精品解析：湖南长沙市湖南师范大学附属中学2025-2026学年高二下学期第一次大练习物理试题(物选班)

高二下学期第一次大练习 物理（物选班） 时量∶75 分钟 满分∶100 分 一、单选题（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，只有一项是符合题目要求的） 1. 对于以下光学现象的说法中正确的是（　　） A. 图甲是双缝干涉示意图，若只增大挡板上两个狭缝、间的距离，两相邻亮条纹间距离将增大 B. 图乙是单缝衍射实验现象，若只在狭缝宽度不同情况下，上图对应狭缝较窄 C. 图丙是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凹陷的 D. 图丁中的、是偏振片，当固定不动，缓慢转动时，只有当、的透振方向完全相同时光屏上才是明亮的，当、的透振方向不完全相同时光屏上都是黑暗的 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据双缝干涉相邻两亮条纹的间距与双缝间距离d及光的波长的关系式 可知只增大挡板上两个狭缝、间的距离d，两相邻亮条纹间距将减小，故A错误； B．根据发生明显衍射现象的条件可知，狭缝越窄，衍射现象越明显，因此若这是在狭缝宽度不同的情况下，上图对应狭缝较窄，故B正确； C．由图可知，条纹向空气薄膜较厚处发生弯曲，说明弯曲处的光程差变短，空气薄膜间距变小，则被检测的平面在此处是凸起的，故C错误； D．缓慢转动Q时，当P、Q的透振方向完全相同时光屏上最明亮，然后会逐渐变暗，当P、Q的透振方向垂直时最暗，故D错误。 故选B。 2. 如图所示，等边三角形abc的顶点a、b处分别放置两条与纸面垂直的通电长直导线，导线a的电流方向向外，导线b的电流方向向里。若c点的合磁场方向沿着bc向右，则导线a的电流和导线b的电流的大小关系是（　　） A. B. C. D. 无法判断 【答案】A 【解析】 【详解】由安培定则，导线（电流向外）在点产生的磁场垂直斜向上，导线（电流向里）在c点产生的磁场垂直向下，点合磁场沿向右，说明的磁场竖直分量需抵消的磁场竖直分量且水平分量主导合磁场；等边三角形中c到a、b距离相等，磁感应强度与电流成正比，故需。 故选A。 3. 两点电荷A和B固定在x轴上，带电量大小之比，电荷A固定在坐标原点O且带正电。如图为A和B形成的各点电势随x变化的－x图线。已知－x图线与x轴的交点横坐标为和，x＝L处的切线与x轴平行，电荷仅受静电力作用，则（　　） A. 电荷B带负电，位于x＝－L处 B. 电场强度在位置x＝比x＝处大 C. 正电子从静止释放可运动到无穷远 D. 负电子在x＜－2L任意位置静止释放，电势能增加 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据题图中各点电势随坐标变化规律的曲线可知，在x轴上各点的电势有正有负，可知两点电荷带异种电荷，电荷A带正电，故电荷B带负电，图像中图线的斜率绝对值表示电场强度大小，处的电场强度为零，设电荷B到该处的距离为，有 解得 结合图像电势分布特点可知，电荷B的位置为，故A错误； B．图像中图线的斜率绝对值表示电场强度大小，x＝处斜率绝对值比x＝处小，所以电场强度在位置x＝比x＝处小，故B错误； C．正电子从静止释放，先受到向右的电场力，将向右做加速直线运动，过了后做向右的减速直线运动； 根据能量守恒可知，运动到电势相等的位置，电势能相等，则电荷的动能减小为零，不再向右运动， 但无穷远处电势无限趋近于0，故正电子可运动到无穷远处，故C正确； D．负电子在x＜－2L任意位置静止释放，电场力沿x轴负方向，电场力做正功，电势能减小，故D错误。 故选C。 4. 北京时间2025年6月22日16时15分，琉球群岛发生了一次5.2级地震，震中位于我国东部沿海方向的北纬29.26度、东经129.42度的琉球群岛，震源深度10千米。地震发生时，某监测站记录到一列沿x轴传播的横波。其时刻的波形（图甲）和质点K的振动图像（图乙）如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 该列波的传播方向为x轴正方向 B. 该波沿x轴从处传播到远方52km的海岸边需要13s C. Q点的振动方程为 D. 该波与频率为2Hz、振动方向一致的简谐横波相遇，能形成稳定的干涉图样 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图乙可知时质点K向y轴负方向振动，结合图甲可知该列波的传播方向为x轴负方向，故A错误； B．由图甲可知波长 由图乙可知周期 则波速 该波沿x轴从处传播到远方52km的海岸边需要的时间，故B正确； C．由图可知振幅 时Q点向y轴负方向振动，振动方程为，故C错误； D．该波的频率为 该波与频率为1Hz、振动方向一致的简谐横波相遇，能形成稳定的干涉图样；频率不同的波相遇不能形成稳定的干涉图样，故D错误。 故选B。 5. 如图甲、乙为两款加速器工作原理的示意图，它们都利用电场加速，最后将高能粒子引出。图乙中磁感应强度为B，加速电压为U，下列说法正确的是（　　） A. 两装置所接电源都是交流电源，粒子出射速度都与加速电压的大小有关 B. 图甲中粒子在筒中匀速运动，且第n个筒的长度应与n成线性关系 C. 若利用图乙加速比荷为k的粒子，则D2中第n个半圆形轨道的半径为 D. 用于加速质子的两装置，只要改变输入电压就可用来加速α粒子 【答案】C 【解析】 【详解】A．图甲中同一个金属筒所处的电势相同，整个金属筒是一个等势体，内部无电场，故粒子是在筒缝中间不断加速，而在筒中匀速运动，由，可得粒子的最大速度除与电压有关外，还与加速次数有关。图乙中双D形金属盒与高频交流电源两极相连，在两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，一个周期加速两次，由，可得粒子的最大速度 显见带电粒子的最大速度与D形盒半径有关而与加速电压U无关，故A错误； B．设vn为粒子在第n个筒内的速度，则筒长为 又因为 可得 即第n个筒的长度与n不成线性关系，故B错误； C．图乙D2中，粒子过第n个半圆形轨道前加速了n次，则有， 解得第n个半圆形轨道半径为，故C正确； D．甲、乙装置制成后，甲图中各筒的长度 图乙回旋加速器交流电压的周期，因质子和α粒子的比荷不同，改变加速电压不能保证α粒子一直加速，因此是不可行的，故D错误。 故选C。 6. 如图甲所示，电阻不计、半径的25匝圆形线圈通过在点相连的四根绝缘细杆静止在空中，线圈处在一个均匀辐向磁场内，线圈所在位置处的磁感应强度大小，俯视图如图乙所示。现对点施加作用力，使线圈在竖直方向上做简谐运动，其速度，线圈的始末两端点和点通过导线连接理想变压器给负载供电。已知变压器原、副线圈的匝数之比，定值电阻，电表均为理想交流电表，则下列说法正确的是（　　） A. 电路中内电流方向改变5次 B. 线圈运动的速度最大时，电压表的示数为 C. 当可变电阻时，电流表的示数约为 D. 当可变电阻变大时，变压器的输入功率变大 【答案】C 【解析】 【详解】A．线圈中产生的交流电的周期为 一个周期内电流方向改变2次，可知电路中内电流方向改变10次，A错误； B．线圈中感应电动势的最大值 电动势有效值为 可知电压表的示数为，B错误； C．当可变电阻时，次级电阻为 次级电流 初级电流，即电流表的示数约为，C正确； D．当可变电阻变大时，次级电阻变大，则根据可知，次级消耗功率减小，则变压器的输入功率变小，D错误。 故选C。 7. 如图所示，足够长的光滑平行金属导轨间距为L，与水平面夹角为，两导轨上下两端用阻值均为的电阻相连，该装置处于磁感应强度大小为B、竖直向上的匀强磁场（未画出）中。上端电阻两端分别与一电容器两极板相连，电容器板间距为d，二极管为理想二极管，电容器上极板接地。质量为M、电阻为R、长也为L的金属杆垂直导轨放置，由静止释放金属杆经时间t后做匀速直线运动，金属杆匀速运动时，一质量为m的带电液滴恰好悬浮在两板间P点。在运动过程中，始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨的电阻及空气阻力，重力加速度为g。则（ ） A. 带电液滴带正电 B. 金属杆匀速运动的速度大小为 C. 带电液滴的电荷量大小为 D. 金属杆匀速运动时，若将电容器上极板向上移动，则P点的电势不变 【答案】C 【解析】 【详解】A．金属杆ab向下运动时，产生的感应电动势由b指向a，可知电容器上板电势高，则带电液滴带负电，选项A错误； B．金属杆匀速运动时满足，， 解得匀速运动的速度大小为 选项B错误； C．带电液滴平衡时， 解得电荷量大小为 选项C正确； D．金属杆匀速运动时，若将电容器上极板向上移动，则电容器的电容减小，根据Q=CU，则电容器带电量应该减小，即电容器应该放电，而二极管不能使电容器放电，则电容器电量保持不变，根据， 可得 则电容器两板间场强不变，根据U=Ed 可知P点与上极板间电势差增加，因上极板电势为零，则P点的电势降低，选项D错误。 故选C。 二、多选题（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，选对但选不全的得3分，有选错得0分） 8. 巴西科学家莫泽将漂白剂滴入装满水的透明水瓶里，制成可用于白天室内照明的莫泽灯，原理图如图（a）。为方便研究，将水瓶简化成高h、直径为d的圆柱体，如图（b）所示，A、B、C、D为通过中轴线纵截面图的四个顶点，有一束红光从C点射入，若经瓶身侧边 CD折射后从AB 中点射出。已知红光与 BC 边的夹角为θ，光在空气中的速度为c。忽略塑料瓶对光的折射 下列说法正确的是（　　） A. 红光通过瓶子的时间为 B. 由题目条件可以求出瓶内溶液对红光的折射率 C. 根据对称性，红光射出水瓶时与 AB的夹角为 D. 若仅将红光换成紫光，可能在 AB边发生全反射 【答案】BC 【解析】 【详解】A．红光在瓶内传播路径为C到AB中点，距离为 红光在瓶内传播的速度 则传播的时间为，故A错误； B．光路图如图所示 已知入射角，由几何知识可得，折射角满足 由折射定律可求得折射率为，故B正确； C．在AB边折射后，法线垂直于AB边，折射角是折射光线与法线的夹角，根据对称性折射角为，因此红光射出水瓶时与AB的夹角为，故C正确； D．在当前条件下，红光第二次折射没有发生全反射，因此第二次折射入射角小于临界角，又，因此第一次折射的入射角，当换成紫光后，第一次折射的入射角，第一次折射角小于临界角，因此第二次折射入射角小于临界角，不会发生全反射，故D错误。 故选BC。 9. 如图甲所示，一质量为M的小车静止在光滑水平地面上，其左端P点与平台等高接触。小车上表面PQ是一段光滑的圆弧轨道，其末端P切线水平。质量为m的小球以水平速度冲上小车的圆弧轨道。测得在水平方向上小球与小车的速度大小分别为，作出其关系图像如图乙所示。已知水平台面高，小球可视为质点，重力加速度取。则下列说法正确的是（　　） A. B. 小球上升的最大高度为 C. 小球离开小车时的速度大小为 D. 小球落地时与小车间的水平距离为1.6m 【答案】BD 【解析】 【详解】A．小车与小球组成的系统水平方向动量守恒，把图像中的速度值代入动量守恒关系中可得，即，A错误； B．当小球与小车水平方向速度相同时，小球到达最高点，设共同速度为，小球能达到的最大高度为 水平方向动量守恒 机械能守恒 解得，B正确； C．设小球与小车分离时，小球的速度为，小车的速度为 水平方向动量守恒 机械能守恒 解得，C错误； D．小球与小车分离后做平抛运动 竖直方向 水平方向 解得，D正确。 故选BD。 10. 如图所示，在电阻为零的和两根导体棒间，焊接一系列电阻相同的金属棒，金属棒间绝缘并紧密排列，形成一金属框，置于光滑绝缘水平桌面上，桌面内存在竖直向下的匀强磁场。开始时，边平行于磁场边界，且位于左侧，随后框体在水平拉力（垂直）的作用下以恒定的速率沿垂直边界的方向运动。在框体经过磁场边界的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 拉力恒定不变 B. 拉力先增大后减小 C. 边上的电流减小 D. 与两点的电势差大小恒定不变 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．设每根金属棒的电阻为，还在磁场中的条数为，出磁场的条数为，还在磁场中的金属棒为内电路，电源之间为并联，电动势为 设回路中总电流为，由电路结构可得 解得 因为是恒定的速率，则拉力 整理得 因为金属棒总条数一定，由数学知识可得先增大后减小，故A错误，B正确； C．边上的电流 运动过程中，还在磁场中的条数减少，则边上的电流减小，故C正确； D．与两点的电势差大小为路端电压，即 磁场中的条数减少，则与两点的电势差大小减小，故D错误。 故选BC。 三、实验题（本大题共2小题；11题6分，12题9分，共15分） 11. 某同学利用手机内的磁传感器做“用单摆测量重力加速度”的实验. （1）如图甲所示，细线的上端固定在铁架台上，下端系一个小钢球（下方吸附有小磁片），做成一个单摆。使小钢球在竖直平面内做小角度摆动，打开手机的磁传感器软件，并将手机置于悬点正下方。某次采集到的磁感应强度B的大小随时间t变化的图像如图乙所示，则单摆的振动周期______s（结果保留两位有效数字）； （2）该同学用刻度尺测出摆线的长度为l，用游标卡尺测出小钢球直径为d，则重力加速度g的表达式为______（用T、l和d表示）； （3）该同学查阅科研资料，发现本次实验测得的重力加速度g比精确值偏大，可能的原因是（　　） A. 测量的小钢球直径偏小 B. 测量的摆线长度偏大 C. 单摆振动中出现松动，摆线长度增加 D. 测量的单摆振动周期偏大 【答案】（1）1.4 （2） （3）B 【解析】 【小问1详解】 [1]单摆7次周期性运动所经历的时间约为9.7s，因此单摆的振动周期 【小问2详解】 [1]根据单摆周期公式，得出 【小问3详解】 根据公式 测量的小钢球直径偏小，g值偏小；测量的摆线长度偏大，g值偏大；单摆振动中出现松动，摆线长度增加，测得的T偏大，g值偏小；测量的单摆振动周期T偏大，g值偏小。 故选B。 12. 学生要测量某金属圆环材料的电阻率，如图甲，已知圆环的半径为. （1）他先用螺旋测微器测量圆环材料圆形横截面的直径如图乙所示，则________； （2）他再用如图丙所示的电路测量该圆环的电阻，图中圆环接入电路的两点恰好位于一条直径上，电压表的量程为。为保证电路安全，实验开始前，应将滑动变阻器的滑片放置在________（填“最左端”“最右端”或“中间”）。电键闭合后，电压表右端接到点时电压表示数为、毫安表示数为，接到点时电压表示数为、毫安表示数为。为了减小电阻的测量误差，他应该把电压表的右端接在________进行实验（填“”或“”）；则圆环接入电路的两点间的电阻值为________；电阻测量值________（填“偏大”或“偏小”）。 （3）实验中发现电压表损坏，他又找到另外一个内阻为的电流表替代电压表完成了实验。实验中毫安表和的示数分别为和，改变滑片位置测得多组、数据，他作出了图像为一条直线，如图丁所示，测得该直线的斜率为。若远大于，则金属圆环材料的电阻率的表达式为________（用、、、表示）。 【答案】（1）5.665##5.666##5.667##5.668##5.669 （2） ①. 最左端 ②. ③. ④. 偏小 （3） 【解析】 【小问1详解】 螺旋测微器固定刻度部分读数为5.5mm，活动刻度部分读数为0.167mm 总的读数结果为 【小问2详解】 [1] 实验开始前，滑动变阻器滑片应置于最左端，使待测电路两端电压为 0，保证安全 [2] 电压变化更明显，说明电流表分压作用显著，被测电阻为小电阻，应采用电流表外接法，即把电压表右端接在a点 [3] 采用电流表外接法（接 a点）测得的数据更准确，根据欧姆定律 [4] 电流表外接法中，电压表测量的是准确的，但电流表测量的是通过电阻和电压表的总电流，即电流测量值偏大。 根据可知，测得的电阻值偏小。 【小问3详解】 并联电路两端电压相等 公式变形可得，结合题图条件可得 接入的是两个半圆环（电阻​）的并联，故 半圆环长度，横截面积​ 根据电阻定律 联立可得 四、解答题（本大题共 3 小题，第 13 题 12 分，第 14 题 14 分，第 15 题 16分，共42分，要求有必要的文字说明） 13. 水力发电是获得清洁能源的重要途径之一。有一条河流，河水的流量，落差，河水的密度，现利用其发电，若发电机的总效率，输出电压，输电线的总电阻，用户获得的电压，此时输电线上允许损失的电功率与发电机输出电功率的比值，如图所示。取。求： （1）发电机的输出功率P； （2）输电线中的电流Ⅰ； （3）输电线路使用的理想升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比。 【答案】（1） （2）10A （3）， 【解析】 【小问1详解】 发电机的输出功率 解得 【小问2详解】 输电线上损失的电功率 又 解得输电线中的电流 【小问3详解】 升压变压器原线圈两端的电压 副线圈两端的电压 解得 故升压变压器原、副线圈的匝数比为 解得 输电线上的电压损失 解得 降压变压器原线圈两端的电压 解得 降压变压器原、副线圈的匝数比为 降压变压器副线圈两端的电压，故 14. 如图所示，在xOy直角坐标系内，与x轴相切的半径为的圆形区域内分布有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度，圆形区域外的第一象限内分布有沿 x轴正方向的匀强电场，电场强度。在坐标原点O处有一离子源，可向 x轴上方各个方向发射速度大小的负离子，离子比荷，不计离子重力。求： （1）沿y轴正方向发射的离子第一次在磁场中的运动时间； （2）沿与x轴正方向成45°角发射的离子，第三次经过y轴的位置坐标； （3）若将电场区和磁场区重叠，且电场和磁场的范围均扩大到足够大，沿y轴正方向发射的离子在运动过程中，运动轨迹的x坐标与其运动时间t的关系式。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【详解】（1）离子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，可得 解得 周期为 沿y轴正方向发射的离子在磁场中的运动轨迹如下 可知离子偏转90°，在磁场中的运动时间为 （2）沿与x轴正方向成45°角发射的离子从O点进入磁场，偏转45°后从A点射出磁场，在电场中做往复的直线运动，回到射出点A时速度大小相等，方向相反，进入磁场后偏转135°后从磁场射出，进入电场后做类斜抛运动。运动轨迹如下 离子在电场中运动的加速度为 离子第二次从y轴上处离开磁场时，速度方向与y轴正方向夹角45°，第二次在电场中运动的时间为 离子第二次在电场中沿y轴正方向运动的位移为 故离子第三次经过y轴的位置为 离子第三次经过y轴的位置坐标为。 （3）将速度v分解为沿y轴正向的速度和沿y轴正向的速度 由于，所以方向做匀速直线运动；方向受洛伦兹力作用，做匀速圆周运动，则有 解得 角速度 运动轨迹的x坐标与其运动时间t的关系式为 15. 如图a所示，绝缘水平面上固定一光滑平行金属导轨，导轨左右两端分别与两粗糙的倾斜平行金属导轨平滑连接，两侧导轨倾角分别为θ1、θ2，导轨间距均为l＝2 m，水平导轨所在区域存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小B＝0.5 T。现有两均匀金属细棒甲和乙，质量分别为m1＝6 kg和m2＝2 kg，接入导轨的电阻均为R＝1 Ω。左、右两侧倾斜导轨与两棒的动摩擦因数分别为μ1＝、μ2＝。初始时刻，乙静止在水平导轨上，与水平导轨左端P1P2的距离为d，甲从左侧倾斜导轨高度h＝4 m的位置静止滑下。水平导轨足够长，两棒运动过程中始终与导轨接触良好且保持垂直。若两棒发生碰撞，则为完全非弹性碰撞。不计空气阻力和导轨的电阻。(g取10 m/s2，sinθ1＝0.6，sinθ2＝0.8) （1）求甲刚进入磁场时乙的加速度大小和方向； （2）为使乙第一次到达水平导轨右端Q1Q2之前甲和乙不相碰，求d的最小值； （3）若乙前两次在右侧倾斜导轨上相对于水平导轨的竖直高度y随时间t的变化如图b所示(t1、t2、t3、t4、b均为未知量)，乙第二次进入右侧倾斜导轨之前与甲发生碰撞，甲在0～t3时间内未进入右侧倾斜导轨，求d的取值范围。 【答案】（1）2 m/s2，加速度方向水平向右 （2）d0＝24 m （3）m<d<m 【解析】 【小问1详解】 设甲刚进入磁场时的速度大小为v0，此时乙的加速度大小为a乙0。甲从静止运动至P1P2处的过程，根据动能定理有 m1gh－μ1m1gcosθ1·＝－0 甲刚进入磁场时，根据法拉第电磁感应定律可知，产生的感应电动势大小E0＝Blv0 根据闭合电路欧姆定律可知，此时产生的感应电流大小I0＝ 对乙由牛顿第二定律有BI0l＝m2a乙0 联立并代入数据，解得a乙0＝2 m/s2 根据楞次定律和安培定则可知，此时回路中的感应电流沿逆时针方向(俯视)，结合左手定则可知，此时乙所受安培力方向水平向右，则加速度方向水平向右。 【小问2详解】 甲和乙在磁场中运动的过程中，两金属细棒受到的安培力大小相等、方向相反，甲、乙两金属细棒组成的系统受到的合力为零，则系统动量守恒，若两者共速时恰不相碰，则d有最小值d0。设两者共速时的速度为v共，从甲进入磁场至两者共速所用时间为Δt，以水平向右为正方向，根据动量守恒定律有m1v0＝(m1＋m2)v共 对乙根据动量定理有BlΔt＝m2v共－0 其中平均电流 平均感应电动势 回路中磁通量的变化量ΔΦ＝Bld0 联立并代入数据，解得d0＝24 m 【小问3详解】 根据题意，乙第一次到达Q1Q2前甲、乙未发生碰撞，根据(2)问可知，从甲刚进入磁场至甲、乙第一次在水平导轨上运动稳定，甲、乙相对位移为Δx＝d0＝24 m，且稳定时的速度v共＝6 m/s 乙第一次在右侧倾斜导轨上向上运动的过程中，设乙的加速度大小为a上，向上运动的位移大小为x上，根据牛顿第二定律有 m2gsinθ2＋μ2m2gcosθ2＝m2a上 根据运动学规律有0－＝－2a上x上 乙第一次在右侧倾斜导轨上向下运动的过程中，设乙的加速度大小为a下，向下运动的位移大小为x下，末速度大小为v2，根据牛顿第二定律有m2gsinθ2－μ2m2gcosθ2＝m2a下 根据运动学规律有－0＝2a下x下 又x上＝x下 联立并代入数据，解得v2＝5 m/s 根据题意，此后甲、乙发生碰撞结合成一个整体，设整体以大小为v共1的速度经过Q1Q2进入右侧倾斜导轨，甲、乙结合体第一次在右侧倾斜导轨上向上运动的过程中，加速度大小仍为a上，设向上滑动的位移大小为x上′， 根据运动学规律有0－＝－2a上x上′ 由题图b结合几何关系可知，x上＝4.84x上′ 联立并代入数据，解得v共1＝m/s 因(m1＋m2)v共1>m2v2，则甲、乙结合体不会进入左侧倾斜导轨。设乙刚返回水平导轨时甲的速度大小为v1，乙返回水平导轨后与甲相互作用的过程，以水平向右为正方向，对甲、乙组成的系统，根据动量守恒定律有 m1v1－m2v2＝(m1＋m2)v共1 代入数据解得v1＝m/s 乙返回水平导轨后，分析可知，若乙在Q1Q2处恰与甲发生碰撞，则d有最小值dmin。设乙第一次在右侧倾斜导轨上运动的过程，甲运动的时间为Δt1，位移大小为Δx1，以水平向右为正方向，对甲根据动量定理有－B1lΔt1＝m1v1－m1v共 其中平均感应电流 平均感应电动势 回路中磁通量的变化量ΔΦ1＝BlΔx1 联立并代入数据，解得Δx1＝m 根据位移关系有dmin－Δx＝Δx1 代入数据解得dmin＝m 乙返回水平导轨后，分析可知，若两者共速时恰好碰撞，则d有最大值dmax。设乙从返回水平导轨到与甲碰撞前瞬间的过程，所用时间为Δt2，甲、乙间距的减少量为Δx2，以水平向右为正方向，对乙根据动量定理有 B2lΔt2＝m2v共1－(－m2v2) 其中平均感应电流 平均感应电动势 回路中磁通量的变化量ΔΦ2＝BlΔx2 联立并代入数据，解得Δx2＝m 根据位移关系有dmax－Δx－Δx1＝Δx2 代入数据解得dmax＝m 综上所述，d的取值范围为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二下学期第一次大练习 物理（物选班） 时量∶75 分钟 满分∶100 分 一、单选题（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，只有一项是符合题目要求的） 1. 对于以下光学现象的说法中正确的是（　　） A. 图甲是双缝干涉示意图，若只增大挡板上两个狭缝、间的距离，两相邻亮条纹间距离将增大 B. 图乙是单缝衍射实验现象，若只在狭缝宽度不同情况下，上图对应狭缝较窄 C. 图丙是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凹陷的 D. 图丁中的、是偏振片，当固定不动，缓慢转动时，只有当、的透振方向完全相同时光屏上才是明亮的，当、的透振方向不完全相同时光屏上都是黑暗的 2. 如图所示，等边三角形abc的顶点a、b处分别放置两条与纸面垂直的通电长直导线，导线a的电流方向向外，导线b的电流方向向里。若c点的合磁场方向沿着bc向右，则导线a的电流和导线b的电流的大小关系是（　　） A. B. C. D. 无法判断 3. 两点电荷A和B固定在x轴上，带电量大小之比，电荷A固定在坐标原点O且带正电。如图为A和B形成的各点电势随x变化的－x图线。已知－x图线与x轴的交点横坐标为和，x＝L处的切线与x轴平行，电荷仅受静电力作用，则（　　） A. 电荷B带负电，位于x＝－L处 B. 电场强度在位置x＝比x＝处大 C. 正电子从静止释放可运动到无穷远 D. 负电子在x＜－2L任意位置静止释放，电势能增加 4. 北京时间2025年6月22日16时15分，琉球群岛发生了一次5.2级地震，震中位于我国东部沿海方向的北纬29.26度、东经129.42度的琉球群岛，震源深度10千米。地震发生时，某监测站记录到一列沿x轴传播的横波。其时刻的波形（图甲）和质点K的振动图像（图乙）如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 该列波的传播方向为x轴正方向 B. 该波沿x轴从处传播到远方52km的海岸边需要13s C. Q点的振动方程为 D. 该波与频率为2Hz、振动方向一致的简谐横波相遇，能形成稳定的干涉图样 5. 如图甲、乙为两款加速器工作原理的示意图，它们都利用电场加速，最后将高能粒子引出。图乙中磁感应强度为B，加速电压为U，下列说法正确的是（　　） A. 两装置所接电源都是交流电源，粒子出射速度都与加速电压的大小有关 B. 图甲中粒子在筒中匀速运动，且第n个筒的长度应与n成线性关系 C. 若利用图乙加速比荷为k的粒子，则D2中第n个半圆形轨道的半径为 D. 用于加速质子的两装置，只要改变输入电压就可用来加速α粒子 6. 如图甲所示，电阻不计、半径的25匝圆形线圈通过在点相连的四根绝缘细杆静止在空中，线圈处在一个均匀辐向磁场内，线圈所在位置处的磁感应强度大小，俯视图如图乙所示。现对点施加作用力，使线圈在竖直方向上做简谐运动，其速度，线圈的始末两端点和点通过导线连接理想变压器给负载供电。已知变压器原、副线圈的匝数之比，定值电阻，电表均为理想交流电表，则下列说法正确的是（　　） A. 电路中内电流方向改变5次 B. 线圈运动的速度最大时，电压表的示数为 C. 当可变电阻时，电流表的示数约为 D. 当可变电阻变大时，变压器的输入功率变大 7. 如图所示，足够长的光滑平行金属导轨间距为L，与水平面夹角为，两导轨上下两端用阻值均为的电阻相连，该装置处于磁感应强度大小为B、竖直向上的匀强磁场（未画出）中。上端电阻两端分别与一电容器两极板相连，电容器板间距为d，二极管为理想二极管，电容器上极板接地。质量为M、电阻为R、长也为L的金属杆垂直导轨放置，由静止释放金属杆经时间t后做匀速直线运动，金属杆匀速运动时，一质量为m的带电液滴恰好悬浮在两板间P点。在运动过程中，始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨的电阻及空气阻力，重力加速度为g。则（ ） A. 带电液滴带正电 B. 金属杆匀速运动的速度大小为 C. 带电液滴的电荷量大小为 D. 金属杆匀速运动时，若将电容器上极板向上移动，则P点的电势不变 二、多选题（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，选对但选不全的得3分，有选错得0分） 8. 巴西科学家莫泽将漂白剂滴入装满水的透明水瓶里，制成可用于白天室内照明的莫泽灯，原理图如图（a）。为方便研究，将水瓶简化成高h、直径为d的圆柱体，如图（b）所示，A、B、C、D为通过中轴线纵截面图的四个顶点，有一束红光从C点射入，若经瓶身侧边 CD折射后从AB 中点射出。已知红光与 BC 边的夹角为θ，光在空气中的速度为c。忽略塑料瓶对光的折射 下列说法正确的是（　　） A. 红光通过瓶子的时间为 B. 由题目条件可以求出瓶内溶液对红光的折射率 C. 根据对称性，红光射出水瓶时与 AB的夹角为 D. 若仅将红光换成紫光，可能在 AB边发生全反射 9. 如图甲所示，一质量为M的小车静止在光滑水平地面上，其左端P点与平台等高接触。小车上表面PQ是一段光滑的圆弧轨道，其末端P切线水平。质量为m的小球以水平速度冲上小车的圆弧轨道。测得在水平方向上小球与小车的速度大小分别为，作出其关系图像如图乙所示。已知水平台面高，小球可视为质点，重力加速度取。则下列说法正确的是（　　） A. B. 小球上升的最大高度为 C. 小球离开小车时的速度大小为 D. 小球落地时与小车间的水平距离为1.6m 10. 如图所示，在电阻为零的和两根导体棒间，焊接一系列电阻相同的金属棒，金属棒间绝缘并紧密排列，形成一金属框，置于光滑绝缘水平桌面上，桌面内存在竖直向下的匀强磁场。开始时，边平行于磁场边界，且位于左侧，随后框体在水平拉力（垂直）的作用下以恒定的速率沿垂直边界的方向运动。在框体经过磁场边界的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 拉力恒定不变 B. 拉力先增大后减小 C. 边上的电流减小 D. 与两点的电势差大小恒定不变 三、实验题（本大题共2小题；11题6分，12题9分，共15分） 11. 某同学利用手机内的磁传感器做“用单摆测量重力加速度”的实验. （1）如图甲所示，细线的上端固定在铁架台上，下端系一个小钢球（下方吸附有小磁片），做成一个单摆。使小钢球在竖直平面内做小角度摆动，打开手机的磁传感器软件，并将手机置于悬点正下方。某次采集到的磁感应强度B的大小随时间t变化的图像如图乙所示，则单摆的振动周期______s（结果保留两位有效数字）； （2）该同学用刻度尺测出摆线的长度为l，用游标卡尺测出小钢球直径为d，则重力加速度g的表达式为______（用T、l和d表示）； （3）该同学查阅科研资料，发现本次实验测得的重力加速度g比精确值偏大，可能的原因是（　　） A. 测量的小钢球直径偏小 B. 测量的摆线长度偏大 C. 单摆振动中出现松动，摆线长度增加 D. 测量的单摆振动周期偏大 12. 学生要测量某金属圆环材料的电阻率，如图甲，已知圆环的半径为. （1）他先用螺旋测微器测量圆环材料圆形横截面的直径如图乙所示，则________； （2）他再用如图丙所示的电路测量该圆环的电阻，图中圆环接入电路的两点恰好位于一条直径上，电压表的量程为。为保证电路安全，实验开始前，应将滑动变阻器的滑片放置在________（填“最左端”“最右端”或“中间”）。电键闭合后，电压表右端接到点时电压表示数为、毫安表示数为，接到点时电压表示数为、毫安表示数为。为了减小电阻的测量误差，他应该把电压表的右端接在________进行实验（填“”或“”）；则圆环接入电路的两点间的电阻值为________；电阻测量值________（填“偏大”或“偏小”）。 （3）实验中发现电压表损坏，他又找到另外一个内阻为的电流表替代电压表完成了实验。实验中毫安表和的示数分别为和，改变滑片位置测得多组、数据，他作出了图像为一条直线，如图丁所示，测得该直线的斜率为。若远大于，则金属圆环材料的电阻率的表达式为________（用、、、表示）。 四、解答题（本大题共 3 小题，第 13 题 12 分，第 14 题 14 分，第 15 题 16分，共42分，要求有必要的文字说明） 13. 水力发电是获得清洁能源的重要途径之一。有一条河流，河水的流量，落差，河水的密度，现利用其发电，若发电机的总效率，输出电压，输电线的总电阻，用户获得的电压，此时输电线上允许损失的电功率与发电机输出电功率的比值，如图所示。取。求： （1）发电机的输出功率P； （2）输电线中的电流Ⅰ； （3）输电线路使用的理想升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比。 14. 如图所示，在xOy直角坐标系内，与x轴相切的半径为的圆形区域内分布有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度，圆形区域外的第一象限内分布有沿 x轴正方向的匀强电场，电场强度。在坐标原点O处有一离子源，可向 x轴上方各个方向发射速度大小的负离子，离子比荷，不计离子重力。求： （1）沿y轴正方向发射的离子第一次在磁场中的运动时间； （2）沿与x轴正方向成45°角发射的离子，第三次经过y轴的位置坐标； （3）若将电场区和磁场区重叠，且电场和磁场的范围均扩大到足够大，沿y轴正方向发射的离子在运动过程中，运动轨迹的x坐标与其运动时间t的关系式。 15. 如图a所示，绝缘水平面上固定一光滑平行金属导轨，导轨左右两端分别与两粗糙的倾斜平行金属导轨平滑连接，两侧导轨倾角分别为θ1、θ2，导轨间距均为l＝2 m，水平导轨所在区域存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小B＝0.5 T。现有两均匀金属细棒甲和乙，质量分别为m1＝6 kg和m2＝2 kg，接入导轨的电阻均为R＝1 Ω。左、右两侧倾斜导轨与两棒的动摩擦因数分别为μ1＝、μ2＝。初始时刻，乙静止在水平导轨上，与水平导轨左端P1P2的距离为d，甲从左侧倾斜导轨高度h＝4 m的位置静止滑下。水平导轨足够长，两棒运动过程中始终与导轨接触良好且保持垂直。若两棒发生碰撞，则为完全非弹性碰撞。不计空气阻力和导轨的电阻。(g取10 m/s2，sinθ1＝0.6，sinθ2＝0.8) （1）求甲刚进入磁场时乙的加速度大小和方向； （2）为使乙第一次到达水平导轨右端Q1Q2之前甲和乙不相碰，求d的最小值； （3）若乙前两次在右侧倾斜导轨上相对于水平导轨的竖直高度y随时间t的变化如图b所示(t1、t2、t3、t4、b均为未知量)，乙第二次进入右侧倾斜导轨之前与甲发生碰撞，甲在0～t3时间内未进入右侧倾斜导轨，求d的取值范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $