北京市懷柔區(qū)2023-2024學(xué)年高二年級(jí)下冊(cè)7月期末考試物理試題（解析版）

2023-2024年第二學(xué)期高二物理期末考試試題

一、單選題

1.下列說(shuō)法正確的是（）

A.當(dāng)一列聲波從空氣傳到水中時(shí)，其波長(zhǎng)不變

B.質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向和波的傳播方向垂直的波叫縱波

C.當(dāng)聲源靠近時(shí)，靜止的觀察者接收到的聲音頻率增大

D.孔的尺寸比波的波長(zhǎng)小時(shí)不會(huì)發(fā)生衍射現(xiàn)象

［答案XC

［解析XA.當(dāng)一列聲波從空氣傳到水中時(shí)，其頻率不變，波速變大，則波長(zhǎng)變大，故A

錯(cuò)誤；

B.質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向和波的傳播方向垂直的波叫橫波，故B錯(cuò)誤；

C.當(dāng)聲源靠近時(shí)，根據(jù)多普勒效應(yīng)可知，靜止的觀察者接收到的聲音頻率增大，故C正確；

D.孔的尺寸比波的波長(zhǎng)小時(shí)會(huì)發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象，故D錯(cuò)誤。

故選C。

2.生活中有很多有趣的光學(xué)現(xiàn)象，關(guān)于這些現(xiàn)象，下列表述中錯(cuò)誤的一項(xiàng)是（）

A.甲圖所示的光導(dǎo)纖維，內(nèi)芯的折射率比外套的大

B.乙圖所示的肥皂膜看起來(lái)是彩色的，這是光的折射現(xiàn)象

C.丙圖所示的劈尖干涉，任意相鄰明條紋所對(duì)應(yīng)的薄膜厚度差恒定

D.如丁圖所示，要想減弱玻璃表面反射光的干擾，拍出清晰的車(chē)窗內(nèi)景象，可以在相機(jī)鏡

頭前裝一片偏振濾光片

k答案』B

K解析》A.光導(dǎo)纖維能夠使光在有機(jī)玻璃內(nèi)傳播是利用光的全反射原理，要想發(fā)生全反

射光必須從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)，所以?xún)?nèi)芯的折射率大于外套的折射率，A正確；

B.肥皂膜看起來(lái)是彩色的，這是薄膜干涉，是光的干涉現(xiàn)象，B錯(cuò)誤；

C.劈尖干涉中任意相鄰明條紋所對(duì)應(yīng)的薄膜厚度差恒定，C正確；

D.要想減弱玻璃表面反射光的干擾，拍出清晰的車(chē)窗內(nèi)景象，可以在相機(jī)鏡頭前裝一片

偏振濾光片，D正確。

本題選錯(cuò)誤的，故選B。

3.如圖所示，在一根張緊的水平繩上，懸掛有。、b、c、d、e五個(gè)單擺，讓a擺略偏離平

衡位置后無(wú)初速釋放，在垂直紙面的平面內(nèi)振動(dòng)；接著其余各擺也開(kāi)始振動(dòng)。下列說(shuō)法中

正確的是（）

A.各擺的振動(dòng)周期與a擺相同

B.各擺的振幅大小不同，e擺的振幅最大

C.各擺的振動(dòng)周期不同，c擺的周期最長(zhǎng)

D.各擺均做自由振動(dòng)

（答案』A

［解析1ACD.讓。擺略偏離平衡位置后無(wú)初速釋放，。擺做自由振動(dòng)，其振動(dòng)周期等于

固有周期，b、c、d、e四個(gè)單擺在。擺的驅(qū)動(dòng)力作用下做受迫振動(dòng)，振動(dòng)周期等于驅(qū)動(dòng)力

的周期，即等于a擺的固有周期，故各擺的振動(dòng)周期與a擺相同，故A正確，CD錯(cuò)誤；

B.由于4、。擺長(zhǎng)相同，。擺所受驅(qū)動(dòng)力的頻率與固有頻率相等，C擺出現(xiàn)共振現(xiàn)象，故

各擺的振幅大小不同，c擺的振幅最大，故B錯(cuò)誤。

故選Ao

4.圖是某繩波形成過(guò)程的示意圖。質(zhì)點(diǎn)1在外力作用下沿豎直方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)質(zhì)點(diǎn)

2,3,4,…各個(gè)質(zhì)點(diǎn)依次上下振動(dòng)，把振動(dòng)從繩的左端傳到右端，相鄰編號(hào)的質(zhì)點(diǎn)間距離

為2cm。已知f=0時(shí)，質(zhì)點(diǎn)1開(kāi)始向上運(yùn)動(dòng)；f=0.4s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)1到達(dá)上方最大位移處，

質(zhì)點(diǎn)5開(kāi)始向上運(yùn)動(dòng)。則（）

12345678910111213141516171819

O-O-O-O—O—O-O—O-O—O-O—O—O—O-O-O—O—O—O-

1234

5678910111213141516171819

A.這列波傳播的速度為0.5m/s

B/=o.8s時(shí)，振動(dòng)傳到質(zhì)點(diǎn)8

C./=1.2s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)12加速度方向向下

D.t=1.6s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)16正在向下運(yùn)動(dòng)

［答案Xc

K解析》A./=0.4s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)1到達(dá)上方最大位移處，質(zhì)點(diǎn)5開(kāi)始向上運(yùn)動(dòng)。則振動(dòng)周期

為

T=0.4/=1.6s

相鄰編號(hào)的質(zhì)點(diǎn)間距離為2cm,則波長(zhǎng)為

2=4x8cm=32cm

這列波傳播的速度為

20.32,，

v=—=--m/s=0.20m/s

T1.6

故A錯(cuò)誤；

B.t=0.8s時(shí)，波的傳播距離為

x=vt=0.20x0.8m=0.16m

振動(dòng)傳到質(zhì)點(diǎn)9,故B錯(cuò)誤；

C./=1.2s時(shí)，波的傳播距離為

x=v?=0.20xl.2m=0.24m

振動(dòng)傳到質(zhì)點(diǎn)13,則質(zhì)點(diǎn)12正在向上運(yùn)動(dòng)，則其加速度方向向下，故C正確；

D./=1.6s時(shí)，波的傳播距離為

x=v/=0.20xl.6m=0.32m

振動(dòng)傳到質(zhì)點(diǎn)17,則質(zhì)點(diǎn)16正在向上運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。

故選C。

5.一列簡(jiǎn)諧橫波某時(shí)刻的波形如圖所示，P為介質(zhì)中的一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，波沿x軸的負(fù)方向傳

播。下列說(shuō)法正確的是（）

A.質(zhì)點(diǎn)P此時(shí)刻的速度沿y軸的正方向

B.再過(guò)半個(gè)周期時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P的位移為負(fù)值

C.經(jīng)過(guò)一個(gè)周期，質(zhì)點(diǎn)P通過(guò)的路程為2“

D.質(zhì)點(diǎn)P此時(shí)刻的加速度沿y軸的正方向

（答案IB

［解析XA.波沿x軸負(fù)方向傳播，結(jié)合平移法可知，P質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻的速度方向沿y軸

負(fù)方向，故A錯(cuò)誤；

B.質(zhì)點(diǎn)開(kāi)始時(shí)在無(wú)軸的上方，經(jīng)過(guò)半個(gè)周期，質(zhì)點(diǎn)P一定位于開(kāi)始時(shí)的對(duì)稱(chēng)位置上，即

一定是在x軸的下方，位移為負(fù)值，故B正確；

C.經(jīng)過(guò)一個(gè)周期，質(zhì)點(diǎn)P通過(guò)的路程為4倍的振幅，即4°,故C錯(cuò)誤；

D,質(zhì)點(diǎn)的加速度為

kx

a=--

m

質(zhì)點(diǎn)P該時(shí)刻位于x軸的上方，所以加速度的方向沿y軸的負(fù)方向，故D錯(cuò)誤；

故選B。

6.如圖所示，一束復(fù)色光從空氣中沿半圓形玻璃成半徑方向射入，從玻璃磚射出后分成

。、6兩束單色光。以下說(shuō)法正確的是（）

B.b光的頻率比。光的大

C"光的波長(zhǎng)比a光的大

D.b光在玻璃中的傳播速度比a光的大

（答案』B

［解析》A.玻璃磚對(duì)。光的折射率為

sin，sin450/-

n=----=----7=V2

sinrsin30

故A錯(cuò)誤；

B.由圖知兩束光的入射角相等，。的折射角小于6的折射角，根據(jù)折射定律可知玻璃磚對(duì)

6光的折射率比對(duì)a光的大，由于折射率越大，光的頻率越大，則b光的頻率比。光的頻

率大，故B正確；

C.由公式c=41/可知，6光的頻率比a光的頻率大，貝光的波長(zhǎng)比a光的小，故C錯(cuò)誤；

D.由于玻璃胸對(duì)。光的折射率小，根據(jù)v=￡知在玻璃胸中。光的傳播速度比6光的大，

n

故D錯(cuò)誤。

故選B。

7.質(zhì)量為機(jī)的物體以v的初速度豎直向上拋出，經(jīng)時(shí)間f達(dá)到最高點(diǎn)。速度變?yōu)?,以豎

直向上為正方向，在這個(gè)過(guò)程中，物體的動(dòng)量變化量和重力的沖量分別是（）

A.-mv和B.mv和mgt

C.mv^W-mgtD.-mv和mgt

K答案XA

K解析》以豎直向上為正方向，物體動(dòng)量的變化為

邸二p'—p—0—mv——mv

重力的沖量為

I=-mgt

故選A

8.城市進(jìn)入高樓時(shí)代后，高空墜物已成為危害極大的社會(huì)安全問(wèn)題。圖為一則安全警示

廣告，非常形象地描述了高空墜物對(duì)人傷害的嚴(yán)重性。小明同學(xué)用下面的實(shí)例來(lái)檢驗(yàn)廣告

詞的科學(xué)性：設(shè)一個(gè)50g雞蛋從25樓的窗戶自由落下，與地面的碰撞時(shí)間約為

2x103s-已知相鄰樓層的高度差約為3m,則該雞蛋對(duì)地面產(chǎn)生的沖擊力約為（）

一個(gè)雞蛋的威力

0

從4樓拋下會(huì)讓人砸起腫包

從8樓拋下可以砸破人的頭皮

從18樓拋下可以砸裂行人頭骨

從25樓拋下可以使人當(dāng)場(chǎng)死亡

A.10NB.102NC.103ND.104N

［答案工C

K解析工下落的高度

/z=24x3m=72m

則下落的時(shí)間

~3.8s

取向下為正方向，根據(jù)動(dòng)量定理得

mg?+t2)-Ft2=0

解得

F=950N?103N

故C正確，ABD錯(cuò)誤。

故選C。

B.該交變電流的有效值為10，5A

C.若將該電流通過(guò)10Q的電阻時(shí)，10s內(nèi)產(chǎn)生熱量為5000J

D.若將該電流輸入匝數(shù)比為10:1的理想降壓變壓器，副線圈輸出電流的最大值為1A

(答案IC

（解析』A.由題圖可知，該交變電流的周期為0.2s,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;

B.該交變電流為正弦式交變電，其有效值為

故B項(xiàng)錯(cuò)誤；

C.若將該電流通過(guò)10。的電阻時(shí)，10s內(nèi)產(chǎn)生熱量為

。=尸肥=5000J

故C項(xiàng)正確；

D.由于理想降壓變壓器，有

In2

，2

解得

/2=50A/2A

副線圈的最大電流為，2m，有

T_"2m

2-正

解得

1=100A

故D項(xiàng)錯(cuò)誤。

故選Co

10.如圖甲所示，彈簧上端固定，下端懸掛一個(gè)磁鐵。將磁鐵托起到某一高度（彈簧處于

壓縮狀態(tài)）后放開(kāi)，磁鐵能上下振動(dòng)較長(zhǎng)時(shí)間停下來(lái)。如果在磁鐵下端放一個(gè)固定的閉合

線圈，如圖乙所示，仍將磁鐵托起到同一高度后放開(kāi)，則下列說(shuō)法正確的是（）

uu

rlHn

—

甲乙

A.放線圈后，磁鐵會(huì)更快地停下來(lái)

B.放線圈后，磁鐵振動(dòng)的時(shí)間不改變

C.因磁鐵和線圈沒(méi)有接觸，所以線圈對(duì)磁鐵沒(méi)有作用

D.放線圈后，線圈一直會(huì)對(duì)磁鐵產(chǎn)生向上的作用力

K答案XA

k解析》由楞次定律可知，將磁鐵托起到同一高度后放開(kāi)，線圈中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，使磁

鐵始終受到阻礙，時(shí)而體現(xiàn)引力、時(shí)而體現(xiàn)斥力，磁鐵會(huì)更快地停下來(lái)。故A正確，BCD

錯(cuò)誤。

故選Ao

11.在如圖所示的電路中，A1和A2是兩個(gè)相同的燈泡。線圈L的自感系數(shù)足夠大，電阻

可以忽略不計(jì)，下列說(shuō)法正確的是（）

A.閉合開(kāi)關(guān)S時(shí)，A1和A2同時(shí)亮

B.閉合開(kāi)關(guān)S時(shí)，A2先亮，A1逐漸變亮，穩(wěn)定時(shí)亮度相同

C.斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S時(shí)，A2閃亮一下再熄滅

D.斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S時(shí)，流過(guò)A?，的電流方向向左

[[答案』B

［解析1AB.閉合開(kāi)關(guān)S時(shí)，A?立刻亮；由于Ai支路的線圈阻礙電流的增加，則A1

逐漸亮起來(lái)，由于A］和A2是兩個(gè)相同的燈泡，線圈L的電阻可以忽略不計(jì)，則穩(wěn)定時(shí)亮

度相同，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；

CD.斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S時(shí)，通過(guò)A2原來(lái)的電流立刻消失，而在Ai支路由于線圈L阻礙電流的減

小，產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)相當(dāng)于電源，在Ai和A2中重新形成回路，可知兩燈都會(huì)慢慢熄滅，

流過(guò)A2的電流方向向右，由于穩(wěn)定時(shí)通過(guò)兩燈的電流相同，則A2不會(huì)閃亮一下再熄滅，

選項(xiàng)CD錯(cuò)誤。

故選B。

12.如圖所示，質(zhì)量為M的小車(chē)置于光滑的水平面上，車(chē)的上表面粗糙，有一質(zhì)量為根的

木塊以初速度%水平地滑至車(chē)的上表面，若車(chē)表面足夠長(zhǎng)，則（）

A.由于車(chē)表面粗糙，小車(chē)和木塊所組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒

B.車(chē)表面越粗糙，木塊減少的動(dòng)量越多

C.車(chē)表面越粗糙，小車(chē)增加的動(dòng)量越少

D.木塊的最終速度為------%

M+m

K答案XD

K解析》以小車(chē)和木塊組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象所受合外力為零，因此系統(tǒng)動(dòng)量守恒，由于

摩擦力的作用，加速度減小，加速度增大，加速度減小到最小時(shí)，M速度達(dá)最大，最后

祖、M以共同速度運(yùn)動(dòng)。以初速度方向?yàn)檎较颍鶕?jù)動(dòng)量守恒有機(jī)v=（/〃+"）"

解得M=d

M+m

木塊減少的動(dòng)量為mv-mv'與車(chē)表面粗糙程度無(wú)關(guān)，小車(chē)M獲得動(dòng)量Mv'與車(chē)面粗糙程

度無(wú)關(guān)。

13.如圖所示，一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為10:1,其原線圈兩端接入正弦式交變

電壓”=3Hsin100加（V）,副線圈通過(guò)電流表與變阻器R相連，若交流電壓表和交流電

流表都是理想電表，則下列說(shuō)法正確的是（）

A.當(dāng)變阻器電阻R=10。時(shí)，電流表的示數(shù)為3.11A

B.滑動(dòng)變阻器的滑片向下滑動(dòng)，電壓表的示數(shù)增大

C.滑動(dòng)變阻器的滑片向下滑動(dòng)，電流表的示數(shù)增大

D.滑動(dòng)變阻器的滑片向下滑動(dòng)，變壓器的輸入功率減小

K答案1C

k解析XA.交流電的電壓有效值為q=J1=220V

5_=乜

根據(jù)

U2”2

可得。2=22V

因此/,="=2.2A

2R

故A錯(cuò)誤；

B.由于原線圈的電壓保持不變，匝數(shù)比不變，無(wú)論滑動(dòng)變阻器阻值如何變化，副線圈兩

端的電壓也保持不變，故B錯(cuò)誤；

C.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向下滑動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值減小，由于副線圈兩端

的電壓不變，因此副線圈電流增大，電流表的示數(shù)增大，故c正確；

D.根據(jù)P=L7

結(jié)合C選項(xiàng)分析可知當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向下滑動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的功率增大，因此

變壓器的輸入功率增大，故D錯(cuò)誤。

14.當(dāng)一條長(zhǎng)度為L(zhǎng)、橫截面積為S的金屬絲在力/作用下伸長(zhǎng)AL時(shí)，滿足表達(dá)式：

FFT

-=E—,E為該金屬絲材料的彈性模量，可以得到七=——。彈性模量是描述固體材

SLSAL

料抗形變能力的重要物理量，是材料的固有屬性，也是機(jī)械構(gòu)件材料選擇的重要依據(jù)，采

用單縫衍射和單絲衍射一起測(cè)量金屬絲的微小伸長(zhǎng)量AL和直徑d,就可測(cè)量該金屬絲材料

的彈性模量。已知單縫衍射中央亮條紋寬度Ax滿足表達(dá)式：Ar=—2,式中/為單縫到

光屏的距離，。為單縫寬度，2為衍射光波長(zhǎng)，如圖1所示，當(dāng)金屬絲下面的托盤(pán)增加祛

碼時(shí)，金屬絲被拉長(zhǎng)，下面的縫寬由內(nèi)減小為。2,引起光屏處的衍射中央亮條紋寬度變

化，據(jù)此可以求金屬絲伸長(zhǎng)量△心圖2為單縫衍射法測(cè)量金屬絲在祛碼拉伸下的微小伸長(zhǎng)

量光路示意圖，已知單絲衍射中央亮條紋寬度與單縫衍射規(guī)律相同，式中D為單絲寬度，

根據(jù)測(cè)量單絲衍射中央亮條紋寬度可以求得金屬絲直徑d,再根據(jù)S=7/可計(jì)算出金屬

4

絲的橫截面積，圖3為單絲衍射的示意圖，將以上衍射法的測(cè)量值代入￡=——，就可

SA1,

以得到金屬絲的彈性模量。據(jù)此材料，以下敘述正確的是（）

光屏光屏

圖1縫寬改變示意圖圖2單縫衍射圖3單絲衍射

A.祛碼稍增大一些，AL會(huì)增大，金屬絲的彈性模量E將減小

B.增加祛碼之后，單縫衍射的中央亮條紋都變寬

C.金屬絲的彈性模量與實(shí)驗(yàn)用的光波長(zhǎng)有關(guān)

D.該方法中使用的激光可以用白光代替

K答案XB

[[解析XAC.金屬絲的彈性模量E是由材料本身決定的，與AL無(wú)關(guān),與實(shí)驗(yàn)用的光波長(zhǎng)

無(wú)關(guān),選項(xiàng)AC錯(cuò)誤；

B.增加祛碼之后，金屬絲的伸長(zhǎng)量變大，則單縫寬度減小，則單縫衍射的中央亮條紋都

變寬，選項(xiàng)B正確；

D.白光是多種顏色的光的復(fù)合光,則該方法中使用的激光不可以用白光代替，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

故選B。

二、實(shí)驗(yàn)題

15.如圖甲所示，利用雙縫干涉測(cè)定光的波長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)中，雙縫間距d=0.4mm,雙縫到光

屏間的距離L=0.5m,實(shí)驗(yàn)時(shí)，接通電源使光源正常發(fā)光，調(diào)整光路，使得從目鏡中可

以觀察到干涉條紋。

光源濾光片單縫雙縫遮光筒屏臀

中目鏡

=測(cè)量頭

甲

(1)若想增加從目鏡中觀察到的條紋個(gè)數(shù)，下列措施可行的是(填選項(xiàng)前的字母)。

A.將單縫向雙縫靠近

B,使用間距更小的雙縫

C.把綠色濾光片換成紅色濾光片

D.將屏向靠近雙縫的方向移動(dòng)

(2)某種單色光照射雙縫得到干涉條紋如圖乙所示。分劃板在圖中"位置時(shí)游標(biāo)卡尺的

讀數(shù)為在N位置時(shí)游標(biāo)卡尺讀數(shù)為該單色光的波長(zhǎng)為表達(dá)式為(用題

目中所給物理量符號(hào)久M，XN,d,L表示)。

［答案X(1)D(2)彳=("."

7L

K解析》(1)(1)ABD.若想增加從目鏡中觀察到的條紋個(gè)數(shù)，應(yīng)減小相鄰兩個(gè)亮條紋

或暗條紋間的距離，由

Ax=一A

d

可知需要增大雙縫間距d或減小雙縫到屏距離L,故AB錯(cuò)誤，D正確；

C.把綠色濾光片換成紅色濾光片，波長(zhǎng)變長(zhǎng)，條紋間距變寬，故C錯(cuò)誤。

故選Do

(2)(2)依題意，由圖乙可得相鄰兩個(gè)亮條紋或暗條紋間距為

AX=XN~XM=-2

7d

則該單色光的波長(zhǎng)表達(dá)式為

~IL

16.用半徑相同的小球1和小球2的碰撞驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，斜槽與

水平槽圓滑連接。安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，在地上鋪一張白紙，白紙上鋪放復(fù)寫(xiě)紙，記下重錘線

所指的位置o。接下來(lái)的實(shí)驗(yàn)步驟如下：

步驟1：不放小球2,讓小球1從斜槽上A點(diǎn)由靜止?jié)L下，并落在地面上。重復(fù)多次，用

盡可能小的圓，把小球的所有落點(diǎn)圈在里面，其圓心就是小球落點(diǎn)的平均位置；

步驟2：把小球2放在斜槽前端邊緣位置8,讓小球1從A點(diǎn)由靜止?jié)L下，使它們碰撞。

重復(fù)多次，并使用與步驟1同樣的方法分別標(biāo)出碰撞后兩小球落點(diǎn)的平均位置；

步驟3：用刻度尺分別測(cè)量三個(gè)落地點(diǎn)的平均位置M、P、N離。點(diǎn)的距離，即線段OM、

OP、ON的長(zhǎng)度。

小球1

(1)對(duì)于上述實(shí)驗(yàn)操作，下列說(shuō)法正確的是。

A.應(yīng)使小球每次從斜槽上相同的位置自由滾下

B,斜槽軌道必須光滑

C.斜槽軌道末端必須水平

D.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，白紙可以移動(dòng)，復(fù)寫(xiě)紙不能移動(dòng)

E.小球1的質(zhì)量應(yīng)大于小球2的質(zhì)量

(2)本實(shí)驗(yàn)除需測(cè)量線段。加、OP、ON的長(zhǎng)度外，還需要測(cè)量的物理量有=

A.A、2兩點(diǎn)間的高度差4

B.8點(diǎn)離地面的高度為

C.小球1和小球2的質(zhì)量嗎、m2

D.小球1和小球2的半徑r

(3)當(dāng)所測(cè)物理量滿足表達(dá)式__________(用所測(cè)物理量的字母表示)時(shí)，即說(shuō)明兩球碰

撞守動(dòng)量守恒定律。如果還滿足表達(dá)式__________(用所測(cè)物理量的字母表示)時(shí)，即說(shuō)

明兩球碰撞時(shí)無(wú)機(jī)械能損失。

K答案U(1)ACE(2)C(3)rriyOP=網(wǎng)-OM+m2-ON

222

OP=WjOM+m2-ON

k解析》(1)A.為了保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)每次的初速度相同，所以小球應(yīng)該使小球每次

從斜槽上相同的位置自由滾下，故A項(xiàng)正確；

B.該實(shí)驗(yàn)中斜槽軌道不是必須光滑的，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；

C.為了保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)，所以斜槽末端必須水平，故C項(xiàng)正確；

D.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中白紙不可以移動(dòng)，但復(fù)寫(xiě)紙可以移動(dòng)，故D項(xiàng)錯(cuò)誤；

E.為了避免撞后彈回，所以小球1的質(zhì)量應(yīng)該大于小球2的質(zhì)量，故E項(xiàng)正確。

故選ACE

(2)本實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證的表達(dá)式是

m1Vl=m1V,+m2v3

由于球做平拋運(yùn)動(dòng)，且平拋運(yùn)動(dòng)的豎直高度相同，由

可知，小球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，水平方向有

x=vt

由于運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，所以可以用水平距離表示速度的大小，即最終驗(yàn)證的表達(dá)式為

叫?0P=叫0M+恤?ON

所以除需要測(cè)量線段OM、OP、ON的長(zhǎng)度以外，還需要測(cè)量的物理量有小球1和小球2

的質(zhì)量機(jī)1、m2o

故選C。

(3)川本實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證的表達(dá)式是

—m1V2+w,v3

由于球做平拋運(yùn)動(dòng)，且平拋運(yùn)動(dòng)的豎直高度相同，由

,12

h=]gt

可知，小球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，水平方向有

x—vt

由于運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，所以可以用水平距離表示速度的大小，即最終驗(yàn)證的表達(dá)式為

叫OP=叫OM+g-ON

⑵若無(wú)機(jī)械能守恒，則還應(yīng)該滿足

191,1，

5ml=5叫4+萬(wàn)7%匕

由上述分析可知，變形為

222

mA-OP=ZMj-OM+m2-ON

17.實(shí)驗(yàn)課中,同學(xué)們用單擺測(cè)量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?，?shí)驗(yàn)裝置如圖1所示。

（1）實(shí)驗(yàn)過(guò)程有兩組同學(xué)分別用了圖2.圖3的兩種不同方式懸掛小鋼球，你認(rèn)為

（選填“圖2”或“圖3”）懸掛方式較好;

（2）在實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)用游標(biāo)卡尺測(cè)量金屬球的直徑，結(jié)果如圖4所示，讀出小球直徑為

___________cm；

（3）實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)測(cè)量5種不同擺長(zhǎng)與單擺的振動(dòng)周期的對(duì)應(yīng)情況，并將記錄的結(jié)果描

繪在如圖5所示的坐標(biāo)系中，圖中各坐標(biāo)點(diǎn)分別對(duì)應(yīng)實(shí)驗(yàn)中5種不同擺長(zhǎng)的情況。由圖像

可知重力加速度8=.m/s2；（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）

圖6

（4）實(shí)驗(yàn)中，三位同學(xué)作出N—L圖線分別如圖6中的a、b、c所示，其中。和6平

行，b和c都過(guò)原點(diǎn)，圖線b對(duì)應(yīng)的g值最接近當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹?。則相對(duì)于圖線。和

c,下列分析正確的是（填選項(xiàng)前的字母）。

A.出現(xiàn)圖線a的原因可能是誤將懸點(diǎn)到小球下端的距離記為擺長(zhǎng)L

B.出現(xiàn)圖線c的原因可能是誤將49次全振動(dòng)記為50次

C.圖線c對(duì)應(yīng)的g值小于圖線b對(duì)應(yīng)的g值

k答案』(1)圖3(2)2.240(3)9.9(4)B

[解析X(1)口]單擺穩(wěn)定擺動(dòng)時(shí)，要求擺長(zhǎng)不發(fā)生變化，用圖2方式懸掛時(shí)在小球擺動(dòng)

過(guò)程擺長(zhǎng)會(huì)發(fā)生變化，圖3方式懸掛時(shí)，繩子末端固定，避免擺長(zhǎng)發(fā)生變化，故圖3懸掛

方式較好。

(2)[2]根據(jù)游標(biāo)卡尺讀數(shù)規(guī)則，可讀出小球直徑為

d=22mm+8義0.05mm=22.40mm=2.240cm

⑶⑶根據(jù)單的周期公式T=2巴口，變形得

可知r—L圖像斜率為

k=-^

g

由圖5可求得

k=s2/m=4.0s2/m

1.00

聯(lián)立可得

g=爐=9.9m/s2

(4)[4]A.若誤將懸點(diǎn)到小球下端的距離記為擺長(zhǎng)L則應(yīng)滿足

圖線應(yīng)與方平行且在b的下方，A錯(cuò)誤；

B.實(shí)驗(yàn)中誤將49次全振動(dòng)記為50次，則周期的測(cè)量值偏小，導(dǎo)致重力加速度的測(cè)量值

偏大，則圖線c的斜率偏小，圖線c符合題意，B正確；

C.由(3)K解析》可得，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣鹊谋磉_(dá)式為

由圖可知，圖線c對(duì)應(yīng)的斜率左偏小，則圖線c對(duì)應(yīng)的g值大于圖線》對(duì)應(yīng)的g值，C錯(cuò)誤。

三、解答題

18.如圖所示，一質(zhì)量為m的帶電粒子從容器A下方的小孔卻飄入S1、S2之間的加速電

場(chǎng)，其初速度可視為0,加速后以速度v經(jīng)小孔S3沿與磁場(chǎng)垂直的方向進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為8

的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，最后垂直打到照相底片上的。點(diǎn)。已知S3到。點(diǎn)的距離L不計(jì)粒子的重

力，求：

土廳

D主心

?\、,??尸?屋rs；

(1)粒子的比荷；

(2)加速電場(chǎng)的電勢(shì)差U-

(3)粒子在磁場(chǎng)所受洛倫茲大小。

K答案X(1)—；(2)券；(3)到二

BL4L

K解析》(1)粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，有幾何關(guān)系可知，半徑為R=名。洛倫茲

2

力提供向心力

V

qvB-m—

R

解得

q_2v

mBL

(2)粒子在加速電場(chǎng)中

根據(jù)動(dòng)能定理有

12

qU=—mv

解得

4

(3)粒子在磁場(chǎng)所受洛倫茲力提供向心力,

有

F^=qvB=m^

解得

2mv2

L

19.如圖，輕繩上端固定在。點(diǎn)，下端將質(zhì)量"=3kg的小球懸掛在A點(diǎn)。質(zhì)量加=10g

的玩具子彈，以%=20m/s的速度射向小球，與小球發(fā)生對(duì)心正碰后，又以匕=10m/s

的速度被彈回，碰撞時(shí)間極短。已知繩長(zhǎng)為L(zhǎng)=lm,g取lOm/s?。求:

A

Cl)碰撞后小球得到的速度V2；

(2)碰撞后，小球向右擺動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)相對(duì)于A點(diǎn)的高度;

(3)碰撞過(guò)程中系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量。

K答案X(1)O.lm/s；(2)5xl()Tm；(3)1.485J

K解析X(1)碰撞過(guò)程，小球與子彈構(gòu)成的系統(tǒng)

根據(jù)動(dòng)量守恒定律有

mv0-+MV2

解得

v2=O.lm/s

(2)碰撞后，小球向右擺動(dòng)到最高點(diǎn)過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理有

1,

Mgh=—MV2

解得

/?=5xlO^*m

(3)碰撞過(guò)程，根據(jù)能量守恒定律有

Q=-mVg——mvf——Mv^

解得

Q=1.485J

20.如圖所示，足夠長(zhǎng)的U形光滑導(dǎo)體框水平放置，寬度為L(zhǎng),一端連接的電阻為R,導(dǎo)

體框所在空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為用)。電阻為廠的導(dǎo)體棒放

在導(dǎo)體框上，其長(zhǎng)度恰好等于導(dǎo)體框的寬度，且相互接觸良好，其余電阻均可忽略不計(jì)。

導(dǎo)體棒在水平拉力的作用下以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)。

XXXXX

XXX

RXXX

XIXXXX

XXxNXX

(