精品解析：四川成都市彭州中学2025-2026学年高二下学期期末考试物理试卷

四川省彭州中学2025-2026学年度高2024级高二下期期末考试 物理试卷 考试时间：75分钟 满分：100分 注意事项： 1、开考前，请先将自己的姓名、准考证号、座位号涂写在试卷和答题卡规定位置。 2、选择题部分必须用2B铅笔填涂，非选择题部分必须用0.5MM黑色墨迹签字笔书写。 3、考试结束后，将答题卡交回。 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1. 下列说法正确的是（　　） A. 体积小的带电体就是点电荷 B. 电场强度的方向就是放入电场中的电荷所受电场力的方向 C. 由公式可知，在离带电体很近时，r趋近于零，电场强度无穷大 D. 匀强电场中电场强度处处相同，电场线是一组等间距的平行线 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．点电荷是指本身的线度比相互之间的距离小得多的带电体叫做点电荷，能否看作点电荷与物体本身大小、质量等无关，要看物体本身的大小与物体相互之间的距离能否忽略，故A错误； B．电场强度方向就是放入电场中正电荷所受电场力的方向，与负电荷所受电场力的方向相反，故B错误； C．公式 只适用于真空中静止的点电荷，在离点电荷很近的地方，r趋近于零，电荷就不能再看成点电荷，公式不再适用，故C错误； D．因为电场线的疏密程度反映场强大小，电场线的切线方向反映场强方向，而匀强电场场强处处相等，所以匀强电场的电场线是互相平行的等间距的直线，故D正确。 故选D。 2. 如图所示，一个带正电的球体放在绝缘支架上，把系在绝缘丝线上的带电小球 先后挂在横杆上的和处，当小球静止时，丝线与竖直方向的夹角分别为和 （图中未标出）。则（　　） A. 小球带负电， B. 小球带负电， C. 小球带正电， D. 小球带正电， 【答案】C 【解析】 【详解】由图可知，小球与相互排斥，故、带同种电荷，由于带正电，可知小球带正电，以小球为对象，根据受力平衡可得 又 由于带电小球 在悬挂在点时，离距离小，受到的库仑力大，则丝线与竖直方向的夹角大，故有，故C正确，ABD错误。 故选C。 3. 一列沿x轴传播的简谐横波在t=0时的波动图像如图甲所示，图乙为质点P的振动图像，则（　　） A. 该波沿x轴正方向传播 B. 若遇到3m的障碍物，该波能发生明显的衍射现象 C. 该波的传播速率为0.25m/s D. 经过0.5s，质点P沿波的传播方向移动2m 【答案】B 【解析】 【详解】A．在乙图上读出t=0时刻P质点的振动方向沿y轴负方向，在甲图上判断出该波的传播方向沿x轴负方向．故A不符合题意； B．由于该波的波长为4m，所以该波在传播过程中若遇到3m的障碍物，能发生明显的衍射现象，故B符合题意； C．由甲读出该波的波长为4m，由乙图读出周期为1s，则波速为 故C不符合题意； D．质点只在自己的平衡位置附近上下振动，并不沿波的传播方向向前传播．故D不符合题意。 故选B。 4. 如图甲所示，某多级直线加速器由多个横截面积相同的金属圆筒依次排列，其中心轴线在同一直线上，序号为奇数和偶数的圆筒分别与图乙所示交变电源两极相连。时，位于金属圆板（序号为0）中央的电子，由静止开始加速。电子通过圆筒间隙的时间不计，且忽略相对论效应，则（　　） A. 圆筒内部电场强度大小随序号增大而减小 B. 电子在各圆筒中做匀加速直线运动 C. 电子在各圆筒中运动的时间都为T D. 各圆筒的长度之比可能为 【答案】D 【解析】 【详解】AB．金属圆筒中电场为零，电子不受电场力，做匀速运动，故AB错误； C．只有电子在每个圆筒中匀速运动时间为时，才能保证每次在缝隙中被电场加速，故C错误； D．电子进入第n个圆筒时，经过n次加速，根据动能定理 解得 第n个圆筒长度 则各金属筒的长度之比为，故D正确。 故选D。 5. 如图所示，电源为恒流源，即无论电路中的电阻如何变化，流入电路的总电流始终保持恒定，理想电压表与理想电流表的示数分别为、，当变阻器的滑动触头向上滑动时，理想电压表与理想电流表的示数变化量分别为、，下列说法中正确的有（　　） A. 变小 B. 变小 C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】AB．据题意，电源为恒流源，能够提供持续的定值电流，电阻R2两端电压不变，则当滑动变阻器的滑动触头向上滑动时，阻值增大，则并联部分电阻增大，根据欧姆定律可知，并联部分电压增大，电压表示数U增大，流过定值电阻R1的电流增大，则流过定值电阻R3和滑动变阻器R0的电流I减小，故A正确，B错误； CD．电压表读数的变化量等于电阻R1两端电压的变化量，设通过R1的电流变化为，则 电阻R1两端电压变化 则得 故CD错误。 故选A。 6. 如图甲所示，在-d≤x≤d，-d≤y≤d的区域中存在垂直Oxy平面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场（用阴影表示磁场的区域），边长为2d的正方形线圈与磁场边界重合。线圈以y轴为转轴匀速转动时，线圈中产生的交变电动势如图乙所示。若仅磁场的区域发生了变化，线圈中产生的电动势变为图丙所示实线部分，则变化后磁场的区域可能为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据题意可知，磁场区域变化前线圈产生的感应电动势为 由题图丙可知，磁场区域变化后，当时，线圈的侧边开始切割磁感线，即当线圈旋转时开始切割磁感线，由几何关系可知磁场区域平行于x轴的边长变为 C正确。 故选C。 【点睛】 7. 如图1所示的两幅图像，用手握住绳的一端，另一端固定，手在竖直方向上下抖动，在绳上就形成了一列机械波，在绳波传播的路径上放置两个带有狭缝的栅栏；如图2所示的两幅图像，透过两块偏振片P、Q观察可见光，保持P不动，旋转Q。下列说法正确的是（　　） A. 图1说明绳波是纵波 B. 当栅栏的狭缝与绳的振动方向平行时，绳波不能通过狭缝 C. 对图2，所用的光源在与传播方向垂直的各个方向上，光的强度一定不相同 D. 对图2，当Q与P透振方向平行时，透射光的强度最大，Q转过90°时，透射光的强度最小 【答案】D 【解析】 【详解】A．图1说明绳波的振动方向与传播方向垂直，故是横波，A错误； B．当狭缝的方向与绳的振动方向相同时，绳上横波可以传过去，狭缝的方向与绳的振动方向垂直时，绳上横波不能通过，B错误； C．对图2，要用自然光来演示光的偏振现象，所用的光源在与传播方向垂直的各个方向上，光的强度相同，C错误； D．旋转Q，当Q与P平行，透射光的强度最大，由此转过90°，透射光的强度最小，D正确。 故选D。 二、多选题：本大题共3小题，共18分。（全选对得6分，选对但不全得3分，有选错得0分） 8. 如图所示，直导线处于足够大的匀强磁场中，与磁感线成θ＝30°角，导线中通过的电流为I，为了增大导线所受的安培力，可采取的办法是(　　) A. 增大电流I B. 增加直导线的长度 C. 使导线在纸面内顺时针转30°角 D. 使导线在纸面内顺时针转45°角 【答案】AB 【解析】 【详解】A．由公式 F＝BIlsin θ 可知，当增大电流时，可增大通电导线所受的安培力，故A正确； B．由公式 F＝BIl sin θ 可知，当增加直导线的长度时，可增大通电导线所受的安培力，故B正确； C．当使导线在纸面内顺时针转30°时，导线沿垂直磁场方向投影长度为零，则所受安培力为零，故C错误； D．当使导线在纸面内顺时针转45°时，导线沿垂直磁场方向投影长度缩短，则所受安培力变小，故D错误。 故选AB。 9. 如图所示，平行且光滑的金属导轨MN、PQ放置在垂直纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，导轨间距为L，电阻不计。质量为m的导体棒1和质量为2m的导体棒2置于导轨上，两导体棒相距x，导体棒1和导体棒2的电阻分别为R和2R。现在分别给导体棒1和导体棒2向左和向右的初速度和，关于导体棒1和导体棒2以后的运动，下列说法正确的是（　　） A. 导体棒1和导体棒2构成的回路，初始时刻电动势为3BLv0 B. 初始时刻导体棒2所受安培力大小为 C. 当导体棒1的速度为0时，导体棒2的速度为v0 D. 很长一段时间后，导体棒1和导体棒2的距离为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据右手定则可知，初始时刻导体棒1和导体棒2中感应电流方向分别为向下和向上，所以总感应电动势大小为 故A正确； B．初始时刻，回路中电流为 导体棒2所受安培力大小为 故B错误； C．导体棒1和导体棒2所受安培力大小相等、方向相反，则导体棒1和导体棒2组成的系统所受合外力为零，动量守恒，取向右为正方形，根据动量守恒定律有 解得 故C错误； D．很长一段时间后，回路中感应电流为零，导体棒1和导体棒2会以相同的速度运动，根据动量守恒定律有 解得 对导体棒2根据动量定理有 设最终导体棒1和导体棒2的距离为x′，根据法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律有 解得 故D正确。 故选AD。 10. 如图所示，平行板电容器水平放置，板间距离为d，上极板M正中间有一小孔。有一质量为m，电荷量为+q的带电油滴从小孔正上方高为h处的O点由静止下落。当开关闭合时，油滴运动到两极板正中间的P点速度刚好为零。以下说法正确的是（　　） A. 由O到P， 油滴的电势能增加mg（d+h） B. 保持开关闭合，将上极板向上移动距离为d，则油滴不能到P点 C. 若开关断开，将下极板向下移动距离为d，油滴恰好能返回O点 D. 若开关断开，将上极板向上移动距离为d，油滴仍恰好到达P点 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由O到P，根据动能定理可得 可知克服电场力做功为 根据功能关系可知油滴的电势能增加，故A错误； B．保持开关闭合，则板间电势差保持不变，将上极板向上移动距离为d，板间距离变为原来的2倍，则场强变为原来的一半，即有 从O到P，重力做功为 克服电场力做功为 可知重力做功小于克服电场力做功，所以油滴不能到P点，故B正确； C．若开关断开，则极板所带的电荷量不变，将下极板向下移动距离为d，根据 可知板间场强保持不变；从O到P，重力做功为 克服电场力做功为 由于重力做功等于克服电场力做功，所以油滴仍恰好到达P点，之后根据运动可逆性，可知油滴恰好能返回O点，故C正确； D．若开关断开，将上极板向上移动距离为d，可知板间场强保持不变；从O到P，重力做功为 克服电场力做功为 可知重力做功小于克服电场力做功，所以油滴不能到P点，故D错误。 故选BC。 第II卷（非选择题） 三、实验题：本大题共2小题，共16分。 11. 某学习小组同学利用可拆变压器“探究变压器的电压与匝数的关系”，实验装置如图甲所示。 （1）该学习小组同学将电压的交流电源与原线圈相连，将副线圈接在电压传感器（可视为理想电压表）上，观察到副线圈电压随时间t变化的图像可能是下图中的______（填选项字母），若原线圈接入电路的匝数为200，则副线圈接入电路的匝数为______。 A. B. C. （2）如图乙所示，原线圈接交流电源，副线圈接入小灯泡。第一次将铁芯装好并用螺丝进行加固，第二次未装铁芯。两次原线圈和副线圈接入电路的匝数相同，交流电源的电压也相同，则______（填“第一次”或“第二次”）小灯泡更亮，判断的依据是______。 【答案】 ①. C ②. 100 ③. 第一次 ④. 第二次存在漏磁现象 【解析】 【详解】（1）[1]变压器不改变交变电流的周期和频率，原线圈电压周期0.02s，则副线圈周期也为0.02s，所以副线圈电压随时间变化的图像可能是图中的C； [2]由 可知 副线圈接入电路的匝数为100匝。 （2）[3][4]由于第二次未装铁芯，变压器存在漏磁现象，第二次副线圈两端的电压小于第一次副线圈两端的电压，所以第一次小灯泡更亮。 12. 为了验证机械能守恒定律，同学们设计了如图甲所示的实验装置： （1）实验时，一组同学进行了如下操作： 用天平分别测出重物A、B的质量和（A的质量含挡光片、B的质量含挂钩，且）。用螺旋测微器测出挡光片的宽度d，测量结果如图丙所示，则d__________mm。 将重物A、B用绳连接后，跨放在定滑轮上。一个同学用手托住重物B，另一个同学测量出__________（填“A的上表面”“A的下表面”或“挡光片中心”）到光电门中心的竖直距离h，之后释放重物B使其由静止开始下落。 记录挡光片经过光电门的时间。 （2）如果系统（重物、）的机械能守恒，应满足的关系式为__________（用质量、，重力加速度为，经过光电门的时间为，挡光片的宽度d和距离h表示结果）。 （3）实验进行过程中，有同学对实验作了改进，如图乙所示。在B的下面挂上质量为m的钩码，让，经过光电门的速度用v表示，距离用h表示。仍释放重物B使其由静止开始下落，若系统的机械能守恒，则有__________。（已知重力加速度为g） （4）为提高实验结果的准确程度，以下建议中确实对提高准确程度有作用的是           A. 绳的质量要轻且尽可能光滑 B. 在“轻质绳”的前提下，绳子越长越好 C. 尽量保证重物只沿竖直方向运动，不要摇晃 【答案】（1） ①. 5.315 ②. 挡光片中心 （2） （3） （4）AC 【解析】 【小问1详解】 [1]由题图丙可知，螺旋测微器固定刻度读数为 ，可动刻度读数为 ，则挡光片宽度 [2]光电门测得的速度对应挡光片中心通过光电门中心附近的瞬时速度，因此应测量挡光片中心到光电门中心的竖直距离 ，故填挡光片中心。 【小问2详解】 释放后重物 B 下降 ，重物 A 上升 ，系统重力势能减少量为 挡光片经过光电门时系统速度 ，系统动能增加量为 若系统机械能守恒，则应满足 【小问3详解】 改进后重物 A 的质量为 ，右侧重物 B 与钩码总质量为 ，系统重力势能减少量为 系统动能增加量为 ，由机械能守恒得 解得 【小问4详解】 A．绳的质量越小，对系统机械能的影响越小；绳子尽可能光滑，可减小摩擦力做负功带来的误差，故A正确； B．在“轻质绳”的前提下，绳子过长会增大绳质量、摆动及摩擦等影响，并非越长越好，故B错误； C．尽量保证重物只沿竖直方向运动、不摇晃，可使运动过程更稳定并减小测量误差，故C正确。 故选AC。 四、计算题：本大题共3小题，共38分。 13. 某探究小组设计了一个报警装置，其原理如图所示。在竖直放置的圆柱形容器内用面积、质量的活塞密封一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动。开始时气体处于温度、活塞与容器底的距离的状态A。环境温度升高时容器内气体被加热，活塞缓慢上升恰好到达容器内的卡口处，此时气体达到状态B。活塞保持不动，气体被继续加热至温度的状态C时触动报警器。从状态A到状态C的过程中气体内能增加了。取大气压，求气体。 （1）在状态B的温度； （2）在状态C的压强； （3）由状态A到状态C过程中从外界吸收热量Q。 【答案】（1）330K；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）根据题意可知，气体由状态A变化到状态B的过程中，封闭气体的压强不变，则有 解得 （2）从状态A到状态B的过程中，活塞缓慢上升，则 解得 根据题意可知，气体由状态B变化到状态C的过程中，气体的体积不变，则有 解得 （3）根据题意可知，从状态A到状态C的过程中气体对外做功为 由热力学第一定律有 解得 14. 双聚焦分析器是一种能同时实现速度聚焦和方向聚焦的质谱仪，其原理如图所示，电场分析器中有指向圆心O的辐射状电场，磁场分析器中有垂直于纸面的匀强磁场（图中未画出）。不同的带正电离子组成的离子束，以不同速度进入电场分析器后能沿着半径为R的圆弧轨迹通过电场并从P点垂直进入圆形磁场区域，之后从磁场下边界射出并进入检测器，检测器可在M，N之间左右移动且与磁场下边界的距离恒等于0.5d。某一质量为m、电荷量为q的带正电离子A通过电场区域和磁场区域后，恰好垂直于磁场下边界射出，并从K点进入检测器，已知磁场区域的磁感应强度大小为B，PO1=d，忽略离子间的相互作用，求： （1）离子A在匀强磁场中运动时的速度大小； （2）电场分析器中圆弧轨迹处的电场强度大小； （3）探测器能接收到的离子中比荷的最大值。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）设离子的速度大小为v0，粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，则 解得 （2）粒子在电场中也做匀速圆周运动，在电场中，电场力提供向心力，则 解得 （3）设在某处被检测到的离子在磁场中运动的轨道半径为r，则在磁场中有 在电场中有 可得 由此可知离子的比荷与运动半径的平方成反比，当离子运动半径最小时，比荷最大。 作出符合条件的离子的运动轨迹如图所示，易知在M处被检测到的离子的运动半径最小，离子的比荷最大，设此离子的运动半径为r1，由几何关系可知 ，， 则 由几何关系有 联立解得 由 可得离子比荷的最大值为 15. 真空管道超高速列车的动力系统是一种将电能直接转换成平动动能的装置．图1是某种动力系统的简化模型，图中粗实线表示固定在水平面上间距为l的两条平行光滑金属导轨，电阻忽略不计，ab和cd是两根与导轨垂直，长度均为l，电阻均为R的金属棒，通过绝缘材料固定在列车底部，并与导轨良好接触，其间距也为l，列车的总质量为m．列车启动前，ab、cd处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下，如图1所示，为使列车启动，需在M、N间连接电动势为E的直流电源，电源内阻及导线电阻忽略不计，列车启动后电源自动关闭． （1）要使列车向右运行，启动时图1中M、N哪个接电源正极，并简要说明理由； （2）求刚接通电源时列车加速度a的大小； （3）列车减速时，需在前方设置如图2所示的一系列磁感应强度为B的匀强磁场区域，磁场宽度和相邻磁场间距均大于l．若某时刻列车的速度为，此时ab、cd均在无磁场区域，试讨论：要使列车停下来，前方至少需要多少块这样的有界磁场？ 【答案】（1）M接电源正极，列车要向右运动，安培力方向应向右，根据左手定则，接通电源后，金属棒中电流方向由a到b，由c到d，故M接电源正极；（2）；（3）若恰好为整数，则需设置块有界磁场，若不是整数，则需设置（的整数部分+1）块有界磁场。 【解析】 【详解】试题分析：结合列车的运动方向，应用左手定则判断电流方向，从而判断哪一个接电源正极；对导体棒受力分析，根据闭合回路欧姆定律以及牛顿第二定律求解加速度；根据动量定理分析列车进入和穿出磁场时动量变化，据此分析； （1）略； （2）由题意，启动时ab、cd并联，设回路总电阻为，由电阻的串并联知识得①； 设回路总电流为I，根据闭合电路欧姆定律有② 设两根金属棒所受安培力之和为F，有F=BIl③ 根据牛顿第二定律有F=ma④，联立①②③④式得⑤ （3）设列车减速时，cd进入磁场后经时间ab恰好进入磁场，此过程中穿过两金属棒与导轨所围回路的磁通量的变化为，平均感应电动势为，由法拉第电磁感应定律有⑥，其中⑦； 设回路中平均电流为，由闭合电路欧姆定律有⑧ 设cd受到的平均安培力为，有⑨ 以向右为正方向，设时间内cd受安培力冲量为，有⑩ 同理可知，回路出磁场时ab受安培力冲量仍为上述值，设回路进出一块有界磁场区域安培力冲量为，有⑪ 设列车停下来受到的总冲量为，由动量定理有⑫ 联立⑥⑦⑧⑨⑩⑪⑫式得⑬ 讨论：若恰好为整数，则需设置块有界磁场，若不是整数，则需设置（的整数部分+1）块有界磁场．⑭． 【点睛】如图所示，在电磁感应中，电量q与安培力的冲量之间的关系，如图所示，以电量为桥梁，直接把图中左右两边的物理量联系起来，如把导体棒的位移 和速度联系起来，但由于这类问题导体棒的运动一般都不是匀变速直线运动，无法直接使用匀变速直线运动的运动学公式进行求解，所以这种方法就显得十分巧妙，这种题型难度最大． 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 四川省彭州中学2025-2026学年度高2024级高二下期期末考试 物理试卷 考试时间：75分钟 满分：100分 注意事项： 1、开考前，请先将自己的姓名、准考证号、座位号涂写在试卷和答题卡规定位置。 2、选择题部分必须用2B铅笔填涂，非选择题部分必须用0.5MM黑色墨迹签字笔书写。 3、考试结束后，将答题卡交回。 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1. 下列说法正确的是（　　） A. 体积小的带电体就是点电荷 B. 电场强度的方向就是放入电场中的电荷所受电场力的方向 C. 由公式可知，在离带电体很近时，r趋近于零，电场强度无穷大 D. 匀强电场中电场强度处处相同，电场线是一组等间距的平行线 2. 如图所示，一个带正电的球体放在绝缘支架上，把系在绝缘丝线上的带电小球 先后挂在横杆上的和处，当小球静止时，丝线与竖直方向的夹角分别为和 （图中未标出）。则（　　） A. 小球带负电， B. 小球带负电， C. 小球带正电， D. 小球带正电， 3. 一列沿x轴传播的简谐横波在t=0时的波动图像如图甲所示，图乙为质点P的振动图像，则（　　） A. 该波沿x轴正方向传播 B. 若遇到3m的障碍物，该波能发生明显的衍射现象 C. 该波的传播速率为0.25m/s D. 经过0.5s，质点P沿波的传播方向移动2m 4. 如图甲所示，某多级直线加速器由多个横截面积相同的金属圆筒依次排列，其中心轴线在同一直线上，序号为奇数和偶数的圆筒分别与图乙所示交变电源两极相连。时，位于金属圆板（序号为0）中央的电子，由静止开始加速。电子通过圆筒间隙的时间不计，且忽略相对论效应，则（　　） A. 圆筒内部电场强度大小随序号增大而减小 B. 电子在各圆筒中做匀加速直线运动 C. 电子在各圆筒中运动的时间都为T D. 各圆筒的长度之比可能为 5. 如图所示，电源为恒流源，即无论电路中的电阻如何变化，流入电路的总电流始终保持恒定，理想电压表与理想电流表的示数分别为、，当变阻器的滑动触头向上滑动时，理想电压表与理想电流表的示数变化量分别为、，下列说法中正确的有（　　） A. 变小 B. 变小 C. D. 6. 如图甲所示，在-d≤x≤d，-d≤y≤d的区域中存在垂直Oxy平面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场（用阴影表示磁场的区域），边长为2d的正方形线圈与磁场边界重合。线圈以y轴为转轴匀速转动时，线圈中产生的交变电动势如图乙所示。若仅磁场的区域发生了变化，线圈中产生的电动势变为图丙所示实线部分，则变化后磁场的区域可能为（　　） A. B. C. D. 7. 如图1所示的两幅图像，用手握住绳的一端，另一端固定，手在竖直方向上下抖动，在绳上就形成了一列机械波，在绳波传播的路径上放置两个带有狭缝的栅栏；如图2所示的两幅图像，透过两块偏振片P、Q观察可见光，保持P不动，旋转Q。下列说法正确的是（　　） A. 图1说明绳波是纵波 B. 当栅栏的狭缝与绳的振动方向平行时，绳波不能通过狭缝 C. 对图2，所用的光源在与传播方向垂直的各个方向上，光的强度一定不相同 D. 对图2，当Q与P透振方向平行时，透射光的强度最大，Q转过90°时，透射光的强度最小 二、多选题：本大题共3小题，共18分。（全选对得6分，选对但不全得3分，有选错得0分） 8. 如图所示，直导线处于足够大的匀强磁场中，与磁感线成θ＝30°角，导线中通过的电流为I，为了增大导线所受的安培力，可采取的办法是(　　) A. 增大电流I B. 增加直导线的长度 C. 使导线在纸面内顺时针转30°角 D. 使导线在纸面内顺时针转45°角 9. 如图所示，平行且光滑的金属导轨MN、PQ放置在垂直纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，导轨间距为L，电阻不计。质量为m的导体棒1和质量为2m的导体棒2置于导轨上，两导体棒相距x，导体棒1和导体棒2的电阻分别为R和2R。现在分别给导体棒1和导体棒2向左和向右的初速度和，关于导体棒1和导体棒2以后的运动，下列说法正确的是（　　） A. 导体棒1和导体棒2构成的回路，初始时刻电动势为3BLv0 B. 初始时刻导体棒2所受安培力大小为 C. 当导体棒1的速度为0时，导体棒2的速度为v0 D. 很长一段时间后，导体棒1和导体棒2的距离为 10. 如图所示，平行板电容器水平放置，板间距离为d，上极板M正中间有一小孔。有一质量为m，电荷量为+q的带电油滴从小孔正上方高为h处的O点由静止下落。当开关闭合时，油滴运动到两极板正中间的P点速度刚好为零。以下说法正确的是（　　） A. 由O到P， 油滴的电势能增加mg（d+h） B. 保持开关闭合，将上极板向上移动距离为d，则油滴不能到P点 C. 若开关断开，将下极板向下移动距离为d，油滴恰好能返回O点 D. 若开关断开，将上极板向上移动距离为d，油滴仍恰好到达P点 第II卷（非选择题） 三、实验题：本大题共2小题，共16分。 11. 某学习小组同学利用可拆变压器“探究变压器的电压与匝数的关系”，实验装置如图甲所示。 （1）该学习小组同学将电压的交流电源与原线圈相连，将副线圈接在电压传感器（可视为理想电压表）上，观察到副线圈电压随时间t变化的图像可能是下图中的______（填选项字母），若原线圈接入电路的匝数为200，则副线圈接入电路的匝数为______。 A. B. C. （2）如图乙所示，原线圈接交流电源，副线圈接入小灯泡。第一次将铁芯装好并用螺丝进行加固，第二次未装铁芯。两次原线圈和副线圈接入电路的匝数相同，交流电源的电压也相同，则______（填“第一次”或“第二次”）小灯泡更亮，判断的依据是______。 12. 为了验证机械能守恒定律，同学们设计了如图甲所示的实验装置： （1）实验时，一组同学进行了如下操作： 用天平分别测出重物A、B的质量和（A的质量含挡光片、B的质量含挂钩，且）。用螺旋测微器测出挡光片的宽度d，测量结果如图丙所示，则d__________mm。 将重物A、B用绳连接后，跨放在定滑轮上。一个同学用手托住重物B，另一个同学测量出__________（填“A的上表面”“A的下表面”或“挡光片中心”）到光电门中心的竖直距离h，之后释放重物B使其由静止开始下落。 记录挡光片经过光电门的时间。 （2）如果系统（重物、）的机械能守恒，应满足的关系式为__________（用质量、，重力加速度为，经过光电门的时间为，挡光片的宽度d和距离h表示结果）。 （3）实验进行过程中，有同学对实验作了改进，如图乙所示。在B的下面挂上质量为m的钩码，让，经过光电门的速度用v表示，距离用h表示。仍释放重物B使其由静止开始下落，若系统的机械能守恒，则有__________。（已知重力加速度为g） （4）为提高实验结果的准确程度，以下建议中确实对提高准确程度有作用的是           A. 绳的质量要轻且尽可能光滑 B. 在“轻质绳”的前提下，绳子越长越好 C. 尽量保证重物只沿竖直方向运动，不要摇晃 四、计算题：本大题共3小题，共38分。 13. 某探究小组设计了一个报警装置，其原理如图所示。在竖直放置的圆柱形容器内用面积、质量的活塞密封一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动。开始时气体处于温度、活塞与容器底的距离的状态A。环境温度升高时容器内气体被加热，活塞缓慢上升恰好到达容器内的卡口处，此时气体达到状态B。活塞保持不动，气体被继续加热至温度的状态C时触动报警器。从状态A到状态C的过程中气体内能增加了。取大气压，求气体。 （1）在状态B的温度； （2）在状态C的压强； （3）由状态A到状态C过程中从外界吸收热量Q。 14. 双聚焦分析器是一种能同时实现速度聚焦和方向聚焦的质谱仪，其原理如图所示，电场分析器中有指向圆心O的辐射状电场，磁场分析器中有垂直于纸面的匀强磁场（图中未画出）。不同的带正电离子组成的离子束，以不同速度进入电场分析器后能沿着半径为R的圆弧轨迹通过电场并从P点垂直进入圆形磁场区域，之后从磁场下边界射出并进入检测器，检测器可在M，N之间左右移动且与磁场下边界的距离恒等于0.5d。某一质量为m、电荷量为q的带正电离子A通过电场区域和磁场区域后，恰好垂直于磁场下边界射出，并从K点进入检测器，已知磁场区域的磁感应强度大小为B，PO1=d，忽略离子间的相互作用，求： （1）离子A在匀强磁场中运动时的速度大小； （2）电场分析器中圆弧轨迹处的电场强度大小； （3）探测器能接收到的离子中比荷的最大值。 15. 真空管道超高速列车的动力系统是一种将电能直接转换成平动动能的装置．图1是某种动力系统的简化模型，图中粗实线表示固定在水平面上间距为l的两条平行光滑金属导轨，电阻忽略不计，ab和cd是两根与导轨垂直，长度均为l，电阻均为R的金属棒，通过绝缘材料固定在列车底部，并与导轨良好接触，其间距也为l，列车的总质量为m．列车启动前，ab、cd处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下，如图1所示，为使列车启动，需在M、N间连接电动势为E的直流电源，电源内阻及导线电阻忽略不计，列车启动后电源自动关闭． （1）要使列车向右运行，启动时图1中M、N哪个接电源正极，并简要说明理由； （2）求刚接通电源时列车加速度a的大小； （3）列车减速时，需在前方设置如图2所示的一系列磁感应强度为B的匀强磁场区域，磁场宽度和相邻磁场间距均大于l．若某时刻列车的速度为，此时ab、cd均在无磁场区域，试讨论：要使列车停下来，前方至少需要多少块这样的有界磁场？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $