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湖北省A9高中联盟2023-2024学年高二上学期期中联考物理试题（Word版附解析）
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这是一份湖北省A9高中联盟2023-2024学年高二上学期期中联考物理试题（Word版附解析），共18页。试卷主要包含了单选题，实验题等内容，欢迎下载使用。
试卷满分：100分
一、单选题（本题共10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求．全部选对的得4分，选对但不全的得两分，有选错的得0分．）
1. 下列说法与物理学史相符的是（ ）
A. 奥斯特发现电磁感应现象
B. 法拉第证实电流周围存在磁场
C. 焦耳根据所测电流通过电阻放出的热量，提出焦耳定律
D. 伏特首先研究得出电流与电压、电阻三者之间的关系
【答案】C
【解析】
【详解】AB．奥斯特发现电流磁效应，法拉第发现电磁感应现象，AB错误；
C．焦耳根据所测电流通过电阻放出的热量，提出焦耳定律，即电流通过导体产生的热量与电流的二次方成正比，与导体的电阻成正比，与通电时间成正比，C正确；
D．欧姆首先研究得出电流与电压、电阻三者之间的关系，D错误。
故选C。
2. 如图所示，一质量为m滑块沿光滑的水平面以速度v0运动，遇到竖直的墙壁被反弹回来，返回的速度变为v0，则以下说法正确的是（ ）
A. 滑块的动量改变量的大小为mv0B. 滑块的动量改变量的大小为mv0
C. 滑块的动量改变量的方向与v0的方向相同D. 重力对滑块的冲量为零
【答案】B
【解析】
【详解】ABC．以初速度方向为正，有
=p2－p1=mv2－mv1=－mv0－mv0=－mv0
所以滑块的动量改变量的大小为mv0，方向与v0的方向相反，故AC错误，B正确；
D．根据I=Ft得重力的冲量为
I=mgt
不为零，故D错误。
故选B。
3. 图甲为一列沿轴传播的简谐横波在时的波形图，是这列波上的两个质点，质点的振动图像如图乙所示．下列说法正确的是（ ）
A. 这列波沿轴负方向传播
B. 这列波的波长
C. 这列波的传播速度
D. 在到内，质点通过的路程是
【答案】D
【解析】
【详解】A．从图乙中可以看出时质点在平衡位置，且速度方向为正，在图甲中根据同侧法可判断这列波沿正方向传播，A错误；
B．从图甲中可以看出这列波的波长，B错误；
C．从图乙中可以看出这列波的周期，根据
可求得
C错误；
D．从到，时间为 ，即，质点通过的路程是一个振幅的长度，即，D正确。
故选D。
4. 两列横波在同种介质中相遇时某一时刻的情况如图所示，发生干涉现象，实线表示波峰，虚线表示波谷，则（ ）
A. 两列横波的频率一定相等
B. N点一定总是处于静止状态
C. N点到两波源的距离一定相等
D. 四分之一个周期后M点的瞬时速度为0
【答案】A
【解析】
【详解】A．发生干涉现象的两列波频率完全相同，所以两列横波的频率一定相等，故A正确；
B．N点是振动减弱点，两列波的振幅如果不同，N点不是总处于静止状态，故B错误；
C．N点是振动减弱点，如果两波源的振动相位差为0，则N点到两波源的距离是半波长的奇数倍，故C错误；
D．四分之一个周期后M点振动到平衡位置，振动速度最大，故D错误。
故选A。
5. 如图所示，大气球质量为，载有质量为的人，静止在空气中距地面高的地方，气球下方悬一根质量可忽略不计的绳子，此人想从气球上沿绳慢慢下滑至地面，为了安全到达地面，则绳长至少为（不计人的身高，可以把人看作质点）（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】设人的质量为m1，气球的质量为m2，系统所受重力与浮力平衡，合外力为零，根据动量守恒
人与气球运动的距离分别为
，
得
又
代入数据，绳长至少为
故选D。
6. 如图甲所示，在光滑水平面上的两小球发生正碰，小球的质量分别为和，图乙为它们碰撞后的图像，已知．由此可以判断（ ）
A. 碰前匀速，加速运动
B. 碰后和都向右运动
C.
D. 碰撞过程中系统动量守恒，机械能守恒
【答案】D
【解析】
【详解】AB．由s-t图像的斜率等于速度可知碰前m2静止，m1匀速运动，m1的速度为
向右运动；碰后m1速度为
向左运动，碰后m2的速度
向右运动，故AB错误；
C．根据动量守恒定律得
代入数据解得
故C错误；
D．两物体组成的系统在碰撞前的机械能为
碰撞后的机械能为
因为
所以碰撞过程中系统动量守恒，机械能守恒，故D正确。
故选D。
7. 如图所示电路中，电源内阻不能忽略，两个电压表均为理想电表，当滑动变阻器的滑动触头移动时，两个电压表与的示数分别为、，电流表示数为，下列判断正确的是（ ）
A. P向移动，示数增大、的示数减小，的示数变小
B. P向移动，则
C. P向移动，示数增大、的示数减小，的示数不变
D. P向移动，示数改变量的绝对值小于示数改变量的绝对值
【答案】D
【解析】
【详解】AB．由题图可知，电阻R1与R2串联，电压表测的是R1两端的电压，测的是R2两端的电压，P向移动，则滑动变阻器接入电路的电阻值增大，电路的总电阻值增大，电路的电流减小，则的示数变小，电源内阻电压减小，路端电压增大，R1两端电压减小，即示数减小，则有R2两端电压增大，即的示数增大，由于电源内阻电压减小，可知的增大量一定大于的减小量，对于定值电阻R1则有
由闭合电路欧姆定律可有
可得
则有
AB错误；
CD．P向移动，则滑动变阻器接入电路电阻值减小，电路的总电阻值减小，电路中电流增大，的示数变大，电源内阻电压增大，路端电压减小，R1两端电压增大，示数增大，则的示数减小，示数与示数的和等于路端电压，可知示数改变量的绝对值小于示数改变量的绝对值，C错误，D正确。
故选D。
8. 如图所示，虚线代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，实线为一带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，是这条轨迹上的三点，同时在等势面上，下列说法正确的是（ ）
A. 点的电场强度小于点的电场强度
B. 的电势比的电势低
C. 带电质点在点受到的电场力沿从左指向右
D. 带电质点在点的动能比在点的动能小
【答案】BD
【解析】
【详解】A．根据等差等势面越密电场强度越大，可知P点的场强比Q点的场强大，故A错误；
B．电场力指向曲线的内侧，根据轨迹弯曲的方向和负电荷可知，电场方向切线向上，如图所示
沿电场线方向，电势降低，所以c点电势最高，故B正确；
C．负电荷做曲线运动，电场力指向曲线的内侧，且与等势线垂直，因此带电质点在点受到的电场力垂直于向下，C错误；
D．负电荷在电势高处电势能小，P点电势低，Q点电势高，所以P点电势能大，运动过程中，只受电场力作用，动能与电势能之和保持不变，带电质点在点的动能比在点的动能小，故D正确。
故选BD。
9. 图所示，质量为的木板静止在足够大的光滑水平地面上，质量为的木块静止在木板们左端。质量为的子弹以大小为的初速度射入木块，子弹射入木块后未穿出木块，且木块恰好木滑离木板。木块与木板间的动摩擦因数为，重力加速度大小为，子弹与地均视为质点，不计子弹射入木块的时间。下列说法正确的是（ ）
A. 子弹射入木块过程，子弹和木块组成的系统动量守恒、机械能不守恒
B. 子弹射入木块后共同速度为
C. 木板长度为
D. 木块在木板上滑行时间是
【答案】AD
【解析】
【详解】A．子弹射入木块过程，子弹和木块组成的系统动量守恒，但由于系统内摩擦力做功,系统机械能不守恒，A正确；
B．对子弹和木块系统，根据动量守恒可得
求得子弹射入木块后共同速度
B错误；
CD．木块恰好未滑离木板，可知最终木块与木板具有相同的速度，根据动量守恒可得
解得
木块在木板上滑行时的加速度
木块在木板上滑行时间为
木板长度为
C错误，D正确。
故选AD。
10. 如图所示，光滑斜面与水平面的夹角为，斜面上质量为物块A被平行于斜面的轻质弹簧拉住静止于点，弹簧的劲度系数为，重力加速度为。现将A沿斜面向上推动至弹簧压缩量为处的点无初速度释放，为关于的对称点。关于物体A后续的运动过程，下列说法正确的是（ ）
A. 物体A做简谐运动，振幅为
B. 物体A在点时，系统的弹性势能最大
C. 物体A速度的最大值为
D. 物块在和点时，由物块与弹簧构成的系统的势能相等
【答案】BCD
【解析】
【详解】A．做简谐运动的物体，在平衡位置合外力为零。故可知O点为平衡位置，则有
解得
弹簧处于拉伸状态，故OC之间的距离为
故振幅为，故A错误；
B．由上可知，弹簧的原长位置在OC之间，根据简谐运动的对称性可知，物体A在B点时，弹簧的形变量最大，系统的弹性势能最大，故B正确；
C．根据简谐运动的特点可知，物体A在O点的速度最大，C点和O点弹簧的形变量一致，弹簧弹性势能不变。故从C到O的过程中，由功能关系可得
解得
故C正确；
D．物块与弹簧构成的系统势能指的是重力势能和弹性势能之和。根据能量守恒定律可知，整个运动过程中，物块与弹簧构成的系统势能与动能之间相互转化。根据简谐运动的特点可知，C点和B点的速度均为零。故C点和B点物块与弹簧构成的系统势能大小相等。故D正确。
故选BCD。
【点睛】掌握简谐运动的规律和特点。平衡位置合外力为零，振幅最大处速度为零，加速度最大。注意运动过程中能量之间的转化。
二、实验题（11题8分；12题10分）
11. 某同学想测量一旧手机中的锂电池的电动势和内阻r（电动势E标称值，允许最大放电电流为）。实验室备有如下器材：
电压传感器（可视为理想电压表）：定值电阻（阻值为）；
电阻箱；开关S一只，导线若干。
（1）为测量锂电池的电动势E和内阻r，该同学设计了如图甲所示的电路图。实验时，团合开关S，发现电压传感器有示数，调节R的阻值，示数不变，则电路故隐是______（填“R”或“”）发生断路。
（2）排除故障后，该同学通过改变电阻箱R的阻值，得到多组测量数据，根据利量数据作出图像，如图乙所示。则该锂电池的电动势______V、内阻______。（结果均保留两位有效数字）
（3）测得的内电阻______（填“大于”、“等于”或“小于”）真实的内电阻。
【答案】 ①. R ②. 3.3 ③. 12 ④. 等于
【解析】
【详解】（1）[1]电压传感器有示数，说明传感器两端与说与电路接通的，所以说明是与电源相连的，那么调节R的阻值，电压传感器的示数不变，说明R断路。
（2）[2]由闭合电路的欧姆定律可知
对照题图可知，根据图像的截距可得
[3]根据图像斜率可得
（3）[4]本实验测量电压的传感器没有内阻，所以不会分流，故测量的电源内阻没有误差，即测量值等于真实值。
12. 小明组装单摆，完成测量当地重力加速度g实验，装置如图甲所示。
（1）为了更精确测量摆长，小明用10分度的游标卡尺测量摆球直径如图乙所示，摆球直径为___________mm，并利用刻度尺测得摆线长为97.10cm。用秒表记录单摆50次全振动所用时间，如图乙所示，则可知该次实验中50次全振动所用的时间为___________s；
（2）用甲图中的多组实验数据作出T2L图像，也可以求出重力加速度g。已知三位同学作出的T2L图线的示意图如下图中的a、b、c所示，其中，a和b都过原点，b和c平行，图线b对应的g值最接近当地重力加速度g的值。则相对于图线b，下列分析正确的是___________
A.计算单摆的全振动次数时，应以摆球到达最高点开始计时，到达同一侧最高点时记为一次全振动；
B.出现图线a的原因可能是误将49次全振动记为了50次
C.出现图线c的原因可能是误将悬点到小球下端的距离直接记为了摆长L
D.多次改变摆线长l，测量多组50次全振动对应的时间t，通过绘制的t2l关系图线也可以测定重力加速度
（3）疫情静默期间，由于没有学校的实验仪器，小红同学在家找了一块外形不规则的长条状的大理石块代替摆球，如图所示，来测量当地的重力加速度，她设计步骤是：
A.将石块用细尼龙线系好，结点为N，将尼龙线的上端固定于O点
B.用刻度尺测量ON间尼龙线的长度L作为摆长
C.将石块拉开一个大约5的角度，然后由静止释放
D.从摆球摆到某合适位置时开始计时，测出30次全振动的总时间t，由得出周期
E.改变ON间尼龙线的长度再做几次实验，记下相应的L和T
F.求出多次实验中测得的Ｌ和T的平均值作为计算时使用的数据，代入公式求出重力加速度g。
①你认为该同学以上实验步骤中存在错误或不当的步骤是___________。（填步骤前的序号）
②若用上述方法在两次实验中分别测得摆线长度为L1、L2，若其对应的周期分别为T1、T2，则可以比较精确地推算出重力加速度的表达式为___________。
【答案】 ①. 20.6 ②. 99.8 ③. BD##DB ④. BDF ⑤.
【解析】
【详解】（1）[1]摆球的直径为
[2]由图示秒表可以知道，秒表的读数为
（2）[3] A．计算单摆的全振动次数时，应以摆球到达最高点开始计时，到达同一侧最高点时记为一次全振动，由于在最高点的速度太小无法找到真正的最高点，计时会出现较大的误差，因此不能从最高点计时，应从经过最低点计时，故A错误；
B．由图线a可知在同样摆长的情况下，振动周期偏小，可能是误将49次全振动记为了50次，从而周期测量偏小导致，故B正确；
C．由题图可知，对图线c，当L为零时T2不为零，可能是把悬线长度作为摆长，即误将悬点到小球上端的距离直接记为了摆长L，故C错误；
D．根据
可得
又由
可得
图线斜率为
n为定值50次，因此是可以测定重力加速度的，故D正确。
故选BD。
（3）[4]该同学以上实验步骤中有重大错误的是BDF：
B．摆长应是悬点到大理石块质心的距离；
D．测量时间应从单摆摆到最低点开始；
F．必须先分别求和各组L和T值对应的g，再取所求得的各个g的平均值。
[5]设石块质心到M点的距离为x，通过周期公式
有
解得
13. 如图所示，实线是沿轴传播的一列简谐横波在时刻的波形。已知在时刻，处的质点向轴负方向运动。虚线为时的波形，已知此波的周期，振幅为，求：
（1）判断该波的传播方向；
（2）该波的波速；
（3）写出从0时刻起，处质点的振动方程。
【答案】（1）沿轴正方向传播；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）由波形和质点的振动方向规律可知，当时刻，处的质点向轴负方向运动，则波沿轴正方向传播。
（2）由图可知
，
则有
因为周期，故，则该波的周期为
由图可知，波长为，由公式可得该波的波速为
（3）0时刻，处的质点从平衡位置向轴正方向运动，所以振动方程为
14. 如图所示，一个电子由静止开始经加速电场加速后，沿右侧两平行正对的极板中心轴线射入偏转电场，并从另一侧射出，打到若光屏上的点，为若荧光屏的中心点。已知电子质量为、电荷量为，加速电场所加的电压为、偏转电场所加的电压为、水平极板的长度为、上下两板间距离为、水平极板的右端到荧光屏的距离为。不计电子所受重力，求：
（1）电子经加速电场加速后的速度大小；
（2）电子离开偏转电场时的偏转位移y和速度的偏转角的正切值；
（3）电子打在荧光屏上的点到点的距离和电子在点的动能。
【答案】（1）；（2），；（3），
【解析】
【详解】（1）电子在加速电场中，根据动能定理得
解得
（2）电子在偏转电场中，做类平抛运动，在水平方向上有
在竖直方向上有
，
联立解得
电子射出时竖直方向速度为
电子做类平抛运动，速度反向延长线过水平位移中点，速度夹角正切值为位移夹角正切值二倍，离开偏转电场时速度偏转角的正切值为
联立解得
（3）电子打在荧光屏上的点到点的距离为
根据动能定理可得
代入数据
15. 如图甲所示，放在光滑水平地面上的长木板C质量，木板左端放一质量的滑块B，右端与固定的弹性挡板P相距，滑块B的正上方有一悬点，通过长的轻绳吊一质量的滑块A，现将滑块A拉直至与点处于同一水平位置，由静止释放，滑块A摆至最低点时，轻绳刚好拉断，然后与滑块B发生正碰瞬间粘合在一起，粘合体与木板间的动摩擦因数，滑块始终未脱离木板，滑块均可视为质点，取，求：
（1）轻绳能承受的最大拉力的大小；
（2）木板碰到档板P前，使粘合体恰好不脱离木板情况下的木板的长度；
（3）若木板与档板P只发生一次碰撞，应该满足什么条件。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）滑块A摆至最低点时
解得
滑块A摆至最低点时，轻绳刚好拉断
解得
（2）A与滑块B发生正碰瞬间粘合在一起，则
解得
滑块始终未脱离木板，则系统动量守恒有
解得
又系统能量守恒有
解得
（3）对C分析可得
碰一次条件
解得
试卷满分：100分
一、单选题（本题共10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求．全部选对的得4分，选对但不全的得两分，有选错的得0分．）
1. 下列说法与物理学史相符的是（ ）
A. 奥斯特发现电磁感应现象
B. 法拉第证实电流周围存在磁场
C. 焦耳根据所测电流通过电阻放出的热量，提出焦耳定律
D. 伏特首先研究得出电流与电压、电阻三者之间的关系
【答案】C
【解析】
【详解】AB．奥斯特发现电流磁效应，法拉第发现电磁感应现象，AB错误；
C．焦耳根据所测电流通过电阻放出的热量，提出焦耳定律，即电流通过导体产生的热量与电流的二次方成正比，与导体的电阻成正比，与通电时间成正比，C正确；
D．欧姆首先研究得出电流与电压、电阻三者之间的关系，D错误。
故选C。
2. 如图所示，一质量为m滑块沿光滑的水平面以速度v0运动，遇到竖直的墙壁被反弹回来，返回的速度变为v0，则以下说法正确的是（ ）
A. 滑块的动量改变量的大小为mv0B. 滑块的动量改变量的大小为mv0
C. 滑块的动量改变量的方向与v0的方向相同D. 重力对滑块的冲量为零
【答案】B
【解析】
【详解】ABC．以初速度方向为正，有
=p2－p1=mv2－mv1=－mv0－mv0=－mv0
所以滑块的动量改变量的大小为mv0，方向与v0的方向相反，故AC错误，B正确；
D．根据I=Ft得重力的冲量为
I=mgt
不为零，故D错误。
故选B。
3. 图甲为一列沿轴传播的简谐横波在时的波形图，是这列波上的两个质点，质点的振动图像如图乙所示．下列说法正确的是（ ）
A. 这列波沿轴负方向传播
B. 这列波的波长
C. 这列波的传播速度
D. 在到内，质点通过的路程是
【答案】D
【解析】
【详解】A．从图乙中可以看出时质点在平衡位置，且速度方向为正，在图甲中根据同侧法可判断这列波沿正方向传播，A错误；
B．从图甲中可以看出这列波的波长，B错误；
C．从图乙中可以看出这列波的周期，根据
可求得
C错误；
D．从到，时间为 ，即，质点通过的路程是一个振幅的长度，即，D正确。
故选D。
4. 两列横波在同种介质中相遇时某一时刻的情况如图所示，发生干涉现象，实线表示波峰，虚线表示波谷，则（ ）
A. 两列横波的频率一定相等
B. N点一定总是处于静止状态
C. N点到两波源的距离一定相等
D. 四分之一个周期后M点的瞬时速度为0
【答案】A
【解析】
【详解】A．发生干涉现象的两列波频率完全相同，所以两列横波的频率一定相等，故A正确；
B．N点是振动减弱点，两列波的振幅如果不同，N点不是总处于静止状态，故B错误；
C．N点是振动减弱点，如果两波源的振动相位差为0，则N点到两波源的距离是半波长的奇数倍，故C错误；
D．四分之一个周期后M点振动到平衡位置，振动速度最大，故D错误。
故选A。
5. 如图所示，大气球质量为，载有质量为的人，静止在空气中距地面高的地方，气球下方悬一根质量可忽略不计的绳子，此人想从气球上沿绳慢慢下滑至地面，为了安全到达地面，则绳长至少为（不计人的身高，可以把人看作质点）（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】设人的质量为m1，气球的质量为m2，系统所受重力与浮力平衡，合外力为零，根据动量守恒
人与气球运动的距离分别为
，
得
又
代入数据，绳长至少为
故选D。
6. 如图甲所示，在光滑水平面上的两小球发生正碰，小球的质量分别为和，图乙为它们碰撞后的图像，已知．由此可以判断（ ）
A. 碰前匀速，加速运动
B. 碰后和都向右运动
C.
D. 碰撞过程中系统动量守恒，机械能守恒
【答案】D
【解析】
【详解】AB．由s-t图像的斜率等于速度可知碰前m2静止，m1匀速运动，m1的速度为
向右运动；碰后m1速度为
向左运动，碰后m2的速度
向右运动，故AB错误；
C．根据动量守恒定律得
代入数据解得
故C错误；
D．两物体组成的系统在碰撞前的机械能为
碰撞后的机械能为
因为
所以碰撞过程中系统动量守恒，机械能守恒，故D正确。
故选D。
7. 如图所示电路中，电源内阻不能忽略，两个电压表均为理想电表，当滑动变阻器的滑动触头移动时，两个电压表与的示数分别为、，电流表示数为，下列判断正确的是（ ）
A. P向移动，示数增大、的示数减小，的示数变小
B. P向移动，则
C. P向移动，示数增大、的示数减小，的示数不变
D. P向移动，示数改变量的绝对值小于示数改变量的绝对值
【答案】D
【解析】
【详解】AB．由题图可知，电阻R1与R2串联，电压表测的是R1两端的电压，测的是R2两端的电压，P向移动，则滑动变阻器接入电路的电阻值增大，电路的总电阻值增大，电路的电流减小，则的示数变小，电源内阻电压减小，路端电压增大，R1两端电压减小，即示数减小，则有R2两端电压增大，即的示数增大，由于电源内阻电压减小，可知的增大量一定大于的减小量，对于定值电阻R1则有
由闭合电路欧姆定律可有
可得
则有
AB错误；
CD．P向移动，则滑动变阻器接入电路电阻值减小，电路的总电阻值减小，电路中电流增大，的示数变大，电源内阻电压增大，路端电压减小，R1两端电压增大，示数增大，则的示数减小，示数与示数的和等于路端电压，可知示数改变量的绝对值小于示数改变量的绝对值，C错误，D正确。
故选D。
8. 如图所示，虚线代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，实线为一带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，是这条轨迹上的三点，同时在等势面上，下列说法正确的是（ ）
A. 点的电场强度小于点的电场强度
B. 的电势比的电势低
C. 带电质点在点受到的电场力沿从左指向右
D. 带电质点在点的动能比在点的动能小
【答案】BD
【解析】
【详解】A．根据等差等势面越密电场强度越大，可知P点的场强比Q点的场强大，故A错误；
B．电场力指向曲线的内侧，根据轨迹弯曲的方向和负电荷可知，电场方向切线向上，如图所示
沿电场线方向，电势降低，所以c点电势最高，故B正确；
C．负电荷做曲线运动，电场力指向曲线的内侧，且与等势线垂直，因此带电质点在点受到的电场力垂直于向下，C错误；
D．负电荷在电势高处电势能小，P点电势低，Q点电势高，所以P点电势能大，运动过程中，只受电场力作用，动能与电势能之和保持不变，带电质点在点的动能比在点的动能小，故D正确。
故选BD。
9. 图所示，质量为的木板静止在足够大的光滑水平地面上，质量为的木块静止在木板们左端。质量为的子弹以大小为的初速度射入木块，子弹射入木块后未穿出木块，且木块恰好木滑离木板。木块与木板间的动摩擦因数为，重力加速度大小为，子弹与地均视为质点，不计子弹射入木块的时间。下列说法正确的是（ ）
A. 子弹射入木块过程，子弹和木块组成的系统动量守恒、机械能不守恒
B. 子弹射入木块后共同速度为
C. 木板长度为
D. 木块在木板上滑行时间是
【答案】AD
【解析】
【详解】A．子弹射入木块过程，子弹和木块组成的系统动量守恒，但由于系统内摩擦力做功,系统机械能不守恒，A正确；
B．对子弹和木块系统，根据动量守恒可得
求得子弹射入木块后共同速度
B错误；
CD．木块恰好未滑离木板，可知最终木块与木板具有相同的速度，根据动量守恒可得
解得
木块在木板上滑行时的加速度
木块在木板上滑行时间为
木板长度为
C错误，D正确。
故选AD。
10. 如图所示，光滑斜面与水平面的夹角为，斜面上质量为物块A被平行于斜面的轻质弹簧拉住静止于点，弹簧的劲度系数为，重力加速度为。现将A沿斜面向上推动至弹簧压缩量为处的点无初速度释放，为关于的对称点。关于物体A后续的运动过程，下列说法正确的是（ ）
A. 物体A做简谐运动，振幅为
B. 物体A在点时，系统的弹性势能最大
C. 物体A速度的最大值为
D. 物块在和点时，由物块与弹簧构成的系统的势能相等
【答案】BCD
【解析】
【详解】A．做简谐运动的物体，在平衡位置合外力为零。故可知O点为平衡位置，则有
解得
弹簧处于拉伸状态，故OC之间的距离为
故振幅为，故A错误；
B．由上可知，弹簧的原长位置在OC之间，根据简谐运动的对称性可知，物体A在B点时，弹簧的形变量最大，系统的弹性势能最大，故B正确；
C．根据简谐运动的特点可知，物体A在O点的速度最大，C点和O点弹簧的形变量一致，弹簧弹性势能不变。故从C到O的过程中，由功能关系可得
解得
故C正确；
D．物块与弹簧构成的系统势能指的是重力势能和弹性势能之和。根据能量守恒定律可知，整个运动过程中，物块与弹簧构成的系统势能与动能之间相互转化。根据简谐运动的特点可知，C点和B点的速度均为零。故C点和B点物块与弹簧构成的系统势能大小相等。故D正确。
故选BCD。
【点睛】掌握简谐运动的规律和特点。平衡位置合外力为零，振幅最大处速度为零，加速度最大。注意运动过程中能量之间的转化。
二、实验题（11题8分；12题10分）
11. 某同学想测量一旧手机中的锂电池的电动势和内阻r（电动势E标称值，允许最大放电电流为）。实验室备有如下器材：
电压传感器（可视为理想电压表）：定值电阻（阻值为）；
电阻箱；开关S一只，导线若干。
（1）为测量锂电池的电动势E和内阻r，该同学设计了如图甲所示的电路图。实验时，团合开关S，发现电压传感器有示数，调节R的阻值，示数不变，则电路故隐是______（填“R”或“”）发生断路。
（2）排除故障后，该同学通过改变电阻箱R的阻值，得到多组测量数据，根据利量数据作出图像，如图乙所示。则该锂电池的电动势______V、内阻______。（结果均保留两位有效数字）
（3）测得的内电阻______（填“大于”、“等于”或“小于”）真实的内电阻。
【答案】 ①. R ②. 3.3 ③. 12 ④. 等于
【解析】
【详解】（1）[1]电压传感器有示数，说明传感器两端与说与电路接通的，所以说明是与电源相连的，那么调节R的阻值，电压传感器的示数不变，说明R断路。
（2）[2]由闭合电路的欧姆定律可知
对照题图可知，根据图像的截距可得
[3]根据图像斜率可得
（3）[4]本实验测量电压的传感器没有内阻，所以不会分流，故测量的电源内阻没有误差，即测量值等于真实值。
12. 小明组装单摆，完成测量当地重力加速度g实验，装置如图甲所示。
（1）为了更精确测量摆长，小明用10分度的游标卡尺测量摆球直径如图乙所示，摆球直径为___________mm，并利用刻度尺测得摆线长为97.10cm。用秒表记录单摆50次全振动所用时间，如图乙所示，则可知该次实验中50次全振动所用的时间为___________s；
（2）用甲图中的多组实验数据作出T2L图像，也可以求出重力加速度g。已知三位同学作出的T2L图线的示意图如下图中的a、b、c所示，其中，a和b都过原点，b和c平行，图线b对应的g值最接近当地重力加速度g的值。则相对于图线b，下列分析正确的是___________
A.计算单摆的全振动次数时，应以摆球到达最高点开始计时，到达同一侧最高点时记为一次全振动；
B.出现图线a的原因可能是误将49次全振动记为了50次
C.出现图线c的原因可能是误将悬点到小球下端的距离直接记为了摆长L
D.多次改变摆线长l，测量多组50次全振动对应的时间t，通过绘制的t2l关系图线也可以测定重力加速度
（3）疫情静默期间，由于没有学校的实验仪器，小红同学在家找了一块外形不规则的长条状的大理石块代替摆球，如图所示，来测量当地的重力加速度，她设计步骤是：
A.将石块用细尼龙线系好，结点为N，将尼龙线的上端固定于O点
B.用刻度尺测量ON间尼龙线的长度L作为摆长
C.将石块拉开一个大约5的角度，然后由静止释放
D.从摆球摆到某合适位置时开始计时，测出30次全振动的总时间t，由得出周期
E.改变ON间尼龙线的长度再做几次实验，记下相应的L和T
F.求出多次实验中测得的Ｌ和T的平均值作为计算时使用的数据，代入公式求出重力加速度g。
①你认为该同学以上实验步骤中存在错误或不当的步骤是___________。（填步骤前的序号）
②若用上述方法在两次实验中分别测得摆线长度为L1、L2，若其对应的周期分别为T1、T2，则可以比较精确地推算出重力加速度的表达式为___________。
【答案】 ①. 20.6 ②. 99.8 ③. BD##DB ④. BDF ⑤.
【解析】
【详解】（1）[1]摆球的直径为
[2]由图示秒表可以知道，秒表的读数为
（2）[3] A．计算单摆的全振动次数时，应以摆球到达最高点开始计时，到达同一侧最高点时记为一次全振动，由于在最高点的速度太小无法找到真正的最高点，计时会出现较大的误差，因此不能从最高点计时，应从经过最低点计时，故A错误；
B．由图线a可知在同样摆长的情况下，振动周期偏小，可能是误将49次全振动记为了50次，从而周期测量偏小导致，故B正确；
C．由题图可知，对图线c，当L为零时T2不为零，可能是把悬线长度作为摆长，即误将悬点到小球上端的距离直接记为了摆长L，故C错误；
D．根据
可得
又由
可得
图线斜率为
n为定值50次，因此是可以测定重力加速度的，故D正确。
故选BD。
（3）[4]该同学以上实验步骤中有重大错误的是BDF：
B．摆长应是悬点到大理石块质心的距离；
D．测量时间应从单摆摆到最低点开始；
F．必须先分别求和各组L和T值对应的g，再取所求得的各个g的平均值。
[5]设石块质心到M点的距离为x，通过周期公式
有
解得
13. 如图所示，实线是沿轴传播的一列简谐横波在时刻的波形。已知在时刻，处的质点向轴负方向运动。虚线为时的波形，已知此波的周期，振幅为，求：
（1）判断该波的传播方向；
（2）该波的波速；
（3）写出从0时刻起，处质点的振动方程。
【答案】（1）沿轴正方向传播；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）由波形和质点的振动方向规律可知，当时刻，处的质点向轴负方向运动，则波沿轴正方向传播。
（2）由图可知
，
则有
因为周期，故，则该波的周期为
由图可知，波长为，由公式可得该波的波速为
（3）0时刻，处的质点从平衡位置向轴正方向运动，所以振动方程为
14. 如图所示，一个电子由静止开始经加速电场加速后，沿右侧两平行正对的极板中心轴线射入偏转电场，并从另一侧射出，打到若光屏上的点，为若荧光屏的中心点。已知电子质量为、电荷量为，加速电场所加的电压为、偏转电场所加的电压为、水平极板的长度为、上下两板间距离为、水平极板的右端到荧光屏的距离为。不计电子所受重力，求：
（1）电子经加速电场加速后的速度大小；
（2）电子离开偏转电场时的偏转位移y和速度的偏转角的正切值；
（3）电子打在荧光屏上的点到点的距离和电子在点的动能。
【答案】（1）；（2），；（3），
【解析】
【详解】（1）电子在加速电场中，根据动能定理得
解得
（2）电子在偏转电场中，做类平抛运动，在水平方向上有
在竖直方向上有
，
联立解得
电子射出时竖直方向速度为
电子做类平抛运动，速度反向延长线过水平位移中点，速度夹角正切值为位移夹角正切值二倍，离开偏转电场时速度偏转角的正切值为
联立解得
（3）电子打在荧光屏上的点到点的距离为
根据动能定理可得
代入数据
15. 如图甲所示，放在光滑水平地面上的长木板C质量，木板左端放一质量的滑块B，右端与固定的弹性挡板P相距，滑块B的正上方有一悬点，通过长的轻绳吊一质量的滑块A，现将滑块A拉直至与点处于同一水平位置，由静止释放，滑块A摆至最低点时，轻绳刚好拉断，然后与滑块B发生正碰瞬间粘合在一起，粘合体与木板间的动摩擦因数，滑块始终未脱离木板，滑块均可视为质点，取，求：
（1）轻绳能承受的最大拉力的大小；
（2）木板碰到档板P前，使粘合体恰好不脱离木板情况下的木板的长度；
（3）若木板与档板P只发生一次碰撞，应该满足什么条件。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）滑块A摆至最低点时
解得
滑块A摆至最低点时，轻绳刚好拉断
解得
（2）A与滑块B发生正碰瞬间粘合在一起，则
解得
滑块始终未脱离木板，则系统动量守恒有
解得
又系统能量守恒有
解得
（3）对C分析可得
碰一次条件
解得
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