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朝阳区2024年高三年级第二学期质量检测二
物理
满分：92分
考生须知
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一、选择题
本部分共14题。
1．根据玻尔原子理论，一个氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级，该氢原子
2．关于机械振动和机械波，下列说法错误的是
3．某同学测定一块玻璃的折射率，他用测得的多组入射角θ₁与折射角θ₂作出sinθ₁ - sinθ₂图像，如图所示。下列说法正确的是
4．分子势能Ep随分子间距离r变化的图像如图所示。下列说法正确的是
5．如图所示，光滑水平桌面上木块A、B叠放在一起，木块B受到一个大小为F水平向右的力，A、B一起向右运动且保持相对静止。已知A的质量为m，B的质量为2m，重力加速度为g。下列说法正确的是
6．如图所示，L是自感系数很大、电阻很小的线圈，A₁、A₂是两个相同的小灯泡。下列说法正确的是
7．如图所示，质量为m的子弹水平射入并排放置的3块固定的、相同的木板，穿过第3块木板时子弹的速度恰好变为0。已知子弹在木板中运动的总时间为t，子弹在各块木板中运动的加速度大小均为a。子弹可视为质点，不计子弹重力。下列说法错误的是
8．如图所示，实线为两个固定的等量正点电荷电场中的等势面，虚线abc为一带电粒子仅在静电力作用下的运动轨迹，其中b点是两点电荷连线的中点。下列说法正确的是
9．图甲为风力发电的简易模型，在风力的作用下，风叶带动与其固定在一起的磁铁转动，转速与风速成正比。当风速为v时，线圈中产生的正弦式交变电流如图乙所示。下列说法正确的是
10．一个电子以某速度从a点出发，通过两个方向垂直纸面的有界匀强磁场区域I、Ⅱ到达b点，路径如图所示，电子在每个区域内的轨迹都是半圆。下列说法正确的是
11．电动车配有把机械能转化为电能的“能量回收”装置。某次测试中电动车沿倾角为15°的斜坡向下运动，初动能为1.0×10⁵J。第一次让车无动力自由滑行，其动能Ek与位移x的关系如图中直线①所示；第二次让车无动力并开启“能量回收”装置滑行，其动能Ek位移x的关系如图中曲线②所示。假设机械能回收效率为90%，重力加速度g=10m/s²。下列说法正确的是
12．如图所示，水平面上固定一个绝缘支杆，支杆上固定一带电小球A，小球A位于光滑小定滑轮O的正下方，绝缘细线绕过定滑轮与带电小球B相连，在拉力F的作用下，小球B静止，此时两球处于同一水平线。假设两球的电荷量均不变，现缓慢释放细线，使球B移动一小段距离。在此过程中，下列说法正确的是
13．测量曲线运动物体的瞬时速度往往比较困难。假设小球受到的空气阻力与其速度大小成正比，为测量水平抛出的塑料球的落地速度，研究性学习小组进行了以下实验。 ①如图甲，在某一高度处释放塑料球，使之在空气中竖直下落。塑料球速度逐渐增加，最终达到最大速度vm，测量并记录vm； ②如图乙，用重锤线悬挂在桌边确定竖直方向，将塑料球和一半径相同的钢球并排用一平板从桌边以相同的速度同时水平推出； ③用频闪仪记录塑料球和钢球在空中的一系列位置，同时测量塑料球下落时间t； ④如图丙，在得到的频闪照片中分别作出x轴和y轴，测量并记录两小球水平位移x₁、x₂，竖直位移y₀。已知重力加速度g。 关于本实验，下列说法正确的是
14．体外冲击波治疗具有非侵入性、患者易于接受、对人体组织损伤少、治疗成功率高等优点，目前在临床医疗上得到广泛的应用。 一种冲击波治疗仪的充电和瞬时放电电路如图甲所示。交流电经调压、整流后向电容器C充电储能。当触发器S导通时，电容器经置于水中的冲击波源W瞬时放电，高压强电场的巨大能量瞬间释放使水迅速汽化、膨胀而形成冲击波。如图乙所示，冲击波向四周传播，碰到反射体光滑的内表面而反射，波源发出的冲击波经反射后在F点聚焦，形成压力强大的冲击波焦区，当人体深处的病变处于该焦区时，就会得到治疗作用。冲击波治疗对放电时间要求不超过1μs，电容器C的电容一般在0.3~1.0μF之间，充电电压大约10kV。下列说法正确的是
二、非选择题
本部分共5题。
16．物理课外研究小组欲通过实验研究某一直流电源的带载特性。除所用电源、开关、导线外，实验室还备有器材：电压表（量程3V）、电流表（量程3A）、定值电阻R₀、滑动变阻器RL。
【答案】（1）3.0 1.3 （4分）
（2）小于 电压表的分流 （4分）
（3）AC （2分）
（2）小于 电压表的分流 （4分）
（3）AC （2分）
【详解】待补
17．如图1所示，水平放置的两平行金属板相距为d，充电后带电量保持不变，其间形成匀强电场。一带电量为+q、质量为m的液滴以速度v₀从下板左边缘射入电场，沿直线运动恰好从上板右边缘射出。已知重力加速度为g。
【答案】解：
（1）由二力平衡有 mg=qE 解得 （3分）
（2）静电力做功为 W=qEd 解得 W=mgd （3分） 液滴的运动轨迹如图所示 （3分）
（1）由二力平衡有 mg=qE 解得 （3分）
（2）静电力做功为 W=qEd 解得 W=mgd （3分） 液滴的运动轨迹如图所示 （3分）
【详解】待补
18．如图所示，水平的圆台可以绕其中心轴转动。在圆台中心两侧放上甲、乙两物体，两物体的质量均为m，均可视为质点，甲、乙两物体到圆台中心距离分别为2R、R，其连线过圆台中心。两物体与圆台间的动摩擦因数均为μ,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。
【详解】解：（1）甲、乙角速度相同，根据
解得 （3分）
（2）甲先滑动。
甲、乙未滑动时，静摩擦力提供向心力
F甲= 2mω²R， F乙= mω²R
随着角速度的增大，甲先达到最大静摩擦力，故甲先滑动。 （3分）
（3）当甲、乙都要滑动时，设绳中拉力大小为T，最大静摩擦力大小为f=μmg。
对甲、乙分别应用牛顿第二定律有
T ＋ f =2mω²R，
解得 （3分）
解得 （3分）
（2）甲先滑动。
甲、乙未滑动时，静摩擦力提供向心力
F甲= 2mω²R， F乙= mω²R
随着角速度的增大，甲先达到最大静摩擦力，故甲先滑动。 （3分）
（3）当甲、乙都要滑动时，设绳中拉力大小为T，最大静摩擦力大小为f=μmg。
对甲、乙分别应用牛顿第二定律有
T ＋ f =2mω²R，
解得 （3分）
19．定值电阻、电容器、电感线圈是三种常见的电路元件，关于这几个元件有如下结论： ①一个定值电阻满足关系； ②一个电容器的电容为C，两极板间电压为U时，储存的能量为； ③一个电感线圈的自感系数为L，自感电动势，式中为电流变化率；通过的电流为I时，储存的能量为。 如图所示，足够长的光滑金属框架竖直放置，顶端留有接口a、b，两竖直导轨间距为d。一质量为m、长度为d的金属棒始终与竖直导轨接触良好，磁感应强度为B的匀强磁场与框架平面垂直，重力加速度为g。不计空气阻力，不计框架和金属棒的电阻及电磁辐射的能量损失。 若在a、b间接入一个阻值为R的定值电阻，现从静止释放金属棒，求金属棒的最终速度大小v₁；
【详解】解：（1）当金属棒的速度达到v₁时，感应电动势E=Bdv₁
根据欧姆定律回路中的电流
根据平衡条件，有 mg=BId
解得 （3分）
（2）设金属棒下落速度为v，电容器两端的电压等于感应电动势 U=E 且 E=Bdv
当电容器两端电压U=U₀时，根据能量守恒定律有
解得 （3分）
（3）设金属棒下落速度为v，根据题意有 ①
设金属棒速度达到最大值v₂时，电流为I₀，有 mg=BI₀d ②
设该过程金属棒下落的高度为x₀，根据能量守恒定律有 ③
由①式变形得
可得 ④
联立②③④式解得 （4分）
根据欧姆定律回路中的电流
根据平衡条件，有 mg=BId
解得 （3分）
（2）设金属棒下落速度为v，电容器两端的电压等于感应电动势 U=E 且 E=Bdv
当电容器两端电压U=U₀时，根据能量守恒定律有
解得 （3分）
（3）设金属棒下落速度为v，根据题意有 ①
设金属棒速度达到最大值v₂时，电流为I₀，有 mg=BI₀d ②
设该过程金属棒下落的高度为x₀，根据能量守恒定律有 ③
由①式变形得
可得 ④
联立②③④式解得 （4分）
20．万有引力定律和库仑定律的相似，使得解决相关问题的方法可以相互借鉴。
【详解】（1） a. 设引力做功为W引，根据动能定理有 W引=ΔEk
引力做功与引力势能变化ΔEp的关系为 W引=－ΔEp
故有 ΔEk＋ΔEp=0
由此可知，动能与引力势能之和守恒 （3分）
b. 卫星从A运动到B的过程中，动能与引力势能之和守恒， ΔEk＋ΔEp=0
解得 (3分)
（2） a. 当B绕A做圆周运动时，库仑力提供向心力
当B靠近A时，由动能定理
同时
解得 （3分）
b. 将B的直线运动视为无限“扁”的椭圆上的运动，其半长轴为
设B绕A以半径L做匀速圆周运动时的周期为T，有t=T/2
库仑力提供向心力有
解得 （3分）
全卷评分说明：用其他方法解答正确，给相应分数。
引力做功与引力势能变化ΔEp的关系为 W引=－ΔEp
故有 ΔEk＋ΔEp=0
由此可知，动能与引力势能之和守恒 （3分）
b. 卫星从A运动到B的过程中，动能与引力势能之和守恒， ΔEk＋ΔEp=0
解得 (3分)
（2） a. 当B绕A做圆周运动时，库仑力提供向心力
当B靠近A时，由动能定理
同时
解得 （3分）
b. 将B的直线运动视为无限“扁”的椭圆上的运动，其半长轴为
设B绕A以半径L做匀速圆周运动时的周期为T，有t=T/2
库仑力提供向心力有
解得 （3分）
全卷评分说明：用其他方法解答正确，给相应分数。