精品解析：北京市房山区2022-2023学年高二下学期期末物理试题

房山区2022-2023学年度第二学期期末检测试卷 高二物理 本试卷共8页，共100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将答题卡交回，试卷自行保存。 一、单项选择题（共14小题，每小题3分，共42分） 1. 做简谐振动的物体，当它每次经过同一位置时，可能不同的物理量是 A. 位移 B. 加速度 C. 速度 D. 动能 2. 如图所示，一水平轻质弹簧左端固定在竖直墙上，右端连接一物体，物体静止在光滑水平面上的O点。现向左推物体到A点后由静止释放，整个运动过程中，弹簧始终处于弹性限度内，物体从A到O的过程中（　　） A. 弹簧的弹性势能逐渐增大 B. 物体的加速度逐渐增大 C. 弹簧对物体做负功 D. 弹簧与物块组成的系统机械能守恒 3. 如图所示为一列向右传播的简谐横波在某一时刻的波形图，该波的周期为，此时两个质点P，Q到各自平衡位置的距离相等。下列说法正确的是（ ） A. 此时刻两质点的速度相同 B. 此时刻两质点的加速度相同 C. 两质点将同时回到平衡位量 D. 该波的波速为 4. 如图所示，细绳的上端固定，下端挂一小球，现将小球拉到A点由静止释放，小球在竖直平面内沿曲线ABC摆动，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 在摆动过程中细绳的拉力始终对小球不做功 B. 在B位置小球处于平衡状态 C. 在C位置小球的向心力比在B位置小球的向心力大 D. 在B位置小球受重力、拉力和向心力的作用 5. 图为水面上两列频率相同、振幅相等的波在某时刻的叠加情况，以波源、为圆心的两组同心圆弧分别表示同一时刻两列波的波峰（实线）和波谷（虚线），则下列说法正确的是（　　） A. D点在该时刻是振动减弱点 B. B点在该时刻是振动加强点 C. BC连线上的点都是振动减弱点 D. AD连线上的点都是振动加强点 6. 如图所示，挡板M固定，挡板N可以上下移动，现在把M、N两块挡板中的空隙当作一个“小孔”做水波的衍射实验，出现了图示中的图样，P点的水没有振动起来。为使挡板左边的振动传到P点，可以采用的办法是（　　） A. 波源向左匀速移动 B. 增大波源振动频率 C. 增大波源与挡板的距离 D. 挡板N向下平移一段距离 7. 一列简谐横波在时刻的波形如图甲所示，图乙为该波中处质点P的振动图像。下列说法正确的是（　　） A. 此波的波速为 B. 此波沿x轴正方向传播 C. 时质点P的速度最大 D. 时质点P振动方向沿y轴正方向 8. 下列现象能说明光是横波的是（ ） A. 光的衍射现象 B. 光的折射现象 C. 光偏振现象 D. 光的干涉现象 9. 两束平行的A、B单色光射向长方形玻璃砖，光从上表面入射，恰好从下表面重叠射出，如图所示。比较两种单色光，下列说法正确的是（　　） A. 玻璃砖对A光的折射率较大 B. 在同一介质中A光比B光波长大 C. 在玻璃砖的下表面上，A光可能发生全反射 D. A光在玻璃砖中传播速度小 10. 短道速滑比赛中“接棒”运动员（称为“甲”）在前面滑行，“交棒”运动员（称为“乙”）从后面用力推前方“接棒”运动员完成接力过程，如图所示。假设甲质量小于乙的质量、交接棒过程中甲、乙速度方向均在同一直线上，忽略运动员与冰面之间的摩擦。在交接棒过程，下列说法中正确的是（　　） A. 乙对甲的作用力大于甲对乙的作用力 B. 甲的动量增加量大于乙的动量减少量 C. 甲的速度增加量大于乙的速度减少量 D. 甲、乙两运动员冲量之和不为零 11. 如图所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻金属棒与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下。现使磁感应强度随时间均匀减小，始终保持静止，下列说法正确的是（　　） A. 中的感应电流方向由到 B. 中的感应电流逐渐减小 C. 所受的安培力保持不变 D. 所受的静摩擦力逐渐减小 12. 如图所示，线圈L的电阻值与电阻R的阻值相等、两个灯泡和规格相同。下列说法正确的是（　　） A. 在闭合开关K瞬间，比先亮 B. 在断开开关K瞬间，与同时熄灭 C. 闭合开关K，稳定后与一样亮 D. 断开开关K的瞬间，比先熄灭 13. 汽车使用的电磁制动原理示意图如图所示，当导体在固定通电线圈产生的磁场中运动时，会产生涡流，使导体受到阻碍运动的制动力。下列说法正确的是（　　） A. 制动过程中，导体不会发热 B. 制动力的大小与导体运动的速度无关 C. 改变线圈中的电流方向，导体就可获得动力 D. 制动过程中导体获得的制动力逐渐减小 14. 磁敏元件在越来越多的电子产品中被使用，市场上看到的带皮套的智能手机就是使用磁性物质和霍尔元件等起到开关控制的，当打开皮套，磁体远离霍尔元件，手机屏幕亮；当合上皮套，磁体靠近霍尔元件，屏幕熄灭，手机进入省电模式。如图所示，一块宽度为、长为、厚度为的矩形半导体霍尔元件，元件内的导电粒子是电荷量为的自由电子，通入水平向右大小为的电流时，当手机套合上时元件处于垂直于上表面、方向向上且磁感应强度大小为的匀强磁场中，于是元件的前、后表面产生稳定电势差；以此来控制屏幕熄灭，则下列说法正确的是（　　） A. 前表面的电势比后表面的电势高 B. 自由电子所受洛伦兹力的大小为 C. 用这种霍尔元件探测某空间的磁场时，霍尔元件的摆放方向对无影响 D. 若该元件单位体积内的自由电子个数为，则发生霍尔效应时，元件前后表面的电势差为 二、实验题（本题共2小题，共18分） 15. 如图所示，在“测量玻璃的折射率”的实验中，当光线AO以一定入射角穿过两面平行的玻璃砖时，通过插针法找到跟入射光线AO对应的出射光线，从而确定玻璃中的折射光线。 （1）下列步骤必要的有________。 A. 插上大头针，使仅挡住的像 B. 插上大头针，使挡住的像和的像 C. 插上大头针，使仅挡住 D. 插上大头针，使挡住和、的像 （2）在图中分别标记测量了、两个角度，则玻璃的折射率________。 （3）下列措施中，能使实验误差减小的是________。 A. 选用与间距更大的玻璃砖 B. 入射角要尽量小些 C. 选用与必须平行的玻璃砖 D. 针与、与的间距要适当大些 16. 某同学用如图所示的装置进行“用单摆测量重力加速度”的实验。 （1）为了比较准确地测量出当地重力加速度的数值，在选择制作单摆的材料时、应该选用的器材是________（选填选项前的字母）； A. 长度约为1.0m的细绳 B. 长度约为30cm的细绳 C. 直径约为2.0cm的塑料球 D. 直径约为2.0cm的铁球 （2）用游标卡尺测量摆球直径时，游标卡尺位置如图所示，则摆球直径为_______； （3）将单摆正确悬挂后进行如下操作，其中正确的是________（选填选项前的字母）； A. 把摆球从平衡位置拉开一个很小的角度后释放，使之做简谐运动 B. 在摆球到达最高点时开始计时 C. 测量摆长时，应测量水平拉直后的摆线长 D. 用秒表测量单摆完成30次全振动所用的总时间，用总时间除以全振动的次数得到单摆的周期 （4）为了提高实验精度，在实验中可改变几次摆长l并测出相应的周期T，从而得出一组对应的l与T的数据，并作出图线，如图所示，图线上A、B两点的坐标分别为，则可以得重力加速度________。 （5）实验完单后，发现小球的重心不在小球的球心。利用上问（4）中处理数据的办法，根据图像求重力加速度。理论上，若测得的重力加速度为，加速度的真实值为g，则________g（选填“>”“<”“=”）。 （6）如果测得g值偏小，可能原因是______ A. 单摆的悬点未固定紧，振动中出现松动使摆线增长了 B. 以摆线长作为摆长来计算 C. 把n次摆动的时间误记为（）次摆动的时间 D. 开始计时时，秒表过迟按下 三、计算论证题（本题共4小题，共40分。） 17. 如图所示，小物块A沿光滑水平桌面以的速度匀速运动，与静止在水平桌面末端的小物块B发生碰撞，碰后两物块粘在一起水平飞出。已知小物块A、B的质量均为，A、B的飞出点距离水平地面的竖直高度为，取重力加速度。求： （1）两物块碰后的速度的大小； （2）两物块碰撞过程中损失的机械能； （3）两物块落地点距离水平桌面末端的水平位移的大小。 18. 有一边长正方形导线框abcd，电阻，质量，由高度处自由下落，下方匀强磁场区域宽度也是。如图所示。其下边缘ab进入匀强磁场区域后，线圈开始做匀速运动，直到其上边缘dc刚刚开始穿出匀强磁场为止。重力加速度g取，求 （1）当ab边刚进入磁场时，线框的速度大小v； （2）磁感应强度大小B； （3）线框在穿越匀强磁场过程中产生的焦耳热Q。 19. 如图所示，位于竖直平面内的矩形金属线圈，可绕过和边中点且垂直于磁场方向的轴匀速转动。已知矩形线圈边和边的长度，边和边的长度，匝数匝，线圈的总电阻。线圈的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环C、D（集流环）焊接在一起，并通过电刷同的定值电阻相连接。线圈所在空间存在水平向右的匀强磁场，磁感应强度。在外力驱动下线圈绕轴转动的角速度。计算中取。求： （1）通过电阻R电流最大值； （2）在线圈转动一周的过程中，整个电路产生的焦耳热； （3）线圈由图示位置（即线圈平面与磁场方向垂直的位置）转过90°的过程中，通过电阻R的电荷量。 20. 如图所示为汤姆孙做阴极射线实验时用到的气体放电管示意图，在K、A之间加高电压，便有阴极射线射出，金属板、间不加电压时，光屏上点出现荧光斑，当、两极板间分别接电源的负极和正极时，光屏上点出现荧光斑，测得此时两极板间的电势差为U，极板间距为d，保持现有条件不变，在、两极板间添加与电场方向和粒子运动方向均垂直的匀强磁场（图中未画），其磁感应强度大小为B，荧光斑恰好回到荧光屏中心；接着撤去金属板、间电压，阴极射线向上偏转，处出现荧光斑，测出此时粒子在磁场中的轨迹半径为r。（不计粒子重力及粒子间相互作用） （1）请论证说明，该粒子带何种性质的电荷？ （2）请分析金属板、之间所加磁场方向如何，粒子速度多大？ （3）请根据题中条件推导该粒子的比荷。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 房山区2022-2023学年度第二学期期末检测试卷 高二物理 本试卷共8页，共100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将答题卡交回，试卷自行保存。 一、单项选择题（共14小题，每小题3分，共42分） 1. 做简谐振动的物体，当它每次经过同一位置时，可能不同的物理量是 A. 位移 B. 加速度 C. 速度 D. 动能 【答案】C 【解析】 【详解】A：振动物体的位移是平衡位置指向振子所在位置的有向线段，做简谐振动的物体每次经过同一位置时位移相同．故A项不符合题意． B：做简谐振动的物体加速度总与位移大小成正比，方向相反；物体每次经过同一位置时位移相同，加速度必定相同．故B项不符合题意． CD：做简谐振动的物体每次经过同一位置时速度大小相等，方向有两种可能；所以做简谐振动的质点每次经过同一位置时，速度可能不相同，动能一定相等．故C符合题意，D项不符合题意． 【点睛】本题考查对简谐运动周期性及特点的理解，抓住同一位置位移、加速度和动能三个物理量都相同，但是速度方向可能相同，也可能相反． 2. 如图所示，一水平轻质弹簧左端固定在竖直墙上，右端连接一物体，物体静止在光滑水平面上的O点。现向左推物体到A点后由静止释放，整个运动过程中，弹簧始终处于弹性限度内，物体从A到O的过程中（　　） A. 弹簧的弹性势能逐渐增大 B. 物体的加速度逐渐增大 C. 弹簧对物体做负功 D. 弹簧与物块组成的系统机械能守恒 【答案】D 【解析】 【详解】A．弹簧的形变量逐渐减小，则弹性势能逐渐减小，故A错误； B．弹力逐渐减小，根据牛顿第二定律可知，物体的加速度逐渐减小，故B错误； C．弹簧对物体的弹力与速度方向相同，则弹力对物体做正功，故C错误； D．弹簧减少的弹性势能全部转化为物体的动能，则弹簧与物块组成的系统机械能守恒，故D正确。 故选D。 3. 如图所示为一列向右传播的简谐横波在某一时刻的波形图，该波的周期为，此时两个质点P，Q到各自平衡位置的距离相等。下列说法正确的是（ ） A. 此时刻两质点的速度相同 B. 此时刻两质点的加速度相同 C. 两质点将同时回到平衡位量 D. 该波的波速为 【答案】B 【解析】 【详解】AC．简谐横波向右传播，可知此时刻质点P正在向上振动，质点Q正在向下振动，速度方向相反，即此时刻两质点的速度不同，且质点Q先回到平衡位量，故AC错误； B．此时刻两质点的位移相同，所受合力相同，则加速度相同，故B正确； D．由图可知，该波的波长，则波速为 故D错误 故选B。 4. 如图所示，细绳的上端固定，下端挂一小球，现将小球拉到A点由静止释放，小球在竖直平面内沿曲线ABC摆动，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 在摆动过程中细绳的拉力始终对小球不做功 B. 在B位置小球处于平衡状态 C. 在C位置小球的向心力比在B位置小球的向心力大 D. 在B位置小球受重力、拉力和向心力的作用 【答案】A 【解析】 【详解】A．在摆动过程中细绳的拉力始终与小球速度方向垂直，始终对小球不做功，故A正确； B．在B位置小球有向心加速度，并非处于平衡状态，故B错误； C．在C位置小球的速度为零，向心力为零，所以在C位置小球的向心力比在B位置小球的向心力小，故C错误； D．在B位置小球只受重力、拉力两个力的作用，重力和拉力的合力就是向心力，故D错误。 故选A。 5. 图为水面上两列频率相同、振幅相等的波在某时刻的叠加情况，以波源、为圆心的两组同心圆弧分别表示同一时刻两列波的波峰（实线）和波谷（虚线），则下列说法正确的是（　　） A. D点在该时刻是振动减弱点 B. B点在该时刻振动加强点 C. BC连线上的点都是振动减弱点 D. AD连线上的点都是振动加强点 【答案】D 【解析】 【详解】A．D点是波谷与波谷相遇的点，是振动加强点，且振动加强点总是振动加强点，并不是只在该时刻是振动加强点，故A错误； B．B点是波峰与波谷相遇的点，是振动减弱点，且振动减弱点总是振动减弱点，并不是只在该时刻是振动减弱点，故B错误； C．BC连线与AD连线的交点就是振动加强点，所以BC连线上的点并不都是振动减弱点，故C错误； D．由图可知，AD连线就是两波源连线的中垂线，到两波源的距离相等，A、D两点是振动加强点，则AD连线上的点都是振动加强点，故D正确。 故选D。 6. 如图所示，挡板M固定，挡板N可以上下移动，现在把M、N两块挡板中的空隙当作一个“小孔”做水波的衍射实验，出现了图示中的图样，P点的水没有振动起来。为使挡板左边的振动传到P点，可以采用的办法是（　　） A. 波源向左匀速移动 B. 增大波源振动频率 C. 增大波源与挡板的距离 D. 挡板N向下平移一段距离 【答案】A 【解析】 【详解】A．波源向左匀速移动，M、N两块挡板中的空隙接收到的水波的频率减小，波长增大，可使衍射现象更加明显，可使挡板左边的振动传到P点，故A符合题意； BD．增大波源振动频率，则波长减小，挡板N向下平移一段距离，M、N两块挡板中的空隙变大，两种办法会使衍射现象变得更加不明显，不能使挡板左边的振动传到P点，故BD不符合题意。 C．增大波源与挡板的距离不能使波的衍射变得更加明显，不能使挡板左边的振动传到P点，故C不符合题意。 故选A。 7. 一列简谐横波在时刻的波形如图甲所示，图乙为该波中处质点P的振动图像。下列说法正确的是（　　） A. 此波的波速为 B. 此波沿x轴正方向传播 C. 时质点P的速度最大 D. 时质点P振动方向沿y轴正方向 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图甲可知，波长，由图乙可知，周期，故此波的波速为 故A错误； B．由图乙可知，时刻质点P正在沿y轴正方向振动，结合图甲可知，此波沿x轴正方向传播，故B正确； C．因，所以时质点P位于波峰，速度为零，故C错误； D．因，所以时质点P位于平衡位置且振动方向沿y轴负方向，故D错误。 故选B。 8. 下列现象能说明光是横波的是（ ） A. 光的衍射现象 B. 光的折射现象 C. 光的偏振现象 D. 光的干涉现象 【答案】C 【解析】 【详解】光的偏振现象能说明光是横波。 故选C。 9. 两束平行的A、B单色光射向长方形玻璃砖，光从上表面入射，恰好从下表面重叠射出，如图所示。比较两种单色光，下列说法正确的是（　　） A. 玻璃砖对A光的折射率较大 B. 在同一介质中A光比B光波长大 C. 在玻璃砖的下表面上，A光可能发生全反射 D. A光在玻璃砖中传播速度小 【答案】B 【解析】 【详解】AD．两种单色光在上表面的入射角相等，但B光的偏折程度比A光大，所以玻璃砖对B光的折射率较大，根据可知，B光在玻璃砖中传播速度小，故AD错误； B．根据和可得， 由于玻璃砖对B光的折射率较大，所以B光的频率也较大，由该式可知，在同一介质中B光波长较小，故B正确； C．在玻璃砖的下表面上，A光的入射角一定小于发生全反射的临界角，不可能发生全反射，故C错误。 故选B。 10. 短道速滑比赛中“接棒”运动员（称为“甲”）在前面滑行，“交棒”运动员（称为“乙”）从后面用力推前方“接棒”运动员完成接力过程，如图所示。假设甲的质量小于乙的质量、交接棒过程中甲、乙速度方向均在同一直线上，忽略运动员与冰面之间的摩擦。在交接棒过程，下列说法中正确的是（　　） A. 乙对甲的作用力大于甲对乙的作用力 B. 甲的动量增加量大于乙的动量减少量 C. 甲的速度增加量大于乙的速度减少量 D. 甲、乙两运动员冲量之和不为零 【答案】C 【解析】 【详解】AD．根据牛顿第三定律可知，乙对甲的作用力等于甲对乙的作用力，结合冲量的定义可知，甲、乙两运动员冲量等大反向，冲量之和为零，故AD错误； BC．甲、乙组成的系统所受合外力为零，动量守恒，所以甲的动量增加量等于乙的动量减少量，又因动量变化量等于质量与速度变化量的乘积，且甲的质量小于乙的质量，所以甲的速度增加量大于乙的速度减少量，故B错误，C正确。 故选C。 11. 如图所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻金属棒与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下。现使磁感应强度随时间均匀减小，始终保持静止，下列说法正确是（　　） A. 中的感应电流方向由到 B. 中的感应电流逐渐减小 C. 所受的安培力保持不变 D. 所受的静摩擦力逐渐减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．磁感应强度随时间均匀减小，由楞次定律，中的感应电流方向由到。故A错误； B．由法拉第电磁感应定律，磁感应强度随时间均匀减小，产生的感应电动势不变，由闭合电路欧姆定律，感应电流不变。故B错误； C．磁感应强度随时间均匀减小，感应电流不变，所受的安培力减小，故C错误； D．所受的安培力减小，由平衡条件，所受的静摩擦力逐渐减小。故D正确。 故选D。 12. 如图所示，线圈L的电阻值与电阻R的阻值相等、两个灯泡和规格相同。下列说法正确的是（　　） A. 在闭合开关K瞬间，比先亮 B. 在断开开关K瞬间，与同时熄灭 C. 闭合开关K，稳定后与一样亮 D. 断开开关K的瞬间，比先熄灭 【答案】C 【解析】 【详解】AC．在闭合开关K瞬间，中立即有了电流，故立即亮起，由于自感线圈产生自感电动势阻碍所在支路电流的变化，故缓缓亮起，稳定后两灯泡一样亮，故A错误，C正确； BD．稳定时与中电流相等，在断开开关K瞬间，中电流立即消失，但与此同时，自感线圈产生自感电动势，与、、R形成闭合回路，相当于电源对该回路供电，所以、亮度相同且缓缓变暗直至同时熄灭，故BD错误。 故选C。 13. 汽车使用的电磁制动原理示意图如图所示，当导体在固定通电线圈产生的磁场中运动时，会产生涡流，使导体受到阻碍运动的制动力。下列说法正确的是（　　） A. 制动过程中，导体不会发热 B. 制动力的大小与导体运动的速度无关 C. 改变线圈中的电流方向，导体就可获得动力 D. 制动过程中导体获得的制动力逐渐减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．由于导体中产生了涡流，根据 可知，制动过程中，导体会发热，A错误； B．导体运动速度越大，穿过导体中回路的磁通量的变化率越大，产生的涡流越大，则所受安培力，即制动力越大，即制动力的大小与导体运动的速度有关，B错误； C．根据楞次定律，可知，原磁场对涡流的安培力总是要阻碍导体的相对运动，即改变线圈中的电流方向，导体受到的安培力仍然为阻力，C错误； D．制动过程中，导体的速度逐渐减小，穿过导体中回路的磁通量的变化率变小，产生的涡流变小，则所受安培力，即制动力变小，D正确。 故选D。 14. 磁敏元件在越来越多的电子产品中被使用，市场上看到的带皮套的智能手机就是使用磁性物质和霍尔元件等起到开关控制的，当打开皮套，磁体远离霍尔元件，手机屏幕亮；当合上皮套，磁体靠近霍尔元件，屏幕熄灭，手机进入省电模式。如图所示，一块宽度为、长为、厚度为的矩形半导体霍尔元件，元件内的导电粒子是电荷量为的自由电子，通入水平向右大小为的电流时，当手机套合上时元件处于垂直于上表面、方向向上且磁感应强度大小为的匀强磁场中，于是元件的前、后表面产生稳定电势差；以此来控制屏幕熄灭，则下列说法正确的是（　　） A. 前表面的电势比后表面的电势高 B. 自由电子所受洛伦兹力的大小为 C. 用这种霍尔元件探测某空间的磁场时，霍尔元件的摆放方向对无影响 D. 若该元件单位体积内的自由电子个数为，则发生霍尔效应时，元件前后表面的电势差为 【答案】D 【解析】 【详解】A．元件内的导电粒子是电荷量为e的自由电子，通入水平向右大小为I的电流时，电子向左运动，由左手定律可得电子受洛伦兹力的作用往前表面偏转，故前表面的电势比后表面的电势低，故A错误； BC．元件的前、后表面产生稳定电势差时，电子受到的洛伦兹力与电场力平衡 整理得 为垂直于上表面的磁感应强度的大小，故霍尔元件的摆放方向对有影响，故BC错误； D．元件单位体积内的自由电子个数为n，根据电流的微观表达式 整理得 电子受到的洛伦兹力与电场力平衡 联立得元件前后表面的电势差为 D正确。 故选D。 二、实验题（本题共2小题，共18分） 15. 如图所示，在“测量玻璃的折射率”的实验中，当光线AO以一定入射角穿过两面平行的玻璃砖时，通过插针法找到跟入射光线AO对应的出射光线，从而确定玻璃中的折射光线。 （1）下列步骤必要的有________。 A. 插上大头针，使仅挡住的像 B. 插上大头针，使挡住的像和的像 C. 插上大头针，使仅挡住 D. 插上大头针，使挡住和、的像 （2）在图中分别标记测量了、两个角度，则玻璃的折射率________。 （3）下列措施中，能使实验误差减小的是________。 A. 选用与间距更大的玻璃砖 B. 入射角要尽量小些 C. 选用与必须平行的玻璃砖 D. 针与、与的间距要适当大些 【答案】（1）BD （2） （3）AD 【解析】 【小问1详解】 根据实验原理可知，该同学接下来要完成的必要步骤有，插上大头针，使挡住、的像；插上大头针，使挡住和、的像。 故选BD。 【小问2详解】 根据几何关系结合折射定律可得，玻璃的折射率为 【小问3详解】 A．为了减小作图误差，应选用与间距更大的玻璃砖，故A正确； B．入射角适当大些，可以使折射现象更加明显，从而使角度的测量误差减小，故B错误； C．与是否平行，对测量玻璃折射率的原理应用没有直接影响，不会因为玻璃砖这两边平行与否而减小误差，故C错误； D．折射光线是通过隔着玻璃观察成一条直线确定的，大头针间的距离太小，引起的角度误差会较大，故P1、P2及P3、P4之间的距离适当大些，可以提高精确度，故D正确。 故选AD。 16. 某同学用如图所示的装置进行“用单摆测量重力加速度”的实验。 （1）为了比较准确地测量出当地重力加速度的数值，在选择制作单摆的材料时、应该选用的器材是________（选填选项前的字母）； A. 长度约为1.0m的细绳 B. 长度约为30cm的细绳 C. 直径约为2.0cm的塑料球 D. 直径约为2.0cm的铁球 （2）用游标卡尺测量摆球直径时，游标卡尺位置如图所示，则摆球直径为_______； （3）将单摆正确悬挂后进行如下操作，其中正确的是________（选填选项前的字母）； A. 把摆球从平衡位置拉开一个很小的角度后释放，使之做简谐运动 B. 在摆球到达最高点时开始计时 C. 测量摆长时，应测量水平拉直后的摆线长 D. 用秒表测量单摆完成30次全振动所用的总时间，用总时间除以全振动的次数得到单摆的周期 （4）为了提高实验精度，在实验中可改变几次摆长l并测出相应的周期T，从而得出一组对应的l与T的数据，并作出图线，如图所示，图线上A、B两点的坐标分别为，则可以得重力加速度________。 （5）实验完单后，发现小球的重心不在小球的球心。利用上问（4）中处理数据的办法，根据图像求重力加速度。理论上，若测得的重力加速度为，加速度的真实值为g，则________g（选填“>”“<”“=”）。 （6）如果测得g值偏小，可能原因是______ A. 单摆的悬点未固定紧，振动中出现松动使摆线增长了 B. 以摆线长作为摆长来计算 C. 把n次摆动的时间误记为（）次摆动的时间 D. 开始计时时，秒表过迟按下 【答案】（1）AD （2）2.06 （3）AD （4） （5）= （6）A 【解析】 【小问1详解】 单摆的摆线可选择长度约为1.0m的细绳，为减小阻力影响，摆球可选择直径约为2.0cm的铁球。故选AD。 【小问2详解】 摆球直径为2cm+0.1mm×6=2.06cm； 【小问3详解】 A．把摆球从平衡位置拉开一个很小的角度后释放，使之做简谐运动，选项A正确； B．在摆球到达最低点时开始计时，选项B错误； C．测量摆长时，应测量竖直下垂后的摆线长，选项C错误； D．用秒表测量单摆完成30次全振动所用的总时间，用总时间除以全振动的次数得到单摆的周期，选项D正确。 故选AD。 【小问4详解】 根据 解得 由图像可知 可得 【小问5详解】 若小球的重心不在小球的球心，设偏差为，则 可得解得 则若用图像处理数据，图像的斜率不变，则重力加速度的测量值不变，则=g。 小问6详解】 A．根据可知单摆的悬点未固定紧，振动中出现松动使摆线增长了，而计算时仍用原来的l值计算，则得到的重力加速度g测量值偏小，选项A正确； B．以摆线长作为摆长来计算，若采用图像处理数据，则测得的重力加速度值不受影响，选项B错误； C．把n次摆动的时间误记为（）次摆动的时间，则周期测量值偏小，根据可知得到的重力加速度g测量值偏大，选项C错误； D．开始计时时，秒表过迟按下，则周期测量值偏小，则根据可知得到的重力加速度g测量值偏大，选项D错误。 故选A。 三、计算论证题（本题共4小题，共40分。） 17. 如图所示，小物块A沿光滑水平桌面以的速度匀速运动，与静止在水平桌面末端的小物块B发生碰撞，碰后两物块粘在一起水平飞出。已知小物块A、B的质量均为，A、B的飞出点距离水平地面的竖直高度为，取重力加速度。求： （1）两物块碰后的速度的大小； （2）两物块碰撞过程中损失的机械能； （3）两物块落地点距离水平桌面末端的水平位移的大小。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）碰撞过程，两物块组成的系统满足动量守恒，则有 解得 （2）两物块碰撞过程中损失的机械能为 （3）两物块在空中做平抛运动，竖直方向有 解得 两物块落地点距离水平桌面末端的水平位移的大小 18. 有一边长的正方形导线框abcd，电阻，质量，由高度处自由下落，下方匀强磁场区域宽度也是。如图所示。其下边缘ab进入匀强磁场区域后，线圈开始做匀速运动，直到其上边缘dc刚刚开始穿出匀强磁场为止。重力加速度g取，求 （1）当ab边刚进入磁场时，线框的速度大小v； （2）磁感应强度大小B； （3）线框在穿越匀强磁场过程中产生的焦耳热Q。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 线框下落做自由落体运动， 代入数据，可得 【小问2详解】 刚进入磁场时，ab边切割磁感线产生感应电动势为 回路中的感应电流为 受到安培力为 代入数据可得到 【小问3详解】 由能量守恒可知 19. 如图所示，位于竖直平面内的矩形金属线圈，可绕过和边中点且垂直于磁场方向的轴匀速转动。已知矩形线圈边和边的长度，边和边的长度，匝数匝，线圈的总电阻。线圈的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环C、D（集流环）焊接在一起，并通过电刷同的定值电阻相连接。线圈所在空间存在水平向右的匀强磁场，磁感应强度。在外力驱动下线圈绕轴转动的角速度。计算中取。求： （1）通过电阻R的电流最大值； （2）在线圈转动一周的过程中，整个电路产生的焦耳热； （3）线圈由图示位置（即线圈平面与磁场方向垂直的位置）转过90°的过程中，通过电阻R的电荷量。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）由题意，根据法拉第电磁感应定律，可得线圈中产生感应电动势的最大值为 其中 代入相关数据求得 根据闭合电路欧姆定律，得通过电阻R的电流最大值 （2）线圈中产生感应电流的有效值为 得在线圈转动一周的过程中，整个电路产生的焦耳热 联立代入相关数据求得 （3）线圈由图示位置（即线圈平面与磁场方向垂直的位置）转过90°的过程中，通过电阻R的电荷量 代入相关已知数据求得 20. 如图所示为汤姆孙做阴极射线实验时用到的气体放电管示意图，在K、A之间加高电压，便有阴极射线射出，金属板、间不加电压时，光屏上点出现荧光斑，当、两极板间分别接电源的负极和正极时，光屏上点出现荧光斑，测得此时两极板间的电势差为U，极板间距为d，保持现有条件不变，在、两极板间添加与电场方向和粒子运动方向均垂直的匀强磁场（图中未画），其磁感应强度大小为B，荧光斑恰好回到荧光屏中心；接着撤去金属板、间电压，阴极射线向上偏转，处出现荧光斑，测出此时粒子在磁场中的轨迹半径为r。（不计粒子重力及粒子间相互作用） （1）请论证说明，该粒子带何种性质的电荷？ （2）请分析在金属板、之间所加磁场方向如何，粒子速度多大？ （3）请根据题中条件推导该粒子的比荷。 【答案】（1）带负电，证明见解析；（2）磁场方向垂直电场和粒子运动方向所在平面向外，；（3） 【解析】 【详解】（1）金属板、间不加电压时，光屏上点出现荧光斑，当、两极板间加如图所示电压时，光屏上点出现荧光斑，说明粒子受到的电场力向下，而极板间的电场方向向上，带电粒子所受电场力方向与场强方向相反，则该粒子带负电。 （2）由题意可知，粒子受到向上的洛伦兹力，由左手定则知磁感应强度方向应垂直电场和粒子运动方向所在平面向外；设粒子的速度为，根据题意有 又 联立解得 （3）当粒子在、间的磁场中偏转时，由洛伦兹力提供向心力得 可得 联立可得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$