精品解析：北京市房山区2024-2025学年高二下学期7月期末物理试题

房山区2024－2025学年度第二学期学业水平调研（二） 高二物理 本试卷共8页，满分100分，考试时长90分钟。考生务必将答案填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。 第一部分 本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1. 如图所示，光束沿AO方向从空气射向某种介质，折射光线沿OB方向。下列说法正确的是（　　） A. 这束光从空气进入介质后频率会增大 B. 这束光从空气进入介质后波长会增大 C. 这束光在该介质中的传播速度小于在空气中的传播速度 D. 若这束光沿BO方向从介质射向空气，可能会发生全反射现象 【答案】C 【解析】 【详解】A．这束光从空气进入介质后频率不变，故A错误； BC．根据可知这束光在该介质中的传播速度小于在空气中的传播速度，这束光从空气进入介质后速度减小，根据可知这束光从空气进入介质后波长会减小，故C正确，B错误； D．由光路可逆性可知，这束光沿BO方向从介质射向空气时，折射光线将沿OA射出，不会发生全反射现象，故D错误。 故选C。 2. 如图甲所示，让一单色点光源S发出的光照射大小可调的圆孔，圆孔后面放一光屏，从大到小调节圆孔大小，在屏上得到的衍射图样如图乙所示，实验发现，光绕过孔的边缘，传播到了相当大的范围。下列说法正确的是（　　） A. 此实验说明了光沿直线传播 B. 圆孔变小，衍射图样的范围反而变大 C. 圆孔变小，中央亮斑和亮纹的亮度反而变大 D. 用白光做实验，将看不到衍射图样 【答案】B 【解析】 【详解】A．此实验说明了光的衍射现象，故A错误； B．圆孔变小，衍射现象更明显，衍射图样的范围反而变大，故B正确； C．圆孔变小，透光强度变小，中央亮斑和亮纹的亮度变弱，故C错误； D．用白光做实验，可以看到彩色的衍射图样，故D错误。 故选B。 3. 一辆汽车以10m/s的速度匀速行驶，制动后做匀减速直线运动，经2s停止，汽车的制动距离为（ ） A. 5m B. 10m C. 20m D. 30m 【答案】B 【解析】 【详解】速度公式汽车做末速度为零的匀减速直线运动，则有 故选B。 4. 水平传送带匀速运动，将一物体无初速度地放置在传送带上，最终物体随传送带一起匀速运动。下列说法正确的是（　　） A. 刚放到传送带上时，物体相对传送带向前运动 B. 传送带运动速度越大，物体加速运动的时间越长 C. 物体加速运动过程中，摩擦力对物体做负功 D. 物体匀速运动过程中，受到与其运动方向相反的静摩擦力 【答案】B 【解析】 【详解】A．刚放到传送带上时，物体初速度为0，而传送带匀速运动，因此物体相对传送带向后运动，故A错误； B．物体加速运动的加速度为 物体加速运动的时间为 可知传送带运动速度越大，物体加速运动的时间越长，故B正确； C．物体加速过程中，摩擦力方向与运动方向相同，对物体做正功，故C错误； D．匀速运动时，物体与传送带无相对运动趋势，不受静摩擦力，故D错误。 故选B。 5. 质量为m的物块在光滑水平面上以速率v匀速向左运动，某时刻对物块施加与水平方向夹角为的恒定拉力F，如图所示。经过时间t，物块恰好以相同速率v向右运动。在时间t内，下列说法正确的是（　　） A. 物块所受拉力F的冲量方向水平向右 B. 物块所受拉力F的冲量大小为2mv C. 物块所受重力的冲量大小为零 D. 物块所受合力的冲量大小为 【答案】D 【解析】 【详解】AB．物块所受拉力的冲量为 方向与水平方向夹角为，故AB错误； C．物块所受重力的冲量为 故C错误； D．由动量定理可知 故D正确； 故选D。 6. 如图所示，水平弹簧振子在光滑水平杆上的A、B之间做简谐运动，O为平衡位置。下列说法正确的是（　　） A. 在B点小球加速度最小 B. 在往复运动过程中小球机械能守恒 C. 由O向A运动过程中，小球回复力的方向指向平衡位置 D. 运动过程中，小球受重力、支持力、弹簧弹力和回复力作用 【答案】C 【解析】 【详解】A．小球在平衡位置O点加速度最小，在A、B两点的加速度最大，故A错误； B．小球在往复运动过程中，是小球的动能和弹簧的弹性势能相互转化，所以是小球和弹簧组成的系统机械能守恒，小球的机械能不守恒，故B错误； C．由O向A运动过程中，小球回复力的方向指向平衡位置，故C正确； D．运动过程中，小球受重力、支持力、弹簧弹力作用，故D错误。 故选C。 7. 一列简谐横波在某时刻的波形图如图所示。P、Q、M、N是距离平衡位置相等的四个质点，若此时质点P正在向下运动，下列说法正确的是（　　） A. 该简谐波一定沿x轴负方向传播 B. 质点Q和质点N均处于向下加速运动过程中 C. 质点P和质点N同时回到平衡位置 D. 质点P和质点Q受到的回复力相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．此时质点P正在向下运动，根据波形平移法可知，该简谐波一定沿x轴正方向传播，故A错误； B．该简谐波沿x轴正方向传播，则此时质点Q向上减速运动，质点N向下减速运动，故B错误； C．由于此时质点P正在向下运动，质点N向下运动，可知，质点P比质点N先回到平衡位置，故C错误； D．此时质点P和质点Q的位移相同，所以质点P和质点Q受到的回复力相同，故D正确。 故选D。 8. 若想检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”都遵循与距离的平方成反比，在已知地球表面重力加速度、地球半径、月球绕地球做匀速圆周运动的轨道半径的情况下，还需要知道（　　） A. 月球表面的重力加速度 B. 月球绕地球公转的周期 C. 月球的半径 D. 月球的质量 【答案】B 【解析】 【详解】A．月球表面的重力加速度与地球引力无关，故A不符合题意； B．验证引力平方反比关系，需联立地表重力公式和月球轨道公式；在地球表面有 可得 月球绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力得 将代入得 需已知验证等式是否成立，故B符合题意； C．月球的半径与地球引力无关，故C不符合题意； D．月球的质量在公式中被约去，无需已知，故D不符合题意。 故选B。 9. 电动自行车因低碳环保而成为流行的代步交通工具。电动自行车在无风情况下匀速行驶时，会将正对空气的速度从0变为v，人和车总的迎风面积为S，空气密度为，则其受到的空气的平均阻力为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】取一小段时间内带动的空气为研究对象，则这一小段气体质量 根据动量定理 匀速骑行时 联立解得 故选A。 10. 在正点电荷Q产生的电场中有M、N两点，其电势分别为、，电场强度大小分别为、。下列说法正确的是（　　） A. 若，则M点到电荷Q的距离比N点的远 B. 若，则M点到电荷Q的距离比N点的近 C. 若把带负电的试探电荷从M点移到N点，电场力做正功，则 D. 若把带正电的试探电荷从M点移到N点，电场力做负功，则 【答案】C 【解析】 【详解】A．沿着电场线的方向电势降低，根据正点电荷产生的电场特点可知若 则M点到电荷Q的距离比N点的近，故A错误； B．电场线的疏密程度表示电场强度的大小，根据正点电荷产生的电场特点可知若 则M点到电荷Q的距离比N点的远，故B错误； C．若把带负电的试探电荷从M点移到N点，电场力做正功，则是逆着电场线运动，电势增加，故有 故C正确； D．若把带正电的试探电荷从M点移到N点，电场力做负功，则是逆着电场线运动；根据正点电荷产生的电场特点可知 故D错误。 故选C。 11. 如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一根水平放置的金属棒以某一水平速度抛出，金属棒在运动过程中始终保持水平且未离开磁场区域。不计空气阻力，金属棒在运动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 感应电动势越来越大 B. 单位时间内，金属棒的动量增量变大 C. 金属棒中的机械能越来越小 D. 单位时间内金属棒扫过的曲面中的磁通量不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．金属棒在运动过程中切割磁感线，会产生感应电动势，根据公式可知其中的速度v是金属棒的水平分速度，由于不存在闭合回路，所以金属棒中没有感应电流，也就不会受到安培力的作用，棒在水平方向做匀速运动，故感应电动势的大小是不变的金属棒做平抛运动，水平速度不变，则金属棒中的感应电动势不变，故A错误； B．根据动量定理可知，金属棒在单位时间内的动量增量等于重力，故B错误； C．金属棒在运动过程只有重力做功，则机械能守恒，故C错误； D．单位时间内ab的水平位移为v0，则扫过的曲面中的磁通量保持不变，故D正确； 故选D。 12. 如图所示，表面粗糙的斜面固定于地面上，并处于方向垂直于纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场中；质量为m、带电量为+Q的小滑块从斜面顶端由静止下滑。在滑块下滑的过程中，下列判断正确的是（　　） A. 滑块受到的摩擦力不变 B. 滑块到地面时的动能与B的大小无关 C. 滑块受到的洛伦兹力方向垂直斜面向下 D. B很大时，滑块可能静止于斜面上 【答案】C 【解析】 【详解】AC．小滑块向下运动的过程中受到重力，支持力，垂直斜面向下的洛伦兹力，摩擦力，向下运动的过程中，速度增大，洛伦兹力增大，支持力增大，滑动摩擦力增大，故A错误，C正确； B．B的大小不同，洛伦兹力大小不同，导致滑动摩擦力大小不同，根据动能定理，摩擦力功不同，到达底端的动能不同，B错误； D．滑块之所以开始能动，是因为重力的沿斜面的分力大于摩擦力，B很大时，一旦运动，不会停止，最终重力的沿斜面的分力等于摩擦力，小滑块匀速直线运动，故D错误。 故选C。 【点睛】解决本题的关键知道洛伦兹力的方向和洛伦兹力的大小以及能够正确的受力分析，理清物体的运动状况。 13. 金属板M受到紫外线照射时，会持续向各个方向发射不同速率的电子，电子最大速率为，质量为m，电量为e。正对M放置一金属网N，M与N间距为d（远小于板长）。在M、N之间加一个恒定电压U，M与电源正极相连，如图所示。下列说法正确的是（　　） A. U增大，电流表的读数将增大 B. d减小，电子由M到N的过程，动能变化量将减小 C. 仅将正、负极对调，从M逸出的电子，到达N时的最大动能为 D. 仅将正、负极对调，电流表的读数将减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．由于M与电源正极相连，可知所加电压为反向电压，电场力对电子做负功，则U增大，电流表的读数将减小，故A错误； B．电子由M到N的过程，根据动能定理可得 可知d减小，由于电压U不变，则动能变化量不变，故B错误； C．仅将正、负极对调，则电场力对电子做正功，从M逸出的电子，根据动能定理可得 可得到达N时的最大动能为 故C正确； D．仅将正、负极对调，所加电压为正向电压，电场力对电子做正功，电流表的读数将增大，故D错误。 故选C。 14. 不计质量的弹簧一端连接一个可看作质点的小球构成弹簧振子，若小球质量为m、弹簧的劲度系数为k，则系统做简谐运动的固有周期为。实验小组把未连接小球的弹簧竖直悬挂在铁架台的横杆上，拉伸弹簧并释放后，发现弹簧不悬挂重物时也存在振动周期。为探究这一问题，小组同学首先测量了弹簧自身的质量，然后按照图1所示的装置把不同质量的小球悬挂在这根弹簧的下端，测量并记录系统振动周期T与对应的小球质量m，作出的图像如图2所示，发现该图像为一条不过原点的直线。对这一探究过程，以下推理正确的是（　　） A. 小球质量不同，造成弹簧劲度系数发生了变化 B. 图像不过原点是周期的测量值存在误差造成的 C. 图2中图线延长线与横轴交点的绝对值不等于 D. 使系统在水平方向做简谐运动，图像将通过原点 【答案】C 【解析】 【详解】A．弹簧劲度系数由弹簧本身决定，故A错误； BC．当不计弹簧重力时，在平衡位置时有，令此时弹簧伸长量为，则 以平衡位置为初始位置，为重力的零势面，向下为正方向，小球位移为，有能量守恒定理可得 可得 计弹簧质量时，弹簧时匀质弹簧，均匀伸长，悬挂点速度为0，和小球接触的末端速度为，设质量为，则将弹簧等分为份（），从悬挂点开始数，第份弹簧的动能和重力做功 ， 则整个弹簧的动能 则 由于，则 弹簧重力势能变化关系 由于，则 则计弹簧重力时 则 即计弹簧重力时，不计弹簧重力悬挂等效为质量为的小球。则此时周期 则图像图线延长线与横轴交点的绝对值等于，不过原点也并非是测量误差的原因，故B错误，C正确； D．使系统在水平方向做简谐运动，同理可得弹簧的质量也应等效到振子质量中，则图像不会通过原点，故D错误； 故选C。 第二部分 本部分共6题，共58分。 15. 某实验小组用图所示装置做“用单摆测重力加速度”实验。 （1）组装单摆时，应该选用________（选填器材前的字母代号）。 A. 长度为左右的细线 B. 长度为左右的细线 C. 直径约为的木质球 D. 直径约为的小钢球 （2）某同学将摆球沿垂直纸面的方向向外拉开大约，然后由静止释放，摆动稳定后，自摆球经过最低点时记为0次并用停表开始计时，此后摆球每经过最低点一次计数一次，计数到50时，停表的读数为，则摆的振动周期________（用表示）。 （3）甲同学多次改变摆长，测量对应的周期，绘制出图像，如图所示，直线的斜率为。由此可得重力加速度________（用含的式子表示）。 （4）若甲同学测得的值偏大，其原因可能是________。 A. 测摆线长时摆线拉得过紧 B. 把50次摆动的时间误记为49次摆动的时间 C. 开始计时，停表过早按下 D. 单摆悬点未固定紧，摆动中出现松动，使摆线增长了 【答案】（1）AD （2） （3） （4）A 【解析】 【小问1详解】 AB．单摆实验中，摆长一般选1m左右（便于测量且周期适中），20cm摆长太短，周期过小，测量误差大，所以选长度为1m左右的细线，A正确，B错误； CD．为减小空气阻力影响，应选质量大、体积小的球，小钢球符合，木质球空气阻力影响大，C错误，D正确； 故选AD。 【小问2详解】 从最低点开始计时，计数到50时，实际完成的全振动次数是25次（因为从0开始计数，每2次经过最低点为一个周期 ）。根据周期定义。 【小问3详解】 由单摆周期公式 变形得 图像的斜率 则 【小问4详解】 A．测摆线长时摆线拉得过紧，会使测量的摆长偏大。由，偏大则测量值偏大，A正确； B．把50次摆动时间误记为49次，根据，偏大（误记后变小），则测量值偏大。由，偏大则测量值偏小，B错误； C．开始计时，停表过早按下，意味着在摆球未到达最低点（或未完成完整振动计时起点）时就开始计时，导致记录的总时间偏大（包含了摆球从初始位置到计时起点的无效时间），根据，偏大，则测量值偏大。由，偏大则测量值偏小，C错误； D．单摆悬点松动使摆线增长，测量的摆长偏小（因为实际摆长变长，但测量的是原来的短摆长），由，偏小则测量值偏小，D错误。 故选A。 16. 在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，实验装置如图所示。请按照题目要求回答下列问题。 （1）用双缝干涉测量光的波长实验，操作中将表中的光学元件放在如图所示的光具座上，用此装置测量红光的波长。 元件代号 A B C D E 元件名称 光屏 双缝 白光光源 单缝 透红光的滤光片 将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的排列顺序应为C、________（填写元件代号）。 （2）利用图中装置研究双缝干涉现象时，下面几种说法正确的是________。 A. 将屏移近双缝，干涉条纹间距变宽 B. 将滤光片由红色换成绿色，干涉条纹间距变窄 C. 换一个两缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变窄 D. 去掉滤光片后，干涉现象消失 （3）某同学在用测量头测量时，调整手轮，在测量头目镜中先看到分划板中心刻线对准A亮条纹的中心，然后他继续转动，使分划板中心刻线对准B亮条纹的中心，如图甲所示。前后两次游标卡尺的读数如图乙所示。对准A条纹时游标卡尺读数________mm，干涉条纹间距________m（计算结果保留2位有效数字）。已知双缝与屏的距离为、双缝间距为，测得的干涉条纹间距为，用、和计算波长的公式是________。 【答案】（1）CEDBA （2）BC （3） ①. 111.10 ②. ③. 【解析】 【小问1详解】 将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的排列顺序应为透绿光的滤光片、单缝、双缝、光屏，即由左至右，表示各光学元件的排列顺序应为CEDBA。 【小问2详解】 A．根据双缝干涉条纹间距公式，将屏移近双缝，双缝到光屏的距离l减小，干涉条纹间距变窄，故A错误； B．将滤光片由红色换成绿色，绿光的波长比红光短，干涉条纹间距变窄，故B正确； C．换一个两缝之间距离d较大的双缝，干涉条纹间距变窄，故C正确； D．去掉滤光片后，不同颜色的光将通过单缝，仍会产生干涉现象，因波长不同，会导致双缝干涉条纹间距不同，在屏上形成彩色条纹，故D错误。 故选BC。 【小问3详解】 [1]根据游标卡尺的读数规律，A位置的读数为 [2]B位置的读数为 干涉条纹间距 [3]由，得 17. 如图所示，质量的小物块，从水平桌面左端以某一初速度开始滑动，经距离后，以速度飞离桌面右端，最终落在水平地面上。物块与桌面间的动摩擦因数，桌面高，不计空气阻力，重力加速度取，求： （1）小物块落地点距飞出点的水平距离。 （2）小物块落地前瞬间重力的瞬时功率。 （3）小物块的初速度大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据平抛运动规律有 代入题中数据，解得 【小问2详解】 小物块落地前瞬间重力的瞬时功率 【小问3详解】 小物块在桌面滑动时，由牛顿第二定律有 由运动学公式有 联立解得 18. 游乐场的“太空梭”先把座舱拉升到一定高度处释放，座舱下落到制动位置时，触发电磁制动开始减速。将座舱简化为正方形线框abcd，如图所示，线框下方存在宽度为L的匀强磁场区域，该区域的上下边界水平，磁感应强度的大小为B。线框从距磁场上边界高度为h处由静止开始自由下落。线框ab边进入磁场时开始减速，cd边穿出磁场时的速度是ab边进入磁场时速度的。已知线框的边长为L，质量为m，电阻为R，重力加速度大小为g，线框下落过程中ab边始终与磁场边界平行，不计空气阻力。求： （1）线框ab边刚进入磁场时，产生的感应电动势大小E； （2）线框穿过磁场区域的过程中最大加速度的大小a； （3）线框穿过磁场区域的过程中产生的焦耳热Q。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设ab边进入磁场时的速度大小为v，有 ab边进入磁场时感应电动势得 【小问2详解】 ab边进入磁场时，线框的加速度最大。 根据闭合电路欧姆定律，线框中感应电流的大小 ab边受到安培力的大小 根据牛顿第二定律有，得 【小问3详解】 线框穿过磁场的过程中，根据能量守恒定律有 19. 目前正在运转的我国空间站天和核心舱，搭载了一种全新的推进装置——离子推进器，这种引擎不需要燃料，也无污染物排放。该装置获得推力的原理如图所示，进入电离室的气体被电离成正离子，而后飘入电极A、B之间的匀强电场（初速度忽略不计），A、B间电压为U，使正离子加速形成离子束，在加速过程中引擎获得推力。单位时间内飘入的正离子数目为N，离子质量为m，电荷量为Ze，其中Z是正整数，e是元电荷。 （1）求离子喷出加速电场的速度v及其所形成的等效电流I； （2）求推力器获得的平均推力大小F； （3）可以用离子推进器工作过程中产生的推力与电压为U的电场对离子做功的功率的比值X来反映推进器工作情况。通过计算说明，如果要增大X可以采取哪些措施。 【答案】（1），；（2）；（3）减小、或用比荷较小的粒子 【解析】 【详解】（1）在匀强电场中，根据动能定理 解得离子喷出加速电场的速度 根据电流的定义，等效电流为 （2）以内喷出的个离子为研究对象，根据动量定理 解得 根据牛顿第三定律，推力器获得的平均推力大小 （3）设内电场对个离子做功为，则电场做功的功率为 又 可得 则 增大X可以采取措施有：减小、或者用比荷较小的粒子。 20. 万有引力定律和库仑定律的相似，使得解决相关问题的方法可以相互借鉴。 （1）与静电力做功特点类似，万有引力做功同样与路径无关。已知某卫星绕地球的轨道为一椭圆，地球位于椭圆的一个焦点上，如图1所示。已知地球和卫星的质量分别为M、m，卫星在远地点A时与地心距离为r1，在近地点B时与地心距离为r2。取无穷远处引力势能为零，质量为、的两物体相距为r时，引力势能表达式为，其中G为引力常量。 a.推导证明卫星绕地球运动的过程中动能与引力势能之和守恒； b.计算卫星从A运动到B的过程中增加的动能。 （2）如图2所示，直线上有一固定点电荷A，带电量为+Q，另一质量为m、带电量为-q的点电荷B由直线上某点静止释放，仅考虑两电荷间的库仑力，当电荷B运动至距离电荷A为L时，其速度大小恰等于B绕A做半径为L的匀速圆周运动时的速度大小。取无穷远电势为零，两点电荷、相距为r时的电势能表达式为，其中k为静电力常量。 a.求点电荷B由静止释放时与点电荷A的距离； b.已知在万有引力作用下人造卫星绕地球以椭圆轨道或圆周轨道运行时，若椭圆轨道半长轴与某一圆周轨道半径相等，则其在两轨道上运行的周期相等。请据此估算点电荷B从该位置由静止释放运动到点电荷A位置的时间t。 【答案】（1）a．见解析，b．；（2）a．，b． 【解析】 【详解】（1）a．设引力做功为W引，根据动能定理有 W引=ΔEk 引力做功与引力势能变化ΔEp的关系为 W引=－ΔEp 故有 ΔEk＋ΔEp=0 由此可知，动能与引力势能之和守恒 b．卫星从A运动到B的过程中，动能与引力势能之和守恒 ΔEk＋ΔEp=0 解得 （2）a．当B绕A做圆周运动时，库仑力提供向心力 当B靠近A时，由动能定理 同时 解得 b．将B的直线运动视为无限“扁”的椭圆上的运动，其半长轴为 设B绕A以半径L做匀速圆周运动时的周期为T，有 库仑力提供向心力有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 房山区2024－2025学年度第二学期学业水平调研（二） 高二物理 本试卷共8页，满分100分，考试时长90分钟。考生务必将答案填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。 第一部分 本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1. 如图所示，光束沿AO方向从空气射向某种介质，折射光线沿OB方向。下列说法正确的是（　　） A. 这束光从空气进入介质后频率会增大 B. 这束光从空气进入介质后波长会增大 C. 这束光在该介质中的传播速度小于在空气中的传播速度 D. 若这束光沿BO方向从介质射向空气，可能会发生全反射现象 2. 如图甲所示，让一单色点光源S发出的光照射大小可调的圆孔，圆孔后面放一光屏，从大到小调节圆孔大小，在屏上得到的衍射图样如图乙所示，实验发现，光绕过孔的边缘，传播到了相当大的范围。下列说法正确的是（　　） A. 此实验说明了光沿直线传播 B. 圆孔变小，衍射图样的范围反而变大 C. 圆孔变小，中央亮斑和亮纹的亮度反而变大 D. 用白光做实验，将看不到衍射图样 3. 一辆汽车以10m/s的速度匀速行驶，制动后做匀减速直线运动，经2s停止，汽车的制动距离为（ ） A. 5m B. 10m C. 20m D. 30m 4. 水平传送带匀速运动，将一物体无初速度地放置在传送带上，最终物体随传送带一起匀速运动。下列说法正确的是（　　） A. 刚放到传送带上时，物体相对传送带向前运动 B. 传送带运动速度越大，物体加速运动的时间越长 C. 物体加速运动过程中，摩擦力对物体做负功 D. 物体匀速运动过程中，受到与其运动方向相反的静摩擦力 5. 质量为m的物块在光滑水平面上以速率v匀速向左运动，某时刻对物块施加与水平方向夹角为的恒定拉力F，如图所示。经过时间t，物块恰好以相同速率v向右运动。在时间t内，下列说法正确的是（　　） A. 物块所受拉力F的冲量方向水平向右 B. 物块所受拉力F的冲量大小为2mv C. 物块所受重力的冲量大小为零 D. 物块所受合力的冲量大小为 6. 如图所示，水平弹簧振子在光滑水平杆上的A、B之间做简谐运动，O为平衡位置。下列说法正确的是（　　） A. 在B点小球加速度最小 B. 在往复运动过程中小球机械能守恒 C. 由O向A运动过程中，小球回复力的方向指向平衡位置 D. 运动过程中，小球受重力、支持力、弹簧弹力和回复力作用 7. 一列简谐横波在某时刻的波形图如图所示。P、Q、M、N是距离平衡位置相等的四个质点，若此时质点P正在向下运动，下列说法正确的是（　　） A. 该简谐波一定沿x轴负方向传播 B. 质点Q和质点N均处于向下加速运动过程中 C. 质点P和质点N同时回到平衡位置 D. 质点P和质点Q受到的回复力相同 8. 若想检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”都遵循与距离的平方成反比，在已知地球表面重力加速度、地球半径、月球绕地球做匀速圆周运动的轨道半径的情况下，还需要知道（　　） A. 月球表面的重力加速度 B. 月球绕地球公转的周期 C. 月球的半径 D. 月球的质量 9. 电动自行车因低碳环保而成为流行的代步交通工具。电动自行车在无风情况下匀速行驶时，会将正对空气的速度从0变为v，人和车总的迎风面积为S，空气密度为，则其受到的空气的平均阻力为（　　） A. B. C. D. 10. 在正点电荷Q产生的电场中有M、N两点，其电势分别为、，电场强度大小分别为、。下列说法正确的是（　　） A. 若，则M点到电荷Q的距离比N点的远 B. 若，则M点到电荷Q的距离比N点的近 C. 若把带负电的试探电荷从M点移到N点，电场力做正功，则 D. 若把带正电的试探电荷从M点移到N点，电场力做负功，则 11. 如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一根水平放置的金属棒以某一水平速度抛出，金属棒在运动过程中始终保持水平且未离开磁场区域。不计空气阻力，金属棒在运动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 感应电动势越来越大 B. 单位时间内，金属棒的动量增量变大 C. 金属棒中的机械能越来越小 D. 单位时间内金属棒扫过的曲面中的磁通量不变 12. 如图所示，表面粗糙的斜面固定于地面上，并处于方向垂直于纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场中；质量为m、带电量为+Q的小滑块从斜面顶端由静止下滑。在滑块下滑的过程中，下列判断正确的是（　　） A. 滑块受到的摩擦力不变 B. 滑块到地面时的动能与B的大小无关 C. 滑块受到的洛伦兹力方向垂直斜面向下 D. B很大时，滑块可能静止于斜面上 13. 金属板M受到紫外线照射时，会持续向各个方向发射不同速率的电子，电子最大速率为，质量为m，电量为e。正对M放置一金属网N，M与N间距为d（远小于板长）。在M、N之间加一个恒定电压U，M与电源正极相连，如图所示。下列说法正确的是（　　） A. U增大，电流表的读数将增大 B. d减小，电子由M到N的过程，动能变化量将减小 C. 仅将正、负极对调，从M逸出的电子，到达N时的最大动能为 D. 仅将正、负极对调，电流表的读数将减小 14. 不计质量的弹簧一端连接一个可看作质点的小球构成弹簧振子，若小球质量为m、弹簧的劲度系数为k，则系统做简谐运动的固有周期为。实验小组把未连接小球的弹簧竖直悬挂在铁架台的横杆上，拉伸弹簧并释放后，发现弹簧不悬挂重物时也存在振动周期。为探究这一问题，小组同学首先测量了弹簧自身的质量，然后按照图1所示的装置把不同质量的小球悬挂在这根弹簧的下端，测量并记录系统振动周期T与对应的小球质量m，作出的图像如图2所示，发现该图像为一条不过原点的直线。对这一探究过程，以下推理正确的是（　　） A. 小球质量不同，造成弹簧劲度系数发生了变化 B. 图像不过原点是周期的测量值存在误差造成的 C. 图2中图线延长线与横轴交点的绝对值不等于 D. 使系统在水平方向做简谐运动，图像将通过原点 第二部分 本部分共6题，共58分。 15. 某实验小组用图所示装置做“用单摆测重力加速度”实验。 （1）组装单摆时，应该选用________（选填器材前的字母代号）。 A. 长度为左右的细线 B. 长度为左右的细线 C. 直径约为的木质球 D. 直径约为的小钢球 （2）某同学将摆球沿垂直纸面的方向向外拉开大约，然后由静止释放，摆动稳定后，自摆球经过最低点时记为0次并用停表开始计时，此后摆球每经过最低点一次计数一次，计数到50时，停表的读数为，则摆的振动周期________（用表示）。 （3）甲同学多次改变摆长，测量对应的周期，绘制出图像，如图所示，直线的斜率为。由此可得重力加速度________（用含的式子表示）。 （4）若甲同学测得的值偏大，其原因可能是________。 A. 测摆线长时摆线拉得过紧 B. 把50次摆动的时间误记为49次摆动的时间 C. 开始计时，停表过早按下 D. 单摆悬点未固定紧，摆动中出现松动，使摆线增长了 16. 在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，实验装置如图所示。请按照题目要求回答下列问题。 （1）用双缝干涉测量光的波长实验，操作中将表中的光学元件放在如图所示的光具座上，用此装置测量红光的波长。 元件代号 A B C D E 元件名称 光屏 双缝 白光光源 单缝 透红光的滤光片 将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的排列顺序应为C、________（填写元件代号）。 （2）利用图中装置研究双缝干涉现象时，下面几种说法正确的是________。 A. 将屏移近双缝，干涉条纹间距变宽 B. 将滤光片由红色换成绿色，干涉条纹间距变窄 C. 换一个两缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变窄 D. 去掉滤光片后，干涉现象消失 （3）某同学在用测量头测量时，调整手轮，在测量头目镜中先看到分划板中心刻线对准A亮条纹的中心，然后他继续转动，使分划板中心刻线对准B亮条纹的中心，如图甲所示。前后两次游标卡尺的读数如图乙所示。对准A条纹时游标卡尺读数________mm，干涉条纹间距________m（计算结果保留2位有效数字）。已知双缝与屏的距离为、双缝间距为，测得的干涉条纹间距为，用、和计算波长的公式是________。 17. 如图所示，质量的小物块，从水平桌面左端以某一初速度开始滑动，经距离后，以速度飞离桌面右端，最终落在水平地面上。物块与桌面间的动摩擦因数，桌面高，不计空气阻力，重力加速度取，求： （1）小物块落地点距飞出点的水平距离。 （2）小物块落地前瞬间重力的瞬时功率。 （3）小物块的初速度大小。 18. 游乐场的“太空梭”先把座舱拉升到一定高度处释放，座舱下落到制动位置时，触发电磁制动开始减速。将座舱简化为正方形线框abcd，如图所示，线框下方存在宽度为L的匀强磁场区域，该区域的上下边界水平，磁感应强度的大小为B。线框从距磁场上边界高度为h处由静止开始自由下落。线框ab边进入磁场时开始减速，cd边穿出磁场时的速度是ab边进入磁场时速度的。已知线框的边长为L，质量为m，电阻为R，重力加速度大小为g，线框下落过程中ab边始终与磁场边界平行，不计空气阻力。求： （1）线框ab边刚进入磁场时，产生的感应电动势大小E； （2）线框穿过磁场区域的过程中最大加速度的大小a； （3）线框穿过磁场区域的过程中产生的焦耳热Q。 19. 目前正在运转的我国空间站天和核心舱，搭载了一种全新的推进装置——离子推进器，这种引擎不需要燃料，也无污染物排放。该装置获得推力的原理如图所示，进入电离室的气体被电离成正离子，而后飘入电极A、B之间的匀强电场（初速度忽略不计），A、B间电压为U，使正离子加速形成离子束，在加速过程中引擎获得推力。单位时间内飘入的正离子数目为N，离子质量为m，电荷量为Ze，其中Z是正整数，e是元电荷。 （1）求离子喷出加速电场的速度v及其所形成的等效电流I； （2）求推力器获得的平均推力大小F； （3）可以用离子推进器工作过程中产生的推力与电压为U的电场对离子做功的功率的比值X来反映推进器工作情况。通过计算说明，如果要增大X可以采取哪些措施。 20. 万有引力定律和库仑定律的相似，使得解决相关问题的方法可以相互借鉴。 （1）与静电力做功特点类似，万有引力做功同样与路径无关。已知某卫星绕地球的轨道为一椭圆，地球位于椭圆的一个焦点上，如图1所示。已知地球和卫星的质量分别为M、m，卫星在远地点A时与地心距离为r1，在近地点B时与地心距离为r2。取无穷远处引力势能为零，质量为、的两物体相距为r时，引力势能表达式为，其中G为引力常量。 a.推导证明卫星绕地球运动的过程中动能与引力势能之和守恒； b.计算卫星从A运动到B的过程中增加的动能。 （2）如图2所示，直线上有一固定点电荷A，带电量为+Q，另一质量为m、带电量为-q的点电荷B由直线上某点静止释放，仅考虑两电荷间的库仑力，当电荷B运动至距离电荷A为L时，其速度大小恰等于B绕A做半径为L的匀速圆周运动时的速度大小。取无穷远电势为零，两点电荷、相距为r时的电势能表达式为，其中k为静电力常量。 a.求点电荷B由静止释放时与点电荷A的距离； b.已知在万有引力作用下人造卫星绕地球以椭圆轨道或圆周轨道运行时，若椭圆轨道半长轴与某一圆周轨道半径相等，则其在两轨道上运行的周期相等。请据此估算点电荷B从该位置由静止释放运动到点电荷A位置的时间t。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $