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精品解析：湖南省常德市石门县第一中学2023-2024学年高二下学期期末考试物理试题-A4答案卷尾
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这是一份精品解析：湖南省常德市石门县第一中学2023-2024学年高二下学期期末考试物理试题-A4答案卷尾，共17页。试卷主要包含了5，重力加速度g取，则， 5V等内容，欢迎下载使用。
物理试题
考试时间：75分钟
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
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、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．如图甲所示，带缺口的刚性金属圆环在纸面内固定放置，在圆环的缺口两端引出两根导线，分别与两块垂直于纸面正对固定放置的平行金属板P、Q连接．圆环内有垂直于纸面变化的磁场，变化规律如图乙所示（规定磁场方向垂直于纸面向里为正方向）．图中可能正确表示P、Q两极板间电场强度E（规定电场方向由P板指向Q板为正方向）随时间t变化情况的是
A．B．C．D．
2．如图所示，边长为L的等边三角形导线框用绝缘细线悬挂于天花板，导线框中通一逆时针方向的电流，图中虚线过ab边和ac边的中点，在虚线的下方有一垂直于导线框平面向里的匀强磁场，其磁感应强度大小为B，此时导线框处于静止状态，导线框中的电流大小为I，细线中的拉力为F1；保持其他条件不变，现将虚线下方的磁场平移至虚线上方（虚线下方不再有磁场），且磁感应强度增大到原来的两倍，此时细线中拉力大小为( )
A．B．
C．D．
3．如图所示，竖直平面内的平面直角坐标系的y轴竖直向上、x轴水平向右，电场方向斜向右上，磁场方向水平向里，带正电小球在磁场中做直线运动，则（ ）
A．小球可能沿x轴正方向运动B．小球可能沿x轴负方向运动
C．小球可能沿y轴正方向运动D．小球可能沿y轴负方向运动
4．如图所示，质量为的小车静止在光滑水平面上，小车段是半径为的四分之一光滑圆弧轨道，段是长为L的粗糙水平轨道，两段轨道相切于B点。一质量为的可视为质点的滑块从小车上的A点由静止开始沿轨道下滑，然后滑入轨道，最后恰好停在C点，滑块与轨道间的动摩擦因数为0.5，重力加速度g取，则（ ）
A．整个过程中滑块和小车组成的系统动量守恒
B．滑块由A滑到B过程中，滑块的机械能守恒
C．段长
D．全过程小车相对地面的位移大小为0.5m
5．如图所示，在足够大的光滑水平面上放有两物块A和B，已知，A物块连接一个轻弹簧并处于静止状态，B物块以初速度向着A物块运动，在B物块与弹簧作用过程中，两物块始终在同一条直线上运动，下列判断正确的是( )
A．弹簧恢复原长时，B物块的速度为零
B．弹簧恢复原长时，B物块的速度不为零，且方向向右
C．在弹簧压缩过程中，B物块动能先减小后增大
D．在与弹簧相互作用的整个过程中，B物块的动能先减小后增大
6．一柱状容器的高为3l，底面是边长为2l的正方形，容器内装满某种透明液体。过容器中心轴DD′、垂直于左右两侧面的剖面图如图所示。容器右侧内壁涂有反光材料，其他内壁涂有吸光材料。在剖面图的左下角处有一点光源，其发出的红光经过容器内部相应光路后，从液体上表面的D点射出两束相互垂直的光，则（ ）
A．该透明液体对红光的折射率为
B．红光在透明液体中的传播速度为0.6c
C．红光从透明液体到空气的临界角为37°
D．将红光改为紫光后从D点射出的两束光夹角为锐角
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，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。
7．光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是（ ）
A．用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象
B．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，则干涉条纹间距变窄
C．用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象
D．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象
8．一简谐横波沿x轴方向传播，已知t=0.1s时的波形如图甲所示，图乙是x=4m处的质点的振动图像，则下列说法正确的是（ ）
A．此波沿x轴正方向传播
B．此波的波速为10m/s
C．从甲图所示时刻起再过0.6s，x=2.2m处的质点所通过的路程为30cm
D．在t=0.52s时，x=2m处的质点的位移y＜0且质点沿y轴负方向运动
9．如图所示，质量均为M的铝板A和铁板B分别放在光滑水平地面上，质量为m（）的同一木块C，先后以相同的初速度v0从左端滑上A和B，最终C相对于A和B都保持相对静止，在这两种情况下（ ）
A．C的最终速度相同
B．C相对于A和B滑行的距离相同
C．A和B相对地面滑动的距离相同
D．两种情况下产生的热量相等
10．如图a所示，在匀强磁场中，一电阻均匀的正方形单匝导线框abcd绕与磁感线垂直的转轴ab匀速转运，线框产生的交流电动势随时间变化规律如图b所示，若线框的总电阻为5Ω则（ ）
A．cd 边两端电压的有效值为 16. 5V
B．线框的最大磁通量为
C．从 t=0 到 t=0.01s 时间内，通过线框某一截面的电荷量为
D．线框转动一周产生的焦耳热为 3. 87J
三、非选择题：共56分。
11．现在用图甲装置验证动量守恒定律：长木板的一端垫有小木块，可以微调木板的倾斜程度，以平衡摩擦力，使小车能在木板上做匀速直线运动。小车A前端粘有橡皮泥，后端连接纸带，接通打点计时器电源后，让小车A以某速度做匀速直线运动，与置于木板上静止的小车B相碰并粘在一起，继续做匀速直线运动。打点计时器电源频率为50Hz，得到的纸带如图乙所示，各计数点之间的距离已标在图上。
（1）图中的数据有AB、BC、CD、DE四段，计算小车A碰撞前的速度大小应选 段，计算两车碰撞后的速度大小应选 段；
（2）若小车A的质量为0.4kg，小车B的质量为0.2kg，根据纸带数据可得碰前两小车的总动量为 kg·m/s，碰后两小车的总动量为 kg·m/s。（结果均保留4位有效数字）
12．用单摆测定重力加速度的实验装置如图所示。
（1）组装单摆时，应在下列器材中选用 （选填选项前的字母）；
A.长度为左右的细线 B.长度为左右的细线
C.直径为的塑料球 D.直径为的铁球
（2）设单摆的摆长为L、周期为T，则重力加速度 。（用L、T表示）
（3）将单摆正确悬挂后进行如下操作，其中正确的是 （选填选项前的字母）。
A.测出摆线长作为单摆的摆长
B.把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度释放，使之在竖直平面内做简谐运动
C.在摆球经过平衡位置时开始计时
D.用秒表测量单摆完成1次全振动所用时间并作为单摆的周期
（4）甲同学多次改变单摆的摆长并测得相应的周期，他根据测量数据做出了如图所示的图像，横坐标为摆长，纵坐标为周期的平方。若图线斜率为k，则当地的重力加速度 （用k表示）。
（5）乙同学测得的重力加速度数值大于当地的重力加速度的实际值，造成这一情况的原因可能是 （选填选项前的字母）。
A.开始摆动时振幅较小
B.开始计时时，过早按下秒表
C.测量周期时，误将摆球（n-1）次全振动的时间记为n次全振动的时间
13．变压器为什么不能改变恒定电流的电压？
14．如图所示，在y轴右方有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B = 0.20T。有一质子以速度v = 2.0×106m/s，从x轴上的A点（10cm，0）沿与x轴正方向成30°斜向上射入磁场。质子质量取m = 1.6×10-27kg，电量q = 1.6×10-19C，质子重力不计。求：
(1)质子在磁场中做圆周运动的半径；
(2)质子在磁场中运动所经历的时间。
15．深空探测一直是人类的梦想。2013年12月14日“嫦娥三号”探测器成功实施月面软着陆，中国由此成为世界上第3个实现月面软着陆的国家。如图所示为此次探测中，我国科学家在国际上首次采用的由接近段、悬停段、避障段和缓速下降段等任务段组成的接力避障模式示意图。请你应用学过的知识解决下列问题。
(1)已知地球质量约是月球质量的81倍，地球半径约是月球半径的4倍。将月球和地球都视为质量分布均匀的球体，不考虑地球、月球自转及其他天体的影响。求月球表面重力加速度g月与地球表面重力加速度g的比值。
(2)由于月球表面无大气，无法利用大气阻力来降低飞行速度，我国科学家用自行研制的大范围变推力发动机实现了探测器中途修正、近月制动及软着陆任务。在避障段探测器从距月球表面约100m高处，沿与水平面成夹角45°的方向，匀减速直线运动到着陆点上方30m处。已知发动机提供的推力与竖直方向的夹角为θ，探测器燃料消耗带来的质量变化、探测器高度变化带来的重力加速度g月的变化均忽略不计，求此阶段探测器的加速度a与月球表面重力加速度g月的比值。
(3)为避免探测器着陆过程中带来的过大冲击，科学家们研制了着陆缓冲装置来吸收着陆冲击能量，即尽可能把探测器着陆过程损失的机械能不可逆地转变为其他形式的能量，如塑性变形能、内能等，而不通过弹性变形来储存能量，以避免二次冲击或其他难以控制的后果。
已知着陆过程探测器质量（包括着陆缓冲装置）为m，刚接触月面时速度为v，从刚接触月面开始到稳定着陆过程中重心下降高度为H，月球表面重力加速度为g月，着陆过程中发动机处于关闭状态，求着陆过程中缓冲装置吸收的总能量及探测器受到的冲量。
1．D
【详解】BC．在0至时，磁感应强度B减小，故圆环中产生的磁场向里，圆环中的感应电流沿顺时针，故极板P带正电，电场方向由P指向Q，即电场方向是正方向，故选项BC错误；
AD．又因为这段时间内磁场的变化是均匀的，故产生的感应电动势大小不变，所以PQ两极板间的电压不变，电场强度不变，所以A错误，D正确。
故选D。
2．A
【详解】当在虚线的下方有一垂直于导线框向里的匀强磁场，此时导线框处于静止状态，细线中的拉力为，结合矢量的合成法则及三角知识，则线框受到安培力的合力，方向竖直向上，大小为
根据平衡条件则有
现将虚线下方的磁静场移至虚线上方，此时细线中拉力为，线框处于匀强磁场中，则各边受到的安培力大小相等，依据左手定则可知安培力夹角均为，因此安培力合力为
根据平衡条件则有
联立可得细线中拉力大小为
故选A。
3．C
【详解】小球在重力、电场力和洛伦兹力作用下做直线运动，因为洛伦兹力随速度的变化而变化，故小球一定做匀速运动，则小球所受合力为0。
A．小球若沿x轴正方向运动，则小球受到竖直向下的重力，斜向右上的电场力和竖直向上的洛伦兹力，合力不可能为0，故A错误；
B．小球若沿x轴负方向运动，则小球受到竖直向下的重力，斜向右上的电场力和竖直向下的洛伦兹力，合力不可能为0，故B错误；
C．小球若沿y轴正方向运动，则小球受到竖直向下的重力，斜向右上的电场力和水平向左的洛伦兹力，合力可能为0，故C正确；
D．小球若沿y轴负方向运动，则小球受到竖直向下的重力，斜向右上的电场力和水平向右的洛伦兹力，合力不可能为0，故D错误。
故选C。
4．D
【详解】A．滑块社圆弧上运动时有竖直方向的加速度，所以对系统而言竖直方向外力矢量和不为零，不满足动量守恒的条件，故A错误；
B．滑块由A滑到过程中，小车对滑块的弹力做负功，滑块的机械能不守恒，故B错误；
C．恰好停在对点时，二者均静止，根据能量守恒有
解得
故C错误；
D．水平动量守恒有
整个过程滑块和小车运到时间相同，故有
、分别为M、m相对地面的位移大小，则滑块相对于小车的位移大小为
联合解得
故D正确。
故选D。
5．D
【详解】AB．A、B设弹簧恢复原长时，A、B的速度分别为vA和vB．系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得
由机械能守恒定律得
解得
已知，则
说明弹簧恢复原长时，B物块的速度不为零，且方向向左，选项AB错误；
CD．在弹簧压缩过程中，B先向右减速，动能减小；当两物体速度相等时，弹簧被压缩到最短，然后弹簧长度增加，物块B的速度减至零向左加速，则整个过程中B物块的动能先减小后增大，C错误，D正确。
故选D。
6．A
【详解】设从光源发出的光直接照射到D点射出的光的入射角为i1，折射角为r1，经反光壁反射后从D点射出的光的入射角为i2，折射角为r2，在剖面图内作光源相对于反光壁的对称点C，连接CD，交反光壁于E点，则这两束光的光路图如图所示
A．设液体对红光的折射率为n，由折射定律可得
由题意可得
r1＋r2=90°
由几何关系可得
，
联立可得
A正确；
B．由折射定律可得
可得红光在透明液体中的传播速度
B错误；
C．由全反射临界角公式可得
故红光从透明液体到空气的临界角大于37°，C错误；
D．将红光改为紫光后，光的频率增大，液体对光的折射率变大，因为入射角不变，则折射角增大，故两条折射光线夹角为钝角，D错误。
故选A。
7．BD
【详解】A．将待检查的光学平面上放一个透明的样板，在样板的一端垫一个薄片，使样板的标准平面与被测平面之间形成一个楔形空气薄层。用单色光从上面照射，空气层的上下两个表面反射的两列光波发生干涉。空气层厚度相同的地方，两列波的路程差相同，两列波叠加时相互加强和相互削弱的情况也相同，所以如果被测表面是平整的，干涉条纹就是一组平行的直线，如果干涉条纹发生弯曲，就表明被测表面不平整。综上所述，用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象，故A错误；
B．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，则光的波长变短，根据可知干涉条纹间距变窄，故B正确；
C．用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的色散现象，故C错误；
D．通过在光学镜头表面镀一层特定厚度的薄膜，使某种需要加强透射的光在膜的前表面的反射光和镜头的前表面的反射光发生干涉减弱，从而增强其透射而减少其反射，即利用了薄膜干涉的原理，故D正确。
故选BD。
8．BCD
【详解】A．图乙是x=4m处的质点的振动图像， t=0.1s时刻，x=4m处的质点的振动方向向上，根据波形平移法可知：简谐横波是沿x轴负方向传播。故A错误。
B．由甲、乙图分别读出，λ=4m，T=0.4s，则波速，故B正确。
C．再过0.6s，即 ，x=2.2m处的质点所通过的路程为
故C正确；
D．在t=0.52s时，则图示位置振动0.42s， ，则x=2m处的质点的位移y＜0且质点沿y轴负方向运动，故D正确；
故选BCD。
9．AD
【详解】A．将物块和板看做一个系统，系统无外力做功，动量守恒，则有
解得
最终C相对于A和B都保持相对静止，所以A、C的最终速度相同，A正确；
B．设物块与板的相对位移为，相对滑动的过程产生的热量等于系统损失的机械能，则有
由于A、B板材质不同，所以μ不同，则C相对于A和B滑行的距离不相同，B错误；
C．设A、B相对地面滑动的距离为s，摩擦力做功使M获得动能，由动能定理得
由于μ不同，所以A和B相对地面滑动的距离也不相同，C错误；
D．该过程产生的热量等于系统损失的机械能，则有
所以两种情况下产生的热量相等，D正确。
故选AD。
10．AC
【详解】A．cd边相当于电源，由图可得电源电动势的有效值为
cd 边两端电压为路端电压其有效值为
所以A正确；
B．由图可得感应电动势的峰值为
由图可得周期T=0.02s，则角速度为
线框的最大磁通量为
所以B错误；
C．从 t=0 到 t=0.01s 时间内，磁通量的变化量为
通过线框某一截面的电荷量为
所以C正确；
D．线框转动一周产生的焦耳热为
所以D错误；
故选AC。
11． BC DE 0.6848 0.6840
【详解】（1）碰撞前和碰撞后小车做匀速运动，应该选取点迹分布均匀的部分；小车A碰撞前的速度大小应选BC段，计算两车碰撞后的速度大小应选DE段。
（2）小车A碰撞前的速度大小
两车碰撞后的速度大小
碰前两小车的总动量
12． AD BC C
【详解】（1）[1]为减小实验误差应选择适当长些的细线作为摆线，为减小空气阻力的影响应选择质量大而体积小的球作摆球，故选AD；
（2）[2]根据单摆的周期公式，可得重力加速度为
（3）[3] A．摆线长度与摆球半径之和是单摆摆长，故A错误；
B．单摆在小角度下的运动为简谐运动，把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度释放，使之做简谐运动，故B正确；
C．为减小测量误差，在摆球经过平衡位置时开始计时，故C正确；
D．为减小测量误差，应测出个周期的总时间，然后求出周期为，用单摆完成1次全振动所用时间并作为单摆的周期实验误差较大，故D错误；
故选BC；
（4）[4]由单摆的周期公式，可知
由图像可得，图像的斜率
故重力加速度为
（5）[5] A．单摆在小角度下的摆到为简谐振动，开始摆动时振幅较小，单摆的振幅对重力加速度的测量没有影响，故A错误；
B．开始计时时，过早按下秒表，所测周期T偏大，所测重力加速度偏小，故B错误；
C．测量周期时，误将摆球（n－1）次全振动的时间记为n次全振动的时间，所测周期T偏小，所测重力加速度g偏大，故C正确；
故选C。
13．见解析
【详解】变压器是根据电磁感应原理来工作的，恒定电流的电压加在变压器的原线圈上时，通过原线圈的电流大小和方向不变，它产生的磁场通过副线圈的磁通量不变，因此在副线圈中不会产生感应电动势，副线圈两端也没有电压，所以变压器不能改变恒定电流的电压。
14．(1)；(2)
【详解】(1)质子在磁场中受洛仑兹力做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律得
质子做匀速圆周运动的半径为
(2)由于质子的初速度方向与轴正方向的夹角为30°，且半径恰好等于0.10m，因此质子将在磁场中做半个圆周运动到达轴上的C点，如图所示
根据圆周运动的规律，质子做圆周运动的周期为
质子从出发到第一次到达y轴所经历的时间为
15．(1)；(2)；(3) ；
【详解】(1)根据万有引力提供星球表面的重力可知，有黄金代换公式有
则
(2)根据题目条件画出受力分析如图所示，
由矢量运算法则画出三角形如图2所示，
由正弦定理可得
解得
(3)缓冲装置吸收的能量来源于探测器动能和势能，由能量守恒定律可得：
根据动量定理，探测器受到的冲量等于动量变化
物理试题
考试时间：75分钟
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
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、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．如图甲所示，带缺口的刚性金属圆环在纸面内固定放置，在圆环的缺口两端引出两根导线，分别与两块垂直于纸面正对固定放置的平行金属板P、Q连接．圆环内有垂直于纸面变化的磁场，变化规律如图乙所示（规定磁场方向垂直于纸面向里为正方向）．图中可能正确表示P、Q两极板间电场强度E（规定电场方向由P板指向Q板为正方向）随时间t变化情况的是
A．B．C．D．
2．如图所示，边长为L的等边三角形导线框用绝缘细线悬挂于天花板，导线框中通一逆时针方向的电流，图中虚线过ab边和ac边的中点，在虚线的下方有一垂直于导线框平面向里的匀强磁场，其磁感应强度大小为B，此时导线框处于静止状态，导线框中的电流大小为I，细线中的拉力为F1；保持其他条件不变，现将虚线下方的磁场平移至虚线上方（虚线下方不再有磁场），且磁感应强度增大到原来的两倍，此时细线中拉力大小为( )
A．B．
C．D．
3．如图所示，竖直平面内的平面直角坐标系的y轴竖直向上、x轴水平向右，电场方向斜向右上，磁场方向水平向里，带正电小球在磁场中做直线运动，则（ ）
A．小球可能沿x轴正方向运动B．小球可能沿x轴负方向运动
C．小球可能沿y轴正方向运动D．小球可能沿y轴负方向运动
4．如图所示，质量为的小车静止在光滑水平面上，小车段是半径为的四分之一光滑圆弧轨道，段是长为L的粗糙水平轨道，两段轨道相切于B点。一质量为的可视为质点的滑块从小车上的A点由静止开始沿轨道下滑，然后滑入轨道，最后恰好停在C点，滑块与轨道间的动摩擦因数为0.5，重力加速度g取，则（ ）
A．整个过程中滑块和小车组成的系统动量守恒
B．滑块由A滑到B过程中，滑块的机械能守恒
C．段长
D．全过程小车相对地面的位移大小为0.5m
5．如图所示，在足够大的光滑水平面上放有两物块A和B，已知，A物块连接一个轻弹簧并处于静止状态，B物块以初速度向着A物块运动，在B物块与弹簧作用过程中，两物块始终在同一条直线上运动，下列判断正确的是( )
A．弹簧恢复原长时，B物块的速度为零
B．弹簧恢复原长时，B物块的速度不为零，且方向向右
C．在弹簧压缩过程中，B物块动能先减小后增大
D．在与弹簧相互作用的整个过程中，B物块的动能先减小后增大
6．一柱状容器的高为3l，底面是边长为2l的正方形，容器内装满某种透明液体。过容器中心轴DD′、垂直于左右两侧面的剖面图如图所示。容器右侧内壁涂有反光材料，其他内壁涂有吸光材料。在剖面图的左下角处有一点光源，其发出的红光经过容器内部相应光路后，从液体上表面的D点射出两束相互垂直的光，则（ ）
A．该透明液体对红光的折射率为
B．红光在透明液体中的传播速度为0.6c
C．红光从透明液体到空气的临界角为37°
D．将红光改为紫光后从D点射出的两束光夹角为锐角
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，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。
7．光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是（ ）
A．用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象
B．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，则干涉条纹间距变窄
C．用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象
D．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象
8．一简谐横波沿x轴方向传播，已知t=0.1s时的波形如图甲所示，图乙是x=4m处的质点的振动图像，则下列说法正确的是（ ）
A．此波沿x轴正方向传播
B．此波的波速为10m/s
C．从甲图所示时刻起再过0.6s，x=2.2m处的质点所通过的路程为30cm
D．在t=0.52s时，x=2m处的质点的位移y＜0且质点沿y轴负方向运动
9．如图所示，质量均为M的铝板A和铁板B分别放在光滑水平地面上，质量为m（）的同一木块C，先后以相同的初速度v0从左端滑上A和B，最终C相对于A和B都保持相对静止，在这两种情况下（ ）
A．C的最终速度相同
B．C相对于A和B滑行的距离相同
C．A和B相对地面滑动的距离相同
D．两种情况下产生的热量相等
10．如图a所示，在匀强磁场中，一电阻均匀的正方形单匝导线框abcd绕与磁感线垂直的转轴ab匀速转运，线框产生的交流电动势随时间变化规律如图b所示，若线框的总电阻为5Ω则（ ）
A．cd 边两端电压的有效值为 16. 5V
B．线框的最大磁通量为
C．从 t=0 到 t=0.01s 时间内，通过线框某一截面的电荷量为
D．线框转动一周产生的焦耳热为 3. 87J
三、非选择题：共56分。
11．现在用图甲装置验证动量守恒定律：长木板的一端垫有小木块，可以微调木板的倾斜程度，以平衡摩擦力，使小车能在木板上做匀速直线运动。小车A前端粘有橡皮泥，后端连接纸带，接通打点计时器电源后，让小车A以某速度做匀速直线运动，与置于木板上静止的小车B相碰并粘在一起，继续做匀速直线运动。打点计时器电源频率为50Hz，得到的纸带如图乙所示，各计数点之间的距离已标在图上。
（1）图中的数据有AB、BC、CD、DE四段，计算小车A碰撞前的速度大小应选 段，计算两车碰撞后的速度大小应选 段；
（2）若小车A的质量为0.4kg，小车B的质量为0.2kg，根据纸带数据可得碰前两小车的总动量为 kg·m/s，碰后两小车的总动量为 kg·m/s。（结果均保留4位有效数字）
12．用单摆测定重力加速度的实验装置如图所示。
（1）组装单摆时，应在下列器材中选用 （选填选项前的字母）；
A.长度为左右的细线 B.长度为左右的细线
C.直径为的塑料球 D.直径为的铁球
（2）设单摆的摆长为L、周期为T，则重力加速度 。（用L、T表示）
（3）将单摆正确悬挂后进行如下操作，其中正确的是 （选填选项前的字母）。
A.测出摆线长作为单摆的摆长
B.把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度释放，使之在竖直平面内做简谐运动
C.在摆球经过平衡位置时开始计时
D.用秒表测量单摆完成1次全振动所用时间并作为单摆的周期
（4）甲同学多次改变单摆的摆长并测得相应的周期，他根据测量数据做出了如图所示的图像，横坐标为摆长，纵坐标为周期的平方。若图线斜率为k，则当地的重力加速度 （用k表示）。
（5）乙同学测得的重力加速度数值大于当地的重力加速度的实际值，造成这一情况的原因可能是 （选填选项前的字母）。
A.开始摆动时振幅较小
B.开始计时时，过早按下秒表
C.测量周期时，误将摆球（n-1）次全振动的时间记为n次全振动的时间
13．变压器为什么不能改变恒定电流的电压？
14．如图所示，在y轴右方有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B = 0.20T。有一质子以速度v = 2.0×106m/s，从x轴上的A点（10cm，0）沿与x轴正方向成30°斜向上射入磁场。质子质量取m = 1.6×10-27kg，电量q = 1.6×10-19C，质子重力不计。求：
(1)质子在磁场中做圆周运动的半径；
(2)质子在磁场中运动所经历的时间。
15．深空探测一直是人类的梦想。2013年12月14日“嫦娥三号”探测器成功实施月面软着陆，中国由此成为世界上第3个实现月面软着陆的国家。如图所示为此次探测中，我国科学家在国际上首次采用的由接近段、悬停段、避障段和缓速下降段等任务段组成的接力避障模式示意图。请你应用学过的知识解决下列问题。
(1)已知地球质量约是月球质量的81倍，地球半径约是月球半径的4倍。将月球和地球都视为质量分布均匀的球体，不考虑地球、月球自转及其他天体的影响。求月球表面重力加速度g月与地球表面重力加速度g的比值。
(2)由于月球表面无大气，无法利用大气阻力来降低飞行速度，我国科学家用自行研制的大范围变推力发动机实现了探测器中途修正、近月制动及软着陆任务。在避障段探测器从距月球表面约100m高处，沿与水平面成夹角45°的方向，匀减速直线运动到着陆点上方30m处。已知发动机提供的推力与竖直方向的夹角为θ，探测器燃料消耗带来的质量变化、探测器高度变化带来的重力加速度g月的变化均忽略不计，求此阶段探测器的加速度a与月球表面重力加速度g月的比值。
(3)为避免探测器着陆过程中带来的过大冲击，科学家们研制了着陆缓冲装置来吸收着陆冲击能量，即尽可能把探测器着陆过程损失的机械能不可逆地转变为其他形式的能量，如塑性变形能、内能等，而不通过弹性变形来储存能量，以避免二次冲击或其他难以控制的后果。
已知着陆过程探测器质量（包括着陆缓冲装置）为m，刚接触月面时速度为v，从刚接触月面开始到稳定着陆过程中重心下降高度为H，月球表面重力加速度为g月，着陆过程中发动机处于关闭状态，求着陆过程中缓冲装置吸收的总能量及探测器受到的冲量。
1．D
【详解】BC．在0至时，磁感应强度B减小，故圆环中产生的磁场向里，圆环中的感应电流沿顺时针，故极板P带正电，电场方向由P指向Q，即电场方向是正方向，故选项BC错误；
AD．又因为这段时间内磁场的变化是均匀的，故产生的感应电动势大小不变，所以PQ两极板间的电压不变，电场强度不变，所以A错误，D正确。
故选D。
2．A
【详解】当在虚线的下方有一垂直于导线框向里的匀强磁场，此时导线框处于静止状态，细线中的拉力为，结合矢量的合成法则及三角知识，则线框受到安培力的合力，方向竖直向上，大小为
根据平衡条件则有
现将虚线下方的磁静场移至虚线上方，此时细线中拉力为，线框处于匀强磁场中，则各边受到的安培力大小相等，依据左手定则可知安培力夹角均为，因此安培力合力为
根据平衡条件则有
联立可得细线中拉力大小为
故选A。
3．C
【详解】小球在重力、电场力和洛伦兹力作用下做直线运动，因为洛伦兹力随速度的变化而变化，故小球一定做匀速运动，则小球所受合力为0。
A．小球若沿x轴正方向运动，则小球受到竖直向下的重力，斜向右上的电场力和竖直向上的洛伦兹力，合力不可能为0，故A错误；
B．小球若沿x轴负方向运动，则小球受到竖直向下的重力，斜向右上的电场力和竖直向下的洛伦兹力，合力不可能为0，故B错误；
C．小球若沿y轴正方向运动，则小球受到竖直向下的重力，斜向右上的电场力和水平向左的洛伦兹力，合力可能为0，故C正确；
D．小球若沿y轴负方向运动，则小球受到竖直向下的重力，斜向右上的电场力和水平向右的洛伦兹力，合力不可能为0，故D错误。
故选C。
4．D
【详解】A．滑块社圆弧上运动时有竖直方向的加速度，所以对系统而言竖直方向外力矢量和不为零，不满足动量守恒的条件，故A错误；
B．滑块由A滑到过程中，小车对滑块的弹力做负功，滑块的机械能不守恒，故B错误；
C．恰好停在对点时，二者均静止，根据能量守恒有
解得
故C错误；
D．水平动量守恒有
整个过程滑块和小车运到时间相同，故有
、分别为M、m相对地面的位移大小，则滑块相对于小车的位移大小为
联合解得
故D正确。
故选D。
5．D
【详解】AB．A、B设弹簧恢复原长时，A、B的速度分别为vA和vB．系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得
由机械能守恒定律得
解得
已知，则
说明弹簧恢复原长时，B物块的速度不为零，且方向向左，选项AB错误；
CD．在弹簧压缩过程中，B先向右减速，动能减小；当两物体速度相等时，弹簧被压缩到最短，然后弹簧长度增加，物块B的速度减至零向左加速，则整个过程中B物块的动能先减小后增大，C错误，D正确。
故选D。
6．A
【详解】设从光源发出的光直接照射到D点射出的光的入射角为i1，折射角为r1，经反光壁反射后从D点射出的光的入射角为i2，折射角为r2，在剖面图内作光源相对于反光壁的对称点C，连接CD，交反光壁于E点，则这两束光的光路图如图所示
A．设液体对红光的折射率为n，由折射定律可得
由题意可得
r1＋r2=90°
由几何关系可得
，
联立可得
A正确；
B．由折射定律可得
可得红光在透明液体中的传播速度
B错误；
C．由全反射临界角公式可得
故红光从透明液体到空气的临界角大于37°，C错误；
D．将红光改为紫光后，光的频率增大，液体对光的折射率变大，因为入射角不变，则折射角增大，故两条折射光线夹角为钝角，D错误。
故选A。
7．BD
【详解】A．将待检查的光学平面上放一个透明的样板，在样板的一端垫一个薄片，使样板的标准平面与被测平面之间形成一个楔形空气薄层。用单色光从上面照射，空气层的上下两个表面反射的两列光波发生干涉。空气层厚度相同的地方，两列波的路程差相同，两列波叠加时相互加强和相互削弱的情况也相同，所以如果被测表面是平整的，干涉条纹就是一组平行的直线，如果干涉条纹发生弯曲，就表明被测表面不平整。综上所述，用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象，故A错误；
B．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，则光的波长变短，根据可知干涉条纹间距变窄，故B正确；
C．用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的色散现象，故C错误；
D．通过在光学镜头表面镀一层特定厚度的薄膜，使某种需要加强透射的光在膜的前表面的反射光和镜头的前表面的反射光发生干涉减弱，从而增强其透射而减少其反射，即利用了薄膜干涉的原理，故D正确。
故选BD。
8．BCD
【详解】A．图乙是x=4m处的质点的振动图像， t=0.1s时刻，x=4m处的质点的振动方向向上，根据波形平移法可知：简谐横波是沿x轴负方向传播。故A错误。
B．由甲、乙图分别读出，λ=4m，T=0.4s，则波速，故B正确。
C．再过0.6s，即 ，x=2.2m处的质点所通过的路程为
故C正确；
D．在t=0.52s时，则图示位置振动0.42s， ，则x=2m处的质点的位移y＜0且质点沿y轴负方向运动，故D正确；
故选BCD。
9．AD
【详解】A．将物块和板看做一个系统，系统无外力做功，动量守恒，则有
解得
最终C相对于A和B都保持相对静止，所以A、C的最终速度相同，A正确；
B．设物块与板的相对位移为，相对滑动的过程产生的热量等于系统损失的机械能，则有
由于A、B板材质不同，所以μ不同，则C相对于A和B滑行的距离不相同，B错误；
C．设A、B相对地面滑动的距离为s，摩擦力做功使M获得动能，由动能定理得
由于μ不同，所以A和B相对地面滑动的距离也不相同，C错误；
D．该过程产生的热量等于系统损失的机械能，则有
所以两种情况下产生的热量相等，D正确。
故选AD。
10．AC
【详解】A．cd边相当于电源，由图可得电源电动势的有效值为
cd 边两端电压为路端电压其有效值为
所以A正确；
B．由图可得感应电动势的峰值为
由图可得周期T=0.02s，则角速度为
线框的最大磁通量为
所以B错误；
C．从 t=0 到 t=0.01s 时间内，磁通量的变化量为
通过线框某一截面的电荷量为
所以C正确；
D．线框转动一周产生的焦耳热为
所以D错误；
故选AC。
11． BC DE 0.6848 0.6840
【详解】（1）碰撞前和碰撞后小车做匀速运动，应该选取点迹分布均匀的部分；小车A碰撞前的速度大小应选BC段，计算两车碰撞后的速度大小应选DE段。
（2）小车A碰撞前的速度大小
两车碰撞后的速度大小
碰前两小车的总动量
12． AD BC C
【详解】（1）[1]为减小实验误差应选择适当长些的细线作为摆线，为减小空气阻力的影响应选择质量大而体积小的球作摆球，故选AD；
（2）[2]根据单摆的周期公式，可得重力加速度为
（3）[3] A．摆线长度与摆球半径之和是单摆摆长，故A错误；
B．单摆在小角度下的运动为简谐运动，把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度释放，使之做简谐运动，故B正确；
C．为减小测量误差，在摆球经过平衡位置时开始计时，故C正确；
D．为减小测量误差，应测出个周期的总时间，然后求出周期为，用单摆完成1次全振动所用时间并作为单摆的周期实验误差较大，故D错误；
故选BC；
（4）[4]由单摆的周期公式，可知
由图像可得，图像的斜率
故重力加速度为
（5）[5] A．单摆在小角度下的摆到为简谐振动，开始摆动时振幅较小，单摆的振幅对重力加速度的测量没有影响，故A错误；
B．开始计时时，过早按下秒表，所测周期T偏大，所测重力加速度偏小，故B错误；
C．测量周期时，误将摆球（n－1）次全振动的时间记为n次全振动的时间，所测周期T偏小，所测重力加速度g偏大，故C正确；
故选C。
13．见解析
【详解】变压器是根据电磁感应原理来工作的，恒定电流的电压加在变压器的原线圈上时，通过原线圈的电流大小和方向不变，它产生的磁场通过副线圈的磁通量不变，因此在副线圈中不会产生感应电动势，副线圈两端也没有电压，所以变压器不能改变恒定电流的电压。
14．(1)；(2)
【详解】(1)质子在磁场中受洛仑兹力做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律得
质子做匀速圆周运动的半径为
(2)由于质子的初速度方向与轴正方向的夹角为30°，且半径恰好等于0.10m，因此质子将在磁场中做半个圆周运动到达轴上的C点，如图所示
根据圆周运动的规律，质子做圆周运动的周期为
质子从出发到第一次到达y轴所经历的时间为
15．(1)；(2)；(3) ；
【详解】(1)根据万有引力提供星球表面的重力可知，有黄金代换公式有
则
(2)根据题目条件画出受力分析如图所示，
由矢量运算法则画出三角形如图2所示，
由正弦定理可得
解得
(3)缓冲装置吸收的能量来源于探测器动能和势能，由能量守恒定律可得：
根据动量定理，探测器受到的冲量等于动量变化
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