精品解析：河南扶沟县高级中学2025-2026学年下学期高二第一次考试物理试题

扶沟高中2025—2026学年（下）高二第一次考试 物理试题 一、选择题（本题10小题，共46分。1-7题为单选题，每题4分；8-10为多选题，每题6分，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 1. 关于电磁感应和电磁波的观点，下列说法正确的是（　　） A. 穿过回路的磁通量发生变化，回路中不一定有感应电流产生 B. 可见光中蓝色光比红色光的波长更长 C. 变化的电场一定会产生变化的磁场 D. LC振荡电路中，在电感线圈中放入铁芯可以增大振荡频率 2. 在一定的气象条件下，空气中的小水滴会变成六棱柱状的小冰晶，太阳光穿过小冰晶时发生折射，看上去在太阳的周围出现一个彩色圆圈，这就是日晕，如图甲所示。图乙是两单色光穿过六棱柱状冰晶某横截面的示意图，下列说法正确的是（　　） A. 若a光是黄光，则b光可能是红光 B. a光比b光更容易发生明显的衍射现象 C. a光在冰晶中的传播速度小于b光的传播速度 D. 用同一双缝干涉装置做实验，a光条纹间距小于b光条纹间距 3. 一质量为1kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动，F随时间t变化的图线如图所示，则（  ） A. 时物块的速率为1m/s B. 时物块的动量大小为 C. 前3s内合外力冲量大小为 D. 前4s内动量的变化量大小为 4. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，实线是简谐横波在时的波形图，虚线是在时的波形图。已知简谐横波的周期，下列说法正确的是（ ） A. 波长为5m B. 周期为1s C. 时刻，质点N向y轴负方向振动 D. 时刻，质点M的加速度为0 5. 如图是远距离输电的原理图，两个变压器均为理想变压器。假设发电厂输出电压U1及输电线电阻均不变。当用户端用电器增加导致用户端总电阻变小时，且此时用户端总电阻仍大于输电线电阻，则下列说法正确的是（　　） A. 升压变压器的输出电压增大 B. 降压变压器的输出电压增大 C. 升压变压器的输出功率增大 D. 降压变压器的输出功率减小 6. 如图所示，间距为的平行导轨沿水平方向固定，长为、质量为的导体棒ab垂直导轨放置，导轨的左端接有电动势为、内阻为的电源，再与一滑动变阻器串联。整个空间存在斜向上与水平方向成的匀强磁场（磁场与导体棒垂直），磁感应强度大小为。接通电路，当滑动变阻器的电阻值调为时导体棒ab刚好静止。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，导轨、导体棒以及导线的电阻可忽略，重力加速度，。下列说法正确的是（　　） A. 流过导体棒ab的电流大小为10A B. 导体棒ab所受的安培力水平向左 C. 导体棒所受的安培力大小为2.5N D. 导体棒与导轨间的动摩擦因数为0.75 7. 如图所示，真空中有一圆形区域的匀强磁场，磁感应强度大小为，方向垂直纸面向外。在磁场边界的点设置粒子源，可沿圆形区域平面的各个方向发射速率相同的电子。这些电子射出磁场的位置均处于上，其所对圆心角为。现将电子的发射速率增大，射出范围变为，其所对圆心角为。若要将电子射出范围调回到上，则磁感应强度大小要调节为（　　） A. B. C. D. 8. 超声焊接技术中，两列频率相同的超声波在工件内部形成稳定干涉图样（实线表示波峰，虚线表示波谷）。已知超声波振幅均为A=3cm，传播速度v=2m/s，波长。图中P（峰峰相遇）、Q（谷谷相遇）、M（峰谷相遇）、N（平衡位置相遇）为工件上的点。下列说法正确的是（　　） A. 经过0.25s，Q质点将运动到P B. 图示时刻Q点与M点的高度差为12cm C. 图示时刻N点正竖直向下运动 D. 从图示时刻起经2s，Q质点运动的路程为96cm 9. 汽车的是一种能够防止车轮抱死的制动系统，该系统的传感器主要基于霍尔效应原理。如图是传感器元件的示意图，水平放置的元件处于竖直向下的匀强磁场中，长、宽、高分别是。元件内的电子定向移动形成恒定电流I，电流的方向向右，下列说法正确的是（　　） A. 电子定向移动的方向是从右到左 B. 该元件前表面的电势低于后表面的电势 C. 增大磁感应强度，前后表面电势差的绝对值增大 D. 若增大宽度c，前后表面电势差的绝对值增大 10. 如图，质量均为m＝2kg的木块A和B，并排放在光滑水平面上，A上固定一竖直轻杆，轻杆上端的O点系一长为L＝0.8m的轻细线，细线另一端系一质量为kg的球C，现将C球拉起使细线水平伸直，并由静止释放C球，C球在空中摆动过程中，线不可伸长。取，下列说法中正确的是（　　） A. C到达最低点时，速度大小为 B. A、B两木块分离时，木块A速度大小为 C. C由静止释放到最低点的过程中，木块A移动的距离为 D. C经过最低点后继续上升的最大高度为 二、非选择题（本题共5小题，共54分） 11. 某同学为了验证楞次定律，利用实验室中的器材，制作了简易的实验装置，如图甲所示，将线圈套在长玻璃管上，线圈的两端与电流传感器（可看作理想电流表）相连。将强磁铁（N极向下）从长玻璃管上端由静止释放，磁铁下落过程中将穿过线圈。实验观察到如图乙所示的感应电流随时间变化的图像。 （1）从俯视角度看线圈，在t1~t2时间内通过线圈电流方向为___________（顺时针、逆时针）。 （2）若将磁铁两极翻转后重复实验，流进电流表电流方向___________（会、不会）发生变化。 （3）若将线圈的位置不变，匝数加倍，让同一磁铁从同一位置下落，电脑图像中显示有电流的时间区间___________（会、不会）变长。 12. 了解地球表面重力加速度的分布，对地球物理学、航空航天技术及大地测量等领域都有十分重要的意义。某实验小组的同学做“用单摆测重力加速度”的实验： （1）以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有（　　） A. 摆线要选择细些、伸缩性尽量小些、适当长一些的 B. 为了使摆的周期大一些，以方便测量，开始拉开摆球时，应使摆角大一些 C. 为保证摆球摆动时摆长不变，应用夹子夹住摆线上端 D. 拉开摆球，在释放摆球的同时开始计时，当摆球回到开始位置时停止计时，此时间间隔∆t即为单摆周期T （2）实验中，测量不同摆长及对应的周期，用多组实验数据做出摆长与周期平方的图像如图乙所示，则重力加速度的大小为__________m/s2（π2取9.86，结果保留三位有效数字。 （3）另一名同学不小心，每次都把小球直径当作半径来计算摆长，由此得到的L-T2图像是图丙中的__________（选填“①”“②”或“③”），该同学测得的重力加速度与真实值相比__________（选填“偏大“偏小”或“不变”）。 13. 如图所示，一透明半圆柱体的截面半径为R，ab为直径，O为圆心。一束单色光从a点入射，在ab边上的入射角为（未知），恰好在圆弧面上发生两次全反射，最后从b点射出。已知光在真空中的传播速度为c。求： （1）透明半圆柱体对该单色光的折射率n和； （2）该单色光从a点到b点的传播时间t。 14. 质量分别为mA=1kg、mB=3kg的A、B两物体按图示放置在水平面上，其中A紧靠墙壁，A、B由质量不计的轻弹簧相连。现对B物体缓慢施加一个向左的推力，使A、B之间弹簧被压缩，该力做的功W=6J，之后突然撤去向左的推力解除压缩。不计一切摩擦。求： （1）A离开墙壁之后弹簧的最大弹性势能； （2）A、B都运动后，B速度的最小值。 15. 如图所示，倾角的光滑金属倾斜导轨与水平光滑金属导轨通过光滑绝缘圆弧轨道平滑连接，导轨间距均为，上端连有的电阻，虚线的上方有一面积、平行轨道平面的圆形磁场区域（磁场方向垂直该区域，图中未画出），虚线下方有垂直轨道平面、磁感应强度的磁场，水平轨道上垂直导轨放置一质量、电阻为的金属杆，处于垂直轨道平面、磁感应强度的匀强磁场中。在圆形磁场区域的磁感应强度从均匀减小到0的过程中，将质量为、电阻为的金属杆垂直金属轨道无初速度释放在磁场中，恰能静止，直到圆形区域磁场消失，此后金属杆沿倾斜轨道下滑后达到最大速度，然后继续下滑，进入水平轨道。不计空气阻力和金属轨道电阻，绝缘圆弧轨道很短且其所在位置没有磁场，整个过程中，金属杆与金属轨道接触良好，且保持垂直，重力加速度，。求： （1）圆形磁场区域磁感应强度的变化率的大小； （2）金属杆下滑到最大速度的过程中，电阻上产生的热量； （3）金属杆放置的位置至少距离斜面底端多远，才能避免两根金属杆相撞？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 扶沟高中2025—2026学年（下）高二第一次考试 物理试题 一、选择题（本题10小题，共46分。1-7题为单选题，每题4分；8-10为多选题，每题6分，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 1. 关于电磁感应和电磁波的观点，下列说法正确的是（　　） A. 穿过回路的磁通量发生变化，回路中不一定有感应电流产生 B. 可见光中蓝色光比红色光的波长更长 C. 变化的电场一定会产生变化的磁场 D. LC振荡电路中，在电感线圈中放入铁芯可以增大振荡频率 【答案】A 【解析】 【详解】A．感应电流的产生条件是回路闭合且穿过回路的磁通量发生变化，若回路不闭合，磁通量变化时仅产生感应电动势，不会产生感应电流，因此磁通量变化时回路不一定有感应电流，A正确； B．可见光的波长按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序依次减小，红色光波长比蓝色光更长，B错误； C．根据麦克斯韦电磁场理论，变化的电场一定产生磁场，但均匀变化的电场产生的是恒定磁场，只有非均匀变化的电场才会产生变化的磁场，C错误； D．LC振荡电路的频率公式为 电感线圈中放入铁芯会使电感增大，振荡频率减小，D错误。 故选A。 2. 在一定的气象条件下，空气中的小水滴会变成六棱柱状的小冰晶，太阳光穿过小冰晶时发生折射，看上去在太阳的周围出现一个彩色圆圈，这就是日晕，如图甲所示。图乙是两单色光穿过六棱柱状冰晶某横截面的示意图，下列说法正确的是（　　） A. 若a光是黄光，则b光可能是红光 B. a光比b光更容易发生明显的衍射现象 C. a光在冰晶中的传播速度小于b光的传播速度 D. 用同一双缝干涉装置做实验，a光条纹间距小于b光条纹间距 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据题图乙可知a、b两光的入射角相等，b光偏折的比a光大，则b光的折射率大于a光的折射率，即b光的频率大于a光的频率，若a光是黄光，则b光一定不是红光，故A错误； B．b光的频率大于a光的频率，则b光的波长小于a光的波长，a光比b光更容易发生明显的衍射现象，故B正确； C．b光的折射率大于a光的折射率，根据，可知在冰晶中a光的传播速度大于b光的传播速度，故C错误； D．用同一双缝干涉装置做实验，根据双缝干涉条纹间距公式，可知a光的相邻亮条纹中心间距大于b光的相邻亮条纹中心间距，故D错误。 故选B。 3. 一质量为1kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动，F随时间t变化的图线如图所示，则（  ） A. 时物块的速率为1m/s B. 时物块的动量大小为 C. 前3s内合外力冲量大小为 D. 前4s内动量的变化量大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．内，根据动量定理可得 解得时物块的速率为，故A错误； B．根据动量定理可知时物块的动量大小为，故B错误； C．图像与时间轴围成的面积表示冲量，根据图像可知前3s内合力的冲量为，故C错误； D．根据图像可知前4s内的冲量为 根据动量定理可知前4s内动量的变化量大小为，故D正确。 故选D。 4. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，实线是简谐横波在时的波形图，虚线是在时的波形图。已知简谐横波的周期，下列说法正确的是（ ） A. 波长为5m B. 周期为1s C. 时刻，质点N向y轴负方向振动 D. 时刻，质点M的加速度为0 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知波长为4m，故A错误； B．波沿轴正方向传播，则有 整理可得 解得时，其周期的最大值为，故B错误； C．根据“上、下坡”法可知，时，处质点沿y轴负方向振动，故C正确； D．时，处质点振动至处，速度为0，加速度最大，沿轴负方向，故D错误。 故选C。 5. 如图是远距离输电的原理图，两个变压器均为理想变压器。假设发电厂输出电压U1及输电线电阻均不变。当用户端用电器增加导致用户端总电阻变小时，且此时用户端总电阻仍大于输电线电阻，则下列说法正确的是（　　） A. 升压变压器的输出电压增大 B. 降压变压器的输出电压增大 C. 升压变压器的输出功率增大 D. 降压变压器的输出功率减小 【答案】C 【解析】 【详解】根据原、副线圈电压比等于匝数比可得 即 因此升压变压器的输出电压不变，故A错误； B．设用户端的阻值为，的等效阻值为，根据理想变压器的原理可知 又 联立可得 当用户端用电器增加导致总电阻变小时，的等效阻值为变小，此时只看中间部分的电路，如下图所示 结合上述分析可知，不变，的等效阻值为变小，则降压变压器的输入电压减小，根据 可知降压变压器的输出电压减小，故B错误； C．升压变压器，不变，输电线的电流增大，因此升压变压器的输出功率增大，故C正确； D．由于n3>n4，由题可知大于输电线电阻，根据输出功率随外电阻变化规律可知，减小时外电阻功率增大，因此用户端的总功率增大，故D错误。 故选C。 6. 如图所示，间距为的平行导轨沿水平方向固定，长为、质量为的导体棒ab垂直导轨放置，导轨的左端接有电动势为、内阻为的电源，再与一滑动变阻器串联。整个空间存在斜向上与水平方向成的匀强磁场（磁场与导体棒垂直），磁感应强度大小为。接通电路，当滑动变阻器的电阻值调为时导体棒ab刚好静止。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，导轨、导体棒以及导线的电阻可忽略，重力加速度，。下列说法正确的是（　　） A. 流过导体棒ab的电流大小为10A B. 导体棒ab所受的安培力水平向左 C. 导体棒所受的安培力大小为2.5N D. 导体棒与导轨间的动摩擦因数为0.75 【答案】C 【解析】 【详解】A．流过导体棒ab的电流大小满足，故A错误； B．根据左手定则，导体棒ab所受的安培力方向与导轨成，方向斜向左上，故B错误； C．导体棒所受的安培力大小满足，故C正确； D．导体棒所受的安培力的竖直分量为 水平分量为 导体棒ab刚好静止，所受摩擦力大小满足 解得，故D错误。 故选C。 7. 如图所示，真空中有一圆形区域的匀强磁场，磁感应强度大小为，方向垂直纸面向外。在磁场边界的点设置粒子源，可沿圆形区域平面的各个方向发射速率相同的电子。这些电子射出磁场的位置均处于上，其所对圆心角为。现将电子的发射速率增大，射出范围变为，其所对圆心角为。若要将电子射出范围调回到上，则磁感应强度大小要调节为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设圆形磁场的半径为，电子的质量为，电荷量为，电子的射出范围变为时，电子运动的轨迹圆直径等于弦长PN，由几何关系可得弦长 轨迹圆半径。 电子在匀强磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，有 解得 要将电子射出范围调回到上，电子运动的轨迹圆直径等于弦长PM，由几何关系可知，弦长 轨迹圆半径 电子在匀强磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，有 代入，，解得 故选A。 8. 超声焊接技术中，两列频率相同的超声波在工件内部形成稳定干涉图样（实线表示波峰，虚线表示波谷）。已知超声波振幅均为A=3cm，传播速度v=2m/s，波长。图中P（峰峰相遇）、Q（谷谷相遇）、M（峰谷相遇）、N（平衡位置相遇）为工件上的点。下列说法正确的是（　　） A. 经过0.25s，Q质点将运动到P B. 图示时刻Q点与M点的高度差为12cm C. 图示时刻N点正竖直向下运动 D. 从图示时刻起经2s，Q质点运动的路程为96cm 【答案】CD 【解析】 【详解】A．质点只会在对应的平衡位置附近振动，不会随波迁移，故A错误； B．图示时刻Q点为振动加强点，位移为，M点为振动减弱点，此时的位移为0，所以高度差为，故B错误； C．P（峰峰相遇）、Q（谷谷相遇）两点均为振动加强点，连线上的所有点，包含点也是振动加强点，根据波的传播方向，Q更靠近波源，N点处在上坡，根据上下坡法，则点正竖直向下运动，故C正确； D．超声波传播过程中，周期 经过则Q质点运动的路程为，故D正确。 故选CD。 9. 汽车的是一种能够防止车轮抱死的制动系统，该系统的传感器主要基于霍尔效应原理。如图是传感器元件的示意图，水平放置的元件处于竖直向下的匀强磁场中，长、宽、高分别是。元件内的电子定向移动形成恒定电流I，电流的方向向右，下列说法正确的是（　　） A. 电子定向移动的方向是从右到左 B. 该元件前表面的电势低于后表面的电势 C. 增大磁感应强度，前后表面电势差的绝对值增大 D. 若增大宽度c，前后表面电势差的绝对值增大 【答案】AC 【解析】 【详解】A．电流方向是正电荷定向移动的方向，与负电荷定向移动的方向相反。已知电流方向向右，电子带负电，所以电子定向移动的方向是从右到左，A正确； B．由左手定则可知，电子受到的洛伦兹力方向指向后表面，即电子向后表面偏转，故后表面电势低，所以该元件前表面的电势高于后表面的电势，B错误； CD．当电子在元件中稳定时，电场力等于洛伦兹力，即 解得 又因为 其中 联立解得 可以看出前后表面电势差与宽度c无关，所以增大宽度c，前后表面电势差的绝对值不变，若增大磁感应强度B，前后表面电势差的绝对值增大，C正确，D错误。 故选AC。 10. 如图，质量均为m＝2kg的木块A和B，并排放在光滑水平面上，A上固定一竖直轻杆，轻杆上端的O点系一长为L＝0.8m的轻细线，细线另一端系一质量为kg的球C，现将C球拉起使细线水平伸直，并由静止释放C球，C球在空中摆动过程中，线不可伸长。取，下列说法中正确的是（　　） A. C到达最低点时，速度大小为 B. A、B两木块分离时，木块A速度大小为 C. C由静止释放到最低点的过程中，木块A移动的距离为 D. C经过最低点后继续上升的最大高度为 【答案】ACD 【解析】 【详解】AB．球C到达最低点时，木块A、B分离且A、B速度相同，对系统，由水平方向动量守恒有 由机械能守恒有 联立解得，，A正确，B错误； C．由人船模型，系统水平方向有 位移大小关系 联立解得 ，C正确； D．A、B两木块分离后，以A、C为研究对象，当C到达最高点时，A、C在水平方向共速，设速度为，A、C在水平方向动量守恒，则 由机械能守恒定律有 联立解得，D正确。 故选ACD。 二、非选择题（本题共5小题，共54分） 11. 某同学为了验证楞次定律，利用实验室中的器材，制作了简易的实验装置，如图甲所示，将线圈套在长玻璃管上，线圈的两端与电流传感器（可看作理想电流表）相连。将强磁铁（N极向下）从长玻璃管上端由静止释放，磁铁下落过程中将穿过线圈。实验观察到如图乙所示的感应电流随时间变化的图像。 （1）从俯视角度看线圈，在t1~t2时间内通过线圈电流方向为___________（顺时针、逆时针）。 （2）若将磁铁两极翻转后重复实验，流进电流表电流方向___________（会、不会）发生变化。 （3）若将线圈的位置不变，匝数加倍，让同一磁铁从同一位置下落，电脑图像中显示有电流的时间区间___________（会、不会）变长。 【答案】（1）逆时针 （2）会 （3）会 【解析】 【小问1详解】 强磁铁释放后穿过线圈的磁场先向下增强后向下减弱，则穿过线圈的磁通量先向下增加后向下减少，由楞次定律和安培定则知，从俯视角度看线圈，线圈中电流先沿逆时针方向后沿顺时针方向，结合图乙知，在时间内通过线圈电流方向为逆时针。 【小问2详解】 将磁铁两极翻转后重复实验，此时穿过线圈的磁场先向上增强后向上减弱，则穿过线圈的磁通量先向上增加后向上减少，由楞次定律和安培定则知，从俯视角度看线圈，线圈中电流先沿顺时针方向后沿逆时针方向，可见流进电流表电流方向会发生变化。 【小问3详解】 若将线圈的位置不变，匝数加倍，让同一磁铁从同一位置下落，磁铁所受的磁场力阻力增大，磁铁运动的加速度减小，同一位置的速度变小，则发生相同的位移所用的时间变长，可见电脑图像中显示有电流的时间区间会变长。 12. 了解地球表面重力加速度的分布，对地球物理学、航空航天技术及大地测量等领域都有十分重要的意义。某实验小组的同学做“用单摆测重力加速度”的实验： （1）以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有（　　） A. 摆线要选择细些、伸缩性尽量小些、适当长一些的 B. 为了使摆的周期大一些，以方便测量，开始拉开摆球时，应使摆角大一些 C. 为保证摆球摆动时摆长不变，应用夹子夹住摆线上端 D. 拉开摆球，在释放摆球的同时开始计时，当摆球回到开始位置时停止计时，此时间间隔∆t即为单摆周期T （2）实验中，测量不同摆长及对应的周期，用多组实验数据做出摆长与周期平方的图像如图乙所示，则重力加速度的大小为__________m/s2（π2取9.86，结果保留三位有效数字。 （3）另一名同学不小心，每次都把小球直径当作半径来计算摆长，由此得到的L-T2图像是图丙中的__________（选填“①”“②”或“③”），该同学测得的重力加速度与真实值相比__________（选填“偏大“偏小”或“不变”）。 【答案】（1）AC （2）9.86 （3） ①. ③ ②. 不变 【解析】 【小问1详解】 A．为了减小实验误差和摆线对实验的影响，摆线选择细些、伸缩性尽量小些、适当长一些的，故A正确； B．可以通过适当增加摆长来增大单摆的周期，但摆角不能过大，不能超过5°，故B错误； C．为保证摆球摆动时摆长不变，应用夹子夹住摆线上端，故C正确； D．在摆球摆动至平衡位置时开始计时，且记录摆球摆动若干次全振动的总时间，再计算单摆的周期，以减小实验误差，故D错误。 故选AC。 【小问2详解】 根据单摆周期公式 可得 从图像中可知斜率 解得 【小问3详解】 [1]根据单摆的周期公式可得 所以 即L-T2图像纵轴截距为正，图像为③； [2]图像斜率仍为，对重力加速度的测量无影响。 13. 如图所示，一透明半圆柱体的截面半径为R，ab为直径，O为圆心。一束单色光从a点入射，在ab边上的入射角为（未知），恰好在圆弧面上发生两次全反射，最后从b点射出。已知光在真空中的传播速度为c。求： （1）透明半圆柱体对该单色光的折射率n和； （2）该单色光从a点到b点的传播时间t。 【答案】（1）， （2） 【解析】 【小问1详解】 光路图如图所示 根据对称性，单色光在柱面上发生全反射时临界角，则 解得 根据几何关系可知，单色光从点入射时折射角，根据折射定律 解得 【小问2详解】 根据几何关系可知，单色光在半圆柱体中的传播路程 传播速度 传播时间 14. 质量分别为mA=1kg、mB=3kg的A、B两物体按图示放置在水平面上，其中A紧靠墙壁，A、B由质量不计的轻弹簧相连。现对B物体缓慢施加一个向左的推力，使A、B之间弹簧被压缩，该力做的功W=6J，之后突然撤去向左的推力解除压缩。不计一切摩擦。求： （1）A离开墙壁之后弹簧的最大弹性势能； （2）A、B都运动后，B速度的最小值。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 依题意，压缩弹簧时，推力做的功全部转化为弹簧的弹性势能有 由能量守恒定律有 物体离开墙壁后，当、共速时，弹簧弹性势能最大 对物体A、B和弹簧，以水平向右为正，由动量守恒定律有 由能量守恒定律有 解得 【小问2详解】 当弹簧第一次恢复原长时，物体的速度为零，物体离开墙后，弹簧被拉长， A物体在弹簧的作用下速度逐渐增大，物体的速度逐渐减小，当弹簧第二次恢复原长时，达到最大速度，的速度减小到最小值 在此过程中，对物体A、B和弹簧，由动量守恒定律有 由能量守恒定律有 解得 15. 如图所示，倾角的光滑金属倾斜导轨与水平光滑金属导轨通过光滑绝缘圆弧轨道平滑连接，导轨间距均为，上端连有的电阻，虚线的上方有一面积、平行轨道平面的圆形磁场区域（磁场方向垂直该区域，图中未画出），虚线下方有垂直轨道平面、磁感应强度的磁场，水平轨道上垂直导轨放置一质量、电阻为的金属杆，处于垂直轨道平面、磁感应强度的匀强磁场中。在圆形磁场区域的磁感应强度从均匀减小到0的过程中，将质量为、电阻为的金属杆垂直金属轨道无初速度释放在磁场中，恰能静止，直到圆形区域磁场消失，此后金属杆沿倾斜轨道下滑后达到最大速度，然后继续下滑，进入水平轨道。不计空气阻力和金属轨道电阻，绝缘圆弧轨道很短且其所在位置没有磁场，整个过程中，金属杆与金属轨道接触良好，且保持垂直，重力加速度，。求： （1）圆形磁场区域磁感应强度的变化率的大小； （2）金属杆下滑到最大速度的过程中，电阻上产生的热量； （3）金属杆放置的位置至少距离斜面底端多远，才能避免两根金属杆相撞？ 【答案】（1）6.75T/s （2）1.671J （3）0.54m 【解析】 【小问1详解】 回路产生的感应电动势 感应电流 对导体棒ab则 联立解得 【小问2详解】 ab达到最大速度时满足 解得 由能量关系可知 解得 【小问3详解】 ab进入水平轨道，对两棒系统由动量守恒 解得v=0.9m/s 对cd由动量定理 其中 解得 金属杆放置的位置至少距离斜面底端0.54m才能避免两根金属杆相撞。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $