精品解析：四川宜宾市2025-2026学年上学期期末学业质量监测高二物理试卷

2025年秋期中学校学业质量监测 高二年级 物理 （考试时间：75分钟 满分：100分） 注意事项： 1．答题前，务必将自己的姓名、考号填写在答题卡规定的位置上。 2．答选择题时，必须使用2B铅笔将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，再选涂其它答案标号。 3．答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。 4．所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效。 5．考试结束后，只将答题卡交回。 一、单项选择题：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. 波是一种优美的运动形式，下列关于机械波与电磁波的说法正确的是（　　） A. 都由机械振动产生 B. 都能在真空中传播 C. 都一定是横波 D. 都可以发生干涉 2. 在磁感应强度为、方向竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根通电长直导线，电流的方向垂直于纸面向里。如图所示，a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，其中c点的磁感应强度为零，则（　　） A. a点的磁感应强度为 B. a点的磁感应强度为 C. b、d两点的磁感应强度大小为 D. b、d两点的磁感应强度方向相反 3. 一个闭合线圈在两异名磁极间的匀强磁场中运动，且保证运动范围在匀强磁场内，下列几种情况，线圈中能产生感应电流的是（　　） A. 图（a）中，线圈在匀强磁场中向上平移 B. 图（b）中，线圈在匀强磁场中向右平移 C. 图（c）中，线圈在匀强磁场中向右上方平移 D. 图（d）中，线圈绕垂直于匀强磁场的轴转动 4. 一简谐横波沿x轴方向传播，已知时的波形如图甲所示，图乙是处的质点的振动图像，下列说法正确的是（　　） A. 波的振幅是10cm B. 波速为20m/s C. 该波沿x轴正方向传播 D. 各质点在周期内的路程均为5cm 5. 如图所示，弹簧振子在光滑斜面上做简谐运动，下列说法正确的是（　　） A. 弹簧为原长时，振子的速度最大 B. 振子在相邻两次通过同一位置时加速度相同 C. 振子在经过平衡位置时，振子的机械能最大 D. 振子在任意相邻两次通过同一位置的时间相等 6. 如图所示，实线表示在竖直平面内的电场线，电场线与水平方向夹角，垂直纸面向外的匀强磁场与电场正交，有一带电液滴沿斜虚线L向上做直线运动，L与水平方向的夹角，则（　　） A. 液滴带正电 B. 液滴可能做匀加速直线运动 C. 液滴在运动过程中机械能守恒 D. 液滴受电场力与洛伦兹力大小相等 7. 自行车速度计可以利用霍尔效应传感器获知自行车的运动速率。如图甲所示，一块磁铁安装在前轮上，轮子每转一圈，磁铁就靠近传感器一次，传感器就会输出一个脉冲电压。如图乙所示，电源输出电压为，当磁场靠近霍尔元件时，在导体前后表面间出现电势差（前表面的电势低于后表面的电势）。下列说法中正确的是（　　） A. 该霍尔元件的载流子带正电 B. 若变大，则电势差不变 C. 车速与单位时间内的脉冲数成正比 D. 电势差与车速成正比 二、多项选择题：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. 如图所示，、是两个电荷量相等的正点电荷，O点为它们连线的中点，A、B为连线上关于O点对称的两点，C、D为连线的中垂线上的任意两点。则（　　） A. O点电场强度为零 B. A、B两点电势相等 C. C点电场强度小于D点电场强度 D. C点电势高于D点电势 9. 如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r；开关S闭合后，平行板电容器极板间的带电液滴恰能处于静止状态，电流表和电压表均视为理想电表，为光敏电阻（阻值随光照强度的增强而减小）。下列说法正确的是（　　） A. 液滴受电场力的方向竖直向下 B. 若光照强度减弱，电流表示数减小，电压表示数减小 C. 若光照强度减弱，光敏电阻消耗的电功率一定增大 D. 若光照强度不变，增大电容器极板间距，液滴将向下运动 10. 如图所示，有一半径为R的圆，A、B、C为圆周上的三个等分点；有一匀强电场，其方向与该圆所在的平面平行（图中未画出）。质量均为m，电荷量均为q的带正电粒子（不计重力），从A点以恒定速率沿各个方向射入圆形区域，又从圆周上不同点离开，其中从C点离开的粒子动能最大。若从C点离开的粒子入射方向由A指向B，则（　　） A. 电场强度的方向由A指向C B. 电场强度的大小为 C. 出射时动能相等的两点关于OC对称 D. 粒子可能从圆周上的B点离开 三、非选择题：本题共5小题，共54分。其中第13~15小题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 如图所示为探究影响电荷间相互作用力的因素的实验。O是一个带正电的物体。把系在丝线上的带正电的小球先后挂在图中、、等位置，比较小球在不同位置所受带电体的作用力的大小；再使小球处于某一位置，增大（或减小）小球所带的电荷量，调整铁架台，使小球回到原来位置，比较小球所受的静电力的大小（小球的库仑力可视为在水平方向）。 （1）图中实验采用的方法是______；（填正确选项前的字母） A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 微小量放大法 D. 控制变量法 （2）图中实验可依据下列选项中反映小球受带电体的作用力大小的是______； A. 电荷间的距离 B. 丝线偏离竖直方向的角度 C. 带正电物体的电荷量 D. 小球的电荷量 （3）若球质量为m，在位置的偏离竖直方向的夹角为，则带电体受的库仑力大小为______。 12. 某学习小组探究小灯泡L的图像，并测量蓄电池的电动势E和内阻r。现有实验器材： 蓄电池、电压表（内阻非常大）、电流表（内阻）、电阻箱R、小灯泡L（规格2.5V、0.75W），开关S，导线若干。图甲是某同学设计的实验电路原理图。请完成下列问题： （1）实验时先将电阻箱阻值调到最大，再闭合开关S； （2）适当调节电阻箱阻值，记录电压表示数U、电流表示数I及电阻箱阻值R，此时小灯泡两端的电压______（用U、I、R表示）； （3）改变电阻箱阻值，获得多组数据； （4）利用测量的数据，在坐标纸上画出图线如图乙所示、图线如图丙所示； （5）根据图线可得，蓄电池的电动势______V，内阻______Ω。根据图线可得，灯丝电阻随灯泡两端电压增加而______（填“增大”或“减小”）；（结果均保留2位小数） （6）把两个规格相同的题述小灯泡、定值电阻（）、该蓄电池连接如图丁所示，闭合开关稳定后，单个灯泡消耗的电功率为______W（结果保留到小数点后2位）。 13. 有一圆柱形的玻璃摆件，摆件中密封有塑料制的仿真“小蜜蜂”，摆件横截面如图所示，半径，激光笔发出的光线从A点平行于横截面射入摆件，经折射后被B点的“小蜜蜂”（可视为质点）挡住，AB连线为的角平分线，圆心O到入射光线的距离，光在真空中的速度。求： （1）玻璃的折射率n； （2）光从A点照射到B点的时间t。 14. 如图所示，电阻不计的平行金属导轨水平放置，导轨间距为d，长度为L；整个空间存在与导轨平面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小为B；在金属导轨的左端，有一质量为m、电阻不计的导体棒ab垂直于导轨静置，且接触良好。开关闭合后，导体棒由静止开始运动，导体棒中的电流恒为I，运动过程中受到的阻力为导体棒与导轨间弹力大小的k倍，重力加速度为g，求： （1）导体棒的加速度大小； （2）导体棒离开导轨时，安培力的功率； （3）在磁感应强度大小的条件下，若仅改变磁感应强度的方向，求导体棒在导轨上运动，能获得加速度的最大值。 15. 如图所示，在纸面内建立xOy坐标系；在第Ⅱ象限存在沿y轴负方向的匀强电场，在该电场区域内存在一连续分布的曲线状粒子源（如图中虚线所示），它们可沿x轴正方向持续发射质量均为m、电荷量均为、速度大小均为的粒子，且粒子源的横坐标范围为，纵坐标范围为；在的区域存在方向垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小。已知所有粒子均能经过坐标原点O并射入磁场区域，不计粒子重力及粒子间相互作用。求： （1）经过O点的粒子的最大速率； （2）粒子从O点离开后再次运动到y轴所用时间的范围； （3）从处发射的粒子经过O点后穿过x轴时与O点的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025年秋期中学校学业质量监测 高二年级 物理 （考试时间：75分钟 满分：100分） 注意事项： 1．答题前，务必将自己的姓名、考号填写在答题卡规定的位置上。 2．答选择题时，必须使用2B铅笔将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，再选涂其它答案标号。 3．答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。 4．所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效。 5．考试结束后，只将答题卡交回。 一、单项选择题：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. 波是一种优美的运动形式，下列关于机械波与电磁波的说法正确的是（　　） A. 都由机械振动产生 B. 都能在真空中传播 C. 都一定是横波 D. 都可以发生干涉 【答案】D 【解析】 【详解】A．机械波由机械振动产生，电磁波由加速运动的电荷产生，二者产生原因不同，故A错误； B．机械波传播需要介质，不能在真空中传播，只有电磁波可以在真空中传播，故B错误； C．机械波分为横波和纵波，例如声波就是纵波，并非都为横波，故C错误； D．干涉是波特有的性质，机械波和电磁波都属于波，都可以发生干涉，故D正确。 故选D。 2. 在磁感应强度为、方向竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根通电长直导线，电流的方向垂直于纸面向里。如图所示，a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，其中c点的磁感应强度为零，则（　　） A. a点的磁感应强度为 B. a点的磁感应强度为 C. b、d两点的磁感应强度大小为 D. b、d两点的磁感应强度方向相反 【答案】A 【解析】 【详解】AB．原匀强磁场竖直向上，大小为​。通电直导线电流垂直纸面向里，根据安培定则，直导线的磁场是以导线为圆心的顺时针同心圆磁场，同一圆周上各点磁感应强度大小相等。已知c点合磁感应强度为0，说明直导线在c点产生的磁场与原磁场大小相等，方向相反。因此直导线在c点的磁场向下，大小也为，即直导线在该圆周各点产生的磁感应强度大小均为。直导线在a点产生的磁场方向竖直向上，大小为，与原磁场叠加后合磁感应强度为，故A正确，B错误； CD．直导线在b点产生的磁场方向水平向右，大小为，原磁场竖直向上，大小为，合磁感应强度大小为 方向斜向右上；直导线在d点产生的磁场方向水平向左，大小为，原磁场竖直向上，大小为，合磁感应强度大小为，方向斜向左上。因此b、d磁感应强度大小不是​，方向也不相反，故CD错误。 故选A。 3. 一个闭合线圈在两异名磁极间的匀强磁场中运动，且保证运动范围在匀强磁场内，下列几种情况，线圈中能产生感应电流的是（　　） A. 图（a）中，线圈在匀强磁场中向上平移 B. 图（b）中，线圈在匀强磁场中向右平移 C. 图（c）中，线圈在匀强磁场中向右上方平移 D. 图（d）中，线圈绕垂直于匀强磁场的轴转动 【答案】D 【解析】 【详解】产生感应电流的条件是穿过闭合回路的磁通量发生变化。 ABC．线圈在匀强磁场中向上平移、向右平移、向右上方平移，穿过线圈的磁通量均不变，线圈中无感应电流产生，故ABC不符合题意； D．线圈绕垂直于匀强磁场的轴转动，穿过线圈的磁通量有变化，线圈中有感应电流产生，故D符合题意。 故选D。 4. 一简谐横波沿x轴方向传播，已知时的波形如图甲所示，图乙是处的质点的振动图像，下列说法正确的是（　　） A. 波的振幅是10cm B. 波速为20m/s C. 该波沿x轴正方向传播 D. 各质点在周期内的路程均为5cm 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，波的振幅为，不是，故A错误； B．由图甲得波长，由图乙得周期 因此波速 不是，故B错误； C．根据图乙，时，处的质点在平衡位置，且向正方向运动。结合图甲，根据上下坡法可知，波沿轴正方向传播，故C正确； D．只有处于平衡位置或最大位移处的质点，在​周期内的路程才等于1个振幅（），其他位置的质点​周期内路程不等于，故D错误。 故选C。 5. 如图所示，弹簧振子在光滑斜面上做简谐运动，下列说法正确的是（　　） A. 弹簧为原长时，振子的速度最大 B. 振子在相邻两次通过同一位置时加速度相同 C. 振子在经过平衡位置时，振子的机械能最大 D. 振子在任意相邻两次通过同一位置的时间相等 【答案】B 【解析】 【详解】A．振子通过平衡位置时，回复力为零，加速度为零，速度最大，此时 解得，故弹簧伸长量为时振子的速度最大，A错误； B．振子在相邻两次通过同一位置时，弹簧弹力均为，重力沿斜面方向的分力均为，根据可知，振子在相邻两次通过同一位置时加速度相同，故B正确； C．振子通过平衡位置时，弹簧的伸长量为，此时弹簧的弹性势能 弹簧为原长时，弹簧的伸长量为，此时弹簧的弹性势能 振子与弹簧整体只有重力和弹簧弹力做功，整体机械能守恒，总机械能 解得振子的机械能 所以，弹簧为原长时振子的机械能最大，振子在经过平衡位置时，振子的机械能不是最大，故C错误； D．振子在一个周期内通过任意位置两次，设振子做简谐运动的周期为、振子从某位置出发经过时间回到该位置，再次回到该位置的时间为 当时，当时 所以，振子在任意相邻两次通过同一位置的时间不一定相等，故D错误。 故选B。 6. 如图所示，实线表示在竖直平面内的电场线，电场线与水平方向夹角，垂直纸面向外的匀强磁场与电场正交，有一带电液滴沿斜虚线L向上做直线运动，L与水平方向的夹角，则（　　） A. 液滴带正电 B. 液滴可能做匀加速直线运动 C. 液滴在运动过程中机械能守恒 D. 液滴受电场力与洛伦兹力大小相等 【答案】D 【解析】 【详解】B．带电液滴在重力、电场力和洛伦兹力作用下处于平衡状态，其中洛伦兹力大小为 与速度成正比，若做变速运动，洛伦兹力大小会随速度改变，合力方向会偏离运动方向，液滴无法做直线运动，因此液滴一定做匀速直线运动，合力为零，故B错误； A．液滴所受重力竖直向下，若液滴带正电，则电场力斜向左下、洛伦兹力斜向右下，没有竖直向上的分力可以与重力平衡，液滴无法做匀速直线运动，故液滴一定带负电，故A错误； C．液滴运动过程中洛伦兹力不做功，但电场力对液滴做功，不符合机械能守恒“只有重力做功”的条件，因此机械能不守恒，故C错误； D．匀速运动合力为零，水平方向上，电场力向右的水平分力与洛伦兹力向左的水平分力平衡，即 可得 即电场力与洛伦兹力大小相等，故D正确。 故选D。 7. 自行车速度计可以利用霍尔效应传感器获知自行车的运动速率。如图甲所示，一块磁铁安装在前轮上，轮子每转一圈，磁铁就靠近传感器一次，传感器就会输出一个脉冲电压。如图乙所示，电源输出电压为，当磁场靠近霍尔元件时，在导体前后表面间出现电势差（前表面的电势低于后表面的电势）。下列说法中正确的是（　　） A. 该霍尔元件的载流子带正电 B. 若变大，则电势差不变 C. 车速与单位时间内的脉冲数成正比 D. 电势差与车速成正比 【答案】C 【解析】 【详解】A．已知前表面电势低于后表面，根据左手定则，电流向左，若载流子为负电子，电子运动方向向右，磁场向下，洛伦兹力使电子向前表面积累，前表面带负电、电势更低，符合题意，因此载流子带负电，故A错误； B．霍尔效应平衡时，洛伦兹力等于电场力，有 可得 结合电流的微观表达式 其中n是单位体积内的电子数，e是单个导电粒子所带的电荷量，S是导体的横截面积，v是导电粒子运动的速度，推导得霍尔电压 若​变大，电流变大，也会变大，故B错误； C．设自行车前轮半径为，前轮周长固定为 每转一圈产生一个脉冲，设单位时间脉冲数为，车速 因此车速与单位时间脉冲数成正比，故C正确； D．由推导可知 ​仅和磁场、电流、元件参数有关，和自行车车速无关，故D错误。 故选C。 二、多项选择题：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. 如图所示，、是两个电荷量相等的正点电荷，O点为它们连线的中点，A、B为连线上关于O点对称的两点，C、D为连线的中垂线上的任意两点。则（　　） A. O点电场强度为零 B. A、B两点电势相等 C. C点电场强度小于D点电场强度 D. C点电势高于D点电势 【答案】AB 【解析】 【详解】A．两个电荷量相等的正点电荷，在O点产生的电场强度大小相等、方向相反，合场强为零，故A正确； B．电势是标量，叠加时直接代数相加。由于A、B关于O对称，A到的距离等于B到的距离，A到的距离等于B到的距离，因此两个电荷在A、B两点产生的电势之和相等，故B正确； C．等量正点电荷的中垂线上，O点场强为零，无穷远处场强也为零，从O点沿中垂线向外，场强先增大后减小。题目仅说明C、D是中垂线上任意两点，无法确定二者场强大小关系，故C错误； D．等量正点电荷的中垂线上，电场方向始终沿中垂线背离O点向外，沿电场线方向电势降低，离O越近电势越高，因此离O更近的D点电势高于离O更远的C点，故D错误。 故选AB。 9. 如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r；开关S闭合后，平行板电容器极板间的带电液滴恰能处于静止状态，电流表和电压表均视为理想电表，为光敏电阻（阻值随光照强度的增强而减小）。下列说法正确的是（　　） A. 液滴受电场力的方向竖直向下 B. 若光照强度减弱，电流表示数减小，电压表示数减小 C. 若光照强度减弱，光敏电阻消耗的电功率一定增大 D. 若光照强度不变，增大电容器极板间距，液滴将向下运动 【答案】BD 【解析】 【详解】A．液滴在重力和电场力作用下处于静止状态，重力竖直向下，电场力与重力平衡，方向竖直向上，故A错误； B．​与串联，电流表测电路总电流，电压表测两端电压。光照强度减弱，​阻值增大，总电阻增大，由闭合电路欧姆定律，可知总电流减小，因此电流表示数减小；电压表测电压，由欧姆定律，得​ 减小则减小，电压表示数减小，故B正确； C．将看作等效内阻，​的功率等效为电源输出功率，输出功率仅在时最大，由于不知道与等效内阻的初始大小关系，无法确定​功率一定增大，故C错误； D．光照不变则阻值不变，总电流不变，则​两端电压不变，电容器并联在​两端，因此电容器两端电压不变，电场强度 不变，增大极板间距d，故减小，电场力小于重力，液滴向下运动，故D正确。 故选BD。 10. 如图所示，有一半径为R的圆，A、B、C为圆周上的三个等分点；有一匀强电场，其方向与该圆所在的平面平行（图中未画出）。质量均为m，电荷量均为q的带正电粒子（不计重力），从A点以恒定速率沿各个方向射入圆形区域，又从圆周上不同点离开，其中从C点离开的粒子动能最大。若从C点离开的粒子入射方向由A指向B，则（　　） A. 电场强度的方向由A指向C B. 电场强度的大小为 C. 出射时动能相等的两点关于OC对称 D. 粒子可能从圆周上的B点离开 【答案】BC 【解析】 【详解】A．带正电粒子从A射入，由动能定理，可得 从C离开时动能最大，说明​最大，即C是圆周上沿电场方向电势最低的点。由几何关系可知，圆上沿电场方向的最远点一定是过圆心沿电场方向的端点，因此电场方向沿OC由O指向C，不是由A指向C，故A错误； B．A、B、C是圆的三等分点，由几何关系得，粒子初速度​沿AB方向，因此粒子做类平抛运动，垂直电场方向位移 解得运动时间 沿电场方向位移 初速度分量为0，由匀变速直线运动位移与时间的关系，得 由牛顿第二定律，得加速度 代入，联立解得，故B正确； C．粒子末动能 动能相等说明出射点沿电场OC方向的坐标相等，即出射点在同一等势面。由几何关系可知，圆与同一等势面的两个交点一定关于OC对称，故C正确； D．若粒子从B离开，计算可得沿电场方向位移为0，而粒子沿电场方向做初速度为0的匀加速运动，位移不可能为0，因此粒子不可能从B离开，故D错误。 故选BC。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。其中第13~15小题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 如图所示为探究影响电荷间相互作用力的因素的实验。O是一个带正电的物体。把系在丝线上的带正电的小球先后挂在图中、、等位置，比较小球在不同位置所受带电体的作用力的大小；再使小球处于某一位置，增大（或减小）小球所带的电荷量，调整铁架台，使小球回到原来位置，比较小球所受的静电力的大小（小球的库仑力可视为在水平方向）。 （1）图中实验采用的方法是______；（填正确选项前的字母） A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 微小量放大法 D. 控制变量法 （2）图中实验可依据下列选项中反映小球受带电体的作用力大小的是______； A. 电荷间的距离 B. 丝线偏离竖直方向的角度 C. 带正电物体的电荷量 D. 小球的电荷量 （3）若球质量为m，在位置的偏离竖直方向的夹角为，则带电体受的库仑力大小为______。 【答案】（1）D （2）B （3） 【解析】 【小问1详解】 该实验在探究时，先保持电荷量不变，改变电荷间的距离；再保持电荷间距离不变，改变小球的带电量，这种研究方法是控制变量法。 故选D。 【小问2详解】 小球受力平衡时，电荷间的水平作用力越大，丝线偏离竖直方向的角度越大，实验中通过偏角的大小反映作用力的大小。 故选B。 【小问3详解】 对小球受力分析，库仑力沿水平方向，小球平衡时，由平衡条件，可得 由牛顿第三定律可知，带电体受到的库仑力大小为。 12. 某学习小组探究小灯泡L的图像，并测量蓄电池的电动势E和内阻r。现有实验器材： 蓄电池、电压表（内阻非常大）、电流表（内阻）、电阻箱R、小灯泡L（规格2.5V、0.75W），开关S，导线若干。图甲是某同学设计的实验电路原理图。请完成下列问题： （1）实验时先将电阻箱阻值调到最大，再闭合开关S； （2）适当调节电阻箱阻值，记录电压表示数U、电流表示数I及电阻箱阻值R，此时小灯泡两端的电压______（用U、I、R表示）； （3）改变电阻箱阻值，获得多组数据； （4）利用测量的数据，在坐标纸上画出图线如图乙所示、图线如图丙所示； （5）根据图线可得，蓄电池的电动势______V，内阻______Ω。根据图线可得，灯丝电阻随灯泡两端电压增加而______（填“增大”或“减小”）；（结果均保留2位小数） （6）把两个规格相同的题述小灯泡、定值电阻（）、该蓄电池连接如图丁所示，闭合开关稳定后，单个灯泡消耗的电功率为______W（结果保留到小数点后2位）。 【答案】 ①. ②. 4.00 ③. 1.50 ④. 增大 ⑤. 0.49##0.48##0.50 【解析】 【详解】[1]根据欧姆定律和串联分压规律有 [2][3]根据闭合电路欧姆定律 整理得 因此图线的纵截距为电动势，斜率绝对值为 由图乙得纵截距 斜率绝对值 因此 [4]灯丝电阻 对应图线上点与原点连线的斜率，由图丙可知斜率随增大而增大，因此灯丝电阻随灯泡两端电压增大而增大。 [5]对丁图电路，设单个灯泡电压为、电流为，干路总电流为，由闭合电路欧姆定律，得 代入，，，整理得 该直线与丙图中小灯泡曲线的交点即为工作点，如图所示 可得交点约为， 因此单个灯泡功率 13. 有一圆柱形的玻璃摆件，摆件中密封有塑料制的仿真“小蜜蜂”，摆件横截面如图所示，半径，激光笔发出的光线从A点平行于横截面射入摆件，经折射后被B点的“小蜜蜂”（可视为质点）挡住，AB连线为的角平分线，圆心O到入射光线的距离，光在真空中的速度。求： （1）玻璃的折射率n； （2）光从A点照射到B点的时间t。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 入射点为A，圆的半径OA为法线。在直角三角形中，， 由几何关系，可得入射角满足 解得 在直角三角形中，，由题意AB是的角平分线，因此折射角为 由折射定律，代入得 【小问2详解】 由几何关系，在中，， 由正弦定理，得 解得 光在玻璃中的速度 ​因此传播时间 代入，，解得 14. 如图所示，电阻不计的平行金属导轨水平放置，导轨间距为d，长度为L；整个空间存在与导轨平面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小为B；在金属导轨的左端，有一质量为m、电阻不计的导体棒ab垂直于导轨静置，且接触良好。开关闭合后，导体棒由静止开始运动，导体棒中的电流恒为I，运动过程中受到的阻力为导体棒与导轨间弹力大小的k倍，重力加速度为g，求： （1）导体棒的加速度大小； （2）导体棒离开导轨时，安培力的功率； （3）在磁感应强度大小的条件下，若仅改变磁感应强度的方向，求导体棒在导轨上运动，能获得加速度的最大值。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 对导体棒受力分析，竖直方向受力平衡，得支持力 水平方向，安培力大小 阻力 据牛顿第二定律，得 联立可得 解得加速度 【小问2详解】 导体棒做初速度为0的匀加速直线运动，位移为，由匀变速直线运动速度与位移的关系，得 解得离开时速度 安培力的功率 代入和的表达式，解得 【小问3详解】 改变磁感应强度方向后，安培力大小仍为 设安培力与水平导轨方向夹角为，竖直方向受力平衡，有 解得 水平方向，由牛顿第二定律，得 代入，整理得 由辅助角公式，可得的最大值为 由，可知 导体棒不会离开导轨，因此最大加速度 15. 如图所示，在纸面内建立xOy坐标系；在第Ⅱ象限存在沿y轴负方向的匀强电场，在该电场区域内存在一连续分布的曲线状粒子源（如图中虚线所示），它们可沿x轴正方向持续发射质量均为m、电荷量均为、速度大小均为的粒子，且粒子源的横坐标范围为，纵坐标范围为；在的区域存在方向垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小。已知所有粒子均能经过坐标原点O并射入磁场区域，不计粒子重力及粒子间相互作用。求： （1）经过O点的粒子的最大速率； （2）粒子从O点离开后再次运动到y轴所用时间的范围； （3）从处发射的粒子经过O点后穿过x轴时与O点的距离。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子在第二象限电场中做类平抛运动，对任意发射点，粒子在x方向做匀速直线运动，经过O点水平速度均为，位移为 在y方向做匀加速直线运动，由牛顿第二定律，可得加速度 由匀变速直线运动速度与位移的关系，可得 可知y越大，越大，最大值为，由匀变速直线运动位移与时间的关系，得 代入，，，联立可得 解得 由动能定理，粒子到达O点，有 代入，，得​ 解得 【小问2详解】 设粒子速度与x轴夹角为，则 由，得 粒子做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，有 解得 圆周运动周期 代入，​​得 由几何关系，粒子从O到再次与y轴相交，转过的圆心角 运动时间 代入，得 【小问3详解】 从出发的粒子，， 代入，得圆周运动的半径 圆心坐标为 圆方程为 令，解得交点和 故交点与O点距离为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $