学易金卷：高二物理下学期第一次月考（新高考通用，人教版）

( 11 ) ` 2025-2026学年高二物理下学期第一次月考卷 ( 贴条形码区 考生禁填 ： 缺考标记 违纪标记 以上标志由监考人员用 2B 铅笔 填涂 选择题填涂样例 ： 正确填涂 错误填 涂 [ × ] [ √ ] [／] 1．答题前，考生先将自己的姓名，准考证号填写清楚，并认真核准条形码上的姓名、准考证号，在规定位置贴好条形码。 2．选择题必须用 2B 铅笔填涂；非选择题必须用 0.5 mm 黑 色签字笔答题，不得用铅笔或圆珠笔答题；字体工整、笔迹清晰。 3．请按题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。 4 ．保持卡面清洁，不要折叠、不要弄破。 注意事项 ) ( 姓 名： __________________________ 准考证号： )答题卡 ( 一． 选择题（本题共1 0 小题，共4 6 分，在每小题给出的四个选项中，1~ 7 题只有一项符合题目要求， 每小题4分，8 ~1 0 题有多项符合题目要求，全部选对得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错或不答得0分。 ） 1 . [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 2 . [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 3 . [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 4 . [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 5 . [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 6 . [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 7 . [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 8 . [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 9 . [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 10 . [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] ) 二、实验题：本题共2小题，共14分。 ( 11. （6 分 ） （ 1 ） 用笔画线代替导线 在右侧虚线框中画成连线 （ 2 分） （ 2 ） _______________（ 1 分） （ 3 ） _______________（ 1 分） （ 4 ） _______________（ 2 分） 1 2 ． （ 8 分 ） （ 1 ） _______________（ 2 分）_______________（ 2 分） （ 2 ） _______________（ 2 分） （ 3 ） _______________（ 2 分） ) ( 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ ) ( 三、计算题(本题共 3 小题 ， 共 40 分。要有必要的文字说明和演算步骤。有数值计算的要注明单位) 1 3 ． （ 9 分） 1 4 ．（ 13 分） ) ( 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ ) ( 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ ) ( 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ ) ( 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ ) ( 1 5 .（1 8 分） ) ( 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ ) 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年高二物理下学期第一次月考卷 参考答案 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10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。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 B C C B B B B AC BD BD 二、实验题：本题共2小题，共14分。 11．(1)；（2分）(2)右（1分）；(3)红（1分）；(4)磁通量的变化率（2分） 12．(1) 1.31 （2分） （2分）；(2)（2分）；(3)见解析（2分） 三、计算题：本题共3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。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13．（1）设折射角为角，由几何关系得（1分） 解得 根据几何关系可得 又由 单色光在介质中传播的速度为（1分） 联立解得（1分） 再由折射率（1分） 解得（1分） （2）光路如图所示 根据临界角公式（1分） 在中，由正弦定理得（1分） 解得 又由折射率公式，有（1分） 解得（1分） 14．（1）a、b发生弹性碰撞，设碰后a的速度为，b的速度为，根据动量及能量守恒可得（1分），（1分） 解得，（2分） （2）碰后a、b电量为，碰前a向右匀速运动，电场力和重力平衡，有（1分） 碰后a球做匀加速直线运动，有（1分） 求得加速度（1分） 设a球速度再次变为所经过的时间为，则有（1分） （3）碰撞后b球进入磁场并向y轴负向偏转，对b球有（1分） 把b球的速度看成向x轴正向的与向x轴负向的两个速度的合成，设此时有（1分） b球的运动可看成以做匀速直线运动和以做匀速圆周运动的合成，可知小球b经过最低点时，此时小球b的速度为（1分） 联立求得（2分） 15．（1）设磁场区域Ⅰ的面积为，磁场区域Ⅱ的面积为，则 （1分） （1分） 又因，，因此整个磁场截面的磁通量大小满足 （2分） （2）根据法拉第电磁感应定律可知，感应电动势为 （1分） （1分） 得 （1分） 磁场Ⅰ的边界线上产生的涡旋电场场强大小E与电动势满足 （1分） （1分） 得 （1分） （3）假设电子运动轨迹围成的面积为 （1分） 其中 （2分） 联立以上两式，得 （1分） 设感生电场的电场强度为E，根据电动势的定义可得 （1分） 电子沿切线方向的加速度 t时刻电子的速度为 （1分） 又洛伦兹力提供向心力，有 （1分） 联立以上各式，得 （1分） 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年高二物理下学期第一次月考卷 答题卡 姓 名：__________________________ 准考证号： 贴条形码区 考生禁填： 缺考标记 违纪标记 以上标记由监考人员用2B铅笔填涂 选择题填涂样例： 正确填涂 错误填涂 [×] [√] [／] 1．答题前，考生先将自己的姓名，准考证号填写清楚，并认真核准条形码上的姓名、准考证号，在规定位置贴好条形码。 2．选择题必须用2B铅笔填涂；填空题和解答题必须用0.5 mm黑色签字笔答题，不得用铅笔或圆珠笔答题；字体工整、笔迹清晰。 3．请按题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。 4．保持卡面清洁，不要折叠、不要弄破。 注意事项 第Ⅰ卷（请用2B铅笔填涂） 1 [A] [B] [C] [D] 2 [A] [B] [C] [D] 3 [A] [B] [C] [D] 4 [A] [B] [C] [D] 5 [A] [B] [C] [D] 6 [A] [B] [C] [D] 7 [A] [B] [C] [D] 8 [A] [B] [C] [D] 9 [A] [B] [C] [D] 10 [A] [B] [C] [D] 第Ⅱ卷（请在各试题的答题区内作答） 11.（6分） （1）用笔画线代替导线在右侧虚线框中画成连线（2分） （2）_______________（1分） （3）_______________（1分） （4）_______________（2分） 12．（8分） （1）_______________（2分）_______________（2分） （2）_______________（2分） （3）_______________（2分） 13．（9分） 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 14．（13分） 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 15．（18分） 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 非 答 题 区 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 非 答 题 区 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 物理 第4页（共6页） 物理 第5页（共6页） 物理 第6页（共6页） 物理 第1页（共6页） 物理 第2页（共6页） 物理 第3页（共6页） 学科网（北京）股份有限公司 $………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… 此卷只装订不密封 ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… … 学校：______________姓名：_____________班级：_______________考号：______________________ 2025-2026学年高二物理下学期第一次月考卷 （考试时间：75分钟，分值：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，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，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写 在本试卷上无效。 3．测试范围：选必一+选必二前2章，人教版2019。 第Ⅰ卷 一．选择题（本题共10小题，共46分，在每小题给出的四个选项中，1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，8~10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。） 1．关于以下四幅图，说法正确的是（　　） A．图甲中，摇动手柄使蹄形磁铁转动，铝框会向相反方向转动 B．图乙是真空冶炼炉，利用涡流原理使金属熔化 C．图丙是速度选择器，不同速度的带电粒子均能从M到N沿直线匀速通过 D．图丁，把一根柔软的金属弹簧悬挂起来，使它的下端刚好跟槽中的水银接触，通电后弹簧静止不动 2．下列四幅图所涉及的光学现象和相应的描述，说法正确的是（　　） A．图甲中医用纤维式内窥镜，可以把光传送到人体内部进行照明；这是利用了光的干涉 B．图乙中肥皂膜在阳光下呈现彩色条纹，这是光的全反射现象 C．图丙中单色光通过狭缝可以在光屏上呈现条纹状图样，这是光的衍射现象 D．图丁中利用偏振现象制成的偏振眼镜，可用来观看立体电影，这说明光是纵波 3．据中国地震台网正式测定，2025年12月13日17时20分，山西省忻州市忻府区发生3.4级地震，震源深度24千米。当地一居民正好记录下地震预警电视上的预警信息，而“地震预警”是指在地震发生以后，抢在地震波传播到受灾地区前，向受灾地区提前几秒至数十秒发出警报，通知目标区域从而实现预警。科研机构对波的特性展开研究，某机械波沿x轴传播，图甲为时的波动图像，此时P、Q两质点的位移均为，图乙为处A质点的振动图像，则（　　） A．这列波的传播速度为 B．时，P、Q两质点速度相同 C．P质点的振动方程为 D．从开始经过0.6s，A质点经过的路程小于2cm 4．著名物理学家费曼曾设计这样一个实验装置：一块绝缘圆板可绕其中心竖直的光滑轴自由转动，在圆板的中部固定一个线圈，圆板的四周固定着一圈金属小球，如图所示。在线圈接通直流电源的瞬间，发现圆板顺时针转动（俯视），则下列说法正确的是（　　） A．接通电源后，线圈产生磁场，带电小球受到洛伦兹力，从而导致圆板沿顺时针转动 B．接通电源后，若线圈电流为顺时针（俯视），则金属球一定带负电 C．接通电源并电流稳定后，金属球仍受到顺时针的作用力 D．将圆板静止并撤掉外力后，断开开关的瞬间，圆板仍可能顺时针转动（俯视） 5．如图所示，在空间内存在垂直于纸面向里的匀强磁场，一个点电荷固定在磁场中的O点，另一个带负电的粒子（不计重力）在水平面内恰好做匀速圆周运动。粒子在图示位置时，突然撤去匀强磁场，用实线表示撤去匀强磁场之前粒子的运动轨迹，用虚线表示撤去匀强磁场之后粒子的运动轨迹，则粒子的运动轨迹可能正确的是（　　） A． B． C． D． 6．如图所示，图甲为质谱仪的原理图，图乙为磁流体发电机的原理图，图丙为回旋加速器的原理图，图丁为洛伦兹力演示仪的原理图。下列说法中正确的是（　　） A．在图甲中，比荷为的粒子在质谱仪B2区域中运动的半径为 B．在图乙中，将一束等离子体喷入磁场中，A、B板间产生电势差，B板电势更高 C．在图丙中，狭缝中所接的交流电压越大，带电粒子最终获得的最大动能越大 D．在图丙中，仅减小通过励磁线圈的电流，则电子的运动半径减小 7．甲、乙两运动员站在光滑的水平冰面上，现甲把球以相对地面为的速度传给乙，乙接球后又以相对地面为的速度把球传回甲。若甲、乙的质量相等，且为球质量的100倍，甲接到球后，甲、乙两人的速度大小之比为（　　） A．1 B． C． D． 8．如图甲所示，细线悬挂边长为1m、电阻为0.2Ω的正方形单匝导体线框，线框一半处于水平虚线下方的有界匀强磁场中。0～0.2s内，磁场的磁感应强度大小B随时间t变化的图像如图乙所示，磁场方向垂直纸面向里为正方向，线框始终处于静止状态。下列说法正确的是（    ） A．0.15s时线框中的电流方向为顺时针方向 B．0～0.2s内细线上的拉力先减小后增大 C．0.05s时线框中的电流为10A D．0.1s时线框中的电流为0 9．用三块大小相同的正方形绝缘薄板制成的固定框架如图所示，框架处在平行于棱的匀强磁场中，而中心有一小孔S。沿垂直于面方向，从小孔S射入质量为m、电荷量为的粒子。已知：正方形薄板的边长为L，粒子射入框架时速率为v，粒子与薄板的碰撞为弹性碰撞，粒子重力忽略不计。若此粒子经过与薄板的多次碰撞最终能垂直于面从小孔S射出，则下列判断正确的有（　　） A．匀强磁场的磁感应强度可能为 B．匀强磁场的磁感应强度可能为 C．粒子在框架中运动的时间可能为 D．粒子在框架中运动的时间可能为 10．2025年9月22日，中国海军宣布，歼-15T、歼-35和空警-600三型舰载机，已于此前成功完成在福建舰上的首次电磁弹射起飞训练。关于电磁弹射系统可以简化成如图所示，两条足够长的平行金属导轨M、N距离为L，导轨左侧通过单刀双掷开关K分别与电容器C和电动势为E的电源相连；整个装置水平放置于方向垂直于导轨平面向里大小为B的匀强磁场中。现将一质量为m、电阻为R的金属滑块垂直放置于导轨的滑槽内，且与两导轨良好接触。将开关K置于a让电容器充电，充电结束后，再将K置于b，金属滑块会在电磁力的驱动下向右运动。不计导轨和电路其他部分的电阻，忽略金属滑块运动过程中的一切摩擦阻力。下列说法正确的是（　　） A．开关K置于b后，电容器最终带电量为零 B．开关K置于b的瞬间，金属滑块的加速度大小为 C．金属滑块在轨道上运动的最大速度为 D．开关K置于b后的整个过程中流过金属滑块的电荷量为 第Ⅱ卷 二、实验题：本题共2小题，共14分。 11．（6分）为探究影响感应电流方向的因素，某兴趣小组的同学们使用图甲所示的电磁感应实验装置进行实验，其中线圈A中有铁芯。 (1)如图甲所示，是小明同学进行“探究感应电流方向”的实验装置，为了完成该实验，请用笔画线代替导线完成余下电路 ： (2)小明同学将线圈A插入线圈B中，闭合开关S时，发现灵敏电流计G的指针向左偏转，接着保持线圈A、B不动，将线圈A中的铁芯拔出，则灵敏电流计G的指针将向 （填“左”或“右”）偏转； (3)图乙是小军同学对课本演示实验装置改进后制作的“楞次定律演示仪”。演示仪由反向并联的红、蓝两只发光二极管（简称LED）、一定匝数的螺线管、灵敏电流计G以及强力条形磁铁组成。正确连接好实验电路后，将条形磁铁从图示位置迅速向下移动过程中， （填“红”或“蓝”）色二极管发光； (4)小军同学发现，条形磁铁向上移动得越快，灵敏电流计G的示数越大，这说明感应电动势随 （填“磁通量”“磁通量的变化量”或“磁通量的变化率”）的增大而增大。 12．（8分）在用单摆测重力加速度的实验中， (1)如图1所示，甲同学在单摆悬点处安装力传感器，获得传感器读取的力与时间的关系图像，如图2所示，则单摆的周期T0= s（结果保留3位有效数字）。乙同学测出甲同学实验用的单摆摆长为L，则当地的重力加速度 ；（用T0和L表示） (2)丙同学发现小钢球已变形，为减小测量误差，他改变摆线长度l，测出对应的周期T，作出相应的关系图线，如图3所示，算出图线的斜率k和横轴截距b，由此可知小钢球重心到摆线下端的距离为 ；（结果用k、b表示） (3)丁同学用3D打印技术制作了一个圆心角等于、半径已知的圆弧槽，如图4所示。他换了一个无变形的小钢球在槽中运动，测出其运动周期，算出重力加速度为9.94m/s2，该值稍大于实际值，原因可能是 。（写出一条即可） 三、计算题：本题共3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。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13．（9分）2025年10月31日23时44分神舟二十一号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射，在此之前我国宇航员已进行多次太空授课，为广大青少年带来了一系列精彩的太空科普课。观看“太空水球”光学实验后，小张同学用内径为、外径为的环形玻璃砖模拟光在水球中的传播，将玻璃砖放置在水平面上，一束平行于水平面的单色光从点以与连线成角射入玻璃砖（为玻璃砖的圆心），单色光经一次折射后，恰好与玻璃砖内壁相切，从玻璃砖外壁上的点射出（出射光线未画出），如图甲所示，已知玻璃砖的折射率为，光在真空中的速度为，求： (1)该单色光在玻璃砖中由到传播的时间及入射角； (2)若减小入射角，该单色光经点折射后，恰好在玻璃砖内壁处发生全反射，如图乙所示，求此时入射角的大小。 14．（13分）竖直面内的坐标系如图所示，在区域中有竖直向上的匀强电场，在的区域中有方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。在坐标原点O处，质量为m、不带电的金属球b用绝缘细支柱支撑处于静止状态，支柱与b球不粘连、无摩擦。质量也为m、电量为的金属球a，沿x轴正方向以速度匀速运动，与球b发生弹性碰撞。a、b相碰时撤去支柱，b球进入磁场并向y轴负向偏转。已知a、b球大小、材料都相同，且都可视为点电荷，不计两球对电场、磁场的影响及它们之间的库仑力，重力加速度为g。求： (1)碰撞后，a、b球的速度大小； (2)a、b碰后，经过多长时间a球的速度大小等于； (3)a、b碰后，b球经过最低点时的速度大小。 15．(18分)已知变化的磁场会在空间中产生感应电场，其电场线是在水平面内是一系列以О为圆心的同心圆，同一条电场线上各点场强大小相等，即，为电场线所在圆半径，为与电场线重合的单匝线圈所产生的感应电动势。电子感应加速器就是利用感应电场使电子加速的设备，它的基本原理如图甲所示。上下两磁铁间形成Ⅰ和Ⅱ两个磁场区，且且为常数），如图乙。两个磁场的圆心均为O，磁场区域Ⅰ的半径为，磁场区域Ⅱ的半径为，，其余地方没有磁场。已知电子质量为m，电荷量大小为e，在时电子在磁场Ⅱ某位置由静止释放，接下来假设电子会在以O点为圆心，半径为的圆周上运动。求： (1)在时，通过整个磁场截面的磁通量大小； (2)在磁场Ⅰ的边界线上产生的涡旋电场场强大小E； (3)电子做圆周运动时的半径大小r。 试题 第7页（共8页） 试题 第8页（共8页） 试题 第1页（共8页） 试题 第2页（共8页） 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年高二物理下学期第一次月考卷 （考试时间：75分钟，分值：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，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，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写 在本试卷上无效。 3．测试范围：选必一+选必二前2章，人教版2019。 第Ⅰ卷 一．选择题（本题共10小题，共46分，在每小题给出的四个选项中，1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，8~10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。） 1．关于以下四幅图，说法正确的是（　　） A．图甲中，摇动手柄使蹄形磁铁转动，铝框会向相反方向转动 B．图乙是真空冶炼炉，利用涡流原理使金属熔化 C．图丙是速度选择器，不同速度的带电粒子均能从M到N沿直线匀速通过 D．图丁，把一根柔软的金属弹簧悬挂起来，使它的下端刚好跟槽中的水银接触，通电后弹簧静止不动 2．下列四幅图所涉及的光学现象和相应的描述，说法正确的是（　　） A．图甲中医用纤维式内窥镜，可以把光传送到人体内部进行照明；这是利用了光的干涉 B．图乙中肥皂膜在阳光下呈现彩色条纹，这是光的全反射现象 C．图丙中单色光通过狭缝可以在光屏上呈现条纹状图样，这是光的衍射现象 D．图丁中利用偏振现象制成的偏振眼镜，可用来观看立体电影，这说明光是纵波 3．据中国地震台网正式测定，2025年12月13日17时20分，山西省忻州市忻府区发生3.4级地震，震源深度24千米。当地一居民正好记录下地震预警电视上的预警信息，而“地震预警”是指在地震发生以后，抢在地震波传播到受灾地区前，向受灾地区提前几秒至数十秒发出警报，通知目标区域从而实现预警。科研机构对波的特性展开研究，某机械波沿x轴传播，图甲为时的波动图像，此时P、Q两质点的位移均为，图乙为处A质点的振动图像，则（　　） A．这列波的传播速度为 B．时，P、Q两质点速度相同 C．P质点的振动方程为 D．从开始经过0.6s，A质点经过的路程小于2cm 4．著名物理学家费曼曾设计这样一个实验装置：一块绝缘圆板可绕其中心竖直的光滑轴自由转动，在圆板的中部固定一个线圈，圆板的四周固定着一圈金属小球，如图所示。在线圈接通直流电源的瞬间，发现圆板顺时针转动（俯视），则下列说法正确的是（　　） A．接通电源后，线圈产生磁场，带电小球受到洛伦兹力，从而导致圆板沿顺时针转动 B．接通电源后，若线圈电流为顺时针（俯视），则金属球一定带负电 C．接通电源并电流稳定后，金属球仍受到顺时针的作用力 D．将圆板静止并撤掉外力后，断开开关的瞬间，圆板仍可能顺时针转动（俯视） 5．如图所示，在空间内存在垂直于纸面向里的匀强磁场，一个点电荷固定在磁场中的O点，另一个带负电的粒子（不计重力）在水平面内恰好做匀速圆周运动。粒子在图示位置时，突然撤去匀强磁场，用实线表示撤去匀强磁场之前粒子的运动轨迹，用虚线表示撤去匀强磁场之后粒子的运动轨迹，则粒子的运动轨迹可能正确的是（　　） A． B． C． D． 6．如图所示，图甲为质谱仪的原理图，图乙为磁流体发电机的原理图，图丙为回旋加速器的原理图，图丁为洛伦兹力演示仪的原理图。下列说法中正确的是（　　） A．在图甲中，比荷为的粒子在质谱仪B2区域中运动的半径为 B．在图乙中，将一束等离子体喷入磁场中，A、B板间产生电势差，B板电势更高 C．在图丙中，狭缝中所接的交流电压越大，带电粒子最终获得的最大动能越大 D．在图丙中，仅减小通过励磁线圈的电流，则电子的运动半径减小 7．甲、乙两运动员站在光滑的水平冰面上，现甲把球以相对地面为的速度传给乙，乙接球后又以相对地面为的速度把球传回甲。若甲、乙的质量相等，且为球质量的100倍，甲接到球后，甲、乙两人的速度大小之比为（　　） A．1 B． C． D． 8．如图甲所示，细线悬挂边长为1m、电阻为0.2Ω的正方形单匝导体线框，线框一半处于水平虚线下方的有界匀强磁场中。0～0.2s内，磁场的磁感应强度大小B随时间t变化的图像如图乙所示，磁场方向垂直纸面向里为正方向，线框始终处于静止状态。下列说法正确的是（    ） A．0.15s时线框中的电流方向为顺时针方向 B．0～0.2s内细线上的拉力先减小后增大 C．0.05s时线框中的电流为10A D．0.1s时线框中的电流为0 9．用三块大小相同的正方形绝缘薄板制成的固定框架如图所示，框架处在平行于棱的匀强磁场中，而中心有一小孔S。沿垂直于面方向，从小孔S射入质量为m、电荷量为的粒子。已知：正方形薄板的边长为L，粒子射入框架时速率为v，粒子与薄板的碰撞为弹性碰撞，粒子重力忽略不计。若此粒子经过与薄板的多次碰撞最终能垂直于面从小孔S射出，则下列判断正确的有（　　） A．匀强磁场的磁感应强度可能为 B．匀强磁场的磁感应强度可能为 C．粒子在框架中运动的时间可能为 D．粒子在框架中运动的时间可能为 10．2025年9月22日，中国海军宣布，歼-15T、歼-35和空警-600三型舰载机，已于此前成功完成在福建舰上的首次电磁弹射起飞训练。关于电磁弹射系统可以简化成如图所示，两条足够长的平行金属导轨M、N距离为L，导轨左侧通过单刀双掷开关K分别与电容器C和电动势为E的电源相连；整个装置水平放置于方向垂直于导轨平面向里大小为B的匀强磁场中。现将一质量为m、电阻为R的金属滑块垂直放置于导轨的滑槽内，且与两导轨良好接触。将开关K置于a让电容器充电，充电结束后，再将K置于b，金属滑块会在电磁力的驱动下向右运动。不计导轨和电路其他部分的电阻，忽略金属滑块运动过程中的一切摩擦阻力。下列说法正确的是（　　） A．开关K置于b后，电容器最终带电量为零 B．开关K置于b的瞬间，金属滑块的加速度大小为 C．金属滑块在轨道上运动的最大速度为 D．开关K置于b后的整个过程中流过金属滑块的电荷量为 第Ⅱ卷 二、实验题：本题共2小题，共14分。 11．（6分）为探究影响感应电流方向的因素，某兴趣小组的同学们使用图甲所示的电磁感应实验装置进行实验，其中线圈A中有铁芯。 (1)如图甲所示，是小明同学进行“探究感应电流方向”的实验装置，为了完成该实验，请用笔画线代替导线完成余下电路 ： (2)小明同学将线圈A插入线圈B中，闭合开关S时，发现灵敏电流计G的指针向左偏转，接着保持线圈A、B不动，将线圈A中的铁芯拔出，则灵敏电流计G的指针将向 （填“左”或“右”）偏转； (3)图乙是小军同学对课本演示实验装置改进后制作的“楞次定律演示仪”。演示仪由反向并联的红、蓝两只发光二极管（简称LED）、一定匝数的螺线管、灵敏电流计G以及强力条形磁铁组成。正确连接好实验电路后，将条形磁铁从图示位置迅速向下移动过程中， （填“红”或“蓝”）色二极管发光； (4)小军同学发现，条形磁铁向上移动得越快，灵敏电流计G的示数越大，这说明感应电动势随 （填“磁通量”“磁通量的变化量”或“磁通量的变化率”）的增大而增大。 12．（8分）在用单摆测重力加速度的实验中， (1)如图1所示，甲同学在单摆悬点处安装力传感器，获得传感器读取的力与时间的关系图像，如图2所示，则单摆的周期T0= s（结果保留3位有效数字）。乙同学测出甲同学实验用的单摆摆长为L，则当地的重力加速度 ；（用T0和L表示） (2)丙同学发现小钢球已变形，为减小测量误差，他改变摆线长度l，测出对应的周期T，作出相应的关系图线，如图3所示，算出图线的斜率k和横轴截距b，由此可知小钢球重心到摆线下端的距离为 ；（结果用k、b表示） (3)丁同学用3D打印技术制作了一个圆心角等于、半径已知的圆弧槽，如图4所示。他换了一个无变形的小钢球在槽中运动，测出其运动周期，算出重力加速度为9.94m/s2，该值稍大于实际值，原因可能是 。（写出一条即可） 三、计算题：本题共3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。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13．（9分）2025年10月31日23时44分神舟二十一号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射，在此之前我国宇航员已进行多次太空授课，为广大青少年带来了一系列精彩的太空科普课。观看“太空水球”光学实验后，小张同学用内径为、外径为的环形玻璃砖模拟光在水球中的传播，将玻璃砖放置在水平面上，一束平行于水平面的单色光从点以与连线成角射入玻璃砖（为玻璃砖的圆心），单色光经一次折射后，恰好与玻璃砖内壁相切，从玻璃砖外壁上的点射出（出射光线未画出），如图甲所示，已知玻璃砖的折射率为，光在真空中的速度为，求： (1)该单色光在玻璃砖中由到传播的时间及入射角； (2)若减小入射角，该单色光经点折射后，恰好在玻璃砖内壁处发生全反射，如图乙所示，求此时入射角的大小。 14．（13分）竖直面内的坐标系如图所示，在区域中有竖直向上的匀强电场，在的区域中有方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。在坐标原点O处，质量为m、不带电的金属球b用绝缘细支柱支撑处于静止状态，支柱与b球不粘连、无摩擦。质量也为m、电量为的金属球a，沿x轴正方向以速度匀速运动，与球b发生弹性碰撞。a、b相碰时撤去支柱，b球进入磁场并向y轴负向偏转。已知a、b球大小、材料都相同，且都可视为点电荷，不计两球对电场、磁场的影响及它们之间的库仑力，重力加速度为g。求： (1)碰撞后，a、b球的速度大小； (2)a、b碰后，经过多长时间a球的速度大小等于； (3)a、b碰后，b球经过最低点时的速度大小。 15．(18分)已知变化的磁场会在空间中产生感应电场，其电场线是在水平面内是一系列以О为圆心的同心圆，同一条电场线上各点场强大小相等，即，为电场线所在圆半径，为与电场线重合的单匝线圈所产生的感应电动势。电子感应加速器就是利用感应电场使电子加速的设备，它的基本原理如图甲所示。上下两磁铁间形成Ⅰ和Ⅱ两个磁场区，且且为常数），如图乙。两个磁场的圆心均为O，磁场区域Ⅰ的半径为，磁场区域Ⅱ的半径为，，其余地方没有磁场。已知电子质量为m，电荷量大小为e，在时电子在磁场Ⅱ某位置由静止释放，接下来假设电子会在以O点为圆心，半径为的圆周上运动。求： (1)在时，通过整个磁场截面的磁通量大小； (2)在磁场Ⅰ的边界线上产生的涡旋电场场强大小E； (3)电子做圆周运动时的半径大小r。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年高二物理下学期第一次月考卷 全解全析 （考试时间：75分钟，分值：100分） 一．选择题（本题共10小题，共46分，在每小题给出的四个选项中，1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，8~10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。） 1．关于以下四幅图，说法正确的是（　　） A．图甲中，摇动手柄使蹄形磁铁转动，铝框会向相反方向转动 B．图乙是真空冶炼炉，利用涡流原理使金属熔化 C．图丙是速度选择器，不同速度的带电粒子均能从M到N沿直线匀速通过 D．图丁，把一根柔软的金属弹簧悬挂起来，使它的下端刚好跟槽中的水银接触，通电后弹簧静止不动 【答案】B 【详解】A．根据电磁驱动原理，图甲中，当摇动手柄使得蹄形磁铁转动，则铝框会同向转动，A错误； B．图乙是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，金属块中产生很强的涡流，金属块中产生大量热量，从而冶炼金属，B正确； C．图丙中只有的粒子才能直线通过，C错误； D．当有电流通过弹簧时，构成弹簧的每一圈导线周围都产生了磁场，根据安培定则知，各圈导线之间都产生了相互的吸引作用，弹簧就缩短了，当弹簧的下端离开水银后，电路断开，弹簧中没有了电流，各圈导线之间失去了相互吸引力，弹簧又恢复原长，使得弹簧下端又与水银接触，弹簧中又有了电流，开始重复上述过程，弹簧上下振动，D错误。 故选B。 2．下列四幅图所涉及的光学现象和相应的描述，说法正确的是（　　） A．图甲中医用纤维式内窥镜，可以把光传送到人体内部进行照明；这是利用了光的干涉 B．图乙中肥皂膜在阳光下呈现彩色条纹，这是光的全反射现象 C．图丙中单色光通过狭缝可以在光屏上呈现条纹状图样，这是光的衍射现象 D．图丁中利用偏振现象制成的偏振眼镜，可用来观看立体电影，这说明光是纵波 【答案】C 【详解】A．图甲中医用纤维式内窥镜传送光，是利用了光的全反射原理，而非光的干涉，故A错误； B．图乙中肥皂膜在阳光下呈现彩色条纹，是因为肥皂膜前后两个表面的反射光发生薄膜干涉，而非光的全反射现象，故B错误； C．单色光通过狭缝后，光偏离直线传播路径，在光屏上形成明暗相间的条纹状图样，这是光的衍射现象，故C正确； D．偏振现象是横波特有的现象，利用偏振眼镜观看立体电影，说明光是横波，而非纵波，故D错误。 故选C。 3．据中国地震台网正式测定，2025年12月13日17时20分，山西省忻州市忻府区发生3.4级地震，震源深度24千米。当地一居民正好记录下地震预警电视上的预警信息，而“地震预警”是指在地震发生以后，抢在地震波传播到受灾地区前，向受灾地区提前几秒至数十秒发出警报，通知目标区域从而实现预警。科研机构对波的特性展开研究，某机械波沿x轴传播，图甲为时的波动图像，此时P、Q两质点的位移均为，图乙为处A质点的振动图像，则（　　） A．这列波的传播速度为 B．时，P、Q两质点速度相同 C．P质点的振动方程为 D．从开始经过0.6s，A质点经过的路程小于2cm 【答案】C 【详解】A．由图甲乙可知波长为 周期为 则波速为，故A 错误； B．由，波向轴负方向传播可知时（波形与图甲相反），质点P在轴上方向轴正方向减速运动；Q在轴上方，向轴负方向加速运动，与P点速度方向相反，故 B 错误； C．P质点的振动方程为 而 将，，代入解得或 因时刻，质点P沿方向运 动，故取 因此P质点的振动方程为，故C正确； D．由，所以从开始经过，质点经过的路程为，故 D 错误。 故选C。 4．著名物理学家费曼曾设计这样一个实验装置：一块绝缘圆板可绕其中心竖直的光滑轴自由转动，在圆板的中部固定一个线圈，圆板的四周固定着一圈金属小球，如图所示。在线圈接通直流电源的瞬间，发现圆板顺时针转动（俯视），则下列说法正确的是（　　） A．接通电源后，线圈产生磁场，带电小球受到洛伦兹力，从而导致圆板沿顺时针转动 B．接通电源后，若线圈电流为顺时针（俯视），则金属球一定带负电 C．接通电源并电流稳定后，金属球仍受到顺时针的作用力 D．将圆板静止并撤掉外力后，断开开关的瞬间，圆板仍可能顺时针转动（俯视） 【答案】B 【详解】AB．线圈接通电源瞬间，则根据麦克斯韦电磁场理论可知，变化的磁场产生电场，从而导致带电小球受到电场力，使圆板转动。 接通电源后，电流瞬间增大，若线圈电流为顺时针（俯视），根据楞次定律，感应电场为逆时针方向，因圆板顺时针转动，则金属球一定带负电，A错误，B正确； C．接通电源并电流稳定后，不再有感应电场，可知金属球将不受作用力，C错误； D．将圆板静止并撤掉外力后，断开开关的瞬间，电流瞬间减小，根据楞次定律，则感应电场方向与原来相同，则圆板逆时针转动（俯视），D错误。 故选B。 5．如图所示，在空间内存在垂直于纸面向里的匀强磁场，一个点电荷固定在磁场中的O点，另一个带负电的粒子（不计重力）在水平面内恰好做匀速圆周运动。粒子在图示位置时，突然撤去匀强磁场，用实线表示撤去匀强磁场之前粒子的运动轨迹，用虚线表示撤去匀强磁场之后粒子的运动轨迹，则粒子的运动轨迹可能正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】粒子带负电，根据左手定则可知洛伦兹力背离圆心，则点电荷一定带正电，此时洛伦兹力的大小一定小于库仑力，且O点在实线轨迹的圆心处；若突然撤去匀强磁场，运动粒子不再受到洛伦兹力的作用，粒子受到的库仑力大于粒子做圆周运动所需向心力，故粒子做近心运动。 故选B。 6．如图所示，图甲为质谱仪的原理图，图乙为磁流体发电机的原理图，图丙为回旋加速器的原理图，图丁为洛伦兹力演示仪的原理图。下列说法中正确的是（　　） A．在图甲中，比荷为的粒子在质谱仪B2区域中运动的半径为 B．在图乙中，将一束等离子体喷入磁场中，A、B板间产生电势差，B板电势更高 C．在图丙中，狭缝中所接的交流电压越大，带电粒子最终获得的最大动能越大 D．在图丙中，仅减小通过励磁线圈的电流，则电子的运动半径减小 【答案】B 【详解】A．粒子经电场加速，有 经过速度选择器，有 在B2磁场中运动时，有 联立解得，故A错误； B．将一束等离子体喷入磁场，由左手定则得，正离子向下偏转，负离子向上偏转，A、B两板会产生电势差，且B板电势高，故B正确； C．当粒子的运动半径等于D形盒子半径时，速度达到最大，动能最大，则， 解得 由此可知，最大动能与所接的交流电压无关，故C错误； D．根据洛伦兹力提供向心力 可得 若仅减小通过励磁线圈的电流，则磁感应强度减小，电子的运动半径变大，故D错误。 故选B。 7．甲、乙两运动员站在光滑的水平冰面上，现甲把球以相对地面为的速度传给乙，乙接球后又以相对地面为的速度把球传回甲。若甲、乙的质量相等，且为球质量的100倍，甲接到球后，甲、乙两人的速度大小之比为（　　） A．1 B． C． D． 【答案】B 【详解】第一次传球（甲传给乙），根据系统动量守恒，甲和球初始总动量为0，设甲质量为，球质量，甲速度大小，球速度大小，可得 可得 乙接球后，有 第二次传球（乙传给甲），乙和球动量守恒，传球后球速度大小，乙速度大小，有 甲接球后有 可得 可得甲速度，乙速度，二者比值为。 故选B。 8．如图甲所示，细线悬挂边长为1m、电阻为0.2Ω的正方形单匝导体线框，线框一半处于水平虚线下方的有界匀强磁场中。0～0.2s内，磁场的磁感应强度大小B随时间t变化的图像如图乙所示，磁场方向垂直纸面向里为正方向，线框始终处于静止状态。下列说法正确的是（    ） A．0.15s时线框中的电流方向为顺时针方向 B．0～0.2s内细线上的拉力先减小后增大 C．0.05s时线框中的电流为10A D．0.1s时线框中的电流为0 【答案】AC 【详解】A．根据楞次定律可知，0～0.2s内线框中的电流方向始终为顺时针方向，故A正确； B．因为0～0.2s内线框中的电流方向始终为顺时针方向，根据左手定则可知，0～0.1s内线框受到的安培力方向竖直向下，因为磁感应强度逐渐减小，根据F=BIL 可知安培力不断减小，根据平衡条件可知细线上的拉力逐渐减小，同理有0.1s～0.2s内线框受到的安培力方向竖直向上，且安培力逐渐增大，根据平衡条件可知细线上的拉力逐渐减小，因此0～0.2s内细线上的拉力一直减小，故B错误； CD．0～0.2s内，根据法拉第电磁感应定律，有 代入数据可得线框中的电流，故C正确，D错误。 故选AC。 9．用三块大小相同的正方形绝缘薄板制成的固定框架如图所示，框架处在平行于棱的匀强磁场中，而中心有一小孔S。沿垂直于面方向，从小孔S射入质量为m、电荷量为的粒子。已知：正方形薄板的边长为L，粒子射入框架时速率为v，粒子与薄板的碰撞为弹性碰撞，粒子重力忽略不计。若此粒子经过与薄板的多次碰撞最终能垂直于面从小孔S射出，则下列判断正确的有（　　） A．匀强磁场的磁感应强度可能为 B．匀强磁场的磁感应强度可能为 C．粒子在框架中运动的时间可能为 D．粒子在框架中运动的时间可能为 【答案】BD 【详解】AB．通过孔取平行于平面的一个截面，如图所示，要使粒子最终能垂直方向从小孔射出，粒子运动轨迹圆的圆心一定位于的边或顶点上，设该粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨迹半径为，作出粒子可能的运动轨迹如图所示， 由几何关系得（） 解得 设该磁场的磁感应强度为，则解得 解得 当n=1时，，但不可能是，则A错误，B正确； CD．粒子做圆周运动的周期 联立解得 粒子在框架内的运动时间 联立解得 当n=1时，，但不可能等于，C错误，D正确。 故选BD。 10．2025年9月22日，中国海军宣布，歼-15T、歼-35和空警-600三型舰载机，已于此前成功完成在福建舰上的首次电磁弹射起飞训练。关于电磁弹射系统可以简化成如图所示，两条足够长的平行金属导轨M、N距离为L，导轨左侧通过单刀双掷开关K分别与电容器C和电动势为E的电源相连；整个装置水平放置于方向垂直于导轨平面向里大小为B的匀强磁场中。现将一质量为m、电阻为R的金属滑块垂直放置于导轨的滑槽内，且与两导轨良好接触。将开关K置于a让电容器充电，充电结束后，再将K置于b，金属滑块会在电磁力的驱动下向右运动。不计导轨和电路其他部分的电阻，忽略金属滑块运动过程中的一切摩擦阻力。下列说法正确的是（　　） A．开关K置于b后，电容器最终带电量为零 B．开关K置于b的瞬间，金属滑块的加速度大小为 C．金属滑块在轨道上运动的最大速度为 D．开关K置于b后的整个过程中流过金属滑块的电荷量为 【答案】BD 【详解】B．开关K置于b的瞬间，流过金属滑块的电流为 以金属滑块为研究对象，根据牛顿第二定律有 解得此时金属滑块的加速度大小为，故B正确； ACD．金属滑块运动后，切割磁感线产生电动势，当电容器两端的电压与金属滑块切割磁感线产生的电动势相等时，金属滑块的速度将不再变化，即金属滑块之后做匀速直线运动，所以此时金属滑块的速度达到最大值。设金属滑块加速运动到最大速度时，电容器两端的电压为U，电容器放电过程中的电荷量变化为，放电时间为，流过金属滑块的平均电流为I，则在金属滑块运动到最大速度的过程中，由动量定理得 由电流的定义式有 由电容的定义 可得电容器放电过程中电荷量的变化为 联立可得 又因为金属滑块运动到速度最大时，根据法拉第电磁感应定律有 联立解得金属滑块的最大速度为 最终电容器两端的电压为 所以电容器最终所带电量为 整个过程中流过金属滑块的电荷量为，故AC错误，D正确。 故选BD。 第Ⅱ卷 二、实验题：本题共2小题，共14分。 11．（6分）为探究影响感应电流方向的因素，某兴趣小组的同学们使用图甲所示的电磁感应实验装置进行实验，其中线圈A中有铁芯。 (1)如图甲所示，是小明同学进行“探究感应电流方向”的实验装置，为了完成该实验，请用笔画线代替导线完成余下电路 ： (2)小明同学将线圈A插入线圈B中，闭合开关S时，发现灵敏电流计G的指针向左偏转，接着保持线圈A、B不动，将线圈A中的铁芯拔出，则灵敏电流计G的指针将向 （填“左”或“右”）偏转； (3)图乙是小军同学对课本演示实验装置改进后制作的“楞次定律演示仪”。演示仪由反向并联的红、蓝两只发光二极管（简称LED）、一定匝数的螺线管、灵敏电流计G以及强力条形磁铁组成。正确连接好实验电路后，将条形磁铁从图示位置迅速向下移动过程中， （填“红”或“蓝”）色二极管发光； (4)小军同学发现，条形磁铁向上移动得越快，灵敏电流计G的示数越大，这说明感应电动势随 （填“磁通量”“磁通量的变化量”或“磁通量的变化率”）的增大而增大。 【答案】(1)；(2)右；(3)红；(4)磁通量的变化率 【详解】（1）电路连接如图所示 （2）依题意知，当穿过线圈B的磁通量增加时，电流计指针向左偏，将铁芯拔出，穿过线圈B的磁通量会减小，根据楞次定律，可知电流计指针向右偏； （3）将条形磁铁向下移动一小段距离，穿过线圈的磁通量增大，由楞次定律以及安培定则可知回路中的电流沿逆时针方向，故红色二极管发光； （4）依题意可知，条形磁铁向上移动得越快，越大，越大 由 得越大，越大，说明感应电动势随磁通量的变化率的增大而增大。 12．（8分）在用单摆测重力加速度的实验中， (1)如图1所示，甲同学在单摆悬点处安装力传感器，获得传感器读取的力与时间的关系图像，如图2所示，则单摆的周期T0= s（结果保留3位有效数字）。乙同学测出甲同学实验用的单摆摆长为L，则当地的重力加速度 ；（用T0和L表示） (2)丙同学发现小钢球已变形，为减小测量误差，他改变摆线长度l，测出对应的周期T，作出相应的关系图线，如图3所示，算出图线的斜率k和横轴截距b，由此可知小钢球重心到摆线下端的距离为 ；（结果用k、b表示） (3)丁同学用3D打印技术制作了一个圆心角等于、半径已知的圆弧槽，如图4所示。他换了一个无变形的小钢球在槽中运动，测出其运动周期，算出重力加速度为9.94m/s2，该值稍大于实际值，原因可能是 。（写出一条即可） 【答案】(1) 1.31 ；(2)；(3)见解析 【详解】（1）[1]单摆摆动过程中，在最低点绳子的拉力最大，相邻两次拉力最大的时间间隔为半个周期。从图2可知，从起始值到终止值经历的时间间隔 则有 解得 根据单摆周期公式有 解得 （2）设小钢球重心到摆线下端的高度差为，则摆长为 根据单摆周期公式有 可得 变形得 可得图像的斜率为 当时，则有 解得小钢球重心到摆线下端的高度差 （3）小球不是纯平动而有滚动；用圆弧槽的半径计算，没有减去小球半径 三、计算题：本题共3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。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13．（9分）2025年10月31日23时44分神舟二十一号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射，在此之前我国宇航员已进行多次太空授课，为广大青少年带来了一系列精彩的太空科普课。观看“太空水球”光学实验后，小张同学用内径为、外径为的环形玻璃砖模拟光在水球中的传播，将玻璃砖放置在水平面上，一束平行于水平面的单色光从点以与连线成角射入玻璃砖（为玻璃砖的圆心），单色光经一次折射后，恰好与玻璃砖内壁相切，从玻璃砖外壁上的点射出（出射光线未画出），如图甲所示，已知玻璃砖的折射率为，光在真空中的速度为，求： (1)该单色光在玻璃砖中由到传播的时间及入射角； (2)若减小入射角，该单色光经点折射后，恰好在玻璃砖内壁处发生全反射，如图乙所示，求此时入射角的大小。 【答案】(1)，；(2) 【详解】（1）设折射角为角，由几何关系得 解得 根据几何关系可得 又由 单色光在介质中传播的速度为 联立解得 再由折射率 解得 （2）光路如图所示 根据临界角公式 在中，由正弦定理得 解得 又由折射率公式，有 解得 14．（13分）竖直面内的坐标系如图所示，在区域中有竖直向上的匀强电场，在的区域中有方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。在坐标原点O处，质量为m、不带电的金属球b用绝缘细支柱支撑处于静止状态，支柱与b球不粘连、无摩擦。质量也为m、电量为的金属球a，沿x轴正方向以速度匀速运动，与球b发生弹性碰撞。a、b相碰时撤去支柱，b球进入磁场并向y轴负向偏转。已知a、b球大小、材料都相同，且都可视为点电荷，不计两球对电场、磁场的影响及它们之间的库仑力，重力加速度为g。求： (1)碰撞后，a、b球的速度大小； (2)a、b碰后，经过多长时间a球的速度大小等于； (3)a、b碰后，b球经过最低点时的速度大小。 【答案】(1)0，；(2)；(3) 【详解】（1）a、b发生弹性碰撞，设碰后a的速度为，b的速度为，根据动量及能量守恒可得， 解得， （2）碰后a、b电量为，碰前a向右匀速运动，电场力和重力平衡，有 碰后a球做匀加速直线运动，有 求得加速度 设a球速度再次变为所经过的时间为，则有 （3）碰撞后b球进入磁场并向y轴负向偏转，对b球有 把b球的速度看成向x轴正向的与向x轴负向的两个速度的合成，设此时有 b球的运动可看成以做匀速直线运动和以做匀速圆周运动的合成，可知小球b经过最低点时，此时小球b的速度为 联立求得 15．(18分)已知变化的磁场会在空间中产生感应电场，其电场线是在水平面内是一系列以О为圆心的同心圆，同一条电场线上各点场强大小相等，即，为电场线所在圆半径，为与电场线重合的单匝线圈所产生的感应电动势。电子感应加速器就是利用感应电场使电子加速的设备，它的基本原理如图甲所示。上下两磁铁间形成Ⅰ和Ⅱ两个磁场区，且且为常数），如图乙。两个磁场的圆心均为O，磁场区域Ⅰ的半径为，磁场区域Ⅱ的半径为，，其余地方没有磁场。已知电子质量为m，电荷量大小为e，在时电子在磁场Ⅱ某位置由静止释放，接下来假设电子会在以O点为圆心，半径为的圆周上运动。求： (1)在时，通过整个磁场截面的磁通量大小； (2)在磁场Ⅰ的边界线上产生的涡旋电场场强大小E； (3)电子做圆周运动时的半径大小r。 【答案】(1)；(2)；(3) 【详解】（1）设磁场区域Ⅰ的面积为，磁场区域Ⅱ的面积为，则 又因，，因此整个磁场截面的磁通量大小满足 （2）根据法拉第电磁感应定律可知，感应电动势为 得 磁场Ⅰ的边界线上产生的涡旋电场场强大小E与电动势满足 得 （3）假设电子运动轨迹围成的面积为 其中 联立以上两式，得 设感生电场的电场强度为E，根据电动势的定义可得 电子沿切线方向的加速度 t时刻电子的速度为 又洛伦兹力提供向心力，有 联立以上各式，得 / 学科网（北京）股份有限公司 $