精品解析：上海市行知中学2025-2026学年高二下学期期末考试物理试卷（等级考）

上海市行知中学2025-2026学年第二学期期末 高二年级物理试卷（等级考） 一、光波和水波（16分） 光波和水波一样，都具有波的性质，他们不仅能够产生反射、折射，还能产生干涉和衍射，能够传递能量，携带信息。 1. 下列关于光现象或实验结果说法正确的是（ ） A. 在水面上的油膜常常看到彩色条纹是因为光的色散 B. 3D电影是利用了光的偏振现象，说明光是一种纵波 C. 用三棱镜观察白光看到的彩色图样，利用的是光的衍射 D. 全息照片用激光来拍摄利用了激光相干性好的特性 2. 利用激光和平面镜观察光的干涉现象，光路原理如图所示。用激光和单缝获得线光源，发出的光直接照射在竖直光屏上，与通过水平平面镜反射的光叠加产生干涉条纹。测得到平面镜、光屏的垂直距离分别为、（），光屏上相邻明条纹的中心间距为，则激光的波长_____；若将平面镜略微向下平移，其它条件不变，干涉条纹的间距将_____（选填：变大、变小或不变）。 3. （多选）将塑料瓶下侧开一个小孔，瓶中灌入清水，水就从小孔流出。将红光水平射向塑料瓶小孔，观察到红光束沿水流方向发生了弯曲，光被完全限制在水流内，出现了“水流导光”现象，则下列说法正确的是（ ） A. “水流导光”是一种光的衍射现象 B. “水流导光”是一种光的全反射现象 C. 瓶中水位越低越容易发生“水流导光”现象 D. 改用蓝光以同样的方向照射一定能发生“水流导光”现象 4. 水深小于波长区域的水波叫浅水波。水的深度发生变化，浅水波的传播方向会发生变化，传播速度也随之变化。浅水波的波速，其中为重力加速度，为水的深度。如图，从左侧发出一列水波，途经、两处。 （1）由图可知，处的水深__________处的水深（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 （2）假设水波的折射与光的折射遵从相同规律，相对于的等效折射率，处水深，则处水深为__________。 【答案】1. D 2. ①. ②. 变小 3. BD 4. ①. 大于 ②. 0.8 【解析】 【1题详解】 A．水面油膜彩色条纹是光的薄膜干涉，不是色散，A错误； B．3D电影是利用了光的偏振现象，光的偏振现象说明光是横波，B错误； C．用三棱镜观察白光看到的彩色图样是光的折射色散现象，不是衍射，C错误； D．全息照片拍摄利用了激光相干性好的特性，D正确。 故选D； 【2题详解】 [1][2]光源和它的虚像可以看成是相干光源，其间距等于双缝间距，即，其到光屏的距离等于双缝到光屏的距离，即，根据双缝干涉条纹间距公式 有 得，若将平面镜略微向下平移，即增大，其它条件不变，干涉条纹的间距将变小； 【3题详解】 AB．“水流导光”的原理是光在水和空气的界面发生全反射，不是衍射，A错误，B正确； C．瓶中水位越低，水流流速越小，水流的弯曲程度越大，光在水和空气的界面的入射角越小，则入射角更接近或等于甚至小于临界角，越不容易发生全反射，C错误； D．蓝光对水的折射率大于红光，由全反射临界角公式，知蓝光临界角更小，若红光能发生全反射，蓝光一定也能，D正确。 故选BD； 【4题详解】 （1）波源频率一定，由图可看出，、两处水波的波长，由波速与波长关系式 有， 得 由浅水波的波速 得，即处的水深大于处的水深； （2）由波速与折射率的关系 有，，依题意，有 得 二、海盗船（9分） 游乐场的“海盗船”是同学们非常喜欢的游乐项目。一位同学在体验了这一项目后，决定和其他同学合作运用物理所学进行探究。他们将“海盗船”搬到实验室，进行简化处理，用安装的“单摆”替代（如下图）。研究回答下列问题： 5. 小组根据建模思想在实验室安装制作单摆，接着让质量为的小钢球做简谐运动，利用DIS实验的通用软件得到摆球的动能随时间的变化如图。图中、为已知量，且已测得摆长为，分析可知该地的重力加速度为__________。 6. 小组在实验室利用安装的单摆在轨道上又做了一个探究实验。如图所示，质量为的小车静止在光滑的水平轨道上，小车立柱上固定一条长为、拴有小球的轻质细绳。质量为大小忽略不计的小球从与悬点在同一水平面处由静止释放，重力加速度为，不计阻力。在小球从释放到运动至最低点的过程中，小球的水平位移大小为__________。 7. 小组又考虑到“海盗船”的金属结构与地磁场的存在，重新进行结构简化如图甲所示，一根铜棒用两条等长细铜导线悬挂于水平轴，接入电阻构成回路，铜棒处于竖直向上的匀强磁场中，将铜棒从竖直位置拉开小角度由静止释放，开始摆动，忽略空气阻力。当时，铜棒振动图像如图乙所示。若横、纵坐标皆采用图乙标度，则当时，铜棒的振动图像是（ ） A. B. C. D. 【答案】5. 6. 7. B 【解析】 【5题详解】 单摆在最低点处动能最大，在两边位移最大处动能最小。根据图像可推出单摆的周期为 根据单摆的周期公式 可解得 【6题详解】 小球与小车组成的系统运动过程中水平方向动量是守恒的，设某一时刻小球与小车的水平方向速度大小分别为和，应满足 对公式两边乘时间后，公式依然成立，也满足 所以，其中与是小球与小车水平方向的位移大小。 当小球运动到最低点时，满足 所以 【7题详解】 铜棒摆动时切割磁感线产生感应电流，感应电流受到安培力的作用，有阻碍铜棒运动的效果，相当于铜棒做有阻尼存在的简谐运动。当电阻大小变为原来的2倍时，感应电流减小到原来的二分之一，安培力也相应地减小到原来的一半，此时铜棒做简谐运动的周期不变，由于阻力减小，振幅衰减地更慢了。 故选B。 三、石墨烯（16分） 石墨烯是从石墨中剥离出来的单层二维材料，载流子为电子，具有独特的电学特性。 8. 铅笔芯的主要成分是石墨。小松为测铅笔芯的电阻率，设计了如图所示的电路。并且取一根长度为、横截面积为的铅笔芯，正确连接电路后进行实验。实验过程中控制铅笔芯温度不变，得到如图所示的图像，则铅笔芯在该温度下的电阻率为_____。 9. 如图（a），矩形石墨烯薄膜样品处于匀强磁场中，磁场方向垂直样品表面向里，电极、接恒流源（输出电流恒定）。电压表测得电极、间的电压大小随磁感应强度变化的图像如图（b）所示。 （1）电极的电势__________电极的电势。 A、高于 B、低于 C、等于 （2）若样品宽度，电子的定向漂移速度为__________。 10. 石墨烯掺入发电机的线圈、永磁体可提高发电机的性能。如图（a）为某发电机的工作原理图；两固定磁极间产生匀强磁场，电阻为的单匝线圈绕轴匀速转动，经滑环电刷外接开关和阻值为的负载电阻 。从线圈处于中性面开始计时，通过线圈的磁通量随时间变化的关系如图（b）所示。（滑环电刷的电阻忽略不计） （1）感应电动势随时间变化的关系式为__________V。 （2）闭合开关，电阻的电功率为__________W。 （3）求时间内通过电阻 的电荷量__________C。 【答案】8. 9. ①. A ②. 25 10. ①. ②. ③. 0.04 【解析】 【8题详解】 由图像可知，根据欧姆定律 根据电阻定律 解得 【9题详解】 （1）[1]恒流源右正左负，电流方向从到。载流子为电子，运动方向与电流方向相反，即从 到 。磁场方向垂直样品表面向里。由左手定则，电子带负电，受洛伦兹力方向向下， 侧电势低。 故选A。 （2）[2]当电场力与洛伦兹力平衡时 即 得 由图像可知，与 成正比，斜率 由图 (b) 知，当时， 所以 【10题详解】 （1）[1]由图像知 ， 即 角速度 最大电动势 从中性面开始计时，感应电动势瞬时值表达式为 （2）[2]电动势有效值 电路总电阻 电流有效值 电阻的电功率 （3）[3]时间 为半个周期。时， 时 ，磁通量变化量 通过电阻的电荷量 解得 四、场（20分） 场是物质存在的一种形态，现在，场的概念已经成为现代物理学中最重要的基本概念之一。以下各小问引力常量用G表示，取无穷远处为引力势能零点。 11. 如图静电喷雾装置，接上高压电源后在喷口和被涂物间产生强电场，虚线为等势面。带负电液滴从喷口飞向被涂物， 、 、 是其中一条路径上的三点， 是 、 的中点，则： （1）液滴在 点的加速度__________在 点的加速度；液滴在 点的电势能__________在 点的电势能（均选填：A、大于B、等于C、小于）； （2）用虚线在 间定性画出一个等势面，使相邻等势面间的电势差相等____________________ 。 12. （计算）如图，两块足够大的彼此绝缘的水平金属板间距为 ，其电容为 ，与电压恒为 的电源相接。（元电荷电荷量为 ）。从 板中心 以速率往各个方向射出一批质量为 、带电量为 的正电荷（重力不计）。问电荷到达 板上的区域面积 为多大。 13. 大质量的物体在空间会激发类似于静电场的引力场。如用定义电场强度的方法来定义引力场的场强，用定义电势的方法来定义引力势；类比可得，与质量为 的质点相距 处的引力场场强的表达式为 __________，取无穷远处为引力势能零点，与质量为 的质点相距处的引力势的表达式为 __________。 14. 引力场线是为了直观形象地描述引力场分布而在引力场中引入的一簇假想的曲线。试在框中画出质量为 的质点周围的引力场线__________。沿着引力场线方向，引力势会逐渐__________（选填“升高”或“降低”）。 【答案】11. ①. A ②. A ③. 12. 13. ①. ②. 14. ①. ②. 降低 【解析】 【11题详解】 ①[1]根据等势面与电场线垂直，可定性画出如图电场线 电场线越密，电场强度越大，因此a点场强大于c点场强，故a点的加速度大于c点的加速度。 故选A。 [2]沿电场线方向电势降低，因此a点的电势小于c点的电势，根据 可知，带负电液滴在a点的电势能大于在c点的电势能。 故选A。 ②[3]根据等势面与电场线垂直，且左侧电场强度大，等差等势面间距小，等势面如图 【12题详解】 正电荷在电场中受到向下的电场力，做类抛体运动。要使到达B板的区域面积最大，需考虑沿平行于A板方向射出的电荷，其做类平抛运动，水平位移最大，决定了圆形区域的半径。 电场强度 电荷的加速度 竖直方向做初速度为零的匀加速运动 解得 水平方向做匀速直线运动，最大半径 到达B板上的区域面积 【13题详解】 [1]类比电场强度的定义 引力场场强定义为引力与质量之比，即 根据万有引力定律 可得 [2]类比电势的定义 引力势定义为引力势能与质量之比，即 取无穷远处为引力势能零点，引力做正功势能减小，故引力势能为负值， 可得 【14题详解】 [1][2]引力表现为吸引力，类似于负点电荷的电场，引力场线应是一簇指向质点M的辐射状直线。 沿着引力场线方向，即靠近质点M的方向，距离 减小。根据引力势表达式，当 减小时，的绝对值增大但符号为负，数值变小，故引力势逐渐降低。 五、火箭（15分） 近年来，我国火箭发射频率大幅提升，新一代载人登月火箭也在稳步推进中。 15. 火箭发射在高纬度地区更有利还是低纬度地区更有利？__________（A、高纬度 B、低纬度） 16. 如果火箭所受重力为，长为，发动机在点火后提供的功率恒为。从点火起经过了时间，火箭竖直上升了的高度。忽略重力变化，则在这个过程中，火箭的重力做功为__________，发动机做功为__________。 17. 如图，用火箭发射人造地球卫星。当最后一节火箭的燃料用完后，火箭壳体和卫星一起以的速度绕地球做匀速圆周运动。某时刻火箭壳体与卫星分离，分离后瞬间，卫星速度增大，则（ ） A. 可能大于第一宇宙速度 B. 分离前卫星处于超重状态 C. 分离前后卫星和火箭壳的动量守恒 D. 分离后卫星将往更高的轨道运动 18. 如图所示“夸父一号”卫星沿圆轨道和另一颗地球卫星沿不同轨道绕地球逆时针运动，椭圆和小圆轨道（近地轨道）相切于点，大圆的半径与椭圆的半长轴相等，两轨道相交于、两点，某时刻两卫星与地球在同一直线上，下列说法不正确的是（ ） A. 卫星在点处速度可能大于 B. 两卫星在处的向心加速度大小相等 C. 两颗卫星在或点处不可能相遇 D. “夸父一号”卫星的运行速度小于 19. 如图甲图所示，A、B两颗卫星在同一平面内围绕中心天体做匀速圆周运动，且绕行方向相同，图乙是两颗卫星之间的距离随时间的变化图像，时刻A、B两颗卫星相距最近。已知卫星B的周期，则卫星A与卫星B的轨道半径之比为（ ） A. B. C. D. 【答案】15. B 16. ①. ②. 17. D 18. B 19. B 【解析】 【15题详解】 由于地球自转，角速度相同，赤道旋转半径最大，向高纬度旋转半径逐渐减小，根据，则赤道获得的自转线速度最大，顺着地球自转的方向发射火箭可获得较大的初速度，从而更加节省燃料，提高发射效率，故低纬度更有利。 故选B。 【16题详解】 [1]重力做功的计算公式为 [2]根据发动机在点火后提供的功率恒为，则发动机时间内做功为 【17题详解】 A．根据牛顿第二定律得 解得，则轨道半径越小，线速度越大，第一宇宙速度是卫星绕地球做匀速圆周运动的最大速度。火箭壳体和卫星一起以v0的速度绕地球做匀速圆周运动，一定小于第一宇宙速度，A错误； B．分离前卫星的加速度竖直向下，卫星处于失重状态，B错误； C．分离前后卫星和火箭壳的动量不守恒，只有水平方向动量守恒，C错误； D．分离后卫星线速度变大，此时卫星所受万有引力不足以提供其在原轨道运行的向心力，因此卫星将做离心运动，向更高的轨道变轨运行，D正确。 故选D。 【18题详解】 A．小圆轨道为近地轨道，其环绕速度近似等于第一宇宙速度，椭圆轨道相对于小圆轨道为高轨道，由低轨道变轨到高轨道需要在切点位置加速，可知，椭圆轨道的C点的速度大于第一宇宙速度，即卫星在C点处速度可能大于，A正确； B．两卫星在A处的速度方向不相同，向心加速度方向垂直于相应位置的速度方向，可知，卫星在A处的向心加速度方向不相同。同时，由于椭圆轨道卫星在A点做椭圆运动，万有引力需分解为切向分力和法向分力，法向分力小于万有引力，其向心加速度由法向分力提供，而近地圆轨道卫星在A点近似将万有引力全部用于提供向心力，所以两卫星在A点所受用于产生向心加速度的力不同，进而两卫星在A处的向心加速度大小不相等，B错误； C．大圆的半径与椭圆的半长轴相等，根据开普勒第三定律可知，大圆轨道的周期与椭圆轨道的周期相等，根据题意，某时刻两卫星与地球在同一直线上，且两卫星均绕地球逆时针运动，根据对称性可知，夸父一号到达B的最短时间小于，椭圆轨道上的卫星到达B的最短时间大于，夸父一号到达A的最短时间大于，椭圆轨道上的卫星到达A的最短时间小于，可知，两颗卫星在A或B点处不可能相遇，C正确； D．根据 解得 小圆轨道为近地轨道，其环绕速度近似等于第一宇宙速度，可知， “夸父一号”卫星的运行速度小，D正确； 题意说法不正确的，故选B。 【19题详解】 根据图乙可知，相邻两次间距最短经历的时间为，则有 其中 解得 根据开普勒第三定律有 解得，B正确，ACD错误。 故选B。 六、导电滑轨问题（24分） 如图所示，质量为 ，长度为的导体棒，垂直放在相距为 的平行光滑金属轨道上，棒在导轨外的长度两边对称均为。导轨平面与水平面的夹角为 ，初始时导体棒距离水平面的竖直高度为 且足够大，导轨处于磁感应强度大小为 、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁场存在于右侧垂直于平行导轨的整个空间，左侧电路部分无磁场。左侧有一水平放置、间距为 的平行金属板， 和分别表示定值电阻和滑动变阻器的阻值，不计导轨电阻，重力加速度为 。 20. 若导体棒的电阻为 ，调节，释放导体棒，同时闭合，，当导体棒的速度为时，导体棒两端的电势差__________。 21. （1）若不计导体棒电阻，调节，释放导体棒，闭合，断开，当棒沿导轨匀速下滑时，求通过棒的电流__________，棒的速率__________。 （2）在（1）的条件下，改变，待导体棒沿导轨再次匀速下滑后，将质量为 、带电量为的微粒水平射入金属板间，若它能匀速通过，求此时的__________。 22. （1）（多选）初速度为零的匀加速直线运动满足并且 图像围成的面积代表位移。我们知道平行板电容器的带电量、两端电压以及电容之间满足，请你通过类比推理判断平行板电容器充电稳定后，电容器储存电能的表达式中正确的是（ ） A、 B、 C、 D、 （2）不计导体棒电阻，平行板电容器的电容为，释放导体棒同时断开，闭合，计算导体棒刚好滑到导轨底端时的速度 _________以及导体棒从静止开始到速度为 这个过程的总时间 _________。 （3）（多选）若不计导体棒电阻，调节，释放导体棒同时闭合，断开，并在导体棒的中心处施加一个平行于斜面向下与速度成正比的拉力（ 为常数），金属棒始终与导轨接触良好，金属棒中的电流，受到的安培力为，两端的电压为，安培力的功率为 ，它们随时间变化的图像可能正确的有（ ） 【答案】20. 21. ①. ②. ③. 22. ①. BC ②. ③. ④. BC 【解析】 【20题详解】 根据右手定则，导体棒下滑切割磁感线，感应电流方向从 到 ，因此 端电势高， 端电势低，闭合、时，将电阻 短路，外电路只有。导体棒在导轨间的部分长度，切割磁感线产生感应电动势 外电阻。电路电流 导轨间电压 导体棒两端部分也在磁场中切割磁感线，产生感应电动势，但这部分无电流，相当于开路电源。因此 【21题详解】 （1）[1][2]对匀速下滑的导体棒进行受力分析如图所示。 导体棒所受安培力 导体棒匀速下滑，所以 联立，解得 导体棒切割磁感线产生感应电动势 由闭合电路欧姆定律得 且 所以 联立，解得 （2）[3]由题可知，其等效电路图如图所示 由图知，平行金属板两板间的电压等于两端的电压。设两金属板间的电压为，因为导体棒匀速下滑时的电流仍为，所以由欧姆定律知 要使带电的微粒匀速通过，则 联立，解得 【22题详解】 （1）[1]类比 有 所以 则 故选BC。 （2）[2][3]断开，闭合，电路只有电容器，根据 电流 牛顿第二定律 联立解得 加速度恒定。位移 根据位移公式有 解得 导体棒从静止开始到速度为v这个过程的总时间 （3）[4]闭合，断开， 与串联，导体棒切割磁感线产生感应电动势 感应电流 导体棒受到的安培力 方向沿斜面向上。 两端的电压 安培力的功率 对导体棒应用牛顿第二定律，沿斜面向下方向 即 整理得 分情况讨论： 1. 若，则。随着速度 增大，加速度 减小，导体棒做加速度减小的加速运动，最终趋于匀速。此时图像斜率逐渐减小并趋于水平。因为、、均与成正比，所以它们的图像也应斜率逐渐减小并趋于稳定，图C符合的变化规律；P与成正比，所以图像应该是曲线。 2. 若，则。随着速度 增大，加速度 增大，导体棒做加速度增大的加速运动。此时图像斜率逐渐增大。因为、、均与成正比，所以它们的图像也应斜率逐渐增大，图B符合的变化规律；P与成正比，所以图像应该是曲线。 3. 若，则恒定，导体棒做匀加速运动，。因为、、均与成正比，所以它们的图像也应是斜率不变的倾斜直线，此时，图像应为抛物线。 故选BC。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 上海市行知中学2025-2026学年第二学期期末 高二年级物理试卷（等级考） 一、光波和水波（16分） 光波和水波一样，都具有波的性质，他们不仅能够产生反射、折射，还能产生干涉和衍射，能够传递能量，携带信息。 1. 下列关于光现象或实验结果说法正确的是（ ） A. 在水面上的油膜常常看到彩色条纹是因为光的色散 B. 3D电影是利用了光的偏振现象，说明光是一种纵波 C. 用三棱镜观察白光看到的彩色图样，利用的是光的衍射 D. 全息照片用激光来拍摄利用了激光相干性好的特性 2. 利用激光和平面镜观察光的干涉现象，光路原理如图所示。用激光和单缝获得线光源，发出的光直接照射在竖直光屏上，与通过水平平面镜反射的光叠加产生干涉条纹。测得到平面镜、光屏的垂直距离分别为、（），光屏上相邻明条纹的中心间距为，则激光的波长_____；若将平面镜略微向下平移，其它条件不变，干涉条纹的间距将_____（选填：变大、变小或不变）。 3. （多选）将塑料瓶下侧开一个小孔，瓶中灌入清水，水就从小孔流出。将红光水平射向塑料瓶小孔，观察到红光束沿水流方向发生了弯曲，光被完全限制在水流内，出现了“水流导光”现象，则下列说法正确的是（ ） A. “水流导光”是一种光的衍射现象 B. “水流导光”是一种光的全反射现象 C. 瓶中水位越低越容易发生“水流导光”现象 D. 改用蓝光以同样的方向照射一定能发生“水流导光”现象 4. 水深小于波长区域的水波叫浅水波。水的深度发生变化，浅水波的传播方向会发生变化，传播速度也随之变化。浅水波的波速，其中为重力加速度，为水的深度。如图，从左侧发出一列水波，途经、两处。 （1）由图可知，处的水深__________处的水深（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 （2）假设水波的折射与光的折射遵从相同规律，相对于的等效折射率，处水深，则处水深为__________。 二、海盗船（9分） 游乐场的“海盗船”是同学们非常喜欢的游乐项目。一位同学在体验了这一项目后，决定和其他同学合作运用物理所学进行探究。他们将“海盗船”搬到实验室，进行简化处理，用安装的“单摆”替代（如下图）。研究回答下列问题： 5. 小组根据建模思想在实验室安装制作单摆，接着让质量为的小钢球做简谐运动，利用DIS实验的通用软件得到摆球的动能随时间的变化如图。图中、为已知量，且已测得摆长为，分析可知该地的重力加速度为__________。 6. 小组在实验室利用安装的单摆在轨道上又做了一个探究实验。如图所示，质量为的小车静止在光滑的水平轨道上，小车立柱上固定一条长为、拴有小球的轻质细绳。质量为大小忽略不计的小球从与悬点在同一水平面处由静止释放，重力加速度为，不计阻力。在小球从释放到运动至最低点的过程中，小球的水平位移大小为__________。 7. 小组又考虑到“海盗船”的金属结构与地磁场的存在，重新进行结构简化如图甲所示，一根铜棒用两条等长细铜导线悬挂于水平轴，接入电阻构成回路，铜棒处于竖直向上的匀强磁场中，将铜棒从竖直位置拉开小角度由静止释放，开始摆动，忽略空气阻力。当时，铜棒振动图像如图乙所示。若横、纵坐标皆采用图乙标度，则当时，铜棒的振动图像是（ ） A. B. C. D. 三、石墨烯（16分） 石墨烯是从石墨中剥离出来的单层二维材料，载流子为电子，具有独特的电学特性。 8. 铅笔芯的主要成分是石墨。小松为测铅笔芯的电阻率，设计了如图所示的电路。并且取一根长度为、横截面积为的铅笔芯，正确连接电路后进行实验。实验过程中控制铅笔芯温度不变，得到如图所示的图像，则铅笔芯在该温度下的电阻率为_____。 9. 如图（a），矩形石墨烯薄膜样品处于匀强磁场中，磁场方向垂直样品表面向里，电极、接恒流源（输出电流恒定）。电压表测得电极、间的电压大小随磁感应强度变化的图像如图（b）所示。 （1）电极的电势__________电极的电势。 A、高于 B、低于 C、等于 （2）若样品宽度，电子的定向漂移速度为__________。 10. 石墨烯掺入发电机的线圈、永磁体可提高发电机的性能。如图（a）为某发电机的工作原理图；两固定磁极间产生匀强磁场，电阻为的单匝线圈绕轴匀速转动，经滑环电刷外接开关和阻值为的负载电阻 。从线圈处于中性面开始计时，通过线圈的磁通量随时间变化的关系如图（b）所示。（滑环电刷的电阻忽略不计） （1）感应电动势随时间变化的关系式为__________V。 （2）闭合开关，电阻的电功率为__________W。 （3）求时间内通过电阻 的电荷量__________C。 四、场（20分） 场是物质存在的一种形态，现在，场的概念已经成为现代物理学中最重要的基本概念之一。以下各小问引力常量用G表示，取无穷远处为引力势能零点。 11. 如图静电喷雾装置，接上高压电源后在喷口和被涂物间产生强电场，虚线为等势面。带负电液滴从喷口飞向被涂物， 、 、 是其中一条路径上的三点， 是 、 的中点，则： （1）液滴在 点的加速度__________在 点的加速度；液滴在 点的电势能__________在 点的电势能（均选填：A、大于B、等于C、小于）； （2）用虚线在 间定性画出一个等势面，使相邻等势面间的电势差相等____________________ 。 12. （计算）如图，两块足够大的彼此绝缘的水平金属板间距为 ，其电容为 ，与电压恒为 的电源相接。（元电荷电荷量为 ）。从 板中心 以速率往各个方向射出一批质量为 、带电量为 的正电荷（重力不计）。问电荷到达 板上的区域面积 为多大。 13. 大质量的物体在空间会激发类似于静电场的引力场。如用定义电场强度的方法来定义引力场的场强，用定义电势的方法来定义引力势；类比可得，与质量为 的质点相距 处的引力场场强的表达式为 __________，取无穷远处为引力势能零点，与质量为 的质点相距处的引力势的表达式为 __________。 14. 引力场线是为了直观形象地描述引力场分布而在引力场中引入的一簇假想的曲线。试在框中画出质量为 的质点周围的引力场线__________。沿着引力场线方向，引力势会逐渐__________（选填“升高”或“降低”）。 五、火箭（15分） 近年来，我国火箭发射频率大幅提升，新一代载人登月火箭也在稳步推进中。 15. 火箭发射在高纬度地区更有利还是低纬度地区更有利？__________（A、高纬度 B、低纬度） 16. 如果火箭所受重力为，长为，发动机在点火后提供的功率恒为。从点火起经过了时间，火箭竖直上升了的高度。忽略重力变化，则在这个过程中，火箭的重力做功为__________，发动机做功为__________。 17. 如图，用火箭发射人造地球卫星。当最后一节火箭的燃料用完后，火箭壳体和卫星一起以的速度绕地球做匀速圆周运动。某时刻火箭壳体与卫星分离，分离后瞬间，卫星速度增大，则（ ） A. 可能大于第一宇宙速度 B. 分离前卫星处于超重状态 C. 分离前后卫星和火箭壳的动量守恒 D. 分离后卫星将往更高的轨道运动 18. 如图所示“夸父一号”卫星沿圆轨道和另一颗地球卫星沿不同轨道绕地球逆时针运动，椭圆和小圆轨道（近地轨道）相切于点，大圆的半径与椭圆的半长轴相等，两轨道相交于、两点，某时刻两卫星与地球在同一直线上，下列说法不正确的是（ ） A. 卫星在点处速度可能大于 B. 两卫星在处的向心加速度大小相等 C. 两颗卫星在或点处不可能相遇 D. “夸父一号”卫星的运行速度小于 19. 如图甲图所示，A、B两颗卫星在同一平面内围绕中心天体做匀速圆周运动，且绕行方向相同，图乙是两颗卫星之间的距离随时间的变化图像，时刻A、B两颗卫星相距最近。已知卫星B的周期，则卫星A与卫星B的轨道半径之比为（ ） A. B. C. D. 六、导电滑轨问题（24分） 如图所示，质量为 ，长度为的导体棒，垂直放在相距为 的平行光滑金属轨道上，棒在导轨外的长度两边对称均为。导轨平面与水平面的夹角为 ，初始时导体棒距离水平面的竖直高度为 且足够大，导轨处于磁感应强度大小为 、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁场存在于右侧垂直于平行导轨的整个空间，左侧电路部分无磁场。左侧有一水平放置、间距为 的平行金属板， 和分别表示定值电阻和滑动变阻器的阻值，不计导轨电阻，重力加速度为 。 20. 若导体棒的电阻为 ，调节，释放导体棒，同时闭合，，当导体棒的速度为时，导体棒两端的电势差__________。 21. （1）若不计导体棒电阻，调节，释放导体棒，闭合，断开，当棒沿导轨匀速下滑时，求通过棒的电流__________，棒的速率__________。 （2）在（1）的条件下，改变，待导体棒沿导轨再次匀速下滑后，将质量为 、带电量为的微粒水平射入金属板间，若它能匀速通过，求此时的__________。 22. （1）（多选）初速度为零的匀加速直线运动满足并且 图像围成的面积代表位移。我们知道平行板电容器的带电量、两端电压以及电容之间满足，请你通过类比推理判断平行板电容器充电稳定后，电容器储存电能的表达式中正确的是（ ） A、 B、 C、 D、 （2）不计导体棒电阻，平行板电容器的电容为，释放导体棒同时断开，闭合，计算导体棒刚好滑到导轨底端时的速度 _________以及导体棒从静止开始到速度为 这个过程的总时间 _________。 （3）（多选）若不计导体棒电阻，调节，释放导体棒同时闭合，断开，并在导体棒的中心处施加一个平行于斜面向下与速度成正比的拉力（ 为常数），金属棒始终与导轨接触良好，金属棒中的电流，受到的安培力为，两端的电压为，安培力的功率为 ，它们随时间变化的图像可能正确的有（ ） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $