精品解析：江苏省泰州市靖江高级中学2024-2025学年高三上学期12月月考物理试题

2024—2025学年第一学期第二次阶段检测 高三物理试卷 第Ⅰ卷 一、单项选择题：共10题，每题4分，共40分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 图甲为某滚筒式洗衣机，其滚筒截面可视为半径为R的圆，O为圆心。洗衣机脱水时，一衣物（可视为质点）紧贴筒壁随滚筒在竖直平面内做匀速圆周运动，A、B、C为衣物运动轨迹上的三点，如图乙。则衣物（ ） A. 运动过程处于平衡状态 B. 从C转至B过程处于失重状态 C. 在C处水更容易甩出 D. 在A、B、C三处对筒壁的压力大小相等 【答案】C 【解析】 【详解】A．衣物在竖直平面内做匀速圆周运动，所受合力提供向心力，不是处于平衡状态，故A错误； B．从C转至B过程，加速度竖直分量向上，则衣物处于超重状态，故B错误； CD．在A、B、C三处分别根据牛顿第二定律可得 ，， 可得 根据牛顿第三定律可知衣物在C处对筒壁的压力大小最大，同理可知在C处水与衣服间所需附着力最大，则在C处水更容易甩出，故C正确，D错误。 故选C。 2. 2024 年华为隆重推出搭载我国自主研发的麒麟9010s芯片的 Mate70 手机，该手机可以与地球静止轨道卫星“天通一号01”实现卫星通信。 已知地球半径为 R，“天通一号01”离地高度约为6R，以下关于该卫星的说法正确的是（　　） A. “天通一号01”卫星在地球同步轨道上处于平衡状态 B. “天通一号01”卫星的发射速度小于近地卫星的环绕速度 C. 若地球自转加快，“天通一号01”卫星为保持与地面同步，轨道高度应降低 D. “天通一号01”卫星的加速度约为静止在赤道上物体加速度的6 倍 【答案】C 【解析】 【详解】A．卫星在地球同步轨道上做匀速圆周运动，不是处于平衡状态，故A错误； B．同步卫星轨道高于近地轨道卫星，故发射速度大于最小发射速度，即大于近地卫星的环绕速度，故B错误； C．若地球自转加快，卫星为保持与地面同步，应当具有更大的角速度，更小的周期，根据万有引力提供向心力可得 可知轨道高度应降低，故C正确。 D．同步轨道上卫星与赤道上物体运动的角速度相同，由 可知卫星在同步轨道上的向心加速度约是静止在赤道上物体向心加速度的7倍，故D错误。 故选C。 3. 电容式加速度传感器可用于汽车安全气囊系统，传感器的核心部件为由M、N两块极板组成的平行板电容器，其中极板N固定，极板M可以自由移动，移动的距离与汽车的加速度大小成正比。已知电容器所带电荷量始终保持不变，当汽车速度减小时，由于惯性导致极板M、N之间的相对位置发生变化，电容器M、N两极板之间的电压减小，当电压减小到某一值时，安全气囊弹出。下列车内平行板电容器的安装方式正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】由电容的定义式和决定式 ， 由于当汽车速度减小时，由于惯性导致极板M、N之间的相对位置发生变化，电容器M、N两极板之间的电压减小，而电容器所带电荷量不变，因此可知电容器的电容增大，而增大电容的方式有填充电介质、增加正对面积以及减小两板间的间距，根据题意可知是因为两板的相对运动而改变了电容，因此填充电介质不满足题意，而若两板水平放置，当汽车匀速运动时正对面积最大，减速时由于M板的相对运动正对面积会减小，电容会减小，不符要求，因此两板只能竖直放置，若N板后置、M板前置，由于N板固定在汽车上，随汽车一起减速运动，M板由于具有惯性会继续向前运动，两板间距增大，电容将减小，不符合要求，因此只有N板前置，M板后置，汽车减速时N板随汽车一起减速，而M板由于具有惯性继续保持原有运动状态，两板间距减小，电容增大，符合要求。 故选B。 4. 如图所示为验证机械能守恒定律的实验装置示意图。关于本实验，下列做法正确的是（　　） A. 实验时，先放开纸带，再接通打点计时器的电源 B. 释放纸带时，重锤应离打点计时器远一些 C. 重复多次实验时，重物必须从同一位置开始下落 D. 处理数据时，应选择纸带上距离较远的两点作为初、末位置 【答案】D 【解析】 【详解】A．为了避免纸带上出现大量的空白段落，同时使打第一个点迹时速度为0，实验时，先接通打点计时器的电源打点，再放开纸带，故A错误； B．为了避免纸带上出现大量的空白段落，释放纸带时，重锤应离打点计时器近一些，故B错误； C．结合上述可知，重复多次实验时，重物释放位置需要适当靠近打点计时器，但并不需要使重物从同一位置开始下落，故C错误； D．为了减小误差，处理数据时，应选择纸带上距离较远的两点作为初、末位置，故D正确。 故选D。 5. 2022年6月17日，我国完全自主设计建造的航空母舰“福建舰”顺利下水。根据设计，“福建舰”发动机最大输出功率为P，最大航行速度为，其航行时所受的阻力随速度增大而增大。若“福建舰”（　　） A. 匀加速启动，则牵引力逐渐减少 B. 恒定功率启动，则做匀加速直线运动 C. 以匀速航行时，所受的阻力为 D. 以匀速航行时，输出功率为 【答案】C 【解析】 详解】A．根据题意，若匀加速启动，由牛顿第二定律有 由于航行时所受的阻力随速度增大而增大，则牵引力逐渐增大，故A错误； B．若恒定功率启动，则有 ， 整理可得 增大，增大，则减小，做加速度减小的加速运动，故B错误； C．以最大航行速度匀速航行时，有 又有 则所受的阻力为 故C正确； D．以匀速航行时，此时牵引力 输出功率为 故D错误。 故选C。 6. 如图所示，一轻弹簧与质量为m的物体组成弹簧振子，物体在同一竖直线上的A、B间做简谐运动，O为平衡位置，C为AO的中点。已知C、O的高度差为h，弹簧的劲度系数为k，某时刻物体恰好以大小为v的速度经过C点并向上运动，重力加速度为g。则从此刻开始的半个周期时间内，物体（ ） A. 动量的变化量为0 B. 回复力的冲量大小为 C. 重力做功为0 D. 重力做功为 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据简谐运动的对称性，经过半个周期时，物体恰好运动到OB的中间位置，即到达O点下方h处，且速度方向向下，速度大小仍为v，取向上为正方向，则动量的变化量为 故A错误； B．由动量定理可知回复力的冲量为 所以回复力的冲量大小为2mv,故B正确； CD．经过半个周期时，物体恰好运动到OB的中间位置，即到达O点下方h处，重力做功为 故CD错误。 故选B。 7. 如右图，半圆形金属框竖直放在粗糙的水平地面上，套在其上的光滑小球P在水平外力F的作用下处于静止状态，P与圆心O的连线与水平面的夹角为θ，现用力F拉动小球，使其缓慢上移到框架的最高点，在此过程中金属框架始终保持静止，下列说法中正确的是（　　） A. 框架对小球的支持力先减小后增大 B. 水平拉力F先增大后减小 C. 地面对框架的支持力先减小后增大 D. 地面对框架的摩擦力一直减小 【答案】D 【解析】 【详解】以小球为研究对象，受力分析如图所示： A．根据动态矢量三角形可知，框架对小球的支持力不断减小，A错误； B．水平拉力F一直减小，B错误； CD．以框架与小球组成的整体为研究对象，整体受到重力、地面的支持力、地面的摩擦力以及力F的作用，因水平拉力F一直减小，所以地面对框架的摩擦力始终在减小，地面对框架的支持力保持不变，C错误，D正确； 故选D。 8. 、为固定在x轴上的两个点电荷，x轴上部分区域的电势分布如图所示。则（　　） A. 电荷量大于电荷量 B. 带负电，带正电 C. a点电场强度小于c点电场强度 D. 若将电子从a点沿x轴移到c点，其电势能先增大后减小 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据电势表达式有 图中a点的电势为0，则有 由于 可知，两点电荷带异种电荷，电荷量的大小大于电荷量，故A正确； B．结合上述可知，两点电荷带异种电荷，由于沿电场线电势逐渐降低，可以确定在所在位置到b点之间的电场方向由b指向，即在所在位置到b点之间的电场终止于，根据电场线起源于正电荷（或无穷远），终止于负电荷（或无穷远），可知，带负电，则带正电，故B错误； C．图像斜率绝对值表示电场强度的大小，根据图像可知，a点图像斜率的绝对值大于c点图像斜率的绝对值，则a点电场强度大于c点电场强度，故C错误； D．沿电场线方向电势降低，可知，坐标原点到b点间电场方向向左，b点右侧电场方向向右，电子带负电，若将电子从a点沿x轴移到c点，电场力方向先向右后向左，电场力先做正功后做负功，其电势能先减小后增大，故D错误。 故选A。 9. 如图所示，光滑斜面固定在水平地面上，质量相等的物块A、B通过一根不可伸长的轻绳跨过光滑定滑轮连接，一轻质弹簧下端固定在斜面底端，另一端连接在A上。开始时B被托住，轻绳伸直但没有弹力。现使B由静止释放，在B运动至最低点的过程中（设B未落地，A未与滑轮相碰，弹簧始终在弹性限度内）（　　） A. A和B总的重力势能先减小后增大 B. 轻绳拉力对A做的功等于A机械能的增加 C. 当A受到的合外力为零时，A的速度最大 D. 当A和B的速度最大时，A和B的总机械能最大 【答案】C 【解析】 【详解】A．在B运动至最低点的过程中，令B下降的高度为，斜面倾角为，则A和B总的重力做功为 可知，A和B总的重力势能一直减小，故A错误； B．在B运动至最低点的过程中，弹簧先处于压缩状态后处于拉伸状态，弹簧弹力对A先做正功后做负功，轻绳对A一直做正功，轻绳对A做功与弹簧对A做功的代数和等于A机械能的变化量，故B错误； C．在B运动至最低点的过程中，对A进行分析，A先向上做加速度减小的加速运动，后向上做加速度增大的减速运动，当A受到的合外力为零时，A的速度最大，故C正确； D．在B运动至最低点的过程中，结合上述可知，当A和B的速度最大时，A、B所受外力合力为0，此时弹簧处于拉伸状态，在弹簧从原长到该拉伸状态过程，弹簧对A做负功，该过程，A、B系统的机械能减小，可知，当A和B的速度最大时，A和B的总机械能并不是最大，故D错误。 故选C。 10. 如图所示，在平面直角坐标系内有半径为R的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B，圆心与坐标原点重合。在坐标为（0，−R）的M点放置一个粒子源，该粒子源能在纸面内以速率v（未知量）向各个方向发射大量的同种粒子，且进入磁场的粒子射出时只能从第三象限的磁场区域中射出，已知粒子的电荷量为q、质量为m，不计粒子的重力及粒子间的相互作用。下列说法正确的是（　　） A. 粒子带负电荷 B. 粒子射入磁场时的最大速率为 C. 直接射入第三象限的粒子，在磁场中运动的时间小于 D. 直接射入第四象限的粒子，在磁场中运动的时间可能为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．因为粒子从第三象限射出，粒子必须逆时针旋转，故粒子带正电，故A错误； B．由洛伦兹力提供向心力 当粒子恰好从x轴负半轴N点出磁场时半径最大，即直径刚好为MN，如图所示 由几何知识可知 故最大速度为 故B错误； C．粒子在磁场中运动周期为 当粒子运动轨迹的圆心角为θ时，在磁场中运动时间为 直接射入第三象限的粒子，从第三象限的磁场区域中射出，则圆心角一定小于π，所以粒子在磁场中运动的时间小于，故C正确； D．沿+y方向射入的粒子的轨迹图如2所示，设轨迹圆心角为α，由几何关系可得 可得 直接射入第四象限粒子，从第三象限的磁场区域中射出，轨迹圆心角在α与2π之间，所以在磁场中运动的时间可能为，故D正确。 故选CD。 第Ⅱ卷 二、非选择题：共5题，共60分。其中第12题~第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 太阳能电池是一种利用太阳光直接发电光电半导体薄片，又称为“太阳能芯片“或“光电池”，只要光照达到一定的强度，瞬间就可输出电压。某兴趣小组利用下面的器材测量某光电池的电动势和内阻（已知相同光照强度下该光电池的电动势不变）。 （1）一同学在某次实验中，连接好电路（如图甲所示），闭合开关后，发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片，电压表有示数且不变，电流表始终没有示数。为查找故障，在其他连接不变的情况下，他将电压表连接a位置的导线端分别试触b、c、d三个位置，发现试触b、c时，电压表有示数；试触d时，电压表没有示数。若电路中仅有一处故障，则________（填选项前的字母）。 A.导线ab断路 B.滑动变阻器断路 C.导线cd断路 D.滑动变阻器短路 （2）另一同学根据所给器材设计合理的实验电路：①定值电阻应选________（填“R1”或“R2”），在图乙所示方框中画出合理的电路图________。 待测光电池（电动势约为3V、内阻约为10Ω） 电流表A1（量程为0~3mA、内阻） 电流表A2（量程为0~600mA、内阻约为1Ω） 定值电阻 定值电阻 滑动变阻器R（0~200Ω） 开关S，导线若干 ②实验Ⅰ：该同学用一定强度的光照射该电池，闭合开关S，调节滑动变阻器R的阻值，读出电流表A1的读数I1和电流表A2的读数I2，得到该电池的曲线为图丙中曲线a。若改装的电压表可视为理想电压表，由图可知，该电池的电动势为________V ③实验Ⅱ：减小实验Ⅰ中光的强度，重复实验，测得曲线b，当滑动变阻器的电阻为某值时，若实验Ⅰ中的电流表A1的读数I1为1.50mA。若改装的电压表可视为理想电压表，则实验Ⅱ中滑动变阻器消耗的电功率为________mW 【答案】 ①. C ②. ③. ④. 2.90 ⑤. 63.0 【解析】 【详解】（1）[1]闭合开关后，发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片，电流表示数始终为零，可能是电路中出现断路，电压表的示数不变化，说明电压表串联在电路中，当试触b、c时依然是这个情况说明ab、 ac段是正常的，试触d时，电压表没有示数，说明在cd之间某处发生了断路。 故选C。 （2）[2]待测光电池电动势约为3V，电流表A1内阻已知，将电流表A1改装成量程为的电压表，根据电流表改装原理 解得 故定值电阻应选。 [3]电流表A2阻值与待测光电池内阻接近，应采用内接法。电路图如图所示。 [4]根据闭合电路的欧姆定律 整理得 图象纵轴的截距为 电池的电动势为 [5]当滑动变阻器的电阻为某值时，若实验Ⅰ中的电流表A1的读数I1为1.50mA，由图可知此时电流表A2的读数I2为185mA，将该点与原点连接，所得的图线可视作滑动变阻器的曲线，与曲线b的交点为 ， 滑动变阻器消耗的电功率为 12. 如图所示，实线和虚线分别是沿x轴方向传播的一列简谐横波在和时刻的波形图，波的传播速度。求： （1）该波的传播方向； （2）x轴上的质点在内通过的路程s。 【答案】（1）波沿负x轴方向传播 （2）50cm 【解析】 【小问1详解】 由图可知，波长 波在时间内传播的距离 则有 可知波沿负x轴方向传播。 【小问2详解】 波的周期 质点在内完成全振动的次数 则有 13. 如图所示，A、B两端接直流稳压电源，U=70V，R0=40Ω，C=30μF，滑动变阻器总电阻R=60Ω，求： （1）当滑片处于滑动变阻器中点时，电路中的等效电阻； （2）当滑片处于滑动变阻器中点时，C、D两端的电压； （3）电容器C所带的电荷量。 【答案】（1）21 Ω；（2）40V；（3）1.2×10−3C 【解析】 【详解】（1）当滑片处于滑动变阻器中点时，则有滑动变阻器R的上半部分与R0串联，再与滑动变阻器R的下半部分并联，则有电路中的等效电阻 （2）当滑片处于滑动变阻器中点时，则有滑动变阻器R的上半部分与R0串联，再与滑动变阻器R的下半部分并联，则串联电路总电阻为 由欧姆定律可得流经R0的电流 C、D两端的电压 （3）由电容器电容的定义式，可得电容器C所带的电荷量 14. 如图，一足够长的透气圆筒竖直固定在地面上，筒中有一劲度系数为k的轻弹簧，其下端固定，上端连接一质量为m的薄滑块，圆筒内壁涂有一层新型智能材料——流体，它对薄滑块的阻力可调节。初始薄滑块静止，流体对其阻力为0，弹簧的长度为L，现有一质量也为m的物体从距地面2L处自由落下，与薄滑块碰撞后（碰撞时间极短）粘在一起向下运动，为使薄滑块恰好做匀减速运动且下移距离为时速度减为0，流体对薄滑块的阻力必须随薄滑块下移而适当变化，以薄滑块初始位置处为原点，向下为正方向建立轴，不计空气阻力，重力加速度为g。求： （1）流体对薄滑块的阻力随位置坐标x变化的函数关系式； （2）小物体与薄滑块碰撞后在圆筒中下移距离的过程中，智能材料对薄滑块阻力所做的功。 （3）在薄滑块速度第一次减为0的瞬间，通过调节使此后流体对运动的薄滑块阻力大小恒为，若此后薄滑块向上运动一段距离后停止运动不再下降，的最小值。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）设滑块静止时弹簧压缩量为，则有 设物体下落与滑块相碰前的速度大小为，由动能定理得 设碰后二者粘在一起的共同速度为，由动量守恒定律得 滑块下移的距离为时速度减为零，由运动学公式得 解得 由牛顿第二定律得 联立解得 （2）解法一： 碰撞结束时，智能材料对薄滑块阻力的大小 下移距离d时 智能材料阻力做功 联立解得 解法二： 薄滑块自碰撞后在筒中下移距离d的过程中 ， 由动能定理得 联立解得 （3）当滑块向上运动时，若规定向上为滑块和物体所受合力的正方向，则合力 作出图像如图 当时，滑块位置坐标为 设位置坐标为时，滑块速度减为零，根据M点和N点关于合力为零的位置对称，故有 即得 滑块速度减为零时不再下降的条件是 解得 所以的最小值为。 15. 如图甲所示，在直角坐标系中的0≤x≤L区域内有沿y轴正方向的匀强电场，右侧有以点（2L，0）为圆心、半径为L的圆形磁场区域，与x轴的交点分别为M、N。在xOy平面内，从电离室产生的质量为m、带电荷量为e的电子以几乎为零的初速度从P点飘入加速电场中，加速后以速度v0经过右侧极板上的小孔Q点沿x轴正方向进入匀强电场，已知O、Q两点之间的距离为，电子飞出电场后从M点进入圆形磁场区域，进入磁场时取t=0，在圆形区域内加如图乙所示变化的磁场（以垂直于纸面向外为正方向，图中B0是未知量），最后电子从N点飞出，不考虑电子的重力。求： （1）加速电场的电压U； （2）电子运动到M点时的速度大小和方向； （3）磁场变化周期T满足的关系式。 【答案】（1）；（2）2v0，方向与x轴正方向的夹角为60°；（3）（n=1，2，3…） 【解析】 【详解】（1）在加速电场中，从P点到Q点，由动能定理得 可得 （2）电子从Q点到M点做类平抛运动，有 电子运动至M点时 解得 解得 即速度方向与x轴正方向的夹角为60°； （3）电子在磁场中的运动具有周期性，轨迹如图所示 电子到达N点符合要求的空间条件为 （n=1，2，3…） 电子在磁场中做圆周运动的轨道半径 解得 （n=1，2，3…） 电子在磁场变化的半个周期内恰好转过圆周，同时在MN间的运动时间是磁场变化周期的整数倍时，可使粒子到达N点且速度满足题设要求，应满足的时间条件是 所以T应满足的条件为 （n=1，2，3…） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024—2025学年第一学期第二次阶段检测 高三物理试卷 第Ⅰ卷 一、单项选择题：共10题，每题4分，共40分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 图甲为某滚筒式洗衣机，其滚筒截面可视为半径为R的圆，O为圆心。洗衣机脱水时，一衣物（可视为质点）紧贴筒壁随滚筒在竖直平面内做匀速圆周运动，A、B、C为衣物运动轨迹上的三点，如图乙。则衣物（ ） A. 运动过程处于平衡状态 B. 从C转至B过程处于失重状态 C. 在C处水更容易甩出 D. 在A、B、C三处对筒壁的压力大小相等 2. 2024 年华为隆重推出搭载我国自主研发的麒麟9010s芯片的 Mate70 手机，该手机可以与地球静止轨道卫星“天通一号01”实现卫星通信。 已知地球半径为 R，“天通一号01”离地高度约为6R，以下关于该卫星的说法正确的是（　　） A. “天通一号01”卫星在地球同步轨道上处于平衡状态 B. “天通一号01”卫星的发射速度小于近地卫星的环绕速度 C. 若地球自转加快，“天通一号01”卫星为保持与地面同步，轨道高度应降低 D. “天通一号01”卫星的加速度约为静止在赤道上物体加速度的6 倍 3. 电容式加速度传感器可用于汽车安全气囊系统，传感器核心部件为由M、N两块极板组成的平行板电容器，其中极板N固定，极板M可以自由移动，移动的距离与汽车的加速度大小成正比。已知电容器所带电荷量始终保持不变，当汽车速度减小时，由于惯性导致极板M、N之间的相对位置发生变化，电容器M、N两极板之间的电压减小，当电压减小到某一值时，安全气囊弹出。下列车内平行板电容器的安装方式正确的是（　　） A. B. C. D. 4. 如图所示为验证机械能守恒定律的实验装置示意图。关于本实验，下列做法正确的是（　　） A. 实验时，先放开纸带，再接通打点计时器的电源 B. 释放纸带时，重锤应离打点计时器远一些 C. 重复多次实验时，重物必须从同一位置开始下落 D. 处理数据时，应选择纸带上距离较远的两点作为初、末位置 5. 2022年6月17日，我国完全自主设计建造的航空母舰“福建舰”顺利下水。根据设计，“福建舰”发动机最大输出功率为P，最大航行速度为，其航行时所受的阻力随速度增大而增大。若“福建舰”（　　） A 匀加速启动，则牵引力逐渐减少 B. 恒定功率启动，则做匀加速直线运动 C. 以匀速航行时，所受的阻力为 D. 以匀速航行时，输出功率为 6. 如图所示，一轻弹簧与质量为m的物体组成弹簧振子，物体在同一竖直线上的A、B间做简谐运动，O为平衡位置，C为AO的中点。已知C、O的高度差为h，弹簧的劲度系数为k，某时刻物体恰好以大小为v的速度经过C点并向上运动，重力加速度为g。则从此刻开始的半个周期时间内，物体（ ） A. 动量的变化量为0 B. 回复力的冲量大小为 C. 重力做功为0 D. 重力做功为 7. 如右图，半圆形金属框竖直放在粗糙的水平地面上，套在其上的光滑小球P在水平外力F的作用下处于静止状态，P与圆心O的连线与水平面的夹角为θ，现用力F拉动小球，使其缓慢上移到框架的最高点，在此过程中金属框架始终保持静止，下列说法中正确的是（　　） A. 框架对小球的支持力先减小后增大 B. 水平拉力F先增大后减小 C. 地面对框架的支持力先减小后增大 D. 地面对框架的摩擦力一直减小 8. 、为固定在x轴上的两个点电荷，x轴上部分区域的电势分布如图所示。则（　　） A. 电荷量大于电荷量 B. 带负电，带正电 C. a点电场强度小于c点电场强度 D. 若将电子从a点沿x轴移到c点，其电势能先增大后减小 9. 如图所示，光滑斜面固定在水平地面上，质量相等的物块A、B通过一根不可伸长的轻绳跨过光滑定滑轮连接，一轻质弹簧下端固定在斜面底端，另一端连接在A上。开始时B被托住，轻绳伸直但没有弹力。现使B由静止释放，在B运动至最低点的过程中（设B未落地，A未与滑轮相碰，弹簧始终在弹性限度内）（　　） A. A和B总的重力势能先减小后增大 B. 轻绳拉力对A做的功等于A机械能的增加 C. 当A受到的合外力为零时，A的速度最大 D. 当A和B的速度最大时，A和B的总机械能最大 10. 如图所示，在平面直角坐标系内有半径为R的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B，圆心与坐标原点重合。在坐标为（0，−R）的M点放置一个粒子源，该粒子源能在纸面内以速率v（未知量）向各个方向发射大量的同种粒子，且进入磁场的粒子射出时只能从第三象限的磁场区域中射出，已知粒子的电荷量为q、质量为m，不计粒子的重力及粒子间的相互作用。下列说法正确的是（　　） A. 粒子带负电荷 B. 粒子射入磁场时的最大速率为 C. 直接射入第三象限粒子，在磁场中运动的时间小于 D. 直接射入第四象限的粒子，在磁场中运动的时间可能为 第Ⅱ卷 二、非选择题：共5题，共60分。其中第12题~第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 太阳能电池是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片，又称为“太阳能芯片“或“光电池”，只要光照达到一定的强度，瞬间就可输出电压。某兴趣小组利用下面的器材测量某光电池的电动势和内阻（已知相同光照强度下该光电池的电动势不变）。 （1）一同学在某次实验中，连接好电路（如图甲所示），闭合开关后，发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片，电压表有示数且不变，电流表始终没有示数。为查找故障，在其他连接不变的情况下，他将电压表连接a位置的导线端分别试触b、c、d三个位置，发现试触b、c时，电压表有示数；试触d时，电压表没有示数。若电路中仅有一处故障，则________（填选项前的字母）。 A.导线ab断路 B.滑动变阻器断路 C.导线cd断路 D.滑动变阻器短路 （2）另一同学根据所给器材设计合理的实验电路：①定值电阻应选________（填“R1”或“R2”），在图乙所示方框中画出合理的电路图________。 待测光电池（电动势约为3V、内阻约为10Ω） 电流表A1（量程为0~3mA、内阻） 电流表A2（量程为0~600mA、内阻约为1Ω） 定值电阻 定值电阻 滑动变阻器R（0~200Ω） 开关S，导线若干 ②实验Ⅰ：该同学用一定强度的光照射该电池，闭合开关S，调节滑动变阻器R的阻值，读出电流表A1的读数I1和电流表A2的读数I2，得到该电池的曲线为图丙中曲线a。若改装的电压表可视为理想电压表，由图可知，该电池的电动势为________V ③实验Ⅱ：减小实验Ⅰ中光的强度，重复实验，测得曲线b，当滑动变阻器的电阻为某值时，若实验Ⅰ中的电流表A1的读数I1为1.50mA。若改装的电压表可视为理想电压表，则实验Ⅱ中滑动变阻器消耗的电功率为________mW 12. 如图所示，实线和虚线分别是沿x轴方向传播的一列简谐横波在和时刻的波形图，波的传播速度。求： （1）该波传播方向； （2）x轴上的质点在内通过的路程s。 13. 如图所示，A、B两端接直流稳压电源，U=70V，R0=40Ω，C=30μF，滑动变阻器总电阻R=60Ω，求： （1）当滑片处于滑动变阻器中点时，电路中的等效电阻； （2）当滑片处于滑动变阻器中点时，C、D两端电压； （3）电容器C所带的电荷量。 14. 如图，一足够长的透气圆筒竖直固定在地面上，筒中有一劲度系数为k的轻弹簧，其下端固定，上端连接一质量为m的薄滑块，圆筒内壁涂有一层新型智能材料——流体，它对薄滑块的阻力可调节。初始薄滑块静止，流体对其阻力为0，弹簧的长度为L，现有一质量也为m的物体从距地面2L处自由落下，与薄滑块碰撞后（碰撞时间极短）粘在一起向下运动，为使薄滑块恰好做匀减速运动且下移距离为时速度减为0，流体对薄滑块的阻力必须随薄滑块下移而适当变化，以薄滑块初始位置处为原点，向下为正方向建立轴，不计空气阻力，重力加速度为g。求： （1）流体对薄滑块的阻力随位置坐标x变化的函数关系式； （2）小物体与薄滑块碰撞后在圆筒中下移距离的过程中，智能材料对薄滑块阻力所做的功。 （3）在薄滑块速度第一次减为0的瞬间，通过调节使此后流体对运动的薄滑块阻力大小恒为，若此后薄滑块向上运动一段距离后停止运动不再下降，的最小值。 15. 如图甲所示，在直角坐标系中的0≤x≤L区域内有沿y轴正方向的匀强电场，右侧有以点（2L，0）为圆心、半径为L的圆形磁场区域，与x轴的交点分别为M、N。在xOy平面内，从电离室产生的质量为m、带电荷量为e的电子以几乎为零的初速度从P点飘入加速电场中，加速后以速度v0经过右侧极板上的小孔Q点沿x轴正方向进入匀强电场，已知O、Q两点之间的距离为，电子飞出电场后从M点进入圆形磁场区域，进入磁场时取t=0，在圆形区域内加如图乙所示变化的磁场（以垂直于纸面向外为正方向，图中B0是未知量），最后电子从N点飞出，不考虑电子的重力。求： （1）加速电场的电压U； （2）电子运动到M点时的速度大小和方向； （3）磁场变化周期T满足的关系式。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$