云南省昆明市2023-2024学年高二下学期7月期末物理试题
1．（2024高二下·昆明期末）5G是一种具有低时延、大连接特点的新一代宽带移动通信技术，相比4G而言，5G采用了更高频段的电磁波进行信息传递，使其携带的信息量大幅增加。在真空中，频率高的电磁波比频率低的电磁波（ ）
A．波速大、波长小 B．波速大、波长大
C．波长小、周期小 D．波长小、周期大
2．（2024高二下·昆明期末）一带电体周围的电场线分布如图所示，图中虚线表示等势面，a、b是不同等势面上的两点。将一负点电荷分别放在a、b两点，该点电荷受到的电场力大小分别为、，具有的电势能分别为、，则（ ）
A．， B．，
C．， D．，
3．（2024高二下·昆明期末）质量为的物块与另一物块在光滑水平面上发生正碰，两物块的位置坐标随时间变化的图像如图所示。则物块的质量为（ ）
A． B． C． D．
4．（2024高二下·昆明期末）如图所示，轻质细杆AB上固定有一个质量为的小球C，将细杆放置于两固定光滑斜面间，杆保持水平并处于静止状态。已知斜面与水平地面均成60°角，重力加速度为，则左侧斜面对杆AB支持力的大小为（ ）
A． B． C． D．
5．（2024高二下·昆明期末）2024年5月9日，长征三号乙运载火箭将中国首颗中轨宽带“智慧天网一号01星”通信卫星送入预定轨道。该卫星在预定轨道的运动可视为匀速圆周运动，其轨道半径约为地球同步卫星轨道半径的0.63倍，该卫星绕地球做匀速圆周运动的周期约为（ ）
A．0.1天 B．0.3天 C．0.5天 D．0.8天
6．（2024高二下·昆明期末）某天，昆明的天空出现了漂亮的日晕，如图甲所示。日晕的成因是太阳光通过卷层云时，光线经过柱状冰晶体发生两次折射，形成内红外紫的晕环。若一柱状冰晶体的截面是边长为的正六边形，如图乙所示。一单色细光束从某边中点与该边成45°角射入冰晶体，且入射光线在该截面内传播，冰晶体对该光的折射率为，光在真空中的传播速度为，则该单色光从射入冰晶体到射出所需的最短时间为（ ）
A． B． C． D．
7．（2024高二下·昆明期末）如图甲所示，投壶是中国传统礼仪和宴饮游戏，《礼记传》中提到：“投壶，射之细也。宴饮有射以乐宾，以习容而讲艺也”。两同学用小球代替箭玩投壶游戏，两人从同一竖直线上不同高度的两位置沿水平方向分别抛出a、b两个小球，两小球从壶口同一位置落入壶中，入壶瞬间速度方向如图乙所示。两小球均可视为质点，空气阻力可忽略不计。a、b两小球相比较，下列说法正确的是（ ）
A．小球a初速度较大
B．小球a被抛出时离地高度大
C．小球a在空中运动的时间长
D．小球a在空中运动过程中速度变化量较大
8．（2024高二下·昆明期末）如图所示，一轻弹质簧上端固定在天花板上，下端与物块相连，下方有一物块。现对物块施加竖直向上、大小为的力，使物块、处于静止状态。时刻，改变的大小，使、一起向下做匀加速直线运动：当时，弹簧恢复原长。已知弹簧的劲度系数，弹簧始终在弹性限度内，物块、的质量分别为、，取重力加速度。下列说法正确的是（ ）
A．时刻，物块、之间的作用力大小为
B．时刻，力的大小为
C．时间内，力对物块做的功为
D．时间内，物块、组成的系统减少的机械能为
9．（2024高二下·昆明期末）新能源电动车已经走进我们的生活，逐渐为大家所青睐。对某新能源电动车进行刹车测试时，该车以的速度开始做匀减速直线运动，运动最后内的位移大小为。该车在匀减速直线运动过程中（ ）
A．加速度大小为 B．位移大小为
C．减速的时间为 D．平均速度大小为
10．（2024高二下·昆明期末）如图所示，一定质量的理想气体，经历两个不同的过程从状态a变化到状态b。过程①依次为等压变化和等容变化，该过程中气体对外界做的功为；过程②为绝热过程，该过程中气体对外界做的功为。已知气体在状态a、状态b时的温度分别为、。下列说法正确的是（ ）
A．
B．
C．过程①中气体从外界吸收的热量小于
D．过程②中气体的内能减少量大于
11．（2024高二下·昆明期末）如图甲所示，水平放置的圆柱形绝缘棒绕有一线圈，线圈右侧固定有一金属圆环，规定从到为电流的正方向，线圈中的电流随时间按图乙所示的正弦规律变化。下列说法正确的是（ ）
A．时刻，中的感应电流最大
B．时刻，中的感应电流为零
C．时刻，从右往左看中的感应电流沿逆时针方向
D．时刻，从右往左看中的感应电流沿顺时针方向
12．（2024高二下·昆明期末）空间中存在大小和方向均未知的匀强电场，一质量为、电荷量为（）的带电粒子仅在电场力的作用下，先后通过、两点，如图所示。带电粒子经过点时速度大小为，方向与连线成60°角，经过点时，速度方向与连线成30°角。通过、两点的速度在同一平面内，、之间的距离为。下列说法正确的是（ ）
A．粒子经过点时的速度大小为
B．、两点间的电势差为
C．粒子从点运动到点的时间为
D．匀强电场的电场强度大小为
13．（2024高二下·昆明期末）如图所示是“探究加速度与力、质量关系”的实验装置。
（1）将木板倾斜适当角度平衡摩擦力时，下列操作正确的是__________。
A．小车应连接钩码但不连接纸带
B．小车应连接纸带但不连接钩码
C．小车应同时连接钩码和纸带
（2）经正确操作后打出一条纸带，截取其中一段如图所示。在纸带上选取点O、A、B、C、D为计数点，相邻两计数点之间还有4个计时点没有画出，计数点O和计数点B之间的距离x= cm。已知打点计时器所用交流电的频率为50Hz，小车的加速度大小为a= m/s2（计算结果保留2位有效数字）。
14．（2024高二下·昆明期末）一只毫安表的表盘刻度清晰，但刻度值污损，某同学要测量其内阻和量程，除了待测毫安表之外，实验室提供的器材如下：
A.电压表（量程为）
B.滑动变阻器（最大阻值为）
C.滑动变阻器（最大阻值为）
D.电阻箱（最大阻值为）
E.电源（电动势约为）
F.开关、导线若干
（1）实验小组设计了如图甲所示的实验电路，滑动变阻器应选用 （选填“”或“”）。
（2）请用笔画线代替导线，将图乙中电路连接完整 。
（3）正确连接好电路后，闭合开关，调节滑动变阻器和电阻箱接入电路的阻值，使毫安表指针满偏，记录此时电压表的示数和电阻箱的阻值。重复上述操作，进行多次实验，得到电压表示数和电阻箱阻值的多组数据，在坐标纸上作出图像如图丙所示，可得待测毫安表的量程为 ，内阻为 。（计算结果均保留2位有效数字）
15．（2024高二下·昆明期末）如图所示，光滑且相互平行的金属导轨固定在同一水平面上，导轨间距为，左侧接有阻值为的定值电阻，空间存在竖直向上的匀强磁场、磁感应强度大小为。金属棒垂直导轨放置，现对施加水平向右、大小为的恒力，从静止开始运动至速度达到最大的过程中，通过的电荷量为。运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，若导轨和的电阻不计，求：
（1）的最大速度：
（2）从静止至速度最大过程中运动的路程。
16．（2024高二下·昆明期末）游乐场中有一种“空中飞椅”的游乐设施，绳子上端固定在水平转盘的边缘，下端连接座椅，人坐在座椅上随转盘在空中飞旋。将人和座椅看成一个质点，简化为如图所示的模型。已知的质量，转盘半径，绳长。某次游戏，做匀速圆周运动时绳与竖直方向的夹角，不计空气阻力，取，，重力加速度。求：
（1）绳子的拉力大小；
（2）转盘开始缓慢加速，一段时间后再次做匀速圆周运动，此时绳与竖直方向的夹角。夹角从增加到的过程中，绳子拉力对做的功。
17．（2024高二下·昆明期末）如图甲所示，在平面的第一象限内，直线左侧有平行于轴的匀强电场，右侧有垂直于平面的匀强磁场。一质量为、电荷量为（）的带电粒子在时刻从轴上的点平行于轴正方向射出，经电场偏转后进入磁场。为粒子速度在坐标平面内轴方向上的分量，随时间变化的图像如图乙所示，图中和均已知，粒子在时刻从轴射出磁场。粒子重力不计。求：
（1）匀强磁场的磁感应强度大小：
（2）匀强电场的电场强度大小：
（3）粒子射出磁场时的横坐标。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】电磁波的周期、频率与波速
【解析】【解答】根据
得
可知频率高的电磁波比频率低的电磁波周期小，频率高的电磁波比频率低的电磁波波长小。
故选C。
【分析】频率高的电磁波比频率低的电磁波波长小，结合波长波速频率关系进行分析。
2．【答案】A
【知识点】电势能；等势面
【解析】【解答】 电场线越密集的地方，电场强度越大，则电场力越大，有
故b点电势较高，电荷带负电，根据
可知
故选A。
【分析】电场线越密集的地方，电场强度越大，则电场力越大，沿着电场线方向，电势逐渐降低。
3．【答案】C
【知识点】碰撞模型
【解析】【解答】根据图像得
，、、
由动量守恒定律有
解得
故选C。
【分析】位移—时间图像的斜率表示滑块的速度，结合动量守恒定律求解。
4．【答案】B
【知识点】共点力的平衡
【解析】【解答】以轻质细杆AB和小球C为整体，
解得
故选B。
【分析】根据对称性可知，左右两侧斜面对杆AB支持力大小相等，根据受力平衡列式求解。
5．【答案】C
【知识点】开普勒定律
【解析】【解答】根据
得
故选C。
【分析】根据开普勒第三定律结合求解地球同步卫星求解卫星绕地球做匀速圆周运动的周期。
6．【答案】C
【知识点】光的折射及折射定律
【解析】【解答】根据题意做出光路传播图，如图
可知
解得
故选C。
【分析】根据题意做出光路传播图，根据折射定律以及几何关系求解光程，光程除以速度等于时间。
7．【答案】A
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】AC．根据
则
则
故A正确，C错误；
B．根据
故B错误；
D．根据
结合
可知， 小球a在空中运动过程中速度变化量较小，故D错误。
故选A。
【分析】二者水平位移相等，小球b被抛出时离地高度大，水平方向匀速运动，竖直方向自由落体运动。
8．【答案】D
【知识点】功能关系；牛顿第二定律；牛顿运动定律的应用—连接体；动能定理的综合应用
【解析】【解答】A．根据
得
弹簧处于压缩状态，弹簧的形变量为
时，对a由牛顿第二定律得
解得物块、之间的作用力大小为
A错误；
B．
解得力的大小为
B错误；
C.对整体由动能定理得
解得
故C错误；
D．外弹性势能
时间内，
即a、b组成的系统机械能减少3J
故选D。
【分析】物块、处于静止状态时，对整体进行受力分析，对整体由动能定理得求解力F所做功。
9．【答案】B,C
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】【解答】A．根据
解得
故A错误；
B．电动车初速度为，根据
解得
故B正确；
C．根据
故C正确；
D．根据
故D错误。
故选BC。
【分析】利用逆向思维有求解加速度，根据速度与位移的关系式求解位移大小，利用逆向思维，求解减速的时间。
10．【答案】A,C
【知识点】理想气体与理想气体的状态方程；热力学第一定律及其应用
【解析】【解答】A．由图可知
故A正确；
BD．气体对外界做功，则，可知气体内能减少，温度降低，即
故BD错误；
C．根据
因为，所以气体从外界吸收的热量小于。故C正确。
故选AC。
【分析】p-V图像中图线与横轴所围面积表示气体做功，结合热力学第一定律进行分析。
11．【答案】B,D
【知识点】楞次定律；法拉第电磁感应定律
【解析】【解答】AB．时刻，线圈中的电流为正且最大，中的感应电流最小，为零，故A错误，B正确；
CD．时间内，线圈中的电流为正，根据楞次定理，可知时刻，从右往左看中的感应电流沿顺时针方向，故C错误，D正确。
故选BD。
【分析】由安培定则可知此时通过金属圆环的磁通量最大，磁通量的变化率为零，由法拉第电磁感应定律可知此时感应电动势为零。
12．【答案】A,D
【知识点】带电粒子在电场中的偏转
【解析】【解答】AC．将粒子的运动分解成方向与方向的两个互相垂直的分运动，则方向有
联立解得
，
故A正确，C错误；
B．根据
解得、两点间的电势差为
故B错误；
D．根据
粒子在方向的加速度大小为
则粒子的合加速度大小为
故D正确。
故选AD。
【分析】将粒子的运动分解成方向与方向的两个互相垂直的分运动，根据动能定理进行分析。
13．【答案】（1）B
（2）4.50；0.50
【知识点】加速度
【解析】【解答】 （1）将木板倾斜适当角度平衡摩擦力时，小车应连接纸带但不连接钩码。
故选B。
（2）由于
得
【分析】（1）将木板倾斜适当角度平衡摩擦力时，小车应连接纸带但不连接钩码；
（2）长度测量结果保留到最小刻度后一位。
（1）将木板倾斜适当角度平衡摩擦力时，小车应连接纸带但不连接钩码，B正确，AC错误。
故选B。
（2）[1]计数点O和计数点B之间的距离为
[2]小车的加速度大小为
14．【答案】（1）
（2）
（3）10；20
【知识点】伏安法测电阻
【解析】【解答】 （1）滑动变阻器采用分压式接法，滑动变阻器选用阻值较小的。
（2）
实物图连接如图所示。
（3）每次实验均使电流表指针满偏，根据欧姆定律可得
图像的纵截距为
解得内阻为
【分析】（1）滑动变阻器采用分压式接法， 滑动变阻器选用阻值较小的。
（2）根据电流流向连接电路；
（3）根据欧姆定律求解电流大小，图像的斜率表示待测毫安表的量程。
（1）由图甲所示的电路图可知，滑动变阻器采用分压式接法，为了方便调节，滑动变阻器选用阻值较小的。
（2）实物图连接如图所示。
（3）[1]每次实验均使电流表指针满偏，根据欧姆定律可得
整理得
可知图像的斜率表示待测毫安表的量程，为
[2]图像的纵截距为
解得内阻为
15．【答案】解：（1）当金属棒受到的安培力与恒力等大时，的速度最大，可得
速度最大时，切割磁感线产生的感应电动势大小为
根据闭合电路欧姆定律得
联立解得
（2）从静止至速度最大的过程中，根据法拉第电磁感应定律得
根据闭合电路欧姆定律得
根据电流的定义式得
联立解得
【知识点】电磁感应中的能量类问题
【解析】【分析】（1）当金属棒受到的安培力与恒力等大时，的速度最大，结合法拉第电磁感应定律求解；
（2）根据法拉第电磁感应定律结合闭合电路欧姆定律以及电流的定义式求解速度最大过程中运动的路程。
16．【答案】解：（1）当绳与竖直方向的夹角时，设绳的拉力大小为，由于在竖直方向上的合力为零，则有
解得
（2）当绳与竖直方向的夹角时，设运动的速度大小为，由牛顿第二定律得
的转动半径为
当绳与竖直方向的夹角时，设运动的速度大小为，由牛顿第二定律得
的转动半径为
设转盘加速旋转过程中绳子拉力对所做的功为，由动能定理得
的上升高度为
解得
【知识点】生活中的圆周运动；动能定理的综合应用
【解析】【分析】（1）根据在竖直方向上的合力为零列出方程求解；
（2）由牛顿第二定律得到速度大小，由动能定理，合力做功等于动能变化求解绳子拉力对做的功。
17．【答案】解：（1）粒子运动轨迹如图所示
粒子在磁场中的运动周期
根据题图乙可得
解得匀强磁场的磁感应强度大小为
（2）根据题图乙可知，粒子在磁场中运动的速率为
将粒子进入磁场时的速度分解到轴和轴方向，如图所示，设此时速度与水平方向的夹角为，可得
由圆周运动的规律可知，粒子进入磁场到减小到零所需时间为
粒子在电场中运动的时间为
在方向上，由匀变速直线运动的规律得
由牛顿第二定律得
解得
（3）粒子在磁场中运动时，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得
据题图乙可知粒子在磁场中运动的时间为
设粒子射出磁场时速度与轴负方向的夹角为，则
粒子进入磁场时在轴方向上的分速度为
粒子射出磁场时的横坐标为
解得
【知识点】带电粒子在有界磁场中的运动；带电粒子在电场与磁场混合场中的运动
【解析】【分析】（1）画出粒子运动轨迹，求解粒子在磁场中的运动周期，结合图像求解匀强磁场的磁感应强度大小；
（2）将粒子进入磁场时的速度分解到轴和轴方向，在方向上，由匀变速直线运动的规律求解匀强电场的电场强度大小 ；
（3）粒子在磁场中运动时，洛伦兹力提供向心力，据题图乙可知粒子在磁场中运动的时间。
1 / 1云南省昆明市2023-2024学年高二下学期7月期末物理试题
1．（2024高二下·昆明期末）5G是一种具有低时延、大连接特点的新一代宽带移动通信技术，相比4G而言，5G采用了更高频段的电磁波进行信息传递，使其携带的信息量大幅增加。在真空中，频率高的电磁波比频率低的电磁波（ ）
A．波速大、波长小 B．波速大、波长大
C．波长小、周期小 D．波长小、周期大
【答案】C
【知识点】电磁波的周期、频率与波速
【解析】【解答】根据
得
可知频率高的电磁波比频率低的电磁波周期小，频率高的电磁波比频率低的电磁波波长小。
故选C。
【分析】频率高的电磁波比频率低的电磁波波长小，结合波长波速频率关系进行分析。
2．（2024高二下·昆明期末）一带电体周围的电场线分布如图所示，图中虚线表示等势面，a、b是不同等势面上的两点。将一负点电荷分别放在a、b两点，该点电荷受到的电场力大小分别为、，具有的电势能分别为、，则（ ）
A．， B．，
C．， D．，
【答案】A
【知识点】电势能；等势面
【解析】【解答】 电场线越密集的地方，电场强度越大，则电场力越大，有
故b点电势较高，电荷带负电，根据
可知
故选A。
【分析】电场线越密集的地方，电场强度越大，则电场力越大，沿着电场线方向，电势逐渐降低。
3．（2024高二下·昆明期末）质量为的物块与另一物块在光滑水平面上发生正碰，两物块的位置坐标随时间变化的图像如图所示。则物块的质量为（ ）
A． B． C． D．
【答案】C
【知识点】碰撞模型
【解析】【解答】根据图像得
，、、
由动量守恒定律有
解得
故选C。
【分析】位移—时间图像的斜率表示滑块的速度，结合动量守恒定律求解。
4．（2024高二下·昆明期末）如图所示，轻质细杆AB上固定有一个质量为的小球C，将细杆放置于两固定光滑斜面间，杆保持水平并处于静止状态。已知斜面与水平地面均成60°角，重力加速度为，则左侧斜面对杆AB支持力的大小为（ ）
A． B． C． D．
【答案】B
【知识点】共点力的平衡
【解析】【解答】以轻质细杆AB和小球C为整体，
解得
故选B。
【分析】根据对称性可知，左右两侧斜面对杆AB支持力大小相等，根据受力平衡列式求解。
5．（2024高二下·昆明期末）2024年5月9日，长征三号乙运载火箭将中国首颗中轨宽带“智慧天网一号01星”通信卫星送入预定轨道。该卫星在预定轨道的运动可视为匀速圆周运动，其轨道半径约为地球同步卫星轨道半径的0.63倍，该卫星绕地球做匀速圆周运动的周期约为（ ）
A．0.1天 B．0.3天 C．0.5天 D．0.8天
【答案】C
【知识点】开普勒定律
【解析】【解答】根据
得
故选C。
【分析】根据开普勒第三定律结合求解地球同步卫星求解卫星绕地球做匀速圆周运动的周期。
6．（2024高二下·昆明期末）某天，昆明的天空出现了漂亮的日晕，如图甲所示。日晕的成因是太阳光通过卷层云时，光线经过柱状冰晶体发生两次折射，形成内红外紫的晕环。若一柱状冰晶体的截面是边长为的正六边形，如图乙所示。一单色细光束从某边中点与该边成45°角射入冰晶体，且入射光线在该截面内传播，冰晶体对该光的折射率为，光在真空中的传播速度为，则该单色光从射入冰晶体到射出所需的最短时间为（ ）
A． B． C． D．
【答案】C
【知识点】光的折射及折射定律
【解析】【解答】根据题意做出光路传播图，如图
可知
解得
故选C。
【分析】根据题意做出光路传播图，根据折射定律以及几何关系求解光程，光程除以速度等于时间。
7．（2024高二下·昆明期末）如图甲所示，投壶是中国传统礼仪和宴饮游戏，《礼记传》中提到：“投壶，射之细也。宴饮有射以乐宾，以习容而讲艺也”。两同学用小球代替箭玩投壶游戏，两人从同一竖直线上不同高度的两位置沿水平方向分别抛出a、b两个小球，两小球从壶口同一位置落入壶中，入壶瞬间速度方向如图乙所示。两小球均可视为质点，空气阻力可忽略不计。a、b两小球相比较，下列说法正确的是（ ）
A．小球a初速度较大
B．小球a被抛出时离地高度大
C．小球a在空中运动的时间长
D．小球a在空中运动过程中速度变化量较大
【答案】A
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】AC．根据
则
则
故A正确，C错误；
B．根据
故B错误；
D．根据
结合
可知， 小球a在空中运动过程中速度变化量较小，故D错误。
故选A。
【分析】二者水平位移相等，小球b被抛出时离地高度大，水平方向匀速运动，竖直方向自由落体运动。
8．（2024高二下·昆明期末）如图所示，一轻弹质簧上端固定在天花板上，下端与物块相连，下方有一物块。现对物块施加竖直向上、大小为的力，使物块、处于静止状态。时刻，改变的大小，使、一起向下做匀加速直线运动：当时，弹簧恢复原长。已知弹簧的劲度系数，弹簧始终在弹性限度内，物块、的质量分别为、，取重力加速度。下列说法正确的是（ ）
A．时刻，物块、之间的作用力大小为
B．时刻，力的大小为
C．时间内，力对物块做的功为
D．时间内，物块、组成的系统减少的机械能为
【答案】D
【知识点】功能关系；牛顿第二定律；牛顿运动定律的应用—连接体；动能定理的综合应用
【解析】【解答】A．根据
得
弹簧处于压缩状态，弹簧的形变量为
时，对a由牛顿第二定律得
解得物块、之间的作用力大小为
A错误；
B．
解得力的大小为
B错误；
C.对整体由动能定理得
解得
故C错误；
D．外弹性势能
时间内，
即a、b组成的系统机械能减少3J
故选D。
【分析】物块、处于静止状态时，对整体进行受力分析，对整体由动能定理得求解力F所做功。
9．（2024高二下·昆明期末）新能源电动车已经走进我们的生活，逐渐为大家所青睐。对某新能源电动车进行刹车测试时，该车以的速度开始做匀减速直线运动，运动最后内的位移大小为。该车在匀减速直线运动过程中（ ）
A．加速度大小为 B．位移大小为
C．减速的时间为 D．平均速度大小为
【答案】B,C
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】【解答】A．根据
解得
故A错误；
B．电动车初速度为，根据
解得
故B正确；
C．根据
故C正确；
D．根据
故D错误。
故选BC。
【分析】利用逆向思维有求解加速度，根据速度与位移的关系式求解位移大小，利用逆向思维，求解减速的时间。
10．（2024高二下·昆明期末）如图所示，一定质量的理想气体，经历两个不同的过程从状态a变化到状态b。过程①依次为等压变化和等容变化，该过程中气体对外界做的功为；过程②为绝热过程，该过程中气体对外界做的功为。已知气体在状态a、状态b时的温度分别为、。下列说法正确的是（ ）
A．
B．
C．过程①中气体从外界吸收的热量小于
D．过程②中气体的内能减少量大于
【答案】A,C
【知识点】理想气体与理想气体的状态方程；热力学第一定律及其应用
【解析】【解答】A．由图可知
故A正确；
BD．气体对外界做功，则，可知气体内能减少，温度降低，即
故BD错误；
C．根据
因为，所以气体从外界吸收的热量小于。故C正确。
故选AC。
【分析】p-V图像中图线与横轴所围面积表示气体做功，结合热力学第一定律进行分析。
11．（2024高二下·昆明期末）如图甲所示，水平放置的圆柱形绝缘棒绕有一线圈，线圈右侧固定有一金属圆环，规定从到为电流的正方向，线圈中的电流随时间按图乙所示的正弦规律变化。下列说法正确的是（ ）
A．时刻，中的感应电流最大
B．时刻，中的感应电流为零
C．时刻，从右往左看中的感应电流沿逆时针方向
D．时刻，从右往左看中的感应电流沿顺时针方向
【答案】B,D
【知识点】楞次定律；法拉第电磁感应定律
【解析】【解答】AB．时刻，线圈中的电流为正且最大，中的感应电流最小，为零，故A错误，B正确；
CD．时间内，线圈中的电流为正，根据楞次定理，可知时刻，从右往左看中的感应电流沿顺时针方向，故C错误，D正确。
故选BD。
【分析】由安培定则可知此时通过金属圆环的磁通量最大，磁通量的变化率为零，由法拉第电磁感应定律可知此时感应电动势为零。
12．（2024高二下·昆明期末）空间中存在大小和方向均未知的匀强电场，一质量为、电荷量为（）的带电粒子仅在电场力的作用下，先后通过、两点，如图所示。带电粒子经过点时速度大小为，方向与连线成60°角，经过点时，速度方向与连线成30°角。通过、两点的速度在同一平面内，、之间的距离为。下列说法正确的是（ ）
A．粒子经过点时的速度大小为
B．、两点间的电势差为
C．粒子从点运动到点的时间为
D．匀强电场的电场强度大小为
【答案】A,D
【知识点】带电粒子在电场中的偏转
【解析】【解答】AC．将粒子的运动分解成方向与方向的两个互相垂直的分运动，则方向有
联立解得
，
故A正确，C错误；
B．根据
解得、两点间的电势差为
故B错误；
D．根据
粒子在方向的加速度大小为
则粒子的合加速度大小为
故D正确。
故选AD。
【分析】将粒子的运动分解成方向与方向的两个互相垂直的分运动，根据动能定理进行分析。
13．（2024高二下·昆明期末）如图所示是“探究加速度与力、质量关系”的实验装置。
（1）将木板倾斜适当角度平衡摩擦力时，下列操作正确的是__________。
A．小车应连接钩码但不连接纸带
B．小车应连接纸带但不连接钩码
C．小车应同时连接钩码和纸带
（2）经正确操作后打出一条纸带，截取其中一段如图所示。在纸带上选取点O、A、B、C、D为计数点，相邻两计数点之间还有4个计时点没有画出，计数点O和计数点B之间的距离x= cm。已知打点计时器所用交流电的频率为50Hz，小车的加速度大小为a= m/s2（计算结果保留2位有效数字）。
【答案】（1）B
（2）4.50；0.50
【知识点】加速度
【解析】【解答】 （1）将木板倾斜适当角度平衡摩擦力时，小车应连接纸带但不连接钩码。
故选B。
（2）由于
得
【分析】（1）将木板倾斜适当角度平衡摩擦力时，小车应连接纸带但不连接钩码；
（2）长度测量结果保留到最小刻度后一位。
（1）将木板倾斜适当角度平衡摩擦力时，小车应连接纸带但不连接钩码，B正确，AC错误。
故选B。
（2）[1]计数点O和计数点B之间的距离为
[2]小车的加速度大小为
14．（2024高二下·昆明期末）一只毫安表的表盘刻度清晰，但刻度值污损，某同学要测量其内阻和量程，除了待测毫安表之外，实验室提供的器材如下：
A.电压表（量程为）
B.滑动变阻器（最大阻值为）
C.滑动变阻器（最大阻值为）
D.电阻箱（最大阻值为）
E.电源（电动势约为）
F.开关、导线若干
（1）实验小组设计了如图甲所示的实验电路，滑动变阻器应选用 （选填“”或“”）。
（2）请用笔画线代替导线，将图乙中电路连接完整 。
（3）正确连接好电路后，闭合开关，调节滑动变阻器和电阻箱接入电路的阻值，使毫安表指针满偏，记录此时电压表的示数和电阻箱的阻值。重复上述操作，进行多次实验，得到电压表示数和电阻箱阻值的多组数据，在坐标纸上作出图像如图丙所示，可得待测毫安表的量程为 ，内阻为 。（计算结果均保留2位有效数字）
【答案】（1）
（2）
（3）10；20
【知识点】伏安法测电阻
【解析】【解答】 （1）滑动变阻器采用分压式接法，滑动变阻器选用阻值较小的。
（2）
实物图连接如图所示。
（3）每次实验均使电流表指针满偏，根据欧姆定律可得
图像的纵截距为
解得内阻为
【分析】（1）滑动变阻器采用分压式接法， 滑动变阻器选用阻值较小的。
（2）根据电流流向连接电路；
（3）根据欧姆定律求解电流大小，图像的斜率表示待测毫安表的量程。
（1）由图甲所示的电路图可知，滑动变阻器采用分压式接法，为了方便调节，滑动变阻器选用阻值较小的。
（2）实物图连接如图所示。
（3）[1]每次实验均使电流表指针满偏，根据欧姆定律可得
整理得
可知图像的斜率表示待测毫安表的量程，为
[2]图像的纵截距为
解得内阻为
15．（2024高二下·昆明期末）如图所示，光滑且相互平行的金属导轨固定在同一水平面上，导轨间距为，左侧接有阻值为的定值电阻，空间存在竖直向上的匀强磁场、磁感应强度大小为。金属棒垂直导轨放置，现对施加水平向右、大小为的恒力，从静止开始运动至速度达到最大的过程中，通过的电荷量为。运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，若导轨和的电阻不计，求：
（1）的最大速度：
（2）从静止至速度最大过程中运动的路程。
【答案】解：（1）当金属棒受到的安培力与恒力等大时，的速度最大，可得
速度最大时，切割磁感线产生的感应电动势大小为
根据闭合电路欧姆定律得
联立解得
（2）从静止至速度最大的过程中，根据法拉第电磁感应定律得
根据闭合电路欧姆定律得
根据电流的定义式得
联立解得
【知识点】电磁感应中的能量类问题
【解析】【分析】（1）当金属棒受到的安培力与恒力等大时，的速度最大，结合法拉第电磁感应定律求解；
（2）根据法拉第电磁感应定律结合闭合电路欧姆定律以及电流的定义式求解速度最大过程中运动的路程。
16．（2024高二下·昆明期末）游乐场中有一种“空中飞椅”的游乐设施，绳子上端固定在水平转盘的边缘，下端连接座椅，人坐在座椅上随转盘在空中飞旋。将人和座椅看成一个质点，简化为如图所示的模型。已知的质量，转盘半径，绳长。某次游戏，做匀速圆周运动时绳与竖直方向的夹角，不计空气阻力，取，，重力加速度。求：
（1）绳子的拉力大小；
（2）转盘开始缓慢加速，一段时间后再次做匀速圆周运动，此时绳与竖直方向的夹角。夹角从增加到的过程中，绳子拉力对做的功。
【答案】解：（1）当绳与竖直方向的夹角时，设绳的拉力大小为，由于在竖直方向上的合力为零，则有
解得
（2）当绳与竖直方向的夹角时，设运动的速度大小为，由牛顿第二定律得
的转动半径为
当绳与竖直方向的夹角时，设运动的速度大小为，由牛顿第二定律得
的转动半径为
设转盘加速旋转过程中绳子拉力对所做的功为，由动能定理得
的上升高度为
解得
【知识点】生活中的圆周运动；动能定理的综合应用
【解析】【分析】（1）根据在竖直方向上的合力为零列出方程求解；
（2）由牛顿第二定律得到速度大小，由动能定理，合力做功等于动能变化求解绳子拉力对做的功。
17．（2024高二下·昆明期末）如图甲所示，在平面的第一象限内，直线左侧有平行于轴的匀强电场，右侧有垂直于平面的匀强磁场。一质量为、电荷量为（）的带电粒子在时刻从轴上的点平行于轴正方向射出，经电场偏转后进入磁场。为粒子速度在坐标平面内轴方向上的分量，随时间变化的图像如图乙所示，图中和均已知，粒子在时刻从轴射出磁场。粒子重力不计。求：
（1）匀强磁场的磁感应强度大小：
（2）匀强电场的电场强度大小：
（3）粒子射出磁场时的横坐标。
【答案】解：（1）粒子运动轨迹如图所示
粒子在磁场中的运动周期
根据题图乙可得
解得匀强磁场的磁感应强度大小为
（2）根据题图乙可知，粒子在磁场中运动的速率为
将粒子进入磁场时的速度分解到轴和轴方向，如图所示，设此时速度与水平方向的夹角为，可得
由圆周运动的规律可知，粒子进入磁场到减小到零所需时间为
粒子在电场中运动的时间为
在方向上，由匀变速直线运动的规律得
由牛顿第二定律得
解得
（3）粒子在磁场中运动时，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得
据题图乙可知粒子在磁场中运动的时间为
设粒子射出磁场时速度与轴负方向的夹角为，则
粒子进入磁场时在轴方向上的分速度为
粒子射出磁场时的横坐标为
解得
【知识点】带电粒子在有界磁场中的运动；带电粒子在电场与磁场混合场中的运动
【解析】【分析】（1）画出粒子运动轨迹，求解粒子在磁场中的运动周期，结合图像求解匀强磁场的磁感应强度大小；
（2）将粒子进入磁场时的速度分解到轴和轴方向，在方向上，由匀变速直线运动的规律求解匀强电场的电场强度大小 ；
（3）粒子在磁场中运动时，洛伦兹力提供向心力，据题图乙可知粒子在磁场中运动的时间。
1 / 1
