精品解析：辽宁省抚顺德才高级中学2024-2025学年高二上学期12月月考物理试卷

抚顺德才高级中学2024-2025学年高二上学期12月月考物理试卷 一、单选题 1. 下列四幅图是光学中的常见现象，说法正确的是（　　） A. 图甲是白光通过狭小的双缝发生的干涉现象 B. 图乙是激光射向不透明圆盘产生的衍射图样 C. 图丙是红光通过单缝发生的衍射现象 D. 图丁是通过3D眼镜看电脑显示器的照片，是由于两侧镜片为透振方向不同的偏振片造成的 2. 哈尔滨冰雪节被誉为世界四大冰雪节之一，哈尔滨的冰灯更是在国际上享有极高的声誉和地位如图（1），图（2）为一块棱长为的立方体冰砖，它是由纳米级二氧化钛颗粒均匀添加在水中冰冻而成，该冰砖对红光折射率，冰砖中心有一个红光的发光点，不考虑光的二次和多次反射，真空中光速为，下列说法正确的是（　　） A. 光在冰块中的传播速度大于在真空中的传播速度 B. 光从冰砖射出的最长时间为 C. 从外面看玻璃砖六个面被照亮的总面积为 D. 点光源从红光变成紫光表面有光射出的面积会增大 3. 下列有关单摆的说法正确的是（　　） A. 在做单摆实验时，要尽可能选择质量小、体积大的球 B. 同一个单摆在赤道和两极的周期相同 C. 单摆的周期与摆球质量和振幅无关 D. 摆角很大时，单摆也可以看成做简谐运动 4. 一列简谐横波，在时刻的图像如图甲所示，此时，、两质点的位移均为，波上质点的振动图像如图乙所示，则以下说法正确的是（ ） A. 这列波沿轴负方向传播 B. 这列波的波速是 C. 从开始，质点比质点早回到平衡位置 D. 若该波在传播过程中遇到一个尺寸为的障碍物不能发生明显衍射现象 5. 在磁感应强度为、方向水平向左的匀强磁场中，垂直匀强磁场水平放置一根长直通电直导线，电流的方向垂直于纸面向里。在以直导线为圆心的同一圆周上，为平行匀强磁场的直径，为垂直匀强磁场的直径，四点中，磁感应强度最小的点是（　　） A. A点 B. B点 C. C点 D. D点 6. 我国第一台回旋加速器是1958年在中国原子能科学研究院建成的。如图所示，两个处于同一匀强磁场中的相同的回旋加速器，分别接在加速电压和的高频电源上，且，两个相同的带电粒子分别从这两个加速器的中心由静止开始运动，设两个粒子在加速器中运动的时间分别为和（在盒缝间的加速时间忽略不计），获得的最大动能分别为和，则（ ） A. B. C. D. 7. 如图所示，有两根长为、质量为的细导体棒、，被水平放置在倾角为的光滑斜面上，被水平固定在与在同一水平面的另一位置，且、平行。当两导体棒中均通有电流为的同向电流时，恰能在斜面上保持静止，重力加速度大小为，则下列说法正确的是（ ） A. 两导体棒相互排斥 B. 的电流在处产生的磁场的磁感应强度大小为 C. 若使下移，则可能保持静止 D. 若使上移，则可能保持静止 二、多选题 8. 热膨胀材料在生产生活中有着广泛的应用．某同学用平行板电容器设计制作了单电容热膨胀检测仪，原理如图所示．电容器上极板固定，下极板可随材料竖直方向的尺度变化而上下移动，平行板电容器的电容，S是电容器极板的正对面积，是极板间的距离，其余均为常量。闭合开关，若材料热胀冷缩，下列说法中正确的是（ ） A. 材料温度升高，极板所带电荷量增大 B. 滑动变阻器滑片向下滑动少许可以降低电容器的工作电压 C. 检测到灵敏电流计的电流方向为从a到b，说明材料温度降低 D. 检测结束，断开开关，灵敏电流计上有从a到b的短暂电流 9. 如图所示，一半径为R的圆内有垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度为B，CD是该圆一直径，一质量为m、电荷量为q（）的带电粒子（不计重力），自A点沿AO方向垂直射入磁场中，恰好从D点飞出磁场，离开磁场时速度方向偏离入射方向30°，则（　　） A. 可判别圆内的匀强磁场的方向垂直纸面向里 B. 可求得粒子在磁场中的运动时间 C. 不可求出粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径 D. 不可求得粒子进入磁场时的速度 10. 如图所示，场强为E的匀强电场方向竖直向下，磁感应强度为B的匀强磁场垂直电场向外，带电量为q的小球（视为质点）获得某一垂直磁场水平向右的初速度，正好做匀速圆周运动，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 小球必须带正电 B. 小球做匀速圆周运动的周期为 C. 小球的质量为 D. 若仅把电场的方向改成竖直向上，小球正好做匀速直线运动，则其速度为 三、实验题 11. 某同学用激光笔和透明长方体玻璃砖测量玻璃的折射率，实验过程如下： （1）将玻璃砖平放在水平桌面上的白纸上，用大头针在白纸上标记玻璃砖的边界 （2）①激光笔发出的激光从玻璃砖上的点水平入射，到达面上的点后反射到点射出．用大头针在白纸上标记点、点和激光笔出光孔的位置 ②移走玻璃砖，在白纸上描绘玻璃砖的边界和激光的光路，作连线的延长线与面的边界交于点，如图（a）所示 ③用刻度尺测量和的长度和．的示数如图（b）所示，为________。测得为 （3）利用所测量的物理量，写出玻璃砖折射率的表达式________ ；由测得的数据可得折射率为________（结果保留3位有效数字） （4）相对误差的计算式为。为了减小测量的相对误差，实验中激光在点入射时应尽量使入射角________。 12. 某实验小组做“测量一均匀新材料制成的金属丝的电阻率”实验。 （1）先用螺旋测微器测量电阻丝的直径d，示数如图甲所示，其直径__________mm，再用刻度尺测出电阻丝的长度为 （2）首先用多用电表粗测的电阻，当用“”挡时发现指针偏转角度过大，应该换用__________（填“”或“”）挡，进行一系列正确操作后，指针静止时位置如图乙所示，其读数为__________ （3）为了能比较精确地测量的阻值，实验室提供了如下的实验器材，电流表应选用__________，定值电阻应选用__________；为了滑动变阻器调节方便，并让电压变化范围尽量大一些，滑动变阻器应选用__________（均填仪器前的字母代号） A.电源（电动势，内阻不计） B.电流表（量程为30mA，内阻） C.电流表（量程为3A，内阻） D.电压表（量程为6V，内阻可看成无穷大） E.定值电阻 F.定值电阻 G.滑动变阻器（最大阻值为，允许通过的最大电流为） H.滑动变阻器（最大阻值为，允许通过的最大电流为） I.开关S，导线若干 （4）根据所选用的实验器材，设计测量电阻的电路图如图丙所示，若电压表的示数为U，电流表的示数为I，则待测电阻的计算式为__________（用题中相关物理量的符号表示）则该合金丝的电阻率__________（用、L、d表示） 四、计算题 13. 如图所示，自左向右依次固定放置半径为的半圆形玻璃砖、平面镜和长方形玻璃砖，两玻璃砖材料相同。为半圆形玻璃砖的圆心，，。一束光从A点射入，光束与夹角为45°，光线经折射后从上点射出，，然后再经过平面镜反射进入长方形玻璃砖并从长方形玻璃砖右侧射出。不考虑光在玻璃砖界面的反射，真空中光速为。求： （1）半圆形玻璃砖的折射率； （2）光从长方形玻璃砖右侧表面射出的位置； （3）光从A点进入半圆形玻璃砖到从长方形玻璃砖右侧射出需要的时间。 14. 如图所示，在三维坐标系中长方体的每一条边均与某坐标轴平行，且其所在区域内存在匀强磁场，Oyz平面上正方形mnij左侧磁场方向垂直于平面adjm向内，右侧磁场平行于由m指向i的方向向下，其中大小均未知。现有电荷量为、质量为m的带电粒子以初速度v从a点沿平面adjm进入左侧磁场，经j点垂直平面mnij可进入右侧磁场，最后离开长方体区域。已知长方体侧面abcd为边长L的正方形，其余边长如图中所示，，，不计粒子重力。 （1）求磁感应强度的大小及粒子从a点运动到j点的时间t； （2）若粒子从边（包含端点）离开磁场，求的大小范围； （3）若平面mnij右侧空间磁场可换成由j指向n方向且电场强度E大小可变的匀强电场（图中未画出），其余条件不变，求粒子离开长方体区域时动能与电场强度E大小的关系式。 15. 如图甲所示，太空舱中弹簧振子沿轴线自由振动，一垂直于的弹性长绳与振子相连，沿绳方向为轴，沿弹簧轴线方向为轴，弹簧振子振动后，某时刻记为时刻，振子的位移随时间变化的关系式为，绳上产生一列沿轴传播的简谐横波，如图乙所示，实线为时刻绳子的波形，虚线为时刻绳子的波形，为绳上处的质点。求： （1）绳波的传播速度大小； （2）在时刻，质点所处位置的坐标。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 抚顺德才高级中学2024-2025学年高二上学期12月月考物理试卷 一、单选题 1. 下列四幅图是光学中的常见现象，说法正确的是（　　） A. 图甲是白光通过狭小的双缝发生的干涉现象 B. 图乙是激光射向不透明圆盘产生的衍射图样 C. 图丙是红光通过单缝发生的衍射现象 D. 图丁是通过3D眼镜看电脑显示器的照片，是由于两侧镜片为透振方向不同的偏振片造成的 【答案】D 【解析】 【详解】A．图甲是中间宽两边对称变窄的单缝衍射图样，故A错误； B．根据衍射条纹的特点可知，图乙属于圆孔衍射，故B错误； C．图丙是等间距的明暗相间的条纹，这是双缝干涉形成的，故C错误； D．3D眼镜的两个镜片是两个透振方向互相垂直的偏振片，图中电脑显示屏发出的偏振光的透振方向与左侧镜片垂直，没有光穿过左侧镜片，通过左侧镜片看不见电脑显示屏，电脑显示屏发出的偏振光的透振方向与右侧镜片平行，有光穿过右侧镜片，通过右侧镜片能看见电脑显示屏，故D正确。 故选D。 2. 哈尔滨冰雪节被誉为世界四大冰雪节之一，哈尔滨的冰灯更是在国际上享有极高的声誉和地位如图（1），图（2）为一块棱长为的立方体冰砖，它是由纳米级二氧化钛颗粒均匀添加在水中冰冻而成，该冰砖对红光折射率，冰砖中心有一个红光的发光点，不考虑光的二次和多次反射，真空中光速为，下列说法正确的是（　　） A. 光在冰块中的传播速度大于在真空中的传播速度 B. 光从冰砖射出的最长时间为 C. 从外面看玻璃砖六个面被照亮的总面积为 D. 点光源从红光变成紫光表面有光射出的面积会增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．光在冰块中的传播速度 光在冰块中的传播速度小于在真空中的传播速度，故A错误； B．根据题意可知，临界角 光线从顶点射出时，路程最大，由几何关系可得，此时光线的入射角 即光线不能从顶点射出，则路程最大时恰好发生全反射，设光从冰砖射出的最长时间时路程为x，由几何关系可知 则最长时间 联立以上解得 故B错误； C．几何关系可知每一侧面被照亮的半径 则从外面看玻璃砖被照亮的总面积为 联立解得 故C正确； D．紫光折射率比红光大，故紫光临界角小，结合以上分析可知，表面有光射出的区域半径减小，即面积将减小，故D错误。 故选C。 3. 下列有关单摆的说法正确的是（　　） A. 在做单摆实验时，要尽可能选择质量小、体积大的球 B. 同一个单摆在赤道和两极的周期相同 C. 单摆的周期与摆球质量和振幅无关 D. 摆角很大时，单摆也可以看成做简谐运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．在做单摆实验时，为了减小空气阻力的影响，要尽可能选择质量大、体积小的球，故A错误； B．根据单摆周期公式，由于赤道和两极的重力加速度不同，则同一个单摆在赤道和两极的周期不同，故B错误； C．单摆的周期与摆球质量和振幅无关，故C正确； D．摆角很大时，就不满足简谐运动规律，单摆不可以看成做简谐运动，故D错误。 故选C。 4. 一列简谐横波，在时刻的图像如图甲所示，此时，、两质点的位移均为，波上质点的振动图像如图乙所示，则以下说法正确的是（ ） A. 这列波沿轴负方向传播 B. 这列波的波速是 C. 从开始，质点比质点早回到平衡位置 D. 若该波在传播过程中遇到一个尺寸为的障碍物不能发生明显衍射现象 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图乙可知，时，质点在平衡位置且向下振动。 结合甲图波形，根据用微平移法可得波沿轴正方向传播，故A错误； B．由图甲、乙分别可知，周期，，波的传播速度满足 解得，故B错误； C．由于波沿轴正方向传播，可知时，质点、均处于处，且速度方向分别为向上和向下，结合振幅，可知质点、所处相位为、；质点振动的角频率满足 故从开始，质点回到平衡位置所需的时间为 质点回到平衡位置所需的时间为 故 即质点比质点早回到平衡位置，故C正确； D．发生明显衍射的条件是：障碍物尺寸和波长相近或比波长更小。，因此能发生明显衍射，故D错误。 故选C。 5. 在磁感应强度为、方向水平向左的匀强磁场中，垂直匀强磁场水平放置一根长直通电直导线，电流的方向垂直于纸面向里。在以直导线为圆心的同一圆周上，为平行匀强磁场的直径，为垂直匀强磁场的直径，四点中，磁感应强度最小的点是（　　） A. A点 B. B点 C. C点 D. D点 【答案】C 【解析】 【详解】根据安培定则，直线电流的磁感应强度如图 根据磁感应强度叠加原理，可知四点中，磁感应强度最小的点是C点。 故选C。 6. 我国第一台回旋加速器是1958年在中国原子能科学研究院建成的。如图所示，两个处于同一匀强磁场中的相同的回旋加速器，分别接在加速电压和的高频电源上，且，两个相同的带电粒子分别从这两个加速器的中心由静止开始运动，设两个粒子在加速器中运动的时间分别为和（在盒缝间的加速时间忽略不计），获得的最大动能分别为和，则（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】AB．粒子在磁场中做匀速圆周运动，由 可知 粒子获得的最大动能只与磁感应强度和形盒的半径有关，所以 故B正确、A错误； CD．设粒子在加速器中加速的次数，则 由以上关系可知与加速电压成反比，由于，因此 而，T不变，所以 故CD错误。 故选B。 7. 如图所示，有两根长为、质量为的细导体棒、，被水平放置在倾角为的光滑斜面上，被水平固定在与在同一水平面的另一位置，且、平行。当两导体棒中均通有电流为的同向电流时，恰能在斜面上保持静止，重力加速度大小为，则下列说法正确的是（ ） A. 两导体棒相互排斥 B. 的电流在处产生的磁场的磁感应强度大小为 C. 若使下移，则可能保持静止 D. 若使上移，则可能保持静止 【答案】D 【解析】 【详解】A．两导体棒中通有同向电流，相互吸引，选项A错误； B．导体棒受支持力、重力和水平向右的安培力（同向电流相互吸引），处于平衡状态，根据平衡条件可得 解得磁感应强度 选项B错误； CD．导体棒受重力、支持力和安培力，根据平衡条件可知，三个力可以构成首尾相连的矢量三角形，如图所示，假设下移后保持静止，根据平衡条件可知，安培力需要增大，而两导体棒间距增大会导致安培力减小，假设不成立，故下移后导体棒一定不能平衡；同理可得若使上移，有可能依然保持静止，选项C错误，D正确。 故选D。 二、多选题 8. 热膨胀材料在生产生活中有着广泛的应用．某同学用平行板电容器设计制作了单电容热膨胀检测仪，原理如图所示．电容器上极板固定，下极板可随材料竖直方向的尺度变化而上下移动，平行板电容器的电容，S是电容器极板的正对面积，是极板间的距离，其余均为常量。闭合开关，若材料热胀冷缩，下列说法中正确的是（ ） A. 材料温度升高，极板所带电荷量增大 B. 滑动变阻器滑片向下滑动少许可以降低电容器的工作电压 C. 检测到灵敏电流计的电流方向为从a到b，说明材料温度降低 D. 检测结束，断开开关，灵敏电流计上有从a到b的短暂电流 【答案】AB 【解析】 【详解】A．材料温度升高，材料膨胀，电容器两板间距减小，根据 可知电容增大。由于电容器两板电势差不变，根据 可知极板所带电荷量增大，A正确； B．滑动变阻器滑片向下滑动，阻值减小，根据 可知检测仪的工作电压降低，B正确； C．材料温度降低，同理A选项，极板所带电荷量减小，则灵敏电流计的电流方向为从b到a，C错误； D．断开开关，电容器放电，则灵敏电流计上有从b到a的短暂电流，D错误。 故选AB。 9. 如图所示，一半径为R的圆内有垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度为B，CD是该圆一直径，一质量为m、电荷量为q（）的带电粒子（不计重力），自A点沿AO方向垂直射入磁场中，恰好从D点飞出磁场，离开磁场时速度方向偏离入射方向30°，则（　　） A. 可判别圆内的匀强磁场的方向垂直纸面向里 B. 可求得粒子在磁场中的运动时间 C. 不可求出粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径 D. 不可求得粒子进入磁场时的速度 【答案】AB 【解析】 【详解】如图所示 A．粒子带正电，由A运动到D，根据左手定则可得磁场方向垂直纸面向里，A正确； BCD．粒子的速度偏转角为30°，即 根据几何知识可得 粒子的轨道半径 可以求出粒子轨道半径，粒子速度为 粒子在磁场中的运动时间 故B正确，CD错误。 故选AB。 10. 如图所示，场强为E的匀强电场方向竖直向下，磁感应强度为B的匀强磁场垂直电场向外，带电量为q的小球（视为质点）获得某一垂直磁场水平向右的初速度，正好做匀速圆周运动，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 小球必须带正电 B. 小球做匀速圆周运动的周期为 C. 小球的质量为 D. 若仅把电场的方向改成竖直向上，小球正好做匀速直线运动，则其速度为 【答案】BCD 【解析】 【详解】AC．由于小球恰能做匀速圆周运动，则 即电场力方向竖直向上，小球应带负电，小球的质量为 故A错误，C正确； B．小球做匀速圆周运动的周期为 故B正确； D．若仅把电场的方向改成竖直向上，小球正好做匀速直线运动，则 解得 故D正确。 故选BCD。 三、实验题 11. 某同学用激光笔和透明长方体玻璃砖测量玻璃的折射率，实验过程如下： （1）将玻璃砖平放在水平桌面上的白纸上，用大头针在白纸上标记玻璃砖的边界 （2）①激光笔发出的激光从玻璃砖上的点水平入射，到达面上的点后反射到点射出．用大头针在白纸上标记点、点和激光笔出光孔的位置 ②移走玻璃砖，在白纸上描绘玻璃砖的边界和激光的光路，作连线的延长线与面的边界交于点，如图（a）所示 ③用刻度尺测量和的长度和．的示数如图（b）所示，为________。测得为 （3）利用所测量的物理量，写出玻璃砖折射率的表达式________ ；由测得的数据可得折射率为________（结果保留3位有效数字） （4）相对误差的计算式为。为了减小测量的相对误差，实验中激光在点入射时应尽量使入射角________。 【答案】 ①. 2.25 ②. ③. 1.51 ④. 稍小一些 【解析】 【详解】（2）③[1]刻度尺的最小分度为0.1cm，由图可知，为2.25cm； （3）[2][3]玻璃砖折射率的表达式 带入数据可知 （4）[4]相对误差的计算式为，为了减小测量的相对误差，实验中要尽量稍大一些，即激光在点入射时应尽量使入射角稍小一些。 12. 某实验小组做“测量一均匀新材料制成的金属丝的电阻率”实验。 （1）先用螺旋测微器测量电阻丝的直径d，示数如图甲所示，其直径__________mm，再用刻度尺测出电阻丝的长度为 （2）首先用多用电表粗测的电阻，当用“”挡时发现指针偏转角度过大，应该换用__________（填“”或“”）挡，进行一系列正确操作后，指针静止时位置如图乙所示，其读数为__________ （3）为了能比较精确地测量的阻值，实验室提供了如下的实验器材，电流表应选用__________，定值电阻应选用__________；为了滑动变阻器调节方便，并让电压变化范围尽量大一些，滑动变阻器应选用__________（均填仪器前的字母代号） A.电源（电动势，内阻不计） B.电流表（量程为30mA，内阻） C.电流表（量程为3A，内阻） D.电压表（量程为6V，内阻可看成无穷大） E.定值电阻 F.定值电阻 G.滑动变阻器（最大阻值为，允许通过的最大电流为） H.滑动变阻器（最大阻值为，允许通过的最大电流为） I.开关S，导线若干 （4）根据所选用的实验器材，设计测量电阻的电路图如图丙所示，若电压表的示数为U，电流表的示数为I，则待测电阻的计算式为__________（用题中相关物理量的符号表示）则该合金丝的电阻率__________（用、L、d表示） 【答案】（1）1.126##1.127##1.128##1.129 （2） ①. ×1 ②. 11.0 （3） ①. B ②. E ③. G （4） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 根据螺旋测微器读数规则，金属丝直径为 【小问2详解】 [1]用多用电表测电阻丝的阻值，当用“”挡时发现指针偏转角度过大，说明被测电阻很小，应该换用小量程电阻挡，用“”挡； [2]指针静止时指在如图乙所示刻度，读数为，乘挡位“”，所以是； 【小问3详解】 [1][2]由电压表的量程值与待测电阻的比值可知，电流的最大值约为，因此两个电流表均不能直接选用，可将量程为30mA的电流表与定值电阻并联，改装成量程为的电流表，此时接入定值电阻的阻值为 故电流表选B，定值电阻选E； [3]待测电阻阻值较小，为了滑动变阻器调节方便，并让电压变化范围尽量大一些，滑动变阻器应选用最大阻值较小的G； 【小问4详解】 [1] [2]由欧姆定律可知 则该合金丝的电阻率 四、计算题 13. 如图所示，自左向右依次固定放置半径为的半圆形玻璃砖、平面镜和长方形玻璃砖，两玻璃砖材料相同。为半圆形玻璃砖的圆心，，。一束光从A点射入，光束与夹角为45°，光线经折射后从上点射出，，然后再经过平面镜反射进入长方形玻璃砖并从长方形玻璃砖右侧射出。不考虑光在玻璃砖界面的反射，真空中光速为。求： （1）半圆形玻璃砖的折射率； （2）光从长方形玻璃砖右侧表面射出的位置； （3）光从A点进入半圆形玻璃砖到从长方形玻璃砖右侧射出需要的时间。 【答案】（1）；（2）距E点；（3） 【解析】 【详解】（1）作出光路如图 由几何关系有 由折射定律有 （2）由几何关系可知 则 所以 又 解得 所以 则 所以光从长方形玻璃砖右侧表面射出的位置 即光从长方形玻璃砖右侧表面射出的位置距E点。 （3）光线在圆形玻璃砖中传播时有 其中 在圆形玻璃砖与长方形玻璃砖之间传播时有 在长方形玻璃砖中传播时，有 光从A点进入半圆形玻璃砖到从长方形玻璃砖右侧射出需要的时间为 联立解得 14. 如图所示，在三维坐标系中长方体的每一条边均与某坐标轴平行，且其所在区域内存在匀强磁场，Oyz平面上正方形mnij左侧磁场方向垂直于平面adjm向内，右侧磁场平行于由m指向i的方向向下，其中大小均未知。现有电荷量为、质量为m的带电粒子以初速度v从a点沿平面adjm进入左侧磁场，经j点垂直平面mnij可进入右侧磁场，最后离开长方体区域。已知长方体侧面abcd为边长L的正方形，其余边长如图中所示，，，不计粒子重力。 （1）求磁感应强度的大小及粒子从a点运动到j点的时间t； （2）若粒子从边（包含端点）离开磁场，求的大小范围； （3）若平面mnij右侧空间磁场可换成由j指向n方向且电场强度E大小可变的匀强电场（图中未画出），其余条件不变，求粒子离开长方体区域时动能与电场强度E大小的关系式。 【答案】（1）， （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 粒子在面adjm内做匀速圆周运动，轨迹示意图如图 设其运动轨迹半径为，由几何关系得 根据洛伦兹力提供向心力有 解得 根据几何关系可知 时间为 【小问2详解】 若粒子从射出，根据几何关系有 若粒子从n射出，则有 根据洛伦兹力提供向心力 将半径代入解得磁感应强度大小的范围为 【小问3详解】 粒子恰好从射出时有， 且有 解得 根据动能定理有 当，解得 当，粒子从平面穿出，有 根据动能定理有 解得 15. 如图甲所示，太空舱中弹簧振子沿轴线自由振动，一垂直于的弹性长绳与振子相连，沿绳方向为轴，沿弹簧轴线方向为轴，弹簧振子振动后，某时刻记为时刻，振子的位移随时间变化的关系式为，绳上产生一列沿轴传播的简谐横波，如图乙所示，实线为时刻绳子的波形，虚线为时刻绳子的波形，为绳上处的质点。求： （1）绳波的传播速度大小； （2）在时刻，质点所处位置的坐标。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 振源在坐标原点，绳子上产生的波只能向右传播，由t0到t0＋0.2s波传播的距离 则波速 【小问2详解】 由题意得0.2s=nT＋T（） 则 已知振子的位移y随时间t变化的关系式为 所以在t0＋1.0s时刻，质点P位移 质点P所处位置的坐标为（4，-0.1）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $