卷子答案网-一个不只有答案的网站山西省2022-2023学年高二下学期5月联合考试物理试题
一、单选题
1．太赫兹辐射通常是指频率在之间的电磁辐射，其频率在微波与红外线之间。太赫兹波对人体安全，可以穿透衣物等不透明物体，实现对隐匿物体的成像。下列说法正确的是（ ）
A．太赫兹波的频率比红外线的频率大
B．太赫兹波的波长比微波的波长长
C．太赫兹波是横波，它的频率比可见光的频率小
D．太赫兹波比微波更容易发生衍射现象
【答案】C
【知识点】电磁波谱
【解析】【解答】ABD．太赫兹波的频率在微波与红外线之间，可知太赫兹波的频率比微波的频率大，太赫兹波的频率比红外线的频率小，频率越大，波长越小，则太赫兹波的波长比微波的波长长小，故AB错误；
C．所有电磁波都是横波，则太赫兹波是横波，太赫兹波的频率比红外线的频率小，则太赫兹波的频率比可见光的频率小，故C正确；
D．太赫兹波的波长比微波的波长短，则微波比太赫兹波更容易发生衍射现象，故D错误。
故选C。
【分析】根据太赫兹波的频率在微波与红外线之间，判断太赫兹波的频率；
频率越大，波长越小；
所有电磁波都是横波；
波长越短，越容易发生衍射现象。
2．小型交流发电机的示意图如图所示，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场。线圈绕垂直于磁场的水平轴沿逆时针方向以恒定的角速度匀速转动，下列说法正确的是（ ）
A．图示位置的线圈位于中性面
B．线圈经过图示位置时磁通量的变化率最大
C．线圈每经过图示位置，交变电流的方向就会发生改变
D．若线圈转动的角速度增大一倍，则感应电动势的有效值变为原来的倍
【答案】B
【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件；法拉第电磁感应定律
【解析】【解答】A．穿过线圈的磁通量最大时，线圈所在的平面为中性面，故A错误；
B．图示位置穿过线圈的磁通量为0，穿过线圈的磁通量变化率最大，故B正确；
C．线圈经过中性面时，电流方向会发生改变，此时该面为中性面的垂面，电流方向不变，故C错误；
D．由
若线圈转动的角速度增大一倍，则感应电动势的有效值变为原来的2倍，故D错误。
故选B。
【分析】线圈每经过中性面一次电流就改变一次，此时磁通量最大，磁通量变化率为0；
根据有效值和最大值的公式分析。
3．小琴同学制作的“特斯拉线圈”如图所示，实验中由于疏忽忘记给线圈接上负载（即线圈处于空载状态），若在时间内，穿过线圈的匀强磁场方向平行于线圈轴线向上，磁感应强度大小由均匀增加到，下列说法正确的是（ ）
A．a端电势高于b端电势 B．b端电势高于a端电势
C．线圈内的感应电流由a流向b D．线圈内的感应电流由b流向a
【答案】A
【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件
【解析】【解答】AB．通过线圈的磁通量向上均匀增加，根据楞次定律可知，感应电动势方向由b端到a端，a端相当于电源的正极，b端相当于电源的负极，则a端电势高于b端电势，故A正确，B错误；
CD．产生感应电流的条件为磁通量发生变化和闭合回路，虽然线圈产生了感应电动势，但由于没有与负载构成回路，线圈内没有感应电流产生，故CD错误。
故选A。
【分析】根据楞次定律判断感应电动势方向；
产生感应电流的条件为磁通量发生变化和闭合回路。
4．（2022高二上·承德月考）如图所示，电源的电动势为E、内阻为r，平行板电容器下极板和静电计外壳均接地，下列说法正确的是（ ）
A．若开关K保持闭合，且将下极板竖直向上缓慢移动一小段距离后，则静电计指针张角缓慢变大
B．若开关K保持闭合，且将上极板竖直向上缓慢移动一小段距离后，则静电计指针张角缓慢变大
C．若开关K闭合一段时间后断开，再将下极板竖直向下缓慢移动一小段距离，则电容器的电容变大，平行板间的电场强度变小
D．若开关K闭合一段时间后断开，再将上极板竖直向下缓慢移动一小段距离，则电容器的电容变大，平行板间的电场强度不变
【答案】D
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】AB．在开关 闭合的情况下，电容器电压不变，静电计指针张角不变，AB不符合题意；
C．若开关K闭合一段时间后断开，电容器电荷量不变，由 可知将下极板竖直向下缓慢移动一小段距离，电容变小，再结合
可得
可知平行板间的电场强度不变，C不符合题意；
D．若开关K闭合一段时间后断开，电容器电荷量不变，由 可知将上极板竖直向下缓慢移动一小段距离，电容变大，再结合
可得
可知平行板间的电场强度不变，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】静电计的张角大小表示电容器两端的电压大小，结合电容器的决定式以及定义式和匀强电场电场强度的表达式进行分析判断。
二、多选题
5．图甲为沿x轴传播的一列简谐横波在时刻的波形图，图乙为参与波动的处质点P的振动图像，则下列说法不正确的是（ ）
A．该波的传播速率为
B．该波沿x轴正方向传播
C．经过，质点P沿波的传播方向向前传播
D．该波在传播过程中若遇到尺寸为的障碍物，能发生明显的衍射现象
【答案】B,C
【知识点】横波的图象
【解析】【解答】A．由图甲可知波长为4m，由图乙可知周期为1s，则该波的传播速率为
故A正确；
B．由图乙可知，时刻处质点P沿y轴负方向振动，根据波形平移法可知，该波沿x轴负方向传播，故B错误；
C．质点P只能沿y轴振动，不会随波的传播方向迁移，故C错误；
D．由图甲可知，该波的波长为4m，该波在传播过程中若遇到尺寸为4m的障碍物，能发生明显的衍射现象，故D正确。
本题选择错误选项，故选BC。
【分析】根据振动与波动图像判断出波长和周期，再根据求出波速；
从P的振动图像，根据波形平移法判断波的传播方向；
质点P只能沿y轴振动；
明显衍射现象的条件为波长小于或等于障碍物尺寸。
三、单选题
6．为了减少碳排放，我国大力推动清洁能源上、下游产业发展，近年来电动汽车、氢能源汽车产业发展迅猛。“仲夏”科技小组对某新型电动汽车进行调研，发现该电动汽车的充电电压为，快速充电的电流为，完成一次快速充电所需时间约为，已知充电时将电能转化为化学能的效率为，则该电动汽车的电池储存的能量约为（ ）
A． B． C． D．
【答案】B
【知识点】电功率和电功
【解析】【解答】该电动汽车充电功率为
由题意可知该电动汽车的电池储存的能量约为
故选B。
【分析】根据求出电功率大小，再根据求出该电动汽车的电池储存的能量 。
7．（2022高二上·辽宁期中）如图所示，一均匀带电绝缘细棒的电荷量为，在过细棒中点c的中垂线上有a、b、d三点，且。在a点固定一负点电荷，其电荷量为，已知d点的电场强度为零，静电力常量为k，则b点的电场强度大小为（ ）
A． B． C． D．
【答案】D
【知识点】点电荷的电场；电场强度的叠加
【解析】【解答】电荷量为 的负点电荷在d点产生的电场强度方向向左，大小为
根据电场的叠加原理可知，细棒在d点产生的电场强度方向向右，大小为
根据对称性可知，细棒在b点产生的电场强度方向向左，大小为
电荷量为 的负点电荷在b点产生的电场强度方向向左，大小为
根据电场的叠加原理可知，b点的电场强度方向向左，大小为
故答案为：D。
【分析】根据点电荷周围电场强度的表达式和电场强度的合成得出b点的电场强度。
8．（2022高二上·山东月考）两个质量均为的质点甲和乙静止放在一条水平直线轨道上，乙在甲的前方，两质点间距为。现给甲施加一冲量，同时用一水平外力作用在乙上，忽略摩擦，为使甲成功追上乙，则给甲施加的冲量的最小值为（ ）
A． B． C． D．
【答案】B
【知识点】冲量
【解析】【解答】由于 ， ， ，当甲恰好追上乙时，必有 ，代入上述各式，整理可得 ，为使甲成功追上乙，给甲施加的冲量最小，应有一元二次方程的 ，因此可得 ，即 ，
故答案为：B。
【分析】利用冲量表达式，得出追上时相关物理量的函数关系，结合数学求最大值的方法求出冲量的最小值。
四、多选题
9．根据光敏电阻特性设计的自动计数器的电路图如图所示，其中为光敏电阻，为定值电阻，电源电动势和内阻恒定，信号处理系统会实时监测两端的电压，每获得一次低电压就记数一次。下列说法正确的是（ ）
A．有光照射时的阻值比无光光照时小
B．有光照射时两端的电压比无光照射时大
C．有光照射时电源两端的电压比无光照射时小
D．有光照射时消耗的电功率比无光照射时小
【答案】A,C
【知识点】电功率和电功；电路动态分析
【解析】【解答】AB．每当光照被挡住时，信号处理系统获得一次低电压就记数一次，此时光敏电阻两端电压较大，阻值较大；所以有光照射时光敏电阻的阻值比无光光照时小，则根据闭合电路欧姆定律可得，有光照射时两端的电压比无光照射时小，故A正确，B错误；
C．有光照射时，的阻值比无光光照时其阻值小，则外电阻总阻值比无光照射时总阻值小，则电源两端的电压比无光照射时小，故C正确；
D．有光照射时，光敏电阻的阻值比无光光照时小，则电路总电阻比无光照射时小，电路总电流比无光照射时大，定值电阻消耗的电功率比无光照射时大，故D错误。
故选AC。
【分析】根据光照影响阻值，得出两种情况下光敏电阻阻值变化，再根据欧姆定律得出电压变化，从而得出电源两端电压变化；
总电阻大，总电流小，根据电功率得出功率变化。
10．某同学研究远距离输电的电路如图所示，a、b端接入电压有效值为U0的正弦交流电源，升压变压器T1和降压变压器T2均为理想变压器，且。定值电阻R2和R3消耗的功率均为输电线电阻R1消耗的功率的64倍，已知R2=R3=4R1，电表均为理想交流电表，则下列说法正确的是（ ）
A．电压表的示数等于U0 B．升压变压器T1的匝数比
C．若R1短路，电流表示数将变大 D．若R3断路，电压表示数将减小
【答案】B,C
【知识点】电功率和电功；变压器原理；电能的输送；变压器的应用
【解析】【解答】A．由于两端存在一定的电压，因此
又
可得
故A错误；
B．设R1消耗的功率为P，则
①
通过降压变压器副线圈电流I，由于
消耗的功率
②
又
③
联立①②③得
故B正确；
C．若短路，降压变压器原线圈两端电压增大，降压变压器副线圈两端电压增大，降压变压器副线圈电流增大，电流表示数变大，故C正确；
D．假设断路时，电压表示数减小，则降压变压器副线圈电流减小，通过电流减小，降压变压器原线圈两端电压增大，降压变压器副线圈两端电压增大，假设不成立，故D错误。
故选BC。
【分析】根据输电线电阻两端有电压，可得出，再根据变压器规律解题；
根据，求出消耗的功率，得出和关系，列式求解；
短路，得出降压变压器原线圈两端电压变化关系，再根据其判断出线圈两端电压增大，假设不成立；
断路，得出电压表示数的变化关系，进而得出降压变压器副线圈电流变化，从而得出提供电流变化，再根据规律判断。
11．（2022高三上·浙江月考）如图为一有效摆长为l的单摆，现将质量为m的摆球A向左拉高平衡位置一个很小的角度，使得A球升高了h，然后由静止释放。A球摆至平衡位置P时，恰与静止在P处，质量为0.2m的B球发生正碰，碰后A继续向右摆动，B球以速度v沿光滑水平面向右运动，与距离为d的墙壁碰撞后以原速率返回，当B球重新回到位置P时，A球恰好碰后第一次回到P点。则下列说法正确的是（ ）
A．单摆的周期为
B．当地的重力加速度为
C．A球释放到达P经历的时间，大于A球碰后再次到达最高点的时间
D．A球碰后的速度大小为
【答案】A,D
【知识点】动量守恒定律；单摆及其回复力与周期；动能定理的综合应用
【解析】【解答】A．B球来回运动时间
单摆的周期为
A符合题意；
B．单摆的周期为
联立解得重力加速度为
B不符合题意；
C．单摆的周期为
碰撞前后周期不变，A球释放到达P经历的时间等于A球碰后再次到达最高点的时间，C不符合题意；
D．根据动能定理
碰撞后
解得
D符合题意。
故答案为：AD。
【分析】利用位移公式可以求出B球运动的时间，利用B球运动的时间可以求出单摆的周期大小；利用单摆的周期公式及周期的大小可以求出重力加速度的大小；利用单摆的周期公式可以判别碰撞前后A球运动的周期保持不变；利用动能定理结合动量守恒定律可以求出A球碰后速度的大小。
12．（2022高二上·孝感月考）如图所示，在直角坐标系xOy平面内，挡板OP与y轴之间的区域I内存在着一个垂直平面向外的矩形匀强磁场（图中未画出），磁感应强度大小为B。一质量为m、电荷量为q的正电荷，以大小为v0的速度沿平行于x轴的方向从y轴上的小孔射入区域Ⅰ，经过磁场垂直打到挡板OP上。已知挡板OP与x轴的夹角为30°，不计重力，不考虑电荷打到挡板OP之后的运动，下列说法正确的是（ ）
A．正电荷在磁场中的运动时间为
B．正电荷在磁场中的运动时间为
C．矩形磁场的最小面积为
D．矩形磁场的最小面积为
【答案】B,D
【知识点】带电粒子在匀强磁场中的运动
【解析】【解答】AB．根据题意，作出带电粒子的运动轨迹如图所示
由于洛伦兹力提供向心力，即
解得 ，
所以电荷在磁场中的运动时间为
A不符合题意，B符合题意；
CD．如图所示，矩形磁场的最小面积为
C不符合题意，D符合题意。
故答案为：BD。
【分析】带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，从而得出粒子轨道的半径以及周期的表达式，结合粒子在磁场中 运动的周期和时间的关系得出电荷在磁场中的运动时间。
五、实验题
13．“春华”学习小组用“碰撞实验器”通过实验验证动量守恒定律，他们第一次实验使用的装置如图甲所示，实验中，a是入射小球，b是被碰小球，先将小球a从斜槽上某一固定位置由静止释放，小球a从斜槽末端飞出后落到水平地面的记录纸上留下落点痕迹，重复多次，描出小球a的平均落点位置P，再把小球b放在斜槽末端，让小球a仍从斜槽上同一位置由静止释放，与小球b碰撞后，两球分别在记录纸上留下落点痕迹，重复多次，描出碰后小球a、b的平均落点位置M、N如图乙所示，O点为轨道末端在水平地面上的投影。
（1）关于本实验，下列说法正确的是 ____ 。
A．小球a的质量必须小于小球b的质量且两小球半径相同
B．斜槽越粗糙，实验误差就会越大
C．斜槽末端的切线必须水平
D．必须测量斜槽末端到水平地面的高度
（2）实验中，小球碰撞前后的速度是不容易直接被测得的，同学们经过分析讨论，发现小球做平抛运动的时间相同，因此可以用 间接地来代替小球碰撞前后时的速度。
（3）同学们用托盘天平测出了小球a的质量记为，小球b的质量记为，用毫米刻度尺测得O、M、P、N各点间的距离（图乙中已标出），则验证两小球碰撞过程中动量守恒的表达式为 。（用题中涉及的物理量符号表示）
【答案】（1）C
（2）水平位移
（3）
【知识点】验证动量守恒定律
【解析】【解答】（1）A．为了保证小球碰撞为对心正碰，两小球半径须相同，由于实验要测量两球碰撞后的速度，所以需要主动球碰撞后也要水平抛出，所以主动球的质量要大于被动球的质量，即小球a的质量必须大于小球b的质量，同时故A错误；
B．“验证动量守恒定律”实验中，是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的，只要离开斜槽末端后做平抛运动，斜槽是否光滑不影响实验误差，故B错误；
C．需要使小球离开轨道时都做平抛运动，则斜槽的末端切线必须水平，故C正确；
D．在实验中不需要测量斜槽末端到水平地面的高度，只要保证斜槽末端到水平地面的高度相同，即可知道两小球的下落时间相同，故D错误。
故选C。
（2）小球离开轨道后做平抛运动，由于抛出点的高度相等，则根据
可知小球做平抛运动的时间相等，再根据
可得小球做平抛运动的水平位移与初速度成正比，可以用水平位移间接地来代替小球碰撞前后时的速度。
（3）设没有碰撞前小球a直接从轨道飞出做平抛运动的初速度为，小球a与小球b碰撞后从轨道飞出做平抛运动的初速度为，小球b被碰撞后从轨道飞出做平抛运动的初速度为。两球碰撞过程系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得
根据
可得
化简得
【分析】（1）根据实验原理以及规律进行判断；
斜槽是否光滑不影响实验误差，
小球离开轨道必须做平抛运动；
实验中不需要测量斜槽末端到水平地面的高度。
（2）根据平抛运动的规律求解出水平位移间接地来代替小球碰撞前后时的速度。
（3）根据动量守恒定律求解；
14．某同学为了测量一阻值约的定值电阻的准确阻值，准备了以下实验器材：
恒压电源（输出电压为）
电流表（量程，内阻约）
电压表（量程，内阻约）
滑动变阻器A两个
滑动变阻器B两个
开关两个，导线若干
（1）他设计的电路如图所示。按图连好电路，断开，闭合，调节和，记下电流表与电压表示数；再闭合，保持 （填或）的阻值不变，调节 （填或），使电压表的示数仍为U，记下此时电流表示数。
（2）被测电阻 （用表示）。
（3）该电路中滑动变阻器应选择 （选A或B）。
（4）由于电压表的内阻不是无穷大，电流表的内阻也不能忽略，由这种方法测量出来的结果与真实值比较， （填“>”、“=”或“<”）。
【答案】（1）R2；R1
（2）
（3）B
（4）=
【知识点】伏安法测电阻
【解析】【解答】（1）为了准确测量待测电阻的阻值，应测出流经的电流，为使的电流不变，应使的阻值不变；
为使的电流不变，的阻值不变，调节，使电压表的示数仍为U，记下此时电流表示数；
（2）闭合，与并联，流经的电流为
由欧姆定律可得被测电阻的阻值为
（3）的阻值不变，为使两端电压不变，所以与串联的干路中的电阻需要较大调节范围，因此电路中滑动变阻器应选择B；
（4）因为两端的电压测量准确且两次U不变，则有两次流经电压表的电流相同，而流经Rx的电流
U和I的值与电压表和电流表的内阻无关，所以
【分析】（1）根据电路串并联关系，为了准确测量待测电阻的阻值，知道需先测量电流，且和处于并联状态，二者电压相等，再为使的电流不变，需保证其阻值不变；
则只能调节，多次进行测量；
（2）根据闭合电路欧姆定律列式求解，并且需熟练掌握串并联电路电流关系；
（3）与串联的干路中的电阻需要较大调节范围；
（4）电压表的示数保持不变，则两次流过电流相同。
六、解答题
15．如图所示，某透明柱体的横截面为四分之一圆，圆心为O，半径为R。一束单色光从OQ面上的M点垂直射入透明柱体，恰好在柱体面上的N点发生全反射，反射光从P点射出透明柱体，射出的折射光线的折射角为r。已知，光在真空中的传播速度为c。求：
（1）透明柱体对该单色光的折射率n；
（2）单色光从M点射入柱体到射出柱体所经历的时间t。
【答案】（1）解：入射光线在M点恰好发生全反射，此时的入射角等于发生全反射时的临界角C，根据折射定律有
根据几何关系可知，光从P点射出透明柱体时的入射角
根据光的折射定律有
解得
（2）解：光在透明柱体内传播的速度大小
光在透明柱体内传播的路程
光在透明柱体内传播的时间
解得
【知识点】光的折射及折射定律；光的全反射
【解析】【分析】（1）入射光线在M点恰好发生全反射， 根据 列式，光从P点射出根据几何关系得出 ，再根据求出折射率；
（2）根据，以及光在透明柱体内传播的路程和得出单色光从M点射入柱体到射出柱体所经历的时间t。
16．如图所示，在竖直平面内，一半径为R的光滑绝缘圆弧轨道ABC和水平绝缘轨道PA在A点相切，BC为圆弧轨道的直径，O为圆心，OA和OB之间的夹角为，，，整个装置处于水平向右的匀强电场中。一质量为m、电荷量为（）的带电小球在电场力的作用下沿水平轨道向右运动，经A点沿圆弧轨道通过C点，落至水平轨道；已知小球（视为质点）在C点所受合力的方向指向圆心O，且此时小球对轨道的压力恰好为零，重力加速度大小为g，求：
（1）匀强电场的电场强度大小E；
（2）小球从C点落至水平轨道上的时间t。
【答案】（1）解：小球到达C点所受合力的方向指向圆心O，则有
解得匀强电场的电场强度大小
（2）解：设小球在C点所受电场力和重力的合力为，则有
设小球到达C点时的速度大小为，此时小球对轨道的压力恰好为零，由牛顿第二定律得
解得
小球离开C点后，在竖直方向上做初速度不为零的匀加速直线运动，加速度大小为，小球在竖直方向的分速度
由运动学公式有
解得
【知识点】带电粒子在重力场和电场复合场中的运动
【解析】【分析】（1）根据受力分析，得出力的关系式，求出电场强度；
（2）根据几何关系求出C点合力，此时压力为0，结合牛顿第二定律列式，得出此时C点速度，离开C点做类平抛运动，列式求解。
17．如图所示，两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨固定在水平面上，导轨间距，左端通过导线连接一个的定值电阻，整个导轨处在竖直向下的匀强磁场中。质量、长度、电阻的匀质金属杆垂直导轨放置，现对杆的中点施加一个垂直金属杆的水平拉力，使其由静止开始运动，拉力的功率保持不变。当金属杆的速度时，金属杆的加速度，金属杆与导轨始终接触良好。
（1）求匀强磁场的磁感应强度大小；
（2）若金属杆做匀速直线运动时撤去拉力，求从撤去拉力到金属杆停下的过程中金属杆上产生的热量；
（3）若金属杆做匀速直线运动时撤去拉力，求从撤去拉力到金属杆停下的过程中金属杆通过的位移大小。
【答案】（1）解：拉力的功率
金属杆切割磁感线产生的感应电动势
根据闭合电路的欧姆定律，金属杆中的感应电流
对金属杆受力分析，根据牛顿第二定律有
联立解得
（2）解：设金属杆做匀速直线运动时的速度大小为，此时金属杆受到的拉力
根据金属杆受力平衡有
从撤去拉力F到金属杆停下的整个过程，设整个电路产生的热量为，根据能量守恒定律有
金属杆和电阻串联，根据焦耳定律得金属杆产生的热量
联立解得
（3）解：从撤去拉力到金属杆停下的整个过程，杆在受到安培力的作用下做加速度减小的减速运动，取向右为正方向，根据动量定理有
又
联立解得
【知识点】动量定理；导体切割磁感线时的感应电动势
【解析】【分析】（1）根据 拉力的功率 、 、 闭合电路的欧姆定律 以及 对金属杆受力分析根据牛顿第二定律列式，求解磁感应强度的大小；
（2）金属杆做匀速直线运动时的速度根据 求解，根据此时金属杆受力平衡列式，撤去拉力后到其停下来，根据 能量守恒定律 列式，再根据金属杆和电阻串联，得出金属杆的热量公式，联立求解；
（3）根据 动量定理 列式，用数学方法计算。
山西省2022-2023学年高二下学期5月联合考试物理试题
一、单选题
1．太赫兹辐射通常是指频率在之间的电磁辐射，其频率在微波与红外线之间。太赫兹波对人体安全，可以穿透衣物等不透明物体，实现对隐匿物体的成像。下列说法正确的是（ ）
A．太赫兹波的频率比红外线的频率大
B．太赫兹波的波长比微波的波长长
C．太赫兹波是横波，它的频率比可见光的频率小
D．太赫兹波比微波更容易发生衍射现象
2．小型交流发电机的示意图如图所示，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场。线圈绕垂直于磁场的水平轴沿逆时针方向以恒定的角速度匀速转动，下列说法正确的是（ ）
A．图示位置的线圈位于中性面
B．线圈经过图示位置时磁通量的变化率最大
C．线圈每经过图示位置，交变电流的方向就会发生改变
D．若线圈转动的角速度增大一倍，则感应电动势的有效值变为原来的倍
3．小琴同学制作的“特斯拉线圈”如图所示，实验中由于疏忽忘记给线圈接上负载（即线圈处于空载状态），若在时间内，穿过线圈的匀强磁场方向平行于线圈轴线向上，磁感应强度大小由均匀增加到，下列说法正确的是（ ）
A．a端电势高于b端电势 B．b端电势高于a端电势
C．线圈内的感应电流由a流向b D．线圈内的感应电流由b流向a
4．（2022高二上·承德月考）如图所示，电源的电动势为E、内阻为r，平行板电容器下极板和静电计外壳均接地，下列说法正确的是（ ）
A．若开关K保持闭合，且将下极板竖直向上缓慢移动一小段距离后，则静电计指针张角缓慢变大
B．若开关K保持闭合，且将上极板竖直向上缓慢移动一小段距离后，则静电计指针张角缓慢变大
C．若开关K闭合一段时间后断开，再将下极板竖直向下缓慢移动一小段距离，则电容器的电容变大，平行板间的电场强度变小
D．若开关K闭合一段时间后断开，再将上极板竖直向下缓慢移动一小段距离，则电容器的电容变大，平行板间的电场强度不变
二、多选题
5．图甲为沿x轴传播的一列简谐横波在时刻的波形图，图乙为参与波动的处质点P的振动图像，则下列说法不正确的是（ ）
A．该波的传播速率为
B．该波沿x轴正方向传播
C．经过，质点P沿波的传播方向向前传播
D．该波在传播过程中若遇到尺寸为的障碍物，能发生明显的衍射现象
三、单选题
6．为了减少碳排放，我国大力推动清洁能源上、下游产业发展，近年来电动汽车、氢能源汽车产业发展迅猛。“仲夏”科技小组对某新型电动汽车进行调研，发现该电动汽车的充电电压为，快速充电的电流为，完成一次快速充电所需时间约为，已知充电时将电能转化为化学能的效率为，则该电动汽车的电池储存的能量约为（ ）
A． B． C． D．
7．（2022高二上·辽宁期中）如图所示，一均匀带电绝缘细棒的电荷量为，在过细棒中点c的中垂线上有a、b、d三点，且。在a点固定一负点电荷，其电荷量为，已知d点的电场强度为零，静电力常量为k，则b点的电场强度大小为（ ）
A． B． C． D．
8．（2022高二上·山东月考）两个质量均为的质点甲和乙静止放在一条水平直线轨道上，乙在甲的前方，两质点间距为。现给甲施加一冲量，同时用一水平外力作用在乙上，忽略摩擦，为使甲成功追上乙，则给甲施加的冲量的最小值为（ ）
A． B． C． D．
四、多选题
9．根据光敏电阻特性设计的自动计数器的电路图如图所示，其中为光敏电阻，为定值电阻，电源电动势和内阻恒定，信号处理系统会实时监测两端的电压，每获得一次低电压就记数一次。下列说法正确的是（ ）
A．有光照射时的阻值比无光光照时小
B．有光照射时两端的电压比无光照射时大
C．有光照射时电源两端的电压比无光照射时小
D．有光照射时消耗的电功率比无光照射时小
10．某同学研究远距离输电的电路如图所示，a、b端接入电压有效值为U0的正弦交流电源，升压变压器T1和降压变压器T2均为理想变压器，且。定值电阻R2和R3消耗的功率均为输电线电阻R1消耗的功率的64倍，已知R2=R3=4R1，电表均为理想交流电表，则下列说法正确的是（ ）
A．电压表的示数等于U0 B．升压变压器T1的匝数比
C．若R1短路，电流表示数将变大 D．若R3断路，电压表示数将减小
11．（2022高三上·浙江月考）如图为一有效摆长为l的单摆，现将质量为m的摆球A向左拉高平衡位置一个很小的角度，使得A球升高了h，然后由静止释放。A球摆至平衡位置P时，恰与静止在P处，质量为0.2m的B球发生正碰，碰后A继续向右摆动，B球以速度v沿光滑水平面向右运动，与距离为d的墙壁碰撞后以原速率返回，当B球重新回到位置P时，A球恰好碰后第一次回到P点。则下列说法正确的是（ ）
A．单摆的周期为
B．当地的重力加速度为
C．A球释放到达P经历的时间，大于A球碰后再次到达最高点的时间
D．A球碰后的速度大小为
12．（2022高二上·孝感月考）如图所示，在直角坐标系xOy平面内，挡板OP与y轴之间的区域I内存在着一个垂直平面向外的矩形匀强磁场（图中未画出），磁感应强度大小为B。一质量为m、电荷量为q的正电荷，以大小为v0的速度沿平行于x轴的方向从y轴上的小孔射入区域Ⅰ，经过磁场垂直打到挡板OP上。已知挡板OP与x轴的夹角为30°，不计重力，不考虑电荷打到挡板OP之后的运动，下列说法正确的是（ ）
A．正电荷在磁场中的运动时间为
B．正电荷在磁场中的运动时间为
C．矩形磁场的最小面积为
D．矩形磁场的最小面积为
五、实验题
13．“春华”学习小组用“碰撞实验器”通过实验验证动量守恒定律，他们第一次实验使用的装置如图甲所示，实验中，a是入射小球，b是被碰小球，先将小球a从斜槽上某一固定位置由静止释放，小球a从斜槽末端飞出后落到水平地面的记录纸上留下落点痕迹，重复多次，描出小球a的平均落点位置P，再把小球b放在斜槽末端，让小球a仍从斜槽上同一位置由静止释放，与小球b碰撞后，两球分别在记录纸上留下落点痕迹，重复多次，描出碰后小球a、b的平均落点位置M、N如图乙所示，O点为轨道末端在水平地面上的投影。
（1）关于本实验，下列说法正确的是 ____ 。
A．小球a的质量必须小于小球b的质量且两小球半径相同
B．斜槽越粗糙，实验误差就会越大
C．斜槽末端的切线必须水平
D．必须测量斜槽末端到水平地面的高度
（2）实验中，小球碰撞前后的速度是不容易直接被测得的，同学们经过分析讨论，发现小球做平抛运动的时间相同，因此可以用 间接地来代替小球碰撞前后时的速度。
（3）同学们用托盘天平测出了小球a的质量记为，小球b的质量记为，用毫米刻度尺测得O、M、P、N各点间的距离（图乙中已标出），则验证两小球碰撞过程中动量守恒的表达式为 。（用题中涉及的物理量符号表示）
14．某同学为了测量一阻值约的定值电阻的准确阻值，准备了以下实验器材：
恒压电源（输出电压为）
电流表（量程，内阻约）
电压表（量程，内阻约）
滑动变阻器A两个
滑动变阻器B两个
开关两个，导线若干
（1）他设计的电路如图所示。按图连好电路，断开，闭合，调节和，记下电流表与电压表示数；再闭合，保持 （填或）的阻值不变，调节 （填或），使电压表的示数仍为U，记下此时电流表示数。
（2）被测电阻 （用表示）。
（3）该电路中滑动变阻器应选择 （选A或B）。
（4）由于电压表的内阻不是无穷大，电流表的内阻也不能忽略，由这种方法测量出来的结果与真实值比较， （填“>”、“=”或“<”）。
六、解答题
15．如图所示，某透明柱体的横截面为四分之一圆，圆心为O，半径为R。一束单色光从OQ面上的M点垂直射入透明柱体，恰好在柱体面上的N点发生全反射，反射光从P点射出透明柱体，射出的折射光线的折射角为r。已知，光在真空中的传播速度为c。求：
（1）透明柱体对该单色光的折射率n；
（2）单色光从M点射入柱体到射出柱体所经历的时间t。
16．如图所示，在竖直平面内，一半径为R的光滑绝缘圆弧轨道ABC和水平绝缘轨道PA在A点相切，BC为圆弧轨道的直径，O为圆心，OA和OB之间的夹角为，，，整个装置处于水平向右的匀强电场中。一质量为m、电荷量为（）的带电小球在电场力的作用下沿水平轨道向右运动，经A点沿圆弧轨道通过C点，落至水平轨道；已知小球（视为质点）在C点所受合力的方向指向圆心O，且此时小球对轨道的压力恰好为零，重力加速度大小为g，求：
（1）匀强电场的电场强度大小E；
（2）小球从C点落至水平轨道上的时间t。
17．如图所示，两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨固定在水平面上，导轨间距，左端通过导线连接一个的定值电阻，整个导轨处在竖直向下的匀强磁场中。质量、长度、电阻的匀质金属杆垂直导轨放置，现对杆的中点施加一个垂直金属杆的水平拉力，使其由静止开始运动，拉力的功率保持不变。当金属杆的速度时，金属杆的加速度，金属杆与导轨始终接触良好。
（1）求匀强磁场的磁感应强度大小；
（2）若金属杆做匀速直线运动时撤去拉力，求从撤去拉力到金属杆停下的过程中金属杆上产生的热量；
（3）若金属杆做匀速直线运动时撤去拉力，求从撤去拉力到金属杆停下的过程中金属杆通过的位移大小。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】电磁波谱
【解析】【解答】ABD．太赫兹波的频率在微波与红外线之间，可知太赫兹波的频率比微波的频率大，太赫兹波的频率比红外线的频率小，频率越大，波长越小，则太赫兹波的波长比微波的波长长小，故AB错误；
C．所有电磁波都是横波，则太赫兹波是横波，太赫兹波的频率比红外线的频率小，则太赫兹波的频率比可见光的频率小，故C正确；
D．太赫兹波的波长比微波的波长短，则微波比太赫兹波更容易发生衍射现象，故D错误。
故选C。
【分析】根据太赫兹波的频率在微波与红外线之间，判断太赫兹波的频率；
频率越大，波长越小；
所有电磁波都是横波；
波长越短，越容易发生衍射现象。
2．【答案】B
【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件；法拉第电磁感应定律
【解析】【解答】A．穿过线圈的磁通量最大时，线圈所在的平面为中性面，故A错误；
B．图示位置穿过线圈的磁通量为0，穿过线圈的磁通量变化率最大，故B正确；
C．线圈经过中性面时，电流方向会发生改变，此时该面为中性面的垂面，电流方向不变，故C错误；
D．由
若线圈转动的角速度增大一倍，则感应电动势的有效值变为原来的2倍，故D错误。
故选B。
【分析】线圈每经过中性面一次电流就改变一次，此时磁通量最大，磁通量变化率为0；
根据有效值和最大值的公式分析。
3．【答案】A
【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件
【解析】【解答】AB．通过线圈的磁通量向上均匀增加，根据楞次定律可知，感应电动势方向由b端到a端，a端相当于电源的正极，b端相当于电源的负极，则a端电势高于b端电势，故A正确，B错误；
CD．产生感应电流的条件为磁通量发生变化和闭合回路，虽然线圈产生了感应电动势，但由于没有与负载构成回路，线圈内没有感应电流产生，故CD错误。
故选A。
【分析】根据楞次定律判断感应电动势方向；
产生感应电流的条件为磁通量发生变化和闭合回路。
4．【答案】D
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】AB．在开关 闭合的情况下，电容器电压不变，静电计指针张角不变，AB不符合题意；
C．若开关K闭合一段时间后断开，电容器电荷量不变，由 可知将下极板竖直向下缓慢移动一小段距离，电容变小，再结合
可得
可知平行板间的电场强度不变，C不符合题意；
D．若开关K闭合一段时间后断开，电容器电荷量不变，由 可知将上极板竖直向下缓慢移动一小段距离，电容变大，再结合
可得
可知平行板间的电场强度不变，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】静电计的张角大小表示电容器两端的电压大小，结合电容器的决定式以及定义式和匀强电场电场强度的表达式进行分析判断。
5．【答案】B,C
【知识点】横波的图象
【解析】【解答】A．由图甲可知波长为4m，由图乙可知周期为1s，则该波的传播速率为
故A正确；
B．由图乙可知，时刻处质点P沿y轴负方向振动，根据波形平移法可知，该波沿x轴负方向传播，故B错误；
C．质点P只能沿y轴振动，不会随波的传播方向迁移，故C错误；
D．由图甲可知，该波的波长为4m，该波在传播过程中若遇到尺寸为4m的障碍物，能发生明显的衍射现象，故D正确。
本题选择错误选项，故选BC。
【分析】根据振动与波动图像判断出波长和周期，再根据求出波速；
从P的振动图像，根据波形平移法判断波的传播方向；
质点P只能沿y轴振动；
明显衍射现象的条件为波长小于或等于障碍物尺寸。
6．【答案】B
【知识点】电功率和电功
【解析】【解答】该电动汽车充电功率为
由题意可知该电动汽车的电池储存的能量约为
故选B。
【分析】根据求出电功率大小，再根据求出该电动汽车的电池储存的能量 。
7．【答案】D
【知识点】点电荷的电场；电场强度的叠加
【解析】【解答】电荷量为 的负点电荷在d点产生的电场强度方向向左，大小为
根据电场的叠加原理可知，细棒在d点产生的电场强度方向向右，大小为
根据对称性可知，细棒在b点产生的电场强度方向向左，大小为
电荷量为 的负点电荷在b点产生的电场强度方向向左，大小为
根据电场的叠加原理可知，b点的电场强度方向向左，大小为
故答案为：D。
【分析】根据点电荷周围电场强度的表达式和电场强度的合成得出b点的电场强度。
8．【答案】B
【知识点】冲量
【解析】【解答】由于 ， ， ，当甲恰好追上乙时，必有 ，代入上述各式，整理可得 ，为使甲成功追上乙，给甲施加的冲量最小，应有一元二次方程的 ，因此可得 ，即 ，
故答案为：B。
【分析】利用冲量表达式，得出追上时相关物理量的函数关系，结合数学求最大值的方法求出冲量的最小值。
9．【答案】A,C
【知识点】电功率和电功；电路动态分析
【解析】【解答】AB．每当光照被挡住时，信号处理系统获得一次低电压就记数一次，此时光敏电阻两端电压较大，阻值较大；所以有光照射时光敏电阻的阻值比无光光照时小，则根据闭合电路欧姆定律可得，有光照射时两端的电压比无光照射时小，故A正确，B错误；
C．有光照射时，的阻值比无光光照时其阻值小，则外电阻总阻值比无光照射时总阻值小，则电源两端的电压比无光照射时小，故C正确；
D．有光照射时，光敏电阻的阻值比无光光照时小，则电路总电阻比无光照射时小，电路总电流比无光照射时大，定值电阻消耗的电功率比无光照射时大，故D错误。
故选AC。
【分析】根据光照影响阻值，得出两种情况下光敏电阻阻值变化，再根据欧姆定律得出电压变化，从而得出电源两端电压变化；
总电阻大，总电流小，根据电功率得出功率变化。
10．【答案】B,C
【知识点】电功率和电功；变压器原理；电能的输送；变压器的应用
【解析】【解答】A．由于两端存在一定的电压，因此
又
可得
故A错误；
B．设R1消耗的功率为P，则
①
通过降压变压器副线圈电流I，由于
消耗的功率
②
又
③
联立①②③得
故B正确；
C．若短路，降压变压器原线圈两端电压增大，降压变压器副线圈两端电压增大，降压变压器副线圈电流增大，电流表示数变大，故C正确；
D．假设断路时，电压表示数减小，则降压变压器副线圈电流减小，通过电流减小，降压变压器原线圈两端电压增大，降压变压器副线圈两端电压增大，假设不成立，故D错误。
故选BC。
【分析】根据输电线电阻两端有电压，可得出，再根据变压器规律解题；
根据，求出消耗的功率，得出和关系，列式求解；
短路，得出降压变压器原线圈两端电压变化关系，再根据其判断出线圈两端电压增大，假设不成立；
断路，得出电压表示数的变化关系，进而得出降压变压器副线圈电流变化，从而得出提供电流变化，再根据规律判断。
11．【答案】A,D
【知识点】动量守恒定律；单摆及其回复力与周期；动能定理的综合应用
【解析】【解答】A．B球来回运动时间
单摆的周期为
A符合题意；
B．单摆的周期为
联立解得重力加速度为
B不符合题意；
C．单摆的周期为
碰撞前后周期不变，A球释放到达P经历的时间等于A球碰后再次到达最高点的时间，C不符合题意；
D．根据动能定理
碰撞后
解得
D符合题意。
故答案为：AD。
【分析】利用位移公式可以求出B球运动的时间，利用B球运动的时间可以求出单摆的周期大小；利用单摆的周期公式及周期的大小可以求出重力加速度的大小；利用单摆的周期公式可以判别碰撞前后A球运动的周期保持不变；利用动能定理结合动量守恒定律可以求出A球碰后速度的大小。
12．【答案】B,D
【知识点】带电粒子在匀强磁场中的运动
【解析】【解答】AB．根据题意，作出带电粒子的运动轨迹如图所示
由于洛伦兹力提供向心力，即
解得 ，
所以电荷在磁场中的运动时间为
A不符合题意，B符合题意；
CD．如图所示，矩形磁场的最小面积为
C不符合题意，D符合题意。
故答案为：BD。
【分析】带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，从而得出粒子轨道的半径以及周期的表达式，结合粒子在磁场中 运动的周期和时间的关系得出电荷在磁场中的运动时间。
13．【答案】（1）C
（2）水平位移
（3）
【知识点】验证动量守恒定律
【解析】【解答】（1）A．为了保证小球碰撞为对心正碰，两小球半径须相同，由于实验要测量两球碰撞后的速度，所以需要主动球碰撞后也要水平抛出，所以主动球的质量要大于被动球的质量，即小球a的质量必须大于小球b的质量，同时故A错误；
B．“验证动量守恒定律”实验中，是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的，只要离开斜槽末端后做平抛运动，斜槽是否光滑不影响实验误差，故B错误；
C．需要使小球离开轨道时都做平抛运动，则斜槽的末端切线必须水平，故C正确；
D．在实验中不需要测量斜槽末端到水平地面的高度，只要保证斜槽末端到水平地面的高度相同，即可知道两小球的下落时间相同，故D错误。
故选C。
（2）小球离开轨道后做平抛运动，由于抛出点的高度相等，则根据
可知小球做平抛运动的时间相等，再根据
可得小球做平抛运动的水平位移与初速度成正比，可以用水平位移间接地来代替小球碰撞前后时的速度。
（3）设没有碰撞前小球a直接从轨道飞出做平抛运动的初速度为，小球a与小球b碰撞后从轨道飞出做平抛运动的初速度为，小球b被碰撞后从轨道飞出做平抛运动的初速度为。两球碰撞过程系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得
根据
可得
化简得
【分析】（1）根据实验原理以及规律进行判断；
斜槽是否光滑不影响实验误差，
小球离开轨道必须做平抛运动；
实验中不需要测量斜槽末端到水平地面的高度。
（2）根据平抛运动的规律求解出水平位移间接地来代替小球碰撞前后时的速度。
（3）根据动量守恒定律求解；
14．【答案】（1）R2；R1
（2）
（3）B
（4）=
【知识点】伏安法测电阻
【解析】【解答】（1）为了准确测量待测电阻的阻值，应测出流经的电流，为使的电流不变，应使的阻值不变；
为使的电流不变，的阻值不变，调节，使电压表的示数仍为U，记下此时电流表示数；
（2）闭合，与并联，流经的电流为
由欧姆定律可得被测电阻的阻值为
（3）的阻值不变，为使两端电压不变，所以与串联的干路中的电阻需要较大调节范围，因此电路中滑动变阻器应选择B；
（4）因为两端的电压测量准确且两次U不变，则有两次流经电压表的电流相同，而流经Rx的电流
U和I的值与电压表和电流表的内阻无关，所以
【分析】（1）根据电路串并联关系，为了准确测量待测电阻的阻值，知道需先测量电流，且和处于并联状态，二者电压相等，再为使的电流不变，需保证其阻值不变；
则只能调节，多次进行测量；
（2）根据闭合电路欧姆定律列式求解，并且需熟练掌握串并联电路电流关系；
（3）与串联的干路中的电阻需要较大调节范围；
（4）电压表的示数保持不变，则两次流过电流相同。
15．【答案】（1）解：入射光线在M点恰好发生全反射，此时的入射角等于发生全反射时的临界角C，根据折射定律有
根据几何关系可知，光从P点射出透明柱体时的入射角
根据光的折射定律有
解得
（2）解：光在透明柱体内传播的速度大小
光在透明柱体内传播的路程
光在透明柱体内传播的时间
解得
【知识点】光的折射及折射定律；光的全反射
【解析】【分析】（1）入射光线在M点恰好发生全反射， 根据 列式，光从P点射出根据几何关系得出 ，再根据求出折射率；
（2）根据，以及光在透明柱体内传播的路程和得出单色光从M点射入柱体到射出柱体所经历的时间t。
16．【答案】（1）解：小球到达C点所受合力的方向指向圆心O，则有
解得匀强电场的电场强度大小
（2）解：设小球在C点所受电场力和重力的合力为，则有
设小球到达C点时的速度大小为，此时小球对轨道的压力恰好为零，由牛顿第二定律得
解得
小球离开C点后，在竖直方向上做初速度不为零的匀加速直线运动，加速度大小为，小球在竖直方向的分速度
由运动学公式有
解得
【知识点】带电粒子在重力场和电场复合场中的运动
【解析】【分析】（1）根据受力分析，得出力的关系式，求出电场强度；
（2）根据几何关系求出C点合力，此时压力为0，结合牛顿第二定律列式，得出此时C点速度，离开C点做类平抛运动，列式求解。
17．【答案】（1）解：拉力的功率
金属杆切割磁感线产生的感应电动势
根据闭合电路的欧姆定律，金属杆中的感应电流
对金属杆受力分析，根据牛顿第二定律有
联立解得
（2）解：设金属杆做匀速直线运动时的速度大小为，此时金属杆受到的拉力
根据金属杆受力平衡有
从撤去拉力F到金属杆停下的整个过程，设整个电路产生的热量为，根据能量守恒定律有
金属杆和电阻串联，根据焦耳定律得金属杆产生的热量
联立解得
（3）解：从撤去拉力到金属杆停下的整个过程，杆在受到安培力的作用下做加速度减小的减速运动，取向右为正方向，根据动量定理有
又
联立解得
【知识点】动量定理；导体切割磁感线时的感应电动势
【解析】【分析】（1）根据 拉力的功率 、 、 闭合电路的欧姆定律 以及 对金属杆受力分析根据牛顿第二定律列式，求解磁感应强度的大小；
（2）金属杆做匀速直线运动时的速度根据 求解，根据此时金属杆受力平衡列式，撤去拉力后到其停下来，根据 能量守恒定律 列式，再根据金属杆和电阻串联，得出金属杆的热量公式，联立求解；
（3）根据 动量定理 列式，用数学方法计算。