精品解析：广东省汕尾市普宁华美实验学校2024-2025学年高二下学期第一次月考物理试卷（平行班）

2024-2025学年度第二学期第一次月考 高二物理试卷（二） 考试时间：75分钟 总分：100分 第I卷（选择题） 一、单选题（每题4分，共28分） 1. 关于受迫振动和共振，下列说法不正确的是 A. 当驱动力的频率等于系统的固有频率时，受迫振动的振幅最大 B. 若驱动力的频率5Hz ，则受迫振动稳定后的振动频率一定5Hz C. 火车过桥时限制速度是为了防止火车发生共振 D. 一个受迫振动系统在非共振状态时，同一振幅对应的驱动力频率一定有两个 2. 如图，在等腰直角三角形abc的顶点a、b各固定一根无限长通电直导线，导线中电流大小相同，方向均垂直于纸面向里。则（　　） A. a处导线所受安培力的方向沿ab向左 B. a处导线所受安培力的方向垂直于ab向上 C. c点磁场方向垂直于ab向上 D. c点磁场方向平行于ab向右 3. 边长L的硬轻质正三角形导线框abc置于竖直平面内，ab边水平，绝缘细线下端c点悬挂重物，匀强磁场大小为B垂直纸面向里。现将a、b接在恒恒定电流的正负极上，当ab边的电流强度为I，重物恰好对地无压力，则重物重力的大小为（　　） A. BIL B. 2BIL C. D. 4. 如图所示，两根相距为l的平行直导轨ab、cd，b、d间连有一定值电阻，阻值为R，MN为放在ab和cd上的一导体杆，与ab垂直，其电阻值为，导轨电阻可忽略不计。整个装置处于匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，磁场方向垂直于导轨所在平面（指向图中纸面内），现对MN施力使它沿导轨方向以速度v（如图）做匀速运动。令U表示MN两端的电压，则（　　） A. U=Blv，流过定值电阻R的感应电流由d到b B. ，流过定值电阻R的感应电流由b到d C. ，流过定值电阻R的感应电流由b到d D. ，流过定值电阻R的感应电流由b到d 5. 如甲图所示，有一边长为L、质量为m的正方形导线框abcd，总电阻为R，用细线悬挂于天花板上。导线框有一半面积处于匀强磁场区域，其磁感应强度B随时间变化的规律如乙图所示，其中、均为已知，并取垂直纸面向里为磁场正方向。若导线框始终处于静止状态，则下列说法中错误的是（　　） A. 0~时间内，线框中电流的方向为逆时针方向 B. 0~时间内，bc边受到的安培力竖直向下 C. 时间内，线框中电流方向不变 D. 时间内，线框中电流的大小为 6. 如图所示，平行导轨MN、PQ间距为d，M、P间接一个电阻R，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于平行金属导轨所在的平面向里。一根足够长的金属杆ab第一次垂直于导轨放置，第二次与导轨成60°角放置。金属杆和导轨的电阻不计，当金属杆两次均以速度ν沿垂直于杆的方向滑行时，下列说法正确的是（　　） A. 两次电阻R上电压相等 B. 第一次和第二次金属杆中感应电流之比为 C. 第一次和第二次金属杆受到的安培力大小之比为 D. 第一次和第二次电阻R上的电功率之比为 7. 如图所示，某种带电粒子由静止开始经电压为U1的电场加速后，射入水平放置、电势差为U2的两块导体板间的匀强电场中，带电粒子沿平行于两板的方向从两板正中间射入，穿过两板后又垂直于磁场方向射入边界线竖直的匀强磁场中，则粒子射入磁场和射出磁场的M、N两点间的距离d随着U1或U2的变化情况为(不计重力，不考虑边缘效应)（ ） A. 仅增大U2，d将增大 B. 仅增大U1，d将减小 C. 仅增大U1，d将增大 D. 仅增大U2，d将减小 二、多选题（每题6分，共18分） 8. A、B两个等量的点电荷在真空中所产生的电场的电场线，图中C点为两点电荷连线的中点，MN为两点电荷连线的中垂线，D为中垂线上的一点，电场线的分布关于MN左右对称，则下列说法正确的是（　　） A. 这两个点电荷一定是等量异种电荷 B. 这两个点电荷一定是等量同种电荷 C. D、C点的场强方向一定相同 D. C点的电场强度与D点的电场强度大小相同 9. 如图中关于磁场中的四种仪器的说法中正确的是（　　） A. 甲图中回旋加速器加速带电粒子最大动能与回旋加速器的半径无关 B. 乙图中不改变质谱仪各区域的电场磁场时击中光屏同一位置的粒子比荷相同 C. 丙图中自由电荷为负电荷霍尔元件，通上如图所示电流和加上如图所示磁场时N侧带负电荷 D. 丁图长宽高分别为a、b、c的电磁流量计加上如图所示磁场，若流量Q恒定，则前后两个金属侧面的电压与a、c无关 10. 在倾角为足够长的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度大小相等的匀强磁场，磁场方向一个垂直斜面向上，另一个垂直斜面向下，宽度均为L，如图所示，一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形线框，在时刻以速度进入磁场，恰好做匀速直线运动，若经过时间，线框ab边到达与中间位置时，线框又恰好做匀速直线运动，已知重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A. 当ab边刚越过时，线框加速度的大小为 B. 时刻线框匀速运动的速度为 C. 时间内线框中产生的焦耳热为 D. 离开磁场的过程中线框将做匀速直线运动 第II卷（非选择题） 三、实验题（每空2分，共16分） 11. 如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球碰撞前后的动量关系。图中的O点为小球抛出点在记录纸上的垂直投影。实验时，先使A球多次从斜轨上位置P静止释放，找到其平均落地点的位置E。然后，把半径相同的B球静置于水平轨道的末端，再将A球从斜轨上位置P静止释放，与B球相碰后两球均落在水平地面上，多次重复上述A球与B球相碰的过程，分别找到碰后A球和B球落点的平均位置D和F。用刻度尺测量出水平射程。测得A球的质量为，B球的质量为。 （1）实验中，通过测量小球做平抛运动的水平射程来代替小球碰撞前后的速度； ①实验必须满足的条件有__________； A．两球的质量必须相等 B．轨道末端必须水平 C．A球每次必须从轨道同一位置由静止释放 ②“通过测量小球做平抛运动的水平射程来代替小球碰撞前后的速度”可行的依据是___________； A．运动过程中，小球的机械能保持不变 B．平抛运动的下落高度一定，运动时间相同，水平射程与速度大小成正比 （2）当满足表达式_____________时，即说明两球碰撞中动量守恒；如果再满足表达式____________时，则说明两球的碰撞为弹性碰撞。（用所测物理量表示） 12. 在“金属丝电阻率的测量”实验中，某同学设计了如图所示的电路进行实验。该同学取一段金属丝连接到实验电路中，通过测量金属丝两端的电压和通过金属丝的电流，以及金属丝接入电路的有效长度和金属丝的直径，即可计算出该金属丝的电阻率________（用上述测量量表示）。 13. 在“探究影响感应电流方向的因素”实验中，某同学首先按图1所示连接电路，闭合开关后，发现灵敏电流计指针向左偏转；再按图2所示连接电路，闭合开关后，发现电流计指针向右偏转。进行上述实验的主要目的是检验（ ） A. 干电池是否为新电池 B. 电流计测量的电流是否准确 C. 电流计指针偏转方向与电流方向的关系 14. 某实验小组用如图1所示的电路研究电容器充、放电情况，他们用电流传感器和计算机测出电路中电流随时间变化的曲线。 实验时，根据图1所示的电路原理图连接好电路，时刻把开关掷向1端，电容器充电完毕后，再把开关掷向2端，电容器通过电阻放电，传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的图像如图2所示。 a.电容器放电时，流过电阻的电流方向为________（选填“由到”或“由到”）； b.从理论分析可知，对于理想电容器，在图2中阴影部分的面积________（选填“>”、“<”或“=”）。 四、解答题（9分+11分+18分） 15. 为研究冰块对某单色激光的折射率，某同学先用双缝干涉装置测量该激光的波长，激光通过间距为的双缝后，投射到光屏上得到如图甲所示的干涉条纹，图甲中两亮纹中心间距，双缝到光屏间的距离。然后，如图乙所示，将该激光从点水平射入一立方体形状的冰块内，入射角为，光线在面上的点射出，光线的延长线与交于点，。求： （1）该激光的波长； （2）该激光在冰块中的折射率。 16. 如图所示，在Ⅰ区域内存在水平向左的匀强电场，Ⅰ区域的宽度为L，在Ⅱ区域内存在着磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场。在MN边界上的O点处沿ON方向竖直向上射出速率为v0、质量为m、带电量为+q的某种粒子，粒子进入磁场时速度方向与边界ST成=角，边界PQ、TS、MN竖直且足够长，不计粒子的重力，要使粒子不从PQ边界射出，求： (1)Ⅰ区域里匀强电场的场强大小E； (2)Ⅱ区域里磁场在水平方向上的最小宽度x。 17. 如图所示，与水平面成角的光滑平行倾斜导轨，下端接阻值为的电阻。导轨中间虚线框部分为边长1m的正方形。时刻，质量为、阻值为的导体棒垂直导轨放置，从距离上端虚线的位置由静止释放，同时虚线框内匀强磁场磁感应强度由0开始随时间均匀增加，方向垂直导轨平面向上。当导体棒刚进入磁场时，磁感应强度停止变化，且导体棒恰能匀速下滑。不计导轨电阻，重力加速度为。求： （1）导体棒刚进磁场时磁感应强度的大小； （2）导体棒进入磁场前流过电阻的电流； （3）导体棒从开始运动到出磁场的过程中回路产生的焦耳热。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年度第二学期第一次月考 高二物理试卷（二） 考试时间：75分钟 总分：100分 第I卷（选择题） 一、单选题（每题4分，共28分） 1. 关于受迫振动和共振，下列说法不正确的是 A. 当驱动力的频率等于系统的固有频率时，受迫振动的振幅最大 B. 若驱动力的频率5Hz ，则受迫振动稳定后的振动频率一定5Hz C. 火车过桥时限制速度是为了防止火车发生共振 D. 一个受迫振动系统在非共振状态时，同一振幅对应的驱动力频率一定有两个 【答案】C 【解析】 【详解】A．当驱动力的频率等于系统的固有频率时，受迫振动的振幅最大，产生共振，故A正确； B．物体做受迫振动时，其频率等于驱动力的频率，故B正确； C．火车过桥时限制速度是为了防止桥梁发生共振，故C错误； D．作受迫振动时的振幅与驱动力频率之间的关系曲线可知，一个受迫振动系统在非共振状态时，同一振幅对应的驱动力频率一定有两个，故D正确． 2. 如图，在等腰直角三角形abc的顶点a、b各固定一根无限长通电直导线，导线中电流大小相同，方向均垂直于纸面向里。则（　　） A. a处导线所受安培力的方向沿ab向左 B. a处导线所受安培力的方向垂直于ab向上 C. c点磁场方向垂直于ab向上 D. c点磁场方向平行于ab向右 【答案】D 【解析】 【详解】AB．a、b直导线中电流方向相同，根据“同向电流相互吸引、异向电流相互排斥”可知a处导线所受安培力的方向沿ab向右，故AB错误； CD．三角形abc为等腰直角三角形，c点到两直导线的距离相等，且ac与bc垂直，两直导线中的电流相等，则a、b直导线产生的磁场在c点的磁感应强度大小相等，由安培定则可知a直导线在c点的磁场方向由c指向b，可知b直导线在c点的磁场方向由a指向c，故c点磁场方向应在ac延长线与cb间夹角的角平分线上，即平行ab向右，故C错误，D正确。 故选D。 3. 边长L的硬轻质正三角形导线框abc置于竖直平面内，ab边水平，绝缘细线下端c点悬挂重物，匀强磁场大小为B垂直纸面向里。现将a、b接在恒恒定电流的正负极上，当ab边的电流强度为I，重物恰好对地无压力，则重物重力的大小为（　　） A. BIL B. 2BIL C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据平衡条件得 解得 故选C。 4. 如图所示，两根相距为l的平行直导轨ab、cd，b、d间连有一定值电阻，阻值为R，MN为放在ab和cd上的一导体杆，与ab垂直，其电阻值为，导轨电阻可忽略不计。整个装置处于匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，磁场方向垂直于导轨所在平面（指向图中纸面内），现对MN施力使它沿导轨方向以速度v（如图）做匀速运动。令U表示MN两端的电压，则（　　） A. U=Blv，流过定值电阻R的感应电流由d到b B. ，流过定值电阻R的感应电流由b到d C. ，流过定值电阻R的感应电流由b到d D. ，流过定值电阻R的感应电流由b到d 【答案】B 【解析】 【详解】根据右手定则知，MN中的电流方向为N→M，则流过R的电流方向b→d。导线切割磁感线产生的感应电动势为 E=Blv 根据闭合电路欧姆定律，电路中电流为 根据欧姆定律，MN两端电压为 故选B。 5. 如甲图所示，有一边长为L、质量为m的正方形导线框abcd，总电阻为R，用细线悬挂于天花板上。导线框有一半面积处于匀强磁场区域，其磁感应强度B随时间变化的规律如乙图所示，其中、均为已知，并取垂直纸面向里为磁场正方向。若导线框始终处于静止状态，则下列说法中错误的是（　　） A. 0~时间内，线框中电流的方向为逆时针方向 B. 0~时间内，bc边受到的安培力竖直向下 C. 时间内，线框中电流的方向不变 D. 时间内，线框中电流的大小为 【答案】B 【解析】 【详解】A．由楞次定律可知，0~时间内，线框中电流的方向为逆时针方向，故A正确，不符合题意； B．0~时间内，bc边电流从b到c，由左手定则可知，受到的安培力竖直向上，故B错误，符合题意； C．时间内，磁场垂直纸面向里且减小，由楞次定律可知，线框中电流的方向为顺时针；时间内，磁场垂直纸面向外且增大，由楞次定律可知，线框中电流的方向为顺时针，所以时间内，线框中电流的方向不变，故C正确，不符合题意； D．时间内，由法拉第电磁感应定律可得感应电动势为 则线框中电流的大小为 故D正确，不符合题意。 故选B。 6. 如图所示，平行导轨MN、PQ间距为d，M、P间接一个电阻R，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于平行金属导轨所在的平面向里。一根足够长的金属杆ab第一次垂直于导轨放置，第二次与导轨成60°角放置。金属杆和导轨的电阻不计，当金属杆两次均以速度ν沿垂直于杆的方向滑行时，下列说法正确的是（　　） A. 两次电阻R上的电压相等 B. 第一次和第二次金属杆中感应电流之比为 C. 第一次和第二次金属杆受到的安培力大小之比为 D. 第一次和第二次电阻R上的电功率之比为 【答案】B 【解析】 【详解】AB．第一次产生的感应电动势为 第二次产生的感应电动势为 因金属杆和导轨的电阻不计，电阻上的电压即为感应电动势，可知两次电阻R上的电压不相等，根据 可知第一次和第二次金属杆中感应电流之比为 选项A错误，B正确； C．第一次金属杆受安培力 第二次金属杆受到的安培力大小 而安培力大小之比为，选项C错误； D．根据 可知第一次和第二次电阻R上的电功率之比为，选项D错误。 故选B。 7. 如图所示，某种带电粒子由静止开始经电压为U1的电场加速后，射入水平放置、电势差为U2的两块导体板间的匀强电场中，带电粒子沿平行于两板的方向从两板正中间射入，穿过两板后又垂直于磁场方向射入边界线竖直的匀强磁场中，则粒子射入磁场和射出磁场的M、N两点间的距离d随着U1或U2的变化情况为(不计重力，不考虑边缘效应)（ ） A. 仅增大U2，d将增大 B. 仅增大U1，d将减小 C. 仅增大U1，d将增大 D. 仅增大U2，d将减小 【答案】C 【解析】 【详解】对加速过程，有 得 带电粒子在电场中做类平抛运动，可将射出电场的粒子速度v分解成初速度方向与加速度方向，设出射速度与水平夹角为，则有 而在磁场中做匀速圆周运动，设运动轨迹对应的半径为R，由几何关系可得，半径与直线MN夹角正好等于，则有 所以 又因为半径公式 则有 故d随变化，d与无关，仅增大，d将增大，C正确，ABD错误 故选C。 二、多选题（每题6分，共18分） 8. A、B两个等量的点电荷在真空中所产生的电场的电场线，图中C点为两点电荷连线的中点，MN为两点电荷连线的中垂线，D为中垂线上的一点，电场线的分布关于MN左右对称，则下列说法正确的是（　　） A. 这两个点电荷一定是等量异种电荷 B. 这两个点电荷一定是等量同种电荷 C. D、C点的场强方向一定相同 D. C点的电场强度与D点的电场强度大小相同 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．根据电场线的特点，从正电荷出发到负电荷终止，且电场线的分布关于MN左右对称可以判断，A、B是两个等量异种电荷，故A正确，B错误； C．根据叠加原理可知，两电荷连线中垂线上的电场强度方向均为水平方向，故CD两点场强方向相同，故C正确； D．在两等量异号电荷连线中垂线上，中间点电场强度最大，也可以从电场线的疏密判断，所以C点的电场强度比D点的电场强度大，故D错误。 故选AC。 9. 如图中关于磁场中的四种仪器的说法中正确的是（　　） A. 甲图中回旋加速器加速带电粒子的最大动能与回旋加速器的半径无关 B. 乙图中不改变质谱仪各区域的电场磁场时击中光屏同一位置的粒子比荷相同 C. 丙图中自由电荷为负电荷的霍尔元件，通上如图所示电流和加上如图所示磁场时N侧带负电荷 D. 丁图长宽高分别为a、b、c的电磁流量计加上如图所示磁场，若流量Q恒定，则前后两个金属侧面的电压与a、c无关 【答案】BC 【解析】 【详解】A．回旋加速器中，由牛顿第二定律有 粒子射出时的动能为 联立解得 所以回旋加速器加速带电粒子的最大动能与回旋加速器的半径有关，故A错误； B．带电粒子在加速电场中，由动能定理可得 带电粒子在复合场中，由共点力平衡条件可得 带电粒子在磁场中运动，由牛顿第二定律可得 联立解得 所以不改变质谱仪各区域的电场磁场时击中光屏同一位置的粒子比荷相同，故B正确； C．丙图中自由电荷为负电荷的霍尔元件通上如图所示电流和加上如图磁场时，由左手定则可知，负电荷所受的洛伦兹力方向向左，所以N侧带负电荷，故C正确； D．最终正负离子会受到电场力和洛伦兹力而平衡，即 而水的流量为 联立可得 所以前后两个金属侧面的电压与流量Q、磁感应强度以及c有关，与a、b无关，故D错误。 故选BC。 10. 在倾角为足够长的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度大小相等的匀强磁场，磁场方向一个垂直斜面向上，另一个垂直斜面向下，宽度均为L，如图所示，一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形线框，在时刻以速度进入磁场，恰好做匀速直线运动，若经过时间，线框ab边到达与中间位置时，线框又恰好做匀速直线运动，已知重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A. 当ab边刚越过时，线框加速度的大小为 B. 时刻线框匀速运动的速度为 C. 时间内线框中产生的焦耳热为 D. 离开磁场的过程中线框将做匀速直线运动 【答案】AB 【解析】 【详解】A．时刻以速度进入磁场，恰好做匀速直线运动，感应电动势 此时的感应电流 根据平衡条件有 当ab边刚越过时，产生的感应电动势 此时的感应电流 根据牛顿第二定律有 解得 故A正确； B．时刻，产生的感应电动势 此时的感应电流 根据平衡条件有 结合上述解得 故B正确； C．根据能量守恒定律有 解得 故C错误； D．线框离开磁场前以做匀速直线运动，则离开磁场过程中感应电动势、感应电流均小于开始进入磁场时的感应电动势与感应电流，即离开下方磁场过程中安培力小于开始进入下方磁场时的安培力，可知离开时的安培力小于重力沿斜面向下的分力，即离开下方磁场的过程中线框将做加速直线运动，故D错误。 故选AB。 第II卷（非选择题） 三、实验题（每空2分，共16分） 11. 如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球碰撞前后的动量关系。图中的O点为小球抛出点在记录纸上的垂直投影。实验时，先使A球多次从斜轨上位置P静止释放，找到其平均落地点的位置E。然后，把半径相同的B球静置于水平轨道的末端，再将A球从斜轨上位置P静止释放，与B球相碰后两球均落在水平地面上，多次重复上述A球与B球相碰的过程，分别找到碰后A球和B球落点的平均位置D和F。用刻度尺测量出水平射程。测得A球的质量为，B球的质量为。 （1）实验中，通过测量小球做平抛运动的水平射程来代替小球碰撞前后的速度； ①实验必须满足的条件有__________； A．两球质量必须相等 B．轨道末端必须水平 C．A球每次必须从轨道的同一位置由静止释放 ②“通过测量小球做平抛运动的水平射程来代替小球碰撞前后的速度”可行的依据是___________； A．运动过程中，小球的机械能保持不变 B．平抛运动的下落高度一定，运动时间相同，水平射程与速度大小成正比 （2）当满足表达式_____________时，即说明两球碰撞中动量守恒；如果再满足表达式____________时，则说明两球的碰撞为弹性碰撞。（用所测物理量表示） 【答案】 ①. BC##CB ②. B ③. ④. 【解析】 【详解】（1）①[1]A．为了防止入射小球反弹，入射球的质量要大于被碰小球的质量，故A错误； B．为了使小球离开轨道后做平抛运动，斜槽轨道末端的切线必须是水平的，故B正确； C．为了使小球离开轨道的速度相同，入射球每次都要从同一高度由静止释放，故C正确。 故选BC； ②[2]验证动量守恒定律实验中，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后动量关系，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是通过小球在落地高度不变情况下，可以通过水平射程来体现速度，即平抛运动的下落高度一定，运动时间相同，水平射程与速度大小成正比。 故选B； （2）[3][4]设小球落地时间为t，则有 ，， 而动量守恒的表达式为 系统机械能守恒，表达式为 所以若两球相碰前后动量守恒，则有 若碰撞为弹性碰撞，机械能守恒，则有 12. 在“金属丝电阻率的测量”实验中，某同学设计了如图所示的电路进行实验。该同学取一段金属丝连接到实验电路中，通过测量金属丝两端的电压和通过金属丝的电流，以及金属丝接入电路的有效长度和金属丝的直径，即可计算出该金属丝的电阻率________（用上述测量量表示）。 【答案】 【解析】 【详解】根据欧姆定律可得，金属丝的电阻 结合电阻定律可得 联立解得 13. 在“探究影响感应电流方向的因素”实验中，某同学首先按图1所示连接电路，闭合开关后，发现灵敏电流计指针向左偏转；再按图2所示连接电路，闭合开关后，发现电流计指针向右偏转。进行上述实验的主要目的是检验（ ） A. 干电池是否为新电池 B. 电流计测量的电流是否准确 C. 电流计指针偏转方向与电流方向的关系 【答案】C 【解析】 【详解】按图中图1和图2所示方式连接电路，开关闭合后，甲图中灵敏电流计指针向左偏，乙图中灵敏电流计指针向右偏。进行上述操作的目的是：判断灵敏电流计指针偏转方向与电流进出方向的关系。 故选C。 14. 某实验小组用如图1所示的电路研究电容器充、放电情况，他们用电流传感器和计算机测出电路中电流随时间变化的曲线。 实验时，根据图1所示的电路原理图连接好电路，时刻把开关掷向1端，电容器充电完毕后，再把开关掷向2端，电容器通过电阻放电，传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的图像如图2所示。 a.电容器放电时，流过电阻的电流方向为________（选填“由到”或“由到”）； b.从理论分析可知，对于理想电容器，在图2中阴影部分的面积________（选填“>”、“<”或“=”）。 【答案】 ①. 由到 ②. = 【解析】 【详解】[1]电容器充电时上极板接电源正极，故上极板带正电荷，放电时，上极板正电荷通过电阻流向下极板，故流过电阻R的电流方向为由a到b； [2]对于理想电容器，充电电荷量和放电电荷量相等，而图像所围成的面积表示电荷量，故图2中阴影部分的面积 四、解答题（9分+11分+18分） 15. 为研究冰块对某单色激光的折射率，某同学先用双缝干涉装置测量该激光的波长，激光通过间距为的双缝后，投射到光屏上得到如图甲所示的干涉条纹，图甲中两亮纹中心间距，双缝到光屏间的距离。然后，如图乙所示，将该激光从点水平射入一立方体形状的冰块内，入射角为，光线在面上的点射出，光线的延长线与交于点，。求： （1）该激光的波长； （2）该激光在冰块中的折射率。 【答案】（1） （2）13 【解析】 【小问1详解】 相邻两亮条纹间的距离 由 可得 【小问2详解】 设光线从空气射入冰块的入射角为时，折射角为，则激光在冰块中的折射率 由几何关系得： 所以 16. 如图所示，在Ⅰ区域内存在水平向左的匀强电场，Ⅰ区域的宽度为L，在Ⅱ区域内存在着磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场。在MN边界上的O点处沿ON方向竖直向上射出速率为v0、质量为m、带电量为+q的某种粒子，粒子进入磁场时速度方向与边界ST成=角，边界PQ、TS、MN竖直且足够长，不计粒子的重力，要使粒子不从PQ边界射出，求： (1)Ⅰ区域里匀强电场的场强大小E； (2)Ⅱ区域里磁场在水平方向上的最小宽度x。 【答案】(1)；(2) 【解析】 【详解】(1)设粒子进入磁场时的速度为v，粒子在电场中竖直方向做匀速运动，水平方向做匀加速运动 根据动能定理得 解得Ⅰ区域里匀强电场的场强大小 (2)粒子在磁场中由洛伦兹力提供向心力，设圆周运动的半轻为r，则有 当粒子运动的轨迹刚好与PQ边界相切时，粒子不从PQ边界射出如图所示 则磁场在水平方向上的最小宽度 解得Ⅱ区域里磁场在水平方向上的最小宽度 17. 如图所示，与水平面成角的光滑平行倾斜导轨，下端接阻值为的电阻。导轨中间虚线框部分为边长1m的正方形。时刻，质量为、阻值为的导体棒垂直导轨放置，从距离上端虚线的位置由静止释放，同时虚线框内匀强磁场磁感应强度由0开始随时间均匀增加，方向垂直导轨平面向上。当导体棒刚进入磁场时，磁感应强度停止变化，且导体棒恰能匀速下滑。不计导轨电阻，重力加速度为。求： （1）导体棒刚进磁场时磁感应强度的大小； （2）导体棒进入磁场前流过电阻的电流； （3）导体棒从开始运动到出磁场的过程中回路产生的焦耳热。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 导体棒由静止开始下滑，根据牛顿第二定律 设刚进入磁场时速度大小为，根据速度位移公式有 刚进入磁场时，设电动势大小为，根据法拉第电磁感应定律有 根据闭合电路欧姆定律有 导体棒受力平衡 解得 【小问2详解】 设导体棒进入磁场前运动时间为，则有 回路中磁感应强度的变化率 设回路中感应电动势大小为E，根据法拉第电磁感应定律有 流过电阻的电流 【小问3详解】 导体棒进入磁场前，回路中产生的热量 ， 其中 联立解得导体棒从开始运动到出磁场的过程中回路产生的焦耳热 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $