精品解析:湖南长沙市第一中学2025-2026学年高二下学期学情调研物理试题
2026-03-11
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2份
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26页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-开学 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 湖南省 |
| 地区(市) | 长沙市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.30 MB |
| 发布时间 | 2026-03-11 |
| 更新时间 | 2026-03-12 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-03-11 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56774752.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
高二物理入学
时量:75分钟满分:100分
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1. 物理学的发展离不开科学家们的贡献,他们的发现和研究成果对生活生产产生了很大的影响。下列符合物理学史的是( )
A. 法拉第总结得出了法拉第电磁感应定律
B. 奥斯特发现了电流的磁效应,即电磁感应现象
C. 卡文迪许通过扭秤实验测出了引力常量
D. 安培发现了磁场对运动电荷的作用规律,洛伦兹发现了磁场对电流的作用规律
【答案】C
【解析】
【详解】A.法拉第发现了电磁感应现象,法拉第电磁感应定律是纽曼、韦伯对实验和理论资料分析后总结得出的,故A错误;
B.奥斯特发现的电流的磁效应是电生磁现象,电磁感应是磁生电现象,二者不是同一物理概念,故B错误;
C.卡文迪许通过扭秤实验首次精确测出了引力常量的数值,故C正确;
D.洛伦兹发现了磁场对运动电荷的作用规律,安培发现了磁场对电流的作用规律,二者对应关系颠倒,故D错误。
故选C。
2. 如图甲所示,弹簧振子在A、B两点之间做简谐运动,平衡位置为O点,取向右为正方向,以振子从A点开始运动的时刻作为计时起点,振子的位移x随时间t变化的关系图像如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. t=0.4s时,振子的速度方向向右
B. t=0.4s时,振子的回复力最大
C. t=0.8s到t=1.2s的时间内,振子的加速度逐渐增大
D. t=1.2s到t=1.6s的时间内,振子的动能逐渐增大
【答案】A
【解析】
【详解】A.由振动图像可知t=0.4s时,振子在平衡位置向正方向运动,说明振子的速度方向向右,选项A正确;
B.由振动图像可知,t=0.4s时,振子在位移为零处,所以振子的回复力为零,选项B错误;
C.t=0.8s到t=1.2s的时间内,振子从最大位移处往平衡位置运动,所以振子的回复力和加速度逐渐减小,选项C错误;
D.t=1.2s到t=1.6s的时间内,振子从平衡位置往最大位移处运动,振子的速度逐渐减小,振子的动能逐渐减小,选项D错误。
故选A。
3. 如图所示,实线是沿x轴传播一列简谐横波在t=0时刻的波形图,虚线是这列波在t=0.2s时刻的波形图。已知该波的波速是0.8m/s,则下列说法正确的是( )
A. 这列波的波长是14cm
B. 这列波的周期是0.15s
C. 这列波可能是沿x轴正方向传播的
D. t=0时,x=4cm处的质点速度沿y轴正方向
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据图像可得波长,故A错误;
B.因为,所以周期,故B正确;
C.经过时经过,只看经过的振动情况即可,根据波形的平移法可得知,该波沿轴负方向传播,故C错误;
D.由于该波向左传播,所以根据振动和波动关系可知时刻,处的质点的速度沿轴负方向,故D错误。
故选B。
4. 如图所示,水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN,MN的左边有一闭合电路,当PQ在外力的作用下运动时,MN向左运动,则PQ所做的运动可能是( )
A. 向右匀速运动 B. 向左匀速运动
C. 向右减速运动 D. 向左减速运动
【答案】D
【解析】
【详解】根据安培定则可知,右侧产生磁场方向垂直纸面向里,在安培力作用下向左运动,说明受到的安培力向左,由左手定则可知中电流流向,线圈中感应电流的磁场向下,由楞次定律可知,线圈中的磁场应该向上增强,或向下减弱,则线圈中的磁场向上增强,或向下减弱;由安培定则可知中感应电流方向由到且增大,或中感应电流方向由到且减小,再由右手定则可知可能向右加速运动或向左减速运动。
故选D。
5. 将一均匀导线围成一闭合的环状扇形线框MNPQ,其中,,圆弧MN和PQ的圆心均为O点,O点为直角坐标系的原点,其中第二和第四象限存在垂直纸面向里的匀强磁场,其磁感应强度大小为B,第三象限存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为2B。从时刻开始让导线框以O点为圆心,以恒定的角速度沿逆时针方向做匀速圆周运动,规定沿QMNP方向的电流为正,则导线框中的电流随时间的变化规律描绘正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】在时间内,线框从图示位置开始(t=0)转过90°的过程中产生的感应电动势为
由闭合电路欧姆定律得,回路中的电流为
根据楞次定律判断可知,线框中感应电流方向为逆时针方向,为负方向。
在时间内,线框进入第三象限的过程中,回路中的电流方向为顺时针方向,为正方向。回路中产生的感应电动势为
感应电流为
在时间内,线框进入第四象限的过程中,回路中的电流方向为逆时针方向,为负方向,回路中产生的感应电动势为
感应电流为
在时间内,线框出第四象限的过程中,回路中的电流方向为顺时针方向,为正方向,回路中产生的感应电动势为
回路电流为
故选B。
6. 如图所示,两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为的绝缘斜面上,两导轨间距为L=0.5m,M、P两点间接有阻值为R=0.5Ω的电阻,一根质量为m=0.5kg的均匀直金属杆ab放在两导轨上,并与导轨垂直,金属杆的电阻为,整套装置处于磁感应强度为B=2T的匀强磁场中,磁场方向垂直于斜面向下,导轨电阻可忽略,让ab杆沿导轨由静止开始下滑,导轨和金属杆接触良好,不计它们之间的摩擦,重力加速度,。下列说法正确的是( )
A. 在下滑过程中,当ab杆的速度大小为v=2m/s时,ab杆中的电流大小为3A
B. 在下滑过程中,ab杆可以达到的最大速度为2m/s
C. 已知杆在下滑距离d=2m时已经达到最大速度,则此过程中通过电阻R的电量q为3C
D. 已知杆在下滑距离d=2m时已经达到最大速度,则此过程中电阻R上产生的热量为1.875J
【答案】D
【解析】
【详解】A.杆受力图如图所示,重力,竖直向下,支持力,垂直斜面向上,安培力,沿斜面向上,故杆下滑过程中某时刻的受力示意图如下,当杆速度为时,感应电动势
此时电路中电流,故A错误;
B.当金属杆速度最大时
解得,故B错误;
C.杆在下滑距离时,可得,故C错误;
D.由能量守恒定律
得
电阻产生热量,故D正确。
7. 在光滑水平桌面上将长为的软导线(不可伸长)两端固定,固定点间的距离为,导线通有电流I,处于磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中,导线中的张力大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】软导线在垂直磁场的水平面内平衡时为一段圆弧,设圆弧圆心角为、半径为,由弧长公式得
由弦长公式得
联立解得,
如图所示
导线所受安培力的有效长度为弦长,故安培力大小,方向垂直于弦。
两端的张力沿端点切线方向,两切线夹角为,两张力的合力为
根据平衡条件可得
解得
故选A。
二、多项选择题(本题共3小题,每小题5分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
8. 如图所示,图甲为磁流体发电机原理示意图,图乙为质谱仪原理图,图丙和图丁分别为速度选择器和回旋加速器的原理示意图,忽略粒子在图丁的D形盒狭缝中的加速时间,不计粒子重力,下列说法正确的是( )
A. 图甲中,将一束等离子体喷入磁场,A、B板间产生电势差,A板电势高
B. 图乙中,两种氢的同位素从静止经加速电场射入磁场,打到位置的粒子比荷比打到位置的小
C. 图丙中,若正电子能以速度从O到A沿直线通过,则负电子也能以速度从O到A沿直线通过
D. 图丁中,随着粒子速度的增大,交变电流的频率也应该增大
【答案】BC
【解析】
【详解】A.由左手定则知正离子向下偏转,所以下极板带正电,极是电源的负极,极是电源的正极,极电势高,故A错误;
B.带电粒子经过加速电场
进入磁场根据洛伦兹力提供向心力
解得
可知,越大,比荷越小,故B正确;
C.丙图中若带正电粒子能以速度从到沿直线通过,则
所以
带负电粒子将受到竖直向上的电场力和竖直向下的洛伦兹力,能够以速度从到沿直线通过,故正确;
D.根据带电粒子在磁场中做圆周运动的公式,可得,随着粒子速度的增大,圆周运动的半径也应该增大,与交变电流的频率无关,故错误。
故选BC。
9. 如图所示,水平面上固定着两根足够长的平行光滑导槽,质量为的U形管恰好能在两导槽之间自由滑动,一质量为的小球沿导槽方向,以水平向左的初速度从U形管的一端射入,从另一端射出。已知小球的半径略小于管道半径,不计一切摩擦,重力加速度。下列说法正确的是( )
A. 小球从U形管射出时的速度大小为1m/s
B. 小球从U形管射出时的速度大小为
C. 小球从入射到运动至U形管圆弧部分最左端的过程中,导槽对U形管的冲量大小为
D. 小球从入射到运动至U形管圆弧部分最左端的过程中,导槽对U形管的冲量大小为
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.取水平向左为正方向,设小球射出时,形管的速度为,
由沿导槽方向动量守恒得
形管和小球组成的系统机械能守恒得,
得,则速度大小为,故A正确,B错误;
CD.设小球运动到形管圆弧部分最左侧时沿导槽方向的分速度为,垂直导槽方向的分速度为,
此时形管的速度为,沿导槽方向动量守恒得
由机械能守恒得,解得
对形管和小球组成的系统,由动量定理得,故C正确,D错误。
故选AC。
10. 如图所示,在半径为R的半圆形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场,CD为圆的直径,O为圆心。某时刻从最低点S向磁场内各个方向均匀发射速度大小为v,质量为m,电荷量为+q的粒子。已知磁感应强度大小为,不计粒子的重力和粒子间的相互作用,,下列说法正确的是( )
A. 粒子在该匀强磁场中运动轨迹的半径为R
B. 在直径CD上有粒子射出的区域长度为R
C. 从S射入磁场的粒子中可以从直径CD上射出的粒子占比为
D. 从直径CD上射出的粒子,在磁场中运动的最长时间与最短时间之比为
【答案】BC
【解析】
【详解】A.经分析可知水平向右射入的粒子射出时离点最近,恰好与边相切的粒子射出时离点最远,轨迹如图
洛伦兹力提供向心力
可得,A错误;
B.如图所示,由几何关系可知
可得,同理可得
在直径上有粒子射出的区域长度为,B正确;
C.由几何关系得,则
所以从射入磁场的粒子,可以从直径上射出的粒子占比为,C正确;
D.因为粒子在磁场中运动轨迹对应弧长越长,则运动时间越长
则可得从点射出的粒子弦长最长,在磁场区域内时间最长,由几何关系得对应圆心角为
从点射出的粒子弦长最短,在磁场区域内时间最短,由几何关系得对应圆心角为
故从直径上射出的粒子,在磁场区域内运动的最长时间与最短时间之比为,D错误。
故选BC。
三、非选择题(本题共5小题,共57分)
11. 在第四次“天宫课堂”中,航天员演示了动量守恒实验。受此启发,某同学使用如图甲所示的装置进行了碰撞实验,气垫导轨两端分别安装a、b两个位移传感器,a测量滑块A与它的距离xA,b测量滑块B与它的距离xB。部分实验步骤如下:
①测量两个滑块的质量,分别为200.0g和400.0g;
②接通气源,调整气垫导轨水平;
③拨动两滑块,使A、B均向右运动;
④导出传感器记录的数据,绘制xA、xB随时间变化的图像,分别如图乙、图丙所示。
回答以下问题:
(1)从图像可知两滑块在t=_________s时发生碰撞;
(2)滑块B碰撞前的速度大小v=_____________ m/s (保留2位有效数字);
(3)通过分析,得出质量为200.0g的滑块是________(填“A”或“B”)。
【答案】(1)1.0 (2)0.20
(3)B
【解析】
【小问1详解】
由图像的斜率表示速度可知两滑块的速度在时发生突变,即这个时候发生了碰撞;
【小问2详解】
根据图像斜率的绝对值表示速度大小可知碰撞前瞬间B的速度大小为
【小问3详解】
由题图乙知,碰撞前A的速度大小,碰撞后A的速度大小约为,由题图丙可知,碰撞后B的速度大小为,A和B碰撞过程动量守恒,则有
代入数据解得
所以质量为200.0g滑块是B。
12. 测定一节干电池的电动势和内阻。可供使用的实验器材有:
A.电流表A(量程0.6A,内阻约1Ω)
B.电压表(量程3.0V、内阻约为1kΩ)
C.电压表(量程15.0V、内阻约为5kΩ)
D.滑动变阻器R(阻值范围0~15Ω、额定电流2A)
E.开关S、导线若干
(1)某实验小组采用如图1所示的电路测量电源的电动势和内阻。甲同学在一次测量时,电压表的示数如图2所示,电压表的读数为____V。
(2)乙同学经过多次测量后,测得数据如下表格。
电压(V)
1.30
1.14
1.12
0.98
0.82
0.74
电流(A)
0.10
0.20
0.25
0.30
0.40
0.45
(3)请在图3的U—I坐标系中描点作图____,并通过图像求出此干电池的电动势____。
(4)为了更精确地得到电源的内阻,该实验小组另外设计了如下的实验测量电流表的内阻。
①断开,闭合,调节使得电流表满偏();
②保持不变,闭合,调节电阻箱。使得电流表指在满偏的,读出的值为2.2;则____,测定的干电池的内阻为____(保留2位有效数字)。
【答案】 ①. ##0.79##0.81 ②. 见解析 ③. 1.46##1.45##1.47##1.48 ④. 1.1 ⑤. 0.49(0.40~0.60)
【解析】
【详解】[1]一节干电池电压约为1.5V,故图1中的电压表量程应为,最小分度值为,读数精确到0.01V,故读数为0.80V;
[2]将表格中数据进行描点,并拟合成图像如图所示
[3]图像的纵截距表示电源电动势,结合图像可得读数约为1.46V;
[4]当调节电阻箱使电流表满偏时,电流表与电流之比为2:1,由于并联电流之比等于电阻的反比,则可得电流表内阻为
[5]图像斜率的绝对值为
又
则电源内阻
13. 某光学组件横截面如图所示,半圆形玻璃砖圆心为O点,半径为R;直角三棱镜FG边延长线过O点,EG边平行于AB边且长度等于R,;P为EF上一点,且EP长度等于。横截面所在平面内,单色光线以θ角从P点入射到EF边发生折射,折射光线垂直EG边射出。已知玻璃砖和三棱镜对该单色光的折射率均为1.5。
(1)求;
(2)请通过计算判断该单色光线第一次到达半圆弧AMB时能否发生全反射?(要写具体的计算过程)
【答案】(1)0.75
(2)能
【解析】
【小问1详解】
由折射定律
由几何关系知
得
【小问2详解】
由几何关系知,P点到FG距离
得
由,得,即能发生全反射
14. 在如图所示的坐标系中,第一和第二象限(包括y轴的正半轴)内存在磁感应强度大小为B、方向垂直xOy平面向里的匀强磁场;第三和第四象限内存在平行于y轴正方向、大小未知的匀强电场。P点为y轴正半轴上的一点,坐标为(0,l);N点为y轴负半轴上的一点,坐标未知。现有一质量为m、电荷量为+q的粒子由P点沿y轴正方向以一定的速度射入匀强磁场,该粒子经磁场偏转后以与x轴正方向成53°角的方向进入匀强电场,在电场中运动一段时间后,该粒子恰好垂直于y轴经过N点。粒子的重力忽略不计,。求:
(1)粒子在P点的速度大小v;
(2)第三和第四象限内的电场强度的大小E;
(3)带电粒子从由P点进入磁场到再次经过P点的总时间。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
详解】(1)由几何关系
由牛顿第二定律
解得
(2)粒子在电场中做类斜抛运动,
沿x方向,到y轴时
沿y方向有
得
(3)磁场中
代入数据可得
电场中
总时间
15. 一边长为L、质量为m的正方形金属细框abcd,每边电阻为,置于光滑的绝缘水平桌面(纸面)上。宽度为2L的区域内存在方向垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B,两虚线为磁场边界,金属框的ad、bc边框与磁场边界平行,如图甲所示。
(1)使金属框以一定的初速度(方向与磁场边界垂直)向右运动,求金属框bc边框刚进入磁场时两端电压的值;
(2)使金属框以一定的初速度向右运动,进入磁场。运动过程中金属框的左、右边框始终与磁场边界平行,金属框完全穿过磁场区域后,速度大小降为它初速度的一半,求金属框的初速度大小;
(3)再在水平桌面上固定两条平行的光滑长直金属导轨,两导轨间距离为L,导轨与磁场边界垂直,左端连接电阻,导轨电阻可忽略,金属框置于导轨上,如图乙所示。让金属框以与(2)中相同的初速度向右运动,进入磁场。运动过程中金属框的ab、dc边框处处与导轨始终接触良好。求在金属框整个运动过程中,电阻产生的热量。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
bc边框刚进入磁场时,,,,得
【小问2详解】
金属框进入磁场过程中有,,
则金属框完全穿过磁场区域的过程中流过回路的电荷量为
有
得
【小问3详解】
设金属框的初速度为,则金属框进入磁场时的末速度为,向右为正方向。由于导轨电阻可忽略,此时金属框上下部分被短路,故电路中的总电阻
再根据动量定理有,得
则在此过程中根据能量守恒有,得
其中
此后线框完全进入磁场中,则线框左右两边均作为电源,且等效电路图如下
则此时回路的总电阻
设线框刚离开磁场时的速度为,再根据动量定理有
解得
则说明线框刚离开磁场时就停止运动了,则再根据能量守恒有
其中
则在金属框整个运动过程中,电阻产生的热量
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高二物理入学
时量:75分钟满分:100分
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1. 物理学的发展离不开科学家们的贡献,他们的发现和研究成果对生活生产产生了很大的影响。下列符合物理学史的是( )
A. 法拉第总结得出了法拉第电磁感应定律
B. 奥斯特发现了电流的磁效应,即电磁感应现象
C. 卡文迪许通过扭秤实验测出了引力常量
D. 安培发现了磁场对运动电荷的作用规律,洛伦兹发现了磁场对电流的作用规律
2. 如图甲所示,弹簧振子在A、B两点之间做简谐运动,平衡位置为O点,取向右为正方向,以振子从A点开始运动时刻作为计时起点,振子的位移x随时间t变化的关系图像如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. t=0.4s时,振子的速度方向向右
B. t=0.4s时,振子的回复力最大
C. t=0.8s到t=1.2s的时间内,振子的加速度逐渐增大
D. t=1.2s到t=1.6s时间内,振子的动能逐渐增大
3. 如图所示,实线是沿x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形图,虚线是这列波在t=0.2s时刻的波形图。已知该波的波速是0.8m/s,则下列说法正确的是( )
A. 这列波的波长是14cm
B. 这列波的周期是0.15s
C. 这列波可能是沿x轴正方向传播的
D. t=0时,x=4cm处的质点速度沿y轴正方向
4. 如图所示,水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN,MN的左边有一闭合电路,当PQ在外力的作用下运动时,MN向左运动,则PQ所做的运动可能是( )
A. 向右匀速运动 B. 向左匀速运动
C. 向右减速运动 D. 向左减速运动
5. 将一均匀导线围成一闭合的环状扇形线框MNPQ,其中,,圆弧MN和PQ的圆心均为O点,O点为直角坐标系的原点,其中第二和第四象限存在垂直纸面向里的匀强磁场,其磁感应强度大小为B,第三象限存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为2B。从时刻开始让导线框以O点为圆心,以恒定的角速度沿逆时针方向做匀速圆周运动,规定沿QMNP方向的电流为正,则导线框中的电流随时间的变化规律描绘正确的是( )
A. B.
C. D.
6. 如图所示,两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为的绝缘斜面上,两导轨间距为L=0.5m,M、P两点间接有阻值为R=0.5Ω的电阻,一根质量为m=0.5kg的均匀直金属杆ab放在两导轨上,并与导轨垂直,金属杆的电阻为,整套装置处于磁感应强度为B=2T的匀强磁场中,磁场方向垂直于斜面向下,导轨电阻可忽略,让ab杆沿导轨由静止开始下滑,导轨和金属杆接触良好,不计它们之间的摩擦,重力加速度,。下列说法正确的是( )
A. 在下滑过程中,当ab杆的速度大小为v=2m/s时,ab杆中的电流大小为3A
B. 在下滑过程中,ab杆可以达到的最大速度为2m/s
C. 已知杆在下滑距离d=2m时已经达到最大速度,则此过程中通过电阻R的电量q为3C
D. 已知杆在下滑距离d=2m时已经达到最大速度,则此过程中电阻R上产生的热量为1.875J
7. 在光滑水平桌面上将长为的软导线(不可伸长)两端固定,固定点间的距离为,导线通有电流I,处于磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中,导线中的张力大小为( )
A. B. C. D.
二、多项选择题(本题共3小题,每小题5分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
8. 如图所示,图甲为磁流体发电机原理示意图,图乙为质谱仪原理图,图丙和图丁分别为速度选择器和回旋加速器的原理示意图,忽略粒子在图丁的D形盒狭缝中的加速时间,不计粒子重力,下列说法正确的是( )
A. 图甲中,将一束等离子体喷入磁场,A、B板间产生电势差,A板电势高
B. 图乙中,两种氢的同位素从静止经加速电场射入磁场,打到位置的粒子比荷比打到位置的小
C. 图丙中,若正电子能以速度从O到A沿直线通过,则负电子也能以速度从O到A沿直线通过
D. 图丁中,随着粒子速度的增大,交变电流的频率也应该增大
9. 如图所示,水平面上固定着两根足够长的平行光滑导槽,质量为的U形管恰好能在两导槽之间自由滑动,一质量为的小球沿导槽方向,以水平向左的初速度从U形管的一端射入,从另一端射出。已知小球的半径略小于管道半径,不计一切摩擦,重力加速度。下列说法正确的是( )
A. 小球从U形管射出时的速度大小为1m/s
B. 小球从U形管射出时的速度大小为
C. 小球从入射到运动至U形管圆弧部分最左端的过程中,导槽对U形管的冲量大小为
D. 小球从入射到运动至U形管圆弧部分最左端的过程中,导槽对U形管的冲量大小为
10. 如图所示,在半径为R的半圆形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场,CD为圆的直径,O为圆心。某时刻从最低点S向磁场内各个方向均匀发射速度大小为v,质量为m,电荷量为+q的粒子。已知磁感应强度大小为,不计粒子的重力和粒子间的相互作用,,下列说法正确的是( )
A. 粒子在该匀强磁场中运动轨迹的半径为R
B. 在直径CD上有粒子射出的区域长度为R
C. 从S射入磁场的粒子中可以从直径CD上射出的粒子占比为
D. 从直径CD上射出的粒子,在磁场中运动的最长时间与最短时间之比为
三、非选择题(本题共5小题,共57分)
11. 在第四次“天宫课堂”中,航天员演示了动量守恒实验。受此启发,某同学使用如图甲所示的装置进行了碰撞实验,气垫导轨两端分别安装a、b两个位移传感器,a测量滑块A与它的距离xA,b测量滑块B与它的距离xB。部分实验步骤如下:
①测量两个滑块的质量,分别为200.0g和400.0g;
②接通气源,调整气垫导轨水平;
③拨动两滑块,使A、B均向右运动;
④导出传感器记录的数据,绘制xA、xB随时间变化的图像,分别如图乙、图丙所示。
回答以下问题:
(1)从图像可知两滑块在t=_________s时发生碰撞;
(2)滑块B碰撞前的速度大小v=_____________ m/s (保留2位有效数字);
(3)通过分析,得出质量为200.0g的滑块是________(填“A”或“B”)。
12. 测定一节干电池的电动势和内阻。可供使用的实验器材有:
A.电流表A(量程0.6A,内阻约1Ω)
B.电压表(量程3.0V、内阻约为1kΩ)
C.电压表(量程15.0V、内阻约为5kΩ)
D.滑动变阻器R(阻值范围0~15Ω、额定电流2A)
E.开关S、导线若干
(1)某实验小组采用如图1所示的电路测量电源的电动势和内阻。甲同学在一次测量时,电压表的示数如图2所示,电压表的读数为____V。
(2)乙同学经过多次测量后,测得数据如下表格
电压(V)
1.30
1.14
1.12
0.98
082
0.74
电流(A)
0.10
020
0.25
0.30
0.40
0.45
(3)请在图3的U—I坐标系中描点作图____,并通过图像求出此干电池的电动势____。
(4)为了更精确地得到电源的内阻,该实验小组另外设计了如下的实验测量电流表的内阻。
①断开,闭合,调节使得电流表满偏();
②保持不变,闭合,调节电阻箱。使得电流表指在满偏的,读出的值为2.2;则____,测定的干电池的内阻为____(保留2位有效数字)。
13. 某光学组件横截面如图所示,半圆形玻璃砖圆心为O点,半径为R;直角三棱镜FG边的延长线过O点,EG边平行于AB边且长度等于R,;P为EF上一点,且EP长度等于。横截面所在平面内,单色光线以θ角从P点入射到EF边发生折射,折射光线垂直EG边射出。已知玻璃砖和三棱镜对该单色光的折射率均为1.5。
(1)求;
(2)请通过计算判断该单色光线第一次到达半圆弧AMB时能否发生全反射?(要写具体的计算过程)
14. 在如图所示的坐标系中,第一和第二象限(包括y轴的正半轴)内存在磁感应强度大小为B、方向垂直xOy平面向里的匀强磁场;第三和第四象限内存在平行于y轴正方向、大小未知的匀强电场。P点为y轴正半轴上的一点,坐标为(0,l);N点为y轴负半轴上的一点,坐标未知。现有一质量为m、电荷量为+q的粒子由P点沿y轴正方向以一定的速度射入匀强磁场,该粒子经磁场偏转后以与x轴正方向成53°角的方向进入匀强电场,在电场中运动一段时间后,该粒子恰好垂直于y轴经过N点。粒子的重力忽略不计,。求:
(1)粒子在P点的速度大小v;
(2)第三和第四象限内的电场强度的大小E;
(3)带电粒子从由P点进入磁场到再次经过P点的总时间。
15. 一边长为L、质量为m的正方形金属细框abcd,每边电阻为,置于光滑的绝缘水平桌面(纸面)上。宽度为2L的区域内存在方向垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B,两虚线为磁场边界,金属框的ad、bc边框与磁场边界平行,如图甲所示。
(1)使金属框以一定的初速度(方向与磁场边界垂直)向右运动,求金属框bc边框刚进入磁场时两端电压的值;
(2)使金属框以一定的初速度向右运动,进入磁场。运动过程中金属框的左、右边框始终与磁场边界平行,金属框完全穿过磁场区域后,速度大小降为它初速度的一半,求金属框的初速度大小;
(3)再在水平桌面上固定两条平行的光滑长直金属导轨,两导轨间距离为L,导轨与磁场边界垂直,左端连接电阻,导轨电阻可忽略,金属框置于导轨上,如图乙所示。让金属框以与(2)中相同的初速度向右运动,进入磁场。运动过程中金属框的ab、dc边框处处与导轨始终接触良好。求在金属框整个运动过程中,电阻产生的热量。
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