精品解析：江西省赣州市十三校联盟2024-2025学年高二下学期期中联考物理试卷

2024—2025学年第二学期赣州市十三校联盟高二年级期中联考 高二物理试卷 试卷共6页，15小题，满分100分。考试用时75分钟。 注意事项： 1.考查范围：选择性必修第一册占30%；选择性必修第二册第一章至第三章第2节占70%。 2.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡指定位置上。 3.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，请将答题卡交回。 一、选择题∶本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 如图，真空中有一条水平放置的直导线，导线中通有向右的恒定电流，导线的正下方有一个带正电粒子以一定的初速度平行于导线射入。不计粒子的重力，则粒子的运动轨迹（图中虚线）可能是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据右手螺旋定则可知，在导线下方磁场方向垂直纸面向里，根据左手定则，判断粒子受力的方向向上，因此粒子向上偏转，由于是非匀强磁场，不做圆周运动，可知，C选项符合。 故选C。 2. 法拉第圆盘发电机的结构简图如图所示，外部电路通过两个电刷分别与圆盘中心C点、边缘D点接触，匀强磁场的磁感线垂直圆盘平面向右。现让圆盘匀速转动起来（从左侧看，顺时针转动），圆盘电阻不计，下列说法正确的是（　　） A. 电阻R中的电流由M流向N B. 若仅将接触边缘D点的电刷向圆盘中心移动，则电阻R两端的电压增大 C. 若仅将磁感应强度的大小变为原来的2倍，则发电机的电动势变为原来的4倍 D. 若仅将圆盘匀速转动的角速度变为原来的2倍，则发电机的电动势变为原来的2倍 【答案】D 【解析】 【详解】A．将圆盘等效为一系列辐条构成，每根辐条均能够等效为并联关系的一个电源，根据右手定则可知，电阻R中的电流由N流向M，故A错误； B．若仅将接触边缘D点的电刷向圆盘中心移动，结合上述可知，辐条切割磁感线的有效长度减小，根据 可知，电阻R两端的电压减小，故B错误； C．结合上述可知，若仅将磁感应强度的大小变为原来的2倍，则发电机的电动势变为原来的2倍，故C错误； D．结合上述可知，若仅将圆盘匀速转动的角速度变为原来的2倍，则发电机的电动势变为原来的2倍，故D正确。 故选D。 3. 如图，某同学练习排球的垫球，质量为的排球由静止自由下落后被手臂垫起，沿竖直方向上升的最大高度为。若手臂与排球的作用时间为，重力加速度大小取，不计空气阻力。则手臂对排球的平均作用力大小为（　　） A. 70N B. 73N C. 10N D. 13N 【答案】B 【解析】 【详解】根据题意，由公式 可得，手臂与排球接触前的速度大小为，方向向下 手臂与排球接触后的速度大小为，方向向上 取向上为正方向，由动量定理有 代入数据解得 故选B。 4. 如图为某高空风车发电机示意图，图示位置线圈平面与磁感线平行，则此时，下列说法正确的是（　　） A. 线圈中磁通量最大 B. 线圈中磁通量变化率最小 C. a端电势比b端电势低 D. 线圈中的电流方向正在发生改变 【答案】C 【解析】 【详解】A．图示位置线圈平面与磁感线平行，则穿过线圈的磁通量为0，即线圈中磁通量最小，故A错误； B．图示位置线圈平面与磁感线平行，线圈左右两边转动的线速度方向与磁场方向垂直，根据 可知，此时线圈产生的感应电动势达到最大值，即线圈中磁通量变化率最大，故B错误； C．根据右手定则可知，感应电流从a端进入，b端出来，线圈为一个等效电源，则a端为等效电源的负极，b端为等效电源的正极，可知，a端电势比b端电势低，故C正确； D．线圈每经过中性面一次，感应电流方向改变一次，此位置与中性面垂直，感应电流方向没有发生变化，故D错误。 故选C。 5. 如图为回旋加速器工作原理图，和是两个水平放置的半径均为R的中空半圆金属盒，它们之间接电压为U的交流电源，两盒处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。圆心A处的粒子源无初速度释放一个质量为m、电荷量为q的粒子，粒子经加速后，从金属盒的出口射出。不计粒子的重力，则粒子被加速的次数为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】根据题意，设粒子从金属盒的出口射出时速度为，粒子被加速的次数为，则有， 联立解得 故选D。 6. 如图，真空中有一个光滑、绝缘且足够长直角三角形斜面体固定在水平面上，∠A=30°，三角形斜面体处在垂直于纸面向里的匀强磁场中。现将质量相等、带等量异种电荷的小球m、n由斜面顶端的左、右两侧从静止释放，小球m、n分别沿斜面运动位移xₘ、xₙ后脱离斜面，脱离斜面时的速度分别为vₘ、vₙ，不考虑小球之间的作用力，则（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】离开斜面时根据平衡条件得 代入数值 从开始到离开斜面，根据动能定理得 解得 故选A。 7. 如图甲，长度为4m、电阻为1Ω的金属导线围成一个正方向线框ABCD，线框固定在水平地面上且处在竖直方向的匀强磁场中，磁感应强度B（竖直向上为正方向）随时间t变化的关系如图乙。则线框中的感应电动势E、电流I（顺时针为正方向）、AD边所受的安培力F（水平向右为正方向）、线框中产生的焦耳热Q随时间t变化的图像正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据题意，由法拉第电磁感应定律有 可得，感应电动势为 感应电动势为 感应电动势为 故A错误； B．感应电流为 可得，感应电流为 方向为顺时针方向，感应电流为 方向为逆时针方向，感应电流为 方向为顺时针方向，故B错误； C．根据公式 结合图乙可得，内AD边所受的安培力 方向水平向右，内AD边所受的安培力 方向水平向左，内AD边所受的安培力 方向水平向右，内AD边所受的安培力 方向向左，故C正确； D．根据公式 可得，内线框中产生的焦耳热随时间t变化的关系 内线框中产生的焦耳热随时间t变化的关系 内线框中产生的焦耳热随时间t变化的关系 故D错误。 故选C。 8. 关于下列四幅图，说法正确的是（　　） A. 甲图中，电磁炉上可以使用陶瓷锅 B. 乙图中，真空冶炼炉接直流电源，可以正常工作 C. 丙图中，电流表在运输时，用导线把两个接线柱连在一起，这是为了保护电表指针，原理是电磁阻尼 D. 丁图中，无线充电面板内的发射线圈应接交流电源 【答案】CD 【解析】 【详解】A．甲图中，电磁炉不能使用陶瓷锅，因为陶瓷锅属于绝缘材料，不会产生涡流，故A错误； B．乙图中，真空空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，线圈产生交变磁场，被冶炼的金属产生涡流，产生大量的热从而冶炼金属；所以真空冶炼炉接直流电源，不可以正常工作，因为磁场保持不变，被冶炼的金属不会产生涡流，，故B错误； C．丙图中，电流表在运输时，用导线把两个接线柱连在一起，这是为了保护电表指针，原理是电磁阻尼，故C正确； D．图中，无线充电面板内的发射线圈应接交流电源，产生交变磁场，使手机产生感应电流，实现无线充电，故D正确。 故选CD。 9. 一列简谐横波沿轴传播，时刻的波形图如图甲，此时平衡位置处质点向上振动，平衡位置处的质点的振动图像如图乙，下列说法正确的是（　　） A. 该列简谐波沿轴正向传播 B. 质点会随着波的传播沿轴方向移动 C. 该列简谐波传播速度大小为 D. 从时刻开始，质点经过s回到平衡位置 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据题意，由同侧法可知，该列简谐波沿轴正向传播，故A正确； B．质点不会随波的传播沿轴方向移动，故B错误； C．由图甲可知，该波波长为，由图乙可知，周期为，则该列简谐波传播速度大小为 故C错误； D．经过，该波传播的距离为 则图甲中，原点处质点的振动形式恰好传播到质点处，即质点恰好回到平衡位置，故D正确。 故选AD。 10. 如图，真空中光屏下方存在磁感应强度大小为、垂直于纸面向里的匀强磁场，纸面内距光屏的距离为处，有一个粒子源，粒子源可朝纸面内各个方向均匀发射质量均为、电荷量均为、速度的大小均为的带正电粒子。不计粒子的重力及粒子间的相互作用，光屏足够长，下列说法正确的是（　　） A. 打到光屏上的粒子中，运动的最短时间为 B. 打到光屏上的粒子中，运动的最长时间为 C. 光屏上被粒子打中的区域长度为 D. 粒子源发射的粒子中，有的粒子能打到光屏上 【答案】BD 【解析】 【详解】根据题意，由牛顿第二定律有 解得 A．根据题意可知，运动时间最短，则运动轨迹所对弦长最短，轨迹如图所示 由几何关系可得，圆心角为，打到光屏上的粒子中，运动的最短时间为 故A错误； B．根据题意可知，运动时间最长，则运动轨迹所对圆心角最大，轨迹如图所示 由几何关系可得，圆心角为，打到光屏上的粒子中，运动的最长时间为 故B正确； C．根据题意，结合上述分析可知，光屏上被粒子打中的区域的临界轨迹如图所示 由几何关系可得，区域长度为 故C错误； D．沿竖直向上方向射出粒子与屏相切粒子走过的弧长为周长的，沿竖直向下方向射出粒子与屏相切粒子走过的弧长为周长的，二者夹角为，粒子源S发射的粒子中，有50%的粒子能打到光屏PQ上，故D正确。 故选BD。 二、非选择题∶本题共5小题，共54分。 11. 某实验小组的同学做“探究影响感应电流方向的因素”的实验，实验步骤如下： （1）按照图甲所示的电路连接仪器，开关S断开时，观察到灵敏电流计的指针停在刻度盘的正中央位置；闭合开关S，观察到灵敏电流计指针向左偏；若将电源的正负极对调后，再接入电路，闭合开关S，观察到灵敏电流计指针向右偏；进行这步操作的目的：判断电流从不同接线柱流入时，对灵敏电流计指针偏转________的影响。 （2）若将图乙中的条形磁铁（N极朝下）迅速插入线圈A，观察到灵敏电流计的指针______（选填“向左”或“向右”）偏转，说明线圈A中感应电流产生的磁场方向______（选填“向上”或“向下”）；接着迅速从线圈A中向上拔出该磁铁，观察到灵敏电流计的指针______（选填“向左”或“向右”）偏转，说明线圈A中感应电流产生的磁场方向______（选填“向上”或“向下”）。 【答案】（1）方向 （2） ①. 向左 ②. 向上 ③. 向右 ④. 向下 【解析】 【小问1详解】 根据题意可知，操作的目的是判断电流从不同接线柱流入时，对灵敏电流计指针偏转方向的影响。 【小问2详解】 [1][2]若将图乙中的条形磁铁（N极朝下）迅速插入线圈A，线圈A中磁通量向下增大，线圈A中感应电流的磁场方向向上，感应电流将从灵敏电流计负接线柱流入，则此时灵敏电流计的指针将向左偏转； [3][4]迅速从线圈A中向上拔出该磁铁，线圈A中磁通量向下减少，线圈A中感应电流的磁场方向向下，感应电流将从灵敏电流计正接线柱流入，灵敏电流计的指针将向右偏转。 12. 某实验小组用图甲所示的实验装置来验证动量守恒定律，当地的重力加速度大小为g，具体的实验步骤如下： （1）将大小相同的小球A、B，用长度均为L、不可伸长的轻质细线，竖直悬挂在同一高度的M、N点，小球A、B恰好接触。用天平测得小球A的质量为，小球B的质量为，用游标卡尺测量两小球的直径如图乙所示，直径______cm。 （2）保持A、B两球与M、N在同一竖直面内，向左缓慢拉动A球，使得细线与竖直方向的夹角为且细线绷紧。由静止释放A球，A球与B球碰撞后，测得A、B两球向右摆动到最大高度时，细线与竖直方向的夹角分别为，要达到上述实验效果，小球A的质量______（选填“大于”“小于”或“等于”）小球B的质量。 （3）A、B两球碰撞前瞬间A球的速度大小为______，若关系式______成立，则验证了动量守恒定律，若A、B两球发生的是弹性碰撞，则能量守恒的关系式______也成立。（结果均用题中物理量的符号表示） 【答案】（1） （2）大于 （3） ①. ②. ③. 【解析】 【小问1详解】 由图乙可知，两小球的直径 【小问2详解】 根据题意可知，A球与B球碰撞后，A、B两球均向右摆动，则小球A的质量大于小球B的质量。 【小问3详解】 [1]对小球A，由机械能守恒定律有 解得 [2]A球与B球碰撞后，分别对A球与B球由机械能守恒定律可得，A球与B球速度分别为， 若动量守恒，则有 整理可得 [3]若A球和B球发生弹性碰撞，则有 整理可得 13. 某种透明介质制成的空心圆柱体，截面图如图所示，内、外圆有一个共同的圆心O，半径分别为1m、2m，MN为外圆的一条直径。一束激光（纸面内）平行于MN从空气射入圆柱体，入射光线和外圆半径OA的夹角，入射光线经折射后恰好和内圆相切。已知光在真空中的传播速度为，不考虑光的反射，求： （1）该介质的折射率； （2）该激光在空心圆柱体内传播的时间。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据题意，画出光路图，如图所示 由几何关系可得 该介质的折射率 【小问2详解】 由几何关系可得，该激光在空心圆柱体内传播的距离为 该激光在空心圆柱体内传播的速度 则该激光在空心圆柱体内传播的时间 14. 如图，足够长的光滑平行金属导轨、与水平面的夹角为，导轨间距为，导轨的底端通过导线连接一个阻值为的电阻，导轨间存在垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为。质量为的金属棒垂直导轨放置，接入导轨间电阻的阻值为，开始时金属棒被锁定且离导轨底端足够远。金属棒运动的过程中始终垂直于导轨且接触良好，金属导轨、及导线的电阻不计，重力加速度大小为。 （1）若解除金属棒的锁定，让其由静止滑下，求金属棒能达到的最大速度； （2）若解除金属棒锁定的同时，金属棒获得一个大小为的初速度沿导轨向上运动，运动一段距离后到达最高点，求该过程中电阻上产生的焦耳热以及金属棒沿导轨向上运动的时间。 【答案】（1） （2）， 【解析】 【小问1详解】 根据题意可知，金属棒沿斜面向下做匀速直线运动时速度最大，设最大速度为，此时感应电动势为 感应电流为 金属棒所受安培力为 由平衡条件有 解得 【小问2详解】 根据题意，设金属棒向上运动整个回路产生的焦耳热为，由能量守恒定律有 电阻上产生的焦耳热 联立解得 金属棒向上运动一段距离后到达最高点，设沿导轨向上运动的时间，平均感应电动势为 感应电流为 对金属棒，由动量定理有 整理可得 解得 15. 如图，在平面直角坐标系的第Ⅰ象限内存在一半径为的圆形磁场区域，圆心的坐标为，区域内存在磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里的匀强磁场，在第Ⅱ象限内存在沿轴负方向的匀强电场，第Ⅲ象限内也存在磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里的匀强磁场。在轴上处有一个粒子源，以同一速度大小（未知）、方向和轴正方向的夹角为，向圆形磁场区域不断射出质量均为、电荷量均为的带电粒子，这些粒子均沿轴负方向离开圆形磁场区域，其中粒子源射出的与轴正方向成角入射的粒子，经轴上的点射入第Ⅲ象限；垂直于轴入射的粒子经圆形磁场区域和轴的切点进入第Ⅱ象限。在轴的负半轴上有一块粒子收集板，粒子源射出的粒子均被收集板吸收。已知第Ⅱ象限匀强电场的电场强度大小为，不计粒子重力和粒子间的相互作用，求∶ （1）的大小； （2）点的坐标； （3）收集板的最短长度。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据几何关系，可得带电粒子在圆形磁场区域做圆周运动的半径r=R 由洛伦兹力提供向心力可得 联立可得粒子入射速度大小 【小问2详解】 与x轴正方向成入射的粒子经过第Ⅱ象限的电场后从x轴上的P点射入第Ⅲ象限，粒子运动轨迹如图所示 该轨迹与y轴交于M点，设OM的长度为y1，OP长度为x1，则 带电粒子在电场中做类平抛运动 qE0 = ma 在竖直方向做匀加速运动，有 水平方向，有 解得 所以P点的坐标为 【小问3详解】 设从P点射入第III象限的带电粒子速度方向与x轴负方向的夹角为，该粒子在第Ⅲ象限内做圆周运动 ，根据速度的分解，有 解得 进入磁场的速度为 由洛伦兹力提供向心力可得 解得 圆心位于y轴上。与x轴正方向成入射的粒子经过第Ⅱ象限的电场后从x轴上的G点射入第Ⅲ象限，粒子运动轨迹如图所示 该轨迹与y轴交于N点，设ON的长度为y2，OG长度为x2，则有 带电粒子在电场中做类平抛运动 x2 = v0t2 竖直方向 解得 设从G点射入第Ⅲ象限的带电粒子速度方向与x轴负方向的夹角为，该粒子在第Ⅲ象限内做圆周运动，有 解得 进入磁场的速度为 由洛伦兹力提供向心力可得 解得 圆心位于y轴上同一点。由以上可知所有粒子在第Ⅲ象限内运动轨迹的圆心都在y轴上的同一点，所以收集板EF的最短长度 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024—2025学年第二学期赣州市十三校联盟高二年级期中联考 高二物理试卷 试卷共6页，15小题，满分100分。考试用时75分钟。 注意事项： 1.考查范围：选择性必修第一册占30%；选择性必修第二册第一章至第三章第2节占70%。 2.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡指定位置上。 3.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，请将答题卡交回。 一、选择题∶本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 如图，真空中有一条水平放置的直导线，导线中通有向右的恒定电流，导线的正下方有一个带正电粒子以一定的初速度平行于导线射入。不计粒子的重力，则粒子的运动轨迹（图中虚线）可能是（　　） A. B. C. D. 2. 法拉第圆盘发电机的结构简图如图所示，外部电路通过两个电刷分别与圆盘中心C点、边缘D点接触，匀强磁场的磁感线垂直圆盘平面向右。现让圆盘匀速转动起来（从左侧看，顺时针转动），圆盘电阻不计，下列说法正确的是（　　） A. 电阻R中的电流由M流向N B. 若仅将接触边缘D点的电刷向圆盘中心移动，则电阻R两端的电压增大 C. 若仅将磁感应强度的大小变为原来的2倍，则发电机的电动势变为原来的4倍 D. 若仅将圆盘匀速转动的角速度变为原来的2倍，则发电机的电动势变为原来的2倍 3. 如图，某同学练习排球的垫球，质量为的排球由静止自由下落后被手臂垫起，沿竖直方向上升的最大高度为。若手臂与排球的作用时间为，重力加速度大小取，不计空气阻力。则手臂对排球的平均作用力大小为（　　） A. 70N B. 73N C. 10N D. 13N 4. 如图为某高空风车发电机示意图，图示位置线圈平面与磁感线平行，则此时，下列说法正确的是（　　） A. 线圈中磁通量最大 B. 线圈中磁通量变化率最小 C. a端电势比b端电势低 D. 线圈中的电流方向正在发生改变 5. 如图为回旋加速器工作原理图，和是两个水平放置的半径均为R的中空半圆金属盒，它们之间接电压为U的交流电源，两盒处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。圆心A处的粒子源无初速度释放一个质量为m、电荷量为q的粒子，粒子经加速后，从金属盒的出口射出。不计粒子的重力，则粒子被加速的次数为（　　） A. B. C. D. 6. 如图，真空中有一个光滑、绝缘且足够长直角三角形斜面体固定在水平面上，∠A=30°，三角形斜面体处在垂直于纸面向里的匀强磁场中。现将质量相等、带等量异种电荷的小球m、n由斜面顶端的左、右两侧从静止释放，小球m、n分别沿斜面运动位移xₘ、xₙ后脱离斜面，脱离斜面时的速度分别为vₘ、vₙ，不考虑小球之间的作用力，则（　　） A. B. C. D. 7. 如图甲，长度为4m、电阻为1Ω的金属导线围成一个正方向线框ABCD，线框固定在水平地面上且处在竖直方向的匀强磁场中，磁感应强度B（竖直向上为正方向）随时间t变化的关系如图乙。则线框中的感应电动势E、电流I（顺时针为正方向）、AD边所受的安培力F（水平向右为正方向）、线框中产生的焦耳热Q随时间t变化的图像正确的是（　　） A. B. C. D. 8. 关于下列四幅图，说法正确的是（　　） A. 甲图中，电磁炉上可以使用陶瓷锅 B. 乙图中，真空冶炼炉接直流电源，可以正常工作 C. 丙图中，电流表在运输时，用导线把两个接线柱连在一起，这是为了保护电表指针，原理是电磁阻尼 D. 丁图中，无线充电面板内的发射线圈应接交流电源 9. 一列简谐横波沿轴传播，时刻的波形图如图甲，此时平衡位置处质点向上振动，平衡位置处的质点的振动图像如图乙，下列说法正确的是（　　） A. 该列简谐波沿轴正向传播 B. 质点会随着波的传播沿轴方向移动 C. 该列简谐波传播速度大小为 D. 从时刻开始，质点经过s回到平衡位置 10. 如图，真空中光屏下方存在磁感应强度大小为、垂直于纸面向里的匀强磁场，纸面内距光屏的距离为处，有一个粒子源，粒子源可朝纸面内各个方向均匀发射质量均为、电荷量均为、速度的大小均为的带正电粒子。不计粒子的重力及粒子间的相互作用，光屏足够长，下列说法正确的是（　　） A. 打到光屏上的粒子中，运动的最短时间为 B. 打到光屏上的粒子中，运动的最长时间为 C. 光屏上被粒子打中的区域长度为 D. 粒子源发射的粒子中，有的粒子能打到光屏上 二、非选择题∶本题共5小题，共54分。 11. 某实验小组的同学做“探究影响感应电流方向的因素”的实验，实验步骤如下： （1）按照图甲所示的电路连接仪器，开关S断开时，观察到灵敏电流计的指针停在刻度盘的正中央位置；闭合开关S，观察到灵敏电流计指针向左偏；若将电源的正负极对调后，再接入电路，闭合开关S，观察到灵敏电流计指针向右偏；进行这步操作的目的：判断电流从不同接线柱流入时，对灵敏电流计指针偏转________的影响。 （2）若将图乙中的条形磁铁（N极朝下）迅速插入线圈A，观察到灵敏电流计的指针______（选填“向左”或“向右”）偏转，说明线圈A中感应电流产生的磁场方向______（选填“向上”或“向下”）；接着迅速从线圈A中向上拔出该磁铁，观察到灵敏电流计的指针______（选填“向左”或“向右”）偏转，说明线圈A中感应电流产生的磁场方向______（选填“向上”或“向下”）。 12. 某实验小组用图甲所示的实验装置来验证动量守恒定律，当地的重力加速度大小为g，具体的实验步骤如下： （1）将大小相同的小球A、B，用长度均为L、不可伸长的轻质细线，竖直悬挂在同一高度的M、N点，小球A、B恰好接触。用天平测得小球A的质量为，小球B的质量为，用游标卡尺测量两小球的直径如图乙所示，直径______cm。 （2）保持A、B两球与M、N在同一竖直面内，向左缓慢拉动A球，使得细线与竖直方向的夹角为且细线绷紧。由静止释放A球，A球与B球碰撞后，测得A、B两球向右摆动到最大高度时，细线与竖直方向的夹角分别为，要达到上述实验效果，小球A的质量______（选填“大于”“小于”或“等于”）小球B的质量。 （3）A、B两球碰撞前瞬间A球的速度大小为______，若关系式______成立，则验证了动量守恒定律，若A、B两球发生的是弹性碰撞，则能量守恒的关系式______也成立。（结果均用题中物理量的符号表示） 13. 某种透明介质制成的空心圆柱体，截面图如图所示，内、外圆有一个共同的圆心O，半径分别为1m、2m，MN为外圆的一条直径。一束激光（纸面内）平行于MN从空气射入圆柱体，入射光线和外圆半径OA的夹角，入射光线经折射后恰好和内圆相切。已知光在真空中的传播速度为，不考虑光的反射，求： （1）该介质的折射率； （2）该激光在空心圆柱体内传播的时间。 14. 如图，足够长的光滑平行金属导轨、与水平面的夹角为，导轨间距为，导轨的底端通过导线连接一个阻值为的电阻，导轨间存在垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为。质量为的金属棒垂直导轨放置，接入导轨间电阻的阻值为，开始时金属棒被锁定且离导轨底端足够远。金属棒运动的过程中始终垂直于导轨且接触良好，金属导轨、及导线的电阻不计，重力加速度大小为。 （1）若解除金属棒的锁定，让其由静止滑下，求金属棒能达到的最大速度； （2）若解除金属棒锁定的同时，金属棒获得一个大小为的初速度沿导轨向上运动，运动一段距离后到达最高点，求该过程中电阻上产生的焦耳热以及金属棒沿导轨向上运动的时间。 15. 如图，在平面直角坐标系的第Ⅰ象限内存在一半径为的圆形磁场区域，圆心的坐标为，区域内存在磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里的匀强磁场，在第Ⅱ象限内存在沿轴负方向的匀强电场，第Ⅲ象限内也存在磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里的匀强磁场。在轴上处有一个粒子源，以同一速度大小（未知）、方向和轴正方向的夹角为，向圆形磁场区域不断射出质量均为、电荷量均为的带电粒子，这些粒子均沿轴负方向离开圆形磁场区域，其中粒子源射出的与轴正方向成角入射的粒子，经轴上的点射入第Ⅲ象限；垂直于轴入射的粒子经圆形磁场区域和轴的切点进入第Ⅱ象限。在轴的负半轴上有一块粒子收集板，粒子源射出的粒子均被收集板吸收。已知第Ⅱ象限匀强电场的电场强度大小为，不计粒子重力和粒子间的相互作用，求∶ （1）的大小； （2）点的坐标； （3）收集板的最短长度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $