精品解析：福建福州第十一中学2025-2026学年高二第二学期半期考物理试题

福州第十一中学2025-2026学年第二学期半期考 高二物理 （时间：75分钟 满分：100分） 一、单项选择题：共5小题，每小题3分，共15分。在每小题给出的四个选项中，仅有一项符合题目要求，全部选对的得4分，选错的得0分。 1. 如图所示，A、B两个规格相同的灯泡，是带铁芯的电阻可忽略不计的线圈，下列选项判断错误的是（　　） A. K断开瞬间，A、B同时熄灭 B. 开关K合上瞬间，A、B同时亮起 C. K合上稳定后，A灯熄灭，B灯变亮 D. K断开瞬间，B立即熄灭，A过一会儿再熄灭 2. 电磁技术的应用非常广泛：图甲是圆盘发电机的原理图、图乙是回旋加速器的示意图、图丙是真空冶炼炉、图丁是探雷器。下列说法正确的是（ ） A. 图甲中外力顺时针（从左边看）转动铜盘，电路中会产生感应电流，通过R的电流自上而下 B. 图乙中仅增大回旋加速器狭缝间的电压，被加速粒子获得的最大动能不变 C. 图丙是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，线圈中产生大量热量，从而冶炼金属 D. 图丁中探雷器工作时，线圈中要有恒定的电流 3. 远距离输电线路简化如图所示，电厂输送电功率不变，变压器均为理想变压器，图中标示了电压和电流，其中输电线总电阻为R，则 （　　） A. 输电线电流 B. 输电线损失的电功率为 C. 提高输送电压 ，则输电线电流I₂减小 D. 用户得到的电功率为 4. 如图甲所示，一力传感器固定在天花板上，将单摆悬绳一端固定在传感器上的O点。时刻将摆球拉到A点由静止释放，让其在A、C之间来回摆动（摆角小于），其中B点为最低点。图乙表示细线对摆球的拉力大小随时间变化的曲线，忽略空气阻力，取。下列说法正确的是（ ） A. 单摆的周期为 B. 根据所给数据不能求出摆球的质量 C. 摆球所受合力提供其回复力 D. 单摆的摆长为 5. 2023年4月15日，神舟十五号航天员乘组进行了第四次出舱活动。如图所示，假设一航天员在距离空间站舱门为d的位置与空间站保持相对静止，某一时刻航天员启动喷气背包返回空间站，压缩气体通过横截面积为S的喷口以相对空间站的速度v向后持续喷出，若喷出的压缩气体密度恒为ρ，航天员连同整套舱外太空服的质量为M，不计喷出气体后航天员和装备总质量的变化，则下列说法正确的是 （　　） A. 航天员此操作与弹性碰撞的原理相同 B. 喷气过程中，航天员受到喷出气体的作用力恒为F =ρSv C. 喷气过程中航天员相对空间站做加速度逐渐增大的加速运动 D. 航天员到达空间站时相对空间站的速度为 二、双项选择题：共5小题，每小题6分，共30分。在每小题给出的四个选项中，有两项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 6. 一个质点做简谐运动的振动图像如图所示，下列说法正确的是 （　　） A. 在任意4s的时间内，质点经过的路程都是4cm B. t=2s前后，质点加速度方向改变 C. 在 t=2s到t=3s时间内，质点的位移大小在增大 D. t=0.5s和t=1.5s两个时刻， 质点的速度大小相等，方向相同 7. 某手摇发电机产生的感应电动势如图所示，发电机的内阻为，将该发电机与阻值为的定值电阻和理想交流电流表串联成闭合电路，下列说法正确的是（　　） A. 电流表的示数为 B. 发电机的输出电压的有效值为 C. 定值电阻的电功率为 D. 内通过定值电阻的电流方向改变100次 8. 航母上飞机弹射起飞所利用的电磁驱动原理如图所示。当固定线圈上突然通过直流电流时，线圈左侧的金属环被弹射出去。则下列说法正确的是（　　） A. 若将金属环置于线圈的右侧，金属环将向右弹射 B. 若金属环固定，合上开关S的瞬间金属环将有收缩趋势 C. 若将电池正负极调换后，金属环不能向左弹射 D. 合上开关S瞬间，从右侧看环中产生沿逆时针方向的感应电流 9. 如图所示，足够长的光滑水平面上有一个固定的光滑斜面，斜面末端与水平面平滑连接。物块B、C质量均为3kg，B的右端固定一个自由伸长的轻弹簧，B、C分开一定的距离静止于水平面。物块A质量为1kg，从距离地面高0.8m的地方静止释放。此后A、B分开后（A脱离弹簧），B、C碰撞并粘在一起。已知弹簧一直在弹性限度之内，重力加速度g=10m/s²。则在整个过程中（　　） A. 弹簧的最大弹性势能为6J B. 物块B获得的最大速度为3m/s C. 物块C的最终速度约为1.29m/s D. 物块A最终损失的机械能为7J 三、填空题，共3小题，每题3分。 10. 家用电子调光灯的调光原理是用电子线路将输入的正弦式交流电压的波形截去一部分来实现调节电压，从而调节灯光的亮度。某电子调光灯经调整后的电压波形如图所示，则电压有效值为______V。若将此电压与一阻值的电热丝以及理想交流电流表（内阻忽略不计）连接成回路，则电流表读数为__________A；功率为______________W。 11. 如图所示，某运动员用头颠球，质量为400g的足球从离运动员头顶0.8m高处自由落下，运动员用头将足球竖直向上顶起，足球与头作用的时间为0.04s，球离开头顶后竖直上升的最大高度为1.8m，取重力加速度大小，不计空气阻力。足球从开始下落到与运动员的头接触前的瞬间足球的速度为________________；足球与头作用过程中动量的变化量大小为_______________；足球与头作用过程中足球对头的平均作用力的大小为__________________。 12. 某学习小组欲探究变压器线圈两端电压与匝数的关系，提供的实验器材有：学生电源、可拆变压器、交流电压表、若干导线。图甲为变压器实物图，在原线圈两端加上电压，用电压表分别测量原、副线圈两端的电压。请回答下列问题： 甲图变压器的原线圈两端应与图乙中的__________（填“a、b”或“c、d”）连接；A同学将原线圈0、4接线柱与图乙中的a、b端相连，选择开关置于6V；电压表与副线圈0、8接线柱相连，则稳定后电压表的示数为__________V；B同学选择匝和匝两组线圈进行实验，正确接线后原线圈（匝）两端的输入电压为8V，与副线圈相连的电压表指针位置如图丙所示，则电压读数为__________V 四、实验题 13. 在“用单摆测定重力加速度”的实验中： （1）（双选）该同学组装单摆时，在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧，如图1所示，这样做的目的是 。 A. 便于调节摆长 B. 防止运动过程中摆长发生变化 C. 保证摆球在同一竖直平面内摆动 （2）摆动时偏角满足的条件是偏角小于5°，为了减小测量周期的误差，计时开始时，摆球应是经过最_______（选填“高”或“低”）点的位置，且用停表测量单摆完成多次全振动所用的时间，求出周期。图2中停表示数为该单摆全振动30次所用的时间，则单摆的振动周期为____________s（结果保留3位有效数字）。 （3）如果实验中所得到的关系图线如图3所示，根据图像分析，可得当地的重力加速度g=________（π取3.14，结果保留3位有效数字）。 14. 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，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 （2）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。多次实验后， 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）； （3）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x₁、x₂、x₃，若满足关系式____________（用 、表示），则该碰撞前后动量守恒。若还满足关系式____________（用 表示），则说明该碰撞为弹性碰撞。 15. 如图所示，，匝数为200匝的矩形线圈。线圈电阻，外电路电阻R=9Ω，磁感应强度B=0.1T。线圈绕垂直于磁感线的OO'轴以角速度50rad/s匀速转动。求： （1）从此位置开始计时，它的感应电动势的瞬时值表达式； （2）2min内外电阻R上产生的焦耳热； （3）线圈由如图位置转过90°的过程中，通过R的电量。 16. 如图所示，固定在水平面上的光滑金属导轨处于竖直向下的匀强磁场中，金属棒与导轨接触的位置为MN，金属棒以的初速度水平向右运动。已知导轨间距，导轨一端连接的电阻阻值，磁感应强度大小，金属棒电阻，金属棒质量，导轨电阻不计。求： （1）金属棒向右运动过程中，通过电阻R的电流方向； （2）金属棒的速度为4.0m/s时，MN两点间电势差； （3）从金属棒开始运动到静止的过程中，电阻R产生的热量Q； （4）从金属棒开始运动到静止的过程中，电路中流过的电荷量q。 17. 如图所示，两平行光滑的金属导轨，间距，其中左侧段为半径的四分之一圆弧，中间段水平，右侧段光滑且足够长，水平导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度。初始时刻，在轨道间的电阻的导体棒a，其质量，从圆弧顶端位置由静止释放，在磁场内有电阻的导体棒b静置于导轨上，其质量。棒始终不发生碰撞，导体棒b从离开磁场时速度。两导体棒与导轨接触良好且运动过程中始终与导轨垂直，不计导体棒通过水平轨道与圆弧和倾斜导轨连接处的能量损失，不计感应电流产生的磁场以及导轨的电阻，重力加速度g取，求： （1）导体棒a刚进入磁场时的加速度大小和方向； （2）从b开始运动到出磁场过程中，导体棒b中产生的焦耳热； （3）若在b离开磁场时，对a施加一水平向左的恒力，b返回磁场时，撤去该恒力，运动中棒始终不发生碰撞，最终静止在磁场中，求b停下时与间的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 福州第十一中学2025-2026学年第二学期半期考 高二物理 （时间：75分钟 满分：100分） 一、单项选择题：共5小题，每小题3分，共15分。在每小题给出的四个选项中，仅有一项符合题目要求，全部选对的得4分，选错的得0分。 1. 如图所示，A、B两个规格相同的灯泡，是带铁芯的电阻可忽略不计的线圈，下列选项判断错误的是（　　） A. K断开瞬间，A、B同时熄灭 B. 开关K合上瞬间，A、B同时亮起 C. K合上稳定后，A灯熄灭，B灯变亮 D. K断开瞬间，B立即熄灭，A过一会儿再熄灭 【答案】A 【解析】 【详解】B．开关K闭合的瞬间，由于线圈产生感应电动势阻碍电流的增大，线圈相当于断路，则A、B两灯同时获得电压，所以A、B同时亮着，故B正确，不符合题意； C． K合上稳定后，由于线圈电阻不计，线圈将A灯短路，A灯熄灭，而外电阻减小，流过B灯的电流变大，B灯变亮，故C正确，不符合题意； AD．断开开关K的瞬间，B灯的电流突然消失，B灯立即熄灭，流过线圈的电流将要减小，产生自感电动势，相当于电源，自感电流流过A灯，所以A灯突然闪亮一下再熄灭，故D正确、不符合题意，A错误、符合题意。 故选A。 2. 电磁技术的应用非常广泛：图甲是圆盘发电机的原理图、图乙是回旋加速器的示意图、图丙是真空冶炼炉、图丁是探雷器。下列说法正确的是（ ） A. 图甲中外力顺时针（从左边看）转动铜盘，电路中会产生感应电流，通过R的电流自上而下 B. 图乙中仅增大回旋加速器狭缝间的电压，被加速粒子获得的最大动能不变 C. 图丙是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，线圈中产生大量热量，从而冶炼金属 D. 图丁中探雷器工作时，线圈中要有恒定的电流 【答案】B 【解析】 【详解】A．图甲中外力顺时针（从左边看）转动铜盘，电路中会产生感应电流，根据右手定则可知，通过R的电流自下而上，故A错误； B．图乙中，当粒子的轨迹半径等于D形盒半径时，粒子的动能最大，则有 可得最大动能为 可知仅增大回旋加速器狭缝间的电压，被加速粒子获得的最大动能不变，故B正确； C．图丙是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，金属中产生涡流，金属中产生大量热量，从而冶炼金属，故C错误； D．图丁中探雷器利用电磁感应现象，工作时，线圈中要有变化的电流，故D错误， 故选B。 3. 远距离输电线路简化如图所示，电厂输送电功率不变，变压器均为理想变压器，图中标示了电压和电流，其中输电线总电阻为R，则 （　　） A. 输电线电流 B. 输电线损失的电功率为 C. 提高输送电压 ，则输电线电流I₂减小 D. 用户得到的电功率为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由于输电线总电阻为R，输电线上有电压降 根据欧姆定律，故A错误； B．输电线上有功率损失，故B错误； C．根据理想变压器 知在输送功率不变的情况下，增大U2，I2减小，故C正确； D．用户得到的电功率为 ，故D错误。 故选C。 4. 如图甲所示，一力传感器固定在天花板上，将单摆悬绳一端固定在传感器上的O点。时刻将摆球拉到A点由静止释放，让其在A、C之间来回摆动（摆角小于），其中B点为最低点。图乙表示细线对摆球的拉力大小随时间变化的曲线，忽略空气阻力，取。下列说法正确的是（ ） A. 单摆的周期为 B. 根据所给数据不能求出摆球的质量 C. 摆球所受合力提供其回复力 D. 单摆的摆长为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图乙可知，时刻小球处于A点，，小球处于C点，，小球第一次回到A点，则单摆的周期为，故A错误； D．根据单摆周期公式 可得单摆的摆长为，故D正确； C．摆球所受重力沿切线方向的分力提供其回复力，故C错误； B．设小球在最高点时，细线与竖直方向的夹角为，此时有 小球在最低点时，根据牛顿第二定律可得 其中；小球从最高点到最低点过程，根据动能定理可得 联立以上式子可得小球的质量为，故B错误。 故选D。 5. 2023年4月15日，神舟十五号航天员乘组进行了第四次出舱活动。如图所示，假设一航天员在距离空间站舱门为d的位置与空间站保持相对静止，某一时刻航天员启动喷气背包返回空间站，压缩气体通过横截面积为S的喷口以相对空间站的速度v向后持续喷出，若喷出的压缩气体密度恒为ρ，航天员连同整套舱外太空服的质量为M，不计喷出气体后航天员和装备总质量的变化，则下列说法正确的是 （　　） A. 航天员此操作与弹性碰撞的原理相同 B. 喷气过程中，航天员受到喷出气体的作用力恒为F =ρSv C. 喷气过程中航天员相对空间站做加速度逐渐增大的加速运动 D. 航天员到达空间站时相对空间站的速度为 【答案】D 【解析】 【详解】A．航天员此操作的原理为反冲，系统机械能要增加，则与弹性碰撞的原理不相同，故A错误； B．设在极短的时间Δt内喷出的气体的质量为Δm，则Δm=ρSvΔt 设对压缩气体的作用力为F′，则对压缩气体，根据动量定理有F′Δt=Δmv 解得F′=ρSv2 由牛顿第三定律可知，喷气过程中，航天员受到喷出气体的作用力恒为F=F′=ρSv2，故B错误； CD．由于喷气过程中，气体的密度和速度恒定，且不考虑航天员和装备总质量的变化，所以航天员受力恒定，做初速度为零的匀加速直线运动。 根据牛顿第二定律有 F=Ma 由运动学公式有 2ad=v′2 解得航天员到达空间站时相对空间站的速度为，故C错误，D正确。 故选D。 二、双项选择题：共5小题，每小题6分，共30分。在每小题给出的四个选项中，有两项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 6. 一个质点做简谐运动的振动图像如图所示，下列说法正确的是 （　　） A. 在任意4s的时间内，质点经过的路程都是4cm B. t=2s前后，质点加速度方向改变 C. 在 t=2s到t=3s时间内，质点的位移大小在增大 D. t=0.5s和t=1.5s两个时刻， 质点的速度大小相等，方向相同 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由图可知振幅，周期，任意一个周期内质点经过的路程均为，故A错误； B．简谐运动的加速度方向始终与位移方向相反。前位移为正、加速度沿负方向，后位移为负、加速度沿正方向，故B正确； C．在到内，位移由变为，位移大小增大，故C正确； D．位移随时间变化图像的斜率表示速度。和两时刻图像斜率大小相等、正负相反，所以速度大小相等、方向相反，故D错误。 故选BC。 7. 某手摇发电机产生的感应电动势如图所示，发电机的内阻为，将该发电机与阻值为的定值电阻和理想交流电流表串联成闭合电路，下列说法正确的是（　　） A. 电流表的示数为 B. 发电机的输出电压的有效值为 C. 定值电阻的电功率为 D. 内通过定值电阻的电流方向改变100次 【答案】CD 【解析】 【详解】A．由图可知，电动势的最大值，有效值 根据欧姆定律，电流表的示数为，故A错误； B．根据闭合电路欧姆定律，发电机输出电压，故B错误； C．定值电阻的电功率，故C正确； D．一个周期电流改变两次方向，由图交流电的周期为 则内电流方向改变的次数，故D正确。 故选CD。 8. 航母上飞机弹射起飞所利用的电磁驱动原理如图所示。当固定线圈上突然通过直流电流时，线圈左侧的金属环被弹射出去。则下列说法正确的是（　　） A. 若将金属环置于线圈的右侧，金属环将向右弹射 B. 若金属环固定，合上开关S的瞬间金属环将有收缩趋势 C. 若将电池正负极调换后，金属环不能向左弹射 D. 合上开关S瞬间，从右侧看环中产生沿逆时针方向的感应电流 【答案】AB 【解析】 【详解】A．若将金属环置于线圈的右侧，闭合开关瞬间，通过金属环的磁通量增加，为了阻碍磁通量的增加，金属环将远离线圈，则金属环将向右弹射，故A正确； B．若金属环固定，合上开关瞬间，通过金属环的磁通量增加，根据“增缩减扩”可知，金属环将有收缩趋势，故B正确； C．若将电池正负极调换后，合上开关瞬间，通过金属环的磁通量仍增加，为了阻碍磁通量的增加，金属环仍能向左弹射，故C错误； D．合上开关S瞬间，可知金属环的磁通量向右增加，根据楞次定律可知，从右侧看环中产生沿顺时针方向的感应电流，故D错误。 故选AB。 9. 如图所示，足够长的光滑水平面上有一个固定的光滑斜面，斜面末端与水平面平滑连接。物块B、C质量均为3kg，B的右端固定一个自由伸长的轻弹簧，B、C分开一定的距离静止于水平面。物块A质量为1kg，从距离地面高0.8m的地方静止释放。此后A、B分开后（A脱离弹簧），B、C碰撞并粘在一起。已知弹簧一直在弹性限度之内，重力加速度g=10m/s²。则在整个过程中（　　） A. 弹簧的最大弹性势能为6J B. 物块B获得的最大速度为3m/s C. 物块C的最终速度约为1.29m/s D. 物块A最终损失的机械能为7J 【答案】AC 【解析】 【详解】A．物块A、B第一次碰撞共速时弹簧最短，有， 解得，故A正确； BC．由机械能守恒定律得 解得 物块A、B弹性碰撞后分离，有， 解得 此时物块B获得最大速度2m/s 物块B、C碰撞后粘在一起，有 解得 物块A滑上斜面机械能守恒，故返回后又以2m/s的速度与BC发生弹性碰撞，满足动量守恒和机械能守恒有， 解得 接下来物块A不再与物块BC发生碰撞，物块C的最终速度约为1.29m/s，故B错误，C正确； D．物块A最终损失的机械能为，故D错误。 故选AC。 三、填空题，共3小题，每题3分。 10. 家用电子调光灯的调光原理是用电子线路将输入的正弦式交流电压的波形截去一部分来实现调节电压，从而调节灯光的亮度。某电子调光灯经调整后的电压波形如图所示，则电压有效值为______V。若将此电压与一阻值的电热丝以及理想交流电流表（内阻忽略不计）连接成回路，则电流表读数为__________A；功率为______________W。 【答案】 ①. 110 ②. 10 ③. 1100 【解析】 【详解】[1]根据有效值的定义有 解得 [2][3]若将此电压加在阻值的电热丝两端，电流有效值为， 11. 如图所示，某运动员用头颠球，质量为400g的足球从离运动员头顶0.8m高处自由落下，运动员用头将足球竖直向上顶起，足球与头作用的时间为0.04s，球离开头顶后竖直上升的最大高度为1.8m，取重力加速度大小，不计空气阻力。足球从开始下落到与运动员的头接触前的瞬间足球的速度为________________；足球与头作用过程中动量的变化量大小为_______________；足球与头作用过程中足球对头的平均作用力的大小为__________________。 【答案】 ①. 4m/s ②. ③. 104N 【解析】 【详解】足球与头接触前瞬间的速度大小为，则有 解得 足球与头接触后瞬间的速度大小为，则有 解得 取竖直向上为正方向，可知足球与头作用过程中动量的变化量为 可得足球与头作用过程中动量的变化量大小为。 设头对足球的平均作用力大小为F，取竖直向上为正方向，足球与头作用过程中 根据动量定理可得 代入数据解得F=104N，方向竖直向上，根据牛顿第三定律，足球对头的平均作用力大小 F'=104N，方向竖直向下。 12. 某学习小组欲探究变压器线圈两端电压与匝数的关系，提供的实验器材有：学生电源、可拆变压器、交流电压表、若干导线。图甲为变压器实物图，在原线圈两端加上电压，用电压表分别测量原、副线圈两端的电压。请回答下列问题： 甲图变压器的原线圈两端应与图乙中的__________（填“a、b”或“c、d”）连接；A同学将原线圈0、4接线柱与图乙中的a、b端相连，选择开关置于6V；电压表与副线圈0、8接线柱相连，则稳定后电压表的示数为__________V；B同学选择匝和匝两组线圈进行实验，正确接线后原线圈（匝）两端的输入电压为8V，与副线圈相连的电压表指针位置如图丙所示，则电压读数为__________V 【答案】 ①. c、d ②. 0 ③. 12.8##12.9##13.0##13.1##13.2 【解析】 【小问1详解】 [1] 变压器应接交流电源，图乙中的、为交流输出端，故原线圈两端应与、连接。 [2] 将原线圈接在直流电源的、端，稳定后穿过副线圈的磁通量不变，副线圈中没有感应电动势，电压表示数为 [3] 理想变压器原、副线圈两端电压与匝数成正比，有 代入数据估算副线圈两端电压为 估算值明显大于，故应按量程读数。电压表的分度值为，指针示数为，符合实际变压器输出电压略小于理想值的情况。 四、实验题 13. 在“用单摆测定重力加速度”的实验中： （1）（双选）该同学组装单摆时，在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧，如图1所示，这样做的目的是 。 A. 便于调节摆长 B. 防止运动过程中摆长发生变化 C. 保证摆球在同一竖直平面内摆动 （2）摆动时偏角满足的条件是偏角小于5°，为了减小测量周期的误差，计时开始时，摆球应是经过最_______（选填“高”或“低”）点的位置，且用停表测量单摆完成多次全振动所用的时间，求出周期。图2中停表示数为该单摆全振动30次所用的时间，则单摆的振动周期为____________s（结果保留3位有效数字）。 （3）如果实验中所得到的关系图线如图3所示，根据图像分析，可得当地的重力加速度g=________（π取3.14，结果保留3位有效数字）。 【答案】（1）AB （2） ①. 低 ②. 2.25 （3）9.86 【解析】 【小问1详解】 组装单摆时，在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧，这样做的目的是防止单摆在运动过程中摆长发生变化，同时便于调节摆长，故C错误、AB正确。 故选AB。 【小问2详解】 [1]为了减小测量周期的误差，计时开始时，摆球应是经过最低点的位置； [2]图2中停表的读数为 可知单摆的振动周期为 【小问3详解】 由图3可知，图线不过原点，则应为摆线长，根据单摆周期公式有（其中r为小球半径，为摆线长） 变形得 结合图像有 解得 14. 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，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 （2）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。多次实验后， 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）； （3）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x₁、x₂、x₃，若满足关系式____________（用 、表示），则该碰撞前后动量守恒。若还满足关系式____________（用 表示），则说明该碰撞为弹性碰撞。 【答案】（1）BC （2）C （3） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 A．小球A每次均从斜槽同一位置静止释放，小球克服摩擦力阻力做功相等，小球A从斜槽末端飞出的速度大小一定，可知，斜槽的摩擦力对实验没有影响，即斜槽不需要保持光滑，故A错误； B．为了确保发生对心正碰，两球半径一定要相同，故B正确； C．为了避免小球A碰撞过程发生反弹，两球质量关系一定要满足。 故选BC。 【小问2详解】 用画圆法确定小球的平均落点时，应舍弃偏差较大的点迹，将其他点迹用尽量小的圆包围起来，该圆的圆心即为平均落地点。根据图乙可知，图中画的三个圆最合理的是C。 【小问3详解】 [1]小球飞出斜槽做平抛运动，竖直高度相等，则有 水平方向做匀速直线运动，则有，， 根据动量守恒定律，有 解得 [2]若该碰撞为弹性碰撞，则还有机械能守恒，即 可解得 即 15. 如图所示，，匝数为200匝的矩形线圈。线圈电阻，外电路电阻R=9Ω，磁感应强度B=0.1T。线圈绕垂直于磁感线的OO'轴以角速度50rad/s匀速转动。求： （1）从此位置开始计时，它的感应电动势的瞬时值表达式； （2）2min内外电阻R上产生的焦耳热； （3）线圈由如图位置转过90°的过程中，通过R的电量。 【答案】（1） （2）54000J （3）0.2C 【解析】 【小问1详解】 线框从磁通量最小位置开始转动，因此感应电动势的瞬时值表达式为 【小问2详解】 电动势有效值为 电流为 则2min内R上产生的焦耳热为 解得 【小问3详解】 线圈由如图位置转过90°的过程中 通过R的电量为 又， 联立可得 解得 16. 如图所示，固定在水平面上的光滑金属导轨处于竖直向下的匀强磁场中，金属棒与导轨接触的位置为MN，金属棒以的初速度水平向右运动。已知导轨间距，导轨一端连接的电阻阻值，磁感应强度大小，金属棒电阻，金属棒质量，导轨电阻不计。求： （1）金属棒向右运动过程中，通过电阻R的电流方向； （2）金属棒的速度为4.0m/s时，MN两点间电势差； （3）从金属棒开始运动到静止的过程中，电阻R产生的热量Q； （4）从金属棒开始运动到静止的过程中，电路中流过的电荷量q。 【答案】（1）通过电阻的电流方向为 （2）0.32V （3）5J （4）25C 【解析】 【小问1详解】 根据右手定则可知，金属棒向右运动过程中，流过导体棒的电流方向为自下而上，即，则通过电阻的电流方向为自上向下，即 【小问2详解】 金属棒的速度为4.0m/s时，由法拉第电磁感应定律有 两点间电势差为 解得 【小问3详解】 根据能量守恒定律可知，从金属棒开始运动到静止的过程中，电路产生的总热量为 电阻产生的热量为 联立可得 【小问4详解】 对金属棒，动量定理可得 ，即 又有 联立解得 17. 如图所示，两平行光滑的金属导轨，间距，其中左侧段为半径的四分之一圆弧，中间段水平，右侧段光滑且足够长，水平导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度。初始时刻，在轨道间的电阻的导体棒a，其质量，从圆弧顶端位置由静止释放，在磁场内有电阻的导体棒b静置于导轨上，其质量。棒始终不发生碰撞，导体棒b从离开磁场时速度。两导体棒与导轨接触良好且运动过程中始终与导轨垂直，不计导体棒通过水平轨道与圆弧和倾斜导轨连接处的能量损失，不计感应电流产生的磁场以及导轨的电阻，重力加速度g取，求： （1）导体棒a刚进入磁场时的加速度大小和方向； （2）从b开始运动到出磁场过程中，导体棒b中产生的焦耳热； （3）若在b离开磁场时，对a施加一水平向左的恒力，b返回磁场时，撤去该恒力，运动中棒始终不发生碰撞，最终静止在磁场中，求b停下时与间的距离。 【答案】（1），水平向左 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设导体棒a到位置时的速度为，根据动能定理可得 导体棒a刚进入磁场产生的电动势为 回路电流为 导体棒a受到的安培力大小为 则导体棒a刚进入磁场时的加速度大小为 联立解得 加速度方向水平向左； 【小问2详解】 b开始运动到出磁场，组成的系统动量守恒，规定向右为正方向，则有 根据能量守恒可得 导体棒b中产生的焦耳热为 联立解得 【小问3详解】 从b返回磁场到静止过程中，对b导体棒根据动量定理可得 从b返回磁场到静止过程中，棒所走位移大小之和 由 可得 联立解得 第1页/共1页 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