精品解析：江西赣州市2025-2026学年高二下学期7月期末考试物理试题

赣州市2025~2026学年度第二学期期末考试 高二物理试卷 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，只有一项是符合题目要求的。 1. 在物理学发展的过程中，有许多科学家做出了突出贡献，下列叙述符合事实的是（　　） A. 欧姆提出分子电流假说，用于解释磁场起源 B. 牛顿首先发现了万有引力定律，并测出了引力常数 C. 奥斯特首先发现了电流的磁效应 D. 法拉第发现了电磁感应现象，并提出了法拉第电磁感应定律 2. 有种健身设施叫战绳，通常用于高强度间歇训练形式的心肺锻炼或肌肉锻炼。简化模型如图所示，一根粗细均匀、张力稳定的较长绳子（均匀介质），右侧固定。现使左侧的点上下振动产生一列向右传播的机械波，某时刻第一次形成了如图所示的波形。下列说法中正确的是（　　） A. 点的振动速度等于波的传播速度 B. 绳波在传播过程中速度大小保持不变 C. 抖动绳波的频率逐渐减小 D. 点的起始振动方向是向下的 3. 如图所示，是一个自感系数较大的线圈，其直流电阻不可忽略，、是两个完全相同的小灯泡。下列说法正确的是（　　） A. 开关闭合瞬间，灯立即变亮 B. 闭合开关待电路稳定后，灯与灯亮度相同 C. 断开开关，灯立即熄灭，灯慢慢熄灭 D. 断开开关后，流过灯的电流方向与断开前相反 4. 无线话筒是振荡电路的一个典型应用。如图甲所示的振荡电路中，电容器上极板的电荷量随时间变化的规律如图乙所示。则下列说法正确的是（　　） A. 时刻，电容器上极板电荷量为0 B. 时刻，电路中电流为0 C. 时间段内，电容器在充电 D. 其他条件不变，仅增大电容器的电容，则振荡周期减小 5. 一列简谐横波沿轴传播，图甲是时刻的波形图，图乙是处的质点振动图像，质点平衡位置在处。下列说法正确的是（　　） A. 波速为 B. 波向轴负方向传播 C. 时，和相距 D. 时，位于波谷位置 6. 光刻机是生产大规模集成电路的核心设备，光刻机的曝光波长越短，分辨率越高。“浸没式光刻”是一种通过在光刻胶和投影物镜之间加入浸没液体，从而减小曝光波长、提高分辨率的技术。如图所示，若浸没液体的折射率为1.44，当不加液体时光刻胶的曝光波长为193nm，则加上液体时光刻胶的曝光波长变为（　　） A. 161 nm B. 134 nm C. 93nm D. 65nm 7. 电磁弹射技术是一种新兴的直线推进技术，我国福建舰已配置该技术。其简化原理模型如图所示：光滑固定导轨、与导电底座构成驱动电流回路，绝缘飞翔体置于上。导轨中的恒定驱动电流会在导轨间产生磁场，磁感应强度大小满足（为常量，为空间某点到导轨的距离）。磁场对导电底座产生安培力，推动导电底座及飞翔体向右做匀加速直线运动，实现弹射。下列说法不正确的是（　　） A. 回路内的磁场方向与驱动电流的方向满足安培定则 B. 改变驱动电流的方向，所受安培力方向改变 C. 加速位移一定时，减小导电底座与飞翔体的总质量，可增大弹射末速度 D. 驱动电流变为原来的2倍，所受安培力的大小将变为原来的4倍 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，有多项符合题目要求。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. 电磁场在科学研究和工业生产中有重要应用。关于以下四个实例，下列说法正确的是（　　） A. 甲图中若只增大电子束出射速度，则电子束做圆周运动的周期变大 B. 乙图中不改变质谱仪各区域的电场、磁场时，击中光屏同一位置的粒子电荷量大小一定相等 C. 丙图中载流子为负电荷的霍尔元件有如图所示的电流和磁场时，侧电势低 D. 丁图中增加D形盒狭缝之间的电压，完成加速飞出D形盒时粒子的最大动能不变 9. 如图所示为交流充电桩给新能源汽车充电的设施，为输电线的总电阻，配电设施的输出电压为，理想升压变压器原、副线圈的匝数比为，理想降压变压器原、副线圈的匝数比为，充电桩输出电压和输出功率为，电压表为理想交流电压表，下列说法中正确的是（　　） A. 交变电流的方向每秒改变100次 B. 输电线上的电流为 C. 输电线上损失的电压 D. 当时，电压表的示数是0 10. 如图所示，某粒子筛选装置内部有一个直角三角形区域，区域内存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为。大量质量为、电荷量为的同种粒子以相同的速度沿纸面垂直于边射入磁场区域，结果在边仅有一半的区域内有粒子射出。已知边的长度为，和的夹角为，不计粒子重力及粒子间的相互作用力。下列说法正确的是（　　） A. 粒子的入射速度为 B. 从边中点射出的粒子在磁场内运动时间为 C. 粒子在磁场内运动的最长时间为 D. 粒子在磁场中运动的最大轨迹长度为 三、实验题：本题共2小题，11题8分，12题8分，共16分。 11. 在探究单摆运动的实验中，图甲是用力传感器对单摆小角度（小于）摆动过程进行测量的装置图，图乙是与力传感器连接的计算机屏幕所显示的绳子拉力大小与时间关系的图像。 （1）关于此单摆下列说法正确的是__________。 A. 摆球摆到最高点时速度、加速度均为零 B. 摆球摆动过程中合力方向始终沿绳指向悬挂点 C. 最低点为平衡位置，此时合力为零 D. 摆球的回复力由重力在垂直摆线方向上的分力充当 （2）某同学在实验操作过程中，你认为正确的是__________。 A. 选用密度大、体积小的金属球作摆球 B. 先测出细线长作摆长，再将细线缠绕在悬点固定好 C. 实验中由于操作失误摆球形成圆锥摆运动，仍用原测量摆长计算重力加速度 （3）根据图乙的信息，该单摆的周期为__________（用、表示）；测得正确摆长为，可得当地重力加速度为__________（用、、、表示）。 12. 小萌同学用不同装置分别进行电磁感应现象实验探究。 （1）按图甲的装置探究感应电流方向的影响因素： ①在图（甲）中，用笔画线代替导线，将实物电路图补充完整__________（要求：电源、开关、滑动变阻器与线圈构成回路，线圈与电流计构成回路）； ②该同学在闭合开关时发现电流计指针向右偏转，则在开关闭合状态下，将滑动变阻器滑片向__________（选填“左”或“右”）滑动，电流计指针向左偏； （2）如图乙所示，在探究感应电流大小的影响因素实验中，该同学将一线圈两端与电流传感器相连，强磁铁从长玻璃管上端由静止释放，电流传感器记录了强磁铁穿过线圈过程中电流与时间的关系图像，如图丙所示，则在时间内，强磁铁的加速度__________（选填“大于”、“等于”或“小于”）重力加速度；在的时间内，强磁铁重力势能的减少量__________（选填“大于”、“等于”或“小于”）其动能的增加量。 四、计算题：本大题共3小题，第13题10分，第14题12分，第15题16分，共38分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤；有数值计算的题，解答过程必须明确写出数值和单位，只写出最后答案不得分。 13. 我国宇航员王亚平太空授课时玩“水球”，水滴在完全失重环境成为一透明的球体，当太阳光照射到“水球”上时，光会被折射和反射而形成彩虹。如图为某均匀透明球形液滴的截面图，球心为，半径为。一束平行于直径的单色光从真空中入射到球上的点，入射角，该光在液滴内点经过一次反射后（非全反射），从点再次平行折射射出，光在真空中的传播速度为。求： （1）液滴对该光的折射率； （2）光在该液滴中传播速度大小及光从点传播到点的时间。 14. 如图所示，在直角坐标系中，第二象限存在一曲线边界，该边界及其上方的区域存在竖直向下的匀强电场。一束粒子流，从曲线左侧以初速度沿轴正方向射出，穿过边界进入电场，所有粒子在电场中运动后均能到达坐标原点，第四象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为。从边界上纵坐标为的点穿过边界进入电场的粒子，到点的速度方向与轴正方向的夹角为，已知粒子的电荷量为，质量为，重力忽略不计。 （1）求从点穿过的粒子，经过点时在轴方向分速度的大小； （2）求匀强电场场强的大小； （3）所有从边界穿过的粒子，经电场偏转后从点进入磁场，最终均打在轴负半轴上的点，求点的坐标。 15. 如图所示，相距的平行轨道由两部分组成，绝缘圆弧轨道与水平导体轨道在、点平滑连接。水平轨道区域存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度。光滑导体棒的质量，另一导体棒的质量，两棒的电阻均为，放置在足够长的水平轨道上，导体棒与水平轨道间的动摩擦因数（最大静摩擦力等于滑动摩擦力）。右侧有一个光滑且足够长斜面，倾角，顶端固定一轻质光滑小定滑轮，滑轮与水平轨道等高。一绝缘轻绳绕过定滑轮，一端与导体棒中点相连且与边平行，另一端与处于斜面上质量的物块相连且与斜面平行。锁定棒，使与物块均保持静止，让棒静止于距水平轨道高为处。两棒达到稳定状态前均未出磁场区域，不计水平导轨电阻，重力加速度。 （1）静止释放棒，求其进入磁场时的速度； （2）若时刻解除锁定，同时对物块施加一个沿斜面向下的恒力，求时棒的速度（此时棒还未释放）； （3）在（2）问的情况下，某时刻释放棒，时棒刚好进入磁场，同时撤去，求整个过程中，导体棒产生的焦耳热。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 赣州市2025~2026学年度第二学期期末考试 高二物理试卷 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，只有一项是符合题目要求的。 1. 在物理学发展的过程中，有许多科学家做出了突出贡献，下列叙述符合事实的是（　　） A. 欧姆提出分子电流假说，用于解释磁场起源 B. 牛顿首先发现了万有引力定律，并测出了引力常数 C. 奥斯特首先发现了电流的磁效应 D. 法拉第发现了电磁感应现象，并提出了法拉第电磁感应定律 【答案】C 【解析】 【详解】A．分子电流假说是安培提出的，欧姆的主要贡献是总结出欧姆定律，故A错误； B．牛顿发现了万有引力定律，但引力常量是卡文迪许通过扭秤实验测得的，故B错误； C．奥斯特首先发现电流的磁效应，首次揭示了电与磁的联系，故C正确； D．法拉第发现了电磁感应现象，但法拉第电磁感应定律是纽曼、韦伯在对理论和实验资料进行严格分析后先后总结得出的，故D错误。 故选C。 2. 有种健身设施叫战绳，通常用于高强度间歇训练形式的心肺锻炼或肌肉锻炼。简化模型如图所示，一根粗细均匀、张力稳定的较长绳子（均匀介质），右侧固定。现使左侧的点上下振动产生一列向右传播的机械波，某时刻第一次形成了如图所示的波形。下列说法中正确的是（　　） A. 点的振动速度等于波的传播速度 B. 绳波在传播过程中速度大小保持不变 C. 抖动绳波的频率逐渐减小 D. 点的起始振动方向是向下的 【答案】B 【解析】 【详解】A．题中描述的波在传播过程中，质点做类简谐振动，振动速度是变化的，而波的传播速度则与质点的振动无关，故A错误； B．根据题意可知，绳子是一根粗细均匀、张力稳定的均匀介质，由于机械波在同一种均匀介质中传播时波速大小由介质决定，因此绳波在传播过程中速度大小保持不变，故B正确； C．根据，同一介质中波的传播速度不变，由波形图可知，从右向左，波长逐渐减小，频率逐渐增大，故C错误； D．由波形图可知，此时波还未到达最右端，所以点的起始振动方向是向上的，故D错误。 故选B。 3. 如图所示，是一个自感系数较大的线圈，其直流电阻不可忽略，、是两个完全相同的小灯泡。下列说法正确的是（　　） A. 开关闭合瞬间，灯立即变亮 B. 闭合开关待电路稳定后，灯与灯亮度相同 C. 断开开关，灯立即熄灭，灯慢慢熄灭 D. 断开开关后，流过灯的电流方向与断开前相反 【答案】D 【解析】 【详解】A．开关S闭合瞬间，线圈L会产生阻碍电流增大的自感电动势，L支路的电流只能逐渐增大，因此B灯是逐渐变亮，A支路无电感，A灯立即变亮，故A错误； B．电路稳定后，自感效应消失，由于L的直流电阻不可忽略，B支路的总电阻大于A支路的电阻； 并联支路电压相等，由欧姆定律得A支路电流更大，两灯泡完全相同，因此A灯功率更大、亮度更高，故B错误； C．断开开关S后，原电源被切断，线圈L因自感会阻碍自身电流减小，L会和A、B形成闭合的自感回路，因此A、B两灯都是逐渐熄灭，故C错误； D．断开S前，A灯的电流方向为从左向右；断开S后，线圈L原有电流方向保持左向右（自感阻碍电流减小，电流方向不变），L作为自感电源，电流从L右端流出，经过B后流过A灯时方向为从右向左，因此流过A灯的电流方向与断开前相反，故D正确。 故选 D。 4. 无线话筒是振荡电路的一个典型应用。如图甲所示的振荡电路中，电容器上极板的电荷量随时间变化的规律如图乙所示。则下列说法正确的是（　　） A. 时刻，电容器上极板电荷量为0 B. 时刻，电路中电流为0 C. 时间段内，电容器在充电 D. 其他条件不变，仅增大电容器的电容，则振荡周期减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．由q-t图像可知，时刻，电容器上极板带正电荷，电荷量最多，故A错误； B．q-t图像斜率表示电流，由图像可知，时刻，电路中电流最大，故B错误； C．时间段内，电容器在充电，故C正确； D．由，可知仅增大电容器的电容，LC振荡电路的周期增大，故D错误。 故选C。 5. 一列简谐横波沿轴传播，图甲是时刻的波形图，图乙是处的质点振动图像，质点平衡位置在处。下列说法正确的是（　　） A. 波速为 B. 波向轴负方向传播 C. 时，和相距 D. 时，位于波谷位置 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知波长，周期T=2s，可得波速为，A错误； B．由图乙可知t=1s时质点P在平衡位置向上振动，结合波形图可知，波向轴正方向传播，B错误； C．时，P在波峰，Q在波谷，沿y方向相距10cm，沿x方向相距2m，则和距离大于，C错误； D．时，P处于波峰位置，因PQ平衡位置相差半个波长，可知位于波谷位置，D正确。 故选D。 6. 光刻机是生产大规模集成电路的核心设备，光刻机的曝光波长越短，分辨率越高。“浸没式光刻”是一种通过在光刻胶和投影物镜之间加入浸没液体，从而减小曝光波长、提高分辨率的技术。如图所示，若浸没液体的折射率为1.44，当不加液体时光刻胶的曝光波长为193nm，则加上液体时光刻胶的曝光波长变为（　　） A. 161 nm B. 134 nm C. 93nm D. 65nm 【答案】B 【解析】 【详解】加上液体时光刻胶的曝光波，光在液体中的传播速度为，不加液体时联立得 故B正确，ACD错误。 故选B。 7. 电磁弹射技术是一种新兴的直线推进技术，我国福建舰已配置该技术。其简化原理模型如图所示：光滑固定导轨、与导电底座构成驱动电流回路，绝缘飞翔体置于上。导轨中的恒定驱动电流会在导轨间产生磁场，磁感应强度大小满足（为常量，为空间某点到导轨的距离）。磁场对导电底座产生安培力，推动导电底座及飞翔体向右做匀加速直线运动，实现弹射。下列说法不正确的是（　　） A. 回路内的磁场方向与驱动电流的方向满足安培定则 B. 改变驱动电流的方向，所受安培力方向改变 C. 加速位移一定时，减小导电底座与飞翔体的总质量，可增大弹射末速度 D. 驱动电流变为原来的2倍，所受安培力的大小将变为原来的4倍 【答案】B 【解析】 【详解】A．CMNF回路内的磁场是由驱动电流产生的，所以其方向与驱动电流的方向满足安培定则，故A正确，不满足题意要求； B．CMNF回路中驱动电流的方向改变，根据安培定则，磁场方向与之前相反，由于导电底座MN中电流方向与之前相反，根据左手定则，导电底座MN所受安培力F的方向不变，故B错误，满足题意要求； C．加速位移一定时，减小导电底座与飞翔体的总质量，由于驱动电流不变，则安培力F不变，根据牛顿第二定律可知，加速度增大；根据运动学公式可知，弹射末速度增大，故C正确，不满足题意要求； D．驱动电流I变为原来的2倍，CMNF回路内的磁场磁感应强度随之变为原来的2倍，根据可知，导电底座MN所受安培力F的大小将变为原来的4倍，故D正确，不满足题意要求。 故选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，有多项符合题目要求。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. 电磁场在科学研究和工业生产中有重要应用。关于以下四个实例，下列说法正确的是（　　） A. 甲图中若只增大电子束出射速度，则电子束做圆周运动的周期变大 B. 乙图中不改变质谱仪各区域的电场、磁场时，击中光屏同一位置的粒子电荷量大小一定相等 C. 丙图中载流子为负电荷的霍尔元件有如图所示的电流和磁场时，侧电势低 D. 丁图中增加D形盒狭缝之间的电压，完成加速飞出D形盒时粒子的最大动能不变 【答案】CD 【解析】 【详解】A．由洛伦兹力提供向心力得 解得电子的轨道半径为 则电子做圆周运动的周期为 若只增大电子束出射速度，则电子束做圆周运动的周期不变，故A错误； B．乙图中，带电粒子经质谱仪的速度选择器区域后，速度都相同，经偏转磁场时击中光屏同一位置的粒子，在磁场中偏转的轨道半径r相同，由洛伦兹力提供向心力得 解得 可知击中光屏同一位置的粒子比荷相同，但粒子的电荷量大小不一定相等，故B错误； C．丙图中载流子为负电荷的霍尔元件，负电荷的运动方向与电流方向相反，由左手定则可知，负电荷在洛伦兹力作用下，向N侧移动，因此N侧聚集负电荷，N侧电势低，故C正确； D．当粒子轨道半径等于D形盒半径时，粒子的速度最大，动能最大；则有 则粒子的最大动能为 可知增加D形盒狭缝之间的电压，完成加速飞出D形盒时粒子的最大动能不变，故D正确。 故选CD。 9. 如图所示为交流充电桩给新能源汽车充电的设施，为输电线的总电阻，配电设施的输出电压为，理想升压变压器原、副线圈的匝数比为，理想降压变压器原、副线圈的匝数比为，充电桩输出电压和输出功率为，电压表为理想交流电压表，下列说法中正确的是（　　） A. 交变电流的方向每秒改变100次 B. 输电线上的电流为 C. 输电线上损失的电压 D. 当时，电压表的示数是0 【答案】AC 【解析】 【详解】A．交变电流的频率 一个周期内电流方向改变2次，可知交变电流方向每秒改变100次，A正确； B．降压变压器次级电压有效值 则次级电流 则输电线上的电流为，B错误； C．升压变压器次级电压 降压变压器的初级电压 可得输电线上损失的电压，C正确； D．电压表示数为交流电的有效值，则当时，电压表的示数不是0，D错误。 故选AC。 10. 如图所示，某粒子筛选装置内部有一个直角三角形区域，区域内存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为。大量质量为、电荷量为的同种粒子以相同的速度沿纸面垂直于边射入磁场区域，结果在边仅有一半的区域内有粒子射出。已知边的长度为，和的夹角为，不计粒子重力及粒子间的相互作用力。下列说法正确的是（　　） A. 粒子的入射速度为 B. 从边中点射出的粒子在磁场内运动时间为 C. 粒子在磁场内运动的最长时间为 D. 粒子在磁场中运动的最大轨迹长度为 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．在bc边中点射出的粒子的轨迹如图所示（圆心为O1），根据牛顿第二定律得 根据直角三角形得 解得 此时粒子在磁场中转过的角度为，则时间，A错误，B正确； C．粒子在磁场内运动，若从ab边射出，时间最长，轨迹所对应的圆心角为180°，其最长时间为 ，C错误。 D．粒子在磁场中运动的最大轨迹（圆心为O2）长度为，D正确； 故选BD。 三、实验题：本题共2小题，11题8分，12题8分，共16分。 11. 在探究单摆运动的实验中，图甲是用力传感器对单摆小角度（小于）摆动过程进行测量的装置图，图乙是与力传感器连接的计算机屏幕所显示的绳子拉力大小与时间关系的图像。 （1）关于此单摆下列说法正确的是__________。 A. 摆球摆到最高点时速度、加速度均为零 B. 摆球摆动过程中合力方向始终沿绳指向悬挂点 C. 最低点为平衡位置，此时合力为零 D. 摆球的回复力由重力在垂直摆线方向上的分力充当 （2）某同学在实验操作过程中，你认为正确的是__________。 A. 选用密度大、体积小的金属球作摆球 B. 先测出细线长作摆长，再将细线缠绕在悬点固定好 C. 实验中由于操作失误摆球形成圆锥摆运动，仍用原测量摆长计算重力加速度 （3）根据图乙的信息，该单摆的周期为__________（用、表示）；测得正确摆长为，可得当地重力加速度为__________（用、、、表示）。 【答案】（1）D （2）A （3） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 [1] A．摆球摆到最高点时速度为零，但重力沿切线方向的分力提供回复力，加速度不为零，故A错误； B．摆球摆动过程中合力一般有沿切线方向和沿绳方向的分量，方向不始终沿绳指向悬挂点，故B错误； C．最低点为平衡位置，此时回复力为零，但摆球做曲线运动需要向心力，合力不为零，故C错误； D．单摆小角度摆动时，摆球的回复力由重力在垂直摆线方向上的分力充当，故D正确。 故选D。 【小问2详解】 [2] A．选用密度大、体积小的金属球作摆球，可减小空气阻力和浮力的影响，使摆球更接近质点，故A正确； B．摆长应为悬点到摆球球心的距离，不能只把细线长 当作摆长，且缠绕后有效摆长会改变，故B错误； C．圆锥摆不是同一竖直平面内的小角度单摆，不能仍用原测量摆长计算重力加速度，故C错误。 故选A。 【小问3详解】 [3] 由图乙可知，绳子拉力最大时摆球经过最低点，相邻两次拉力最大对应摆球两次经过最低点，时间间隔为半个周期，故单摆周期为 [4] 由单摆周期公式 代入，解得 12. 小萌同学用不同装置分别进行电磁感应现象实验探究。 （1）按图甲的装置探究感应电流方向的影响因素： ①在图（甲）中，用笔画线代替导线，将实物电路图补充完整__________（要求：电源、开关、滑动变阻器与线圈构成回路，线圈与电流计构成回路）； ②该同学在闭合开关时发现电流计指针向右偏转，则在开关闭合状态下，将滑动变阻器滑片向__________（选填“左”或“右”）滑动，电流计指针向左偏； （2）如图乙所示，在探究感应电流大小的影响因素实验中，该同学将一线圈两端与电流传感器相连，强磁铁从长玻璃管上端由静止释放，电流传感器记录了强磁铁穿过线圈过程中电流与时间的关系图像，如图丙所示，则在时间内，强磁铁的加速度__________（选填“大于”、“等于”或“小于”）重力加速度；在的时间内，强磁铁重力势能的减少量__________（选填“大于”、“等于”或“小于”）其动能的增加量。 【答案】（1） ①. ②. 右 （2） ①. 小于 ②. 大于 【解析】 【小问1详解】 [1]探究电磁感应现象的实验中，需要将电源、开关、滑动变阻器和线圈A首尾相接构成原线圈回路；将线圈B和电流计构成副线圈闭合回路，如图所示： [2]闭合开关瞬间，穿过线圈B的磁通量增大，电流计指针向右偏转，说明磁通量增大时指针向右偏；若要使电流计指针向左偏转，则需使穿过线圈B的磁通量减小，即减小线圈A中的电流，根据欧姆定律可知，此时需要增大滑动变阻器接入电路的阻值，由图甲可知，滑动变阻器接入了左下接线柱，因此滑片应向右滑动。 【小问2详解】 [1]在时间内，由于强磁铁在下落过程中穿过线圈，线圈中产生感应电流，根据楞次定律的推论“来拒去留”可知，线圈对强磁铁产生向上的安培力，阻碍其下落，根据牛顿第二定律有 解得，故强磁铁的加速度小于重力加速度。 [2]在的时间内，强磁铁下落过程中克服安培力做功，回路中产生焦耳热。根据能量守恒定律可知，强磁铁重力势能的减少量等于其动能的增加量与回路中产生的焦耳热之和，故强磁铁重力势能的减少量大于其动能的增加量。 四、计算题：本大题共3小题，第13题10分，第14题12分，第15题16分，共38分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤；有数值计算的题，解答过程必须明确写出数值和单位，只写出最后答案不得分。 13. 我国宇航员王亚平太空授课时玩“水球”，水滴在完全失重环境成为一透明的球体，当太阳光照射到“水球”上时，光会被折射和反射而形成彩虹。如图为某均匀透明球形液滴的截面图，球心为，半径为。一束平行于直径的单色光从真空中入射到球上的点，入射角，该光在液滴内点经过一次反射后（非全反射），从点再次平行折射射出，光在真空中的传播速度为。求： （1）液滴对该光的折射率； （2）光在该液滴中传播速度大小及光从点传播到点的时间。 【答案】（1） （2）， 【解析】 【小问1详解】 根据对称及光路可逆性，作出光路如图所示 ， 根据光的折射定律 解得 【小问2详解】 光在液滴中的传播速度 由几何关系得 光在液滴中的传播时间 14. 如图所示，在直角坐标系中，第二象限存在一曲线边界，该边界及其上方的区域存在竖直向下的匀强电场。一束粒子流，从曲线左侧以初速度沿轴正方向射出，穿过边界进入电场，所有粒子在电场中运动后均能到达坐标原点，第四象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为。从边界上纵坐标为的点穿过边界进入电场的粒子，到点的速度方向与轴正方向的夹角为，已知粒子的电荷量为，质量为，重力忽略不计。 （1）求从点穿过的粒子，经过点时在轴方向分速度的大小； （2）求匀强电场场强的大小； （3）所有从边界穿过的粒子，经电场偏转后从点进入磁场，最终均打在轴负半轴上的点，求点的坐标。 【答案】（1） （2） （3）（0，） 【解析】 【小问1详解】 运动到O点的速度方向与x轴正方向的夹角为θ=60°， 则有 解得 【小问2详解】 粒子在电场中沿-y方向做匀加速运动，则有， 根据牛顿第二定律有 结合上述解得 【小问3详解】 设某粒子在电场中运动到O点的速度v的方向与x轴正方向的夹角为α，则有 粒子做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则有 根据几何关系有 解得 则D点坐标为（0，）。 15. 如图所示，相距的平行轨道由两部分组成，绝缘圆弧轨道与水平导体轨道在、点平滑连接。水平轨道区域存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度。光滑导体棒的质量，另一导体棒的质量，两棒的电阻均为，放置在足够长的水平轨道上，导体棒与水平轨道间的动摩擦因数（最大静摩擦力等于滑动摩擦力）。右侧有一个光滑且足够长斜面，倾角，顶端固定一轻质光滑小定滑轮，滑轮与水平轨道等高。一绝缘轻绳绕过定滑轮，一端与导体棒中点相连且与边平行，另一端与处于斜面上质量的物块相连且与斜面平行。锁定棒，使与物块均保持静止，让棒静止于距水平轨道高为处。两棒达到稳定状态前均未出磁场区域，不计水平导轨电阻，重力加速度。 （1）静止释放棒，求其进入磁场时的速度； （2）若时刻解除锁定，同时对物块施加一个沿斜面向下的恒力，求时棒的速度（此时棒还未释放）； （3）在（2）问的情况下，某时刻释放棒，时棒刚好进入磁场，同时撤去，求整个过程中，导体棒产生的焦耳热。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 对ab棒，由动能定理，有 解得 【小问2详解】 当ab棒未进入磁场时，对cd棒和物块受力分析，根据牛顿第二定律 解得 故时， 【小问3详解】 时，cd棒 ab棒刚进入磁场到与棒共速时，设速度为，根据平衡关系 系统动量守恒 解得=5 设这段过程cd棒运动位移为x，对系统由能量守恒定律得 且 代入数据得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $