精品解析:广东省清远市第三中学教育集团2024-2025学年高二下学期5月期中物理试题
2025-06-10
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 广东省 |
| 地区(市) | 清远市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.63 MB |
| 发布时间 | 2025-06-10 |
| 更新时间 | 2025-06-27 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-06-10 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52518988.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2024~2025学年清远市三中教育集团高二下学期期中考试
物理
本试卷共8页,15小题,满分100分.
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上.
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.
3.填空题和解答题的作答:用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内.写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.
一、单选题(本题共7小题,每小题4分,共28分)
1. 如图所示为LC振荡电路中电容器的极板带电荷量随时间变化曲线,下列判断中正确的是( )
①在b和d时刻,电路中电流最大
②在a→b时间内,电场能转变为磁场能
③a和c时刻,磁场能为零
④在O→a和c→d时间内,电容器被充电
A. 只有①和③ B. 只有②和④
C. 只有④ D. 只有①②和③
2. 如图所示的四种情况中,满足磁铁与线圈相互排斥且通过R的感应电流方向从b到a的是( )
A. B. C. D.
3. 在如图所示的空间中,存在匀强电场和匀强磁场(图中未画出)。一带负电的粒子在该空间恰好能够沿轴正方向以速度匀速运动,不计带电粒子受到的重力,已知匀强电场沿轴负方向,则匀强磁场( )
A. 沿轴负方向 B. 沿轴正方向
C. 沿轴负方向 D. 沿轴正方向
4. 即将建成孝文化公园摩天轮是新田水上乐园的标志性建筑之一,预计开放后会深受游客喜爱。摩天轮悬挂透明座舱,某游客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动,下列叙述正确的是( )
A. 摩天轮转动一周的过程中,游客重力的冲量为零
B. 摩天轮转动过程中,游客的机械能保持不变
C. 在最高点,游客处于失重状态
D. 摩天轮转动过程中,游客重力的瞬时功率保持不变
5. 如图所示,某振荡电路中,L是电阻不计电感线圈,C是电容器。该振荡电路在某一时刻的电场和磁场方向如图所示。不计电磁波的辐射损失,则下列说法正确的是( )
A. 该时刻电容器正在充电
B. 该时刻电路中电流正在减小
C. 该时刻电场能正在向磁场能转化
D. 该振荡电路磁场能量变化的周期为
6. 图甲是某燃气灶点火装置的原理图。转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交流电压,并将其加在理想变压器的原线圈上,变压器原、副线圈的匝数分别为,电压表为理想交流电表。当变压器副线圈电压的瞬时值大于时,就会在钢针和金属板间引发电火花点燃气体。下列说法正确的是( )
A. 交变电流的周期是内电流方向变化了50次
B. 原、副线圈通过交变电流的频率之比为
C. 电压表示数为
D. 若原副线圈匝数比为,可以使燃气灶点火
7. 边长均为l的正方形导线框Ⅰ、Ⅱ由相同材料制成,且导线框Ⅱ的横截面积是导线框Ⅰ的横截面积的两倍。将两导线框从矩形边界磁场上方同一高度静止释放,磁场下边界到地面距离为h,且。关于导线框的运动,下列说法正确的是( )
A. 两导线框刚进入磁场时加速度不同
B. 两导线框落地时的速度不同
C. 两导线框穿过磁场产生的总热量不同
D. 两导线框从开始释放到落地的时间不同
二、多选题(本题共3小题,每小题6分)
8. 如图所示,一长为L的通电直导线MN垂直放置在水平向右的匀强磁场中,磁感应强度大小为B,直导线中的电流方向由N到M,电流强度为I,则通电直导线所受安培力
A. 方向垂直纸面向外 B. 方向垂直纸面向里
C. 大小为BIL D. 大小为
9. 单匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动,穿过线圈的磁通量Φ随时间t的关系图象如图所示,则( )
A. 在t=0时刻,线圈中磁通量最大,感应电动势也最大
B. 在t=1×10-2s时刻,感应电动势最大
C. 在t=2×10-2s时刻,感应电动势最大
D. 在0~2×10-2s时间内,线圈中感应电动势的平均值为零
10. 如图所示,理想变压器原线圈通过电流表接电压恒为220V的正弦交流电,开头S按1时,原、副线圈的匝数比为11∶1,滑动变阻器接入电路的阻值为10Ω,电压表和电流表均为理想电表,下列说法中正确的有( )
A. 仅将S从1拨到2,电流表示数减小
B. 仅将滑动变阻器的滑片向下滑动,两电表示数均减小
C. 若开关S接1,且电流表的内阻为990Ω,则滑动变阻器上消耗的功率为12.1W
D. 若开关S按1,且电流表的内阻为990Ω,仅将滑动变阻器的滑片向上滑动,电流表的示数不一定变大
三、非选择题(本题共5小题,共54分)
11. 有一根条形磁铁脱了漆,分不清哪头是N极,哪头是S极。为了弄清楚这个条形磁铁的极性,小明和小华在该条形磁铁的两头标记上P、Q,如图甲所示,并分别做了如下实验:
(1)小明按图乙连好线圈和检流表,将条形磁铁的P端向下插入线圈,发现检流表指针向左边偏转(已知检流表零刻线在正中间,电流从正接线柱流入时其指针往右偏)。
(2)小华将一个铝圈用细线静止悬挂,如图丙所示,并将条形磁铁的Q端从左往右靠近铝圈,发现铝圈向右边摆起。
(3)分析上述操作,可知谁的实验可以判断条形磁铁的极性____________。
A.小明 B.小华 C.都可以
(4)通过实验结果,我们可知____________(选填“P”或“Q”)端为条形磁铁的N极。
(5)丙图小华操作过程中,从左往右看铝圈中感应电流的方向为____________(选填“顺时针”或“逆时针”)。
12. 下面是高中物理中必做的实验的部分步骤,请按照要求完成操作和计算。
某实验小组采用如图l所示的实验装置在水平桌面上探究“小车的加速度与力和质量之间的关系”。
(1)实验之前要补偿小车所受的阻力,具体的步骤是:______(填“挂”或“不挂”)砂桶,连接好纸带后,调整木板右端的高度,用手轻拨小车,直到打点计时器在纸带上打出一系列间距均匀的点。打出的纸带及数据如图2所示,若打点计时器使用的交流电频率为50 Hz,A、B、C、D、E为连续相邻计数点,相邻两计数点间还有四个点未画出,则小车的加速度大小为______(结果保留2位有效数字)。
(2)单摆可作为研究简谐运动的理想模型。制作单摆时,在图甲、图乙两种单摆的悬挂方式中,选择图乙方式的目的是要保持摆动中______(填“振幅”或“摆长”)不变;用游标卡尺测量摆球直径,测得读数如图丙,则摆球直径为______mm。
13. 如图,两根足够长平行金属导轨、倾斜放置,导轨所在平面与水平面间的夹角,导轨间距离为L,电阻不计。在导轨上端并接两个额定功率均为P、电阻均为R的小灯泡。整个系统置于匀强磁场中,磁感应强度方向与导轨所在平面垂直。现将一质量为m、有效电阻为R的金属棒从图示位置由静止释放,从某时刻起,两灯泡开始保持正常发光。已知金属棒运动过程中保持与两导轨垂直,且与导轨接触良好,金属棒与导轨间的动摩擦因数为,重力加速度为g。求:
(1)匀强磁场的磁感应强度的大小;
(2)灯泡正常发光时金属棒的运动速率。
14. 一列简谐横波在时的波形图如图所示。介质中处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为 (y的单位是cm)。
(1)由图确定这列波的波长与振幅;
(2)求出这列波波速、质点P在0.9s时的位移;
(3)试判定这列波的传播方向
15. 可测速的跑步机如图甲所示,其测速原理如图乙所示。该机底面固定有间距、长度的平行金属导轨。电极间充满磁感应强度、方向垂直于纸面向里的匀强磁场,且接有理想电压表和的电阻。绝缘橡胶带上镀有平行细金属条,橡胶带运动时,磁场中始终仅有一根金属条,每根金属条的电阻均为并与导轨接触良好。若橡胶带以速度匀速运动,求:
(1)金属条产生的电动势和电压表的示数;
(2)一根金属条每次经过磁场区域克服安培力做的功。
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2024~2025学年清远市三中教育集团高二下学期期中考试
物理
本试卷共8页,15小题,满分100分.
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上.
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.
3.填空题和解答题的作答:用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内.写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.
一、单选题(本题共7小题,每小题4分,共28分)
1. 如图所示为LC振荡电路中电容器的极板带电荷量随时间变化曲线,下列判断中正确的是( )
①在b和d时刻,电路中电流最大
②在a→b时间内,电场能转变为磁场能
③a和c时刻,磁场能为零
④在O→a和c→d时间内,电容器被充电
A. 只有①和③ B. 只有②和④
C. 只有④ D. 只有①②和③
【答案】D
【解析】
【详解】①在b、d两时刻,图线斜率最大,则电流最大,电荷量为零,故电场能为零,磁场能最大,故①正确;
②在a→b时间内,电荷量减小,电场能转变为磁场能,故②正确;
③a、c时刻,电荷量最大,此时电场能最大,磁场能为零,故③正确;
④在O→a时间内,电荷量在增加,故电容器被充电;而c→d时刻,电荷量在减小,电容器在放电,故④错误。
故选D。
2. 如图所示的四种情况中,满足磁铁与线圈相互排斥且通过R的感应电流方向从b到a的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】CD.由“来拒去留”可知,磁铁靠近线圈时磁铁与线圈相互排斥,故选项CD错误;
由B图可知,当磁铁N极竖直向下运动时,穿过线圈的磁场方向向下增大,由楞次定律可知感应电流的磁场向上,则由右手螺旋定则可知电流方向从a经过R到b.故B错误,A正确;故选A.
3. 在如图所示的空间中,存在匀强电场和匀强磁场(图中未画出)。一带负电的粒子在该空间恰好能够沿轴正方向以速度匀速运动,不计带电粒子受到的重力,已知匀强电场沿轴负方向,则匀强磁场( )
A. 沿轴负方向 B. 沿轴正方向
C 沿轴负方向 D. 沿轴正方向
【答案】A
【解析】
【详解】已知匀强电场沿轴负方向,可知带负电的粒子受到的电场力沿轴正方向,由于粒子做匀速运动,根据受力平衡可知,洛伦兹力沿轴负方向,根据左手定则可知匀强磁场沿轴负方向。
故选A。
4. 即将建成的孝文化公园摩天轮是新田水上乐园的标志性建筑之一,预计开放后会深受游客喜爱。摩天轮悬挂透明座舱,某游客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动,下列叙述正确的是( )
A. 摩天轮转动一周的过程中,游客重力的冲量为零
B. 摩天轮转动过程中,游客的机械能保持不变
C. 在最高点,游客处于失重状态
D. 摩天轮转动过程中,游客重力的瞬时功率保持不变
【答案】C
【解析】
【详解】A.摩天轮转动一周的过程中,重力不为零、时间不为零,根据I=Ft可知乘客重力的冲量不为零,选项A错误;
B.摩天轮转动过程中,乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动,速度不变,动能不变,但重力势能在变化,因此乘客的机械能在变化,选项B错误;
C.圆周运动过程中,在最高点,由重力和支持力的合力提供向心力,向心力指向下方,加速度向下,处于失重状态,选项C正确;
D.摩天轮转动过程中,乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动,随着位置的改变,速度在竖直方向的分速度在变化,因此乘客重力的瞬时功率在变化,选项D错误。
故选C。
5. 如图所示,某振荡电路中,L是电阻不计的电感线圈,C是电容器。该振荡电路在某一时刻的电场和磁场方向如图所示。不计电磁波的辐射损失,则下列说法正确的是( )
A. 该时刻电容器正在充电
B. 该时刻电路中电流正在减小
C. 该时刻电场能正在向磁场能转化
D. 该振荡电路磁场能量变化的周期为
【答案】C
【解析】
【详解】ABC.根据螺线管中的电流产生磁场方向向上,根据右手定则可知,电路中电流沿逆时针方向;平行板内电场方向可知,上极板带正电,下极板带负电,而电流方向沿逆时针方向,则说明电容器正在放电,电路中电流在正在增大,电场能正在向磁场能转化,故A、B错误,C正确;
D.振荡电路的周期为
电场能与磁场能相互转化的周期为,即,D错误。
故选C。
6. 图甲是某燃气灶点火装置的原理图。转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交流电压,并将其加在理想变压器的原线圈上,变压器原、副线圈的匝数分别为,电压表为理想交流电表。当变压器副线圈电压的瞬时值大于时,就会在钢针和金属板间引发电火花点燃气体。下列说法正确的是( )
A. 交变电流的周期是内电流方向变化了50次
B. 原、副线圈通过交变电流的频率之比为
C. 电压表示数为
D. 若原副线圈匝数比为,可以使燃气灶点火
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据题图可知交变电流的周期是0.02s,一个周期内电流方向改变两次,则1s内电流方向变化了次,故A错误;
B.变压器不改变交流电的频率,比可知原、副线圈通过交变电流的频率之比为1:1,故B错误;
C.电压表示数为交变电源的有效值,则电压表示数为
故C错误;
D.变压器原线圈电压的最大值为,根据理想变压器原副线圈电压比等于线圈的匝数比可得副线圈电压的最大值
大于,可知可以使燃气灶点火,故D正确。
故选D。
7. 边长均为l的正方形导线框Ⅰ、Ⅱ由相同材料制成,且导线框Ⅱ的横截面积是导线框Ⅰ的横截面积的两倍。将两导线框从矩形边界磁场上方同一高度静止释放,磁场下边界到地面距离为h,且。关于导线框的运动,下列说法正确的是( )
A. 两导线框刚进入磁场时加速度不同
B. 两导线框落地时的速度不同
C. 两导线框穿过磁场产生的总热量不同
D. 两导线框从开始释放到落地的时间不同
【答案】C
【解析】
【详解】A.设线框Ⅰ的质量为,线框Ⅱ的质量为,线框的电阻分别为、,则有,,,
结合题意可知
解得,
设线框释放的高度为,根据机械能守恒定律则有
解得线框刚进入磁场中的速度为
可见两线框进入磁场中的速度相等,线框进入磁场中,产生的感应电动势为
感应电流为
线框受到的安培力为
根据牛顿第二定律则有
解得线框的加速度
结合上述分析可知,
解得
即两导线框刚进入磁场时的加速度相同,A错误;
B.因为,两线框完全进入磁场后,磁通量不变,线框中无感应电流,线框不受安培力,做加速度为的匀加速直线运动,由于两线框进入磁场时的速度相同,进入磁场后的运动情况相同,故两线框落地时的速度相同,B错误;
C.根据能量守恒可得
两线框下落的高度相同,落地时的速度相同,但两线框的质量不同,所以两线框重力势能的减少量和动能的增加量都不相同,因此两导线框穿过磁场产生的总热量不同,C正确;
D.由于两线框进入磁场前做自由落体运动,运动时间相等,在磁场中和出磁场的运动情况相同,故两线框从开始释放到落地的时间相等,D错误。
故选C。
二、多选题(本题共3小题,每小题6分)
8. 如图所示,一长为L的通电直导线MN垂直放置在水平向右的匀强磁场中,磁感应强度大小为B,直导线中的电流方向由N到M,电流强度为I,则通电直导线所受安培力
A. 方向垂直纸面向外 B. 方向垂直纸面向里
C. 大小为BIL D. 大小为
【答案】BC
【解析】
【详解】由左手定则可知,安培力方向垂直纸面向里,故A错误,B正确;根据安培力公式可知,C正确、D错误;
故选BC。
9. 单匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动,穿过线圈的磁通量Φ随时间t的关系图象如图所示,则( )
A. 在t=0时刻,线圈中磁通量最大,感应电动势也最大
B. 在t=1×10-2s时刻,感应电动势最大
C. 在t=2×10-2s时刻,感应电动势最大
D. 在0~2×10-2s时间内,线圈中感应电动势的平均值为零
【答案】B
【解析】
【详解】A.t=0时刻,线圈中磁通量最大,Φ的变化率达最小,感应电动势最小,故A错误;
B.在t=1×10-2s时刻,磁通量为零,但Φ的变化率达最大,感应电动势最大,故B正确;
C.在t=2×10-2s时刻,Φ的变化率为零,感应电动势为零,故C错误;
D.在0~2×10-2s时间内,磁通量变化不为零,线圈中感应电动势的平均值不为零,故D错误。
故选B。
10. 如图所示,理想变压器原线圈通过电流表接电压恒为220V的正弦交流电,开头S按1时,原、副线圈的匝数比为11∶1,滑动变阻器接入电路的阻值为10Ω,电压表和电流表均为理想电表,下列说法中正确的有( )
A. 仅将S从1拨到2,电流表示数减小
B. 仅将滑动变阻器的滑片向下滑动,两电表示数均减小
C. 若开关S接1,且电流表的内阻为990Ω,则滑动变阻器上消耗的功率为12.1W
D. 若开关S按1,且电流表的内阻为990Ω,仅将滑动变阻器的滑片向上滑动,电流表的示数不一定变大
【答案】AC
【解析】
【详解】A.根据理想变压器变压规律可得
①
仅将S从1拨到2,U1不变,n2不变,n1增大,U2减小,所以副线圈电流I2减小,根据理想变压器变流规律可知
②
所以原线圈电流I1减小,即电流表示数减小,故A正确;
B.仅将滑动变阻器的滑片向下滑动,滑动变阻器接入电路的阻值增大,而U1不变,原、副线圈匝数比不变,则U2不变,电压表示数不变,根据
③
可知I2减小,电流表示数减小,故B错误;
CD.若开关S接1,且电流表的内阻为RA=990Ω,则原线圈电压为
④
联立①②③④解得
,
当R=10Ω时,滑动变阻器上消耗的功率为
同理可得
仅将滑动变阻器的滑片向上滑动,R减小,I1增大,即电流表示数一定变大,故C正确,D错误。
故选AC。
三、非选择题(本题共5小题,共54分)
11. 有一根条形磁铁脱了漆,分不清哪头是N极,哪头是S极。为了弄清楚这个条形磁铁极性,小明和小华在该条形磁铁的两头标记上P、Q,如图甲所示,并分别做了如下实验:
(1)小明按图乙连好线圈和检流表,将条形磁铁的P端向下插入线圈,发现检流表指针向左边偏转(已知检流表零刻线在正中间,电流从正接线柱流入时其指针往右偏)。
(2)小华将一个铝圈用细线静止悬挂,如图丙所示,并将条形磁铁的Q端从左往右靠近铝圈,发现铝圈向右边摆起。
(3)分析上述操作,可知谁的实验可以判断条形磁铁的极性____________。
A.小明 B.小华 C.都可以
(4)通过实验结果,我们可知____________(选填“P”或“Q”)端为条形磁铁的N极。
(5)丙图小华操作过程中,从左往右看铝圈中感应电流的方向为____________(选填“顺时针”或“逆时针”)。
【答案】 ①. A ②. P ③. 顺时针
【解析】
【详解】[1]乙图中小明的实验根据楞次定律可判断出磁铁的极性,检流表指针向左边偏转,可知电流从负接线柱流入检流表,即线圈中的电流为逆时针(从上往下看),感应电流产生磁场的方向向上,而线圈磁通量增加,由增反减同可知,原磁场方向与感应电流产生磁场方向相反,原磁场方向向下,故P端为N极。
[2]由以上解析可知,P端为N极。
[3]通过小明的实验可知Q端为S极,由楞次定律可知丙图中铝圈中感应电流的方向为顺时针。
12. 下面是高中物理中必做的实验的部分步骤,请按照要求完成操作和计算。
某实验小组采用如图l所示的实验装置在水平桌面上探究“小车的加速度与力和质量之间的关系”。
(1)实验之前要补偿小车所受的阻力,具体的步骤是:______(填“挂”或“不挂”)砂桶,连接好纸带后,调整木板右端的高度,用手轻拨小车,直到打点计时器在纸带上打出一系列间距均匀的点。打出的纸带及数据如图2所示,若打点计时器使用的交流电频率为50 Hz,A、B、C、D、E为连续相邻计数点,相邻两计数点间还有四个点未画出,则小车的加速度大小为______(结果保留2位有效数字)。
(2)单摆可作为研究简谐运动的理想模型。制作单摆时,在图甲、图乙两种单摆的悬挂方式中,选择图乙方式的目的是要保持摆动中______(填“振幅”或“摆长”)不变;用游标卡尺测量摆球直径,测得读数如图丙,则摆球直径为______mm。
【答案】(1) ①. 不挂 ②. 1.5
(2) ①. 摆长 ②. 20.6
【解析】
【小问1详解】
[1]平衡摩擦力时,调整木板右端的高度,不挂砂桶,让小车的下滑分力与摩擦力相平衡。
[2]相邻计数点间的时间间隔
根据
可知
【小问2详解】
[1]甲图中,悬点未固定,摆球在摆动的过程中,摆长会发生变化,而乙图中,悬点固定,摆球在摆动的过程中,摆长不会发生变化,易于测量。
[2]摆球直径
13. 如图,两根足够长的平行金属导轨、倾斜放置,导轨所在平面与水平面间的夹角,导轨间距离为L,电阻不计。在导轨上端并接两个额定功率均为P、电阻均为R的小灯泡。整个系统置于匀强磁场中,磁感应强度方向与导轨所在平面垂直。现将一质量为m、有效电阻为R的金属棒从图示位置由静止释放,从某时刻起,两灯泡开始保持正常发光。已知金属棒运动过程中保持与两导轨垂直,且与导轨接触良好,金属棒与导轨间的动摩擦因数为,重力加速度为g。求:
(1)匀强磁场的磁感应强度的大小;
(2)灯泡正常发光时金属棒的运动速率。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)设小灯泡的额定电流为I0,有
由题意可知,金属棒沿导轨下滑的某时刻后小灯泡正常发光,流经导体棒MN的电流
I=2I0
此时金属棒MN的重力沿着导轨向下的分力与安培力和摩擦力平衡,速度达到最大
联立解得
代入数据可得
(2)设灯泡正常发光时,导体棒的速率为v,由法拉第电磁感应定律
E=BLv
电路中的总电阻
R总=R,E=IR总=3RI0
解得速率为
14. 一列简谐横波在时的波形图如图所示。介质中处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为 (y的单位是cm)。
(1)由图确定这列波的波长与振幅;
(2)求出这列波波速、质点P在0.9s时的位移;
(3)试判定这列波的传播方向
【答案】(1),;(2),;(3)沿轴正方向传播
【解析】
【详解】(1)由图可知这列波的波长为
这列波的振幅为
(2)根据简谐运动的表达式
可知周期为
则这列波的波速为
质点P在0.9s时的位移为
(3)根据质点P沿y轴方向做简谐运动表达式
可知质点P在时向轴正方向振动,根据波形平移法可知,这列波的传播方向沿轴正方向。
15. 可测速的跑步机如图甲所示,其测速原理如图乙所示。该机底面固定有间距、长度的平行金属导轨。电极间充满磁感应强度、方向垂直于纸面向里的匀强磁场,且接有理想电压表和的电阻。绝缘橡胶带上镀有平行细金属条,橡胶带运动时,磁场中始终仅有一根金属条,每根金属条的电阻均为并与导轨接触良好。若橡胶带以速度匀速运动,求:
(1)金属条产生的电动势和电压表的示数;
(2)一根金属条每次经过磁场区域克服安培力做的功。
【答案】(1),;(2)
【解析】
【详解】(1)设感应电动势为,由法拉第电磁感应定律知
代入得
设电压表电压为,则电压表示数为
代入得
(2)一根金属条每次经过磁场区域克服安培力做的功为
每根金属棒在磁场运动时间为
电路中电流为
代入得
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