四川自贡市黎光中学等校2025-2026学年高二下学期零诊模拟考试物理试题

**基本信息** 蜀光中学高二零诊模拟物理卷以真实情境为载体，融合电与磁、热学、原子物理等模块，通过LC振荡测重力、光控开关等问题设计，考查物理观念与科学思维，适配高二下学期综合能力评估。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单项选择|7/28|电磁感应、布朗运动、氢原子能级|结合磁式电流表（乙图）考查仪器原理，体现科学态度| |多项选择|3/18|电场力与运动、电路动态分析|8题用v²-x图像分析带电小球运动，渗透科学推理| |实验题|2/18|折射率测定、电阻丝电阻率|12题通过U-I和U/I-x图像处理数据，强化科学探究| |计算题|3/36|气体实验定律、电磁场运动、电磁感应|15题结合B-t图像与力学综合，突出模型建构与创新应用|

蜀光中学高2024级高二下学期零诊模拟考试 物理答题卡 姓名： 班级： 条形码粘贴区域 推考证号 (正面朝上，切勿贴出虚线方框) 。000000000.0000e000000000000t00000000.0中0卡0中4中0中04 缺考标记/违纪标记 1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，并认真检查监考员 正确镇涂 考生禁填：由监考老师负责用黑色 注 所粘贴的条形码： 填 字迹的签字笔填涂。 2.请将准考证条码粘贴在【条码粘贴处】的方框内。 ■ 缺考标记：[Q] 事 3.选择题必须用2B铅笔填涂，解答题必须用0.5毫米黑色签字笔书写，字 体工整，笔迹清楚： 样错误埔涂 4. 请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案 例山四回 违纪标记：[W] 无效：在草稿纸、试题卷上答题无效。 饰▣ 5.保持卡面清洁，不要折叠、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、刮纸刀。 一、 单选题（每小题4分，共28分） 1、[A][B][c][D]2、[A][B][c][D]3、[A][B][C][D] 4、[A][B][C][D] 5、[A][B]【c]【D]6、[A]IB][c]【D]7、【A][B][c][D] 二、多选题（每小题6分，共18分，选对但不全得3分； 错选得0分) 8、 【A]【B][C]【D]9、[A][B][c][D]1O、[A][B][C][DJ 三、实验题（每空2分，共18分) 11、(1) 、 (2) (3) 12、(1)】 、(3) 、(4) 四、计算题（本题3小题，共36分，要求写出必要的步骤、公式和文字说明) 13(10分)： ↑V/(×104m) 电热丝 T/(×102K) 00000000 3.04. 分 请在各题的答题区域内作答，超出答题区域的答案无效 物理第1页共2页 请在各题的答题区域内作答，超出答题区域的答案无效 14(12分)： ××X× 15(14分)： 。 请在各题的答题区域内作答，超出答题区域的答案无效 物理第2页共2页 蜀光中学高 2024 级高二下学期零诊模拟考试 物理答题卡 ( 姓名： 班级： ) ( (正面朝上，切勿贴出虚线方框) )条形码粘贴区域 准 考 证 号 ( 注意事项 ) ( 1 ．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，并认真检查监考员 所粘贴的条形码； 2 . 请将准考证条码粘贴在【条码粘贴处】的 方框内。 3 ．选择题必须用 2B 铅笔填涂，解答题必须用 0.5 毫米黑色 签字笔书写，字 体工整，笔迹清楚； 4 ．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案 无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。 5 ．保持卡面清洁，不要折叠、不要弄破、弄皱，不准使用涂 改液、刮纸刀。 ) ( 缺考标记 / 违纪标记： 考生禁填 : 由监考老师负责用黑色 字迹的签字笔填涂。 缺考标记： [ Q ] 违纪标记： [ W ] ) 一、单选题(每小题 4 分，共 28 分) 1、 [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 2 、 [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 3、 [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 4、 [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 5、 [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 6、 [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 7、 [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 二、多选题（每小题6分，共18分，选对但不全得3分；错选得0分) 8、 [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 9、 [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 10、 [ A ] [ B ] [ C ] [ D] 三、实验题（每空2分，共18分） 11 、(1) 、(2) 、(3) 12 、(1) 、 (3) 、 、 、(4) 、 4、 计算题（本题3小题，共36分，要求写出必要的步骤、公式和文字说明） 13（10分）： 请在各题的答题区域内作答，超出答题区域的答案无效 物理 第 1 页 共 2 页 请在各题的答题区域内作答，超出答题区域的答案无效 14（12分）： 15（14分）： 请在各题的答题区域内作答，超出答题区域的答案无效 物理 第 2 页 共 2 页 学科网（北京）股份有限公司 $蜀光中学高2024级高二下学期零诊模拟考试 物理试题 命题：钟召军审题：宋逸试题总分：100分 考试时间：75分钟 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，只有一项符合要求） 1.下列有关电与磁的四幅情景图像，其中说法正确的是() 0 指针刻度盘 磁铁 航红线粉嫩饑 波长m1心101031010101010- 螺旋弹蜜 丁：电磁波谱 10 丙：电磁场的传播 甲：线圈在匀强磁场中绕轴OO转动 乙：磁电式电流表 A对甲：当线圈匀速转动时，不会产生感应电流，当线圈非匀速转动时，会产生感应电流 B.对乙：采用劲度系数更大的螺旋弹簧有利于提高磁式电流表的量程 C.对丙：恒定的电场和恒定的磁场互相激发交替产生，就能形成电磁波 D.对丁：在电磁波谱中，红外线就是红光，紫外线就是紫光，均属于可见光 【答案】B 【解析】A.对甲，无论线圈匀速转动还是非匀速转动，线圈磁通量一直为O,不会产生感应电流，故A错误： B.对乙，采用劲度系数更大的螺旋弹簧，指针偏转相同的角度，螺旋弹簧的形变量相同的情况下螺旋弹簧的弹 力更大，此时线圈所受安培力更大，通过电流表的电流更大，电流表的量程更大，故B正确：C.对丙，周期性 变化的电场和周期性变化的磁场互相激发交替产生，就形成电磁波，故C错误；D.紫光与红光属于可见光， 红外线、紫外线与红光和紫光不同，不属于可见光，故D错误。 2.如图甲是显微镜下观察固体微粒做布朗运动的图像，图乙是氧气分子速率随温度变化的分布图图像，图丙是 电脑液晶显示屏，图丁是平静水面上放硬币，硬币处于静止状态，下列说法正确的是() ↑修整券子假韵酷秀能 20 30℃ 15 90℃ 分子运动速率 甲 乙 丙 A.图甲是固体微粒无规则运动的轨迹，说明固体分子做无规则的热运动 B.图乙中，温度越高，所有分子的速率都变大 C.图丙中，液晶显示器是利用液晶光学性质具有各向异性的特点制成的 D.图丁中，硬币能浮在水面上，主要是因为水的浮力 【答案】C 【解析】A.显微镜下观察固体微粒的无规则运动是位置连线，不是轨迹，固体微粒在不停地做无规则运动，是 液体分子做无规则热运动的反映，故A错误；B.根据分子速率分布曲线可知中间多，两头少”，温度越高，分 子平均速率越大，故B错误：C.液晶显示器是利用液晶的光学性质具有各向异性的特点制成的，故C正确： D.硬币能浮在水面上，原因是水表面存在着张力，使水表面像结了一层薄膜似的，硬币虽然把水面压成了一个 凹槽，但没能突破水的表面张力，硬币能浮在水面上，故D错误。 1 3.如图所示为氢原子的能级图.氢原子从n=5的能级跃迁到n=3的能级时辐射出a光子，从n=4的能级 跃迁到n=2的能级时辐射出b光子.下列说法正确的是() Flev A.处于n=2的能级的氢原子能吸收能量为2.6eV的光子跃迁到n=4的能级 -0.54 -085 B.若a、b两种光在同一种均匀介质中传播，则a光的传播速度比b光的传播速度小 -1.51 C.若b光能使某种金属发生光电效应，则ā光一定能使该金属发生光电效应 2 -3.4 D.若用同一双缝干涉装置进行实验，用a光照射双缝得到相邻亮条纹的间距比用b光 照射双缝得到的相邻亮条纹的间距大 1 -13.6 【答案】D 【解析】处于n=2的能级的氢原子能吸收能量为2.85v的光子跃迁到n=4的能级，选项A错误；b光子的能量 较大，频率较大，折射率较大，根据v=二知，在介质中的传播速度小，故B错误：b光子的频率大，b光能发 生光电效应，a光不定能够发生光电效应，故C错误；a光的频率小则波长长，根据At=元知，a光照射双 d 缝得到相邻亮条纹的间距比用b光照射双缝得到的相邻亮条纹的间距大，故D正确。 4、一简谐横波沿x轴方向传播，己知0.1s时的波形如题图甲所示，图乙是x=2处的质点的振动图像，则下 列说法正确的是() Ay/cm ◆y/cm A.该简谐横波沿x轴负方向传播 B.该简谐横波的波速为20m/s 5 0.4 C.波的振幅是10cm 6 x/m 0.2 t/s D.=0.5m处的质点，在=0.55s时到达平衡位置， 且沿y轴负方向运动 【答案】D 【解析】A.由图可知，0.1s时，x=2m处的质点向上振动，根据“上下坡”法可知，波应沿x轴正方向传播，故A 错误：B.由图可知，波长为4m,周期为04s,则v=2=4 T-0.4 m/s=10m/s,故B错误：C.由图可知，振幅 为5cm,故C错误：D.根据波的传播特点可知，x=0.5m处的质点从0.1s开始再经0.05s回到平衡位置且向下振 动，而周期为0.4s,所以0.55s时仍然到达平衡位置，且沿y轴负方向运动，故D正确。 5.某人设计了如图所示的LC振荡电路来测量微小物体所受的重力，电容器的上极板是一片弹性金属薄膜，微小 物体放置在金属膜中央会使其下凹，测量时先把开关拨到，电路稳定后再把开关拨到b。通过电流传感器测出 的电流频率就能测量出微小物体所受的重力。已知该电路振荡电流的频率满足以下关系式∫= ，则下 2π√LC 列说法正确的是() R E A.物体质量越大，开关拨向ā时，电容器存储的电荷量越小 金属膜 微小物体 B.开关由a拨向b瞬间，流经电流传感器的电流最大 C.开关由a拨向b后，该LC电路发生振荡的周期不变 D.测量时，传感器检测到的电流频率越大，表示物体质量越大 电流传感器 【答案】C 【解析】A.根据C=S 卫=CU解得2=￡SU 物体质量增大，金属膜下凹的程度增大，平行板间的 4πkd 4πhd 距离减小，电容器存储的电荷量越大，A错误；B.开关由a拨向b瞬间，L产生自感电动势，障碍电流的变化， 此时流经电流传感器的电流为零，B错误：C.振荡电流的周期为T=1=2πC电容不变，电感不变，振荡电流 周期不变，C正确：D。由了2厉可知，测量时，电流传感器检测到的电流频率越大，电窄越小，由C-台S 4元kd 得平行板间的距离越大，则物体质量越小，D错误。 6.如图所示为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器，升压变压器T的原、副线圈匝数分别为1、2， 降压变压器T'的原、副线圈匝数分别为、4，其中电压表和电流表均为理想交流电表。原线圈两端接入一电压 u=Umsinot的交流电源，用户电阻为R(纯电阻)，若用户消耗功率为P,输电线的总电阻为r,不考虑其他因素 的影响，输电线上损失的电功率P损，下列说法错误的是( T T A电压表v的示数U=5U B.电流表A2的示数I 2n 2(P损+P) C.电流表A1的示数I=- D.接入的用户越多，输电线上损失的电压越大 2U 【答案】C 【解析】A.由题目可知，原线圈两端电压最大值为U,则有效值U=5U,设升压变压器原线圈电压为U, 2 副线圈电压为U,根据理想变派器特性可知号-是，则电压表V的示数U-奶-冬-以，赦A正确。 2% 不符合题意：B.设输电线电流为1，输电线的总电阻为，由题已知输电线上损失的电功率乃我=？，则1，=、 故B正确，不符合题意：C.由功率关系可知U,以，=P+P,则，=P中，设原线圈电流为1，根据理想变压 U、 器特性可知-二，则L=及1=业P呈由A选项可知=。则1=5+)故C错误，符合 I2%1 n U, 221 Us 题意；D.根据远距离输电模型可知，最终用户负载越多，等效负载R越小，则输电线路电流I2越大，则输电损 耗电压△UHr越大，故D正确，不符合题意： 7.一条形磁铁放在光滑的斜面上，并用一质量不计的弹簧连接在顶端的挡板上，磁铁静止时弹簧的伸长量为如， 将通有方向垂直纸面向外的直导线分别放在a、b、c位置时，弹簧的伸长量分别为a、知、xc,已知a、b、c三 点的连线与斜面平行，且b点在条形磁铁的正中央.则下列正确的是() A.Xo-Xa-Xb-Xc B.Xo>Xa>Xb>Xc C.XaX知=XbXc D.Xc>X0-Xb>Xa 【答案】C ∠-0.b 【解析】未放通电导线时，对条形磁铁，根据平衡条件和胡克定律有ngsin0kxo.通电导线放在a点时，根据 左手定则，知通电导线所受的安培力F斜向右下方，则电流产生的磁场对磁铁产生的作用力F 斜向左上方，弹簧的弹力大于gsin6,根据胡克定律知弹簧伸长量xa>xo.通电导线放在b点 时，通电导线所受的安培力垂直斜面向下，则电流产生的磁场对磁铁产生的作用力垂直向下， 8 弹簧的弹力仍等于mgsin0,则xxo.同理，通电导线放在c点时，弹簧的弹力小于mgsin6,根据胡克定律知弹 簧伸长量xc<x如.综上有a>X0Xb>X.故选C. 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.如图甲，在粗糙程度相同的水平面内，固定着两个等量的负点电荷M和N,O、A、B是水平面内M、N连线 的中垂线上的三点，B点是W的中点，O与B间距为0.2。带正电的小球（可视为质点）由O点静止释放， 其质量为1×102kg、电荷量为2×103C,小球与水平面间的动摩擦因数4=0.2。小球从0点运动到B点的v-t 3 图像如图乙，乙图中O、A、B对应甲图中O、A、B三个位置，A为图像的拐点，重力加速度g=10m/s2,以 下说法正确的是() 0⊕ A.从O到B,小球的加速度先增大后减小 A B.在O与B之间，A点的电场强度最小 C.从O到B,小球的电势能减小 B D.O、B两点的电势差UoB=2V M 甲 【答案】CD 【解析】A.根据V一t图像的斜率表示加速度，图乙可知从O到B,斜率先增大后减小再增大，加速度先增大 后减小再增大，则小球从。到B,小球的加速度先增大后减小再增大，故A错误；B.由电场叠加原理可知， N两点电荷在N连线的中点B产生的电场强度等大反向，故B点总电场强度为O,即B点电场强度最小， 故B错误；C.等量同种电荷电场线分布规律可知，AB直线上电场强度方向A指向B,由于小球带正电，故其 电场力方向A指向B,所以从O到B,电场力一直做正功，小球的电势能一直在减小，故C正确：D.从O到 由对能定理可特所。一侧g。=0义因为。一代入时数，底立解得乙a-2V技D正确。 9 9.光控开关是“太阳能路灯”实现自动控制的重要元件，其内部电路的简化原理图如图，R:为光敏电阻（光照强 度增加时，其电阻值减小)，忽略灯阻值由于亮度变化的影响，电流表为理想电流表。在黎明时分，闭合开关， 环境光照稳定时，电容器两板间小液滴处于静止状态，则环境光照逐渐增强时() A.L灯、L,灯均逐渐变暗 B.L,灯的电压变化量与电流表示数变化量之比 △U2不变 L, ☒L C.电源的输出功率一定是先变大后变小 D.小液滴向上运动，在接触极板前机械能增大 【答案】AB 【解析】A.光照逐渐增强时，光敏电阻阻值减小，总电阻减小，总干路电流增大，路端电压减小，结合串反并 同，L灯、L,灯均变暗，故A正确：B.由等效电源法可知： △U2.-R 一，所以L,灯的电压变化量与电 △AR,+ 流表示数变化量之比为定值，故B正确；C.由于R的电阻减小，电源的外电阻在减小，因无法确定外电阻与 电源内电阻的关系，即无法确定电源的输出功率的变化，故C错误；D.由于光敏电阻R,阻值减小，外电路总 电阻减小，干路电流增大，L两端电压减小，电容器C的电压减小，场强减小，电场力减小后小于重力，小液 滴向下运动，电场力做负功，机械能减小，故D错误。 10、如图，相距为L的两光滑平行金属导轨固定在绝缘水平桌面上，左端接一电容器C,阻值为R的电阻通过 三角旋钮开关S与两导轨连接，长度为L、质量为m的金属杆b垂直导轨放置，且与导轨始终接触良好，两导 轨间存在垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B.三角旋钮开关S仅1、2之间导电，S左旋时能将 电阻R和电容器C接入同一回路，右旋时能将电阻R和金属杆b接入同一回路，初始时1、2连接电容器和金 属杆，现用恒力F向右拉金属杆b,使其从静止开始运动，经一段时间后撤去F,同时旋转S,此时金属杆的速 度大小为0，不计金属杆和导轨的电阻.下列说法正确的是() 12 2 A.撤去F前，金属杆做变加速直线运动 $ B.撤去F同时向右旋开关S,金属杆做加速度减小的减速运动 C.恒力F对金属杆做的功等于mvo 21 b 4 D.撤去F时若分别左旋右旋S,两种情况下，通过电阻R的电荷里之比为CB红2： 答案BD 解析撤去F前，对金属杆进行受力分析有F-BL=ma,对电容器Q=CU=CBLv,充电电流I=△Q=CBLAV= At At F CBLa,解得a 一，可知金属杆做匀加速直线运动，A错误：辙去F同时向右旋开关S,此时仅有电阻R CBL2+m 和金属杆b接入同一回路，且金属杆有向右做减速运动直到停止，则电阻R能够产生的焦耳热为mvo'故B 正确；根据动能定理有W+W安=mvo,其中安培力做负功，则恒力F对金属杆做的功大于vo2,C错误： 撤去F时，电容器极板带电荷量Q=CBLvo,对金属杆分析，由动量定理有一BIL△t=0一vo,由于金属杆减 速切割磁感线而通过电阻的电荷量q=I·△t,当左旋S,通过电阻的电荷量q1=Q,当右旋S,通过电阻的电荷 量4=4，解得9-CBL,D正确。 q2 m 三、实验题（本题共2个小题，每空2分，共18分） 11.(6分)在利用插针法测定玻璃的折射率实验中。 (1)下列操作可以减小实验误差的是 A.P、P及乃、P4之间的距离适当大些 B.入射角适当小些 C.入射角适当大些 D.若有几块厚度不同的玻璃砖，应选用厚度较小的 (2)正确操作后，作出的光路图及测出的相关角度如图甲所示，此玻璃的折射率计算式n= 。(用 图中的w、B表示) (3)实验小组内的学生在实验中，为了避免笔尖触划玻璃砖的折射面，画出的αa'和bb'都比实际的折射面向 外侧平移了一些（如图乙所示），以后的操作都正确无误，并仍以αa'和bb'为折射面画出了光路图，这样测出 的折射率n的值将 （选填“偏大“偏小”或“不变”)。 cosa 【答案】(1)AC (2) (3)偏小 cos B 【解析】(1)A.P、P2及P、P4之间的距离适当大些，可以减小在确定光线方向时的误差，A正确：BC.入 射角适当大些可减小测量角度时的误差，B错误，C正确；D.若有几块厚度不同的玻璃砖，应选用厚度较大的， 可减小确定光线方向时的误差，D错误。(2)根据光路图可得玻璃的折射率计算式 sin(90r-a）_cosa sin(90r-B）cos8 (3)如图所示，该同学画出的αa'和bb'都比实际侧面向外侧平移了一些，但在画光路图时， 将入射点、出射点分别确定在αa'、bb'上，如图，实线表示实际的光路图，虚线表示该同学 画出的光路图，可见入射角测量没有误差，而折射角偏大，则根据折射定律得知，测出的折射 率n将偏小。 12.(12分)某实验小组在实验室找到了一段粗细均匀、电阻率较大的电阻丝，其中MN为电阻丝，其横截面 积大小为4m。现进行以下实验探究，实验步骤如下： (1)用游标卡尺测量其长度如题图甲所示，其长度为 cmno (2)实验小组设计了如图乙所 示 U/V 1 P 4.0 24 M 3.0 0.4 2.00 x/m 0.20.411A 0.5 E.r 丙 的电路进行实验探究，R0是阻值为22的定值电阻。正确接线后，闭合开关S,调节滑片P,记录电压表的示数 U、电流表的示数I以及对应的PN长度x,多次调节滑片P,记录出多组U、I、x的值。 5 cm 7 LLlL 05101520 甲 (3)根据实验数据绘出的U-I图像如图丙所示，由图丙可得电池的电动势E=V,内阻=2。（结果 均保留两位有效数字)：由于电表内阻的影响，通过图像法得到的电动势的测量值 其真实值（选填“大于”、 “等于”或“小于)： U (4)根据实验数据可进一步绘出 一x图像如图丁所示，根据图像可得电流表的内阻为2，电阻丝的电 阻率p=2m。 【答案】(1)5.240 (3)4.5 3.0 小于 (4)0.4 1.6×103 【解析】：游标卡尺的读数为主尺读数与游标尺读数之和，所以长度为52mm+8×0.05mm=52.40mm=5.240cm 根据闭合电路欧姆定律可得U=B-10+R)结合图像可得E=45V,?+R=45-20Q所以r=3.02 0.5 干电压表的分流作用，使电流表的示数小于电源的输出电流，即真三+ 一作出电源的UI E 图线如图所示 E 由图可知，电源电动势的测量值小于其真实值；根据欧姆定律可得 =R+R=R+P片结合 A 图线可得R=0.4Q,￡=24-04代入数据解得p=1.6×1052-m s-0.5 四、计算题（本题3小题，共36分，要求写出必要的步骤、公式和文字说明，只写出最后答案不能得分） 13.(10分).绝热的活塞与汽缸之间封闭一定质量的理想气体，汽缸开口向上置于水平面上，活塞与汽缸壁之间 无摩擦，活塞开始处于P位置此时缸内气体的内能Up=72J,如图甲所示.已知活塞横截面积S=5×104m,其质 量为m=1kg,大气压强p=1.0×105Pa,重力加速度g=10m/s2,如果通过电热丝给封闭气体缓慢加热，活塞由 原来的P位置缓慢移动到Q位置，此过程封闭气体的V一T图像如图乙所示，且气体内能与热力学温度成正比.求： (1)活塞开始处于P位置时缸内气体的压强P(3分)： V(×104m (2)活塞移动到Q位置时封闭气体的体积VQ(3分)： (3)活塞由P位置移动到Q位置过程封闭气体吸收的热量(4分) 电热丝 【答案】(1)1.2×105Pa(2)6×104m3(3)60J 0 T(×10PK) 3.04.5 解析()以活塞为研究对象有pS=pS十mg解得：p=p0+g-1.2×10Pa 甲 (②)以气体为研究对象，由于此过程压强不变，有： p_Vo 解得VQ=6×104m3 Tp To (3)油气体的内能与热力学温度成正比有P=T 解得Uo=108J Uo To 外界对气体做功W=一p(VQ一Vp)=-24J 由热力学第一定律有Uo-Up=Q十W解得：Q=60J. 14.(12分)平面直角坐标系xOy中，第I象限存在垂直于平面向里的匀强磁场，第Ⅲ象限存在沿y轴负方向的 匀强电场，如图所示.一带负电的粒子从电场中的Q点以速度V0沿x轴正方向开始 ××× ×××× 6 ×××× 运动，Q点到y轴的距离为到x轴距离的2倍.粒子从坐标原点O离开电场进入磁场，最终从x轴上的P点射 出磁场，P点到y轴距离与Q点到y轴距离相等.不计粒子重力，求：(1)粒子到达O点时速度的大小和方向(6 分)： (2)电场强度和磁感应强度的大小之比(6分). 答案：(1)1V2v0.45°(2)0 2 【解析】(1)在电场中，粒子做类平抛运动，设Q点到x轴距离为L,到y轴距离为2L,粒子的加速度为，运 动时间为t,有：2L=vot L-Lat? ↑y 2 设粒子到达O点时沿y轴方向的分速度为yy=at XX XX 设粒子到达O点时速度方向与x轴正方向夹角为a,有tama= P Vo 01 联立①②③④式得α=45°即粒子到达0点时速度方向与x轴正方向成45°角斜向上. 设粒子到达O点时速度大小为v,由运动的合成有v=vi+ 联立①②③⑥式得v=1V2vo. (②设电场强度为E,粒了电荷量为4，质量为m,由1=)=巴（马，解得：E= 2m vo 2gL 设磁场的磁感应强度大小为B,粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为R,所受的洛伦兹力提供向心力， 有qvB=m R 由儿何关系可知R=2L解得：B= al 段立解得：占》 15.(14分)如图甲所示，两根足够长的光滑金属导轨在水平面内平行放置，其间距为L=1,处于竖直向上的 匀强磁场中，磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示。α、b两根导体棒长度略大于L,质量均为=1kg电 阻均为R=12,垂直导轨放置，两棒之间的距离为d=0.5m。水平细线M的一端固定于墙面，另一端与a棒 连接，M能承受的最大拉力F=4N，细线W的水平部分左端与b棒连接，右端跨过光滑的定滑轮竖直连接 质量为2kg的重物c，0~2s内使b棒始终保持静止，2s时刻释放b棒，当c下落高度h=6m时M恰好断开，导 轨电阻不计，运动过程中棒始终与导轨垂直且接触良好，重力加速度为g=10m/s。求： (1)t=1s时刻a棒所受安培力大小(4分)： (2)M刚断开时，b棒的速度大小(4分)： (3)从释放b棒到M恰好断开，经历的时间和a棒产生的热量(6分) 【答案】1)1N (2)8m/s (3)1.35s,12J 16 【解析】(1)0-2，磁场均匀变化，感应电动势E= △Φ△B·S △t △t 感应电流1=马 2R 安培力F=BIL(其中t=1s时B1=0.5T) 解得F= 16 (2)2s后，磁场恒定，b棒与物体c运动，当M恰好要断裂时，对a棒Fm=B2IL(其中B2=1T) 感应电动势E,=I,·2Rb棒切割磁感线，则E,=B,LV 解得v=8m/s (3)从释放b棒到M恰好断开，对导体棒b,由动量定理Ft-B,立t= 对重物c,由动量定理有m,gt-Ft=m,y △ΦB,Lh 其中1i=q=2R2R 联立解得t=1.35s 从释放b棒到M断开的过程，对整个系统，由能量守恒定律可得mgh=(m+m,)Y'+Q 则0。-0=12J蜀光中学高2024级高二下学期零诊模拟考试 物理试题 命题：钟召军审题：宋逸试题总分：100分考试时间：75分钟 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，只有一项符合要求） 1.下列有关电与磁的四幅情景图像，其中说法正确的是() 指针一刻度盘 磁铁 藏红线脱幟 波长m10101031010510310010 旋弹窗 丁：电磁波谱 丙：电磁场的传播 甲：线圈在匀强磁场中绕轴00转动 乙：磁电式电流表 A.对甲：当线圈匀速转动时，不会产生感应电流，当线圈非匀速转动时，会产生感应电流 B.对乙：采用劲度系数更大的螺旋弹簧有利于提高磁式电流表的量程 C.对丙：恒定的电场和恒定的磁场互相激发交替产生，就能形成电磁波 D.对丁：在电磁波谱中，红外线就是红光，紫外线就是紫光，均属于可见光 2.如图甲是显微镜下观察固体微粒做布朗运动的图像，图乙是氧气分子速率随温度变化的分布图图像，图丙是 电脑液晶显示屏，图丁是平静水面上放硬币，硬币处于静止状态，下列说法正确的是() 修造赛限鹅含 20 30C 15 90C 分子运动速率 甲 丙 A.图甲是固体微粒无规则运动的轨迹，说明固体分子做无规则的热运动 B.图乙中，温度越高，所有分子的速率都变大 C.图丙中，液晶显示器是利用液晶光学性质具有各向异性的特点制成的 D.图丁中，硬币能浮在水面上，主要是因为水的浮力 3.如图所示为氢原子的能级图.氢原子从n=5的能级跃迁到n=3的能级时辐射出a光子，从n=4的能级 跃迁到=2的能级时辐射出b光子.下列说法正确的是（) glev A.处于n=2的能级的氢原子能吸收能量为2.6eV的光子跃迁到n=4的能级 -0.54 0.85 B.若a、b两种光在同一种均匀介质中传播，则a光的传播速度比b光的传播速度小 -1.51 C.若b光能使某种金属发生光电效应，则ā光一定能使该金属发生光电效应 -3.4 D.若用同一双缝干涉装置进行实验，用ā光照射双缝得到相邻亮条纹的间距比用b光照 射双缝得到的相邻亮条纹的间距大 1 -13.6 4、一简谐横波沿x轴方向传播，已知0.1s时的波形如题图甲所示，图乙是x=2处的质点的振动图像，则下 列说法正确的是() Ay/cm y/cm A.该简谐横波沿x轴负方向传播 B.该简谐横波的波速为20n/s 5 0.4 C.波的振幅是10cm 6 x/m 0.2 t/s D.x=0.5m处的质点，在t=0.55s时到达平衡位置， 且沿y轴负方向运动 5.某人设计了如图所示的LC振荡电路来测量微小物体所受的重力，电容器的上极板是一片弹性金属薄膜，微小 物体放置在金属膜中央会使其下凹，测量时先把开关拨到，电路稳定后再把开关拨到b。通过电流传感器测出 1 的电流频率就能测量出微小物体所受的重力。已知该电路振荡电流的频率满足以下关系式∫= 2π√L 三，则下列 说法正确的是() R E A.物体质量越大，开关拨向ā时，电容器存储的电荷量越小 金属膜 微小物体 a B.开关由a拨向b瞬间，流经电流传感器的电流最大 C.开关由a拨向b后，该LC电路发生振荡的周期不变 D.测量时，传感器检测到的电流频率越大，表示物体质量越大 电流传感器 6.如图所示为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器，升压变压器T的原、副线圈匝数分别为1、2， 降压变压器T'的原、副线圈匝数分别为3、4，其中电压表和电流表均为理想交流电表。原线圈两端接入一电压 u=Umsint的交流电源，用户电阻为R(纯电阻)，若用户消耗功率为P,输电线的总电阻为r,不考虑其他因素 的影响，输电线上损失的电功率P,下列说法错误的是( A A电压表V的示数U=y2 nB.电流表A2的示数 2% C.电流表A1的示数I= √2(P损+P) D.接入的用户越多，输电线上损失的电压越大 2U 7.一条形磁铁放在光滑的斜面上，并用一质量不计的弹簧连接在顶端的挡板上，磁铁静止时弹簧的伸长量为x0, 将通有方向垂直纸面向外的直导线分别放在a、b、c位置时，弹簧的伸长量分别为xa、、xc,已知a、b、c三 点的连线与斜面平行，且b点在条形磁铁的正中央.则下列正确的是() A.Xo-Xa-Xb-Xc B.Xo>Xa>XbXc N C.Xa>Xo-Xb>Xc D.Xc>X0-Xb>Xa .b 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.如图甲，在粗糙程度相同的水平面内，固定着两个等量的负点电荷M和N,O、A、B是水平面内M、N连线 的中垂线上的三点，B点是W的中点，O与B间距为0.2m。带正电的小球（可视为质点）由O点静止释放， 其质量为1×10kg、电荷量为2×103C,小球与水平面间的动摩擦因数u=0.2。小球从0点运动到B点的v-t 图像如图乙，乙图中O、A、B对应甲图中O、A、B三个位置，A为图像的拐点，重力加速度g=10m/s2,以 下说法正确的是() ◆1 O⊕ A.从O到B,小球的加速度先增大后减小 A● B.在O与B之间，A点的电场强度最小 C.从O到B,小球的电势能减小 B e--- ---- D.O、B两点的电势差UoB=2V M 乙 9.光控开关是“太阳能路灯”实现自动控制的重要元件，其内部电路的简化原理图如图，Rt为光敏电阻（光照强 度增加时，其电阻值减小)，忽略灯阻值由于亮度变化的影响，电流表为理想电流表。在黎明时分，闭合开关， 环境光照稳定时，电容器两板间小液滴处于静止状态，则环境光照逐渐增强时( A.L灯、L2灯均逐渐变暗 B.L,灯的电压变化量与电流表示数变化量之比即 U2不变 L C.电源的输出功率一定是先变大后变小 D.小液滴向上运动，在接触极板前机械能增大 10、如图，相距为L的两光滑平行金属导轨固定在绝缘水平桌面上，左端接一电容器C,阻值为R的电阻通过 2 三角旋钮开关S与两导轨连接，长度为L、质量为的金属杆b垂直导轨放置，且与导轨始终接触良好，两导 轨间存在垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B.三角旋钮开关S仅1、2之间导电，S左旋时能将 电阻R和电容器C接入同一回路，右旋时能将电阻R和金属杆b接入同一回路，初始时1、2连接电容器和金 属杆，现用恒力F向右拉金属杆b,使其从静止开始运动，经一段时间后撤去F,同时旋转S,此时金属杆的速 度大小为V0,不计金属杆和导轨的电阻.下列说法正确的是( 12 a A.撤去F前，金属杆做变加速直线运动 B.撤去F同时向右旋开关S,金属杆做加速度减小的减速运动 + ×又× C.恒力F对金属杆做的功等于1mvo ×X× 2 D.撤去F时若分别左旋右旋S,两种情况下，通过电阻R的电荷量之比为CBL2:m 三、实验题（本题共2个小题，每空2分，共18分） 11.(6分)在利用插针法”测定玻璃的折射率实验中。 (1)下列操作可以减小实验误差的是 A.P、P及P、P之间的距离适当大些 B.入射角适当小些 C.入射角适当大些 甲 乙 D.若有几块厚度不同的玻璃砖，应选用厚度较小的 (2)正确操作后，作出的光路图及测出的相关角度如图甲所示，此玻璃的折射率计算式= 。(用 图中的、B表示) (3)实验小组内的学生在实验中，为了避免笔尖触划玻璃砖的折射面，画出的αα'和bb'都比实际的折射面向 外侧平移了一些（如图乙所示），以后的操作都正确无误，并仍以αa'和bb'为折射面画出了光路图，这样测出 的折射率n的值将 (选填“偏大“偏小”或“不变)。 12.(12分)某实验小组在实验室找到了一段粗细均匀、电阻率较大的电阻丝，其中MN为电阻丝，其横截面 积大小为4m。现进行以下实验探究，实验步骤如下： (1)用游标卡尺测量其长度如题图甲所示，其长度为 cm (2)实验小组设计了如图乙所示的电路进行实验探究，R是阻值为22的定值电阻。正确接线后，闭合开关S, 调节滑片P,记录电压表的示数U、电流表的示数I以及对应的PN长度x,多次调节滑片P,记录出多组U、I、 x的值。 ↑U/V U /2 5 cm 6 7 P 4.0 2.4 M 3.0 05101520 0. 2.0 00.20.4177A x/m 甲 0.5 入 (3)根据实验数据绘出的U-I图像 如图丙所示，由图丙可得电池的电动势E=V,内阻=2。（结果均保留两位有效数字）：由于电表内 阻的影响，通过图像法得到的电动势的测量值其真实值（选填“大于”、“等于”或“小于”）： U (4)根据实验数据可进一步绘出 一x图像如图丁所示，根据图像可得电流表的内阻为2，电阻丝的电 阻率p=2m。 四、计算题（本题3小题，共36分，要求写出必要的步骤、公式和文字说明，只写出最后答案不能得分） 13.(10分).绝热的活塞与汽缸之间封闭一定质量的理想气体，汽缸开口向上置于水平面上，活塞与汽缸壁之间 无摩擦，活塞开始处于P位置此时缸内气体的内能Up=72J,如图甲所示.已知活塞横截面积S=5×104,其质 量为m=1kg,大气压强po=1.0×105Pa,重力加速度g=10m/s2,如果通过电热丝给封闭气体缓慢加热，活塞由 原来的P位置缓慢移动到Q位置，此过程封闭气体的V一T图像如图乙所示，且气体内能与热力学温度成正比.求： (1)活塞开始处于P位置时缸内气体的压强P(3分)： (2)活塞移动到Q位置时封闭气体的体积VQ(3分)： ↑V/(×10-m) (3)活塞由P位置移动到Q位置过程封闭气体吸收的热量(4分). 4== 电热丝 0m0 0 T/(x102K) 3.04.5 甲 乙 14.(12分)平面直角坐标系xOy中，第I象限存在垂直于平面向里的匀强磁场，第Ⅲ象限存在沿y轴负方向的 匀强电场，如图所示.一带负电的粒子从电场中的Q点以速度0沿×轴正方向开始运动，Q点到y轴的距离为 到x轴距离的2倍.粒子从坐标原点O离开电场进入磁场，最终从x轴上的P点射出磁场，P点到y轴距离与Q 点到y轴距离相等.不计粒子重力，求：(1)粒子到达O点时速度的大小和方向(6分)： ↑y (2)电场强度和磁感应强度的大小之比(6分) ×××× ×××× ×××× 15.(14分)如图甲所示，两根足够长的光滑金属导轨在水平面内平行放置，其间距为L=1m,处于竖直向上的 匀强磁场中，磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示。α、b两根导体棒长度略大于L,质量均为=1kg电 阻均为R=12,垂直导轨放置，两棒之间的距离为d=0.5m。水平细线M的一端固定于墙面，另一端与a棒 连接，M能承受的最大拉力F,=4N,细线N的水平部分左端与b棒连接，右端跨过光滑的定滑轮竖直连接 质量为2kg的重物c,0~2s内使b棒始终保持静止，2s时刻释放b棒，当c下落高度h=6时M恰好断开，导 轨电阻不计，运动过程中棒始终与导轨垂直且接触良好，重力加速度为g=10/s2。求： (1)t=1s时刻a棒所受安培力大小(4分)： (2)M刚断开时，b棒的速度大小(4分)： (3)从释放b棒到M恰好断开，经历的时间和a棒产生的热量(6分)。 蜀光中学高2024级高二下学期零诊模拟考试 物理试题 命题：钟召军 审题：宋逸 试题总分：100分 考试时间：75分钟 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 1、 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，只有一项符合要求） 1. 下列有关电与磁四幅情景图像，其中说法正确的是（　　） A. 对甲：当线圈匀速转动时，不会产生感应电流，当线圈非匀速转动时，会产生感应电流 B. 对乙：采用劲度系数更大的螺旋弹簧有利于提高磁式电流表的量程 C. 对丙：恒定的电场和恒定的磁场互相激发交替产生，就能形成电磁波 D. 对丁：在电磁波谱中，红外线就是红光，紫外线就是紫光，均属于可见光 2. 如图甲是显微镜下观察固体微粒做布朗运动的图像，图乙是氧气分子速率随温度变化的分布图图像，图丙是电脑液晶显示屏，图丁是平静水面上放硬币，硬币处于静止状态，下列说法正确的是（　　） A. 图甲是固体微粒无规则运动的轨迹，说明固体分子做无规则的热运动 B. 图乙中，温度越高，所有分子的速率都变大 C. 图丙中，液晶显示器是利用液晶光学性质具有各向异性的特点制成的 D. 图丁中，硬币能浮在水面上，主要是因为水的浮力 3. 如图所示为氢原子的能级图.氢原子从 n＝5 的能级跃迁到 n＝3 的能级时辐射出 a 光子，从 n＝4 的能 级跃迁到 n＝2 的能级时辐射出 b 光子.下列说法正确的是（ ） A. 处于 n＝2 的能级的氢原子能吸收能量为 2.6 eV 的光子跃迁到 n＝4 的能级 B. 若 a、b 两种光在同一种均匀介质中传播，则 a 光的传播速度比 b 光的传播速度小 C. 若 b 光能使某种金属发生光电效应，则 a 光一定能使该金属发生光电效应 D. 若用同一双缝干涉装置进行实验，用 a 光照射双缝得到相邻亮条纹的间距比用 b 光照射双缝得到的相邻亮条纹的间距大 4、一简谐横波沿x轴方向传播，已知t=0.1s时的波形如题图甲所示，图乙是x=2m处的质点的振动图像，则下列说法正确的是（　　） A. 该简谐横波沿x轴负方向传播 B. 该简谐横波的波速为20m/s C. 波的振幅是10cm D. x=0.5m处的质点，在t=0.55s时到达平衡位置，且沿y轴负方向运动 5. 某人设计了如图所示的LC振荡电路来测量微小物体所受的重力，电容器的上极板是一片弹性金属薄膜，微小物体放置在金属膜中央会使其下凹，测量时先把开关拨到a，电路稳定后再把开关拨到b。通过电流传感器测出的电流频率就能测量出微小物体所受的重力。已知该电路振荡电流的频率满足以下关系式，则下列说法正确的是（　　） A. 物体质量越大，开关拨向a时，电容器存储的电荷量越小 B. 开关由a拨向b瞬间，流经电流传感器的电流最大 C. 开关由a拨向b后，该LC电路发生振荡的周期不变 D. 测量时，传感器检测到的电流频率越大，表示物体质量越大 6. 如图所示为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器，升压变压器T的原、副线圈匝数分别为n1、n2，降压变压器T′的原、副线圈匝数分别为n3、n4，其中电压表和电流表均为理想交流电表。原线圈两端接入一电压u=Umsinωt的交流电源，用户电阻为R（纯电阻），若用户消耗功率为P，输电线的总电阻为r，不考虑其他因素的影响，输电线上损失的电功率P损，下列说法错误的是（　　） A. 电压表V的示数 B. 电流表A2示数 C. 电流表A1的示数 D. 接入的用户越多，输电线上损失的电压越大 7. 一条形磁铁放在光滑的斜面上，并用一质量不计的弹簧连接在顶端的挡板上，磁铁静止时弹簧的伸长量为x0，将通有方向垂直纸面向外的直导线分别放在a、b、c位置时，弹簧的伸长量分别为xa、xb、xc，已知a、b、c三点的连线与斜面平行，且b点在条形磁铁的正中央．则下列正确的是（　　） A. x0＝xa＝xb＝xc B. x0>xa>xb>xc C. xa>x0＝xb>xc D. xc>x0=xb>xa 2、 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. 如图甲，在粗糙程度相同的水平面内，固定着两个等量的负点电荷M和N，O、A、B是水平面内M、N连线的中垂线上的三点，B点是的中点，O与B间距为。带正电的小球（可视为质点）由O点静止释放，其质量为、电荷量为，小球与水平面间的动摩擦因数。小球从O点运动到B点的图像如图乙，乙图中O、A、B对应甲图中O、A、B三个位置，A为图像的拐点，重力加速度，以下说法正确的是（　　） A. 从O到B，小球的加速度先增大后减小 B. 在O与B之间，A点的电场强度最小 C. 从O到B，小球的电势能减小 D. O、B两点的电势差 9. 光控开关是“太阳能路灯”实现自动控制的重要元件，其内部电路的简化原理图如图，Rt为光敏电阻（光照强度增加时，其电阻值减小），忽略灯阻值由于亮度变化的影响，电流表为理想电流表。在黎明时分，闭合开关，环境光照稳定时，电容器两板间小液滴处于静止状态，则环境光照逐渐增强时（　　） A. 灯、灯均逐渐变暗 B. 灯的电压变化量与电流表示数变化量之比即不变 C. 电源的输出功率一定是先变大后变小 D. 小液滴向上运动，在接触极板前机械能增大 10、如图，相距为L的两光滑平行金属导轨固定在绝缘水平桌面上，左端接一电容器C，阻值为R的电阻通过三角旋钮开关S与两导轨连接，长度为L、质量为m的金属杆ab垂直导轨放置，且与导轨始终接触良好，两导轨间存在垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B.三角旋钮开关S仅1、2之间导电，S左旋时能将电阻R和电容器C接入同一回路，右旋时能将电阻R和金属杆ab接入同一回路，初始时1、2连接电容器和金属杆，现用恒力F向右拉金属杆ab，使其从静止开始运动，经一段时间后撤去F，同时旋转S，此时金属杆的速度大小为v0，不计金属杆和导轨的电阻．下列说法正确的是(　　) A．撤去F前，金属杆做变加速直线运动 B．撤去F同时向右旋开关S，金属杆做加速度减小的减速运动 C．恒力F对金属杆做的功等于mv02 D．撤去F时若分别左旋右旋S，两种情况下，通过电阻R的电荷量之比为CB2L2∶m 三、实验题（本题共2个小题，每空2分，共18分） 11. （6分）在利用“插针法”测定玻璃的折射率实验中。 （1）下列操作可以减小实验误差的是___________。 A. 、及、之间的距离适当大些 B. 入射角适当小些 C. 入射角适当大些 D. 若有几块厚度不同的玻璃砖，应选用厚度较小的 （2）正确操作后，作出的光路图及测出的相关角度如图甲所示，此玻璃的折射率计算式___________。（用图中的、表示） （3）实验小组内的学生在实验中，为了避免笔尖触划玻璃砖的折射面，画出的和都比实际的折射面向外侧平移了一些（如图乙所示），以后的操作都正确无误，并仍以和为折射面画出了光路图，这样测出的折射率n的值将___________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 12. （12分）某实验小组在实验室找到了一段粗细均匀、电阻率较大的电阻丝，其中MN为电阻丝，其横截面积大小为4mm2。现进行以下实验探究，实验步骤如下： （1）用游标卡尺测量其长度如题图甲所示，其长度_________cm。 （2）实验小组设计了如图乙所示的电路进行实验探究，R0是阻值为2Ω的定值电阻。正确接线后，闭合开关S，调节滑片P，记录电压表的示数U、电流表的示数I以及对应的PN长度x，多次调节滑片P，记录出多组U、I、x的值。 （3）根据实验数据绘出的U-I图像如图丙所示，由图丙可得电池的电动势E=______V，内阻r=______Ω。（结果均保留两位有效数字）；由于电表内阻的影响，通过图像法得到的电动势的测量值______其真实值（选填“大于”、“等于”或“小于”）； （4）根据实验数据可进一步绘出图像如图丁所示，根据图像可得电流表的内阻为______Ω，电阻丝的电阻率ρ=______Ω∙m。 四、计算题（本题3小题，共36分，要求写出必要的步骤、公式和文字说明，只写出最后答案不能得分） 13．（10分）．绝热的活塞与汽缸之间封闭一定质量的理想气体，汽缸开口向上置于水平面上，活塞与汽缸壁之间无摩擦，活塞开始处于P位置此时缸内气体的内能UP＝72 J，如图甲所示．已知活塞横截面积S＝5×10－4 m2，其质量为m＝1 kg，大气压强p0＝1.0×105 Pa，重力加速度g＝10 m/s2，如果通过电热丝给封闭气体缓慢加热，活塞由原来的P位置缓慢移动到Q位置，此过程封闭气体的V－T图像如图乙所示，且气体内能与热力学温度成正比．求：(1)活塞开始处于P位置时缸内气体的压强P(3分)； (2)活塞移动到Q位置时封闭气体的体积VQ(3分)； (3)活塞由P位置移动到Q位置过程封闭气体吸收的热量(4分)． 14． (12分)平面直角坐标系xOy中，第Ⅰ象限存在垂直于平面向里的匀强磁场，第Ⅲ象限存在沿y轴负方向的匀强电场，如图所示．一带负电的粒子从电场中的Q点以速度v0沿x轴正方向开始运动，Q点到y轴的距离为到x轴距离的2倍．粒子从坐标原点O离开电场进入磁场，最终从x轴上的P点射出磁场，P点到y轴距离与Q点到y轴距离相等．不计粒子重力，求：(1)粒子到达O点时速度的大小和方向(6分)； (2)电场强度和磁感应强度的大小之比(6分)． 15．(14分) 如图甲所示，两根足够长的光滑金属导轨在水平面内平行放置，其间距为，处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示。、两根导体棒长度略大于，质量均为电阻均为，垂直导轨放置，两棒之间的距离为。水平细线的一端固定于墙面，另一端与棒连接，能承受的最大拉力，细线的水平部分左端与棒连接，右端跨过光滑的定滑轮竖直连接质量为2kg的重物，0~2s内使棒始终保持静止，2s时刻释放棒，当下落高度时恰好断开，导轨电阻不计，运动过程中棒始终与导轨垂直且接触良好，重力加速度为。求： （1）时刻棒所受安培力大小(4分)； （2）刚断开时，棒的速度大小(4分)； （3）从释放棒到恰好断开，经历的时间和棒产生的热量(6分)。 $