精品解析：江苏南菁高级中学2025-2026学年第一学期高二期末考试物理试卷

2025—2026年第一学期高二期末考试物理试卷 本试卷分为第Ⅰ卷和第Ⅱ卷 满分100分 考试时间75分钟 一、选择题（每小题只有一个选项最符合题意，共10小题，每小题4分，共40分。） 1. 传统琵琶工坊中，工匠将轻薄竹片置于待校琴弦上，再拨动音高准确的标准琴弦。音高越匹配，竹片跳动越剧烈。此现象的物理本质是（　　） A. 共振现象 B. 干涉现象 C. 衍射现象 D. 多普勒效应 【答案】A 【解析】 【详解】调弦过程中音调准确的琴弦的振动导致另一根要调整的弦也发生受迫振动；音高越匹配，竹片跳动越剧烈，说明要调整的琴弦与音调准确的琴弦产生了共振，此时两琴弦的频率相同；此现象的物理本质是共振现象。 故选A。 2. “用双缝干涉测量光的波长”的实验装置如图所示，关于该实验下列说法中正确的是（　　） A. 减小滤光片到单缝的距离，光屏上的相邻亮条纹间距将变小 B. 实验中将4个条纹间距误数成5个，则波长测量值将偏大 C. 若通过目镜发现亮条纹与分划板竖线未对齐（如图甲），可旋转测量目镜（或分划板）进行调整 D. 若观察到的干涉图样倾斜（如图乙），原因可能是单缝和双缝不平行造成的 【答案】C 【解析】 【详解】A．光屏上相邻亮条纹的间距由公式决定，其中是双缝到屏的距离，是双缝间距，是入射光波长，减小滤光片到单缝的距离不会影响，因此条纹间距不会变小，故A错误； B．由公式可知，实验中将4个条纹间距误数成5个，变小，测得的波长值变小，故B错误； C．亮条纹与分划板竖线未对齐，应通过旋转测量目镜（或分划板）来调整，故C正确； D．干涉图样倾斜的原因是双缝与测量目镜的分划板不平行，而非单缝和双缝不平行。单缝和双缝不平行会导致条纹亮度不均匀，但不会倾斜，故D错误。 故选C。 3. 如图甲所示是演示简谐运动图像的装置，当沙漏摆动时，漏斗中的细沙均匀流出，同时匀速拉出沙漏正下方的木板，漏出的细沙在板上会形成一条曲线。图乙是同一个沙漏分别在两块木板上形成的曲线图中的虚线，已知P，Q分别是木板上的两点，忽略沙漏重心的变化，则（　　） A. 两次实验沙漏振动周期不同 B. 木板移动的速度v1与木板的速度v2之比为3∶2 C. 位置P处的沙层比Q处的沙层浅一些 D. 若要记录沙漏多次全振动的时间，则应该在P点开始计时 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据单摆周期公式可知，两次实验沙漏振动周期相同，故A错误； B．木板做匀速运动，设振动周期为T，则 解得，故B正确； C．沙漏摆动时在最大位移处速度为零，在平衡位置处速度最大，所以P处堆积的细沙比Q处多，故C错误； D．若要记录沙漏多次全振动的时间，则应该在单摆运动到最低点开始计时，即Q点开始计时，故D错误。 故选B。 4. 在自感课堂引入中，三位同学合作完成了一个惊奇小实验：他们手拉手与一节电动势为1.5V的干电池、若干导线、一个开关、一个小灯泡，一个有铁芯且匝数较多的线圈按图示方式连接（人体电阻远大于线圈的直流电阻），实验过程中人会有触电的感觉。下列说法正确的是（　　） A. 断开开关瞬间，线圈两端的电压突然增大 B. 断开开关瞬间，灯泡会闪一下再熄灭 C. 人有触电感觉时流过人体的电流大于流过线圈的电流 D. 断开开关瞬间，流过人的电流方向为P →Q 【答案】A 【解析】 【详解】A．断开开关瞬间，由于电流变化太快，导致线圈产生的感应电动势非常大，所以线圈两端电压会变大，故A正确； B．断开开关前，线圈与灯泡电流相等，则断开开关瞬间，灯泡不会闪一下再熄灭，故B错误； C．人有触电感觉时，开关断开，串联电路中电流处处相等，因此流过人体的电流等于流过线圈的电流，故C错误； D．断开开关瞬间，线圈产生的电动势要阻碍线圈原有电流变小，因此产生感应电流与原方向相同，自左向右，断开开关时线圈与人组成新的闭合回路，因此在人的那条线路上电流由Q→P，故D错误； 故选A。 5. 一不可伸长直导线垂直于匀强磁场B放置，通过电流2I时导线受到的安培力为F，将该导线做成半圆环，圆环平面仍垂直于匀强磁场放置，如图所示，并保持安培力不变，则圆环中电流大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】设原直导线总长度为，原电流为，原安培力为 导线弯成半圆环后，总长度不变等于半圆环的弧长。设半圆环半径为，则弧长满足  则 半圆环的有效长度为 设弯成半圆环后电流为，安培力保持不变，因此 联立解得 故选C。 6. 边长为的正方形线框在光滑水平面上以初速度进入有界磁场，匀强磁场的宽度，如图所示，则线框进入该磁场后的感应电流的图像不可能是选项中的（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】根据右手定则得到，线框进磁场和出磁场过程感应电流方向相反，设线框的加速度为a，线框中产生的感应电动势 感应电流 根据牛顿第二定律有 因为安培力总是阻碍线框切割磁感线，所以线框穿过磁场过程中，做加速度逐渐减小的减速运动，即I-t图像的斜率逐渐减小，线框可能穿进磁场时，速度减为零；也可能穿过磁场时速度为零；也可能穿过磁场时还有速度，所以感应电流随时间的变化不可能出现D选项情况。 故选D。 7. 如图所示，某学生练习用双手垫排球。某一次排球静止自由下落125cm，被重新垫起，离开手后竖直上升的最大高度仍为125cm。已知排球与手的作用时间为0.1s，排球的质量为0.5kg，重力加速度g取10m/s²，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 排球下落到与手刚接触时动量大小为6.25kg·m/s B. 排球与手作用过程中动量变化量大小为0 C. 排球从最高点下落至重新回到最高点的过程中重力的冲量大小为5N·s D. 手对排球的平均作用力为55N 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据自由落体运动公式 可得排球下落到手刚接触时的速度大小为 则排球下落到与手刚接触时动量大小为，故A错误； B．根据题意可知，排球离开手时的速度大小也为，方向竖直向上；则排球与手作用过程中动量变化量大小为，故B错误； C．排球在空中下落和上升时间均为 则排球从最高点下落至重新回到最高点的过程中重力的冲量大小为，故C错误； D．排球与手作用过程中，以竖直向上为正方向，根据动量定理可得 代入数据解得手对排球的平均作用力为，故D正确。 故选D。 8. 智能手机已经成为当代人们生活中最重要的一件科技产品。如图甲所示，当智能皮套的磁体靠近霍尔元件时，霍尔传感器会检测到磁场的变化，从而使屏幕自动进入休眠状态；当用户打开皮套时，屏幕则会自动点亮。图乙为一块长、宽、高分别为a、b、c的N型半导体（载流子为自由电子）霍尔元件，通以方向向右的电流，电子的定向移动速度为v。当合上皮套时，水平放置的元件处于竖直向下的匀强磁场中，元件前、后表面间产生电压，当电压达到某一临界值时，屏幕自动熄灭。下列说法正确的是（　　） A. 霍尔元件的后表面电势高 B. 若屏幕自动熄灭时临界电压为U，则此时的磁感应强度 C. 合屏过程中，元件前、后表面间的电压变小 D. 若磁场变强，可能出现闭合屏幕时无法自动熄屏 【答案】B 【解析】 【详解】A．N型半导体载流子为自由电子（带负电），结合图乙，由左手定则可知电子向后表面偏转，则前表面电势高，故A错误； B．若屏幕自动熄灭时临界电压为U，此时电子受到的洛伦兹力和电场力平衡，即 解得，故B正确； C．合屏过程中，磁场从无到有或磁场变强，根据，可知元件前、后表面间的电压变大，故C错误； D．若磁场变强，根据，可知电压会变大，更容易达到临界电压，会自动熄屏，故D错误； 故选B。 9. 甲、乙两列机械波在同种介质中相向而行，甲波振源位于O点，乙波振源位于x=7m处，在时刻所形成的波形与位置如图所示，已知，下列说法正确的是（　　） A. 甲、乙两列机械波相遇后不会形成稳定的干涉图样 B. 乙的波速为1.0m/s C. x=3.0m处是振动减弱点，振幅为2cm D. 甲的波谷经过6s与乙的波峰第一次相遇 【答案】D 【解析】 【详解】A．甲、乙两列机械波波长相同，波速相同，频率相同，相位差恒定，是相干波，相遇后可形成稳定的干涉图像，故A错误； B．两列机械波在同种介质中波速相同，即，故B错误； C．x=3.0m处是甲的波峰与乙的波峰第一次相遇的位置，波峰遇波峰的位置是振动的加强点，振动加强点的振幅为，故C错误； D．设甲的波谷与乙的波峰第一次相遇的时刻为t，根据图像的特征可知，故D正确； 故选D。 10. 如图所示，一质量 M=3kg 的滑块套在光滑的水平轨道上，一质量m=1kg的小球通过长L=1.2m的轻质细杆与滑块上的光滑轴O连接，小球和轻杆可在竖直平面内绕轴O自由转动。初始时，轻杆水平，现给小球一竖直向上的初速度 v0=6m/s，已知重力加速度g=10m/s2。下列说法正确的是（　　） A. 若滑块固定，小球到达最高点的速度大小为3m/s B. 若滑块不固定，小球到达最高点的速度大小为 1m/s C. 若滑块不固定，小球到达最高点时，滑块运动的位移大小为0.3m D. 若滑块不固定，小球到达轴 O右侧水平位置时的位移大小为0.6m 【答案】C 【解析】 【详解】A．若滑块固定，小球由初始位置到达最高点的过程，则有 代入数据得，故A错误； B．若滑块不固定，小球由初始位置到达最高点的过程，水平方向动量守恒，则有 根据机械能守恒，则有 联立解得，故B错误； C．若滑块不固定，小球由初始位置到达最高点的过程，水平方向动量守恒，选取向右的方向为正方向，则有 结合 整理得 位移关系 代入数据得,故C正确； D．若滑块不固定，小球从O左侧水平到右侧水平，相对滑块的水平位移为 故 而 解得，故D错误。 故选C。 二、非选择题（本题共5小题，共60分，其中第12题~第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须写出数值和单位） 11. 为了验证动量守恒定律，某实验小组的同学设计了如图1和图2所示的两个实验装置。 （1）用如图1所示的装置“验证动量守恒定律”，在滑块A和B相碰的端面上装有弹性碰撞架，它们的上端装有等宽的挡光片。 Ⅰ.实验前需要调节气垫导轨水平：在轨道上只放滑块A，轻推一下滑块A，其通过光电门1和光电门2的时间分别为t1、t2，当t1___________t2（填“>”、“=”或“<”）则说明气垫导轨水平。 Ⅱ.实验开始前滑块A置于光电门1的左侧，滑块B静置于两光电门间的某一适当位置。给A一个向右的初速度，通过光电门1的时间为t1，A与B碰撞后A通过光电门1的时间为t2，B通过光电门2的时间为t3为完成该实验，还必须测量的物理量有___________。 A.遮光片的宽度d B.滑块A的总质量m1 C.滑块B的总质量m2 D.光电门1到光电门2的间距L （2）用如图2所示的装置“验证动量守恒定律”，实验步骤如下： ①将白纸、复写纸固定在竖直放置的木条左侧面，用来记录实验中两小球与木条的撞击点； ②将木条竖直放在轨道末端右侧并与轨道接触，让入射球从斜轨上的点由静止释放，撞击点为； ③将木条向右平移到图中所示位置，将入射球仍从斜轨上的点由静止释放，确定撞击点； ④将被撞球静止放置在水平槽的末端点，将入射球再从斜轨上的点由静止释放，确定两球相撞后的撞击点； ⑤测得与撞击点、、的高度差分别为、、。 Ⅰ.关于本实验，下列说法不正确的是___________ A.安装轨道时，轨道末端必须水平 B.需要使用的测量仪器有秒表和刻度尺 C.两球相碰时，两球心必须在同一水平面上 D.在同一组实验的不同碰撞中，每次入射球必须从同一位置由静止释放 Ⅱ.若利用天平测量出入射球的质量为，被撞球的质量为，则___________（填“>”“=”或“<”）。 Ⅲ.若利用天平测量出入射球的质量为，被撞球的质量为，若关系式___________（用题中所给物理量符号表示）成立，表示两小球碰撞前后动量守恒。 【答案】（1） ①. = ②. BC （2） ①. B ②. > ③. 【解析】 【小问1详解】 [1]当气垫导轨水平时，滑块A在导轨上做匀速直线运动，此时通过光电门1和光电门2的时间相等，即t1=t2； [2]碰撞前滑块A的瞬时速度大小 碰撞后滑块A的瞬时速度大小 碰撞后滑块B的瞬时速度大小 取向右为正方向，根据动量守恒定律 联立解得 可见只需测量A、B两物体的质量即可。 故选BC。 【小问2详解】 [1] A．轨道末端水平才能保证小球做平抛运动，故A正确，不符合题意； B．实验中用高度差结合平抛运动规律表示速度，不需要秒表，故B错误，符合题意； C．两球碰撞时球心必须在同一水平面上，从而保证碰后的运动为平抛运动，故C正确，不符合题意； D．入射球从同一位置释放，才能保证碰撞前速度一致，故D正确，不符合题意。 本题选择错误选项，故选B。 [2] 为防止入射球碰撞后反弹，入射球质量需大于被碰球质量，故 [3] 小球碰撞后做平抛运动，竖直方向 水平速度 则 动量守恒表达式为 解得  12. 一列沿x轴正方向传播的简谐横波，t=0时刻的波形图如图所示，介质中x=6m处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为y=0.2cos4πt（m）。求： （1）该波的传播速度； （2）介质中x=10m处的质点Q第2次到达波峰的时间。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由表达式为y=0.2cos4πt（m） 可知 波速 【小问2详解】 传播方向沿+x方向，则-18m处波峰的振动形式传递到Q时，Q第2次到达波峰，时间为 13. 如图所示为由折射率为的材料制作的光学器件的切面图，内侧是以O为圆心，R为半径的半圆，外侧为矩形。一束单色光从BC的中点射入器件，入射角为。已知的长度为，光在真空中的速度为c，不计该单色光在器件内的多次反射。求： （1）该单色光在器件内的传播速度； （2）能使该单色光在半圆表面上刚好发生全反射时的入射角的大小。 【答案】（1） （2）60° 【解析】 【小问1详解】 根据题意，由公式 可得，该单色光在器件内的传播速度 【小问2详解】 根据题意，画出光路图，如图所示 由折射定律有 又有 由正弦定理有 代入数据解得 则有 14. 某研究小组设计了一款磁悬浮电梯，由磁场和轿厢构成，简化模型如下：在竖直平面内固定着间距为0.4m、足够长的光滑平行导轨，导轨间分布着间隔均匀的匀强磁场，磁场方向垂直导轨平面向里，相邻磁场的间距与单个磁场的宽度均为0.4m，磁感应强度大小为1.0T。一匝边长为0.4m，总电阻为0.2Ω的正方形金属线圈 EFGH作为轿厢的核心部件，利用移动磁场与线圈的相互作用获得牵引力，驱动轿厢上升。当磁场以7.5m/s的速度匀速向上移动时，轿厢从地面由静止启动，上升足够距离后达到匀速运动状态。已知轿厢质量为0.2kg，忽略一切阻力，重力加速度取10m/s²。求： （1）启动瞬间，金属线圈中感应电流的大小与方向； （2）轿厢匀速运动时，求金属线圈中感应电流大小及匀速运动的速度； （3）若轿厢匀速运动一段时间后突发故障需制动，制动时所有磁场瞬间静止，从制动开始到线圈停止用时 0.3s，求此过程中线圈产生的焦耳热。 【答案】（1）15A，方向为逆时针 （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 根据法拉第电磁感应定律有 根据欧姆定律有 根据右手定则可知，感应电流方向为逆时针； 【小问2详解】 金属线圈匀速运动时，速度为，感应电动势 受力可知 解得 电流 【小问3详解】 金属线圈突然制动后，由动量定理得 根据欧姆定律有 又 解得 由能量守恒得 解得 15. 某同学设计如图所示的粒子约束装置，空间存在三个同心圆a、b、c围成的区域，O为圆心，b的半径为R，c的半径为2R。a与b之间存在沿径向向外的辐射状电场，a与b之间电压为U。b与c之间存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为 。在圆a上的P点有一质量为，电荷量为的带正电的粒子，沿OP方向以初动能（未知）开始运动，粒子不穿出约束装置c边界。不计粒子的重力，取，，求∶ （1）当=0时，粒子被电场加速后进入磁场，又从磁场返回电场，求此过程中粒子速度方向改变的角度； （2）当=时，求粒子再次回到P点的运动过程中在磁场里运动的时间； （3）当=时，粒子恰好不穿出约束装置c边界，求值，以及粒子再次回到P点的过程中在磁场里运动的总路程。 【答案】（1）135° （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 根据动能定理有 在磁场中运动时 解得 又 解得 所以粒子速度方向改变的角度为135° 【小问2详解】 根据动能定理有 在磁场中运动时 解得 又 解得 粒子再次回到P点的运动过程中在磁场里运动的时间为 【小问3详解】 恰好不穿出约束装置c边界，由几何关系得 解得 又 在磁场中运动时 解得 又 则 设粒子在磁场中运动n个圆弧，绕O点运动N圈后再次回到P点，得 即 再次回到P点时，有N=37，n=180 粒子再次回到P点的过程中在磁场里运动的总路程 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025—2026年第一学期高二期末考试物理试卷 本试卷分为第Ⅰ卷和第Ⅱ卷 满分100分 考试时间75分钟 一、选择题（每小题只有一个选项最符合题意，共10小题，每小题4分，共40分。） 1. 传统琵琶工坊中，工匠将轻薄竹片置于待校琴弦上，再拨动音高准确的标准琴弦。音高越匹配，竹片跳动越剧烈。此现象的物理本质是（　　） A. 共振现象 B. 干涉现象 C. 衍射现象 D. 多普勒效应 2. “用双缝干涉测量光的波长”的实验装置如图所示，关于该实验下列说法中正确的是（　　） A. 减小滤光片到单缝的距离，光屏上的相邻亮条纹间距将变小 B. 实验中将4个条纹间距误数成5个，则波长测量值将偏大 C. 若通过目镜发现亮条纹与分划板竖线未对齐（如图甲），可旋转测量目镜（或分划板）进行调整 D. 若观察到的干涉图样倾斜（如图乙），原因可能是单缝和双缝不平行造成的 3. 如图甲所示是演示简谐运动图像的装置，当沙漏摆动时，漏斗中的细沙均匀流出，同时匀速拉出沙漏正下方的木板，漏出的细沙在板上会形成一条曲线。图乙是同一个沙漏分别在两块木板上形成的曲线图中的虚线，已知P，Q分别是木板上的两点，忽略沙漏重心的变化，则（　　） A. 两次实验沙漏振动周期不同 B. 木板移动的速度v1与木板的速度v2之比为3∶2 C. 位置P处的沙层比Q处的沙层浅一些 D. 若要记录沙漏多次全振动的时间，则应该在P点开始计时 4. 在自感课堂引入中，三位同学合作完成了一个惊奇小实验：他们手拉手与一节电动势为1.5V的干电池、若干导线、一个开关、一个小灯泡，一个有铁芯且匝数较多的线圈按图示方式连接（人体电阻远大于线圈的直流电阻），实验过程中人会有触电的感觉。下列说法正确的是（　　） A. 断开开关瞬间，线圈两端的电压突然增大 B. 断开开关瞬间，灯泡会闪一下再熄灭 C. 人有触电感觉时流过人体的电流大于流过线圈的电流 D. 断开开关瞬间，流过人的电流方向为P →Q 5. 一不可伸长直导线垂直于匀强磁场B放置，通过电流2I时导线受到的安培力为F，将该导线做成半圆环，圆环平面仍垂直于匀强磁场放置，如图所示，并保持安培力不变，则圆环中电流大小为（　　） A. B. C. D. 6. 边长为的正方形线框在光滑水平面上以初速度进入有界磁场，匀强磁场的宽度，如图所示，则线框进入该磁场后的感应电流的图像不可能是选项中的（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，某学生练习用双手垫排球。某一次排球静止自由下落125cm，被重新垫起，离开手后竖直上升的最大高度仍为125cm。已知排球与手的作用时间为0.1s，排球的质量为0.5kg，重力加速度g取10m/s²，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 排球下落到与手刚接触时动量大小为6.25kg·m/s B. 排球与手作用过程中动量变化量大小为0 C. 排球从最高点下落至重新回到最高点的过程中重力的冲量大小为5N·s D. 手对排球的平均作用力为55N 8. 智能手机已经成为当代人们生活中最重要的一件科技产品。如图甲所示，当智能皮套的磁体靠近霍尔元件时，霍尔传感器会检测到磁场的变化，从而使屏幕自动进入休眠状态；当用户打开皮套时，屏幕则会自动点亮。图乙为一块长、宽、高分别为a、b、c的N型半导体（载流子为自由电子）霍尔元件，通以方向向右的电流，电子的定向移动速度为v。当合上皮套时，水平放置的元件处于竖直向下的匀强磁场中，元件前、后表面间产生电压，当电压达到某一临界值时，屏幕自动熄灭。下列说法正确的是（　　） A. 霍尔元件的后表面电势高 B. 若屏幕自动熄灭时临界电压为U，则此时的磁感应强度 C. 合屏过程中，元件前、后表面间的电压变小 D. 若磁场变强，可能出现闭合屏幕时无法自动熄屏 9. 甲、乙两列机械波在同种介质中相向而行，甲波振源位于O点，乙波振源位于x=7m处，在时刻所形成的波形与位置如图所示，已知，下列说法正确的是（　　） A. 甲、乙两列机械波相遇后不会形成稳定的干涉图样 B. 乙的波速为1.0m/s C. x=3.0m处是振动减弱点，振幅为2cm D. 甲的波谷经过6s与乙的波峰第一次相遇 10. 如图所示，一质量 M=3kg 的滑块套在光滑的水平轨道上，一质量m=1kg的小球通过长L=1.2m的轻质细杆与滑块上的光滑轴O连接，小球和轻杆可在竖直平面内绕轴O自由转动。初始时，轻杆水平，现给小球一竖直向上的初速度 v0=6m/s，已知重力加速度g=10m/s2。下列说法正确的是（　　） A. 若滑块固定，小球到达最高点的速度大小为3m/s B. 若滑块不固定，小球到达最高点的速度大小为 1m/s C. 若滑块不固定，小球到达最高点时，滑块运动的位移大小为0.3m D. 若滑块不固定，小球到达轴 O右侧水平位置时的位移大小为0.6m 二、非选择题（本题共5小题，共60分，其中第12题~第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须写出数值和单位） 11. 为了验证动量守恒定律，某实验小组的同学设计了如图1和图2所示的两个实验装置。 （1）用如图1所示的装置“验证动量守恒定律”，在滑块A和B相碰的端面上装有弹性碰撞架，它们的上端装有等宽的挡光片。 Ⅰ.实验前需要调节气垫导轨水平：在轨道上只放滑块A，轻推一下滑块A，其通过光电门1和光电门2的时间分别为t1、t2，当t1___________t2（填“>”、“=”或“<”）则说明气垫导轨水平。 Ⅱ.实验开始前滑块A置于光电门1的左侧，滑块B静置于两光电门间的某一适当位置。给A一个向右的初速度，通过光电门1的时间为t1，A与B碰撞后A通过光电门1的时间为t2，B通过光电门2的时间为t3为完成该实验，还必须测量的物理量有___________。 A.遮光片的宽度d B.滑块A的总质量m1 C.滑块B的总质量m2 D.光电门1到光电门2的间距L （2）用如图2所示的装置“验证动量守恒定律”，实验步骤如下： ①将白纸、复写纸固定在竖直放置的木条左侧面，用来记录实验中两小球与木条的撞击点； ②将木条竖直放在轨道末端右侧并与轨道接触，让入射球从斜轨上的点由静止释放，撞击点为； ③将木条向右平移到图中所示位置，将入射球仍从斜轨上的点由静止释放，确定撞击点； ④将被撞球静止放置在水平槽的末端点，将入射球再从斜轨上的点由静止释放，确定两球相撞后的撞击点； ⑤测得与撞击点、、的高度差分别为、、。 Ⅰ.关于本实验，下列说法不正确的是___________ A.安装轨道时，轨道末端必须水平 B.需要使用的测量仪器有秒表和刻度尺 C.两球相碰时，两球心必须在同一水平面上 D.在同一组实验的不同碰撞中，每次入射球必须从同一位置由静止释放 Ⅱ.若利用天平测量出入射球的质量为，被撞球的质量为，则___________（填“>”“=”或“<”）。 Ⅲ.若利用天平测量出入射球的质量为，被撞球的质量为，若关系式___________（用题中所给物理量符号表示）成立，表示两小球碰撞前后动量守恒。 12. 一列沿x轴正方向传播的简谐横波，t=0时刻的波形图如图所示，介质中x=6m处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为y=0.2cos4πt（m）。求： （1）该波的传播速度； （2）介质中x=10m处的质点Q第2次到达波峰的时间。 13. 如图所示为由折射率为的材料制作的光学器件的切面图，内侧是以O为圆心，R为半径的半圆，外侧为矩形。一束单色光从BC的中点射入器件，入射角为。已知的长度为，光在真空中的速度为c，不计该单色光在器件内的多次反射。求： （1）该单色光在器件内的传播速度； （2）能使该单色光在半圆表面上刚好发生全反射时的入射角的大小。 14. 某研究小组设计了一款磁悬浮电梯，由磁场和轿厢构成，简化模型如下：在竖直平面内固定着间距为0.4m、足够长的光滑平行导轨，导轨间分布着间隔均匀的匀强磁场，磁场方向垂直导轨平面向里，相邻磁场的间距与单个磁场的宽度均为0.4m，磁感应强度大小为1.0T。一匝边长为0.4m，总电阻为0.2Ω的正方形金属线圈 EFGH作为轿厢的核心部件，利用移动磁场与线圈的相互作用获得牵引力，驱动轿厢上升。当磁场以7.5m/s的速度匀速向上移动时，轿厢从地面由静止启动，上升足够距离后达到匀速运动状态。已知轿厢质量为0.2kg，忽略一切阻力，重力加速度取10m/s²。求： （1）启动瞬间，金属线圈中感应电流的大小与方向； （2）轿厢匀速运动时，求金属线圈中感应电流大小及匀速运动的速度； （3）若轿厢匀速运动一段时间后突发故障需制动，制动时所有磁场瞬间静止，从制动开始到线圈停止用时 0.3s，求此过程中线圈产生的焦耳热。 15. 某同学设计如图所示的粒子约束装置，空间存在三个同心圆a、b、c围成的区域，O为圆心，b的半径为R，c的半径为2R。a与b之间存在沿径向向外的辐射状电场，a与b之间电压为U。b与c之间存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为 。在圆a上的P点有一质量为，电荷量为的带正电的粒子，沿OP方向以初动能（未知）开始运动，粒子不穿出约束装置c边界。不计粒子的重力，取，，求∶ （1）当=0时，粒子被电场加速后进入磁场，又从磁场返回电场，求此过程中粒子速度方向改变的角度； （2）当=时，求粒子再次回到P点的运动过程中在磁场里运动的时间； （3）当=时，粒子恰好不穿出约束装置c边界，求值，以及粒子再次回到P点的过程中在磁场里运动的总路程。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $