精品解析：福建省泉州市惠安荷山中学2023-2024学年高二下学期5月期中考试物理试卷

惠安荷山中学2023一2024学年第二学期期中考试 高 二 物 理 时间：75分钟 满分：100分 一、单项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分） 1. 一列简谐横波某时刻的波形如图所示，比较介质中的三个质点a、b、c，则（　　） A. 此刻a的加速度最小 B. 此刻b的速度最小 C. 若波沿x轴正方向传播，此刻b向y轴正方向运动 D. 若波沿x轴负方向传播，a比c先回到平衡位置 【答案】C 【解析】 【详解】由机械振动特点确定质点的加速度和速度大小，由“上下坡法”确定振动方向． 由波动图象可知，此时质点a位于波峰处，根据质点振动特点可知，质点a的加速度最大，故A错误，此时质点b位于平衡位置，所以速度为最大，故B错误，若波沿x轴正方向传播，由“上下坡法”可知，质点b向y轴正方向运动，故C正确，若波沿x轴负方向传播，由“上下坡法”可知，a质点沿y轴负方向运动，c质点沿y轴正方向运动，所以质点c比质点a先回到平衡位置，故D错误． 2. 在生活中躺着看手机，经常出现手机砸伤眼睛的情况。如图所示，假设手机和手机外壳总质量约为，从离人眼约的高度无初速掉落，砸到眼睛后手机未反弹，眼睛受到手机的冲击时间约为，取重力加速度，下列分析正确的是（　　） A. 手机对眼睛的冲量方向竖直向上 B. 手机对眼睛的平均作用力大小约为 C. 手机对眼睛的冲量大小约为 D. 手机与眼睛作用过程中手机的动量变化大小约为 【答案】C 【解析】 【详解】A．手机对眼睛的冲量方向与手机对眼睛的作用力方向相同，冲量方向竖直向下，故A错误； D．根据题意可知，手机未接触眼睛前做自由落体运动，则有 解得 手机与眼睛作用过程中手机的动量变化大小约为 故D错误； BC．根据题意，由动量定理有 解得 手机对眼睛的平均作用力大小约为 故B错误，C正确。 故选C。 3. 如图所示的平行板器件中有方向相互垂直的匀强电场和匀强磁场。一带正电的粒子以某一速度从该装置的左端水平向右进入两板间后，恰好能做直线运动。忽略粒子重力的影响，则 A. 若只将粒子改为带负电，其将往上偏 B. 若只增加粒子进入该装置的速度，其将往上偏 C. 若只增加粒子的电荷量，其将往下偏 D. 若粒子从右端水平进入，则仍沿直线水平飞出 【答案】B 【解析】 【详解】正粒子沿直线穿过正交场，向上的洛伦兹力和向下的电场力平衡，则qE=qvB，即； A．若只将粒子改为带负电，则洛伦兹力和电场力的方向均反向，则粒子仍沿直线通过，选项A错误； B．若只增加粒子进入该装置的速度，则洛伦兹力变大，粒子将往上偏，选项B正确； C．若只增加粒子的电荷量，向上的洛伦兹力和向下的电场力仍平衡，其仍将沿直线通过，选项C错误； D．若粒子从右端水平进入，则电场力和洛伦兹力均向下，则不可能仍沿直线水平飞出，选项D错误； 故选B. 4. CT扫描是计算机X射线断层扫描技术的简称，CT扫描机可用于对多种病情的探测。图（a）是某种CT机主要部分的剖面图，其中X射线产生部分的示意图如图（b）所示。图（b）中M、N之间有一电子束的加速电场，虚线框内有匀强偏转磁场；经调节后电子束从静止开始沿带箭头的实线所示的方向前进，打到靶上，产生X射线（如图中带箭头的虚线所示）；将电子束打到靶上的点记为P点。则（　　） A. M处的电势高于N处的电势 B. 增大M、N之间的加速电压可使P点左移 C. 偏转磁场的方向垂直于纸面向外 D. 增大偏转磁场磁感应强度的大小可使P点左移 【答案】D 【解析】 【详解】A．由于电子带负电，要在MN间加速则MN间电场方向由N指向M，根据沿着电场线方向电势逐渐降低可知M的电势低于N的电势，故A错误； B．增大加速电压则根据 可知会增大到达偏转磁场的速度；又根据在偏转磁场中洛伦兹力提供向心力有 可得 可知会增大在偏转磁场中的偏转半径，由于磁场宽度相同，故根据几何关系可知会减小偏转的角度，故P点会右移，故B错误； C．电子在偏转电场中做圆周运动，向下偏转，根据左手定则可知磁场方向垂直纸面向里，故C错误； D．由B选项的分析可知，当其它条件不变时，增大偏转磁场磁感应强度会减小半径，从而增大偏转角度，使P点左移，故D正确。 故选D。 二、双项选择题（本题共4小题，每小题6分，共24分。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分） 5. 图1为一列简谐横波在t=0时刻的波形图，P、Q为介质中的两个质点，图2为质点P的振动图象，则 A. t=0.2s时，质点Q沿y轴负方向运动 B. 0～0.3s内，质点Q运动的路程为0.3m C. t=0.5s时，质点Q的加速度小于质点P的加速度 D. t=0.7s时，质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离 【答案】CD 【解析】 【详解】A．由振动图像可知T=0.4s，t=0时刻质点P向上振动，可知波沿x轴负向传播，则t=0.2s=0.5T时，质点Q沿y轴正方向运动，选项A错误； B．0.3s=T，因质点Q在开始时不是从平衡位置或者最高点（或最低点）开始振动，可知0～0.3s内，质点Q运动的路程不等于，选项B错误； C．t=0.5s=1T时，质点P到达最高点，而质点Q经过平衡位置向下运动还没有最低点，则质点Q的加速度小于质点P的加速度，选项C正确； D．t=0.7s=1T时，质点P到达波谷位置而质点而质点Q还没到达波峰位置，则质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离，选项D正确． 6. 如图所示，在Oxy平面的第一象限内存在方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B的匀强磁场。一带电粒子从y轴上的M点射入磁场，速度方向与y轴正方向的夹角。粒子经过磁场偏转后在N点（图中未画出）垂直穿过x轴。已知，粒子电荷量为q，质量为m，重力不计。则（　　） A. 粒子带负电荷 B. 粒子速度大小为 C. 粒子在磁场中运动的轨道半径为a D. N与O点相距 【答案】AD 【解析】 【详解】A．粒子向下偏转，根据左手定则判断洛伦兹力，可知粒子带负电，A正确； BC．粒子运动的轨迹如图 由于速度方向与y轴正方向的夹角，根据几何关系可知 ， 则粒子运动的轨道半径为 洛伦兹力提供向心力 解得 BC错误； D．与点的距离为 D正确。 故选AD。 7. 物理课上，老师在讲台上演示了滑块碰撞实验，桌面长L=1m，在中央处放置一滑块A，从桌边处给另一滑块B一初速度，两滑块发生弹性正碰，碰撞时间极短，碰后两滑块恰好都停在桌子两边沿，设两滑块的运动方向沿桌长边方向且在一条直线上（俯视图如图），滑块可视为质点，两滑块与桌面间的动摩擦因数μ=0.2，g取10m/s2。则（　　） A. 滑块A与滑块B质量之比为1:3 B. 碰撞后两滑块在滑动过程中摩擦力的冲量大小相等 C. 滑块B的初速度大小为m/s D. 若滑块A的质量为3kg，整个过程中两滑块与桌面间因摩擦产生的内能为5J 【答案】CD 【解析】 【详解】A．设滑块A与滑块B质量分别为m1和m2，滑块B的初速度为v0，与滑块A碰前速度为v，两滑块碰撞后的速度分别为v1和v2，两滑块发生弹性碰撞，则有 碰后对滑块A，根据动能定理有 碰后对滑块B，根据动能定理有 联立解得 故A错误； B．根据牛顿第二定律可得 可知碰撞后两滑块的加速度大小相等，由于碰后速度大小也相等，则碰后运动时间相同。碰后滑块在滑动过程中摩擦力的冲量大小为 可知由于两滑块的质量不同，所以碰撞后两滑块在滑动过程中摩擦力的冲量大小不相等，故B错误； C．碰前对滑块B分析，根据动能定理有 解得，滑块B的初速度大小为 故C正确； D．若滑块A的质量为3kg，则滑块B的质量为 根据能量守恒可得，整个过程中两滑块与桌面间因摩擦产生的内能为 故D正确。 故选CD。 8. 回旋加速器是高能物理中的重要仪器，其原理是利用磁场和电场使带电粒子回旋加速运动，在运动中经高频电场反复加速从而使粒子获得很高的能量。如图甲所示，两个D形金属盒置于恒定的匀强磁场中，并分别与高频电源相连（电压随时间变化如乙图所示），D形盒半径为R，匀强磁场的磁感应强度为B，两D形盒间距离为d（d<<R）。若用回旋加速器加速氘核（设氘核质量m、电荷量q），则下列判断正确的是 A. 加速电压U0越大，氘核获得的最大动能越大 B. 氘核加速的最大动能为 C. 氘核在电场中运动的总时间为 D. 该回旋加速器不可以用来加速氦核（） 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．粒子在回旋加速器里的速度有D型的半径决定，由 得 所以最大动能 氘核获得的最大动能与加速电压无关，则A错误，B正确。 C．设粒子加速次数为n，由动能定理 可得 粒子在电场运动的路程 S=nd 平均速度为v/2，得在电场中运动时间 选项C正确。 D．氦核与氘核的比荷相同，在磁场中周期频率相同，可以进行加速，选项D错误。 故选BC。 三、填空题（本题3小题，每小题3分，共9分。） 9. 如图（a），在平面内有两个沿方向做简谐振动的点波源和。两波源的振动图线分别如图（b）和图（c）所示．两列波的波速均为，两列波从波源传播到点的路程差为___，两列波引起的点处质点的振动相互______（填“加强”或“减弱”），点处质点的振动相互____（填“加强”或“减弱”）。 【答案】 ①. 2 ②. 减弱 ③. 加强 【解析】 【详解】[1]点波源的振动形式传播到点的路程为，点波源的振动形式传播到点的路程为，两列波从波源传播到点的路程差为 [2]由于两列波的波源到点的路程相等，路程差为零，且时两列波的波源的振动方向相反，所以两列波到达点时振动方向相反，引起的点处质点的振动相互减弱 [3]由振动图线可知，波动周期为，波长 由于两列波的波源到点的路程分别为和，路程差为，而时两列波的波源的振动方向相反，所以两列波到达点时振动方向相同，点处质点的振动相互加强 10. 图中实线为一列简谐横波在某一时刻的波形曲线，经过后，其波形曲线如图中虚线所示。已知该波的周期T大于，若波是沿x轴正方向传播的，则该波的速度大小为___________，周期为___________s，若波是沿x轴负方向传播的，该波的周期为___________s。 【答案】 ①. 0.5 ②. 0.4 ③. 1.2 【解析】 【分析】 【详解】（1）若波是沿x轴正方向传播的，波形移动了15cm，由此可求出波速和周期： （2）若波是沿x轴负方向传播的，波形移动了5cm，由此可求出波速和周期： 11. 质量为0.45 kg的木块静止在光滑水平面上，一质量为0.05 kg的子弹以200 m/s的水平速度击中木块，并留在其中，整个木块沿子弹原方向运动，则木块最终速度的大小是________m/s。若子弹在木块中运动时受到的平均阻力为4.5×103 N，则子弹射入木块的深度为________m，子弹射入木块的过程中产生的内能为________J。 【答案】 ①. 20 ②. 0.2 ③. 900 【解析】 【详解】[1]子弹射入木块的过程由动量守恒定律可知 解得木块最终速度的大小是 [2][3]由能量关系可知 解得 Q=900J d=0.2m 四、实验题（本题2小题，每空2分，共12分。） 12. 某同学用单摆测量重力加速度， ①为了减少测量误差，下列做法正确的是_____（多选）； A．摆的振幅越大越好 B．摆球质量大些、体积小些 C．摆线尽量细些、长些、伸缩性小些 D．计时的起、止位置选在摆球达到的最高点处 ②改变摆长，多次测量，得到周期平方与摆长的关系图象如图所示，所得结果与当地重力加速度值相符，但发现其延长线没有过原点，其原因可能是_____。 A．测周期时多数了一个周期 B．测周期时少数了一个周期 C．测摆长时直接将摆线的长度作为摆长 D．测摆长时将摆线的长度加上摆球的直径作为摆长 【答案】 ①. BC ②. C 【解析】 【详解】①[1]．A．单摆在摆角很小的情况下才做简谐运动，单摆的摆角不能太大，一般不能超过5°，否则单摆将不做简谐振动，故A做法错误； B．实验尽量选择质量大的、体积小的小球，减小空气阻力，减小实验误差，故B做法正确； C．为了减小实验误差，摆线应轻且不易伸长的细线，实验选择细一些的、长度适当、伸缩性小的绳子，故C做法正确； D．物体再平衡位置（最低点）速度最大，计时更准确，故D做法错误。 ②[2]．单摆的周期 即 但是实验所得没过原点，测得重力加速度与当地结果相符，则斜率仍为；则 故实验可能是测量是直接将摆线的长度作为摆长了。 13. 如图，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。 （1）实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是，可以通过仅测量__________（填选项前的符号），间接地解决这个问题 A.小球开始释放高度h B.小球抛出点距地面的高度H C.小球做平抛运动的射程 （2）图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时先让入射球多次从倾斜轨道上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛水平射程OP，然后，把被碰小球静置于轨道的水平部分，再将入射球从斜轨上S位置静止释放，与小球相碰，并多次重复。接下来要完成的必要步骤是__________。（填选项前的符号） A.用天平测量两个小球的质量、 B.测量小球开始释放高度h C.测量抛出点距地面的高度H D.分别找到、相碰后平均落地点的位置M、N E.测量平抛射程OM、ON （3）若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为__________[用（2）中测量的量表示]； 若碰撞是弹性碰撞，那么还应满足的表达式为__________[用（2）中测量的量表示]。 【答案】 ①. C ②. ADE##AED##DAE##DEA##EAD##EDA ③. ④. 【解析】 【详解】（1）[1]根据平抛运动规律有 ， 解得 因抛出点到地面的高度H相同，故小球碰撞前后的速度与小球做平抛运动的水平位移x成正比，可以通过仅测量小球做平抛运动的水平位移x间接解决这个问题。 故选C。 （2）[2]碰撞过程中由动量守恒定律可得 同时乘以时间t，有 即 故接下来要完成的必要步骤是，用天平测量两个小球的质量、，分别找到、相碰后平均落地点的位置M、N，测量平抛射程OM、ON。 故选ADE。 （3）[3]由（2）分析可知，在实验误差允许的范围内，若碰撞过程中动量守恒，其关系式应为 [4]若碰撞是弹性碰撞，应该满足的关系为 因为平抛运动的初速度为 所以，整理得 五、计算题（本题3小题，第14题11分，第15题12分，第16题16分，共39分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写最后答案的不给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值的单位。） 14. 阿斯顿（F．Aston）借助自己发明的质谱仪发现了氖等元素的同位素而获得诺贝尔奖，质谱仪分析同位素简化的工作原理如图所示。在上方存在一垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B。两个氖离子在O处以相同速度v垂直磁场边界入射，在磁场中发生偏转，分别落在M和N处。已知某次实验中，，落在M处氖离子比荷（电荷量和质量之比）为；P、O、M、N、P'在同一直线上；离子重力不计。 （1）求OM的长度； （2）若ON的长度是OM的1.1倍，求落在N处氖离子的比荷。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）粒子进入磁场，洛伦兹力提供圆周运动的向心力则有 整理得 OM的长度为 （2）若ON的长度是OM的1.1倍，则ON运动轨迹半径为OM运动轨迹半径1.1倍，根据洛伦兹力提供向心力得 整理得 15. 如图甲所示，一质量为的物块B与轻质弹簧连接，静止在光滑水平面上，物块A向右运动。已知时A刚与弹簧接触，时弹簧压缩至最短，此过程A、B的图像如图乙所示，弹簧始终处于弹性限度内，求 （1）物块A的质量； （2）此过程中，弹簧弹性势能的最大值； （3）当弹簧恢复至原长的瞬间，物块A的速度。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）物块A、B及弹簧组成的系统动量守恒，根据动量守恒定理可知 其中，，则解得 （2）当弹簧被压缩到最短时，弹簧的弹性势能最大，则 代入数据解得 （3）从A刚与弹簧接触到弹簧恢复至原长的过程动量守恒，则 代入数据解得 16. 跑道式回旋加速器的工作原理如图所示。两个匀强磁场区域Ⅰ、Ⅱ的边界平行，相距为L，磁感应强度大小相同，方向垂直纸面向里。下方P、Q及两条横向虚线之间的区域存在水平向右、场强大小为E的匀强电场（两条横向虚线之间的区域宽度忽略不计），方向与磁场边界垂直。质量为m、电荷量为的粒子从P端飘入电场（初速度忽略不计），多次经过电场加速和磁场偏转后，从位于边界上的出射口C射出时动能为Ek。已知C、Q的距离为d，带电粒子的重力不计，求： （1）粒子从P端第一次加速至Q端的速度v1； （2）磁感应强度大小B； （3）粒子从P端第一次加速至回到P端所用时间t； （4）若有不同带正电的粒子从P端飘入电场，能从出射口C射出的粒子中比荷的最小值k。 【答案】（1）；（2）；（3）；（4） 【解析】 【详解】（1）第一次加速，由动能定理得 解得 （2）设粒子从出射口C射出时的速度大小为vm，此时粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径最大，为，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得 粒子从出射口C射出时的动能 解得 （3）电场加速过程，由运动学公式得 粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力 解得 磁场中运动时间 t2＝T 无场区运动时间 粒子从P点第一次加速至回到P点所用时间 解得 （4）设粒子经过N次电场加速后从C口射出，由动能定理得 此时粒子在磁场中运动的轨道半径 粒子在磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得 联立以上各式，得 当时粒子比荷最小 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 惠安荷山中学2023一2024学年第二学期期中考试 高 二 物 理 时间：75分钟 满分：100分 一、单项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分） 1. 一列简谐横波某时刻的波形如图所示，比较介质中的三个质点a、b、c，则（　　） A. 此刻a的加速度最小 B. 此刻b的速度最小 C. 若波沿x轴正方向传播，此刻b向y轴正方向运动 D. 若波沿x轴负方向传播，a比c先回到平衡位置 2. 在生活中躺着看手机，经常出现手机砸伤眼睛的情况。如图所示，假设手机和手机外壳总质量约为，从离人眼约的高度无初速掉落，砸到眼睛后手机未反弹，眼睛受到手机的冲击时间约为，取重力加速度，下列分析正确的是（　　） A. 手机对眼睛的冲量方向竖直向上 B. 手机对眼睛的平均作用力大小约为 C. 手机对眼睛的冲量大小约为 D. 手机与眼睛作用过程中手机的动量变化大小约为 3. 如图所示的平行板器件中有方向相互垂直的匀强电场和匀强磁场。一带正电的粒子以某一速度从该装置的左端水平向右进入两板间后，恰好能做直线运动。忽略粒子重力的影响，则 A. 若只将粒子改为带负电，其将往上偏 B. 若只增加粒子进入该装置的速度，其将往上偏 C. 若只增加粒子的电荷量，其将往下偏 D. 若粒子从右端水平进入，则仍沿直线水平飞出 4. CT扫描是计算机X射线断层扫描技术的简称，CT扫描机可用于对多种病情的探测。图（a）是某种CT机主要部分的剖面图，其中X射线产生部分的示意图如图（b）所示。图（b）中M、N之间有一电子束的加速电场，虚线框内有匀强偏转磁场；经调节后电子束从静止开始沿带箭头的实线所示的方向前进，打到靶上，产生X射线（如图中带箭头的虚线所示）；将电子束打到靶上的点记为P点。则（　　） A. M处的电势高于N处的电势 B. 增大M、N之间的加速电压可使P点左移 C. 偏转磁场的方向垂直于纸面向外 D. 增大偏转磁场磁感应强度的大小可使P点左移 二、双项选择题（本题共4小题，每小题6分，共24分。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分） 5. 图1为一列简谐横波在t=0时刻的波形图，P、Q为介质中的两个质点，图2为质点P的振动图象，则 A. t=0.2s时，质点Q沿y轴负方向运动 B. 0～0.3s内，质点Q运动的路程为0.3m C. t=0.5s时，质点Q的加速度小于质点P的加速度 D. t=0.7s时，质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离 6. 如图所示，在Oxy平面的第一象限内存在方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B的匀强磁场。一带电粒子从y轴上的M点射入磁场，速度方向与y轴正方向的夹角。粒子经过磁场偏转后在N点（图中未画出）垂直穿过x轴。已知，粒子电荷量为q，质量为m，重力不计。则（　　） A. 粒子带负电荷 B. 粒子速度大小为 C. 粒子在磁场中运动的轨道半径为a D. N与O点相距 7. 物理课上，老师在讲台上演示了滑块碰撞实验，桌面长L=1m，在中央处放置一滑块A，从桌边处给另一滑块B一初速度，两滑块发生弹性正碰，碰撞时间极短，碰后两滑块恰好都停在桌子两边沿，设两滑块的运动方向沿桌长边方向且在一条直线上（俯视图如图），滑块可视为质点，两滑块与桌面间的动摩擦因数μ=0.2，g取10m/s2。则（　　） A. 滑块A与滑块B质量之比为1:3 B. 碰撞后两滑块在滑动过程中摩擦力的冲量大小相等 C. 滑块B的初速度大小为m/s D. 若滑块A的质量为3kg，整个过程中两滑块与桌面间因摩擦产生的内能为5J 8. 回旋加速器是高能物理中的重要仪器，其原理是利用磁场和电场使带电粒子回旋加速运动，在运动中经高频电场反复加速从而使粒子获得很高的能量。如图甲所示，两个D形金属盒置于恒定的匀强磁场中，并分别与高频电源相连（电压随时间变化如乙图所示），D形盒半径为R，匀强磁场的磁感应强度为B，两D形盒间距离为d（d<<R）。若用回旋加速器加速氘核（设氘核质量m、电荷量q），则下列判断正确的是 A. 加速电压U0越大，氘核获得的最大动能越大 B. 氘核加速的最大动能为 C. 氘核在电场中运动的总时间为 D. 该回旋加速器不可以用来加速氦核（） 三、填空题（本题3小题，每小题3分，共9分。） 9. 如图（a），在平面内有两个沿方向做简谐振动的点波源和。两波源的振动图线分别如图（b）和图（c）所示．两列波的波速均为，两列波从波源传播到点的路程差为___，两列波引起的点处质点的振动相互______（填“加强”或“减弱”），点处质点的振动相互____（填“加强”或“减弱”）。 10. 图中实线为一列简谐横波在某一时刻的波形曲线，经过后，其波形曲线如图中虚线所示。已知该波的周期T大于，若波是沿x轴正方向传播的，则该波的速度大小为___________，周期为___________s，若波是沿x轴负方向传播的，该波的周期为___________s。 11. 质量为0.45 kg的木块静止在光滑水平面上，一质量为0.05 kg的子弹以200 m/s的水平速度击中木块，并留在其中，整个木块沿子弹原方向运动，则木块最终速度的大小是________m/s。若子弹在木块中运动时受到的平均阻力为4.5×103 N，则子弹射入木块的深度为________m，子弹射入木块的过程中产生的内能为________J。 四、实验题（本题2小题，每空2分，共12分。） 12. 某同学用单摆测量重力加速度， ①为了减少测量误差，下列做法正确的是_____（多选）； A．摆的振幅越大越好 B．摆球质量大些、体积小些 C．摆线尽量细些、长些、伸缩性小些 D．计时的起、止位置选在摆球达到的最高点处 ②改变摆长，多次测量，得到周期平方与摆长的关系图象如图所示，所得结果与当地重力加速度值相符，但发现其延长线没有过原点，其原因可能是_____。 A．测周期时多数了一个周期 B．测周期时少数了一个周期 C．测摆长时直接将摆线的长度作为摆长 D．测摆长时将摆线的长度加上摆球的直径作为摆长 13. 如图，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。 （1）实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是，可以通过仅测量__________（填选项前的符号），间接地解决这个问题 A.小球开始释放高度h B.小球抛出点距地面的高度H C.小球做平抛运动的射程 （2）图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时先让入射球多次从倾斜轨道上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛水平射程OP，然后，把被碰小球静置于轨道的水平部分，再将入射球从斜轨上S位置静止释放，与小球相碰，并多次重复。接下来要完成的必要步骤是__________。（填选项前的符号） A.用天平测量两个小球的质量、 B.测量小球开始释放高度h C.测量抛出点距地面的高度H D.分别找到、相碰后平均落地点的位置M、N E.测量平抛射程OM、ON （3）若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为__________[用（2）中测量的量表示]； 若碰撞是弹性碰撞，那么还应满足的表达式为__________[用（2）中测量的量表示]。 五、计算题（本题3小题，第14题11分，第15题12分，第16题16分，共39分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写最后答案的不给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值的单位。） 14. 阿斯顿（F．Aston）借助自己发明的质谱仪发现了氖等元素的同位素而获得诺贝尔奖，质谱仪分析同位素简化的工作原理如图所示。在上方存在一垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B。两个氖离子在O处以相同速度v垂直磁场边界入射，在磁场中发生偏转，分别落在M和N处。已知某次实验中，，落在M处氖离子比荷（电荷量和质量之比）为；P、O、M、N、P'在同一直线上；离子重力不计。 （1）求OM的长度； （2）若ON的长度是OM的1.1倍，求落在N处氖离子的比荷。 15. 如图甲所示，一质量为的物块B与轻质弹簧连接，静止在光滑水平面上，物块A向右运动。已知时A刚与弹簧接触，时弹簧压缩至最短，此过程A、B的图像如图乙所示，弹簧始终处于弹性限度内，求 （1）物块A的质量； （2）此过程中，弹簧弹性势能的最大值； （3）当弹簧恢复至原长的瞬间，物块A的速度。 16. 跑道式回旋加速器的工作原理如图所示。两个匀强磁场区域Ⅰ、Ⅱ的边界平行，相距为L，磁感应强度大小相同，方向垂直纸面向里。下方P、Q及两条横向虚线之间的区域存在水平向右、场强大小为E的匀强电场（两条横向虚线之间的区域宽度忽略不计），方向与磁场边界垂直。质量为m、电荷量为的粒子从P端飘入电场（初速度忽略不计），多次经过电场加速和磁场偏转后，从位于边界上的出射口C射出时动能为Ek。已知C、Q的距离为d，带电粒子的重力不计，求： （1）粒子从P端第一次加速至Q端的速度v1； （2）磁感应强度大小B； （3）粒子从P端第一次加速至回到P端所用时间t； （4）若有不同带正电的粒子从P端飘入电场，能从出射口C射出的粒子中比荷的最小值k。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $