不符合题意。
故答案为：BC。
【分析】内能为物体分子的总动能和分子总势能之和，温度高，分子平均动能大，则物体的内能不一定大。布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，不是分子的无规则运动。
16．如图所示为时刻两列分别沿x轴正方向和负方向传播的简谐横波的图像，两波源分别位于和处连续发出两列波，两列波的传播速度均为，振幅均为。此时刻平衡位置处于和的两质点刚开始振动。质点M的平衡位置处于处，则下列说法正确的是（　　）
A．时刻，质点都运动到M点
B．质点P的起振方向沿y轴负方向，质点Q的起振方向沿y轴正方向
C．时刻，质点M的位移为
D．时刻，质点Q的位移为
【答案】B,D
【知识点】横波的图象；波的叠加
【解析】【解答】A．质点 只在各自平衡位置附近振动，不会运动到M点，A不符合题意；
B．根据同侧法可知，质点P的起振方向沿y轴负方向，质点Q的起振方向沿y轴正方向，B符合题意；
C．由图可知两波的波长均为 ，周期 ，两波运动到M点的时间 ，因此 时刻，两波的波峰和波谷恰好叠加，因此质点M的位移为0，C不符合题意；
D．当 时，左侧波传播到Q点，当 时两波在Q点波谷叠加，因此位移为 ，D符合题意。
故答案为：BD。
【分析】质点在平衡位置附近振动，不会随波迁移。根据波的传播方向以及振动方向与传播方向同侧可得质点P的起振方向沿y轴负方向。 时刻，两波的波峰和波谷恰好叠加。
三、实验题
17．如图甲所示是“探究加速度与力、质量关系”的三种实验方案的实验装置，砂和砂桶的总质量为m，小车的质量为M。（滑轮质量不计）
（1）用方案一的实验装置做实验，下列操作正确的是_________。
A．为减小误差，实验中要保证砂和砂桶的总质量m远小于小车的质量M
B．在挂砂和砂桶的前提下，将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力
C．当小车的质量M改变时，需要重新平衡摩擦力
D．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车
（2）用方案二的实验装置做实验，在小车前端安装了力传感器，重新平衡摩擦力以后，改变砂和砂桶质量进行多组实验，并以力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的图线是一条直线，如图乙所示，图线与横坐标的夹角为，求得图线的斜率为k，则小车的质量M等于______。
A． B． C．k D．
（3）在方案二的实验中得到如图丙所示的一条纸带（两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器采用频率为的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为　 　（结果保留两位有效数字）。
（4）方案三的实验步骤如下：
a、挂上砂和砂桶，改变木板的倾角，使质量为M的小车拖着纸带沿木板匀速下滑；
b、取下砂和砂桶，测出其总质量为m，让小车沿木板加速下滑，测出加速度a；
c、改变砂和砂桶质量和木板倾角，多次测量，通过作图可得到的关系。
下列方案要求砂和砂桶的总质量m远小于小车的质量M的是_______。
A．方案二 B．方案三
C．方案二和方案三都不要 D．方案二和方案三都要
【答案】（1）A；D
（2）D
（3）2.0
（4）C
【知识点】探究加速度与力、质量的关系
【解析】【解答】（1）A．对整体，根据牛顿第二定律有 ，对小车，根据牛顿第二定律有 ，当m远小于小车的质量M时 ，因此为减小误差，实验中要保证砂和砂桶的总质量m远小于小车的质量M，A符合题意；
B．不挂砂和砂桶的前提下，将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力，B不符合题意；
C．当小车的质量M改变时，不需要重新平衡摩擦力，C不符合题意；
D．为了获得较多的点，小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，D符合题意。
故答案为：AD。
（2）根据 可知， 图像斜率的倒数表示质量，因此 ，ABC不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
（3）小车的加速度为
（4）方案二可以直接通过传感器测得拉力大小，故不需要砂和砂桶的总质量m远小于小车的质量M，方案三，挂上砂和砂桶，改变木板的倾角，使质量为M的小车拖着纸带沿木板匀速下滑，取下砂和砂桶，让小车沿木板加速下滑，则小车合力为mg，因此不需要砂和砂桶的总质量m远小于小车的质量M，ABD不符合题意，C符合题意。
故答案为：C。
【分析】（1）为减小误差，实验中要保证砂和砂桶的总质量m远小于小车的质量M。将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力，小车的质量M改变时，不需要重新平衡摩擦力。
（2） 图像斜率的倒数表示质量。
（3）由逐差法代入数据求解加速度大小。
（4）方案二可以直接通过传感器测得拉力大小，故不需要砂和砂桶的总质量m远小于小车的质量M。方案三小车沿木板加速下滑，小车合力为mg。
18．某同学在实验室研究指针式多用电表，实验步骤如下：
（1）图甲为该同学组装完成的简易多用电表的电路图。实线框中为一个单刀三掷开关，通过操作开关，接线柱B可以分别与触点接通，从而实现使用多用电表测量不同物理量的不同功能。关于此多用电表，下列说法中正确的是________。
A．当开关接点1时，多用电表可以测电流，A为黑表笔
B．当开关接点1时，多用电表可以测电流，A为红表笔
C．当开关接点3时，多用电表可以测电压，A为红表笔
D．当开关接点2时，多用电表可以测电压，A为黑表笔
（2）使用如图乙所示的多用电表前应先调节旋钮　 　（选填“甲”或“乙”）使指针指向表盘左端零刻度位置，选择合适的挡位；若选择了欧姆挡，则应该先将两表笔短接，调节旋钮　 　（选填“甲”或“乙”）使电表指针指在表盘右端零刻度位置。
（3）选择某挡位且正确操作后，表盘的指针如图丙所示
a.若所选挡位为直流挡，则示数为　 　A；
b.若所选挡位为直流挡，则示数为　 　V；
（4）若用多用电表测量待测电阻的阻值时为了接触良好用手捏住了红黑表笔金属杆，则读数相比准确值　 　（选填“偏大”或“偏小”或“不变”）
【答案】（1）B；C
（2）甲；乙
（3）0.05；25.0
（4）偏小
【知识点】练习使用多用电表
【解析】【解答】（1） AB．由题目图示电路图可知，当S接触点1时，表头与 分流电阻并联，此时多用表处于测量电流的挡位，电流从红表笔流入，A为红表笔，A不符合题意，B符合题意；
C．当开关接点3时，表头与 分压电阻串联，此时多用表处于测量电压的挡位，电流从红表笔流入，A为红表笔，C符合题意；
D．当开关接点2时，表头与电源相连，此时多用表处于测量电阻的挡位，其中多用电表可以测电压，A为红表笔，D不符合题意。
故答案为：BC。
（2）使用如图乙所示的多用电表前应先机械调零，即调节甲使指针指向表盘左端零刻度位置，若选择了欧姆挡，则应该先将两表笔短接，调节欧姆旋钮，即调节旋钮乙使电表指针指在表盘右端零刻度位置。
（3）a.若所选挡位为直流 挡，由图丙所示可知，其分度值为0.2mA，则其示数为 ，b.若所选挡位为直流 挡，由图丙所示可知，则示数为25.0V。
（4）由于人是导体，若双手捏住两表笔金属杆，待测电阻与人体并联，导致测量值将偏小。
【分析】（1）当开关接点2时，表头与电源相连，此时多用表处于测量电阻的挡位。电流流入多用电表满足红进黑出。
（2）使用多用电表前应先机械调零，如果测电阻，然后进行欧姆调零。
（3）最小分度值最后一位数字为1，读数要估读到最小刻度后一位，否则不用估读。欧姆档全部不用估读。
（4）由于人是导体，若双手捏住两表笔金属杆，待测电阻与人体并联，导致测量值将偏小。如果是调零时握住则没有影响。
四、解答题
19．石子山隧道位于宁波慈溪掌起东埠头和关头交界处，全长，是杭州湾跨海大桥南接线高速公路最长的一座隧道。质量为的司机驾驶一辆汽车从隧道起点处由静止以加速度做匀加速直线运动，速度达到后保持匀速行驶，到达隧道终点前开始匀减速直线运动，到达隧道终点时刚好停下。求：
（1）汽车通过隧道全程所用的时间t；
（2）司机匀加速过程中所受汽车作用力F的大小。（答案可用根号表示）
【答案】（1）解：根据匀变速直线运动速度时间关系可得，加速运动的时间为
根据匀变速直线运动位移时间关系可得，加速运动的位移为
可得汽车匀速运动的位移为
匀速运动的时间为
根据匀变速直线运动位移时间关系可得，汽车减速所需的时间为
汽车通过隧道全程所用的时间为
（2）解：对司机进行受力分析，作用力克服重力并提供了加速度，根据力的合成可得
解得
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用；力的合成与分解的运用
【解析】【分析】（1）全过程分为三个过程，分别由运动学公式求解各个阶段时间然后求总时间，也可以利用图像，vt图像与坐标轴围成图形面积等于位移求解。
（2） 对司机进行受力分析 ，利用平行四边形法则求解合力大小。
20．如图所示，竖直平面内固定有轨道，倾斜轨道的长度，倾角段是与相切的半径为、圆心角的光滑圆弧，水平轨道的长度，各段轨道均平滑连接，一半径也为的竖直光滑圆轨道与水平面相切于，最高点为E，底部略错开使小球可以通过圆轨道，在F点右侧固定一轻质弹簧，处于原长时弹簧左端正好位于F点，一质量为的滑块P（视为质点）从A点静止释放。已知滑块P与段、段的动摩擦因数为点右侧光滑，不计其它阻力，。
（1）若要求滑块P安全通过圆弧轨道的最高点E，则E点的速度大小至少为多少？
（2）求滑块P第一次经过C点时对轨道的压力；
（3）求滑块最终停留在水平轨道的位置（描述该位置与C点的距离）。
【答案】（1）解：在E点，根据牛顿第二定律
解得
（2）解：从A到C，根据动能定律得
代入数据解得
滑块到C点时，根据牛顿第二定律
解得
根据牛顿第三定律得
方向竖直向下
（3）解：在C点的初动能
若 ，滑块可过最高点；计算此时D点对应的动能，从D到E，根据动能定律得
解得
则D点的动能小于 时滑块无法过E点；
假设物块从C点出发D点，能够到达E点通过圆轨道，经过弹簧反弹后又回到D点，即对 整个过程进行动能定理
解得
即假设成立，滑块两次均通过E点；接着从D点，设滑块在斜面上距离B点的水平位移为x的某点减速为0，根据动能定理得
解得
对整个过程进行动能定理
解得
则滑块最终停留的位置与C点的距离
【知识点】动能定理的综合应用
【解析】【分析】（1） 要求滑块P安全通过圆弧轨道的最高点E ，速度最小时，重力提供向心力。
（2） 从A到C，根据动能定律得 到达C点速度，根据牛顿第二定律求解支持力大小。
（3）摩擦力做功等于摩擦力乘以路程，由动能定理求解摩擦力做功，从而求解全过程路程，结合题中轨道长度确定物体最后停留位置。
21．如图所示，竖直放置的圆弧导轨与足够长的水平导轨平滑连接，且轨道间距为，右侧空间中有竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场，质量为、电阻为的金属棒和质量为m，电阻为R的金属棒垂直导轨放置且与导轨接触良好，现将金属棒静止在水平导轨上，将棒从距离水平导轨高度h处时静止释放，除金属棒外其余电阻不计，所有轨道均光滑。求：
（1） 棒滑至瞬间的速度大小；
（2） 棒最终的速度大小和棒最终的速度大小；
（3）整个过程中棒产生的焦耳热Q；
（4）整个过程中通过棒的电荷量q。
【答案】（1）解：设 棒到达 瞬间的速度为 ，根据动能定理得
得
（2）解：根据动量守恒定律得
得
则
（3）解：根据能量守恒得
所以
（4）解：对 棒列动量定理
则
【知识点】动量守恒定律；动能定理的综合应用；导体切割磁感线时的感应电动势
【解析】【分析】（1）由动能定理求解到达瞬间的速度。
（2）两棒最终速度相等，系统动量守恒，由动量守恒定律求解最后速度。
（3）根据能量守恒求解产生的热量。损失的能量转化为热能。
（4）由动量定理结合电流定义式求解电荷量。
22．如图所示，坐标系内，第一象限和第四象限内存在有边界的竖直向下的匀强电场，边界线与轴分别交于点，匀强电场的电场强度大小为E，第二象限中存在半径为R的圆形有界磁场，与x轴相切于点，与y轴相切于点，磁场的磁感应强度为B，垂直于坐标平面向外。当一个带正电的粒子从P点沿坐标平面以某一初速度竖直向上射入匀强磁场，正好从Q点水平向右射出磁场，经过无场区域后射入匀强电场，最后从匀强电场射出，已知带电粒子的电荷量q和质量m，不计粒子重力。求：
（1）该带电粒子从P点射入匀强磁场的初速度大小；
（2）该带电粒子从P点射入匀强磁场到最后从边界线射出匀强电场的整个过程的时间t；
（3）从P点以各个角度将大量相同的带电粒子射入匀强磁场，等粒子从边界线射出匀强电场后在第四象限用一块金属板将粒子吸收，若要求吸收掉所有角度入射的粒子，求金属板的最小长度L。
【答案】（1）解：根据
得
（2）解：根据
可得，磁场中运动时间
直线运动时间
类平抛运动中 ， ，
得
则
（3）解：根据磁散现象可知，粒子一定水平进入电场，设类平抛运动的速度与水平方向的夹角为 ，则根据类平抛运动的规律得 ，
如图所示
则金属板的最小长度
【知识点】带电粒子在电场中的运动综合；带电粒子在有界磁场中的运动
【解析】【分析】（1）正好从Q水平射出电场，则圆周运动的半径为R。
（2）在磁场中运动四分之一个周期，中间有一段匀速运动时期，最后在电场中做类平抛运动。三段时间相加即为运动总时间。
（3）在上下两个端点处出来的粒子做类平抛运动到的位置对应金属板的两端位置，结合几何关系求解。

浙江省9 1高中联盟2021-2022高二下学期物理期中考试试卷