精品解析：广西钦州市第四中学2024-2025学年高二下学期期中考试物理试卷

广西钦州市第四中学2024-2025学年度下学期高二期中考试物理试卷 一、单选题（本大题共10小题，共46分，第1~7题，每题4分，只有一个符合题目要求，错选、多选或少选都不得分，第8~10题，每小题6分，有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错或不选得0分。） 1. 水平面上有质量相等的、两个物体，水平推力、分别作用在、上。一段时间后撤去推力，物体继续运动一段距离后停下。两物体的图象如图所示，图中。则整个过程中（　　） A. 合外力对物体的冲量等于合外力对物体的冲量 B. 摩擦力对物体的冲量等于摩擦力对物体的冲量 C. 的冲量小于的冲量 D. a物体动量的平均变化率大于b物体动量的平均变化率 2. 如图甲所示，弹簧振子以点为平衡位置，在光滑水平面上的A、B两点之间做简谐运动，A、B分居点的左右两侧的对称点。取水平向右为正方向，振子的位移随时间的变化如图乙所示的正弦曲线，下列说法正确的是（　　） A. 时，振子在点右侧cm处 B. 振子和时的速度相同 C. 时，振子的加速度方向水平向左 D. 到的时间内，振子的加速度和速度都逐渐增大 3. 如图所示，小球A质量为m，系在细线的一端，线的另一端固定在O点，O点到光滑水平面的距离为h。物块B和C的质量分别是3m和3m，B与C用轻弹簧拴接，置于光滑的水平面上，且B物块位于O点正下方。现拉动小球使细线水平伸直，小球由静止释放，运动到最低点时与物块B发生正碰（碰撞时间极短），反弹后上升到最高点时到水平面的距离为。小球与物块均视为质点，不计空气阻力，重力加速度为g，则（　　） A. 碰撞后小球A反弹的速度大小为 B. 碰撞过程B物块受到的冲量大小为 C. 碰后轻弹簧获得的最大弹性势能为 D. 物块C的最大速度大小为 4. 如图所示是一个常用的电容器，关于它的说法中正确的是（　　） A. 电容器可以储存电荷，且电荷量越多电容越大 B. 加在这个电容器两端的电压为25V时，它的电容是220μF C. 加在这个电容器两端的电压低于50V时它就不能工作 D. 这个电容器电容是220μF，即0.22F 5. 下列说法正确的是（　　） A. 密立根最早测得电荷量e的数值 B. 奥斯特发现了磁场对电流的作用力 C. 法拉第发现了电流的磁效应 D. 楞次发现了电流的热效应 6. 两个分别带有电荷量为Q和+5Q的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为r的两处，它们之间库仑力的大小为F，两小球相互接触后再放回原处，则两球之间库仑力的大小为（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，轻弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为m的光滑弧形槽静止放在光滑水平面上，弧形槽底端与水平面相切，一个质量也为m的小物块从槽高h处开始自由下滑，下列说法正确的是（　　） A. 在下滑过程中，物块的机械能守恒 B. 在下滑过程中，物块和槽的动量守恒 C. 物块被弹簧反弹离开弹簧后，不能回到槽高h处 D. 物块被弹簧反弹离开弹簧后，做匀加速直线运动 8. 很多以煤做燃料的电厂、电站每天排出的烟气带走大量的煤粉，如图甲所示，这不仅浪费燃料，而且严重地污染环境，为了消除烟气中的煤粉，可利用静电除尘，如图乙，m、n为金属管内两点。在P、Q两点加高电压时，金属管内空气电离，电离出来的电子在静电力的作用下，遇到烟气中的煤粉，使煤粉带负电，导致煤粉被吸附到管壁上，排出的烟就清洁了。就此示意图，下列说法正确的是（　　） A. Q接电源的正极 B. 电场强度Eₘ>Eₙ C. 金属圆筒内越靠近Q极电势越高 D. 带上负电的煤粉在向管壁运动的过程中其运动轨迹为抛物线 9. 如图所示，纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线L1、L2，L1中的电流方向向左，L2中的电流方向向上；L1的正上方有a、b两点，它们相对于L2对称。整个系统处于外加的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度大小为B0，方向垂直于纸面向外。已知a、b两点的磁感应强度大小分别为B0和B0，方向也垂直于纸面向外。则（　　） A. 流经L1的电流在b点产生的磁感应强度大小为B0 B. 流经L1的电流在a点产生的磁感应强度大小为B0 C. 流经L2的电流在b点产生的磁感应强度大小为B0 D. 流经L2的电流在a点产生的磁感应强度大小为B0 10. 某种类型的示波管的工作原理如图所示。初速度为零的电子先经过加速电场加速，再垂直进入偏转电场偏转。若电子能离开偏转电场，其垂直平板方向的偏移量为h，为加速电场电压，为偏转电场电压。偏转电场两平行板之间的距离为d，板长为L，电子的质量为m，电荷量为e。在技术上，把比值叫作示波器的灵敏度，下列说法正确的是（　　） A. 电子在偏转电场中运动的时间一定等于 B. 电子在加速电场中动能增大，在偏转电场中动能继续增大 C. 若L变为原来的2倍，d变为原来的4倍，不变，则示波器的灵敏度不变 D. 若L变为原来的2倍，d变为原来的2倍，不变，则示波器的灵敏度减小 第II卷（非选择题） 三、非选择题（本大题共5小题，共54分。） 11. 利用图示的实验装置对碰撞过程进行研究。让质量为的滑块A与质量为的静止滑块B在水平气垫导轨上发生碰撞，碰撞时间极短，比较碰撞后A和B的速度大小和，进而分析碰撞过程是否为弹性碰撞。完成下列填空： （1）调节导轨水平； （2）测得两滑块的质量分别为0.501kg和0.304kg。要使碰撞后两滑块运动方向相反，应选取质量___________（填：大或小）的滑块作为A。 （3）调节B的位置，使得A与B接触时，A的左端到左边挡板的距离与B的右端到右边挡板的距离相等。 （4）使A以一定的初速度沿气垫导轨运动，并与B碰撞，分别用传感器记录A和B从碰撞时刻开始到各自撞到挡板所用的时间和。 （5）将B放回到碰撞前的位置，改变A的初速度大小，重复步骤（4），多次测量的结果如下表所示。 1 2 3 4 5 0.49 0.69 1.01 1.22 1.39 0.15 0.24 0.33 0.40 0.46 0.31 0.33 0.33 0.33 （6）表中的___________（保留2位有效数字）。 （7）理论研究表明，对本实验的碰撞过程，是否为弹性碰撞可由判断。若两滑块的碰撞为弹性碰撞，则大小的理论表达式为___________（用和表示），本实验中其值为___________（保留2位有效数字），若该值与表格中k值的差别在允许范围内，则可认为滑块A与滑块B在导轨上的碰撞为弹性碰撞。 12. 在“用单摆测量重力加速度”的实验中，某实验小组在测量单摆的周期时，测得摆球经过次全振动的总时间为，在测量单摆的摆长时，先用毫米刻度尺测得摆线长度为，再用游标卡尺测量摆球的直径为。回答下列问题： （1）为了减小测量周期的误差，实验时需要在适当的位置做一标记，当摆球通过该标计时开始计时，该标记应该放置在摆球摆动的______。 A.最低点 B.最高点 C.任意位置 D.开始释放时的位置 （2）该单摆的周期为______，重力加速度的表达式为______。 （3）（多选）如果测得的值偏小，可能的原因是______。 A.测摆长时摆线拉得过紧 B.摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了 C.开始计时，停表过迟按下 D.实验时误将50次全振动记为49次 （4）为了提高实验的准确度，在实验中可改变几次摆长并测出相应的周期，从而得出几组对应的和的数值，以为横坐标、为纵坐标作出图像，但同学们不小心每次都把摆线长当做摆长，由此得到的图像是图乙中的______（选填“①”“②”或“③”），由此测出的重力加速度______（选填“偏大”“偏小”或“不变”）. 四、解答题 13. 如图所示，有内阻的电源电动势E=9V，标有“8V，12W”的灯泡L恰好能正常发光，测得此时流经电源的电流为2A，电动机M的电阻r0=1Ω，求： （1）电源的内阻； （2）通过电动机的电流： （3）电动机的输出功率。 14. 如图所示，一质量M=2.0kg的长木板AB静止在水平面上，木板的左侧固定一半径R=0.60m的四分之一圆弧形轨道，轨道末端的切线水平，轨道与木板靠在一起，且末端高度与木板高度相同。现在将质量m=1.0kg的小铁块（可视为质点）从弧形轨道顶端由静止释放，小铁块到达轨道底端时的速度v0=3.0m/s，最终小铁块和长木板达到共同速度。忽略长木板与地面间的摩擦。取重力加速度g=10m/s2。求： （1）小铁块在弧形轨道末端时所受支持力的大小F； （2）小铁块在弧形轨道上下滑过程中克服摩擦力所做的功Wf； （3）小铁块和长木板达到的共同速度大小v。 15. 台球的碰撞、火箭的起飞、微观粒子的散射，这些运动似乎有天壤之别。然而，物理学的研究表明，它们遵从相同的科学规律——动量守恒定律。动量守恒定律是自然界中最普遍的规律之一，无论是设计火箭还是研究微观粒子，都离不开它。 （1）我们考虑一维弹性碰撞。如图所示，质量为m1的小球A以速度v1与原来静止的，质量为m2的小球B碰撞，碰撞后它们的速度分别为v1'和v2'。碰撞过程遵从动量守恒定律，且没有机械能损失，试列出适当的关系式，并解出v1'和v2'的表达式。 （2）1919年，卢瑟福用镭放射出的α粒子轰击氮原子核，从氮核中打出了质子。在发现质子之后不久，就猜测原子核中可能还有一种中性粒子。英国物理学家查德威克（J.Chadwick；1891—1974）在卡文迪许实验室里寻找这种电中性粒子。1929年，他用高速质子轰击了铍原子核，产生了一种未知射线。为了确定这种未知射线的组成成分，首先，他用这种未知射线粒子跟静止的氢原子核正碰，测出碰撞后氢原子核的速度是3.3×107 m/s。然后再用这种未知射线粒子跟静止的氮原子核正碰，测出碰撞后氮原子核的速度是4.7×106 m/s。已知氢原子核的质量是mH，氮原子核的质量是14mH，上述碰撞都是弹性碰撞，求这种未知射线粒子的质量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 广西钦州市第四中学2024-2025学年度下学期高二期中考试物理试卷 一、单选题（本大题共10小题，共46分，第1~7题，每题4分，只有一个符合题目要求，错选、多选或少选都不得分，第8~10题，每小题6分，有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错或不选得0分。） 1. 水平面上有质量相等的、两个物体，水平推力、分别作用在、上。一段时间后撤去推力，物体继续运动一段距离后停下。两物体的图象如图所示，图中。则整个过程中（　　） A. 合外力对物体的冲量等于合外力对物体的冲量 B. 摩擦力对物体的冲量等于摩擦力对物体的冲量 C. 的冲量小于的冲量 D. a物体动量的平均变化率大于b物体动量的平均变化率 【答案】A 【解析】 【详解】A．全程动量变化为0，所以合外力的冲量为0，合外力对物体的冲量等于合外力对物体的冲量，故A正确； B．图中，由图像斜率表示加速度可知，说明推力撤去后两物体的加速度相等，推力撤去后物体的合力等于摩擦力，由牛顿第二定律可知，两物体受摩擦力大小相等，摩擦力的冲量为 由题可知，整个过程中a的运动时间大于b运动的时间，而两物体所受摩擦力相等，所以摩擦力对物体的冲量大于摩擦力对物体的冲量，故B错误； C．在没有撤去推力前，由动量定理得 解得 由图可知，两物体的最大速度相等，因为推力的作用时间 所以的冲量大于的冲量，故C错误； D．ab物体全程动量变化量为零，则动量的平均变化率也为零，a物体动量的平均变化率等于b物体动量的平均变化率，故D错误。 故选A。 2. 如图甲所示，弹簧振子以点为平衡位置，在光滑水平面上的A、B两点之间做简谐运动，A、B分居点的左右两侧的对称点。取水平向右为正方向，振子的位移随时间的变化如图乙所示的正弦曲线，下列说法正确的是（　　） A. 时，振子在点右侧cm处 B. 振子和时的速度相同 C. 时，振子的加速度方向水平向左 D. 到的时间内，振子的加速度和速度都逐渐增大 【答案】A 【解析】 【详解】A．由图可知，该振动的振幅为 周期为1.6s，故 结合振动图像可知，该振动方程为 在时，振子的位移 故A正确； B．由振动图像可知，振子振子从平衡位置向右运动，时振子从平衡位置向左运动，速度方向不同，故B错误； C．时，振子到达A处，振子的恢复力方向向右，此时加速度方向向右，故C错误； D．到的时间内振子先向左向最大位移处运动，再向右向平衡位置运动，速度先减小后增大，加速度先增大后减小，故D错误。 故选A。 3. 如图所示，小球A质量为m，系在细线的一端，线的另一端固定在O点，O点到光滑水平面的距离为h。物块B和C的质量分别是3m和3m，B与C用轻弹簧拴接，置于光滑的水平面上，且B物块位于O点正下方。现拉动小球使细线水平伸直，小球由静止释放，运动到最低点时与物块B发生正碰（碰撞时间极短），反弹后上升到最高点时到水平面的距离为。小球与物块均视为质点，不计空气阻力，重力加速度为g，则（　　） A. 碰撞后小球A反弹的速度大小为 B. 碰撞过程B物块受到的冲量大小为 C. 碰后轻弹簧获得的最大弹性势能为 D. 物块C的最大速度大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．设小球运动到最低点与物块B碰撞前的速度大小为，取小球运动到最低点时的重力势能为零，根据机械能守恒定律有 解得 设碰撞后小球反弹的速度大小为，同理有 解得 故A错误； B．设碰撞后物块B的速度大小为，取水平向右为正方向，由动量守恒定律有 解得 由动量定理可得，碰撞过程物块B受到的冲量为 故B错误； C．碰撞后当物块B与物块C速度相等时轻弹簧的弹性势能最大，据动量守恒定律有 又由机械能守恒定律有 解得 故C错误； D．对物块B与物块C在弹簧回到原长时，物块C有最大速度，据动量守恒和机械能守恒有 可解得 即物块B和物块C速度进行交换，此时物块C速度最大，故D正确。 故选D。 4. 如图所示是一个常用的电容器，关于它的说法中正确的是（　　） A. 电容器可以储存电荷，且电荷量越多电容越大 B. 加在这个电容器两端的电压为25V时，它的电容是220μF C. 加在这个电容器两端的电压低于50V时它就不能工作 D. 这个电容器电容是220μF，即0.22F 【答案】B 【解析】 【详解】A．电容器可以储存电荷，但电容的大小与带电量和电压等无关，A错误； B．电容的大小与所加电压无关，加在这个电容器两端的电压为25V时，它的电容是220μF，B正确； C．50V是电容器能正常工作的最大电压，加在这个电容器两端的电压低于50V时它同样可以正常工作，C错误； D．这个电容器电容是220μF，即，D错误。 故选B。 5. 下列说法正确的是（　　） A. 密立根最早测得电荷量e的数值 B. 奥斯特发现了磁场对电流的作用力 C. 法拉第发现了电流的磁效应 D. 楞次发现了电流的热效应 【答案】A 【解析】 【详解】A．密立根最早测得电荷量e的数值，选项A正确； B．安培发现了磁场对电流的作用力，选项B错误； C．奥斯特发现了电流的磁效应，选项C错误； D．焦耳发现了电流的热效应，选项D错误。 故选A。 6. 两个分别带有电荷量为Q和+5Q的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为r的两处，它们之间库仑力的大小为F，两小球相互接触后再放回原处，则两球之间库仑力的大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】开始时，由库仑定律 两小球相互接触后各带电量为+2Q，则此时 故选B。 7. 如图所示，轻弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为m的光滑弧形槽静止放在光滑水平面上，弧形槽底端与水平面相切，一个质量也为m的小物块从槽高h处开始自由下滑，下列说法正确的是（　　） A. 在下滑过程中，物块的机械能守恒 B. 在下滑过程中，物块和槽的动量守恒 C. 物块被弹簧反弹离开弹簧后，不能回到槽高h处 D. 物块被弹簧反弹离开弹簧后，做匀加速直线运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．在下滑过程中，弧形槽在压力作用下向左运动，物块的机械能一部分转化为弧形槽的动能，故物块的机械能不守恒，A错误； B．在下滑过程中，物块和槽在竖直方向合力不为零，则在水平方向的动量守恒，B错误； C．系统机械能守恒，当物块被弹开后回到槽且相对静止时，系统具有动能，则物块不能回到槽高h处，C正确； D．物块被弹簧反弹离开弹簧后，在光滑水平面上做匀速直线运动，D错误。 故选C。 8. 很多以煤做燃料的电厂、电站每天排出的烟气带走大量的煤粉，如图甲所示，这不仅浪费燃料，而且严重地污染环境，为了消除烟气中的煤粉，可利用静电除尘，如图乙，m、n为金属管内两点。在P、Q两点加高电压时，金属管内空气电离，电离出来的电子在静电力的作用下，遇到烟气中的煤粉，使煤粉带负电，导致煤粉被吸附到管壁上，排出的烟就清洁了。就此示意图，下列说法正确的是（　　） A. Q接电源的正极 B. 电场强度Eₘ>Eₙ C. 金属圆筒内越靠近Q极电势越高 D. 带上负电的煤粉在向管壁运动的过程中其运动轨迹为抛物线 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．带负电的煤粉被吸附到管壁上，可知Q接电源的正极，选项A正确； B．距离导线P越近的位置电场线越密集，则场强越大，可知电场强度Eₘ>Eₙ，选项B正确； C．Q接电源的正极，则金属圆筒内越靠近Q极电势越高，选项C正确； D．因煤粉受电场力和重力的作用，且电场力为变力，可知带上负电的煤粉在向管壁运动的过程中其运动轨迹不是抛物线，选项D错误。 故选ABC。 9. 如图所示，纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线L1、L2，L1中的电流方向向左，L2中的电流方向向上；L1的正上方有a、b两点，它们相对于L2对称。整个系统处于外加的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度大小为B0，方向垂直于纸面向外。已知a、b两点的磁感应强度大小分别为B0和B0，方向也垂直于纸面向外。则（　　） A. 流经L1的电流在b点产生的磁感应强度大小为B0 B. 流经L1的电流在a点产生的磁感应强度大小为B0 C. 流经L2的电流在b点产生的磁感应强度大小为B0 D. 流经L2的电流在a点产生的磁感应强度大小为B0 【答案】BD 【解析】 【详解】由安培定则可知，流经L1的电流在a点（方向垂直纸面向里）和b点（方向垂直纸面向里）产生的磁感应强度大小相等，设为BL1，流经L2的电流在a点（方向垂直纸面向里）和b点（方向垂直纸面向外）产生的磁感应强度大小相等，设为BL2。根据磁感应强度的叠加原理可得 ， 联立，解得 故选BD。 10. 某种类型的示波管的工作原理如图所示。初速度为零的电子先经过加速电场加速，再垂直进入偏转电场偏转。若电子能离开偏转电场，其垂直平板方向的偏移量为h，为加速电场电压，为偏转电场电压。偏转电场两平行板之间的距离为d，板长为L，电子的质量为m，电荷量为e。在技术上，把比值叫作示波器的灵敏度，下列说法正确的是（　　） A. 电子在偏转电场中运动的时间一定等于 B. 电子在加速电场中动能增大，在偏转电场中动能继续增大 C. 若L变为原来的2倍，d变为原来的4倍，不变，则示波器的灵敏度不变 D. 若L变为原来的2倍，d变为原来的2倍，不变，则示波器的灵敏度减小 【答案】BC 【解析】 【详解】A．粒子在加速电场中运动时，由动能定理有 水平方向有 联立解得 故A错误； B．电子在加速电场中动能增大，速度增大，在偏转电场中运动时间变小，偏转位移变小，根据动能定理可知，粒子在偏转电场中动能继续增大，但是增大的程度变小，故B正确； CD．根据运动时间 竖直方向有 联立可得灵敏度为 当L变为原来的两倍，d变为原来的4倍，不变，示波器的灵敏度不变，若L变为原来的2倍，d变为原来的2倍，不变，示波器的灵敏度变大，故C正确，D错误。 故选BC。 第II卷（非选择题） 三、非选择题（本大题共5小题，共54分。） 11. 利用图示的实验装置对碰撞过程进行研究。让质量为的滑块A与质量为的静止滑块B在水平气垫导轨上发生碰撞，碰撞时间极短，比较碰撞后A和B的速度大小和，进而分析碰撞过程是否为弹性碰撞。完成下列填空： （1）调节导轨水平； （2）测得两滑块的质量分别为0.501kg和0.304kg。要使碰撞后两滑块运动方向相反，应选取质量___________（填：大或小）的滑块作为A。 （3）调节B的位置，使得A与B接触时，A的左端到左边挡板的距离与B的右端到右边挡板的距离相等。 （4）使A以一定的初速度沿气垫导轨运动，并与B碰撞，分别用传感器记录A和B从碰撞时刻开始到各自撞到挡板所用的时间和。 （5）将B放回到碰撞前的位置，改变A的初速度大小，重复步骤（4），多次测量的结果如下表所示。 1 2 3 4 5 0.49 0.69 1.01 1.22 1.39 0.15 0.24 0.33 0.40 0.46 0.31 0.33 0.33 0.33 （6）表中的___________（保留2位有效数字）。 （7）理论研究表明，对本实验的碰撞过程，是否为弹性碰撞可由判断。若两滑块的碰撞为弹性碰撞，则大小的理论表达式为___________（用和表示），本实验中其值为___________（保留2位有效数字），若该值与表格中k值的差别在允许范围内，则可认为滑块A与滑块B在导轨上的碰撞为弹性碰撞。 【答案】 ①. 小 ②. 0.35 ③. ④. 0.32 【解析】 【详解】（2）[1] 要使碰撞后两滑块运动方向相反，选取质量小的滑块作为A； （6）[2]根据实验原理有 则有 （7）[3]碰撞过程动量守恒，则有 若碰撞过程为弹性碰撞，则有： 联立解得 [4]本实验中其值为 12. 在“用单摆测量重力加速度”的实验中，某实验小组在测量单摆的周期时，测得摆球经过次全振动的总时间为，在测量单摆的摆长时，先用毫米刻度尺测得摆线长度为，再用游标卡尺测量摆球的直径为。回答下列问题： （1）为了减小测量周期的误差，实验时需要在适当的位置做一标记，当摆球通过该标计时开始计时，该标记应该放置在摆球摆动的______。 A.最低点 B.最高点 C.任意位置 D.开始释放时的位置 （2）该单摆的周期为______，重力加速度的表达式为______。 （3）（多选）如果测得的值偏小，可能的原因是______。 A.测摆长时摆线拉得过紧 B.摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了 C.开始计时，停表过迟按下 D.实验时误将50次全振动记为49次 （4）为了提高实验的准确度，在实验中可改变几次摆长并测出相应的周期，从而得出几组对应的和的数值，以为横坐标、为纵坐标作出图像，但同学们不小心每次都把摆线长当做摆长，由此得到的图像是图乙中的______（选填“①”“②”或“③”），由此测出的重力加速度______（选填“偏大”“偏小”或“不变”）. 【答案】 ①. A ②. ③. ④. BD##DB ⑤. ③ ⑥. 不变 【解析】 【详解】（1）[1] 当摆球通过最低点时开始计时。 故选A。 （2）[2]单摆的周期为 [3]根据单摆周期公式 而 解得 （3）[4] A．测摆长时摆线拉得过紧，会使摆长测量值偏大，所测值会偏大，故A错误； B．摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了，计算时带入的摆长偏小，故所测的值会偏小，故B正确； C．开始计时，停表过迟按下，所测周期偏小，则所测值会偏大，故C错误； D．实验时误将50次全振动记为49次，所测周期偏大，则所测的值会偏小，故D正确。 故选BD。 （4）[5]根据周期公式可得 由此得到的图像是图乙中的③； [6]图像的斜率为 由此可知与摆长无关，所以测出的重力加速度不变。 四、解答题 13. 如图所示，有内阻的电源电动势E=9V，标有“8V，12W”的灯泡L恰好能正常发光，测得此时流经电源的电流为2A，电动机M的电阻r0=1Ω，求： （1）电源的内阻； （2）通过电动机的电流： （3）电动机的输出功率。 【答案】（1）0.5Ω；（2）0.5A；（3）3.75W 【解析】 【详解】（1）因为灯泡L恰好能正常发光，电路中的路端电压为 U=8V 由闭合电路欧姆定律有 代入数据得电源的内阻 （2）通过灯泡的电流为 通过电动机的电流为 （3）电动机的热功率为 电动机的输出功率为 解得 14. 如图所示，一质量M=2.0kg的长木板AB静止在水平面上，木板的左侧固定一半径R=0.60m的四分之一圆弧形轨道，轨道末端的切线水平，轨道与木板靠在一起，且末端高度与木板高度相同。现在将质量m=1.0kg的小铁块（可视为质点）从弧形轨道顶端由静止释放，小铁块到达轨道底端时的速度v0=3.0m/s，最终小铁块和长木板达到共同速度。忽略长木板与地面间的摩擦。取重力加速度g=10m/s2。求： （1）小铁块在弧形轨道末端时所受支持力的大小F； （2）小铁块在弧形轨道上下滑过程中克服摩擦力所做的功Wf； （3）小铁块和长木板达到的共同速度大小v。 【答案】（1）25N；（2）1.5J；（3）1.0m/s 【解析】 【详解】（1）小木块在弧形轨道末端时，满足由牛顿第二定律 F－mg＝ 解得小铁块在弧形轨道末端时所受支持力的大小为 F＝25 N （2）根据动能定理 mgR－Wf＝ 解得小铁块在弧形轨道上下滑过程中克服摩擦力所做的功为 Wf＝1.5 J （3）根据动量守恒定律 解得小铁块和长木板达到的共同速度大小为 v=1.0m/s 15. 台球的碰撞、火箭的起飞、微观粒子的散射，这些运动似乎有天壤之别。然而，物理学的研究表明，它们遵从相同的科学规律——动量守恒定律。动量守恒定律是自然界中最普遍的规律之一，无论是设计火箭还是研究微观粒子，都离不开它。 （1）我们考虑一维弹性碰撞。如图所示，质量为m1的小球A以速度v1与原来静止的，质量为m2的小球B碰撞，碰撞后它们的速度分别为v1'和v2'。碰撞过程遵从动量守恒定律，且没有机械能损失，试列出适当的关系式，并解出v1'和v2'的表达式。 （2）1919年，卢瑟福用镭放射出的α粒子轰击氮原子核，从氮核中打出了质子。在发现质子之后不久，就猜测原子核中可能还有一种中性粒子。英国物理学家查德威克（J.Chadwick；1891—1974）在卡文迪许实验室里寻找这种电中性粒子。1929年，他用高速质子轰击了铍原子核，产生了一种未知射线。为了确定这种未知射线的组成成分，首先，他用这种未知射线粒子跟静止的氢原子核正碰，测出碰撞后氢原子核的速度是3.3×107 m/s。然后再用这种未知射线粒子跟静止的氮原子核正碰，测出碰撞后氮原子核的速度是4.7×106 m/s。已知氢原子核的质量是mH，氮原子核的质量是14mH，上述碰撞都是弹性碰撞，求这种未知射线粒子的质量。 【答案】（1）；；（2）1.16mH 【解析】 【详解】（1）根据动量守恒和能量守恒可得 m1v1'＋m2v2'＝m1v1 解得 （2）设未知粒子的质量为m，碰撞前的速度大小为v0。由（1）可知： 代入vH＝3.3×107 m/s，vN＝4.7×106 m/s，得 m＝1.16mH 可见，该未知粒子的质量与质子的质量近似相等。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $