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广东省广州市2024-2025学年高二下学期物理期末模拟预测押题卷
一．选择题（共7小题，满分28分，每小题4分）
1．（4分）（2025春 海淀区校级期中）下列关于电磁波的说法正确的是（　　）
A．无线电波和光波都是电磁波，它们的传播都需要介质
B．不同波长的电磁波，在真空中的传播速度大小相同
C．赫兹预言了电磁波的存在，麦克斯韦首次通过实验证实了电磁波的存在
D．不同电磁波具有不同特性，微波可以用来卫星通信，红外线可以灭菌消毒
2．（4分）（2022秋 宁乡市期中）如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在光滑水平面上的A、B两点之间做简谐运动。取水平向右为正方向，振子的位移x随时间t的变化如图乙所示，下列说法正确的是（　　）
A．t＝0.6s时，振子在O点右侧6cm处
B．振子在t＝0.2s时和t＝1.0s时的速度相同
C．t＝6s时，振子的加速度方向水平向右
D．t＝1.0s到t＝1.4s的时间内，振子的加速度和速度都逐渐增大
3．（4分）（2022秋 沙河口区校级月考）如图所示电路，A、B、C是三个完全相同的灯泡，它们的电阻与R相同，D是一个理想二极管，L是一个带铁芯、直流电阻可忽略、自感系数很大的线圈，则以下说法正确的是（　　）
A．S闭合瞬间，A、B、C三灯泡同时亮
B．S闭合一段时间稳定后，A、B亮度一样且比C亮
C．断开S瞬间，三灯泡立即同时熄灭
D．断开S瞬间，B灯泡会闪亮一下，随后慢慢熄灭
4．（4分）（2024春 越秀区期末）广州夏天蚊虫繁多，电蚊拍可利用高压电击网来击杀飞近的蚊虫。如图所示，将3V恒定电压通过转换器转变为正弦交变电压u＝3sin10000πt（V），再将其加在理想变压器的原线圈上，副线圈两端接电击网，电压峰值达到2700V时可击杀蚊虫，正常工作时（　　）
A．原线圈上电压表的示数为3V
B．电击网上的高频电压的频率为10000Hz
C．副线圈与原线圈匝数比需满足
D．不用高频转换器电蚊拍也可以正常工作
5．（4分）（2023秋 绵阳期末）如图所示，是单色光通过偏振片P、Q的实验情境，最右边是光屏，P固定不动，缓慢转动Q，光屏上的光亮度将明暗交替变化。此现象（　　）
A．是光的干涉现象 B．是光的衍射现象
C．说明光是纵波 D．说明光是横波
6．（4分）（2024 梅州二模）轿车的悬挂系统是由车身与轮胎间的弹簧及避震器组成的支持系统。某型号轿车的“车身—悬挂系统”振动的固有周期是0.4s，这辆汽车匀速通过某路口的条状减速带，如图所示，已知相邻两条减速带间的距离为1.2m，该车经过该减速带过程中，下列说法正确的是（　　）
A．当轿车以10.8km/h的速度通过减速带时，车身上下颠簸得最剧烈
B．轿车通过减速带的速度越小，车身上下振动的幅度也越小
C．轿车通过减速带的速度越大，车身上下颠簸得越剧烈
D．该轿车以任意速度通过减速带时，车身上下振动的频率都等于2.5Hz，与车速无关
7．（4分）（2022秋 海淀区校级期末）如图所示，水平放置的光滑平行金属导轨MN、PQ处于竖直向下的足够大的匀强磁场中，导轨间距为L，导轨的右端接有阻值为R的电阻。一根质量为m，电阻为r的金属棒垂直导轨放置，并与导轨接触良好。现使金属棒以一定初速度向左运动，它先后通过位置a、b后，到达位置c处刚好静止。已知磁场的磁感应强度为B，金属棒通过a、b处的速度分别为va、vb，a、b间的距离等于b、c间的距离，导轨的电阻忽略不计。下列说法中正确的是（　　）
A．金属棒运动到a处时的加速度大小为
B．金属棒运动到b处时通过电阻的电流方向由N指向Q
C．金属棒在a处的速度va是其在b处速度vb的倍
D．金属棒在a→b过程与b→c过程中通过电阻的电荷量相等
二．多选题（共3小题，满分18分，每小题6分）
（多选）8．（6分）（2022秋 海伦市校级期中）有经验的铁路养护人员可以根据火车鸣笛的声音判断火车的行驶方向，下列说法正确的是（　　）
A．所利用的原理是声波的多普勒效应
B．所利用的原理是声波的反射现象
C．火车鸣笛声调变高说明火车在靠近
D．火车鸣笛声调变高说明火车在远离
（多选）9．（6分）（2023秋 西城区校级月考）以下说法正确的是（　　）
A．若某处的电场强度为零，则试探电荷在该处所受电场力一定为零
B．若试探电荷在电场中某处不受电场力的作用时，则该处的电场强度一定为零
C．若某处的磁感应强度为零，则检验电流元在该处所受安培力一定为零
D．若检验电流元在磁场中某处不受安培力的作用时，则该处的磁感应强度一定为零
（多选）10．（6分）（2024秋 海淀区期中）将如图所示的跳水过程简化为运动员沿竖直方向的运动。若运动员的质量为m，起跳后重心上升的最大高度为h，从最高点至入水后速度减为零的过程所用时间为t，重力加速度为g，不考虑空气阻力。根据题中信息，可以求得（　　）
A．在上升过程中，运动员重力势能的变化量
B．从入水到速度减为零的过程中，水的阻力对运动员做的功
C．在空中运动过程中，重力对运动员的冲量大小
D．从入水到速度减为零的过程中，水对运动员作用力的冲量大小
三．实验题（共5小题）
11．（2024 龙岗区校级模拟）某同学通过双缝干涉实验测量光的波长，实验装置如图（a）所示。
（1）一毛玻璃屏上相邻亮条纹的间距可利用测量头测出，如图（b）所示。先将测量头分划板中心刻线与一明条纹中心P重合，其读数为0.822mm，然后沿同一方向转动手轮，使分划板中心刻线移过4条暗条纹，与另一明条纹中心P′重合，相应的读数如图（c）所示，该读数为 　 　 mm。
（2）已知双缝间的距离为0.2mm，双缝到屏的距离为1.5m，此单色光波长是 　 　 mm。（保留三位有效数字）
（3）若改用波长更短的单色光重复上述实验，条纹间距将 　 　 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
12．（2023秋 辛集市期末）某同学在学习完单摆的相关知识后，想要在家利用手边的物品测量本地的重力加速度。用不规则的钥匙扣代替小球做成简易单摆装置，手机上的计时功能代替秒表，实验过程如下：
（1）用家中软尺测得悬挂点O到钥匙扣连接处M的长度为l；
（2）拉开较小角度后将钥匙扣由静止释放，并在钥匙扣第1次通过最低点按下计时“开始”按钮，用手机记录钥匙扣发生N次全振动的时间为t，则单摆的周期T为 　 　 ；
（3）若该同学改变细线长度后只做两次实验，得到两组长度和周期的数据：l1、T1、l2、T2，利用数据测得重力加速度为 　 　 ；
（4）若该同学多次改变细线长度得到多组数据，描点作出得到T2﹣l图像，得到的图像可能是图中三条曲线的 　 　 （填“a”“b”或“c”）曲线；
（5）钥匙扣的形状不规则，对上述实验测得的重力加速度 　 　 （填“有”或者“无”）影响。
13．（2025春 成都期中）如图所示，手机防窥膜的原理可以解释为“超微细百叶窗技术”，某种防窥屏由透明介质和对光完全吸收的屏障构成，其中屏障垂直于屏幕平行排列，可实现对每一个像素单元的可视角度θ的控制。发光像素单元紧贴手机屏幕，可视为点光源，位于相邻两屏障的正中间。若屏障的高度为，相邻屏障的间隙为2d。求：
（1）从介质射向空气中的光线的最大入射角；
（2）若要使最大入射角的光线能从透明介质射入空气中，透明介质的折射率的最大值？
14．大小、形状完全相同，质量分别为300g和200g的两个物体在无摩擦的水平面上相向运动，速度分别为50cm/s和100cm/s。
（1）如果两物体碰撞并黏合在一起，求它们共同的速度大小；
（2）求碰撞后损失的动能；
（3）如果碰撞是弹性碰撞，求两物体碰撞后的速度大小。
15．（2025 薛城区校级二模）如图所示，空间直角坐标系Oxyz（z轴未画出，正方向向外）中，xOy平面内半径为R的圆形区域与y轴相切于O点，圆心在O1处，区域内的匀强磁场沿z轴正方向，磁感应强度为B1，x＞0区域内，匀强电场和匀强磁场的方向均沿x轴正方向，电场强度为E，磁感应强度为B2。xOy平面的第三象限内有一平行于x轴的线状粒子发射器，中点在O2处，O1与O2的连线平行于y轴，粒子发射器可在宽度为1.6R的范围内沿y轴正方向发射质量为m，电荷量为q（q＞0）的同种粒子，发射速度大小可调，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6。
（1）若从O2点发出的粒子，飞出磁场时速度偏转了60°角，求该粒子的速度大小v1；
（2）若粒子的发射速度大小求在磁场中运动时间最长的粒子进入圆形磁场时的位置到O1O2的距离；
（3）调整粒子发射速度的大小为某一值时，所有粒子均从O点飞出圆形磁场。求从发射器最左端发射的粒子进入x＞0区域后，运动轨迹上与x轴距离最远点的位置坐标。
广东省广州市2024-2025学年高二下学期物理期末模拟预测押题卷
参考答案与试题解析
一．选择题（共7小题，满分28分，每小题4分）
1．（4分）（2025春 海淀区校级期中）下列关于电磁波的说法正确的是（　　）
A．无线电波和光波都是电磁波，它们的传播都需要介质
B．不同波长的电磁波，在真空中的传播速度大小相同
C．赫兹预言了电磁波的存在，麦克斯韦首次通过实验证实了电磁波的存在
D．不同电磁波具有不同特性，微波可以用来卫星通信，红外线可以灭菌消毒
【考点】无线电波的特点和应用；红外线的特点和应用．
【专题】定性思想；归纳法；电磁场理论和电磁波；理解能力．
【答案】B
【分析】电磁波传播不依赖介质；所有电磁波在真空中的传播速度大小相同；根据物理学史判断；根据电磁波的特点判断。
【解答】解：A、无线电波和光波都是电磁波，它们的传播不依赖介质，故A错误；
B、不同波长的电磁波，在真空中的传播速度大小相同，都等于光速c，故B正确；
C、麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹首次通过实验证实了电磁波的存在，故C错误；
D、不同电磁波具有不同特性，微波可以用来卫星通信，红外线可以用于加热理疗，紫外线用于灭菌消毒，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了电磁波的传播和特点，要求学生对这部分知识要重视课本，强化理解并记忆。
2．（4分）（2022秋 宁乡市期中）如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在光滑水平面上的A、B两点之间做简谐运动。取水平向右为正方向，振子的位移x随时间t的变化如图乙所示，下列说法正确的是（　　）
A．t＝0.6s时，振子在O点右侧6cm处
B．振子在t＝0.2s时和t＝1.0s时的速度相同
C．t＝6s时，振子的加速度方向水平向右
D．t＝1.0s到t＝1.4s的时间内，振子的加速度和速度都逐渐增大
【考点】简谐运动的某一时刻或某段时间内质点的运动情况；简谐运动的图像问题．
【专题】定量思想；推理法；简谐运动专题；理解能力．
【答案】C
【分析】由图象可读出振子振动的周期和振幅，写出振子的振动方程，再代入t＝0.6s求出此刻的位移；
根据图像斜率表示的物理意义分析速度大小和方向；
根据振动情况分析t＝6s时振子的位置，由此分析加速度方向；
振子向平衡位置运动的过程中，速度增大，加速度减小，通过分析振子位移的变化，即可判断其速度和加速度的变化。
【解答】解：A、由题图乙可知，该振动的振幅、周期为：A＝12cm，T＝1.6s
所以：ωrad/s＝1.25rad/s
结合振动图像可知，该振动的方程为：x＝12sin（1.25πt）cm
在t＝0.6s时，振子的位移：x1，故A错误；
B、由振动图像可知，t＝0.2s时振子从平衡位置向右运动，t＝1.0s时振子从平衡位置向左运动，速度方向不同，故B错误；
C、t＝6s时，振子的位移：x2＝12sin（1.25π×6）cm＝﹣12cm，处在A点，故此时加速度方向向右，故C正确；
D、t＝1.0s到t＝1.2s的时间内振子的位移增大，所以速度减小，加速度增大，t＝1.2s到t＝1.4s时间内振子的正位移减小，则速度增大，加速度减小，故D错误。
故选：C。
【点评】本题主要是考查了振动图像；解答本题关键是要掌握振动的一般方程y＝Asin（ωt+φ），知道方程中各字母表示的物理意义，能够根据图像直接读出振幅、各个时刻处的质点振动方向。
3．（4分）（2022秋 沙河口区校级月考）如图所示电路，A、B、C是三个完全相同的灯泡，它们的电阻与R相同，D是一个理想二极管，L是一个带铁芯、直流电阻可忽略、自感系数很大的线圈，则以下说法正确的是（　　）
A．S闭合瞬间，A、B、C三灯泡同时亮
B．S闭合一段时间稳定后，A、B亮度一样且比C亮
C．断开S瞬间，三灯泡立即同时熄灭
D．断开S瞬间，B灯泡会闪亮一下，随后慢慢熄灭
【考点】自感线圈对电路的影响．
【专题】定量思想；推理法；电磁感应与电路结合；分析综合能力．
【答案】B
【分析】S闭合的瞬间，A灯与线圈串联，故A灯慢慢亮起，BC是立即亮；
ABC三灯并联电压相同，C灯与电阻串联故电流较小；
断开S的瞬间，由于自感现象，线圈相当于电源，二极管具有正向导通性，B灯立即熄灭，C灯亮一下，然后熄灭，A灯慢慢熄灭。
【解答】解：A、S闭合的瞬间，A灯与线圈串联，故A灯慢慢亮起，BC同时亮并且是立即亮，故A错误；
B、S闭合一段时间稳定后，二极管与线圈相等于导线，故A、B灯一样亮，C与电阻串联，故通过C的电流较小，故比AB灯暗，故B正确；
CD、当断开S的瞬间，由于自感现象，线圈相当于电源，二极管具有正向导通性，B灯立即熄灭，C灯亮一下，然后熄灭，A灯慢慢熄灭，故C错误，D错误。
故选：B。
【点评】明确线圈和二极管在电路中的作用，并知道二极管具有单向导通性，知道线圈具有通直流阻交流的特点。
4．（4分）（2024春 越秀区期末）广州夏天蚊虫繁多，电蚊拍可利用高压电击网来击杀飞近的蚊虫。如图所示，将3V恒定电压通过转换器转变为正弦交变电压u＝3sin10000πt（V），再将其加在理想变压器的原线圈上，副线圈两端接电击网，电压峰值达到2700V时可击杀蚊虫，正常工作时（　　）
A．原线圈上电压表的示数为3V
B．电击网上的高频电压的频率为10000Hz
C．副线圈与原线圈匝数比需满足
D．不用高频转换器电蚊拍也可以正常工作
【考点】理想变压器两端的电压、电流与匝数的关系；理想变压器两端的频率关系；交流电表的读数；变压器的构造与原理．
【专题】定量思想；推理法；交流电专题；推理论证能力．
【答案】C
【分析】电压表示数是有效值，据此计算；根据频率和角速度的关系计算；根据理想变压器的变压规律计算；变压器不能改变直流电压。
【解答】解：A、电压表的示数为有效值，由u＝3sin10000πt（V）可知，电压的峰值为Um＝3V，电压表的示数为U，故A错误；
B、由u＝3sin10000πt（V）可知，角速度ω＝10000πrad/s
原线圈频率为f
理想变压器不改变交流电的频率，则电击网上的高频电压的频率为5000Hz，故B错误；
C、理想变压器原副线圈电压比等于匝数比，副线圈电压峰值达到2700V时可击杀蚊虫，即U'm＞2700V
则有
代入数据解得：，故C正确；
D、理想变压器只能改变交流电的电压，不能改变直流电的电压，则将3V直流电压连接在变压器的原线圈两端，电蚊拍不能正常工作，故D错误。
故选：C。
【点评】掌握变压器的变压规律和交流电压的瞬时值表达式是解题的基础。
5．（4分）（2023秋 绵阳期末）如图所示，是单色光通过偏振片P、Q的实验情境，最右边是光屏，P固定不动，缓慢转动Q，光屏上的光亮度将明暗交替变化。此现象（　　）
A．是光的干涉现象 B．是光的衍射现象
C．说明光是纵波 D．说明光是横波
【考点】光的偏振现象及原理．
【专题】定性思想；推理法；光的衍射、偏振和电磁本性专题；理解能力．
【答案】D
【分析】光的偏振现象表明光是一种横波。
【解答】解：图中P固定不动，缓慢转动Q，光屏上的光亮度将明暗交替变化，此现象是光的偏振现象，表明光是横波，故ABC错误，D正确。
故选：D。
【点评】本题考查光的偏振现象，注意纵波无法产生偏振现象。
6．（4分）（2024 梅州二模）轿车的悬挂系统是由车身与轮胎间的弹簧及避震器组成的支持系统。某型号轿车的“车身—悬挂系统”振动的固有周期是0.4s，这辆汽车匀速通过某路口的条状减速带，如图所示，已知相邻两条减速带间的距离为1.2m，该车经过该减速带过程中，下列说法正确的是（　　）
A．当轿车以10.8km/h的速度通过减速带时，车身上下颠簸得最剧烈
B．轿车通过减速带的速度越小，车身上下振动的幅度也越小
C．轿车通过减速带的速度越大，车身上下颠簸得越剧烈
D．该轿车以任意速度通过减速带时，车身上下振动的频率都等于2.5Hz，与车速无关
【考点】共振及其应用；阻尼振动和受迫振动．
【专题】定性思想；定量思想；推理法；简谐运动专题；分析综合能力．
【答案】A
【分析】明确共振和受迫振动的概念及其特性。根据题目条件计算相关物理量（如时间间隔、速度等）。分析各选项与共振条件和受迫振动特性的关系。
【解答】解：A．当轿车以v＝10.8km/h＝3m/s的速度通过减速带时，车身因过减速带而产生的受迫振动的周期为
与“车身—悬挂系统”振动的固有周期相等，故此时车身会产生共振现象，颠簸得最剧烈，故A正确；
BC．由于车辆驶过减速带时，引发的车身上下振动频率若趋近于车身系统本身的固有频率，将会导致振动幅度显著增大，使颠簸感更为强烈。因此，当轿车减缓通过减速带的速度时，车身上下的振动幅度并非必然减小；同理，增大速度也并不必然意味着车身上下会更加剧烈地颠簸，这与速度的单一增减无直接线性关系，BC错误；
D．受迫振动的物体其振动频率严格等于驱动力的频率。对于该轿车而言，其通过减速带时车身上下的振动频率并非固定为2.5Hz，而是会根据车速的不同而有所变化，故D错误。
故选：A。
【点评】本题主要考查共振现象以及受迫振动的频率特性。解题的关键在于理解共振的条件以及受迫振动中物体振动频率与驱动力频率的关系。
7．（4分）（2022秋 海淀区校级期末）如图所示，水平放置的光滑平行金属导轨MN、PQ处于竖直向下的足够大的匀强磁场中，导轨间距为L，导轨的右端接有阻值为R的电阻。一根质量为m，电阻为r的金属棒垂直导轨放置，并与导轨接触良好。现使金属棒以一定初速度向左运动，它先后通过位置a、b后，到达位置c处刚好静止。已知磁场的磁感应强度为B，金属棒通过a、b处的速度分别为va、vb，a、b间的距离等于b、c间的距离，导轨的电阻忽略不计。下列说法中正确的是（　　）
A．金属棒运动到a处时的加速度大小为
B．金属棒运动到b处时通过电阻的电流方向由N指向Q
C．金属棒在a处的速度va是其在b处速度vb的倍
D．金属棒在a→b过程与b→c过程中通过电阻的电荷量相等
【考点】电磁感应过程中的动力学类问题；动量定理的内容和应用；闭合电路欧姆定律的内容和表达式；右手定则；导体平动切割磁感线产生的感应电动势．
【专题】定量思想；推理法；电磁感应与电路结合；分析综合能力．
【答案】D
【分析】根据法拉第定律、欧姆定律和安培力公式求出安培力，再由牛顿第二定律求加速度。由右手定则判断感应电流的方向。根据q分析电荷量的关系。由于金属棒做变减速运动，可运用动量定理求解va与vb的关系。
【解答】解：A、金属棒运动到a处时，有 E＝BLva，I，F＝BIL，则得安培力：F，由牛顿第二定律得加速度：a，故A错误；
B、金属棒运动到b处时，由右手定则判断知，通过电阻的电流方向由Q到N，故B错误；
C、在b→c的过程中，对金属棒运用动量定理得：0﹣mvb，而∑v Δt＝lbc，解得 vb
同理，在a→c的过程中，对金属棒运用动量定理得：0﹣mva，而∑v Δt′＝lac，解得 va，因lac＝2lbc，因此va＝2vb，故C错误；
D、金属棒在a→b过程中，通过电阻的电荷量 q1t，同理，在b→c的过程中，通过电阻的电荷量：q2，由于ΔΦ1＝ΔΦ2，可得q1＝q2。故D正确。
故选：D。
【点评】解决本题的关键是推导出安培力表达式、感应电荷量表达式。对于非匀变速运动，研究速度可根据动量定理求解。
二．多选题（共3小题，满分18分，每小题6分）
（多选）8．（6分）（2022秋 海伦市校级期中）有经验的铁路养护人员可以根据火车鸣笛的声音判断火车的行驶方向，下列说法正确的是（　　）
A．所利用的原理是声波的多普勒效应
B．所利用的原理是声波的反射现象
C．火车鸣笛声调变高说明火车在靠近
D．火车鸣笛声调变高说明火车在远离
【考点】多普勒效应及其应用．
【专题】定性思想；推理法；分析综合能力．
【答案】AC
【分析】本题根据多普勒效应，频率与声源和听音者距离变化有关，即可解答。
【解答】解：根据多普勒效应，频率与声源和听音者距离变化有关，当听到的声音音调变低，说明接收到的声音的频率变小，表明火车离他远去，反之，当听到的声音音调变高，说明接收到的声音的频率变大，则火车向着他驶来，故铁路养护人员利用了声波的多普勒效应。故AC正确，BD错误。
故选：AC。
【点评】本题考查学生对实际情景：铁路养护人员根据声音判断火车行驶方向的分析，考查学生分析能力，解题关键是多普勒效应。
（多选）9．（6分）（2023秋 西城区校级月考）以下说法正确的是（　　）
A．若某处的电场强度为零，则试探电荷在该处所受电场力一定为零
B．若试探电荷在电场中某处不受电场力的作用时，则该处的电场强度一定为零
C．若某处的磁感应强度为零，则检验电流元在该处所受安培力一定为零
D．若检验电流元在磁场中某处不受安培力的作用时，则该处的磁感应强度一定为零
【考点】磁场、安培力和电流方向的相互判断；电场强度的定义、单位和方向．
【专题】定性思想；推理法；磁场 磁场对电流的作用；推理论证能力．
【答案】ABC
【分析】电场强度的方向与正检验电荷在该点所受电场力的方向相同，电场强度反映本身本身的特性，与检验电荷无关。磁感应强度描述磁场强弱和方向的物理量，与放入磁场中的电流元无关，由磁场本身决定。通电导线放在磁感应强度为零处，所受磁场力一定为零。由左手定则可知，安培力的方向与磁场方向及电流的方向相互垂直。
【解答】解：A、若某处的电场强度为零，则试探电荷在该处所受电场力一定为零，故A正确；
B、若试探电荷在电场中某处不受电场力的作用时，则该处的电场强度一定为零，故B正确；
C、若某处的磁感应强度为零，则检验电流元在该处所受安培力一定为零，故C正确；
D、电流元在磁场中所受安培力的作用与电流元与磁场之间的方向有关，若检验电流元在磁场中某处不受安培力的作用时，可能是电流元与磁场方向平行，而该处的磁感应强度不一定为零，故D错误。
故选：ABC。
【点评】对于磁感应强度可采用类比的方法学习，将磁感应强度与电场强度比较，抓住相似点进行理解和记忆，理解左手定则的应用。
（多选）10．（6分）（2024秋 海淀区期中）将如图所示的跳水过程简化为运动员沿竖直方向的运动。若运动员的质量为m，起跳后重心上升的最大高度为h，从最高点至入水后速度减为零的过程所用时间为t，重力加速度为g，不考虑空气阻力。根据题中信息，可以求得（　　）
A．在上升过程中，运动员重力势能的变化量
B．从入水到速度减为零的过程中，水的阻力对运动员做的功
C．在空中运动过程中，重力对运动员的冲量大小
D．从入水到速度减为零的过程中，水对运动员作用力的冲量大小
【考点】求变力的冲量；重力势能的计算；求恒力的冲量．
【专题】定性思想；推理法；动量与动能定理或能的转化与守恒定律综合；推理论证能力．
【答案】AD
【分析】根据动量定理和动能定理的定义逐项分析。
【解答】解：A、起跳后运动员重心上升的最大高度为h，重力势能的变化量为ΔEp＝﹣WG＝mgh，故A正确；
B、从入水到速度减为零的过程，Wf+EK+mgH＝0，入水后速度减为零的深度未知，不能确定水的阻力对运动员做的功，故B错误；
C、不能确定运动员在空中运动的时间，所以在空中运动过程中，重力对运动员的冲量大小不能确定，故C错误；
D、根据动量定理可得If﹣mgt＝0，解得If＝mgt，从入水到速度减为零的过程中，水对运动员作用力的冲量大小为mgt，故D正确。
故选：AD。
【点评】考查对动量定理和动能定理的理解，熟悉其定义。
三．实验题（共5小题）
11．（2024 龙岗区校级模拟）某同学通过双缝干涉实验测量光的波长，实验装置如图（a）所示。
（1）一毛玻璃屏上相邻亮条纹的间距可利用测量头测出，如图（b）所示。先将测量头分划板中心刻线与一明条纹中心P重合，其读数为0.822mm，然后沿同一方向转动手轮，使分划板中心刻线移过4条暗条纹，与另一明条纹中心P′重合，相应的读数如图（c）所示，该读数为 　20.502　 mm。
（2）已知双缝间的距离为0.2mm，双缝到屏的距离为1.5m，此单色光波长是 　6.56×10﹣4　 mm。（保留三位有效数字）
（3）若改用波长更短的单色光重复上述实验，条纹间距将 　变小　 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【考点】用双缝干涉测量光的波长．
【专题】定量思想；实验分析法；光的干涉专题；实验探究能力．
【答案】（1）20.502（20.501也对）；（2）6.56×10﹣4；（3）变小。
【分析】（1）螺旋测微器的读数等于固定刻度读数与可动刻度读数之和，需要估读一位。
（5）先求出相邻两亮条纹的间距，再根据双缝干涉条纹间距公式求出波长。
（3）根据双缝干涉条纹间距公式分析条纹间距的变化。
【解答】解：（1）图（c）的该读数为
20.5mm+0.2×0.01mm＝20.502mm
（2）已知条纹PP'间还有3条亮条纹，则相邻两亮条纹的间距为
Δxmm＝4.92mm
由干涉条纹的间距公式解得
λ＝6.56×10﹣4mm
（3）由干涉条纹的间距公式可得，换波长更短的单色光重复上述实验，条纹间距将变小。
故答案为：（1）20.502（20.501也对）；（2）6.56×10﹣4；（3）变小。
【点评】本题考查双缝干涉实验的相关应用，要理解实验原理，掌握螺旋测微器的读数方法，能根据双缝干涉条纹间距公式计算波长，计算时要注意单位换算。
12．（2023秋 辛集市期末）某同学在学习完单摆的相关知识后，想要在家利用手边的物品测量本地的重力加速度。用不规则的钥匙扣代替小球做成简易单摆装置，手机上的计时功能代替秒表，实验过程如下：
（1）用家中软尺测得悬挂点O到钥匙扣连接处M的长度为l；
（2）拉开较小角度后将钥匙扣由静止释放，并在钥匙扣第1次通过最低点按下计时“开始”按钮，用手机记录钥匙扣发生N次全振动的时间为t，则单摆的周期T为 　　 ；
（3）若该同学改变细线长度后只做两次实验，得到两组长度和周期的数据：l1、T1、l2、T2，利用数据测得重力加速度为 　　 ；
（4）若该同学多次改变细线长度得到多组数据，描点作出得到T2﹣l图像，得到的图像可能是图中三条曲线的 　c　 （填“a”“b”或“c”）曲线；
（5）钥匙扣的形状不规则，对上述实验测得的重力加速度 　无　 （填“有”或者“无”）影响。
【考点】用单摆测定重力加速度．
【专题】实验题；实验探究题；定量思想；实验分析法；单摆问题；实验探究能力．
【答案】（2）；（3）；（4）c；（5）无。
【分析】（2）根据全振动的时间计算周期；
（3）根据单摆周期公式推导；
（4）根据单摆周期公式推导，结合图像判断；
（5）根据误差分析判断。
【解答】解：（2）发生N次全振动的时间为t，则单摆的周期为
（3）设摆线末端与钥匙扣重心间的距离为r，根据单摆周期公式
可得
，
联立可得重力加速度为
（4）根据
可得
故T2与l为一次函数关系，且与纵轴正半轴有截距。
故选c。
（5）由（3）（4）数据处理分析可知，钥匙扣的形状不规则虽导致重心位置无法测量，但对重力加速度的测量无影响。
故答案为：（2）；（3）；（4）c；（5）无。
【点评】本题关键掌握利用单摆测量重力加速度的实验原理和利用图像处理数据的方法。
13．（2025春 成都期中）如图所示，手机防窥膜的原理可以解释为“超微细百叶窗技术”，某种防窥屏由透明介质和对光完全吸收的屏障构成，其中屏障垂直于屏幕平行排列，可实现对每一个像素单元的可视角度θ的控制。发光像素单元紧贴手机屏幕，可视为点光源，位于相邻两屏障的正中间。若屏障的高度为，相邻屏障的间隙为2d。求：
（1）从介质射向空气中的光线的最大入射角；
（2）若要使最大入射角的光线能从透明介质射入空气中，透明介质的折射率的最大值？
【考点】光的折射与全反射的综合问题．
【专题】定量思想；推理法；光的折射专题；推理论证能力．
【答案】（1）点光源在透明介质中对应的最大入射角为30°；
（2）透明介质的折射率的最大值为2。
【分析】（1）当光线沿着屏障上边缘射向透明介质与空气的分界面时入射角最大，根据几何关系求最大入射角；
（2）当光线在透明介质与空气的分界面发生全反射时，根据折射定律求此时透明介质的折射率，再得到透明介质的折射率的最大值。
【解答】解：（1）当光线沿着屏障上边缘射向透明介质与空气的分界面时入射角最大，如图所示。
由几何关系可得入射角满足tanθ
可得最大入射角为
θ＝30°
（2）当光线在透明介质与空气的分界面发生全反射时，由折射定律有n0
解得n0＝2
答：（1）点光源在透明介质中对应的最大入射角为30°；
（2）透明介质的折射率的最大值为2。
【点评】本题考查折射定律在实际场景中的应用，理解题意是关键，几何光学作出光路图是解题的前提，应用几何知识结合物理原理解答。
14．大小、形状完全相同，质量分别为300g和200g的两个物体在无摩擦的水平面上相向运动，速度分别为50cm/s和100cm/s。
（1）如果两物体碰撞并黏合在一起，求它们共同的速度大小；
（2）求碰撞后损失的动能；
（3）如果碰撞是弹性碰撞，求两物体碰撞后的速度大小。
【考点】用动量守恒定律解决简单的碰撞问题；动量守恒与能量守恒共同解决实际问题；机械能守恒定律的简单应用．
【专题】定量思想；推理法；动量定理应用专题；推理论证能力．
【答案】（1）如果两物体碰撞并结合在一起，求它们共同的速度大小为0.1m/s；
（2）求碰撞后损失的动能为0.135J；
（3）如果碰撞是弹性碰撞，两物体碰撞后的速度大小分别为0.7m/s、0.8m/s。
【分析】两物体碰撞时动量守恒，结合动量守恒定律求出碰撞后的末速度，结合能量守恒求出碰撞后损失的动能。
若为弹性碰撞，则动量守恒，机械能守恒，结合动量守恒定律和机械能守恒定律求出碰后的速度大小。
【解答】解：（1）规定200g的物体速度方向为正方向，根据动量守恒定律得，m1v1+m2v2＝（m1+m2）v，
即﹣0.3×0.5v+0.2×1v＝0.5v，
解得v＝0.1m/s。
（2）根据能量守恒得，
代入数据解得ΔE＝0.135J。
（3）若碰撞为弹性碰撞，则动量守恒，机械能守恒，规定200g的物体速度方向为正方向，
m1v1+m2v2＝m1v1′+m2v2′，
，
代入数据解得v1′＝0.7m/s，v2′＝﹣0.8m/s。
答：（1）如果两物体碰撞并结合在一起，求它们共同的速度大小为0.1m/s；
（2）求碰撞后损失的动能为0.135J；
（3）如果碰撞是弹性碰撞，两物体碰撞后的速度大小分别为0.7m/s、0.8m/s。
【点评】解决本题的关键知道弹性碰撞的过程，动量守恒、机械能守恒，完全非弹性碰撞，动量守恒，机械能不守恒，且机械能损失最多。
15．（2025 薛城区校级二模）如图所示，空间直角坐标系Oxyz（z轴未画出，正方向向外）中，xOy平面内半径为R的圆形区域与y轴相切于O点，圆心在O1处，区域内的匀强磁场沿z轴正方向，磁感应强度为B1，x＞0区域内，匀强电场和匀强磁场的方向均沿x轴正方向，电场强度为E，磁感应强度为B2。xOy平面的第三象限内有一平行于x轴的线状粒子发射器，中点在O2处，O1与O2的连线平行于y轴，粒子发射器可在宽度为1.6R的范围内沿y轴正方向发射质量为m，电荷量为q（q＞0）的同种粒子，发射速度大小可调，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6。
（1）若从O2点发出的粒子，飞出磁场时速度偏转了60°角，求该粒子的速度大小v1；
（2）若粒子的发射速度大小求在磁场中运动时间最长的粒子进入圆形磁场时的位置到O1O2的距离；
（3）调整粒子发射速度的大小为某一值时，所有粒子均从O点飞出圆形磁场。求从发射器最左端发射的粒子进入x＞0区域后，运动轨迹上与x轴距离最远点的位置坐标。
【考点】带电粒子由磁场进入电场中的运动．
【专题】定量思想；推理法；带电粒子在电场中的运动专题；带电粒子在磁场中的运动专题；分析综合能力．
【答案】（1）该粒子的速度大小v1为；
（2）在磁场中运动时间最长的粒子进入圆形磁场时的位置到O1O2的距离为；
（3）从发射器最左端发射的粒子进入x＞0区域后，运动轨迹上与x轴距离最远点的位置坐标为。
【分析】（1）画出粒子的运动轨迹，由几何关系和洛伦兹力提供向心力求该粒子的速度大小v1；
（2）由几何关系和洛伦兹力提供向心力求在磁场中运动时间最长的粒子进入圆形磁场时的位置到O1O2的距离；
（3）由几何关系和洛伦兹力提供向心力再结合运动学公式求运动轨迹上与x轴距离最远点的位置坐标。
【解答】解：（1）粒子运动轨迹如图甲所示，设轨迹半径为r1
由几何关系得：
r1 tan30°＝R
洛伦兹力充当向心力：
解得
（2）由
得：
设从C点进，D点出的粒子在磁场中运动时间最长，则CD为圆形磁场的直径
粒子运动轨迹如图乙所示，∠CO4D＝90°，由几何关系得：
r2 sinα＝R
解得：
由几何关系得：该粒子的入射位置到O1O2的距离
（3）由题意得：粒子在圆形磁场中的运动半径
r3＝R
由
得：
发射器最左端发射的粒子运动轨迹如图丙所示，设该粒子运动到O点时其速度方向与x轴正方向夹角为β
由几何关系
r3+r3sinβ＝1.8R
得
sinβ＝0.8
vx＝v3 cosβ，vy＝v3 sinβ
由题意得：该粒子的运动可视为沿x轴正方向的匀加速直线运动和垂直于x轴平面内的匀速圆周运动的合运动
解得
粒子轨迹上的点与x轴的最远距离为
则粒子从经过O点开始运动到距离x轴最远处的时间为
由
得
即粒子运动轨迹上与x轴距离最远的位置坐标为
答：（1）该粒子的速度大小v1为；
（2）在磁场中运动时间最长的粒子进入圆形磁场时的位置到O1O2的距离为；
（3）从发射器最左端发射的粒子进入x＞0区域后，运动轨迹上与x轴距离最远点的位置坐标为。
【点评】本题考查带电粒子在电场和磁场的组合场中的运动，要求学生能正确分析带电粒子的运动过程和运动性质，熟练应用对应的规律解题。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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