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福建省永春第一中学2023-2024学年高二下学期4月月考物理试卷（Word版附解析）
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这是一份福建省永春第一中学2023-2024学年高二下学期4月月考物理试卷（Word版附解析），文件包含福建省永春第一中学2023-2024学年高二下学期4月月考物理试题原卷版docx、福建省永春第一中学2023-2024学年高二下学期4月月考物理试题解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共25页， 欢迎下载使用。
一、单项选择题：共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，选对的得4分，选错的得0分，答案需填涂在答题卡中。
1. 关于电流的磁效应和磁场的磁感应强度，下列说法正确的是（ ）
A. 安培通过实验发现通电直导线可以使小磁针发生偏转，首先发现了电流的磁效应
B. 若通电导线在某处不受安培力的作用，则该处的磁感应强度一定为零
C. 只是定义式，磁感应强度是磁场本身的属性，与放不放通电导线无关
D. 通电导线所受安培力的方向就是磁感应强度的方向
【答案】C
【解析】
【详解】A．奥斯特通过实验发现通电直导线可以使小磁针发生偏转，首先发现了电流的磁效应，选项A错误；
B．若通电导线在某处不受安培力作用，可能是电流方向与磁场方向平行，而该处的磁感应强度不一定为零，选项B错误；
C．只是定义式，磁感应强度是磁场本身的属性，与放不放通电导线无关，选项C正确；
D．通电导线所受安培力的方向与磁感应强度的方向垂直，选项D错误。
故选C。
2. 下列关于电磁波的说法正确的是（ ）
A. 根据麦克斯韦电磁场理论，变化的电场周围一定产生变化的磁场，变化的磁场周围也一定产生变化的电场
B. 在LC振荡电路中，电容器极板上的电荷量最大时电路中的电流最小
C. 在真空中无线电波、红外线、可见光、紫外线的波长依次变短，速度依次变小
D. 在电磁波发射技术中，使载波随各种信号而改变的技术叫作调谐
【答案】B
【解析】
【详解】A．均匀变化的电场产生恒定的磁场，均匀变化的磁场产生恒定的电场，A项错误；
B．在LC振荡电路中，电容器极板上的电荷量最大时电路中的电流最小，B项正确；
C．在真空中电磁波传播速度相同，C项错误；
D．在电磁波发射技术中，使载波随各种信号而改变的技术叫作调制，D项错误。
故选B。
3. 对于下面甲、乙、丙、丁四种情况，可认为是简谐运动的是（ ）
①甲：倾角为的光滑斜面上的小球沿斜面拉下一段距离，然后松开，空气阻力可忽略
②乙：粗细均匀的木筷，下端绕几圈铁丝，竖直浮在较大的装有水的杯中。把木筷往上提起一段距离后放手，木筷就在水中上下振动
③丙：小球在半径为R的光滑球面上的A、B（）之间来回运动
④丁：小球在光滑固定斜面上来回运动
A. 只有①B. 只有①②C. 只有①②③D. 都可以
【答案】C
【解析】
【详解】甲图小球沿斜面方向受到的合力时弹力与重力的分力，当小球在平衡位置上方时，合力方向沿斜面向下，当在平衡位置下方时合力沿斜面向上，弹力与重力的分力的合力与位移成正比，其特点符合简谐振动物体的动力学特征，小球做简谐振动；乙图木筷在水中受浮力和重力作用，当木筷在平衡位置上方时，合力向下，当木筷在平衡位置下方时，合力向上，重力和浮力的合力与位移成正比，其特点符合简谐振动物体的动力学特征，木筷做简谐振动；丙图小球离开最低点受到重力沿切线方向的分力与位移成正比，方向与小球位移方向相反，为小球提供回复力，小球在最低点附近左右振动属于简谐振动；丙图斜面光滑，重力沿斜面的分力提供小球做机械振动的回复力，但该力大小不变，不与位移成正比，故小球的运动为机械振动，不是简谐振动，则可知①②③为简谐振动。
故选C。
4. 如图，直角三角形金属框放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为，方向平行于边向上。、两金属棒分别串有电压表、电流表，当金属框绕边逆时针转动时，下列判断正确的是（ ）
A. 电流表没有读数，、电势相等B. 电流表有读数，、电势不相等
C. 电压表无读数，、电势不相等D. 电压表有读数，、电势不相等
【答案】C
【解析】
【详解】导体棒、做切割磁感线运动，产生感应电动势，、不为零，则、电势不相等，、电势不相等，运动的过程中穿过线圈的磁通量一直为零，磁通量保持不变，故金属框中无电流，电流表没有读数，同时电压表也无读数。
故选C。
二、双项选择题：共4小题，每小题6分，共24分。在每小题给出的四个选项中，有两项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分，答案需填涂在答题卡中。
5. 某兴趣小组利用如图所示的装置给小灯泡供电。矩形闭合导线框abcd处于磁感应强度大小为B的水平匀强磁场中，线框电阻不计。如图线框平面处于水平位置，并绕垂直于磁场的轴以角速度匀速转动，并通过变压器给小灯泡供电。已知线框匝数为n，面积为S。则下列说法正确的是（ ）
A. 若从图示位置开始计时，线框产生的感应电动势瞬时值为
B. 图示位置穿过线框的磁通量最大
C. 使用变压器的目的是提高输出功率
D. 若灯泡偏暗，可通过逆时针转动滑片P来提高灯泡亮度
【答案】AD
【解析】
【详解】A．若从图示位置开始计时，线框产生的感应电动势瞬时值为
选项A正确；
B．图示位置穿过线框的磁通量为零，最小，选项B错误；
C．使用变压器的目的是改变输出电压，但不能提高输出功率，选项C错误；
D．若灯泡偏暗，可通过逆时针转动滑片P从而增加次级线圈匝数，提高次级电压来提高灯泡亮度，选项D正确。
故选AD。
6. 如图所示，正方形容器处于匀强磁场中，一束电子从孔a垂直于磁场沿ab方向射入容器中，一部分从c孔射出，一部分从d孔射出。小孔足够小，容器处于真空中，则下列结论中正确的是（ ）
A. 从两孔射出的电子速率之比
B. 从两孔射出的电子在容器中运动的时间之比
C. 从两孔射出的电子在容器中运动的加速度大小之比
D. 从两孔射出电子在容器中运动的角速度之比
【答案】BD
【解析】
【详解】A．从c、d两孔射出电子的运动轨迹如图所示
粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力得
可得运动半径为
由图可知
则有
故A错误；
B．粒子运动周期为
从c孔射出的粒子运动了周期，从d孔射出的粒子运动了周期，则有
故B正确；
C．粒子在磁场中的加速度为
则有
故C错误；
D．由
因周期相同，所以相同，故有
故D正确。
故选BD。
7. 如图所示，水平放置的金属导轨由bade和bcM两部分组成，bcM是以O点为圆心、L为半径的圆弧导轨，扇形bOc内存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，金属杆OP的P端与圆弧bcM接触良好，O点与e点有导线相连，金属杆OP绕O点以角速度ω在b、M之间做往复运动。已知导轨左侧接有阻值和金属杆的电阻均为R，其余部分电阻不计，，下列说法正确的是（ ）
A. 金属杆OP在磁场区域内沿顺时针方向转动时，P点电势高于O点电势
B. 金属杆OP在磁场区域内转动时，其产生的感应电动势为
C. 金属杆OP在磁场区域内转动时，回路中电流的瞬时值为
D. 回路中电流的有效值为
【答案】AD
【解析】
【详解】A．金属杆磁场区域内沿顺时针方向转动时，由右手定则可知，点电势高于点电势，故A正确；
B．金属杆位于磁场区域时，其产生的电动势为
故B错误；
C．金属杆位于磁场区域时，回路中电流的瞬时值为
故C错误；
D．金属杆运动一个周期时，只有一半时间在切割磁感线产生感应电流，根据有效值的定义有
解得回路中电流的有效值为
故D正确。
故选AD。
8. 质量为和的两个物体在光滑水平面上正碰，其位置坐标x随时间t变化的图像如图所示。已知，下列说法正确的是（ ）
A. 碰撞前的速度4m/sB. 碰撞后做减速运动
C. 的质量为3kgD. 该碰撞为弹性碰撞
【答案】CD
【解析】
【详解】A．由图像可知碰撞前图像与轴平行，得静止状态速度为零，故A错误；
B．由图像可知碰撞后做反向匀速直线运动，故B错误；
C．图像的斜率等于速度，可知碰撞前的速度为
碰后和两个物体的速度分别为
根据动量守恒定律
代入数据解得
故C正确；
D．上述碰撞损失能量为
则该碰撞为弹性碰撞，故D正确。
故选CD。
三、非选择题：共60分，其中9-11题为填空题，12、13题为实验题，14-16题为计算题。
9. 如图甲，理想变压器原、副线圈匝数比为，电表为理想交流电表，在原线圈两端接入如图乙所示的电压，电压表的读数为__________。若滑片从端向端滑动，电流表读数将__________（选填“增大”、“不变”或“减小”），电压表读数将_________选填“增大”、“不变”或“减小”）。
【答案】 ①. ②. 增大 ③. 不变
【解析】
【详解】[1]假设原线圈电压有效值为，由电压有效值定义可得
解得
副线圈电压为
所以电压表的读数为V。
[2][3]副线圈电压值不变，所以电压表的示数不变，滑片从端向端滑动时接入电路的阻值变大，与的并联阻值变大，由串联电路电压分配原理可知，电阻的电压变大，所以电流表的示数增大。
10. 质量为m的物体初始时静止在粗糙水平地面上。给其一个水平方向的瞬时冲量I，则物体获得的速度大小为_____________。已知物体和地面之间的摩擦系数为μ，则接下去物体运动持续的时间为______________。
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】[1]根据动量定理可知
解得
[2]根据物体的受力可知，水平方向只受滑动摩擦力，根据牛顿第二定律可知
解得
根据匀变速直线运动速度时间关系可知
解得
11. 由螺线管、电阻和水平放置的平行板电容器组成的电路如图（a）所示。螺线管处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小B随时间t变化的B－t图像如图（b）所示。一电荷量为q的颗粒在t1~t2时间内能悬停在电容器中。则颗粒带__________（“负”或“正”）电；t1~t2时间内，a点电势__________（“高于”、“低于”或“等于”）b点电势。
【答案】 ①. 负 ②. 等于
【解析】
【详解】[1]如图（b）所示B随t增大，根据楞次定律可知，电容器上极板带正电，下极板带负电，则场强方向竖直向下，一电荷量为q的颗粒在t1~t2时间内悬停在电容器中，由平衡条件可知
电场力方向竖直向上，则颗粒带负电，故填负；
[2]如图（b）所示，t1~t2时间内
得感应电动势不变，电容器稳定时没有电流通过，则a点电势等于b点电势，故填等于。
12. 某同学用实验的方法探究影响单摆周期的因素。
（1）他组装单摆时，在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧，如图1所示。这样做的目的是___________（填字母代号）。
A.保证摆动过程中摆长不变
B.可使周期测量得更加准确
C.需要改变摆长时便于调节
D.保证摆球在同一竖直平面内摆动
（2）如图1，他组装好单摆后在摆球自然悬垂的情况下，用毫米刻度尺从悬点量到摆球的最低端的长度L=98.63cm，再用游标卡尺测量摆球直径d，结果如图2所示，则该单摆摆长为___________cm。
（3）用秒表记录单摆做30次全振动所用的时间如图3所示，其读数为___________s。
（4）下列振动图像真实地描述了对摆长约为1m的单摆进行周期测量的四种操作过程，图中横坐标原点表示计时开始，B、C、D均为30次全振动的图像，已知，，这四种操作过程合乎实验要求且误差最小的是___________（填字母代号）。
A B.
C. D.
【答案】 ①. AC ②. 97.71 ③. 58.3 ④. C
【解析】
【详解】（1）[1]组装单摆时，在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧，这样做的目的既是为了保证摆动过程中摆长不变，也是为了需要改变摆长时便于调节，故AC正确。
故选AC。
（2）[2]摆球的直径为d=18.4mm，则半径为r=9.2mm=0. 92cm，所以摆长为
cm
（3）[3]秒表读数为30s+28.3s=58.3s
（4）[4]为减小误差则应该测量至少30次全振动的时间从而测量周期，则选项A是错误的；单摆的摆角不能大于5°，否则就不是简谐振动了，摆角θ与振幅A和摆长l的关系满足
则当振幅为A=25cm时摆角约为15°，当振幅为A=8cm时摆角小于5°，则图B是错误的；另外，实验时应从摆球通过最低位置时开始计时，即从x=0位置开始计时，则图D错误；综上所述可知C图像对应的操作过程合乎实验要求且误差最小。
故选C。
13. 某实验小组做“测量某一均匀新材料制成的金属丝的电阻率”实验。
（1）先用螺旋测微器测量电阻丝Rx的直径d，用毫米刻度尺测出电阻丝Rx的长度L；
（2）再用多用电表粗测的电阻，当用“×10”挡时发现指针偏转角度过大，应该换用______（选填“×100”或“×1”）挡，进行一系列正确操作后，指针静止时位置如图丙所示，其读数为______Ω；
（3）为了能比较精确地测量Rx的阻值，实验小组设计电路图如图丁所示，实验室提供了如下的实验器材，电流表应选用______，定值电阻应选用______；为了滑动变阻器调节方便，并让电压变化范围尽量大一些，滑动变阻器应选用______；（均填仪器前的字母代号）
A．直流电源（电动势E=6V，内阻可忽略不计）
B．电流表（量程为30mA，内阻R1=9.5Ω）；
C．电流表（量程为3A，内阻R2=0.1Ω）
D．电压表（量程为6V，内阻RV>10kΩ）；
E．定值电阻（R3=0.5Ω）
F．定值电阻（R4=5Ω）；
G．滑动变阻器（最大阻值为10Ω，允许通过的最大电流为2A）
H．滑动变阻器（最大阻值为15kΩ，允许通过的最大电流为0.5A）
I．开关一个，导线若干。
（4）实验过程中，若电压表的示数为U，电流表的示数为I，则该合金丝的电阻率ρ=______。（用题中字母表示）
【答案】 ①. “×1” ②. 10 ③. B ④. E ⑤. G ⑥.
【解析】
【详解】（2）[1]当用“×10”挡时发现指针偏转角度过大，说明电阻丝的阻值偏小，应该换用“×1”挡。
[2]指针静止时位置如图丙所示，其读数为10Ω。
（3）[3][4]依题意，通过电阻丝的最大电流为
则不能选电流表C，可以把电流表B改装成一个路程为0.6A的大量程电流表，有
解得
可知定值电阻选E。
[5]为了滑动变阻器调节方便，并让电压变化范围尽量大一些，滑动变阻器应选用最大阻值较小的滑动变阻器，即选G。
（4）[6]根据欧姆定律，可得
由电阻定律，可得
联立，解得
14. 如图甲所示，水平放置的线圈匝数n＝200匝，电阻r＝2 Ω，线圈与阻值R＝8 Ω的电阻相连。在线圈的中心有一个面积S=0.3m2的有界匀强磁场，磁感应强度按图乙所示规律变化，规定垂直纸面向里的磁感应强度方向为正方向。试求：
（1）通过电阻R的电流方向；
（2）前0.2s内线圈磁通量的变化量；
（3）电压表的示数。
【答案】（1）；（2）0.06Wb；（3）48V
【解析】
【详解】（1）磁感应强度方向向里且增大，根据楞次定律判断可知电流方向为；
（2）前0.2s内线圈磁通量的变化量
（3）根据法拉第电磁感应定律得
感应电流为
故电压表示数为
15. 如图，xOy平面内有区域Ⅰ和Ⅱ，其中区域Ⅰ存在以原点O为圆心的圆形匀强磁场，区域Ⅱ存在范围足够大的匀强磁场和匀强电场：电场强度大小为E，方向沿y轴负方向；两区域磁场的磁感应强度大小均为B，方向均垂直坐标中面向里。某带电粒子以速度v0从M点沿y轴负方向射入区域Ⅰ，从N点离开区域Ⅰ并立即进入区域Ⅱ，之后沿x轴运动。已知，M点坐标为（0，0.1），粒子的比荷，不计粒子的重力。
（1）求粒子的速度v0；
（2）求电场强度E；
（3）某时刻开始电场强度大小突然变为2E（不考虑电场变化产生的影响），其他条件保持不变，一段时间后，粒子经过P点，P点的纵坐标，求粒子经过P点的速度大小。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）带电粒子在区域Ⅰ中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律有
又有
且
联立解得
（2）带电粒子在区域Ⅱ中做匀速直线运动，由平衡条件有
解得
（3）电场强度突然变为，粒子运动到点过程，由动能定理有
解得
16. 如图，倾角为的倾斜轨道与足够长的水平轨道交于Q点，在倾斜轨道上高处由静止释放滑块A，一段时间后A与静止在水平轨道上P处的滑块B发生弹性碰撞（碰撞时间忽略不计）。已知A、B的质量分别为和，A与水平和倾斜轨道间均无摩擦，重力加速度g取，A、B均可视为质点，A过Q点时速度大小不变。
求：
（1）A与B第一次碰撞前瞬间，A的速度大小；
（2）A与B第一次碰撞后瞬间，A、B的速度的大小；
（3）若滑块B最初静止的P处与Q间的距离为，B与水平面间的动摩擦因数为，倾斜轨道的倾角，为保证从静止释放滑块A开始到滑块B停止运动前，A、B只发生一次碰撞，试确定的范围。
【答案】（1）；（2），；（3）
【解析】
【详解】（1）第一次碰撞前，对机械能守恒，有
解得
（2）第一次碰撞，水平向右为正，由动量守恒
由能量守恒
解得
负号说明方向向左
（3）设第一次碰撞至的速度减为零所经历的时间为，与在时间内发生的位移分别为、，对，由动量定理有
解得
对有
对，在时间内，设其在倾斜轨道运动时间为，在水平轨道运动时间为，则在倾斜轨道由牛顿第二定律可得
则对有
代入数据解得
则
由题意可知
解得
一、单项选择题：共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，选对的得4分，选错的得0分，答案需填涂在答题卡中。
1. 关于电流的磁效应和磁场的磁感应强度，下列说法正确的是（ ）
A. 安培通过实验发现通电直导线可以使小磁针发生偏转，首先发现了电流的磁效应
B. 若通电导线在某处不受安培力的作用，则该处的磁感应强度一定为零
C. 只是定义式，磁感应强度是磁场本身的属性，与放不放通电导线无关
D. 通电导线所受安培力的方向就是磁感应强度的方向
【答案】C
【解析】
【详解】A．奥斯特通过实验发现通电直导线可以使小磁针发生偏转，首先发现了电流的磁效应，选项A错误；
B．若通电导线在某处不受安培力作用，可能是电流方向与磁场方向平行，而该处的磁感应强度不一定为零，选项B错误；
C．只是定义式，磁感应强度是磁场本身的属性，与放不放通电导线无关，选项C正确；
D．通电导线所受安培力的方向与磁感应强度的方向垂直，选项D错误。
故选C。
2. 下列关于电磁波的说法正确的是（ ）
A. 根据麦克斯韦电磁场理论，变化的电场周围一定产生变化的磁场，变化的磁场周围也一定产生变化的电场
B. 在LC振荡电路中，电容器极板上的电荷量最大时电路中的电流最小
C. 在真空中无线电波、红外线、可见光、紫外线的波长依次变短，速度依次变小
D. 在电磁波发射技术中，使载波随各种信号而改变的技术叫作调谐
【答案】B
【解析】
【详解】A．均匀变化的电场产生恒定的磁场，均匀变化的磁场产生恒定的电场，A项错误；
B．在LC振荡电路中，电容器极板上的电荷量最大时电路中的电流最小，B项正确；
C．在真空中电磁波传播速度相同，C项错误；
D．在电磁波发射技术中，使载波随各种信号而改变的技术叫作调制，D项错误。
故选B。
3. 对于下面甲、乙、丙、丁四种情况，可认为是简谐运动的是（ ）
①甲：倾角为的光滑斜面上的小球沿斜面拉下一段距离，然后松开，空气阻力可忽略
②乙：粗细均匀的木筷，下端绕几圈铁丝，竖直浮在较大的装有水的杯中。把木筷往上提起一段距离后放手，木筷就在水中上下振动
③丙：小球在半径为R的光滑球面上的A、B（）之间来回运动
④丁：小球在光滑固定斜面上来回运动
A. 只有①B. 只有①②C. 只有①②③D. 都可以
【答案】C
【解析】
【详解】甲图小球沿斜面方向受到的合力时弹力与重力的分力，当小球在平衡位置上方时，合力方向沿斜面向下，当在平衡位置下方时合力沿斜面向上，弹力与重力的分力的合力与位移成正比，其特点符合简谐振动物体的动力学特征，小球做简谐振动；乙图木筷在水中受浮力和重力作用，当木筷在平衡位置上方时，合力向下，当木筷在平衡位置下方时，合力向上，重力和浮力的合力与位移成正比，其特点符合简谐振动物体的动力学特征，木筷做简谐振动；丙图小球离开最低点受到重力沿切线方向的分力与位移成正比，方向与小球位移方向相反，为小球提供回复力，小球在最低点附近左右振动属于简谐振动；丙图斜面光滑，重力沿斜面的分力提供小球做机械振动的回复力，但该力大小不变，不与位移成正比，故小球的运动为机械振动，不是简谐振动，则可知①②③为简谐振动。
故选C。
4. 如图，直角三角形金属框放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为，方向平行于边向上。、两金属棒分别串有电压表、电流表，当金属框绕边逆时针转动时，下列判断正确的是（ ）
A. 电流表没有读数，、电势相等B. 电流表有读数，、电势不相等
C. 电压表无读数，、电势不相等D. 电压表有读数，、电势不相等
【答案】C
【解析】
【详解】导体棒、做切割磁感线运动，产生感应电动势，、不为零，则、电势不相等，、电势不相等，运动的过程中穿过线圈的磁通量一直为零，磁通量保持不变，故金属框中无电流，电流表没有读数，同时电压表也无读数。
故选C。
二、双项选择题：共4小题，每小题6分，共24分。在每小题给出的四个选项中，有两项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分，答案需填涂在答题卡中。
5. 某兴趣小组利用如图所示的装置给小灯泡供电。矩形闭合导线框abcd处于磁感应强度大小为B的水平匀强磁场中，线框电阻不计。如图线框平面处于水平位置，并绕垂直于磁场的轴以角速度匀速转动，并通过变压器给小灯泡供电。已知线框匝数为n，面积为S。则下列说法正确的是（ ）
A. 若从图示位置开始计时，线框产生的感应电动势瞬时值为
B. 图示位置穿过线框的磁通量最大
C. 使用变压器的目的是提高输出功率
D. 若灯泡偏暗，可通过逆时针转动滑片P来提高灯泡亮度
【答案】AD
【解析】
【详解】A．若从图示位置开始计时，线框产生的感应电动势瞬时值为
选项A正确；
B．图示位置穿过线框的磁通量为零，最小，选项B错误；
C．使用变压器的目的是改变输出电压，但不能提高输出功率，选项C错误；
D．若灯泡偏暗，可通过逆时针转动滑片P从而增加次级线圈匝数，提高次级电压来提高灯泡亮度，选项D正确。
故选AD。
6. 如图所示，正方形容器处于匀强磁场中，一束电子从孔a垂直于磁场沿ab方向射入容器中，一部分从c孔射出，一部分从d孔射出。小孔足够小，容器处于真空中，则下列结论中正确的是（ ）
A. 从两孔射出的电子速率之比
B. 从两孔射出的电子在容器中运动的时间之比
C. 从两孔射出的电子在容器中运动的加速度大小之比
D. 从两孔射出电子在容器中运动的角速度之比
【答案】BD
【解析】
【详解】A．从c、d两孔射出电子的运动轨迹如图所示
粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力得
可得运动半径为
由图可知
则有
故A错误；
B．粒子运动周期为
从c孔射出的粒子运动了周期，从d孔射出的粒子运动了周期，则有
故B正确；
C．粒子在磁场中的加速度为
则有
故C错误；
D．由
因周期相同，所以相同，故有
故D正确。
故选BD。
7. 如图所示，水平放置的金属导轨由bade和bcM两部分组成，bcM是以O点为圆心、L为半径的圆弧导轨，扇形bOc内存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，金属杆OP的P端与圆弧bcM接触良好，O点与e点有导线相连，金属杆OP绕O点以角速度ω在b、M之间做往复运动。已知导轨左侧接有阻值和金属杆的电阻均为R，其余部分电阻不计，，下列说法正确的是（ ）
A. 金属杆OP在磁场区域内沿顺时针方向转动时，P点电势高于O点电势
B. 金属杆OP在磁场区域内转动时，其产生的感应电动势为
C. 金属杆OP在磁场区域内转动时，回路中电流的瞬时值为
D. 回路中电流的有效值为
【答案】AD
【解析】
【详解】A．金属杆磁场区域内沿顺时针方向转动时，由右手定则可知，点电势高于点电势，故A正确；
B．金属杆位于磁场区域时，其产生的电动势为
故B错误；
C．金属杆位于磁场区域时，回路中电流的瞬时值为
故C错误；
D．金属杆运动一个周期时，只有一半时间在切割磁感线产生感应电流，根据有效值的定义有
解得回路中电流的有效值为
故D正确。
故选AD。
8. 质量为和的两个物体在光滑水平面上正碰，其位置坐标x随时间t变化的图像如图所示。已知，下列说法正确的是（ ）
A. 碰撞前的速度4m/sB. 碰撞后做减速运动
C. 的质量为3kgD. 该碰撞为弹性碰撞
【答案】CD
【解析】
【详解】A．由图像可知碰撞前图像与轴平行，得静止状态速度为零，故A错误；
B．由图像可知碰撞后做反向匀速直线运动，故B错误；
C．图像的斜率等于速度，可知碰撞前的速度为
碰后和两个物体的速度分别为
根据动量守恒定律
代入数据解得
故C正确；
D．上述碰撞损失能量为
则该碰撞为弹性碰撞，故D正确。
故选CD。
三、非选择题：共60分，其中9-11题为填空题，12、13题为实验题，14-16题为计算题。
9. 如图甲，理想变压器原、副线圈匝数比为，电表为理想交流电表，在原线圈两端接入如图乙所示的电压，电压表的读数为__________。若滑片从端向端滑动，电流表读数将__________（选填“增大”、“不变”或“减小”），电压表读数将_________选填“增大”、“不变”或“减小”）。
【答案】 ①. ②. 增大 ③. 不变
【解析】
【详解】[1]假设原线圈电压有效值为，由电压有效值定义可得
解得
副线圈电压为
所以电压表的读数为V。
[2][3]副线圈电压值不变，所以电压表的示数不变，滑片从端向端滑动时接入电路的阻值变大，与的并联阻值变大，由串联电路电压分配原理可知，电阻的电压变大，所以电流表的示数增大。
10. 质量为m的物体初始时静止在粗糙水平地面上。给其一个水平方向的瞬时冲量I，则物体获得的速度大小为_____________。已知物体和地面之间的摩擦系数为μ，则接下去物体运动持续的时间为______________。
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】[1]根据动量定理可知
解得
[2]根据物体的受力可知，水平方向只受滑动摩擦力，根据牛顿第二定律可知
解得
根据匀变速直线运动速度时间关系可知
解得
11. 由螺线管、电阻和水平放置的平行板电容器组成的电路如图（a）所示。螺线管处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小B随时间t变化的B－t图像如图（b）所示。一电荷量为q的颗粒在t1~t2时间内能悬停在电容器中。则颗粒带__________（“负”或“正”）电；t1~t2时间内，a点电势__________（“高于”、“低于”或“等于”）b点电势。
【答案】 ①. 负 ②. 等于
【解析】
【详解】[1]如图（b）所示B随t增大，根据楞次定律可知，电容器上极板带正电，下极板带负电，则场强方向竖直向下，一电荷量为q的颗粒在t1~t2时间内悬停在电容器中，由平衡条件可知
电场力方向竖直向上，则颗粒带负电，故填负；
[2]如图（b）所示，t1~t2时间内
得感应电动势不变，电容器稳定时没有电流通过，则a点电势等于b点电势，故填等于。
12. 某同学用实验的方法探究影响单摆周期的因素。
（1）他组装单摆时，在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧，如图1所示。这样做的目的是___________（填字母代号）。
A.保证摆动过程中摆长不变
B.可使周期测量得更加准确
C.需要改变摆长时便于调节
D.保证摆球在同一竖直平面内摆动
（2）如图1，他组装好单摆后在摆球自然悬垂的情况下，用毫米刻度尺从悬点量到摆球的最低端的长度L=98.63cm，再用游标卡尺测量摆球直径d，结果如图2所示，则该单摆摆长为___________cm。
（3）用秒表记录单摆做30次全振动所用的时间如图3所示，其读数为___________s。
（4）下列振动图像真实地描述了对摆长约为1m的单摆进行周期测量的四种操作过程，图中横坐标原点表示计时开始，B、C、D均为30次全振动的图像，已知，，这四种操作过程合乎实验要求且误差最小的是___________（填字母代号）。
A B.
C. D.
【答案】 ①. AC ②. 97.71 ③. 58.3 ④. C
【解析】
【详解】（1）[1]组装单摆时，在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧，这样做的目的既是为了保证摆动过程中摆长不变，也是为了需要改变摆长时便于调节，故AC正确。
故选AC。
（2）[2]摆球的直径为d=18.4mm，则半径为r=9.2mm=0. 92cm，所以摆长为
cm
（3）[3]秒表读数为30s+28.3s=58.3s
（4）[4]为减小误差则应该测量至少30次全振动的时间从而测量周期，则选项A是错误的；单摆的摆角不能大于5°，否则就不是简谐振动了，摆角θ与振幅A和摆长l的关系满足
则当振幅为A=25cm时摆角约为15°，当振幅为A=8cm时摆角小于5°，则图B是错误的；另外，实验时应从摆球通过最低位置时开始计时，即从x=0位置开始计时，则图D错误；综上所述可知C图像对应的操作过程合乎实验要求且误差最小。
故选C。
13. 某实验小组做“测量某一均匀新材料制成的金属丝的电阻率”实验。
（1）先用螺旋测微器测量电阻丝Rx的直径d，用毫米刻度尺测出电阻丝Rx的长度L；
（2）再用多用电表粗测的电阻，当用“×10”挡时发现指针偏转角度过大，应该换用______（选填“×100”或“×1”）挡，进行一系列正确操作后，指针静止时位置如图丙所示，其读数为______Ω；
（3）为了能比较精确地测量Rx的阻值，实验小组设计电路图如图丁所示，实验室提供了如下的实验器材，电流表应选用______，定值电阻应选用______；为了滑动变阻器调节方便，并让电压变化范围尽量大一些，滑动变阻器应选用______；（均填仪器前的字母代号）
A．直流电源（电动势E=6V，内阻可忽略不计）
B．电流表（量程为30mA，内阻R1=9.5Ω）；
C．电流表（量程为3A，内阻R2=0.1Ω）
D．电压表（量程为6V，内阻RV>10kΩ）；
E．定值电阻（R3=0.5Ω）
F．定值电阻（R4=5Ω）；
G．滑动变阻器（最大阻值为10Ω，允许通过的最大电流为2A）
H．滑动变阻器（最大阻值为15kΩ，允许通过的最大电流为0.5A）
I．开关一个，导线若干。
（4）实验过程中，若电压表的示数为U，电流表的示数为I，则该合金丝的电阻率ρ=______。（用题中字母表示）
【答案】 ①. “×1” ②. 10 ③. B ④. E ⑤. G ⑥.
【解析】
【详解】（2）[1]当用“×10”挡时发现指针偏转角度过大，说明电阻丝的阻值偏小，应该换用“×1”挡。
[2]指针静止时位置如图丙所示，其读数为10Ω。
（3）[3][4]依题意，通过电阻丝的最大电流为
则不能选电流表C，可以把电流表B改装成一个路程为0.6A的大量程电流表，有
解得
可知定值电阻选E。
[5]为了滑动变阻器调节方便，并让电压变化范围尽量大一些，滑动变阻器应选用最大阻值较小的滑动变阻器，即选G。
（4）[6]根据欧姆定律，可得
由电阻定律，可得
联立，解得
14. 如图甲所示，水平放置的线圈匝数n＝200匝，电阻r＝2 Ω，线圈与阻值R＝8 Ω的电阻相连。在线圈的中心有一个面积S=0.3m2的有界匀强磁场，磁感应强度按图乙所示规律变化，规定垂直纸面向里的磁感应强度方向为正方向。试求：
（1）通过电阻R的电流方向；
（2）前0.2s内线圈磁通量的变化量；
（3）电压表的示数。
【答案】（1）；（2）0.06Wb；（3）48V
【解析】
【详解】（1）磁感应强度方向向里且增大，根据楞次定律判断可知电流方向为；
（2）前0.2s内线圈磁通量的变化量
（3）根据法拉第电磁感应定律得
感应电流为
故电压表示数为
15. 如图，xOy平面内有区域Ⅰ和Ⅱ，其中区域Ⅰ存在以原点O为圆心的圆形匀强磁场，区域Ⅱ存在范围足够大的匀强磁场和匀强电场：电场强度大小为E，方向沿y轴负方向；两区域磁场的磁感应强度大小均为B，方向均垂直坐标中面向里。某带电粒子以速度v0从M点沿y轴负方向射入区域Ⅰ，从N点离开区域Ⅰ并立即进入区域Ⅱ，之后沿x轴运动。已知，M点坐标为（0，0.1），粒子的比荷，不计粒子的重力。
（1）求粒子的速度v0；
（2）求电场强度E；
（3）某时刻开始电场强度大小突然变为2E（不考虑电场变化产生的影响），其他条件保持不变，一段时间后，粒子经过P点，P点的纵坐标，求粒子经过P点的速度大小。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）带电粒子在区域Ⅰ中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律有
又有
且
联立解得
（2）带电粒子在区域Ⅱ中做匀速直线运动，由平衡条件有
解得
（3）电场强度突然变为，粒子运动到点过程，由动能定理有
解得
16. 如图，倾角为的倾斜轨道与足够长的水平轨道交于Q点，在倾斜轨道上高处由静止释放滑块A，一段时间后A与静止在水平轨道上P处的滑块B发生弹性碰撞（碰撞时间忽略不计）。已知A、B的质量分别为和，A与水平和倾斜轨道间均无摩擦，重力加速度g取，A、B均可视为质点，A过Q点时速度大小不变。
求：
（1）A与B第一次碰撞前瞬间，A的速度大小；
（2）A与B第一次碰撞后瞬间，A、B的速度的大小；
（3）若滑块B最初静止的P处与Q间的距离为，B与水平面间的动摩擦因数为，倾斜轨道的倾角，为保证从静止释放滑块A开始到滑块B停止运动前，A、B只发生一次碰撞，试确定的范围。
【答案】（1）；（2），；（3）
【解析】
【详解】（1）第一次碰撞前，对机械能守恒，有
解得
（2）第一次碰撞，水平向右为正，由动量守恒
由能量守恒
解得
负号说明方向向左
（3）设第一次碰撞至的速度减为零所经历的时间为，与在时间内发生的位移分别为、，对，由动量定理有
解得
对有
对，在时间内，设其在倾斜轨道运动时间为，在水平轨道运动时间为，则在倾斜轨道由牛顿第二定律可得
则对有
代入数据解得
则
由题意可知
解得
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