2023-2024学年福建省福州市联盟校高二(下)期末物理试卷

2023-2024学年福建省福州市联盟校高二（下）期末物理试卷一、选择题：共8小题，共36分。在每小题给出的四个选项中，第1-4题只有一项符合题目要求，每小题4分；第5-8题有多项符合题目要求，每小题4分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1．（4分）下列关于光的现象说法正确的是（）A．泊松亮斑是光的圆孔衍射现象 B．光照射刀片的阴影轮廓模糊不清，是光的衍射现象 C．鱼缸中的气泡在灯光的照射下看起来特别明亮，是光的干涉现象 D．用双缝干涉测量光的波长时，在单缝与光源之间放上滤光片是为了增强干涉2．（4分）某磁敏电阻R的阻值随外加磁场的磁感应强度B的增大而增大。有一位同学利用该磁敏电阻设计了一款可以测量小车加速度的实验装置，如图所示，条形磁铁的左、右两端分别连接两根相同的轻质弹簧，两弹簧的另一端固定在小车两侧的竖直挡板上，磁铁可以相对小车无摩擦左右移动。下列说法正确的是（）A．小车向右做匀速直线运动的过程中，电流表示数变大 B．小车向右做匀减速直线运动的过程中，电压表示数变小 C．小车向左做加速度逐渐增大的加速直线运动过程中，电流表示数变大 D．小车向左做匀减速直线运动的过程中，电压表示数变小3．（4分）如图所示为一自制的偏心轮振动筛的简易图，振动筛安装在两弹簧上，偏心轮不转动时，让振动筛自由振动，测得其频率为2Hz；启动电动机，偏心轮转动，改变偏心轮的转速，让偏心轮的转速从零缓慢增加到4r/s，在此过程中（）A．振动筛振动频率始终为2Hz B．振动筛振动的振幅一直减小 C．振动筛振动的振幅一直增大 D．振动筛振动的振幅先增大后减小4．（4分）随着科技的不断发展，光纤通讯技术已成为现代通信领域中最重要的技术之一，光纤通信利用光信号还传递数据，具有高速、大容量、低损耗、抗干扰等优势、在电话、互联网、电视、移动通信等领域得到广泛应用。如图所示，一条长直光导纤维的长度为d，一束单色光从右端面中点以θ的入射角射入时，恰好在纤芯与包层的分界面发生全反射，且临界角为C。已知光在空气中的传播速度等于真空光速c，若改变单色光的入射方向，则从右端射入的光能够传送到左端光在光导纤维内传输的最长时间为（）A．sinθ⋅dcosC⋅c B．2sinθ⋅dC．sinθ⋅dcsin2C D．（多选）5．（5分）在2023年10月6号亚运会“最美项目”艺术体操比赛中，中国艺术体操队时隔17年再夺团体奖牌。比赛过程中一位带操运动员抖动手中的绳带形成一列简谐横波，t＝0.3s时的波形图如图甲所示，P是介质中的质点，图乙是质点P的振动图像，则（）A．该波沿x轴负方向传播 B．再经过0.2s，质点P运动的路程6cm C．质点P的平衡位置坐标为x＝7m D．质点Q的振动方程为y＝6sin（5π4t+（多选）6．（5分）如图所示，金属轮可绕中心金属轴O转动，金属轮由三根金属辐条和金属环组成，辐条长均为r、电阻均为R，金属环的电阻可以忽略，三根辐条互成120°角，在图中120°的扇形区域内存在平行于轴向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，轮的轴O和金属环边缘电刷D引出导线，金属轮以角速度ω顺时针匀速转动，下列判断正确得是（）A．电阻R两端的电压大小为14Bωr2B．金属轮转动一周，流过电阻R的电荷量为BπrC．金属轮转动一周，三根辐条产生的热量为11BD．外力做功的功率大小为3（多选）7．（5分）某节能储能输电网络如图所示，发电机的输出电压为U1，输出功率为500kW。输电线上电流为8A，损失的功率为4kW，其余线路电阻不计，用户端电压U4＝220V，功率88kW。储能站电路电流为51A，升压变压器的匝数比n1：n2＝1：46，所有变压器均为理想变压器。下列说法正确的是（）A．输电线总电阻R＝65Ω B．发电机输出电压U1＝250V C．用户增加时，用户得到的电压降低 D．升压变压器的匝数比n1：n5＝1：32（多选）8．（5分）如图（a），一质量为m的物块A与轻质弹簧连接，静止在光滑水平面上，物块B向A运动，t＝0时与弹簧接触，到t＝2t0时与弹簧分离，第一次碰撞结束，A、B的v﹣t图像如图（b）所示。已知从t＝0到t＝t0时间内，物块A运动的距离为0.36v0t0。碰撞过程中弹簧始终处于弹性限度内。下列选项正确的是（）A．mB＝4m B．第一次碰撞过程中，弹簧弹性势能的最大值为0.6mvC．第一次碰撞过程中，弹簧压缩量的最大值为0.768v0t0 D．第一次碰撞过程中，弹簧压缩量的最大值为1.128v0t0二、非选择题：共8小题，共64分9．（3分）无线话筒是一个将声信号转化为电信号并将信号发射出去的装置，其内部电路中有一部分是LC振荡电路，若话筒使用时，某时刻话筒中LC振荡电路的磁场方向如图所示，且电流正在减小，则电容器正在（填“充电”或“放电”），电容器下板带（填“正电”或“负电”），电场能正在（填“增加”或“减少”）。10．（2分）图甲是用光的干涉法检测物体表面平整程度的装置，其中M为标准板，N为水平放置的待检测物体，入射光竖直向下照射，图乙为观察到的干涉条纹。则P点所对应待检测物的表面相对Q点所对应待检测物的表面是（选填“凸起”或“下凹”）的。若增加M、N间垫高物的厚度，观察到的干涉条纹的间距将（选填“变大”、“变小”或“不变”）。11．（2分）消防员持高压水枪灭火。水流以速率v从直径为d的管口喷出，垂直打在墙壁上，并以12v的速率垂直反弹。已知水的密度为ρ，则此时水对墙壁的作用力大小为12．（7分）用如图1所示装置研究两个半径相同的小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。图2中O点是小球抛出点在地面上的竖直投影。实验时先让a球多次从斜槽上某一固定位置C由静止释放，其平均落地点的位置为P。再把b球放在水平轨道末端，将a球仍从位置C由静止释放，a球和b球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作多次，其平均落地点的位置为M、N。测量出a、b两个小球的质量分别为m1、m2（m1＞m2），OM、OP、ON的长度分别为x1、x2、x3。（1）实验中，不容易直接测定小球碰撞前后的速度。但是，可以通过仅测量（填选项前的符号），间接地解决这个问题。A．小球开始释放高度hB．小球抛出点距地面的高度HC．小球做平抛运动的水平位移（2）关于本实验的条件和操作要求，下列说法正确的是。A．斜槽轨道必须光滑B．斜槽轨道末端必须水平C．b球每次的落点一定是重合的D．实验过程中，复写纸和白纸都可以移动（3）在实验误差允许范围内，若满足关系式，则可以认为两球碰撞前后的总动量守恒，若还满足关系式，则可认为两球碰撞为弹性碰撞（用所测物理量的字母表示）。（4）换用不同材质的小球再次进行上述实验，分析说明N点有没有可能在P点的左侧。13．（10分）某实验探究小组制作热敏温度计。在实验室找到下列器材：A.电流计G（量程为10mA，内阻约为50Ω）B.标准毫安表mA（量程为30mA，内阻约为65Ω）C.电阻箱R（阻值范围为0～999.9Ω）D.电阻箱R0（阻值范围为0～999.9Ω）E.干电池一节（电动势为1.5V，内阻很小）F.热敏电阻RTG.开关S、导线若干（1）该实验小组先设计如图（a）所示实验电路测电流计的内阻Rg，当电阻箱的值R＝36.0Ω时，标准毫安表示数为18.0mA，电流计示数为8.0mA。则电流计内阻Rg＝Ω（保留3位有效数字）。（2）为将电流计的量程扩大为原来的6倍，该实验小组将电阻箱与电流计并联，把电流计改装成电流表A，则应将电阻箱的阻值调为Ω。（3）已知热敏电阻RT的说明书上给出其性能如图（b）所示。利用上述改装的电流表和热敏电阻制作热敏温度计，其电路如图（c）所示，把电流表的表盘刻度改为相应的温度刻度，原电流计指针满偏的位置标为50℃。若不计电源内阻，则应调节R0＝Ω，原电流计指针在5mA处应标为℃（保留2位有效数字）。（4）如果按上述计算结果调节R0，由于电源有内阻，所测温度与实际温度相比（填“偏高”“偏低”或“不变”）。14．（12分）某物理兴趣小组的同学设计的电磁弹射装置，可简化为：宽度为L的水平导体轨道中AB、CD足够长，导轨区域均存在竖直向下的匀强磁场B（B未知）。AD处接有电容大小为C的电容器，一根质量m，电阻为R的导体棒（与轨道始终保持垂直且接触良好），开始时导体棒静止于AD处（如图），电容器两端电压为U0，然后闭合开关S，导体棒开始向右加速弹射。已知重力加速度为g，不计一切摩擦和阻力。求：（1）当B为多大时，导体棒在ABCD轨道上获得的最终速度最大？其最大值vm为多少？（2）已知电容器存储的电能E=115．（12分）为防止宇宙间各种高能粒子对在轨航天员造成的危害，科学家研制出各种磁防护装置。某同学设计了一种磁防护模拟装置，装置截面如图所示，以O点为圆心的内圆、外圆半径分别为R、3R，区域中的危险区内有垂直纸面向外的匀强磁场，外圆为绝缘薄板，且直径CD的两端各开有小孔，外圆的左侧有两块平行金属薄板，其右板与外圆相切，在切点C处开有一小孔，两板间电压为U。一质量为m、电荷量为q、带正电的粒子（不计重力）从左板内侧的A点由静止释放，粒子经电场加速后从C孔沿CO方向射入磁场，恰好不进入安全区，粒子每次与绝缘薄板碰撞后均原速率反弹，经多次反弹后恰能从D孔处射出危险区。求：（1）粒子通过C孔时速度v的大小；（2）磁感应强度B的大小；（3）粒子从进入危险区到离开危险区所需的时间t。16．（16分）如图所示，一实验小车静止在光滑水平面上，其上表面有粗糙水平轨道与光滑四分之一圆弧轨道。圆弧轨道与水平轨道相切于圆弧轨道最低点，一物块静止于小车最左端，一小球用不可伸长的轻质细线悬挂于O点正下方，并轻靠在物块左侧。现将细线拉直到水平位置时，静止释放小球，小球运动到最低点时与物块发生弹性碰撞。碰撞后，物块沿着的轨道运动，已知细线长L＝1.25m。小球质量m＝0.20kg。物块、小车质量均为M＝0.30kg。小车上的水平轨道长s＝1.0m。圆弧轨道半径R＝0.15m。小球、物块均可视为质点。不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2。（1）求小球运动到最低点与物块碰撞前所受拉力的大小；（2）求小球与物块碰撞后的瞬间，物块速度的大小；（3）为使物块能进入圆弧轨道，且在上升阶段不脱离小车，求物块与水平轨道间的动摩擦因数μ的取值范围。

2023-2024学年福建省福州市联盟校高二（下）期末物理试卷参考答案与试题解析一、选择题：共8小题，共36分。在每小题给出的四个选项中，第1-4题只有一项符合题目要求，每小题4分；第5-8题有多项符合题目要求，每小题4分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1．（4分）下列关于光的现象说法正确的是（）A．泊松亮斑是光的圆孔衍射现象 B．光照射刀片的阴影轮廓模糊不清，是光的衍射现象 C．鱼缸中的气泡在灯光的照射下看起来特别明亮，是光的干涉现象 D．用双缝干涉测量光的波长时，在单缝与光源之间放上滤光片是为了增强干涉【考点】光的波长与干涉条纹间距的关系；薄膜干涉现象；光的干涉现象．【答案】B【分析】泊松亮斑是光的圆板衍射现象；光照射刀片的阴影轮廓模糊不清，是一种光的衍射现象；鱼缸中的气泡在灯光的照射下看起来特别明亮，是光的全反射现象；结合滤光片的作用分析放上滤光片能否增强干涉。【解答】解：A、泊松亮斑是一种由于光的衍射而产生的现象，是指当单色光照射在宽度小于或等于光源波长的不透光的小圆板时，就会在小圆板之后的光屏上出现环状的互为同心圆的明暗相间的衍射条纹，并且在同心圆的圆心处会出现一个较小的亮斑，这就是泊松亮斑，故A错误；B、光的衍射是一种常见现象，光照射刀片的阴影轮廓模糊不清，是光的衍射现象，故B正确；C、鱼缸中的气泡在灯光的照射下看起来特别明亮，是光的全反射现象，故C错误；D、用双缝干涉测量光的波长时，在单缝与光源之间放上滤光片是为了使入射光变成单色光，而不是增强干涉，故D错误。故选：B。2．（4分）某磁敏电阻R的阻值随外加磁场的磁感应强度B的增大而增大。有一位同学利用该磁敏电阻设计了一款可以测量小车加速度的实验装置，如图所示，条形磁铁的左、右两端分别连接两根相同的轻质弹簧，两弹簧的另一端固定在小车两侧的竖直挡板上，磁铁可以相对小车无摩擦左右移动。下列说法正确的是（）A．小车向右做匀速直线运动的过程中，电流表示数变大 B．小车向右做匀减速直线运动的过程中，电压表示数变小 C．小车向左做加速度逐渐增大的加速直线运动过程中，电流表示数变大 D．小车向左做匀减速直线运动的过程中，电压表示数变小【考点】用闭合电路的欧姆定律计算电路中的电压和电流；牛顿第二定律求解瞬时问题．【答案】C【分析】根据小车的运动情况判断磁敏电阻R处磁场强弱的变化，分析其阻值变化，再判断电路中电流的变化和电压表示数的变化。【解答】解：A、在小车向右做匀速直线运动的过程中，磁铁没有加速度，受力平衡，磁铁与磁敏电阻R间的距离保持不变，磁敏电阻处磁场强弱不变，则其阻值不变，电路中电流不变，故A错误；B、当小车向右做匀减速直线运动时，磁铁具有向左的加速度，其合力向左，则左侧的弹簧拉伸，右侧的弹簧压缩，因为小车做匀减速直线运动，所以加速度恒定，弹簧的形变量保持不变，磁铁与磁敏电阻间的距离保持不变，磁敏电阻的阻值不变，电路中电流不变，则电压表示数不变，故B错误；C、当小车向左做加速度逐渐增大的加速直线运动过程中，磁铁具有向左的加速度，其合力向左，则左侧的弹簧拉伸，右侧的弹簧压缩，因为磁铁加速度逐渐增大，故弹簧的形变量逐渐增大，磁铁向右远离磁敏电阻R，R阻值减小，则电路中的电流增大，电流表的示数变大，故C正确；D、当小车向左做匀减速直线运动时，磁铁具有向右的加速度，其合力向右，则右侧的弹簧拉伸，左侧的弹簧压缩，因为小车做匀减速直线运动，所以加速度恒定，弹簧形变量保持不变，磁铁与磁敏电阻间的距离保持不变，磁敏电阻的阻值不变，电路中电流不变，则电压表示数不变，故D错误。故选：C。3．（4分）如图所示为一自制的偏心轮振动筛的简易图，振动筛安装在两弹簧上，偏心轮不转动时，让振动筛自由振动，测得其频率为2Hz；启动电动机，偏心轮转动，改变偏心轮的转速，让偏心轮的转速从零缓慢增加到4r/s，在此过程中（）A．振动筛振动频率始终为2Hz B．振动筛振动的振幅一直减小 C．振动筛振动的振幅一直增大 D．振动筛振动的振幅先增大后减小【考点】阻尼振动和受迫振动；共振及其应用．【答案】D【分析】振动筛做受迫振动，其振动频率等于驱动力的频率。当驱动力的频率等于振动筛的固有频率时，振动筛发生共振，振幅最大。【解答】解：A、偏心轮的转速为n＝4r/s，它的频率f＝4Hz，振动筛做受迫振动，其振动频率等于驱动力的频率，故A错误；BCD、当驱动力的频率等于振动筛的固有频率时，振动筛发生共振，振幅最大；振动筛的固有频率为2Hz，偏心轮的转速从零缓慢增加到4r/s，驱动力频率与振动筛固有频率之差先减小后增大，所以振动筛的振幅先增大后减小，故BC错误，D正确；故选：D。4．（4分）随着科技的不断发展，光纤通讯技术已成为现代通信领域中最重要的技术之一，光纤通信利用光信号还传递数据，具有高速、大容量、低损耗、抗干扰等优势、在电话、互联网、电视、移动通信等领域得到广泛应用。如图所示，一条长直光导纤维的长度为d，一束单色光从右端面中点以θ的入射角射入时，恰好在纤芯与包层的分界面发生全反射，且临界角为C。已知光在空气中的传播速度等于真空光速c，若改变单色光的入射方向，则从右端射入的光能够传送到左端光在光导纤维内传输的最长时间为（）A．sinθ⋅dcosC⋅c B．2sinθ⋅dC．sinθ⋅dcsin2C D．【考点】全反射的条件、判断和临界角；光的折射定律；折射率的波长表达式和速度表达式．【答案】D【分析】作出光路图，根据折射率、临界角和相应的几何关系、以及光在介质中的传播速度公式列式求解。【解答】解：作光路图如下光在内芯与包层的界面恰好发生全反射，则有n=sinθsinr，又r＝90°﹣C，得n=sinθcosC，光在内芯的传播速度为v=cn，当光射到芯层与包层分界面的入射角等于临界角C时，光在光导纤维内传输的时间最长，此时光传播的路程为故选：D。（多选）5．（5分）在2023年10月6号亚运会“最美项目”艺术体操比赛中，中国艺术体操队时隔17年再夺团体奖牌。比赛过程中一位带操运动员抖动手中的绳带形成一列简谐横波，t＝0.3s时的波形图如图甲所示，P是介质中的质点，图乙是质点P的振动图像，则（）A．该波沿x轴负方向传播 B．再经过0.2s，质点P运动的路程6cm C．质点P的平衡位置坐标为x＝7m D．质点Q的振动方程为y＝6sin（5π4t+【考点】振动图像与波形图的结合．【答案】AC【分析】根据P点振动情况确定传播方向；根据所给的时间与周期的关系分析P点振动的路程；根据波的传播关系解得P点的坐标；根据质点P的振动方程，结合相位关系解得Q的振动方程。【解答】解：A、由乙图可知t＝1.0s时P点振动方向向下，波沿x轴负方向传播，故A正确；B、经过0.2s即四分之一个周期，质点P运动的路程大于一个振幅，即大于6cm，故B错误；C、由图乙可知，当t'＝0.4s时，P点振动到平衡位置，该波沿x轴负方向传播，所以Δx＝vΔt=18vT=1所以xP故C正确；D、质点P、Q的相位差φ=由图乙可知质点P的振动方程为y=Asin(质点Q的振动方程为y=Asin(故D错误故选：AC。（多选）6．（5分）如图所示，金属轮可绕中心金属轴O转动，金属轮由三根金属辐条和金属环组成，辐条长均为r、电阻均为R，金属环的电阻可以忽略，三根辐条互成120°角，在图中120°的扇形区域内存在平行于轴向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，轮的轴O和金属环边缘电刷D引出导线，金属轮以角速度ω顺时针匀速转动，下列判断正确得是（）A．电阻R两端的电压大小为14Bωr2B．金属轮转动一周，流过电阻R的电荷量为BπrC．金属轮转动一周，三根辐条产生的热量为11BD．外力做功的功率大小为3【考点】电磁感应过程中的能量类问题；用焦耳定律计算电热；导体转动切割磁感线产生的感应电动势．【答案】BCD【分析】根据动生电动势公式结合电路电压的关系求DO两端电压；求出电路中的电流后，由电荷量公式求电荷量；根据能量守恒定律求辐条（电源内部）产生的热量；由功率公式求外力的功率。【解答】解：A、金属辐条切割磁感线产生的电动势为：E=根据电路的连接情况、结合电路的关系等，可以求出D与O两端的电压：UDO=RB、金属轮转动一周流过干路得电流：I=ER+R3=C、金属轮转动一周，产生的总热量：Q＝EIT=12Br2ω×3Br2ωD、外力做功的功率：P＝EI=1故选：BCD。（多选）7．（5分）某节能储能输电网络如图所示，发电机的输出电压为U1，输出功率为500kW。输电线上电流为8A，损失的功率为4kW，其余线路电阻不计，用户端电压U4＝220V，功率88kW。储能站电路电流为51A，升压变压器的匝数比n1：n2＝1：46，所有变压器均为理想变压器。下列说法正确的是（）A．输电线总电阻R＝65Ω B．发电机输出电压U1＝250V C．用户增加时，用户得到的电压降低 D．升压变压器的匝数比n1：n5＝1：32【考点】多个副线圈共存的变压器问题；理想变压器两端的功率关系．【答案】BCD【分析】根据电功率公式计算输电线总电阻；根据电功率公式计算通过降压变压器副线圈的电流，根据理想变压器原、副线圈电流与匝数关系计算匝数比，根据理想变压器原、副线圈电压与匝数关系计算降压变压器原线圈两端的电压，依据输电线路上的电压降落计算升压变压器副线圈上电压，再理想变压器原、副线圈电压与匝数关系计算升压变压器原线圈上电压；根据功率公式分析通过降压变压器副线圈的电流、输电线路电流、输电线上电压降和降压变压器原副线圈两端的电压变化；根据功率关系计算储能站储存的电功率，根据理想变压器原、副线圈电压与匝数关系计算储能变压器原副线圈两端的电压和匝数之比。【解答】解：A．由题意可知输电线上电流为8A，由电功率公式可得R=P故A错误；B．用户端电压U4＝220V，功率88kW，根据电功率公式可得I4输电线上电流为8A，由理想变压器原、副线圈电流与匝数关系公式可得，降压变压器的匝数比n3由理想变压器原、副线圈电压与匝数关系公式可得U3可知升压变压器副线圈上电压U2＝U3+I2R＝11000V+8×62.5V＝11500V由理想变压器原、副线圈电压与匝数关系可知升压变压器原线圈上电压U1故B正确；C．当用户增加时，根据电功率公式可知I4增大，则输电线上电流增大，输电线上电压降增大，则U3减小，用户得到的电压U4降低，故C正确；D．根据能量守恒可知储能站功率为P出＝I2U2+P储可得P储＝P出﹣U2I2＝500kW﹣11.5×8kW＝408kW储能站电路电流为51A，则有U5由理想变压器原、副线圈电压与匝数关系公式可得U1：U5＝n1：n5＝250：8000＝1：32故D正确。故选：BCD。（多选）8．（5分）如图（a），一质量为m的物块A与轻质弹簧连接，静止在光滑水平面上，物块B向A运动，t＝0时与弹簧接触，到t＝2t0时与弹簧分离，第一次碰撞结束，A、B的v﹣t图像如图（b）所示。已知从t＝0到t＝t0时间内，物块A运动的距离为0.36v0t0。碰撞过程中弹簧始终处于弹性限度内。下列选项正确的是（）A．mB＝4m B．第一次碰撞过程中，弹簧弹性势能的最大值为0.6mvC．第一次碰撞过程中，弹簧压缩量的最大值为0.768v0t0 D．第一次碰撞过程中，弹簧压缩量的最大值为1.128v0t0【考点】动量守恒定律在含有弹簧的碰撞问题中的应用．【答案】BC【分析】当弹簧被压缩最短时，A、B速度相等，弹簧弹性势能最大，根据动量守恒定律求解B的质量，并根据机械能守恒定律求出弹簧弹性势能的最大值；根据动量守恒定律以及位移与速度的关系求出0～t0内B的位移，从而求得弹簧压缩量的最大值。【解答】解：AB、当弹簧被压缩最短时，弹簧弹性势能最大，此时A、B速度相等，共同速度为v0。在0～t0时间内，取向右为正方向，根据动量守恒定律有mB•1.2v0＝（mB+m）v共其中v共＝v0解得：mB＝5m根据系统机械能守恒有Epmax联立解得第一次碰撞过程中，弹簧压缩量的最大值为：EpmaxCD、B接触弹簧后，在压缩弹簧的过程中，由动量守恒定律有mB•1.2v0＝mBvB+mvA对方程两边同时乘以时间Δt，有6mv0Δt＝5mvBΔt+mvAΔt0～t0时间内，根据位移等于速度在时间上的累积，可得6mv0t0＝5msB+msA将sA＝0.36v0t0代入可得sB＝1.128v0t0则第一次碰撞过程中，弹簧压缩量的最大值为Δs＝sB﹣sA＝1.128v0t0﹣0.36v0t0＝0.768v0t0，故C正确，D错误。故选：BC。二、非选择题：共8小题，共64分9．（3分）无线话筒是一个将声信号转化为电信号并将信号发射出去的装置，其内部电路中有一部分是LC振荡电路，若话筒使用时，某时刻话筒中LC振荡电路的磁场方向如图所示，且电流正在减小，则电容器正在充电（填“充电”或“放电”），电容器下板带正电（填“正电”或“负电”），电场能正在增加（填“增加”或“减少”）。【考点】电磁振荡及过程分析．【答案】充电；正电；增加。【分析】根据电流减小，可知电容器充电，根据安培定则判断线圈的电流方向，从而得出极板的电性；根据电流正在减小，分析能量的转化。【解答】解：振荡电路电流正在减小，磁场能正在减小，根据能量守恒定律可知，电场能在增加，电容器两极板的电压在增大，电量在增加，则电容器正在充电，根据安培定则可知，从俯视的视角观察线圈，线圈中电流沿逆时针方向，电流流向下极板，电容器下板带正电。故答案为：充电；正电；增加。10．（2分）图甲是用光的干涉法检测物体表面平整程度的装置，其中M为标准板，N为水平放置的待检测物体，入射光竖直向下照射，图乙为观察到的干涉条纹。则P点所对应待检测物的表面相对Q点所对应待检测物的表面是凸起（选填“凸起”或“下凹”）的。若增加M、N间垫高物的厚度，观察到的干涉条纹的间距将变小（选填“变大”、“变小”或“不变”）。【考点】用薄膜干涉检查工件的平整度．【答案】凸起；变小。【分析】空气薄膜干涉形成的条纹是膜的上下表面的反射光干涉产生的，根据条纹的弯曲判定被检查表面的平整程度；相邻明条纹间的空气层的厚度差为λ2【解答】解：薄膜干涉是等厚干涉，即明条纹处空气膜的厚度相等，明条纹右偏说明P点所对应待检测物的表面相对Q点所对应待检测物的表面是凸起的；发生薄膜干涉时，相邻明条纹间的空气层的厚度差为λ2故答案为：凸起；变小。11．（2分）消防员持高压水枪灭火。水流以速率v从直径为d的管口喷出，垂直打在墙壁上，并以12v的速率垂直反弹。已知水的密度为ρ，则此时水对墙壁的作用力大小为3【考点】用动量定理求流体冲击问题；牛顿第三定律的理解与应用．【答案】38【分析】高压水枪单位时间喷出水的质量可用公式m＝ρV求得；可用动量定理求解墙壁对水的作用力的大小，再由牛顿第三定律可求水对墙壁的作用力的大小。【解答】解：设在Δt时间内与墙壁发生作用的水的质量为Δm，则有：Δm=ρSv⋅Δt=ρπ(d2)2由牛顿第三定律可知水对墙壁的作用力大小为：F′=3故答案为：3812．（7分）用如图1所示装置研究两个半径相同的小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。图2中O点是小球抛出点在地面上的竖直投影。实验时先让a球多次从斜槽上某一固定位置C由静止释放，其平均落地点的位置为P。再把b球放在水平轨道末端，将a球仍从位置C由静止释放，a球和b球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作多次，其平均落地点的位置为M、N。测量出a、b两个小球的质量分别为m1、m2（m1＞m2），OM、OP、ON的长度分别为x1、x2、x3。（1）实验中，不容易直接测定小球碰撞前后的速度。但是，可以通过仅测量C（填选项前的符号），间接地解决这个问题。A．小球开始释放高度hB．小球抛出点距地面的高度HC．小球做平抛运动的水平位移（2）关于本实验的条件和操作要求，下列说法正确的是B。A．斜槽轨道必须光滑B．斜槽轨道末端必须水平C．b球每次的落点一定是重合的D．实验过程中，复写纸和白纸都可以移动（3）在实验误差允许范围内，若满足关系式m1x2＝m1x1+m2x3，则可以认为两球碰撞前后的总动量守恒，若还满足关系式x2＝x3﹣x1，则可认为两球碰撞为弹性碰撞（用所测物理量的字母表示）。（4）换用不同材质的小球再次进行上述实验，分析说明N点有没有可能在P点的左侧。【考点】验证动量守恒定律．【答案】（1）C；（2）B；（3）m1x2＝m1x1+m2x3、x2＝x3﹣x1；（4）见解析。【分析】（1）根据平抛运动的特征可知，小球的水平速度可以间接的用水平位移来代替；（2）根据实验的步骤和注意事项就行作答；（3）根据动量守恒可以得出关系式；根据动量守恒和弹性碰撞的规律可以得到关系式；（4）根据碰撞的类型进行分析。【解答】解：（1）小球从抛出点抛出后做平抛运动，根据h=1联立可得v=xg而小球做平抛运动的竖直位移每次都相同，故可以通过测量小球做平抛运动的水平位移，来间接测定小球碰撞前后的速度。故选C。（2）研究平抛运动的实验很关键的地方是要保证小球能够水平飞出，只有水平飞出时小球才做平抛运动，轨道是否光滑无影响，落点也不一定重合，复写纸和白纸不可移动。故ACD错误，B正确；故选B。（3）小球下落高度相同，则运动时间相同，由动量守恒定律可知，若两球碰撞前后的总动量守恒，则m1化简可得m1•OP＝m1•OM+m2•ON故两球碰撞前后的总动量守恒，则满足m1x2＝m1x1+m2x3若发生的是弹性碰撞，则由机械能守恒得12简化代入可得m1结合m1x2＝m1x1+m2x3联立化简可得x2＝x3﹣x1（4）可能，碰撞介于弹性碰撞与完全非弹性碰撞之间，完全非弹性碰撞b球被撞后速度小于a球撞前的速度，碰撞过程中动能不增加，则落点可能位于P点的左侧。故答案为：（1）C；（2）B；（3）m1x2＝m1x1+m2x3、x2＝x3﹣x1；（4）见解析。13．（10分）某实验探究小组制作热敏温度计。在实验室找到下列器材：A.电流计G（量程为10mA，内阻约为50Ω）B.标准毫安表mA（量程为30mA，内阻约为65Ω）C.电阻箱R（阻值范围为0～999.9Ω）D.电阻箱R0（阻值范围为0～999.9Ω）E.干电池一节（电动势为1.5V，内阻很小）F.热敏电阻RTG.开关S、导线若干（1）该实验小组先设计如图（a）所示实验电路测电流计的内阻Rg，当电阻箱的值R＝36.0Ω时，标准毫安表示数为18.0mA，电流计示数为8.0mA。则电流计内阻Rg＝45.0Ω（保留3位有效数字）。（2）为将电流计的量程扩大为原来的6倍，该实验小组将电阻箱与电流计并联，把电流计改装成电流表A，则应将电阻箱的阻值调为9.0Ω。（3）已知热敏电阻RT的说明书上给出其性能如图（b）所示。利用上述改装的电流表和热敏电阻制作热敏温度计，其电路如图（c）所示，把电流表的表盘刻度改为相应的温度刻度，原电流计指针满偏的位置标为50℃。若不计电源内阻，则应调节R0＝15Ω，原电流计指针在5mA处应标为30℃（保留2位有效数字）。（4）如果按上述计算结果调节R0，由于电源有内阻，所测温度与实际温度相比偏低（填“偏高”“偏低”或“不变”）。【考点】研究热敏、光敏、压敏等可变电阻的特性；电表的改装和应用（实验）．【答案】（1）45.0；（2）9.0；（3）15；30；（4）偏低【分析】（1）由图（a）所示电路，根据串并联电路的特点和欧姆定律求解。（2）扩大电流计的量程，根据电表的工作原理，应用串并联电路的特点和欧姆定律求解。（3）先确定原电流计指针满偏时电路的电流，由图（b）得到50℃时热敏电阻RT的阻值，根据闭合电路欧姆定律解得R0的值；同理求解原电流计指针在5mA处RT值，再由图（b）可得对应的温度值。（4）考虑电源有内阻，分析电路的电流如何变化，分析所测温度与实际温度的关系。【解答】解：（1）当电阻箱的值R＝36.0Ω时，标准毫安表示数为I1＝18.0mA＝0.0180A，电流计示数为I2＝8.0mA＝0.0080A。由图（a）所示电路，根据串并联电路的特点和欧姆定律可得电流计内阻为：Rg=(I1−I（2）设应将电阻箱的阻值调为R1，根据串并联电路的特点和欧姆定律可得：R1=IgRg6（3）原电流计满偏电流为Ig＝10mA，其指针满偏时流过改装的电流表A的电流为IA＝6Ig＝6×10mA＝60mA＝0.060A由图（b）可得50℃时，热敏电阻RT的阻值为RT1＝10Ω，电动势为E＝1.5V，不计电源内阻，根据闭合电路欧姆定律得：E＝IA（RT1+R0），解得：R0＝15Ω原电流计指针在5mA处，流过改装的电流表A的电流为IA1＝6×5mA＝30mA＝0.030A根据闭合电路欧姆定律得：E＝IA1（RT2+R0），解得：RT2＝35Ω由图（b）可得热敏电阻RT的阻值为RT2＝35Ω时，温度值为30℃，故原电流计指针在5mA处应标为30℃。（4）如果按上述计算结果调节R0，由于电源有内阻，电路的总电阻变大，电流表的电流变小，电流表指针指示的温度值变小，故所测温度与实际温度相比偏低。故答案为：（1）45.0；（2）9.0；（3）15；30；（4）偏低14．（12分）某物理兴趣小组的同学设计的电磁弹射装置，可简化为：宽度为L的水平导体轨道中AB、CD足够长，导轨区域均存在竖直向下的匀强磁场B（B未知）。AD处接有电容大小为C的电容器，一根质量m，电阻为R的导体棒（与轨道始终保持垂直且接触良好），开始时导体棒静止于AD处（如图），电容器两端电压为U0，然后闭合开关S，导体棒开始向右加速弹射。已知重力加速度为g，不计一切摩擦和阻力。求：（1）当B为多大时，导体棒在ABCD轨道上获得的最终速度最大？其最大值vm为多少？（2）已知电容器存储的电能E=1【考点】电磁感应过程中的能量类问题；电磁感应过程中的动力学类问题．【答案】（1）当B为1LmC（2）金属棒上产生的焦耳热14【分析】（1）根据动量定理结合电容的计算公式得到最大速度的表达式，再根据数学知识进行解答；（2）根据功能关系结合动能定义进行解答。【解答】解：（1）导体棒在ABCD轨道运动过程，取向右为正方向，由动量定理BI由电磁感应定律可得U＝BLvm电荷量为Δq=IC=ΔqΔU＝U0﹣U联立各式解得vm当且仅当CBL即B=1最终速度最大，其最大值为vm（2）稳定时电容器两端的电压U=BLv金属棒的动能Ekm解得Ekm由能量转化与守恒可知12联立解得Q=1答：（1）当B为1LmC（2）金属棒上产生的焦耳热1415．（12分）为防止宇宙间各种高能粒子对在轨航天员造成的危害，科学家研制出各种磁防护装置。某同学设计了一种磁防护模拟装置，装置截面如图所示，以O点为圆心的内圆、外圆半径分别为R、3R，区域中的危险区内有垂直纸面向外的匀强磁场，外圆为绝缘薄板，且直径CD的两端各开有小孔，外圆的左侧有两块平行金属薄板，其右板与外圆相切，在切点C处开有一小孔，两板间电压为U。一质量为m、电荷量为q、带正电的粒子（不计重力）从左板内侧的A点由静止释放，粒子经电场加速后从C孔沿CO方向射入磁场，恰好不进入安全区，粒子每次与绝缘薄板碰撞后均原速率反弹，经多次反弹后恰能从D孔处射出危险区。求：（1）粒子通过C孔时速度v的大小；（2）磁感应强度B的大小；（3）粒子从进入危险区到离开危险区所需的时间t。【考点】带电粒子由磁场进入电场中的运动．【答案】（1）粒子通过C孔时速度v的大小为2qUm（2）磁感应强度B的大小为1R（3）粒子从进入危险区到离开危险区所需的时间为πR2m【分析】（1）研究粒子在MN板