精品解析：河南濮阳市油田第一中学2025-2026学年高二第二学期期中考试物理

2024级高二年级第二学期期中考试 物 理 （试卷满分：100分，考试时间：75分钟） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号；回答非选择题时，用0.5 mm的黑色字迹签字笔将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3．考试结束后，请将答题卡上交。 4．本卷主要命题范围：选择性必修第一、二册。 一、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，只有一项是符合题目要求的。 1. 如图所示为实验室中的恒温箱，箱门未关闭时会发出提示音。研究得知，门框内部电路中有一霍尔元件，通有由左向右的恒定电流I。箱门上对应位置有一磁铁，门关闭时磁铁产生的磁场方向垂直霍尔元件向里。已知霍尔元件中的载流子带负电，某时刻箱门处于关闭状态，下列说法正确的是（ ） A. 霍尔元件下表面电势低于上表面 B. 霍尔元件的作用是将电信号转换为磁信号 C. 打开箱门的过程中，霍尔元件上下两侧的电压将减小 D. 若仅减小霍尔元件中的电流I，则霍尔元件上下两侧电压增大 2. 如图所示的电路，L是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为0，A和B是两个相同的小灯泡。则下列说法正确的是（ ） A. 开关S闭合瞬间，灯泡A将立即变亮 B. 开关S闭合瞬间，灯泡B将缓慢变亮 C. 电路稳定后，开关S断开瞬间，灯泡A将立即熄灭 D. 电路稳定后，开关S断开瞬间，灯泡B将缓慢熄灭 3. 如图所示。将质量为m的小球悬挂在一轻质弹簧下端，静止后小球所在的位置为O点（图中未标出）。现将小球从O点向下拉至弹簧对小球的弹力大小为2mg（g为重力加速度），然后释放，已知小球在运动过程中弹簧始终在弹性限度内，不计空气阻力。则小球位于最高点时弹簧的弹力大小为（　　） A. 2mg B. 0 C. mg D. mg 4. 乌贼靠自身的漏斗状体管喷射海水推动身体运动，被称为“水中火箭”。如图所示，一只悬浮在水中的乌贼，当外套膜吸满水后，它的总质量为2kg，遇到危险时，通过短漏斗状的体管在极短时间内将水向后高速喷出，从而以40m/s的速度迅速逃窜，喷出水的质量为0.5kg，则喷出水的速度大小为（　　） A. 80m/s B. 120m/s C. 160m/s D. 200 m/s 5. 如图所示，理想变压器原线圈的a、b两端接正弦交变电源，副线圈电路中R0为定值电阻，R为滑动变阻器，电流表、电压表均为理想交流电表。已知滑动变阻器的总阻值小于R0，下列说法正确的是（ ） A. 若滑片P向上滑动，则电压表的示数变大 B. 若滑片P向上滑动，则电流表的示数变大 C. 若滑片P向下滑动，则R消耗的功率变小 D. 若滑片P向下滑动，则电压表的示数变化ΔU和电流表的示数变化ΔI的比值变大 6. 图甲为一列简谐横波在t=0.1s时刻的波形图，图乙为质点P的振动图像，下列说法正确的是（　　） A. 该波沿x轴正方向传播，波速为20m/s B. 0.1~0.45s内，质点P的路程为7m C. t=0.45s时，质点Q的位移为0.2m D. 若波源沿x轴正方向运动，在x=0处放一接收器，接收器接收到的波源频率可能为4Hz 7. 如图所示，光滑水平地面上有边长为L，质量为m，电阻为R的单匝矩形线框，在线框右侧有宽度为d的垂直纸面向里的匀强磁场（d<L，d大小未知），磁感应强度为B，线框以初速度v向右运动，线框左侧离开磁场时速度恰好为零，则下列说法错误的是（ ） A. 线框右侧刚离开磁场时，线框的速度小于 B. 运动全过程线框产生的热量为 C. 匀强磁场宽度d等于 D. 从运动开始到线框右侧离开磁场的过程中，通过线框的电荷量大小为 二、选择题：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. 对如图所示的示意图或实验装置，下列说法正确的是（ ） A. 图甲是小孔衍射的图样，也被称为“泊松亮斑” B. 图乙若只减小屏到挡板的距离L，则相邻亮条纹间距离将减小 C. 图丙是薄膜干涉的应用，若得到如图所示的条纹说明被检测工件表面平整 D. 图丁是佩戴特殊眼镜观看立体电影，利用了光的偏振现象 9. 如图所示，质量为，电荷量为的带负电粒子自静止开始，经板间的电场加速后，从A点垂直于磁场边界射入宽度为的匀强磁场中，该粒子离开磁场时的位置偏离入射方向的距离为。已知两板间的电压为，粒子的重力不计。则（　　） A. 极板中，M板的电势高 B. 带电粒子离开电场时的速度大小为 C. 带电粒子在磁场中做圆周运动的半径为 D. 匀强磁场的磁感应强度为 10. 如图所示，在光滑的水平面上静置一质量为的光滑半圆形轨道，半径为，最低点为C，A、B两点等高，现让一质量为的小滑块从A点由静止下滑，重力加速度为，则在运动过程 （　　） A. 轨道与滑块组成的系统动量守恒 B. 轨道与滑块组成的系统的机械能守恒 C. 轨道向左运动的最大距离为 D. 滑块运动的最低点C时对轨道的压力大小为 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 在“研究电磁感应现象”的实验中。 （1）为判断线圈绕向，可将灵敏电流计G与线圈M连接，如图甲所示。当电流从电流计G左端流入时，指针向左偏转。将磁体N极向下从线圈上方竖直插入M时，发现指针向右偏转。俯视线圈，其绕向为沿________（填“顺时针”或“逆时针”）由a端开始绕至b端。 （2）如图乙所示，如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向左偏了一下，那么合上开关S后，将A线圈迅速从B线圈拔出时，电流计指针将________；A线圈插入B线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向右移动时，电流计指针将________。（均填“向左偏”“向右偏”或“不偏转”） （3）在图乙中，某同学闭合开关后，第一次将滑动变阻器的触头从左端快速滑到右端，第二次将滑动变阻器的触头从左端慢慢滑到右端，发现电流计的指针摆动的幅度大小不同，第一次比第二次的幅度________（填“大”或“小”）。 12. 某同学要用双缝干涉测量某种单色光的波长，其实验装置如图甲所示. （1）图甲中虚线框位置的组件名称是__________，它的作用是获得___________光； （2）做实验时，该同学先将测量头的分划板中心刻度线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的刻度如图乙所示，读数为___________mm； （3）该同学接着转动手轮，当分划板中心刻度线与第6条亮纹中心对齐时，读数是17.332mm，已知装置中双缝间距为0.2mm，双缝到屏的距离是1.0m，则测得此单色光的波长为__________m（保留两位有效数字）； （4）在其他条件不变的情况下，仅将光的波长换成较大的做实验，则光屏上相邻两亮条纹的中心间距_________（填“变大”“变小”或“不变”）. 13. 如图所示为交流发电机示意图，匝数匝的矩形线圈，边长分别为10cm和20cm，内阻为5Ω，在磁感应强度的匀强磁场中绕轴以的角速度匀速转动，线圈和外部20Ω的电阻R相连接，已知线圈绕轴转动，求： （1）开关S闭合后，电压表和电流表示数； （2）电阻R上所消耗的电功率是多少？ 14. 如图所示，MN、PQ是两根足够长的光滑平行金属导轨，导轨间距，导轨所在平面与水平面的夹角，M、P间接有的电阻，范围足够大的匀强磁场垂直导轨所在平面向上，磁感应强度大小。长度与导轨间距相等，质量、阻值的金属棒放在两导轨上，在大小为1.8N，方向平行于导轨向上的恒定拉力F作用下。从静止开始向上运动。已知金属棒与导轨始终垂直并保持良好接触，导轨足够长且电阻不计，取重力加速度。求： （1）当金属棒的速度大小时，金属棒的加速度大小a； （2）若金属棒向上的位移大小前，金属棒已经进入匀速运动状态，则金属棒从开始运动到位移大小的过程中R上产生的焦耳热。 15. 如图甲所示，质量为、半径的光滑圆弧轨道放置在光滑水平面上，B为轨道的最低点，B点右侧紧挨圆弧轨道放置一足够长的长木板，长木板质量，上表面粗糙，与B点的高度差为0.2m。质量的物块（可视为质点）从圆弧最高点A由静止释放，物块落在木板上时水平方向速度不变，竖直方向速度变为0，重力加速度，求： （1）若将圆弧轨道锁定，物块最终的速度大小； （2）若解除圆弧轨道的锁定，物块与长木板上表面间的动摩擦因数，从释放物块到物块刚刚匀速时圆弧轨道的位移大小； （3）若解除圆弧轨道的锁定并在长木板上表面铺上一种特殊材料（质量不计），其动摩擦因数从物块落点位置开始向右随与该点距离均匀变化，如图乙所示，物块落到长木板上后与长木板的相对位移大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024级高二年级第二学期期中考试 物 理 （试卷满分：100分，考试时间：75分钟） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号；回答非选择题时，用0.5 mm的黑色字迹签字笔将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3．考试结束后，请将答题卡上交。 4．本卷主要命题范围：选择性必修第一、二册。 一、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，只有一项是符合题目要求的。 1. 如图所示为实验室中的恒温箱，箱门未关闭时会发出提示音。研究得知，门框内部电路中有一霍尔元件，通有由左向右的恒定电流I。箱门上对应位置有一磁铁，门关闭时磁铁产生的磁场方向垂直霍尔元件向里。已知霍尔元件中的载流子带负电，某时刻箱门处于关闭状态，下列说法正确的是（ ） A. 霍尔元件下表面电势低于上表面 B. 霍尔元件的作用是将电信号转换为磁信号 C. 打开箱门的过程中，霍尔元件上下两侧的电压将减小 D. 若仅减小霍尔元件中的电流I，则霍尔元件上下两侧电压增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．电流由左向右，载流子带负电，因此负电荷运动方向为由右向左，磁场垂直元件向里，根据左手定则，负电荷受到的洛伦兹力向上，负电荷聚集在上表面，下表面带正电，因此下表面电势高于上表面，故A错误； B．霍尔元件的作用是感应磁场，将磁信号转换为电信号，故B错误； C．当载流子受力平衡时，电压稳定 结合电流微观式 整理得霍尔电压  打开箱门的过程中，磁感应强度减弱，则霍尔元件上下两侧的电压将减小，故C正确； D．由，仅减小电流，霍尔电压减小，故D错误。 故选C。 2. 如图所示的电路，L是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为0，A和B是两个相同的小灯泡。则下列说法正确的是（ ） A. 开关S闭合瞬间，灯泡A将立即变亮 B. 开关S闭合瞬间，灯泡B将缓慢变亮 C. 电路稳定后，开关S断开瞬间，灯泡A将立即熄灭 D. 电路稳定后，开关S断开瞬间，灯泡B将缓慢熄灭 【答案】D 【解析】 【详解】AB．线圈自感会阻碍电流的增大，因此灯泡所在支路电流只能逐渐增大，灯泡逐渐变亮；灯泡所在支路没有自感阻碍，闭合瞬间就有电流，灯泡立即发光，故AB错误； CD．开关断开后电源被切断，线圈中电流减小，自感电动势会阻碍电流减小，此时、、形成闭合放电回路，回路中电流从原有大小逐渐减小，因此不会立即熄灭，会缓慢熄灭，故C错误，D正确。 故选D。 3. 如图所示。将质量为m的小球悬挂在一轻质弹簧下端，静止后小球所在的位置为O点（图中未标出）。现将小球从O点向下拉至弹簧对小球的弹力大小为2mg（g为重力加速度），然后释放，已知小球在运动过程中弹簧始终在弹性限度内，不计空气阻力。则小球位于最高点时弹簧的弹力大小为（　　） A. 2mg B. 0 C. mg D. mg 【答案】B 【解析】 【详解】小球处于最低点时弹簧的伸长量为，则有 释放瞬间对小球由牛顿第二定律可得 解得 小球运动到最高点时弹簧的形变量的大小，加速度大小为，根据对称性可得 在最高点对小球由牛顿第二定律可得 解得 故小球位于最高点时弹簧的弹力大小为0。 故选B。 4. 乌贼靠自身的漏斗状体管喷射海水推动身体运动，被称为“水中火箭”。如图所示，一只悬浮在水中的乌贼，当外套膜吸满水后，它的总质量为2kg，遇到危险时，通过短漏斗状的体管在极短时间内将水向后高速喷出，从而以40m/s的速度迅速逃窜，喷出水的质量为0.5kg，则喷出水的速度大小为（　　） A. 80m/s B. 120m/s C. 160m/s D. 200 m/s 【答案】B 【解析】 【详解】由题意可知，乌贼逃命时的速度达到，则乌贼和喷出的水组成的系统动量守恒，设乌贼喷射出水的速度为v2，取乌贼向前逃窜的方向为正方向，由动量守恒定律可得 解得 故选B。 5. 如图所示，理想变压器原线圈的a、b两端接正弦交变电源，副线圈电路中R0为定值电阻，R为滑动变阻器，电流表、电压表均为理想交流电表。已知滑动变阻器的总阻值小于R0，下列说法正确的是（ ） A. 若滑片P向上滑动，则电压表的示数变大 B. 若滑片P向上滑动，则电流表的示数变大 C. 若滑片P向下滑动，则R消耗的功率变小 D. 若滑片P向下滑动，则电压表的示数变化ΔU和电流表的示数变化ΔI的比值变大 【答案】C 【解析】 【详解】A．设a、b两端的输入电压为U1，设原，副线圈的匝数比为n：1，由 则电压表示数始终为，保持不变，故A错误； B．滑片P向上滑动的过程中，副线圈回路的总阻值R2变大，通过副线圈的电流 可知变小，由 则电流表的示数 可知变小，故B错误； C．滑动变阻器的总阻值小于R0，R消耗的功率 电压不变，滑片P向下滑动的过程中，随着R的减小，R消耗的功率变小，故C正确； D．滑片P向下滑动的过程中，电压表的示数不变，所以电压表的示数变化和电流表的示数变化的比值为0，不变，故D错误。 故选C。 6. 图甲为一列简谐横波在t=0.1s时刻的波形图，图乙为质点P的振动图像，下列说法正确的是（　　） A. 该波沿x轴正方向传播，波速为20m/s B. 0.1~0.45s内，质点P的路程为7m C. t=0.45s时，质点Q的位移为0.2m D. 若波源沿x轴正方向运动，在x=0处放一接收器，接收器接收到的波源频率可能为4Hz 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知，0.1s时质点P向下振动，根据“上下坡”法可知，该波沿x轴负方向传播，且周期为0.2s，波长为4m，所以，故A错误； B．0.1~0.45s内，时间为0.35s，等于个周期，所以质点P的路程为，故B错误； C．由于0.1s时质点Q处于波峰位置，t=0.45s时，即经过0.35s，质点Q处于平衡位置，位移为0，故C错误； D．该波的振动频率为 若波源沿x轴正方向运动，在x=0处放一接收器，根据多普勒效应可知，接收器接收到的波源频率可能为4Hz，故D正确。 故选D。 7. 如图所示，光滑水平地面上有边长为L，质量为m，电阻为R的单匝矩形线框，在线框右侧有宽度为d的垂直纸面向里的匀强磁场（d<L，d大小未知），磁感应强度为B，线框以初速度v向右运动，线框左侧离开磁场时速度恰好为零，则下列说法错误的是（ ） A. 线框右侧刚离开磁场时，线框的速度小于 B. 运动全过程线框产生的热量为 C. 匀强磁场宽度d等于 D. 从运动开始到线框右侧离开磁场的过程中，通过线框的电荷量大小为 【答案】A 【解析】 【详解】B．全过程能量守恒，初动能全部转化为焦耳热，末动能为0，因此总热量，故 B正确，不符合题意； C．对整个运动过程，由动量定理，安培力冲量等于动量变化  整理得 全过程总磁通量变化 因此总电荷量 代入得 解得,故​ C正确，不符合题意； D．从运动开始到线框右侧离开磁场的过程，磁通量变化 电荷量 代入​ 解得，故​ D正确，不符合题意； A．对从开始到右侧刚离开磁场过程用动量定理 代入 得 解得， 故A错误，符合题意。 故选A。 二、选择题：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. 对如图所示的示意图或实验装置，下列说法正确的是（ ） A. 图甲是小孔衍射的图样，也被称为“泊松亮斑” B. 图乙若只减小屏到挡板的距离L，则相邻亮条纹间距离将减小 C. 图丙是薄膜干涉的应用，若得到如图所示的条纹说明被检测工件表面平整 D. 图丁是佩戴特殊眼镜观看立体电影，利用了光的偏振现象 【答案】BD 【解析】 【详解】A．图甲是圆盘衍射的图样，也被称为“泊松亮斑”，故A错误； B．图乙若只减小屏到挡板的距离L，根据可得相邻亮条纹间距离将减小，故B正确； C．被检测工件的上表面和样板件的下表面间的空气膜，形成一个空气劈，从空气劈上下表面反射的光线发生薄膜干涉，条纹不平行，说明被检测工件表面不平整，故C错误； D．图丁是佩戴特殊眼镜观看立体电影，透过眼镜片的光是不同振动方向的偏振光，利用了光的偏振现象，故D正确。 故选BD。 9. 如图所示，质量为，电荷量为的带负电粒子自静止开始，经板间的电场加速后，从A点垂直于磁场边界射入宽度为的匀强磁场中，该粒子离开磁场时的位置偏离入射方向的距离为。已知两板间的电压为，粒子的重力不计。则（　　） A. 极板中，M板的电势高 B. 带电粒子离开电场时的速度大小为 C. 带电粒子在磁场中做圆周运动的半径为 D. 匀强磁场的磁感应强度为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．带电粒子在电场中从M板向N板做加速直线运动，由于该带电粒子带负电，受到向右的电场力，电场力方向与场强方向相反，故电场方向由N→M，故极板中，N板的电势高，故A错误； B．在加速电场中，根据动能定理有 解得带电粒子离开电场时的速度大小为 故B错误； C．在磁场中做匀速圆周运动，设轨道半径为r，由几何关系可得 解得带电粒子在磁场中做圆周运动的半径为 故C正确； D．根据洛伦兹力提供向心力，则有 联立解得匀强磁场的磁感应强度为 故D正确。 故选CD。 10. 如图所示，在光滑的水平面上静置一质量为的光滑半圆形轨道，半径为，最低点为C，A、B两点等高，现让一质量为的小滑块从A点由静止下滑，重力加速度为，则在运动过程 （　　） A. 轨道与滑块组成的系统动量守恒 B. 轨道与滑块组成的系统的机械能守恒 C. 轨道向左运动的最大距离为 D. 滑块运动的最低点C时对轨道的压力大小为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．轨道与滑块组成的系统，由于滑块在竖直方向具有加速度，所以系统竖直方向所受合外力不为0，则系统动量不守恒，故A错误； B．轨道与滑块组成的系统，只有重力做功，所以系统满足机械能守恒，故B正确； C．轨道与滑块组成的系统，水平方向所受合力为0，则系统满足水平方向动量守恒，则有 滑块从左端A运动到右端B过程，设滑块的水平位移大小为，轨道的水平位移大小为，则有 又 联立解得轨道向左运动的最大距离为 故C正确； D．滑块从左端A运动到最低点C过程，根据系统水平方向动量守恒可得 根据系统机械能守恒可得 联立解得， 以轨道为参考系，滑块相对轨道做圆周运动，则有 可得 根据牛顿第三定律可知，滑块运动的最低点C时对轨道的压力大小大于，故D错误。 故选BC。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 在“研究电磁感应现象”的实验中。 （1）为判断线圈绕向，可将灵敏电流计G与线圈M连接，如图甲所示。当电流从电流计G左端流入时，指针向左偏转。将磁体N极向下从线圈上方竖直插入M时，发现指针向右偏转。俯视线圈，其绕向为沿________（填“顺时针”或“逆时针”）由a端开始绕至b端。 （2）如图乙所示，如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向左偏了一下，那么合上开关S后，将A线圈迅速从B线圈拔出时，电流计指针将________；A线圈插入B线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向右移动时，电流计指针将________。（均填“向左偏”“向右偏”或“不偏转”） （3）在图乙中，某同学闭合开关后，第一次将滑动变阻器的触头从左端快速滑到右端，第二次将滑动变阻器的触头从左端慢慢滑到右端，发现电流计的指针摆动的幅度大小不同，第一次比第二次的幅度________（填“大”或“小”）。 【答案】（1）逆时针 （2） ①. 向右偏 ②. 向左偏 （3）大 【解析】 【小问1详解】 将磁体极向下从线圈上方竖直插入时，穿过线圈的磁场方向向下，磁通量增加，由楞次定律可知，感应电流的磁场方向向上，电流计指针向右偏转，说明电流从右端流入电流计，由安培定则可知，俯视线圈，其绕向为沿逆时针方向由端开始绕至端。 【小问2详解】 [1]合上开关后，将A线圈迅速从B线圈拔出时，穿过B线圈的磁通量减小，电流计指针将向右偏转； [2]A线圈插入B线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向右移动时，A线圈中的电流增大，穿过B线圈的磁通量增加，电流计指针将向左偏转。 【小问3详解】 第一次将滑动变阻器的触头从左端快速滑到右端，A线圈的电流变化快，电流产生的磁场变化快，穿过B线圈的磁通量变化快，B线圈中的感应电动势大，感应电流大，电流计的指针摆动的幅度大；同理可知，第二次电流计的指针摆动的幅度小，故第一次比第二次指针摆动幅度大。 12. 某同学要用双缝干涉测量某种单色光的波长，其实验装置如图甲所示. （1）图甲中虚线框位置的组件名称是__________，它的作用是获得___________光； （2）做实验时，该同学先将测量头的分划板中心刻度线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的刻度如图乙所示，读数为___________mm； （3）该同学接着转动手轮，当分划板中心刻度线与第6条亮纹中心对齐时，读数是17.332mm，已知装置中双缝间距为0.2mm，双缝到屏的距离是1.0m，则测得此单色光的波长为__________m（保留两位有效数字）； （4）在其他条件不变的情况下，仅将光的波长换成较大的做实验，则光屏上相邻两亮条纹的中心间距_________（填“变大”“变小”或“不变”）. 【答案】（1） ①. 滤光片 ②. 单色 （2）2.331##2.332##2.333##2.334 （3）6.0×10-7 （4）变大 【解析】 【小问1详解】 [1][2]图甲中虚线框位置的组件名称是滤光片，它的作用是获得单色光； 【小问2详解】 手轮上的刻度读数为2mm+0.01mm×33.2=2.332mm 【小问3详解】 条纹间距 根据 可得 【小问4详解】 在其他条件不变的情况下，仅将光的波长换成较大的做实验，根据 则光屏上相邻两亮条纹的中心间距变大。 13. 如图所示为交流发电机示意图，匝数匝的矩形线圈，边长分别为10cm和20cm，内阻为5Ω，在磁感应强度的匀强磁场中绕轴以的角速度匀速转动，线圈和外部20Ω的电阻R相连接，已知线圈绕轴转动，求： （1）开关S闭合后，电压表和电流表示数； （2）电阻R上所消耗的电功率是多少？ 【答案】（1）40V，2A （2）80W 【解析】 【小问1详解】 感应电动势最大值为 电动势有效值为 开关S闭合后，由闭合电路欧姆定律得 电阻R两端电压为 可知电压表的示数为40V，电流表的示数为2A。 【小问2详解】 电阻R上所消耗的电功率为 14. 如图所示，MN、PQ是两根足够长的光滑平行金属导轨，导轨间距，导轨所在平面与水平面的夹角，M、P间接有的电阻，范围足够大的匀强磁场垂直导轨所在平面向上，磁感应强度大小。长度与导轨间距相等，质量、阻值的金属棒放在两导轨上，在大小为1.8N，方向平行于导轨向上的恒定拉力F作用下。从静止开始向上运动。已知金属棒与导轨始终垂直并保持良好接触，导轨足够长且电阻不计，取重力加速度。求： （1）当金属棒的速度大小时，金属棒的加速度大小a； （2）若金属棒向上的位移大小前，金属棒已经进入匀速运动状态，则金属棒从开始运动到位移大小的过程中R上产生的焦耳热。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】(1)当金属棒的速度大小时，设回路中的感应电动势为E、感应电流为I，则 ， 此时金属棒受到的安培力 根据牛顿第二定律有 解得 (2)设金属棒进入匀速运动状态时的速度大小为，根据受力平衡有 又 设在所研究的过程中金属棒克服安培力做的功为，根据动能定理有 又知道R上产生的焦耳热为 解得 15. 如图甲所示，质量为、半径的光滑圆弧轨道放置在光滑水平面上，B为轨道的最低点，B点右侧紧挨圆弧轨道放置一足够长的长木板，长木板质量，上表面粗糙，与B点的高度差为0.2m。质量的物块（可视为质点）从圆弧最高点A由静止释放，物块落在木板上时水平方向速度不变，竖直方向速度变为0，重力加速度，求： （1）若将圆弧轨道锁定，物块最终的速度大小； （2）若解除圆弧轨道的锁定，物块与长木板上表面间的动摩擦因数，从释放物块到物块刚刚匀速时圆弧轨道的位移大小； （3）若解除圆弧轨道的锁定并在长木板上表面铺上一种特殊材料（质量不计），其动摩擦因数从物块落点位置开始向右随与该点距离均匀变化，如图乙所示，物块落到长木板上后与长木板的相对位移大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【详解】（1）物块由滑到的过程中，由动能定理有 解得 物块与长木板总动量守恒有 解得物块最终的速度大小 （2）物块由滑到的过程中，由水平方向动量守恒有 由机械能守恒有 解得 在此过程中，物块与轨道在水平方向的位移分别为，有 解得 物块从点飞出后做平抛运动 解得 这段时间内轨道的位移 物块落到长木板上后，由动量守恒定律有 解得 由动量定理有 解得 这段时间内轨道的位移 故轨道的总位移 （3）由（2）知，物块在长木板上运动时，由能量守恒有 其中 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $