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2024届高二下学期物理开学摸底考02（人教版2019）物 理试题及答案
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这是一份2024届高二下学期物理开学摸底考02（人教版2019）物 理试题及答案，文件包含高二物理开学摸底考02人教版2019解析版考试范围人教版2019必修第三册+选择性必修第一册docx、高二物理开学摸底考02人教版2019考试版考试范围人教版2019必修第三册+选择性必修第一册docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共23页， 欢迎下载使用。
（考试时间：90分钟 试卷满分：100分）
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如
需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写
在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回
一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。
1．如图是学生常用的饭卡内部实物图，其由线圈和芯片组成电路。当饭卡处于感应区域时，刷卡机会激发变化的磁场，从而在饭卡内线圈中产生感应电流来驱动芯片工作。已知线圈面积为S，共n匝。某次刷卡时，线圈平面与磁场垂直，且全部处于磁场区域内，在感应时间t内，磁感应强度方向向里且由0增大到，此过程中（ ）
A．通过线圈的磁通量变化量大小为B．线圈中感应电流方向为逆时针方向
C．AB边受到的安培力方向向右D．线圈有扩张的趋势
【答案】B
【解析】A．通过线圈的磁通量变化量大小为
故A错误；
BC．线圈内磁通量向里增加，根据楞次定律可知线圈中感应电流方向为逆时针，根据左手定则可知，AB边受安培力方向向左，故B正确，C错误；
D．线圈内磁通量增加，根据楞次定律可知线圈有收缩的趋势，故D错误。
故选B。
2．如图所示，水平悬挂的直导体棒中通有从到的恒定电流，在该空间加上下列哪种磁场时，可能使悬挂棒的细线弹力为零（ ）
A．水平向右的匀强磁场B．水平向左的匀强磁场
C．垂直纸面向里的匀强磁场D．垂直纸面向外的匀强磁场
【答案】C
【解析】若使悬挂棒的细线弹力为零，则只需细线受向上的安培力，因电流方向从到，据左手定则可得匀强磁场方向垂直纸面向里。
故选C。
3．现在高速公路上的标志牌都用“回归反光膜”制成，夜间行车时，它能把车灯射出的光逆向返回，标志牌上的字特别醒目。这种“回归反光膜”是用球体反射原件制成的，如图所示，反光膜内均匀分布着直径为的细玻璃珠，所用玻璃的折射率为，为使入射的车灯光线经玻璃珠折射→反射→再折射后恰好和入射光线平行，则第一次入射时的入射角应是（ ）
A．15°B．37°C．45°D．74°
【答案】D
【解析】根据题意，光路图如图所示
设入射角为，折射角为，由折射定律有
由几何关系有
由数学知识可知
则
解得
则有
即第一次入射时的入射角应是。
故选D。
4．下列各图中，不属于反冲现象的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】B
【解析】A．墨鱼在遇到危险时瞬间向与运动相反的方向喷出墨汁，使自己瞬间获得一个较大的速度，这是利用了反冲原理，故A正确，不符合题意；
B．马拉车，马对车做功，马和车一起向着相同的方向运动，不属于反冲现象，故B错误，符合题意；
C．手枪在射击后，枪身向后运动，这是反冲原理，故C正确，不符合题意；
D．“窜天猴”被点然后，火药的燃烧使内部气体迅速膨胀后向下喷出，使自身瞬间获得一个向上的较大的速度，这是反冲原理，故D正确，不符合题意。
故选B。
5．沿x轴传播的简谐横波在t1 = 0时刻的波形如图中实线所示，在t2 = 0.4s时刻的波形如图中虚线所示。已知波的周期0.2s < T < 0.4s，P为波中的一个振动质点。则下列说法不正确的是（ ）
A．波的传播速度可能为20m/s
B．在t3 = 0.6s时刻，质点P的振动方向一定向下
C．在t3 = 0.6s时刻，质点P的加速度方向一定向上
D．质点P在2.4s内运动的路程可能为96cm
【答案】C
【解析】A．若该简谐波向x轴正方向
0.4 = (n＋)T（n = 0，1，2，3……）
又因为0.2s < T < 0.4s，有
根据图像可知波长为6m，由
若该简谐波向x轴负方向
0.4 = (n＋)T（n = 0，1，2，3……）
又因为0.2s < T < 0.4s，有
根据图像可知波长为6m，由
故A正确，不符合题意；
BC．若简谐波向x轴正方向传播，t3 = 0.6s时刻的波形图与0时刻的波形图相同，所以质点P向下振动，加速度方向向上；若简谐波向x轴负方向传播，画出t3 = 0.6s时刻的波形图如红色图线
此时质点P向下振动，加速度向下；综上所述，质点P的振动方向一定向下，加速度不一定向上，故B正确，不符合题意、C错误，符合题意；
D．若简谐波向x轴正方向传播，则
2.4s = 8T
质点P在2.4s内运动的路程为
s = 32A = 96cm
若简谐波向x轴负方向传播，则
2.4s = 10T
质点P在2.4s内运动的路程为
s = 40A = 120cm
故D正确，不符合题意。
故选C。
6．蜘蛛会根据丝网的振动情况感知是否有昆虫“落网”，若丝网的固有频率为200Hz，则下列说法正确的是（ ）
A．昆虫“落网”时，丝网振动的频率由“落网”的昆虫翅膀振动的频率决定
B．当“落网”的昆虫翅膀振动的频率大于300Hz时，丝网不振动
C．当“落网”的昆虫翅膀振动的周期为0.002s时，丝网的振幅最大
D．“落网”的昆虫翅膀振动的频率越小，丝网的振幅越大
【答案】A
【解析】A．受迫振动的频率等于驱动力的频率，所以昆虫“落网”时，丝网振动的频率由“落网”昆虫翅膀振动的频率决定，故A正确；
B．当“落网”的昆虫翅膀振动的频率大于300Hz时，丝网仍然振动，故B错误；
C．当“落网”的昆虫翅膀振动的周期为0.002s时，其频率为
而丝网的振幅最大时，其驱动频率应等于丝网的固有频率为200Hz，所以当“落网”的昆虫翅膀振动的周期为0.002s时，丝网的振幅不是最大，故C错误；
D．根据共振的条件可知，当驱动力的频率越接近系统的固有频率时，系统的振幅越大，即“落网”的昆虫翅膀振动的频率越接近200Hz，丝网的振幅越大，故D错误。
故选A。
7．弹簧振子完成一次全振动对应的物理过程如图所示，设振动的频率为，下列说法正确的是（ ）
A．振子由点运动到点的过程中，速度减小得越来越快
B．振子由点运动到点需要的运动时间为
C．振子由点运动到点的过程中相对平衡位置的位移越来越大
D．振子完成一次全振动，平均速率为
【答案】A
【解析】A．振子由点运动到点的过程中，速度减小、加速度增大，则速度减小得越来越快，选项A正确；
B．振子由点运动到点需要的运动时间为
选项B错误；
C．振子由点运动到点的过程中，相对平衡位置的位移越来越小，选项C错误；
D．振子完成一次全振动，平均速率为
选项D错误。
故选A。
8．如图所示，一木块置于水平桌面上，木块与桌面之间有一纸条，第一次将纸条以速度v1从木块下方抽出，木块落到地面上的P点，第二次将纸条以速度v2（v2>v1）从木块下方抽出，若木块仍落到地面，则落地点（ ）
A．仍在P点
B．在P点右侧
C．在P点左侧
D．A、B、C错误
【答案】C
【解析】将纸条快速从木块下方抽出，纸条对木块作用时间减小，纸条对木块的摩擦力不变，由
I=Ft
可知纸条对木块的冲量减小，由
I=mv-0
可知木块的动量减小，故木块平抛的速度减小，平抛的高度不变，则平抛的时间不变，所以平抛的水平射程减小，故木块的落点在P点的左侧。
故选C。
9．如图甲所示，静止在光滑水平面上的物块A、B通过轻弹簧连接在一起，初始时轻弹簧处于原长。现使A获得一水平向右的瞬时速度，并从此刻开始计时，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，已知物块A的质量为mA=1kg，下列说法正确的是（ ）
A．弹簧、A和B组成的系统动量和机械能都守恒
B．t1时刻，弹簧处于原长状态
C．物块B的质量mB=3kg
D．t3时刻，弹簧的弹性势能为3J
【答案】AD
【解析】A．系统动量守恒条件为系统不受外力或受外力的矢量和为零，而弹簧、A和B组成的系统在该过程中重力和支持力合力为零，所以系统动量守恒，机械能都守恒条件为是只有系统内的弹力或重力所做的功，弹簧、A和B组成的系统在该过程中只有弹力做功，所以系统机械能守恒，故A正确；
B．由图乙可知t1时刻之后一小段时间，A速度减小，B速度增大，则t1时刻弹簧处于压缩状态，故B错误；
C．根据动量守恒定律，由图乙可知t=0时刻和t= t1时刻系统总动量相等，已知、有
代入数据解得
故C错误；
D．由图乙可知在t3时刻弹簧处于伸长状态，两物块速度相等，由开始到t3时刻机械能守恒有
代入数据解得弹簧的弹性势能为
故D正确。
故选AD。
10．磁场中的四种仪器如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．甲中回旋加速器加速带电粒子的最大动能与回旋加速器的半径有关，与加速电压无关
B．乙中不改变质谱仪各区域的电场磁场时，击中照相底片同一位置的粒子电荷量相同
C．丙中自由电荷为负电荷的霍尔元件通图示电流和加上如图所示磁场时，M侧带负电荷
D．丁中的电磁流量计加上如图所示磁场，则N侧电势高
【答案】AD
【解析】A．甲中回旋加速器中带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，射出回旋加速器时有
qvB=
可得
v=
则带电粒子的最大速度与回旋加速器的半径有关，与加速电压无关，带电粒子的最大动能与回旋加速器的半径有关，与加速电压无关，故A正确；
B．乙中在加速电场有
qU1=mv2
在速度选择器中有
qB1v=qE
在偏转磁场中有
qB2v=
解得
即不改变质谱仪各区域的电场磁场时击中照相底片同一位置的粒子比荷相同，电荷量不一定相同，故B错误；
C．丙中自由电荷为负电荷，由左手定则可知，负电荷向N侧偏转，则N侧带负电荷，故C错误；
D．丁中由左手定则可知，带正电的粒子向N板偏转，带负电的粒子向M板偏转，则N侧电势高，故D正确。
故选AD。
11．如图所示的电路中，A1和A2是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可以忽略，下列说法中正确的是（ ）
A．闭合开关S后，A2始终比A1亮
B．闭合开关S后，A2先亮，A1后亮，最后一样亮
C．断开开关S后，A1、A2过一会儿才熄灭
D．断开开关S后，A1先熄灭，A2过一会儿才熄灭
【答案】BC
【解析】A．闭合开关S后，线圈L阻碍电流的增大，所以A2先亮，A1后亮，当闭合开关S电路稳定后，由于线圈L的电阻可以忽略，A1和A2是完全相同的灯泡，流过A2比A1灯泡的电流一样大，所以两灯泡一样亮，故A错误，B正确；
CD．断开开关S后，线圈L阻碍电流的减小，而线圈L、灯泡A1和A2构成闭合回路，所以A1、A2过一会儿才熄灭，故C正确，D错误。
故选BC。
12．对如图所示的图片、示意图或实验装置图，下列判断正确的是（ ）
A．甲图小孔衍射的图样，也被称为“泊松亮斑”
B．乙图是薄膜干涉的应用，用来检测平面的平整程度
C．丙图是双缝干涉原理图，若P到S1、S2的路程差是光的半波长的奇数倍，则P处是暗条纹
D．丁图是薄膜干涉现象的实验装置图，在附有肥皂膜的铁丝圈上，出现竖直干涉条纹
【答案】BC
【解析】A．甲图不是“泊松亮斑”，“泊松亮斑”是圆板衍射，是黑影的中心有一个亮点，故A错误；
B．乙图是薄膜干涉的应用，用来检测平面的平整程度，故B正确；
C．丙图是双缝干涉原理图，若P到S1、S2的路程差是光的半波长的奇数倍，则P处是暗条纹，故C正确；
D．丁图是薄膜干涉现象的实验装置图，在附有肥皂膜的铁丝圈上，出现水平干涉条纹，故D错误。
故选BC。
二、实验题：本题共2小题，共15分。
13．（7分）在“用单摆测量重力加速度的大小”的实验中：
（1）下列最合理的装置是
A． B． C． D．
（2）以下做法正确的是 。
A．测量摆长时，用刻度尺量出悬点到摆球间的细线长度作为摆长l
B．测量周期时，从小球经过平衡位置开始计时，经历50次全振动总时间为t，则周期为
C．摆动中出现了轻微的圆锥摆情形，某同学认为对实验结果没有影响
D．释放摆球时，应注意细线与竖直方向的夹角大于
（3）通过改变摆长，测出多组摆长l和周期T的数据，作出图线如图所示，则由图中数据计算重力加速度的表达式g= （用l1、l2、T1、T2表示）。
【答案】 D B
【解析】（1）[1]
A．图中用的是弹性绳，铁球摆动过程中，摆长发生了明显变化，不合理，故A错误；
B．图中摆球用的是塑料球，摆动过程受到空气阻力影响明显，不合理，故B错误；
C．图中细绳绕过金属杆，摆动过程中，摆长发生了明显变化，不合理，故C错误；
D．图中用夹子夹住细绳的一端，确保了摆长不变，摆球用的是小铁球，体积小质量大，空气阻力影响小，合理，故D正确。
故选D。
（2）[2]
A．测量摆长时，用刻度尺量出悬点到摆球间的细线长度l，用螺旋测微器或者游标卡尺测出摆球的直径，应该将作为摆长，故A错误；
B．为了减小测量误差，测量周期时，从小球经过平衡位置开始计时，经历50次全振动总时间为t，则周期为，故B正确；
C．实验中必需使得摆球在同一竖直平面内摆动，如果摆动中出现了轻微的圆锥摆情形，对实验结果有影响，故C错误；
D．释放摆球时，应注意细线与竖直方向的夹角小于，故D错误。
故选B。
（3）[3]根据
解得
结合图像有
解得
14．（8分）利用双缝干涉测定光的波长的实验中，双缝到光屏间的距离，双缝间距，实验时，接通电源使光源正常发光，调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。
（1）若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可 。
A．将单缝向双缝靠近 B．将屏向靠近双缝的方向移动
C．将屏向远离双缝的方向移动 D．使用间距更小的双缝
（2）某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图所示，分划板在图中A位置时游标卡尺的读数为，在B位置时游标卡尺如图所示，则其读数为 mm，相邻两条纹间距 mm，该单色光的波长 m。
（3）该同学通过测量头的目镜观察单色光的干涉图样时，发现里面的条纹与分划板竖线不平行（如上图所示），则波长的测量结果 。
A．偏大 B．偏小 C．无影响
【答案】 B A
【解析】（1）[1]增加从目镜中观察到的条纹个数，则条纹的宽度减小，根据相邻亮条纹间的距离为
为减小相邻亮条纹（暗条纹）间的宽度，则可以减小双缝到屏的距离，增大双缝间的距离，或换用波长短的光，故选B；
（2）[2]游标卡尺的精度为0.1mm，在B位置时游标卡尺读数
[3]相邻两条纹间距
[4]根据，将代入解得；
（3）[5]如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，则测得的偏大，由公式可知波长的测量值将偏大。
三、计算题：本题共3小题，共37分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
15．（12分）如图所示，三棱镜的截面为直角三角形，其中的边长为，某种颜色的细光束从边上的点垂直射入介质，折射光线在边上的点正好发生全反射，反射光线射到边上的点并从点射出，已知两点之间的距离为，光在真空中的传播速度为，求：
（1）三棱镜对此单色光的折射率；
（2）光线从到再到传播的总时间。
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）由几何关系可得
则
在点正好发生全反射，则光在介质中发生全反射的临界角
由折射率的定义可得
（2）由几何关系可得
其中
综合解得
由折射率的定义可得
光线从到再到传播的总时间
综合可得
16. （12分）如图所示，空间中存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。纸面内有一半径为R的圆环，圆心为O，圆环上涂有荧光材料，电子打到圆环表面时被圆环吸收，荧光材料会发出荧光。以圆环的圆心O为坐标原点，建立平面直角坐标系xOy，A点的坐标为，P点的坐标为。P处有一粒子源，可在纸面内沿着各个方向发射速率为的电子，其中m为电子质量，e为电荷量的绝对值。不计电子重力和电子间的相互作用。求：
（1）从粒子源正对O点射出的电子，到达圆环的坐标；
（2）在A点被吸收的电子，到达圆环所需时间；
（3）圆环上发光部分的圆弧长度。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）粒子圆周运动的半径
从粒子源正对O点射出的电子与圆环交于一点（x，y），则根据几何关系
且该点在圆上
解得到达圆环的坐标为 。
（2）因为
所以电子垂直AP出射，经过A点，运动了半个圆周，电子运动周期
在A点被吸收的电子，到达圆环所需时间
（3）根据几何关系可知，打在A点的是上弧的最远点，第（1）问中的粒子轨迹刚好与圆相切，是在下半圆的最远点，根据几何关系可知有电子经过的圆弧对应圆心角为
所以圆环上发光部分的圆弧长度
17．（13分）如图所示，竖直平面内有一固定绝缘轨道ABCDP，由半径r=0.5m的圆弧轨道CDP和与之相切于C点的水平轨道ABC组成，圆弧轨道的直径DP与竖直半径OC间的夹角θ=37°。质量的不带电绝缘滑块以初速度沿轨道向右运动，与静止在B点的带正电小球发生弹性正碰，小球质量、电荷量，碰后小球沿轨道运动，小球的右侧空间存在水平向右的匀强电场。小球到达P点时恰好和轨道间无挤压且所受合力方向指向圆心。小球和滑块均视为质点，碰撞过程中小球的电荷量不变，不计一切摩擦。（取，sin37°=0.6，cs37°=0.8）
（1）求碰后瞬间小球的速度大小；
（2）求匀强电场的电场强度大小E及小球到达P点时的速度大小；
（3）求B、C两点间的距离x。
【答案】（1）4m/s；（2），2.5m/s；（3）0.85m
【解析】（1）滑块与小球发生弹性正碰，设碰后滑块、小球的速度大小分别为、，则由动量守恒定律得
由能量守恒得
联立解得
（2）小球到达P点时，受力如图所示
则有
解得
小球所受重力与电场力的合力大小为
小球到达P点时，由牛顿第二定律有
解得
（3）对小球碰后运动到P点的过程，根据动能定理有
解得
x=0.85m
（考试时间：90分钟 试卷满分：100分）
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如
需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写
在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回
一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。
1．如图是学生常用的饭卡内部实物图，其由线圈和芯片组成电路。当饭卡处于感应区域时，刷卡机会激发变化的磁场，从而在饭卡内线圈中产生感应电流来驱动芯片工作。已知线圈面积为S，共n匝。某次刷卡时，线圈平面与磁场垂直，且全部处于磁场区域内，在感应时间t内，磁感应强度方向向里且由0增大到，此过程中（ ）
A．通过线圈的磁通量变化量大小为B．线圈中感应电流方向为逆时针方向
C．AB边受到的安培力方向向右D．线圈有扩张的趋势
【答案】B
【解析】A．通过线圈的磁通量变化量大小为
故A错误；
BC．线圈内磁通量向里增加，根据楞次定律可知线圈中感应电流方向为逆时针，根据左手定则可知，AB边受安培力方向向左，故B正确，C错误；
D．线圈内磁通量增加，根据楞次定律可知线圈有收缩的趋势，故D错误。
故选B。
2．如图所示，水平悬挂的直导体棒中通有从到的恒定电流，在该空间加上下列哪种磁场时，可能使悬挂棒的细线弹力为零（ ）
A．水平向右的匀强磁场B．水平向左的匀强磁场
C．垂直纸面向里的匀强磁场D．垂直纸面向外的匀强磁场
【答案】C
【解析】若使悬挂棒的细线弹力为零，则只需细线受向上的安培力，因电流方向从到，据左手定则可得匀强磁场方向垂直纸面向里。
故选C。
3．现在高速公路上的标志牌都用“回归反光膜”制成，夜间行车时，它能把车灯射出的光逆向返回，标志牌上的字特别醒目。这种“回归反光膜”是用球体反射原件制成的，如图所示，反光膜内均匀分布着直径为的细玻璃珠，所用玻璃的折射率为，为使入射的车灯光线经玻璃珠折射→反射→再折射后恰好和入射光线平行，则第一次入射时的入射角应是（ ）
A．15°B．37°C．45°D．74°
【答案】D
【解析】根据题意，光路图如图所示
设入射角为，折射角为，由折射定律有
由几何关系有
由数学知识可知
则
解得
则有
即第一次入射时的入射角应是。
故选D。
4．下列各图中，不属于反冲现象的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】B
【解析】A．墨鱼在遇到危险时瞬间向与运动相反的方向喷出墨汁，使自己瞬间获得一个较大的速度，这是利用了反冲原理，故A正确，不符合题意；
B．马拉车，马对车做功，马和车一起向着相同的方向运动，不属于反冲现象，故B错误，符合题意；
C．手枪在射击后，枪身向后运动，这是反冲原理，故C正确，不符合题意；
D．“窜天猴”被点然后，火药的燃烧使内部气体迅速膨胀后向下喷出，使自身瞬间获得一个向上的较大的速度，这是反冲原理，故D正确，不符合题意。
故选B。
5．沿x轴传播的简谐横波在t1 = 0时刻的波形如图中实线所示，在t2 = 0.4s时刻的波形如图中虚线所示。已知波的周期0.2s < T < 0.4s，P为波中的一个振动质点。则下列说法不正确的是（ ）
A．波的传播速度可能为20m/s
B．在t3 = 0.6s时刻，质点P的振动方向一定向下
C．在t3 = 0.6s时刻，质点P的加速度方向一定向上
D．质点P在2.4s内运动的路程可能为96cm
【答案】C
【解析】A．若该简谐波向x轴正方向
0.4 = (n＋)T（n = 0，1，2，3……）
又因为0.2s < T < 0.4s，有
根据图像可知波长为6m，由
若该简谐波向x轴负方向
0.4 = (n＋)T（n = 0，1，2，3……）
又因为0.2s < T < 0.4s，有
根据图像可知波长为6m，由
故A正确，不符合题意；
BC．若简谐波向x轴正方向传播，t3 = 0.6s时刻的波形图与0时刻的波形图相同，所以质点P向下振动，加速度方向向上；若简谐波向x轴负方向传播，画出t3 = 0.6s时刻的波形图如红色图线
此时质点P向下振动，加速度向下；综上所述，质点P的振动方向一定向下，加速度不一定向上，故B正确，不符合题意、C错误，符合题意；
D．若简谐波向x轴正方向传播，则
2.4s = 8T
质点P在2.4s内运动的路程为
s = 32A = 96cm
若简谐波向x轴负方向传播，则
2.4s = 10T
质点P在2.4s内运动的路程为
s = 40A = 120cm
故D正确，不符合题意。
故选C。
6．蜘蛛会根据丝网的振动情况感知是否有昆虫“落网”，若丝网的固有频率为200Hz，则下列说法正确的是（ ）
A．昆虫“落网”时，丝网振动的频率由“落网”的昆虫翅膀振动的频率决定
B．当“落网”的昆虫翅膀振动的频率大于300Hz时，丝网不振动
C．当“落网”的昆虫翅膀振动的周期为0.002s时，丝网的振幅最大
D．“落网”的昆虫翅膀振动的频率越小，丝网的振幅越大
【答案】A
【解析】A．受迫振动的频率等于驱动力的频率，所以昆虫“落网”时，丝网振动的频率由“落网”昆虫翅膀振动的频率决定，故A正确；
B．当“落网”的昆虫翅膀振动的频率大于300Hz时，丝网仍然振动，故B错误；
C．当“落网”的昆虫翅膀振动的周期为0.002s时，其频率为
而丝网的振幅最大时，其驱动频率应等于丝网的固有频率为200Hz，所以当“落网”的昆虫翅膀振动的周期为0.002s时，丝网的振幅不是最大，故C错误；
D．根据共振的条件可知，当驱动力的频率越接近系统的固有频率时，系统的振幅越大，即“落网”的昆虫翅膀振动的频率越接近200Hz，丝网的振幅越大，故D错误。
故选A。
7．弹簧振子完成一次全振动对应的物理过程如图所示，设振动的频率为，下列说法正确的是（ ）
A．振子由点运动到点的过程中，速度减小得越来越快
B．振子由点运动到点需要的运动时间为
C．振子由点运动到点的过程中相对平衡位置的位移越来越大
D．振子完成一次全振动，平均速率为
【答案】A
【解析】A．振子由点运动到点的过程中，速度减小、加速度增大，则速度减小得越来越快，选项A正确；
B．振子由点运动到点需要的运动时间为
选项B错误；
C．振子由点运动到点的过程中，相对平衡位置的位移越来越小，选项C错误；
D．振子完成一次全振动，平均速率为
选项D错误。
故选A。
8．如图所示，一木块置于水平桌面上，木块与桌面之间有一纸条，第一次将纸条以速度v1从木块下方抽出，木块落到地面上的P点，第二次将纸条以速度v2（v2>v1）从木块下方抽出，若木块仍落到地面，则落地点（ ）
A．仍在P点
B．在P点右侧
C．在P点左侧
D．A、B、C错误
【答案】C
【解析】将纸条快速从木块下方抽出，纸条对木块作用时间减小，纸条对木块的摩擦力不变，由
I=Ft
可知纸条对木块的冲量减小，由
I=mv-0
可知木块的动量减小，故木块平抛的速度减小，平抛的高度不变，则平抛的时间不变，所以平抛的水平射程减小，故木块的落点在P点的左侧。
故选C。
9．如图甲所示，静止在光滑水平面上的物块A、B通过轻弹簧连接在一起，初始时轻弹簧处于原长。现使A获得一水平向右的瞬时速度，并从此刻开始计时，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，已知物块A的质量为mA=1kg，下列说法正确的是（ ）
A．弹簧、A和B组成的系统动量和机械能都守恒
B．t1时刻，弹簧处于原长状态
C．物块B的质量mB=3kg
D．t3时刻，弹簧的弹性势能为3J
【答案】AD
【解析】A．系统动量守恒条件为系统不受外力或受外力的矢量和为零，而弹簧、A和B组成的系统在该过程中重力和支持力合力为零，所以系统动量守恒，机械能都守恒条件为是只有系统内的弹力或重力所做的功，弹簧、A和B组成的系统在该过程中只有弹力做功，所以系统机械能守恒，故A正确；
B．由图乙可知t1时刻之后一小段时间，A速度减小，B速度增大，则t1时刻弹簧处于压缩状态，故B错误；
C．根据动量守恒定律，由图乙可知t=0时刻和t= t1时刻系统总动量相等，已知、有
代入数据解得
故C错误；
D．由图乙可知在t3时刻弹簧处于伸长状态，两物块速度相等，由开始到t3时刻机械能守恒有
代入数据解得弹簧的弹性势能为
故D正确。
故选AD。
10．磁场中的四种仪器如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．甲中回旋加速器加速带电粒子的最大动能与回旋加速器的半径有关，与加速电压无关
B．乙中不改变质谱仪各区域的电场磁场时，击中照相底片同一位置的粒子电荷量相同
C．丙中自由电荷为负电荷的霍尔元件通图示电流和加上如图所示磁场时，M侧带负电荷
D．丁中的电磁流量计加上如图所示磁场，则N侧电势高
【答案】AD
【解析】A．甲中回旋加速器中带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，射出回旋加速器时有
qvB=
可得
v=
则带电粒子的最大速度与回旋加速器的半径有关，与加速电压无关，带电粒子的最大动能与回旋加速器的半径有关，与加速电压无关，故A正确；
B．乙中在加速电场有
qU1=mv2
在速度选择器中有
qB1v=qE
在偏转磁场中有
qB2v=
解得
即不改变质谱仪各区域的电场磁场时击中照相底片同一位置的粒子比荷相同，电荷量不一定相同，故B错误；
C．丙中自由电荷为负电荷，由左手定则可知，负电荷向N侧偏转，则N侧带负电荷，故C错误；
D．丁中由左手定则可知，带正电的粒子向N板偏转，带负电的粒子向M板偏转，则N侧电势高，故D正确。
故选AD。
11．如图所示的电路中，A1和A2是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可以忽略，下列说法中正确的是（ ）
A．闭合开关S后，A2始终比A1亮
B．闭合开关S后，A2先亮，A1后亮，最后一样亮
C．断开开关S后，A1、A2过一会儿才熄灭
D．断开开关S后，A1先熄灭，A2过一会儿才熄灭
【答案】BC
【解析】A．闭合开关S后，线圈L阻碍电流的增大，所以A2先亮，A1后亮，当闭合开关S电路稳定后，由于线圈L的电阻可以忽略，A1和A2是完全相同的灯泡，流过A2比A1灯泡的电流一样大，所以两灯泡一样亮，故A错误，B正确；
CD．断开开关S后，线圈L阻碍电流的减小，而线圈L、灯泡A1和A2构成闭合回路，所以A1、A2过一会儿才熄灭，故C正确，D错误。
故选BC。
12．对如图所示的图片、示意图或实验装置图，下列判断正确的是（ ）
A．甲图小孔衍射的图样，也被称为“泊松亮斑”
B．乙图是薄膜干涉的应用，用来检测平面的平整程度
C．丙图是双缝干涉原理图，若P到S1、S2的路程差是光的半波长的奇数倍，则P处是暗条纹
D．丁图是薄膜干涉现象的实验装置图，在附有肥皂膜的铁丝圈上，出现竖直干涉条纹
【答案】BC
【解析】A．甲图不是“泊松亮斑”，“泊松亮斑”是圆板衍射，是黑影的中心有一个亮点，故A错误；
B．乙图是薄膜干涉的应用，用来检测平面的平整程度，故B正确；
C．丙图是双缝干涉原理图，若P到S1、S2的路程差是光的半波长的奇数倍，则P处是暗条纹，故C正确；
D．丁图是薄膜干涉现象的实验装置图，在附有肥皂膜的铁丝圈上，出现水平干涉条纹，故D错误。
故选BC。
二、实验题：本题共2小题，共15分。
13．（7分）在“用单摆测量重力加速度的大小”的实验中：
（1）下列最合理的装置是
A． B． C． D．
（2）以下做法正确的是 。
A．测量摆长时，用刻度尺量出悬点到摆球间的细线长度作为摆长l
B．测量周期时，从小球经过平衡位置开始计时，经历50次全振动总时间为t，则周期为
C．摆动中出现了轻微的圆锥摆情形，某同学认为对实验结果没有影响
D．释放摆球时，应注意细线与竖直方向的夹角大于
（3）通过改变摆长，测出多组摆长l和周期T的数据，作出图线如图所示，则由图中数据计算重力加速度的表达式g= （用l1、l2、T1、T2表示）。
【答案】 D B
【解析】（1）[1]
A．图中用的是弹性绳，铁球摆动过程中，摆长发生了明显变化，不合理，故A错误；
B．图中摆球用的是塑料球，摆动过程受到空气阻力影响明显，不合理，故B错误；
C．图中细绳绕过金属杆，摆动过程中，摆长发生了明显变化，不合理，故C错误；
D．图中用夹子夹住细绳的一端，确保了摆长不变，摆球用的是小铁球，体积小质量大，空气阻力影响小，合理，故D正确。
故选D。
（2）[2]
A．测量摆长时，用刻度尺量出悬点到摆球间的细线长度l，用螺旋测微器或者游标卡尺测出摆球的直径，应该将作为摆长，故A错误；
B．为了减小测量误差，测量周期时，从小球经过平衡位置开始计时，经历50次全振动总时间为t，则周期为，故B正确；
C．实验中必需使得摆球在同一竖直平面内摆动，如果摆动中出现了轻微的圆锥摆情形，对实验结果有影响，故C错误；
D．释放摆球时，应注意细线与竖直方向的夹角小于，故D错误。
故选B。
（3）[3]根据
解得
结合图像有
解得
14．（8分）利用双缝干涉测定光的波长的实验中，双缝到光屏间的距离，双缝间距，实验时，接通电源使光源正常发光，调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。
（1）若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可 。
A．将单缝向双缝靠近 B．将屏向靠近双缝的方向移动
C．将屏向远离双缝的方向移动 D．使用间距更小的双缝
（2）某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图所示，分划板在图中A位置时游标卡尺的读数为，在B位置时游标卡尺如图所示，则其读数为 mm，相邻两条纹间距 mm，该单色光的波长 m。
（3）该同学通过测量头的目镜观察单色光的干涉图样时，发现里面的条纹与分划板竖线不平行（如上图所示），则波长的测量结果 。
A．偏大 B．偏小 C．无影响
【答案】 B A
【解析】（1）[1]增加从目镜中观察到的条纹个数，则条纹的宽度减小，根据相邻亮条纹间的距离为
为减小相邻亮条纹（暗条纹）间的宽度，则可以减小双缝到屏的距离，增大双缝间的距离，或换用波长短的光，故选B；
（2）[2]游标卡尺的精度为0.1mm，在B位置时游标卡尺读数
[3]相邻两条纹间距
[4]根据，将代入解得；
（3）[5]如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，则测得的偏大，由公式可知波长的测量值将偏大。
三、计算题：本题共3小题，共37分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
15．（12分）如图所示，三棱镜的截面为直角三角形，其中的边长为，某种颜色的细光束从边上的点垂直射入介质，折射光线在边上的点正好发生全反射，反射光线射到边上的点并从点射出，已知两点之间的距离为，光在真空中的传播速度为，求：
（1）三棱镜对此单色光的折射率；
（2）光线从到再到传播的总时间。
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）由几何关系可得
则
在点正好发生全反射，则光在介质中发生全反射的临界角
由折射率的定义可得
（2）由几何关系可得
其中
综合解得
由折射率的定义可得
光线从到再到传播的总时间
综合可得
16. （12分）如图所示，空间中存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。纸面内有一半径为R的圆环，圆心为O，圆环上涂有荧光材料，电子打到圆环表面时被圆环吸收，荧光材料会发出荧光。以圆环的圆心O为坐标原点，建立平面直角坐标系xOy，A点的坐标为，P点的坐标为。P处有一粒子源，可在纸面内沿着各个方向发射速率为的电子，其中m为电子质量，e为电荷量的绝对值。不计电子重力和电子间的相互作用。求：
（1）从粒子源正对O点射出的电子，到达圆环的坐标；
（2）在A点被吸收的电子，到达圆环所需时间；
（3）圆环上发光部分的圆弧长度。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）粒子圆周运动的半径
从粒子源正对O点射出的电子与圆环交于一点（x，y），则根据几何关系
且该点在圆上
解得到达圆环的坐标为 。
（2）因为
所以电子垂直AP出射，经过A点，运动了半个圆周，电子运动周期
在A点被吸收的电子，到达圆环所需时间
（3）根据几何关系可知，打在A点的是上弧的最远点，第（1）问中的粒子轨迹刚好与圆相切，是在下半圆的最远点，根据几何关系可知有电子经过的圆弧对应圆心角为
所以圆环上发光部分的圆弧长度
17．（13分）如图所示，竖直平面内有一固定绝缘轨道ABCDP，由半径r=0.5m的圆弧轨道CDP和与之相切于C点的水平轨道ABC组成，圆弧轨道的直径DP与竖直半径OC间的夹角θ=37°。质量的不带电绝缘滑块以初速度沿轨道向右运动，与静止在B点的带正电小球发生弹性正碰，小球质量、电荷量，碰后小球沿轨道运动，小球的右侧空间存在水平向右的匀强电场。小球到达P点时恰好和轨道间无挤压且所受合力方向指向圆心。小球和滑块均视为质点，碰撞过程中小球的电荷量不变，不计一切摩擦。（取，sin37°=0.6，cs37°=0.8）
（1）求碰后瞬间小球的速度大小；
（2）求匀强电场的电场强度大小E及小球到达P点时的速度大小；
（3）求B、C两点间的距离x。
【答案】（1）4m/s；（2），2.5m/s；（3）0.85m
【解析】（1）滑块与小球发生弹性正碰，设碰后滑块、小球的速度大小分别为、，则由动量守恒定律得
由能量守恒得
联立解得
（2）小球到达P点时，受力如图所示
则有
解得
小球所受重力与电场力的合力大小为
小球到达P点时，由牛顿第二定律有
解得
（3）对小球碰后运动到P点的过程，根据动能定理有
解得
x=0.85m
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