精品解析：四川省内江市高中2024-2025学年高二下学期零模（期末）物理试题

内江市高中2026届零模试题 物理 本试卷共6页。全卷满分100分，考试时间为75分钟。 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的姓名、考号、班级用签字笔填写在答题卡相应位置。 2．选择题选出答案后，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，再选涂其它答案。不能答在试题卷上。 3．非选择题用签字笔将答案直接答在答题卡相应位置上。 4．考试结束后，监考人员将答题卡收回。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的选项中，只有一项符合题目要求。 1. 下列说法正确的是（　　） A. 所有电磁波产生的机理都是一样的 B. 光波也能传递信息 C. 在真空中，红光比紫光的速度大 D. 电磁波就是指无线电波 2. 一根电阻丝接入直流电，内产生的热量为Q，同样的电阻丝接入正弦交流电路中，内产生的热量也是Q，则该交流电电压的峰值为（　　） A. B. C. D. 3. 如图，老式摆钟的摆锤可视为单摆，摆长为，当地的重力加速度为。摆钟的秒针、分针、时针均绕中心做匀速圆周运动，摆锤的最大摆角小于5°。下列说法正确的是（　　） A. 秒针的角速度是时针的360倍 B 若将摆钟移到月球上，摆钟走得更慢，需把摆锤上调至合适位置即可校准摆钟 C. 摆锤在最低点时速度最大，加速度为零 D. 若把摆钟置于加速上升的电梯中，摆钟走得更慢 4. 某同学在做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，计算结果偏大，可能的原因是（　　） A. 计算油膜面积时，将所有不足一格的小方格算作整格 B. 油酸中含有大量的酒精 C. 求每滴体积时，1mL溶液滴数多记了10滴 D. 油酸未完全散开 5. 如图，三角形线框与长直导线彼此绝缘，线框被导线分成左右面积相等的两个部分，当长直导线中通有如图所示方向电流的瞬间，线框中感应电流的方向是（　　） A. B. C. 无感应电流 D. 条件不足，无法判断 6. 如图，一有界区域内，存在着磁感应强度大小均为，方向分别垂直于光滑水平桌面向下和向上的匀强磁场，磁场宽度均为，边长为的正方形线框的边紧靠磁场边缘置于桌面上，使线框从静止开始沿轴正方向匀加速通过磁场区域，若以逆时针方向为电流的正方向，能反映线框中感应电流变化规律的是（　　） A. B. C. D. 7. 如图，理想变压器原、副线圈的匝数比为1∶3，原线圈接入有效值电压不变的正弦交流电源，改变滑动变阻器的阻值，得到多组理想电表的示数，并绘制出图像，下列说法正确的是（　　） A. 交流电源电压的有效值为 B. 定值电阻的阻值为 C. 当滑动变阻器的阻值为时，其消耗的最大功率为 D. 当电流表示数为时，电阻和消耗的功率不相等 二、多项选择题：本题共3小题，每题6分，共18分。每小题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示，为一列横波在某时刻的波的图像，该波沿轴正方向传播且质点刚好开始振动，再经过质点第一次到达波谷，则下列说法正确的是（　　） A. 此时点和点的振动方向相反 B. 再经过（为周期），质点的路程为 C. 该波的起振方向沿轴正方向 D. 该波振动的周期为 9. 如图所示，一束光经玻璃三棱镜折射后分为两束单色光、，波长分别为、，在该玻璃中的传播速度分别为、，该玻璃对单色光、的折射率分别为、，则下列说法中正确的是（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 10. 如图所示，在倾角为30°的光滑固定斜面上，有一劲度系数为k的轻质弹簧，其一端固定在固定挡板C上，另一端连接一质量为m的物体A，有一轻质细绳绕过定滑轮，细绳的一端系在物体A上（细绳与斜面平行），另一端有一细绳套，物体A处于静止状态。当在细绳套上轻轻挂上一个质量也为m的物体B后，物体A将沿斜面做简谐运动。运动过程中B始终未接触地面，不计绳与滑轮间的摩擦阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 未挂重物B时，弹簧的形变量为 B. 物体A的振幅为 C. 物体A的最大速度大小为 D. 细绳对物体B拉力的最大值为 三、非选择题：本题共5小题，共54分。其中第13~15小题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 某同学用如图甲所示的装置，做“用双缝干涉测量光的波长”的实验，用白炽灯做光源。则： （1）图中光具座上标注的仪器a、b、c依次分别为__________。 A. 双缝、单缝和滤光片 B. 单缝、滤光片和双缝 C. 滤光片、双缝和单缝 D. 滤光片、单缝和双缝 （2）已知双缝到光屏之间的距离，双缝之间的距离为，某次调节好测量头的两分划板中心线如图乙所示，两处示数如图丙所示，入射光的波长为__________m（结果保留2位有效数字）。 （3）关于本次实验，下列说法正确的是__________。 A. 使用间距更大的双缝，目镜中看到的条纹条数增多 B. 若将单缝向左移动少许，条纹间距变大 C. 撤掉滤光片，光屏上将看不到干涉图样 D. 屏上所有亮线都是从双缝出来的两列光波的波峰与波峰叠加形成的，而所有暗线都是波谷与波谷叠加形成的 12. 某实验小组用如图所示的装置，做“探究气体等温变化的规律”的实验。则： （1）有关此实验，下列说法正确的是__________。 A. 在柱塞上涂抹润滑油的目的是为了防止漏气，以保证气体质量不变 B. 用手握住注射器，便于更好的推动柱塞 C. 实验中应缓慢推动柱塞以保证气体的温度不变 D. 该实验一定要测量柱塞的横截面积 （2）实验中，根据测量多组数据绘制出图像，如图所示。根据所得到的曲线_______（选填“能”或“不能”）得出一定质量的气体在温度不变时，气体压强与体积成反比。若要更直观地探究一定气体压强与体积的变化规律，应绘制某温度下，一定质量气体的__________（选填“”或“”）图像。 （3）如图所示，某小组在环境温度明显升高时，其他操作规范且正确，最终得到的图像可能是__________；如果实验过程中，随着压强增大橡皮塞缓慢漏气，则可能的图像是__________。 A．B．C．D． 13. 市政路面的井盖，由于暴雨的影响，路面井盖上的排气孔可能会被堵塞，从而造成安全隐患。已知井盖的质量为，井盖的横截面积为，初始时水位与井盖之间的距离为，井内密闭气体的压强恰好为大气压强，其内气体可视为理想气体，且温度保持不变，重力加速度为，则： （1）当井内密封气体的压强为多大时，井盖恰好被顶起？ （2）井盖恰好被顶起的瞬间，水位上升的高度是多少？ 14. 在公园水池里，可通过控制光源深度的变化来改变水面被照亮的形状，其原理如图所示，一边长为的正方形线状光源，平行于水面放置于水中，通过调节光源距离水面的深度，可实现水面上不同形状发光区域的变化。已知水的折射率为。则： （1）光源从水面位置保持平行于水面缓慢向下移动，发现水面的发光区域的形状不变，只是面积在扩大。当光源距离水面深度为时，发光区域的形状发生变化，此时深度为多少？ （2）当发光区域的形状恰好变化时，水面上发光区域的面积为多少？ 15. 如图所示，光滑平行的四分之一圆弧金属导轨ab、a′b′，半径为r=1.25m，与水平固定的光滑平行金属导轨bc、b′c′平滑连接，圆弧部分在竖直平面内，足够长的光滑平行金属导轨ef、e′f′固定在水平面上，两导轨间距均为L=1m，c′点与e′点的高度差为h=0.2m，水平距离为x=0.9m，导轨ab、a′b′左端接阻值为R=0.8Ω的定值电阻，两导轨水平部分均处在垂直于导轨平面竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小均为B=0.3T。质量为m2=0.15kg，电阻R2=0.4Ω的金属棒Q垂直静止放在金属导轨ef、e′f′上，距离左端d=2m。质量为m1=0.3kg，电阻R1=0.2Ω的金属棒P，从导轨ab、a′b′的顶端处由静止自由释放，从cc′处水平飞出后恰好落在ee′端，此时，金属棒P在竖直方向的分速度变为零，水平方向的分速度不变，并沿着ef、e′f′向右滑行与金属棒Q发生碰撞粘合在一起。重力加速度大小为g=10m/s2，不计导轨电阻，不计一切摩擦及空气阻力。运动过程中两金属棒P、Q始终与金属导轨垂直并接触良好。求： （1）金属棒P刚进入磁场时的安培力； （2）平行金属导轨bc的长度； （3）在整个过程中，金属棒P上产生的焦耳热。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 内江市高中2026届零模试题 物理 本试卷共6页。全卷满分100分，考试时间为75分钟。 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的姓名、考号、班级用签字笔填写在答题卡相应位置。 2．选择题选出答案后，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，再选涂其它答案。不能答在试题卷上。 3．非选择题用签字笔将答案直接答在答题卡相应位置上。 4．考试结束后，监考人员将答题卡收回。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的选项中，只有一项符合题目要求。 1. 下列说法正确是（　　） A. 所有电磁波产生的机理都是一样的 B. 光波也能传递信息 C. 在真空中，红光比紫光的速度大 D. 电磁波就是指无线电波 【答案】B 【解析】 【详解】A．无线电波是由振荡电路产生的，可见光是由外层电子受激发产生的，而X射线是由内层电子受激发产生的，故A错误； B．光波也能传递信息，且不需要介质，故B正确； C．在真空中，所有光的传播速度都是，所以真空中，红光与紫光的传播速度相等，故C错误； D．电磁波包括无线电波、红外线、可见光、紫外线等，无线电波只是电磁波的一种，属于电磁波，而不是电磁波就是指无线电波，故D错误。 故选B。 2. 一根电阻丝接入的直流电，内产生的热量为Q，同样的电阻丝接入正弦交流电路中，内产生的热量也是Q，则该交流电电压的峰值为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】设电阻丝的电阻为R，正弦交流电路的电压的有效值为U，电压的峰值为Um，则由题意可得 联立解得电压的有效值为 则有电压的峰值为 故选B。 3. 如图，老式摆钟的摆锤可视为单摆，摆长为，当地的重力加速度为。摆钟的秒针、分针、时针均绕中心做匀速圆周运动，摆锤的最大摆角小于5°。下列说法正确的是（　　） A. 秒针的角速度是时针的360倍 B. 若将摆钟移到月球上，摆钟走得更慢，需把摆锤上调至合适位置即可校准摆钟 C. 摆锤在最低点时速度最大，加速度为零 D. 若把摆钟置于加速上升的电梯中，摆钟走得更慢 【答案】B 【解析】 【详解】A．秒针转动一周为60s，时针转动一周为12小时=12×3600秒；根据可知，秒针的角速度是时针的720倍，选项A错误； B．若将摆钟移到月球上，重力加速度减小，根据 可知，周期变大，则摆钟走得更慢，则需要减小摆长，即需把摆锤上调至合适位置即可校准摆钟，选项B正确； C．摆锤在最低点时速度最大，但向心加速度不为零，即加速度不为零，选项C错误； D．若把摆钟置于加速上升的电梯中，等效加速度g等变大，则周期变小，摆钟走得更快，选项D错误。 故选B。 4. 某同学在做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，计算结果偏大，可能的原因是（　　） A. 计算油膜面积时，将所有不足一格的小方格算作整格 B. 油酸中含有大量的酒精 C. 求每滴体积时，1mL溶液的滴数多记了10滴 D. 油酸未完全散开 【答案】D 【解析】 【详解】某同学在做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，计算结果偏大，根据 A．计算油膜面积时，将所有不足一格的小方格算作整格，则油膜面积S测量值偏大，使得分子直径测量值偏小，故A错误； B．油酸中含有大量的酒精，由于油酸中的酒精会挥发和溶于水，不影响纯油酸体积V的计算，不影响分子直径的结果，故B错误； C．求每滴体积时，1mL溶液的滴数多记了10滴，则纯油酸体积V的测量值偏小，使得分子直径测量值偏小，故C错误； D．油酸未完全散开，则油膜面积S测量值偏小，使得分子直径测量值偏大，故D正确。 故选D。 5. 如图，三角形线框与长直导线彼此绝缘，线框被导线分成左右面积相等的两个部分，当长直导线中通有如图所示方向电流的瞬间，线框中感应电流的方向是（　　） A. B. C. 无感应电流 D. 条件不足，无法判断 【答案】A 【解析】 【详解】长直导线中通有如图所示方向电流的瞬间，根据安培定则可知导线右侧磁场方向向里，左侧磁场方向向外；线框被导线分成左右面积相等的两个部分，由于越靠近电流位置磁场越强，所以穿过三角形线框的磁通量向里增加，根据楞次定律和安培定则可知，线框中感应电流的方向为。 故选A。 6. 如图，一有界区域内，存在着磁感应强度大小均为，方向分别垂直于光滑水平桌面向下和向上的匀强磁场，磁场宽度均为，边长为的正方形线框的边紧靠磁场边缘置于桌面上，使线框从静止开始沿轴正方向匀加速通过磁场区域，若以逆时针方向为电流的正方向，能反映线框中感应电流变化规律的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】AB．线框右边开始进入磁场时，由楞次定律可知，感应电流方向为逆时针，为正；当右边框开始进入右边磁场时，感应电流方向变为顺时针，为负；线框从右边磁场离开时，感应电流方向为逆时针，为正； 由E=BLv及v=at得E=BLat，故只有一条边切割磁感线时感应电动势随时间为均匀增大，故感应电流也随时间均匀增大，当线框通过两磁场交界处时，ad和bc边都切割磁感线，产生两个大小相等的感应电动势，所以bc刚进入右边磁场时的感应电流是刚离开左边磁场的2倍，故A正确，B错误； CD．由E=BLv及v2=2ax可知，E=BL，故电流与成正比，每段图线都为抛物线；故CD错误； 故选A。 7. 如图，理想变压器原、副线圈的匝数比为1∶3，原线圈接入有效值电压不变的正弦交流电源，改变滑动变阻器的阻值，得到多组理想电表的示数，并绘制出图像，下列说法正确的是（　　） A. 交流电源电压的有效值为 B. 定值电阻的阻值为 C. 当滑动变阻器的阻值为时，其消耗的最大功率为 D. 当电流表示数为时，电阻和消耗的功率不相等 【答案】C 【解析】 【详解】AB．设交流电源电压的有效值为，电压表示数为，电流表示数为，则有 可得 结合图像可得，，故AB错误； CD．将变压器和滑动变阻器看成一个等效电阻，则有 则滑动变阻器消耗的功率为 根据数学知识可知，当 解得滑动变阻器接入电路阻值为时，其消耗的最大功率为 此时电流表示数为 电阻消耗的功率为，故C正确，D错误。 故选C。 二、多项选择题：本题共3小题，每题6分，共18分。每小题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示，为一列横波在某时刻的波的图像，该波沿轴正方向传播且质点刚好开始振动，再经过质点第一次到达波谷，则下列说法正确的是（　　） A. 此时点和点的振动方向相反 B. 再经过（为周期），质点的路程为 C. 该波的起振方向沿轴正方向 D. 该波振动的周期为 【答案】AB 【解析】 【详解】A．由题图可知，根据波形平移法可知，此时点向下振动，点向上振动，点和点的振动方向相反，故A正确； B．再经过（为周期），质点的路程为，故B正确； C．质点刚好开始振动，根据波形平移法可知，质点向下振动，则该波的起振方向沿轴负方向，故C错误； D．此时质点处于波峰位置，再经过质点第一次到达波谷，则有 可得该波振动的周期为，故D错误。 故选AB。 9. 如图所示，一束光经玻璃三棱镜折射后分为两束单色光、，波长分别为、，在该玻璃中的传播速度分别为、，该玻璃对单色光、的折射率分别为、，则下列说法中正确的是（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】BC 【解析】 【详解】由题图可知，光线从空气射入玻璃三棱镜时，光的偏折程度小于光的偏折程度，则玻璃对光的折射率小于对光的折射率，即，可知光的频率小于对光的频率，根据可知，光的波长大于光的波长，即；根据可知，。 故选BC。 10. 如图所示，在倾角为30°的光滑固定斜面上，有一劲度系数为k的轻质弹簧，其一端固定在固定挡板C上，另一端连接一质量为m的物体A，有一轻质细绳绕过定滑轮，细绳的一端系在物体A上（细绳与斜面平行），另一端有一细绳套，物体A处于静止状态。当在细绳套上轻轻挂上一个质量也为m的物体B后，物体A将沿斜面做简谐运动。运动过程中B始终未接触地面，不计绳与滑轮间的摩擦阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 未挂重物B时，弹簧的形变量为 B. 物体A的振幅为 C. 物体A的最大速度大小为 D. 细绳对物体B拉力的最大值为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．未挂物体B时，设弹簧压缩量为x1，对物体A由平衡条件得 解得，故A错误； B．挂上物体B后，物体A将沿斜面做简谐运动，当A处于平衡位置时，根据平衡条件可得 解得弹簧的伸长量为 则物体A的振幅为，故B错误； C．当A处于平衡位置时，A的速度最大，因x1与x2相等，可知物体A从最低点到平衡位置运动过程，弹簧弹性势能变化量为0，设最大速度为vm，对于A、B及弹簧组成的系统由机械能守恒定律得 解得，故C正确； D．根据对称性可知，物体A运动到最高点时弹簧的伸长量为 当物体A在最高点时，对物体A由牛顿第二定律得 对物体B由牛顿第二定律得 联立解得细绳对物体B拉力的最大值为，故D正确。 故选CD。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。其中第13~15小题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 某同学用如图甲所示的装置，做“用双缝干涉测量光的波长”的实验，用白炽灯做光源。则： （1）图中光具座上标注的仪器a、b、c依次分别为__________。 A. 双缝、单缝和滤光片 B. 单缝、滤光片和双缝 C. 滤光片、双缝和单缝 D. 滤光片、单缝和双缝 （2）已知双缝到光屏之间的距离，双缝之间的距离为，某次调节好测量头的两分划板中心线如图乙所示，两处示数如图丙所示，入射光的波长为__________m（结果保留2位有效数字）。 （3）关于本次实验，下列说法正确的是__________。 A. 使用间距更大的双缝，目镜中看到的条纹条数增多 B. 若将单缝向左移动少许，条纹间距变大 C. 撤掉滤光片，光屏上将看不到干涉图样 D. 屏上所有亮线都是从双缝出来的两列光波的波峰与波峰叠加形成的，而所有暗线都是波谷与波谷叠加形成的 【答案】（1）D （2）6.3×10-7 （3）A 【解析】 【小问1详解】 图中光具座上标注的仪器a、b、c依次分别为滤光片、单缝和双缝。 故选D。 【小问2详解】 A、B两处示数分别为， 根据双缝干涉条纹间距公式 解得入射光的波长为 【小问3详解】 A．根据，使用间距更大的双缝，d变大，条纹变窄，目镜中看到的条纹条数增多，A正确； B．根据，若将单缝向左移动少许，条纹间距不变，B错误； C．撤掉滤光片，光屏上出现彩色条纹，C错误； D．屏上所有亮线可能是从双缝出来的两列光波的波峰与波峰叠加形成的，也可能是从双缝出来的两列光波的波谷与波谷叠加形成的，而所有暗线都是波峰与波谷叠加形成的，D错误。 故选A。 12. 某实验小组用如图所示的装置，做“探究气体等温变化的规律”的实验。则： （1）有关此实验，下列说法正确的是__________。 A. 在柱塞上涂抹润滑油的目的是为了防止漏气，以保证气体质量不变 B. 用手握住注射器，便于更好推动柱塞 C. 实验中应缓慢推动柱塞以保证气体的温度不变 D. 该实验一定要测量柱塞的横截面积 （2）实验中，根据测量的多组数据绘制出图像，如图所示。根据所得到的曲线_______（选填“能”或“不能”）得出一定质量的气体在温度不变时，气体压强与体积成反比。若要更直观地探究一定气体压强与体积的变化规律，应绘制某温度下，一定质量气体的__________（选填“”或“”）图像。 （3）如图所示，某小组在环境温度明显升高时，其他操作规范且正确，最终得到的图像可能是__________；如果实验过程中，随着压强增大橡皮塞缓慢漏气，则可能的图像是__________。 A．B．C．D． 【答案】（1）AC （2） ①. 不能 ②. （3） ①. B ②. D 【解析】 【小问1详解】 A．在柱塞上涂抹润滑油的目的是为了防止漏气，以保证气体质量不变，选项A正确； B．实验时不能用手握住注射器推动柱塞，以防气体温度变化，选项B错误； C．实验中应缓慢推动柱塞以保证气体的温度不变，选项C正确； D．该实验因注射器各处截面积都相同，则可以用长度代替体积，则不需要测量柱塞的横截面积，选项D错误。 故选AC。 【小问2详解】 [1][2]实验中，根据测量多组数据绘制出图像，根据所得到的曲线不能得出一定质量的气体在温度不变时，气体压强与体积成反比。气体做等温变化，可得，若要更直观地探究一定气体压强与体积的变化规律，应绘制某温度下，一定质量气体的图像，若图像为过原点的直线，则说明一定质量的气体在温度不变时，气体压强与体积成反比。 【小问3详解】 [1]某小组在环境温度明显升高时，其他操作规范且正确，根据，可知图像的斜率变大，则最终得到的图像可能是B； [2]如果实验过程中，随着压强增大橡皮塞缓慢漏气，根据，可知图像的斜率变小，则可能的图像是D。 13. 市政路面的井盖，由于暴雨的影响，路面井盖上的排气孔可能会被堵塞，从而造成安全隐患。已知井盖的质量为，井盖的横截面积为，初始时水位与井盖之间的距离为，井内密闭气体的压强恰好为大气压强，其内气体可视为理想气体，且温度保持不变，重力加速度为，则： （1）当井内密封气体压强为多大时，井盖恰好被顶起？ （2）井盖恰好被顶起的瞬间，水位上升的高度是多少？ 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 以井盖为研究对象，当井盖恰好被顶起时，根据平衡条件有 解得 【小问2详解】 以水位和井盖之间的气体为研究对象，依题意气体温度保持不变，由有 解得 14. 在公园的水池里，可通过控制光源深度的变化来改变水面被照亮的形状，其原理如图所示，一边长为的正方形线状光源，平行于水面放置于水中，通过调节光源距离水面的深度，可实现水面上不同形状发光区域的变化。已知水的折射率为。则： （1）光源从水面位置保持平行于水面缓慢向下移动，发现水面的发光区域的形状不变，只是面积在扩大。当光源距离水面深度为时，发光区域的形状发生变化，此时深度为多少？ （2）当发光区域的形状恰好变化时，水面上发光区域的面积为多少？ 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 取水下光源的某一点作为研究对象，其发射的光与水面间的夹角如图所示 当刚好发生全反射时， 当能照亮水面的边界与光源的水平距离为时，发光区域开始出现变形 根据几何关系，可解得 【小问2详解】 当刚好发生全反射时，每个发光位置在水面上形成以为半径的圆形发光区域， 由几何关系可知，发光面积为 整理可得 15. 如图所示，光滑平行的四分之一圆弧金属导轨ab、a′b′，半径为r=1.25m，与水平固定的光滑平行金属导轨bc、b′c′平滑连接，圆弧部分在竖直平面内，足够长的光滑平行金属导轨ef、e′f′固定在水平面上，两导轨间距均为L=1m，c′点与e′点的高度差为h=0.2m，水平距离为x=0.9m，导轨ab、a′b′左端接阻值为R=0.8Ω的定值电阻，两导轨水平部分均处在垂直于导轨平面竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小均为B=0.3T。质量为m2=0.15kg，电阻R2=0.4Ω的金属棒Q垂直静止放在金属导轨ef、e′f′上，距离左端d=2m。质量为m1=0.3kg，电阻R1=0.2Ω的金属棒P，从导轨ab、a′b′的顶端处由静止自由释放，从cc′处水平飞出后恰好落在ee′端，此时，金属棒P在竖直方向的分速度变为零，水平方向的分速度不变，并沿着ef、e′f′向右滑行与金属棒Q发生碰撞粘合在一起。重力加速度大小为g=10m/s2，不计导轨电阻，不计一切摩擦及空气阻力。运动过程中两金属棒P、Q始终与金属导轨垂直并接触良好。求： （1）金属棒P刚进入磁场时的安培力； （2）平行金属导轨bc的长度； （3）在整个过程中，金属棒P上产生的焦耳热。 【答案】（1），方向水平向左 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 金属棒P从圆弧顶端下滑至底端过程中，由机械能守恒得 进入磁场时，感应电动势为 感应电流为 安培力为 由以上各式解得 方向水平向左。 【小问2详解】 金属棒P平抛运动过程中，由平抛运动可得，竖直方向 水平方向 P棒在bc段运动过程中，由动量定理可得 平均电流 水平距离 由以上各式解得 【小问3详解】 金属棒P在bc段运动过程中，由能量守恒可得全电路产生的焦耳热为 代入数据得 根据电路规律可得P棒在bc段运动过程中，P棒产生的焦耳热为 则P棒从进入ef段直到两棒相碰前，由动量守恒定律可得 对P棒由动量定理可得 代入数据得， 此过程中，由能量守恒定律可得 代入数据得 根据电路规律可得P棒在ef段运动过程中，P棒产生的焦耳热为 在整个过程中，金属棒P上产生的焦耳热 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$