精品解析：山东省菏泽市东明县第一中学2024-2025学年高二下学期2月开学检测物理试题

2023级高二年级下学期开学检测 物理试题 考试时间：90分钟 满分：100分 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合要求。 1. 下图所示带电粒子刚进入磁场时所受到的洛伦兹力的方向正确的是（　　） A. B. C. D. 2. “洗”是中国古代盥洗用的脸盆，用青铜铸成。倒些清水在其中，用手掌慢慢摩擦盆耳，盆就会发出嗡嗡声，到一定节奏时还会溅起层层水花。这种现象主要是（　　） A. 多普勒效应 B. 共振 C. 波的折射 D. 波的衍射 3. 法拉第为描述场的性质而提出场线的假设。电场中某区域的电场线分布如图甲所示，A、B是电场中的两点；图乙是未知场的一部分场线，点A、P、Q处于中央同一直线上，P、Q关于中垂线对称，以下判断正确的是（　　） A. 图甲中A点的电场强度大于B点的电场强度 B. 图甲中将正电荷从B点移到A点，电荷的电势能增加 C. 乙图可能是两个异种电荷产生的电场线，且A、P处场强的方向相同 D. 乙图可能是条形磁铁产生磁场的磁感线，且P、Q处场强相同 4. 下列说法正确的是（　　） A. 图甲是利用光的衍射现象检验工件的平整度 B. 若换用波长更短的单色光，其他条件不变，则图乙中的干涉条纹变疏 C. 若图丙为俯视图甲所示装置时看到的干涉条纹，条纹弯曲说明被检查的平面在此处出现了凸起 D. 如图丁所示，用单色光垂直照射图丁中的牛顿环，可以得到间距不相等的明暗相间的同心圆环 5. 武汉的病毒研究所是我国防护等级最高的P4实验室，在该实验室中有一种污水流量计，其原理可以简化为如下图所示模型：废液内含有大量正、负离子，从直径为d的圆柱形容器右侧流入，左侧流出，流量值Q等于单位时间通过截面的液体的体积。空间有垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，下列说法正确的是（　　） A. M点的电势高于N点电势 B. MN两点电压与液体流速无关 C. 污水流量计的流量与管道直径无关 D. 只需要再测出MN两点电压就能够推算废液的流量 6. 一个带电粒子，沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场，粒子的一段径迹如图所示，径迹上的每小段都可近似看成圆弧，由于带电粒子使沿途空气电离，粒子的能量逐渐减小（带电荷量不变），从图中情况可以确定（　　） A. 粒子从a运动到b，带正电 B. 粒子从b运动到a，带正电 C. 粒子从a运动到b，带负电 D. 粒子从b运动到a，带负电 7. 带电粒子在磁场中运动的实例如图所示，下列判断正确的有（  ） A. 甲图中，只有速度为的带电粒子从P射入，才能做匀速直线运动从Q射出 B. 乙图中，同种带电粒子在磁场中运动的半径越大，周期也越大 C. 丙图中，回旋加速器使用交流电，且电压越大，粒子获得的能量越高 D. 丁图中，磁感应强度增大时，a、b两表面间的电压U减小 8. 在匀强磁场中有粗细均匀的同种导线制成的“正八角形”线框，磁场方向垂直于线框平面向里，a、c两点接一直流电源，电流方向如图所示。已知abc边受到的安培力大小为F，则整个线框所受安培力大小为（ ） A. 3F B. C. D. 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题多个选项符合要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选的得0分。 9. 甲、乙两列简谐横波在同一均匀介质中沿x轴相向传播，甲仅存在一个波长的波形，乙为持续的波形，波速均为2m/s。时刻，波形图如图所示。关于平衡位置在处的质点P，下列说法正确的是（　　） A. 时，P偏离平衡位置的位移为0 B. 时，P偏离平衡位置的位移为2cm C. 0~3s内，P走过路程为0.4m D. 0~3s内，P走过的路程为0.32m 10. 如图是利用电流天平测量匀强磁场的磁感应强度的一种方法。它的右臂挂着等腰梯形线圈，且，匝数为n。线圈底边水平，一半的高度处于虚线框内的匀强磁场中，磁感应强度B的方向与线圈平面垂直。当线圈中通入顺时针电流I时，调节砝码使两臂达到平衡。然后使电流反向，大小不变。在左盘中增加质量为m的砝码时，两臂再次达到新的平衡，重力加速度为g，则（ ） A. 当线圈中通入顺时针电流时，线圈所受安培力方向向上 B. 当线圈中通入顺时针电流时，线圈所受安培力方向向下 C. 虚线框内磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度 D. 虚线框内磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度 11. 如图所示，竖直轻弹簧两端连接质量均为m的两个小物块A、B，置于水平地面上且处于静止状态，现将质量也为m的小物块C从A的正上方h处由静止释放，物块C与A碰后粘在一起继续向下运动。已知在以后的运动过程中，当A向上运动到最高点时，B刚好要离开地面。重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 此弹簧劲度系数为 B. 此弹簧的劲度系数为 C. 物块A运动过程中的最高点距离其初始位置为 D. 物块A运动过程中的最低点距离其初始位置为 12. 如图所示，矩形边界内存在磁感应强度大小为的匀强磁场，方向垂直纸面向里，、边足够长，边长为。现有质量为、电荷量为的不同速率的带正电粒子，从的中点射入磁场且速度方向与成30°角，不计粒子重力及粒子间的相互作用，下列说法正确的是（ ） A. 粒子在磁场中运动的最长时间为 B. 从边射出的粒子的最小速度为 C. 从边射出的粒子的最小速度为 D. 边上有粒子射出的区域长度为 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 某实验小组用如图甲所示装置做“用单摆测量重力加速度”的实验。 （1）下列叙述正确的是_______。 A. 长度不同的1m和30cm的同种细线，选用1m的细线做摆线 B. 如图乙中A、B、C，摆线上端三种悬挂方式，选A方式更好 C. 当单摆经过平衡位置开始计时，可用60次经过平衡位置的时间除以60作为单摆振动的周期 D. 如图丙中，由于操作失误，致使摆球不在同一竖直平面内运动，而是在一个水平面内做圆周运动，求出的重力加速度与实际值相比偏大 （2）下边游标卡尺的读数为_______mm （3）若某同学实验中测出单摆做n次全振动所用时间为t、摆线长为l、摆球直径为d，则当地的重力加速度_______（用测出的物理量表示）。 （4）小组内其他同学测量了多组实验数据作出了周期的平方与摆长（）的关系图像如图丁所示，已知图线a、b、c平行，图线b过坐标原点。对于图线a、b、c，下列分析正确的是_______。 A. 出现图线c的原因可能是使用的摆线比较长 B. 出现图线a的原因可能是误将摆线长记作摆长L C. 由图线b计算出的g值最接近当地的重力加速度，由图线a计算出的g值偏大，由图线c计算出的g值偏小 14. 某兴趣小组测定某圆柱形电阻的电阻率，图甲所示为电阻的长度，图乙所示为电阻直径。 （1）电阻的长度为______cm，电阻的直径为______mm； （2）用欧姆表粗测该电阻的阻值为65Ω。为精确测量该电阻Rx，根据给出的以下实验器材设计了如图所示的实验电路原理图，图中的定值电阻R应选______（填R1或R2）。 A.电源E（电动势约3V，内阻约为0.5Ω） B.电流表A1（量程0~15mA，内阻r1=10Ω） C.电流表A2（量程0~60mA，内阻r2约为1.5Ω） D.定值电阻R1（阻值R1=190Ω） E.定值电阻R2（阻值R2=590Ω） F滑动变阻器R（阻值5Ω） G.开关S，导线若干 （3）经正确操作，读出电流表A1和A2（示数分别为I1和I2）的多组数据，作出如图丙所示的I1—I2关系图像。由图像丙可得圆柱形电阻的阻值Rx=______Ω，结合其它条件可知电阻率ρ=______Ω·m（π=3.14，结果保留两位有效数字）。 15. 如图所示，两平行金属导轨间的距离L = 0.6 m，金属导轨所在的平面与水平面的夹角θ = 30°，空间中存在磁感应强度大小B = 0.50 T、方向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势E = 9 V、内阻r = 1 Ω的直流电源。现把一个质量m = 0.1 kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒静止。导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R = 3.5 Ω，金属导轨电阻不计，取重力加速度大小g = 10 m/s2，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求： （1）导体棒受到的安培力的大小FA； （2）导体棒与导轨间的动摩擦因数的最小值μ0。 16. 用透明材料制成的等腰直角三棱镜ABC如图所示，AB边长为a，一束红光垂直AB面从距离A点位置处射入棱镜，在AC面恰好发生全反射。已知光在真空中的传播速度为c，不考虑多次反射。 （1）画出红光在三棱镜中传播的光路图； （2）求这种透明材料的折射率n； （3）求红光在棱镜中传播的总时间。 17. 如图所示，光滑水平面上放有一个凹槽A，凹槽内表面光滑，其圆弧部分是四分之一圆弧，小滑块B静止在凹槽底部。滑块C以v0=5m/s的速度向右运动，C与A发生碰撞时间极短后C向右运动，速度为vC=2m/s。已知三者质量分别为mA=2kg，mB=1kg，mC=4kg。求： （1）C与A碰撞过程中，A对C的冲量I； （2）C与A碰撞后瞬间，A的速度大小vA； （3）C与A能否发生第二次碰撞？请通过计算说明。 18. 设在地面上方的真空室内，存在着方向水平向右的匀强电场和方向垂直于纸面向里的匀强磁场，匀强电场的场强E = 6 N/C。如图所示，一段光滑且绝缘的圆弧轨道AC固定在纸面内，其圆心为O点，半径R = 1.4 m，OA连线在竖直方向上，AC弧对应的圆心角37°。今有电荷量q = +4.5 × 10−4 C的带电小球，以vA = 3.0 m/s的初速度沿水平方向从A点射入圆弧轨道内，一段时间后从C点离开，此后小球做匀速直线运动。重力加速度g = 10 m/s2，sin37° = 0.6，cos37° = 0.8。求： （1）小球的质量m； （2）小球经过C点时的速率； （3）小球射入至圆弧轨道A端的瞬间，小球对轨道的压力（计算结果保留两位有效数字）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023级高二年级下学期开学检测 物理试题 考试时间：90分钟 满分：100分 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合要求。 1. 下图所示带电粒子刚进入磁场时所受到的洛伦兹力的方向正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据左手定则可知，粒子所受洛伦兹力方向向上，故A错误； B．根据左手定则可知，粒子所受洛伦兹力方向向下，故B正确； C．粒子速度方向与磁场方向平行，粒子不受洛伦兹力，故C错误； D．粒子速度方向与磁场方向平行，粒子不受洛伦兹力，故D错误。 故选B。 2. “洗”是中国古代盥洗用的脸盆，用青铜铸成。倒些清水在其中，用手掌慢慢摩擦盆耳，盆就会发出嗡嗡声，到一定节奏时还会溅起层层水花。这种现象主要是（　　） A. 多普勒效应 B. 共振 C. 波的折射 D. 波的衍射 【答案】B 【解析】 【详解】用双手摩擦盆耳，起初频率非常低，逐渐提高摩擦频率，当摩擦频率等于盆的固有频率时，会发生共振现象，则嗡声是因为共振现象，此时溅起的水花振幅最大。 故选B。 3. 法拉第为描述场的性质而提出场线的假设。电场中某区域的电场线分布如图甲所示，A、B是电场中的两点；图乙是未知场的一部分场线，点A、P、Q处于中央同一直线上，P、Q关于中垂线对称，以下判断正确的是（　　） A. 图甲中A点的电场强度大于B点的电场强度 B. 图甲中将正电荷从B点移到A点，电荷的电势能增加 C. 乙图可能是两个异种电荷产生的电场线，且A、P处场强的方向相同 D. 乙图可能是条形磁铁产生磁场的磁感线，且P、Q处场强相同 【答案】D 【解析】 【分析】分析磁感线与电场线的异同点、磁感线的概念与特征、异种等量点电荷电场线分布，分析磁感线与电场线的异同点、磁感线的概念与特征、异种等量点电荷电场线分布； 【详解】A．电场线的疏密反映电场强度的相对大小，A处电场线比B处疏，则A点的电场强度比B点的小，故A错误； B．图中正电荷从B点移到A点的过程中，电场力做正功，电荷的电势能减小，故B错误； C．若是两个异种电荷产生的电场线，A、P处场的方向相反，故C错误； D．若是条形磁铁产生磁场的磁感线，由于P、Q关于中垂线对称，P、Q处场强的大小相等、方向相同，D正确。 故选D。 4. 下列说法正确的是（　　） A. 图甲是利用光的衍射现象检验工件的平整度 B. 若换用波长更短的单色光，其他条件不变，则图乙中的干涉条纹变疏 C. 若图丙为俯视图甲所示装置时看到的干涉条纹，条纹弯曲说明被检查的平面在此处出现了凸起 D. 如图丁所示，用单色光垂直照射图丁中的牛顿环，可以得到间距不相等的明暗相间的同心圆环 【答案】D 【解析】 【详解】A．图甲是利用光的干涉现象检验工件的平整度。故A错误； B．由公式可得，若换用波长更短的单色光，其他条件不变，则图乙中的干涉条纹变密。故B错误； C．若图丙为俯视图甲所示装置时看到的干涉条纹，条纹弯曲说明被检查的平面在此处出现了凹陷。故C错误； D．由公式可得，用单色光垂直照射图丁中的牛顿环，可以得到间距不相等的明暗相间的同心圆环。故D正确。 故选D。 5. 武汉的病毒研究所是我国防护等级最高的P4实验室，在该实验室中有一种污水流量计，其原理可以简化为如下图所示模型：废液内含有大量正、负离子，从直径为d的圆柱形容器右侧流入，左侧流出，流量值Q等于单位时间通过截面的液体的体积。空间有垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，下列说法正确的是（　　） A. M点的电势高于N点电势 B. MN两点电压与液体流速无关 C. 污水流量计的流量与管道直径无关 D. 只需要再测出MN两点电压就能够推算废液的流量 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据左手定则判断，带负电粒子所受洛伦兹力方向向上。圆柱体上面部分积累负电荷，因此M点电势低，故A错误； B．废液流速稳定后，粒子受力平衡，有 解得 易知MN两点电压与液体流速有关。故B错误； CD．废液的流量为 联立，可得 易知流量与管道直径有关，只需要再测出MN两点电压就能够推算废液的流量。故D正确。 故选D。 6. 一个带电粒子，沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场，粒子的一段径迹如图所示，径迹上的每小段都可近似看成圆弧，由于带电粒子使沿途空气电离，粒子的能量逐渐减小（带电荷量不变），从图中情况可以确定（　　） A. 粒子从a运动到b，带正电 B. 粒子从b运动到a，带正电 C. 粒子从a运动到b，带负电 D. 粒子从b运动到a，带负电 【答案】B 【解析】 【详解】根据牛顿第二定律有 解得 由题意可知粒子速率逐渐减小，所以轨迹半径逐渐减小，即粒子从b运动到a，根据左手定则可判断粒子带正电。 故选B。 7. 带电粒子在磁场中运动的实例如图所示，下列判断正确的有（  ） A. 甲图中，只有速度为的带电粒子从P射入，才能做匀速直线运动从Q射出 B. 乙图中，同种带电粒子在磁场中运动的半径越大，周期也越大 C. 丙图中，回旋加速器使用交流电，且电压越大，粒子获得的能量越高 D. 丁图中，磁感应强度增大时，a、b两表面间的电压U减小 【答案】A 【解析】 【详解】A．带电粒子从P 射入时，电场力与洛伦兹力相互平衡，根据平衡条件有 解得 故A正确； B．带电粒子在磁场中运动的周期为 与半径大小无关，故B错误； C．回旋加速器高频交变电源的电压的周期和质子在磁场中的运动周期一样。质子出回旋加速器的速度最大，此时的半径为R，则有 所以最大速度不超过，最大动能 可见最大动能与加速加压无关，故C错误； D．最终带电粒子在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡，有 解得 故B增大时，a、b两表面间的电压U增大，故D错误。 故选A。 8. 在匀强磁场中有粗细均匀的同种导线制成的“正八角形”线框，磁场方向垂直于线框平面向里，a、c两点接一直流电源，电流方向如图所示。已知abc边受到的安培力大小为F，则整个线框所受安培力大小为（ ） A. 3F B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据题意，由电阻定律可知，两段导线的电阻之比为，欧姆定律可知，电流之比为，由于两段导线的有效长度相等，由公式 可知，长导线所受安培力为，由左手定则可知，两段导线所受安培力方向相同，则整个线框所受安培力大小为 故选B。 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题多个选项符合要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选的得0分。 9. 甲、乙两列简谐横波在同一均匀介质中沿x轴相向传播，甲仅存在一个波长的波形，乙为持续的波形，波速均为2m/s。时刻，波形图如图所示。关于平衡位置在处的质点P，下列说法正确的是（　　） A. 时，P偏离平衡位置的位移为0 B. 时，P偏离平衡位置的位移为2cm C. 0~3s内，P走过的路程为0.4m D. 0~3s内，P走过的路程为0.32m 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．在1.25s内，甲、乙两列波传播的距离均为 根据波形平移法可知，时，处甲波的波谷刚好传到P处，处乙波的波峰刚好传到P处，根据叠加原理可知，时，P偏离平衡位置的位移为 故A错误，B正确； CD．由图可知 内乙波引起P点振动的路程为 此后甲波传播到P点，甲波再P点开始向下振动，乙波在P点开始向上振动，则此后的振幅为 由于甲仅存在一个波长的波形，故内两波引起P点振动的路程为 内乙波引起P点振动的路程为 故0~3s内，P走过的路程为 故C正确、D错误。 故选BC。 10. 如图是利用电流天平测量匀强磁场的磁感应强度的一种方法。它的右臂挂着等腰梯形线圈，且，匝数为n。线圈底边水平，一半的高度处于虚线框内的匀强磁场中，磁感应强度B的方向与线圈平面垂直。当线圈中通入顺时针电流I时，调节砝码使两臂达到平衡。然后使电流反向，大小不变。在左盘中增加质量为m的砝码时，两臂再次达到新的平衡，重力加速度为g，则（ ） A. 当线圈中通入顺时针电流时，线圈所受安培力方向向上 B. 当线圈中通入顺时针电流时，线圈所受安培力方向向下 C. 虚线框内磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度 D. 虚线框内磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．根据电流反向后，左侧质量增加，可知反向后的安培力方向竖直向下，故初始安培力方向竖直向上，即顺时针电流时，线圈所受安培力向上，故A正确，B错误； CD．由左手定则可知，磁场方向垂直于纸面向外；由两次均平衡，可知 由几何关系可 联立解得 故C错误，D正确。 故选AD。 11. 如图所示，竖直轻弹簧两端连接质量均为m的两个小物块A、B，置于水平地面上且处于静止状态，现将质量也为m的小物块C从A的正上方h处由静止释放，物块C与A碰后粘在一起继续向下运动。已知在以后的运动过程中，当A向上运动到最高点时，B刚好要离开地面。重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 此弹簧的劲度系数为 B. 此弹簧的劲度系数为 C. 物块A运动过程中的最高点距离其初始位置为 D. 物块A运动过程中的最低点距离其初始位置为 【答案】AD 【解析】 【详解】C．对物块C，根据动能定理有 可得碰前C的速度为 C、A碰撞，根据动量守恒定律有 可得，碰撞后C、A一起向下运动的速度为 碰撞前，对A分析，根据平衡条件有 当A向上运动到最高点时，对B分析，根据平衡条件有 则碰撞后瞬间与A向上运动到最高点瞬间，弹簧弹力大小相等，弹簧的弹性势能相同，根据能量守恒定律有 可得，物块运动过程中的最高点距离其初始位置的距离为 故C错误； AB．由上述分析可知 则弹簧的劲度系数为 故A正确，B错误； D．碰撞后C、A一起做简谐运动，根据对称性可知，最高点的合力等于最低点的合力，则有 解得最低点时弹簧的压缩量为 则物块A运动过程中的最低点距离其初始位置的距离为 故D正确。 故选AD 12. 如图所示，矩形边界内存在磁感应强度大小为的匀强磁场，方向垂直纸面向里，、边足够长，边长为。现有质量为、电荷量为的不同速率的带正电粒子，从的中点射入磁场且速度方向与成30°角，不计粒子重力及粒子间的相互作用，下列说法正确的是（ ） A. 粒子在磁场中运动的最长时间为 B. 从边射出的粒子的最小速度为 C. 从边射出的粒子的最小速度为 D. 边上有粒子射出的区域长度为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．当粒子从AD边离开时，粒子在磁场中运动的时间最长，如图1所示。由图可知粒子在磁场中运动的最长时间 故A错误； B．当粒子运动轨迹刚好与AB边相切时，从AB边射出的粒子速度最小，轨迹如图2所示。根据几何关系可得 由洛伦兹力提供向心力得 联立解得从AB边射出的粒子的最小速度 故B错误； C．当粒子运动轨迹刚好与CD边相切时，从CD边射出的粒子速度最小，轨迹如图3所示。根据几何关系可得 由洛伦兹力提供向心力得 联立解得从CD边射出的粒子的最小速度 故C正确； D．由图2、图3中几何关系可得AB边上有粒子射出的区域长度 故D正确。 故选CD。 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 某实验小组用如图甲所示的装置做“用单摆测量重力加速度”的实验。 （1）下列叙述正确的是_______。 A. 长度不同的1m和30cm的同种细线，选用1m的细线做摆线 B. 如图乙中A、B、C，摆线上端的三种悬挂方式，选A方式更好 C. 当单摆经过平衡位置开始计时，可用60次经过平衡位置的时间除以60作为单摆振动的周期 D. 如图丙中，由于操作失误，致使摆球不在同一竖直平面内运动，而是在一个水平面内做圆周运动，求出的重力加速度与实际值相比偏大 （2）下边游标卡尺的读数为_______mm （3）若某同学实验中测出单摆做n次全振动所用时间为t、摆线长为l、摆球直径为d，则当地的重力加速度_______（用测出的物理量表示）。 （4）小组内其他同学测量了多组实验数据作出了周期的平方与摆长（）的关系图像如图丁所示，已知图线a、b、c平行，图线b过坐标原点。对于图线a、b、c，下列分析正确的是_______。 A. 出现图线c的原因可能是使用的摆线比较长 B. 出现图线a的原因可能是误将摆线长记作摆长L C. 由图线b计算出的g值最接近当地的重力加速度，由图线a计算出的g值偏大，由图线c计算出的g值偏小 【答案】（1）AD （2）10.60 （3） （4）B 【解析】 【小问1详解】 A．长度不同的1m和30cm的同种细线，选用1m的细线做摆线，故A正确； B．如图乙中A、B、C，摆线上端的三种悬挂方式，选C方式更好，用夹子夹住摆线可防止摆长发生变化，故B错误； C．当单摆经过平衡位置时开始计时，60次经过平衡位置时振动了30个周期（第一次经过平衡位置时记作0），则可用60次经过平衡位置的时间除以30作为单摆振动的周期，故C错误； D．若为圆锥摆，则根据 解得 可知测得的周期偏小，根据 解得 可知，求出重力加速度与实际值相比偏大，故D正确。 故选AD。 【小问2详解】 如图所示，游标卡尺读数为 【小问3详解】 若某同学实验中测出单摆做次全振动所用时间为，则周期 摆线长为，摆球直径为，则摆长 根据 解得当地的重力加速度 【小问4详解】 AB．根据图线可知，在取为0时，不为0，表明选择的的长度比实际的摆长大一些，即有可能是将摆线的长与摆球的直径之和作为摆长，摆长取值偏大，则图线右移；同理出现图线的原因可能是误将摆线长记作摆长，摆长取值偏小，图线左移，故A错误；B正确； C．根据 可得 三条直线的斜率均为 由三条直线计算出的值都相同，故C错误。 故选B。 14. 某兴趣小组测定某圆柱形电阻的电阻率，图甲所示为电阻的长度，图乙所示为电阻直径。 （1）电阻的长度为______cm，电阻的直径为______mm； （2）用欧姆表粗测该电阻的阻值为65Ω。为精确测量该电阻Rx，根据给出的以下实验器材设计了如图所示的实验电路原理图，图中的定值电阻R应选______（填R1或R2）。 A.电源E（电动势约3V，内阻约为0.5Ω） B.电流表A1（量程0~15mA，内阻r1=10Ω） C.电流表A2（量程0~60mA，内阻r2约为1.5Ω） D.定值电阻R1（阻值R1=190Ω） E.定值电阻R2（阻值R2=590Ω） F.滑动变阻器R（阻值5Ω） G.开关S，导线若干 （3）经正确操作，读出电流表A1和A2（示数分别为I1和I2）的多组数据，作出如图丙所示的I1—I2关系图像。由图像丙可得圆柱形电阻的阻值Rx=______Ω，结合其它条件可知电阻率ρ=______Ω·m（π=3.14，结果保留两位有效数字）。 【答案】（1） ①. 2.325 ②. 6.700 （2）R1 （3） ①. 67 ②. 0.10 【解析】 【小问1详解】 [1]根据游标卡尺的读数规律，该读数为 23mm+5×0.05mm=23.25mm=2.325cm [2]根据螺旋测微器的读数规律，该读数为 6.5mm+0.01×20.0mm=6.700mm 【小问2详解】 由于未知电阻约为65Ω，则流过最大电流约为 为了确保电流表的安全与精度，测量电路中电流表应选用A2，同时应将电流表A1（内阻为r1）改装成电压表，由于电源电动势约为3.0V，则改装成量程为3.0V的电压表，需要串联的电阻为 则串联电阻应选R1。 【小问3详解】 [1]根据部分电路欧姆定律得 变形得 由关系图像可得 解得 [2]根据电阻定律可得 解得 15. 如图所示，两平行金属导轨间的距离L = 0.6 m，金属导轨所在的平面与水平面的夹角θ = 30°，空间中存在磁感应强度大小B = 0.50 T、方向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势E = 9 V、内阻r = 1 Ω的直流电源。现把一个质量m = 0.1 kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒静止。导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R = 3.5 Ω，金属导轨电阻不计，取重力加速度大小g = 10 m/s2，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求： （1）导体棒受到的安培力的大小FA； （2）导体棒与导轨间的动摩擦因数的最小值μ0。 【答案】（1）0.6 N （2） 【解析】 【小问1详解】 根据闭合电路欧姆定律可知，通过导体棒电流 导体棒受到的安培力大小为 解得 【小问2详解】 对导体棒受力分析，根据受力平衡有 根据题意有 解得 16. 用透明材料制成的等腰直角三棱镜ABC如图所示，AB边长为a，一束红光垂直AB面从距离A点位置处射入棱镜，在AC面恰好发生全反射。已知光在真空中的传播速度为c，不考虑多次反射。 （1）画出红光在三棱镜中传播的光路图； （2）求这种透明材料的折射率n； （3）求红光在棱镜中传播的总时间。 【答案】（1）见解析；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）红光在三棱镜中传播的光路图如图所示 （2）根据 由几何关系可得 解得 （3）由图可知，红光在棱镜中的路程为a，则有 又 联立，解得 17. 如图所示，光滑水平面上放有一个凹槽A，凹槽内表面光滑，其圆弧部分是四分之一圆弧，小滑块B静止在凹槽底部。滑块C以v0=5m/s的速度向右运动，C与A发生碰撞时间极短后C向右运动，速度为vC=2m/s。已知三者质量分别为mA=2kg，mB=1kg，mC=4kg。求： （1）C与A碰撞过程中，A对C冲量I； （2）C与A碰撞后瞬间，A的速度大小vA； （3）C与A能否发生第二次碰撞？请通过计算说明。 【答案】（1），水平向左 （2）6m/s （3）不会，计算过程见解析 【解析】 【小问1详解】 规定水平向右的方向为正方向，对C根据动量定理有 解得 负号说明方向与规定的正方向相反，水平向左。 【小问2详解】 把C和A看成一个系统，在C与A碰撞过程中，该系统满足动量守恒，设碰撞后A的速度大小为，则 解得 小问3详解】 当 B经过上升、下降，第一次运动到水平段时，A 的速度向右最小或向左。对A与B组成的系统在水平方向上，由动量守恒定律得 由机械能守恒定律得 解得 因为 所以不会发生第二次碰撞。 18. 设在地面上方的真空室内，存在着方向水平向右的匀强电场和方向垂直于纸面向里的匀强磁场，匀强电场的场强E = 6 N/C。如图所示，一段光滑且绝缘的圆弧轨道AC固定在纸面内，其圆心为O点，半径R = 1.4 m，OA连线在竖直方向上，AC弧对应的圆心角37°。今有电荷量q = +4.5 × 10−4 C的带电小球，以vA = 3.0 m/s的初速度沿水平方向从A点射入圆弧轨道内，一段时间后从C点离开，此后小球做匀速直线运动。重力加速度g = 10 m/s2，sin37° = 0.6，cos37° = 0.8。求： （1）小球的质量m； （2）小球经过C点时的速率； （3）小球射入至圆弧轨道A端的瞬间，小球对轨道的压力（计算结果保留两位有效数字）。 【答案】（1）3.6 × 10−4 kg （2）4 m/s （3）2.5 × 10−3 N，方向竖直向下 【解析】 【小问1详解】 当小球离开圆弧轨道后，对其受力分析如图所示 由平衡条件得 代入数据解得 【小问2详解】 小球从进入圆弧轨道到离开圆弧轨道的过程中，由动能定理得 代入数据得 【小问3详解】 根据小球经过C点时的受力分析图可知 解得 分析小球经过A处时，由向心力公式可知 代入数据得 由牛顿第三定律得，小球对轨道的压力为 方向竖直向下。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$