云南省楚雄第一中学2022-2023学年高二下学期期末物理试题
一、单选题
1．（2021高二下·沭阳期中）霍尔元件是磁传感器，是实际生活中的重要元件之一。如图所示为长度一定的霍尔元件，在该元件中通有方向从E到F的恒定电流I，现在空间加一竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B，其中元件中的载流子为带负电的电荷。则下列说法正确的是（ ）
A．该元件能把电学量转化为磁学量
B．左表面的电势高于右表面
C．如果用该元件测赤道处的磁场，应保持平面呈水平状态
D．如果在霍尔元件中的电流大小不变，则左右表面的电势差与磁场的磁感应强度成正比
【答案】D
【知识点】霍尔元件
【解析】【解答】A．霍尔元件能够把磁学量转换为电学量，A不符合题意；
B．由于元件中的载流子为带负电的电荷，则负电荷的运动方向由F到E，由左手定则可知负B．电荷向左表面偏转，则右表面的电势高，B不符合题意；
C．如果用该元件测赤道处的磁场，由于地磁场与水平面平行，因此如果霍尔元件的平面保持水平，则无电压产生，C不符合题意；
D．根据
得
由电流的微观定义式
（n是单位体积内的导电粒子数，q是单个导电粒子所带的电荷量，S是导体的横截面积，v是导电粒子运动的速度）
整理得
联立解得
可知保持电流不变，则左右表面的电势差与磁感应强度成正比，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】霍尔元件时利用洛伦兹力使粒子偏转，使极板带电产生电势差，实现把磁学量转化为电学量；利用左手定则可以判别电子的偏转进而判别电势的高低；利用洛伦兹力和电场力相等可以求出电势差的大小；结合电流的微观表达式可以判别电势差和磁感应强度的关系；利用地磁场的方向可以判别其霍尔元件的平面摆放方向。
2．（2020高二上·沧县月考）在检验两地是否短路的测试中，经常用到如图所示的T形电路，电路中的电阻 ， ，有一测试电源，所提供的测试电压恒为70V，以下说法正确的是（ ）
A．若将cd端短路，ab之间的等效电阻为
B．若将ab端短路，cd之间的等效电阻为
C．当ab两端接上测试电压时，cd两端的电压为20V
D．当cd两端接上测试电压时，ab两端的电压为20V
【答案】C
【知识点】串联电路和并联电路的特点及应用
【解析】【解答】A．当cd端短路时，ab间电路的结构是：电阻R2、R3并联后与R1串联，等效电阻为：
A不符合题意；
B．当ab端短路时，cd之间电路结构是：电阻R1、R3并联后与R2串联，等效电阻为： ：B符合题意；
C．当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压等于电阻R3两端的电压
C符合题意；
D．当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压等于电阻R3两端的电压
D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】利用串并联电路的特点可以求出等效电阻的大小，结合欧姆定律可以求出电压的大小。
3．（2018高二下·鲁甸期中）如图所示，将一根绝缘金属导线弯曲成一个完整的正弦曲线形状，它通过两个小金属环与长直金属杆导通，图中a、b间距离为L，导线组成的正弦图形顶部或底部到杆的距离都是d。右边虚线范围内存在磁感应强度大小为B、方向垂直于弯曲导线所在平面的匀强磁场，磁场区域的宽度为3L/4，现在外力作用下导线沿杆正以恒定的速度v向右运动，t=0时刻a环刚从O点进入磁场区域，则下列说法正确的是（ ）
A． 时刻，回路中的感应电动势为Bdv
B． 时刻，回路中的感应电动势为2Bdv
C． 时刻，回路中的感应电流第一次开始改变方向
D． 时刻，回路中的感应电流第一次开始改变方向
【答案】D
【知识点】法拉第电磁感应定律
【解析】【解答】A.导线切割磁感线产生的感应电动势：E=Blv=Byv，其中l指的是有效长度，在本题中l指的是纵坐标大小，即：y=dsinθ=dsinωt=dsin t=dsin t=dsin ，当t= 时，导线切割磁感线的有效长度L=0，所以感应电动势为0，A不符合题意；
B.当t= ，L为d，所以感应电动势E=Bdv，B不符合题意；
CD.由E=Bdvsin（vt）知，在vt=0.5L处（相当于π处）感应电流第一次改变方向，所以t= 时刻，回路中的感应电流第一次开始改变方向，C不符合题意，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】该题目的解法是通过图像分析线圈的磁通量的变化，当磁通量由增大变到减小时，此时感应电流就会反向。
4．关于单摆摆球在运动过程中的受力，下列结论中正确的是（ ）
A．摆球受重力、摆线的拉力、回复力、向心力的作用
B．摆球的回复力最大时，向心力为零；回复力为零时，向心力最大
C．摆球的回复力最大时，摆线中的拉力大小比摆球的重力大
D．摆球的向心力最大时，摆球的加速度方向沿摆球的运动方向
【答案】B
【知识点】单摆及其回复力与周期
【解析】【解答】A.恢复力和向心力都是效果命名的力，单摆在运动过程中，摆球受重力和摆线的拉力，A错误；
B. 摆球的回复力最大时，在最高点，速度为零， 向心力为零 ； 回复力为零时，在最低点，速度最大，向心力最大 ，B正确；
C. 摆球的回复力最大时，在最高点，摆线中的拉力大小等于重力沿绳子方向分力大小，比摆球的重力小，C错误；
D. 摆球的向心力最大时，在最低点，摆球的加速度方向沿半径方向，D错误；
故答案为：B
【分析】对于效果命名的力，不能说受到该力，比如说不能说受到向心力。
5．（2023高二上·孝感期末）三根平行的直导线，分别垂直地通过一个等腰直角三角形的三个顶点，如图所示，现使每条通电导线在斜边中点O所产生的磁感应强度的大小均为B，则该处的磁感应强度的大小和方向是（ ）
A．大小为B，方向垂直斜边向下 B．大小为B，方向垂直斜边向上
C．大小为B，斜向右下方 D．大小为B，斜向左下方
【答案】C
【知识点】磁感应强度；安培定则
【解析】【解答】由题意可知，三平行的通电导线在O点产生的磁感应强度大小相等，方向如图
则
故答案为：C。
【分析】利用安培定则可以判别磁感应强度的方向，结合磁感应强度的叠加可以求出磁感应强度的大小。
6．如图所示，一束复色光从空气中射入水中，分成两束单色光a和b，则下列说法正确的是（ ）
A．在水中，a光的频率大于b光的频率
B．在水中，a光的光速大于b光的光速
C．在水中，a光的波长大于b光的波长
D．若光从水中射向空气中，a光的临界角大于b光的临界角
【答案】A
【知识点】光的折射及折射定律；光的全反射
【解析】【解答】A.由图可得a光偏折程度大，折射率大，折射率大则频率高，A正确；
B.a折射率大，根据可得， 在水中，a光的光速小于b光的光速，B错误；
C. 在水中，a由于频率大，波长短，a光的波长小于b光的波长，C错误；
D.临界角，a折射率大，则临界角小， 若光从水中射向空气中，a光的临界角小于b光的临界角，D错误；
故答案为：A。
【分析】折射率大，频率大，在同种介质光速小，波长短，临界角小。
二、多选题
7．（2017高二下·福州期末）如图所示，平板小车停在光滑水平面上．甲、乙两人站在小车左、右两端，当他俩同时相向而行时，发现小车向右运动，下列说法中正确的是（ ）
A．乙的速度必定大于甲的速度
B．乙对小车的冲量必定大于甲对小车的冲量
C．乙的动量必定大于甲的动量
D．甲、乙的动量之和必定不为零
【答案】B,C,D
【知识点】动量守恒定律
【解析】【解答】解：A、甲乙两人及小车组成的系统不受外力，系统动量守恒，根据动量守恒定律得：m甲v甲+m乙v乙+m车v车=0，小车向右运动，则说明甲与乙两人的总动量向左，说明乙的动量大于甲的动量，即两人的总动量不为零，但是由于不知两人的质量关系，故无法确定两人的速度大小关系，A不符合题意，C、D符合题意．
B、小车速度方向向右，即动量的变化量向右，根据动量定理知，乙对小车的冲量方向向右，甲对小车的冲量方向向左，可知乙对小车的冲量大于甲对小车的冲量，B符合题意．
故答案为：BCD．
【分析】甲乙两人及小车组成的系统不受外力，系统动量守恒，根据动量守恒定律分析即可求解．本题主要考察了动量守恒定律的直接应用，注意速度的矢量性及动量守恒的使用范围。
三、单选题
8．一列简谐横波a，某时刻的波形如图甲所示．从该时刻开始计时，波上质点A的振动图像如图乙所示．波a与另一列简谐横波b相遇能发生稳定干涉现象，则下列判断正确的是（ ）
A．波a沿x轴负方向传播
B．波b的频率为0.4Hz
C．从该时刻起，再经过0.4s，质点通过的路程为40cm
D．若波遇到障碍物能发生明显衍射现象，则障碍物的尺寸一定比0.4m大很多
【答案】C
【知识点】横波的图象；波长、波速与频率的关系；波的衍射现象
【解析】【解答】A.由乙图可得A在该时刻向下振动，“上坡下下坡上”，A处在上坡波形，所以波a沿x轴正方向传播，A错误；
B.，B错误；
C.0.4秒等于一个周期， 通过的路程为4倍振幅，即为40cm ，C正确；
D. 若波遇到障碍物能发生明显衍射现象，则障碍物的尺寸一定比0.4m小或者接近0.4m；
故答案为：C。
【分析】 障碍物宽度跟波长相差不多时或者比波长短，有明显的衍射现象。
四、多选题
9．对以下物理现象的分析正确的是( )
①从射来的阳光中，可以看到空气中的微粒在上下飞舞 ②上升的水汽的运动 ③用显微镜观察悬浮在水中的小炭粒，小炭粒不停地做无规则运动 ④向一杯清水中滴入几滴红墨水，红墨水向周围运动
A．①②③属于布朗运动 B．④属于扩散现象
C．只有③属于布朗运动 D．以上结论均不正确
【答案】B,C
【知识点】分子动理论的基本内容；布朗运动
【解析】【解答】布朗运动是指悬浮在液体或气体中的微粒所做的永不停息的无规则运动。其因由英国植物学家布朗所发现而得。 ①②不是布朗运动， ③是布朗运动。④向一杯清水中滴入几滴红墨水，红墨水向周围运动属于扩散现象 ， 扩散现象是指物质分子从高浓度区域向低浓度区域转移直到均匀分布的现象，AD错误，BC正确，故答案为：BC。
【分析】作布朗运动的微粒处于液体或气体中时，由于液体分子的热运动， 微粒受到来自各个方向液体分子的碰撞，当受到不平衡的冲撞时而运动，由于这种不平衡的冲撞，微粒的运动不断地改变方向而使微粒出现不规则的运动。布朗运动的剧烈程度随着流体的温度升高而增加。
10．如图所示，一个光滑凹槽半径为R，弧长为L（已知R>>L）．现将一质量为m的小球从凹槽边缘由静止释放，小球以最低点为平衡位置做简谐运动．已知重力加速度大小为g，下列说法正确的是
A．小球做简谐运动的回复力为重力和支持力的合力
B．小球做简谐运动的回复力为重力沿凹槽圆弧切线方向的分力
C．小球做简谐运动的周期为
D．小球做简谐运动的周期为
【答案】B,D
【知识点】单摆及其回复力与周期
【解析】【解答】AB. 小球做简谐运动的回复力为重力沿凹槽圆弧切线方向的分力，A错误，B正确；
CD. 小球以最低点为平衡位置做简谐运动等效为摆长为R的单摆运动，周期为，C错误，D正确；
故答案为：BD。
【分析】将单摆的圆周运动等效为半径为R的单摆运动。
11．某振动系统的固有频率为，在周期性驱动力的作用下做受迫振动，驱动力的频率为，下列说法正确的是（ ）
A．当时，该振动系统的振幅随增大而减小
B．当时，该振动系统的振幅随减小而增大
C．该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于
D．该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于的整数倍
【答案】B,C
【知识点】受迫振动和共振
【解析】【解答】 A.当时，该振动系统的振幅随增大而增大，A错误；
B. 当时，该振动系统的振幅随减小而增大 ，B正确；
CD. 该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于f，C正确，D错误；
故答案为：BC。
【分析】当时，系统发生共振，振幅最大， 振动系统的振动稳定后，振动的频率等于驱动力频率。
12．如图所示，一电子以初速度v沿与金属板平行的方向飞入E、F极板间，突然发现电子向E板偏转，若不考虑磁场对电子运动方向的影响，则产生这一现象的时刻可能是（ ）
A．开关S闭合瞬间
B．开关S由闭合到断开的瞬间
C．开关S是闭合的，滑动变阻器滑片P向右迅速滑动时
D．开关S是闭合的，滑动变阻器滑片P向左迅速滑动时
【答案】A,D
【知识点】楞次定律
【解析】【解答】A. 开关S闭合瞬间，根据楞次定律可得右侧线圈中感应电流的磁场方向向左，产生左正右负的电动势，A正确；
B.开关S闭合瞬间，根据楞次定律可得右侧线圈中感应电流的磁场方向向右，产生左负右正的电动势，B错误；
CD. 开关S是闭合的，滑动变阻器滑片P向右迅速滑动时与选项B情况相同， 滑动变阻器滑片P向左迅速滑动时与选项A情况相同，故C错误，D正确；
故答案为：BD。
【分析】 楞次定律可表述为：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
五、实验题
13．小明想测量一个电压表的内阻（量程为6V，内阻约为1000Ω），但他手上只有一根带有滑动金属夹的均匀长直电阻丝、一个学生电源（电动势未知）、一个电阻箱、一个灵敏电流计（量程为1mA，内阻很小可忽略）、一个电键、导线若干、一把刻度尺。他首先想到的是用伏安法来设计电路，但发现电流计的量程太小，于是他以惠斯通电桥电路为原理，设计出如图所示的实验电路：
（1）请帮小明同学将实物图按电路图进行连接；（ ）
（2）实验时，先闭合开关S，调节电阻丝上金属夹位置，使电流计的示数为 ，用刻度尺测出此时电阻丝左右两端长度分别为L1、L2，并读出电阻箱的阻值为R0。试用所给字母表示电压表的内阻RV= （用所给物理量符号表示）；
（3）实验后，小明发现刻度尺的刻度并不准确，于是他在保持滑片位置不变的情况下，将电压表和电阻箱的位置交换了一下，并重新通过调电阻箱，使电流计的示数为 读出此时电阻箱的阻值为R1，请用小明所得数据得到电压表的内阻RV= （ 用所给物理量符号表示）。
【答案】（1）
（2）0；
（3）0；
【知识点】测定电压表或电流表的内阻
【解析】【解答】（1）根据电流流向连接电路图；
（2） 实验时，先闭合开关S，调节电阻丝上金属夹位置，使电流计的示数为0，滑动变阻器左右两部分电流相等，电压表电压等于金属丝左边电压，R电压等于金属丝右边电压，左右两部分分压比等于电压表与电阻箱的分压比，；
（3）使电流计的示数为0，刻度尺示数不能用，所以。
【分析】使电流计的示数为0，滑动变阻器左右两部分电流相等，电压表电压等于金属丝左边电压，R电压等于金属丝右边电压。
14．在用气垫导轨做“验证动量守恒定律”实验时，左侧滑块质量m1＝170g，右侧滑块质量m2＝110g，挡光片宽度d＝3.00cm，两滑块之间有一压缩的弹簧片，并用细线连在一起，如图所示。开始时两滑块静止，烧断细线后，两滑块分别向左、右方向运动．挡光片通过光电门的时间分别为Δt1＝0.32s，Δt2＝0.21s．则两滑块的速度大小分别为 m/s， m/s（结果保留三位有效数字）。烧断细线前 kg·m/s，烧断细线后 kg·m/s。可得到的结论是 。（取向左为速度的正方向）
【答案】0.0938；0.143；0；；在实验误差允许的范围内，碰撞前后两滑块总动量保持不变
【知识点】验证动量守恒定律
【解析】【解答】 烧断细线前系统总动量为零即，代入数据可得， 可得到的结论是在实验误差允许的范围内，碰撞前后两滑块总动量保持不变。
【分析】滑块通过光电门时间极短，速度几乎不变，可以看成匀速运动。
六、解答题
15．如图，绝热汽缸A与导热汽缸B均固定于地面，由刚性杆连接的绝热活塞与两汽缸间均无摩擦．两汽缸内装有处于平衡状态的理想气体，开始时体积均为、温度均为．缓慢加热A中气体，停止加热达到稳定后，A中气体压强为原来的1.2倍．设环境温度始终保持不变，求汽缸A中气体的体积和温度．
【答案】解：设初态压强为p0，膨胀后A，B压强相等pB=1.2p0
B中气体始末状态温度相等p0V0=1.2p0（2V0-VA）
所以，A部分气体满足
所以TA=1.4T0
答：汽缸A中气体的体积，温度TA=1.4T0
【知识点】理想气体与理想气体的状态方程
【解析】【分析】 绝热汽缸A与导热汽缸B ，环境温度始终保持不变，B气缸温度不变不变，A气缸温度改变但气体物质的量不变，利用理想气体状态方程列式求解。
16．如图所示，匀强磁场的磁感应强度B＝0.5 T，边长L＝10 cm的正方形线圈abcd共100匝，线圈电阻r＝1 Ω，线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动，角速度ω＝2π rad/s，外电路电阻R＝4 Ω，求：
（1）转动过程中感应电动势的最大值；
（2）由图示位置(线圈平面与磁感线平行)转过60°角时的瞬时感应电动势；
（3）由图示位置转过60°角的过程中产生的平均感应电动势；
【答案】（1）解：感应电动势的最大值为
（2）解：由于线框垂直于中性面开始计时，所以瞬时感应电动势表达式为：
当线圈转过60°角时的瞬时感应电动势为
（3）解：转过60°角过程中产生的平均感应电动势为．
【知识点】交变电流的图像与函数表达式；交变电流的峰值、有效值、平均值与瞬时值
【解析】【分析】（1）根据交变电流电动势随时间变化关系式求解最大电动势；
（2） 由于线框垂直于中性面开始计时，瞬时感应电动势表达式与通常交变电流电动势表达式有差异；
（3）根据法拉第电磁感应定律求解平均电动势。
17．如图所示，质量为的平板车B上表面水平，开始时静止在光滑水平面上，在平板车左端静止着一质量为的物体A，一颗质量为的子弹以的水平初速度射入物体A，射穿A后子弹的速度变为v，子弹穿过物体A的时间极短．已知A、B之间的动摩擦因数不为零，且A与B最终达到相对静止．求：
（1）子弹射穿物体A的瞬间物体A的速度；
（2）平板车B和物体A的最终速度．(设车身足够长)
【答案】（1）解：子弹穿过物体A的过程中，子弹和物体A组成的系统动量守恒，取向右为正方向，由动量守恒定律得：，
解得：；
答：子弹射穿物体A的瞬间物体A的速度；
（2）解：对物体A和平板车B，以A的速度方向为正方向，由动量守恒定律得：
解得．
答：平板车B和物体A的最终速度．
【知识点】动量守恒定律；动量与能量的综合应用一子弹打木块模型
【解析】【分析】（1） 子弹穿过物体A的过程中，子弹和物体A组成的系统动量守恒，由动量守恒定律求解；
（2） 光滑水平面上 ， 平板车B和物体A系统动量守恒，利用动量守恒定律求解 平板车B和物体A的最终速度 。
云南省楚雄第一中学2022-2023学年高二下学期期末物理试题
一、单选题
1．（2021高二下·沭阳期中）霍尔元件是磁传感器，是实际生活中的重要元件之一。如图所示为长度一定的霍尔元件，在该元件中通有方向从E到F的恒定电流I，现在空间加一竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B，其中元件中的载流子为带负电的电荷。则下列说法正确的是（ ）
A．该元件能把电学量转化为磁学量
B．左表面的电势高于右表面
C．如果用该元件测赤道处的磁场，应保持平面呈水平状态
D．如果在霍尔元件中的电流大小不变，则左右表面的电势差与磁场的磁感应强度成正比
2．（2020高二上·沧县月考）在检验两地是否短路的测试中，经常用到如图所示的T形电路，电路中的电阻 ， ，有一测试电源，所提供的测试电压恒为70V，以下说法正确的是（ ）
A．若将cd端短路，ab之间的等效电阻为
B．若将ab端短路，cd之间的等效电阻为
C．当ab两端接上测试电压时，cd两端的电压为20V
D．当cd两端接上测试电压时，ab两端的电压为20V
3．（2018高二下·鲁甸期中）如图所示，将一根绝缘金属导线弯曲成一个完整的正弦曲线形状，它通过两个小金属环与长直金属杆导通，图中a、b间距离为L，导线组成的正弦图形顶部或底部到杆的距离都是d。右边虚线范围内存在磁感应强度大小为B、方向垂直于弯曲导线所在平面的匀强磁场，磁场区域的宽度为3L/4，现在外力作用下导线沿杆正以恒定的速度v向右运动，t=0时刻a环刚从O点进入磁场区域，则下列说法正确的是（ ）
A． 时刻，回路中的感应电动势为Bdv
B． 时刻，回路中的感应电动势为2Bdv
C． 时刻，回路中的感应电流第一次开始改变方向
D． 时刻，回路中的感应电流第一次开始改变方向
4．关于单摆摆球在运动过程中的受力，下列结论中正确的是（ ）
A．摆球受重力、摆线的拉力、回复力、向心力的作用
B．摆球的回复力最大时，向心力为零；回复力为零时，向心力最大
C．摆球的回复力最大时，摆线中的拉力大小比摆球的重力大
D．摆球的向心力最大时，摆球的加速度方向沿摆球的运动方向
5．（2023高二上·孝感期末）三根平行的直导线，分别垂直地通过一个等腰直角三角形的三个顶点，如图所示，现使每条通电导线在斜边中点O所产生的磁感应强度的大小均为B，则该处的磁感应强度的大小和方向是（ ）
A．大小为B，方向垂直斜边向下 B．大小为B，方向垂直斜边向上
C．大小为B，斜向右下方 D．大小为B，斜向左下方
6．如图所示，一束复色光从空气中射入水中，分成两束单色光a和b，则下列说法正确的是（ ）
A．在水中，a光的频率大于b光的频率
B．在水中，a光的光速大于b光的光速
C．在水中，a光的波长大于b光的波长
D．若光从水中射向空气中，a光的临界角大于b光的临界角
二、多选题
7．（2017高二下·福州期末）如图所示，平板小车停在光滑水平面上．甲、乙两人站在小车左、右两端，当他俩同时相向而行时，发现小车向右运动，下列说法中正确的是（ ）
A．乙的速度必定大于甲的速度
B．乙对小车的冲量必定大于甲对小车的冲量
C．乙的动量必定大于甲的动量
D．甲、乙的动量之和必定不为零
三、单选题
8．一列简谐横波a，某时刻的波形如图甲所示．从该时刻开始计时，波上质点A的振动图像如图乙所示．波a与另一列简谐横波b相遇能发生稳定干涉现象，则下列判断正确的是（ ）
A．波a沿x轴负方向传播
B．波b的频率为0.4Hz
C．从该时刻起，再经过0.4s，质点通过的路程为40cm
D．若波遇到障碍物能发生明显衍射现象，则障碍物的尺寸一定比0.4m大很多
四、多选题
9．对以下物理现象的分析正确的是( )
①从射来的阳光中，可以看到空气中的微粒在上下飞舞 ②上升的水汽的运动 ③用显微镜观察悬浮在水中的小炭粒，小炭粒不停地做无规则运动 ④向一杯清水中滴入几滴红墨水，红墨水向周围运动
A．①②③属于布朗运动 B．④属于扩散现象
C．只有③属于布朗运动 D．以上结论均不正确
10．如图所示，一个光滑凹槽半径为R，弧长为L（已知R>>L）．现将一质量为m的小球从凹槽边缘由静止释放，小球以最低点为平衡位置做简谐运动．已知重力加速度大小为g，下列说法正确的是
A．小球做简谐运动的回复力为重力和支持力的合力
B．小球做简谐运动的回复力为重力沿凹槽圆弧切线方向的分力
C．小球做简谐运动的周期为
D．小球做简谐运动的周期为
11．某振动系统的固有频率为，在周期性驱动力的作用下做受迫振动，驱动力的频率为，下列说法正确的是（ ）
A．当时，该振动系统的振幅随增大而减小
B．当时，该振动系统的振幅随减小而增大
C．该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于
D．该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于的整数倍
12．如图所示，一电子以初速度v沿与金属板平行的方向飞入E、F极板间，突然发现电子向E板偏转，若不考虑磁场对电子运动方向的影响，则产生这一现象的时刻可能是（ ）
A．开关S闭合瞬间
B．开关S由闭合到断开的瞬间
C．开关S是闭合的，滑动变阻器滑片P向右迅速滑动时
D．开关S是闭合的，滑动变阻器滑片P向左迅速滑动时
五、实验题
13．小明想测量一个电压表的内阻（量程为6V，内阻约为1000Ω），但他手上只有一根带有滑动金属夹的均匀长直电阻丝、一个学生电源（电动势未知）、一个电阻箱、一个灵敏电流计（量程为1mA，内阻很小可忽略）、一个电键、导线若干、一把刻度尺。他首先想到的是用伏安法来设计电路，但发现电流计的量程太小，于是他以惠斯通电桥电路为原理，设计出如图所示的实验电路：
（1）请帮小明同学将实物图按电路图进行连接；（ ）
（2）实验时，先闭合开关S，调节电阻丝上金属夹位置，使电流计的示数为 ，用刻度尺测出此时电阻丝左右两端长度分别为L1、L2，并读出电阻箱的阻值为R0。试用所给字母表示电压表的内阻RV= （用所给物理量符号表示）；
（3）实验后，小明发现刻度尺的刻度并不准确，于是他在保持滑片位置不变的情况下，将电压表和电阻箱的位置交换了一下，并重新通过调电阻箱，使电流计的示数为 读出此时电阻箱的阻值为R1，请用小明所得数据得到电压表的内阻RV= （ 用所给物理量符号表示）。
14．在用气垫导轨做“验证动量守恒定律”实验时，左侧滑块质量m1＝170g，右侧滑块质量m2＝110g，挡光片宽度d＝3.00cm，两滑块之间有一压缩的弹簧片，并用细线连在一起，如图所示。开始时两滑块静止，烧断细线后，两滑块分别向左、右方向运动．挡光片通过光电门的时间分别为Δt1＝0.32s，Δt2＝0.21s．则两滑块的速度大小分别为 m/s， m/s（结果保留三位有效数字）。烧断细线前 kg·m/s，烧断细线后 kg·m/s。可得到的结论是 。（取向左为速度的正方向）
六、解答题
15．如图，绝热汽缸A与导热汽缸B均固定于地面，由刚性杆连接的绝热活塞与两汽缸间均无摩擦．两汽缸内装有处于平衡状态的理想气体，开始时体积均为、温度均为．缓慢加热A中气体，停止加热达到稳定后，A中气体压强为原来的1.2倍．设环境温度始终保持不变，求汽缸A中气体的体积和温度．
16．如图所示，匀强磁场的磁感应强度B＝0.5 T，边长L＝10 cm的正方形线圈abcd共100匝，线圈电阻r＝1 Ω，线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动，角速度ω＝2π rad/s，外电路电阻R＝4 Ω，求：
（1）转动过程中感应电动势的最大值；
（2）由图示位置(线圈平面与磁感线平行)转过60°角时的瞬时感应电动势；
（3）由图示位置转过60°角的过程中产生的平均感应电动势；
17．如图所示，质量为的平板车B上表面水平，开始时静止在光滑水平面上，在平板车左端静止着一质量为的物体A，一颗质量为的子弹以的水平初速度射入物体A，射穿A后子弹的速度变为v，子弹穿过物体A的时间极短．已知A、B之间的动摩擦因数不为零，且A与B最终达到相对静止．求：
（1）子弹射穿物体A的瞬间物体A的速度；
（2）平板车B和物体A的最终速度．(设车身足够长)
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】霍尔元件
【解析】【解答】A．霍尔元件能够把磁学量转换为电学量，A不符合题意；
B．由于元件中的载流子为带负电的电荷，则负电荷的运动方向由F到E，由左手定则可知负B．电荷向左表面偏转，则右表面的电势高，B不符合题意；
C．如果用该元件测赤道处的磁场，由于地磁场与水平面平行，因此如果霍尔元件的平面保持水平，则无电压产生，C不符合题意；
D．根据
得
由电流的微观定义式
（n是单位体积内的导电粒子数，q是单个导电粒子所带的电荷量，S是导体的横截面积，v是导电粒子运动的速度）
整理得
联立解得
可知保持电流不变，则左右表面的电势差与磁感应强度成正比，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】霍尔元件时利用洛伦兹力使粒子偏转，使极板带电产生电势差，实现把磁学量转化为电学量；利用左手定则可以判别电子的偏转进而判别电势的高低；利用洛伦兹力和电场力相等可以求出电势差的大小；结合电流的微观表达式可以判别电势差和磁感应强度的关系；利用地磁场的方向可以判别其霍尔元件的平面摆放方向。
2．【答案】C
【知识点】串联电路和并联电路的特点及应用
【解析】【解答】A．当cd端短路时，ab间电路的结构是：电阻R2、R3并联后与R1串联，等效电阻为：
A不符合题意；
B．当ab端短路时，cd之间电路结构是：电阻R1、R3并联后与R2串联，等效电阻为： ：B符合题意；
C．当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压等于电阻R3两端的电压
C符合题意；
D．当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压等于电阻R3两端的电压
D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】利用串并联电路的特点可以求出等效电阻的大小，结合欧姆定律可以求出电压的大小。
3．【答案】D
【知识点】法拉第电磁感应定律
【解析】【解答】A.导线切割磁感线产生的感应电动势：E=Blv=Byv，其中l指的是有效长度，在本题中l指的是纵坐标大小，即：y=dsinθ=dsinωt=dsin t=dsin t=dsin ，当t= 时，导线切割磁感线的有效长度L=0，所以感应电动势为0，A不符合题意；
B.当t= ，L为d，所以感应电动势E=Bdv，B不符合题意；
CD.由E=Bdvsin（vt）知，在vt=0.5L处（相当于π处）感应电流第一次改变方向，所以t= 时刻，回路中的感应电流第一次开始改变方向，C不符合题意，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】该题目的解法是通过图像分析线圈的磁通量的变化，当磁通量由增大变到减小时，此时感应电流就会反向。
4．【答案】B
【知识点】单摆及其回复力与周期
【解析】【解答】A.恢复力和向心力都是效果命名的力，单摆在运动过程中，摆球受重力和摆线的拉力，A错误；
B. 摆球的回复力最大时，在最高点，速度为零， 向心力为零 ； 回复力为零时，在最低点，速度最大，向心力最大 ，B正确；
C. 摆球的回复力最大时，在最高点，摆线中的拉力大小等于重力沿绳子方向分力大小，比摆球的重力小，C错误；
D. 摆球的向心力最大时，在最低点，摆球的加速度方向沿半径方向，D错误；
故答案为：B
【分析】对于效果命名的力，不能说受到该力，比如说不能说受到向心力。
5．【答案】C
【知识点】磁感应强度；安培定则
【解析】【解答】由题意可知，三平行的通电导线在O点产生的磁感应强度大小相等，方向如图
则
故答案为：C。
【分析】利用安培定则可以判别磁感应强度的方向，结合磁感应强度的叠加可以求出磁感应强度的大小。
6．【答案】A
【知识点】光的折射及折射定律；光的全反射
【解析】【解答】A.由图可得a光偏折程度大，折射率大，折射率大则频率高，A正确；
B.a折射率大，根据可得， 在水中，a光的光速小于b光的光速，B错误；
C. 在水中，a由于频率大，波长短，a光的波长小于b光的波长，C错误；
D.临界角，a折射率大，则临界角小， 若光从水中射向空气中，a光的临界角小于b光的临界角，D错误；
故答案为：A。
【分析】折射率大，频率大，在同种介质光速小，波长短，临界角小。
7．【答案】B,C,D
【知识点】动量守恒定律
【解析】【解答】解：A、甲乙两人及小车组成的系统不受外力，系统动量守恒，根据动量守恒定律得：m甲v甲+m乙v乙+m车v车=0，小车向右运动，则说明甲与乙两人的总动量向左，说明乙的动量大于甲的动量，即两人的总动量不为零，但是由于不知两人的质量关系，故无法确定两人的速度大小关系，A不符合题意，C、D符合题意．
B、小车速度方向向右，即动量的变化量向右，根据动量定理知，乙对小车的冲量方向向右，甲对小车的冲量方向向左，可知乙对小车的冲量大于甲对小车的冲量，B符合题意．
故答案为：BCD．
【分析】甲乙两人及小车组成的系统不受外力，系统动量守恒，根据动量守恒定律分析即可求解．本题主要考察了动量守恒定律的直接应用，注意速度的矢量性及动量守恒的使用范围。
8．【答案】C
【知识点】横波的图象；波长、波速与频率的关系；波的衍射现象
【解析】【解答】A.由乙图可得A在该时刻向下振动，“上坡下下坡上”，A处在上坡波形，所以波a沿x轴正方向传播，A错误；
B.，B错误；
C.0.4秒等于一个周期， 通过的路程为4倍振幅，即为40cm ，C正确；
D. 若波遇到障碍物能发生明显衍射现象，则障碍物的尺寸一定比0.4m小或者接近0.4m；
故答案为：C。
【分析】 障碍物宽度跟波长相差不多时或者比波长短，有明显的衍射现象。
9．【答案】B,C
【知识点】分子动理论的基本内容；布朗运动
【解析】【解答】布朗运动是指悬浮在液体或气体中的微粒所做的永不停息的无规则运动。其因由英国植物学家布朗所发现而得。 ①②不是布朗运动， ③是布朗运动。④向一杯清水中滴入几滴红墨水，红墨水向周围运动属于扩散现象 ， 扩散现象是指物质分子从高浓度区域向低浓度区域转移直到均匀分布的现象，AD错误，BC正确，故答案为：BC。
【分析】作布朗运动的微粒处于液体或气体中时，由于液体分子的热运动， 微粒受到来自各个方向液体分子的碰撞，当受到不平衡的冲撞时而运动，由于这种不平衡的冲撞，微粒的运动不断地改变方向而使微粒出现不规则的运动。布朗运动的剧烈程度随着流体的温度升高而增加。
10．【答案】B,D
【知识点】单摆及其回复力与周期
【解析】【解答】AB. 小球做简谐运动的回复力为重力沿凹槽圆弧切线方向的分力，A错误，B正确；
CD. 小球以最低点为平衡位置做简谐运动等效为摆长为R的单摆运动，周期为，C错误，D正确；
故答案为：BD。
【分析】将单摆的圆周运动等效为半径为R的单摆运动。
11．【答案】B,C
【知识点】受迫振动和共振
【解析】【解答】 A.当时，该振动系统的振幅随增大而增大，A错误；
B. 当时，该振动系统的振幅随减小而增大 ，B正确；
CD. 该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于f，C正确，D错误；
故答案为：BC。
【分析】当时，系统发生共振，振幅最大， 振动系统的振动稳定后，振动的频率等于驱动力频率。
12．【答案】A,D
【知识点】楞次定律
【解析】【解答】A. 开关S闭合瞬间，根据楞次定律可得右侧线圈中感应电流的磁场方向向左，产生左正右负的电动势，A正确；
B.开关S闭合瞬间，根据楞次定律可得右侧线圈中感应电流的磁场方向向右，产生左负右正的电动势，B错误；
CD. 开关S是闭合的，滑动变阻器滑片P向右迅速滑动时与选项B情况相同， 滑动变阻器滑片P向左迅速滑动时与选项A情况相同，故C错误，D正确；
故答案为：BD。
【分析】 楞次定律可表述为：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
13．【答案】（1）
（2）0；
（3）0；
【知识点】测定电压表或电流表的内阻
【解析】【解答】（1）根据电流流向连接电路图；
（2） 实验时，先闭合开关S，调节电阻丝上金属夹位置，使电流计的示数为0，滑动变阻器左右两部分电流相等，电压表电压等于金属丝左边电压，R电压等于金属丝右边电压，左右两部分分压比等于电压表与电阻箱的分压比，；
（3）使电流计的示数为0，刻度尺示数不能用，所以。
【分析】使电流计的示数为0，滑动变阻器左右两部分电流相等，电压表电压等于金属丝左边电压，R电压等于金属丝右边电压。
14．【答案】0.0938；0.143；0；；在实验误差允许的范围内，碰撞前后两滑块总动量保持不变
【知识点】验证动量守恒定律
【解析】【解答】 烧断细线前系统总动量为零即，代入数据可得， 可得到的结论是在实验误差允许的范围内，碰撞前后两滑块总动量保持不变。
【分析】滑块通过光电门时间极短，速度几乎不变，可以看成匀速运动。
15．【答案】解：设初态压强为p0，膨胀后A，B压强相等pB=1.2p0
B中气体始末状态温度相等p0V0=1.2p0（2V0-VA）
所以，A部分气体满足
所以TA=1.4T0
答：汽缸A中气体的体积，温度TA=1.4T0
【知识点】理想气体与理想气体的状态方程
【解析】【分析】 绝热汽缸A与导热汽缸B ，环境温度始终保持不变，B气缸温度不变不变，A气缸温度改变但气体物质的量不变，利用理想气体状态方程列式求解。
16．【答案】（1）解：感应电动势的最大值为
（2）解：由于线框垂直于中性面开始计时，所以瞬时感应电动势表达式为：
当线圈转过60°角时的瞬时感应电动势为
（3）解：转过60°角过程中产生的平均感应电动势为．
【知识点】交变电流的图像与函数表达式；交变电流的峰值、有效值、平均值与瞬时值
【解析】【分析】（1）根据交变电流电动势随时间变化关系式求解最大电动势；
（2） 由于线框垂直于中性面开始计时，瞬时感应电动势表达式与通常交变电流电动势表达式有差异；
（3）根据法拉第电磁感应定律求解平均电动势。
17．【答案】（1）解：子弹穿过物体A的过程中，子弹和物体A组成的系统动量守恒，取向右为正方向，由动量守恒定律得：，
解得：；
答：子弹射穿物体A的瞬间物体A的速度；
（2）解：对物体A和平板车B，以A的速度方向为正方向，由动量守恒定律得：
解得．
答：平板车B和物体A的最终速度．
【知识点】动量守恒定律；动量与能量的综合应用一子弹打木块模型
【解析】【分析】（1） 子弹穿过物体A的过程中，子弹和物体A组成的系统动量守恒，由动量守恒定律求解；
（2） 光滑水平面上 ， 平板车B和物体A系统动量守恒，利用动量守恒定律求解 平板车B和物体A的最终速度 。
