精品解析：浙江省温州市新力量联盟2024-2025学年高二下学期4月期中物理试题

2024学年第二学期温州新力量联盟期中联考 高二年级物理学科试题 考生须知： 1.本卷共8页满分100分，考试时间90分钟。 2.答题前，在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字。 3.所有答案必须写在答题纸上，写在试卷上无效。 4.考试结束后，只需上交答题纸。 选择题部分 一、选择题I（本题共10小题，每小题3分，共30分，每小题列出的4个备选项中，只有一个是符合题目要求的。不选、多选、错选均不得分） 1. 下列为普朗克常量h单位的是（　　） A. B. C. D. 2. 下列说法中错误的是（ ） A. 奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间存在的某种联系 B. 法拉第指出：闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比，后人称之为法拉第电磁感应定律 C. 安培提出分子电流假说，指出磁体和电流的磁场本质上都是运动电荷产生的 D. 荷兰物理学惠更斯详尽地研究了单摆的运动，确定了计算单摆周期的公式 3. 一简谐运动的振动图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 质点在0和0.8s时刻具有正向的最大速度 B. 质点在0.2s时刻具有负向最大加速度 C. 在0~0.4s内，质点的加速度方向始终指向x轴负方向 D. 在0.2s~0.4s内，质点的加速度方向和速度方向相同 4. 如图所示，把一个小球套在光滑细杆上，小球与轻弹簧相连组成弹簧振子，小球沿杆在水平方向做简谐运动，它平衡位置为O，在A，B位置间振动．下列结论正确的是 A. 小球从A经O到B所用的时间为一个周期 B. 小球在A、B位置时，动能最大，加速度最大 C. 小球从A经O到B的过程中，回复力一直做正功 D. 小球从B到O的过程中，弹簧的弹性势能转化为小球的动能 5. 如图所示，房顶上固定一根长2.5m的细线沿竖直墙壁垂到窗沿下，细线下端系了一个小球(可视为质点)。打开窗子，让小球在垂直于窗子的竖直平面内小幅摆动，窗上沿到房顶的高度为1.6m，不计空气阻力，g取10m/s2，则小球从最左端运动到最右端的最短时间为（　　） A. 0.2πs B. 0.4πs C. 0.6πs D. 0.8πs 6. 如图所示是一个单摆做受迫振动时的共振曲线，表示振幅A与驱动力频率f的关系，由该图线可知（　　） A. 该单摆的摆长约为10cm B. 该单摆的摆长约为1m C. 若增大摆长，共振曲线的“峰”将向右移动 D. 若增大摆长，共振曲线的“峰”将向上移动 7. 如图所示，图甲为一列简谐横波在时刻的波形图，图乙为质点P从该时刻开始的振动图像。下列判断正确的是（　　） A. 该波沿x轴的正方向传播 B. 该波的传播速度为10cm/s C. 质点Q的振动频率为2Hz D 一个周期内P和Q有两个时刻加速度相同 8. 如图是两列周期为，振幅为的同种横波相遇时某一时刻的情况，实线表示波峰，虚线表示波谷，弧与的间距为，为、连线的交点。则下列说法正确的是（　　） A. 两列波遇到宽为的障碍物，不会发生衍射现象 B. 两列波的波速大小均为 C. 点振动减弱点 D. 点在内运动的路程为 9. 下列科学技术在实际的应用中不是应用多普勒效应的是 A. 医生利用超声波探测病人血管中血液的流速 B. 技术人员用超声波检测金属、陶瓷、混凝土中是否有气泡 C. 交警向行进中的车辆发射频率已知的超声波，根据反射波频率变化检测车的速度 D. 利用地球上接收到遥远天体发出的光的频率来判断遥远天体远离或靠近地球的速度 10. 如图所示，一细束白光通过玻璃三棱镜折射后分为各种单色光，取其中a、b、c三种色光，下列说法正确的是（　　） A. 在真空中a、b、c三色光的传播速度相同 B. 若分别让a、b、c三色光通过一双缝装置，则a光形成的干涉条纹的间距最大 C. a、b、c三色光在玻璃三棱镜中的传播速度依次越来越小 D. 若让a、b、c三色光以同一入射角，从介质中沿某方向射入空气，b光恰能发生全反射，则c光也一定能发生全反射 二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题4分，共12分。每小题列出的4个备选项中，至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 11. 如图所示，一截面半径为的透明圆柱体，放置在水平桌面上。现有一束位于截面内的光线，平行于桌面射到圆柱体表面上，折射进入后再从右侧竖直表面射出，已知入射光线与桌面的距离为，且图中。则（　　） A. 这种材料的折射率为 B. 光线从A点射入圆柱体表面的折射角为 C. 两点的距离为 D. 光线从右侧竖直表面射出时的出射角 12. 如图所示是振荡电路和通过点的电流随时间变化的规律。若把流过点向右的电流规定为正方向，那么（　　） A. 在内，电容器在放电 B. 在内，电容器的上极板带正电 C. 在内，磁场能正在转化为电场能 D. 在内，点的电势比点高 13. 图1是手机无线充电器的小意图，其原理如图2所小，该装置等效为理想变压器，当送电线圈接上的正弦交变电流后，手机中的受电线圈中产生交变电流；送电线圈的匝数为，受电线圈匝数为，且。两个线圈中所接的电阻的阻值都为R，当该装置给手机充电时，手机两端的电压为，充电电流为，则（　　） A. 若充电器线圈中通恒定电流，则手机线圈中将产生恒定电流 B. 受电线圈两端的输出电压为 C. 流过送电线圈与受电线圈的电流之比为 D. 送电线圈所接电阻的两端电压为 非选择题部分 三、非选择题（本题共5小题，共58分） 14.实验题（I、II、III题共14分） 14. 在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中， （1）测量单摆的周期时，图1中___________（选填“甲”“乙”或“丙”）作为计时开始与终止的位置更好些。 （2）某实验小组在测量单摆的周期时，测得摆球经过n次全振动的总时间为；在测量单摆的摆长时，先用毫米刻度尺测得摆线长为l，再用游标卡尺测量摆球的直径为D，某次测量游标卡尺的示数如图2所示。测得摆球的直径为D=___________mm，该单摆的周期为___________（用测量物理量的符号表示）。 （3）在“利用单摆周期测量重力加速度g”实验时，小明测量了摆线长度作为L，小华测量了悬点到摆球下端的距离作为L，小红测量了摆线长度和摆球半径并将两者之和作为L。三位同学都仔细测量了单摆周期，绘制了T2-L图像（如图3所示），图像斜率均为k。通过分析可知，小明绘制的图像是___________，小华绘制的图像是___________，小红绘制的图像是___________（选填“①”“②”或“③”）。由图像可得当地重力加速度g=___________（用T、L、k等符号的合适表达式表示）。 15. 某同学要测量“水果电池”的电动势和内阻，提供下列仪器： A.待测“水果电池”（电动势E约为4V，内阻r约为200Ω） B.表A（量程5mA，内阻为） C.电压表V（量程，内阻约5kΩ） D.电阻箱（） E.滑动变阻器R（） F.开关、导线若干。 （1）由于毫安表的量程太小，该同学用电阻箱与毫安表A并联，可使其量程扩大，取，则改装后的电流表量程为毫安表满偏电流的______倍； （2）用改装后的电流表完成实验，应该选择的实验电路是图中的______（选填“甲”或“乙”）； （3）根据实验数据画出图线，如图所示。由图线可得，“水果电池”的电动势___V，内电阻___。（保留三位有效数字） 16. 在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，用图甲装置测量红光的波长： （1）图甲中标示的器材“A”应为_____； （2）图乙中测量头的读数为_____mm； （3）下列图示中条纹间距表示正确的是_____。 （4）某同学利用“插针法”测定平行玻璃砖的折射率。在坐标纸上记录的情况如图丙所示。虚线是以入射点为圆心作出的圆，由此计算出玻璃砖的折射率为_____。（结果保留两位有效数字） 17. 将一测力传感器连接到计算机上就可以测量快速变化的力。图甲中点为单摆的固定悬点，现将小球（可视为质点）拉至A点，此时细线处于张紧状态，释放摆球，则摆球将在竖直平面内的A、、之间来回摆动，其中点为运动中的最低位置，；小于且是未知量。图乙表示由计算机得到的细线对摆球的拉力大小随时间变化的曲线，且图中时刻为摆球从A点开始运动的时刻。试根据力学规律和题（包括图）所给的信息，求：（取） （1）单摆的振动周期（用表示）； （2）单摆的摆长； （3）摆球运动过程中的最大速度大小。 18. 如图，一质量m=1kg的滑块（可视为质点）静止于粗糙的水平轨道上的A点。对滑块施加一水平外力，使其向右运动，外力的功率恒为P=6W。经过t=2s后撤去外力，滑块继续滑行至B点后水平飞出，恰好在C点沿切线方向进入固定在竖直平面内的光滑圆弧形轨道，B、C两点的高度差h=0.45m，最后小物块滑上紧靠轨道末端D点的质量为M=2kg的长木板，并刚好不从长木板上滑出。已知AB的长度L=2.0m，半径OC和竖直方向的夹角α=37°，圆形轨道的半径R=0.5m，木板上表面与圆弧轨道末端切线相平，木板下表面与水平地面之间光滑，小物块与长木板间的动摩擦因数μ2=0.4，（空气阻力不计，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求： （1）滑块运动到C点时速度vC的大小； （2）滑块运动到D点的速度大小vD； （3）求滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ1和长木板的长度s。 19. 为了探究电动机转速与弹簧伸长量之间的关系，小明设计了如图所示的装置。半径为l的圆形金属导轨固定在水平面上，一根长也为l，电阻为R的金属棒ab一端与导轨接触良好，另一端固定在圆心处的导电转轴OO′上，由电动机A带动旋转。在金属导轨区域内存在垂直于导轨平面，大小为B1，方向竖直向下的匀强磁场。另有一质量为m、电阻为R的金属棒cd用轻质弹簧悬挂在竖直平面内，并与固定在竖直平面内的U型导轨保持良好接触，导轨间距为l，底部接阻值也为R的电阻，处于大小为B2，方向垂直导轨平面向里的匀强磁场中。从圆形金属导轨引出导线和通过电刷从转轴引出导线经开关S与U型导轨连接。当开关S断开，棒cd静止时，弹簧伸长量为x0；当开关S闭合，电动机以某一转速匀速转动，棒cd再次静止时，弹簧伸长量变为x（不超过弹性限度）。不计其余电阻和摩擦等阻力，求此时 （1）通过棒cd的电流Icd； （2）电动机对该装置的输出功率P； （3）电动机转动角速度与弹簧伸长量x之间的函数关系。 20. 如图所示，在xOy平面内半径为R（未知）的圆形区域内有垂直于平面向外的匀强磁场，圆形区域的边界与y轴在坐标原点O相切，区域内磁场的磁感应强度大小为。空间中z轴正方向垂直于xOy平面向外，x轴上过D点放置一足够大且垂直于x轴的粒子收集板PQ，PQ与yOz平面间有一沿x轴正方向的匀强电场，x轴上过C点垂直于x轴的平面MN与PQ间存在沿x轴负方向的匀强磁场，磁感应强度大小为。在xOy平面内的－2R≤x＜－R区域内，有大量质量为m、电荷量为q的带正电粒子沿y轴正方向以速度v0射入圆形区域，经过磁场偏转后所有粒子均恰好经过O点，然后进入y轴右侧区域。已知带电粒子到达MN平面上的所有位置中，离x轴最远的位置坐标，磁感应强度大小，不计带电粒子的重力及粒子间的相互作用。求： （1）带电粒子在圆形区域内做圆周运动的轨道半径r； （2）电场强度E大小； （3）经过MN平面时离x轴最远的带电粒子到达收集板PQ时的位置坐标。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024学年第二学期温州新力量联盟期中联考 高二年级物理学科试题 考生须知： 1.本卷共8页满分100分，考试时间90分钟。 2.答题前，在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字。 3.所有答案必须写在答题纸上，写在试卷上无效。 4.考试结束后，只需上交答题纸。 选择题部分 一、选择题I（本题共10小题，每小题3分，共30分，每小题列出的4个备选项中，只有一个是符合题目要求的。不选、多选、错选均不得分） 1. 下列为普朗克常量h单位的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】根据 可知普朗克常量单位为 ，又由 可得普朗克常量h单位为，故ABC错误，D正确。 故选D。 2. 下列说法中错误的是（ ） A. 奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间存在的某种联系 B. 法拉第指出：闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比，后人称之为法拉第电磁感应定律 C. 安培提出分子电流假说，指出磁体和电流的磁场本质上都是运动电荷产生的 D. 荷兰物理学惠更斯详尽地研究了单摆的运动，确定了计算单摆周期的公式 【答案】B 【解析】 【详解】A．奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间存在某种联系，故A与题意不相符； B．法拉第发现了电磁感应现象，纽曼、韦伯在对理论和实验资料进行严格分析后，先后指出：闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比，后人称之为法拉第电磁感应定律，故B与题意相符； C．分子电流假说是由安培提出来的；根据安培的分子电流假说可知，磁铁及通电导线的磁性是由于内部运动电荷产生的磁场叠加而成的，故C与题意不符； D．惠更斯详尽研究单摆的振动，得到了单摆的周期公式，故D与题意不符。 故选B。 3. 一简谐运动的振动图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 质点在0和0.8s时刻具有正向的最大速度 B. 质点在0.2s时刻具有负向的最大加速度 C. 在0~0.4s内，质点的加速度方向始终指向x轴负方向 D. 在0.2s~0.4s内，质点的加速度方向和速度方向相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．质点在0和时刻，位移为零，正通过平衡位置，速度最大。图像的斜率为负，说明质点的速度方向为负方向，即质点在0和时刻具有负向的最大速度，故A错误； B．质点在时刻具有负向的最大位移，由 知加速度为正向最大，故B错误； C．在内，质点的位移方向始终指向轴负方向，由 知加速度方向始终指向轴正方向不变，故C错误； D．在内，质点的加速度方向沿轴正方向，速度方向也沿轴正方向，两者方向相同，故D正确。 故选D。 4. 如图所示，把一个小球套在光滑细杆上，小球与轻弹簧相连组成弹簧振子，小球沿杆在水平方向做简谐运动，它的平衡位置为O，在A，B位置间振动．下列结论正确的是 A. 小球从A经O到B所用的时间为一个周期 B. 小球在A、B位置时，动能最大，加速度最大 C. 小球从A经O到B的过程中，回复力一直做正功 D. 小球从B到O的过程中，弹簧的弹性势能转化为小球的动能 【答案】D 【解析】 【详解】A、小球从A经O到B所用的时间为半个周期，故A错误； B、小球在A、B位置时，速度为零，动能为零，位移最大，加速度最大，故B错误； C、小球从A经O到B的过程中，回复力指向O，则回复力先做正功后做负功，故C错误； D、小球从B到O的过程中，小球的动能增大，弹簧的弹性势能减小，弹簧的弹性势能转化为小球的动能．故D正确． 5. 如图所示，房顶上固定一根长2.5m的细线沿竖直墙壁垂到窗沿下，细线下端系了一个小球(可视为质点)。打开窗子，让小球在垂直于窗子的竖直平面内小幅摆动，窗上沿到房顶的高度为1.6m，不计空气阻力，g取10m/s2，则小球从最左端运动到最右端的最短时间为（　　） A. 0.2πs B. 0.4πs C. 0.6πs D. 0.8πs 【答案】B 【解析】 【详解】由单摆周期公式知 小球从最左端运动到最右端的最短时间为 故B正确，ACD错误。 故选B。 6. 如图所示是一个单摆做受迫振动时的共振曲线，表示振幅A与驱动力频率f的关系，由该图线可知（　　） A. 该单摆的摆长约为10cm B. 该单摆的摆长约为1m C. 若增大摆长，共振曲线的“峰”将向右移动 D. 若增大摆长，共振曲线的“峰”将向上移动 【答案】B 【解析】 【详解】AB．由共振曲线可知：当驱动力频率f=0.5Hz时产生共振现象，则单摆的固有频率f=0.5Hz。 由单摆的频率公式 得摆长 故A错误，B正确。 CD．由单摆频率公式 当摆长增大时，单摆的固有频率减小，产生共振的驱动力频率也减小，共振曲线的“峰”向左移动，故CD错误。 故选B。 7. 如图所示，图甲为一列简谐横波在时刻的波形图，图乙为质点P从该时刻开始的振动图像。下列判断正确的是（　　） A. 该波沿x轴的正方向传播 B. 该波的传播速度为10cm/s C. 质点Q的振动频率为2Hz D. 一个周期内P和Q有两个时刻加速度相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．由乙图知时刻质点P向下振动，根据上下坡法可得该波沿x轴的负方向传播，故A错误； BC．由两图像可得该波的波长为 周期为 所以波速为 频率为 故BC错误； D．根据题意可画出质点Q的振动图像如图 可以看出P和Q两质点一个周期内有两次处于同一位置，此时它们的加速度相同，故D正确。 故选D。 8. 如图是两列周期为，振幅为的同种横波相遇时某一时刻的情况，实线表示波峰，虚线表示波谷，弧与的间距为，为、连线的交点。则下列说法正确的是（　　） A. 两列波遇到宽为的障碍物，不会发生衍射现象 B. 两列波的波速大小均为 C. 点为振动减弱点 D. 点在内运动的路程为 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．由图可知，该波的波长为2m，接近障碍物的尺寸，会发生明显的衍射现象。A错误； B．根据波速公式得 B错误； C．由图可知，E点距波峰CD、AD的距离相同，所以该点振动加强。C错误； D．E点的振幅为10cm，则内运动的路程为 D正确。 故选D。 9. 下列科学技术在实际的应用中不是应用多普勒效应的是 A. 医生利用超声波探测病人血管中血液的流速 B. 技术人员用超声波检测金属、陶瓷、混凝土中是否有气泡 C. 交警向行进中的车辆发射频率已知的超声波，根据反射波频率变化检测车的速度 D. 利用地球上接收到遥远天体发出的光的频率来判断遥远天体远离或靠近地球的速度 【答案】B 【解析】 【详解】多普勒效应是指波源或观察者发生移动，而使两者间的距离发生变化，使观察者收到的频率发生了变化； A、医生利用超声波探测病人血管中血液的流速利用声波的多普勒效应 B、技术人员用超声波探测金属、陶瓷、混凝土中是否有气泡是利用的是超声波的穿透能力强，与多普勒效应无关 C、交通警察对行进中的汽车发射一个已知频率的超声波，波被运动的汽车反射回来，根据接收到的频率发生变化，来知道汽车的速度，以便于进行交通管理，利用了多普勒效应 D、利用地球上接收到遥远天体发出的原子光谱线的移动来判断遥远天体相对地球运动的速度，利用了多普勒效应， 本题选不是应用多普勒效应的，故选B． 10. 如图所示，一细束白光通过玻璃三棱镜折射后分为各种单色光，取其中a、b、c三种色光，下列说法正确的是（　　） A. 在真空中a、b、c三色光的传播速度相同 B. 若分别让a、b、c三色光通过一双缝装置，则a光形成的干涉条纹的间距最大 C. a、b、c三色光在玻璃三棱镜中的传播速度依次越来越小 D. 若让a、b、c三色光以同一入射角，从介质中沿某方向射入空气，b光恰能发生全反射，则c光也一定能发生全反射 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】A．在真空中a、b、c三色光的传播速度是相同的，A正确； B．a、b、c三种色光中，a光的偏折程度最大，棱镜对a光的折射率最大，则a光的频率最大，a光的波长最小，则c光的波长最长，因为双缝干涉条纹的间距与波长成正比，则c光形成的干涉条纹的间距最大，B错误； C．由图可知，c光的折射率最小，a光的折射率最大，由公式分析可知，a、b、c三色光在玻璃三棱镜中的传播速度依次越来越大，C错误； D．c光的折射率最小，a光的折射率最大，由临界角公式分析可知，a光的临界角最小，c光的临界角最大，则若让a、b、c三色光以同一入射角，从介质中沿某方向射入空气，b光恰能发生全反射，则c光一定不能发生全反射，D错误。 故选A。 二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题4分，共12分。每小题列出的4个备选项中，至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 11. 如图所示，一截面半径为的透明圆柱体，放置在水平桌面上。现有一束位于截面内的光线，平行于桌面射到圆柱体表面上，折射进入后再从右侧竖直表面射出，已知入射光线与桌面的距离为，且图中。则（　　） A. 这种材料的折射率为 B. 光线从A点射入圆柱体表面的折射角为 C. 两点的距离为 D. 光线从右侧竖直表面射出时的出射角 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．设入射光线与球体的交点为A，连接OA，OA即为入射点的法线．因此图中的角为入射角，过A点作球体水平表面的垂线，垂足为B，如图所示 根据几何关系可知 由题知，入射光线与桌面的距离为，则在中有 解得 由题知，则为等腰三角形， 则有 根据几何关系可得 根据折射定律有 故A正确，B错误； C．根据几何关系可得 故图中 根据几何关系有 解得 故C错误； D．光线从右侧竖直表面射出时，由折射定律得 解得 故D正确。 故选AD。 12. 如图所示是振荡电路和通过点电流随时间变化的规律。若把流过点向右的电流规定为正方向，那么（　　） A. 在内，电容器在放电 B. 在内，电容器的上极板带正电 C. 在内，磁场能正在转化为电场能 D. 在内，点的电势比点高 【答案】CD 【解析】 【详解】AB．由图可知在内，电路中的电流正在减小，电容器C处于充电状态，电路中的电流为正方向，所以电容器C的下极板带正电，AB错误； C．在内，由于电容器C处于充电状态，磁场能正在转化为电场能，C正确； D．在内，因为电容器C处于充电状态，此时电感L相当于电源，所以点的电势比点高，D正确。 故选CD。 13. 图1是手机无线充电器的小意图，其原理如图2所小，该装置等效为理想变压器，当送电线圈接上的正弦交变电流后，手机中的受电线圈中产生交变电流；送电线圈的匝数为，受电线圈匝数为，且。两个线圈中所接的电阻的阻值都为R，当该装置给手机充电时，手机两端的电压为，充电电流为，则（　　） A. 若充电器线圈中通恒定电流，则手机线圈中将产生恒定电流 B. 受电线圈两端的输出电压为 C. 流过送电线圈与受电线圈的电流之比为 D. 送电线圈所接电阻的两端电压为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据产生感应电流的条件可知，当充电器线圈中通恒定电流，则手机线圈中将不会产生电流，A错误； C．根据电流与线圈匝数的关系，则流过送电线圈与受电线圈的电流之比为 故C正确； BD．因手机充电时电流为I2=2A，故流过送电线圈 根据电压与匝数关系有 又 代入数据解得 则受电线圈两端的输出电压为 代入数据解得 送电线圈所接电阻两端的电压为 代入数据解得 故B正确，D错误。 故选BC。 非选择题部分 三、非选择题（本题共5小题，共58分） 14.实验题（I、II、III题共14分） 14. 在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中， （1）测量单摆的周期时，图1中___________（选填“甲”“乙”或“丙”）作为计时开始与终止的位置更好些。 （2）某实验小组在测量单摆的周期时，测得摆球经过n次全振动的总时间为；在测量单摆的摆长时，先用毫米刻度尺测得摆线长为l，再用游标卡尺测量摆球的直径为D，某次测量游标卡尺的示数如图2所示。测得摆球的直径为D=___________mm，该单摆的周期为___________（用测量物理量的符号表示）。 （3）在“利用单摆周期测量重力加速度g”实验时，小明测量了摆线长度作为L，小华测量了悬点到摆球下端的距离作为L，小红测量了摆线长度和摆球半径并将两者之和作为L。三位同学都仔细测量了单摆周期，绘制了T2-L图像（如图3所示），图像斜率均为k。通过分析可知，小明绘制的图像是___________，小华绘制的图像是___________，小红绘制的图像是___________（选填“①”“②”或“③”）。由图像可得当地重力加速度g=___________（用T、L、k等符号的合适表达式表示）。 【答案】 ①. 乙 ②. 14.1 ③. ④. ③ ⑤. ① ⑥. ② ⑦. 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1]测量单摆的周期时，图1乙图中小球经过平衡位置时作为计时开始与终止的位置更好些，实际摆动中最高点的位置会发生变化，且靠近最高点时速度较慢，故计时误差较大，甲不合理。 (2)[2]摆球的直径为 [3]该单摆的周期为 (3)[4][5][6]通过分析可知，小明漏加了半径，图线会向左偏，故绘制的图像是③，小华多加了半径，图线会向右偏，绘制的图像是①，小红绘制的图像是正确的，为②。 [7]由单摆的周期公式 整理得 图像斜率均为 由图像可得当地重力加速度 15. 某同学要测量“水果电池”的电动势和内阻，提供下列仪器： A.待测“水果电池”（电动势E约4V，内阻r约为200Ω） B.表A（量程5mA，内阻为） C.电压表V（量程，内阻约5kΩ） D.电阻箱（） E.滑动变阻器R（） F.开关、导线若干。 （1）由于毫安表的量程太小，该同学用电阻箱与毫安表A并联，可使其量程扩大，取，则改装后的电流表量程为毫安表满偏电流的______倍； （2）用改装后的电流表完成实验，应该选择的实验电路是图中的______（选填“甲”或“乙”）； （3）根据实验数据画出图线，如图所示。由图线可得，“水果电池”的电动势___V，内电阻___。（保留三位有效数字） 【答案】 ①. 5 ②. 乙 ③. ④. 175 【解析】 【详解】（1）[1]设电流表内阻为，由并联电路的规律可得 解得 因此改装后的电流表量程为毫安表满偏电流的5倍； （2）[2]由于电流表内阻已知，因此采用电流表外接，电流表分压的误差就可以避免了；故选乙电路。 （3）[4][5]改装后电流表的内阻为 则由闭合电路欧姆定律可得 转化可得 由图像可得 解得 ， 16. 在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，用图甲装置测量红光的波长： （1）图甲中标示的器材“A”应为_____； （2）图乙中测量头的读数为_____mm； （3）下列图示中条纹间距表示正确的是_____。 （4）某同学利用“插针法”测定平行玻璃砖的折射率。在坐标纸上记录的情况如图丙所示。虚线是以入射点为圆心作出的圆，由此计算出玻璃砖的折射率为_____。（结果保留两位有效数字） 【答案】（1）滤光片 （2）5.194 （3）C （4）1.5 【解析】 【小问1详解】 图甲中标示的器材“A”应为滤光片； 【小问2详解】 测量头的读数为 【小问3详解】 下列图示中条纹间距表示正确的是C，ABD错误。 故选C。 【小问4详解】 玻璃砖的折射率为 17. 将一测力传感器连接到计算机上就可以测量快速变化的力。图甲中点为单摆的固定悬点，现将小球（可视为质点）拉至A点，此时细线处于张紧状态，释放摆球，则摆球将在竖直平面内的A、、之间来回摆动，其中点为运动中的最低位置，；小于且是未知量。图乙表示由计算机得到的细线对摆球的拉力大小随时间变化的曲线，且图中时刻为摆球从A点开始运动的时刻。试根据力学规律和题（包括图）所给的信息，求：（取） （1）单摆的振动周期（用表示）； （2）单摆的摆长； （3）摆球运动过程中的最大速度大小。 【答案】（1） （2）0.4m （3）或0.283m/s 【解析】 【小问1详解】 小球在一个周期内两次经过最低点，由乙图可知周期为 【小问2详解】 根据单摆的周期公式 代入数据解得 【小问3详解】 小球从A到B，机械能守恒，则有 小球在A点有 小球在B点有 解得 18. 如图，一质量m=1kg的滑块（可视为质点）静止于粗糙的水平轨道上的A点。对滑块施加一水平外力，使其向右运动，外力的功率恒为P=6W。经过t=2s后撤去外力，滑块继续滑行至B点后水平飞出，恰好在C点沿切线方向进入固定在竖直平面内的光滑圆弧形轨道，B、C两点的高度差h=0.45m，最后小物块滑上紧靠轨道末端D点的质量为M=2kg的长木板，并刚好不从长木板上滑出。已知AB的长度L=2.0m，半径OC和竖直方向的夹角α=37°，圆形轨道的半径R=0.5m，木板上表面与圆弧轨道末端切线相平，木板下表面与水平地面之间光滑，小物块与长木板间的动摩擦因数μ2=0.4，（空气阻力不计，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求： （1）滑块运动到C点时速度vC的大小； （2）滑块运动到D点的速度大小vD； （3）求滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ1和长木板的长度s。 【答案】（1）5m/s；（2）；（3）0.2，2.25m 【解析】 分析】 【详解】（1）滑块由B运动到C，由运动规律得 （2）滑块由C点运动到D点的过程，由机械能守恒定律，得 解得 （3）滑块运动到B点时的速度为 滑块由A点运动到B点的过程，由动能定理，得 解得 μ1=0.2 设小物块刚好滑到木板右端且达到共同速度的大小为v，滑行过程中，小物块与长木板动量守恒，则 对小物块和木板组成的系统，由能量守恒定律得 联立，解得 19. 为了探究电动机转速与弹簧伸长量之间的关系，小明设计了如图所示的装置。半径为l的圆形金属导轨固定在水平面上，一根长也为l，电阻为R的金属棒ab一端与导轨接触良好，另一端固定在圆心处的导电转轴OO′上，由电动机A带动旋转。在金属导轨区域内存在垂直于导轨平面，大小为B1，方向竖直向下的匀强磁场。另有一质量为m、电阻为R的金属棒cd用轻质弹簧悬挂在竖直平面内，并与固定在竖直平面内的U型导轨保持良好接触，导轨间距为l，底部接阻值也为R的电阻，处于大小为B2，方向垂直导轨平面向里的匀强磁场中。从圆形金属导轨引出导线和通过电刷从转轴引出导线经开关S与U型导轨连接。当开关S断开，棒cd静止时，弹簧伸长量为x0；当开关S闭合，电动机以某一转速匀速转动，棒cd再次静止时，弹簧伸长量变为x（不超过弹性限度）。不计其余电阻和摩擦等阻力，求此时 （1）通过棒cd的电流Icd； （2）电动机对该装置的输出功率P； （3）电动机转动角速度与弹簧伸长量x之间的函数关系。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）S断开时，cd棒静止，有 mg = kx0 S闭合时，cd棒静止，有 mg + B2Icdl = kx 联立解得 （2）回路总电阻为 总电流 电动机对该装置的输出功率为 （3）由法拉第电磁感应定律可得 回路总电流为 联立解得 20. 如图所示，在xOy平面内半径为R（未知）的圆形区域内有垂直于平面向外的匀强磁场，圆形区域的边界与y轴在坐标原点O相切，区域内磁场的磁感应强度大小为。空间中z轴正方向垂直于xOy平面向外，x轴上过D点放置一足够大且垂直于x轴的粒子收集板PQ，PQ与yOz平面间有一沿x轴正方向的匀强电场，x轴上过C点垂直于x轴的平面MN与PQ间存在沿x轴负方向的匀强磁场，磁感应强度大小为。在xOy平面内的－2R≤x＜－R区域内，有大量质量为m、电荷量为q的带正电粒子沿y轴正方向以速度v0射入圆形区域，经过磁场偏转后所有粒子均恰好经过O点，然后进入y轴右侧区域。已知带电粒子到达MN平面上的所有位置中，离x轴最远的位置坐标，磁感应强度大小，不计带电粒子的重力及粒子间的相互作用。求： （1）带电粒子在圆形区域内做圆周运动的轨道半径r； （2）电场强度E的大小； （3）经过MN平面时离x轴最远的带电粒子到达收集板PQ时的位置坐标。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）只有带电粒子的轨道半径等于圆形磁场的半径，即r＝R，粒子才能全部经过O点，由洛伦兹力提供向心力可得 解得 （2）经过A点射入圆形磁场的粒子经过O点时，速度方向沿y轴负方向，在MN上的位置离x轴最远，在y轴右侧区域运动的带电粒子，沿x轴正方向粒子做匀加速直线运动，设带电粒子从O到达MN平面离x轴最远的位置时间为t，由运动学公式得 由牛顿第二定律得 qE＝ma 对应电场强度大小 （3）经过MN时离x轴最远的带电粒子，x轴做匀加速直线运动到达收集板PQ，粒子在到达MN平面时，沿x轴方向的速度大小 解得 设粒子从MN到达PQ所用的时间为，则 解得 经过MN时离x轴最远的带电粒子，在xOy平面内做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力得 解得 粒子做圆周运动的周期 设带电粒子转过角度为，则 解得 则该带电粒子到达收集板PQ上位置坐标为。 第1页/共1页 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