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滨海新区2024-2025学年度第二学期期末模拟题4
单项选择题（每小题4分，共32分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的。
1.有关物理学史和物理方法，下列说法正确的是（　）
A．法拉第提出电荷周围存在电场，并发现了电流周围存在磁场
B．根据可知进入磁场的带电粒子一定受到洛伦兹力的作用
C．英国物理学家麦克斯韦建立了电磁场理论，预言电磁波存在且用实验证实了电磁波的存在
D．安培根据通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似提出了“分子电流假说”
2．日常生活和生产中，很多现象和原理都会涉及物理相关知识，针对下面四幅图，下列说法正确的是（ ）

A．图甲中雨后的彩虹是光的干涉现象
B．图乙中观察者接收到的飞奔而来的列车的鸣笛声频率变大
C．图丙中减小空气层的夹角，干涉条纹间距变小
D．图丁中真空冶炼炉冶炼金属是利用高频交流电流产生的热量
3．下列说法正确的是（　　）
A．无线电波比可见光更容易发生衍射现象，更容易沿直线传播
B．测体温的额温枪是通过测量人体辐射的紫外线进行测温
C．光的干涉和衍射现象说明光是一种横波
D．用激光直接照射双缝，进行双缝干涉实验，是应用了激光的相干性好
4．人们对手机的依赖性越来越强，有些人喜欢躺着看手机，经常出现被手机砸伤眼睛的情况。若手机重量为1.5N，从距人眼约20cm的高度由静止掉落，砸到眼睛后手机未反弹，眼睛受到手机的冲击时间约为0.1s，不计空气阻力，则下列估算正确的是（　　）
A．手机与眼睛作用的过程中动量变化了
B．手机对眼睛的冲量大小为
C．手机对眼睛的作用力大小为4.5N
D．手机对眼睛的冲量大小为
5．某振源振动的位移y随时间t变化的关系式为，位移y的单位为m，时间t的单位为s，该振动在某均匀介质中形成简谐横波。则（　）
A．介质中各质点的振幅为0.2m
B．介质中各质点的频率为2.5Hz
C．介质中各质点的起振方向为y轴正方向
D．已振动的各质点在任意时间内的路程均为
6．频率不同的两束单色光1和2以相同的入射角从同一点射入一上下表面平行等厚玻璃板后，其光路如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．单色光1的波长大于单色光2的波长
B．在玻璃中单色光1的传播速度小于单色光2的传播速度
C．改变空气中光线的入射角，在玻璃板下表面可能发生全反射
D．单色光1从玻璃到空气的全反射临界角大于单色光2从玻璃到空气的全反射临界角
7．一列简谐横波沿直线传播，该直线上平衡位置相距9m的a、b两质点的振动图像如右图所示，则在A、B、C、D图中描述该波的图像不可能出现的是（　　）
A． B．
C． D．
8．如图所示，灯LA、LB完全相同，带铁芯的线圈L的直流电阻为灯泡电阻的一半，S闭合电路稳定时，两灯都能发光，则下列关于自感现象分析正确的是（ ）
A．S断开瞬间，LA、LB都缓慢熄灭
B．S断开瞬间，LA闪一下后缓慢熄灭，LB立即熄灭
C．S闭合瞬间，LA比LB先亮起来，稳定时一样亮
D．S闭合瞬间，LA、LB同时发光，LA逐渐变亮，LB逐渐变暗，稳定时LA更亮
二、不定项选择题(每小题4分，共16分。每小题给出的四个选项中都有多个选项是正确的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，选错或不答的得0分。)
9．以下四幅图中，图甲为“共振曲线”，图乙为“双缝干涉”实验，图丙为“用干涉法检测工件表面平整度”实验，图丁为“研究光的偏振现象”实验，针对这四幅图，下列说法中正确的是（ ）

A．由图甲可知，驱动力频率越大，能量越大，受迫振动的振动幅度越大
B．图乙实验中，若只将光源由蓝色光改为绿色光，则两相邻亮条纹间距离增大
C．图丙中，若将薄片向右移动，条纹间距将变小
D．图丁中，当M固定不动，将N从图示位置开始绕水平轴在竖直面内缓慢转动的过程中，光屏P上光的亮度保持不变
10．如图所示，O点为半圆形区域的圆心，该区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B，ON为圆的半径，长度为R，从圆上的A点沿AO方向以速度v射入一个不计重力的粒子。粒子从N点离开磁场。已知。下列说法正确的是（　 　）
A．粒子带正电荷 B．粒子做圆周运动的半径为R
C．粒子的比荷为 D．粒子在磁场中的运动时间为
11.如图所示，小型交流发电机两磁极N、S间的磁场可视为匀强磁场，磁感应强度大小。矩形金属线圈ABCD的匝数，面积，线圈内阻和导线电阻不计，线圈绕垂直于磁场的水平轴逆时针匀速转动，角速度。变压器为理想变压器，电压表和电流表均为理想交流电表，、均为定值电阻，R为滑动变阻器。现将开关S断开，观察到电流表的示数减小了0.2 A，电流表的示数减小了0.8 A，则下列说法正确的是（ ）
A．电压表的示数为200 V
B．变压器原、副线圈匝数之比为
C．电压表示数变化量的大小与电流表示数变化量的大小的比值不变
D．若再将滑动变阻器的滑片向下滑动，则电压表示数变大
12.回旋加速器利用带电粒子在磁场中做圆周运动的特点，使粒子在较小的空间范围内经过电场的多次加速获得较大的能量。如图所示为一种改进后的回旋加速器示意图，其中盒缝间的加速电场场强大小恒定，且被限制在MN板间，带电粒子从处以速度沿电场线方向射入加速电场，经加速后进入D形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动，下列说法正确的是（ 　　）
A．带电粒子每运动一周被加速两次
B．粒子每运动一周半径的增加量都相等
C．增大板间电压，粒子最终获得的最大动能不变
D．加速电场方向不需要做周期性的变化
三、实验题（本题共2小题，共10分）
13．某同学在做“验证动量守恒定律”的实验，实验室具备的实验器材有：斜槽轨道，大小相等、质量不同的小钢球A、B，刻度尺，白纸，圆规，重垂线一条。实验装置如图甲所示，为不放B球时A球的平均落点，点和点分别为碰撞后A球和B球的平均落点。
（1）对于实验中注意事项、测量器材和需要测量的物理量，下列说法中正确的是________。
A．实验前调节轨道时应注意槽的末端的切线是水平的
B．实验中要保证每次让A球从斜槽轨道上同一高度处由静止释放
C．实验中还缺少的器材有复写纸和秒表
D．实验中需要测量的物理量只有A球的质量和B球的质量
（2）在时，实验中记下了、、、四个点的位置（如图乙所示），若满足碰撞中动量守恒，则A球与B球质量之比的比值为 （结果保留两位有效数字）
14．某实验小组用双缝干涉测量光的波长，实验装置如图甲所示。
（1）将实验仪器按要求安装在光具座上，在图甲中A、B处分别应该安装的器材和滤光片的位置依次是___________。
A．A处为单缝、B处为双缝、滤光片在凸透镜和A之间
B．A处为单缝、B处为双缝、滤光片在目镜处
C．A处为双缝，B处为单缝、滤光片在遮光筒内
（2）已知双缝间距离，双缝到毛玻璃屏间的距离为，实验时先转动测量头上的手轮，使与游标卡尺相连的分划线对准图乙所示的第1条明条纹中心，此时游标卡尺示数如图丙所示，然后再转动手轮，使与游标卡尺相连的分划线向右边移动，直到对准第5条明条纹中心，此时游标卡尺示数如图丁所示，则游标卡尺上的读数_________mm。由以上已知数据和测量数据，可测得该单色光的波长是_______m。（计算结果保留两位有效数字）
四、综合题（本题共3小题，共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。)
15.(12分）光滑水平面上放着质量mA＝2.5kg的物块A与质量mB＝1.5kg的物块B，A与B均可视为质点，物块A、B相距L0＝0.4m，A、B间系一长L＝1.0m的轻质细绳，开始时A、B均处于静止状态，如图所示。现对物块B施加一个水平向右的恒力F＝5N，物块B运动一段时间后，绳在短暂时间内被拉断，绳断后经时间t＝0.6s，物块B的速度达到v＝3m/s。求：
（1）绳拉断后瞬间的速度vB的大小；
（2）绳拉断过程绳对物块B的冲量I的大小；
（3）绳拉断过程绳对物块A所做的功W。
16.（14分）如图所示，足够长的粗糙绝缘斜面与水平面成固定在地面上，在斜面上虚线和与斜面底边平行，在、围成的区域有垂直斜面向上的有界匀强磁场，磁感应强度为；现有一质量为、边长、匝数、总电阻的正方形金属线圈，让边与斜面底边平行，从斜面上端静止释放，线圈刚好匀速穿过整个磁场区域，已知线圈与斜面间的动摩擦因数为，（取）求：
（1）线圈进入磁场区域时的速度大小；
（2）线圈释放时，边到的距离；
（3）整个线圈穿过磁场的过程中，流过线圈的电荷量及线圈上产生的焦耳热。
17、（16分）CT扫描是计算机X射线断层扫描技术的简称，CT扫描机可用于对病情的探测。图（a）是某种CT机主要部分的剖面图，其中X射线产生部分的示意图如图（b）所示。图（b）中M、N之间加有恒为U的加速电压；高度足够高、宽度为d的虚线框内有垂直纸面的匀强磁场。电子枪中发出的电子束（初速可视为零）在M、N之间加速后以一定的速度水平射入偏转磁场，速度方向改变60°后打到圆形靶环上的P点产生X射线，探测器能够探测到竖直向上射出的X射线。已知电子质量为m、电量为e，忽略电子间相互作用，电子重力不计且始终在真空中运动。
（1）求偏转磁场的磁感应强度B的大小和方向
（2）电子在磁场中运动的时间；
（3）若撤去磁场，在虚线框内加一竖直方向的匀强电场，也可使电子偏转60°离开偏转电场，调整靶环位置，使电子仍打在P点产生X射线，求所加电场的电场强度E的大小和打在P点的电子的动能。滨海新区2024-2025学年度第二学期期末模拟题4
单项选择题（每小题4分，共32分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的。
1.有关物理学史和物理方法，下列说法正确的是（　）
A．法拉第提出电荷周围存在电场，并发现了电流周围存在磁场
B．根据可知进入磁场的带电粒子一定受到洛伦兹力的作用
C．英国物理学家麦克斯韦建立了电磁场理论，预言电磁波存在且用实验证实了电磁波的存在
D．安培根据通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似提出了“分子电流假说”
2．日常生活和生产中，很多现象和原理都会涉及物理相关知识，针对下面四幅图，下列说法正确的是（ ）

A．图甲中雨后的彩虹是光的干涉现象
B．图乙中观察者接收到的飞奔而来的列车的鸣笛声频率变大
C．图丙中减小空气层的夹角，干涉条纹间距变小
D．图丁中真空冶炼炉冶炼金属是利用高频交流电流产生的热量
3．下列说法正确的是（　　）
A．无线电波比可见光更容易发生衍射现象，更容易沿直线传播
B．测体温的额温枪是通过测量人体辐射的紫外线进行测温
C．光的干涉和衍射现象说明光是一种横波
D．用激光直接照射双缝，进行双缝干涉实验，是应用了激光的相干性好
4．人们对手机的依赖性越来越强，有些人喜欢躺着看手机，经常出现被手机砸伤眼睛的情况。若手机重量为1.5N，从距人眼约20cm的高度由静止掉落，砸到眼睛后手机未反弹，眼睛受到手机的冲击时间约为0.1s，不计空气阻力，则下列估算正确的是（　　）
A．手机与眼睛作用的过程中动量变化了
B．手机对眼睛的冲量大小为
C．手机对眼睛的作用力大小为4.5N
D．手机对眼睛的冲量大小为
5．某振源振动的位移y随时间t变化的关系式为，位移y的单位为m，时间t的单位为s，该振动在某均匀介质中形成简谐横波。则（　）
A．介质中各质点的振幅为0.2m
B．介质中各质点的频率为2.5Hz
C．介质中各质点的起振方向为y轴正方向
D．已振动的各质点在任意时间内的路程均为
6．频率不同的两束单色光1和2以相同的入射角从同一点射入一上下表面平行等厚玻璃板后，其光路如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．单色光1的波长大于单色光2的波长
B．在玻璃中单色光1的传播速度小于单色光2的传播速度
C．改变空气中光线的入射角，在玻璃板下表面可能发生全反射
D．单色光1从玻璃到空气的全反射临界角大于单色光2从玻璃到空气的全反射临界角
7．一列简谐横波沿直线传播，该直线上平衡位置相距9m的a、b两质点的振动图像如右图所示，则在A、B、C、D图中描述该波的图像不可能出现的是（　　）

A． B．
C． D．
8．如图所示，灯LA、LB完全相同，带铁芯的线圈L的直流电阻为灯泡电阻的一半，S闭合电路稳定时，两灯都能发光，则下列关于自感现象分析正确的是（ ）
A．S断开瞬间，LA、LB都缓慢熄灭
B．S断开瞬间，LA闪一下后缓慢熄灭，LB立即熄灭
C．S闭合瞬间，LA比LB先亮起来，稳定时一样亮
D．S闭合瞬间，LA、LB同时发光，LA逐渐变亮，LB逐渐变暗，稳定时LA更亮
二、不定项选择题(每小题4分，共16分。每小题给出的四个选项中都有多个选项是正确的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，选错或不答的得0分。)
9．以下四幅图中，图甲为“共振曲线”，图乙为“双缝干涉”实验，图丙为“用干涉法检测工件表面平整度”实验，图丁为“研究光的偏振现象”实验，针对这四幅图，下列说法中正确的是（ ）

A．由图甲可知，驱动力频率越大，能量越大，受迫振动的振动幅度越大
B．图乙实验中，若只将光源由蓝色光改为绿色光，则两相邻亮条纹间距离增大
C．图丙中，若将薄片向右移动，条纹间距将变小
D．图丁中，当M固定不动，将N从图示位置开始绕水平轴在竖直面内缓慢转动的过程中，光屏P上光的亮度保持不变
10．如图所示，O点为半圆形区域的圆心，该区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B，ON为圆的半径，长度为R，从圆上的A点沿AO方向以速度v射入一个不计重力的粒子。粒子从N点离开磁场。已知。下列说法正确的是（　 　）
A．粒子带正电荷 B．粒子做圆周运动的半径为R
C．粒子的比荷为 D．粒子在磁场中的运动时间为
11.如图所示，小型交流发电机两磁极N、S间的磁场可视为匀强磁场，磁感应强度大小。矩形金属线圈ABCD的匝数，面积，线圈内阻和导线电阻不计，线圈绕垂直于磁场的水平轴逆时针匀速转动，角速度。变压器为理想变压器，电压表和电流表均为理想交流电表，、均为定值电阻，R为滑动变阻器。现将开关S断开，观察到电流表的示数减小了0.2 A，电流表的示数减小了0.8 A，则下列说法正确的是（ ）
A．电压表的示数为200 V
B．变压器原、副线圈匝数之比为
C．电压表示数变化量的大小与电流表示数变化量的大小的比值不变
D．若再将滑动变阻器的滑片向下滑动，则电压表示数变大
12.回旋加速器利用带电粒子在磁场中做圆周运动的特点，使粒子在较小的空间范围内经过电场的多次加速获得较大的能量。如图所示为一种改进后的回旋加速器示意图，其中盒缝间的加速电场场强大小恒定，且被限制在MN板间，带电粒子从处以速度沿电场线方向射入加速电场，经加速后进入D形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动，下列说法正确的是（ 　　）
A．带电粒子每运动一周被加速两次
B．粒子每运动一周半径的增加量都相等
C．增大板间电压，粒子最终获得的最大动能不变
D．加速电场方向不需要做周期性的变化
三、实验题（本题共2小题，共10分）
13．某同学在做“验证动量守恒定律”的实验，实验室具备的实验器材有：斜槽轨道，大小相等、质量不同的小钢球A、B，刻度尺，白纸，圆规，重垂线一条。实验装置如图甲所示，为不放B球时A球的平均落点，点和点分别为碰撞后A球和B球的平均落点。
（1）对于实验中注意事项、测量器材和需要测量的物理量，下列说法中正确的是________。
A．实验前调节轨道时应注意槽的末端的切线是水平的
B．实验中要保证每次让A球从斜槽轨道上同一高度处由静止释放
C．实验中还缺少的器材有复写纸和秒表
D．实验中需要测量的物理量只有A球的质量和B球的质量
（2）在时，实验中记下了、、、四个点的位置（如图乙所示），若满足碰撞中动量守恒，则A球与B球质量之比的比值为 （结果保留两位有效数字）
14．某实验小组用双缝干涉测量光的波长，实验装置如图甲所示。
（1）将实验仪器按要求安装在光具座上，在图甲中A、B处分别应该安装的器材和滤光片的位置依次是___________。
A．A处为单缝、B处为双缝、滤光片在凸透镜和A之间
B．A处为单缝、B处为双缝、滤光片在目镜处
C．A处为双缝，B处为单缝、滤光片在遮光筒内
（2）已知双缝间距离，双缝到毛玻璃屏间的距离为，实验时先转动测量头上的手轮，使与游标卡尺相连的分划线对准图乙所示的第1条明条纹中心，此时游标卡尺示数如图丙所示，然后再转动手轮，使与游标卡尺相连的分划线向右边移动，直到对准第5条明条纹中心，此时游标卡尺示数如图丁所示，则游标卡尺上的读数_________mm。由以上已知数据和测量数据，可测得该单色光的波长是_______m。（计算结果保留两位有效数字）
四、综合题（本题共3小题，共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。)
15.(12分）光滑水平面上放着质量mA＝2.5kg的物块A与质量mB＝1.5kg的物块B，A与B均可视为质点，物块A、B相距L0＝0.4m，A、B间系一长L＝1.0m的轻质细绳，开始时A、B均处于静止状态，如图所示。现对物块B施加一个水平向右的恒力F＝5N，物块B运动一段时间后，绳在短暂时间内被拉断，绳断后经时间t＝0.6s，物块B的速度达到v＝3m/s。求：
（1）绳拉断后瞬间的速度vB的大小；
（2）绳拉断过程绳对物块B的冲量I的大小；
（3）绳拉断过程绳对物块A所做的功W。
16.（14分）如图所示，足够长的粗糙绝缘斜面与水平面成固定在地面上，在斜面上虚线和与斜面底边平行，在、围成的区域有垂直斜面向上的有界匀强磁场，磁感应强度为；现有一质量为、边长、匝数、总电阻的正方形金属线圈，让边与斜面底边平行，从斜面上端静止释放，线圈刚好匀速穿过整个磁场区域，已知线圈与斜面间的动摩擦因数为，（取）求：
（1）线圈进入磁场区域时的速度大小；
（2）线圈释放时，边到的距离；
（3）整个线圈穿过磁场的过程中，流过线圈的电荷量及线圈上产生的焦耳热。
17、（16分）CT扫描是计算机X射线断层扫描技术的简称，CT扫描机可用于对病情的探测。图（a）是某种CT机主要部分的剖面图，其中X射线产生部分的示意图如图（b）所示。图（b）中M、N之间加有恒为U的加速电压；高度足够高、宽度为d的虚线框内有垂直纸面的匀强磁场。电子枪中发出的电子束（初速可视为零）在M、N之间加速后以一定的速度水平射入偏转磁场，速度方向改变60°后打到圆形靶环上的P点产生X射线，探测器能够探测到竖直向上射出的X射线。已知电子质量为m、电量为e，忽略电子间相互作用，电子重力不计且始终在真空中运动。
（1）求偏转磁场的磁感应强度B的大小和方向
（2）电子在磁场中运动的时间；
（3）若撤去磁场，在虚线框内加一竖直方向的匀强电场，也可使电子偏转60°离开偏转电场，调整靶环位置，使电子仍打在P点产生X射线，求所加电场的电场强度E的大小和打在P点的电子的动能。
滨海新区2024-2025学年度第二学期期末模拟题4答案
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
D B D C C B B B BC CD AC CD
AB 2.5
14． A 9.6 6.2×10-7
15【详解】（1）绳断之后，对B应用动量定理有
解得
vB＝1m/s
（2）设绳拉断前的瞬间B的速度大小为v0，对B应用动能定理有
解得
设绳拉断后A获得的速度大小为vA。绳拉断的过程中，根据动量守恒定律有
解得
对A利用动量定理
绳拉断过程绳对物块B的冲量I的大小与绳对物块A的冲量I的大小相等。
（3）对物体A根据动能定理有
16【详解】（1）线框进入磁场前，由牛顿第二定律
解得
因为线框匀速进入磁场，由电磁感应定律及受力平衡
解得线圈进入磁场区域时的速度大小
（2）由匀加速直线运动规律
解得线圈释放时，边到的距离
（3）由，，得
又因为线框穿过磁场前后，所以；
线框全程匀速穿过磁场，则磁场宽度等于，由功能关系
解得
17．（1）；方向垂直纸面向里；；（2）；
【详解】（1）电子经过电场加速过程，根据动能定理可得
电子带负电，根据左手定则可知磁感应强度B方向垂直纸面向里，电子在磁场中的轨迹如图所示
有
由几何关系可得
联立解得
（2）电子在磁场中做圆周运动的周期
电子在磁场中运动的时间
联立解得
（3）电子在偏转电场中做类平抛运动，设在偏转电场中运动时间为，则有
联立可得
又由
电子离开电场时的动能即为打在靶上P点的动能为

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