精品解析:河南省驻马店市上蔡县第一高级中学等校2025-2026学年高二下学期5月期末物理试题
2026-06-03
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2份
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24页
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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-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 河南省 |
| 地区(市) | 驻马店市 |
| 地区(区县) | 上蔡县 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.25 MB |
| 发布时间 | 2026-06-03 |
| 更新时间 | 2026-06-03 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-03 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58190914.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
高二物理(A卷)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、班级、考场号、座位号、考生号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 下列说法正确的是( )
A. 牛顿通过斜面实验,得出自由落体运动是匀变速直线运动的结论
B. 牛顿发现了万有引力定律并测出了引力常量
C. 麦克斯韦发现了电磁感应现象
D. 奥斯特发现了电流的磁效应
【答案】D
【解析】
【详解】A.伽利略通过斜面实验合理外推,得出自由落体运动是匀变速直线运动的结论,故A错误;
B.牛顿发现了万有引力定律,而引力常量是卡文迪许通过扭秤实验测定的,故B错误;
C.法拉第发现了电磁感应现象,麦克斯韦的贡献是提出电磁场理论并预言电磁波存在,故C错误;
D.奥斯特通过实验发现了电流的磁效应,首次揭示了电与磁之间的联系,故D正确。
故选D。
2. 如图为某物体运动的v-t图像,关于物体在0~2 s内的运动,下列说法正确的是( )
A. 物体向负方向运动 B. 物体的速度增大
C. 物体的加速度增大 D. 物体的位移为2 m
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图像可知,在内,物体的速度始终为正值,说明物体向正方向运动,故A错误;
B.由图像可知,物体的速度从减小到,速度在减小,故B错误;
C.图像的斜率表示加速度,由图可知图像切线的斜率绝对值逐渐增大,说明物体的加速度增大,故C正确;
D.图像与时间轴围成的面积表示位移,若物体做匀减速直线运动,位移
由于图线向外凸出,实际面积大于三角形面积,所以位移大于,故D错误。
故选C。
3. 如图所示,闭合开关,三个灯泡均正常发光,某时刻灯泡A的接线柱突然发生断路,则下列说法正确的是( )
A. 流过灯泡B的电流增大,其灯丝可能被烧断
B. 流过灯泡C的电流增大,其灯丝可能被烧断
C. 流过灯泡B、C的电流均增大,两灯灯丝均可能被烧断
D. 流过灯泡B、C的电流均减小,两灯灯丝均不可能被烧断
【答案】A
【解析】
【详解】A.由电路图可知,闭合开关且三个灯泡均正常发光时,灯泡 与灯泡并联后再与灯泡串联。灯泡的接线柱突然断路后,并联支路中只剩灯泡,并联部分的等效电阻增大,电路总电阻增大,总电流减小,灯泡 两端电压减小,并联部分两端电压增大,灯泡两端电压增大,所以通过灯泡 的电流增大,其灯丝可能被烧断,故A正确;
B.灯泡 的接线柱突然断路后,电路总电阻增大,总电流减小,所以通过灯泡 的电流减小,其灯丝不易被烧断,故B错误;
C.由上述分析可知,通过灯泡 的电流增大,通过灯泡 的电流减小,并非二者电流均增大,故C错误;
D.由上述分析可知,通过灯泡 的电流增大,通过灯泡的电流减小,并非二者电流均减小,且灯泡 的灯丝可能被烧断,故D错误。
故选A。
4. 如图所示,粗糙水平面上A点处放置一垂直纸面的长直导线甲,其正上方B点处放置另一与其平行的长直导线乙,两导线中均通有方向垂直纸面向里的电流。现使导线乙以A点为圆心沿圆弧BC顺时针缓慢移动到C点,此过程中导线甲始终保持静止。关于此过程中地面对导线甲的作用力,下列说法正确的是( )
A. 支持力减小,摩擦力增大
B. 支持力增大,摩擦力减小
C. 支持力、摩擦力均增大
D. 支持力、摩擦力均减小
【答案】C
【解析】
【详解】由题意可知,两导线电流方向相同,相互吸引,所以导线乙对导线甲的作用力是吸引力,方向沿两导线的连线。当导线乙从点沿圆弧顺时针缓慢移动到点时,乙对甲的吸引力大小不变(电流大小、距离都不变),但方向从竖直向上逐渐转到斜向右上。
设吸引力大小为,吸引力与竖直方向的夹角为。则水平方向的摩擦力
竖直方向的支持力
随着增大,增大,所以摩擦力增大,减小,所以增大,即支持力增大,所以支持力、摩擦力均增大。
故选C。
5. 如图甲所示,理想变压器原、副线圈匝数比,灯泡两端的电压随时间变化的图像如图乙所示,灯泡的电阻为,此时灯泡恰好正常发光,下列说法正确的是( )
A. 灯泡的额定功率为
B. 电源电压的最大值为
C. 变压器的输入功率为
D. 原线圈中电流的频率为
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图乙副线圈电压,有效值
灯泡正常发光,则灯泡的额定功率,故A错误;
B.由变压器变压比,可得,故B错误;
C.理想变压器输入功率等于输出功率,即灯泡额定功率,故,故C正确;
D.变压器不改变频率,原线圈频率等于副线圈频率,因此频率,故D错误;
故选C。
6. 如图所示,假设沿地轴凿通一条贯穿地球的光滑隧道。由于隧道极窄,地球仍可视作半径为R,质量分布均匀的球体。已知质量分布均匀的球壳对其内部物体的引力为零,地心在O点,不考虑地球的自转,一小球(可视为质点)由隧道上空距地球表面高度也为R的位置由静止释放,小球运动过程中加速度与释放位置加速度相同的点到地心的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设地球质量为,小球质量为。小球释放位置距地球表面高度为,则距地心距离
此时小球在地球外部,根据万有引力定律,小球受到的万有引力
由牛顿第二定律得释放时的加速度
当小球运动到地球内部距地心距离为() 的位置时,根据题意“质量分布均匀的球壳对其内部物体的引力为零”,小球受到的引力仅由半径为的内部球体产生。设地球密度为,则内部球体质量
而地球总质量
故
此时小球受到的引力
加速度
题目要求找加速度与释放位置加速度相同的点,即令
有
解得
故选B。
7. 如图所示,倾角θ=30°的足够大的光滑绝缘斜面ABCD固定于水平地面上,空间中存在平行于斜面的匀强电场(图中未画出),长为L的绝缘轻绳一端固定于斜面上的O点,另一端连接一质量为m的带正电小球。现给小球一个初速度,使其恰好能够在斜面上做完整的圆周运动,EF为小球运动轨迹的一条直径,其与底边AB的夹角为α=45°,小球经过F点时速度最小,经过E、F两点时机械能相等。小球电荷量为q,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 电场的方向沿EF斜向上
B. 电场强度大小为
C. 小球经过F点时的速度大小为
D. 小球运动过程中机械能守恒
【答案】C
【解析】
【详解】A.小球经过、两点时机械能相等,根据功能关系,除重力外其他力做的功等于机械能的变化量,可知从到电场力做功为零,即电场力方向垂直于。又因为点速度最小,说明点为等效重力场的“最高点”,合力方向沿方向。重力沿斜面向下的分力
方向垂直向下。根据力的合成,电场力必须抵消垂直于的分量,故电场力方向垂直斜向上,电场方向垂直斜向上,故A错误;
B.由几何关系可知,与夹角为。电场力
解得,故B错误;
C.小球恰好做完整圆周运动,在点绳子拉力为零,合力提供向心力。合力
由牛顿第二定律
解得,故C正确;
D.小球运动过程中,除重力外还有电场力做功,机械能不守恒,故D错误。
故选C。
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 如图所示,等边三角形ABC是某玻璃砖的横截面,其边长为L,BC面涂有一层反光物质。一束单色光从AB边中点O沿垂直BC方向入射,在BC边中点发生一次反射后从AC边平行于入射光射出。已知真空中光速为c。不考虑多次反射。下列说法正确的是( )
A. 玻璃砖的折射率为
B. 玻璃砖的折射率为
C. 光在玻璃砖中传播的时间为
D. 光在玻璃砖中传播的时间为
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.由题意可知,入射光线垂直于边,为等边三角形,则。入射光线与边的夹角为,法线垂直于边,故入射角
光线折射后射向边中点,连接。因为中点,为中点,且,故为等边三角形,。折射光线与边夹角为,则折射角
根据折射定律,故A正确,B错误;
CD.光在玻璃砖中的传播速度
由几何关系知,为等边三角形,则
光线在点发生反射,入射角为,反射角也为,反射光线与夹角为。又
故也为等边三角形,
光在玻璃砖中传播的总路程
传播时间,故C正确,D错误。
故选AC。
9. 如图甲所示,位于坐标原点的波源产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波,P、Q为x轴上的两个质点,其平衡位置坐标分别为xP=4 m、xQ=6 m,t=0时波刚好传到质点P,图乙为质点Q的振动图像。下列说法正确的是( )
A. 波速为2 m/s
B. 波刚好传到Q时,P的位移为2 cm
C. P的起振方向向下
D. 0~3 s内,P运动的路程为12 cm
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由图乙可知,波传到点的时刻为,已知时波刚好传到点,则波从传到的时间,、间距
波速,故A正确;
B.波传到时即时,点已振动了,由图乙知周期,则振动了,点回到平衡位置,位移为0,故B错误;
C.介质中所有质点的起振方向相同,由图乙可知点的起振方向沿轴正方向,则点的起振方向也向上,故C错误;
D.内,点振动的时间为,即个周期,路程,故D正确。
故选AD。
10. 如图所示,固定在水平面上的斜面体由左、右两个足够长的斜面组成,左侧斜面倾角θ=37°,右侧斜面光滑,倾角α=30°。左侧斜面上固定有平行斜面的足够长平行U形光滑金属导轨。导轨宽度L=1 m,下端连接一个阻值R=2Ω的定值电阻。导轨上一质量m=3 kg、长度也为L的导体棒垂直导轨放置,整个装置处于磁感应强度B=5T、方向竖直向上的匀强磁场中。一根不可伸长的绝缘轻绳绕过光滑定滑轮,一端与导体棒中心相连,另一端连接一质量M=10 kg的重物,重物置于右侧斜面上,滑轮两侧的轻绳均与斜面平行。导体棒与导轨始终接触良好,导体棒和导轨电阻均不计,重力加速度g=10 m/s2.现由静止释放重物,下列说法正确的是( )
A. 释放重物瞬间导体棒的加速度大小为
B. 导体棒最终以4 m/s的速度匀速运动
C. 导体棒的速度刚到达最大时,其位移x(m)与运动时间t(s)满足关系式
D. 导体棒速度最大时对导轨的压力为零
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.释放重物瞬间,导体棒速度为零,感应电动势为零,安培力为零。对导体棒和重物组成的系统,根据牛顿第二定律有
代入数据解得,故A正确;
B.导体棒最终匀速运动时,加速度为零,系统受力平衡。此时导体棒切割磁感线产生感应电动势
感应电流
安培力
方向水平向左。对系统由平衡条件得
代入数据解得,故B正确;
C.在导体棒加速运动过程中,对系统应用动量定理
其中
整理得
当速度刚到达最大时,代入得,故C错误;
D.导体棒速度最大时,,此时安培力大小
对导体棒在垂直斜面方向受力分析,支持力、重力分力和安培力分力 ,有
代入数据解得
根据牛顿第三定律,导体棒对导轨的压力为零,故D正确。
故选ABD。
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 某物理实验小组利用如图所示的实验装置验证动量守恒定律,其中斜槽与水平槽平滑连接。安装好实验装置,在水平面上铺一张白纸,白纸上铺放复写纸,记下水平槽末端处重垂线所指的位置O。实验时,先不放小球2,将小球1多次从固定斜槽上由静止释放,在水平面上得到一个平均落点P;然后将小球2放置在水平槽末端,将小球1再次从斜槽上由静止释放,与小球2发生正碰,经多次实验,在水平面上又得到两个平均落点M、N。
(1)该实验中,需要测量的量是___________。
A. 两个小球的质量 B. 小球1开始释放的高度
C. 水平槽距地面的高度 D. O到M、P、N三点的距离
(2)为减小实验误差,小球1和2的质量m1、m2应满足的关系是m1__________(填“>”“=”或“<”)m2,小球1和2的半径r1、r2应满足的关系是r1__________(填“>”“=”或“<”)r2,小球1每次释放的位置应__________(填“相同”或“不同”)。
(3)若所测物理量满足表达式____________________,则可判定两个小球碰撞过程中动量守恒。(用m1、m2、OM、ON、OP表示)
【答案】(1)AD (2) ①. > ②. = ③. 相同
(3)
【解析】
【小问1详解】
A.验证动量守恒定律需要知道碰撞前后的动量,动量,因此需要测量两个小球的质量、,故A正确;
B.实验中只要保证小球1每次从斜槽上同一位置由静止释放,就能保证碰撞前的速度相同,不需要测量具体的释放高度,故B错误;
C.小球离开轨道后做平抛运动,由于抛出点的高度相等,它们在空中的运动时间相等,水平位移与初速度成正比,可以用水平位移代表速度,因此不需要测量水平槽距地面的高度,故C错误;
D.需要用水平位移来代表速度,因此需要测量到、、三点的距离,故D正确。
故选AD。
【小问2详解】
[1]在小球1碰撞小球2的实验中,为了防止入射球在碰撞后反弹,入射球的质量必须大于被碰球的质量,即;
[2]为了保证两球发生对心正碰,两球的半径必须相等,即;
[3]为了保证小球1每次碰撞前的速度相同,小球1每次必须从斜槽上的相同位置由静止释放。
【小问3详解】
小球离开轨道后做平抛运动,由于抛出点的高度相等,它们在空中的运动时间相等。如果碰撞过程动量守恒,则有
两边同时乘以时间,得
其中对应不放小球2时小球1的水平位移,对应碰撞后小球1的水平位移,对应碰撞后小球2的水平位移。因此,需要验证的表达式为
12. 为测量一节干电池的电动势和内阻,某同学设计了如图甲所示的电路。实验中除了待测干电池(电动势约1.5 V)外,还有下列实验器材:
A.电阻箱(阻值范围0~99.9 Ω);
B.电阻箱(阻值范围0~999.9 Ω);
C.电流表A(量程0~1.5 mA,内阻100 Ω);
D.开关、导线若干。
(1)现将电流表A改装为量程为0~1.5 V的电压表,R1应选__________(填器材前的字母标号),R1接入电路的阻值应为__________Ω。
(2)用(1)中改装好的电表测量该电池的电动势和内阻,电流表表盘未改动。步骤如下:保持电阻箱R1的阻值不变,闭合开关S,多次调节电阻箱R2的阻值,记录下阻值R2和电流表的相应读数I,作出图像如图乙所示。若不考虑改装电压表的分流,可得该电池的电动势为__________V,内阻为__________Ω。(结果均保留三位有效数字)
(3)由于不考虑改装电压表的分流,本实验存在__________(填“系统误差”或“偶然误差”)。
【答案】(1) ①. B ②. 900.0
(2) ①. 1.43 ②. 2.86
(3)系统误差
【解析】
【小问1详解】
[1][2]电流表改装成电压表需串联电阻分压,由
解得
电阻箱A最大阻值不足,电阻箱B最大阻值满足要求,故选B。
【小问2详解】
[1][2]改装电压表内阻
若不考虑分流,干路电流近似等于流过的电流
由闭合电路欧姆定律
整理得
由图知截距,斜率
解得,
【小问3详解】
该误差是由实验原理(忽略电压表分流)本身决定的,属于系统误差。
13. 如图所示,一足够大的光滑斜面固定在水平面上,倾角θ=30°,斜面上垂直固定直挡板AB与四分之一圆弧挡板BC,两者平滑连接,,AB长度l=0.2 m,圆弧BC半径R=0.2 m。现给A点处的静止小球一个沿AB方向向上的初速度,使小球恰好能够通过挡板最高点C。小球可视为质点,不计一切摩擦,重力加速度g=10 m/s2.求:
(1)小球经过C点时的速度大小;
(2)小球的初速度大小;
(3)小球返回斜面底端AD时与A点间的距离。
【答案】(1)
(2)
(3)0.6m
【解析】
【小问1详解】
小球经过点时,其重力沿斜面向下的分力恰好提供小球做圆周运动的向心力,即
解得
【小问2详解】
小球由到,根据机械能守恒定律可得
解得
【小问3详解】
小球离开点后,做类平抛运动,则
离点的距离
代入数据,解得
14. 如图所示,质量m2=0.4 kg的小球2置于足够厚的橡皮泥上,质量m1=0.1 kg的小球1从小球2正上方高H=5 m处由静止释放,两球发生对心弹性碰撞,使小球2陷入橡皮泥中。小球2运动过程中所受阻力恒为f=8 N,小球1的半径略小于小球2的半径,碰撞时间极短,重力加速度g=10 m/s2.不计空气阻力。求:
(1)第一次碰前瞬间小球1的速度大小;
(2)第一次碰后小球2陷入橡皮泥的深度;
(3)最终小球2陷入橡皮泥的深度。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据运动学公式,有
解得
【小问2详解】
球1、2发生弹性碰撞,由动量守恒定律和能量守恒定律可得,
代入数据,解得,
碰后球2向下做减速运动,根据动能定理
解得
【小问3详解】
从开始到最后,根据能量守恒,可得
解得
15. 如图所示,平面直角坐标系xOy中,、的区域存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场Ⅰ,、的区域存在磁感应强度大小为4B、方向垂直纸面向里的匀强磁场Ⅱ。一质量为m、电荷量为+q的粒子以大小为v0、方向与x轴正方向成37°角的初速度从坐标原点O进入第四象限。粒子重力忽略不计,求;
(1)该粒子经多长时间第一次进入第一象限;
(2)该粒子速度第一次沿x轴负方向时的位置坐标;
(3)该粒子经多长时间离开磁场。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
如图所示,带电粒子在磁场Ⅰ中做圆周运动,由,
可得
且粒子进入第一象限时间
代入数据,解得
【小问2详解】
由牛顿第二定律,
粒子速度第一次沿轴负方向时位置横坐标
由以上各式,解得
纵坐标
解得
因此粒子速度第一次沿轴负方向的位置坐标为。
【小问3详解】
经一次周期性运动,粒子沿轴正方向移动的距离为
根据题意
解得
且
解得
周期,
总时间
由以上各式,代入数据,解得
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高二物理(A卷)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、班级、考场号、座位号、考生号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 下列说法正确的是( )
A. 牛顿通过斜面实验,得出自由落体运动是匀变速直线运动的结论
B. 牛顿发现了万有引力定律并测出了引力常量
C. 麦克斯韦发现了电磁感应现象
D. 奥斯特发现了电流的磁效应
2. 如图为某物体运动的v-t图像,关于物体在0~2 s内的运动,下列说法正确的是( )
A. 物体向负方向运动 B. 物体的速度增大
C. 物体的加速度增大 D. 物体的位移为2 m
3. 如图所示,闭合开关,三个灯泡均正常发光,某时刻灯泡A的接线柱突然发生断路,则下列说法正确的是( )
A. 流过灯泡B的电流增大,其灯丝可能被烧断
B. 流过灯泡C的电流增大,其灯丝可能被烧断
C. 流过灯泡B、C的电流均增大,两灯灯丝均可能被烧断
D. 流过灯泡B、C的电流均减小,两灯灯丝均不可能被烧断
4. 如图所示,粗糙水平面上A点处放置一垂直纸面的长直导线甲,其正上方B点处放置另一与其平行的长直导线乙,两导线中均通有方向垂直纸面向里的电流。现使导线乙以A点为圆心沿圆弧BC顺时针缓慢移动到C点,此过程中导线甲始终保持静止。关于此过程中地面对导线甲的作用力,下列说法正确的是( )
A. 支持力减小,摩擦力增大
B. 支持力增大,摩擦力减小
C. 支持力、摩擦力均增大
D. 支持力、摩擦力均减小
5. 如图甲所示,理想变压器原、副线圈匝数比,灯泡两端的电压随时间变化的图像如图乙所示,灯泡的电阻为,此时灯泡恰好正常发光,下列说法正确的是( )
A. 灯泡的额定功率为
B. 电源电压的最大值为
C. 变压器的输入功率为
D. 原线圈中电流的频率为
6. 如图所示,假设沿地轴凿通一条贯穿地球的光滑隧道。由于隧道极窄,地球仍可视作半径为R,质量分布均匀的球体。已知质量分布均匀的球壳对其内部物体的引力为零,地心在O点,不考虑地球的自转,一小球(可视为质点)由隧道上空距地球表面高度也为R的位置由静止释放,小球运动过程中加速度与释放位置加速度相同的点到地心的距离为( )
A. B. C. D.
7. 如图所示,倾角θ=30°的足够大的光滑绝缘斜面ABCD固定于水平地面上,空间中存在平行于斜面的匀强电场(图中未画出),长为L的绝缘轻绳一端固定于斜面上的O点,另一端连接一质量为m的带正电小球。现给小球一个初速度,使其恰好能够在斜面上做完整的圆周运动,EF为小球运动轨迹的一条直径,其与底边AB的夹角为α=45°,小球经过F点时速度最小,经过E、F两点时机械能相等。小球电荷量为q,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 电场的方向沿EF斜向上
B. 电场强度大小为
C. 小球经过F点时的速度大小为
D. 小球运动过程中机械能守恒
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 如图所示,等边三角形ABC是某玻璃砖的横截面,其边长为L,BC面涂有一层反光物质。一束单色光从AB边中点O沿垂直BC方向入射,在BC边中点发生一次反射后从AC边平行于入射光射出。已知真空中光速为c。不考虑多次反射。下列说法正确的是( )
A. 玻璃砖的折射率为
B. 玻璃砖的折射率为
C. 光在玻璃砖中传播的时间为
D. 光在玻璃砖中传播的时间为
9. 如图甲所示,位于坐标原点的波源产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波,P、Q为x轴上的两个质点,其平衡位置坐标分别为xP=4 m、xQ=6 m,t=0时波刚好传到质点P,图乙为质点Q的振动图像。下列说法正确的是( )
A. 波速为2 m/s
B. 波刚好传到Q时,P的位移为2 cm
C. P的起振方向向下
D. 0~3 s内,P运动的路程为12 cm
10. 如图所示,固定在水平面上的斜面体由左、右两个足够长的斜面组成,左侧斜面倾角θ=37°,右侧斜面光滑,倾角α=30°。左侧斜面上固定有平行斜面的足够长平行U形光滑金属导轨。导轨宽度L=1 m,下端连接一个阻值R=2Ω的定值电阻。导轨上一质量m=3 kg、长度也为L的导体棒垂直导轨放置,整个装置处于磁感应强度B=5T、方向竖直向上的匀强磁场中。一根不可伸长的绝缘轻绳绕过光滑定滑轮,一端与导体棒中心相连,另一端连接一质量M=10 kg的重物,重物置于右侧斜面上,滑轮两侧的轻绳均与斜面平行。导体棒与导轨始终接触良好,导体棒和导轨电阻均不计,重力加速度g=10 m/s2.现由静止释放重物,下列说法正确的是( )
A. 释放重物瞬间导体棒的加速度大小为
B. 导体棒最终以4 m/s的速度匀速运动
C. 导体棒的速度刚到达最大时,其位移x(m)与运动时间t(s)满足关系式
D. 导体棒速度最大时对导轨的压力为零
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 某物理实验小组利用如图所示的实验装置验证动量守恒定律,其中斜槽与水平槽平滑连接。安装好实验装置,在水平面上铺一张白纸,白纸上铺放复写纸,记下水平槽末端处重垂线所指的位置O。实验时,先不放小球2,将小球1多次从固定斜槽上由静止释放,在水平面上得到一个平均落点P;然后将小球2放置在水平槽末端,将小球1再次从斜槽上由静止释放,与小球2发生正碰,经多次实验,在水平面上又得到两个平均落点M、N。
(1)该实验中,需要测量的量是___________。
A. 两个小球的质量 B. 小球1开始释放的高度
C. 水平槽距地面的高度 D. O到M、P、N三点的距离
(2)为减小实验误差,小球1和2的质量m1、m2应满足的关系是m1__________(填“>”“=”或“<”)m2,小球1和2的半径r1、r2应满足的关系是r1__________(填“>”“=”或“<”)r2,小球1每次释放的位置应__________(填“相同”或“不同”)。
(3)若所测物理量满足表达式____________________,则可判定两个小球碰撞过程中动量守恒。(用m1、m2、OM、ON、OP表示)
12. 为测量一节干电池的电动势和内阻,某同学设计了如图甲所示的电路。实验中除了待测干电池(电动势约1.5 V)外,还有下列实验器材:
A.电阻箱(阻值范围0~99.9 Ω);
B.电阻箱(阻值范围0~999.9 Ω);
C.电流表A(量程0~1.5 mA,内阻100 Ω);
D.开关、导线若干。
(1)现将电流表A改装为量程为0~1.5 V的电压表,R1应选__________(填器材前的字母标号),R1接入电路的阻值应为__________Ω。
(2)用(1)中改装好的电表测量该电池的电动势和内阻,电流表表盘未改动。步骤如下:保持电阻箱R1的阻值不变,闭合开关S,多次调节电阻箱R2的阻值,记录下阻值R2和电流表的相应读数I,作出图像如图乙所示。若不考虑改装电压表的分流,可得该电池的电动势为__________V,内阻为__________Ω。(结果均保留三位有效数字)
(3)由于不考虑改装电压表的分流,本实验存在__________(填“系统误差”或“偶然误差”)。
13. 如图所示,一足够大的光滑斜面固定在水平面上,倾角θ=30°,斜面上垂直固定直挡板AB与四分之一圆弧挡板BC,两者平滑连接,,AB长度l=0.2 m,圆弧BC半径R=0.2 m。现给A点处的静止小球一个沿AB方向向上的初速度,使小球恰好能够通过挡板最高点C。小球可视为质点,不计一切摩擦,重力加速度g=10 m/s2.求:
(1)小球经过C点时的速度大小;
(2)小球的初速度大小;
(3)小球返回斜面底端AD时与A点间的距离。
14. 如图所示,质量m2=0.4 kg的小球2置于足够厚的橡皮泥上,质量m1=0.1 kg的小球1从小球2正上方高H=5 m处由静止释放,两球发生对心弹性碰撞,使小球2陷入橡皮泥中。小球2运动过程中所受阻力恒为f=8 N,小球1的半径略小于小球2的半径,碰撞时间极短,重力加速度g=10 m/s2.不计空气阻力。求:
(1)第一次碰前瞬间小球1的速度大小;
(2)第一次碰后小球2陷入橡皮泥的深度;
(3)最终小球2陷入橡皮泥的深度。
15. 如图所示,平面直角坐标系xOy中,、的区域存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场Ⅰ,、的区域存在磁感应强度大小为4B、方向垂直纸面向里的匀强磁场Ⅱ。一质量为m、电荷量为+q的粒子以大小为v0、方向与x轴正方向成37°角的初速度从坐标原点O进入第四象限。粒子重力忽略不计,求;
(1)该粒子经多长时间第一次进入第一象限;
(2)该粒子速度第一次沿x轴负方向时的位置坐标;
(3)该粒子经多长时间离开磁场。
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