精品解析：陕西镇安中学2025-2026学年度第二学期期中考试高二年级物理试题

镇安中学2025-2026学年度第二学期期中考试 高二年级物理试题 考生注意： 1、本试卷总分共100分。考试时间75分钟。 2、请考生在答题卡密封栏内正确书写班级、姓名、考号信息。 3、选择题答案请填涂在机读答题卡上，非选择题答案请填写在答题卡上，超出答题栏内的作答无效。 一、选择题（共10小题，共46分。1-7为单项选择题，每小题4分，8-10为多项选择题，每小题6分，多选全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）。 1. 如图乙为LC振荡电路的i−t图像。在t=0时刻，回路中电容器C的上极板M带正电。如图甲，在某段时间，LC 电路中，电流方向顺时针，且M板负电，则该时间段为（　　） A. 0∼t1​ B. t1​∼t2​ C. t2​∼t3​ D. t3​∼t4​ 【答案】C 【解析】 【详解】在 t=0 时刻，电容器C的上极板 M 带正电，电路中电流 i=0，说明此时电容器充电完毕。随后电容器开始放电，电流从正极板 M 流出，经线圈 L 流向下极板，即电流方向为逆时针。由图乙可知，在 0∼t1 时间内电流 i 为正值，说明规定逆时针方向为电流的正方向。 A．0∼t1时间内，电流 i>0（逆时针），且电流增大。这是电容器放电过程。M 板带正电，电荷量逐渐减少，故A错误； B．t1∼t2时间内，电流i>0（逆时针），且电流减小。这是线圈给电容器反向充电的过程。电流流向电容器下极板，使下极板带正电，上极板 M 带负电。虽然 M 板带负电，但电流方向是逆时针，故B错误； C．t2∼t3时间内电流 i<0（顺时针），且电流绝对值增大。这是电容器放电过程。在 t2 时刻，充电完毕，下极板带正电，M 板带负电。放电时电流从下极板流出，沿顺时针方向流动。在此过程中，M 板依然带负电（电荷量逐渐减少至0）故C正确； D．t3∼t4时间内，电流 i<0（顺时针），且电流绝对值减小。这是线圈给电容器充电的过程。顺时针电流流向上极板 M，使 M 板带正电。故D错误。 故选C。 2. 物理学家霍尔在实验中发现，当电流垂直于磁场通过导体或半导体材料左右两个端面时，在材料的其它的端面之间产生电势差，这一现象被称为霍尔效应，产生这种效应的元件叫霍尔元件。如图所示，一块宽为、长为的矩形半导体元件，元件内的导电粒子是电荷量为的自由电子，通入方向向右的电流时，元件处于垂直于上表面、方向向下的匀强磁场中，则电势高的表面是（　　） A. 前表面 B. 后表面 C. 上表面 D. 下表面 【答案】A 【解析】 【详解】电流方向向右，而自由电子的定向移动方向与电流方向相反，因此电子的运动方向是向左。根据左手定则：伸开左手，让磁感线穿手心，四指指向负电荷运动的反方向，大拇指的指向就是洛伦兹力方向。可知自由电子向后表面偏转并聚集，因此后表面电势低，前表面电势高。 故选A。 3. 1932年，美国物理学家安德森在宇宙线实验中发现了正电子。他利用放在强磁场中的云室来记录宇宙线粒子，并在云室中加入一块厚6mm的铅板，用以减慢粒子的速度。当宇宙线粒子通过云室内的强磁场时，拍下粒子径迹的照片。下图为安德森在云室内拍下的正电子的径迹，下列判断正确的是（　　） A. 正电子从上向下穿过铅板 B. 磁场的方向垂直纸面向外 C. 磁场力对正电子做正功 D. 正电子穿过铅板后做圆周运动的周期变小 【答案】A 【解析】 【详解】A．由图可知，正电子在上方磁场中运动的半径大于在下方磁场中运动的半径，根据可知，则在上方磁场中的速度较大，则正电子从上向下穿过铅板，A正确； B．根据左手定则可知，磁场的方向垂直纸面向里，B错误； C．因磁场力的方向与速度方向始终垂直，则磁场力对正电子不做功，C错误； D．根据可知，正电子穿过铅板后做圆周运动的周期不变，D错误。 故选A。 4. 通电矩形导线框abcd与通有恒定电流的长直导线AB在同一平面内且相互平行，电流方向如图所示。关于AB的磁场对线框的作用，下列叙述正确的是（ ） A. 线框有两条边所受安培力方向相同 B. cd边所受安培力垂直纸面向外 C. 线框中所受安培力合力向右 D. 线框中有两条边所受安培力大小相同 【答案】D 【解析】 【详解】AB．直导线中的电流方向由A到B，根据安培定则，导线右侧区域磁感应强度方向向内。再根据左手定则，ab边受向左的安培力，bc边受到向上的安培力，cd边受到向右的安培力，ad受到向下的安培力，方向全不同，故AB错误； CD．离AB越远的位置，磁感应强度越小，故根据安培力公式 F = BIL ab边受到的安培力大于cd边，bc边受到的安培力大小等于da受到受到的安培力但方向相反，线框所受安培力的合力向左，故C错误、故D正确。 故选D。 5. 某款亮度可调的台灯，其内部的调光电路如图所示，自耦变压器为理想变压器，已知灯泡的额定电压为，额定功率为，在、两端加上的正弦交流电，调节滑片使灯泡正常发光，则灯泡正常发光时，下列说法正确的是（　　） A. 灯泡中交流电频率为 B. 灯泡两端电压的最大值为50 V C. 变压器原、副线圈匝数比为4∶1 D. 变压器原线圈中电流大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由输入电压表达式，得角速度，频率 变压器不改变交流电频率，因此灯泡中交流电频率为，故A错误； B．灯泡额定电压是有效值，因此灯泡两端电压的最大值为，故B错误； C．理想变压器电压比等于匝数比：原线圈电压有效值，副线圈电压 因此，故C错误； D．理想变压器输入功率等于输出功率，输出功率等于灯泡额定功率 因此​ 解得原线圈电流，故D正确。 故选D。 6. 如图，单匝正方形导线框处于为边界的匀强磁场中，绕与磁场垂直且与线框共面的固定轴匀速转动，轴与正方形对角线重合。若线框从图示位置开始计时，规定方向为电流正方向，产生的感应电流与时间关系图像正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】由于匀速转动的转轴OO'为磁场边界且与线框对角线重合，在转动过程中，线框始终只有一半的面积（即三角形abd或bcd）处于磁场中。 根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小由磁通量的变化率决定。当线框从图示位置（线框平面与磁场垂直）开始计时，线框中处于磁场部分的有效面积按余弦规律变化，则感应电动势和感应电流将按正弦规律变化，即i=Imsinωt。 由于起始时刻线框的线速度方向与磁场方向平行，不切割磁感线，故感应电流从0开始。由楞次定律及左手定则判断方向：在0至过程中，线框abd部分在磁场中且向纸面外转动，穿过线框向里的磁通量减小，感应电流的磁场方向应向里，由右手螺旋定则可知感应电流方向为顺时针，即adcba。题目规定该方向为正方向，故电流i初始阶段为正值且逐渐变大。同理在过程中的bcd部分进入磁场，线圈中电流正方向减小；内线圈的感应电流负方向增加；内线圈abd进入磁场，感应电流负方向减小； 综上所述，感应电流随时间呈正弦规律变化，且起始时刻为0、初始方向为正，图像A符合要求。 故选A。 7. 小勇同学喜欢睡前躺着看手机，这种行为存在安全隐患。假设他的手机质量为200g，从距离脸部约20cm的高度无初速度掉落，砸到脸部后手机未反弹，若手机与脸部的接触时间约为0.01s后速度减为0，忽略空气阻力，。下列分析正确的是（ ） A. 手机刚要接触脸部之前的速度约为1.4m/s B. 脸部受到手机的平均冲击力约为4N C. 脸部受到手机的冲击力相当于一个质量约为4.2kg的物体压在脸上 D. 为了安全起见，躺着看手机时应将手机举得更高一些 【答案】C 【解析】 【详解】A．手机自由下落，根据 解得刚要接触脸部之前的速度为，故A错误； B．设脸部对手机的作用力为，对手机根据动量定理 解得 根据牛顿第三定律知手机对脸部的平均作用力大小为42N，故B错误； C．根据 解得 即，脸部受到手机的冲击力相当于一个质量约为4.2kg的物体压在脸上，故C正确； D．为了安全起见，应减小脸部和手机间的作用力，根据动量定理可知，应减小手机的末速度，根据可知，躺着看手机时应将手机举得低一些，故D错误。 故选C。 8. 艺术体操带操是一项极具观赏性和艺术性的运动项目，它要求运动员手持彩带，在音乐的伴奏下完成各种优美、流畅的动作。如果某段时间里彩带波形可视为简谐波，如图左图所示为运动员彩带表演过程中时刻的波形图，是平衡位置处的质点，右图为质点的振动图像，则（　　） A. 该简谐波的传播速度为 B. 该简谐波沿轴负方向传播 C. 处的质点在时位于平衡位置 D. 质点在时间内运动的路程为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．从波形图得波长，从振动图像得周期 因此波速,故A正确； B．由P点的振动图像，时P点在平衡位置，接下来向负方向运动。 沿波的传播方向，"上坡下、下坡上"。P点向下振动说明P处于上坡，因此波沿轴正方向传播，故B错误； C．时，处的质点在波谷。，经过个周期，质点从波谷运动到波峰，不在平衡位置，故 C错误； D．振幅，一个周期质点运动路程为，，总路程，故D正确。 故选AD。 9. 如下左图为某“自发电”无线门铃按钮，其“发电”原理如下右图所示。按下门铃按钮过程，磁铁靠近螺线管；松开门铃按钮过程，磁铁远离螺线管回归原位。下列说法正确的是（　　） A. 按下按钮过程，电流方向由P到Q B. 松开按钮过程，螺线管Q端电势较高 C. 若更快按下按钮，则P、Q两端的电势差更大 D. 按住按钮不动，螺线管中产生恒定的感应电动势 【答案】AC 【解析】 【详解】A．按下按钮过程，穿过螺线管的磁通量向左增大，根据楞次定律可知螺线管中感应电流为从端流入从端流出，故A正确； B．松开按钮过程，穿过螺线管的磁通量向左减小，根据楞次定律可知，螺线管中感应电流为从端流入，从端流出，螺线管充当电源，则输出电压端电势较高，故B错误； C．若更快按下按钮，则螺线管中磁通量变化率更大，、两端的电势差更大，故C正确； D．按住按钮不动，穿过螺线管的磁通量不变，螺线管不会产生感应电动势，故D错误。 故选AC。 10. 如图所示，空间存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为，一带电荷量为、质量为的带正电小球从磁场中某点由静止释放，其运动轨迹是一条摆线。小球的运动实际上是竖直平面内沿逆时针方向的匀速圆周运动和水平向右的匀速直线运动的合运动，重力加速度为。已知轨迹上某点的曲率半径为在极限情况下，通过该点和轨迹上紧邻该点两侧的两点做出的圆的半径。则下列说法正确的是（　　） A. 小球运动至最低点时处于超重状态 B. 小球运动到最低点时的速度为 C. 小球运动到最低点时轨迹的曲率半径为 D. 小球第一次运动到最低点时，距离释放点的竖直距离为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．小球运动至最低点时向心加速度的方向竖直向上，故处于超重状态，故A正确； B．因为小球的运动实际上是竖直平面内沿逆时针方向、速度大小为v的匀速圆周运动和水平向右、速度大小为v的匀速直线运动的合运动，故小球在最高点做圆周运动的分速度水平向左，做直线运动的分速度水平向右，合速度为0，根据匀速直线运动有 可得分速度 在最低点时的速度是两分速度的矢量和，为2v，即，故B错误； C．设在最低点时轨迹的曲率半径为R，则有 可解得曲率半径，故C错误； D．小球在运动过程中洛伦兹力不做功，机械能守恒， 有 可得，故D正确。 故选AD。 二、实验题（本题共两小题，每空2分，共16分）。 11. 某同学对“用单摆测量重力加速度”的经典实验装置进行了改良，改良后的装置如图1所示（智能手机中的磁传感器可以探测磁场磁感应强度的强弱）；并进行了下列操作： （1）测量摆长时，先用毫米刻度尺测得摆球悬挂后的摆线长（从悬点到摆球的最上端），再用游标卡尺测得摆球的直径为。则摆长______。 （2）将智能手机磁传感器置于磁性小球平衡位置正下方，打开智能手机的磁传感器，准备测量磁感应强度。将磁性小球由平衡位置拉开一个小角度，由静止释放，手机软件记录磁感应强度的变化曲线如图2所示。由图2可知，单摆的周期为______。 （3）经测量得到6组不同的摆长和对应的周期，画出图线，然后在图线上选取点，坐标如图3所示。则当地重力加速度的表达式______。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 摆长是从悬点到摆球重心的距离，摆线长为l，摆球直径为d，因此摆长 【小问2详解】 单摆经过平衡位置时，磁性小球靠近磁传感器，磁感应强度出现峰值。由图2可知，相邻两个峰值的时间间隔为，因此周期为。 【小问3详解】 根据 整理得 可知图像斜率 解得 12. 某实验小组利用如图所示的装置来验证动量守恒定律，滑块P、Q上都固定有遮光条，已知滑块P、Q的质量分别为、（均包括遮光条），两遮光条宽度相同。请回答下列问题： （1）接通气源后，轻推滑块使其从轨道最左端向右运动，发现滑块通过光电门1的时间小于通过光电门2的时间。为使导轨水平，可旋转调节旋钮使轨道左端适当________（选填“升高”或“降低”）。 （2）将滑块静止放在两光电门之间，然后将滑块在圆弧轨道上由静止释放，若滑块与滑块发生碰撞粘合在一起，滑块P经过光电门1、光电门2时，遮光条的挡光时间分别为、。则滑块经过光电门1时的速度为________，滑块经过光电门2时的速度为________，若关系式________成立，则碰撞过程系统动量守恒； （3）若滑块与滑块发生碰撞，并分离，滑块先后通过光电门1，遮光条的挡光时间分别为、，滑块通过光电门2，遮光条的挡光时间为。若关系式________成立，则验证了碰撞过程系统动量守恒。 【答案】（1）升高 （2） ①. ②. ③. （3） 【解析】 【小问1详解】 通过光电门的速度 由于遮光片宽度不变，通过光电门时间越短速度越快，所以滑块做减速运动，需升高轨道左端。 【小问2详解】 [1]滑块经过光电门1时的速度为 [2]滑块经过光电门2时的速度为 [3]根据动量守恒定律得 代入， 得 【小问3详解】 取向右为正方向。 碰撞前滑块的速度 碰撞后滑块的速度 碰撞后滑块的速度 根据动量守恒定律得 联立得 三、计算题（本题共三小题，共38分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案不得分；有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）。 13. 利用电子束曝光替代光制作7nm以下芯片的过程可以简化为下述情境：如图所示，电子枪持续发出电子（忽略初速度），经加速电压为的直线加速器后，形成电子流水平向右再经过聚焦装置，此装置使电子流汇聚集中形成极细的电子束，对电子束速度影响忽略不计，然后电子束继续向右进入加速电压为的直线加速器，最后从O点处进入偏转磁场。通过改变磁场的强弱和方向，对电子的轨迹进行精准控制，将电路精准“印”在硅片上，从而实现芯片的制作。某次要在硅片A处刻画电路，A处距O点的水平距离为L、竖直距离为d，磁场方向与纸面垂直，O、A都在纸面内。已知电子的电荷量为e、质量为m，所受重力忽略不计。求： （1）电子束进入磁场时速度的大小； （2）磁感应强度的大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 电子加速过程中，根据动能定理则有 解得 【小问2详解】 由左手定则可得磁场方向垂直于纸面向里；由几何关系可知 电子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，则有 联立方程解得 14. 如图所示，水平轨道与光滑半圆轨道BCD相切于B点，C点与半圆的圆心O等高，质量为m=1kg的物块Q放置于B点，水平轻弹簧一端固定，另一端与质量为5kg的物块P接触，P将轻弹簧压缩到A点后由静止释放，P被轻弹簧弹开后与Q碰撞，Q恰好经过最高点D，P恰好能运动到C点。已知P，Q可视为质点且P与水平轨道之间的动摩擦因数为μ=0.2，AB的长度为L=2m，半圆轨道的半径为R=0.2m，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力。求：（结果可带根号） （1）Q落在水平轨道上的位置与B点的距离； （2）P和Q相碰前瞬间P的速度； （3）释放物块P前弹簧储存的弹性势能。 【答案】（1）0.4m；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）Q恰好经过最高点D，由重力提供向心力有 Q做平抛运动，由平抛运动规律有 解得 x=0.4m （2）Q从B到D过程，由机械能守恒定律有 P从B到C过程，由机械能守恒定律有 P、Q碰撞过程动量守恒，有 解得 （3）弹簧的弹性势能 15. 磁悬浮轨道系统是通过电磁驱动与制动实现自动化的先进运输技术，如图所示（俯视图）为试验车的电磁驱动系统，试验车的质量为，是固定在塑料试验车底部的长为2L、宽为L的长方形金属线框，线框粗细均匀且电阻为。驱动磁场为方向垂直于水平地面、等间隔交替分布的匀强磁场，磁感应强度大小均为，每个磁场宽度均为。现用外力驱动磁场以速度向右匀速运动，线框将受到磁场力并带动试验车由静止开始运动，假设试验车所受阻力与其重力的关系为（为已知常量）。求： （1）如图刚启动时，回路中电流大小； （2）当试验车速度为时，外力驱动磁场的功率为多少； （3）试验车的最大速度为多少。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 刚启动时，对边根据法拉第电磁感应定律有 其电流方向由指向；同理对边根据法拉第电磁感应定律有 电流方向由指向，所以回路总的感应电动势为 则根据闭合电路欧姆定律可得回路中感应电流的大小为 【小问2详解】 当试验车速度为时，此时导体框相对磁场运动的速度为，则此时回路中总的感应电动势大小为 此时回路中感应电流的大小为 所以此时安培力的大小为 根据牛顿第三定律可知，此时磁场受到外界的驱动力大小为 所以此时外界驱动力的功率为 【小问3详解】 当试验车的加速度为零时速度有最大值，设其为，则此时感应电动势的大小为 此时感应电流的大小为 由于试验车此时处于平衡状态，所以有 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 镇安中学2025-2026学年度第二学期期中考试 高二年级物理试题 考生注意： 1、本试卷总分共100分。考试时间75分钟。 2、请考生在答题卡密封栏内正确书写班级、姓名、考号信息。 3、选择题答案请填涂在机读答题卡上，非选择题答案请填写在答题卡上，超出答题栏内的作答无效。 一、选择题（共10小题，共46分。1-7为单项选择题，每小题4分，8-10为多项选择题，每小题6分，多选全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）。 1. 如图乙为LC振荡电路的i−t图像。在t=0时刻，回路中电容器C的上极板M带正电。如图甲，在某段时间，LC 电路中，电流方向顺时针，且M板负电，则该时间段为（　　） A. 0∼t1​ B. t1​∼t2​ C. t2​∼t3​ D. t3​∼t4​ 2. 物理学家霍尔在实验中发现，当电流垂直于磁场通过导体或半导体材料左右两个端面时，在材料的其它的端面之间产生电势差，这一现象被称为霍尔效应，产生这种效应的元件叫霍尔元件。如图所示，一块宽为、长为的矩形半导体元件，元件内的导电粒子是电荷量为的自由电子，通入方向向右的电流时，元件处于垂直于上表面、方向向下的匀强磁场中，则电势高的表面是（　　） A. 前表面 B. 后表面 C. 上表面 D. 下表面 3. 1932年，美国物理学家安德森在宇宙线实验中发现了正电子。他利用放在强磁场中的云室来记录宇宙线粒子，并在云室中加入一块厚6mm的铅板，用以减慢粒子的速度。当宇宙线粒子通过云室内的强磁场时，拍下粒子径迹的照片。下图为安德森在云室内拍下的正电子的径迹，下列判断正确的是（　　） A. 正电子从上向下穿过铅板 B. 磁场的方向垂直纸面向外 C. 磁场力对正电子做正功 D. 正电子穿过铅板后做圆周运动的周期变小 4. 通电矩形导线框abcd与通有恒定电流的长直导线AB在同一平面内且相互平行，电流方向如图所示。关于AB的磁场对线框的作用，下列叙述正确的是（ ） A. 线框有两条边所受安培力方向相同 B. cd边所受安培力垂直纸面向外 C. 线框中所受安培力合力向右 D. 线框中有两条边所受安培力大小相同 5. 某款亮度可调的台灯，其内部的调光电路如图所示，自耦变压器为理想变压器，已知灯泡的额定电压为，额定功率为，在、两端加上的正弦交流电，调节滑片使灯泡正常发光，则灯泡正常发光时，下列说法正确的是（　　） A. 灯泡中交流电频率为 B. 灯泡两端电压的最大值为50 V C. 变压器原、副线圈匝数比为4∶1 D. 变压器原线圈中电流大小为 6. 如图，单匝正方形导线框处于为边界的匀强磁场中，绕与磁场垂直且与线框共面的固定轴匀速转动，轴与正方形对角线重合。若线框从图示位置开始计时，规定方向为电流正方向，产生的感应电流与时间关系图像正确的是（　　） A. B. C. D. 7. 小勇同学喜欢睡前躺着看手机，这种行为存在安全隐患。假设他的手机质量为200g，从距离脸部约20cm的高度无初速度掉落，砸到脸部后手机未反弹，若手机与脸部的接触时间约为0.01s后速度减为0，忽略空气阻力，。下列分析正确的是（ ） A. 手机刚要接触脸部之前的速度约为1.4m/s B. 脸部受到手机的平均冲击力约为4N C. 脸部受到手机的冲击力相当于一个质量约为4.2kg的物体压在脸上 D. 为了安全起见，躺着看手机时应将手机举得更高一些 8. 艺术体操带操是一项极具观赏性和艺术性的运动项目，它要求运动员手持彩带，在音乐的伴奏下完成各种优美、流畅的动作。如果某段时间里彩带波形可视为简谐波，如图左图所示为运动员彩带表演过程中时刻的波形图，是平衡位置处的质点，右图为质点的振动图像，则（　　） A. 该简谐波的传播速度为 B. 该简谐波沿轴负方向传播 C. 处的质点在时位于平衡位置 D. 质点在时间内运动的路程为 9. 如下左图为某“自发电”无线门铃按钮，其“发电”原理如下右图所示。按下门铃按钮过程，磁铁靠近螺线管；松开门铃按钮过程，磁铁远离螺线管回归原位。下列说法正确的是（　　） A. 按下按钮过程，电流方向由P到Q B. 松开按钮过程，螺线管Q端电势较高 C. 若更快按下按钮，则P、Q两端的电势差更大 D. 按住按钮不动，螺线管中产生恒定的感应电动势 10. 如图所示，空间存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为，一带电荷量为、质量为的带正电小球从磁场中某点由静止释放，其运动轨迹是一条摆线。小球的运动实际上是竖直平面内沿逆时针方向的匀速圆周运动和水平向右的匀速直线运动的合运动，重力加速度为。已知轨迹上某点的曲率半径为在极限情况下，通过该点和轨迹上紧邻该点两侧的两点做出的圆的半径。则下列说法正确的是（　　） A. 小球运动至最低点时处于超重状态 B. 小球运动到最低点时的速度为 C. 小球运动到最低点时轨迹的曲率半径为 D. 小球第一次运动到最低点时，距离释放点的竖直距离为 二、实验题（本题共两小题，每空2分，共16分）。 11. 某同学对“用单摆测量重力加速度”的经典实验装置进行了改良，改良后的装置如图1所示（智能手机中的磁传感器可以探测磁场磁感应强度的强弱）；并进行了下列操作： （1）测量摆长时，先用毫米刻度尺测得摆球悬挂后的摆线长（从悬点到摆球的最上端），再用游标卡尺测得摆球的直径为。则摆长______。 （2）将智能手机磁传感器置于磁性小球平衡位置正下方，打开智能手机的磁传感器，准备测量磁感应强度。将磁性小球由平衡位置拉开一个小角度，由静止释放，手机软件记录磁感应强度的变化曲线如图2所示。由图2可知，单摆的周期为______。 （3）经测量得到6组不同的摆长和对应的周期，画出图线，然后在图线上选取点，坐标如图3所示。则当地重力加速度的表达式______。 12. 某实验小组利用如图所示的装置来验证动量守恒定律，滑块P、Q上都固定有遮光条，已知滑块P、Q的质量分别为、（均包括遮光条），两遮光条宽度相同。请回答下列问题： （1）接通气源后，轻推滑块使其从轨道最左端向右运动，发现滑块通过光电门1的时间小于通过光电门2的时间。为使导轨水平，可旋转调节旋钮使轨道左端适当________（选填“升高”或“降低”）。 （2）将滑块静止放在两光电门之间，然后将滑块在圆弧轨道上由静止释放，若滑块与滑块发生碰撞粘合在一起，滑块P经过光电门1、光电门2时，遮光条的挡光时间分别为、。则滑块经过光电门1时的速度为________，滑块经过光电门2时的速度为________，若关系式________成立，则碰撞过程系统动量守恒； （3）若滑块与滑块发生碰撞，并分离，滑块先后通过光电门1，遮光条的挡光时间分别为、，滑块通过光电门2，遮光条的挡光时间为。若关系式________成立，则验证了碰撞过程系统动量守恒。 三、计算题（本题共三小题，共38分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案不得分；有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）。 13. 利用电子束曝光替代光制作7nm以下芯片的过程可以简化为下述情境：如图所示，电子枪持续发出电子（忽略初速度），经加速电压为的直线加速器后，形成电子流水平向右再经过聚焦装置，此装置使电子流汇聚集中形成极细的电子束，对电子束速度影响忽略不计，然后电子束继续向右进入加速电压为的直线加速器，最后从O点处进入偏转磁场。通过改变磁场的强弱和方向，对电子的轨迹进行精准控制，将电路精准“印”在硅片上，从而实现芯片的制作。某次要在硅片A处刻画电路，A处距O点的水平距离为L、竖直距离为d，磁场方向与纸面垂直，O、A都在纸面内。已知电子的电荷量为e、质量为m，所受重力忽略不计。求： （1）电子束进入磁场时速度的大小； （2）磁感应强度的大小。 14. 如图所示，水平轨道与光滑半圆轨道BCD相切于B点，C点与半圆的圆心O等高，质量为m=1kg的物块Q放置于B点，水平轻弹簧一端固定，另一端与质量为5kg的物块P接触，P将轻弹簧压缩到A点后由静止释放，P被轻弹簧弹开后与Q碰撞，Q恰好经过最高点D，P恰好能运动到C点。已知P，Q可视为质点且P与水平轨道之间的动摩擦因数为μ=0.2，AB的长度为L=2m，半圆轨道的半径为R=0.2m，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力。求：（结果可带根号） （1）Q落在水平轨道上的位置与B点的距离； （2）P和Q相碰前瞬间P的速度； （3）释放物块P前弹簧储存的弹性势能。 15. 磁悬浮轨道系统是通过电磁驱动与制动实现自动化的先进运输技术，如图所示（俯视图）为试验车的电磁驱动系统，试验车的质量为，是固定在塑料试验车底部的长为2L、宽为L的长方形金属线框，线框粗细均匀且电阻为。驱动磁场为方向垂直于水平地面、等间隔交替分布的匀强磁场，磁感应强度大小均为，每个磁场宽度均为。现用外力驱动磁场以速度向右匀速运动，线框将受到磁场力并带动试验车由静止开始运动，假设试验车所受阻力与其重力的关系为（为已知常量）。求： （1）如图刚启动时，回路中电流大小； （2）当试验车速度为时，外力驱动磁场的功率为多少； （3）试验车的最大速度为多少。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $