資源簡介

浙江省杭州市第二名校錢江校區2023-2024學年高二下學期3月月考物理試題
一、選擇題（本大題共15小題， 每小題3分， 共45分。每小題列出的四個備選項中只有一個是符合目要求的， 不選、多選、錯選均不得分）
1．（2024高二下·杭州月考） 下列物理量是矢量且其在國際單位制（SI）的單位正確的是（　　）
A．電場強度， B．沖量，
C．時間，s D．磁通量，Wb
2．（2024高二下·杭州月考） 下列關于質點的描述正確的是（　　）
A．甲圖研究跳水運動員全紅嬋空中動作時可以把她看作質點
B．乙圖研究飛船與空間站對接時可以把飛船看作質點
C．丙圖研究高鐵從杭州到北京的路程時可以把列車看作質點
D．丁圖研究冰壺運動到達的位置時，可以把冰壺看作質點
3．（2024高二下·杭州月考） 汽車輔助駕駛具有“主動剎車系統”，利用雷達波監測前方有靜止障礙物，汽車可以主動剎車，對于城市擁堵路段和紅綠燈路口，主動剎車系統實用性非常高，若汽車正以36km/h的速度在路面上行駛，到達紅綠燈路口離前方靜止的汽車距離為10m，主動剎車系統開啟勻減速運動，能安全停下，下列說法正確的是（　　）
A．若汽車加速度大小為6m/s2，則經過2s鐘汽車前進60m
B．若汽車剎車加速度大小為8m/s2，運動1s時間，速度為1m/s
C．汽車剎車加速度大小至少為5m/s2才能安全停下
D．若汽車剎車加速度大小為10m/s2，停車時離前面汽車的距離為2m
4．（2024高二下·杭州月考） 杭州二中錢江學校是一所新興的學校， 智慧現代的科技在這里被廣泛地運用。 如圖是杭州二中錢江學校學生的校園一卡通，在校園內將一卡通靠近讀卡器，讀卡器就向外發射電磁波， 一卡通內線圈產生感應電流，驅動卡內芯片進行數據處理和傳輸，讀卡器感應電路中就會產生電流，從而識別卡內信息。下圖中與校園一卡通具有同一原理的是（　　）
A．
B．
C．
D．
5．（2024高二下·杭州月考）“中國空間站”在距地面高左右的軌道上做勻速圓周運動，在此高度上有非常稀薄的大氣，因氣體阻力的影響，軌道高度個月大概下降，空間站安裝有發動機，可對軌道進行周期性修正。則下列說法中正確的是（　　）
A．“中國空間站”在正常軌道上做圓周運動的周期大于地球同步衛星的周期
B．“中國空間站”在正常軌道上做圓周運動的向心加速度大小稍大于
C．“中國空間站”在正常軌道上做圓周運動的線速度大小稍大于地球的第一宇宙速度
D．“中國空間站”修正軌道時，發動機應“向后噴火”使空間站加速，但進入目標軌道正常運行后的速度小于修正之前在較低軌道上的運行速度
6．（2024高二下·杭州月考）大氣的折射是光通過空氣時空氣密度變化而引起傳播速度變化（折射率變化）所發生的現象，近地面大氣的折射會產生海市蜃樓。如圖所示太陽光進入地球大氣到達地面，光線發生彎曲。關于以上現象下列說法正確的是（　　）
A．太陽光進入地球大氣發生彎曲是因為離地面越近折射率越小
B．太陽光進入地球大氣越靠近地面速度越大
C．太陽光進入地球大氣同一方向射入大氣不同顏色的光，彎曲程度相同
D．海面上空出現海市蜃樓是因為離海面越近大氣折射率越大
7．（2024高二下·杭州月考）一列機械波沿軸正向傳播，圖甲是時的波形圖，圖乙是介質中質點的振動圖像，已知時點位移為，下列說法不正確的是（　　）
A．該機械波的波速為
B．點的橫坐標可能為
C．時，點振動方向向下
D．時，點位移仍為
8．（2024高二下·杭州月考） 消防員在水平地面上使用噴水槍對著火房屋噴水滅火，出水軌跡可簡化為圖乙，假設該消防員控制水柱恰好垂直擊中豎直墻面，此時噴水槍出水口和水平面夾角為，不計空氣阻力，下列做法仍可能讓水柱垂直打到豎直墻面的是（　　）
A．噴水槍初速度大小不變，僅改變初速度方向
B．噴水槍初速度方向不變，僅改變初速度大小
C．噴水槍初速度方向不變，僅減小初速度大小，人往后走一定距離
D．噴水槍初速度方向不變，僅增大初速度大小，人向前走一定距離
9．（2024高二下·杭州月考） 如圖所示，正方體的C、E兩點放有電量均為的點電荷，D、F兩點放有電量均為的點電荷，M為EF的中點。下列說法正確的是（　　）
A．M點的場強方向從F指向E
B．A、B兩點的場強相同
C．一個正試探電荷放在A處的電勢能大于放在B處的電勢能
D．一個負試探電荷放在B處的電勢能等于放在G處的電勢能
10．（2024高二下·杭州月考）如圖所示，質量為、半徑為的四分之一光滑圓弧體靜止在光滑的水平面上，質量為的小球可視為質點從圓弧體的最高點由靜止釋放，已知重力加速度為，則小球下滑過程中（　　）
A．小球和圓弧體組成的系統動量守恒
B．小球的機械能守恒
C．小球運動到最低點時速度大小為
D．小球運動到最低點時速度大小為
11．（2024高二下·杭州月考） 當線圈中的電流隨時間變化時，由于電磁感應，附近的另一個線圈中會產生感應電流。實際上，這個線圈附近的任何導體中都會產生感應電流，看起來就像水中的旋渦， 所以把它叫做渦電流。下列關于渦流的應用說法正確的是（　　）
A．圖1中爐外有線圈，線圈中通以恒定的電流，利用渦流產生的熱量使金屬熔化
B．圖2中為了減少渦流，利用相互絕緣的硅鋼片疊成的鐵芯來代替整塊硅鋼鐵芯
C．圖3中金屬探測器產生恒定的磁場，當探測器遇到金屬時與金屬產生吸引力，使儀器報警
D．圖4中兩個磁性很強的小圓柱形永磁體同時從鋁管上端管口落入，無論鋁管有無裂縫， 它們同時從鋁管下端管口落出
12．（2024高二下·杭州月考） 四個相同的勻質小球放在光滑水平桌面上，用一根繩子把四個球約束起來，繩子恰無拉力，四個小球的質量均為m，半徑都為R，如圖所示，再將一個相同小球放在原四球中間正上方，因受繩子約束，下面四個小球并未分離，處于靜止狀態。設系統處處無摩擦，下列說法正確的是（　　）
A．上面小球所受力的合力為
B．下面每個小球對地面的壓力為
C．上面小球對下面每個小球的壓力為
D．繩子張力為
13．（2024高二下·杭州月考）如圖所示是回旋加速器的示意圖，其核心部分是兩個形金屬盒，分別與高頻交流電源連接，兩個形金屬盒間的狹縫中形成周期性變化的電場，使粒子在通過狹縫時都能得到加速，兩個形金屬盒處于垂直于盒底的勻強磁場中，忽略粒子在電場中的運動時間，下列說法正確的是（　　）
A．粒子射出時的最大動能與形金屬盒的半徑無關
B．加速電壓越大，粒子最終射出時獲得的動能就越大
C．若增大加速電壓，粒子在回旋加速器中運動的時間不變
D．若增大磁感應強度，為保證粒子總被加速，必須增大周期性變化電場的頻率
14．（2024高二下·杭州月考） 霍爾效應傳感器應用很廣泛，可以用來測量磁場、位移、電流、轉速等。如圖所示霍爾傳感器上面有一小磁體，霍爾元件材料為長方體，產生的霍爾電壓為后表面電勢高．下列說法正確的是（　　）
A．當變阻器滑動觸頭向左滑動，霍爾電壓將減小
B．霍爾電勢差高低與霍爾元件的長寬高都有關系
C．霍爾元件中電流I的載流子一定是正電荷定向運動形成的
D．若傳感器上面磁體向上移動，霍爾電壓將減小
15．（2024高二下·杭州月考） 華為在2023年10月發布了一款據稱可實現“一秒一公里”的全液冷超級充電樁，其最大輸出電流為600A，充電電壓范圍為200V至1000V，并且該充電樁能根據很多電動汽車車型的充電需求智能分配所需充電功率。某天，小振開著自己的某款電動汽車來這種充電站體驗，其車總質量為1.6t，所用電池組規格為“360V，”（內阻不能忽略），車上顯示屏顯示此次充電電量由充到用時10分鐘，本次充電共消費60元（充電樁計費規則為每度電2元）。經他幾天實測，顯示屏電量由下降到共行駛了120公里，已知他的車行駛時的阻力為車重的0.02倍，則（　　）
A．充電樁上標識的“600kW”表示給各車充電時的平均功率
B．小振本次充電的平均功率約為300kW
C．小振本次充電的充電效率約為
D．小振汽車電機將電能轉化為機械能的效率約為
二、非選擇題（本題共5小題， 共55分）
16．（2024高二下·杭州月考） 實驗題
（1）如圖裝置探究小車速度隨時間變化實驗中下列說法正確的是____。
A．長木板一定要略為傾斜
B．槽碼質量應遠小于小車質量
C．電火花打點計時器接220V交流電源
D．小車靠近打點計時器， 放開小車再打開電源開始打點
（2）如圖是某次實驗中得到的一條紙帶，打點計時器使用的交流電頻率為50Hz，用刻度尺量出各計數點到O點距離為xOA=3.90cm，xOB=8.59cm，xOC=14.07cm，xOD=20.34cm，小車運動B點的速度大小為　 　 m/s， 小車運動的加速度大小為　 　 m/s2（計算結果均保留2位有效數字）。
17．（2024高二下·杭州月考） 利用如圖裝置探究小車的加速度與力和質量的關系實驗，下列說法正確的是（　　）
A．小車運動時，小車受到繩子拉力小于槽碼的總重力
B．只有小車質量遠大于槽碼總質量，繩的拉力可近似等于槽碼的總重力
C．若斜面傾角過大，小車所受合力將小于繩的拉力
D．該實驗的科學思想方法為控制變量法
18．（2024高二下·杭州月考）
（1）用如圖甲電路測定兩節串聯干電池的電動勢和內阻，在乙圖中實物正確連接　 　。
（2）正確連接線路進行實驗，調整變阻器，電壓表和電流表讀數如圖所示，　 　V，　 　A
（3）經過測定，兩節電池總電動勢和總內阻最接近的一組是____。
A． B． C． D．
（4）由于電表內阻的影響，測定的電動勢比真實值　 　（填“大”或者“小”）
19．（2024高二下·杭州月考） 如圖所示，在水平地面上豎直放置某一游戲裝置，它由粗糙傾斜傳送帶和“S”型光滑圓形細管道平滑連接組成，兩段圓弧管道半徑為，B、D等高，圖中角均為37°，E點出口水平，與圓弧相切，傳送帶長為，傳送帶速度，B點離地面的高度，質量小物塊無初速放上傳送帶A點，運動到B然后進入“S”光滑細圓管道，小物塊大小略為小于管道，最后從管道水平出口E點水平飛出。小物塊與傳送帶間的動摩擦因數，，，。求：
（1）小物塊到達B點的速度；
（2）小物塊到達管道最高點C對管道的壓力；
（3）在管道的E點放置一個質量的小球，小物塊到達E點與小球發生彈性碰撞，落地時小物塊與小球的距離。
20．（2024高二下·杭州月考） 如圖所示，MN、PQ為間距L=0.5m足夠長的平行導軌，NQ⊥MN，導軌的電阻均不計。導軌平面與水平面間的夾角，NQ間連接有一個R=4Ω的電阻。有一勻強磁場垂直于導軌平面且方向向上，磁感應強度為。將一根金屬棒ab緊靠NQ放置在導軌上，且與導軌接觸良好。金屬棒的電阻為r=1Ω、質量為m=0.05kg，與導軌間的動摩擦因數為μ=0.5。現由靜止釋放金屬棒，當金屬棒滑行至cd處時達到最大速度v，已知在此過程中通過金屬棒截面的電荷量q=0.15C。設金屬棒沿導軌向下運動過程中始終與NQ平行。（）求：
（1）金屬棒的最大速度v的大小；
（2）cd離NQ的距離x；
（3）金屬棒滑行至cd處的過程中，電阻R上產生的熱量；
（4）金屬棒從靜止滑行至cd處的過程經過的時間t。
21．（2024高二下·杭州月考） 中國科學院自主研制的“人造小太陽”是一個核聚變反應堆，是磁約束核聚變實驗裝置，該裝置需要對較高速度的粒子束的各種帶電離子分離出來。假設“偏轉系統”的原理如圖所示，離子源不斷的產生帶電離子，經加速電場再進入速度選擇器，離子射入右側磁分析器偏轉分離，到達y軸離子接收板上，建立如圖所示坐標系（速度選擇器直線運動離子出口為坐標原點），已知有一離子帶正電、電荷量為q，質量為m，加速電場兩極板間電壓為U，速度選擇器間距為d，極板長度為，速度選擇器內電場強度為E，離子進入加速電場初速度可忽略不計，不考慮粒子間的相互作用以及相對論效應，重力忽略不計。求：
（1）離子經加速電場后獲得的速度；
（2）若粒子在速度選擇器中做直線運動，速度選擇器中磁場磁感應強度；
（3）若速度選擇器中只有電場，磁分析器中磁場為勻強磁場，磁感應強度為B，離子射到y軸的位置；
（4）若磁分析器中磁場磁感應強度為隨x軸均勻變化，，為位置的磁感應強度，k為大于0的常數，速度選擇器中直線運動的離子射入右側磁場離y軸最遠距離。
答案解析部分
1．【答案】B
【知識點】矢量與標量；單位制
【解析】【解答】A. 電場強度是矢量，單位為V/m，A不符合題意；
B. 沖量為矢量，單位為，B符合題意；
C. 時間為標量，單位為s，C不符合題意；
D. 磁通量為標量，國際單位制為，D不符合題意。
故答案為：B。
【分析】根據物理量的標矢性，結合國際單位制的特點可得出結論。
2．【答案】C
【知識點】質點
【解析】【解答】A. 研究跳水運動員的動作時需要關注身體各個部位的形態，不能把她看作質點，A不符合題意；
B. 乙圖研究飛船與空間站對接時，空間站與飛船的體積和大小不能忽略，不能把飛船看作質點，B不符合題意；
C. 丙圖研究高鐵從杭州到北京的路程時高鐵的大小和體積可以忽略，故可以把列車看作質點，C符合題意；
D. 丁圖研究冰壺運動到達的位置時，冰壺的大小和形狀不可以忽略，不能把冰壺看作質點，D不符合題意。
故答案為：C。
【分析】根據質點的定義，結合情景可得出結論。
3．【答案】C
【知識點】勻變速直線運動的速度與時間的關系；勻變速直線運動的位移與時間的關系；勻變速直線運動的位移與速度的關系
【解析】【解答】A. 由題可知汽車初速度為10m/s，若汽車加速度大小為6m/s2，則經過2s內汽車前進
A不符合題意；
B. 若汽車剎車加速度大小為8m/s2，運動1s時間，速度為
B不符合題意；
C. 由
代入可知加速度為5m/s2，故汽車剎車加速度大小至少為5m/s2才能安全停下，C符合題意；
D. 若汽車剎車加速度大小為10m/s2，則1s汽車靜止，在1s內位移為
故停車時離前面汽車的距離為2m，D不符合題意。
故答案為：C。
【分析】根據汽車做勻變速直線運動的特點，利用勻變速直線運動的基本公式可得出結論。
4．【答案】C
【知識點】磁現象和磁場、磁感線；電磁感應在生活中的應用
【解析】【解答】由題可知，讀卡器原理為電磁感應，變化的磁場在卡中線圈產生感應電流；
A. 通電線圈周圍產生磁場使小磁針發生偏轉，是電流的磁效應，A不符合題意；
B. 通電線圈等效為條形磁體，吸引鐵屑，運用了電流的磁效應，B不符合題意；
C. 當開關閉合時，電流由無到有，會使穿過感應線圈的磁通量發生變化從而產生感應電流，原理為電磁感應，C符合題意；
D. 開關閉合后，線圈中產生電流，通電導體在磁場中會受到安培力的作用，D不符合題意。
故答案為：C。
【分析】根據電流的磁效應和電磁感應原理，結合現象可得出結論。
5．【答案】D
【知識點】萬有引力定律的應用；第一、第二與第三宇宙速度
【解析】【解答】A.根據萬有引力充當向心力可得
得
“中國空間站”的軌道半徑小于同步衛星的軌道半徑（約36000km），可知“中國空間站”在正常軌道上做圓周運動的周期小于地球同步衛星的周期，A不符合題意；
B.“中國空間站”在軌道上做勻速圓周運動，根據牛頓第二定律有
對放在地球表面的物體，有
聯立解得“中國空間站”正常在軌道上做圓周運動的向心加速度大小為
故向心加速度稍小于g，B不符合題意；
C.第一宇宙速度是最大的運行速度，所以“中國空間站”的速度小于第一宇宙速度，C不符合題意；
D.空間站由低軌向高軌修正時需要發動機點火使空間站加速，做離心運動進入目標軌道，根據
可知，進入目標軌道后的速度比修正之前低軌的速度小，D符合題意；
故答案為：D。
【分析】根據萬有引力推導衛星的周期與軌道半徑的關系式，根據“中國空間站”和同步衛星的軌道半徑的關系，得出“中國空間站”與同步衛星周期的大小關系；由牛頓第二定律求解“中國空間站”的向心加速度，再根據重力等于萬有引力，分析放在地球表面的物體，得出“中國空間站”的向心加速度與重力加速度g的大小關系；第一宇宙速度是最大的運行速度；根據衛星變軌原理分析“中國空間站”要進入修正軌道應采取的措施，再根據線速度與軌道的半徑的關系，分析其進入目標軌道后的速度與之前的速度的關系。
6．【答案】D
【知識點】光的折射及折射定律
【解析】【解答】A．離地面越近，空氣密度越大，折射率越大，A錯誤；
B．根據
可知，離地面越近光速越小，B錯誤；
C．空氣對不同色光的折射率不同，彎曲程度不同，C錯誤；
D．海面上方空氣濕度較大，離海面越近大氣折射率越大，光傳播時會發生異常折射和全反射，出現海市蜃樓，D正確。
故答案為：D。
【分析】離地面越近，空氣密度越大，折射率越大，光傳播速度越小。
7．【答案】B
【知識點】簡諧運動的表達式與圖象；橫波的圖象；波長、波速與頻率的關系
【解析】【解答】A.由甲圖可知，該波波長為4m，由乙圖可知，該波周期為
所以波速
A不符合題意；
BC.根據乙圖分析，t=0時，M點正在沿y軸負方向振動，而根據波形平移法可知，t=0時刻，x=1.5m處的質點正向y軸正方向運動，所以M點的橫坐標不可能為1.5m，B符合題意，C不符合題意；
D.t=1.0s時，根據乙圖，由于對稱性可知，M點位移為，D不符合題意。
故答案為：B。
【分析】根據波速公式求出該波波速；根據簡諧振動的圖像特點，判斷出M點在t=0時刻的振動方向，再結合甲圖中介質各點的振動方向，判斷M點的橫坐標；根據乙圖，判斷出M點在t=0.1s時的位移。
8．【答案】A
【知識點】斜拋運動
【解析】【解答】根據題意，設初速度為，與水平方向夾角為，水柱恰好垂直擊中豎直墻面，根據斜拋規律可得，豎直方向上
水平方向上
整理可得
可知，噴水槍初速度大小不變，僅改變初速度方向，例如角度由60°變為30°，水平射程不變，則水柱仍垂直擊中豎直墻面，噴水槍初速度方向不變，僅減小初速度大小，水平射程減小，需人向前走一定距離，同理，僅增大初速度大小，水平射程增大，需人往后走一定距離，A符合題意，BCD不符合題意。
故答案為：A。
【分析】根據斜拋規律，推導水柱恰好垂直擊中豎直墻面時水平射程的表達式，再根據表達式對各選項進行分析。
9．【答案】D
【知識點】點電荷的電場；電場強度的疊加；電勢能；電勢
【解析】【解答】A. 由題可知，E、F兩點點電荷在M點形成的合場強由E指向F，D、C兩電荷在M點形成的合場強方向從F指向E，由于D、C兩點電荷距離M較遠，故M點的場強方向由E指向F，A不符合題意；
B. 由圖可知，A、B兩點的場強大小相等，方向不同，故場強不相同，B不符合題意；
C. A點電勢與B點電勢都為零，故一個正電荷放在A處的電勢能等于在B處的電勢能，C不符合題意；
D. G點電勢為零，故一個負電荷放在B處的電勢能等于放在G處的電勢能，D符合題意。
故答案為：D。
【分析】利用等量同種電荷在空間中產生的場強的特點，結合場強的疊加，可得出場強的特點，根據點電荷在某點電勢的特點，利用電勢能與電視的關系可得出電勢能的大小。
10．【答案】C
【知識點】動量守恒定律；機械能守恒定律
【解析】【解答】A.小球和圓弧體組成的系統，水平方向上合外力為零，但豎直方向上有加速度，所以豎直方向上合力不零，故系統的動量不守恒，A不符合題意；
B.小球下滑過程中圓弧體也會運動，所以小球所受支持力做功不為零，故小球的機械能不守恒，B不符合題意；
CD.小球在圓弧體最高點下滑到與圓弧體分離的過程中，M與m組成的系統水平方向動量守恒，有
再由能量守恒定律可得
又M=3m，解得
C符合題意，D不符合題意。
故答案為：C。
【分析】根據動量守恒和機械能守恒的條件分析動量和機械能是否守恒；根據系統能量守恒和水平方向上動量守恒，求解小球運動到最低點時速度大小。
11．【答案】B
【知識點】渦流、電磁阻尼、電磁驅動；電磁感應在生活中的應用
【解析】【解答】A. 圖1中爐外有線圈，線圈中通以變化的的電流，利用渦流產生的熱量使金屬熔化，A不符合題意；
B. 圖2為了減小渦流，利用相互絕緣的硅鋼片疊加的鐵芯來代替整塊硅鋼鐵芯，減小互感效應來減小感應電流的產生，B符合題意；
C. 金屬探測器中產生變化的磁場，當探測器遇到金屬，金屬中產生渦流，使儀器感知到并報警，C不符合題意；
D. 圖4中兩個磁性很強的小圓柱形永磁體同時從鋁管上端管口落入，會在鋁管壁產生渦流，對磁體有阻力的作用，鋁管裂縫，阻礙作用越大，故它們不會同時從鋁管下端管口落出，D不符合題意。
故答案為：B。
【分析】根據電磁感應的原理，結合相關物理現象可得出結論。
12．【答案】D
【知識點】受力分析的應用；共點力的平衡
【解析】【解答】A. 上面小球處于靜止狀態，所受的合力為零，A不符合題意；
B. 對整體進行分析，地面對球的支持力為5mg，且每個小球所受地面的支持力都為5mg，B不符合題意；
C. 設上方小球受下方小球的彈力與豎直方向夾角為，由幾何關系可知，則有
可知
C不符合題意；
D. 上方小球對下方小球壓力在水平面上分力為
則繩上的張力
D符合題意。
故答案為：D。
【分析】根據物體的受力分析，運用力的正交分解，利用共點力平衡的條件可得出壓力和繩上張力的大小。
13．【答案】D
【知識點】質譜儀和回旋加速器
【解析】【解答】AB.粒子在磁場中的運動軌跡半徑等于D形盒的半徑時，粒子具有最大速度，由牛頓第二定律可得
解得
可得粒子射出時的最大動能
由此式可知，粒子射出時的最大動能與D形金屬盒的半徑R和磁感應強度B有關，與加速電壓無關，AB不符合題意；
C.粒子做圓周運動的周期
根據動能定理有
可得粒子的加速次數
粒子在回旋加速器中運動的時間
可知若增大加速電壓，粒子在回旋加速器中運動的時間減小，C不符合題意；
D.若增大磁感應強度B，根據
可知，粒子在磁場中運動周期減小，為保證粒子總被加速，必須減小周期性變化電場的周期，增大周期性變化電場的頻率，D符合題意。
故答案為：D。
【分析】粒子在磁場中的運動軌跡半徑等于D形盒的半徑時，粒子具有最大速度，由洛倫茲力充當向心力求出最大速度，得到最大動能的表達式，再根據表達式分析最大動能的相關因素；由動能定理求出粒子被加速次數的表達式，再結合粒子在磁場中運動周期的公式，分析加速電壓增大后，粒子在加速器中運動時間的變化；根據磁感應強度對粒子在磁場中圓周運動周期的影響，分析周期性電場的變化情況。
14．【答案】D
【知識點】霍爾元件
【解析】【解答】AB. 設前后表面為d，長為a，厚度為h，則有
且
聯立可得
可知霍爾電壓只與霍爾元件的高度有關系，且滑動變阻器觸頭向左移動，電流增大，霍爾電壓增大，AB不符合題意；
C. 霍爾元件后邊面電勢高，前表面電勢低，則有可能為電子定向移動形成的，C不符合題意；
D. 若傳感器上面磁體向上移動，則磁感應強度減小，故霍爾電壓將減小，D符合題意。
故答案為：D。
【分析】根據霍爾電壓形成的原理，結合霍爾元件的相關參數可得出霍爾電壓的表達式，進而得出結論。
15．【答案】C
【知識點】電功率和電功
【解析】【解答】A. 當充電電壓最大為1000V時，功率為600kW，故充電樁上標識的600kW為額定功率，A不符合題意；
B. 電車充電的平均功率
B不符合題意；
C. 電車充電的效率為
C符合題意；
D. 機械效率約為
D不符合題意。
故答案為：C。
【分析】根據電功率的表達式，結合充電電壓和電流可得出充電功率的大小；利用效率的表達式可得出結論。
16．【答案】（1）C
（2）0.51；0.79
【知識點】探究小車速度隨時間變化的規律
【解析】【解答】（1）A. 探究小車速度隨時間變化不需要平衡摩擦力，故長木板不一定要略微傾斜，A不符合題意；
B. 本實驗不要求小車所受拉力為小車所受合力，故不需要槽碼質量遠小于小車質量，B不符合題意；
C. 電火花打點計時器要接220V交流電，C符合題意；
D. 小車靠近打點計時器，先打開電源開始打點，然后釋放小車，D不符合題意。
故答案為：C
（2）小車運動B點的速度大小為
小車運動的加速度為
【分析】（1）根據實驗原理可判斷實驗步驟的可行性；（2）根據勻變速直線運動的規律可得出某點速度和加速度的大小。
17．【答案】A,B,D
【知識點】探究加速度與力、質量的關系
【解析】【解答】A. 小車運動時，槽碼做勻加速直線運動，有
可知
即小車收到繩子拉力小于槽碼的總重力，A符合題意；
B. 對小車進行分析有
聯立可得
故只有小車質量遠大于槽碼總質量，繩的拉力可近似等于槽碼的總重力，B符合題意；
C. 若斜面傾角過大，會導致重力分力過大，但對于小車而言，有
可知合力大于繩的拉力，C不符合題意；
D. 該實驗的科學思想方法為控制變量法，D符合題意。
故答案為：ABD。
【分析】根據小車做勻加速直線運動的特點，結合實驗原理可得出實驗步驟的可行性。
18．【答案】（1）
（2）2.50；0.46
（3）B
（4）小
【知識點】電池電動勢和內阻的測量
【解析】【解答】（1）按照實物圖連接如圖所示
（2）由圖可知，電壓表量程為0-3V，電流表量程為0-0.6A，故電壓表示數為2.50V，電流表讀數為0.46A；
（3）根據閉合電路歐姆定律
兩節電池電動勢和總內阻最接近，；
（4）由圖可知，當外電路短路時，電流的測量值等于真實值，且由于電壓表的分流作用，電流的測量值小于真實值，故電動勢小于真實值。
【分析】（2）根據電表的量程，結合表盤示數可得出電流和電壓的大小；（3）利用閉合電路歐姆定律的表達式可得出結論。
19．【答案】（1）解：小物塊靜止放上傳送帶加速度為a，牛頓第二定律有
解得
假說在傳送帶上一直加速到B端速度
解得
小于傳送帶速度，說明假說正確，所以
（2）解：從B運動到C根據機械能守恒
解得
設小物塊受到彈力向上，向心力公式
解得
根據牛頓第三定律可知小物塊對管道壓力，方向豎直向下；
（3）解：小物塊到E點速度為v
解得
與彈性碰撞，動量守恒
機械能守恒
解得
，
平拋運動時間為t，有
解得
落地點它們的距離
【知識點】動量守恒定律；機械能守恒定律
【解析】【分析】（1）根據牛頓第二定律求解加速度大小，根據勻變速直線運動的規律求解小物塊到達B點的速度。
（2） 從B運動到C根據機械能守恒 求解到達C點的速度，根據牛頓運動定律求解小物塊到達管道最高點C對管道的壓力。
（3）根據動量守恒以及機械能守恒求解碰后物體速度，根據平拋運動規律求解落地時小物塊與小球的距離。
20．【答案】（1）金屬棒的加速度為零時速度最大，根據平衡條件有
其中
解得
v=2m/s
（2）金屬棒滑行至cd處的過程中通過金屬棒截面的電荷量
解得
x=1.5m
（3）金屬棒由靜止釋放到達到最大速度的過程中，根據功能關系得
解得
Q=0.05J
（4）金屬棒由靜止釋放到達到最大速度的過程中，根據動量定理得
其中
解得
t=1.75s
【知識點】導體切割磁感線時的感應電動勢；電磁感應中的動力學問題；電磁感應中的能量類問題
【解析】【分析】（1）根據受力分析，結合金屬棒受力的平衡條件可得出金屬棒的速度大小；（2）根據電荷量的表達式可得出距離；（3）利用功能關系的表達式可得出電阻R上產生的熱量；（4）利用動量定理，結合電量的定義式可得出時間t。
21．【答案】（1）解：離子在加速電場中加速，由動能定理有
得
（2）解：通過速度選擇器，故由力的平衡條件有
得
（3）解：若撤去極板間磁場，離子在電場中偏轉距離
得
進入右側磁場速度為與X方向交角為，圓周運動半徑為R
射入磁場位置到Y位置距離
離子射到y軸的位置
（4）解：因為 離子運動到離Y最遠時，速度為v，方向沿Y方向。在Y方向上動量定理
得
【知識點】帶電粒子在電場中的運動綜合；帶電粒子在有界磁場中的運動
【解析】【分析】（1） 離子在加速電場中加速，由動能定理求解離子經加速電場后獲得的速度；
（2） 通過速度選擇器，故由洛倫茲力與電場力的平衡求解磁感應強度；
（3）洛倫茲力提供圓周運動的向心力，根據幾何關系求解離子射到y軸的位置；
（4） 離子運動到離Y最遠時，速度為v，方向沿Y方向，在Y方向上根據動量定理列式求解。
1 / 1浙江省杭州市第二名校錢江校區2023-2024學年高二下學期3月月考物理試題
一、選擇題（本大題共15小題， 每小題3分， 共45分。每小題列出的四個備選項中只有一個是符合目要求的， 不選、多選、錯選均不得分）
1．（2024高二下·杭州月考） 下列物理量是矢量且其在國際單位制（SI）的單位正確的是（　　）
A．電場強度， B．沖量，
C．時間，s D．磁通量，Wb
【答案】B
【知識點】矢量與標量；單位制
【解析】【解答】A. 電場強度是矢量，單位為V/m，A不符合題意；
B. 沖量為矢量，單位為，B符合題意；
C. 時間為標量，單位為s，C不符合題意；
D. 磁通量為標量，國際單位制為，D不符合題意。
故答案為：B。
【分析】根據物理量的標矢性，結合國際單位制的特點可得出結論。
2．（2024高二下·杭州月考） 下列關于質點的描述正確的是（　　）
A．甲圖研究跳水運動員全紅嬋空中動作時可以把她看作質點
B．乙圖研究飛船與空間站對接時可以把飛船看作質點
C．丙圖研究高鐵從杭州到北京的路程時可以把列車看作質點
D．丁圖研究冰壺運動到達的位置時，可以把冰壺看作質點
【答案】C
【知識點】質點
【解析】【解答】A. 研究跳水運動員的動作時需要關注身體各個部位的形態，不能把她看作質點，A不符合題意；
B. 乙圖研究飛船與空間站對接時，空間站與飛船的體積和大小不能忽略，不能把飛船看作質點，B不符合題意；
C. 丙圖研究高鐵從杭州到北京的路程時高鐵的大小和體積可以忽略，故可以把列車看作質點，C符合題意；
D. 丁圖研究冰壺運動到達的位置時，冰壺的大小和形狀不可以忽略，不能把冰壺看作質點，D不符合題意。
故答案為：C。
【分析】根據質點的定義，結合情景可得出結論。
3．（2024高二下·杭州月考） 汽車輔助駕駛具有“主動剎車系統”，利用雷達波監測前方有靜止障礙物，汽車可以主動剎車，對于城市擁堵路段和紅綠燈路口，主動剎車系統實用性非常高，若汽車正以36km/h的速度在路面上行駛，到達紅綠燈路口離前方靜止的汽車距離為10m，主動剎車系統開啟勻減速運動，能安全停下，下列說法正確的是（　　）
A．若汽車加速度大小為6m/s2，則經過2s鐘汽車前進60m
B．若汽車剎車加速度大小為8m/s2，運動1s時間，速度為1m/s
C．汽車剎車加速度大小至少為5m/s2才能安全停下
D．若汽車剎車加速度大小為10m/s2，停車時離前面汽車的距離為2m
【答案】C
【知識點】勻變速直線運動的速度與時間的關系；勻變速直線運動的位移與時間的關系；勻變速直線運動的位移與速度的關系
【解析】【解答】A. 由題可知汽車初速度為10m/s，若汽車加速度大小為6m/s2，則經過2s內汽車前進
A不符合題意；
B. 若汽車剎車加速度大小為8m/s2，運動1s時間，速度為
B不符合題意；
C. 由
代入可知加速度為5m/s2，故汽車剎車加速度大小至少為5m/s2才能安全停下，C符合題意；
D. 若汽車剎車加速度大小為10m/s2，則1s汽車靜止，在1s內位移為
故停車時離前面汽車的距離為2m，D不符合題意。
故答案為：C。
【分析】根據汽車做勻變速直線運動的特點，利用勻變速直線運動的基本公式可得出結論。
4．（2024高二下·杭州月考） 杭州二中錢江學校是一所新興的學校， 智慧現代的科技在這里被廣泛地運用。 如圖是杭州二中錢江學校學生的校園一卡通，在校園內將一卡通靠近讀卡器，讀卡器就向外發射電磁波， 一卡通內線圈產生感應電流，驅動卡內芯片進行數據處理和傳輸，讀卡器感應電路中就會產生電流，從而識別卡內信息。下圖中與校園一卡通具有同一原理的是（　　）
A．
B．
C．
D．
【答案】C
【知識點】磁現象和磁場、磁感線；電磁感應在生活中的應用
【解析】【解答】由題可知，讀卡器原理為電磁感應，變化的磁場在卡中線圈產生感應電流；
A. 通電線圈周圍產生磁場使小磁針發生偏轉，是電流的磁效應，A不符合題意；
B. 通電線圈等效為條形磁體，吸引鐵屑，運用了電流的磁效應，B不符合題意；
C. 當開關閉合時，電流由無到有，會使穿過感應線圈的磁通量發生變化從而產生感應電流，原理為電磁感應，C符合題意；
D. 開關閉合后，線圈中產生電流，通電導體在磁場中會受到安培力的作用，D不符合題意。
故答案為：C。
【分析】根據電流的磁效應和電磁感應原理，結合現象可得出結論。
5．（2024高二下·杭州月考）“中國空間站”在距地面高左右的軌道上做勻速圓周運動，在此高度上有非常稀薄的大氣，因氣體阻力的影響，軌道高度個月大概下降，空間站安裝有發動機，可對軌道進行周期性修正。則下列說法中正確的是（　　）
A．“中國空間站”在正常軌道上做圓周運動的周期大于地球同步衛星的周期
B．“中國空間站”在正常軌道上做圓周運動的向心加速度大小稍大于
C．“中國空間站”在正常軌道上做圓周運動的線速度大小稍大于地球的第一宇宙速度
D．“中國空間站”修正軌道時，發動機應“向后噴火”使空間站加速，但進入目標軌道正常運行后的速度小于修正之前在較低軌道上的運行速度
【答案】D
【知識點】萬有引力定律的應用；第一、第二與第三宇宙速度
【解析】【解答】A.根據萬有引力充當向心力可得
得
“中國空間站”的軌道半徑小于同步衛星的軌道半徑（約36000km），可知“中國空間站”在正常軌道上做圓周運動的周期小于地球同步衛星的周期，A不符合題意；
B.“中國空間站”在軌道上做勻速圓周運動，根據牛頓第二定律有
對放在地球表面的物體，有
聯立解得“中國空間站”正常在軌道上做圓周運動的向心加速度大小為
故向心加速度稍小于g，B不符合題意；
C.第一宇宙速度是最大的運行速度，所以“中國空間站”的速度小于第一宇宙速度，C不符合題意；
D.空間站由低軌向高軌修正時需要發動機點火使空間站加速，做離心運動進入目標軌道，根據
可知，進入目標軌道后的速度比修正之前低軌的速度小，D符合題意；
故答案為：D。
【分析】根據萬有引力推導衛星的周期與軌道半徑的關系式，根據“中國空間站”和同步衛星的軌道半徑的關系，得出“中國空間站”與同步衛星周期的大小關系；由牛頓第二定律求解“中國空間站”的向心加速度，再根據重力等于萬有引力，分析放在地球表面的物體，得出“中國空間站”的向心加速度與重力加速度g的大小關系；第一宇宙速度是最大的運行速度；根據衛星變軌原理分析“中國空間站”要進入修正軌道應采取的措施，再根據線速度與軌道的半徑的關系，分析其進入目標軌道后的速度與之前的速度的關系。
6．（2024高二下·杭州月考）大氣的折射是光通過空氣時空氣密度變化而引起傳播速度變化（折射率變化）所發生的現象，近地面大氣的折射會產生海市蜃樓。如圖所示太陽光進入地球大氣到達地面，光線發生彎曲。關于以上現象下列說法正確的是（　　）
A．太陽光進入地球大氣發生彎曲是因為離地面越近折射率越小
B．太陽光進入地球大氣越靠近地面速度越大
C．太陽光進入地球大氣同一方向射入大氣不同顏色的光，彎曲程度相同
D．海面上空出現海市蜃樓是因為離海面越近大氣折射率越大
【答案】D
【知識點】光的折射及折射定律
【解析】【解答】A．離地面越近，空氣密度越大，折射率越大，A錯誤；
B．根據
可知，離地面越近光速越小，B錯誤；
C．空氣對不同色光的折射率不同，彎曲程度不同，C錯誤；
D．海面上方空氣濕度較大，離海面越近大氣折射率越大，光傳播時會發生異常折射和全反射，出現海市蜃樓，D正確。
故答案為：D。
【分析】離地面越近，空氣密度越大，折射率越大，光傳播速度越小。
7．（2024高二下·杭州月考）一列機械波沿軸正向傳播，圖甲是時的波形圖，圖乙是介質中質點的振動圖像，已知時點位移為，下列說法不正確的是（　　）
A．該機械波的波速為
B．點的橫坐標可能為
C．時，點振動方向向下
D．時，點位移仍為
【答案】B
【知識點】簡諧運動的表達式與圖象；橫波的圖象；波長、波速與頻率的關系
【解析】【解答】A.由甲圖可知，該波波長為4m，由乙圖可知，該波周期為
所以波速
A不符合題意；
BC.根據乙圖分析，t=0時，M點正在沿y軸負方向振動，而根據波形平移法可知，t=0時刻，x=1.5m處的質點正向y軸正方向運動，所以M點的橫坐標不可能為1.5m，B符合題意，C不符合題意；
D.t=1.0s時，根據乙圖，由于對稱性可知，M點位移為，D不符合題意。
故答案為：B。
【分析】根據波速公式求出該波波速；根據簡諧振動的圖像特點，判斷出M點在t=0時刻的振動方向，再結合甲圖中介質各點的振動方向，判斷M點的橫坐標；根據乙圖，判斷出M點在t=0.1s時的位移。
8．（2024高二下·杭州月考） 消防員在水平地面上使用噴水槍對著火房屋噴水滅火，出水軌跡可簡化為圖乙，假設該消防員控制水柱恰好垂直擊中豎直墻面，此時噴水槍出水口和水平面夾角為，不計空氣阻力，下列做法仍可能讓水柱垂直打到豎直墻面的是（　　）
A．噴水槍初速度大小不變，僅改變初速度方向
B．噴水槍初速度方向不變，僅改變初速度大小
C．噴水槍初速度方向不變，僅減小初速度大小，人往后走一定距離
D．噴水槍初速度方向不變，僅增大初速度大小，人向前走一定距離
【答案】A
【知識點】斜拋運動
【解析】【解答】根據題意，設初速度為，與水平方向夾角為，水柱恰好垂直擊中豎直墻面，根據斜拋規律可得，豎直方向上
水平方向上
整理可得
可知，噴水槍初速度大小不變，僅改變初速度方向，例如角度由60°變為30°，水平射程不變，則水柱仍垂直擊中豎直墻面，噴水槍初速度方向不變，僅減小初速度大小，水平射程減小，需人向前走一定距離，同理，僅增大初速度大小，水平射程增大，需人往后走一定距離，A符合題意，BCD不符合題意。
故答案為：A。
【分析】根據斜拋規律，推導水柱恰好垂直擊中豎直墻面時水平射程的表達式，再根據表達式對各選項進行分析。
9．（2024高二下·杭州月考） 如圖所示，正方體的C、E兩點放有電量均為的點電荷，D、F兩點放有電量均為的點電荷，M為EF的中點。下列說法正確的是（　　）
A．M點的場強方向從F指向E
B．A、B兩點的場強相同
C．一個正試探電荷放在A處的電勢能大于放在B處的電勢能
D．一個負試探電荷放在B處的電勢能等于放在G處的電勢能
【答案】D
【知識點】點電荷的電場；電場強度的疊加；電勢能；電勢
【解析】【解答】A. 由題可知，E、F兩點點電荷在M點形成的合場強由E指向F，D、C兩電荷在M點形成的合場強方向從F指向E，由于D、C兩點電荷距離M較遠，故M點的場強方向由E指向F，A不符合題意；
B. 由圖可知，A、B兩點的場強大小相等，方向不同，故場強不相同，B不符合題意；
C. A點電勢與B點電勢都為零，故一個正電荷放在A處的電勢能等于在B處的電勢能，C不符合題意；
D. G點電勢為零，故一個負電荷放在B處的電勢能等于放在G處的電勢能，D符合題意。
故答案為：D。
【分析】利用等量同種電荷在空間中產生的場強的特點，結合場強的疊加，可得出場強的特點，根據點電荷在某點電勢的特點，利用電勢能與電視的關系可得出電勢能的大小。
10．（2024高二下·杭州月考）如圖所示，質量為、半徑為的四分之一光滑圓弧體靜止在光滑的水平面上，質量為的小球可視為質點從圓弧體的最高點由靜止釋放，已知重力加速度為，則小球下滑過程中（　　）
A．小球和圓弧體組成的系統動量守恒
B．小球的機械能守恒
C．小球運動到最低點時速度大小為
D．小球運動到最低點時速度大小為
【答案】C
【知識點】動量守恒定律；機械能守恒定律
【解析】【解答】A.小球和圓弧體組成的系統，水平方向上合外力為零，但豎直方向上有加速度，所以豎直方向上合力不零，故系統的動量不守恒，A不符合題意；
B.小球下滑過程中圓弧體也會運動，所以小球所受支持力做功不為零，故小球的機械能不守恒，B不符合題意；
CD.小球在圓弧體最高點下滑到與圓弧體分離的過程中，M與m組成的系統水平方向動量守恒，有
再由能量守恒定律可得
又M=3m，解得
C符合題意，D不符合題意。
故答案為：C。
【分析】根據動量守恒和機械能守恒的條件分析動量和機械能是否守恒；根據系統能量守恒和水平方向上動量守恒，求解小球運動到最低點時速度大小。
11．（2024高二下·杭州月考） 當線圈中的電流隨時間變化時，由于電磁感應，附近的另一個線圈中會產生感應電流。實際上，這個線圈附近的任何導體中都會產生感應電流，看起來就像水中的旋渦， 所以把它叫做渦電流。下列關于渦流的應用說法正確的是（　　）
A．圖1中爐外有線圈，線圈中通以恒定的電流，利用渦流產生的熱量使金屬熔化
B．圖2中為了減少渦流，利用相互絕緣的硅鋼片疊成的鐵芯來代替整塊硅鋼鐵芯
C．圖3中金屬探測器產生恒定的磁場，當探測器遇到金屬時與金屬產生吸引力，使儀器報警
D．圖4中兩個磁性很強的小圓柱形永磁體同時從鋁管上端管口落入，無論鋁管有無裂縫， 它們同時從鋁管下端管口落出
【答案】B
【知識點】渦流、電磁阻尼、電磁驅動；電磁感應在生活中的應用
【解析】【解答】A. 圖1中爐外有線圈，線圈中通以變化的的電流，利用渦流產生的熱量使金屬熔化，A不符合題意；
B. 圖2為了減小渦流，利用相互絕緣的硅鋼片疊加的鐵芯來代替整塊硅鋼鐵芯，減小互感效應來減小感應電流的產生，B符合題意；
C. 金屬探測器中產生變化的磁場，當探測器遇到金屬，金屬中產生渦流，使儀器感知到并報警，C不符合題意；
D. 圖4中兩個磁性很強的小圓柱形永磁體同時從鋁管上端管口落入，會在鋁管壁產生渦流，對磁體有阻力的作用，鋁管裂縫，阻礙作用越大，故它們不會同時從鋁管下端管口落出，D不符合題意。
故答案為：B。
【分析】根據電磁感應的原理，結合相關物理現象可得出結論。
12．（2024高二下·杭州月考） 四個相同的勻質小球放在光滑水平桌面上，用一根繩子把四個球約束起來，繩子恰無拉力，四個小球的質量均為m，半徑都為R，如圖所示，再將一個相同小球放在原四球中間正上方，因受繩子約束，下面四個小球并未分離，處于靜止狀態。設系統處處無摩擦，下列說法正確的是（　　）
A．上面小球所受力的合力為
B．下面每個小球對地面的壓力為
C．上面小球對下面每個小球的壓力為
D．繩子張力為
【答案】D
【知識點】受力分析的應用；共點力的平衡
【解析】【解答】A. 上面小球處于靜止狀態，所受的合力為零，A不符合題意；
B. 對整體進行分析，地面對球的支持力為5mg，且每個小球所受地面的支持力都為5mg，B不符合題意；
C. 設上方小球受下方小球的彈力與豎直方向夾角為，由幾何關系可知，則有
可知
C不符合題意；
D. 上方小球對下方小球壓力在水平面上分力為
則繩上的張力
D符合題意。
故答案為：D。
【分析】根據物體的受力分析，運用力的正交分解，利用共點力平衡的條件可得出壓力和繩上張力的大小。
13．（2024高二下·杭州月考）如圖所示是回旋加速器的示意圖，其核心部分是兩個形金屬盒，分別與高頻交流電源連接，兩個形金屬盒間的狹縫中形成周期性變化的電場，使粒子在通過狹縫時都能得到加速，兩個形金屬盒處于垂直于盒底的勻強磁場中，忽略粒子在電場中的運動時間，下列說法正確的是（　　）
A．粒子射出時的最大動能與形金屬盒的半徑無關
B．加速電壓越大，粒子最終射出時獲得的動能就越大
C．若增大加速電壓，粒子在回旋加速器中運動的時間不變
D．若增大磁感應強度，為保證粒子總被加速，必須增大周期性變化電場的頻率
【答案】D
【知識點】質譜儀和回旋加速器
【解析】【解答】AB.粒子在磁場中的運動軌跡半徑等于D形盒的半徑時，粒子具有最大速度，由牛頓第二定律可得
解得
可得粒子射出時的最大動能
由此式可知，粒子射出時的最大動能與D形金屬盒的半徑R和磁感應強度B有關，與加速電壓無關，AB不符合題意；
C.粒子做圓周運動的周期
根據動能定理有
可得粒子的加速次數
粒子在回旋加速器中運動的時間
可知若增大加速電壓，粒子在回旋加速器中運動的時間減小，C不符合題意；
D.若增大磁感應強度B，根據
可知，粒子在磁場中運動周期減小，為保證粒子總被加速，必須減小周期性變化電場的周期，增大周期性變化電場的頻率，D符合題意。
故答案為：D。
【分析】粒子在磁場中的運動軌跡半徑等于D形盒的半徑時，粒子具有最大速度，由洛倫茲力充當向心力求出最大速度，得到最大動能的表達式，再根據表達式分析最大動能的相關因素；由動能定理求出粒子被加速次數的表達式，再結合粒子在磁場中運動周期的公式，分析加速電壓增大后，粒子在加速器中運動時間的變化；根據磁感應強度對粒子在磁場中圓周運動周期的影響，分析周期性電場的變化情況。
14．（2024高二下·杭州月考） 霍爾效應傳感器應用很廣泛，可以用來測量磁場、位移、電流、轉速等。如圖所示霍爾傳感器上面有一小磁體，霍爾元件材料為長方體，產生的霍爾電壓為后表面電勢高．下列說法正確的是（　　）
A．當變阻器滑動觸頭向左滑動，霍爾電壓將減小
B．霍爾電勢差高低與霍爾元件的長寬高都有關系
C．霍爾元件中電流I的載流子一定是正電荷定向運動形成的
D．若傳感器上面磁體向上移動，霍爾電壓將減小
【答案】D
【知識點】霍爾元件
【解析】【解答】AB. 設前后表面為d，長為a，厚度為h，則有
且
聯立可得
可知霍爾電壓只與霍爾元件的高度有關系，且滑動變阻器觸頭向左移動，電流增大，霍爾電壓增大，AB不符合題意；
C. 霍爾元件后邊面電勢高，前表面電勢低，則有可能為電子定向移動形成的，C不符合題意；
D. 若傳感器上面磁體向上移動，則磁感應強度減小，故霍爾電壓將減小，D符合題意。
故答案為：D。
【分析】根據霍爾電壓形成的原理，結合霍爾元件的相關參數可得出霍爾電壓的表達式，進而得出結論。
15．（2024高二下·杭州月考） 華為在2023年10月發布了一款據稱可實現“一秒一公里”的全液冷超級充電樁，其最大輸出電流為600A，充電電壓范圍為200V至1000V，并且該充電樁能根據很多電動汽車車型的充電需求智能分配所需充電功率。某天，小振開著自己的某款電動汽車來這種充電站體驗，其車總質量為1.6t，所用電池組規格為“360V，”（內阻不能忽略），車上顯示屏顯示此次充電電量由充到用時10分鐘，本次充電共消費60元（充電樁計費規則為每度電2元）。經他幾天實測，顯示屏電量由下降到共行駛了120公里，已知他的車行駛時的阻力為車重的0.02倍，則（　　）
A．充電樁上標識的“600kW”表示給各車充電時的平均功率
B．小振本次充電的平均功率約為300kW
C．小振本次充電的充電效率約為
D．小振汽車電機將電能轉化為機械能的效率約為
【答案】C
【知識點】電功率和電功
【解析】【解答】A. 當充電電壓最大為1000V時，功率為600kW，故充電樁上標識的600kW為額定功率，A不符合題意；
B. 電車充電的平均功率
B不符合題意；
C. 電車充電的效率為
C符合題意；
D. 機械效率約為
D不符合題意。
故答案為：C。
【分析】根據電功率的表達式，結合充電電壓和電流可得出充電功率的大小；利用效率的表達式可得出結論。
二、非選擇題（本題共5小題， 共55分）
16．（2024高二下·杭州月考） 實驗題
（1）如圖裝置探究小車速度隨時間變化實驗中下列說法正確的是____。
A．長木板一定要略為傾斜
B．槽碼質量應遠小于小車質量
C．電火花打點計時器接220V交流電源
D．小車靠近打點計時器， 放開小車再打開電源開始打點
（2）如圖是某次實驗中得到的一條紙帶，打點計時器使用的交流電頻率為50Hz，用刻度尺量出各計數點到O點距離為xOA=3.90cm，xOB=8.59cm，xOC=14.07cm，xOD=20.34cm，小車運動B點的速度大小為　 　 m/s， 小車運動的加速度大小為　 　 m/s2（計算結果均保留2位有效數字）。
【答案】（1）C
（2）0.51；0.79
【知識點】探究小車速度隨時間變化的規律
【解析】【解答】（1）A. 探究小車速度隨時間變化不需要平衡摩擦力，故長木板不一定要略微傾斜，A不符合題意；
B. 本實驗不要求小車所受拉力為小車所受合力，故不需要槽碼質量遠小于小車質量，B不符合題意；
C. 電火花打點計時器要接220V交流電，C符合題意；
D. 小車靠近打點計時器，先打開電源開始打點，然后釋放小車，D不符合題意。
故答案為：C
（2）小車運動B點的速度大小為
小車運動的加速度為
【分析】（1）根據實驗原理可判斷實驗步驟的可行性；（2）根據勻變速直線運動的規律可得出某點速度和加速度的大小。
17．（2024高二下·杭州月考） 利用如圖裝置探究小車的加速度與力和質量的關系實驗，下列說法正確的是（　　）
A．小車運動時，小車受到繩子拉力小于槽碼的總重力
B．只有小車質量遠大于槽碼總質量，繩的拉力可近似等于槽碼的總重力
C．若斜面傾角過大，小車所受合力將小于繩的拉力
D．該實驗的科學思想方法為控制變量法
【答案】A,B,D
【知識點】探究加速度與力、質量的關系
【解析】【解答】A. 小車運動時，槽碼做勻加速直線運動，有
可知
即小車收到繩子拉力小于槽碼的總重力，A符合題意；
B. 對小車進行分析有
聯立可得
故只有小車質量遠大于槽碼總質量，繩的拉力可近似等于槽碼的總重力，B符合題意；
C. 若斜面傾角過大，會導致重力分力過大，但對于小車而言，有
可知合力大于繩的拉力，C不符合題意；
D. 該實驗的科學思想方法為控制變量法，D符合題意。
故答案為：ABD。
【分析】根據小車做勻加速直線運動的特點，結合實驗原理可得出實驗步驟的可行性。
18．（2024高二下·杭州月考）
（1）用如圖甲電路測定兩節串聯干電池的電動勢和內阻，在乙圖中實物正確連接　 　。
（2）正確連接線路進行實驗，調整變阻器，電壓表和電流表讀數如圖所示，　 　V，　 　A
（3）經過測定，兩節電池總電動勢和總內阻最接近的一組是____。
A． B． C． D．
（4）由于電表內阻的影響，測定的電動勢比真實值　 　（填“大”或者“小”）
【答案】（1）
（2）2.50；0.46
（3）B
（4）小
【知識點】電池電動勢和內阻的測量
【解析】【解答】（1）按照實物圖連接如圖所示
（2）由圖可知，電壓表量程為0-3V，電流表量程為0-0.6A，故電壓表示數為2.50V，電流表讀數為0.46A；
（3）根據閉合電路歐姆定律
兩節電池電動勢和總內阻最接近，；
（4）由圖可知，當外電路短路時，電流的測量值等于真實值，且由于電壓表的分流作用，電流的測量值小于真實值，故電動勢小于真實值。
【分析】（2）根據電表的量程，結合表盤示數可得出電流和電壓的大小；（3）利用閉合電路歐姆定律的表達式可得出結論。
19．（2024高二下·杭州月考） 如圖所示，在水平地面上豎直放置某一游戲裝置，它由粗糙傾斜傳送帶和“S”型光滑圓形細管道平滑連接組成，兩段圓弧管道半徑為，B、D等高，圖中角均為37°，E點出口水平，與圓弧相切，傳送帶長為，傳送帶速度，B點離地面的高度，質量小物塊無初速放上傳送帶A點，運動到B然后進入“S”光滑細圓管道，小物塊大小略為小于管道，最后從管道水平出口E點水平飛出。小物塊與傳送帶間的動摩擦因數，，，。求：
（1）小物塊到達B點的速度；
（2）小物塊到達管道最高點C對管道的壓力；
（3）在管道的E點放置一個質量的小球，小物塊到達E點與小球發生彈性碰撞，落地時小物塊與小球的距離。
【答案】（1）解：小物塊靜止放上傳送帶加速度為a，牛頓第二定律有
解得
假說在傳送帶上一直加速到B端速度
解得
小于傳送帶速度，說明假說正確，所以
（2）解：從B運動到C根據機械能守恒
解得
設小物塊受到彈力向上，向心力公式
解得
根據牛頓第三定律可知小物塊對管道壓力，方向豎直向下；
（3）解：小物塊到E點速度為v
解得
與彈性碰撞，動量守恒
機械能守恒
解得
，
平拋運動時間為t，有
解得
落地點它們的距離
【知識點】動量守恒定律；機械能守恒定律
【解析】【分析】（1）根據牛頓第二定律求解加速度大小，根據勻變速直線運動的規律求解小物塊到達B點的速度。
（2） 從B運動到C根據機械能守恒 求解到達C點的速度，根據牛頓運動定律求解小物塊到達管道最高點C對管道的壓力。
（3）根據動量守恒以及機械能守恒求解碰后物體速度，根據平拋運動規律求解落地時小物塊與小球的距離。
20．（2024高二下·杭州月考） 如圖所示，MN、PQ為間距L=0.5m足夠長的平行導軌，NQ⊥MN，導軌的電阻均不計。導軌平面與水平面間的夾角，NQ間連接有一個R=4Ω的電阻。有一勻強磁場垂直于導軌平面且方向向上，磁感應強度為。將一根金屬棒ab緊靠NQ放置在導軌上，且與導軌接觸良好。金屬棒的電阻為r=1Ω、質量為m=0.05kg，與導軌間的動摩擦因數為μ=0.5。現由靜止釋放金屬棒，當金屬棒滑行至cd處時達到最大速度v，已知在此過程中通過金屬棒截面的電荷量q=0.15C。設金屬棒沿導軌向下運動過程中始終與NQ平行。（）求：
（1）金屬棒的最大速度v的大小；
（2）cd離NQ的距離x；
（3）金屬棒滑行至cd處的過程中，電阻R上產生的熱量；
（4）金屬棒從靜止滑行至cd處的過程經過的時間t。
【答案】（1）金屬棒的加速度為零時速度最大，根據平衡條件有
其中
解得
v=2m/s
（2）金屬棒滑行至cd處的過程中通過金屬棒截面的電荷量
解得
x=1.5m
（3）金屬棒由靜止釋放到達到最大速度的過程中，根據功能關系得
解得
Q=0.05J
（4）金屬棒由靜止釋放到達到最大速度的過程中，根據動量定理得
其中
解得
t=1.75s
【知識點】導體切割磁感線時的感應電動勢；電磁感應中的動力學問題；電磁感應中的能量類問題
【解析】【分析】（1）根據受力分析，結合金屬棒受力的平衡條件可得出金屬棒的速度大小；（2）根據電荷量的表達式可得出距離；（3）利用功能關系的表達式可得出電阻R上產生的熱量；（4）利用動量定理，結合電量的定義式可得出時間t。
21．（2024高二下·杭州月考） 中國科學院自主研制的“人造小太陽”是一個核聚變反應堆，是磁約束核聚變實驗裝置，該裝置需要對較高速度的粒子束的各種帶電離子分離出來。假設“偏轉系統”的原理如圖所示，離子源不斷的產生帶電離子，經加速電場再進入速度選擇器，離子射入右側磁分析器偏轉分離，到達y軸離子接收板上，建立如圖所示坐標系（速度選擇器直線運動離子出口為坐標原點），已知有一離子帶正電、電荷量為q，質量為m，加速電場兩極板間電壓為U，速度選擇器間距為d，極板長度為，速度選擇器內電場強度為E，離子進入加速電場初速度可忽略不計，不考慮粒子間的相互作用以及相對論效應，重力忽略不計。求：
（1）離子經加速電場后獲得的速度；
（2）若粒子在速度選擇器中做直線運動，速度選擇器中磁場磁感應強度；
（3）若速度選擇器中只有電場，磁分析器中磁場為勻強磁場，磁感應強度為B，離子射到y軸的位置；
（4）若磁分析器中磁場磁感應強度為隨x軸均勻變化，，為位置的磁感應強度，k為大于0的常數，速度選擇器中直線運動的離子射入右側磁場離y軸最遠距離。
【答案】（1）解：離子在加速電場中加速，由動能定理有
得
（2）解：通過速度選擇器，故由力的平衡條件有
得
（3）解：若撤去極板間磁場，離子在電場中偏轉距離
得
進入右側磁場速度為與X方向交角為，圓周運動半徑為R
射入磁場位置到Y位置距離
離子射到y軸的位置
（4）解：因為 離子運動到離Y最遠時，速度為v，方向沿Y方向。在Y方向上動量定理
得
【知識點】帶電粒子在電場中的運動綜合；帶電粒子在有界磁場中的運動
【解析】【分析】（1） 離子在加速電場中加速，由動能定理求解離子經加速電場后獲得的速度；
（2） 通過速度選擇器，故由洛倫茲力與電場力的平衡求解磁感應強度；
（3）洛倫茲力提供圓周運動的向心力，根據幾何關系求解離子射到y軸的位置；
（4） 離子運動到離Y最遠時，速度為v，方向沿Y方向，在Y方向上根據動量定理列式求解。
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