内容正文:
2025~2026学年第二学期高二期末物理
本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共100分,考试用时60分钟。答卷时,请同学们务必将答案写在答题卡上,答在试卷上的无效。
祝各位同学考试顺利!
第Ⅰ卷
注意事项:
1.每题选出答案后,用铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
2.本卷共8题,每题5分,共40分。
一、单项选择题(每题5分,共25分。每题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的)
1. 2025年11月,全球首座钍基熔盐堆发电站在我国正式启动建设。钍基熔盐堆核能系统具有常压工作、无水冷却、核废料少、防扩散性能强和经济性更优等特点,在其燃料增殖阶段,通过下列核反应①;②;③,将不容易裂变的钍232变成易裂变的铀233。关于上述核反应,下列说法正确的是( )
A. 的核电荷数为91 B. 是中子
C. ②是β衰变 D. ③是核裂变
【答案】C
【解析】
【详解】A.核反应过程中质量数和电荷数均守恒,由反应①得的质量数为,电荷数为,故A错误;
BC.由反应②中质量数和电荷数守恒得的质量数为,电荷数为,故是电子,反应②是衰变,故B错误,C正确。
D.反应③放出电子,是衰变,不是核裂变,故D错误。
故选C。
2. 如图所示,两束单色光、分别沿半径方向由空气射入半圆形玻璃砖,出射光合成一束复色光,下列说法正确的是( )
A. 光的折射率比光小
B. 的光子能量比光大
C. 相同条件下做单缝衍射实验,光比光的中央亮条纹窄
D. 若用光照射某种金属时能发生光电效应,用光照射该金属也一定能发生光电效应
【答案】A
【解析】
【详解】A.两束光均沿半径方向射入玻璃砖,在圆弧面处不偏折。它们从玻璃射向空气时的折射角相同,图中玻璃内的入射角满足。由光的折射定律得
所以,故A正确;
B.同种玻璃对频率越高的光折射率越大,由,可知。光子能量随频率增大而增大,所以光的光子能量小于光,故B错误;
C.由,可知光的波长大于光。在其他条件相同时,单缝衍射的中央亮条纹宽度随波长增大而增大,所以光的中央亮条纹较宽,故C错误;
D.若光照射该金属能发生光电效应,只能说明光的频率不低于该金属的极限频率。由于,光的频率可能低于极限频率,不一定能发生光电效应,故D错误。
故选A。
3. 在人类对微观世界进行探索的过程中,科学实验和现象起到了非常重要的作用。下列说法正确的是( )
A. 贝克勒尔发现的天然放射性现象,说明原子具有核式结构
B. 一个氢原子从的能级跃迁到的能级,该氢原子吸收光子,能量增加
C. 机场、车站进行安检时,能轻而易举地窥见箱内物品,利用了射线较强的穿透能力
D. 铀经多次、衰变形成稳定的铅的过程中,有6个中子转变成质子
【答案】D
【解析】
【详解】A.贝克勒尔发现的天然放射性现象说明原子核具有复杂结构,原子的核式结构是卢瑟福通过α粒子散射实验得出的结论,故A错误;
B.氢原子从高能级跃迁到低能级时,会向外释放光子,原子能量减少,故B错误;
C.机场、车站安检利用的是X射线的穿透能力,γ射线电离辐射强、对人体伤害大,不用于普通安检,故C错误;
D.设α衰变次数为,β衰变次数为,根据质量数守恒和电荷数守恒有,
解得,
β衰变的本质是中子转化为质子同时释放电子,因此共有6个中子转变成质子,故D正确。
故选D。
4. 一列简谐横波沿直线传播。以波源由平衡位置开始振动为计时零点,质点的振动图像如图所示。若、的平衡位置相距,则下列说法正确的是( )
A. 该波的波速大小为
B. 该波的波长为
C. 波源的起振方向沿轴负方向
D. 在内,质点通过的路程为
【答案】B
【解析】
【详解】AB.由振动图像可知,质点在时开始振动,因此波从波源传播到质点所用时间为,由波速定义得
由振动图像可知周期,由波长、周期和波速的关系得,故A错误,B正确;
C.介质中各质点均重复波源的振动,质点开始振动时沿轴正方向运动,因此波源的起振方向也沿轴正方向,故C错误;
D.由图可知振幅,质点在内未振动,在内振动时间为
一个周期内质点通过的路程为,半个周期内通过的路程为,因此总路程,故D错误。
故选B。
5. 如图甲所示,交流发电机的矩形线圈在匀强磁场中逆时针匀速转动,穿过该线圈的磁通量随时间变化的规律如图乙所示。已知线圈匝数为匝,电路的总电阻为。下列说法正确的是( )
A. 图甲时刻,流经电阻上电流方向为由到
B. 由图乙可知,时线圈中的感应电流改变方向
C. 由图乙可知,内通过电阻的电荷量为
D. 由图乙可知,线圈中产生的感应电动势瞬时值表达式为
【答案】C
【解析】
【详解】A.图甲中线圈平面与磁场平行,线圈逆时针转动,磁场方向由N指向S,根据右手定则,可判断流经电阻的电流方向为,故A错误;
B.时磁通量为零,感应电流最大,感应电流方向没有改变,故B错误;
C.通过电阻的电荷量公式为
,磁通量变化量的大小
代入得 ,故C正确;
D.由图乙得周期,角速度
由图乙得磁通量表达式
求导得瞬时电动势 ,故D错误。
故选C。
二、不定项选择题(每题5分,共15分。每题给出的四个选项中,都有多个选项是正确的,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,选错或不答的得0分)
6. 通过对光现象的深入研究可以进一步了解光的本质规律。以下光学现象示意图:图甲为光经过不透明圆板后形成的泊松亮斑;图乙是雨后彩虹原理示意图;图丙为光通过劈尖后形成的干涉条纹;图丁为用偏振眼镜观看立体电影示意图。下列说法正确的是( )
A. 图甲中,形成泊松亮斑是因为光的干涉
B. 图乙中,雨后彩虹是白光经过折射、色散、反射再折射形成的
C. 图丙中,若将垫板向右移动,条纹间距变大
D. 图丁中,利用光的偏振呈现立体影像说明光是纵波
【答案】BC
【解析】
【详解】A.光通过不透明圆板边缘时发生衍射,衍射光在圆板几何阴影中心形成泊松亮斑,不是由光的干涉形成的,故A错误;
B.太阳光进入小水滴时发生折射和色散,在水滴内表面反射后,射出水滴时再次发生折射,从而形成彩虹,故B正确;
C.垫板向右移动后,劈尖的夹角减小,相邻等厚位置间的距离增大,因此干涉条纹间距变大,故C正确;
D.偏振现象是横波特有的现象,利用偏振眼镜观看立体电影说明光是横波,故D错误。
故选BC。
7. 如图所示,原、副线圈匝数比为100∶1的理想变压器,是原线圈的中心抽头,电压表和电流表均为理想电表,从某时刻开始在原线圈、两端加上交变电压,其瞬时值表达式为,则( )
A. 副线圈两端的电压频率为
B. 当单刀双掷开关与连接时,电压表的示数为
C. 当单刀双掷开关由扳向时,原线圈输入功率变小
D. 当单刀双掷开关由扳向时,电压表和电流表的示数均变大
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由题给交变电压的瞬时值表达式可知角频率为,由,可知,理想变压器不改变交变电流的频率,故A正确;
B.交变电压的有效值为
开关与连接时,原线圈接入全部匝数,由理想变压器的电压关系得,故B错误;
CD.开关由拨向后,原线圈接入匝数变为原来的一半,即
由理想变压器的电压关系得,
解得,负载电阻不变,由欧姆定律得
理想变压器输入功率等于输出功率,则
因此原线圈输入功率变大,电压表和电流表的示数均变大,故C错误,D正确。
故选AD。
8. 如图所示,实线是沿轴方向传播的一列简谐横波在时刻的波形图,此时刻处质点恰好向下振动,虚线是这列波在时刻的波形图,则下列说法正确的是( )
A. 这列波的波长是
B. 这列波的周期可能是
C. 处的质点在内振动的路程可能是
D. 时,处的质点加速度沿轴负方向
【答案】BC
【解析】
【详解】A.从波形图可知,相邻两个同相位平衡位置间隔为,因此波长,故A错误;
B.t=0时处质点向下振动,根据上下坡法:沿波传播方向,上坡质点向下振动、下坡质点向上振动,可判断波沿轴负方向传播。
从到,波向左传播的距离为
则传播时间
整理得周期
当时,,故B正确;
C.根据,即
总路程为
当时,,路程等于存在这种情况,故C正确;
D.t=0.2s时,处质点在虚线波形中位移,加速度方向与位移方向相反,因此加速度沿轴正方向,故D错误。
故选BC。
第Ⅱ卷
注意事项:
1.用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题卡上。
2.本卷共4题,共60分。
9. 用图甲所示的装置“验证动量守恒定律”,主要步骤如下:
Ⅰ.利用重垂线,记录水平槽末端在白纸上的投影点。
Ⅱ.取两个大小相同、质量分别为、的小球1和小球2。
Ⅲ.使小球1从斜槽上某一位置由静止释放,落在地面上垫有复写纸的白纸上并留下痕迹,重复本操作多次。
Ⅳ.把小球2放在水平槽的末端,小球1从原位置由静止释放,与小球2碰撞后,落在白纸上留下各自的落点痕迹,重复本操作多次。
Ⅴ.在白纸上确定平均落点的位置、、,用毫米刻度尺测得点与、、三点水平方向的距离分别为、、。
(1)用“画圆法”确定小球1在没有与小球2发生碰撞时的平均落点,则图乙中的圆_______(填“”或“”)更合理。
(2)在误差允许的范围内,若关系式_____________________________(用已知物理量字母表示)成立,则说明该实验碰撞前后动量守恒。
(3)若两球间的碰撞是弹性碰撞,下列等式成立的是_______。
A. B.
C. D.
【答案】(1)
(2) (3)BD
【解析】
【小问1详解】
多次实验的落点会因随机误差而分散,确定平均落点时,应以落点较密集区域的中心为圆心,并逐渐扩大半径,使圆内包含尽可能多且分布较均匀的落点。图中圆围绕落点密集区域,受个别偏离较远的落点影响较小,故圆更合理。
【小问2详解】
两个小球均从槽口末端沿水平方向飞出,且下落高度相同,所以平抛运动的时间均为。碰撞前小球1的平均落点为,碰撞后小球1、2的平均落点分别为,。由平抛运动水平方向做匀速直线运动得,,
若碰撞前后系统水平方向动量守恒,取向右为正方向,根据动量守恒定律有。代入上述速度表达式并约去
整理得
【小问3详解】
A.碰撞前小球1的水平速度对应,碰撞后小球1、2的水平速度分别对应,。由小问2可知动量守恒对应,A项将两球碰撞后的位移对应关系颠倒,故A错误;
B.若两球发生弹性碰撞,则碰撞前后系统机械能守恒。根据机械能守恒定律有
代入、、
并约去公因子,得,故B正确;
C.碰撞前后动量守恒时,质量与对应的水平位移相乘后满足
并非质量与水平位移之比满足题给关系,故C错误;
D.将B项的等式移项并因式分解,得
由动量守恒关系得
代入前式并约去非零的,得,故D正确。
故选BD。
10. 某同学在用单摆测量重力加速度大小的实验中,利用智能手机和一个磁性小球进行了如下实验:
Ⅰ.将摆线上端固定在铁架台上,下端系在小球上,做成如图甲所示的单摆。
Ⅱ.用刻度尺测量悬线的长度,用游标卡尺测得磁性小球的直径如图乙所示,算出摆长。
Ⅲ.将智能手机置于磁性小球平衡位置正下方,打开智能手机的磁传感器软件,测量磁感应强度的变化情况。
Ⅳ.将磁性小球从平衡位置拉开一个小角度由静止释放,手机软件记录磁感应强度的变化曲线如图丙所示。
试回答下列问题:
(1)由图乙可知,磁性小球的直径________cm。
(2)由图丙可知,单摆的周期为________。
(3)改变摆线长度,重复实验操作,得到多组数据,画出对应的图像如图丁所示。已知该图像的斜率为,则重力加速度的表达式为____________________(用字母表示)。
(4)图丁中图像不过原点的原因可能是_________________________________________,对的测量结果_________________(选填“有影响”或“无影响”)。
【答案】(1)1.020
(2)
(3)
(4) ①. 测量摆长时没有加上小球的半径 ②. 无影响
【解析】
【小问1详解】
游标卡尺主尺读数为,游标尺第4条刻线与主尺刻线对齐,游标卡尺分度值为,故小球直径为
【小问2详解】
小球每次经过平衡位置时,手机测得的磁感应强度出现一个峰值。相邻峰值的时间间隔为,而小球在一个周期内两次经过平衡位置,故单摆周期为
【小问3详解】
由单摆周期公式得
两边平方得
由图像斜率的定义得
整理得
【小问4详解】
[1]设测得的摆线长度为,小球半径为,则单摆的实际摆长为
由单摆周期公式得
由于纵轴截距不为零,图线不过原点,说明测量摆长时没有加上小球的半径。
[2]图线的斜率仍为
由斜率计算得到的重力加速度不变,因此对的测量结果无影响。
11. 如图所示,质量为的小球由长为的轻绳悬挂于点,静止时对轨道最低点恰好无压力。质量为的小球从轨道上某一点由静止释放,在最低点与球发生碰撞。碰撞后球绕点做圆周运动且恰能到达最高点球水平抛出,落地时其水平射程为,轨道最低点距地面高度为。两小球均可视为质点,忽略空气阻力,重力加速度。求:
(1)碰撞后瞬间、的速度大小和;
(2)碰撞过程中系统损失的机械能;
(3)碰撞过程中B对A冲量的大小。
【答案】(1),
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
设球在最高点的速度大小为,恰好到达最高点时绳的拉力为零,由牛顿第二定律得
解得
从最低点到最高点,只有重力做功,取最低点重力势能为零,由机械能守恒定律得
代入
解得
球碰撞后做平抛运动,设飞行时间为,竖直方向由匀变速直线运动位移公式得
解得
水平方向做匀速直线运动,有
解得
【小问2详解】
取碰撞前球运动方向为正方向。碰撞时间极短,两球组成的系统在水平方向所受外力冲量为零,故水平方向动量守恒。设碰撞前球的速度大小为,有
解得
碰撞位置不变,系统损失的机械能等于碰撞前、后总动能之差,即
代入数据得
【小问3详解】
碰撞过程中,球所受重力和绳的拉力均沿竖直方向,故其水平方向的合冲量等于球对它的冲量。沿上述正方向对球应用动量定理,因其初速度为零,得
12. 一个带电粒子从轴上的点以速度沿与正方向成的方向射入第一象限磁感应强度大小为、方向垂直于纸面向外的匀强磁场中,并恰好垂直于轴进入第二象限的匀强电场中,粒子在电场中速度第一次为零时到达点(图中未画出),粒子再次返回磁场,随后在电场和磁场中交替运动。已知电场强度大小为,方向沿轴负方向,不计粒子重力。求:
(1)带电粒子的比荷;
(2)点的坐标;
(3)带电粒子从开始射入磁场到第三次经过轴所需要的时间。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
以下用表示粒子电荷量的绝对值。由粒子在磁场中的偏转方向结合左手定则可知,粒子带负电。粒子在电场和磁场中的运动轨迹如图所示。
设粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为。由轨迹的几何关系得
解得
由洛伦兹力提供向心力得
整理得
【小问2详解】
设粒子第一次垂直进入电场的位置为。由圆周运动的几何关系可知,圆心在轴上,且点的纵坐标为
粒子进入电场后沿轴负方向做匀减速直线运动。对粒子从点运动到点的过程,由动能定理得
所以
粒子在电场中沿水平方向运动,纵坐标不变,故点的坐标为
【小问3详解】
粒子在磁场中做圆周运动的周期为
粒子第一次在磁场中运动的圆心角为,所用时间为
粒子从电场返回磁场后,第二次在磁场中运动半周,所用时间为
粒子在电场中的加速度大小为
从进入电场到速度减为零的时间为
故电场中往返所用时间为
因此粒子从开始射入磁场到第三次经过轴所需的时间为
13. 如图甲所示,固定平行光滑金属导轨的上端用金属杆连接,导轨间距、倾角。导体棒垂直于导轨放置,并通过平行于导轨、长为的绝缘细线与金属杆相连。空间存在垂直于导轨平面向上的匀强磁场,磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示。时,细线拉力刚好为零,此时断开细线,导体棒从静止开始运动至某一位置处(图中未画出)达到稳定速度,此过程中通过导体棒横截面的电荷量。已知导体棒和金属杆的电阻均为,导体棒与导轨始终垂直且接触良好,导轨电阻不计且足够长,,,重力加速度。求:
(1)导体棒ab的质量;
(2)棒ab运动到点的位移大小;
(3)全过程棒ab中产生的焦耳热。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
由图乙可知,前内磁感应强度的变化率为
此时闭合回路面积为,由法拉第电磁感应定律得感应电动势
回路总电阻为,由欧姆定律得
在时,。由楞次定律可知,导体棒所受安培力沿斜面向上,其大小为
此时细线拉力为零,导体棒沿斜面方向受力平衡,有
解得
【小问2详解】
细线断开后磁感应强度保持不变。设导体棒运动到点经历的时间为,该过程中回路磁通量的变化量为
由法拉第电磁感应定律得平均感应电动势
由欧姆定律及电流定义式得
解得
【小问3详解】
由小问1的计算可知,前内导体棒中的电流为。由焦耳定律,该阶段导体棒产生的焦耳热为
设导体棒的稳定速度为。稳定运动时,动生电动势为,由欧姆定律得电流
此时导体棒沿斜面方向受力平衡,有
将电流表达式代入平衡方程,解得
从导体棒开始运动到点,由能量守恒定律得
解得回路产生的焦耳热
两个电阻串联且阻值相等,通过的电流相同。由焦耳定律,导体棒在运动阶段产生的焦耳热为
故全过程中导体棒产生的焦耳热为
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2025~2026学年第二学期高二期末物理
本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共100分,考试用时60分钟。答卷时,请同学们务必将答案写在答题卡上,答在试卷上的无效。
祝各位同学考试顺利!
第Ⅰ卷
注意事项:
1.每题选出答案后,用铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
2.本卷共8题,每题5分,共40分。
一、单项选择题(每题5分,共25分。每题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的)
1. 2025年11月,全球首座钍基熔盐堆发电站在我国正式启动建设。钍基熔盐堆核能系统具有常压工作、无水冷却、核废料少、防扩散性能强和经济性更优等特点,在其燃料增殖阶段,通过下列核反应①;②;③,将不容易裂变的钍232变成易裂变的铀233。关于上述核反应,下列说法正确的是( )
A. 的核电荷数为91 B. 是中子
C. ②是β衰变 D. ③是核裂变
2. 如图所示,两束单色光、分别沿半径方向由空气射入半圆形玻璃砖,出射光合成一束复色光,下列说法正确的是( )
A. 光的折射率比光小
B. 的光子能量比光大
C. 相同条件下做单缝衍射实验,光比光的中央亮条纹窄
D. 若用光照射某种金属时能发生光电效应,用光照射该金属也一定能发生光电效应
3. 在人类对微观世界进行探索的过程中,科学实验和现象起到了非常重要的作用。下列说法正确的是( )
A. 贝克勒尔发现的天然放射性现象,说明原子具有核式结构
B. 一个氢原子从的能级跃迁到的能级,该氢原子吸收光子,能量增加
C. 机场、车站进行安检时,能轻而易举地窥见箱内物品,利用了射线较强的穿透能力
D. 铀经多次、衰变形成稳定的铅的过程中,有6个中子转变成质子
4. 一列简谐横波沿直线传播。以波源由平衡位置开始振动为计时零点,质点的振动图像如图所示。若、的平衡位置相距,则下列说法正确的是( )
A. 该波的波速大小为
B. 该波的波长为
C. 波源的起振方向沿轴负方向
D. 在内,质点通过的路程为
5. 如图甲所示,交流发电机的矩形线圈在匀强磁场中逆时针匀速转动,穿过该线圈的磁通量随时间变化的规律如图乙所示。已知线圈匝数为匝,电路的总电阻为。下列说法正确的是( )
A. 图甲时刻,流经电阻上电流方向为由到
B. 由图乙可知,时线圈中的感应电流改变方向
C. 由图乙可知,内通过电阻的电荷量为
D. 由图乙可知,线圈中产生的感应电动势瞬时值表达式为
二、不定项选择题(每题5分,共15分。每题给出的四个选项中,都有多个选项是正确的,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,选错或不答的得0分)
6. 通过对光现象的深入研究可以进一步了解光的本质规律。以下光学现象示意图:图甲为光经过不透明圆板后形成的泊松亮斑;图乙是雨后彩虹原理示意图;图丙为光通过劈尖后形成的干涉条纹;图丁为用偏振眼镜观看立体电影示意图。下列说法正确的是( )
A. 图甲中,形成泊松亮斑是因为光的干涉
B. 图乙中,雨后彩虹是白光经过折射、色散、反射再折射形成的
C. 图丙中,若将垫板向右移动,条纹间距变大
D. 图丁中,利用光的偏振呈现立体影像说明光是纵波
7. 如图所示,原、副线圈匝数比为100∶1的理想变压器,是原线圈的中心抽头,电压表和电流表均为理想电表,从某时刻开始在原线圈、两端加上交变电压,其瞬时值表达式为,则( )
A. 副线圈两端的电压频率为
B. 当单刀双掷开关与连接时,电压表的示数为
C. 当单刀双掷开关由扳向时,原线圈输入功率变小
D. 当单刀双掷开关由扳向时,电压表和电流表的示数均变大
8. 如图所示,实线是沿轴方向传播的一列简谐横波在时刻的波形图,此时刻处质点恰好向下振动,虚线是这列波在时刻的波形图,则下列说法正确的是( )
A. 这列波的波长是
B. 这列波的周期可能是
C. 处的质点在内振动的路程可能是
D. 时,处的质点加速度沿轴负方向
第Ⅱ卷
注意事项:
1.用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题卡上。
2.本卷共4题,共60分。
9. 用图甲所示的装置“验证动量守恒定律”,主要步骤如下:
Ⅰ.利用重垂线,记录水平槽末端在白纸上的投影点。
Ⅱ.取两个大小相同、质量分别为、的小球1和小球2。
Ⅲ.使小球1从斜槽上某一位置由静止释放,落在地面上垫有复写纸的白纸上并留下痕迹,重复本操作多次。
Ⅳ.把小球2放在水平槽的末端,小球1从原位置由静止释放,与小球2碰撞后,落在白纸上留下各自的落点痕迹,重复本操作多次。
Ⅴ.在白纸上确定平均落点的位置、、,用毫米刻度尺测得点与、、三点水平方向的距离分别为、、。
(1)用“画圆法”确定小球1在没有与小球2发生碰撞时的平均落点,则图乙中的圆_______(填“”或“”)更合理。
(2)在误差允许的范围内,若关系式_____________________________(用已知物理量字母表示)成立,则说明该实验碰撞前后动量守恒。
(3)若两球间的碰撞是弹性碰撞,下列等式成立的是_______。
A. B.
C. D.
10. 某同学在用单摆测量重力加速度大小的实验中,利用智能手机和一个磁性小球进行了如下实验:
Ⅰ.将摆线上端固定在铁架台上,下端系在小球上,做成如图甲所示的单摆。
Ⅱ.用刻度尺测量悬线的长度,用游标卡尺测得磁性小球的直径如图乙所示,算出摆长。
Ⅲ.将智能手机置于磁性小球平衡位置正下方,打开智能手机的磁传感器软件,测量磁感应强度的变化情况。
Ⅳ.将磁性小球从平衡位置拉开一个小角度由静止释放,手机软件记录磁感应强度的变化曲线如图丙所示。
试回答下列问题:
(1)由图乙可知,磁性小球的直径________cm。
(2)由图丙可知,单摆的周期为________。
(3)改变摆线长度,重复实验操作,得到多组数据,画出对应的图像如图丁所示。已知该图像的斜率为,则重力加速度的表达式为____________________(用字母表示)。
(4)图丁中图像不过原点的原因可能是_________________________________________,对的测量结果_________________(选填“有影响”或“无影响”)。
11. 如图所示,质量为的小球由长为的轻绳悬挂于点,静止时对轨道最低点恰好无压力。质量为的小球从轨道上某一点由静止释放,在最低点与球发生碰撞。碰撞后球绕点做圆周运动且恰能到达最高点球水平抛出,落地时其水平射程为,轨道最低点距地面高度为。两小球均可视为质点,忽略空气阻力,重力加速度。求:
(1)碰撞后瞬间、的速度大小和;
(2)碰撞过程中系统损失的机械能;
(3)碰撞过程中B对A冲量的大小。
12. 一个带电粒子从轴上的点以速度沿与正方向成的方向射入第一象限磁感应强度大小为、方向垂直于纸面向外的匀强磁场中,并恰好垂直于轴进入第二象限的匀强电场中,粒子在电场中速度第一次为零时到达点(图中未画出),粒子再次返回磁场,随后在电场和磁场中交替运动。已知电场强度大小为,方向沿轴负方向,不计粒子重力。求:
(1)带电粒子的比荷;
(2)点的坐标;
(3)带电粒子从开始射入磁场到第三次经过轴所需要的时间。
13. 如图甲所示,固定平行光滑金属导轨的上端用金属杆连接,导轨间距、倾角。导体棒垂直于导轨放置,并通过平行于导轨、长为的绝缘细线与金属杆相连。空间存在垂直于导轨平面向上的匀强磁场,磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示。时,细线拉力刚好为零,此时断开细线,导体棒从静止开始运动至某一位置处(图中未画出)达到稳定速度,此过程中通过导体棒横截面的电荷量。已知导体棒和金属杆的电阻均为,导体棒与导轨始终垂直且接触良好,导轨电阻不计且足够长,,,重力加速度。求:
(1)导体棒ab的质量;
(2)棒ab运动到点的位移大小;
(3)全过程棒ab中产生的焦耳热。
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