安徽省黄山市屯溪第一中学2024-2025学年高二下学期期中考试物理试卷

安徽省黄山市屯溪一中2024-2025学年高二期中考试 物理 一、单选题 1.关于波，以下说法正确的是(    ) A. 电磁波是由变化的电场和磁场组成的纵波 B. 要有效地发射电磁波，振荡电路必须有足够大的振荡频率 C. 频率不相同的两列波也能发生干涉 D. 当波源和观察者都发生运动时，才能观察到多普勒效应 2.图甲是交流发电机的示意图，两磁极之间的磁场可视为匀强磁场，金属线圈绕转轴匀速转动。为电流传感器与计算机相连，为定值电阻，线圈电阻为，其余电阻不计。图乙为计算机上显示的电流数据随时间变化的图像，下列说法中正确的是(    ) A. 金属线圈恰好处于图甲所示的位置时感应电动势最大 B. 金属线圈转动一圈的过程中电流方向改变一次 C. 时刻穿过线圈的磁通量的绝对值最大，磁通量变化率最小 D. 时刻总磁通量变化量为 3．在理想LC振荡电路中的某时刻，电容器极板间的电场强度E的方向、线圈电流产生的磁场方向如图所示，灵敏电流计电阻不计。下列说法正确的是（　　） A．流过电流计的电流方向向左 B．电容器的电荷量正在减小 C．线圈中的磁感应强度正在增大 D．电容器两板间的电场强度恒定不变 4.、两球在光滑水平面上，，，A球沿AB连线方向以做直线运动，B球静止，当与发生碰撞后，、两球速度的不可能是  (    ) A. ， B. ， C. ， D. ， 5.运动员在水上做飞行运动表演，他操控喷射式悬浮飞行器将水带竖直送上来的水等速率反转180°后向下喷出，令自己悬停在空中，如图所示。已知运动员与装备的总质量为90 kg，两个喷嘴的直径均为10 cm，已知重力加速度大小g＝10 m/s2，水的密度ρ＝1.0×103 kg/m3，则喷嘴处喷水的速度大约为(　　) A．2.7 m/s B．5.4 m/s C．7.6 m/s D．10.8 m/s 6.时刻波动图像如图甲所示，的纵坐标m，质点P的振动图像如图乙所示，下列说法正确的是(    ) A. 波向轴负方向传播 B. 波速为 C. 末，质点P运动到点 D. 末，向下运动 7.如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比：：，原线圈电路中接入正弦交流电压，电流表为理想交流电表。已知，，开关闭合前、后电流表示数之比为：。下列说法正确的是(    ) A. 定值电阻 B. 开关断开时，副线圈磁通量变化率的最大值为 C. 开关闭合时，原线圈的输入功率最大 D. 开关断开时，电路中消耗的总功率为 8. 如图（a），在光滑绝缘水平桌面内建立直角坐标系Oxy，空间内存在与桌面垂直的匀强磁场。一质量为m、带电量为q的小球在桌面内做圆周运动。平行光沿x轴正方向照射，垂直光照方向放置的接收器记录小球不同时刻的投影位置。投影坐标y随时间t的变化曲线如图（b）所示，则（　　） A. 磁感应强度大小为 B. 投影的速度最大值为 C. 时间内，投影做匀速直线运动 D. 时间内，投影的位移大小为 二、多选题：本大题共2小题 9．在纸面上有两波源和相距3m，频率均为2Hz，以为原点建立如图所示的坐标系，t=0时波源从平衡位置开始垂直纸面向上做简谐运动，所激发的横波在均匀介质中向四周传播。t=0.25s时波源也开始垂直纸面向上做简谐运动，在t=0.75s时两列简谐波的最远波峰传到了图示中的两个圆的位置。则（　　） A．波的传播速度为4m/s B．虚线x=1.5m为振动加强区 C．t=1.0s时波谷与波谷相遇的点共有2个 D．t=1.0s后和连线上有2个振动减弱的位置 10.如图所示，在距地面高为的水平平台上固定着间距为的两平行光滑金属轨道，该轨道由圆弧、竖直轨道和、水平轨道组成，在的右侧分布着方向竖直向上、磁感应强度为的范围足够大的匀强磁场。质量为、长度为的金属棒静止放在水平轨道处。现将质量为、长度也为的金属棒，由圆弧轨道圆心等高处无初速度释放，在轨道末端处与金属棒发生了弹性碰撞，冲出轨道之后，金属棒、均落在距平台轨道末端水平距离为的地面处。已知重力加速度为，轨道的电阻忽略不计，金属棒、在运动过程中始终保持平行，不考虑空气阻力，下列说法中正确的是(    ) A. 金属棒在空中运动过程中两端的电势差不变 B. 圆弧轨道的半径为 C. 整个运动过程中通过金属棒的电荷量为 D. 整个运动过程中两金属棒产生的总热量为 三、实验题：本大题共2小题 11.某同学利用双线摆和光传感器测量当地的重力加速度，如图甲所示，为激光笔，为光传感器。 实验过程如下： 用分度的游标卡尺测量小球的直径，如图乙所示，则小球的直径           __________。 测出两悬点两悬点位于同一水平高度间的距离和摆线长两摆线等长。 使悬线偏离竖直方向一个较小角度并将摆球由静止释放，同时启动光传感器，得到光照强度随时间变化的图像如图丙所示，则双线摆摆动的周期           。 根据上述数据可得当地重力加速度           用、、、表示，若小球经过最低点时，球心位置比激光光线高度高些，则重力加速度的测量值与真实值相比          填“偏大”“偏小”或“相等”。 12.某实验小组用如图所示的实验装置验证动量守恒定律，桌面上固定一斜面，斜面末端与桌面平滑连接，小球从斜面上静止释放会运动到桌面上，之后可以从紧贴桌面的边缘开始做平抛运动，如果事先在桌面边缘处放一形状相同的小球，则小球将与小球发生对心碰撞。 按下述步骤进行实验。 用天平测出、两小球的质量，分别为和 按图安装好实验装置并调整桌面水平，桌面上先不放小球，将小球从斜面上的某位置由静止释放，之后小球从桌面边缘开始做平抛运动，在水平地面的记录纸上留下压痕，重复实验多次，记下平均落地点为 将小球放在桌面边缘，将小球从斜面上的某一位置由静止释放，之后与小球发生碰撞，碰撞之后两球从桌面边缘开始做平抛运动，在水平地面的记录纸上留下压痕，重复实验多次，记下小球、的平均落地点分别为、 已知桌面边缘在记录纸上的投影位置为点，用毫米刻度尺量出、和。 根据该实验小组的测量，回答下列问题： 在本实验中下列说法正确的是           A.每次从斜面上释放小球的位置必须为同一位置 B.小球的质量可小于小球的质量 C.小球与斜面、桌面之间动摩擦因数越小，实验系统误差越小 D.用画圆法确定小球落地点时，需要用尽量小的圆把所有落点圈起来，圆心即为小球的平均落地点 若在误差允许范围内只要满足关系式          用、、、和表示，则说明碰撞中的动量是守恒的，若测得，则          。 若在误差允许范围内只要满足关系式          用、和表示，则说明两球的碰撞是弹性碰撞。 四、计算题：本大题共3小题。 13．如图所示，载有物资的热气球静止于距水平面的高处，现将质量为m的物资以相对地面的速度水平投出。已知投出物资后热气球的总质量为M且，所受浮力不变，重力加速度，不计空气阻力，求投出物资后： （1）热气球的加速度大小； （2）物资落地时与热气球的距离。 14.一列简谐横波在沿轴方向传播。在与时，其波形图分别用如图所示的实线和虚线表示，求： 这列波的波长； 这列波可能的波速： 若波速为，从时刻起，图中的质点从图中实线位置运动至波谷所需的最短时间是多少。 15.磁悬浮列车是一种现代高科技轨道交通工具，目前中国高温超导磁悬浮列车成为了全球科技领域的一座新里程碑，创下了时速620公里的贴地飞行记录。如图所示为磁悬浮列车的驱动原理的简化模型，水平面上宽度均为L的两部分磁场，磁感应强度大小均为B，方向相反，两部分磁场同时向右运动，速度大小始终相同。磁场区域内有宽度与磁场宽度相同的线圈abcd，线圈质量为m，匝数N，电阻为R，运动过程中阻力为空气阻力，空气阻力的大小与速度成正比，第一次磁场匀速运动，线圈最终匀速运动速度为磁场速度的0.8倍；第二次磁场初速度为零、加速度为a向右加速，线圈初速度为零，经过时间间隔t，线圈开始匀加速运动，两次线圈运动过程中cd边未进入左边磁场，求。 （1）线圈运动过程中，空气阻力和速度的比值 （2）线圈匀加速运动的加速度 （3）t时间内线圈运动的位移 学科网（北京）股份有限公司 $$ 安徽省黄山市屯溪一中2024-2025学年高二期中考试 物理 一、单选题 1.关于波，以下说法正确的是(    ) A. 电磁波是由变化的电场和磁场组成的纵波 B. 要有效地发射电磁波，振荡电路必须有足够大的振荡频率 C. 频率不相同的两列波也能发生干涉 D. 当波源和观察者都发生运动时，才能观察到多普勒效应 【答案】B 【解答】电磁波是由变化的磁场和电场组成的横波，故A错误 B.要有效地发射电磁波，振荡电路必须有足够大的振荡频率，故B正确 C. 两列波发生干涉的条件是频率相同，振动方向一致，相位差恒定，故C错误； D. 波源和观察者发生相对运动，才能观察到多普勒效应，故D错误； 2.图甲是交流发电机的示意图，两磁极之间的磁场可视为匀强磁场，金属线圈绕转轴匀速转动。为电流传感器与计算机相连，为定值电阻，线圈电阻为，其余电阻不计。图乙为计算机上显示的电流数据随时间变化的图像，下列说法中正确的是(    ) A. 金属线圈恰好处于图甲所示的位置时感应电动势最大 B. 金属线圈转动一圈的过程中电流方向改变一次 C. 时刻穿过线圈的磁通量的绝对值最大，磁通量变化率最小 D. 时刻总磁通量变化量为 【答案】C  【解析】本题考查交流电的产生，当穿过线圈的磁通量最大时，磁通量关于时间的变化率最大，则感应电动势最大，感应电流最大，结合图像分析解题。 金属线圈恰好处于图甲所示的位置时，为中性面，磁通量最大，感应电动势为，电流方向改变，转动一圈的过程中，会经历两次中性面，故线圈转动一圈，电流方向改变两次，故AB错误； C.  、  时刻电流为，感应电动势为，此时线圈平面处于中性面，穿过线圈的磁通量的绝对值最大，磁通量变化率最小，故C正确； D.    时刻总磁通量变化量倍的最大磁通量。故D错误。 故选C。 3．在理想LC振荡电路中的某时刻，电容器极板间的电场强度E的方向、线圈电流产生的磁场方向如图所示，灵敏电流计电阻不计。下列说法正确的是（　　） A．流过电流计的电流方向向左 B．电容器的电荷量正在减小 C．线圈中的磁感应强度正在增大 D．电容器两板间的电场强度恒定不变 【答案】A 【详解】A．由线圈电流产生磁场的方向，结合右手螺旋定则，可知流过电流计的电流方向向左，故A正确； BD．由电容器极板间的场强E的方向，可知电容器上极板带正电，结合电流方向，可知电容器正在充电，电容器的电荷量正在增大，两板间的电压、电场强度都在增大，故BD错误； C．由LC振荡电路的规律可知线圈中的电流正在减小，线圈中的磁感应强度正在减小，故C错误。 故选A。 4.、两球在光滑水平面上，，，A球沿AB连线方向以做直线运动，B球静止，当与发生碰撞后，、两球速度的不可能是  (    ) A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】 A 【解答】以两球碰撞前动量方向为正，则碰撞前的总动量，总动能 。 由题意可知，，由于两球碰撞后不能穿越，碰撞后的速度不能大于的速度，故A错误； 5.运动员在水上做飞行运动表演，他操控喷射式悬浮飞行器将水带竖直送上来的水等速率反转180°后向下喷出，令自己悬停在空中，如图所示。已知运动员与装备的总质量为90 kg，两个喷嘴的直径均为10 cm，已知重力加速度大小g＝10 m/s2，水的密度ρ＝1.0×103 kg/m3，则喷嘴处喷水的速度大约为(　　) A．2.7 m/s B．5.4 m/s C．7.6 m/s D．10.8 m/s [答案]　B [解析]　根据平衡条件，水对飞行器的作用力F＝Mg，根据牛顿第三定律，飞行器对水的平均作用力大小也等于F。设水喷出时的速度为v，在时间t内喷出的水的质量Δm＝ρ·V＝2ρSvt，由动量定理可知，飞行器对水的平均作用力在t时间内对质量为Δm的水的冲量I＝Ft＝Δm[v－(－v)]，联立可得v＝ ＝ m/s≈5.4 m/s，B正确。 6.时刻波动图像如图甲所示，的纵坐标m，质点P的振动图像如图乙所示，下列说法正确的是(    ) A. 波向轴负方向传播 B. 波速为 C. 末，质点P运动到点 D. 末，向下运动 【答案】D  【解析】A.由题图乙可知，时刻质点P沿轴正方向起振，则此时质点P应位于波传播方向波形的下坡上，所以波的振动向轴正方向传播，故A错误； B.由题图甲、乙可知波的波长和周期分别为、，所以波速为，故B错误； C.质点P只会在平衡位置附近振动，不会沿波的传播方向移动，故C错误； D.时刻正位于波传播方向的上坡上，所以此时沿轴负方向运动，因为，且时刻位于平衡位置上方，所以末，向下运动，故D正确。 故选D。 7.如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比：：，原线圈电路中接入正弦交流电压，电流表为理想交流电表。已知，，开关闭合前、后电流表示数之比为：。下列说法正确的是(    ) A. 定值电阻 B. 开关断开时，副线圈磁通量变化率的最大值为 C. 开关闭合时，原线圈的输入功率最大 D. 开关断开时，电路中消耗的总功率为 【答案】A  【解析】A.由题可知，设，当开关断开时，副线圈的负载电阻为；当开关闭合时，副线圈的负载电阻为；将理想变压器的原、副线圈和负载电阻等效为一个电阻，画出电路的等效电路图，如图所示 根据理想变压器电阻等效法，得 因此当开关断开时 当开关闭合时 根据闭合电路欧姆定律，可知等效电路中电流表示数 故， 解得 故A正确； 开关断开时 副线圈电流 副线圈电压 副线圈磁通量变化率的最大值为 由于不能确定副线圈的匝数，故不能确定副线圈磁通量变化率的最大值。当  时，原线圈的输入功率最大，即副线圈开关断开时最大，故BC错误； D.开关断开时，电路中消耗的总功率为 故D错误。 故选A。 8. 如图（a），在光滑绝缘水平桌面内建立直角坐标系Oxy，空间内存在与桌面垂直的匀强磁场。一质量为m、带电量为q的小球在桌面内做圆周运动。平行光沿x轴正方向照射，垂直光照方向放置的接收器记录小球不同时刻的投影位置。投影坐标y随时间t的变化曲线如图（b）所示，则（　　） A. 磁感应强度大小为 B. 投影的速度最大值为 C. 时间内，投影做匀速直线运动 D. 时间内，投影的位移大小为 【答案】D 【解析】 【详解】设小球做匀速圆周运动速度为，角速度为，轨迹圆心在接收器上的投影坐标为，则在0时刻小球与轨迹圆心的连线与轴夹角为，则经过时间，小球在接收器上的投影坐标为 由图（b）可得 ，， 解得小球在接收器上的投影坐标与时间的关系式为 A .由上面分析可得，小球运动周期为 小球在水平面上只受洛伦兹力，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律可得 又 解得磁场磁感应强度 故A错误； B . 小球投影坐标对时间求导，可得 则投影的最大速度 故B错误； C . 小球投影做简谐运动，故C错误； D. 小球投影在、时刻的坐标分别为 时间内，投影的位移大小为 故D正确； 故选D。 二、多选题：本大题共2小题 9．在纸面上有两波源和相距3m，频率均为2Hz，以为原点建立如图所示的坐标系，t=0时波源从平衡位置开始垂直纸面向上做简谐运动，所激发的横波在均匀介质中向四周传播。t=0.25s时波源也开始垂直纸面向上做简谐运动，在t=0.75s时两列简谐波的最远波峰传到了图示中的两个圆的位置。则（　　） A．波的传播速度为4m/s B．虚线x=1.5m为振动加强区 C．t=1.0s时波谷与波谷相遇的点共有2个 D．t=1.0s后和连线上有2个振动减弱的位置 【答案】AC 【详解】A．两波源起振的时间差为 时间内两列波的传播距离之差为 波的传播速度为 故A正确； B．根据几何关系可知x=1.5m上各质点到两波源的波程差均为零，而t=0.25s时S1正向下振动，与S2起振方向相反，所以两波源在x=1.5m上引起质点的振动步调相反，即虚线x=1.5m为振动减弱区，故B错误； C．两列波的波长均为 t=1.0s时S1波传播到的最远位置到S1的距离为 此时S1波的最远波谷到S1的距离为 S1波的最近波谷到S1的距离为 t=1.0s时S2波传播到的最远位置到S2的距离为 S2波此时产生的波形中只有一个波谷，且到S2的距离为 如图所示，可知t=1.0s时波谷与波谷相遇的点共有2个，故C正确； D．和连线上满足到两波源的波程差为波长的整数倍的点为振动减弱位置，即 （k=0，1，2，…） 则 （k=0，1，2，…） 解得 （k=0，1，2，…） 即 所以t=1.0s后和连线上有3个振动减弱的位置，故D错误。 故选AC。 10.如图所示，在距地面高为的水平平台上固定着间距为的两平行光滑金属轨道，该轨道由圆弧、竖直轨道和、水平轨道组成，在的右侧分布着方向竖直向上、磁感应强度为的范围足够大的匀强磁场。质量为、长度为的金属棒静止放在水平轨道处。现将质量为、长度也为的金属棒，由圆弧轨道圆心等高处无初速度释放，在轨道末端处与金属棒发生了弹性碰撞，冲出轨道之后，金属棒、均落在距平台轨道末端水平距离为的地面处。已知重力加速度为，轨道的电阻忽略不计，金属棒、在运动过程中始终保持平行，不考虑空气阻力，下列说法中正确的是(    ) A. 金属棒在空中运动过程中两端的电势差不变 B. 圆弧轨道的半径为 C. 整个运动过程中通过金属棒的电荷量为 D. 整个运动过程中两金属棒产生的总热量为 【答案】AD  【解答】 A、金属棒在空中做平抛运动，水平方向的速度不变，根据可知两端的电势差不变，故A正确； B、对做平抛运动的情况分析，水平方向，竖直方向， 解得做平抛运动的初速度大小为， 、发生弹性碰撞，且也落在，说明与碰后，以大小为的速度反弹，返回到圆弧轨道上后落下又返回到，因为这一过程电路不闭合，没有电流，所以返回到的速度仍然是， 从到、发生弹性碰撞后的瞬间，系统动量守恒， 设在的速度为，则， 解得， 再分析第一次下滑到的过程， 根据机械能守恒有， 解得，故B错误； 、对碰撞过程分析，设碰前、的速度分别为、， 则有， ， 解得，， 对分析，根据动量定理， 解得， 整个运动过程中两金属棒产生的总热量为，故C错误，D正确。 故选AD。 三、实验题：本大题共2小题 11.某同学利用双线摆和光传感器测量当地的重力加速度，如图甲所示，为激光笔，为光传感器。 实验过程如下： 用分度的游标卡尺测量小球的直径，如图乙所示，则小球的直径           __________。 测出两悬点两悬点位于同一水平高度间的距离和摆线长两摆线等长。 使悬线偏离竖直方向一个较小角度并将摆球由静止释放，同时启动光传感器，得到光照强度随时间变化的图像如图丙所示，则双线摆摆动的周期           。 根据上述数据可得当地重力加速度           用、、、表示，若小球经过最低点时，球心位置比激光光线高度高些，则重力加速度的测量值与真实值相比          填“偏大”“偏小”或“相等”。 【答案】 相等   【解析】【分析】本题考查利用双单摆测量当地的重力加速度。 根据游标卡尺的读数规则读数； 根据图像分析求解周期； 根据几何关系求解摆长，再根据单摆周期公式，求解当地重力加速度； 【解答】小球直径为； 因为每半个周期挡光一次，故双线摆摆动的周期； 根据几何关系可得摆长，根据单摆周期公式，可得，因为不在同一高度会影响遮光时间，但不影响遮光周期，故重力加速度的测量值等于真实值。 12.某实验小组用如图所示的实验装置验证动量守恒定律，桌面上固定一斜面，斜面末端与桌面平滑连接，小球从斜面上静止释放会运动到桌面上，之后可以从紧贴桌面的边缘开始做平抛运动，如果事先在桌面边缘处放一形状相同的小球，则小球将与小球发生对心碰撞。 按下述步骤进行实验。 用天平测出、两小球的质量，分别为和 按图安装好实验装置并调整桌面水平，桌面上先不放小球，将小球从斜面上的某位置由静止释放，之后小球从桌面边缘开始做平抛运动，在水平地面的记录纸上留下压痕，重复实验多次，记下平均落地点为 将小球放在桌面边缘，将小球从斜面上的某一位置由静止释放，之后与小球发生碰撞，碰撞之后两球从桌面边缘开始做平抛运动，在水平地面的记录纸上留下压痕，重复实验多次，记下小球、的平均落地点分别为、 已知桌面边缘在记录纸上的投影位置为点，用毫米刻度尺量出、和。 根据该实验小组的测量，回答下列问题： 在本实验中下列说法正确的是           A.每次从斜面上释放小球的位置必须为同一位置 B.小球的质量可小于小球的质量 C.小球与斜面、桌面之间动摩擦因数越小，实验系统误差越小 D.用画圆法确定小球落地点时，需要用尽量小的圆把所有落点圈起来，圆心即为小球的平均落地点 若在误差允许范围内只要满足关系式          用、、、和表示，则说明碰撞中的动量是守恒的，若测得，则          。 若在误差允许范围内只要满足关系式          用、和表示，则说明两球的碰撞是弹性碰撞。 【答案】   【解析】【分析】 本题将动量守恒定律和平抛运动相结合，具体考查动量守恒定律实验原理和数据处理，意在考查学生的实验能力和物理核心素养的科学探究要素。  根据实验注意事项以及画圆法确定小球落地点时，用最小的圆把点迹圆起来，圆心就是该落点的平均位置分析答题。 在运用平抛运动的知识得出碰撞前后两球的速度，因为下落的时间相等，则水平位移代表平抛运动的速度。应用动量守恒定律求出实验需要验证的表达式，然后分析答题。 两球发生弹性碰撞过程系统动量守恒、机械能守恒，应用动量守恒定律与机械能守恒定律求出实验需要验证的表达式。 【解答】 、为了保证每次碰撞前小球的速度都相同，所以实验中每次从斜面上释放小球的位置必须为同一位置，选项A正确 B、为防止小球碰撞后反弹，小球的质量应大于小球的质量，选项B错误 C、小球在斜面上运动下来的目的是获得一个固定的初速度，所以系统误差的大小与它们之间的动摩擦因数无关，选项C错误 D、确定小球落地点时，需要用尽量小的圆将有效落点圈起来，该圆的圆心为小球的平 均落地点，而非全部落点都圈进圆内，选项D错误。 小球离开桌面后做平抛运动，抛出点的高度相同，则运动时间相同，设为，不放小球时，设小球平抛运动初速度为，小球水平方向上有，解得， 放小球时，设碰撞之后、速度分别为、，水平方向上有，， 解得，，要验证动量守恒定律，则要验证， 将速度代入上式化简得 若，代入上式解得。 若两球的碰撞是弹性碰撞，则满足动量守恒定律和机械能守恒定律， 有， ， 两式联立解得， 将速度代入上式化简得。 四、计算题：本大题共3小题。 13．如图所示，载有物资的热气球静止于距水平面的高处，现将质量为m的物资以相对地面的速度水平投出。已知投出物资后热气球的总质量为M且，所受浮力不变，重力加速度，不计空气阻力，求投出物资后： （1）热气球的加速度大小； （2）物资落地时与热气球的距离。    【答案】（1）；（2） 【详解】（1）载有物资的热气球原来处于静止状态，则有 投出物资后，热气球竖直方向向上做匀加速直线运动，水平方向做匀速运动，热气球的加速度大小为 （2）投出物资后，物资下落过程中热气球和物资组成的系统在水平方向满足动量守恒，且系统初动量为零，则有 可得 物资抛出后做平抛运动，则有 联立解得 投出物资后，热气球竖直方向向上做匀加速直线运动，水平方向做匀速运动 则物资落地时物资与热气球的距离为 14.一列简谐横波在沿轴方向传播。在与时，其波形图分别用如图所示的实线和虚线表示，求： 这列波的波长； 这列波可能的波速： 若波速为，从时刻起，图中的质点从图中实线位置运动至波谷所需的最短时间是多少。 【答案】解： 对波形图分析可知，该波波长 若波沿轴正向传播，则有   、、、 得   、、、 若波沿轴负方向传播，则有   、、、 得   、、、 当波速为  时，有 可得 所以波沿  轴负向传播；故质点  第一次达到波谷所需最短时间为： 15.磁悬浮列车是一种现代高科技轨道交通工具，目前中国高温超导磁悬浮列车成为了全球科技领域的一座新里程碑，创下了时速620公里的贴地飞行记录。如图所示为磁悬浮列车的驱动原理的简化模型，水平面上宽度均为L的两部分磁场，磁感应强度大小均为B，方向相反，两部分磁场同时向右运动，速度大小始终相同。磁场区域内有宽度与磁场宽度相同的线圈abcd，线圈质量为m，匝数N，电阻为R，运动过程中阻力为空气阻力，空气阻力的大小与速度成正比，第一次磁场匀速运动，线圈最终匀速运动速度为磁场速度的0.8倍；第二次磁场初速度为零、加速度为a向右加速，线圈初速度为零，经过时间间隔t，线圈开始匀加速运动，两次线圈运动过程中cd边未进入左边磁场，求。 （1）线圈运动过程中，空气阻力和速度的比值 （2）线圈匀加速运动的加速度 （3）t时间内线圈运动的位移 （1）由匀速运动时线圈速度为磁场速度的0.8倍，设磁场速度为v 线圈感应电动势 可得 线圈受力平衡可得： （2）设线圈匀加速时某瞬间磁场速度线圈速度 由牛顿第二定律 可得： 经过极短时间间隔 线圈匀加速可得 （3）t时间内某一时刻第二定律方程 经过极短时间间隔 可得 变形可得 t时刻满足 可得 带入可得 学科网（北京）股份有限公司 $$