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2022-2023学年江苏省如皋市一中高二上学期抽测物理试题含解析
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这是一份2022-2023学年江苏省如皋市一中高二上学期抽测物理试题含解析，共22页。试卷主要包含了单项选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1. 鸡蛋落到瓷砖上会摔碎，但是将鸡蛋从同样的高度落到坐垫上，鸡蛋就不会摔碎。下列关于不会摔碎的原因分析正确的是（ ）
A. 减小鸡蛋着地过程所受冲量
B. 减小鸡蛋着地过程的动量变化量
C. 增大对地面的压强，压强越大越鸡蛋不容易碎
D. 延长鸡蛋与地面的冲击时间，从而减小相互作用力
【答案】D
【解析】
【详解】AB．鸡蛋落到地面的速度一定，动量一定，落地后速度减为零，动量减为零，则动量变化量和所受冲量是保持不变的，故AB错误；
CD．是在动量变化量一定的情况下，通过延长鸡蛋与地面的冲击时间，从而减小相互作用力，防止鸡蛋摔碎，与增大压强无关，故C错误，D正确。
故选D。
2. 下列关于光现象或实验结果说法正确的是（ ）
A. 在水面上的油膜常常看到彩色条纹是因为光的衍射
B. 全息照片用激光来拍摄利用了激光能量大的特性
C. 救护车迎面驶来，听到声音越来越尖的现象属于多普勒效应
D. 水中升起的气泡看起来特别亮是因为光由气泡进入海水时发生了全反射
【答案】C
【解析】
【详解】A．水面上的油膜常常看到彩色条纹是由于油膜的上下表面对光的干涉造成的现象，故A错误；
B．全息照片用激光来拍摄利用了激光相干性好的特性，故B错误；
C．救护车迎面驶来时，听到的声音越来越尖的现象属于多普勒效应，故C正确；
D．水中升起的气泡看起来特别亮是因为光由海水进入气泡时发生了全反射，故D错误。
故选C。
3. 1922年英国物理学家阿斯顿因质谱仪的发明、同位素和质谱的研究荣获了诺贝尔化学奖．若一束粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示，则下列说法中正确的是（ ）
A. 该束带电粒子带负电
B. 速度选择器的P1极板带负电
C. 在B2磁场中运动半径越大的粒子，质量越大
D. 在B2磁场中运动半径越大的粒子，比荷越小
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据带电粒子在右边的磁场中发生偏转的情况，由左手定则判断，该束带电粒子带正电，故A错误；
B．在速度选择器内，根据左手定则可知，洛仑兹力向上，则电场力的方向应竖直向下，因带电粒子是正电，故电场强度的方向竖直向下，所以速度选择器P1极板带正电，故B错误；
C．通过速度选择器的带电粒子都具有相同的速度，它们在B2磁场中运动，由半径公式
可知，半径R越大，值越大，而不是质量越大，故C错误；
D．由上面的分析可知，半径R越大，值越大，即比荷越小，故D正确。
故选D。
4. 如图所示电路为演示自感现象的实验电路。实验时，先闭合开关S，电路达到稳定后，设通过线圈L的电流为I1，通过小灯泡L2的电流为I2，小灯泡L1、L2均处于正常发光状态。以下说法正确的是（ ）
A. S闭合瞬间，L2灯慢慢变亮，L1灯立即变亮
B. S闭合瞬间，L1灯慢慢变亮，L2灯立即变亮
C. S断开瞬间，流经小灯泡L2中的电流由I2逐渐减为零
D. S断开瞬间，流经小灯泡L2中的电流由I1逐渐减为零
【答案】D
【解析】
【详解】AB．S闭合瞬间，L1灯以及L2灯都会立即变亮，只是L1灯电流会逐渐变大，最后变得更亮，选项AB错误；
CD．S断开瞬间，L1中电流会立刻变为零；而原来流经L2的电流也立刻变为零；由于自感线圈阻碍电流的减小，则流经L的电流会通过灯泡L2重新组成新的回路，使得流经小灯泡L2中的电流由I1逐渐减为零，选项C错误，D正确。
故选D。
5. 回旋加速器是由两个D形金属盒组成，中间网状狭缝之间加电压（电场），使粒子在通过狭缝时都能得到加速。两D形金隅盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，下列说法合理的是（ ）
A. 粒子每次回到狭缝时，电场的方向都要改变
B. 磁场也起加速作用
C. 粒子在磁场中运动周期是电场变化周期的2倍
D. 粒子射出D型盒时获得的最大速度与电场强度大小有关，与D型盒的半径、磁感应强度大小都无关。
【答案】A
【解析】
【详解】AC．为了保证粒子每次经过电场都加速，电场变化周期与粒子在磁场中运动的周期相等，粒子每次回到狭缝时，电场的方向都要改变，故A正确C错误；
B．洛伦兹力对粒子不做功，不起加速作用，故B错误；
D．根据公式
得
最大速度与半径有关，与电场无关，故D错误。
故选A。
6. 对于以下的光学现象说法中正确的是（ ）
A. 图甲是双缝干涉示意图，若只增大两个狭缝、间的距离d，相邻亮条纹间距离将减小
B. 图乙是单色光单缝衍射实验现象，若在狭缝宽度相同情况下，上图对应光的波长较短
C. 图丙是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凹下的
D. 图丁中的P、Q是偏振片，当P固定不动，缓慢转动Q时，光屏上的光亮度将一明一暗交替变化，此现象表明光波是纵波
【答案】A
【解析】
【详解】A．根据
可知只增大两个狭缝的距离d，相邻亮条纹间距离将减小，A正确；
B．由图可知，上图的衍射现象比下图更明显，可知在狭缝宽度相同情况下，下图对应的光波长较短，B错误；
C．由图可知，条纹向空气薄膜较厚处发生弯曲，说明弯曲处的光程差变短，空气薄膜间距变小，则被检测的平面在此处是凸起的，C错误；
D．缓慢转动Q时，光屏上的光亮度将一明一暗交替变化，表明光波是横波，D错误。
故选A。
7. 甲、乙两位同学分别使用图甲中所示的同一套装置，观察单摆做运动时的振动图像。已知两人实验时所用的摆长相同，落在同一木板上的细砂分别形成的曲线如图乙中、所示。下列关于两图线相关的分析正确的是（ ）
A. 对应砂摆振动的幅度，比大
B. 对应单摆振动的周期，比大
C. 对应木板运动的速度，比小
D. 砂摆摆到最低点时的加速度，等于
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图乙可知，N1、N2的振幅相同。故A错误；
B．由于两摆的摆长相同，由单摆的周期公式
可知，两摆的周期相同。故B错误；
C．由图乙可知，N1对应的木板运动时间为T，N2对应的木板运动时间为2T，则有
可知，N1对应的木板运动速度大于N2对应的木板运动速度，故C错误；
D．由于甲乙使用的是同一装置，且摆长相等，由机械能守恒定律可知，在最低点时两摆的速度大小相等。根据牛顿第二定律可得
故D正确。
故选D。
【点睛】了解振动图像的意义，根据对应的公式进行分析即可。
8. 如图所示为霍尔元件的工作原理示意图，导体的宽度为h、厚度为d，磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下，通入图示方向的电流I，CD两侧面会形成电势差U，其大小与磁感应强度B和电流I的关系为，式中比例常数k为霍尔系数，设载流子的电荷量的数值为q，载流子稳定流动时，下列说法正确的是（ ）
A. C端的电势一定比D端的电势高
B. 载流子所受洛伦兹力的大小
C. 载流子所受静电力的大小
D. 霍尔系数，其中n为导体单位长度内的电荷数
【答案】B
【解析】
【详解】A．若载流子带正电，由左手定则可知正电荷往C端偏转，C端电势高，同理可知，若载流子带负电，D端电势高，A错误；
BC．载流子稳定流动时所受静电力的大小
所受洛伦兹力与静电力大小相等，也
B正确，C错误；
D．载流子稳定流动时有
电流的微观表达式为
其中n为导体单位体积内的电荷数，可得
又
则霍尔系数
D错误；
故选B。
9. 两根水平平行光滑金属导轨上放置两根与导轨接触良好的金属杆，两金属杆质量相同，滑动过程中与导轨保持垂直，整个装置放在竖直向下的匀强磁场中，如图所示，给金属杆A向右一瞬时冲量使它获得初动量p0，在金属杆A沿水平导轨向右运动的过程中，其动量大小p随时间变化的图像正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】BC．A棒运动后，产生感应电流，故B当也向右加速，两个棒合力为零，总动量守恒，设共同速度为v
解得
BC错误；
AD．两个棒最后的动量均为，P-t图象的斜率，由于安培力减小，切线的斜率减小，A正确，D错误。
故选A。
10. 如图所示，边长为L正方形线框，从图示位置在恒力作用下沿水平面滑动，中途穿越垂直纸面向里、有理想边界的匀强磁场区域，磁场的宽度大于L，以i表示导线框中的感应电流，以v表示线框运动的速度。从线框刚进入磁场区域开始计时，电流取逆时针方向为正方向，以下图像可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】AB．线框以一定速度进入磁场区域后，产生感应电动势和感应电流，受到安培力作用。在刚进入磁场时，若所受安培力刚好等于F，线框做匀速运动，感应电流为恒定值，完全进入后，磁通量不变，不产生感应电流，不受安培力作用，线框加速运动，在出磁场时，所受安培力一定大于F，一定做减速运动，产生的感应电流逐渐减小，故A错误，B正确；
CD．在刚进入磁场时，若所受安培力小于F，线框加速运动，完全进入后，磁通量不变，不产生感应电流，不受安培力作用，线框加速度大于刚进入时的加速度，在刚进入磁场时，若所受安培力大于F，线框减速运动，完全进入后，磁通量不变，不产生感应电流，不受安培力作用，线框加速运动，故CD错误。
故选B。
二、实验题（本题共1小题，共9分）
11. 某学习小组用三枚相同的硬币来验证动量守恒定律。将两枚硬币叠放粘连，记为A，另一枚硬币记为B，在水平桌面左端固定一弹射装置，PQ为中轴线，与轴线垂直作为参考线。实验步骤如下：
①如图甲，将A从P沿PQ弹射，A停止后，测出其右端到的距离；
②如图乙，将B静置于轴线上，并使其左端与相切；
③如图丙，将A压缩弹簧至同甲位置，射出后在处与B正碰，A、B停止后，测出A右端和B左端到的距离、。
请回答以下问题：
（1）两次从同一位置弹射A，目的是确保A到达线时具有相同的___________。
（2）碰撞前瞬间A的速度大小与___________成正比。
A． B． C． D．
（3）多次实验，若测量数据均近似满足关系式___________（用题中给定符号表达），则说明硬币碰撞过程中动量守恒。
【答案】 ①. 速度（或填速率、动能、动量） ②. C ③.
【解析】
【详解】（1）[1]根据实验原理可知，两次从同一位置弹射A，目的是确保A到达线时具有相同的速度。
（2）[2]根据题意可知，将A从P沿PQ弹射，A做匀减速运动，设加速度为，则有
解得
故选C。
（3）[3]由上述分析可知，硬币的速度
根据动量守恒定律有
整理可得
即若测量数据均近似满足关系式
则说明硬币碰撞过程中动量守恒。
三、计算题（本题共5小题，共61分）
12. 有一截面为正方形物体ABCD静止浮在水面上，刚好有一半在水下，正方形边长， AB侧前方的水面处有一障碍物。一潜水员从障碍物前方的水面处竖直下潜到深度为的P处时，看到A点刚好被障碍物挡住。已知水的折射率。求：
（1）深度h1；
（2）在P点下方处的Q点有一点光源，其发出的光恰好不能从CD右侧水面射出，则h2为多少？
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）根据题意，设过P点光线恰好被障碍物挡住时，入射角、折射角分别为、，画出光路图，如图所示
则由折射率定义式可得
由几何关系式可得
，
联立解得
（2）根据题意可知，点光源和点连线，延长后相交于水面，它与竖直方向的法线夹角恰好为临界角，则有
由几何关系有
联立解得
13. 周期为2.0s的简谐横波沿x轴传播，该波在t=1.0s时刻的图像如图所示，此时质点P沿y轴负方向运动，求∶
（1）该波的传播速度v和波的传播方向
（2）写出P点的振动方程
【答案】（1） ，沿x轴正方向传播；（2）
【解析】
【详解】（1）由图可知
周期
则
解得
沿x轴正方向传播；
（2）因为
解得振动方程为
14. 轻质细线吊着一质量为、边长为、匝数的正方形线圈，其总电阻为。在线圈的中间位置以下区域分布着磁场，如图甲所示。磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小随时间变化关系如图乙所示。（）
（1）求闭合回路中感应电动势的大小；
（2）求线圈的电功率；
（3）求在时轻质细线的拉力大小。
【答案】（1）0.75V；（2）0.56W；（3）0.5N
【解析】
【详解】（1）由法拉第电磁感应定律得
（2）线圈的电功率为
（3）t=4s时，电路中的电流
此时，安培力
对线框受力分析得
联立解得
15. 如图所示，y轴上M点的坐标为（0，L），MN与x轴平行，MN与x轴之间有匀强磁场区域，磁场垂直纸面向里。在y > L的区域存在沿﹣y方向的匀强电场，电场强度为E，在坐标原点O处有一带正电粒子以速率v0沿 + x方向射入磁场，粒子穿出磁场进入电场，速度减小到0后又返回磁场。已知粒子的比荷为，粒子重力不计。求：
（1）匀强磁场的磁感应强度的大小；
（2）该粒子第一次上升到最高点的坐标；
（3）从原点出发后经过多长时间，带电粒子第一次回到x轴。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）粒子穿出磁场进入电场，速度减小到0后又返回磁场，则粒子进电场时的速度方向沿y轴正方向，所以粒子在组合场中轨迹如图
由几何关系知，粒子在磁场中做圆周运动的半径为
根据洛仑兹力提供向心力得
解得
（2）粒子穿出磁场进入电场，当速度减小到0时粒子第一次上升到最高点，根据牛顿第二定律
根据运动学公式得匀减速直线运动的位移
粒子第一次上升到最高点的横坐标
粒子第一次上升到最高点的纵坐标
粒子第一次上升到最高点的坐标为
（3）粒子在磁场中运动的时间为
粒子在电场中运动的时间
又
解得
从原点出发后到带电粒子第一次回到x轴所用的时间
16. 距光滑水平平台的右端L=0.5m处有质量的木块A（视为质点），紧靠平台右端的水平地面PQ上放置一右侧带挡板（厚度不计）的水平木板B，木板质量，长L=0.5m，且木板的上表面与平台等高。木块A在水平向右、大小F=6N的拉力作用下由静止开始运动，当木块A运动到平台右端时立即撤去拉力，然后滑上木板B，并与其右端碰撞，设碰撞为弹性碰撞且碰撞时间极短。已知木块A与木板B、木板B与水平地面间的动摩擦因数均为，取重力加速度大小。求木块A：
（1）在平台上运动的时间t；
（2）刚滑上木板B时，地面对木板B的摩擦力f；
（3）滑上木板B并与其右端碰撞后的最大动能。
【答案】（1）；（2），方向水平向左；（3）
【解析】
【详解】（1）在平台上，根据牛顿第二定律，有
F=ma
根据匀变速直线运动的位移公式，有
解得
（2）木块A刚滑上木板B时，A对B的摩擦力大小为
假设木板B滑动时，地面对B的摩擦力为
可知
所以木板B处于静止
由平衡条件得出
方向水平向左；
（3）对木块A，设与木板B碰撞前的速度为，根据动能定理，有
碰撞为弹性碰撞，设碰撞后A、B的速度分别为、根据动量守恒定律和机械能守恒定律，有
解得
可知碰撞后，A向右匀加，B向右匀减，分别对木块A和木板B受力分析，根据牛顿第二定律，有
对A
对B
设经过时间，木块A和木板B速度相同，则有
碰撞后A的速度的最大值为
最大动能为
1. 鸡蛋落到瓷砖上会摔碎，但是将鸡蛋从同样的高度落到坐垫上，鸡蛋就不会摔碎。下列关于不会摔碎的原因分析正确的是（ ）
A. 减小鸡蛋着地过程所受冲量
B. 减小鸡蛋着地过程的动量变化量
C. 增大对地面的压强，压强越大越鸡蛋不容易碎
D. 延长鸡蛋与地面的冲击时间，从而减小相互作用力
【答案】D
【解析】
【详解】AB．鸡蛋落到地面的速度一定，动量一定，落地后速度减为零，动量减为零，则动量变化量和所受冲量是保持不变的，故AB错误；
CD．是在动量变化量一定的情况下，通过延长鸡蛋与地面的冲击时间，从而减小相互作用力，防止鸡蛋摔碎，与增大压强无关，故C错误，D正确。
故选D。
2. 下列关于光现象或实验结果说法正确的是（ ）
A. 在水面上的油膜常常看到彩色条纹是因为光的衍射
B. 全息照片用激光来拍摄利用了激光能量大的特性
C. 救护车迎面驶来，听到声音越来越尖的现象属于多普勒效应
D. 水中升起的气泡看起来特别亮是因为光由气泡进入海水时发生了全反射
【答案】C
【解析】
【详解】A．水面上的油膜常常看到彩色条纹是由于油膜的上下表面对光的干涉造成的现象，故A错误；
B．全息照片用激光来拍摄利用了激光相干性好的特性，故B错误；
C．救护车迎面驶来时，听到的声音越来越尖的现象属于多普勒效应，故C正确；
D．水中升起的气泡看起来特别亮是因为光由海水进入气泡时发生了全反射，故D错误。
故选C。
3. 1922年英国物理学家阿斯顿因质谱仪的发明、同位素和质谱的研究荣获了诺贝尔化学奖．若一束粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示，则下列说法中正确的是（ ）
A. 该束带电粒子带负电
B. 速度选择器的P1极板带负电
C. 在B2磁场中运动半径越大的粒子，质量越大
D. 在B2磁场中运动半径越大的粒子，比荷越小
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据带电粒子在右边的磁场中发生偏转的情况，由左手定则判断，该束带电粒子带正电，故A错误；
B．在速度选择器内，根据左手定则可知，洛仑兹力向上，则电场力的方向应竖直向下，因带电粒子是正电，故电场强度的方向竖直向下，所以速度选择器P1极板带正电，故B错误；
C．通过速度选择器的带电粒子都具有相同的速度，它们在B2磁场中运动，由半径公式
可知，半径R越大，值越大，而不是质量越大，故C错误；
D．由上面的分析可知，半径R越大，值越大，即比荷越小，故D正确。
故选D。
4. 如图所示电路为演示自感现象的实验电路。实验时，先闭合开关S，电路达到稳定后，设通过线圈L的电流为I1，通过小灯泡L2的电流为I2，小灯泡L1、L2均处于正常发光状态。以下说法正确的是（ ）
A. S闭合瞬间，L2灯慢慢变亮，L1灯立即变亮
B. S闭合瞬间，L1灯慢慢变亮，L2灯立即变亮
C. S断开瞬间，流经小灯泡L2中的电流由I2逐渐减为零
D. S断开瞬间，流经小灯泡L2中的电流由I1逐渐减为零
【答案】D
【解析】
【详解】AB．S闭合瞬间，L1灯以及L2灯都会立即变亮，只是L1灯电流会逐渐变大，最后变得更亮，选项AB错误；
CD．S断开瞬间，L1中电流会立刻变为零；而原来流经L2的电流也立刻变为零；由于自感线圈阻碍电流的减小，则流经L的电流会通过灯泡L2重新组成新的回路，使得流经小灯泡L2中的电流由I1逐渐减为零，选项C错误，D正确。
故选D。
5. 回旋加速器是由两个D形金属盒组成，中间网状狭缝之间加电压（电场），使粒子在通过狭缝时都能得到加速。两D形金隅盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，下列说法合理的是（ ）
A. 粒子每次回到狭缝时，电场的方向都要改变
B. 磁场也起加速作用
C. 粒子在磁场中运动周期是电场变化周期的2倍
D. 粒子射出D型盒时获得的最大速度与电场强度大小有关，与D型盒的半径、磁感应强度大小都无关。
【答案】A
【解析】
【详解】AC．为了保证粒子每次经过电场都加速，电场变化周期与粒子在磁场中运动的周期相等，粒子每次回到狭缝时，电场的方向都要改变，故A正确C错误；
B．洛伦兹力对粒子不做功，不起加速作用，故B错误；
D．根据公式
得
最大速度与半径有关，与电场无关，故D错误。
故选A。
6. 对于以下的光学现象说法中正确的是（ ）
A. 图甲是双缝干涉示意图，若只增大两个狭缝、间的距离d，相邻亮条纹间距离将减小
B. 图乙是单色光单缝衍射实验现象，若在狭缝宽度相同情况下，上图对应光的波长较短
C. 图丙是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凹下的
D. 图丁中的P、Q是偏振片，当P固定不动，缓慢转动Q时，光屏上的光亮度将一明一暗交替变化，此现象表明光波是纵波
【答案】A
【解析】
【详解】A．根据
可知只增大两个狭缝的距离d，相邻亮条纹间距离将减小，A正确；
B．由图可知，上图的衍射现象比下图更明显，可知在狭缝宽度相同情况下，下图对应的光波长较短，B错误；
C．由图可知，条纹向空气薄膜较厚处发生弯曲，说明弯曲处的光程差变短，空气薄膜间距变小，则被检测的平面在此处是凸起的，C错误；
D．缓慢转动Q时，光屏上的光亮度将一明一暗交替变化，表明光波是横波，D错误。
故选A。
7. 甲、乙两位同学分别使用图甲中所示的同一套装置，观察单摆做运动时的振动图像。已知两人实验时所用的摆长相同，落在同一木板上的细砂分别形成的曲线如图乙中、所示。下列关于两图线相关的分析正确的是（ ）
A. 对应砂摆振动的幅度，比大
B. 对应单摆振动的周期，比大
C. 对应木板运动的速度，比小
D. 砂摆摆到最低点时的加速度，等于
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图乙可知，N1、N2的振幅相同。故A错误；
B．由于两摆的摆长相同，由单摆的周期公式
可知，两摆的周期相同。故B错误；
C．由图乙可知，N1对应的木板运动时间为T，N2对应的木板运动时间为2T，则有
可知，N1对应的木板运动速度大于N2对应的木板运动速度，故C错误；
D．由于甲乙使用的是同一装置，且摆长相等，由机械能守恒定律可知，在最低点时两摆的速度大小相等。根据牛顿第二定律可得
故D正确。
故选D。
【点睛】了解振动图像的意义，根据对应的公式进行分析即可。
8. 如图所示为霍尔元件的工作原理示意图，导体的宽度为h、厚度为d，磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下，通入图示方向的电流I，CD两侧面会形成电势差U，其大小与磁感应强度B和电流I的关系为，式中比例常数k为霍尔系数，设载流子的电荷量的数值为q，载流子稳定流动时，下列说法正确的是（ ）
A. C端的电势一定比D端的电势高
B. 载流子所受洛伦兹力的大小
C. 载流子所受静电力的大小
D. 霍尔系数，其中n为导体单位长度内的电荷数
【答案】B
【解析】
【详解】A．若载流子带正电，由左手定则可知正电荷往C端偏转，C端电势高，同理可知，若载流子带负电，D端电势高，A错误；
BC．载流子稳定流动时所受静电力的大小
所受洛伦兹力与静电力大小相等，也
B正确，C错误；
D．载流子稳定流动时有
电流的微观表达式为
其中n为导体单位体积内的电荷数，可得
又
则霍尔系数
D错误；
故选B。
9. 两根水平平行光滑金属导轨上放置两根与导轨接触良好的金属杆，两金属杆质量相同，滑动过程中与导轨保持垂直，整个装置放在竖直向下的匀强磁场中，如图所示，给金属杆A向右一瞬时冲量使它获得初动量p0，在金属杆A沿水平导轨向右运动的过程中，其动量大小p随时间变化的图像正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】BC．A棒运动后，产生感应电流，故B当也向右加速，两个棒合力为零，总动量守恒，设共同速度为v
解得
BC错误；
AD．两个棒最后的动量均为，P-t图象的斜率，由于安培力减小，切线的斜率减小，A正确，D错误。
故选A。
10. 如图所示，边长为L正方形线框，从图示位置在恒力作用下沿水平面滑动，中途穿越垂直纸面向里、有理想边界的匀强磁场区域，磁场的宽度大于L，以i表示导线框中的感应电流，以v表示线框运动的速度。从线框刚进入磁场区域开始计时，电流取逆时针方向为正方向，以下图像可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】AB．线框以一定速度进入磁场区域后，产生感应电动势和感应电流，受到安培力作用。在刚进入磁场时，若所受安培力刚好等于F，线框做匀速运动，感应电流为恒定值，完全进入后，磁通量不变，不产生感应电流，不受安培力作用，线框加速运动，在出磁场时，所受安培力一定大于F，一定做减速运动，产生的感应电流逐渐减小，故A错误，B正确；
CD．在刚进入磁场时，若所受安培力小于F，线框加速运动，完全进入后，磁通量不变，不产生感应电流，不受安培力作用，线框加速度大于刚进入时的加速度，在刚进入磁场时，若所受安培力大于F，线框减速运动，完全进入后，磁通量不变，不产生感应电流，不受安培力作用，线框加速运动，故CD错误。
故选B。
二、实验题（本题共1小题，共9分）
11. 某学习小组用三枚相同的硬币来验证动量守恒定律。将两枚硬币叠放粘连，记为A，另一枚硬币记为B，在水平桌面左端固定一弹射装置，PQ为中轴线，与轴线垂直作为参考线。实验步骤如下：
①如图甲，将A从P沿PQ弹射，A停止后，测出其右端到的距离；
②如图乙，将B静置于轴线上，并使其左端与相切；
③如图丙，将A压缩弹簧至同甲位置，射出后在处与B正碰，A、B停止后，测出A右端和B左端到的距离、。
请回答以下问题：
（1）两次从同一位置弹射A，目的是确保A到达线时具有相同的___________。
（2）碰撞前瞬间A的速度大小与___________成正比。
A． B． C． D．
（3）多次实验，若测量数据均近似满足关系式___________（用题中给定符号表达），则说明硬币碰撞过程中动量守恒。
【答案】 ①. 速度（或填速率、动能、动量） ②. C ③.
【解析】
【详解】（1）[1]根据实验原理可知，两次从同一位置弹射A，目的是确保A到达线时具有相同的速度。
（2）[2]根据题意可知，将A从P沿PQ弹射，A做匀减速运动，设加速度为，则有
解得
故选C。
（3）[3]由上述分析可知，硬币的速度
根据动量守恒定律有
整理可得
即若测量数据均近似满足关系式
则说明硬币碰撞过程中动量守恒。
三、计算题（本题共5小题，共61分）
12. 有一截面为正方形物体ABCD静止浮在水面上，刚好有一半在水下，正方形边长， AB侧前方的水面处有一障碍物。一潜水员从障碍物前方的水面处竖直下潜到深度为的P处时，看到A点刚好被障碍物挡住。已知水的折射率。求：
（1）深度h1；
（2）在P点下方处的Q点有一点光源，其发出的光恰好不能从CD右侧水面射出，则h2为多少？
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）根据题意，设过P点光线恰好被障碍物挡住时，入射角、折射角分别为、，画出光路图，如图所示
则由折射率定义式可得
由几何关系式可得
，
联立解得
（2）根据题意可知，点光源和点连线，延长后相交于水面，它与竖直方向的法线夹角恰好为临界角，则有
由几何关系有
联立解得
13. 周期为2.0s的简谐横波沿x轴传播，该波在t=1.0s时刻的图像如图所示，此时质点P沿y轴负方向运动，求∶
（1）该波的传播速度v和波的传播方向
（2）写出P点的振动方程
【答案】（1） ，沿x轴正方向传播；（2）
【解析】
【详解】（1）由图可知
周期
则
解得
沿x轴正方向传播；
（2）因为
解得振动方程为
14. 轻质细线吊着一质量为、边长为、匝数的正方形线圈，其总电阻为。在线圈的中间位置以下区域分布着磁场，如图甲所示。磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小随时间变化关系如图乙所示。（）
（1）求闭合回路中感应电动势的大小；
（2）求线圈的电功率；
（3）求在时轻质细线的拉力大小。
【答案】（1）0.75V；（2）0.56W；（3）0.5N
【解析】
【详解】（1）由法拉第电磁感应定律得
（2）线圈的电功率为
（3）t=4s时，电路中的电流
此时，安培力
对线框受力分析得
联立解得
15. 如图所示，y轴上M点的坐标为（0，L），MN与x轴平行，MN与x轴之间有匀强磁场区域，磁场垂直纸面向里。在y > L的区域存在沿﹣y方向的匀强电场，电场强度为E，在坐标原点O处有一带正电粒子以速率v0沿 + x方向射入磁场，粒子穿出磁场进入电场，速度减小到0后又返回磁场。已知粒子的比荷为，粒子重力不计。求：
（1）匀强磁场的磁感应强度的大小；
（2）该粒子第一次上升到最高点的坐标；
（3）从原点出发后经过多长时间，带电粒子第一次回到x轴。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）粒子穿出磁场进入电场，速度减小到0后又返回磁场，则粒子进电场时的速度方向沿y轴正方向，所以粒子在组合场中轨迹如图
由几何关系知，粒子在磁场中做圆周运动的半径为
根据洛仑兹力提供向心力得
解得
（2）粒子穿出磁场进入电场，当速度减小到0时粒子第一次上升到最高点，根据牛顿第二定律
根据运动学公式得匀减速直线运动的位移
粒子第一次上升到最高点的横坐标
粒子第一次上升到最高点的纵坐标
粒子第一次上升到最高点的坐标为
（3）粒子在磁场中运动的时间为
粒子在电场中运动的时间
又
解得
从原点出发后到带电粒子第一次回到x轴所用的时间
16. 距光滑水平平台的右端L=0.5m处有质量的木块A（视为质点），紧靠平台右端的水平地面PQ上放置一右侧带挡板（厚度不计）的水平木板B，木板质量，长L=0.5m，且木板的上表面与平台等高。木块A在水平向右、大小F=6N的拉力作用下由静止开始运动，当木块A运动到平台右端时立即撤去拉力，然后滑上木板B，并与其右端碰撞，设碰撞为弹性碰撞且碰撞时间极短。已知木块A与木板B、木板B与水平地面间的动摩擦因数均为，取重力加速度大小。求木块A：
（1）在平台上运动的时间t；
（2）刚滑上木板B时，地面对木板B的摩擦力f；
（3）滑上木板B并与其右端碰撞后的最大动能。
【答案】（1）；（2），方向水平向左；（3）
【解析】
【详解】（1）在平台上，根据牛顿第二定律，有
F=ma
根据匀变速直线运动的位移公式，有
解得
（2）木块A刚滑上木板B时，A对B的摩擦力大小为
假设木板B滑动时，地面对B的摩擦力为
可知
所以木板B处于静止
由平衡条件得出
方向水平向左；
（3）对木块A，设与木板B碰撞前的速度为，根据动能定理，有
碰撞为弹性碰撞，设碰撞后A、B的速度分别为、根据动量守恒定律和机械能守恒定律，有
解得
可知碰撞后，A向右匀加，B向右匀减，分别对木块A和木板B受力分析，根据牛顿第二定律，有
对A
对B
设经过时间，木块A和木板B速度相同，则有
碰撞后A的速度的最大值为
最大动能为
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