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重庆市九龙坡区2023-2024学年高二上学期1月期末物理模拟试题（含答案）
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这是一份重庆市九龙坡区2023-2024学年高二上学期1月期末物理模拟试题（含答案），共13页。
1.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号、班级、学校在答题卡上填写清楚。
2.每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。在试卷上作答无效。
3.考试结束后，请将答题卡交回，试卷自行保存。满分100分，考试用时90分钟。
一、单选题（本题共10小题，每题3分，共30分）
1.简谐运动属于（ ）
A.匀速运动B.匀加速运动C.匀变速运动D.变加速运动
2.下面的说法正确的是（ ）
A.肥皂泡呈现彩色条纹的原因是光的全反射
B.彩虹的成因是光的干涉
C.光的衍射现象说明了光具有波动性
D.照相机镜头表面涂上增透膜是应用了光的全反射现象
3.圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管、电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路，若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列说法正确的是（ ）
A.线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流
B.线圈a对水平桌面的压力将增大
C.线圈a有扩大的趋势
D.穿过线圈a的磁通量变小
4.如图所示，在x轴上方存在垂直于纸面向里的足够宽的匀强磁场，磁感应强度为B。在xOy平面内，从原点O处沿与x轴正方向成θ角（0＜θ＜π）以速率v发射一个带正电的粒子（重力不计）。则下列说法正确的是（ ）
A.若v一定，θ越大，则粒子在磁场中运动的时间越短
B.若v一定，θ越大，则粒子离开磁场的位置距O点越远
C.若θ一定，v越大，则粒子在磁场中运动的角速度越大
D.若θ一定，v越大，则粒子在磁场中运动的时间越短
5.如图所示，矩形abcd的边长bc是ab的2倍，两细长直导线通有大小相等、方向相反的电流，垂直穿过矩形平面，与平面交于e、f两点，其中e、f分别为ad、bc的中点。下列说法正确的是（ ）
A.a点与c点的磁感应强度相同
B.a点与b点的磁感应强度相同
C.a点与d点的磁感应强度相同
D.a点与b、c、d三点的磁感应强度均不相同
6.如图所示，回旋加速器D形盒的半径为R，所加磁场的磁感应强度为B，用来加速质量为m、电荷量为q的质子，质子从下半盒的质子源由静止出发，加速到最大动能后射出，下列说法正确的是（ ）
A.增大交变电压U，质子的最大动能变大
B.增大交变电压U，质子在加速器中运行时间将不变
C.下半盒内轨道半径之比（由内到外）为
D.质子第2次进入上半盒的轨迹圆心在第1次进入上半盒的轨迹圆心的右侧
7.如图甲所示，圆心为O、半径为r、电阻为R的单匝圆形线圈置于光滑水平面上，用一根水平绝缘细杆将圆形线圈的最右端与墙面拴接，以图中虚线为界，左、右两侧分别存在着方向如图甲所示的匀强磁场，垂直纸面向里为磁场的正方向，两部分磁场的磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示。则时间内（ ）
A.线圈受到的安培力的合力向右B.线圈中电流沿顺时针方向
C..感应电流大小为D.细杆对线框的弹力逐渐增大
8.如图所示，边长为2L的等边三角形abc区域内部存在垂直纸面向里的匀强磁场，a为x轴的坐标原点。一个长为，宽为L的矩形线框置于x轴上，t＝0时刻线框D点在坐标原点，线框以恒定的速度v穿过磁场。用i表示线框中的电流（逆时针为正），F表示线框所受的安培力的大小，P表示安培力的功率，Φ表示线框中的磁通量，则下列图像正确的是（ ）
A.B.
C.D.
9.如图所示，光滑水平桌面上有一轻质的光滑绝缘管道，该图为俯视图。空间存在垂直于纸面向里的磁场，磁感应强度为B，用外力F保证管道以速度向右做匀速直线运动。管内有一个带正电的小球，初始相对于管道静止于A端，一段时间后，小球相对于管道运动到C端，小球的电荷量为q，质量为m，管道长度为L，小球的直径略小于管道内径，则小球从A端运动到C端的过程中，下列说法中错误的是（ ）
A.洛伦兹力做功为0B.外力F做功的为
C.小球运动的时间为D.外力F的冲量的大小为qBL
10.如图所示，在空间中有一坐标系xOy，其第一象限内充满着两个匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ，直线OP是它们的边界.区域Ⅰ中的磁感应强度为B，方向垂直纸面向外；区域Ⅱ中的磁感应强度为2B，方向垂直纸面向内；边界上的P点坐标为.一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从P点平行于y轴负方向射入区域Ⅰ，经过一段时间后，粒子恰好经过原点O.忽略粒子重力，已知sin37°＝0.6，cs37°＝0.8.则下列说法中正确的是（ ）
A.该粒子不一定沿y轴负方向从O点射出
B.该粒子射出时与y轴正方向夹角可能是74°
C.该粒子在磁场中运动的最短时间
D.该粒子运动的可能速度为
二、多选题（本题共5小题，每题4分，共20分。全部选对得4分，选对但不全得2分，错选得0分）
11.下列说法中正确的是（ ）
A.图甲中，体操运动员着地时做屈膝动作减少了冲击力
B.图乙中，描述的是多普勒效应，A观察者接收到波的频率大于B观察者接收到波的频率
C.图丙中，使摆球A先摆动，则三个摆的振动周期相等
D.图丁中，光纤的外套的折射率大于内芯的折射率
12.一列简谐横波在同一均匀介质中沿x轴方向传播，t＝0.2s时刻的波形图如图甲所示，质点M的平衡位置在处，质点N的平衡位置在处，质点N的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A.该波的传播速度大小为0.2m/s
B.0～2s内质点M运动的路程为2m
C.该波沿x轴负方向传播
D.自t＝0.2s时刻起，质点M到达波谷位置的最短时间为0.15s
13.某透明介质的截面图如图所示，一束光线与上表面成角射入，在下表面刚好发生全反射，介质的折射率为.下列说法正确的是（ ）
A.光线在上表面的折射角B.光线在上表面的折射角
C.下底边与虚线的夹角α=15°D.下底边与虚线的夹角α=30°
14.如图，质量为M的小车静止在光滑水平面上，小车AB段是半径为R的四分之一光滑圆弧，BC段是长为L的水平粗糙轨道，两段轨道相切于B点。一质量为m的滑块从小车上的A点由静止开始沿轨道滑下，然后滑入BC轨道，最后恰好停在C点，已知小车质量M＝2m，滑块与轨道BC间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A.小车和滑块组成的系统动量守恒
B.滑块运动过程中，最大速度为
C.滑块从B到C运动过程中，小车的位移为
D.滑块运动过程中对小车的最大压力为4mg
15.如图所示，直角坐标系xOy在水平面内，z轴竖直向上。坐标原点O处固定一带正电的点电荷，空间中存在竖直向下的匀强磁场B。质量为m带电量为＋q的小球A，绕z轴做匀速圆周运动，小球A的速度大小为，小球与坐标原点的距离为r，O点和小球A的连线与z轴的夹角θ＝30°。重力加速度为g，m、q、r已知。则下列说法正确的是（ ）
A.小球A与点电荷之间的库仑力大小为
B.从上往下看带电小球只能沿顺时针方向做匀速圆周运动
C.时，所需的磁感应强度B最小
D.磁感应强度B最小值为
三、实验题（本题14分，共2小题，请把答案写在答题卡中指定的答题处）
16.图甲是验证动量守恒定律的装置，气垫导轨上安装了1、2两个光电门，两滑块上均固定一相同的竖直遮光条。
（1）实验前，接通气源后，在导轨上轻放一个滑块，给滑块一初速度，使它从轨道左端向右运动，发现滑块通过光电门1的时间小于通过光电门2的时间。为使导轨水平，可调节Q使轨道右端________（选填“升高”或“降低”）一些；
（2）测出滑块A和遮光条的总质量为，滑块B和遮光条的总质量为。将滑块A静置于两光电门之间，将滑块B静置于光电门2右侧，推动B，使其获得水平向左的速度，经过光电门2并与A发生碰撞且被弹回，再次经过光电门2。光电门2先后记录的挡光时间为、，光电门1记录的挡光时间为。小明想用上述物理量验证该碰撞过程动量守恒，则他要验证的关系式是________；小徐猜想该碰撞是弹性碰撞，他用了一个只包含、和的关系式来验证自己的猜想，则他要验证的关系式是________。
17.在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上（如图甲），并选用缝间距为d的双缝屏。从仪器注明的规格可知，毛玻璃屏与双缝屏间的距离为L，接通电源使光源正常工作，发出白光。
图甲
图乙 图丙
（1）分划板刻线在某条明条纹位置时游标卡尺如图丙所示，则其读数为________mm。
（2）如图甲所示组装仪器时，a处应固定________（填“单缝”或“双缝”）。
（3）若取下红色滤光片，其他实验条件不变，则在目镜中________。
A.观察不到干涉条纹
B.可观察到明暗相间的白条纹
C.可观察到彩色条纹
（4）若实验中在像屏上得到的干涉图样如图乙所示，毛玻璃屏上的分划板刻线在图乙中A、B位置时，游标尺的读数分别为、（），则入射的单色光波长的计算表达式为λ＝________。
四、计算题（本题共36分，3小题，每题要求写出必要的文字说明、方程式和步骤.）
18.（10分）如图，由某种粗细均匀的总电阻为3R的金属条制成的矩形线框abcd，宽ad＝L，固定在水平面内且处于方向竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中.一接入电路的电阻为R的导体棒PQ，在水平拉力作用下沿ab、dc以速度v匀速滑动，滑动过程中PQ始终与ab垂直，且与线框接触良好，不计摩擦.在PQ从靠近ad处向bc滑动的过程中，求：
（1）PQ切割磁感线产生的电动势；
（2）PQ滑到中间位置时PQ两端的电压；
（3）线框消耗的最大电功率。
19.（12分）如图所示，足够长的绝缘的质量为4m的木板C静止在光滑水平面上，一开始木板锁定在地面上，OP间距离为4L。木板上距左端为L的Q处放有质量为2m的金属小物块B，开始不带电。平台OP与木板C的上表面等高，质量为m带正电的金属小物块A，A与平台OP间、A与木板C间的动摩擦因数均为，A的带电荷量为q，整个空间有水平向右的匀强电场，电场强度为的大小为。在电场的作用下，A由静止开始加速，经P点滑上木板向右运动，直到撞上B。A与B发生完全弹性碰撞，碰撞后AB电荷量均分，C和地板之间的锁定解除，B与C的动摩擦因数为，本题A、B均可视为质点，重力加速度大小为g，不考虑AB间的库仑力。求：
（1）求物块A在与物块B碰撞前瞬间的速度的大小；
（2）A、B碰撞后，A、B的速度的大小；
（3）从碰后到A速度减小为零的过程中，BC之间的摩擦生热。
20（16分）.如图甲，有一粒子源均匀地向速度选择器发射大量质量为m，电荷量为-q的粒子，速度选择器中磁场的磁感应强度为B，两极板间电压为U，板间距离为d，粒子穿过速度选择器后沿着半径方向进入磁感应强度为的圆形磁场区域，磁场半径为R，在圆形磁场的正下方有一挡板，粒子达到上面即被吸收，挡板距圆心的距离为3R，挡板的长度为4R且关于OA对称，不考虑相对论相应和粒子运动产生的磁场。
图甲
图乙
（1）求穿过速度选择器的粒子的速度v；
（2）粒子能否打到挡板上，若能，请计算出粒子从进入磁场到打到挡板的时间；
（3）若圆形磁感应强度调整为，其他条件不变。如图乙所示，MN与PQ分别为圆形磁场上下边界上的切线。粒子源和速度选择器一起缓慢地竖直向下匀速运动，由于水平射出速度远大于竖直速度，粒子在射入圆形磁场区域时均看作水平射入磁场，速度选择器的中轴线从MN运动到PQ，请计算打到挡板上的粒子数占发出的总粒子数的百分比（结果保留三位有效数字，，，）。
答案和解析
一、单选题
二、多选题
三、实验题
16.（1）降低；（2） （每空2分）
17.（1）94.2 （2）单缝；（3）C；（4）（每空2分）
四、计算题
18.（10分）答案：（1）；（2） （3）
解析：（1）由法拉第电磁感应定律可得：………………………………2分
（2）外电路电阻为……………………………………………………2分
内电阻为R，所以PQ两端电压为………………………………2分
（3）当PQ运动到中间位置时，外电路功率最大…………………………2分
…………………………………………2分
19.（12分）【正确答案】（1）；（2）、；（3）
【详解】（1）物块A从O点运动到Q点：…………………………1分
解得………………………………………………1分
（2）小物块A与B发生弹性碰撞，以向右为正方向，碰撞后A、B的速度分别为、，
………………………………………………2分
解得、……………………………………………………2分
（3）碰撞后A向左减速：………………………………1分
A减速为零的时间为……………………………………1分
这段时间：B向右加速：…………………………1分
C向右加速：………………………………1分
由分析可知：A减速为零的过程中，A没有掉下去，故B一直相对于C向右做匀速直线运动
B相对C的位移为：…………………………1分
摩擦生热为：………………………………1分
20.答案：（1）；（2）；（3）70.7%
解析：（1）由可得………………………………………………4分
（2）在圆形磁场中，由可得，（2分）
由图可知可知粒子可以打到挡板上，
在磁场中：，，（1分）
射出圆形磁场到打到挡板：，（1分）
所以总时间为（2分）
（3）由图可知，打到挡板的粒子占的比例为：（6分）1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
D
C
B
A
A
D
C
B
C
D
11
12
13
14
15
AC
BCD
BC
BCD
AC
1.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号、班级、学校在答题卡上填写清楚。
2.每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。在试卷上作答无效。
3.考试结束后，请将答题卡交回，试卷自行保存。满分100分，考试用时90分钟。
一、单选题（本题共10小题，每题3分，共30分）
1.简谐运动属于（ ）
A.匀速运动B.匀加速运动C.匀变速运动D.变加速运动
2.下面的说法正确的是（ ）
A.肥皂泡呈现彩色条纹的原因是光的全反射
B.彩虹的成因是光的干涉
C.光的衍射现象说明了光具有波动性
D.照相机镜头表面涂上增透膜是应用了光的全反射现象
3.圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管、电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路，若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列说法正确的是（ ）
A.线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流
B.线圈a对水平桌面的压力将增大
C.线圈a有扩大的趋势
D.穿过线圈a的磁通量变小
4.如图所示，在x轴上方存在垂直于纸面向里的足够宽的匀强磁场，磁感应强度为B。在xOy平面内，从原点O处沿与x轴正方向成θ角（0＜θ＜π）以速率v发射一个带正电的粒子（重力不计）。则下列说法正确的是（ ）
A.若v一定，θ越大，则粒子在磁场中运动的时间越短
B.若v一定，θ越大，则粒子离开磁场的位置距O点越远
C.若θ一定，v越大，则粒子在磁场中运动的角速度越大
D.若θ一定，v越大，则粒子在磁场中运动的时间越短
5.如图所示，矩形abcd的边长bc是ab的2倍，两细长直导线通有大小相等、方向相反的电流，垂直穿过矩形平面，与平面交于e、f两点，其中e、f分别为ad、bc的中点。下列说法正确的是（ ）
A.a点与c点的磁感应强度相同
B.a点与b点的磁感应强度相同
C.a点与d点的磁感应强度相同
D.a点与b、c、d三点的磁感应强度均不相同
6.如图所示，回旋加速器D形盒的半径为R，所加磁场的磁感应强度为B，用来加速质量为m、电荷量为q的质子，质子从下半盒的质子源由静止出发，加速到最大动能后射出，下列说法正确的是（ ）
A.增大交变电压U，质子的最大动能变大
B.增大交变电压U，质子在加速器中运行时间将不变
C.下半盒内轨道半径之比（由内到外）为
D.质子第2次进入上半盒的轨迹圆心在第1次进入上半盒的轨迹圆心的右侧
7.如图甲所示，圆心为O、半径为r、电阻为R的单匝圆形线圈置于光滑水平面上，用一根水平绝缘细杆将圆形线圈的最右端与墙面拴接，以图中虚线为界，左、右两侧分别存在着方向如图甲所示的匀强磁场，垂直纸面向里为磁场的正方向，两部分磁场的磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示。则时间内（ ）
A.线圈受到的安培力的合力向右B.线圈中电流沿顺时针方向
C..感应电流大小为D.细杆对线框的弹力逐渐增大
8.如图所示，边长为2L的等边三角形abc区域内部存在垂直纸面向里的匀强磁场，a为x轴的坐标原点。一个长为，宽为L的矩形线框置于x轴上，t＝0时刻线框D点在坐标原点，线框以恒定的速度v穿过磁场。用i表示线框中的电流（逆时针为正），F表示线框所受的安培力的大小，P表示安培力的功率，Φ表示线框中的磁通量，则下列图像正确的是（ ）
A.B.
C.D.
9.如图所示，光滑水平桌面上有一轻质的光滑绝缘管道，该图为俯视图。空间存在垂直于纸面向里的磁场，磁感应强度为B，用外力F保证管道以速度向右做匀速直线运动。管内有一个带正电的小球，初始相对于管道静止于A端，一段时间后，小球相对于管道运动到C端，小球的电荷量为q，质量为m，管道长度为L，小球的直径略小于管道内径，则小球从A端运动到C端的过程中，下列说法中错误的是（ ）
A.洛伦兹力做功为0B.外力F做功的为
C.小球运动的时间为D.外力F的冲量的大小为qBL
10.如图所示，在空间中有一坐标系xOy，其第一象限内充满着两个匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ，直线OP是它们的边界.区域Ⅰ中的磁感应强度为B，方向垂直纸面向外；区域Ⅱ中的磁感应强度为2B，方向垂直纸面向内；边界上的P点坐标为.一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从P点平行于y轴负方向射入区域Ⅰ，经过一段时间后，粒子恰好经过原点O.忽略粒子重力，已知sin37°＝0.6，cs37°＝0.8.则下列说法中正确的是（ ）
A.该粒子不一定沿y轴负方向从O点射出
B.该粒子射出时与y轴正方向夹角可能是74°
C.该粒子在磁场中运动的最短时间
D.该粒子运动的可能速度为
二、多选题（本题共5小题，每题4分，共20分。全部选对得4分，选对但不全得2分，错选得0分）
11.下列说法中正确的是（ ）
A.图甲中，体操运动员着地时做屈膝动作减少了冲击力
B.图乙中，描述的是多普勒效应，A观察者接收到波的频率大于B观察者接收到波的频率
C.图丙中，使摆球A先摆动，则三个摆的振动周期相等
D.图丁中，光纤的外套的折射率大于内芯的折射率
12.一列简谐横波在同一均匀介质中沿x轴方向传播，t＝0.2s时刻的波形图如图甲所示，质点M的平衡位置在处，质点N的平衡位置在处，质点N的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A.该波的传播速度大小为0.2m/s
B.0～2s内质点M运动的路程为2m
C.该波沿x轴负方向传播
D.自t＝0.2s时刻起，质点M到达波谷位置的最短时间为0.15s
13.某透明介质的截面图如图所示，一束光线与上表面成角射入，在下表面刚好发生全反射，介质的折射率为.下列说法正确的是（ ）
A.光线在上表面的折射角B.光线在上表面的折射角
C.下底边与虚线的夹角α=15°D.下底边与虚线的夹角α=30°
14.如图，质量为M的小车静止在光滑水平面上，小车AB段是半径为R的四分之一光滑圆弧，BC段是长为L的水平粗糙轨道，两段轨道相切于B点。一质量为m的滑块从小车上的A点由静止开始沿轨道滑下，然后滑入BC轨道，最后恰好停在C点，已知小车质量M＝2m，滑块与轨道BC间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A.小车和滑块组成的系统动量守恒
B.滑块运动过程中，最大速度为
C.滑块从B到C运动过程中，小车的位移为
D.滑块运动过程中对小车的最大压力为4mg
15.如图所示，直角坐标系xOy在水平面内，z轴竖直向上。坐标原点O处固定一带正电的点电荷，空间中存在竖直向下的匀强磁场B。质量为m带电量为＋q的小球A，绕z轴做匀速圆周运动，小球A的速度大小为，小球与坐标原点的距离为r，O点和小球A的连线与z轴的夹角θ＝30°。重力加速度为g，m、q、r已知。则下列说法正确的是（ ）
A.小球A与点电荷之间的库仑力大小为
B.从上往下看带电小球只能沿顺时针方向做匀速圆周运动
C.时，所需的磁感应强度B最小
D.磁感应强度B最小值为
三、实验题（本题14分，共2小题，请把答案写在答题卡中指定的答题处）
16.图甲是验证动量守恒定律的装置，气垫导轨上安装了1、2两个光电门，两滑块上均固定一相同的竖直遮光条。
（1）实验前，接通气源后，在导轨上轻放一个滑块，给滑块一初速度，使它从轨道左端向右运动，发现滑块通过光电门1的时间小于通过光电门2的时间。为使导轨水平，可调节Q使轨道右端________（选填“升高”或“降低”）一些；
（2）测出滑块A和遮光条的总质量为，滑块B和遮光条的总质量为。将滑块A静置于两光电门之间，将滑块B静置于光电门2右侧，推动B，使其获得水平向左的速度，经过光电门2并与A发生碰撞且被弹回，再次经过光电门2。光电门2先后记录的挡光时间为、，光电门1记录的挡光时间为。小明想用上述物理量验证该碰撞过程动量守恒，则他要验证的关系式是________；小徐猜想该碰撞是弹性碰撞，他用了一个只包含、和的关系式来验证自己的猜想，则他要验证的关系式是________。
17.在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上（如图甲），并选用缝间距为d的双缝屏。从仪器注明的规格可知，毛玻璃屏与双缝屏间的距离为L，接通电源使光源正常工作，发出白光。
图甲
图乙 图丙
（1）分划板刻线在某条明条纹位置时游标卡尺如图丙所示，则其读数为________mm。
（2）如图甲所示组装仪器时，a处应固定________（填“单缝”或“双缝”）。
（3）若取下红色滤光片，其他实验条件不变，则在目镜中________。
A.观察不到干涉条纹
B.可观察到明暗相间的白条纹
C.可观察到彩色条纹
（4）若实验中在像屏上得到的干涉图样如图乙所示，毛玻璃屏上的分划板刻线在图乙中A、B位置时，游标尺的读数分别为、（），则入射的单色光波长的计算表达式为λ＝________。
四、计算题（本题共36分，3小题，每题要求写出必要的文字说明、方程式和步骤.）
18.（10分）如图，由某种粗细均匀的总电阻为3R的金属条制成的矩形线框abcd，宽ad＝L，固定在水平面内且处于方向竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中.一接入电路的电阻为R的导体棒PQ，在水平拉力作用下沿ab、dc以速度v匀速滑动，滑动过程中PQ始终与ab垂直，且与线框接触良好，不计摩擦.在PQ从靠近ad处向bc滑动的过程中，求：
（1）PQ切割磁感线产生的电动势；
（2）PQ滑到中间位置时PQ两端的电压；
（3）线框消耗的最大电功率。
19.（12分）如图所示，足够长的绝缘的质量为4m的木板C静止在光滑水平面上，一开始木板锁定在地面上，OP间距离为4L。木板上距左端为L的Q处放有质量为2m的金属小物块B，开始不带电。平台OP与木板C的上表面等高，质量为m带正电的金属小物块A，A与平台OP间、A与木板C间的动摩擦因数均为，A的带电荷量为q，整个空间有水平向右的匀强电场，电场强度为的大小为。在电场的作用下，A由静止开始加速，经P点滑上木板向右运动，直到撞上B。A与B发生完全弹性碰撞，碰撞后AB电荷量均分，C和地板之间的锁定解除，B与C的动摩擦因数为，本题A、B均可视为质点，重力加速度大小为g，不考虑AB间的库仑力。求：
（1）求物块A在与物块B碰撞前瞬间的速度的大小；
（2）A、B碰撞后，A、B的速度的大小；
（3）从碰后到A速度减小为零的过程中，BC之间的摩擦生热。
20（16分）.如图甲，有一粒子源均匀地向速度选择器发射大量质量为m，电荷量为-q的粒子，速度选择器中磁场的磁感应强度为B，两极板间电压为U，板间距离为d，粒子穿过速度选择器后沿着半径方向进入磁感应强度为的圆形磁场区域，磁场半径为R，在圆形磁场的正下方有一挡板，粒子达到上面即被吸收，挡板距圆心的距离为3R，挡板的长度为4R且关于OA对称，不考虑相对论相应和粒子运动产生的磁场。
图甲
图乙
（1）求穿过速度选择器的粒子的速度v；
（2）粒子能否打到挡板上，若能，请计算出粒子从进入磁场到打到挡板的时间；
（3）若圆形磁感应强度调整为，其他条件不变。如图乙所示，MN与PQ分别为圆形磁场上下边界上的切线。粒子源和速度选择器一起缓慢地竖直向下匀速运动，由于水平射出速度远大于竖直速度，粒子在射入圆形磁场区域时均看作水平射入磁场，速度选择器的中轴线从MN运动到PQ，请计算打到挡板上的粒子数占发出的总粒子数的百分比（结果保留三位有效数字，，，）。
答案和解析
一、单选题
二、多选题
三、实验题
16.（1）降低；（2） （每空2分）
17.（1）94.2 （2）单缝；（3）C；（4）（每空2分）
四、计算题
18.（10分）答案：（1）；（2） （3）
解析：（1）由法拉第电磁感应定律可得：………………………………2分
（2）外电路电阻为……………………………………………………2分
内电阻为R，所以PQ两端电压为………………………………2分
（3）当PQ运动到中间位置时，外电路功率最大…………………………2分
…………………………………………2分
19.（12分）【正确答案】（1）；（2）、；（3）
【详解】（1）物块A从O点运动到Q点：…………………………1分
解得………………………………………………1分
（2）小物块A与B发生弹性碰撞，以向右为正方向，碰撞后A、B的速度分别为、，
………………………………………………2分
解得、……………………………………………………2分
（3）碰撞后A向左减速：………………………………1分
A减速为零的时间为……………………………………1分
这段时间：B向右加速：…………………………1分
C向右加速：………………………………1分
由分析可知：A减速为零的过程中，A没有掉下去，故B一直相对于C向右做匀速直线运动
B相对C的位移为：…………………………1分
摩擦生热为：………………………………1分
20.答案：（1）；（2）；（3）70.7%
解析：（1）由可得………………………………………………4分
（2）在圆形磁场中，由可得，（2分）
由图可知可知粒子可以打到挡板上，
在磁场中：，，（1分）
射出圆形磁场到打到挡板：，（1分）
所以总时间为（2分）
（3）由图可知，打到挡板的粒子占的比例为：（6分）1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
D
C
B
A
A
D
C
B
C
D
11
12
13
14
15
AC
BCD
BC
BCD
AC
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