精品解析:河南信阳高级中学新校(贤岭校区)2025-2026学年高二下学期4月测试(二)物理试题
2026-05-08
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 河南省 |
| 地区(市) | 信阳市 |
| 地区(区县) | 浉河区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 7.09 MB |
| 发布时间 | 2026-05-08 |
| 更新时间 | 2026-05-08 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-08 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57760467.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
河南省信阳高级中学新校(贤岭校区)
2025-2026学年高二下期04月测试(二)
物理试题
一、选择题(本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一个选项正确,每小题4分;第8~10题有多个选项正确,全部选对得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
1. 乘坐公交和地铁使用的IC卡的原理是其内部含有LC振荡电路,某时刻LC振荡电路的磁场和电场方向如图所示,已知线圈的电感系数为L,电容器的电容为C,从图示时刻开始计时,下列说法正确的是( )
A. 图示时刻电容器正在放电
B. 图中与极板相连的导线中电流方向为逆时针,且电流正在减小
C. 该振荡电路向外发射电磁波的频率为
D. 若仅将两极板间距增大,则振荡电路的周期增大
【答案】B
【解析】
【详解】AB.由题图中磁场的方向,根据安培定则可知电流由电容器上极板经线圈流向下极板,由电场方向可知,下极板是正极,故此时电容器正在充电,与极板相连的导线中电流方向为逆时针,且电路中电流正在减小,故A错误,B正确;
CD.振荡电路向外发射电磁波的周期与频率分别为,
根据可知,d增大,电容C减小,故周期减小,故CD错误。
故选B。
2. 如图所示,一根劲度系数为k的轻弹簧下端悬挂质量为2m铁块A,其下方吸引一质量为m磁铁B,磁铁对铁块的吸引力恒为。若使A和B能一起沿竖直方向做简谐运动,重力加速度为g,空气阻力不计。下列说法正确的是( )
A. A、B做简谐运动的最大振幅为
B. 铁块A的最大加速度为g
C. 铁块A在最高点时,A、B之间的弹力可能为零
D. 铁块A从最低点至最高点过程中,其重力势能变化量最大值为
【答案】B
【解析】
【详解】AB.A、B静止时,根据平衡条件可得
解得
振幅最大的位置,回复力最大,加速度最大,形变量最大,设为,对整体,由牛顿第二定律得
对磁铁B,由牛顿第二定律得
解得,
A、B做简谐运动的最大振幅为,故A错误,B正确;
C.铁块A在最高点时,根据简谐运动的对称性可知,磁铁B的加速度为,方向竖直向下,对磁铁B,由牛顿第二定律得
解得,故C错误;
D.铁块A从最低点运动到最高点的竖直高度差为
其重力势能的变化量为,故D错误。
故选B。
3. 如图,小球在半径为R的光滑球面上的A、B之间来回运动。若,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 在A点时小球受到的合力为零
B. 在最低点时小球受到的合力为零
C. 小球从A点运动到最低点所用时间为
D. 小球运动过程中动能变化的周期
【答案】C
【解析】
【详解】A.在A点,小球速度为零,但受到重力和球面支持力,二者不共线,故小球合力不为零,故A错误;
B.在最低点,小球做圆周运动,需要向心力。合力为重力与支持力的差值,方向向上,不为零,故B错误;
C.因为,故小球的运动可视为单摆运动,等效摆长为R,从A点到最低点的时间是四分之一周期,即,故C正确;
D.小球在一个周期内,动能会两次达到最大值(在最低点)和两次达到最小值(在A、B点),因此动能变化的周期是运动周期的一半,即为,故D错误。
故选C。
4. 如图所示,直角三角形中,,其区域内存在磁感应强度大小为、方向垂直纸面向外的匀强磁场,点处的粒子源向磁场区域内各个方向发射速度大小为的带正电的粒子,粒子的质量为、带电量为,不考虑粒子的重力和相互间的作用力,下列说法正确的是( )
A. 边上各处均有粒子射出
B. 边上有粒子射出的区域离点的最大距离为
C. 从边射出的粒子在磁场中运动的最短时间为
D. 垂直于边发射的粒子在磁场中运动的时间最长
【答案】D
【解析】
【详解】A.粒子在磁场中由洛伦兹力提供向心力得
解得,如图甲所示
当粒子轨迹与ab边相切时,由ac边出射的粒子距离c点最远,但fa段无粒子射出,故A错误;
B.如图乙所示,粒子从c点沿cb方向射出时,粒子由边上点射出,由几何关系可知,此时圆心角为,cd与ab垂直,此时d点距离a点最远
则ab边上有粒子射出的区域离a点的最大距离为,故B错误;
C.由于cd与ab垂直,轨迹圆的弦长最短,对应的圆心角最小,所用时间最短,则最短时间为,故C错误;
D.如图甲所示,当粒子垂直于ab边发射时,粒子与ab边相切于e点,从边上点射出时,此时对应的轨迹最长,圆心角最大,所用时间最长,D正确。
故选D。
5. 如图甲所示,在一台已调平的气垫导轨上放置了质量分别为和两个滑块、。气垫导轨两端安装了速度传感器并连接电脑进行数据处理。某次操作过程中记录下速度随时间变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 两滑块发生的碰撞是非弹性碰撞 B. 两滑块碰撞过程中动量不守恒
C. 两滑块的质量之比 D. 碰撞过程中两滑块所受冲量相同
【答案】A
【解析】
【详解】B.两滑块碰撞过程中所受合外力为0,系统动量守恒,B错误;
D.碰撞过程中两滑块所受冲量大小相等,方向相反,冲量不同,D错误;
C.由题图可知碰撞前,碰撞后
根据动量守恒关系
解得,C错误;
A.,设,则
碰撞前的机械能
碰撞后的机械能
因,碰撞过程中动能有损失,所以这是一个非弹性碰撞,A正确。
故选A。
6. 如图所示,在平面直角坐标系xOy的第Ⅰ象限和第Ⅳ象限内存在方向垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场,第Ⅱ象限内存在方向垂直纸面向外、磁感应强度大小也为B的匀强磁场。一半径为L、电阻为R、圆心角为的扇形闭合线圈在纸面内绕O点逆时针匀速转动,角速度为,时,半径OA与x轴重合。线圈转动一周的过程中产生的感应电流的有效值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】半径OC切割磁感线产生的感应电动势为
只有半径OC切割磁感线产生的感应电流为
根据有效值的定义,有
所以
故选A。
7. 如图所示,我国东海大桥两侧将建成海上风力发电场。每台风力发电机的叶片转动时可形成半径为的圆面,当地风向可视为与叶片转动的圆面垂直,发电机将此圆面内气流动能转化为输出电能的效率为。风速在范围内,可视为不变。已知风速时每台发电机输出电功率为,空气的密度为,则( )
A. 单位时间内经过每台发电机叶片圆面的气流动能为
B. 当风速为时每台发电机的输出电功率约为
C. 每台发电机叶片转动时形成的圆面半径约为
D. 若每年有风速在,则每台发电机年发电量至少为
【答案】C
【解析】
【详解】A.单位时间内经过每台发电机叶片圆面的气流动能为
故A错误;
B.根据
可知每台发电机的输出电功率与成正比,结合题意有
解得
故B错误;
C.风速时每台发电机输出电功率为,则有
解得
故C正确;
D.若每年有风速在,则每台发电机年发电量至少为
故D错误。
故选C。
8. 一种模拟风力发电并网的实验装置如图所示。假设发电机转子以恒定角速度旋转,升、降变压器均为理想变压器,其原、副线圈的匝数分别为和。两变压器间输电线路电阻为R。下列说法正确的是( )
A. 仅增加用户数,用户端的电压减小
B. 仅增加角速度,R消耗的功率减小
C. 仅适当增加,用户端的电压增大
D. 仅适当增加,R消耗的功率不变
【答案】AC
【解析】
【详解】A.仅增加用户数,相当于用户端并联的负载增多,用户端总电阻减小。将用户端电阻等效到输电线路上,等效电阻减小。输电回路总电阻减小,而升压变压器输出电压不变,故输电线电流增大。输电线上电压损失增大。降压变压器输入电压减小,用户端电压减小。故A正确;
B.仅增加角速度,发电机产生的感应电动势增大,升压变压器输入电压增大,输出电压增大。回路总电阻不变,输电线电流增大。电阻消耗的功率增大。故B错误;
C.仅适当增加,升压变压器输出电压增大。用户端等效电阻不变,输电线电流增大,但增大的影响占主导,使得降压变压器输入电压增大,用户端电压增大。故C正确;
D.仅适当增加,用户端等效到输电线的电阻增大,输电回路总电阻增大,电流减小。电阻消耗的功率减小。故D错误;
故选AC。
9. 如图所示,水平放置的平行金属板A、B相距为d,分别与电源两极相连,两板中央各有一个小孔M和N。闭合开关S,将一质量为m的带电微粒从距A板为d的P点由静止释放,忽略空气阻力,重力加速度为g,微粒通过N孔时的动能小于mgd。下列说法正确的是( )
A. 微粒带正电
B. 若将A板上移一小段距离,则微粒经过N孔时动能将不变
C. 若将B板上移一小段距离,则微粒经过N孔时动能将减小
D. 若将S断开,再将A板上移一小段距离,则微粒可能无法到达N孔
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.带电微粒下落到N孔时的动能Ek<mgd,则电场力对其做负功,所以微粒带负电,故A错误;
B.由题设条件知,把A板向上平移一小段距离后,极板间电势差不变,电场力做功不变,重力做功也不变,根据动能定理WG+W电=Ek知,微粒到达N孔时的动能与原来的相等,故B正确;
C.由题设条件知,把B板向上平移一小段距离后,极板间电势差不变,电场力做功不变,重力做功减小,根据动能定理WG+W电=Ek知,微粒到达N孔时的动能减小,故C正确;
D.若将S断开,则两极板所带电荷量不变,将A板上移一小段距离,电容器的电容减小,根据可知,两极板间的电势差增大,若qU′>mgd,则微粒无法到达N孔,故D正确。
故选BCD。
10. 物流分拣系统中,有一个足够长的水平绝缘传送带以大小为的速度顺时针匀速转动,在传送带上方足够大空间内存在垂直于纸面向里的磁感应强度大小为B的匀强磁场,如图所示。将一质量为m、电荷量为+q的带电小货物无初速度地放在传送带的左端,将小货物看成质点、小货物与传送带间的动摩擦因数为,重力加速度为g,下列说法可能正确的是( )
A. 小货物在传送带上运动过程中,摩擦力对小货物做的功一定等于
B. 小货物在传送带上运动的过程中,只有与传送带共速后才能做匀速直线运动
C. 小货物可能先做加速度减小的变加速直线运动,与传送带共速后做匀速直线运动
D. 小货物在传送带上的最大加速度是,最大速度可能是
【答案】CD
【解析】
【详解】A.小货物的速度可能增大到使洛伦兹力与重力平衡时,
速度大小是
此后支持力为0,不再受摩擦力,全过程摩擦力对小货物做的功为, A错误;
B.小货物的速度可能增大到使洛伦兹力与重力平衡时,速度大小是,此后做匀速直线运动,B错误;
C.由左手定则可知,洛伦兹力方向竖直向上,随着速度增大,洛伦兹力增大,支持力减小,滑动摩擦力减小,根据牛顿第二定律可知加速度减小,当与传送带共速后摩擦力为零了,合力为零了,此后速度不再变化, C正确;
D.速度为零时,支持力最大,与重力平衡,滑动摩擦力最大,加速度最大,为,当小货物的速度可能增大到使洛伦兹力与重力平衡时,速度大小是
此后支持力为零,不再受摩擦力了,最大速度可能是,D正确。
故选CD。
二、实验题(本大题共2小题,每空2分,共18分)
11. 某同学用如图所示的装置做验证动量守恒定律的实验,将轨道固定在水平桌面上,将入射小球a由斜轨道上某点由静止释放,小球a落到水平面上的B点。将被碰小球b放置在轨道边缘,再将入射小球由斜轨道上静止释放,记录两小球的落点为A、C,O点为小球抛出点正下方的投影,回答下列问题。
(1)下列实验要求,说法正确的是_________。
A. 轨道必须光滑
B. 轨道末端必须水平
C. 入射小球a的质量要大于被碰小球b的质量
D. 小球a两次在斜轨道上释放的位置可以不同
(2)碰撞后,入射小球a的落点是_________(填“A”或“C”)点。
(3)测出A、B、C点到O点的距离分别为,小球a、b的质量分别为,若该碰撞满足动量守恒,则有关系式_________成立(用表示),由于实际碰撞有能量损失,故测出的_________(填“大于”“小于”或“等于”)。
【答案】(1)BC (2)A
(3) ①. ②. 大于
【解析】
【小问1详解】
AB.轨道不必光滑,轨道末端必须水平,以保证小球做平抛运动,A错误,B正确;
CD.入射小球a的质量要大于被碰小球b的质量才能不反弹,为确保入射速度相同,小球a两次在斜轨道上释放的位置要相同,C正确,D错误。
故选BC。
【小问2详解】
碰撞后小球a的速度更小,故飞行的距离更近,落点是A点。
【小问3详解】
[1][2]若碰撞前后动量守恒,则有
又,
联立解得
若有能量损失,则有
化简得。
12. 某实验小组设计了图甲所示的电路来测量一节干电池的电动势和内阻。实验室提供了如下实验器材:
干电池1节;电压表V(量程0-3V,内阻约为);电流表A(量程0-0.6A,内阻约为0.5Ω);开关两个、导线若干。
(1)按图甲电路图连接电路,先将电阻箱阻值调到最大,依次闭合开关、,再调节电阻箱,使电流表的指针偏转较大,记录这时电压表的示数电流表的示数电阻箱的阻值,则测得电流表的内阻___________。
(2)断开开关,多次调节电阻箱,记录每次调节后电阻箱的阻值R及电流表的示数I,某次电流表的示数如图乙所示,则电流表读数为___________A。根据测得的多组数据作图像,若图线的斜率为k,纵截距为,则电池的电动势___________,内阻___________。(用k、b、表示)。
(3)另一同学用此装置实验时保持闭合,多次调节电阻箱,测得多组电压表和电流表的示数U、I,根据测量值作出的图线如下图实线所示,虚线为真实的图线,则下列图像正确的是___________。
A. B. C. D.
【答案】(1)
(2) ①. 0.50 ②. k ③. (3)C
【解析】
【小问1详解】
电流表的内阻
【小问2详解】
[1]电流表的最小刻度为0.02A,则读数为0.50A;
[2][3]根据电路可知
可得
则,
可得
【小问3详解】
若闭合S2,由于电压表的分流作用使得电流的测量值偏小,而短路电流不变,可知U-I图像为C。
故选C。
三、解答题(共计36分)
13. 如图所示,在竖直平面直角坐标系中,第三、四象限同时存在竖直向上的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场。一质量为、带电量为的小球可视为质点,从点沿轴正方向水平抛出。当小球从轴上的点穿过时,速度方向与轴正方向的夹角为。小球进入第三、四象限后恰能做匀速圆周运动,经过一段时间后恰好重新回到点。已知重力加速度大小为。求:
(1)小球到达点时速度的大小;
(2)磁感应强度的大小;
(3)小球从点出发又回到点的时间。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
设小球从点运动到点时间为,在点时的速度为,则有
因为,,
联立解得
【小问2详解】
小球从点运动到点的水平位移
在第三、四象限做匀速圆周运动的设半径为,由几何关系
根据题意,小球做匀速圆周运动的向心力由洛伦兹力提供
解得
【小问3详解】
设小球做匀速圆周运动的周期为,在第三、四象限运动的时间为,则
根据几何关系
根据对称性,小球离开第四象限时的速度与轴正方向的夹角为,它在第二象限运动的时间
小球从点出发又回到点的时间
14. 如图所示,AB、CD和EI、GH为固定在水平面内的平行且足够长的光滑金属导轨均处在竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中,AB、CD相距2L,EI、GH相距L,质量均为m,长度分别为2L、L的金属杆MN和PQ垂直放置在导轨上。已知两杆在运动过程中始终垂直于导轨并与导轨保持接触良好,MN和PQ电阻分别为2R、R,导轨的电阻不计。
(1)若金属杆MN固定,金属杆PQ受到水平向右的恒力F,求金属杆PQ的最大速度及此时PQ两点的电压;
(2)若两杆均不固定,金属杆PQ和MN分别同时受到水平向右、向左的恒力F、2F,求金属杆PQ的最大速度。
【答案】(1);
(2)
【解析】
【小问1详解】
若金属杆MN固定,金属杆PQ受到水平向右的恒力F,由分析可知PQ杆切割磁感线匀速运动时,产生的速度最大,设此时PQ杆切割磁感线产生的电动势为,根据法拉第电磁感应定律有
所回路中的感应电流为
PQ杆受到的安培力大小为
对PQ杆由平衡条件有
解得
即金属杆PQ的最大速度的大小为 ,方向水平向右。
根据闭合电路的性质可得此时PQ两点的电压为
【小问2详解】
若两杆均不固定,设电路中的电流为,则MN杆受到的安培力大小为
所以MN杆的牛顿第二定律方程为
解得MN杆的加速度大小为
同理可得PQ杆的加速度大小为
所以两杆加速度的大小关系为
两杆同时开始运动,它们在同一时刻加速度大小有2倍关系,则在同一时刻,两杆的速度大小也有2倍关系,即
回路中的感应电动势为
PQ杆匀速运动的速度是其最终速度,由平衡条件得
又因为
代入上式解得金属杆PQ的最大速度
15. 如图所示,半径为的半圆形光滑轨道固定在竖直平面内,与光滑平台在最低点相切,点与圆心等高,静置在平台上的物块、(均可视为质点),用轻质细绳将它们连接在一起,其间夹着一根被压缩的、长度较短的轻质弹簧(两端未与A、B拴接),长木板C、D静置在平台右侧粗糙的水平面上,上表面与平台平齐,竖直弹性挡板固定在长木板右侧足够远处。已知物块和物块的质量均为,长木板、的质量均为,的长度为。物块与长木板、上表面的动摩擦因数均为,长木板下表面与水平面间的动摩擦因数为,长木板下表面光滑。现将物块、之间的细绳剪断,物块脱离弹簧后向左滑入半圆形光滑轨道并恰好能运动到点。假设到达点后立即撤去,滑离后也立即撤去木板,木板足够长且与弹性挡板碰撞后以原速率反弹。最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不计空气阻力,重力加速度取。求:
(1)轻质弹簧释放的弹性势能;
(2)物块B滑离长木板C时的速度大小;
(3)长木板D第一次与弹性挡板碰撞之后运动的总路程。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
对物块,根据机械能守恒定律有
解得
对物块和物块,根据动量守恒定律有
解得
根据能量守恒定律得轻质弹簧释放的弹性势能为
解得
【小问2详解】
物块B在长木板C上运动时,物块B对长木板C的摩擦力为
长木板C受到水平面的最大静摩擦力为
因为,所以物块在长木板上运动时,长木板C、D一起加速
物块在长木板上运动时,对物块,根据牛顿第二定律有
解得
对长木板和,根据牛顿第二定律有
解得
设物块在长木板上运动的时间为,则有
解得或(舍)
物块滑离长木板时的速度为
解得
【小问3详解】
物块B滑离长木板C时长木板C和D的速度为
对物块与长木板组成的系统,根据动量守恒定律有
解得
长木板D与弹性挡板碰撞后以原速率反弹,根据动能定理有
解得
对物块与长木板组成的系统,根据动量守恒定律有
解得
长木板D与弹性挡板碰撞后以原速率反弹,根据动能定理有
解得
……
长木板与弹性挡板碰撞后向左运动的位移是以为首项,以为公比的等比数列,所以长木板第一次与弹性挡板碰撞后运动的总路程为
解得
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河南省信阳高级中学新校(贤岭校区)
2025-2026学年高二下期04月测试(二)
物理试题
一、选择题(本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一个选项正确,每小题4分;第8~10题有多个选项正确,全部选对得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
1. 乘坐公交和地铁使用的IC卡的原理是其内部含有LC振荡电路,某时刻LC振荡电路的磁场和电场方向如图所示,已知线圈的电感系数为L,电容器的电容为C,从图示时刻开始计时,下列说法正确的是( )
A. 图示时刻电容器正在放电
B. 图中与极板相连的导线中电流方向为逆时针,且电流正在减小
C. 该振荡电路向外发射电磁波的频率为
D. 若仅将两极板间距增大,则振荡电路的周期增大
2. 如图所示,一根劲度系数为k的轻弹簧下端悬挂质量为2m铁块A,其下方吸引一质量为m磁铁B,磁铁对铁块的吸引力恒为。若使A和B能一起沿竖直方向做简谐运动,重力加速度为g,空气阻力不计。下列说法正确的是( )
A. A、B做简谐运动的最大振幅为
B. 铁块A的最大加速度为g
C. 铁块A在最高点时,A、B之间的弹力可能为零
D. 铁块A从最低点至最高点过程中,其重力势能变化量最大值为
3. 如图,小球在半径为R的光滑球面上的A、B之间来回运动。若,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 在A点时小球受到的合力为零
B. 在最低点时小球受到的合力为零
C. 小球从A点运动到最低点所用时间为
D. 小球运动过程中动能变化的周期
4. 如图所示,直角三角形中,,其区域内存在磁感应强度大小为、方向垂直纸面向外的匀强磁场,点处的粒子源向磁场区域内各个方向发射速度大小为的带正电的粒子,粒子的质量为、带电量为,不考虑粒子的重力和相互间的作用力,下列说法正确的是( )
A. 边上各处均有粒子射出
B. 边上有粒子射出的区域离点的最大距离为
C. 从边射出的粒子在磁场中运动的最短时间为
D. 垂直于边发射的粒子在磁场中运动的时间最长
5. 如图甲所示,在一台已调平的气垫导轨上放置了质量分别为和两个滑块、。气垫导轨两端安装了速度传感器并连接电脑进行数据处理。某次操作过程中记录下速度随时间变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 两滑块发生的碰撞是非弹性碰撞 B. 两滑块碰撞过程中动量不守恒
C. 两滑块的质量之比 D. 碰撞过程中两滑块所受冲量相同
6. 如图所示,在平面直角坐标系xOy的第Ⅰ象限和第Ⅳ象限内存在方向垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场,第Ⅱ象限内存在方向垂直纸面向外、磁感应强度大小也为B的匀强磁场。一半径为L、电阻为R、圆心角为的扇形闭合线圈在纸面内绕O点逆时针匀速转动,角速度为,时,半径OA与x轴重合。线圈转动一周的过程中产生的感应电流的有效值为( )
A. B. C. D.
7. 如图所示,我国东海大桥两侧将建成海上风力发电场。每台风力发电机的叶片转动时可形成半径为的圆面,当地风向可视为与叶片转动的圆面垂直,发电机将此圆面内气流动能转化为输出电能的效率为。风速在范围内,可视为不变。已知风速时每台发电机输出电功率为,空气的密度为,则( )
A. 单位时间内经过每台发电机叶片圆面的气流动能为
B. 当风速为时每台发电机的输出电功率约为
C. 每台发电机叶片转动时形成的圆面半径约为
D. 若每年有风速在,则每台发电机年发电量至少为
8. 一种模拟风力发电并网的实验装置如图所示。假设发电机转子以恒定角速度旋转,升、降变压器均为理想变压器,其原、副线圈的匝数分别为和。两变压器间输电线路电阻为R。下列说法正确的是( )
A. 仅增加用户数,用户端的电压减小
B. 仅增加角速度,R消耗的功率减小
C. 仅适当增加,用户端的电压增大
D. 仅适当增加,R消耗的功率不变
9. 如图所示,水平放置的平行金属板A、B相距为d,分别与电源两极相连,两板中央各有一个小孔M和N。闭合开关S,将一质量为m的带电微粒从距A板为d的P点由静止释放,忽略空气阻力,重力加速度为g,微粒通过N孔时的动能小于mgd。下列说法正确的是( )
A. 微粒带正电
B. 若将A板上移一小段距离,则微粒经过N孔时动能将不变
C. 若将B板上移一小段距离,则微粒经过N孔时动能将减小
D. 若将S断开,再将A板上移一小段距离,则微粒可能无法到达N孔
10. 物流分拣系统中,有一个足够长的水平绝缘传送带以大小为的速度顺时针匀速转动,在传送带上方足够大空间内存在垂直于纸面向里的磁感应强度大小为B的匀强磁场,如图所示。将一质量为m、电荷量为+q的带电小货物无初速度地放在传送带的左端,将小货物看成质点、小货物与传送带间的动摩擦因数为,重力加速度为g,下列说法可能正确的是( )
A. 小货物在传送带上运动过程中,摩擦力对小货物做的功一定等于
B. 小货物在传送带上运动的过程中,只有与传送带共速后才能做匀速直线运动
C. 小货物可能先做加速度减小的变加速直线运动,与传送带共速后做匀速直线运动
D. 小货物在传送带上的最大加速度是,最大速度可能是
二、实验题(本大题共2小题,每空2分,共18分)
11. 某同学用如图所示的装置做验证动量守恒定律的实验,将轨道固定在水平桌面上,将入射小球a由斜轨道上某点由静止释放,小球a落到水平面上的B点。将被碰小球b放置在轨道边缘,再将入射小球由斜轨道上静止释放,记录两小球的落点为A、C,O点为小球抛出点正下方的投影,回答下列问题。
(1)下列实验要求,说法正确的是_________。
A. 轨道必须光滑
B. 轨道末端必须水平
C. 入射小球a的质量要大于被碰小球b的质量
D. 小球a两次在斜轨道上释放的位置可以不同
(2)碰撞后,入射小球a的落点是_________(填“A”或“C”)点。
(3)测出A、B、C点到O点的距离分别为,小球a、b的质量分别为,若该碰撞满足动量守恒,则有关系式_________成立(用表示),由于实际碰撞有能量损失,故测出的_________(填“大于”“小于”或“等于”)。
12. 某实验小组设计了图甲所示的电路来测量一节干电池的电动势和内阻。实验室提供了如下实验器材:
干电池1节;电压表V(量程0-3V,内阻约为);电流表A(量程0-0.6A,内阻约为0.5Ω);开关两个、导线若干。
(1)按图甲电路图连接电路,先将电阻箱阻值调到最大,依次闭合开关、,再调节电阻箱,使电流表的指针偏转较大,记录这时电压表的示数电流表的示数电阻箱的阻值,则测得电流表的内阻___________。
(2)断开开关,多次调节电阻箱,记录每次调节后电阻箱的阻值R及电流表的示数I,某次电流表的示数如图乙所示,则电流表读数为___________A。根据测得的多组数据作图像,若图线的斜率为k,纵截距为,则电池的电动势___________,内阻___________。(用k、b、表示)。
(3)另一同学用此装置实验时保持闭合,多次调节电阻箱,测得多组电压表和电流表的示数U、I,根据测量值作出的图线如下图实线所示,虚线为真实的图线,则下列图像正确的是___________。
A. B. C. D.
三、解答题(共计36分)
13. 如图所示,在竖直平面直角坐标系中,第三、四象限同时存在竖直向上的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场。一质量为、带电量为的小球可视为质点,从点沿轴正方向水平抛出。当小球从轴上的点穿过时,速度方向与轴正方向的夹角为。小球进入第三、四象限后恰能做匀速圆周运动,经过一段时间后恰好重新回到点。已知重力加速度大小为。求:
(1)小球到达点时速度的大小;
(2)磁感应强度的大小;
(3)小球从点出发又回到点的时间。
14. 如图所示,AB、CD和EI、GH为固定在水平面内的平行且足够长的光滑金属导轨均处在竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中,AB、CD相距2L,EI、GH相距L,质量均为m,长度分别为2L、L的金属杆MN和PQ垂直放置在导轨上。已知两杆在运动过程中始终垂直于导轨并与导轨保持接触良好,MN和PQ电阻分别为2R、R,导轨的电阻不计。
(1)若金属杆MN固定,金属杆PQ受到水平向右的恒力F,求金属杆PQ的最大速度及此时PQ两点的电压;
(2)若两杆均不固定,金属杆PQ和MN分别同时受到水平向右、向左的恒力F、2F,求金属杆PQ的最大速度。
15. 如图所示,半径为的半圆形光滑轨道固定在竖直平面内,与光滑平台在最低点相切,点与圆心等高,静置在平台上的物块、(均可视为质点),用轻质细绳将它们连接在一起,其间夹着一根被压缩的、长度较短的轻质弹簧(两端未与A、B拴接),长木板C、D静置在平台右侧粗糙的水平面上,上表面与平台平齐,竖直弹性挡板固定在长木板右侧足够远处。已知物块和物块的质量均为,长木板、的质量均为,的长度为。物块与长木板、上表面的动摩擦因数均为,长木板下表面与水平面间的动摩擦因数为,长木板下表面光滑。现将物块、之间的细绳剪断,物块脱离弹簧后向左滑入半圆形光滑轨道并恰好能运动到点。假设到达点后立即撤去,滑离后也立即撤去木板,木板足够长且与弹性挡板碰撞后以原速率反弹。最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不计空气阻力,重力加速度取。求:
(1)轻质弹簧释放的弹性势能;
(2)物块B滑离长木板C时的速度大小;
(3)长木板D第一次与弹性挡板碰撞之后运动的总路程。
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