2024-2025高二下学期期末物理模拟试题二
一、单选题(5x5=25)
1．下列关于动量和动能说法正确的是（ ）
A．做匀速圆周运动的物体动量不变
B．物体速度发生改变，其动能必然改变
C．动量相同的两物体，质量越大其动能越大
D．动能相同的两物体，质量越大其动量越大
2．红、黄、绿三种单色光以相同的入射角到达介质和空气的界面，若黄光恰好发生全反射，则（ ）
A．绿光也发生了全反射，但红光没发生全反射
B．红光也发生了全反射，但绿光没发生全反射
C．红光和绿光均发生了全反射
D．红光和绿光均没有发生全反射
3．图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A为交流电流表。线圈绕垂直于磁场的水平轴OO'沿逆时针方向匀速转动，从图甲所示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．该交流电的频率为100Hz
B．电流表的示数为10A
C．t=0.01s时，线圈平面与磁场方向垂直
D．t=0.005s到t=0.015s这段时间，通过电阻R的电荷量为0
4．有一变压器的原线圈接入有效值为的正弦交流电，副线圈输出电压的最大值，则原副线圈的匝数比为（ ）
A． B． C． D．
5．如图所示的LC振荡电路中，某时刻的磁场方向如图所示，则下列说法错误的是（ ）
A．若磁场正在减弱，则电容器正在充电，电流由b向a
B．若磁场正在减弱，则电场能正在增大，电容器上板带负电
C．若磁场正在增强，则电场能正在减少，电容器上板带正电
D．若磁场正在增强，则电容器正在充电，电流方向由a向b
二、多选题
6．如图所示为某弹簧振子在0~5s时间内的振动图像，由图可知，下列说法中正确的有（ ）
A．振动周期为5s，振幅为8cm
B．第2s末振子的速度为零，加速度为正向
C．在时刻，振子的速度为0
D．从到的时间内，振子的速度减小，加速度增大
7．如图甲所示，螺线管匝数匝，螺线管内存在水平向右的磁场，螺线管的电阻，电阻，螺线管内的磁通量按图乙所示规律变化。其余电阻不计，则（ ）
A．电阻R两端，C端电势高
B．电阻R两端电压为
C．0~2s通过电阻R的电荷量为
D．0~2s电阻R产生的焦耳热为
8．图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，a、b两质点的横坐标分别为xa=2m和xb=6m，图乙为质点b从该时刻开始计时的振动图像，下列说法正确的是（ ）
A．t=1s时，质点a的位移沿y轴负向
B．t=1s时，质点a的加速度方向与速度方向相同
C．质点a经过4s振动的路程为1m
D．该波沿x轴的负方向传播，波速为0.5m/s
三、实验题
9．某同学用气垫导轨验证动量守恒定律，实验装置如图所示。
(1)实验室有两组滑块装置。甲组两个滑块的碰撞端面装上弹性碰撞架，乙组两个滑块的碰撞端面分别装上撞针和橡皮泥。若要求碰撞过程动能损失最小，应选择 组的实验装置（填“甲”或“乙”）。
(2)用天平测得滑块A、B的质量（均包括遮光条）分别为调整好气垫导轨后，将滑块A向左弹出，与静止的滑块B发生碰撞，此过程可视为弹性碰撞，与光电门1相连的计时器显示的挡光时间为，与光电门2相连的计时器显示的先后挡光时间为和。从实验结果可知两滑块的质量满足 （填“＞”“＜”或“＝”）；滑块A、B碰撞过程中满足表达式 （用所测物理量的符号表示，遮光条宽度相同），则说明碰撞过程中动量守恒。
10．某小组做了“测定玻璃的折射率”实验，所用器材有：玻璃砖，大头针，刻度尺，圆规，笔，白纸．
(1)该小组用同一套器材完成了四次实验，记录的玻璃砖界线和四个大头针扎下的孔洞如下图所示，其中实验操作正确的是 ．
(2)该小组选取了操作正确的实验记录，在自纸上画出光线的径迹，以入射点O为圆心作圆，与入射光线、折射光线分别交于A、B点，再过A、B点作法线的垂线，垂足分别为C、D点，如图所示，则玻璃的折射率n= ．（用图中线段的字母表示）
四、解答题
11．如图所示，在的区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直于xOy平面并指向纸外，磁感应强度大小为B。一带负电的粒子（质量为m、电荷量为q）以速度从O点射入磁场，入射方向在xOy平面内，与x轴正向的夹角为，粒子重力不计。求：
（1）该粒子在磁场中离x轴的最远距离；
（2）该粒子在磁场中运动的时间。
12．如图所示，光滑轨道的左端为半径为R=1.8m的圆弧形，右端为水平面，二者相切，水平面比水平地面高H=0.8m，一质量为m1=0.2kg的小球A从距离水平面高h=0.45m处由静止开始滑下，与静止于水平面上的质量为m2的小球B发生弹性正碰，碰后小球B做平抛运动，落地时发生的水平位移为x=1.6m，重力加速度g=10m/s2。求：
（1）A球刚滑到圆弧最低点时受到轨道支持力的大小；
（2）碰后瞬间B球的速度大小；
（3）B球的质量。
13．某游乐园中过山车进入停车区时利用磁力进行刹车，磁力刹车原理可以简化为如图所示模型：水平平行金属导轨处于竖直方向的匀强磁场中，金属棒MN沿导轨向右运动的过程，对应过山车的磁力刹车过程，假设MN的运动速度代表过山车的速度，MN所受的安培力代表过山车所受的磁场作用力。已知过山车以速度进入磁场区域，过山车的质量为m，平行导轨间距离为L，整个回路中的等效电阻为R，磁感应强度大小为B；已知刹车过程中轨道对过山车的摩擦阻力大小恒为f，忽略空气阻力，求：
（1）刚进入磁场区域时，过山车的加速度a；
（2）若磁力刹车直至速度减为0的过程所用时间为t，求此过程中摩擦力对过山车做的功W。
试卷第1页，共3页
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《2024-2025高二下学期期末物理模拟试题二》参考答案
1．D
【详解】A．做匀速圆周运动的物体速度大小一定，方向发生变化，则该物体的动量大小一定，方向也发生变化，故A错误；
B．物体速度发生改变，当物体速度大小一定，方向发生变化时，物体的动能不变，故B错误；
C．根据，
解得
可知，动量相同的两物体，质量越大其动能越小，故C错误；
D．结合上述解得
可知，动能相同的两物体，质量越大其动量越大，故D正确。
故选D。
2．A
【详解】由于红黄绿的波长依次减小，则折射率依次增大，则发生全反射的临界角依次减小，若黄光恰好发生全反射，则绿光也发生了全反射，但红光没发生全反射。
故选A。
3．B
【详解】A．该交流电的频率为
选项A错误；
B．电流表的示数为
选项B正确；
C．t=0.01s时，感应电动势最大，此时线圈平面与磁场方向平行，选项C错误；
D．t=0.005s到t=0.015s这段时间，线圈从中性面位置转过半周回到中性面，磁通量的变化量为2BS，则根据
通过电阻R的电荷量不为0，选项D错误。
故选B。
4．C
【详解】变压器次级电压有效值为
则变压器原副线圈的匝数比
故选C。
5．D
【详解】AB．若磁场在减弱，则磁场能在减小，电流在减小，电场能在增加，根据磁感线的方向和右手螺旋定则可以判断出电流的方向由到；因为在充电，所以自感线圈相当于电源，电流由电源正极流出，所以下板带正电，上板带负电，故AB正确；
CD．若磁场正在增强，说明电流正在增大，电场能向磁场能转化，电容器正在放电，电场能正在减少，根据右手螺旋定则可以判断出电流的方向仍是由向，此时电容器相当于电源，所以上极板带正电，故C正确，D错误。
本题选择错误的，故选D。
6．BD
【详解】A．由振动图像可知，振动周期为4s，振幅为8cm，故A错误；
B．第2s末振子在负方向最大位移处，速度为零，加速度为正向的最大值，故B正确；
C．第3s末振子在平衡位置，速度最大，动能最大，位移为零，故C错误；
D．从第1s末到第2s末振子的位移增加，速度减小，加速度增大，故D正确。
故选BD。
7．AC
【详解】A．由乙图知，螺线管内的磁通量向右且增强，根据楞次定律，知螺线管中感应电流方向由A流向C，流经R的电流由C流向A，即电阻R两端，C端电势高，故A正确；
B．感应电动势
电阻R两端电压为
故B错误；
C．0~2s通过电阻R的电荷量为
故C正确；
D．0~2s电阻R产生的焦耳热为
故D错误。
故选AC。
8．AC
【详解】D．根据质点b从该时刻开始计时的振动图像可知，t=0时刻质点b在平衡位置向上振动，结合波形图可知，波沿x轴负向传播，波速为
选项D错误；
AB．因t=0时刻质点a从平衡位置向下振动，可知t=1s时，质点a在平衡位置与最低点之间向下振动，此时质点a的位移沿y轴负向，加速度方向向上，速度方向向下，即t=1s时，质点a的加速度方向与速度方向相反，选项A正确，B错误；
C．质点a经过4s=0.5T振动的路程为2A=1m，选项C正确。
故选AC。
9．(1)甲
(2) ＞
【详解】（1）甲组两个滑块的碰撞端面装上弹性碰撞架，发生的是弹性碰撞；乙组两个滑块碰撞后连在一起，为完全非弹性碰撞，动能损失最大，要求碰撞过程动能损失最小，应选择甲。
（2）
[1]由题意可知碰撞后滑块A没有反弹，所以。
[2]碰撞前A的速度大小为
碰撞后A、B的速度大小分别为，
碰撞中若满足动量守恒则
得
10． B
【详解】(1)[1]因玻璃的折射率较大，故在玻璃中的折射角一定小于入射角；实验作出的入射角一定大于折射角；并且光线从玻璃中出来后，应与入射光平行
A．与分析不符，故A项不符合题意；
B．与分析相符，故B项符合题意；
C．与分析不符，故C项不符合题意；
D．与分析不符，故D项不符合题意．
(2)[2]折射率为：
其中：
解得：
11．（1）；（2）
【详解】（1）粒子的运动轨迹如图所示
粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为，由洛伦兹力提供向心力可得
解得
由几何关系知在磁场中离x轴最远距离为
（2）粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为
粒子在磁场中运动轨迹对应的圆心角为，则有
12．（1）；（2）4m/s；（3）0.1kg
【详解】（1）A球下滑到圆弧最低点过程有
在最低点有
解得
（2）碰后B球作平抛运动有
，
解得
（3）发生弹性碰撞
，
解得
13．（1），方向与运动方向相反；（2）
【详解】（1）刚进入磁场区域时，产生的电动势为
回路的电流为
过山车受到的安培力大小为
根据牛顿第二定律可得
联立解得过山车的加速度大小为
方向与运动方向相反。
（2）减速过程，对过山车，由动量定理得
又
解得
则摩擦力对过山车做的功为
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答案第1页，共2页2024-2025高二下学期期末物理模拟试题一
一、单选题(5x5=25)
1．如图甲为用手机和轻弹簧制作的一个振动装置，手机A以O点为平衡位置，在竖直方向上M、N两点之间做简谐运动，手机上加速度传感器记录了手机在竖直方向的振动情况，以向下为正方向，得到手机振动过程中加速度a随时间t变化的曲线如图乙，为余弦曲线。下列说法正确的是（ ）
A．t=1s时，弹簧弹力为0 B．t=2s时，手机处于平衡位置上方
C．t=2s至t=3s，手机从N运动到O D．t=1s至t=2s，手机的速度和位移方向相反
2．如图所示，科研人员在研究一半径为的透明半球体时，用一束激光垂直照射半球体底面各点，发现激光束照射点距离球心为时，激光束恰好不能从半球表面透出，则半球体对此激光束的折射率为（ ）
A． B． C． D．
3．金属导体棒置于倾斜的粗糙绝缘的斜面上，有电流时，金属导体棒能在斜面上保持静止。如图所示，四个图中分别标出了四种可能的匀强磁场方向。其中金属棒与斜面之间的摩擦力一定不等于零的图是（ ）
A． B． C． D．
4．如图甲所示，100匝的线圈（图中只画了1匝）与R=48Ω的定值电阻构成闭合回路，线圈面积为0.01m2，电阻为2Ω，线圈内存在垂直于线圈平面的磁场，以垂直纸面向里为磁感应强度的正方向，以顺时针方向为线圈中电流的正方向。当磁感应强度B随时间t按图乙变化时，下列说法正确的是（ ）
A．1.5s时穿过线圈的磁通量为2Wb B．0.5s时感应电流的方向为负
C．定值电阻R两端的电压为4V D．0~2s内流过定值电阻的电荷量为0
5．交流发电机模型如图所示，矩形线圈ABCD在匀强磁场中绕其中心轴匀速转动，从线圈平面与磁场垂直时开始计时，已知线圈转动的角速度，下列说法正确的是（ ）
A．时，线圈位于中性面
B．时，穿过线圈的磁通量变化率最大
C．时，线圈的感应电动势最小
D．此时开始再转半个周期，线圈磁通量变化量为零
二、多选题(5x3=15)
6．电磁波在生产、生活中有广泛应用。下列关于电磁波的应用正确的是（ ）
A．红外线可以用来照明 B．紫外线可以用来加热理疗
C．X射线可以用于诊断病情 D．射线可以摧毁病变的细胞
7．理想变压器原线圈为1500匝，副线圈为500匝，原线圈接交流电源，副线圈接有电阻R，当变压器正常工作时，原、副线圈中（ ）
A．电流频率之比为3：1 B．电压之比为3：1
C．电流之比为3：1 D．功率之比为1：1
8．用手持续上下抖动长绳的一端，长绳自右向左呈现波浪状起伏，可视为单向传播的简谐横波。长绳上a、b两点平衡位置相距0.9m，c、d两点的平衡位置相距1.2m。如图所示，某时刻波刚传播到c点，a点位于波峰，b点和c点位于平衡位置。若手上下抖动的频率为1Hz，振幅为0.2m，则（ ）
A．该列绳波的波长为1.2m
B．该列绳波的波速为2.4m/s
C．图示时刻，b点的振动方向向上
D．从图示时刻开始经过2s，d点通过的路程为0.8m
三、实验题(每空2分 共12)
9．如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个半径相同的小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。图中点是小球抛出点在地面上的垂直投影点。实验时先让质量为的入射小球A从斜槽轨道上某一固定位置由静止开始滚下，从轨道末端抛出，落到位于水平地面的复写纸上，在下面的白纸上留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。再把质量为的被撞小球B放在斜槽轨道末端，让A球仍从位置由静止滚下，与B球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作10次。
(1)实验中，必须测量的物理量有（ ）
A．两个小球的质量、 B．抛出点距地面的高度
C．两小球做平抛运动的时间 D．平抛的水平射程、、
(2)关于本实验，下列说法正确的有（ ）
A．斜槽轨道必须光滑
B．斜槽轨道末端切线必须水平
C．入射小球的质量必须大于被撞小球的质量
D．实验过程中，白纸可以移动
(3)用天平测量两个小球的质量、，实验中分别找到碰前和、相碰后平均落地点的位置，测量平抛水平射程、、。
则动量守恒的表达式可表示为 （用测量的量表示）。
10．假设我国宇航员已成功登上了月球。若想在月球上测量月球表面的重力加速度，设计了如下实验步骤：
A．拿出一根较长的细线将一个月球石块系好，结点为M，将细线的上端固定于返回架上的O点
B．用刻度尺测量OM间细线的长度L作为摆长
C．由于月球没有空气阻力，为使摆动明显，将石块拉至摆角约20°，由静止释放
D．从石块摆到最低点时开始计时，测出50次全振动总时间t，由得出周期
(1)以上步骤中说法有错误的是 （多选，填标号）；
(2)实际实验时，若多次改变OM间距离，并使石块做简谐运动，计算了对应的周期T。用实验数据描绘出的T -L的图像可能是 （选填“甲”“乙”或“丙”），利用该图线斜率算得的重力加速度 （选填“大于”“等于”或“小于”）真实值。
四、解答题
11．（14分）如图所示，线圈的面积是0.05m2，共有100匝；线圈电阻为1Ω，外接电阻R=9Ω，匀强磁场的磁感应强度为，当线圈以300r/min的转速匀速旋转时，若从线圈处于中性面开始计时，求：
(1)线圈中感应电动势的峰值；
(2)线圈每转过一周，外力所做的功。
12．（16分）某同学了解到宇宙中各种高能粒子对生物会造成危害，设计了一种磁防护模拟装置，如图所示，以点为圆心的内圆、外圆半径分别为，在两圆之间的环形区域间有垂直纸面向外的匀强磁场，在外圆的左侧有两块平行金属薄板，两板间电压为，一质量为、电荷量为粒子，从左板内侧的点由静止释放，粒子经电场加速后从右板中间小孔沿两圆半径方向射入磁场，粒子恰好不进入内圆。不计粒子的重力。求：
(1)粒子通过右板小孔时速度大小；
(2)磁感应强度的大小。
13．（18分）如图所示，两根光滑金属导轨水平平行放置，间距，左端接有电阻，磁感应强度、方向竖直向下的匀强磁场分布在虚直线（与导轨垂直）右侧空间内，长度为、质量、电阻的导体垂直导轨放置。现给导体棒的初速度使其向右运动，进入磁场后，最终停在轨道上。若空气阻力和导轨电阻均可忽略不计，导体棒在运动过程中与导轨始终垂直且接触良好。求：
(1)导体棒刚进磁场的瞬间，流过导体棒的电流大小和方向；
(2)当导体棒速度为时，导体棒的加速度；
(3)整个过程中，电阻上产生的焦耳热；
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《2024-2025高二下学期期末物理模拟试题一》参考答案
1．C
【详解】A．由图乙可知，t=1s时，手机的加速度为0，此时手机所受合力为0，弹簧弹力与重力平衡，故A错误；
BC．由图乙可知，t=2s时，手机的加速度为，此时加速度方向向上，则手机处于平衡位置下方最低点N处；t=3s时，手机的加速度为0，手机处于平衡位置，则t=2s至t=3s，手机从N运动到O，故B错误，C正确；
D．t=1s至t=2s，手机从O运动到N，手机的速度和位移方向相同，均向下，故D错误。
故选C。
2．D
【详解】设激光束从点垂直底面射入半球体，刚好在点不能从半球表面射出，则恰好为临界角，由几何关系可得
由临界角公式可得
可得半球体对此激光束的折射率为。
故选D。
3．B
【详解】A．导体棒所受重力和安培力方向如图所示
可知导体棒受到的支持力和摩擦力可能为零，故A错误；
B．导体棒所受重力、支持力、安培力方向如图所示
由受力平衡可知，导体棒受到的摩擦力不可能为零，故B正确；
C．导体棒所受重力、支持力、安培力方向如图所示
由受力平衡可知，导体棒受到的摩擦力可能为零，故C错误；
D．导体棒所受重力、支持力、安培力方向如图所示
由受力平衡可知，导体棒受到的摩擦力可能为零，故D错误。
故选B。
4．B
【详解】A．由图像可知，1.5s时磁感应强度大小为2T，磁通量为
故A错误；
B．由楞次定律可判断感应电流沿逆时针方向，与正方向相反，故B正确；
CD．由法拉第电磁感应定律有
根据闭合电路的欧姆定律可得感应电流
定值电阻两端电压
2s内通过定值电阻的电荷量
故CD错误。
故选B。
5．A
【详解】AB．时，线圈处于中性面，穿过线圈的磁通量最大，产生的电流为零，根据，则和时，线圈均位于中性面，产生的感应电动势等于零，磁通量的变化率最小，故A正确，B错误；
C．时，穿过线圈的磁通量为零，磁通量的变化率最大，产生的感应电动势最大，故C错误；
D．假设此时穿过线圈的磁通量，从此时开始再转半个周期，线圈磁通量的变化为，即线圈磁通量变化不为零，故D错误。
故选A。
6．CD
【详解】A．红外线不是可见光，不能够用来照明，故A错误；
B．红外线可以用来加热理疗，紫外线光子能量比红外线光子能量大得多，紫外线不能够用来加热理疗，故B错误；
C．X射线具有较强的穿透能力，在在医学上常用来透视人体，诊断病情，故C正确；
D．γ射线的光子的能量很大，可以直接破坏细胞结构，摧毁病变的细胞，故D正确。
故选CD。
7．BD
【详解】A．变压器改变的是电压和电流，改变不了频率，频率之比是1:1，故A错误；
B．由法拉第电磁感应定律
知原副线圈中电压之比等于1500:500=3:1，故B正确；
CD．由理想变压器特点
得出电流之比与匝数成反比为1:3，功率相等，故C错误，D正确。
故选BD。
8．AD
【详解】A．a、b间隔四分之三波长，有
故波长λ=1.2m
A正确；
B．因f=1Hz，则波速v=λf=1.2m/s
B错误；
C．根据上下坡法则，沿着波的传播方向，b点处于“上坡”，故其振动方向向下，C错误；
D．波的周期
图示时刻波刚好传播到c点，波传播到d点再经过的时间
d点开始振动后，再经过1s，刚好完成一交全振动，通过的路程为s=4A=0.8m
D正确。
故选AD。
9．(1)AD
(2)BC
(3)
【详解】（1）设碰撞前入射球的速度大小为v0，碰撞后瞬间入射球的速度大小为v1，被碰球的速度大小为v2，由动量守恒可得
小球离开斜槽后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，运动时间t相等，则有
可得实验需要验证的表达式为
可知实验中，必须测量的物理量有两个小球的质量、，平抛的水平射程、、。
故选AD。
（2）A．为了保证每次碰撞前瞬间入射小球的速度相同，每次需要从同一位置静止释放入射小球，但斜槽轨道不需要光滑，故A错误；
B．为了保证小球抛出时的速度处于水平方向，斜槽轨道末端切线必须水平，故B正确；
C．为了保证碰撞后入射小球不反弹，入射小球的质量必须大于被撞小球的质量，故C正确；
D．实验过程中，复写纸可以移动，但白纸不能移动，故D错误。
故选BC。
（3）根据（1）分析可知动量守恒的表达式可表示为
10．(1)BC
(2) 甲 等于
【详解】（1）摆长为悬点到重心距离，偏角应小于5℃与是否有空气阻力无关，可知BC步骤错误；
（2）[1][2]将摆线长当作了摆长L，则周期表达式
可得
因此图像可能是图甲，利用图线斜率算的加速度等于真实值。
11．(1)50V
(2)25J
【详解】（1）线圈中感应电动势的峰值为
（2）线圈每转过一周，外力所做的功为，，
代入数据解得
12．(1)
(2)
【详解】（1）粒子从点运动到点，根据动能定理有
解得
（2）设带电粒子在磁场中运动的轨迹半径为，如图所示
由几何关系有
解得
洛伦兹力提供圆周运动的向心力，由牛顿第二定律可得
解得
13．(1)，通过导体棒的电流方向为由到
(2)0.1m/s2
(3)
【详解】（1）根据法拉第电磁感应定律有
根据闭合电路的欧姆定律有
解得导体棒的电流大小
根据右手定则可知，通过导体棒的电流方向为由到。
（2）当导体棒速度为时，导体棒产生的感应电动势
因为
联立解得
根据牛顿第二定律
联立解得
（3）导体棒刚进入磁场速度为，最终停在轨道上，此过程根据能量守恒定律有
电阻上产生的热量
联立解得
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页2024-2025人教版高二下学期期末复习之磁场
一、单选题
1．如图所示，宽为l的光滑导轨与水平面成角，质量为m、长为l的金属杆水平放置在导轨上。空间存在着匀强磁场，当回路中电流为I时，金属杆恰好能静止。磁场方向竖直向上，则（ ）
A．金属杆所受安培力竖直向上
B．金属杆所受安培力沿斜面向上
C．磁感应强度大小为
D．磁感应强度大小为
2．如图所示的平面内，在通有图示方向电流Ⅰ的长直导线右侧，固定一矩形金属线框abcd，ad边与导线平行，线框中的电流方向为a→b→c→d→a，线框各边的相互作用力忽略不计。下列判断正确的是（ ）
A．线框ad边所受的安培力方向向右
B．线框ab边与cd边受力相同
C．线框ad边与bc边受力相同
D．线框整体受到的安培力向左
3．如图所示，在纸面内半径为R的圆形区域中存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，O点为圆形区域的圆心，磁感应强度大小为B，一个比荷绝对值为k的带电粒子以某速率从M点沿着直径MON方向垂直射入磁场，并从P点离开磁场，运动轨迹如图中实线所示。已知直径MON、POQ的夹角∠MOP＝120°，不计粒子的重力，下列说法正确的是（ ）
A．粒子带正电 B．粒子做圆周运动的半径为2R
C．粒子运动的速率为 D．粒子在磁场中运动的时间为
4．质量和电荷量都相等的带电粒子M和N，以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图中虚线所示，下列表述正确的是（ ）
A．M带正电，N带负电
B．M的速率小于N的速率
C．洛伦兹力对M、N做正功
D．M的运动时间等于N的运动时间
5．如图所示，有界匀强磁场边界线SP∥MN，速率不同的同种带电粒子从S点沿SP方向同时射入磁场。其中穿过a点的粒子速度v 与MN垂直；穿过 b点的粒子速度v 与MN成60°角，设粒子从S运动到a、b所需时间分别为t 和t ，则t ：t 为（重力不计）（ ）
A．1： 3 B．4： 3 C．1： 1 D．3： 2
二、多选题
6．磁流体发电机是利用磁偏转作用进行发电的装置，如图所示，A、B是两块在磁场中相互平行的金属板，一束含有大量异种电荷的等离子体以一定的速度射入磁场，则（ ）
A．A极板带正电
B．B极板带正电
C．等离子体的入射速度增大，A、B两板间的电势差减小
D．等离子体的入射速度增大，A、B两板间的电势差增大
7．某种回旋加速器示意图如图所示，A、C板间有恒定电场，两个D形盒内有相同的匀强磁场，两条平行虚线之间没有电场和磁场。带电粒子（重力不计）从小孔P进入电场，加速后进入D形盒内做匀速圆周运动，回到P孔后再次加速，依次类推，则（ ）
A．粒子每次在D形盒内运动的时间均相等
B．粒子每次在A、C板间加速过程增加的动能不同
C．磁感应强度越小，粒子所能获得的最大速度越大
D．D形盒的半径越大，粒子所能获得的最大速度越大
8．质谱仪工作原理如图所示，一质量为m电荷量为q的粒子，从容器A下方小孔飘入电压为U的加速电场中（初速度为0），经过沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度大小为B的匀强磁场中，最后打到照相的底片D上，不计离子重力。则（ ）
A．粒子进入磁场时的速率为
B．粒子在磁场中运动的轨道半径为
C．电荷量相同质量越大的粒子，最后打到底片上的位置离越远
D．电荷量相同质量越小的粒子，最后打到底片上的位置离越远
三、解答题
9．如图所示，质量的小物块，带有的电荷，放在倾角为的光滑绝缘斜面上，整个斜面置于的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，物块由静止开始下滑，滑到某一位置时开始离开斜面，。求：
（1）物块带什么电？
（2）物块离开斜面时速度多大？
（3）斜面至少有多长？
10．如图所示，在的区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直于xOy平面并指向纸外，磁感应强度大小为B。一带负电的粒子（质量为m、电荷量为q）以速度从O点射入磁场，入射方向在xOy平面内，与x轴正向的夹角为，粒子重力不计。求：
（1）该粒子在磁场中离x轴的最远距离；
（2）该粒子在磁场中运动的时间。
11．如图所示，长方形区域内存在垂直于纸面向里的匀强磁场，AB边长为l，AD边足够长，一质量为m，电荷量为+q的粒子从BC边上的О点以初速度垂直于BC方向射入磁场，粒子从A点离开磁场，速度方向与直线AB成30°角，不计粒子重力。求：
（1）OB的长度；
（2）磁场的磁感应强度大小B；
（3）粒子在磁场中经历的时间。
12．某质子治疗机通过质子轰击肿瘤细胞以达到治疗效果。因外界因素的干扰经常导致质子无法准确轰击到肿瘤靶标。需要轨迹矫正器修正质子的轨迹。如图为轨迹矫正器原理图，质子束被干扰后经过坐标原点O时的速度v0沿x轴正方向，现用区域I的第一矫正磁场使质子束前进方向发生预设角度的偏移。再用区域II的第二矫正磁场将质子束前进方向调整至沿x轴的正方向而击中靶标。两区域磁场的方向相反。磁感应强度大小均为B，磁场左右边界平行于y轴。宽度均为d。质子的质量为m，电荷量为q，已知。不计质子的重力及相互作用。
（1）定性画出质子在两矫正磁场区域中的运动轨迹；
（2）求该轨迹矫正器的矫正距离y。
13．如图所示，两金属板平行放置，金属板右侧的矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，分别为边和边的中点，，，金属板与矩形区域的轴线垂直。质量为、电荷量为的粒子在板附近自由释放，经两板间电压加速后，穿过板上的小孔，以速度沿轴线进入磁场区域，并由点离开磁场。不计粒子重力，求：
(1)加速电压的大小；
(2)矩形磁场中磁感应强度的大小。
14．如图所示，在xOy坐标系所在的平面内，第一象限内有沿x轴负方向的匀强电场，第二、三象限内有垂直坐标平面向里的匀强磁场。在x轴上C点沿y轴正方向发射一比荷为k的带正电粒子，粒子初速度为v0，C点坐标为（d，0），粒子从 y轴上的D点离开电场，D点坐标为（0，2d），粒子经磁场后再次到达y轴时刚好从坐标原点O处经过。不计粒子重力。求：
（1）匀强电场的场强E的大小和匀强磁场的磁感应强度B的大小；
（2）粒子从C 运动到O经历的时间。
试卷第1页，共3页
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《2024-2025天津市武清区城关中学高二下学期期末复习之磁场》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 D D D D D BD AD AC
1．D
【详解】AB．根据左手定则可知，金属杆受到的安培力沿水平方向，与磁场方向垂直，如下图所示
AB错误；
CD．根据平衡条件可得
解得磁感应强度的大小为
C错误，D正确。
故选D。
2．D
【详解】AC．根据右手螺旋定则可知，长直导线右侧磁场垂直纸面向里，根据左手定则可知，线框ad边所受的安培力方向向左，线框bc边所受的安培力方向向右，故AC错误；
B．线框ab边所受安培力方向向上，线框cd边所受安培力方向向下，故B错误；
D．离长直导线越远，磁场的磁感应强度越小，ad边的安培力大于bc边所受向右的安培力，ab边与cd边所受安培力平衡，线框整体受到的安培力方向水平向左，故D正确。
故选D。
3．D
【详解】A．由左手定则可知，粒子带负电，选项A错误；
B．由题意可知，粒子在磁场中运动轨迹如图所示，由几何关系可知，粒子做圆周运动的半径为
选项B错误；
C．根据洛伦兹力提供向心力可得
可得粒子运动的速率为
选项C错误；
D．粒子在磁场中运动的周期
则粒子在磁场中运动的时间为
选项D正确。
故选D。
4．D
【详解】A．由左手定则可判断出N带正电，M带负电，故A错误；
B．粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力可得
可得
由于两粒子的质量和电荷量都相等，且M粒子的轨道半径大于N粒子的轨道半径，则M的速率大于N的速率，故B错误；
C．洛伦兹力始终与粒子的速度方向垂直，对M、N均不做功，故C错误；
D．粒子在磁场中运动半周，即运动时间为周期的一半，则有
由于两粒子的质量和电荷量都相等，则M的运动时间等于N的运动时间，故D正确。
故选D。
5．D
【详解】粒子在磁场中运动的由洛伦兹力提供向心力，得
周期的公式为
由此可知，粒子的运动时间与粒子的速度大小无关，所以粒子在磁场中的周期相同，由粒子的运动的轨迹可知，通过a点的粒子的偏转角为90°，通过b点的粒子的偏转角为60°，所以通过a点的粒子的运动的时间为，通过b点的粒子的运动的时间为，所以从S到a、b所需时间为3:2。
故选D。
6．BD
【详解】AB．根据左手定则可知，正离子在洛伦兹力作用下向B极板聚集，正离子在洛伦兹力作用下向A极板聚集，则A极板带负电，B极板带正电，故A错误，B正确；
CD．稳定时，离子所受电场力与洛伦兹力平衡，则有
解得
可知，等离子体的入射速度增大，A、B两板间的电势差增大，故C错误，D正确。
故选BD。
7．AD
【详解】A．由题意可知，粒子每次在D形盒内偏转半个周期，即运动时间相等，为
故A正确；
B．根据动能定理，可知粒子每次在A、C板间加速过程增加的动能为
故B错误；
C．当粒子从D形盒中出来时，速度最大，设D形盒半径为R，则有
解得
可知磁感应强度越小，粒子所能获得的最大速度越小，故C错误；
D．当粒子从D形盒中出来时，速度最大，设D形盒半径为R，则有
解得
可知D形盒的半径越大，粒子所能获得的最大速度越大，故D正确。
故选AD。
8．AC
【详解】A．粒子在电场中加速有
解得
A正确；
BCD．粒子在磁场中做匀速圆周运动有
解得
可知与有关，电荷量相同质量越大的粒子越大，最后打到底片上的位置离越远，
BD错误；C正确。
故选AC。
9．（1）负电；（2）；（3）1.2m
【详解】（1）由题意可知：滑到某一位置时开始离开斜面，则小滑块受到的安培力垂直斜面向上。
根据左手定则可得：小滑块带负电。
（2）当物体离开斜面时，弹力为零，因此有
故
（3）由于斜面光滑，物体在离开斜面之前一直做匀加速直线运动，由牛顿第二定律得
mgsin30°=ma
由匀变速直线运动的速度位移公式得
v2=2ax
解得
x=1.2m
10．（1）；（2）
【详解】（1）粒子的运动轨迹如图所示
粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为，由洛伦兹力提供向心力可得
解得
由几何关系知在磁场中离x轴最远距离为
（2）粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为
粒子在磁场中运动轨迹对应的圆心角为，则有
11．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）粒子运动轨迹如图
根据几何关系
解得粒子在磁场中运动的半径为2l，所以
（2）粒子在磁场中做圆周运动有
解得
（3）粒子在磁场中经历的时间
解得
12．（1） ；（2）
【详解】(1)质子在两矫正磁场区域中的运动轨迹如图所示
(2)设质子在磁场中做圆周运动的半径为r，由洛伦兹力提供向心力有
解得
据几何关系可知，质子一次偏转的侧移量为
根据对称性可知，质子在区域II沿y轴方向的偏移量
故质子在磁场区域的总偏移量
13．(1) ；(2)
【详解】(1)在电场中加速过程中，根据动能定理可得
解得
(2)粒子在磁场中运动轨迹如图所示，
根据几何关系可得
R2=(3L）2+（R-L）2
解得
R=5L
根据洛伦兹力提供向心力可得
解得
14．（1），；（2）
【详解】
（1）粒子在电场中做类平抛运动，设经历时间为t1，则竖直方向
水平方向
解得
设粒子离开电场时速度大小为v，与y轴夹角为，则粒子从C到D由动能定理知
解得
，
设粒子在磁场中做圆周运动的半径为R，则洛伦兹力提供向心力
由几何关系
解得
（2）由（1）可知
，
所以粒子在磁场中运动的时间
解得
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页2024-2025人教版高二下学期期末复习之电磁感应
一、单选题
1．如图是学生常用的饭卡内部实物图，其由线圈和芯片组成电路，当饭卡处于感应区域时，刷卡机会激发变化的磁场，从而在饭卡内线圈中产生感应电流来驱动芯片工作，已知线圈面积为，共匝，某次刷卡时，线圈平面与磁场垂直，且全部处于磁场区域内，在感应时间内，磁感应强度方向向外且由0均匀增大到，此过程中（ ）
A．线框中磁通量变化率为
B．线框中产生周期性变化的顺时针方向的感应电流
C．边所受安培力方向向左
D．线框中感应电动势大小为
2．在学习自感的课堂上，老师引入了一个有趣的小实验：四位同学手拉手与一节电动势为1.5V的干电池、若干导线、一个开关、一个有铁芯的多匝线圈按如图所示的方式连接，实验过程中人会有触电的感觉，已知人体的电阻比线圈的电阻大得多。下列说法正确的是（ ）
A．闭合开关后，流过人的电流会逐渐变大直至不变
B．当电路稳定时，流过人体的电流大于流过线圈的电流
C．断开开关的瞬间，流过人体的电流方向由A到B
D．断开开关的瞬间，流过人体的电流会突然增大
3．矩形导线框固定在匀强磁场中，如图甲所示，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向为垂直纸面向外，磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示，则（ ）
A．0～t1时间内，导线框中电流的方向为adcba
B．0～t1时间内，导线框中电流越来越小
C．0～t2时间内，导线框中电流的方向始终为abcda
D．0～t2时间内，导线框ab边受到的安培力大小恒定不变
4．图甲和图乙是演示自感现象的两个电路图，L1和L2为电感线圈，A1、A2、A3是三个完全相同的灯泡。实验时，断开开关S1瞬间，灯A1突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关S2，灯A2逐渐变亮，而另一个相同的灯A3立即变亮，最终A2与A3的亮度相同。下列说法正确的是（ ）
A．图甲中，A1与L1的电阻值相同
B．图甲中，闭合S1，电路稳定后，A1中电流大于L1中电流
C．图乙中，变阻器R与L2的电阻值相同
D．图乙中，闭合S2瞬间，L2中电流与变阻器R中电流相等
5．如图，空间中存在一匀强磁场区域，磁感应强度大小为，磁场方向与竖直面（纸面）垂直，磁场的上、下边界（虚线）均为水平面，间距为，纸面内磁场上方有一个质量为、电阻为的正方形导线框，边长为，其上、下两边均与磁场边界平行，若线框从上边界上方某处自由下落，恰能匀速进入磁场，则（ ）
A．线框释放处距离磁场上边界的高度为
B．线圈进入磁场的过程中机械能的减少量为
C．线圈进入磁场的过程中流过线圈横截面的电量为
D．线圈的边到达磁场下边界时的速度为
二、多选题
6．电磁学知识在科技生活中有广泛的应用，下列相关说法正确的是（ ）
A．图甲中动圈式扬声器的工作原理是电磁感应
B．图乙中摇动手柄使磁铁旋转，铝线框也会跟着转动起来这种现象叫电磁驱动
C．图丙中自制金属探测器是利用地磁场来进行探测的
D．图丁中，真空冶炼炉的炉外线圈通入高频交流电时，炉内金属块中会产生涡流，金属块中就会产生大量热量，从而冶炼金属
7．如图所示，光滑水平面上的正方形导线框，以某一初速度进入竖直向下的匀强磁场并最终刚好完全穿出。线框的边长小于磁场宽度。下列说法正确的是（ ）
A．线框进磁场的过程中电流方向为顺时针方向
B．线框进入磁场和穿出磁场的过程中产生的热量之比为3∶1
C．线框进入磁场和穿出磁场的过程中产生的热量相等
D．线框在进和出的两过程中通过导线横截面的电荷量相等
8．在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一圆形导体环，导体环面积为，导体环的总电阻为。规定导体环中电流的正方向如图甲所示，磁场向上为正。磁感应强度B随时间t的变化如图乙所示，。则（ ）
A．t=1s时，导体环中电流为零
B．第2s内，导体环中电流为正方向
C．第3s内，导体环中电流为
D．第4s内，通过导体环中某一截面的电荷量为
9．如图所示，间距为l的U形导轨固定在水平面上，垂直导轨向下的匀强磁场磁感应强度为B，质量为m、电阻为r的金属杆PQ沿着粗糙U形导轨以初速度v开始向右滑行，金属杆PO与U形导轨之间的动摩擦因数为μ，ab间电阻为R，导轨电阻忽略不计，取重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A．通过金属杆电流的方向为由Q到P
B．PQ开始运动时ab间电压为Blv
C．PQ运动的过程中系统产生焦耳热为
D．开始运动时PQ的加速度大小为
三、实验题
10．某兴趣小组在探究感应电流的产生条件和影响感应电流方向的因素
(1)通过实验得知：当电流从图a中电流计的右侧正接线柱流入时指针向右偏转；则当磁体 （选填“向上”或“向下”）运动时，电流计指针向右偏转。
(2)为进一步探究影响感应电流方向的因素，该小组设计了如图b的电路。若图b电路连接正确，在闭合开关前滑动变阻器滑片应移至最 （选填“左”或“右”）端。
(3)若图b电路连接正确，开关闭合瞬间，指针向左偏转，则将铁芯从线圈P中快速抽出时，观察到电流计指针__________。
A．不偏转 B．向左偏转 C．向右偏转
四、解答题
11．如图甲所示，一根不可伸长的细绳上端固定，下端系在一质量，边长的单匝正方形金属框的D点上。金属框的一条对角线水平，其下方有方向垂直于金属框所在平面向外的匀强磁场，匀静强磁场的磁感应强度B随时间t变化的图像如图乙所示。已知构成金属框的导线单位长度的阻值为。重力加速度g取。求：
（1）0～0.4s内，金属线框中感应电流的大小；
（2）时，细绳拉力的大小。
12．如图所示，足够长的平行金属导轨MN、PQ相距L=0.5m，导轨平面与水平面夹角α=37°，导轨电阻不计。磁感应强度B=2T的匀强磁场垂直导轨平面斜向上，长L=0.5m的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，金属棒的质量m=0.1kg、电阻R=5Ω。两金属导轨的上端接定值电阻R=5Ω。金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5。现将金属棒由静止释放，不计空气阻力，g=10m/s2（sin37°=0.6，cos37°=0.8）。求：
（1）金属棒下滑的最大速度vm的大小；
（2）已知金属棒由静止释放到达到最大速度的过程中，通过金属棒ab横截面的电荷量q=0.3C，求这个过程中金属棒ab所产生的电热Qab？
13．如图甲所示，足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置，其宽度，一匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M与P之间连接阻值的电阻，质量、电阻的金属棒ab紧贴在导轨上。现使金属棒ab由静止开始下滑，下滑过程中ab始终保持水平，且与导轨接触良好，其下滑距离x与时间t的关系如图乙所示，图像中的OA段为曲线，AB段为直线，g取（忽略ab棒运动过程中对原磁场的影响），求：
(1)金属棒两端a、b的电势高低；
(2)磁感应强度B的大小；
(3)在金属棒ab开始运动的1.7s内，电阻R上产生的热量。
14．如图所示，足够长的平行光滑金属导轨水平放置，宽度，一端连接的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度。质量为的导体棒MN放在导轨上，其长度恰好等于导轨间距，与导轨接触良好。导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。在平行于导轨的拉力F作用下，导体棒沿导轨向右匀速运动，速度。求：
（1）经过电阻R的电流Ⅰ；
（2）在0.1s时间内，拉力的冲量的大小；
（3）其它条件不变，若某一时刻突然撤去拉力F，导体棒在撤去拉力F后还能向前滑行的距离。
试卷第1页，共3页
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《2025年6月13日高中物理作业》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
答案 C D C C B BD BD BD AD
1．C
2．D
3．C
4．C
5．B
6．BD
7．BD
8．BD
9．AD
10．(1)向上
(2)左
(3)C
11．（1）；（2）
12．（1）2m/s；（2）0.2J
13．(1)a端电势低，b端电势高
(2)0.1T
(3)0.26J
14．（1）；（2）；（3）
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答案第1页，共2页2024-2025高二下学期期末复习 动量守恒定律
一、单选题
1．一个物体在下述运动中，动能不发生变化而动量发生变化的是（ ）
A．匀速直线运动 B．匀速圆周运动
C．平抛运动 D．竖直上抛运动
2．如图所示，足够长的固定光滑斜面倾角为，质量为的物体以速度从斜面底端冲上斜面，达到最高点后又滑回原处，所用时间为。对于这一过程，下列判断正确的是（ ）
A．斜面对物体的弹力的冲量为零
B．物体受到的重力的冲量大小为mgt
C．物体受到的合力的冲量大小为零
D．物体动量的变化量大小为零
3．关于汽车安全气囊保护作用正确的说法是（ ）
A．安全气囊减小了驾驶员的动量变化 B．安全气囊增大了驾驶员的动量变化
C．安全气囊主要是减小了驾驶员的动量变化率 D．安全气囊减小了驾驶员受到撞击力的冲量
4．将静置在地面上，质量为M（含燃料）的火箭模型点火升空，在极短时间内以相对地面的速度竖直向下喷出质量为m的炽热气体。忽略喷气过程重力和空气阻力的影响，则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是（ ）
A． B． C． D．
5．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。下列说法正确的是（ ）
A．碰撞前的速率大于的速率 B．碰撞后的速率大于的速率
C．碰撞后的动量大于的动量 D．碰撞后的动能小于的动能
二、多选题
6．章鱼遇到危险时可将吸入体内的水在极短时间内向后喷出，由此获得一个反冲速度，从而迅速向前逃窜完成自救。假设有一只章鱼吸满水后的总质量为M，且静止悬浮在水中，其一次喷射出质量为m的水，喷射出的水的速度大小为，章鱼体表光滑，则以下说法正确的是（ ）
A．章鱼的反冲推力来源于喷出的水对它的反作用力
B．喷水的过程中，章鱼和喷出的水组成的系统动量不守恒
C．喷水的过程中，章鱼和喷出的水组成的系统机械能守恒
D．章鱼喷水后瞬间逃跑的速度大小为
7．使甲、乙两条形磁铁隔开一段距离，静止于水平桌面上，甲的N极正对着乙的S极，甲的质量大于乙的质量，两者与桌面之间的动摩擦因数相等。现同时释放甲和乙，在它们相互接近过程中的任一时刻（ ）
A．甲的速度大小比乙的大 B．甲的动量大小比乙的小
C．甲的动量大小与乙的相等 D．甲和乙的动量之和不为零
8．在公园的人工湖上，有A、B两艘质量（含游客）分别为和的碰碰船。起初，船A以速度沿正东方向行驶，船B静止。当船A与船B发生碰撞后的瞬间，船A的速度变为，方向沿正东方向。下列说法正确的是（ ）
A．船B碰撞后速度大小为3m/s B．船B碰撞后速度方向不可能沿正东方向
C．此次碰撞总机械能没有变化，是弹性碰撞 D．此次碰撞过程中系统损失的机械能为900J
三、实验题
9．某同学用如图所示装置验证动量守恒定律。已知入射小球质量为，被碰小球质量为，记录小球抛出点在地面上的垂直投影点O。
(1)关于实验要点，下列说法正确的是______。
A．两球大小可以不同
B．两球必须是弹性小球
C．斜槽可以不光滑
D．斜槽末端必须水平
(2)不放被碰小球，让入射小球从斜槽上紧靠挡板由静止滚下，并落在地面上。重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置P；把被碰小球放在斜槽前端边缘位置，让入射小球从斜槽上紧靠挡板由静止滚下，使入射球与被碰球碰撞，重复多次，分别标出入射小球与被碰小球落点的平均位置M、N；用刻度尺分别测量M、P、N离O点的距离分别为、、，则动量守恒定律的验证表达式为： 。若，则说明碰撞属于 （选填“弹性”、“完全非弹性”或“非完全弹性”）碰撞。
10．用图甲实验装置验证动量守恒定律。主要步骤为：
①将斜槽固定在水平桌面上，使槽的末端水平；
②让质量为的入射球多次从斜槽上位置静止释放，记录其平均落地点位置；
③把质量为的被碰球静置于槽的末端，再将入射球从斜槽上位置静止释放，与被碰球相碰，并多次重复，记录两小球的平均落地点位置；
④记录小球抛出点在地面上的垂直投影点，测出碰撞前后两小球的平均落地点的位置、、与的距离分别为、、，如图乙，分析数据：
（1）实验中入射球和被碰球的质量应满足的关系为 。
A． B． C．
（2）（单选）关于该实验，下列说法正确的有 。
A．斜槽轨道必须光滑
B．铅垂线的作用是检验斜槽末端是否水平
C． 入射球和被碰球的半径必须相同
D．实验中必须测量出小球抛出点的离地高度
（3）若两球碰撞时的动量守恒，应满足的关系式为 ；若碰撞是弹性碰撞，还应满足的关系式为 。（均用题中所给物理量的符号表示）
11．某实验小组用如图所示的装置验证动量守恒定律。实验开始前在水平放置的气垫导轨左端装一个弹射装置，打开控制开关，滑块可被弹射装置向右弹出。滑块A和滑块B上装有相同宽度的挡光片，在相碰的端面装有轻质弹性架。实验开始前，滑块A被弹射装置锁定，滑块B静置于两个光电门之间。
(1)打开控制开关，滑块A被弹出。数字计时器记录了挡光片通过光电门1的时间，挡光片先后通过光电门2的时间分别为和，则滑块A（含挡光片）与滑块B（含挡光片）的质量大小关系是 （选填“大于”“等于”或“小于”）。
(2)若滑块A和滑块B的碰撞过程中满足动量守恒，则应满足的关系式为 （用“、、、、”表示）。
四、解答题
12．一个质量为50kg的蹦床运动员，从离水平网面3.2m高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面5.0m高处。已知运动员与网接触的时间为0.8s，g取10m/s2。求网对运动员的平均作用力大小。
13．如图所示，在光滑水平面上放置A、B两物体，质量均为m，其中B物体带有不计质量的弹簧静止在水平面内。A物体以速度v0向右运动，并压缩弹簧。求：
（1）弹簧压缩量达到最大时A、B两物体的速度vA和vB；
（2）弹簧弹性势能的最大值EP。
14．如图所示，质量为M=3kg的木板静置于光滑水平地面上，质量为m=2kg的小滑块（可视为质点）以的速度从木板左端滑上木板，小滑块最终未滑下木板，取重力加速度。
（1）求小滑块在木板上滑动过程中，它们总的机械能损失量；
（2）若小滑块与木板间的动摩擦因数0.5，求小滑块相对木板滑动的时间t和在这段时间内小滑块相对于地面的移动距离x。
15．如图所示，半径的竖直半圆光滑轨道与水平地面在B点相切。水平向右运动、质量的滑块甲与静止在A点、质量的滑块乙发生弹性碰撞（时间极短）。碰后滑块乙经B点进入半圆轨道，沿半圆轨道恰好能过最高点，且最后落在段的中点（滑块乙落地后不反弹）。滑块乙与水平地面间的动摩擦因数，取重力加速度大小，两滑块均视为质点，不计空气阻力。求：
(1)A、B两点的距离；
(2)碰撞后瞬间滑块乙的速度大小；
(3)碰撞前瞬间滑块甲的速度大小。
16．如图，不可伸长的轻绳将物块悬挂于点。现将轻绳拉至与竖直方向夹角，将物块由静止释放，当物块运动至最低点时，恰好与静止在水平面上的物块发生弹性碰撞。碰撞后物块在水平面上滑行一段距离后停下来。已知轻绳长度，物块、质量分别为、，物块与水平面间的动摩擦因数；、均视为质点，不计空气阻力。重力加速度取。
(1)求碰撞前瞬间，轻绳对物块的拉力大小；
(2)求物块在水平面上滑行的距离。
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《2024-2025天津市高二下学期期末复习之动量守恒定律》参考答案
1．B
【详解】A．匀速直线运动，速度不变，故动能不变，动量不变，故A错误；
B．匀速圆周运动，速度的大小不变，方向变化，故动能不变，但动量变化，故B正确；
C．平抛运动，速度的大小、方向都变化，故动能和动量都变化，故C错误；
D．竖直上抛运动，速度的大小变化，上到最高点后速度方向由竖直向上变成竖直向下，故动能和动量都变化，故D错误。
故选B。
2．B
【详解】A．斜面对物体的弹力的冲量大小
弹力的冲量不为零，故A错误；
B．物体所受重力的冲量大小为
故B正确；
CD．物体受到的合力大小为，由动量定理
则合力的冲量和动量的变化量均不为零，故CD错误；
故选B。
3．C
【详解】在碰撞过程中，人的动量的变化量是一定的，根据动量定理
Ft=
知驾驶员受到撞击力的冲量也是一定的，而用安全气囊后增加了作用的时间，可以减小驾驶员受到的冲击力，即减小了驾驶员的动量变化率。
故选C。
4．D
【详解】在不考虑重力和空气阻力影响的情况下，火箭及燃料气体系统在点火喷气过程中动量守恒，设喷气后火箭获得的速度为v，并以v的方向为正方向，根据动量守恒定律有
解得
故D正确，ABC错误。
故选D。
5．C
【详解】A．图像的斜率表示物体的速度，根据图像可知碰前的速度大小为
碰前速度为0，A错误；
B．两物体正碰后，碰后的速度大小为
碰后的速度大小为
碰后两物体的速率相等，B错误；
C．两小球碰撞过程中满足动量守恒定律，即
解得两物体质量的关系为
根据动量的表达式可知碰后的动量大于的动量，C正确；
D．根据动能的表达式可知碰后的动能大于的动能，D错误。
故选C。
6．AD
【详解】A．章鱼喷水过程中对喷出的水有作用力，根据牛顿第三定律，喷出的水对章鱼有反作用力，这就是章鱼反冲运动的推力，故A正确；
B．章鱼喷水过程所用的时间极短，内力远大于外力，章鱼和喷出的水组成的系统动量守恒，故B错误；
C．在章鱼喷水的过程中，章鱼体内的化学能转化为机械能，系统机械能增加，故C错误；
D．以章鱼和喷出的水组成的系统为研究对象，规定章鱼喷水后瞬间逃跑的方向为正方向，由动量守恒定律得
可得章鱼喷水后瞬间逃跑的速度大小为
故D正确。
故选AD。
7．BD
【详解】对甲、乙两条形磁铁分别做受力分析，如图所示
A．根据牛顿第二定律有
由于
m甲 > m乙
所以
a甲 < a乙
由于两物体运动时间相同，且同时由静止释放，可得
v甲 < v乙
A错误；
BCD．对于整个系统而言，由于μm甲g > μm乙g，合力方向向左，合冲量方向向左，所以合动量方向向左，显然甲的动量大小比乙的小，BD正确、C错误。
故选BD。
8．AD
【详解】AB．在碰撞过程中系统的总动量保持不变，设船B碰撞后的速度为，根据动量守恒定律可得
解得
方向沿正东方向，故A正确，B错误；
C．碰撞前系统的总动能
碰撞后系统的总动能
因为
所以此次碰撞不是弹性碰撞，故C错误；
D．系统损失的机械能
故D正确。
故选AD。
9．(1)CD
(2) 弹性
【详解】（1）A．为了能保证水平方向的对心碰撞，两个球的半径应该相同，故A错误；
B．两球不一定是弹性的，可以是非弹性的，故B错误；
C．斜槽可以不光滑，只要同一实验的前后两次从斜槽上同一位置由静止释放即可，故C正确；
D．斜槽末端必须水平，这样才能保证球从斜槽末端飞出时做平抛运动，故D正确。
故选CD。
（2）[1]要验证的关系是
因小球做平抛运动，落地时间相等，则
即当表达式
成立时，动量守恒定律得到验证；
[2]当两球发生弹性碰撞时，根据能量守恒
化简可得
联立以上可得
因此说明两球发生的是弹性碰撞。
10． C C
【详解】（1）[1]为了避免碰撞后小球被撞回，所以要求入射球的质量大于被碰球的质量，即。
故选C。
（2）[2]A．只要保证每一次小球从同一位置静止释放，使得小球获得相同的初速度即可，斜槽轨道可以不用光滑，故A错误；
B．铅垂线的作用是用来确定O点位置的，不是用来检验斜槽是否水平，故B错误；
C．为了能够让小球发生对心碰撞，入射球和被碰球的半径必须相同，故C正确；
D．小球从斜槽末端飞出后，做平抛运动，由于高度相同，所以在空中运动时间相同，即可用水平位移表示速度，所以不需要测量小球抛出点的离地高度H，故D错误。
故选C。
（3）[3]设小球在空中运动的时间为t，若满足动量守恒定律有
整理得
[4]若碰撞是弹性碰撞，还应满足机械能守恒定律，即
11．(1)大于
(2)
【详解】（1）设滑块A与滑块B碰撞前瞬间的速度为vA，碰撞后瞬间A、B的速度分别为v'A、vB，以水平向右的方向为正方向，根据动量守恒定律有
mAvA=mAv'A+mBvB
根据能量守恒定律有
联立解得，
而光电门1有一个时间记录，光电门2有两个时间记录，说明A与B碰撞后未反弹，即v'A与vA的方向相同，可知mA＞mB；
（2）设挡光片宽度为d，由题意可得，，
碰撞过程中满足动量守恒，则应满足的关系式为
即
12．1625N
【详解】设运动员质量为，触网速度大小为，离网速度大小为
由题意，
取向上为正方向，设网对运动员作用力大小为，由动量定理
代入数据得
13．（1）；（2）
【详解】（1）两物体及弹簧在碰撞中动量守恒；当压缩量最大时，二者速度相同；设向右为正方向；由动量守恒定律可知
mv0=2mv
解得
（2）两物体距离最近时，弹簧弹性势能最大，由能量守恒定律得
解得
14．（1）；（2）0.6s；
【详解】（1）小滑块在木板上滑动过程中，滑块和木板组成的系统动量守恒，由动量守恒定律得
系统损失的机械能为
联立解得
（2）对滑块，由动量定理得
解得
对滑块，由动能定理得
解得
15．(1)
(2)12m/s
(3)8.2m/s
【详解】（1）滑块乙刚好能过最高点，有
又滑块乙离开C点后做平抛运动，设滑块乙在空中运动的时间为，有，
解得m
（2）碰撞后滑块乙从A点运动到C点的过程，设碰撞后瞬间滑块乙的速度大小为，由动能定理有
解得m/s
（3）设滑块甲碰撞前、后瞬间的速度大小分别为、，由动量守恒定律和能量守恒定律有，
解得m/s
16．(1)
(2)
【详解】（1）设物块a到达最低的与b碰前的速度为，根据机械能守恒定律则有
在碰撞前，根据牛顿第二定律则有
代入数据，联立解得
（2）由于a、b碰撞为弹性碰撞，根据动量守恒定律则有
根据能量守恒定律则有
联立解得，碰撞后物块b的速度大小为
对于物块b，根据动能定理则有
代入数据解得
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答案第1页，共2页2024-2025人教版高二下学期期末复习之光学
一、单选题
1．下列有关光学知识的说法正确的是（ ）
A．3D电影技术利用了光的全反射原理
B．光导纤维传输信号利用了光的干涉原理
C．光学镜头上的增透膜利用了光的偏振原理
D．遥远的恒星远离地球时，地球上接收到该恒星的光会变红
2．如图所示为半圆形玻璃砖的横截面，直径MN与水平面平行。由两种单色光组成的细光束沿aM从MN边射入玻璃砖，细光束进入玻璃砖后分成两束光分别打到玻璃砖截面的b、c两点处（入射到b、c两点的两束单色光分别称为单色光b和单色光c），b、c两点分别位于玻璃砖截面最低点的左右两侧。下列说法正确的是（ ）
A．图中b、c光线通过玻璃砖的时间相同
B．在玻璃砖中，单色光b的速度比单色光c的大
C．单色光b的波长比单色光c的长
D．单色光b的频率比单色光c的小
3．如图所示，光在真空和某介质的分界面MN上发生折射，虚线是分界面的法线，那么（ ）
A．该介质的折射率为
B．光是从真空射入介质
C．光在该介质中传播速度为
D．当入射角等于时，折射角等于
4．“日晕”是日光通过卷层云时，受到冰晶的折射或反射形成的，如图所示，为一束太阳光照射到六角形冰晶上时的光路图，a、b为其折射出的光线中的两种单色光，下列说法正确的是（ ）
A．b光的波长大于a光的波长
B．在冰晶中的传播速度a光大于b光
C．a、b两束光可以发生干涉现象
D．b光比a光更容易发生明显的衍射现象
5．如图所示，将酒精灯S放在附有肥皂膜的铁丝圈P前面，在酒精灯的灯芯上撒一些食盐，灯焰就能发出明亮的黄光。则下列说法正确的是（ ）
A．从肥皂膜后面观察时，可以看到黄黑相间的水平条纹
B．从肥皂膜后面观察时，可以看到黄黑相间的竖直条纹
C．从肥皂膜前面观察时，可以看到黄黑相间的水平条纹
D．从肥皂膜前面观察时，可以看到黄黑相间的竖直条纹
6．下列现象能说明光是横波的是（ ）
A．水中气泡因全反射显得明亮 B．肥皂膜因干涉呈现彩色条纹
C．利用光的偏振呈现立体影像 D．单色光因单缝衍射产生条纹
7．《梦溪笔谈》是中国科学技术史上的重要文献，书中对彩虹作了如下描述：“虹乃雨中日影也，日照雨则有之”。如图是彩虹成因的简化示意图，设水滴是球形的，图中的圆代表水滴过球心的截面，入射光线在过此截面的平面内，a、b是两种不同频率的单色光。下列说法正确的是（ ）
A．a光的频率小于b光的频率
B．在同种介质中，a光传播速度小于b光传播速度
C．a光和b光照射相同的单缝，a光的衍射现象更明显
D．a光和b光做相同的双缝干涉实验，a光的条纹间距更大
8．一细束白光通过玻璃三棱镜折射后分为各种单色光，为三种色光（如图），其中光为蓝光，光为红光，下列说法正确的是（ ）
A．玻璃对三色光的折射率依次增大
B．三色光在玻璃三棱镜中的传播速度依次越来越小
C．若分别让三色光通过一双缝装置，则光的干涉条纹的间距最小
D．若让三色光以同一入射角从某介质射向空气，光恰能发生全反射，则光一定能发生全反射
二、多选题
9．如图所示为某透明均质圆柱形玻璃截面图，其中MN为过圆心O的水平直线．现有两单色细光束a、b相对MN两侧对称，且平行MN照射玻璃柱体,经玻璃折射后两束光相交于P点，部分光路如图所示．a、b两束光相比
A．玻璃对a光的折射率小
B．在玻璃中a光的传播速度小
C．在玻璃中a光的传播时间短
D．a、b光在P点都不能发生全反射
10．如图所示，等腰直角三角形ABC是某一透明棱镜的横截面，D、E分别为AC、BC边的中点。一束足够强且平行于截面的红光从空气射向D点，折射后到达E点。已知红光的入射方向与AC边的夹角为30°，光在真空中的传播速度为c，下列说法正确的是（ ）
A．该棱镜对红光的折射率为
B．该棱镜对红光的折射率为
C．红光在该棱镜中的传播速度
D．若改用橙光沿相同的角度从D点入射，将会折射到BE上的某个位置
11．如图所示，让一束复色光由空气射向一块足够长的平行平面玻璃砖，经折射分成两束单色光、，下列说法正确的是（ ）
A．若增大入射角，则光可能消失
B．入射角不为0时，出射光线光与光总平行
C．对于该玻璃，光的折射率比光的大
D．在玻璃砖中，光的传播速度比光的大
12．以下说法中正确的是（ ）
A．图甲说明水对a光的折射率大于对b光的折射率
B．图乙是一束单色光进入平行玻璃砖后传播的示意图，出射光线一定平行入射光线
C．图丙是双缝干涉实验，光屏上得到的是彩色条纹
D．图丁中的M、N是偏振片，此实验表明光波是横波
三、实验题
13．某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率，所用的玻璃砖两面平行。正确操作后，做出的光路图及测出的相关角度如图所示。
(1)此玻璃的折射率计算式为 （用图中的表示）；
(2)如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择，为了减小误差，应选用宽度 （选填“大”或“小”）的玻璃砖来测量；
(3)实验中，如果增加入射光线与法线夹角，则出射光线与入射光线的距离将会 （选填“增大”或“减小”）
(4)若该同学用他测得的多组入射角与折射角做出的图像如图所示，下列判断不正确的是_________。
A．他做实验时，研究的是光线从空气射入玻璃的折射现象
B．玻璃的折射率为0.67
C．玻璃的折射率为1.5
D．玻璃临界角的正弦值为0.67
14．如图甲所示，为“用双缝干涉测量光的波长”的实验装置。
(1)实验前，应调节光具座上放置的各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上，保证单缝和双缝平行。若从目镜中看到干涉条纹太密，要想减少从目镜中观察到的条纹数量，下列做法可行的是_________。
A．仅换用间距更小的双缝
B．仅将单缝向双缝靠近
C．仅将屏向靠近双缝的方向移动
D．仅将红色滤光片换成紫色滤光片
(2)转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准第1条亮纹，读出手轮的读数为1.030mm。继续转动手轮，使分划板中心刻线对准第10条亮纹如图乙所示，读出手轮的读数为 mm。已知双缝间的宽度d=0.3mm，通过激光测距仪测量出双缝到投影屏间的距离L=1.0m，则该种色光的波长是 m。
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《2024-2025天津市武清区城关中学高二下学期期末复习之光学》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D A A B C C B C BD AD
题号 11 12
答案 BC BD
1．D
【详解】A．3D电影技术利用了光的偏振原理，选项A错误；
B．光导纤维传输信号利用了光的全反射原理，选项B错误；
C．光学镜头上的增透膜利用了光的干涉原理，选项C错误；
D．遥远的恒星远离地球时，根据多普勒效应，地球接收到的光的频率会变小，则波长变长，地球上接收到该恒星的光会变红，故D正确。
故选D。
2．A
【详解】B．根据折射定律
可知，单色光b与单色光c的入射角相同，但单色光b的折射角小于单色光c的折射角，所以单色光b的折射率大于单色光c的折射率，根据
可知，在玻璃砖中，单色光b的速度比单色光c的小，故B错误；
CD．由于单色光b的折射率比单色光c的大，所以单色光b的频率比单色光c的大，根据
可知，单色光b的波长比单色光c的小，故CD错误；
A．单色光在玻璃砖中传播的路程为
所以传播时间为
可知，图中b、c光线通过玻璃砖的时间相同，故A正确。
故选A。
3．A
【详解】A．根据折射定律得
代入得
A正确；
B．光线的入射角为，折射角为，则知光线从介质进入真空，B错误；
C．光在介质中的传播速度为
代入得
C错误；
D．发生全反射时临界角与折射率关系知
代入得
由知，当入射角等于时，会发生全反射，D错误；
故选A。
4．B
【详解】A．因b光的偏折程度大于a光，可知b光的折射率较大，频率较大，则b光的波长小于a光的波长，选项A错误；
B．根据
因b光折射率较大，可知在冰晶中的传播速度a光大于b光，选项B正确；
C．a、b两束光的频率不同，不可以发生干涉现象，选项C错误；
D．因a光波长较大，可知a光比b光更容易发生明显的衍射现象，选项D错误。
故选B。
5．C
【详解】往火焰上洒些盐后，酒精灯放出黄色的光线，当黄色的光线照射到肥皂膜上时从肥皂膜的前后两个表面分别反射两列光，这两列光的频率相同，产生干涉现象，则应该从肥皂膜前面观察；当光程差为波长的整数倍时呈现亮条纹，当光程差为半个波长的奇数倍时呈现暗条纹，由于重力的作用使下侧的肥皂膜厚度比较大，而上侧的比较薄，相同的高度肥皂膜的厚度相同，故出现水平的黄黑相间的干涉条纹。
故选C。
6．C
【详解】A．根据光的全反射现象，说明光由光密介质进入光疏介质和由光疏介质进入光密介质会有不同现象，不能因此确定光是横波还是纵波，故A错误；
BD．干涉和衍射是所有波的特性，不能因此确定是横波还是纵波，根据光能发生干涉和衍射现象，说明光是一种波，具有波动性，故BD错误；
C．光的偏振现象说明振动方向与光的传播方向垂直，即说明光是横波，故C正确。
故选C。
7．B
【详解】A．由图可知，a光的折射角更小，根据，则a光折射率大于b光折射率，同时a光的频率大于b光的频率，故A错误；
B．a光折射率大，根据；可知在同种介质中，a光传播速度小于b光传播速度，B正确；
C．根据，可知光的频率大，则波长小，a光波长小于b光波长，发生衍射现象的条件是障碍物尺寸远远小于波长，故b光的衍射现象更明显，故C错误；
D．a光波长小于b光波长，在双缝干涉实验中，条纹间距，可知b光条纹间距更大，故D错误。
故选B。
8．C
【详解】A．白光射入玻璃三棱镜中，由图可知，光的偏折程度最大，光的偏折程度最小，则光的折射率最大，光的折射率最小，玻璃对三色光的折射率依次减小，故A错误；
B．根据
由于a、b、c三光的折射率大小关系为
可知a、b、c三色光在玻璃三棱镜中的传播速度依次越来越大，故B错误；
C．根据
由于光的折射率最大，则光的频率最大，光的波长最短，若分别让a、b、c三色光通过一双缝装置，则a光的干涉条纹的间距最小，故C正确；
D．根据全反射临界角公式
可知光的临界角最小，光的临界角最大，若让、、三色光以同一入射角从某介质射向空气，光恰能发生全反射，则c光一定不能发生全反射，故D错误。
故选C。
9．BD
【详解】A.由光路图可知，a、b两光的入射角i相等，折射角：rb＞ra，由折射定律可知，nb＜na，故A错误；
B.光在介质中的传播速度为：，由于nb＜na，则vb＞va，故B正确；
C.由光路图可知，光的路程关系为：sb＜sa，已知：vb＞va，光的传播时间：，则：tb＜ta，故C错误；
D.由光路图可知，在P点光a、b的入射角都等于光射入玻璃砖时的折射角，在P点的入射角一定小于临界角，a、b在P点不可能发生全反射，故D正确．
10．AD
【详解】AB．根据几何关系可知红光在棱镜中的折射角为45°，棱镜对红光的折射率为
故A正确，B错误；
C．根据，可得红光在该棱镜中的传播速度
故C错误；
D．因橙光的折射率比红光的折射率大，所以橙光将会被折射到BE上的某个位置，故D正确。
故选AD。
11．BC
【详解】A．根据光的可逆性可知，增大入射角i，则a光不会消失，故A错误；
B．根据折射定律可知，出射光线a光与b光总平行，故B正确；
CD．由图知两束光的入射角相等，a的折射角小于b的折射角，通过折射定律可知，根据可知，a光的传播速度比b光的小，故C正确，D错误。
故选BC。
12．BD
【详解】A．由甲图可知，复色光从空气进入水珠时，a光的偏振程度小于b光的偏振程度，则水对a光的折射率小于对b光的折射率，故A错误；
B．由图乙可知，光从玻璃砖下表面射出时的入射角等于光从玻璃砖上表面入射时的折射角，则光在从玻璃砖上表面入射时的入射角等于光从玻璃砖下表面射出时出射角，则出射光线一定平行入射光线，故B正确；
C．图丙是单色光的双缝干涉实验，光屏上得到的是明暗相间的单色条纹，故C错误；
D．图丁中的M、N是偏振片，此实验表明光的振动方向与传播方向垂直，说明光波是横波，故D正确。
故选BD。
13．(1)
(2)大
(3)增大
(4)B
【详解】（1）据题意可知入射角为，折射角为，则玻璃的折射率为
（2）玻璃砖越宽，光线在玻璃砖内的传播方向越容易确定，测量结果越准确。故应选用宽度大的玻璃砖来测量。
（3）如图
设光线以入射角i入射到平板玻璃表面上的A点，折射角为r，从平板玻璃另一表面上的B点射出，设AC为入射光线的延长线，由折射定律和几何关系可知，它与出射光线平行，过B点作 ，交AC于D点，则BD的长度就是出射光线与入射光线之间的距离，由折射定律得
由几何关系得
出射光线与入射光线之间的距离为
根据折射定律可知折射角的增大量小于入射角的增大量，可知增加入射光线与法线夹角，则出射光线与入射光线的距离将会增大。
（4）A．由图像可知
故光是从空气射入玻璃的，故A正确，不符合题意；
BC．由折射率的定义知n=1.5，B错误，符合题意，C正确，不符合题意；
D．由临界角定义知临界角的正弦值
故D正确，不符合题意。
故选B。
14．(1)A
(2) 14.530
【详解】（1）A．根据双缝干涉条纹间距公式
从目镜中看到干涉条纹太密，要想减少从目镜中观察到的条纹数量，应增大双缝干涉条纹间距，仅换用间距更小的双缝，双缝干涉条纹间距增大，故A符合题意；
B．仅将单缝向双缝靠近，双缝干涉条纹间距不变，故B不符合题意；
C．仅将屏向靠近双缝的方向移动，双缝干涉条纹间距减小，故C不符合题意；
D．仅将红色滤光片换成紫色滤光片，紫光的波长较小，双缝干涉条纹间距减小，故D不符合题意。
故选A。
（2）[1]手轮的读数为
[2]双缝干涉条纹间距为
根据双缝干涉条纹间距公式
该种色光的波长为
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答案第1页，共2页2024-2025天津市武清区城关中学高二下学期期末复习之机械振动、机械波
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．如图甲，水平弹簧振子的平衡位置为O点，振子在B、C两点之间做简谐运动，规定水平向右为正方向。图乙是振子做简谐运动的图像。下列说法正确的是（ ）
A．振子从C点经过O点运动到B点为一次全振动
B．图乙中的P点时刻，振子的速度沿正方向
C．振子的振动方程为
D．振子在前1.5 s内的位移大小为0.2 m
2．如图甲所示，弹簧振子在竖直方向做简谐运动的图像如图乙所示，取向上为正方向，下列说法正确的是（ ）
A．周期为4s B．振幅为4cm
C．时振子的速度最大 D．时弹簧的弹性势能最小
3．位于坐标原点处的波源，从s时刻，从平衡位置开始向上振动，周期为0.8s，形成的一列简谐横波以0.5m/s的速率沿x轴正方向传播。则s时的波形图为（ ）
A． B．
C． D．
4．位于坐标原点的质点从t=0时开始沿y轴振动，形成一列沿x轴传播的简谐波，t=0.5s时的波形如图所示，此时x=0处的质点位于波峰位置。下列说法中正确的是（ ）
A．波源起振时，向y轴正方向运动
B．时，处的质点位于波谷
C．从到时，处的质点经过的路程为16cm
D．若波源的振动频率增加，则波长也增加
5．图1是钓鱼时使用的浮标，钓鱼时浮标竖直浮在水面上的上下振动可看做简谐运动。从时刻开始计时，以竖直向上为正方向，其振动的图像如图2所示，下列说法正确的是（ ）
A．浮标的振动周期为 B．1分钟内浮标上某点运动所经过的路程为
C．时，浮标振动的加速度最大 D．时，浮标的速度为0
6．图甲所示是一个共振筛，该共振筛的共振曲线如图乙所示。已知增大电压，可使偏心轮转速提高，增加筛子质量，可增大筛子的固有周期。若当前偏心轮的转速是。下列说法正确的是（ ）
A．当前共振筛的振动频率是
B．减小电压，可使筛子振幅增大
C．增加筛子质量，可使筛子振幅增大
D．减小筛子质量，可使共振曲线峰值频率减小
7．图（a）为一列简谐横波在t=1s时刻的波形图，P、Q分别是平衡位置为x=2m和x=8m处的质点，图（b）为质点P的振动图像。则下列说法正确的是（ ）
A．该波沿x轴正方向传播
B．t=1.5s时，质点Q处于平衡位置向y轴正方向运动
C．该波的传播速度大小为3m/s
D．0 2s内，质点Q运动的路程为20cm
8．如图所示，实线是沿x轴传播的一列简谐波在时的波形图，虚线是这列波在时的波形图。已知波速是7m/s，下列说法正确的是（ ）
A．波沿x轴负方向传播 B．振源的振动周期为4s
C．与时的波形图相同 D．处的质点在0-3s内运动的路程为21cm
二、多选题
9．一列简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时刻波传播到x=5m处的M点，波形如图1所示；图2是波形中某质点的振动图像，Q是位于x=10m处的质点。下列说法正确的是（ ）
A．图2是N质点的振动图像
B．该简谐横波的起振方向为y轴正方向
C．t=8s时质点Q首次到达波谷位置
D．从开始计时到波刚传到Q点时，P点通过的路程为50cm
10．如图所示，在坐标原点的波源S产生了一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速，已知时，波刚好传播到处，则下列说法正确的是（ ）
A．波源S开始振动的方向为y轴正方向 B．该波的波长为20m，周期为0.5s
C．该波的波长为20m，周期为0.4s D．处的质点在时处于波峰位置
11．图甲为中国京剧中的水袖舞表演，若水袖的波浪可视为简谐横波，图乙为该简谐横波在时刻的波形图，P、Q为该波上平衡位置相距的两个质点，此时质点P位于平衡位置，质点Q位于波峰未画出，且质点P比质点Q先振动。图丙为图乙中P点的振动图像。已知该波的波长在至1m之间，袖子足够长，则下列说法正确的是（ ）
A．该波沿x轴负方向传播
B．该波的传播速度为
C．质点Q的振动方程为
D．若该波遇到一障碍物能发生明显的衍射现象，则该障碍物的尺寸可能为60cm
12．轴上有两波源分别位于和处，两波源0时刻同时产生的简谐横波分别沿轴正方向和轴负方向传播，振幅均为，如图所示为时的波形图，此时和处的两质点刚开始振动，则下列说法正确的是（ ）
A．内，质点P运动的路程为2cm
B．时，处的质点位移为-1cm
C．时，之间的质点位移均为0
D．时，质点的振动方向向上，质点的振动方向向下
三、实验题
13．某同学借助手机传感器利用单摆测重力加速度，装置如图甲所示，其中悬挂的小球为磁性小球。
(1)用游标卡尺测量小球的直径，示数如图乙所示，读数为 mm。
(2)打开手机的磁传感器，将手机放在静止小球的正下方，让小球做单摆运动，小球运动到最低点时，手机就接收到一个磁感应强度脉冲，若接收到连续的81个磁感应强度脉冲所用时间为80.40s，则单摆摆动的周期 s。（结果保留三位有效数字）
(3)为了减小实验误差，该同学通过改变摆长多次实验，测得多组摆长L与对应的周期T，建立坐标系，做出的图像如图丙所示，测得图像的斜率为k，则求得的重力加速度 （用k和π表示）。
14．在“用单摆测定重力加速度”的实验中，某实验小组在测量单摆的周期时，测得摆球经过n次全振动的总时间为，在测量单摆的摆长时，先用毫米刻度尺测得摆线长为l，再用游标卡尺测量摆球的直径为D。
请回答下列问题：
(1)该单摆的周期为
(2)为了提高实验的准确度，在实验中可改变几次摆长L并测出相应的周期T，从而得出几组对应的L和T的数值，以L为横坐标、T2为纵坐标作出T2—L图线，但同学们不小心每次都把小球直径当作半径来计算摆长，由此得到的T2—L图像是图乙中的 （选填①、②、③），由图像可得当地重力加速度g= ；由此得到的g值会 （选填“偏小”“不变”“偏大”）
四、解答题
15．如图甲是一个单摆振动的情形，O是它的平衡位置，B，C是摆球所能到达的最远位置，设向右为正方向，图乙是这个单摆的振动图像，根据图像回答：
（1）单摆振动的频率是多大？
（2）开始时摆球在何位置？
（3）若当地的重力加速度为10m/s2，试求这个单摆的摆长是多少？（计算结果保留两位有效数字）
16．一列横波在x轴上传播，在时刻波形如图中实线所示，时刻波形如图中虚线所示。若周期大于，求：
（1）由波形曲线读出这列波的振幅和波长；
（2）若波向x轴正向传播，则波的周期是多少；
（3）若波向x轴负向传播，则波的速度是多少。
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《2024-2025天津市武清区城关中学高二下学期期末复习之机械振动、机械波》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D A B A C B A C AD BD
题号 11 12
答案 CD BC
1．D
【详解】A．振子从C点经过O点运动到B点为半次全振动，故A错误；
B．图乙中的P点时刻，振子的速度沿负方向，故B错误；
C．由图乙可知，振子的振幅为，周期为，则圆频率为
规定水平向右为正方向，初相为
则振子的振动方程为
故C错误；
D．时刻，振子位于B点，时，振子位于C点，故位移大小为0.2 m，故D正确。
故选D。
2．A
【详解】AB．由图乙可知周期为4s，振幅为2cm，故A正确，B错误；
C．由图乙可知，时振子处于负向最大位移处，振子的速度为0，故C错误；
D．由图乙可知，时振动处于平衡位置，此时弹簧仍处于伸长状态，后振子向上运动，弹簧的伸长量继续减小，弹簧的弹性势能继续减小，所以时弹簧的弹性势能不是最小，故D错误。
故选A。
3．B
【详解】根据题意可得波长m
则s时，即经过一个周期后，刚好传播一个波长的距离，坐标原点处的波源从回到平衡位置向上振动，由于沿x轴正方向传播，根据同侧法可知，s时的波形图为B选项中的波形图。
故选B。
4．A
【详解】A．由“同侧法”可知，波源起振时，向y轴正方向运动，故A正确；
B．由图像可知，s
故时，处的质点振动了个周期，位于波峰，故B错误；
C．波在0.5s时传到处，则从到时，处的质点经过的路程为cm
故C错误；
D．介质不变波速不变，由可知，若波源的振动频率增加，则波长减小，故D错误。
故选A。
5．C
【详解】A．根据题图2可知浮标的振动周期为，故A错误；
B．一个周期内浮标上某点经过的路程为4个振幅的大小之和，，所经过的路程为
故B错误；
C．时，浮标振动的位移最大，回复力最大，加速度最大，故C正确；
D．时浮标在平衡位置，速度最大，故D错误。
故选C。
6．B
【详解】A．由题意可知，偏心轮的转速是，则周期为
则有偏心轮的频率为
A错误；
B．由题图乙可知，筛子的固有频率为0.8Hz，仅减小电压，可降低偏心轮转速，偏心轮频率减小，则由偏心轮产生的驱动力的频率减小，偏心轮产生的驱动力的频率会接近0.8Hz，可使筛子的振幅增大，B正确；
C．增加筛子质量，可增大筛子的固有周期，则筛子的固有频率减小，小于0.8Hz，则有偏离1.2Hz更多，不可以使筛子振幅增大，C错误；
D．减小筛子质量，可减小筛子的固有周期，则筛子的固有频率增大，可使共振曲线峰值频率增大，D错误。
故选B。
7．A
【详解】A.由振动图像，可知P在1s时的振动方向为y轴正方向，结合波形图，可知波的传播方向为x轴正方向，故A正确；
B.由振动图像可知周期为2s，1s时的波形如图所示，时，即从波形图所示时刻再经过0.5s时间，即质点Q再经过个周期，由图可知，质点Q在平衡位置，向y轴负方向运动，故B错误；
C.由波形图可知波长为8m，由振动图像可知周期为2s，即可得波速为：，故C错误；
D.由周期恰好为2s，可知Q在内的路程为：，故D错误。
故选A。
8．C
【详解】B．根据图知波长
波的周期与质点的振动周期相同，根据
解得
故B错误；
A．到时间内
根据平移法知，波沿x轴正方向传播，故A错误；
D．到时间内波传播的距离
又
故处的质点在0-3s内运动的路程为
故D错误；
C．与间的时间间隔为
故与时的波形图相同，故C正确。
故选C。
9．AD
【详解】A．波沿x轴正方向传播，根据峰前质点上振可知质点N在t=0时刻沿y轴正向振动，而图2中t=0时刻所描述的质点也沿y轴正向振动，所以图2是N质点的振动图像，故A正确；
B．因M点在时刻沿y轴负向振动，可知波传到任意一点，该点的起振方向和波源的起振方向相同，故B错误；
C．由波动图像知这列波的波长为
由振动图像知周期
则传播速度为
代入解得
根据波形平移法，处的波形传递Q点的距离为
则Q点第一次到达波谷用时为
代入解得
故C错误；
D．从开始计时到波刚传到Q点用时
从开始计时到波刚传到Q点时，P点通过的路程为
故D正确。
故选AD。
10．BD
【详解】A.根据“上下坡”法可知处开始起振的方向为轴负方向，其它质点的振动是重复波源的振动，所以波源S开始振动的方向为y轴负方向，故A错误；
BC.由图可知
由公式
故B正确，C错误；
D.设再经过，质点开始起振，有
起振后再经过，处质点处于波峰位置，即从时刻开始再经过9.375s时处的质点处于波峰位置。故D正确。
故选BD。
11．CD
【详解】A．根据图丙可知，时刻，质点P沿y轴正方向振动，根据同侧法可知该波沿x轴正方向传播，故A错误；
B．因为P点比Q点先振动，所以Q点在P点右侧，根据题意可知
整理得
又因为该波波长在至1m之间，所以
该波的传播速度为
故B错误；
C．圆频率为
因此点Q的振动方程为
故C正确；
D．根据明显衍射的条件可知，当障碍物的尺寸小于波长或与波长接近时，该波将发生明显衍射，故D正确。
故选CD。
12．BC
【详解】A．根据题意可知波速
两列波的周期为
内，即半个周期，质点P运动的路程为
故A错误；
B．t=8s时，两列波在图示位置，各自向前传播一个波长，由波的叠加可知，则 x=0.5m 处质点的位移为-1cm，故B正确；
C．t=7s时，两列波在图示位置基础上各自向前传播，则根据叠加原理可知，平衡位置处于0.3-0.5m 之间的质点位移均为0，故C正确。
D．由“同侧法”可知，t=4s时，质点P振动方向向下，质点Q振动方向向上，故D错误。
故选BC。
13．(1)8.10
(2)2.01
(3)
【详解】（1）20分度游标卡尺的精确值为0.05mm，由图可知小球的直径为
8mm+mm=8.10mm
（2）若接收到连续的81个磁感应强度脉冲所用时间为80.40 s，则单摆摆动的周期为
s=2.01s
（3）根据单摆周期公式
可知图像的斜率为
可得重力加速度为
14．(1)
(2) ① 不变
【详解】（1）摆球经过n次全振动的总时间为，则摆动周期为
（2）[1]由于每次都把小球直径当作半径来计算摆长，则有
实际的摆长为
根据单边周期公式有
变形得
可知T2—L图像是一条斜率为正值的倾斜的直线，且直线与纵轴截距为负值，则T2—L图像是图乙中的①；
[2]根据上述函数方程与图像有
解得
[3]结合上述可知，求解重力加速度时，是根据函数对应的斜率，由于函数的斜率与直径没有关系，可知，由此得到的g值会不变。
15．（1）1.25Hz；（2）B位置；（3）0.16m
【详解】（1）由乙图可知，单摆振动的周期，故其振动的频率为
（2）由乙图可知，开始时刻摆球位移为负向最大，以向右为正，故开始时刻摆球位于B位置。
（3）由单摆的周期公式
可得
16．（1）0.2cm，8cm；（2）0.2s；（3）1.2m/s
【详解】（1）由图有
（2）由于
即
当波沿x轴正方向传播时
且
即
所以
（3）当波沿x轴负方向传播时
且
即
所以
速度
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答案第1页，共2页2024-2025人教版高二下学期期末复习之交变电流
一、单选题
1．图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A为交流电流表，电阻R大小为5Ω。线圈绕垂直于磁场的水平轴OO'沿逆时针方向匀速转动，从图甲所示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．电阻R的热功率为1000W
B．1s内电流方向改变50次
C．t=0.01s时，线圈平面与磁场方向平行
D．t=0.005s时，穿过线圈的磁通量变化最快
2．小明在一次科技实践活动中，使用手摇交流发电机连接一个微型电动小风扇。已知手摇交流发电机的输出电压瞬时值表达式为，微型电动小风扇的内阻，当小明以稳定的速度摇动手摇发电机时，小风扇正常工作，通过小风扇的电流。则下列说法正确的是（ ）
A．该手摇交流发电机输出电压的有效值为
B．该手摇交流发电机的输出频率为
C．小风扇正常工作时的发热功率为
D．小风扇正常工作时的输入功率为
3．如图所示线圈匝数为n的小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈面积为S，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴匀速转动．矩形线圈电阻为r，矩形线圈通过两刷环接电阻R，理想电压表接在R两端．当线圈以角速度ω匀速转动，下列说法正确的是（ ）
A．从线圈与磁场平行位置开始计时瞬时电动势表达式为
B．线圈转一周的过程中回路产生的焦耳热为
C．当线圈平面转到与磁场垂直时电压表示数为零
D．线圈从与磁场平行位置转过90°过程中通过电阻R的电荷量为
4．在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示。产生的交变电动势的图像如图乙所示，则（ ）
A．t=0.005s时线框的磁通量最大
B．t=0.01s时线框平面与中性面重合
C．线框产生的交变电动势有效值为311V
D．线框产生的交变电动势频率为100Hz
5．如图所示，一小型水电站，输出的电功率为输出电压，经理想升压变压器变为2000V电压远距离输送，输电线总电阻为，最后经理想降压变压器降为220V向用户供电。下列说法正确的是（ ）
A．变压器的匝数比1︰10 B．变压器的匝数比为10︰1
C．输电线上的电流为10A D．输电线上损失的电压为500V
6．如图所示，闭合开关后，的电阻两端的交流电压为，电压表和电流表均为理想交流电表，则（ ）
A．该交流电周期为 B．电压表的读数为
C．电流表的读数为 D．电阻的电功率为
二、多选题
7．如图理想变压器原、副线圈匝数比10:1，R0为定值电阻，R是滑动变阻器，原线圈两端的输入电压，设理想交流电压表V1、V2的示数分别是U1、U2；理想交流电流表A1、A2的示数分别是I1、I2，下列说法正确的是（ ）
A．电压表V2的示数U2=20V
B．滑片P向b端滑动过程中，U2不变，I2变大
C．滑片P向b端滑动过程中，U1变小，I1变大
D．通过原、副线圈的交变电流频率比1:1
8．如图甲所示为远距离输电示意图，变压器均为理想变压器.升压变压器原线圈匝数为150匝，副线圈匝数为1500匝，其输入电压如图乙所示，远距离输电线的总电阻为。降压变压器右侧电路中为一定值电阻，为滑动变阻器，电压表V为理想电压表，升压变压器的输入功率为75kW。则（ ）
A．降压变压器副线圈输出的交流电频率为50Hz
B．远距离输电线路损耗功率为9kW
C．当滑片向端滑动时，电压表V的示数变大
D．当滑片向端滑动时，输电线上的电流变大
9．如图所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表，开关处于断开状态。下列说法中正确的是（ ）
A．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，R1消耗的功率变大
B．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电流表A1示数变小
C．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电压表V示数变小
D．若闭合开关S，则电流表A1示数变大，A2示数变小
10．电动汽车无线充电示意图如图所示，若发射线圈的输入电压为、匝数为1100匝，接收线圈的匝数为2200匝。若发射线圈输出功率为，变压器为理想变压器，下列说法正确的是（ ）
A．采用恒定电流电源也能为电动汽车充电
B．发射线圈与接收线圈中交变电流的频率相等，均为
C．副线圈输出电流的有效值为
D．副线圈输出电压的峰值为
11．电流互感器是一种测量电路中电流的变压器，工作原理如图所示。其原线圈匝数较少，串联在电路中，副线圈匝数较多，两端接在电流表上。则电流互感器（ ）
A．是一种降流变压器 B．能测量直流电路的电流
C．原、副线圈电流的频率不同 D．副线圈的电流小于原线圈的电流
三、实验题
12．利用如图所示的装置可以探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系：
（1）除图中所示器材外，还需要的器材有 ；
A．干电池 B．低压交流电源 C．直流电压表 D．多用电表
（2）下列说法正确的是 ；
A．变压器工作时通过铁芯导电把电能由原线圈输送到副线圈
B．变压器工作时在原线圈上将电能转化成磁场能，在副线圈上将磁场能转化成电能，铁芯起到“传递”能量的作用
C． 理想变压器原、副线圈中的磁通量总是相同
D．变压器副线圈上不接负载时，原线圈两端电压为零
（3）由于变压器工作时有能量损失，实验测得的原、副线圈的电压比应当 （选填“大于”、“等于”或者“小于”）原、副线圈的匝数比。
四、解答题
13．如图所示，一小型交流发电机中，线圈ABCD（电阻不能忽略）以角速度ω=50πrad/s绕垂直于磁场的轴匀速转动，线圈匝数N=22匝，发电机感应电动势的最大值。线圈通过滑环与理想变压器原线圈相连，变压器副线圈与电阻相接，电表均为理想交流电表，电压表示数为U=160V，电流表示数为I=6A，从线框转至中性面位置开始计时。
(1)求线框中感应电动势瞬时值e的表达式；
(2)求线框中磁通量的最大值；
(3)若原、副线圈匝数比为4：1，求电阻R的阻值及消耗的电功率P。
14．某种风力发电机的原理如图所示，发电机的矩形线圈abcd固定，磁体在叶片驱动下绕线圈对称轴转动，图示位置线圈与磁场垂直。已知磁体间的磁场为匀强磁场，磁感应强度的大小为B，线圈的匝数为n，ab边长为L1，bc边长为L2，线圈总电阻为r，外接电阻为R，磁体转动的角速度为。求：
（1）若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式；
（2）电流表的读数；
（3）当磁体从图示位置转过90°角度时，ad边受到的安培力的大小和方向。
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《2025年6月13日高中物理作业》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C C B B C C BD AD BD CD
题号 11
答案 AD
1．C
2．C
3．B
4．B
5．C
6．C
7．BD
8．AD
9．BD
10．CD
11．AD
12． BD BC 大于
13．(1)
(2)
(3)
14．（1）；（2）；（3），方向与ad边垂直向左
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