精品解析：陕西省西安市蓝田县城关中学大学区联考2024-2025学年高二上学期12月月考物理试题

2024-2025学年度第一学期第三次阶段性检测 高二物理 注意事项： 1．本试卷满分100分，考试时间75分钟。 2．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 3．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。回答非选择题时，将答案直接写在答题卡上。 4．考试结束后将答题卡收回。 第I卷（选择题） 一、单项选择题（共10小题，每小题3分，共30分） 1. 如图所示，两滑块A、B位于光滑水平面上，已知A的质量MA=1kg，B的质量MB=4kg．滑块B的左端连有轻质弹簧，弹簧开始处于自由伸长状态．现使滑块A以v=5m/s速度水平向右运动，通过弹簧与静止的滑块B相互作用（整个过程弹簧没有超过弹性限度），直至分开．则（　　） A. 物块A的加速度一直在减小，物块B的加速度一直在增大 B. 作用过程中弹簧的最大弹性势能 C. 滑块A的最小动能为，滑块B的最大动能为 D. 若滑块A的质量，B的质量，滑块A的最小动能为，滑块B的最大动能为 2. 如图1所示，弹簧振子以点O为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动。取向右为正方向，振子的位移x随时间t的变化如图2所示，下列说法正确的是（　　） A. 时，振子经过O点向左运动 B. 时，振子在O点右侧2.5cm处 C. 和时，振子的速度相同 D. 时，振子的动能最大 3. 一列沿x轴传播的简谐横波在t=0.5s时的波动图像如图甲所示，P、Q分别是平衡位置在1m和0.5m处的质点，图乙为质点P的振动图像，则下列说法错误的是（ ） A. 再经过0.25s，质点Q运动的路程小于2cm B. 若遇到3m的障碍物，该波能发生明显的衍射现象 C. 该波的传播速率为4m/s D. t=0.5s质点Q的位移为1cm 4. 从物理学角度看，彩虹是太阳光经过雨滴的两次折射和一次反射形成的。如图是彩虹成因的简化示意图，其中a、b是两种不同频率的单色光，则两束光（　　） A. 在雨滴中传播时，a光的传播速度一定大于b光 B. 以相同角度斜射到同一玻璃板透过平行表面后，a光侧移量小 C. 以相同的入射角从水中射向空气，在空气中只有一种色光时，一定是b光 D. 用同一装置做双缝干涉实验，a光干涉条纹间距较大 5. 打磨某剖面如题图所示的宝石时，必须将OP、OQ边与轴线的夹角切磨在 的范围内，才能使从MN边垂直入射的光线，在OP边和OQ边都发生全反射（仅考虑如图所示的光线第一次射到OP边并反射到OQ边后射向MN边的情况），则下列判断正确的是（　　） A. 若，光线一定在OP边发生全反射 B. 若，光线会从OQ边射出 C. 若，光线会从OP边射出 D. 若，光线会在OP边发生全反射 6. 如图所示，场强为的匀强电场竖直向下，磁感应强度为B的匀强磁场垂直电场向外，带电量为q的小球（视为质点）获得某一垂直磁场水平向右的初速度，正好做匀速圆周运动，重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A. 小球带正电 B. 将初速度方向变成垂直磁场水平向左，则小球做直线运动 C. 小球做匀速圆周运动的周期为 D. 若把电场的方向改成竖直向上，则小球恰好做类平抛运动 7. 霍尔效应传感器应用很广泛，可以用来测量磁场、位移、电流、转速等。如图所示，霍尔传感器上面有一小磁体，霍尔元件材料为长方体，产生的霍尔电压为后表面电势高，下列说法正确的是（　　） A. 当变阻器滑动触头向左滑动，霍尔电压将增大 B. 霍尔电势差高低与霍尔元件的长宽高都有关系 C. 霍尔元件中电流I的载流子一定是正电荷定向运动形成的 D. 若传感器上面磁体向下移动，霍尔电压将减小 8. 很多相同的绝缘铜圆环沿竖直方向叠放，形成一很长的竖直圆筒．一条形磁铁沿圆筒的中心轴竖直放置，其下端与圆筒上端开口平齐．让条形磁铁从静止开始下落．条形磁铁在圆筒中的运动速率(　　) A. 均匀增大 B. 先增大，后减小 C. 逐渐增大，趋于不变 D. 先增大，再减小，最后不变 9. 某同学用图所示装置探究影响感应电流方向的因素，将磁体从线圈中向上匀速抽出时，观察到灵敏电流计指针向右偏转。关于该实验，下列说法正确的是（　　） A. 必须保证磁体匀速运动，灵敏电流计指针才会向右偏转 B. 若将磁体向上加速抽出，灵敏电流计指针会向左偏转 C. 将磁体的N、 S极对调，并将其向上抽出，灵敏电流计指针仍向右偏转 D. 将磁体的N、 S极对调，并将其向下插入，灵敏电流计指针仍向右偏转 10. 将阻值为5Ω的电阻接到内阻不计的交流电源上，电源电动势随时间变化的规律如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 电路中交变电流的频率为0.25 Hz B. 通过电阻的电流为A C. 电阻消耗的电功率为2.5 W D. 用交流电压表测得电阻两端的电压是5 V 二、多项选择题（共4小题，每小题4分，共16分） 11. 如图所示，光滑水平面与粗糙水平面等高，中间凹槽也是光滑水平面，凹槽长度，凹槽内靠左端有一个长度为的木板，木板的上面与水平面、等高，木板的质量，在水平面上有一个轻弹簧，轻弹簧左端固定，弹簧处于原长时右端在点左侧。用一个质量可视为质点的物块缓慢压缩弹簧，当弹性势能时锁定弹簧，重力加速度取，木板与右边撞击后速度立即减为0并静止，物块与木板之间的动摩擦因数，物块与粗糙水平面之间的动摩擦因数，某时刻解除锁定，下列说法正确的是（　　） A. 物块离开弹簧时的速度大小是 B. 木板与右边撞击时物块的速度大小是3m/s C. 物块与木板因摩擦产生的热量是10J D. 物块静止的位置距点的距离是4m 12. 如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在时刻的波形，P、Q两个质点的平衡位置分别位于和处．从图示时刻起时，质点P恰好第二次位于波峰位置，下列说法正确的是（　　） A. 这列波的周期为0.4s B. 这列波的传播速度为 C. 时，质点Q位于平衡位置 D. 质点Q在0～0.9s内的路程为18cm 13. 如图是演示自感现象的两个电路图，和为电感线圈。实验时，断开开关瞬间，如图甲所示，灯突然闪亮一下，随后逐渐变暗，直至熄灭；闭合开关，如图乙所示，灯逐渐变亮，而另一个相同的灯立即变亮，最终与的亮度相同。下列说法正确的是（　　） A. 图甲中，闭合瞬间和断开瞬间，通过中电流方向相同 B. 图甲中，闭合，电路稳定后，中电流小于中电流 C. 图乙中，闭合瞬间，有可能观察到灯也会闪亮一下 D. 图乙中，断开瞬间，灯立刻熄灭，灯缓慢熄灭 14. 下列关于电磁感应现象中说法不正确的是（ ） A. 图甲当蹄形磁体顺时针转动时，铝框将朝相反方向转动 B. 图乙真空冶炼炉能在真空环境下，使炉内的金属产生涡流，从而炼化金属 C. 图丙磁电式仪表，把线圈绕在铝框骨架上，使线框尽快停止摆动利用了电磁阻尼原理 D. 图丁是毫安表的表头，运输时要把正、负接线柱用导线连在一起，这是为了保护电表指针，利用了电磁阻尼原理 第II卷（非选择题） 三、实验题（共3小题，总分18分） 15. 甲同学想在家里做用单摆测定重力加速度的实验，但没有合适的摆球，他找到了一块大小为3cm左右，外形不规则的大理石块代替小球．他设计的实验步骤是： A．将石块用细线系好，结点为M，将细线的上端固定于O点（如图所示） B．用刻度尺测量OM间细线的长度l作为摆长 C．将石块拉开一个大约α=30°的角度，然后由静止释放 D．从摆球摆到最高点时开始计时，测出30次全振动的总时间t，由T= 得出周期． ①则该同学以上实验步骤中有错误的是__ ②若该同学用OM的长作为摆长，这样做引起的系统误差将使重力加速度的测量值比真实值__（偏大或偏小） ③如果该同学改正了错误，改变OM间细线的长度做了2次实验，记下每次相应的线长度l1、l2和周期T1、T2，则由上述四个量得到重力加速度g的表达式是__． 16. 如图所示是研究自感现象的电路图，两个灵敏电流计G1和G2的零点都在刻度中央，当电流从左向右流入时，指针向右偏，反之向左偏，在开关S接通的瞬间，G1指针向___摆，G2指针向___摆；S断开的瞬间，G1指针向___摆，G2指针向___摆（以上均选填“左”或“右”），两个灵敏电流计指针的摆动幅度___（选填“相等”或“不相等”）。 17. 在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”的实验中 （1）下列器材需要的有________． A. 干电池组 B. 滑动变阻器 C. 直流电压表 D. 多用电表 E. 学生电源 （2）在实验中，某同学保持原线圈的电压以及副线圈的匝数不变，仅增加原线圈的匝数，副线圈两端的电压将________（选填“增大”“减小”或“不变”）． （3）如图所示，当左侧线圈“0”“16”间接入9 V电压时，右侧线圈“0”“4”接线柱间输出电压可能是________． A. 3.1 V B. 2.5 V C. 1.7 V 四、计算题（共36分） 18. 