北京市房山區(qū)2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期期末考試物理試卷（解析版）

房山區(qū)2023-2024學(xué)年度第二學(xué)期學(xué)業(yè)水平調(diào)研（二）高二物理滿分100分，考試時(shí)長(zhǎng)90分鐘。一、單項(xiàng)選擇題（共14小題，每小題3分，共42分。）1.如圖所示，光束沿AO方向從空氣射向某種介質(zhì)，折射光線沿OB方向。下列說(shuō)法正確的是（）A.這束光從空氣進(jìn)入介質(zhì)后頻率會(huì)增大B.這束光從空氣進(jìn)入介質(zhì)后波長(zhǎng)會(huì)增大C.這束光在該介質(zhì)中的傳播速度小于在空氣中的傳播速度D.若這束光沿BO方向從介質(zhì)射向空氣，可能會(huì)發(fā)生全反射現(xiàn)象【答案】C【解析】【詳解】A．這束光從空氣進(jìn)入介質(zhì)后頻率不變，故A錯(cuò)誤；BC．根據(jù)可知這束光在該介質(zhì)中的傳播速度小于在空氣中的傳播速度，這束光從空氣進(jìn)入介質(zhì)后速度減小，根據(jù)可知這束光從空氣進(jìn)入介質(zhì)后波長(zhǎng)會(huì)減小，故C正確，B錯(cuò)誤；D．由光路可逆性可知，這束光沿BO方向從介質(zhì)射向空氣時(shí)，折射光線將沿OA射出，不會(huì)發(fā)生全反射現(xiàn)象，故D錯(cuò)誤。故選C。2.下列現(xiàn)象中，解釋成因正確的是（）A.甲所示泊松亮斑是由于光的干涉而產(chǎn)生的一種光學(xué)現(xiàn)象B.乙所示水中的氣泡看上去特別明亮是因?yàn)椴糠止饩€在氣泡的表面發(fā)生了全反射C.丙所示在觀看3D電影時(shí)，觀眾要戴上特制的眼鏡，這是利用了光的干涉D.丁所示豎直放置的肥皂膜看起來(lái)常常是水平彩色橫紋，這是由于光的衍射造成的【答案】B【解析】【詳解】A．甲所示泊松亮斑是由于光的衍射而產(chǎn)生的一種光學(xué)現(xiàn)象，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．乙所示水中的氣泡看上去特別明亮是因?yàn)椴糠止饩€在氣泡的表面發(fā)生了全反射，選項(xiàng)B正確；C．丙所示在觀看3D電影時(shí)，觀眾要戴上特制的眼鏡，這是利用了光的偏振，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．丁所示豎直放置的肥皂膜看起來(lái)常常是水平彩色橫紋，這是由于光的干涉造成的，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選B。3.如圖甲所示，水平彈簧振子在A、B兩點(diǎn)之間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，O點(diǎn)為平衡位置，規(guī)定水平向右為正方向。圖乙是彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像，則下列說(shuō)法正確的是（）A.彈簧振子的振動(dòng)方程為B.彈簧振子在前5s內(nèi)路程為60cmC.彈簧振子從A點(diǎn)經(jīng)過(guò)O點(diǎn)再運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)為一次全振動(dòng)D.圖乙中的P點(diǎn)時(shí)刻，彈簧振子的速度方向與加速度方向都沿x軸正方向【答案】B【解析】【詳解】A．根據(jù)圖乙可知彈簧振子的振動(dòng)方程為故A錯(cuò)誤；B．由于可知彈簧振子在前5s內(nèi)的路程為故B正確；C．彈簧振子從A點(diǎn)經(jīng)過(guò)O點(diǎn)再運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)再?gòu)腂點(diǎn)經(jīng)過(guò)O點(diǎn)回到A點(diǎn)一次全振動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D．圖乙中的P點(diǎn)時(shí)刻，彈簧振子的速度方向沿x軸負(fù)方向，加速度方向沿x軸正方向，故D錯(cuò)誤。故選B。4.如圖所示，矩形線圈ABCD在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)可以產(chǎn)生交變電流，下列說(shuō)法正確的是（）A.當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到圖示位置時(shí)磁通量的變化率最大B.當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí)磁通量為零C.線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周感應(yīng)電流方向改變1次D.當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到圖示位置時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)镈CBA【答案】A【解析】【詳解】A．當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到圖示位置時(shí)磁通量為零，此時(shí)磁通量的變化率最大，選項(xiàng)A正確；B．當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí)磁通量最大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周感應(yīng)電流方向改變2次，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．根據(jù)右手定則可知，當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到圖示位置時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)锳BCD，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選A。5.劈尖干涉是一種薄膜干涉，將一塊平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夾入一薄片，從而在兩玻璃表面之間形成一個(gè)劈形空氣薄膜。當(dāng)光從上方入射后，可觀察到如圖所示的干涉條紋，若將薄片向左移動(dòng)，則（）A.條紋變密 B.條紋疏密不變 C.條紋變疏 D.條紋整體向右平移【答案】A【解析】【詳解】從空氣膜的上下表面分別反射的兩列光是相干光，其光程差為Δx=2d，即光程差為空氣層厚度的2倍，當(dāng)光程差Δx=nλ時(shí)此處表現(xiàn)為亮條紋，故相鄰亮條紋之間的空氣層的厚度差為，顯然將薄片向左移動(dòng)后空氣層的傾角變大，故相鄰亮條紋（或暗條紋）之間的距離變小，干涉條紋條紋變密。故選A。6.如圖所示，一靜止物體在與水平方向成角的拉力F作用下，沿水平桌面做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。已知物體質(zhì)量為m，物體和桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，重力加速度為g。在作用時(shí)間t內(nèi)，下列說(shuō)法正確的是（）A.支持力的沖量大小為0 B.摩擦力做功大小與F方向有關(guān)C.摩擦力的沖量大小為 D.合力的沖量大小為Ft【答案】B【解析】【詳解】A．豎直方向根據(jù)受力平衡可得則支持力的沖量大小為故A錯(cuò)誤；C．由于物體沿水平桌面做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則有可知摩擦力的沖量大小滿足故C錯(cuò)誤；D．合力的沖量大小滿足故D錯(cuò)誤；B．摩擦力大小為根據(jù)牛頓第二定律可得F解得加速度大小為在作用時(shí)間t內(nèi)，物體通過(guò)的位移大小為則摩擦力做功大小為可知摩擦力做功大小與F方向有關(guān)，故B正確。故選B。7.一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸負(fù)方向傳播，周期為T(mén)，時(shí)的波形如圖所示。則時(shí)（）A.質(zhì)點(diǎn)a的加速度為零 B.質(zhì)點(diǎn)b沿x軸負(fù)方向遷移了1mC.質(zhì)點(diǎn)c速度方向沿y軸正方向 D.質(zhì)點(diǎn)d偏離平衡位置的位移為5cm【答案】A【解析】【詳解】A．在時(shí)，質(zhì)點(diǎn)a回到平衡位置，則此時(shí)的加速度為零，選項(xiàng)A正確；B．機(jī)械波傳播的過(guò)程中，質(zhì)點(diǎn)只能在自己平衡位置附近振動(dòng)，而不隨波遷移，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．時(shí)，質(zhì)點(diǎn)c在平衡位置沿y軸負(fù)方向振動(dòng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．在時(shí)，質(zhì)點(diǎn)d到達(dá)波谷，偏離平衡位置的位移為-5cm，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選A。8.圖是街頭變壓器通過(guò)降壓給用戶供電的示意圖。變壓器的輸入電壓是市區(qū)電網(wǎng)的電壓，負(fù)載變化時(shí)輸入電壓不會(huì)有大的波動(dòng)。輸出電壓通過(guò)輸電線輸送給用戶，輸電線的總電阻用表示，變阻器R代表用戶用電器的總電阻，當(dāng)用電器增加時(shí)，相當(dāng)于R的阻值減小。如果變壓器上的能量損失可以忽略，當(dāng)用戶的用電器增加時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A.電壓表的示數(shù)減小 B.電壓表的示數(shù)增大C.電流表的示數(shù)減小 D.電流表的示數(shù)增大【答案】D【解析】【詳解】AB．當(dāng)用戶的用電器增加時(shí)，相當(dāng)于R減小。設(shè)變壓器原副線圈匝數(shù)分別為，，原線圈中電壓為。根據(jù)變壓器規(guī)律可知因?yàn)榭芍褦?shù)不變，原線圈中電壓不變，則副線圈中電壓，即示數(shù)不變。電壓表測(cè)兩端電壓，則隨著R減小，則減小，電壓表的示數(shù)減小。故AB錯(cuò)誤；CD．根據(jù)變壓器規(guī)律可知，原副線圈中電流之比又因?yàn)殡S著R減小則電流增大，即電流表的示數(shù)增大。原副線圈匝數(shù)之比不變，則電流增大，即電流表的示數(shù)增大。故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。9.如圖所示，圓盤(pán)可在水平面內(nèi)繞通過(guò)點(diǎn)的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)（俯視），圓盤(pán)上距軸處有一質(zhì)量為的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）。某時(shí)刻起，圓盤(pán)開(kāi)始繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，其角速度從0增大至。已知物塊與圓盤(pán)之間的動(dòng)摩擦因數(shù)、重力加速度，該過(guò)程中物塊始終相對(duì)圓盤(pán)靜止，下列說(shuō)法正確的是（）A.物塊所受摩擦力的方向始終指向點(diǎn)B.物塊所受摩擦力的大小始終為C.物塊所受摩擦力的沖量大小為D.物塊所受摩擦力做的功為【答案】D【解析】【詳解】A．在角速度從0增大至過(guò)程中，物塊有切線方向的加速度，則摩擦力有切向分力，不是指向O點(diǎn)，故A錯(cuò)誤；B．該過(guò)程中物塊始終相對(duì)圓盤(pán)靜止，則摩擦力始終小于最大靜摩擦力，故B錯(cuò)誤；C．物塊受到的支持力與重力的沖量大小相等方向相反，則根據(jù)動(dòng)量定理物塊的動(dòng)量改變量等于摩擦力的沖量，故C錯(cuò)誤；D．支持力和重力不做功，根據(jù)動(dòng)能定理摩擦力做功等于動(dòng)能改變量為，故D正確。故選D。10.如圖所示，用長(zhǎng)為l的輕繩懸掛一質(zhì)量為M的沙箱，沙箱靜止。一質(zhì)量為m的彈丸以速度v水平射入沙箱并留在其中，隨后與沙箱共同擺動(dòng)一小角度。不計(jì)空氣阻力。對(duì)于子彈射向沙箱到與其共同擺過(guò)一小角度的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A.整個(gè)過(guò)程中，彈丸和沙箱組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒B.子彈擊中沙箱到與沙箱共速的過(guò)程機(jī)械能守恒C.若保持M、m、l不變，v變大，則系統(tǒng)損失的機(jī)械能變大D.若保持M、m、v不變，l變大，則彈丸與沙箱的最大擺角不變【答案】C【解析】【詳解】AB．彈丸擊中沙箱過(guò)程系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒，而系統(tǒng)的機(jī)械能因摩擦生熱而減少，以彈丸的初速度方向?yàn)檎较颍蓜?dòng)量守恒定律得解得彈丸與沙箱一起擺動(dòng)過(guò)程系統(tǒng)機(jī)械能守恒，而系統(tǒng)的外力之和不為零動(dòng)量不守恒，故整個(gè)過(guò)程中彈丸和沙箱組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒，子彈擊中沙箱到與沙箱共速的過(guò)程機(jī)械能不守恒，故AB錯(cuò)誤；C．由能量守恒定律可知，整個(gè)過(guò)程系統(tǒng)損失的機(jī)械能為若保持M、m、l不變，v變大，則系統(tǒng)損失的機(jī)械能變大，故C正確；D．彈丸與沙箱一起擺動(dòng)過(guò)程，設(shè)最大擺角為，則有聯(lián)立解得若保持M、m、v不變，l變大，則彈丸與沙箱的最大擺角變小，故D錯(cuò)誤。故選C。11.如圖所示，某帶電粒子（重力不計(jì)）由M點(diǎn)以垂直于磁場(chǎng)以及磁場(chǎng)邊界的速度v射入寬度為d，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，穿出磁場(chǎng)時(shí)速度方向與原來(lái)射入方向的夾角為。由此推斷該帶電粒子（）A.帶負(fù)電且動(dòng)能增大 B.粒子的運(yùn)動(dòng)半徑為C.電荷量與質(zhì)量的比值為 D.穿越磁場(chǎng)的時(shí)間為【答案】C【解析】【詳解】A．由左手定則可知，粒子帶負(fù)電，因洛倫茲力不做功，則粒子的動(dòng)能不變，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．粒子的運(yùn)動(dòng)半徑為選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．根據(jù)可得電荷量與質(zhì)量的比值為選項(xiàng)C正確；D．穿越磁場(chǎng)的時(shí)間為選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。12.如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，固定一內(nèi)部真空且內(nèi)壁光滑的圓柱形薄壁絕緣管道，其軸線與磁場(chǎng)垂直。管道橫截面半徑為a，長(zhǎng)度為。帶電粒子束持續(xù)以某一速度v沿軸線進(jìn)入管道，粒子在磁場(chǎng)力作用下經(jīng)過(guò)一段圓弧垂直打到管壁上，與管壁發(fā)生彈性碰撞，多次碰撞后從另一端射出。單位時(shí)間進(jìn)入管道的粒子數(shù)為n，粒子電荷量為+q，不計(jì)粒子的重力、粒子間的相互作用。下列說(shuō)法正確的是（）A.粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的圓弧半徑為2aB.粒子質(zhì)量為C.管道內(nèi)的等效電流為D.粒子束對(duì)管道的平均作用力大小為【答案】B【解析】【詳解】A．由圖可知，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的圓弧半徑為r=a故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)可得粒子質(zhì)量為故B正確；C．管道內(nèi)的等效電流為故C錯(cuò)誤；D．粒子束對(duì)管道的平均作用力大小等于等效電流受的安培力，為F=BIl=Bnql故D錯(cuò)誤。故選B。13.在實(shí)驗(yàn)室中有一種污水流量計(jì)，其工作原理圖如圖所示。廢液內(nèi)含有大量正負(fù)離子，從直徑為d圓柱形容器右側(cè)流入，左側(cè)流出，流量值Q等于單位時(shí)間通過(guò)橫截面的液體的體積?？臻g有垂直紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，MN為管道壁上兩點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是（）A.M點(diǎn)的電勢(shì)高于N點(diǎn)的電勢(shì)B.保證流速不變，當(dāng)污水中離子濃度降低時(shí)，MN兩點(diǎn)電壓將減小C.當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B減小時(shí)，污水流速將減小D.只需要測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度B及MN兩點(diǎn)電壓U，就能夠推算污水的流量【答案】D【解析】【詳解】A．由左手定則可知，正離子受洛倫茲力向下，負(fù)離子受洛倫茲力向上，則M點(diǎn)的電勢(shì)低于N點(diǎn)的電勢(shì)，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)可得MN兩點(diǎn)電壓則保證流速不變，當(dāng)污水中離子濃度降低時(shí)，MN兩點(diǎn)電壓不變，故B錯(cuò)誤；C．磁感應(yīng)強(qiáng)度B不影響污水流速，故C錯(cuò)誤；D．只需要測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度B及MN兩點(diǎn)電壓U，可得污水流速則推算污水的流量故D正確。故選D。14.激光陀螺儀是很多現(xiàn)代導(dǎo)航儀器中的關(guān)鍵部件，廣泛應(yīng)用于民航飛機(jī)等交通工具。激光陀螺儀的基本元件是環(huán)形激光器，其原理結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，可簡(jiǎn)化為如圖所示模型：由激光器發(fā)出的A、B兩束激光，經(jīng)完全對(duì)稱的兩個(gè)通道（圖中未畫(huà)出）在光電探測(cè)器處相遇，產(chǎn)生干涉條紋。如果整個(gè)裝置本身具有繞垂直紙面的對(duì)稱軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，那么沿兩個(gè)通道的光的路程差就會(huì)發(fā)生變化，同時(shí)光電探測(cè)器能檢測(cè)出干涉條紋的變化，根據(jù)此變化就可以測(cè)出整個(gè)裝置的旋轉(zhuǎn)角速度。某次測(cè)試，整個(gè)裝置從靜止開(kāi)始，繞垂直紙面的對(duì)稱軸，順時(shí)針?lè)较蛑饾u加速旋轉(zhuǎn)，最后轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，這個(gè)過(guò)程中光電探測(cè)器的中央位置C處檢測(cè)光強(qiáng)經(jīng)過(guò)了強(qiáng)→弱→強(qiáng)→弱→強(qiáng)的變化過(guò)程。根據(jù)上述材料，結(jié)合所學(xué)知識(shí)，判斷下列說(shuō)法正確的是（）A.A束激光的頻率小于B束激光的頻率B.整個(gè)裝置加速轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，B束激光到達(dá)光電探測(cè)器的路程逐漸變小C.整個(gè)裝置加速轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，C處始終沒(méi)有出現(xiàn)干涉明條紋D.整個(gè)裝置加速轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，兩束激光的路程差變化了2個(gè)波長(zhǎng)【答案】D【解析】【詳解】A．由于兩束激光出現(xiàn)干涉現(xiàn)象，說(shuō)明兩個(gè)光束的頻率相等，故A錯(cuò)誤；B．由于整個(gè)裝置順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，因此整個(gè)裝置加速轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，B束激光到達(dá)光電探測(cè)器的路程線先減小后變大再變小再變大的周期變化，故B錯(cuò)誤；C．整個(gè)裝置加速轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，當(dāng)C處出現(xiàn)強(qiáng)光時(shí)就是干涉明條紋，故C錯(cuò)誤；D．由于C處出現(xiàn)了強(qiáng)→弱→強(qiáng)→弱→強(qiáng)變化，因此兩束激光的路程差依次為、、、、，因此變化了2個(gè)波長(zhǎng)，故D正確。故選D。二、實(shí)驗(yàn)題（每空2分，共18分。）15.在“用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)中，將雙縫干涉實(shí)驗(yàn)儀按要求安裝在光具座上，如圖所示。（1）在組裝儀器時(shí)單縫和雙縫應(yīng)該相互______放置。（選填“垂直”或“平行”）。（2）雙縫間距為d，毛玻璃光屏與雙縫間的距離為L(zhǎng)。從目鏡中看到的干涉圖樣如圖所示。使分劃板的中心刻線對(duì)齊A亮條紋的中心，此時(shí)游標(biāo)尺上的示數(shù)情況如圖所示，其讀數(shù)為_(kāi)_____mm。若A、B兩條亮紋中央間距為x，則所測(cè)光的波長(zhǎng)為_(kāi)_____（用所給物理量的字母表示）。（3）如圖所示，一束由甲、乙兩種光組成的復(fù)色光以相同入射角照射到半圓形玻璃磚上，若甲光波長(zhǎng)大于乙光波長(zhǎng)，甲、乙兩種光均從直徑面射出。逐漸增大入射角，發(fā)現(xiàn)______（選填“甲”或“乙”）光先消失。【答案】（1）平行（2）①.9.15②.（3）乙【解析】【小問(wèn)1詳解】只有保證單縫和雙縫互相平行，這樣才能在屏上出現(xiàn)明暗相間的條紋；【小問(wèn)2詳解】[1]游標(biāo)尺上的示數(shù)為9mm+0.05mm×3=9.15mm[2]若A、B兩條亮紋中央間距為x，則條紋間距為根據(jù)可得所測(cè)光的波長(zhǎng)為【小問(wèn)3詳解】甲光波長(zhǎng)大于乙光波長(zhǎng)，即甲光的頻率小于乙光的頻率，甲光的折射率小于乙光的折射率，根據(jù)則甲的臨界角大于乙的臨界角，則逐漸增大入射角，乙光先發(fā)生全反射，則發(fā)現(xiàn)乙光先消失。16.某興趣小組開(kāi)展野外拓展活動(dòng)，登上某山頂后，在帳篷內(nèi)對(duì)山頂處的重力加速度進(jìn)行測(cè)量。（1）小組同學(xué)利用攜帶的實(shí)驗(yàn)器材組裝成單擺，下圖中所列器材和操作最合理的是______。（2）將單擺正確懸掛后進(jìn)行如下操作，其中正確的是______（選填選項(xiàng)前的字母）。A.把擺球從平衡位置拉開(kāi)一個(gè)很小的角度后由靜止釋放B.在擺球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)C.測(cè)量擺長(zhǎng)時(shí)，應(yīng)測(cè)量水平拉直后的擺線長(zhǎng)D.用秒表測(cè)量單擺完成30次全振動(dòng)所用的總時(shí)間，用總時(shí)間除以全振動(dòng)的次數(shù)得到單擺的周期（3）通過(guò)改變擺長(zhǎng)，測(cè)出多組擺長(zhǎng)l和周期T的數(shù)據(jù)，作出圖線如圖所示，則由圖中數(shù)據(jù)計(jì)算重力加速度g的表達(dá)式為_(kāi)_____（用、、、表示）。用此方法計(jì)算重力加速度時(shí)，圖線不過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)對(duì)結(jié)果是否有影響？______（選填“有”或“沒(méi)有”）。（4）某同學(xué)想利用水滴下落測(cè)量重力加速度，他注意到一水龍頭距地面較高，而且發(fā)現(xiàn)通過(guò)調(diào)節(jié)水龍頭閥門(mén)可實(shí)現(xiàn)水滴逐滴下落，并能控制相鄰水滴開(kāi)始下落的時(shí)間間隔，還能聽(tīng)到水滴落地時(shí)發(fā)出的清脆聲音。他測(cè)量使用的工具有刻度尺和手機(jī)的秒表，為準(zhǔn)確測(cè)量，請(qǐng)寫(xiě)出需要測(cè)量的物理量及對(duì)應(yīng)的測(cè)量方法。_____【答案】（1）A（2）AD（3）①.②.沒(méi)有（4）見(jiàn)解析【解析】【小問(wèn)1詳解】為了減小阻力的影響，盡量用密度大的小球；為方便計(jì)時(shí)，擺長(zhǎng)應(yīng)該長(zhǎng)一點(diǎn)；為了使擺長(zhǎng)固定不變，細(xì)線上端應(yīng)該用夾著夾住。故選A。【小問(wèn)2詳解】A．為了使小球做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，擺球應(yīng)從平衡位置拉開(kāi)一個(gè)很小的角度后由靜止釋放。故A正確；B．為了計(jì)時(shí)準(zhǔn)確，應(yīng)在擺球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)。故B錯(cuò)誤；C．測(cè)量擺長(zhǎng)時(shí)，應(yīng)測(cè)量豎直拉直后的擺線長(zhǎng)。故C錯(cuò)誤；D．用秒表測(cè)量單擺完成30次全振動(dòng)所用的總時(shí)間，用總時(shí)間除以全振動(dòng)的次數(shù)得到單擺的周期。故D正確。故選AD?！拘?wèn)3詳解】[1][2]由單擺周期公式得結(jié)合圖得解得可知圖線不過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)對(duì)斜率不影響，可知圖線不過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)對(duì)結(jié)果無(wú)影響。【小問(wèn)4詳解】他需要用刻度尺測(cè)量水龍頭出水口到地面的高度h，多次測(cè)量取平均值，然后調(diào)節(jié)水龍頭閥門(mén)，使一滴水開(kāi)始下落的同時(shí)，恰好聽(tīng)到前一滴水落地發(fā)出的清脆聲音，用手機(jī)測(cè)量n滴水下落時(shí)間，計(jì)算出一滴水下落時(shí)間用計(jì)算重力加速度。三、計(jì)算論證題（本題共4小題，共40分。）17.如圖所示，質(zhì)量的小球A用一不可伸長(zhǎng)的輕繩懸掛在O點(diǎn)，在O點(diǎn)正下方的光滑桌面上有一個(gè)與A完全相同的靜止小球B，B距O點(diǎn)的距離等于繩長(zhǎng)L，繩長(zhǎng)。現(xiàn)將A拉至某一高度，由靜止釋放，A以4m/s的速度在水平方向和B發(fā)生正碰并粘在一起。重力加速度為g。求：（1）A釋放時(shí)距桌面的高度H；（2）碰撞前瞬間繩子的拉力大小F；（3）碰撞過(guò)程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）A釋放到與B碰撞前，根據(jù)動(dòng)能定理得解得（2）碰前瞬間，對(duì)A由牛頓第二定律得解得（3）A、B碰撞過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)量守恒定律得解得則碰撞過(guò)程中損失的機(jī)械能為18.圖甲是列車進(jìn)站場(chǎng)景，其制動(dòng)裝置包括電氣制動(dòng)和機(jī)械制動(dòng)兩部分。電氣制動(dòng)原理可簡(jiǎn)化為圖乙。在車身下方固定一單匝矩形導(dǎo)線框，利用線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)所受安培力，輔助列車制動(dòng)。已知列車質(zhì)量為m，線框總電阻為R，線框ab邊長(zhǎng)為L(zhǎng)、bc邊長(zhǎng)近似等于車身長(zhǎng)度，列車軌道上勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域足夠長(zhǎng)，且磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B。車頭剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度大小為，列車停止前所受所有摩擦阻力恒為f。求：（1）列車車頭進(jìn)入磁場(chǎng)瞬間，通過(guò)線框ab邊的電流I大小和方向。（2）列車車頭進(jìn)入磁場(chǎng)瞬間的加速度大小a。（3）請(qǐng)你說(shuō)明電氣制動(dòng)的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)?！敬鸢浮浚?），由a到b；（2）；（3）見(jiàn)解析【解析】【詳解】（1）列車車頭進(jìn)入磁場(chǎng)瞬間，由右手定則可知，通過(guò)線框ab邊的電流方向由a到b；感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)感應(yīng)電流（2）根據(jù)牛頓第二定律可得列車車頭進(jìn)入磁場(chǎng)瞬間的加速度大?。?）該方案的優(yōu)點(diǎn)：利用電磁阻尼現(xiàn)象輔助剎車，可以使列車的加速度平穩(wěn)減?。豢梢詼p小常規(guī)剎車的機(jī)械磨損等；該方案的缺點(diǎn)：沒(méi)有考慮列車車廂和內(nèi)部線路等也是金屬材質(zhì)，進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生渦流對(duì)設(shè)備產(chǎn)生不良影響；線框固定在列車上增加負(fù)載且容易出現(xiàn)故障。19.類比是研究問(wèn)題的常用方法，通過(guò)類比簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)可以研究電磁振蕩。（1）情境1：圖甲是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中彈簧振子的模型。已知振子的質(zhì)量m，彈簧勁度系數(shù)為k。不計(jì)空氣和摩擦阻力，其位移x、速度等物理量呈現(xiàn)出周期性變化。其動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，但總能量保持不變，彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)周期為。在圖乙中畫(huà)出小球所受彈力F隨位移大小x的變化圖像，并利用圖像求位移為x時(shí)，彈簧振子的彈性勢(shì)能。（2）情境2：圖丙是產(chǎn)生電磁振蕩的原理圖。先把開(kāi)關(guān)置于電源一側(cè)，為電容器充電，稍后再把開(kāi)關(guān)置于線圈一側(cè)，使電容器通過(guò)線圈放電。此后電容器極板上的電荷量q、線圈中的電流等物理量呈現(xiàn)出周期性變化。線圈中儲(chǔ)存的磁場(chǎng)能和電容器儲(chǔ)存的電場(chǎng)能相互轉(zhuǎn)化，總能量保持不變。已知電容器的電容為C，線圈的自感系數(shù)為L(zhǎng)，磁場(chǎng)能的表達(dá)式為。a．類比情境1，利用電容器極板上的電壓u隨電荷量q的圖像，求電容器極板上的電荷量為q時(shí)，電容器儲(chǔ)存的電場(chǎng)能。b．結(jié)合能量守恒，類比彈簧振子中的各物理量，寫(xiě)出LC振蕩電路的周期公式