精品解析：山东威海市乳山市银滩高级中学2025-2026学年高二上学期12月月考物理试题

2025—2026学年度第一学期高二12月模块考试 物理试题 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。满分100分，考试时间90分钟。考试结束后，将答卷纸和答题卡一并交回。 第Ⅰ卷（共40分） 注意事项 1．答题前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的班级、姓名、座号、准考证号填写在答题卡和试卷规定的位置上，并将答题卡上的考号、科目、试卷类型涂好。 2．第Ⅰ卷每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号，答案不能答在试卷上。 3．第Ⅱ卷必须用0.5毫米黑色签字笔在答卷纸各题的答题区域内作答；不能写在试题卷上，不按以上要求作答的答案无效。 一、选择题（1-8题有一个正确选项每小题3分，9-12有多个正确选项每题4分，漏选2分） 1. 为了提高松树上松果的采摘率和工作效率，工程技术人员利用松果的惯性发明了用打击杆、振动器使松果落下的两种装置。如图甲、乙所示。则（　　） A. 针对不同树木，落果效果最好的振动频率可能不同 B. 随着振动器频率的增加，树干振动的幅度一定增大 C. 打击杆对不同粗细树干打击结束后，树干的振动频率相同 D. 振动器稳定工作后，不同粗细树干的振动频率不同 2. 下列关于教科书上的四幅插图，说法正确的是（　　） A. 奥斯特利用（a）图实验装置发现了电磁感应现象 B. 图（b）中，两根通电方向相反的长直导线相互排斥，是通过磁场实现的 C. 图（c）中只增大电压U，粒子可以获得更大的动能 D. 图（d）等离子体进入A、B极板之间稳定后，A极板电势高于B极板电势 3. 2025年全国青少年棒球锦标赛U18组于2025年7月23日至30日在辽宁省大连金普新区棒球场举行．如图，在某次比赛中，一质量为0.2kg的垒球，以10m/s的水平速度飞至球棒，被球棒打击后反向水平飞回，速度大小变为30m/s，设球棒与垒球的作用时间为0.01s，下列判断正确的是（　　） A. 球棒对垒球做功为75J B. 垒球动量变化量的大小为4kg·m/s C. 球棒对垒球的平均作用力大小为800N D. 球棒与垒球作用时间极短，故垒球动量守恒 4. “爆竹声中一岁除”，爆竹送来浓浓的年味。一质量为0.06kg的爆竹以一定的速度竖直向上运动，当运动到最高点时爆炸成质量之比为1∶2的两部分，质量较小的部分速度大小为10m/s，不计空气阻力及爆炸过程中的质量损失，取重力加速度大小g＝10m/s2，以下说法中正确的是（　　） A. 质量较大的部分速度大小为20m/s B. 质量较大的部分速度大小为5m/s C. 爆竹爆炸过程中机械能守恒 D. 爆竹爆炸过程释放的化学能为10J 5. 如图（甲）所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力随时间变化的图像如图（乙）（　　） A. 时刻小球动能最大 B. 时刻小球动能最大 C. 这段时间内，小球的动能先增大后减小 D. 这段时间内，小球增加的重力势能等于弹簧减少的弹性势能 6. 在光滑的水平面上有三个完全相同的小钢球，三个球处在同一条直线上，其中球左侧带有双面胶贴，开始时两球静止，现以的速度与发生弹性碰撞，然后与球发生正碰后粘在一起，则与球碰撞后的速度大小为（　　） A. B. C. D. 7. 通电长直导线产生的磁场如图1所示，距离长直导线处的磁感应强度，式中为常数，I为长直导线中的电流大小。如图2所示，有四条通电长直导线垂直纸面放置，四条导线位于边长为的正方形顶点上，每条导线中的电流都等于，若导线的长度为，则其受到的安培力大小为（　　） A. B. C. D. 8. 如图所示，足够长的固定粗糙倾斜绝缘管与水平方向夹角为，处于垂直纸面向外的匀强磁场中，一直径略小于绝缘管直径的带正电小球从静止开始沿管下滑。已知小球质量为m，电荷量为q，磁感应强度大小为B，绝缘管与小球间的动摩擦因数为。重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 小球下滑过程中，摩擦力一直减小 B. 小球下滑过程中，绝缘管对小球的支持力方向不变 C. 小球下滑过程中，最大加速度为 D. 小球下滑过程中，最大速度为 9. 一弹簧振子中的小球做简谐运动的x-t关系为。下列说法正确的是（　　） A. 振幅是矢量，小球的振幅是3cm B. t=0时刻，小球的动能最小 C. 时刻，小球受到的回复力最大，位移负方向最大 D. 时刻，弹簧的弹性势能最小，小球的动能最大 10. 将一个电动传感器接到计算机上，就可以测量快速变化的力。用这种方法测得的某单摆摆动时悬线上拉力的大小随时间变化的曲线如图所示。某同学根据提供的信息做出了下列判断，其中正确的是（　　） A. 时摆球经过最低点 B. 时摆球经过最低点 C. 摆球做阻尼振动 D. 若当地，则该摆的摆长 11. 如图所示，在相互平行的边界线和的上方和下方，均有垂直于纸面向外的匀强磁场，两个区域的磁感应强度大小相同。带正电的粒子从边界上的点以初速度与边界线成斜向上射出，若第一次从下方磁场穿出时与交于点（图中未画出），不计粒子重力。下列说法正确的是（ ） A. 带电粒子经过点的速度与点时相同 B. 仅改变带电粒子的电性，间距离不变 C. 增大带电粒子初速度，间距离将变大 D. 增大磁感应强度，间距离将变小 12. 如图甲所示，一根轻杆、一根轻质细线和可以自由转动的细悬挂轴OO'组成一个“杆线摆”，杆线摆可以绕着悬挂轴OO'来回摆动，OO'与竖直方向夹角θ=30°，轻杆与悬挂轴OO'垂直，细线与轻杆的夹角也为θ=30°。摆球的运动轨迹被约束在一个倾斜的平面内，倾斜平面与水平面的夹角也为θ=30°，该杆线摆做简谐运动的x-t图像如图乙所示，P是图像上对应t0时刻的某点，取π2≈10，取重力加速度g=10m/s2。则（　　） A. t0时刻摆球的速度方向沿图像上P点的切线方向 B. 该杆线摆的细线长约为 C. 该杆线摆做简谐运动的振幅是8cm D. 摆球在10s内通过平衡位置10次 二、实验题（14分） 13. 为了验证动量守恒定律，采用了以下实验方案来完成该实验。 用如图甲所示实验装置来“验证动量守恒定律”，实验原理如图乙所示。图乙中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先让质量为m1的入射小球A多次从斜轨上同一位置由静止释放，找到其平均落地点的位置P，然后把质量为m2的被碰小球B静置于轨道的水平部分，再将入射小球从斜轨上同样位置由静止释放，与小球B相碰，并且重复多次，实验得到小球落点的平均位置分别为M、N，测量xM、xP、xN分别为M、P、N距O点的水平距离。 （1）若入射小球A质量为m1，半径为r1；被碰小球B质量为m2，半径为r2，则（　　） A. m1>m2，r1>r2 B. m1>m2，r1<r2 C. m1>m2，r1=r2 D. m1<m2，r1=r2 （2）若测量数据近似满足关系式__________（用m1、m2、xM、xP、xN表示），则说明两小球碰撞过程动量守恒。 14. 用单摆测量重力加速度实验中，实验装置如图1所示。 （1）实验中需要使用秒表，某次实验秒表指针如图2所示，记录的时间应是______。 （2）此实验还需测量小钢球的直径，某次用游标卡尺测量，示数如图3所示，则______。 （3）某一组同学在测量单摆的周期时，从单摆运动到最低点开始计时且计数为1，到第次经过最低点所用的时间为。该小组的一位同学认为单摆周期为，并由此计算当地的重力加速度，若该小组其他操作都正确，他们的测量结果将______。（选填“偏大”“偏小”或“不变”） （4）另一组同学经测量得到6组摆长和对应的周期，画出图线，然后在图线上选取、两个点，坐标如图4所示。则当地重力加速度的表达式______。处理完数据后，该组同学发现在计算摆长时用的是摆线长度而未计入小球半径，这样______（选填“影响”或“不影响”）重力加速度的计算。 三、计算题（共46分） 15. 某质点的振动图像如图所示，求： （1）写出该质点的振动方程； （2）0时刻开始计时，11秒内的路程。 16. 如图所示，两根倾斜直金属导轨、平行放置，两导轨之间的距离，导轨平面与水平面之间的夹角。一根质量的均匀直金属杆MN垂直放在两导轨上处于静止状态，整个装置处于与导轨所在的平面垂直向上的匀强磁场中，磁感应强度。在导轨的上端接有电动势、内阻的电源，电阻，其余电阻不计。，，。求： （1）通过电阻的电流大小； （2）MN杆受到的安培力大小； （3）金属导轨与MN杆间的摩擦力大小。 17. 如图所示，xOy平面内，第一、第四象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场，一个质量为m的带负电荷的粒子，不计重力，从x轴上的P点以速度v射入第一象限，并恰好垂直于y轴射出第一象限．已知v与x轴成45°角，磁感应强度的大小为B，OP＝a． （1）求粒子的电荷量大小q； （2）求带电粒子穿过第一象限所用的时间t； （3）若P处有一粒子源，能在xOy平面内向各个方向发射题干中所述粒子，求粒子与y轴交点的纵坐标范围． 18. 如图，一根竖直固定的无限长的直圆管内有一质量为的水平薄圆盘恰好静止，圆盘与管的上端口有一段距离。一质量为的小球从管的上端1由由静止释放，以速度与圆盘发生弹性碰撞（时间极短），碰撞后圆盘在管中匀速滑动，设小球在管中运动时与管壁不接触，小球与圆盘的碰撞始终为弹性碰撞，重力加速度大小为，不计空气阻力，圆盘所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求： （1）小球从释放到与圆盘第一次碰撞运动的时间； （2）第一次碰撞与第二次碰撞之间圆盘与圆管摩擦产生的热量； （3）第二次碰撞与第三次碰撞之间小球与圆盘之间的最大距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025—2026学年度第一学期高二12月模块考试 物理试题 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。满分100分，考试时间90分钟。考试结束后，将答卷纸和答题卡一并交回。 第Ⅰ卷（共40分） 注意事项 1．答题前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的班级、姓名、座号、准考证号填写在答题卡和试卷规定的位置上，并将答题卡上的考号、科目、试卷类型涂好。 2．第Ⅰ卷每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号，答案不能答在试卷上。 3．第Ⅱ卷必须用0.5毫米黑色签字笔在答卷纸各题的答题区域内作答；不能写在试题卷上，不按以上要求作答的答案无效。 一、选择题（1-8题有一个正确选项每小题3分，9-12有多个正确选项每题4分，漏选2分） 1. 为了提高松树上松果的采摘率和工作效率，工程技术人员利用松果的惯性发明了用打击杆、振动器使松果落下的两种装置。如图甲、乙所示。则（　　） A. 针对不同树木，落果效果最好的振动频率可能不同 B. 随着振动器频率的增加，树干振动的幅度一定增大 C. 打击杆对不同粗细树干打击结束后，树干的振动频率相同 D. 振动器稳定工作后，不同粗细树干的振动频率不同 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据共振的条件，当振动器的频率等于树木的固有频率时产生共振，此时落果效果最好，而不同的树木的固有频率不同，针对不同树木，落果效果最好的振动频率可能不同，故A正确； B．当振动器的振动频率等于树木的固有频率时产生共振，此时树干的振幅最大，则随着振动器频率的增加，树干振动的幅度不一定增大，故B错误； C．打击结束后，树干做阻尼振动，阻尼振动的频率小于树干的固有频率，振动过程中频率不变，粗细不同的树干，固有频率不同，则打击结束后，粗细不同的树干频率可能不同，故C错误； D．树干在振动器的振动下做受迫振动，则稳定后，不同粗细树干的振动频率始终与振动器的振动频率相同，故D错误。 故选A。 2. 下列关于教科书上的四幅插图，说法正确的是（　　） A. 奥斯特利用（a）图实验装置发现了电磁感应现象 B. 图（b）中，两根通电方向相反的长直导线相互排斥，是通过磁场实现的 C. 图（c）中只增大电压U，粒子可以获得更大的动能 D. 图（d）等离子体进入A、B极板之间稳定后，A极板电势高于B极板电势 【答案】B 【解析】 【详解】A．奥斯特利用（a）图实验装置发现了电流的磁效应，故A错误； B．图（b）中，两根通电方向相反的长直导线相互排斥，是通过磁场实现的，故B正确； C．图（c）中，当粒子在磁场中的轨迹半径等于D形盒半径时，粒子的动能最大，由洛伦兹力提供向心力得 可得粒子的最大动能为 由此可知，粒子的最大动能与加速电压无关，故C错误； D．图（d）中，根据左手定则可知，正离子受到的洛伦兹力向下，负离子受到的洛伦兹力向上，则B板带正电，A板带负电，A极板电势低于B极板电势，故D错误。 故选B。 3. 2025年全国青少年棒球锦标赛U18组于2025年7月23日至30日在辽宁省大连金普新区棒球场举行．如图，在某次比赛中，一质量为0.2kg的垒球，以10m/s的水平速度飞至球棒，被球棒打击后反向水平飞回，速度大小变为30m/s，设球棒与垒球的作用时间为0.01s，下列判断正确的是（　　） A. 球棒对垒球做功为75J B. 垒球动量变化量的大小为4kg·m/s C. 球棒对垒球的平均作用力大小为800N D. 球棒与垒球作用时间极短，故垒球动量守恒 【答案】C 【解析】 【详解】A．设垒球的初速度的方向为正方向，则末速度为，由动能定理可知，球棒对垒球做的功为，故A错误； B．动量的变化量为矢量， 即垒球的动量变化量大小为8.0kg·m/s，负号表示方向与初速度方向相反，故B错误； C．由冲量的定义可知，球棒对垒球平均作用力大小为 ，故C正确； D．球棒与垒球作用时，垒球受合外力不为零，则垒球的动量不守恒，D错误。 故选C。 4. “爆竹声中一岁除”，爆竹送来浓浓的年味。一质量为0.06kg的爆竹以一定的速度竖直向上运动，当运动到最高点时爆炸成质量之比为1∶2的两部分，质量较小的部分速度大小为10m/s，不计空气阻力及爆炸过程中的质量损失，取重力加速度大小g＝10m/s2，以下说法中正确的是（　　） A. 质量较大的部分速度大小为20m/s B. 质量较大的部分速度大小为5m/s C. 爆竹爆炸过程中机械能守恒 D. 爆竹爆炸过程释放的化学能为10J 【答案】B 【解析】 【详解】AB． 爆炸发生在最高点，此时爆竹速度为零，总动量为零。其中，质量比，总质量，故，。已知，爆炸后，根据动量守恒定律 代入得速度大小为，方向与较小部分相反，故A错误、B正确； C． 爆炸过程中，化学能转化为动能，机械能增加，因此机械能不守恒，故C错误； D． 爆炸释放的化学能等于爆炸后两部分的动能之和 选项D中与计算结果不符，故D错误。 故选B。 5. 如图（甲）所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力随时间变化的图像如图（乙）（　　） A. 时刻小球动能最大 B. 时刻小球动能最大 C. 这段时间内，小球的动能先增大后减小 D. 这段时间内，小球增加的重力势能等于弹簧减少的弹性势能 【答案】C 【解析】 【详解】A．时刻小球小球刚与弹簧接触，与弹簧接触后，弹力先小于重力，小球做加速度运动，当弹力增大到与重力平衡，即加速度减为零时，速度达到最大，动能达到最大，故A错误； B．时刻，弹力最大，故弹簧的压缩量最大，小球运动到最低点，速度等于零，故B错误； C．这段时间内，小球处于上升过程，先做加速度不断减小的加速运动，后做加速度不断增大的减速运动，动能先增大后减小，故C正确； D．段时间内，小球和弹簧系统机械能守恒，故小球增加的动能和重力势能之和等于弹簧减少的弹性势能，故D错误。 故选C。 6. 在光滑的水平面上有三个完全相同的小钢球，三个球处在同一条直线上，其中球左侧带有双面胶贴，开始时两球静止，现以的速度与发生弹性碰撞，然后与球发生正碰后粘在一起，则与球碰撞后的速度大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设三个球的质量均为m，由于A、B发生弹性碰撞，故A、B碰后，A的速度为零，B的速度为，根据动量守恒定律可得 代入数据解得 故选A。 7. 通电长直导线产生的磁场如图1所示，距离长直导线处的磁感应强度，式中为常数，I为长直导线中的电流大小。如图2所示，有四条通电长直导线垂直纸面放置，四条导线位于边长为的正方形顶点上，每条导线中的电流都等于，若导线的长度为，则其受到的安培力大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】导线a在d点的磁感应强度大小为 方向垂直于ad连线向下；导线b在d点的磁感应强度大小为 方向垂直于bd连线斜向左上45°；导线c在d点的磁感应强度大小为 方向垂直于cd连线向右；则d处的磁感应强度大小为 则导线d受安培力 故选C。 8. 如图所示，足够长的固定粗糙倾斜绝缘管与水平方向夹角为，处于垂直纸面向外的匀强磁场中，一直径略小于绝缘管直径的带正电小球从静止开始沿管下滑。已知小球质量为m，电荷量为q，磁感应强度大小为B，绝缘管与小球间的动摩擦因数为。重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 小球下滑过程中，摩擦力一直减小 B. 小球下滑过程中，绝缘管对小球的支持力方向不变 C. 小球下滑过程中，最大加速度为 D. 小球下滑过程中，最大速度为 【答案】D 【解析】 【详解】小球从静止开始沿管下滑，刚开始受到竖直向下的重力，垂直于管下壁向上的支持力，沿斜面向上的摩擦力。随着物体开始运动，根据左手定则，小球受到一个垂直于管下壁向上的洛伦兹力。洛伦兹力大小 随着速度逐渐增大，洛伦兹力逐渐增大，管对小球的支持力逐渐减小，小球对管的压力逐渐减小，由滑动摩擦力 可知滑动摩擦力逐渐减小，当，此时摩擦力等于0，有最大加速度 物体继续加速向下走，随着速度增大，洛伦兹力增大，小球会挤压管上壁，管上壁给小球一个向下的支持力，支持力逐渐增大，小球给管上壁的压力逐渐增大，滑动摩擦力逐渐增大，加速度逐渐减小，一直到 解得。此后小球将匀速下滑。 综上，摩擦力先减小后增大；支持力先垂直绝缘管向上，在垂直绝缘管向下。 故选D。 9. 一弹簧振子中的小球做简谐运动的x-t关系为。下列说法正确的是（　　） A. 振幅是矢量，小球的振幅是3cm B. t=0时刻，小球的动能最小 C. 时刻，小球受到的回复力最大，位移负方向最大 D. 时刻，弹簧的弹性势能最小，小球的动能最大 【答案】BC 【解析】 【详解】A．振幅是标量，根据小球做简谐运动的x-t关系，可知振幅为3cm，故A错误； B．t=0时刻，代入解得此时位移为，为正方向位移最大，速度为零，动能最小，故B正确； CD．时刻，代入解得此时位移为，位移负方向最大，速度为零，动能最小，弹性势能最大，根据可知此时小球受到的回复力最大。 故C正确，D错误。 故选BC。 10. 将一个电动传感器接到计算机上，就可以测量快速变化的力。用这种方法测得的某单摆摆动时悬线上拉力的大小随时间变化的曲线如图所示。某同学根据提供的信息做出了下列判断，其中正确的是（　　） A. 时摆球经过最低点 B. 时摆球经过最低点 C. 摆球做阻尼振动 D. 若当地，则该摆的摆长 【答案】AC 【解析】 【详解】C．根据牛顿第二定律知，在最低点有 可得 由图知，摆球通过最低点的拉力减小，则知其速度减小，振幅不断减小，所以摆球做的是阻尼振动，故C正确； AB．摆球经过最低点时，拉力最大；由图可知，在t=0.2s时，拉力最大，所以此时摆球经过最低点；在t=1.1s时，摆球的拉力不是最大，不是经过最低点，故A正确，B错误； D．由图可知，两次拉力最大的时间间隔为0.6s，故周期为1.2s，根据单摆周期公式有 代入数据可得，故D错误。 故选AC。 11. 如图所示，在相互平行的边界线和的上方和下方，均有垂直于纸面向外的匀强磁场，两个区域的磁感应强度大小相同。带正电的粒子从边界上的点以初速度与边界线成斜向上射出，若第一次从下方磁场穿出时与交于点（图中未画出），不计粒子重力。下列说法正确的是（ ） A. 带电粒子经过点的速度与点时相同 B. 仅改变带电粒子的电性，间距离不变 C. 增大带电粒子初速度，间距离将变大 D. 增大磁感应强度，间距离将变小 【答案】AB 【解析】 【详解】由题意，可画出粒子运动轨迹如图所示。 A．洛伦兹力不做功，由运动轨迹可知，带电粒子经过点时的速度和点时速度大小相等，方向相同，故A正确。 CD．由几何关系设间距为，可得间距离 和粒子的速度大小，磁感应强度大小无关，故CD错误。 B．仅改变粒子的电性，只是将粒子的轨迹劣弧变优弧，优弧变劣弧，间距不变，故B正确。 故选AB。 12. 如图甲所示，一根轻杆、一根轻质细线和可以自由转动的细悬挂轴OO'组成一个“杆线摆”，杆线摆可以绕着悬挂轴OO'来回摆动，OO'与竖直方向夹角θ=30°，轻杆与悬挂轴OO'垂直，细线与轻杆的夹角也为θ=30°。摆球的运动轨迹被约束在一个倾斜的平面内，倾斜平面与水平面的夹角也为θ=30°，该杆线摆做简谐运动的x-t图像如图乙所示，P是图像上对应t0时刻的某点，取π2≈10，取重力加速度g=10m/s2。则（　　） A. t0时刻摆球的速度方向沿图像上P点的切线方向 B. 该杆线摆的细线长约为 C. 该杆线摆做简谐运动的振幅是8cm D. 摆球在10s内通过平衡位置10次 【答案】BD 【解析】 【详解】A．简谐运动的图像不是摆球的运动轨迹，所以在t0时刻摆球的速度方向不沿图像上P点的切线，应指向平衡位置，故A错误； B．由图像可知，周期为2s，结合 解得细线长，故B正确； C．由图可知该杆线摆做简谐运动的振幅是4cm，故C错误； D．摆球在一个周期内通过平衡位置2次，10s内通过平衡位置10次，故D正确。 故选BD。 二、实验题（14分） 13. 为了验证动量守恒定律，采用了以下实验方案来完成该实验。 用如图甲所示实验装置来“验证动量守恒定律”，实验原理如图乙所示。图乙中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先让质量为m1的入射小球A多次从斜轨上同一位置由静止释放，找到其平均落地点的位置P，然后把质量为m2的被碰小球B静置于轨道的水平部分，再将入射小球从斜轨上同样位置由静止释放，与小球B相碰，并且重复多次，实验得到小球落点的平均位置分别为M、N，测量xM、xP、xN分别为M、P、N距O点的水平距离。 （1）若入射小球A质量为m1，半径为r1；被碰小球B质量为m2，半径为r2，则（　　） A. m1>m2，r1>r2 B. m1>m2，r1<r2 C. m1>m2，r1=r2 D. m1<m2，r1=r2 （2）若测量数据近似满足关系式__________（用m1、m2、xM、xP、xN表示），则说明两小球碰撞过程动量守恒。 【答案】（1）C （2） 【解析】 【小问1详解】 为防止小球A和小球B碰后反弹，且A和B是对心正碰，因此必须是。 故选C。 【小问2详解】 根据平抛规律， 解得平抛的初速度为 则小球A碰撞前后的速度分别为， 小球B碰后的速度为 两小球碰撞过程动量守恒则满足关系式 即 14. 用单摆测量重力加速度实验中，实验装置如图1所示。 （1）实验中需要使用秒表，某次实验秒表指针如图2所示，记录的时间应是______。 （2）此实验还需测量小钢球的直径，某次用游标卡尺测量，示数如图3所示，则______。 （3）某一组同学在测量单摆的周期时，从单摆运动到最低点开始计时且计数为1，到第次经过最低点所用的时间为。该小组的一位同学认为单摆周期为，并由此计算当地的重力加速度，若该小组其他操作都正确，他们的测量结果将______。（选填“偏大”“偏小”或“不变”） （4）另一组同学经测量得到6组摆长和对应的周期，画出图线，然后在图线上选取、两个点，坐标如图4所示。则当地重力加速度的表达式______。处理完数据后，该组同学发现在计算摆长时用的是摆线长度而未计入小球半径，这样______（选填“影响”或“不影响”）重力加速度的计算。 【答案】（1）99.8 （2）16.5 （3）偏大 （4） ①. ②. 不影响 【解析】 【小问1详解】 根据秒表的读数规律，该读数为 【小问2详解】 根据游标卡尺的读数规律，该读数为 【小问3详解】 根据周期公式有 整理得 根据题意可知，单摆的真实周期 而周期测量值偏小，故加速度测量值偏大。 【小问4详解】 [1]根据周期公式有 整理得 可知图像斜率 解得 [2]若计算摆长时用的是摆线长度而未计入小球半径，根据题意有 整理得 可知，图像斜率不变，故对g的测量不影响。 三、计算题（共46分） 15. 某质点的振动图像如图所示，求： （1）写出该质点的振动方程； （2）0时刻开始计时，11秒内的路程。 【答案】（1） （2）35m 【解析】 【小问1详解】 设该质点的振动方程为 由图可知，该质点振动的振幅为 t=0时，y=5m；t=5s时，y=0，且质点向y负方向运动； 代入振动方程得；，且 则； 解得， 故该振动的振动方程为 【小问2详解】 周期 一个周期内质点路程为4A=40m 将t=11s代入振动方程得 将t=12s代入振动方程得 最后1s（11s~12s）的路程为5m−0=5m 故这段时间内质点通过的路程为 16. 如图所示，两根倾斜直金属导轨、平行放置，两导轨之间的距离，导轨平面与水平面之间的夹角。一根质量的均匀直金属杆MN垂直放在两导轨上处于静止状态，整个装置处于与导轨所在的平面垂直向上的匀强磁场中，磁感应强度。在导轨的上端接有电动势、内阻的电源，电阻，其余电阻不计。，，。求： （1）通过电阻的电流大小； （2）MN杆受到的安培力大小； （3）金属导轨与MN杆间的摩擦力大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据闭合电路的欧姆定律，有 代入数据，解得 【小问2详解】 MN杆受到的安培力为 【小问3详解】 由左手定则知安培力沿斜面向上；将重力正交分解，在沿导轨平面方向 根据平衡条件 代入数据，解得 17. 如图所示，xOy平面内，第一、第四象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场，一个质量为m的带负电荷的粒子，不计重力，从x轴上的P点以速度v射入第一象限，并恰好垂直于y轴射出第一象限．已知v与x轴成45°角，磁感应强度的大小为B，OP＝a． （1）求粒子的电荷量大小q； （2）求带电粒子穿过第一象限所用的时间t； （3）若P处有一粒子源，能在xOy平面内向各个方向发射题干中所述粒子，求粒子与y轴交点的纵坐标范围． 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子运动轨迹如图，由几何关系可知，粒子轨道半径 由 可得粒子带电量 【小问2详解】 粒子在第一象限转过的圆心角135°，则用时间 而 可得 【小问3详解】 如图所示 ①如甲图粒子轨迹与y轴交点为M，PM为直径，则 解得 ②如乙图粒子轨迹与y轴相切于N，则由 解得 粒子与y轴交点的纵坐标范围。 18. 如图，一根竖直固定的无限长的直圆管内有一质量为的水平薄圆盘恰好静止，圆盘与管的上端口有一段距离。一质量为的小球从管的上端1由由静止释放，以速度与圆盘发生弹性碰撞（时间极短），碰撞后圆盘在管中匀速滑动，设小球在管中运动时与管壁不接触，小球与圆盘的碰撞始终为弹性碰撞，重力加速度大小为，不计空气阻力，圆盘所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求： （1）小球从释放到与圆盘第一次碰撞运动的时间； （2）第一次碰撞与第二次碰撞之间圆盘与圆管摩擦产生的热量； （3）第二次碰撞与第三次碰撞之间小球与圆盘之间的最大距离。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小球与圆盘碰撞前做自由落体运动，根据： 解得： 【小问2详解】 设小球与圆盘第一次碰撞后小球的速度为，圆盘的速度为，根据动量守恒定律和能量守恒，有： 解得： 设经过时间，小球与圆盘第二次相磁，以竖直向下为正方向，则有： 解得： 圆盘匀速下滑，与管壁之间的摩擦力： 在这段时间内，圆盘所运动的距离： 由于摩擦产生的热量为： 解得： 【小问3详解】 第二次碰撞前小球的速度为： 设第二次碰撞后，小球的速度为，圆盘的速度为，根据弹性碰撞的规律有： 解得： 第二次碰撞后，小球做自由落体运动，圆盘以速度做匀速运动，当两者速度相等时，小球与圆盘的距离最远， 有： 解得： 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $