精品解析：福建省泉州市第七中学2024-2025学年高二下学期4月期中物理试题

泉州七中2024—2025学年度下学期高二年期中考物理试卷 考试时间：75分钟满分100分 一、单项选择题（共4小题，每题4分，总计16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1. 有“中国天眼”美誉的FAST是目前世界最大口径的射电望远镜，它是一种用于接收和研究天体发射的电磁波的特殊装置。下列关于电磁波的说法正确的是（　　） A. 电磁波在真空中不能传播 B. 电磁波能传播信息，不能传播能量 C. X射线的波长比红外线的波长更短 D. 麦克斯韦用实验证实了电磁波的存在 【答案】C 【解析】 【详解】A．电磁波传播不需要介质，可以在真空中传播，故A错误； B．电磁波能传播信息，也能传播能量，故B错误； C．X射线的波长比红外线的波长更短，故C正确； D．麦克斯韦预言电磁波的存在，而赫兹用实验证实了电磁波的存在，故D错误。 故选C。 2. 图甲为某感温式火灾报警器，其简化电路如图乙所示。理想变压器原线圈接入电压有效值不变的正弦交流电源，副线圈连接报警系统，为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，为定值电阻，滑动变阻器用于设定报警温度。当流过的电流大于设定临界值时就会触发报警。那么出现火情时（　　） A. 副线圈两端电压会随着副线圈电路端温度的变化而变化 B. 定值电阻两端电压减小 C. 滑片下移一点可以提高报警温度 D. 原线圈输入功率增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．副线圈两端电压由变压器原线圈电压和匝数比决定，与副线圈电阻变化无关，即与副线圈电路端温度的变化无关，故A错误； C．R0滑片上移一点，其阻值变大，则要想报警，需减小热敏电阻RT，即提高温度，所以R0滑片上移一点可以提高报警温度，故C错误； BD．当出现火情时，热敏电阻阻值变小，导致副线圈电流变大，根据 可知定值电阻两端电压增大，由 可知原线圈输入功率变大，故B错误，D正确。 故选D。 3. 为实现自动计费和车位空余信息的提示和统计功能等，某智能停车位通过预埋在车位地面下方的振荡电路获取车辆驶入驶出信息。如图甲所示，当车辆驶入车位时，相当于在线圈中插入铁芯，使其自感系数变大，引起电路中的振荡电流频率发生变化，计时器根据振荡电流的变化进行计时。某次振荡电路中的电流随时间变化如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 时刻，线圈的磁场能为零 B. 由图乙可判断汽车正驶入智能停车位 C. 甲图中振荡电路状态可能处在过程 D. 过程，电容器带电量逐渐增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．时刻电流最大，此时电容器中电荷量为零，电场能最小，磁场能最大，故A错误； B．由图乙可知，震荡电路的周期变小，根据 可知线圈自感系数变小，则汽车正驶离智能停车位，故B错误； C．在甲图中，电流方向为图示方向，且电容器正在充电。在过程中，电流逐渐减小，电容器正在充电，电流方向与甲图中电流方向一致，所以甲图中 LC 振荡电路状态可能处在过程，故C正确； D．过程，电流逐渐增大，电场能逐渐转化为磁场能，电容器处于放电过程，电容器带电量逐渐减小，故D错误。 故选C。 4. 如图所示，纸面内一等腰直角三角形金属线框abc向右匀速穿过宽度为d的匀强磁场区域，匀强磁场的方向垂直于纸面向里。已知金属线框的直角边ac的长度为L，且L>d，ac边始终与磁场边界垂直，取a→b→c→a为电流的正方向，则线框穿过磁场区域的过程中，线框中的感应电流i随时间t变化的关系图像可能为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】线框进入磁场区域过程中，根据楞次定律可知，线框中的感应电流方向为逆时针，且线框切割磁感线的有效长度随时间均匀增加；当线框的顶点c开始离开磁场区域时，线框的ab边未进入磁场区域，线框切割磁感线的有效长度不变；当ab边进入磁场瞬间，线框切割磁感线的有效长度不为0，ab边离开磁场区域的过程中，线框中的感应电流方向为顺时针，线框切割磁感线的有效长度均匀增加。 故选C。 二、双项选择题（共4小题，每题6分，总计24分。在每小题有两个项符合题目要求，每题正确得6分，选对不全得3分，其它为0分） 5. 《天工开物》中记载了一种舂（chōng）米装置，曾在农村广泛应用，如图所示。某次操作时，人将谷物倒入石臼内，然后通过杠杆的运作，把质量为10kg的碓抬高20cm后从静止释放，碓在重力作用下向下运动打在石臼内，碓的下落过程可简化为自由落体。设碓与谷物作用0.05s后静止，从而将谷物研磨成米粒。取，不计空气阻力，则下列说法中正确的是（　　） A. 碓向下运动过程中的最大速度约为2m/s B. 碓从释放到静止的过程中，合外力冲量向下 C. 碓与谷物相互作用中，碓和谷物组成的系统动量守恒 D. 碓与谷物相互作用中，碓对谷物的平均作用力约为500N 【答案】AD 【解析】 【详解】A．碓向下运动只有重力做功，由动能定理有 可知最大速度约为 故A正确； B．碓从释放到静止的过程中，初末速度为零，则动量的变化为零，故合外力的冲量为零，故B错误； C．碓与谷物相互作用中，碓和谷物组成的系统初动量不为零，末动量为零，动量不守恒，故C错误； D．对碓，取向上为正方向，根据动量定理 解得 由牛顿第三定律可知，碓对谷物的平均作用力约为500N，故D正确。 故选AD。 6. 某自行车所装车灯发电机如图甲所示，其结构见图乙。绕有线圈的匚形铁芯开口处装有磁铁，车轮转动时带动与其接触的摩擦轮转动，摩擦轮又通过传动轴带动磁铁一起转动，从而使铁芯中磁通量发生变化。线圈两端、作为发电机输出端，通过导线与灯泡相连。假设车轮转动时，摩擦轮与轮胎间不打滑，则（　　） A. 磁铁从图示位置匀速转过的过程中，通过的电流方向为 B. 磁铁从图示位置匀速转过的过程中，中的电流逐渐变小 C. 车轮转速加倍时中的电流也加倍 D. 自行车匀加速行驶时发电机输出电压随时间变化关系大致如图丙所示 【答案】AC 【解析】 【详解】A．磁铁从图示位置匀速转过，根据楞次定律，通过线圈向下的原磁场磁通量减少，感应电流的磁场阻碍磁通量减少，用安培定则判断，通过的电流方向为，故A正确； B．磁铁从图示位置匀速转过的过程中，通过线框磁通量变化率越来越大，当转时，通过铁芯的系统量为0，但是磁通量的变化率最大，因此此过程中的电流逐渐变大，故B错误； C．车轮转速加倍，摩擦轮转速加倍，磁铁转动角速度加倍，磁通量变化率也加倍，则也加倍 由可知电流加倍，故C正确； D．自行车匀加速行驶时，车轮转速持续增加，磁铁转动加快，周期变小，但图丙中电压周期不变，故D错误。 故选AC。 7. 如图甲所示，一倾角为的光滑斜面底端连接由轻弹簧和滑块A组成的弹簧振子，A的质量为m₁，刚开始弹簧振子处于静止状态，O点是弹簧振子的平衡位置。现将质量为m2的滑块B从斜面上的P点由静止释放，B运动到O点与A发生正碰，碰撞时间极短，A开始做简谐运动，B反弹运动到最高点Q后被拿走，并且当B运动到最高点时，A刚好第一次返回O点。已知B在斜面上运动的速度随时间（v-t）变化的关系图像如图乙所示（、均为已知量），A、B均可视为质点，且质量关系为，重力加速度为g，弹簧一直处于弹性限度内。下列说法正确的是（　　） A. 碰撞后弹簧振子振动过程中A的机械能守恒 B. A、B的碰撞为弹性碰撞 C. 弹簧振子的振动周期为 D. 若A在最低点时的加速度等于，则A在最高点时，弹簧恰好恢复原长 【答案】BD 【解析】 【详解】A．A与弹簧相连，故碰撞后，弹簧振子系统的机械能守恒，单独A的机械能不守恒，A错误； 碰撞前，B的动能 B．A、B发生碰撞，根据动量守恒定律有 结合 解得 碰撞后总动能 因此A、B的碰撞为弹性碰撞，B正确； C．B上滑减速到零的时间，A第一次返回平衡位置，运动了半个周期，故 C错误； D．平衡位置时，则有 弹簧处于压缩状态，又知A在最低点时的加速度 由对称性可知，A在最高点时的加速度 根据牛顿第二定律可知 解得x=0 弹簧恰好恢复原长，D正确。 故选BD。 8. 如图甲所示，电阻不计且间距的光滑平行金属导轨竖直放置，上端接一阻值的电阻，虚线下方有垂直于导轨平面向里的匀强磁场，现将质量、电阻不计的金属杆从上方某处由静止释放，金属杆在下落的过程中与导轨保持良好接触且始终水平。已知杆进入磁场时的速度，下落的过程中加速度与下落距离的关系图像如图乙所示，取，则（　　） A. 匀强磁场的磁感应强度为 B. 杆下落时金属杆的速度为 C. 杆下落的过程中电阻上产生的热量为 D. 杆下落的过程中通过的电荷量为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．进入磁场后，根据右手定则判断可知金属杆ab中电流的方向由a到b。由左手定则知，杆ab所受的安培力竖直向上。由乙图知，刚进入磁场时，金属杆ab的加速度大小，方向竖直向上。由牛顿第二定律得 设杆刚进入磁场时的速度为，则有 联立得 代入数据，解得，故A错误； B．通过图像知，，表明金属杆受到的重力与安培力平衡，有 解得 即杆ab下落0.3m时金属杆的速度为2m/s，故B正确； C．从开始到下落0.3m的过程中，由能的转化和守恒定律有 代入数值有，故C错误； D．金属杆自由下落的高度 ab下落的过程中，通过R的电荷量 其中，， 联立，解得，故D正确。 故选BD。 三、非选择题（本题共8小题，共60分。其中9-11小题为填空题，12-13小题为实验题，14-16小题为计算题。考生在答题卡的相应位置上规范作答。） 9. 如图所示是一个单摆振动的情形，O是它的平衡位置，B、C是摆球所能到达的最远位置．设向右为正方向，如图是这个单摆的振动图象．该单摆振动的频率是________Hz，若振幅有所减小，则振动周期将________(选填“增大”“减小”或“不变”)． 【答案】 ①. 1.25 ②. 不变 【解析】 【分析】(1)单摆做简谐运动，完成一次全振动的时间为一个周期，图上相邻两个最大值之间的时间间隔为一个周期．由图象求出单摆的周期，然后求出频率． (2)单摆的小角度摆动是简谐运动，周期公式为与振幅无关. 【详解】(1)由振动图象可得周期，而频率 (2)由单摆的周期公式可知周期与振幅无关，则减小振幅其周期不变. 【点睛】本题关键是根据单摆的周期公式以及周期和频率的关系. 10. 如图所示的电路中，L是一个自感系数很大的线圈，直流电阻可忽略不计。开关S闭合后，灯泡L1会___________（选填“逐渐”或“立刻”）变亮；开关S断开瞬间，流经灯泡L2的电流方向是从___________（选填“a到b”或“b到a”）。 【答案】 ①. 逐渐 ②. b到a 【解析】 【详解】[1] 开关S闭合后，通过线圈L的电流逐渐增大，线圈产生感应电动势，阻碍电流的增大，故灯泡L1会逐渐变亮； [2] 开关S断开瞬间，线圈由于自感，阻碍电流的减小，线圈、灯泡L1、灯泡L2组成闭合回路，故流经灯泡L2的电流方向是从b到a。 11. 法拉第圆盘发电机如图所示。半径为的导体圆盘绕竖直轴以角速度大小为旋转，匀强磁场磁感应强度大小为方向竖直向上，两电刷分别与圆盘中心轴和边缘接触，电刷间接有阻值为的电阻，其它电阻不计。流过电阻的电流方向为___________（选填“”或“”），大小为___________。 【答案】 ①. ②. 【解析】 【详解】[1]根据右手定则可知，流过定值电阻的电流方向为b到a； [2]电动势的大小为E=Bωr2 电流大小为 12. 某热敏电阻的阻值随温度变化的图像如图甲所示，某同学用该热敏电阻制作的简易火灾自动报警器电路图如图乙所示。请回答以下问题： （1）为使温度在升高到报警温度时，报警器响起，单刀双掷开关c应该接______（选填“a”或“b”）； （2）为实现温度升高到60℃时报警器响起的目的，该同学先把热敏电阻放入60℃的恒温水中，然后调节滑动变阻器的电阻，直到报警器响起。在闭合两开关S1，S2之前，该同学还应将滑动变阻器的滑片滑至最左端； （3）已知直流电源电动势E1=18V，内阻不计。若继电器线圈ed电阻忽略不计，流过继电器线圈的电流I0≥15mA才会报警，欲使温度升高到60℃时报警器响起，则滑动变阻器接入电路的阻值应该是______Ω； （4）为了让报警器在50℃报警，滑动变阻器的阻值应调________（选填“大”或“小”）。 【答案】 ①. a ②. 620 ③. 小 【解析】 【详解】（1）[1]由图甲可知，热敏电阻的阻值随温度升高而减小，在温度升高的过程中图乙中电流增大，螺旋管的磁感应强度增大，铁片受到的作用力增大将向左移动，要使报警器响起，单刀双掷开关c应该接a； （3）[2]由图甲可知，温度升高到60℃时热敏电阻的阻值为，由闭合电路欧姆定律得 代入数据，解得 （4）[3]若工作过程中希望温度达到50℃时报警，由热敏电阻的阻值R 随温度t变化的图像可知，50℃时热敏电阻的阻值大于60℃时热敏电阻的阻值，根据 可知50℃时滑动变阻器接入电路阻值更小，则工作过程中希望温度达到50℃时才报警，应将滑动变阻器的阻值应调小。 13. 某学习小组利用如图甲所示的装置验证动量守恒定律，其中左、右两侧的光电门可以记录挡光片通过光电门的挡光时间，两滑块上挡光片的宽度相同。 主要步骤如下： a.测得滑块（含挡光片）的总质量为，根据挡光片调节光电门到合适的高度； b.将力传感器固定在气垫导轨左端支架上，加速度传感器固定在滑块上； c.接通气源，放上滑块，调节气垫导轨，使滑块能在导轨上保持静止状态； d.弹簧处于原长时右端位于点，将滑块向左水平推动，使弹簧右端压至点，稳定后由静止释放滑块，并开始计时； e.计算机采集获取数据，得到滑块所受弹力大小、加速度大小随时间变化的图像如乙所示； f.滑块与弹簧分开后，从导轨的左侧向右运动，穿过左侧光电门与静止在两光电门之间的滑块发生碰撞，光电门记录的挡光片挡光时间如下表所示。 （1）在调节气垫导轨水平时，开启充气泵，将一个滑块轻放在导轨上，轻推滑块，让滑块从左向右运动，先后通过光电门1和光电门2。若滑块通过光电门1时的挡光时间比通过光电门2时的挡光时间长，应调节旋钮使气垫导轨右侧高度________（选填“升高”或“降低”）。 （2）通过计算机处理数据可得和图像与坐标轴围成的面积分别为、，则滑块（含挡光片与加速度传感器）的总质量________。 （3）若、、、、满足关系式________，则可验证滑块、组成的系统碰撞前后动量守恒。 光电门1 光电门2 碰前 无 碰后 【答案】（1）升高 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 若滑块通过光电门1时的挡光时间比通过光电门2时的挡光时间长，说明滑块加速运动，左端抬得过高，则应调节旋钮使气垫导轨右侧高度升高。 【小问2详解】 根据 由题意， 可知 【小问3详解】 以碰前A的速度为正，由表中数据可知碰前A的速度 碰后A再次经过光电门１，说明碰后A反弹，则碰后A的速度 碰后B的速度 若动量守恒则满足 带入可知 14. 如图所示，某发电机的输出功率为1×104W，输出电压为250V，输电线路总电阻r=50Ω，理想升压变压器的匝数比n1∶n2=1∶40，为使用户获得220V电压。求： （1）输电线路损失的功率为多大？ （2）降压变压器的匝数比是多少？ 【答案】（1）50W （2） 【解析】 【小问1详解】 由，可得 由，可得 故输电线路损失的功率为 【小问2详解】 由，可得 用户端的输入电压为 降压变压器的匝数比为 联立可得 15. 如图甲所示，有一装置由水平轨道BC、竖直台阶CD和足够长的水平直轨道DE组成，表面处处光滑。有一小球用轻绳竖直悬挂在C点的正上方，小球与BC平面相切但无挤压。紧靠台阶右侧停放着一辆小车，车的上表面水平与B点等高且右侧固定一根轻弹簧，弹簧的自由端在Q点，其中PQ段是粗糙的，Q点右侧表面光滑。现有一个滑块以一定的速度滑至C点时与小球发生弹性正碰，然后从小车左端P点滑上小车。碰撞之后小球在竖直平面做圆周运动，轻绳受到的拉力如图乙所示。已知滑块、小球和小车的质量分别为m1=3kg、m2=1kg和m3=6kg，PQ段长度为L=0.4m，轻绳的长度为R=0.5m，滑块、小球均可视为质点，取g=10m/s2。求： （1）滑块与小球碰后瞬间小球和滑块的速度大小； （2）若μ=，弹簧的最大弹性势能； 【答案】（1）， （2） 【解析】 【小问1详解】 根据题意可知，碰撞后小球在竖直面内做圆周运动，结合图乙可知，在最高点时，绳子的拉力最小为 由牛顿第二定律有 解得 设滑块与小球碰后瞬间小球和滑块的速度大小分别为、，碰撞后小球由最低点到最高点过程中，由机械能守恒定律有 解得 设滑块与小球碰前，滑块的速度为，滑块与小球碰撞过程中，由动量守恒定律和能量守恒定律有， 解得， 代入数据可得， 【小问2详解】 根据题意可知，滑块与小车共速时，弹簧的弹性势能最大，由动量守恒定律有 解得 由能量守恒定律有 代入数据解得 16. 我国第三艘航母“福建号”已装备最先进的电磁弹射技术。某兴趣小组根据所学的物理原理进行电磁弹射设计，其加速和减速过程可以简化为下述过程。两根足够长的平直轨道和固定在水平面上，其中左侧为光滑金属轨道，轨道电阻忽略不计，间接有定值电阻，右侧为粗糙绝缘轨道。沿轨道建立轴，坐标原点与点重合。左侧分布有垂直于轨道平面向下的匀强磁场、右侧为沿轴渐变的磁场，垂直于轴方向磁场均匀分布。现将一质量为，长度为，电阻为的金属棒垂直放置在轨道上，与距离为。的右方还有质量为3m，各边长均为的形框，其电阻为。棒在恒力作用下向右运动，到达前已匀速。当棒运动到处时撤去恒力，随后与U形框发生碰撞，碰后连接成“口”字形闭合线框，并一起运动，后续运动中受到与运动方向相反的阻力，阻力大小与速度满足。已知，，，，，，，求： （1）棒ab与U形框碰撞前速度的大小； （2）棒ab与U形框碰撞前通过电阻R的电量； （3）“口”字形线框停止运动时，fc边的坐标； （4）U形框在运动过程中产生的焦耳热。 【答案】（1） （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 由题意可知棒ab到达前已匀速，则有 又， 联立解得 【小问2详解】 棒ab与U形框碰撞前通过电阻R的电量为 其中， 联立可得 【小问3详解】 设碰后瞬间金属框的速度为，根据动量守恒可得 解得 此后任意时刻闭合线框的速度为v，ab边处磁场为，de边处磁场为，则回路中的电动势为 其中 回路总电阻为4R，根据闭合电路欧姆定律可得 此时回路受到的安培力大小为 根据动量定理可得 其中， 联立解得“口”字形线框停止运动时，fc边的坐标为 【小问4详解】 根据功能关系可知，U形框在运动过程中产生的总热量为 因任意时刻安培力与摩擦力之比为，所以焦耳热与摩擦热之比也为，可得U形框在运动过程中回路产生的总焦耳热为 则U形框在运动过程中产生的焦耳热为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 泉州七中2024—2025学年度下学期高二年期中考物理试卷 考试时间：75分钟满分100分 一、单项选择题（共4小题，每题4分，总计16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1. 有“中国天眼”美誉的FAST是目前世界最大口径的射电望远镜，它是一种用于接收和研究天体发射的电磁波的特殊装置。下列关于电磁波的说法正确的是（　　） A. 电磁波在真空中不能传播 B. 电磁波能传播信息，不能传播能量 C. X射线的波长比红外线的波长更短 D. 麦克斯韦用实验证实了电磁波的存在 2. 图甲为某感温式火灾报警器，其简化电路如图乙所示。理想变压器原线圈接入电压有效值不变的正弦交流电源，副线圈连接报警系统，为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，为定值电阻，滑动变阻器用于设定报警温度。当流过的电流大于设定临界值时就会触发报警。那么出现火情时（　　） A. 副线圈两端电压会随着副线圈电路端温度的变化而变化 B. 定值电阻两端电压减小 C. 滑片下移一点可以提高报警温度 D. 原线圈输入功率增大 3. 为实现自动计费和车位空余信息的提示和统计功能等，某智能停车位通过预埋在车位地面下方的振荡电路获取车辆驶入驶出信息。如图甲所示，当车辆驶入车位时，相当于在线圈中插入铁芯，使其自感系数变大，引起电路中的振荡电流频率发生变化，计时器根据振荡电流的变化进行计时。某次振荡电路中的电流随时间变化如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 时刻，线圈的磁场能为零 B. 由图乙可判断汽车正驶入智能停车位 C. 甲图中振荡电路状态可能处在过程 D. 过程，电容器带电量逐渐增大 4. 如图所示，纸面内一等腰直角三角形金属线框abc向右匀速穿过宽度为d的匀强磁场区域，匀强磁场的方向垂直于纸面向里。已知金属线框的直角边ac的长度为L，且L>d，ac边始终与磁场边界垂直，取a→b→c→a为电流的正方向，则线框穿过磁场区域的过程中，线框中的感应电流i随时间t变化的关系图像可能为（　　） A. B. C. D. 二、双项选择题（共4小题，每题6分，总计24分。在每小题有两个项符合题目要求，每题正确得6分，选对不全得3分，其它为0分） 5. 《天工开物》中记载了一种舂（chōng）米装置，曾在农村广泛应用，如图所示。某次操作时，人将谷物倒入石臼内，然后通过杠杆的运作，把质量为10kg的碓抬高20cm后从静止释放，碓在重力作用下向下运动打在石臼内，碓的下落过程可简化为自由落体。设碓与谷物作用0.05s后静止，从而将谷物研磨成米粒。取，不计空气阻力，则下列说法中正确的是（　　） A. 碓向下运动过程中的最大速度约为2m/s B. 碓从释放到静止的过程中，合外力冲量向下 C. 碓与谷物相互作用中，碓和谷物组成的系统动量守恒 D. 碓与谷物相互作用中，碓对谷物的平均作用力约为500N 6. 某自行车所装车灯发电机如图甲所示，其结构见图乙。绕有线圈的匚形铁芯开口处装有磁铁，车轮转动时带动与其接触的摩擦轮转动，摩擦轮又通过传动轴带动磁铁一起转动，从而使铁芯中磁通量发生变化。线圈两端、作为发电机输出端，通过导线与灯泡相连。假设车轮转动时，摩擦轮与轮胎间不打滑，则（　　） A. 磁铁从图示位置匀速转过的过程中，通过的电流方向为 B. 磁铁从图示位置匀速转过的过程中，中的电流逐渐变小 C. 车轮转速加倍时中的电流也加倍 D. 自行车匀加速行驶时发电机输出电压随时间变化关系大致如图丙所示 7. 如图甲所示，一倾角为的光滑斜面底端连接由轻弹簧和滑块A组成的弹簧振子，A的质量为m₁，刚开始弹簧振子处于静止状态，O点是弹簧振子的平衡位置。现将质量为m2的滑块B从斜面上的P点由静止释放，B运动到O点与A发生正碰，碰撞时间极短，A开始做简谐运动，B反弹运动到最高点Q后被拿走，并且当B运动到最高点时，A刚好第一次返回O点。已知B在斜面上运动的速度随时间（v-t）变化的关系图像如图乙所示（、均为已知量），A、B均可视为质点，且质量关系为，重力加速度为g，弹簧一直处于弹性限度内。下列说法正确的是（　　） A. 碰撞后弹簧振子振动过程中A的机械能守恒 B. A、B的碰撞为弹性碰撞 C. 弹簧振子的振动周期为 D. 若A在最低点时的加速度等于，则A在最高点时，弹簧恰好恢复原长 8. 如图甲所示，电阻不计且间距的光滑平行金属导轨竖直放置，上端接一阻值的电阻，虚线下方有垂直于导轨平面向里的匀强磁场，现将质量、电阻不计的金属杆从上方某处由静止释放，金属杆在下落的过程中与导轨保持良好接触且始终水平。已知杆进入磁场时的速度，下落的过程中加速度与下落距离的关系图像如图乙所示，取，则（　　） A. 匀强磁场的磁感应强度为 B. 杆下落时金属杆的速度为 C. 杆下落的过程中电阻上产生的热量为 D. 杆下落的过程中通过的电荷量为 三、非选择题（本题共8小题，共60分。其中9-11小题为填空题，12-13小题为实验题，14-16小题为计算题。考生在答题卡的相应位置上规范作答。） 9. 如图所示是一个单摆振动的情形，O是它的平衡位置，B、C是摆球所能到达的最远位置．设向右为正方向，如图是这个单摆的振动图象．该单摆振动的频率是________Hz，若振幅有所减小，则振动周期将________(选填“增大”“减小”或“不变”)． 10. 如图所示的电路中，L是一个自感系数很大的线圈，直流电阻可忽略不计。开关S闭合后，灯泡L1会___________（选填“逐渐”或“立刻”）变亮；开关S断开瞬间，流经灯泡L2的电流方向是从___________（选填“a到b”或“b到a”）。 11. 法拉第圆盘发电机如图所示。半径为的导体圆盘绕竖直轴以角速度大小为旋转，匀强磁场磁感应强度大小为方向竖直向上，两电刷分别与圆盘中心轴和边缘接触，电刷间接有阻值为的电阻，其它电阻不计。流过电阻的电流方向为___________（选填“”或“”），大小为___________。 12. 某热敏电阻的阻值随温度变化的图像如图甲所示，某同学用该热敏电阻制作的简易火灾自动报警器电路图如图乙所示。请回答以下问题： （1）为使温度在升高到报警温度时，报警器响起，单刀双掷开关c应该接______（选填“a”或“b”）； （2）为实现温度升高到60℃时报警器响起的目的，该同学先把热敏电阻放入60℃的恒温水中，然后调节滑动变阻器的电阻，直到报警器响起。在闭合两开关S1，S2之前，该同学还应将滑动变阻器的滑片滑至最左端； （3）已知直流电源电动势E1=18V，内阻不计。若继电器线圈ed电阻忽略不计，流过继电器线圈的电流I0≥15mA才会报警，欲使温度升高到60℃时报警器响起，则滑动变阻器接入电路的阻值应该是______Ω； （4）为了让报警器在50℃报警，滑动变阻器的阻值应调________（选填“大”或“小”）。 13. 某学习小组利用如图甲所示的装置验证动量守恒定律，其中左、右两侧的光电门可以记录挡光片通过光电门的挡光时间，两滑块上挡光片的宽度相同。 主要步骤如下： a.测得滑块（含挡光片）的总质量为，根据挡光片调节光电门到合适的高度； b.将力传感器固定在气垫导轨左端支架上，加速度传感器固定在滑块上； c.接通气源，放上滑块，调节气垫导轨，使滑块能在导轨上保持静止状态； d.弹簧处于原长时右端位于点，将滑块向左水平推动，使弹簧右端压至点，稳定后由静止释放滑块，并开始计时； e.计算机采集获取数据，得到滑块所受弹力大小、加速度大小随时间变化的图像如乙所示； f.滑块与弹簧分开后，从导轨的左侧向右运动，穿过左侧光电门与静止在两光电门之间的滑块发生碰撞，光电门记录的挡光片挡光时间如下表所示。 （1）在调节气垫导轨水平时，开启充气泵，将一个滑块轻放在导轨上，轻推滑块，让滑块从左向右运动，先后通过光电门1和光电门2。若滑块通过光电门1时的挡光时间比通过光电门2时的挡光时间长，应调节旋钮使气垫导轨右侧高度________（选填“升高”或“降低”）。 （2）通过计算机处理数据可得和图像与坐标轴围成的面积分别为、，则滑块（含挡光片与加速度传感器）的总质量________。 （3）若、、、、满足关系式________，则可验证滑块、组成的系统碰撞前后动量守恒。 光电门1 光电门2 碰前 无 碰后 14. 如图所示，某发电机的输出功率为1×104W，输出电压为250V，输电线路总电阻r=50Ω，理想升压变压器的匝数比n1∶n2=1∶40，为使用户获得220V电压。求： （1）输电线路损失的功率为多大？ （2）降压变压器的匝数比是多少？ 15. 如图甲所示，有一装置由水平轨道BC、竖直台阶CD和足够长的水平直轨道DE组成，表面处处光滑。有一小球用轻绳竖直悬挂在C点的正上方，小球与BC平面相切但无挤压。紧靠台阶右侧停放着一辆小车，车的上表面水平与B点等高且右侧固定一根轻弹簧，弹簧的自由端在Q点，其中PQ段是粗糙的，Q点右侧表面光滑。现有一个滑块以一定的速度滑至C点时与小球发生弹性正碰，然后从小车左端P点滑上小车。碰撞之后小球在竖直平面做圆周运动，轻绳受到的拉力如图乙所示。已知滑块、小球和小车的质量分别为m1=3kg、m2=1kg和m3=6kg，PQ段长度为L=0.4m，轻绳的长度为R=0.5m，滑块、小球均可视为质点，取g=10m/s2。求： （1）滑块与小球碰后瞬间小球和滑块的速度大小； （2）若μ=，弹簧的最大弹性势能； 16. 我国第三艘航母“福建号”已装备最先进的电磁弹射技术。某兴趣小组根据所学的物理原理进行电磁弹射设计，其加速和减速过程可以简化为下述过程。两根足够长的平直轨道和固定在水平面上，其中左侧为光滑金属轨道，轨道电阻忽略不计，间接有定值电阻，右侧为粗糙绝缘轨道。沿轨道建立轴，坐标原点与点重合。左侧分布有垂直于轨道平面向下的匀强磁场、右侧为沿轴渐变的磁场，垂直于轴方向磁场均匀分布。现将一质量为，长度为，电阻为的金属棒垂直放置在轨道上，与距离为。的右方还有质量为3m，各边长均为的形框，其电阻为。棒在恒力作用下向右运动，到达前已匀速。当棒运动到处时撤去恒力，随后与U形框发生碰撞，碰后连接成“口”字形闭合线框，并一起运动，后续运动中受到与运动方向相反的阻力，阻力大小与速度满足。已知，，，，，，，求： （1）棒ab与U形框碰撞前速度的大小； （2）棒ab与U形框碰撞前通过电阻R的电量； （3）“口”字形线框停止运动时，fc边的坐标； （4）U形框在运动过程中产生的焦耳热。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $