精品解析：山东省烟台第二中学2024-2025学年高二下学期开学考试物理试题

高二物理下学期开学考试 一、单选题（1-8，每题3分，共24分） 1. 如图所示电路中，电源电动势为、内阻为，定值电阻，滑动变阻器的最大阻值，电流表和电压表均为理想电表。开关闭合后，当滑动变阻器滑片从最下端向上移动的过程，下列说法正确的是（　　） A. 电压表的示数增大 B. 电流表的示数减小 C. 电源的输出功率减小 D. 的电功率先减小后增大 2. 如图所示，物体A置于物体B上，一轻质弹簧一端固定，另一端与B相连，在弹性限度内，A和B一起在光滑水平面上做往复运动（不计空气阻力），A、B之间始终保持相对静止，弹簧的劲度系数为k，A和B的质量分别为m和M（M≠m），A和B之间的最大静摩擦力为fm，则下列说法正确的是（　　） A. A对B的静摩擦力对B不做功，而B对A的静摩擦力对A做功 B. A和B一起（相对静止）振动的振幅不能大于 C. 当弹簧最短时迅速将物块A取下，此后，物块B做简谐运动振幅与取下A前相同 D. 当弹簧最短时迅速将物块A取下，此后，物块B做简谐运动周期与取下A前相同 3. 为半圆柱体玻璃砖的横截面，直径，一束由光和光组成的复色光，沿方向从上表面射入玻璃砖，入射角为。光和光折射后分别射到、点，如图所示，光在点恰好发生全反射。已知光在真空中的传播速度为，下列说法正确的是（ ） A. 对玻璃的折射率光小于光 B. 光由到所需时间为 C. 通过同一单缝装置光的衍射现象更加明显 D. 通过同一双缝干涉装置光的相邻亮条纹间距大于光 4. 一半径为R的圆筒处于匀强磁场中，磁场方向与筒的中心轴线平行，筒的横截面如图所示。图中直径MN的两端分别开有小孔M、N，筒绕其中心轴以角速度ω顺时针转动。在该截面内，一带电粒子从小孔M射入筒内，射入时的运动方向与MN成30°角。当筒转过120°时，该粒子恰好从小孔N飞出圆筒，不计重力。若粒子在筒内未与筒壁发生碰撞，则带电粒子运动的速度为（ ） A. B. C. D. 5. 玩滑板车是小朋友们最喜爱的一项运动，滑板车的竖梁和车把均由金属材料制成。如图所示，辽宁某女孩正在从南往北沿直线滑行，不考虑地磁偏角的存在，下列结论正确的是（　　） A. 竖梁上A点比B点电势低 B. 竖梁上A点比B点电势高 C. 车把左端的电势比车把右端的电势高 D. 车把左右两端的电势差的大小与车速无关 6. 如图所示，水平虚线上方有垂直纸面向外的匀强磁场，下方有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小相等。直线为磁场左侧边界，右侧及上下范围足够大。一带正电粒子从P点进入磁场，速度大小为v，方向垂直于，第一次到达时速度方向与垂直。若要求该粒子仍从P点垂直于出发但不从左侧边界离开磁场，不计粒子重力。则粒子速度的最小值为（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，四点为长方形的四个顶点，边长，边长6m，A、B两点有两个波源，时刻，A波源位移大小为0.1m，方向垂直纸面向外，B波源在平衡位置垂直纸面向里振动，已知图中介质为均匀介质且所有介质均已振动，A、B两波源的振幅分别为0.1m和0.2m，波速均为20m/s，频率均为。关于时刻D点的位移，下列说法正确的是（　　） A. 大小为0.1m，方向垂直纸面向外 B. 大小为0.1m，方向垂直纸面向里 C. 大小为0.3m，方向垂直纸面向外 D. 大小为0.3m，方向垂直纸面向里 8. 如图所示，足够长的小平板车B的质量为M，以水平速度v0向右在光滑水平面上运动，与此同时，质量为m的小物体A从车的右端以水平速度v0沿车的粗糙上表面向左运动。若物体与车面之间的动摩擦因数为μ，已知重力加速度为g。则在足够长的时间内（　　） A. 若M＞m，物体A对地向左的最大位移是 B. 若M＜m，小车B对地向右的最大位移是 C. 无论M与m的大小关系如何，摩擦力对平板车的冲量均为mv0 D. 无论M与m的大小关系如何，摩擦力的作用时间均为 二、多选题（9-12，每题4分，共16分。选对但不全的得2分，有选错的得0分。） 9. 位于坐标原点O的波源，从时刻开始沿y轴负方向振动，形成一列沿x轴正方向传播的简谐横波。某时刻在之间第一次出现如图所示的波形，此时质点P、Q的位移大小相等，方向相反，且从该时刻起，质点P第一次回到平衡位置和质点Q第一次回到平衡位置所用时间之比为。已知时质点Q恰好第一次到达波峰处，则以下说法正确的是（　　） A. 图示时刻P、Q两质点的加速度大小相等、方向相反 B. 若能发生稳定干涉，该波所遇到的波的频率为Hz C. 从时刻开始，当质点P第二次到达波峰时，m处的质点经过的路程为10cm D. 若该波在传播过程中遇到一个尺寸为80m的障碍物，这列波不能发生衍射现象 10. 如图为水流导光实验，出水口受激光照射，下面桶中的水被照亮。已知出水口中心到桶中水面的高度为0.45m，水在桶中水面的落点中心到出水口的水平距离为0.3m，出水口横截面积为，水的密度为，重力加速度取。假设水落到水面上后瞬间竖直速度减为0，水平速度大小不变，不计空气阻力及水的发散效应，则（　　） A. 水离开出水口时的速度大小为 B. 水离开出水口时的速度大小为 C. 落水对水面的冲击力大小为0.075N D. 落水对水面的冲击力大小为0.75N 11. 如图所示，半径为的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为，是两条相互垂直的直径。在磁场内点有一放射源，能向各个方向以相同的速率射出相同的带电粒子，所有粒子均从之间射出磁场（点有粒子射出），已知粒子所带电荷量为、质量为。不计粒子的重力及粒子间的相互作用，下列说法正确的是（ ） A. 粒子在磁场中运动的半径为 B. 粒子进入磁场时的速率为 C. 若仅将匀强磁场的磁感应强度大小变为，则粒子射出磁场边界的圆弧长度为 D. 若仅将粒子的速率变为，则所有粒子射出磁场时的方向都相同 12. 金属探测器已广泛应用在汽车站火车站、飞机场的安检中，下列关于金属探测器的论述正确的是（　　） A. 金属探测器可用于食品生产，防止细小的砂石颗粒混入食品中 B. 金属探测器探测金属时，探测器的线圈中产生涡流 C. 金属探测器探测金属时，被测金属中感应出涡流 D. 金属探测器是利用电磁感应原理制成的 三、实验填空题（13-14，每空2分，共14分） 13. 某实验小组用如图甲所示的单摆测定当地的重力加速度。 （1）实验室有如下器材可供选用： A．长约1 m的细线 B．长约1 m的橡皮绳 C．直径约2 cm的均匀铁球 D．直径约5 cm的均匀木球 E．秒表 F．时钟 G．最小刻度为毫米的米尺 顺利完成该实验，需要从上述器材中选择__________（填写器材前面的字母）； （2）某同学用游标卡尺测量小球的直径d，其示数如图乙所示，于是小球的直径d＝_______cm； （3）其他同学还测出了细线的长度L及单摆完成n次全振动所用的时间t，则重力加速度g＝________（用d、L、n、t表示） 14. 完成下列填空，如图所示是探究电磁感应现象的实验装置。 （1）如图甲，用绝缘线将导体AB悬挂在蹄形磁铁的磁场中，闭合开关后，在下面的实验探究中，关于电流表的指针是否偏转填写在下面的空格处。 ①磁体不动，使导体AB向上或向下运动，并且不切割磁感线，电流表的指针___________； ②导体AB不动，使磁体左右运动，电流表的指针___________。（选填“偏转”或“不偏转”） （2）如图乙，各电路连接完好，线圈A在线圈B中，在开关闭合的瞬间，实验小组发现电流表的指针向左偏一下后又迅速回到中间位置，则：保持开关闭合，在把滑动变阻器的滑片向左移动的过程中，会观测到电流表的指针___________；断开开关的瞬间，会观测到电流表的指针___________后又迅速回到中间位置。（选填“向左偏”、“向右偏”或“不动”） 四、计算题 15. 半径为R的半圆柱体玻璃砖，截面如图所示，O为圆心，已知玻璃的折射率为。一束光以与MN边成45°角的方向射向半圆柱体玻璃砖，求能从MN射出的光束的宽度。 16. 如图，两根足够长的金属导轨ab、cd竖直放置，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、电阻可以忽略的金属棒MN从图示位置由静止开始释放。金属棒下落过程中保持水平，且与导轨接触良好。已知某时刻后两灯泡保持正常发光。重力加速度为g。求： (1)灯泡正常发光时，通过金属棒MN的电流I； (2)磁感应强度B的大小； 17. 如图所示，相距为d且足够长的两平行挡板MN、PQ之间有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度的大小为B。位于PQ上A点的粒子源可源源不断的向纸面内各个方向发射速度大小相同、质量为、电荷量为的带负电粒子，其中沿与成斜向右上方射入两板间的粒子恰好不与板碰撞，不计粒子重力，求： （1）粒子的初速度大小； （2）板上能被粒子击中的长度范围。 18. 如图所示，A、B两物块用轻弹簧连接，放在光滑的水平面上，A与竖直墙面接触，现用向左的水平推力使B处于图示位置时静止。在物块B的右侧处静止放置一物块C，且物块B、C相碰后会粘在一起。物块A、B、C的质量均为，弹簧的劲度系数为，弹簧的弹性势能表达式为（为弹簧相对原长的形变量）。三物块均可视为质点，瞬间撤去推力后，求： （1）物块B、C碰撞后瞬间的速度大小； （2）物块A的最大速度的大小； （3）物块A离开墙壁后弹簧的最大伸长量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二物理下学期开学考试 一、单选题（1-8，每题3分，共24分） 1. 如图所示电路中，电源电动势为、内阻为，定值电阻，滑动变阻器的最大阻值，电流表和电压表均为理想电表。开关闭合后，当滑动变阻器滑片从最下端向上移动的过程，下列说法正确的是（　　） A. 电压表的示数增大 B. 电流表的示数减小 C. 电源的输出功率减小 D. 的电功率先减小后增大 【答案】C 【解析】 【详解】ABD．由电路结构可知，与并联，开关S闭合后，当滑动变阻器滑片从最下端向上移动过程中，滑动变阻器接入电路阻值减小，故电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电流增大，路端电压减小；则电压表示数减小，通过的电流减小，则的电功率减小；根据 可知通过的电流增大，则电流表的示数增大，A错误，B错误，D错误； C．电源的输出功率为 可知当外电阻等于内阻时，电源的输出功率最大；根据电路图可知，当滑动变阻器滑片处于最下端时，外电阻最大，为 可知此时电源的输出功率最大，则滑动变阻器滑片从最下端向上移动过程中，电源的输出功率逐渐减小，C正确。 故选C。 2. 如图所示，物体A置于物体B上，一轻质弹簧一端固定，另一端与B相连，在弹性限度内，A和B一起在光滑水平面上做往复运动（不计空气阻力），A、B之间始终保持相对静止，弹簧的劲度系数为k，A和B的质量分别为m和M（M≠m），A和B之间的最大静摩擦力为fm，则下列说法正确的是（　　） A. A对B的静摩擦力对B不做功，而B对A的静摩擦力对A做功 B. A和B一起（相对静止）振动的振幅不能大于 C. 当弹簧最短时迅速将物块A取下，此后，物块B做简谐运动振幅与取下A前相同 D. 当弹簧最短时迅速将物块A取下，此后，物块B做简谐运动周期与取下A前相同 【答案】C 【解析】 【详解】A．A对B的静摩擦力和B对A的静摩擦力都沿水平方向，二者振动过程中沿所受静摩擦力的方向运动，所受的静摩擦力均做功，故A错误； B．设A和B一起（相对静止）振动的最大振幅为A，当二者运动到最大位移处时，对A和整体分别根据牛顿第二定律有 联立得 故B错误； CD．当弹簧最短时迅速将物块A取下，物块B做简谐运动的最大位移处与平衡位置均不变，故物块B做简谐运动的振幅不变，但由于物块B的质量小于A和B的质量之和，故物块B经过同一位置（除平衡位置外）时的加速度变大，故物块B做简谐运动周期变小，故C正确，D错误。 故选C。 3. 为半圆柱体玻璃砖的横截面，直径，一束由光和光组成的复色光，沿方向从上表面射入玻璃砖，入射角为。光和光折射后分别射到、点，如图所示，光在点恰好发生全反射。已知光在真空中的传播速度为，下列说法正确的是（ ） A. 对玻璃的折射率光小于光 B. 光由到所需时间为 C. 通过同一单缝装置光的衍射现象更加明显 D. 通过同一双缝干涉装置光的相邻亮条纹间距大于光 【答案】B 【解析】 【详解】A．a光的偏转角度比b光大，所以对玻璃的折射率a光大于b光，故A错误； B．如图所示 在O点根据折射定律得 在B点发生全反射 根据几何知识 解得 a光由O到B所需时间为 解得 故B正确； C．a光的折射率大于b光，则a光频率大于b光频率，由 a光波长小于b光波长。通过同一单缝装置b光的衍射现象更加明显，故C错误； D．由双缝干涉条纹间距 a光波长小于b光波长，通过同一双缝干涉装置光的相邻亮条纹间距小于光，故D错误。 故选B。 4. 一半径为R的圆筒处于匀强磁场中，磁场方向与筒的中心轴线平行，筒的横截面如图所示。图中直径MN的两端分别开有小孔M、N，筒绕其中心轴以角速度ω顺时针转动。在该截面内，一带电粒子从小孔M射入筒内，射入时的运动方向与MN成30°角。当筒转过120°时，该粒子恰好从小孔N飞出圆筒，不计重力。若粒子在筒内未与筒壁发生碰撞，则带电粒子运动的速度为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】粒子恰好从小孔N飞出圆筒时筒转过120°，由几何关系得，粒子在磁场中做匀速圆周运动所转过的圆心角为60°，半径为R，如图所示 则粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期 根据 结合洛伦兹力提供向心力 解得 故选B。 5. 玩滑板车是小朋友们最喜爱的一项运动，滑板车的竖梁和车把均由金属材料制成。如图所示，辽宁某女孩正在从南往北沿直线滑行，不考虑地磁偏角的存在，下列结论正确的是（　　） A. 竖梁上A点比B点电势低 B. 竖梁上A点比B点电势高 C. 车把左端的电势比车把右端的电势高 D. 车把左右两端的电势差的大小与车速无关 【答案】C 【解析】 【详解】AB．因在辽宁地磁场有竖直向下的竖直分量，有由南向北的水平分量，则从南往北沿直线滑行时，AB不切割磁感线，即AB两点电势相等，选项AB错误； CD．根据右手定则可知，车把左端的电势比车把右端的电势高，且车速越大，电势差越大，选项C正确，D错误。 故选C。 6. 如图所示，水平虚线上方有垂直纸面向外的匀强磁场，下方有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小相等。直线为磁场左侧边界，右侧及上下范围足够大。一带正电粒子从P点进入磁场，速度大小为v，方向垂直于，第一次到达时速度方向与垂直。若要求该粒子仍从P点垂直于出发但不从左侧边界离开磁场，不计粒子重力。则粒子速度的最小值为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据洛伦兹力提供向心力 设，粒子第一次到达MN时速度方向与MN垂直可知 解得 若要求该粒子仍从P点垂直于PQ出发但不从左侧边界离开磁场，则粒子运动轨迹如图所示 设粒子此时做圆周运动的半径为，根据几何关系可得 根据洛伦兹力提供向心力 联立解得粒子速度的最小值为 故选A。 7. 如图所示，四点为长方形的四个顶点，边长，边长6m，A、B两点有两个波源，时刻，A波源位移大小为0.1m，方向垂直纸面向外，B波源在平衡位置垂直纸面向里振动，已知图中介质为均匀介质且所有介质均已振动，A、B两波源的振幅分别为0.1m和0.2m，波速均为20m/s，频率均为。关于时刻D点的位移，下列说法正确的是（　　） A. 大小为0.1m，方向垂直纸面向外 B. 大小为0.1m，方向垂直纸面向里 C. 大小为0.3m，方向垂直纸面向外 D. 大小为0.3m，方向垂直纸面向里 【答案】B 【解析】 【详解】波长 则时刻波源A在D点引起的位移大小为0.1m，方向垂直纸面向里。 则时刻波源B在D点引起的位移为0，所以时刻波源A、B在D点引起的合位移大小为0.1m，方向垂直纸面向里。 故选B。 8. 如图所示，足够长的小平板车B的质量为M，以水平速度v0向右在光滑水平面上运动，与此同时，质量为m的小物体A从车的右端以水平速度v0沿车的粗糙上表面向左运动。若物体与车面之间的动摩擦因数为μ，已知重力加速度为g。则在足够长的时间内（　　） A. 若M＞m，物体A对地向左的最大位移是 B. 若M＜m，小车B对地向右的最大位移是 C. 无论M与m的大小关系如何，摩擦力对平板车的冲量均为mv0 D. 无论M与m的大小关系如何，摩擦力的作用时间均为 【答案】D 【解析】 【详解】AB．规定向右为正方向，根据动量守恒定律有 解得 若，A所受的摩擦力 对A，根据动能定理得 则得物体A对地向左的最大位移 若，对B，由动能定理得 则得小车B对地向右的最大位移 故AB错误； C．根据动量定理知，摩擦力对平板车的冲量等于平板车动量的变化量，即 故C错误； D．根据动量定理得 又，解得 故D正确。 故选D。 二、多选题（9-12，每题4分，共16分。选对但不全的得2分，有选错的得0分。） 9. 位于坐标原点O的波源，从时刻开始沿y轴负方向振动，形成一列沿x轴正方向传播的简谐横波。某时刻在之间第一次出现如图所示的波形，此时质点P、Q的位移大小相等，方向相反，且从该时刻起，质点P第一次回到平衡位置和质点Q第一次回到平衡位置所用时间之比为。已知时质点Q恰好第一次到达波峰处，则以下说法正确的是（　　） A. 图示时刻P、Q两质点的加速度大小相等、方向相反 B. 若能发生稳定干涉，该波所遇到的波的频率为Hz C. 从时刻开始，当质点P第二次到达波峰时，m处的质点经过的路程为10cm D. 若该波在传播过程中遇到一个尺寸为80m的障碍物，这列波不能发生衍射现象 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．图示时刻P、Q两质点位移等大、反向，则加速度大小相等、方向相反，故A正确； B．设质点P的平衡位置到坐标原点的距离为x，波的传播速度为v，则从该时刻起，质点P第一次回到平衡位置的时间 质点Q第一次回到平衡位置的时间 由题意知 联立可得 因为时质点Q恰好第一次到达波峰处，所以 可得 ， 其频率 发生干涉时，两列波的频率相同，故B正确； C．质点P从开始振动到第二次出现波峰所用的时间为 波从P点传到处所需时间为 则处的质点振动时间为 即T，质点在一个周期内的路程为8cm，所以处的质点路程为10cm，故C正确； D．衍射现象是波的特性，衍射一定能发生，障碍物尺寸80m大于该波的波长12m，不能发生明显衍射现象，故D错误。 故选ABC。 10. 如图为水流导光实验，出水口受激光照射，下面桶中的水被照亮。已知出水口中心到桶中水面的高度为0.45m，水在桶中水面的落点中心到出水口的水平距离为0.3m，出水口横截面积为，水的密度为，重力加速度取。假设水落到水面上后瞬间竖直速度减为0，水平速度大小不变，不计空气阻力及水的发散效应，则（　　） A. 水离开出水口时的速度大小为 B. 水离开出水口时的速度大小为 C. 落水对水面的冲击力大小为0.075N D. 落水对水面的冲击力大小为0.75N 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．水离开出水口做平抛运动，根据平抛运动规律有 联立解得 ， 故A错误，B正确； CD．根据微元法分析，在极短时间内落水的质量为 落水到达水面时竖直速度为 规定竖直向上为正方向，在竖直方向应用动量定理得 联立解得 当时，，有 故C正确，D错误。 故选BC。 11. 如图所示，半径为的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为，是两条相互垂直的直径。在磁场内点有一放射源，能向各个方向以相同的速率射出相同的带电粒子，所有粒子均从之间射出磁场（点有粒子射出），已知粒子所带电荷量为、质量为。不计粒子的重力及粒子间的相互作用，下列说法正确的是（ ） A. 粒子在磁场中运动的半径为 B. 粒子进入磁场时的速率为 C. 若仅将匀强磁场的磁感应强度大小变为，则粒子射出磁场边界的圆弧长度为 D. 若仅将粒子的速率变为，则所有粒子射出磁场时的方向都相同 【答案】BD 【解析】 【详解】A．因为所有粒子射出磁场时均在之间，是某粒子运动的直径，由几何关系可知，粒子在磁场中运动的半径 故A错误； B．由牛顿第二定律 解得 故B正确； C．若仅将磁感应强度大小变为，根据洛伦兹力提供向心力，有 联立可解得 以2r1为弦对应的弧为射出磁场边界最长的圆弧，结合几何关系可得 即粒子射出磁场边界的圆弧长度为，故C错误； D．若粒子的速率为，则粒子在磁场中运动的半径为，因为粒子做圆周运动的半径与区域圆的半径相等，所以所有粒子射出磁场时的方向都相同，故D正确。 故选BD。 12. 金属探测器已广泛应用在汽车站火车站、飞机场的安检中，下列关于金属探测器的论述正确的是（　　） A. 金属探测器可用于食品生产，防止细小的砂石颗粒混入食品中 B. 金属探测器探测金属时，探测器的线圈中产生涡流 C. 金属探测器探测金属时，被测金属中感应出涡流 D. 金属探测器是利用电磁感应原理制成的 【答案】CD 【解析】 【分析】 【详解】A．金属探测器不能探测绝缘体砂石，所以不能用于食品生产，防止细小的砂石颗粒混入食品中，故A错误； BC．金属探测器探测金属时，被测金属中感应出涡流，故B错误，C正确； D．由金属探测器的原理易知D正确。 故选CD。 三、实验填空题（13-14，每空2分，共14分） 13. 某实验小组用如图甲所示的单摆测定当地的重力加速度。 （1）实验室有如下器材可供选用： A．长约1 m的细线 B．长约1 m的橡皮绳 C．直径约2 cm的均匀铁球 D．直径约5 cm的均匀木球 E．秒表 F．时钟 G．最小刻度为毫米的米尺 顺利完成该实验，需要从上述器材中选择__________（填写器材前面的字母）； （2）某同学用游标卡尺测量小球的直径d，其示数如图乙所示，于是小球的直径d＝_______cm； （3）其他同学还测出了细线的长度L及单摆完成n次全振动所用的时间t，则重力加速度g＝________（用d、L、n、t表示） 【答案】 ①. ACEG ②. 1.86 ③. 【解析】 【详解】（1）[1]根据实验原理及要求易知，需要从上述器材中选择：A（长约1m的细线），C（直径约2cm的均匀铁球），E（秒表），G（最小刻度为毫米的米尺）； （2）[2]该游标卡尺为十分度的，根据读数规则可读出小钢球直径为 （3）[3]单摆的振动周期 根据 得 14. 完成下列填空，如图所示是探究电磁感应现象的实验装置。 （1）如图甲，用绝缘线将导体AB悬挂在蹄形磁铁的磁场中，闭合开关后，在下面的实验探究中，关于电流表的指针是否偏转填写在下面的空格处。 ①磁体不动，使导体AB向上或向下运动，并且不切割磁感线，电流表的指针___________； ②导体AB不动，使磁体左右运动，电流表的指针___________。（选填“偏转”或“不偏转”） （2）如图乙，各电路连接完好，线圈A在线圈B中，在开关闭合的瞬间，实验小组发现电流表的指针向左偏一下后又迅速回到中间位置，则：保持开关闭合，在把滑动变阻器的滑片向左移动的过程中，会观测到电流表的指针___________；断开开关的瞬间，会观测到电流表的指针___________后又迅速回到中间位置。（选填“向左偏”、“向右偏”或“不动”） 【答案】（1） ①. 不偏转 ②. 偏转 （2） ①. 向左偏 ②. 向右偏 【解析】 【小问1详解】 ①[1]磁体不动，使导体向上或向下运动，并且不切割磁感线，不会产生感应电流，则电流表的指针不偏转。 ②[2]导体不动，使磁体左右运动，导体棒会切割磁感线产生感应电流，则电流表的指针会偏转。 【小问2详解】 [1][2]在开关闭合的瞬间，电流表的指针向左偏一下后又迅速回到中间位置，可知当穿过线圈B的磁通量增加时，电流表指针左偏；保持开关闭合，在把滑动变阻器的滑片向左移动的过程中，电阻变小，电流增大，则穿过线圈B的磁通量增大，会观测到电流表的指针向左偏。断开开关的瞬间，穿过线圈B的磁通量减小，会观测到电流表的指针向右偏。 四、计算题 15. 半径为R的半圆柱体玻璃砖，截面如图所示，O为圆心，已知玻璃的折射率为。一束光以与MN边成45°角的方向射向半圆柱体玻璃砖，求能从MN射出的光束的宽度。 【答案】R 【解析】 【详解】玻璃的折射率为，故光由玻璃射向空气时发生全反射的临界角C=45°。如图所示，进入玻璃中的光线①沿半径方向直达圆心O，且入射角等于临界角，恰好在O点发生全反射。光线①左侧的光线(如光线②)发生折射后，射在MN上发生全反射，不能从MN面射出。光线①右侧的光线发生折射后，射到MN上的入射角均小于临界角，能从MN面上射出。最右边射向玻璃砖的光线③与玻璃砖相切，入射角i=90°，由折射定律知 sin r== 则 r=45° 故光线③射入玻璃砖后将垂直MN从MN面上的E点射出。所以在MN面上射出的光束宽度 d=OE=R sin r=R 16. 如图，两根足够长的金属导轨ab、cd竖直放置，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、电阻可以忽略的金属棒MN从图示位置由静止开始释放。金属棒下落过程中保持水平，且与导轨接触良好。已知某时刻后两灯泡保持正常发光。重力加速度为g。求： (1)灯泡正常发光时，通过金属棒MN的电流I； (2)磁感应强度B的大小； 【答案】(1)2；(2)B＝ 【解析】 【详解】(1)设小灯泡的额定电流为I0，有 由题意，在金属棒沿导轨竖直下落的某时刻后，小灯泡保持正常发光，流经MN的电流为 I=2I0 得 I=2 (2)此时金属棒MN所受的重力和安培力相等，下落的速度达到最大值，有 mg=BLI 得 B= 17. 如图所示，相距为d且足够长的两平行挡板MN、PQ之间有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度的大小为B。位于PQ上A点的粒子源可源源不断的向纸面内各个方向发射速度大小相同、质量为、电荷量为的带负电粒子，其中沿与成斜向右上方射入两板间的粒子恰好不与板碰撞，不计粒子重力，求： （1）粒子的初速度大小； （2）板上能被粒子击中的长度范围。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 粒子运动轨迹如 由几何关系可得 洛伦兹力提供向心力 联立可得 【小问2详解】 粒子击中板时临界轨迹如图 由几何关系 故MN板上能被粒子击中的长度范围为 联立可得 18. 如图所示，A、B两物块用轻弹簧连接，放在光滑的水平面上，A与竖直墙面接触，现用向左的水平推力使B处于图示位置时静止。在物块B的右侧处静止放置一物块C，且物块B、C相碰后会粘在一起。物块A、B、C的质量均为，弹簧的劲度系数为，弹簧的弹性势能表达式为（为弹簧相对原长的形变量）。三物块均可视为质点，瞬间撤去推力后，求： （1）物块B、C碰撞后瞬间的速度大小； （2）物块A的最大速度的大小； （3）物块A离开墙壁后弹簧的最大伸长量。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由胡克定律 解得开始时弹簧的压缩量 即物块B刚要与物块C相碰时弹簧恢复原长，由动能定理可得 解得 由动量守恒可得 解得 【小问2详解】 当弹簧恢复到原长时A物块速度最大，设为，由动量守恒可得 由机械能守恒可得 联立解得 【小问3详解】 当物块A离开墙壁后，A、B、C第一次共速时弹簧的伸长量最大，由动量守恒有 解得 由能量守恒有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $