河南省驻马店高级中学2024-2025学年高二下学期4月期中 物理试题（含解析）
文档属性
| 名称 | 河南省驻马店高级中学2024-2025学年高二下学期4月期中 物理试题（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.3MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-04-22 19:48:47 | ||
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文档简介
驻马店市高中2024-2025学年高二下期期中考试物理试题
注意事项：1.答卷前，请考生务必把自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.作答时，务必将答案写在答题卡上，写在本试卷及草稿纸上无效。
3.考试结束后，将答题卡交回。
4.满分：100分 考试时间：75分钟
一、单选题 （每题4分 共32分）
一、单选题
1．倾角为的传送带以恒定速率顺时针转动。时在传送带底端无初速轻放一小物块，如图所示。时刻物块运动到传送带中间某位置，速度达到。不计空气阻力，则物块从传送带底端运动到顶端的过程中，加速度a、速度v随时间t变化的关系图线可能正确的是（ ）
A． B． C． D．
2．如图所示，竖直面内有正交的匀强电场和匀强磁场，其中电场的方向与水平方向的夹角为。一带电油滴以一定的初速度沿电场方向射入，恰好做直线运动。已知磁感应强度为，油滴的质量为、电荷量为，重力加速度为。则下列判断正确的是（ ）
A．油滴带负电 B．带电油滴做匀加速直线运动
C．初速度的大小为 D．电场强度的大小为
3．一只低压电源输出的交变电压为，以下说法正确的是（ ）
A．这只电源可以使“”的灯泡正常发光
B．这只电源的交变电压的周期是
C．这只电源在时电压达到最大值
D．“”的电容器可以接在这只电源上
4．在如图所示的电路中，电源电动势和内阻为定值，为定值电阻，为滑动变阻器，闭合电键S，理想电流表A的示数为，理想电压表、和的示数分别为、和，当滑动变阻器的滑动触头向右滑动时，各电表示数变化量分别为、、、，下列说法正确的是（ ）
A．变大，变大 B．不变，不变
C．G表电流的方向从流向 D．电源的总功率增大
5．如图所示，静止在光滑水平桌面上的物块A和B用一轻质弹簧栓接在一起，弹簧处于原长。一颗子弹沿弹簧轴线方向射入物块A并留在其中，射入时间极短。下列说法中正确的是（ ）
A．两物块运动过程中，弹簧最短时的弹性势能等于弹簧最长时的弹性势能
B．子弹射入物块A后，两物块与子弹的动能之和等于射入物块A前子弹的动能
C．子弹射入物块A的过程中，子弹和物块的机械能守恒
D．子弹射入物块A的过程中，子弹对物块A的冲量大小大于物块A对子弹的冲量大小
6．如图所示，在竖直虚线MN左侧空间存在垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，单匝矩形线圈abcd的面积为S，cd边与MN重合，且绕cd边以角速度匀速转动。从图示位置开始计时，下列说法正确的是（ ）
A．线圈中产生的是正弦式交变电流
B．图示位置的电流方向沿顺时针
C．图示位置的瞬时电动势为
D．线圈中电动势的有效值为
7．在同一匀强磁场中，两带电量相等的粒子，仅受磁场力作用，做匀速圆周运动。下列说法正确的是（ ）
A．若速率相等，则半径必相等
B．若速率相等，则周期必相等
C．若动量大小相等，则半径必相等
D．若动能相等，则周期必相等
8．如图所示，竖直放置的形光滑导轨宽为L，矩形匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的高和间距均为d，磁感应强度为B。质量为m的水平金属杆由静止释放，进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等。金属杆在导轨间的电阻为R，与导轨接触良好，其余电阻不计，重力加速度为g，金属杆（ ）
A．刚进入磁场Ⅰ时加速度方向竖直向下
B．穿过磁场Ⅰ的时间大于在两磁场之间的运动时间
C．穿过两磁场产生的总热量为
D．释放时距磁场Ⅰ上边界的高度h可能小于
多选题（每题6分 共18分）
9．如图，以O为圆心的圆形区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B；圆的直径AB、CD互相垂直，半径OE与OB间的夹角。大量质量为m、电荷量为q的带正电粒子，以相同的初速率v从A点沿纸面各个方向射入磁场中，其中沿AB方向射入的粒子恰好从E点射出磁场。取，不计粒子的重力及粒子间的相互作用。下列判断正确的是（ ）
A．半径
B．从E点射出磁场的粒子在磁场中运动的时间为
C．在磁场中运动时间最长的粒子在磁场中运动的路程为
D．若仅将初速率改为，粒子离开磁场时的速度方向可能与OE平行
10．如图甲所示，O点为单摆的固定悬点，将力传感器接在摆球与O点之间。将摆球拉到A点从静止释放，摆球将在竖直面内的A、C之间做简谐运动，其中B点为运动中的最低位置。乙表示细线对摆球的拉力大小F随时间t变化的曲线，图中t=0为摆球从A点开始运动时的（g取10m/s2）。下列说法中正确的是（ ）
A．单摆的摆长为0.1m
B．小球的质量为0.10kg
C．小球在最低点的速度大约为0.283m/s
D．小球运动到B点时回复力为0
11．如图所示，空间中分布着水平向右的足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向水平向右。磁场中固定的阴极发射器S可发射电荷量为e，质量为m的电子，电子初速度大小均为v，方向呈圆锥形，且均与磁场方向成θ角（0<θ<90°）。右侧竖直放置与磁场方向垂直的足够大的荧光屏，电子打在荧光屏上的位置会出现亮点。调节荧光屏到阴极发射器的距离，使荧光屏上出现最大亮圆时将其固定。下列说法正确的是（ ）
A．屏上最大亮圆的半径为
B．屏上最大亮圆的半径为
C．若只将发射电子速度减为原来的一半，则荧光屏上的亮圆半径减半
D．若只将发射电子速度减为原来的一半，则荧光屏上的亮圆变成亮点
实验题（ 共21分）
12．某同学设计了一个加速度计，如图所示.较重的滑块2可以在光滑的框架1中平移，滑块两侧用弹簧3拉着；为滑动变阻器，4是滑动片，它与电阻器任一端间的电阻值都与它到这端的距离成正比.这个装置实际上是一个加速度传感器.工作时将框架固定在被测物体上，使弹簧及电阻均与物体的运动方向平行.当被测物体加速运动时，滑块将在弹簧的作用下，以同样的加速度运动.通过电路中仪表的读数，可以得知加速度的大小.
已知两个电池的电动势相同，均为9V，内阻可以忽略不计；滑块的质量为0.6kg，两弹簧的劲度系数均为，电阻器的全长9.0cm，被测物体可能达到的最大加速度为（此时弹簧仍为弹性形变），电压表为指针式直流电压表（可视为理想电压表），零刻度在表盘中央（即可显示正负电压），当端的电势高于端时，指针向零点右侧偏转.当被测物体的加速度为零时，电压表的示数为零；当被测物体的加速度达到最大时，电压表的示数为满偏量程.
(1)当加速度为零时，应将滑动片调到距电阻器左端 cm处；
(2)当物体具有图示方向的加速度a时，电压表的指针将向零点 （填“左”、“右”）侧偏转；
(3)所给电压表量程为 V；
(4)若将电压表的表盘换成直接表示加速度大小及方向的刻度盘，则表盘的刻度 （填“均匀”、“非均匀”）分布.
13．图（a）为一套半圆拱形七色彩虹积木示意图，不同颜色的积木直径不同。某同学通过实验探究这套积木小幅摆动时周期T与外径D之间的关系。
(1)用刻度尺测量不同颜色积木的外径D，其中对蓝色积木的某次测量如图（b）所示，从图中读出D = cm。
(2)将一块积木静置于硬质水平桌面上，设置积木左端平衡位置的参考点O，将积木的右端按下后释放，如图（c）所示。当积木左端某次与O点等高时记为第0次并开始计时，第20次时停止计时，这一过程中积木摆动了 个周期。
(3)换用其他积木重复上述操作，测得多组数据。为了探究T与D之间的函数关系，可用它们的自然对数作为横、纵坐标绘制图像进行研究，请根据下表数据选择合适的坐标在方格纸上做出lnT lnD图像 。
颜色 红 橙 黄 绿 青 蓝 紫
lnD 2.9392 2.7881 2.5953 2.4849 2.197 …… 1.792
lnT 0.45 0.53 0.56 0.65 0.78 0.92 1.02
根据表中数据绘制出lnT lnD图像判定T与D的近似关系为 。
A． B． C． D．
(4)请写出一条提高该实验精度的改进措施： 。
四、解答题
14．（13分）物块A、B中间用一根轻质弹簧相连，放在光滑水平面上，物块A的质量为，如图甲所示。开始时两物块均静止，弹簧处于原长。时对物块A施加水平向右的恒力F，时撤去F，在内两物块的加速度随时间变化的情况如图乙所示，求：
(1)B的质量；
(2)恒力F的冲量的大小；
(3)弹簧伸长量最大时，B的速度大小。
15．（16分）质谱仪是科学研究中的重要仪器，其原理如图所示。Ⅰ为粒子加速器，加速电压为U；Ⅱ为速度选择器，匀强电场的电场强度大小为，方向沿纸面向下，匀强磁场的磁感应强度大小为，方向垂直纸面向里；Ⅲ为偏转分离器，匀强磁场的磁感应强度大小为，方向垂直纸面向里。从S点释放初速度为零的带电粒子（不计重力），加速后进入速度选择器做直线运动、再由O点进入分离器做圆周运动，最后打到照相底片的P点处，运动轨迹如图中虚线所示。
（1）粒子带正电还是负电？求粒子的比荷。
（2）求O点到P点的距离。
（3）若速度选择器Ⅱ中匀强电场的电场强度大小变为（略大于），方向不变，粒子恰好垂直打在速度选择器右挡板的点上。求粒子打在点的速度大小。
物理参考答案
1．C
【详解】时间内：物体轻放在传送带上，做加速运动。受力分析可知，物体受重力、支持力、滑动摩擦力，滑动摩擦力大于重力的下滑分力，合力不变，故做匀加速运动。
之后：当物块速度与传送带相同时，静摩擦力与重力的下滑分力相等，加速度突变为零，物块做匀速直线运动。
C正确，ABD错误。
故选C。
2．C
【详解】A．根据左手定则可知，油滴受洛伦兹力方向斜向左上，可知油滴带正电，选项A错误；
B．带电油滴做直线运动，洛伦兹力不变，则一定是匀速直线运动，选项B错误；
CD．由平衡可知，
解得初速度的大小为
电场强度的大小为
选项C正确，D错误。
故选C。
3．A
【详解】A．交流电的峰值
则有效值
所以电源可以使“10V、2W”的灯泡正常发光，故A正确；
B．根据瞬时值表达式可知ω=100π
则周期为
故B错误；
C．t=0.01s时，经过半个周期，电压为零，故C错误；
D．当电容器的耐压值小于峰值，电容器被击穿，10V小于，则“10V、2μF”电容器不能接在这只电源，故D错误。
故选A。
4．B
【详解】A．当滑动变阻器的滑动触头向右滑动时，电路中总电阻变大，则电流减小，根据
可知变大，故A错误；
B．根据欧姆定律有
根据闭合电路欧姆定律有
可知
则不变，不变，故B正确；
C．根据闭合电路欧姆定律有
可知变大，则电容器两端电势差变大，根据
可知电容器电荷量变大，电容充电，G表电流的方向从流向，故C错误；
D．电源的总功率为，电流减小，则总功率变小，故D错误；
故选B。
5．A
【详解】C．子弹射入物块A的过程中，为完全非弹性碰撞动能损失最大，动能转化为内能，则子弹和物块A的机械能不守恒，故C错误；
D．子弹射入物块A的过程中，子弹对物块A的冲量大小等于物块A对子弹的冲量大小，故D错误；
B．子弹射入物块A后，两物块与子弹的动能之和小于射入物块A前子弹的动能，因为这过程有动能转化为内能，故B错误；
A．两物块运动过程中，弹簧最短时与弹簧最长时都是两物体具有共同速度时，有
则弹簧最短时的弹性势能等于弹簧最长时的弹性势能，故A正确。
故选A。
6．D
【详解】A．线圈绕该有界匀强磁场转动的过程中，在一个周期的时间内，只有半个周期产生感应电流，故线圈产生的电流不是正弦式交变电流，故A错误；
BC．图示位置线圈未切割磁感线，瞬时电动势为0，无电流，故BC错误；
D．分析可知，在一个周期的时间内，只有半个周期产生感应电流，且电动势最大值为，根据有效值定义有
联立解得
故D正确。
故选D。
7．C
【详解】A．根据
解得
电荷量相等，速率相等，但是质量不一定，半径不一定相等，故A错误；
BD．根据
电量相等，动能相等，质量不一定相等，周期不一定相等，故BD错误；
C．根据
解得
电荷量相等，mv大小相等，则半径必相等，C正确。
故选C。
8．B
【详解】A．由题意可知，金属杆进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等，在磁场Ⅰ和Ⅱ之间做加速度为g的加速运动，所以金属杆在磁场Ⅰ中应该做减速运动，加速度方向竖直向上，故A错误；
B．由A中分析可知，金属杆在磁场Ⅰ中做减速运动，而随着速度的减小，金属杆在磁场Ⅰ中的加速度也减小，而金属杆在两个磁场间做匀加速运动，又因为金属杆进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等，金属杆在磁场Ⅰ中运动的平均速度小于在磁场间运动的平均速度，两段位移相同，故穿过磁场Ⅰ的时间大于在两磁场之间的运动时间，故B正确；
C．由与导轨光滑，根据能量守恒定律可知，在运动过程中，金属杆的减小的重力势能全部转化为焦耳热和杆的动能，同时进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等，所以从进入磁场Ⅰ到进入磁场Ⅱ的过程中，所产生的焦耳热为
Q=2mgd
由于两磁场间不产生焦耳热，故通过磁场Ⅰ产生的热量为Q，通过磁场Ⅱ与通过磁场Ⅰ产生的焦耳热相同，故穿过两磁场产生的总热量为4mgd，故C错误；
D．假设金属杆进入磁场Ⅰ后做匀速运动，则有
在磁场Ⅰ的上方，重力势能转化为金属杆的动能，即
由上述分析可知，金属杆在进入磁场Ⅰ做减速运动，所以金属杆释放时距磁场Ⅰ上边界的高度应该大于，故D错误。
故选B。
9．BC
【详解】A．从点射出磁场的粒子在磁场中运动的轨迹如图甲所示，则
根据几何关系有
根据洛伦兹力提供向心力有
解得
故A错误；
B．从点射出磁场的粒子在磁场中运动的时间
故B正确；
C．由于，且一定，当粒子圆周运动的轨迹以为弦时，粒子在圆形磁场中的运动时间最长，如图甲所示，设在磁场中运动的路程为，则
解得
弧长为
故C正确；
D．若仅将初速率改为，则粒子在磁场中运动的轨迹半径变为
轨迹如图乙所示，轨迹的圆心为，由于四边形的四个边长均为，四边形为菱形，则，又，粒子离开磁场时的速度方向与垂直，所以粒子离开磁场时的速度方向与OC平行，不可能与OE平行，故D错误。
故选BC。
10．CD
【详解】A．根据图像可知单摆周期为
根据周期公式
解得
故A错误；
BC．小球在最高点时
小球在最低点时
从最高点到最低点根据机械能守恒定律
解得，
故B错误，C正确；
D．小球运动的到B点时合外力垂直速度方向，速度最大，回复力为0，故D正确。
故选CD。
11．AD
【详解】AB．将电子的速度分解为水平方向的速度，和竖直方向的速度，即
，
在水平方向因为电子速度与磁场方向平行，所以不会受到洛伦兹力，即电子在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向因为粒子与磁场方向垂直，所以受到洛伦兹力，由于不计重力，所以在竖直方向粒子做匀速圆周运动。综上所述，可以将其看成水平方向的匀速直线，与竖直方向的粒子源问题，电子圆形亮斑的最大半径是电子轨迹圆周的半径的二倍，根据洛伦兹力提供向心力有
则
故A正确，B错误；
CD．设此时光屏到S的距离为d，则有
且
若只将发射电子速度减为原来的一半，则
所以荧光屏上的亮圆变成亮点，故C错误，D正确；
故选AD。
12．(1)4.5
(2)左
(3)6
(4)均匀
【详解】（1）加速度为零时，滑块应处于电阻器的中央，电阻器全长9.0cm，应将滑动片调到距电阻器左端4.5cm处。
（2）当物体具有图示方向的加速度a时，滑块所受的弹簧的拉力的合力向右，滑块向左移动，根据顺着电流方向电势降低，可知P端的电势低于点的电势，则电压表的指针将向零点左侧偏转。
（3）设加速度最大时，滑块向左移动的距离为，根据牛顿第二定律得
得
此时电压表的读数为
故电压表的量程应为6V
（4）设加速度为时，电压表的读数为，则
又
联立解得
由于与成正比，所以表盘的刻度应均匀
13．(1)7.54/7.55/7.56
(2)10
(3) 见解析 A
(4)为了减小实验误差，提高该实验精度的改进措施：用游标卡尺测量外径D、通过测量40次或60次左端与O点等高所用时间来求周期、适当减小摆动的幅度。
【详解】（1）刻度尺的分度值为0.1 cm，需要估读到分度值下一位，读数为D = 7.54 cm。
（2）积木左端两次经过参考点O为一个周期，当积木左端某次与O点等高时记为第0次并开始计时，之后每计数一次，经历半个周期，可知，第20次时停止计时，这一过程中积木摆动了10个周期。
（3）[1][2]作图如下
由图（d）可知，与成线性关系，根据图像可知，直线经过（2.80， 0.5）与（1.80， 1.0），则有
解得
则有
解得
可知
故选A。
（4）为了减小实验误差，提高该实验精度的改进措施：用游标卡尺测量外径D、换用更光滑的硬质水平桌面、通过测量40次或60次左端与O点等高所用时间来求周期、适当减小摆动的幅度。
14．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）时，对物块A根据牛顿第二定律有
时，设弹簧弹力大小为T，对A、B根据牛顿第二定律有
，
代入题图乙数据，联立解得
（2）恒力F的冲量为
（3）根据动量定理可知撤去恒力时，A、B组成的系统动量为
图线与横轴围成的面积表示速度的变化量，撤去恒力后，根据题图乙易知A的速度大于B的速度，则A、B之间距离还将继续增大，当弹簧伸长量最大时，A、B的速度相同，设为v，则A、B组成的系统动量为
此过程中A、B组成的系统动量守恒，有
联立解得
15．（1）带正电，；（2）；（3）
【详解】（1）由于粒子向上偏转，根据左手定则可知粒子带正电；设粒子的质量为m，电荷量为q，粒子进入速度选择器时的速度为，在速度选择器中粒子做匀速直线运动，由平衡条件
在加速电场中，由动能定理
联立解得，粒子的比荷为
（2）由洛伦兹力提供向心力
可得O点到P点的距离为
（3）粒子进入Ⅱ瞬间，粒子受到向上的洛伦兹力
向下的电场力
由于，且
所以通过配速法，如图所示
其中满足
则粒子在速度选择器中水平向右以速度做匀速运动的同时，竖直方向以做匀速圆周运动，当速度转向到水平向右时，满足垂直打在速度选择器右挡板的点的要求，故此时粒子打在点的速度大小为
注意事项：1.答卷前，请考生务必把自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.作答时，务必将答案写在答题卡上，写在本试卷及草稿纸上无效。
3.考试结束后，将答题卡交回。
4.满分：100分 考试时间：75分钟
一、单选题 （每题4分 共32分）
一、单选题
1．倾角为的传送带以恒定速率顺时针转动。时在传送带底端无初速轻放一小物块，如图所示。时刻物块运动到传送带中间某位置，速度达到。不计空气阻力，则物块从传送带底端运动到顶端的过程中，加速度a、速度v随时间t变化的关系图线可能正确的是（ ）
A． B． C． D．
2．如图所示，竖直面内有正交的匀强电场和匀强磁场，其中电场的方向与水平方向的夹角为。一带电油滴以一定的初速度沿电场方向射入，恰好做直线运动。已知磁感应强度为，油滴的质量为、电荷量为，重力加速度为。则下列判断正确的是（ ）
A．油滴带负电 B．带电油滴做匀加速直线运动
C．初速度的大小为 D．电场强度的大小为
3．一只低压电源输出的交变电压为，以下说法正确的是（ ）
A．这只电源可以使“”的灯泡正常发光
B．这只电源的交变电压的周期是
C．这只电源在时电压达到最大值
D．“”的电容器可以接在这只电源上
4．在如图所示的电路中，电源电动势和内阻为定值，为定值电阻，为滑动变阻器，闭合电键S，理想电流表A的示数为，理想电压表、和的示数分别为、和，当滑动变阻器的滑动触头向右滑动时，各电表示数变化量分别为、、、，下列说法正确的是（ ）
A．变大，变大 B．不变，不变
C．G表电流的方向从流向 D．电源的总功率增大
5．如图所示，静止在光滑水平桌面上的物块A和B用一轻质弹簧栓接在一起，弹簧处于原长。一颗子弹沿弹簧轴线方向射入物块A并留在其中，射入时间极短。下列说法中正确的是（ ）
A．两物块运动过程中，弹簧最短时的弹性势能等于弹簧最长时的弹性势能
B．子弹射入物块A后，两物块与子弹的动能之和等于射入物块A前子弹的动能
C．子弹射入物块A的过程中，子弹和物块的机械能守恒
D．子弹射入物块A的过程中，子弹对物块A的冲量大小大于物块A对子弹的冲量大小
6．如图所示，在竖直虚线MN左侧空间存在垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，单匝矩形线圈abcd的面积为S，cd边与MN重合，且绕cd边以角速度匀速转动。从图示位置开始计时，下列说法正确的是（ ）
A．线圈中产生的是正弦式交变电流
B．图示位置的电流方向沿顺时针
C．图示位置的瞬时电动势为
D．线圈中电动势的有效值为
7．在同一匀强磁场中，两带电量相等的粒子，仅受磁场力作用，做匀速圆周运动。下列说法正确的是（ ）
A．若速率相等，则半径必相等
B．若速率相等，则周期必相等
C．若动量大小相等，则半径必相等
D．若动能相等，则周期必相等
8．如图所示，竖直放置的形光滑导轨宽为L，矩形匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的高和间距均为d，磁感应强度为B。质量为m的水平金属杆由静止释放，进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等。金属杆在导轨间的电阻为R，与导轨接触良好，其余电阻不计，重力加速度为g，金属杆（ ）
A．刚进入磁场Ⅰ时加速度方向竖直向下
B．穿过磁场Ⅰ的时间大于在两磁场之间的运动时间
C．穿过两磁场产生的总热量为
D．释放时距磁场Ⅰ上边界的高度h可能小于
多选题（每题6分 共18分）
9．如图，以O为圆心的圆形区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B；圆的直径AB、CD互相垂直，半径OE与OB间的夹角。大量质量为m、电荷量为q的带正电粒子，以相同的初速率v从A点沿纸面各个方向射入磁场中，其中沿AB方向射入的粒子恰好从E点射出磁场。取，不计粒子的重力及粒子间的相互作用。下列判断正确的是（ ）
A．半径
B．从E点射出磁场的粒子在磁场中运动的时间为
C．在磁场中运动时间最长的粒子在磁场中运动的路程为
D．若仅将初速率改为，粒子离开磁场时的速度方向可能与OE平行
10．如图甲所示，O点为单摆的固定悬点，将力传感器接在摆球与O点之间。将摆球拉到A点从静止释放，摆球将在竖直面内的A、C之间做简谐运动，其中B点为运动中的最低位置。乙表示细线对摆球的拉力大小F随时间t变化的曲线，图中t=0为摆球从A点开始运动时的（g取10m/s2）。下列说法中正确的是（ ）
A．单摆的摆长为0.1m
B．小球的质量为0.10kg
C．小球在最低点的速度大约为0.283m/s
D．小球运动到B点时回复力为0
11．如图所示，空间中分布着水平向右的足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向水平向右。磁场中固定的阴极发射器S可发射电荷量为e，质量为m的电子，电子初速度大小均为v，方向呈圆锥形，且均与磁场方向成θ角（0<θ<90°）。右侧竖直放置与磁场方向垂直的足够大的荧光屏，电子打在荧光屏上的位置会出现亮点。调节荧光屏到阴极发射器的距离，使荧光屏上出现最大亮圆时将其固定。下列说法正确的是（ ）
A．屏上最大亮圆的半径为
B．屏上最大亮圆的半径为
C．若只将发射电子速度减为原来的一半，则荧光屏上的亮圆半径减半
D．若只将发射电子速度减为原来的一半，则荧光屏上的亮圆变成亮点
实验题（ 共21分）
12．某同学设计了一个加速度计，如图所示.较重的滑块2可以在光滑的框架1中平移，滑块两侧用弹簧3拉着；为滑动变阻器，4是滑动片，它与电阻器任一端间的电阻值都与它到这端的距离成正比.这个装置实际上是一个加速度传感器.工作时将框架固定在被测物体上，使弹簧及电阻均与物体的运动方向平行.当被测物体加速运动时，滑块将在弹簧的作用下，以同样的加速度运动.通过电路中仪表的读数，可以得知加速度的大小.
已知两个电池的电动势相同，均为9V，内阻可以忽略不计；滑块的质量为0.6kg，两弹簧的劲度系数均为，电阻器的全长9.0cm，被测物体可能达到的最大加速度为（此时弹簧仍为弹性形变），电压表为指针式直流电压表（可视为理想电压表），零刻度在表盘中央（即可显示正负电压），当端的电势高于端时，指针向零点右侧偏转.当被测物体的加速度为零时，电压表的示数为零；当被测物体的加速度达到最大时，电压表的示数为满偏量程.
(1)当加速度为零时，应将滑动片调到距电阻器左端 cm处；
(2)当物体具有图示方向的加速度a时，电压表的指针将向零点 （填“左”、“右”）侧偏转；
(3)所给电压表量程为 V；
(4)若将电压表的表盘换成直接表示加速度大小及方向的刻度盘，则表盘的刻度 （填“均匀”、“非均匀”）分布.
13．图（a）为一套半圆拱形七色彩虹积木示意图，不同颜色的积木直径不同。某同学通过实验探究这套积木小幅摆动时周期T与外径D之间的关系。
(1)用刻度尺测量不同颜色积木的外径D，其中对蓝色积木的某次测量如图（b）所示，从图中读出D = cm。
(2)将一块积木静置于硬质水平桌面上，设置积木左端平衡位置的参考点O，将积木的右端按下后释放，如图（c）所示。当积木左端某次与O点等高时记为第0次并开始计时，第20次时停止计时，这一过程中积木摆动了 个周期。
(3)换用其他积木重复上述操作，测得多组数据。为了探究T与D之间的函数关系，可用它们的自然对数作为横、纵坐标绘制图像进行研究，请根据下表数据选择合适的坐标在方格纸上做出lnT lnD图像 。
颜色 红 橙 黄 绿 青 蓝 紫
lnD 2.9392 2.7881 2.5953 2.4849 2.197 …… 1.792
lnT 0.45 0.53 0.56 0.65 0.78 0.92 1.02
根据表中数据绘制出lnT lnD图像判定T与D的近似关系为 。
A． B． C． D．
(4)请写出一条提高该实验精度的改进措施： 。
四、解答题
14．（13分）物块A、B中间用一根轻质弹簧相连，放在光滑水平面上，物块A的质量为，如图甲所示。开始时两物块均静止，弹簧处于原长。时对物块A施加水平向右的恒力F，时撤去F，在内两物块的加速度随时间变化的情况如图乙所示，求：
(1)B的质量；
(2)恒力F的冲量的大小；
(3)弹簧伸长量最大时，B的速度大小。
15．（16分）质谱仪是科学研究中的重要仪器，其原理如图所示。Ⅰ为粒子加速器，加速电压为U；Ⅱ为速度选择器，匀强电场的电场强度大小为，方向沿纸面向下，匀强磁场的磁感应强度大小为，方向垂直纸面向里；Ⅲ为偏转分离器，匀强磁场的磁感应强度大小为，方向垂直纸面向里。从S点释放初速度为零的带电粒子（不计重力），加速后进入速度选择器做直线运动、再由O点进入分离器做圆周运动，最后打到照相底片的P点处，运动轨迹如图中虚线所示。
（1）粒子带正电还是负电？求粒子的比荷。
（2）求O点到P点的距离。
（3）若速度选择器Ⅱ中匀强电场的电场强度大小变为（略大于），方向不变，粒子恰好垂直打在速度选择器右挡板的点上。求粒子打在点的速度大小。
物理参考答案
1．C
【详解】时间内：物体轻放在传送带上，做加速运动。受力分析可知，物体受重力、支持力、滑动摩擦力，滑动摩擦力大于重力的下滑分力，合力不变，故做匀加速运动。
之后：当物块速度与传送带相同时，静摩擦力与重力的下滑分力相等，加速度突变为零，物块做匀速直线运动。
C正确，ABD错误。
故选C。
2．C
【详解】A．根据左手定则可知，油滴受洛伦兹力方向斜向左上，可知油滴带正电，选项A错误；
B．带电油滴做直线运动，洛伦兹力不变，则一定是匀速直线运动，选项B错误；
CD．由平衡可知，
解得初速度的大小为
电场强度的大小为
选项C正确，D错误。
故选C。
3．A
【详解】A．交流电的峰值
则有效值
所以电源可以使“10V、2W”的灯泡正常发光，故A正确；
B．根据瞬时值表达式可知ω=100π
则周期为
故B错误；
C．t=0.01s时，经过半个周期，电压为零，故C错误；
D．当电容器的耐压值小于峰值，电容器被击穿，10V小于，则“10V、2μF”电容器不能接在这只电源，故D错误。
故选A。
4．B
【详解】A．当滑动变阻器的滑动触头向右滑动时，电路中总电阻变大，则电流减小，根据
可知变大，故A错误；
B．根据欧姆定律有
根据闭合电路欧姆定律有
可知
则不变，不变，故B正确；
C．根据闭合电路欧姆定律有
可知变大，则电容器两端电势差变大，根据
可知电容器电荷量变大，电容充电，G表电流的方向从流向，故C错误；
D．电源的总功率为，电流减小，则总功率变小，故D错误；
故选B。
5．A
【详解】C．子弹射入物块A的过程中，为完全非弹性碰撞动能损失最大，动能转化为内能，则子弹和物块A的机械能不守恒，故C错误；
D．子弹射入物块A的过程中，子弹对物块A的冲量大小等于物块A对子弹的冲量大小，故D错误；
B．子弹射入物块A后，两物块与子弹的动能之和小于射入物块A前子弹的动能，因为这过程有动能转化为内能，故B错误；
A．两物块运动过程中，弹簧最短时与弹簧最长时都是两物体具有共同速度时，有
则弹簧最短时的弹性势能等于弹簧最长时的弹性势能，故A正确。
故选A。
6．D
【详解】A．线圈绕该有界匀强磁场转动的过程中，在一个周期的时间内，只有半个周期产生感应电流，故线圈产生的电流不是正弦式交变电流，故A错误；
BC．图示位置线圈未切割磁感线，瞬时电动势为0，无电流，故BC错误；
D．分析可知，在一个周期的时间内，只有半个周期产生感应电流，且电动势最大值为，根据有效值定义有
联立解得
故D正确。
故选D。
7．C
【详解】A．根据
解得
电荷量相等，速率相等，但是质量不一定，半径不一定相等，故A错误；
BD．根据
电量相等，动能相等，质量不一定相等，周期不一定相等，故BD错误；
C．根据
解得
电荷量相等，mv大小相等，则半径必相等，C正确。
故选C。
8．B
【详解】A．由题意可知，金属杆进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等，在磁场Ⅰ和Ⅱ之间做加速度为g的加速运动，所以金属杆在磁场Ⅰ中应该做减速运动，加速度方向竖直向上，故A错误；
B．由A中分析可知，金属杆在磁场Ⅰ中做减速运动，而随着速度的减小，金属杆在磁场Ⅰ中的加速度也减小，而金属杆在两个磁场间做匀加速运动，又因为金属杆进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等，金属杆在磁场Ⅰ中运动的平均速度小于在磁场间运动的平均速度，两段位移相同，故穿过磁场Ⅰ的时间大于在两磁场之间的运动时间，故B正确；
C．由与导轨光滑，根据能量守恒定律可知，在运动过程中，金属杆的减小的重力势能全部转化为焦耳热和杆的动能，同时进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等，所以从进入磁场Ⅰ到进入磁场Ⅱ的过程中，所产生的焦耳热为
Q=2mgd
由于两磁场间不产生焦耳热，故通过磁场Ⅰ产生的热量为Q，通过磁场Ⅱ与通过磁场Ⅰ产生的焦耳热相同，故穿过两磁场产生的总热量为4mgd，故C错误；
D．假设金属杆进入磁场Ⅰ后做匀速运动，则有
在磁场Ⅰ的上方，重力势能转化为金属杆的动能，即
由上述分析可知，金属杆在进入磁场Ⅰ做减速运动，所以金属杆释放时距磁场Ⅰ上边界的高度应该大于，故D错误。
故选B。
9．BC
【详解】A．从点射出磁场的粒子在磁场中运动的轨迹如图甲所示，则
根据几何关系有
根据洛伦兹力提供向心力有
解得
故A错误；
B．从点射出磁场的粒子在磁场中运动的时间
故B正确；
C．由于，且一定，当粒子圆周运动的轨迹以为弦时，粒子在圆形磁场中的运动时间最长，如图甲所示，设在磁场中运动的路程为，则
解得
弧长为
故C正确；
D．若仅将初速率改为，则粒子在磁场中运动的轨迹半径变为
轨迹如图乙所示，轨迹的圆心为，由于四边形的四个边长均为，四边形为菱形，则，又，粒子离开磁场时的速度方向与垂直，所以粒子离开磁场时的速度方向与OC平行，不可能与OE平行，故D错误。
故选BC。
10．CD
【详解】A．根据图像可知单摆周期为
根据周期公式
解得
故A错误；
BC．小球在最高点时
小球在最低点时
从最高点到最低点根据机械能守恒定律
解得，
故B错误，C正确；
D．小球运动的到B点时合外力垂直速度方向，速度最大，回复力为0，故D正确。
故选CD。
11．AD
【详解】AB．将电子的速度分解为水平方向的速度，和竖直方向的速度，即
，
在水平方向因为电子速度与磁场方向平行，所以不会受到洛伦兹力，即电子在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向因为粒子与磁场方向垂直，所以受到洛伦兹力，由于不计重力，所以在竖直方向粒子做匀速圆周运动。综上所述，可以将其看成水平方向的匀速直线，与竖直方向的粒子源问题，电子圆形亮斑的最大半径是电子轨迹圆周的半径的二倍，根据洛伦兹力提供向心力有
则
故A正确，B错误；
CD．设此时光屏到S的距离为d，则有
且
若只将发射电子速度减为原来的一半，则
所以荧光屏上的亮圆变成亮点，故C错误，D正确；
故选AD。
12．(1)4.5
(2)左
(3)6
(4)均匀
【详解】（1）加速度为零时，滑块应处于电阻器的中央，电阻器全长9.0cm，应将滑动片调到距电阻器左端4.5cm处。
（2）当物体具有图示方向的加速度a时，滑块所受的弹簧的拉力的合力向右，滑块向左移动，根据顺着电流方向电势降低，可知P端的电势低于点的电势，则电压表的指针将向零点左侧偏转。
（3）设加速度最大时，滑块向左移动的距离为，根据牛顿第二定律得
得
此时电压表的读数为
故电压表的量程应为6V
（4）设加速度为时，电压表的读数为，则
又
联立解得
由于与成正比，所以表盘的刻度应均匀
13．(1)7.54/7.55/7.56
(2)10
(3) 见解析 A
(4)为了减小实验误差，提高该实验精度的改进措施：用游标卡尺测量外径D、通过测量40次或60次左端与O点等高所用时间来求周期、适当减小摆动的幅度。
【详解】（1）刻度尺的分度值为0.1 cm，需要估读到分度值下一位，读数为D = 7.54 cm。
（2）积木左端两次经过参考点O为一个周期，当积木左端某次与O点等高时记为第0次并开始计时，之后每计数一次，经历半个周期，可知，第20次时停止计时，这一过程中积木摆动了10个周期。
（3）[1][2]作图如下
由图（d）可知，与成线性关系，根据图像可知，直线经过（2.80， 0.5）与（1.80， 1.0），则有
解得
则有
解得
可知
故选A。
（4）为了减小实验误差，提高该实验精度的改进措施：用游标卡尺测量外径D、换用更光滑的硬质水平桌面、通过测量40次或60次左端与O点等高所用时间来求周期、适当减小摆动的幅度。
14．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）时，对物块A根据牛顿第二定律有
时，设弹簧弹力大小为T，对A、B根据牛顿第二定律有
，
代入题图乙数据，联立解得
（2）恒力F的冲量为
（3）根据动量定理可知撤去恒力时，A、B组成的系统动量为
图线与横轴围成的面积表示速度的变化量，撤去恒力后，根据题图乙易知A的速度大于B的速度，则A、B之间距离还将继续增大，当弹簧伸长量最大时，A、B的速度相同，设为v，则A、B组成的系统动量为
此过程中A、B组成的系统动量守恒，有
联立解得
15．（1）带正电，；（2）；（3）
【详解】（1）由于粒子向上偏转，根据左手定则可知粒子带正电；设粒子的质量为m，电荷量为q，粒子进入速度选择器时的速度为，在速度选择器中粒子做匀速直线运动，由平衡条件
在加速电场中，由动能定理
联立解得，粒子的比荷为
（2）由洛伦兹力提供向心力
可得O点到P点的距离为
（3）粒子进入Ⅱ瞬间，粒子受到向上的洛伦兹力
向下的电场力
由于，且
所以通过配速法，如图所示
其中满足
则粒子在速度选择器中水平向右以速度做匀速运动的同时，竖直方向以做匀速圆周运动，当速度转向到水平向右时，满足垂直打在速度选择器右挡板的点的要求，故此时粒子打在点的速度大小为
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