如图所示，一光滑水平桌面AB与一半径为R的光滑半圆形轨道相切于C点，且两者固定不动．一长L为0.8 m的细绳，一端固定于O点，另一端系一个质量m1为0.2 kg的球．当球在竖直方向静止时，球对水平桌面的作用力刚好为零．现将球提起使细绳处于水平位置时无初速释放．当球m1摆至最低点时，恰与放在桌面上的质量m2为0.8kg的小铁球正碰，碰后m1小球以2 m/s的速度弹回，m2将沿半圆形轨道运动，恰好能通过最高点D．g=10m/s2,求： （1）m2在圆形轨道最低点C的速度为多大？ （2）光滑圆形轨道半径R应为多大？ 19. 有两列简谐横波a、b在同一媒质中沿x轴正方向传播，波速均为v＝2.5m/s．在t＝0时，两列波的波峰正好在x＝2.5m处重合，如图所示． （1）求两列波的周期Ta和Tb． （2）求t＝0时，两列波的波峰重合处的所有位置． （3）辨析题：分析并判断在t＝0时是否存在两列波的波谷重合处． 某同学分析如下：既然两列波的波峰存在重合处，那么波谷与波谷重合处也一定存在．只要找到这两列波半波长的最小公倍数，……，即可得到波谷与波谷重合处的所有位置． 你认为该同学的分析正确吗？若正确，求出这些点的位置．若不正确，指出错误处并通过计算说明理由． 20. 如图所示，afe、bcd为两条平行的金属导轨，导轨间距。ed间连入一电动势、内阻的电源，ab间放置一根长度也为的金属杆，金属杆与导轨接触良好、cf水平且abcf为矩形。空间存在竖直向下的匀强磁场（图中未画出），斜面abcf的倾角为时、金属杆在导轨上处于静止状态。金属杆的质量、电阻，导轨及导线的电阻忽略不计，取重力加速度大小，。 （1）若金属杆和导轨均光滑，求磁场的磁感应强度大小； （2）若金属杆和导轨间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于动摩擦力，求磁场的磁感应强度的最小值。 21. 正得意呢，司机却把车停在了路边，跑到一个小超市买了一瓶水，回来系好安全带后才打火启动汽车，继续向前走。小明很奇怪，司机只是轻轻地一扭钥匙，汽油机就点火启动了，这是什么原理呢？小明立即用手机百度了一下，原来，电子点火器用到了刚学不久的自感现象！为了把原理说明白，小明设计了如下一个电路：如图所示，电池电动势为E、内阻可以忽略不计，L是一个匝数很多且有铁芯的线圈，其直流电阻为r，a、b之间的定值电阻阻值为R。然后小明设想了这样一组操作过程：先将开关S接通，电路稳定后，断开S，请你按小明的思路完成如下问题的分析： （1）断开S瞬间，试确定通过定值电阻的电流大小和方向； （2）断开S瞬间，线圈L相当于电源，试确定这个电源的电动势的大小； （3）若R不是一个定值电阻，而是两个彼此靠近的金属电极，试说明断开S瞬间，两电极间产生电火花的原因。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年度第一学期第三次阶段性检测 高二物理 注意事项： 1．本试卷满分100分，考试时间75分钟。 2．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 3．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。回答非选择题时，将答案直接写在答题卡上。 4．考试结束后将答题卡收回。 第I卷（选择题） 一、单项选择题（共10小题，每小题3分，共30分） 1. 如图所示，两滑块A、B位于光滑水平面上，已知A的质量MA=1kg，B的质量MB=4kg．滑块B的左端连有轻质弹簧，弹簧开始处于自由伸长状态．现使滑块A以v=5m/s速度水平向右运动，通过弹簧与静止的滑块B相互作用（整个过程弹簧没有超过弹性限度），直至分开．则（　　） A. 物块A的加速度一直在减小，物块B的加速度一直在增大 B. 作用过程中弹簧的最大弹性势能 C. 滑块A的最小动能为，滑块B的最大动能为 D. 若滑块A的质量，B的质量，滑块A的最小动能为，滑块B的最大动能为 【答案】D 【解析】 【详解】A．弹簧的弹力先增大后减小，两个物块受到的合外力都等于弹簧的弹力，则两个物块的加速度都先增大后减小，故A错误; B．当弹簧压缩到最短时，弹簧的弹性势能最大，此时滑块A和B的速度相同．选取向右为正方向，根据动量守恒定律： 解得： v′=1m/s 根据机械能守恒定律，知弹簧的最大弹性势能等于滑块A、B损失的动能，为： 解得： EP=10J 故B错误; C．当A、B分离时，滑块B的速度最大，由动量守恒和能量守恒定律得： 由以上两式得：vA=-3m/s，vB=2m/s，所以滑块A的最小动能为EKA=0．滑块B的最大动能为 故C错误; D．若滑块A的质量MA=4kg，B的质量MB=1kg，同理可得，当A、B分离时，A、B的速度分别为vA=3m/s，vB=8m/s，滑块A的最小动能为 滑块B的最大动能为 故D正确． 2. 如图1所示，弹簧振子以点O为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动。取向右为正方向，振子的位移x随时间t的变化如图2所示，下列说法正确的是（　　） A. 时，振子经过O点向左运动 B. 时，振子在O点右侧2.5cm处 C. 和时，振子的速度相同 D. 时，振子的动能最大 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．时，图像切线的斜率为正，说明振子的速度为正，故振子经过O点向右运动，A错误； B．在内，振子做变速运动，不是匀速运动，所以时，振子不在O点右侧2.5cm处，B错误； C．由图像切线的斜率可知，在时，斜率为负，说明振子的速度为负，在时，斜率为正，说明振子的速度为正，故和时，振子的速度不相同，C错误； D．由图线可知，振子的周期为4s，当时，振子刚好在平衡位置，故振子的动能最大，D正确。 故选D。 3. 一列沿x轴传播的简谐横波在t=0.5s时的波动图像如图甲所示，P、Q分别是平衡位置在1m和0.5m处的质点，图乙为质点P的振动图像，则下列说法错误的是（ ） A. 再经过0.25s，质点Q运动的路程小于2cm B. 若遇到3m的障碍物，该波能发生明显的衍射现象 C. 该波的传播速率为4m/s D. t=0.5s质点Q的位移为1cm 【答案】D 【解析】 【详解】A．由乙图知，t=0.5s的质点P，经过平衡位置，振动方向竖直向上，向最大位移处振动，说明波沿x轴正方向传播，则Q在0.5s时向正最大位移处移动，则经过0.25s即四分之一周期，路程小于2cm，故A正确，不符合题意； B．由图甲可知该波波长是4m，若该波在传播过程中遇到尺寸为3m的障碍物，障碍物尺寸小于波长，故会发生明显的衍射现象，故B正确，不符合题意； C．由图甲可知该波波长是4m，由图乙可知周期为1.0s，根据 4m/s 故C正确，不符合题意。 D．在t=0.5s时质点Q位移 故D错误，符合题意。 故选D。 4. 从物理学角度看，彩虹是太阳光经过雨滴的两次折射和一次反射形成的。如图是彩虹成因的简化示意图，其中a、b是两种不同频率的单色光，则两束光（　　） A. 在雨滴中传播时，a光的传播速度一定大于b光 B. 以相同角度斜射到同一玻璃板透过平行表面后，a光侧移量小 C. 以相同的入射角从水中射向空气，在空气中只有一种色光时，一定是b光 D. 用同一装置做双缝干涉实验，a光干涉条纹间距较大 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据光路图可知，第一次折射时，b光的折射角较大，入射角相等，根据折射率公式  得知，b光的折射率较小，频率较小，根据 可知在雨滴中传播时，a光的传播速度小于b光，故A错误； B．b光的折射率较小，以相同角度斜射到同一玻璃板透过平行表面后，b光的折射角较大，所以b光侧移量小，a光侧移量大，故B错误； C．根据全反射临界角 可知b光的折射率较小，临界角大，不容易发生全反射，所以以相同的入射角从水中射入空气，在空气中只能看到一种光时，一定是b光，故C正确； D．b光的折射率较小，频率较小，波长较长，根据干涉条纹间距公式 可知a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距，故D错误。 故选C。 5. 打磨某剖面如题图所示的宝石时，必须将OP、OQ边与轴线的夹角切磨在 的范围内，才能使从MN边垂直入射的光线，在OP边和OQ边都发生全反射（仅考虑如图所示的光线第一次射到OP边并反射到OQ边后射向MN边的情况），则下列判断正确的是（　　） A. 若，光线一定在OP边发生全反射 B. 若，光线会从OQ边射出 C. 若，光线会从OP边射出 D. 若，光线会在OP边发生全反射 【答案】D 【解析】 【详解】AB．根据临界角与折射率的关系 当入射角大于等于临界角时发生全反射，当时，光线在PO边上的入射角较小，小于临界角，不能发生全反射，光线将从PO射出，故AB错误； CD．当时，光线在PO边上的入射角较大，大于临界角，光线将在PO边上发生全反射，故C错误，D正确。 6. 如图所示，场强为的匀强电场竖直向下，磁感应强度为B的匀强磁场垂直电场向外，带电量为q的小球（视为质点）获得某一垂直磁场水平向右的初速度，正好做匀速圆周运动，重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A. 小球带正电 B. 将初速度方向变成垂直磁场水平向左，则小球做直线运动 C. 小球做匀速圆周运动的周期为 D. 若把电场的方向改成竖直向上，则小球恰好做类平抛运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．小球要做匀速圆周运动，电场力与重力要等大反向，电场力向上，小球必须带负电，故A错误； B．将初速度方向变成垂直磁场水平向左，电场力与重力依然平衡，小球在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，故B错误； C．小球做匀速圆周运动，则 周期为 故C正确； D．若把电场的方向改成竖直向上，小球受重力与电场力均向下，还有洛伦兹力作用，则小球不会做类平抛运动，故D错误。 故选C。 7. 霍尔效应传感器应用很广泛，可以用来测量磁场、位移、电流、转速等。如图所示，霍尔传感器上面有一小磁体，霍尔元件材料为长方体，产生的霍尔电压为后表面电势高，下列说法正确的是（　　） A. 当变阻器滑动触头向左滑动，霍尔电压将增大 B. 霍尔电势差高低与霍尔元件的长宽高都有关系 C. 霍尔元件中电流I的载流子一定是正电荷定向运动形成的 D. 若传感器上面磁体向下移动，霍尔电压将减小 【答案】A 【解析】 【详解】设霍尔元件的长宽高分别为a、b、c，则平衡时满足 解得 A. 当变阻器滑动触头向左滑动，则阻值减小，电流I变大，则霍尔电压U将增大，选项A正确； B. 霍尔电势差高低与霍尔元件的长宽无关，与高有关系，选项B错误； C. 霍尔元件中电流I的载流子不一定是正电荷定向运动形成的，也可能是负电荷，选项C错误； D. 若传感器上面磁体向下移动，则B增加，霍尔电压将增大，选项D错误。 故选A。 8. 很多相同的绝缘铜圆环沿竖直方向叠放，形成一很长的竖直圆筒．一条形磁铁沿圆筒的中心轴竖直放置，其下端与圆筒上端开口平齐．让条形磁铁从静止开始下落．条形磁铁在圆筒中的运动速率(　　) A. 均匀增大 B. 先增大，后减小 C. 逐渐增大，趋于不变 D. 先增大，再减小，最后不变 【答案】C 【解析】 【详解】条形磁铁在下落过程中受重力和铜环的阻力作用，开始时，由于速率为零，对铜环组成的圆筒没有磁通变化，因此无感应电流，无安培力作用，即条形磁铁只受重力作用，向下加速运动，随着速率的增大，感应电流增大，安培力增大，条形磁铁所受铜环的阻力增大，因此条形磁铁将做加速度逐渐减小的加速运动，又因为竖直圆筒很长，因此，加速度将趋于零，所以条形磁铁在圆筒中的运动速率先逐渐增大，最终趋于不变，故选项C正确． 9. 某同学用图所示装置探究影响感应电流方向的因素，将磁体从线圈中向上匀速抽出时，观察到灵敏电流计指针向右偏转。关于该实验，下列说法正确的是（　　） A. 必须保证磁体匀速运动，灵敏电流计指针才会向右偏转 B. 若将磁体向上加速抽出，灵敏电流计指针会向左偏转 C. 将磁体的N、 S极对调，并将其向上抽出，灵敏电流计指针仍向右偏转 D. 将磁体的N、 S极对调，并将其向下插入，灵敏电流计指针仍向右偏转 【答案】D 【解析】 【详解】AB．如图磁体只要向上抽出，穿过线圈的磁通量就会减小，感应电流的磁场方向向上，就能观察到灵敏电流计指针向右偏转，故AB错误； C．将磁体的N、 S极对调，并将其向上抽出，穿过线圈的磁通量减小，产生的感应电流磁场向下，所以灵敏电流计指针向左偏转，故C错误； D．将磁体的N、 S极对调，并将其向下插入，磁通量增大，产生的感应电流磁场向上，所以灵敏电流计指针仍向右偏转，故D正确。 故选D。 10. 将阻值为5Ω的电阻接到内阻不计的交流电源上，电源电动势随时间变化的规律如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 电路中交变电流的频率为0.25 Hz B. 通过电阻的电流为A C. 电阻消耗的电功率为2.5 W D. 用交流电压表测得电阻两端的电压是5 V 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知： 故A错误； D．该电源电动势的有效值为 电压表的示数为有效值为，故D错误； B．所以电流为： 故B错误； C．功率为 故C正确。 故选C。 二、多项选择题（共4小题，每小题4分，共16分） 11. 如图所示，光滑水平面与粗糙水平面等高，中间凹槽也是光滑水平面，凹槽长度，凹槽内靠左端有一个长度为的木板，木板的上面与水平面、等高，木板的质量，在水平面上有一个轻弹簧，轻弹簧左端固定，弹簧处于原长时右端在点左侧。用一个质量可视为质点的物块缓慢压缩弹簧，当弹性势能时锁定弹簧，重力加速度取，木板与右边撞击后速度立即减为0并静止，物块与木板之间的动摩擦因数，物块与粗糙水平面之间的动摩擦因数，某时刻解除锁定，下列说法正确的是（　　） A. 物块离开弹簧时的速度大小是 B. 木板与右边撞击时物块的速度大小是3m/s C. 物块与木板因摩擦产生的热量是10J D. 物块静止的位置距点的距离是4m 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由功能关系得 解得 故A正确； B．假设物块到C之前与木板共速，由动量守恒定律得 解得 对木板，由动能定理得 解得 假设不成立，则木板、物块没有共速。物块从B到C，由动能定理得 解得 故B错误； C．物块与木板因摩擦产生的热量是 故C错误； D．C之后，由动能定理得 解得 故D正确。 故选AD。 12. 如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在时刻的波形，P、Q两个质点的平衡位置分别位于和处．从图示时刻起时，质点P恰好第二次位于波峰位置，下列说法正确的是（　　） A. 这列波的周期为0.4s B. 这列波的传播速度为 C. 时，质点Q位于平衡位置 D. 质点Q在0～0.9s内的路程为18cm 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．简谐横波沿x轴正方向传播，由波形平移法知，时刻质点P经平衡位置向上运动，则质点P第二次到达波峰需经 则 故A正确； B．该波的波长为，则波速 故B错误； C．时刻Q点通过平衡位置向下运动，故 时，质点Q通过平衡位置向上运动，故C正确； D，因 故质点Q在0～0.9s内的路程为 故D正确。 故选ACD。 13. 如图是演示自感现象的两个电路图，和为电感线圈。实验时，断开开关瞬间，如图甲所示，灯突然闪亮一下，随后逐渐变暗，直至熄灭；闭合开关，如图乙所示，灯逐渐变亮，而另一个相同的灯立即变亮，最终与的亮度相同。下列说法正确的是（　　） A. 图甲中，闭合瞬间和断开瞬间，通过中电流方向相同 B. 图甲中，闭合，电路稳定后，中电流小于中电流 C. 图乙中，闭合瞬间，有可能观察到灯也会闪亮一下 D. 图乙中，断开瞬间，灯立刻熄灭，灯缓慢熄灭 【答案】BC 【解析】 【详解】A．图甲中，闭合瞬间，电流向右流过；断开瞬间，原来通过的电流向左流经构成回路，所以闭合瞬间和断开瞬间，通过的电流方向相反，A错误； B．图甲中，因为的直流电阻很小，即，所以闭合电路稳定后，中的电流小于L1中的电流，B正确； C．图乙中，闭合瞬间，由于的阻碍作用，灯没有马上亮，所以灯分压较多，故比较明亮；电路稳定后，从灯流过的电流和灯的一样大，灯相比稳定前分压较少，故亮度较之前有所变暗，故C正确； D．图乙中，断开瞬间，原来通过的电流会流过灯和灯构成回路，所以灯、灯会同时缓慢熄灭，D错误。 故选BC。 14. 下列关于电磁感应现象中说法不正确的是（ ） A. 图甲当蹄形磁体顺时针转动时，铝框将朝相反方向转动 B. 图乙真空冶炼炉能在真空环境下，使炉内的金属产生涡流，从而炼化金属 C. 图丙磁电式仪表，把线圈绕在铝框骨架上，使线框尽快停止摆动利用了电磁阻尼原理 D. 图丁是毫安表的表头，运输时要把正、负接线柱用导线连在一起，这是为了保护电表指针，利用了电磁阻尼原理 【答案】A 【解析】 【详解】A．图甲当蹄形磁体顺时针转动时，通过铝框的磁通量变化，铝框产生感应电流，感应电流的磁场阻碍磁通量变化，则铝框将顺时针转动，A错误； B．高频交流电产生高频交变磁场，因电磁感应使金属产生涡流，由于电流的热效应，从而炼化金属，B正确； CD．线圈在磁场中偏转时，由于电磁感应现象中的“阻碍”作用，产生阻碍线圈的偏转，这是电磁阻尼原理，CD选项的描述均利用了这种原理，CD正确。 本题选择说法不正确的，故选A。 第II卷（非选择题） 三、实验题（共3小题，总分18分） 15. 甲同学想在家里做用单摆测定重力加速度的实验，但没有合适的摆球，他找到了一块大小为3cm左右，外形不规则的大理石块代替小球．他设计的实验步骤是： A．将石块用细线系好，结点为M，将细线的上端固定于O点（如图所示） B．用刻度尺测量OM间细线的长度l作为摆长 C．将石块拉开一个大约α=30°的角度，然后由静止释放 D．从摆球摆到最高点时开始计时，测出30次全振动的总时间t，由T= 得出周期． ①则该同学以上实验步骤中有错误的是__ ②若该同学用OM的长作为摆长，这样做引起的系统误差将使重力加速度的测量值比真实值__（偏大或偏小） ③如果该同学改正了错误，改变OM间细线的长度做了2次实验，记下每次相应的线长度l1、l2和周期T1、T2，则由上述四个量得到重力加速度g的表达式是__． 【答案】 ①. BCD ②. 偏小 ③. 【解析】 【详解】①[1] B中，摆长应是从悬点到大理石块的质心的距离； C中，摆球的摆角太大，将不能看作简谐运动，单摆周期公式失效，不能测定g； D中，测量时间应从单摆摆到最低点开始，因为最低位置摆球速度最大，相同的视觉距离误差，引起的时间误差较小，则周期测量比较准确 ②[2]根据单摆的周期公式 ，得 该同学用OM的长L作为摆长，摆长偏小，根据上述表达式得知，g的测量值偏小 ③[3]设摆线的结点到大理石质心的距离为r，则根据单摆的周期公式得 ； 联立解得 16. 如图所示是研究自感现象的电路图，两个灵敏电流计G1和G2的零点都在刻度中央，当电流从左向右流入时，指针向右偏，反之向左偏，在开关S接通的瞬间，G1指针向___摆，G2指针向___摆；S断开的瞬间，G1指针向___摆，G2指针向___摆（以上均选填“左”或“右”），两个灵敏电流计指针的摆动幅度___（选填“相等”或“不相等”）。 【答案】 ①. 右 ②. 右 ③. 右 ④. 左 ⑤. 相等 【解析】 【详解】[1][2]在开关S接通的瞬间，线圈阻碍电流增大，使得流经G1的电流缓慢增大，但流经两电表的电流方向均从左向右流入，所以此时G1 、G2指针均向右摆； [3][4][5]在S断开的瞬间，线圈充当了电源、阻碍电流减小，使电流在线圈L、灵敏电流计G1、G2、电阻R构成的回路中慢慢减小到零，G1中电流为从左向右流入，G2中电流为从右向左流入，所以此时G1指针向右摆、G2指针向左摆；两表串联，电流相等，指针的摆动幅度相等。 17. 在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”的实验中 （1）下列器材需要的有________． A. 干电池组 B. 滑动变阻器 C. 直流电压表 D. 多用电表 E. 学生电源 （2）在实验中，某同学保持原线圈的电压以及副线圈的匝数不变，仅增加原线圈的匝数，副线圈两端的电压将________（选填“增大”“减小”或“不变”）． （3）如图所示，当左侧线圈“0”“16”间接入9 V电压时，右侧线圈“0”“4”接线柱间输出电压可能是________． A. 3.1 V B. 2.5 V C. 1.7 V 【答案】（1）DE （2）减小 （3）C 【解析】 【小问1详解】 AE．因为变压器两端要接入交流电源，才能起到变压的作用，所以不能用干电池，要用由交流输出的学生电源，故A错误，E正确； B．本实验不需要滑动变阻器，故B错误； CD．测量交流电压不能用直流电压表，要用多用电表，故C错误，D正确。 故选DE； 【小问2详解】 因为原副线圈的电压之比满足 即 所以保持原线圈的电压以及副线圈的匝数不变，仅增加原线圈的匝数时，副线圈两端的电压将减小； 【小问3详解】 因为当左侧线圈“0”“16”间接入9 V电压时，左侧线圈匝数为16n，右侧线圈接“0”“4”接线柱时，右侧线圈匝数为4n，所以当变压器为理想变压器时满足 则 因为实际情况时，变压器有漏磁，且线圈不是理想线圈，故右侧输出电压应该小于2.25V。 故选C。 四、计算题（共36分） 18. 如图所示，一光滑水平桌面AB与一半径为R的光滑半圆形轨道相切于C点，且两者固定不动．一长L为0.8 m的细绳，一端固定于O点，另一端系一个质量m1为0.2 kg的球．当球在竖直方向静止时，球对水平桌面的作用力刚好为零．现将球提起使细绳处于水平位置时无初速释放．当球m1摆至最低点时，恰与放在桌面上的质量m2为0.8kg的小铁球正碰，碰后m1小球以2 m/s的速度弹回，m2将沿半圆形轨道运动，恰好能通过最高点D．g=10m/s2,求： （1）m2在圆形轨道最低点C的速度为多大？ （2）光滑圆形轨道半径R应为多大？ 【答案】①1.5m/s②0.045m 【解析】 【分析】（1）球m1摆至最低点的过程中，根据机械能守恒定律求出到最低点时的速度，碰撞过程，根据动量守恒列式求碰后m2的速度． （2）m2沿半圆形轨道运动，根据机械能守恒定律求出m2在D点的速度．恰好能通过最高点D时，由重力提供向心力，由牛顿第二定律可求出R． 【详解】（1）设球m1摆至最低点时速度为v0，由小球（包括地球）机械能守恒： ，解得v0=4m/s m1与m2碰撞，动量守恒，设m1、m2碰后的速度分别为v1、v2． 选向右的方向为正方向，则： m1v0=m1v1+m2v2 代入数值解得：v2=1.5 m/s （2）m2在CD轨道上运动时，由机械能守恒有： …① 由小球恰好通过最高点D点可知，重力提供向心力，即： …② 由①②解得：R=0.045m 【点睛】本题主要考查了动量守恒、机械能守恒定律、向心力公式的应用，要知道小球恰好通过最高点时，由重力提供向心力． 19. 有两列简谐横波a、b在同一媒质中沿x轴正方向传播，波速均为v＝2.5m/s．在t＝0时，两列波的波峰正好在x＝2.5m处重合，如图所示． （1）求两列波的周期Ta和Tb． （2）求t＝0时，两列波的波峰重合处的所有位置． （3）辨析题：分析并判断在t＝0时是否存在两列波的波谷重合处． 某同学分析如下：既然两列波的波峰存在重合处，那么波谷与波谷重合处也一定存在．只要找到这两列波半波长的最小公倍数，……，即可得到波谷与波谷重合处的所有位置． 你认为该同学的分析正确吗？若正确，求出这些点的位置．若不正确，指出错误处并通过计算说明理由． 【答案】（1）1s ；1.6s （2）x＝（2.520k）m，k＝0，1，2,3，…… （3）该同学的分析不正确． 【解析】 【详解】（1）从图中可以看出两列波的波长分别为λa＝2.5m，λb＝4.0m，因此它们的周期分别为 s＝1s s＝1.6s （2）两列波的最小公倍数为 S＝20m t＝0时，两列波的波峰重合处的所有位置为 x＝（2.520k）m，k＝0，1，2,3，…… （3）该同学的分析不正确． 要找两列波的波谷与波谷重合处，必须从波峰重合处出发，找到这两列波半波长的奇数倍恰好相等的位置．设距离x＝2.5m为L处两列波的波谷与波谷相遇，并设 L＝（2m－1） L＝（2n－1），式中m、n均为正整数 只要找到相应的m、n即可 将λa＝2.5m，λb＝4.0m代入并整理，得 由于上式中m、n在整数范围内无解，所以不存在波谷与波谷重合处． 20. 如图所示，afe、bcd为两条平行的金属导轨，导轨间距。ed间连入一电动势、内阻的电源，ab间放置一根长度也为的金属杆，金属杆与导轨接触良好、cf水平且abcf为矩形。空间存在竖直向下的匀强磁场（图中未画出），斜面abcf的倾角为时、金属杆在导轨上处于静止状态。金属杆的质量、电阻，导轨及导线的电阻忽略不计，取重力加速度大小，。 （1）若金属杆和导轨均光滑，求磁场的磁感应强度大小； （2）若金属杆和导轨间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于动摩擦力，求磁场的磁感应强度的最小值。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）对金属杆受力分析，金属杆受到的安培力用表示，根据受力平衡有 根据闭合电路欧姆定律有 根据安培力公式有 解得 。 （2）磁场的磁感应强度最小时，金属杆受到的安培力用表示，根据受力平衡有 导轨对金属杆的弹力 金属杆受到的最大静摩擦力 根据安培力公式有 解得 。 21. 正得意呢，司机却把车停在了路边，跑到一个小超市买了一瓶水，回来系好安全带后才打火启动汽车，继续向前走。小明很奇怪，司机只是轻轻地一扭钥匙，汽油机就点火启动了，这是什么原理呢？小明立即用手机百度了一下，原来，电子点火器用到了刚学不久的自感现象！为了把原理说明白，小明设计了如下一个电路：如图所示，电池电动势为E、内阻可以忽略不计，L是一个匝数很多且有铁芯的线圈，其直流电阻为r，a、b之间的定值电阻阻值为R。然后小明设想了这样一组操作过程：先将开关S接通，电路稳定后，断开S，请你按小明的思路完成如下问题的分析： （1）断开S瞬间，试确定通过定值电阻的电流大小和方向； （2）断开S瞬间，线圈L相当于电源，试确定这个电源的电动势的大小； （3）若R不是一个定值电阻，而是两个彼此靠近的金属电极，试说明断开S瞬间，两电极间产生电火花的原因。 【答案】（1）断开S瞬间，通过定值电阻的电流大小为，方向向左；（2）断开S瞬间，线圈L相当于电源，这个电源的电动势的大小为；（3）两靠近的金属电极间电阻极大，接近无穷大，根据E自=I（R+r）可知，断开S瞬间，L中产生的自感电动势很大，两个电极间的电压就会极高，因此极易击穿空气发生火花放电。 【解析】 【详解】（1）断开S前，通过L的电流为 方向向左。 由楞次定律可知，断开S后，L中的电流只能从原来的值逐渐减小，这个电流通过R，因此，断开S瞬间，通过R的电流大小为 方向向左。 （2）断开S瞬间，线圈L相当于电源，L和R构成的回路总电阻为（R+r），由闭合电路欧姆定律可知，L中产生的自感电动势大小为 E自=I（R+r） 代入，解得 （3）略。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $