精品解析:福建省泉州市永春第二中学等五校2024-2025学年高二下学期期中联考物理科试卷
2026-08-14
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 福建省 |
| 地区(市) | 泉州市 |
| 地区(区县) | 永春县 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.38 MB |
| 发布时间 | 2026-08-14 |
| 更新时间 | 2026-08-14 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-08-14 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59208369.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2025年春永春二中高二年期中考物理科试卷
一、单项选择题(本题有4小题,每小题4分,共16分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 弹簧振子在做机械振动时,不按周期性规律变化的物理量是( )
A. 回复力 B. 速度 C. 位移 D. 振幅
2. 如图甲所示是一个单摆,摆球在竖直面做小角度摆动,摆球经过平衡位置时的速度大小为v,设摆球向右运动为正方向,图乙是这个单摆的振动图像,由此可知( )
A. 该单摆振动的频率为1Hz
B. 振动方程为
C. 时,细线拉力最大
D. 时,摆球加速度为零
3. 一对平行金属板中存在匀强电场和匀强磁场,其中电场的方向与金属板垂直,磁场的方向与金属板平行且垂直纸面向里,如图所示。一带正电粒子以速度自点沿中轴线射入,恰沿中轴线做匀速直线运动,所有粒子均不考虑重力的影响。则以下说法正确的是( )
A. 仅该改变粒子的速度,粒子仍能够做匀速直线运动
B. 仅改变电场的方向,粒子仍能够做匀速直线运动
C. 仅改变粒子的比荷,粒子不能够做匀速直线运动
D. 其他条件不变,改为自A点沿中轴线射入,粒子轨迹向下金属板偏转
4. 安全气囊是汽车重要的被动安全装备,能够在车辆发生碰撞时迅速充气弹出,为车内乘客提供保护,如图甲所示,在某安全气囊的性能测试中,可视为质点的头锤从距气囊上表面高处由静止释放,与正下方的气囊发生碰撞,以头锤到气囊上表面为计时起点,气囊对头锤竖直方向作用力随时间的变化规律可近似用图乙所示的图像描述,已知头锤质量,重力加速度,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 头锤落到气囊上表面时的速度大小为4m/s
B. 碰撞过程中F的冲量大小为40N·s
C. 碰撞过程中系统损失的机械能为10J
D. 碰撞结束后头锤上升的最大高度为0.8m
二、双项选择题(本大题有4小题,每小题6分,共24分。每小题有两个选项符合题意)
5. 如图所示,一个储油桶的底面直径与高相等。当桶内没有油时,从点A恰能看到桶底边缘的点B。当桶内装满油时,仍沿AB方向看去,恰能看到桶底上的中点C。由此可知油的折射率及光在油中的传播速度为( )
A. B.
C. D.
6. 如图,一列简谐横波沿水平方向传播,图中的实线和虚线分别为和时的波形图,已知该简谐波的周期大于0.3s。关于该简谐波,下列说法正确的是( )
A. 若波向左传播,周期为1.2s
B. 若波向左传播,处的质点在时,振动方向沿轴负方向
C. 若波向右传播,波速为10m/s
D. 若波向右传播,处的质点在时位于波谷
7. 关于光的现象,下列说法中正确的是( )
A. 频率相同的两列光一定能发生干涉
B. 在双缝干涉现象中,入射光波长变长,相邻两个亮条纹间距将变大
C. 如图甲所示,利用光的干涉检查平整度,用单色光从上面照射,空气膜的上下两个表面反射的两列光波发生干涉,图中条纹弯曲说明此处是凹陷的
D. 让单色光分别通过宽度不同的单缝a、b后,得到图乙所示的衍射图样,单缝a的宽度较大
8. 甲、乙、丙、丁四幅图分别是回旋加速器、磁流体发电机、速度选择器、质谱仪的结构示意图,下列说法中正确的是( )
A. 图甲中增大两盒间电势差可增大出射粒子的最大动能
B. 图乙中可以判断出通过R的电流方向为从b到a
C. 图丙中粒子沿直线PQ运动的条件是v=
D. 图丁中在分析同位素时,轨迹半径最小的粒子对应质量最小
三、填空题(本大题共3小题,每题4分,共12分)
9. 医生利用彩超测病人血管内的血流速度是利用了超声波的___________;“未见其人,先闻其声”是声波的__________现象;在生活中,当我们观看3D电影时,所佩戴的眼镜利用了光的__________;光导纤维丝内芯材料的折射率比外套材料的折射率__________(选填“小”或“大”);。
10. 点光源S发出的一组束白光以入射到三棱镜的表面,经过三棱镜的折射后发生色散现象,在光屏的ab间形成一条彩色光带。则a侧是_____光,三棱镜对b光的折射率_____(选填“大于”、“小于”或“等于”)对a光的折射率。
11. 如图所示,两条间距为L的平行金属导轨放在水平面上,一质量为m、电流为I的导体棒ab垂直导轨放置并静止在导轨上,导轨区域内存在着方向与水平面成θ角斜向上且垂直ab的匀强磁场,磁感强度大小为B。则ab所受的安培力大小为_______;ab所受的支持力大小为_______。
四、实验题(本大题共2小题,第12题5分,第13题7分,共12分)
12. 在“用单摆测当地重力加速度”实验中,甲、乙两同学为一小组。
(1)两同学利用“手机物理工坊”app中的“磁力计”来测单摆的周期。如图甲,先将小球磁化,小球上下分别为S、N极,将手机放在小球静止位置的下方,并让小球做简谐振动,手机测出其所在空间中磁感强度大小随时间变化,其中z轴磁力计显示如图乙。该单摆的振动周期T为O点与______(选填“A”、“B”、“C”、“D”)点之间的时间差。
(2)两同学在测单摆的摆长时,将绳长加小球直径作为摆长L,测量了多组T、L数据,并分别处理数据。
①甲同学利用计算法进行处理,其计算的表达式为______(用T、L表示);
②乙同学利用图像法进行处理,画“”图像,其图像应该是图丙的______(选填“a”、“b”、“c”);
③甲的测量值将______(选填“大于”、“等于”、“小于”)真实值,乙同学的测量值将______(选填“大于”、“等于”、“小于”)真实值;
13. 物理兴趣小组利用“插针法”测量玻璃的折射率,设计了甲、乙两种方案。
(1)下列说法正确的是________(填正确答案标号)。
A. 在甲、乙方案中,可以将玻璃砖界面当尺子画界线;
B. 在乙方案中,插上大头针,使挡住和,的像;
C. 在甲方案中,光线的入射角要尽可能大。
(2)在图甲方案中,为避免笔尖触划玻璃砖的界面,画出的比实际向外侧平移了一些,如图丙所示,其他操作均正确无误,并仍以和为折射面画出了光路图,这样测出的折射率将________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(3)在物理兴趣小组正确完成乙方案的上述操作后,在纸上标出大头针、的位置(图中已标出)。为测量该种玻璃的折射率,两位同学分别用圆规及刻度尺作出了完整光路和若干条辅助线,如图丁、丁所示。能够仅通过测量、的长度便可正确计算出折射率的是图________(填“丁”或“丁”),所测玻璃折射率的表达式________(用代表线段长度的字母、表示)。
五、计算题(本大题共3小题,第14题8分,第15题14分,第16题14分,共36分)
14. 某三棱镜的横截面为等腰三角形,,边长为,一细激光束沿平行于方向射向边的中点,折射光线刚好经过底边的中点点并发生全反射。已知激光束在真空中的传播速度为,求:
(1)三棱镜的折射率;
(2)求激光从点入射到首次从边射出传播时间。
15. 如图所示,半径为的四分之一光滑圆弧体A固定在光滑水平面上。质量为的平板车静止在光滑水平面上,左端与A接触,平板车的上表面与A圆弧面的最低点相切。质量为的物块B在A的圆弧面最上端的正上方高为处由静止释放,物块B经过A滑上平板车,当物块B与平板车共速时恰好不从平板车上落下,物块B与平板车上表面的动摩擦因数为0.5,重力加速度为,不计物块B的大小,求:
(1)物块B的最大速度的大小;
(2)物块B滑到A的最低点时对圆弧面的压力大小;
(3)平板车的长度。
16. 如图所示,在xOy平面直角坐标系内,轴上方有沿轴正方向的匀强电场,轴下方有垂直坐标系平面向外的匀强磁场。一质量为、电荷量大小为的带负电粒子(不计粒子的重力),从图中坐标原点处以与轴负方向成角的速度沿坐标平面射入匀强磁场中,经磁场到达A点(,0),再经轴上方的匀强电场恰好从点回到磁场。求:
(1)磁感应强度大小;
(2)电场强度大小;
(3)带电粒子从点出发到下一次回到点所用时间。
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2025年春永春二中高二年期中考物理科试卷
一、单项选择题(本题有4小题,每小题4分,共16分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 弹簧振子在做机械振动时,不按周期性规律变化的物理量是( )
A. 回复力 B. 速度 C. 位移 D. 振幅
【答案】D
【解析】
【详解】弹簧振子在做机械振动时,回复力、速度、位移都按周期性规律变化,而振幅是固定的,故不按周期性规律变化的物理量是振幅。
故选D。
2. 如图甲所示是一个单摆,摆球在竖直面做小角度摆动,摆球经过平衡位置时的速度大小为v,设摆球向右运动为正方向,图乙是这个单摆的振动图像,由此可知( )
A. 该单摆振动的频率为1Hz
B. 振动方程为
C. 时,细线拉力最大
D. 时,摆球加速度为零
【答案】C
【解析】
【详解】A.该单摆振动的周期为
该单摆振动的频率为,A错误;
B.该单摆振动的振幅为
振动方程为
B错误;
C.时,摆球的位移等于0,摆球在平衡位置,摆球在最低点,细线拉力最大,C正确;
D.时,摆球在最低点,摆球加速度不为零,摆球有向心加速度,方向指向圆心,D错误。
故选C。
3. 一对平行金属板中存在匀强电场和匀强磁场,其中电场的方向与金属板垂直,磁场的方向与金属板平行且垂直纸面向里,如图所示。一带正电粒子以速度自点沿中轴线射入,恰沿中轴线做匀速直线运动,所有粒子均不考虑重力的影响。则以下说法正确的是( )
A. 仅该改变粒子的速度,粒子仍能够做匀速直线运动
B. 仅改变电场的方向,粒子仍能够做匀速直线运动
C. 仅改变粒子的比荷,粒子不能够做匀速直线运动
D. 其他条件不变,改为自A点沿中轴线射入,粒子轨迹向下金属板偏转
【答案】D
【解析】
【详解】A.由题意可知,一带正电粒子以速度自O点沿中轴线射入,恰沿中轴线做匀速直线运动,由平衡条件可得
解得
若仅改变粒子的速度,则电场力不等于洛伦兹力,粒子将会偏转做曲线运动,不能够做匀速直线运动,故A错误;
B.仅改变电场的方向,可知粒子受到的电场力方向改变,则电场力与洛伦兹力就不能平衡,粒子会产生偏转,不能够做匀速直线运动,故B错误;
C.仅改变粒子的比荷,由于粒子不考虑重力的影响,因此仍有
粒子仍能够做匀速直线运动,故C错误;
D.其他条件不变,改为自A点沿中轴线射入,可知粒子受到的电场力向下,洛伦兹力向下,则粒子轨迹向下金属板偏转,故D正确。
故选D。
4. 安全气囊是汽车重要的被动安全装备,能够在车辆发生碰撞时迅速充气弹出,为车内乘客提供保护,如图甲所示,在某安全气囊的性能测试中,可视为质点的头锤从距气囊上表面高处由静止释放,与正下方的气囊发生碰撞,以头锤到气囊上表面为计时起点,气囊对头锤竖直方向作用力随时间的变化规律可近似用图乙所示的图像描述,已知头锤质量,重力加速度,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 头锤落到气囊上表面时的速度大小为4m/s
B. 碰撞过程中F的冲量大小为40N·s
C. 碰撞过程中系统损失的机械能为10J
D. 碰撞结束后头锤上升的最大高度为0.8m
【答案】D
【解析】
【详解】A.设头锤落到气囊上表面时的速度大小为v0,由自由落体运动公式得
解得,故A错误;
B.F-t图像与坐标轴围成的面积表示冲量,由图像可知碰撞过程中F的冲量大小为,故B错误;
D.以竖直向上为正方向,头锤与气囊作用过程,由动量定理得
设上升的最大高度为h,由动能定理得
解得,故D正确;
C.碰撞过程中系统损失的机械能为,故C错误。
故选D。
二、双项选择题(本大题有4小题,每小题6分,共24分。每小题有两个选项符合题意)
5. 如图所示,一个储油桶的底面直径与高相等。当桶内没有油时,从点A恰能看到桶底边缘的点B。当桶内装满油时,仍沿AB方向看去,恰能看到桶底上的中点C。由此可知油的折射率及光在油中的传播速度为( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【解析】
【详解】当桶内装满油时,画出光路图
从C点发出的光,经油面折射后,射向A点,因为底面直径与桶高相等,所以
由于C为桶底的中点,由几何知识得
由折射定律得,解得
光在油中的传播速度为
故选AC。
6. 如图,一列简谐横波沿水平方向传播,图中的实线和虚线分别为和时的波形图,已知该简谐波的周期大于0.3s。关于该简谐波,下列说法正确的是( )
A. 若波向左传播,周期为1.2s
B. 若波向左传播,处的质点在时,振动方向沿轴负方向
C. 若波向右传播,波速为10m/s
D. 若波向右传播,处的质点在时位于波谷
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.若波向左传播,由题意知该简谐波的周期大于0.3s,则有
可得周期为
由于
由波形图可知,处的质点在时,质点处于由波谷向平衡位置振动的过程,振动方向沿y轴正方向,故A正确,B错误;
CD.若波向右传播,由题意知该简谐波的周期大于0.3s,则有
可得周期为
由题图可知波长为,则波速为
由于
由波形图可知,处的质点在时位于波峰,故C正确,D错误。
故选AC。
7. 关于光的现象,下列说法中正确的是( )
A. 频率相同的两列光一定能发生干涉
B. 在双缝干涉现象中,入射光波长变长,相邻两个亮条纹间距将变大
C. 如图甲所示,利用光的干涉检查平整度,用单色光从上面照射,空气膜的上下两个表面反射的两列光波发生干涉,图中条纹弯曲说明此处是凹陷的
D. 让单色光分别通过宽度不同的单缝a、b后,得到图乙所示的衍射图样,单缝a的宽度较大
【答案】BC
【解析】
【详解】A.两列光发生稳定的干涉现象的条件是两列光的频率相同且相位差恒定,故频率相同的两列光相遇时不一定能发生干涉现象,故A错误;
B.在双缝干涉现象中,根据
可知入射光波长变长,相邻两个亮条纹间距将变大,故B正确;
C.空气薄层干涉是等厚干涉,即明条纹处空气的厚度相同,条纹向左弯曲,表明条纹弯曲处左侧空气膜的厚度与直条纹处空气膜的厚度相同,弯曲处是凹下的,故C正确;
D.单缝宽度增大,衍射条纹宽度将变小,由题图乙知该单色光通过单缝b后的衍射条纹较窄,所以单缝b的宽度较大,故D错误。
故选BC。
8. 甲、乙、丙、丁四幅图分别是回旋加速器、磁流体发电机、速度选择器、质谱仪的结构示意图,下列说法中正确的是( )
A. 图甲中增大两盒间电势差可增大出射粒子的最大动能
B. 图乙中可以判断出通过R的电流方向为从b到a
C. 图丙中粒子沿直线PQ运动的条件是v=
D. 图丁中在分析同位素时,轨迹半径最小的粒子对应质量最小
【答案】BD
【解析】
【详解】A.图甲中当粒子有最大动能时
最大动能
可知增大两盒间电势差出射粒子的最大动能不变,选项A错误;
B.图乙中由左手定则可知,正离子偏向B极板,可知B极板电势高,则通过R的电流方向为从b到a,选项B正确;
C.图丙中粒子沿直线PQ运动的条件是
即
选项C错误;
D.图丁中粒子在电场中加速
进入磁场时根据
可得
则在分析同位素时,因电荷量相等,则轨迹半径最小的粒子对应质量最小,选项D正确。
故选BD。
三、填空题(本大题共3小题,每题4分,共12分)
9. 医生利用彩超测病人血管内的血流速度是利用了超声波的___________;“未见其人,先闻其声”是声波的__________现象;在生活中,当我们观看3D电影时,所佩戴的眼镜利用了光的__________;光导纤维丝内芯材料的折射率比外套材料的折射率__________(选填“小”或“大”);。
【答案】 ①. 多普勒效应 ②. 衍射 ③. 偏振 ④. 大
【解析】
【详解】[1][2]医院用的医生利用彩超测病人血管内的血流速度是利用了超声波的多普勒效应;“未见其人,先闻其声”是声波的衍射现象;
[3]3D电影放映时,两台放映机发出的光是相互垂直的偏振光,在观看电影时观众必须带上特殊的眼镜才能获得最佳观赏效果,这种眼镜利用了光的偏振原理;
[4]发生全反射的条件是:光从光密介质到光疏介质且入射角大于或等于临界角,故光导纤维丝内芯材料的折射率比外套材料的折射率大。
10. 点光源S发出的一组束白光以入射到三棱镜的表面,经过三棱镜的折射后发生色散现象,在光屏的ab间形成一条彩色光带。则a侧是_____光,三棱镜对b光的折射率_____(选填“大于”、“小于”或“等于”)对a光的折射率。
【答案】 ①. 紫 ②. 小于
【解析】
【详解】[1]白光通过三棱镜发生色散,紫光的频率高,折射率大,偏折程度大;红光的频率低,折射率小,偏折程度小。所以侧是紫光。
[2]从光路图中可以直接得出三棱镜对光偏折程度小,因此三棱镜对光的折射率小于对光的折射率。
11. 如图所示,两条间距为L的平行金属导轨放在水平面上,一质量为m、电流为I的导体棒ab垂直导轨放置并静止在导轨上,导轨区域内存在着方向与水平面成θ角斜向上且垂直ab的匀强磁场,磁感强度大小为B。则ab所受的安培力大小为_______;ab所受的支持力大小为_______。
【答案】 ①. BIL ②.
【解析】
【详解】[1]依题意,匀强磁场的磁感应强度方向与导体棒ab是垂直的,ab所受的安培力大小
[2]导体棒ab的受力示意图如图所示
对ab,由平衡条件,可知ab所受的支持力大小
四、实验题(本大题共2小题,第12题5分,第13题7分,共12分)
12. 在“用单摆测当地重力加速度”实验中,甲、乙两同学为一小组。
(1)两同学利用“手机物理工坊”app中的“磁力计”来测单摆的周期。如图甲,先将小球磁化,小球上下分别为S、N极,将手机放在小球静止位置的下方,并让小球做简谐振动,手机测出其所在空间中磁感强度大小随时间变化,其中z轴磁力计显示如图乙。该单摆的振动周期T为O点与______(选填“A”、“B”、“C”、“D”)点之间的时间差。
(2)两同学在测单摆的摆长时,将绳长加小球直径作为摆长L,测量了多组T、L数据,并分别处理数据。
①甲同学利用计算法进行处理,其计算的表达式为______(用T、L表示);
②乙同学利用图像法进行处理,画“”图像,其图像应该是图丙的______(选填“a”、“b”、“c”);
③甲的测量值将______(选填“大于”、“等于”、“小于”)真实值,乙同学的测量值将______(选填“大于”、“等于”、“小于”)真实值;
【答案】(1)D (2) ①. ②. c ③. 大于 ④. 等于
【解析】
【小问1详解】
由图乙可知,从,磁感应强度由小到大,说明A点在最低点,从,磁感应强度由大到小,说明B点在最高点,从,磁感应强度由小到大,说明C点在最低点, 从,磁感应强度由大到小,说明D点在最高点,恰好完成一个完整的周期运动,因此该单摆的振动周期T为O点与D点之间的时间差。
【小问2详解】
①[1]由单摆的周期公式可得,重力加速度表达式
②[2]由题意可知,单摆的摆长应是绳长加摆球的半径,即
由单摆的周期公式可得
可知图像应该是图丙的。
③[1]甲同学利用计算法进行处理,其计算的表达式为
可知由于单摆的摆长L偏大,则有重力加速度g,甲的测量值将大于真实值。
[2]乙同学利用图像法进行处理,由图像的函数表达式
可知图像的斜率不变,因此重力加速度g,乙同学的测量值将等于真实值。
13. 物理兴趣小组利用“插针法”测量玻璃的折射率,设计了甲、乙两种方案。
(1)下列说法正确的是________(填正确答案标号)。
A. 在甲、乙方案中,可以将玻璃砖界面当尺子画界线;
B. 在乙方案中,插上大头针,使挡住和,的像;
C. 在甲方案中,光线的入射角要尽可能大。
(2)在图甲方案中,为避免笔尖触划玻璃砖的界面,画出的比实际向外侧平移了一些,如图丙所示,其他操作均正确无误,并仍以和为折射面画出了光路图,这样测出的折射率将________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(3)在物理兴趣小组正确完成乙方案的上述操作后,在纸上标出大头针、的位置(图中已标出)。为测量该种玻璃的折射率,两位同学分别用圆规及刻度尺作出了完整光路和若干条辅助线,如图丁、丁所示。能够仅通过测量、的长度便可正确计算出折射率的是图________(填“丁”或“丁”),所测玻璃折射率的表达式________(用代表线段长度的字母、表示)。
【答案】(1)B (2)偏小
(3) ①. 丁b ②.
【解析】
【小问1详解】
A.在甲、乙方案中,都不可以将玻璃砖界面当尺子画界线,以防止损坏光学面,A错误;
B.在乙方案中,插上大头针,使挡住和,的像,B正确;
C.在甲方案中,光线的入射角要大小适当,C错误。
故选B。
【小问2详解】
如图所示
作图得到的光路图和实际光路图相比,入射角没有变化,折射角的测量值偏大,由折射定律可知折射率偏小。
【小问3详解】
[1][2]根据题意,过P3、P4作一条直线与AC边相交于H,并以入射点O为圆心作一个圆,与入射光线相交于D,与OH连线的延长线相交于G,过O点作法线,过D点作法线的垂线交于E,过G点做法线的垂线交于F,由图可知,,DO=OG
则折射率
可得仅通过测量ED、FG的长度便可正确计算出折射率,题图丁b所示正确。
五、计算题(本大题共3小题,第14题8分,第15题14分,第16题14分,共36分)
14. 某三棱镜的横截面为等腰三角形,,边长为,一细激光束沿平行于方向射向边的中点,折射光线刚好经过底边的中点点并发生全反射。已知激光束在真空中的传播速度为,求:
(1)三棱镜的折射率;
(2)求激光从点入射到首次从边射出传播时间。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
由几何知识可得入射角为
折射角为
由折射定律可得三棱镜的折射率为
【小问2详解】
激光束首次从BC边射出时,入射角等于在O点的折射角,根据折射定律可知折射角等于在O点的入射角,光路图
激光束在D点发生全反射,由几何知识得在三棱镜中传播路程为
由可得传播速度为
故传播时间为
15. 如图所示,半径为的四分之一光滑圆弧体A固定在光滑水平面上。质量为的平板车静止在光滑水平面上,左端与A接触,平板车的上表面与A圆弧面的最低点相切。质量为的物块B在A的圆弧面最上端的正上方高为处由静止释放,物块B经过A滑上平板车,当物块B与平板车共速时恰好不从平板车上落下,物块B与平板车上表面的动摩擦因数为0.5,重力加速度为,不计物块B的大小,求:
(1)物块B的最大速度的大小;
(2)物块B滑到A的最低点时对圆弧面的压力大小;
(3)平板车的长度。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
物块B滑到圆弧体A的圆弧面最低点时速度最大,设最大速度的大小为根据机械能守恒定律,有
解得
【小问2详解】
在圆弧面最低点,根据牛顿第二定律,有
解得
根据牛顿第三定律,物块B此时对圆弧面的压力大小
【小问3详解】
设物块滑上平板车后,物块与平板车共速时的共同速度为,平板车的长度为,根据动量守恒有
解得
由能量守恒定律,有
解得
16. 如图所示,在xOy平面直角坐标系内,轴上方有沿轴正方向的匀强电场,轴下方有垂直坐标系平面向外的匀强磁场。一质量为、电荷量大小为的带负电粒子(不计粒子的重力),从图中坐标原点处以与轴负方向成角的速度沿坐标平面射入匀强磁场中,经磁场到达A点(,0),再经轴上方的匀强电场恰好从点回到磁场。求:
(1)磁感应强度大小;
(2)电场强度大小;
(3)带电粒子从点出发到下一次回到点所用时间。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
带负电粒子的轨迹如图所示
根据几何关系可知,带电粒子在磁场中做圆周运动的半径
根据
解得
【小问2详解】
带电粒子刚要进入电场时,速度与水平方向的夹角为30°,其沿x轴方向的速度
沿y轴方向的速度
粒子沿x轴负方向做匀速直线运动
粒子在电场中的运动时间
沿y轴方向上先做匀减速直线运动后做匀加速直线运动
解得
【小问3详解】
由几何关系可知带电粒子在磁场中运动的圆心角
带电粒子在磁场中运动的周期
时间
从O点出发到下一次回到O点的时间
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