精品解析：北京市顺义第九中学2025-2026学年第二学期高二期中物理试卷

顺义区第九中学2025－2026学年度第二学期期中 学业质量监测 高二年级物理试卷 考生须知 1.本试卷总分100分，考试用时90分钟。 2.本试卷共6页，三道大题，20小题。 3.在答题卡上准确填写姓名、班级和教育ID号。 4.所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。选择题必须用2B铅笔作答，非选择题必须用黑色字迹的签字笔做答。 5.考试结束后，请将答题卡交回，试卷自己保留。 第一部分 选择题（共42分） 一、选择题：在下列各题中，只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项的字母代号在答题卡上涂黑。（本大题共14小题，每题3分，共42分） 1. 玻璃杯从同一高度落下，落在坚硬地面上比落在地毯上容易碎，下列说法正确的是（　　） A. 玻璃杯刚落在坚硬地面上比刚落在地毯上的动量大 B. 玻璃杯落在坚硬地面上比落在地毯上受到合力的冲量大 C. 玻璃杯落在坚硬地面上比落在地毯上的动量变化率大 D. 玻璃杯落在坚硬地面上比落在地毯上的动量变化量大 2. 质量为M的小孩站在质量为m的滑板上，小孩和滑板均处于静止状态，忽略滑板与地面间的摩擦。小孩以相对滑板的速度v沿水平方向跃离了滑板，则跃离后滑板的速度大小为（　　） A. B. C. D. 3. 一个质量为的弹性小球，在光滑水平面上以的速度垂直撞到墙上，碰撞后小球沿相反方向运动，反弹后的速度大小与碰撞前相同。则碰撞过程中墙对小球的冲量大小I和做功的大小W为（　　） A. B. C. D. 4. “西电东输”为了减少输电线上的电能损耗，需要采用高压输电。水电站输出的功率不变，输出电压提高为原来的20倍，则输电导线上的电能损耗将减小为原来的（　　） A. B. C. D. 5. 如图甲所示，矩形线圈在匀强磁场中匀速转动可以产生交变电流，其电动势e随时间t变化的图象如图乙所示，则（　　） A. 时，穿过线圈的磁通量最大 B. 线圈转动一周，电流的方向改变一次 C. 线圈中电动势的有效值为311V D. 线圈中交变电流的频率为100Hz 6. 如图所示，理想变压器的原线圈接在u=110sin 60πt(V)的交流电源上，副线圈接有阻值为55 Ω的负载电阻R，原、副线圈匝数之比为1：2，电流表、电压表均为理想电表．下列说法正确的是 A. 电压表的示数为55 V B. 原线圈的输入功率为880 W C. 副线圈输出交流电的频率为60 Hz D. 若在副线圈上电阻R的两端再并联一个阻值为55 Ω的定值电阻，则电流表的示数为8 A 7. 如图所示，甲、乙两质量不同的物体，分别受到恒力作用后，其动量p与时间t的关系图象．则甲、乙所受合外力F甲与F乙的关系是(图中直线平行) （ ） A. F甲＜F乙 B. F甲＝F乙 C. F甲＞F乙 D. 无法比较F甲和F乙的大小 8. 在如图所示的电路中，开关S原先闭合，电路处于稳定状态，通过、的电流分别为、，在某一时刻突然断开开关S，则通过电阻的电流I随时间t变化的图像可能是图中的（） A. B. C. D. 9. 如图所示，先后用一垂直于cd边的恒定外力以速度和匀速把一正方形导线框拉出有界的匀强磁场区域，，拉出过程中ab边始终平行于磁场边界。先后两次把导线框拉出磁场情况下，下列结论正确的是（　　） A. 感应电流之比 B. 外力大小之比 C. 拉力的功率之比 D. 拉力的冲量大小之比 10. 如图1所示，匝的线圈（图中只画了2匝），电阻，其两端与一个的电阻相连。线圈内有垂直纸面向里的磁场，其磁通量按图2所示规律变化。下列说法正确的是（　　） A. 电阻R两端b点比a点电势高 B. 电阻R两端的电压大小为 C. 内电阻R产生的电热为 D. 时间内通过电阻R的电荷量为 11. 粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行。现使线框以图中所示的速度沿四个不同方向平移出磁场，如图所示，则在移出过程中线框一边a、b两点间的电势差绝对值最大的是（　　） A. B. C. D. 12. 如图所示，有两根和水平方向成角的光滑平行的金属轨道，上端接有可变电阻R，下端足够长，空间有垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感应强度为B。一根质量为m的金属杆从轨道上由静止滑下。经过足够长的时间后，金属杆的速度会趋近于一个最大速度，不计金属杆和轨道的电阻，则以下分析正确的是（　　） A. 金属杆先做匀加速直线运动然后做匀速直线运动 B. 金属杆由静止到最大速度过程中机械能守恒 C. 如果只增大B，将变小 D. 如果只增大R，将变小 13. 如图所示，光滑水平地面上紧挨着的两个滑块A、B之间有少量炸药（质量不计），爆炸后A、B沿水平地面向左、右滑行的速度分别为2m/s、4m/s。已知滑块A的质量为mA=4kg，重力加速度g=10m/s2，炸药爆炸释放的化学能全部转化为滑块A、B的动能。下列说法正确的是（　　） A. 滑块B的质量为1kg B. 滑块B的质量为3kg C. 炸药爆炸释放的化学能为16J D. 炸药爆炸释放的化学能为24J 14. 甲、乙两个物块在光滑水平桌面上沿同一直线运动，甲追上乙，并与乙发生碰撞，碰撞前后甲、乙的速度随时间的变化如图中实线所示。已知甲的质量为1kg，下列说法中正确的是（　　） A. 该碰撞为弹性碰撞 B. 物体乙的质量为6kg C. 碰撞过程两物块损失的机械能为8J D. 该碰撞过程能量不守恒 第二部分 非选择题（共40分） 二、填空题：（本大题共2小题，每空2分，共18分） 15. 楞次定律可以用来判断感应电流的方向，结合所学知识，尝试分析下述情景： （1）在探究楞次定律的实验中，如图甲所示，我们发现条形磁铁靠近螺线管的过程中，会产生感应电流。在这一过程中，螺线管中的磁通量______（“变大”或“变小”）；螺线管中感应电流激发的磁场方向______（“向上”或“向下”） （2）如图乙所示，一个可以伸缩的导线圆环位于垂直纸面向里的匀强磁场中，当磁感应强度增大时，导线环中感应电流的方向为______（“顺时针”或“逆时针”）；圆环会______（“扩张”或“收缩”）。 16. 一实验小组某同学用如图所示的装置做验证动量守恒定律实验。先让a球从斜槽轨道上某固定点由静止开始滚下，在水平地面上的记录纸上留下压痕，重复10次；再把b球放在斜槽轨道末端水平段的最右端附近静止，让a球仍从原固定点由静止开始滚下，和b球相碰后两球分别落在记录纸的不同位置处，重复10次。多次实验完成后，应该用一个尽量小的圆把多次落点圈在其中，其圆心为落点的平均位置。图中A、B、C是各自10次落点的平均位置。 （1）本实验必须测量的物理量有（　　） A. 小球a、b的半径ra、rb B. 小球a、b的质量ma、mb C. 斜槽轨道末端到水平地面的高度H D. 纸上O点到A、B、C各点的平均距离OA、OB、OC （2）若入射小球a质量为ma，半径为ra，被碰小球b质量为mb，半径为rb，则实验中要求ma______mb，ra______rb。（选填“＜”、“＞”、“＝”） （3）甲同学测量得到入射球a的质量为ma，被碰撞小球b的质量为mb。O点是小球抛出点在水平地面上的垂直投影，测得图中A、B、C与O点的距离分别为xA、xB、xC。用这些测量数据，写出下列相应表达式： ①当所测物理量满足表达式______时，即说明两球碰撞中动量守恒。 ②当所测物理量满足表达式______时，即说明两球碰撞为完全弹性碰撞。 三、计算题：（本大题共4小题，共40分） 17. 如图所示，正方形线圈绕对称轴在匀强磁场中匀速转动，角速度为，已知，匝数，磁感应强度，图示位置线圈平面与磁感线平行，闭合回路中线圈的电阻，外电阻，求： （1）线圈转动过程中感应电动势的最大值； （2）从图示位置开始计时，写出感应电流的瞬时表达式； （3）交流电压表的示数。 18. 150kg的铁锤从1.8m高处自由落下，打在水泥桩上铁锤的速度减为0，铁锤与水泥桩撞击的时间是0.05s，g=10m/s2。不计空气阻力，求： （1）撞击前瞬间铁锤的速度大小； （2）铁锤在自由下落过程中重力的冲量大小； （3）撞击过程，铁锤对桩的平均冲击力的大小。 19. 如图所示，导体棒ab在水平放置的光滑导线框上在水平外力F的作用下向右做匀速运动，线框中接有R=0.4Ω的电阻，置于磁感应强度B=0.1T的匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面向内，设ab的长度L=0.4m，电阻r=0.1Ω，运动速度v=5m/s，导体线框的电阻不计。求： （1）感应电动势的大小； （2）流过电阻R的电流大小和方向； （3）外力的功率。 20. 如图所示，在竖直面内有一个光滑弧形轨道，其末端水平，且与处于同一竖直面内光滑圆形轨道的最低端相切，并平滑连接。、两滑块（可视为质点）用轻细绳拴接在一起，在它们中间夹住一个被压缩的微小轻质弹簧．两滑块从弧形轨道上的某一高度由静止滑下，当两滑块刚滑入圆形轨道最低点时，拴接两滑块的绳突然断开，弹簧迅速将两滑块弹开，其中前面的滑块沿圆形轨道运动恰能通过轨道最高点。已知圆形轨道的半径，滑块的质量；滑块的质量，两滑块开始下滑时距圆形轨道底端的高度，重力加速度取，空气阻力可忽略不计．求： （1）、两滑块一起运动到圆形轨道最低点时速度的大小； （2）滑块被弹簧弹开时的速度大小； （3）弹簧在将两滑块弹开的过程中释放的弹性势能。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 顺义区第九中学2025－2026学年度第二学期期中 学业质量监测 高二年级物理试卷 考生须知 1.本试卷总分100分，考试用时90分钟。 2.本试卷共6页，三道大题，20小题。 3.在答题卡上准确填写姓名、班级和教育ID号。 4.所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。选择题必须用2B铅笔作答，非选择题必须用黑色字迹的签字笔做答。 5.考试结束后，请将答题卡交回，试卷自己保留。 第一部分 选择题（共42分） 一、选择题：在下列各题中，只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项的字母代号在答题卡上涂黑。（本大题共14小题，每题3分，共42分） 1. 玻璃杯从同一高度落下，落在坚硬地面上比落在地毯上容易碎，下列说法正确的是（　　） A. 玻璃杯刚落在坚硬地面上比刚落在地毯上的动量大 B. 玻璃杯落在坚硬地面上比落在地毯上受到合力的冲量大 C. 玻璃杯落在坚硬地面上比落在地毯上的动量变化率大 D. 玻璃杯落在坚硬地面上比落在地毯上的动量变化量大 【答案】C 【解析】 【详解】玻璃杯从同一高度落下，玻璃杯落在坚硬地面上与刚落在地毯上时的速度相同，则动量相同，动量的变化量也相同，根据动量定理可知，受到的合力的冲量相同，但因落到坚硬地面上时作用时间较短，则动量变化率较大，由可知受到的合外力较大。 故选C。 2. 质量为M的小孩站在质量为m的滑板上，小孩和滑板均处于静止状态，忽略滑板与地面间的摩擦。小孩以相对滑板的速度v沿水平方向跃离了滑板，则跃离后滑板的速度大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】根据题意，设跃离后滑板的速度大小为，取向右为正方向，由动量守恒定律有 解得 故选D。 3. 一个质量为的弹性小球，在光滑水平面上以的速度垂直撞到墙上，碰撞后小球沿相反方向运动，反弹后的速度大小与碰撞前相同。则碰撞过程中墙对小球的冲量大小I和做功的大小W为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】规定初速度方向为正方向，初速度碰撞后速度，则 负号表示速度变化量的方向与初速度方向相反，动量变化量为 根据动量定理，冲量为 所以碰撞过程中，墙对小球的冲量大小为； 运用动能定理研究碰撞过程，因为初、末动能相等，所以 碰撞过程中，墙对小球做功的大小W为0，B选项正确，ACD错误。 故选B。 【点睛】根据动量定理研究合力的冲量，根据动能定理研究合力的功。 4. “西电东输”为了减少输电线上的电能损耗，需要采用高压输电。水电站输出的功率不变，输出电压提高为原来的20倍，则输电导线上的电能损耗将减小为原来的（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】设水电站输出的功率为P，输出电压为U，输送电流为I，则有 解得 则输电导线上的损耗功率为 解得 可知当输出电压提高为原来的20倍，损失功率将减小为原来的。 故选D。 5. 如图甲所示，矩形线圈在匀强磁场中匀速转动可以产生交变电流，其电动势e随时间t变化的图象如图乙所示，则（　　） A. 时，穿过线圈的磁通量最大 B. 线圈转动一周，电流的方向改变一次 C. 线圈中电动势的有效值为311V D. 线圈中交变电流的频率为100Hz 【答案】A 【解析】 【详解】A．时，电动势为零，线圈平面处于中性面处，穿过线圈的磁通量最大，故A正确； B．根据图乙可知，线圈转动一周，电流的方向改变两次，故B错误； C．线圈中电动势的最大值为311V，有效值为 故C错误； D．根据图乙可知 线圈中交变电流的频率 故D错误。 故选A。 6. 如图所示，理想变压器的原线圈接在u=110sin 60πt(V)的交流电源上，副线圈接有阻值为55 Ω的负载电阻R，原、副线圈匝数之比为1：2，电流表、电压表均为理想电表．下列说法正确的是 A. 电压表的示数为55 V B. 原线圈的输入功率为880 W C. 副线圈输出交流电的频率为60 Hz D. 若在副线圈上电阻R的两端再并联一个阻值为55 Ω的定值电阻，则电流表的示数为8 A 【答案】B 【解析】 【详解】A．因为原线圈电压关系： u=110sin 60πt 故可知原线圈电压有效值为110V，原、副线圈匝数之比为1：2，所以有： 解得电压表的示数，故A错误； B．因副线圈的功率为： 故B正确； C．根据原线圈电压关系可知该交流电的频率为30Hz，故C错误； D．若在副线圈上电阻R的两端再并联一个阻值为55 Ω的定值电阻，可知总电阻为： 所以副线圈电流为： 根据： 可知原线圈电流，即电流表示数为I2=16A，故D错误． 7. 如图所示，甲、乙两质量不同的物体，分别受到恒力作用后，其动量p与时间t的关系图象．则甲、乙所受合外力F甲与F乙的关系是(图中直线平行) （ ） A. F甲＜F乙 B. F甲＝F乙 C. F甲＞F乙 D. 无法比较F甲和F乙的大小 【答案】B 【解析】 【详解】根据动量定理可得 即 图像的斜率表示外力F，从图中可知两条直线相互平行，即斜率相同，故 故选B。 8. 在如图所示的电路中，开关S原先闭合，电路处于稳定状态，通过、的电流分别为、，在某一时刻突然断开开关S，则通过电阻的电流I随时间t变化的图像可能是图中的（） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】开关S原先闭合，电路处于稳定状态时，流过的电流方向向左，大小为，与并联的和线圈L支路的电流的方向也向左.当某一时刻开关S突然断开时，L中向左的电流要减小，因自感现象，线圈L产生自感电动势，在回路“”中形成感应电流，通过的电流方向与原来相反，变为向右，并从开始逐渐减小到零，选项D正确.ABC错误 故选D 9. 如图所示，先后用一垂直于cd边的恒定外力以速度和匀速把一正方形导线框拉出有界的匀强磁场区域，，拉出过程中ab边始终平行于磁场边界。先后两次把导线框拉出磁场情况下，下列结论正确的是（　　） A. 感应电流之比 B. 外力大小之比 C. 拉力的功率之比 D. 拉力的冲量大小之比 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据 可得感应电流之比 故A错误； B．根据 可得外力大小之比 故B正确； C．根据 可得拉力的功率之比 故C错误； D．根据 又 联立，解得 可得拉力的冲量大小之比 故D错误。 故选B。 10. 如图1所示，匝的线圈（图中只画了2匝），电阻，其两端与一个的电阻相连。线圈内有垂直纸面向里的磁场，其磁通量按图2所示规律变化。下列说法正确的是（　　） A. 电阻R两端b点比a点电势高 B. 电阻R两端的电压大小为 C. 内电阻R产生的电热为 D. 时间内通过电阻R的电荷量为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图乙可知，线圈中的磁通量增加，根据楞次定律，线圈中产生逆时针方向的电流，所以电阻R两端b点比a点电势低，故A错误； B．线圈产生的感应电动势为 电阻R两端的电压大小为 故B错误； C．根据焦耳定律有 故C正确； D．0.1s时间内通过电阻R的电荷量为 故D错误。 故选C。 11. 粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行。现使线框以图中所示的速度沿四个不同方向平移出磁场，如图所示，则在移出过程中线框一边a、b两点间的电势差绝对值最大的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】线框在磁场中切割磁感线的边相当于电源，外电路由三个相同电阻串联形成，选项AC图中a、b两点间电势差的绝对值为ab边两端的电压，为 同理，选项B图中a、b两点间电势差的绝对值为 选项D图中a、b两点间电势差的绝对值为 显然，线框一边a、b两点间的电势差绝对值最大的是B图。 故选B。 12. 如图所示，有两根和水平方向成角的光滑平行的金属轨道，上端接有可变电阻R，下端足够长，空间有垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感应强度为B。一根质量为m的金属杆从轨道上由静止滑下。经过足够长的时间后，金属杆的速度会趋近于一个最大速度，不计金属杆和轨道的电阻，则以下分析正确的是（　　） A. 金属杆先做匀加速直线运动然后做匀速直线运动 B. 金属杆由静止到最大速度过程中机械能守恒 C. 如果只增大B，将变小 D. 如果只增大R，将变小 【答案】C 【解析】 【详解】A．金属杆下滑过程中，受重力、导轨的支持力和安培力，开始时重力沿斜面的分力大于安培力，金属杆做加速运动，满足 随着速度的增加，安培力在增大，所以金属杆加速度逐渐减小，当加速度减小到零，速度最大。当加速度为零时，金属杆做匀速运动，故金属杆先做加速度逐渐减小的加速运动然后做匀速直线运动，故A错误； B．金属杆由静止到最大速度过程中，安培力做负功，金属杆机械能并不守恒，故B错误； CD．当速度最大，则有 解得 所以只增大B， vm 将变小，只增大R， vm 将变大，故C正确，D错误。 故选C。 13. 如图所示，光滑水平地面上紧挨着的两个滑块A、B之间有少量炸药（质量不计），爆炸后A、B沿水平地面向左、右滑行的速度分别为2m/s、4m/s。已知滑块A的质量为mA=4kg，重力加速度g=10m/s2，炸药爆炸释放的化学能全部转化为滑块A、B的动能。下列说法正确的是（　　） A. 滑块B的质量为1kg B. 滑块B的质量为3kg C. 炸药爆炸释放的化学能为16J D. 炸药爆炸释放的化学能为24J 【答案】D 【解析】 【详解】AB．爆炸过程系统所受合外力为零，系统动量守恒，规定向右为正方向，由动量守恒定律得 解得，故AB错误； CD．炸药爆炸释放的化学能全部转化为滑块A、B的动能，由能量守恒定律得 代入数据解得，故C错误，D正确。 故选D。 14. 甲、乙两个物块在光滑水平桌面上沿同一直线运动，甲追上乙，并与乙发生碰撞，碰撞前后甲、乙的速度随时间的变化如图中实线所示。已知甲的质量为1kg，下列说法中正确的是（　　） A. 该碰撞为弹性碰撞 B. 物体乙的质量为6kg C. 碰撞过程两物块损失的机械能为8J D. 该碰撞过程能量不守恒 【答案】B 【解析】 【详解】B．由图像可知，碰撞前甲的速度，乙的速度；碰撞后甲的速度，乙的速度。碰撞过程系统动量守恒，规定甲初速度方向为正方向，由动量守恒定律得 代入数据解得，故B正确； A．碰撞前系统总动能 碰撞后系统总动能 代入数据计算动能，， 机械能有损失，该碰撞为非弹性碰撞，故A错误； C．碰撞过程两物块损失的机械能，故C错误； D．根据能量守恒定律，该碰撞过程总能量守恒，只是部分机械能转化为内能，故D错误。 故选B。 第二部分 非选择题（共40分） 二、填空题：（本大题共2小题，每空2分，共18分） 15. 楞次定律可以用来判断感应电流的方向，结合所学知识，尝试分析下述情景： （1）在探究楞次定律的实验中，如图甲所示，我们发现条形磁铁靠近螺线管的过程中，会产生感应电流。在这一过程中，螺线管中的磁通量______（“变大”或“变小”）；螺线管中感应电流激发的磁场方向______（“向上”或“向下”） （2）如图乙所示，一个可以伸缩的导线圆环位于垂直纸面向里的匀强磁场中，当磁感应强度增大时，导线环中感应电流的方向为______（“顺时针”或“逆时针”）；圆环会______（“扩张”或“收缩”）。 【答案】（1） ①. 变大 ②. 向上 （2） ①. 逆时针 ②. 收缩 【解析】 【小问1详解】 [1][2]条形磁铁靠近螺线管的过程中，螺线管中的磁通量变大；根据楞次定律可知，螺线管中感应电流激发的磁场方向向上。 【小问2详解】 [1][2]当磁感应强度增大时，穿过导线环的磁通量向里增加，根据楞次定律“增反减同”可知，导线环中感应电流的方向为逆时针；根据“增缩减扩”可知，圆环会收缩。 16. 一实验小组某同学用如图所示的装置做验证动量守恒定律实验。先让a球从斜槽轨道上某固定点由静止开始滚下，在水平地面上的记录纸上留下压痕，重复10次；再把b球放在斜槽轨道末端水平段的最右端附近静止，让a球仍从原固定点由静止开始滚下，和b球相碰后两球分别落在记录纸的不同位置处，重复10次。多次实验完成后，应该用一个尽量小的圆把多次落点圈在其中，其圆心为落点的平均位置。图中A、B、C是各自10次落点的平均位置。 （1）本实验必须测量的物理量有（　　） A. 小球a、b的半径ra、rb B. 小球a、b的质量ma、mb C. 斜槽轨道末端到水平地面的高度H D. 纸上O点到A、B、C各点的平均距离OA、OB、OC （2）若入射小球a质量为ma，半径为ra，被碰小球b质量为mb，半径为rb，则实验中要求ma______mb，ra______rb。（选填“＜”、“＞”、“＝”） （3）甲同学测量得到入射球a的质量为ma，被碰撞小球b的质量为mb。O点是小球抛出点在水平地面上的垂直投影，测得图中A、B、C与O点的距离分别为xA、xB、xC。用这些测量数据，写出下列相应表达式： ①当所测物理量满足表达式______时，即说明两球碰撞中动量守恒。 ②当所测物理量满足表达式______时，即说明两球碰撞为完全弹性碰撞。 【答案】（1）BD （2） ①. > ②. = （3） ①. maxB=maxA+mbxC ②. xB=xC-xA 【解析】 【小问1详解】 由碰撞过程动量守恒可得mava0=mava+mbvb 再由平抛规律xB=va0t，xA=vat，xC=vbt 整理以上各式可得maxB=maxA+mbxC 所以本实验必须测量的物理量有小球a、b的质量、记录O点到A、B、C各点的距离OA、OB、OC。 故选BD。 【小问2详解】 [1][2]根据动量守恒定律可知若碰撞小球a的质量小于b球的质量，则小球a可能被碰回，所以a球质量必须大于b球质量，为保证两球发生正碰，则两球半径必须相同。则实验中要求ma＞mb，ra=rb。 【小问3详解】 ①[1]由上述分析可知，当所测物理量满足表达式maxB=maxA+mbxC时，即说明两球碰撞中动量守恒。 ②[2]若为完全弹性碰撞，则满足，即 与maxB=maxA+mbxC，联立可得xB=xC-xA 当所测物理量满足表达式xB=xC-xA即说明两球碰撞为完全弹性碰撞。 三、计算题：（本大题共4小题，共40分） 17. 如图所示，正方形线圈绕对称轴在匀强磁场中匀速转动，角速度为，已知，匝数，磁感应强度，图示位置线圈平面与磁感线平行，闭合回路中线圈的电阻，外电阻，求： （1）线圈转动过程中感应电动势的最大值； （2）从图示位置开始计时，写出感应电流的瞬时表达式； （3）交流电压表的示数。 【答案】（1）400V （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据法拉第电磁感应定律，则有最大值为 解得Em=400V 【小问2详解】 感应电动势的瞬时值 由闭合电路欧姆定律 解得 【小问3详解】 最大值与有效值的关系 又 解得交流电压表的示数 18. 150kg的铁锤从1.8m高处自由落下，打在水泥桩上铁锤的速度减为0，铁锤与水泥桩撞击的时间是0.05s，g=10m/s2。不计空气阻力，求： （1）撞击前瞬间铁锤的速度大小； （2）铁锤在自由下落过程中重力的冲量大小； （3）撞击过程，铁锤对桩的平均冲击力的大小。 【答案】（1）6 m/s （2）900 N·s （3）19500N 【解析】 【小问1详解】 铁锤做自由落体运动，根据运动学公式 解得撞击前瞬间速度 【小问2详解】 铁锤自由下落的时间 重力的冲量 【小问3详解】 在撞击过程中，取竖直向上为正方向，对铁锤应用动量定理，有 代入数据解得桩对铁锤的平均作用力 根据牛顿第三定律，铁锤对桩的平均冲击力大小为。 19. 如图所示，导体棒ab在水平放置的光滑导线框上在水平外力F的作用下向右做匀速运动，线框中接有R=0.4Ω的电阻，置于磁感应强度B=0.1T的匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面向内，设ab的长度L=0.4m，电阻r=0.1Ω，运动速度v=5m/s，导体线框的电阻不计。求： （1）感应电动势的大小； （2）流过电阻R的电流大小和方向； （3）外力的功率。 【答案】（1）0.2V （2）0.4A，方向由M到P。 （3）0.08W 【解析】 【小问1详解】 感应电动势的大小 【小问2详解】 流过电阻R的电流大小 根据右手定则可知，电流方向由M到P。 【小问3详解】 外力的功率等于电功率，则 20. 如图所示，在竖直面内有一个光滑弧形轨道，其末端水平，且与处于同一竖直面内光滑圆形轨道的最低端相切，并平滑连接。 、两滑块（可视为质点）用轻细绳拴接在一起，在它们中间夹住一个被压缩的微小轻质弹簧．两滑块从弧形轨道上的某一高度由静止滑下，当两滑块刚滑入圆形轨道最低点时，拴接两滑块的绳突然断开，弹簧迅速将两滑块弹开，其中前面的滑块 沿圆形轨道运动恰能通过轨道最高点。已知圆形轨道的半径，滑块 的质量；滑块的质量，两滑块开始下滑时距圆形轨道底端的高度，重力加速度取，空气阻力可忽略不计．求： （1） 、两滑块一起运动到圆形轨道最低点时速度的大小； （2）滑块 被弹簧弹开时的速度大小； （3）弹簧在将两滑块弹开的过程中释放的弹性势能。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【分析】 【详解】（1）设滑块 和运动到圆形轨道最低点速度为，对滑块 和下滑到圆形轨道最低点的过程，根据动能定理，有 解得 （2）设滑块 恰能通过圆形轨道最高点时的速度大小为，根据牛顿第二定律有 设滑块 在圆形轨道最低点被弹出时的速度为，对于滑块 从圆形轨道最低点运动到最高点的过程，根据机械能守恒定律，有 代入数据联立解得 （3）对于弹簧将两滑块弹开的过程， 、两滑块所组成的系统水平方向动量守恒，设滑块被弹出时的速度为，根据动量守恒定律，有 解得 设弹簧将两滑块弹开的过程中释放的弹性势能为，对于弹开两滑块的过程，根据机械能守恒定律，有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $