精品解析：四川省成都外国语学校2024-2025学年高二下学期5月检测物理试题

成都外国语学校2024—2025学年度下期高二年级第二次月考 高二物理试卷 注意事项： 1、本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。 2、本堂考试75分钟，满分100分。 3、答题前，考生务必将自己的姓名、学号填写在答卷上，并使用2B铅笔填涂。 4、考试结束后，将答题卡交回。 第Ⅰ卷选择题部分（共46分） 一、单项选择题（本题共7小题。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，每小题4分，共28分） 1. 一束复色光由空气射向玻璃，发生折射而分为a、b两束单色光，光路图如图所示，下列说法正确是（　　） A. a光和b光的入射角都是40° B. a光在玻璃中的折射率较大 C. a光在玻璃中的传播速度较大 D. a光和b光从空气进入玻璃后频率都会增大 2. 一个单摆在地面上做受迫振动，其振幅与驱动力频率的关系如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 此单摆的固有周期约为1s B. 此单摆的摆长约为1m C. 若摆长增大，曲线的峰将向右移动 D. 若摆长减小，单摆的固有频率减小 3. 如图，在水平放置的金属导体中，4s内有10C的负电荷水平向右通过金属导体某一横截面。关于金属导体内电流的大小，下列说法正确的是（　　） A. 0.4A B. 1.0A C. 1.5A D. 2.5A 4. 在如图所示的电路中，和是两个完全相同的灯泡，线圈的自感系数足够大，其直流电阻不可忽略。下列说法正确的是（　　） A. 合上开关时，先亮，后亮，稳定后比亮 B. 开关由闭合到断开时，和都要过一会儿才熄灭 C. 开关由闭合到断开时，先闪亮一下再逐渐熄灭 D. 开关由闭合到断开时，流过的电流方向始终向右 5. 如图，图甲为某一列沿x轴传播的简谐横波在时刻的波形图。P、Q、M为简谐波上的质点，图乙为M质点的振动图像。下列说法正确的是（　　） A. 该简谐波沿x轴负方向传播 B. 该简谐波的传播速度为4m/s C. 时，P质点的速度大于Q质点的速度 D 从图甲所示位置起，Q质点比P质点先回到平衡位置 6. 如图所示，两个带等量正电的点电荷位于M、N两点上，E、F是MN连线中垂线上的两点，O为EF、MN的交点，EO=OF。一带负电的点电荷在E点由静止释放后（　　） A. 先做匀加速直线运动，过O点后做匀减速运动 B. 在O点所受静电力最大 C. 点电荷运动到O点时加速度为零，速度达最大值 D. 点电荷从E到F点的过程中，加速度先增大再减小，速度先增大后减小 7. 通过某用电器的电流和时间的关系图像如图所示（前半个周期为正弦波形的），则该交变电流的有效值为（　　） A. B. C. D. 二、多项选择题（本题共3小题。每小题只有两个正确选项，选对不全得3分，全部选对得6分，不选或错选不得分，共18分） 8. 指南针是我国古代四大发明之一。关于指南针，下列说明正确的是（ ） A. 指南针可以仅具有一个磁极 B. 指南针能够指向南北，说明地球具有磁场 C. 指南针的指向会受到附近铁块的干扰 D. 在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线，导线通电时指南针不偏转 9. 图（a）所示，理想变压器的原、副线圈的匝数比为4∶1，RT为阻值随温度升高而减小的热敏电阻，R1为定值电阻，电压表和电流表均为理想交流电表，原线圈所接电压u随时间t按正弦规律变化，如图（b）所示，下列说法正确的是（　　） A. 变压器输入、输出功率之比为4∶1 B. 变压器原、副线圈中的电流强度之比为1∶4 C. u随t变化的规律为（国际单位制） D. 若热敏电阻RT的温度升高，则电压表的示数不变，电流表的示数变大 10. 如图所示，光滑平行金属导轨PQ，MN固定在水平地面上，其间距分别为2L和L，导轨电阻不计。金属棒a、b分别垂直放置在导轨PQ、MN上，其长度分别为2L和L，质量分别为2m和m，电阻分别为2R和R。整个装置放在竖直向上的匀强磁场中，导轨PQ区域磁感应强度为B，导轨MN区域磁感应强度为2B。棒a的初速度向左、棒b的初速度向右、大小均为，经过时间，b棒的速度减小为，方向向右。a棒始终在PQ轨道上运动，b棒始终在MN轨道上运动，下列说法正确的是（　　） A. 金属棒a、b系统动量守恒 B. ，棒a相对与棒b的位移大小为 C. ，棒a的位移大小为 D. 从开始运动到b棒的速率为的过程中流过金属棒a的电荷量可能为 第Ⅱ卷（非选择题共54分） 注意事项： 1、答题前，考生先在答题卡上用直径0.5毫米的黑色墨水签字笔将自己的姓名，准考证号填写清楚。 2、请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，在试卷上作答无效。 三、实验题（本题共2个小题，满分16分） 11. 小明和同学在物理实验室中探究变压器线圈两端的电压和匝数关系的时候，观察了可拆变压器，发现以下几个问题，便和小组同学展开了讨论。 （1）观察可拆变压器的铁芯，发现它的结构和材料是__________。 A. 整块硅钢铁芯 B. 整块不锈钢铁芯 C. 绝缘硅钢片叠成 （2）观察原、副线圈的导线，发现粗细不同，导线粗的线圈匝数__________（选填“多”或“少”）。 （3）实验中将电源接在原线圈两个接线柱上，调整原、副线圈的匝数比为1∶2，用电压表测得副线圈两个接线柱之间电压为4V，则原线圈输入的电压可能是__________。 A. 1.0V B. 1.5V C. 2.2V 12. 某同学设计实验研究某小灯泡的伏安特性曲线。实验室提供的器材如下： 电池组（电动势为，内阻为）； 多用电表（可测电压、电流和电阻）； 电流表（量程为0~500mA，内阻约为）； 电流表（量程0~3mA，内阻未知）； 电阻箱（阻值范围为0~9999.9）； 滑动变阻器（阻值范围为0~10）； 开关一个，导线若干。 实验步骤如下： （1）用多用电表的欧姆挡测定电流表的内阻。若将选择倍率的旋钮拨至“”挡，测量时指针如图甲所示，则电流表的内阻为__________； （2）将电流表改装成量程为0~3V的电压表。具体操作为：将电阻箱与电流表__________（选填“串联”或“并联”），调节电阻箱使其阻值为__________； （3）利用图乙所示电路，测得的多组数据，做出小灯泡的图线如图丙所示； （4）取两个与实验中所用完全相同的两个小灯泡串联后直接连在实验所用电池组两端时，每个小灯泡消耗的电功率为__________W。（保留三位有效数字） 四、计算题（本题共3个小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值运算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 13. 如图所示，竖直面内有一粗细均匀的U形玻璃管。初始时，U形管右管上端封有压强的理想气体A，左管上端封有长度的理想气体B，左，右两侧水银面高度差，其温度均为280K。 （1）求初始时理想气体B的压强； （2）保持气体A温度不变，对气体B缓慢加热，求左右两侧液面相平时气体B的温度。 14. 如图所示，某空间仅半径为R的圆形区域内存在磁感应强度大小恒为B，方向垂直于平面向外的匀强磁场（未画出），M、N及坐标原点O均在圆上，过N点的虚线与x轴平行，圆心P到该虚线和y轴的距离均为。一质量为m、带电荷量为的微粒从O点以一定的速度沿y轴正方向射入磁场，之后从M点沿y轴负方向离开磁场，不计微粒所受的重力。 （1）求微粒从O点运动到M点的时间； （2）求从O点运动到M点的过程中，微粒到圆心P的最小距离； （3）若微粒从O点以另一速度沿y轴正方向射入磁场，微粒将从N点沿x轴正方向离开磁场，求该速度的大小。 15. 如图所示，水平固定一半径的金属圆环，圆环右侧水平放置间距的平行金属直导轨，两导轨通过导线及电刷分别与金属圆环，过圆心O的竖直转轴保持良好接触，导轨间接有电容的电容器，通过单刀双掷开关S可分别与触点1、2相连，导轨最右端连接恒流源，可为电路提供的电流，方向如图所示。金属圆环所在区域Ⅰ，矩形区域Ⅱ，正三角形区域Ⅲ存在磁感应强度大小分别为，，的匀强磁场，磁场方向均竖直向下。区域Ⅱ沿导轨方向足够长，区域Ⅱ的F，G两点分别在两导轨上，且垂直于导轨。导轨在M、N处各被一小段绝缘材料隔开。金属杆a与圆环接触良好，以角速度绕转轴逆时针匀速转动。质量，电阻的金属杆b垂直导轨静置于右侧。不计其他电阻和一切摩擦阻力。（提示：简谐运动回复力与位移的关系为，周期） （1）开关S置于触点1，求电容器充电完毕后所带的电荷量； （2）电容器充电完毕后，再将开关S置于触点2，求： ①金属杆b到达时的速度大小。 ②金属杆b从开始进入区域Ⅲ到速度减为0的过程中，恒流源输出的能量E。 ③金属杆b从离开区域Ⅱ前，电容器最终带电荷量Q 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 成都外国语学校2024—2025学年度下期高二年级第二次月考 高二物理试卷 注意事项： 1、本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。 2、本堂考试75分钟，满分100分。 3、答题前，考生务必将自己的姓名、学号填写在答卷上，并使用2B铅笔填涂。 4、考试结束后，将答题卡交回。 第Ⅰ卷选择题部分（共46分） 一、单项选择题（本题共7小题。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，每小题4分，共28分） 1. 一束复色光由空气射向玻璃，发生折射而分为a、b两束单色光，光路图如图所示，下列说法正确的是（　　） A. a光和b光的入射角都是40° B. a光在玻璃中的折射率较大 C. a光在玻璃中的传播速度较大 D. a光和b光从空气进入玻璃后频率都会增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．由入射角定义，入射角应该为50°，故A错误； B．由光路图和折射定律可知 因a光折射角较小，则 故B正确； C．根据 可知，在玻璃中的传播速度光更大，C错误； D．光进入玻璃后频率不会发生改变，D错误。 故选B。 2. 一个单摆在地面上做受迫振动，其振幅与驱动力频率的关系如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 此单摆的固有周期约为1s B. 此单摆的摆长约为1m C. 若摆长增大，曲线的峰将向右移动 D. 若摆长减小，单摆的固有频率减小 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可知，当时发生共振，此时驱动力的频率等于单摆的固有频率，得单摆的固有周期，故A错误； B．根据单摆的周期公式可得单摆的摆长l=1m，故B正确； CD．摆长增大，由可知单摆的固有频率将减小，故曲线的峰将向左移动，摆长减小，单摆的固有频率增大，故CD错误。 故选B 。 3. 如图，在水平放置的金属导体中，4s内有10C的负电荷水平向右通过金属导体某一横截面。关于金属导体内电流的大小，下列说法正确的是（　　） A. 0.4A B. 1.0A C. 1.5A D. 2.5A 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】根据电流的定义式得，故选D。 【点睛】 4. 在如图所示的电路中，和是两个完全相同的灯泡，线圈的自感系数足够大，其直流电阻不可忽略。下列说法正确的是（　　） A. 合上开关时，先亮，后亮，稳定后比亮 B. 开关由闭合到断开时，和都要过一会儿才熄灭 C. 开关由闭合到断开时，先闪亮一下再逐渐熄灭 D. 开关由闭合到断开时，流过的电流方向始终向右 【答案】B 【解析】 【详解】A．合上开关时，由于支路有线圈，根据自感现象，线圈对电流增大有阻碍，电流逐渐达到最大值，故先亮，后亮，但线圈的直流电阻不可忽略，故支路的电流要小于支路，故稳定后比亮，A错误； B．开关由闭合到断开时，、和线圈组成闭合回路，故和都要过一会儿才熄灭，B正确； C．开关由闭合到断开时，线圈充当电源，支路的电流流入，但因为支路的电流要小于支路，故只逐渐熄灭，并不会先闪亮一下再逐渐熄灭，C错误； D．开关由闭合到断开时，支路的电流流入，故断开时流过的电流方向向左，D错误。 故选B。 5. 如图，图甲为某一列沿x轴传播的简谐横波在时刻的波形图。P、Q、M为简谐波上的质点，图乙为M质点的振动图像。下列说法正确的是（　　） A. 该简谐波沿x轴负方向传播 B. 该简谐波的传播速度为4m/s C. 时，P质点的速度大于Q质点的速度 D. 从图甲所示位置起，Q质点比P质点先回到平衡位置 【答案】B 【解析】 【详解】A．时刻，M质点向上振动，根据同侧法可知，该简谐波沿x轴正方向传播，故A错误； B．由图甲可知波长为，由图乙可知周期为，该简谐波的传播速度为 故B正确； C．时，P质点位于波峰，速度为零，Q质点的速度大于零，故时，P质点的速度小于Q质点的速度，故C错误； D．该简谐波沿x轴正方向传播，根据同侧法可知，Q质点向上振动，P质点向下振动，故从图甲所示位置起，P质点比Q质点先回到平衡位置，故D错误。 故选B。 6. 如图所示，两个带等量正电的点电荷位于M、N两点上，E、F是MN连线中垂线上的两点，O为EF、MN的交点，EO=OF。一带负电的点电荷在E点由静止释放后（　　） A. 先做匀加速直线运动，过O点后做匀减速运动 B. 在O点所受静电力最大 C. 点电荷运动到O点时加速度为零，速度达最大值 D. 点电荷从E到F点的过程中，加速度先增大再减小，速度先增大后减小 【答案】C 【解析】 【详解】ABC．等量同种点电荷的电场分布，如图所示 由图可知，中垂线上电场方向分别由两电荷连线中点O向上和向下指向无穷远处，场强先增大后减小，连线中点O的场强为0，所以带负电的点电荷在E点由静止释放后向下做加速运动，经过O点开始做减速运动，在O点所受静电力为零，加速度为零，速度达到最大，故AB错误，C正确； D．点电荷从E到F点的过程中，加速度可能先增大后减小，再反向增大后减小，也可能先减小后反向增大，但速度先增大后减小，故D错误。 故选C 7. 通过某用电器的电流和时间的关系图像如图所示（前半个周期为正弦波形的），则该交变电流的有效值为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】设该交变电流的有效值为，根据有效值定义可得 解得 故选C 二、多项选择题（本题共3小题。每小题只有两个正确选项，选对不全得3分，全部选对得6分，不选或错选不得分，共18分） 8. 指南针是我国古代四大发明之一。关于指南针，下列说明正确的是（ ） A. 指南针可以仅具有一个磁极 B. 指南针能够指向南北，说明地球具有磁场 C. 指南针的指向会受到附近铁块的干扰 D. 在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线，导线通电时指南针不偏转 【答案】BC 【解析】 【详解】A．指南针不可以仅具有一个磁极，故A错误； B．指南针能够指向南北，说明地球具有磁场，故B正确； C．当附近的铁块磁化时，指南针的指向会受到附近铁块的干扰，故C正确； D．根据安培定则，在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线，导线通电时会产生磁场，指南针会偏转，故D错误。 故选BC。 9. 图（a）所示，理想变压器的原、副线圈的匝数比为4∶1，RT为阻值随温度升高而减小的热敏电阻，R1为定值电阻，电压表和电流表均为理想交流电表，原线圈所接电压u随时间t按正弦规律变化，如图（b）所示，下列说法正确的是（　　） A. 变压器输入、输出功率之比为4∶1 B. 变压器原、副线圈中的电流强度之比为1∶4 C. u随t变化规律为（国际单位制） D. 若热敏电阻RT的温度升高，则电压表的示数不变，电流表的示数变大 【答案】BD 【解析】 【详解】A．理想变压器输入、输出功率之比为1:1，A错误； B．变压器原、副线圈中的电流强度与匝数成反比，即 B正确； C．由图（b）可知交流电压最大值 周期 角速度 则可得 C错误； D．RT的温度升高时，阻值减小，电流表的示数变大，电压表示数不变，D正确； 故选BD。 【点睛】根据图像准确找出已知量，是对学生认图的基本要求，准确掌握理想变压器的特点及电压、电流比与匝数比的关系，是解决本题的关键。 10. 如图所示，光滑平行金属导轨PQ，MN固定在水平地面上，其间距分别为2L和L，导轨电阻不计。金属棒a、b分别垂直放置在导轨PQ、MN上，其长度分别为2L和L，质量分别为2m和m，电阻分别为2R和R。整个装置放在竖直向上的匀强磁场中，导轨PQ区域磁感应强度为B，导轨MN区域磁感应强度为2B。棒a的初速度向左、棒b的初速度向右、大小均为，经过时间，b棒的速度减小为，方向向右。a棒始终在PQ轨道上运动，b棒始终在MN轨道上运动，下列说法正确的是（　　） A. 金属棒a、b系统动量守恒 B. ，棒a相对与棒b的位移大小为 C. ，棒a的位移大小为 D. 从开始运动到b棒的速率为的过程中流过金属棒a的电荷量可能为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据右手定则，可知a棒产生的感应电流与b棒产生的感应电流方向相同，设回路总电流为，a棒受到的安培力为 方向水平向右，b棒受到的安培力为 方向水平向左，故系统合外力为零，金属棒a、b系统动量守恒，故A正确； B．，对金属棒b，根据动量定理有 电量为 联立解得，棒a相对与棒b的位移大小为，故B错误； C．金属棒a、b系统动量守恒，则 则 可得，又 解得，棒a的位移大小为，故C正确； D．当两棒运动稳定时，回路中电流为，可知 解得，方向水平向左 根据动量守恒可知 解得 因此当棒b速度为，方向向左时，根据动量定理 累计得 解得，故D正确。 故选AC。 第Ⅱ卷（非选择题共54分） 注意事项： 1、答题前，考生先在答题卡上用直径0.5毫米的黑色墨水签字笔将自己的姓名，准考证号填写清楚。 2、请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，在试卷上作答无效。 三、实验题（本题共2个小题，满分16分） 11. 小明和同学在物理实验室中探究变压器线圈两端的电压和匝数关系的时候，观察了可拆变压器，发现以下几个问题，便和小组同学展开了讨论。 （1）观察可拆变压器的铁芯，发现它的结构和材料是__________。 A. 整块硅钢铁芯 B. 整块不锈钢铁芯 C. 绝缘的硅钢片叠成 （2）观察原、副线圈的导线，发现粗细不同，导线粗的线圈匝数__________（选填“多”或“少”）。 （3）实验中将电源接在原线圈两个接线柱上，调整原、副线圈的匝数比为1∶2，用电压表测得副线圈两个接线柱之间电压为4V，则原线圈输入的电压可能是__________。 A. 1.0V B. 1.5V C. 2.2V 【答案】（1）C （2）少 （3）C 【解析】 【小问1详解】 为了减少涡流所损失的能量，变压器的铁芯用绝缘的硅钢片叠成。故选C。 【小问2详解】 观察原、副线圈的导线，发现粗细不同，导线粗的线圈电流大，则匝数少。 【小问3详解】 若为理想变压器，则初级电压 因变压器不是理想变压器，有能量损失，则原线圈电压大于2V，故选C。 12. 某同学设计实验研究某小灯泡的伏安特性曲线。实验室提供的器材如下： 电池组（电动势为，内阻为）； 多用电表（可测电压、电流和电阻）； 电流表（量程为0~500mA，内阻约为）； 电流表（量程为0~3mA，内阻未知）； 电阻箱（阻值范围为0~9999.9）； 滑动变阻器（阻值范围为0~10）； 开关一个，导线若干。 实验步骤如下： （1）用多用电表的欧姆挡测定电流表的内阻。若将选择倍率的旋钮拨至“”挡，测量时指针如图甲所示，则电流表的内阻为__________； （2）将电流表改装成量程为0~3V的电压表。具体操作为：将电阻箱与电流表__________（选填“串联”或“并联”），调节电阻箱使其阻值为__________； （3）利用图乙所示电路，测得的多组数据，做出小灯泡的图线如图丙所示； （4）取两个与实验中所用完全相同的两个小灯泡串联后直接连在实验所用电池组两端时，每个小灯泡消耗的电功率为__________W。（保留三位有效数字） 【答案】 ①. 15 ②. 串联 ③. 985 ④. 0.388（0.360~0.390） 【解析】 【12题详解】 用多用电表的欧姆挡测定电流表的内阻为。 【13题详解】 [1][2]将电流表改装成量程为0~3V的电压表。具体操作为：将电阻箱与电流表串联分压，根据欧姆定律，调节电阻箱使其阻值为。 【14题详解】 取两个与实验中所用完全相同的小灯泡串联后直接连在实验所用电池组两端时，设流过每个灯泡的电流为，则电压为，根据闭合电路欧姆定律有 代入，内阻为并变形可得 将此关系式画在灯泡的图像上如图，交点坐标为I1=310mA，I2=1.25mA，此时小灯泡两端电压为 每个小灯泡消耗的电功率为 因作图和读取数据都存在误差，故小灯泡的功率在均正确。 四、计算题（本题共3个小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值运算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 13. 如图所示，竖直面内有一粗细均匀的U形玻璃管。初始时，U形管右管上端封有压强的理想气体A，左管上端封有长度的理想气体B，左，右两侧水银面高度差，其温度均为280K。 （1）求初始时理想气体B的压强； （2）保持气体A温度不变，对气体B缓慢加热，求左右两侧液面相平时气体B的温度。 【答案】（1）70cmHg；（2）500K 【解析】 【详解】（1）设理想气体B初始压强为，则 （2）当左右两侧液面相平时，气体A、B的长度均为 以气体A为研究对象，根据玻意耳定律得 以气体B为研究对象，根据理想气体状态方程得 左右两侧液面相平时 解得 14. 如图所示，某空间仅半径为R的圆形区域内存在磁感应强度大小恒为B，方向垂直于平面向外的匀强磁场（未画出），M、N及坐标原点O均在圆上，过N点的虚线与x轴平行，圆心P到该虚线和y轴的距离均为。一质量为m、带电荷量为的微粒从O点以一定的速度沿y轴正方向射入磁场，之后从M点沿y轴负方向离开磁场，不计微粒所受的重力。 （1）求微粒从O点运动到M点的时间； （2）求从O点运动到M点的过程中，微粒到圆心P的最小距离； （3）若微粒从O点以另一速度沿y轴正方向射入磁场，微粒将从N点沿x轴正方向离开磁场，求该速度的大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 运动周期 根据几何关系可知，运动半个周期 解得 【小问2详解】 设P点到的距离为l，由几何关系 得 且 微粒到P点最小距离 得 【小问3详解】 由几何关系 根据 解得 15. 如图所示，水平固定一半径的金属圆环，圆环右侧水平放置间距的平行金属直导轨，两导轨通过导线及电刷分别与金属圆环，过圆心O的竖直转轴保持良好接触，导轨间接有电容的电容器，通过单刀双掷开关S可分别与触点1、2相连，导轨最右端连接恒流源，可为电路提供的电流，方向如图所示。金属圆环所在区域Ⅰ，矩形区域Ⅱ，正三角形区域Ⅲ存在磁感应强度大小分别为，，的匀强磁场，磁场方向均竖直向下。区域Ⅱ沿导轨方向足够长，区域Ⅱ的F，G两点分别在两导轨上，且垂直于导轨。导轨在M、N处各被一小段绝缘材料隔开。金属杆a与圆环接触良好，以角速度绕转轴逆时针匀速转动。质量，电阻的金属杆b垂直导轨静置于右侧。不计其他电阻和一切摩擦阻力。（提示：简谐运动回复力与位移的关系为，周期） （1）开关S置于触点1，求电容器充电完毕后所带的电荷量； （2）电容器充电完毕后，再将开关S置于触点2，求： ①金属杆b到达时的速度大小。 ②金属杆b从开始进入区域Ⅲ到速度减为0的过程中，恒流源输出的能量E。 ③金属杆b从离开区域Ⅱ前，电容器最终带电荷量Q。 【答案】（1） （2）①，②，③ 【解析】 【小问1详解】 金属杆旋转切割产生的电动势为 电容器充电完毕所带电荷量为 【小问2详解】 ①金属杆到达稳定速度时，电容器两端电压 通过金属杆的电荷量为 此过程，对金属杆，由动量定理可得 其中 解得 ②设金属杆距点为，则 则周期为 恒流源输出能量为 解得 ③金属棒第一次出时，电容器所剩电荷量为 当金属棒返回Ⅱ区后，再次达到稳定速度，这时电容器经历放电和反向充电过程，此时 根据动量定理 其中 联立，解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $