精品解析：天津市滨海新区2024-2025学年高二下学期期末联考物理押题卷

2024-2025学年第二学期天津市滨海新区期末联考高二物理押题卷 一、单选题：本大题共8小题，共32分。 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. 电磁波在真空中的速度等于光速 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长 D. 可见光不属于电磁波 2. 如图甲所示，一只小鸟从上往下落在细树枝上，随树枝小幅度上下振动（可视为竖直方向的简谐运动），某时刻开始计时，其振动位移x随时间t变化的规律如图乙所示。取竖直向上为正方向，则下列说法正确的是（　　） A. 0时刻与t1时刻，小鸟的速度相同 B. t1时刻，小鸟的速度最小 C. t2时刻，小鸟受到的回复力最大 D. 从t1到t2，小鸟的加速度逐渐减小 3. 2025年夏天天津迎来世界峰会----上合峰会，天津市对海河沿线灯光景观进行了改造，水上公园水池内有甲、乙两个可视为点光源的不同颜色的彩灯位于水面下同一深度处，夜晚两灯分别在水面上形成一个圆形亮斑，其中甲灯形成的亮斑比乙灯形成的亮斑大，则下列说法正确的是（　　） A. 甲光的频率比乙光的频率高 B. 甲光在水中传播速度比乙光的大 C. 水对甲光的折射率大于对乙光的折射率 D. 甲光发生全反射的临界角小于乙光发生全反射的临界角 4. 电动自行车无线充电技术已经进入应用阶段，在踏板上安装接收器（内含受电线圈，并和电瓶相连），将电动自行车停放在地面的无线充电带（铺设有送电线圈）上，即可实现无线充电，这种充电方式的工作原理和理想变压器类似。若送电线圈接入有效值为220V、频率为50Hz的正弦交流电，受电线圈的输出电压有效值为48V，充电功率为180W。下列说法正确的是（　　） A. 受电线圈中电流方向每秒改变50次 B. 受电线圈和送电线圈的匝数比为 C. 受电线圈的充电电流有效值为3.75A D. 为使地面上的无线充电带结实耐用，其上可用金属护板做保护 5. 数据表明，在发生交通事故时，佩戴头盔可防止85%的头部受伤，大大减小损伤程度。下列关于佩头盔作用的说法正确的是（　　） A. 减小了驾驶员头部撞击的作用时间 B. 减小了驾驶员头部撞击作用力的大小 C. 减小了驾驶员头部撞击过程中的动量变化量 D. 减小了驾驶员头部撞击过程中撞击力的冲量 6. 如图所示为洛伦兹力演示仪的结构图。电子枪发射速度与磁场垂直的电子。电子速度的大小和磁场强弱可分别由通过电子枪的加速电压和励磁线圈的电流来调节。某次操作中电子的轨迹由甲图变为乙图，下列可能的操作与判断正确的是（　　） A. 仅增大励磁线圈中电流，电子运动的周期变小 B. 仅增大电子枪加速电压，电子运动的周期变大 C. 仅减小励磁线圈中电流，电子运动的周期变小 D. 仅减小电子枪加速电压，电子运动周期变大 7. 电磁场与现代高科技密切关联，并有重要应用。对以下四个科技实例，说法正确的是（　　） A. 图甲的速度选择器能使速度大小的粒子沿直线匀速通过，但与粒子的带电性质、带电量无关，但与速度方向有关 B. 图乙的磁流体发电机正常工作时电流方向为a→R→b，电阻R两端的电势差等于发电机的电动势 C. 图丙是质谱仪工作原理示意图，粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝，粒子的比荷越小 D. 图丁为霍尔元件，无论载流子带正电或负电，稳定时都是左侧的电势低于右侧的电势 8. 如图甲为手机正在进行无线充电，无线充电的原理图如图乙所示，充电器和手机各有一个线圈，充电器端的叫发射线圈（匝数为n1），手机端的叫接收线圈（匝数为n2），两线圈面积均为S，在△t内发射线圈产生磁场的磁感应强度增加量为△B。磁场可视为垂直穿过线圈。下列说法正确的是（　　） A. 手机端的接收线圈b点的电势低于a点 B. 手机端的接收线圈a和b间的电势差值为 C. 接收线圈和发射线圈是通过自感实现能量传递 D. 增加c、d间电流的变化率，接收线圈a和b间的电势差始终不变 二、多选题：本大题共4小题，共16分。 9. 关于光学实验或现象，下列说法正确的是（　　） A. 图甲中，弯曲的水流可以导光，是由于光的折射现象 B. 图乙中，观看3D电影时，感受到立体的影像，是由于光的衍射现象 C. 图丙中，阳光下的肥皂薄膜呈现彩色，是由于光的干涉现象 D. 图丁中，若抽掉一张纸片，条纹间距会变大 10. B超是以灰阶即亮度（brightness）模式形式来诊断疾病的，称“二维显示”，因亮度第一个英文字母是B，故称B超，又称二维超声或灰阶超声。B超成像的基本原理是探头向人体发射一组超声波，遇到人体组织会产生不同程度的反射，探头接收到的超声波信号由计算机处理，从而形成B超图像（如图甲）。如图乙所示为时刻血管探头沿x轴正方向发送的简谐超声波图像，M、N是这列超声波上两个质点，已知超声波频率为，则下列说法正确的是（　　） A. 经一个周期，质点N到达M所位置 B. 血管探头发出的超声波在血管中的传播速度为 C. 该超声波遇到尺寸约为的人体组织时会发生明显衍射 D. 从时刻起质点M振动的方程为 11. 如图甲为远距离输电示意图，变压器均为理想变压器。升压变压器原、副线圈匝数比为1∶100，其输入电压如图乙所示。远距离输电线的总电阻为100 Ω。降压变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中R1为一定值电阻，R2为用半导体热敏材料制成的传感器，当温度升高时其阻值变小。电压表V显示加在报警器两端的电压（报警器未画出），未出现火警时，升压变压器的输入功率为750 kW。下列说法中正确的是 A. 降压变压器副线圈输出的交流电频率为50 Hz B. 远距离输电线路损耗功率为180 kW C. 当传感器R2所在处出现火警时，电压表V的示数变小 D. 当传感器R2所在处出现火警时，输电线上的电流变小 12. 一个电子无初速度地注入电子感应加速器的真空室中，加速器的磁极在半径为的圆形区域内产生磁感应强度大小为、方向如图所示的变化磁场，真空室内存在另一个变化的磁场“约束”电子在真空室内做半径为的圆周运动，不考虑电子的重力和相对论效应。下列说法正确的是（　　） A. 电子感应加速器是利用感生电场对电子进行加速的 B. 俯视真空管道电子沿顺时针方向加速运动 C. 电子所受到的洛伦兹力一定不断增大 D. 洛伦兹力对电子一直做正功 三、实验题：本大题共2小题，共18分。 13. 在利用单摆测定重力加速度的实验中 （1）用游标卡尺测量摆球的直径如图甲，则小球的直径为___________mm．用秒表测出单摆多余全振动时间如图乙，秒表读数为_______________s． （2）若某同学测得的重力加速度数值大于当地重力加速度的数值，则引起这一误差的原因可能是________． A．误将摆线长当作摆长 B．误将摆线长与球的直径之和当作摆长 C．误将n次全振动次数计为n+1次 D．误将n次全振动次数计为n-1次 （3）另有一实验小组同学进行了实验创新，实验时用拉力传感器测得摆线的拉力F大小随时间t变化图象如图丙所示，并且测量了摆线的长度l和摆球直径d，则测得当地重力加速度为g=________（用本小题及图中的物理量表示） 14. 某同学用如图装置验证动量守恒定律。气垫导轨上固定有光电门1、2，其间有A、B两个滑块，滑块上方装有完全相同的遮光条。请回答下列问题： （1）为完成实验，必须要测量物理量有__________（填选项序号）。 A. 滑块A、B连同遮光条的总质量、 B. 光电门1、2间的距离l C. 遮光条的宽度d （2）接通气源，将其中一个滑块放置在光电门1的左侧，向右轻推一下，若其遮光条经过光电门1的时间比经过光电门2的时间长，则应适当__________（填“调高”或“调低”）气垫导轨的左端。 （3）在两个滑块间放置轻质弹簧，挤压滑块使弹簧压缩，并用一细线将两个滑块固定。烧断细线，滑块A经过光电门1的遮光时间为，滑块B经过光电门2的遮光时间为，若__________（用题中物理量的符号表示），则系统的动量守恒（已知弹簧恢复原长前，遮光条未经过光电门）。 四、计算题：本大题共2小题，共20分。 15. 光滑水平面上放着质量mA=2.5kg物块A与质量mB=1.5kg的物块B，A与B均可视为质点，物块A、B相距L0=0.4m，A、B间系一长L=1.0m的轻质细绳，开始时A、B均处于静止状态，如图所示。现对物块B施加一个水平向右的恒力F=5N，物块B运动一段时间后，绳在短暂时间内被拉断，绳断后经时间t=0.6s，物块B的速度达到v=3m/s。求： （1）绳拉断后瞬间的速度vB的大小； （2）绳拉断过程中A、B系统损失的机械能 16. 如图，在xoy坐标系所在的平面内，第一象限内有垂直纸面向外的匀强磁场，第二象限内有沿x轴负方向的匀强电场，场强大小为E。一质量为m、电荷量为-q（q>0）的带电粒子从x轴上的点以速度v沿与x轴正方向成60°角的方向射入磁场，恰好垂直于y轴射出磁场进入电场，不计粒子重力，求： （1）粒子在磁场中的运动半径r； （2）磁感应强度B的大小： （3）粒子从P点射入到第三次到达y轴的时间t。 17. 在生产线框的流水线上，为了检测出个别不合格的未闭合线框，让线框随传送带通过一固定匀强磁场区域（磁场方向垂直于传送带平面向下），观察线框进入磁场后是否相对传送带滑动就能够检测出未闭合的不合格线框。其物理情景简化如下：如图所示，通过绝缘传送带输送完全相同的正方形单匝纯电阻铜线框，传送带与水平方向夹角为α，以恒定速度v0斜向上运动。已知磁场边界MN、PQ与传送带运动方向垂直，MN与PQ间的距离为d，磁场的磁感应强度为B。线框质量为m，电阻为R，边长为L（），线框与传送带间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。闭合线框在进入磁场前相对传送带静止，线框刚进入磁场的瞬间，和传送带发生相对滑动，线框运动过程中上边始终平行于MN，当闭合线框的上边经过边界PQ时又恰好与传送带的速度相同。设传送带足够长，且线框在传送带上始终保持上边平行于磁场边界。求 （1）闭合线框的上边刚进入磁场时所受安培力F安的大小； （2）从闭合线框上边刚进入磁场至刚要出磁场所用的时间t； 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年第二学期天津市滨海新区期末联考高二物理押题卷 一、单选题：本大题共8小题，共32分。 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. 电磁波在真空中的速度等于光速 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长 D. 可见光不属于电磁波 【答案】A 【解析】 【详解】A．电磁波在真空中的速度等于光速c，故A正确； B．电磁波能传播信息，也能传播能量，故B错误； C．红外线的波长比X射线的波长更长，故C错误； D．可见光属于电磁波，故D错误。 故选A。 2. 如图甲所示，一只小鸟从上往下落在细树枝上，随树枝小幅度上下振动（可视为竖直方向的简谐运动），某时刻开始计时，其振动位移x随时间t变化的规律如图乙所示。取竖直向上为正方向，则下列说法正确的是（　　） A. 0时刻与t1时刻，小鸟的速度相同 B. t1时刻，小鸟的速度最小 C. t2时刻，小鸟受到的回复力最大 D. 从t1到t2，小鸟的加速度逐渐减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．由题中图像可知，0时刻与时刻，小鸟的速度大小相等，方向相反，选项A错误； B．时刻，小鸟在平衡位置，速度最大，选项B错误； C．时刻，小鸟恰好位于最大位移处，受到的回复力最大，选项C正确； D．从到，小鸟的位移逐渐增大，加速度逐渐增大，选项D错误。 故选C。 3. 2025年夏天天津迎来世界峰会----上合峰会，天津市对海河沿线灯光景观进行了改造，水上公园水池内有甲、乙两个可视为点光源不同颜色的彩灯位于水面下同一深度处，夜晚两灯分别在水面上形成一个圆形亮斑，其中甲灯形成的亮斑比乙灯形成的亮斑大，则下列说法正确的是（　　） A. 甲光的频率比乙光的频率高 B. 甲光在水中的传播速度比乙光的大 C. 水对甲光的折射率大于对乙光的折射率 D. 甲光发生全反射的临界角小于乙光发生全反射的临界角 【答案】B 【解析】 【详解】D．光源深度相同，水面亮斑半径越大，则光发生全反射的临界角越大，因此甲光的临界角较大，故D错误； AC．根据可知，水对甲光的折射率较小，甲光的频率较小，故AC错误； B．根据可知，甲光在水中的传播速度较大，故B正确。 故选B。 4. 电动自行车无线充电技术已经进入应用阶段，在踏板上安装接收器（内含受电线圈，并和电瓶相连），将电动自行车停放在地面的无线充电带（铺设有送电线圈）上，即可实现无线充电，这种充电方式的工作原理和理想变压器类似。若送电线圈接入有效值为220V、频率为50Hz的正弦交流电，受电线圈的输出电压有效值为48V，充电功率为180W。下列说法正确的是（　　） A. 受电线圈中电流方向每秒改变50次 B. 受电线圈和送电线圈的匝数比为 C. 受电线圈的充电电流有效值为3.75A D. 为使地面上的无线充电带结实耐用，其上可用金属护板做保护 【答案】C 【解析】 【详解】A．正弦交流电的频率为50Hz，则受电线圈中电流方向每秒钟变化100次，故A错误； B．受电线圈和送电线圈的匝数比为 故B错误； C．根据 解得 故C正确； D．金属护板由于电磁感应，会存在涡流，有漏电隐患并影响电能的传输，故D错误。 故选C。 5. 数据表明，在发生交通事故时，佩戴头盔可防止85%的头部受伤，大大减小损伤程度。下列关于佩头盔作用的说法正确的是（　　） A. 减小了驾驶员头部撞击的作用时间 B. 减小了驾驶员头部撞击作用力的大小 C. 减小了驾驶员头部撞击过程中的动量变化量 D. 减小了驾驶员头部撞击过程中撞击力的冲量 【答案】B 【解析】 【详解】A．佩戴头盔延长了驾驶员头部撞击作用时间。故A错误； B．头盔的作用就是通过分散和吸收撞击力，从而减小驾驶员头部受到的撞击力的大小。故B正确； C．在撞击过程中，驾驶员头部的动量变化量是由撞击前后的速度变化决定的，与是否佩戴头盔无关。故C错误； D．冲量是力与时间的乘积，即I=Ft。由于动量变化量Δp是一定的，根据动量定理（Δp=I），冲量I也是一定的。佩戴头盔不会减小冲量，而是通过延长作用时间来减小撞击力的大小。故D错误。 故选B 6. 如图所示为洛伦兹力演示仪的结构图。电子枪发射速度与磁场垂直的电子。电子速度的大小和磁场强弱可分别由通过电子枪的加速电压和励磁线圈的电流来调节。某次操作中电子的轨迹由甲图变为乙图，下列可能的操作与判断正确的是（　　） A. 仅增大励磁线圈中电流，电子运动的周期变小 B. 仅增大电子枪加速电压，电子运动的周期变大 C. 仅减小励磁线圈中电流，电子运动的周期变小 D. 仅减小电子枪加速电压，电子运动的周期变大 【答案】A 【解析】 【详解】电子在加速电场中加速，由动能定理有 电子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力充当向心力，有 电子做圆周运动的周期 解得 仅增大励磁线圈中电流，磁感应强度B增大，电子做圆周运动的周期将变小，仅减小励磁线圈中电流，电子运动的周期变大，仅增大或减小电子枪加速电压，电子做圆周运动的周期将不变； 故选A。 7. 电磁场与现代高科技密切关联，并有重要应用。对以下四个科技实例，说法正确的是（　　） A. 图甲速度选择器能使速度大小的粒子沿直线匀速通过，但与粒子的带电性质、带电量无关，但与速度方向有关 B. 图乙的磁流体发电机正常工作时电流方向为a→R→b，电阻R两端的电势差等于发电机的电动势 C. 图丙是质谱仪工作原理示意图，粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝，粒子的比荷越小 D. 图丁为霍尔元件，无论载流子带正电或负电，稳定时都是左侧的电势低于右侧的电势 【答案】A 【解析】 【详解】A．电场的方向与B的方向垂直，带电粒子从左端进入复合场，受电场力和洛伦兹力，且二力是平衡力，即 解得 可知不管粒子带正电还是带负电都可以匀速直线通过，所以与粒子的带电性质及带电量无关，当带电粒子从右端进入时，所受电场力与洛伦兹力方向均相同，不能匀速直线通过。可见与速度方向有关，故A正确； B．由左手定则知正离子向上偏转，负离子会向下偏转，所以P板是电源正极，Q板是电源负极，正常工作时电流方向为，但电路工作时等离子体也有电阻，故电阻R两端的电势差等于发电机的路端电压，小于发电机的电动势，故B错误； C．粒子先经过加速电场，然后进入速度选择器，从S3射入磁场时的速度相同，进入磁场后根据公式 得 故粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝S3，则r越小，粒子的比荷越大，故C错误； D．若载流子带负电，由左手定则可知，负粒子向左端偏转，所以稳定时元件左侧的电势低于右侧的电势；若载流子带正电，由左手定则可知，正粒子向左端偏转，所以稳定时元件左侧的电势高于右侧的电势，故D错误。 故选A。 8. 如图甲为手机正在进行无线充电，无线充电的原理图如图乙所示，充电器和手机各有一个线圈，充电器端的叫发射线圈（匝数为n1），手机端的叫接收线圈（匝数为n2），两线圈面积均为S，在△t内发射线圈产生磁场的磁感应强度增加量为△B。磁场可视为垂直穿过线圈。下列说法正确的是（　　） A. 手机端的接收线圈b点的电势低于a点 B. 手机端的接收线圈a和b间的电势差值为 C. 接收线圈和发射线圈是通过自感实现能量传递 D. 增加c、d间电流的变化率，接收线圈a和b间的电势差始终不变 【答案】B 【解析】 【详解】A．由楞次定律得，电流从a流向b，线圈是电源,在内电路电流由低电势流向高电势，所以手机端的接收线圈b点的电势高于a点，A错误； B．由法拉第电磁感应定律得：手机端的接收线圈a和b间的电势差值为 B正确； C．接收线圈和发射线圈是通过互感实现能量传递的，C错误； D．增加c、d间电流的变化率，将会使磁场的变化率增加，则接收线圈a和b间的电势差变大，D错误。 故选B。 二、多选题：本大题共4小题，共16分。 9. 关于光学实验或现象，下列说法正确的是（　　） A. 图甲中，弯曲的水流可以导光，是由于光的折射现象 B. 图乙中，观看3D电影时，感受到立体的影像，是由于光的衍射现象 C. 图丙中，阳光下的肥皂薄膜呈现彩色，是由于光的干涉现象 D. 图丁中，若抽掉一张纸片，条纹间距会变大 【答案】CD 【解析】 【详解】A．图甲中，弯曲的水流可以导光，是由于光的全反射现象，A错误； B．图乙中，观看3D电影时，感受到立体的影像，是由于光的偏振现象，B错误； C．图丙中，阳光下的肥皂薄膜呈现彩色，是由于肥皂膜两个表面反射的两列光相遇发生的干涉现象，C正确； D．图丁中，若抽掉一张纸片，空气膜变薄，相当于两个相干光源之间的距离变小，条纹间距会变大，D正确。 故选CD。 10. B超是以灰阶即亮度（brightness）模式形式来诊断疾病的，称“二维显示”，因亮度第一个英文字母是B，故称B超，又称二维超声或灰阶超声。B超成像的基本原理是探头向人体发射一组超声波，遇到人体组织会产生不同程度的反射，探头接收到的超声波信号由计算机处理，从而形成B超图像（如图甲）。如图乙所示为时刻血管探头沿x轴正方向发送的简谐超声波图像，M、N是这列超声波上两个质点，已知超声波频率为，则下列说法正确的是（　　） A. 经一个周期，质点N到达M所在位置 B. 血管探头发出的超声波在血管中的传播速度为 C. 该超声波遇到尺寸约为的人体组织时会发生明显衍射 D. 从时刻起质点M振动的方程为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．质点M只会在自己的平衡位置附近做周期性振动，不会随波迁移，故A错误。 B．由图可知波长为 则波速为 故B正确。 C．由于，当缝、孔或障碍物的尺寸与波长相比相差不多，或者比波长更小时，才会发生明显衍射，则该超声波遇到尺寸约为的人体组织时不会发生明显衍射，故C错误。 D．因 可知质点振动的方程为m 故D正确。 故选BD。 11. 如图甲为远距离输电示意图，变压器均为理想变压器。升压变压器原、副线圈匝数比为1∶100，其输入电压如图乙所示。远距离输电线的总电阻为100 Ω。降压变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中R1为一定值电阻，R2为用半导体热敏材料制成的传感器，当温度升高时其阻值变小。电压表V显示加在报警器两端的电压（报警器未画出），未出现火警时，升压变压器的输入功率为750 kW。下列说法中正确的是 A. 降压变压器副线圈输出的交流电频率为50 Hz B. 远距离输电线路损耗功率为180 kW C. 当传感器R2所在处出现火警时，电压表V的示数变小 D. 当传感器R2所在处出现火警时，输电线上的电流变小 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由图乙知交流电的周期为0.02s，所以频率为50Hz，变压器不改变频率，A正确； B．由图乙知升压变压器输入端电压有效值为250V，根据电压与匝数成正比知副线圈电压为25000V，所以输电线中的电流为： I＝＝30A， 输电线路损耗功率为： ΔP＝I2R＝90kW， B错误； D．当传感器R2所在处出现火警时，其阻值减小，负载总电阻减小，升压变压器输入功率增大，输电线上的电流增大，D错误； C．输电线的电流增大，所以输电线电压损失增大，降压变压器副线圈两端电压减小，副线圈中的电流增大，R1两端的电压增大，故电压表的示数减小，C正确。 故选AC。 12. 一个电子无初速度地注入电子感应加速器的真空室中，加速器的磁极在半径为的圆形区域内产生磁感应强度大小为、方向如图所示的变化磁场，真空室内存在另一个变化的磁场“约束”电子在真空室内做半径为的圆周运动，不考虑电子的重力和相对论效应。下列说法正确的是（　　） A. 电子感应加速器是利用感生电场对电子进行加速的 B. 俯视真空管道电子沿顺时针方向加速运动 C. 电子所受到的洛伦兹力一定不断增大 D. 洛伦兹力对电子一直做正功 【答案】AC 【解析】 【详解】A．电子感应加速器是利用变化的磁场激发感生电场，从而进行加速，故A正确； B．根据楞次定律判断感生电场方向为顺时针，电子运动方向为逆时针，故B错误； C．根据可知电子在真空室中的半径不变，速度增加，也在增加，可知不断增加，故C正确； D．洛伦兹力对电子不做功，故D错误。 故选AC。 三、实验题：本大题共2小题，共18分。 13. 在利用单摆测定重力加速度的实验中 （1）用游标卡尺测量摆球的直径如图甲，则小球的直径为___________mm．用秒表测出单摆多余全振动时间如图乙，秒表读数为_______________s． （2）若某同学测得的重力加速度数值大于当地重力加速度的数值，则引起这一误差的原因可能是________． A．误将摆线长当作摆长 B．误将摆线长与球的直径之和当作摆长 C．误将n次全振动次数计为n+1次 D．误将n次全振动次数计为n-1次 （3）另有一实验小组同学进行了实验创新，实验时用拉力传感器测得摆线的拉力F大小随时间t变化图象如图丙所示，并且测量了摆线的长度l和摆球直径d，则测得当地重力加速度为g=________（用本小题及图中的物理量表示） 【答案】 ①. （1）10.30 ②. 75.2 ③. （2）BC ④. （3） 【解析】 【详解】【分析】本实验中用到的是20分度游标卡尺，其精确度为0.05mm．由主尺读出整米数，由游标尺读出毫米的小数部分．秒表分针与秒针的示数之和即是秒表的示数；根据单摆的周期公式得出重力加速度的表达式，通过表达式分析重力加速度测量值偏大的原因；由图得到单摆的周期，再由单摆的周期公式求当地重力加速度； 解：(1)由图甲所示是20分度的游标卡尺，精确度为0.05mm，主尺读数为10mm，游标尺示数为6×0.05mm=0.30mm，游标卡尺示数为10mm+0.30mm=10.30mm.； 由图乙所示秒表可知，分针示数为1min=60s，秒针示数为15.2s，秒表读数为60s+15.2s=75.2s； (2)根据得，则知 A、把摆线长当作摆长，摆长测量值偏小，由上式知，测得的数值小于当地重力加速度的数值，故A错误； B、把摆线长与球的直径之和作摆长，摆长测量值偏大，由上式知，测得的数值大于当地重力加速度的数值，故B正确； C、将n次全振动次数计为n+1次，则单摆周期的测量值偏小，导致重力加速度的测量值偏大，故C正确； D、误将n次全振动次数计为n−1次，测得的周期将偏大，由上式知，测得的数值小于当地重力加速度的数值，故D错误； 故选BC． (3)根据图象可知：单摆的周期为： 根据周期公式得：得 14. 某同学用如图装置验证动量守恒定律。气垫导轨上固定有光电门1、2，其间有A、B两个滑块，滑块上方装有完全相同的遮光条。请回答下列问题： （1）为完成实验，必须要测量的物理量有__________（填选项序号）。 A. 滑块A、B连同遮光条的总质量、 B. 光电门1、2间的距离l C. 遮光条的宽度d （2）接通气源，将其中一个滑块放置在光电门1的左侧，向右轻推一下，若其遮光条经过光电门1的时间比经过光电门2的时间长，则应适当__________（填“调高”或“调低”）气垫导轨的左端。 （3）在两个滑块间放置轻质弹簧，挤压滑块使弹簧压缩，并用一细线将两个滑块固定。烧断细线，滑块A经过光电门1的遮光时间为，滑块B经过光电门2的遮光时间为，若__________（用题中物理量的符号表示），则系统的动量守恒（已知弹簧恢复原长前，遮光条未经过光电门）。 【答案】（1）A （2）调低 （3） 【解析】 【小问1详解】 实验中烧断细线滑块A、B的速度分别为和，若动量守恒，取向右为正方向，则有 弹开后滑块做匀速运动，则有 ， 可得 则需要测量滑块A、B连同遮光条的总质量、。 故选A。 【小问2详解】 该实验中滑块弹开后，滑块做匀速运动，若遮光条经过光电门1的时间比经过光电门2的时间长，说明滑块做加速运动，则应适当调低气垫导轨的左端。 【小问3详解】 根据（1）中结论有 说明系统的动量守恒。 四、计算题：本大题共2小题，共20分。 15. 光滑水平面上放着质量mA=2.5kg的物块A与质量mB=1.5kg的物块B，A与B均可视为质点，物块A、B相距L0=0.4m，A、B间系一长L=1.0m的轻质细绳，开始时A、B均处于静止状态，如图所示。现对物块B施加一个水平向右的恒力F=5N，物块B运动一段时间后，绳在短暂时间内被拉断，绳断后经时间t=0.6s，物块B的速度达到v=3m/s。求： （1）绳拉断后瞬间的速度vB的大小； （2）绳拉断过程中A、B系统损失的机械能 【答案】（1）1m/s （2）1.8J 【解析】 【小问1详解】 绳断之后，对B应用动量定理有 解得vB=1m/s 【小问2详解】 设绳拉断前的瞬间B的速度大小为v0，对B应用动能定理有 解得 设绳拉断后A获得的速度大小为vA。绳拉断的过程中，根据动量守恒定律有 解得 则系统损失的机械能 16. 如图，在xoy坐标系所在的平面内，第一象限内有垂直纸面向外的匀强磁场，第二象限内有沿x轴负方向的匀强电场，场强大小为E。一质量为m、电荷量为-q（q>0）的带电粒子从x轴上的点以速度v沿与x轴正方向成60°角的方向射入磁场，恰好垂直于y轴射出磁场进入电场，不计粒子重力，求： （1）粒子在磁场中的运动半径r； （2）磁感应强度B的大小： （3）粒子从P点射入到第三次到达y轴的时间t。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子在磁场中的运动情况如图所示 由几何关系得 解得 【小问2详解】 根据洛伦兹力提供向心力 解得 【小问3详解】 粒子在磁场做匀速圆周运动 粒子在磁场中运动时间 粒子从轴进入电场至速度为0过程中，可得 解得 粒子从点从第二次到达轴后向上偏转，经半个周期第三次到达轴，时间为 粒子从点射入到第三次到达轴时间 解得 17. 在生产线框的流水线上，为了检测出个别不合格的未闭合线框，让线框随传送带通过一固定匀强磁场区域（磁场方向垂直于传送带平面向下），观察线框进入磁场后是否相对传送带滑动就能够检测出未闭合的不合格线框。其物理情景简化如下：如图所示，通过绝缘传送带输送完全相同的正方形单匝纯电阻铜线框，传送带与水平方向夹角为α，以恒定速度v0斜向上运动。已知磁场边界MN、PQ与传送带运动方向垂直，MN与PQ间的距离为d，磁场的磁感应强度为B。线框质量为m，电阻为R，边长为L（），线框与传送带间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。闭合线框在进入磁场前相对传送带静止，线框刚进入磁场的瞬间，和传送带发生相对滑动，线框运动过程中上边始终平行于MN，当闭合线框的上边经过边界PQ时又恰好与传送带的速度相同。设传送带足够长，且线框在传送带上始终保持上边平行于磁场边界。求 （1）闭合线框的上边刚进入磁场时所受安培力F安的大小； （2）从闭合线框上边刚进入磁场至刚要出磁场所用的时间t； 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据安培力公式得 根据闭合电路欧姆定律得 根据法拉第电磁感应定律得 解得 【小问2详解】 线框刚进入磁场至线框刚要出磁场的过程,根据动量定理 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $