精品解析：江苏南京市金陵中学2026-2027学年高二上学期期中物理试卷(二)

金陵中学2026~2027学年第一学期阶段性测试（二） 高二物理试卷 一、单选题（每题4分，共48分） 1. 下列说法正确的是（ ） A. 物体的动量改变时，动能一定发生改变 B. 一对相互作用力冲量的矢量和为零，所做功的代数和也为零 C. 电源通过静电力做功把其他形式的能转化为电能 D. 动量守恒定律具有普适性，微观高速的情形仍然适用 【答案】D 【解析】 【详解】A．动量是矢量，动能是标量。若速度大小不变、方向改变，动量会发生改变但动能不变，故A错误； B．一对相互作用力大小相等、方向相反、作用时间相同，因此冲量的矢量和为零；但两力作用在不同物体上，两物体的位移不一定相同，做功代数和不一定为零，故B错误； C．电源内部通过非静电力做功将其他形式的能转化为电能，故C错误； D．动量守恒定律是自然界普遍适用的基本规律之一，不仅适用于宏观低速物体，微观高速的情形仍然适用，故D正确。 故选D。 2. 一枚火箭搭载着卫星以速率v0进入太空预定位置，由控制系统使箭体与卫星分离.已知分离前火箭与卫星的总质量为m1，分离后的箭体质量为m2，分离后箭体以速率v2沿火箭原方向飞行，若忽略空气阻力及分离前后系统质量的变化，则分离后卫星的速率v1为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】火箭和卫星组成的系统在分离时水平方向上动量守恒，规定初速度的方向为正方向，有m1v0=m2v2+(m1－m2)v1，解得. A．，与结论相符，选项A正确； B．，与结论不相符，选项B错误； C．，与结论不相符，选项C错误； D．，与结论不相符，选项D错误； 3. 对于课本中几幅插图所涉及的物理现象或原理，下列说法正确的是（　　） A. 图甲所示，为使带负电粉尘到达收集板A，A、B需分别接电源正、负极 B. 图乙所示，由于金属网屏蔽，A球上电荷在验电器金属球B处产生的电场强度为零 C. 图丙所示，在加油站给车加油前要触摸一下静电释放器，是为了擦掉人身上的手汗 D. 图丁所示，家庭中常用的燃气灶中电子点火器点火应用了摩擦起电的原理 【答案】A 【解析】 【详解】A．图甲中粉尘带负电，能飞向收集板，说明它受到的电场力指向板，即板电势高，故接电源正极、另一极板接电源负极，A正确； B．金属网只能屏蔽外电场，使网内的合场强为零；球上电荷在验电器金属球处产生的电场强度并不为零，只是与金属网上感应电荷在该处产生的电场相互抵消，B错误； C．加油前触摸静电释放器，是为了把人体积累的静电导入大地，避免放电火花引燃汽油，与擦掉手上的汗无关，C错误； D．电子点火器点火时利用高压放电（尖端放电）产生电火花，不是应用摩擦起电的原理，D错误。 故选A。 4. 锂电池因能量密度高、绿色环保而广泛使用在手机等电子产品中。现用充电器为一手机锂电池充电，等效电路如图所示，充电器电源的输出电压为U，输出电流为I，手机电池的内阻为r，下列说法不正确的是（　　） A. 电能转化为化学能的功率为 B. 充电器输出的电功率为UI C. 由欧姆定律可知 D. 电池产生的热功率为 【答案】C 【解析】 【详解】AD．由焦耳定律可得电池产生的热功率，根据能量守恒定律可知电能转化为化学能的功率为，故AD正确，不符合题意； B．充电器输出的电功率等于锂电池消耗的总的电功率，即为，故B正确，不符合题意； C．因锂电池将大部分电能转化为化学能，小部分转化为内能，属非纯电阻元器件，不满足欧姆定律，，故C错误，符合题意。 故选C。 5. 如图所示，n匝矩形线圈 abcd 放置在水平面内，磁场方向与水平方向夹角 已知 矩形线圈面积为S，磁感应强度大小为B，现将线圈绕 ad 顺时针旋转 （从正面看），则通过线圈的磁通量变化量大小为（ ） A. 0.2nBS B. 0.2BS C. 1.4nBS D. 1.4BS 【答案】B 【解析】 【详解】初始位置线圈水平放置，磁场方向与线圈平面夹角为，则磁通量 线圈绕顺时针旋转后，线圈平面竖直，磁场方向与线圈平面法线方向（水平方向）夹角为，此时磁通量 由于旋转过程中磁感线穿过线圈的方向没有改变（均为从线圈的同一侧穿入），因此磁通量变化量的大小为  故选B。 6. 武夷新区旅游观光电车，为游客提供全新出行体验。山区雾气重，某次起雾时，设单位体积的空气内均匀分布n颗小水珠，每颗小水珠的平均质量为m，水珠速度可忽略。横截面积为S的电车在某段水平长直轨道上运行，小水珠与电车碰撞后完全黏附在电车上。为保持电车以速度v匀速运行，电车因起雾多消耗的功率为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】电车匀速行驶时，Δt时间内与电车碰撞的水珠质量为 根据动量定理得 电车因起雾多消耗的功率为 解得 故选C。 7. 如图所示，在光滑的水平地面上停放着质量为m的装有光滑圆弧槽的小车，现有质量也为m的小球以的水平速度沿与切线水平的槽口向小车滑去，到达某一高度（小球未离开小车）后，小球又返回小车右端，这段过程中（ ） A. 小车和小球组成的系统动量守恒 B. 小球从右侧离开车后，相对于地面向右做平抛运动 C. 小车对小球的支持力一直对小球做负功 D. 小车对小球的支持力的冲量大小为 【答案】C 【解析】 【详解】A．在小球沿圆弧槽上滑和下滑的过程中，小车和小球组成的系统在水平方向上不受外力作用，水平方向动量守恒；但在竖直方向上，小球具有竖直方向的加速度，系统在竖直方向所受合外力不为零，因此系统的总动量不守恒，故A错误； B．设小球从右侧离开小车时，小球的速度为，小车的速度为。取水平向右为正方向，根据水平方向动量守恒有 根据系统机械能守恒有 联立解得， 即小球离开小车时对地速度为零，此后仅受重力作用，做自由落体运动，故B错误； C．在小球运动的过程中，小球和小车组成的系统机械能守恒。由于小车的动能增加，小球的机械能不断减少，除重力外只有小车对小球的支持力做功，根据功能关系可知，小车对小球的支持力一直对小球做负功，故C正确； D．在整个过程中，对小球由动量定理有 即支持力的冲量 由于重力的冲量竖直向下且不为零，所以支持力的冲量大小不等于，故D错误。 故选C。 8. 如图所示，圆O两条直径ac和bd互相垂直，e点为Od的中点，O点和d点各有垂直纸面、大小相等、方向相反的电流I。关于a、b、c、e点的磁感应强度，下列说法正确的是（ ） A. a点与b点相同 B. a点与c点相同 C. e点最小 D. e点最大 【答案】D 【解析】 【详解】由安培定则作出a、b、c、e四点的磁感应强度的方向，如图 根据距离通电导线越远磁感应强度越弱，以及磁感应强度的矢量合成可知点的磁感应强度最大，a点与b点不相同，a点与c点不相同。 故选D。 9. 如图甲所示，一个竖直圆盘转动时，固定在圆盘上的小圆柱带动一个T形支架在竖直方向振动，T形支架下面系着一个弹簧和小球组成的振动系统，当圆盘静止时，小球可稳定振动。改变圆盘匀速转动的周期，其共振曲线（振幅 A与驱动力的频率f的关系）如图乙所示。现使圆盘以4s的周期匀速转动，经过一段时间后，小球振动达到稳定，则下列说法正确的是（　　） A. 此振动系统的固有频率约为0.25Hz B. 此振动系统的振动频率约为3Hz C. 若圆盘匀速转动的周期减小，系统的振动频率变大 D. 若圆盘匀速转动的周期增大，共振曲线的峰值将向左移动 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图乙共振曲线可知，此振动系统的固有频率约为，故A错误； B．此振动系统的振动频率为，故B错误； C．因系统的振动频率等于驱动力的频率，根据，若圆盘匀速转动的周期减小，系统的振动频率变大，故C正确； D．因共振曲线的峰值与振动系统的固有频率有关，振动系统的固有频率不变，若圆盘匀速转动的周期增大，系统的振动频率变小，但是共振曲线的峰值不变，故D错误。 故选C。 10. 如图所示，用一个表头改装成双量程电流表和双量程电压表，其中为公共端，已知表头G满偏电流为，内阻为，电流表量程分别为和，电压表量程分别为和，下列说法正确的是（　　） A. 若将接线柱接入电路，最大可以测量的电流为 B. 若将接线柱接入电路，最大可以测量的电压为 C. 等于 D. 等于 【答案】C 【解析】 【详解】A．连入电路，最大可以测量的电流为，故A错误； B．连入电路为电压表，连入电路为电压表，故B错误； C．电阻和串联后与表头G并联，根据并联电路电压相等得 解得 故C正确； D．部分电阻为 对部分，由欧姆定律得 解得 对部分，由欧姆定律得 解得 故D错误。 故选C。 11. 如图，电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r。闭合开关K，将滑动变阻器的滑片从最左侧开始缓慢向右滑动，理想电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为、、，理想电流表A示数变化量的绝对值为。则下列说法正确的是（ ） A. A的示数减小 B. V2的示数先减小后增大 C. 与的比值先增大后减小 D. 滑片从最左端滑到正中央位置过程大于 【答案】D 【解析】 【详解】A.由于电表均为理想电表，根据电路图可知，滑动变阻器左、右两部分电阻并联后再与R串联，电压表、、，分别测量定值电阻R两端电压、路端电压和滑动变阻器左右两部分电阻并联电路两端的电压。滑动变阻器的滑片从最左端开始缓慢向右滑动过程中，并联部分电阻先增大后减小，电路总电阻先增大后减小，又电流表A测干路电流，则其示数先减小后增大，A错误； B.干路电流先减小后增大，由可知，路端电压先增大后减小，即的示数先增大后减小，B错误； C.根据闭合电路欧姆定律有，则，故与的比值不变，C错误； D.滑片从最左端滑到正中央位置的过程中，，，可得，D正确。 故选D。 12. 如图甲所示，某多级直线加速器由n个横截面积相同的金属圆筒依次排列，其中心轴线在同一直线上，各金属圆筒依序接在交变电源的两极M、N上，序号为0的金属圆板中央有一个质子源，质子逸出的速度不计，M、N两极加上如图乙所示的电压UMN，一段时间后加速器稳定输出质子流。已知质子质量为m、电荷量为e，质子通过圆筒间隙的时间不计，且忽略相对论效应，则（ ） A. 质子在各圆筒中做匀加速直线运动 B. 质子进入第n个圆筒瞬间速度为 C. 各金属筒的长度之比为 D. 质子在各圆筒中的运动时间之比为 【答案】C 【解析】 【详解】A．金属圆筒具有静电屏蔽作用，筒内电场强度为零，质子所受电场力为零，因而在各圆筒中做匀速直线运动，故A错误； B．质子进入第个圆筒前经过了个加速间隙，每经过一个间隙，电场力做功。由动能定理得 解得，故B错误； C．交变电压每经过半个周期反向，为使质子到达下一间隙时仍被加速，质子在每个圆筒中的运动时间均应为。设第个圆筒的长度为，由匀速直线运动得 又由B项中的推导可知 所以，故C正确； D．由同步条件可知，质子在各圆筒中的运动时间均为，故D错误。 故选C。 二、实验题（每空3分，共15分） 13. 某实验小组设计了如图甲所示的电路，用来测量电源的电动势和内阻。实验器材有：待测电源、电流表（内阻为）、定值电阻、材质均匀的四分之一圆弧形变阻器MN、变阻器上有可指示滑片转过角度（弧度）的刻度盘、两个规格相同的灯泡L、开关、导线若干等。 （1）先断开开关S，用多用电表测量电路中圆弧形变阻器MN的总电阻R，正确的操作规范：使用前应该调整部件（　　），使指针指到表盘（　　）的零刻度；使用时调节部件K至如图乙所示的挡位，将红、黑表笔短接，旋动部件（　　），使指针指到表盘（　　）的零刻度。有关上述操作括号空白处，依次应填入的是___________。 A. T、左端、S、右端 B. T、右端、S、左端 C. S、左端、T、右端 D. S、右端、T、左端 （2）进行上述操作后，将红黑表笔接在圆弧形变阻器M、N两端时，指针如图丙所示，读数为___________；测试完毕后移走并关闭多用电表，然后闭合电路开关，转动滑片，记录下不同角度对应的电流表示数I，以电流的倒数为纵坐标，以角度（弧度）为横坐标。作出图丁，已知图线的斜率为k，纵轴截距为b，则待测电源的电动势为___________，内阻___________（用斜率k、b、、、R表示）。 （3）小组同学根据上述实验操作，测得电源的电动势为、内阻为；并继续开展实验，将两个规格相同的灯泡L并联后，与定值电阻串接到此电源上，如图己所示。所接灯泡L的伏安特性曲线如图戊，根据图像可得整个电路实际消耗的总功率约为___________（结果保留两位有效数字）。 【答案】（1）C （2） ①. 11##11.0 ②. ③. （3）0.96W（） 【解析】 【小问1详解】 利用多用电表的欧姆挡测电阻，使用前应该调整部件S进行机械调零，使指针指到表盘左端的零刻度；使用时调节部件K至如图乙所示的挡位，将红、黑表笔短接，旋动欧姆调零旋钮T进行欧姆调零，使指针指到表盘右端的零刻度；故选C。 【小问2详解】 [1]欧姆挡选择了“”，指针的数字为11.0，则电阻为（11） [2][3]材质均匀的四分之一圆弧形变阻器的总电阻为，则角度为的有效电阻为 由闭合电路的欧姆定律可知 变形可得 图线的斜率为k，纵轴截距为b，可知， 联立解得， 【小问3详解】 设流过一个灯泡的电流为，灯泡的电压为，由闭合电路的欧姆定律可知 变形可得 将等效电源的关系图像作过两点（2，0）和（0，）的倾斜直线作出来，如图所示 交点即为灯泡的工作点，则有， 则电路实际消耗的总功率约为（0.92W~0.98W）均可 三、解答题（14题6分，15题6分， 16题10分， 17题15分） 14. 如图所示，一根粗细均匀的木筷下端绕有几圈铁丝，竖直浮在一个较大的盛水容器中，以木筷静止时下端所在位置为坐标原点O建立直线坐标系，把木筷往下压一段距离后放手，木筷就在水中上下振动。已知水的密度为，重力加速度为g，不计水的阻力。 （1）试证明木筷的振动是简谐运动； （2）观测发现筷子每10秒上下振动20次，从释放筷子开始计时，写出筷子振动过程位移随时间变化的关系式。 【答案】（1）如图所示 取向下为正方向，将木筷往下按x之前 按下x后 联立可得 令 则有 所以木筷在水中的运动为简谐运动。 （2） 【解析】 【详解】（1）略。 （2）因为筷子每10秒上下振动20次，则筷子简谐运动的周期为 从释放筷子开始计时，则筷子振动过程位移随时间变化的关系式 15. 如图甲所示的电路中，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片从a端缓慢移动到b端的过程中，电压表的示数U随电流表的示数I变化的关系如图乙所示。电压表和电流表均为理想电表。 （1）求电源的电动势E和电阻R1的阻值； （2）求滑动变阻器R 消耗的最大功率P： 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据闭合电路欧姆定律 结合图像则有 解得 当滑动变阻器的滑片在b端时，滑动变阻器被短路，电流最大，电压最小，有 当滑动变阻器的滑片在a端时，滑动变阻器全部接入电路，电流最小，电压最大，有 解得 【小问2详解】 滑动变阻器R 消耗的功率 根据闭合电路欧姆定律 联立整理得 当，滑动变阻器R消耗的功率最大，有 16. 某示波管的简化原理图如图1所示，PQ两金属板间加速电场的电势差，图示虚线穿过PQ两金属板的孔隙，A、B两平行金属板关于图示虚线对称放置，A、B两极板间距和板长均为L，AB极板间电势差随时间t的变化规律如图2所示。质量为m、电荷量为-q、初速度为零的粒子从t时刻开始连续均匀地从P板孔隙沿虚线进入加速电场，然后进入偏转电场，能穿过AB极板的粒子通过偏转电场的时间极短，远小于AB极板间电势差的周期T，不计粒子间的相互作用及粒子的重力。求： （1）粒子进入偏转电场时的速度大小； （2）当偏转电压为时，带电粒子射出偏转电场时的动能； （3）在电压变化的一个周期内，不能穿过偏转电场的粒子数与总粒子数的比值。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据动能定理可得 解得 【小问2详解】 粒子在偏转电场做类平抛运动，在平行极板方向上做匀速直线运动，则 在垂直极板方向上，做匀加速直线运动 根据牛顿第二定律 其中 联立，解得 根据动能定理得 解得 【小问3详解】 在偏转电压变化的一个周期内，恰好从偏转电场边缘射出的粒子有，，， 联立，解得 不能穿过偏转电场的粒子数在和之间，故不能穿过偏转电场的粒子数与总粒子数的比值为 17. 如图所示，质量为m的物块B静止在水平面上P点，半径为r=2R的四分之一光滑圆弧体静止在光滑水平面上，圆弧面与水平面刚好在圆弧面的最低点C相切，质量为3m的小球A用长为L（未知）的轻绳连接于O点，O点正下方O′点固定一颗钉子，将轻绳水平拉直，由静止释放A，A运动到最低点时刚好与B沿水平方向发生弹性正碰，碰撞后A刚好绕钉子做半径为R的完整的圆周运动，B恰能运动到圆弧体的最高点D，B与Q点左侧水平面间的动摩擦因数为0.5，Q点右侧水平面光滑，开始时C点与Q点对齐，P、Q间距离s=37R，A、B可视为质点，重力加速度为g，求： （1）A、B碰撞后瞬间，A的速度大小； （2）细线长度L及圆弧体的质量； （3）若B在圆弧面上向上运动的时间为t，则B在圆弧面向上运动过程中，圆弧体运动的距离为多少。 【答案】（1） （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 A碰撞后刚好能绕钉子做半径为的完整圆周运动，在圆周最高点时重力提供向心力 得最高点速度 从碰撞后（圆周最低点）到圆周最高点过程，只有重力做功，机械能守恒 ​解得​ 【小问2详解】 设A碰撞前瞬间速度为，A、B发生弹性正碰，满足动量守恒，可得 由机械能守恒，可得 代入，联立解得碰撞后B的速度​ A从水平拉直释放到碰撞前下摆过程机械能守恒 结合弹性碰撞解得的 代入得​ B从P点运动到Q点过程，由动能定理可得 代入数据解得B到达Q点的速度 B滑上光滑水平面上的圆弧体后，B与圆弧体组成的系统水平方向动量守恒，B到达圆弧最高点D时两者共速；又因为圆弧半径，B上升高度为，由水平动量守恒可得 由系统机械能守恒可得 代入数值解得圆弧体质量 【小问3详解】 B和圆弧体组成的系统水平方向动量守恒，任意时刻水平方向平均动量守恒 两边对时间积累可得 整理可得 且B相对圆弧体的水平位移等于圆弧半径，即 联立解得​ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 金陵中学2026~2027学年第一学期阶段性测试（二） 高二物理试卷 一、单选题（每题4分，共48分） 1. 下列说法正确的是（ ） A. 物体的动量改变时，动能一定发生改变 B. 一对相互作用力冲量的矢量和为零，所做功的代数和也为零 C. 电源通过静电力做功把其他形式的能转化为电能 D. 动量守恒定律具有普适性，微观高速的情形仍然适用 2. 一枚火箭搭载着卫星以速率v0进入太空预定位置，由控制系统使箭体与卫星分离.已知分离前火箭与卫星的总质量为m1，分离后的箭体质量为m2，分离后箭体以速率v2沿火箭原方向飞行，若忽略空气阻力及分离前后系统质量的变化，则分离后卫星的速率v1为（ ） A. B. C. D. 3. 对于课本中几幅插图所涉及的物理现象或原理，下列说法正确的是（　　） A. 图甲所示，为使带负电粉尘到达收集板A，A、B需分别接电源正、负极 B. 图乙所示，由于金属网屏蔽，A球上电荷在验电器金属球B处产生的电场强度为零 C. 图丙所示，在加油站给车加油前要触摸一下静电释放器，是为了擦掉人身上的手汗 D. 图丁所示，家庭中常用的燃气灶中电子点火器点火应用了摩擦起电的原理 4. 锂电池因能量密度高、绿色环保而广泛使用在手机等电子产品中。现用充电器为一手机锂电池充电，等效电路如图所示，充电器电源的输出电压为U，输出电流为I，手机电池的内阻为r，下列说法不正确的是（　　） A. 电能转化为化学能的功率为 B. 充电器输出的电功率为UI C. 由欧姆定律可知 D. 电池产生的热功率为 5. 如图所示，n匝矩形线圈 abcd 放置在水平面内，磁场方向与水平方向夹角 已知 矩形线圈面积为S，磁感应强度大小为B，现将线圈绕 ad 顺时针旋转 （从正面看），则通过线圈的磁通量变化量大小为（ ） A. 0.2nBS B. 0.2BS C. 1.4nBS D. 1.4BS 6. 武夷新区旅游观光电车，为游客提供全新出行体验。山区雾气重，某次起雾时，设单位体积的空气内均匀分布n颗小水珠，每颗小水珠的平均质量为m，水珠速度可忽略。横截面积为S的电车在某段水平长直轨道上运行，小水珠与电车碰撞后完全黏附在电车上。为保持电车以速度v匀速运行，电车因起雾多消耗的功率为（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，在光滑的水平地面上停放着质量为m的装有光滑圆弧槽的小车，现有质量也为m的小球以的水平速度沿与切线水平的槽口向小车滑去，到达某一高度（小球未离开小车）后，小球又返回小车右端，这段过程中（ ） A. 小车和小球组成的系统动量守恒 B. 小球从右侧离开车后，相对于地面向右做平抛运动 C. 小车对小球的支持力一直对小球做负功 D. 小车对小球的支持力的冲量大小为 8. 如图所示，圆O两条直径ac和bd互相垂直，e点为Od的中点，O点和d点各有垂直纸面、大小相等、方向相反的电流I。关于a、b、c、e点的磁感应强度，下列说法正确的是（ ） A. a点与b点相同 B. a点与c点相同 C. e点最小 D. e点最大 9. 如图甲所示，一个竖直圆盘转动时，固定在圆盘上的小圆柱带动一个T形支架在竖直方向振动，T形支架下面系着一个弹簧和小球组成的振动系统，当圆盘静止时，小球可稳定振动。改变圆盘匀速转动的周期，其共振曲线（振幅 A与驱动力的频率f的关系）如图乙所示。现使圆盘以4s的周期匀速转动，经过一段时间后，小球振动达到稳定，则下列说法正确的是（　　） A. 此振动系统的固有频率约为0.25Hz B. 此振动系统的振动频率约为3Hz C. 若圆盘匀速转动的周期减小，系统的振动频率变大 D. 若圆盘匀速转动的周期增大，共振曲线的峰值将向左移动 10. 如图所示，用一个表头改装成双量程电流表和双量程电压表，其中为公共端，已知表头G满偏电流为，内阻为，电流表量程分别为和，电压表量程分别为和，下列说法正确的是（　　） A. 若将接线柱接入电路，最大可以测量的电流为 B. 若将接线柱接入电路，最大可以测量的电压为 C. 等于 D. 等于 11. 如图，电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r。闭合开关K，将滑动变阻器的滑片从最左侧开始缓慢向右滑动，理想电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为、、，理想电流表A示数变化量的绝对值为。则下列说法正确的是（ ） A. A的示数减小 B. V2的示数先减小后增大 C. 与的比值先增大后减小 D. 滑片从最左端滑到正中央位置过程大于 12. 如图甲所示，某多级直线加速器由n个横截面积相同的金属圆筒依次排列，其中心轴线在同一直线上，各金属圆筒依序接在交变电源的两极M、N上，序号为0的金属圆板中央有一个质子源，质子逸出的速度不计，M、N两极加上如图乙所示的电压UMN，一段时间后加速器稳定输出质子流。已知质子质量为m、电荷量为e，质子通过圆筒间隙的时间不计，且忽略相对论效应，则（ ） A. 质子在各圆筒中做匀加速直线运动 B. 质子进入第n个圆筒瞬间速度为 C. 各金属筒的长度之比为 D. 质子在各圆筒中的运动时间之比为 二、实验题（每空3分，共15分） 13. 某实验小组设计了如图甲所示的电路，用来测量电源的电动势和内阻。实验器材有：待测电源、电流表（内阻为）、定值电阻、材质均匀的四分之一圆弧形变阻器MN、变阻器上有可指示滑片转过角度（弧度）的刻度盘、两个规格相同的灯泡L、开关、导线若干等。 （1）先断开开关S，用多用电表测量电路中圆弧形变阻器MN的总电阻R，正确的操作规范：使用前应该调整部件（　　），使指针指到表盘（　　）的零刻度；使用时调节部件K至如图乙所示的挡位，将红、黑表笔短接，旋动部件（　　），使指针指到表盘（　　）的零刻度。有关上述操作括号空白处，依次应填入的是___________。 A. T、左端、S、右端 B. T、右端、S、左端 C. S、左端、T、右端 D. S、右端、T、左端 （2）进行上述操作后，将红黑表笔接在圆弧形变阻器M、N两端时，指针如图丙所示，读数为___________；测试完毕后移走并关闭多用电表，然后闭合电路开关，转动滑片，记录下不同角度对应的电流表示数I，以电流的倒数为纵坐标，以角度（弧度）为横坐标。作出图丁，已知图线的斜率为k，纵轴截距为b，则待测电源的电动势为___________，内阻___________（用斜率k、b、、、R表示）。 （3）小组同学根据上述实验操作，测得电源的电动势为、内阻为；并继续开展实验，将两个规格相同的灯泡L并联后，与定值电阻串接到此电源上，如图己所示。所接灯泡L的伏安特性曲线如图戊，根据图像可得整个电路实际消耗的总功率约为___________（结果保留两位有效数字）。 三、解答题（14题6分，15题6分， 16题10分， 17题15分） 14. 如图所示，一根粗细均匀的木筷下端绕有几圈铁丝，竖直浮在一个较大的盛水容器中，以木筷静止时下端所在位置为坐标原点O建立直线坐标系，把木筷往下压一段距离后放手，木筷就在水中上下振动。已知水的密度为，重力加速度为g，不计水的阻力。 （1）试证明木筷的振动是简谐运动； （2）观测发现筷子每10秒上下振动20次，从释放筷子开始计时，写出筷子振动过程位移随时间变化的关系式。 15. 如图甲所示的电路中，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片从a端缓慢移动到b端的过程中，电压表的示数U随电流表的示数I变化的关系如图乙所示。电压表和电流表均为理想电表。 （1）求电源的电动势E和电阻R1的阻值； （2）求滑动变阻器R 消耗的最大功率P： 16. 某示波管的简化原理图如图1所示，PQ两金属板间加速电场的电势差，图示虚线穿过PQ两金属板的孔隙，A、B两平行金属板关于图示虚线对称放置，A、B两极板间距和板长均为L，AB极板间电势差随时间t的变化规律如图2所示。质量为m、电荷量为-q、初速度为零的粒子从t时刻开始连续均匀地从P板孔隙沿虚线进入加速电场，然后进入偏转电场，能穿过AB极板的粒子通过偏转电场的时间极短，远小于AB极板间电势差的周期T，不计粒子间的相互作用及粒子的重力。求： （1）粒子进入偏转电场时的速度大小； （2）当偏转电压为时，带电粒子射出偏转电场时的动能； （3）在电压变化的一个周期内，不能穿过偏转电场的粒子数与总粒子数的比值。 17. 如图所示，质量为m的物块B静止在水平面上P点，半径为r=2R的四分之一光滑圆弧体静止在光滑水平面上，圆弧面与水平面刚好在圆弧面的最低点C相切，质量为3m的小球A用长为L（未知）的轻绳连接于O点，O点正下方O′点固定一颗钉子，将轻绳水平拉直，由静止释放A，A运动到最低点时刚好与B沿水平方向发生弹性正碰，碰撞后A刚好绕钉子做半径为R的完整的圆周运动，B恰能运动到圆弧体的最高点D，B与Q点左侧水平面间的动摩擦因数为0.5，Q点右侧水平面光滑，开始时C点与Q点对齐，P、Q间距离s=37R，A、B可视为质点，重力加速度为g，求： （1）A、B碰撞后瞬间，A的速度大小； （2）细线长度L及圆弧体的质量； （3）若B在圆弧面上向上运动的时间为t，则B在圆弧面向上运动过程中，圆弧体运动的距离为多少。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $