精品解析：山东省泰安市新泰市第一中学北校2024-2025学年高二上学期第二阶段性考试物理试题

2024年新泰市第一中学北校高二上学期第二次阶段性考试 物理试题 一、选择题（1-8题为单选题，每题3分；9-12题为多选题，每题4分，少选得2分，错选不得分。共计40分） 1. 以下关于磁场、电磁感应现象的说法正确的是（　　） A. 图甲中闭合开关S瞬间，与线圈P连接的电流计的指针不偏转 B. 图乙中电流方向如图所示，则铁环中心O点的磁场垂直纸面向外 C. 图丙中当电流从B流入时小磁体向下运动，则小磁铁下端为N极 D. 图丁中水平圆环从M向L运动的过程中，穿过圆环的磁通量先增大后减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．图甲中闭合开关S瞬间，线圈M中的电流有变化，所以穿过线圈P的磁场有变化，即穿过线圈P的磁通量有变化，线圈P中有感应电流，电流计指针发生偏转，故A错误； B．图乙中根据安培定则，两侧线圈在O点产生的磁场向下，故B错误； C．图丙中当电流从B流入时，根据安培定则，线圈中磁场向上，电磁铁上端为N极，小磁体向下运动，则小磁体下端应为S极，故C错误； D．图丁中圆环穿过磁铁的过程中，穿过圆环的磁铁内部磁感线条数大于外部的磁感线条数。中间的外部磁感线条数最少，穿过圆环的磁感线的净条数最多，则穿过圆环的磁通量先增大后减小，故D正确。 故选D。 2. 如图所示，长为L的通电直导线放在倾角为θ的光滑斜面上，并处在磁感应强度为B的匀强磁场中，当B方向垂直斜面向上，则电流为I1时导体处于平衡状态，若B方向改为竖直向上，电流为I2时导体处于平衡状态，电流比值应为（　　） A. cosθ B. C. sinθ D. 【答案】A 【解析】 【详解】当B方向垂直斜面向上时，根据左手定则，安培力方向沿斜面向上，根据平衡条件得 当B方向垂直竖直向上时，根据左手定则，安培力方向水平向右，根据平衡条件得 解得 故选A。 3. 关于机械振动，下列说法正确的是（ ） A. 水平放置的弹簧振子做简谐运动时的能量等于在平衡位置时振子的动能 B. 只有发生共振时，受迫振动的频率才等于驱动力的频率 C. 单摆的周期随摆球质量的增大而减小 D. 单摆运动到平衡位置时，速度最大，回复力为零，合力也为零 【答案】A 【解析】 【详解】A．水平放置的弹簧振子做简谐运动过程中只有振子的动能和弹簧的弹性势能发生相互转化，在平衡位置时，弹性势能为零，所以弹簧振子的能量等于振子的动能，故A正确； B．只要物体做受迫振动，振动频率就等于驱动力的频率，故B错误； C．根据可知，单摆的周期与摆球质量无关，故C错误； D．单摆运动到平衡位置时，速度最大，回复力为零，但垂直于振动方向上所受合力不为零，即合力不为零，故D错误。 故选A。 4. 如图所示为一透明薄膜的竖直截面。现用平行单色光照射该透明薄膜，形成的明暗相间的条纹图像正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】同一条纹对应的薄膜厚度相同，薄膜厚度随距离变化的越来越慢，自左向右条纹间距越来越大。 故选C。 5. 如图所示，一束光由半圆形玻璃砖的右侧面沿半径射入，经AB界面折射后分为a、b两束光，则下列说法正确的是（　　） A. b光的光子能量小于a光的光子能量 B. 现将入射光绕O点逆时针转动，则a光先消失 C. 分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距 D. 在半圆形玻璃中，b光的传播时间小于a光的传播时间 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．因为玻璃对b光的偏折程度大于a光，所以玻璃对b光的折射率大于对a光的折射率，所以b光频率高，光子能量大，故A错误。 B．根据 可知，b光临界角小，现将入射光绕O点逆时针转动，则b光先消失，故B错误； C．b光频率高，波长短，根据 可知，分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距，故C正确； D．根据 ，所以在半圆形玻璃中，b光速度小，路程相同，则b光时间长，故D错误。 故选C。 6. 如图所示为在同一绳上传播的两列简谐横波在t=0时刻的波形图，已知甲波向左传，乙波向右传，请根据图中信息判断以下说法正确的是（　　） A. x=0.2cm处的质点开始振动时的方向沿-y方向 B. 乙波先传到坐标原点 C. 由于两波振幅不等，故两列波相遇时不会发生干涉现象 D. 两列波相遇时会发生干涉且x=0.5cm处为振动加强的点 【答案】D 【解析】 【详解】A．依题意，甲波先传播到x=0.2cm处，所以其开始振动时沿+y方向，故A错误； B．波速由介质而定，这两列波的波速相同，从图中可知两列波同时传到坐标原点，故B错误； C．两列波发生干涉的条件是频率相同和相差恒定，而与振幅是否相同无关；依题意，这两列波波长、波速均相同，则其频率相同，且相位差恒定，满足相干条件，故C错误； D．这两列波满足相干条件，会发生干涉；依题意，甲波先传播到x=0.5cm处，其先向上振动半个周期回到平衡，正向下振动，此时恰好乙波传播到该处，乙波也使其向下振动，可知x=0.5cm处将会以更大的振幅向下振动，为振动加强点，故D正确。 故选D。 7. 根据磁场对电流会产生作用力的原理，人们研制出一种新型的炮弹发射装置——电磁炮，它的基本原理如图所示，下列结论中错误的是（　　） A. 要使炮弹沿导轨向右发射，必须通以自M向N的电流 B. 要想提高炮弹的发射速度，可适当增大电流 C. 要想提高炮弹的发射速度，可适当增大磁感应强度 D. 使电流和磁感应强度的方向同时反向，炮弹的发射方向亦将随之反向 【答案】D 【解析】 【详解】A．要使炮弹沿导轨向右发射，则安培力方向向右，由左手定则可知，必须通以自M向N的电流，故A正确，不符合题意； B．由安培力的计算式F=BIL可知，可通过增大电流来提高炮弹的发射速度，故B正确，不符合题意； C．由安培力的计算式F=BIL可知，可通过增大磁感应强度来提高炮弹的发射速度，故C正确，不符合题意； D．如果电流和磁感应强度的方向同时反向，由左手定则可知，炮弹的发射方向将保持不变，故D错误，符合题意。 故选D。 8. 在直角三角形PQS中，∠S=30°，O为PS的中点，四根长度均为L的直导线均垂直于纸面并分别固定于P、Q、S、O点。若四根导线均通有大小为I的电流，方向如图所示。已知通电直导线Q在P处产生的磁感应强度大小为，则通电直导线O受到的安培力大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】由于OQ=PQ=OP=OS，通电直导线Q在P处产生的磁感应强度大小为，所以通电直导线P、Q、S分别在O处产生的磁感应强度大小都为，方向如图所示 根据余弦定理，合磁感应强度 由F=BIL得通电直导线O受到的安培力大小为 故选A。 9. 如图甲所示，这是某品牌的共享电动自行车，其电源、车灯、电动机构成的电路简化为图乙。该电动自行车的电源电动势内阻，电动机的内阻，车灯电阻，电流表的内阻忽略不计。当S1、S2都接通时，电流表的示数，此时电动机正常工作。已知人和车的总质量为68kg，电动自行车在平直路上所受阻力恒为17N，电动自行车保持额定功率在平直路上从静止开始沿直线加速到最大速度运动的位移为10m。下列说法正确的是（　　） A. 当只有S1接通时，电流表的示数为1.6A B. 当只有S1接通时，车灯的电压为38.4V C. 当S1、S2都接通时，电动机的输出功率为90W D. 电动自行车从静止加速到最大速度所用的时间为12s 【答案】ABD 【解析】 【详解】AB．当只有S1接通时，根据闭合电路欧姆定律可得 故AB正确； C．当S1、S2都接通时，有 流过灯泡的电流为 流过电动机的电流为 电动机的输出功率为 故C错误； D．当电动自行车达到最大速度时，牵引力等于阻力，则 根据动能定理可得 联立解得 故D正确。 故选ABD。 10. 如图所示，光滑水平面上有两个用轻质弹簧相连的小球A和B，小球A的质量为，小球B的质量为。初始时小球A、B均静止，弹簧处于原长。现突然给小球B一个大小为，方向水平向右的速度，弹簧始终未超过弹性限度，则之后的运动过程中，下列说法正确的是（ ） A. 两小球速度相同时，小球A和小球B的加速度大小之比为 B. 弹簧的弹性势能最大时，两小球的速度大小为 C. 小球A的最大速度为 D. 小球B的速度最小时弹簧的弹性势能为0 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．小球A和B通过轻质弹簧相连，可知小球A和B受到弹簧弹力等大反向，水平面光滑，可知小球A和B受到的合外力等大反向，等于弹簧弹力的大小，根据牛顿第二定律，可知两小球速度相同时，小球A和小球B的加速度大小之比为，故A错误； B．两球和弹簧的系统外力之和为零，动量守恒，两球速度相等时，系统的动能最小，弹簧的弹性势能最大，则 解得两小球的速度大小为 故B正确； CD．当弹簧再次恢复原长时，A的速度最大，B的速度最小，弹簧的弹性势能为0，根据动量守恒及能量守恒有 解得 ， 故CD正确。 故选BCD。 11. 霍尔传感器广泛应用于各领域。比如笔记本电脑机身和显示屏对应部位分别有磁体和霍尔元件。当显示屏开启时磁体远离霍尔元件，电脑正常工作；当显示屏闭合时磁体靠近霍尔元件，屏幕熄灭，电脑进入休眠状态。如图所示将长、宽、高为a、b、c的长方体霍尔传感器置于竖直向上的磁场中，当通入顺时针方向，大小恒定为的电流，下列说法正确的是（　　） A. 若载流子为正电荷，则前表面电势比后表面低 B. 若载流子为自由电子，则前表面电势比后表面低 C. 稳定时，前、后表面间的电压与c成反比 D. 当笔记本电脑显示屏开启时，对应部位的霍尔元件前后表面电势差变大 【答案】BC 【解析】 【详解】A．若载流子为正电荷，根据左手定则可知，正电荷在洛伦兹力作用下向前表面聚集，则前表面电势比后表面高，故A错误； B．若载流子为自由电子，根据左手定则可知，电子在洛伦兹力作用下向前表面聚集，则前表面电势比后表面低，故B正确； C．稳定时，洛伦兹力与电场力平衡，则有 根据电流的微观定义式有 解得 可知，稳定时，前、后表面间的电压与c成反比，故C正确； D．当笔记本电脑显示屏开启时，磁体远离霍尔元件，霍尔元件所在位置的磁感应强度减小，结合上述可知，对应部位的霍尔元件前后表面电势差变小，故D错误。 故选BC。 12. 如图所示，一根固定的足够长的光滑绝缘细杆与水平面成角。质量为m、电荷量为+q的带电小球套在细杆上。小球始终处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中。磁场方向垂直细杆所在的竖直面，不计空气阻力。小球以初速度沿细杆向上运动至最高点，则该过程（　　） A. 合力冲量大小为mv0cosθ B. 重力冲量大小为 C. 洛伦兹力冲量大小为 D. 若，弹力冲量为零 【答案】CD 【解析】 【详解】A．根据动量定理 故合力冲量大小为，故A错误； B．小球上滑的时间为 重力的冲量大小为 故B错误； C．小球所受洛伦兹力为 ， 随时间线性变化，故洛伦兹力冲量大小为 故C正确； D．若，0时刻小球所受洛伦兹力为 小球在垂直细杆方向所受合力为零，可得 即 则小球在整个减速过程的图像如图 图线与横轴围成的面积表示冲量可得弹力的冲量为零，故D正确。 故选CD。 二、实验题（13题6分，14题10分，共计16分。） 13. 某同学用如图甲所示装置测当地的重力加速度。用细线拴一块形状不规则的铁块并悬挂，铁块下面吸一小块磁铁，手机放在悬点正下方桌面上，打开手机的磁传感器。（地磁场和手机对铁块的运动影响很小，可忽略不计） （1）用毫米刻度尺测量摆线长度，使铁块在竖直面内做小角度摆动，手机的磁传感器记录接收到的磁感应强度随时间变化的图像如图乙所示，则铁块摆动的周期_____。 （2）多次改变摆线的长度，重复实验，得到多组摆线长度及铁块摆动的周期，作出的图像如图丙所示，根据图丙可得重力加速度的测量值为_____。取，计算结果保留位有效数字 （3）图像不过原点对重力加速度的测量_____填“有”或“没有”影响。 【答案】（1） （2）9.86 （3）没有 【解析】 【小问1详解】 由图像可知，铁块摆动的周期 【小问2详解】 设铁块和磁铁整体重心到细线下端距离为，根据周期公式 可得 故该图像的斜率为 解得重力加速度的测量值为 【小问3详解】 根据上面分析可知图像不过原点对图像的斜率无影响，则对重力加速度的测量没有影响。 14. 如图1所示是“用双缝干涉测量光的波长”实验的装置。实验时，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上，接通电源使光源正常发光，调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题： （1）在组装仪器时单缝和双缝应该相互_________放置。（选填“垂直”或“平行”） （2）在某次测量绿光的波长实验中，将测量头的分划板中心刻线与某条亮条纹中心对齐，将该亮条纹记为第1条亮条纹，此时手轮上的示数如图2所示，则此时的示数为_________mm，然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐，此时手轮上的示数如图3所示，由此可求得相邻亮条纹的间距_________mm。 （3）若双缝间距，双缝到屏的距离，则所测绿光的波长为_________nm。 （4）若其他条件不变，把滤光片换为红色滤光片，则在屏上观察到的条纹间距会_________（选填“变大”或“变小”）。 【答案】（1）平行 （2） ①. 5.770 ②. 1.62 （3）540 （4）变大 【解析】 【小问1详解】 该实验中单缝的作用获得线光源，而双缝的作用获得相干光源，二者应相互平行。 【小问2详解】 [1]螺旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度之和，所以第1条亮条纹中心所在刻度为 [2]第6条亮条纹中心所在刻度为 所以相邻亮条纹的间距为 【小问3详解】 根据 代入数据解得 【小问4详解】 若其他条件不变，把滤光片换为红色滤光片，则入射光的波长变大，根据 可知，屏上观察到的条纹间距会变大。 三、计算题（15题8分，16题10分，17题12分，18题14分，共计44分。） 15. 如图所示，将厚度为d1=5.20cm的玻璃砖放置在水平桌面上，其下表面镀有反光膜，刻度尺在玻璃砖的正上方与玻璃砖平行放置，距玻璃砖上表面距离为d2=10.00cm。激光笔发出一束激光从刻度尺上的O点射向玻璃砖上表面，在刻度尺上观察到A、B两个光点，读出OA间的距离为20.00cm，AB间的距离为6.00cm。已知光在真空中的速度=3.0×108m/s，取。求：（结果保留两位有效数字） （1）玻璃砖的折射率n； （2）激光从O点传到A、B两点的时间差。 【答案】（1）1.4；（2） 【解析】 【详解】（1）激光在C点分别发生了反射和折射，形成两个光斑A、B，作出光路图如图所示 在C点，入射角 设折射角为r，根据几何知识可知 解得 根据折射定律得 （2）光在玻璃砖中传播速度为 到达A、B两点的激光的路程差为 由图可得 所以激光从O点传到A、B两点的时间差为 16. 如图所示，沿轴传播的简谐横波，实线为时刻的波形图，虚线为时刻的波形图，已知波的周期大于2s，试求： （1）简谐横波的波长和振动质点的振幅； （2）判断波的传播方向，并求波的传播速度大小； （3）写出处质点的振动方程。 【答案】（1）， （2）波向右传播， （3） 【解析】 【小问1详解】 根据图像可知简谐横波的波长为，振幅为。 【小问2详解】 若波向左传播，则传播的距离为 又因为 即 因周期，可知周期无解；故波向右传播，且传播的距离为 又因为 即 因周期，可知 则波速 【小问3详解】 设处质点的振动方程为 其中 当时且向上振动，故代入数据可知 故该质点的振动方程为 17. 如图所示，宽为L、电阻不计光滑导轨与水平面成α角，质量为m、长为L、电阻为R的金属杆水平放置在导轨上，已知电源的电动势为E，内阻为r，空间存在着匀强磁场，调节电阻箱R′接入电路的阻值使回路总电流为I1时，此时金属杆恰好处于静止状态，重力加速度为g，求： （1）磁感应强度B至少有多大？此时方向如何？ （2）若保持B的大小不变而将B的方向改为竖直向上，变阻器接入电路的阻值R′调到多大仍能使金属杆保持静止？ （3）要使电阻箱R′上消耗的功率最大，电阻箱的电阻R′应为多大，此时电阻箱R′消耗的功率为多少？ 【答案】（1），方向垂直导轨平面向上；（2）；（3）， 【解析】 【详解】（1）对金属杆受力分析，如图所示 由金属杆的受力分析可知，当安培力平行于斜面向上时有最小值，即磁感应强度B有最小值，此时 即 所以 磁场方向垂直导轨平面向上； （2）对金属杆受力分析，如图所示 由平衡条件可得 解得 根据闭合电路欧姆定律可知 解得 （3）根据闭合电路欧姆定律的输出功率与外电阻的关系可知，当外电阻等于电源的内电阻时，其输出功率为最大，即时，输出功率为 18. 如图水平传送带以v0=2m/s的速率逆时针转动，左端与地面平滑连接，右端与一固定的四分之一光滑圆弧轨道相切，物块a从轨道最高点由静止下滑后滑过传送带，与静止在水平地面右端的物块b发生弹性碰撞。已知物块a的质量m=0.2kg，物块b的质量M=0.6kg（均可视为质点），圆弧轨道半径r=1.25m，传送带两端长度d=4.5m，物块a与传送带和水平地面间的动摩擦因数均为μ1=0.1，物块b与水平地面间的动摩擦因数为μ2=0.5，重力加速度g取10m/s2，碰撞时间极短。求： （1）物块a滑到轨道最低点时，物块a所受支持力的大小； （2）物块a第一次与物块b碰撞后，物块b首次减速至0所用时间； （3）两物块最多能碰撞的次数及物块a运动全过程与传送带之间产生的摩擦热。 【答案】（1） （2） （3）2次碰撞， 【解析】 【小问1详解】 对物块研究，设物块滑至圆弧轨道底端的速度为，由动能定理得 解得 由牛顿第二定律可得 解得 【小问2详解】 由于，则物块滑上传送带受到向右的滑动摩擦力。假设物块一直做匀减速运动到达传送带最左端，则由动能定理得 解得 故假设成立。取水平向左为正方向，对，碰撞，由动量守恒及机械能守恒得， 解得， 对第一次碰后首次减速至0的过程中，由动量定理得 解得 【小问3详解】 对第一次碰后首次减速至0的过程中，由动能定理得 解得 对第一次碰后首次减速至0的过程中，由动能定理和动量定理得， 解得， 由于，则物块向右减速至0后又向左做匀加速直线运动，由对称性可知，与传送带共速时，物块恰好返回水平面，即此时物块的速度 物块返回水平面的过程中，由动量定理可得 解得 由于，则物块返回水平面时，物块已经停止。设物块再次滑上水平面后，再次与碰撞前的速度为，由动能定理得 解得 对，第二次碰撞，由动量守恒和机械能守恒得， 解得， 对物块第二次碰撞后向右匀减速至0的过程中，由动能定理得 解得 由于，即物块恰不能再次滑上传送带，故、只能发生2次碰撞。对第一次从传送带右端滑至左端的过程中，由动量定理得 解得 此过程中，与传送带的相对位移 与传送带之间产生的摩擦热 代入数据，解得 对物块第一次碰后，与传送带的相对位移 与传送带之间产生的摩擦热 代入数据，解得 故全过程物块与传送带之间产生的摩擦热 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024年新泰市第一中学北校高二上学期第二次阶段性考试 物理试题 一、选择题（1-8题为单选题，每题3分；9-12题为多选题，每题4分，少选得2分，错选不得分。共计40分） 1. 以下关于磁场、电磁感应现象的说法正确的是（　　） A. 图甲中闭合开关S瞬间，与线圈P连接的电流计的指针不偏转 B. 图乙中电流方向如图所示，则铁环中心O点的磁场垂直纸面向外 C. 图丙中当电流从B流入时小磁体向下运动，则小磁铁下端为N极 D. 图丁中水平圆环从M向L运动的过程中，穿过圆环的磁通量先增大后减小 2. 如图所示，长为L的通电直导线放在倾角为θ的光滑斜面上，并处在磁感应强度为B的匀强磁场中，当B方向垂直斜面向上，则电流为I1时导体处于平衡状态，若B方向改为竖直向上，电流为I2时导体处于平衡状态，电流比值应为（　　） A. cosθ B. C. sinθ D. 3. 关于机械振动，下列说法正确的是（ ） A. 水平放置的弹簧振子做简谐运动时的能量等于在平衡位置时振子的动能 B. 只有发生共振时，受迫振动的频率才等于驱动力的频率 C. 单摆的周期随摆球质量的增大而减小 D. 单摆运动到平衡位置时，速度最大，回复力为零，合力也为零 4. 如图所示为一透明薄膜的竖直截面。现用平行单色光照射该透明薄膜，形成的明暗相间的条纹图像正确的是（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示，一束光由半圆形玻璃砖的右侧面沿半径射入，经AB界面折射后分为a、b两束光，则下列说法正确的是（　　） A. b光的光子能量小于a光的光子能量 B. 现将入射光绕O点逆时针转动，则a光先消失 C. 分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距 D. 在半圆形玻璃中，b光的传播时间小于a光的传播时间 6. 如图所示为在同一绳上传播的两列简谐横波在t=0时刻的波形图，已知甲波向左传，乙波向右传，请根据图中信息判断以下说法正确的是（　　） A. x=0.2cm处的质点开始振动时的方向沿-y方向 B. 乙波先传到坐标原点 C. 由于两波振幅不等，故两列波相遇时不会发生干涉现象 D. 两列波相遇时会发生干涉且x=0.5cm处为振动加强的点 7. 根据磁场对电流会产生作用力的原理，人们研制出一种新型的炮弹发射装置——电磁炮，它的基本原理如图所示，下列结论中错误的是（　　） A. 要使炮弹沿导轨向右发射，必须通以自M向N的电流 B. 要想提高炮弹的发射速度，可适当增大电流 C. 要想提高炮弹的发射速度，可适当增大磁感应强度 D. 使电流和磁感应强度的方向同时反向，炮弹的发射方向亦将随之反向 8. 在直角三角形PQS中，∠S=30°，O为PS的中点，四根长度均为L的直导线均垂直于纸面并分别固定于P、Q、S、O点。若四根导线均通有大小为I的电流，方向如图所示。已知通电直导线Q在P处产生的磁感应强度大小为，则通电直导线O受到的安培力大小为（　　） A. B. C. D. 9. 如图甲所示，这是某品牌的共享电动自行车，其电源、车灯、电动机构成的电路简化为图乙。该电动自行车的电源电动势内阻，电动机的内阻，车灯电阻，电流表的内阻忽略不计。当S1、S2都接通时，电流表的示数，此时电动机正常工作。已知人和车的总质量为68kg，电动自行车在平直路上所受阻力恒为17N，电动自行车保持额定功率在平直路上从静止开始沿直线加速到最大速度运动的位移为10m。下列说法正确的是（　　） A. 当只有S1接通时，电流表的示数为1.6A B. 当只有S1接通时，车灯的电压为38.4V C. 当S1、S2都接通时，电动机的输出功率为90W D. 电动自行车从静止加速到最大速度所用的时间为12s 10. 如图所示，光滑水平面上有两个用轻质弹簧相连的小球A和B，小球A的质量为，小球B的质量为。初始时小球A、B均静止，弹簧处于原长。现突然给小球B一个大小为，方向水平向右的速度，弹簧始终未超过弹性限度，则之后的运动过程中，下列说法正确的是（ ） A. 两小球速度相同时，小球A和小球B的加速度大小之比为 B. 弹簧的弹性势能最大时，两小球的速度大小为 C. 小球A的最大速度为 D. 小球B的速度最小时弹簧的弹性势能为0 11. 霍尔传感器广泛应用于各领域。比如笔记本电脑机身和显示屏对应部位分别有磁体和霍尔元件。当显示屏开启时磁体远离霍尔元件，电脑正常工作；当显示屏闭合时磁体靠近霍尔元件，屏幕熄灭，电脑进入休眠状态。如图所示将长、宽、高为a、b、c的长方体霍尔传感器置于竖直向上的磁场中，当通入顺时针方向，大小恒定为的电流，下列说法正确的是（　　） A. 若载流子为正电荷，则前表面电势比后表面低 B. 若载流子为自由电子，则前表面电势比后表面低 C. 稳定时，前、后表面间的电压与c成反比 D. 当笔记本电脑显示屏开启时，对应部位的霍尔元件前后表面电势差变大 12. 如图所示，一根固定的足够长的光滑绝缘细杆与水平面成角。质量为m、电荷量为+q的带电小球套在细杆上。小球始终处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中。磁场方向垂直细杆所在的竖直面，不计空气阻力。小球以初速度沿细杆向上运动至最高点，则该过程（　　） A. 合力冲量大小为mv0cosθ B. 重力冲量大小为 C. 洛伦兹力冲量大小为 D. 若，弹力冲量为零 二、实验题（13题6分，14题10分，共计16分。） 13. 某同学用如图甲所示装置测当地的重力加速度。用细线拴一块形状不规则的铁块并悬挂，铁块下面吸一小块磁铁，手机放在悬点正下方桌面上，打开手机的磁传感器。（地磁场和手机对铁块的运动影响很小，可忽略不计） （1）用毫米刻度尺测量摆线长度，使铁块在竖直面内做小角度摆动，手机的磁传感器记录接收到的磁感应强度随时间变化的图像如图乙所示，则铁块摆动的周期_____。 （2）多次改变摆线的长度，重复实验，得到多组摆线长度及铁块摆动的周期，作出的图像如图丙所示，根据图丙可得重力加速度的测量值为_____。取，计算结果保留位有效数字 （3）图像不过原点对重力加速度的测量_____填“有”或“没有”影响。 14. 如图1所示是“用双缝干涉测量光的波长”实验的装置。实验时，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上，接通电源使光源正常发光，调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题： （1）在组装仪器时单缝和双缝应该相互_________放置。（选填“垂直”或“平行”） （2）在某次测量绿光的波长实验中，将测量头的分划板中心刻线与某条亮条纹中心对齐，将该亮条纹记为第1条亮条纹，此时手轮上的示数如图2所示，则此时的示数为_________mm，然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐，此时手轮上的示数如图3所示，由此可求得相邻亮条纹的间距_________mm。 （3）若双缝间距，双缝到屏的距离，则所测绿光的波长为_________nm。 （4）若其他条件不变，把滤光片换为红色滤光片，则在屏上观察到的条纹间距会_________（选填“变大”或“变小”）。 三、计算题（15题8分，16题10分，17题12分，18题14分，共计44分。） 15. 如图所示，将厚度为d1=5.20cm的玻璃砖放置在水平桌面上，其下表面镀有反光膜，刻度尺在玻璃砖的正上方与玻璃砖平行放置，距玻璃砖上表面距离为d2=10.00cm。激光笔发出一束激光从刻度尺上的O点射向玻璃砖上表面，在刻度尺上观察到A、B两个光点，读出OA间的距离为20.00cm，AB间的距离为6.00cm。已知光在真空中的速度=3.0×108m/s，取。求：（结果保留两位有效数字） （1）玻璃砖的折射率n； （2）激光从O点传到A、B两点的时间差。 16. 如图所示，沿轴传播的简谐横波，实线为时刻的波形图，虚线为时刻的波形图，已知波的周期大于2s，试求： （1）简谐横波的波长和振动质点的振幅； （2）判断波的传播方向，并求波的传播速度大小； （3）写出处质点的振动方程。 17. 如图所示，宽为L、电阻不计光滑导轨与水平面成α角，质量为m、长为L、电阻为R的金属杆水平放置在导轨上，已知电源的电动势为E，内阻为r，空间存在着匀强磁场，调节电阻箱R′接入电路的阻值使回路总电流为I1时，此时金属杆恰好处于静止状态，重力加速度为g，求： （1）磁感应强度B至少有多大？此时方向如何？ （2）若保持B的大小不变而将B的方向改为竖直向上，变阻器接入电路的阻值R′调到多大仍能使金属杆保持静止？ （3）要使电阻箱R′上消耗的功率最大，电阻箱的电阻R′应为多大，此时电阻箱R′消耗的功率为多少？ 18. 如图水平传送带以v0=2m/s的速率逆时针转动，左端与地面平滑连接，右端与一固定的四分之一光滑圆弧轨道相切，物块a从轨道最高点由静止下滑后滑过传送带，与静止在水平地面右端的物块b发生弹性碰撞。已知物块a的质量m=0.2kg，物块b的质量M=0.6kg（均可视为质点），圆弧轨道半径r=1.25m，传送带两端长度d=4.5m，物块a与传送带和水平地面间的动摩擦因数均为μ1=0.1，物块b与水平地面间的动摩擦因数为μ2=0.5，重力加速度g取10m/s2，碰撞时间极短。求： （1）物块a滑到轨道最低点时，物块a所受支持力的大小； （2）物块a第一次与物块b碰撞后，物块b首次减速至0所用时间； （3）两物块最多能碰撞的次数及物块a运动全过程与传送带之间产生的摩擦热。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $