精品解析：江苏南京师范大学附属中学2025-2026学年高二上学期期末物理试卷

南京师大附中2025-2026学年第一学期 高二年级期末考试物理试卷 时间：75分钟总分：100分 一、单项选择题：每题4分，共40分，每题只有一个选项符合题意。 1. 下列有关光的说法正确的是（　　） A. 自然光照在防蓝光眼镜上反射出蓝紫色的光，发生了全反射现象 B. 相机镜头可以加装某种滤镜以拍摄更加清晰的水底景象，利用了光的偏振原理 C. 工业上用激光切割钢板，主要是利用了激光平行度非常好的特点 D. 通过一个狭缝来观察日光灯可以看到彩色条纹，这是因为光的干涉 【答案】B 【解析】 【详解】A．自然光照在防蓝光眼镜上反射出蓝紫色的光，这是由于薄膜干涉引起的，故A错误； B．相机镜头加装偏振滤镜可减少水面反射的偏振光，从而更清晰地拍摄水下景象，这利用了光的偏振原理，故B正确； C．工业激光切割钢板主要利用激光的高亮度，故C错误； D．通过一个狭缝观察日光灯看到彩色条纹，这是单缝衍射现象，故D错误。 故选B。 2. 如图所示，图线是两个完全相同的线圈在同一匀强磁场中匀速转动时所产生的正弦式电流的图像，以下关于这两个正弦式电流的说法错误的是（　　） A. 在图中时刻穿过线圈的磁通量均为零 B. 两个线圈的转速之比为 C. 正弦式电流的瞬时值为 D. 正弦式电流的最大值为 【答案】A 【解析】 【详解】A．由图可知，时刻线圈均在中性面，穿过线圈的磁通量都是最大，故A错误，符合题意； B．由图像可知交流电a与交流电b的周期之比为，转速与周期成反比，故线圈转速之比为，故B正确，不符合题意； C．由图像可知，交流电a的最大值为10A，角速度为 所以交流电a的瞬时值表达式为，故C正确，不符合题意； D．交流电电流的最大值为 线圈先后两次转速之比为，则交流电a与交流电b电流的最大值之比为，故交流电b电流的最大值为，故D正确，不符合题意。 故选A。 3. 如图所示，电磁炉只能加热含有磁性材料的锅具。某种铁合金复合锅在电磁炉上能使用。下列说法正确的是（　　） A. 该电磁炉能加热食物的原理是电流的磁效应 B. 电磁炉接直流电源后也能正常加热锅内的食物 C. 电磁炉接电压更大的交流电源后，能更快加热食物 D. 将该锅换成陶瓷锅后也一定能通过电磁炉加热食物 【答案】C 【解析】 【详解】A．电磁炉里面安装有线圈，当线圈中通过高频交流电时，会产生强大的交变磁场，交变磁场穿过锅底，在锅底形成涡流，所以该电磁炉能加热食物的原理是电磁感应现象，故A错误； B．电磁炉接直流电源后，产生稳定磁场，不会在锅底形成涡流，不能正常加热锅内的食物，故B错误； C．电磁炉接电压更大的交流电源后，产生的交变电流更大，产生的交变磁场更强，从而使锅底产生更强的涡流，能更快加热食物，故C正确； D．将该锅换成陶瓷锅后，由于陶瓷锅不能产生涡流，所以不能加热食物，故D错误。 故选C。 4. 如图所示为“用双缝干涉测光的波长”的实验装置，从左到右依次放置①光源、②滤光片、③单缝、④双缝、⑤遮光筒、⑥光屏。下列说法正确的是（　　） A. 仅减小③和④之间的距离，观察到的条纹变密 B. 仅增大④和⑥之间的距离，观察到的条纹变密 C. 仅换用间距更大的双缝，观察到的条纹变疏 D. 仅换用频率更小的单色光，观察到的条纹变疏 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据可知，条纹间距与③单缝与④双缝之间的距离无关，故A错误； B．根据可知，仅增大④双缝和⑥光屏之间的距离，则相邻亮条纹中心间距增大，即观察到的条纹变疏，故B错误； C．根据可知，仅换用间距更大的双缝，则相邻亮条纹中心间距减小，即观察到的条纹变密，故C错误； D．仅换用频率更小的单色光，根据可知，单色光的波长增大，根据可知，相邻亮条纹中心间距增大，即观察到的条纹变疏，故D正确。 故选D。 5. 绝缘轻质弹簧上端固定，下端悬挂一个磁铁。操作①：将磁铁从弹簧原长位置静止释放，磁铁开始振动，由于空气阻力的影响，振动最终停止。操作②：现将一个闭合铜线圈固定在磁铁正下方的水平桌面上，仍将磁铁从弹簧原长位置静止释放，振动最终也停止，振动过程磁铁未撞击桌面。则（　　） A. 两种情况下，磁铁所受力的个数始终相同 B. 两种情况下，整个系统损失的机械能相同 C. 操作②中磁铁离线圈最近时，线圈受到的安培力为极大值 D. 操作②中磁铁向上运动时，线圈对桌面的压力大于自身重力 【答案】B 【解析】 【详解】A．操作①中磁铁受重力和弹簧的拉力；操作②中线圈中产生感应电流，感应电流的磁场对磁铁有磁场力的作用，磁铁受重力、弹力和磁场力，故A错误； B．根据平衡条件，无论有无线圈，最后磁铁静止后弹簧弹力均等于磁铁的重力，故最终弹簧的伸长量相同，最终磁铁减小的重力势能相同，弹簧的弹性势能相同，由于磁铁和弹簧组成的系统损失的机械能为磁铁减小的重力势能减去最终弹簧的弹性势能，故系统损失的机械能相同，故B正确； C．磁铁离线圈最近时，此时磁铁与线圈的相对速度为零，线圈的磁通量的变化率为零，感应电动势与感应电流均为零，线圈受到的安培力为零，故C错误； D．操作②中磁铁向上运动时，由“来拒去留”的规律可知，磁铁对线圈有向上的作用力，导致线圈对桌面的压力小于线圈的重力，故D错误。 故选B。 6. 某家用电路如图所示，A、B间接有保险丝、交流电压表、“220V、880W”的电饭锅及“220V、220W”的抽油烟机．现接入电压U＝311sin100πt(V)的交流电，以下说法正确的是 (　　) A. 交流电压表的示数为311V B. 电饭锅发热功率是抽油烟机发热功率的4倍 C. 电路要正常工作，保险丝的额定电流不能小于5A D. 1min抽油烟机和电饭锅消耗的电能共为6.6×103J 【答案】C 【解析】 【详解】A．现接入电压的交流电，交流电压最大值，交流电压表的示数为有效值 故A错误； B．电饭锅是纯电阻，消耗的电能全部转化为内能，产生热量，即电饭锅发热功率为880W 抽油烟机是非纯电阻，耗的电能部分转化为机械能，部分转化为内能产生热量，即抽油烟机总功率为220W 电饭锅发热功率是抽油烟机总功率的4倍，电饭锅发热功率大于抽油烟机发热功率的4倍，故B错误； C．由公式 知“220V、880W”的电饭锅正常工作时电流为4A，“220V、220W”的抽油烟机正常工作时电流为1A，电路要正常工作，干路中电流为5A，所以保险丝的额定电流不能小于5A，故C正确； D．1min抽油烟机和电饭锅消耗的电能为 故D错误。 故选C。 【点睛】本题考查了交流电的峰值和有效值的关系，以及结合欧姆定律进行的有关计算，知道电压表的示数和保险丝的电流都是指有效值． 7. 在如图所示的电路中，是三个完全相同的灯泡，是一个定值电阻，是一个理想电感线圈。下列判断正确的是（　　） A. S闭合瞬间，灯立即同时亮，灯逐渐变亮 B. S闭合瞬间，三灯立即同时亮，然后灯逐渐变亮 C. S闭合以后，待电路稳定再断开S， 灯逐渐熄灭 D. S闭合以后，待电路稳定再断开S， 灯立即熄灭 【答案】D 【解析】 【详解】AB．S闭合瞬间，电感线圈阻碍电流增大，可视为断路，三灯立即同时亮，然后灯逐渐变暗，故AB错误； CD．S闭合以后，待电路稳定，b灯被短路而熄灭，发光；再断开S，灯与电感线圈没有组成闭合回路，立即熄灭；b灯与电感线圈组成闭合回路会闪亮一下再熄灭，故C错误，D正确。 故选D。 8. 小明发现家里冰箱门忘记关闭时，会发出提示音，他研究得知，门框内部电路中有一载流子为负电荷的霍尔元件，工作时通有恒定电流，方向与OC平行从左向右；冰箱门上元件对应位置有一极朝外的磁铁，冰箱门关闭时会在霍尔元件中产生电压，检测到该电压小于某阈值时，装置会发出提示音。下列说法错误的是（　　） A. 冰箱门关闭时，霍尔元件的下表面电势高于上表面 B. 打开冰箱门的过程中，霍尔电压减小 C. 换用更薄（OA方向）的霍尔元件，可以增大会发出提示音的冰箱门角度范围 D. 若冰箱门关闭时恒定电流减小，则霍尔元件上、下表面间电势差减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．载流子为负电荷，根据左手定则可知，负电荷受到的洛伦兹力方向向上，负电荷会聚集到上表面，霍尔元件的下表面电势高于上表面，故A正确； B．根据洛伦兹力公式有 由电流的微观表达式有 解得 其中为霍尔系数，为电流，为磁感应强度，为霍尔元件厚度；打开冰箱门的过程中，磁场减弱，在电流和霍尔元件厚度不变的情况下，磁感应强度减小，则霍尔电压减小，故B正确； C．由B项分析可知，相同的霍尔电压下，越小，则越小，换用更薄（OA方向）的霍尔元件，可以减小会发出提示音的冰箱门角度范围，故C错误； D．由B项分析可知，若冰箱门关闭时恒定电流减小，则霍尔元件上、下表面间电势差减小，故D正确。 选错误的，故选C。 9. 如图所示，在光滑绝缘的水平桌面上固定一均质正方形金属线框，其边长为，总电阻为。线框右侧存在一个倾斜边界的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，磁场左侧边界与水平方向成角。初始时线框的边与磁场下边界共线，且点位于磁场底角位置。现使线框以速度水平向右匀速运动，直到边刚好完全进入磁场区域。表示线框水平向右运动的位移，表示线框运动的时间，表示线框运动过程中感应电流的大小，表示线框运动过程中感应电动势的大小，表示线框截面流过的电荷量。则下列图像正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．在线框进入的距离时，电动势，则E-x图像是向上倾斜的直线；当线框进入的距离时，电动势，则E-x图像是向下倾斜的直线，故A错误。 B．因线框匀速运动，，，可知I-t关系与E-x关系图像相似，故B错误。 CD．流过线框截面的电荷量 整理得 当时进入的距离时，，则，则q-x图像是开口向上的抛物线；当进入的距离时，，则，则q-x图像是开口向下的抛物线，故C正确，D错误。 故选C。 10. 如图所示，真空中有圆柱体回旋加速器，处在竖直向下的匀强电场E和匀强磁场B中，圆柱体金属盒的半径为R，高度为H，两盒狭缝间接有电压为U的交变电场，在加速器上表面圆心A处静止释放质量m，电量的粒子，粒子从加速器底部边缘引出，不计带电粒子的重力、相对论效应及粒子间的相互作用。则（　　） A. 粒子每转过半圈动能增加qU B. 粒子引出时速度大小为 C. 增大狭缝间电压U，粒子仍从加速器底部引出 D. 粒子的运动时间为 【答案】D 【解析】 【详解】A．粒子每转过半圈，交变电场做功qU，竖直向下的匀强电场也要做功，其动能增量要大于qU，A错误； B．粒子引出时水平方向速度为，竖直方向也有速度，合速度要大于，B错误； C．粒子在运动过程中，周期不变，每隔相同的时间就加速一次，增大狭缝间电压U，每加速一次得到的动能增大，整个过程的运动时间是确定的（D选项的解析），粒子到底部时的速度比原来增大，实际上的情况是速度提前到达原来的最大值，可提前引出，C错误； D．研究粒子在竖直方向运动，， 解得 ，D正确； 故选D 。 二、非选择题：共6题，共60分，其中第13题16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 某实验小组用如图所示的实验装置来验证动量守恒定律。将质量为的小球A在斜槽上某高度处由静止释放，它在斜槽末端水平飞出，落地点为。在斜槽末端的支架上放置另一同样大小、质量为的小球B，将A球从斜槽上同一高度处由静止释放，在斜槽末端与B球发生正碰后，两球均水平飞出，落地点为和为斜槽水平部分末端在地面的投影，为支架上B球球心在地面的投影。 （1）实验中，两球质量应满足_________（填“大于”“小于”或“等于”）； （2）若验证表达式_________（用上述必要字母表示）成立，则说明两球碰撞前后动量守恒。 【答案】（1）大于 （2） 【解析】 【小问1详解】 为了防止入射小球碰撞后被反弹，导致实验出现较大误差，需要满足入射球质量大于被碰球质量，即大于。 【小问2详解】 两球碰撞后都做平抛运动，由于两球抛出时球心高度相同，平抛运动的竖直高度相等，因此运动时间相同。 碰撞前入射球的速度，碰撞后入射球的速度，碰撞后被碰球的速度（是抛出点的投影，因此的水平位移为）。 若碰撞满足动量守恒，则有：  将速度代入后两边同乘，约去时间，得到验证动量守恒的表达式：。 12. 某同学在“用单摆测量重力加速度”的实验中，利用了智能手机磁传感器和一个磁性小球进行了如下实验： （1）将摆线上端固定在铁架台上，下端系在小球上，做成图1所示的单摆。在测量单摆的摆长时，先用毫米刻度尺测得摆球悬挂后的摆线长，再用游标卡尺测得摆球的直径为（读数如图2所示）。从图2可知，摆球的直径为_________。 （2）将智能手机磁传感器置于磁性小球平衡位置正下方，打开智能手机的磁传感器，准备测量磁感应强度的变化。将磁性小球由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3所示。由图3可知，单摆的周期为_________。 （3）经测量得到5组不同的摆长和对应的周期，画出图线，然后在图线选取两个点，坐标如图4所示。则当地重力加速度的表达式_________（用图4中相关物理量字母表示）。 （4）该同学通过比对当地重力加速度发现，实验测量的重力加速度偏大，他认为原因可能是计算摆长时用的是摆线长度而未计入小球半径。你是否同意他的观点，请说明原因_____________。 【答案】（1）10.70 （2） （3） （4）不同意。通过图像的斜率计算加速度，得到的结果与小球半径的具体数值无关。 【解析】 【小问1详解】 由于游标尺为分度，其精确度为 则摆球的直径为 【小问2详解】 实验中，磁性小球经过最低点时测得的磁感应强度B最大，由图3可知，磁性小球经过最低点的时间间隔为，一个周期内磁性小球两次经过最低点，则其周期 【小问3详解】 根据题意可知，单摆的周期 整理可得 结合可得 【小问4详解】 根据上述分析可知，图像的斜率表示，与小球的半径无关，因此不同意该同学说法。 13. 光导纤维可利用全反射传导光信号。如图所示，光导纤维（可简化为长直玻璃丝）的示意图，玻璃丝长为，折射率为，AB代表端面。为使光能从玻璃丝的端面传播到另一端面，求： （1）光在端面上的入射角应满足的条件； （2）光从玻璃丝的端面传播到另一端面的最长时间。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 若要保证光能从玻璃丝的端面传播到另一端面，则需保证光能在内芯发生全反射，恰好发生全反射的光路如图所示。 由折射定律可得 由几何关系可知 则有 由临界角公式可得 联立以上各式可得 故要使光能从玻璃丝的端面传播到另一端面，应满足 【小问2详解】 当入射角取到时，光束在玻璃丝中运动时间最长。此时光在玻璃纤维中运动的路径长度 则 14. 如图所示，两平行金属导轨间的距离，金属导轨所在的平面与水平面的夹角，金属导轨的一端接有电动势内阻的直流电源。现把一个质量的导体棒放在金属导轨上，它与导轨间的动摩擦因数，整个装置放在磁感应强度大小垂直导轨平面向上的匀强磁场中，导体棒静止。导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒接入回路的电阻为，金属导轨电阻不计，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小。，求： （1）导体棒受到的摩擦力的大小和方向； （2）若磁感应强度的方向不变，要使导体棒保持静止，求磁感应强度大小的取值范围。 【答案】（1），摩擦力方向沿斜面向上 （2） 【解析】 【小问1详解】 回路电流为 安培力大小为 由电路电流方向及左手定则可知，安培力方向沿斜面向上；根据平衡条件可得 解得 摩擦力方向沿斜面向上。 【小问2详解】 最大静摩擦力为 当最大静摩擦力沿斜面向上时，由 解得 当最大静摩擦力沿斜面向下时，由 解得 则磁感应强度大小的取值范围为。 15. 如图所示，两平行绝缘支架上固定着间距的两平行光滑直导轨，其间接有的电阻，导轨上静止放置一质量的金属棒。光滑水平面上放置一个长，宽为的有理想边界的匀强磁场区域，其磁感应强度随时间变化规律为： 时刻，棒离边界的水平距离为。内磁场保持不动。棒与两平行导轨始终接触良好，棒和导轨的电阻均不计。求： （1）时，经过电阻的电流的大小和方向； （2）时间内，电阻上产生的焦耳热； （3）后，磁场以的速度向右匀速运动，棒最终获得的速度为多大？ 【答案】（1）0.3A，方向自下而上 （2）0.72J （3） 【解析】 【小问1详解】 根据 故，方向自下而上； 【小问2详解】 由题可知焦耳热为 【小问3详解】 对棒用动量定理，有 可得 其中 其中为磁场相对棒的位移，可得 若，故棒的最终速度 因为，所以最终棒的速度为。 16. 如图所示，在轴上方存在一垂直平面向外的匀强磁场。轴下方另有一个半径为的圆形磁场区域，其圆心为轴上的点，边界过坐标原点，磁感应强度大小为，方向垂直平面向里。位于轴负半轴的一绝缘板（厚度可忽略）中心有一小孔，孔径大小可以调整，小孔左端点横坐标恒为。位于圆形磁场右侧有一个粒子发射装置可以发射一束在轴方向均匀分布、速率相同并且平行于方向的带负电粒子流，粒子的质量为，电荷量为，粒子束的宽度为。处于装置中央的粒子速度方向对准点，且经过图示磁场区域后刚好从坐标原点射出并从点射入第三象限。粒子的重力及相互作用忽略不计。求： （1）该粒子流的速度； （2）若粒子束有一半能从板上的小孔通过，求小孔的宽度； （3）在第（2）问的小孔宽度下，使轴上方磁场的磁感应强度变为原来的倍，求通过小孔的粒子所占比例。 【答案】（1） （2） （3）见解析 【解析】 【详解】（1）由题可知粒子速度方向对准点时有 洛伦兹力提供向心力 解得 （2）设粒子从点进入第二象限后，经磁场偏转再次经过轴时所在位置离点距离为，根据洛伦兹力提供向心力可知 其中由（1）可知，粒子速度方向对准点时，刚好从坐标原点射出并从点射入第三象限，所以粒子在轴上方磁场区域圆周运动的半径 又因为 所以粒子从点入射时，方向速度越大，偏转位移越大，由于初始粒子沿轴方向均匀分布，粒子束有一半能从板上的小孔通过，即距离轴的粒子均能从小孔通过，其中距离轴时，的粒子刚好击中孔的右边界，此时 故小孔宽度为 （3）由（2）可知，越大，越小，对此分为如下三种情况： （i）当从点沿轴正向入射时（最大），若击中小孔的右边界，则无粒子能通过小孔，则有 解得 所以当时，粒子所占比例 （ii）若偏转位移最大的粒子能通过小孔，即 解得 此时击中小孔右边界的粒子从点入射时，其与轴的夹角为，满足关系 解得 而粒子偏转角度越小越容易打中小孔（越靠近点所在水平方向上），故粒子所占比例 （iii）若，则偏转位移最大的粒子击在点左侧，能通过小孔则击中小孔左边界的粒子从点入射时，其与轴的夹角为，满足关系 解得 同时还要满足粒子偏转距离大于小孔右边界，故粒子所占比例为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 南京师大附中2025-2026学年第一学期 高二年级期末考试物理试卷 时间：75分钟总分：100分 一、单项选择题：每题4分，共40分，每题只有一个选项符合题意。 1. 下列有关光的说法正确的是（　　） A. 自然光照在防蓝光眼镜上反射出蓝紫色的光，发生了全反射现象 B. 相机镜头可以加装某种滤镜以拍摄更加清晰的水底景象，利用了光的偏振原理 C. 工业上用激光切割钢板，主要是利用了激光平行度非常好的特点 D. 通过一个狭缝来观察日光灯可以看到彩色条纹，这是因为光的干涉 2. 如图所示，图线是两个完全相同的线圈在同一匀强磁场中匀速转动时所产生的正弦式电流的图像，以下关于这两个正弦式电流的说法错误的是（　　） A. 在图中时刻穿过线圈的磁通量均为零 B. 两个线圈的转速之比为 C. 正弦式电流的瞬时值为 D. 正弦式电流的最大值为 3. 如图所示，电磁炉只能加热含有磁性材料的锅具。某种铁合金复合锅在电磁炉上能使用。下列说法正确的是（　　） A. 该电磁炉能加热食物的原理是电流的磁效应 B. 电磁炉接直流电源后也能正常加热锅内的食物 C. 电磁炉接电压更大的交流电源后，能更快加热食物 D. 将该锅换成陶瓷锅后也一定能通过电磁炉加热食物 4. 如图所示为“用双缝干涉测光的波长”的实验装置，从左到右依次放置①光源、②滤光片、③单缝、④双缝、⑤遮光筒、⑥光屏。下列说法正确的是（　　） A. 仅减小③和④之间的距离，观察到的条纹变密 B. 仅增大④和⑥之间的距离，观察到的条纹变密 C. 仅换用间距更大的双缝，观察到的条纹变疏 D. 仅换用频率更小的单色光，观察到的条纹变疏 5. 绝缘轻质弹簧上端固定，下端悬挂一个磁铁。操作①：将磁铁从弹簧原长位置静止释放，磁铁开始振动，由于空气阻力的影响，振动最终停止。操作②：现将一个闭合铜线圈固定在磁铁正下方的水平桌面上，仍将磁铁从弹簧原长位置静止释放，振动最终也停止，振动过程磁铁未撞击桌面。则（　　） A. 两种情况下，磁铁所受力的个数始终相同 B. 两种情况下，整个系统损失的机械能相同 C. 操作②中磁铁离线圈最近时，线圈受到的安培力为极大值 D. 操作②中磁铁向上运动时，线圈对桌面的压力大于自身重力 6. 某家用电路如图所示，A、B间接有保险丝、交流电压表、“220V、880W”的电饭锅及“220V、220W”的抽油烟机．现接入电压U＝311sin100πt(V)的交流电，以下说法正确的是 (　　) A. 交流电压表的示数为311V B. 电饭锅发热功率是抽油烟机发热功率的4倍 C. 电路要正常工作，保险丝的额定电流不能小于5A D. 1min抽油烟机和电饭锅消耗的电能共为6.6×103J 7. 在如图所示的电路中，是三个完全相同的灯泡，是一个定值电阻，是一个理想电感线圈。下列判断正确的是（　　） A. S闭合瞬间，灯立即同时亮，灯逐渐变亮 B. S闭合瞬间，三灯立即同时亮，然后灯逐渐变亮 C. S闭合以后，待电路稳定再断开S， 灯逐渐熄灭 D. S闭合以后，待电路稳定再断开S， 灯立即熄灭 8. 小明发现家里冰箱门忘记关闭时，会发出提示音，他研究得知，门框内部电路中有一载流子为负电荷的霍尔元件，工作时通有恒定电流，方向与OC平行从左向右；冰箱门上元件对应位置有一极朝外的磁铁，冰箱门关闭时会在霍尔元件中产生电压，检测到该电压小于某阈值时，装置会发出提示音。下列说法错误的是（　　） A. 冰箱门关闭时，霍尔元件的下表面电势高于上表面 B. 打开冰箱门的过程中，霍尔电压减小 C. 换用更薄（OA方向）的霍尔元件，可以增大会发出提示音的冰箱门角度范围 D. 若冰箱门关闭时恒定电流减小，则霍尔元件上、下表面间电势差减小 9. 如图所示，在光滑绝缘的水平桌面上固定一均质正方形金属线框，其边长为，总电阻为。线框右侧存在一个倾斜边界的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，磁场左侧边界与水平方向成角。初始时线框的边与磁场下边界共线，且点位于磁场底角位置。现使线框以速度水平向右匀速运动，直到边刚好完全进入磁场区域。表示线框水平向右运动的位移，表示线框运动的时间，表示线框运动过程中感应电流的大小，表示线框运动过程中感应电动势的大小，表示线框截面流过的电荷量。则下列图像正确的是（　　） A. B. C. D. 10. 如图所示，真空中有圆柱体回旋加速器，处在竖直向下的匀强电场E和匀强磁场B中，圆柱体金属盒的半径为R，高度为H，两盒狭缝间接有电压为U的交变电场，在加速器上表面圆心A处静止释放质量m，电量的粒子，粒子从加速器底部边缘引出，不计带电粒子的重力、相对论效应及粒子间的相互作用。则（　　） A. 粒子每转过半圈动能增加qU B. 粒子引出时速度大小为 C. 增大狭缝间电压U，粒子仍从加速器底部引出 D. 粒子的运动时间为 二、非选择题：共6题，共60分，其中第13题16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 某实验小组用如图所示的实验装置来验证动量守恒定律。将质量为的小球A在斜槽上某高度处由静止释放，它在斜槽末端水平飞出，落地点为。在斜槽末端的支架上放置另一同样大小、质量为的小球B，将A球从斜槽上同一高度处由静止释放，在斜槽末端与B球发生正碰后，两球均水平飞出，落地点为和为斜槽水平部分末端在地面的投影，为支架上B球球心在地面的投影。 （1）实验中，两球质量应满足_________（填“大于”“小于”或“等于”）； （2）若验证表达式_________（用上述必要字母表示）成立，则说明两球碰撞前后动量守恒。 12. 某同学在“用单摆测量重力加速度”的实验中，利用了智能手机磁传感器和一个磁性小球进行了如下实验： （1）将摆线上端固定在铁架台上，下端系在小球上，做成图1所示的单摆。在测量单摆的摆长时，先用毫米刻度尺测得摆球悬挂后的摆线长，再用游标卡尺测得摆球的直径为（读数如图2所示）。从图2可知，摆球的直径为_________。 （2）将智能手机磁传感器置于磁性小球平衡位置正下方，打开智能手机的磁传感器，准备测量磁感应强度的变化。将磁性小球由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3所示。由图3可知，单摆的周期为_________。 （3）经测量得到5组不同的摆长和对应的周期，画出图线，然后在图线选取两个点，坐标如图4所示。则当地重力加速度的表达式_________（用图4中相关物理量字母表示）。 （4）该同学通过比对当地重力加速度发现，实验测量的重力加速度偏大，他认为原因可能是计算摆长时用的是摆线长度而未计入小球半径。你是否同意他的观点，请说明原因_____________。 13. 光导纤维可利用全反射传导光信号。如图所示，光导纤维（可简化为长直玻璃丝）的示意图，玻璃丝长为，折射率为，AB代表端面。为使光能从玻璃丝的端面传播到另一端面，求： （1）光在端面上的入射角应满足的条件； （2）光从玻璃丝的端面传播到另一端面的最长时间。 14. 如图所示，两平行金属导轨间的距离，金属导轨所在的平面与水平面的夹角，金属导轨的一端接有电动势内阻的直流电源。现把一个质量的导体棒放在金属导轨上，它与导轨间的动摩擦因数，整个装置放在磁感应强度大小垂直导轨平面向上的匀强磁场中，导体棒静止。导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒接入回路的电阻为，金属导轨电阻不计，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小。，求： （1）导体棒受到的摩擦力的大小和方向； （2）若磁感应强度的方向不变，要使导体棒保持静止，求磁感应强度大小的取值范围。 15. 如图所示，两平行绝缘支架上固定着间距的两平行光滑直导轨，其间接有的电阻，导轨上静止放置一质量的金属棒。光滑水平面上放置一个长，宽为的有理想边界的匀强磁场区域，其磁感应强度随时间变化规律为： 时刻，棒离边界的水平距离为。内磁场保持不动。棒与两平行导轨始终接触良好，棒和导轨的电阻均不计。求： （1）时，经过电阻的电流的大小和方向； （2）时间内，电阻上产生的焦耳热； （3）后，磁场以的速度向右匀速运动，棒最终获得的速度为多大？ 16. 如图所示，在轴上方存在一垂直平面向外的匀强磁场。轴下方另有一个半径为的圆形磁场区域，其圆心为轴上的点，边界过坐标原点，磁感应强度大小为，方向垂直平面向里。位于轴负半轴的一绝缘板（厚度可忽略）中心有一小孔，孔径大小可以调整，小孔左端点横坐标恒为。位于圆形磁场右侧有一个粒子发射装置可以发射一束在轴方向均匀分布、速率相同并且平行于方向的带负电粒子流，粒子的质量为，电荷量为，粒子束的宽度为。处于装置中央的粒子速度方向对准点，且经过图示磁场区域后刚好从坐标原点射出并从点射入第三象限。粒子的重力及相互作用忽略不计。求： （1）该粒子流的速度； （2）若粒子束有一半能从板上的小孔通过，求小孔的宽度； （3）在第（2）问的小孔宽度下，使轴上方磁场的磁感应强度变为原来的倍，求通过小孔的粒子所占比例。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $