精品解析：河南省安阳市滑县第一高级中学2024-2025学年高二下学期第二次考试物理试卷

2024——2025学年高二下学期第二次考试 物理试卷 一、单选题（每题4分，共32分） 1. 如图所示，一根可以自由转动的直导线ab平行于通电螺线管的轴线，放置在螺线管的正上方，则直导线ab通以由a到b的电流后，运动情况为（　　） A. 从上向下看顺时针转动并远离螺线管 B. 从上向下看顺时针转动并靠近螺线管 C. 从上向下看逆时针转动并远离螺线管 D. 从上向下看逆时针转动并靠近螺线管 2. 电磁炮原理简图如图所示，间距为L的平行导轨水平放置，整个空间有竖直方向的匀强磁场；电源电动势为E、内阻为r，导电金属杆安装上炮弹垂直放在导轨上，已知炮弹与金属杆总质量为m，电阻为R，导轨电阻不计，忽略一切摩擦。闭合开关后，炮弹沿图示方向运动，下列说法正确的是（　　） A. 磁场方向竖直向下 B. 炮弹运动中安培力对金属杆不做功 C. 开关闭合瞬间，炮弹的加速度大小 D. 若同时将电流和磁场方向改为反向，则金属杆受安培力方向也改为反向 3. 如图，一棱镜的横截面为等腰三角形，其中边长PM与PN相等，，PM边紧贴墙壁放置，现有一束单色光垂直于MN边入射，从PN边出射后恰好与墙面垂直（不考虑光线在棱镜内的多次反射），则该棱镜的折射率为（　　） A. B. C. D. 4. 在轴上有两个点电荷、，其静电场的电势在轴上分布如图所示。下列说法正确的有（　　） A. 和带异种电荷 B. 处的电场强度为零 C. 正电荷从移到，电势能减小 D. 正电荷从移到，受到的电场力增大 5. 如图为一个电容式风力传感器的原理示意图，将电容器与静电计组成回路，P点为极板间的一点。可动电极在风力作用下向右移动，移动距离随风力增大而增大，但不会到达P点。静电计指针张角的大小表示两极板间电势差的大小。若极板上电荷量保持不变，则下列说法。正确的是（　　） A. 风力增大时，电容器电容减小 B. 风力增大时，静电计指针张角不变 C. 风力增大时，P点的电势降低 D. 风力增大时，极板间电场强度增大 6. 如图所示，真空区域内有宽度为d、 磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直纸面向里，MN、PQ 是磁场的边界。质量为m、电荷量为q 的带正电的粒子（不计重力），沿着与MN夹角θ为30°的方向以某一速度射入磁场中，粒子恰好未能从PQ边界射出磁场。下列说法不正确的是（　　） A. 可求出粒子在磁场中运动的半径 B. 可求出粒子在磁场中运动的加速度大小 C. 若仅减小射入速度，则粒子在磁场中运动的时间一定变短 D. 若仅增大磁感应强度，则粒子在磁场中运动的时间一定变短 7. 如图所示为电流天平，可以用来测量匀强磁场的磁感应强度．它的右臂挂着矩形线圈，匝数为n，线圈的水平边长为l，处于匀强磁场内，磁感应强度B的方向与线圈平面垂直．当线圈中通过顺时针电流I时，调节砝码使两臂达到平衡．然后使电流反向，大小不变．这时需要在右盘中增加质量为m的砝码，才能使两臂再达到新的平衡．下列说法中正确的是（　　） A. 磁场方向垂直于纸面向里，大小为 B. 磁场方向垂直于纸面向外，大小为 C. 磁场方向垂直于纸面向里，大小为 D. 磁场方向垂直于纸面向外，大小为 8. 如图所示，静止在粗糙水平地面上的木箱内，一质量为的铁球以初速度向左壁运动，来回碰撞几次后停下来，若箱子始终保持静止，则整个过程中（　　） A. 铁球对箱子的冲量为零 B. 铁球和箱子受到的冲量大小相等 C. 箱子对铁球的冲量为，方向水平向左 D. 地面摩擦力对箱子冲量为，方向水平向右 二、多选题（每题5分，共20分） 9. 关于下列四幅图的说法正确的是（　　） A. 图甲是回旋加速器的示意图，要想带电粒子获得的最大动能增大，可增大加速电压 B. 图乙是磁流体发电机的示意图，可以判断出B极板是发电机的正极，A极板是发电机的负极 C. 图丙是速度选择器示意图，若带电粒子（不计重力）能自左向右沿直线匀速通过速度选择器，那么也能自右向左沿直线匀速通过速度选择器 D. 图丁是质谱仪的示意图，粒子打在底片上的位置越靠近狭缝S3说明粒子的比荷越大 10. 力传感器连接到计算机上就可以测量快速变化的力，如图甲所示，点为单摆的固定悬点，现将摆球从点释放，则摆球在竖直平面内的之间来回摆动。点为运动中的最低位置，小于且是未知量。图乙是由力传感器得到的细线对摆球的拉力大小随时间变化的曲线，图中时刻为摆球从点开始运动的时刻，重力加速度。下列说法正确的是（　　） A. 单摆的周期为 B. 摆长为 C. 摆球的质量为 D. 摆球运动过程中的最大速度为 11. 如图所示，质量为m带电绝缘小球（可视为质点）用长为l的绝缘细线悬挂于O点，在悬点O下方有匀强磁场。现把小球拉离平衡位置后从A点由静止释放，则下列说法中正确的是（　　） A 小球从A至C和从D至C到达C点时，速度大小相等 B. 小球从A至C和从D至C到达C点时，细线的拉力大小相等 C. 小球从A至C和从D至C到达C点时，加速度相同 D. 小球从A至C和从D至C过程中，在同一高度处运动快慢一样 12. 如图所示，空间存在方向垂直纸面的匀强磁场，一粒子发射源位于足够大绝缘平板的上方距离为处，在纸面内向各个方向发射速率均为的同种带电粒子，不考虑粒子间的相互作用和粒子重力，已知粒子做圆周运动的半径大小也为，则粒子（　　） A. 能打在板上的区域长度为 B. 能打在板上离点的最远距离为 C. 到达板上的最长时间为 D. 到达板上的最短时间为 三、实验题（每空2分，共16分） 13. 如图甲所示，用半径相同的A、B两球的碰撞可以验证“动量守恒定律”。实验时先让质量为的球从斜槽上某一固定位置由静止开始滚下，进入水平轨道后，从轨道末端水平抛出，落到位于水平地面的复写纸上，在下面的白纸上留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。再把质量为的B球放在水平轨道末端，让球仍从位置由静止滚下，球和B球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作10次。如图乙所示，为三个落点的平均位置，未放球时，球的落点是点，点是水平轨道末端在记录纸上的竖直投影点． （1）在这个实验中，除了图中器材外，实验室还备有下列器材，完成本实验还必须使用的两种器材是___________． A．秒表、天平 B．天平、刻度尺 C．秒表、刻度尺 D．天平、打点计时器 （2）在某次实验中，测量出两个小球的质量，记录的落点平均位置几乎与在同一条直线上，测量出三个落点位置与点距离．在实验误差允许范围内，若满足关系式___________，则可以认为两球碰撞前后在方向上的总动量守恒。（用测量的量表示） （3）实验中小球斜槽之间存在摩擦力，这对实验结果___________（选填“有”或“没有”）影响。 （4）完成上述实验后，某实验小组对上述装置进行了改造，如图丙所示．在水平槽右方竖直固定一木板，使小球1仍从斜槽上点由静止滚下，重复上述实验操作，得到两球落在木板上的平均落点。用刻度尺测量木板上与等高的点到三点的高度差分别为，则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为___________（用所测物理量的字母表示）。 14. 学生小组用放电法测量电容器的电容，所用器材如下： 电池（电动势3V，内阻不计）；测电容器（额定电压5V，电容值未知）；微安表（量程200μA，内阻约为1kΩ）；滑动变阻器R（最大阻值为20Ω）；电阻箱、、、（最大阻值均为9999.9Ω）；定值电阻（阻值为5.0kΩ）；单刀单掷开关、，单刀双掷开关；计时器；导线若干。 （1）小组先测量微安表内阻，按图（a）连接电路。 （2）为保护微安表，实验开始前、断开，滑动变阻器R的滑片应置于______（填“左”或“右”）端。将电阻箱、、的阻值均置于1000.0Ω，滑动变阻器R的滑片置于适当位置。保持、，阻值不变，反复调节，使开关闭合前后微安表的示数不变，则P、Q两点的电势______（填“相等”或“不相等”）。记录此时的示数为1230.0Ω，则微安表的内阻为______Ω。 （3）按照图（b）所示连接电路，电阻箱阻值调至615.0Ω，将开关掷于位置1，待电容器充电完成后，再将开关掷于位置2，记录微安表电流I随时间t的变化情况，得到如图（c）所示的图像。当微安表的示数为100μA时，通过电阻的电流是______μA。 四、解答题 15. 如图所示，两平行光滑金属导轨间的距离，金属导轨所在的平面与水平面夹角，空间内存在匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势、内阻的直流电源。现把一质量的导体棒放在金属导轨上，当电阻箱的电阻调为时，导体棒恰好静止。导体棒与金属导轨垂直且接触良好，金属导轨和导体棒电阻不计，，。 （1）求通过导体棒的电流大小； （2）若磁场方向竖直向下，求磁感应强度的大小； （3）保持导体棒静止，磁感应强度至少多大，此时方向如何？ 16. 如图所示，在xOy平面内，y轴左侧空间分布着水平向右的匀强电场，y轴右侧空间分布着垂直纸面向外的匀强磁场。某时刻有一带正电的粒子以初速度v0沿平行于y轴正方向从A点射出，粒子从C点进入磁场，在磁场中运动一段时间后恰好又回到A点。已知A点坐标为，C点坐标为，粒子的质量为m，电荷量为q，不计粒子所受的重力。求： （1）y轴左侧匀强电场的电场强度大小E； （2）y轴右侧匀强磁场的磁感应强度大小B； （3）带电粒子从A点开始运动到再次回到A点的时间t。 17. 如图所示，质量m1kg的小车置于光滑水平面上，小车左端是半径r0.5m的四分之一光滑圆弧轨道，圆弧轨道最低点切线水平，中间粗糙水平部分长度L6m，右端带有弹性挡板，现将小车紧靠在左侧的固定石块旁。一质量也为m的小物块A从离小车圆弧轨道最高点h2.7m处的正上方由静止释放，物块与小车水平轨道间的动摩擦因数μ0.2，与小车右端挡板发生的是弹性碰撞，小物块可视为质点，重力加速度g10m/s2，求： （1）小车刚要运动时的加速度大小； （2）小车运动过程的最大速度； （3）物块最终停在小车上的位置离小车最右端的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024——2025学年高二下学期第二次考试 物理试卷 一、单选题（每题4分，共32分） 1. 如图所示，一根可以自由转动的直导线ab平行于通电螺线管的轴线，放置在螺线管的正上方，则直导线ab通以由a到b的电流后，运动情况为（　　） A. 从上向下看顺时针转动并远离螺线管 B. 从上向下看顺时针转动并靠近螺线管 C 从上向下看逆时针转动并远离螺线管 D. 从上向下看逆时针转动并靠近螺线管 【答案】D 【解析】 【详解】 把直线电流等效为 aO、OO' 、O'b三段其中OO` 段极短，由于 OO' 段电流方向与该处的磁场方向相同，所以不受安培力作用；aO段电流所在处的磁场方向斜向上，由左手定则可知其所受安培力方向垂直纸面向外；O'b段电流所在处的磁场方向斜向下，同理可知其所受安培力方向垂直纸面向里。再用特殊位置法分析：当导线转过与纸面垂直时，判断导线所受安培力方向向下，综上可知导线将以 OO'段为轴逆时针转动（从上向下看）并靠近通电螺线管 。 故选D。 2. 电磁炮原理简图如图所示，间距为L的平行导轨水平放置，整个空间有竖直方向的匀强磁场；电源电动势为E、内阻为r，导电金属杆安装上炮弹垂直放在导轨上，已知炮弹与金属杆总质量为m，电阻为R，导轨电阻不计，忽略一切摩擦。闭合开关后，炮弹沿图示方向运动，下列说法正确的是（　　） A. 磁场方向竖直向下 B. 炮弹运动中安培力对金属杆不做功 C. 开关闭合瞬间，炮弹的加速度大小 D. 若同时将电流和磁场方向改为反向，则金属杆受安培力方向也改为反向 【答案】C 【解析】 【详解】A．炮弹受安培力方向向右，根据左手定则可知，磁场方向竖直向上，选项A错误； B．炮弹运动中安培力方向与其运动方向相同，安培力做正功，选项B错误； C．开关闭合瞬间，炮弹的加速度大小，选项C正确； D．由左手定则，若同时将电流和磁场方向改为反向，则金属杆受安培力方向不变，选项D错误。 故选C。 3. 如图，一棱镜的横截面为等腰三角形，其中边长PM与PN相等，，PM边紧贴墙壁放置，现有一束单色光垂直于MN边入射，从PN边出射后恰好与墙面垂直（不考虑光线在棱镜内的多次反射），则该棱镜的折射率为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】根据题意画出光路图如图所示 根据几何关系可得 ， 根据折射定律可得 故选D。 4. 在轴上有两个点电荷、，其静电场的电势在轴上分布如图所示。下列说法正确的有（　　） A. 和带异种电荷 B. 处的电场强度为零 C. 正电荷从移到，电势能减小 D. 正电荷从移到，受到的电场力增大 【答案】A 【解析】 【详解】A．由图可知：无穷远处电势为零，又有电势为正的地方，故存在正电荷；又有电势为负的地方，故也存在负电荷，所以和是异种电荷，故A正确； B．根据图像的切线斜率表示电场强度，由图可知在处切线的斜率不为零，故此处的电场强度不为零，故B错误； C．正电荷在电势越低的地方，电势能越小，由图可知，从移到电势逐渐增大，故正电荷的电势能在增大，故C错误； D．根据图像的切线斜率表示电场强度，由图可知，从到切线的斜率越来越小，故电场强度越来越小，所以正电荷受到的电场力在减小，故D错误。 故选A。 5. 如图为一个电容式风力传感器的原理示意图，将电容器与静电计组成回路，P点为极板间的一点。可动电极在风力作用下向右移动，移动距离随风力增大而增大，但不会到达P点。静电计指针张角的大小表示两极板间电势差的大小。若极板上电荷量保持不变，则下列说法。正确的是（　　） A. 风力增大时，电容器电容减小 B. 风力增大时，静电计指针张角不变 C. 风力增大时，P点的电势降低 D 风力增大时，极板间电场强度增大 【答案】C 【解析】 【详解】风力增大时，板间距离变小，根据 可知电容器电容增大；根据 由于极板上电荷量保持不变，则电容器两极板间的电压减小，静电计指针张角变小；根据 可知板间场强保持不变；则P点与可动极板（接地）间的电势差减小，即P点的电势降低。 故选C。 6. 如图所示，真空区域内有宽度为d、 磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直纸面向里，MN、PQ 是磁场的边界。质量为m、电荷量为q 的带正电的粒子（不计重力），沿着与MN夹角θ为30°的方向以某一速度射入磁场中，粒子恰好未能从PQ边界射出磁场。下列说法不正确的是（　　） A. 可求出粒子在磁场中运动的半径 B. 可求出粒子在磁场中运动的加速度大小 C. 若仅减小射入速度，则粒子在磁场中运动的时间一定变短 D. 若仅增大磁感应强度，则粒子在磁场中运动时间一定变短 【答案】C 【解析】 【详解】AB．根据题意可以分析粒子到达PQ边界时速度方向与边界线相切，如图所示 则根据几何关系可知 在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力 解得 则加速度为 故AB正确； CD．根据 若仅减小射入速度，则粒子在磁场中运动的半径减小，可知粒子运动轨迹的圆心角不变，时间不变，若仅增大磁感应强度，粒子运动轨迹的圆心角不变，粒子在磁场中运动的时间变短，故C错误，D正确； 本题选择错误选项； 故选C。 7. 如图所示为电流天平，可以用来测量匀强磁场的磁感应强度．它的右臂挂着矩形线圈，匝数为n，线圈的水平边长为l，处于匀强磁场内，磁感应强度B的方向与线圈平面垂直．当线圈中通过顺时针电流I时，调节砝码使两臂达到平衡．然后使电流反向，大小不变．这时需要在右盘中增加质量为m的砝码，才能使两臂再达到新的平衡．下列说法中正确的是（　　） A. 磁场方向垂直于纸面向里，大小为 B. 磁场方向垂直于纸面向外，大小为 C. 磁场方向垂直于纸面向里，大小为 D. 磁场方向垂直于纸面向外，大小为 【答案】C 【解析】 【详解】AC．当B方向垂直纸面向里，开始线圈所受安培力方向向下，电流方向相反，依据左手定则，则安培力方向反向，变为竖直向上，相当于右边少了两倍的安培力大小，所以右盘中应增加砝码，有 mg =2nBIl 所以 A错误，C正确； BD．当B的方向垂直纸面向外，开始线圈所受安培力的方向向上，电流方向相反，安培力力方向反向，变为竖直向下，相当于右边多了两倍的安培力大小，需要在左盘中增加砝码，有 mg =2nBIl BD错误。 故选C。 8. 如图所示，静止在粗糙水平地面上的木箱内，一质量为的铁球以初速度向左壁运动，来回碰撞几次后停下来，若箱子始终保持静止，则整个过程中（　　） A. 铁球对箱子的冲量为零 B. 铁球和箱子受到的冲量大小相等 C. 箱子对铁球的冲量为，方向水平向左 D. 地面摩擦力对箱子的冲量为，方向水平向右 【答案】D 【解析】 【详解】A B．整个过程中，由动量定理可知，铁球受到的合冲量为 而箱子受到的合冲量为零。箱子在水平方向，除了铁球对箱子的作用力外还受到摩擦力作用。在竖直方向，箱子受支持力和重力和铁球的压力。铁球对箱子的冲量大小等于摩擦力对箱子的冲量大小，不为零。铁球和箱子受到的冲量大小不相等。A、B错误； C．根据动量定理，箱子对铁球的作用力的冲量和铁球受到的重力的冲量的矢量和为，负号表示方向向右。C错误； D．对系统，在水平方向根据动量定理可知，地面摩擦力对箱子的冲量大小为，方向水平向右。D正确。 故选D。 二、多选题（每题5分，共20分） 9. 关于下列四幅图的说法正确的是（　　） A. 图甲是回旋加速器的示意图，要想带电粒子获得的最大动能增大，可增大加速电压 B. 图乙是磁流体发电机的示意图，可以判断出B极板是发电机的正极，A极板是发电机的负极 C. 图丙是速度选择器的示意图，若带电粒子（不计重力）能自左向右沿直线匀速通过速度选择器，那么也能自右向左沿直线匀速通过速度选择器 D. 图丁是质谱仪的示意图，粒子打在底片上的位置越靠近狭缝S3说明粒子的比荷越大 【答案】BD 【解析】 【详解】A．图甲中带电粒子在回旋加速器中获得的最大动能与加速电压无关，故A错误； B．图乙中根据左手定则，可知正离子偏向B极板，则B极板是正极，故B正确； C．图丙中当带电粒子从反向进入时，所受洛伦兹力会反向，与电场力的方向相同，则粒子不能沿直线再通过速度选择器，故C错误； D．图丁中能够进入磁场的带电粒子速度相同，由 得 R越小，粒子打在底片上的位置越靠近狭缝S3，说明粒子的比荷越大，故D正确。 故选BD。 10. 力传感器连接到计算机上就可以测量快速变化的力，如图甲所示，点为单摆的固定悬点，现将摆球从点释放，则摆球在竖直平面内的之间来回摆动。点为运动中的最低位置，小于且是未知量。图乙是由力传感器得到的细线对摆球的拉力大小随时间变化的曲线，图中时刻为摆球从点开始运动的时刻，重力加速度。下列说法正确的是（　　） A. 单摆的周期为 B. 摆长为 C. 摆球的质量为 D. 摆球运动过程中的最大速度为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．小球在一个周期T内两次经过最低点，球在最低点时绳子拉力最大，结合图乙可知单摆周期，故A正确； B．根据单摆周期 联立以上解得摆长 故B错误； CD．分析可知球在最低点时速度v最大，图乙可知绳子拉力最大值、最小值分别，设小球质量为m，小球在最低点时，由牛顿第二定律有 小球在最高点时，由牛顿第二定律有 小球从最高点到最低点，由动能定理得 联立以上解得 故C正确，D错误。 故选 AC。 11. 如图所示，质量为m的带电绝缘小球（可视为质点）用长为l的绝缘细线悬挂于O点，在悬点O下方有匀强磁场。现把小球拉离平衡位置后从A点由静止释放，则下列说法中正确的是（　　） A. 小球从A至C和从D至C到达C点时，速度大小相等 B. 小球从A至C和从D至C到达C点时，细线的拉力大小相等 C. 小球从A至C和从D至C到达C点时，加速度相同 D. 小球从A至C和从D至C过程中，在同一高度处运动快慢一样 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．小球进入磁场后受到洛伦兹力作用，洛伦兹力方向与速度方向垂直，洛伦兹力对小球不做功，只有重力做功，故机械能守恒，所以小球从A至C和从D至C到达C点时，速度v大小相等，故A正确； B．设磁感应强度为B、绳子长度为、小球带正电，由于从A至 C到达C点时，小球到达C点时细线的拉力、小球的重力mg和洛伦兹力qvB的合力提供向心力，由牛顿第二定律有 整理得 同理，由于从D至 C到达C点时，小球到达C点时细线的拉力、小球的重力mg和洛伦兹力qvB的合力提供向心力，由牛顿第二定律有 整理得 综合以上分析可知，小球从A至C和从D至C到达C点时，细线的拉力大小不相等，故B错误； C．根据向心加速度 结合以上分析可知，小球从A至C和从D至C到达C点时，速度大小相等，所以两种情况在C点时，加速度大小相同，且向心加速度方向都指向O，故C正确； D．小球从A至C和从D至C 过程中，所受的洛伦兹力不做功，小球减少的重力势能都转化为动能，可得小球在同一高度处速度大小相同，即运动快慢一样，故D正确。 故选 ACD。 12. 如图所示，空间存在方向垂直纸面的匀强磁场，一粒子发射源位于足够大绝缘平板的上方距离为处，在纸面内向各个方向发射速率均为的同种带电粒子，不考虑粒子间的相互作用和粒子重力，已知粒子做圆周运动的半径大小也为，则粒子（　　） A. 能打在板上的区域长度为 B. 能打在板上离点的最远距离为 C. 到达板上的最长时间为 D. 到达板上的最短时间为 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．假设打在极板上粒子轨迹的临界状态如图所示 由几何关系得打在最左边的点与P点的距离为，打在最右边的点与P点的距离2d，与最左边的点相距，则能打在板上的区域长度为，能打在板上离点的最远距离为，故A正确，B错误； CD．粒子在磁场中运动的最长时间和最短时间的轨迹如下 粒子在磁场中运动的周期为 由几何关系得粒子运动的最长时间为 最短时间为 故C正确，D错误。 故选AC。 三、实验题（每空2分，共16分） 13. 如图甲所示，用半径相同的A、B两球的碰撞可以验证“动量守恒定律”。实验时先让质量为的球从斜槽上某一固定位置由静止开始滚下，进入水平轨道后，从轨道末端水平抛出，落到位于水平地面的复写纸上，在下面的白纸上留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。再把质量为的B球放在水平轨道末端，让球仍从位置由静止滚下，球和B球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作10次。如图乙所示，为三个落点的平均位置，未放球时，球的落点是点，点是水平轨道末端在记录纸上的竖直投影点． （1）在这个实验中，除了图中器材外，实验室还备有下列器材，完成本实验还必须使用的两种器材是___________． A．秒表、天平 B．天平、刻度尺 C．秒表、刻度尺 D．天平、打点计时器 （2）在某次实验中，测量出两个小球的质量，记录的落点平均位置几乎与在同一条直线上，测量出三个落点位置与点距离．在实验误差允许范围内，若满足关系式___________，则可以认为两球碰撞前后在方向上的总动量守恒。（用测量的量表示） （3）实验中小球斜槽之间存在摩擦力，这对实验结果___________（选填“有”或“没有”）影响。 （4）完成上述实验后，某实验小组对上述装置进行了改造，如图丙所示．在水平槽右方竖直固定一木板，使小球1仍从斜槽上点由静止滚下，重复上述实验的操作，得到两球落在木板上的平均落点。用刻度尺测量木板上与等高的点到三点的高度差分别为，则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为___________（用所测物理量的字母表示）。 【答案】 ①. B ②. ③. 没有 ④. 【解析】 【详解】（1）[1]完成本实验还必须使用的两种器材是：用天平测小球的质量，用刻度尺测量小球做平抛运动的水平位移。 故选B。 （2）[2]由平抛运动知识得 ， 可得平抛运动的初速度为 因为做平抛运动的高度相同，则 设碰撞前瞬间的速度为，碰撞后瞬间、的速度分别为、，根据动量守恒可得 则在实验误差允许范围内，若满足关系式 则可以认为两球碰撞前后在方向上的总动量守恒。 （3）[3]实验中小球斜槽之间存在摩擦力，只要保证每次从同一位置静止释放入射小球，则摩擦力做功相同，不影响每次碰撞前瞬间入射小球的速度相同，则对实验结果没有影响。 （4）[4]由动量守恒 由平抛运动规律 ， 则有 联立可得 14. 学生小组用放电法测量电容器的电容，所用器材如下： 电池（电动势3V，内阻不计）；测电容器（额定电压5V，电容值未知）；微安表（量程200μA，内阻约为1kΩ）；滑动变阻器R（最大阻值为20Ω）；电阻箱、、、（最大阻值均为9999.9Ω）；定值电阻（阻值为5.0kΩ）；单刀单掷开关、，单刀双掷开关；计时器；导线若干。 （1）小组先测量微安表内阻，按图（a）连接电路。 （2）为保护微安表，实验开始前、断开，滑动变阻器R的滑片应置于______（填“左”或“右”）端。将电阻箱、、的阻值均置于1000.0Ω，滑动变阻器R的滑片置于适当位置。保持、，阻值不变，反复调节，使开关闭合前后微安表的示数不变，则P、Q两点的电势______（填“相等”或“不相等”）。记录此时的示数为1230.0Ω，则微安表的内阻为______Ω。 （3）按照图（b）所示连接电路，电阻箱阻值调至615.0Ω，将开关掷于位置1，待电容器充电完成后，再将开关掷于位置2，记录微安表电流I随时间t的变化情况，得到如图（c）所示的图像。当微安表的示数为100μA时，通过电阻的电流是______μA。 【答案】 ①. 左 ②. 相等 ③. 1230.0 ④. 300 【解析】 【详解】（2）[1]为保护微安表，实验开始前、断开，滑动变阻器R的滑片应置于左端。 [2]开关闭合前后微安表的示数不变，则说明P、Q两点的电势相等。 [3]由于P、Q两点的电势相等，根据电桥平衡有 解得微安表的内阻RA=1230.0Ω （3）[4]由于微安表与并联，则当微安表的示数为100μA时，分担的电流为 则通过电阻的电流 四、解答题 15. 如图所示，两平行光滑金属导轨间的距离，金属导轨所在的平面与水平面夹角，空间内存在匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势、内阻的直流电源。现把一质量的导体棒放在金属导轨上，当电阻箱的电阻调为时，导体棒恰好静止。导体棒与金属导轨垂直且接触良好，金属导轨和导体棒电阻不计，，。 （1）求通过导体棒的电流大小； （2）若磁场方向竖直向下，求磁感应强度的大小； （3）保持导体棒静止，磁感应强度至少多大，此时方向如何？ 【答案】（1）；（2）；（3）至少为，方向垂直斜面向下 【解析】 【详解】（1）根据闭合回路欧姆定律 可得 （2）设安培力为F，根据平衡情况可知 可得 （3）根据平衡情况可知，当最小时F最小，沿斜面向上，则 解得 由左手定则知方向垂直斜面向下。 16. 如图所示，在xOy平面内，y轴左侧空间分布着水平向右的匀强电场，y轴右侧空间分布着垂直纸面向外的匀强磁场。某时刻有一带正电的粒子以初速度v0沿平行于y轴正方向从A点射出，粒子从C点进入磁场，在磁场中运动一段时间后恰好又回到A点。已知A点坐标为，C点坐标为，粒子的质量为m，电荷量为q，不计粒子所受的重力。求： （1）y轴左侧匀强电场的电场强度大小E； （2）y轴右侧匀强磁场的磁感应强度大小B； （3）带电粒子从A点开始运动到再次回到A点的时间t。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）粒子在电场中做类平抛运动，设粒子从A点到C点所用时间为t1，根据运动规律有 沿x轴方向，粒子做初速度为0的匀加速直线运动，有 联立得 （2）设粒子到达C点时沿x轴速度的大小为vx，有 设粒子到达C点时的速度大小为v，方向与y轴正方向的夹角为θ，则 ， 设粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为r，根据几何关系有 粒子在磁场中受到的洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律有 解得 （3）粒子在磁场中运动的时间 粒子从A点开始运动到再次回到A点时间 解得 17. 如图所示，质量m1kg的小车置于光滑水平面上，小车左端是半径r0.5m的四分之一光滑圆弧轨道，圆弧轨道最低点切线水平，中间粗糙水平部分长度L6m，右端带有弹性挡板，现将小车紧靠在左侧的固定石块旁。一质量也为m的小物块A从离小车圆弧轨道最高点h2.7m处的正上方由静止释放，物块与小车水平轨道间的动摩擦因数μ0.2，与小车右端挡板发生的是弹性碰撞，小物块可视为质点，重力加速度g10m/s2，求： （1）小车刚要运动时的加速度大小； （2）小车运动过程的最大速度； （3）物块最终停在小车上的位置离小车最右端的距离。 【答案】（1）2m/s2 （2）6m/s （3）2m 【解析】 【小问1详解】 物块到达圆弧轨道最低点时，小车开始运动，对小车由牛顿第二定律有 解得 a2m/s2 【小问2详解】 设物块到达圆弧轨道最低点时速度为，则根据机械能守恒 解得 8m/s 小车运动后，小车与物块整体水平方向动量守恒 设物块与挡板碰撞前速度为，小车速度为，位移分别为和，则有 即 解得 t1s 又根据运动学规律 故物块会与挡板碰撞，设碰后物块速度，小车速度为，由动量守恒和能量守恒有 解得 2m/s 6m/s 故小车的最大速度为6m/s。 【小问3详解】 从物块到达圆弧轨道最低点至最终共速由动量守恒和能量守恒有 解得 s=8m 故物块最终停在小车上的位置离小车最右端相距 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $