2017-2018学年浙江省嘉兴市第一中学高二上学期期末考试物理试题 解析版

2017-2018学年浙江省嘉兴市第一中学高二上学期期末考试物理试题 解析版

浙江省嘉兴市第一中学2017-2018学年高二上学期期末考试物理试题 一、选择题I ‎1. 下列物理量中，哪个物理量是矢量 A. 质量 B. 路程 C. 电场强度 D. 电流 ‎【答案】C ‎【解析】质量、路程和电流都是只有大小，而没有方向的物理量，是标量；电场强度既有大小又有方向，是矢量，故C正确，ABD错误。‎ 故选：C.‎ ‎2. 如图所示是小王从嘉兴江南摩尔到嘉兴一中的手机导航部分截屏画面，该地图提供了二条可行线路及相应的数据，行驶过程中导航曾提示：“前方有测速，限速40公里”。下列说法正确的是 A. 两条线路的位移不相等 B. “限速40'公里”指的是限制汽车的平均速度 C. 图中显示“20分钟、8.6公里”分别指时间和路程 D. 研究汽车在地图上的实时位置时，汽车不可视为质点 ‎【答案】C ‎【解析】A. 两条线路起点和终点相同，故两条线路方案的位移相等，故A错误；‎ B. 导航提示的“限速50公里”指的是限制汽车的瞬时速度，故B错误； ‎ C. 图中显示20分钟和8.6公里分别指的是时间间隔和路程，故C正确；‎ D. 在研究汽车在地图上的实时位置时，汽车大小可以忽略，故汽车可以看成质点，故D错误。‎ 故选：C。‎ ‎3. 以下关于物理学研究方法的叙述正确的是 A. 在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替 物体的方法叫假设法 B. 根据速度的定义式，当△t非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义运用了放大思想方法 C. 在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，该探究运用了类比的思想方法 D. 在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程等分成很多小段，每一小段近似看做匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里运用了微元法 ‎【答案】D ‎【解析】A. 质点采用的科学方法为建立理想化的物理模型的方法，故A错误；‎ C. 在研究加速度与质量和合外力的关系时，由于影响加速度的量有质量和力，故应采用控制变量法，故C错误；‎ D. 在探究匀变速运动的位移公式时，采用了微元法将变速运动无限微分后变成了一段段的匀速运动，即采用了微元法；故D正确；‎ 故选：D.‎ ‎4. 如图所示，一把重为G的梯子仅在一石块的支持下处于静止状态，此时梯子受到石块作用力的大小与方向分别是 A. 大于G、沿梯子斜向上 B. 等于G、沿梯子斜向上 C. 等于G、竖直向上 D. 小于G、竖直向上 ‎【答案】C ‎..............................‎ 故选：C。‎ ‎5. 老鹰在天空中飞翔，图中虚线表示老鹰在竖直平面内飞行的轨迹，关于老鹰在图示位置时的速度v及其所受合力F的方向可能正确的 A. B. C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】速度方向一定沿轨迹的切线方向，故AD均错误．合力方向必定指向图中曲线弯曲的方向，所以选择B项正确C错误；故选B．‎ ‎6. 电影《速度与激情8》中有一个精彩情节：反派为了让多姆获得核弹发射箱，通过远程控制让汽车从高楼中水平飞出，落在街面地上。设某车飞出时高约为16.2m，街道宽度为27m，则该汽车从顶楼坠落时速度不会超过 A. 8m/s B. 10 m/s C. 13 m/s D. 15 m/s ‎【答案】D ‎【解析】下落时间为：， ‎ 街道宽度为27m，所以水平速度最大为：，故D正确，ABC错误。 ‎ 故选：D。‎ ‎7.‎ ‎ 载人飞行包是一个单人低空飞行装置，如图所示，其发动机使用汽油作为燃料提供动力，可以垂直起降，也可以快速前进，若飞行包（包括人）在竖直匀速降落的过程中（空气阻力不可忽略），下列的说法正确的是 A. 发动机对飞行包做正功 B. 飞行包的重力做负功 C. 空气阻力对飞行包做负功 D. 飞行包的合力做负功 ‎【答案】C ‎【解析】飞行包（包括人）在竖直匀速降落的过程中，发动机的动力向上，则发动机对飞行包做负功．故A错误．高度下降，飞行包的重力做正功，故B错误．空气阻力竖直向上，与位移方向相反，则空气阻力对飞行包做负功，故C正确．飞行包匀速运动，合力为零，则飞行包的合力不做功，故D错误．故选C.‎ ‎8. 现象一：傍晚用电多的时候，灯光发暗，而当夜深人静时，灯光特别明亮；现象二：在插上电炉等大功率电器时，灯光会变暗，拔掉后灯光马上亮了起来。下列说法正确的是 A. 两个现象都可以用闭合电路欧姆定律来解释 B. 两个现象都可以用电阻定律R=ρL/S来解释 C. 现象二是因为电炉等大功率电器的电阻都比较大引起的 D. 现象一是因为夜深人静时，周围比较黑，突显出灯光特别明亮 ‎【答案】A ‎【解析】A．由于大多数用电器都是并联的，当傍晚用电多的时候或者插上电炉等功率大的用电器时，干路上的总电流会变大，这时候导线上的电压损失就会增加，当变压器供给用户电压一定的情况下，会使得用户得到的电压减小，所以电灯就会发暗；而当夜深人静时，用户用电器减少或者拔掉电炉、电暖气等功率大的用电器时，干路上的总电流会减小，这时候导线上的电压损失就会减小，用户得到的电压增大，所以电灯就会明亮，所以两个现象都可以用闭合电路欧姆定律来解释，故A正确，D错误；‎ B．两个现象无法用电阻定律R=ρL/S来解释，故B错误；‎ C．电炉等大功率电器的电阻都比较小，故C错误。‎ 故选：A。‎ 点睛：灯泡的明暗是通过灯泡的实际功率来体现的，而功率的大小要看灯泡两端的电压，所以可从讨论灯泡两端的电压变化入手．‎ ‎9. 天舟一号货运飞船于2017年4月20日在文昌航天发射中心由长征七号遥二运载火箭成功发射升空，4月25日进入预定轨道调整，于4月27日成功与更高轨道的天宫二号完成首次推进剂在轨补加试验。已知天舟一号在预定轨道上做匀速圆周运动，补给前后天宫二号在轨道上均为匀速圆周运动。下列说法正确的是 A. 补给之前天宫二号中宇航员处于超重状态 B. 预定轨道上的天舟一号运行的线速度小于在轨的天宫二号的线速度 C. 预定轨道上的天舟一号运行的周期小于在轨的天宫二号的周期 D. 补给后的天宫二号的运行速度将会大于7.9km/s ‎【答案】C ‎【解析】A．做匀速圆周运动的天宫二号中宇航员，受到的万有引力提供宇航员所需要的向心力，宇航员处于失重状态，故A错误；‎ B．根据万有引力提供向心力，，，天舟一号的轨道半径小，运行的线速度大，故B错误；‎ C．根据万有引力提供向心力，，，天舟一号的轨道半径小，运行的周期小，故C正确；‎ D．7.9km/s即第一宇宙速度是卫星处于地球表面附近时的环绕速度，是最大的环绕速度，故D错误。 ‎ 故选：C。‎ ‎10. 如图，某带负电荷的小球沿电场中一竖直电场线从A运动到B。E表示电场强度，φ 表示小球的电势，Ep表示小球的电势能，Ek 表示小球的动能，则下列说法正确的是 A. 小球从A点到B点一定是匀加速度运动 B. EA一定大于EB ，φA一定大于φB C. 小球电势能EpA大于EpB，动能EkA小于EkB D. 小球在A点的机械能大于在B点的机械能 ‎【答案】D ‎【解析】A．小球受到向下的重力、向上的电场力，由于重力和电场力的大小未知，无法判断是加速还是减速，故A错误，C错误；‎ B．沿电场线方向电势降低，φA一定大于φB；对于负电荷，电势越高电势能越小，EA一定小于EB ，故B错误；‎ D．从A到B，电场力做负功，机械能减小，小球在A点的机械能大于在B点的机械能，故D正确。‎ 故选：D。‎ ‎11. 智能手机耗电量大，移动充电宝应运而生，它是能直接给移动设备充电的储能装置。充电宝的转化率是指电源放电总量占电源容量的比值，一般在0.60-0.70之间(包括移动电源和被充电池的线路板、接头和连线的损耗)。如图为某一款移动充电宝，其参数见下表，则 容量 ‎10000mAh 兼容性 兼容大部分智能手机和平板电脑 边充边放 否 保护电路 是 输入 DC5V2A MAX 输出 USB l： DC5V lA USB2： DC5V 2.1A 尺寸 ‎140x63×22mm 转换率 ‎0.6‎ 显示方式 液晶显示 重量 约285g A. 充电宝充电时将化学能转化为电能 B. 该充电宝最多能储存能量为1.8×105J C. 该充电宝电量从零到完全充满电的时间约为3h D. 该充电宝给电量为零、容量为2000mAh的手机充电，则理论上能充满5次 ‎【答案】B ‎【解析】A、充电宝充电时将电能转化为化学能，故A错误；‎ B、该充电宝的容量为：q=10000mAh=10000×10-3×3600=3.6×104C，该电池的电动势为5V，所以充电宝储存的能量：E=E电动势•q=5×3.6×104=1.8×105J，故B正确；‎ C、以2A的电流为用电器供电则供电时间t=q/I= =5h，故C错误； ‎ D、由于充电宝的转化率是0.6，所以可以释放的电能为：10000mA•h×0.6=6000mAh，给容量为2000mAh的手机充电的次数：n= 次，故D错误；‎ 故选：B．‎ 点睛：根据铭牌读出充电宝的容量和电动势，计算出储存的电量和能量．根据电流的定义式求出该充电宝的充电时间和供电时间。‎ ‎12. 光滑平行导轨水平放置，导轨左端通过开关S与内阻不计、电动势为E的电源相连，右端与半径为L＝20 cm 的两段光滑圆弧导轨相接，一根质量m＝60 g、电阻R＝1 Ω、长为L的导体棒ab，用长也为L的绝缘细线悬挂，如图所示，系统空间有竖直方向的匀强磁场，磁感应强度B＝0.5 T，当闭合开关S后，导体棒沿圆弧摆动，摆到最大高度时，细线与竖直方向成θ＝53°角，摆动过程中导体棒始终与导轨接触良好且细线处于张紧状态，导轨电阻不计，sin 53°＝0.8，g＝10 m/s2则 A. 磁场方向一定竖直向上 B. 电源电动势E＝8.0 V C. 导体棒在摆动过程中所受安培力F＝0.3 N D. 导体棒在摆动过程中电源提供的电能为0.048 J ‎【答案】C ‎【解析】A. 当开关S 闭合时，导体棒向右摆动，说明其所受安培力水平向右，由左手定则可知，磁场方向竖直向下，故A错误；‎ BC、设电路中电流为I，电源的电动势为E，则根据动能定理得：mgL(1−cos53∘)=FLsin53∘，解得安培力F=0.3N，由F=BIL=BEL/R，得E=3V，故B错误，C正确；‎ D. 导体棒在摆动过程中电源提供的电能为E=mgL(1−cos53∘)+Q=0.06×10×0.2×0.4J+Q=0.048J+Q，故D错误。‎ 故选:C.‎ 点睛：棒在安培力的作用下，向右运动，根据左手定则分析磁场的方向．根据动能定理和安培力公式、欧姆定律结合求电源的电动势，并求出安培力F的大小．由能量守恒求解电源提供的电能．‎ ‎13. 如图所示，一小物块被夹子夹紧，夹子通过轻绳悬挂在小环上，小环套在水平光滑细杆上，物块质量为M，到小环的距离为L，其两侧面与夹子间的最大静摩擦力均为F．小环和物块以速度v向右匀速运动，小环碰到杆上的钉子P后立刻停止，物块向上摆动．整个过程中，物块在夹子中没有滑动．小环和夹子的质量均不计，重力加速度为g．下列说法正确的是 A. 物块向右匀速运动时，绳中的张力等于2F B. 小环碰到钉子P时，绳中的张力大于2F C. 物块上升的最大高度为 D. 速度v不能超过 ‎【答案】D ‎【解析】由题意知，F为夹子与物块间的最大静摩擦力，但在实际运动过程中，夹子与物块间的静摩擦力没有达到最大，故物块向右匀速运动时，绳中的张力等于Mg，A错误；小环碰到钉子时，物块做圆周运动，，绳中的张力大于物块的重力Mg ‎，当绳中的张力大于2F时，物块将从夹子中滑出，即，此时速度，故B错误；D正确；物块能上升的最大高度，，所以C错误．‎ ‎【名师点睛】在分析问题时，要细心．题中给的力F是夹子与物块间的最大静摩擦力，而在物块运动的过程中，没有信息表明夹子与物块间静摩擦力达到最大．另小环碰到钉子后，物块绕钉子做圆周运动，夹子与物块间的静摩擦力会突然增大．‎ 二、选择题II ‎14. 根据图象，下列叙述正确的是 A. 图甲所示的远距离输电通常通过提高电压以减少电能损耗 B. 图乙所示的行李安检仪采用射线来透视安检物品 C. 图丙所示的照相机镜头上呈现的淡绿色是由光的偏振引起的 D. 图丁所示的核反应堆可以通过调整插入镉棒的深度来控制核反应速度 ‎【答案】AD ‎【解析】A. 远距离输电，可以通过提高输电电压、减小电流来降低输电线路上的能量损耗，故A正确；‎ B. 行李安检仪采用X射线来透视安检物品，故B错误；‎ C．照相机镜头上呈现的淡绿色是由薄膜干涉引起的，故C错误；‎ D. 镉棒可以吸收铀核裂变中产生的中子，利用其与铀的接触面积的大小控制反应速度，故D正确 故选：AD。‎ ‎15. 将一根较长的弹性细绳沿轴放置，左端记为坐标原点，将绳子拉平后，手握左端，以固定的频率和振幅上下抖动（简谐运动），如图1所示。从抖动开始计时，在t=0.3s时的波形如图2所示，下列说法正确的是 A. 手抖动绳的频率为2.5Hz B. 在t=0.75s时，A点的速度方向向上 C. 在0~0.3s的时间内，质点B经过的路程为6cm D. 该列波遇到宽度为6m的障碍物时不能发生衍射 ‎【答案】ABC ‎【解析】A. 由图可知波传播3/4个波长用时0.3s,则该波的周期T=0.4s,频率f=1/T=2.5Hz，故A正确。‎ B.0.3s时，A点由平衡位置向上振动，在t=0.75s时，即再经过0.45s，A点的速度方向向上，故B正确；‎ C．0.2s时，B开始振动，经0.1s到达波谷位置，在0~0.3s的时间内，质点B经过的路程为一个振幅，即6cm，故C正确；‎ D．由图知,波长λ=2m，发生明显衍射的条件是波长跟障碍物尺寸差不多，所以该列波遇到宽度为6m的障碍物时不能发生明显衍射，故D错误。‎ 故选：ABC。‎ ‎16. 如图是氢原子能级图，大量处在激发态n=5能级的氢原子向低能级跃迁，a是从n=4能级跃迁到n=2能级产生的光，b是从n=5跃迁到n=3能级产生的光。已知某金属的极限频率ν=5.53×1014Hz，普朗克常量h=6.6×10-34J·s，电子电荷量，则 A. 在相同的双缝干涉实验装置中，a光产生的干涉条纹比b光更宽 B. a光和b光的光子动量之比为255：97‎ C. 用a光照射该金属时，能产生最大初动能为0.27的光电子 D. 在同样的玻璃中，a光的传播速度大于b光的传播速度 ‎【答案】BC ‎【解析】A. 根据Em−En=△E=hγ，可知，氢原子从n=4的能级跃迁到n=2的能级的能级差大于从n=5的能级跃迁到n=3的能级时的能级差，那么a光的频率大于b光的频率。根据，a光的波长小于b光的波长，根据干涉条纹得宽度，a光产生的干涉条纹比b光更窄，故A错误；‎ B. 根据光的能量公式与动量公式可知，a光和b光的光子动量之比等于a光和b光的光子能量之比为255：97，故B正确；‎ C. 根据Em−En=△E,那么a光的能量为Ea=3.4−0.85=2.55eV。某金属的极限频率ν=5.53×1014Hz，则逸出功为，用a光照射该金属时，能产生最大初动能为Ea-W0=2.55eV-2.28eV=0.27eV，故C正确；‎ D．在同样的玻璃中，a光的频率高，折射率大。根据v=c/n,a光的传播速度小于b光的传播速度，故D错误。‎ 故选：BC。‎ 三、非选择题 ‎17. 在“验证机械能守恒定律”的实验中 ‎（1）实验室提供了铁架台、夹子、导线、纸带等器材。为完成此实验，除了所给的器材，从下图还必须选取的实验器材是__________，可选择的实验器材是_________。（填字母代号）‎ ‎（2）下列方法有助于减小实验误差的是_____________‎ A．在重锤的正下方地面铺海绵 B．必须从纸带上第一个点开始计算验证机械能是否守恒 C．重复多次实验，重物必须从同一位置开始下落 D．重物的密度尽量大一些。‎ ‎（3）完成实验后，小明用刻度尺测量纸带距离时如图（乙），已知打点计时器每0.02s打一个点，则B点对应的速度vB=________m/s 若H点对应的速度为vH，重物下落的高度为hBH，重物质量为m，当地重力加速度为g，为得出实验结论完成实验，需要比较mghBH与_____的大小关系（用题中字母表示）。‎ ‎【答案】 (1). （1）AEF (2). D (3). （2）D (4). （3）1.35； (5). ‎ ‎【解析】(1)在实验中需要刻度尺测量纸带上点与点间的距离从而可知道重锤下降的距离，以及通过纸带上两点的距离，求出平均速度，从而可知瞬时速度。纸带上相邻两计时点的时间间隔已知，所以不需要秒表。用电火花计时器的就不用学生电源。必须选取的实验器材其名称是重物、电火花计时器、毫米刻度尺。‎ 重锤的质量可以测量也可以不测量，可选择的实验器材其名称天平。‎ ‎(2) A．在重锤的正下方地面铺海绵可以防止摔坏实验器材，故A错误；‎ B. 不一定要从纸带上第一个点开始计算验证机械能是否守恒，故B错误；‎ C. 重复多次实验时，重物不需要从同一位置开始下落，故C错误；‎ D．重物下落时受到空气阻力和纸带与限位孔之间的摩擦会使实验误差变大。所以选重物的密度尽量大一些，可以减小受到的阻力的影响，可减少实验误差。故D正确。‎ 故选：D。‎ ‎（3）打B点时对应的速度等于A、C两点间的平均速度，； ‎ ‎ 如果机械能守恒，物体减小的重力势能等于增加的动能，则，即mghAB ‎ 点睛：在验证机械能守恒的实验中，验证动能的增加量与重力势能的减小量是否相等，所以要测重锤下降的距离和瞬时速度，测量瞬时速度和下降的距离均需要刻度尺，不需要秒表，重锤的质量可以不测．根据实验的原理判断出哪些是理论误差，哪些是偶然误差．‎ ‎18. 某兴趣小组对市场中电线进行调查， ‎ ‎（1）如图1所示，采用绕线法测得该电线直径为____________mm； ‎ ‎（2）取长度为100m的电线，欲测其电阻：‎ ‎①先用多用电表进行粗略测量，将多用表选择开关置于“×10”档并调零后，两表笔接触待测电阻的两端进行测量，表盘指针如图2所示。为了使测量值更准确，“选择开关”应置于______（填“×1”、“×100”或“×1K”），并两表笔短接，调节图3中___（“A”或“B”） 重新调零后进行测量。‎ ‎②再用伏安法测量其电阻，并设计图4电路，则电压表的另一端应接______（填“a”或“b”），测量得电压表示数为4.50V，而电流表读数如图5所示，则所测的电阻为_________Ω。‎ ‎【答案】 (1). （1）1.25 (2). （2）①×1 (3). B (4). ②a (5). 1.80Ω ‎【解析】(1)由图可知，10匝线圈的直径的总长度为：12.5mm；则导线的半径为：12.5/10=1.25mm；(2) ①欧姆表偏转角度过大，说明待测电阻的阻值较小，应用小倍率档；换挡后，需要重新进行欧姆调零，方法是将两表笔短接，调节图3中的B旋钮，使指针指到满刻度；‎ ‎②因待测电阻的阻值较小，故应采用电流表外接法，故电压表的另一端应接a；‎ 电流表量程为3A，则最小分度为0.1A，则读数为2.50A；‎ 则电阻R=4.50/2.50=1.80Ω；‎ 点睛：根据10根导线直径的总长度，再求出单匝线圈的直径；根据欧姆表偏转角度，选择倍率档；根据给出的电阻值分析判断应采用的电流表接法；分析电表量程得出最小分度，即可读出电流值；根据欧姆定律，计算电阻值。 ‎ ‎19. 如图所示，ABC是一条由倾斜轨道AB和水平轨道BC组成的绝缘轨道，固定在桌面上，其中AB轨道的倾角θ=27°，水平轨道的长度L=0.8m，一质量m=3.2×10-2kg、电荷量q=—1.0×10-2C的可视为质点的滑块以初速度v0=3m/s沿轨道上p点恰好匀速滑下，从C点飞出后落在水平地面上的M点上，已知滑块与两轨道间的动摩擦因数相同，sin27°=0.45，cos27°=0.90，g=10m/s2，求：‎ ‎（1）求滑块与轨道之间的动摩擦因数；‎ ‎（2）求滑块从B点运动到C点所用的时间；‎ ‎（3）现在BE和CF之间的区域加上匀强电场，方向垂直 水平轨道，仍将滑块以初速度v0=3m/s沿轨道上P点滑下，发现从C点飞出后落在水平地面的N点上，M点处在N点到C点水平距离的中点上，求匀强电场的电场强度的大小和方向。‎ ‎【答案】（1）0.5（2）0.4（3）12N/C，竖直向下 ‎【解析】（1）滑块恰好匀速滑下，则，μ=0.5；‎ ‎（2）根据-，‎ 根据位移时间关系：‎ 解得：t=0.4s； ‎ ‎（3）不加电场时，，vc=1m/s 由x=vt，可知 得， ‎ 由牛顿第二定律：，E=12N/C，E方向竖直向下。‎ ‎20. 小明同学在上海迪士尼乐园体验了超刺激的游戏项目“创极速光轮”后，对“过山车”类型的轨道运动充满了兴趣。为此他自己利用器材设计拼接了一条轨道，如图所示，ABC为一条水平轨道，BC段长度为20cm，斜直轨道CD段长度15cm，与水平面夹角θ=370，BC段与CD段在C点平滑连接，竖直圆弧轨道DEF的圆心为O1，半径R1=10cm，圆轨道与CD相切于D点，E为圆弧轨道的最高点，半径O1F水平，FG段为竖直轨道，与1/4圆轨道GH相切于G点，圆形轨道GH圆心为O2，半径R2=4cm，G、O2、D在同一水平线上，水平轨道HK长度为40cm，HK与CD轨道错开。在AB段的A端固定一轻质弹簧，弹簧自然伸长时刚好位于B端，现在B端放置一个小环（可视为质点）但不栓接，小环的质量为m=0.01kg，现推动小环压缩弹簧d后释放，小环恰好能运动到D点。已知小环只在轨道BC、CD、HK上受到摩擦力，动摩擦因数μ=0.5，弹簧弹性势能与弹簧弹性形变量的二次方成正比。不计空气阻力，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2.则：‎ ‎（1）求小环在B点的速度大小v；‎ ‎（2）某次实验，弹簧压缩量为2d，求小环在E处对轨道的压力；‎ ‎（3）小环能否停在HK上？若能，求出弹簧压缩量的取值范围；若不能，请说明理由。‎ ‎【答案】（1）m/s （2）1.04N 方向竖直向上（3）小环不能停在HK上 ‎【解析】（1）由B到D，根据动能定理：，‎ 代入数据得：v=m/s；‎ ‎ （2）弹簧压缩量为d时，， 弹簧压缩量为2d时，在B的动能变为原来的4倍，速度，设到E点速度为vE，轨道对环的弹力为FE，根据动能定理：‎ ‎ ‎ 联立解得：FE=1.04N ‎ 根据牛顿第三定律，小环在E处对轨道的压力为1.04N，方向竖直向上；‎ ‎（3）假设小环在E点速度为零，在HK上滑行的距离为x，根据动能定理：‎ 带入数据得：x=0.44m>0.4m，小环不能停在HK上。‎ ‎21. （1）如图1所示为探究“感应电流方向的规律”实验装置中，第一次将磁铁快速插入线圈中，第二次将磁铁慢慢插入线圈中，发现电流计的指针摆动幅度大小不同，第一次比第二次的幅度______ (填写“大”或“小”)，原因是线圈中的______(填写“磁通量”或“磁通量的变化”或“磁通量变化率”) 两次实验不同。‎ ‎（2）在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，‎ ‎①下列操作正确的是________。 ‎ A．先调节光源高度，观察到光束沿遮光筒的轴线传播后再装上测量头 B．接通电源前把输出电压调到小灯泡额定的电压 C．观察到条纹比较模糊，可以调节拨杆进行调整 ‎ D．测量某亮条纹位置时，目镜分划板中心刻度线与该亮纹边缘重合 ‎②下列图示中条纹间距表示正确是________。‎ ‎【答案】 (1). （1）大 (2). 磁通量的变化率 (3). （2）AC (4). C ‎【解析】(1)根据法拉第电磁感应定律 ，第一次插入铁芯快，磁通量变化率大，感应电流大，电流计的指针摆动幅度大。‎ ‎(2) A、根据“用双缝干涉测量光的波长”的实验操作步骤可知，安装器材的过程中，先调节光源高度，观察到光束沿遮光筒的轴线传播后再安装单缝、双缝以及装上测量头。故A正确；‎ B. 若要小灯泡正常发光，则接通电源前把输出电压调到小灯泡额定的电压。故B正确；‎ C. 观察到条纹比较模糊，可能是单缝与双缝不平行，可以调节拨杆进行调整。故C正确；‎ D. 测量某亮条纹位置时，目镜分划板中心刻度线与该亮纹的中心重合。故D错误。‎ 故选：ABC ‎(4)干涉条纹的宽度是指一个明条纹与一个暗条纹的宽度的和,为两个相邻的明条纹(或暗条纹)的中心之间的距离，故图C是正确的，图ABD错误。‎ 故选：C ‎22. 如图所示，在粗糙的水平面上0.5a—1.5a区间放置一探测板（）。在水平面的上方存在水平向里,磁感应强度大小为B的匀强磁场，磁场右边界离小孔O距离为a,位于水平面下方离子源C飘出质量为m，电荷量为q，初速度为0的一束负离子，这束离子经电势差为的电场加速后，从小孔O垂直水平面并垂直磁场射入磁场区域，t时间内共有N个离子打到探测板上。‎ ‎（1）求离子从小孔O射入磁场后打到板上的位置。‎ ‎（2）若离子与挡板碰撞前后没有能量的损失，则探测板受到的冲击力为多少？‎ ‎（3）若射到探测板上的离子全部被板吸收，要使探测板不动，水平面需要给探测板的摩擦力为多少？‎ ‎【答案】（1）打在板的中间（2） 方向竖直向下（3） 方向水平向左 ‎【解析】(1)在加速电场中加速时据动能定理：，‎ 代入数据得 ‎ 在磁场中洛仑兹力提供向心力：,所以半径  ‎ 轨迹如图：‎ ‎， ，‎ 所以，离子离开磁场后打到板的正中间。‎ ‎(2)设板对离子的力为F，垂直板向上为正方向，根据动量定理：‎ ‎ F= ‎ 根据牛顿第三定律，探测板受到的冲击力大小为，方向竖直向下。‎ ‎（3）若射到探测板上的离子全部被板吸收，板对离子水平方向的力为T，根据动量定理： ，T= ‎ 离子对板的力大小为，方向水平向右。‎ 所以水平面需要给探测板的摩擦力大小为，方向水平向左。‎ ‎23. 如图所示,两根相距L1的平行粗糙金属导轨固定在水平面上,导轨上分布着n 个宽度为d、间距为2d的匀强磁场区域，磁场方向垂直水平面向上。在导轨的左端连接一个阻值为R的电阻，导轨的左端距离第一个磁场区域L2的位置放有一根质量为m，长为L1，阻值为r的金属棒,导轨电阻及金属棒与导轨间的接触电阻均不计。某时刻起,金属棒在一水平向右的已知恒力F作用下由静止开始向右运动，已知金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。‎ ‎（1）若金属棒能够匀速通过每个匀强磁场区域，求金属棒离开第2个匀强磁场区域时的速度v2的大小；‎ ‎（2）在满足第(1)小题条件时，求第n个匀强磁场区域的磁感应强度Bn的大小；‎ ‎（3）现保持恒力F不变，使每个磁场区域的磁感应强度均相同，发现金属棒通过每个磁场区域时电路中的电流变化规律完全相同，求金属棒从开始运动到通过第n个磁场区域的整个过程中左端电阻R上产生的焦耳热Q。‎ ‎【答案】(1)(2)(3)nd(F-μmg)‎ ‎【解析】试题分析：（1）金属棒匀加速运动有 解得：‎ ‎（2）金属棒匀加速运动的总位移为 金属棒进入第n个匀强磁场的速度满足 金属棒在第n个磁场中匀速运动有 解得：‎ ‎（3）金属棒进入每个磁场时的速度v和离开每个磁场时的速度均相同，由题意可得 金属棒从开始运动到通过第n个磁场区域的过程中，有 解得：‎ 考点：法拉第电磁感应定律；牛顿第二定律；能量守恒定律的应用 ‎【名师点睛】本题分析受力是基础，关键从能量转化和守恒角度来求解，解题时要注意抓住使棒进入各磁场的速度都相同，以及通过每段磁场时电路中发热量均相同的条件．‎ ‎ ‎ ‎ ‎