精品解析：陕西师范大学附属中学2023-2024学年高二上学期12月第二次月考物理试题

陕西师大附中2023-2024学年度第一学期第二次月考 （12月）高二年级物理试题 一、选择题（本题共12小题，共48分。每小题4分，第1到8小题为单选题；第9到12小题为多选题，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 1. 物理来源于又服务于生活，下列现象中涉及不同的物理知识，其中说法正确的是（　　） A. 鸣笛汽车驶近路人的过程中，路人听到的声波频率与该波源的频率相比减小 B. 光导纤维利用全反射的原理，其内芯的折射率大于外套的折射率 C. 篮球运动员伸手接篮球，两手随球迅速收缩至胸前，这样做可以减小篮球对手的冲量 D. 潜水员在水中看岸边物体，根据光的折射定律可知，物体的像比实际位置要低 【答案】B 【解析】 【详解】A．由多普勒效应可知，波在波源移向观察者时接收频率变高，鸣笛汽车驶近路人的过程中，路人听到的声波频率与该波源的频率相比变高，故A错误； B．光只有从光密介质进入光疏介质且入射角大于等于临界角时才有可能发生全反射，光导纤维利用全反射的原理，其内芯的折射率大于外套的折射率，故B正确； C．根据动量定理可知，合外力的冲量等于动量的变化量，接球过程中动量变化量一定，冲量不变，两手随球迅速收缩至胸前增加的作用时间，减小篮球对手的冲击力，故C错误； D．潜水员在水中看岸边物体，物体的光线经水发生折射，且折射角小于入射角，则根据光路可逆，认为物体在折射光线的延长线上，即看到的物体的像将比物体所处的实际位置高，故D错误。 故选B。 2. 秋千的摆动可以等效为单摆模型，图为小明在荡秋千时的振动图像，已知小王的体重比小明的大，则下列说法正确的是（　　） A. 小王荡秋千时，其周期大于 B. 图中a点对应荡秋千时的最高点，此时回复力为零 C. 小明荡到图中对应的b点时，动能最小 D. 该秋千的绳子长度约为10m 【答案】D 【解析】 【详解】A．小王荡秋千时，根据 可知做单摆运动的周期与物体的质量无关，故其周期等于6.28s，故A错误； B．图中a点对应荡秋千时的最高点，此时回复力最大，故B错误； C．小明荡到图中对应的b点时，b点为平衡位置，速度最大，动能最大，故C错误； D．根据单摆周期公式 可得该秋千的绳子长度为 故D正确。 故选D。 3. 一根竖立且处于原长的轻弹簧，下端固定在地面，上端在O点。现在O点处静止释放质量为m（可视为质点）的小球，小球在B点时速度刚好为零，A点的速度最大，AB长度为c，OA长度为d，弹簧的劲度系数为k，重力加速度为g，忽略一切阻力。 下列说法正确的是（　　） A. 两段长度关系有c=d= B. O到B点的过程中小球的回复力一直变大 C. A到B的过程中，系统的重力势能与弹性势能之和变小 D. 若提高到O点正上方较近处静止释放该小球，小球的最大加速度为g 【答案】A 【解析】 【详解】A．在A点时受力平衡，则 由对称性可知 选项A正确； B．由简谐振动的特点可知，O到B点的过程中小球的回复力先减小后变大，选项B错误； C．系统的机械能守恒，则A到B的过程中，系统的动能减小，则重力势能与弹性势能之和变大，选项C错误； D．小球从O点释放时，在O点小球的加速度为g，到达B点时加速度也为g；若提高到O点正上方较近处静止释放该小球，则最低点的位置在B点下方，可知此时小球的最大加速度大于g，选项D错误。 故选A。 4. 一简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时刻的波形图如图。已知该列波传播速度为1m/s，则下列说法正确的是（　　） A. 此时质点A向上运动 B. 经过2s，质点A的路程为2m C. t=1s时，质点A偏离平衡位置的位移为-2.5cm D. B点的位移y随时间t变化的关系式为y=5sin(πt+π)(cm) 【答案】C 【解析】 【详解】A．简谐横波沿x轴正方向传播，根据上下坡法，此时质点A向下运动，故A错误； B．简谐横波的波长为，则周期为 经过2s，即一周期，质点A的路程为 故B错误； C．t=0时刻，质点A偏离平衡位置的位移为2.5cm，t=1s时，即经历半个周期，质点A偏离平衡位置的位移为-2.5cm，故C正确； D．B点的位移y随时间t变化的关系式为 当时，B点的位移为，可得 B点的位移y随时间t变化的关系式为 故D错误。 故选C。 5. 如图所示的圆面是一透明的圆柱形物体的截面，圆心为，半径为为边界上的三点，为水平直径，一束平行于的光线从点射入圆柱体，从点射出，光在真空中的传播速度为，则光线从点传播到点用的时间为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】因为，且三角形MOQ为等腰三角形，根据几何关系可知，入射角 折射角为30°，所以折射率 光在介质中传播速度 传播距离 光线从点传播到点用的时间为 故选B。 6. 如图所示为某一线圈交流电的电流时间图像（前半周期为正弦波形的），则一周期内该电流的有效值为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据有效值的概念可知 解得 故选B。 7. 如图所示是汽车的磁电式轮速传感器，转速传感器中线圈和永久磁铁均固定，当车轮旋转时，与车轮同轴的铁质齿圈随之旋转，齿圈与永久磁铁之间的空气间隙（即气隙）大小发生周期性变化，从而在传感器中产生脉冲电压信号。已知气隙越大，磁通量越小，下列说法正确的是（　　） A. 车轮旋转的过程中，线圈中的电流大小会发生变化，但方向不变 B. 当轮齿靠近感应线圈时，轮速传感器的线圈中的磁通量增大 C. 线圈的输出电压与车轮转速无关 D. 车轮转速越快，相邻两轮齿经过轮速传感器时，线圈的磁通量变化量越大 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．车轮旋转的过程中，测量齿轮靠近和远离线圈时，线圈中的原磁通量方向不变，但是因为穿过线圈的磁通量有增大也有减小，所以感应电流的磁场方向有与原磁场方向相同时，也有相反时，所以产生的感应电流大小及方向均会发生周期性变化，故A错误； B．依题意，可知当轮齿靠近感应线圈时，气隙减小，则轮速传感器的线圈中的磁通量增大，故B正确； CD．车轮转速越快，相邻两轮齿经过轮速传感器时，线圈的磁通量变化量保持不变，但磁通量的变化率会变大，根据法拉第电磁感应定律可知线圈中产生的感应电动势也变大，显然线圈的输出电压与车轮转速有关，故CD错误。 故选B。 8. 如图所示，正方形线框放在光滑的绝缘水平面上，为正方形线框的对称轴，在的左侧存在竖直向下的匀强磁场。现使正方形线框在磁场中以两种不同的方式运动：第一种方式以速度使正方形线框匀速向右运动，直到边刚好与重合；第二种方式使正方形线框绕轴以恒定的角速度由图中位置开始转过，边的线速度恒为。则下列说法不正确的是（ ） A. 两次线框中的感应电流方向均沿 B. 两过程流过线框某一横截面的电荷量之比为 C. 两过程线框中产生的焦耳热之比为 D. 两过程中线框中产生平均电动势之比为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由楞次定律可知，两次线框中产生的感应电流的方向均沿，故A正确，不满足题意要求； B．该过程中线框中产生的平均感应电动势为 线框中的感应电流为 流过线框某一横截面的电荷量为 整理得 则两过程流过线框某一横截面的电荷量相同，即两过程流过线框某一横截面的电荷量之比为，故B正确，不满足题意要求； C．设正方形线框的边长为，第一次，线框匀速拉出，线框中产生感应电动势为 线框中感应电流为 线框出磁场的时间为 线框中产生的焦耳热为 解得 第二次，线框绕轴转过，线框中产生的最大感应电动势为 线框中感应电动势的有效值为 则该过程线框中产生的焦耳热为 又 整理得 则 故C错误，满足题意要求； D．第一次，线框匀速拉出，线框中产生的平均感应电动势为 第二次，线框绕轴转过，线框中产生的平均感应电动势为 又 ， 整理得 解得 故D正确，不满足题意要求。 故选C。 9. 如图所示，一质量为的实心球静止在足够长的光滑地面上，人站在小车上向左推实心球，实心球运动一段时间后和墙壁碰撞，碰后实心球的速度反向、大小不变，每次推球，球出手后的对地速度大小都为,已知人和车的总质量为,人与车始终保持相对静止．下列说法正确的是（ ） A. 每一次推球都比前一次推球推力的冲量更大 B. 第3次推球后，人和车的速度为 C. 运动的全过程，人、小车和实心球组成的系统动量不守恒，人最多可以推7次球 D. 最终人、小车和实心球的速度大小都是 【答案】BD 【解析】 【详解】A．设铁球的质量为 m 、人和小车的质量为 M ，第一次推铁球，根据动量定理有 以后每次推铁球，根据动量定理有 则第二次推铁球的冲量大于第一次推铁球的冲量，之后每一次推铁球的冲量都相等， 故A错误； BCD．要使铁球不能追上小车，需使  推球过程人、小车和铁球组成的系统动量守恒，则第一次推球使人和小车获得的动量为 以后每次推球都使人和小车获得的动量为 根据  解得  n ≥7 故连续推8次后铁球将不能追上人和小车。当n=2时 解得 所以第3次推球后，人和车的速度为。当时小车的速度为 此时小车的速度与小球的速度相等，铁球不能追上小车，三者保持匀速运动。故BD正确，C错误。 故选BD。 10. 如图所示，将一光滑、质量为m、半径为R的半圆槽A置于光滑水平面上，在槽的左侧紧挨有一个质量为m的物块B，今让一质量为4m的小球自左侧槽口的正上方高0.5R处从静止开始落下，沿与半圆槽相切的方向进入槽内，则以下结论中正确的是（　　） A. 小球第一次运动到半圆槽的最低点时，小球与槽的速度大小之比为1：4 B. 小球第一次运动到半圆槽的最低点时，物块B向左运动的距离为R C. 整个过程半圆槽A对物块B的冲量大小为 D. 小球在半圆槽内第一次到最低点的运动过程中，小球对槽的冲量大小为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由小球、半圆槽和物块组成的系统在水平方向不受外力，故球、半圆槽和物块在水平方向动量守恒，取向右为正，则有 解得 故A错误； B．小球在半圆槽内第一次到最低点的运动过程中，水平方向类似于人船模型，对球、半圆槽和物块有 且 代入数据可得物块B向左运动的距离 故B正确； C．小球在半圆槽内第一次到最低点的运动过程中，水平方向动量守恒有 系统机械能守恒有 联立解得 ， 小球在半圆槽内第一次到最低点之后半圆槽A与物块B分离，整个过程半圆槽A对物块B的冲量大小为 故C正确； D．小球在半圆槽内第一次到最低点的运动过程中，对小球水平方向根据动量定理有 则小球对槽的水平方向的冲量大小为，由于小球对槽的竖直方向也有冲量，因此小球对槽的冲量大小不等于，故D错误。 故选BC。 11. 如图所示，竖直放置的两根平行光滑金属导轨，间距为1m，顶端接有一阻值为的定值电阻，水平虚线ab、cd之间存在垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小为。一质量，长度为，阻值为的金属棒从虚线ab处静止释放，金属棒从cd离开磁场前已经做匀速运动，金属棒从释放到离开磁场区域的过程中通过电阻R的电荷量为，重力加速度g取，金属棒运动过程中与导轨始终垂直且接触良好，金属导轨电阻不计，下列说法正确的是（　　） A. 金属棒离开磁场时的速度大小为10m/s B. 虚线ab、cd之间的距离为10m C. 金属棒从释放开始运动到cd的时间为2s D. 金属棒从释放开始运动到cd的过程中电阻R产生的焦耳热为37.5J 【答案】AD 【解析】 【详解】A．设金属棒匀速运动的速度为，则金属棒切割磁感线产生的电动势为 回路中的电流为 匀速运动的金属棒受到的安培力等于重力，则有 联立解得 故A正确； B．由电磁感应的规律可知，金属棒从释放到cd的过程中通过电阻R的电荷量为 解得虚线ab、cd之间的距离为 故B错误； C．金属棒从释放到cd的过程，由动量定理可知 又 解得 故C错误； D．金属棒从释放到cd的过程，由能量守恒定律可知 解得 所以电阻R产生的焦耳热为 故D正确。 故选AD。 12. 如图所示：绝缘中空轨道竖直固定，圆弧段光滑，对应圆心角为，、两端等高，为最低点，圆弧圆心为，半径为；直线段、粗糙，与圆弧段分别在、端相切；整个装置处于方向垂直于轨道所在平面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场中，在竖直虚线左侧和右侧还分别存在着场强大小相等、方向水平向右和向左的匀强电场。现有一质量为、电荷量恒为、直径略小于轨道内径、可视为质点的带正电小球，从轨道内距点足够远的点由静止释放。若，小球所受电场力等于其重力的倍，重力加速度为。则（　　） A. 小球第一次沿轨道下滑的过程中，先做加速度减小的加速运动，后做加速度变大的减速运动 B. 小球经过点时，对轨道的弹力可能为 C. 经足够长时间，小球克服摩擦力做的总功是 D. 小球在轨道内受到的摩擦力不可能大于 【答案】CD 【解析】 【详解】A．小球第一次沿轨道AC下滑的过程中，由题意可知，电场力与重力的合力方向恰好沿着斜面AC，则刚开始小球与管壁无作用力，当从静止运动后，由左手定则可知，洛伦兹力导致球对管壁有作用力，从而导致滑动摩擦力增大，而重力与电场力的合力大小为 不变，故根据牛顿第二定律可知，做加速度减小的加速运动，当摩擦力等于两个力的合力时，做匀速运动，故A错误； B．小球在轨道上往复运动，由于在斜轨上不断损失机械能，则最终会在CD之间往复运动，对小球在O点受力分析，由C向D运动，对轨道的压力最小，则由牛顿第二定律，则有 由C到O点，机械能守恒定律，则有 解得 即当小球由C向D运动时，小球经过点时，对轨道的最小的弹力为，不可能为，故B错误； C．从静止开始到最终到C点的速度为零过程中，根据动能定理可知 也就是摩擦力做功与重力及电场力做功之和为零，则摩擦力总功为 故C正确； D．当小球的摩擦力与重力及电场力的合力相等时，小球做匀速直线运动，小球在轨道内受到的摩擦力最大，则为，不可能大于，故D正确； 故选CD。 二、实验题（共2小题，每空2分，共12分） 13. 小华同学在“利用单摆测重力加速度”的实验中： （1）该同学先用米尺测得摆线长为，用游标卡尺测得摆球的直径如图甲所示，则摆球的直径为________cm； （2）另一位同学在“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，作出图乙像，如图乙所示。实验得到的图像是________（填“a”“b”或“c”），小球的半径是________cm。 【答案】 ①. 2.125 ②. a ③. 0.5 【解析】 【详解】（1）[1]由题中图示游标卡尺可知，游标卡尺是20分度的，游标卡尺的精度是，摆球的直径 （2）[2]摆线的长度与摆球的半径之和是单摆实际上的摆长L，若将悬点到小球最低点的距离作为摆长l，则，由单摆周期公式 可得 由题图可知，实验得到的图像应该是a； （3）[3]图像的纵轴截距 14. 在“测玻璃的折射率”实验中： （1）为了取得较好的实验效果，下列操作正确的是__________ A．必须选用上下表面平行的玻璃砖 B．选择的入射角应尽量小些 C．大头针应垂直地插在纸面上 D．大头针和及和之间的距离适当大些 （2）甲同学由于没有量角器，在完成了光路图以后，以O点为圆心，长为半径画圆，分别交线段OA于A点，交O和连线延长线于C点，过A点作法线的垂线AB交于B点，过C点作法线的垂线CD交于D点，如图所示，用刻度尺量得，，由此可得出玻璃的折射率__________（结果保留两位有效数字）。 （3）乙同学作玻璃砖的下侧界面如图乙所示，以、为界面画光路图，其它操作均正确。该同学测得的折射率与真实值相比__________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 【答案】 ①. CD##DC ②. 1.5 ③. 偏小 【解析】 【详解】（1）[1]A．用插针法测折射率时，不需要选用上下表面平行的玻璃砖，故A错误； B．为减小测量的实验误差，选择的入射角应尽量大些，故B错误； C．为准确确定入射光线和折射光线，大头针应垂直地插在纸面上，故C正确； D．为减小测量的实验误差，大头针和及和之间的距离适当大些，故D正确。 故选CD。 （2）[2]根据几何关系可得 玻璃的折射率为 （3）[3]以、为界面画光路图，如图所示，可以看出，折射角的准确值为，但是做出的光路图的折射角为，由图可知 即折射角偏大，根据折射定律可知，该同学测得的折射率与真实值相比偏小。 三、计算题（共4小题，第15题6分，第16题8分，第17题12分，第18题14分。共40分） 15. 介质中x轴上有两个波源和，P是的中点，x轴上的a点为P点相距，如图所示，两波源同时开始沿y轴负方向振动，产生的简谐横波沿x轴相向传播，频率相等，波速相等，振幅均为A，波长满足，某一时刻质点a的位移为2A。 （1）a点为加强点还是减弱点？ （2）若波速为2m/s，波源发出的波刚传播到a点时，质点a已经振动了多长时间？ （3）求两列波的波长。 【答案】（1）a点为加强点；（2）2s；（3）或或1m 【解析】 【详解】（1）两列波的振幅均为A，波长满足，某一时刻质点a的位移为2A，即振幅为2A，所以a点为加强点 （2）由题可知波源到a点和到a点的波程差为 波源发出的波刚传播到a点时，质点a已经振动了 （3）质点a的位移为2A，即振幅为2A，则有 波长满足，则 当n=2时，有 当n=3时，有 当n=4时，有 16. 如图所示，边长为的正方体玻璃砖，中心有一单色点光源O，该玻璃砖对该光源的折射率，已知光在真空中传播的速度为c．求： （1）光线从玻璃砖射出的最短时间； （2）从外面看玻璃砖被照亮的总面积S。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）当光在玻璃砖内运动的位移最短即垂直立方体各个面射出时，光所经历的时间最短，光在玻璃砖内传播的速度为 传播的最短时间为 联立可得 （2）选取其中的一个面进行分析，光线发生全反射的临界角为 当入射角大于临界角C时将不会有光线射出，光在各个面上照亮的部分为圆形，设半径为r，根据几何关系有 圆的面积为 照亮的总面积为 联立解得 17. 如图所示，间距为d的平行金属导轨AB、CD构成倾角为θ的斜面，通过BE和DG两小段光滑绝缘圆弧（长度可忽略）与间距也为d的水平平行金属导轨EF、GH相连，AC端接一个电容器，质量为m的金属棒P从离水平轨道L处由静止释放。金属棒P和导体棒Q始终与导轨垂直并与导轨接触良好，金属棒P和导轨的电阻忽略不计，导体棒Q的电阻为R，质量为2m，金属棒P和倾斜轨道间的动摩擦因数μ=tanθ，不计P、Q与水平轨道间的摩擦力，水平轨道足够长，且P、Q没有发生碰撞，电容器的电容C=，整个装置处于与导轨平面垂直的匀强磁场当中，磁感应强度大小为B，重力加速度为g。求： （1）金属棒P到达BD时的速度； （2）金属棒P滑到水平轨道后通过导体棒Q的电荷量和导体棒Q产生的热量。 【答案】（1）；（2）， 【解析】 【分析】 【详解】(1)对受力分析结合牛顿第二定律有 而 其中 联立解得 所以金属棒在倾斜轨道上做匀变速运动，由运动规律有 解得 (2)当金属棒进入水平导轨后、组成的系统动量守恒，当二者速度相等时它们之间的距离保持不变，据动量守恒定律可得 在此过程中对导体棒应用动量定理有 联立解得 由能量守恒可知导体棒产生的热量为 18. 如图，ABC静置于水平面上，BC之间放有少量炸药，极短时间内爆炸产生的能量中有转化为BC两物体的动能。已知，，；与地面之间的动摩擦因数，与之间的动摩擦因数，与之间的动摩擦因数。板足够长，重力加速度取。求： （1）爆炸后瞬间A、B、C的加速度大小； （2）爆炸后瞬间B、C的速度大小； （3）爆炸后到A板向右运动到最远的过程中，A与地面之间因为摩擦而产生的热量； 【答案】（1），，；（2），；（3） 【解析】 【详解】（1）爆炸后瞬间，分别对物体受力分析得 （2）爆炸瞬间，由动量守恒得 根据题意，由能量守恒得 联立解得 （3）设经过t1时间，A、C两物体达到共速，则有 代入数据解得 假设A、C两物体一起减速运动，则两者的加速度满足 故假设成立，则A、C速度减到零的时间为 此过程中A物体的对地位移为 则因摩擦而产生的热量为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 陕西师大附中2023-2024学年度第一学期第二次月考 （12月）高二年级物理试题 一、选择题（本题共12小题，共48分。每小题4分，第1到8小题为单选题；第9到12小题为多选题，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 1. 物理来源于又服务于生活，下列现象中涉及不同的物理知识，其中说法正确的是（　　） A. 鸣笛汽车驶近路人的过程中，路人听到的声波频率与该波源的频率相比减小 B. 光导纤维利用全反射的原理，其内芯的折射率大于外套的折射率 C. 篮球运动员伸手接篮球，两手随球迅速收缩至胸前，这样做可以减小篮球对手的冲量 D. 潜水员在水中看岸边物体，根据光的折射定律可知，物体的像比实际位置要低 2. 秋千的摆动可以等效为单摆模型，图为小明在荡秋千时的振动图像，已知小王的体重比小明的大，则下列说法正确的是（　　） A. 小王荡秋千时，其周期大于 B. 图中a点对应荡秋千时的最高点，此时回复力为零 C. 小明荡到图中对应的b点时，动能最小 D. 该秋千的绳子长度约为10m 3. 一根竖立且处于原长的轻弹簧，下端固定在地面，上端在O点。现在O点处静止释放质量为m（可视为质点）的小球，小球在B点时速度刚好为零，A点的速度最大，AB长度为c，OA长度为d，弹簧的劲度系数为k，重力加速度为g，忽略一切阻力。 下列说法正确的是（　　） A. 两段长度关系有c=d= B. O到B点的过程中小球的回复力一直变大 C. A到B的过程中，系统的重力势能与弹性势能之和变小 D. 若提高到O点正上方较近处静止释放该小球，小球的最大加速度为g 4. 一简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时刻的波形图如图。已知该列波传播速度为1m/s，则下列说法正确的是（　　） A. 此时质点A向上运动 B. 经过2s，质点A的路程为2m C. t=1s时，质点A偏离平衡位置的位移为-2.5cm D. B点的位移y随时间t变化的关系式为y=5sin(πt+π)(cm) 5. 如图所示的圆面是一透明的圆柱形物体的截面，圆心为，半径为为边界上的三点，为水平直径，一束平行于的光线从点射入圆柱体，从点射出，光在真空中的传播速度为，则光线从点传播到点用的时间为（ ） A. B. C. D. 6. 如图所示为某一线圈交流电的电流时间图像（前半周期为正弦波形的），则一周期内该电流的有效值为（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示是汽车的磁电式轮速传感器，转速传感器中线圈和永久磁铁均固定，当车轮旋转时，与车轮同轴的铁质齿圈随之旋转，齿圈与永久磁铁之间的空气间隙（即气隙）大小发生周期性变化，从而在传感器中产生脉冲电压信号。已知气隙越大，磁通量越小，下列说法正确的是（　　） A. 车轮旋转的过程中，线圈中的电流大小会发生变化，但方向不变 B. 当轮齿靠近感应线圈时，轮速传感器的线圈中的磁通量增大 C. 线圈的输出电压与车轮转速无关 D. 车轮转速越快，相邻两轮齿经过轮速传感器时，线圈的磁通量变化量越大 8. 如图所示，正方形线框放在光滑的绝缘水平面上，为正方形线框的对称轴，在的左侧存在竖直向下的匀强磁场。现使正方形线框在磁场中以两种不同的方式运动：第一种方式以速度使正方形线框匀速向右运动，直到边刚好与重合；第二种方式使正方形线框绕轴以恒定的角速度由图中位置开始转过，边的线速度恒为。则下列说法不正确的是（ ） A. 两次线框中的感应电流方向均沿 B. 两过程流过线框某一横截面的电荷量之比为 C. 两过程线框中产生的焦耳热之比为 D. 两过程中线框中产生平均电动势之比为 9. 如图所示，一质量为的实心球静止在足够长的光滑地面上，人站在小车上向左推实心球，实心球运动一段时间后和墙壁碰撞，碰后实心球的速度反向、大小不变，每次推球，球出手后的对地速度大小都为,已知人和车的总质量为,人与车始终保持相对静止．下列说法正确的是（ ） A. 每一次推球都比前一次推球推力的冲量更大 B. 第3次推球后，人和车的速度为 C. 运动的全过程，人、小车和实心球组成的系统动量不守恒，人最多可以推7次球 D. 最终人、小车和实心球的速度大小都是 10. 如图所示，将一光滑、质量为m、半径为R的半圆槽A置于光滑水平面上，在槽的左侧紧挨有一个质量为m的物块B，今让一质量为4m的小球自左侧槽口的正上方高0.5R处从静止开始落下，沿与半圆槽相切的方向进入槽内，则以下结论中正确的是（　　） A. 小球第一次运动到半圆槽的最低点时，小球与槽的速度大小之比为1：4 B. 小球第一次运动到半圆槽的最低点时，物块B向左运动的距离为R C. 整个过程半圆槽A对物块B的冲量大小为 D. 小球在半圆槽内第一次到最低点的运动过程中，小球对槽的冲量大小为 11. 如图所示，竖直放置的两根平行光滑金属导轨，间距为1m，顶端接有一阻值为的定值电阻，水平虚线ab、cd之间存在垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小为。一质量，长度为，阻值为的金属棒从虚线ab处静止释放，金属棒从cd离开磁场前已经做匀速运动，金属棒从释放到离开磁场区域的过程中通过电阻R的电荷量为，重力加速度g取，金属棒运动过程中与导轨始终垂直且接触良好，金属导轨电阻不计，下列说法正确的是（　　） A. 金属棒离开磁场时的速度大小为10m/s B. 虚线ab、cd之间的距离为10m C. 金属棒从释放开始运动到cd的时间为2s D. 金属棒从释放开始运动到cd的过程中电阻R产生的焦耳热为37.5J 12. 如图所示：绝缘中空轨道竖直固定，圆弧段光滑，对应圆心角为，、两端等高，为最低点，圆弧圆心为，半径为；直线段、粗糙，与圆弧段分别在、端相切；整个装置处于方向垂直于轨道所在平面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场中，在竖直虚线左侧和右侧还分别存在着场强大小相等、方向水平向右和向左的匀强电场。现有一质量为、电荷量恒为、直径略小于轨道内径、可视为质点的带正电小球，从轨道内距点足够远的点由静止释放。若，小球所受电场力等于其重力的倍，重力加速度为。则（　　） A. 小球第一次沿轨道下滑的过程中，先做加速度减小的加速运动，后做加速度变大的减速运动 B. 小球经过点时，对轨道的弹力可能为 C. 经足够长时间，小球克服摩擦力做的总功是 D. 小球在轨道内受到的摩擦力不可能大于 二、实验题（共2小题，每空2分，共12分） 13. 小华同学在“利用单摆测重力加速度”的实验中： （1）该同学先用米尺测得摆线长为，用游标卡尺测得摆球的直径如图甲所示，则摆球的直径为________cm； （2）另一位同学在“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，作出图乙像，如图乙所示。实验得到的图像是________（填“a”“b”或“c”），小球的半径是________cm。 14. 在“测玻璃的折射率”实验中： （1）为了取得较好的实验效果，下列操作正确的是__________ A．必须选用上下表面平行的玻璃砖 B．选择的入射角应尽量小些 C．大头针应垂直地插在纸面上 D．大头针和及和之间的距离适当大些 （2）甲同学由于没有量角器，在完成了光路图以后，以O点为圆心，长为半径画圆，分别交线段OA于A点，交O和连线延长线于C点，过A点作法线的垂线AB交于B点，过C点作法线的垂线CD交于D点，如图所示，用刻度尺量得，，由此可得出玻璃的折射率__________（结果保留两位有效数字）。 （3）乙同学作玻璃砖的下侧界面如图乙所示，以、为界面画光路图，其它操作均正确。该同学测得的折射率与真实值相比__________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 三、计算题（共4小题，第15题6分，第16题8分，第17题12分，第18题14分。共40分） 15. 介质中x轴上有两个波源和，P是的中点，x轴上的a点为P点相距，如图所示，两波源同时开始沿y轴负方向振动，产生的简谐横波沿x轴相向传播，频率相等，波速相等，振幅均为A，波长满足，某一时刻质点a的位移为2A。 （1）a点为加强点还是减弱点？ （2）若波速为2m/s，波源发出的波刚传播到a点时，质点a已经振动了多长时间？ （3）求两列波的波长。 16. 如图所示，边长为的正方体玻璃砖，中心有一单色点光源O，该玻璃砖对该光源的折射率，已知光在真空中传播的速度为c．求： （1）光线从玻璃砖射出的最短时间； （2）从外面看玻璃砖被照亮的总面积S。 17. 如图所示，间距为d的平行金属导轨AB、CD构成倾角为θ的斜面，通过BE和DG两小段光滑绝缘圆弧（长度可忽略）与间距也为d的水平平行金属导轨EF、GH相连，AC端接一个电容器，质量为m的金属棒P从离水平轨道L处由静止释放。金属棒P和导体棒Q始终与导轨垂直并与导轨接触良好，金属棒P和导轨的电阻忽略不计，导体棒Q的电阻为R，质量为2m，金属棒P和倾斜轨道间的动摩擦因数μ=tanθ，不计P、Q与水平轨道间的摩擦力，水平轨道足够长，且P、Q没有发生碰撞，电容器的电容C=，整个装置处于与导轨平面垂直的匀强磁场当中，磁感应强度大小为B，重力加速度为g。求： （1）金属棒P到达BD时的速度； （2）金属棒P滑到水平轨道后通过导体棒Q的电荷量和导体棒Q产生的热量。 18. 如图，ABC静置于水平面上，BC之间放有少量炸药，极短时间内爆炸产生的能量中有转化为BC两物体的动能。已知，，；与地面之间的动摩擦因数，与之间的动摩擦因数，与之间的动摩擦因数。板足够长，重力加速度取。求： （1）爆炸后瞬间A、B、C的加速度大小； （2）爆炸后瞬间B、C的速度大小； （3）爆炸后到A板向右运动到最远的过程中，A与地面之间因为摩擦而产生的热量； 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $