精品解析：湖南省长沙市地质中学2024-2025学年高二下学期7月期末物理试题

高二期末物理试卷 一、单选题 1. 关于力与运动的关系，下列说法中正确的是( ) A. 必须有力的作用物体才能运动 B. 牛顿第一定律可以用实验直接验证 C. 牛顿第二定律表明物体所受外力越大物体的惯性越大 D. 理想斜面实验否定了“力是维持物体运动的原因” 【答案】D 【解析】 【详解】A项：力的作用不是维持物体的运动，而是改变物体的运动状态，故A错误； B项：牛顿第一定律并不是实验定律，所以不能用实验直接验证，故B错误； C项：物体的惯性只取决于物体的质量，与物体的运动状态，受到的外力都无关，故C错误； D项：伽利略通过理想斜面实验，认为物体的运动不需要力来维持，否定了力是维持物体运动的原因，故D正确． 故应选D． 2. 如图所示为一台式弹簧秤，其结构可简化为一根轻质弹簧和一托盘。弹簧的压缩量在托盘不放物体时为，放上质量物体时为，下列说法正确的是（　　） A. 空托盘质量为 B. 弹簧的劲度系数为 C. 弹簧的劲度系数随弹簧的压缩量增加而增大 D. 换用劲度系数更小的弹簧能增加弹簧秤的量程 【答案】B 【解析】 【详解】AB．设空托盘质量为，弹簧的劲度系数为，托盘不放物体时有 放上质量物体时有 联立解得， 故A错误，B正确； C．弹簧的劲度系数只由弹簧自身决定，不会随弹簧的压缩量增加而增大，故C错误； D．根据可知，换用劲度系数更小的弹簧，在最大形变量不变的情况下，弹簧秤的量程减小，故D错误。 故选B。 3. 如图，某工地起重机正在缓慢吊起重物，起吊过程中，重物被四根完全相同的铁链悬挂在起重机挂钩的正下方。吊钩距离重物的高度为h，重物的质量为M，四根铁链的总质量为m，则下列说法正确的是（　　） A. 吊钩受到了5个力的作用 B. 吊钩受到四根铁链的总作用力为 C. 当增大h时，每根铁链对吊钩的拉力增大 D. 若重物加速上升，则铁链对重物的作用力大于重物对铁链的作用力 【答案】B 【解析】 【详解】A．吊钩受到了重力、上面连接给的拉力，下面四根铁链的拉力共六个力作用，故A错误； B．对铁链和重物整体分析，根据平衡原理可知，吊钩受到四根铁链的总作用力为，故B正确； C．设每根铁链和竖直方向夹角为，对铁链和挂钩连接点分析，有 当增大h时，减小，每根铁链对吊钩的拉力减小，故C错误； D．根据牛顿第三定律可知，铁链对重物的作用力等于重物对铁链的作用力，故D错误。 故选B。 4. 一静止的氡核（）发生了如下的核反应，则下列说法正确的是（　　） A. 该反应前后原子核总质量守恒 B. 该反应中氡核发生的是核裂变 C. 反应后产生新核钋的比结合能大于反应前氡核的比结合能 D. 氡的同位素和反应物氡相比少了两个中子，因此他们的化学性质不同 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．该反应前后原子核质量数守恒，但质量不守恒，该反应中存在质量亏损，故A错误； B．该反应放出氦核（）即α粒子，故氡核发生的是α衰变，故B错误； C．反应后产生的新核钋的比结合能大于反应前氡核的比结合能，故C正确； D．根据质量数守恒和电荷数守恒分析知，氡的同位素和反应物氡相比少了两个中子，但原子序数相同，他们的化学性质相同，故D错误； 故选C。 5. 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象。则（ ） 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，弹簧振子不在同一位置 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．由图可知在t＝0.2s时，弹簧振子在正的最大位移处，故弹簧振子的加速度为负向最大，A错误； B．由图可知， 在t＝0.1s与t＝0.3s两个时刻，弹簧振子的位移相同，故弹簧振子在同一位置，B错误； C．从t＝0到t＝0.2s时间内，弹簧振子的位移越来越大，回复力也越来越大，即加速度越来越大，故弹簧振子这个过程做加速度增大的减速运动，C正确； D．在t＝0.6s时，弹簧振子达到负的最大位移处，此时形变量最大，弹性势能也最大，D错误。 故选C。 6. 目前有一种磁强计，用于测定地磁场磁感应强度．磁强计的原理如图所示，电路有一段金属导体，它是长为a、宽为b、高为c的长方形，放在沿y轴正方向的匀强磁场中，导体中通有沿x轴正方向、大小为I的电流．已知该金属导体单位长度中的自由电子数为n，电子电荷量为e，金属导电过程中，自由电子所做的定向移动可视为匀速运动.两电极M、N均与金属导体的前后两侧接触，用电压表测出金属导体前后两个侧面间的电势差为U.则磁感应强度的大小和电极M、N的正负为（ ） A. ，M正、N负 B. ，M负、N正 C. ，M负、N正 D. ，M正、N负 【答案】B 【解析】 【详解】根据左手定则知，电子向外侧偏转，则导体M极为负极，N极为正极. 自由电子做定向移动，视为匀速运动，速度设为v，则单位时间内前进的距离为v，单位长度内的自由电子数为n，则总电子个数为:nv，电量为:nev，有，电子受电场力和洛伦兹力平衡，有，解得:，故B正确，A，C，D错误；故选B. 7. 如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨固定在同一水平面内，导轨上静止放置两根完全相同粗细均匀的导体棒ab、cd，整个装置处在竖直向上的匀强磁场中。现给ab棒一个平行于导轨的初速度并开始计时，不计电磁辐射及金属导轨的电阻，导体棒ab、cd始终与导轨垂直并接触良好，下列关于棒ab、cd中产生的感应电动势、、回路中的感应电流i、导轨间的电压u与时间t的函数关系图像中，可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．设磁感应强度为B，两导体棒的质量均为m、接入电路的长度均为d、电阻均为R，导体棒的初速度为。某时刻t导体棒、的速度分别为、，回路的感应电流为i。由法拉第电磁感应定律有 两导体棒受到的安培力大小 与棒的运动方向相反，与棒的运动方向相同，所以棒减速、棒加速，当两棒速度相同时，回路中没有感应电流，两棒做匀速直线运动，由动量守恒定律 解得最终两棒的速度为 由于减小、增大，所以减小，电流i减小，减小，棒运动的加速度减小，即棒做初速度为、加速度逐渐减小的减速运动，所以减小得越来越慢，最终趋于，故A错误； B．棒做初速度为零、加速度逐渐减小的加速运动，所以由零开始增加得越来越慢，最终趋于，故B错误； C．由于、i越来越小，最终、i趋为零，故C错误。 D．两导轨间的电压 对两棒由动量守恒有 联立得 故u恒定，D正确。 故选D。 二、多选题 8. 如图为我国复兴号动车，能实现速度自动驾驶功能.设其质量为，初速度为，以恒定功率在平直轨道上运动，经时间达到该功率下的最大速度，动车行驶过程中所受到的阻力保持不变，则动车在时间t内（ ） A. 牵引力增大 B. 加速度逐渐减小 C. 牵引力的功率 D. 牵引力做功 【答案】BCD 【解析】 【详解】AB．根据 ， 由于动车以恒定功率在平直轨道上做加速运动，则牵引力逐渐减小，加速度逐渐减小，故A错误，B正确； CD．当动车速度达到最大时，牵引力等于阻力，则牵引力的功率为 动车在时间t内做的功为 故CD正确。 故选BCD。 9. 如图所示，粗细均匀的光滑直杆竖直固定，小球A套在杆上，球孔的内径比杆直径略大，绕过定滑轮的轻绳一端连接在小球A上，另一端连着质量为m的物块B，开始时，连接A的轻绳与水平方向的夹角为37°，定滑轮到小球A间的轻绳长度为L，杆上的O点与定滑轮等高，杆上C点与定滑轮的连线与水平方向的夹角为37°，，，由静止释放小球A后，小球A向上运动，不计小球和定滑轮的大小，重力加速度为g，则下列判断正确的是（ ） A. 若小球恰好能到达O点，则小球A的质量为 B. 若小球恰好能到达O点且到达O点时受到竖直向上的恒力，之后小球恰好能到达到C点，则该恒力的大小为 C. 小球A有可能恰好运动到C点 D. 若小球A的质量为，则小球A向上运动过程中，物块B先加速后减速 【答案】AD 【解析】 【详解】A．若小球恰好能到达O点，小球A向上运动到O点过程中，物块B下降的高度为，根据机械能守恒 解得 故A正确； B．若小球恰好能到达O点，则小球A的质量为，设小球A所受竖直向上的恒力大小为F，对A、B系统，小球A由静止释放运动到C点的过程，由功能关系有 解得 故B错误； C．若小球恰好运动到C点，系统的机械能增加，因此小球不可能恰好到达C点，故C错误； D．若小球A的质量为，大于，因此小球向上运动不可能到达O点，则小球向上运动过程中，物块B先向下加速后向下减速，故D正确。 故选AD 10. 如图（a），质量m1=0.2kg的足够长平板小车静置在光滑水平地面上，质量m2=0.1kg的小物块静止于小车上，t=0时刻小物块以速度v0=11m/s向右滑动，同时对物块施加一水平向左、大小恒定的外力F，图（b）显示物块与小车第1秒内运动的v-t图像。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g =10m/s2。则下列说法正确的是（　　） A. 物块与平板小车间的动摩擦因数μ=0.4 B. 恒力F=0.5N C. 物块与小车间的相对位移 D. 小物块向右滑动的最大位移是 【答案】ABD 【解析】 【详解】AB．根据图像可知，在前1s内小车向右做匀加速直线运动，小物体向右做匀减速直线运动，小车和小物块的加速度分别为 对小车根据牛顿第二定律有 对小物块根据牛顿第二定律有 代入数据联立解得 故AB正确； C．根据图像可知，在t=1s时小车和小物块的速度相同，两者不再发生相对运动，在前1s内小车发生的位移为 小物块发生的位移为 则物块与小车间的相对位移 故C错误； D．当小车与小物块的速度相等后，在外力的作用下一起向右减速运动，其加速度为 当速度减小到0时，整体发生的位移为 所以小物块向右滑动的最大位移是 故D正确。 故选ABD。 11. 如图所示装置，A为L形框架，定滑轮1固定在A上方，定滑轮2、3固定在竖直墙面上，定滑轮1和定滑轮2处于同一水平线上，定滑轮2和定滑轮3处于同一竖直线上。物体B被一根细线通过三个定滑轮与L形框架A相连，连线始终处于竖直或者水平。初始状态系统静止，物体B距离A底板上表面为d，已知A的质量为M，B的质量为m，当地重力加速度为g，所有接触面均光滑，不计定滑轮的质量。从物体B下落到恰与A底板上表面接触的过程中，下列说法正确的是（ ） A. A和B接触面有弹力，且弹力对B做正功 B. 物体B下落过程中，A与B的速度大小始终相等 C. 物体B下落的时间为 D. 物体B下落到刚与A接触时，B的速度为 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．物体B下落到恰与A底板上表面接触的过程中，定滑轮1和2间的绳子变短，则A、B在水平方向一起往右移动，则A和B接触面有弹力，且A对B的弹力向右，对B做正功，A正确； B．由于B下落的过程中定滑轮1和2间的绳子变短，则带动着A向右运动，两者水平方向速度相同，水平方向上有 vBx=vA B的运动由水平方向和竖直的两个分运动组成，且B下落多少距离就同时带动A向右运动B下落距离的一半，则B竖直方向速度 vBy=2vA 联立可得 B错误； C．由选项B的分析对A、B在水平和竖直方向分别列牛顿第二定律有 2T - FN= MaA FN= maBx mg - T = maBy 由于B下落多少距离就同时带动A向右运动B下落距离的一半，则 aA= aBx aBy = 2aA 联立 在竖直方向B运动了d，则 解得 C正确； D．在竖直方向B运动了d，则B下落到刚与A接触时，B在y方向的速度为 解得 则 则物体B下落到刚与A接触时，B的速度为 D正确。 故选ACD。 三、实验探究题 12. “探究加速度与力的关系”的实验装置如图甲所示。 （1）实验的五个步骤如下： A.将带有滑轮的长木板放在水平实验台上并安装打点计时器； B.将纸带一端固定在小车上另一端穿过打点计时器； C.把细线的一端固定在小车上，另一端通过定滑轮与小桶相连，把木板的一侧垫高，让小车做匀速直线运动，以补偿阻力； D.拉动纸带的自由端让小车靠近打点计时器，接通电源后释放小车打出纸带，测出小桶和沙的总重力，作为细线对小车的拉力F，利用纸带测量的数据算出小车的加速度a； E.更换纸带，改变小桶内沙的质量，重复几次操作。 以上操作中，错误一步是：________（用步骤前的字母表示）； （2）纠正错误后，实验中打出的某条纸带，相邻计数点间的时间间隔是0.1s，测得数据如图乙所示，由此可以算出小车运动的加速度是________m/s2； （3）用不同的几条纸带测得的加速度a和所对应的拉力F（F=mg，m为小桶和沙的总质量，g为重力加速度），可得到小车质量M一定时，a-F的关系如图丙所示．由图可见F较大时图线发生明显弯曲，实验时若不断增加小桶和沙的总质量，那么a将趋向于_______（用题中给出的物理量表示）。 （4）小华同学对实验装置进行了改进，将系着沙桶的细线一端通过动滑轮与固定于长木板的力传感器相连，如图丁所示（滑轮的摩擦和质量不计），实验时小华没有补偿阻力，他以力传感器的示数F为横坐标，以加速度a为纵坐标，画出a-F的图像应是下图中的______图。 （5）小华实验所用小车的质量为M，那么a-F图像直线部分的斜率为_______（用M表示）。 【答案】 ①. C ②. 1.27 ③. g ④. B ⑤. 【解析】 【详解】（1）[1]在平衡摩擦力时，把木板的一侧垫高，让小车做匀速直线运动，以补偿阻力，另一端不能连接小桶，故C错误； （2）[2]小车的加速度为 （3）[3]当小桶和沙的总质量远大于小车的质量时，不能忽略小桶和沙的总质量，把小桶和沙还有小车看成一个整体，由牛顿第二定律可得 当时 （4）[4]令小车受到的阻力为f，根据牛顿第二定律有 可得 则a-F的图象是一条斜率为正，且纵轴截距为负值的倾斜的直线，故B正确，ACD错误。 故选B。 （5）[5]因为 所以a-F的图象的斜率为 13. 图1为“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置示意图，图中打点计时器打点的时间间隔用T表示，小车及车中的砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后面拖动的纸带上打出的点计算得出，完成以下小题： （1）实验之前需要平衡摩擦力，平衡摩擦力的方法如下：将木板的右端垫高，让小车在木板上运动，直到小车可以做______________运动时为止 （2）如图2，纸带上有O、A、B、C、D、E和F等计数点，测得O到A的距离为s1，A到B的距离分别为s2，用s1、s2和T表示出：小车的加速度a=____________，点A的瞬时速度vA=____________ ； （3）实验时，保持盘及盘中砝码的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的加速度，采用图像法处理数据，为了较容易观测加速度a与质量M之间的关系，应该做出a与_____的图像； （4）某小组同学，在做实验时忘记了平衡摩擦力，那么所得到的a-F图像关系可能是图中哪一个？（a是小车的加速度，F是细线作用于小车的拉力）（ ） A. B。 C。 D。 【答案】 ①. 匀速 ②. ③. ④. ⑤. C 【解析】 【详解】（1）[1]将木板的右端垫高，让小车在木板上运动，直到小车可以做匀速直线运动为止，此时重力沿斜面向下的分力等于摩擦力。 （2）[2]由运动学公式可求得加速度为 [3]由中间时刻速度公式可得 （3）[4]由牛顿第二定律可知 为了较容易观测加速度a与质量M之间的关系，所以应“化曲为直”作出a与的图像。 （4）[5]若未平衡摩擦力对小车，由牛顿第二定律可得 解得 由几何知识可知，C正确。 故选C。 四、计算题 14. 如图1所示的水上浮桥是由一个个浮筒组成，拆下其中单个浮筒如图2所示。单个浮筒的横截面积一定，在水面上的上下浮动可视为振幅为A的简谐运动，浮筒的质量为m，浮筒做简谐运动时最大排水体积为静止时排水体积的1.2倍。已知重力加速度为g，求： （1）浮筒做简谐运动时回复力的最大值； （2）浮筒做简谐运动时回复力与位移的比例系数k。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）浮筒静止时，排水体积V，可知 排水体积最大时，回复力为 解得 （2）根据回复力与位移的关系可知 解得 15. 有些高能粒子会对物理仪器造成损害，一位同学认为可利用电磁场让带电粒子偏转的特点设计装置实现对粒子的屏蔽作用，如图所示为一半径为R的圆柱形铅盒的截面图，其中心为粒子发射源，以中心为坐标原点建立平面坐标系，使y轴负半轴与的角平分线重合，发射源可在图示平面范围内从圆心O沿半径方向往外不断发射出速度大小均为v，电荷量为q，质量为m的某种带正电粒子，粒子通过圆弧AB的缝隙到达铅盒外面，同学打算在到间的条形区域设置匀强电场或者匀强磁场以实现屏蔽效果，粒子重力不计，忽略粒子间的相互作用。 （1）如果条形区域设置平行于y轴的匀强电场，则电场的电场强度应至少为多少，使得所有粒子不能越过条形电场区域？并判断匀强电场方向； （2）如果条形区域设置垂直于截面向里的匀强磁场，则磁场的磁感应强度应至少为多少，使得所有粒子不能越过条形磁场区域？此时粒子在磁场运动的最长时间为多少？ 【答案】（1），沿轴正方向；（2）， 【解析】 【详解】（1）根据题意可知，由于粒子发射源发出的粒子速度大小相等，若沿轴负方向射出的粒子不能穿过条形电场区域，其它粒子一定不能穿过，对沿轴负方向射出的粒子，由动能定理有 解得 方向沿轴正方向。 （2）如果条形区域设置垂直于截面向里的匀强磁场，粒子在磁场中做匀速圆周运动，由左手定则可知，粒子进入磁场后逆时针做圆周运动，可知，只要沿方向的粒子不能越过条形磁场区域，其它粒子一定不能越过，沿方向的粒子恰好不能越过，轨迹如图所示 由几何关系有 又有 联立解得 此时圆弧所对圆心角最大，粒子在磁场运动的时间最长，由几何关系可得，圆心角为，则运动时间为 16. 某粒子分析装置的部分简化结构如图所示，主要由粒子源、圆柱形磁场区和6面是荧光屏的长方体仪器OABC-DEFG构成，粒子打在屏上会被吸收。以长方体仪器的顶点O为坐标原点，建立三维坐标系O-xyz。长方体仪器的长AB、宽AO、高AD分别为2a、2a、a，长方体所在空间存在方向沿x轴正向的匀强磁场Ⅰ（图中未画出）。圆柱形区域的长为2a，底面圆半径为R，圆柱形位于长方体仪器的正上方，两者通过长方体正上方狭缝PQ连通，P为DE的中点，Q为GF的中点，圆柱形区域所在空间存在方向沿x轴正向的匀强磁场Ⅱ（图中未画出），在xoz平面有一与圆柱体等高等长的长方形粒子源，能沿着y轴正方向发射速率均为v的正电粒子，所有进入圆柱体空间的粒子都恰能通过狭缝PQ再进入长方体仪器，恰好没有粒子打到BCFE面。已知带电粒子的比荷为k，不计粒子重力及粒子间相互作用，试求： （1）匀强磁场Ⅰ磁感应强度的大小； （2）打在顶面DEFG粒子数目和打在底面OABC的粒子数目之比； （3）若仅将匀强磁场Ⅰ的方向调整为沿y轴正方向，大小不变，且其他条件不变，对于从Q点入射的粒子，能打到长方体仪器BCFE面上的粒子最长运动时间以及能打在BCFE面上的粒子数目与Q点入射的粒子总数N之比。（已知，则的大小可表示为） 【答案】（1）；（2）；（3）， 【解析】 【详解】（1）带电粒子经圆柱体仪器磁场作用后聚焦于狭缝，再经过狭缝平行于平面沿各个方向均匀射入长方体仪器，以点射入粒子为例，其他点射入的情况相似。画出过点再面上的部分粒子运动轨迹图，如图所示。在长方体仪器中，由几何关系可知，粒子做圆周运动的半径为 由洛伦兹力提供向心力可得 结合带电粒子的比荷 可得匀强磁场Ⅰ磁感应强度的大小为 （2）由图中几何关系可知，射入长方体仪器的粒子，速度与轴正方向的夹角在和之间的粒子会打在底面上；速度与轴正方向的夹角在和之间的粒子会打在顶面上；则有 （3）当把匀强磁场Ⅰ的方向调整为沿轴正方向后，可将入射速度沿着轴和轴进行分解，入射速度与轴正方向的夹角设为，如图所示 则有 ， 分析可知，可将带电粒子运动分解为平行于平面的面上做匀速圆周运动和平行于轴方向上做匀速直线运动，在平行于平面的面上，由洛伦兹力提供向心力可得 解得 结合几何关系，当在附近时，粒子打在顶面上，粒子的运动时间为 带电粒子在平行于轴方向上做匀速直线运动，则有 当略大于时，粒子打在面上，粒子的运动时间为 当时，粒子打在面上，此时 当时，粒子恰好打在面上，粒子有最长运动时间 当时，粒子打在面上，易知打在面上的粒子数目与点入射的粒子总数之比为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 高二期末物理试卷 一、单选题 1. 关于力与运动的关系，下列说法中正确的是( ) A. 必须有力作用物体才能运动 B. 牛顿第一定律可以用实验直接验证 C. 牛顿第二定律表明物体所受外力越大物体的惯性越大 D. 理想斜面实验否定了“力是维持物体运动的原因” 2. 如图所示为一台式弹簧秤，其结构可简化为一根轻质弹簧和一托盘。弹簧的压缩量在托盘不放物体时为，放上质量物体时为，下列说法正确的是（　　） A. 空托盘质量为 B. 弹簧的劲度系数为 C. 弹簧的劲度系数随弹簧的压缩量增加而增大 D. 换用劲度系数更小的弹簧能增加弹簧秤的量程 3. 如图，某工地起重机正在缓慢吊起重物，起吊过程中，重物被四根完全相同的铁链悬挂在起重机挂钩的正下方。吊钩距离重物的高度为h，重物的质量为M，四根铁链的总质量为m，则下列说法正确的是（　　） A. 吊钩受到了5个力的作用 B. 吊钩受到四根铁链的总作用力为 C. 当增大h时，每根铁链对吊钩的拉力增大 D. 若重物加速上升，则铁链对重物的作用力大于重物对铁链的作用力 4. 一静止的氡核（）发生了如下的核反应，则下列说法正确的是（　　） A. 该反应前后原子核总质量守恒 B. 该反应中氡核发生的是核裂变 C. 反应后产生的新核钋的比结合能大于反应前氡核的比结合能 D. 氡的同位素和反应物氡相比少了两个中子，因此他们的化学性质不同 5. 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象。则（ ） A. 在t＝0.2s时，弹簧振子加速度为正向最大 B. 在t＝0.1s与t＝0.3s两个时刻，弹簧振子不在同一位置 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 6. 目前有一种磁强计，用于测定地磁场的磁感应强度．磁强计的原理如图所示，电路有一段金属导体，它是长为a、宽为b、高为c的长方形，放在沿y轴正方向的匀强磁场中，导体中通有沿x轴正方向、大小为I的电流．已知该金属导体单位长度中的自由电子数为n，电子电荷量为e，金属导电过程中，自由电子所做的定向移动可视为匀速运动.两电极M、N均与金属导体的前后两侧接触，用电压表测出金属导体前后两个侧面间的电势差为U.则磁感应强度的大小和电极M、N的正负为（ ） A. ，M正、N负 B. ，M负、N正 C. ，M负、N正 D. ，M正、N负 7. 如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨固定在同一水平面内，导轨上静止放置两根完全相同粗细均匀的导体棒ab、cd，整个装置处在竖直向上的匀强磁场中。现给ab棒一个平行于导轨的初速度并开始计时，不计电磁辐射及金属导轨的电阻，导体棒ab、cd始终与导轨垂直并接触良好，下列关于棒ab、cd中产生的感应电动势、、回路中的感应电流i、导轨间的电压u与时间t的函数关系图像中，可能正确的是（　　） A. B. C. D. 二、多选题 8. 如图为我国复兴号动车，能实现速度自动驾驶功能.设其质量为，初速度为，以恒定功率在平直轨道上运动，经时间达到该功率下的最大速度，动车行驶过程中所受到的阻力保持不变，则动车在时间t内（ ） A. 牵引力增大 B. 加速度逐渐减小 C. 牵引力的功率 D. 牵引力做功 9. 如图所示，粗细均匀的光滑直杆竖直固定，小球A套在杆上，球孔的内径比杆直径略大，绕过定滑轮的轻绳一端连接在小球A上，另一端连着质量为m的物块B，开始时，连接A的轻绳与水平方向的夹角为37°，定滑轮到小球A间的轻绳长度为L，杆上的O点与定滑轮等高，杆上C点与定滑轮的连线与水平方向的夹角为37°，，，由静止释放小球A后，小球A向上运动，不计小球和定滑轮的大小，重力加速度为g，则下列判断正确的是（ ） A. 若小球恰好能到达O点，则小球A的质量为 B. 若小球恰好能到达O点且到达O点时受到竖直向上的恒力，之后小球恰好能到达到C点，则该恒力的大小为 C. 小球A有可能恰好运动到C点 D. 若小球A的质量为，则小球A向上运动过程中，物块B先加速后减速 10. 如图（a），质量m1=0.2kg的足够长平板小车静置在光滑水平地面上，质量m2=0.1kg的小物块静止于小车上，t=0时刻小物块以速度v0=11m/s向右滑动，同时对物块施加一水平向左、大小恒定的外力F，图（b）显示物块与小车第1秒内运动的v-t图像。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g =10m/s2。则下列说法正确的是（　　） A. 物块与平板小车间的动摩擦因数μ=0.4 B. 恒力F=0.5N C. 物块与小车间的相对位移 D. 小物块向右滑动的最大位移是 11. 如图所示装置，A为L形框架，定滑轮1固定在A上方，定滑轮2、3固定在竖直墙面上，定滑轮1和定滑轮2处于同一水平线上，定滑轮2和定滑轮3处于同一竖直线上。物体B被一根细线通过三个定滑轮与L形框架A相连，连线始终处于竖直或者水平。初始状态系统静止，物体B距离A底板上表面为d，已知A的质量为M，B的质量为m，当地重力加速度为g，所有接触面均光滑，不计定滑轮的质量。从物体B下落到恰与A底板上表面接触的过程中，下列说法正确的是（ ） A. A和B接触面有弹力，且弹力对B做正功 B. 物体B下落过程中，A与B的速度大小始终相等 C. 物体B下落的时间为 D. 物体B下落到刚与A接触时，B的速度为 三、实验探究题 12. “探究加速度与力的关系”的实验装置如图甲所示。 （1）实验的五个步骤如下： A.将带有滑轮的长木板放在水平实验台上并安装打点计时器； B.将纸带一端固定在小车上另一端穿过打点计时器； C.把细线的一端固定在小车上，另一端通过定滑轮与小桶相连，把木板的一侧垫高，让小车做匀速直线运动，以补偿阻力； D.拉动纸带的自由端让小车靠近打点计时器，接通电源后释放小车打出纸带，测出小桶和沙的总重力，作为细线对小车的拉力F，利用纸带测量的数据算出小车的加速度a； E.更换纸带，改变小桶内沙的质量，重复几次操作。 以上操作中，错误的一步是：________（用步骤前的字母表示）； （2）纠正错误后，实验中打出某条纸带，相邻计数点间的时间间隔是0.1s，测得数据如图乙所示，由此可以算出小车运动的加速度是________m/s2； （3）用不同的几条纸带测得的加速度a和所对应的拉力F（F=mg，m为小桶和沙的总质量，g为重力加速度），可得到小车质量M一定时，a-F的关系如图丙所示．由图可见F较大时图线发生明显弯曲，实验时若不断增加小桶和沙的总质量，那么a将趋向于_______（用题中给出的物理量表示）。 （4）小华同学对实验装置进行了改进，将系着沙桶的细线一端通过动滑轮与固定于长木板的力传感器相连，如图丁所示（滑轮的摩擦和质量不计），实验时小华没有补偿阻力，他以力传感器的示数F为横坐标，以加速度a为纵坐标，画出a-F的图像应是下图中的______图。 （5）小华实验所用小车的质量为M，那么a-F图像直线部分的斜率为_______（用M表示）。 13. 图1为“探究加速度与力、质量关系”的实验装置示意图，图中打点计时器打点的时间间隔用T表示，小车及车中的砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后面拖动的纸带上打出的点计算得出，完成以下小题： （1）实验之前需要平衡摩擦力，平衡摩擦力方法如下：将木板的右端垫高，让小车在木板上运动，直到小车可以做______________运动时为止 （2）如图2，纸带上有O、A、B、C、D、E和F等计数点，测得O到A的距离为s1，A到B的距离分别为s2，用s1、s2和T表示出：小车的加速度a=____________，点A的瞬时速度vA=____________ ； （3）实验时，保持盘及盘中砝码的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的加速度，采用图像法处理数据，为了较容易观测加速度a与质量M之间的关系，应该做出a与_____的图像； （4）某小组同学，在做实验时忘记了平衡摩擦力，那么所得到的a-F图像关系可能是图中哪一个？（a是小车的加速度，F是细线作用于小车的拉力）（ ） A. B。 C。 D。 四、计算题 14. 如图1所示的水上浮桥是由一个个浮筒组成，拆下其中单个浮筒如图2所示。单个浮筒的横截面积一定，在水面上的上下浮动可视为振幅为A的简谐运动，浮筒的质量为m，浮筒做简谐运动时最大排水体积为静止时排水体积的1.2倍。已知重力加速度为g，求： （1）浮筒做简谐运动时回复力的最大值； （2）浮筒做简谐运动时回复力与位移的比例系数k。 15. 有些高能粒子会对物理仪器造成损害，一位同学认为可利用电磁场让带电粒子偏转的特点设计装置实现对粒子的屏蔽作用，如图所示为一半径为R的圆柱形铅盒的截面图，其中心为粒子发射源，以中心为坐标原点建立平面坐标系，使y轴负半轴与的角平分线重合，发射源可在图示平面范围内从圆心O沿半径方向往外不断发射出速度大小均为v，电荷量为q，质量为m的某种带正电粒子，粒子通过圆弧AB的缝隙到达铅盒外面，同学打算在到间的条形区域设置匀强电场或者匀强磁场以实现屏蔽效果，粒子重力不计，忽略粒子间的相互作用。 （1）如果条形区域设置平行于y轴的匀强电场，则电场的电场强度应至少为多少，使得所有粒子不能越过条形电场区域？并判断匀强电场方向； （2）如果条形区域设置垂直于截面向里的匀强磁场，则磁场的磁感应强度应至少为多少，使得所有粒子不能越过条形磁场区域？此时粒子在磁场运动的最长时间为多少？ 16. 某粒子分析装置的部分简化结构如图所示，主要由粒子源、圆柱形磁场区和6面是荧光屏的长方体仪器OABC-DEFG构成，粒子打在屏上会被吸收。以长方体仪器的顶点O为坐标原点，建立三维坐标系O-xyz。长方体仪器的长AB、宽AO、高AD分别为2a、2a、a，长方体所在空间存在方向沿x轴正向的匀强磁场Ⅰ（图中未画出）。圆柱形区域的长为2a，底面圆半径为R，圆柱形位于长方体仪器的正上方，两者通过长方体正上方狭缝PQ连通，P为DE的中点，Q为GF的中点，圆柱形区域所在空间存在方向沿x轴正向的匀强磁场Ⅱ（图中未画出），在xoz平面有一与圆柱体等高等长的长方形粒子源，能沿着y轴正方向发射速率均为v的正电粒子，所有进入圆柱体空间的粒子都恰能通过狭缝PQ再进入长方体仪器，恰好没有粒子打到BCFE面。已知带电粒子的比荷为k，不计粒子重力及粒子间相互作用，试求： （1）匀强磁场Ⅰ磁感应强度的大小； （2）打在顶面DEFG粒子数目和打在底面OABC的粒子数目之比； （3）若仅将匀强磁场Ⅰ的方向调整为沿y轴正方向，大小不变，且其他条件不变，对于从Q点入射的粒子，能打到长方体仪器BCFE面上的粒子最长运动时间以及能打在BCFE面上的粒子数目与Q点入射的粒子总数N之比。（已知，则的大小可表示为） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$