精品解析：浙江省湖州市南太湖双语学校2024-2025学年高二下学期3月月考物理试卷

**基本信息** 2024-2025学年高二物理3月月考，聚焦动量、电磁学等核心知识，通过新能源汽车无线充电、航天等科技情境，融合实验探究与综合计算，考查物理观念及科学思维。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单项选择|10/30|动量单位、简谐运动判断等|以V形槽振动模型考查运动观念| |不定项选择|3/12|变压器动态分析、电磁振荡|通过电路变化考查科学推理| |非选择题|6/58|变压器实验、动量守恒验证、电磁感应计算|实验题注重科学探究，计算题结合高压输电等真实情境|

2024-2025学年第二学期3月月考 高二物理 时间：90分钟 满分：100分 一、单项选择题（本题共10小题，每小题3分，共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分） 1. 下列物理量与单位匹配正确的是（　　 ） A. 动量 kg·m/s B. 冲量 N/s C. 磁通量 T D. 自感系数 Hz 2. 下列运动属于简谐运动的是（ ） A. 图a，小球在光滑的V形槽内来回运动 B. 图b，弹簧振子竖直放置，下端固定，按压小球释放后小球在竖直平面内上下振动 C. 图c，小球与墙壁碰撞无能量损失，在光滑的地面上来回运动 D. 图d，忽略空气阻力，乒乓球在竖直平面内上下振动 3. 矩形线圈匝数50匝，在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量Φ随时间t的变化规律如图所示，则（　　） A. 电动势的最大值是157V B. 在t＝0.1s和t＝0.3s时，电动势最大 C. 在t＝0.1s和t＝0.3s时，线圈与中性面垂直 D. t＝0.4s时，磁通量变化率达最大，其值为157Wb/s 4. 我国新能源汽车产业的高速增长使得市场对充电桩的需求越来越大，解决充电难题已经刻不容缓。无线充电的建设成本更低，并且不受场地限制等因素的影响，是解决充电难的途径之一、如图所示是某无线充电接收端电流经电路初步处理后的I-t图象，其中负半轴两段图像为正弦函数图像的一部分，则该交变电流的有效值为（　　） A. 3A B. C. D. 5. 振荡电路由电感线圈L和电容器C组成，可产生特定频率的信号。某时刻线圈中磁场方向如图所示，且电容器的上极板带正电，下列说法正确的是（ ） A. 电流向左经过电流表 B. 电容器正在放电 C. 电路中的磁场能正在减小 D. 电路中的电流正在增大 6. 关于物理知识在科技和生活中的应用，下列各图对应的说法正确的是（　　） A. 图甲中医用紫外灭菌灯是利用了紫外线波长较长的特点 B. 图乙中测温仪测体温是利用红外线有显著热效应的特点 C. 图丙中伽马手术刀治疗肿瘤是利用射线电离本领强的特点 D. 图丁中行李安检仪透视检查物品是利用射线穿透本领强的特点 7. 节能路灯通过光控开关实现自动控制，简化电路如图所示，RL为光敏电阻，其阻值随光照强度增加而减小，a、b端接控制路灯电源的开关，现天色变暗，下列判断正确的是（　　） A. R0两端的电压变小 B. 指示灯L变暗 C. a、b两点间电压Uab变小 D. 光敏电阻RL中的电流变大 8. 全民健身活动的开展，使得人们更加注重身体素质的提升，垒球运动也受到了更多人的青睐．如图所示，一个质量为0.20kg的垒球，以20m/s的水平速度向左飞向球棒，被球棒打击后反向水平飞回，速度大小变为40m/s，击球时间为0.01s，则这一过程中球棒对垒球的平均作用力为（　　） A. 大小为1200N，方向向左 B. 大小为1200N，方向向右 C. 大小为400N，方向向左 D. 大小为400N，方向向右 9. 一只小船质量为M，船上人的质量为m，船原来以速度v0行驶，当船上的人以相对地面的水平速度v0与船行反方向跳离船时，不计水的阻力，则船的速度大小变为（　　） A. v0 B. v0 C. v0 D. v0 10. 航天员离开空间站太空行走时，连同装备共100 kg，在离飞船60 m的位置与空间站处于相对静止的状态，装备中有一个高压气源，能以50 m/s的速度喷出气体，为了能在5 min内返回空间站，他需要在开始返回的瞬间至少一次性向后喷出气体的质量是（不计喷出气体后航天员和装备质量的变化）（ ） A. 0.10 kg B. 0.20 kg C. 0.35 kg D. 0.40 kg 二、不定项选择题（本题共3小题，每小题4分，共12分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，不选、多选、错选均不得分） 11. 如图所示，理想变压器输入电压恒定，输出端两个灯泡相并联，R为滑动变阻器，P为滑动变阻器的滑动触头。开始时，开关S断开，不计导线的电阻，则下列说法正确的是（　　） A. P向左滑动，灯泡L1变暗，变压器的输入功率增大，电压表V1示数增大 B. P向右滑动，灯泡L1变亮，变压器的输入功率增大，电压表V1示数不变 C. 闭合开关S，灯泡L1变亮，变压器的输入功率增大，电压表V2示数增大 D. 闭合开关S，灯泡L1变暗，变压器的输入功率增大，电压表V2示数减小 12. 电磁波发射电路中的电磁振荡电路如图所示，某时刻电路中正形成图示方向的电流，此时电容器的下极板带正电，上极板带负电，下列说法正确的是（　　） A. 线圈中的磁场方向向上且电流正在变大 B. 电容器中的电场方向向上且极板间的电势差正在变大 C. 若在线圈中插入铁芯，则发射的电磁波频率变小 D. 若减少电容器极板间的正对面积，则发射的电磁波波长变短 13. 如图甲所示，在光滑水平面上的两小球发生正碰。小球的质量分别为m1和m2。取向右为正方向，图乙为它们碰撞前后的位移—时间图像。已知m1=0.1kg。由此可以判断（ ） A. 碰前小球静止，小球向右运动 B. 碰后、小球均向右运动 C. D. 碰撞过程中系统损失了0.2J的机械能 三、非选择题（本题共6小题，共58分） 14. 在“探究变压器原、副线圈电压与匝数关系”的实验中： （1）为了确保实验的安全，下列做法正确的是 （多选） A. 为了人身安全，只能使用低压直流电源，所用电压不要超过12 V B. 连接好电路后，应检查电路连接是否正确，然后接通电源 C. 因为使用电压较低，通电时可用手直接接触裸露的导线、接线柱 D. 为了多用电表的安全，使用交流电压挡测电压时，先用最大量程挡试测 （2）多用电表刻度盘上交流电压的刻度是_______（选填“均匀”或“不均匀”）的。 （3）某实验小组通过实验，记录的数据如下表： 原线圈匝数n1（匝） 100 200 400 400 副线圈匝数n2（匝） 400 400 200 800 原线圈两端的电压U1（V） 1.96 4.90 8.00 4.86 副线圈两端的电压U2（V） 7.80 9.76 3.90 9.64 通过分析实验数据，在误差允许的范围内，得出的实验结论是_______。 15. 在“验证动量守恒定律”的实验中，某同学采用如图所示的“碰撞实验器”来验证动量守恒定律。 （1）实验中必须要求的条件是________（填选项前的字母）。 A．斜槽轨道尽量光滑以减少误差 B.斜槽轨道末端的切线必须水平 C.入射球和被碰球的质量必须相等，且大小相同 D.同一组实验中入射球每次必须从轨道的同一位置由静止释放 （2）图中点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先让入射小球多次从斜槽上S位置由静止释放，找到其落地点的平均位置，测量平抛射程。然后，把被碰小球静置于轨道水平部分的末端，再将入射小球从斜槽上S位置由静止释放，与被碰小球相碰，并多次重复。空气阻力忽略不计。接下来要完成的必要步骤是________（填选项前的字母）。 A.测量两个小球的质量、 B.测量入射小球开始释放时的高度 C.测量抛出点距地面的高度 D.分别找到入射小球、被碰小球相碰后落地点的平均位置、 E.测量平抛射程、 （3）若两球相碰前后的动量守恒，则其表达式为________；若碰撞是弹性碰撞，则还可以写出的表达式为________。（用上一问中测量的物理量表示） 16. 如图所示，N=10匝的矩形线圈abcd，ab边长l1=20cm，ad边长l2=25cm，放在磁感应强度B=0.4T的匀强磁场中，使线圈绕垂直于磁感线的轴OO'以转速n=6000r/min匀速转动，线圈电阻r=1Ω，外电路电阻R=9Ω，t=0时线圈平面与磁感线平行，ab边正转出纸外、cd边转入纸里，求： （1）t=0时感应电流的方向；（回答：顺时针或者逆时针） （2）感应电动势的瞬时值表达式； （3）从图示位置转过30°的过程中流过电阻R的电荷量。 17. 如图所示，某小型水电站发电机的输出功率为10kW，输出电压为400V，向距离较远的用户供电，为了减少电能损失，使用4kV高压输电，最后用户得到220V、9.5kW的电力，求： （1）水电站升压变压器原、副线圈匝数比； （2）输电线路导线电阻r。 （3）用户降压变压器原、副线圈匝数比。 18. 如图所示，质量为m的跳水运动员从跳台上以初速度v0竖直向上跳起，起跳到入水前重心下降了H。入水后由于水的阻力使速度减为0，从接触水面到下沉到最低点经历的时间为t，重力加速度为g，不计空气阻力。求运动员： （1）入水过程中动量的变化量大小； （2）入水过程中受到水的平均阻力大小。 19. 如图所示，质量M=1.0kg的木板静止在光滑水平面上，质量m=0.495kg的物块（可视为质点）放在的木板左端，物块与木板间的动摩擦因数μ=0.4。质量m0=0.005kg的子弹以速度v0=300m/s沿水平方向射入物块并留在其中（子弹与物块作用时间极短），木板足够长，g取10m/s2。求： （1）物块的最大速度v1； （2）木板的最大速度v2； （3）物块在木板上滑动的时间t. 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年第二学期3月月考 高二物理 时间：90分钟 满分：100分 一、单项选择题（本题共10小题，每小题3分，共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分） 1. 下列物理量与单位匹配正确的是（　　 ） A. 动量 kg·m/s B. 冲量 N/s C. 磁通量 T D. 自感系数 Hz 【答案】A 【解析】 【详解】A．动量的定义式为 ，质量的单位是，速度的单位是 ，因此动量的单位为 ，故A正确； B．冲量的定义式为，力的单位是 ，时间 的单位是，因此冲量的单位为 ，故B错误； C．磁通量的定义式为 ，磁感应强度的单位是，面积的单位是，因此磁通量的单位为，故C错误； D．由自感电动势公式可推导出自感系数的单位为， 是频率的单位，故D错误。 故选A。 2. 下列运动属于简谐运动的是（ ） A. 图a，小球在光滑的V形槽内来回运动 B. 图b，弹簧振子竖直放置，下端固定，按压小球释放后小球在竖直平面内上下振动 C. 图c，小球与墙壁碰撞无能量损失，在光滑的地面上来回运动 D. 图d，忽略空气阻力，乒乓球在竖直平面内上下振动 【答案】B 【解析】 【详解】A．小球在光滑的V形槽内运动时，受到的回复力为重力沿槽壁向下的分力，大小恒定，不满足回复力与位移成正比且方向相反的条件，故A错误； B．竖直放置的弹簧振子，小球在竖直方向上振动时，受到的合力与偏离平衡位置的位移成正比且方向相反，满足，属于简谐运动，故B正确； C．小球在光滑地面上来回运动时，在水平方向上不受力，做匀速直线运动，回复力不满足，故C错误； D．乒乓球在竖直平面内上下振动时，在空中只受重力作用，加速度恒为重力加速度，回复力恒定，不满足，故D错误。 故选B。 3. 矩形线圈匝数50匝，在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量Φ随时间t的变化规律如图所示，则（　　） A. 电动势的最大值是157V B. 在t＝0.1s和t＝0.3s时，电动势最大 C. 在t＝0.1s和t＝0.3s时，线圈与中性面垂直 D. t＝0.4s时，磁通量变化率达最大，其值为157Wb/s 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据交变电流的产生规律可知，感应电动势最大值 故A正确； BC．在t=0.1s和t=0.3s时，线圈中磁通量最大，线圈处于中性面位置，磁通量的变化率为零，感应电动势为零，故BC错误； D．t=0.4s时，线圈中磁通量为零，此时刻磁通量的变化率达最大，感应电动势最大，磁通量变化率 故D错误。 故选A。 4. 我国新能源汽车产业的高速增长使得市场对充电桩的需求越来越大，解决充电难题已经刻不容缓。无线充电的建设成本更低，并且不受场地限制等因素的影响，是解决充电难的途径之一、如图所示是某无线充电接收端电流经电路初步处理后的I-t图象，其中负半轴两段图像为正弦函数图像的一部分，则该交变电流的有效值为（　　） A. 3A B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据有效值的概念可知 解得 故选C。 5. 振荡电路由电感线圈L和电容器C组成，可产生特定频率的信号。某时刻线圈中磁场方向如图所示，且电容器的上极板带正电，下列说法正确的是（ ） A. 电流向左经过电流表 B. 电容器正在放电 C. 电路中的磁场能正在减小 D. 电路中的电流正在增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．由磁场方向，右手螺旋定则确定电流向右经过电流表，选项A错误； BD．上极板带正电，电流向右经过电流表，则电容器正在充电，电荷量增加，电流减小，选项BD错误； C．磁场能正在减小，电场能增大， 选项C正确。 故选C。 6. 关于物理知识在科技和生活中的应用，下列各图对应的说法正确的是（　　） A. 图甲中医用紫外灭菌灯是利用了紫外线波长较长的特点 B. 图乙中测温仪测体温是利用红外线有显著热效应的特点 C. 图丙中伽马手术刀治疗肿瘤是利用射线电离本领强的特点 D. 图丁中行李安检仪透视检查物品是利用射线穿透本领强的特点 【答案】B 【解析】 【详解】A．紫外线波长较短，因此医用紫外灭菌灯不是利用了紫外线波长较长的特点，选项A错误； B．红外线有显著热效应，可以反映物质的温度，温仪测体温就是利用这一特点，选项B正确； C．伽马手术刀是利用射线穿透本领强，能量高的特点，选项C错误； D．安检仪透视检查物品是利用射线穿透本领强的特点，并非射线，选项D错误。 故选B。 7. 节能路灯通过光控开关实现自动控制，简化电路如图所示，RL为光敏电阻，其阻值随光照强度增加而减小，a、b端接控制路灯电源的开关，现天色变暗，下列判断正确的是（　　） A. R0两端的电压变小 B. 指示灯L变暗 C. a、b两点间电压Uab变小 D. 光敏电阻RL中的电流变大 【答案】A 【解析】 【详解】C．天色变暗，光敏电阻的阻值增大，电路的总电阻增大，干路电流减小，路端电压增大，则a、b两点间电压Uab变大，所以C错误； A．根据“串反并同”的规律可得，R0与光敏电阻是串联关系则R0两端的电压变小，所以A正确； B．根据“串反并同”的规律可得，指示灯L与光敏电阻是并联关系，所以指示灯L变亮，则B错误； D．根据“串反并同”的规律可得，如果一个理想电流表与光敏电阻RL串联则电流表的电流变小，所以D错误； 故选A。 8. 全民健身活动的开展，使得人们更加注重身体素质的提升，垒球运动也受到了更多人的青睐．如图所示，一个质量为0.20kg的垒球，以20m/s的水平速度向左飞向球棒，被球棒打击后反向水平飞回，速度大小变为40m/s，击球时间为0.01s，则这一过程中球棒对垒球的平均作用力为（　　） A. 大小为1200N，方向向左 B. 大小为1200N，方向向右 C. 大小为400N，方向向左 D. 大小为400N，方向向右 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】设向右为正方向，根据动量定理 得 方向向右，故B正确，ACD错误。 故选B。 9. 一只小船质量为M，船上人的质量为m，船原来以速度v0行驶，当船上的人以相对地面的水平速度v0与船行反方向跳离船时，不计水的阻力，则船的速度大小变为（　　） A. v0 B. v0 C. v0 D. v0 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】当船上的人以相对地面的水平速度与船行反方向跳离船时，小船和人组成的系统动量守恒，以小船原来的速度方向为正方向，根据动量守恒定律得 解得 故D正确，ABC错误。 故选D。 【点睛】本题主要考查了动量守恒定律的直接应用，解题时一定要规定一个正方向，本题中还要注意人初始时刻也具有速度。 10. 航天员离开空间站太空行走时，连同装备共100 kg，在离飞船60 m的位置与空间站处于相对静止的状态，装备中有一个高压气源，能以50 m/s的速度喷出气体，为了能在5 min内返回空间站，他需要在开始返回的瞬间至少一次性向后喷出气体的质量是（不计喷出气体后航天员和装备质量的变化）（ ） A. 0.10 kg B. 0.20 kg C. 0.35 kg D. 0.40 kg 【答案】D 【解析】 【详解】时间 由匀速运动公式得 喷气过程内力远大于外力，系统动量守恒，初始总动量为0，有 代入、，解得喷出气体质量 故选D。 二、不定项选择题（本题共3小题，每小题4分，共12分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，不选、多选、错选均不得分） 11. 如图所示，理想变压器输入电压恒定，输出端两个灯泡相并联，R为滑动变阻器，P为滑动变阻器的滑动触头。开始时，开关S断开，不计导线的电阻，则下列说法正确的是（　　） A. P向左滑动，灯泡L1变暗，变压器的输入功率增大，电压表V1示数增大 B. P向右滑动，灯泡L1变亮，变压器的输入功率增大，电压表V1示数不变 C. 闭合开关S，灯泡L1变亮，变压器的输入功率增大，电压表V2示数增大 D. 闭合开关S，灯泡L1变暗，变压器的输入功率增大，电压表V2示数减小 【答案】BD 【解析】 【详解】A．输入电压恒定，故副线圈电压也不变，V1示数不变，A错误； B．P向右滑动，滑动变阻器接入电阻减小，电路电阻减小，电压不变，根据欧姆定律，电路电流增大，灯泡L1变亮。电功率，故电路功率增大，输入功率也增大，B正确； CD．闭合开关S，并联灯泡L2，电路总电阻减小，同理可知，电路总电流增大，输入功率增加。滑动变阻器与灯泡电压之和等于副线圈电压，是不变的。滑动变阻器两端电压有，故滑动变阻器两端电压增大，灯泡两端电压减小，灯泡L1变暗，电压表V2示数减小。C错误，D正确； 故选BD。 12. 电磁波发射电路中的电磁振荡电路如图所示，某时刻电路中正形成图示方向的电流，此时电容器的下极板带正电，上极板带负电，下列说法正确的是（　　） A. 线圈中的磁场方向向上且电流正在变大 B. 电容器中的电场方向向上且极板间的电势差正在变大 C. 若在线圈中插入铁芯，则发射的电磁波频率变小 D. 若减少电容器极板间的正对面积，则发射的电磁波波长变短 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．由图可知，电容器正在放电，电流变大，线圈中的磁场方向向上且电流正在变大，选项A正确； B．电容器中的电场方向向上，由于电容器正在放电，则带电量减小，即极板间的电势差正在变小，选项B错误； C．若在线圈中插入铁芯，则L变大，根据 则发射的电磁波频率变小,选项C正确； D．若减少电容器极板间的正对面积，则电容器电容C减小，根据 则发射的电磁波波长变短，选项D正确。 故选ACD。 13. 如图甲所示，在光滑水平面上的两小球发生正碰。小球的质量分别为m1和m2。取向右为正方向，图乙为它们碰撞前后的位移—时间图像。已知m1=0.1kg。由此可以判断（ ） A. 碰前小球静止，小球向右运动 B. 碰后、小球均向右运动 C. D. 碰撞过程中系统损失了0.2J的机械能 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由图像的斜率表示速度可知，碰前的速度 方向向右；的位移不变，速度，处于静止状态，故A正确； B．碰后的速度 方向向左；的速度 方向向右，故B错误； C．两球碰撞过程动量守恒，取向右为正方向，由动量守恒定律得 代入数据解得，故C正确； D．碰撞前系统总动能 碰撞后系统总动能 碰撞过程中系统机械能损失，故D错误。 故选AC。 三、非选择题（本题共6小题，共58分） 14. 在“探究变压器原、副线圈电压与匝数关系”的实验中： （1）为了确保实验的安全，下列做法正确的是 （多选） A. 为了人身安全，只能使用低压直流电源，所用电压不要超过12 V B. 连接好电路后，应检查电路连接是否正确，然后接通电源 C. 因为使用电压较低，通电时可用手直接接触裸露的导线、接线柱 D. 为了多用电表的安全，使用交流电压挡测电压时，先用最大量程挡试测 （2）多用电表刻度盘上交流电压的刻度是_______（选填“均匀”或“不均匀”）的。 （3）某实验小组通过实验，记录的数据如下表： 原线圈匝数n1（匝） 100 200 400 400 副线圈匝数n2（匝） 400 400 200 800 原线圈两端的电压U1（V） 1.96 4.90 8.00 4.86 副线圈两端的电压U2（V） 7.80 9.76 3.90 9.64 通过分析实验数据，在误差允许的范围内，得出的实验结论是_______。 【答案】（1）BD （2）不均匀 （3）在误差允许的范围内，变压器原、副线圈的电压之比等于原、副线圈的匝数之比，即 【解析】 【小问1详解】 A．变压器的工作原理是电磁感应，必须使用低压交流电源，不能使用直流电源，故A错误； B．连接好电路后，应检查电路连接是否正确，确认无误后再接通电源，这是基本的安全操作规范，故B正确； C．即使使用较低电压，通电时也不可用手直接接触裸露的导线和接线柱，以防触电或造成短路，故C错误； D．为了保护多用电表，使用交流电压挡测电压时，应先用最大量程挡试测，然后再选择合适的量程进行测量，故D正确。 故选BD。 【小问2详解】 多用电表刻度盘上，直流电压和直流电流的刻度是均匀的，而交流电压挡内部通常包含整流二极管，由于二极管的非线性伏安特性，导致交流电压的刻度是不均匀的。 【小问3详解】 实验数据可知，原、副线圈的电压之比与它们的匝数之比在误差允许的范围内相等，因此得出的实验结论是在误差允许的范围内，变压器原、副线圈的电压之比等于原、副线圈的匝数之比，即 15. 在“验证动量守恒定律”的实验中，某同学采用如图所示的“碰撞实验器”来验证动量守恒定律。 （1）实验中必须要求的条件是________（填选项前的字母）。 A．斜槽轨道尽量光滑以减少误差 B.斜槽轨道末端的切线必须水平 C.入射球和被碰球的质量必须相等，且大小相同 D.同一组实验中入射球每次必须从轨道的同一位置由静止释放 （2）图中点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先让入射小球多次从斜槽上S位置由静止释放，找到其落地点的平均位置，测量平抛射程。然后，把被碰小球静置于轨道水平部分的末端，再将入射小球从斜槽上S位置由静止释放，与被碰小球相碰，并多次重复。空气阻力忽略不计。接下来要完成的必要步骤是________（填选项前的字母）。 A.测量两个小球的质量、 B.测量入射小球开始释放时的高度 C.测量抛出点距地面的高度 D.分别找到入射小球、被碰小球相碰后落地点的平均位置、 E.测量平抛射程、 （3）若两球相碰前后的动量守恒，则其表达式为________；若碰撞是弹性碰撞，则还可以写出的表达式为________。（用上一问中测量的物理量表示） 【答案】 ①. BD ②. ADE ③. ④. 【解析】 【详解】（1）[1]实验中斜槽的作用是使小球在末端获得一定的初速度，每次只要从斜槽的同一位置释放，从而在斜槽末端飞出时速度相同即可，斜槽轨道与小球的摩擦力不影响结果；为了使小球做平抛运动，斜槽末端的切线必须水平；本实验中利用平抛运动求小球离开末端时的速度，所以两小球碰后必须向前运动，二者的质量关系应满足，故BD正确，AC错误； 故选BD。 （2）[2]因为抛出点高度相同，所以碰前m1及碰后m1、m2飞行时间相同，设为t 碰前m1的速度为 碰后m1的速度为 碰后m2的速度为 如果碰撞过程中动量守恒，则下式成立 把三个速度代入得 化简得 根据上式可知，实验中需要测量：m1、m2、OP、OM、ON，至于H、h，则不需要测量，故选ADE。 （3）[3]根据上一问所求结果知，只要满足，则说明碰撞中动量守恒。 [4]碰撞中如果动量守恒且动能没有损失，则是弹性碰撞 把三个速度代入化简得 16. 如图所示，N=10匝的矩形线圈abcd，ab边长l1=20cm，ad边长l2=25cm，放在磁感应强度B=0.4T的匀强磁场中，使线圈绕垂直于磁感线的轴OO'以转速n=6000r/min匀速转动，线圈电阻r=1Ω，外电路电阻R=9Ω，t=0时线圈平面与磁感线平行，ab边正转出纸外、cd边转入纸里，求： （1）t=0时感应电流的方向；（回答：顺时针或者逆时针） （2）感应电动势的瞬时值表达式； （3）从图示位置转过30°的过程中流过电阻R的电荷量。 【答案】（1）顺时针；（2）；（3）0.01C 【解析】 【详解】（1）根据右手定则可知，t=0时感应电流沿顺时针方向； （2）转速 角速度 感应电动势的最大值为 感应电动势的瞬时值表达式 既 （3）从图示位置转过30°的过程中，磁通量变化量为 运动时间 由 联立可得从图示位置转过30°的过程中流过电阻R的电荷量 17. 如图所示，某小型水电站发电机的输出功率为10kW，输出电压为400V，向距离较远的用户供电，为了减少电能损失，使用4kV高压输电，最后用户得到220V、9.5kW的电力，求： （1）水电站升压变压器原、副线圈匝数比； （2）输电线路导线电阻r。 （3）用户降压变压器原、副线圈匝数比。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）升压变压器、副线圈匝数比为 （2）导线电阻R与输送电流和输电线上损失的电功率有关，有 而输送电流又决定输电电压及输送功率，有 所以 （3）设降压变压器原线圈上电压为 所以降压变压器原、副线圈匝数比为 18. 如图所示，质量为m的跳水运动员从跳台上以初速度v0竖直向上跳起，起跳到入水前重心下降了H。入水后由于水的阻力使速度减为0，从接触水面到下沉到最低点经历的时间为t，重力加速度为g，不计空气阻力。求运动员： （1）入水过程中动量的变化量大小； （2）入水过程中受到水的平均阻力大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设运动员入水时的速度大小为。运动员从起跳到入水前，只受重力作用，根据动能定理有 解得入水时的速度大小为 入水过程中，运动员的初动量大小为，末动量为0，因此入水过程中动量的变化量大小为 【小问2详解】 在入水过程中，运动员受到竖直向下的重力和竖直向上的水的平均阻力。取竖直向下为正方向，根据动量定理有 解得水的平均阻力大小为 19. 如图所示，质量M=1.0kg的木板静止在光滑水平面上，质量m=0.495kg的物块（可视为质点）放在的木板左端，物块与木板间的动摩擦因数μ=0.4。质量m0=0.005kg的子弹以速度v0=300m/s沿水平方向射入物块并留在其中（子弹与物块作用时间极短），木板足够长，g取10m/s2。求： （1）物块的最大速度v1； （2）木板的最大速度v2； （3）物块在木板上滑动的时间t. 【答案】（1）3m/s ；（2）1m/s ；（3）0.5s。 【解析】 【详解】（1）子弹射入物块后一起向右滑行的初速度即为物块的最大速度，取向右为正方向，根据子弹和物块组成的系统动量守恒得： m0v0=（m+m0）v1 解得： v1=3m/s （2）当子弹、物块和木板三者速度相同时，木板的速度最大，根据三者组成的系统动量守恒得： （m+m0）v1=（M+m+m0）v2。 解得： v2=1m/s （3）对木板，根据动量定理得： μ（m+m0）gt=Mv2-0 解得： t=0.5s 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $