精品解析：北京市通州区2025-2026学年高二下学期期末物理试题

通州区2025—2026学年度第二学期期末 高中二年级物理样题 2026年7月 本套样题共8页，共94分。建议时长85分钟。学生务必将答案答在答题卡上，在样题上作答无效。结束后，请将答题卡交回。 第一部分 本部分共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. 关于布朗运动，下列说法正确的是（ ） A. 布朗运动间接地反映了液体分子运动的无规则性 B. 液体的温度越低，布朗运动越明显 C. 悬浮在液体中的微粒越大，布朗运动越明显 D. 悬浮在液体中的微粒越小，布朗运动越不明显 2. 照相机镜头表面镀有增透膜，其原理是利用了光的（ ） A. 折射 B. 衍射 C. 干涉 D. 全反射 3. 如图所示为某汽车车内仪表盘上显示四个轮胎的胎压数据，行驶一段时间后，显示左前胎的数据为“240”。轮胎内气体体积视为不变。在这段时间内，左前胎内的封闭气体（ ） A. 压强不变 B. 内能增大 C. 对外界做功 D. 分子平均动能不变 4. 一束激光从介质1进入介质2（虚线为法线），方向如图所示，下列对于1、2两种介质的光学性质判断中正确的是（ ） A. 介质2是光疏介质 B. 光在介质1中反射角是 C. 光在介质2中折射角是 D. 光从介质2进入介质1会发生全反射 5. 一弹簧振子的简谐运动图像如图所示，下列判断正确的是（ ） A. t=1 s时，振子的速度为零、加速度为零 B. t=2 s时，振子的速度最大、加速度最大 C. t=3 s时，振子的速度为零、加速度最大 D. t=4 s时，振子的速度为零，加速度最大 6. 一列沿x轴传播的简谐横波，其周期T=0.20s，在t=0时的波形图像如图所示。其中P、Q是介质中平衡位置分别处在x=1.0m和x=4.0m的两个质点，若此时质点P在正向最大位移处，质点Q通过平衡位置向下运动，则（ ） A. 该波沿x轴负方向传播 B. 该波的传播速度为2.0m/s C. 经过0.50 s，质点Q通过的路程为10cm D. 当质点Q到达波谷时，质点P位于平衡位置且向下运动 7. 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的动量变为0 B. Q的动量变为mv C. Q的动量达到最大值 D. P、Q系统总动量大小为mv 8. 随着新能源汽车的普及，无线充电技术得到进一步应用。如图所示，电磁感应式无线充电的原理与变压器类似，由地面供电装置（主要装置是供电线圈，并连接家庭电路）将电能传送至汽车底部的感应装置（主要装置是感应线圈，并连接锂电池），利用产生的磁场传递能量。若该锂电池的充电电压为，家庭电路电压为，下列说法正确的是（ ） A. 感应线圈匝数大于供电线圈匝数 B. 通入供电线圈的电流是直流电 C. 只增大供电线圈匝数，可增大充电电压 D. 感应线圈与供电线圈中的电流大小相等 9. 在如图所示的电路中，L为自感系数较大的电感线圈，且电阻不计；A、B为两个完全相同的灯泡。下列判断正确的是（ ） A. 闭合S的瞬间，B先亮，A后亮 B. 闭合S后，A变得更亮，B随之熄灭 C. 断开S的瞬间，A、B同时熄灭 D. 断开S后，B熄灭，A重新亮后再熄灭 10. 一定质量的理想气体的压强p与体积V关系的图像如图所示，从状态1出发，经过程，其中为等压过程，为等容过程，下列说法正确的是（ ） A. 在过程中，气体内能不变 B. 在过程中，气体对外界放热 C. 在过程中，气体分子平均动能增大 D. 在过程中，外界对气体做正功 11. 如图所示，一个小型旋转电枢式交流发电机，其线圈绕垂直于匀强磁场方向的水平轴逆时针方向匀速转动。已知线圈匝数为n，电阻为r，转动的角速度为，外接电阻为R，电流表示数为I。下列说法中正确的是（ ） A. 穿过线圈的磁通量随时间周期性变化的周期 B. 穿过线圈的磁通量的最大值为 C. 线圈从图示位置转过时，电流表示数为0 D. 线圈从图示位置转过时，穿过线圈的磁通量为0 12. 如图所示，在水平放置的条形磁体的N极附近，一个闭合线圈竖直下落并始终保持水平。在位置B处磁体的磁感线正好与线圈平面平行，A、B之间和B、C之间的距离都比较小。在线圈从A到C的下落过程中，下列说法正确的是（ ） A. 在B位置时线圈的感应电流为0 B. 线圈受到的安培力始终做负功 C. 线圈受到的安培力先做负功后做正功 D. 俯视，线圈的感应电流方向先顺时针后逆时针 13. 飞船在进行星际飞行时，使用离子发动机作为动力，这种发动机工作时，由电极发射的电子射入稀有气体（如氙气），使气体离子化，电离后形成的离子由静止开始在电场中加速并从飞船尾部高速连续喷出，利用反冲使飞船加速。已知一个氙离子质量为m，电荷量为q，加速电压为U，飞船单位时间内向后喷射出的氙离子的个数为N，从飞船尾部高速连续喷出氙离子的质量远小于飞船的质量，则飞船获得的反冲推力大小为（ ） A. B. C. D. 14. 二胡是中华民族乐器中主要的弓弦乐器之一，有着非常丰富的表现力和艺术感染力。二胡的音调由频率f决定，某同学猜测频率f可能与弦的质量m、拉力F、弦长L有关。根据以上信息及所学知识判断，下列说法错误的是（ ） A. 频率f的单位是 B. 频率f与弦的质量m、拉力F、弦长L的关系 C. 频率f与弦的质量m、拉力F、弦长L的关系 D. 若通过弦轴将拉力减小，则弦振动频率减小 第二部分 本部分共52分。 15. 某组同学做“用单摆测重力加速度的大小”实验，实验装置如图1所示。 （1）为了准确测得重力加速度的大小，实验中除了要测量单摆周期T，还需要测的物理量是________________________________。 （2）该组同学用一个铁锁代替小球做实验。只改变摆线的长度，测量了摆线长度l不同时单摆的周期T，他们后续测量了多组实验数据做出了图像。该图像对应如图所示中的________（选填图中选项字母）。 A. B. C. D. （3）该组同学用图像法处理数据，若不考虑测量误差，计算均无误，算出重力加速度g的测量值，与重力加速度g真实值相比是________（选填“偏大”“偏小”或“相同”）的。 16. 在“用双缝干涉测光的波长”实验中，为了测量红光的波长，将实验器材按要求安装在光具座上，如图所示。在实验前已获知的数据有：双缝间的距离为d，双缝到屏的距离为L。 （1）为了达到实验目的，根据已标明的实验器材，可判断出双缝应放在________处（选填“M”或“N”）。 （2）经测量，红光干涉相邻两条亮条纹间的距离为，请据此写出能够反映红光波长大小的表达式________。 （3）该实验中L=700 mm，已知d的数量级为10-4m、相邻两条亮条纹间距的数量级为10-3m，由此可推断红光的波长数量级约为________m（选填选项前字母）。 A. B. C. D. 17. 一个实验小组设计了如图所示的实验装置验证动量守恒定律。图中水平桌面上放置气垫导轨，导轨上有光电门1和光电门2，它们与数字计时器相连，遮光片沿运动方向的宽度都相等。实验前调节气垫导轨成水平状态，滑块A、B静止在导轨上。 （1）在第1组实验中，实验前，测得弹性滑块A（连同其上的遮光片）的质量为、弹性滑块B（连同其上的遮光片）的质量为。轻推滑块A，测得A通过光电门1的遮光时间为，A与B相碰后，B和A先后经过光电门2的遮光时间分别为和，在实验误差允许的范围内，若满足关系式________，即验证了碰撞前后两滑块组成的系统动量守恒。（用测量的物理量表示） （2）在第2组实验中，两个滑块的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥。碰撞时撞针插入橡皮泥中，使两个滑块连成一体运动。实验前，测得滑块A（连同其上的遮光片、撞针）的总质量为、滑块B（连同其上的遮光片、橡皮泥）的总质量为。实验中测得滑块A单独通过光电门1的时间记为，滑块连成一体后，滑块B通过光电门2的时间记为。通过多次实验得到多组、的值。某同学想通过绘制图像验证滑块碰撞前后是否动量守恒，分析说明判断其方法的合理性。 18. 新修订的《北京市非机动车管理条例》中对电动自行车驾乘人员佩戴头盔提出了硬性要求。一同学在某轻质头盔的安全性测试中进行了模拟检测，如图所示，他在该头盔中装入质量为的物体，物体与头盔紧密接触，使其从h=1.80 m的高处自由落下，头盔与水平地面发生碰撞的过程中，物体将挤压头盔速度最终减为0，不考虑物体和地面的形变，忽略空气阻力。重力加速度g取。求：在模拟检测中， （1）在物体自由下落过程中，物体所受重力的冲量大小I； （2）在物体挤压头盔的过程中，物体动量变化量的大小； （3）该同学查阅资料得知：通常无头盔保护时，物体落到地面后与地面碰撞时间的数量级为；有头盔保护时，它们与地面碰撞时间的数量级为。请结合物理知识解释佩戴头盔的重要性。 19. 圆筒式磁力耦合器目前已在化工、造纸、电镀等行业得到了广泛应用，其主要由内转子、外转子两部分组成。工作原理如图甲所示。内、外转子可绕中心轴转动。外转子半径为，由四个相同的单匝线圈紧密围成，每个线圈的电阻均为R，直边的长度均为L，与轴线平行。内转子半径为，由四个形状相同的永磁体组成，磁体产生径向磁场，线圈处的磁感应强度大小均为B。外转子始终以角速度匀速转动，某时刻线圈abcd的直边ab与cd处的磁场方向如图乙所示。不计所有摩擦。 （1）若内转子固定，求ab边产生感应电动势的大小； （2）若内转子固定，求线圈中感应电流的大小I； （3）若内转子不固定，外转子带动内转子匀速转动，系统达到稳定后，内、外转子分别以角速度、匀速转动。求此时线圈中感应电流及线圈abcd中电流的周期。 20. 迷你系绳卫星在地球赤道正上方的电离层中，沿圆形轨道绕地飞行。系绳卫星由两子卫星组成，它们之间的导体绳沿地球半径方向，如图所示。在电池和感应电动势的共同作用下，导体绳中形成电流，等效总电阻为r。欲使卫星保持在圆轨道上，导体绳所受的安培力克服大小为f的环境阻力。已知卫星离地平均高度为H，导体绳长为，地球半径为R且质量为M，轨道处磁感应强度大小为B，方向垂直于赤道平面。忽略地球自转的影响。求： （1）迷你系绳卫星的线速度大小v； （2）导体绳产生的感应电动势E的大小； （3）电池电动势的大小及判断其正负极的位置。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 通州区2025—2026学年度第二学期期末 高中二年级物理样题 2026年7月 本套样题共8页，共94分。建议时长85分钟。学生务必将答案答在答题卡上，在样题上作答无效。结束后，请将答题卡交回。 第一部分 本部分共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. 关于布朗运动，下列说法正确的是（ ） A. 布朗运动间接地反映了液体分子运动的无规则性 B. 液体的温度越低，布朗运动越明显 C. 悬浮在液体中的微粒越大，布朗运动越明显 D. 悬浮在液体中的微粒越小，布朗运动越不明显 【答案】A 【解析】 【详解】A．布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，由液体分子对小颗粒的不平衡撞击产生，间接反映了液体分子运动的无规则性，故A正确； B．液体温度越高，分子热运动越剧烈，对微粒的撞击作用越强，布朗运动越明显，温度越低布朗运动越不明显，故B错误； C．悬浮微粒越大，来自各方向的液体分子撞击的不平衡性越弱，布朗运动越不明显，故C错误； D．悬浮微粒越小，液体分子撞击的不平衡性越显著，布朗运动越明显，故D错误。 故选A。 2. 照相机镜头表面镀有增透膜，其原理是利用了光的（ ） A. 折射 B. 衍射 C. 干涉 D. 全反射 【答案】C 【解析】 【详解】A．折射是光从一种介质进入另一种介质时传播方向发生偏折的现象，不是增透膜的工作原理，故A错误； B．衍射是光绕过障碍物偏离直线传播的现象，和增透膜原理无关，故B错误； C．增透膜的原理是：薄膜前后两个表面反射的两列光发生相干相消，使反射光强度降低，从而提高透射光的强度，利用了光的干涉现象，故C正确； D．全反射是光从光密介质射向光疏介质、入射角大于临界角时光全部被反射的现象，增透膜的目的是减少光的反射，与全反射无关，故D错误。 故选C。 3. 如图所示为某汽车车内仪表盘上显示四个轮胎的胎压数据，行驶一段时间后，显示左前胎的数据为“240”。轮胎内气体体积视为不变。在这段时间内，左前胎内的封闭气体（ ） A. 压强不变 B. 内能增大 C. 对外界做功 D. 分子平均动能不变 【答案】B 【解析】 【详解】A．左前胎内的封闭气体由210kPa变为240kPa，压强增大，A错误； BD．胎内气体行驶过程中体积不变，根据查理定律，气体压强增大，温度升高，分子平均动能增大，内能增大，B正确，D错误； C．胎内气体体积不变，，C错误。 故选B。 4. 一束激光从介质1进入介质2（虚线为法线），方向如图所示，下列对于1、2两种介质的光学性质判断中正确的是（ ） A. 介质2是光疏介质 B. 光在介质1中反射角是 C. 光在介质2中折射角是 D. 光从介质2进入介质1会发生全反射 【答案】A 【解析】 【详解】A．图中入射光在介质1中与界面夹角为，入射角为 折射光在介质2中与界面夹角为，折射角为，折射角大于入射角，光从介质1进入介质2时偏离法线，说明介质2相对介质1为光疏介质，故A正确； B．反射角是反射光线与法线的夹角，等于入射角，为，故B错误； C．折射角是折射光线与法线的夹角，为，故C错误； D．全反射只能发生在光从光密介质射向光疏介质且入射角大于临界角时，介质2为光疏介质，光从介质2进入介质1是由光疏介质射向光密介质，不会发生全反射，故D错误。 故选A。 5. 一弹簧振子的简谐运动图像如图所示，下列判断正确的是（ ） A. t=1 s时，振子的速度为零、加速度为零 B. t=2 s时，振子的速度最大、加速度最大 C. t=3 s时，振子的速度为零、加速度最大 D. t=4 s时，振子的速度为零，加速度最大 【答案】C 【解析】 【详解】A．时，振子在负最大位移处，速度为0，加速度最大，故A错误； B．时，振子在平衡位置，位移为0，速度最大，加速度为0，故B错误； C．时，振子在正最大位移处，速度为0，位移最大，加速度最大，故C正确； D．时，振子在平衡位置，位移为0，速度最大，加速度为0，故D错误。 故选C。 6. 一列沿x轴传播的简谐横波，其周期T=0.20s，在t=0时的波形图像如图所示。其中P、Q是介质中平衡位置分别处在x=1.0m和x=4.0m的两个质点，若此时质点P在正向最大位移处，质点Q通过平衡位置向下运动，则（ ） A. 该波沿x轴负方向传播 B. 该波的传播速度为2.0m/s C. 经过0.50 s，质点Q通过的路程为10cm D. 当质点Q到达波谷时，质点P位于平衡位置且向下运动 【答案】D 【解析】 【详解】A．由题意可知，t=0时刻质点Q通过平衡位置向下运动，由同侧法可知，该波沿x轴正方向传播，故A错误； B．由图可知，该波波长为4m，则波速，故B错误； C．由图可知，该波振幅A为2cm，经过0.5s（即经过），质点Q通过的路程，故C错误； D．经过四分之一周期，质点Q到达波谷，此时质点P位于平衡位置且向下运动，故D正确。 故选D。 7. 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的动量变为0 B. Q的动量变为mv C. Q的动量达到最大值 D. P、Q系统总动量大小为mv 【答案】D 【解析】 【详解】A．弹簧最短时P、Q共速，P仍有向右的速度，故P的动量不为0，故A错误； B．由于水平面光滑，P、Q与弹簧组成的系统合外力为0，系统总动量守恒，规定向右为正方向，则有 则Q的动量为 联立解得，故B错误； C．弹簧被压缩至最短时，弹簧弹力继续推动Q向右加速，Q的速度还会增大，动量还会变大；因此弹簧最短时Q的动量不是最大值，故C错误； D．根据系统总动量守恒可知，P、Q系统总动量大小为mv，故D正确。 故选D。 8. 随着新能源汽车的普及，无线充电技术得到进一步应用。如图所示，电磁感应式无线充电的原理与变压器类似，由地面供电装置（主要装置是供电线圈，并连接家庭电路）将电能传送至汽车底部的感应装置（主要装置是感应线圈，并连接锂电池），利用产生的磁场传递能量。若该锂电池的充电电压为，家庭电路电压为，下列说法正确的是（ ） A. 感应线圈匝数大于供电线圈匝数 B. 通入供电线圈的电流是直流电 C. 只增大供电线圈匝数，可增大充电电压 D. 感应线圈与供电线圈中的电流大小相等 【答案】A 【解析】 【详解】A．由题意可知，家庭电路电压小于锂电池的充电电压，根据可知，匝数与电压成正比，故感应线圈匝数大于供电线圈匝数，故A正确； B．变压器的工作原理是电磁感应，若通入直流电，产生的磁场恒定，穿过感应线圈的磁通量不发生变化，无法产生感应电动势，故B错误； C．根据可知，只增大供电线圈匝数，充电电压减小，故C错误； D．根据可知，感应线圈与供电线圈中的电流大小不相等，故D错误。 故选A。 9. 在如图所示的电路中，L为自感系数较大的电感线圈，且电阻不计；A、B为两个完全相同的灯泡。下列判断正确的是（ ） A. 闭合S的瞬间，B先亮，A后亮 B. 闭合S后，A变得更亮，B随之熄灭 C. 断开S的瞬间，A、B同时熄灭 D. 断开S后，B熄灭，A重新亮后再熄灭 【答案】D 【解析】 【详解】A．闭合的瞬间，由于电感线圈较大的自感作用，瞬间阻碍电流通过，因此瞬间通过线圈的电流几乎为零，相当于断路，此时电流通过灯泡和，因为、完全相同，它们串联后接入电路，同时亮起，故A错误； B．闭合稳定后，由于线圈的电阻不计（直流电阻为零），线圈将灯泡短路，灯泡熄灭，此时电路中的总电阻变小，总电流变大，通过的电流变大，变得更亮，故B错误； CD．断开前，由于被短路，没有电流通过；而线圈中有向右的强电流，灯泡中有向右的电流，在断开的瞬间，通过的干路电流立即消失，所以立即熄灭，由于线圈的自感作用，通过线圈的电流不能突变，它要保持原有的向右的电流，此自感电流流过灯泡，在线圈与灯泡组成的闭合回路中循环，其方向向左，因此，灯泡重新亮一下，随着线圈中储存的磁场能耗尽，逐渐熄灭，故C错误，D正确。 故选D。 10. 一定质量的理想气体的压强p与体积V关系的图像如图所示，从状态1出发，经过程，其中为等压过程，为等容过程，下列说法正确的是（ ） A. 在过程中，气体内能不变 B. 在过程中，气体对外界放热 C. 在过程中，气体分子平均动能增大 D. 在过程中，外界对气体做正功 【答案】B 【解析】 【详解】A．在过程中，不变、增大，由一定质量理想气体状态方程可知温度升高，理想气体内能只与温度有关，所以内能增大，故A错误； BC．在过程中，不变、减小，由一定质量理想气体状态方程可知温度降低，分子平均动能减小；等容过程中气体不做功，内能减少只能通过向外放热实现，故B正确，C错误。 D．在过程中气体膨胀，气体对外界做正功，外界对气体做负功；在过程中体积不变，不做功，所以全过程外界对气体做负功，故D错误。 故选B。 11. 如图所示，一个小型旋转电枢式交流发电机，其线圈绕垂直于匀强磁场方向的水平轴逆时针方向匀速转动。已知线圈匝数为n，电阻为r，转动的角速度为，外接电阻为R，电流表示数为I。下列说法中正确的是（ ） A. 穿过线圈的磁通量随时间周期性变化的周期 B. 穿过线圈的磁通量的最大值为 C. 线圈从图示位置转过时，电流表示数为0 D. 线圈从图示位置转过时，穿过线圈的磁通量为0 【答案】B 【解析】 【详解】A．穿过线圈的磁通量随时间周期性变化的周期，故A错误； B．电流表示数 因为 联立解得，故B正确； C．电流表显示的是有效值，线圈瞬时电流会变化，但有效值恒定不变，示数不会变为 0，故C错误； D．线圈从图示位置转过后，线圈平面垂直磁场，处于中性面，磁通量达到最大值，不是0，故D错误。 故选B。 12. 如图所示，在水平放置的条形磁体的N极附近，一个闭合线圈竖直下落并始终保持水平。在位置B处磁体的磁感线正好与线圈平面平行，A、B之间和B、C之间的距离都比较小。在线圈从A到C的下落过程中，下列说法正确的是（ ） A. 在B位置时线圈的感应电流为0 B. 线圈受到的安培力始终做负功 C. 线圈受到的安培力先做负功后做正功 D. 俯视，线圈的感应电流方向先顺时针后逆时针 【答案】B 【解析】 【详解】A．在位置处磁体的磁感线正好与线圈平面平行，即没有磁感线穿过线圈，此时线圈的磁通量为0，但在此前后穿过线圈的磁通量正在改变，磁通量的变化率不为0，故感应电流不为0，故A错误； BC．线圈在下落过程中，重力做正功，根据楞次定律，感应电流的磁场总是阻碍线圈相对磁体的运动（即“来拒去留”），因此线圈受到的安培力方向始终向上，与下落的运动方向相反，安培力始终做负功，故B正确，C错误； D．线圈从到下落过程中，由条形磁铁N极附近的磁感线分布可知，穿过水平线圈的磁通量方向向上，且磁通量逐渐减小，根据楞次定律的“增反减同”原则，感应电流的磁场方向应向上，由安培定则（右手螺旋定则）可知，从上往下俯视，感应电流方向为逆时针方向；线圈从到下落过程中，穿过水平线圈的磁通量方向向下，且磁通量逐渐增大，根据楞次定律，感应电流的磁场方向应向上，由安培定则可知，俯视，感应电流方向仍为逆时针方向，综上所述，俯看线圈的感应电流方向始终是逆时针方向，故D错误。 故选B。 13. 飞船在进行星际飞行时，使用离子发动机作为动力，这种发动机工作时，由电极发射的电子射入稀有气体（如氙气），使气体离子化，电离后形成的离子由静止开始在电场中加速并从飞船尾部高速连续喷出，利用反冲使飞船加速。已知一个氙离子质量为m，电荷量为q，加速电压为U，飞船单位时间内向后喷射出的氙离子的个数为N，从飞船尾部高速连续喷出氙离子的质量远小于飞船的质量，则飞船获得的反冲推力大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设每个氙离子加速后的速度为，由动能定理 解得 单位时间内喷出的离子总质量 由动量定理，飞船获得的反冲推力大小等于单位时间内喷出离子的动量变化率 故选A。 14. 二胡是中华民族乐器中主要的弓弦乐器之一，有着非常丰富的表现力和艺术感染力。二胡的音调由频率f决定，某同学猜测频率f可能与弦的质量m、拉力F、弦长L有关。根据以上信息及所学知识判断，下列说法错误的是（ ） A. 频率f的单位是 B. 频率f与弦的质量m、拉力F、弦长L的关系 C. 频率f与弦的质量m、拉力F、弦长L的关系 D. 若通过弦轴将拉力减小，则弦振动频率减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．频率的单位是，故A正确； BC．频率的单位为，拉力的单位为，即，质量的单位为，弦长的单位为，则的单位为，与频率单位相同，故，故B正确，C错误； D．由可知，若通过弦轴将拉力减小，即拉力变为原来的，则弦振动频率变为原来的，即减小，故D正确。 本题选错误的，故选C。 第二部分 本部分共52分。 15. 某组同学做“用单摆测重力加速度的大小”实验，实验装置如图1所示。 （1）为了准确测得重力加速度的大小，实验中除了要测量单摆周期T，还需要测的物理量是________________________________。 （2）该组同学用一个铁锁代替小球做实验。只改变摆线的长度，测量了摆线长度l不同时单摆的周期T，他们后续测量了多组实验数据做出了图像。该图像对应如图所示中的________（选填图中选项字母）。 A. B. C. D. （3）该组同学用图像法处理数据，若不考虑测量误差，计算均无误，算出重力加速度g的测量值，与重力加速度g真实值相比是________（选填“偏大”“偏小”或“相同”）的。 【答案】（1）摆线长度l和小球的直径d （2）B （3）相同 【解析】 【小问1详解】 根据单摆的周期公式 可得 其中 则为了准确测得重力加速度的大小，实验中除了要测量单摆周期T，还需要测的物理量是摆线长度l和小球的直径d。 【小问2详解】 设锁的重心到线段的距离为x，有 整理有 所以图像是一条倾斜的直线并与纵轴相交。 故选B。 【小问3详解】 设锁的重心到线段的距离为x，有 将题中数据代入有 由上式可知，重力加速度与锁的重心到绳子的距离无关，且计算的重力加速度与真实值相比是相同的。 16. 在“用双缝干涉测光的波长”实验中，为了测量红光的波长，将实验器材按要求安装在光具座上，如图所示。在实验前已获知的数据有：双缝间的距离为d，双缝到屏的距离为L。 （1）为了达到实验目的，根据已标明的实验器材，可判断出双缝应放在________处（选填“M”或“N”）。 （2）经测量，红光干涉相邻两条亮条纹间的距离为，请据此写出能够反映红光波长大小的表达式________。 （3）该实验中L=700 mm，已知d的数量级为10-4m、相邻两条亮条纹间距的数量级为10-3m，由此可推断红光的波长数量级约为________m（选填选项前字母）。 A. B. C. D. 【答案】（1） （2） （3）C 【解析】 【小问1详解】 双缝干涉实验的器材摆放顺序为光源→透镜→滤光片→单缝→双缝→屏，因此M处为单缝，N处为双缝。 【小问2详解】 根据双缝干涉相邻亮条纹间距公式 可得​ 【小问3详解】 根据 代入，、 解得 因此红光波长的数量级为。 故选C。 17. 一个实验小组设计了如图所示的实验装置验证动量守恒定律。图中水平桌面上放置气垫导轨，导轨上有光电门1和光电门2，它们与数字计时器相连，遮光片沿运动方向的宽度都相等。实验前调节气垫导轨成水平状态，滑块A、B静止在导轨上。 （1）在第1组实验中，实验前，测得弹性滑块A（连同其上的遮光片）的质量为、弹性滑块B（连同其上的遮光片）的质量为。轻推滑块A，测得A通过光电门1的遮光时间为，A与B相碰后，B和A先后经过光电门2的遮光时间分别为和，在实验误差允许的范围内，若满足关系式________，即验证了碰撞前后两滑块组成的系统动量守恒。（用测量的物理量表示） （2）在第2组实验中，两个滑块的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥。碰撞时撞针插入橡皮泥中，使两个滑块连成一体运动。实验前，测得滑块A（连同其上的遮光片、撞针）的总质量为、滑块B（连同其上的遮光片、橡皮泥）的总质量为。实验中测得滑块A单独通过光电门1的时间记为，滑块连成一体后，滑块B通过光电门2的时间记为。通过多次实验得到多组、的值。某同学想通过绘制图像验证滑块碰撞前后是否动量守恒，分析说明判断其方法的合理性。 【答案】（1） （2）若图像为过原点的倾斜直线，且直线斜率等于，即可验证碰撞过程动量守恒；若不满足该关系，则说明动量不守恒。 【解析】 【小问1详解】 设遮光片的宽度为d，碰撞前滑块A的速度大小为 碰撞后滑块A和滑块B的速度大小分别为， 根据动量守恒定律 代入化简可得 则若满足关系式，即验证了碰撞前后两滑块组成的系统动量守恒。 【小问2详解】 设遮光片宽度为，碰撞前滑块匀速运动，速度为 滑块静止，故碰撞前总动量​ 碰撞后两滑块连成一体匀速运动，共同速度 故碰撞后总动量​ 若碰撞过程动量守恒，则 整理得  绘制图像，若图像为过原点的倾斜直线，且直线斜率等于，即可验证碰撞过程动量守恒；若不满足该关系，则说明动量不守恒。 18. 新修订的《北京市非机动车管理条例》中对电动自行车驾乘人员佩戴头盔提出了硬性要求。一同学在某轻质头盔的安全性测试中进行了模拟检测，如图所示，他在该头盔中装入质量为的物体，物体与头盔紧密接触，使其从h=1.80 m的高处自由落下，头盔与水平地面发生碰撞的过程中，物体将挤压头盔速度最终减为0，不考虑物体和地面的形变，忽略空气阻力。重力加速度g取。求：在模拟检测中， （1）在物体自由下落过程中，物体所受重力的冲量大小I； （2）在物体挤压头盔的过程中，物体动量变化量的大小； （3）该同学查阅资料得知：通常无头盔保护时，物体落到地面后与地面碰撞时间的数量级为；有头盔保护时，它们与地面碰撞时间的数量级为。请结合物理知识解释佩戴头盔的重要性。 【答案】（1） （2） （3）碰撞过程，由动量定理有 ，可得平均冲击力 ，相同碰撞场景下，物体动量变化量是固定值，佩戴头盔后，碰撞作用时间远大于无头盔的情况，增大，头部受到的平均冲击力会大幅减小，能有效降低碰撞对头部的伤害，因此佩戴头盔十分重要。 【解析】 【小问1详解】 物体做自由落体运动，由  解得下落时间 重力冲量 解得 【小问2详解】 物体落地时速度 取向下为正方向，碰撞前动量  碰撞后动量  因此动量变化量大小 【小问3详解】 碰撞过程，由动量定理有  可得平均冲击力  相同碰撞场景下，物体动量变化量是固定值，佩戴头盔后，碰撞作用时间远大于无头盔的情况，增大，头部受到的平均冲击力会大幅减小，能有效降低碰撞对头部的伤害，因此佩戴头盔十分重要。 19. 圆筒式磁力耦合器目前已在化工、造纸、电镀等行业得到了广泛应用，其主要由内转子、外转子两部分组成。工作原理如图甲所示。内、外转子可绕中心轴转动。外转子半径为，由四个相同的单匝线圈紧密围成，每个线圈的电阻均为R，直边的长度均为L，与轴线平行。内转子半径为，由四个形状相同的永磁体组成，磁体产生径向磁场，线圈处的磁感应强度大小均为B。外转子始终以角速度匀速转动，某时刻线圈abcd的直边ab与cd处的磁场方向如图乙所示。不计所有摩擦。 （1）若内转子固定，求ab边产生感应电动势的大小； （2）若内转子固定，求线圈中感应电流的大小I； （3）若内转子不固定，外转子带动内转子匀速转动，系统达到稳定后，内、外转子分别以角速度、匀速转动。求此时线圈中感应电流及线圈abcd中电流的周期。 【答案】（1） （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 内转子固定时，ab边随外转子以转动，其线速度 磁场为径向，与相互垂直，根据 可得ab边产生的感应电动势大小 【小问2详解】 线圈的、边都切割磁感线，由图可知，两个边产生的感应电动势同向叠加，总电动势 线圈总电阻为，由欧姆定律可得 【小问3详解】 稳定后，内转子角速度为、外转子角速度为​，线圈相对磁场的角速度为 则相对线速度 、边切割磁感线产生的总的感应电动势 因此感应电流 电流的周期等于线圈相对磁场转动一周的时间，由周期公式得​ 20. 迷你系绳卫星在地球赤道正上方的电离层中，沿圆形轨道绕地飞行。系绳卫星由两子卫星组成，它们之间的导体绳沿地球半径方向，如图所示。在电池和感应电动势的共同作用下，导体绳中形成电流，等效总电阻为r。欲使卫星保持在圆轨道上，导体绳所受的安培力克服大小为f的环境阻力。已知卫星离地平均高度为H，导体绳长为，地球半径为R且质量为M，轨道处磁感应强度大小为B，方向垂直于赤道平面。忽略地球自转的影响。求： （1）迷你系绳卫星的线速度大小v； （2）导体绳产生的感应电动势E的大小； （3）电池电动势的大小及判断其正负极的位置。 【答案】（1） （2） （3），电池靠近近地子卫星一端为正极，靠近远地子卫星一端为负极。 【解析】 【小问1详解】 卫星绕地球做匀速圆周运动，轨道半径为，由万有引力提供向心力有 解得 【小问2详解】 因为，则导体绳各点线速度近似等于卫星线速度，导体绳切割磁感线产生的感应电动势 可得 【小问3详解】 总的电动势 电路中的电流 安培力 又因为 联立解得 由图可知，导体绳速度方向向右，所受阻力向左，则安培力方向向右，由左手定则可知，导体中电流方向应为远地子卫星流向近地子卫星，电池靠近近地子卫星一端为正极，靠近远地子卫星一端为负极。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $