内容正文:
绝密★启用前
浙江省2025~2026学年高二期中物理模拟试题(A)
姓名 准考证号
本试题卷分选择题和非选择题两部分,满分100分,考试时间90分钟。
考生注意:
1.答题前请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。
2.答题时,请按照答题纸上“注意事项”的要求,在答题纸相应的位置上规范作答,在本试题卷上的作答一律无效。
3.非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应的区域内,作图时先使用2B铅笔,确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。
4.可能用到的相关参数:重力加速度g取10 m/s²
5.测试范围:必修一、必修二、必修三、选修一、选修二、选修三到第三章
选择题部分
一、选择题Ⅰ(本题共10小题,每小题3分,共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不给分)
1.下列物理量是标量且其单位用国际单位制中的基本单位表示正确的是( )
A.电流:A B.磁通量:Wb C.电场强度:V/m D.热力学温度:℃
2.2024年9月25日8时44分,中国火箭军向西太平洋公海海域发射了一枚东风-31AG导弹,并准确落入预定目标区,导弹射程约12000公里,该型号导弹速度可达30马赫,运用了中国最先进的“钱学森”弹道。下列说法正确的是( )
A.9月25日8时44分,指的是时间间隔
B.研究东风导弹的运动路径时,可以将其视为质点
C.12000公里指的是位移大小
D.30马赫指的是平均速度大小
3.如图所示,“强磁玻璃双面擦”是相互吸引夹住玻璃的两强磁块,沿着玻璃面移动其中一块另外一块跟着移动,从而达到擦一面净两面的效果。当两磁块夹住两面竖直的玻璃水平匀速移动时,下列说法正确的是( )
A.两磁块间的吸引力是一对作用力与反作用力
B.磁块对玻璃的弹力是由于玻璃的形变而产生
C.手持磁块对另一磁块的吸引力在竖直面内斜向上
D.手持磁块受到玻璃的弹力和另一磁块的吸引力一定是平衡力
4.电子束焊接机是一种先进的焊接技术。电子束焊接机中的电场线分布如图中虚线所示,其中为阴极,为阳极,两极之间的距离为,在同一电场线上有、、三点,为、两极的中点,且。在两极之间加上电压为的高压电。现有一电子在极附近由静止被加速运动到极。已知电子电荷量大小为,下列说法中正确的是( )
A.、之间的电场为匀强电场
B.电子沿电场线由极到极过程中电场力做功为
C.若将电子从点由静止释放,到达极时,动能增加为
D.电子从点运动到点的时间大于其从点运动到点的时间
5.某同学想利用小孔成像实验估测太阳的平均密度。设计如图所示的装置,不透明的圆桶上底密封,但中央有一小孔,下底为半透明纸。将圆桶轴线正对太阳,可在半透明纸上观察到太阳的像的直径。已知圆桶长,引力常量。根据以上信息可得到太阳的平均密度的数量级为( )
A. B.
C. D.
6.小球在粘滞液体中运动时受到的摩擦阻力满足,其中是小球的半径,是小球相对于液体的速度,是液体的粘滞系数。某实验小组用高精度传感器研究钢球在甘油中的下落,多组实验后得到小球匀速时的速度与其半径的平方之间的关系如图所示,已知甘油的密度为,小球密度为,球的体积公式为,则值约为( )
A. B. C. D.
7.有关下列四幅图的描述,正确的是( )
A.图甲,交变电流的有效值为1.5A
B.图乙的雷达是利用电磁波遇到障碍物要发生衍射的这个特性工作的
C.图丙,LC振荡电路线圈中磁场的方向如图所示,且磁场正在减弱,可以判断此时M板带正电
D.图丁,变压器为理想变压器,滑动P可以改变接入电路的线圈匝数,图中n1:n2=1:2,P从上向下滑(指图中位置的上、下)的过程中变压器的输出功率先增大后减小
8.如图所示,光滑的长直金属杆通过两个金属环与一个形状为一个周期内完整正弦函数图象的金属导线ab连接,导线其余部分未与杆接触。金属杆电阻不计,导线电阻为R,a、b间距离为2L,导线构成的正弦图形顶部和底部到杆的距离都是d,在导线和金属杆所在平面内有两个方向相反的有界匀强磁场区域,磁场区域的宽度均为L,磁感应强度大小均为B,现在外力F作用下导线以恒定的速度v水平向右匀速运动,时刻导线从O点进入磁场,直到导线全部离开磁场区域的过程中,下列说法正确的是( )
A.时,电流的大小为
B.时,外力F的大小为
C.全过程中,电流的有效值为
D.外力F的最大值为
9.如图所示,在某种均匀弹性介质中的x轴上坐标分别为和的Q、P两点有两波源,时两波源同时开始沿y轴方向振动,产生的两列简谐横波沿x轴相向传播,时的波形如图所示。质点M的平衡位置坐标为,下列说法正确的是( )
A.P点发出的乙波波速较大
B.两列波不会产生稳定的干涉现象
C.M点为振动减弱点,振幅为
D.0~10s内质点M通过的路程为
10.如图1所示,半径为、横截面半径为、匝数为N的圆环形螺线管通有电流I,管内产生磁感应强度(a为常量)的匀强磁场。管外磁场近似为0,小明用电阻为R的一段漆包线缠绕螺线管一圈后,并成双股线再缠绕螺线管两圈,最后将两端头短接,形成特殊线圈A。若电流I随时间t变化的关系如图2所示,则( )
A.时,螺线管的自感电动势
B.时,线圈A的感应电动势
C.在内,通过线圈A的电荷量
D.在内,线圈A产生的焦耳热
二、选择题Ⅱ(本题共3小题,每小题4分,共12分。每小题列出的四个备选项中至少有
一个是符合题目要求的。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
11.“刀削面”是我国传统面食制作手法之一。操作手法是一手托面,一手拿刀,将面削到开水锅里,如图甲所示。某次削面的过程可简化为图乙,面片(可视为质点)以初速度水平飞出,正好沿锅边缘的切线方向落入锅中,锅的截面可视为圆心在O点的圆弧,锅边缘与圆心的连线与竖直方向的夹角为60°,不计空气阻力,重力加速度大小。下列说法正确的是( )
A.面片在空中运动的时间为0.3s
B.面片运动到锅边缘时的速度大小为
C.若面片落入锅中后可沿锅内表面匀速下滑,则面片处于超重状态
D.若面片落入锅中后可沿锅内表面匀速下滑,则所受摩擦力大小逐渐增大
12.如图所示,截面为半圆形的透明介质的圆心为O、半径为R。一束单色光从直径上的P点平行截面射入,入射角,在圆弧上Q点射出的出射角,已知P点到圆心O的距离为。下列说法正确的是( )
A.透明介质对单色光的折射率为1.5
B.单色光在透明介质中传播速度为
C.当时,出射光线与入射光线互相平行
D.若改变入射角度,光线可能在圆弧面发生全反射
13.如图所示,两平行虚线MN、PQ间无磁场。MN左侧区域和PQ右侧区域内均有垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小分别为B和2B。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从MN左侧O点以大小为的初速度射出,方向平行于MN向上。已知O点到MN的距离为,粒子能回到O点,并在纸面内做周期性运动。不计重力,以下说法正确的是( )
A.粒子在左侧磁场中运动的半径
B.粒子一个周期内在左边磁场运动的时间
C.粒子一个周期内在右边磁场运动的时间
D.粒子第一次和第二次经过PQ时位置的间距
非选择题部分
三、非选择题(本题共6小题,共58分)
14.在“探究平抛运动的特点”的实验中,
(1)用图1装置进行实验,下列说法正确的是______(单选)
A.仅可判断A球竖直方向做自由落体运动
B.仅可判断A球水平方向做匀速直线运动
C.可判断A球竖直方向做自由落体运动,水平方向做匀速直线运动
(2)用图2装置进行实验,下列说法正确的是_______(单选)
A.每次释放钢球的位置可以不同
B.调节挡板高度时必须等间距变化
C.钢球运动时不应与背板上的白纸相接触
D.在描绘小球运动的轨迹时,需要用平滑的曲线将所有的点连接起来
(3)如图3所示,某次实验中将白纸换成方格纸,每小格的边长,实验记录了小球在运动中的3个点迹,则该小球做平抛 运动的初速度大小为_______m/s。(g取10m/s²,计算结果保留两位有效数字)
15.某实验小组使用多用电表和螺旋测微器测量一长度为80.00 cm电阻丝的电阻率,该电阻丝的电阻值约为100~200Ω,材料未知。实验过程如下:
(1)用螺旋测微器测量该电阻丝的直径,示数如图(a)所示。该电阻丝的直径为_______mm。
(2)对多用电表进行机械调零。
(3)将多用电表的选择开关旋至_______倍率的电阻挡(填“×1”“×10”“×100”或“×1 k”)。
(4)将黑、红表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指在电阻挡零刻度线。
(5)将黑、红表笔并接在待测电阻丝两端,多用电表的示数如图(b)所示。
(6)测量完成之后,将表笔从插孔拔出,并将选择开关旋到“OFF”位置。
(7)实验测得的该电阻丝电阻率为_______Ω∙m(结果保留3位有效数字)。
16.利用平面镜也可以进行双缝干涉实验。基本装置如图甲所示,S为单色光源,M为平面镜,S光源直接发出的光和经过平面镜M反射的光形成一对相干光。光源S到光屏的垂直距离为L,到平面镜的垂直距离为a,在光屏上形成如图乙所示干涉条纹。
(1)已知光屏上第一条亮条纹读数为x₁,第七条亮条纹如图丙所示读数记为___________mm,该单色光的波长λ=___________(用a,L,x₁,x₇表示)。
(2)某同学做实验时,平面镜意外倾斜了某微小角度θ如图丁所示。若沿AO向左略微平移平面镜,干涉条纹间距将___________(变大、变小或不变)。
(3)若光源在水平面上的投影离平面镜左端距离为b,平面镜宽为c,则光屏上出现干涉条纹区域的竖直长度为___________(用L、a、b和c表示)。
17.如图所示,一根劲度系数的轻质弹簧上端固定,下端与一质量为的绝热活塞连接并悬挂一绝热气缸。活塞与气缸内封闭着一定质量的理想气体。气缸内部带有加热装置,顶部开口且有卡扣,以保证活塞不会脱离。气缸内部高为、底面积为,缸内气体初始温度为,活塞到气缸底部的距离为,弹簧被拉伸了。现缓慢加热气体使气缸下降到活塞恰好到达气缸顶部。已知大气压强恒为,重力加速度为,忽略活塞和气缸壁的厚度及加热装置的体积,不计一切摩擦。求:
(1)绝热气缸的总质量;
(2)活塞恰好到达气缸顶部时封闭气体的温度;
(3)已知在整个加热过程中,气体吸收的热量为,求气体内能的变化量。
18.如图所示,测量磁感应强度大小的装置由线圈、平行板电容器、“T”形传动装置(绝缘杆与金属杆固定组成)以及轻质光滑转盘(位置固定)组成。电容器下极板固定,上极板可随导电悬挂器在水平光滑导电轨道左右滑动。金属杆两端通过两根绝缘轻弹簧与转盘连接,转盘可随金属杆同步转动。以O点为原点建立O-xyz坐标系,当金属杆沿x轴方向平移时,通过绝缘杆带动上极板移动。弹簧现处于原长,在金属杆中通入由j端流向p端的恒定电流。已知电源(内阻不计)电动势为E,金属杆有效长度为l,线圈自感系数为L,电容器上下极板长为a、宽为b,板间距离为d,板间电介质相对介电常数为,静电力常量为k,弹簧劲度系数为。
(1)开关拨到1,金属杆沿y轴放置,当转盘右侧磁场沿z轴正方向时。
①判断金属杆所受安培力的方向;
②与无磁场时相比,电容器带电量变化大小为,求弹簧形变量及磁感应强度B的大小;
(2)若转盘右侧磁场平行于yoz平面,设计利用该装置测定磁感应强度大小的方案。
19.如图所示,轨道由三部分组成,即:半径的光滑圆弧轨道,长度的粗糙水平轨道,以及足够长的光滑水平轨道。物块、物块压缩着一轻质弹簧并锁定(物块与弹簧不连接)静止于段中间,物块、可视为质点。紧靠的右侧水平地面上停放着质量的小车,其上表面段粗糙,与等高,长度;段为半径的光滑圆弧轨道;小车与地面的阻力可不计。、与,间的滑动摩擦因数均为,现解除弹簧锁定,物块、由静止被弹出(、脱离弹簧后立即撤走弹簧),其中物块进入轨道,而物块滑上小车。不计物块经过各连接点时的机械能损失。
(1)若物块经过后恰好能到达A点,求通过点时圆弧轨道对的弹力大小;
(2)若物块经过后恰好能到达A点,请分析物块能否冲出小车最高点;
(3)若弹簧解除锁定后,要求物块不从轨道滑出,物块滑上小车后始终不滑离小车,求被锁定弹簧的最大弹性势能。
20.如图所示,在xOy平面内有一以O为圆心,半径为R的圆形磁场区域Ⅰ,磁感应强度为(未知)。在圆形磁场区域右侧放置水平极板M、N,其中心线在x轴上,极板长度和极板间距离均为,极板间接有偏转电场的电压(未知)。位于S处的粒子源沿纸面内向圆形磁场区域内各个方向均匀发射速率为的带电粒子,粒子质量为m、电荷量为+q,单位时间内放出的粒子数为n。所有粒子经圆形磁场偏转后均沿x轴正方向。其中沿y轴正方向入射的粒子从点出磁场,并经过偏转电场后刚好从下极板的边缘飞出,打在下极板上的粒子立即被吸收,并通过电流表导入大地。距离极板MN右端处有一宽度为的匀强磁场区域Ⅱ,磁感应强度为,方向垂直纸面向里,a、b是磁场的左右边界。区域Ⅱ左边界上有一长度为2R的收集板CD,C端在x轴上。粒子打在收集板上立即被吸收。不计粒子的重力及粒子间的相互作用,不考虑电场的边缘效应。求:
(1)圆形磁场区域磁感应强度的大小及方向;
(2)极板MN间电压及稳定后电流表示数I;
(3)要使所有穿出电场的粒子都能被收集板收集,区域Ⅱ磁感应强度的范围:
(4)若区域Ⅱ中磁感应强度,在区域Ⅱ中加一沿x轴正方向的匀强电场,要使粒子不从磁场的右边界穿出,所加电场的场强E不能超过多少?
试卷第12页,共12页
试卷第1页,共1页
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《浙江省2025~2026学年高二期中物理模拟试题(A)》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
B
A
D
B
A
D
C
D
D
题号
11
12
13
答案
ABC
BC
BC
1.A
【详解】A.电流单位是A,是基本单位,运算法则为代数法则,是标量,故A正确;
B.磁通量的单位韦伯(Wb)是一个导出单位,运算法则为代数法则,是标量,故B错误;
C.电场强度的单位V/m,是导出单位,运算法则为平行四边形法则,是矢量,故C错误;
D.国际单位制中,温度的基本单位为开尔文(符号K),只有大小没有方向,是标量,故D错误。
故选A。
2.B
【详解】A.9月25日8时44分,指的是时刻,故A错误;
B.研究东风导弹的运动路径时,可以忽略东风导弹的大小和形状,可以将其视为质点,故B正确;
C.12000公里指的是导弹发射位置到击中目标位置沿地球表面的测量距离,并不是位移大小,故C错误;
D.30马赫指的是瞬时速度大小,故D错误。
故选B。
3.A
【详解】A.两磁块间的吸引力是一对作用力与反作用力,故A正确;
B.磁块对玻璃的弹力是由于磁块的形变而产生,故B错误;
CD.手持磁块对另一磁块的吸引力应与磁块受到的重力、玻璃的支持力和摩擦力的合力等大、反向,所以磁力不是在竖直面内斜向上,故CD错误。
故选A。
4.D
【详解】A.根据电场线的分布情况,可以判断A、K之间不是匀强电场,故A错误;
B.电子由K沿电场线到A电场力做正功,即电场力做功为
故B错误;
C.由图可知K到C点之间的电场比C点到A点的电场强度小,根据可知,K到C点与C点到A点的位移相等,但K到C点之间的电场力比C点到A点的电场力小,所以,K到C点之间的电场力做功比C点到A点的电场力做功少,即若将电子从C点由静止释放,到达A极时,动能增加大于,故C错误;
D.电子从D点到C点再到B点的过程中,一直处于加速运动状态,即电子从C点运动到B点的任意时刻的速度大小都大于电子从D点运动到C点的速度大小,又因为位移相同,所以,电子从D点运动到C点的时间大于其从C点运动到B点的时间,故D正确。
故选D。
5.B
【详解】设太阳的半径为,太阳到地球的距离为,由光路图,结合相似三角形的性质可得
解得
地球绕太阳做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,设太阳质量为,地球质量为,则
太阳体积为
太阳密度为
联立解得
代入数据,解得
故选B。
6.A
【详解】由于小球在匀速运动时合外力等于0,由小球受力分析可知
由浮力公式可知
由密度公式可知
联立式子可得
将上述式子变形可得
由题干可知,由图像可知斜率
代入数据后可得
故选A。
7.D
【详解】A.根据交流电有效值的定义,有
代入图中数据求得该交流电有效值为,故A错误;
B.雷达是利用电磁波遇到障碍物要发生反射的这个特性工作的,故B错误;
C.磁场正在减弱,由右手螺旋定则可知,电流由a流向b,正在给电容器充电,N板带正电,故C错误;
D.等效电路如图所示
可知
根据理想变压器电流与匝数成反比,有
联立可得等效电阻
P从上向下滑的过程中,当时,可得
根据电源输出功率与外电阻的关系变化规律,可知此时变压器输出功率最大,即P下滑到线圈的中点时变压器的输出功率最大,P继续下滑,等效电阻减小,变压器的输出功率减小,故D正确。
故选D。
8.C
【详解】A.时,导线切割磁感线有效长度为d,电流的大小为,故A错误;
B.时,导线切割磁感线有效长度为零,感应电动势为零,感应电流为零,导线所受的安培力为零,故外力F的大小为零,故B错误;
C.以导线中方向为电流正方向,全过程中感应电流与时间的关系图像如图所示
根据有效值定义有
求得电流的有效值为,故C正确;
D.外力F的最大值为,故D错误。
故选C。
9.D
【详解】A.波速由介质决定,故两列波的波速相等,故A错误;
B.由波形图知两列波的波长均为,又
故两波源的频率相同,相位差恒定,是相干波,故两列波相遇会产生稳定的干涉现象,故B错误;
C.两波源的振动步调相反,又波程差
故M点为振动加强点,振幅为,故C错误;
D.由题意知,P波源产生的波先经传至M点,而Q波源产生的波传至
M点需要时间为
在时间内,P波源产生的波引起M点通过的路程为
在最后,两列波叠加共同引起M点通过的路程为
故0~10s内质点M通过的路程共为,故D正确。
故选D。
10.D
【详解】A.螺线管的自感电动势公式为
其中,螺线管的横截面积,磁感应强度。在 时间段内,电流变化率为
磁感应强度变化率为
代入自感电动势公式,A错误;
B.线圈A的有效匝数是1,在 时间段内,电流变化率为
线圈A的感应电动势,B错误;
C.流过线圈A的电荷量,其中是穿过线圈A的总磁通量变化量。在内,螺线管电流恒定,穿过线圈A的总磁通量不变通过线圈A的电荷量为0。
在内,电流从变为0,所以
在内,通过线圈A的电荷量,C错误;
D.在 内,线圈A产生,焦耳热只有在电流变化的区间才产生感应电动势和焦耳热即和 时间段。时长为 ,线圈A的感应电动势
产生的焦耳热
在 时间段内,感应电动势
产生的焦耳热
在内,线圈A产生的焦耳热,D正确。
故选D。
11.ABC
【详解】A.面片沿锅边缘的切线方向掉入锅中,则有
又
解得
故A正确;
B.面片运动到锅边缘时的速度大小为
故B正确;
C.若面片落入锅中后可沿锅内表面匀速下滑,有指向圆心的向心加速度,向心加速度有向上的分量,则面片处于超重状态,故C正确;
D.若面片落入锅中后可沿锅内表面匀速下滑,设面片、圆心的连线与竖直方向的夹角为,则面片所受摩擦力大小为
逐渐减小,所受摩擦力大小逐渐减小,故D错误。
故选ABC。
12.BC
【详解】A.如图所示
根据正弦定理可得
又
根据折射定律可得
联立解得
故A错误;
B.根据
代入数据可得
故B正确;
C.如图所示
若,根据折射定律可得
则
根据正弦定理
解得
根据折射定律
解得
结合几何关系可得出射光线与入射光线互相平行,故C正确;
D.当入射光线垂直入射时,从介质中射出的折射角最大,如图所示
根据几何关系可得
没有发生全反射,则无论入射角度为何值,都不可能在圆弧面发生全反射,故D错误。
故选BC。
13.BC
【详解】A.粒子在左侧磁场中运动,根据洛伦兹力提供向心力有
可得,故A错误;
BC.粒子在左侧磁场运动,设从MN射出时速度方向与MN的夹角为,由于O到MN的距离,结合,根据几何关系可知
由图可知粒子在左边磁场运动的时间
粒子在MN和PQ之间做匀速直线运动,所以粒子从PQ进入右侧磁场时与PQ的夹角;粒子在右侧磁场做匀速圆周运动有
解得
粒子在右边磁场运动的时间,故BC正确;
D.根据几何关系可知粒子第一次和第二次经过PQ时位置的间距,故D错误;
故选BC。
14.(1)A
(2)C
(3)1.5
【详解】(1)用图1装置进行实验,小球B做自由落体运动,小球A做平抛运动,小球A和小球B同时开始运动,同时落地,仅可判断A球竖直方向做自由落体运动。
故选A。
(2)A.为保证小球平抛时初速度相同,每次释放钢球的位置必须相同,故A错误;
B.调节挡板高度时没必要等间距变化,故B错误;
C.为了避免摩擦力的影响,钢球运动时不应与背板上的白纸相接触,故C正确;
D.在描绘小球运动的轨迹时,需要用平滑的曲线将尽可能多的点连接起来,有些点偏离曲线较大应舍去,故D错误。
故选C。
(3)设相邻点迹的时间间隔为
竖直方向有
得
小球做平抛运动的初速度大小
15. 1.415/1.416/1.417 ×10
【详解】(1)[1]用螺旋测微器测量该电阻丝的直径,读数为1mm+0.01mm×41.6=1.416mm
(3)[2]将多用电表的选择开关旋至×10倍率的电阻挡。
(7)[3]由欧姆表读数可知电阻值为R=160Ω,根据可得
16.(1) 13.870/13.868/13.872/13.869/13.871
(2)变大
(3)
【详解】(1)[1]由图丙可得读数为
[2]相邻亮条纹中心间距为
由题意可知,等效的双缝间距为
又
联立,解得
(2)画出光路图有
沿OA向左略微平移平面镜,即图中从②位置→①位置,由图可看出双缝的间距即S与像的间距减小,则干涉条纹间距变大。
(3)画出光路图
根据几何关系,打到最上面的点到P点距离设为,则
打到最下面的点到P点距离设为,则
出现干涉条纹区域的竖直长度为
17.(1);(2);(3)
【详解】(1)温度为时,对活塞分析
解得
对气缸分析
解得
(2)活塞恰好到达气缸顶部的过程中,气体做等压变化
可解得
(3)当气体温度为时,体积为;当活塞恰好到达气缸顶部时,气体温度为,所以气体温度由加热到的过程中,气体作等压变化,故气体对外做功为
根据热力学第一定律可得
18.(1)①轴正方向;②,
(2)见解析
【详解】(1)①根据左手定则,则安培力沿轴正方向
②根据电容决定式
根据电量变化
可得
根据受力平衡
综上可得
(2)参考方案1
第一步,开关拨到1,使电容器完成充电
第二步,转动金属杆到某一角度,利用电流传感器测得电容器带电量变化大小
第三步,重复第二步获得多个角度的带电量变化大小,并选择最大值
第四步,利用,计算出磁感应强度大小。
参考方案2
第一步,开关拨到1,使电容器完成充电
第二步,转动金属杆到某一角度,开关拨到2,使得回路产生振荡电流,利用电流传感器测得振荡周期T
第三步,重复第二步获得多个角度的振荡电流的振荡周期T,并选择最小值
第四步,利用,计算出磁感应强度大小。
19.(1);(2)能;(3)
【详解】(1)从B到A由动能定理得
解得
在B点由牛顿第二定律得
解得
(2)P从C到B由动能定理得
弹簧释放时由动量守恒定律得
解得
设物块滑上小车后与车共速时上滑的高度为,共同速度为,由动量守恒定律得
解得
由动能定理得
解得
即物块能冲出小车最高点G;
(3)①P不从左侧轨道A点冲出,弹簧解除锁定时
②P不从左侧轨道点滑出,弹簧解除锁定时
解得
③滑上小车,且刚好不从小车最高点冲出则
解得
④滑上小车,且刚好不从小车左端滑出
解得
综上所述
此时
所以,弹簧解除锁定前具有的最大弹性势能
20.(1),方向垂直纸面向外
(2),
(3)
(4)
【详解】(1)由于所有粒子经圆形磁场偏转后均沿x轴正方向,根据粒子在磁场中的运动轨迹,结合几何关系可知,粒子运动半径r等于磁场圆半径R,则有
解得
根据左手定则可知,磁场方向垂直纸面向外
(2)粒子在电场中做类平抛运动,则有
解得
结合题意可知,粒子经过电场偏转后有一半粒子打在下极板N上被吸收,则有
(3)作出粒子运动轨迹图,如图所示
结合上述可知,穿出电场的粒子偏转距离都等于R,根据速度分解有
解得
粒子飞出电场时,根据速度分解有
解得
结合上述可知,粒子飞出电场速度方向的反向延长线与水平分位移对应线段的中点相交,设射入磁场时的偏转距离为,则有
解得
粒子经磁场区域Ⅱ偏转后竖直方向偏移距离
粒子在磁场中做匀速圆周运动,则有
解得
要使所有粒子打在收集板上,则有
代入解得
当粒子轨迹刚好与磁场右边界相切时有
结合上述有
解得
综上所述,区域Ⅱ磁场的磁感应强度范围为
(4)当轨迹与磁场右边界相切时,设速度为,如图所示
由动能定理可得
在y轴方向上,根据动量定理可得
即有
解得
答案第16页,共18页
答案第17页,共18页
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