精品解析:江西奉新县第四中学2025-2026学年高二年级下学期第一次教学质量检测物理试卷
2026-09-15
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内容正文:
2027届高二下学期第一次教学质量检测
物理试卷
试卷共6页,15小题,满分100分。考试用时75分钟。
注意事项:
1、答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡指定位置上。
2、回答选择题时,选出每小题答案后,用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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3、考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后,请将答题卡交回。
一、选择题(本题共10小题,共46分。第1~7小题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10小题有多项符合题目要求,每小题6分,选对但不全的得3分,错选、不选不得分)
1. 被动红外夜视技术利用目标自身发射的红外线来探测目标位置,该技术可用于制造被动夜视镜。红外线是一种电磁波,关于电磁波,下列说法正确的是( )
A. 红外线的波长比射线的波长短
B. 红外线和紫外线都具有荧光效应和杀菌作用
C. 红外线的频率比X射线的频率小
D. 紫外线的热效应比红外线的热效应显著
【答案】C
【解析】
【详解】A.红外线的频率比γ射线低,根据
可知频率越低,波长越长,所以红外线的波长比γ射线的波长长,故A错误;
B.紫外线具有荧光效应和杀菌作用,红外线不具有这些作用,红外线具有热效应,故B错误;
C.红外线的频率比 X 射线低,故C正确;
D.红外线的热效应比紫外线显著,故D错误。
故选 C。
2. 某种风力发电机的原理如图甲所示,发电机线圈固定,磁体在外力驱动下绕线圈对称轴逆时针转动。两磁体间的磁场可视为匀强磁场,从图甲所示位置开始计时,向外输出的电压u随时间t变化的关系图像如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. 该交流电输出电压的有效值为
B. 磁体转动的角速度为
C. 图甲所示位置为感应电动势最大的位置
D. 图甲所示位置线圈ab边的感应电流方向由a指向b
【答案】C
【解析】
【详解】A.该交流电是正弦式交流电,可得输出电压的有效值为,故A错误;
B.交流电的周期为,则磁体转动的角速度为
故B错误;
C.图甲所示位置线圈平面与中性面垂直,此时磁通量为零,磁通量的变化率最大,感应电动势最大,故C正确;
D.根据楞次定律可知,图甲所示位置感应电流的方向由b指向a,故D错误。
故选C。
3. 如图所示,一轻质弹簧下端系一质量为的书写式激光笔,组成一弹簧振子,并将其悬挂于教室内一体机白板的前方。使弹簧振子沿竖直方向上下自由振动,白板以速率水平向左匀速运动,激光笔在白板上留下如图所示的书写印迹。图中相邻竖直虚线的间隔均为(未标出),印迹上P、Q两点的纵坐标分别为和。忽略空气阻力,重力加速度为g,则( )
A. 该弹簧振子的振幅为
B. 该弹簧振子的振动周期为
C. 激光笔在留下P、Q两点时加速度相同
D. 激光笔在留下PQ段印迹的过程中,弹簧弹力对激光笔做功为
【答案】D
【解析】
【详解】AB.白板匀速运动,振子振动的周期等于记录纸运动位移所用的时间,则周期
振幅为
故AB错误;
C.加速度是矢量,激光笔在留下P、Q两点时加速度大小相等,方向相反,故C错误;
D.在激光笔留下PQ段印迹的过程中,根据动能定理可知,合外力做功为零,但重力做正功为,故弹力对物块做负功,为,故D正确。
故选D。
4. 如图所示,颠球是足球运动中的一项基本功,若某次颠球中,颠出去的足球竖直向上运动之后又落回到原位置,设整个运动过程中足球所受阻力大小不变。下列说法正确的是( )
A. 球从颠出到落回的时间内,重力的冲量为零
B. 球从颠出到落回的时间内,阻力的冲量为零
C. 球上升阶段与下降阶段合外力的冲量大小相等
D. 球上升阶段动能的减少量大于下降阶段动能的增加量
【答案】D
【解析】
【详解】AB.力和力的作用时间的乘积叫做力的冲量,重力的方向不变,故重力冲量的大小不为零,由于上升阶段足球的加速度较大,下降阶段足球的加速度较小,由运动学规律知上升阶段的时间比下降阶段的时间短,且整个过程中阻力的大小不变,故阻力的冲量也不为0,故AB错误;
C.球上升时合力为重力加阻力,下降时合力为重力减阻力,故上升时合外力比下降时合外力大,上升时加速度大于下降时加速度,设上升阶段球的初速度为,末速度为0,则动量的变化量大小
下降阶段初速度为0,由于上升时加速度比下降时加速度大,根据可知,其末速度
则动量的变化量大小,则球上升阶段动量的变化量大小大于下降阶段动量的变化量大小,由动量定理可知,球上升阶段动量的变化量即球上升阶段所受的合外力的冲量,球下降阶段动量的变化量即球下降阶段所受的合外力的冲量,则球上升阶段合外力的冲量大于下降阶段合外力的冲量,故C错误;
D.根据C分析,落回时的速度小于上升时的速度,根据动能定理,上升时的动能减少量等于,下降时的动能增加量等于,所以球上升阶段动能的减少量大于下降阶段动能的增加量,故D正确。
故选D。
5. 两个完全相同的等腰三棱镜如图所示放置,相邻的侧面相互平行。一束由红光和蓝光组成的复色光从棱镜A的左侧面入射,从B的右侧面射出,若两束光传播过程中均未发生全反射,则从B的右侧面射出的光线可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据光路的可逆性,结合光的折射定律,可知从B的右侧面射出的光线与入射光线平行,则从B的右侧面射出的单色光仍平行,由于棱镜对红光和蓝光的折射率不同,所以从B的右侧面射出时,红光和蓝光的出射光线有一定间距。
故选B。
6. 如图甲所示,矩形导线框abcd的一半面积置于垂直纸面的磁场中,磁感应强度B随时间t变化的图像如图乙所示,设磁场垂直纸面向外为正方向,线圈中感应电流i以顺时针为正方向,ad边受到的安培力F以水平向右为正方向,则关于i、F随t变化的图像正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】AB.由图乙可知,在0~1s内,穿过线圈的磁通量垂直纸面向外且均匀增大,根据法拉第电磁感应定律可知产生恒定的感应电流,根据楞次定律可知感应电流的方向为顺时针(正方向),同理,在1~3s内,感应电流恒定,沿逆时针方向(负方向),在3~4s内,感应电流恒定,沿顺时针方向(正方向),故AB错误;
CD.在0~1s内,ad边的电流方向为d→a,根据左手定则可知,安培力的方向为水平向右(正方向),根据安培力公式,其中I恒定不变,B随t均匀增大,则F随t均匀增大;同理,在1~2s内,安培力水平向左且均匀减小,在2~3s内,安培力水平向右且均匀增大,在3~4s内,安培力水平向左且均匀减小,故C正确,D错误。
故选C。
7. 边长均为l的正方形导线框Ⅰ、Ⅱ由相同材料制成,且导线框Ⅱ的横截面积是导线框Ⅰ的横截面积的两倍。将两导线框从矩形边界磁场上方同一高度静止释放,磁场下边界到地面距离为h,且。关于导线框的运动,下列说法正确的是( )
A. 两导线框刚进入磁场时的加速度不同
B. 两导线框落地时的速度不同
C. 两导线框穿过磁场产生的总热量不同
D. 两导线框从开始释放到落地的时间不同
【答案】C
【解析】
【详解】A.设线框Ⅰ的质量为,线框Ⅱ的质量为,线框的电阻分别为、,则有,,,
结合题意可知
解得,
设线框释放的高度为,根据机械能守恒定律则有
解得线框刚进入磁场中的速度为
可见两线框进入磁场中的速度相等,线框进入磁场中,产生的感应电动势为
感应电流为
线框受到的安培力为
根据牛顿第二定律则有
解得线框的加速度
结合上述分析可知,
解得
即两导线框刚进入磁场时的加速度相同,A错误;
B.因为,两线框完全进入磁场后,磁通量不变,线框中无感应电流,线框不受安培力,做加速度为的匀加速直线运动,由于两线框进入磁场时的速度相同,进入磁场后的运动情况相同,故两线框落地时的速度相同,B错误;
C.根据能量守恒可得
两线框下落的高度相同,落地时的速度相同,但两线框的质量不同,所以两线框重力势能的减少量和动能的增加量都不相同,因此两导线框穿过磁场产生的总热量不同,C正确;
D.由于两线框进入磁场前做自由落体运动,运动时间相等,在磁场中和出磁场的运动情况相同,故两线框从开始释放到落地的时间相等,D错误。
故选C。
8. 如图所示,变压器为理想变压器,电流表、电压表均为理想交流电表,为光敏电阻(其阻值随光照强度的增强而减小),为定值电阻,P为滑动触头。在ab端输入电压有效值恒定的交变电流,下列说法正确的是( )
A. 仅增强照射的光照强度,电压表的示数将增大
B. 仅增强照射的光照强度,电流表的示数将减小
C. 仅将P向上滑动,电压表的示数将增大
D. 仅将P向上滑动,电流表的示数将减小
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.当不动时,根据电压与匝数关系
可知副线圈的电压保持不变;根据串联电路分压规律可得,电压表的示数为
仅增强照射的光照强度,则 减小,则增大,故流过的电流增大;根据电流与匝数的关系可知原线圈的电流增大,所以电压表的示数和电流表的示数都增大,故A正确,B错误;
CD.仅将P向上滑动,则副线圈的匝数增大,根据电压与匝数关系可知副线圈的电压增大;根据串联电路分压规律可得,电压表的示数为可知增大,故流过的电流增大;根据电流与匝数的关系可知原线圈的电流增大,所以电压表的示数和电流表的示数都增大,故C正确,D错误。
故选AC。
9. 两列简谐横波分别沿轴正方向和负方向传播,两波源分别位于和处,两列波的波速均为,波源的振幅均为。时刻两列波的图像如图所示,此刻平衡位置在和的、两质点刚开始振动。质点M的平衡位置处于处。下列说法正确的是( )
A. 两列波在时刻相遇
B. 质点M刚开始振动时速度方向沿轴正方向
C. 经过1.5s质点M运动的路程为6cm
D. 1.5s后PQ连线区间振动的振幅为4cm的质点共有3个
【答案】AD
【解析】
【详解】A.根据对称性,两波在M点相遇,所用时间s=0.75s
故A正确;
B.由P、Q的起振方向向下可知,质点M刚开始振动时速度方向沿轴负方向,故B错误;
C.两列波的振动周期s
从t=0时刻起经0.75s,M点开始运动,振动的时间
M点为振动加强点,振幅为4cm,因此M点的通过的路程为cm
故C错误;
D.两列波振动情况相同,根据波的叠加可知当波程差满足时为加强点,振幅为4cm,则位于0.3m、0.5m、0.7m的点满足条件,故D正确;
故选AD。
10. 如图所示,匀强磁场垂直于平面(纸面)向外,磁场的右边界与轴垂直,交轴于点。其中第I象限内的磁感应强度为,第Ⅳ象限内的磁感应强度为,且(大小均未知)。一质量为、电荷量为的粒子从原点以速度进入第I象限的磁场,方向与轴正方向成角,粒子从点离开磁场区域,不计粒子重力,则第I象限的磁感应强度的大小不可能的是( )
A. B. C. D.
【答案】AD
【解析】
【详解】粒子在磁场中的运动轨迹受洛伦兹力控制,在第I象限,磁感应强度,粒子从原点以与轴正方向成角射入,做顺时针圆周运动,洛伦兹力提供向心力
解得半径
由几何关系,轨迹与轴正半轴交于,此时速度方向与轴正方向成
同理,在第Ⅳ象限,磁感应强度为,粒子仍顺时针运动,半径,轨迹与轴正半轴交于,射出时速度方向与轴正方向成
此后粒子交替进入和,在轴上的交点依次为:,,,,,……
因此粒子在轴上的所有交点坐标构成一个等差数列,规律为,其中是的正整数。
粒子最终从离开,所以必须是上述序列中的一个值。
因此,
代入,解得,
A.由,解得,不为正整数,故A错误;
B.由,解得,故B正确;
C.由,解得,故C正确;
D.由,解得
此时,而第一次出现前,粒子已经到达过处,故至少等于,故D错误。
本题选不正确的,故选AD。
二、实验题(本题共2小题,共14分。第11题6分,第12题8分)
11. 某同学为了验证对心碰撞过程中的动量守恒,用纸板搭建如图1所示的滑道,使滑块甲、乙(可视为质点)可以平滑地从斜面滑到水平面上,其中,为水平段。甲、乙大小相等,质量分别为和,与纸板间的动摩擦因数均为,当地重力加速度为。实验步骤如下:
a、如图1所示,将滑块甲放置在斜面上的某一位置,标记此位置为。由静止释放滑块甲,当滑块甲停在水平面上某处时,测量滑块甲从点滑行的距离。
b、如图2所示,将滑块乙放置在处,将滑块甲从点由静止释放,当滑块甲、乙发生碰撞后,分别测量滑块甲、乙从点滑行的距离和。
c、保持滑块甲的释放位置不变,重复实验若干次,得到、、的平均值分别为、、。
(1)在本实验中,滑块甲、乙的质量关系应满足________(选填“<”“=”或“>”)。
(2)碰撞前,滑块甲到点的速度大小可表示为________。
(3)在误差允许范围内,若表达式________成立,则可验证碰撞过程中动量守恒。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
为防止滑块甲碰撞后反弹,保证碰后甲仍向前运动,需满足
【小问2详解】
滑块甲在水平段做匀减速运动,由牛顿第二定律
解得加速度大小
根据速度位移公式
解得
【小问3详解】
根据上一问,碰撞后滑块甲、乙的速度分别为,
由动量守恒定律
联立解得
12. “奇思妙想”小组同学探究电磁感应现象的规律,选用的器材有:条形磁铁、电流表、螺线管、导线、开关、学生电源、滑动变阻器,DIS数字信息系统。他们做了一系列研究:
(1)首先,由如图甲电路识别电流表G的指针偏转方向与输入电流方向之间的关系,没有通电时,电流表G的指针在刻度盘中间,闭合开关S,发现电流表G如图,说明电流从电流表G的右侧进入,电流表G的指针右偏。
(2)如图乙,在断开开关时发现灵敏电流计指针向右偏转,下列操作中能使指针向右偏转的有________。
A.开关闭合时,将A线圈从B线圈中拔出
B.开关闭合时,滑动变阻器的滑片保持不动
C.开关闭合时,将A线圈倒置再重新插入B线圈中
D.先把接电源正负的两个导线互换,再突然闭合开关
(3)将灵敏电流计G与一螺线管串联,已知线圈由上端开始绕至下端,如图丙。将条形磁铁的N极朝下插入线圈,发现指针偏转情况如图。俯视线圈,其绕向为________(选填“顺时针”或“逆时针”)。
(4)利用DIS数字信息系统探究感应电流方向,把同一条形磁体N极多次插入和拔出螺线管(次数用数字表示),螺线管中感应电流随时间的关系如图丁,俯视螺线管中电流方向,逆时针记为正,每次插入和拔出条形磁体过程,条形磁体的行程相同,那么条形磁铁第1次运动的最大速率________第2次运动的最大速率;1图线与横轴围成的面积________2图线与横轴围成的面积。(均选填“大于”“小于”或“等于”)
【答案】 ①. ACD ②. 逆时针 ③. 大于 ④. 等于
【解析】
【详解】(2)A.开关闭合时将A线圈从B线圈中拨出,B线圈中的磁通量减小,出现感应电流,灵敏电流计指针向右偏转,A项正确;
B.开关闭合时滑动变阻器的滑片保持不动,B线圈中的磁通量保持不变,不会出现感应电流,指针会指到中央零刻度位置,B项错误;
C.开关闭合时将A线圈倒置,再重新插入B线圈中,B线圈中反向的磁通量增加,灵敏电流计指针向右偏转,C项正确;
D.先把接电源正负的两个导线互换,再突然闭合开关,B线圈中反向的磁通量增加,灵敏电流计指针向右偏转,D项正确。
故选ACD。
(3)丙图中将条形磁铁的极朝下插入线圈,线圈中磁通量增加,发现指针左偏转,根据楞次定律可知感应电流的磁场方向向上,结合右手定则可知,俯视线圈,线圈绕向为逆时针方向。
(4)[1]由丁图可知,第1、2次相比较,第1次感应电流的峰值大,根据
可得,第1次最大速率大;
[2]图线与横轴围成的面积表示电荷量,条形磁体的行程相同,磁通量的变化量相同,根据得1图线与横轴围成的面积等于2图线与横轴围成的面积。
三、解答题(本题共3小题,共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案不给分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13. 某种透明介质制成的空心圆柱体,截面图如图所示,内、外圆有一个共同的圆心O,半径分别为1m、2m,MN为外圆的一条直径。一束激光(纸面内)平行于MN从空气射入圆柱体,入射光线和外圆半径OA的夹角,入射光线经折射后恰好和内圆相切。已知光在真空中的传播速度为,不考虑光的反射,求:
(1)该介质的折射率;
(2)该激光在空心圆柱体内传播的时间。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
根据题意,画出光路图,如图所示
由几何关系可得
该介质的折射率
【小问2详解】
由几何关系可得,该激光在空心圆柱体内传播的距离为
该激光在空心圆柱体内传播的速度
则该激光在空心圆柱体内传播的时间
14. 如图,区域I内有与水平方向成45°角的匀强电场E1,区域宽度为d1,区域Ⅱ内有正交的有界匀强磁场B和匀强电场E2,区域宽度为d2,磁场方向垂直纸面向里,电场方向竖直向下。一质量为m、电量大小为q的微粒在区域I左边界的P点,由静止释放后水平向右做直线运动,进入区域Ⅱ后做匀速圆周运动,从区域Ⅱ右边界上的Q点穿出,其速度方向改变了30°,重力加速度为g,求:
(1)区域I和区域Ⅱ内匀强电场的电场强度E1、E2的大小;
(2)区域Ⅱ内匀强磁场的磁感应强度B的大小;
(3)微粒从P运动到Q的时间有多长。
【答案】(1)E1= ,E2=;(2) ;(3)
【解析】
【分析】
【详解】(1)微粒在区域I内水平向右做直线运动,则在竖直方向上有:
求得:
微粒在区域II内做匀速圆周运动,则重力和电场力平衡,有:
求得:
(2)粒子进入磁场区域时满足:
根据几何关系,分析可知:
整理得:
(3)微粒从P到Q的时间包括在区域I内的运动时间t1和在区域II内的运动时间t2,并满足:
经整理得:
15. 如图所示,和是两条足够长、相距为的平行金属导轨,左侧圆弧轨道表面光滑,右侧水平轨道表面粗糙,并且右侧空间存在一竖直向上、磁感应强度大小为的匀强磁场。在左侧圆弧轨道上高为处垂直导轨放置一导体棒,在右侧水平轨道上某位置垂直导轨放置另一导体棒。已知棒和棒的质量分别为和,接入回路部分的电阻均为,棒与水平轨道间的动摩擦因数为,圆弧轨道与水平轨道平滑连接且电阻不计。现将棒由静止释放,让其沿轨道下滑并进入磁场区域,最终在棒左侧距为处停下,此过程中棒因摩擦一直处于静止状态。重力加速度为,求:
(1)棒刚进入磁场时所受安培力的大小;
(2)棒在磁场中的运动时间;
(3)若水平轨道光滑,求棒从开始运动到最终达到稳定状态的过程中所产生的热量以及为使两棒不相碰,棒初始位置与的最小距离。
【答案】(1)
(2)
(3),
【解析】
【小问1详解】
棒下滑过程,根据机械能守恒可得
解得
棒刚进入磁场时,产生的电动势为
回路电流为
棒所受安培力大小为
联立解得
【小问2详解】
从棒进入磁场到停止运动过程运,由动量定理得
其中
解得
【小问3详解】
若水平轨道光滑,棒、棒组成的系统满足动量守恒,最终达到共速,设其为,则有
根据能量守恒定律可得
又
联立解得
双棒均运动时安培力表达式为
对棒运用动量定理可得
其中
联立可得
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2027届高二下学期第一次教学质量检测
物理试卷
试卷共6页,15小题,满分100分。考试用时75分钟。
注意事项:
1、答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡指定位置上。
2、回答选择题时,选出每小题答案后,用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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3、考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后,请将答题卡交回。
一、选择题(本题共10小题,共46分。第1~7小题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10小题有多项符合题目要求,每小题6分,选对但不全的得3分,错选、不选不得分)
1. 被动红外夜视技术利用目标自身发射的红外线来探测目标位置,该技术可用于制造被动夜视镜。红外线是一种电磁波,关于电磁波,下列说法正确的是( )
A. 红外线的波长比射线的波长短
B. 红外线和紫外线都具有荧光效应和杀菌作用
C. 红外线的频率比X射线的频率小
D. 紫外线的热效应比红外线的热效应显著
2. 某种风力发电机的原理如图甲所示,发电机线圈固定,磁体在外力驱动下绕线圈对称轴逆时针转动。两磁体间的磁场可视为匀强磁场,从图甲所示位置开始计时,向外输出的电压u随时间t变化的关系图像如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. 该交流电输出电压的有效值为
B. 磁体转动的角速度为
C. 图甲所示位置为感应电动势最大的位置
D. 图甲所示位置线圈ab边的感应电流方向由a指向b
3. 如图所示,一轻质弹簧下端系一质量为的书写式激光笔,组成一弹簧振子,并将其悬挂于教室内一体机白板的前方。使弹簧振子沿竖直方向上下自由振动,白板以速率水平向左匀速运动,激光笔在白板上留下如图所示的书写印迹。图中相邻竖直虚线的间隔均为(未标出),印迹上P、Q两点的纵坐标分别为和。忽略空气阻力,重力加速度为g,则( )
A. 该弹簧振子的振幅为
B. 该弹簧振子的振动周期为
C. 激光笔在留下P、Q两点时加速度相同
D. 激光笔在留下PQ段印迹的过程中,弹簧弹力对激光笔做功为
4. 如图所示,颠球是足球运动中的一项基本功,若某次颠球中,颠出去的足球竖直向上运动之后又落回到原位置,设整个运动过程中足球所受阻力大小不变。下列说法正确的是( )
A. 球从颠出到落回的时间内,重力的冲量为零
B. 球从颠出到落回的时间内,阻力的冲量为零
C. 球上升阶段与下降阶段合外力的冲量大小相等
D. 球上升阶段动能的减少量大于下降阶段动能的增加量
5. 两个完全相同的等腰三棱镜如图所示放置,相邻的侧面相互平行。一束由红光和蓝光组成的复色光从棱镜A的左侧面入射,从B的右侧面射出,若两束光传播过程中均未发生全反射,则从B的右侧面射出的光线可能正确的是( )
A. B.
C. D.
6. 如图甲所示,矩形导线框abcd的一半面积置于垂直纸面的磁场中,磁感应强度B随时间t变化的图像如图乙所示,设磁场垂直纸面向外为正方向,线圈中感应电流i以顺时针为正方向,ad边受到的安培力F以水平向右为正方向,则关于i、F随t变化的图像正确的是( )
A. B.
C. D.
7. 边长均为l的正方形导线框Ⅰ、Ⅱ由相同材料制成,且导线框Ⅱ的横截面积是导线框Ⅰ的横截面积的两倍。将两导线框从矩形边界磁场上方同一高度静止释放,磁场下边界到地面距离为h,且。关于导线框的运动,下列说法正确的是( )
A. 两导线框刚进入磁场时的加速度不同
B. 两导线框落地时的速度不同
C. 两导线框穿过磁场产生的总热量不同
D. 两导线框从开始释放到落地的时间不同
8. 如图所示,变压器为理想变压器,电流表、电压表均为理想交流电表,为光敏电阻(其阻值随光照强度的增强而减小),为定值电阻,P为滑动触头。在ab端输入电压有效值恒定的交变电流,下列说法正确的是( )
A. 仅增强照射的光照强度,电压表的示数将增大
B. 仅增强照射的光照强度,电流表的示数将减小
C. 仅将P向上滑动,电压表的示数将增大
D. 仅将P向上滑动,电流表的示数将减小
9. 两列简谐横波分别沿轴正方向和负方向传播,两波源分别位于和处,两列波的波速均为,波源的振幅均为。时刻两列波的图像如图所示,此刻平衡位置在和的、两质点刚开始振动。质点M的平衡位置处于处。下列说法正确的是( )
A. 两列波在时刻相遇
B. 质点M刚开始振动时速度方向沿轴正方向
C. 经过1.5s质点M运动的路程为6cm
D. 1.5s后PQ连线区间振动的振幅为4cm的质点共有3个
10. 如图所示,匀强磁场垂直于平面(纸面)向外,磁场的右边界与轴垂直,交轴于点。其中第I象限内的磁感应强度为,第Ⅳ象限内的磁感应强度为,且(大小均未知)。一质量为、电荷量为的粒子从原点以速度进入第I象限的磁场,方向与轴正方向成角,粒子从点离开磁场区域,不计粒子重力,则第I象限的磁感应强度的大小不可能的是( )
A. B. C. D.
二、实验题(本题共2小题,共14分。第11题6分,第12题8分)
11. 某同学为了验证对心碰撞过程中的动量守恒,用纸板搭建如图1所示的滑道,使滑块甲、乙(可视为质点)可以平滑地从斜面滑到水平面上,其中,为水平段。甲、乙大小相等,质量分别为和,与纸板间的动摩擦因数均为,当地重力加速度为。实验步骤如下:
a、如图1所示,将滑块甲放置在斜面上的某一位置,标记此位置为。由静止释放滑块甲,当滑块甲停在水平面上某处时,测量滑块甲从点滑行的距离。
b、如图2所示,将滑块乙放置在处,将滑块甲从点由静止释放,当滑块甲、乙发生碰撞后,分别测量滑块甲、乙从点滑行的距离和。
c、保持滑块甲的释放位置不变,重复实验若干次,得到、、的平均值分别为、、。
(1)在本实验中,滑块甲、乙的质量关系应满足________(选填“<”“=”或“>”)。
(2)碰撞前,滑块甲到点的速度大小可表示为________。
(3)在误差允许范围内,若表达式________成立,则可验证碰撞过程中动量守恒。
12. “奇思妙想”小组同学探究电磁感应现象的规律,选用的器材有:条形磁铁、电流表、螺线管、导线、开关、学生电源、滑动变阻器,DIS数字信息系统。他们做了一系列研究:
(1)首先,由如图甲电路识别电流表G的指针偏转方向与输入电流方向之间的关系,没有通电时,电流表G的指针在刻度盘中间,闭合开关S,发现电流表G如图,说明电流从电流表G的右侧进入,电流表G的指针右偏。
(2)如图乙,在断开开关时发现灵敏电流计指针向右偏转,下列操作中能使指针向右偏转的有________。
A.开关闭合时,将A线圈从B线圈中拔出
B.开关闭合时,滑动变阻器的滑片保持不动
C.开关闭合时,将A线圈倒置再重新插入B线圈中
D.先把接电源正负的两个导线互换,再突然闭合开关
(3)将灵敏电流计G与一螺线管串联,已知线圈由上端开始绕至下端,如图丙。将条形磁铁的N极朝下插入线圈,发现指针偏转情况如图。俯视线圈,其绕向为________(选填“顺时针”或“逆时针”)。
(4)利用DIS数字信息系统探究感应电流方向,把同一条形磁体N极多次插入和拔出螺线管(次数用数字表示),螺线管中感应电流随时间的关系如图丁,俯视螺线管中电流方向,逆时针记为正,每次插入和拔出条形磁体过程,条形磁体的行程相同,那么条形磁铁第1次运动的最大速率________第2次运动的最大速率;1图线与横轴围成的面积________2图线与横轴围成的面积。(均选填“大于”“小于”或“等于”)
三、解答题(本题共3小题,共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案不给分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13. 某种透明介质制成的空心圆柱体,截面图如图所示,内、外圆有一个共同的圆心O,半径分别为1m、2m,MN为外圆的一条直径。一束激光(纸面内)平行于MN从空气射入圆柱体,入射光线和外圆半径OA的夹角,入射光线经折射后恰好和内圆相切。已知光在真空中的传播速度为,不考虑光的反射,求:
(1)该介质的折射率;
(2)该激光在空心圆柱体内传播的时间。
14. 如图,区域I内有与水平方向成45°角的匀强电场E1,区域宽度为d1,区域Ⅱ内有正交的有界匀强磁场B和匀强电场E2,区域宽度为d2,磁场方向垂直纸面向里,电场方向竖直向下。一质量为m、电量大小为q的微粒在区域I左边界的P点,由静止释放后水平向右做直线运动,进入区域Ⅱ后做匀速圆周运动,从区域Ⅱ右边界上的Q点穿出,其速度方向改变了30°,重力加速度为g,求:
(1)区域I和区域Ⅱ内匀强电场的电场强度E1、E2的大小;
(2)区域Ⅱ内匀强磁场的磁感应强度B的大小;
(3)微粒从P运动到Q的时间有多长。
15. 如图所示,和是两条足够长、相距为的平行金属导轨,左侧圆弧轨道表面光滑,右侧水平轨道表面粗糙,并且右侧空间存在一竖直向上、磁感应强度大小为的匀强磁场。在左侧圆弧轨道上高为处垂直导轨放置一导体棒,在右侧水平轨道上某位置垂直导轨放置另一导体棒。已知棒和棒的质量分别为和,接入回路部分的电阻均为,棒与水平轨道间的动摩擦因数为,圆弧轨道与水平轨道平滑连接且电阻不计。现将棒由静止释放,让其沿轨道下滑并进入磁场区域,最终在棒左侧距为处停下,此过程中棒因摩擦一直处于静止状态。重力加速度为,求:
(1)棒刚进入磁场时所受安培力的大小;
(2)棒在磁场中的运动时间;
(3)若水平轨道光滑,求棒从开始运动到最终达到稳定状态的过程中所产生的热量以及为使两棒不相碰,棒初始位置与的最小距离。
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