精品解析:福建省三明第一中学2024-2025学年高三下学期2月月考物理试题
2025-03-17
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 福建省 |
| 地区(市) | 三明市 |
| 地区(区县) | 三元区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.94 MB |
| 发布时间 | 2025-03-17 |
| 更新时间 | 2026-06-26 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-03-17 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/51072704.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
三明一中2024-2025学年下学期2月月考物理试卷
高三物理
(考试时间:75分钟,满分:100分)
一、单项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求。
1. 中国运动员以121公斤的成绩获得2024年世界举重锦标赛抓举金牌,举起杠铃稳定时的状态如图所示。重力加速度,下列说法正确的是( )
A. 双臂夹角越大受力越小
B. 杠铃对每只手臂作用力大小为
C. 杠铃对手臂的压力和手臂对杠铃的支持力是一对平衡力
D. 在加速举起杠铃过程中,地面对人的支持力大于人与杠铃总重力
2. 三个点电荷的电场线和等势线如图所示,其中的d,e与e,f两点间的距离相等,则( )
A. a点电势高于b点电势
B. a、c两点的电场强度相同
C. d、f间电势差为d、e间电势差的两倍
D. 从a到b与从f到b,电场力对电子做功相等
3. 地球和哈雷彗星绕太阳运行的轨迹如图所示,彗星从a运行到b、从c运行到d的过程中,与太阳连线扫过的面积分别为和,且。彗星在近日点与太阳中心的距离约为地球公转轨道半径的0.6倍,则彗星( )
A. 在近日点的速度小于地球的速度
B. 从b运行到c的过程中动能先增大后减小
C. 从a运行到b的时间大于从c运行到d的时间
D. 在近日点加速度约为地球的加速度的0.36倍
4. 如图所示,对角线长度为的正方形区域中有垂直于纸面的磁场(图上未画),磁感应强度B随时间t按(、k不变,且)变化.所在平面内有一根足够长的导体棒始终垂直于,并通有恒定电流。时,导体棒从d点开始沿方向匀速穿过磁场,速率为。设导体棒运动过程中所受安培力大小为F,图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
二、双项选择题:本题共4小题,每小题6分,共24分。每小题有两项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
5. 有关下列四幅图的描述,正确的是( )
A. 图1中, B. 图2中,匀速转动的线圈电动势正在增大
C. 图3中,电容器中电场的能量正在增大 D. 图4中,真空冶炼炉可以接高电压的交流电流
6. 一列横波沿着x轴正方向传播,处在和的两质点A、B的振动图像如图所示,则以下说法错误的是( )
A. 2.5s末A、B两质点的位移相同
B. 2s末A点的速度小于B点的速度
C. 该波的波长可能为
D. 该波的波速可能为
7. 如图1所示,三束由氢原子发出的可见光P、Q、R分别由真空玻璃管的窗口射向阴极K。调节滑动变阻器,记录电流表与电压表示数,两者关系如图2所示。下列说法正确的是( )
A. 分别射入同一单缝衍射装置时,Q的中央亮纹比R宽
B. P、Q产生的光电子在K处最小德布罗意波长,P大于Q
C. 氢原子向第一激发态跃迁发光时,三束光中Q对应的能级最高
D. 对应于图2中的M点,单位时间到达阳极A的光电子数目,P多于Q
8. 如图,原长为l0的轻弹簧竖直放置,一端固定于地面,另端连接厚度不计、质量为m1的水平木板X。将质量为m2的物块Y放在X上,竖直下压Y,使X离地高度为l,此时弹簧的弹性势能为Ep,由静止释放,所有物体沿竖直方向运动。则( )
A. 若X、Y恰能分离,则
B. 若X、Y恰能分离,则
C. 若X、Y能分离,则Y的最大离地高度为
D. 若X、Y能分离,则Y的最大离地高度为
三、非选择题:共60分,其中9、10、11为填空题,12、13、14为实验题,15、16、17为计算题。考生根据要求作答
9. 某学习小组使用如图所示的实验装置探究向心力大小与半径、角速度、质量之间的关系。若两球分别放在长槽和短槽的挡板内侧,转动手柄长槽和短槽随变速轮塔匀速转动,两球所受向心力的比值可通过标尺上的等分格显示,当皮带放在皮带盘2的第一挡、第二挡和第三挡时,左、右变速轮塔的角速度之比分别为,和。
(1)第三挡对应左、右皮带盘的半径之比为________。
(2)探究向心力大小与质量之间的关系时,把皮带放在皮带盘的第一挡后,应将质量________(选填“相同”或“不同”)的铝球和钢球分别放在长、短槽上半径________(选填“相同”或“不同”)处挡板内侧。
10. 升降椅简化结构如图所示,座椅和圆柱形导热汽缸固定在一起,汽缸内封闭了一定质量的理想气体。若封闭气体不泄漏且环境温度恒定,人坐上座椅到最终气体状态稳定的过程中,封闭气体对外界______(选填“做正功”“做负功”或“不做功”);气体分子平均动能______(选填“不变”“增大”或“减小”);封闭气体的内能______(选填“不变”“增大”或“减小”)
11. 每年夏季,我国多地会出现如图甲所示日晕现象。日晕是当日光通过卷层云时,受到冰晶的折射或反射形成的。如图乙所示为一束太阳光射到六角形冰晶时的光路图,a、b为其折射出的光线中的两种单色光,比较这两种光的相关参数。a光的频率较______(选填“大”或“小”);通过同一装置发生双缝干涉,a光的相邻亮条纹间距较______(选填“大”或“小”);在冰晶中,a光的传播速度______(选填“大”或“小”)。
12. “探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图所示。
(1)如图是某次实验中得到的纸带的一部分。每5个连续打出的点为一个计数点,电源频率为,打下计数点3时小车速度为_____(保留三位有效数字)。
(2)下列说法正确的是_____(多选)
A. 改变小车总质量,需要重新补偿阻力
B. 将打点计时器接到输出电压为的交流电源上
C. 调节滑轮高度,使牵引小车的细线跟长木板保持平行
D. 小车应尽量靠近打点计时器,并应先接通电源,后释放小车
(3)改用如图1所示的气垫导轨进行实验。气垫导轨放在水平桌面上并调至水平,滑块在槽码的牵引下先后通过两个光电门,配套的数字计时器记录了遮光条通过光电门1、2的遮光时间分别为,测得两个光电门间距为x,用游标卡尺测量遮光条宽度d,结果如图2所示,其读数_____mm,则滑块加速度_____(用题中所给物理量符号表示)。
13. 在“探究影响感应电流方向的因素”实验中,当电流从“-”接线柱流入灵敏电流表,指针左偏:从“”或“”接线柱流入,指针右偏。如图所示是某次实验中指针偏转角度最大的瞬间,则
(1)此时磁铁的运动状态是_____(选填“向上拔出”、“静止”或“向下插入”)。
(2)只做以下改变,一定会增大图中电流表指针偏转角度的是_____(多选)
A. 磁铁静止,向上移动线圈
B. 增大(1)中磁铁运动速度
C. 将导线从接线柱移接至接线柱
D. 将一个未与电路相接的闭合线圈套在图中线圈外
14. 某同学研究半导体热敏电阻(其室温电阻约为几百欧姆)的阻值随温度规律,设计了如图所示电路。器材有:电源E(),电压表(),滑动变阻器R(A:“”或B:“”),电阻箱(),开关、导线若干。
(1)要使cd两端电压在实验过程中基本不变,滑动变阻器选_____(选填“A”或“B”);
(2)正确连线,实验操作如下:
①滑动变阻器滑片P移到最左端,电阻箱调至合适阻值,合上开关;
②开关切换到a,调节滑片P使电压表示数为;再将开关切换到b,电阻箱调至,记录电压表示数、调温箱温度。则温度下_____(保留三位有效数字):
③保持、滑片P位置和开关状态不变,升高调温箱温度,记录调温箱温度和相应电压表示数,得到不同温度下的阻值。
(3)请根据题中给定的电路且滑片P位置保持不变,给出另一种测量电阻的简要方案。
15. 如图所示,粗糙斜面的动摩擦因数为,倾角为θ,斜面长为L。一个质量为m的物块,在电动机作用下,从A点由静止加速至B点时达到最大速度v,之后做匀速运动至C点,关闭电动机,从C点又恰好到达最高点D。求:
(1)CD段长x;
(2)BC段电动机的做功的功率P;
(3)全过程物块储存的机械能E1和电动机因拉动物块多消耗的电能E2的比值。
16. 如图所示,在,的区域中,存在沿y轴正方向、场强大小为E0的匀强电场,电场的周围分布着垂直纸面向外的恒定匀强磁场。一个质量为M,电量为q的带正电粒子从OP中点A进入电场(不计粒子重力)。
(1)若粒子初速度为零,粒子从上边界垂直QN第二次离开电场后,垂直NP再次进入电场,求磁场的磁感应强度B的大小;
(2)若改变电场强度大小,粒子以一定的初速度从A点沿y轴正方向第一次进入电场、离开电场后从P点第二次进入电场,在电场的作用下从Q点离开。求改变后电场强度的大小和粒子的初速度。
17. 舰载机电磁弹射是现在航母最先进的弹射技术,我国在这一领域已达到世界先进水平。某兴趣小组开展电磁弹射系统的设计研究,如图1所示,用于推动模型飞机的动子(图中未画出)与线圈绝缘并固定,线圈带动动子,可在水平导轨上无摩擦滑动。线圈位于导轨间的辐向磁场中,其所在处的磁感应强度大小均为B。开关S与1接通,恒流源与线圈连接,动子从静止开始推动飞机加速,飞机达到起飞速度时与动子脱离;此时S掷向2接通定值电阻,同时施加回撤力F,在F和磁场力作用下,动子恰好返回初始位置停下。若动子从静止开始至返回过程的图如图2所示,在至时间内,时撤去F。已知起飞速度,,线圈匝数匝,每匝周长,动子和线圈的总质量,,,不计空气阻力和飞机起飞对动子运动速度的影响,求
(1)恒流源的电流I;
(2)线圈电阻R;
(3)时刻。
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三明一中2024-2025学年下学期2月月考物理试卷
高三物理
(考试时间:75分钟,满分:100分)
一、单项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求。
1. 中国运动员以121公斤的成绩获得2024年世界举重锦标赛抓举金牌,举起杠铃稳定时的状态如图所示。重力加速度,下列说法正确的是( )
A. 双臂夹角越大受力越小
B. 杠铃对每只手臂作用力大小为
C. 杠铃对手臂的压力和手臂对杠铃的支持力是一对平衡力
D. 在加速举起杠铃过程中,地面对人的支持力大于人与杠铃总重力
【答案】D
【解析】
【详解】AB.杠铃的重力为
手臂与水平的杠铃之间有夹角,假设手臂与竖直方向夹角为,根据平衡条件可知
可知,双臂夹角越大,F越大;结合,解得杠铃对手臂的弹力,而杠铃对手臂的作用力是弹力和摩擦力的合力,可知杠铃对每只手臂作用力大小大于,AB错误;
C.杠铃对手臂的压力和手臂对杠铃的支持力是一对相互作用力,C错误;
D.加速举起杠铃,人和杠铃构成的相互作用系统加速度向上,系统处于超重状态,因此地面对人的支持力大于人与杠铃的总重力,D正确。
故选D。
2. 三个点电荷的电场线和等势线如图所示,其中的d,e与e,f两点间的距离相等,则( )
A. a点电势高于b点电势
B. a、c两点的电场强度相同
C. d、f间电势差为d、e间电势差的两倍
D. 从a到b与从f到b,电场力对电子做功相等
【答案】D
【解析】
【详解】A.电场线从高等势面指向低等势面,即电场线从图中的正电荷指向负电荷,因此b点所在的等势面高于a点所在的等势面,A错误;
B.a、c两点电场强度方向不同,电场强度不同,B错误;
C.从d→e→f电场强度逐渐减小,间距相等,结合可知,则,C错误;
D.a点与f点在同一等势面上,a、b两点和f、b两点的电势差相等,根据电场力做功可知从a到b与从f到b,电场力对电子做功相等,D正确。
故选D。
3. 地球和哈雷彗星绕太阳运行的轨迹如图所示,彗星从a运行到b、从c运行到d的过程中,与太阳连线扫过的面积分别为和,且。彗星在近日点与太阳中心的距离约为地球公转轨道半径的0.6倍,则彗星( )
A. 在近日点的速度小于地球的速度
B. 从b运行到c的过程中动能先增大后减小
C. 从a运行到b的时间大于从c运行到d的时间
D. 在近日点加速度约为地球的加速度的0.36倍
【答案】C
【解析】
【详解】A.地球绕太阳做匀速圆周运动,万有引力提供向心力
过近日点做一个以太阳为圆心的圆形轨道,卫星在该圆形轨道上的速度比彗星在椭圆轨道上近日点速度小,而比地球公转的速度大,因此哈雷彗星在近日点的速度大于地球绕太阳的公转速度,A错误;
B.从b运行到c的过程中万有引力与速度方向夹角一直为钝角,哈雷彗星速度一直减小,因此动能一直减小,B错误;
C.根据开普勒第二定律可知哈雷彗星绕太阳经过相同的时间扫过的面积相同,根据可知从a运行到b的时间大于从c运行到d的时间,C正确;
D.万有引力提供加速度
则哈雷彗星的加速度与地球的加速度比值为
D错误。
故选C。
4. 如图所示,对角线长度为的正方形区域中有垂直于纸面的磁场(图上未画),磁感应强度B随时间t按(、k不变,且)变化.所在平面内有一根足够长的导体棒始终垂直于,并通有恒定电流。时,导体棒从d点开始沿方向匀速穿过磁场,速率为。设导体棒运动过程中所受安培力大小为F,图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】在导体棒在0-L时,在经过时间t导体棒移动的距离为
此时导体棒在磁场中的长度
所受的安培力
则图像为开口向下的抛物线的一部分;
同理导体棒在L-2L时,受安培力
由数学知识可知F-t图像为开口向上的抛物线的一部分,则图像为A。
故选A。
二、双项选择题:本题共4小题,每小题6分,共24分。每小题有两项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
5. 有关下列四幅图的描述,正确的是( )
A. 图1中, B. 图2中,匀速转动的线圈电动势正在增大
C. 图3中,电容器中电场的能量正在增大 D. 图4中,真空冶炼炉可以接高电压的交流电流
【答案】CD
【解析】
【详解】A.理想变压器原副线圈与匝数的关系为
故A错误;
B.从图2所示位置转动至线框与磁感线垂直的过程中,逐渐转向中性面,因此线框中的电动势逐渐减小,故B错误;
C.电容器中电场强度方向竖直向上,因此下极板带正电,上极板带负电,根据线圈的磁场方向结合安培定则可知电流流向正极板,因此电容器正在充电,电场的能量正在增大,故C正确;
D.真空冶炼炉可以接高电压的交流电流,使铁块中产生涡流,在铁块中产生大量热量,从而冶炼金属。故D正确。
故选CD。
6. 一列横波沿着x轴正方向传播,处在和的两质点A、B的振动图像如图所示,则以下说法错误的是( )
A. 2.5s末A、B两质点的位移相同
B. 2s末A点的速度小于B点的速度
C. 该波的波长可能为
D. 该波的波速可能为
【答案】BC
【解析】
【详解】A.由图可得,周期为4s,A、B两质点的振动方程分别为
,
当t=2.5s时
故A正确,不符合题意;
B.由振动图像读出,2s末A质点的位移
处于平衡位置,速度最大;B质点的位移
处于波谷,速度是零,所以2s末A质点的速度大于B质点的速度,故B错误,符合题意;
C.t=0时刻,质点A正通过平衡位置向上运动,质点B在波峰,波从A向B传播,则AB间的距离
则
因而该波的波长不可能为,故C错误,符合题意;
D.根据
当时,波速为
故D正确,不符合题意。
故选BC。
7. 如图1所示,三束由氢原子发出的可见光P、Q、R分别由真空玻璃管的窗口射向阴极K。调节滑动变阻器,记录电流表与电压表示数,两者关系如图2所示。下列说法正确的是( )
A. 分别射入同一单缝衍射装置时,Q的中央亮纹比R宽
B. P、Q产生的光电子在K处最小德布罗意波长,P大于Q
C. 氢原子向第一激发态跃迁发光时,三束光中Q对应的能级最高
D. 对应于图2中的M点,单位时间到达阳极A的光电子数目,P多于Q
【答案】BC
【解析】
【详解】A.根据
因Q的截止电压大于R,可知Q的频率大于R的频率,Q的波长小于R的波长,则分别射入同一单缝衍射装置时,R的衍射现象比Q更明显,则Q的中央亮纹比R窄,选项A错误;
B.同理可知P、Q产生的光电子在K处Q的最大初动能比P较大,根据
可知最小德布罗意波长,P大于Q,选项B正确;
C.因Q对应的能量最大,则氢原子向第一激发态跃迁发光时,根据
可知三束光中Q对应的能级最高,选项C正确;
D.对应于图2中的M点,P和Q的光电流相等,可知P和Q单位时间到达阳极A的光电子数目相等,选项D错误。
故选BC。
8. 如图,原长为l0的轻弹簧竖直放置,一端固定于地面,另端连接厚度不计、质量为m1的水平木板X。将质量为m2的物块Y放在X上,竖直下压Y,使X离地高度为l,此时弹簧的弹性势能为Ep,由静止释放,所有物体沿竖直方向运动。则( )
A. 若X、Y恰能分离,则
B. 若X、Y恰能分离,则
C. 若X、Y能分离,则Y的最大离地高度为
D. 若X、Y能分离,则Y的最大离地高度为
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.将质量为m2的物块Y放在X上由静止释放,两物体一起向上加速,若X、Y恰能分离,则到达原长时速度刚好为零,则弹性势能刚好全部转化为系统的重力势能,由机械能守恒定律可知
故A正确,B错误;
CD.若X、Y能分离,则两物体到达原长时还有速度为,有
经过原长后两物体分离,物体Y的动能全部变成重力势能,上升的高度为,则有
则Y的最大离地高度为
故C错误,D正确。
故选AD。
三、非选择题:共60分,其中9、10、11为填空题,12、13、14为实验题,15、16、17为计算题。考生根据要求作答
9. 某学习小组使用如图所示的实验装置探究向心力大小与半径、角速度、质量之间的关系。若两球分别放在长槽和短槽的挡板内侧,转动手柄长槽和短槽随变速轮塔匀速转动,两球所受向心力的比值可通过标尺上的等分格显示,当皮带放在皮带盘2的第一挡、第二挡和第三挡时,左、右变速轮塔的角速度之比分别为,和。
(1)第三挡对应左、右皮带盘的半径之比为________。
(2)探究向心力大小与质量之间的关系时,把皮带放在皮带盘的第一挡后,应将质量________(选填“相同”或“不同”)的铝球和钢球分别放在长、短槽上半径________(选填“相同”或“不同”)处挡板内侧。
【答案】(1)
(2) ①. 不同 ②. 相同
【解析】
【小问1详解】
皮带传动线速度相等,第三挡变速轮塔的角速度之比为1∶3,根据可知,第三挡对应左、右皮带盘的半径之比为3∶1。
【小问2详解】
[1][2]探究向心力大小与质量之间的关系时,需要保证两个物体做圆周运动的角速度相等、半径相等,质量不同,所以应将质量不同的铝球和钢球分别放在长、短槽上半径相同处挡板内侧。
10. 升降椅简化结构如图所示,座椅和圆柱形导热汽缸固定在一起,汽缸内封闭了一定质量的理想气体。若封闭气体不泄漏且环境温度恒定,人坐上座椅到最终气体状态稳定的过程中,封闭气体对外界______(选填“做正功”“做负功”或“不做功”);气体分子平均动能______(选填“不变”“增大”或“减小”);封闭气体的内能______(选填“不变”“增大”或“减小”)
【答案】 ①. 做负功 ②. 不变 ③. 不变
【解析】
【详解】[1]人坐上座椅到最终气体状态稳定的过程中,汽缸内气体被压缩,体积变小,则封闭气体对外界做负功;
[2][3]由于封闭气体不泄漏且环境温度恒定,可知气体温度不变,气体分子平均动能不变,封闭气体的内能不变。
11. 每年夏季,我国多地会出现如图甲所示日晕现象。日晕是当日光通过卷层云时,受到冰晶的折射或反射形成的。如图乙所示为一束太阳光射到六角形冰晶时的光路图,a、b为其折射出的光线中的两种单色光,比较这两种光的相关参数。a光的频率较______(选填“大”或“小”);通过同一装置发生双缝干涉,a光的相邻亮条纹间距较______(选填“大”或“小”);在冰晶中,a光的传播速度______(选填“大”或“小”)。
【答案】 ①. 小 ②. 大 ③. 大
【解析】
【详解】[1]由图看出,太阳光射入六角形冰晶时,b光的偏折角大于a光的偏折角,则六角形冰晶对b光的折射率大于对a光的折射率,故a光的频率较小;
[2] 根据可知,通过同一装置发生双缝干涉,a光的相邻亮条纹间距较大;
[3]根据,可知由于a光的折射率小,故在冰晶中,a光的传播速度大;
12. “探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图所示。
(1)如图是某次实验中得到的纸带的一部分。每5个连续打出的点为一个计数点,电源频率为,打下计数点3时小车速度为_____(保留三位有效数字)。
(2)下列说法正确的是_____(多选)
A. 改变小车总质量,需要重新补偿阻力
B. 将打点计时器接到输出电压为的交流电源上
C. 调节滑轮高度,使牵引小车的细线跟长木板保持平行
D. 小车应尽量靠近打点计时器,并应先接通电源,后释放小车
(3)改用如图1所示的气垫导轨进行实验。气垫导轨放在水平桌面上并调至水平,滑块在槽码的牵引下先后通过两个光电门,配套的数字计时器记录了遮光条通过光电门1、2的遮光时间分别为,测得两个光电门间距为x,用游标卡尺测量遮光条宽度d,结果如图2所示,其读数_____mm,则滑块加速度_____(用题中所给物理量符号表示)。
【答案】(1)0.390 (2)CD
(3) ①. 10.00 ②.
【解析】
【小问1详解】
相邻计数点间的时间间隔T=0.1s打计数点3时的速度
【小问2详解】
A.平衡摩擦力时满足
两边质量消掉,改变小车质量时不需要重新平衡摩擦力,选项A错误;
B.电火花计时器需要接220V交流电源,选项B错误;
C.调节滑轮高度,使牵引小车的细线根长木板保持平行,选项C正确;
D.小车应尽量接近打点计时器,并应该先接通电源后释放小车,以充分利用纸带,选项D正确。
故选CD。
【小问3详解】
[1]遮光条宽度d=10mm+0.05mm×0=10.00mm
[2]经过两光电门时的速度分别为
根据
解得
13. 在“探究影响感应电流方向的因素”实验中,当电流从“-”接线柱流入灵敏电流表,指针左偏:从“”或“”接线柱流入,指针右偏。如图所示是某次实验中指针偏转角度最大的瞬间,则
(1)此时磁铁的运动状态是_____(选填“向上拔出”、“静止”或“向下插入”)。
(2)只做以下改变,一定会增大图中电流表指针偏转角度的是_____(多选)
A. 磁铁静止,向上移动线圈
B. 增大(1)中磁铁运动速度
C. 将导线从接线柱移接至接线柱
D. 将一个未与电路相接的闭合线圈套在图中线圈外
【答案】(1)向上拔出 (2)BC
【解析】
【小问1详解】
由图可知,电表指针左偏,则感应电流从“-”极流入,感应电流在线圈内产生的磁场方向向下,根据楞次定律可知,与条形磁体在线圈位置产生的磁场方向相同,可知穿过线圈的磁通量减小,根据楞次定律可知,此时磁铁的运动状态是向上拔出。
【小问2详解】
A.磁铁静止,向上移动线圈,则产生的感应电流不一定增加,指针偏角不一定会增加,选项A错误;
B.增大(1)中磁铁的速度,产生的感应电动势会增加,指针偏角会增大,选项B正确;
C.减小电流计的量程,即将导线从接线柱G1移接到G0,可是电流计指针偏角变大,选项C正确;
D.将一个未与电路相接的闭合线圈套在线圈外,线圈中的感应电流不变,电流计指针偏角不变,选项D错误。
故选BC。
14. 某同学研究半导体热敏电阻(其室温电阻约为几百欧姆)的阻值随温度规律,设计了如图所示电路。器材有:电源E(),电压表(),滑动变阻器R(A:“”或B:“”),电阻箱(),开关、导线若干。
(1)要使cd两端电压在实验过程中基本不变,滑动变阻器选_____(选填“A”或“B”);
(2)正确连线,实验操作如下:
①滑动变阻器滑片P移到最左端,电阻箱调至合适阻值,合上开关;
②开关切换到a,调节滑片P使电压表示数为;再将开关切换到b,电阻箱调至,记录电压表示数、调温箱温度。则温度下_____(保留三位有效数字):
③保持、滑片P位置和开关状态不变,升高调温箱温度,记录调温箱温度和相应电压表示数,得到不同温度下的阻值。
(3)请根据题中给定的电路且滑片P位置保持不变,给出另一种测量电阻的简要方案。
【答案】(1)A (2)157
(3)见解析
【解析】
【小问1详解】
要使得cd两端电压U0在实验中基本不变,则滑动变阻器应该选择阻值较小的A;
【小问2详解】
由电路可知
【小问3详解】
题中滑片P位置保持不变,则电阻箱R1与热敏电阻Rt两端电压之和保持不变,先让S2接a,记录此时电压表读数为U,然后让S2接b,调节电阻箱R1的阻值,使电压表的示数为U,记录此时电阻箱R1的阻值,热敏电阻Rt的阻值就等于此时电阻箱R1的阻值。
15. 如图所示,粗糙斜面的动摩擦因数为,倾角为θ,斜面长为L。一个质量为m的物块,在电动机作用下,从A点由静止加速至B点时达到最大速度v,之后做匀速运动至C点,关闭电动机,从C点又恰好到达最高点D。求:
(1)CD段长x;
(2)BC段电动机的做功的功率P;
(3)全过程物块储存的机械能E1和电动机因拉动物块多消耗的电能E2的比值。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)关闭电动机,物块从C点恰好到达最高点D的过程,根据动能定理得
解得
(2)物块在BC段做匀速运动,由平衡条件可得电动机输出的牵引力为
电动机的输出功率为
(3)全过程物块储存的机械能等于全过程物块增加的重力势能,则有
全过程电动机因拉动物块多消耗的电能等于物块由A到C增加的机械能与系统因摩擦产生的内能之和,则有
解得
可得
16. 如图所示,在,的区域中,存在沿y轴正方向、场强大小为E0的匀强电场,电场的周围分布着垂直纸面向外的恒定匀强磁场。一个质量为M,电量为q的带正电粒子从OP中点A进入电场(不计粒子重力)。
(1)若粒子初速度为零,粒子从上边界垂直QN第二次离开电场后,垂直NP再次进入电场,求磁场的磁感应强度B的大小;
(2)若改变电场强度大小,粒子以一定的初速度从A点沿y轴正方向第一次进入电场、离开电场后从P点第二次进入电场,在电场的作用下从Q点离开。求改变后电场强度的大小和粒子的初速度。
【答案】(1);(2)36E0,
【解析】
【详解】(1)根据题意作出粒子运动轨迹如图
根据几何关系可知
粒子在电场中加速,根据动能定理有
根据洛伦兹力提供向心力有
解得
(2)离开电场后从P点第二次进入电场,轨迹如图
设半径为,根据几何关系可知
解得
则粒子从P点进入电场的方向与x水平方向的夹角满足
根据洛伦兹力提供向心力有
根据运动的分解可知
解得
根据动能定理有
解得
17. 舰载机电磁弹射是现在航母最先进的弹射技术,我国在这一领域已达到世界先进水平。某兴趣小组开展电磁弹射系统的设计研究,如图1所示,用于推动模型飞机的动子(图中未画出)与线圈绝缘并固定,线圈带动动子,可在水平导轨上无摩擦滑动。线圈位于导轨间的辐向磁场中,其所在处的磁感应强度大小均为B。开关S与1接通,恒流源与线圈连接,动子从静止开始推动飞机加速,飞机达到起飞速度时与动子脱离;此时S掷向2接通定值电阻,同时施加回撤力F,在F和磁场力作用下,动子恰好返回初始位置停下。若动子从静止开始至返回过程的图如图2所示,在至时间内,时撤去F。已知起飞速度,,线圈匝数匝,每匝周长,动子和线圈的总质量,,,不计空气阻力和飞机起飞对动子运动速度的影响,求
(1)恒流源的电流I;
(2)线圈电阻R;
(3)时刻。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)由题意可知接通恒流源时安培力
动子和线圈在0~t1时间段内做匀加速直线运动,运动的加速度为
根据牛顿第二定律有
代入数据联立解得
(2)当S掷向2接通定值电阻R0时,感应电流为
此时安培力为
所以此时根据牛顿第二定律有
由图可知在至期间加速度恒定,则有
解得
,
(3)根据图像可知
故;在0~t2时间段内的位移
而根据法拉第电磁感应定律有
电荷量的定义式
可得
从t3时刻到最后返回初始位置停下的时间段内通过回路的电荷量,根据动量定理有
联立可得
解得
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