期末模拟卷01-2024-2025学年高二物理上学期期末考点大串讲(鲁科版2019)
2024-12-16
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2份
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25页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.70 MB |
| 发布时间 | 2024-12-16 |
| 更新时间 | 2024-12-16 |
| 作者 | 鼎力物理 |
| 品牌系列 | 上好课·考点大串讲 |
| 审核时间 | 2024-12-16 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/49363556.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2024-2025学年高二物理上学期期末检测
模拟卷01
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.试题考试范围:鲁科版2019必修三+选必一全册。
一、单选题(本题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1.如图所示,一根光滑刚性杆OAB固定在底座上,其中OA段是四分之一圆弧,AB段是与OA段平滑连接的水平杆,底座置于光滑水平面上。现让内径比杆略大的小环套在杆上并以某一初速度沿杆由点B滑动到点O,则此过程( )
A.小环动量守恒
B.小环水平方向动量守恒
C.小环、杆OAB及底座组成的系统动量守恒
D.小环、杆OAB及底座组成的系统水平方向动量守恒
2.清明节荡秋千是我国的传统习俗,如图所示。秋千由踏板和绳构成,人在秋千上小幅度摆动时可以简化为单摆。等效“摆球”的质量为m,摆绳长为l,忽略空气阻力。已知重力加速度大小为g,下列说法正确的是( )
A.经过最低点时“摆球”处于平衡状态
B.“摆球”偏离最低点位移为x时,回复力
C.偏离最低点运动的过程中,“摆球”的总能量逐渐增大
D.经过最低点时,人顺势轻轻跳下,踏板的振幅将增大
3.一束复色光由空气射向玻璃,发生折射而分为a、b两束单色光,光路图如图所示,下列说法正确的是( )
A.a光和b光的入射角都是40° B.a光在玻璃中的折射率较大
C.a光在玻璃中的传播速度较大 D.a光和b光从空气进入玻璃后频率都会增大
4.电力电缆在正常运行电压作用下,电场是均匀分布的,但电缆终端处的电场不再是均匀分布,电缆终端周围的电场分布情况如图所示,虚线为等势线,实线为电场线,下列说法正确的是( )
A.电场中b点的电场强度大于a点的电场强度
B.在a点由静止释放一带正电的粒子,粒子将沿电场线运动且会经过b点
C.同一带正电的粒子在a、b、c三点电势能的关系为
D.将一带负电的粒子由a点经b点移至c点,电势能先增大后减小
5.一个人在水平地面上立定跳远的最好成绩是s (m),假设他站立在车的右端要跳上距离在l (m)远的站台上(设车与站台同高,且车与地的摩擦不计),如图所示,则( )
A.只要l<s,他一定能跳上站台
B.如果l<s,他有可能跳上站台
C.如果l=s,他有可能跳上站台
D.如果l=s,他一定能跳上站台
6.如图所示,将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上,在一端夹入两张纸片,从而在两玻璃表面之间形成一个劈形窑气薄膜,用红光从上方入射后,从上往下观察可看到明暗相间的干涉条纹。以下说法不正确的是( )
A.各明条纹或暗条纹之间的距离是等间距的
B.同一条明条纹或暗条纹所在位置下的薄膜厚度相等
C.若抽去一张纸片,干涉条纹间距将变窄
D.若换用紫光从上方入射,则观察到的干涉条纹间距将变窄
7.图甲为中国古代的鱼洗:有节奏地摩擦鱼洗双耳,可以看到盆内水波荡漾,甚至喷出水柱。图乙为鱼洗内某时刻相向传播的两列水波的波形图,其中虚线表示的波向x正方向传播,而实线表示的波向x负方向传播。A、B、C、D、E、F为水面上的六个点,下列说法正确的是( )
A.鱼洗的原理是:搓双耳时,产生两列相向传播的同频率水波,相遇时产生的衍射现象
B.图乙中的两列波频率不同
C.图乙中所示时刻,B点正经过平衡位置向上运动
D.A、B、C、D、E、F点中,可能“喷出水柱”的是B、D、F点
8.将小球以初速度竖直向上抛出,该小球所受的空气阻力与速度大小成正比,其速度—时间图像()如图所示。时刻到达最高点,时刻落回抛出点,且下落过程中小球一直加速,下列说法正确的是( )
A.0到时间内,小球的动量变化率先减小再增大
B.小球上升过程和下降过程,重力的冲量相同
C.时刻落回抛出点时的速度为
D.时刻落回抛出点时的速度为
二、多选题(本题共4个小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有多项答合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
9.一列简谐波沿x轴负方向传播,图甲是t=0.6s时的波形图。图乙是x=3m处P质点的振动图像(图中未画出)。下列说法正确的是( )
A.t=0.6s到t=0.7s时间内,P质点向左传播的路程为0.15m
B.t=0.6s到t=1.0s时间内,P质点的路程为0.6m
C.该简谐横波的波长可能为5m
D.该简谐横波的传播速度可能为1m/s
10.在某次台球游戏中,出现了如图所示的阵型,5个小球B、C、D、E、F并排放置在水平桌面上,其中4个球B、C、D、E质量均为,A球、F球质量均为,A球以速度与B球发生碰撞,所有的碰撞均可认为是弹性碰撞,下列说法正确的是( )
A.若,最终将有1个小球运动
B.若,相邻两小球之间只发生1次碰撞
C.若,最终将有3个小球运动,且运动方向一致
D.若,最终将有3个小球运动,且运动方向不一致
11.如图甲所示是由透明材料制成的半圆柱体,一束单色细光束由真空沿着径向与AB成θ角射入,对射出的折射光线的强度随θ角的变化进行记录,得到的关系如图乙所示.图丙是用这种材料制成的透明实体,左侧是半径为R的半圆柱体,右侧是长为8R、高为2R的长方体,一束该单色光从左侧A′点沿半径方向,且与长方体的长边成37°角射入透明实体.已知光在真空中传播的速度为c,以下说法中正确的是( )
A.该透明材料的临界角是37° B.该透明材料的临界角是53°
C.该透明材料的折射率为 D.光线在透明体中传播的总时间为
12.粒子直线加速器在科学研究中发挥着巨大的作用,简化如图所示:沿轴线分布薄金属圆板O及A、B、C、D、E五个金属圆筒(又称漂移管),相邻金属圆筒分别用导线接在M、N两点,O接M点,将M、N接在高压电源两端。质子飘入(初速度为0)金属圆板O轴心处的小孔沿轴线进入加速器,质子在金属圆筒内做匀速运动且时间均为T,在金属圆筒之间的狭缝被电场加速,加速时电压U大小相同.质子电荷量为e,质量为m,不计质子经过狭缝的时间,则( )
A.质子从圆筒E射出时的速度大小为
B.圆筒E的长度为
C.M、N所接电源是直流恒压电源
D.金属圆筒A的长度与金属圆筒B的长度之比为
三、非选择题(本题共6小题,共60分)
13.图(a)中,水平放置的气垫导轨上有两滑块,的质量是的质量的3倍,滑块上的遮光片宽度均为位于导轨的左端,位于导轨中间,间和与导轨右端之间各有一个光电门。用手推一下向右运动与发生碰撞并粘到一起,测得通过光电门1时上遮光片的遮光时间为一起通过光电门2时上遮光片的遮光时间为。完成下列填空:
(1)通过光电门时速度的大小为 ;(用题中物理量的符号表示)
(2)用游标卡尺测量时示数如图(b)所示,则 cm;
(3)当 时,组成的系统碰撞前后的动量守恒。
14.物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验器材、实验操作、数据分析等。
(1)用电压表(内阻约为5kΩ)和电流表(内阻约为2Ω)测量一段金属丝的电阻值(约为25Ω)。为了尽量提高测量精度,应该选择的测量电路图是图 (填“甲”或“乙”)。
(2)用螺旋测微器测量金属丝的直径d,此时示数如图丙所示,则直径 mm。
(3)利用多用电表测量金属丝的电阻:选用欧姆挡“”挡进行测量时,发现多用电表指针的偏转角度过大,因此需重新选择 (填“”或“”)挡,并需重新 调零后,再次进行测量,若此时多用电表的指针如图丁所示,则测量结果R为 Ω。
(4)已知该金属丝的长度为L,则该金属丝的电阻率 (用题中相关字母R、L、d表示)。
15.如图所示,在一个水平面上建立轴,在过原点右侧空间有一个匀强电场,电场强度大小,方向与轴正方向相同,在处放一个电荷量、质量的带负电绝缘物块.物块与水平面间的动摩擦因数,沿轴正方向给物块一个初速度,(取)求:
(1)物块最终停止时的位置;
(2)物块在电场中运动过程的机械能增量。
16.如图甲所示的弹簧振子做简谐振动,从某一时刻开始计时,规定竖直向上为正方向,弹簧对小球的弹力与运动时间的关系如图乙所示,重力加速度为g,时弹簧振子处于平衡位置。
(1)求小球的质量;
(2)若弹簧振子的振幅为A,求从计时开始到时,小球运动的路程。
17.某种透明材料制成的空心球体外径是内径R的两倍,其过球心的某截面如图所示,一束单色光(在纸面内)从外球面上A点射入,当入射角为45°时,光束经外球面折射后恰好与内球面相切于B点。已知真空中的光速为c,求:
(1)该光束在透明材料中的传播速度:
(2)现改变光束在A点的入射角,使其折射后能在内球面上发生全反射,求入射角i的范围。
18.如图所示,光滑水平地面上,静置着足够长的木板B和两小物块C、D,B、C、D质量均为m。时刻,一质量为的小物块A以的初速度冲上B的上表面水平向右滑行,A与B上表面间的动摩擦因数为。当A与B共速时B恰好与C相碰。此后,每当A、B再次共速时,B又恰好与C发生碰撞直到它们不再相碰为止。已知重力加速度为g,B、C、D间的所有碰撞均为弹性碰撞,求:
(1)物块A冲上B后,到与B第一次共速时,A在B上滑行的距离;
(2)物块A冲上B前,木板B右端到物块C的距离;
(3)C的最终速度大小v;
(4)物块A冲上B后,A在B上滑行的总长度L。
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2024-2025学年高二物理上学期期末检测
模拟卷01
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.试题考试范围:鲁科版2019必修三+选必一全册。
一、单选题(本题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1.如图所示,一根光滑刚性杆OAB固定在底座上,其中OA段是四分之一圆弧,AB段是与OA段平滑连接的水平杆,底座置于光滑水平面上。现让内径比杆略大的小环套在杆上并以某一初速度沿杆由点B滑动到点O,则此过程( )
A.小环动量守恒
B.小环水平方向动量守恒
C.小环、杆OAB及底座组成的系统动量守恒
D.小环、杆OAB及底座组成的系统水平方向动量守恒
【答案】D
【详解】A.小环套在杆上并以某一初速度沿杆由点B滑动到点O,小环在圆弧段合力不为零,动量不守恒,故A错误;
B.小环在圆弧段受到圆弧的弹力,小环水平方向合力不为零,动量不守恒,故B错误;
C.小环、杆OAB及底座组成的系统在竖直方向合力不为零,动量不守恒,故C错误;
D.小环、杆OAB及底座组成的系统水平方向不受外力,水平方向动量守恒,故D正确。
故选D。
2.清明节荡秋千是我国的传统习俗,如图所示。秋千由踏板和绳构成,人在秋千上小幅度摆动时可以简化为单摆。等效“摆球”的质量为m,摆绳长为l,忽略空气阻力。已知重力加速度大小为g,下列说法正确的是( )
A.经过最低点时“摆球”处于平衡状态
B.“摆球”偏离最低点位移为x时,回复力
C.偏离最低点运动的过程中,“摆球”的总能量逐渐增大
D.经过最低点时,人顺势轻轻跳下,踏板的振幅将增大
【答案】B
【详解】A.摆球经过最低点时具有向心加速度,所以摆球处于非平衡状态,故A错误;
B.根据简谐运动公式,当摆角很小时,摆球运动的圆弧可以看作直线,可知摆球偏离最低点位移为时,回复力为
故B正确;
C.摆球偏离最低点运动过程中,动能向重力势能转化,但总能量保持不变,故C错误;
D.经过最低点时,人顺势轻轻跳下,踏板的能量未增大,则振幅不变,故D错误;
故选B。
3.一束复色光由空气射向玻璃,发生折射而分为a、b两束单色光,光路图如图所示,下列说法正确的是( )
A.a光和b光的入射角都是40° B.a光在玻璃中的折射率较大
C.a光在玻璃中的传播速度较大 D.a光和b光从空气进入玻璃后频率都会增大
【答案】B
【详解】A.由入射角定义,入射角应该为50°,故A错误;
B.由光路图和折射定律可知
因a光折射角较小,则
故B正确;
C.根据
可知,在玻璃中的传播速度光更大,C错误;
D.光进入玻璃后频率不会发生改变,D错误。
故选B。
4.电力电缆在正常运行电压作用下,电场是均匀分布的,但电缆终端处的电场不再是均匀分布,电缆终端周围的电场分布情况如图所示,虚线为等势线,实线为电场线,下列说法正确的是( )
A.电场中b点的电场强度大于a点的电场强度
B.在a点由静止释放一带正电的粒子,粒子将沿电场线运动且会经过b点
C.同一带正电的粒子在a、b、c三点电势能的关系为
D.将一带负电的粒子由a点经b点移至c点,电势能先增大后减小
【答案】C
【详解】A.电场线的疏密表示电场强度的大小,a点疏密程度大于b点,所以a点的电场强度大于b点的电场强度,故A错误;
B.在a点由静止释放一带正电的粒子,所受电场力的方向为a点的切线方向,所以粒子不会沿着电场线运动,故B错误;
C.图中可知a、b、c三点电势大小关系
根据
故同一带正电的粒子在a、b、c三点电势能的关系为
故C正确;
D.图可知,,故将一带负电的粒子由a点经b点移至 c点,电场力先做正功后做负功,电势能先减小后增大,故D错误。故选 C。
5.一个人在水平地面上立定跳远的最好成绩是s (m),假设他站立在车的右端要跳上距离在l (m)远的站台上(设车与站台同高,且车与地的摩擦不计),如图所示,则( )
A.只要l<s,他一定能跳上站台
B.如果l<s,他有可能跳上站台
C.如果l=s,他有可能跳上站台
D.如果l=s,他一定能跳上站台
【答案】B
【详解】当人往站台上跳的时候,人有一个向站台的速度,由于动量守恒
车子必然有一个离开站台的速度。这样的话,人相对于地面的速度小于站在地面上跳远时的初速度,则水平位移一定减小,所以L=s或L>s,人就一定跳不到站台上了,L<s,人才有可能跳上站台。
故选B。
6.如图所示,将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上,在一端夹入两张纸片,从而在两玻璃表面之间形成一个劈形窑气薄膜,用红光从上方入射后,从上往下观察可看到明暗相间的干涉条纹。以下说法不正确的是( )
A.各明条纹或暗条纹之间的距离是等间距的
B.同一条明条纹或暗条纹所在位置下的薄膜厚度相等
C.若抽去一张纸片,干涉条纹间距将变窄
D.若换用紫光从上方入射,则观察到的干涉条纹间距将变窄
【答案】C
【详解】AB.薄膜干涉条纹有如下特点:任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等;任意相邻明条纹和暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定,故AB正确;
C.光线在空气膜的上、下表面发生反射,并发生干涉,从而形成干涉条纹。设空气膜顶角为,、处为两相邻亮条纹,如图所示
光程差满足
设此两相邻亮纹中心的距离为,则由几何关系得
联立可得
若抽去一张纸片,减小,干涉条纹间距将变宽,故C错误;
D.若换用紫光从上方入射,减小,则观察到的干涉条纹间距将变窄,故D正确。
本题选错误的,故选C。
7.图甲为中国古代的鱼洗:有节奏地摩擦鱼洗双耳,可以看到盆内水波荡漾,甚至喷出水柱。图乙为鱼洗内某时刻相向传播的两列水波的波形图,其中虚线表示的波向x正方向传播,而实线表示的波向x负方向传播。A、B、C、D、E、F为水面上的六个点,下列说法正确的是( )
A.鱼洗的原理是:搓双耳时,产生两列相向传播的同频率水波,相遇时产生的衍射现象
B.图乙中的两列波频率不同
C.图乙中所示时刻,B点正经过平衡位置向上运动
D.A、B、C、D、E、F点中,可能“喷出水柱”的是B、D、F点
【答案】D
【详解】A.鱼洗的原理是:搓双耳时,产生两列相向传播的同频率水波,相遇时产生的干涉现象,故A错误;
B.由图乙可知两列波的周期相同,图乙中的两列波频率相同,故B错误;
C.根据同侧法可知,图乙中所示时刻,向x正方向传播的波在B点位于平衡位置向下运动,向x负方向传播的波在B点位于平衡位置向下运动,根据波的叠加可知,B点正经过平衡位置向下运动,故C错误;
D.由题意知“喷出水柱”是因为两列波的波峰与波峰或波谷与波谷发生了相遇,即振动加强。由图像可知,A、C、E三质点是波峰与波谷相遇,这三点是振动减弱点。而B、D、F三质点经过后即为波峰与波峰相遇处,即为振动加强点,故D正确。
故选D。
8.将小球以初速度竖直向上抛出,该小球所受的空气阻力与速度大小成正比,其速度—时间图像()如图所示。时刻到达最高点,时刻落回抛出点,且下落过程中小球一直加速,下列说法正确的是( )
A.0到时间内,小球的动量变化率先减小再增大
B.小球上升过程和下降过程,重力的冲量相同
C.时刻落回抛出点时的速度为
D.时刻落回抛出点时的速度为
【答案】D
【详解】A.根据动量定理可得可知小球的动量变化率等于所受合力,在0到时间内,由图像可知,小球的加速度大小逐渐减小,则小球的合力逐渐减小,小球的动量变化率逐渐减小,故A错误;
B.由于空气阻力一直做负功,所以小球的机械能不断减小,小球上升过程与下降过程经过任意同一位置时,上升过程的速度都大于下降过程的速度,所以小球上升过程的平均速度大于下降过程的平均速度,则小球上升过程所用时间小于下降过程所用时间,根据
可知小球上升过程重力的冲量小于下降过程重力的冲量,故B错误;
CD.设小球的质量为,上升的最大高度为,上升过程,根据动量定理可得则有设时刻落回抛出点时的速度为,下降过程,根据动量定理可得则有联立可得故C错误,D正确。故选D。
二、多选题(本题共4个小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有多项答合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
9.一列简谐波沿x轴负方向传播,图甲是t=0.6s时的波形图。图乙是x=3m处P质点的振动图像(图中未画出)。下列说法正确的是( )
A.t=0.6s到t=0.7s时间内,P质点向左传播的路程为0.15m
B.t=0.6s到t=1.0s时间内,P质点的路程为0.6m
C.该简谐横波的波长可能为5m
D.该简谐横波的传播速度可能为1m/s
【答案】BD
【详解】A.质点Р不能随波迁移,故A错误;
B.做简谐振动的物体在任意内,质点的路程都是2A,故B正确;
C.由于波沿x轴负方向传播,由图乙可知,t=0.6s时Р质点位移为负值并且向上振动,所以P与原点的距离满足
(n=0,1,2...)
该简谐波的波长为
m(n=0,1,2,3.…)
则波长可能是4m,或者小于4m,故C错误;
D.由可知,该简谐波的波速
m/s(n=0,1,2,3....)
波速可能是1m/s,D正确。
故选BD。
10.在某次台球游戏中,出现了如图所示的阵型,5个小球B、C、D、E、F并排放置在水平桌面上,其中4个球B、C、D、E质量均为,A球、F球质量均为,A球以速度与B球发生碰撞,所有的碰撞均可认为是弹性碰撞,下列说法正确的是( )
A.若,最终将有1个小球运动
B.若,相邻两小球之间只发生1次碰撞
C.若,最终将有3个小球运动,且运动方向一致
D.若,最终将有3个小球运动,且运动方向不一致
【答案】AD
【详解】A.碰撞时由动量守恒和能量守恒可知
可得
,
若,则碰后两球交换速度,则最终只有F小球运动,A正确;
B.若,则碰后,然后B和C交换,直到D和E交换,E再与F碰撞,F向右运动,E被弹回再与D交换…,则不只发生1次碰撞,B错误;
CD.若,则A、B碰后A反弹,B向右运动与C碰撞交换速度,最后D、E交换速度,最后E与F碰撞,E、F都向右运动,B、C、D停止,则最终将有3个小球A、E、F都运动,且运动方向相反,C错误、D正确。
故选AD。
11.如图甲所示是由透明材料制成的半圆柱体,一束单色细光束由真空沿着径向与AB成θ角射入,对射出的折射光线的强度随θ角的变化进行记录,得到的关系如图乙所示.图丙是用这种材料制成的透明实体,左侧是半径为R的半圆柱体,右侧是长为8R、高为2R的长方体,一束该单色光从左侧A′点沿半径方向,且与长方体的长边成37°角射入透明实体.已知光在真空中传播的速度为c,以下说法中正确的是( )
A.该透明材料的临界角是37° B.该透明材料的临界角是53°
C.该透明材料的折射率为 D.光线在透明体中传播的总时间为
【答案】BCD
【详解】AB.由图乙可知,θ=37°时,折射光线开始出现,说明此时对应的入射角应是发生全反射的临界角C,即得
C=90°-37°=53°
故A错误,B正确。
C.根据全反射临界角公式得该透明材料的折射率故C正确;
D.因为临界角是53°,光线在玻璃砖中刚好发生3次全反射,光路图如图所示,
则光程为光在该透明材料中的传播速度为光线在透明长方体中运动的总时间故D正确。故选BCD。
12.粒子直线加速器在科学研究中发挥着巨大的作用,简化如图所示:沿轴线分布薄金属圆板O及A、B、C、D、E五个金属圆筒(又称漂移管),相邻金属圆筒分别用导线接在M、N两点,O接M点,将M、N接在高压电源两端。质子飘入(初速度为0)金属圆板O轴心处的小孔沿轴线进入加速器,质子在金属圆筒内做匀速运动且时间均为T,在金属圆筒之间的狭缝被电场加速,加速时电压U大小相同.质子电荷量为e,质量为m,不计质子经过狭缝的时间,则( )
A.质子从圆筒E射出时的速度大小为
B.圆筒E的长度为
C.M、N所接电源是直流恒压电源
D.金属圆筒A的长度与金属圆筒B的长度之比为
【答案】AB
【详解】A.质子从O点沿轴线进入加速器,质子经5次加速,由动能定理可得
质子从圆筒E射出时的速度大小为
故A正确;
B.质子在圆筒内做匀速运动,所以圆筒E的长度为
故B正确;
C.因由直线加速器加速质子,其运动方向不变,由题图可知,A的右边缘为负极时,则在下一个加速时需B右边缘为负极,所以MN所接电源的极性应周期性变化,故C错误;
D.由AB可知,金属圆筒A的长度
金属圆筒B的长度
则金属圆筒A的长度与金属圆筒B的长度之比为,故D错误。
故选AB。
三、非选择题(本题共6小题,共60分)
13.图(a)中,水平放置的气垫导轨上有两滑块,的质量是的质量的3倍,滑块上的遮光片宽度均为位于导轨的左端,位于导轨中间,间和与导轨右端之间各有一个光电门。用手推一下向右运动与发生碰撞并粘到一起,测得通过光电门1时上遮光片的遮光时间为一起通过光电门2时上遮光片的遮光时间为。完成下列填空:
(1)通过光电门时速度的大小为 ;(用题中物理量的符号表示)
(2)用游标卡尺测量时示数如图(b)所示,则 cm;
(3)当 时,组成的系统碰撞前后的动量守恒。
【答案】(1)
(2)0.85
(3)
【详解】(1)由于挡光片的宽度比较小,故挡光片通过光电门的时间比较短,因此可将挡光片通过光电门的平均速度看成滑块通过光电门的瞬时速度,故滑块通过光电门的速度可表示为
(2)游标卡尺的主尺读数为8mm,游标尺读数为,所以挡光片的宽度为
(3)滑块经过光电门1的速度
滑块经过光电门2的速度
没有摩擦力作用,碰撞前后动量守恒,根据动量守恒定律
化简可得
此时组成的系统碰撞前后的动量守恒。
14.物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验器材、实验操作、数据分析等。
(1)用电压表(内阻约为5kΩ)和电流表(内阻约为2Ω)测量一段金属丝的电阻值(约为25Ω)。为了尽量提高测量精度,应该选择的测量电路图是图 (填“甲”或“乙”)。
(2)用螺旋测微器测量金属丝的直径d,此时示数如图丙所示,则直径 mm。
(3)利用多用电表测量金属丝的电阻:选用欧姆挡“”挡进行测量时,发现多用电表指针的偏转角度过大,因此需重新选择 (填“”或“”)挡,并需重新 调零后,再次进行测量,若此时多用电表的指针如图丁所示,则测量结果R为 Ω。
(4)已知该金属丝的长度为L,则该金属丝的电阻率 (用题中相关字母R、L、d表示)。
【答案】(1)甲
(2)0.607/0.608/0.609
(3) ×1 欧姆 19.0/19
(4)
【详解】(1)因为待测电阻约为,由
可知为了减小误差应该采用电流表的外接法,即选用甲图;
(2)由图丙读数可知,金属丝直径为
(0.607、0.608)
(3)[1]多用电表指针的偏转角度过大说明待测电阻小则要换成低倍率,故选档;
[2]换倍率后要重新进行欧姆调零;
[3]根据图丙可得欧姆表读数为
(19)
(4)根据电阻定律可知
可得电阻率为
15.如图所示,在一个水平面上建立轴,在过原点右侧空间有一个匀强电场,电场强度大小,方向与轴正方向相同,在处放一个电荷量、质量的带负电绝缘物块.物块与水平面间的动摩擦因数,沿轴正方向给物块一个初速度,(取)求:
(1)物块最终停止时的位置;
(2)物块在电场中运动过程的机械能增量。
【答案】(1)原点左侧处
(2)
【详解】(1)对物块沿轴正方向运动到速度为零,由动能定理得
代入数值得
因为
,
可知
物块向轴负方向运动,离开电场直到停止,由动能定理得
得
则物块停止在原点左侧处。
(2)物块在电场中运动过程的机械能增量
解得
16.如图甲所示的弹簧振子做简谐振动,从某一时刻开始计时,规定竖直向上为正方向,弹簧对小球的弹力与运动时间的关系如图乙所示,重力加速度为g,时弹簧振子处于平衡位置。
(1)求小球的质量;
(2)若弹簧振子的振幅为A,求从计时开始到时,小球运动的路程。
【答案】(1)
(2)33A
【详解】(1)当弹力最大时,小球处在最低点,则题图乙说明小球从处在最低点开始计时,弹簧振子的回复力在最高点和最低点大小相等、方向相反,或根据图像的对称性,则有
解得
(2)设弹簧振子的周期为T,结合图像可得
解得
从计时开始到时,小球运动了
则小球的路程为
17.某种透明材料制成的空心球体外径是内径R的两倍,其过球心的某截面如图所示,一束单色光(在纸面内)从外球面上A点射入,当入射角为45°时,光束经外球面折射后恰好与内球面相切于B点。已知真空中的光速为c,求:
(1)该光束在透明材料中的传播速度:
(2)现改变光束在A点的入射角,使其折射后能在内球面上发生全反射,求入射角i的范围。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)由几何关系可知,光线在A点的折射角为
折射率
该光束在透明材料中的传播速度
(2)
如图,设在A点的入射角为i'时,光束经折射后到达内球面上C点,并在C点恰发生全 反射,则光束在内球面上的入射角∠ACD恰等于临界角C,由
代入数据得
∠ACD=C=45°
由正弦定理有
因AO=2R,CO=R
解得
由折射定律有
解得
sini'=0.5
即此时的入射角
i'=30°
即若使其折射后能在内球面上发生全反射,则需满足。
18.如图所示,光滑水平地面上,静置着足够长的木板B和两小物块C、D,B、C、D质量均为m。时刻,一质量为的小物块A以的初速度冲上B的上表面水平向右滑行,A与B上表面间的动摩擦因数为。当A与B共速时B恰好与C相碰。此后,每当A、B再次共速时,B又恰好与C发生碰撞直到它们不再相碰为止。已知重力加速度为g,B、C、D间的所有碰撞均为弹性碰撞,求:
(1)物块A冲上B后,到与B第一次共速时,A在B上滑行的距离;
(2)物块A冲上B前,木板B右端到物块C的距离;
(3)C的最终速度大小v;
(4)物块A冲上B后,A在B上滑行的总长度L。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【详解】(1)由于地面光滑,A、B系统动量守恒,根据动量守恒定律有
解得共速时的速度
对A、B系统,根据能量守恒定律有
A在B上滑行的距离
(2)对B,从A冲上B后到第一次与A共速过程,根据动能定理有
解得A冲上B前,木板B右端与物块C的距离为
(3)B与C发生第1次弹性碰撞,根据动量守恒和机械能守恒
解得
,
同理,C与D发生第1次弹性碰撞有
,
A、B第二次共速有
同理,B与C发生第2次弹性碰撞有
,
A、B第三次共速有
所以物块C最终速度为
(4)对A、B、C、D系统,全程,根据能量守恒定律有
A在B上滑行的总长度
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