精品解析：广东汕头金中海湾学校2025-2026学年高二下学期阶段考试Ⅰ物理试卷

2024级高二第二学期阶段考试 Ⅰ 物理科试卷 一、单选题（本题共7小题，每小题4分，共28分。） 1. 关于如图所示的说法中，下列说法正确的是（　　） A. 图甲，竖直的肥皂膜看起来是一条条水平彩色横纹，是由于光的衍射现象 B. 图乙，用白光照射不透明的小圆盘，在圆盘阴影中心出现亮斑是光的折射现象 C. 图丙，a、b光通过同一装置的干涉条纹，a光波长大于b光波长 D. 图丁，通过分析超声波与反射波频率的变化就能知道血流速度的方法俗称“彩超”，利用了超声波的多普勒效应 2. 石径伞花点缀，长阶苔色新匀。微雨时分，下落的雨滴受到空气阻力作用，阻力大小与下落速度成正比。在雨滴由静止开始竖直下落的过程中，其下落高度h、速度、加速度a和机械能E随时间变化的图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 3. 图（a）和图（b）是关于布朗运动和扩散现象的两幅图，下列叙述正确的是（　　） A. 扩散现象的快慢仅和温度有关 B. 扩散现象的成因是分子间存在斥力 C. 图（a）说明布朗运动是由微粒在液体中受到液体分子撞击引起的 D. 布朗运动是液体分子的运动，它说明分子永不停息地做无规则运动 4. 交流发电机产生的感应电动势如图所示，通过自耦变压器给一电阻R供电，不计发电机内阻。下列说法正确的是（　　） A. 改变滑片P的位置可以使电压表的示数为12V B. 通过电阻R的电流方向每秒钟改变10次 C. t=0.05s时发电机线圈平面与磁场方向垂直 D. 自耦变压器滑片P向上滑动时，电阻R热功率增大 5. 如图为等离子球，其外部由高强度透明玻璃球壳构成，球内充有稀薄惰性气体，中央设有球状电极。通电后，在电极周围分布着类似于点电荷产生的电场，球内气体受到强电场的电离作用会产生辐射状的辉光。当站在大地上的人用手触碰球体表面时，在电极与手指之间形成强电场集中区，辉光在此区域产生并可跟随手移动，产生交互效果。关于通电后的等离子球下列说法正确的是（　　） A. 球内各处电势为0 B. 球内到电极距离相等的点电场强度相同 C. 用手触摸球体表面时，没有电流从人体流过 D. 用手触摸球体表面时，电极与手指间的气体更易被电离 6. 为了使灵敏电流计的指针在零刻度附近快速停下，实验小组的同学利用“电磁阻尼”来实现。他们设计了如图所示的甲、乙两种方案。甲方案：在指针转轴上装上扇形闭合铝框，磁场位于铝框中间；乙方案：在指针转轴上装上扇形铝板，磁场位于铝板中间。下列说法正确的是（　　） A. 铝框更轻，因此甲方案更合理 B. 甲方案中，铝框小幅度摆动时也会产生感应电流 C. 乙方案中，铝板摆动时会产生涡流，将机械能转化为电能 D. 乙方案中，将整块的导体板分割成多块，阻尼效果更好 7. 一列简谐横波在时的波形图如图甲所示，是介质中的两个质点，图乙是质点Q的振动图像。关于该简谐波，下列说法正确的是（　　） A. 波速为 B. 时，质点P正向上运动 C. 一定时间后，质点P将会运动到Q的位置 D. 在内，质点P运动的总路程为A 二、多选题（本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 8. 图甲为名叫“弹簧公仔”的玩具，其底座固定在水平地面上，忽略空气阻力及轻弹簧的质量，可将玩具的头部与轻弹簧构建为图乙所示的竖直弹簧振子模型。现将物块A从弹簧处于原长的位置由静止释放，物块A将沿竖直方向做简谐运动。已知物块A的质量为m，轻弹簧的劲度系数为k，重力加速度为g，弹簧始终在弹性限度内，下列说法正确的是（　　） A. 物块A的振动属于受迫振动 B. 物块A做简谐运动的回复力由重力与弹力的合力提供 C. 物块A运动到最低点时，加速度的大小为g D. 物块A运动到最低点时，弹簧的弹性势能为 9. 如图甲，在圆柱形刚性水泥筒内部，小朋友用力将足球从最低点向前（图乙中为向左）踢出，足球在竖直圆形轨道内经最高点运动一周后，在图示位置离开轨道，恰好在轨道截面圆心点落入书包。足球的运动轨迹如图乙，图中虚线为足球的运动轨迹。若足球质量为，圆形轨迹半径为，忽略空气阻力的影响，以下分析正确的是（　　） A. 足球经过最高点的速度一定不小于 B. 足球从踢出开始恰好沿轨道运动一周的过程中，重力的冲量为0 C. 足球从踢出到离开轨道前机械能守恒 D. 足球离开轨道在空中运动时一直处于失重状态 10. 某射击馆进行防弹性能测试，简化模型如图所示。在水平测试导轨上，静置着两个可自由滑动的靶盒A、B，质量分别为、，测试人员用步枪发射一颗质量为的子弹，子弹沿水平方向以初速度射向靶盒A击中并穿过靶心，随后又击中靶盒B，并嵌在B中。最终靶盒A、B以相同的速度沿导轨匀速运动。假设轨道足够长，子弹全程做直线运动且与靶盒A、B的作用时间极短，靶盒A被击穿后质量不变，忽略空气阻力与导轨摩擦，下列说法正确的是（　　） A. 子弹击穿靶盒A的过程中，子弹与靶盒A组成的系统在水平方向上动量守恒 B. 最终两靶盒匀速运动的速度为 C. 系统在整个过程中损失的机械能为 D. 若仅增加靶盒B的质量重复该测试，则最终靶盒A、B会发生碰撞 三、非选择题 （共54分，考生根据要求作答。） 11. 在“测量金属丝的电阻率”实验中，金属丝的电阻Rx约为5Ω。 （1）用螺旋测微器测量金属丝直径，如图1所示，测量值_____mm。 （2）张同学用图2所示的电路测量一段金属丝Rx的电阻。为测量金属丝的电阻，实验中提供的器材有开关、若干导线及下列器材： A.电源（电动势为3V） B.电压表（量程0~3V，内阻约3kΩ） C.电流表（量程0~0.6A，内阻约0.125Ω） D.滑动变阻器（0~5Ω，额定电流2A） E.滑动变阻器（0~100Ω，额定电流0.6A） 滑动变阻器应选择_____（选填“D”、“E”）；为使测量结果尽量准确，应将c点与_____点（选填“a”、“b”）连接。不考虑偶然误差，由于电表的实际内阻不可忽略，则电阻的测量值比真实值________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 12. 王同学设计了一个用拉力传感器进行“测量重力加速度”的实验。将一个特殊的量角器竖直固定在支架上，量角器的零刻线与竖直杆对齐，圆心固定一个拉力传感器，并与电脑相连接（图中未画出），将不可伸长的细线一端固定在拉力传感器上，悬点刚好与量角器的圆心重合，另一端与小钢球相连，就构成了可测拉力的单摆，如图甲所示。 （1）用游标卡尺测出小钢球直径，结果如图乙所示。则其直径D=______mm； （2）让小钢球以较小的角度在竖直平面内摆动，从计算机中得到拉力大小随时间变化的关系图像如图丙，则小球摆动的周期为T=______s（保留两位有效数字）； （3）该同学测出该单摆的摆线长为L，则重力加速度的表达式为g=______（用物理量T、L、D表示）； （4）庄同学想利用此装置完成“验证机械能守恒定律”的实验。实验步骤如下： i.将小钢球向左拉到某一高度，悬线伸直并与量角器平面平行，记录悬线处量角器的示数； ii.由静止释放小钢球，小钢球摆动过程中传感器的最大示数为F； iii.多次改变悬线与竖直方向的初始夹角，得到多组及其对应的传感器最大示数F。 整理数据，做出图像，若小钢球下摆过程中机械能守恒，则图线为一条倾斜直线，且斜率的绝对值______（用m、g表示）。 13. 如图所示，半球形玻璃砖的截面是圆心为O，半径为R的半圆，一束细激光束垂直于半圆直径上的A点射入玻璃砖，在半圆弧上恰好发生全反射。激光束在圆弧面发生两次全反射后从直径上的B点射出，且出射光线与入射光线方向相反。已知A、B两点间的距离为，真空中的光速为。求： （1）此玻璃砖的折射率n； （2）激光束从射入玻璃砖到射出玻璃砖的时间t。 14. 如图甲，两根相距的无限长的平行光滑金属导轨固定放置，导轨平面与水平面的夹角为。导轨间区域存在垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为。将导轨与阻值为的电阻、开关S、内阻不计的直流恒压电源相连，质量的导体棒ab（接入电路部分的阻值也为）与导轨垂直且接触良好。0时刻开始开关S闭合，导体棒处于静止状态；在时断开S，导体棒沿导轨由静止下滑，在时刚好达到最大速度，导体棒速度随时间变化的图像如图乙所示。假设导体棒下滑过程中始终与轨道垂直，除导体棒ab和定值电阻R外，其余电阻均不计，重力加速度大小g取。求： （1）导体棒ab速度能达到的最大值； （2）时间内通过导体棒的电荷量。 15. 如图，M、Q、N为相互平行的竖直平面，间距均为L，在N上建立xOy直角坐标系，x轴水平。处有一粒子源，连线垂直于竖直平面。MQ间区域有沿x轴正方向的匀强磁场，磁感应强度大小为B，QN间区域有沿x轴正方向的匀强电场，电场强度大小为E。粒子源发出速率为v的正电粒子，粒子沿方向运动，经磁场偏转通过Q平面时，其速度方向与夹角为，再经电场偏转通过N平面上的P点（图中未标出）。忽略粒子间相互作用及粒子重力，求： （1）粒子的电荷量与质量之比； （2）粒子从Q运动到N的时间； （3）P点的坐标（x，y）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024级高二第二学期阶段考试 Ⅰ 物理科试卷 一、单选题（本题共7小题，每小题4分，共28分。） 1. 关于如图所示的说法中，下列说法正确的是（　　） A. 图甲，竖直的肥皂膜看起来是一条条水平彩色横纹，是由于光的衍射现象 B. 图乙，用白光照射不透明的小圆盘，在圆盘阴影中心出现亮斑是光的折射现象 C. 图丙，a、b光通过同一装置的干涉条纹，a光波长大于b光波长 D. 图丁，通过分析超声波与反射波频率的变化就能知道血流速度的方法俗称“彩超”，利用了超声波的多普勒效应 【答案】D 【解析】 【详解】A．图甲竖直的肥皂膜看起来是一条条水平彩色横纹，是由于光的干涉产生的，故A错误； B．图乙用白光照射不透明的小圆盘，在圆盘阴影中心出现一个亮斑是光的衍射现象，故B错误； C．图丙，a、b光通过同一装置的干涉条纹，a光的条纹间距小于b光，根据可知a光波长小于b光波长，故C错误； D．图丁，当超声波遇到运动的物体时，反射回来的超声波频率会发生变化，根据这个频率变化可以知道血管内血液流速情况等，利用了超声波的多普勒效应，故D正确。 故选D。 2. 石径伞花点缀，长阶苔色新匀。微雨时分，下落的雨滴受到空气阻力作用，阻力大小与下落速度成正比。在雨滴由静止开始竖直下落的过程中，其下落高度h、速度、加速度a和机械能E随时间变化的图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】ABC．由题意可知雨滴受到空气阻力大小与其下落的速度大小成正比，即空气阻力 对雨滴由牛顿第二定律有 雨滴从静止开始下落，速度v逐渐增大，则加速度a逐渐减小，若雨滴下落的高度足够大，加速度可能减小为零，即速度先增大，之后可能不变，图像的斜率表示速度，所以图像的斜率先增加可能之后不变，图像的斜率表示加速度，所以图像的斜率减小，故A正确，BC错误； D．阻力一直做负功，根据功能关系可知雨滴的机械能减小，故D错误。 故选A。 3. 图（a）和图（b）是关于布朗运动和扩散现象的两幅图，下列叙述正确的是（　　） A. 扩散现象的快慢仅和温度有关 B. 扩散现象的成因是分子间存在斥力 C. 图（a）说明布朗运动是由微粒在液体中受到液体分子撞击引起的 D. 布朗运动是液体分子的运动，它说明分子永不停息地做无规则运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．扩散现象的快慢不仅与温度有关，还与物质种类、浓度差等因素有关，故A错误； B．扩散现象根本原因是分子不停地进行无规则热运动，而非因为分子间存在斥力，故B错误； C．根据布朗运动产生的原因分析，可知图（a）能说明布朗运动是由微粒在液体中受到液体分子撞击引起的，故C正确； D．布朗运动是悬浮在液体中的微小颗粒所表现出的无规则运动，不是液体分子的运动，故D错误。 故选C。 4. 交流发电机产生的感应电动势如图所示，通过自耦变压器给一电阻R供电，不计发电机内阻。下列说法正确的是（　　） A. 改变滑片P的位置可以使电压表的示数为12V B. 通过电阻R的电流方向每秒钟改变10次 C. t=0.05s时发电机线圈平面与磁场方向垂直 D. 自耦变压器滑片P向上滑动时，电阻R热功率增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．由正弦式交流电的图像可知，电动势的最大值为 则电动势有效值为 即电压表的示数为，故A错误； B．由正弦式交流电的图像可知，周期为0.2s，一个周期电流方向改变两次，则发电机线圈中电流方向每秒钟改变10次，故B正确； C．由正弦式交流电的图像可知，在时，电动势最大，此时磁通量变化率最大，磁通量为零，则发电机线圈平面与磁场方向平行，故C错误； D．自耦变压器滑片P向上滑动时，原线圈匝数增大，根据 可知，电阻R两端电压减小，根据 可知电阻R热功率减小，故D错误。 故选B。 5. 如图为等离子球，其外部由高强度透明玻璃球壳构成，球内充有稀薄惰性气体，中央设有球状电极。通电后，在电极周围分布着类似于点电荷产生的电场，球内气体受到强电场的电离作用会产生辐射状的辉光。当站在大地上的人用手触碰球体表面时，在电极与手指之间形成强电场集中区，辉光在此区域产生并可跟随手移动，产生交互效果。关于通电后的等离子球下列说法正确的是（　　） A. 球内各处电势为0 B. 球内到电极距离相等的点电场强度相同 C. 用手触摸球体表面时，没有电流从人体流过 D. 用手触摸球体表面时，电极与手指间的气体更易被电离 【答案】D 【解析】 【详解】AB．通电后，在电极周围分布着类似于点电荷产生的电场，沿电场线方向电势逐渐降低，可知球内各处电势不相等且不为0；球内到电极距离相等的点电场强度大小相同，方向不同，故AB错误； C．用手触摸球时，人体的电势为零，玻璃球壳的电势不为零，所以会有电流从手流过，故C错误； D．在电极与手指之间形成强电场集中区，电场强度大，可知电极与手指间的气体更易被电离，故D正确。 故选D。 6. 为了使灵敏电流计的指针在零刻度附近快速停下，实验小组的同学利用“电磁阻尼”来实现。他们设计了如图所示的甲、乙两种方案。甲方案：在指针转轴上装上扇形闭合铝框，磁场位于铝框中间；乙方案：在指针转轴上装上扇形铝板，磁场位于铝板中间。下列说法正确的是（　　） A. 铝框更轻，因此甲方案更合理 B. 甲方案中，铝框小幅度摆动时也会产生感应电流 C. 乙方案中，铝板摆动时会产生涡流，将机械能转化为电能 D. 乙方案中，将整块的导体板分割成多块，阻尼效果更好 【答案】C 【解析】 【详解】AB．甲方案中，当指针偏转角度较小时，铝框中磁通量不变，不能产生感应电流，起不到电磁阻尼的作用，指针不能很快停下，因此，乙方案更合理，故AB错误。 C．乙方案中，铝板摆动时，扇形铝板的半径切割磁感线，在铝板内产生涡流，起电磁阻尼的作用，指针能很快停下来，将机械能转化为电能，故C正确； D．乙方案中，将整块的导体板分割成多块，减小了涡流，阻尼效果变差，故D错误。 故选C。 7. 一列简谐横波在时的波形图如图甲所示，是介质中的两个质点，图乙是质点Q的振动图像。关于该简谐波，下列说法正确的是（　　） A. 波速为 B. 时，质点P正向上运动 C. 一定时间后，质点P将会运动到Q的位置 D. 在内，质点P运动的总路程为A 【答案】B 【解析】 【详解】AB．由题图甲可以看出，该波的波长为，由题图乙可以看出周期为 波速为 当时，Q点向上运动，结合题图甲根据“上下坡”法可得波沿x轴负方向传播，可知质点P正向上运动，故A错误，B正确； C．波沿x轴负方向传播，而质点P只会上下振动，不会运动到Q的位置，故C错误； D．波在时的波形图如图甲所示，可知质点P的振动方程为 又角速度为 可得 可得时， 时， 振动方向一直向上，可知质点P运动的总路程为，故D错误。 故选B。 二、多选题（本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 8. 图甲为名叫“弹簧公仔”的玩具，其底座固定在水平地面上，忽略空气阻力及轻弹簧的质量，可将玩具的头部与轻弹簧构建为图乙所示的竖直弹簧振子模型。现将物块A从弹簧处于原长的位置由静止释放，物块A将沿竖直方向做简谐运动。已知物块A的质量为m，轻弹簧的劲度系数为k，重力加速度为g，弹簧始终在弹性限度内，下列说法正确的是（　　） A. 物块A的振动属于受迫振动 B. 物块A做简谐运动的回复力由重力与弹力的合力提供 C. 物块A运动到最低点时，加速度的大小为g D. 物块A运动到最低点时，弹簧的弹性势能为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．物块A的振动属于简谐运动,故A错误； B．物块A做简谐运动的回复力由重力与弹力的合力提供,故B正确； C．现将物块A从弹簧处于原长的位置由静止释放，此时物块所在位置为最高点，加速度大小为g，根据简谐运动的对称性，当物块A运动到最低点时，加速度的大小也为g，故C正确； D．物块A运动到最低点时，由 弹簧的弹性势能为 联立解得，故D错误。 故选BC 。 9. 如图甲，在圆柱形刚性水泥筒内部，小朋友用力将足球从最低点向前（图乙中为向左）踢出，足球在竖直圆形轨道内经最高点运动一周后，在图示位置离开轨道，恰好在轨道截面圆心点落入书包。足球的运动轨迹如图乙，图中虚线为足球的运动轨迹。若足球质量为，圆形轨迹半径为，忽略空气阻力的影响，以下分析正确的是（　　） A. 足球经过最高点的速度一定不小于 B. 足球从踢出开始恰好沿轨道运动一周的过程中，重力的冲量为0 C. 足球从踢出到离开轨道前机械能守恒 D. 足球离开轨道在空中运动时一直处于失重状态 【答案】AD 【解析】 【详解】A．足球经过最高点时，有 可得，故A正确； B．足球从踢出开始恰好沿轨道运动一周的过程中经历了一段时间，故重力的冲量，故B错误； C．足球从踢出到离开轨道前，由于存在摩擦阻力做功，机械能不守恒，故C错误； D．足球离开轨道在空中运动时，只受重力作用，有竖直向下的自由落体加速度，故一直处于失重状态，故D正确。 故选AD。 10. 某射击馆进行防弹性能测试，简化模型如图所示。在水平测试导轨上，静置着两个可自由滑动的靶盒A、B，质量分别为、，测试人员用步枪发射一颗质量为的子弹，子弹沿水平方向以初速度射向靶盒A击中并穿过靶心，随后又击中靶盒B，并嵌在B中。最终靶盒A、B以相同的速度沿导轨匀速运动。假设轨道足够长，子弹全程做直线运动且与靶盒A、B的作用时间极短，靶盒A被击穿后质量不变，忽略空气阻力与导轨摩擦，下列说法正确的是（　　） A. 子弹击穿靶盒A的过程中，子弹与靶盒A组成的系统在水平方向上动量守恒 B. 最终两靶盒匀速运动的速度为 C. 系统在整个过程中损失的机械能为 D. 若仅增加靶盒B的质量重复该测试，则最终靶盒A、B会发生碰撞 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．对子弹与靶盒A组成的系统，水平方向合力为零，可知子弹击穿靶盒A的过程中，子弹与靶盒A组成的系统在水平方向上动量守恒，故A正确； B．最终靶盒A、B以相同的速度沿导轨匀速运动，设为，对子弹与靶盒A、B组成的系统水平方向动量守恒，有 可得最终两靶盒匀速运动的速度为，故B错误； C．根据能量守恒有 可得系统在整个过程中损失的机械能为，故C正确； D．若仅增加靶盒B的质量重复该测试，可知靶盒A的速度保持不变，子弹穿出靶盒A的速度不变，子弹击中靶盒B，并嵌在B中，有 增大，可知减小，即靶盒B的速度小于靶盒A的速度，可知最终靶盒A、B会发生碰撞，故D正确。 故选ACD。 三、非选择题 （共54分，考生根据要求作答。） 11. 在“测量金属丝的电阻率”实验中，金属丝的电阻Rx约为5Ω。 （1）用螺旋测微器测量金属丝直径，如图1所示，测量值_____mm。 （2）张同学用图2所示的电路测量一段金属丝Rx的电阻。为测量金属丝的电阻，实验中提供的器材有开关、若干导线及下列器材： A.电源（电动势为3V） B.电压表（量程0~3V，内阻约3kΩ） C.电流表（量程0~0.6A，内阻约0.125Ω） D.滑动变阻器（0~5Ω，额定电流2A） E.滑动变阻器（0~100Ω，额定电流0.6A） 滑动变阻器应选择_____（选填“D”、“E”）；为使测量结果尽量准确，应将c点与_____点（选填“a”、“b”）连接。不考虑偶然误差，由于电表的实际内阻不可忽略，则电阻的测量值比真实值________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 【答案】（1）6.970##6.968##6.969##6.971##6.972 （2） ①. D ②. a ③. 偏小 【解析】 【小问1详解】 螺旋测微器的精度为，可知测量值 【小问2详解】 [1]为使测量结果尽量准确，金属丝的电压从零开始增大，滑动变阻器采用分压式接法，为了便于调节，滑动变阻器应选用D。 [2]因为 为小电阻，为了减小误差，所以电流表采用外接法，即应将c点与a点连接； [3]分析电路，电压的测量是准确的，但是电压表的分流导致电流表的测量值大于真实值，根据欧姆定律可知，待测电阻的测量值比真实值偏小。 12. 王同学设计了一个用拉力传感器进行“测量重力加速度”的实验。将一个特殊的量角器竖直固定在支架上，量角器的零刻线与竖直杆对齐，圆心固定一个拉力传感器，并与电脑相连接（图中未画出），将不可伸长的细线一端固定在拉力传感器上，悬点刚好与量角器的圆心重合，另一端与小钢球相连，就构成了可测拉力的单摆，如图甲所示。 （1）用游标卡尺测出小钢球直径，结果如图乙所示。则其直径D=______mm； （2）让小钢球以较小的角度在竖直平面内摆动，从计算机中得到拉力大小随时间变化的关系图像如图丙，则小球摆动的周期为T=______s（保留两位有效数字）； （3）该同学测出该单摆的摆线长为L，则重力加速度的表达式为g=______（用物理量T、L、D表示）； （4）庄同学想利用此装置完成“验证机械能守恒定律”的实验。实验步骤如下： i.将小钢球向左拉到某一高度，悬线伸直并与量角器平面平行，记录悬线处量角器的示数； ii.由静止释放小钢球，小钢球摆动过程中传感器的最大示数为F； iii.多次改变悬线与竖直方向的初始夹角，得到多组及其对应的传感器最大示数F。 整理数据，做出图像，若小钢球下摆过程中机械能守恒，则图线为一条倾斜直线，且斜率的绝对值______（用m、g表示）。 【答案】（1）9.3 （2）2.0 （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 根据游标卡尺的读数规律可知，该读数为 【小问2详解】 当小钢球摆至最高点时，拉力达到最小值，由于相邻拉力最小值位置经历时间为半个周期，根据图丙有 解得T=2.0s 【小问3详解】 摆长 根据单摆周期公式有 结合上述解得 【小问4详解】 对小钢球进行分析，根据动能定理有 小钢球摆动到最低点，传感器达到最大示数，根据牛顿第二定律有 解得 则斜率的绝对值 13. 如图所示，半球形玻璃砖的截面是圆心为O，半径为R的半圆，一束细激光束垂直于半圆直径上的A点射入玻璃砖，在半圆弧上恰好发生全反射。激光束在圆弧面发生两次全反射后从直径上的B点射出，且出射光线与入射光线方向相反。已知A、B两点间的距离为，真空中的光速为。求： （1）此玻璃砖的折射率n； （2）激光束从射入玻璃砖到射出玻璃砖的时间t。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由下图，根据对称性可知 由几何关系可知 解得 玻璃砖对该激光束的折射率 【小问2详解】 激光束在玻璃砖中的速度 激光束从射入玻璃砖到射出玻璃砖的时间为 14. 如图甲，两根相距的无限长的平行光滑金属导轨固定放置，导轨平面与水平面的夹角为。导轨间区域存在垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为。将导轨与阻值为的电阻、开关S、内阻不计的直流恒压电源相连，质量的导体棒ab（接入电路部分的阻值也为）与导轨垂直且接触良好。0时刻开始开关S闭合，导体棒处于静止状态；在时断开S，导体棒沿导轨由静止下滑，在时刚好达到最大速度，导体棒速度随时间变化的图像如图乙所示。假设导体棒下滑过程中始终与轨道垂直，除导体棒ab和定值电阻R外，其余电阻均不计，重力加速度大小g取。求： （1）导体棒ab速度能达到的最大值； （2）时间内通过导体棒的电荷量。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由分析可知，断开开关S后，导体棒向下做变加速运动，当导体棒匀速运动时，其速度有最大值，设最大速度为，且当导体棒达到最大速度时，产生的电动势为，电路中的电流为，则对导体棒进行受力分析，由平衡条件有 根据法拉第电磁感应定律有 根据闭合电路欧姆定律有 代入数据联立解得 【小问2详解】 时间内，导体棒处于静止状态，由平衡条件有 解得此时通过导体棒的电流为 则该过程导体棒内通过的电荷量为 时间内，导体棒做变速运动，对其列动量定理方程有 该过程导体棒内通过的电荷量为 代入数据联立解得 所以时间内通过导体棒的电荷量为 15. 如图，M、Q、N为相互平行的竖直平面，间距均为L，在N上建立xOy直角坐标系，x轴水平。处有一粒子源，连线垂直于竖直平面。MQ间区域有沿x轴正方向的匀强磁场，磁感应强度大小为B，QN间区域有沿x轴正方向的匀强电场，电场强度大小为E。粒子源发出速率为v的正电粒子，粒子沿方向运动，经磁场偏转通过Q平面时，其速度方向与夹角为，再经电场偏转通过N平面上的P点（图中未标出）。忽略粒子间相互作用及粒子重力，求： （1）粒子的电荷量与质量之比； （2）粒子从Q运动到N的时间； （3）P点的坐标（x，y）。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据题意可知，粒子在匀强磁场区域做匀速圆周运动，则 根据几何关系可知 联立可得 【小问2详解】 粒子进入匀强电场后，做类平抛运动，则 解得 【小问3详解】 粒子的横坐标为 所以 粒子的纵坐标为 所以 所以P点的坐标为（，）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $