精品解析：天津市耀华中学2024-2025学年高二下学期4月期中物理试题

天津市耀华中学2024-2025学年度第二学期期中学情调研 高二年级物理学科 Ⅰ卷（51分） 一、单项选择题（本题共9小题，每题3分，共27分） 1. 行驶中的汽车如果发生剧烈碰撞，车内的安全气囊会被弹出并瞬间充满气体。若碰撞后汽车的速度在很短时间内减小为零，关于安全气囊在此过程中的作用，下列说法正确的是（　　） A. 增加了司机单位面积的受力大小 B. 减少了碰撞前后司机动量的变化量 C. 将司机的动能全部转换成汽车的动能 D. 延长了司机的受力时间并增大了司机的受力面积 2. 光滑水平地面上，质量为2kg、上表面粗糙的木板正以的速度向右运动。某时刻在木板右端滑上可视为质点的物块，质量为1kg，速度向左，大小也是。经过2s后，物块刚好滑到木板左端且二者刚好相对静止。这一过程中，下列说法中正确的是（g取）（    ） A. 木板长度为3m B. 物块与木板间的动摩擦因数为0.1 C. 系统产热为12J D. 摩擦力对物块做功为4J 3. 如图甲所示，以O点为平衡位置，弹簧振子在A、B两点间做简谐运动，图乙为这个弹簧振子振动图像。下列说法中正确的是（　　） A. 在t=0.2s时，弹簧振子的加速度为正向最大 B. 在t=0.1s与t=0.3s两个时刻，弹簧振子的速度相同 C. 从t=0到t=0.2s时间内，弹簧振子做加速度增大的减速运动 D. 在t=0.6s时，弹簧振子有最小的弹性势能 4. 如图所示，建筑工地上常用打桩机把桩打入地下。电动机先把重锤吊起一定的高度，然后静止释放，重锤打在桩上，接着随桩一起向下运动直到停止。不计空气阻力，则下列说法中正确的是（　　） A. 整个运动过程中，重锤所受合外力冲量为零 B. 重锤随桩一起向下运动过程中，合外力冲量向下 C. 整个运动过程中，重锤和桩组成的系统动量守恒 D. 重锤与桩的撞击过程中，机械能守恒 5. 在2025年的五大道海棠节上，粉白相间的海棠花竞相绽放，微风拂过，花瓣飘落似雪。此时，电视台摄制组一架直升机在高空拍摄，它如同一位灵动的观察者，记录着这如梦如幻的美景。已知该直升机的质量为m，螺旋桨旋转形成的圆面积为S，空气密度为ρ，重力加速度为g。则直升机悬停时，螺旋桨向下推动空气，空气获得的速度为（　　） A. B. C. D. 二、多项选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分；每小题都有多个选项正确，少选得2分，不选或错选得零分） 6. 学校实验室中有甲、乙两单摆，其振动图像为如图所示的正弦曲线，则下列说法中正确的是（　　） A. 甲、乙两单摆的摆球质量之比是 B. 甲、乙两单摆的摆长之比是 C. 时，两摆球的加速度方向相同 D. 内，两摆球的势能均减少 7. 一振子沿x轴做简谐运动，平衡位置在坐标原点，t=0时振子的位移为-0.1 m，t=1 s时位移为0.1 m，则（　　） A. 若振幅为0.1 m，振子的周期可能为 B. 若振幅为0.1 m，振子的周期可能为 C. 若振幅为0.2 m，振子的周期可能为4 s D. 若振幅为0.2 m，振子的周期可能为6 s 8. 如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一匝数为N的矩形线圈，其面积为S，电阻为r，线圈两端外接一阻值为R的电阻和一个交流电压表。若线圈绕对称轴OO′以角速度做匀速转动，则下列说法正确的是（　　） A. 图示位置电动势瞬时值为0 B. 交流电压表的示数为 C. 线圈从图示位置转过60°的过程中，通过电阻R的电荷量为 D. 线圈从图示位置转过90°的过程中，电阻R产生的热量为 9. 水平推力分别作用于水平面上等质量的、两物体上，作用一段时间后撤去推力，物体将继续运动一段时间后停下，两物体的图像分别如图中所示，图中，则（ ） A. 位移大于的位移 B. 大于 C. 的冲量大于的冲量 D. 整个运动过程两物体摩擦力的冲量相等 10. 如图所示，质量为 m 的立方体 A 放置在质量为 M 的正方体 B 上， B 放在光滑水平面上， B 的一侧与 一轻弹簧相连，它们一起在光滑的水平面上做简谐运动，运动过程中 A、B 无相对运动，设弹簧的劲度系数为 k，当 B 离开平衡位置的位移为x 时， A、B 间摩擦力的大小等于（　　） A. 0 B. kx C. D. 11. 如图所示，把两个大小相同的金属球A和B用细线连接，中间夹一被压缩的轻弹簧，静止在光滑的水平桌面上。已知A的质量为M，B的质量为m，弹簧的压缩量为x，原长为L。现烧断细线，在弹簧恢复原长的过程中，金属球A发生的位移大小为（　　） A. B. C. D. 12. 如图甲所示，一轻弹簧的两端分别与质量为和的两物块相连接，并且静止在光滑的水平面上。现使瞬间获得水平向右的速度3m/s，以此刻为计时零点，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，从图像信息可得（　　） A. 在、时刻弹簧处于原长状态 B. 时刻两物体达到共速，弹簧被压缩到最短 C. 两物块的质量之比为 D. 在时刻两物块的动能大小之比为 13. 如图所示，某小型水电站发电机的输出功率，发电机的电压，经变压器升压后向远处输电，输电线总电阻，在用户端用降压变压器把电压降为。已知输电线上损失的功率，假设两个变压器均是理想变压器，下列说法正确的是（　　） A. 发电机输出的电流 B. 输电线上的电流 C. 降压变压器匝数比 D. 用户得到的电流 14. 如图所示，将一光滑的半圆槽置于光滑水平面上，槽的左侧有一固定在水平面上的物块。今让一小球自左侧槽口A的正上方从静止开始下落，与圆弧槽相切自A点进入槽内，并从C点飞出，则以下结论中正确的是（ ） A. 小球在半圆槽内运动的全过程中，只有重力对它做功 B. 小球在半圆槽内运动的全过程中，小球与半圆槽在水平方向动量守恒 C. 小球自半圆槽的最低点B向C点运动的过程中，小球与半圆槽在水平方向动量守恒 D. 小球离开C点以后，将做斜上抛运动 15. 如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比，原线圈通入正弦式交流电，副线圈连接有光敏电阻、小灯泡和定值电阻。已知光敏电阻所受光照变强时，电阻值变小，电流表和电压表均为理想交流电表。则（　　） A. 电压表示数之比为 B. 电流表示数之比为 C. 所受光照变强，小灯泡将变亮 D. 所受光照变强，电流表示数变大 Ⅱ卷 本卷共3题，共49分 三、实验题（每空3分，共12分） 16. 某同学在做“验证动量守恒定律”的实验中，实验室具备的实验器材有：斜槽轨道，两个大小相等、质量不同的小钢球A、B，刻度尺，白纸，圆规，重垂线。实验装置及实验中小球运动轨迹及落点平均位置如图甲所示。 （1）对于实验中注意事项、器材和需测量的物理量，下列说法中正确的是 （填字母序号）。 A. 实验前轨道的调节应注意使槽的末端的切线水平 B. 实验中要保证每次A 球从同一高处由静止释放 C. 实验中还缺少的器材有复写纸和秒表 D. 实验中需测量的物理量只有线段OP、OM和ON的长度 （2）实验中若小球A的质量为m₁，小球B的质量为m₂，当 时，实验中记下了O、M、P、N四个位置，若满足_________________（用OM、OP、ON表示） ， 则说明碰撞中动量守恒；若还满足_________________（只能用OM、OP、ON表示），则说明碰撞中机械能也守恒。 （3）相对误差 ×100%，小于5.0%可视为碰撞中系统总动量守恒。某次实验中：测得入射小球质量是被碰小球质量 的4倍，小球落点情况如图乙所示。计算该次实验相对误差为__________________%（保留两位有效数字）。 四、计算题（共37分，第17题19分，第18题18分） 17. 如图所示，一轻质弹簧的一端固定在滑块B上，另一端与滑块C接触但未连接，该整体静止放在离地面高为H=5m的光滑水平桌面上，现有一滑块A从光滑曲面上离桌面h=l.8m高处由静止开始滑下，与滑块B发生碰撞并粘在一起压缩弹簧推动滑块C向前运动，经一段时间，滑块C脱离弹簧，继续在水平桌面上匀速运动一段后从桌面边缘飞出。已知mA=lkg，mB=2kg，mC=3kg，g=10m/s2，求： （1）滑块A与滑块B碰撞结束瞬间的速度； （2）被压缩弹簧的最大弹性势能； （3）滑块C落地点与桌面边缘的水平距离 18. 用如图所示的装置探究导体棒在有磁场存在的斜面上的运动情况，MN、是两条相距为L=0.5m的足够长的金属导轨，放置在倾角均的对称斜面上，两导轨平滑连接，连接处水平。两导轨右侧接有阻值为的固定电阻，导轨电阻不计。整个装置处于大小为B=1T、方向垂直于左边斜面向上的匀强磁场中。质量为、电阻为的导体棒Ⅰ从左侧导轨足够高处自由释放，运动到底端时与放置在导轨底部的质量也为的绝缘棒II发生完全弹性碰撞。若不计棒与导轨间的摩擦阻力，运动过程中棒Ⅰ和棒II与轨道接触良好且始终与轨道垂直，求： （1）第一次碰撞后，棒II沿右侧斜面上滑的最大高度h； （2）第二次碰撞后，棒I沿左侧斜面上滑最大距离为0.25m，该过程的时间； （3）若从释放棒Ⅰ到系统状态不再发生变化的整个过程中，电阻R产生的热量为Q=0.64J，棒Ⅰ释放点的高度H。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 天津市耀华中学2024-2025学年度第二学期期中学情调研 高二年级物理学科 Ⅰ卷（51分） 一、单项选择题（本题共9小题，每题3分，共27分） 1. 行驶中的汽车如果发生剧烈碰撞，车内的安全气囊会被弹出并瞬间充满气体。若碰撞后汽车的速度在很短时间内减小为零，关于安全气囊在此过程中的作用，下列说法正确的是（　　） A. 增加了司机单位面积的受力大小 B. 减少了碰撞前后司机动量的变化量 C. 将司机的动能全部转换成汽车的动能 D. 延长了司机的受力时间并增大了司机的受力面积 【答案】D 【解析】 【详解】A．因安全气囊充气后，受力面积增大，故减小了司机单位面积的受力大小，故A错误； B．有无安全气囊司机初动量和末动量均相同，所以动量的改变量也相同，故B错误； C．因有安全气囊的存在，司机和安全气囊接触后会有一部分动能转化为气体的内能，不能全部转化成汽车的动能，故C错误； D．因为安全气囊充气后面积增大，司机的受力面积也增大，在司机挤压气囊作用过程中由于气囊的缓冲故增加了作用时间，故D正确。 故选D。 2. 光滑水平地面上，质量为2kg、上表面粗糙的木板正以的速度向右运动。某时刻在木板右端滑上可视为质点的物块，质量为1kg，速度向左，大小也是。经过2s后，物块刚好滑到木板左端且二者刚好相对静止。这一过程中，下列说法中正确的是（g取）（    ） A. 木板长度为3m B. 物块与木板间的动摩擦因数为0.1 C. 系统产热为12J D. 摩擦力对物块做功为4J 【答案】C 【解析】 【详解】AB．根据题意可知，设木板质量为M，物块质量为m，题意可知二者初速度大小，设二者最终速度为v，木板与物块所组成的系统动量守恒，取向右为正，有 代入数据得 即物块滑到木板左端时两者共速，以1m/s的速度大小一起向右做匀速直线运动。木板的加速度大小为 对木板，由牛顿第二定律有 代入数据解得物块与木板间的动摩擦因数为 设木板长度为L，由功能关系得 代入数据解得木板的长度L=6m 故AB错误； C．系统因摩擦产生的热为 故C正确； D．由运动学知识可知物块达到共速时的对地位移为 负号表示位移向左，故摩擦力对物块做的功为 故D错误。 故选C。 3. 如图甲所示，以O点为平衡位置，弹簧振子在A、B两点间做简谐运动，图乙为这个弹簧振子的振动图像。下列说法中正确的是（　　） A. 在t=0.2s时，弹簧振子的加速度为正向最大 B. 在t=0.1s与t=0.3s两个时刻，弹簧振子的速度相同 C. 从t=0到t=0.2s时间内，弹簧振子做加速度增大的减速运动 D. 在t=0.6s时，弹簧振子有最小的弹性势能 【答案】C 【解析】 【详解】A．在t=0.2s时，弹簧振子的位移为正向最大，可知加速度为负向最大，选项A错误； B．在t=0.1s与t=0.3s两个时刻，x-t图像的斜率等大反向，可知弹簧振子的速度大小相同，但方向相反，选项B错误； C．从t=0到t=0.2s时间内，振子从O点向B点运动，位移增加，加速度增加，速度减小，则弹簧振子做加速度增大的减速运动，选项C正确； D．在t=0.6s时，弹簧振子速度为零，此时振子有最大的弹性势能，选项D错误。 故选C。 4. 如图所示，建筑工地上常用打桩机把桩打入地下。电动机先把重锤吊起一定的高度，然后静止释放，重锤打在桩上，接着随桩一起向下运动直到停止。不计空气阻力，则下列说法中正确的是（　　） A. 整个运动过程中，重锤所受合外力冲量为零 B. 重锤随桩一起向下运动过程中，合外力冲量向下 C. 整个运动过程中，重锤和桩组成的系统动量守恒 D. 重锤与桩的撞击过程中，机械能守恒 【答案】A 【解析】 【详解】A．整个运动过程，重锤初始动量为零，末动量为零，根据动量定理，重锤所受合外力冲量为零，故A正确； B．重锤随桩一起向下运动过程，动量变化量方向向上，故合外力冲量向上，故B错误； C．整个运动过程，重锤和桩组成的系统初始动量为零，末动量为零，但运动过程动量不为零，知系统在运动过程不满足动量守恒，故C错误； D．重锤与桩的撞击过程会产生内能，所以撞击过程中机械能不守恒，故D错误。 故选A。 5. 在2025年的五大道海棠节上，粉白相间的海棠花竞相绽放，微风拂过，花瓣飘落似雪。此时，电视台摄制组一架直升机在高空拍摄，它如同一位灵动的观察者，记录着这如梦如幻的美景。已知该直升机的质量为m，螺旋桨旋转形成的圆面积为S，空气密度为ρ，重力加速度为g。则直升机悬停时，螺旋桨向下推动空气，空气获得的速度为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】直升机悬停时，螺旋桨向下推动空气获得升力，根据平衡条件有 设时间内空气的质量为 对向下推动的空气由动量定理，有 且 联立解得 故选A。 二、多项选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分；每小题都有多个选项正确，少选得2分，不选或错选得零分） 6. 学校实验室中有甲、乙两单摆，其振动图像为如图所示的正弦曲线，则下列说法中正确的是（　　） A. 甲、乙两单摆的摆球质量之比是 B. 甲、乙两单摆的摆长之比是 C. 时，两摆球的加速度方向相同 D. 内，两摆球的势能均减少 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．单摆的周期与振幅与摆球的质量无关，无法求出甲、乙两单摆的摆球质量大小关系，A错误； B．由图像可知甲、乙两单摆的周期分别为 ， 根据单摆的周期公式 可知甲、乙两单摆的摆长之比为 B正确； C．根据 由图像可知，时，两摆球位移方向相同，所以它们的加速度方向相同，C正确； D．由图像可知，内，两摆球均向平衡位置运动，两摆球的势能均减少，D正确。 故选BCD。 7. 一振子沿x轴做简谐运动，平衡位置在坐标原点，t=0时振子的位移为-0.1 m，t=1 s时位移为0.1 m，则（　　） A. 若振幅为0.1 m，振子的周期可能为 B. 若振幅为0.1 m，振子的周期可能为 C. 若振幅为0.2 m，振子的周期可能为4 s D. 若振幅为0.2 m，振子的周期可能为6 s 【答案】AD 【解析】 【详解】试题分析：t=0时刻振子的位移x=-0.1m，t=1s时刻x=0.1m，关于平衡位置对称；如果振幅为0.1m，则1s为半周期的奇数倍；如果振幅为0.2m，分靠近平衡位置和远离平衡位置分析． 若振幅为0.1m，根据题意可知从t=0s到t=1s振子经历的周期为，则，解得，当n=1时，无论n为何值，T都不会等于，A正确B错误；如果振幅为0.2m，结合位移时间关系图象，有①，或者②，或者③，对于①式，只有当n=0时，T=2s，为整数；对于②式，T不为整数；对于③式，当n=0时，T=6s，之后只会大于6s，故C错误D正确 【点睛】t=0时刻振子的位移x=-0.1m，t=1s时刻x=0.1m，关于平衡位置对称；如果振幅为0.1m，则1s为半周期的奇数倍；如果振幅为0.2m，分靠近平衡位置和远离平衡位置分析． 8. 如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一匝数为N的矩形线圈，其面积为S，电阻为r，线圈两端外接一阻值为R的电阻和一个交流电压表。若线圈绕对称轴OO′以角速度做匀速转动，则下列说法正确的是（　　） A. 图示位置电动势瞬时值为0 B. 交流电压表的示数为 C. 线圈从图示位置转过60°的过程中，通过电阻R的电荷量为 D. 线圈从图示位置转过90°的过程中，电阻R产生的热量为 【答案】C 【解析】 【详解】A. 线圈绕对称轴OO′以角速度做匀速转动，产生了正弦式交变电流，图示位置电动势瞬时值为最大值，即 A错误； B. 电动势的有效值为 则交流电压表的示数为 B错误； C. 线圈从图示位置转过60°的过程中，通过电阻R的电荷量为 C正确； D. 电路中电流的有效值为 线圈从图示位置转过90°的过程中，所用时间为 电阻R产生的热量为 D错误； 故选C。 9. 水平推力分别作用于水平面上等质量的、两物体上，作用一段时间后撤去推力，物体将继续运动一段时间后停下，两物体的图像分别如图中所示，图中，则（ ） A. 的位移大于的位移 B. 大于 C. 的冲量大于的冲量 D. 整个运动过程两物体摩擦力的冲量相等 【答案】C 【解析】 【详解】A．图像与坐标轴围成的面积表示位移，由图可知，故物体位移大小小于物体位移大小，故A错误； B．根据图像可得和段为撤去推力后的图线，图中，可知撤去推力后两物体运动的加速度相等，加速度为，则两物体与水平面的动摩擦因数相等，两物体质量相等，所以受到的摩擦力大小相等，对段根据牛顿第二定律有 同理对段有 图像的斜率表示加速度，段斜率较大，可知物体的加速度较大，则小于，故B错误； C．对段根据动量定理有 同理对段有 由图可知 可得 即的冲量大于的冲量，故C正确； D．由上述分析可知，两物体受到的摩擦力相等，物体运动时间较长，根据 可知，整个运动过程，物体摩擦力的冲量较大，故D错误。 故选C。 10. 如图所示，质量为 m 的立方体 A 放置在质量为 M 的正方体 B 上， B 放在光滑水平面上， B 的一侧与 一轻弹簧相连，它们一起在光滑的水平面上做简谐运动，运动过程中 A、B 无相对运动，设弹簧的劲度系数为 k，当 B 离开平衡位置的位移为x 时， A、B 间摩擦力的大小等于（　　） A. 0 B. kx C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】以A、B整体为研究对象，设当B 离开平衡位置的位移为x 时，整体加速度为，由牛顿第二定律 再以B为研究对象，根据牛顿第二定律 联立可得 故D正确，ABC错误。 故选D。 11. 如图所示，把两个大小相同的金属球A和B用细线连接，中间夹一被压缩的轻弹簧，静止在光滑的水平桌面上。已知A的质量为M，B的质量为m，弹簧的压缩量为x，原长为L。现烧断细线，在弹簧恢复原长的过程中，金属球A发生的位移大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】对A、B系统分析，根据动量守恒定律有 该方程在弹簧恢复原长过程每时每刻均成立，则在弹簧恢复原长过程有 则有 在弹簧恢复原长的过程中，两金属球的相对位移大小为x，则有 解得 故选B。 12. 如图甲所示，一轻弹簧的两端分别与质量为和的两物块相连接，并且静止在光滑的水平面上。现使瞬间获得水平向右的速度3m/s，以此刻为计时零点，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，从图像信息可得（　　） A. 在、时刻弹簧处于原长状态 B. 时刻两物体达到共速，弹簧被压缩到最短 C. 两物块的质量之比为 D. 在时刻两物块的动能大小之比为 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．图乙可知两物块的运动过程，开始时逐渐减速，逐渐加速，弹簧被压缩，时刻二者速度相同，弹簧被压缩至最短，系统动能最小，弹性势能最大，然后弹簧逐渐恢复原长，继续加速，先减速为零，然后反向加速，时刻，弹簧恢复原长状态，因为此时两物块速度相反，所以弹簧的长度将逐渐增大，两物块均减速，时刻，两物块速度相等，弹簧最长，系统动能最小，因此从到过程中弹簧由伸长状态恢复原长，A正确，B错误； C．系统动量守恒，从开始到时刻有 ，， 解得 C错误； D．在时刻，和的速度大小分别为 ， 又有 则动能大小之比为 D正确。 故选AD。 13. 如图所示，某小型水电站发电机的输出功率，发电机的电压，经变压器升压后向远处输电，输电线总电阻，在用户端用降压变压器把电压降为。已知输电线上损失的功率，假设两个变压器均是理想变压器，下列说法正确的是（　　） A. 发电机输出的电流 B. 输电线上的电流 C. 降压变压器的匝数比 D. 用户得到的电流 【答案】BC 【解析】 【详解】A．发电机输出的电流为 A错误； B．根据 可得输电线上的电流为 B正确； C．升压变压器的输出电压为 降压变压器的输入电压为 降压变压器的匝数比为 C正确； D．根据 可得用户得到电流为 D错误。 故选BC。 14. 如图所示，将一光滑的半圆槽置于光滑水平面上，槽的左侧有一固定在水平面上的物块。今让一小球自左侧槽口A的正上方从静止开始下落，与圆弧槽相切自A点进入槽内，并从C点飞出，则以下结论中正确的是（ ） A. 小球在半圆槽内运动的全过程中，只有重力对它做功 B. 小球在半圆槽内运动的全过程中，小球与半圆槽在水平方向动量守恒 C. 小球自半圆槽的最低点B向C点运动的过程中，小球与半圆槽在水平方向动量守恒 D. 小球离开C点以后，将做斜上抛运动 【答案】CD 【解析】 【详解】ABC．小球在半圆槽内由A向B运动时，由于槽的左侧有一固定在水平面上的物块，槽不会向左运动，则只有重力对小球做功，小球的机械能守恒；从A到B做圆周运动，小球和槽组成的系统在水平方向上所受合外力不为零，水平方向动量不守恒；小球从B到C运动的过程中，槽向右运动，系统在水平方向上合外力为零，水平方向动量守恒，槽的支持力对小球做功，小球的机械能不守恒，故AB错误，C正确； D．小球离开C点时，既有竖直向上的分速度，又有水平分速度，小球做斜上抛运动，故D正确。 故选CD。 15. 如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比，原线圈通入正弦式交流电，副线圈连接有光敏电阻、小灯泡和定值电阻。已知光敏电阻所受光照变强时，电阻值变小，电流表和电压表均为理想交流电表。则（　　） A. 电压表示数之比为 B. 电流表示数之比为 C. 所受光照变强，小灯泡将变亮 D. 所受光照变强，电流表示数变大 【答案】BD 【解析】 【详解】A．理想变压器原、副线圈两端的电压之比等于匝数之比，即，电压表的示数等于原线圈两端的电压，电压表的示数小于副线圈两端的电压，故电压表示数之比大于，故A错误； B．电流表分别测量理想变压器原、副线圈中的电流，故电流表示数之比等于匝数的反比，即，故B正确； CD．理想变压器原线圈两端电压恒定，匝数比一定，则副线圈两端电压也恒定，当所受光照变强，电阻值变小，光敏电阻R与小灯泡L并联的电阻减小，分得的电压也减小，故小灯泡将变暗，电流表示数变大，电流表示数也变大，故C错误，D正确。 故选BD。 Ⅱ卷 本卷共3题，共49分 三、实验题（每空3分，共12分） 16. 某同学在做“验证动量守恒定律”的实验中，实验室具备的实验器材有：斜槽轨道，两个大小相等、质量不同的小钢球A、B，刻度尺，白纸，圆规，重垂线。实验装置及实验中小球运动轨迹及落点平均位置如图甲所示。 （1）对于实验中注意事项、器材和需测量的物理量，下列说法中正确的是 （填字母序号）。 A. 实验前轨道调节应注意使槽的末端的切线水平 B. 实验中要保证每次A 球从同一高处由静止释放 C. 实验中还缺少的器材有复写纸和秒表 D. 实验中需测量的物理量只有线段OP、OM和ON的长度 （2）实验中若小球A的质量为m₁，小球B的质量为m₂，当 时，实验中记下了O、M、P、N四个位置，若满足_________________（用OM、OP、ON表示） ， 则说明碰撞中动量守恒；若还满足_________________（只能用OM、OP、ON表示），则说明碰撞中机械能也守恒。 （3）相对误差 ×100%，小于5.0%可视为碰撞中系统总动量守恒。某次实验中：测得入射小球质量是被碰小球质量 的4倍，小球落点情况如图乙所示。计算该次实验相对误差为__________________%（保留两位有效数字）。 【答案】（1）AB （2） ①. ②. （3）1.9 【解析】 【小问1详解】 A．因为初速度沿水平方向，所以必须保证槽的末端的切线是水平的，故A正确； B．因为实验要重复进行多次以确定同一个弹性碰撞后两小球的落点的确切位置，所以每次碰撞前入射球A的速度必须相同，故B正确； C．让入射球落地后在地板上合适的位置铺上白纸并在相应的位置铺上复写纸，用重垂线把斜槽末端即被碰小球的重心投影到白纸上O点，故需要复写纸，不需要秒表，故C错误； D．由动量守恒定律有 可知 解得 则实验中需测量的物理量是A球的质量和B球的质量，线段OP、OM和ON的长度，故D错误。 故选AB。 【小问2详解】 [1]小球做平抛运动下落的高度相同，则时间相同，水平位移和速度成正比，则可以用水平位移代替水平速度，根据动量守恒定律有 可知 解得 [2]若碰撞前后动能相等，则有 解得 【小问3详解】 根据题意 代入数据解得 四、计算题（共37分，第17题19分，第18题18分） 17. 如图所示，一轻质弹簧一端固定在滑块B上，另一端与滑块C接触但未连接，该整体静止放在离地面高为H=5m的光滑水平桌面上，现有一滑块A从光滑曲面上离桌面h=l.8m高处由静止开始滑下，与滑块B发生碰撞并粘在一起压缩弹簧推动滑块C向前运动，经一段时间，滑块C脱离弹簧，继续在水平桌面上匀速运动一段后从桌面边缘飞出。已知mA=lkg，mB=2kg，mC=3kg，g=10m/s2，求： （1）滑块A与滑块B碰撞结束瞬间的速度； （2）被压缩弹簧的最大弹性势能； （3）滑块C落地点与桌面边缘的水平距离 【答案】（1）2m/s；（2）3J；（3）2m 【解析】 【详解】（1）滑块A从光滑曲面上h高处由静止开始滑下的过程，机械能守恒，设其滑到底面的速度为v1，由机械能守恒定律有 解得 滑块A与B碰撞的过程，A、B系统的动量守恒，碰撞结束瞬间具有共同速度设为v2，由动量守恒定律有 mAv1=(mA+mB)v2 解得 （2）滑块A、B发生碰撞后与滑块C一起压缩弹簧，压缩的过程机械能守恒，被压缩弹簧的弹性势能最大时，滑块A、B、C速度相等，设为速度v3，则 由动量守恒定律有 mAv1=(mA+mB+mC)v3 解得 由机械能守恒定律有 解得 （3）被压缩弹簧再次恢复自然长度时，滑块C脱离弹簧，设滑块A、B的速度为v4，滑块C的速度为v5，分别由动量守恒定律和机械能守恒定律有 (mA+mB) v2=(mA+mB)v4+mCv5 解得 滑块C从桌面边缘飞出后做平抛运动 解得 18. 用如图所示的装置探究导体棒在有磁场存在的斜面上的运动情况，MN、是两条相距为L=0.5m的足够长的金属导轨，放置在倾角均的对称斜面上，两导轨平滑连接，连接处水平。两导轨右侧接有阻值为的固定电阻，导轨电阻不计。整个装置处于大小为B=1T、方向垂直于左边斜面向上的匀强磁场中。质量为、电阻为的导体棒Ⅰ从左侧导轨足够高处自由释放，运动到底端时与放置在导轨底部的质量也为的绝缘棒II发生完全弹性碰撞。若不计棒与导轨间的摩擦阻力，运动过程中棒Ⅰ和棒II与轨道接触良好且始终与轨道垂直，求： （1）第一次碰撞后，棒II沿右侧斜面上滑的最大高度h； （2）第二次碰撞后，棒I沿左侧斜面上滑的最大距离为0.25m，该过程的时间； （3）若从释放棒Ⅰ到系统状态不再发生变化的整个过程中，电阻R产生的热量为Q=0.64J，棒Ⅰ释放点的高度H。 【答案】（1）0.2m；（2）0.275s；（3）0.8m 【解析】 【详解】（1）棒Ⅰ从足够高处滑下，到导轨底部前已经匀速，根据平衡条件有 导体棒在下滑过程中切割磁感线产生感应电动势，当匀速时速度达到最大，有 由闭合电路欧姆定律有 联立以上各式可得 棒I和绝缘棒II发生完全弹性碰撞，根据动量守恒定律有 碰撞过程中机械能守恒，有 联立解得碰后棒I的速度，绝缘棒II的速度，对绝缘棒II由动能定理可得 解得 （2）根据以上计算分析可知，第二次碰撞后再次交换速度，棒I以的速度向上运动，直至速度为零，这个过程中根据动量定理可得 其中 解得 （3）最终棒I和棒II都停在导轨的底部，整个过程中能量守恒，则有 该过程中电阻R上产生的热量为 代入数据解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $