精品解析：广西南宁市第二中学2025-2026学年高二下学期期中考试物理试卷

南宁二中2025-2026学年度下学期高二期中考试 物理 （时间75分钟，共100分） 一、选择题（本大题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1-7小题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8-10小题有多项符合题目要求，每小题全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 1. 下列说法正确的是（ ） A. 若带电粒子在磁场中做非圆周的曲线运动，则受到的洛伦兹力可能做负功 B. 驱动力的频率与物体的固有频率越接近，物体的振动幅度越大 C. 两列周期不同的简谐波可以产生稳定干涉现象 D. 变化的磁场在其内的固定闭合线圈中一定产生变化的电流 2. 如图所示，将一轻弹簧与小圆桶连接在一起，弹簧左端固定在墙上，保持弹簧水平且整个装置放在光滑的水平面上，小圆桶刚好静止在点。用手缓慢拉动小圆桶到达点，松开手后小圆桶一直在两点之间振动。若小圆桶运动到处时将一物体无初速度地轻放到小圆桶内，物体和小圆桶无相对运动而一起运动。下列关于小圆桶运动情况的说法正确的是（ ） A. 振幅变小 B. 周期不变 C. 最大速度不变 D. 最大速度减小 3. 某小夜灯的简化电路如图所示，理想变压器原线圈接入电压有效值为的交流电源，副线圈串联一规格为“5V，2W”的小灯泡L和一个的电阻，小灯泡刚好正常发光。则变压器原、副线圈的匝数比为（　　） A. 22∶1 B. 20∶1 C. 110∶1 D. 4. 如图甲所示，圆形线圈静止在水平桌面上，其正上方固定一螺线管，和共轴，中的电流随时间变化的规律如图乙所示，桌面对的支持力为，则下列说法错误的是（ ） A. 在时刻， B. 在时刻，穿过的磁通量不变 C. 在时刻，中有感应电流 D. 在时刻，有收缩的趋势 5. 如图所示的匀强磁场中有一根弯成45°的金属线，其所在平面与磁场垂直，长直导线与金属线紧密接触，起始时，且，所有导线单位长度电阻均为。匀速水平向右运动的速度为，使匀速运动的外力为，则外力随时间变化的规律图像正确的是（　　） A. B. C. D. 6. 一列简谐横波在均匀介质中沿轴传播，图甲为时的波形图，图乙为处的质点P的振动图像，质点为平衡位置的质点。下列说法正确的是（　　） A. 时，质点经过平衡位置 B. 波的传播速度为 C. 波沿轴负方向传播 D. 质点简谐运动的表达式为 7. 如图所示，固定的竖直光滑U形金属导轨，间距为L，上端接有阻值为R的电阻，处在方向水平且垂直于导轨平面、磁感应强度为B的匀强磁场中，质量为m、电阻为r的导体棒与劲度系数为k的固定绝缘轻弹簧相连且放在导轨上，导轨的电阻忽略不计。初始时刻，弹簧处于伸长状态，其伸长量为。此时导体棒具有竖直向上的初速度，在沿导轨往复运动的过程中，导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触。则下列说法正确的是（ ） A. 初始时刻导体棒受到的安培力大小为 B. 初始时刻导体棒加速度的大小为 C. 导体棒第一次速度为零时，克服弹簧弹力和克服重力做功之和小于 D. 从导体棒开始运动到最终静止的过程中，电阻R上产生的焦耳热为 8. 小亮为了验证自感现象，找来带铁芯的线圈（线圈的自感系数很大，构成线圈导线的电阻可以忽略），两个相同的小灯泡和、二极管、开关S和电池组等。用导线将它们连接成如图所示的电路。经检查，各元件和导线均是完好的，检查电路无误后，开始进行实验操作。他可能观察到的现象是（　　） A. 闭合开关S的瞬间，不亮，逐渐变亮 B. 闭合开关S的瞬间，、同时亮 C. 闭合开关S待电路稳定后，不亮 D. 断开开关S的瞬间，缓慢熄灭一直不亮 9. 如图所示，某医院利用电磁流量计监测输液管中含有正负离子的药液的流量，即单位时间内流过输液管横截面的药液体积。匀强磁场的磁感应强度大小为，方向垂直纸面向里，输液管横截面视作直径为的圆形，药液以速率水平向右通过流量计。电压传感器可以检测、两点间的电压，当电压传感器两端电压高于或低于时，系统会发出警报声。则在正常输液的过程中（　　） A. 点的电势低于b点的电势 B. 若病人持续轻微按压输液管，可视作其直径减小，系统可能会因间电压过大而发出警报声 C. 流量的上限为 D. 流量的下限为 10. 如图所示，足够长的水平光滑金属导轨所在空间中，分布着垂直于导轨平面方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为。两导体棒、均垂直于导轨静止放置。已知导体棒质量为，导体棒质量为，两导体棒长度均为，电阻均为，其余部分电阻不计。现使导体棒获得瞬时平行于导轨水平向右的初速度。除磁场作用外，两棒沿导轨方向无其他外力作用。在两导体棒运动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 任何一段时间内，导体棒动能增加量跟导体棒动能减少量的数值总是相等的 B. 任何一段时间内，导体棒动量改变量跟导体棒动量改变量总是大小相等、方向相反 C. 全过程中，通过导体棒的电荷量为 D. 全过程中，导体棒共产生的焦耳热为 第Ⅱ卷（非选择题） 二、实验题（共2小题，每空2分，共14分。） 11. 随着人们生活水平的不断提高，大家开始注重健康管理，体重计走进千家万户。某科技小组同学利用所学知识做了一台简易体重计，其电路图如图甲所示。已知电源两端电压恒为12V，定值电阻R0=10Ω，RS为压敏电阻，其阻值与所受到的压力关系如图乙所示，理想电流表量程为0~0.6A，不计导线的电阻，不计踏板重力，g取10N/kg。 （1）测量的体重越大，电流表示数越___________（填“大”或“小”）。 （2）该体重计所能测量的最大质量为___________kg。 （3）若想通过仅改变R0使体重计的量程增大，应选用阻值适当___________ （填“大”或“小”）的定值电阻。 12. 2026年是我国首次自主完成珠峰高程测量51周年。某兴趣小组受此启发，在泰山山顶用单摆测量重力加速度，并以此估算海拔高度。实验装置如图甲所示，实验中测得摆球完成次全振动的时间。请回答： （1）用20分度的游标卡尺测量摆球直径。游标卡尺示数如图乙所示，则摆球的直径为______mm。 （2）若测得摆线长度，则重力加速度的测量值______（取，结果保留三位有效数字）。 （3）多次改变摆线长度，在小摆角下测得不同摆线长和对应的摆球摆动周期，并作出图像。由于未考虑小球的大小，图像为不过原点的直线，利用图像的斜率计算得到的重力加速度值_____（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 （4）若测得的值与真实值相比偏大，可能的原因是 。 A. 测量摆长时漏加小球的半径 B. 开始计时时，停表按下迟了些 C. 摆线上端未牢固地系于悬点、摆动中出现松动，使摆线长度增加了 D. 实验中误将49次全振动记为50次 三、解答题（共3小题、共40分。应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分，有数字计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 13. 如图甲所示，正方形闭合线圈abcd边长为10cm，共100匝线圈水平放在垂直于纸面向里的匀强磁场中，总电阻为。该匀强磁场的磁感应强度随时间的变化关系如图乙所示。求： （1）在内线圈中的感应电流大小； （2）请画出内线圈中感应电动势随时间变化的图像并计算感应电动势的有效值。 14. 如图所示，一列横波沿轴传播，实线为时刻的波形图，虚线为时刻的波形图，其中，求： （1）这列波的波长和振幅； （2）这列波的传播速度大小。 15. 研究小组设计了一种通过观察粒子在荧光屏上打出的亮点位置来测量粒子速度大小的装置。如图所示，水平放置的荧光屏上方有沿竖直方向，方向垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为（的大小未知）。O、N、M均为荧光屏上的点，且在纸面内的同一直线上。发射管（不计长度）位于点正上方，仅可沿管的方向发射粒子，一端发射带正电粒子，另一端同时发射带负电粒子，发射的正、负粒子速度大小相等，方向相反，比荷均为。现将发射管沿水平方向放置并沿管水平发射速率为的正负粒子，刚好在点产生光点。已知，，不计粒子所受重力及粒子间相互作用。求： （1）磁感应强度的大小； （2）若将从水平方向逆时针旋转60°，其两端同时发射的正、负粒子恰都能在点产生光点，此时粒子的速率以及正粒子的运动时间； （3）若要使第（2）问中发射的正粒子恰好在点产生光点，可在粒子发射一段时间后关闭磁场，忽略磁场变化产生的影响，正粒子运动的总路程。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 南宁二中2025-2026学年度下学期高二期中考试 物理 （时间75分钟，共100分） 一、选择题（本大题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1-7小题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8-10小题有多项符合题目要求，每小题全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 1. 下列说法正确的是（ ） A. 若带电粒子在磁场中做非圆周的曲线运动，则受到的洛伦兹力可能做负功 B. 驱动力的频率与物体的固有频率越接近，物体的振动幅度越大 C. 两列周期不同的简谐波可以产生稳定干涉现象 D. 变化的磁场在其内的固定闭合线圈中一定产生变化的电流 【答案】B 【解析】 【详解】A．洛伦兹力始终与带电粒子的速度方向垂直，根据功的计算公式 时，因此洛伦兹力永远不做功，不可能做负功，故A错误； B．驱动力频率与物体固有频率越接近，振幅越大，二者相等时发生共振，振幅达到最大值，故B正确； C．产生稳定干涉的必要条件是两列波频率相同，周期不同则频率不同，无法产生稳定干涉，故C错误； D．均匀变化的磁场只会产生恒定的电场，恒定电场在固定闭合线圈中产生恒定的电流，不是变化的电流，因此变化的磁场不一定产生变化的电流，故D错误。 故选B。 2. 如图所示，将一轻弹簧与小圆桶连接在一起，弹簧左端固定在墙上，保持弹簧水平且整个装置放在光滑的水平面上，小圆桶刚好静止在点。用手缓慢拉动小圆桶到达点，松开手后小圆桶一直在两点之间振动。若小圆桶运动到处时将一物体无初速度地轻放到小圆桶内，物体和小圆桶无相对运动而一起运动。下列关于小圆桶运动情况的说法正确的是（ ） A. 振幅变小 B. 周期不变 C. 最大速度不变 D. 最大速度减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．原来小圆桶运动到A点时，速度为0，A点是原振动的最大位移处；此时将物体无初速放入，放入后整体速度仍为0，弹簧形变量不变，最大位移不变，因此振幅不变，故A错误； B．系统的总机械能等于弹簧的最大弹性势能，振幅不变，最大弹性势能不变，因此总机械能不变。根据系统机械能守恒可知，小物体和小圆桶一起运动过程中，在同一位置，弹簧的弹性势能不变，小物体和小圆桶的动能都会减小，则速度减小，而振动的振幅不变，因此周期变大，故B错误； CD．小物体和小圆桶在平衡位置O点速度最大，弹性势能全部转化为动能，有 总机械能不变，总质量​增大，因此最大速度减小，故C错误，D正确。 故选D。 3. 某小夜灯的简化电路如图所示，理想变压器原线圈接入电压有效值为的交流电源，副线圈串联一规格为“5V，2W”的小灯泡L和一个的电阻，小灯泡刚好正常发光。则变压器原、副线圈的匝数比为（　　） A. 22∶1 B. 20∶1 C. 110∶1 D. 【答案】A 【解析】 【详解】小灯泡正常发光，则小灯泡两端的电压为，功率为，根据，可得副线圈电流 根据欧姆定律，电阻两端的电压 副线圈两端电压 原线圈接入电压有效值， 根据理想变压器电压与匝数的关系有，故A正确。 故选A 4. 如图甲所示，圆形线圈静止在水平桌面上，其正上方固定一螺线管，和共轴，中的电流随时间变化的规律如图乙所示，桌面对的支持力为，则下列说法错误的是（ ） A. 在时刻， B. 在时刻，穿过的磁通量不变 C. 在时刻，中有感应电流 D. 在时刻，有收缩的趋势 【答案】D 【解析】 【详解】A．在时刻，螺线管中电流增大，穿过线圈的磁通量增大；根据楞次定律，会阻碍磁通量增加，受到向下的排斥力，因此桌面对的支持力，故A正确，不符合题意； B．在​时刻，中电流恒定，产生的磁场不变，因此穿过的磁通量不变，故B正确，不符合题意； C．在时刻，虽然螺线管中的电流，但电流的变化率不为0，产生的磁场变化，穿过的磁通量变化，因此中会产生感应电流，故C正确，不符合题意； D．在时刻，中电流恒定，产生的磁场不变，穿过的磁通量不变，因此中无感应电流，不受安培力，没有收缩趋势，故D错误，符合题意。 故选D。 5. 如图所示的匀强磁场中有一根弯成45°的金属线，其所在平面与磁场垂直，长直导线与金属线紧密接触，起始时，且，所有导线单位长度电阻均为。匀速水平向右运动的速度为，使匀速运动的外力为，则外力随时间变化的规律图像正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】设长直导线MN匀速运动的速度为v，根据几何关系可知在t时刻，与金属导线形成闭合回路的部分的总电阻为 回路总电动势为 所以回路电流大小为 根据平衡条件， 对比公式可知只有选项C符合题意。 故选C。 6. 一列简谐横波在均匀介质中沿轴传播，图甲为时的波形图，图乙为处的质点P的振动图像，质点为平衡位置的质点。下列说法正确的是（　　） A. 时，质点经过平衡位置 B. 波的传播速度为 C. 波沿轴负方向传播 D. 质点简谐运动的表达式为 【答案】A 【解析】 【详解】B．根据图甲可知波长为 根据图乙可知周期为 所以波速为，故B错误； C．质点P在2s时向y轴正方向运动，所以波的传播方向为x轴正方向传播，故C错误； A．在时，质点P的振动形式刚好传播到Q点，所以此时Q点处于平衡位置，故A正确； D．根据图乙可知P点的振动方程为，故D错误。 故选A。 7. 如图所示，固定的竖直光滑U形金属导轨，间距为L，上端接有阻值为R的电阻，处在方向水平且垂直于导轨平面、磁感应强度为B的匀强磁场中，质量为m、电阻为r的导体棒与劲度系数为k的固定绝缘轻弹簧相连且放在导轨上，导轨的电阻忽略不计。初始时刻，弹簧处于伸长状态，其伸长量为。此时导体棒具有竖直向上的初速度，在沿导轨往复运动的过程中，导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触。则下列说法正确的是（ ） A. 初始时刻导体棒受到的安培力大小为 B. 初始时刻导体棒加速度的大小为 C. 导体棒第一次速度为零时，克服弹簧弹力和克服重力做功之和小于 D. 从导体棒开始运动到最终静止的过程中，电阻R上产生的焦耳热为 【答案】C 【解析】 【详解】A．初始时刻导体棒产生的感应电动势大小为 回路中感应电流大小为 初始时刻导体棒受到的安培力大小为 故A错误； B．初始时刻，对导体棒由牛顿第二定律得 解得 故B错误； C．开始时导体棒向上运动到第一次速度为零过程中，重力、弹簧弹力、安培力都做负功，根据动能定理可得 可得 由于 故 故C正确； D．导体棒在弹簧弹力作用下往复运动，当导体棒静止时，所受安培力为零，导体棒受到重力和弹簧的弹力平衡，弹簧弹力的方向竖直向上，弹簧处于压缩状态，弹簧的压缩量为 故导体棒从开始运动到最终静止，弹簧的弹性势能不变，由能量守恒定律得 解得系统产生的总热量为 电阻R上产生的热量要小于系统产生的总热量，故D错误。 故选C。 8. 小亮为了验证自感现象，找来带铁芯的线圈（线圈的自感系数很大，构成线圈导线的电阻可以忽略），两个相同的小灯泡和、二极管、开关S和电池组等。用导线将它们连接成如图所示的电路。经检查，各元件和导线均是完好的，检查电路无误后，开始进行实验操作。他可能观察到的现象是（　　） A. 闭合开关S的瞬间，不亮，逐渐变亮 B. 闭合开关S的瞬间，、同时亮 C. 闭合开关S待电路稳定后，不亮 D. 断开开关S的瞬间，缓慢熄灭一直不亮 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．在闭合开关S的瞬间，二极管D接反向电压不通电，所以灯泡A不亮；电感L具有阻碍电流变化的效果，所以流过灯泡B的电流会逐渐变大，故B逐渐变亮，故A正确，B错误； C．闭合开关S待电路稳定后，由于二极管的作用，灯泡A一直不亮，故C正确； D．断开开关S的瞬间，电感与灯泡A、B以及二极管组成新的回路，电感L储存的能量释放，回路中产生逆时针方向电流，电流大小逐渐减小，故A灯泡闪亮后逐渐熄灭，B灯泡逐渐熄灭，故D错误。 故选AC。 9. 如图所示，某医院利用电磁流量计监测输液管中含有正负离子的药液的流量，即单位时间内流过输液管横截面的药液体积。匀强磁场的磁感应强度大小为，方向垂直纸面向里，输液管横截面视作直径为的圆形，药液以速率水平向右通过流量计。电压传感器可以检测、两点间的电压，当电压传感器两端电压高于或低于时，系统会发出警报声。则在正常输液的过程中（　　） A. 点的电势低于b点的电势 B. 若病人持续轻微按压输液管，可视作其直径减小，系统可能会因间电压过大而发出警报声 C. 流量的上限为 D. 流量的下限为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据左手定则，药液向右运动时，正离子受到向上的洛伦兹力，向a偏转；负离子受到向下的洛伦兹力，向b偏转，因此a聚集正电荷、b聚集负电荷，a点电势高于b点，故A错误； B．最终离子受力平衡，电场力等于洛伦兹力，即 流量（单位时间流过体积）满足 横截面积​ 联立可得 按压输液管后直径减小，正常输液时总流量近似不变，由​可知，减小则增大，可能超过​触发警报，故B正确； C．电压警报上限为，即正常输液最大电压​，代入得流量上限，故C正确； D．电压警报下限为​，即正常输液最小电压​，代入得流量下限，故D错误。 故选BC。 10. 如图所示，足够长的水平光滑金属导轨所在空间中，分布着垂直于导轨平面方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为。两导体棒、均垂直于导轨静止放置。已知导体棒质量为，导体棒质量为，两导体棒长度均为，电阻均为，其余部分电阻不计。现使导体棒获得瞬时平行于导轨水平向右的初速度。除磁场作用外，两棒沿导轨方向无其他外力作用。在两导体棒运动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 任何一段时间内，导体棒动能增加量跟导体棒动能减少量的数值总是相等的 B. 任何一段时间内，导体棒动量改变量跟导体棒动量改变量总是大小相等、方向相反 C. 全过程中，通过导体棒的电荷量为 D. 全过程中，导体棒共产生的焦耳热为 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．根据题意可知，两棒组成回路，电流相同，故所受安培力合力为零，动量守恒，故任何一段时间内，导体棒b动量改变量跟导体棒a动量改变量总是大小相等、方向相反，根据能量守恒可知，a动能减少量的数值等于b动能增加量与产生的热量之和，故A错误，B正确； C．两金属棒动量守恒，最终共速，有动量守恒定律可得 对b棒有 联立解得 故C正确； D．两金属棒共速后，回路中没有电流，根据能量守恒，两棒共产生的焦耳热为 两棒电阻相等，产生的热量相等，所以导体棒a共产生的焦耳热为 故D错误。 故选BC。 第Ⅱ卷（非选择题） 二、实验题（共2小题，每空2分，共14分。） 11. 随着人们生活水平的不断提高，大家开始注重健康管理，体重计走进千家万户。某科技小组同学利用所学知识做了一台简易体重计，其电路图如图甲所示。已知电源两端电压恒为12V，定值电阻R0=10Ω，RS为压敏电阻，其阻值与所受到的压力关系如图乙所示，理想电流表量程为0~0.6A，不计导线的电阻，不计踏板重力，g取10N/kg。 （1）测量的体重越大，电流表示数越___________（填“大”或“小”）。 （2）该体重计所能测量的最大质量为___________kg。 （3）若想通过仅改变R0使体重计的量程增大，应选用阻值适当___________ （填“大”或“小”）的定值电阻。 【答案】（1）大 （2）120 （3）大 【解析】 【小问1详解】 测量的体重越大，对压敏电阻的压力越大，则压敏电阻的阻值越小，电路的总电阻越小，则总电流越大，即电流表示数越大。 【小问2详解】 当电路的电流为0.6A时最大，则 解得，此时F=1200N 则所能测量的最大质量为120kg。 【小问3详解】 根据因最大电流I和电动势E一定，若想通过仅改变R0使体重计的量程增大，则要减小RS,则应选用阻值适当大的定值电阻R0。 12. 2026年是我国首次自主完成珠峰高程测量51周年。某兴趣小组受此启发，在泰山山顶用单摆测量重力加速度，并以此估算海拔高度。实验装置如图甲所示，实验中测得摆球完成次全振动的时间。请回答： （1）用20分度的游标卡尺测量摆球直径。游标卡尺示数如图乙所示，则摆球的直径为______mm。 （2）若测得摆线长度，则重力加速度的测量值______（取，结果保留三位有效数字）。 （3）多次改变摆线长度，在小摆角下测得不同摆线长和对应的摆球摆动周期，并作出图像。由于未考虑小球的大小，图像为不过原点的直线，利用图像的斜率计算得到的重力加速度值_____（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 （4）若测得的值与真实值相比偏大，可能的原因是 。 A. 测量摆长时漏加小球的半径 B. 开始计时时，停表按下迟了些 C. 摆线上端未牢固地系于悬点、摆动中出现松动，使摆线长度增加了 D. 实验中误将49次全振动记为50次 【答案】（1）19.20 （2）9.76 （3）不变 （4）BD 【解析】 【小问1详解】 摆球的直径为 【小问2详解】 周期 总摆长 由单摆周期公式 变形得 联立解得 【小问3详解】 单摆的实际摆长为 单摆周期公式 联立可得 图像的斜率仍为 解得 可知利用图像的斜率计算得到的重力加速度值，与图像是否过原点无关，只要斜率不变，重力加速度就不变。 【小问4详解】 A．由可知，偏大的原因是测量的偏大，或测量的偏小。漏加小球的半径，测量偏小，则偏小，故A错误； B．开始计时时，停表按下迟了，测得时间偏小，偏小，则偏大，故B正确； C．摆线松动，实际摆长大于测量值，测量偏小，则偏小，故C错误； D．49次记为50次，偏大，偏小，则偏大，故D正确。 故选BD。 三、解答题（共3小题、共40分。应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分，有数字计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 13. 如图甲所示，正方形闭合线圈abcd边长为10cm，共100匝线圈水平放在垂直于纸面向里的匀强磁场中，总电阻为。该匀强磁场的磁感应强度随时间的变化关系如图乙所示。求： （1）在内线圈中的感应电流大小； （2）请画出内线圈中感应电动势随时间变化的图像并计算感应电动势的有效值。 【答案】（1） （2）， 【解析】 【小问1详解】 已知线圈边长，线圈面积 根据法拉第电磁感应定律，感应电动势 由图乙可得，在内，磁感应强度变化率的大小 联立解得 由欧姆定律，解得感应电流 【小问2详解】 在和内，时间间隔 感应电动势大小为 在和内，时间间隔 由图乙可得，磁感应强度变化率的大小 感应电动势大小为 与和内方向相反，则内线圈中感应电动势随时间变化的图像，如图所示（方向可相反，大小对应即可） 磁感应强度变化的周期，根据热效应等效，设有效值为，有 解得 14. 如图所示，一列横波沿轴传播，实线为时刻的波形图，虚线为时刻的波形图，其中，求： （1）这列波的波长和振幅； （2）这列波的传播速度大小。 【答案】（1）， （2）或 【解析】 【小问1详解】 波长为相邻同相位点的间距，振幅为质点最大位移，由图可得波长，振幅 【小问2详解】 波沿轴传播，已知，说明内波传播的距离满足，即包含2个完整波长。若波沿正方向传播，由波形得，内波传播的距离 波速 若波沿负方向传播，由波形得，内波传播的距离 波速 综上，速度为或。 15. 研究小组设计了一种通过观察粒子在荧光屏上打出的亮点位置来测量粒子速度大小的装置。如图所示，水平放置的荧光屏上方有沿竖直方向，方向垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为（的大小未知）。O、N、M均为荧光屏上的点，且在纸面内的同一直线上。发射管（不计长度）位于点正上方，仅可沿管的方向发射粒子，一端发射带正电粒子，另一端同时发射带负电粒子，发射的正、负粒子速度大小相等，方向相反，比荷均为。现将发射管沿水平方向放置并沿管水平发射速率为的正负粒子，刚好在点产生光点。已知，，不计粒子所受重力及粒子间相互作用。求： （1）磁感应强度的大小； （2）若将从水平方向逆时针旋转60°，其两端同时发射的正、负粒子恰都能在点产生光点，此时粒子的速率以及正粒子的运动时间； （3）若要使第（2）问中发射的正粒子恰好在点产生光点，可在粒子发射一段时间后关闭磁场，忽略磁场变化产生的影响，正粒子运动的总路程。 【答案】（1） （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 子水平发射，在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有 解得半径 速度水平，半径沿竖直方向，由几何关系得 代入，联立解得 【小问2详解】 若K从水平方向逆时针旋转60°，其两端同时发射的正、负粒子恰都能在N点产生光点，则两端粒子的轨迹正好构成一个完整的圆，且在N点相切，如图所示 由于K从水平方向逆时针旋转60°，则，根据几何关系可得 解得粒子做匀速圆周运动的半径为 根据洛伦兹力提供向心力可得 解得 粒子运动的周期为 正粒子的运动的圆心角 正粒子的运动时间 【小问3详解】 由题意带正电粒子恰好在M点产生光点，则关闭磁场时粒子速度恰好指向M，过M点做正电粒子轨迹的切线，切点为P，如图所示 由几何关系可得 则圆弧的圆心角为 圆弧的长度为 切线的长度为 正粒子运动的总路程 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $