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2022-2023学年四川省宜宾市第四中学校高二下学期3月月考物理试题含答案
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这是一份2022-2023学年四川省宜宾市第四中学校高二下学期3月月考物理试题含答案，共10页。试卷主要包含了12×2V=2V等内容，欢迎下载使用。
第I卷 选择题（50分）
一．选择题：本题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求。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. 太阳向外辐射的能量来自其内部发生的各种热核反应，当太阳内部达到一定温度时，会发生“核燃烧”，其“核燃烧”的核反应方程为，，方程中X表示某种粒子，是不稳定的粒子，其半衰期为T，这个核反应释放出的能量为，光在真空中的传播速度为c，下列说法正确的是（ ）
A. 若使，的温度降低，其半衰期会减小
B. 方程中的X为电子
C. 该核反应过程产生的质量亏损为
D. “核燃烧”的核反应是裂变反应
【答案】C
【解析】
【详解】A．半衰期与外界环境无关，故温度改变，半衰期不变，故A错误；
B．根据质量数守恒，电荷数守恒判断X为，故B错误；
C．根据爱因斯坦质能方程
解得该核反应过程产生的质量亏损为，故C正确；
D．“核燃烧”的核反应是聚变反应，故D错误。
故选C。
2. 下述关于电磁感应说法，正确的是（ ）
A. 位于磁场中的闭合线圈，一定能产生感应电流
B. 穿过闭合电路的磁通量越大，感应电动势越大
C. 闭合线圈作切割磁感线运动，一定能产生感应电流
D. 感应电动势的大小和穿过闭合电路的磁通量变化快慢有关
【答案】D
【解析】
【详解】位于磁场中的闭合线圈，如果磁通量不变，则不会产生感应电流，选项A错误；穿过闭合电路的磁通量越大，但是磁通量的变化率不一定打，感应电动势不一定越大，选项B错误；如果整个闭合线圈作切割磁感线运动，只产生感应电动势，但是不能产生感应电流，选项C错误；感应电动势的大小与穿过闭合电路的磁通量的变化率成正比，即感应电动势的大小与磁通量变化快慢有关，选项D正确；故选D.
3. 如图所示的电路中，电阻R=2Ω。断开S后，电压表的读数为3V（电压表为理想电压表）；闭合S后，电压表的读数为2V，则电源的内阻r为（ ）
A. 1ΩB. 2ΩC. 3ΩD. 4Ω
【答案】A
【解析】
【详解】开关s断开时有：，开s闭合时有：，其中，解得：，
故A正确．
4. 如图所示电路中，L是自感系数足够大的线圈，它的直流电阻可忽略不计，和是两个完全相同的小灯泡。下列说法中正确的是（ ）
A. K闭合瞬间，先亮，逐渐变亮
B. K断开后，两灯都要过一会儿才熄灭
C. K闭合瞬间，两灯同时亮，之后熄灭，变亮
D. K断开后，要闪亮一下再慢慢熄灭，此过程中的电流方向由a到b
【答案】C
【解析】
【详解】AC．K闭合瞬间，由于通过线圈的电流增加，导致线圈中出现感应电动势从而阻碍电流的增加，所以两灯同时亮；当电流稳定后，由于线圈电阻可忽略不计，所以D1被线圈短路，熄灭，干路总电阻变小，则通过D2的电流变大，变亮，故A错误，C正确；
BD．K断开后，D2立即熄灭，但由于通过线圈的电流减小，导致线圈中出现感应电动势从而阻碍电流的减小，所以D1要闪亮一下再慢慢熄灭，但此过程中的电流方向由b到a，故BD错误。
故选C。
5. 如图所示，在同一种均匀介质中的一条直线上，两个振源A、B相距8m，在时刻A、B同时开始振动，它们的振幅相等，且都只振动了一个周期，A、B的振动图象分别如图甲、乙所示，若A振动形成的横波向右传播，B振动形成的横波向左传播，波速均为10m/s，则（ ）
A. 时刻，两列波相遇
B. 两列波在传播过程中，若遇到大于1m的障碍物，不能发生明显的衍射现象
C. 在两列波相遇过程中，AB连线中点C处的质点的振动速度始终为零
D. 时刻，B处质点经过平衡位置且振动方向向下
【答案】C
【解析】
【详解】A项，两列波相遇的时间 ，故A项错误．
B项，波长 ，所以若遇到大于1m的障碍物，能发生明显的衍射现象，故B项错误．
C项，由于两列波的叠加，C点不会振动，AB连线中点C处的质点的振动速度始终为零，故C项正确．
D项， 时刻，A振动形成的横波向右传播到B点，所以B处质点经过平衡位置且振动方向向上，故D项错误．
故选C
6. 如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为5∶1，原线圈接入图乙所示的电压，副线圈接火灾报警系统（报警器未画出），电压表和电流表均为理想电表，为定值电阻，为半导体热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，下列说法中不正确的是（ ）
A. 图乙中电压的有效值为
B. 处出现火警时电流表示数增大
C. 电压表的示数为44V
D. 处出现火警时电阻消耗的电功率增大
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据电流的热效应有
由图像可知
解得
故A正确，不符合题意；
B．处出现火警时，温度升高，热敏电阻阻值减小，副线圈的电压不变，副线圈的电流增大，输出功率增大，原线圈的输入功率增大，根据
可知原线圈中电流增大，电流表示数增大，故B正确，不符合题意；
C．根据理想变压器电压与匝数关系
代入数据解得
故C错误，符合题意；
D．处出现火警时，副线圈的电流增大，根据电功率公式有
可知电阻消耗的电功率增大，故D正确，不符合题意。
故选C。
7. 如图所示，虚线MN左侧空间存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。纸面内有一个圆心角为120°的扇形金属线框OCD，半径为r，线框围成的回路电阻为R，顶角O在虚线MN上。当金属线框绕顶角O在纸面内以角速度匀速转动时，下列说法正确的是（ ）
A. 线框转动一圈的过程中，线框中有电流的时间为
B. 线框中存在电流时，电流的大小为
C. 线框进入磁场过程中，通过线框某截面电荷量大小为
D. 线框持续转动过程中，线框中电流的有效值为
【答案】D
【解析】
【详解】A．线圈进入磁场的时间为
有电流的时间为
故A错误；
B．感应电动势为
感应电流为
故B错误；
C．电荷量为
故C错误；
D．有效电流满足
解得
故D正确。
故选D
8. 如图甲所示，abcd是匝数为100匝、边长为10cm、总电阻为0.1Ω的正方形闭合导线圈，放在与线圈平面垂直的图示匀强磁场中。磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示。则以下说法正确的是（ ）
A. 0～2s感应电流方向从a到b
B. 在t=2.5s时导线圈产生的感应电动势为1V
C. 在0～2s内通过导线横截面电荷量为20C
D. 在t=1s时，导线圈内电流的瞬时功率为10W
【答案】CD
【解析】
【详解】A．在0～2s内，穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律可知，感应电流的方向为逆时针方向，故A错误。
B．在2～3s内，磁感应强度变化率为
=2T/s
根据法拉第电磁感应定律，产生的感应电动势为
E2=nS=100×0.12×2V=2V
选项B错误；
C．在0～2s内，磁感应强度变化率为
=1T/s
根据法拉第电磁感应定律，产生的感应电动势为
E1=nS=100×0.12×1V=1V
在0～2s内，感应电流
I==10A
通过导体横截面电荷量为
q=IΔt1=20C
选项C正确。
D．在t=1s时，导线圈内感应电流的瞬时功率
P=UI=I2R=102×0.1W=10W
选项D正确。
故选CD。
9. 如图所示电路，两根光滑金属导轨平行放置在倾角为的斜面上，导轨下端接有电阻R，导轨电阻不计，导轨宽为l，斜面处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B，金属棒ab质量为m，电阻为r，受到沿斜面向上且与金属棒垂直的恒力F的作用，沿导轨匀速向上滑动，则它在上滑高度h的过程中，以下说法正确的是（ ）
A. 作用在金属棒上各力的合力做功为零
B. 金属棒克服安培力做的功等于电阻r上产生的焦耳热
C. 恒力F做的功与安培力做的功之和等于金属棒增加的机械能
D. 回路中磁通量的变化量为
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．金属棒ab沿导轨匀速向上滑动，处于受力平衡状态，作用在金属棒上各力的合力等于零，合力做功是零，A正确；
B．金属棒克服安培力做的功等于电阻R上产生的焦耳热与金属棒r上产生的焦耳热之和，B错误；
C．重力做功不改变金属棒机械能，除重力外，其它力对金属棒做功等于金属棒机械能的增加量，所以恒力F做的功与安培力做的功之和等于金属棒增加的机械能，C正确；
D．回路中磁通量的变化量为
D正确。
故选ACD。
10. 如图所示，轻弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为的光滑弧形槽静止放在光滑水平面上，弧形槽底端与水平面相切，一个质量为的小物块从槽高处开始自由下滑，下列说法正确的是（ ）
A. 在下滑过程中，物块和弧形槽组成的系统机械能守恒
B. 在下滑过程中，物块和槽组成的系统在水平方向上动量守恒
C. 物块被弹簧反弹后，离开弹簧时的速度大小为
D. 物块压缩弹簧的过程中，弹簧的最大弹性势能
【答案】ABD
【解析】
【详解】A．滑块下滑过程，只有重力做功，物块与弧形槽组成的系统机械能守恒，故A正确；
B．滑块下滑过程，滑块与弧形槽组成的系统水平方向所受合外力为零，系统水平方向动量守恒，故B正确；
C．设小球到达水平面时速度为 ，槽的速度为，且可判断球速度方向向右，槽的速度方向向左，以向右为正方向，在球下滑的过程中，系统水平方向动量守恒，由动量守恒定律得
由机械能守恒定律得
由以上两式得
，
物块与弹簧相互作用过程系统机械能守恒，物块离开弹簧时速度大小与物块接触弹簧前的速度大小相等
故C错误；
D．物块与弹簧相互作用过程系统机械能守恒，物块速度为零时，弹簧的弹性势能最大，由机械能守恒定律可知，最大的弹性势能为
故D正确。
故选ABD。
第II卷（非选择题 60分）
二、实验题（12分）
11. 某同学设计用伏安法测量一节干电池的电动势E和内电阻r。除待测干电池，实验室可供选择的主要器材有：
A.电流表G：测量范围0~10mA，内电阻未知：
B.电流表A：测量范围0—0.5A，内电阻很小：
C.电阻箱R0：电阻变化范围0—999.9Ω，最小精度0.1Ω：
D.滑动变阻器R电阻变化范围0—20Ω：
E.开关一个、导线若干。
实验中，首先需将电流表G改装成电压表，该同学采用图1所示的电路测定电流表G的内阻，其主要实验步骤如下，请完成步骤中的填空：
（1）将R0调到某一段定值，滑动变阻器R的滑动触头移到___________（选填“左端”、“右端”或“任意”）位置然后闭合开关：
（2）多次改变R0的大小，反复调节滑动变阻器的滑动触头位置，发现当时，电流表G的示数为10.0mA。电流表A的示数为0.210A，则电流表G的内电阻为___________Ω；
（3）拆开电路，采用电阻箱R0与电流表G串联的方式，将电流表G改装成量程为2V的电压表V，则R0的值应调为___________Ω。
（4）用改装成的电压表V和电流表A，采用图2的电路测量电源的电动势和内电阻，根据电压表V的示数U与电流表A的示数I，经描点、连线得到U—I图像如图3所示，根据图像可求得该干电池的电动势E=_________V；内电阻r=___________Ω。（保留三位有效数字）
【答案】 ①. 左端 ②. 100 ③. 100 ④. 1.46（1.47） ⑤. 0.920（0.940）
【解析】
【详解】（1）[1]将R0调到某一段定值，滑动变阻器R的滑动触头移到左端位置然后闭合开关：
（2）[2]根据
解得
RG=100Ω
（3）[3]根据电压表的改装原理可知
（4）[4][5]根据图像可求得该干电池的电动势
E=1.46V
内电阻
四、解答题（本答题共三个小题，12题10分，13题18分，14题20分，共48分）
12. 如图甲所示，为某一列简谐波在时刻的图像，图乙是这列波上P质点从这一时刻起的振动图像，试讨论：
（1）波的周期和波长
（2）波的传播方向和波速大小；
（3）求经历2.3s后P质点的位移和此过程p质点运动的路程。
【答案】（1）0.4s，2m；（2）x轴正向，5m/s；（3）10cm，2.3m
【解析】
【分析】
【详解】（1）由图可知，周期为0.4s，波长为2m
（2）根据振动图像可以判断：P质点在时刻在平衡位置且向负的最大位移处运动，由此可确定波沿x轴正向传播。由题图甲知
由题图乙知
则
（3）由于
所以
波形重复5次再沿x轴推进个波长，经过2.3s后的波的图像如图所示，P质点的位移为10cm，路程
13. 如图所示，在沿水平方向的匀强电场中有一固定点O，用一根长度为的绝缘细线把质量为、电荷为的金属小球悬挂在O点，小球静止在B点时细线与竖直方向的夹角为，已知A、C两点分别为细线悬挂小球的水平位置和竖直位置，求：（g取，，）
（1）匀强电场的场强大小；
（2）如果要使小球能绕O点做完整的圆周运动，则小球在A点时沿垂直于方向运动的初速度最少为多少？（结果可用根号表示）
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）带电小球在B点静止受力平衡，根据平衡条件得
得
（2）分析可知小球做完整圆周运动时必须通过B点关于O点的对称点，设在该点时小球的最小速度为v，则
由动能定理得
联立解得
14. 如图甲所示，光滑的金属导轨MN和PQ平行，间距L=1.0m，与水平面之间的夹角α=37°，匀强磁场磁感应强度B=2.0 T，方向垂直于导轨平面向上，MP间接有阻值R=7.6Ω的电阻，质量m=0.5kg、电阻r=0.4Ω的金属杆ab垂直导轨放置，现用和导轨平行的恒力F沿导轨平面向上拉金属杆ab，使其由静止开始运动，当金属杆上滑的位移s=3.8m时达到稳定状态，对应过程的v-t图像如图乙所示，取g=10m/s2，导轨足够长。（sin37°=0.6，cs37°=0.8）求：
（1）运动过程中a、b哪端电势高，并计算恒力F的大小；
（2）从金属杆开始运动到刚达到稳定状态，此过程金属杆上产生的焦耳热；
（3）由图中信息计算0~1s内，金属杆滑过的位移。
【答案】（1）b端电势高，3.5N；（2）0.0825J；（3）0.4m
【解析】
【详解】（1）由右手定则可判断，金属杆中感应电流由a流向b，b相当于电源的正极，故b端电势高，当金属杆匀速运动时，由平衡条件得
由法拉第电磁感应定律有
闭合回路中的感应电流
金属杆所受安培力
由图乙可知
联立并代入数据解得
（2）从金属杆开始运动到刚达到稳定状态，由动能定理得
克服安培力所做的功等于整个电路产生的焦耳热，即
两电阻产生的焦耳热与阻值成正比，故金属杆上产生的焦耳热为
联立并代入数据解得
（3）金属杆做加速度减小的加速运动，由动量定理有
根据法拉第电磁感应定律有
根据闭合电路欧姆定律有
由图乙可知
联立并代入数据解得金属杆滑过的位移
第I卷 选择题（50分）
一．选择题：本题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求。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. 太阳向外辐射的能量来自其内部发生的各种热核反应，当太阳内部达到一定温度时，会发生“核燃烧”，其“核燃烧”的核反应方程为，，方程中X表示某种粒子，是不稳定的粒子，其半衰期为T，这个核反应释放出的能量为，光在真空中的传播速度为c，下列说法正确的是（ ）
A. 若使，的温度降低，其半衰期会减小
B. 方程中的X为电子
C. 该核反应过程产生的质量亏损为
D. “核燃烧”的核反应是裂变反应
【答案】C
【解析】
【详解】A．半衰期与外界环境无关，故温度改变，半衰期不变，故A错误；
B．根据质量数守恒，电荷数守恒判断X为，故B错误；
C．根据爱因斯坦质能方程
解得该核反应过程产生的质量亏损为，故C正确；
D．“核燃烧”的核反应是聚变反应，故D错误。
故选C。
2. 下述关于电磁感应说法，正确的是（ ）
A. 位于磁场中的闭合线圈，一定能产生感应电流
B. 穿过闭合电路的磁通量越大，感应电动势越大
C. 闭合线圈作切割磁感线运动，一定能产生感应电流
D. 感应电动势的大小和穿过闭合电路的磁通量变化快慢有关
【答案】D
【解析】
【详解】位于磁场中的闭合线圈，如果磁通量不变，则不会产生感应电流，选项A错误；穿过闭合电路的磁通量越大，但是磁通量的变化率不一定打，感应电动势不一定越大，选项B错误；如果整个闭合线圈作切割磁感线运动，只产生感应电动势，但是不能产生感应电流，选项C错误；感应电动势的大小与穿过闭合电路的磁通量的变化率成正比，即感应电动势的大小与磁通量变化快慢有关，选项D正确；故选D.
3. 如图所示的电路中，电阻R=2Ω。断开S后，电压表的读数为3V（电压表为理想电压表）；闭合S后，电压表的读数为2V，则电源的内阻r为（ ）
A. 1ΩB. 2ΩC. 3ΩD. 4Ω
【答案】A
【解析】
【详解】开关s断开时有：，开s闭合时有：，其中，解得：，
故A正确．
4. 如图所示电路中，L是自感系数足够大的线圈，它的直流电阻可忽略不计，和是两个完全相同的小灯泡。下列说法中正确的是（ ）
A. K闭合瞬间，先亮，逐渐变亮
B. K断开后，两灯都要过一会儿才熄灭
C. K闭合瞬间，两灯同时亮，之后熄灭，变亮
D. K断开后，要闪亮一下再慢慢熄灭，此过程中的电流方向由a到b
【答案】C
【解析】
【详解】AC．K闭合瞬间，由于通过线圈的电流增加，导致线圈中出现感应电动势从而阻碍电流的增加，所以两灯同时亮；当电流稳定后，由于线圈电阻可忽略不计，所以D1被线圈短路，熄灭，干路总电阻变小，则通过D2的电流变大，变亮，故A错误，C正确；
BD．K断开后，D2立即熄灭，但由于通过线圈的电流减小，导致线圈中出现感应电动势从而阻碍电流的减小，所以D1要闪亮一下再慢慢熄灭，但此过程中的电流方向由b到a，故BD错误。
故选C。
5. 如图所示，在同一种均匀介质中的一条直线上，两个振源A、B相距8m，在时刻A、B同时开始振动，它们的振幅相等，且都只振动了一个周期，A、B的振动图象分别如图甲、乙所示，若A振动形成的横波向右传播，B振动形成的横波向左传播，波速均为10m/s，则（ ）
A. 时刻，两列波相遇
B. 两列波在传播过程中，若遇到大于1m的障碍物，不能发生明显的衍射现象
C. 在两列波相遇过程中，AB连线中点C处的质点的振动速度始终为零
D. 时刻，B处质点经过平衡位置且振动方向向下
【答案】C
【解析】
【详解】A项，两列波相遇的时间 ，故A项错误．
B项，波长 ，所以若遇到大于1m的障碍物，能发生明显的衍射现象，故B项错误．
C项，由于两列波的叠加，C点不会振动，AB连线中点C处的质点的振动速度始终为零，故C项正确．
D项， 时刻，A振动形成的横波向右传播到B点，所以B处质点经过平衡位置且振动方向向上，故D项错误．
故选C
6. 如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为5∶1，原线圈接入图乙所示的电压，副线圈接火灾报警系统（报警器未画出），电压表和电流表均为理想电表，为定值电阻，为半导体热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，下列说法中不正确的是（ ）
A. 图乙中电压的有效值为
B. 处出现火警时电流表示数增大
C. 电压表的示数为44V
D. 处出现火警时电阻消耗的电功率增大
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据电流的热效应有
由图像可知
解得
故A正确，不符合题意；
B．处出现火警时，温度升高，热敏电阻阻值减小，副线圈的电压不变，副线圈的电流增大，输出功率增大，原线圈的输入功率增大，根据
可知原线圈中电流增大，电流表示数增大，故B正确，不符合题意；
C．根据理想变压器电压与匝数关系
代入数据解得
故C错误，符合题意；
D．处出现火警时，副线圈的电流增大，根据电功率公式有
可知电阻消耗的电功率增大，故D正确，不符合题意。
故选C。
7. 如图所示，虚线MN左侧空间存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。纸面内有一个圆心角为120°的扇形金属线框OCD，半径为r，线框围成的回路电阻为R，顶角O在虚线MN上。当金属线框绕顶角O在纸面内以角速度匀速转动时，下列说法正确的是（ ）
A. 线框转动一圈的过程中，线框中有电流的时间为
B. 线框中存在电流时，电流的大小为
C. 线框进入磁场过程中，通过线框某截面电荷量大小为
D. 线框持续转动过程中，线框中电流的有效值为
【答案】D
【解析】
【详解】A．线圈进入磁场的时间为
有电流的时间为
故A错误；
B．感应电动势为
感应电流为
故B错误；
C．电荷量为
故C错误；
D．有效电流满足
解得
故D正确。
故选D
8. 如图甲所示，abcd是匝数为100匝、边长为10cm、总电阻为0.1Ω的正方形闭合导线圈，放在与线圈平面垂直的图示匀强磁场中。磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示。则以下说法正确的是（ ）
A. 0～2s感应电流方向从a到b
B. 在t=2.5s时导线圈产生的感应电动势为1V
C. 在0～2s内通过导线横截面电荷量为20C
D. 在t=1s时，导线圈内电流的瞬时功率为10W
【答案】CD
【解析】
【详解】A．在0～2s内，穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律可知，感应电流的方向为逆时针方向，故A错误。
B．在2～3s内，磁感应强度变化率为
=2T/s
根据法拉第电磁感应定律，产生的感应电动势为
E2=nS=100×0.12×2V=2V
选项B错误；
C．在0～2s内，磁感应强度变化率为
=1T/s
根据法拉第电磁感应定律，产生的感应电动势为
E1=nS=100×0.12×1V=1V
在0～2s内，感应电流
I==10A
通过导体横截面电荷量为
q=IΔt1=20C
选项C正确。
D．在t=1s时，导线圈内感应电流的瞬时功率
P=UI=I2R=102×0.1W=10W
选项D正确。
故选CD。
9. 如图所示电路，两根光滑金属导轨平行放置在倾角为的斜面上，导轨下端接有电阻R，导轨电阻不计，导轨宽为l，斜面处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B，金属棒ab质量为m，电阻为r，受到沿斜面向上且与金属棒垂直的恒力F的作用，沿导轨匀速向上滑动，则它在上滑高度h的过程中，以下说法正确的是（ ）
A. 作用在金属棒上各力的合力做功为零
B. 金属棒克服安培力做的功等于电阻r上产生的焦耳热
C. 恒力F做的功与安培力做的功之和等于金属棒增加的机械能
D. 回路中磁通量的变化量为
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．金属棒ab沿导轨匀速向上滑动，处于受力平衡状态，作用在金属棒上各力的合力等于零，合力做功是零，A正确；
B．金属棒克服安培力做的功等于电阻R上产生的焦耳热与金属棒r上产生的焦耳热之和，B错误；
C．重力做功不改变金属棒机械能，除重力外，其它力对金属棒做功等于金属棒机械能的增加量，所以恒力F做的功与安培力做的功之和等于金属棒增加的机械能，C正确；
D．回路中磁通量的变化量为
D正确。
故选ACD。
10. 如图所示，轻弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为的光滑弧形槽静止放在光滑水平面上，弧形槽底端与水平面相切，一个质量为的小物块从槽高处开始自由下滑，下列说法正确的是（ ）
A. 在下滑过程中，物块和弧形槽组成的系统机械能守恒
B. 在下滑过程中，物块和槽组成的系统在水平方向上动量守恒
C. 物块被弹簧反弹后，离开弹簧时的速度大小为
D. 物块压缩弹簧的过程中，弹簧的最大弹性势能
【答案】ABD
【解析】
【详解】A．滑块下滑过程，只有重力做功，物块与弧形槽组成的系统机械能守恒，故A正确；
B．滑块下滑过程，滑块与弧形槽组成的系统水平方向所受合外力为零，系统水平方向动量守恒，故B正确；
C．设小球到达水平面时速度为 ，槽的速度为，且可判断球速度方向向右，槽的速度方向向左，以向右为正方向，在球下滑的过程中，系统水平方向动量守恒，由动量守恒定律得
由机械能守恒定律得
由以上两式得
，
物块与弹簧相互作用过程系统机械能守恒，物块离开弹簧时速度大小与物块接触弹簧前的速度大小相等
故C错误；
D．物块与弹簧相互作用过程系统机械能守恒，物块速度为零时，弹簧的弹性势能最大，由机械能守恒定律可知，最大的弹性势能为
故D正确。
故选ABD。
第II卷（非选择题 60分）
二、实验题（12分）
11. 某同学设计用伏安法测量一节干电池的电动势E和内电阻r。除待测干电池，实验室可供选择的主要器材有：
A.电流表G：测量范围0~10mA，内电阻未知：
B.电流表A：测量范围0—0.5A，内电阻很小：
C.电阻箱R0：电阻变化范围0—999.9Ω，最小精度0.1Ω：
D.滑动变阻器R电阻变化范围0—20Ω：
E.开关一个、导线若干。
实验中，首先需将电流表G改装成电压表，该同学采用图1所示的电路测定电流表G的内阻，其主要实验步骤如下，请完成步骤中的填空：
（1）将R0调到某一段定值，滑动变阻器R的滑动触头移到___________（选填“左端”、“右端”或“任意”）位置然后闭合开关：
（2）多次改变R0的大小，反复调节滑动变阻器的滑动触头位置，发现当时，电流表G的示数为10.0mA。电流表A的示数为0.210A，则电流表G的内电阻为___________Ω；
（3）拆开电路，采用电阻箱R0与电流表G串联的方式，将电流表G改装成量程为2V的电压表V，则R0的值应调为___________Ω。
（4）用改装成的电压表V和电流表A，采用图2的电路测量电源的电动势和内电阻，根据电压表V的示数U与电流表A的示数I，经描点、连线得到U—I图像如图3所示，根据图像可求得该干电池的电动势E=_________V；内电阻r=___________Ω。（保留三位有效数字）
【答案】 ①. 左端 ②. 100 ③. 100 ④. 1.46（1.47） ⑤. 0.920（0.940）
【解析】
【详解】（1）[1]将R0调到某一段定值，滑动变阻器R的滑动触头移到左端位置然后闭合开关：
（2）[2]根据
解得
RG=100Ω
（3）[3]根据电压表的改装原理可知
（4）[4][5]根据图像可求得该干电池的电动势
E=1.46V
内电阻
四、解答题（本答题共三个小题，12题10分，13题18分，14题20分，共48分）
12. 如图甲所示，为某一列简谐波在时刻的图像，图乙是这列波上P质点从这一时刻起的振动图像，试讨论：
（1）波的周期和波长
（2）波的传播方向和波速大小；
（3）求经历2.3s后P质点的位移和此过程p质点运动的路程。
【答案】（1）0.4s，2m；（2）x轴正向，5m/s；（3）10cm，2.3m
【解析】
【分析】
【详解】（1）由图可知，周期为0.4s，波长为2m
（2）根据振动图像可以判断：P质点在时刻在平衡位置且向负的最大位移处运动，由此可确定波沿x轴正向传播。由题图甲知
由题图乙知
则
（3）由于
所以
波形重复5次再沿x轴推进个波长，经过2.3s后的波的图像如图所示，P质点的位移为10cm，路程
13. 如图所示，在沿水平方向的匀强电场中有一固定点O，用一根长度为的绝缘细线把质量为、电荷为的金属小球悬挂在O点，小球静止在B点时细线与竖直方向的夹角为，已知A、C两点分别为细线悬挂小球的水平位置和竖直位置，求：（g取，，）
（1）匀强电场的场强大小；
（2）如果要使小球能绕O点做完整的圆周运动，则小球在A点时沿垂直于方向运动的初速度最少为多少？（结果可用根号表示）
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）带电小球在B点静止受力平衡，根据平衡条件得
得
（2）分析可知小球做完整圆周运动时必须通过B点关于O点的对称点，设在该点时小球的最小速度为v，则
由动能定理得
联立解得
14. 如图甲所示，光滑的金属导轨MN和PQ平行，间距L=1.0m，与水平面之间的夹角α=37°，匀强磁场磁感应强度B=2.0 T，方向垂直于导轨平面向上，MP间接有阻值R=7.6Ω的电阻，质量m=0.5kg、电阻r=0.4Ω的金属杆ab垂直导轨放置，现用和导轨平行的恒力F沿导轨平面向上拉金属杆ab，使其由静止开始运动，当金属杆上滑的位移s=3.8m时达到稳定状态，对应过程的v-t图像如图乙所示，取g=10m/s2，导轨足够长。（sin37°=0.6，cs37°=0.8）求：
（1）运动过程中a、b哪端电势高，并计算恒力F的大小；
（2）从金属杆开始运动到刚达到稳定状态，此过程金属杆上产生的焦耳热；
（3）由图中信息计算0~1s内，金属杆滑过的位移。
【答案】（1）b端电势高，3.5N；（2）0.0825J；（3）0.4m
【解析】
【详解】（1）由右手定则可判断，金属杆中感应电流由a流向b，b相当于电源的正极，故b端电势高，当金属杆匀速运动时，由平衡条件得
由法拉第电磁感应定律有
闭合回路中的感应电流
金属杆所受安培力
由图乙可知
联立并代入数据解得
（2）从金属杆开始运动到刚达到稳定状态，由动能定理得
克服安培力所做的功等于整个电路产生的焦耳热，即
两电阻产生的焦耳热与阻值成正比，故金属杆上产生的焦耳热为
联立并代入数据解得
（3）金属杆做加速度减小的加速运动，由动量定理有
根据法拉第电磁感应定律有
根据闭合电路欧姆定律有
由图乙可知
联立并代入数据解得金属杆滑过的位移
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