精品解析：河北NT20名校联合体2026-2027学年高二上学期11月期中考试物理试题（二）

11月高二期中考试 物理（一） 注意事项：1.本试卷考试时间为75分钟，满分100分。 2.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡相应的位置。 一、单选题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 在地球表面，将一单摆的摆球拉开一个小角度（小于5°）后由静止释放，单摆摆动的振幅为，周期为，地球表面重力加速度大小为。若将此单摆移到另一星球表面上，该星球表面的重力加速度大小为，拉开相同的角度，不计空气阻力，则该单摆摆动的振幅、周期分别变为（　　 ） A. 、 B. 、 C. 、 D. 、 【答案】A 【解析】 【详解】振幅等于摆球偏离平衡位置的最大位移。不计空气阻力，摆球从最远位置由静止释放，同一单摆的摆长不变，拉开的角度相同，故振幅仍为。设摆长为，另一星球表面的重力加速度大小和单摆周期分别为和。由已知条件解得 因此，振幅仍为，周期变为原来的4倍。 故选A。 2. 下列四幅图中说法正确的是（　　 ） A. 如图甲，游乐场中的摩天轮匀速转动时，吊舱的动量不变 B. 如图乙，安全气囊减少了碰撞前后司机头部动量的变化量，从而保证司机安全 C. 如图丙，子弹击穿木球的过程中，子弹和木球组成的系统水平方向动量守恒 D. 如图丁，礼花弹爆炸的瞬间动量和机械能均守恒 【答案】C 【解析】 【详解】A．摩天轮吊舱匀速转动，速度方向不断改变，动量是矢量，动量发生变化，故A错误； B．安全气囊不能改变头部动量变化量，是延长作用时间，减小作用力，从而保证司机安全，故B错误； C．子弹击穿木球瞬间，绳子拉力属于竖直方向外力，水平方向不受外力，子弹和木球组成的系统水平方向动量守恒，故C正确； D．礼花弹爆炸瞬间，内力远大于外力，动量守恒；爆炸有化学能转化为机械能，机械能增加，机械能不守恒，故D错误。 故选C。 3. 图甲为一列简谐横波在时的波形图，图乙为介质中平衡位置在处质点的振动图像，下列说法正确的是（　　 ） A. 该波的波速为 B. 该波的传播方向为轴负方向 C. 当时，平衡位置在处的质点恰好经平衡位置向轴正方向运动 D. 从到的时间内，平衡位置在处的质点通过的路程为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图甲可知波长，由图乙可知周期，则波速，故A错误； B．由图乙可知，时处的质点正沿轴负方向运动，根据同侧法可判断该波沿轴正方向传播，故B错误； C．时，处的质点处于波谷位置，从经过的时间 故时该质点位于平衡位置向轴负方向运动，故C错误； D．由图甲可知该波的振幅 由三角函数的特征可知时刻，处的质点位移为，该波沿轴正方向传播，处的质点向下运动，对应的相位为 从经过的时间 故时刻，处的质点对应的相位为 此时处的质点的位移为，故从到的时间内，平衡位置在处的质点通过的路程为，故D正确。 故选D。 4. 质量为的物块静止在粗糙水平面上，物块与水平面之间的动摩擦因数为。时刻给物块水平向右的初速度，同时对物块施加水平外力，随时间按如图所示的规律变化，若取水平向右为正方向，重力加速度，下列说法正确的是（　　 ） A. ，外力的冲量为 B. ，外力做的功为 C. ，物块动量的变化量为 D. 时，物块的动能为 【答案】B 【解析】 【详解】A．图像面积表示冲量，所以，故A错误； B．0~2s的F的冲量为 根据动量定理则有 解得2s时的速度为，的加速度为 解得，所以这段时间的位移为 所以外力F做的功为，故B正确； C．，物块动量的变化量为，故C错误； D．0~10s全程则有动量定理 解得，所以物块的动能为，故D错误。 故选B。 5. 如图所示的威尔逊云室处于磁感应强度大小为，方向垂直于纸面向里的匀强磁场中。电子以初速度垂直于磁场进入云室，运动轨迹如图所示。电子运动中受到的阻力大小，其中为常数，为速率。已知电子的电量为，质量为。关于电子的运动，下列说法正确的是（　　 ） A. 进入磁场时电子的加速度为 B. 电子的运动方向为 C. 电子运动轨迹的总长度为 D. 电子从刚进入磁场到第一次速度方向与初速度方向相反的时间为 【答案】C 【解析】 【详解】A．电子受沿切向的阻力和指向圆心的洛伦兹力，由牛顿第二定律可得，电子沿切向的加速度为 向心加速度为 电子的加速度为，故A错误； B．因为阻力的作用，电子的速度减小，电子做圆周运动的半径满足 解得 电子运动中受到的阻力的作用，速度不断减小，故粒子运动的半径不断减小，故电子的运动方向为，故B错误； C．将粒子的运动分为切线方向和法线方向，根据动量定理，从粒子进入云室到停止运动，在沿切线方向则有， 整理可得 解得电子运动轨迹的总长度为，故C正确； D．电子在磁场中运动时，向心力由洛伦兹力提供，满足 解得 可知角速度与速率无关，保持恒定。速度方向偏转，即 故电子从刚进入云室到第一次速度方向与初速度方向相反的时间为，故D错误。 故选C。 6. 电磁泵在生产、科技中得到了广泛应用。如图所示，泵体是一个长方体，边长为，两侧端面是边长为的正方形。在泵头通入导电剂后液体的电导率（电阻率的倒数）为，泵体所在处有方向垂直于前后表面向外的匀强磁场，磁感应强度为，把泵体的上下两表面接在电动势为、内阻为的电源上，液体的密度为，重力加速度为，忽略流体之间及流体与器壁之间的摩擦阻力，下列说法正确的是（　　 ） A. 泵体下表面应接电源正极 B. 减小液体的电导率可获得更大的抽液高度 C. 减小液体电导率，安培力做功的平均功率增大 D. 电磁泵抽水过程中电路产生热量的功率为 【答案】D 【解析】 【详解】A．将液体等效为通电导线，当泵体上表面接电源正极时，电流从上表面流向下表面，根据左手定则可得此时液体受到的安培力水平向左，液体被抽出，故A错误； B．根据电阻定律，泵体内液体的电阻为 所以可得通过泵体的电流为 可知减小液体的电导率，电流会减小，根据平衡条件有 解得 可知抽液高度会减小，故B错误； C．安培力做功的平均功率为 电流减小，安培力减小，同时稳态时抽液速度也随之减小，故安培力做功的平均功率减小，故C错误； D．根据 可得，故D正确。 故选D。 7. 某游乐园入口旁有一鲸鱼喷泉，在水泵作用下会从鲸鱼模型背部喷出竖直向上的水柱，将站在冲浪板上的玩偶模型托起，悬停在空中。如图所示，这一景观可做如下简化，假设水柱从横截面积为的喷口持续以速度竖直向上喷出，设同一高度水柱横截面上各处水的速率都相同，冲浪板底部为平板且其面积大于水柱的横截面积，保证所有水都能喷到冲浪板的底部。水柱冲击冲浪板前其水平方向的速度可忽略不计，冲击冲浪板后，水在竖直方向的速度立即变为零，在水平方向朝四周均匀散开。已知玩偶模型和冲浪板的总质量为，水的密度为，重力加速度大小为，空气阻力及水的粘滞阻力均可忽略不计，下列说法正确的是（　　 ） A. 水对冲浪板的冲击力大于 B. 水柱遇到冲浪板散开之前的横截面积为 C. 玩偶在空中悬停时，冲浪板底面相对于喷口的高度为 D. 水柱离开喷口后的上升时间为 【答案】C 【解析】 【详解】A．玩偶和冲浪板悬停，竖直方向受力平衡，水对冲浪板的冲击力与总重力大小相等，故A错误； B．取极短时间内冲击冲浪板的水为研究对象，这部分水的质量（是冲击冲浪板前的水柱横截面积，是该处水的竖直速度） 水冲击板后竖直速度变为0，取向下为正方向，由动量定理  因极小，水的重力的冲量可忽略，结合牛顿第三定律，板对水的力等于水对板的冲击力，平衡时 因此得  同时水柱流量恒定，满足连续性方程（单位时间喷出的水体积不变） 将代入解得 故B错误； C．设冲浪板底面相对喷口高度为，由竖直上抛运动规律，水到达冲浪板处的速度满足 结合前面推导的代入整理得  故C正确。 D．水柱离开喷口上升到冲浪板处的时间由 得  ​故D错误。 故选 C。 二、多选题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上正确答案，全部选对得6分，漏选得3分，错选得0分。 8. 如图所示，甲、乙两列简谐横波在同种均匀介质中传播，时刻两列波恰好在坐标原点相遇，已知甲波沿轴正方向传播，频率为；乙波沿轴负方向传播，则（　　 ） A. 甲、乙两波在介质中能发生干涉现象 B. 乙波在该介质中传播的波速为 C. 在之间有5个振动加强点 D. 稳定后处质点的振幅为 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．两列波发生稳定干涉的条件是频率相同、振动方向相同、相位差恒定。由于甲、乙两列波在同种均匀介质中传播，波速v相等；从图中可读出甲波波长为，乙波波长，由公式可知两波频率必然相等，满足干涉条件，因此甲、乙两波在介质中能发生干涉现象，故A正确； B．根据波速公式 由于两波在同种介质中波速相等，乙波的波速也为10m/s，故B错误； C．振动加强点的条件是两列波到该点的波程差（n为整数，） 设某点坐标为x，甲波沿x正方向传播，波源等效位置可认为在x<0区域，乙波沿x负方向传播，波源等效位置可认为在x>0区域，两波在原点相遇，因此波程差 代入加强条件， 在-3m<x<3m范围内，满足条件的x取值为x=-2m、-1m、0、1m、2m，共5个振动加强点，故C正确。 D．对于x＝0.25m处的质点，甲波在该点的振动方程可写为 乙波在该点的振动方程可写为 两列波在该点的相位差为 根据振动合成的振幅公式 因此该点的振幅为，故D正确。 故选ACD。 9. 如图所示，光滑水平面上有甲、乙两辆车，甲车上表面光滑并且有发射装置，甲车连同发射装置质量，甲车上另有一个质量为的小球，甲车静止在水平面上。乙车总质量，以的速度向甲车运动，为避免两车相撞，甲车向乙车水平发射小球（乙车上有接收装置使小球能立刻与乙车相对静止），下列说法正确的是（　　 ） A. 以甲、乙两车为系统，整个过程动量守恒 B. 小球的发射速度大小为时，可以避免两车相撞 C. 如果弹簧释放的弹性势能为，则可以避免两车相撞 D. 以最小速度发射小球时，乙车与小球构成的系统内能的增量为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．小球和甲车、乙车之间有相互作用力，合外力不为零，以甲、乙两车为系统，整个过程动量不守恒，故必须把小球纳入系统，整个过程才动量守恒，故A错误； B．设甲车相对地面发射小球的最小水平速度为，小球与甲车满足动量守恒，根据动量守恒定律得 乙车接收小球的过程中，小球与乙车系统动量守恒，根据动量守恒定律得 两车恰好不会相撞满足 联立解得， 即只要发射速度就可以避免相撞，因，故可以避免两车相撞，故B正确； C．弹簧释放的弹性势能等于发射小球时甲车和小球增加的动能之和，根据能量守恒有 又两车恰好不会相撞，甲车相对地面发射小球的最小水平速度为，对应甲车的速度为，代入数据解得最小的弹簧释放的弹性势能为，故C错误； D．以最小速度发射小球时，乙车与小球构成的系统内能的增量为，故D正确。 故选BD。 10. 如图所示，左边有一对平行金属板，两板相距为，两板间电压为，两板之间有匀强磁场，磁感应强度大小为，方向平行于板面并垂直于纸面向里。图中右边有一边长为的正三角形区域（边与金属板垂直），在此区域内及其边界上也有匀强磁场，磁感应强度大小为，方向垂直于纸面向里。并在该区域建立如图坐标系。假设一系列电荷量大小为的离子从点沿平行于金属板面、垂直于磁场的方向射入平行金属板之间，并沿同一方向射出平行金属板之间的区域，经边中点射入磁场区域，离子均恰好不从和边界射出磁场，不计离子重力，下列说法正确的是（　　 ） A. 离子的电性一定为正电 B. 离子射入两板间的速度 C. 离子的质量为 D. 离子离开三角形磁场区域的坐标为和 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．速度选择器中，离子所受电场力与洛伦兹力平衡即可匀速通过，正、负离子均可。正离子向上偏转擦EG，负离子向下偏转擦FG，并非一定带正电，故A错误； B．离子在速度选择器中有 解得，故B正确； C．正离子向上偏转，轨迹圆与EG相切，设轨迹圆半径为，由几何关系可得 解得 离子在磁场中圆周运动 代入，求得，故C正确； D．由于边界上也有匀强磁场，结合选项C分析，根据几何关系可得正离子离开磁场区域时与EF交于处，即从处射出；根据对称性负离子向下偏转，从处射出，故D正确。 故选BCD。 三、非选择题：本题共5道小题，共54分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分；有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 如图甲所示为小朋友玩的不倒翁玩具，某兴趣小组想测量该不倒翁重心的位置，设计如图乙所示实验，轻质细绳上端连接一力传感器，可测摆绳上的张力F，力传感器连接电脑可描绘出F-t的关系如图丙所示，忽略空气阻力。 （1）该单摆的周期T与t0的大小关系为（　　） A. T=t0 B. T=2t0 C. T=4t0 （2）t1时刻不倒翁处于摆动轨迹的____________（填“最高点”或“最低点”）； （3）该兴趣小组的同学测量了摆线长度l，改变摆线长l并测出对应的周期T，绘制l（纵轴）关于T2（横轴）变化的图线，图线的纵截距为-a，斜率为b，则重力加速度g=_________，不倒翁重心到它顶端的距离d=_____________。（均用含a，b的公式表示） 【答案】（1）C （2）最低点 （3） ①. ②. a 【解析】 【小问1详解】 最高点绳子拉力最小，最低点绳子拉力最大，所以 即 故选C。 【小问2详解】 t1时刻摆绳拉力最大，故此时不倒翁在轨迹最低点。 【小问3详解】 [1][2]设不倒翁重心到不倒翁顶部的距离为d，由单摆周期 可得 由于图像的纵截距为-a，可得不倒翁重心到它顶部的距离 斜率为 可得重力加速度 12. 某同学用如图甲所示装置验证碰撞中的动量守恒，使从斜槽轨道滚下的小球落在下方由长木板搭成的斜面上，把白纸和复写纸附在斜面上。选择半径相等的小球A和小球B进行实验，现已测量出A、B两个小球的质量、。 （1）请补全下面的实验步骤： ①先不放小球B，多次从斜槽上同一适当高度位置由静止释放小球A，找到小球在斜面上的平均落点， ②按图示位置放置小球，将小球A多次由①释放的位置静止释放，找到此时小球A、B的平均落点位置分别为________、________，（均选填“”或“”） ③测量斜面顶点到、、的距离分别为、、； （2）若两球相碰前后动量守恒，其表达式可表示为____________________（用、、、、表示），若A和B的碰撞为弹性碰撞，则满足的关系式为_____________________（用、、表示）； （3）选择小球时，用游标卡尺测量出小钢球的直径如图乙所示，可知小钢球的直径________cm； （4）实验操作过程中，为了减小误差，下列说法正确的是________。 A. 斜槽轨道必须光滑 B. A、B两球的质量应该满足 C. A、B两球的半径可以不相等 【答案】（1） ①. ②. （2） ①. ②. （3）1.090 （4）B 【解析】 【小问1详解】 [1][2]设斜面倾角为，小球水平抛出的速度为，飞行时间为，从斜面顶端到落点的距离为，并用表示重力加速度。取水平向右、竖直向下分别为正方向，以表示抛出点、表示落点，水平位移与竖直位移的投影关系如图所示 忽略空气阻力，小球水平方向做匀速直线运动，结合图中的位移投影关系有 小球竖直方向做自由落体运动，相应位移满足 消去飞行时间，整理得 因此，同一斜面上小球的水平初速度与落点距离的平方根成正比。碰后两球向前运动并相互分离，被碰球的速度大于入射球的速度，落点也更远。图甲中比更靠近斜面顶端，故小球和小球的平均落点依次为和。 【小问2详解】 [1]设小球碰前速度为，小球和小球碰后速度分别为和。小球每次从同一位置静止释放，故其碰前速度与不放小球时相同。取两球为系统，碰撞时间很短，水平方向外力冲量可忽略；若动量守恒，则有 三种速度对应的落点距离依次为，和。利用第（1）问的速度与距离关系，消去相同的比例系数，得 [2]若两球发生弹性碰撞，还满足碰撞前后总动能不变，即 将动能守恒式移项并作平方差分解，得 再与动量守恒式的移项形式相除，约去非零的碰撞速度变化量，得 代入速度与相应落点距离平方根的正比关系，得 【小问3详解】 图乙为20分度游标卡尺，20个游标分度与主尺等长，因此一个游标分度的长度为 第18条游标刻线与主尺刻线对齐。虽然游标零刻度被手指遮住，仍可根据两尺的位置关系写出 解得 【小问4详解】 A．斜槽只需保证小球每次从相同位置静止释放时，到达槽口的速度相同；轨道存在稳定的摩擦并不影响这一要求，不必光滑，故A错误； B．选择较重的入射球有利于避免碰后反弹。对弹性正碰，结合第（2）问的动量守恒式和碰撞速度关系得 为使入射球碰后仍沿原方向运动，应选，故B正确； C．两球半径必须相等，才能在水平槽末端使两球球心等高，实现水平正碰，使碰后两球均沿水平方向抛出，故C错误。 故选B。 13. 坦克行军时，坦克内的士兵需要通过圆形玻璃窗观测外部环境。如图所示，玻璃窗的直径，厚度，该玻璃的折射率，光在真空中传播的速度为。 （1）求光在玻璃中的传播速度大小； （2）若坦克内士兵眼睛紧贴玻璃窗的中心处，求通过玻璃能看到外部环境的最大张角。 【答案】（1） （2）120° 【解析】 【小问1详解】 根据光在介质中的传播速度公式有 代入数据解得 【小问2详解】 根据题意作出光路图 士兵眼睛紧贴玻璃窗中心，能看到外部的最远边缘光线对应玻璃窗边缘处的光线。设光线在玻璃中的入射角为，根据几何关系有 代入数据解得 则 由折射定律有 代入数据解得 则光线进入空气后的折射角 由于小于全反射临界角，光线能射出玻璃。由对称性可知，最大张角为 14. 如图所示，宽度为的“U”形金属框架与水平面的夹角为，间连接电动势为、内阻为的直流电源；质量为、电阻为的金属棒ab垂直放置在框架上，框架及其他电阻不计，重力加速度取。整个空间有垂直框架向上的匀强磁场。开关闭合前后，金属棒始终静止在框架上，且摩擦力的大小相等。 （1）求开关闭合后金属棒受到的摩擦力大小与方向； （2）求匀强磁场的磁感应强度的大小； （3）保持磁感应强度的大小和方向不变，金属棒与框架间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 ①若将电源正负极对调后闭合开关，为使金属棒仍能保持静止，求金属棒与框架间的动摩擦因数应满足的条件； ②若金属棒与框架间动摩擦因数，求对调电源正负极并闭合开关的瞬间，金属棒的加速度。 【答案】（1），方向沿框架向下 （2） （3）①，②，方向沿框架向下 【解析】 【小问1详解】 开关闭合前，金属棒静止，受重力、支持力和静摩擦力， 重力沿框架向下的分力为 根据平衡条件，静摩擦力，方向沿框架向上 开关闭合后，金属棒仍静止且摩擦力大小与之前相等，即 安培力方向沿框架向上，若摩擦力沿框架向上，则沿框架方向有 解得，与题中条件矛盾。故开关闭合后金属棒受到的摩擦力大小为，方向沿框架向下。 【小问2详解】 由闭合电路欧姆定律有 安培力，又 联立解得。 【小问3详解】 ①将电源正负极对调后，电流方向相反，安培力方向变为沿框架向下，大小仍为 金属棒沿框架向下方向的合力为 为使金属棒仍能保持静止，需要沿框架向上的静摩擦力，且不超过最大静摩擦力，即 解得。 ②当时， 金属棒不能静止，将沿框架向下加速 根据牛顿第二定律有 其中， 代入解得，方向沿框架向下。 15. 如图所示，光滑水平面上有一木板b，b的右端有一台阶，台阶高度与b的竖直厚度相同，台阶上表面光滑水平，且有一静止的小物块C，台阶右端与倾斜传送带平滑衔接，能使物块C的速度方向由水平向右变为沿斜面向上而不损失能量。b的质量，C的质量，传送带长度，倾角，沿顺时针方向以速度匀速转动。现将质量为的物块a以初速度沿水平向右方向从b的左端抛到木板b上，a与b之间的动摩擦因数的右端距离台阶足够远，b与台阶碰撞前，恰好未从b上滑落，木板b与台阶碰撞时不反弹，瞬间停止运动。物块a与C的碰撞为弹性碰撞。物块C能从传送带上端离开传送带。重力加速度取，，，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 （1）求木板b的长度； （2）求整个过程中物块a与木板b之间由于摩擦产生的内能； （3）为了使物块C从传送带上端离开传送带，求物块C与传送带之间的动摩擦因数满足的条件。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 木板碰到台阶前，物块恰好未滑落，说明两者第一次达到共同速度时，恰好位于的右端。设该共同速度为，取水平向右为正方向。物块与木板组成的系统所受水平外力为零，由动量守恒定律得 解得。记第一次相对滑动产生的内能为，由能量守恒定律得 物块相对木板滑动的距离等于板长，故 所以木板长度为 【小问2详解】 木板与台阶碰撞后瞬间停止，物块保持原速度滑上光滑台阶，以第（1）问求得的速度与静止的物块发生弹性碰撞。设碰撞后两物块的速度分别为和，仍取水平向右为正方向。碰撞过程中动量守恒，有 由弹性碰撞前后动能守恒得 联立解得，。物块反弹后从木板右端滑回木板，摩擦力使木板向左运动，木板随即离开台阶。设两者再次达到共同速度时的速度为，由动量守恒定律得 解得 记这次相对滑动产生的内能为，由能量守恒定律得 对应的相对滑行距离为 因此物块不会从木板左端滑落，此后两者共同匀速运动，不再产生摩擦内能。整个过程中物块与木板之间产生的内能为 【小问3详解】 由第（2）问可知，物块碰后速度大小为。台阶及衔接处不损失机械能，因此它以这一速度沿斜面向上滑上传送带。传送带上表面沿斜面向上运动，带速为。用表示物块在带上的瞬时速度大小，下图比较物块仍上行时的两个阶段：左图物块比带快，摩擦力沿斜面向下；右图物块比带慢，摩擦力沿斜面向上 取沿斜面向上为正方向，设支持力为、滑动摩擦力大小为。垂直带面方向受力平衡，有 滑动时。开始时物块比传送带快，用表示这一阶段的加速度，由牛顿第二定律得 所以 设物块从滑上传送带到与传送带共速的位移为，由匀变速直线运动规律得 解得 可见物块一定先在传送带上减速到带速。共速后若能保持匀速，静摩擦力须平衡重力沿斜面的分力。由最大静摩擦力等于滑动摩擦力可知，保持共速的条件为 代入支持力可得 满足这一条件时，物块随后以带速匀速上行，能够离开传送带。余下只需考察 在这一范围内，物块与带共速后仍会减速，速度小于带速，摩擦力改为沿斜面向上。用表示这一阶段的加速度，由牛顿第二定律得 所以 由同一速度与位移关系，物块从共速到速度减为零的位移为 要从上端离开，物块到达上端时须仍有向上的速度，即停下前的总位移应满足 代入两段位移及带长得 在所讨论的范围内分母均为正，整理得 动摩擦因数非负，且上式对应二次方程的正根小于，合并能够保持共速上行的情形，所求条件为 取等号时，物块恰好到达上端时速度为零，随后会沿斜面下滑，不能从上端离开，因此不取等号。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 11月高二期中考试 物理（一） 注意事项：1.本试卷考试时间为75分钟，满分100分。 2.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡相应的位置。 一、单选题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 在地球表面，将一单摆的摆球拉开一个小角度（小于5°）后由静止释放，单摆摆动的振幅为，周期为，地球表面重力加速度大小为。若将此单摆移到另一星球表面上，该星球表面的重力加速度大小为，拉开相同的角度，不计空气阻力，则该单摆摆动的振幅、周期分别变为（　　 ） A. 、 B. 、 C. 、 D. 、 2. 下列四幅图中说法正确的是（　　 ） A. 如图甲，游乐场中的摩天轮匀速转动时，吊舱的动量不变 B. 如图乙，安全气囊减少了碰撞前后司机头部动量的变化量，从而保证司机安全 C. 如图丙，子弹击穿木球的过程中，子弹和木球组成的系统水平方向动量守恒 D. 如图丁，礼花弹爆炸的瞬间动量和机械能均守恒 3. 图甲为一列简谐横波在时的波形图，图乙为介质中平衡位置在处质点的振动图像，下列说法正确的是（　　 ） A. 该波的波速为 B. 该波的传播方向为轴负方向 C. 当时，平衡位置在处的质点恰好经平衡位置向轴正方向运动 D. 从到的时间内，平衡位置在处的质点通过的路程为 4. 质量为的物块静止在粗糙水平面上，物块与水平面之间的动摩擦因数为。时刻给物块水平向右的初速度，同时对物块施加水平外力，随时间按如图所示的规律变化，若取水平向右为正方向，重力加速度，下列说法正确的是（　　 ） A. ，外力的冲量为 B. ，外力做的功为 C. ，物块动量的变化量为 D. 时，物块的动能为 5. 如图所示的威尔逊云室处于磁感应强度大小为，方向垂直于纸面向里的匀强磁场中。电子以初速度垂直于磁场进入云室，运动轨迹如图所示。电子运动中受到的阻力大小，其中为常数，为速率。已知电子的电量为，质量为。关于电子的运动，下列说法正确的是（　　 ） A. 进入磁场时电子的加速度为 B. 电子的运动方向为 C. 电子运动轨迹的总长度为 D. 电子从刚进入磁场到第一次速度方向与初速度方向相反的时间为 6. 电磁泵在生产、科技中得到了广泛应用。如图所示，泵体是一个长方体，边长为，两侧端面是边长为的正方形。在泵头通入导电剂后液体的电导率（电阻率的倒数）为，泵体所在处有方向垂直于前后表面向外的匀强磁场，磁感应强度为，把泵体的上下两表面接在电动势为、内阻为的电源上，液体的密度为，重力加速度为，忽略流体之间及流体与器壁之间的摩擦阻力，下列说法正确的是（　　 ） A. 泵体下表面应接电源正极 B. 减小液体的电导率可获得更大的抽液高度 C. 减小液体电导率，安培力做功的平均功率增大 D. 电磁泵抽水过程中电路产生热量的功率为 7. 某游乐园入口旁有一鲸鱼喷泉，在水泵作用下会从鲸鱼模型背部喷出竖直向上的水柱，将站在冲浪板上的玩偶模型托起，悬停在空中。如图所示，这一景观可做如下简化，假设水柱从横截面积为的喷口持续以速度竖直向上喷出，设同一高度水柱横截面上各处水的速率都相同，冲浪板底部为平板且其面积大于水柱的横截面积，保证所有水都能喷到冲浪板的底部。水柱冲击冲浪板前其水平方向的速度可忽略不计，冲击冲浪板后，水在竖直方向的速度立即变为零，在水平方向朝四周均匀散开。已知玩偶模型和冲浪板的总质量为，水的密度为，重力加速度大小为，空气阻力及水的粘滞阻力均可忽略不计，下列说法正确的是（　　 ） A. 水对冲浪板的冲击力大于 B. 水柱遇到冲浪板散开之前的横截面积为 C. 玩偶在空中悬停时，冲浪板底面相对于喷口的高度为 D. 水柱离开喷口后的上升时间为 二、多选题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上正确答案，全部选对得6分，漏选得3分，错选得0分。 8. 如图所示，甲、乙两列简谐横波在同种均匀介质中传播，时刻两列波恰好在坐标原点相遇，已知甲波沿轴正方向传播，频率为；乙波沿轴负方向传播，则（　　 ） A. 甲、乙两波在介质中能发生干涉现象 B. 乙波在该介质中传播的波速为 C. 在之间有5个振动加强点 D. 稳定后处质点的振幅为 9. 如图所示，光滑水平面上有甲、乙两辆车，甲车上表面光滑并且有发射装置，甲车连同发射装置质量，甲车上另有一个质量为的小球，甲车静止在水平面上。乙车总质量，以的速度向甲车运动，为避免两车相撞，甲车向乙车水平发射小球（乙车上有接收装置使小球能立刻与乙车相对静止），下列说法正确的是（　　 ） A. 以甲、乙两车为系统，整个过程动量守恒 B. 小球的发射速度大小为时，可以避免两车相撞 C. 如果弹簧释放的弹性势能为，则可以避免两车相撞 D. 以最小速度发射小球时，乙车与小球构成的系统内能的增量为 10. 如图所示，左边有一对平行金属板，两板相距为，两板间电压为，两板之间有匀强磁场，磁感应强度大小为，方向平行于板面并垂直于纸面向里。图中右边有一边长为的正三角形区域（边与金属板垂直），在此区域内及其边界上也有匀强磁场，磁感应强度大小为，方向垂直于纸面向里。并在该区域建立如图坐标系。假设一系列电荷量大小为的离子从点沿平行于金属板面、垂直于磁场的方向射入平行金属板之间，并沿同一方向射出平行金属板之间的区域，经边中点射入磁场区域，离子均恰好不从和边界射出磁场，不计离子重力，下列说法正确的是（　　 ） A. 离子的电性一定为正电 B. 离子射入两板间的速度 C. 离子的质量为 D. 离子离开三角形磁场区域的坐标为和 三、非选择题：本题共5道小题，共54分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分；有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 如图甲所示为小朋友玩的不倒翁玩具，某兴趣小组想测量该不倒翁重心的位置，设计如图乙所示实验，轻质细绳上端连接一力传感器，可测摆绳上的张力F，力传感器连接电脑可描绘出F-t的关系如图丙所示，忽略空气阻力。 （1）该单摆的周期T与t0的大小关系为（　　） A. T=t0 B. T=2t0 C. T=4t0 （2）t1时刻不倒翁处于摆动轨迹的____________（填“最高点”或“最低点”）； （3）该兴趣小组的同学测量了摆线长度l，改变摆线长l并测出对应的周期T，绘制l（纵轴）关于T2（横轴）变化的图线，图线的纵截距为-a，斜率为b，则重力加速度g=_________，不倒翁重心到它顶端的距离d=_____________。（均用含a，b的公式表示） 12. 某同学用如图甲所示装置验证碰撞中的动量守恒，使从斜槽轨道滚下的小球落在下方由长木板搭成的斜面上，把白纸和复写纸附在斜面上。选择半径相等的小球A和小球B进行实验，现已测量出A、B两个小球的质量、。 （1）请补全下面的实验步骤： ①先不放小球B，多次从斜槽上同一适当高度位置由静止释放小球A，找到小球在斜面上的平均落点， ②按图示位置放置小球，将小球A多次由①释放的位置静止释放，找到此时小球A、B的平均落点位置分别为________、________，（均选填“”或“”） ③测量斜面顶点到、、的距离分别为、、； （2）若两球相碰前后动量守恒，其表达式可表示为____________________（用、、、、表示），若A和B的碰撞为弹性碰撞，则满足的关系式为_____________________（用、、表示）； （3）选择小球时，用游标卡尺测量出小钢球的直径如图乙所示，可知小钢球的直径________cm； （4）实验操作过程中，为了减小误差，下列说法正确的是________。 A. 斜槽轨道必须光滑 B. A、B两球的质量应该满足 C. A、B两球的半径可以不相等 13. 坦克行军时，坦克内的士兵需要通过圆形玻璃窗观测外部环境。如图所示，玻璃窗的直径，厚度，该玻璃的折射率，光在真空中传播的速度为。 （1）求光在玻璃中的传播速度大小； （2）若坦克内士兵眼睛紧贴玻璃窗的中心处，求通过玻璃能看到外部环境的最大张角。 14. 如图所示，宽度为的“U”形金属框架与水平面的夹角为，间连接电动势为、内阻为的直流电源；质量为、电阻为的金属棒ab垂直放置在框架上，框架及其他电阻不计，重力加速度取。整个空间有垂直框架向上的匀强磁场。开关闭合前后，金属棒始终静止在框架上，且摩擦力的大小相等。 （1）求开关闭合后金属棒受到的摩擦力大小与方向； （2）求匀强磁场的磁感应强度的大小； （3）保持磁感应强度的大小和方向不变，金属棒与框架间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 ①若将电源正负极对调后闭合开关，为使金属棒仍能保持静止，求金属棒与框架间的动摩擦因数应满足的条件； ②若金属棒与框架间动摩擦因数，求对调电源正负极并闭合开关的瞬间，金属棒的加速度。 15. 如图所示，光滑水平面上有一木板b，b的右端有一台阶，台阶高度与b的竖直厚度相同，台阶上表面光滑水平，且有一静止的小物块C，台阶右端与倾斜传送带平滑衔接，能使物块C的速度方向由水平向右变为沿斜面向上而不损失能量。b的质量，C的质量，传送带长度，倾角，沿顺时针方向以速度匀速转动。现将质量为的物块a以初速度沿水平向右方向从b的左端抛到木板b上，a与b之间的动摩擦因数的右端距离台阶足够远，b与台阶碰撞前，恰好未从b上滑落，木板b与台阶碰撞时不反弹，瞬间停止运动。物块a与C的碰撞为弹性碰撞。物块C能从传送带上端离开传送带。重力加速度取，，，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 （1）求木板b的长度； （2）求整个过程中物块a与木板b之间由于摩擦产生的内能； （3）为了使物块C从传送带上端离开传送带，求物块C与传送带之间的动摩擦因数满足的条件。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $