2023-2024学年陕西省宝鸡市渭滨区高二下学期期末质量监测物理试卷（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1高二年级物理试题一、选择题（共12小题，计52分。第1—8题为单选，每个4分；第9-12题为多选，全部选对得5分，选对但不全得3分，有错误选项得0分，并把选项填涂在答题卡上）1.分析下列物理现象：①“闻其声不见其人”；②围绕发声的双股音叉走一圈，听到声音忽强忽弱；③医生利用“彩超”检查心脏的病变；④行军过桥时应便步走，防止桥梁倒塌。这些物理现象分别为（）A.衍射、干涉、多普勒效应、反射 B.衍射、干涉、多普勒效应、共振C.衍射、多普勒效应、干涉、折射 D.衍射、折射、多普勒效应、干涉【答案】B【解析】“闻其声不见其人”是声波的衍射；围绕发声的双股音叉走一圈，听到声音忽强忽弱是声波的干涉；医生利用“彩超”检查心脏的病变是多普勒效应；行军过桥时应便步走，防止桥梁倒塌是共振。故选B。2.如图所示，理想变压器输入端a、b间接入电压有效值恒定的交变电流，、为定值电阻，灯泡、的阻值恒定。在滑动变阻器R的滑片从上端滑到下端的过程中，两个灯泡始终发光且工作电压在额定电压以内，则下列说法正确的是（）A.变亮，变亮 B.变亮，变暗C.变暗，变暗 D.变暗，变亮【答案】D【解析】令原副线圈两端电压与电流分别为、、、，令副线圈所在电路总电阻为，若将变压器与负载等效为一个电阻，则等效电阻的阻值为当滑动变阻器R的滑片从上端滑到下端的过程中，负载总电阻增大，等效电阻增大，令a、b间接入电压有效值，根据欧姆定律有可知，通过灯泡的电流减小，变暗，由于可知，原线圈两端电压增大，根据电压与匝数的关系有结合上述可知，副线圈两端电压增大，根据欧姆定律可知，通过灯泡的电流增大，变亮，即变暗，变亮。故选D。3.半径分别为r和2r的同心圆形导轨固定在同一水平面内，一长为r、电阻为R的均匀金属棒置于圆导轨上面，的延长线通过圆导轨中心O，装置的俯视图如图所示，整个装置位于一匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，方向竖直向下。在两环之间接阻值为R的定值电阻和电容为C的电容器。金属棒在水平外力作用下以角速度绕O逆时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触。导轨电阻不计。下列说法正确的是（）A.金属棒中电流从A流向B B.金属棒两端电压为C.电容器的M板带负电 D.电容器所带电荷量为【答案】B【解析】A．金属棒绕O逆时针匀速转动，根据右手定则可知金属棒中电流从B流向A，故A错误；B．金属棒转动产生的电动势为切割磁感线的金属棒相当于电源，金属棒两端电压相当于电源的路端电压，则金属棒两端电压为故B正确；C．金属棒A端相当于电源正极，则电容器M板带正电，故C错误；D．由可得电容器所带电荷量为故D错误。故选B。4.如图甲所示，正方形线圈abcd内有垂直于线圈的匀强磁场，已知线圈匝数n=10，边长ab=1m，线圈总电阻r=1Ω，线圈内磁感应强度随时间的变化情况如图乙所示。设图示的磁场方向与感应电流方向为正方向，则下列有关线圈的电动势e、感应电流i、焦耳热Q以及ab边的安培力F（取向下为正方向）随时间t的变化图像正确的是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】A．0~1s内产生感应电动势为方向为逆时针；同理1~5s内产生的感应电动势为方向为顺时针，故A错误；B．0~1s内的感应电流大小为方向为逆时针（负值），同理1~5s内的感应电流大小为方向为顺时针（正值），故B错误；C．ab边受到的安培力大小为可知，0~1s内方向向下；1~3s内方向向上；3~5s内方向向下，故C正确；D．线圈产生的焦耳热为0~1s内产生的热量为4J，1~5s内产生的热量为4J，故D错误。A.物体落地瞬间的速度为B.匀减速直线运动过程中头盔对物体的平均作用力大小为C.物体做匀减速直线过程中动量变化量大小为，方向竖直向下D.物体在自由下落过程中重力的冲量大小为【答案】B【解析】A．根据可得物体做自由下落运动的时间为物体落地瞬间的速度为故A错误；B．根据得物体做匀减速直线过程中加速度根据头盔对物体的平均作用力故B正确；C．物体做匀减速直线过程中动量变化量负号表示方向竖直向上，故C错误；D．物体在自由下落过程中重力的冲量大小为故D错误。故选B。6.如图所示，A、B两球之间压缩着一根轻弹簧（不拴接），两球静置于光滑水平桌面上，已知A、B两球的质量均为m，当用板挡住A球而只释放B球时，B球被弹出后落于距桌边水平距离为x的地面上，B球离开桌面时已与弹簧分离。若以同样的程度压缩弹簧，取走A左边的挡板，将A、B同时释放，则B球的落地点到桌边的水平距离为（）A. B. C.x D.【答案】A【解析】当用挡板挡住A球而只释放B球时，B球做平抛运动，设桌面高度为h，则有所以弹簧的弹性势能为若保持弹簧的压缩程度不变，取走A左边的挡板，将A、B同时释放，由动量守恒定律有所以因此A球与B球获得的动能之比所以B球获得动能为那么B球抛出时初速度为则平抛后落地水平位移为故选A。7.某同学用粗细均匀的一根木筷，下端绕几圈铁丝后竖直悬浮在装有盐水的杯子中，如图甲所示。现把木筷向上提起一段距离后放手并开始计时，之后木筷做简谐运动。以竖直向上为正方向作出木筷振动的x-t图像，如图乙所示，不计水的阻力。则（）A.木筷振动回复力由水对木筷和铁丝的浮力提供B.从0.1s～0.2s过程中木筷的动量逐渐变大C.木筷的位移时间关系式为D.t=0.45s时，木筷和铁丝的重力大于其所受的浮力【答案】D【解析】A．木筷振动的回复力由水对木筷和铁丝的浮力以及重力提供，故A错误；B．根据图像可知，从0.1s～0.2s过程中木筷向最大位移处运动，速度逐渐变小，则动量逐渐变小，故B错误；C．根据图像可知所以木筷的位移时间关系式为故C错误；D．t=0.45s时，根据图像可知，斜率代表速度，从正向最大位移处向平衡位置运动，向负方向加速，加速度向下，木筷和铁丝的重力大于其所受的浮力，故D正确。故选D。8.如图所示，S1、S2是两个相干波源，它们振动同步且振幅相同，实线和虚线分别表示在某一时刻它们所发出的波峰和波谷，关于图中所标的a、b、c、d四点，下列说法正确的是（）A.质点a为振动减弱点，位移始终为零B.质点b为振动加强点，经过半个周期后变为振动减弱点C.质点c为振动减弱点，位移始终为零D.质点d既不是振动加强点也不是振动减弱点，没有发生干涉现象【答案】A【解析】A．质点a为峰谷相遇点，则是振动减弱点，因两列波振幅相同，则该点的位移始终为零，选项A正确；B．质点b为峰峰相遇点，则为振动加强点，且该点振动始终加强，选项B错误；C．质点c为谷谷相遇点，为振动加强点，振幅最大，则位移不始终为零，选项C错误；D．质点d在加强点连线上，则也是振动加强点，选项D错误。故选A。9.如图所示，光滑水平面上放置着半径为R、质量为3m的半圆形槽，AB为槽的水平直径。质量为m的小球自左端槽口A点的正上方距离为R处由静止下落，从A点切入槽内。已知重力加速度大小为g，不计一切摩擦，下列说法正确的是（）A.槽向左运动的最大位移为B.小球在槽中运动的最大速度为C.小球能从B点离开槽，且上升的最大高度小于RD.小球和凹槽构成的系统动量不守恒，但水平方向动量守恒【答案】AD【解析】AD．小球和凹槽构成的系统竖直方向受合外力不为零，则动量不守恒，但水平方向受合外力为零，则动量守恒；小球从A点到B点，设凹槽向左移动x，则由水平方向动量守恒可得可得x=0.5R选项AD正确；B．小球运动到最低点时速度最大，若凹槽不动，则小球到达底端时解得因凹槽向左运动，则小球到达底端时的速度小于，选项B错误；C．因小球和凹槽系统水平方向动量守恒，则小球到达B点时凹槽的水平速度为零，此时小球从B点向上做竖直上抛运动，由能量守恒可知，小球上升的最大高度仍等于R，选项C错误。故选AD。10.“水袖功”是中国古典舞中用于表达情感的常用技巧，舞者通过手把有规律的抖动传导至袖子上，营造出一种“行云流水”的美感。某次演员抖动水袖时形成一列沿x轴传播的简谐横波，其在某一时刻的波形图如图甲所示，P和Q是这列简谐横波上的两个质点，从该时刻（设为）起质点Q在一段时间内的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是（）A.该列简谐横波沿x轴负方向传播，波速大小为1m/sB.时质点P的速度最大，加速度为零C.在时，质点P的速度为零，加速度最大D.从到，质点Q通过的路程为2.0m【答案】AC【解析】A．由质点Q的振动图像可知，t＝0时刻质点Q在平衡位置向上振动，可知该列简谐横波沿x轴负方向传播，根据波长、波速与周期得关系，可知该波速大小为故A正确；B．由时刻波形图可知质点P在波峰，速度为零，加速度最大，故B错误；C．根据振动图像可知周期为2s，又因为0时刻质点P在波峰，可知在时，质点P到达波谷位置，此时质点P的速度为零，加速度最大，故C正确；D．从到，即经过了1.5T，质点Q通过的路程为s＝6A＝1.2m故D错误。故选AC。11.下列甲、乙、丙、丁四幅图是法拉第电磁感应现象中产生感应电流的几种情况，根据已经学过的知识，请判断下列说法正确的是（）A.甲图中当磁场均匀增大，线圈中感应电动势均匀增大B.乙图中线圈abcd放置于垂直于纸面向里的磁场中，导体棒MN向右减速运动过程中，导体棒MN电流方向为由N到MC.丙图在条形磁铁向下插入螺旋管的过程中，电容器上极板带负电D.丁图在PQ向右匀速运动中，N金属圈中将产生逆时针方向电流【答案】BC【解析】A．当磁场均匀增大时，根据法拉第电磁感应定律可得，线圈中感应电动势保持不变，故A错误；B．根据右手定则可以确定导体棒上的电流方向为N到M，故B正确；C．在条形磁铁向下插入螺旋管的过程中，根据楞次定律可以确定螺线管中的感应电流的方向为逆时针，此时螺线管相当于电源，其上端为电源的负极，所以电容器的上极板带负电，故C正确；D．PQ向右匀速运动中，回路中的感应电动势为可知，感应电动势保持不变，感应电流恒定，产生恒定的磁场，穿过N金属圈的磁通量不发生变化，将不会产生感应电流，故D错误。故选BC。12.风力发电是一种绿色清洁能源，其模型如下，叶片长度为l的风轮机（如图甲）在风的驱动下，带动内部匝数为N的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直磁场的轴匀速转动，从图乙位置开始计时，可得通过矩形线圈的磁通量随时间t变化规律如图丙所示，周期为T，磁通量最大值为。空气密度为，风速为v，风轮机叶片旋转所扫过的面积为风力发电机可接受风能的面积，发电机将风的动能转化为电能的效率为，下列说法正确的是（）A.发电机线圈在时刻输出的瞬时电压为0B.发电机产生的电动势瞬时值表达式C.发电机的发电功率D.若风速加倍，则发电机的发电功率将变为4倍【答案】AC【解析】A．发电机线圈在时刻，磁通量为最大，磁通量变化率为0，则输出的瞬时电压为0，故A正确；B．发电机线圈电动势的最大值为初时刻磁通量为0，则发电机产生的电动势瞬时值表达式故B错误；CD．单位时间吹过风的质量为根据能量守恒，发电机的发电功率为若风速加倍，则发电机的发电功率将变为8倍，故C正确，D错误。故选AC。二、实验题（第13题每空1分，第14题每空2分，填空题共计15分）13.在“用单摆测量重力加速度大小”的实验中。（1）安装好实验装置后，先用游标卡尺测量摆球直径d，测量的示数如图所示，则摆球直径_____cm，再测量摆线长l，则单摆摆长_____（用d、l表示）；（2）摆球摆动稳定后，当它到达_____（填“最低点”或“最高点”）时启动停表开始计时，并记录此后摆球再次经过最低点的次数n（、2、3），当时刚好停表。停止计时的停表如图所示，其读数为_____s，该单摆的周期为_____s（周期要求保留三位有效数字）；（3）计算重力加速度测量值的表达式为_____（用T、L表示），如果测量值小于真实值，可能原因是_____。A．将摆球经过最低点的次数n记少了B．计时开始时，停表启动稍晚C．将摆线长当成了摆长D．将摆线长和球的直径之和当成了摆长【答案】（1）1.84（2）最低点67.52.25（3）AC【解析】（1）[1]由图甲所示游标卡尺可知，游标尺是10分度的，游标尺的精度是0.1mm，摆球直径d=18mm+4×01mm=18.4mm=1.84cm[2]摆线长度与摆球半径之和是单摆摆长，单摆摆长（2）[1]为减小实验误差，摆球摆动稳定后，当它到达最低点时启动秒表开始计时；[2]由图示秒表可知，其示数为60s+7.5s=67.5s[3]单摆周期（3）[1]由单摆周期公式可得[2]A．测周期时，将摆球经过最低点的次数n计少了，所测周期T偏大，所测g偏小，故A正确；B．计时开始时，秒表启动稍晚，则总时间偏小周期偏小，所测g值偏大，故B错误；C．将摆线长当成了摆长，所测摆长偏小，所测g偏小，故C正确；D．将摆线长加小球直径作为摆长，所测摆长L偏大，所测g偏大，故D错误。故选AC。14.“祖冲之”实验小组用如图甲所示的装置通过A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律。先将A球从斜槽轨道上某点由静止释放，在水平地面的记录纸上留下压痕，重复实验多次，记下平均落地点P；再把同样大小的B球放在斜槽轨道水平段的最右端，让A球仍从同一位置由静止释放，和B球相碰后，两球分别落在记录纸上的不同位置，重复实验多次，记下平均落地点M、N，图中O点为斜槽轨道水平段的最右端悬挂的重垂线所指位置。（1）为完成此实验，以下所提供的器材中必需的是____________；A．螺旋测微器B．打点计时器C．天平D．秒表（2）实验中需要满足的条件是____________；A．轨道末端必须水平B．A球的半径必须大于B球的半径C．轨道必须光滑D．A球的质量必须小于B球的质量（3）经测定，A、B两球质量分别为mA=35g、mB=7g，小球落地点的位置距O点的距离如图乙所示。利用此次实验中测得的数据计算碰撞前的总动量p与碰撞后的总动量的比值为__________（结果保留两位有效数字）。若碰撞是弹性碰撞，还应满足的关系式为__________（用题中所给物理量的符号表示）。【答案】（1）C（2）A（3）0.98【解析】（1）[1]本实验不需要测量时间，所以不用打点计时器和秒表。实验中测量距离用刻度尺而不用螺旋测微器，实验需要测量小球质量，则所提供的器材中必需的是天平。故选C。（2）[2]A．实验是通过平抛运动来研究小球碰撞前后的速度，则为使小球能做平抛运动，轨道末端必须水平，故A正确；B．为使两小球发生对心正碰，则A球的半径必须等于B球的半径，故B错误；C．实验只需要小球每次到达轨道末端的速度相等，轨道的摩擦就不会产生误差，所以每次只要让小球都从同一位置由静止释放即可，轨道不必光滑，故C错误；D．为使碰撞后A球不反弹，则A球的质量必须大于B球的质量，故D错误。故选A。（3）[3]由于小球做平抛运动的高度相同，则它们的运动时间t相同，则碰撞前小球A的速度为则系统碰撞前的总动量为碰撞后小球A、B的速度分别为，则系统碰撞后的总动量为联立可得，碰撞前的总动量p与碰撞后的总动量的比值为[4]碰撞是弹性碰撞，则系统机械能守恒，根据机械能守恒有整理可得即还应满足的关系式为。三、综合题（共3小题，第15题9分，第16题10分，第17题12分，共计31分）。要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数字计算的题要写出明确的数值和单位。只有最后结果的计零分）15.如图1所示光滑水平面上静止一质量为，长为L的木块，质量为m的子弹以水平向右的初速度射入木块并以水平向右的速度射出。求：（1）木块的末速度v大小；（2）在图2中定性画出相互作用过程中它们的速度随时间变化的图像（在横纵坐标中标出对应物理量），并利用图像求相互作用过程的时间；（3）木块至少为多长时子弹不会穿出。【答案】（1）；（2）；；（3）【解析】（1）子弹穿木块过程系统动量守恒，以子弹的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得解得（2）子弹穿过木块的过程，受到阻力作用做匀减速直线运动，木块受到摩擦力作用做匀加速直线运动，根据以上分析可得相互作用过程中它们的速度随时间变化的图像如图所示根据位移关系可得解得（3）子弹射穿木块的过程，根据能量守恒，有子弹恰不能射穿木块的过程，根据动量守恒定律和能量守恒，有联立解得木块的最小长度为16.一列沿x轴传播的简谐横波，在t=0时刻的波形如图实线所示，在t1=0.4s时刻的波形如图虚线所示，求：（1）若波向x轴正方向传播，求该波的波速；（2）若波向x轴负方向传播，且T<t1<2T，求x=2m处的P质点第一次出现波谷的时刻；（3）若波向x轴负方向传播，且t1<T，写出x=1.5m处的质点的振动方程。【答案】（1）；（2）0.02s；（3）【解析】（1）若波向x轴正方向传播，则有，解得（2）若波向x轴负方向传播，且T<t1<2T，设波速为，则有，解得x=2m处的P质点第一次出现波谷的时刻为（3）由图像可知，波长为，若波向x轴负方向传播，设波速为，则有，解得则周期为x=1.5m处的质点的振动方程为由图可知联立解得cm17.两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ相距为d，导轨平面与水平面的夹角θ=30°，导轨电阻不计．磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向上，长为d的金属棒ab垂直于MN、PQ放置于导轨上，且始终与导轨接触良好，金属棒的质量为m、电阻为R．两金属导轨的上端连接一个阻值也为R的定值电阻，重力加速度为g．现闭合开关S，给金属棒施加一个方向垂直于棒且平行于导轨平面向上、大小为mg的恒力F，使金属棒由静止开始运动．求：（1）金属棒能达到的最大速度vm；（2）金属棒达到最大速度一半时的加速度；（3）若金属棒上滑距离为L时速度恰达到最大，则金属棒由静止开始上滑4L的过程中，金属棒上产生的电热Q0．【答案】（1）；（2）；（3）【解析】（1）设最大速度为，此时加速度为0，平行斜面方向有：据题知：已知，联解得：（2）当金属棒的速度时，则：由牛顿第二定律有：解得：（3）设整个电路放出的热量为Q，由能量守恒定律有：又：，所以金属棒上产生的电热：高二年级物理试题一、选择题（共12小题，计52分。第1—8题为单选，每个4分；第9-12题为多选，全部选对得5分，选对但不全得3分，有错误选项得0分，并把选项填涂在答题卡上）1.分析下列物理现象：①“闻其声不见其人”；②围绕发声的双股音叉走一圈，听到声音忽强忽弱；③医生利用“彩超”检查心脏的病变；④行军过桥时应便步走，防止桥梁倒塌。这些物理现象分别为（）A.衍射、干涉、多普勒效应、反射 B.衍射、干涉、多普勒效应、共振C.衍射、多普勒效应、干涉、折射 D.衍射、折射、多普勒效应、干涉【答案】B【解析】“闻其声不见其人”是声波的衍射；围绕发声的双股音叉走一圈，听到声音忽强忽弱是声波的干涉；医生利用“彩超”检查心脏的病变是多普勒效应；行军过桥时应便步走，防止桥梁倒塌是共振。故选B。2.如图所示，理想变压器输入端a、b间接入电压有效值恒定的交变电流，、为定值电阻，灯泡、的阻值恒定。在滑动变阻器R的滑片从上端滑到下端的过程中，两个灯泡始终发光且工作电压在额定电压以内，则下列说法正确的是（）A.变亮，变亮 B.变亮，变暗C.变暗，变暗 D.变暗，变亮【答案】D【解析】令原副线圈两端电压与电流分别为、、、，令副线圈所在电路总电阻为，若将变压器与负载等效为一个电阻，则等效电阻的阻值为当滑动变阻器R的滑片从上端滑到下端的过程中，负载总电阻增大，等效电阻增大，令a、b间接入电压有效值，根据欧姆定律有可知，通过灯泡的电流减小，变暗，由于可知，原线圈两端电压增大，根据电压与匝数的关系有结合上述可知，副线圈两端电压增大，根据欧姆定律可知，通过灯泡的电流增大，变亮，即变暗，变亮。故选D。3.半径分别为r和2r的同心圆形导轨固定在同一水平面内，一长为r、电阻为R的均匀金属棒置于圆导轨上面，的延长线通过圆导轨中心O，装置的俯视图如图所示，整个装置位于一匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，方向竖直向下。在两环之间接阻值为R的定值电阻和电容为C的电容器。金属棒在水平外力作用下以角速度绕O逆时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触。导轨电阻不计。下列说法正确的是（）A.金属棒中电流从A流向B B.金属棒两端电压为C.电容器的M板带负电 D.电容器所带电荷量为【答案】B【解析】A．金属棒绕O逆时针匀速转动，根据右手定则可知金属棒中电流从B流向A，故A错误；B．金属棒转动产生的电动势为切割磁感线的金属棒相当于电源，金属棒两端电压相当于电源的路端电压，则金属棒两端电压为故B正确；C．金属棒A端相当于电源正极，则电容器M板带正电，故C错误；D．由可得电容器所带电荷量为故D错误。故选B。4.如图甲所示，正方形线圈abcd内有垂直于线圈的匀强磁场，已知线圈匝数n=10，边长ab=1m，线圈总电阻r=1Ω，线圈内磁感应强度随时间的变化情况如图乙所示。设图示的磁场方向与感应电流方向为正方向，则下列有关线圈的电动势e、感应电流i、焦耳热Q以及ab边的安培力F（取向下为正方向）随时间t的变化图像正确的是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】A．0~1s内产生感应电动势为方向为逆时针；同理1~5s内产生的感应电动势为方向为顺时针，故A错误；B．0~1s内的感应电流大小为方向为逆时针（负值），同理1~5s内的感应电流大小为方向为顺时针（正值），故B错误；C．ab边受到的安培力大小为可知，0~1s内方向向下；1~3s内方向向上；3~5s内方向向下，故C正确；D．线圈产生的焦耳热为0~1s内产生的热量为4J，1~5s内产生的热量为4J，故D错误。A.物体落地瞬间的速度为B.匀减速直线运动过程中头盔对物体的平均作用力大小为C.物体做匀减速直线过程中动量变化量大小为，方向竖直向下D.物体在自由下落过程中重力的冲量大小为【答案】B【解析】A．根据可得物体做自由下落运动的时间为物体落地瞬间的速度为故A错误；B．根据得物体做匀减速直线过程中加速度根据头盔对物体的平均作用力故B正确；C．物体做匀减速直线过程中动量变化量负号表示方向竖直向上，故C错误；D．物体在自由下落过程中重力的冲量大小为故D错误。故选B。6.如图所示，A、B两球之间压缩着一根轻弹簧（不拴接），两球静置于光滑水平桌面上，已知A、B两球的质量均为m，当用板挡住A球而只释放B球时，B球被弹出后落于距桌边水平距离为x的地面上，B球离开桌面时已与弹簧分离。若以同样的程度压缩弹簧，取走A左边的挡板，将A、B同时释放，则B球的落地点到桌边的水平距离为（）A. B. C.x D.【答案】A【解析】当用挡板挡住A球而只释放B球时，B球做平抛运动，设桌面高度为h，则有所以弹簧的弹性势能为若保持弹簧的压缩程度不变，取走A左边的挡板，将A、B同时释放，由动量守恒定律有所以因此A球与B球获得的动能之比所以B球获得动能为那么B球抛出时初速度为则平抛后落地水平位移为故选A。7.某同学用粗细均匀的一根木筷，下端绕几圈铁丝后竖直悬浮在装有盐水的杯子中，如图甲所示。现把木筷向上提起一段距离后放手并开始计时，之后木筷做简谐运动。以竖直向上为正方向作出木筷振动的x-t图像，如图乙所示，不计水的阻力。则（）A.木筷振动回复力由水对木筷和铁丝的浮力提供B.从0.1s～0.2s过程中木筷的动量逐渐变大C.木筷的位移时间关系式为D.t=0.45s时，木筷和铁丝的重力大于其所受的浮力【答案】D【解析】A．木筷振动的回复力由水对木筷和铁丝的浮力以及重力提供，故A错误；B．根据图像可知，从0.1s～0.2s过程中木筷向最大位移处运动，速度逐渐变小，则动量逐渐变小，故B错误；C．根据图像可知所以木筷的位移时间关系式为故C错误；D．t=0.45s时，根据图像可知，斜率代表速度，从正向最大位移处向平衡位置运动，向负方向加速，加速度向下，木筷和铁丝的重力大于其所受的浮力，故D正确。故选D。8.如图所示，S1、S2是两个相干波源，它们振动同步且振幅相同，实线和虚线分别表示在某一时刻它们所发出的波峰和波谷，关于图中所标的a、b、c、d四点，下列说法正确的是（）A.质点a为振动减弱点，位移始终为零B.质点b为振动加强点，经过半个周期后变为振动减弱点C.质点c为振动减弱点，位移始终为零D.质点d既不是振动加强点也不是振动减弱点，没有发生干涉现象【答案】A【解析】A．质点a为峰谷相遇点，则是振动减弱点，因两列波振幅相同，则该点的位移始终为零，选项A正确；B．质点b为峰峰相遇点，则为振动加强点，且该点振动始终加强，选项B错误；C．质点c为谷谷相遇点，为振动加强点，振幅最大，则位移不始终为零，选项C错误；D．质点d在加强点连线上，则也是振动加强点，选项D错误。故选A。9.如图所示，光滑水平面上放置着半径为R、质量为3m的半圆形槽，AB为槽的水平直径。质量为m的小球自左端槽口A点的正上方距离为R处由静止下落，从A点切入槽内。已知重力加速度大小为g，不计一切摩擦，下列说法正确的是（）A.槽向左运动的最大位移为B.小球在槽中运动的最大速度为C.小球能从B点离开槽，且上升的最大高度小于RD.小球和凹槽构成的系统动量不守恒，但水平方向动量守恒【答案】AD【解析】AD．小球和凹槽构成的系统竖直方向受合外力不为零，则动量不守恒，但水平方向受合外力为零，则动量守恒；小球从A点到B点，设凹槽向左移动x，则由水平方向动量守恒可得可得x=0.5R选项AD正确；B．小球运动到最低点时速度最大，若凹槽不动，则小球到达底端时解得因凹槽向左运动，则小球到达底端时的速度小于，选项B错误；C．因小球和凹槽系统水平方向动量守恒，则小球到达B点时凹槽的水平速度为零，此时小球从B点向上做竖直上抛运动，由能量守恒可知，小球上升的最大高度仍等于R，选项C错误。故选AD。10.“水袖功”是中国古典舞中用于表达情感的常用技巧，舞者通过手把有规律的抖动传导至袖子上，营造出一种“行云流水”的美感。某次演员抖动水袖时形成一列沿x轴传播的简谐横波，其在某一时刻的波形图如图甲所示，P和Q是这列简谐横波上的两个质点，从该时刻（设为）起质点Q在一段时间内的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是（）A.该列简谐横波沿x轴负方向传播，波速大小为1m/sB.时质点P的速度最大，加速度为零C.在时，质点P的速度为零，加速度最大D.从到，质点Q通过的路程为2.0m【答案】AC【解析】A．由质点Q的振动图像可知，t＝0时刻质点Q在平衡位置向上振动，可知该列简谐横波沿x轴负方向传播，根据波长、波速与周期得关系，可知该波速大小为故A正确；B．由时刻波形图可知质点P在波峰，速度为零，加速度最大，故B错误；C．根据振动图像可知周期为2s，又因为0时刻质点P在波峰，可知在时，质点P到达波谷位置，此时质点P的速度为零，加速度最大，故C正确；D．从到，即经过了1.5T，质点Q通过的路程为s＝6A＝1.2m故D错误。故选AC。11.下列甲、乙、丙、丁四幅图是法拉第电磁感应现象中产生感应电流的几种情况，根据已经学过的知识，请判断下列说法正确的是（）A.甲图中当磁场均匀增大，线圈中感应电动势均匀增大B.乙图中线圈abcd放置于垂直于纸面向里的磁场中，导体棒MN向右减速运动过程中，导体棒MN电流方向为由N到MC.丙图在条形磁铁向下插入螺旋管的过程中，电容器上极板带负电D.丁图在PQ向右匀速运动中，N金属圈中将产生逆时针方向电流【答案】BC【解析】A．当磁场均匀增大时，根据法拉第电磁感应定律可得，线圈中感应电动势保持不变，故A错误；B．根据右手定则可以确定导体棒上的电流方向为N到M，故B正确；C．在条形磁铁向下插入螺旋管的过程中，根据楞次定律可以确定螺线管中的感应电流的方向为逆时针，此时螺线管相当于电源，其上端为电源的负极，所以电容器的上极板带负电，故C正确；D．PQ向右匀速运动中，回路中的感应电动势为可知，感应电动势保持不变，感应电流恒定，产生恒定的磁场，穿过N金属圈的磁通量不发生变化，将不会产生感应电流，故D错误。故选BC。12.风力发电是一种绿色清洁能源，其模型如下，叶片长度为l的风轮机（如图甲）在风的驱动下，带动内部匝数为N的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直磁场的轴匀速转动，从图乙位置开始计时，可得通过矩形线圈的磁通量随时间t变化规律如图丙所示，周期为T，磁通量最大值为。空气密度为，风速为v，风轮机叶片旋转所扫过的面积为风力发电机可接受风能的面积，发电机将风的动能转化为电能的效率为，下列说法正确的是（）A.发电机线圈在时刻输出的瞬时电压为0B.发电机产生的电动势瞬时值表达式C.发电机的发电功率D.若风速加倍，则发电机的发电功率将变为4倍【答案】AC【解析】A．发电机线圈在时刻，磁通量为最大，磁通量变化率为0，则输出的瞬时电压为0，故A正确；B．发电机线圈电动势的最大值为初时刻磁通量为0，则发电机产生的电动势瞬时值表达式故B错误；CD．单位时间吹过风的质量为根据能量守恒，发电机的发电功率为若风速加倍，则发电机的发电功率将变为8倍，故C正确，D错误。故选AC。二、实验题（第13题每空1分，第14题每空2分，填空题共计15分）13.在“用单摆测量重力加速度大小”的实验中。（1）安装好实验装置后，先用游标卡尺测量摆球直径d，测量的示数如图所示，则摆球直径_____cm，再测量摆线长l，则单摆摆长_____（用d、l表示）；（2）摆球摆动稳定后，当它到达_____（填“最低点”或“最高点”）时启动停表开始计时，并记录此后摆球再次经过最低点的次数n（、2、3），当时刚好停表。停止计时的停表如图所示，其读数为_____s，该单摆的周期为_____s（周期要求保留三位有效数字）；（3）计算重力加速度测量值的表达式为_____（用T、L表示），如果测量值小于真实值，可能原因是_____。A．将摆球经过最低点的次数n记少了B．计时开始时，停表启动稍晚C．将摆线长当成了摆长D．将摆线长和球的直径之和当成了摆长【答案】（1）1.84（2）最低点67.52.25（3）AC【解析】（1）[1]由图甲所示游标卡尺可知，游标尺是10分度的，游标尺的精度是0.1mm，摆球直径d=18mm+4×01mm=18.4mm=1.84cm[2]摆线长度与摆球半径之和是单摆摆长，单摆摆长（2）[1]为减小实验误差，摆球摆动稳定后，当它到达最低点时启动秒表开始计时；[2]由图示秒表可知，其示数为60s+7.5s=67.5s[3]单摆周期（3）[1]由单摆周期公式可得[2]A．测周期时，将摆球经过最低点的次数n计少了，所测周期T偏大，所测g偏小，故A正确；B．计时开始时，秒表启动稍晚，则总时间偏小周期偏小，所测g值偏大，故B错误；C．将摆线长当成了摆长，所测摆长偏小，所测g偏小，故C正确；D．将摆线长加小球直径作为摆长，所测摆长L偏大，所测g偏大，故D错误。故选AC。14.“祖冲之”实验小组用如图甲所示的装置通过A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律。先将A球从斜槽轨道上某点由静止释放，在水平地面的记录纸上留下压痕，重复实验多次，记下平均落地点P；再把同样大小的B球放在斜槽轨道水平段的最右端，让A球仍从同一位置由静止释放，和B球相碰后，两球分别落在记录纸上的不同位置，重复实验多次，记下平均落地点M、N，图中O点为斜槽轨道水平段的最右端悬挂的重垂线所指位置。（1）为完成此实验，以下所提供的器材中必需的是____________；A．螺旋测微器B．打点计时器C．天平D．秒表（2）实验中需要满足的条件是____________；A．轨道末端必须水平B．A球的半径必须大于B球的半径C．轨道必须光滑D．A球的质量必须小于B球的质量（3）经测定，A、B两球质量分别为mA=35g、mB=7g，小球落地点的位置距O点的距离如图乙所示。利用此次实验中测得的数据计算碰撞前的总动量p与碰撞后的总动量的比值为__________（结果保留两位有效数字）。若碰撞是弹性碰撞，还应满足的关系式为__________（用题中所给物理量的符号表示）。【答案】（1）C（2）A（3）0.98【解析】（1）[1]本实验不需要测量时间，所以不用打点计时器和秒表。实验中测量距离用刻度尺而不用螺旋测微器，实验需要测量小球质量，则所提供的器材中必需的是天平。故选C。（2）[2]A．实验是通过平抛运动来研究小球碰撞前后的速度，则为使小球能做平抛运动，轨道末端必须水平，故A正确；B．为使两小球发生对心正碰，则