浙江省温州市十校2022-2023学年高二下学期期末检测物理试卷
一、单选题
1．用国际单位制的基本单位表示万有引力常量的单位，下列符合要求的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B
【知识点】力学单位制
【解析】【解答】根据万有引力定律，得到G的单位是，但是N只是国际单位，不是基本单位，根据牛顿第二定律得：F=ma，则，所以G的单位还可以写成，B符合题意，ACD不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据万有引力定律公式推导万有引力常量的单位，并用基本单位表示。
2．跳水运动是一项难度很大又极具观赏性的运动，我国运动员多次在国际跳水赛上摘金夺银，被誉为跳水“梦之队”。如图所示是一位跳水运动员从高台做“翻身翻腾二周半”动作时头部的轨迹曲线，最后运动员沿竖直方向以速度v入水。在这个运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．由于a点为最高点，因此在a点时速度为0
B．在c点和d点时，速度的方向相同
C．跳水运动员不可以看成质点
D．运动员入水后就开始作减速运动
【答案】C
【知识点】质点；曲线运动
【解析】【解答】A.根据运动的合成分解可知，a点为最高点，所以速度的竖直分量为0，但是水平分速度不为零，A不符合题意；
B.曲线运动各点的速度方向为该点切线的方向，可知运动员在c点的速度方向竖直向下，而在d点的速度方向竖直向上，所以运动运动员在这两点的速度不同，B不符合题意；
C.由于该过程研究的是运动员的动作，故不能忽略其大小、形状，故不能将其看成质点，C符合题意；
D.运动员入水后，在受到水的浮力小于其重力之前做加速运动，随着运动身体进入水的部分越来越多，运动员受到浮力越来越大，当浮力大于重力后，运动员做减速运动，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据运动的合成分解分析a点的速度；根据曲线运动各点的速度方向为该点切线的方向，分析运动员在c、d两点的速度；根据物体可以被看成质点的条件分析；分析运动员在水中受的浮力和重力的大小关系，确定运动员在水中的运动情况。
3．如图所示，顶端装有定滑轮的斜面体放在粗糙水平面上，A、B两物体通过细绳相连，并处于静止状态（不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦）。现用水平向右的力F作用于物体B上，将物体B缓慢拉高一定的距离，此过程中斜面体与物体A仍然保持静止。在此过程中（ ）
A．斜面体所受地面的支持力一定变大
B．物体A所受斜面体的摩擦力一定变大
C．物体A与斜面体间的作用力一定变大
D．地面对斜面体的摩擦力一定变大
【答案】D
【知识点】整体法隔离法；共点力的平衡
【解析】【解答】AD.对B进行受力分析，如图所示：
则有，，在将物体B缓慢拉高的过程中，增大，则水平力F和细绳上的拉力T随之变大。对A、B整体，分析受力，受重力、地面的支持力，水平向右的拉力F和地面对斜面水平向左的摩擦力，由共点力平衡条件可知，水平方向上，拉力F与地面对斜面的摩擦力大小相等，因为F增大，所以地面对斜面体的摩擦力一定变大，竖直方向上，地面对斜面的支持力等于系统的重力，故斜面体所受地面的支持力不变，A不符合题意，D符合题意；
B.在这个过程中尽管绳子张力变大，但是开始时物体A所受斜面体的摩擦力方向未知，故物体A所受斜面体的摩擦力的大小变化情况无法确定，B不符合题意；
C.物体A处于静止状态，A受到斜面的作用力是支持力与摩擦力的合力，物体A受到的支持力与斜面垂直向上大小、方向不变，如果物体A原来受到斜面的摩擦力向下，拉力增大，则摩擦力变大，支持力与摩擦力的合力变大；如果物体A原来受到斜面的摩擦力向上，拉力增大，则摩擦力变小，支持力与摩擦力的合力变小；所以物体A与斜面体间的作用力不一定变大，C不符合题意。
故答案为：D。
【分析】隔离B，分析受力，求出细绳的拉力和水平的拉力F的变化情况，再对整体进行受力分析，由共点力平衡条件，分析地面对斜面体的摩擦力和支持力的变化情况；分析A物体的受力，由于A物体初始状态的摩擦力方向未知，所以无法判断物体受到摩擦力随细绳拉力的变化而变化的情况；分别讨论A物体初始状态受到的摩擦力方向，确定物体A与斜面的作用力随细绳拉力变化而变化的情况。
4．（2022高三上·浙江月考）以下说法中不正确的是（ ）
A．图甲是粒子散射实验示意图，当显微镜在、、、中的位置时荧光屏上接收到的粒子数最多。
B．图乙是氢原子的能级示意图，氢原子从能级跃迁到能级时吸收了一定频率的光子能量。
C．图丙是光电效应实验示意图，当光照射锌板时验电器的指针发生了偏转，则此时验电器的金属杆带的是正电荷。
D．图丁是电子束穿过铝箔后的衍射图样，该实验现象说明实物粒子也具有波动性。
【答案】B
【知识点】玻尔理论与氢原子的能级跃迁；光的衍射；光电效应
【解析】【解答】A．图甲是 粒子散射实验示意图，当显微镜在 、 、 、 中的 位置时荧光屏上接收到的 粒子数最多，所以A正确，不符合题意；
B．图乙是氢原子的能级示意图，氢原子从 能级跃迁到 能级时释放了一定频率的光子能量，所以B错误，符合题意；
C．图丙是光电效应实验示意图，当光照射锌板时验电器的指针发生了偏转，则此时验电器的金属杆带的是正电荷，所以C正确，不符合题意；
D．图丁是电子束穿过铝箔后的衍射图样，该实验现象说明实物粒子也具有波动性，所以D正确，不符合题意；
故答案为：B。
【分析】大多数粒子直线穿过。高能级到低能级要释放了一定频率的光子。电子衍射图样，说明实物粒子（电子）也具有波动性。
5．如图，第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场（足够大），一对正、负电子分别以相同速度沿与x轴成30°角的方向从原点垂直磁场射入，则正、负电子在磁场中运动时间之比为（ ）（不计电子间的相互作用）
A． B．1：2 C． D．2：1
【答案】D
【知识点】带电粒子在有界磁场中的运动
【解析】【解答】根据左手定则判断正、负电子受到的洛伦兹力，做出正、负电子的运动轨迹分别如图中1、2所示，
由几何关系可得正、负电子转过的圆心角分别为120°和60°，由和，可得，电子在磁场中运动时间为，可得在磁场中运动的时间之比为，ABC不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】做出粒子的运动轨迹，由几何关系求出正、负电子运动轨迹的圆心角，再由求出正、负电子在磁场中运动时间之比。
6．2023年1月14日，中国探月航天IP形象太空兔正式对外公布了名称：中文名“兔星星”，英文名“Tostar”。“嫦娥五号”从地球发射飞向月球的轨道变化的示意图如图所示，“嫦娥五号”发射后先在轨道Ⅰ上运行，当回到近地点A（A点到地心的距离可以认为等于地球的半径）时使其加速进入轨道Ⅱ，再次回到近地点A时，第二次加速进入轨道Ⅲ，B点为轨道Ⅲ的远地点，关于“嫦娥五号”的发射和变轨过程，下列说法正确的是（ ）
A．“嫦娥五号”在轨道Ⅰ上经过A点时的速度大于在轨道Ⅱ上经过A点时的速度
B．发射后进入轨道Ⅰ时，“嫦娥五号”在A点的速度大于第一宇宙速度
C．“嫦娥五号”在轨道Ⅰ上经过A点时的加速度小于在轨道Ⅲ上经过B点时的加速度
D．“嫦娥五号”在轨道Ⅰ上运行的周期大于在轨道Ⅲ上运行的周期
【答案】B
【知识点】开普勒定律；万有引力定律的应用；第一、第二与第三宇宙速度；卫星问题
【解析】【解答】A.“嫦娥五号”需在轨道I上经过A点时加速，做离心运动进入轨道Ⅱ，所以轨道I上经过A点时的速度小于在轨道Ⅱ上经过A点时的速度，A不符合题意；
B.近地圆轨道上的运行速度为第一宇宙速度，若卫星在过A点的圆轨道运动，则卫星的速度等于第一宇宙速度，而由过A点的圆轨道进入轨道I，需在A点加速，做离心运动，所以“嫦娥五号”在A点的速度大于第一宇宙速度，B符合题意；
C.由牛顿第二定律可得“嫦娥五号”的加速度为，又因为，所以“嫦娥五号”在轨道I上经过A点时的加速度大于在轨道Ⅲ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可得，由，可得“嫦娥五号”在轨道I上运行的周期小于在轨道Ⅲ上运行的周期，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据卫星变轨原理分析“嫦娥五号”在轨道Ⅰ上经过A点时的速度与在轨道Ⅱ上经过A点时的速度；根据第一宇宙速度的物理意义和卫星的变轨原理分析“嫦娥五号”在A点的速度与第一宇宙速度的关系；由牛顿第二定律关系“嫦娥五号”在轨道Ⅰ上经过A点时的加速度与在轨道Ⅲ上经过B点时的加速度的关系；根据开普勒第三定律，分析“嫦娥五号”在轨道Ⅰ上运行的周期与在轨道Ⅲ上运行的周期的关系。
7．（2020·浦东模拟）用单色光做双缝干涉实验，屏上出现了明暗相间的条纹，则（ ）
A．中间的亮条纹宽，两侧的亮条纹越来越窄
B．中间的亮条纹窄，两侧的亮条纹越来越宽
C．遮住一条缝后，屏上仍有明暗相间的条纹
D．若改用白光做实验，不能获得干涉条纹
【答案】C
【知识点】光的双缝干涉
【解析】【解答】AB．根据双缝干涉条纹的间距公式
可知同种光的条纹间距相等，AB不符合题意；
C．若把其中一缝遮住，会发生单缝衍射现象，所以仍出现明暗相间的条纹，C符合题意；
D．用白光做实验，也能获得干涉条纹，屏中央为白色亮条纹，两侧为不等间距的彩色条纹，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】光经过单缝会发生衍射，同样会产生条纹。
8．如图所示为半圆柱形玻璃砖的横截面，其底面镀银，R为玻璃砖的半径，O为其圆心，M为半圆形顶点。一细光束平行于OM从N点射入玻璃砖，恰好从M点射出玻璃砖，其折射角，已知真空中的光速为c，则下列说法正确的是（ ）
A．玻璃砖的折射率为
B．光线在玻璃砖内传播的距离为
C．光线在玻璃砖内传播的时间为
D．若半圆柱形玻璃砖的底面不镀银，也没有光线从底面射出
【答案】C
【知识点】光的折射及折射定律；光的全反射
【解析】【解答】A.根据题意画出光路图：
设光在M点的入射角为，由图中的几何关系可得光在N点的折射角也为，可得 ，玻璃砖的折射率，A不符合题意；
BC.光束在玻璃砖内传播的距离等于，光在玻璃砖中的传播速度，可得光在玻璃砖内传播的时间，B不符合题意，C符合题意；
D.由几何知识知光线在底面的入射角为30°，全反射的临界角C满足，故30°
【分析】由几何关系求出光在N点的入射角和折射角，再由折射率公式求出玻璃砖的折射率；由几何关系求出光在玻璃砖中传播的距离，再结合求出光在玻璃砖中传播的时间；根据光在半圆柱形玻璃砖的底面的入射角与临界角的关系，分析光能否从地面射出。
9．2019年1月3日10时26分，我国“嫦娥四号”探测器自主着陆在月球背面-冯·卡门撞击坑内，在人类历史上首次实现了航天器在月球背面软着陆和巡视勘察。月球背面温度低至-180℃，为避免低温损坏仪器，月球车携带的放射性同位素钚-238（238Pu）会不断衰变，释放能量为仪器设备供热。已知钚-238（238Pu）的衰变方程为，其半衰期为88年，则（ ）
A．钚-238（238Pu）每隔几年就需要更换，否则月球车能源供应会大幅度衰减
B．钚-238（238Pu）在衰变前后质量数和电荷量数均守恒
C．X为电子e，故钚-238（238Pu）的衰变为β衰变
D．白天温度高时，钚-238（238Pu）的半衰期会减小：夜晚温度低时，其半衰期会增大
【答案】B
【知识点】原子核的衰变、半衰期
【解析】【解答】A.钚-238（238Pu）的半衰期是88年，因为半衰期很长，所以不需要隔几年就更换，A不符合题意；
B.所有的核反应方程都遵循质量数和电荷量数守恒，B符合题意；
C.根据电荷数和质量数守恒可知，X的电荷数为2，质量数是4，故X为粒子，所以钚-238(238Pu)的衰变为衰变，C不符合题意；
D.半衰期由原子核内部结构决定，与其所处的物理环境和化学环境无关，D不符合题意。
故选B。
【分析】钚-238（238Pu）的半衰期很长，不需要隔几年就更换；核反应方程遵循规律为质量数和电荷量数守恒；根据电荷数和质量数守恒，分析X粒子的质量数和电荷数，确定衰变类型；半衰期由原子核内部结构决定，与其所处的物理环境和化学环境无关。
10．（2020高二下·新建期中）如图所示，是研究光电效应的电路图，对于某金属用绿光照射时，电流表指针发生偏转．则以下说法正确的是（ ）
A．将滑动变阻器滑动片向右移动，电流表的示数一定增大
B．如果改用紫光照射该金属时，电流表无示数
C．将K极换成逸出功小的金属板，仍用相同的绿光照射时，电流表的示数一定增大
D．将电源的正负极调换，仍用相同的绿光照射时，将滑动变阻器滑动片向右移动一些，电流表的读数可能不为零
【答案】D
【知识点】光电效应
【解析】【解答】A．滑动变阻器滑片向右移动，电压虽然增大，但若已达到饱和电流，则电流表的示数可能不变，A不符合题意；
B．如果改用紫光照射该金属时，因频率的增加，导致光电子最大初动能增加，则电流表一定有示数，B不符合题意；
C．将K极换成逸出功小的金属板，仍用相同的绿光照射时，则光电子的最大初动能增加，但单位时间里通过金属表面的光子数没有变化，因而单位时间里从金属表面逸出的光电子也不变，饱和电流不会变化，则电流表的示数不一定增大，C不符合题意；
D．电源的正负极调换，仍用相同的绿光照射时，将滑动变阻器滑片向右移一些，此时的电压仍小于反向截止电压，则电流表仍可能有示数，D符合题意．
故答案为：D
【分析】当滑动变阻器向右移动时，正向电压增大，光电子做加速运动，需讨论光电流是否达到饱和，从而判断电流表示数的变化．发生光电效应的条件是当入射光的频率大于金属的极限频率时，会发生光电效应，而光电子的最大初动能与入射光的频率成线性关系，当将电源的正负极调换，即加反向电压，则电流表可能没有示数，也可能有示数．
11．下列说法中正确的是（ ）
A．图甲中，当手摇动手柄使蹄形磁体转动时，铝框会同向转动，且和磁体转得一样快
B．图乙是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，金属块中的涡流产生大量的热，从而使金属熔化
C．丙是回旋加速器的示意图，当增大交流电压时，粒子获得的最大动能也增大
D．丙是回旋加速器的示意图，当粒子速度增大时，在D形盒内运动的周期变小
【答案】B
【知识点】涡流、电磁阻尼、电磁驱动；质谱仪和回旋加速器
【解析】【解答】A.图甲中，当手摇动手柄使蹄形磁体转动时，铝框会同向转动，是电磁驱动现象，铝框会与磁铁同向转动，但是比磁铁转动的慢，利用的电磁感应原理，A不符合题意；
B.图乙是真空冶炼炉，利用的涡流现象，当炉外线圈通入高频交流电时，炉内的金属块中产生涡流，涡流产生的热量使金属熔化，B符合题意；
C.粒子在回旋加速器中获得的最大速度与所加交流电的电压无关，由D型和的半径决定，C不符合题意；
D.粒子在D形盒内做匀速圆周运动时的周期，可知运动周期是一个定值，与粒子的速度大小无关，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据电磁驱动现象的原理分析铝框的转动情况；根据涡流现象的原理分析真空冶炼炉熔炼金属；根据回旋加速器加速粒子的原理分析粒子的加速过程。
12．（2020高二下·孝义期末）如图所示的电路中。有一自耦变压器，左侧并联一只理想电压表V1后接在稳定的交流电源上；右侧串联灯泡L和滑动变阻器R，R上并联一只理想电压表V2，下列说法中正确的是（ ）
A．若F不动，滑片P向下滑动时，V1示数不变，V2示数变大
B．若F不动，滑片P向下滑动时，灯泡消耗的功率变大
C．若P不动，滑片F向下移动时，V1、V2的示数均变大
D．若P不动，滑片F向下移动时，灯泡消耗的功率变大
【答案】A
【知识点】变压器原理
【解析】【解答】A．因为原线圈接的电源没变化，则V1示数不变，若F不动，副线圈的匝数不变，根据
则副线圈的 不变，滑片P向下滑动时，滑动变阻器接入电路中的电阻变大，根据欧姆定律
则回路中电流减小，根据
灯泡两端电压减小，则 V2示数
变大，A符合题意；
B．根据
功率变小， B不符合题意；
C．因为原线圈接的电源没变化，可知原线圈两端电压不变，滑片F向下移动时，副线圈的匝数变小，根据
副线圈两端电压减小，C不符合题意；
D．若P不动，滑动变阻器接入电路中的电阻不变，副线圈两端电压减小，根据欧姆定律
则副线圈回路中电流变小，根据
灯泡L消耗的功率减小，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】当F不动时其匝数不变所以输出电压不变，当滑片P向下滑动时其输出电阻变大则输出电流变小，导致灯泡两端电压变小则滑动变阻器两端电压变大，其灯泡消耗的功率变小；当P不动时，当F向下滑动会导致输出电压变小；则副线圈电流变小导致灯泡消耗功率变小导致其电压表读数变小。
13．太阳帆飞船是利用太阳光的光压进行宇宙航行的一种航天器。光压是指光照射到物体上对物体表面产生的压力，从而使航天器获得加速度。假设光子打到帆面上全部反射，地球上太阳光光强（单位时间垂直照射到单位面积上的光能）为，地球轨道半径为，光在真空中传播速度为c，则在离太阳距离为r的地方，正对太阳的单位面积上的光压为（ ）
A． B． C． D．
【答案】B
【知识点】动量定理；光子及其动量
【解析】【解答】设太阳的辐射功率为P，则地球上太阳光光强，在距离太阳为r的地方太阳光光强，设在距离太阳为r的地方，单位时间射到帆面单位面积上的粒子数为N，则，则根据动量定理，帆面单位时间获得的作用力（光压）为，B符合题意，ACD不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据能量守恒，求出距太阳为r处单位面积对应的太阳光光强的表达式，再由动量定理求解在距离太阳为r的地方，正对太阳的单位面积上的光压。
二、多选题
14．（2023·温州模拟）下列说法正确的是（ ）
A．医院中用于体检的“B超”属于电磁波
B．无线网络信号绕过障碍物继续传播，利用了干涉原理
C．铁路、民航等安检口使用“X射线”对行李箱内物品进行检测
D．列车鸣笛驶近乘客的过程中，乘客听到的声波频率大于波源振动的频率
【答案】C,D
【知识点】物理学史；带电粒子在电场与磁场混合场中的运动
【解析】【解答】A. 医院中用于体检的“B超”属于机械波，故A不符合题意；
B. 无线网络信号绕过障碍物继续传播，利用了衍射原理，故B不符合题意；
C. 铁路、民航等安检口使用“X射线”对行李箱内物品进行检测 ，故C符合题意；
D. 列车鸣笛驶近乘客的过程中，根据多普勒效应，乘客听到的声波频率大于波源振动的频率，故D符合题意。
故答案为：CD
【分析】熟练掌握基础知识。
15．“核反应堆”是通过可控的链式反应实现核能的释放(如图所示)，核燃料是铀棒，在铀棒周围要放“慢化剂”，快中子和慢化剂中的碳原子核碰撞后，中子能量减少变为慢中子。碳核的质量是中子的12倍，假设中子与碳核是弹性正碰，而且认为碰撞前中子动能是，碳核都是静止的，则（ ）
A．链式反应是指由裂变产生的中子使裂变反应一代接一代继续下去的过程
B．镉棒的作用是与铀棒发生化学反应，消耗多余的铀原子核，从而达到控制核反应速度的目的
C．经过一次碰撞，中子失去的动能为
D．在反应堆的外面修建很厚的水泥防护层是用来屏蔽裂变产物放出的各种射线
【答案】A,C,D
【知识点】能量守恒定律；碰撞模型；反应堆与核电站
【解析】【解答】A.链式反应是指由裂变产生的中子使裂变反应一代又一代继续下去的过程，A符合题意；
B.核反应堆中，镉棒的作用是吸收中子，从而达到控制核反应速度的目的，B不符合题意；
C.因为中子与碳核发生的弹性正碰，所以，动量和能量均守恒，根据动量守恒有，依据能量守恒有，联立可得，因为，中子损失的动能为，C符合题意；
D.在反应堆的外面修建很厚的水泥防护层是用来屏蔽裂变产物放出的各种射线，使其不释放到外界，D符合题意。
故答案为：ACD。
【分析】根据连锁反应的原理分析；镉棒的作用是吸收中子，减缓核反应速度；根据弹性碰撞的原理，由动量守恒定律和能量守恒定律求出中子的碰后速度，再求出中子在该过程中损失的动能；核反应堆通过修建很厚的水泥防护层来屏蔽各种射线。
16．一列沿x轴正方向转播的简谐横波，时刻的波形如图所示，此时位于处的质点c开始振动。已知时质点b第一次出现在波峰位置，则下列说法正确的是（ ）
A．该波的频率为2Hz
B．波源开始振动时的运动方向沿y轴的负方向
C．0~1s内质点c振动的路程为40cm
D．时质点d在波谷位置
【答案】B,D
【知识点】横波的图象；波长、波速与频率的关系
【解析】【解答】A.t=0时刻，b点在波谷位置，经第一次到达波峰，即，可得T=2s，根据波的频率和周期的关系可知，A不符合题意；
B.由于波沿x轴正向传播，根据同侧法可知，c点向y轴负方向起振，因为所以质点起振的方向与波源的起振方向相同，所以波源开始振动时的运动方向沿y轴的负方向，B符合题意；
C.，质点c振动的路程为，C不符合题意；
D.由图可知波长为，则波速为，该列波传播到d点需要的时间为，所以质点d只振动了0.5s，即，质点起振方向向下，则时质点d在波谷位置，D符合题意。
故答案为：BD。
【分析】由b点的振动求出周期，根据计算该波的频率；由同侧法判断c点起振的方向，从而得出波源的起振方向；一个周期质点振动的路程等于4个振幅；先求出波传播到d所需的时间，再由d点的振动情况分析4s时，质点d所在的位置。
三、实验题
17．用图做“用单摆测量重力加速度”实验时：
（1）下列实验操作正确的是____。
A．小球运动到最高点时开始计时
B．小球的摆角控制在5°以内
C．用天平测出小球的质量
D．测出单摆摆动5个周期的总时间t，求得单摆的周期
（2）实验器材中没有小铁球，于是他用小铁块来代替小铁球进行实验。由于铁块形状不规则，无法测出摆长，他设计了如下的实验方法：先测出使用某一长度摆线时单摆的周期，然后将单摆的摆线缩短，再测出对应的周期。请写出重力加速度的表达式 。
【答案】（1）B
（2）
【知识点】用单摆测定重力加速度
【解析】【解答】（1）A.小球运动到平衡位置开始计时，可以减小时间测量的误差，A不符合题意；
B.小球的摆角控制在5°以内，单摆的周期公式才适用，B符合题意；
C.由单摆的周期公式，可得重力加速度为，由此式可知，测量重力加速度无需测量摆球质量，C不符合题意；
D.测周期时，为了减少时间测量带来的误差，一般测量30~50次全振动的时间，再计算周期，D不符合题意 。
故答案为：B。
（2）根据题意，设单摆的周期为时的摆长为L，则单摆的周期为时的摆长为， 由单摆的周期公式可得，，解得。
【分析】（1）根据实验原理和注意事项分析各选项；（2）由单摆的周期公式求解。
18．某同学做“探究加速度与力、质量之间的关系”的实验装置如图所示。
（1）在该实验中，下列说正确的是____。
A．应先释放小车，再接通电源
B．应补偿小车运动过程中受到的阻力
C．滑轮与小车之间的细绳要保持水平
D．牵引小车的钩码质量应远小于小车及车上砝码的总质量
（2）实验得到如图所示的一条纸带，已知交流电源的频率为50Hz，每两个相邻计数点间还有四个计时点没有画出，则小车运动的加速度大小为 （保留两位有效数字）。
【答案】（1）B；D
（2）0.75
【知识点】探究加速度与力、质量的关系
【解析】【解答】（1）A.为了能使纸带得到充分利用，应先接通电源，再释放小车，A不符合题意；
B.因为要用细线的拉力充当小车受到的合外力，所以实验中要抬高木板的一端，补偿小车运动过程中受到的阻力，B符合题意；
C.为了保证小车在运动过程中受到的合力不变，滑轮与小车之间的细绳应与木板平行，C不符合题意；
D.根据牛顿第二定律可知，则为了使得细绳上的拉力T近似等于牵引小车钩码的重力mg，则牵引小车的钩码质量m应远小于小车及车上砝码的总质量M，D符合题意。
故答案为：BD。
（2）已知交流电源的频率为50Hz，每两个相邻计数点间还有四个计时点没有画出，则相邻计数点之间的时间间隔为，由位移差公式可得，小车运动的加速度大小为
【分析】（1）根据实验原理和注意事项分析；（2）由位移差公式计算小车的加速度。
19．（2021高二下·东至月考）某同学利用图甲所示电路测量一约3Ω的电阻丝Rx的准确阻值。现有实验器材如下：
A．电源（电动势3V，内阻可忽略）
B．电压表（量程3V，内阻约3kΩ）
C．电流表（量程25mA，内阻约40Ω）
D．电流表（量程250mA，内阻约0.4Ω）
E.滑动变阻器R1（0~10Ω）
F.滑动变阻器R2（0~100Ω）
G.定值电阻R0（阻值10Ω）
H.开关S及导线若干。
（1）请用笔画线代替导线，将图乙所示的实物电路连接完整；
（2）实验中，电流表应选择 （选填电流表代号C或D）；滑动变阻器应选择 （选填滑动变阻器代号E或F）；
（3）在实验过程中，调节滑片P，电压表和电流表均有示数但总是调节不到零，其原因是 导线没有连接好（选填图中的导线代号a、b、c）；
（4）实验中电压表的示数为U，电流表示数为I，则电阻丝的电阻Rx= 。（结果用U、I、R0表示）
【答案】（1）
（2）D；E
（3）a
（4）
【知识点】电阻的测量
【解析】【解答】(1)电路连线如图；
(2)实验中流过电流表的最大电流约为
故答案为：电流表D；
滑动变阻器为分压接法，因此 ，选择滑动变阻器E；
(3)调节滑片P，电压表和电流表均有示数但总是调节不到零，说明滑动变阻器为限流接法，导线a没有连接好。
(4)根据欧姆定律得
得
【分析】（1）利用电路图进行实物图连接；
（2）利用欧姆定律可以判别电流表的量程选择；利用滑动变阻器的分压式接法可以选择滑动变阻器的阻值；
（3）当电流表和电压表总是调节不到0时，可以判别滑动变阻器使用限流式接法，所以其a导线没有连接好；
（4）利用欧姆定律可以求出待测电阻的表达式。
四、计算题
20．一定质量理想气体的压强体积（）图像如图所示，其中a到b为等温过程，b到c为等压过程，c到a为等容过程。已知气体状态b的温度、压强、体积，状态a的压强。
（1）求气体状态a的体积V以及状态c的温度T；
（2）若b到c过程中气体内能改变了，求该过程气体放出的热量Q。
【答案】（1）解：a到b为等温过程，由波意尔定律有
将
代入方程解得
b到c为等压过程，由盖—吕萨克定律有
将
代入方程解得
（2）解：对b到c为等压压缩过程，外界对气体做功为
代入数据解得
由于温度降低，该过程中气体内能减小，故
由热力学第一定律有
解得
【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；气体的等压变化及盖-吕萨克定律
【解析】【分析】（1）a到b为等温过程，由波意尔定律列式求解气体状态a的体积， b到c为等压过程，由盖—吕萨克定律列式求解状态c的温度；（2）根据热力学第一定律计算该过程气体放出的热量Q。
21．（2022·诸暨模拟）如图甲所示是一款名为“反重力”磁性轨道车的玩具，轨道和小车都装有磁条，轨道造型可以自由调节，小车内装有发条，可储存一定弹性势能。图乙所示是小明同学搭建的轨道的简化示意图，它由水平直轨道AB、竖直圆轨道BCD、水平直轨道DM和两个四分之一圆轨道MN与NP平滑连接而组成，圆轨道MN的圆心与圆轨道NP的圆心位于同一高度。已知小车的质量m=50g，直轨道AB长度L=0.5m，小车在轨道上运动时受到的磁吸引力始终垂直轨道面，在轨道ABCDM段所受的磁力大小恒为其重力的0.5倍，在轨道MNP段所受的磁力大小恒为其重力的2.5倍，小车脱离轨道后磁力影响忽略不计。现小明将具有弹性势能的小车由A点静止释放，小车恰好能通过竖直圆轨道BCD，并最终从P点水平飞出。假设小车在轨道AB段运动时所受阻力大小等于轨道与小车间弹力的0.2倍，其余轨道均光滑，不计其他阻力，小车可视为质点，小车在到达B点前发条的弹性势能已经完全释放，重力加速度g取。
（1）求小车运动到B点时的速度大小；
（2）求小车运动到圆轨道B点时对轨道的压力大小；
（3）同时调节圆轨道MN与NP的半径r，其他条件不变，求小车落地点与P点的最大水平距离。
【答案】（1）解：小车由A运动至B过程，由能量关系可知
其中，代入数据得
（2）解：设小车在C点的速度为，恰好通过最高点，则
小车从B到C，由动能定理得
得R=0.2m
在B点
得
由牛顿第三定律，小车运动至B点时对轨道压力大小为3N
（3）解：小车从B到P，由动能定理得
小车从P点飞出后做平抛运动
得
当r=0.1125m时，小车落地点与P点的水平距离最大
小车从P点飞出，则r<0.225m
但因为小车在N点
小车从B到N，由动能定理得
得r≥0.2m
综合可知，当r=0.2m时，小车落点与P点水平距离最大：
【知识点】动能定理的综合应用；平抛运动；匀速圆周运动
【解析】【分析】（1） 小车由A运动至B过程，由能量关系 得出小车运动到B点的速度：
（2）小车恰好通过最高点时根据合力提供向心力得出C点的速度，通过动能定理以及牛顿第二定律得出轨道对小车的支持力；
（3）小车运动的过程中 结合动能定理以及平抛运动的规律得出水平位移最大值。
22．如图所示，一对平行的粗糙金属导轨固定于同一水平面上，导轨间，左端接有阻值电阻，右侧平滑连接一对弯曲的光滑轨道。水平导轨的整个区域内存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小。一根质量，电阻的金属棱ab垂直放置于导轨上，在水平向右的恒力F作用下从静止开始运动，当金属棒通过位移时离开磁场时撤去外力F，接着金属棒沿弯曲轨道上升到最大高度处，已知金属棒与导轨间的动摩擦因数，导轨电阻不计，棒在运动过程中始终与轨道垂直且与轨道保持良好接触。，求：
（1）金属棒运动的最大速率；
（2）金属棒在磁场中速度为时的加速度大小；
（3）金属棒在恒力F作用下向右运动的过程中，电阻R上产生的焦耳热。
【答案】（1）解：金属棒从出磁场到达弯曲轨道最高点，根据机械能守恒定律
解得金属棒运动的最大速率：
（2）解： 金属棒在磁场中做匀速运动时，设回路中的电流为I，则
由平衡条件可得
金属棒速度为时，设回路中的电流为，则
由牛顿第二定律得
解得
（3）解：设金属棒在磁场中运动过程中，回路中产生的焦耳热为Q，根据功能关系
则电阻R上的焦耳热
解得
【知识点】电磁感应中的动力学问题；电磁感应中的能量类问题
【解析】【分析】（1）金属棒离开磁场时的速度为最大速度，对金属棒滑上曲面轨道的过程，应用机械能守恒定律列式，即可求解金属棒运动的最大速率；（2）求出金属棒在磁场中速度为时的安培力，再由牛顿第二定律求解对应的加速度；（3）由功能关系分析电阻R上产生的焦耳热。
23．如图所示，离子室 加速电场 速度选择器的中心轴线都位于x轴上，y轴的右侧有一半径为的圆形磁场区域，圆形磁场的圆心坐标为。已知速度选择器的两极板间的匀强电场场强为E，匀强磁场磁感应强度为，方向垂直纸面向里。圆形磁场的磁感应强度为，方向垂直纸面向外。某次实验时离子室内充有大量同种阴离子，经加速电场加速后沿速度选择器的中轴线射出，并从坐标原点O进入圆形磁场区域，且离子刚好经过点，离子重力忽略不计。则：
（1）该种离子的比荷是多少；
（2）调整圆形磁场的磁感应强度大小，使离子最终能通过y轴上的点，则此时圆形磁场的磁感应强度为多大；
（3）撤去圆形磁场区域内的磁场，并在y轴的右侧加上平行于坐标平面，且与x轴正方向成45°角斜向上的匀强电场（图中未画出），求离子再打到y轴上某点时的速度大小。
【答案】（1）解：设离子质量为m，电荷量为q，在速度选择器中沿直线运动，有
解得
在圆形磁场中做半径为的圆周运动，有
从P点射出时，其轨迹圆心为，由几何关系知
联立解得
（2）解：粒子运动轨迹如图所示
离子能经过Q点，在圆形磁场中做半径为的圆周运动，其轨迹圆心为，由几何关系可得
由几何关系可得
由洛伦兹力提供向心力
解得磁感应强度
（3）解：离子受电场力设为F，经时间t离子再打到y轴上某点.由动量定理可得
x方向
y方向
解得
解得速度为
【知识点】动量定理；带电粒子在有界磁场中的运动；速度选择器
【解析】【分析】（1）离子在速度选择器中沿直线运动，电场力与洛伦兹力等大反向，求出粒子离开速度选择器进入磁场的速度，再由牛顿第二定律分析离子在磁场中的圆周运动，求出该种离子的比荷；（2）结合几何关系，由牛顿第二定律求解离子最终能通过y轴上的点时，圆形磁场的磁感应强度；（3）将离子在电场中的曲线运动分解，对两分运动应用动量定理列式，求出离子打到y轴上时沿y轴方向的分速度，再由平行四边形定则求出离子再打到y轴上某点时的速度大小。
浙江省温州市十校2022-2023学年高二下学期期末检测物理试卷
一、单选题
1．用国际单位制的基本单位表示万有引力常量的单位，下列符合要求的是（ ）
A． B．
C． D．
2．跳水运动是一项难度很大又极具观赏性的运动，我国运动员多次在国际跳水赛上摘金夺银，被誉为跳水“梦之队”。如图所示是一位跳水运动员从高台做“翻身翻腾二周半”动作时头部的轨迹曲线，最后运动员沿竖直方向以速度v入水。在这个运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．由于a点为最高点，因此在a点时速度为0
B．在c点和d点时，速度的方向相同
C．跳水运动员不可以看成质点
D．运动员入水后就开始作减速运动
3．如图所示，顶端装有定滑轮的斜面体放在粗糙水平面上，A、B两物体通过细绳相连，并处于静止状态（不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦）。现用水平向右的力F作用于物体B上，将物体B缓慢拉高一定的距离，此过程中斜面体与物体A仍然保持静止。在此过程中（ ）
A．斜面体所受地面的支持力一定变大
B．物体A所受斜面体的摩擦力一定变大
C．物体A与斜面体间的作用力一定变大
D．地面对斜面体的摩擦力一定变大
4．（2022高三上·浙江月考）以下说法中不正确的是（ ）
A．图甲是粒子散射实验示意图，当显微镜在、、、中的位置时荧光屏上接收到的粒子数最多。
B．图乙是氢原子的能级示意图，氢原子从能级跃迁到能级时吸收了一定频率的光子能量。
C．图丙是光电效应实验示意图，当光照射锌板时验电器的指针发生了偏转，则此时验电器的金属杆带的是正电荷。
D．图丁是电子束穿过铝箔后的衍射图样，该实验现象说明实物粒子也具有波动性。
5．如图，第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场（足够大），一对正、负电子分别以相同速度沿与x轴成30°角的方向从原点垂直磁场射入，则正、负电子在磁场中运动时间之比为（ ）（不计电子间的相互作用）
A． B．1：2 C． D．2：1
6．2023年1月14日，中国探月航天IP形象太空兔正式对外公布了名称：中文名“兔星星”，英文名“Tostar”。“嫦娥五号”从地球发射飞向月球的轨道变化的示意图如图所示，“嫦娥五号”发射后先在轨道Ⅰ上运行，当回到近地点A（A点到地心的距离可以认为等于地球的半径）时使其加速进入轨道Ⅱ，再次回到近地点A时，第二次加速进入轨道Ⅲ，B点为轨道Ⅲ的远地点，关于“嫦娥五号”的发射和变轨过程，下列说法正确的是（ ）
A．“嫦娥五号”在轨道Ⅰ上经过A点时的速度大于在轨道Ⅱ上经过A点时的速度
B．发射后进入轨道Ⅰ时，“嫦娥五号”在A点的速度大于第一宇宙速度
C．“嫦娥五号”在轨道Ⅰ上经过A点时的加速度小于在轨道Ⅲ上经过B点时的加速度
D．“嫦娥五号”在轨道Ⅰ上运行的周期大于在轨道Ⅲ上运行的周期
7．（2020·浦东模拟）用单色光做双缝干涉实验，屏上出现了明暗相间的条纹，则（ ）
A．中间的亮条纹宽，两侧的亮条纹越来越窄
B．中间的亮条纹窄，两侧的亮条纹越来越宽
C．遮住一条缝后，屏上仍有明暗相间的条纹
D．若改用白光做实验，不能获得干涉条纹
8．如图所示为半圆柱形玻璃砖的横截面，其底面镀银，R为玻璃砖的半径，O为其圆心，M为半圆形顶点。一细光束平行于OM从N点射入玻璃砖，恰好从M点射出玻璃砖，其折射角，已知真空中的光速为c，则下列说法正确的是（ ）
A．玻璃砖的折射率为
B．光线在玻璃砖内传播的距离为
C．光线在玻璃砖内传播的时间为
D．若半圆柱形玻璃砖的底面不镀银，也没有光线从底面射出
9．2019年1月3日10时26分，我国“嫦娥四号”探测器自主着陆在月球背面-冯·卡门撞击坑内，在人类历史上首次实现了航天器在月球背面软着陆和巡视勘察。月球背面温度低至-180℃，为避免低温损坏仪器，月球车携带的放射性同位素钚-238（238Pu）会不断衰变，释放能量为仪器设备供热。已知钚-238（238Pu）的衰变方程为，其半衰期为88年，则（ ）
A．钚-238（238Pu）每隔几年就需要更换，否则月球车能源供应会大幅度衰减
B．钚-238（238Pu）在衰变前后质量数和电荷量数均守恒
C．X为电子e，故钚-238（238Pu）的衰变为β衰变
D．白天温度高时，钚-238（238Pu）的半衰期会减小：夜晚温度低时，其半衰期会增大
10．（2020高二下·新建期中）如图所示，是研究光电效应的电路图，对于某金属用绿光照射时，电流表指针发生偏转．则以下说法正确的是（ ）
A．将滑动变阻器滑动片向右移动，电流表的示数一定增大
B．如果改用紫光照射该金属时，电流表无示数
C．将K极换成逸出功小的金属板，仍用相同的绿光照射时，电流表的示数一定增大
D．将电源的正负极调换，仍用相同的绿光照射时，将滑动变阻器滑动片向右移动一些，电流表的读数可能不为零
11．下列说法中正确的是（ ）
A．图甲中，当手摇动手柄使蹄形磁体转动时，铝框会同向转动，且和磁体转得一样快
B．图乙是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，金属块中的涡流产生大量的热，从而使金属熔化
C．丙是回旋加速器的示意图，当增大交流电压时，粒子获得的最大动能也增大
D．丙是回旋加速器的示意图，当粒子速度增大时，在D形盒内运动的周期变小
12．（2020高二下·孝义期末）如图所示的电路中。有一自耦变压器，左侧并联一只理想电压表V1后接在稳定的交流电源上；右侧串联灯泡L和滑动变阻器R，R上并联一只理想电压表V2，下列说法中正确的是（ ）
A．若F不动，滑片P向下滑动时，V1示数不变，V2示数变大
B．若F不动，滑片P向下滑动时，灯泡消耗的功率变大
C．若P不动，滑片F向下移动时，V1、V2的示数均变大
D．若P不动，滑片F向下移动时，灯泡消耗的功率变大
13．太阳帆飞船是利用太阳光的光压进行宇宙航行的一种航天器。光压是指光照射到物体上对物体表面产生的压力，从而使航天器获得加速度。假设光子打到帆面上全部反射，地球上太阳光光强（单位时间垂直照射到单位面积上的光能）为，地球轨道半径为，光在真空中传播速度为c，则在离太阳距离为r的地方，正对太阳的单位面积上的光压为（ ）
A． B． C． D．
二、多选题
14．（2023·温州模拟）下列说法正确的是（ ）
A．医院中用于体检的“B超”属于电磁波
B．无线网络信号绕过障碍物继续传播，利用了干涉原理
C．铁路、民航等安检口使用“X射线”对行李箱内物品进行检测
D．列车鸣笛驶近乘客的过程中，乘客听到的声波频率大于波源振动的频率
15．“核反应堆”是通过可控的链式反应实现核能的释放(如图所示)，核燃料是铀棒，在铀棒周围要放“慢化剂”，快中子和慢化剂中的碳原子核碰撞后，中子能量减少变为慢中子。碳核的质量是中子的12倍，假设中子与碳核是弹性正碰，而且认为碰撞前中子动能是，碳核都是静止的，则（ ）
A．链式反应是指由裂变产生的中子使裂变反应一代接一代继续下去的过程
B．镉棒的作用是与铀棒发生化学反应，消耗多余的铀原子核，从而达到控制核反应速度的目的
C．经过一次碰撞，中子失去的动能为
D．在反应堆的外面修建很厚的水泥防护层是用来屏蔽裂变产物放出的各种射线
16．一列沿x轴正方向转播的简谐横波，时刻的波形如图所示，此时位于处的质点c开始振动。已知时质点b第一次出现在波峰位置，则下列说法正确的是（ ）
A．该波的频率为2Hz
B．波源开始振动时的运动方向沿y轴的负方向
C．0~1s内质点c振动的路程为40cm
D．时质点d在波谷位置
三、实验题
17．用图做“用单摆测量重力加速度”实验时：
（1）下列实验操作正确的是____。
A．小球运动到最高点时开始计时
B．小球的摆角控制在5°以内
C．用天平测出小球的质量
D．测出单摆摆动5个周期的总时间t，求得单摆的周期
（2）实验器材中没有小铁球，于是他用小铁块来代替小铁球进行实验。由于铁块形状不规则，无法测出摆长，他设计了如下的实验方法：先测出使用某一长度摆线时单摆的周期，然后将单摆的摆线缩短，再测出对应的周期。请写出重力加速度的表达式 。
18．某同学做“探究加速度与力、质量之间的关系”的实验装置如图所示。
（1）在该实验中，下列说正确的是____。
A．应先释放小车，再接通电源
B．应补偿小车运动过程中受到的阻力
C．滑轮与小车之间的细绳要保持水平
D．牵引小车的钩码质量应远小于小车及车上砝码的总质量
（2）实验得到如图所示的一条纸带，已知交流电源的频率为50Hz，每两个相邻计数点间还有四个计时点没有画出，则小车运动的加速度大小为 （保留两位有效数字）。
19．（2021高二下·东至月考）某同学利用图甲所示电路测量一约3Ω的电阻丝Rx的准确阻值。现有实验器材如下：
A．电源（电动势3V，内阻可忽略）
B．电压表（量程3V，内阻约3kΩ）
C．电流表（量程25mA，内阻约40Ω）
D．电流表（量程250mA，内阻约0.4Ω）
E.滑动变阻器R1（0~10Ω）
F.滑动变阻器R2（0~100Ω）
G.定值电阻R0（阻值10Ω）
H.开关S及导线若干。
（1）请用笔画线代替导线，将图乙所示的实物电路连接完整；
（2）实验中，电流表应选择 （选填电流表代号C或D）；滑动变阻器应选择 （选填滑动变阻器代号E或F）；
（3）在实验过程中，调节滑片P，电压表和电流表均有示数但总是调节不到零，其原因是 导线没有连接好（选填图中的导线代号a、b、c）；
（4）实验中电压表的示数为U，电流表示数为I，则电阻丝的电阻Rx= 。（结果用U、I、R0表示）
四、计算题
20．一定质量理想气体的压强体积（）图像如图所示，其中a到b为等温过程，b到c为等压过程，c到a为等容过程。已知气体状态b的温度、压强、体积，状态a的压强。
（1）求气体状态a的体积V以及状态c的温度T；
（2）若b到c过程中气体内能改变了，求该过程气体放出的热量Q。
21．（2022·诸暨模拟）如图甲所示是一款名为“反重力”磁性轨道车的玩具，轨道和小车都装有磁条，轨道造型可以自由调节，小车内装有发条，可储存一定弹性势能。图乙所示是小明同学搭建的轨道的简化示意图，它由水平直轨道AB、竖直圆轨道BCD、水平直轨道DM和两个四分之一圆轨道MN与NP平滑连接而组成，圆轨道MN的圆心与圆轨道NP的圆心位于同一高度。已知小车的质量m=50g，直轨道AB长度L=0.5m，小车在轨道上运动时受到的磁吸引力始终垂直轨道面，在轨道ABCDM段所受的磁力大小恒为其重力的0.5倍，在轨道MNP段所受的磁力大小恒为其重力的2.5倍，小车脱离轨道后磁力影响忽略不计。现小明将具有弹性势能的小车由A点静止释放，小车恰好能通过竖直圆轨道BCD，并最终从P点水平飞出。假设小车在轨道AB段运动时所受阻力大小等于轨道与小车间弹力的0.2倍，其余轨道均光滑，不计其他阻力，小车可视为质点，小车在到达B点前发条的弹性势能已经完全释放，重力加速度g取。
（1）求小车运动到B点时的速度大小；
（2）求小车运动到圆轨道B点时对轨道的压力大小；
（3）同时调节圆轨道MN与NP的半径r，其他条件不变，求小车落地点与P点的最大水平距离。
22．如图所示，一对平行的粗糙金属导轨固定于同一水平面上，导轨间，左端接有阻值电阻，右侧平滑连接一对弯曲的光滑轨道。水平导轨的整个区域内存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小。一根质量，电阻的金属棱ab垂直放置于导轨上，在水平向右的恒力F作用下从静止开始运动，当金属棒通过位移时离开磁场时撤去外力F，接着金属棒沿弯曲轨道上升到最大高度处，已知金属棒与导轨间的动摩擦因数，导轨电阻不计，棒在运动过程中始终与轨道垂直且与轨道保持良好接触。，求：
（1）金属棒运动的最大速率；
（2）金属棒在磁场中速度为时的加速度大小；
（3）金属棒在恒力F作用下向右运动的过程中，电阻R上产生的焦耳热。
23．如图所示，离子室 加速电场 速度选择器的中心轴线都位于x轴上，y轴的右侧有一半径为的圆形磁场区域，圆形磁场的圆心坐标为。已知速度选择器的两极板间的匀强电场场强为E，匀强磁场磁感应强度为，方向垂直纸面向里。圆形磁场的磁感应强度为，方向垂直纸面向外。某次实验时离子室内充有大量同种阴离子，经加速电场加速后沿速度选择器的中轴线射出，并从坐标原点O进入圆形磁场区域，且离子刚好经过点，离子重力忽略不计。则：
（1）该种离子的比荷是多少；
（2）调整圆形磁场的磁感应强度大小，使离子最终能通过y轴上的点，则此时圆形磁场的磁感应强度为多大；
（3）撤去圆形磁场区域内的磁场，并在y轴的右侧加上平行于坐标平面，且与x轴正方向成45°角斜向上的匀强电场（图中未画出），求离子再打到y轴上某点时的速度大小。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】力学单位制
【解析】【解答】根据万有引力定律，得到G的单位是，但是N只是国际单位，不是基本单位，根据牛顿第二定律得：F=ma，则，所以G的单位还可以写成，B符合题意，ACD不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据万有引力定律公式推导万有引力常量的单位，并用基本单位表示。
2．【答案】C
【知识点】质点；曲线运动
【解析】【解答】A.根据运动的合成分解可知，a点为最高点，所以速度的竖直分量为0，但是水平分速度不为零，A不符合题意；
B.曲线运动各点的速度方向为该点切线的方向，可知运动员在c点的速度方向竖直向下，而在d点的速度方向竖直向上，所以运动运动员在这两点的速度不同，B不符合题意；
C.由于该过程研究的是运动员的动作，故不能忽略其大小、形状，故不能将其看成质点，C符合题意；
D.运动员入水后，在受到水的浮力小于其重力之前做加速运动，随着运动身体进入水的部分越来越多，运动员受到浮力越来越大，当浮力大于重力后，运动员做减速运动，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据运动的合成分解分析a点的速度；根据曲线运动各点的速度方向为该点切线的方向，分析运动员在c、d两点的速度；根据物体可以被看成质点的条件分析；分析运动员在水中受的浮力和重力的大小关系，确定运动员在水中的运动情况。
3．【答案】D
【知识点】整体法隔离法；共点力的平衡
【解析】【解答】AD.对B进行受力分析，如图所示：
则有，，在将物体B缓慢拉高的过程中，增大，则水平力F和细绳上的拉力T随之变大。对A、B整体，分析受力，受重力、地面的支持力，水平向右的拉力F和地面对斜面水平向左的摩擦力，由共点力平衡条件可知，水平方向上，拉力F与地面对斜面的摩擦力大小相等，因为F增大，所以地面对斜面体的摩擦力一定变大，竖直方向上，地面对斜面的支持力等于系统的重力，故斜面体所受地面的支持力不变，A不符合题意，D符合题意；
B.在这个过程中尽管绳子张力变大，但是开始时物体A所受斜面体的摩擦力方向未知，故物体A所受斜面体的摩擦力的大小变化情况无法确定，B不符合题意；
C.物体A处于静止状态，A受到斜面的作用力是支持力与摩擦力的合力，物体A受到的支持力与斜面垂直向上大小、方向不变，如果物体A原来受到斜面的摩擦力向下，拉力增大，则摩擦力变大，支持力与摩擦力的合力变大；如果物体A原来受到斜面的摩擦力向上，拉力增大，则摩擦力变小，支持力与摩擦力的合力变小；所以物体A与斜面体间的作用力不一定变大，C不符合题意。
故答案为：D。
【分析】隔离B，分析受力，求出细绳的拉力和水平的拉力F的变化情况，再对整体进行受力分析，由共点力平衡条件，分析地面对斜面体的摩擦力和支持力的变化情况；分析A物体的受力，由于A物体初始状态的摩擦力方向未知，所以无法判断物体受到摩擦力随细绳拉力的变化而变化的情况；分别讨论A物体初始状态受到的摩擦力方向，确定物体A与斜面的作用力随细绳拉力变化而变化的情况。
4．【答案】B
【知识点】玻尔理论与氢原子的能级跃迁；光的衍射；光电效应
【解析】【解答】A．图甲是 粒子散射实验示意图，当显微镜在 、 、 、 中的 位置时荧光屏上接收到的 粒子数最多，所以A正确，不符合题意；
B．图乙是氢原子的能级示意图，氢原子从 能级跃迁到 能级时释放了一定频率的光子能量，所以B错误，符合题意；
C．图丙是光电效应实验示意图，当光照射锌板时验电器的指针发生了偏转，则此时验电器的金属杆带的是正电荷，所以C正确，不符合题意；
D．图丁是电子束穿过铝箔后的衍射图样，该实验现象说明实物粒子也具有波动性，所以D正确，不符合题意；
故答案为：B。
【分析】大多数粒子直线穿过。高能级到低能级要释放了一定频率的光子。电子衍射图样，说明实物粒子（电子）也具有波动性。
5．【答案】D
【知识点】带电粒子在有界磁场中的运动
【解析】【解答】根据左手定则判断正、负电子受到的洛伦兹力，做出正、负电子的运动轨迹分别如图中1、2所示，
由几何关系可得正、负电子转过的圆心角分别为120°和60°，由和，可得，电子在磁场中运动时间为，可得在磁场中运动的时间之比为，ABC不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】做出粒子的运动轨迹，由几何关系求出正、负电子运动轨迹的圆心角，再由求出正、负电子在磁场中运动时间之比。
6．【答案】B
【知识点】开普勒定律；万有引力定律的应用；第一、第二与第三宇宙速度；卫星问题
【解析】【解答】A.“嫦娥五号”需在轨道I上经过A点时加速，做离心运动进入轨道Ⅱ，所以轨道I上经过A点时的速度小于在轨道Ⅱ上经过A点时的速度，A不符合题意；
B.近地圆轨道上的运行速度为第一宇宙速度，若卫星在过A点的圆轨道运动，则卫星的速度等于第一宇宙速度，而由过A点的圆轨道进入轨道I，需在A点加速，做离心运动，所以“嫦娥五号”在A点的速度大于第一宇宙速度，B符合题意；
C.由牛顿第二定律可得“嫦娥五号”的加速度为，又因为，所以“嫦娥五号”在轨道I上经过A点时的加速度大于在轨道Ⅲ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可得，由，可得“嫦娥五号”在轨道I上运行的周期小于在轨道Ⅲ上运行的周期，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据卫星变轨原理分析“嫦娥五号”在轨道Ⅰ上经过A点时的速度与在轨道Ⅱ上经过A点时的速度；根据第一宇宙速度的物理意义和卫星的变轨原理分析“嫦娥五号”在A点的速度与第一宇宙速度的关系；由牛顿第二定律关系“嫦娥五号”在轨道Ⅰ上经过A点时的加速度与在轨道Ⅲ上经过B点时的加速度的关系；根据开普勒第三定律，分析“嫦娥五号”在轨道Ⅰ上运行的周期与在轨道Ⅲ上运行的周期的关系。
7．【答案】C
【知识点】光的双缝干涉
【解析】【解答】AB．根据双缝干涉条纹的间距公式
可知同种光的条纹间距相等，AB不符合题意；
C．若把其中一缝遮住，会发生单缝衍射现象，所以仍出现明暗相间的条纹，C符合题意；
D．用白光做实验，也能获得干涉条纹，屏中央为白色亮条纹，两侧为不等间距的彩色条纹，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】光经过单缝会发生衍射，同样会产生条纹。
8．【答案】C
【知识点】光的折射及折射定律；光的全反射
【解析】【解答】A.根据题意画出光路图：
设光在M点的入射角为，由图中的几何关系可得光在N点的折射角也为，可得 ，玻璃砖的折射率，A不符合题意；
BC.光束在玻璃砖内传播的距离等于，光在玻璃砖中的传播速度，可得光在玻璃砖内传播的时间，B不符合题意，C符合题意；
D.由几何知识知光线在底面的入射角为30°，全反射的临界角C满足，故30°
【分析】由几何关系求出光在N点的入射角和折射角，再由折射率公式求出玻璃砖的折射率；由几何关系求出光在玻璃砖中传播的距离，再结合求出光在玻璃砖中传播的时间；根据光在半圆柱形玻璃砖的底面的入射角与临界角的关系，分析光能否从地面射出。
9．【答案】B
【知识点】原子核的衰变、半衰期
【解析】【解答】A.钚-238（238Pu）的半衰期是88年，因为半衰期很长，所以不需要隔几年就更换，A不符合题意；
B.所有的核反应方程都遵循质量数和电荷量数守恒，B符合题意；
C.根据电荷数和质量数守恒可知，X的电荷数为2，质量数是4，故X为粒子，所以钚-238(238Pu)的衰变为衰变，C不符合题意；
D.半衰期由原子核内部结构决定，与其所处的物理环境和化学环境无关，D不符合题意。
故选B。
【分析】钚-238（238Pu）的半衰期很长，不需要隔几年就更换；核反应方程遵循规律为质量数和电荷量数守恒；根据电荷数和质量数守恒，分析X粒子的质量数和电荷数，确定衰变类型；半衰期由原子核内部结构决定，与其所处的物理环境和化学环境无关。
10．【答案】D
【知识点】光电效应
【解析】【解答】A．滑动变阻器滑片向右移动，电压虽然增大，但若已达到饱和电流，则电流表的示数可能不变，A不符合题意；
B．如果改用紫光照射该金属时，因频率的增加，导致光电子最大初动能增加，则电流表一定有示数，B不符合题意；
C．将K极换成逸出功小的金属板，仍用相同的绿光照射时，则光电子的最大初动能增加，但单位时间里通过金属表面的光子数没有变化，因而单位时间里从金属表面逸出的光电子也不变，饱和电流不会变化，则电流表的示数不一定增大，C不符合题意；
D．电源的正负极调换，仍用相同的绿光照射时，将滑动变阻器滑片向右移一些，此时的电压仍小于反向截止电压，则电流表仍可能有示数，D符合题意．
故答案为：D
【分析】当滑动变阻器向右移动时，正向电压增大，光电子做加速运动，需讨论光电流是否达到饱和，从而判断电流表示数的变化．发生光电效应的条件是当入射光的频率大于金属的极限频率时，会发生光电效应，而光电子的最大初动能与入射光的频率成线性关系，当将电源的正负极调换，即加反向电压，则电流表可能没有示数，也可能有示数．
11．【答案】B
【知识点】涡流、电磁阻尼、电磁驱动；质谱仪和回旋加速器
【解析】【解答】A.图甲中，当手摇动手柄使蹄形磁体转动时，铝框会同向转动，是电磁驱动现象，铝框会与磁铁同向转动，但是比磁铁转动的慢，利用的电磁感应原理，A不符合题意；
B.图乙是真空冶炼炉，利用的涡流现象，当炉外线圈通入高频交流电时，炉内的金属块中产生涡流，涡流产生的热量使金属熔化，B符合题意；
C.粒子在回旋加速器中获得的最大速度与所加交流电的电压无关，由D型和的半径决定，C不符合题意；
D.粒子在D形盒内做匀速圆周运动时的周期，可知运动周期是一个定值，与粒子的速度大小无关，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据电磁驱动现象的原理分析铝框的转动情况；根据涡流现象的原理分析真空冶炼炉熔炼金属；根据回旋加速器加速粒子的原理分析粒子的加速过程。
12．【答案】A
【知识点】变压器原理
【解析】【解答】A．因为原线圈接的电源没变化，则V1示数不变，若F不动，副线圈的匝数不变，根据
则副线圈的 不变，滑片P向下滑动时，滑动变阻器接入电路中的电阻变大，根据欧姆定律
则回路中电流减小，根据
灯泡两端电压减小，则 V2示数
变大，A符合题意；
B．根据
功率变小， B不符合题意；
C．因为原线圈接的电源没变化，可知原线圈两端电压不变，滑片F向下移动时，副线圈的匝数变小，根据
副线圈两端电压减小，C不符合题意；
D．若P不动，滑动变阻器接入电路中的电阻不变，副线圈两端电压减小，根据欧姆定律
则副线圈回路中电流变小，根据
灯泡L消耗的功率减小，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】当F不动时其匝数不变所以输出电压不变，当滑片P向下滑动时其输出电阻变大则输出电流变小，导致灯泡两端电压变小则滑动变阻器两端电压变大，其灯泡消耗的功率变小；当P不动时，当F向下滑动会导致输出电压变小；则副线圈电流变小导致灯泡消耗功率变小导致其电压表读数变小。
13．【答案】B
【知识点】动量定理；光子及其动量
【解析】【解答】设太阳的辐射功率为P，则地球上太阳光光强，在距离太阳为r的地方太阳光光强，设在距离太阳为r的地方，单位时间射到帆面单位面积上的粒子数为N，则，则根据动量定理，帆面单位时间获得的作用力（光压）为，B符合题意，ACD不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据能量守恒，求出距太阳为r处单位面积对应的太阳光光强的表达式，再由动量定理求解在距离太阳为r的地方，正对太阳的单位面积上的光压。
14．【答案】C,D
【知识点】物理学史；带电粒子在电场与磁场混合场中的运动
【解析】【解答】A. 医院中用于体检的“B超”属于机械波，故A不符合题意；
B. 无线网络信号绕过障碍物继续传播，利用了衍射原理，故B不符合题意；
C. 铁路、民航等安检口使用“X射线”对行李箱内物品进行检测 ，故C符合题意；
D. 列车鸣笛驶近乘客的过程中，根据多普勒效应，乘客听到的声波频率大于波源振动的频率，故D符合题意。
故答案为：CD
【分析】熟练掌握基础知识。
15．【答案】A,C,D
【知识点】能量守恒定律；碰撞模型；反应堆与核电站
【解析】【解答】A.链式反应是指由裂变产生的中子使裂变反应一代又一代继续下去的过程，A符合题意；
B.核反应堆中，镉棒的作用是吸收中子，从而达到控制核反应速度的目的，B不符合题意；
C.因为中子与碳核发生的弹性正碰，所以，动量和能量均守恒，根据动量守恒有，依据能量守恒有，联立可得，因为，中子损失的动能为，C符合题意；
D.在反应堆的外面修建很厚的水泥防护层是用来屏蔽裂变产物放出的各种射线，使其不释放到外界，D符合题意。
故答案为：ACD。
【分析】根据连锁反应的原理分析；镉棒的作用是吸收中子，减缓核反应速度；根据弹性碰撞的原理，由动量守恒定律和能量守恒定律求出中子的碰后速度，再求出中子在该过程中损失的动能；核反应堆通过修建很厚的水泥防护层来屏蔽各种射线。
16．【答案】B,D
【知识点】横波的图象；波长、波速与频率的关系
【解析】【解答】A.t=0时刻，b点在波谷位置，经第一次到达波峰，即，可得T=2s，根据波的频率和周期的关系可知，A不符合题意；
B.由于波沿x轴正向传播，根据同侧法可知，c点向y轴负方向起振，因为所以质点起振的方向与波源的起振方向相同，所以波源开始振动时的运动方向沿y轴的负方向，B符合题意；
C.，质点c振动的路程为，C不符合题意；
D.由图可知波长为，则波速为，该列波传播到d点需要的时间为，所以质点d只振动了0.5s，即，质点起振方向向下，则时质点d在波谷位置，D符合题意。
故答案为：BD。
【分析】由b点的振动求出周期，根据计算该波的频率；由同侧法判断c点起振的方向，从而得出波源的起振方向；一个周期质点振动的路程等于4个振幅；先求出波传播到d所需的时间，再由d点的振动情况分析4s时，质点d所在的位置。
17．【答案】（1）B
（2）
【知识点】用单摆测定重力加速度
【解析】【解答】（1）A.小球运动到平衡位置开始计时，可以减小时间测量的误差，A不符合题意；
B.小球的摆角控制在5°以内，单摆的周期公式才适用，B符合题意；
C.由单摆的周期公式，可得重力加速度为，由此式可知，测量重力加速度无需测量摆球质量，C不符合题意；
D.测周期时，为了减少时间测量带来的误差，一般测量30~50次全振动的时间，再计算周期，D不符合题意 。
故答案为：B。
（2）根据题意，设单摆的周期为时的摆长为L，则单摆的周期为时的摆长为， 由单摆的周期公式可得，，解得。
【分析】（1）根据实验原理和注意事项分析各选项；（2）由单摆的周期公式求解。
18．【答案】（1）B；D
（2）0.75
【知识点】探究加速度与力、质量的关系
【解析】【解答】（1）A.为了能使纸带得到充分利用，应先接通电源，再释放小车，A不符合题意；
B.因为要用细线的拉力充当小车受到的合外力，所以实验中要抬高木板的一端，补偿小车运动过程中受到的阻力，B符合题意；
C.为了保证小车在运动过程中受到的合力不变，滑轮与小车之间的细绳应与木板平行，C不符合题意；
D.根据牛顿第二定律可知，则为了使得细绳上的拉力T近似等于牵引小车钩码的重力mg，则牵引小车的钩码质量m应远小于小车及车上砝码的总质量M，D符合题意。
故答案为：BD。
（2）已知交流电源的频率为50Hz，每两个相邻计数点间还有四个计时点没有画出，则相邻计数点之间的时间间隔为，由位移差公式可得，小车运动的加速度大小为
【分析】（1）根据实验原理和注意事项分析；（2）由位移差公式计算小车的加速度。
19．【答案】（1）
（2）D；E
（3）a
（4）
【知识点】电阻的测量
【解析】【解答】(1)电路连线如图；
(2)实验中流过电流表的最大电流约为
故答案为：电流表D；
滑动变阻器为分压接法，因此 ，选择滑动变阻器E；
(3)调节滑片P，电压表和电流表均有示数但总是调节不到零，说明滑动变阻器为限流接法，导线a没有连接好。
(4)根据欧姆定律得
得
【分析】（1）利用电路图进行实物图连接；
（2）利用欧姆定律可以判别电流表的量程选择；利用滑动变阻器的分压式接法可以选择滑动变阻器的阻值；
（3）当电流表和电压表总是调节不到0时，可以判别滑动变阻器使用限流式接法，所以其a导线没有连接好；
（4）利用欧姆定律可以求出待测电阻的表达式。
20．【答案】（1）解：a到b为等温过程，由波意尔定律有
将
代入方程解得
b到c为等压过程，由盖—吕萨克定律有
将
代入方程解得
（2）解：对b到c为等压压缩过程，外界对气体做功为
代入数据解得
由于温度降低，该过程中气体内能减小，故
由热力学第一定律有
解得
【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；气体的等压变化及盖-吕萨克定律
【解析】【分析】（1）a到b为等温过程，由波意尔定律列式求解气体状态a的体积， b到c为等压过程，由盖—吕萨克定律列式求解状态c的温度；（2）根据热力学第一定律计算该过程气体放出的热量Q。
21．【答案】（1）解：小车由A运动至B过程，由能量关系可知
其中，代入数据得
（2）解：设小车在C点的速度为，恰好通过最高点，则
小车从B到C，由动能定理得
得R=0.2m
在B点
得
由牛顿第三定律，小车运动至B点时对轨道压力大小为3N
（3）解：小车从B到P，由动能定理得
小车从P点飞出后做平抛运动
得
当r=0.1125m时，小车落地点与P点的水平距离最大
小车从P点飞出，则r<0.225m
但因为小车在N点
小车从B到N，由动能定理得
得r≥0.2m
综合可知，当r=0.2m时，小车落点与P点水平距离最大：
【知识点】动能定理的综合应用；平抛运动；匀速圆周运动
【解析】【分析】（1） 小车由A运动至B过程，由能量关系 得出小车运动到B点的速度：
（2）小车恰好通过最高点时根据合力提供向心力得出C点的速度，通过动能定理以及牛顿第二定律得出轨道对小车的支持力；
（3）小车运动的过程中 结合动能定理以及平抛运动的规律得出水平位移最大值。
22．【答案】（1）解：金属棒从出磁场到达弯曲轨道最高点，根据机械能守恒定律
解得金属棒运动的最大速率：
（2）解： 金属棒在磁场中做匀速运动时，设回路中的电流为I，则
由平衡条件可得
金属棒速度为时，设回路中的电流为，则
由牛顿第二定律得
解得
（3）解：设金属棒在磁场中运动过程中，回路中产生的焦耳热为Q，根据功能关系
则电阻R上的焦耳热
解得
【知识点】电磁感应中的动力学问题；电磁感应中的能量类问题
【解析】【分析】（1）金属棒离开磁场时的速度为最大速度，对金属棒滑上曲面轨道的过程，应用机械能守恒定律列式，即可求解金属棒运动的最大速率；（2）求出金属棒在磁场中速度为时的安培力，再由牛顿第二定律求解对应的加速度；（3）由功能关系分析电阻R上产生的焦耳热。
23．【答案】（1）解：设离子质量为m，电荷量为q，在速度选择器中沿直线运动，有
解得
在圆形磁场中做半径为的圆周运动，有
从P点射出时，其轨迹圆心为，由几何关系知
联立解得
（2）解：粒子运动轨迹如图所示
离子能经过Q点，在圆形磁场中做半径为的圆周运动，其轨迹圆心为，由几何关系可得
由几何关系可得
由洛伦兹力提供向心力
解得磁感应强度
（3）解：离子受电场力设为F，经时间t离子再打到y轴上某点.由动量定理可得
x方向
y方向
解得
解得速度为
【知识点】动量定理；带电粒子在有界磁场中的运动；速度选择器
【解析】【分析】（1）离子在速度选择器中沿直线运动，电场力与洛伦兹力等大反向，求出粒子离开速度选择器进入磁场的速度，再由牛顿第二定律分析离子在磁场中的圆周运动，求出该种离子的比荷；（2）结合几何关系，由牛顿第二定律求解离子最终能通过y轴上的点时，圆形磁场的磁感应强度；（3）将离子在电场中的曲线运动分解，对两分运动应用动量定理列式，求出离子打到y轴上时沿y轴方向的分速度，再由平行四边形定则求出离子再打到y轴上某点时的速度大小。
