2026届浙江宁波市高三第二学期高考与选考模拟考试（二模）物理试卷（含解析）高考模拟

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本试题卷分选择题和非选择题两部分，共8页，满分100分，考试时间90分钟。
考生须知：
1、答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔填写在答题卡规定的位置上。在答题卡上框内答题，并按答题卡上要求答题。
2、可能用到的相关参数：若无特别说明，重力加速度g均取。
选择题部分
一、选择题Ⅰ（本题共10小题，每小题3分，共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个选项是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）
1. 托尔（Trr）是真空技术领域广泛应用的计量单位，其定义为1毫米汞柱产生的压强，精确值为133.322Pa。现用国际单位制的基本单位表示托尔，下列单位正确的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】压强的定义式为，结合牛顿第二定律可知：力的国际基本单位为，面积的国际基本单位为，因此压强的国际基本单位为。
故选A。
2. 在2026年米兰-科尔蒂纳冬奥会上，中国队斩获5金4银6铜，刷新境外冬奥会参赛最佳战绩。如图为我国部分夺金运动员的比赛现场照片，下列说法正确的是（ ）
A. 甲图中，裁判为腾空完成技巧动作的苏翊鸣打分时，可将其视为质点
B. 乙图中，徐梦桃从跳台斜向上飞出后，先处于超重状态，后处于失重状态
C. 丙图中，谷爱凌在U形池中滑行时，池对她的支持力大小等于她对池的压力大小
D. 丁图中，宁忠岩以1分41秒98的成绩打破速度滑冰1500米奥运纪录，其全程平均速度约为14.7m/s
【答案】C
【解析】
【详解】A．裁判为苏翊鸣打分时，需要关注他的动作细节，不能忽略其形状和大小，因此不能将其视为质点，故A错误；
B．徐梦桃从跳台斜向上飞出后，整个过程只受重力作用，加速度始终为重力加速度，方向竖直向下，全程处于失重状态，不存在超重阶段，故B错误；
C．池对谷爱凌的支持力和谷爱凌对池的压力是一对作用力与反作用力，根据牛顿第三定律，二者大小始终相等，故C正确；
D．先将时间换算为秒，即1分41秒98=101.98秒，是宁忠岩速度滑冰运动的路程，所以平均速率为，由于速度滑冰运动的位移明显小于路程，所以平均速度大小一定小于平均速率，故D错误。
故选C。
3. 如图所示，不倒翁静止在斜面上，接触点为P。下列说法正确的是（ ）
A. 不倒翁只受重力与弹力作用B. 不倒翁对斜面的作用力方向竖直向下
C. 不倒翁的重心可能位于图中的M点D. 斜面对不倒翁的弹力是因为不倒翁发生了形变
【答案】B
【解析】
【详解】A．不倒翁受重力、弹力和摩擦力的作用，A错误；
B．由平衡可知斜面对不倒翁的作用力与不倒翁的重力等大反向，可知斜面对不倒翁的作用力竖直向上，由牛顿第三定律可知，不倒翁对斜面的作用力方向竖直向下，B正确；
C．不倒翁受过P点垂直斜面向上的支持力、过P点沿斜面向上的摩擦力以及竖直向下的重力作用，因三力为共点力，可知不倒翁的重心不可能位于图中的M点，C错误；
D．斜面对不倒翁的弹力是因为斜面发生了形变，D错误。
故选B。
4. 我国计划利用月球土壤中丰富的钛资源建造小型核反应堆，为未来的月球基地提供持续能源。该反应堆中涉及的部分核反应方程如下：①，②，③。下列说法正确的是（ ）
A. 方程①中的X是质子B. 比少一个中子
C. 方程③中的电子来自原子的内层电子D. 月球上的真空及低温环境使钍的半衰期变长
【答案】B
【解析】
【详解】A．核反应遵循电荷数守恒、质量数守恒，方程①中X的电荷数为
质量数为，因此X是中子，不是质子，故A错误；
B．原子核的中子数=质量数-质子数，的中子数为
的中子数为，前者比后者少1个中子，故B正确；
C．方程③为β衰变，β衰变释放的电子来自原子核内部，是中子转化为质子时产生的，并非原子的内层电子，故C错误；
D．半衰期由原子核内部本身的性质决定，与外界温度、压强、真空环境等无关，因此钍的半衰期不变，故D错误。
故选B。
5. 如图为同一平面内的一簇实线，可能是静电场的等势线，也可能是磁场的磁感线，则（ ）
A. 若为等势线，则Q点的电场强度一定大于P点的电场强度
B. 若为等势线，则同一正电荷在Q点的电势能一定小于在P点的电势能
C. 若为磁感线，则小磁针静止于Q点和P点时N极的指向一定相同
D. 若为磁感线，则同一电流元放在Q点时所受安培力一定大于放在P点时所受安培力
【答案】A
【解析】
【详解】A．静电场中，等势线的疏密反映电场强度的大小，等势线越密，电场线也越密，电场强度越大。由图可知Q点的线比P点更密，因此Q点的电场强度一定大于P点，故A正确；
B．题目没有给出等势线的电势高低分布，无法判断Q点和P点的电势大小关系，因此无法确定同一正电荷在两点电势能的大小，故B错误；
C．磁感线的切线方向就是该点的磁场方向，小磁针静止时N极指向与磁场方向一致。Q点和P点处磁感线的切线方向不同，因此小磁针N极指向不同，故C错误；
D．安培力大小为，安培力大小不仅和磁感应强度有关，还和电流元与磁场的夹角有关，若Q点电流元方向与磁场平行，安培力为0，小于P点安培力，因此不是一定更大，故D错误。
故选A。
6. 关于下列四幅插图说法正确的是（ ）
A. 图甲时刻线圈的自感电动势正在增大
B. 图乙中滑动变阻器触头向右移动时，微安表示数一定增大
C. 图丙两根玻璃管中分别是水和水银，则在左侧玻璃管中的是水银
D. 图丁为日光灯启动器的双金属片，是利用两种金属的热膨胀系数不同来工作的
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图中电流方向可知，此时电容器处于放电过程，电荷量减小，电路中的电流逐渐增大到最大值，根据LC震荡电路电流随时间是正弦式图像的特点可知电流增大时，其变化率​逐渐减小，根据自感电动势公式
可知自感电动势逐渐减小，A错误；
B．乙是光电效应实验，图中电路加的是正向电压，滑动变阻器触头右移，正向电压增大；若光电流已经达到饱和值，微安表示数不会再增大，因此不是“一定增大”，B错误；
C．水对玻璃是浸润现象，液面呈凹形，管壁处液面高、中心低；水银对玻璃是不浸润现象，液面呈凸形，中心高、管壁处低，图丙中左侧液面为凹形，因此左侧是水，C错误；
D．启动器的双金属片是由热膨胀系数不同的两种金属压合而成，温度变化时两种金属膨胀程度不同，使双金属片弯曲，实现电路通断，D正确。
故选D。
7. 2026年3月，我国”蓝焱”220吨级液氧甲烷发动机完成长程试车，将助力载人登月等任务。假设搭载”蓝焱”发动机的火箭将一艘飞船先送入圆轨道Ⅰ运行，飞船经多次变轨进入地月转移轨道，如图所示。已知a是圆轨道Ⅰ上的点，b是椭圆轨道Ⅱ上的远地点，c是转移轨道上的点，且a、b两点到地球球心的距离分别为R和3R。忽略飞行过程中飞船质量的变化，则飞船（ ）
A. 从轨道Ⅱ进入转移轨道需向前喷出燃气B. 在c点的机械能大于在b点的机械能
C. 经过a、b两点的速度之比为D. 在轨道Ⅰ、Ⅱ上的周期之比为
【答案】B
【解析】
【详解】A．从轨道Ⅱ进入转移轨道，飞船需做离心运动，即向后喷出燃气，向前喷出燃气会导致减速，故A错误；
B．飞船在点从轨道Ⅱ进入转移轨道需点火加速，机械能增加，所以在点的机械能大于在轨道Ⅱ上点的机械能，故B正确；
C．如果为轨道Ⅱ的近地点，为远地点，根据开普勒第二定律有
解得
而实际上a是圆轨道Ⅰ上的点，进入轨道Ⅱ，需要在近地点加速，所以，故C错误；
D．轨道Ⅰ半径为，轨道Ⅱ半长轴为
根据开普勒第三定律有
解得，故D错误。
故选B。
8. 如图所示，一组合棱镜的横截面是边长为1.2L的等边三角形ABC，一细光束从AD边上的P点以角度入射，经折射到达AE边上恰好发生全反射。已知光在上面部分ADE的折射率，在下面部分DBCE的折射率，，，则（ ）
A. 光进入棱镜后频率减小B. 光在上、下介质中的波长之比为
C. 入射角的正弦值为D. 该细光束无法从BC边射出
【答案】C
【解析】
【详解】A．光的频率由光源决定，与介质无关，则光进入棱镜后频率不变，A错误；
B．根据可知，光在上、下介质中的波长之比为，B错误；
C．光在AE边上恰好发生全反射，则
在P点时
解得入射角的正弦值为，C正确；
D．如图，该光束从Q点发生全反射后射到DE边上的M点，此时光线在M点的入射角等于在P点的折射角，即为，则在M点的折射角满足解得
因光线从BC边射出时的临界角为，即，可知该细光束可从BC边射出，D错误。
故选C。
9. 如图所示，在水平地面上有一固定的、内表面光滑的薄壁开口容器，其通过竖直轴的截面轮廓为一抛物线，O点为抛物线顶点。两个相同的小球a、b，分别在容器内和高度处的水平面内做匀速圆周运动，且，则a、b两球（ ）
A. 所受弹力之比为B. 所受合力之比为
C. 周期之比为D. 线速度之比为
【答案】D
【解析】
【详解】A．抛物线方程为；根据数学导数知识，抛物线在某点的斜率与横坐标成正比，即，由于支持力与接触的切面垂直，根据几何可知，切面与水平面的夹角等于支持力与竖直方向的夹角θ，所以
因，可知所受弹力之比不等于，A错误；
B．合力为
因，可知ab所受合力之比为，B错误；
C．根据
又r=x，所以
则周期，k是常数，与两球高度无关，所以容器中两球周期和角速度相等，故C错误。
D．线速度，可知线速度之比为，D正确。
故选D。
10. 如图1所示，在竖直平面内有两根相互平行、间距为d的光滑导轨，垂直导轨平面存在磁感应强度为B的匀强磁场，导轨的顶端连接一阻值为R的电阻，一质量为m、电阻可忽略、与导轨垂直且始终接触良好的导体棒从某一位置无初速释放，经时间达到稳定速度。根据条件我们可以算出棒的稳定速度、时间内棒下落的高度以及回路产生的热量等物理量。如图2所示为一电源E、电阻R和电感L构成的回路，忽略电源内阻与线圈的直流电阻，闭合开关S后，经时间达到稳定电流。可将图2情境的方法类比图1情境的方法进行研究，下列说法正确的是（ ）
A. 图2中电流i可类比图1中棒的加速度a
B. 图2中电流i达到稳定之前随时间均匀增大
C. 图2中经时间流过线圈的电荷量为
D. 图2中经时间电阻R上产生的热量为
【答案】C
【解析】
【详解】A．图1中导体棒下落，由牛顿第二定律得
可得​ ​
图2中为RL通电回路，由基尔霍夫电压定律
对比可得，图2中电流i可类比图1中棒的，A错误；
B．由
可得
故电流增大时，逐渐减小，因此电流不是均匀增大，B错误；
C．根据
可得
全过程累加可得
可得全过程通过截面的电荷量
而
可得，C正确；
D．由能量守恒，电源输出总能量
其中一部分转化为电阻的热量，另一部分转化为电感储存的磁场能​
因此
代入、
可​得：，D错误。
故选C。
二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题4分，共12分。每小题列出的四个备选项中，至少有一个是符合题目要求的，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
11. 下列说法正确的是（ ）
A. 机械波和电磁波都有多普勒效应
B. 物体发生共振时，其位移始终最大
C. 6G（频率高于5G）技术使用的电磁波与5G相比，粒子性更显著
D. 根据相对论，两事件在一个参考系中是同时的，在另一个参考系中一定也同时
【答案】AC
【解析】
【详解】A．机械波有多普勒效应，电磁波也有多普勒效应，故A正确；
B．物体发生共振时，其振幅最大，故B错误；
C．6G（频率高于5G）技术使用的电磁波与5G相比，频率变高，波长变短，可知粒子性更显著，故C正确；
D．根据相对论，两事件在一个参考系中是同时的，在另一个参考系中不一定也同时，故D错误。
故选AC。
12. 如图1所示，波源分别位于和处的两列简谐横波沿x轴相向传播，波速均为0.2m/s。时刻两波源同时起振，振动图像均如图2所示。下列说法正确的是（ ）
A. 两列波的波长均为0.2m
B. 0~10s内，处质点经过的路程为50cm
C. 和处质点的速度始终相同
D. 两列波叠加稳定后，间有9个质点的振幅为10cm
【答案】BC
【解析】
【详解】A．两列波的周期为T=2s，则波长均为，A错误；
B．左侧波传到x=0位置的时间，右侧波传到x=0位置的时间，可知0~8s内x=0处的质点振动5s=2.5T，经过的路程为s=2.5×4A=50cm；因x=0的位置到两波源的距离之差为，可知该点振动减弱，振幅为零；则t=8s后，x=0处的质点不振动，则0~10s内，处质点经过的路程为50cm，B正确；
C．因左侧波传到点和右侧波传到点的时间相同，即两点同时起振且振动方向相同；而左右两列波又同时传到和处，则和处的质点振动情况总相同，即速度始终相同，C正确；
D．两列波叠加稳定后，间振动加强点的坐标满足即，当n=0时x=0.5m；n=1时x=0.7m，x=0.3m；n=2时x=0.9m，x=0.1m；n=3时x=1.1m；n=4时x=1.3m；n=5时x=1.5m；即有8个质点的振幅为10cm，D错误。
故选BC。
13. 如图所示，一束质量均为m、电荷量均为q的带电粒子，从A点以不同速率沿水平方向进入磁感应强度大小为、电场强度大小为E的正交的复合场中。其中一粒子从O点以水平速度离开复合场区域后进入一云室，云室内存在方向垂直纸面向外的匀强磁场，此后粒子一直在云室内运动，并始终受到与速度方向相反的阻力作用，直至速度减为0。以O点为原点建立xOy直角坐标系，不计粒子重力，且电荷量保持不变，则（ ）
A. 该粒子一定带正电
B. 可能大于
C. 若，则该粒子在云室内的总路程为
D. 若，则该粒子在云室内的位移为
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．一粒子从O点以水平速度离开复合场区域后进入一云室，对粒子电性没有要求，若粒子做匀速直线运动，有
可知
无论粒子带正电还是负电，都可以匀速穿过。当然可能大于，此时有
粒子做一般曲线运动，但是速度方向有可能水平穿过复合场区域，故A错误，B正确；
C．若，根据动能定理有
可得该粒子在云室内的总路程为，故C错误；
D．若，设运动中速度的水平分量为，速度的竖直分量为，水平方向有
可得
竖直方向有
可得
可得该粒子在云室内的位移为，故D正确。
故选BD。
非选择题部分
三、非选择题（本题共5小题，共58分）
14. 实验小组设计了两种方案来测量弹簧的劲度系数。
（1）方案1：先测得弹簧沿竖直方向自由悬挂时指针所指位置的读数为11.90cm，再悬挂一质量为100g的重物后，指针位置如图1所示，其读数为_______cm，可得该弹簧的劲度系数________N/m（结果保留两位有效数字，重力加速度）。
（2）方案2：通过测量沿竖直方向做简谐运动的弹簧振子的周期，再根据周期公式（式中m为振子质量，k为弹簧劲度系数）来求劲度系数。仍用同一根弹簧悬挂相同的重物，在重物的正下方放置位移传感器，如图2所示。现将重物向下拉开一段距离后释放，使其沿竖直方向做简谐运动，位移传感器记录重物的图像如图3所示，由图可知重物振动的周期为________s，则由该方案得到的劲度系数________（选填”大于”或”小于”）；
（3）用方案1、方案2进行多次实验，发现用两种方案得到的劲度系数始终存在一定的差异，你认为造成差异的主要因素是________。
A. 空气阻力的影响B. 弹簧自身质量的影响
【答案】（1） ①. 32.50 ②. 4.8
（2） ①. 0.937 ②. 小于
（3）B
【解析】
【小问1详解】
[1]由图可知其读数为32.50cm；
[2]可得该弹簧的劲度系数
【小问2详解】
由图可知重物振动的周期为
根据可得
则由该方案得到的劲度系数小于；
【小问3详解】
在方案1中，阻力和弹簧本身的重力对实验均无影响；方案2中空气阻力只影响简谐振动的振幅，但不影响周期，但弹簧本身的重力会影响振动周期，故选B。
15. 某组同学在做”观察电容器的充、放电现象”实验中，把一节干电池（1.5V）、电阻箱、微安表（量程）、电容器C、单刀双掷开关S组装成如图1所示的实验电路。
（1）S接1后，由实验数据得到电流随时间变化的图线如图2所示，图线与坐标轴围成的面积大小为。稳定后，电容器两极板间的电势差为________V，则电容C的大小为________；
（2）上述S接1后的过程中，观察到某时刻微安表的指针位置如图3所示，再将S接2，电容器放电，观察到微安表指针偏转情况为________；
A. 迅速向左偏转到某一刻度后逐渐减小到0
B. 迅速向右偏转到某一刻度后逐渐减小到0
C. 迅速向左偏转到某一刻度后保持不变
D. 迅速向右偏转到某一刻度后保持不变
（3）实验中发现充、放电过程均比较缓慢，可能的原因是________（多选）。
A. R较大B. R较小C. C较大D. C较小
【答案】（1） ①. 1.5 ②. 3100 （2）A （3）AC
【解析】
【小问1详解】
[1]稳定后，电容器两极板间的电势差等于电源电动势，即1.5V；
[2]电流-时间图线与坐标轴围成的面积表示电容器的带电量
根据电容的定义式，代入数据。
【小问2详解】
S接1充电时，某时刻微安表指针向右偏转（电流从正接线柱流入），说明此时电容器上极板带正电。当S接2放电时，电流从电容器上极板经电阻箱、微安表（从负接线柱流入，正接线柱流出），所以微安表指针会迅速向左偏转到某一刻度后逐渐减小到0。
故选A。
【小问3详解】
充放电过程比较缓慢，主要因为电路中的电阻阻值较大，或者电容器的电容较大。
故选AC。
16. ”用双缝干涉测量光的波长”的实验装置如图1所示，
（1）将各元件按图1方式安装在光具座上，图中________（选填“A”、“B”或“C”）位置是安装双缝的位置；
（2）某次实验分别采用双缝间距和的双缝获得绿光干涉条纹如图2所示，其中对应的是图________（选填”A”或”B”）。
【答案】（1）C （2）B
【解析】
【小问1详解】
双缝干涉实验的元件安装顺序为：光源、滤光片（A）、单缝（B）、双缝（C）、遮光筒、毛玻璃屏。因此，图中C位置是安装双缝的位置
【小问2详解】
根据可知，d越小条纹间距越稀疏，由图2可知图B的条纹间距更稀疏且，因此对应的是B。
17. 如图1所示，一质量为m、横截面积为S的活塞将一部分气体封闭在导热圆柱形容器内，活塞能无摩擦地滑动。开始时封闭气体的温度为（低于环境温度），活塞与容器底部的距离为h。当气体从外界吸收热量后，活塞缓慢上升高度d后再次平衡。大气压恒为，环境温度保持不变，重力加速度为g。
（1）求环境温度T；
（2）如图2所示，在推力F的作用下，活塞缓慢下移至初始位置，此过程气体向外界放出热量Q，求此过程推力F对活塞所做的功W。
（3）如图所示，下列热机工作过程的能流分配正确，且能自发进行的是________。
A. B.
C. D.
【答案】（1）
（2） （3）B
【解析】
【小问1详解】
根据盖-吕萨克定律有
解得
【小问2详解】
此过程为等温变化，气体内能变化，由热力学第一定律，可得
解得
【小问3详解】
根据热力学第二定律，热机工作时从高温热库吸热，对外做功，向低温热库放热，且该过程能自发进行。
A．放热，违反能量守恒，故A错误；
B．从高温热库吸热，对外做功，向低温热库放热，符合热力学第二定律，故B正确；
C．从低温热库吸热，无法自发进行，故C错误；
D．向高温热库放热，违背自发过程的方向性，故D错误。
故选B。
18. 当原子处于激发态时会自发地放出光子跃迁到基态，而处于基态的原子在被其他粒子撞击时又会从基态跃迁到激发态。已知氢原子基态能量，第n能级的能量，质子与氢原子的质量接近均为，元电荷，光速，不计粒子重力，不考虑相对论效应。
（1）处于第一激发态（）的氢原子向基态跃迁时辐射出光子的能量是多少，并指出该光子是属于紫外线还是红外线频段；
（2）一个处于第一激发态的氢原子（视为静止）辐射出光子后，求该氢原子获得的速度大小（结果保留一位有效数字）；
（3）如图所示，质子在匀强磁场中做匀速圆周运动的过程中撞击到一静止的氢原子，使氢原子从基态跃迁到第一激发态，同时质子做圆周运动的半径变为原来的，求撞击前质子的动能。
【答案】（1），紫外线
（2）
（3）
【解析】
【详解】（1）第一激发态的氢原子能量
故辐射出光子的能量
该光子是属于紫外线频段。
（2）光子动量
因为辐射出光子过程动量守恒，氢原子与光子的动量等大反向，故氢原子获得的速度大小
解得
（3）根据
可得
质子做圆周运动的半径变为原来的，则撞击后质子做圆周运动的速度变为原来的，根据动量守恒有
碰撞后氢原子的速度变为
碰撞过程中损失的动能等于基态到第一激发态所需的能量
可得
解得
19. 如图所示，在竖直平面内一长为l（l未知）的不可伸长的轻绳一端系于O点，另一端系一质量m=0.1kg小物块P，初始时把P拉到图示位置，轻绳恰好伸直且与水平方向夹角为30°。长L=4.25m的水平传送带AB以v传=6m/s的速度顺时针转动，传送带右侧平滑连接足够长的光滑水平面，水平面上依次放置3个质量均为M=0.3kg的小物块，小物块1紧靠传送带右端B点，物块间距均为d=0.8m。现静止释放P，P到达最低点时轻绳断裂，之后P无碰撞地滑上传送带，到达传送带右端时以vB=8m/s的速度与物块1发生碰撞。已知物块与传送带间的动摩擦因数µ=0.2，不计空气阻力，所有物块均可看成质点，物块之间的碰撞均为弹性碰撞，求：
（1）物块P第一次从A滑到B的过程中，
①P滑上传送带的初速度vA的大小；
②P与传送带间由于摩擦而产生的热量Q；
（2）轻绳断裂前瞬间的拉力大小FT；
（3）从P第一次与物块1碰撞到最后一次与物块1碰撞间隔的时间t。
【答案】（1）①9m/s；②0.25J
（2）3.5N （3）7.4s
【解析】
【小问1详解】
①由于物块P运动到B点时速度大于传送带速度可知，物块从A运动到B一直做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律可得，
解得
②物块P做匀减速运动的时间为
物块P相对于传送带运动的位移大小为
所以
【小问2详解】
物块P运动到最低点时，根据牛顿第二定律可得
物块P由初始位置开始先做自由落体运动，运动到绳与竖直方向的夹角为60°时，轻绳再次拉直，此过程物块P的位移为l，根据自由落体运动规律，有
之后物块P开始做圆周运动，直到运动到最低点，根据机械能守恒定律可得
联立解得
【小问3详解】
设物块P与物块1第一次碰撞后的速度大小为v1，物块1的速度为u1，根据动量守恒定律可得，
联立解得，
物块P与物块1碰撞后，反向做匀减速直线运动，速度减为零时的位移为
故物块P不会从传送带A端滑落，则速度减为零后开始向右做匀加速直线运动，由于
说明物块P返回到B端时速度大小仍为v1，而物块1向右做匀速直线运动和物块2发生弹性碰撞，则，
解得，
由此可知，二者碰撞后速度交换，即物块1停在物块2原位置，所以物块P第一次与物块1碰后到第二次与物块1碰撞所经历的时间
设物块P与物块1第二次碰撞后的速度大小为v2，物块1的速度为u′2，根据动量守恒定律可得，
联立解得，
即物块P第二次与物块1碰后以2m/s的速度反弹后至第三次与物块1碰撞所经历的时间为
之后二者将不再碰撞，所以从P第一次与物块1碰撞到最后一次与物块1碰撞间隔的时间为
20. 如图1所示，在圆形励磁线圈内部的匀强磁场区域内放置一匝数为n、边长为d的正方形线圈a（线圈平面与磁感线垂直），a通过滑环和开关与竖直金属导轨AB、CD连接，导轨间距为l，导轨间存在磁感应强度大小为、方向垂直于导轨平面的匀强磁场，该磁场区域内有一水平放置的台秤，其上放置与导轨始终接触、质量为m的金属棒b（与台秤绝缘）。导轨间通过开关连入冲击电流计G，它可以直接测得流过G表的电荷量。已知线圈a、金属棒b和冲击电流计G的阻值均为R，不计其他电阻及摩擦。
（1）闭合和，让线圈a从图示位置以角速度匀速转过，测得流过G表的电荷量为q，求该过程：
①流过线圈a导线横截面的电荷量，及励磁线圈内部磁场磁感应强度的大小；
②回路中产生的焦耳热Q。
（2）闭合，断开，保持线圈a位于图示位置不变，并使励磁线圈内部磁场随时间t按图2所示规律变化。（未知）时刻前，台秤示数恒为1.5m，时刻撤去台秤，b下落h高度时达到最大速度。时刻前后两图线斜率绝对值相等，求：
①图线斜率的绝对值k；
②b下落h高度过程中经历的时间t。
【答案】（1），，
（2），
【解析】
【详解】（1）①金属棒b和冲击电流计G并联，则
根据，
解得
其中，
解得
②正弦是交流电峰值
，
（2）①时刻前，
安培力
②b棒达到最大速度时，有
对b棒由动量定理有
即
解得