2022北京北师大实验中学高二（上）期末物理（教师版）

2022北京北师大实验中学高二（上）期末

物理

1.本卷共11页，共四道大题，21道小题；答题纸共2页，满分100分。考试时间90分钟。。

2.在试卷和答题卡上准确填写班级、姓名、学号。

3.试卷答案一律填写在答题卡上，在试卷。上作答无效。

4.在答题卡上，选择题须用2B铅笔将选中项涂黑涂满，其他试题用黑色字迹签字笔作答。

命题人：严为军审题人：李宇炜

一、单项选择题（本题共10小题，在每小题给出的四个选项中，只有一项最符合题意。每小题3分，共30分）

1.一根粗细均匀的弹性绳子，右端固定，S点上下振动，产生向右传播的机械波，某时刻的波形如图所示。下列说

法中正确的是（）

A.波源振动周期逐渐减小B.波的传播速度逐渐减小

C.各处的波长都相等D.此时刻质点P的速度方向向上

2.如图所示，在一根张紧的水平绳上挂。、b、c、d四个摆，其中摆长关系为让"先摆动起来后,

其它各摆随后也跟着摆动起来。下列说法正确的是（）

A.稳定后四个摆的周期大小（<工,=7；<Tb

B.稳定后四个摆的振幅一样大

C.稳定后a摆振幅最大

D.d摆摆动过程中振幅保持不变

3.声波是一种机械波，具有波的特性，关于声波下列说法中正确的是（）

A.不同频率的声波在空气中相遇时不会叠加

B.高频声波和低频声波相遇时能发生干涉现象

C.相同条件下，低频声波比高频声波更容易发生衔射现象

D.马路上我们听到汽笛声的频率都是汽笛发出的原有频率

4.如图所示是一个带电体周围的电场线和等势面的分布图，1、2、3是电场中的三个点，其电场强度大小分别为

Ei、&、Ei,电势分别为他、02、03,则下列说法中正确的是()

A.=E2B.E2=EiC.(px>(p2>(pyD.(p[=(p2<(p3

5.某同学利用电流传感器研究电容器的放电过程，他按如图1所示连接电路。先使开关S接1,电容器很快充电完

毕。然后将开关掷向2,电容器通过R放电，传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的口曲

线如图2所示。他进一步研究滑动变阻器的阻值大小对曲线的影响。先断开S,将滑片P向右移动一段距离，再重

复以上充、放电操作，又得到一条入曲线。关于这条曲线，下列判断正确的是()

A.曲线与坐标轴所围面积将增大

B.曲线与坐标轴所围面积将减小

C.曲线与纵轴交点的位置将向上移动，放电时间变短

D.曲线与纵轴交点的位置将向下移动，放电时间变长

6.如图所示，两根平行直导轨MN、固定在同一水平面内，间距为L导轨的左端接有电源E和开关S,导体棒

外垂直于导轨放置。空间存在斜向右上方的匀强磁场，其方向与轨道平面成6角，且与导体棒必垂直。闭合开关

S,导体棒油仍保持静止。已知通过导体棒的电流为/,则闭合开关S后，下列说法正确的是()

A.导体棒所受的安培力等于〃J?sin。，方向水平向左

B.导体棒所受的安培力等于ZLBCOS。，方向水平向右

C.导体棒所受的摩擦力等于sin8,方向水平向左

D.导体棒所受的摩擦力等于ILBcos0,方向水平向右

7.用图所示装置探究感应电流产生的条件，线圈A通过滑动变阻器和开关8连接到电源上，线圈B通过开关S2连

到电流表上，把线圈A装在线圈B的里面。下列说法中不正确的是（）

A.当S2处于闭合状态，在Si闭合瞬间，电流表的指针会发生偏转

B.当S2处于闭合状态，在Si断开瞬间，电流表的指针会发生偏转

C.当吊处于闭合状态，电路稳定后，再闭合S2瞬间，电流表的指针会发生偏转

D.当$、S2均处于闭合状态，匀速移动滑动变阻器的滑片，电流表的指针会发生偏转

8.如图所示，摩天轮是游乐园中常见的大型游乐设施之一。摩天轮绕中心轴在竖直平面内匀速转动，将某一座舱及

其乘客组成的系统作为研究对象，下列说法正确的是（）

A.转动过程中，系统的机械能守恒

B.转动过程中，系统的动量守恒

C.从最高点转动到最低点，合力做功为零

D.从最高点转动到最低点，合力的冲量为零

9.用实验研究两个小球人人的碰撞。如图所示，将斜槽固定在平台上，使斜槽的末端水平。让质量较大的小球a

（入射小球）从斜槽上滚下，跟放在斜槽末端的大小相同、质量较小的小球人（被碰小球）发生正碰。将两个金属

小球的碰撞视为弹性碰撞。下列说法正确的是（）

A.碰后小球b的动量等于碰前小球a的动量

B.可能出现C为a球碰前的初始落点，8为碰后b球的落点

C.只增大入射小球。的质量，碰后两球落点到0的距离均增大

D.如果碰撞过程是非弹性碰撞，则碰撞过程两球动量不守恒

10.如图所示，一轻质弹簧上端固定，下端悬挂一物块，取物块静止时所处位置为坐标原点。，向下为正方向，建

立Ox坐标轴。现将物块竖直向下拉到4位置后由静止释放，不计空气阻力。已知物块的质量为机，弹簧的劲度系

数为攵，A位置的坐标为重力加速度为g（已知弹簧的形变量为工时的弹性势能为］丘2）。下列说法正确的是

（i）

i

r

^一-

x■-

B.在任意,周期内物块通过的路程都等于汨

A.该物块做简谐运动，振幅为Zxi

4

1,

C.物块在4位置时的回复力大小为日।D.物块到0位置时的动能最大为-mg*

二、不定项选择题（本题共4小题，在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项符合题意。每小题4分，不全

对得3分，共16分）

11.如图所示为密立根油滴实验示意图。实验中要设法使带负电的油滴悬浮在电场之中。若在实验中观察到某一个

带负电的油滴向下加速运动，在该油滴向下运动的过程中，下列说法正确的是（）

A.电场力做正功B.重力和电场力的合力做正功

C.电势能逐渐增大D,重力势能的减少量小于动能的增加量

12.一列简谐横波在0时刻的波形图如图甲所示，P是介质中a2m处的一个质点，图乙是质点P的振动图像。下列

说法中正确的是（）

甲

A.该波的波速为2m/s

B.该波沿x轴负方向传播

C.片1s时，质点P的速度最大，加速度最小

D.在QO到/=1s的时间内，质点P沿传播方向移动了2m

13.某同学用如图甲所示的电路做“测定电源电动势和内电阻”的实验，并根据测得的数据作出了如图乙所示的U-/图

象，利用图像回答下列问题。（）

A.电源电动势为0.40V,内电阻r为3.5C

B.电源的电动势为1.40V,内电阻?•为1Q

C.由于电压表的分流作用，造成了本实验的系统误差

D.由于电流表的分压作用，造成了本实验的系统误差

14.如图甲所示，把两个质量相等的小车A和B静止地放在光滑的水平地面上。它们之间装有被压缩的轻质弹簧，

用不可伸长的轻细线把它们系在一起。如图乙所示，让B紧靠墙壁，其他条件与图甲相同。烧断细线后，下列说法

中正确的是（）

A.当弹簧的压缩量减小到原来一半时，甲图中小车A和B组成的系统的动量为零

B.当弹簧的压缩量减小到原来一半时，乙图中小车A和B组成的系统的动量为零

C.当弹簧恢复原长时，乙图中A车速度是甲图中A车速度的2倍

D.从绕断细线到弹簧恢复原长的过程中，乙图中弹簧对B车的冲量是甲图中弹簧对B车的冲量的0倍

三、实验填空题（本题共2小题，共16分）

15.指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器.

（1）如图所示为某同学设计的多用电表的原理示意图.虚线框中S为一个单刀多掷开关，通过操作开关，接线柱

8可以分别与触点1、2、3接通，从而实现使用多用电表测量不同物理量的功能.关于此多用电表，下列说法中正

确的是.（选填选项前面的字母）

A.当S接触点1时,多用电表处于测量电流的挡位，其中接线柱B接的是黑表笔

B.当S接触点2时，多用电表处于测量电压的挡位，其中接线柱B接的是黑表笔

C.当S接触点2时,多用电表处于测量电阻的挡位,其中接线柱8接的是黑表笔

D.当S接触点3时,多用电表处于测量电压的挡位，其中接线柱B接的是红表笔

（2）用实验室的多用电表进行某次测量时，指针在表盘的位置如图所示.

A.若所选挡位为直流50mA挡，则示数为mA.

B.若所选挡位为电阻xlOC挡，则示数为Q.

（3）用表盘为图所示的多用电表正确测量了一个约15。的电阻后，需要继续测量一个阻值约2k。的电阻.在用

红、黑表笔接触这个电阻两端之前，请选择以下必须的步骤，并按操作顺序逐一写出步骤的序号：.

A.将红表笔和黑表笔接触B.把选择开关旋转到“xl00”位置

C.把选择开关旋转到“xlk”位置D.调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点

（4）某小组同学们发现欧姆表的表盘刻度线不均匀，分析在同一个挡位下通过待测电阻的电流/和它的阻值心关

系，他们分别画出了如图所示的几种图象，其中可能正确的是_（选填选项下面的字母）.

16.用图1所示的装置做“用单摆测重力加速度''的实验。

（1）组装单摆时，应该选用。（用器材前的字母表示）

A.长度为1m左右的细线

B.长度为30cm左右的细线

C.直径约为1.8cm的塑料球

D.直径约为1.8cm的钢球

（2）如图2所示，用游标卡尺测量摆球直径。摆球直径1=cm。

图2

（3）甲同学测量了6组数据，在坐标纸上描点作图得到了如图3所示的图像，其中7表示单摆的周期，乙表示单摆

的摆长。用g表示当地的重力加速度，图线的数学表达式可以写为（用题目所给的字母表示）.

由图像可计算出当地的重力加速度g=m/s2（兀取3.14,计算结果保留两位有效数字）。

图3

（4）乙同学在实验中操作不当，使得摆球没有在一个竖直平面内摆动。他认为这种情况不会影响测量结果，所以

他仍然利用所测得的运动周期根据单摆周期公式计算重力加速度。若将小球的实际运动看作是在水平面内的圆周运

动，请通过推导，分析乙同学计算出的重力加速度与真实值相比是偏大还是偏小。

四、论述计算题（本题共5小题，共38分写明必要的公式、原理和分析推导过程）

17.图甲为匀强电场，电场强度为E,电场中沿电场线方向上有A、B两点，距离为d,设A、8两点间的电势差为

UAB。

（1）一个点电荷q从A点移动到B点，请利用功的定义式以及电场力做功与电势差的关系式证明：E=°姐。

a

（2）图乙是某一正点电荷周围的电场线分布图，M、N、P为其中一条电场线上的三点，N是的中点。

①请判断电势差U,A/N与UNP的大小关系。

②如果把一个带负电的试探电荷由M点移到尸点，请问它的电势能是增加还是减小？说明你的理由。

乙

18.直流电动机是一个把电能转化为机械能的装置，其结构由永磁铁和矩形线圈构成，如图1所示，通电后，线圈

中的电流在磁场中受到安培力的作用而转动。现将标有“3V,3W”的直流电动机，串联一个滑动变阻器接在电动势

为E=4.0V、内阻为-0.40。的电源的两端，如图2所示•已知电动机线圈的电阻Ro=O.10。，不计其它电阻。

（1）若滑动变阻器接入电路的阻值R=3.5C,且电动机卡住不转，求此时电路中的电流4

（2）调节滑动变阻器接入电路的阻值或改变电动机工作时的负载，都会导致回路中的电流/及电源的输出功率发生

变化。请写出电源的输出功率P与电流/的函数式，并在图3中定性画出P-/图像；

（3）调节滑动变阻器使电动机转动起来，此时滑动变阻器接入电路的阻值为R,请写出电动机的机械输出功率PM

与电流/的关系式（用题中字母表达）。如果某时电动机突然卡住无法转动，请问电路中的电流将变大还是变小？

分析并说明你的理由。

图1图2图3

19.如图所示，木板A静止在光滑水平面上，一小滑块B（可视为质点）以某一水平初速度从木板左端冲上木

板。

（1）若木板A的质量为M,滑块B的质量为机，初速度为如且滑块B没有从木板A的右端滑出，求木板A的

最终速度Vo

(2)若滑块B以叨=3.0m/s的初速度冲上木板A,木板A最终速度的大小为v=l.5m/s；若滑块B以初速度

吸=7.5m/s冲上木板A,木板A的最终速度大小也为v=1.5m/s。此时滑块从木板上飞出。已知滑块B与木板A间的

动摩擦因数〃=0.3,g取10m/s2-。求：

①木板的质量M与滑块B的质量m之比；

②木板A的长度乙。

/〃〃〃/〃〃〃/〃〃〃/〃〃〃〃〃〃/〃

20.如图1所示，绝缘细线的一端系一带正电小球，另一端固定在。点，整个装置处于光滑绝缘水平面上，空间存

在一水平向右的匀强电场，电场强度大小为E,小球静止时处于A点，图2为俯视图。已知细线长度为L,小球质

量为，小带电量大小为令，重力加速度为g,不计空气阻力，细线的长度不变。

(1)在水平面上将小球拉至位置0',00'垂直于电场线，使细线刚好伸直，然后将小球由静止释放。求小球到达A点

时速度的大小；

(2)保持细线伸直，将小球在水平面上拉离A点一个很小的距离，由静止释放，小球将做简谐运动，类比单摆的周期

公式求出小球做简谐运动的周期；

(3)在小球处于A点静止的情况下，突然撤掉水平面，O点位置不变，小球将在竖直面内运动。若石=丝，不计空

q

气阻力，求小球在之后的运动过程中细线拉力的最大值。

5--L~~oA匕E

如r

图1图2

21.高压水枪是世界上公认的最科学、经济、环保的清洁工具之一、如图所示为某高压水枪工作时的场景。考虑能

量损耗，可近似认为高压水枪工作时电动机所做功的80%转化为喷出水的动能，已知水枪出水口直径为％水从枪

口喷出时的速度为v,水的密度为“求：

(1)单位时间从枪口喷出的水的质量；

(2)这个水枪工作时电动机做功的功率；

(3)用高压水枪冲洗物体时，在物体表面将产生一定的压力。若水从枪口喷出时的速度大小v=100m/s,近距离垂

直喷射到物体表面，水枪出水口直径”=5mm。忽略水从枪口喷出后的发散效应，水喷射到物体表面时速度在短时

间内变为零。由于水柱前端的水与物体表面相互作用时间很短，因此在分析水对物体表面的作用力时可忽略这部分

水所受的重力。已知水的密度p=1.0xl()3kg/,〃3,g=iom/s2,估算水枪在物体表面产生的冲击力的大小。

参考答案

一、单项选择题（本题共10小题，在每小题给出的四个选项中，只有一项最符合题意。每小题3分，共30分）

1.一根粗细均匀的弹性绳子，右端固定，S点上下振动，产生向右传播的机械波，某时刻的波形如图所示。下列说

法中正确的是（）

C.各处的波长都相等D.此时刻质点P的速度方向向上

【答案】A

【解析】

【详解】ABC.波向右传播，由波形图可知，由振源振动形成的机械波的波长逐渐减小，由于同一种介质中的波速

不变，根据

一/

T=—

f

可知波源振动的频率变大，周期变小，故A正确，BC错误；

D.波向右传播，由波形图结合上下坡法可知，此时刻质点P的速度方向向下，故D错误。

故选Ao

2.如图所示，在一根张紧的水平绳上挂a、b、c、d四个摆，其中摆长关系为让"先摆动起来后，

其它各摆随后也跟着摆动起来。下列说法正确的是（）

A.稳定后四个摆的周期大小Tc<Ta=T（l<Th

B.稳定后四个摆的振幅一样大

C.稳定后a摆的振幅最大

D.d摆摆动过程中振幅保持不变

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】A.让d先摆动起来后，其它各摆随后也跟着摆动起来做受迫振动，稳定后四个摆的周期均等于，/摆的振

动周期，A错误；

BC.由于“摆的摆长与d摆的摆长相等，二者的固有频率相同，二者发生共振，则稳定后。摆的振幅最大，B错

误，C正确：

D.d摆摆动过程中，有阻力做负功，由能量守恒定律可知，"摆的振幅变小，D错误。

故选C

3.声波是一种机械波，具有波的特性，关于声波下列说法中正确的是()

A.不同频率的声波在空气中相遇时不会叠加

B.高频声波和低频声波相遇时能发生干涉现象

C.相同条件下，低频声波比高频声波更容易发生衔射现象

D.马路上我们听到的汽笛声的频率都是汽笛发出的原有频率

【答案】C

【解析】

【详解】A.不同频率的声波在空气中相遇时也能叠加，只是不能产生干涉，故A错误；

B.高频声波和低频声波相遇时因频率不同，不能发生干涉现象，故B错误；

C.相同条件下，低频声波比高频声波波长较大，更容易发生衍射现象，故C正确；

D.由多普勒效应，当汽车靠近我们时，我们听到的频率会比原频率大,当汽车远离我们时，我们听到的频率会比原

频率小，所以马路上我们听到的汽笛声的频率不都是汽笛发出的原有频率，故D错误。

故选C。

4.如图所示是一个带电体周围的电场线和等势面的分布图，1、2、3是电场中的三个点，其电场强度大小分别为

Ei、员、良，电势分别为他、夕2、僧，则下列说法中正确的是()

A.£",=E2B.E2=E3C.(px>(p2>(p3D.(px=(p2<(py

【答案】D

【解析】

【详解】AB.因为电场线越密集的地方和等差等势面越密集的地方电场强度越大，由图可以看出

£,,>E2,E2<E3

故AB错误；

CD.因为沿着电场线电势降低，且同一等势面上的点电势都相等，所以由图可得

0=92</

故C错误，D正确。

故选D。

5.某同学利用电流传感器研究电容器的放电过程，他按如图1所示连接电路。先使开关S接1,电容器很快充电完

毕。然后将开关掷向2,电容器通过R放电，传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的心曲

线如图2所示。他进一步研究滑动变阻器的阻值大小对曲线的影响。先断开S,将滑片P向右移动一段距离，再重

复以上充、放电操作，又得到一条从曲线。关于这条曲线，下列判断正确的是（）

图I

A.曲线与坐标轴所围面积将增大

B.曲线与坐标轴所围面积将减小

C.曲线与纵轴交点的位置将向上移动，放电时间变短

D,曲线与纵轴交点的位置将向下移动，放电时间变长

【答案】D

【解析】

【详解】AB.因为4图线与坐标轴所围成的面积表示电容器放电的电荷量，而电容器的带电量Q=CE,没有变化，

所以曲线与坐标轴所围面积不变，故AB错误；

CD.将滑片P向右移动时，变阻器接入电路的电阻增大，由闭合电路欧姆定律知，将开关掷向2时电容器开始放电

的电流减小，则曲线与纵轴交点的位置将向下移动，且电荷量不变，即曲线与坐标轴所围面积不变，故放电时间会

变长，故C错误，D正确。

故选D„

6.如图所示，两根平行直导轨MN、PQ固定在同一水平面内，间距为L。导轨的左端接有电源E和开关S,导体棒

"垂直于导轨放置。空间存在斜向右上方的匀强磁场，其方向与轨道平面成。角，且与导体棒而垂直。闭合开关

S,导体棒必仍保持静止。已知通过导体棒的电流为/,则闭合开关S后，下列说法正确的是（）

A.导体棒所受的安培力等于〃Bsin。，方向水平向左

B.导体棒所受的安培力等于/ZJSCOS。，方向水平向右

C.导体棒所受的摩擦力等于sin。，方向水平向左

D.导体棒所受的摩擦力等于〃j?cos6,方向水平向右

【答案】C

【解析】

【详解】AB.导体棒所受的安培力

F=ILB

方向垂直于B指向右下方向，选项AB错误；

CD.导体棒处于静止状态，则所受的摩擦力等于

f=ILBsm3

方向水平向左，选项C正确，D错误。

故选C。

7.用图所示装置探究感应电流产生的条件，线圈A通过滑动变阻器和开关Si连接到电源上，线圈B通过开关S2连

到电流表上，把线圈A装在线圈B的里面。下列说法中不正确的是（）

A.当S2处于闭合状态，在Si闭合瞬间，电流表的指针会发生偏转

B.当S2处于闭合状态，在Si断开瞬间，电流表的指针会发生偏转

C.当Si处于闭合状态，电路稳定后，再闭合S2瞬间，电流表的指针会发生偏转

D.当Si、S2均处于闭合状态，匀速移动滑动变阻器的滑片，电流表的指针会发生偏转

【答案】C

【解析】

【详解】AB.S?处于闭合状态，则线圈B与电流表构成回路。在酬闭合瞬间，线圈A中电流增大，A产生的磁

场增强，则B线圈中的磁通量变大，所以B中会产生感应电流，电流表的指针会发生偏转。同理在酬断开瞬间，

线圈A中电流减小，A产生的磁场减弱，则B线圈中的磁通量变小，所以B中也会产生感应电流，电流表的指针

也会发生偏转，故AB正确，不符合题意；

c.S1处于闭合状态，线圈A中的电流不变，产生的磁场不变，线圈B中的磁通量不变，所以在S2与闭合瞬间，

线圈B中没有感应电流，电流表指针不偏转。故C错误，符合题意；

D.两开关均处于闭合状态，电路稳定后匀速移动滑动变阻器的滑片，则线圈A中电流变化，线圈A产生的磁场变

化，则B线圈中的磁通量变化，所以B中会产生感应电流，电流表的指针会发生偏转，故D正确，不符合题意。

故选Co

8.如图所示，摩天轮是游乐园中常见的大型游乐设施之一。摩天轮绕中心轴在竖直平面内匀速转动，将某一座舱及

其乘客组成的系统作为研究对象，下列说法正确的是（）

A.转动过程中，系统的机械能守恒

B.转动过程中，系统的动量守恒

C.从最高点转动到最低点，合力做功为零

D.从最高点转动到最低点，合力的冲量为零

【答案】C

【解析】

【详解】A.转动过程中，系统的动能不变，但是重力势能在变化，所以机械能不守恒，A错误；

B.转动过程中，系统的速度大小不变，但是方向在变化，由于动量是矢量，方向与速度方向一致，所以动量大小

不变，但是方向在变，所以动量不守恒，B错误；

C.根据动能定理，系统从最高点到最低点，动能不变，所以合力做功为零，C正确；

D.系统在最高点和最低点速度的方向不相同，大小相等，则动量大小相等，方向不相同，所以动量的变化量不等

于零，根据动量定理，合力的冲量不为零，D错误。

故选Co

9.用实验研究两个小球〃、人的碰撞。如图所示，将斜槽固定在平台上，使斜槽的末端水平。让质量较大的小球a

（入射小球）从斜槽上滚下，跟放在斜槽末端的大小相同、质量较小的小球人（被碰小球）发生正碰。将两个金属

小球的碰撞视为弹性碰撞。下列说法正确的是（）

A.碰后小球b的动量等于碰前小球a的动量

B.可能出现C为a球碰前的初始落点，8为碰后b球的落点

C.只增大入射小球a的质量，碰后两球落点到0的距离均增大

D.如果碰撞过程是非弹性碰撞，则碰撞过程两球动量不守恒

【答案】C

【解析】

【详解】A.碰撞过程中。的动量一部分传给4则碰后小球〃的动量小于碰前小球。的动量，故A错误；

BC.设外两球的质量分别为网和机2,碰前a的速度出;因为两个金属小球的碰撞视为弹性碰撞，则由动量守恒

定律得

mav^mava+mhvh

由机械能守恒定律得

121212

］加“%=-mava+-mbvb

解得

m,-m.

V。―j

ma+mb

可见碰后小球。的速度小于小球6的速度，故不可能出现C为a球碰前的初始落点，8为碰后。球的落点；同时可

以得到只增大入射小球a的质量，碰后两球的速度也和也均变大，即落地点到。的距离均增大，故B错误，C正

确；

D.如果碰撞过程是非弹性碰撞，则碰撞过程两球动量仍守恒只是机械能不守恒，故D错误。

故选Co

10.如图所示，一轻质弹簧上端固定，下端悬挂一物块，取物块静止时所处位置为坐标原点。，向下为正方向，建

立Ox坐标轴。现将物块竖直向下拉到A位置后由静止释放，不计空气阻力。已知物块的质量为相，弹簧的劲度系

数为k,4位置的坐标为XI,重力加速度为g（已知弹簧的形变量为x时的弹性势能为［依2）。下列说法正确的是

_必

_

匕

™

B.在任意上周期内物块通过的路程都等于汨

A.该物块做简谐运动，振幅为Zri

4

D.物块到。位置时的动能最大为,依；-机gX］

C.物块在A位置时的回复力大小为履।

【答案】C

【解析】

【详解】A.物块以坐标原点。为平衡位置做简谐振动，振幅为XI,A错误;

B.因为物块越靠近平衡位置，速度越快，所以物块在上周期内通过的路程不一定等于xi,B错误;

4

C.相对于平衡位置，物块在A位置时的位移大小为汨，所以回复力大小为依-C正确；

D.根据机械能守恒有

（尤।+升）2:^叱+加8内+线

结合

mg=K

解得

线

D错误。

故选Co

二、不定项选择题（本题共4小题，在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项符合题意。每小题4分，不全

对得3分，共16分）

11.如图所示为密立根油滴实验示意图。实验中要设法使带负电的油滴悬浮在电场之中。若在实验中观察到某一个

带负电的油滴向下加速运动，在该油滴向下运动的过程中，下列说法正确的是（)

A.电场力做正功B.重力和电场力的合力做正功

C.电势能逐渐增大D.重力势能的减少量小于动能的增加量

【答案】BC

【解析】

【详解】AC.由于油滴带负电，场强向下，则油滴受到的电场力方向向上；油滴向下运动时，电场力做负功，电

势能逐渐增大，选项A错误，选项C正确；

B.由于油滴加速向下运动，据动能定理知，重力和电场力的合力做正功，选项B正确；

D.由能量关系得，重力势能的减少量等于动能的增加量和电势能的增加量，所以重力势能的减少量大于动能的增

加量，选项D错误。

故选BC»

12.一列简谐横波在0时刻的波形图如图甲所示，P是介质中A2m处的一个质点，图乙是质点P的振动图像。下列

说法中正确的是（）

A.该波的波速为2m/s

B.该波沿x轴负方向传播

Cuis时，质点P的速度最大，加速度最小

D.在到Uis的时间内，质点尸沿传播方向移动了2m

【答案】ABC

【解析】

【详解】A.由甲图可知波长为4m,由乙图可知周期为2s,故其波速为：

A-,

v-——=2m/s

T

故A正确；

B.由图乙可知匚0时，质点P向上振动，由图甲根据波形的平移法可得波沿x轴负方向传播，故B正确；

C.由图乙可知，当Qis时，质点P在平衡位置处，此时的加速度为零，速度最大，故C正确；

D.简谐横波沿x轴负方向传播，质点P沿波传播方向并不迁移，故D错误。

故选ABCo

13.某同学用如图甲所示的电路做“测定电源电动势和内电阻”的实验，并根据测得的数据作出了如图乙所示的图

象，利用图像回答下列问题。（）

A.电源的电动势为0.40V,内电阻r为3.5C

B.电源的电动势为1.40V,内电阻r为1Q

C.由于电压表的分流作用，造成了本实验的系统误差

D.山于电流表的分压作用，造成了本实验的系统误差

【答案】BC

【解析】

【详解】AB.由闭合电路欧姆定律E=U+/r得

U=E-Ir

所以图象的斜率为内阻，与纵轴的交点为电动势，故由图像得

E=1.4()V

1.40-1.00八，八

r=-----------£2=112

0.4

故A错误，B正确；

CD.此电路中电压表测得是路端电压，但电流表不是干路电流，因为电压表有分流作用，故由于电压表的分流作

用，造成了本实验的系统误差，故C正确，D错误。

故选BC。

14.如图甲所示，把两个质量相等的小车A和B静止地放在光滑的水平地面上。它们之间装有被压缩的轻质弹簧，

用不可伸长的轻细线把它们系在一起。如图乙所示，让B紧靠墙壁，其他条件与图甲相同。烧断细线后，下列说法

中正确的是()

甲乙

A.当弹簧的压缩量减小到原来一半时，甲图中小车A和B组成的系统的动量为零

B.当弹簧的压缩量减小到原来一半时，乙图中小车A和B组成的系统的动量为零

C.当弹簧恢复原长时，乙图中A车速度是甲图中A车速度的2倍

D.从绕断细线到弹簧恢复原长的过程中，乙图中弹簧对B车的冲量是甲图中弹簧对B车的冲量的也倍

【答案】AD

【解析】

【详解】A.对于甲来说，绕断细线后，A与B做为整体在水平方向上不受力，故A与B组成的系统在水平方向

上动量守恒，原来A与B是静止的，系统动量为零，故绕断细线后，小车A和B组成的系统动量仍然为零，选项

A正确；

B.对于乙来说，绕断细线后，弹簧对B有向右的作用力，而B的右端是墙壁，所以墙壁会对B有一个向左的作用

力，所以对A与B组成的系统而言，水平方向上受力不等于零，所以A与B在水平方向上的动量不守恒，故乙图

中小车A和B组成的系统的动量不为零，选项B错误；

C.设弹簧压缩一定程度时，其弹性势能为与，对于甲图而言，弹簧恢复原长时，根据水平方向上动量为0可知，

A与B的速度大小相等，方向相反，设其速度大小均为“,再根据能量守恒得

1,

2x—mvA-=£P

对于乙图而言，当弹簧恢复原长时，满足机械能守恒，则

—mvA'2=E

2P

所以

VA

说明乙图中A车的速度是甲图中A车速度的0倍，选项C错误；

D.甲图中弹簧对B车的冲量大小根据动量定理可知，等于B车动量的变化量，即

/B=/WVB=/^VA

乙图中弹簧对B车的冲量大小等于弹簧对A车的冲时大小，因为作用力与时间都是相等的，故

IB'=mv\'

所以

心里=0

，BVA

故乙图中弹簧对B车的冲量是甲图中弹簧对B车的冲量的V2倍，选项D正确。

故选AD

三、实验填空题（本题共2小题，共16分）

15.指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器.

（1）如图所示为某同学设计的多用电表的原理示意图.虚线框中S为一个单刀多掷开关，通过操作开关，接线柱

B可以分别与触点1、2、3接通，从而实现使用多用电表测量不同物理量的功能.关于此多用电表，下列说法中正

确的是.（选填选项前面的字母）

A.当S接触点1时，多用电表处于测量电流的挡位，其中接线柱8接的是黑表笔

B.当S接触点2时，多用电表处于测量电压的挡位，其中接线柱B接的是黑表笔

C.当S接触点2时，多用电表处于测量电阻的挡位，其中接线柱B接的是黑表笔

D.当S接触点3时，多用电表处于测量电压的挡位，其中接线柱B接的是红表笔

（2）用实验室的多用电表进行某次测量时，指针在表盘的位置如图所示.

A.若所选挡位为直流50mA挡，则示数为mA.

B.若所选挡位为电阻xl0C挡，则示数为Q.

（3）用表盘为图所示的多用电表正确测量了一个约15。的电阻后，需要继续测量一个阻值约2kC的电阻.在用

红、黑表笔接触这个电阻两端之前，请选择以下必须的步骤，并按操作顺序逐一写出步骤的序号：.

A.将红表笔和黑表笔接触B.把选择开关旋转到“x100”位置

C.把选择开关旋转到“xlk”位置D.调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点

（4）某小组同学们发现欧姆表的表盘刻度线不均匀，分析在同一个挡位下通过待测电阻的电流/和它的阻值R关

系，他们分别画出了如图所示的几种图象，其中可能正确的是_（选填选项下面的字母）.

【答案】①.AC②.21.0③.190©.BAD⑤.AC

【解析】

【详解】由图示电路图可知，当S接触点1时，表头与分流电阻并联，此时多用电表处于测量电流的挡

位，其中接线柱8接的是黑表笔.故A正确.

BC.由图示电路图可知，当S接触点2时，表头与电源相连，此时多用电表处于测量电阻的挡位，其中接线柱8

接的是黑表笔.故B错误，C正确.

D.由图示电路图可知，当S接触点3时，表头与分压电阻串联，此时多用电表处于测量电压的挡位，其中接线柱

B接的是黑表笔.故D错误.

⑵⑵［3］若所选挡位为直流10A挡，由图所示可知，其分度值为0.2A,则示数为21.0mA.若所选挡位为电阻xlOC

挡，由图所示可知，示数为：19Cxl0=190C.

（3）［4］用多用电表正确测量了一个约15c的电阻后，要继续测量一个阻值约2kC的电阻，首先要把选择开关置于

xlOO挡位位置，然后进行欧姆调零，把红黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮使指针指针欧姆零刻度线位置，最后再测

电阻，故合理的步骤是：BAD；

,E

（4）［5］CD.设欧姆表内电池电动势为E,内阻为r,电流表内阻与调零电阻的和为治,则有'：1=口,“一,则

/-R-图象是双曲线的一条，随着R\的增大，/减小.故C正确，D错误.

AB.根据/=R+，+.-,取倒数：；=%+[+&,可知:—Hv是线性函数,R=0时，：＞0有最小值,；随

着R、的增大而增大.故A正确，B错误.

16.用图1所示装置做“用单摆测重力加速度”的实验。

图1

（1）组装单摆时，应该选用。（用器材前的字母表示）

A.长度为1m左右的细线

B.长度为30cm左右的细线

C.直径约为1.8cm的塑料球

D.直径约为1.8cm的钢球

（2）如图2所示，用游标卡尺测量摆球直径。摆球直径1=cm。

图2

（3）甲同学测量了6组数据，在坐标纸上描点作图得到了如图3所示的图像，其中T表示单摆的周期，L表示单摆

的摆长。用g表示当地的重力加速度，图线的数学表达式可以写为升=（用题目所给的字母表示）。

由图像可计算出当地的重力加速度g=m/s2（力取3.14,计算结果保留两位有效数字）。

r2/s2

(4)乙同学在实验中操作不当，使得摆球没有在一个竖直平面内摆动。他认为这种情况不会影响测量结果，所以

他仍然利用所测得的运动周期根据单摆周期公式计算重力加速度。若将小球的实际运动看作是在水平面内的圆周运

动，请通过推导，分析乙同学计算出的重力加速度与真实值相比是偏大还是偏小o

4万2

【答案】①.AD②.1.85③.——L④.9.9⑤.偏大

g

【解析】

【分析】

【详解】⑴川根据

得

4兀

知需要测量摆长，在实验过程中摆球越重，空气阻力对实验的影响越小，摆长越长，周期越长测量误差越小。AD

正确;

(2)⑵如图所示，游标卡尺主尺的示数为L8cm=18mm,游标尺示数5x().1mm,则摆球的直径为

18.5mm=1.85cm

(3)⑶由题意可知

4/L

S=^-

得

4/L

T2

g

[4]由图像可知图像得斜率

4万2

8

则根据图像的斜率％=4则g=9.9m/s2

[5]对圆锥摆，根据牛顿第二定律有

A2

mgtan0=m7r

其中

r-Lsin0

解得

LcosG

T=2万

g

根据

4后,

T偏小，所以g偏大。

四、论述计算题（本题共5小题，共38分写明必要的公式、原理和分析推导过程）

17.图甲为匀强电场，电场强度为E,电场中沿电场线方向上有A、B两点，距离为"，设4、B两点间的电势差为

UAB。

（1）一个点电荷4从A点移动到8点，请利用功的定义式以及电场力做功与电势差的关系式证明：后=肝。

（2）图乙是某一正点电荷周围的电场线分布图，M、N、P为其中一条电场线上的三点，N是MP的中点。

①请判断电势差f与UNP的大小关系。

②如果把一个带负电的试探电荷由M点移到P点，请问它的电势能是增加还是减小？说明你的理由。

【答案】（1）见解析；⑵①UMN>UNH；②增加，理由见解析

【解析】

【详解】（1）根据功的定义W=Er得点电荷从4点移动到B点电场力做功为

WAli=Fd=qEd

又由电场力做功与电势差的关系得

%=必8

联立得

（2）①根据电场线的疏密程度可以判断出M、N间的平均场强大于N、P间的平均场强，由。=&/知，M,N间

的电势差大于N、P间的电势差，即

UNM>U即

②如果把一个带负电的试探电荷由M点移到P点，因为电场力做负功，所以电势能增加。

18.直流电动机是一个把电能转化为机械能的装置，其结构由永磁铁和矩形线圈构成，如图1所示，通电后，线圈

中的电流在磁场中受到安培力的作用而转动。现将标有“3V,3W”的直流电动机，串联一个滑动变阻器接在电动势

为E=4.0V、内阻为尸0.40。的电源的两端，如图2所示。已知电动机线圈的电阻Ro=O.10。，不计其它电阻。

（1）若滑动变阻器接入电路的阻值凡=3.5。，且电动机卡住不转，求此时电路中的电流小

（2）调节滑动变阻器接入电路的阻值或改变电动机工作时的负载，都会导致回路中的电流/及电源的输出功率发生

变化。请写出电源的输出功率P与电流/的函数式，并在图3中定性画出2/图像；

（3）调节滑动变阻器使电动机转动起来，此时滑动变阻器接入电路的阻值为R,请写出电动机的机械输出功率P机

与电流/的关系式（用题中字母表达）.如果某时电动机突然卡住无法转动，请问电路中的电流将变大还是变小？

分析并说明你的理由。

【答案】⑴1A；（2）P=El/r；图像见解析；（3）P机+R+r）；变大

【解析】

【详解】（1）若滑动变阻器接入电路的阻值品=3.5C,且电动机卡住不转，则电动机可看做纯电阻，则此时电路中

的电流

___________A=1A

A+&+r3.5+0.1+0.4

（2）电源的输出功率

P=E/-/2r=4/-0.4/2

a/图象如图所示

P^IU-I2^

其中

U=E-I(R+r)

则尸机与电流/的关系式

?=/E-/2(&)+R+r)=4/—(O.5+R)/2

根据耳儿-/关系可知，4儿-/图像为开口向下的抛物线，如果某时电动机突然卡住无法转动，则电动机的输出功率变

为零，图像与/轴的交点为此时的电流，根据数学知识可知，此时电路中电流变大。

19.如图所示，木板A静止在光滑水平面上，一小滑块B(可视为质点)以某一水平初速度从木板左端冲上木

板。

(1)若木板A的质