精品解析：江苏省无锡市第一女子中学2024-2025学年高三上学期12月质量调研物理试题

无锡市第一女子中学2024年秋学期12月质量调研 高三物理卷 考试时间：75分钟 分值：100分 一、单选题（共44分，每题4分） 1. 根据变速运动实验获得的位移、时间数据作出如图所示的x-t图像，可以用A、B两点之间的平均速度大致来描述P点的运动快慢。如果取更接近P点的两点，运动的图线接近于直线，表明物体在此段时间内的运动接近匀速；如果取非常接近P点的两点，则运动的图线几乎就是一条直线了，这表明可以把段的运动看成是匀速直线运动。这里主要用到的物理方法是（　　） A. 极限法 B. 理想模型法 C. 等效替代法 D. 控制变量法 【答案】A 【解析】 【详解】如果取非常接近P点的两点，即这两点之间的时间间隔趋近于零，即，则运动的图线几乎就是一条直线了，这表明可以把段的运动看成是匀速直线运动。这里主要用到的物理方法是极限法。 故选A。 2. 中心波源的振动频率逐渐增大时，可能的波形图为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】由可知，波速由介质决定而不变，而波源的振动频率增大，故波长变短；O点波源的振动同时向两边传播，两边的波形对称。 故选A。 3. 利用智能手机的加速度传感器可测量手机自身的加速度。用手掌托着智能手机，打开加速度传感器，从静止开始迅速上下运动，得到如图所示的竖直方向加速度随时间变化的图像，该图像以竖直向上为正方向。下列说法正确的是（　　） A. 手机一直没有离开手掌 B. 时刻手机运动到最高点 C. 时刻手机开始减速上升，时刻速度为0 D. 时刻手机开始减速上升，时间内手机所受的支持力一直减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知，手机的加速度某一段时间内等于重力加速度，则手机与手掌没有力的作用，手机可能离开过手掌，故A错误； B．根据 可知图像与坐标轴围成面积表示速度变化量，可知手机在时刻速度为正，还没有到最高点，故B错误； C．根据图像与坐标轴围成面积表示速度变化量，可知手机在时刻前后速度均为正，运动方向没有发生改变，故C错误； D．由图可知时刻后加速度变为负值，速度依旧为正，则手机开始减速上升。时间内加速度向上不断减小，根据牛顿第二定律得 得 可知加速度由向上到向下的过程中支持力一直减小。故D正确。 故选D。 4. 某排球运动员比赛发球时，竖直向上抛出球后迅速跳起，把在最高点时的排球水平扣出，从排球扣出到排球运动的速度与水平方向成30°的过程中，排球的动量变化量大小为p，不计空气阻力，则扣球过程合力对排球的冲量大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】根据动量定理，重力的冲量等于动量的变化量，排球在空中运动的速度与水平方向成时，竖直分动量等于，水平分动量为 根据动量定理，扣球过程合力对排球的冲量大小为 故选D。 5. 如图所示是某科技小组制作的投石机的模型。轻杆可绕固定转轴在竖直面内自由转动，A端凹槽内放置一小石块，B端固定配重。某次试验中，调整杆与竖直方向的夹角为后，由静止释放，杆在配重重力作用下转到竖直方向时，石块被水平抛出，打到正前方靶心上方6环处，不计所有阻力。若要正中靶心，可以采取的措施有（　　） A. 增大石块的质量 B. 增大角 C. 增大配重的质量 D. 减小投石机到靶的距离 【答案】A 【解析】 【分析】由题意可知，若要使石块正中靶心，则需要增大石块击中靶前做平抛运动的时间，从而使竖直位移增大。 【详解】A．设石块和配重的质量分别为m1、m2，石块和配重到转轴的距离分别为l1、l2，石块被抛出时的速度大小为v1，则此时配重的速度大小为 ① 根据机械能守恒定律有 ② 由②式可知，若增大m1，则v1将减小，又因为石块抛出点到靶心的水平距离不变，所以石块击中靶前做平抛运动的时间将增大，此措施可行，故A正确； B．根据杠杆原理可知，轻杆AB之所以能绕转轴OO′转动起来从而使石块被抛出，一定满足 ③ 即 ④ 根据②④两式可知，若增大θ，则v1将增大，又因为石块抛出点到靶心的水平距离不变，所以石块击中靶前做平抛运动的时间将减小，此措施不可行，故B错误； C．根据②式可知，若增大m2，则v1将增大，又因为石块抛出点到靶心的水平距离不变，所以石块击中靶前做平抛运动的时间将减小，此措施不可行，故C错误； D．减小投石机到靶的距离后，由于v1不变，所以石块击中靶前做平抛运动的时间将减小，此措施不可行，故D错误。 故选A。 6. 万有引力、库仑力都遵循平方反比规律，某些规律可以加以类比。如图所示，有一带正电的点电荷Q，固定在空间中某处，一带负电的点电荷绕其做椭圆运动，不计负点电荷重力。Q位于椭圆的一个焦点上，椭圆半长轴长为a，焦距为c（焦点到椭圆中心的距离），其中A、B两点为长轴的两端点，负点电荷经过A、B两点时速度大小之比为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】两点为负电荷做椭圆运动的近地点和远地点，做椭圆运动的电荷在近地点和远地点的轨道曲率半径相同，设曲率半径为，则对A点根据牛顿第二定律 对点同理有 联立解得 故选A。 7. 如图所示，A、B两点的连线为某电场的电场线（实线），P、Q所在的虚线为电子仅在电场力作用下的运动轨迹。已知虚线为某抛物线的一部分，则下列说法中正确的是（　　） A. 电子一定是由P点运动到Q点 B. 该电场是孤立点电荷形成的电场 C. A点的电势小于B点的电势 D. A点的电场强度小于B点的电场强度 【答案】C 【解析】 【详解】A．无法判断电子的运动方向，故A错误； B D．由于运动轨迹为抛物线，因此电子受到的电场力一定为恒力，即电场为匀强电场，不是孤立点电荷形成的电场，故B、D错误； C．根据物体所受合力指向运动轨迹凹侧，结合电子带负电可知，场强方向由指向，所以点的电势小于点的电势，故C正确。 故选C。 8. 洛伦兹力演示仪中玻璃泡内充有稀薄气体，在电子枪发射出的电子束通过时能够显示电子的径迹。不加磁场时，电子束径迹是一条直线，如图甲所示；加磁场后，电子束径迹是一个圆，如图乙所示。则所加磁场的方向是（　　） A. 水平向右 B. 竖直向上 C. 垂直纸面向内 D. 垂直纸面向外 【答案】C 【解析】 【详解】由乙图可知，电子顺时针偏转，根据左手定则，可知所加磁场是垂直纸面向内。 故选C。 9. 某户家庭安装了一台风力发电机，它的叶片转动时可形成半径为的圆面，风向与叶片转动的圆面垂直，假设这个风力发电机能将此圆内30%的空气动能转化为电能。已知空气的密度为，当风速是时，此发电机的功率约为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】在∆t时间内吹到风叶叶片上的空气质量为 发电机的功率 带入数据可知 P=457W 故选C。 10. 如图所示的电路中，电源的电动势为E、内阻为r，C为电容器，（）和为定值电阻，为光敏电阻（阻值随光照强度的增大而减小），A为理想电流表，G为灵敏电流计，当开关S闭合且电路稳定后，在逐渐增大对的光照强度的过程中（　　） A. 电源的效率可能变大 B. G表中有从b至a的电流 C. A表的示数一定变小 D. 电源的输出功率可能先增大后减小 【答案】B 【解析】 【详解】AC．电源的效率为 增大对的光照强度，则总电阻减小，电路总电流增大，电源的效率变小，故AC错误； B．电路总电流增大，电源内阻和两端的电压增大，两端的电压减小，即电容器两极板间的电压减小，电容器带电量减小，电容器放电，G表中有从b至a的电流，故B正确； D．当电源外电路电阻等于电源内阻时，电源的输出功率最大，电源外电路电阻越接近电源内阻，电源的输出功率越大，逐渐增大对的光照强度，阻值减小，电路总电阻减小，由于，电阻总电阻一直大于电源内阻，电源的输出功率一直增大，故D错误； 故选B。 11. 密立根油滴实验装置如图所示。两块水平放置相距为d的金属板A、B分别与电源正、负两极相接。从A板上小孔进入两板间的油滴因摩擦而带有一定的电荷量。当两金属板间未加电压时，通过显微镜观察到某带电油滴P在重力和阻力的作用下，以速度向下做匀速运动；这时给金属板施加电压U，经过一段时间后，发现油滴P以速度向上做匀速运动。已知油滴所受阻力大小与速度大小成正比，比例系数为k。下列说法正确的是（　　） A. 油滴P带正电 B. 油滴P所带电荷量的值为 C. 从施加电压U开始，油滴P做加速度逐渐减小的加速运动 D. 施加电压U后，当油滴P上升h高度的过程中，其电势能的变化量 【答案】B 【解析】 【详解】A．未加电压时，带电油滴P在重力和阻力的作用下，以速度向下做匀速运动，则 给金属板施加电压，带电粒子向上做匀速直线运动，则重力和阻力竖直向下，电场力竖直向上，由于电场线方向竖直向下，故粒子带负电，电场力方向竖直向上，故A错误； B．已知油滴所受阻力大小与速度大小成正比，故 由于 解得 故B正确； C．带电粒子的速度为，当施加电压U开始，带电粒子的受到竖直向上的电场力、重力和竖直向上的摩擦力，即 由于初速度方向竖直向下，合外力方向向上，则粒子的速度减小，故粒子的加速度减小，做加速度减小的减速运动，速度为0后，此时合外力向上，故开始向上运动，此时 速度增大，则阻力增大，故加速度减小，粒子做加速度减小的加速运动，故C错误； D．根据以上分析可知，电场力做正功，电势能减小，电势能的变化量为 故D错误。 故选B。 二、实验题（共15分） 12. 某实验小组用型号如图（a）所示的甲、乙两个多用电表，测量多用电表中直流电流“10mA”挡与“1mA”挡的内阻差值。已知欧姆调零旋钮顺时针旋转时，连入内部电路中的阻值减小。完成下列相关的实验内容： （1）选挡、欧姆调零：将甲表的选择开关拨至欧姆挡“×10”挡，将两表笔短接，发现指针指在刻度盘的2Ω附近，此时应______（选填“顺时针”或“逆时针”）旋转欧姆调零旋钮，使得指针指到“0Ω”处； （2）测乙表的“1mA”挡电阻：正确完成甲表的调节后，将乙表的选择开关拨至直流电流“1mA”挡，把甲表的红表笔与乙表的______（选填“红表笔”或“黑表笔”）连接，然后再将另两表笔连接；闭合开关后，甲表的指针指示如图（b），则乙表的“1mA”挡的内阻为______Ω。 （3）将乙表的选择开关拨至直流电流“10mA”挡，再次用同一倍率的甲表与乙表连接，发现甲表的指针较（2）中更靠右侧，再次读数。 （4）为了更准确地测量出乙表的两个直流电流挡位内阻的差值，该实验小组设计如图（c）的电路，主要步骤如下： ①将甲表的选择开关拨至欧姆挡，乙表的选择开关拨至直流电流“1mA”挡，闭合开关S，调节电阻箱阻值为，使得甲表指针指在适当位置，断开开关S； ②仅将乙表的选择开关拨至直流电流“10mA”挡，闭合开关S，调节电阻箱阻值为，使得甲表指针仍指在同一位置，断开开关S。 根据①②，可知直流电流“1mA”挡与“10mA”挡的内阻差值______（用字母、表示） （5）若甲表中的电池由于用久了，导致电动势变小，但是实验小组未更换电池，此时，内阻差值的测量值______（填“小于”“大于”或“等于”）真实值。 【答案】 ①. 顺时针 ②. 黑表笔 ③. 320 ④. ⑤. 等于 【解析】 【详解】（1）[1]根据欧姆表原理可知，欧姆调零短接时，指针应指到右侧零刻度线处。指针指在刻度盘的2Ω附近，说明内部阻值过大，需要减小连入内部电路中的阻值。故需要顺时针旋转欧姆调零旋钮。 （2）[2]欧姆表（甲表）内部有电源，且电流由红表笔流入电表，由黑表笔流出电表，故回路中乙的黑表笔流出的电流连接甲表的红表笔流入甲表。 [3]根据欧姆表的读数规则可知，读数表盘读数倍率，即 （4）[4]根据多用电表电流挡原理，量程越大，内阻越小，则“10mA”挡的内阻小于“1mA”挡的内阻。设欧姆表内部总阻值为，欧姆表内部电源电动势为，则两次甲表指针都指同一位置，说明电路中电流相同（或总阻值相同），根据 ， 可知直流电流“1mA”挡与“10mA”挡的内阻差值 （5）[5]由（4）中结果可知电动势变小对内阻差值的测量值无影响，故内阻差值的测量值等于真实值。 三、解答题（共 41 分） 13. 如图所示，直角三角形两根通电长直导线垂直纸面分别放置在两顶点处．点处导线中的电流大小为，方向垂直纸面向外，点处导线中的电流大小，方向垂直纸面向里．已知长直电流在其周围空间某点产生的磁感应强度大小上，其中表示电流大小，表示该点到导线的垂直距离，为常量．已知点处电流在点产生的磁感应强度大小为，求： （1）两点间的距离； （2）顶点处的磁感应强度。 【答案】（1）；（2），方向沿向上 【解析】 【详解】（1）设间距为，有几何知识知间距为，通电直导线在点上所产生的磁场大小是 解得 （2）通电直导线在点上所产生的磁场大小 用右手螺旋定则判断通电导线在点上磁场方向如图所示则顶点处的磁感应强度为 方向沿向上 14. 如图，一不带电平行板电容器的两个极板竖直放置，在两极板间有一质量为m、电荷量为q的带电小球，小球用一绝缘细线悬挂于O点，现给电容器缓慢充电，使两极板所带电荷量分别为＋Q和－Q，此时悬线与竖直方向的夹角为。（重力加速度为g） （1）求此时电场的场强。 （2）继续给极板缓慢充电，直到悬线和竖直方向的夹角增加到，求第二次充电与第一次充电分别使电容器正极板增加的电荷量之比。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）由题意对小球进行受力分析可得 解得 （2）根据公式 ， 可得 当悬线和竖直方向的夹角增加到时 所以有 第二次充电增加的电荷量为 因此两次充电分别增加的电荷量之比为 15. 一固定装置由表面均光滑的水平直轨道AB、倾角为的直轨道BC、圆弧管道（圆心角为）CD组成，轨道间平滑连接，其竖直截面如图所示（未按比例作图）。BC的长度L =2.0m，圆弧管道半径R=1.0m（忽略管道内径大小），D和圆心O在同一竖直线上。轨道ABCD末端D的右侧紧靠着水平面上质量=0.1kg的平板，其上表面与轨道末端D所在的水平面齐平。质量=0.1kg、可视为质点的滑块从A端弹射获得=3.2J的动能后，经轨道ABCD水平滑上平板，并带动平板一起运动。平板上表面与滑块间的动摩擦因数=0.6、下表面与水平面间的动摩擦因数为。不计空气阻力，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2，，。 （1）求滑块到达轨道ABCD末端D时的速度大小； （2）若，滑块未脱离平板，求平板加速至与滑块共速过程系统损失的机械能； （3）若，平板至少多长才能使滑块不脱离平板。 【答案】（1）6m/s （2）0.9J （3）1.8m 【解析】 【小问1详解】 根据动能定理有 解得 【小问2详解】 若，滑块未脱离平板，根据动量守恒定律有 根据能量守恒定律有 解得 【小问3详解】 若，对滑块进行分析，根据牛顿第二定律有 解得 滑块向右做匀减速直线运动，对木板进行分析，根据牛顿第二定律有 解得 木板向右做匀加速直线运动，当两者达到相等速度后保持相对静止向右做匀减速直线运动，则有 两者的相对位移大小等于木板长度的最小值，则有 解得 16. 如图所示，在xOy平面内有一以O为圆心，半径为R的圆形磁场区域Ⅰ，磁感应强度为（未知）。在圆形磁场区域右侧放置水平极板M、N，其中心线在x轴上，极板长度和极板间距离均为，极板间接有偏转电场的电压（未知）。位于S处的粒子源沿纸面内向圆形磁场区域内各个方向均匀发射速率为的带电粒子，粒子质量为m、电荷量为+q，单位时间内放出的粒子数为n。所有粒子经圆形磁场偏转后均沿x轴正方向。其中沿y轴正方向入射的粒子从点出磁场，并经过偏转电场后刚好从下极板的边缘飞出，打在下极板上的粒子立即被吸收，并通过电流表导入大地。距离极板MN右端处有一宽度为的匀强磁场区域Ⅱ，磁感应强度为，方向垂直纸面向里，a、b是磁场的左右边界。区域Ⅱ左边界上有一长度为2R的收集板CD，C端在x轴上。粒子打在收集板上立即被吸收。不计粒子的重力及粒子间的相互作用，不考虑电场的边缘效应。求： （1）圆形磁场区域磁感应强度的大小及方向； （2）极板MN间电压及稳定后电流表示数I； （3）要使所有穿出电场的粒子都能被收集板收集，区域Ⅱ磁感应强度的范围： （4）若区域Ⅱ中磁感应强度，在区域Ⅱ中加一沿x轴正方向的匀强电场，要使粒子不从磁场的右边界穿出，所加电场的场强E不能超过多少？ 【答案】（1），方向垂直纸面向外 （2）， （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 由于所有粒子经圆形磁场偏转后均沿x轴正方向，根据粒子在磁场中的运动轨迹，结合几何关系可知，粒子运动半径r等于磁场圆半径R，则有 解得 根据左手定则可知，磁场方向垂直纸面向外 【小问2详解】 粒子在电场中做类平抛运动，则有 解得 结合题意可知，粒子经过电场偏转后有一半粒子打在下极板N上被吸收，则有 【小问3详解】 作出粒子运动轨迹图，如图所示 结合上述可知，穿出电场的粒子偏转距离都等于R，根据速度分解有 解得 粒子飞出电场时，根据速度分解有 解得 结合上述可知，粒子飞出电场速度方向的反向延长线与水平分位移对应线段的中点相交，设射入磁场时的偏转距离为，则有 解得 粒子经磁场区域Ⅱ偏转后竖直方向偏移距离 粒子在磁场中做匀速圆周运动，则有 解得 要使所有粒子打在收集板上，则有 代入解得 当粒子轨迹刚好与磁场右边界相切时有 结合上述有 解得 综上所述，区域Ⅱ磁场的磁感应强度范围为 【小问4详解】 当轨迹与磁场右边界相切时，设速度为，如图所示 由动能定理可得 在y轴方向上，根据动量定理可得 即有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 无锡市第一女子中学2024年秋学期12月质量调研 高三物理卷 考试时间：75分钟 分值：100分 一、单选题（共44分，每题4分） 1. 根据变速运动实验获得的位移、时间数据作出如图所示的x-t图像，可以用A、B两点之间的平均速度大致来描述P点的运动快慢。如果取更接近P点的两点，运动的图线接近于直线，表明物体在此段时间内的运动接近匀速；如果取非常接近P点的两点，则运动的图线几乎就是一条直线了，这表明可以把段的运动看成是匀速直线运动。这里主要用到的物理方法是（　　） A. 极限法 B. 理想模型法 C. 等效替代法 D. 控制变量法 2. 中心波源的振动频率逐渐增大时，可能的波形图为（　　） A. B. C. D. 3. 利用智能手机的加速度传感器可测量手机自身的加速度。用手掌托着智能手机，打开加速度传感器，从静止开始迅速上下运动，得到如图所示的竖直方向加速度随时间变化的图像，该图像以竖直向上为正方向。下列说法正确的是（　　） A. 手机一直没有离开手掌 B. 时刻手机运动到最高点 C. 时刻手机开始减速上升，时刻速度为0 D. 时刻手机开始减速上升，时间内手机所受的支持力一直减小 4. 某排球运动员比赛发球时，竖直向上抛出球后迅速跳起，把在最高点时的排球水平扣出，从排球扣出到排球运动的速度与水平方向成30°的过程中，排球的动量变化量大小为p，不计空气阻力，则扣球过程合力对排球的冲量大小为（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示是某科技小组制作的投石机的模型。轻杆可绕固定转轴在竖直面内自由转动，A端凹槽内放置一小石块，B端固定配重。某次试验中，调整杆与竖直方向的夹角为后，由静止释放，杆在配重重力作用下转到竖直方向时，石块被水平抛出，打到正前方靶心上方6环处，不计所有阻力。若要正中靶心，可以采取的措施有（　　） A. 增大石块的质量 B. 增大角 C. 增大配重的质量 D. 减小投石机到靶的距离 6. 万有引力、库仑力都遵循平方反比规律，某些规律可以加以类比。如图所示，有一带正电的点电荷Q，固定在空间中某处，一带负电的点电荷绕其做椭圆运动，不计负点电荷重力。Q位于椭圆的一个焦点上，椭圆半长轴长为a，焦距为c（焦点到椭圆中心的距离），其中A、B两点为长轴的两端点，负点电荷经过A、B两点时速度大小之比为（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，A、B两点的连线为某电场的电场线（实线），P、Q所在的虚线为电子仅在电场力作用下的运动轨迹。已知虚线为某抛物线的一部分，则下列说法中正确的是（　　） A. 电子一定是由P点运动到Q点 B. 该电场是孤立点电荷形成的电场 C. A点的电势小于B点的电势 D. A点的电场强度小于B点的电场强度 8. 洛伦兹力演示仪中玻璃泡内充有稀薄气体，在电子枪发射出的电子束通过时能够显示电子的径迹。不加磁场时，电子束径迹是一条直线，如图甲所示；加磁场后，电子束径迹是一个圆，如图乙所示。则所加磁场的方向是（　　） A. 水平向右 B. 竖直向上 C. 垂直纸面向内 D. 垂直纸面向外 9. 某户家庭安装了一台风力发电机，它的叶片转动时可形成半径为的圆面，风向与叶片转动的圆面垂直，假设这个风力发电机能将此圆内30%的空气动能转化为电能。已知空气的密度为，当风速是时，此发电机的功率约为（　　） A. B. C. D. 10. 如图所示的电路中，电源的电动势为E、内阻为r，C为电容器，（）和为定值电阻，为光敏电阻（阻值随光照强度的增大而减小），A为理想电流表，G为灵敏电流计，当开关S闭合且电路稳定后，在逐渐增大对的光照强度的过程中（　　） A. 电源的效率可能变大 B. G表中有从b至a的电流 C. A表的示数一定变小 D. 电源的输出功率可能先增大后减小 11. 密立根油滴实验装置如图所示。两块水平放置相距为d的金属板A、B分别与电源正、负两极相接。从A板上小孔进入两板间的油滴因摩擦而带有一定的电荷量。当两金属板间未加电压时，通过显微镜观察到某带电油滴P在重力和阻力的作用下，以速度向下做匀速运动；这时给金属板施加电压U，经过一段时间后，发现油滴P以速度向上做匀速运动。已知油滴所受阻力大小与速度大小成正比，比例系数为k。下列说法正确的是（　　） A. 油滴P带正电 B. 油滴P所带电荷量的值为 C. 从施加电压U开始，油滴P做加速度逐渐减小的加速运动 D. 施加电压U后，当油滴P上升h高度的过程中，其电势能的变化量 二、实验题（共15分） 12. 某实验小组用型号如图（a）所示的甲、乙两个多用电表，测量多用电表中直流电流“10mA”挡与“1mA”挡的内阻差值。已知欧姆调零旋钮顺时针旋转时，连入内部电路中的阻值减小。完成下列相关的实验内容： （1）选挡、欧姆调零：将甲表的选择开关拨至欧姆挡“×10”挡，将两表笔短接，发现指针指在刻度盘的2Ω附近，此时应______（选填“顺时针”或“逆时针”）旋转欧姆调零旋钮，使得指针指到“0Ω”处； （2）测乙表的“1mA”挡电阻：正确完成甲表的调节后，将乙表的选择开关拨至直流电流“1mA”挡，把甲表的红表笔与乙表的______（选填“红表笔”或“黑表笔”）连接，然后再将另两表笔连接；闭合开关后，甲表的指针指示如图（b），则乙表的“1mA”挡的内阻为______Ω。 （3）将乙表的选择开关拨至直流电流“10mA”挡，再次用同一倍率的甲表与乙表连接，发现甲表的指针较（2）中更靠右侧，再次读数。 （4）为了更准确地测量出乙表的两个直流电流挡位内阻的差值，该实验小组设计如图（c）的电路，主要步骤如下： ①将甲表的选择开关拨至欧姆挡，乙表的选择开关拨至直流电流“1mA”挡，闭合开关S，调节电阻箱阻值为，使得甲表指针指在适当位置，断开开关S； ②仅将乙表的选择开关拨至直流电流“10mA”挡，闭合开关S，调节电阻箱阻值为，使得甲表指针仍指在同一位置，断开开关S。 根据①②，可知直流电流“1mA”挡与“10mA”挡的内阻差值______（用字母、表示） （5）若甲表中的电池由于用久了，导致电动势变小，但是实验小组未更换电池，此时，内阻差值的测量值______（填“小于”“大于”或“等于”）真实值。 三、解答题（共 41 分） 13. 如图所示，直角三角形两根通电长直导线垂直纸面分别放置在两顶点处．点处导线中的电流大小为，方向垂直纸面向外，点处导线中的电流大小，方向垂直纸面向里．已知长直电流在其周围空间某点产生的磁感应强度大小上，其中表示电流大小，表示该点到导线的垂直距离，为常量．已知点处电流在点产生的磁感应强度大小为，求： （1）两点间的距离； （2）顶点处的磁感应强度。 14. 如图，一不带电平行板电容器的两个极板竖直放置，在两极板间有一质量为m、电荷量为q的带电小球，小球用一绝缘细线悬挂于O点，现给电容器缓慢充电，使两极板所带电荷量分别为＋Q和－Q，此时悬线与竖直方向的夹角为。（重力加速度为g） （1）求此时电场的场强。 （2）继续给极板缓慢充电，直到悬线和竖直方向的夹角增加到，求第二次充电与第一次充电分别使电容器正极板增加的电荷量之比。 15. 一固定装置由表面均光滑的水平直轨道AB、倾角为的直轨道BC、圆弧管道（圆心角为）CD组成，轨道间平滑连接，其竖直截面如图所示（未按比例作图）。BC的长度L =2.0m，圆弧管道半径R=1.0m（忽略管道内径大小），D和圆心O在同一竖直线上。轨道ABCD末端D的右侧紧靠着水平面上质量=0.1kg的平板，其上表面与轨道末端D所在的水平面齐平。质量=0.1kg、可视为质点的滑块从A端弹射获得=3.2J的动能后，经轨道ABCD水平滑上平板，并带动平板一起运动。平板上表面与滑块间的动摩擦因数=0.6、下表面与水平面间的动摩擦因数为。不计空气阻力，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2，，。 （1）求滑块到达轨道ABCD末端D时的速度大小； （2）若，滑块未脱离平板，求平板加速至与滑块共速过程系统损失的机械能； （3）若，平板至少多长才能使滑块不脱离平板。 16. 如图所示，在xOy平面内有一以O为圆心，半径为R的圆形磁场区域Ⅰ，磁感应强度为（未知）。在圆形磁场区域右侧放置水平极板M、N，其中心线在x轴上，极板长度和极板间距离均为，极板间接有偏转电场的电压（未知）。位于S处的粒子源沿纸面内向圆形磁场区域内各个方向均匀发射速率为的带电粒子，粒子质量为m、电荷量为+q，单位时间内放出的粒子数为n。所有粒子经圆形磁场偏转后均沿x轴正方向。其中沿y轴正方向入射的粒子从点出磁场，并经过偏转电场后刚好从下极板的边缘飞出，打在下极板上的粒子立即被吸收，并通过电流表导入大地。距离极板MN右端处有一宽度为的匀强磁场区域Ⅱ，磁感应强度为，方向垂直纸面向里，a、b是磁场的左右边界。区域Ⅱ左边界上有一长度为2R的收集板CD，C端在x轴上。粒子打在收集板上立即被吸收。不计粒子的重力及粒子间的相互作用，不考虑电场的边缘效应。求： （1）圆形磁场区域磁感应强度的大小及方向； （2）极板MN间电压及稳定后电流表示数I； （3）要使所有穿出电场的粒子都能被收集板收集，区域Ⅱ磁感应强度的范围： （4）若区域Ⅱ中磁感应强度，在区域Ⅱ中加一沿x轴正方向的匀强电场，要使粒子不从磁场的右边界穿出，所加电场的场强E不能超过多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $