精品解析：四川德阳市什邡中学2025-2026学年高二下学期期中学业质量监测物理试卷

2025-2026学年度四川省什邡中学高2024级高二下期中学业质量监测 物理学科试卷 注意事项： 1．开考前，请将自己的姓名、准考证号、座位号涂写在试卷和答题卡对应位置。 2．选择题部分必须用2B铅笔填涂，非选择题部分用0.5mm黑色墨迹签字笔书写，作答时注意，不要超出答题卡规定的矩形边框，否则将影响阅卷。 3．考试结束后，将试卷，答题卡，草稿纸一并交回。 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1. 如图所示，轻弹簧上端固定，下端挂一小球。现将小球向下拉动距离x后由静止释放，并开始计时。已知小球做简谐运动的周期为T，下列说法正确的是（　　） A. 过程中，小球的速度一直变小 B. 过程中，小球的振幅逐渐变小 C. 时刻，小球的位移大小为 D. 过程中，小球的加速度一直变大 【答案】D 【解析】 【详解】AB．在过程中，小球由最低位置向平衡位置运动，位移变小，速度一直增大，振幅保持不变，故AB错误； C．因小球是由最低位置向平衡位置运动，所以过程中的平均速度小于过程的平均速度，故过程中小球运动的位移小于，故C错误； D．在过程中，小球由平衡位置向最高位置运动，位移变大，根据 可知加速度一直变大，故D正确。 故选D。 2. 2024年9月18日20时08分，安徽合肥市肥东县发生级地震，震源深度12千米，震中位于北纬度，东经度，很多居民的手机都收到了“地震预警”，而“地震预警”是指在地震发生以后，抢在地震波传播到受灾地区前，向受灾地区提前几秒至数十秒发出警报，通知目标区域从而实现预警。科研机构对波的特性展开研究，一列简谐横波在时刻的波形如图甲所示，质点P、Q在x轴上的位置为和，从此时开始，P质点的振动图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 该波沿x轴正向传播 B. 此后P、Q两点速度始终相等 C. 时，Q质点的位移为 D. 若此波遇到另一列简谐横波并发生了稳定的干涉现象，则所遇到的波的频率为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图乙可知，时刻质点P向下振动，根据“上下坡”法由图甲可知，该波沿x轴负向传播，故A错误； B．由图甲可知，波长，由于P、Q两点间距离等于半个波长，所以两质点振动步调相反，速度等大反向，故B错误； C．由图乙可知，周期为，则角频率为 设Q质点的振动方程为 当时，代入上式，可得 故Q质点的振动方程为 当时Q质点的位移为 故C错误； D．若此波遇到另一列简谐横波发生了干涉现象，则两列波频率相同，则所遇到的波的频率为 故D正确。 故选D。 3. 如图所示，横截面为圆环的柱形容器由折射率为n的玻璃制成，其外径为R1，内径为R2，MN为一条直径。有两束光线，其中光线A在纸平面内传播，从M点射向容器，经一次折射后，恰好与容器内壁相切，另一束光线B平行于MN射向容器，经过一次折射后，恰好在容器内壁发生全反射，则（　　） A. 光线A入射角的正弦值sini B. 光线A射入柱形容器后折射出去的时间为 C. 光线B的入射角的正弦值sini' D. 光线B到MN的距离等于 【答案】C 【解析】 【详解】A．光线与容器内壁相切，光路图如图1所示，设光线在M点的入射角为i，折射角为r，由折射定律得： n 由几何关系得 sinr 解得 sini 故A错误； B．光线A在柱形容器中通过的距离为 s＝2 光线A在柱形容器中传播速度为 v 则光线A射入柱形容器后折射出去的时间为 t 故B错误； C．平行于MN的光线射向容器，在容器外壁的入射角为，折射角为，如图2所示，由折射定律得： 光线恰好在容器内壁发生全反射，入射角等于临界角C，则 sinC 根据正弦定理可得 nR1 解得 而 即 故C正确； D．设光线B到MN的距离为d，根据几何关系可得 故D错误。 故选C。 4. 如图为某质谱仪的示意图，由竖直放置的速度选择器、偏转磁场构成。由三种不同粒子组成的粒子束以某速度沿竖直向下的方向射入速度选择器，该粒子束沿直线穿过底板上的小孔O进入偏转磁场，最终三种粒子分别打在底板MN上的、、点，已知底板MN上下两侧的匀强磁场方向均垂直纸面向外，且磁感应强度的大小分别为、，速度选择器中匀强电场的电场强度的大小为E，不计粒子的重力以及它们之间的相互作用，则（　　） A. 速度选择器中的电场方向向右，且三种粒子电性可正可负 B. 三种粒子打在MN上时速度不相等 C. 如果三种粒子的电荷量相等，则打在点的粒子质量最大 D. 如果三种粒子电荷量均为，且、点的间距为，则打在、两点的粒子质量差为 【答案】D 【解析】 【详解】A．粒子在速度选择器中受力平衡；由粒子在偏转磁场中的偏转方向，左手定则判断三种粒子均带正电，粒子向下运动时洛伦兹力水平向左，故电场力水平向右，电场方向向右，但粒子只能带正电，电性不可负，故A错误； B．粒子匀速通过速度选择器，速度均为；进入偏转磁场后洛伦兹力始终不做功，速度大小保持不变，故打在上时速度大小全部相等，故B错误； C．由半径公式，若电荷量相等，半径与质量成正比。点半径更大，对应粒子质量最大，打在点的粒子质量最小，故C错误； D．、两点间距等于轨迹直径之差 代入速度选择器结论 得 整理得质量差，故D正确。 故选D。 5. 如图所示，从上往下看固定在水平面上的半径为 的金属圆环内存在方向竖直向下、磁感应强度大小为 的匀强磁场，长度为 、电阻为 的直导体棒 置于圆环上面，直导体棒 端和圆环 点分别与如图所示的外电路相连，其中电阻 ， ，平行板电容器电容为 。已知重力加速度为 ，不计其他电阻和摩擦。则导体棒 在外力作用下绕 点以角速度 顺时针匀速转动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 板带正电 B. 导体棒 产生的电动势为 C. 电容器所带电荷量为 D. 电阻 上消耗的电功率为 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据右手定则可知，等效电源 OA 的 A 端为正极，则 M 板带正电，N 板带负电，故A错误； B．导体棒 OA 垂直磁场转动切割磁感线，则产生的感应电动势为，故B错误； C．回路的感应电流 I = ，电容器两端电压，根据电容的定义式有 解得，故C正确； D．电阻上消耗的电功率为，结合上述解得 P = ，故D错误。 故选C。 6. 手摇式发电机是登山爱好者必备的物品，其原理示意图如图所示。一半径为r的单匝半圆形金属线圈处在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，转动手柄，发电机通过理想变压器给灯泡供电。变压器原、副线圈匝数比为k，熔断器的熔断电流为I0，不计金属线圈的内阻。现以转速n从图示位置开始匀速顺时针转动手柄，则下列说法正确的是（　　） A. 转过180°时产生的感应电流最大 B. 产生的感应电动势最大值为 C. 金属线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为 D. 灯泡工作过程中的最大电流值为 【答案】C 【解析】 【详解】A．线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴与磁场方向垂直，符合正弦式交流电的产生条件，即产生交流电，转过90°时线圈平面垂直于中性面，产生的感应电流最大，故A错误； B．产生的感应电动势的最大值 故B错误； C．线圈产生的感应电动势瞬时值表达式为 故C正确； D．熔断器的熔断电流为电流的有效值，即 灯泡工作过程中的最大电流为 又 联立解得 故D错误。 故选C。 7. 某人设计了如图所示的LC振荡电路来测量微小物体所受的重力，电容器的上极板是一片弹性金属薄膜，微小物体放置在金属膜中央会使其下凹，测量时先把开关拨到a，电路稳定后再把开关拨到b。通过电流传感器测出电流的频率就能测量出微小物体所受的重力。则下列说法正确的是（　　） A. 开关由a拨向b后，该LC电路发生阻尼振荡，但周期不变 B. 开关由a拨向b瞬间，流经电流传感器的电流最大 C. 物体质量越大，开关拨向a时，电容器存储的电量越小 D. 测量时，传感器检测到的电流频率越大，表示物体质量越大 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据振荡周期可知，开关由a拨向b后，电容不变，振荡电流周期不变，故A正确； B．开关由a拨向b瞬间，产生振荡电流，流经电流传感器的电流为零，故B错误； C．物体质量越大，金属膜被压弯的程度越大，平行板间距离减小，根据电容的决定式可知，电容C变大，根据电容的定义式可知，开关拨向a时，电势差不变，物体质量越大，电容器储存的电荷量越大，故C错误； D．测量时，传感器检测到的电流频率越大，说明C越小，由可知，平行板间距离增大，说明物体质量越小，故D错误。 故选A。 二、多选题：本大题共3小题，共18分。（全选对得6分，选对但不全得3分，有选错得0分） 8. 两个质量相等的相同刚性球M、N，放在同一光滑水平桌面上，球以的水平速度撞向静止的球，M、N间的弹力变化简化为如图所示，碰撞过程中没有机械能损失。则（　　） A. 时刻，球的速度大小为 B. 时刻，球的速度大小为 C. 碰撞过程，球对球做的功为 D. 碰撞过程，球对球的冲量大小为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由图可知时刻，两球之间的弹力最大，因此两球的形变量最大，此时两球共速，根据动量守恒可知，此时N球的速度大小为，故A错误； B．时刻，两球之间的弹力为零，则两球分离，由于两球质量相等，根据动量守恒可知，分离时两球交换速度，则球的速度大小为，故B正确； CD．由于图像中，图线与坐标轴围成的面积表示冲量的大小，则碰撞过程中球对球的冲量大小为 设球的质量为，由动量定理可得 联立解得 对N球，根据动能定理可得，故C错误，D正确。 故选BD。 9. 取一根较长的轻质软绳，用手握住一端O，将绳拉平后在竖直平面内连续向上、向下抖动长绳，手上下振动的周期是，看到一列波产生和传播的情形，如图所示。在绳上做个标记P（图中未标出），且O、P的平衡位置间距为L。时，O位于最高点，P离开平衡位置的位移恰好为零，振动方向竖直向上。该波可以看作是简谐波，下列判断正确的是（　　） A. 该波是纵波 B. 该波的波长可能为 C. 经过一个周期，质点P向右传播一个波长的距离 D. 若手上下振动加快，该简谐波的波长将变小 【答案】BD 【解析】 【详解】A．抖动长绳时，绳上各质点的振动方向在竖直平面内，而波的传播方向水平向右，质点的振动方向与波的传播方向相互垂直，因此该波是横波，故A错误； B．时，振源点位于最高点（波峰），波向右传播。质点恰好在平衡位置且振动方向竖直向上。根据波的传播规律（平移法或上下坡法），波峰右侧且正在向上振动的质点必定位于波峰前方（传播方向上）距离波峰为波长加整数个波长处。设波长为，则、间的距离满足 解得 当时， 即该波的波长可能为，故B正确； C．在机械波传播过程中，介质中的各个质点只在各自的平衡位置附近做简谐运动，并不随波向前迁移，因此经过一个周期，质点依然在其平衡位置附近振动，不会向右传播一个波长的距离，故C错误； D．机械波在同一均匀介质中的传播速度由介质本身的性质决定，与波源的振动频率无关，故在此过程中波速保持不变。根据波速公式，若手上下振动加快，即振动频率增大，则该简谐波的波长将变小，故D正确。 故选BD。 10. 如图甲所示，间距的金属轨道与水平面成角放置，上端接定值电阻，下端接定值电阻，其间分布着两个有界匀强磁场区域：区域Ⅰ内的磁场垂直轨道平面向下，磁感应强度；区域Ⅱ内的磁场平行轨道向下，磁感应强度。金属棒MN的质量，接入电路的电阻，金属棒与轨道间的动摩擦因数。现从区域Ⅰ的上方某处沿轨道静止释放金属棒，当金属棒MN刚到达区域Ⅰ的下边界时，开始均匀变化。整个过程中金属棒的速度随下滑时间的变化情况如图乙所示，图像中除ab段外均为直线，Oa段与cd段平行。金属棒在下滑过程中始终与磁场边界平行，且与轨道间接触良好，轨道电阻及空气阻力忽略不计，两磁场互不影响，，g取。下列说法正确的是（　　） A. 图乙中c点对应的速度大小为1m/s B. 区域Ⅰ的宽度为0.8m C. 金属棒穿过区域Ⅰ过程，回路中产生的焦耳热为0.192J D. 均匀变化时的变化率为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．图乙中c点对应金属棒出区域Ⅰ，由受力平衡得 其中 解得 故A错误； B．金属棒进入区域Ⅰ之前的过程中，根据动量定理有 求得 设区域Ⅰ的宽度为，金属棒穿过区域Ⅰ的过程中，根据动量定理有 又， 其中， 联立得 C．金属棒穿过区域Ⅰ的过程中，由能量守恒得 解得 故C错误； D．由图乙可知 得 金属棒穿过区域Ⅱ的过程中做匀速直线运动，有 另外，金属棒穿过区域Ⅱ时均匀变化，回路中产生感生电动势，电动势为 金属棒与并联，再与串联，所以回路中的总电阻为 金属棒中的电流为 联立解得 故D正确。 故选BD。 三、实验题：本大题共2小题，共16分。 11. 某校举办科技节活动，一位同学设计了可以测量水平面上运动物体加速度的简易装置，如图所示。将一端系有摆球的细线悬于小车内O点，细线和摆球后面有一个半圆形的刻度盘。当小球与小车在水平面上保持相对静止时，根据悬绳与竖直方向的夹角θ，便可得到小车此时的加速度。 （1）为了制作加速度计的刻度盘，需要测量当地的重力加速度，该选手利用单摆进行测量，每当摆球经过最低点时记数一次，从计数1到51用时40秒，则该单摆周期为____________s；若已知单摆摆长为l，周期为T，则计算当地重力加速度的表达式为g＝____________； （2）该加速度测量仪的刻度____________。（填“均匀”或“不均匀”） 【答案】 ①. 1.6 ②. ③. 不均匀 【解析】 【详解】（1）[1]由题意，知单摆周期为 [2]根据单摆周期公式 则计算当地重力加速度的表达式为 （2）[3]由受力分析，结合牛顿第二定律，得 解得 可知加速度不随角度均匀变化。 12. 某同学利用图a示装置测量某种单色光的波长。实验时，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）若想增加从目镜中观察到的条纹个数，下列操作正确的是（　　） A. 将单缝向双缝靠近 B. 将屏向靠近双缝的方向移动 C. 将屏向远离双缝的方向移动 D. 使用间距更小的双缝 （2）实验中将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，并将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数；然后转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，此时手轮上的示数如图b所示，则______mm； （3）已知双缝间的距离，双缝到毛玻璃屏的距离，则可得这种光的波长______m（计算结果保留3位有效数字）； （4）若某次实验观察到的干涉条纹与分划板的中心刻线不平行，如图c所示，在这种情况测量相邻条纹间距，则波长的测量值______（填“大于”“小于”或“等于”）实际值。 【答案】（1）B （2） （3） （4）大于 【解析】 【小问1详解】 若想增加从目镜中观察到的条纹个数，可以减小相邻明（暗）条纹之间的距离，条纹间距离为 A．将单缝向双缝靠近，不影响条纹间距，故A错误； B．将屏向靠近双缝的方向移动，即减小双缝到屏的距离L，则减小，故B正确； C．将屏向远离双缝的方向移动，即增大双缝到屏的距离L，则增大，故C错误； D．使用间距更小的双缝，即减小双缝间的距离d，则增大，故D错误。 故选B。 【小问2详解】 [1]手轮上的示数 【小问3详解】 [1]根据小问2可知相邻亮条纹之间的距离 根据相邻亮条纹的距离 可得 【小问4详解】 [1]若某次实验观察到的干涉条纹与分划板的中心刻线不平行，如图c所示，在这种情况测量相邻条纹间距时，将导致测量值大于实际值，由 可知，的测量值也将大于实际值。 四、计算题：本大题共3小题，共38分。 13. 列简谐横波在t=0时的波形图如图所示，介质中处的质点P 此时处于平衡位置正沿y轴负方向做简谐运动，且到达波谷的最短时间 则： （1） 由图确定这列波的波长λ与波的传播方向； （2） 写出质点 P 的振动方程表达式（注明单位）； （3） x=4m处质点 Q 下一次到达正向最大加速度位置的时间。 【答案】（1）λ=4m， 向左（-x） 传播；（2）y=10sin（5π+π） cm 或y=-10sin5π（cm）；（3）0.3s 【解析】 【详解】（1） 由图得λ=4m， 因为在t=0时质点P 此时处于平衡位置正沿y轴负方向做简谐运动，可知波向左（-x） 传播； （2） 周期 T=0.4s 则质点 P 的振动方程表达式 y=10sin（5π+π） cm 或 y=-10sin5π（cm） （3）因在t=0时刻质点Q在平衡位置向上振动，则正向最大加速度位置处于波谷位置，所以下一次到达波谷经历的时间 14. 如图，在左侧磁感应强度为的水平匀强磁场中有两半径为的金属圆环竖直放置且相互平行，金属环的间距为，一根长为，电阻为的金属棒在圆环内侧以角速度 逆时针匀速转动从而发电。已知金属棒与圆环始终接触良好，电路中的电阻。 （1）初时，单刀双掷开关与a连接。从金属棒在圆环最高点时开始计时，写出金属杆两端电压的瞬时值； （2）此后调节金属杆的旋转角速度及磁场强弱，并将开关与b连接，使该发电装置通过右侧理想变压器向一个起重机供电。已知理想变压器原、副线圈的匝数比为，原线圈输入电压峰值为的正弦式交变电流时，电流表的示数为，额定功率为的指示灯正常发光，起重机正常工作拉着质量为的重物以的速度匀速上升。已知电压表和电流表均为理想表。求电动机的电阻r和该电动机的效率η。 【答案】（1） （2）2.2，66.7% 【解析】 【小问1详解】 根据题意可知，金属棒在圆环最高点时开始计时，感应电动势的瞬时值为 金属杆两端的电压为路端电压，故 【小问2详解】 变压器原线圈两端电压的有效值为， 根据理想变压器原、副线圈电压与匝数关系 解得变压器副线圈两端电压有效值为 流经灯泡的电流有效值 流经电动机的电流的有效值， 电动机的电功率 电动机的输出功率为， 电动机的发热功率为， 由 解得， 电动机的效率 15. 如图所示，两水平等长的带电金属板A、B相距为d，板间存在匀强电场和垂直纸面向外、磁感应强度为B1的匀强磁场Ⅰ，GE、HF为方向垂直纸面向里、磁感应强度为B2的匀强磁场Ⅱ的左、右竖直边界。PQ为水平绝缘薄板，它与磁场Ⅱ的左、右边界相交于P、Q点。粒子打到PQ上时会被反弹（碰撞时间极短），反弹前后水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反。质量为m、电荷量为－q的粒子，以速度v水平向右进入磁场Ⅰ后恰能做直线运动，并从C点射入磁场Ⅱ。粒子第一次与PQ碰撞时速度恰与PQ垂直，反弹后与PQ再碰撞1次，然后垂直HF边射出磁场Ⅱ。不计粒子重力，碰撞过程粒子电性和电荷量均不变，不考虑电磁场的边缘效应。 （1）试判断A、B板的电势高低（无须说明理由），并求出两板间电压U的大小； （2）求PQ长度x； （3）向下平移PQ至某一位置，让粒子从C点以水平速度v射入磁场Ⅱ，使得粒子第一次与PQ碰撞反弹后恰好从边界GE离开磁场Ⅱ，求此时C点到PQ的距离h及粒子在磁场Ⅱ中运动的时间t。 【答案】（1）A板电势低于B板电势； （2） （3）； 【解析】 【小问1详解】 [1]粒子带负电，以速度水平向右进入磁场，根据左手定则，粒子受到的洛伦兹力方向竖直向上 由于粒子恰能做直线运动，说明粒子受力平衡，因此电场力方向必须竖直向下。由于粒子带负电，电场力方向与电场方向相反，故电场方向竖直向上，即由B指向A，所以A板电势低于B板电势。 [2]由平衡条件得 解得两板间电压为 【小问2详解】 粒子进入磁场Ⅱ，速度方向水平向右，磁场方向垂直纸面向里。根据左手定则，负电荷所受洛伦兹力方向竖直向下，粒子将向下偏转做匀速圆周运动。设圆周运动半径为，由牛顿第二定律得 解得 依题意，粒子第一次与PQ碰撞时速度恰与PQ垂直，即此时速度方向竖直向下，说明偏转角为（即个圆周） 碰后反弹，水平分速度仍为，竖直分速度反向，变为向上。粒子在磁场中再次做圆周运动（偏转半圆），第二次碰到PQ时速度竖直向下 再次反弹后，水平速度仍为，竖直速度向上，粒子再经过圆周后垂直HF边界射出 整个过程中，粒子水平方向的总位移即为PQ的长度 【小问3详解】 设向下平移PQ后，C点到PQ的距离为；粒子从C点出发到达PQ的过程中，轨迹的圆心角设为 作图，根据几何关系，有 由于粒子第一次与PQ碰撞反弹后恰好从边界GE离开磁场Ⅱ，即碰后轨迹与GE相切，由图可知，因此 由图示几何关系可知，碰撞前轨迹圆心角，所需时间 碰后轨迹对应的圆心角为，所需时间 磁场Ⅱ中运动周期 粒子在磁场Ⅱ中运动的总时间为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年度四川省什邡中学高2024级高二下期中学业质量监测 物理学科试卷 注意事项： 1．开考前，请将自己的姓名、准考证号、座位号涂写在试卷和答题卡对应位置。 2．选择题部分必须用2B铅笔填涂，非选择题部分用0.5mm黑色墨迹签字笔书写，作答时注意，不要超出答题卡规定的矩形边框，否则将影响阅卷。 3．考试结束后，将试卷，答题卡，草稿纸一并交回。 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1. 如图所示，轻弹簧上端固定，下端挂一小球。现将小球向下拉动距离x后由静止释放，并开始计时。已知小球做简谐运动的周期为T，下列说法正确的是（　　） A. 过程中，小球的速度一直变小 B. 过程中，小球的振幅逐渐变小 C. 时刻，小球的位移大小为 D. 过程中，小球的加速度一直变大 2. 2024年9月18日20时08分，安徽合肥市肥东县发生级地震，震源深度12千米，震中位于北纬度，东经度，很多居民的手机都收到了“地震预警”，而“地震预警”是指在地震发生以后，抢在地震波传播到受灾地区前，向受灾地区提前几秒至数十秒发出警报，通知目标区域从而实现预警。科研机构对波的特性展开研究，一列简谐横波在时刻的波形如图甲所示，质点P、Q在x轴上的位置为和，从此时开始，P质点的振动图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 该波沿x轴正向传播 B. 此后P、Q两点速度始终相等 C. 时，Q质点的位移为 D. 若此波遇到另一列简谐横波并发生了稳定的干涉现象，则所遇到的波的频率为 3. 如图所示，横截面为圆环的柱形容器由折射率为n的玻璃制成，其外径为R1，内径为R2，MN为一条直径。有两束光线，其中光线A在纸平面内传播，从M点射向容器，经一次折射后，恰好与容器内壁相切，另一束光线B平行于MN射向容器，经过一次折射后，恰好在容器内壁发生全反射，则（　　） A. 光线A入射角的正弦值sini B. 光线A射入柱形容器后折射出去的时间为 C. 光线B的入射角的正弦值sini' D. 光线B到MN的距离等于 4. 如图为某质谱仪的示意图，由竖直放置的速度选择器、偏转磁场构成。由三种不同粒子组成的粒子束以某速度沿竖直向下的方向射入速度选择器，该粒子束沿直线穿过底板上的小孔O进入偏转磁场，最终三种粒子分别打在底板MN上的、、点，已知底板MN上下两侧的匀强磁场方向均垂直纸面向外，且磁感应强度的大小分别为、，速度选择器中匀强电场的电场强度的大小为E，不计粒子的重力以及它们之间的相互作用，则（　　） A. 速度选择器中的电场方向向右，且三种粒子电性可正可负 B. 三种粒子打在MN上时速度不相等 C. 如果三种粒子的电荷量相等，则打在点的粒子质量最大 D. 如果三种粒子电荷量均为，且、点的间距为，则打在、两点的粒子质量差为 5. 如图所示，从上往下看固定在水平面上的半径为 的金属圆环内存在方向竖直向下、磁感应强度大小为 的匀强磁场，长度为 、电阻为 的直导体棒 置于圆环上面，直导体棒 端和圆环 点分别与如图所示的外电路相连，其中电阻 ， ，平行板电容器电容为 。已知重力加速度为 ，不计其他电阻和摩擦。则导体棒 在外力作用下绕 点以角速度 顺时针匀速转动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 板带正电 B. 导体棒 产生的电动势为 C. 电容器所带电荷量为 D. 电阻 上消耗的电功率为 6. 手摇式发电机是登山爱好者必备的物品，其原理示意图如图所示。一半径为r的单匝半圆形金属线圈处在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，转动手柄，发电机通过理想变压器给灯泡供电。变压器原、副线圈匝数比为k，熔断器的熔断电流为I0，不计金属线圈的内阻。现以转速n从图示位置开始匀速顺时针转动手柄，则下列说法正确的是（　　） A. 转过180°时产生的感应电流最大 B. 产生的感应电动势最大值为 C. 金属线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为 D. 灯泡工作过程中的最大电流值为 7. 某人设计了如图所示的LC振荡电路来测量微小物体所受的重力，电容器的上极板是一片弹性金属薄膜，微小物体放置在金属膜中央会使其下凹，测量时先把开关拨到a，电路稳定后再把开关拨到b。通过电流传感器测出电流的频率就能测量出微小物体所受的重力。则下列说法正确的是（　　） A. 开关由a拨向b后，该LC电路发生阻尼振荡，但周期不变 B. 开关由a拨向b瞬间，流经电流传感器的电流最大 C. 物体质量越大，开关拨向a时，电容器存储的电量越小 D. 测量时，传感器检测到的电流频率越大，表示物体质量越大 二、多选题：本大题共3小题，共18分。（全选对得6分，选对但不全得3分，有选错得0分） 8. 两个质量相等的相同刚性球M、N，放在同一光滑水平桌面上，球以的水平速度撞向静止的球，M、N间的弹力变化简化为如图所示，碰撞过程中没有机械能损失。则（　　） A. 时刻，球的速度大小为 B. 时刻，球的速度大小为 C. 碰撞过程，球对球做的功为 D. 碰撞过程，球对球的冲量大小为 9. 取一根较长的轻质软绳，用手握住一端O，将绳拉平后在竖直平面内连续向上、向下抖动长绳，手上下振动的周期是，看到一列波产生和传播的情形，如图所示。在绳上做个标记P（图中未标出），且O、P的平衡位置间距为L。时，O位于最高点，P离开平衡位置的位移恰好为零，振动方向竖直向上。该波可以看作是简谐波，下列判断正确的是（　　） A. 该波是纵波 B. 该波的波长可能为 C. 经过一个周期，质点P向右传播一个波长的距离 D. 若手上下振动加快，该简谐波的波长将变小 10. 如图甲所示，间距的金属轨道与水平面成角放置，上端接定值电阻，下端接定值电阻，其间分布着两个有界匀强磁场区域：区域Ⅰ内的磁场垂直轨道平面向下，磁感应强度；区域Ⅱ内的磁场平行轨道向下，磁感应强度。金属棒MN的质量，接入电路的电阻，金属棒与轨道间的动摩擦因数。现从区域Ⅰ的上方某处沿轨道静止释放金属棒，当金属棒MN刚到达区域Ⅰ的下边界时，开始均匀变化。整个过程中金属棒的速度随下滑时间的变化情况如图乙所示，图像中除ab段外均为直线，Oa段与cd段平行。金属棒在下滑过程中始终与磁场边界平行，且与轨道间接触良好，轨道电阻及空气阻力忽略不计，两磁场互不影响，，g取。下列说法正确的是（　　） A. 图乙中c点对应的速度大小为1m/s B. 区域Ⅰ的宽度为0.8m C. 金属棒穿过区域Ⅰ过程，回路中产生的焦耳热为0.192J D. 均匀变化时的变化率为 三、实验题：本大题共2小题，共16分。 11. 某校举办科技节活动，一位同学设计了可以测量水平面上运动物体加速度的简易装置，如图所示。将一端系有摆球的细线悬于小车内O点，细线和摆球后面有一个半圆形的刻度盘。当小球与小车在水平面上保持相对静止时，根据悬绳与竖直方向的夹角θ，便可得到小车此时的加速度。 （1）为了制作加速度计的刻度盘，需要测量当地的重力加速度，该选手利用单摆进行测量，每当摆球经过最低点时记数一次，从计数1到51用时40秒，则该单摆周期为____________s；若已知单摆摆长为l，周期为T，则计算当地重力加速度的表达式为g＝____________； （2）该加速度测量仪的刻度____________。（填“均匀”或“不均匀”） 12. 某同学利用图a示装置测量某种单色光的波长。实验时，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）若想增加从目镜中观察到的条纹个数，下列操作正确的是（　　） A. 将单缝向双缝靠近 B. 将屏向靠近双缝的方向移动 C. 将屏向远离双缝的方向移动 D. 使用间距更小的双缝 （2）实验中将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，并将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数；然后转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，此时手轮上的示数如图b所示，则______mm； （3）已知双缝间的距离，双缝到毛玻璃屏的距离，则可得这种光的波长______m（计算结果保留3位有效数字）； （4）若某次实验观察到的干涉条纹与分划板的中心刻线不平行，如图c所示，在这种情况测量相邻条纹间距，则波长的测量值______（填“大于”“小于”或“等于”）实际值。 四、计算题：本大题共3小题，共38分。 13. 列简谐横波在t=0时的波形图如图所示，介质中处的质点P 此时处于平衡位置正沿y轴负方向做简谐运动，且到达波谷的最短时间 则： （1） 由图确定这列波的波长λ与波的传播方向； （2） 写出质点 P 的振动方程表达式（注明单位）； （3） x=4m处质点 Q 下一次到达正向最大加速度位置的时间。 14. 如图，在左侧磁感应强度为的水平匀强磁场中有两半径为的金属圆环竖直放置且相互平行，金属环的间距为，一根长为，电阻为的金属棒在圆环内侧以角速度 逆时针匀速转动从而发电。已知金属棒与圆环始终接触良好，电路中的电阻。 （1）初时，单刀双掷开关与a连接。从金属棒在圆环最高点时开始计时，写出金属杆两端电压的瞬时值； （2）此后调节金属杆的旋转角速度及磁场强弱，并将开关与b连接，使该发电装置通过右侧理想变压器向一个起重机供电。已知理想变压器原、副线圈的匝数比为，原线圈输入电压峰值为的正弦式交变电流时，电流表的示数为，额定功率为的指示灯正常发光，起重机正常工作拉着质量为的重物以的速度匀速上升。已知电压表和电流表均为理想表。求电动机的电阻r和该电动机的效率η。 15. 如图所示，两水平等长的带电金属板A、B相距为d，板间存在匀强电场和垂直纸面向外、磁感应强度为B1的匀强磁场Ⅰ，GE、HF为方向垂直纸面向里、磁感应强度为B2的匀强磁场Ⅱ的左、右竖直边界。PQ为水平绝缘薄板，它与磁场Ⅱ的左、右边界相交于P、Q点。粒子打到PQ上时会被反弹（碰撞时间极短），反弹前后水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反。质量为m、电荷量为－q的粒子，以速度v水平向右进入磁场Ⅰ后恰能做直线运动，并从C点射入磁场Ⅱ。粒子第一次与PQ碰撞时速度恰与PQ垂直，反弹后与PQ再碰撞1次，然后垂直HF边射出磁场Ⅱ。不计粒子重力，碰撞过程粒子电性和电荷量均不变，不考虑电磁场的边缘效应。 （1）试判断A、B板的电势高低（无须说明理由），并求出两板间电压U的大小； （2）求PQ长度x； （3）向下平移PQ至某一位置，让粒子从C点以水平速度v射入磁场Ⅱ，使得粒子第一次与PQ碰撞反弹后恰好从边界GE离开磁场Ⅱ，求此时C点到PQ的距离h及粒子在磁场Ⅱ中运动的时间t。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $