2024-2025学年北京房山区高二(下)期末物理试卷含答案

2024-2025学年北京市房山区高二（下）期末物理试卷一、选择题：本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。1．（3分）如图所示，光束沿AO方向从空气射向某种介质，折射光线沿OB方向。下列说法正确的是（）A．这束光从空气进入介质后频率会增大 B．这束光从空气进入介质后波长会增大 C．这束光在该介质中的传播速度小于在空气中的传播速度 D．若这束光沿BO方向从介质射向空气，可能会发生全反射现象2．（3分）如图甲所示，让一单色点光源S发出的光照射大小可调的圆孔，圆孔后面放一光屏，从大到小调节圆孔大小，在屏上得到的衍射图样如图乙所示，实验发现，光绕过孔的边缘，传播到了相当大的范围。下列说法正确的是（）A．此实验说明了光沿直线传播 B．圆孔变小，衍射图样的范围反而变大 C．圆孔变小，中央亮斑和亮纹的亮度反而变大 D．用白光做实验，将看不到衍射图样3．（3分）一辆汽车以10m/s的速度匀速行驶，制动后做匀减速直线运动，经2s停止，汽车的制动距离为（）A．5m B．10m C．20m D．30m4．（3分）水平传送带匀速运动，将一物体无初速度地放置在传送带上，最终物体随传送带一起匀速运动。下列说法正确的是（）A．刚放到传送带上时，物体相对传送带向前运动 B．传送带运动速度越大，物体加速运动的时间越长 C．物体加速运动过程中，摩擦力对物体做负功 D．物体匀速运动过程中，受到与其运动方向相反的静摩擦力5．（3分）质量为m的物块在光滑水平面上以速率v匀速向左运动，某时刻对物块施加与水平方向夹角为θ的恒定拉力F，如图所示。经过时间t，物块恰好以相同速率v向右运动。在时间t内，下列说法正确的是（）A．物块所受拉力F的冲量方向水平向右 B．物块所受拉力F的冲量大小为2mv C．物块所受重力的冲量大小为零 D．物块所受合力的冲量大小为Fcosθ•t6．（3分）如图所示，水平弹簧振子在光滑水平杆上的A、B之间做简谐运动，O为平衡位置。下列说法正确的是（）A．在B点小球加速度最小 B．在往复运动过程中小球机械能守恒 C．由O向A运动过程中，小球回复力的方向指向平衡位置 D．运动过程中，小球受重力、支持力、弹簧弹力和回复力作用7．（3分）一列简谐横波在某时刻的波形图如图所示。P、Q、M、N是距离平衡位置相等的四个质点，若此时质点P正在向下运动，下列说法正确的是（）A．该简谐波一定沿x轴负方向传播 B．质点Q和质点N均处于向下加速运动过程中 C．质点P和质点N同时回到平衡位置 D．质点P和质点Q受到的回复力相同8．（3分）若想检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”都遵循同样的规律（即“物体受到地球引力的大小与物体到地球中心距离的平方成反比”），在已知地球表面重力加速度、月球绕地球做匀速圆周运动的轨道半径的情况下，还需要知道（）A．月球表面的重力加速度 B．月球公转的周期 C．月球的半径 D．月球的质量9．（3分）电动自行车因低碳环保而成为流行的代步交通工具。电动自行车在无风情况下匀速行驶时，会将正对空气的速度从0变为v，人和车总的迎风面积为S，空气密度为ρ，则其受到的空气的平均阻力为（）A．ρSv2 B．2ρSv2 C．ρSv D．2ρSv10．（3分）在正点电荷Q产生的电场中有M、N两点，其电势分别为φM、φN，电场强度大小分别为EM、EN。下列说法正确的是（）A．若φM＞φN，则M点到电荷Q的距离比N点的远 B．若EM＜EN，则M点到电荷Q的距离比N点的近 C．若把带负电的试探电荷从M点移到N点，电场力做正功，则φM＜φN D．若把带正电的试探电荷从M点移到N点，电场力做负功，则EM＞EN11．（3分）如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一根水平放置的金属棒以某一水平速度抛出，金属棒在运动过程中始终保持水平且未离开磁场区域。不计空气阻力，金属棒在运动过程中，下列说法正确的是（）A．感应电动势越来越大 B．单位时间内，金属棒的动量增量变大 C．金属棒中的机械能越来越小 D．单位时间内金属棒扫过的曲面中的磁通量不变12．（3分）如图所示，表面粗糙的斜面固定于地面上，并处于方向垂直纸面向内、磁感应强度为B的匀强磁场中。质量为m、带电量为+Q的小滑块从斜面顶端由静止下滑。在滑块下滑的过程中，下列判断正确的是（）A．滑块受到的摩擦力不变 B．滑块到地面时的动能与B的大小无关 C．滑块受到的洛伦兹力方向垂直斜面向下 D．B很大时，滑块可能静止于斜面上13．（3分）金属板M受到紫外线照射时，会持续向各个方向发射不同速率的电子，电子最大速率为vm，质量为m，电量为e。正对M放置一金属网N，M与N间距为d（远小于板长）。在M、N之间加一个恒定电压U，M与电源正极相连，如图所示。下列说法正确的是（）A．U增大，电流表的读数将增大 B．d减小，电子由M到N的过程，动能变化量将减小 C．仅将正、负极对调，从M逸出的电子，到达N时的最大动能为12D．仅将正、负极对调，电流表的读数将减小14．（3分）不计质量的弹簧一端连接一个可看作质点的小球构成弹簧振子，若小球质量为m、弹簧的劲度系数为k，则系统做简谐运动的固有周期为T=2πmk。实验小组把未连接小球的弹簧竖直悬挂在铁架台的横杆上，拉伸弹簧并释放后，发现弹簧不悬挂重物时也存在振动周期。为探究这一问题，小组同学首先测量了弹簧自身的质量m0，然后按照图1把不同质量的小球悬挂在这根弹簧的下端，测量并记录系统振动周期T与对应的小球质量m，作出TA．小球质量不同，造成弹簧劲度系数发生了变化 B．图像不过原点是周期的测量值存在误差造成的 C．图2中图线延长线与横轴交点的绝对值不等于m0 D．使系统在水平方向做简谐运动，T2﹣m图像将通过原点二、非选择题：本部分共6题，共58分。15．某实验小组用如图所示装置做“用单摆测重力加速度”实验。（1）组装单摆时，应该选用（选填器材前的字母代号）。A．长度为1m左右的细线B．长度为20cm左右的细线C．直径约为2.0cm的木质球D．直径约为2.0cm的小钢球（2）某同学将摆球沿垂直纸面的方向向外拉开大约5°，然后由静止释放，摆动稳定后，自摆球经过最低点时记为0次并用停表开始计时，此后摆球每经过最低点一次计数一次，计数到50时，停表的读数为t，则摆的振动周期T＝（用t表示）。（3）甲同学多次改变摆长L，测量对应的周期T，绘制出T2﹣L图像，如图所示，直线的斜率为k。由此可得重力加速度g＝（用含k的式子表示）。（4）若甲同学测得的g值偏大，其原因可能是。A．测摆线长时摆线拉得过紧B．把50次摆动的时间误记为49次摆动的时间C．开始计时，停表过早按下D．单摆悬点未固定紧，摆动中出现松动，使摆线增长了16．在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，实验装置如图所示。请按照题目要求回答下列问题。（1）用双缝干涉测量光的波长实验，操作中将表中的光学元件放在如图所示的光具座上，用此装置测量红光的波长。元件代号ABCDE元件名称光屏双缝白光光源单缝透红光的滤光片将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的排列顺序应为C、（填写元件代号）。（2）利用图中装置研究双缝干涉现象时，下面几种说法正确的是。A．将屏移近双缝，干涉条纹间距变宽B．将滤光片由红色换成绿色，干涉条纹间距变窄C．换一个两缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变窄D．去掉滤光片后，干涉现象消失（3）某同学在用测量头测量时，调整手轮，在测量头目镜中先看到分划板中心刻线对准A亮条纹的中心，然后他继续转动，使分划板中心刻线对准B亮条纹的中心，如图甲所示。前后两次游标卡尺的读数如图乙所示。对准A条纹时游标卡尺读数xA＝mm，干涉条纹间距Δx＝m（计算结果保留2位有效数字）。已知双缝与屏的距离为L、双缝间距为d，测得的干涉条纹间距为Δx，用L、d和Δx计算波长的公式是λ＝。17．如图所示，质量m＝0.10kg的小物块，从水平桌面左端以某一初速度v0开始滑动，经距离l＝1.4m后，以速度v＝3.0m/s飞离桌面右端，最终落在水平地面上。物块与桌面间的动摩擦因数μ＝0.25，桌面高h＝0.45m，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，求：（1）小物块落地点距飞出点的水平距离x。（2）小物块落地前瞬间重力的瞬时功率P。（3）小物块的初速度大小v0。18．游乐场的“太空梭”先把座舱拉升到一定高度处释放，座舱下落到制动位置时，触发电磁制动开始减速。将座舱简化为正方形线框abcd，如图所示，线框下方存在宽度为L的匀强磁场区域，该区域的上下边界水平，磁感应强度的大小为B。线框从距磁场上边界高度为h处由静止开始自由下落。线框ab边进入磁场时开始减速，cd边穿出磁场时的速度是ab边进入磁场时速度的12（1）线框ab边刚进入磁场时，产生的感应电动势大小E；（2）线框穿过磁场区域的过程中最大加速度的大小a；（3）线框穿过磁场区域的过程中产生的焦耳热Q。19．目前正在运转的我国空间站天和核心舱，搭载了一种全新的推进装置——离子推进器，这种引擎不需要燃料，也无污染物排放。该装置获得推力的原理如图所示，进入电离室的气体被电离成正离子，而后飘入电极A、B之间的匀强电场（初速度忽略不计），A、B间电压为U，使正离子加速形成离子束，在加速过程中引擎获得推力。单位时间内飘入的正离子数目为N，离子质量为m，电荷量为Ze，其中Z是正整数，e是元电荷。（1）求离子喷出加速电场的速度v及其所形成的等效电流I；（2）求推力器获得的平均推力大小F；（3）可以用离子推进器工作过程中产生的推力与电压为U的电场对离子做功的功率的比值X来反映推进器工作情况。通过计算说明，如果要增大X可以采取哪些措施。20．万有引力定律和库仑定律的相似，使得解决相关问题的方法可以相互借鉴。（1）与静电力做功特点类似，万有引力做功同样与路径无关。已知某卫星绕地球的轨道为一椭圆，地球位于椭圆的一个焦点上，如图1所示。已知地球和卫星的质量分别为M、m，卫星在远地点A时与地心距离为r1，在近地点B时与地心距离为r2，取无穷远处引力势能为零，质量为m1、m2的两物体相距为r时，引力势能表达式为Ep＝﹣Gm1a.推导证明卫星绕地球运动的过程中动能与引力势能之和守恒；b.计算卫星从A运动到B的过程中增加的动能ΔEk。（2）如图2所示，直线上有一固定点电荷A，带电量为+Q，另一质量为m、带电量为﹣q的点电荷B由直线上某点静止释放，仅考虑两电荷间的库仑力，当电荷B运动至距离电荷A为L时，其速度大小恰等于B绕A做半径为L的匀速圆周运动时的速度大小。取无穷远电势为零，两点电荷+q1、﹣q2相距为r时的电势能表达式为Ep＝﹣kq1a.求点电荷B由静止释放时与点电荷A的距离L′；b.已知在万有引力作用下人造卫星绕地球以椭圆轨道或圆周轨道运行时，若椭圆轨道半长轴与某一圆周轨道半径相等，则其在两轨道上运行的周期相等。请据此估算点电荷B从该位置由静止释放运动到点电荷A位置的时间t。

2024-2025学年北京市房山区高二（下）期末物理试卷参考答案与试题解析一、选择题：本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。1．（3分）如图所示，光束沿AO方向从空气射向某种介质，折射光线沿OB方向。下列说法正确的是（）A．这束光从空气进入介质后频率会增大 B．这束光从空气进入介质后波长会增大 C．这束光在该介质中的传播速度小于在空气中的传播速度 D．若这束光沿BO方向从介质射向空气，可能会发生全反射现象【分析】由v=c【解答】解：ABC、光从空气进入介质后频率不变，根据v=cn，可知光速减小，根据v＝D、根据光传播的可逆性可知，若这束光沿BO方向从介质射向空气，不会发生全反射现象，故D错误；故选C。【点评】本题主要是考查光的折射、全反射，知道光的频率不变，根据v=c2．（3分）如图甲所示，让一单色点光源S发出的光照射大小可调的圆孔，圆孔后面放一光屏，从大到小调节圆孔大小，在屏上得到的衍射图样如图乙所示，实验发现，光绕过孔的边缘，传播到了相当大的范围。下列说法正确的是（）A．此实验说明了光沿直线传播 B．圆孔变小，衍射图样的范围反而变大 C．圆孔变小，中央亮斑和亮纹的亮度反而变大 D．用白光做实验，将看不到衍射图样【分析】通过调节圆孔的大小来观察衍射图样的变化，可以验证光的衍射特性。根据衍射图样的变化规律、亮度变化以及使用白光时的现象，判断每个选项的正确性。【解答】解：A、根据题目描述的实验现象说明这是光的衍射现象，故A错误；B、根据能产生明显衍射现象的条件可知，圆孔变小，衍射现象更明显，衍射图样的范围反而变大，故B正确；C、圆孔变小，透光强度变小，故衍射产生的中央亮斑和亮纹的亮度变弱，故C错误；D、用白光做实验，可以看到彩色的衍射图样，故D错误。故选：B。【点评】本题考查光的衍射现象。3．（3分）一辆汽车以10m/s的速度匀速行驶，制动后做匀减速直线运动，经2s停止，汽车的制动距离为（）A．5m B．10m C．20m D．30m【分析】根据匀变速直线运动的位移—时间规律列式代入数据解答。【解答】解：汽车做匀减速直线运动，且末速度v＝0，初速度v0＝10m/s，根据匀变速直线运动的位移—时间规律，则有x=v0+v故选：B。【点评】考查匀变速直线运动的规律的应用，会根据题意进行相关物理量的求解。4．（3分）水平传送带匀速运动，将一物体无初速度地放置在传送带上，最终物体随传送带一起匀速运动。下列说法正确的是（）A．刚放到传送带上时，物体相对传送带向前运动 B．传送带运动速度越大，物体加速运动的时间越长 C．物体加速运动过程中，摩擦力对物体做负功 D．物体匀速运动过程中，受到与其运动方向相反的静摩擦力【分析】根据物体与传送带之间的相对运动情况，分析摩擦力的方向和作用，以及物体加速和匀速运动时的物理状态。【解答】解：A、刚放到传送带上时，物体初速度为0，而传送带匀速运动，因此物体相对传送带向后运动，故A错误；B、根据牛顿第二定律F＝ma可得，物体加速运动的加速度为a=根据加速度、速度和时间的关系有，物体加速运动的时间为t=可知传送带运动速度越大，物体加速运动的时间越长，故B正确；C、物体加速过程中，摩擦力方向与运动方向相同，对物体做正功，故C错误；D、匀速运动时，物体与传送带无相对运动趋势，不受静摩擦力，故D错误。故选：B。【点评】此题考查的是物体在水平传送带上从静止到与传送带达到相同速度过程中所涉及的物理原理，包括摩擦力的作用、物体的加速过程以及最终的匀速运动状态。5．（3分）质量为m的物块在光滑水平面上以速率v匀速向左运动，某时刻对物块施加与水平方向夹角为θ的恒定拉力F，如图所示。经过时间t，物块恰好以相同速率v向右运动。在时间t内，下列说法正确的是（）A．物块所受拉力F的冲量方向水平向右 B．物块所受拉力F的冲量大小为2mv C．物块所受重力的冲量大小为零 D．物块所受合力的冲量大小为Fcosθ•t【分析】根据动量定理得合力的冲量等于动量的变化量，冲量是矢量满足平行四边形定则，一段时间内物体受的任一个力一定有冲量，各个力的冲量的矢量和等于动量的变化量。【解答】解：A.拉力F的冲量方向与拉力方向相同，与水平方向夹角为θ斜向右上方，故A错误；BCD.取水平向右为正方向，末动量为mv，初动量为﹣mv，根据动量定理可知，合力的冲量为I合＝mv﹣（﹣mv）＝2mv，大小为2mv，方向水平向右，对物体受力分析可知合力为Fcosθ，即Ftcosθ＝2mv，变换公式得拉力的冲量为IF=Ft=2mvcosθ，根据平行四边形定则可知重力的冲量为I故选：D。【点评】本题考查动量定理，同时也考查冲量的矢量性，各个力的冲量与合力的冲量满足平行四边形定则或用正交分解求多个力的冲量。6．（3分）如图所示，水平弹簧振子在光滑水平杆上的A、B之间做简谐运动，O为平衡位置。下列说法正确的是（）A．在B点小球加速度最小 B．在往复运动过程中小球机械能守恒 C．由O向A运动过程中，小球回复力的方向指向平衡位置 D．运动过程中，小球受重力、支持力、弹簧弹力和回复力作用【分析】根据简谐运动的基本概念，回复力的方向、加速度的变化、机械能守恒的条件以及受力分析判断选项。【解答】解：A、小球在平衡位置O点加速度最小，在A、B两点的加速度最大，故A错误；B、小球在往复运动过程中，是小球的动能和弹簧的弹性势能相互转化，故小球和弹簧组成的系统机械能守恒，小球的机械能不守恒，故B错误；C、在简谐运动中，回复力方向总是指向平衡位置，故由O向A运动过程中，小球回复力的方向指向平衡位置，故C正确；D、运动过程中，对小球进行受力分析可知，小球受重力、支持力、弹簧弹力作用，故D错误。故选：C。【点评】本题考查了简谐运动的基本概念，包括回复力的方向、加速度的变化、机械能守恒的条件以及受力分析。7．（3分）一列简谐横波在某时刻的波形图如图所示。P、Q、M、N是距离平衡位置相等的四个质点，若此时质点P正在向下运动，下列说法正确的是（）A．该简谐波一定沿x轴负方向传播 B．质点Q和质点N均处于向下加速运动过程中 C．质点P和质点N同时回到平衡位置 D．质点P和质点Q受到的回复力相同【分析】质点P正在向下运动，可以利用“上下坡法则”来判断波的传播方向。根据简谐运动的特点，分析质点的运动状态和回复力情况。【解答】解：A、根据题意可知，此时质点P正在向下运动，根据波形平移法可知，该简谐波一定沿x轴正方向传播，故A错误；B、根据题意可知，该简谐波沿x轴正方向传播，则此时质点Q向上减速运动，质点N向下减速运动，故B错误；C、根据题意可知，由于此时质点P正在向下运动，质点N向下运动，可知，质点P比质点N先回到平衡位置，故C错误；D、根据题意可知，此时质点P和质点Q的位移相同，故质点P和质点Q受到的回复力相同，故D正确。故选：D。【点评】本题考查简谐横波的传播方向判断及质点运动状态的分析。8．（3分）若想检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”都遵循同样的规律（即“物体受到地球引力的大小与物体到地球中心距离的平方成反比”），在已知地球表面重力加速度、月球绕地球做匀速圆周运动的轨道半径的情况下，还需要知道（）A．月球表面的重力加速度 B．月球公转的周期 C．月球的半径 D．月球的质量【分析】先判断需要验证的物理量的关系a=R2r【解答】解：若想检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”都遵循同样的规律（即“物体受到地球引力的大小与物体到地球中心距离的平方成反比”），则需验证a=在已知地球表面重力加速度g、地球半径R和月球绕地球做匀速圆周运动的轨道半径r的情况下，只需知道月球公转的加速度a即可，而a=故要计算月球公转的加速度，还需要知道月球公转的周期，故ACD错误，B正确。故选：B。【点评】在处理天体运动时，要熟记描述天体运动的几个物理量的关系，要熟记a=49．（3分）电动自行车因低碳环保而成为流行的代步交通工具。电动自行车在无风情况下匀速行驶时，会将正对空气的速度从0变为v，人和车总的迎风面积为S，空气密度为ρ，则其受到的空气的平均阻力为（）A．ρSv2 B．2ρSv2 C．ρSv D．2ρSv【分析】研究极短时间内吹在自行车上的空气，根据动量定理求空气受到的平均作用力，从而根据牛顿第三定律得到自行车受到风的平均阻力。【解答】解：取一小段时间Δt内撞击的空气为研究对象，则这一小段气体质量Δm＝ρvΔtS根据动量定理得：FΔt＝Δmv＝ρv2ΔtS匀速骑行时F＝f联立解得f＝ρv2S故A正确，BCD错误；故选：A。【点评】本题是连续介质问题，求出作用力时往往取极短时间Δt内的介质为研究对象，运用动量定理求解。10．（3分）在正点电荷Q产生的电场中有M、N两点，其电势分别为φM、φN，电场强度大小分别为EM、EN。下列说法正确的是（）A．若φM＞φN，则M点到电荷Q的距离比N点的远 B．若EM＜EN，则M点到电荷Q的距离比N点的近 C．若把带负电的试探电荷从M点移到N点，电场力做正功，则φM＜φN D．若把带正电的试探电荷从M点移到N点，电场力做负功，则EM＞EN【分析】根据点电荷周围电场线的分布情况，结合点电荷的电场强度的计算公式，电势高低的判断方法进行分析。【解答】解：正点电荷产生的电场中，电场线的方向背离正电荷指向无穷远，如图所示：A、若φM＞φN，根据沿电场线方向电势降低可知，M点到点电荷Q的距离比N点的近，故A错误；B、若EM＜EN，根据E=kQC、若把带负电的试探电荷从M点移到N点，电场力做正功，则带负电的试探电荷的电势能减小，所处位置的电势升高，故有：φM＜φN，故C正确；D、若把带正电的试探电荷从M点移到N点，电场力做负功，说明带正电的试探电荷靠近Q运动，则N点距离点电荷Q近，有：EM＜EN，故D错误。故选：C。【点评】本题主要是考查点电荷周围电场线的分布情况。掌握点电荷电场强度的计算公式，知道沿电场线方向电势降低。11．（3分）如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一根水平放置的金属棒以某一水平速度抛出，金属棒在运动过程中始终保持水平且未离开磁场区域。不计空气阻力，金属棒在运动过程中，下列说法正确的是（）A．感应电动势越来越大 B．单位时间内，金属棒的动量增量变大 C．金属棒中的机械能越来越小 D．单位时间内金属棒扫过的曲面中的磁通量不变【分析】A.金属棒做平抛运动的过程中，水平方向的分速度不变，据此分析判断；C.金属棒做平抛运动中，只有重力做功，据此分析判断；D.结合前面分析可知，金属棒垂直切割磁感线的速度不变，据此分析判断；B.结合前面分析可知，金属棒所受合力即重力，据此分析判断。【解答】解：A.金属棒做平抛运动的过程中，水平方向的分速度不变，因而金属棒垂直切割磁感线的速度不变，则感应电动势大小不变，故A错误；C.金属棒做平抛运动中，只有重力做功，因此机械能保持不变，故C错误；D.结合前面分析可知，金属棒垂直切割磁感线的速度不变，则单位时间内金属棒垂直于磁场方向扫过的面积不变，则单位时间内金属棒扫过的曲面中的磁通量不变，故D正确；B.结合前面分析可知，金属棒所受合力即重力，则单位时间内，金属棒所受合力的冲量不变，则由动量定理可知，单位时间内，金属棒的动量增量不变，故B错误；故选：D。【点评】本题考查电磁感应过程中的能量类问题，解题时需注意电磁感应过程的实质是不同形式的能量转化的过程，而能量的转化是通过安培力做功来实现的。安培力做功的过程，是电能转化为其他形式的能的过程，而克服安培力做功的过程，则是其他形式的能转化为电能的过程。12．（3分）如图所示，表面粗糙的斜面固定于地面上，并处于方向垂直纸面向内、磁感应强度为B的匀强磁场中。质量为m、带电量为+Q的小滑块从斜面顶端由静止下滑。在滑块下滑的过程中，下列判断正确的是（）A．滑块受到的摩擦力不变 B．滑块到地面时的动能与B的大小无关 C．滑块受到的洛伦兹力方向垂直斜面向下 D．B很大时，滑块可能静止于斜面上【分析】小滑块向下运动的过程中受到重力，支持力，垂直斜面向下的洛伦兹力，摩擦力，向下运动的过程中，速度增大，洛伦兹力增大，支持力增大，滑动摩擦力增大，当加速度减到0，做匀速运动。【解答】解：A、小滑块向下运动的过程中受到重力，支持力，垂直斜面向下的洛伦兹力，摩擦力，向下运动的过程中，速度增大，洛伦兹力增大，支持力增大，滑动摩擦力增大。故A错误，C正确。B、B的大小不同，洛伦兹力大小不同，导致滑动摩擦力大小不同，根据动能定理，摩擦力功不同，到达底端的动能不同。故B错误。D、滑块之所以开始能动，是因为重力的沿斜面的分力大于摩擦力，B很大时，一旦运动，不会停止，最终做匀速直线运动，故D错误。故选：C。【点评】解决本题的关键知道洛伦兹力的方向和洛伦兹力的大小以及能够正确的受力分析，理清物体的运动状况。13．（3分）金属板M受到紫外线照射时，会持续向各个方向发射不同速率的电子，电子最大速率为vm，质量为m，电量为e。正对M放置一金属网N，M与N间距为d（远小于板长）。在M、N之间加一个恒定电压U，M与电源正极相连，如图所示。下列说法正确的是（）A．U增大，电流表的读数将增大 B．d减小，电子由M到N的过程，动能变化量将减小 C．仅将正、负极对调，从M逸出的电子，到达N时的最大动能为12D．仅将正、负极对调，电流表的读数将减小【分析】光电子在M、N间受到电场力作用，根据电子受力情况应用动能定理分析答题。【解答】解：A、M与电源正极相连，电子所受电场力方向向左，电子在M、N间做减速运动，U增大，到达N的电子减少，电流表读数将减小，故A错误；B、减小d，电子由M到N的过程中，电场力做功不变，由动能定理可知，电子动能变化量不变，故B错误；C、仅将正、负极对调，对电子，由动能定理得eU＝Ek−12mv2D、仅将正、负极对调，电子在M、N间加速，到达N的电子增加，电流表的读数将增大，故D错误。故选：C。【点评】本题考查了动能定理的应用，分析清楚电子的受力情况与运动过程，应用动能定理即可解题。14．（3分）不计质量的弹簧一端连接一个可看作质点的小球构成弹簧振子，若小球质量为m、弹簧的劲度系数为k，则系统做简谐运动的固有周期为T=2πmk。实验小组把未连接小球的弹簧竖直悬挂在铁架台的横杆上，拉伸弹簧并释放后，发现弹簧不悬挂重物时也存在振动周期。为探究这一问题，小组同学首先测量了弹簧自身的质量m0，然后按照图1把不同质量的小球悬挂在这根弹簧的下端，测量并记录系统振动周期T与对应的小球质量m，作出TA．小球质量不同，造成弹簧劲度系数发生了变化 B．图像不过原点是周期的测量值存在误差造成的 C．图2中图线延长线与横轴交点的绝对值不等于m0 D．使系统在水平方向做简谐运动，T2﹣m图像将通过原点【分析】弹簧的劲度系数是由弹簧自身性质决定的；根据周期公式分析；系统在水平方向运动时，不受弹簧自重的影响。【解答】解：A、弹簧的劲度系数是由弹簧自身性质决定的，与所挂重物的质量无关，故A错误；BC、系统的周期为T=2πm+m0k，则D、使系统在水平方向做简谐运动时，没有了弹簧自重的影响，则T2﹣m图像将通过原点，故D正确。故选：D。【点评】本题考查了弹簧振子周期公式的应用，基础题。二、非选择题：本部分共6题，共58分。15．某实验小组用如图所示装置做“用单摆测重力加速度”实验。（1）组装单摆时，应该选用AD（选填器材前的字母代号）。A．长度为1m左右的细线B．长度为20cm左右的细线C．直径约为2.0cm的木质球D．直径约为2.0cm的小钢球（2）某同学将摆球沿垂直纸面的方向向外拉开大约5°，然后由静止释放，摆动稳定后，自摆球经过最低点时记为0次并用停表开始计时，此后摆球每经过最低点一次计数一次，计数到50时，停表的读数为t，则摆的振动周期T＝t25（3）甲同学多次改变摆长L，测量对应的周期T，绘制出T2﹣L图像，如图所示，直线的斜率为k。由此可得重力加速度g＝4π2（4）若甲同学测得的g值偏大，其原因可能是A。A．测摆线长时摆线拉得过紧B．把50次摆动的时间误记为49次摆动的时间C．开始计时，停表过早按下D．单摆悬点未固定紧，摆动中出现松动，使摆线增长了【分析】单摆的周期与摆长和重力加速度有关，通过测量单摆的周期和摆长，可以计算出当地的重力加速度。【解答】解：（1）AB、单摆实验中，摆长一般选1m左右（便于测量且周期适中），20cm摆长太短，周期过小，测量误差大，故选长度为1m左右的细线，故A正确，B错误；CD、为减小空气阻力影响，应选质量大、体积小的球，小钢球符合，木质球空气阻力影响大，故C错误，D正确；故选：AD。（2）从最低点开始计时，计数到50时，实际完成的全振动次数是25次（因为从0开始计数，每2次经过最低点为一个周期）。周期表示完成一次全振动的时间，故根据周期定义T=t（3）由单摆周期公式T=2π变形得TT2﹣L图像的斜率k=则g=（4）A、测摆线长时摆线拉得过紧，会使测量的摆长L偏大。由g=4B、把50次摆动时间误记为49次，根据T=tn，n偏大（误记后n变小），则T测量值偏大。由C、开始计时，停表过早按下，意味着在摆球未到达最低点（或未完成完整振动计时起点）时就开始计时，导致记录的总时间t偏大（包含了摆球从初始位置到计时起点的无效时间），根据T=tn，t偏大，则T测量值偏大。由D、单摆悬点松动使摆线增长，测量的摆长L偏小（因为实际摆长变长，但测量的是原来的短摆长），由g=4故选：A。故答案为：（1）AD；（2）t25；（3）4【点评】本题考查的是利用单摆测量重力加速度的实验原理和方法。16．在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，实验装置如图所示。请按照题目要求回答下列问题。（1）用双缝干涉测量光的波长实验，操作中将表中的光学元件放在如图所示的光具座上，用此装置测量红光的波长。元件代号ABCDE元件名称光屏双缝白光光源单缝透红光的滤光片将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的排列顺序应为C、EDBA（填写元件代号）。（2）利用图中装置研究双缝干涉现象时，下面几种说法正确的是BC。A．将屏移近双缝，干涉条纹间距变宽B．将滤光片由红色换成绿色，干涉条纹间距变窄C．换一个两缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变窄D．去掉滤光片后，干涉现象消失（3）某同学在用测量头测量时，调整手轮，在测量头目镜中先看到分划板中心刻线对准A亮条纹的中心，然后他继续转动，使分划板中心刻线对准B亮条纹的中心，如图甲所示。前后两次游标卡尺的读数如图乙所示。对准A条纹时游标卡尺读数xA＝111.10mm，干涉条纹间距Δx＝6.4×10﹣4m（计算结果保留2位有效数字）。已知双缝与屏的距离为L、双缝间距为d，测得的干涉条纹间距为Δx，用L、d和Δx计算波长的公式是λ＝dΔxL【分析】（1）根据双缝干涉实验操作原理分析；（2）根据Δx=L（3）读出游标卡尺A、B位置示数，计算Δx，由Δx=L【解答】解：（1）将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的排列顺序应为透绿光的滤光片、单缝、双缝、光屏，即由左至右，表示各光学元件的排列顺序应为CEDBA。（2）A、根据双缝干涉条纹间距公式Δx=lB、将滤光片由红色换成绿色，绿光的波长比红光短，干涉条纹间距变窄，故B正确；C、换一个两缝之间距离d较大的双缝，干涉条纹间距变窄，故C正确；D、去掉滤光片后，不同颜色的光将通过单缝，仍会产生干涉现象，因波长不同，会导致双缝干涉条纹间距不同，在屏上形成彩色条纹，故D错误。故选：BC。（3）根据游标卡尺的读数规律，A位置的读数为xA＝111mm+0.05×2mm＝111.10mmB位置的读数为xB＝115mm+12×0.05mm＝115.60mm干涉条纹间距Δx=xB−由Δx=Ld故答案为：（1）EDBA；（2）BC；（3）111.10，6.4×10﹣4，dΔxL【点评】本题是一道关于“用双缝干涉测量光的波长”实验的综合题，涵盖了实验原理、操作步骤、现象分析和数据处理等多个方面。题目难度适中，通过对实验各环节的考查，检验考生对双缝干涉实验的理解和掌握程度。17．如图所示，质量m＝0.10kg的小物块，从水平桌面左端以某一初速度v0开始滑动，经距离l＝1.4m后，以速度v＝3.0m/s飞离桌面右端，最终落在水平地面上。物块与桌面间的动摩擦因数μ＝0.25，桌面高h＝0.45m，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，求：（1）小物块落地点距飞出点的水平距离x。（2）小物块落地前瞬间重力的瞬时功率P。（3）小物块的初速度大小v0。【分析】（1）平抛运动的性质计算小物块落地点距飞出点的水平距离；（2）利用自由落体运动的规律计算小物块落地前瞬间重力的瞬时功率；（3）通过动能定理计算小物块的初速度大小。【解答】解：（1）根据平抛运动规律有ℎ=代入题中数据，解得x＝0.90m，t＝0.3s（2）小物块落地前瞬间重力的瞬时功率P＝mgvy＝mg×gt代入数据解得P＝3W（3）小物块在桌面滑动时，由牛顿第二定律有μmg＝ma由运动学公式有v联立解得v0＝4.0m/s。答：（1）小物块落地点距飞出点的水平距离0.90m。（2）小物块落地前瞬间重力的瞬时功率3W。（3）小物块的初速度大小4.0m/s。【点评】本题主要考查了平抛运动、动能定理以及功率的计算。18．游乐场的“太空梭”先把座舱拉升到一定高度处释放，座舱下落到制动位置时，触发电磁制动开始减速。将座舱简化为正方形线框abcd，如图所示，线框下方存在宽度为L的匀强磁场区域，该区域的上下边界水平，磁感应强度的大小为B。线框从距磁场上边界高度为h处由静止开始自由下落。线框ab边进入磁场时开始减速，cd边穿出磁场时的速度是ab边进入磁场时速度的12（1）线框ab边刚进入磁场时，产生的感应电动势大小E；（2）线框穿过磁场区域的过程中最大加速度的大小a；（3）线框穿过磁场区域的过程中产生的焦耳热Q。【分析】（1）由自由落体运动的规律求出线框ab边刚进入磁场时的速度v，再根据E＝BLv求ab边产生的感应电动势大小E；（2）线框ab边进入磁场时开始减速，产生的感应电动势减小，感应电流减小，线框受到的安培力减小，则线框ab边刚进入磁场时加速度最大，结合闭合电路欧姆定律、安培力和牛顿第二定律求最大加速度大小；（3）由能量守恒定律可以求出线框穿过磁场区域的过程中产生的焦耳热Q。【解答】解：（1）设线框ab边刚进入磁场时的速度为v。线框磁场前做自由落体运动，则有v2＝2gh可得v=线框ab边刚进入磁场时，产生的感应电动势大小为E＝BLv＝BL2gℎ（2）线框ab边刚进入磁场时加速度最大，此时线框中感应电流大小为I=线框受到的安培力大小为F＝BIL方向竖直向上根据牛顿第二定律得F﹣mg＝ma解得最大加速度大小为a=B（3）从开始下落到cd边穿出磁场的过程，根据能量守恒定律得mg（h+2L）=1联立解得Q＝mg（34答：（1）线框ab边刚进入磁场时，产生的感应电动势大小为BL2gℎ；（2）线框穿过磁场区域的过程中最大加速度的大小a为B2（3）线框穿过磁场区域的过程中产生的焦耳热Q为mg（34【点评】分析清楚线框的运动过程，明确线框加速度变化情况，应用自由落体运动规律、E＝BLv、闭合电路欧姆定律、能量守恒定律即可正确解题。19．目前正在运转的我国空间站天和核心舱，搭载了一种全新的推进装置——离子推进器，这种引擎不需要燃料，也无污染物排放。该装置获得推力的原理如图所示，进入电离室的气体被电离成正离子，而后飘入电极A、B之间的匀强电场（初速度忽略不计），A、B间电压为U，使正离子加速形成离子束，在加速过程中引擎获得推力。单位时间内飘入的正离子数目为N，离子质量为m，电荷量为Ze，其中Z是正整数，e是元电荷。（1）求离子喷出加速电场的速度v及其所形成的等效电流I；（2）求推力器获得的平均推力大小F；（3）可以用离子推进器工作过程中产生的推力与电压为U的电场对离子做功的功率的比值X来反映推进器工作情况。通过计算说明，如果要增大X可以采取哪些措施。【分析】（1）根据动能定理求解离子加速后的速度v。根据q＝NZe求出单位时间内通过电离室横截面的电荷量，再根据电流定义式求出等效电流I；（2）根据力的相互性，推进器获得的平均推力与离子受到的推力大小相等、方向相