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安徽省阜阳市2021-2022学年高二第二学期教学质量统测物理试题（含答案）
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这是一份安徽省阜阳市2021-2022学年高二第二学期教学质量统测物理试题（含答案）
阜阳市2021~2022学年度高二年级教学质量统测物 理考生注意：1.本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分，共100分。考试时间90分钟。2.请将各题答案填写在答题卡上。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. 当急救车从我们身边疾驰而过，我们听到的急救车鸣笛的音调会发生变化，这是声波的A．折射 B．干涉C．衍射 D．多普勒效应2.某型号手机充电器中的变压器可认为是理想变压器，原、副线圈匝数比为。若原线圈上加有最大电压值为220V的正弦交流电，则副线圈上可获得电压的有效值为A．0.2V B． 1VC．5V D．5V3. 用如图所示的实验装置测量紫光的波长。实验中将滤光片从紫色改为红色，为使干涉条纹间距不变，可A．移动分划板 B．增大双缝的间距C．减小光源到双缝的距离 D．增大双缝到光屏的距离4.某学习小组在“用传感器观察电容器放电过程”的实验中得到的I—t图像如图所示，则电容器释放的电荷量约为A． B．C． D．5.如图所示，MN和PQ是两互相平行、竖直放置的光滑金属导轨，导轨足够长且电阻不计，ab是与导轨垂直且与导轨始终接触良好的金属杆，ab具有一定质量和电阻。先断开开关S，让ab由静止开始下落一段时间后，再闭合S。则闭合S后，ab不可能做A．匀速直线运动 B．减速运动至静止C．加速度逐渐减小的减速运动 D．加速度逐渐减小的加速运动6.如图所示，回旋加速器D形盒上加有垂直于表面的匀强磁场，狭缝间接有电压为U、频率为f的交流电。若A处粒子源产生的质子在加速器中被加速，则A．交流电的周期等于质子在磁场中运动周期的一半B．质子获得的最大速度与磁场的磁感应强度无关C．仅增大电压U，质子在加速器中运动的时间不变D．质子第n次被加速前、后的轨道半径之比为7.一列横波沿x轴正方向传播，在ts与两时刻的波形正好重合，如图所示。则A．质点振动周期为0.2sB．该波的波速为10m/sC．在时刻，处的质点位移可能为-a D．从t时刻开始计时，处的质点比处的质点先到达波谷位置8.如图所示，匀强磁场中，匀质导体棒PQ从一等边三角形线框上向右匀速滑过，忽略线框的电阻，且导体棒与线框接触良好，导体棒单位长度电阻为定值。从PQ滑上线框到离开线框的时间内，流过PQ棒上的电流I与时间t的关系可能正确的是9.在LC振荡电路中，某时刻线圈中的磁场B的方向如图所示，且磁感应强度正在减弱，则A．若俯视，此时线圈中的电流方向为顺时针方向B．电容器正在充电C．此时电容器的上极板带正电D．若增大电容器两板距离，LC振荡频率增大10.如图所示，某同学将量程为100mA、内阻为10Ω的表头G改装成电压量程为3V、电流量程为0.6A的“双用电表”，则A．图中表笔A应为红色 B．S与1端相接时可作3V的电压表使用C．电阻为2ΩD．电阻为211.如图所示，电荷量为—q的油滴从A点以速度v竖直向上射入水平向右的匀强电场，重力加速度为g，不计空气阻力，则油滴A．做变加速曲线运动B．轨迹的最高点在A点右侧C．从A点运动至最高点的时间为D．运动至最高点的过程中动能先减小后增大12.如图所示，固定于水平面内的电阻不计的足够长的两平行光滑金属导轨间距为L，质量均为m、阻值均为R的两金属棒ab、cd垂直搁置于导轨上，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向上。某一时刻同时给ab、cd以平行于导轨的初速度、，则从两棒开始运动至达到恒定速度的过程中A．ab中的最大电流为 B．ab速度为时其加速度比cd的大C．回路产生的焦耳热为 D． ab、cd间距增加了第II卷（非选择题 共52分）二、实验题（本题共2小题，共15分。）13.（6分）在“探究碰撞中的不变量”实验中，通过碰撞后做平抛运动测量速度的方法来进行实验，实验装置如图甲所示，实验原理如图乙所示。（1）实验室有下列3个小球，入射小球应该选取___________，被碰小球应该选取___________。（2）关于本实验，下列说法正确的是___________。A．同一实验中入射小球每次必须从斜槽上的同一位置由静止释放B．必须测量出斜槽末端到水平地面的高度C．实验中需要用到重垂线D．斜槽必须光滑且末端保持水平（3）用刻度尺测量M、P、N距O点的距离、、，若等式___________成立，则两球碰撞中动量守恒。（用、、、、等表示）14.（9分）一只电流表的表盘刻度清晰，但刻度值污损。小明要测量其内阻，除了待测电流表之外，实验室提供的器材如下：A．电压表V（量程为3V）；B．滑动变阻器（最大阻值为10Ω，额定电流为1A）；C．滑动变阻器（最大阻值为2kΩ，额定电流为1A）；D．电阻箱（0—999.9Ω）；E．电源（电动势约为6V，内阻约为1Ω）；F．开关一个、导线若干。（1）实验电路如图甲所示，选用的滑动变阻器为___________（选填“”或“”）。（2）请用笔画线代替导线，将图乙中电路连接完整。（3）下列实验操作步骤，正确顺序是___________。①将滑动变阻器的滑片调到a端，电阻箱的阻值调至最大②调节滑动变阻器和电阻箱，使电流表指针满偏③连接好实验电路④记录电压表的读数U和电阻箱的阻值⑤闭合开关S（4）保持电流表的指针满偏，调节滑动变阻器与电阻箱的阻值，记录多组实验数据，绘出的U—图像是一条直线。若直线的斜率为k，在U坐标轴上的截距为b，则该电流表的内阻为___________。（用k、b表示）三、计算题（本大题共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得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）15.（8分）透明半圆柱光学元件的横截面如图所示，圆心为O，半径为R，光源S在过O点的虚线上，且与O点的距离为R。S发出光线a、b，光线a的入射方向指向O，光线b的入射点在P点，P点与光线a的距离为，最终光线a、b从元件中平行射出。已知光在真空中的速度为c。求：（1）元件的折射率n；（2）光线b在元件中传播的时间t。16.（13分）如图所示，质量的长木板静置于光滑水平面上，木板左端有挡板，水平轻弹簧左端固定于挡板上，质量可视为质点的小物块置于木板右端，物块与弹簧右端相距。现给物块一大小I=4N·s、方向水平向左的瞬时冲量，物块向左运动，与弹簧发生作用后，距木板右端d=0.6m处相对木板静止。已知物块与木板间的动摩擦因数μ=0.25，弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度大小g取10。求：（1）物块刚获得冲量后的速度大小v；（2）系统在整个过程中产生的热量Q；（3）弹簧具有的弹性势能的最大值Epm。17.（16分）扭摆器是同步辐射装置中的插入件，能使粒子的运动轨迹发生扭摆。其简化模型如图所示，I、II两处的条形匀强磁场区边界竖直，宽度均为L，相距为L，磁场方向相反且垂直纸面，磁感应强度大小、均为未知值，一质量为m、电量为—q、重力不计的粒子，从靠近平行板电容器MN板处由静止释放，极板间电压为U，粒子经电场加速后平行于纸面射入I区，射入时速度与水平方向的夹角，粒子从I区右边界射出时速度与水平方向的夹角也为。（1）求粒子进入I区时的速度大小v；（2）求粒子首次在I区中运动的时间；（3）为使粒子能返回I区，求II区磁感应强度大小应满足的条件。阜阳市2021~2022学年度高二年级教学质量统测物理参考答案一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。1~8题在每小题给出的四个选项中，只有一项是正确的，9~12题有多个选项是正确的。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有错选或不答的得0分。)1. D【解析】观测者与声源之间有相对运动时，观测者接收到的频率与声源的频率不同，这种现象称为波的多普勒效应，选项D正确。2.C【解析】由已知条件知，原线圆两端电压的有效值为220V，设副线圈两端电压的有效值为U，则有=，解得，选项C正确。3.B【解析】根据干涉公式知，将滤光片换为波长较长的红色滤光片后，要使△x保持不变，可以减小双缝与像屏间的距离L或者增大双缝的问距d，选项B正确4.C【解析】电流一时间（I—t）图像与坐标轴围成的面积的物理意义为这段时间内通过电路某截面的电荷量由图像知所围面积为C．选项C正确。5.B【解析】设磁场的磁感应强度大小为B，两导轨间距为d，电路中的总电阻为R，金属杆的质量为m，金属杆做自由落体运动的时间为t，则闭合开关的瞬间，金属杆的速度大小为gt，电路中产生的电动势为Bdgt，感应电流为，金属杆受到的安培力大小为。当时，金属杆受力平衡，之后做匀速直线运动：当时，金属杆受到的合外力竖直向下，速度要变大，合外力将减小，即加速度在减小，直至后，金属杆做匀速直线运动；当时，金属杆受到的合外力竖直向上，速度要变小，合外力将减小，即加速度在减小，直到后，金属杆做匀速直线运动；综上可知选项B是不可能的。6.D【解析】质子要被加速，交流电的周期必须等于质子在磁场中运动的周期，选项A错误；根据知，，所以质子获得的最大速度与磁场的磁感应强度大小及D形盒的半径有关，与加速电压无关，选项B错误；仅增大电压U，质子加速时的加速度将变大，加速次数将减小，加速的总时间将变短，选项C错误；质子每经过加速器提速，动能增加qU，则质子第n次加速后的动能为，第n次加速前的动能为，即质子第n次加速前，后的速度之比为，由于质子在磁场中运动的轨道半径与速度成正比，所以质子第n次加速前、后在磁场中运动的轨道半径之比也为，选项D正确。7.C【解析】由已知条件知，0.4s为该波周期的整数倍，即该波的周期可能为0.4s，0.2s，s，0.1 s、0.08s……，波速可能为10m/s、20 m/s、30 m/s，40m/s……，选项A、B均错误；当该波的周期为0.2s时，（t+0.1）s时刻，处的质点位移为-a，选项C正确；由于该波向右传播，t时刻处的质点向上振动，处的质点先到达波谷位置，选项D错误。8.A【解析】设导体棒运动的速度大小为v，导体棒单位长度的电阻为r，匀强磁场的磁感应强度大小为B，则导体棒在到达正三角形中间位置之前产生的电动势为Bvtv，导体棒的有效电阻为vtr，所以感应电流为，同理导体棒到达正三角形中间位置之后产生的感应电流仍为，选项A正确。9.BD【解析】电流减小，磁场才会减弱，说明电容器正在充电，选项B正确；根据安培定则知，线圈中的电流方向为逆时针方向，电容器上极板带负电，选项A，C均错误；电容器两极板距离增大，电容减小，根据LC振电路频率知，LC振荡频率增大，选项D正确。10. AC【解析】由红进黑出知，表笔A为红、表笔B为黑，选项A正确；S接1为电流表，S接2为电压表，选项B错误：根据已知条件有，解得，选项C正确，D错误。11. CD【解析】由于油滴受到的合外力为恒力，所以油滴做匀变速曲线运动，选项A错误：油滴带负电，受到的电场力方向水平向左，所以轨迹的最高点在A点左侧，选项B错误：油到达最高点时竖直方向速度为0，在竖直方向根据运动学公式有v=gt，选项C正确；油滴在最高点时速度水平向右，把电场力和重力等效为一个力记为F，该力方向斜向左下方，开始油滴的速度方向与力F的方向成钝角，合外力对油滴做负功，油滴的动能减小，当油滴的速度方向与力F的方向垂直时，油滴的动能最小，此后油滴的速度方向与力F的方向成锐角，合外力对油滴做正功，油滴的动能增大，选项D正确。12. AD【解析】因通过两金属棒的电流始终相等，所以两金属棒受到的安培力大小始终相等、方向始终相反，两导体棒构成的系统动量守恒，v—t图像如图所示。刚开始两金属棒相对速度最大，回路中的感应电动势的最大值Em=，感应电流的最大值，选项A正确；两金属棒的加速度大小始终相等，选项B错误；回路中产生的焦耳热等于系统损失的动能，即选项C错误；图中阴影部分的面积为两金属棒距离的增加量，设此过程两金属棒间距增加了s，通过回路某截面的电荷量为q，则有，对ab棒应用动量定理有，解得，选项D正确。二、实验题（本题共2小题，共15分）13.（1）②（1分）①（1分）（2）AC（2分）（3）（2分）【解析】（1）实验要选择大小一样的小球，为了防止入射小球碰撞后被弹回，被碰小球的质量应小于入射小球的质量，所以入射小球应选②，被碰小球应选①。（2）为保证每次碰撞前入射小球的速度相同，入射小球每次必须从斜槽上的同一位置由静止释放，选项A正确；由于两小球每次都是从同一位置开始做平抛运动，小球的水平射程能够反映小球的速度大小，所以实验中不用测量斜槽末端到水平地面的高度。选项B错误；测量小球的水平射程时，要从斜槽未端的正下方测量，所以要用到重垂线，选项C正确；斜槽末端一定要水平，只要人射小球每次释放的位置相同，就能使得每次碰撞前的速度相同，与斜槽是否光滑无关，选项D错误。（3）若动量守恒，则有，整理得。14.（1）（2分）（2）如图所示（2分）（3）③①⑤②④（2分）（4）bk（3分）【解析】（1）为了便于操作，滑动变阻器应选择（2）如图所示：（3）首先按照电路图连接好电路，检查无误后，将滑动变阻器的滑片调到a端，电阻箱的阻值调至最大，闭合开关S，调节滑动变阻器和电阻箱，使电流表指针满偏，记录电压表的读数U和电阻箱的阻值，顺序为③①⑤②④；（4）设电流表的满偏电流为，内阻为，则有，整理得，即，解得三、计算题（本大题共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得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。15.（8分）解：（1）光线a、b的光路图如图所示（1分）根据几何关系，光线b的入射角为，折射角为折射定律n=sin60∘sin。30（1分）解得（2分）（2）光在元件中的传播速度（1分）光线b在元件中传播的距离（1分）传播时间t=sv（1分）解得t=3R2c（1分）16.（13分）解：（1）对物块在获得瞬时冲量的过程中有I=mv-0（2分）解得v=4m/s（2分）（2）设木板与物块的最终速度为，对板块系统的全过程有（2分）（1分）解得Q=4J（1分）（3）设弹簧的最大压缩量为x，有（2分）据动量守恒可知，当弹簧的压缩量最大时板块速度亦为。对板块系统，在物块相对于木板向右运动的过程中有（2分）解得Epm=1.25J（1分）17.（16分）解：（1）（2分）解哥（2分）（2）粒子运动轨迹大致如图所示在磁场I区中（1分）（2分）粒子在I区运动的时间（2分）解得（1分）（3）粒子运动轨迹如图所示在磁场II区中（1分）为使粒子能返回I区，应满足（3分）解得（2分）
阜阳市2021~2022学年度高二年级教学质量统测物 理考生注意：1.本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分，共100分。考试时间90分钟。2.请将各题答案填写在答题卡上。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. 当急救车从我们身边疾驰而过，我们听到的急救车鸣笛的音调会发生变化，这是声波的A．折射 B．干涉C．衍射 D．多普勒效应2.某型号手机充电器中的变压器可认为是理想变压器，原、副线圈匝数比为。若原线圈上加有最大电压值为220V的正弦交流电，则副线圈上可获得电压的有效值为A．0.2V B． 1VC．5V D．5V3. 用如图所示的实验装置测量紫光的波长。实验中将滤光片从紫色改为红色，为使干涉条纹间距不变，可A．移动分划板 B．增大双缝的间距C．减小光源到双缝的距离 D．增大双缝到光屏的距离4.某学习小组在“用传感器观察电容器放电过程”的实验中得到的I—t图像如图所示，则电容器释放的电荷量约为A． B．C． D．5.如图所示，MN和PQ是两互相平行、竖直放置的光滑金属导轨，导轨足够长且电阻不计，ab是与导轨垂直且与导轨始终接触良好的金属杆，ab具有一定质量和电阻。先断开开关S，让ab由静止开始下落一段时间后，再闭合S。则闭合S后，ab不可能做A．匀速直线运动 B．减速运动至静止C．加速度逐渐减小的减速运动 D．加速度逐渐减小的加速运动6.如图所示，回旋加速器D形盒上加有垂直于表面的匀强磁场，狭缝间接有电压为U、频率为f的交流电。若A处粒子源产生的质子在加速器中被加速，则A．交流电的周期等于质子在磁场中运动周期的一半B．质子获得的最大速度与磁场的磁感应强度无关C．仅增大电压U，质子在加速器中运动的时间不变D．质子第n次被加速前、后的轨道半径之比为7.一列横波沿x轴正方向传播，在ts与两时刻的波形正好重合，如图所示。则A．质点振动周期为0.2sB．该波的波速为10m/sC．在时刻，处的质点位移可能为-a D．从t时刻开始计时，处的质点比处的质点先到达波谷位置8.如图所示，匀强磁场中，匀质导体棒PQ从一等边三角形线框上向右匀速滑过，忽略线框的电阻，且导体棒与线框接触良好，导体棒单位长度电阻为定值。从PQ滑上线框到离开线框的时间内，流过PQ棒上的电流I与时间t的关系可能正确的是9.在LC振荡电路中，某时刻线圈中的磁场B的方向如图所示，且磁感应强度正在减弱，则A．若俯视，此时线圈中的电流方向为顺时针方向B．电容器正在充电C．此时电容器的上极板带正电D．若增大电容器两板距离，LC振荡频率增大10.如图所示，某同学将量程为100mA、内阻为10Ω的表头G改装成电压量程为3V、电流量程为0.6A的“双用电表”，则A．图中表笔A应为红色 B．S与1端相接时可作3V的电压表使用C．电阻为2ΩD．电阻为211.如图所示，电荷量为—q的油滴从A点以速度v竖直向上射入水平向右的匀强电场，重力加速度为g，不计空气阻力，则油滴A．做变加速曲线运动B．轨迹的最高点在A点右侧C．从A点运动至最高点的时间为D．运动至最高点的过程中动能先减小后增大12.如图所示，固定于水平面内的电阻不计的足够长的两平行光滑金属导轨间距为L，质量均为m、阻值均为R的两金属棒ab、cd垂直搁置于导轨上，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向上。某一时刻同时给ab、cd以平行于导轨的初速度、，则从两棒开始运动至达到恒定速度的过程中A．ab中的最大电流为 B．ab速度为时其加速度比cd的大C．回路产生的焦耳热为 D． ab、cd间距增加了第II卷（非选择题 共52分）二、实验题（本题共2小题，共15分。）13.（6分）在“探究碰撞中的不变量”实验中，通过碰撞后做平抛运动测量速度的方法来进行实验，实验装置如图甲所示，实验原理如图乙所示。（1）实验室有下列3个小球，入射小球应该选取___________，被碰小球应该选取___________。（2）关于本实验，下列说法正确的是___________。A．同一实验中入射小球每次必须从斜槽上的同一位置由静止释放B．必须测量出斜槽末端到水平地面的高度C．实验中需要用到重垂线D．斜槽必须光滑且末端保持水平（3）用刻度尺测量M、P、N距O点的距离、、，若等式___________成立，则两球碰撞中动量守恒。（用、、、、等表示）14.（9分）一只电流表的表盘刻度清晰，但刻度值污损。小明要测量其内阻，除了待测电流表之外，实验室提供的器材如下：A．电压表V（量程为3V）；B．滑动变阻器（最大阻值为10Ω，额定电流为1A）；C．滑动变阻器（最大阻值为2kΩ，额定电流为1A）；D．电阻箱（0—999.9Ω）；E．电源（电动势约为6V，内阻约为1Ω）；F．开关一个、导线若干。（1）实验电路如图甲所示，选用的滑动变阻器为___________（选填“”或“”）。（2）请用笔画线代替导线，将图乙中电路连接完整。（3）下列实验操作步骤，正确顺序是___________。①将滑动变阻器的滑片调到a端，电阻箱的阻值调至最大②调节滑动变阻器和电阻箱，使电流表指针满偏③连接好实验电路④记录电压表的读数U和电阻箱的阻值⑤闭合开关S（4）保持电流表的指针满偏，调节滑动变阻器与电阻箱的阻值，记录多组实验数据，绘出的U—图像是一条直线。若直线的斜率为k，在U坐标轴上的截距为b，则该电流表的内阻为___________。（用k、b表示）三、计算题（本大题共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得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）15.（8分）透明半圆柱光学元件的横截面如图所示，圆心为O，半径为R，光源S在过O点的虚线上，且与O点的距离为R。S发出光线a、b，光线a的入射方向指向O，光线b的入射点在P点，P点与光线a的距离为，最终光线a、b从元件中平行射出。已知光在真空中的速度为c。求：（1）元件的折射率n；（2）光线b在元件中传播的时间t。16.（13分）如图所示，质量的长木板静置于光滑水平面上，木板左端有挡板，水平轻弹簧左端固定于挡板上，质量可视为质点的小物块置于木板右端，物块与弹簧右端相距。现给物块一大小I=4N·s、方向水平向左的瞬时冲量，物块向左运动，与弹簧发生作用后，距木板右端d=0.6m处相对木板静止。已知物块与木板间的动摩擦因数μ=0.25，弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度大小g取10。求：（1）物块刚获得冲量后的速度大小v；（2）系统在整个过程中产生的热量Q；（3）弹簧具有的弹性势能的最大值Epm。17.（16分）扭摆器是同步辐射装置中的插入件，能使粒子的运动轨迹发生扭摆。其简化模型如图所示，I、II两处的条形匀强磁场区边界竖直，宽度均为L，相距为L，磁场方向相反且垂直纸面，磁感应强度大小、均为未知值，一质量为m、电量为—q、重力不计的粒子，从靠近平行板电容器MN板处由静止释放，极板间电压为U，粒子经电场加速后平行于纸面射入I区，射入时速度与水平方向的夹角，粒子从I区右边界射出时速度与水平方向的夹角也为。（1）求粒子进入I区时的速度大小v；（2）求粒子首次在I区中运动的时间；（3）为使粒子能返回I区，求II区磁感应强度大小应满足的条件。阜阳市2021~2022学年度高二年级教学质量统测物理参考答案一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。1~8题在每小题给出的四个选项中，只有一项是正确的，9~12题有多个选项是正确的。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有错选或不答的得0分。)1. D【解析】观测者与声源之间有相对运动时，观测者接收到的频率与声源的频率不同，这种现象称为波的多普勒效应，选项D正确。2.C【解析】由已知条件知，原线圆两端电压的有效值为220V，设副线圈两端电压的有效值为U，则有=，解得，选项C正确。3.B【解析】根据干涉公式知，将滤光片换为波长较长的红色滤光片后，要使△x保持不变，可以减小双缝与像屏间的距离L或者增大双缝的问距d，选项B正确4.C【解析】电流一时间（I—t）图像与坐标轴围成的面积的物理意义为这段时间内通过电路某截面的电荷量由图像知所围面积为C．选项C正确。5.B【解析】设磁场的磁感应强度大小为B，两导轨间距为d，电路中的总电阻为R，金属杆的质量为m，金属杆做自由落体运动的时间为t，则闭合开关的瞬间，金属杆的速度大小为gt，电路中产生的电动势为Bdgt，感应电流为，金属杆受到的安培力大小为。当时，金属杆受力平衡，之后做匀速直线运动：当时，金属杆受到的合外力竖直向下，速度要变大，合外力将减小，即加速度在减小，直至后，金属杆做匀速直线运动；当时，金属杆受到的合外力竖直向上，速度要变小，合外力将减小，即加速度在减小，直到后，金属杆做匀速直线运动；综上可知选项B是不可能的。6.D【解析】质子要被加速，交流电的周期必须等于质子在磁场中运动的周期，选项A错误；根据知，，所以质子获得的最大速度与磁场的磁感应强度大小及D形盒的半径有关，与加速电压无关，选项B错误；仅增大电压U，质子加速时的加速度将变大，加速次数将减小，加速的总时间将变短，选项C错误；质子每经过加速器提速，动能增加qU，则质子第n次加速后的动能为，第n次加速前的动能为，即质子第n次加速前，后的速度之比为，由于质子在磁场中运动的轨道半径与速度成正比，所以质子第n次加速前、后在磁场中运动的轨道半径之比也为，选项D正确。7.C【解析】由已知条件知，0.4s为该波周期的整数倍，即该波的周期可能为0.4s，0.2s，s，0.1 s、0.08s……，波速可能为10m/s、20 m/s、30 m/s，40m/s……，选项A、B均错误；当该波的周期为0.2s时，（t+0.1）s时刻，处的质点位移为-a，选项C正确；由于该波向右传播，t时刻处的质点向上振动，处的质点先到达波谷位置，选项D错误。8.A【解析】设导体棒运动的速度大小为v，导体棒单位长度的电阻为r，匀强磁场的磁感应强度大小为B，则导体棒在到达正三角形中间位置之前产生的电动势为Bvtv，导体棒的有效电阻为vtr，所以感应电流为，同理导体棒到达正三角形中间位置之后产生的感应电流仍为，选项A正确。9.BD【解析】电流减小，磁场才会减弱，说明电容器正在充电，选项B正确；根据安培定则知，线圈中的电流方向为逆时针方向，电容器上极板带负电，选项A，C均错误；电容器两极板距离增大，电容减小，根据LC振电路频率知，LC振荡频率增大，选项D正确。10. AC【解析】由红进黑出知，表笔A为红、表笔B为黑，选项A正确；S接1为电流表，S接2为电压表，选项B错误：根据已知条件有，解得，选项C正确，D错误。11. CD【解析】由于油滴受到的合外力为恒力，所以油滴做匀变速曲线运动，选项A错误：油滴带负电，受到的电场力方向水平向左，所以轨迹的最高点在A点左侧，选项B错误：油到达最高点时竖直方向速度为0，在竖直方向根据运动学公式有v=gt，选项C正确；油滴在最高点时速度水平向右，把电场力和重力等效为一个力记为F，该力方向斜向左下方，开始油滴的速度方向与力F的方向成钝角，合外力对油滴做负功，油滴的动能减小，当油滴的速度方向与力F的方向垂直时，油滴的动能最小，此后油滴的速度方向与力F的方向成锐角，合外力对油滴做正功，油滴的动能增大，选项D正确。12. AD【解析】因通过两金属棒的电流始终相等，所以两金属棒受到的安培力大小始终相等、方向始终相反，两导体棒构成的系统动量守恒，v—t图像如图所示。刚开始两金属棒相对速度最大，回路中的感应电动势的最大值Em=，感应电流的最大值，选项A正确；两金属棒的加速度大小始终相等，选项B错误；回路中产生的焦耳热等于系统损失的动能，即选项C错误；图中阴影部分的面积为两金属棒距离的增加量，设此过程两金属棒间距增加了s，通过回路某截面的电荷量为q，则有，对ab棒应用动量定理有，解得，选项D正确。二、实验题（本题共2小题，共15分）13.（1）②（1分）①（1分）（2）AC（2分）（3）（2分）【解析】（1）实验要选择大小一样的小球，为了防止入射小球碰撞后被弹回，被碰小球的质量应小于入射小球的质量，所以入射小球应选②，被碰小球应选①。（2）为保证每次碰撞前入射小球的速度相同，入射小球每次必须从斜槽上的同一位置由静止释放，选项A正确；由于两小球每次都是从同一位置开始做平抛运动，小球的水平射程能够反映小球的速度大小，所以实验中不用测量斜槽末端到水平地面的高度。选项B错误；测量小球的水平射程时，要从斜槽未端的正下方测量，所以要用到重垂线，选项C正确；斜槽末端一定要水平，只要人射小球每次释放的位置相同，就能使得每次碰撞前的速度相同，与斜槽是否光滑无关，选项D错误。（3）若动量守恒，则有，整理得。14.（1）（2分）（2）如图所示（2分）（3）③①⑤②④（2分）（4）bk（3分）【解析】（1）为了便于操作，滑动变阻器应选择（2）如图所示：（3）首先按照电路图连接好电路，检查无误后，将滑动变阻器的滑片调到a端，电阻箱的阻值调至最大，闭合开关S，调节滑动变阻器和电阻箱，使电流表指针满偏，记录电压表的读数U和电阻箱的阻值，顺序为③①⑤②④；（4）设电流表的满偏电流为，内阻为，则有，整理得，即，解得三、计算题（本大题共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得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。15.（8分）解：（1）光线a、b的光路图如图所示（1分）根据几何关系，光线b的入射角为，折射角为折射定律n=sin60∘sin。30（1分）解得（2分）（2）光在元件中的传播速度（1分）光线b在元件中传播的距离（1分）传播时间t=sv（1分）解得t=3R2c（1分）16.（13分）解：（1）对物块在获得瞬时冲量的过程中有I=mv-0（2分）解得v=4m/s（2分）（2）设木板与物块的最终速度为，对板块系统的全过程有（2分）（1分）解得Q=4J（1分）（3）设弹簧的最大压缩量为x，有（2分）据动量守恒可知，当弹簧的压缩量最大时板块速度亦为。对板块系统，在物块相对于木板向右运动的过程中有（2分）解得Epm=1.25J（1分）17.（16分）解：（1）（2分）解哥（2分）（2）粒子运动轨迹大致如图所示在磁场I区中（1分）（2分）粒子在I区运动的时间（2分）解得（1分）（3）粒子运动轨迹如图所示在磁场II区中（1分）为使粒子能返回I区，应满足（3分）解得（2分）
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