精品解析：河南漯河市临颍县晨中学校2025-2026学年高二下学期期中物理试卷

2025-2026学年度高二下学期物理 期中考试卷 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. 一交变电流的图像如图所示，则对于该交变电流，下列说法正确的是（　　） A. 该交变电流的周期为 B. 该交变电流的周期为 C. 该交变电流的有效值为 D. 该交变电流的有效值为 2. 图甲为交流发电机的示意图，磁场可视为水平方向的匀强磁场，线圈绕垂直于磁场的水平轴沿逆时针方向匀速转动，电阻，线圈电阻，电流表内阻不计。从图示位置开始计时，、间输出的电压 随时间变化的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 电阻中的电流方向每分钟变化100次 B. 时刻电流表示数为 C. 图甲位置感应电动势最小 D. 线圈转动的角速度为 3. 如图所示，等边三角形ABC所在平面内存在方向平行于AB的匀强电场，其中A、B两点的电势分别为、，则C点的电势为（　　） A. -2 V B. 0 V C. 1 V D. 2 V 4. 如图所示，甲、乙两位同学站在滑冰场的水平地面上，甲同学将球抛出后自身向后滑动了4 m才停下，乙同学将球接住后便与球共同运动。已知甲、乙两同学与滑冰场地面间的动摩擦因数均为，乙与球的总质量等于甲的质量，抛接球时甲、乙两同学所受地面的摩擦力不计，重力加速度g取，则乙同学将球接住的瞬间相对地面的速度大小为（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示，平面内同时存在水平向右的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，其中磁场的磁感应强度为B，质量为m、电荷量为的粒子从O点以初速度v竖直向上射出后做匀速直线运动，若将该粒子的初速度大小变为2v，方向不变，忽略粒子重力，则下列说法中正确的是（　　） A. 电场强度的大小为2Bv B. 粒子在运动过程中水平位移大小的最大值为 C. 粒子在运动过程中的速度的最小值为零 D. 运动开始后经过时间后，粒子恰好运动到O点正上方 6. 一束光线从介质M通过介质N进入介质Q，其光路图如图所示。则光在介质M、N、Q中的传播速度（　　） A. B. C. D. 7. 电磁炮通过给导轨回路通以很大的电流，使抛射体在导轨电流产生的磁场的安培力作用下沿导轨加速运动，最终将抛射体以很高的速度发射出去。电磁炮的原理示意图如图所示，图中电源可提供恒定的电流，抛射体处于垂直导轨向下的匀强磁场中，磁感应强度与回路中的电流成正比，要使抛射体离开轨道时的速度增大一倍，下列措施可行的（　　） A. 仅使抛射体的质量减半 B. 仅使导轨长度变为原来的两倍 C. 仅使两导轨间距变为原来的两倍 D. 仅使回路中的电流变为原来的两倍 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. 我国研制的世界首套磁聚焦霍尔电推进系统已经完成了全部在轨飞行验证工作，可作为太空发动机使用，带电粒子流的磁聚焦是其中的关键技术之一。如图，实线所示的两个圆形区域内存在垂直于纸面的匀强磁场I、II，磁感应强度分别为B1，B2。两圆半径均为r，相切于O点。一束宽度为2r的带电粒子流沿x轴正方向射入后都汇聚到坐标原点O。已知粒子的质量均为m、电荷量均为+q、进入磁场的速度均为v，不计带电粒子的重力及粒子间的相互作用力。下列说法正确的是（ ） A. B1的大小为 B. 从O点进入磁场II的粒子的速度仍相等 C. 若，则粒子在磁场II的边界的射出点在四分之一圆周上 D. 若，则粒子在磁场II中运动的最长时间为 9. 边长为L、匝数为N、总电阻为r的正方形线框abcd处于磁感应强度大小为B、水平向右的匀强磁场中，线框以角速度ω绕垂直于磁场的轴OO'匀速转动，理想变压器副线圈接阻值为4r的定值电阻，图中滑片P所在位置对应原、副线圈的匝数比，电压表、电流表均为理想交流电表。其他电阻不计，则下列说法正确的是（　　） A. 图示位置，穿过线框的磁通量变化率最大 B. 理想电压表的示数为 C. 当滑片P向下移动时，定值电阻消耗的功率将增大 D. 当滑片P向上移动时，若电压表与电流表的示数变化量分别为、，则变小 10. 如图所示，下列说法正确的有（　　） A. 如图甲，自然光由空气射入水面上，反射光是偏振光 B. 如图乙所示，照相机的镜头表面常常镀一层透光膜，膜的外表面和玻璃表面反射的光发生干涉，则膜的厚度为光在膜中波长的 C. 如图丙所示，利用光的干涉检查平整度，用单色光从上面照射，空气膜的上下两个表面反射的两列光波发生干涉，图中条纹弯曲说明此处是凸起的 D. 如图丁为光线通过一个不透光的圆盘得到的衍射图样 三、非选择题（本题共5小题，共54分。） 11. 某同学利用如图甲所示的装置测量某种单色光的波长。实验时，光源正常发光，调整仪器从目镜中可以观察到干涉条纹。 （1）该同学在测量相邻亮条纹的间距时，并不是直接测量某相邻亮条纹的间距，而是先测量多个亮条纹的间距再求出。下列测量采用了类似方法的有______（填标号）； A. “探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中合力的测量 B. “探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中弹簧的形变量的测量 C. “探究加速度与力、质量的关系”的实验中加速度的测量 D. “探究用单摆测量重力加速度”的实验中单摆周期的测量 （2）该同学转动手轮，使测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图乙所示，然后同方向转动手轮，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时手轮上的示数，如图丙所示，求得相邻亮纹间距为______mm（计算结果保留三位有效数字）； （3）此实验中，在光源和单缝之间放置滤光片的作用是：__________； （4）关于此实验，下面几种说法正确的是______（填标号）； A. 仅把滤光片由黄色变成蓝色，将观察到亮条纹间距变小 B. 仅将单缝移近双缝，光屏上观察到的条纹数变少 C. 仅把屏到双缝的距离变大，光屏上观察到的条纹数变多 D. 仅把滤光片靠近单缝，光屏上观察到的条纹数变少 12. 某实验小组的同学们在探究单摆的实验中，用小钢球做摆球，用分别表示摆长、钢球质量、重力加速度，分别进行以下实验： （1）取甲、乙两个单摆，若都相同，分别拉离平衡位置为处静止释放，发现两单摆周期相等，这一实验表明，单摆的振动周期与振幅无关。 （2）取甲、乙两个单摆，摆球都拉离平衡位置由静止释放，则 ①若相等，不等，发现甲、乙周期相等，这一实验表明，单摆周期与___________无关（填选项序号）； ②若不等，相等，发现甲、乙周期不等，这一实验表明，单摆周期与___________有关（填选项序号）； ③若相等，相等，在甲球下方一定距离处放一块大磁铁，发现甲的周期小于乙，这一实验表明，单摆周期与___________有关（填选项序号）。 A．重力加速度 B．摆球质量 C．振幅 D．摆长 （3）同学们利用秒表测得单摆完成个全振动的时间为，摆长（悬线长度+小球半径）为，则当地重力加速度___________。 （4）同学们在悬点处安装一个力传感器，可以测量单摆摆动过程中悬线上的拉力，若力传感器示数最大值、最小值分别为和，则重力加速度与小球质量的关系为___________。 13. 图甲是法拉第发明的铜盘发电机，图乙是利用这种发电机给的电阻供电的电路图，半径为的铜盘安装在水平轴上，外电路通过M、N分别与盘边缘和转轴相连接，铜盘接入电路的等效电阻为 ，导线电阻不计。空间中存在垂直于铜盘平面向右的匀强磁场，磁感应强度大小为，圆盘沿顺时针方向（从左向右看）以角速度匀速转动。求： （1）通过电阻R的电流大小和方向； （2）1min内电阻R中产生的热量。 14. 如图所示，在水平光滑直杆上穿一个质量为的小球P，P通过长为的细线连接一个质量为的小球Q，Q在P的正下方，P、Q间的距离为。开始时用销钉将P固定在直杆上，现给Q一平行于直杆的速度。已知重力加速度大小取， ，。不计空气阻力，细线绷紧后始终处于拉紧状态。（所有结果均保留两位有效数字） （1）求细线绷紧前瞬间Q的速度大小； （2）求细线绷紧后瞬间Q的速度大小； （3）拔去销钉，以相同的初速度将Q水平抛出，求细线绷紧瞬间小球P的速度大小。 15. 如图，竖直向上的匀强电场中，用长为L的绝缘细线系住一带电小球，在竖直平面内绕O点做圆周运动。图中A、B为圆周上的两点，A点为最低点，B点与O点等高。当小球运动到A点时，细线对小球的拉力恰好为0，已知小球的电荷量为、质量为m，A、B两点间的电势差为U，重力加速度大小为g，求： （1）电场强度E的大小。 （2）小球在A、B两点的速度大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年度高二下学期物理 期中考试卷 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. 一交变电流的图像如图所示，则对于该交变电流，下列说法正确的是（　　） A. 该交变电流的周期为 B. 该交变电流的周期为 C. 该交变电流的有效值为 D. 该交变电流的有效值为 【答案】C 【解析】 【详解】AB．由图像可知，该交变电流的周期为0.03s，AB错误； CD．由交变电流有效值的定义可得 代入数据解得 C正确，D错误。 故选C。 2. 图甲为交流发电机的示意图，磁场可视为水平方向的匀强磁场，线圈绕垂直于磁场的水平轴沿逆时针方向匀速转动，电阻，线圈电阻，电流表内阻不计。从图示位置开始计时，、间输出的电压 随时间变化的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 电阻中的电流方向每分钟变化100次 B. 时刻电流表示数为 C. 图甲位置感应电动势最小 D. 线圈转动的角速度为 【答案】B 【解析】 【详解】A．交流电的周期为0.02s，一个周期内电流方向改变2次，则每秒钟电流方向变化100次，则电阻R中的电流方向每分钟变化6000次，故A错误； B．电流表示数等于电路电流有效值，则有 故B正确； C．图示位置线圈平面与中性面垂直，此时磁通量为零，磁通量的变化率最大，感应电动势最大，故C错误； D．线圈转动的角速度为 故D错误。 故选B。 3. 如图所示，等边三角形ABC所在平面内存在方向平行于AB的匀强电场，其中A、B两点的电势分别为、，则C点的电势为（　　） A. -2 V B. 0 V C. 1 V D. 2 V 【答案】C 【解析】 【详解】由题意可知，设中点为，则中点的电势为 匀强电场的等势线与电场线垂直。已知电场方向平行于，因此垂直于的直线为等势线。等边三角形中，为竖直边，点位于右侧。过点作的垂线，垂足为。由于等边三角形三线合一，为边上的高，且为中点(即点)。因此，所在直线为垂直于的等势线，故点与点电势相等。因点电势，且点与点在同一条等势线上，所以。 故选C。 4. 如图所示，甲、乙两位同学站在滑冰场的水平地面上，甲同学将球抛出后自身向后滑动了4 m才停下，乙同学将球接住后便与球共同运动。已知甲、乙两同学与滑冰场地面间的动摩擦因数均为，乙与球的总质量等于甲的质量，抛接球时甲、乙两同学所受地面的摩擦力不计，重力加速度g取，则乙同学将球接住的瞬间相对地面的速度大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】设甲同学自身质量为M，由运动学公式得抛球后甲的速度为，x=4m 解得v=2m/s 设乙同学质量为m，球的质量为m0，对甲乙同学与球整个系统由动量守恒定律得 由题意可知 联立解得乙同学将球接住的瞬间相对地面的速度大小为。 故选B 。 5. 如图所示，平面内同时存在水平向右的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，其中磁场的磁感应强度为B，质量为m、电荷量为的粒子从O点以初速度v竖直向上射出后做匀速直线运动，若将该粒子的初速度大小变为2v，方向不变，忽略粒子重力，则下列说法中正确的是（　　） A. 电场强度的大小为2Bv B. 粒子在运动过程中水平位移大小的最大值为 C. 粒子在运动过程中的速度的最小值为零 D. 运动开始后经过时间后，粒子恰好运动到O点正上方 【答案】C 【解析】 【详解】A．粒子初速度为竖直向上射出后做匀速直线运动，忽略重力，洛伦兹力与电场力平衡，有 解得 ，故A错误； B．根据配速法，将初速度分解为竖直向上的（对应洛伦兹力与电场力平衡，做匀速直线运动）和竖直向上的（仅受洛伦兹力，做匀速圆周运动）。则粒子的运动为匀速直线运动和匀速圆周运动的合运动，其中由洛伦兹力提供做匀速圆周运动的向心力，有 解得半径 则粒子在运动过程中水平位移大小的最大值为，故B错误； C．粒子做匀速直线运动的速度始终为，方向竖直向上；粒子做匀速圆周运动的速度大小始终为，方向不断变化，当粒子做匀速圆周运动的速度与匀速直线运动的速度方向相反时，粒子的速度最小，其值为，故C正确； D．粒子做匀速圆周运动的周期 由粒子的运动轨迹可知，粒子运动开始后经过（n为整数），恰好运动到O点正上方，则经过时间后，粒子运动到水平位移大小最大处，故D错误。 故选C。 6. 一束光线从介质M通过介质N进入介质Q，其光路图如图所示。则光在介质M、N、Q中的传播速度（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】根据光的折射定律 可得 根据 可知 故选D。 7. 电磁炮通过给导轨回路通以很大的电流，使抛射体在导轨电流产生的磁场的安培力作用下沿导轨加速运动，最终将抛射体以很高的速度发射出去。电磁炮的原理示意图如图所示，图中电源可提供恒定的电流，抛射体处于垂直导轨向下的匀强磁场中，磁感应强度与回路中的电流成正比，要使抛射体离开轨道时的速度增大一倍，下列措施可行的（　　） A. 仅使抛射体的质量减半 B. 仅使导轨长度变为原来的两倍 C. 仅使两导轨间距变为原来的两倍 D. 仅使回路中的电流变为原来的两倍 【答案】D 【解析】 【详解】设导轨的长度为，导轨的间距为，回路中的电流为，磁感应强度与回路中的电流的比例系数为，则抛射体受到的安培力为 根据动能定理 抛射体离开轨道时的速度为 A．仅使抛射体的质量减半，抛射体离开轨道时的速度为原先的倍，故A不符合题意； B．仅使导轨长度变为原来的两倍，抛射体离开轨道时的速度为原先的倍，故B不符合题意； C．仅使两导轨间距变为原来的两倍，抛射体离开轨道时的速度为原先的倍，故C不符合题意； D．仅使回路中的电流变为原来的两倍，抛射体离开轨道时的速度为原先的两倍，即抛射体离开轨道时的速度增大一倍，故D符合题意。 故选D。 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. 我国研制的世界首套磁聚焦霍尔电推进系统已经完成了全部在轨飞行验证工作，可作为太空发动机使用，带电粒子流的磁聚焦是其中的关键技术之一。如图，实线所示的两个圆形区域内存在垂直于纸面的匀强磁场I、II，磁感应强度分别为B1，B2。两圆半径均为r，相切于O点。一束宽度为2r的带电粒子流沿x轴正方向射入后都汇聚到坐标原点O。已知粒子的质量均为m、电荷量均为+q、进入磁场的速度均为v，不计带电粒子的重力及粒子间的相互作用力。下列说法正确的是（ ） A. B1的大小为 B. 从O点进入磁场II的粒子的速度仍相等 C. 若，则粒子在磁场II的边界的射出点在四分之一圆周上 D. 若，则粒子在磁场II中运动的最长时间为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由磁聚焦的特点可知，粒子在磁场中的运动半径与磁场圆的半径相等，即 解得 故A正确； B．洛伦兹力只改变带电粒子的运动方向不改变其速度的大小，其速度大小相等，但速度的方向不同，故B错误； C．若，则 可知粒子离开磁场II最远的位置离原点为r，如图所示 由几何关系，弦所对最大圆心角为60°，故粒子在磁场II的边界的射出点在六分之一圆周上，故C正确； D．若，则 由此可知，粒子离开磁场II运动轨迹的弦越长，运动的时间越长，如图所示 粒子在磁场中运动轨迹的圆心角为60°，则粒子在磁场II中运动的最长时间为 故D正确； 故选AD。 9. 边长为L、匝数为N、总电阻为r的正方形线框abcd处于磁感应强度大小为B、水平向右的匀强磁场中，线框以角速度ω绕垂直于磁场的轴OO'匀速转动，理想变压器副线圈接阻值为4r的定值电阻，图中滑片P所在位置对应原、副线圈的匝数比，电压表、电流表均为理想交流电表。其他电阻不计，则下列说法正确的是（　　） A. 图示位置，穿过线框的磁通量变化率最大 B. 理想电压表的示数为 C. 当滑片P向下移动时，定值电阻消耗的功率将增大 D. 当滑片P向上移动时，若电压表与电流表的示数变化量分别为、，则变小 【答案】AB 【解析】 【详解】A．图示位置线框平面与磁场平行，线框与中性面垂直，通过线框的磁通量为0，磁通量的变化率最大，故A正确； B．线框产生的感应电动势最大值 电动势有效值 副线圈电阻为，原副匝数比，副电阻等效到原线圈的阻值 电路总电阻 电压表测原线圈电压，故B正确； C．初始时，把变压器和定值电阻等效为电阻，此时线框的电阻 定值电阻消耗的功率最大，则移动滑片P，定值电阻消耗的功率将减小，故C错误； D．线框电动势有效值E恒定，对原侧电路有 整理得 因此， 可得 由此可知无论滑片P如何移动，大小不变，故D错误。 故选AB。 10. 如图所示，下列说法正确的有（　　） A. 如图甲，自然光由空气射入水面上，反射光是偏振光 B. 如图乙所示，照相机的镜头表面常常镀一层透光膜，膜的外表面和玻璃表面反射的光发生干涉，则膜的厚度为光在膜中波长的 C. 如图丙所示，利用光的干涉检查平整度，用单色光从上面照射，空气膜的上下两个表面反射的两列光波发生干涉，图中条纹弯曲说明此处是凸起的 D. 如图丁为光线通过一个不透光的圆盘得到的衍射图样 【答案】AD 【解析】 【详解】A．如图甲，自然光由空气射入水面上，反射光是偏振光，A正确； B．如图乙所示，照相机的镜头表面常常镀一层透光膜，膜的外表面和玻璃表面反射的光发生干涉，则膜的厚度为光在膜中波长的，两列光的路程差等于光在膜中波长的，振动减弱，减少反射光损失，增加入射光的强度，使得照片更清晰，B错误； C．空气薄层干涉是等厚干涉，即明条纹处空气的厚度相同，条纹向左弯曲，表明条纹弯曲处左侧空气膜的厚度与直条纹处空气膜的厚度相同，弯曲处是凹下的，C错误； D．如图丁为光线通过一个不透光的圆盘得到的衍射图样，亮点叫做泊松亮斑，D正确。 故选AD。 三、非选择题（本题共5小题，共54分。） 11. 某同学利用如图甲所示的装置测量某种单色光的波长。实验时，光源正常发光，调整仪器从目镜中可以观察到干涉条纹。 （1）该同学在测量相邻亮条纹的间距时，并不是直接测量某相邻亮条纹的间距，而是先测量多个亮条纹的间距再求出。下列测量采用了类似方法的有______（填标号）； A. “探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中合力的测量 B. “探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中弹簧的形变量的测量 C. “探究加速度与力、质量的关系”的实验中加速度的测量 D. “探究用单摆测量重力加速度”的实验中单摆周期的测量 （2）该同学转动手轮，使测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图乙所示，然后同方向转动手轮，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时手轮上的示数，如图丙所示，求得相邻亮纹间距为______mm（计算结果保留三位有效数字）； （3）此实验中，在光源和单缝之间放置滤光片的作用是：__________； （4）关于此实验，下面几种说法正确的是______（填标号）； A. 仅把滤光片由黄色变成蓝色，将观察到亮条纹间距变小 B. 仅将单缝移近双缝，光屏上观察到的条纹数变少 C. 仅把屏到双缝的距离变大，光屏上观察到的条纹数变多 D. 仅把滤光片靠近单缝，光屏上观察到的条纹数变少 【答案】（1）D （2）2.28 （3）把光源的光过滤成单色光 （4）A 【解析】 【小问1详解】 （1）该同学在测量相邻亮条纹的间距△x时，并不是直接测量某相邻亮条纹的间距，而是先测量多个亮条纹的间距再求出Δx。使用了积累法，减小了测量误差，“探究用单摆测量重力加速度”的实验中单摆周期的测量，测量n次全振动的时间从而算出周期同样使用了积累法，减小了测量误差。 故选D。 【小问2详解】 螺旋测微器的最小分度值为0.01mm，图乙的读数为 图丙的读数为 相邻亮纹的间距为 【小问3详解】 在光源和单缝之间放置滤光片的作用是把光源的光过滤成单色光。 【小问4详解】 A．根据干涉条纹间距公式有，仅把滤光片由黄色变成蓝色，波长变短，则将观察到亮条纹间距变小，故A正确； BD．根据干涉条纹间距公式有，光屏上观察到的条纹数与单缝和双缝距离无关，光屏上观察到的条纹数与滤光片和单缝距离无关，则条纹数均不变，故BD错误； C．由可知，仅把屏到双缝的距离变大，条纹间距变大，光屏上观察到的条纹数变少，故C错误。 故选A。 12. 某实验小组的同学们在探究单摆的实验中，用小钢球做摆球，用分别表示摆长、钢球质量、重力加速度，分别进行以下实验： （1）取甲、乙两个单摆，若都相同，分别拉离平衡位置为处静止释放，发现两单摆周期相等，这一实验表明，单摆的振动周期与振幅无关。 （2）取甲、乙两个单摆，摆球都拉离平衡位置由静止释放，则 ①若相等，不等，发现甲、乙周期相等，这一实验表明，单摆周期与___________无关（填选项序号）； ②若不等，相等，发现甲、乙周期不等，这一实验表明，单摆周期与___________有关（填选项序号）； ③若相等，相等，在甲球下方一定距离处放一块大磁铁，发现甲的周期小于乙，这一实验表明，单摆周期与___________有关（填选项序号）。 A．重力加速度 B．摆球质量 C．振幅 D．摆长 （3）同学们利用秒表测得单摆完成个全振动的时间为，摆长（悬线长度+小球半径）为，则当地重力加速度___________。 （4）同学们在悬点处安装一个力传感器，可以测量单摆摆动过程中悬线上的拉力，若力传感器示数最大值、最小值分别为和，则重力加速度与小球质量的关系为___________。 【答案】 ①. B ②. D ③. A ④. ⑤. 【解析】 【详解】（2）[1]若相等，不等，发现甲、乙周期相等，这一实验表明，单摆周期与摆球质量无关，故选B。 [2]若不等，相等，发现甲、乙周期不等，这一实验表明，单摆周期与摆长有关，故选D。 [3]若相等，相等，在甲球下方一定距离处放一块大磁铁，发现甲的周期小于乙，这一实验表明，单摆周期与重力加速度有关，故选A。 （3）[4]完成个全振动的时间为，则周期 解得 （4）[5]设小球摆动到最高点时绳子与竖直方向的夹角为，则在最高点 在最低点时 由机械能守恒有 联立解得 13. 图甲是法拉第发明的铜盘发电机，图乙是利用这种发电机给的电阻供电的电路图，半径为的铜盘安装在水平轴上，外电路通过M、N分别与盘边缘和转轴相连接，铜盘接入电路的等效电阻为 ，导线电阻不计。空间中存在垂直于铜盘平面向右的匀强磁场，磁感应强度大小为，圆盘沿顺时针方向（从左向右看）以角速度匀速转动。求： （1）通过电阻R的电流大小和方向； （2）1min内电阻R中产生的热量。 【答案】（1）0.06A，电流方向由b经R到a （2）0.216J 【解析】 【小问1详解】 由右手定则判断流过R的电流方向由b到a， 根据法拉第电磁感应定律可知电动势为 根据闭合电路欧姆定律可知 【小问2详解】 1 min内R上产生的热量由焦耳定律可得 14. 如图所示，在水平光滑直杆上穿一个质量为的小球P，P通过长为的细线连接一个质量为的小球Q，Q在P的正下方，P、Q间的距离为。开始时用销钉将P固定在直杆上，现给Q一平行于直杆的速度。已知重力加速度大小取， ，。不计空气阻力，细线绷紧后始终处于拉紧状态。（所有结果均保留两位有效数字） （1）求细线绷紧前瞬间Q的速度大小； （2）求细线绷紧后瞬间Q的速度大小； （3）拔去销钉，以相同的初速度将Q水平抛出，求细线绷紧瞬间小球P的速度大小。 【答案】（1）8.2m/s （2）3.2m/s （3）2.3m/s 【解析】 【小问1详解】 细线绷紧前做平抛运动，有 ， 由几何关系得 解得细线绷紧前瞬间的速度大小 【小问2详解】 细线绷紧瞬间设细线与水平方向之间夹角为，则有 解得 沿绳方向的速度突变为零，垂直于绳方向的速度不变，有 解得细线绷紧后瞬间的速度大小为 【小问3详解】 拔去销钉后，细线绷紧瞬间获得瞬时冲量，系统水平方向动量守恒，有 沿绳方向的速度分量相同，有 垂直于绳方向的速度不变，则 解得 15. 如图，竖直向上的匀强电场中，用长为L的绝缘细线系住一带电小球，在竖直平面内绕O点做圆周运动。图中A、B为圆周上的两点，A点为最低点，B点与O点等高。当小球运动到A点时，细线对小球的拉力恰好为0，已知小球的电荷量为、质量为m，A、B两点间的电势差为U，重力加速度大小为g，求： （1）电场强度E的大小。 （2）小球在A、B两点的速度大小。 【答案】（1）；（2）， 【解析】 【详解】（1）在匀强电场中，根据公式可得场强为 （2）在A点细线对小球的拉力为0，根据牛顿第二定律得 A到B过程根据动能定理得 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $