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宁夏回族自治区石嘴山市平罗中学2023-2024学年高二下学期4月月考物理试题（原卷版+解析版）
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满分：100分 时间：100分钟
第Ⅰ卷（选择题 共48分）
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，有选错的得0分）
1. 一个物体在下述运动中，动量不发生变化的是（ ）
A. 匀加速直线运动B. 斜向上抛运动
C. 匀速圆周运动D. 匀速直线运动
【答案】D
【解析】
【详解】A．物体做匀加速直线运动时，速度一直增大，根据
可知其动量发生了变化。故A错误；
B．同理，物体做斜上抛运动，其速度方向时刻在改变，可知其动量发生了变化。故B错误；
C．同理，物体做匀速圆周运动时，速度方向时刻在发生变化，可知其动量发生了变化。故C错误；
D．当物体做匀速直线运动时，其速度大小和方向均不变化。所以其动量不发生变化。故D正确。
故选D。
2. 关于电磁波下列说法正确的是（ ）
A. 麦克斯韦通过实验验证了“变化的电场产生磁场”和“变化的磁场产生电场”，并证实了电磁波的存在
B. 医院里常用X射线照射病房和手术室进行消毒
C. 一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的温度有关
D. 电磁波的传播需要介质，其在介质中的传播速度等于光速
【答案】C
【解析】
【详解】A．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹用实验证明了电磁波的存在且测得了波速，A错误；
B．X射线都有很高的穿透本领，常用于医学上透视人体，但不能用来消毒，B错误；
C．我们周围的一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与温度有关，温度越高，辐射越强，C正确；
D．电磁波本身就是一种物质，传播不需要介质，电磁波在真空中的传播速度等于光速， D错误；
故选C。
3. 弹簧振子以点为平衡位置，在两点之间做简谐运动。取向右为正方向，振子的位移随时间的变化如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 时，振子的速度方向向右
B. 时振子正在做加速度增大的减速运动
C. 和时，振子的加速度完全相同
D. 到的时间内，振子的速度逐渐减小
【答案】B
【解析】
【详解】A．从振子的位移—时间图像可以看出，t=0.8s时，振子经过平衡位置向负方向运动，取向右为正方向，所以振子速度方向向左，故A错误；
B．t=0.2s时，振子处在从平衡位置向右侧最大位移处运动的过程中，离平衡位置越远，位移越大，由回复力公式F=-kx知，回复力越大，由牛顿第二定律F=ma知加速度越大，振子做的是加速度增大的减速运动，故B正确。
C．t=0.4s时，振子处在正向最大位移处，加速度向左，t=1.2s时，振子处在负向最大位移处，加速度向右，虽然两个位置加速度大小相等，但方向相反，故C错误；
D．t=0.4s到t=0.8s的时间内，振子从正向最大位移处向平衡位置运动，振子速度逐渐增大，故D错误。
故选B。
4. “独竹漂”是一项独特的黔北民间绝技。独竹漂高手们脚踩一根楠竹，漂行水上如履平地。在平静的湖面上，一位女子脚踩竹竿抵达岸边，此时女子静立于竹竿A点，一位摄影爱好者使用连拍模式拍下了该女子在竹竿上行走过程的系列照片，并从中选取了两张进行对比，其简化图如图所示。经过测量发现，甲、乙两张照片中A、B两点的水平间距约为1.6cm，乙图中竹竿右端距离河岸约为4.0cm，竹竿的长度约为12.0cm。已知竹竿的质量约为20kg，若不计水的阻力，则该女子的质量约为（ ）
A. 40kgB. 50kgC. 55kgD. 60kg
【答案】B
【解析】
【详解】人和竹竿系统动量守恒，设实际距离是照片上的距离的k倍，则根据人船模型可知
即
解得
故选B。
5. 一质点静止在光滑水平面上，现对其施加水平外力F，F随时间变化规律如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 在0~4s时间内，位移先增后减
B. 在0~4s时间内，动量一直增加
C. 在0~8s时间内，F的冲量为0
D. 在0~8s时间内，F做的功不为0
【答案】C
【解析】
【详解】A．由图可知，在0-4s内力F先向正方向，再向反方向，故质点先加速再减速到0，速度方向不变，位移增加，故A错误；
B．在0-4s内，速度先增加后减小，动量先增加后减小，故B错误；
C．0到8s内，一半时间的冲量为正，另一半时间的冲量为负，则总的冲量为0，故C正确；
D．因8s内总的冲量为0，根据动量定理，可知动量的变化为0，即初末速度为0，则动能的变化量为0，F做功为0，故D错误。
故选C。
6. 无线话筒是一个将声信号转化为电信号并发射出去的装置，其内部电路中有一部分是LC振荡电路。若话筒使用时，某时刻话筒中LC振荡电路中的磁场方向如图所示，且电流正在增大，则下列说法正确的是（ ）
A. 电容器正在充电，电荷量增加
B 电容器下板带正电
C. 从上往下看，线圈中的电流沿顺时针方向
D. 电场能正在转化为磁场能
【答案】D
【解析】
【详解】A．电流正在增大，则电容器正在放电，电荷量减少，A错误；
BC．根据安培定则可知，从上往下看，线圈中的电流沿逆时针方向，则上极板带正电，下极板带负电，BC错误；
D．电流正在增大，则电容器正在放电，电场能正在转化为磁场能，D正确；
故选D。
7. 新款手机越来越多采用基于变压器原理的无线充电技术。简化的充电原理图如图所示。发射线圈连接的交流电，接收线圈输出电压5V，若工作状态下，变压器可看做理想变压器、下列说法正确的是（ ）
A. 发射线圈中的电流每秒钟方向变化50次
B. 接收线圈中的电流小于发射线圈中的电流
C. 发射线圈与接收线圈中交变电流的频率之比为1∶44
D. 发射线圈与接收线圈中磁通量变化率之比为1∶1
【答案】D
【解析】
【详解】A．交变电流的频率
故发射线圈中的电流每秒钟方向变化400次。故A错误；
B．由
可知接受线圈中的电流大于发射线圈中的电流。故B错误；
C．变压器原副线圈中交变电流的频率相同。故C错误；
D．任一瞬间穿过发射线圈的磁通量与穿过接受线圈的相同，发射线圈与接收线圈中磁通量变化率之比为1∶1。故D正确。
故选D。
8. 质量为和的两个物体在光滑的水平面上正碰，碰撞时间不计，其位移—时间图像如图所示，则（ ）
A. 碰撞前的速度为
B
C. 质量为的物体在碰撞过程中动量变化量为
D. 两物体的碰撞是非弹性碰撞
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据图像中，斜率表示速度，由图可知，碰撞前的速度为
故A错误；
BC．根据图像中，斜率表示速度，由图可知，碰撞后的速度为0，碰撞前的速度为
碰撞后的速度为
由动量守恒定律有
代入数据解得
质量为物体在碰撞过程中动量变化量为
故C错误，B正确；
D．由公式可得，碰撞前系统的总动能为
碰撞后系统的总动能为
则两物体的碰撞是弹性碰撞，故D错误。
故选B。
9. 如图所示，在轮船的船舷和码头的岸边一般都固定有橡胶轮胎，轮船驶向码头停靠时，会与码头发生碰撞，对这些轮胎的作用，下列说法正确的是（ ）
A. 增大轮船与码头碰撞过程中所受的冲量
B. 减小轮船与码头碰撞过程中动量的变化量
C. 延长轮船与码头碰撞过程中的作用时间
D. 减小轮船与码头碰撞过程中受到的作用力
【答案】CD
【解析】
【详解】AB．对轮船靠岸与码头碰撞的过程，轮船的初、末速度不会受轮胎影响，轮船的动量变化量相同，根据动量定理，轮船受到的冲量也相同，故AB错误；
CD．轮胎可以起到缓冲作用，延长轮船与码头碰撞过程中的作用时间，从而减小轮船因碰撞受到的作用力，故CD正确。
故选CD。
10. 在光滑的水平面上，质量为3m的小球A以速度水平向右运动，与质量为m的静止的小球B发生弹性碰撞。在碰撞过程中下列说法正确的是（ ）
A. A和B小球组成的系统动量守恒，机械能守恒
B. A和B小球组成的系统动量守恒，机械能不守恒
C. 碰后A球的速度为，B球的速度为
D. 碰后A球的速度为，B球的速度为
【答案】AC
【解析】
【详解】AB．两球组成的系统不受外力作用，动量守恒，由题知，发生弹性碰撞，故机械能守恒，A正确；B错误；
CD．碰撞过程中由动量定理知
由机械能守恒知
联立解得，A球碰后速度为
或（舍去）
B球碰后速度为
或（舍去）
由弹性碰撞的规律知，当时，，，并且，碰撞后两球都向前运动。故碰后A球的速度为，B球的速度为，C正确；D错误；
故选AC。
11. 明朝士大夫万户是“世界上第一个想利用火箭飞行的人”。他把47个自制的火箭绑在椅子上，自己坐在椅子上，双手举着大风筝，设想利用火箭的推力飞上天空，然后利用风筝平稳着陆。假设万户及所携设备总质量为，点燃火箭后在极短的时间内，质量为的炽热燃气相对地面以的速度竖直向下喷出。下列说法正确的是（ ）
A. 火箭的推力就是燃气对它的反作用力
B. 在燃气喷出后的瞬间，火箭的速度大小为
C. 喷出燃气后万户及所携设备能上升的最大高度为
D. 在燃气喷出后上升过程中，万户及所携设备动量守恒
【答案】AB
【解析】
【详解】A．火箭的推力是燃料燃烧时产生的向下喷出的高温高压气体对火箭的反作用力，故A正确；
B．在燃气喷出后得瞬间，万户及所携设备组成的系统动量守恒，设火箭的速度大小为v，规定火箭运动方向为正方向，则有
解得火箭的速度大小为
故B正确；
C．喷出燃气后，万户及所携设备做竖直上抛运动，根据运动学公式可得，最大上升高度为
故C错误；
D．物体之间发生相互作用的过程中,如果系统没有受到外力作用或所受外力之和为零,那么相互作用的物体的总动量保持不变,而在燃气喷出后上升过程中，万户及所携设备因为受重力，有外力的作用，所以系统动量不守恒，故D错误。
故选AB。
12. 如图所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，副线圈匝数可以通过滑动触头P来调节，副线圈两端连接了电压表、电阻R、灯泡L1、L2，闭合开关S，滑片P处于图示位置，灯泡正常发光。下列说法正确的是（ ）
A. 保持开关S闭合，将滑片P向上移，电压表读数不变
B. 保持开关S闭合，将滑片P向上移，灯泡变亮
C. 保持滑片P位置不变，断开开关S，灯泡L1变暗
D. 保持滑片P位置不变，断开开关S，电阻R上消耗功率变小
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．滑片P向上移动，副线圈匝数增加，由
可知增大，电压表读数增大，在负载回路中电流增大，灯泡功率增大，变亮，故A错误，B正确；
C．滑片P位置不变，则副线圈输出电压不变，断开开关S，灯泡L2所在支路可以看做电阻从有限值变为无穷大，即电阻增大，根据闭合回路欧姆定律推导的二级结论“串反并同”可知L1变亮，故C错误；
D．由C选项分析可知滑片P位置不变，断开开关S时，负载回路总电阻增大，由于副线圈电压不变，因此干路电流减小，即流过R上的电流减小，电阻R上消耗功率变小，故D正确。
故选BD。
第Ⅱ卷（非选择题 共52分）
二、实验题（本大题12分）
13. 某同学利用图（a）所示的装置验证碰撞过程中的动量守恒定律。A、B两滑块均带有弹簧片和宽度相同的遮光片，测得滑块A、B（包含弹簧片和遮光片）的质量分别为和。将两滑块放在气垫导轨上，气垫导轨右侧两支点高度固定，左侧支点高度可调。
（1）实验前，该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，结果如图（b）所示，则______mm。
（2）该同学在调节气垫导轨水平时，开启充气泵，将一个滑块轻放在导轨中部后，发现它向右加速运动。此时，应调节左支点使其高度______（填“升高”或“降低”）。
（3）将气垫导轨调节水平后，给滑块A一向右的初速度，使它与滑块B发生正碰。碰前滑块A通过光电门1的遮光时间为，A、B碰后分别通过光电门1和光电门2，遮光时间分别为和，则该同学所要验证的动量守恒定律的表达式为______（用、、、和表示）。
【答案】 ①. ②. 降低 ③.
【解析】
【详解】（1）[1]由图（b）可知，遮光条的宽度为
（2）[2]开启充气泵，将一个滑块轻放导轨中部后，发现它向右加速运动，说明左高右低，则应调节左支点使其高度降低。
（3）[3]根据滑块经过光电门的瞬时速度近似等于平均速度可得，滑块A碰前通过光电门1时的速度大小为
方向水平向右，同理可得，滑块A碰后通过光电门1时的速度大小为
方向水平向左，滑块B碰后通过光电门2时的速度大小为
方向水平向右，若碰撞过程动量守恒，取向右为正方向，则有
整理可得
14. 某同学用如图甲所示实验装置来“验证动量守恒定律”，实验原理如图乙所示。图乙中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先让质量为m1的入射小球A多次从斜轨上由静止释放，找到其平均落地点的位置P，然后把质量为m2的被碰小球B静置于轨道的水平部分，再将入射小球从斜轨上由静止释放，与小球B相碰，并且多次重复，实验得到小球的落点的平均位置分别为M、N，测量xM、xP、xN分别为M、P、N距O点的水平距离。
（1）关于本实验，下列说法正确的是________。
A．入射小球每次可由不同位置自由滚下
B．两小球的质量关系必须m1> m2
C．斜槽轨道必须光滑
D．斜槽轨道末端必须水平
（2）若测量数据近似满足关系式________（用m1、m2、xM、xP、xN表示），则说明两小球碰撞过程动量守恒。
（3）在验证动量守恒后，若测量数据满足表达式________（仅用xM、xP、xN表示），则说明碰撞为弹性碰撞。
【答案】 ①. BD##DB ②. ③.
【解析】
【详解】（1）[1] AC．实验中小球每次从相同位置滚下，重力做功和摩擦力做功都不变，根据动能定理可知小球到达轨道末端速度相同，斜槽轨道不必光滑，故AC错误；
B．为了保证两球碰撞后入射球不反弹，入射小球质量应大于被碰小球的质量，故B正确；
D．离开轨道小球做平抛运动，小球应有水平初速度，所以斜槽轨道末端必须水平，故D正确。
故选BD。
（2）[2]设碰撞前小球A的速度为，碰撞后小球A的速度为，小球B的速度为，两球碰撞过程系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得
小球离开轨道后做平抛运动，小球做平抛运动抛出点的高度相等，小球做平抛运动的时间相等，则
即
（3）[3]若碰撞为弹性碰撞，根据动量守恒和机械能守恒可得
联立解得
则有
可得
三、计算题（本题共4小题，共40分。解答过程应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，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. “高空抛物”一直被称为悬在城市头顶上的痛，尤其是人为的高空抛物，更给公共安全带来极大的危害性。最高人民法院发布《关于依法妥善审理高空抛物－坠物案件的意见》，对于故意高空抛物的，根据具体情形进行处罚。若有一质量为的花盆从高为的11层居民楼的花架上无初速坠下，砸中身高为的居民头顶，假设撞击后花盆碎片的速度均变为零，撞击时间，不计空气阻力，求：
（1）花盆刚砸中该居民头顶前的速度大小；
（2）花盆对该居民的平均撞击力有多大。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）由题知，不计空气阻力，花盆做自由落体运动，则
代入得
（2）设平均撞击力为，以竖直向上为正方向，由动量定理知
代入得
16. 如图所示，物体A静止在光滑平直轨道上，其左端固定有轻质弹簧，物体B以速度沿轨道向物体A运动，并通过弹簧与物体A发生相互作用，已知A的质量为，B的质量为。
（1）当物体A的速度多大时，弹簧弹性势能最大；
（2）在相互作用过程中最大弹性势能为多少。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）当物体A、B速度相同时，弹簧弹性势能最大，由动量定理知
代入得
（2）设最大弹性势能为，根据机械能守恒知
代入得
17. 某光伏电站的功率是200kW，电压为12V直流，送往外地时，先通过逆变器转化为200V的交流电（能量转化效率为80%），然后经变压器I升压，通过总电阻为r=50Ω的输电线路送往用户，再经变压器Ⅱ降为220V电压供用户使用，如图所示．已知输电线上损失的功率为3200W，求：
（1）变压器Ⅱ的原、副线圈匝数之比；
（2）变压器Ⅱ副线圈中的电流大小。
【答案】（1）980:11；（2）712.7A
【解析】
【详解】（1）根据题意
输电线上损失的功率
解得
解得
变压器II的原、副线圈匝数之比
（2）用户得到的功率
解得
18. 如图，一质量的平顶小车，车顶右端放一质量的小物体，小物体可视为质点，与车顶之间的动摩擦因数，小车静止在光滑的水平轨道上。现有一质量的子弹以水平速度射中小车左端，并留在车中。子弹与车相互作用时间很短。若使小物体不从车顶上滑落，g取求：
（1）子弹射中小车过程中损失的机械能为多少？
最后物体与车的共同速度为多少？
小木块在小车上滑行的时间。
【答案】（1）12J；（2）；（3）0.5s
【解析】
【分析】
【详解】（1）子弹进入小车的过程中由动量守恒定律可得
解得
由能量守恒定律得
代入数据得
（2）由动量守恒定律可得
解得
（3）以小物体为研究对象，由动量定理得
代入数据解得
满分：100分 时间：100分钟
第Ⅰ卷（选择题 共48分）
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，有选错的得0分）
1. 一个物体在下述运动中，动量不发生变化的是（ ）
A. 匀加速直线运动B. 斜向上抛运动
C. 匀速圆周运动D. 匀速直线运动
【答案】D
【解析】
【详解】A．物体做匀加速直线运动时，速度一直增大，根据
可知其动量发生了变化。故A错误；
B．同理，物体做斜上抛运动，其速度方向时刻在改变，可知其动量发生了变化。故B错误；
C．同理，物体做匀速圆周运动时，速度方向时刻在发生变化，可知其动量发生了变化。故C错误；
D．当物体做匀速直线运动时，其速度大小和方向均不变化。所以其动量不发生变化。故D正确。
故选D。
2. 关于电磁波下列说法正确的是（ ）
A. 麦克斯韦通过实验验证了“变化的电场产生磁场”和“变化的磁场产生电场”，并证实了电磁波的存在
B. 医院里常用X射线照射病房和手术室进行消毒
C. 一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的温度有关
D. 电磁波的传播需要介质，其在介质中的传播速度等于光速
【答案】C
【解析】
【详解】A．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹用实验证明了电磁波的存在且测得了波速，A错误；
B．X射线都有很高的穿透本领，常用于医学上透视人体，但不能用来消毒，B错误；
C．我们周围的一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与温度有关，温度越高，辐射越强，C正确；
D．电磁波本身就是一种物质，传播不需要介质，电磁波在真空中的传播速度等于光速， D错误；
故选C。
3. 弹簧振子以点为平衡位置，在两点之间做简谐运动。取向右为正方向，振子的位移随时间的变化如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 时，振子的速度方向向右
B. 时振子正在做加速度增大的减速运动
C. 和时，振子的加速度完全相同
D. 到的时间内，振子的速度逐渐减小
【答案】B
【解析】
【详解】A．从振子的位移—时间图像可以看出，t=0.8s时，振子经过平衡位置向负方向运动，取向右为正方向，所以振子速度方向向左，故A错误；
B．t=0.2s时，振子处在从平衡位置向右侧最大位移处运动的过程中，离平衡位置越远，位移越大，由回复力公式F=-kx知，回复力越大，由牛顿第二定律F=ma知加速度越大，振子做的是加速度增大的减速运动，故B正确。
C．t=0.4s时，振子处在正向最大位移处，加速度向左，t=1.2s时，振子处在负向最大位移处，加速度向右，虽然两个位置加速度大小相等，但方向相反，故C错误；
D．t=0.4s到t=0.8s的时间内，振子从正向最大位移处向平衡位置运动，振子速度逐渐增大，故D错误。
故选B。
4. “独竹漂”是一项独特的黔北民间绝技。独竹漂高手们脚踩一根楠竹，漂行水上如履平地。在平静的湖面上，一位女子脚踩竹竿抵达岸边，此时女子静立于竹竿A点，一位摄影爱好者使用连拍模式拍下了该女子在竹竿上行走过程的系列照片，并从中选取了两张进行对比，其简化图如图所示。经过测量发现，甲、乙两张照片中A、B两点的水平间距约为1.6cm，乙图中竹竿右端距离河岸约为4.0cm，竹竿的长度约为12.0cm。已知竹竿的质量约为20kg，若不计水的阻力，则该女子的质量约为（ ）
A. 40kgB. 50kgC. 55kgD. 60kg
【答案】B
【解析】
【详解】人和竹竿系统动量守恒，设实际距离是照片上的距离的k倍，则根据人船模型可知
即
解得
故选B。
5. 一质点静止在光滑水平面上，现对其施加水平外力F，F随时间变化规律如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 在0~4s时间内，位移先增后减
B. 在0~4s时间内，动量一直增加
C. 在0~8s时间内，F的冲量为0
D. 在0~8s时间内，F做的功不为0
【答案】C
【解析】
【详解】A．由图可知，在0-4s内力F先向正方向，再向反方向，故质点先加速再减速到0，速度方向不变，位移增加，故A错误；
B．在0-4s内，速度先增加后减小，动量先增加后减小，故B错误；
C．0到8s内，一半时间的冲量为正，另一半时间的冲量为负，则总的冲量为0，故C正确；
D．因8s内总的冲量为0，根据动量定理，可知动量的变化为0，即初末速度为0，则动能的变化量为0，F做功为0，故D错误。
故选C。
6. 无线话筒是一个将声信号转化为电信号并发射出去的装置，其内部电路中有一部分是LC振荡电路。若话筒使用时，某时刻话筒中LC振荡电路中的磁场方向如图所示，且电流正在增大，则下列说法正确的是（ ）
A. 电容器正在充电，电荷量增加
B 电容器下板带正电
C. 从上往下看，线圈中的电流沿顺时针方向
D. 电场能正在转化为磁场能
【答案】D
【解析】
【详解】A．电流正在增大，则电容器正在放电，电荷量减少，A错误；
BC．根据安培定则可知，从上往下看，线圈中的电流沿逆时针方向，则上极板带正电，下极板带负电，BC错误；
D．电流正在增大，则电容器正在放电，电场能正在转化为磁场能，D正确；
故选D。
7. 新款手机越来越多采用基于变压器原理的无线充电技术。简化的充电原理图如图所示。发射线圈连接的交流电，接收线圈输出电压5V，若工作状态下，变压器可看做理想变压器、下列说法正确的是（ ）
A. 发射线圈中的电流每秒钟方向变化50次
B. 接收线圈中的电流小于发射线圈中的电流
C. 发射线圈与接收线圈中交变电流的频率之比为1∶44
D. 发射线圈与接收线圈中磁通量变化率之比为1∶1
【答案】D
【解析】
【详解】A．交变电流的频率
故发射线圈中的电流每秒钟方向变化400次。故A错误；
B．由
可知接受线圈中的电流大于发射线圈中的电流。故B错误；
C．变压器原副线圈中交变电流的频率相同。故C错误；
D．任一瞬间穿过发射线圈的磁通量与穿过接受线圈的相同，发射线圈与接收线圈中磁通量变化率之比为1∶1。故D正确。
故选D。
8. 质量为和的两个物体在光滑的水平面上正碰，碰撞时间不计，其位移—时间图像如图所示，则（ ）
A. 碰撞前的速度为
B
C. 质量为的物体在碰撞过程中动量变化量为
D. 两物体的碰撞是非弹性碰撞
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据图像中，斜率表示速度，由图可知，碰撞前的速度为
故A错误；
BC．根据图像中，斜率表示速度，由图可知，碰撞后的速度为0，碰撞前的速度为
碰撞后的速度为
由动量守恒定律有
代入数据解得
质量为物体在碰撞过程中动量变化量为
故C错误，B正确；
D．由公式可得，碰撞前系统的总动能为
碰撞后系统的总动能为
则两物体的碰撞是弹性碰撞，故D错误。
故选B。
9. 如图所示，在轮船的船舷和码头的岸边一般都固定有橡胶轮胎，轮船驶向码头停靠时，会与码头发生碰撞，对这些轮胎的作用，下列说法正确的是（ ）
A. 增大轮船与码头碰撞过程中所受的冲量
B. 减小轮船与码头碰撞过程中动量的变化量
C. 延长轮船与码头碰撞过程中的作用时间
D. 减小轮船与码头碰撞过程中受到的作用力
【答案】CD
【解析】
【详解】AB．对轮船靠岸与码头碰撞的过程，轮船的初、末速度不会受轮胎影响，轮船的动量变化量相同，根据动量定理，轮船受到的冲量也相同，故AB错误；
CD．轮胎可以起到缓冲作用，延长轮船与码头碰撞过程中的作用时间，从而减小轮船因碰撞受到的作用力，故CD正确。
故选CD。
10. 在光滑的水平面上，质量为3m的小球A以速度水平向右运动，与质量为m的静止的小球B发生弹性碰撞。在碰撞过程中下列说法正确的是（ ）
A. A和B小球组成的系统动量守恒，机械能守恒
B. A和B小球组成的系统动量守恒，机械能不守恒
C. 碰后A球的速度为，B球的速度为
D. 碰后A球的速度为，B球的速度为
【答案】AC
【解析】
【详解】AB．两球组成的系统不受外力作用，动量守恒，由题知，发生弹性碰撞，故机械能守恒，A正确；B错误；
CD．碰撞过程中由动量定理知
由机械能守恒知
联立解得，A球碰后速度为
或（舍去）
B球碰后速度为
或（舍去）
由弹性碰撞的规律知，当时，，，并且，碰撞后两球都向前运动。故碰后A球的速度为，B球的速度为，C正确；D错误；
故选AC。
11. 明朝士大夫万户是“世界上第一个想利用火箭飞行的人”。他把47个自制的火箭绑在椅子上，自己坐在椅子上，双手举着大风筝，设想利用火箭的推力飞上天空，然后利用风筝平稳着陆。假设万户及所携设备总质量为，点燃火箭后在极短的时间内，质量为的炽热燃气相对地面以的速度竖直向下喷出。下列说法正确的是（ ）
A. 火箭的推力就是燃气对它的反作用力
B. 在燃气喷出后的瞬间，火箭的速度大小为
C. 喷出燃气后万户及所携设备能上升的最大高度为
D. 在燃气喷出后上升过程中，万户及所携设备动量守恒
【答案】AB
【解析】
【详解】A．火箭的推力是燃料燃烧时产生的向下喷出的高温高压气体对火箭的反作用力，故A正确；
B．在燃气喷出后得瞬间，万户及所携设备组成的系统动量守恒，设火箭的速度大小为v，规定火箭运动方向为正方向，则有
解得火箭的速度大小为
故B正确；
C．喷出燃气后，万户及所携设备做竖直上抛运动，根据运动学公式可得，最大上升高度为
故C错误；
D．物体之间发生相互作用的过程中,如果系统没有受到外力作用或所受外力之和为零,那么相互作用的物体的总动量保持不变,而在燃气喷出后上升过程中，万户及所携设备因为受重力，有外力的作用，所以系统动量不守恒，故D错误。
故选AB。
12. 如图所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，副线圈匝数可以通过滑动触头P来调节，副线圈两端连接了电压表、电阻R、灯泡L1、L2，闭合开关S，滑片P处于图示位置，灯泡正常发光。下列说法正确的是（ ）
A. 保持开关S闭合，将滑片P向上移，电压表读数不变
B. 保持开关S闭合，将滑片P向上移，灯泡变亮
C. 保持滑片P位置不变，断开开关S，灯泡L1变暗
D. 保持滑片P位置不变，断开开关S，电阻R上消耗功率变小
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．滑片P向上移动，副线圈匝数增加，由
可知增大，电压表读数增大，在负载回路中电流增大，灯泡功率增大，变亮，故A错误，B正确；
C．滑片P位置不变，则副线圈输出电压不变，断开开关S，灯泡L2所在支路可以看做电阻从有限值变为无穷大，即电阻增大，根据闭合回路欧姆定律推导的二级结论“串反并同”可知L1变亮，故C错误；
D．由C选项分析可知滑片P位置不变，断开开关S时，负载回路总电阻增大，由于副线圈电压不变，因此干路电流减小，即流过R上的电流减小，电阻R上消耗功率变小，故D正确。
故选BD。
第Ⅱ卷（非选择题 共52分）
二、实验题（本大题12分）
13. 某同学利用图（a）所示的装置验证碰撞过程中的动量守恒定律。A、B两滑块均带有弹簧片和宽度相同的遮光片，测得滑块A、B（包含弹簧片和遮光片）的质量分别为和。将两滑块放在气垫导轨上，气垫导轨右侧两支点高度固定，左侧支点高度可调。
（1）实验前，该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，结果如图（b）所示，则______mm。
（2）该同学在调节气垫导轨水平时，开启充气泵，将一个滑块轻放在导轨中部后，发现它向右加速运动。此时，应调节左支点使其高度______（填“升高”或“降低”）。
（3）将气垫导轨调节水平后，给滑块A一向右的初速度，使它与滑块B发生正碰。碰前滑块A通过光电门1的遮光时间为，A、B碰后分别通过光电门1和光电门2，遮光时间分别为和，则该同学所要验证的动量守恒定律的表达式为______（用、、、和表示）。
【答案】 ①. ②. 降低 ③.
【解析】
【详解】（1）[1]由图（b）可知，遮光条的宽度为
（2）[2]开启充气泵，将一个滑块轻放导轨中部后，发现它向右加速运动，说明左高右低，则应调节左支点使其高度降低。
（3）[3]根据滑块经过光电门的瞬时速度近似等于平均速度可得，滑块A碰前通过光电门1时的速度大小为
方向水平向右，同理可得，滑块A碰后通过光电门1时的速度大小为
方向水平向左，滑块B碰后通过光电门2时的速度大小为
方向水平向右，若碰撞过程动量守恒，取向右为正方向，则有
整理可得
14. 某同学用如图甲所示实验装置来“验证动量守恒定律”，实验原理如图乙所示。图乙中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先让质量为m1的入射小球A多次从斜轨上由静止释放，找到其平均落地点的位置P，然后把质量为m2的被碰小球B静置于轨道的水平部分，再将入射小球从斜轨上由静止释放，与小球B相碰，并且多次重复，实验得到小球的落点的平均位置分别为M、N，测量xM、xP、xN分别为M、P、N距O点的水平距离。
（1）关于本实验，下列说法正确的是________。
A．入射小球每次可由不同位置自由滚下
B．两小球的质量关系必须m1> m2
C．斜槽轨道必须光滑
D．斜槽轨道末端必须水平
（2）若测量数据近似满足关系式________（用m1、m2、xM、xP、xN表示），则说明两小球碰撞过程动量守恒。
（3）在验证动量守恒后，若测量数据满足表达式________（仅用xM、xP、xN表示），则说明碰撞为弹性碰撞。
【答案】 ①. BD##DB ②. ③.
【解析】
【详解】（1）[1] AC．实验中小球每次从相同位置滚下，重力做功和摩擦力做功都不变，根据动能定理可知小球到达轨道末端速度相同，斜槽轨道不必光滑，故AC错误；
B．为了保证两球碰撞后入射球不反弹，入射小球质量应大于被碰小球的质量，故B正确；
D．离开轨道小球做平抛运动，小球应有水平初速度，所以斜槽轨道末端必须水平，故D正确。
故选BD。
（2）[2]设碰撞前小球A的速度为，碰撞后小球A的速度为，小球B的速度为，两球碰撞过程系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得
小球离开轨道后做平抛运动，小球做平抛运动抛出点的高度相等，小球做平抛运动的时间相等，则
即
（3）[3]若碰撞为弹性碰撞，根据动量守恒和机械能守恒可得
联立解得
则有
可得
三、计算题（本题共4小题，共40分。解答过程应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，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. “高空抛物”一直被称为悬在城市头顶上的痛，尤其是人为的高空抛物，更给公共安全带来极大的危害性。最高人民法院发布《关于依法妥善审理高空抛物－坠物案件的意见》，对于故意高空抛物的，根据具体情形进行处罚。若有一质量为的花盆从高为的11层居民楼的花架上无初速坠下，砸中身高为的居民头顶，假设撞击后花盆碎片的速度均变为零，撞击时间，不计空气阻力，求：
（1）花盆刚砸中该居民头顶前的速度大小；
（2）花盆对该居民的平均撞击力有多大。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）由题知，不计空气阻力，花盆做自由落体运动，则
代入得
（2）设平均撞击力为，以竖直向上为正方向，由动量定理知
代入得
16. 如图所示，物体A静止在光滑平直轨道上，其左端固定有轻质弹簧，物体B以速度沿轨道向物体A运动，并通过弹簧与物体A发生相互作用，已知A的质量为，B的质量为。
（1）当物体A的速度多大时，弹簧弹性势能最大；
（2）在相互作用过程中最大弹性势能为多少。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）当物体A、B速度相同时，弹簧弹性势能最大，由动量定理知
代入得
（2）设最大弹性势能为，根据机械能守恒知
代入得
17. 某光伏电站的功率是200kW，电压为12V直流，送往外地时，先通过逆变器转化为200V的交流电（能量转化效率为80%），然后经变压器I升压，通过总电阻为r=50Ω的输电线路送往用户，再经变压器Ⅱ降为220V电压供用户使用，如图所示．已知输电线上损失的功率为3200W，求：
（1）变压器Ⅱ的原、副线圈匝数之比；
（2）变压器Ⅱ副线圈中的电流大小。
【答案】（1）980:11；（2）712.7A
【解析】
【详解】（1）根据题意
输电线上损失的功率
解得
解得
变压器II的原、副线圈匝数之比
（2）用户得到的功率
解得
18. 如图，一质量的平顶小车，车顶右端放一质量的小物体，小物体可视为质点，与车顶之间的动摩擦因数，小车静止在光滑的水平轨道上。现有一质量的子弹以水平速度射中小车左端，并留在车中。子弹与车相互作用时间很短。若使小物体不从车顶上滑落，g取求：
（1）子弹射中小车过程中损失的机械能为多少？
最后物体与车的共同速度为多少？
小木块在小车上滑行的时间。
【答案】（1）12J；（2）；（3）0.5s
【解析】
【分析】
【详解】（1）子弹进入小车的过程中由动量守恒定律可得
解得
由能量守恒定律得
代入数据得
（2）由动量守恒定律可得
解得
（3）以小物体为研究对象，由动量定理得
代入数据解得
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