精品解析：北京市大兴区第一中学2025-2026学年第二学期期中考试高二物理试题

大兴一中2025-2026学年第二学期期中试题 高二物理 2026. 04 考 生 须 知 1．本试卷共8页，共两部分，21道小题。满分100分。考试时间90分钟。 2．在试卷和答题纸上准确填写学校名称、班级名称、姓名。 3．答案一律填涂或书写在答题纸上，在试卷上作答无效。 4．在答题纸上，选择题用2B铅笔作答，其余题用黑色字迹签字笔作答。 5．考试结束，请将本试卷和答题纸一并交回。 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. 关于机械振动和机械波，下列说法错误的是（　　） A. 机械波的传播一定需要介质 B. 有机械波一定有机械振动 C. 汽车的鸣笛声由远及近音调的变化是波的衍射现象 D. 在波的传播过程中介质中的质点不随波迁移 2. 图甲为一台小型发电机的示意图，单匝线圈绕轴转动，若从某位置开始计时，产生的电动势随时间的变化规律如图乙所示，已知发电机线圈内阻为r，外接灯泡的电阻为9r，下列说法正确的是（　　） A. 线圈是从垂直中性面位置开始计时的 B. 电动势表达式为 C. 电流方向每秒改变100次 D. 灯泡两端电压的最大值为6V 3. 如图所示，将正弦交流电经过整流器处理后，得到的电流波，刚好去掉了半周，它的有效值是（  ） A. B. C. D. 1A 4. 某绳波形成过程如图所示，t=0时质点1开始沿竖直方向做周期为T 的简谐运动。 时，质点5开始运动。下列说法正确的是（　　） A. 时，质点4正在向下运动 B. 时，质点1的加速度为零 C. 从到，质点7的速度先增大后减小 D. 从到，质点7的加速度先增大后减小 5. 甲、乙两个单摆的振动图像如图所示，由图可知（　　） A. 时，甲的回复力为0，乙的速度为0 B. 时，甲、乙的速度方向相同 C. 甲、乙两个摆的振幅之比是4∶1 D. 甲、乙两个摆的摆长之比是2∶1 6. 把一个筛子用四根弹簧支撑起来，筛子上装一个电动偏心轮，它每转一周，给筛子一个驱动力，这就做成了一个共振筛，如图甲所示。该共振筛的共振曲线如图乙所示。已知增大电压，可使偏心轮转速提高；增加弹簧的劲度系数，可减小筛子的固有周期。现在，在某电压下偏心轮的转速是。为使共振筛的振幅增大，以下做法可行的是（　　） A. 保持输入电压不变 B. 增加输入电压 C. 更换劲度系数更大的弹簧 D. 更换劲度系数更小的弹簧 7. 一根同种材料粗细均匀的弹性细绳，右端固定在墙上，用手抓着绳子左端S点上下振动，产生向右传播的绳波，某时刻的波形如图所示。下列说法正确的是（　　） A. S点开始振动方向向上 B. 波的传播速度逐渐增大 C. S点振动的频率逐渐减小 D. 图示时刻质点P的速度方向向上 8. 一列简谐横波沿x轴传播，t＝0时的波形如图1所示，a、b、c是介质中的三个质点。图2是质点b的振动图像。下列说法正确的是（ ） A. 该波的周期为0.9s B. 该波沿x轴正方向传播 C. t＝0.5s时，质点a的速度最大，加速度为零 D. t＝0.5s时，质点c的位移为零，速度沿y轴负方向 9. 如图所示，光滑水平地面上，一质量为m的物体P以速度v向右运动，物体Q 静止且左端固定一轻弹簧。P撞上弹簧后，弹簧被压缩至最短时（　　） A. P、Q系统总动量大小为mv B. P的动量变为0 C. Q的动量达到最大值 D. 弹簧的弹性势能一定为 10. 如图甲所示，一轻弹簧的两端分别与质量为m1和m2的两物块A、B相连接，并且静止在光滑的水平面上，其中m2=4kg。现使m1瞬时获得水平向右的速度，并以此刻为计时零点，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，从图像信息可得（　　） A. 在t1时刻A与B两物块的动能之比为2：1 B. 在t4时刻A与B两物块间的弹簧处于伸长状态 C. 从t3到t4时刻弹簧由伸长状态逐渐恢复原长 D. 从0到t4过程中弹簧的最大弹性势能为7.5J 11. 如图质量为m的半圆轨道小车静止在光滑的水平地面上，其水平直径AB长度为2R，现将质量也为m的小球从距A点正上方h0高处由静止释放，然后由A点经过半圆轨道后从B冲出，在空中能上升到距B点所在水平线的最大高度为（不计空气阻力，小球可视为质点），下列说法正确的是（　　） A. 小球和小车组成的系统动量守恒 B. 小球离开小车后做斜上抛运动 C. 小车向左运动的最大距离为2R D. 小球第二次在空中能上升到距B点所在水平线的最大高度一定大于 12. 如图所示，开关接a时，理想变压器原、副线圈的匝数比为，b是原线圈的中心抽头，副线圈接理想电压表和理想电流表，在原线圈c、d两端加的交变电压，则（　　） A. 开关与b连接时，滑动变阻器触头P向下移动，电流表示数变小 B. 开关与a连接时，电压表的示数为10V C. 变阻器R不变，将开关由b扳向a，电压表示数变小 D. 变阻器R不变，当单刀双掷开关由b扳向a时，输入功率不变 13. 为了测量储液罐中液体的液面高度，有人设计了如图甲所示装置。将与储物罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容C置于储液罐中，电容C可通过开关S与电感L或电源相连。当开关从a拨到b时，由电感L与电容C构成的回路中产生振荡电流而向外辐射电磁波，再使用乙图中的调谐电路来接收甲振荡电路中的电磁波，这样就可通过测量乙中接收频率而获知甲中的发射频率，进而再通过振荡电路的振荡频率公式即可获知电容C的值（L值已知），从而测量油罐内的液面高度。已知平行板电容器正对面积、间距一定的条件下，电容C两极板间充入电介质增加（液面上升）时，电容C增大。则下列分析判断正确的是（　　） A. 该装置适用于测量任意种类液体的液面高度 B. 该装置测得的振荡频率与所用电源的电动势大小无关 C. 当装置使用过久电源电动势减小时，测量的液面高度比真实值偏小 D. 当储物罐内的液面高度降低时，所测到的LC回路中电流的振荡频率变小 14. 从外太空来到地球的宇宙线，以原子核为主，还包括少量的正、负电子和γ射线，它们传递了来自宇宙深处的信息。2021年，我国高海拔宇宙线观测站“拉索”（LHAASO）记录到1.4拍电子伏（1拍=1015）的γ射线。这是迄今为止，人类发现的最高能量的γ射线。从此打开了探索极端宇宙秘密的新窗口，直接开启了“超高能γ天文学”的新时代。γ射线在天文探测方面有着独特优势和特殊意义，但由于数量极少，很难直接测量。当高能γ射线进入大气后，立即和大气层中的气体作用而产生各种次级粒子。这些次级粒子又继续与空气作用，使次级粒子数目呈几何级数增加，这个过程称为“空气簇射”。随着“空气簇射”向地面发展，空气对次级粒子的吸收会逐渐增多。观测站的粒子探测器需要将更多的次级粒子记录下来，进而反推γ射线进入大气层顶部时的信息。结合所学知识，判断下列说法正确的是（ ） A. 观测站的粒子探测器直接探测到来自宇宙的γ射线 B. 观测站建在海拔低处比在海拔高处能记录到更多的次级粒子 C. γ射线是高频电磁波，能量越高，传播速度越大 D. γ射线在星系间传播时，运动不受星系磁场的影响，可以方便追溯到源头 第二部分 本部分共6题，共58分。 15. 某组同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中进行了如下的实践和探究。 （1）选择好器材，将符合实验要求的单摆悬挂在铁架台上，应采用图______。 A. B. C. D. （2）用游标卡尺测量摆球直径的情况如图甲所示，则摆球直径为__________cm。 （3）用秒表测量单摆的周期。当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记为0，单摆每经过最低点记一次数，当数到时秒表的示数如图乙所示，则该单摆的周期_______s（结果保留三位有效数字）。 （4）如果单摆的摆长为L，小球完成n次全振动所用的时间为t，则重力加速度g的表达式为_________（用所测物理量的符号表示） （5）完成实验任务后，该组同学发现他们所测的重力加速度的数值大于当地的重力加速度的实际值，你认为造成这一情况的原因可能是_______。（填选项前的符号） A. 测量摆长时，把摆线的长度当成了摆长 B. 摆线上端未牢固地固定于O点，振动中出现松动，使摆线越摆越长 C. 测量周期时，误将摆球（）次全振动的时间t记为了n次全振动的时间 D. 摆球的质量过大 16. 同学们用如图所示的装置研究小球在斜槽末端碰撞时动量是否守恒。 （1）下列关于本实验条件的叙述，正确的是___________。（选填选项前的字母） A. 同一组实验中，入射小球必须从同一位置由静止释放 B. 入射小球的质量必须等于被碰小球的质量 C. 轨道倾斜部分必须光滑 D. 轨道末端必须水平 （2）图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时先让入射小球多次从斜槽上位置S由静止释放，通过白纸和复写纸找到其平均落地点的位置P，测出平抛射程OP。然后，把半径相同的被碰小球静置于轨道的水平部分末端，仍将入射小球从斜轨上位置S由静止释放，与被碰小球发生正碰，并多次重复该操作，两小球平均落地点位置分别为M、N。实验中还需要测量的物理量有___________。（选填选项前的字母） A. 入射小球和被碰小球的质量、 B. 入射小球开始的释放高度h C. 小球抛出点距地面的高度H D. 两球相碰后的平抛射程OM、ON （3）在实验误差允许范围内，若满足关系式________（用所测物理量的字母表示），则可以认为两球碰撞前后的动量守恒；若满足关系式________（用所测物理量的字母表示），则可以认为两球发生的是弹性碰撞。 （4）受上述实验的启发，某同学设计了另一种验证动量守恒定律的实验方案。如图所示，用两根不可伸长的等长轻绳将两个半径相同、质量不等的匀质小球悬挂于等高的O点和点，两点间距等于小球的直径。将质量较小的小球1向左拉起至A点由静止释放，在最低点B与静止于C点的小球2发生正碰。碰后小球1向左反弹至最高点，小球2向右摆动至最高点D．测得小球1、2的质量分别为m和M，弦长、、。 推导说明，若m、M、、、满足_________的关系，即可验证碰撞前后动量守恒。 17. 如图所示，一列简谐横波沿x轴负方向传播，在t1=0时刻波形如图中的实线所示，t2=0.5s时刻的波形如图虚线所示，若该列波的周期T>0.5s，试求； ①该列波的波长λ、周期T和波速v； ②在x轴上质点P在t=0时刻的运动方向和t=3.0s内通过的路程． 18. 如图所示，正方形线圈abcd绕对称轴OO′在匀强磁场中匀速转动，转速为 r/s，已知ab=ad=20cm，匝数N=100，磁感应强度B=1T，图示位置线圈平面与磁感线平行。闭合回路中线圈的电阻r=4Ω，外电阻R=12Ω．求： （1）线圈转动过程中感应电动势的最大值及电压表示数； （2）从图示位置开始计时，写出感应电流的瞬时表达式； （3）为了维持线圈匀速转动外力1s内至少做多少功； （4）从图示位置转过90°过程中的通过线圈横截面的电荷量q。 19. 生活中常用高压水枪清洗汽车，当高速水流射向车身时，会对车身表面产生冲击力，从而实现洗去污垢的效果。图为利用水枪喷水洗车的简化示意图。已知水枪喷水口的横截面积为S，水的密度为ρ ，不计流体内部的黏滞力。假设水流垂直打到车身表面后不反弹，测得水枪喷水口喷出的水流速度大小为。 （1）求水枪喷水口单位时间内喷出水流的体积Q； （2）清洗车身时，汽车静止不动，忽略水流喷出后在竖直方向的运动。计算水流对车身表面的平均作用力的大小F； （3）如果用该水枪冲洗一质量为m的玩具小汽车，使得玩具小汽车受到恒定的合外力，玩具小汽车在时间内动量的变化量为，请根据牛顿第二定律推导与的关系。 20. 如图，质量m1=1kg的木板静止在光滑水平地面上，右侧的竖直墙面固定一劲度系数k=20N/m的轻弹簧，弹簧处于自然状态。质量m2=4kg的小物块以水平向右的速度v0=1.25m/s滑上木板左端，两者共速时木板恰好与弹簧接触。木板足够长，物块与木板间的动摩擦因数μ=0.1，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。弹簧始终处在弹性限度内，弹簧的弹性势能Ep与形变量x的关系为Ep=kx2。取重力加速度g=10m/s2，结果可用根式表示。求： （1）木板刚接触弹簧时速度v1的大小； （2）木板与弹簧接触以后，物块与木板之间即将发生相对滑动时的弹簧压缩量x2； （3）小物块开始运动到弹簧压缩量为x2时的整个过程中，物块和木板构成的系统一共损失的机械能E损。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 大兴一中2025-2026学年第二学期期中试题 高二物理 2026. 04 考 生 须 知 1．本试卷共8页，共两部分，21道小题。满分100分。考试时间90分钟。 2．在试卷和答题纸上准确填写学校名称、班级名称、姓名。 3．答案一律填涂或书写在答题纸上，在试卷上作答无效。 4．在答题纸上，选择题用2B铅笔作答，其余题用黑色字迹签字笔作答。 5．考试结束，请将本试卷和答题纸一并交回。 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. 关于机械振动和机械波，下列说法错误的是（　　） A. 机械波的传播一定需要介质 B. 有机械波一定有机械振动 C. 汽车的鸣笛声由远及近音调的变化是波的衍射现象 D. 在波的传播过程中介质中的质点不随波迁移 【答案】C 【解析】 【详解】A．机械波的传播一定需要介质。故A正确，与题意不符； B．有机械波一定有机械振动。故B正确，与题意不符； C．汽车的鸣笛声由远及近音调的变化是多普勒效应。故C错误，与题意相符； D．在波的传播过程中介质中的质点不随波迁移。故D正确，与题意不符。 本题选错误的故选C。 2. 图甲为一台小型发电机的示意图，单匝线圈绕轴转动，若从某位置开始计时，产生的电动势随时间的变化规律如图乙所示，已知发电机线圈内阻为r，外接灯泡的电阻为9r，下列说法正确的是（　　） A. 线圈是从垂直中性面位置开始计时的 B. 电动势表达式为 C. 电流方向每秒改变100次 D. 灯泡两端电压的最大值为6V 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图乙可知，时刻的电动势为0，则线圈是从中性面位置开始计时的，故A错误； B．由图乙可知，电动势的最大值为，周期为，则有 则电动势表达式为 故B错误； C．线圈每转一圈，电流改变两次方向，1s内有50个周期，所以电流方向每秒改变了100次，故C正确； D．灯泡两端的电压最大值为 故D错误。 故选C。 3. 如图所示，将正弦交流电经过整流器处理后，得到的电流波，刚好去掉了半周，它的有效值是（  ） A. B. C. D. 1A 【答案】D 【解析】 【详解】设交流电电流的有效值为I，周期为T，电阻为R，则，有 解得 故选D。 4. 某绳波形成过程如图所示，t=0时质点1开始沿竖直方向做周期为T 的简谐运动。 时，质点5开始运动。下列说法正确的是（　　） A. 时，质点4正在向下运动 B. 时，质点1的加速度为零 C. 从到，质点7的速度先增大后减小 D. 从到，质点7的加速度先增大后减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．波的形成过程是前一个质点带动后一个质点运动，所以时，质点4正在向上运动，A错误； B．时，质点1在最大位移处，速度为零，的加速度最大，B错误； C．从到，质点7先向上运动到最大位移处，后向下运动，速度先减小后增大，C错误； D．从到，质点7先向上运动到最大位移处，后向下运动，加速度先增大后减小，D正确。 故选D。 5. 甲、乙两个单摆的振动图像如图所示，由图可知（　　） A. 时，甲的回复力为0，乙的速度为0 B. 时，甲、乙的速度方向相同 C. 甲、乙两个摆的振幅之比是4∶1 D. 甲、乙两个摆的摆长之比是2∶1 【答案】A 【解析】 【详解】A．时，甲处在平衡位置，回复力为0，乙处在最大位移处，速度为0，故A正确； B．图像斜率代表速度，时，甲、乙的速度方向相反，故B错误； C．根据图像可知，甲、乙两个摆的振幅之比是2∶1，故C错误； D．根据 解得 甲、乙两个摆的周期之比为1:2，所以摆长之比为1:4，故D错误。 故选A。 6. 把一个筛子用四根弹簧支撑起来，筛子上装一个电动偏心轮，它每转一周，给筛子一个驱动力，这就做成了一个共振筛，如图甲所示。该共振筛的共振曲线如图乙所示。已知增大电压，可使偏心轮转速提高；增加弹簧的劲度系数，可减小筛子的固有周期。现在，在某电压下偏心轮的转速是。为使共振筛的振幅增大，以下做法可行的是（　　） A. 保持输入电压不变 B. 增加输入电压 C. 更换劲度系数更大的弹簧 D. 更换劲度系数更小的弹簧 【答案】C 【解析】 【详解】AB．由图乙知共振筛的固有频率为0.8Hz，在某电压下偏心轮的转速是 即驱动力频率为1Hz，因驱动力频率与物体的固有频率越接近，受迫振动的振幅越大；两者相等时，振幅最大，叫共振。故要使共振筛的振幅增大，应降低驱动力频率，而已知增大电压，可使偏心轮转速提高，频率增大，故就降低输入电压，故AB错误； CD．要使共振筛的振幅增大，或增大共振筛的固有频率或减小其固有周期，因弹簧劲度系数越大，周期越小，故应更换劲度系数更大的弹簧，故C正确，D错误。 故选C。 7. 一根同种材料粗细均匀的弹性细绳，右端固定在墙上，用手抓着绳子左端S点上下振动，产生向右传播的绳波，某时刻的波形如图所示。下列说法正确的是（　　） A. S点开始振动方向向上 B. 波的传播速度逐渐增大 C. S点振动的频率逐渐减小 D. 图示时刻质点P的速度方向向上 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据上下坡法则，逆着波的传播方向看，刚要振动的质点处于下坡阶段，向下振动，则波源的起振方向向下，所以A错误； B．波的传播速度由介质决定，同一介质波速不变，所以B错误； C．由图可知从右向左，该波的波长逐渐增大，根据波源振动的频率逐渐减小，所以C正确； D．根据上下坡法则，逆着波的传播方向看(向左看)，质点P处于下坡阶段，向下振动，故D错误。 故选C。 8. 一列简谐横波沿x轴传播，t＝0时的波形如图1所示，a、b、c是介质中的三个质点。图2是质点b的振动图像。下列说法正确的是（ ） A. 该波的周期为0.9s B. 该波沿x轴正方向传播 C. t＝0.5s时，质点a的速度最大，加速度为零 D. t＝0.5s时，质点c的位移为零，速度沿y轴负方向 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据图2可得该波的周期为，故A错误； B．图2是质点b的振动图像，t＝0的下一瞬间向轴负方向振动，根据“同侧法”，可得该波沿x轴负方向传播，故B错误； CD．根据图1可得该波的波长为，则波速为 波沿x轴负方向传播，t＝0.5s时，波向x轴负方向传播了 可得t＝0.5s时，波的图像如图中虚线所示。 可得t＝0.5s时，a点在y轴负最大值处，b点在y轴正最大值处，c点在平衡位置。所以，t＝0.5s时，质点a的速度为零，加速度最大。t＝0.5s时，质点c的位移为零，根据“同侧法”，速度沿y轴负方向，故C错误，D正确。 故选D。 9. 如图所示，光滑水平地面上，一质量为m的物体P以速度v向右运动，物体Q 静止且左端固定一轻弹簧。P撞上弹簧后，弹簧被压缩至最短时（　　） A. P、Q系统总动量大小为mv B. P的动量变为0 C. Q的动量达到最大值 D. 弹簧的弹性势能一定为 【答案】A 【解析】 【详解】A．水平面光滑，P、Q组成的系统水平方向不受外力，动量守恒。系统初始总动量为，因此弹簧压缩至最短时，总动量大小仍为，故A正确； B．弹簧压缩到最短时，P、Q速度相等，速度不为零，因此P的动量不为0，故B错误； C．弹簧压缩最短后，弹簧恢复原长的过程中，弹力仍对Q做正功，Q继续加速、动量继续增大，因此压缩至最短时Q的动量未达到最大值，故C错误； D．设Q质量为，由动量守恒​ 弹性势能 仅当时才有 题目未给出Q的质量，弹性势能不是一定为，故D错误。 故选A。 10. 如图甲所示，一轻弹簧的两端分别与质量为m1和m2的两物块A、B相连接，并且静止在光滑的水平面上，其中m2=4kg。现使m1瞬时获得水平向右的速度，并以此刻为计时零点，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，从图像信息可得（　　） A. 在t1时刻A与B两物块的动能之比为2：1 B. 在t4时刻A与B两物块间的弹簧处于伸长状态 C. 从t3到t4时刻弹簧由伸长状态逐渐恢复原长 D. 从0到t4过程中弹簧的最大弹性势能为7.5J 【答案】C 【解析】 【详解】A．以m1的初速度方向为正方向，对0～t1时间内的过程，由动量守恒定律得 将v1=3m/s，v=1m/s代入解得 kg t1时刻速度相同，根据动能的公式 可知A与B两物块的动能之比为1：2，故A错误； BC．t3到t4时刻m2的速度减小，m1的速度增大到初始时刻，说明从t3到t4时刻弹簧由伸长状态逐渐恢复原长，t4时刻弹簧恢复原长，故B错误，C正确； D．当m1和m2的速度相等时，弹簧弹性势能最大，根据机械能守恒定律可得 代入解得 J 故D错误。 故选C。 11. 如图质量为m的半圆轨道小车静止在光滑的水平地面上，其水平直径AB长度为2R，现将质量也为m的小球从距A点正上方h0高处由静止释放，然后由A点经过半圆轨道后从B冲出，在空中能上升到距B点所在水平线的最大高度为（不计空气阻力，小球可视为质点），下列说法正确的是（　　） A. 小球和小车组成的系统动量守恒 B. 小球离开小车后做斜上抛运动 C. 小车向左运动的最大距离为2R D. 小球第二次在空中能上升到距B点所在水平线的最大高度一定大于 【答案】D 【解析】 【详解】A．小球与小车组成的系统在水平方向不受外力，水平方向系统动量守恒，竖直方向小球有加速度，系统所受合外力不为零，系统动量不守恒，故A错误； B．小球与小车组成的系统在水平方向动量守恒，在A点时系统水平方向动量为零，小球与小车水平方向速度为零，小球运动到B点时小球与小车水平方向共速，而系统水平方向动量为零，即此时小球与小车水平方向的速度均为零，所以小球离开小车后只具有竖直方向的速度，做竖直上抛运动，故B错误； C．设小车向左运动的最大距离为x，规定向右为正方向，系统水平方向动量守恒，在水平方向，由动量守恒定律得 即 解得 故C错误； D．小球第一次从距A点h0下落运动到点所在水平线的最大高度为处过程中，由动能定理得 解得 小球第二次在小车中运动时，对应位置处速度变小，小车对小球的弹力变小，摩擦力变小，摩擦力做功小于，机械能损失小于，因此小球再次离开小车时，能上升的高度大于，而小于，故D正确。 故选D。 12. 如图所示，开关接a时，理想变压器原、副线圈的匝数比为，b是原线圈的中心抽头，副线圈接理想电压表和理想电流表，在原线圈c、d两端加的交变电压，则（　　） A. 开关与b连接时，滑动变阻器触头P向下移动，电流表示数变小 B. 开关与a连接时，电压表的示数为10V C. 变阻器R不变，将开关由b扳向a，电压表示数变小 D. 变阻器R不变，当单刀双掷开关由b扳向a时，输入功率不变 【答案】C 【解析】 【详解】A．开关与b连接时，滑动变阻器触头P向下移动，副线圈电压不变，电阻减小，则电流表示数变大，故A错误； B．开关与a连接时，根据电压与线圈匝数关系有 其中 V 解得电压表的示数为 5V 故B错误； CD．变阻器R不变，将开关由b扳向a，变大，则即电压表示数变小，根据可知功率变小，故C正确，D错误； 故选C。 13. 为了测量储液罐中液体的液面高度，有人设计了如图甲所示装置。将与储物罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容C置于储液罐中，电容C可通过开关S与电感L或电源相连。当开关从a拨到b时，由电感L与电容C构成的回路中产生振荡电流而向外辐射电磁波，再使用乙图中的调谐电路来接收甲振荡电路中的电磁波，这样就可通过测量乙中接收频率而获知甲中的发射频率，进而再通过振荡电路的振荡频率公式即可获知电容C的值（L值已知），从而测量油罐内的液面高度。已知平行板电容器正对面积、间距一定的条件下，电容C两极板间充入电介质增加（液面上升）时，电容C增大。则下列分析判断正确的是（　　） A. 该装置适用于测量任意种类液体的液面高度 B. 该装置测得的振荡频率与所用电源的电动势大小无关 C. 当装置使用过久电源电动势减小时，测量的液面高度比真实值偏小 D. 当储物罐内的液面高度降低时，所测到的LC回路中电流的振荡频率变小 【答案】B 【解析】 【详解】A．该装置适用于测量不导电液体的液面高度，选项A错误； BC．该装置测得的振荡频率与所用电源的电动势大小无关，则当装置使用过久电源电动势减小时，振荡电路的周期和频率不变，则测量的液面高度比真实值不变，选项B正确，C错误； D．当储物罐内的液面高度降低时，根据 正对面积减小，则C减小，根据 所测到的LC回路中电流的振荡频率变大，选项D错误。 故选B。 14. 从外太空来到地球的宇宙线，以原子核为主，还包括少量的正、负电子和γ射线，它们传递了来自宇宙深处的信息。2021年，我国高海拔宇宙线观测站“拉索”（LHAASO）记录到1.4拍电子伏（1拍=1015）的γ射线。这是迄今为止，人类发现的最高能量的γ射线。从此打开了探索极端宇宙秘密的新窗口，直接开启了“超高能γ天文学”的新时代。γ射线在天文探测方面有着独特优势和特殊意义，但由于数量极少，很难直接测量。当高能γ射线进入大气后，立即和大气层中的气体作用而产生各种次级粒子。这些次级粒子又继续与空气作用，使次级粒子数目呈几何级数增加，这个过程称为“空气簇射”。随着“空气簇射”向地面发展，空气对次级粒子的吸收会逐渐增多。观测站的粒子探测器需要将更多的次级粒子记录下来，进而反推γ射线进入大气层顶部时的信息。结合所学知识，判断下列说法正确的是（ ） A. 观测站的粒子探测器直接探测到来自宇宙的γ射线 B. 观测站建在海拔低处比在海拔高处能记录到更多的次级粒子 C. γ射线是高频电磁波，能量越高，传播速度越大 D. γ射线在星系间传播时，运动不受星系磁场的影响，可以方便追溯到源头 【答案】D 【解析】 【详解】A． γ射线由于数量极少，很难直接测量，A错误； B．随着“空气簇射”向地面发展，空气对次级粒子的吸收会逐渐增多，观测站建在海拔低处比在海拔高处能记录到更少的次级粒子，B错误； C．传播速度只与介质有关，C错误； D．观测站的粒子探测器需要将更多的次级粒子记录下来，进而反推γ射线进入大气层顶部时的信息，D正确。 故选D。 第二部分 本部分共6题，共58分。 15. 某组同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中进行了如下的实践和探究。 （1）选择好器材，将符合实验要求的单摆悬挂在铁架台上，应采用图______。 A. B. C. D. （2）用游标卡尺测量摆球直径的情况如图甲所示，则摆球直径为__________cm。 （3）用秒表测量单摆的周期。当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记为0，单摆每经过最低点记一次数，当数到时秒表的示数如图乙所示，则该单摆的周期_______s（结果保留三位有效数字）。 （4）如果单摆的摆长为L，小球完成n次全振动所用的时间为t，则重力加速度g的表达式为_________（用所测物理量的符号表示） （5）完成实验任务后，该组同学发现他们所测的重力加速度的数值大于当地的重力加速度的实际值，你认为造成这一情况的原因可能是_______。（填选项前的符号） A. 测量摆长时，把摆线的长度当成了摆长 B. 摆线上端未牢固地固定于O点，振动中出现松动，使摆线越摆越长 C. 测量周期时，误将摆球（）次全振动的时间t记为了n次全振动的时间 D. 摆球的质量过大 【答案】（1）B （2）2.06 （3）2.25 （4） （5）C 【解析】 【小问1详解】 在做单摆测重力加速度的实验中，悬点要固定，则应用铁夹夹住悬点；摆线应选择质量轻，绳长可以忽略的细线，摆球要求质量大体积小，即密度大的钢球。 故选B。 【小问2详解】 10分度的游标卡尺精度为0.1mm，摆球的直径为 【小问3详解】 秒表读数为 则该单摆的周期是 【小问4详解】 单摆的周期为 又 得 【小问5详解】 A．测量摆长时，把摆线的长度当成了摆长，则摆长测量值偏小，重力加速度测量值偏小，故A错误； B．摆线上端未牢固地固定于O点，振动中出现松动，使摆线越摆越长，知摆长测量值偏小，重力加速度测量值偏小，故B错误； C．测量周期时，误将摆球（）次全振动的时间t记为了n次全振动的时间，并由计算式求得周期，则周期偏小，重力加速度测量值偏大，故C正确； D．摆球的质量过大不影响重力加速度的测量，故D错误。 故选C。 16. 同学们用如图所示的装置研究小球在斜槽末端碰撞时动量是否守恒。 （1）下列关于本实验条件的叙述，正确的是___________。（选填选项前的字母） A. 同一组实验中，入射小球必须从同一位置由静止释放 B. 入射小球的质量必须等于被碰小球的质量 C. 轨道倾斜部分必须光滑 D. 轨道末端必须水平 （2）图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时先让入射小球多次从斜槽上位置S由静止释放，通过白纸和复写纸找到其平均落地点的位置P，测出平抛射程OP。然后，把半径相同的被碰小球静置于轨道的水平部分末端，仍将入射小球从斜轨上位置S由静止释放，与被碰小球发生正碰，并多次重复该操作，两小球平均落地点位置分别为M、N。实验中还需要测量的物理量有___________。（选填选项前的字母） A. 入射小球和被碰小球的质量、 B. 入射小球开始的释放高度h C. 小球抛出点距地面的高度H D. 两球相碰后的平抛射程OM、ON （3）在实验误差允许范围内，若满足关系式________（用所测物理量的字母表示），则可以认为两球碰撞前后的动量守恒；若满足关系式________（用所测物理量的字母表示），则可以认为两球发生的是弹性碰撞。 （4）受上述实验的启发，某同学设计了另一种验证动量守恒定律的实验方案。如图所示，用两根不可伸长的等长轻绳将两个半径相同、质量不等的匀质小球悬挂于等高的O点和点，两点间距等于小球的直径。将质量较小的小球1向左拉起至A点由静止释放，在最低点B与静止于C点的小球2发生正碰。碰后小球1向左反弹至最高点，小球2向右摆动至最高点D．测得小球1、2的质量分别为m和M，弦长、、。 推导说明，若m、M、、、满足_________的关系，即可验证碰撞前后动量守恒。 【答案】（1）AD （2）AD （3） ①. ②. （4） 【解析】 【小问1详解】 A．同一组实验中，入射小球必须从同一位置由静止释放，保证每次碰撞前速度相同，故A正确； B．为防止入射球反弹，要求入射小球质量大于被碰小球质量，不是必须相等，故B错误； C．轨道倾斜部分不需要必须光滑，只要每次从同一位置静止释放，到达底端速度就相同，故C错误； D．轨道末端必须水平，才能保证小球做平抛运动，故D正确。 故选AD。 【小问2详解】 设入射小球碰撞前的速度为，碰撞后入射小球的速度为，被碰小球的速度为，入射小球的质量为，被碰小球的质量为，若碰撞过程满足动量守恒，则 因为 联立整理得 故实验中还需要测量的物理量有：入射小球和被碰小球的质量、两球相碰后的平抛射程OM、ON。 故选AD。 【小问3详解】 [1]由第（2）可知，若动量守恒有 [2]若两球发生的是弹性碰撞，则有 联立整理得 【小问4详解】 设摆长为L，设释放时摆线与竖直方向夹角为，小球下摆过程机械能守恒 因为， 联立解得 碰撞后，小球1反弹上摆到位置，同理可得碰后速度大小 碰撞后，小球2上摆到位置，同理可得碰后速度大小 规定向右为正方向，根据动量守恒有 联立整理得 17. 如图所示，一列简谐横波沿x轴负方向传播，在t1=0时刻波形如图中的实线所示，t2=0.5s时刻的波形如图虚线所示，若该列波的周期T>0.5s，试求； ①该列波的波长λ、周期T和波速v； ②在x轴上质点P在t=0时刻的运动方向和t=3.0s内通过的路程． 【答案】（1）8m；2s；4m/s（2）质点p向y轴负方向运动，0.3m 【解析】 【详解】（1）由图可知，波长λ=8m，由于该波沿x轴负方向传播，从t1=0到t2=0.5s时间内，有： (k=0，1，2，3….)又知T>0.5s，联立上式解得：k=0，则波的周期T=4∆t=2s 由 可得 （2）由于波沿x轴负向转播，故t=0时刻质点p向y轴负方向运动，又知 ， 则质点P在t=3.0s时间内通过的路程为 18. 如图所示，正方形线圈abcd绕对称轴OO′在匀强磁场中匀速转动，转速为 r/s，已知ab=ad=20cm，匝数N=100，磁感应强度B=1T，图示位置线圈平面与磁感线平行。闭合回路中线圈的电阻r=4Ω，外电阻R=12Ω．求： （1）线圈转动过程中感应电动势的最大值及电压表示数； （2）从图示位置开始计时，写出感应电流的瞬时表达式； （3）为了维持线圈匀速转动外力1s内至少做多少功； （4）从图示位置转过90°过程中的通过线圈横截面的电荷量q。 【答案】（1）400V；150V （2）i=25cos(100t)A （3）5103 J （4）0.25C 【解析】 【小问1详解】 感应电动势最大值公式为  代入数据得   正弦交变电流电动势有效值  电路电流有效值  电压表测外电阻的有效电压 代入得  【小问2详解】 图示位置线圈平面与磁场平行，感应电动势/电流瞬时值为余弦规律，电流最大值  因此瞬时表达式为  【小问3详解】 线圈匀速转动，根据能量守恒定律得外力做功等于电路总焦耳热  电流有效值  故  【小问4详解】 电荷量 平均电动势 因此 该过程磁通量变化 代入得 19. 生活中常用高压水枪清洗汽车，当高速水流射向车身时，会对车身表面产生冲击力，从而实现洗去污垢的效果。图为利用水枪喷水洗车的简化示意图。已知水枪喷水口的横截面积为S，水的密度为ρ ，不计流体内部的黏滞力。假设水流垂直打到车身表面后不反弹，测得水枪喷水口喷出的水流速度大小为。 （1）求水枪喷水口单位时间内喷出水流的体积Q； （2）清洗车身时，汽车静止不动，忽略水流喷出后在竖直方向的运动。计算水流对车身表面的平均作用力的大小F； （3）如果用该水枪冲洗一质量为m的玩具小汽车，使得玩具小汽车受到恒定的合外力，玩具小汽车在时间内动量的变化量为，请根据牛顿第二定律推导与的关系。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 水枪喷水口单位时间内喷出水流的体积为 【小问2详解】 以水流的运动方向为正方向，在与车身碰撞过程，对时间内喷出的水，在水平方向由动量定理可得， 解得 根据牛顿第三定律可知，汽车受到的平均冲击力大小为 【小问3详解】 根据牛顿第二定律得，， 其中 故 20. 如图，质量m1=1kg的木板静止在光滑水平地面上，右侧的竖直墙面固定一劲度系数k=20N/m的轻弹簧，弹簧处于自然状态。质量m2=4kg的小物块以水平向右的速度v0=1.25m/s滑上木板左端，两者共速时木板恰好与弹簧接触。木板足够长，物块与木板间的动摩擦因数μ=0.1，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。弹簧始终处在弹性限度内，弹簧的弹性势能Ep与形变量x的关系为Ep=kx2。取重力加速度g=10m/s2，结果可用根式表示。求： （1）木板刚接触弹簧时速度v1的大小； （2）木板与弹簧接触以后，物块与木板之间即将发生相对滑动时的弹簧压缩量x2； （3）小物块开始运动到弹簧压缩量为x2时的整个过程中，物块和木板构成的系统一共损失的机械能E损。 【答案】（1）1m/s （2）0.25m （3） 【解析】 【小问1详解】 由于地面光滑，故m1、m2组成的系统动量守恒，则有m2v0= (m1＋m2)v1 代入数据有v1= 1m/s 【小问2详解】 木板与弹簧接触以后，对m1、m2组成的系统有kx=(m1＋m2)a共 对m2有a2=μg=1m/s2 当a共=a2时物块与木板之间即将相对滑动，解得此时的弹簧压缩量x2=0.25m 【小问3详解】 损失的机械能等于系统初始机械能减去末态（压缩量​时）系统的动能： 初始系统动能： 接触弹簧后到压缩​的过程中，无相对滑动，只有弹簧弹力做功，动能与弹簧弹性势能之和守恒：   解得末态系统动能： 因此系统损失的机械能：  第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $