精品解析：安徽省芜湖市2024-2025学年高二下学期7月期末考试物理试题

2024—2025学年度第二学期芜湖市高中教学质量监控 高二年级物理试题卷 注意事项： 1．本试卷满分为100分，考试时间为100分钟。 2．本试卷包括“试题卷”和“答题卷”两部分。“试题卷”共6页，“答题卷”共4页。 3．请务必在“答题卷”上答题，在“试题卷”上答题是无效的。 4．考试结束后，请将“试题卷”和“答题卷”一并交回。 一、单项选择题（本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的ABCD四个选项中，只有一个选项是符合要求的） 1. 下列表述正确的是（　　） A. 负电荷在磁场中某点受到的磁场力方向与该点的磁场方向相反 B. 导体棒在磁场中运动的速度越大，导体棒产生的感应电动势越大 C. 穿过某一导体回路的磁通量变化越快，回路中产生的感应电动势越大 D. 将一小段通电直导线放在磁场中，若导线不受安培力，则此处磁感应强度一定为0 2. 下列说法不正确的是（　　） A. 如图甲，把一根柔软的金属弹簧悬挂起来，使它的下端刚好跟槽中的水银接触，通电后弹簧上下振动 B. 图乙是速度选择器示意图，一带电粒子（重力可忽略）只要速度取合适的大小，无论从左向右，还是从右向左都可以沿直线匀速通过 C. 图丙是真空冶炼炉，耐火材料制成的冶炼锅外的线圈通入高频交流电时，被冶炼的金属内部产生很强的涡流，从而产生大量的热量使金属熔化 D. 如图丁，当线圈A与手机音频输出端连接时，与线圈B相连接的扩音器发出美妙的音乐，此为互感现象 3. 交流发电机原理如图所示，线圈在转动时通过滑环和电刷保持与外电路的连接，电路中电阻R=99Ω，电表为理想交流电流表。线圈匝数为100匝，电阻为1Ω，面积是0.05m2。线圈沿逆时针方向匀速转动，角速度为100πrad/s。磁场可视为匀强磁场，磁感应强度为0.1T。则（　　） A. 线圈经过甲位置时，电流表的示数为 B. 线圈每次经过乙位置时，电路中电流方向发生变化 C. 线圈转动1s，定值电阻R产生的焦耳热为100J D. 线圈转至丙位置开始计时，线圈产生的电动势瞬时值为100πsin100πtV 4. 随着辅助驾驶技术的飞速发展，雷达已成为车辆的关键传感器之一，为汽车提供了全面的感知能力。毫米波雷达的发射和接收都要用到LC振荡电路，既可产生特定频率的信号，也可从复杂的信号中分离出特定频率的信号，是许多电子设备中的关键部件。如图所示LC振荡电路，某时刻线圈中磁场方向向上，且电路中的电流正在减小，此时（　　） A. 电容器正在放电 B. 电容器上极板带正电 C. 电路中的磁场能正在增大 D. 电容器两极板间的电场强度正在减小 5. 民间有“日晕三更雨，月晕午时风”的谚语。如图甲所示，日晕形成原因是高空中出现了由冰晶构成的卷层云，太阳光照射云层中的冰晶时会发生折射和反射，阳光便被“分解”成了红、黄、绿、紫等多种颜色，这样太阳周围就会出现一个巨大的彩色光环。图乙所示是一束太阳光射到一个截面为正六边形的冰晶上，分解为a、b两束单色光穿过冰晶时的过程图，则（　　） A. a光比b光在冰晶中传播的速度小 B. 冰晶对a光的折射率比对b光的折射率大 C. 太阳光直接照在转动的冰晶表面上时，部分光线发生了全反射 D. 用a、b光在相同实验条件下分别做双缝干涉实验，a光的相邻亮条纹间距大些 6. 某中学兴趣小组用塑料瓶、硬纸片等环保废旧材料制作“水火箭”。如图甲所示，瓶中装有质量为m的水，通过不断打气使瓶内空气压强达到一定程度时瞬间发射。发射时如图乙，竖直静置于地面总质量为M（含水）的水火箭，在极短的时间内将瓶中水以相对于地面v0的速度全部喷出。已知重力加速度为g，空气阻力可忽略不计。则（　　） A. 水喷出的过程中，火箭和水机械能守恒 B. 火箭的推力来源于火箭外的空气对它的反作用力 C. 火箭获得的最大速度为 D. 火箭上升的最大高度为 7. “战绳”健身爱好者通过手握水平伸直绳的一端，抖动绳端在绳上形成机械波从而达到训练力量的目的。若将绳上形成的机械波视为简谐横波，如图所示，图甲为沿x轴传播的一列简谐波在t=0.01s时刻的波动图像，P、Q分别是x轴上x1=15cm和x2=45cm处的两质点，其中图乙为质点P的振动图像，下列说法正确的是（　　） A. 该波沿x轴正方向传播，波速为15m/s B. t=0.16s时刻，质点Q的加速度方向沿y轴正方向 C. 质点P经0.01s时间将沿x轴方向移动15cm D. 该波与另一列频率为2.5Hz的波相遇时，可能发生稳定的干涉 8. 如图所示，在矩形区域ABCD内有垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为，矩形区域AD长为，AB宽为0.2m，在AD边中点O处有一放射源，可沿纸面向磁场中各方向均匀地辐射出带正电粒子，粒子的速度大小均为。粒子的质量，电荷量。带电粒子的重力可忽略不计，下列判断正确的是（　　） A. 粒子可能运动到B点 B. 粒子在磁场中做圆周运动的半径为0.5m C. 分别从BC和CD边界射出粒子数目的比值 D. 从BC边界射出的粒子中，在磁场中运动的最短时间为 二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的选项中，有多个符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，选错或不答得0分） 9. 如图所示，一物体静止在水平地面上，受到与水平方向成θ角的恒定拉力F作用时间t，物体始终保持静止。在此过程中（　　） A. 物体所受支持力的冲量大小为0 B. 物体所受拉力F的冲量大小是Ft C. 物体所受摩擦力冲量大小为0 D. 物体所受合力的冲量大小为0 10. 如图所示，L是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为0。A和B是两个完全相同的小灯泡，则（　　） A. 当开关S由断开变闭合时，A、B两灯同时亮 B. 当开关S由断开变为闭合后，A灯的亮度始终不变 C. 当开关S由闭合变为断开时，A、B两灯同时立即熄灭 D. 当开关S由闭合变为断开时，B灯突然变亮，后逐渐变暗，直至熄灭 11. 如图所示，一理想变压器的原、副线圈的匝数比为2∶1，在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻R，原线圈一侧接在电压为220V的正弦交流电源上，则（　　） A. 原线圈电路中电阻R两端电压为220V B. 副线圈电路中电阻R两端电压为88V C. 原、副线圈电路中电阻R两端电压之比为2∶1 D. 经过原、副线圈电路的电流之比为1∶2 12. 如图所示，两根光滑足够长、间距为L的平行金属导轨固定在水平面上，左侧通过单刀双掷开关分别连接定值电阻和平行板电容器，定值电阻阻值为R，电容器的电容为C。长度为L、质量为m、电阻为r的导体棒恰好可垂直于金属导轨放在导轨间，空间中有足够大、方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场。将开关S拨向1，并同时给导体棒一垂直棒、水平向右的初速度，待电路稳定时将S拨向2，电路再次稳定时将S拨向1，稳定之后再将S拨向2，…，如此往复多次。若导轨和导线电阻不计，关于该系统，下列说法正确的是（　　） A. 第一次将S接1，电路稳定时，电容器上极板带正电 B. 第一次将S接1，电路稳定时导体棒做匀速运动，速度为 C. 第一次将S接2，电路达到稳定的过程中经过定值电阻的电量为 D. 往复多次后，定值电阻R上产生的总热量为 三、实验题（本题共2小题，每空2分，共16分） 13. 某实验小组同学利用如图所示的装置验证碰撞中的动量守恒，即研究两个半径相同的小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影点。 （1）实验装置如图所示，安装时需先将斜槽末端调成水平，如何检验斜槽末端是否水平？请写出此操作步骤：______。 （2）实验时，让质量为m1的入射小球A从斜槽轨道上某一固定位置S由静止滚下，从轨道末端抛出，落到位于水平地面的复写纸上，在下面的白纸上留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹，P为落点的平均位置。再把质量为m2的被撞小球B放在斜槽轨道末端，让A球______，与B球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作10次，M、N分别为两球落点的平均位置，并测出OP、OM、ON。 （3）为了保证小球A碰后不反弹，则应满足m1______m2（选填“大于”、“等于”或“小于”），实验中测得OM=2x0、OP=3x0、ON=4x0，且碰撞过程中的动量守恒，则可判断出______。 14. 两个学习小组分别利用单摆测量重力加速度。 （1）第一组中某同学先用米尺测得摆线长为98.03cm；如图甲所示是用游标卡尺测得摆球的直径为______cm，然后用秒表记录了单摆50次全振动所用的时间如图乙所示为______s。由此可以得出当地的重力加速度g=______m/s2（取π2=9.86，计算结果保留3位有效数字）。 （2）第二组同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中，由于没有游标卡尺，无法测小球的直径d，实验中将摆线长作为摆长L，测得多组周期T和L的数据，作出L—T2图像，如图丙所示。实验得到的L—T2图像是图丙中线______（选填“a”、“b”或“c”）。 四、计算题（本题共4小题，第15小题6分，第16小题8分，第17小题10分，第18小题12分，共36分；要求写出主要的计算公式、解题步骤和必要的文字说明） 15. 如图所示为光导纤维（可简化为长玻璃丝）示意图，玻璃丝长为L=60m，一束激光从玻璃丝左端面的中心点O以α=60°的入射角射入，在玻璃丝的侧面以入射角θ=60°多次反射后，从另一端射出。已知光在真空中的传播速度为c=3.0×108m/s。求： （1）玻璃丝对该束激光的折射率n； （2）该激光在玻璃丝中传播所经历的时间t。 16. 如图所示，一轻质弹簧两端连着物体A和B，静止在光滑的水平面上，一水平速度为v0的子弹射中物体A并嵌在其中（子弹与物体A的作用时间极短，可忽略不计）。已知子弹的质量是m，物体A和B的质量相同均为2m。弹簧始终在弹性限度内，求： （1）子弹射入物体A后瞬间，物体A获得的速度大小； （2）之后的运动过程中，弹簧的最大弹性势能。 17. 如图所示，MN和PQ是两根互相平行、间距为L=1m、且竖直放置的足够长光滑金属导轨，导轨上端P、M间用导线连接，导轨和导线的电阻忽略不计。整个导轨处于方向垂直导轨平面向里、磁感应强度为B=1T的匀强磁场中。ab是一根与导轨垂直且始终与导轨接触良好的金属杆，金属杆的质量为m=2kg，电阻为r=0.1Ω。将ab杆由静止开始释放，下落h=1.5m高度后杆的速度达到最大。重力加速度取g=10m/s2。求： （1）金属杆下落过程中的最大速度； （2）金属杆从开始下落h高度过程中产生热量； （3）金属杆从开始下落h高度过程中通过导体棒的电量。 18. 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）第一象限匀强磁场的磁感应强度B的大小； （2）粒子从P点射入到第三次到达y轴的时间t； （3）若当某次粒子在第二象限中速度减为零时，在第二象限区域再加上一垂直纸面向外的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度。则粒子之后在第二象限运动时离y轴的最近距离为多少。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024—2025学年度第二学期芜湖市高中教学质量监控 高二年级物理试题卷 注意事项： 1．本试卷满分为100分，考试时间为100分钟。 2．本试卷包括“试题卷”和“答题卷”两部分。“试题卷”共6页，“答题卷”共4页。 3．请务必在“答题卷”上答题，在“试题卷”上答题是无效的。 4．考试结束后，请将“试题卷”和“答题卷”一并交回。 一、单项选择题（本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的ABCD四个选项中，只有一个选项是符合要求的） 1. 下列表述正确的是（　　） A. 负电荷在磁场中某点受到的磁场力方向与该点的磁场方向相反 B. 导体棒在磁场中运动的速度越大，导体棒产生的感应电动势越大 C. 穿过某一导体回路的磁通量变化越快，回路中产生的感应电动势越大 D. 将一小段通电直导线放在磁场中，若导线不受安培力，则此处磁感应强度一定为0 【答案】C 【解析】 【详解】A．若负电荷在磁场中某点受到磁场力，则该洛伦兹力的方向与该点的磁感应强度方向垂直，若电荷运动方向与磁感应强度方向平行，则不受洛伦兹力作用，故A错误； B．导体棒产生的感应电动势为，为速度方向与磁感应强度方向的夹角，若，即速度与磁场平行，即使速度v很大，电动势仍为零，故B错误； C．根据法拉第电磁感应定律，感应电动势，即磁通量变化率越大，则感应电动势越大，故C正确； D．当电流方向与磁场方向平行时，安培力为零，但磁感应强度不为零，故D错误。 故选C。 2. 下列说法不正确的是（　　） A. 如图甲，把一根柔软的金属弹簧悬挂起来，使它的下端刚好跟槽中的水银接触，通电后弹簧上下振动 B. 图乙是速度选择器示意图，一带电粒子（重力可忽略）只要速度取合适的大小，无论从左向右，还是从右向左都可以沿直线匀速通过 C. 图丙是真空冶炼炉，耐火材料制成冶炼锅外的线圈通入高频交流电时，被冶炼的金属内部产生很强的涡流，从而产生大量的热量使金属熔化 D. 如图丁，当线圈A与手机音频输出端连接时，与线圈B相连接的扩音器发出美妙的音乐，此为互感现象 【答案】B 【解析】 【详解】A．如图甲，把一根柔软的金属弹簧悬挂起来，使它的下端刚好跟槽中的水银接触，通电后因弹簧的各匝之间为同向电流，则相互吸引，使得弹簧收缩，下端脱离水银而使电路断开，然后弹簧又恢复原长与水银接触，如此反复……则使弹簧上下振动，选项A正确，不符合题意； B．图乙是速度选择器示意图，假设一带电粒子（重力可忽略）若从左边射入，无论是正电还是负电，粒子受电场力与洛伦兹力方向相反，若速度满足 即 即可从左向右沿直线匀速通过；但若从右向左射入，则粒子受电场力方向与洛伦兹力方向相同，则粒子不可以沿直线匀速通过，选项B错误，符合题意； C．图丙是真空冶炼炉，耐火材料制成的冶炼锅外的线圈通入高频交流电时，由电磁感应原理，则被冶炼的金属内部产生很强的涡流，从而产生大量的热量使金属熔化，选项C正确，不符合题意； D．如图丁，当线圈A与手机音频输出端连接时，与线圈B相连接的扩音器发出美妙的音乐，此为互感现象，选项D正确，不符合题意。 故选B。 3. 交流发电机原理如图所示，线圈在转动时通过滑环和电刷保持与外电路的连接，电路中电阻R=99Ω，电表为理想交流电流表。线圈匝数为100匝，电阻为1Ω，面积是0.05m2。线圈沿逆时针方向匀速转动，角速度为100πrad/s。磁场可视为匀强磁场，磁感应强度为0.1T。则（　　） A. 线圈经过甲位置时，电流表的示数为 B. 线圈每次经过乙位置时，电路中电流方向发生变化 C. 线圈转动1s，定值电阻R产生的焦耳热为100J D. 线圈转至丙位置开始计时，线圈产生的电动势瞬时值为100πsin100πtV 【答案】A 【解析】 【详解】A．线圈产生的感应电动势的最大值为 电流有效值 电流表示数为电流有效值，可知线圈经过甲位置时，电流表的示数为，选项A正确； B．线圈每次经过中性面位置时，电路中电流方向发生变化，乙位置与中性面垂直，选项B错误； C．线圈转动1s，定值电阻R产生的焦耳热为，选项C错误； D．线圈转至丙位置开始计时，线圈产生的电动势瞬时值为e=50πsin100πtV，选项D错误。 故选A。 4. 随着辅助驾驶技术的飞速发展，雷达已成为车辆的关键传感器之一，为汽车提供了全面的感知能力。毫米波雷达的发射和接收都要用到LC振荡电路，既可产生特定频率的信号，也可从复杂的信号中分离出特定频率的信号，是许多电子设备中的关键部件。如图所示LC振荡电路，某时刻线圈中磁场方向向上，且电路中的电流正在减小，此时（　　） A. 电容器正在放电 B. 电容器上极板带正电 C. 电路中的磁场能正在增大 D. 电容器两极板间电场强度正在减小 【答案】B 【解析】 【详解】ACD．某时刻线圈中磁场方向向上，且电路中的电流正在减小，可知磁场能正在减小，电场能正在增大，则电容器正在充电，两极板间电压增加，则电场强度正在增加，故ACD错误； B．由右手螺旋定则可知，回路中的电流为下极板流向上极板，因为电容器正在充电所以电容器上极板带正电，故B正确。 故选B。 5. 民间有“日晕三更雨，月晕午时风”的谚语。如图甲所示，日晕形成原因是高空中出现了由冰晶构成的卷层云，太阳光照射云层中的冰晶时会发生折射和反射，阳光便被“分解”成了红、黄、绿、紫等多种颜色，这样太阳周围就会出现一个巨大的彩色光环。图乙所示是一束太阳光射到一个截面为正六边形的冰晶上，分解为a、b两束单色光穿过冰晶时的过程图，则（　　） A. a光比b光在冰晶中传播的速度小 B. 冰晶对a光的折射率比对b光的折射率大 C. 太阳光直接照在转动的冰晶表面上时，部分光线发生了全反射 D. 用a、b光在相同实验条件下分别做双缝干涉实验，a光的相邻亮条纹间距大些 【答案】D 【解析】 【详解】AB．由光路可知，a光的偏折程度小于b光，可知a光折射率较小，根据可知，a光比b光在冰晶中传播的速度大，故AB错误； C．太阳光直接照在转动的冰晶表面上时，是由光疏介质射向光密介质，不可能发生全反射，故C错误； D．因a光折射率小，则频率小，波长较大，根据可知，用a、b光在相同实验条件下分别做双缝干涉实验，a光的相邻亮条纹间距大些，故D正确。 故选D。 6. 某中学兴趣小组用塑料瓶、硬纸片等环保废旧材料制作“水火箭”。如图甲所示，瓶中装有质量为m的水，通过不断打气使瓶内空气压强达到一定程度时瞬间发射。发射时如图乙，竖直静置于地面总质量为M（含水）的水火箭，在极短的时间内将瓶中水以相对于地面v0的速度全部喷出。已知重力加速度为g，空气阻力可忽略不计。则（　　） A. 水喷出的过程中，火箭和水机械能守恒 B. 火箭的推力来源于火箭外的空气对它的反作用力 C. 火箭获得的最大速度为 D. 火箭上升的最大高度为 【答案】C 【解析】 【详解】A．水喷出的过程中，瓶内气体做功，则火箭和水机械能不守恒，故A错误； B．火箭的推力来源于向下喷出的水对它的反作用力，故B错误； C．在水喷出后的瞬间，火箭获得的速度最大，由动量守恒定律有 解得，故C正确； D．水喷出后，火箭做竖直上抛运动，有 联立，解得火箭上升最大高度为，故D错误。 故选C。 7. “战绳”健身爱好者通过手握水平伸直绳的一端，抖动绳端在绳上形成机械波从而达到训练力量的目的。若将绳上形成的机械波视为简谐横波，如图所示，图甲为沿x轴传播的一列简谐波在t=0.01s时刻的波动图像，P、Q分别是x轴上x1=15cm和x2=45cm处的两质点，其中图乙为质点P的振动图像，下列说法正确的是（　　） A. 该波沿x轴正方向传播，波速为15m/s B. t=0.16s时刻，质点Q的加速度方向沿y轴正方向 C. 质点P经0.01s的时间将沿x轴方向移动15cm D. 该波与另一列频率为2.5Hz的波相遇时，可能发生稳定的干涉 【答案】B 【解析】 【详解】A．在t=0.01s时刻质点P沿y轴负向振动，结合波形图可知，该波沿x轴负方向传播，波速为，选项A错误； B．t=0.16s时刻，即从t=0.01s时刻再经过，质点Q到达波谷位置，则此时的加速度方向沿y轴正方向，选项B正确； C．质点只能在自己的平衡位置附近振动，不随波迁移，选项C错误； D．因该波的频率为 则该波与另一列频率为2.5Hz的波相遇时，不能发生稳定的干涉，选项D错误。 故选B。 8. 如图所示，在矩形区域ABCD内有垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为，矩形区域AD长为，AB宽为0.2m，在AD边中点O处有一放射源，可沿纸面向磁场中各方向均匀地辐射出带正电粒子，粒子的速度大小均为。粒子的质量，电荷量。带电粒子的重力可忽略不计，下列判断正确的是（　　） A. 粒子可能运动到B点 B. 粒子在磁场中做圆周运动的半径为0.5m C. 分别从BC和CD边界射出粒子数目的比值 D. 从BC边界射出的粒子中，在磁场中运动的最短时间为 【答案】C 【解析】 【详解】AB．粒子在磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得 解得R=0.2m 如图所示，沿OA射入的粒子从F点射出，为左边界；沿OO2射入的粒子轨迹与BC切点为右边界，所以从BC边界射出的粒子分布在图示FG区域，粒子不可能运动到B点，选项AB错误； C．从BC边射出粒子射入时分布的夹角 粒子从CD边界射出区域如下图所示 从D点射出粒子与AD成夹角θ，由数学知识可知：OD=，R=0.2m，则∠OO4D=，此时射入磁场的粒子速度方向与AD夹角为，当轨迹圆与BC相切时，为能从CD边射出磁场的最上边缘的粒子，该粒子进入磁场速度方向垂直AD向上，与OD边的夹角为，故从CD边界射出的粒子分布的夹角φ2=，故从两边界射出粒子的比例为，选项C正确； D．因为所有粒子的轨迹半径相同，所以弦最短的圆所对应的圆心角最小，运动时间最短，作EO⊥AD，EO弦最短，如图所示： 因为EO=0.2m，且R=0.2m，所以对应的圆心角为θ= 由 最短时间为 解得t=1.38π×10-7s，选项D错误。 故选C。 二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的选项中，有多个符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，选错或不答得0分） 9. 如图所示，一物体静止在水平地面上，受到与水平方向成θ角的恒定拉力F作用时间t，物体始终保持静止。在此过程中（　　） A. 物体所受支持力的冲量大小为0 B. 物体所受拉力F的冲量大小是Ft C. 物体所受摩擦力的冲量大小为0 D. 物体所受合力的冲量大小为0 【答案】BD 【解析】 【详解】A．设物体质量为m，根据平衡条件可知物体所受支持力 则物体所受支持力的冲量大小为 故A错误； B．根据冲量定义可知物体所受拉力F的冲量大小 故B正确； C．根据平衡条件可知物体所受摩擦力 物体所受摩擦力的冲量大小为 故C错误； D．根据平衡条件可知物体所受合力为0，故物体所受合力的冲量大小为0，故D正确。 故选BD。 10. 如图所示，L是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为0。A和B是两个完全相同的小灯泡，则（　　） A. 当开关S由断开变为闭合时，A、B两灯同时亮 B. 当开关S由断开变为闭合后，A灯的亮度始终不变 C. 当开关S由闭合变断开时，A、B两灯同时立即熄灭 D. 当开关S由闭合变为断开时，B灯突然变亮，后逐渐变暗，直至熄灭 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．当开关S由断开变为闭合时，电源的电压同时加到两灯上，A、B同时亮，随着L中电流增大，分流作用增大，B灯逐渐变暗直至被短路熄灭，而这个过程外电路总电阻减小，总电流增大，A灯更亮，故A正确，B错误； CD．稳定后当开关S由闭合变为断开时，A灯立即熄灭，线圈L中电流减小，产生自感电动势，感应电流流过B灯，B灯突然变亮， 后逐渐变暗，直至熄灭，故C错误，D正确。 故选AD。 11. 如图所示，一理想变压器的原、副线圈的匝数比为2∶1，在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻R，原线圈一侧接在电压为220V的正弦交流电源上，则（　　） A. 原线圈电路中电阻R两端电压为220V B. 副线圈电路中电阻R两端电压为88V C. 原、副线圈电路中电阻R两端电压之比为2∶1 D. 经过原、副线圈电路的电流之比为1∶2 【答案】BD 【解析】 【详解】根据变压器电压变化规律得 设原线圈两端的电压为U1，则副线圈两端的电压为0.5 U1，则副线圈中的电流为 根据变压器电流变化规律 可知原线圈中的电流为 所以有 其中V，解得V，V 则原线圈电路中电阻R两端电压为V 副线圈电路中电阻R两端电压为88V，可见原、副线圈电路中电阻R两端电压之比为1∶2。 故选BD。 12. 如图所示，两根光滑足够长、间距为L的平行金属导轨固定在水平面上，左侧通过单刀双掷开关分别连接定值电阻和平行板电容器，定值电阻阻值为R，电容器的电容为C。长度为L、质量为m、电阻为r的导体棒恰好可垂直于金属导轨放在导轨间，空间中有足够大、方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场。将开关S拨向1，并同时给导体棒一垂直棒、水平向右的初速度，待电路稳定时将S拨向2，电路再次稳定时将S拨向1，稳定之后再将S拨向2，…，如此往复多次。若导轨和导线电阻不计，关于该系统，下列说法正确的是（　　） A 第一次将S接1，电路稳定时，电容器上极板带正电 B. 第一次将S接1，电路稳定时导体棒做匀速运动，速度为 C. 第一次将S接2，电路达到稳定的过程中经过定值电阻的电量为 D. 往复多次后，定值电阻R上产生的总热量为 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．根据题意，第一次将S接1，并同时给导体棒一垂直棒、水平向右的初速度，导体棒切割磁感线产生感应电动势，电容器充电，由右手定则可知，感应电流方向为逆时针，则电容器上极板带正电，故A正确； B．第一次将S接1稳定时有 此时电容器极板所带电荷量 导体棒达到稳定过程中根据动量定理有 又有 联立解得，故B正确； C．第一次将S接2稳定时，导体棒速度减为0，根据动量定理有 又有 解得，故C正确； D．往复多次后电容器不带电，导体棒的速度也为0，整个系统产生的总热量为 由于S接1时导体棒中有电流通过，而定值电阻上没有电流通过，S接2时，导体棒与定值电阻上均有电流通过，则有，故D错误。 故选ABC。 三、实验题（本题共2小题，每空2分，共16分） 13. 某实验小组同学利用如图所示的装置验证碰撞中的动量守恒，即研究两个半径相同的小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影点。 （1）实验装置如图所示，安装时需先将斜槽末端调成水平，如何检验斜槽末端是否水平？请写出此操作步骤：______。 （2）实验时，让质量为m1的入射小球A从斜槽轨道上某一固定位置S由静止滚下，从轨道末端抛出，落到位于水平地面的复写纸上，在下面的白纸上留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹，P为落点的平均位置。再把质量为m2的被撞小球B放在斜槽轨道末端，让A球______，与B球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作10次，M、N分别为两球落点的平均位置，并测出OP、OM、ON。 （3）为了保证小球A碰后不反弹，则应满足m1______m2（选填“大于”、“等于”或“小于”），实验中测得OM=2x0、OP=3x0、ON=4x0，且碰撞过程中的动量守恒，则可判断出______。 【答案】（1）将小球放在斜槽末端，小球若不滚动，则斜槽末端可视为水平 （2）从同一位置S由静止滚下 （3） ①. 大于 ②. 4 【解析】 【小问1详解】 将小球放在斜槽末端，小球若不滚动，则斜槽末端可视为水平 【小问2详解】 应让A球从同一位置S由静止滚下，确保这次实验中A球碰撞前的速度相同。 【小问3详解】 [1] 为了保证碰撞后入射小球A不反弹，入射小球A的质量需大于被碰小球B的质量； [2] 设碰撞前入射球的速度大小为v0，碰撞后瞬间入射球的速度大小为v1，被碰球的速度大小为v2，由动量守恒可得 小球离开斜槽后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，根据可知它们的运动时间相等，则 水平方向做匀速直线运动，则有 代入数据可得4 14. 两个学习小组分别利用单摆测量重力加速度。 （1）第一组中某同学先用米尺测得摆线长为98.03cm；如图甲所示是用游标卡尺测得摆球的直径为______cm，然后用秒表记录了单摆50次全振动所用的时间如图乙所示为______s。由此可以得出当地的重力加速度g=______m/s2（取π2=9.86，计算结果保留3位有效数字）。 （2）第二组同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中，由于没有游标卡尺，无法测小球的直径d，实验中将摆线长作为摆长L，测得多组周期T和L的数据，作出L—T2图像，如图丙所示。实验得到的L—T2图像是图丙中线______（选填“a”、“b”或“c”）。 【答案】（1） ①. 1.125 ②. 99.8 ③. 9.76 （2）a 【解析】 【小问1详解】 [1]根据游标卡尺的读数规律，该读数为 [2]根据秒表的读数规律，该读数为 [3]单摆周期 根据单摆周期公式有 解得 【小问2详解】 结合上述，若将摆线长作为摆长L，则有 变形得 可知，图像与纵轴的截距为负值，则实验得到的L—T2图像是图丙中线a。 四、计算题（本题共4小题，第15小题6分，第16小题8分，第17小题10分，第18小题12分，共36分；要求写出主要的计算公式、解题步骤和必要的文字说明） 15. 如图所示为光导纤维（可简化为长玻璃丝）的示意图，玻璃丝长为L=60m，一束激光从玻璃丝左端面的中心点O以α=60°的入射角射入，在玻璃丝的侧面以入射角θ=60°多次反射后，从另一端射出。已知光在真空中的传播速度为c=3.0×108m/s。求： （1）玻璃丝对该束激光的折射率n； （2）该激光在玻璃丝中传播所经历的时间t。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由玻璃丝侧面的入射角为，由几何关系可得在左端的折射角为β=30°，由折射定律 代入数据解得 【小问2详解】 光路图如图所示 设激光在玻璃丝中的传输速度为v，激光在玻璃丝中传播的距离为s，则有 因为 则 代入数据联立解得 16. 如图所示，一轻质弹簧两端连着物体A和B，静止在光滑的水平面上，一水平速度为v0的子弹射中物体A并嵌在其中（子弹与物体A的作用时间极短，可忽略不计）。已知子弹的质量是m，物体A和B的质量相同均为2m。弹簧始终在弹性限度内，求： （1）子弹射入物体A后瞬间，物体A获得的速度大小； （2）之后的运动过程中，弹簧的最大弹性势能。 【答案】（1）； （2） 【解析】 【小问1详解】 子弹射入A的过程中，子弹和A组成的系统动量守恒 解得 【小问2详解】 弹簧压缩到最短时，子弹和A、B物体速度相等，设为v1，对子弹、物体A、物体B组成的系统动量守恒 解得 弹簧压缩到最短时，弹簧的弹性势能最大为 解得 17. 如图所示，MN和PQ是两根互相平行、间距为L=1m、且竖直放置的足够长光滑金属导轨，导轨上端P、M间用导线连接，导轨和导线的电阻忽略不计。整个导轨处于方向垂直导轨平面向里、磁感应强度为B=1T的匀强磁场中。ab是一根与导轨垂直且始终与导轨接触良好的金属杆，金属杆的质量为m=2kg，电阻为r=0.1Ω。将ab杆由静止开始释放，下落h=1.5m高度后杆的速度达到最大。重力加速度取g=10m/s2。求： （1）金属杆下落过程中的最大速度； （2）金属杆从开始下落h高度过程中产生的热量； （3）金属杆从开始下落h高度过程中通过导体棒的电量。 【答案】（1）2m/s； （2）26J； （3）15C 【解析】 【小问1详解】 安培力大小等于重力时速度达到最大，此时 解得最大速度 【小问2详解】 金属杆下落过程中运用能量守恒 解得 【小问3详解】 电荷量 解得 18. 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）第一象限匀强磁场的磁感应强度B的大小； （2）粒子从P点射入到第三次到达y轴的时间t； （3）若当某次粒子在第二象限中速度减为零时，在第二象限区域再加上一垂直纸面向外的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度。则粒子之后在第二象限运动时离y轴的最近距离为多少。 【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 根据洛伦兹力提供向心力， 解得 【小问2详解】 粒子在磁场做匀速圆周运动的周期为 粒子第一次在磁场中运动时间， 粒子从y轴进入电场至速度为0过程中， 由速度公式 解得 粒子第二次到达y轴后向上偏转，经半个周期第三次到达y轴，时间为 粒子从P点射入到第三次到达y轴的时间： 解得 【小问3详解】 当粒子在第二象限速度减为零时，离y轴的距离设为d，则 得 加上B1之后，将粒子的运动分解为以速度大小v1向y轴正方向的匀速直线运动和以沿y轴负方向大小v1的初速度，半径为r1逆时针方向的匀速圆周运动，其中， 解得：， 粒子在第二象限运动过程中，离y轴的最近距离为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $