精品解析：天津市滨海新区2025-2026学年高二下学期期末质量检测物理试卷

滨海新区2025—2026学年度第二学期期末质量检测 高二年级物理 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷两部分，满分100分，考试时间60分钟。 答卷前，考生务必将自己的学校、姓名、准考证号填写在答题纸上。答卷时，考生务必将答案写在答题纸上，答在试卷上的无效。 第Ⅰ卷 选择题（48分） 注意事项： 1．每题选出答案后，用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题纸上。 2．本卷共12小题，每小题4分，共48分。 一、单项选择题（本题共8小题，每题4分，共32分） 1. 2026年1月底，我国科研团队成功开展超百G星地激光通信业务化应用实验，通信速率达到120G bps（千兆比特每秒）。对于激光通信中利用到的电磁波，下列说法正确的是（　　） A. 该电磁波是由周期性变化的磁场和电场产生的 B. 该电磁波只携带信息，不具有能量 C. 利用电磁波传递信息需要介质 D. 不同的电磁波在真空中的传播速度不同 2. 如图甲所示，将一个小球套在光滑细杆上，小球与轻弹簧相连组成弹簧振子，小球沿水平方向在、间做简谐运动，从平衡位置开始计时。取向方向为正，振动图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 小球振动的周期为 B. 时，小球位移为 C. 时，小球由向运动 D. 小球在、位置，动能为零，加速度也为零 3. 关于光的传播现象，下列说法正确的是（　　） A. 光的偏振现象说明光是纵波 B. 光导纤维利用光的全反射导光，其内芯的折射率大于外套的折射率 C. 白光通过一个狭缝后会在光屏上形成彩色条纹，这是光的干涉现象 D. 肥皂膜竖直放置时出现的彩色横纹，是由光的衍射形成的 4. 如图所示，水果店的很多水果都用泡沫网包装，这样可以有效防止碰伤。在发生碰撞时，泡沫网起到的作用是（　　） A. 减小碰撞时的动量 B. 减小碰撞过程中的动量变化量 C. 减少碰撞过程中的冲量 D. 增加碰撞的作用时间 5. 如图所示，光滑绝缘水平面上一个单匝正方形导线框以垂直于磁场边界的速度进入一个匀强磁场区域（磁场宽度大于导线框边长），最后离开磁场。下列说法正确的是（　　） A. 导线框中始终有逆时针方向的感应电流 B. 导线框进入磁场和离开磁场过程所受安培力方向相反 C. 导线框进入磁场和离开磁场过程产生的感应电动势大小相同 D. 导线框进入磁场和离开磁场过程通过导线框的电荷量相等 6. 如图所示，物体在与水平方向成θ角的拉力F作用下，沿水平面向右匀速运动。则在运动的t时间内，下列说法正确的是（　　） A. 重力的冲量大小为0 B. F的冲量方向水平向右 C. 摩擦力的冲量大小为 D. F的冲量和摩擦力的冲量大小相等 7. 洛伦兹力演示仪的结构如图所示，励磁线圈中的电流产生垂直纸面向外的匀强磁场，其磁感应强度大小与电流成正比。电子在电子枪中经加速电场加速后形成高速电子束，调节玻璃泡使电子束垂直磁场方向射入，某次实验中观察到电子束打在图中的P点。下列说法正确的是（　　） A. 励磁线圈中电流为顺时针方向 B. 若要看到完整的圆周轨迹，可以增大加速电压 C. 若要看到完整的圆周轨迹，可以增大励磁线圈中的电流 D. 若仅减小加速电压，可使电子做圆周运动的周期变大 8. 如图所示，甲是回旋加速器，乙是磁流体发电机，丙是速度选择器，丁是霍尔元件，下列说法正确的是（ ） A. 甲图要增大粒子的最大动能，可增加电压 B. 乙图可判断出极板是发电机的正极 C. 丙图可以判断出带电粒子的电性，粒子沿直线匀速通过速度选择器的条件是 D. 丁图中若载流子带负电，稳定时板电势低 二、多项选择题（本题共4小题，每题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中有多个选项是正确的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选或不答的得0分） 9. 如图，理想变压器原副线圈匝数之比为，原线圈接低压交流电源，其电压瞬时值表达式为，副线圈接阻值为的定值电阻，电压表和电流表均为理想交流电表，则（　　） A. 电压表的示数为8V B. 电流表的示数为2A C. 副线圈交流电频率为5Hz D. 原线圈的输入功率为8W 10. 在一定的气象条件下，空气中的小水滴会变成六棱柱状的小冰晶，太阳光穿过小冰晶时发生折射，看上去在太阳的周围出现一个彩色圆圈，这就是日晕，如图甲所示。图乙是两单色光穿过六棱柱状冰晶某横截面的示意图，下列说法正确的是（　　） A. 光比光更容易发生明显的衍射现象 B. 光在冰晶中的传播速度大于光的传播速度 C. 从同种介质射入真空时，光更容易发生全反射 D. 两种单色光分别通过同一双缝干涉装置，光相邻亮条纹间距较大 11. 一列简谐横波沿x轴方向传播，t=2s时的波形图如图甲所示，P是平衡位置在x=2m处的质点，Q是平衡位置在x=4m处的质点，图乙为质点Q的振动图像，下列说法正确的是（　　） A. 该波沿x轴正方向传播 B. 该波的传播速度大小为1m/s C. t=5s时质点P沿y轴正方向运动 D. 从t=2s到t=5s的过程中质点Q的运动路程为15cm 12. 如图1所示，电阻，电容为C的电容器，圆形金属线圈半径为，线圈的电阻为R．半径为（）的圆形区域内存在垂直线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图像如图2所示，时刻磁感应强度分别为，其余导线的电阻不计，闭合开关S，至时刻电路中的电流已稳定，下列说法正确的是 A. 电容器上极板带正电 B. 时刻电容器的带电量为 C. 时刻之后，线圈两端的电压为 D. 时刻之后，两端的电压为 第Ⅱ卷 非选择题（共52分） 注意事项： 1．用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题纸上。 2．本卷共5小题，共52分。 三、实验题（本题共2小题，共14分） 13. 某实验小组利用气垫导轨验证动量守恒定律，实验装置如图所示。已知滑块1、2的质量（包括遮光条）分别为、，遮光条的宽度都为。 光电门1 光电门2 碰前 无数据 碰后 （1）将滑块1放在光电门1的左侧，滑块2放在两光电门之间。轻推滑块1使它获得水平向右的速度并与静止的滑块2碰撞，光电门记录的挡光时间如表所示。碰前滑块1的速度大小__________（用题中字母表示），根据实验现象可知滑块的质量关系应满足__________（选填“>”、“<”或“=”）； （2）若在误差允许的范围内满足关系式______________________________，即验证了碰撞前后两滑块组成的系统动量守恒（用、、、、表示）。 14. 某实验小组利用图示装置进行“用单摆测量重力加速度”的实验。 （1）图中两种悬挂方式，正确的是__________（填“甲”或“乙”）。 （2）释放摆球，从摆球经过__________开始计时。 （3）某同学根据测量的数据，得到了如图所示的图像，其中表示单摆的周期，表示单摆的摆长。由图像可计算出当地的重力加速度__________（取3.14，计算结果保留三位有效数字）。 （4）某同学在实验中操作不当，使得摆球做圆锥摆运动，则该同学计算出的重力加速度与真实值相比__________（选填“偏大”或“偏小”或“不变”）。 四、综合题（本题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 15. 如图所示，某商场中沿一直线排列着的两辆手推车静置在水平地面上，商场管理人员推了一下第一辆车，使其向第二辆车运动。已知每辆车的质量均为，若第一辆车以的水平速度与第二辆车相碰，碰后两车以共同速度运动，最后到达停放处。若车与车之间仅在碰撞时发生相互作用，碰撞时间很短。求： （1）两辆手推车碰撞后的速度大小； （2）碰撞过程中系统损失的总动能。 16. 如图所示，两根间距、足够长光滑平行金属导轨与水平面夹角，导轨底端接入一阻值的定值电阻，导轨电阻不计。所在区域内存在磁感应强度的匀强磁场，磁场方向垂直于导轨平面向上。在导轨上垂直于导轨放置一质量为、电阻为的金属杆。开始时使金属杆保持静止，某时刻开始给金属杆一个沿斜面向上的恒力，金属杆由静止开始运动，最终以的速度匀速运动。取。求： （1）金属杆匀速运动时，通过金属杆的感应电流的大小和方向； （2）金属杆所受恒力的大小； （3）若金属杆从静止开始达到的过程中，通过电阻的电荷量为，则电阻上产生的热量为多少？ 17. 某同学设计了一种磁防护模拟装置，装置截面图如图所示，以O点为圆心的内圆、外圆半径分别为R和，区域中的危险区内有垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度的大小为B，外圆为绝缘薄板，外圆的左侧有两块平行金属薄板，其右板与外圆相切，在切点处开有一小孔C。一质量为m、电荷量为＋q、不计重力的带电粒子从左板内侧的A点由静止释放，两板间电压为U，粒子经电场加速后从C点沿CO方向射入磁场，求： （1）粒子通过C点时的速度大小v0； （2）若粒子恰好不进入安全区，求两板间电压U1； （3）在（2）问中，若粒子每次与绝缘薄板碰撞后原速反弹，求粒子从离开电场到再次返回电场所需的时间t。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 滨海新区2025—2026学年度第二学期期末质量检测 高二年级物理 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷两部分，满分100分，考试时间60分钟。 答卷前，考生务必将自己的学校、姓名、准考证号填写在答题纸上。答卷时，考生务必将答案写在答题纸上，答在试卷上的无效。 第Ⅰ卷 选择题（48分） 注意事项： 1．每题选出答案后，用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题纸上。 2．本卷共12小题，每小题4分，共48分。 一、单项选择题（本题共8小题，每题4分，共32分） 1. 2026年1月底，我国科研团队成功开展超百G星地激光通信业务化应用实验，通信速率达到120G bps（千兆比特每秒）。对于激光通信中利用到的电磁波，下列说法正确的是（　　） A. 该电磁波是由周期性变化的磁场和电场产生的 B. 该电磁波只携带信息，不具有能量 C. 利用电磁波传递信息需要介质 D. 不同的电磁波在真空中的传播速度不同 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据麦克斯韦电磁场理论，周期性变化的电场产生周期性变化的磁场，周期性变化的磁场又产生周期性变化的电场，二者交替产生、由近及远传播形成电磁波，因此该电磁波由周期性变化的磁场和电场产生，故A正确； B．电磁波既可以携带信息，也具有能量（例如激光能够传递能量），故B错误； C．电磁波的传播不需要介质，星地激光通信可在真空环境中完成信息传递，故C错误； D．所有电磁波在真空中的传播速度均等于真空中的光速，和电磁波的种类无关，故D错误。 故选A。 2. 如图甲所示，将一个小球套在光滑细杆上，小球与轻弹簧相连组成弹簧振子，小球沿水平方向在、间做简谐运动，从平衡位置开始计时。取向方向为正，振动图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 小球振动的周期为 B. 时，小球位移为 C. 时，小球由向运动 D. 小球在、位置，动能为零，加速度也为零 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图乙，小球振动周期为，故A错误； B．由图乙，小球振幅，角频率 从平衡位置开始计时，取向方向为正，振动图像为正弦函数，故可设振动方程为 时，，故B错误； C．由图乙，时，小球从正向最大位移处向平衡位置移动，即由向运动，故C正确； D．在、位置，处于最大位移处，速度为零，动能为零，但回复力最大，加速度最大，不为零，故D错误。 故选C。 3. 关于光的传播现象，下列说法正确的是（　　） A. 光的偏振现象说明光是纵波 B. 光导纤维利用光的全反射导光，其内芯的折射率大于外套的折射率 C. 白光通过一个狭缝后会在光屏上形成彩色条纹，这是光的干涉现象 D. 肥皂膜竖直放置时出现的彩色横纹，是由光的衍射形成的 【答案】B 【解析】 【详解】A．偏振是横波特有的现象，光的偏振说明光是横波，而非纵波，故A错误； B．光导纤维利用光的全反射原理导光，发生全反射的必要条件是光从光密介质入射到光疏介质，因此其内芯的折射率大于外套的折射率，故B正确； C．白光通过单个狭缝形成的彩色条纹是光的单缝衍射现象，不是干涉现象，故C错误； D．肥皂膜的彩色横纹是薄膜前后两个表面的反射光发生薄膜干涉形成的，不是衍射现象，故D错误。 故选B。 4. 如图所示，水果店的很多水果都用泡沫网包装，这样可以有效防止碰伤。在发生碰撞时，泡沫网起到的作用是（　　） A. 减小碰撞时的动量 B. 减小碰撞过程中的动量变化量 C. 减少碰撞过程中的冲量 D. 增加碰撞的作用时间 【答案】D 【解析】 【详解】对于从高处掉落的水果，在碰撞瞬间，初速度一定，末速度为零。因此，动量的变化量是确定的，冲量等于动量变化量也是确定的。 泡沫网是柔软的材料，在碰撞时可以发生明显的形变。它的主要作用是延长水果与地面从接触到完全静止的时间 由动量定理可知，动量变化量一定时，碰撞时间越长，水果受到的平均冲击力就越小，从而有效防止水果碰伤。 故选D。 5. 如图所示，光滑绝缘水平面上一个单匝正方形导线框以垂直于磁场边界的速度进入一个匀强磁场区域（磁场宽度大于导线框边长），最后离开磁场。下列说法正确的是（　　） A. 导线框中始终有逆时针方向的感应电流 B. 导线框进入磁场和离开磁场过程所受安培力方向相反 C. 导线框进入磁场和离开磁场过程产生的感应电动势大小相同 D. 导线框进入磁场和离开磁场过程通过导线框的电荷量相等 【答案】D 【解析】 【详解】A．当线框入磁场时，根据右手定则可知，感应电流为逆时针；当线框完全进入匀强磁场后，穿过线框的磁通量不变，没有感应电流；当线框离开磁场时，根据右手定则可知，感应电流为顺时针，故A错误； B．根据楞次定律，安培力阻碍线框与磁场的相对运动，线框向右进入和向右离开磁场时，安培力均向左阻碍线框运动，方向相同，故B错误； C．线框进入磁场过程受安培力做减速运动，离开磁场时的平均速度小于进入磁场时的平均速度，根据，因此离开时感应电动势更小，故C错误； D．电荷量 进入磁场和离开磁场时，磁通量变化量大小 可知进出磁场时，磁通量变化量大小相等，线框电阻不变，因此通过的电荷量相等，故D正确。 故选D。 6. 如图所示，物体在与水平方向成θ角的拉力F作用下，沿水平面向右匀速运动。则在运动的t时间内，下列说法正确的是（　　） A. 重力的冲量大小为0 B. F的冲量方向水平向右 C. 摩擦力的冲量大小为 D. F的冲量和摩擦力的冲量大小相等 【答案】C 【解析】 【详解】A．重力的冲量大小为mgt，故A错误； B．F的冲量方向与F的方向相同，斜向右上，故B错误； C．摩擦力大小为 可知摩擦力的冲量大小为，故C正确； D．F的冲量大小为，故D错误。 故选C。 7. 洛伦兹力演示仪的结构如图所示，励磁线圈中的电流产生垂直纸面向外的匀强磁场，其磁感应强度大小与电流成正比。电子在电子枪中经加速电场加速后形成高速电子束，调节玻璃泡使电子束垂直磁场方向射入，某次实验中观察到电子束打在图中的P点。下列说法正确的是（　　） A. 励磁线圈中电流为顺时针方向 B. 若要看到完整的圆周轨迹，可以增大加速电压 C. 若要看到完整的圆周轨迹，可以增大励磁线圈中的电流 D. 若仅减小加速电压，可使电子做圆周运动的周期变大 【答案】C 【解析】 【详解】A．磁场垂直纸面向外，根据安培定则，励磁线圈中电流应为逆时针方向，故A错误； B．电子加速过程 在磁场中 解得 增大加速电压，半径增大，更难看到完整圆周，故B错误； C．增大励磁线圈中的电流，磁感应强度增大，由可知半径减小，可使电子束在玻璃泡内形成完整圆周，故C正确； D．电子做圆周运动的周期 与加速电压无关，减小加速电压周期不变，故D错误。 故选C。 8. 如图所示，甲是回旋加速器，乙是磁流体发电机，丙是速度选择器，丁是霍尔元件，下列说法正确的是（ ） A. 甲图要增大粒子的最大动能，可增加电压 B. 乙图可判断出极板是发电机的正极 C. 丙图可以判断出带电粒子的电性，粒子沿直线匀速通过速度选择器的条件是 D. 丁图中若载流子带负电，稳定时板电势低 【答案】D 【解析】 【详解】A．甲图中，根据 粒子的最大动能 可知增加电压不能增大粒子的最大动能，A错误； B．乙图由左手定则可知，正离子偏向下极板B，则可判断出B极板是发电机的正极，B错误； C．丙图中，若粒子沿直线匀速通过速度选择器，则满足，则 则无论是正电荷还是负电荷，只要速度满足，均可以沿直线从左到右匀速通过速度选择器，C错误； D．丁图中若载流子带负电，根据左手定则可知，载流子受洛伦兹力方向指向C板，则稳定时C板带负电，电势低，D正确。 故选D。 二、多项选择题（本题共4小题，每题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中有多个选项是正确的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选或不答的得0分） 9. 如图，理想变压器原副线圈匝数之比为，原线圈接低压交流电源，其电压瞬时值表达式为，副线圈接阻值为的定值电阻，电压表和电流表均为理想交流电表，则（　　） A. 电压表的示数为8V B. 电流表的示数为2A C. 副线圈交流电频率为5Hz D. 原线圈的输入功率为8W 【答案】CD 【解析】 【详解】A．电压表的示数显示的交变电流的有效值，根据电压瞬时值表达式，所以可知电压表的示数为，故A错误； B．根据理想变压器的原副线圈两端的电压之比等于匝数之比，即，可知副线圈两端电压为，由欧姆定律得电流表的示数为，故B错误； C．电压瞬时值表达式为，可知，副线圈交流电频率为，C正确； D．由于是理想变压器，所以，故D正确。 故选CD。 10. 在一定的气象条件下，空气中的小水滴会变成六棱柱状的小冰晶，太阳光穿过小冰晶时发生折射，看上去在太阳的周围出现一个彩色圆圈，这就是日晕，如图甲所示。图乙是两单色光穿过六棱柱状冰晶某横截面的示意图，下列说法正确的是（　　） A. 光比光更容易发生明显的衍射现象 B. 光在冰晶中的传播速度大于光的传播速度 C. 从同种介质射入真空时，光更容易发生全反射 D. 两种单色光分别通过同一双缝干涉装置，光相邻亮条纹间距较大 【答案】BD 【解析】 【详解】由图乙可知，太阳光经过六棱柱冰晶折射后，光的偏折程度大于光，说明冰晶对光的折射率更大，即 折射率越大的光，其频率越高，波长越短，因此， A．波长越长的光越容易发生明显的衍射现象。因为，所以光比光更容易发生明显的衍射现象，故A错误； B．根据公式，折射率越小，在介质中的传播速度越大。因为，所以光在冰晶中的传播速度大于光的传播速度，故B正确； C．根据全反射临界角公式，折射率越大，临界角越小。由可知，即光的临界角较小，更容易发生全反射，故C错误； D．根据双缝干涉相邻亮条纹间距公式，波长越长，条纹间距越大。因为，所以光相邻亮条纹间距较大，故D正确。 故选BD。 11. 一列简谐横波沿x轴方向传播，t=2s时的波形图如图甲所示，P是平衡位置在x=2m处的质点，Q是平衡位置在x=4m处的质点，图乙为质点Q的振动图像，下列说法正确的是（　　） A. 该波沿x轴正方向传播 B. 该波的传播速度大小为1m/s C. t=5s时质点P沿y轴正方向运动 D. 从t=2s到t=5s的过程中质点Q的运动路程为15cm 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由图乙可知，t=2s时质点Q处于平衡位置且向上振动，根据“上下坡”法可知，该波沿x轴负方向传播，故A错误； B．由图可知，波长为8m，周期为8s，所以，故B正确； C．t=2s时质点P处于负的最大位移处，经过3s，大于四分之一周期，小于半个周期，即t=5s时质点P从平衡位置向正的最大位移处运动，故C正确； D．从t=2s到t=5s的过程中质点Q的运动路程为，故D错误。 故选BC。 12. 如图1所示，电阻，电容为C的电容器，圆形金属线圈半径为，线圈的电阻为R．半径为（）的圆形区域内存在垂直线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图像如图2所示，时刻磁感应强度分别为，其余导线的电阻不计，闭合开关S，至时刻电路中的电流已稳定，下列说法正确的是 A. 电容器上极板带正电 B. 时刻电容器的带电量为 C. 时刻之后，线圈两端的电压为 D. 时刻之后，两端的电压为 【答案】AC 【解析】 【详解】试题分析：由B-t图象的斜率读出磁感应强度的变化率，由法拉第电磁感应定律求出线圈中产生的感应电动势，由欧姆定律求出感应电流的大小，从而求得路端电压，再由楞次定律判断出感应电流的方向． 根据楞次定律可知，线圈产生的逆时针方向电流，则电容器上极板带正电，A正确；根据法拉第电磁感应定律，则有，电流为，，电容器所带的电荷量，B错误；时间之后，线圈两端的电压，C正确；时刻之后，两端的电压为，D错误． 第Ⅱ卷 非选择题（共52分） 注意事项： 1．用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题纸上。 2．本卷共5小题，共52分。 三、实验题（本题共2小题，共14分） 13. 某实验小组利用气垫导轨验证动量守恒定律，实验装置如图所示。已知滑块1、2的质量（包括遮光条）分别为、，遮光条的宽度都为。 光电门1 光电门2 碰前 无数据 碰后 （1）将滑块1放在光电门1的左侧，滑块2放在两光电门之间。轻推滑块1使它获得水平向右的速度并与静止的滑块2碰撞，光电门记录的挡光时间如表所示。碰前滑块1的速度大小__________（用题中字母表示），根据实验现象可知滑块的质量关系应满足__________（选填“>”、“<”或“=”）； （2）若在误差允许的范围内满足关系式______________________________，即验证了碰撞前后两滑块组成的系统动量守恒（用、、、、表示）。 【答案】（1） ①. ②. < （2） 【解析】 【小问1详解】 [1]利用遮光条通过光电门的平均速度近似代替瞬时速度，可得碰前滑块1的速度 [2]碰撞后滑块1再次通过光电门1，说明碰撞后滑块1被反弹，因此入射滑块质量满足 【小问2详解】 碰撞前滑块2静止，系统总动量为 碰撞后滑块1速度，滑块2速度，系统总动量 若动量守恒则，约去后得关系式 14. 某实验小组利用图示装置进行“用单摆测量重力加速度”的实验。 （1）图中两种悬挂方式，正确的是__________（填“甲”或“乙”）。 （2）释放摆球，从摆球经过__________开始计时。 （3）某同学根据测量的数据，得到了如图所示的图像，其中表示单摆的周期，表示单摆的摆长。由图像可计算出当地的重力加速度__________（取3.14，计算结果保留三位有效数字）。 （4）某同学在实验中操作不当，使得摆球做圆锥摆运动，则该同学计算出的重力加速度与真实值相比__________（选填“偏大”或“偏小”或“不变”）。 【答案】（1）甲 （2）平衡位置 （3）9.86 （4）偏大 【解析】 【小问1详解】 单摆实验要求摆动过程中摆长保持不变，甲的悬挂点固定，摆长不变；乙摆动时悬点移动，摆长会变化，因此正确的是甲。 【小问2详解】  摆球经过平衡位置最低点时速度最大，计时的位置误差最小，因此应从摆球经过平衡位置最低点开始计时。 【小问3详解】 根据单摆周期公式 可得 由图像可知图像的斜率 解得 【小问4详解】 在实验中操作不当，使得摆球在运动过程中变成圆锥摆，设摆线与竖直方向的夹角为，根据牛顿第二定律有 其中 解得摆球做圆锥摆的周期 可知比相同摆长单摆的周期小，计算重力加速度时，我们仍将悬线长作为摆长代入公式  因此计算出的重力加速度比真实值偏大。 四、综合题（本题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 15. 如图所示，某商场中沿一直线排列着的两辆手推车静置在水平地面上，商场管理人员推了一下第一辆车，使其向第二辆车运动。已知每辆车的质量均为，若第一辆车以的水平速度与第二辆车相碰，碰后两车以共同速度运动，最后到达停放处。若车与车之间仅在碰撞时发生相互作用，碰撞时间很短。求： （1）两辆手推车碰撞后的速度大小； （2）碰撞过程中系统损失的总动能。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 碰撞时间很短，两车系统在水平方向不受外力，设碰后共同速度为，由动量守恒 代入数据得 【小问2详解】 系统损失的动能 代入数据得 16. 如图所示，两根间距、足够长光滑平行金属导轨与水平面夹角，导轨底端接入一阻值的定值电阻，导轨电阻不计。所在区域内存在磁感应强度的匀强磁场，磁场方向垂直于导轨平面向上。在导轨上垂直于导轨放置一质量为、电阻为的金属杆。开始时使金属杆保持静止，某时刻开始给金属杆一个沿斜面向上的恒力，金属杆由静止开始运动，最终以的速度匀速运动。取。求： （1）金属杆匀速运动时，通过金属杆的感应电流的大小和方向； （2）金属杆所受恒力的大小； （3）若金属杆从静止开始达到的过程中，通过电阻的电荷量为，则电阻上产生的热量为多少？ 【答案】（1），方向为由到 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 金属杆匀速运动切割磁感线 感应电流 代入数据解得 由右手定则可知，通过金属杆感应电流的方向为由到。 【小问2详解】 金属杆匀速向上运动，由平衡条件有 其中 解得 【小问3详解】 由法拉第电磁感应定律则有 感应电流 又 联立解得 由能量守恒定律则有 根据串联电路规律有 联立解得 17. 某同学设计了一种磁防护模拟装置，装置截面图如图所示，以O点为圆心的内圆、外圆半径分别为R和，区域中的危险区内有垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度的大小为B，外圆为绝缘薄板，外圆的左侧有两块平行金属薄板，其右板与外圆相切，在切点处开有一小孔C。一质量为m、电荷量为＋q、不计重力的带电粒子从左板内侧的A点由静止释放，两板间电压为U，粒子经电场加速后从C点沿CO方向射入磁场，求： （1）粒子通过C点时的速度大小v0； （2）若粒子恰好不进入安全区，求两板间电压U1； （3）在（2）问中，若粒子每次与绝缘薄板碰撞后原速反弹，求粒子从离开电场到再次返回电场所需的时间t。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子从A点运动到C点，根据动能定理得 解得 【小问2详解】 设带电粒子在磁场中运动的轨迹半径为r，如图所示 由几何关系得 解得r＝R 由牛顿第二定律得 又因 解得 【小问3详解】 设粒子在磁场中运动的轨迹所对应的圆心角为θ，由几何关系得 解得 粒子在磁场中运动的周期为 粒子从C点到第一次与绝缘薄板碰撞所需时间为 解得 由几何关系可得粒子在危险区运动时总共与绝缘薄板发生5次碰撞，粒子从离开电场到再次返回电场时间为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $