精品解析：山东莘县第一中学2025-2026学年高二下学期周考物理作业

高二周考物理作业 一、单选题 1. 随着科技的发展，越来越多的人选择使用蓝牙耳机进行通话。如图所示，手机先接受来自基站的电磁波（甲波），再使用电磁波（乙波）与蓝牙耳机进行通信。关于此过程，下列说法正确的是（　　） A. 甲、乙波都是纵波，都能在真空中传播 B. 甲、乙波都具有能量，都是一种客观存在的物质 C. 在真空中，甲波的传播速度比乙波的小 D. 甲波与乙波在真空中相遇时可能发生干涉现象 2. 如图所示，圆形线圈共有n匝，半径为R。线圈内虚线同心圆半径为r，虚线内分布有磁感应强度大小为B匀强磁场，方向垂直线圈平面。下列说法正确的是（　　） A. 穿过线圈的磁通量为；若线圈绕某直径旋转180°，线圈磁通量变化量的大小为 B. 穿过线圈的磁通量为；若线圈绕某直径旋转180°，线圈磁通量变化量的大小为0 C. 穿过线圈的磁通量为；若线圈绕某直径旋转180°，线圈磁通量变化量的大小为 D. 穿过线圈的磁通量为；若线圈绕某直径旋转180°，线圈磁通量变化量的大小为0 3. 如图所示，以恒定角速度沿顺时针方向、绕其圆心做匀速圆周运动的细橡胶圆环，与毛皮摩擦后均匀带电。已知圆环的半径为R，带电量为Q。关于橡胶圆环转动形成的等效电流说法正确的是（　　） A. 大小，方向沿逆时针 B. 大小，方向沿顺时针 C. 大小，方向沿顺时针 D. 大小，方向沿逆时针 4. 一束单色光在不同条件下会形成很多有趣的图样。下列四幅图分别为光通过圆孔、光照射在不透光圆盘上、光通过双缝、光通过单缝后，在光屏上形成的图样。图样中有一幅形成原理与其他不同，该图样是（　　） A. B. C. D. 5. 图甲是某同学用热敏电阻制作电子温度计的电路图，其中是定值电阻，是热敏电阻。图乙是该热敏电阻阻值随温度变化的关系图线。电源电动势和内阻保持不变，若环境温度升高则（　　） A. 电压表的示数变大 B. 电流表的示数变小 C. 电路消耗的总功率变小 D. 电压表与电流表示数变化量的比值不变 6. 绽放激情和力量，升腾希望与梦想，2023年10月15日上午，聊城市第三届运动会开幕式在聊城体育场举行，众多文体节目精彩上演。如图甲，“龙狮舞水城”表演中绸带宛如水波荡漾，展现水城特色。舞动的绸带可简化为沿x轴方向传播的简谐横波，图乙为时的波形图，此时质点P在平衡位置，质点Q在波谷位置，图丙为质点P的振动图像，则（ ） A. 该波沿x轴负方向传播 B. 时，质点P的加速度正在减小 C. 该波传播速度 D. 时，质点Q的振动方向沿y轴负方向 7. 图所示，一根质量不计的细线和一根很轻的硬杆连接一个小球组成“杆线摆”，小球可以绕着固定轴来回摆动。摆球的运动轨迹被约束在一个倾斜的平面内，这相当于单摆在光滑斜面上来回摆动，轻杆长为L，摆角很小时，“杆线摆”的周期为T，则用该装置测量重力加速度的表达式为（ ） A. B. C. D. 8. 如图所示，水平地面上的集装箱内静止放置一个质量为m的景观石球，由于某种原因，石球获得向左的速度v，石球和集装箱内壁来回碰撞几次后，最终静止，集装箱始终静止，则整个过程中（　　） A. 石球和集装箱受到的冲量大小相等 B. 集装箱受到石球的冲量大小为零 C. 集装箱对石球的冲量大小为mv，方向向右 D. 地面的摩擦力对集装箱的冲量大小为mv，方向向右 二、多选题 9. 物理学是一门以实验为基础的自然科学，下列描述中符合物理学史的是（　　） A. 奥斯特通过实验发现了电流的磁效应，首次揭示了电与磁的联系 B. 法拉第通过实验发现了电磁感应现象，使人们对电与磁的认识有了深入的认识 C. 麦克斯韦通过实验证实了电磁波的存在并推断出光是一种电磁波 D. 安培通过实验第一次证实了电磁波的存在，为无线电技术的发展开拓了道路 10. 1834年洛埃用平面镜得到了杨氏双缝干涉实验的结果。洛埃镜实验的基本装置如图所示，单色光源S发出的光一部分直接照在光屏上，一部分通过平面镜反射到光屏上。从平面镜反射的光相当于S在平面镜中的虚像发出的，由此形成了两个相干光源。已知光源S到平面镜和到光屏的距离分别为a和（a≤），镜面与光屏垂直，单色光在真空中的波长为λ。整个装置处于真空中，下列判断正确的是（　　） A. 将平面镜稍微向下移动Δa时，相邻亮条纹的中心间距为 B. 将平面镜稍微向上移动Δa时，相邻亮条纹的中心间距为 C. 将平面镜稍微水平向左移动时，相邻亮条纹的中心间距为 D. 将平面镜稍微水平向右移动时，相邻亮条纹的中心间距为 11. 随着我国经济的不断发展，国家对环境保护也越来越重视，环保部门对企业进行液体排放检查时，经常使用电磁流量计。如图所示电磁流量计测量管的横截面直径为D，整个测量管处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。当含有正、负离子的不达标废液从左向右匀速流过测量管时，显示器显示的流量大小为Q（单位时间内流过的液体体积），下列说法正确的是（ ） A. a处电势高于b处电势 B. 若废液中离子浓度变高，显示器上的示数将变大 C. 在流量不变的情况下，若增大测量管的直径，则a、b两点间的电压减小 D. 废液流过测量管的速度大小为 12. 光滑平行导轨水平放置，导轨左端通过开关与内阻不计、电动势为的电源相连，一根质量为的导体棒（电阻不可忽略），用长为的绝缘细线悬挂，悬线竖直时导体棒恰好与导轨良好接触且细线处于张紧状态，如图所示，系统空间有匀强磁场。当闭合开关时，导体棒向右摆起，摆到最大高度时，细线与竖直方向成角，则（　　） A. 磁场方向一定竖直向下 B. 磁场方向竖直向下时，磁感应强度最小 C. 导体棒离开导轨前通过电荷量为 D. 导体棒离开导轨前电源提供的电能大于 三、实验题 13. 如图甲所示的装置叫作阿特伍德机，是英国科学家阿特伍德创制的一种著名力学实验装置，用来研究匀变速直线运动的规律。某同学对该装置加以改进后用来验证动量守恒定律，如图乙所示，进行了如下操作： （1）该同学用游标卡尺测量遮光片的宽度d如图所示，则__________mm。 （2）将质量均为m的重物A（含挡光片）、B用跨放在光滑定滑轮上且质量不计的细绳连接，重物A置于桌面上，重物B在细绳的作用下保持静止。 （3）如图丙所示，将重物B从初始位置沿竖直方向提升高度h，然后由静止释放。 （4）当重物B下落到初始位置时，在轻绳的作用下，重物A、B以相同的速率分别向上和向下运动。 （5）当重物A经过光电门时，光电门记录下挡光片挡光的时间为，在以上过程中，B始终未接触桌面。 根据以上操作，可计算出细绳绷紧前的瞬间，重物B的动量大小的表达式为__________。若等式__________成立，则绳绷紧前后系统沿绳方向动量守恒（已知当地的重力加速度为g）。 14. 某实验小组在实验室测量一废旧圆柱形金属导体的电阻率，实验小组先用多用电表粗测其电阻大约12Ω，该小组同学决定先测量其电阻。实验室提供了下列可选用的器材： A．电流表A（量程为0~300mA，内阻） B．电压表V1（量程为0~3V，内阻约为3kΩ） C．电压表V2（量程为0~15V，内阻约为5kΩ） D．滑动变阻器R1（最大阻值为10Ω） E．滑动变阻器R2（最大阻值为500Ω） F．电源E（电压为4V） G．开关S、导线若干 （1）为使电阻的测量结果尽量准确，且金属导体两端的电压从零开始变化，电压表应选______，滑动变阻器应选______；（均填器材前面的字母） （2）在虚线框中补全符合要求的实验电路； （3）实验中调节滑动变阻器滑片的位置，读取多组电压、电流值，描绘出的U-I图像是一条过原点的直线，已知该图线的斜率为k，金属导体的有效长度为l，直径为D，则该金属导体电阻率的表达式为__________（用题目中给定的字母表示）； （4）依据设计的实验原理，实验测得的电阻率______（填“大于”“小于”或“等于”）真实值。 四、解答题 15. 如图所示是一列机械横波某时刻的波形图，波沿x轴正方向传播，质点P的坐标，从此时刻开始计时。 （1）若时，质点P再次经过0时刻位置，且向y轴正方向运动，求该列机械波的波速； （2）若时，质点P第一次到达正向最大位移处，求该列机械波的波速； （3）若时，质点P恰好经过平衡位置，求该列机械波的波速。 16. 如图甲所示的光学仪器是被广泛用来进行图形翻转的“道威棱镜”的示意图。棱镜的横截面ABCD是底角为的等腰梯形，高为h，棱镜的折射率为。一束光线平行AD从AB边的中点O射入棱镜，如图乙所示。真空中光速为c，。 （1）求光线进入“道威棱镜”时的折射角，并通过计算判断光线能否从BC边射出； （2）若该光线经BC边反射后，由D点射出棱镜，求光在棱镜中的传播时间。 17. 如图所示，光滑水平地面上有等厚的长木板B、物块A和物块D，物块C置于长木板右端，且三个物块均可以视为质点。开始时A、B、C、D均处于静止状态，某时刻A获得向右的初速度，和B碰撞瞬间粘合在一起。当A、B、C速度恰好相等时，B和D发生弹性正碰。已知C和B之间的动摩擦因数为，，木板长，重力加速度大小为。求： （1）A和B碰后的瞬间，B的速度大小； （2）开始时B和D之间的距离； （3）B和D碰后的瞬间，D的速度大小； （4）通过计算判断C最终是否会落到地面。 18. 离子注入是制作半导体芯片的重要工序，一般是通过往纯净的硅片中注入硼离子或磷离子来完成。如图所示，离子由静止状态经电场加速后进入速度选择器，速度选择器内存在垂直纸面向里的匀强磁场和竖直方向的匀强电场。离子沿直线穿过速度选择器后进入半圆形磁分析器，磁分析器内有垂直纸面向外的匀强磁场，离子穿过磁分析器后从P点沿水平直径PQ方向进入圆形匀强磁场区域，最终打在水平放置的硅片上。硅片上的A点和区域圆心O的连线AO的长度，且沿竖直方向。已知离子比荷为k，进入速度选择器时的速度为v，的大小为B，磁分析器内离子轨迹半径以及区域半径均为R，整个装置处于真空中，不计离子重力。 （1）求匀强电场的大小和方向。 （2）求磁分析器内匀强磁场的大小。 （3）区域内的磁感应强度大小为，离子在硅片上的落点为M（图中未标出），求M点到A点的距离。 （4）若以上条件均不变，在区域再增加一垂直纸面向里、大小为的匀强电场，此时离子在硅片上的落点为N，求N点到M点的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二周考物理作业 一、单选题 1. 随着科技的发展，越来越多的人选择使用蓝牙耳机进行通话。如图所示，手机先接受来自基站的电磁波（甲波），再使用电磁波（乙波）与蓝牙耳机进行通信。关于此过程，下列说法正确的是（　　） A. 甲、乙波都是纵波，都能在真空中传播 B. 甲、乙波都具有能量，都是一种客观存在的物质 C. 在真空中，甲波的传播速度比乙波的小 D. 甲波与乙波在真空中相遇时可能发生干涉现象 【答案】B 【解析】 【详解】A．甲、乙波都是横波，都能在真空中传播，选项A错误； B．甲、乙波都具有能量，都是一种客观存在的物质，选项B正确； C．在真空中，甲波的传播速度等于乙波的传播速度，选项C错误； D．甲波与乙波频率不同，则在真空中相遇时不可能发生干涉现象，选项D错误。 故选B。 2. 如图所示，圆形线圈共有n匝，半径为R。线圈内虚线同心圆半径为r，虚线内分布有磁感应强度大小为B匀强磁场，方向垂直线圈平面。下列说法正确的是（　　） A. 穿过线圈的磁通量为；若线圈绕某直径旋转180°，线圈磁通量变化量的大小为 B. 穿过线圈的磁通量为；若线圈绕某直径旋转180°，线圈磁通量变化量的大小为0 C. 穿过线圈的磁通量为；若线圈绕某直径旋转180°，线圈磁通量变化量的大小为 D. 穿过线圈的磁通量为；若线圈绕某直径旋转180°，线圈磁通量变化量的大小为0 【答案】A 【解析】 【详解】穿过线圈的磁通量为 若线圈绕某直径旋转180°，线圈磁通量变化量的大小为 故选A。 3. 如图所示，以恒定角速度沿顺时针方向、绕其圆心做匀速圆周运动的细橡胶圆环，与毛皮摩擦后均匀带电。已知圆环的半径为R，带电量为Q。关于橡胶圆环转动形成的等效电流说法正确的是（　　） A. 大小，方向沿逆时针 B. 大小，方向沿顺时针 C. 大小，方向沿顺时针 D. 大小，方向沿逆时针 【答案】A 【解析】 【详解】细橡胶圆环与毛皮摩擦后带均匀负电，则等效电流方向沿逆时针； 根据电流的定义式有 故选A。 4. 一束单色光在不同条件下会形成很多有趣的图样。下列四幅图分别为光通过圆孔、光照射在不透光圆盘上、光通过双缝、光通过单缝后，在光屏上形成的图样。图样中有一幅形成原理与其他不同，该图样是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】光通过圆孔、光照射在不透光圆盘上、光通过单缝后发生的都是光的衍射现象；而光通过双缝发生的光的干涉现象。可知图像C是光的干涉条纹，形成原理与其他不同。 故选C。 5. 图甲是某同学用热敏电阻制作电子温度计的电路图，其中是定值电阻，是热敏电阻。图乙是该热敏电阻阻值随温度变化的关系图线。电源电动势和内阻保持不变，若环境温度升高则（　　） A. 电压表的示数变大 B. 电流表的示数变小 C. 电路消耗的总功率变小 D. 电压表与电流表示数变化量的比值不变 【答案】D 【解析】 【详解】AB．若环境温度升高，则R2阻值减小，总电阻减小，总电流变大，即电流表示数变大，电源内阻和R1的电压变大，则电压表读数减小；选项AB错误； C．根据P=IE可知电路消耗的总功率变大，选项C错误； D．根据U=E-I(R1+r) 可知电压表与电流表示数变化量的比值 不变，选项D正确。 故选D。 6. 绽放激情和力量，升腾希望与梦想，2023年10月15日上午，聊城市第三届运动会开幕式在聊城体育场举行，众多文体节目精彩上演。如图甲，“龙狮舞水城”表演中绸带宛如水波荡漾，展现水城特色。舞动的绸带可简化为沿x轴方向传播的简谐横波，图乙为时的波形图，此时质点P在平衡位置，质点Q在波谷位置，图丙为质点P的振动图像，则（ ） A. 该波沿x轴负方向传播 B. 时，质点P的加速度正在减小 C. 该波传播速度 D. 时，质点Q的振动方向沿y轴负方向 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图丙可知时质点P向y轴正方向运动，结合图乙根据带动法可知波沿x轴正方向传播，A错误； B．由图丙可知时，质点P向y轴负方向运动，加速度正在增大，B错误； C．由乙图知，波长 由丙图知，波的周期 则波传播速度 C错误； D．由于周期，时，质点Q又振动了之间，而波沿x轴正方向传播，可知质点Q的从正向最大位移处向平衡位置运动，即振动方向沿y轴负方向，D正确。 故选D。 7. 图所示，一根质量不计的细线和一根很轻的硬杆连接一个小球组成“杆线摆”，小球可以绕着固定轴来回摆动。摆球的运动轨迹被约束在一个倾斜的平面内，这相当于单摆在光滑斜面上来回摆动，轻杆长为L，摆角很小时，“杆线摆”的周期为T，则用该装置测量重力加速度的表达式为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据题图可知等效重力加速度 “杆线摆”的周期为 解得重力加速度 故选A。 8. 如图所示，水平地面上的集装箱内静止放置一个质量为m的景观石球，由于某种原因，石球获得向左的速度v，石球和集装箱内壁来回碰撞几次后，最终静止，集装箱始终静止，则整个过程中（　　） A. 石球和集装箱受到的冲量大小相等 B. 集装箱受到石球的冲量大小为零 C. 集装箱对石球的冲量大小为mv，方向向右 D. 地面的摩擦力对集装箱的冲量大小为mv，方向向右 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据动量定理，石球受到合力的冲量（也是水平方向所受集装箱的冲量）为 “-”代表方向向右； 而箱子静止不动，则箱子受到的冲量始终为零，故A错误； B．水平方向上石球对集装箱的冲量为mv，竖直方向上，石球对集装箱的压力的冲量竖直向下（大小未知），根据矢量的合成可知，石球对集装箱的冲量不为零，故B错误； C．石球受到合力的冲量为mv，石球受到重力、集装箱给它的力，根据矢量的合成可知，集装箱对石球的冲量大小不为mv，故C错误； D．集装箱对石球水平方向的冲量大小为mv，方向向右；根据牛顿第三定律，石球对集装箱水平方向的冲量大小为mv，方向向左；又因为摩擦力与铁球对箱子的作用力等大反向，所以摩擦力对箱子的冲量为mv，方向向右，故D正确。 故选D。 二、多选题 9. 物理学是一门以实验为基础的自然科学，下列描述中符合物理学史的是（　　） A. 奥斯特通过实验发现了电流的磁效应，首次揭示了电与磁的联系 B. 法拉第通过实验发现了电磁感应现象，使人们对电与磁的认识有了深入的认识 C. 麦克斯韦通过实验证实了电磁波的存在并推断出光是一种电磁波 D. 安培通过实验第一次证实了电磁波的存在，为无线电技术的发展开拓了道路 【答案】AB 【解析】 【详解】A．奥斯特通过实验发现了电流的磁效应，首次揭示了电与磁的联系，选项A正确； B．法拉第通过实验发现了电磁感应现象，使人们对电与磁的认识有了深入的认识，选项B正确； CD．麦克斯韦预言了电磁波并推断出光是一种电磁波，赫兹通过实验证实了电磁波的存在，选项CD错误。 故选AB。 10. 1834年洛埃用平面镜得到了杨氏双缝干涉实验的结果。洛埃镜实验的基本装置如图所示，单色光源S发出的光一部分直接照在光屏上，一部分通过平面镜反射到光屏上。从平面镜反射的光相当于S在平面镜中的虚像发出的，由此形成了两个相干光源。已知光源S到平面镜和到光屏的距离分别为a和（a≤），镜面与光屏垂直，单色光在真空中的波长为λ。整个装置处于真空中，下列判断正确的是（　　） A. 将平面镜稍微向下移动Δa时，相邻亮条纹的中心间距为 B. 将平面镜稍微向上移动Δa时，相邻亮条纹的中心间距为 C. 将平面镜稍微水平向左移动时，相邻亮条纹的中心间距为 D. 将平面镜稍微水平向右移动时，相邻亮条纹的中心间距为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据对称性，可知光源S与平面镜中的虚像距离为2a，相当于双缝间的距离，将平面镜稍微向下移动时，光源与虚像的距离变为，根据条纹间距公式 可知相邻亮条纹的中心间距为，故A正确； B．将平面镜稍微向上移动时，光源与虚像的距离变为，根据条纹间距公式 可知相邻亮条纹的中心间距为，故B错误； CD．平面镜左右移动时，光源与虚像间的距离不变，相邻亮条纹的中心间距为，故C错误，D正确。 故选AD。 11. 随着我国经济的不断发展，国家对环境保护也越来越重视，环保部门对企业进行液体排放检查时，经常使用电磁流量计。如图所示电磁流量计测量管的横截面直径为D，整个测量管处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。当含有正、负离子的不达标废液从左向右匀速流过测量管时，显示器显示的流量大小为Q（单位时间内流过的液体体积），下列说法正确的是（ ） A. a处电势高于b处电势 B. 若废液中离子浓度变高，显示器上的示数将变大 C. 在流量不变的情况下，若增大测量管的直径，则a、b两点间的电压减小 D. 废液流过测量管的速度大小为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据左手定则，正电荷受向上的洛伦兹力，向上偏转到a极，负电荷受向下的洛伦兹力，向下偏转到b极，故a极带正电，b极带负电，a极电势高于b极电势，故A正确； D．设液体流过测量管的速度大小为v，则流量 解得 故D错误； B．由以上解答得显示器显示的流量 显示器上的示数与离子速度有关而与浓度无关，故B错误； C．随着ab两极电荷量的增加，两极间的电场强度变大，离子受到的电场力变大，当电场力大小等于洛伦兹力时，离子不再偏转，两板电压达到稳定，设稳定时两板间电压为U，离子电量为q，则离子受的电场力 离子所受的洛伦兹力 由电场力和洛伦兹力平衡得 解得 可见在流量不变的情况下，若增大测量管的直径D，则a、b两点间的电压U减小，故C正确。 故选AC。 12. 光滑平行导轨水平放置，导轨左端通过开关与内阻不计、电动势为的电源相连，一根质量为的导体棒（电阻不可忽略），用长为的绝缘细线悬挂，悬线竖直时导体棒恰好与导轨良好接触且细线处于张紧状态，如图所示，系统空间有匀强磁场。当闭合开关时，导体棒向右摆起，摆到最大高度时，细线与竖直方向成角，则（　　） A. 磁场方向一定竖直向下 B. 磁场方向竖直向下时，磁感应强度最小 C. 导体棒离开导轨前通过电荷量为 D. 导体棒离开导轨前电源提供的电能大于 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由图知导体中电流的方向从到，要使得导体向右运动，安培力的方向可以水平向右，也可以斜向右下方，由左手定则知，磁场的方向不一定竖直向下，故A错误； B．导体棒开始运动方向为水平方向，要使得导体棒获得同样的速度，设安培力与水平方向夹角为，则 当时，最小，磁感应强度最小，此时沿水平方向，磁场方向竖直向下，故B正确； C．故当设导轨棒运动时的初初动能为，根据机械能守恒，得 所以导体棒的初速度为 再根据动量定理 得： 所以电荷量 故C错误； D．导体棒的动能是电流做功而获得的，若回路电阻不计，则电流所做的功全部转化为导体棒的动能，题设条件有电源内阻不计而导体棒电阻不可忽略的相关表述，那么电流做的功转化为导体棒的动能和导体棒的电热，电流做的功大于，故D正确。 故选BD。 三、实验题 13. 如图甲所示的装置叫作阿特伍德机，是英国科学家阿特伍德创制的一种著名力学实验装置，用来研究匀变速直线运动的规律。某同学对该装置加以改进后用来验证动量守恒定律，如图乙所示，进行了如下操作： （1）该同学用游标卡尺测量遮光片的宽度d如图所示，则__________mm。 （2）将质量均为m的重物A（含挡光片）、B用跨放在光滑定滑轮上且质量不计的细绳连接，重物A置于桌面上，重物B在细绳的作用下保持静止。 （3）如图丙所示，将重物B从初始位置沿竖直方向提升高度h，然后由静止释放。 （4）当重物B下落到初始位置时，在轻绳的作用下，重物A、B以相同的速率分别向上和向下运动。 （5）当重物A经过光电门时，光电门记录下挡光片挡光的时间为，在以上过程中，B始终未接触桌面。 根据以上操作，可计算出细绳绷紧前的瞬间，重物B的动量大小的表达式为__________。若等式__________成立，则绳绷紧前后系统沿绳方向动量守恒（已知当地的重力加速度为g）。 【答案】 ①. 6.30 ②. ③. 【解析】 【详解】（1）[1]由图可知，遮光片的宽度 （5）[2]根据题意可知，绳绷紧之前，物块B做自由落体运动，则绳绷紧瞬间有 解得物块B的速度为 重物B的动量大小的表达式为 [3]当重物A经过光电门时，速度为 若绳绷紧前后系统沿绳方向动量守恒，则有 整理可得 即若等式 成立，则绳绷紧前后系统沿绳方向动量守恒。 14. 某实验小组在实验室测量一废旧圆柱形金属导体的电阻率，实验小组先用多用电表粗测其电阻大约12Ω，该小组同学决定先测量其电阻。实验室提供了下列可选用的器材： A．电流表A（量程为0~300mA，内阻） B．电压表V1（量程为0~3V，内阻约为3kΩ） C．电压表V2（量程为0~15V，内阻约为5kΩ） D．滑动变阻器R1（最大阻值为10Ω） E．滑动变阻器R2（最大阻值为500Ω） F．电源E（电压为4V） G．开关S、导线若干 （1）为使电阻的测量结果尽量准确，且金属导体两端的电压从零开始变化，电压表应选______，滑动变阻器应选______；（均填器材前面的字母） （2）在虚线框中补全符合要求的实验电路； （3）实验中调节滑动变阻器滑片的位置，读取多组电压、电流值，描绘出的U-I图像是一条过原点的直线，已知该图线的斜率为k，金属导体的有效长度为l，直径为D，则该金属导体电阻率的表达式为__________（用题目中给定的字母表示）； （4）依据设计的实验原理，实验测得的电阻率______（填“大于”“小于”或“等于”）真实值。 【答案】（1） ①. B ②. D （2） （3） （4）小于 【解析】 【小问1详解】 [1]电源电动势为4V，为了使电压表指针有较大角度偏转，电压表应选B； [2] 金属导体两端的电压从零开始变化，滑动变阻器必须采用分压接法。为了方便调节电路，滑动变阻器应选择D。 【小问2详解】 金属导体两端的电压从零开始变化，滑动变阻器必须采用分压接法。 因为 采用电流表外接法。电路如图所示。 【小问3详解】 根据欧姆定律 根据电阻定律 金属导体的横截面积为 解得 图线的斜率为 解得 【小问4详解】 根据电流表外接法，电流I的测量值偏大。根据，图像斜率的测量值偏小。 根据，电阻率的测量值偏小。所以实验测得的电阻率小于真实值。 四、解答题 15. 如图所示是一列机械横波某时刻的波形图，波沿x轴正方向传播，质点P的坐标，从此时刻开始计时。 （1）若时，质点P再次经过0时刻位置，且向y轴正方向运动，求该列机械波的波速； （2）若时，质点P第一次到达正向最大位移处，求该列机械波的波速； （3）若时，质点P恰好经过平衡位置，求该列机械波的波速。 【答案】（1） （2）0.45m/s （3） 【解析】 【小问1详解】 因t=0时刻质点P沿y轴正向运动，若时，质点P再次经过0时刻位置，且向y轴正方向运动，可知经过的时间为 该列机械波的波速； 【小问2详解】 若时，质点P第一次到达正向最大位移处，则波向右传播 该列机械波的波速 【小问3详解】 若时，质点P恰好经过平衡位置，可知波向右传播 该列机械波的波速 16. 如图甲所示的光学仪器是被广泛用来进行图形翻转的“道威棱镜”的示意图。棱镜的横截面ABCD是底角为的等腰梯形，高为h，棱镜的折射率为。一束光线平行AD从AB边的中点O射入棱镜，如图乙所示。真空中光速为c，。 （1）求光线进入“道威棱镜”时的折射角，并通过计算判断光线能否从BC边射出； （2）若该光线经BC边反射后，由D点射出棱镜，求光在棱镜中的传播时间。 【答案】（1），不能；（2） 【解析】 【详解】（1）作出光路如图： 由折射定律得 解得光线进入“道威棱镜”时的折射角 又 即全反射临界角 则光线到达BC边时入射角 所以光线不能从BC边射出。 （2）若该光线经BC边反射后，由D点射出棱镜，光路如图： 有几何关系可知 设OP距离为，PD距离为，则有 ， 光在棱镜内传播的距离为s，有 根据折射率公式，得 又 解得 17. 如图所示，光滑水平地面上有等厚的长木板B、物块A和物块D，物块C置于长木板右端，且三个物块均可以视为质点。开始时A、B、C、D均处于静止状态，某时刻A获得向右的初速度，和B碰撞瞬间粘合在一起。当A、B、C速度恰好相等时，B和D发生弹性正碰。已知C和B之间的动摩擦因数为，，木板长，重力加速度大小为。求： （1）A和B碰后的瞬间，B的速度大小； （2）开始时B和D之间的距离； （3）B和D碰后的瞬间，D的速度大小； （4）通过计算判断C最终是否会落到地面。 【答案】（1） （2）3.5m （3） （4）不会 【解析】 【小问1详解】 A和B碰后瞬间粘合在一起，根据动量守恒定律有 解得 【小问2详解】 A和B碰后到A、B、C速度恰好相等时，根据动量守恒定律有 解得 对AB根据牛顿第二定律有 根据速度—位移公式有 解得m C的位移为 解得m 由于m<，则C还未滑离AB。 【小问3详解】 B和D发生弹性正碰，根据动量守恒定律有 根据能量守恒定律有 解得， 【小问4详解】 B与D碰撞后，对ABC有 解得m/s 根据能量守恒定律有 解得m< 所以C不会从AB上滑离。 18. 离子注入是制作半导体芯片的重要工序，一般是通过往纯净的硅片中注入硼离子或磷离子来完成。如图所示，离子由静止状态经电场加速后进入速度选择器，速度选择器内存在垂直纸面向里的匀强磁场和竖直方向的匀强电场。离子沿直线穿过速度选择器后进入半圆形磁分析器，磁分析器内有垂直纸面向外的匀强磁场，离子穿过磁分析器后从P点沿水平直径PQ方向进入圆形匀强磁场区域，最终打在水平放置的硅片上。硅片上的A点和区域圆心O的连线AO的长度，且沿竖直方向。已知离子比荷为k，进入速度选择器时的速度为v，的大小为B，磁分析器内离子轨迹半径以及区域半径均为R，整个装置处于真空中，不计离子重力。 （1）求匀强电场的大小和方向。 （2）求磁分析器内匀强磁场的大小。 （3）区域内的磁感应强度大小为，离子在硅片上的落点为M（图中未标出），求M点到A点的距离。 （4）若以上条件均不变，在区域再增加一垂直纸面向里、大小为的匀强电场，此时离子在硅片上的落点为N，求N点到M点的距离。 【答案】（1），方向向上 （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 离子在速度选择器内做直线运动，则由平衡条件 其中 解得匀强电场 根据离子在磁分析器内做圆周运动结合左手定则可知，离子带正电，可知离子在速度选择器内受洛伦兹力方向向下，则电场力向上，场强E1方向向上。 【小问2详解】 离子在磁分析器内做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力 解得匀强磁场的大小 【小问3详解】 区域内的磁感应强度大小为，则粒子做圆周运动的半径 因连线AO的长度 粒子轨迹如图 几何关系可知 解得 数学关系可知 则M点到A点的距离 【小问4详解】 若以上条件均不变，在区域再增加一垂直纸面向里、大小为的匀强电场，则粒子同时沿电场E2方向做匀加速运动，加速度为 则粒子加速运动时间 粒子匀速运动时间 故此时N点到M点的距离 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $