2025年吉林省高考一模质量监测卷（二）
物 理
选择题（46分）
一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题列出的四个选项中，只有一项符合题目要求）
1．如图所示为氢原子的能级图，下列说法正确的是（ ）
A．处于基态的氢原子可以吸收能量为的光子跃迁到能级
B．处于基态的氢原子可以吸收能量为的光子后被电离
C．氢原子由级跃迁到能级时，原子的电势能增加
D．一个氢原子从能级向基态跃迁时，可发出6种不同频率的光子
【答案】B
【解析】A．处于基态的氢原子跃迁到n=3能级需要
E=-1.51eV-（-13.6）eV=12.09eV
故A错误；
B．根据电离的特点可知，处于基态的氢原子吸收大于13.6eV的能量即可实现电离，故B正确；
C．氢原子由级跃迁到能级时，半径变小，可知动能增加，电势能减小，故C错误；
D．一个氢原子从n=4能级向基态跃迁时，可发出n-1=3种不同频率的光子，故D错误；
故选B。
2．某物理兴趣小组为了模拟机器人“手臂”，制作了如图所示装置，A、B类似于人手臂的关节，能在竖直面内自由转动，前臂BC末端系一重物和一轻绳，轻绳另一端跨过滑轮牵拉前臂。初始时，关节A、B均锁定，前臂BC水平。小组成员解除关节A的锁定，通过拉绳缓慢提升重物，上臂AB转过60°。不计“手臂”重力及一切摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．绳CD拉力先减小后增大
B．绳CD拉力先增大后减小
C．前臂BC受到的压力大小不变
D．前臂BC受到的压力先减小后增大
【答案】C
【解析】AB．对C点受力分析，沿轻绳的拉力T，竖直向下大小为重物重力的拉力mg，沿AC方向由A指向C的支持力N，如图
根据三力平衡的特点可知力的三角形与边的三角形相似，有
依题意，上臂AB转过60°过程中，保持不变，减小。可知绳CD拉力减小。故AB错误；
CD．同理，可得
上臂AB转过60°过程中，保持不变，大小也保持不变。可知前臂BC对C点的支持力的大小不变。根据牛顿第三定律可知，前臂BC受到的压力大小不变。故C正确；D错误。
故选C。
3．一定质量的理想气体由a状态开始，经历a→b→c→a过程，其图像如图，ab的延长线过坐标原点O，bc与纵轴平行。已知a、c两状态下气体的温度相同，过程中气体向外界放出的热量为Q。下列说法正确的是（ ）
A．气体在a状态下单位时间内对单位面积器壁的冲量小于在c状态下的冲量
B．过程中气体内能变化量的绝对值大于Q
C．b→c过程中气体从外界吸收的热量为
D．a→b→c→a整个过程中气体对外界做功为零
【答案】A
【解析】A．a状态气体的体积较大，气体密度较小，又两个状态的温度相同。故气体在a状态下单位时间内对单位面积器壁的作用力较小，冲量较小，A正确；
B．过程体积不变，压强增大。根据
可知，气体温度升高，则c状态气体内能大于b状态气体内能，由于a与c状态气体温度相同，内能相等。则b状态气体内能小于a状态气体内能。过程气体体积减小，外接对气体做功，根据
为负值，为正值，故气体放热大于内能的减少量，B错误；
C．由图可知，a状态的气体压强为，过程外接对气体做功为
b→c过程中气体体积不变，外接对气体不做功，则气体内能的增加量等于气体吸收的热量，由于a转态与c状态气体内能相等，则b→c过程中气体从外界吸收的热量为
C错误；
D．a→b→c→a整个过程中气体对外界做功等于的面积，D错误。
故选A。
4．如图甲所示，质量分别为、的A、B两物体用轻弹簧连接构成一个系统，外力F作用在A上，系统静止在光滑水平面上（B靠墙面），此时弹簧形变量为x，撤去外力并开始计时，A、B两物体运动的图像如图乙所示，表示0到时间内图线与坐标轴所围面积大小，、分别表示到时间内A、B的图线与坐标轴所围面积大小，A在时刻的速度。下列说法正确的是（ ）
A．0到时间内，墙对A、B系统的冲量等于
B．
C．时刻弹簧的形变量最大且
D．时刻运动后，弹簧的最大形变量等于x
【答案】A
【解析】A．由图像可知，在时刻弹簧恢复到原长，0到时间内，对A、B系统由动量定理
即墙对A、B系统的冲量等于，选项A正确；
B．时间内，弹簧从原长位置到伸长到最长，由图可知该过程中
根据
可知
选项B错误；
C．由以上分析可知，时刻弹簧的形变量最大且
选项C错误；
D．时刻运动后，时刻弹簧的形变量最大，由能量关系可知
可知弹簧的最大形变量小于x，选项D错误。
故选A。
5．我国探月计划中嫦娥六号探测器于2024年5月1日出征月球，开启世界首次月球背面采样返回之旅。如图所示，O1为地球的球心、O2为月球的球心，图中的P点为地——月系统的一个拉格朗日点，在该点的物体能够保持和地球、月球相对位置不变，以和月球相同的角速度绕地球做匀速圆周运动。由于月球总是只有一面正对地球，而嫦娥六号将要达到月球的另外一面，为了保持和地球的联系，我国已发射鹊桥二号中继通信卫星，让其在以P点为圆心、垂直于地月连线的圆轨道上运动。已知地球质量为M，月球质量为m，地球与月球球心距离为d，不考虑其它天体对该系统的影响，下列说法错误的是（ ）
A．位于拉格朗日点的绕地球稳定运行的航天器，其向心加速度大于月球的向心加速度
B．月球绕地球做匀速圆周运动周期
C．以地球球心为参考系，鹊桥二号中继卫星做匀速圆周运动
D．拉格朗日点距月球球心的距离x满足关系式
【答案】C
【解析】A．位于拉格朗日点的绕地球稳定运行的航天器与月球具有相同的角速度，根据
可知，航天器的向心加速度大于月球的向心加速度，故A正确，不符合题意；
B．根据万有引力提供向心力有
所以
故B正确，不符合题意；
C．以地球为参考系，鹊桥二号一方面绕地月系统共同的圆心做匀速圆周运动，另一方面绕P点做匀速圆周运动，因此以地心为参考系，它是两个匀速圆周运动的合运动，故C错误，符合题意；
D．鹊桥二号中继卫星受地球和月球共同引力的作用，则
所以
故D正确，不符合题意。
故选C。
6．如图所示，某直线加速器由沿轴线分布的一系列金属圆管（漂移管）组成，相邻漂移管分别接在高频脉冲电源的两极。质子从K点沿轴线进入加速器并依次向右穿过各漂移管，在漂移管内做匀速直线运动，在漂移管间被电场加速、加速电压视为不变。设质子进入漂移管B时速度为，进入漂移管E时速度为，电源频率为，漂移管间缝隙很小。质子在每个管内运动时间视为电源周期的，质子的荷质比取。则（ ）
A．漂移管需要用绝缘材料制成
B．各漂移管的长度应相等
C．漂移管B的长度为0.6m
D．相邻漂移管间的加速电压
【答案】D
【解析】A．质子在漂移管内做匀速直线运动，漂移管内电场强度为零，根据静电屏蔽，漂移管需要用金属材料制成，故A错误；
B．质子在漂移管间被电场加速，在漂移管内做匀速直线运动，质子在每个管内运动时间视为电源周期的，各漂移管的长度应逐渐增大，故B错误；
C．电源周期为
漂移管B的长度为
故C错误；
D．从到，根据动能定理
解得相邻漂移管间的加速电压
故D正确。
故选D。
7．超级电容器储存的大量电能是电磁炮瞬间大电流发射的重要基础，如图所示。若超级电容器的电容为C，充电电压为U，发射一枚电磁炮的炮弹所需电量为超级电容所存储电荷的5%，炮弹质量为m，导轨宽为l，导体推杆垂直导轨并良好接触，垂直导轨平面的磁场的磁感应强度为B，不计空气阻力和摩擦，则炮弹出膛的速度为（ ）
A． B． C． D．
【答案】A
【解析】电容器所带电荷量为
设炮弹出膛的速度为，根据动量定理可得
又
联立解得
故选A。
二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题列出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
8．如图甲所示，为沿x轴传播的一列简谐横波在时刻的波动图像，乙图为处质点P的振动图像，质点M位于处。下列判断正确的是（ ）
A．此波在向x轴负方向传播
B．经过时间，质点P沿波的传播方向移动
C．质点M从图示位置开始运动路程为时，所需的时间为
D．质点M、P在y轴的最大位移差为
【答案】CD
【解析】A．由振动图像可知，时质点P沿y轴正方向运动，根据“上坡下，下坡上”可知P点处于下坡，即波的传播方向为x轴正方向，故A错误；
B．P不会随波逐流，只会上下振动，经过时间，P运动的路程
故C错误；
C．当质点M运动的路程为时，M处于处且沿y轴正方向运动，以图示位置为计时0点，质点M的振动方程为
当时，可得
故D正确；
D．当质点M、P对称于平衡位置时，有最大位移差为，故E正确。
故选CD
9．新能源汽车在某些情况下可利用“动能回收”装置将机械能转化为电能。某次质量为的电动车以的初动能沿平直斜坡向下运动。若关闭发动机，让车自由滑行时，其动能—位移关系如图直线①所示：若关闭发动机同时开启“动能回收”装置，其动能—位移关系如图线②所示。假设机械能回收效率为90%，则（ ）
A．图线①中，电动车受到的合外力大小为500N
B．图线②中，电动车行驶到150m处的速度大小为16m/s
C．图线②中，电动车行驶到150m处电能的回收转化功率为4000W
D．图线②中，电动车行驶200m过程中回收转化了的电能
【答案】AD
【解析】A．根据图像的斜率表示物体所受合外力可知，图线①的斜率为
A正确；
B．开启“动能回收”装置后从图线②读取动能数值，利用动能定义可知
解得速度为
B错误；
C．在150m处，自由滑行时所受合外力为，动能回收时，匀速直线运动，即产生电能的力为
电能回收转化功率的计算应考虑效率90%，正确的回收转化功率为
C错误；
D．回收转化的电能为两条图像的在200m处动能差值乘以效率90%，则
D正确。
故选AD。
10．在探究电磁阻尼实验中把两厚度为a的大金属板正对竖直放置，如图所示，质量为m的长方体形状小磁铁静止于两板之间，与金属板垂直。磁铁端面正对两金属板区域的磁场均可视为匀强磁场，磁感应强度为B，其余磁场忽略不计。已知磁铁厚度为b、宽度为c、长度为L，金属板电阻率为，重力加速度为g，为研究问题方便金属板只考虑与磁场正对部分的电阻，忽略空气阻力，小磁铁由静止释放，运动过程中始终保持水平，且穿出金属板前已经匀速。则下列说法正确的是（ ）
A．磁铁向下运动过程中，金属板与磁铁正对部分的电阻为
B．当小磁铁速率为v时，金属板与磁铁正对部分的电流为
C．小磁铁向下匀速运动时的速率为
D．仅更换电阻率更小的金属板，可以减小磁铁向下匀速运动的速率
【答案】AD
【解析】A．铁向下运动过程中，根据电阻定律可知，金属板与磁铁正对部分的电阻为
故A正确；
B．当小磁铁速率为v时，两金属板受安培力均为
对小磁铁，根据受力平衡条件有
解得
故B错误；
C．根据法拉第电磁感应定律，可知金属板的感应电动势为
根据欧姆定律有
解得
则仅更换电阻率更小的金属板，可以减小磁铁向下匀速运动的速率，故C错误，D正确；
故选AD。
非选择题（54分）
三、非选择题（本大题共5小题，共54分。第11题6分，第12题9分，第13题10分，第14题12分，第15题17分。其中13—15题解答时要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，若只有最后答案而无演算过程的不得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。）
11．某同学利用如图甲所示装置验证动量定理，器材包括：气垫导轨、滑块（上方安装有宽度为d的遮光片）、两个与计算机相连接的光电门A、B、天平、砝码盘和砝码等。用细线跨过轻质定滑轮将滑块与砝码盘连接，调节滑轮高度，使细绳保持与导轨平面平行。滑块在砝码和砝码盘的拉动下从气垫导轨的右边开始运动，与计算机连接的光电门能测量出遮光片经过A、B两处光电门时的遮光时间、及遮光片从A到B所用时间。测出砝码盘和砝码的总质量为、滑块（含遮光片）的质量为，已知重力加速度为g。
①用游标卡尺测得遮光片的宽度如图乙所示，则 mm；
②实验开始前，调节气垫导轨水平，滑块未连接轻绳时，开动气泵，调节气垫导轨，轻推滑块，使滑块上的遮光片分别经过两个光电门的遮光时间 （选填“>，=，＜”）；
③在遮光片随滑块从A到B的过程中，如果将砝码和砝码盘所受重力视为滑块所受的拉力，则拉力冲量的大小 ，滑块动量变化量的大小 ；（均用题中给定的字母表示）
④为尽量减小实验误差，本实验要求砝码盘和砝码的总质量 （选填“远大于”、“远小于”或“等于”）滑块（含遮光片）的质量。
【答案】 11.70 = 远小于
【解析】①[1]游标卡尺读数为
②[2]实验开始前，需平衡摩擦力，则轻推滑块，滑块在导轨上做匀速直线运动，则滑块上的遮光片分别经过两个光电门的遮光时间相同。
③[3]如果将砝码和砝码盘所受重力视为滑块所受的拉力，则拉力冲量的大小为
[4]滑块经过A时滑块的速度为
滑块经过B时滑块的速度为
滑块动量变化量的大小为
④[5]码盘和砝码的总质量，滑块（含遮光片）的质量为，根据牛顿第二定律有
而对滑块研究
则
将砝码和砝码盘所受重力视为滑块所受的拉力，则
即码盘和砝码的总质量远小于滑块（含遮光片）的质量。
12．实验小组准备测量某金属圆柱的电阻率，发现该电阻的阻值参数找不到，经小组成员讨论后设计了电阻的测量电路图，如图所示。实验室提供的器材中，电流表的量程为100mA，内阻为，另外一个电流表的量程为200mA。现在需要一个量程为0.6A的电流表。
(1)将电流表改装成量程0.6A的电流表，则应该并联一个阻值R'＝ Ω的电阻。
(2)图中E为学生电源，G为灵敏电流计，是改装后的电流表、为电阻箱、与均为滑动变阻器，为定值电阻，S为开关，为待测金属圆柱，实验操作如下：
A．按照如图所示电路图连接好实验器材；
B．将滑动变阻器的滑片、滑动变阻器的滑片均调至适当位置，闭合开关S；
C．调整，逐步增大输出电压，并反复调整和使灵敏电流计G的示数为零，此时电流表的示数为，的示数为，电阻箱的示数为；
D．实验完毕，整理器材。
实验中反复调整和使灵敏电流计G示数为零的目的是
(3)待测金属圆柱的阻值为 （用、、表示）。
(4)电流表、的内阻对电阻的测量结果 （选填“有”或“无”）影响。
【答案】(1)2
(2)使和两端的电压相等
(3)
(4)无
【解析】（1）根据电流表改装原理
解得
（2）调节电流计G的示数为零，目的是使和两端的电压相等。
（3）和两端的电压相等，则
解得待测金属圆柱的阻值为
（4）根据表达式
实验原理无误差，可知电流表、的内阻对电阻的测量结果无影响。
13．一束光从半径为R的圆截面顶点P射入圆柱形透明棱镜，O为截面中心，入射光束与PO的夹角为，进入棱镜后分成a、b两束光，分别从A、B点射出棱镜，a、b在棱镜中的折射率分别为、，求：
（1）a、b两束光从棱镜中射出后二者的夹角；
（2）a、b两束光在棱镜中从P点到A、B两点传播的时间之比。
【答案】（1）；（2）
【解析】设入射角为，由题意知，，根据光的折射定律可知折射率,
，
解得：
，
如图所示
由几何关系得：，
a、b两束光从棱镜中射出后二者的夹角
（2）a、b两束光在棱镜中传播的速度分别为
，
由几何关系可知，a、b两束光在棱镜中传播的距离为
，a、b两束光在棱镜中传播的时间之比
代入数据解得
14．如图所示，质量均为m的物块A、B用绕过光滑轻质定滑轮的不可伸长的刚性轻绳连接，A与地面接触，B离地面的高度h为1.2m，质量为2m的圆环C套在轻绳上，C在B上方处。由静止释放圆环C，C下落后与B碰撞并粘在一起，碰撞时间极短，不计C与绳之间的摩擦和空气阻力，A、B、C均可视为质点，重力加速度取，求：
（1）C、B碰撞后瞬间，A的速率为多大；
（2）碰撞后，B经过多长时间到达地面。
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）C下落过程，根据动能定理
解得
C、B碰撞后瞬间系统动量守恒
解得A、B、C的共同速率为
（2）C与B碰撞后粘在一起，一起向下做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律
得
由运动学公式有
解得碰撞后，B经过时间
到达地面。
15．如图，直角坐标系Oxy中，在第一象限内有沿y轴负方向的匀强电场；在第三、第四象限内分别有方向垂直于坐标平面向里和向外的有界匀强磁场。一质量为m、电荷量为q（q＞0）的粒子，从y轴上的P（0，L）点处，以初速度v0垂直于y轴射入电场，再经x轴上的M点沿与x轴正方向成45°角进入磁场，粒子重力不计。
（1）求M点的坐标；
（2）要使粒子能够与y轴正方向或负方向成60°角进入第三象限，求出两种情况下第四象限内磁感应强度B的取值；
（3）若第四象限内磁感应强度大小为，第三象限内磁感应强度大小为，且第三、第四象限的磁场下边界AB与x轴平行，则要使粒子能够从第四象限垂直边界AB飞出磁场，求边界AB与x轴间距离h的可能取值。
【答案】（1）；（2）见解析；（3）（n＝0，1，2，3…）
【解析】（1）粒子离开电场时
解得
x＝2L
则M点的坐标为。
（2）粒子进入第四象限时速度大小
第一种情况速度方向与y轴负方向成60°，如图
粒子做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力
解得
第二种情况速度方向与y轴正方向成60°，如图
粒子做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力
解得
（3）由牛顿第二定律可得粒子在第四象限中运动的半径为
在第三象限的半径为
粒子可能的运动轨迹如图所示
由运动分析可
（n＝0，1，2，3…）
解得
（n＝0，1，2，3…）
()
2025年吉林省高考一模质量监测卷（二）
物 理
本试卷满分100分，考试时间75分钟
注意事项:
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。
3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。
选择题（46分）
一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题列出的四个选项中，只有一项符合题目要求）
1．如图所示为氢原子的能级图，下列说法正确的是（ ）
A．处于基态的氢原子可以吸收能量为的光子跃迁到能级
B．处于基态的氢原子可以吸收能量为的光子后被电离
C．氢原子由级跃迁到能级时，原子的电势能增加
D．一个氢原子从能级向基态跃迁时，可发出6种不同频率的光子
2．某物理兴趣小组为了模拟机器人“手臂”，制作了如图所示装置，A、B类似于人手臂的关节，能在竖直面内自由转动，前臂BC末端系一重物和一轻绳，轻绳另一端跨过滑轮牵拉前臂。初始时，关节A、B均锁定，前臂BC水平。小组成员解除关节A的锁定，通过拉绳缓慢提升重物，上臂AB转过60°。不计“手臂”重力及一切摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．绳CD拉力先减小后增大
B．绳CD拉力先增大后减小
C．前臂BC受到的压力大小不变
D．前臂BC受到的压力先减小后增大
3．一定质量的理想气体由a状态开始，经历a→b→c→a过程，其图像如图，ab的延长线过坐标原点O，bc与纵轴平行。已知a、c两状态下气体的温度相同，过程中气体向外界放出的热量为Q。下列说法正确的是（ ）
A．气体在a状态下单位时间内对单位面积器壁的冲量小于在c状态下的冲量
B．过程中气体内能变化量的绝对值大于Q
C．b→c过程中气体从外界吸收的热量为
D．a→b→c→a整个过程中气体对外界做功为零
4．如图甲所示，质量分别为、的A、B两物体用轻弹簧连接构成一个系统，外力F作用在A上，系统静止在光滑水平面上（B靠墙面），此时弹簧形变量为x，撤去外力并开始计时，A、B两物体运动的图像如图乙所示，表示0到时间内图线与坐标轴所围面积大小，、分别表示到时间内A、B的图线与坐标轴所围面积大小，A在时刻的速度。下列说法正确的是（ ）
A．0到时间内，墙对A、B系统的冲量等于
B．
C．时刻弹簧的形变量最大且
D．时刻运动后，弹簧的最大形变量等于x
5．我国探月计划中嫦娥六号探测器于2024年5月1日出征月球，开启世界首次月球背面采样返回之旅。如图所示，O1为地球的球心、O2为月球的球心，图中的P点为地——月系统的一个拉格朗日点，在该点的物体能够保持和地球、月球相对位置不变，以和月球相同的角速度绕地球做匀速圆周运动。由于月球总是只有一面正对地球，而嫦娥六号将要达到月球的另外一面，为了保持和地球的联系，我国已发射鹊桥二号中继通信卫星，让其在以P点为圆心、垂直于地月连线的圆轨道上运动。已知地球质量为M，月球质量为m，地球与月球球心距离为d，不考虑其它天体对该系统的影响，下列说法错误的是（ ）
A．位于拉格朗日点的绕地球稳定运行的航天器，其向心加速度大于月球的向心加速度
B．月球绕地球做匀速圆周运动周期
C．以地球球心为参考系，鹊桥二号中继卫星做匀速圆周运动
D．拉格朗日点距月球球心的距离x满足关系式
6．如图所示，某直线加速器由沿轴线分布的一系列金属圆管（漂移管）组成，相邻漂移管分别接在高频脉冲电源的两极。质子从K点沿轴线进入加速器并依次向右穿过各漂移管，在漂移管内做匀速直线运动，在漂移管间被电场加速、加速电压视为不变。设质子进入漂移管B时速度为，进入漂移管E时速度为，电源频率为，漂移管间缝隙很小。质子在每个管内运动时间视为电源周期的，质子的荷质比取。则（ ）
A．漂移管需要用绝缘材料制成
B．各漂移管的长度应相等
C．漂移管B的长度为0.6m
D．相邻漂移管间的加速电压
7．超级电容器储存的大量电能是电磁炮瞬间大电流发射的重要基础，如图所示。若超级电容器的电容为C，充电电压为U，发射一枚电磁炮的炮弹所需电量为超级电容所存储电荷的5%，炮弹质量为m，导轨宽为l，导体推杆垂直导轨并良好接触，垂直导轨平面的磁场的磁感应强度为B，不计空气阻力和摩擦，则炮弹出膛的速度为（ ）
A． B． C． D．
二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题列出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
8．如图甲所示，为沿x轴传播的一列简谐横波在时刻的波动图像，乙图为处质点P的振动图像，质点M位于处。下列判断正确的是（ ）
A．此波在向x轴负方向传播
B．经过时间，质点P沿波的传播方向移动
C．质点M从图示位置开始运动路程为时，所需的时间为
D．质点M、P在y轴的最大位移差为
9．新能源汽车在某些情况下可利用“动能回收”装置将机械能转化为电能。某次质量为的电动车以的初动能沿平直斜坡向下运动。若关闭发动机，让车自由滑行时，其动能—位移关系如图直线①所示：若关闭发动机同时开启“动能回收”装置，其动能—位移关系如图线②所示。假设机械能回收效率为90%，则（ ）
A．图线①中，电动车受到的合外力大小为500N
B．图线②中，电动车行驶到150m处的速度大小为16m/s
C．图线②中，电动车行驶到150m处电能的回收转化功率为4000W
D．图线②中，电动车行驶200m过程中回收转化了的电能
10．在探究电磁阻尼实验中把两厚度为a的大金属板正对竖直放置，如图所示，质量为m的长方体形状小磁铁静止于两板之间，与金属板垂直。磁铁端面正对两金属板区域的磁场均可视为匀强磁场，磁感应强度为B，其余磁场忽略不计。已知磁铁厚度为b、宽度为c、长度为L，金属板电阻率为，重力加速度为g，为研究问题方便金属板只考虑与磁场正对部分的电阻，忽略空气阻力，小磁铁由静止释放，运动过程中始终保持水平，且穿出金属板前已经匀速。则下列说法正确的是（ ）
A．磁铁向下运动过程中，金属板与磁铁正对部分的电阻为
B．当小磁铁速率为v时，金属板与磁铁正对部分的电流为
C．小磁铁向下匀速运动时的速率为
D．仅更换电阻率更小的金属板，可以减小磁铁向下匀速运动的速率
【答案】AD
非选择题（54分）
三、非选择题（本大题共5小题，共54分。第11题6分，第12题9分，第13题10分，第14题12分，第15题17分。其中13—15题解答时要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，若只有最后答案而无演算过程的不得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。）
11．某同学利用如图甲所示装置验证动量定理，器材包括：气垫导轨、滑块（上方安装有宽度为d的遮光片）、两个与计算机相连接的光电门A、B、天平、砝码盘和砝码等。用细线跨过轻质定滑轮将滑块与砝码盘连接，调节滑轮高度，使细绳保持与导轨平面平行。滑块在砝码和砝码盘的拉动下从气垫导轨的右边开始运动，与计算机连接的光电门能测量出遮光片经过A、B两处光电门时的遮光时间、及遮光片从A到B所用时间。测出砝码盘和砝码的总质量为、滑块（含遮光片）的质量为，已知重力加速度为g。
①用游标卡尺测得遮光片的宽度如图乙所示，则 mm；
②实验开始前，调节气垫导轨水平，滑块未连接轻绳时，开动气泵，调节气垫导轨，轻推滑块，使滑块上的遮光片分别经过两个光电门的遮光时间 （选填“>，=，＜”）；
③在遮光片随滑块从A到B的过程中，如果将砝码和砝码盘所受重力视为滑块所受的拉力，则拉力冲量的大小 ，滑块动量变化量的大小 ；（均用题中给定的字母表示）
④为尽量减小实验误差，本实验要求砝码盘和砝码的总质量 （选填“远大于”、“远小于”或“等于”）滑块（含遮光片）的质量。
12．实验小组准备测量某金属圆柱的电阻率，发现该电阻的阻值参数找不到，经小组成员讨论后设计了电阻的测量电路图，如图所示。实验室提供的器材中，电流表的量程为100mA，内阻为，另外一个电流表的量程为200mA。现在需要一个量程为0.6A的电流表。
(1)将电流表改装成量程0.6A的电流表，则应该并联一个阻值R'＝ Ω的电阻。
(2)图中E为学生电源，G为灵敏电流计，是改装后的电流表、为电阻箱、与均为滑动变阻器，为定值电阻，S为开关，为待测金属圆柱，实验操作如下：
A．按照如图所示电路图连接好实验器材；
B．将滑动变阻器的滑片、滑动变阻器的滑片均调至适当位置，闭合开关S；
C．调整，逐步增大输出电压，并反复调整和使灵敏电流计G的示数为零，此时电流表的示数为，的示数为，电阻箱的示数为；
D．实验完毕，整理器材。
实验中反复调整和使灵敏电流计G示数为零的目的是
(3)待测金属圆柱的阻值为 （用、、表示）。
(4)电流表、的内阻对电阻的测量结果 （选填“有”或“无”）影响。
13．一束光从半径为R的圆截面顶点P射入圆柱形透明棱镜，O为截面中心，入射光束与PO的夹角为，进入棱镜后分成a、b两束光，分别从A、B点射出棱镜，a、b在棱镜中的折射率分别为、，求：
（1）a、b两束光从棱镜中射出后二者的夹角；
（2）a、b两束光在棱镜中从P点到A、B两点传播的时间之比。
14．如图所示，质量均为m的物块A、B用绕过光滑轻质定滑轮的不可伸长的刚性轻绳连接，A与地面接触，B离地面的高度h为1.2m，质量为2m的圆环C套在轻绳上，C在B上方处。由静止释放圆环C，C下落后与B碰撞并粘在一起，碰撞时间极短，不计C与绳之间的摩擦和空气阻力，A、B、C均可视为质点，重力加速度取，求：
（1）C、B碰撞后瞬间，A的速率为多大；
（2）碰撞后，B经过多长时间到达地面。
15．如图，直角坐标系Oxy中，在第一象限内有沿y轴负方向的匀强电场；在第三、第四象限内分别有方向垂直于坐标平面向里和向外的有界匀强磁场。一质量为m、电荷量为q（q＞0）的粒子，从y轴上的P（0，L）点处，以初速度v0垂直于y轴射入电场，再经x轴上的M点沿与x轴正方向成45°角进入磁场，粒子重力不计。
（1）求M点的坐标；
（2）要使粒子能够与y轴正方向或负方向成60°角进入第三象限，求出两种情况下第四象限内磁感应强度B的取值；
（3）若第四象限内磁感应强度大小为，第三象限内磁感应强度大小为，且第三、第四象限的磁场下边界AB与x轴平行，则要使粒子能够从第四象限垂直边界AB飞出磁场，求边界AB与x轴间距离h的可能取值。
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