精品解析：天津市滨海新区大港第一中学2024-2025学年高二下学期3月月考物理试题

2024-2025 学年大港一中高二物理第一次形成性检测 一、单项选择题（每小题只有一个选项正确，每题4分，共计32分） 1. 以下关于电磁波说法正确的是（　　） A. 麦克斯韦预言了电磁波的存在并通过实验捕捉到了电磁波 B. 空间中均匀变化的电场能引起均匀变化的磁场从而产生电磁波 C. 所有电磁波在真空中的传播速度大小一样 D. X射线可以摧毁病变的细胞，γ射线可以用于诊断病情 2. 如图所示，矩形线圈在磁极间的匀强磁场中匀速转动，外接交流电压表和定值电阻，图示位置线圈平面与磁感线平行。此时（　　） A. 穿过线圈的磁通量最大 B. 通过线圈的电流最大 C. 电压表的示数为零 D. 流经电阻的电流方向改变 3. 图甲是小型交流发电机的示意图。在匀强磁场中，矩形金属线圈绕与磁场方向垂直的轴匀速转动，产生的电动势随时间变化的正弦规律图像如图乙所示。已知发电机线圈内阻为，外接电阻的阻值为，其他电阻忽略不计。下列说法正确的是（　　） A. 时线圈平面与中性面垂直 B. 每秒内电流方向改变100次 C. 电源的输出功率为 D. 时通过电阻的瞬时电流为 4. 如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为，副线圈接理想电压表和理想电流表。在原线圈两端加上的交变电压。下列说法正确的是（　　） A. 电压表的示数为 B. 当滑动变阻器的滑片P向端移动时，电压表的示数变小 C. 当滑动变阻器的滑片P向端移动时，电流表的示数变大 D. 当电流表的示数为时，变压器的输入功率为 5. 体育课上进行跳高训练时，一定会在跳高架的正下方放置垫子，降低受伤风险。在跳高者落地的过程中，与不放垫子相比，下列说法正确的是（　　） A. 垫子可以缩短跳高者的落地时间 B. 垫子可以增大跳高者受到的平均冲击力 C. 垫子可以减小跳高者的动量变化率 D. 跳高者的动量变化率不发生变化 6. 如图甲所示为以O点为平衡位置，在A、B两点间运动的弹簧振子，图乙为这个弹簧振子的振动图像，由图可知下列说法中正确的是（　　） A. 在t=0.2s时，弹簧振子的加速度为正向最大 B. 在t=0.1s与t=0.3s两个时刻，弹簧振子的速度不同 C. 从t=0到t=0.2s时间内，弹簧振子做加速度增大的加速运动 D. 在t=0.6s时，弹簧振子有最小的位移 7. 一个质量为50kg的蹦床运动员，从离水平床面3.2m高处自由下落，接触蹦床后沿竖直方向蹦回到离水平床面1.8m高处。已知运动员与床面接触的时间为0.5s，取竖直向下为正方向，g取10m/s²，下列说法正确的是（　　） A. 运动员与蹦床接触过程的动量变化量为700kg·m/s B. 下落过程中，运动员动量对时间的变化率为零 C. 运动员对蹦床的平均压力大小为1900N D. 运动员对蹦床的冲量与蹦床对运动员的冲量相同 8. 如图甲，发电站输出正弦交流电的功率为P＝300kW，电压为，利用图乙所示电路进行远距离输电，、均为理想变压器。已知输电线电阻R＝30Ω，输电线上损失的功率。ΔP＝3kW，次级发电站两端的电压为，则（　　） A. 输电线上的电流 B. 变压器，原线圈的电压 C. 变压器，原副线圈的匝数比为1：50 D. 变压器，原副线圈的匝数比为99：1 二、多项选择题（每题至少有两个选项正确，多选得0分，漏选得2分，共计16分） 9. 如图所示，木块A、B用轻弹簧连接，放在光滑的水平面上，A紧靠墙壁，在木块B上施加向左的水平力F，使弹簧压缩，当撤去外力后（　　） A. A尚未离开墙壁前，A、B及弹簧组成的系统的动量守恒 B. A尚未离开墙壁前，A、B及弹簧组成的系统的机械能守恒 C. A离开墙壁后，A、B及弹簧组成的系统动量守恒 D. A离开墙壁后，A、B及弹簧组成的系统机械能不守恒 10. 如图甲所示，单匝圆形金属线圈处于匀强磁场中，磁场方向垂直线框平面，以垂直纸面向里为正方向，磁场的磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示，下列说法正确的是（ ） A. 内，线圈中感应电流方向沿逆时针方向 B. 1s末线圈中的感应电流与3.5s末线圈中的感应电流大小相等 C. 2.5s末线圈的感应电动势比3.5s末线圈的感应电动势小 D. 2s末通过线圈的磁通量比3s末通过线圈的磁通量小 11. 变压器被誉为“电魔术师”，在生产和生活中有着重要的作用。从家里的电视机、电风扇，到大街上的路灯、广告牌，都有变压器的身影。如图所示是实验小组研究的一种家用台灯的原理图，理想自耦变压器的a、b间接入的交变电流，交流电流表均为理想电表。下列说法正确的是（　　） A. R的滑片不动，滑片P位于线圈中点时，电流表与示数之比为 B. R的滑片不动，滑片P上移时，灯泡变亮，两电流表示数均变大 C. 滑片P不动，R的滑片右移时，电流表示数不变，电流表示数变小 D. 滑片P不动，R的滑片右移时，灯泡变暗，灯泡消耗的电功率变小 12. 洛伦兹力在现代科学技术中有着广泛的应用，如图为磁场中常见的4种仪器，都利用了洛伦兹力对带电粒子的作用，下列说法正确的是（　　） A. 甲图中，若仅增大加速电压，粒子离开加速器时的动能变大 B. 乙图中，粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷越大 C. 丙图中，A极板是磁流体发电机的负极 D. 丁图中，带负电的粒子从左侧射入，若速度，将向下极板偏转 三、实验题（每空2分，共计12分） 13. （1）如图甲所示为“研究碰撞中动量守恒”的实验装置。实验时，先让质量为的小钢球A从斜槽上某一位置由静止开始运动，从轨道末端水平抛出，落到水平地面上P点，然后再把质量为的小钢球B放到轨道末端处于静止，再让小钢球A从斜槽开始运动，在轨道末端与小钢球B发生对心碰撞，结果小球B落到水平地面上N点，小球A落到水平地面上的M点。 ①实验中，必须要测量的物理量有（ ） A.小球开始释放的高度h B.小球抛出点距地面的高度H C.小球做平抛运动的水平距离 D.小球A、B的质量、 ②实验中，下列说法正确的是（ ） A.斜槽一定要光滑 B.两球半径一定要相同 C.两球质量关系一定要满足 ③小球释放后落在复写纸上会在白纸上留下印迹，如图丙所示。多次试验后，白纸上留下了7个印迹，如果用画圆法确定小球的落点P，图中画的三个圆最合理的是________（填字母代号）； ④若某次实验时，A、B两钢球落地点分布如图乙所示，M、P、N与O点（O点是水平轨道末端正下方的投影）距离分别为，若满足___________（用表示），则该碰撞前后动量守恒。 （2）小明同学用气垫导轨验证动量守恒定律的装置如图甲所示，气垫导轨上安装了两个光电门，滑块1上装上遮光片，滑块2的左侧有橡皮泥。操作步骤如下： ①该同学用游标卡尺测量遮光片的宽度d， ②实验前，接通气源，调节气垫导轨水平，并使光电计时器系统正常工作。用托盘天平测出滑块1（含遮光片）和滑块2（含橡皮泥）的质量，分别记为和。 ③将滑块1静置于光电门A左侧，滑块2静置于光电门A和光电门B之间，使滑块1获得一水平向右的初速度，经过光电门A后与滑块2发生完全非弹性碰撞，碰撞后两者粘在一起，通过与光电门连接的计时器读出光电门A和光电门B的挡光时间，分别记为、。则滑块1与滑块2碰撞前瞬间，滑块1的动量大小___________；验证碰撞过程中动量守恒的表达式是_______________均用、d、和表示） 四、解答题（三小题，共计40分） 14. 如图所示，在匀强磁场中水平放置电阻不计的两根平行光滑金属导轨，金属导轨在同一水平面内，且间距。匀强磁场方向垂直于导轨平面向下，磁感应强度，金属杆可以在导轨上无摩擦地滑动。已知电路中电阻，金属杆的电阻，若用水平拉力作用在金属杆上，使其匀速向右运动，整个过程中金属杆均与导轨垂直接触良好。求： （1）金属杆向右运动的速度大小； （2）金属杆两端的电势差； （3）的时间内通过电阻的电量。 15. 如图所示， 质量 的小球P由长度。 的细线悬挂于O点，在O点正下方有质量 的物块Q，起初物块Q静止，细线与竖直方向成 将小球P无初速度释放，两物体发生弹性碰撞，碰撞时间极短，取重力加速度大小 物块Q与水平地面间的动摩擦因数 两物体都可看成质点，求： （1）小球P与物块Q碰前瞬间的速度大小v； （2）小球和物块碰撞前细线对球的拉力F大小； （3）碰撞后物块Q在水平地面上滑行的位移大小x。 16. 如图所示的平面直角坐标系xoy，在第Ⅰ、Ⅱ象限内有平行于y轴的匀强电场，方向沿y正方向；在第Ⅳ象限的正方形 abcd区域内有匀强磁场，磁感应强度大小未知，方向垂直于xoy平面向里，正方形边长为2L且 ad边与x轴重合，ab边与y轴平行。一质量为m、电荷量为q的粒子，从y轴上的P（0，L）点，以大小为v₀的速度沿x轴正方向射入电场，通过电场后从x轴上的a（2L，0）点进入第Ⅳ象限的磁场区域，从d（4L，0）点射出磁场，不计粒子所受的重力。求： （1）电场强度E的大小； （2）粒子从P 运动到a和从a运动到d的时间之比 （3）改变磁场区域的磁感应强度使粒子经过磁场后不能到达x轴上，则磁感应强度应满足什么条件。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025 学年大港一中高二物理第一次形成性检测 一、单项选择题（每小题只有一个选项正确，每题4分，共计32分） 1. 以下关于电磁波说法正确的是（　　） A. 麦克斯韦预言了电磁波的存在并通过实验捕捉到了电磁波 B. 空间中均匀变化的电场能引起均匀变化的磁场从而产生电磁波 C. 所有电磁波在真空中的传播速度大小一样 D. X射线可以摧毁病变的细胞，γ射线可以用于诊断病情 【答案】C 【解析】 【详解】A．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹首次在实验室中证明了电磁波的存在，故A错误； B．根据麦克斯韦的电磁场理论，变化的磁场产生了电场，变化的电场产生了磁场，但均匀变化的电场能引起恒定的磁场，不会产生电磁波，故B错误； C．所有电磁波在真空中的传播速度大小一样，均等于光速，故C正确； D．X射线可以用于诊断病情，γ射线可以摧毁病变的细胞，故D错误。 故选C。 2. 如图所示，矩形线圈在磁极间的匀强磁场中匀速转动，外接交流电压表和定值电阻，图示位置线圈平面与磁感线平行。此时（　　） A. 穿过线圈的磁通量最大 B. 通过线圈的电流最大 C. 电压表的示数为零 D. 流经电阻的电流方向改变 【答案】B 【解析】 【详解】A．图示位置线圈平面与磁感线平行，为中性面的垂面，穿过线圈的磁通量为零最小，故A错误； BC．根据电磁感应定律可知线圈在中性面的垂面时，磁通量的变化率最大，即感应电动势最大，则通过线圈的电流最大，且电压表的示数为有效值，所以电压表的示数不为零，故B正确，C错误； D．线圈平面与磁感线垂直时，线圈中的感应电流方向发生改变，故图示位置线圈中的感应电流方向未发生改变，故D错误。 故选B。 3. 图甲是小型交流发电机的示意图。在匀强磁场中，矩形金属线圈绕与磁场方向垂直的轴匀速转动，产生的电动势随时间变化的正弦规律图像如图乙所示。已知发电机线圈内阻为，外接电阻的阻值为，其他电阻忽略不计。下列说法正确的是（　　） A. 时线圈平面与中性面垂直 B. 每秒内电流方向改变100次 C. 电源的输出功率为 D. 时通过电阻的瞬时电流为 【答案】B 【解析】 【详解】A．由乙图可知，t=0.02s时刻电动势的瞬时值为零，即线圈平面与中性面重合，故A错误； B．由乙图可知，交变电流的周期为 根据一个周期内电流方向改变两次，可得每秒钟内电流方向改变次数为 故B正确； C．由乙图可知，交变电源电动势的最大值为，则电源电动势的有效值为 根据闭合回路的欧姆定律可得 则电源的输出功率为 故C错误； D．由乙图可知，在时通过电阻的瞬时电流为，故D错误。 故选B。 4. 如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为，副线圈接理想电压表和理想电流表。在原线圈两端加上的交变电压。下列说法正确的是（　　） A. 电压表的示数为 B. 当滑动变阻器的滑片P向端移动时，电压表的示数变小 C. 当滑动变阻器的滑片P向端移动时，电流表的示数变大 D. 当电流表的示数为时，变压器的输入功率为 【答案】C 【解析】 【详解】A．依题意，理想变压器原线圈电压有效值 根据 解得电压表的示数为 故A错误； BC．由A选项分析可知，当滑动变阻器的滑片P向端移动时，其阻值减小，电压表的示数不变，由 可知电流表的示数变大，故B错误；C正确； D．当电流表的示数为时，变压器的输入功率为 故D错误。 故选C。 5. 体育课上进行跳高训练时，一定会在跳高架的正下方放置垫子，降低受伤风险。在跳高者落地的过程中，与不放垫子相比，下列说法正确的是（　　） A. 垫子可以缩短跳高者的落地时间 B. 垫子可以增大跳高者受到的平均冲击力 C. 垫子可以减小跳高者的动量变化率 D. 跳高者的动量变化率不发生变化 【答案】C 【解析】 【详解】A．由于垫子的缓冲作用，垫子可以延长跳高者的落地时间，故A错误； B．根据动量定理可知，跳高者动量变化量一定，作用时间延长后，平均冲击力减小，即垫子可以减小跳高者受到的平均冲击力，故B错误； CD．跳高者动量变化一定，由于作用时间延长，则动量变化率减小，即垫子可以减小跳高者的动量变化率，故C正确，D错误。 故选C。 6. 如图甲所示为以O点为平衡位置，在A、B两点间运动的弹簧振子，图乙为这个弹簧振子的振动图像，由图可知下列说法中正确的是（　　） A. 在t=0.2s时，弹簧振子的加速度为正向最大 B. 在t=0.1s与t=0.3s两个时刻，弹簧振子的速度不同 C. 从t=0到t=0.2s时间内，弹簧振子做加速度增大的加速运动 D. 在t=0.6s时，弹簧振子有最小的位移 【答案】B 【解析】 【详解】A．t=0.2s时，弹簧振子到达正向位移最大位置，此时速度为零，加速度为负向最大，A错误； B． t=0.1s时，弹簧振子的速度沿正方向，t=0.3s与t=0.1s弹簧振子经过同一位置，两个时刻的速度大小相等，方向相反，二者的速度不同，B正确； C． t=0到t=0.2s时间内，弹簧振子逐渐远离平衡位置，弹簧振子的速度减小，加速度增大，故弹簧振子做加速度增大的减速运动，C错误； D． t=0.6s时，弹簧振子具有负向最大位移，D错误。 故选B。 7. 一个质量为50kg的蹦床运动员，从离水平床面3.2m高处自由下落，接触蹦床后沿竖直方向蹦回到离水平床面1.8m高处。已知运动员与床面接触的时间为0.5s，取竖直向下为正方向，g取10m/s²，下列说法正确的是（　　） A. 运动员与蹦床接触过程的动量变化量为700kg·m/s B. 下落过程中，运动员动量对时间的变化率为零 C. 运动员对蹦床的平均压力大小为1900N D. 运动员对蹦床的冲量与蹦床对运动员的冲量相同 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据机械能守恒可得，与蹦床刚接触时 解得 方向竖直向下，离开蹦床时则有 解得 方向竖直向上，则动量变化量为 A错误； B．根据动量定理可知 可得 由于自由下落运动员只受重力的作用，故下落过程动量对时间的变化率为mg，B错误； C．由动量定理可得 解得 C正确； D．运动员对蹦床的冲量与蹦床对运动员的冲量大小相等，方向相反，D错误。 故选C。 8. 如图甲，发电站输出正弦交流电的功率为P＝300kW，电压为，利用图乙所示电路进行远距离输电，、均为理想变压器。已知输电线电阻R＝30Ω，输电线上损失的功率。ΔP＝3kW，次级发电站两端的电压为，则（　　） A. 输电线上的电流 B. 变压器，原线圈的电压 C. 变压器，原副线圈的匝数比为1：50 D. 变压器，原副线圈的匝数比为99：1 【答案】D 【解析】 【详解】A．由 解得输电线上的电流为 故A错误； B．由 可得变压器，原线圈的电压为 故B错误； C．变压器，原副线圈的匝数比为 故C错误； D．变压器，原副线圈的匝数比为 故D正确。 故选D。 二、多项选择题（每题至少有两个选项正确，多选得0分，漏选得2分，共计16分） 9. 如图所示，木块A、B用轻弹簧连接，放在光滑的水平面上，A紧靠墙壁，在木块B上施加向左的水平力F，使弹簧压缩，当撤去外力后（　　） A. A尚未离开墙壁前，A、B及弹簧组成的系统的动量守恒 B. A尚未离开墙壁前，A、B及弹簧组成的系统的机械能守恒 C. A离开墙壁后，A、B及弹簧组成的系统动量守恒 D. A离开墙壁后，A、B及弹簧组成的系统机械能不守恒 【答案】BC 【解析】 【详解】A．当撤去外力后，A尚未离开墙壁前，A、B及弹簧组成的系统受到墙壁的作用力，系统所受的外力不为零，所以系统的动量不守恒，故A错误； B．以A、B及弹簧组成的系统为研究对象，在A离开墙壁前，除了系统内弹力做功外，无其他力做功，系统机械能守恒，故B正确； C．离开墙壁后，AB及弹簧组成的系统所受的外力之和为0，所以系统动量守恒，故C正确； D．在A离开墙壁后，对A、B及弹簧组成的系统，除了系统内弹力做功外，无其他力做功，A、B及弹簧组成的系统机械能守恒，故D错误。 故选BC。 10. 如图甲所示，单匝圆形金属线圈处于匀强磁场中，磁场方向垂直线框平面，以垂直纸面向里为正方向，磁场的磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示，下列说法正确的是（ ） A. 内，线圈中感应电流方向沿逆时针方向 B. 1s末线圈中的感应电流与3.5s末线圈中的感应电流大小相等 C. 2.5s末线圈的感应电动势比3.5s末线圈的感应电动势小 D. 2s末通过线圈的磁通量比3s末通过线圈的磁通量小 【答案】AC 【解析】 【详解】A．内，穿过线圈的磁通量向里增加，根据楞次定律可知，内线圈中感应电流方向沿逆时针方向，故A正确； BC．根据法拉第电磁感应定律可知，内线圈的感应电动势小于内线圈的感应电动势；内线圈的感应电动势等于零；则1s末线圈中的感应电流小于3.5s末线圈中的感应电流，故B错误，C正确； D．2s末和3s末磁感应强度相同，根据磁通量定义可知，2s末通过线圈的磁通量与3s末通过线圈的磁通量相等，故D错误。 故选AC。 11. 变压器被誉为“电魔术师”，在生产和生活中有着重要的作用。从家里的电视机、电风扇，到大街上的路灯、广告牌，都有变压器的身影。如图所示是实验小组研究的一种家用台灯的原理图，理想自耦变压器的a、b间接入的交变电流，交流电流表均为理想电表。下列说法正确的是（　　） A. R的滑片不动，滑片P位于线圈中点时，电流表与示数之比为 B. R的滑片不动，滑片P上移时，灯泡变亮，两电流表示数均变大 C. 滑片P不动，R的滑片右移时，电流表示数不变，电流表示数变小 D. 滑片P不动，R的滑片右移时，灯泡变暗，灯泡消耗的电功率变小 【答案】BD 【解析】 【详解】A．R的滑片不动，滑片P位于线圈中点时，电流表与示数之比为 故A错误； B．R的滑片不动，滑片P上移时，副线圈匝数增加，副线圈输出电压变大，副线圈负载电阻不变，则副线圈中电流增大，即示数变大，则灯泡变亮，总功率增大，输入电压不变，则电流表示数变大，故B正确； CD．滑片P不动，副线圈输出电压不变，R的滑片右移时，副线圈负载电阻变大，电流表示数变小，电流表示数变小，灯泡变暗，灯泡消耗的电功率变小，故C错误，D正确。 故选BD。 12. 洛伦兹力在现代科学技术中有着广泛的应用，如图为磁场中常见的4种仪器，都利用了洛伦兹力对带电粒子的作用，下列说法正确的是（　　） A. 甲图中，若仅增大加速电压，粒子离开加速器时的动能变大 B. 乙图中，粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷越大 C. 丙图中，A极板是磁流体发电机的负极 D. 丁图中，带负电的粒子从左侧射入，若速度，将向下极板偏转 【答案】BC 【解析】 【详解】A．图甲，粒子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，有 可得最大动能 可知粒子离开加速器时的动能与加速电压无关，A错误； B．图乙所有粒子通过粒子速度选择器后速度相同，粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，则在磁场中运动的轨道半径越小，由 可得 可知粒子的比荷越大，B正确； C．丙图中，由左手定则可知，正离子向下偏转，负离子向上偏转，即极板是磁流体发电机的负极，C正确； D．丁图中，带负电的粒子从左侧射入，受向上的电场力和向下的洛伦兹力，若速度 即 则粒子将向上极板偏转，D错误。 故选BC。 三、实验题（每空2分，共计12分） 13. （1）如图甲所示为“研究碰撞中动量守恒”的实验装置。实验时，先让质量为的小钢球A从斜槽上某一位置由静止开始运动，从轨道末端水平抛出，落到水平地面上P点，然后再把质量为的小钢球B放到轨道末端处于静止，再让小钢球A从斜槽开始运动，在轨道末端与小钢球B发生对心碰撞，结果小球B落到水平地面上N点，小球A落到水平地面上的M点。 ①实验中，必须要测量的物理量有（ ） A.小球开始释放的高度h B.小球抛出点距地面的高度H C.小球做平抛运动的水平距离 D.小球A、B的质量、 ②实验中，下列说法正确的是（ ） A.斜槽一定要光滑 B.两球半径一定要相同 C.两球质量关系一定要满足 ③小球释放后落在复写纸上会在白纸上留下印迹，如图丙所示。多次试验后，白纸上留下了7个印迹，如果用画圆法确定小球的落点P，图中画的三个圆最合理的是________（填字母代号）； ④若某次实验时，A、B两钢球落地点分布如图乙所示，M、P、N与O点（O点是水平轨道末端正下方的投影）距离分别为，若满足___________（用表示），则该碰撞前后动量守恒。 （2）小明同学用气垫导轨验证动量守恒定律的装置如图甲所示，气垫导轨上安装了两个光电门，滑块1上装上遮光片，滑块2的左侧有橡皮泥。操作步骤如下： ①该同学用游标卡尺测量遮光片的宽度d， ②实验前，接通气源，调节气垫导轨水平，并使光电计时器系统正常工作。用托盘天平测出滑块1（含遮光片）和滑块2（含橡皮泥）的质量，分别记为和。 ③将滑块1静置于光电门A左侧，滑块2静置于光电门A和光电门B之间，使滑块1获得一水平向右的初速度，经过光电门A后与滑块2发生完全非弹性碰撞，碰撞后两者粘在一起，通过与光电门连接的计时器读出光电门A和光电门B的挡光时间，分别记为、。则滑块1与滑块2碰撞前瞬间，滑块1的动量大小___________；验证碰撞过程中动量守恒的表达式是_______________均用、d、和表示） 【答案】（1） ①. CD##DC ②. B ③. C ④. （2） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 ①[1]小球离开斜槽后做平抛运动，小球抛出点的高度相等，小球做平抛运动的时间相等，则碰撞前入射球的速度 碰撞后入射球的速度 碰撞后被碰球的速度 两球碰撞过程系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得 整理可得 可知，实验需要测量小球的质量与小球做平抛运动的位移，实验不需要测量小球开始释放时的高度与抛出点到地面的高度。 故选CD。 ②[2]A．只要入射球从斜面的同一高度由静止释放，小球到达斜槽末端时的速度相等，斜槽不一定要光滑，故A错误； B．为时两球发生对心正碰，两球半径一定要相同，故B正确； C．为防止两球碰撞后入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球，即两球质量关系一定要满足，故C错误。 故选B。 ③[3]实验结束后，舍掉误差较大的点，用尽量小的圆把落点圈在一起，圆心即为小球的平均落地点，则图丙中画的三个圆最合理的是C。 ④[4]由上述分析可知，若满足 则该碰撞前后动量守恒。 【小问2详解】 [1]滑块1与滑块2碰撞前瞬间，滑块1的速度大小 滑块1的动量大小 [2]滑块1与滑块2碰撞后，滑块1和滑块2的速度大小 若碰撞过程动量守恒，则有 整理可得 四、解答题（三小题，共计40分） 14. 如图所示，在匀强磁场中水平放置电阻不计的两根平行光滑金属导轨，金属导轨在同一水平面内，且间距。匀强磁场方向垂直于导轨平面向下，磁感应强度，金属杆可以在导轨上无摩擦地滑动。已知电路中电阻，金属杆的电阻，若用水平拉力作用在金属杆上，使其匀速向右运动，整个过程中金属杆均与导轨垂直接触良好。求： （1）金属杆向右运动的速度大小； （2）金属杆两端的电势差； （3）的时间内通过电阻的电量。 【答案】（1）0.9m/s；（2）1.2V；（3）0.3C 【解析】 【详解】（1）MN匀速运动过程中产生的感应电动势为 ① 通过MN的电流为 ② MN所受安培力大小为 ③ 根据平衡条件有 ④ 联立①②③④解得 ⑤ （2）金属杆两端的电势差为 ⑥ 联立①②⑤⑥解得 ⑦ （3）的时间内通过电阻的电量为 ⑧ 联立①②⑤⑧解得 ⑨ 15. 如图所示， 质量 的小球P由长度。 的细线悬挂于O点，在O点正下方有质量 的物块Q，起初物块Q静止，细线与竖直方向成 将小球P无初速度释放，两物体发生弹性碰撞，碰撞时间极短，取重力加速度大小 物块Q与水平地面间的动摩擦因数 两物体都可看成质点，求： （1）小球P与物块Q碰前瞬间的速度大小v； （2）小球和物块碰撞前细线对球的拉力F大小； （3）碰撞后物块Q在水平地面上滑行的位移大小x。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 对M，由动能定理有 代入题中数据，解得 【小问2详解】 小球和物块碰撞前，对小球，由牛顿第二定律有 联立解得 【小问3详解】 两物体发生弹性碰撞，规定向右为正方向，有 对m，由动能定理有 联立解得 16. 如图所示的平面直角坐标系xoy，在第Ⅰ、Ⅱ象限内有平行于y轴的匀强电场，方向沿y正方向；在第Ⅳ象限的正方形 abcd区域内有匀强磁场，磁感应强度大小未知，方向垂直于xoy平面向里，正方形边长为2L且 ad边与x轴重合，ab边与y轴平行。一质量为m、电荷量为q的粒子，从y轴上的P（0，L）点，以大小为v₀的速度沿x轴正方向射入电场，通过电场后从x轴上的a（2L，0）点进入第Ⅳ象限的磁场区域，从d（4L，0）点射出磁场，不计粒子所受的重力。求： （1）电场强度E的大小； （2）粒子从P 运动到a和从a运动到d的时间之比 （3）改变磁场区域的磁感应强度使粒子经过磁场后不能到达x轴上，则磁感应强度应满足什么条件。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 （1）粒子在第一象限中做类平抛运动，设粒子在a点时的速度方向与x轴夹角为，根据平抛运动中的推论可得，速度反向延长线过水平位移的中点，则 可知 因为 解得 根据类平抛运动规律，竖直方向有 且 联立解得 【小问2详解】 粒子从P点运动到a点是时间为 由粒子在电场中运动轨迹可得，粒子受到的电场力沿轴负方向，所以粒子带负电，则粒子 在磁场中运动轨迹如图 由几何关系可得 粒子在磁场中运动的圆心角为 则粒子由a运动到d的时间为 所以粒子从P运动到a和从a运动到d的时间之比 【小问3详解】 由题意可得，若使粒子经过磁场后不能到达x轴上，则临界状态为出磁场时速度方向与x轴平行，运动轨迹如图 则由圆心角等于速度的偏转角可得 由几何关系可得，运动的半径为 粒子在磁场中，由洛伦兹力提供向心力 以上各式联立，解得 则若使粒子经过磁场后不能到达x轴上，磁感应强度不能大于，即磁感应强度应满足的 条件为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $