精品解析：重庆市巴蜀科学城中学校2024-2025学年高二下学期开学物理试题

高2026届高二下期入学考物理 （考试时间90分钟，总分100分） 一、单选题 1. 把镀过增透膜的玻璃作为墙面来代替有色玻璃，黄绿光能畅通无阻地进入室内，使得建筑物内的人可对外面景物一览无余，而外面的人只能从蓝紫色的反射光看到天光云影，对建筑物内部的情况却难窥一斑。关于此现象，下列说法正确的是（ ） A. 该现象与光的干涉有关 B. 该现象与海市蜃楼的成因相同 C. 该现象是由于蓝紫色的光发生了全反射 D. 该现象与泊松亮斑的成因相同 2. 下列现象中属于波的衍射的是（　　） A. 敲响一音叉，另一个完全相同的音叉也响了起来 B. 挂在同一水平绳上的几个单摆，当一个振动后，另几个也跟着一起振动起来 C. 打雷时听见空中雷声会轰鸣一段时间 D. 水波向前传播时，遇到突出水面的小树枝不受影响地继续向前传播 3. 如图所示，在两根等长的细线下悬挂一个小球（可视为质点）组成了所谓的双线摆，若细线长为l，两线与天花板的左、右两侧夹角均为α，当小球垂直纸面做简谐运动时，其周期为（　　） A. 2π B. 2π C. 2π D. 2π 4. 如图所示，在匀强磁场中有电阻为r的单匝矩形线圈，线圈的两条边，，转轴垂直磁场且和线圈共面，从上往下看线圈绕转轴以角速度逆时针匀速旋转。从图中开始计时，下列说法正确的是（　　） A. 线圈的磁通量与时间t的变化规律为 B. 线圈由图中位置绕转轴旋转的过程中平均电动势为 C. 线圈的热功率 D. 线圈在图中位置时，电流方向为 5. 带电粒子在磁场中运动的实例如图所示，下列判断正确的有（  ） A. 甲图中，只有速度为的带电粒子从P射入，才能做匀速直线运动从Q射出 B. 乙图中，同种带电粒子在磁场中运动半径越大，周期也越大 C. 丙图中，回旋加速器使用交流电，且电压越大，粒子获得的能量越高 D. 丁图中，磁感应强度增大时，a、b两表面间的电压U减小 6. 如图所示，两波源分别位于x1=-0.7m和x2=0.9m处，产生沿x轴正方向和负方向传播的两列简谐横波。两列简谐波的波速均为0.1m/s。t=0时刻，两列波刚好传到x3=-0.3m、x4=0.3m处。若两波源一直振动，下列说法正确的是（　　） A. 沿x轴正向传播的简谐波周期为2s B. 两列波相遇后会发生干涉现象 C. t=6s时，x=0处的质点位移为0.5cm D. t=6s时，x=0处的质点振动方向向上 7. 空间中存在方向互相垂直的匀强电场和匀强磁场，一个不计重力的带电粒子以某一初速度在该空间中做匀速直线运动。某时刻，粒子运动至P点处，此时撤掉空间中的电场，经过一段时间后，粒子的速度第一次与P点相反，此时恢复原来的电场，又经过相同的时间后，粒子到达Q点处。则线段PQ与粒子的初速度方向夹角的正切值为（　　） A. B. 1 C. D. 二、多选题 8. 在2024年重庆市兼善中学科技节上某同学制作了一款风力发电机，由扇叶带动线圈在固定的磁极中转动并切割磁感线，其原理简图如图所示，测得发电机的电动势随时间变化的规律为。现在a、b两端接上阻值的小灯泡，线圈内阻可忽略，下列说法正确的是（　　） A. 电流变化的周期为0.5s B. 小灯泡的功率为2.5W C. 风力增大，则线圈产生交流电频率减小 D. 如图位置时，线圈磁通量为零，感应电动势最大 9. 一倾角为的绝缘光滑斜面处在与斜面平行的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。质量为m，电荷量为的小球，以初速度从N点沿NM边水平入射磁场。已知斜面的高度为h且足够宽，小球始终未脱离斜面。则下列说法正确的是（　　） A. 小球在斜面上做匀变速曲线运动 B. 小球到达底边的时间为 C. 小球到达底边的动能为mgh D. 匀强磁场磁感强度的取值范围 10. 如图（a）所示，在光滑的水平面上有甲、乙两辆碰碰车，质量为30 kg的小孩乘甲车以5 m/s的速度水平向右匀速运动，甲车的质量为15 kg，乙车静止于甲车滑行的前方。两车碰撞前后的位置随时间变化的图像如图（b）所示，下列说法中正确的是（　　） A. 乙车的质量为60 kg B. 乙车的质量为90 kg C. 为避免两车相撞，小孩最少以速度（相对于地面）从甲车跳到乙车 D. 为避免两车相撞，小孩最少以速度（相对于地面）从甲车跳到乙车 三、实验题 11. 某同学用单摆测量当地的重力加速度，实验装置如图甲所示。 （1）（多选）下列操作合理的是________（填选项前字母代号）； A. 先测摆线的长度L，再将单摆挂在铁架台上 B. 让摆球在同一竖直平面内做小角度摆动 C. 测单摆周期T时应从摆球摆到最高点开始计时 D. 摆球摆到某处开始计时并从1开始计数，若摆球第N次经过该处的时间为t，则单摆的周期为 （2）改变摆长，重复实验，测量出多组单摆周期T与摆长L的数值。若该同学测摆长时忘记加摆球半径r，则用测量数据画出的图像应为图乙中直线________（选填“A”“B”或“C”）所示；测出图乙中直线的斜率为k，则当地的重力加速度g=_________（用k与常数表示）；由此得出重力加速度的测量值将_________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 12. 甲、乙、丙三位同学利用如图所示装置探究影响感应电流方向的因素。 （1）如图，甲同学在断开开关时发现灵敏电流计指针向右偏转，下列操作中同样能使指针向右偏转的有_____。 A. 闭合开关 B. 开关闭合时将滑动变阻器的滑片向左滑动 C. 开关闭合时将A线圈从B线圈中拔出 D. 开关闭合时将A线圈倒置再重新插入B线圈中 （2）如图，乙同学将条形磁铁从B线圈上方由静止释放，使其笔直落入B线圈中，多次改变释放高度，发现释放高度越高，灵敏电流计指针偏转过的角度越大。该现象说明了线圈中_____（选填“磁通量”“磁通量变化量”或“磁通量变化率”）越大，产生的感应电流越大。 （3）丙同学用图所示的装置来判断感应电流的方向。他使用多用电表的欧姆挡对二极管正负极进行确认，某次测量时发现多用电表指针几乎没有偏转，说明此时黑表笔接触的是二极管的_____（选填“正极”或“负极”）。 四、解答题 13. 一个水平放置的圆柱形罐体内装了一半的透明液体，液体上方是空气，其截面如图所示。一激光器从罐体底部P点沿着罐体的内壁向上移动，它所发出的光束始终指向圆心O点。当光束与竖直方向成θ角时，恰好观察不到从液体表面射向空气的折射光束。已知光在空气中的传播速度为c，液体的折射率为，求： （1）θ角等于多少度： （2）激光在液体中的传播速度v。 14. 如图所示，水平桌面上固定着光滑金属直导轨MN和PQ，长度均为3d，间距为4d，M、P间接有定值电阻R。空间存在由图示正弦曲线和直线围成的垂直于桌面向下的有界匀强磁场，磁感应强度为B。质量为m的导体棒ab垂直于导轨放置，不计导体棒和导轨电阻。 （1）若ab棒在处获得沿x轴正向初速，运动到处时速度变为，求此过程中安培力对导体棒做的功； （2）若ab棒在外力作用下沿x轴正向以速度v匀速从运动到处，求此过程中电阻R上产生的热量。 15. 甲图所示电磁炮是一种先进的武器，乙图为某同学模拟电磁炮的原理图。为了研究方便，将炮弹视为一个与导轨间距等长的导体棒，其质量、电阻，固定在电阻不计、间距的两根平行倾斜导轨上。已知导轨平面与水平地面的夹角，导轨下端电源电动势、内阻，整个装置处于磁感应强度大小为、方向垂直于导轨平面向下的匀强磁场中。将导体棒由静止释放，它最终从导轨上端发射出去。若导体棒的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，导体棒与导轨间的动摩擦因数，重力加速度大小，，，求： （1）导体棒释放时所受安培力F的大小和方向； （2）导体棒释放时加速度a的大小和方向。 16. 在处理较复杂的变化量问题时，常常先把整个区间化为若干个小区间，认为每一小区间内研究的量不变，再求和。这是物理学中常用的一种方法。 （1）如图1所示，轻质弹簧一端固定，另一端与质量为m的物块（可视为质点）相连，放置在水平面上。当物块在A位置时弹簧处于原长，在外力F作用下物块移动到B位置（没有超出弹簧弹性限度）。已知弹簧劲度系数为，AB间长度为d，弹簧对物块的拉力用表示。物块从A运动到B过程中，以A位置为初始位置，水平向右为正方向。画出与位移x的关系图线，并借助图像求弹簧对物块拉力做的功。 （2）如图2所示，在足够长的粗糙竖直墙壁上有一物块保持静止，时刻无初速度释放物块并同时施加水平向左的外力，使物块紧贴墙壁运动。已知物块质量为，外力随时间变化的关系式为（为比例系数），物块与墙壁间的动摩擦因数为，物块最终相对墙壁静止，重力加速度为。求物块由静止释放后相对墙壁运动的时间。 （3）如图3所示，利用直流电源给导线框供电，接通电源后矩形导线框ABCD在磁极间的辐向磁场中，从静止开始绕中心轴线转动。AB、CD两边的线速度方向始终与磁场方向垂直，所在位置的磁感应强度大小为B，其原理如图4所示。AB与CD边由完全相同的导线制成，其中AB边的长为L，质量为m，电阻为R，受到的机械阻力为（，为比例系数，v为AB边绕转动的线速度），已知导线框的AD和BC边的质量、电阻和所受阻力不计，电源的电动势为2E，内阻不计。 a.求导线框转动稳定后AB边的线速度大小； b.若导线框从静止发生转动至转动稳定所用时间为，求该过程中导线框AB边通过的路程S。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 高2026届高二下期入学考物理 （考试时间90分钟，总分100分） 一、单选题 1. 把镀过增透膜的玻璃作为墙面来代替有色玻璃，黄绿光能畅通无阻地进入室内，使得建筑物内的人可对外面景物一览无余，而外面的人只能从蓝紫色的反射光看到天光云影，对建筑物内部的情况却难窥一斑。关于此现象，下列说法正确的是（ ） A. 该现象与光的干涉有关 B. 该现象与海市蜃楼的成因相同 C. 该现象是由于蓝紫色的光发生了全反射 D. 该现象与泊松亮斑的成因相同 【答案】A 【解析】 【详解】A．增透膜的工作原理是光的干涉现象。光具有波粒二象性，即光波和机械波一样可发生干涉,在镜头前面涂上一层增透膜（一般是氟化钙），当光线照射到这层膜上时，如果膜的厚度等于入射光在增透膜中波长的四分之一，那么光线在膜的前后表面反射的光会发生干涉，从而相互抵消，减少反射光，A正确； B．海市蜃楼是由于空气不均匀，光在不均匀介质中不沿直线传播，发生光的折射和全反射造成的，B错误； C．发生全反射的条件是光由光密介质进入光疏介质，所以由空气（光疏介质）射入玻璃（光密介质）的蓝、紫光无法发生全反射，C错误； D．泊松亮斑是由于光的衍射而产生的一种光学现象，是指当单色光照射直径小于或等于光源波长的不透光的小圆板时，会在小圆板之后的光屏上出现环状的明暗相间的衍射条纹，并且在圆心处会出现一个较小的亮斑，D错误。 故选A 2. 下列现象中属于波的衍射的是（　　） A. 敲响一音叉，另一个完全相同的音叉也响了起来 B. 挂在同一水平绳上的几个单摆，当一个振动后，另几个也跟着一起振动起来 C. 打雷时听见空中雷声会轰鸣一段时间 D. 水波向前传播时，遇到突出水面的小树枝不受影响地继续向前传播 【答案】D 【解析】 【详解】A．敲响一个音叉，另一个完全相同的音叉也响起来，这种现象是共振现象，故A错误； B．挂在同一个水平绳上的几个单摆，当一个振动后，另几个也跟着一起振动，这种现象是受迫振动，故B错误； C．打雷时，经常听到雷声轰鸣不绝，这是由于雷声经过多次反射造成，故C错误； D．水波向前传播时，遇到突出水面的小树枝不受影响地继续向前传播，属于衍射现象，故D正确。 故选D。 3. 如图所示，在两根等长的细线下悬挂一个小球（可视为质点）组成了所谓的双线摆，若细线长为l，两线与天花板的左、右两侧夹角均为α，当小球垂直纸面做简谐运动时，其周期为（　　） A. 2π B. 2π C. 2π D. 2π 【答案】D 【解析】 【详解】根据单摆周期公式 则 故选D。 4. 如图所示，在匀强磁场中有电阻为r的单匝矩形线圈，线圈的两条边，，转轴垂直磁场且和线圈共面，从上往下看线圈绕转轴以角速度逆时针匀速旋转。从图中开始计时，下列说法正确的是（　　） A. 线圈的磁通量与时间t的变化规律为 B. 线圈由图中位置绕转轴旋转的过程中平均电动势为 C. 线圈的热功率 D. 线圈在图中位置时，电流方向为 【答案】C 【解析】 【详解】A．从图中开始计时，线圈的磁通量与时间t的变化规律为 故A错误； B．线圈由图中位置绕转轴旋转的过程中平均电动势为 故B错误； C．线圈的最大电动势为 电动势有效值为 线圈的热功率为 故C正确； D．线圈在图中位置时，根据右手定则可知，边电流方向由，边电流方向由，则线圈中的电流方向为，故D错误。 故选C。 5. 带电粒子在磁场中运动的实例如图所示，下列判断正确的有（  ） A. 甲图中，只有速度为带电粒子从P射入，才能做匀速直线运动从Q射出 B. 乙图中，同种带电粒子在磁场中运动的半径越大，周期也越大 C. 丙图中，回旋加速器使用交流电，且电压越大，粒子获得的能量越高 D. 丁图中，磁感应强度增大时，a、b两表面间的电压U减小 【答案】A 【解析】 【详解】A．带电粒子从P 射入时，电场力与洛伦兹力相互平衡，根据平衡条件有 解得 故A正确； B．带电粒子在磁场中运动的周期为 与半径大小无关，故B错误； C．回旋加速器高频交变电源的电压的周期和质子在磁场中的运动周期一样。质子出回旋加速器的速度最大，此时的半径为R，则有 所以最大速度不超过，最大动能 可见最大动能与加速加压无关，故C错误； D．最终带电粒子在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡，有 解得 故B增大时，a、b两表面间的电压U增大，故D错误。 故选A。 6. 如图所示，两波源分别位于x1=-0.7m和x2=0.9m处，产生沿x轴正方向和负方向传播的两列简谐横波。两列简谐波的波速均为0.1m/s。t=0时刻，两列波刚好传到x3=-0.3m、x4=0.3m处。若两波源一直振动，下列说法正确的是（　　） A. 沿x轴正向传播的简谐波周期为2s B. 两列波相遇后会发生干涉现象 C. t=6s时，x=0处的质点位移为0.5cm D. t=6s时，x=0处的质点振动方向向上 【答案】C 【解析】 【详解】A．沿x轴正向传播的简谐波波长为 周期为 故A错误； B．沿x轴负向传播的简谐波波长 周期为 两列波周期和频率不同，相遇后不会发生干涉现象，故B错误； C．t=6s时，简谐波传播距离 沿x轴正向传播的简谐波在x=0处的质点位移为 沿x轴正向传播的简谐波在x=0处的质点位移为 x=0处的质点实际位移为0.5cm，故C正确； D．t=6s时，沿x轴正向传播的简谐波在x=0处的质点的速度为0，沿x轴负向传播的简谐波在x=0处的质点的速度最大且由平衡位置向下运动，故t=6s时，x=0处的质点振动方向向下，故D错误。 故选C。 7. 空间中存在方向互相垂直的匀强电场和匀强磁场，一个不计重力的带电粒子以某一初速度在该空间中做匀速直线运动。某时刻，粒子运动至P点处，此时撤掉空间中的电场，经过一段时间后，粒子的速度第一次与P点相反，此时恢复原来的电场，又经过相同的时间后，粒子到达Q点处。则线段PQ与粒子的初速度方向夹角的正切值为（　　） A. B. 1 C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】粒子受到电场力与洛伦兹力做匀速直线运动，电场力与洛伦兹力平衡，则速度方向与电场力方向垂直，令速度方向水平向右，某时刻，粒子运动至P点处，此时撤掉空间中的电场，粒子的速度第一次与P点相反，此时粒子做匀速圆周运动轨迹恰好为半个圆周，则有 ， 解得 ， 粒子运动时间 此时恢复原来的电场，粒子速度与初速度相反，此时，洛伦兹力方向与电场力方向相同，将该速度v分解为向右的v和向左的2v，则向右的分速度v对应的洛伦兹力与电场力平衡，该分运动为向右的匀速直线运动，向左的分速度2v对应匀速圆周运动，则有 ， 解得 ， 可知，又经过相同的时间后，上述过程，粒子向右的分运动的分位移为 粒子另一个分运动做匀速圆周运动，其恰好经历半个圆周， 令线段PQ与粒子的初速度方向夹角为，则有 解得 故选D。 二、多选题 8. 在2024年重庆市兼善中学科技节上某同学制作了一款风力发电机，由扇叶带动线圈在固定的磁极中转动并切割磁感线，其原理简图如图所示，测得发电机的电动势随时间变化的规律为。现在a、b两端接上阻值的小灯泡，线圈内阻可忽略，下列说法正确的是（　　） A. 电流变化的周期为0.5s B. 小灯泡功率为2.5W C. 风力增大，则线圈产生的交流电频率减小 D. 如图位置时，线圈磁通量为零，感应电动势最大 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由电动势的表达式可知 故 故A错误； B．电动势有效值为 由于线圈内阻可忽略，小灯泡的功率 故B正确； C.风力增大，线圈转动的角速度增大，因 则线圈产生的交流电频率增大，故C错误； D．线圈在图示位置时，穿过线圈的磁通量为零，磁通量的变化率最大，产生的电动势最大，故D正确。 故选BD。 9. 一倾角为的绝缘光滑斜面处在与斜面平行的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。质量为m，电荷量为的小球，以初速度从N点沿NM边水平入射磁场。已知斜面的高度为h且足够宽，小球始终未脱离斜面。则下列说法正确的是（　　） A. 小球在斜面上做匀变速曲线运动 B. 小球到达底边的时间为 C. 小球到达底边的动能为mgh D. 匀强磁场磁感强度的取值范围 【答案】AB 【解析】 【详解】A．小球运动过程中，小球受到的洛伦兹力垂直斜面向上、重力恒定不变，则小球受到的合力不变，且合力方向与初速度方向不在同一直线上，故小球在斜面上做匀变速曲线运动，故A正确； B．小球做类平抛运动，在NM方向上，小球做匀速直线运动，在斜面方向上，小球做匀加速直线运动，则 小球的加速度为 解得小球到达底边的时间为 故B正确； C．根据动能定理，小球到达底边的动能为 故C错误； D．根据左手定则，小球受到的洛伦兹力垂直斜面向上，为使小球不脱离斜面，则 解得匀强磁场磁感强度的取值范围为 故D错误。 故选AB。 10. 如图（a）所示，在光滑的水平面上有甲、乙两辆碰碰车，质量为30 kg的小孩乘甲车以5 m/s的速度水平向右匀速运动，甲车的质量为15 kg，乙车静止于甲车滑行的前方。两车碰撞前后的位置随时间变化的图像如图（b）所示，下列说法中正确的是（　　） A. 乙车的质量为60 kg B. 乙车的质量为90 kg C. 为避免两车相撞，小孩最少以的速度（相对于地面）从甲车跳到乙车 D. 为避免两车相撞，小孩最少以的速度（相对于地面）从甲车跳到乙车 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．根据x − t图像的斜率等于速度，由图可知，碰撞前甲车的速度为 碰撞后甲车的速度大小 负号表示方向向左； 乙车的速度大小为 甲、乙两车碰撞过程中，三者组成的系统动量守恒，取向右为正方向，由动量守恒定律有 代入数据解得 故A错误，B正确； CD．设人跳向乙车的速度为v人，取向右为正方向，由动量守恒定律得 人跳离甲车过程，有 人跳上乙车过程，有 为避免两车相撞，应满足 取“=”时，人跳离甲车的速度最小，代入数据解得 故C错误，D正确。 故选BD。 三、实验题 11. 某同学用单摆测量当地的重力加速度，实验装置如图甲所示。 （1）（多选）下列操作合理的是________（填选项前字母代号）； A. 先测摆线的长度L，再将单摆挂在铁架台上 B. 让摆球在同一竖直平面内做小角度摆动 C. 测单摆周期T时应从摆球摆到最高点开始计时 D. 摆球摆到某处开始计时并从1开始计数，若摆球第N次经过该处的时间为t，则单摆的周期为 （2）改变摆长，重复实验，测量出多组单摆的周期T与摆长L的数值。若该同学测摆长时忘记加摆球半径r，则用测量数据画出的图像应为图乙中直线________（选填“A”“B”或“C”）所示；测出图乙中直线的斜率为k，则当地的重力加速度g=_________（用k与常数表示）；由此得出重力加速度的测量值将_________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】（1）BD （2） ①. B ②. ③. 不变 【解析】 【小问1详解】 A．实验中应先将单摆挂在铁架台上，再测摆线长度L，故A错误； B．单摆应在同一竖直平面内做最大摆角小于5°的摆动，故B正确； C．为减小测量误差，计时起点应选择在摆球经过最低点时，故C错误； D．摆球摆到某处开始计时并从1开始计数，若摆球第N次经过该处的时间为t，则经历了个周期，则单摆的周期 故D正确。 故选BD。 【小问2详解】 [1]实际摆长等于摆线长加摆球半径r，画出的图像为直线C；若忘记加摆球半径r，在同一周期下摆长偏小，所画出的图像应为B； [2]根据单摆的周期公式 可得 则图像斜率 解得 可知，没有加摆球半径时直线的斜率不变，故得到的重力加速度的测量值不变。 12. 甲、乙、丙三位同学利用如图所示装置探究影响感应电流方向的因素。 （1）如图，甲同学在断开开关时发现灵敏电流计指针向右偏转，下列操作中同样能使指针向右偏转的有_____。 A. 闭合开关 B. 开关闭合时将滑动变阻器的滑片向左滑动 C 开关闭合时将A线圈从B线圈中拔出 D. 开关闭合时将A线圈倒置再重新插入B线圈中 （2）如图，乙同学将条形磁铁从B线圈上方由静止释放，使其笔直落入B线圈中，多次改变释放高度，发现释放高度越高，灵敏电流计指针偏转过的角度越大。该现象说明了线圈中_____（选填“磁通量”“磁通量变化量”或“磁通量变化率”）越大，产生的感应电流越大。 （3）丙同学用图所示的装置来判断感应电流的方向。他使用多用电表的欧姆挡对二极管正负极进行确认，某次测量时发现多用电表指针几乎没有偏转，说明此时黑表笔接触的是二极管的_____（选填“正极”或“负极”）。 【答案】（1）CD （2）磁通量变化率 （3）负极 【解析】 【小问1详解】 断开开关时，A线圈中电流迅速减小，则B线圈中磁通减小，出现感应电流，使灵敏电流计指针向右偏转；为了同样使指针向右偏转，应减小B线圈中的磁通量或增加B线圈中反向的磁通量。 A．闭合开关，A线圈中的电流突然增大，则B线圈中的磁通量增大，故A错误； B．开关闭合时将滑动变阻器的滑片向左滑动，A线圈中的电流增大，则B线圈中的磁通量增大，故B错误； C．开关闭合时将A线圈从B线圈中拔出，则B线圈中的磁通量减小，故C正确； D．开关闭合时将A线圈倒置，再重新插入B线圈中，则B线圈中反向的磁通量增加，故D正确。 故选CD。 【小问2详解】 释放高度越高，磁铁落入线圈的速度越快，则线圈中磁通量变化率越大，产生的感应电流越大。 【小问3详解】 使用多用电表的欧姆挡对二极管正负极进行确认，测量时欧姆挡指针没有偏转，根据多用电表欧姆挡黑表笔接表内电源的正极，由红进黑出的操作原则，此时黑表笔接触的是二极管的负极。 四、解答题 13. 一个水平放置的圆柱形罐体内装了一半的透明液体，液体上方是空气，其截面如图所示。一激光器从罐体底部P点沿着罐体的内壁向上移动，它所发出的光束始终指向圆心O点。当光束与竖直方向成θ角时，恰好观察不到从液体表面射向空气的折射光束。已知光在空气中的传播速度为c，液体的折射率为，求： （1）θ角等于多少度： （2）激光在液体中传播速度v。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据题意可知，θ角即为液体对该光束的临界角，故 即 【小问2详解】 激光在液体中的传播速度为 14. 如图所示，水平桌面上固定着光滑金属直导轨MN和PQ，长度均为3d，间距为4d，M、P间接有定值电阻R。空间存在由图示正弦曲线和直线围成的垂直于桌面向下的有界匀强磁场，磁感应强度为B。质量为m的导体棒ab垂直于导轨放置，不计导体棒和导轨电阻。 （1）若ab棒在处获得沿x轴正向初速，运动到处时速度变为，求此过程中安培力对导体棒做的功； （2）若ab棒在外力作用下沿x轴正向以速度v匀速从运动到处，求此过程中电阻R上产生的热量。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据动能定理可得，安培力所做的功为 【小问2详解】 根据欧姆定律可得，电流的最大值 有效值 导体棒运动的时间 根据焦耳定律可得，导体棒产生的热量 15. 甲图所示电磁炮是一种先进的武器，乙图为某同学模拟电磁炮的原理图。为了研究方便，将炮弹视为一个与导轨间距等长的导体棒，其质量、电阻，固定在电阻不计、间距的两根平行倾斜导轨上。已知导轨平面与水平地面的夹角，导轨下端电源电动势、内阻，整个装置处于磁感应强度大小为、方向垂直于导轨平面向下的匀强磁场中。将导体棒由静止释放，它最终从导轨上端发射出去。若导体棒的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，导体棒与导轨间的动摩擦因数，重力加速度大小，，，求： （1）导体棒释放时所受安培力F的大小和方向； （2）导体棒释放时加速度a的大小和方向。 【答案】（1），方向沿斜面向上 （2），方向沿斜面向上 【解析】 【小问1详解】 导体棒刚放在导轨上时，根据闭合电路欧姆定律有 解得 导体棒刚放在导轨上时所受安培力的大小 解得 根据左手定则可知，导体棒所受安培力方向沿斜面向上。 【小问2详解】 导体棒刚放在导轨上时，对导体棒进行受力分析，根据牛顿第二定律有 其中 解得 方向沿斜面向上。 16. 在处理较复杂的变化量问题时，常常先把整个区间化为若干个小区间，认为每一小区间内研究的量不变，再求和。这是物理学中常用的一种方法。 （1）如图1所示，轻质弹簧一端固定，另一端与质量为m的物块（可视为质点）相连，放置在水平面上。当物块在A位置时弹簧处于原长，在外力F作用下物块移动到B位置（没有超出弹簧弹性限度）。已知弹簧劲度系数为，AB间长度为d，弹簧对物块的拉力用表示。物块从A运动到B过程中，以A位置为初始位置，水平向右为正方向。画出与位移x的关系图线，并借助图像求弹簧对物块拉力做的功。 （2）如图2所示，在足够长的粗糙竖直墙壁上有一物块保持静止，时刻无初速度释放物块并同时施加水平向左的外力，使物块紧贴墙壁运动。已知物块质量为，外力随时间变化的关系式为（为比例系数），物块与墙壁间的动摩擦因数为，物块最终相对墙壁静止，重力加速度为。求物块由静止释放后相对墙壁运动的时间。 （3）如图3所示，利用直流电源给导线框供电，接通电源后矩形导线框ABCD在磁极间的辐向磁场中，从静止开始绕中心轴线转动。AB、CD两边的线速度方向始终与磁场方向垂直，所在位置的磁感应强度大小为B，其原理如图4所示。AB与CD边由完全相同的导线制成，其中AB边的长为L，质量为m，电阻为R，受到的机械阻力为（，为比例系数，v为AB边绕转动的线速度），已知导线框的AD和BC边的质量、电阻和所受阻力不计，电源的电动势为2E，内阻不计。 a.求导线框转动稳定后AB边的线速度大小； b.若导线框从静止发生转动至转动稳定所用时间为，求该过程中导线框AB边通过的路程S。 【答案】（1）， （2） （3）a.，b. 【解析】 【小问1详解】 弹力与位移x的关系 因为图像是过原点的直线，如图所示 则弹簧弹力所做的功 【小问2详解】 外力与时间的关系 物块受到的摩擦力 由图像可知 由动量定理 联立可得 【小问3详解】 a.导线框转动稳定后，AB边所受的安培力均与阻力平衡 根据法拉第电磁感应定律可得此时的感应电动势为 则此时的电流为 则AB边所受的安培力为 解得 b.导线框AB边，从静止发生转动至转动稳定过程，设安培力的冲量为，阻力的冲量，由动量定理 将导线框从静止发生转动至转动稳定所用时间均分成段极短时间，设每一段时间为，导线框AB边通过的圆弧就可以看成直线，导线框AB边的速度为 有 … 阻力 同理 得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$