一、选择题(本大题共12小题，每小题4分，共48分，每小题至少有一个选项是正确的，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分)

1．如图所示，小车与木箱紧挨着静止放在光滑的水平冰面上，现有一男孩站在小车上用力向右迅速推出木箱．关于上述过程，下列说法中正确的是

A．男孩和木箱组成的系统动量守恒

B．小车与木箱组成的系统动量守恒

C．男孩、小车与木箱三者组成的系统动量守恒

D．木箱的动量增量与小车（包含男孩）的动量增量相同

2．当车辆发生碰撞事故时，为了尽可能地减轻驾乘人员的伤害程度，在汽车内前方（正副驾驶位）设置了安全气囊，在汽车发生猛烈撞击时安全气囊将自动弹出．则该安全气囊的功能是：

A．减小驾乘人员的动量变化率 B．减小驾乘人员受到的冲量

C．减小驾乘人员的动量变化量 D．减小驾乘人员与气囊的作用时间

3．如图所示，纵坐标表示两个分子间引力、斥力的大小，横坐标表示两个分子间的距离，图中两条曲线分别表示两分子间引力、斥力的大小随分子间距离的变化关系，e为两曲线的交点，则下列说法正确的是

A．若两个分子间距离稍稍大于e点的横坐标，则分子间作用力表现为引力

B．ab为引力曲线，cd为斥力曲线，e点横坐标的数量级为10-20 m

C．ab为斥力曲线，cd为引力曲线，e点横坐标的数量级为10-10 m

D．当两个分子间距增大时，则分子势能一定增大

4．如图所示，物体放在轻弹簧上，沿竖直方向在P、Q之间做简谐运动．在物体沿DC方向由D点运动到C点的过程中 (D、C两点在图上没有标出)，弹簧的弹性势能减少了3.0 J，物体的重力势能增加了1.0 J．则在这段过程中

A．物体经过D点时运动方向是指向平衡位置的

B．物体的动能增加了4.0 J

C．D点的位置一定在平衡位置以下

D．物体经过D点时的加速度正在增大

5.在如图所示的倾角为θ的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度大小为B的匀强磁场，区域I的磁场方向垂直斜面向上，区域Ⅱ的磁场方向垂直斜面向下，磁场的宽度均为L，一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形导线框，由静止开始沿斜面下滑，当ab边刚越过GH进入磁场Ⅰ区时，恰好以速度 v1做匀速直线运动；当ab边下滑到JP与MN的中间位置时，线框又恰好以速度v2做匀速直线运动，从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程中，线框的动能变化量为△Ek，重力对线框做功大小为W1，安培力对线框做功大小为W2，下列说法中正确的有

A．在下滑过程中，由于重力做正功，所以有v2＞v1

B．从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程中，机械能守恒

C．从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程，有（W1－△Ek）机械能转化为电能

D．从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程中，线框动能的变化量大小为△Ek= W1

6．图甲是某燃气炉点火装置的原理图．转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交变电压，并加在一理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，为交流电压表．当变压器副线圈电压的瞬时值大于5000V时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体．以下判断正确的是

A．电压表的示数等于5V B．电压表的示数等于
V

C．实现点火的条件是
D．实现点火的条件是

7．两个半径不同、有缺口的金属圆环在缺口处相连，如图所示，当磁场的磁感应强度B增强时，内、外金属环上的感应电流的方向应为

A．内环顺时针，外环逆时针

B．内环逆时针，外环顺时针

C．内、外环均为顺时针

D．内、外环均为逆时针

8．在光滑水平面上A、B两球沿同一直线向右运动，A追上B发生碰撞，碰前两球动量分别为
、
，则碰撞过程中两物体的动量变化可能的是

A．
，

B．
，

C．
，

D．
，

9.如图，在竖直向下的y轴两侧分布有垂直纸面向外和向里的磁场，磁感应强度均随位置坐标按B= Bo+ ky（k为正常数）的规律变化．两个完全相同的正方形线框甲和乙的上边均与y轴垂直，甲的初始位置高于乙的初始位置，两线框平面均与磁场垂直．现同时分别给两个线框一个竖直向下的初速度vl和v2，设磁场的范围足够大，且仅考虑线框完全在磁场中的运动，则下列说法正确的是

A．运动中两线框所受磁场的作用力方向一定相同

B．若
，则开始时甲线框的感应电流一定大于乙线框的感应电流

C．若
，则开始时甲线框所受磁场的作用力小于乙线框所受磁场的作用力

D．若
，则最终达到各自稳定状态时甲线框的速度可能大于乙线框的速度

10．如图所示是单摆做阻尼运动的位移－时间图线，下列说法中正确的是(　　)

A．摆球在P与N时刻的势能相等

B．摆球在P与N时刻的动能相等

C．摆球在P与N时刻的机械能相等

D．摆球在P时刻的机械能大于N时刻的机械能

11．如下图甲所示，U形金属框架abcd、ad与bc相距L＝0.2 m，其平面与水平面成θ＝30°角．质量为m＝1 kg的导体棒PQ与ad、bc接触良好，回路的总电阻为R＝1 Ω.整个装置放在垂直于框架平面的变化磁场中，磁场的磁感应强度B随时间t的变化情况如图乙所示（设图甲中B的方向为正方向）．t＝0时，导体棒PQ与cd距离x0＝0.5 m．若PQ始终静止，关于PQ与框架间的摩擦力大小在0～0.2 s时间内的变化情况，g取10 m/s2，下面判断正确的是

A．一直增大　　　　 B．一直减小

C．先增大后减小 D．先减小后增大

12.远距离输电装置如图所示，升压变压器和降压变压器均是理想变压器，当K由2改接为1时，下列说法正确的是

A．电压表读数变大 B．电流表读数变大

C．电流表读数变小 D．输电线损失的功率减小

二、实验题（本题共2小题，共18分）

13．（4分）霍尔元件是一种广泛应用于各领域的磁传感器，如在翻盖手机中，常用来控制翻盖时开启或关闭运行程序．小梅同学在测试某霍尔元件特性时，通以如图所示方向电流，磁场方向垂直工作面，宽为d（M、N间距离），厚为h（图中上下面距离），当MN两端将出现电压UMN，则（　　）

A．MN两端电压UMN仅与磁感应强度B有关

B．已知该霍尔元件形成电流的自由电荷是电子，则MN两端电压UMN＜0

C．若增大霍尔元件宽度d，则MN两端电压UMN一定增大

D．通过控制磁感应强度B可以改变MN两端电压UMN

14．（14分）小刚同学设计了一个用电磁打点计时器验证动量守恒定律的实验：

甲 乙

（1）下面是实验的主要步骤：

①把长木板放置在水平桌面上，其中一端用薄木片垫高；

②把打点计时器固定在长木板的一端；

③将纸带穿过打点计时器并固定在小车A的一端；

④把小车A的前端固定橡皮泥，让小车B静止的放置在木板上；

⑤先 ，再 ，接着与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体继续运动；（以上两空填写后续描述中的字母符号：a．推动小车A使之运动，b．接通电源）

⑥关闭电源，取下纸带，换上新纸带，重复步骤③④⑤，选出较理想的纸带如图乙所示；

⑦用天平测得小车A的质量为m1＝0.4 kg，小车B的质量为m2＝0.2 kg．

（2）在上述实验步骤中，还需完善的步骤是 （填写步骤序号并完善该步骤）

（3）若已测得打点纸带如图乙所示，并测得各计数点间距（已标在图上）．A为运动的起点，则应选________段来计算A碰前的速度．应选________段来计算A和B碰后的共同速度；（以上两空选填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”）

（4）根据以上实验数据计算，碰前两小车的总动量为________ kg·m/s，碰后两小车的总动量为________ kg·m/s.（以上两空结果保留三位有效数字）

（5）试说明（4）问中两结果不完全相等的主要原因是__________________________．

三．计算题（共34分，要求写出必要的文字说明及计算过程）

15.（10分）质量为2kg的平板车Q上表面水平，原来静止在光滑水平面上，平板车左端静止着一块质量为2kg的物体P，一颗质量为0.01kg的子弹以700m/s的速度水平瞬间射穿P后，速度变为100m/s，若P、Q之间的动摩擦因数为0.5，则：

（1）子弹打穿P后，物体P的速度多大？

（2）若最终P没有从小车上掉下来，小车至少多长？

16．（10分）如图甲所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置，其宽度L＝1 m，一匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M与P之间连接阻值为R＝0.40 Ω的电阻，质量为m＝0.01kg、电阻为r＝0.30 Ω的金属棒ab紧贴在导轨上．现使金属棒ab由静止开始下滑，下滑过程中ab始终保持水平，且与导轨接触良好，其下滑距离s与时间t的关系如图乙所示，图象中的OA段为曲线，AB段为直线，导轨电阻不计，g＝10 m/s2（忽略ab棒运动过程中对原磁场的影响），求：

（1）磁感应强度B的大小；

（2）金属棒ab在开始运动的第1.7s内，通过电阻R的电荷量；

（3）金属棒ab在开始运动的第1.7 s内，电阻R上产生的热量．

17. （14分）如图所示，两根与水平面成θ＝30(角的足够长光滑金属导轨平行放置，导轨间距为L＝1m，导轨底端接有阻值为0.5(的电阻R，导轨的电阻忽略不计。整个装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面斜向上，磁感应强度B＝1T。现有一质量为m＝0.2 kg、电阻为0.5(的金属棒用细绳通过光滑滑轮与质量为M＝0.5 kg的物体相连，细绳与导轨平面平行。将金属棒与M由静止释放，棒沿导轨运动了2 m后开始做匀速运动。运动过程中，棒与导轨始终保持垂直接触。（取重力加速度g=10m/s2）求：

（1）金属棒匀速运动时的速度；

（2）棒从释放到开始匀速运动的过程中，电阻R上产生的焦耳热；

（3）若保持某一大小的磁感应强度B1不变，取不同质量M的物块拉动金属棒，测出金属棒相应的做匀速运动的v值，得到实验图像如图所示，请根据图中的数据计算出此时的B1；

（4）改变磁感应强度的大小为B2，B2＝2B1，其他条件不变，请在坐标图上画出相应的v—M图线，改变磁感应强度的大小为B2，B2＝2B1，其他条件不变，请在坐标图上画出相应的v—M图线，并请说明图线与M轴的交点的物理意义。

参考答案：

14．⑥b，a（2分）

（2）①调节薄木片的位置，轻推小车能使之匀速下滑； （2分）

（3）BC，DE （各2分）

（4）0.420，0.417 （各2分）

（5）纸带处的摩擦、空气阻力等造成动量不守恒 （2分）

16.解：（1）根据图像可得：1.7s后金属棒达到了最大速度。

由已知条件金属棒达到最大速度时受到的安培力等于重力。

（2）

或：

（3）根据能量守恒可得：