2024-2025学年湖北省云学名校联盟高二下学期3月联考物理试题（解析版）

高级中学名校试题PAGEPAGE12025年湖北云学名校联盟高二年级3月联考物理试卷考试时间：2025年3月5日10：30-11：45时长：75分钟试卷满分：100分注意事项：1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。4.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7小题只有一项符合题目要求，第小题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。）1.超低频（SLF）电磁波技术利用地球物理和无线电物理相结合的原理，由人工产生大功率电磁波信号。而电磁波的应用非常广泛，下面关于电磁波的说法正确的是（）A.在真空中各种电磁波的传播速度不同B.无线通讯利用电磁波传递信息C.在电磁波谱中，最容易发生衍射现象的是射线D.手机通话使用的无线电波，其波长比可见光的波长短【答案】B【解析】A．真空中电磁波传播速度等于光速，故A错误；B．无线通讯是利用电磁波传播信息，故B正确；C．当障碍物尺寸接近波长时更容易发生衍射，而射线波长较短，不易发生衍射，故C错误；D．手机通话的无线电波要有较好的传播功能，应该更容易发生衍射，所以波长应较长，比可见光波长长，故D错误。2.2024年冬至来临之际，一场洋溢着温馨与快乐的包饺子活动在襄阳三中暖心上演。活动现场某拍照教师不小心将手机掉落，已知该手机大约，从高度掉落，与地面接触时间，已知手机与地面碰撞后不反弹，重力加速度，不计空气阻力。求手机对地面的冲击力大小为（）A. B. C. D.【答案】C【解析】由自由落体运动公式解得手机落地时的速度大小为手机与地面碰撞后不反弹，可知手机与地面碰撞后速度变到0，取向上方向为正方向，再由动量定理公式可得解得由牛顿第三定律可知，手机对地面的冲击力大小为5.6N。故选C。3.如图所示，质量的人，站在质量的车的一端，人和车均相对于地面静止。人由车的一端走到另一端的过程中，车后退，车与地面间的摩擦可以忽略不计，则车的总长为（）A. B. C. D.【答案】B【解析】对车和人组成的系统由动量守恒定律公式可得解得再由几何关系可得车长解得故选B4.水平面上有电阻不计的形导轨，它们之间的宽度为和之间接入电动势为的电源（不计内阻）。现垂直于导轨搁一根质量为、电阻为的金属棒，并加一个范围较大的匀强磁场，磁感应强度大小为，方向与水平面夹角为指向右上方且与导体棒垂直，重力加速度。如图所示，下面说法正确的是（）A.若棒保持静止，其受到的支持力为B.若棒保持静止，其受到的摩擦力为C.若的大小和方向均能改变，则要使棒所受支持力为零，的大小至少D.若轨道光滑，则开关闭合瞬间金属棒的加速度为【答案】D【解析】AB．对导体棒受力分析由平衡条件可得水平方向竖直方向再由闭合电路欧姆定律公式可得代入数据解得，故AB均错误；C．当时，B取最小值，故C错误；D．若轨道光滑，开关闭合瞬间；对导体棒受力分析由牛顿第二定律可得代入数据解得故D正确。故选D。5.如图所示，竖直平面内固定一足够长绝缘直杆，倾角为，杆处在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为，杆上套一个带负电的环，电荷量为，质量为，环与绝缘直杆间的动摩擦因数。将环由静止释放向下滑动，取，则小环的最大速度为（）A. B. C. D.【答案】D【解析】环由静止释放向下滑动时，对环受力分析由平衡条件、滑动摩擦力大小公式及牛顿第二定律可得小环的速度增大，加速度也随之增大，杆对小环的支持力逐渐减小直至反向（垂直杆向下），此时，再对小环受力分析可得随着小环速度增大，加速度减小，当小环加速度减小至0时，小环的速度取最大值，对小环受力分析及平衡条件可得代入数据解得故选D。6.如图甲，MN、PQ两平行金属光滑导轨固定在倾角为的绝缘斜面上，其上端接一电容为C的电容器，导轨范围内存在着垂直斜面向下的匀强磁场，导体棒ab垂直MN放在导轨上，由静止开始下滑，电容器的带电量Q随时间t变化的图像如图乙，不计导体棒及导轨电阻，下列关于电容器两极板间的电势差U，导体棒ab的速度v，受到的安培力F以及回路中的电流i随时间t变化的图像一定错误的是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】由图乙所示图像可知（k为比例系数）AB．根据电容的定义式可知感应电动势与电容器两极板间的电势差相等，即解得则U与t成正比，v与t成正比，其图像是过原点的倾斜直线，故AB正确，不符合题意；CD．电流可得其为一定值，二者图像均是平行于t轴的直线，故C错误，符合题意，D正确，不符合题意。故选C。7.如图所示，空间中存在一矩形磁场区域MNPQ，在区域MQP内存在垂直纸面向里的匀强磁场I，磁感应强度大小为；在区域MNP内存在垂直纸面向外的匀强磁场II，磁感应强度大小为，，一带电粒子以大小为、方向沿从点进入磁场，运动一段时间后从点离开磁场区域，另一带电粒子以大小为、方向沿从点进入磁场，不计粒子的重力及粒子间的相互作用，粒子的比荷均为，则下列说法正确的是（）A.粒子a可能在磁场中直接偏转到达点B.粒子a从磁场进入磁场的位置距离点可能为C.若粒子a从磁场II进入磁场时，与粒子相遇，则相遇的时间可能为D.若粒子a与粒子在矩形磁场中心相遇，则的大小可能为【答案】D【解析】A．根据洛伦兹力提供向心力有解得可知粒子不可能偏转一次就到达点，故A错误；B．画出粒子的运动轨迹如图根据几何关系，粒子从磁场进入磁场的位置距离点为不可能为，故B错误；C．根据几何关系可知粒子在磁场I、磁场II运动的圆心角为，运动的时间为粒子从磁场进入磁场时，与粒子相遇，则相遇的时间为故C错误；D．画出粒子的运动轨迹如图根据洛伦兹力及向心力的公式可知再根据几何关系可知可知取3时，故D正确。故选D。8.振幅为，波速均为的两列简谐波分别从波源和处沿轴相向传播，时的波形如图所示，则以下说法正确的是（）A.两列波的频率均为B.时两波相遇C.两波相遇过程中处质点的振幅为D.时，处质点加速度为零【答案】AD【解析】A．根据可知，A正确；B．根据波形图，可知两列波相遇的时间，B错误；C．根据波形图，可知两列波在处相遇时，左边这列波在波谷位置，右边这列波在平衡位置，此时，左边这列波的质点振动方程为右边这列波的质点振动方程为则该质点的振动方程为则处质点的振幅为C错误；D．时，两列波传播的距离都为，传播到处时质点均处于平衡位置，加速度为0，D正确。故选AD。9.如图所示，两束单色光和从水中射向水面的点，它们进入空气后的光合成一束光。根据这一现象可知（）A.在水中时光的传播速度比光的传播速度小B.两束光在从水进入空气时频率均变小C.从水中射向空气时，光全反射的临界角比光大D.真空中光的波长比光长【答案】CD【解析】A．根绝光路图，由折射定律可知根据可知，，故A错误；B．频率由波源决定，与介质无关，两束光从水进入空气时频率应不变，故B错误；C．根据全反射临界角公式，可知，故C正确；D．根绝光路图，由折射定律可知光折射率大于光折射率，折射率越大，波长越短，故真空中光的波长比光长，故D正确。故选CD。10.如图所示，为匝矩形线框，可以围绕边匀速旋转，角速度为，每匝面积为。在连线下方、且在连线左侧的区域，存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为，线框的总电阻为，两端连接到理想变压器，对负载供电。变压器初级线圈和次级线圈的匝数为和，为理想交流电流表，不计一切摩擦，则（）A.线框转动产生的电动势的有效值为B.调节的大小，当时，的功率最大C.若使的电阻值增大，电流表的示数将增大D.若使线框角速度变为，的功率变为原来的2倍【答案】AB【解析】A．根据图示可知矩形线框旋转所产生的e-t图像为。电动势最大值，由有效值概念，可得综合上式可得，故A正确；B．根据图示可得等效电路图为。其中，当外电路电阻等于内电路电阻，即时，即电源输出功率最大，初级线圈的功率最大，故B正确；C．根据等效电路图，由闭合电路欧姆定律可得若的电阻值增大，I减小，电流表示数将减小，故C错误；D．由于是理想变压器，的功率就等于线圈的功率，即若使线框角速度变为，的功率变为原来的4倍，故D错误。二、非选择题：本题共5小题，共60分。11.某实验小组利用单摆测当地的重力加速度：（1）为了减小测量误差，下列做法正确的是_____（选填字母代号）。A.长度不同的和的同种细线，选用的细线做摆线B.当摆球经过最高点时开始计时C.把摆球从平衡位置拉开一个很小的角度后由静止释放D.测量摆球完成一次全振动的时间，根据公式计算重力加速度（2）用游标卡尺测量摆球直径如图所示，摆球直径的测量值为_____（3）使摆球在竖直平面内摆动稳定后，当摆球到达最低点时启动秒表开始计时并记作1，此后每次摆球再次经过计时起点的次数记作（、3、4……），当时停止计时，此时总时间为67.5s，可计算得单摆的周期为_____s。（保留三位有效数字）（4）实验时某同学测得的值偏小，其可能的原因是_____。A.摆球的质量太大B.将细线长作为摆长C.测周期时，把次全振动误记为次D.摆球上端未固定牢固，振动中出现松动（5）改变摆长，得到多组数据后，某同学作出的图像如图所示，由图可得当地重力加速度为_____（保留三位有效数字）【答案】（1）AC（2）1.060（3）（4）BD（5）9.86【解析】（1）A．在进行“用单摆测当地的重力加速度”实验时，应该保证摆长不能太小，否则容易因摆动过快增加实验失败的可能性，因此选用的细线做摆线，故A正确；B．为了减小实验误差，在进行实验时往往不是在最高点释放时同时开始计时，而是在摆球稳定摆动后，当摆球达到最低点时开始计时，这样可以避免因观测最高点的困难带来的测量误差，提高实验精度，故B错误；C．构成单摆的条件之一是摆角不超过，故C正确；D．为了减小偶然误差，通常采用多次测量求平均值的方法，故D错误。故选AC。（2）游标卡尺为20分度，精度为0.05mm，直径（3）每经过一次最低点，单摆运行了的时间，则计数为60时单摆运行时间为，计算得。（4）A．由可知，摆球质量不影响单摆的周期，故也不影响测重力加速度，故A错误；B．将细线作为摆长会导致摆长的测量值偏小，由可知重力加速度测量值偏小，故B正确；C．计数值变大，振动周期测量值会偏小，由可知重力加速度测量值偏大，故C错误；D．上端未固定牢固，会导致摆长变长，摆长的实际值变大，测量值相对实际值变小，由可知重力加速度测量值偏小，故D正确。故选BD。（5）由可知可得到图像斜率为计算后得到重力加速度12.某兴趣小组在“探究感应电流的产生条件和影响感应电流方向的因素”的实验中。（1）图a中，将条形磁铁从图示位置先向上后向下移动一小段距离出现的现象是（）A.灯泡A、B均不发光 B.灯泡A、B同时发光C.灯泡A先发光、B后发光 D.灯泡B先发光、A后发光（2）某同学用图b所示的实验器材研究感应电流的方向，将线圈插入线圈中，闭合开关瞬间，发现电流计指针右偏，则保持开关闭合，以下操作中也能使电流计右偏的是（）A.插入铁芯B.拔出线圈AC.将滑动变阻器的滑片向左移动D.将滑动变阻器的滑片向右移动（3）图c实验器材中，两个闭合圆形线圈、的圆心重合，放在同一水平面内，线圈中通有单向逐渐增大的电流，则对于线圈的现象正确的是（）A.B中将产生逆时针方向的电流B.B中将产生顺时针方向的电流C.B线圈有收缩趋势D.B线圈有扩张的趋势【答案】（1）D（2）AC（3）D【解析】（1）磁铁下段为极，磁感线从下端发出；当向上移动磁铁时通过螺线管内向下的磁感线减少，根据楞次定律与右手定则可知螺线管正面的电流向左，又由于二极管有单向导电性，所以B发光，熄灭；同理，向下移动磁铁时，螺线管正面电流向右，发光熄灭；综上所述，B先发光，A后发光。故选D。（2）闭合开关瞬间，磁通量变大，磁通量变大，电流计指针向右偏，由此可得中磁通量变大时电流计指针向右偏。类比可得B中磁通量减小时电流计指针向左偏。A．加入铁芯时，A中磁通量会变大，B中磁通量变大，电流计向右偏，故A正确；B．拔出线圈A时，B中磁通量减小，则电流计指针应该向反方向偏转，即向左偏，故B错误；C．向左移动滑片时，滑动变阻器接入电路中的有效阻值减小，干路电流增大，A中磁通量变大，B中磁通量变大，电流计向右偏，故C正确；D．向右移动滑片时，滑动变阻器接入电路中的有效阻值增大，干路电流减小，A中磁通量减小，B中磁通量减小，电流计向左偏，故D错误。故选AC。（3）AB．当中通有顺时针逐渐增大的电流时，由楞次定律可知会产生逆时针的电流来阻碍回路中磁通量向内增大；当A中通有逆时针逐渐增大的电流时，由楞次定律可知B会产生顺时针的电流来阻碍回路中磁通量向外增大，故AB错误。CD．方法一：对于线圈，其内部有增大的磁通量，外部有增大的与内部相反的磁通量，因此有扩张的趋势来包含更多的由产生的与内部相反的磁通量以阻碍内部磁通量的变化；方法二：假设中产生顺时针逐渐增大的电流时，由楞次定律可知会产生逆时针的电流来阻碍回路中磁通量向内增大，此时对上的一小段进行受力分析，其处于由产生的垂直纸面向外的磁场中，再用左手定则即可判断这一小段受安培力方向背离圆心，即有扩张的趋势。故C错误，D正确。13.一根长度且不可伸长的细线一端固定于某点，另一端系一质量的小球，现拉动小球使细线伸直，当细线水平时由静止释放小球，小球运动到最低点时与物块A沿水平方向发生弹性碰撞（碰撞时间极短），随后与发生正碰，碰后物块能恰好通过光滑水平面的右侧平滑连接的一竖直放置的半圆形光滑轨道的最高点，轨道半径。已知，，小球、物块均可视为质点。不计空气阻力，重力加速度取。求：（1）求物块飞出后落地点距离点的位置（2）求物块和在碰撞过程中损失的机械能【答案】（1）（2）【解析】（1）物块从点以的初速度向右做平抛运动，设物块做平抛运动的时间为，水平位移大小为，竖直方向位移大小为，由平抛运动的规律可得，联立上两式，可得设物块物块恰好能通过圆形轨道最高点，说明此时重力刚好完全提供做圆周运动所需的向心力，即可得，即飞出后落地点离C的距离为。（2）设物块被碰前的速度为，被碰后的速度为，与物块碰后的速度为，小球碰前的速度为，碰后速度为，小球从高处静止时放与发生弹性碰撞的过程中，由动量守恒和能量守恒可得，，A与B碰撞过程中，设损失的机械能为，由动量守恒与能量守恒可得设物块B被碰前的速度为，被碰后的速度为，在处的速度为，物块从被碰撞到运动至点的过程中，由动能定理可得联立所有等式，可得，，，，，，，即物块和物块在碰撞中损失的机械能。14.如图所示，在xoy平面直角坐标系中，在第二象限有以为圆心，为半径的圆形有界磁场，磁场最右端刚好与轴相切，磁感应强度大小为，方向垂直纸面向里。在第一象限有范围足够大的，方向沿轴正半轴的匀强电场，场强大小为，在正半轴上铺有一条长度足够长的荧光屏，现轴上有一粒子源点，的坐标为（-r，0），能平行于纸面向与轴正半轴成角范围内发射速率相同的电子，且所有电子出磁场的方向均与轴平行。已知电子的质量为，电荷量为，不计电子的重力与电子间的相互作用，求：（1）电子的速率和电子在磁场中的轨道半径；（2）当发射速度方向为时射入磁场的电子，其落到轴上的坐标；（3）从点发射的各电子在荧光屏上留下的亮纹长度；【答案】（1），（2）（3）【解析】（1）由题意所有电子出磁场的方向均与轴平行，故再根绝洛伦兹力与向心力公式可得联立上式解得（2）时，电子垂直穿过轴，穿过轴时，距离坐标原点为，之后在电场中做类平抛运动打到轴上，电子的轨迹如图所示由平抛运动规律可得，水平方向竖直方向其中联立上式可得其落到轴上得坐标为（3）经分析可知从点发射得各种电子离开磁场，在电场中做类平抛运动，当时，电子打在荧光屏上的最左端，设距离原点为，则有，联立上式可得当时，电子打在荧光屏上的最右端，设距离原点为，则有，联立上式可得则各电子在荧光屏上留下的亮纹长度15.如图所示，足够长的光滑水平长直金属导轨放在磁感应强度大小为的匀强磁场中，导轨平面位于水平面内，匀强磁场的方向与轨道面垂直，轨道宽，将一质量为、电阻为的导体棒MN垂直静置于导轨上。当开关与接通时，导体棒与电源相连，电源电动势，电源内阻不计；开关与接通时，所接电容器的电容（耐压值足够大）；开关与接通时有足够长的光滑水平长直金属导轨放在磁感应强度大小为的匀强磁场中，导轨平面位于水平面内，匀强磁场的方向与轨道面垂直，轨道宽导轨上有一根静止的导体棒PQ，质量为、电阻。若开关的切换与电流的换向均可在瞬间完成，不计导轨的电阻，导体棒在运动过程中始终与导轨接触良好。（1）若开关始终接，求导体棒开始运动到达到稳定速度的过程中，导体棒的最终速度大小。（2）若开关先接，当导体棒运动到速度为时立即与接通，求稳定后电容器所带电荷量；（结果保留2位小数）（3）若开关先接，当导体棒MN运动到速度为时立即与接通，稳定后，求导体棒MN、PQ各自的速度大小与通过导体棒PQ的电荷量大小。【答案】（1）（2）（3），，【解析】（1）开关接时，杆中初始有从流向的电流，由左手定则可以判断出杆受到向右的安培力，初始时杆向右加速；随着杆向右的速度增大，其产生的切割电动势也在逐渐增大，并逐渐与电源电动势相互抵消，因此杆做向右的加速度减小的加速直线运动。当切割电动势大小上等于电源电动势时，杆将不受安培力，一直向右做匀速直线运动。设其最终运动速度为则有解得（2）设杆稳定时的速度为，此时电容的电压为，通过杆的电荷量与电容带电量相等，均为，稳定时切割电动势与电容电压大小相等并且相互抵消，则有，对杆使用动量定理联立可得由电容器的定义式可知联立上面所有等式可得解得，带入数据解得（3）稳定时，MN与PQ均做匀速直线运动，速度大小分别为与，任意时刻回路中的电流为，通过的总电荷量为，稳定时回路中电流为零，则有对两杆分别使用动量定理，，联立上面所有等式可得，，代入数据解得，，2025年湖北云学名校联盟高二年级3月联考物理试卷考试时间：2025年3月5日10：30-11：45时长：75分钟试卷满分：100分注意事项：1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。4.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7小题只有一项符合题目要求，第小题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。）1.超低频（SLF）电磁波技术利用地球物理和无线电物理相结合的原理，由人工产生大功率电磁波信号。而电磁波的应用非常广泛，下面关于电磁波的说法正确的是（）A.在真空中各种电磁波的传播速度不同B.无线通讯利用电磁波传递信息C.在电磁波谱中，最容易发生衍射现象的是射线D.手机通话使用的无线电波，其波长比可见光的波长短【答案】B【解析】A．真空中电磁波传播速度等于光速，故A错误；B．无线通讯是利用电磁波传播信息，故B正确；C．当障碍物尺寸接近波长时更容易发生衍射，而射线波长较短，不易发生衍射，故C错误；D．手机通话的无线电波要有较好的传播功能，应该更容易发生衍射，所以波长应较长，比可见光波长长，故D错误。2.2024年冬至来临之际，一场洋溢着温馨与快乐的包饺子活动在襄阳三中暖心上演。活动现场某拍照教师不小心将手机掉落，已知该手机大约，从高度掉落，与地面接触时间，已知手机与地面碰撞后不反弹，重力加速度，不计空气阻力。求手机对地面的冲击力大小为（）A. B. C. D.【答案】C【解析】由自由落体运动公式解得手机落地时的速度大小为手机与地面碰撞后不反弹，可知手机与地面碰撞后速度变到0，取向上方向为正方向，再由动量定理公式可得解得由牛顿第三定律可知，手机对地面的冲击力大小为5.6N。故选C。3.如图所示，质量的人，站在质量的车的一端，人和车均相对于地面静止。人由车的一端走到另一端的过程中，车后退，车与地面间的摩擦可以忽略不计，则车的总长为（）A. B. C. D.【答案】B【解析】对车和人组成的系统由动量守恒定律公式可得解得再由几何关系可得车长解得故选B4.水平面上有电阻不计的形导轨，它们之间的宽度为和之间接入电动势为的电源（不计内阻）。现垂直于导轨搁一根质量为、电阻为的金属棒，并加一个范围较大的匀强磁场，磁感应强度大小为，方向与水平面夹角为指向右上方且与导体棒垂直，重力加速度。如图所示，下面说法正确的是（）A.若棒保持静止，其受到的支持力为B.若棒保持静止，其受到的摩擦力为C.若的大小和方向均能改变，则要使棒所受支持力为零，的大小至少D.若轨道光滑，则开关闭合瞬间金属棒的加速度为【答案】D【解析】AB．对导体棒受力分析由平衡条件可得水平方向竖直方向再由闭合电路欧姆定律公式可得代入数据解得，故AB均错误；C．当时，B取最小值，故C错误；D．若轨道光滑，开关闭合瞬间；对导体棒受力分析由牛顿第二定律可得代入数据解得故D正确。故选D。5.如图所示，竖直平面内固定一足够长绝缘直杆，倾角为，杆处在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为，杆上套一个带负电的环，电荷量为，质量为，环与绝缘直杆间的动摩擦因数。将环由静止释放向下滑动，取，则小环的最大速度为（）A. B. C. D.【答案】D【解析】环由静止释放向下滑动时，对环受力分析由平衡条件、滑动摩擦力大小公式及牛顿第二定律可得小环的速度增大，加速度也随之增大，杆对小环的支持力逐渐减小直至反向（垂直杆向下），此时，再对小环受力分析可得随着小环速度增大，加速度减小，当小环加速度减小至0时，小环的速度取最大值，对小环受力分析及平衡条件可得代入数据解得故选D。6.如图甲，MN、PQ两平行金属光滑导轨固定在倾角为的绝缘斜面上，其上端接一电容为C的电容器，导轨范围内存在着垂直斜面向下的匀强磁场，导体棒ab垂直MN放在导轨上，由静止开始下滑，电容器的带电量Q随时间t变化的图像如图乙，不计导体棒及导轨电阻，下列关于电容器两极板间的电势差U，导体棒ab的速度v，受到的安培力F以及回路中的电流i随时间t变化的图像一定错误的是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】由图乙所示图像可知（k为比例系数）AB．根据电容的定义式可知感应电动势与电容器两极板间的电势差相等，即解得则U与t成正比，v与t成正比，其图像是过原点的倾斜直线，故AB正确，不符合题意；CD．电流可得其为一定值，二者图像均是平行于t轴的直线，故C错误，符合题意，D正确，不符合题意。故选C。7.如图所示，空间中存在一矩形磁场区域MNPQ，在区域MQP内存在垂直纸面向里的匀强磁场I，磁感应强度大小为；在区域MNP内存在垂直纸面向外的匀强磁场II，磁感应强度大小为，，一带电粒子以大小为、方向沿从点进入磁场，运动一段时间后从点离开磁场区域，另一带电粒子以大小为、方向沿从点进入磁场，不计粒子的重力及粒子间的相互作用，粒子的比荷均为，则下列说法正确的是（）A.粒子a可能在磁场中直接偏转到达点B.粒子a从磁场进入磁场的位置距离点可能为C.若粒子a从磁场II进入磁场时，与粒子相遇，则相遇的时间可能为D.若粒子a与粒子在矩形磁场中心相遇，则的大小可能为【答案】D【解析】A．根据洛伦兹力提供向心力有解得可知粒子不可能偏转一次就到达点，故A错误；B．画出粒子的运动轨迹如图根据几何关系，粒子从磁场进入磁场的位置距离点为不可能为，故B错误；C．根据几何关系可知粒子在磁场I、磁场II运动的圆心角为，运动的时间为粒子从磁场进入磁场时，与粒子相遇，则相遇的时间为故C错误；D．画出粒子的运动轨迹如图根据洛伦兹力及向心力的公式可知再根据几何关系可知可知取3时，故D正确。故选D。8.振幅为，波速均为的两列简谐波分别从波源和处沿轴相向传播，时的波形如图所示，则以下说法正确的是（）A.两列波的频率均为B.时两波相遇C.两波相遇过程中处质点的振幅为D.时，处质点加速度为零【答案】AD【解析】A．根据可知，A正确；B．根据波形图，可知两列波相遇的时间，B错误；C．根据波形图，可知两列波在处相遇时，左边这列波在波谷位置，右边这列波在平衡位置，此时，左边这列波的质点振动方程为右边这列波的质点振动方程为则该质点的振动方程为则处质点的振幅为C错误；D．时，两列波传播的距离都为，传播到处时质点均处于平衡位置，加速度为0，D正确。故选AD。9.如图所示，两束单色光和从水中射向水面的点，它们进入空气后的光合成一束光。根据这一现象可知（）A.在水中时光的传播速度比光的传播速度小B.两束光在从水进入空气时频率均变小C.从水中射向空气时，光全反射的临界角比光大D.真空中光的波长比光长【答案】CD【解析】A．根绝光路图，由折射定律可知根据可知，，故A错误；B．频率由波源决定，与介质无关，两束光从水进入空气时频率应不变，故B错误；C．根据全反射临界角公式，可知，故C正确；D．根绝光路图，由折射定律可知光折射率大于光折射率，折射率越大，波长越短，故真空中光的波长比光长，故D正确。故选CD。10.如图所示，为匝矩形线框，可以围绕边匀速旋转，角速度为，每匝面积为。在连线下方、且在连线左侧的区域，存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为，线框的总电阻为，两端连接到理想变压器，对负载供电。变压器初级线圈和次级线圈的匝数为和，为理想交流电流表，不计一切摩擦，则（）A.线框转动产生的电动势的有效值为B.调节的大小，当时，的功率最大C.若使的电阻值增大，电流表的示数将增大D.若使线框角速度变为，的功率变为原来的2倍【答案】AB【解析】A．根据图示可知矩形线框旋转所产生的e-t图像为。电动势最大值，由有效值概念，可得综合上式可得，故A正确；B．根据图示可得等效电路图为。其中，当外电路电阻等于内电路电阻，即时，即电源输出功率最大，初级线圈的功率最大，故B正确；C．根据等效电路图，由闭合电路欧姆定律可得若的电阻值增大，I减小，电流表示数将减小，故C错误；D．由于是理想变压器，的功率就等于线圈的功率，即若使线框角速度变为，的功率变为原来的4倍，故D错误。二、非选择题：本题共5小题，共60分。11.某实验小组利用单摆测当地的重力加速度：（1）为了减小测量误差，下列做法正确的是_____（选填字母代号）。A.长度不同的和的同种细线，选用的细线做摆线B.当摆球经过最高点时开始计时C.把摆球从平衡位置拉开一个很小的角度后由静止释放D.测量摆球完成一次全振动的时间，根据公式计算重力加速度（2）用游标卡尺测量摆球直径如图所示，摆球直径的测量值为_____（3）使摆球在竖直平面内摆动稳定后，当摆球到达最低点时启动秒表开始计时并记作1，此后每次摆球再次经过计时起点的次数记作（、3、4……），当时停止计时，此时总时间为67.5s，可计算得单摆的周期为_____s。（保留三位有效数字）（4）实验时某同学测得的值偏小，其可能的原因是_____。A.摆球的质量太大B.将细线长作为摆长C.测周期时，把次全振动误记为次D.摆球上端未固定牢固，振动中出现松动（5）改变摆长，得到多组数据后，某同学作出的图像如图所示，由图可得当地重力加速度为_____（保留三位有效数字）【答案】（1）AC（2）1.060（3）（4）BD（5）9.86【解析】（1）A．在进行“用单摆测当地的重力加速度”实验时，应该保证摆长不能太小，否则容易因摆动过快增加实验失败的可能性，因此选用的细线做摆线，故A正确；B．为了减小实验误差，在进行实验时往往不是在最高点释放时同时开始计时，而是在摆球稳定摆动后，当摆球达到最低点时开始计时，这样可以避免因观测最高点的困难带来的测量误差，提高实验精度，故B错误；C．构成单摆的条件之一是摆角不超过，故C正确；D．为了减小偶然误差，通常采用多次测量求平均值的方法，故D错误。故选AC。（2）游标卡尺为20分度，精度为0.05mm，直径（3）每经过一次最低点，单摆运行了的时间，则计数为60时单摆运行时间为，计算得。（4）A．由可知，摆球质量不影响单摆的周期，故也不影响测重力加速度，故A错误；B．将细线作为摆长会导致摆长的测量值偏小，由可知重力加速度测量值偏小，故B正确；C．计数值变大，振动周期测量值会偏小，由可知重力加速度测量值偏大，故C错误；D．上端未固定牢固，会导致摆长变长，摆长的实际值变大，测量值相对实际值变小，由可知重力加速度测量值偏小，故D正确。故选BD。（5）由可知可得到图像斜率为计算后得到重力加速度12.某兴趣小组在“探究感应电流的产生条件和影响感应电流方向的因素”的实验中。（1）图a中，将条形磁铁从图示位置先向上后向下移动一小段距离出现的现象是（）A.灯泡A、B均不发光 B.灯泡A、B同时发光C.灯泡A先发光、B后发光 D.灯泡B先发光、A后发光（2）某同学用图b所示的实验器材研究感应电流的方向，将线圈插入线圈中，闭合开关瞬间，发现电流计指针右偏，则保持开关闭合，以下操作中也能使电流计右偏的是（）A.插入铁芯B.拔出线圈AC.将滑动变阻器的滑片向左移动D.将滑动变阻器的滑片向右移动（3）图c实验器材中，两个闭合圆形线圈、的圆心重合，放在同一水平面内，线圈中通有单向逐渐增大的电流，则对于线圈的现象正确的是（）A.B中将产生逆时针方向的电流B.B中将产生顺时针方向的电流C.B线圈有收缩趋势D.B线圈有扩张的趋势【答案】（1）D（2）AC（3）D【解析】（1）磁铁下段为极，磁感线从下端发出；当向上移动磁铁时通过螺线管内向下的磁感线减少，根据楞次定律与右手定则可知螺线管正面的电流向左，又由于二极管有单向导电性，所以B发光，熄灭；同理，向下移动磁铁时，螺线管正面电流向右，发光熄灭；综上所述，B先发光，A后发光。故选D。（2）闭合开关瞬间，磁通量变大，磁通量变大，电流计指针向右偏，由此可得中磁通量变大时电流计指针向右偏。类比可得B中磁通量减小时电流计指针向左偏。A．加入铁芯时，A中磁通量会变大，B中磁通量变大，电流计向右偏，故A正确；B．拔出线圈A时，B中磁通量减小，则电流计指针应该向反方向偏转，即向左偏，故B错误；C．向左移动滑片时，滑动变阻器接入电路中的有效阻值减小，干路电流增大，A中磁通量变大，B中磁通量变大，电流计向右偏，故C正确；D．向右移动滑片时，滑动变阻器接入电路中的有效阻值增大，干路电流减小，A中磁通量减小，B中磁通量减小，电流计向左偏，故D错误。故选AC。（3）AB．当中通有顺时针逐渐增大的电流时，由楞次定律可知会产生逆时针的电流来阻碍回路中磁通量向内增大；当A中通有逆时针逐渐增大的电流时，由楞次定律可知B会产生顺时针的电流来阻碍回路中磁通量向外增大，故AB错误。CD．方法一：对于线圈，其内部有增大的磁通量，外部有增大的与内部相反的磁通量，因此有扩张的趋势来包含更多的由产生的与内部相反的磁通量以阻碍内部磁通量的变化；方法二：假设中产生顺时针逐渐增大的电流时，由楞次定律可知会产生逆时针的电流来阻碍回路中磁通量向内增大，此时对上的一小段进行受力分析，其处于由产生的垂直纸面向外的磁场中，再用左手定则即可判断这一小段受安培力方向背离圆心，即有扩张的趋势。故C错误，D正确。13.一根长度且不可伸长的细线一端固定于某点，另一端系一质量的小球，现拉动小球使细线伸直，当细线水平时由静止释放小球，小球运动到最低点时与物块A沿水平方向发生弹性碰撞（碰撞时间极短），随后与发生正碰，碰后物块能恰好通过光滑水平面的右侧平滑连接的一竖直放置的半圆形光滑轨道的最高点，轨道半径。已知，，小球、物块均可视为质点。不计空气阻力，重力加速度取。求：（1）求物块飞出后落地点距离点的位置（2）求物块和在碰撞过程中损失的机械能【答案】（1）（2）【解析】（1）物块从点以的初速度向右做平抛运动，设物块做平抛运动的时间为，水平位移大小为，竖直方向位移大小为，由平抛运动的规律可得，联立上两式，可得设物块物块恰好能通过圆形轨道最高点，说明此时重力刚好完全提供做圆周运动所需的向心力，即可得，即飞出后落地点离C的距离为。（2）设物块被碰前的速度为，被碰后的速度为，与物块碰后的速度为，小球碰前的速度为，碰后速度为，小球从高处静止时放与发生弹性碰撞的过程中，由动量守恒和能量守恒可得，，A与B碰撞过程中，设损失的机械能为，由动量守恒