精品解析：安徽滁州市定远县育才学校2025-2026学年高二下学期4月期中物理试题

定远育才学校2025-2026学年高二（下）4月期中试卷 物理试题 一、单选题：本大题共8小题，每小题4分，共32分。 1. 许多科学家在物理学发展中做出了重要贡献。下列有关物理学家的贡献，正确的是（　　） A. 安培提出了分子电流假说，能够解释一些磁现象 B. 法拉第发现了电流的磁效应，首次揭示了电现象和磁现象间的某种联系 C. 奥斯特发现电磁感应现象，使人们对电磁内在联系的认识更加完善 D. 洛伦兹通过实验捕捉到了电磁波，证实了麦克斯韦的电磁场理论 【答案】A 【解析】 【详解】A．安培提出了分子电流假说，能够解释永久磁铁产生磁场的原因，以及磁铁受猛烈撞击后突然失去磁性等一些磁现象，故A正确； B．奥斯特发现了电流的磁效应，通电导线周围能产生磁场，首次揭示了电现象和磁现象间的某种联系，故B错误； C．法拉第发现电磁感应现象，从而使人们知道了电不仅能生磁，同样磁也能生电，对电与磁内在联系的认识更加完善，故C错误； D．赫兹通过实验捕捉到了电磁波，证实了麦克斯韦的电磁场理论，故D错误。 故选A。 2. “女排精神”广为传颂，家喻户晓，各行各业的人们在女排精神的激励下，为中华民族的腾飞顽强拼搏，如图所示，一排球以的速度竖直砸向手臂，与手臂接触后以的速度竖直向上离开，已知排球的质量是，重力加速度取，则此过程中手臂对球的平均作用力大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】由动量定理 代入数据解得 故选D。 3. 空间存在着匀强磁场和匀强电场，磁场方向垂直于纸面（xOy平面）向里，电场方向沿x轴负方向。一带正电的小球从坐标原点O由静止释放，已知小球所受重力与电场力大小相等。下列四幅图中，可能正确描述该粒子运动轨迹的是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】粒子受电场力沿x轴负向，重力沿y轴负向，可知重力和电场力的合力指向第三象限，故从原点由静止开始向第三象限运动，同时受洛伦兹力指向第四象限，故粒子向第四象限偏转，排除AC项；运动的过程中电场力与重力对粒子做功，其合力与沿轴负方向成45°角斜向左下方，粒子从O点出发运动到与轴成45°的虚线过程中，电场力与重力的合力做功为0，洛伦兹力不做功，故粒子再次到与轴成45°的虚线时速度为0，随后再次重复上述过程，故B正确，D错误。 故选B。 4. 如图所示，电阻不计的矩形线圈abcd处于磁感应强度大小B=2T的匀强磁场中，线圈面积，匝数n=10。线圈绕中心轴匀速转动，转动角速度。线圈的输出端与理想变压器原线圈相连，变压器的原、副线圈的匝数比，副线圈通过电流表与定值电阻R1和滑动变阻器R2相连，R1的电阻为80Ω，R2的最大电阻为120Ω。电流表与电压表均为理想电表。下列说法正确的是（ ） A. 当线圈平面与磁场方向垂直时，线圈中的感应电动势最大 B. 电阻R1中电流方向每秒变化100次 C. 改变滑动变阻器R2接入电路的阻值，滑动变阻器R2两端电压最大瞬时值为24V D. 改变滑动变阻器R2接入电路的阻值，滑动变阻器R2中消耗的最大电功率为5W 【答案】D 【解析】 【详解】A．当线圈平面与磁场方向垂直时，线圈处于中性面位置，感应电动势为0，故A错误； B．线圈转动的频率为 则电阻R1中电流方向每秒变化次，故B错误； C．线圈产生的感应电动势的最大值为 根据理想变压器的规律知 解得 R2两端的电压为 则知当R2最大时，其两端电压最大，最大瞬时值为 故C错误； D．副线圈电压的有效值为 R2的功率为 则当R1=R2=80Ω时，R2消耗的功率最大，带入数据解得最大值为 故D正确。 故选D。 5. 如图甲所示，D1和D2是两个中空的半圆金属盒，它们之间接有周期为的交变电压，如图乙。两个金属盒处于与盒面垂直的匀强磁场中，D1盒的中央A处的粒子源可以产生质量为m、电荷量为+q的粒子。控制两盒间的电压U大小不变，周期性改变电场方向，使粒子每次经过狭缝都会被电场加速，进入磁场做匀速圆周运动。经过若干次加速后，粒子从盒边缘离开。忽略粒子的初速度、粒子的重力、在电场中的运动时间、粒子间的相互作用及相对论效应。下列说法正确的是（　　） A. 粒子每次通过加速电场的动能增加量逐渐变大 B. 只增大狭缝的电势差U，粒子被加速的次数减少 C. 只增大狭缝的电势差U，粒子离开加速器的最大动能增大 D. 若题干中涉及字母均为已知，则可以求出粒子的最大动能 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据 每次通过加速电场增加动能都相同，A错误； B．根据 一定时，U越大加速次数n越小，B正确； CD．根据， 粒子的最大动能与D型盒半径有关，与加速电场电压无关，题干中没有盒半径，最大动能不可求，C错误，D错误。 故选B。 6. 绝缘水平桌面上有一质量为的“”型金属框，框宽度为，ab间电阻为，两侧部分电阻不计且足够长。在竖直固定的绝缘挡板间放一根金属棒，挡板间隙略大于棒的直径，棒与金属框垂直且接触良好，金属棒接入电路部分的电阻为，不计一切摩擦。空间存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为，现给框水平向左、大小为的初速度，俯视图如图所示。则下列说法正确的是（　　） A. 开始时金属框的加速度大小为 B. 开始时挡板给导体棒的作用力大小为，方向水平向左 C. 金属框从开始运动到静止过程中通过金属棒的电荷量为 D. 金属框从开始运动到静止过程中金属棒上产生的热量为 【答案】C 【解析】 【详解】A．开始时金属框产生感应电动势大小为，感应电流沿顺时针方向，大小为 其所受安培力大小为 则加速度大小为 故A错误； B．开始时导体棒所受安培力方向向左，大小也为，但导体棒静止不动，受力平衡，则挡板给导体棒的作用力大小为，方向水平向右，故B错误； C．金属框从开始运动到静止，由动量定理，有 而金属框总位移 得 设总共用时为，则通过金属棒的电荷量为 故C正确； D．由能量守恒定律可知，金属框从开始运动到静止过程中，系统产生的总热量为 二者电阻相等，则金属棒上产生的热量为 故D错误。 故选C。 7. 如图所示，半径为L的圆形区域Ⅱ中存在垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场（图中未画出），和Ⅱ相内切于P点的圆形区域Ⅰ直径为L。P处的粒子源瞬间一次性均匀地向两圆所在平面内各个方向射出质量为m、电荷量为q的带电粒子，所有带电粒子的初速度大小均相同。研究在磁场中运动的粒子发现：最后离开区域Ⅰ的粒子，恰好在离开区域Ⅱ时，距离P点最远。不考虑粒子间的相互作用，不计粒子重力，则带电粒子的初速度大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】如图所示 OP、OA为区域Ⅱ的半径，OP为区域Ⅰ的直径，AP为最远粒子轨迹直径，AOP为等腰直角三角形，由几何关系可知粒子的轨迹半径 由牛顿第二定律有 联立解得 故选A。 8. 一列简谐横波沿x轴传播，图甲是时的波形图，图乙是处质点的振动图像，a、b两质点在x轴上的平衡位置分别为，下列说法正确的是（　　） A. 波沿x轴正方向传播 B. 波的传播速度为0.5 m/s C. t=1.5s时，a、b两点的速度和加速度均等大反向 D. 从到质点a的路程为10 cm 【答案】C 【解析】 【详解】A．由题图乙可知时，处质点沿y轴正方向运动，由“同侧法”可判断出该波沿x轴负方向传播，故A错误； B．由题图甲可知，波长为 由题图乙可知，周期为 则波速为 故B错误； C．因为两质点平衡位置间的距离为 所以任意时刻，两质点的速度和加速度均等大反向，故C正确； D．到所经历的时间为 但由于时质点a不在平衡位置或最大位移处，所以该段时间内质点a通过的路程不等于10 cm，故D错误。 故选C。 【点睛】本题考查振动图像与波动图像相结合的问题，利用两者之间的联系进行求解。 二、多选题：本大题共2小题，每小题5分，共10分。全部选对的得5分，选对但不全对得的3分，有选错的得0分。 9. 一匝数N=100，总电阻R=75Ω、边长L=0.4m的匀质等边三角形金属线网静止在绝缘粗糙水平面上，水平面上有一个半径r=0.1m的圆形磁场区域，线框底边中点与圆形中心重合，如图甲所示。圆形磁场有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小B随时间均匀增大，变化规律如图乙所示，取，则（ ） A. 线圈中感应电流方向为顺时针 B. 线圈静止时感应电动势为7.5V C. 线圈所受摩擦力方向水平向左 D. 线圈所受摩擦力方向水平向右 【答案】BD 【解析】 【详解】A．匀强磁场垂直纸面向里，磁感应强度大小B随时间均匀增大，根据楞次定律，线圈中感应电流方向为逆时针，A错误； B．线圈静止时感应电动势为 B正确； CD．根据左手定则，bc边所受安培力水平向左，则线圈所受摩擦力方向水平向右，C错误，D正确。 故选BD。 10. 如图所示，质量为的木板B与直立轻弹簧的上端拴接，弹簧下端固定在地面上。平衡时弹簧的压缩量为，一质量为的物块A从木板B正上方距离为的高处自由落下，打在木板上与木板粘连在一起向下运动。从A、B碰撞到两者到达最低点后又向上运动到最高点经历的总时间为，已知弹簧的弹性势能，为弹簧的劲度系数，为弹簧的形变量，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为，空气阻力忽略不计。则在时间内，下列说法正确的是（ ） A. 弹簧的最大弹性势能为 B. A和B一起运动的最大加速度大小为 C. A和B一起运动的最大速度大小为 D. 从A、B碰撞到两者到达最低点经历的时间为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．物块A做自由落体运动，设其与木板B碰撞前瞬间的速度大小为，由动能定理可得 解得 物块A与木板B碰撞瞬间满足动量守恒，由动量守恒定律可得 解得 从A、B碰撞到达最低点，设最低点位置弹簧压缩量为，由能量守恒定律可得 其中 解得 可得弹簧的最大弹性势能为 故A正确； B．A、B一起运动到最低点时，弹簧的形变量最大，弹簧对A、B整体的弹力最大，加速度最大，由牛顿第二定律有 解得A、B一起运动的最大加速度大小为 故B错误； C．当弹簧弹力与A、B的重力相等时，A和B一起运动的速度最大，设此时弹簧压缩量为，由受力平衡可得 解得 根据能量守恒定律有 解得 故C错误； D．A、B在一起做简谐运动，设振动方程为 在点A、B碰撞，从有 解得 由题意知从时间为，则有 可得简谐运动的周期为 从A、B碰撞到两者到达最低点，即从的时间为 故D正确。 故选AD。 三、实验题：本大题共2小题，共18分。 11. 某同学学习了单摆的相关知识后，想利用如图甲所示的装置测量当地的重力加速度。 他的实验步骤如下： A.按装置图安装好实验装置； B.由于没有游标卡尺，他直接用米尺测量细线悬点到小球的长度作为摆长； C.将小球拉离平衡位置一个小角度，由静止释放小球，稳定后小球在某次经过________位置时开始计时，并计数为，此后小球每摆到该位置一次，计数一次，依次计数为、、，当数到时，停止计时，测得时间为，则小球完成一次全振动的时间为________（用N和t表示）； D.多次改变悬线长度，测出每次悬线的长度和对应小球完成一次全振动的时间； E.该同学根据实验数据作出图线如图乙所示，根据图像测出了当地的重力加速度和小球的半径，由图可知________m/s2（取，结果保留三位有效数字），这个测量值________（选填“会”或“不会”）因为没有考虑小球半径而受到影响，小球半径________cm。 【答案】 ①. 平衡 ②. ③. 9.86 ④. 不会 ⑤. 1 【解析】 【详解】[1][2]应从平衡位置开始计时，单摆周期为 则小球完成一次全振动的时间为； [3]根据单摆周期公式 变形得 结合题图可得 解得 [4]重力加速度g由图像斜率计算得到，小球半径只影响图像截距，不改变斜率，因此测量值不会因为未考虑小球半径受影响； [5]当时，代入公式得 即 结合图像可得 12. 如图1所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球碰撞前后的动量关系。图1中的O点为小球抛出点在记录纸上的垂直投影。实验时，先使A球多次从斜轨上位置P静止释放，找到其平均落地点的位置E。然后，把半径相同的B球静置于水平轨道的末端，再将A球从斜轨上位置P静止释放，与B球相碰后两球均落在水平地面上，多次重复上述A球与B球相碰的过程，分别找到碰后A球和B球落点的平均位置D和F。用刻度尺测量出水平射程。测得A球的质量为，B球的质量为。 （1）实验中，通过测量小球做平抛运动的水平射程来代替小球碰撞前后的速度。 ①实验必须满足的条件有__________。 A.两球的质量必须相等 B.轨道末端必须水平 C.A球每次必须从轨道的同一位置由静止释放 ②“通过测量小球做平抛运动的水平射程来代替小球碰撞前后的速度”可行的依据是___________。 A.运动过程中，小球的机械能保持不变 B.平抛运动的下落高度一定，运动时间相同，水平射程与速度大小成正比 （2）当满足表达式______时，即说明两球碰撞中动量守恒；如果再满足表达式_______时，则说明两球的碰撞为弹性碰撞。（用所测物理量表示） （3）某同学在实验时采用另一方案：使用半径不变、质量分别为的B球。将A球三次从斜轨上位置P静止释放，分别与三个质量不同的B球相碰，用刻度尺分别测量出每次实验中落点痕迹距离O点的距离，记为。将三组数据标在图中。从理论上分析，图2中能反映两球相碰为弹性碰撞的是____________。 【答案】 ①. BC##CB ②. B ③. ④. ⑤. A 【解析】 【详解】（1）[1]A．为防止碰后小球A反弹，应使A的质量大于B的质量，故A错误； B．为保证小球做平抛运动，轨道末端必须水平，故B正确； C．为保证小球A到轨道末端时的速度相等，A球每次必须从轨道的同一位置由静止释放，故C正确。 故选BC。 [2] 小球做平抛运动的过程，有 整理得 ， 发现，平抛运动的下落高度一定，运动时间相同，水平射程与速度大小成正比。 故选B。 （2）[3]因为可用小球做平抛运动的水平射程来代替小球抛出时的速度，根据动量守恒有 [4]若碰撞过程为弹性碰撞，则机械能守恒，有 即 （3）[5]因为碰撞前，球A的速度不变，则球A单独落地时的一直不变。 根据 整理得 因为三组数据中球B的质量不同，故图像中，三个数据点与原点连线的斜率不同，且代入数据得斜率分别为 ， ， 故选A。 四、计算题：本大题共3小题，共40分。 13. 取一个半径为的软木塞，在圆心处插上一枚大头针，让软木塞浮在液面上，如图，调整大头针插入软木塞的深度，使它露在外面的长度为，这时从液面上方的各个方向向液体中看，恰好看不到大头针，已知真空中的光速为，求 （1）液体的折射率； （2）光在液体中的传播速度v。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）由题意可知，大头针在液体中发生全反射时的光路图如图所示 则有 根据 解得 （2）根据可得 14. 如图甲所示，固定光滑平行金属导轨MN、PQ与水平面成倾斜放置，其电阻不计，导轨间距，导轨顶端与电阻相连。垂直导轨水平放置一根质量、电阻的导体棒ab，ab距导轨顶端，距导轨底端距离为（未知）。在装置所在区域加一个垂直导轨平面向上的匀强磁场，其磁感应强度B和时间t的函数关系如图乙所示。0～2s内，导体棒在外力作用下保持静止；2s后由静止释放导体棒，导体棒滑到导轨底部的过程，通过导体棒横截面的电荷量。导体棒始终与导轨垂直并接触良好，且导体棒滑到底部前已经做匀速运动，重力加速度，。求： （1）0～2s内通过导体棒的电流的大小和方向； （2）导体棒滑到底部前的最大速度； （3）导体棒由静止开始下滑到导轨底部的过程，电阻R上产生的焦耳热QR。 【答案】（1）0.8A；电流方向由a流向b （2）3m/s （3）1.68J 【解析】 【小问1详解】 由法拉第电磁感应定律可得前2s产生的感应电动势 由闭合电路欧姆定律 解得 根据楞次定律知感应电流的方向为a到b。 【小问2详解】 当导体棒达最大速度后匀速下滑，根据平衡方程 ，， 其中 解得 【小问3详解】 导体棒滑到底端过程中 ，， 解得 设下滑过程中系统产生的热量Q，根据动能定理有 ， 解得 电阻R产生的热量为 15. 现有两个小球1、2，球1质量为m0=1.8kg，球2质量为m=0.9kg。如图所示，球1从A点无初速度释放，沿光滑的四分之一圆弧轨道AB下滑到B点后与球2发生弹性碰撞。（忽略球1此后的运动）碰撞后球2水平飞出，落到水平地面上的P点，P、B两点的高度差为3.2m。球2多次与地面碰撞后弹起，最终静止。球2每次与地面碰撞的时间为0.1s，且每次与地面碰撞后的速度大小变为碰撞前的速度大小的一半，碰撞前后速度方向与地面间的夹角相等。球与地面碰撞过程中重力不可忽略。已知圆弧轨道AB的半径R=1.8m，不计空气阻力，g=10m/s2。求： （1）两球碰撞后瞬间，球2对轨道的压力大小； （2）在P点碰撞时，球2所受地面水平方向的作用力与竖直方向作用力的比值k；（结果可用分数表示） （3）球2从B点到停止点所发生的水平位移的大小。（结果可用分数表示） 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 对球1，从A至B过程中，根据动能定理有 解得 两球碰撞过程中，根据动量守恒定律和机械能守恒定律有 解得 球2在B点受到的重力和支持力的合力提供向心力，则 解得 由牛顿第三定律可知，两球碰撞后瞬间，球2对轨道的压力大小为 【小问2详解】 由题意可知，球2每次与地面碰撞后水平方向的分速度大小和竖直方向的分速度大小都变为碰撞前的一半，球2第一次落地前竖直方向的分速度为 在P点，根据动量定理，有水平方向 竖直方向 又 解得 【小问3详解】 球2从B至P的时间为 发生的水平位移为 根据可知，第一次与地面碰撞后上升到最高点的时间等于从B点到落地的时间的一半，第一次反弹至落地时间 第一次反弹至落地发生的水平位移 同理，第二次反弹至落地发生的水平位移 第三次反弹至落地发生的水平位移 第n次反弹至落地发生的水平位移 由数学归纳法可得总位移为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 定远育才学校2025-2026学年高二（下）4月期中试卷 物理试题 一、单选题：本大题共8小题，每小题4分，共32分。 1. 许多科学家在物理学发展中做出了重要贡献。下列有关物理学家的贡献，正确的是（　　） A. 安培提出了分子电流假说，能够解释一些磁现象 B. 法拉第发现了电流的磁效应，首次揭示了电现象和磁现象间的某种联系 C. 奥斯特发现电磁感应现象，使人们对电磁内在联系的认识更加完善 D. 洛伦兹通过实验捕捉到了电磁波，证实了麦克斯韦的电磁场理论 2. “女排精神”广为传颂，家喻户晓，各行各业的人们在女排精神的激励下，为中华民族的腾飞顽强拼搏，如图所示，一排球以的速度竖直砸向手臂，与手臂接触后以的速度竖直向上离开，已知排球的质量是，重力加速度取，则此过程中手臂对球的平均作用力大小为（　　） A. B. C. D. 3. 空间存在着匀强磁场和匀强电场，磁场方向垂直于纸面（xOy平面）向里，电场方向沿x轴负方向。一带正电的小球从坐标原点O由静止释放，已知小球所受重力与电场力大小相等。下列四幅图中，可能正确描述该粒子运动轨迹的是（ ） A. B. C. D. 4. 如图所示，电阻不计的矩形线圈abcd处于磁感应强度大小B=2T的匀强磁场中，线圈面积，匝数n=10。线圈绕中心轴匀速转动，转动角速度。线圈的输出端与理想变压器原线圈相连，变压器的原、副线圈的匝数比，副线圈通过电流表与定值电阻R1和滑动变阻器R2相连，R1的电阻为80Ω，R2的最大电阻为120Ω。电流表与电压表均为理想电表。下列说法正确的是（ ） A. 当线圈平面与磁场方向垂直时，线圈中的感应电动势最大 B. 电阻R1中电流方向每秒变化100次 C. 改变滑动变阻器R2接入电路的阻值，滑动变阻器R2两端电压最大瞬时值为24V D. 改变滑动变阻器R2接入电路的阻值，滑动变阻器R2中消耗的最大电功率为5W 5. 如图甲所示，D1和D2是两个中空的半圆金属盒，它们之间接有周期为的交变电压，如图乙。两个金属盒处于与盒面垂直的匀强磁场中，D1盒的中央A处的粒子源可以产生质量为m、电荷量为+q的粒子。控制两盒间的电压U大小不变，周期性改变电场方向，使粒子每次经过狭缝都会被电场加速，进入磁场做匀速圆周运动。经过若干次加速后，粒子从盒边缘离开。忽略粒子的初速度、粒子的重力、在电场中的运动时间、粒子间的相互作用及相对论效应。下列说法正确的是（　　） A. 粒子每次通过加速电场的动能增加量逐渐变大 B. 只增大狭缝的电势差U，粒子被加速的次数减少 C. 只增大狭缝的电势差U，粒子离开加速器的最大动能增大 D. 若题干中涉及字母均为已知，则可以求出粒子的最大动能 6. 绝缘水平桌面上有一质量为的“”型金属框，框宽度为，ab间电阻为，两侧部分电阻不计且足够长。在竖直固定的绝缘挡板间放一根金属棒，挡板间隙略大于棒的直径，棒与金属框垂直且接触良好，金属棒接入电路部分的电阻为，不计一切摩擦。空间存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为，现给框水平向左、大小为的初速度，俯视图如图所示。则下列说法正确的是（　　） A. 开始时金属框的加速度大小为 B. 开始时挡板给导体棒的作用力大小为，方向水平向左 C. 金属框从开始运动到静止过程中通过金属棒的电荷量为 D. 金属框从开始运动到静止过程中金属棒上产生的热量为 7. 如图所示，半径为L的圆形区域Ⅱ中存在垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场（图中未画出），和Ⅱ相内切于P点的圆形区域Ⅰ直径为L。P处的粒子源瞬间一次性均匀地向两圆所在平面内各个方向射出质量为m、电荷量为q的带电粒子，所有带电粒子的初速度大小均相同。研究在磁场中运动的粒子发现：最后离开区域Ⅰ的粒子，恰好在离开区域Ⅱ时，距离P点最远。不考虑粒子间的相互作用，不计粒子重力，则带电粒子的初速度大小为（　　） A. B. C. D. 8. 一列简谐横波沿x轴传播，图甲是时的波形图，图乙是处质点的振动图像，a、b两质点在x轴上的平衡位置分别为，下列说法正确的是（　　） A. 波沿x轴正方向传播 B. 波的传播速度为0.5 m/s C. t=1.5s时，a、b两点的速度和加速度均等大反向 D. 从到质点a的路程为10 cm 二、多选题：本大题共2小题，每小题5分，共10分。全部选对的得5分，选对但不全对得的3分，有选错的得0分。 9. 一匝数N=100，总电阻R=75Ω、边长L=0.4m的匀质等边三角形金属线网静止在绝缘粗糙水平面上，水平面上有一个半径r=0.1m的圆形磁场区域，线框底边中点与圆形中心重合，如图甲所示。圆形磁场有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小B随时间均匀增大，变化规律如图乙所示，取，则（ ） A. 线圈中感应电流方向为顺时针 B. 线圈静止时感应电动势为7.5V C. 线圈所受摩擦力方向水平向左 D. 线圈所受摩擦力方向水平向右 10. 如图所示，质量为的木板B与直立轻弹簧的上端拴接，弹簧下端固定在地面上。平衡时弹簧的压缩量为，一质量为的物块A从木板B正上方距离为的高处自由落下，打在木板上与木板粘连在一起向下运动。从A、B碰撞到两者到达最低点后又向上运动到最高点经历的总时间为，已知弹簧的弹性势能，为弹簧的劲度系数，为弹簧的形变量，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为，空气阻力忽略不计。则在时间内，下列说法正确的是（ ） A. 弹簧的最大弹性势能为 B. A和B一起运动的最大加速度大小为 C. A和B一起运动的最大速度大小为 D. 从A、B碰撞到两者到达最低点经历的时间为 三、实验题：本大题共2小题，共18分。 11. 某同学学习了单摆的相关知识后，想利用如图甲所示的装置测量当地的重力加速度。 他的实验步骤如下： A.按装置图安装好实验装置； B.由于没有游标卡尺，他直接用米尺测量细线悬点到小球的长度作为摆长； C.将小球拉离平衡位置一个小角度，由静止释放小球，稳定后小球在某次经过________位置时开始计时，并计数为，此后小球每摆到该位置一次，计数一次，依次计数为、、，当数到时，停止计时，测得时间为，则小球完成一次全振动的时间为________（用N和t表示）； D.多次改变悬线长度，测出每次悬线的长度和对应小球完成一次全振动的时间； E.该同学根据实验数据作出图线如图乙所示，根据图像测出了当地的重力加速度和小球的半径，由图可知________m/s2（取，结果保留三位有效数字），这个测量值________（选填“会”或“不会”）因为没有考虑小球半径而受到影响，小球半径________cm。 12. 如图1所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球碰撞前后的动量关系。图1中的O点为小球抛出点在记录纸上的垂直投影。实验时，先使A球多次从斜轨上位置P静止释放，找到其平均落地点的位置E。然后，把半径相同的B球静置于水平轨道的末端，再将A球从斜轨上位置P静止释放，与B球相碰后两球均落在水平地面上，多次重复上述A球与B球相碰的过程，分别找到碰后A球和B球落点的平均位置D和F。用刻度尺测量出水平射程。测得A球的质量为，B球的质量为。 （1）实验中，通过测量小球做平抛运动的水平射程来代替小球碰撞前后的速度。 ①实验必须满足的条件有__________。 A.两球的质量必须相等 B.轨道末端必须水平 C.A球每次必须从轨道的同一位置由静止释放 ②“通过测量小球做平抛运动的水平射程来代替小球碰撞前后的速度”可行的依据是___________。 A.运动过程中，小球的机械能保持不变 B.平抛运动的下落高度一定，运动时间相同，水平射程与速度大小成正比 （2）当满足表达式______时，即说明两球碰撞中动量守恒；如果再满足表达式_______时，则说明两球的碰撞为弹性碰撞。（用所测物理量表示） （3）某同学在实验时采用另一方案：使用半径不变、质量分别为的B球。将A球三次从斜轨上位置P静止释放，分别与三个质量不同的B球相碰，用刻度尺分别测量出每次实验中落点痕迹距离O点的距离，记为。将三组数据标在图中。从理论上分析，图2中能反映两球相碰为弹性碰撞的是____________。 四、计算题：本大题共3小题，共40分。 13. 取一个半径为的软木塞，在圆心处插上一枚大头针，让软木塞浮在液面上，如图，调整大头针插入软木塞的深度，使它露在外面的长度为，这时从液面上方的各个方向向液体中看，恰好看不到大头针，已知真空中的光速为，求 （1）液体的折射率； （2）光在液体中的传播速度v。 14. 如图甲所示，固定光滑平行金属导轨MN、PQ与水平面成倾斜放置，其电阻不计，导轨间距，导轨顶端与电阻相连。垂直导轨水平放置一根质量、电阻的导体棒ab，ab距导轨顶端，距导轨底端距离为（未知）。在装置所在区域加一个垂直导轨平面向上的匀强磁场，其磁感应强度B和时间t的函数关系如图乙所示。0～2s内，导体棒在外力作用下保持静止；2s后由静止释放导体棒，导体棒滑到导轨底部的过程，通过导体棒横截面的电荷量。导体棒始终与导轨垂直并接触良好，且导体棒滑到底部前已经做匀速运动，重力加速度，。求： （1）0～2s内通过导体棒的电流的大小和方向； （2）导体棒滑到底部前的最大速度； （3）导体棒由静止开始下滑到导轨底部的过程，电阻R上产生的焦耳热QR。 15. 现有两个小球1、2，球1质量为m0=1.8kg，球2质量为m=0.9kg。如图所示，球1从A点无初速度释放，沿光滑的四分之一圆弧轨道AB下滑到B点后与球2发生弹性碰撞。（忽略球1此后的运动）碰撞后球2水平飞出，落到水平地面上的P点，P、B两点的高度差为3.2m。球2多次与地面碰撞后弹起，最终静止。球2每次与地面碰撞的时间为0.1s，且每次与地面碰撞后的速度大小变为碰撞前的速度大小的一半，碰撞前后速度方向与地面间的夹角相等。球与地面碰撞过程中重力不可忽略。已知圆弧轨道AB的半径R=1.8m，不计空气阻力，g=10m/s2。求： （1）两球碰撞后瞬间，球2对轨道的压力大小； （2）在P点碰撞时，球2所受地面水平方向的作用力与竖直方向作用力的比值k；（结果可用分数表示） （3）球2从B点到停止点所发生的水平位移的大小。（结果可用分数表示） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $