精品解析：2025届河北省秦皇岛市昌黎第一中学高三下学期英才班一轮中期检测（一模）物理试卷

2025年河北昌黎第一中学高三年级英才班一轮中期检测 物 理 考生注意： 1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分。 2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 4.本卷命题范围：必修第一册，必修第二册，必修第三册；选择性必修第一册动量守恒定律（约40%）；选择性必修第二册安培力与洛伦兹力、电磁感应（约60%）。 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~6题只有一项符合题目要求，第7~10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1. 如图所示是一辆汽车在平直路上运动速度的平方（v2）与位移（x）的关系图像。则这辆汽车的加速度大小为（　　） A. 1m/s2 B. 2m/s2 C. 3m/s2 D. 4m/s2 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】由匀变速直线运动的速度与位移的关系式 得 结合图像可知加速度 解得 a=1m/s2 故选A。 2. 若在未来一次人类深空探测中，航天员乘飞船来到X星球，航天员在该星球上测得极地的重力加速度为，赤道上的重力加速度为，飞船在X星球表面近地绕行时的速度为v，则X星球的自转周期为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设X星球的半径为R，在极地有 在赤道有 飞船在X星球表面近地绕行时有 解得 故选A。 3. 某静电场中的x轴上，一个带电粒子在O点由静止释放，仅在电场力作用下沿x轴正向运动，带电粒子的电势能随粒子在x轴上的位置变化规律如图所示，则下列判断正确的是（　　） A. 带电粒子带负电 B. 带电粒子先做加速运动后做减速运动 C. 带电粒子运动的加速度不断减小 D. 带电粒子的电势能先减小后增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．由于电场方向不确定，因此粒子的电性无法确定，故A错误； BD．由图象可知粒子的电势能一直减小，所以粒子的动能一直增加，即粒子一直做加速运动，故BD错误； C．由于电场力 因此图象的切线斜率大小反映电场力大小也反映加速度大小，由图象可知粒子运动过程中加速度一直减小，故C正确。 故选C。 4. 如图所示，不带电的金属球N的半径为R，球心为O，球N左侧固定着两个电荷量大小均为q的异种点电荷，电荷之间的距离为2R。M点在点电荷＋q的右侧R处，M点和O点以及＋q、－q所在位置在同一直线上，且两点电荷连线的中点到O点的距离为5R。当金属球达到静电平衡时，下列说法正确的是（　　） A. M点的电势低于O点的电势 B. M点的电场强度大小为 C. 感应电荷在球心O处产生的场强大小为 D. 将一电子由M点移到金属球上不同点，克服电场力所做的功不相等 【答案】C 【解析】 【详解】A．金属球靠近M点的位置感应出负电荷，M点左侧图示虚线位置上电场线向右，沿着电场线的方向电势逐渐降落，处于静电平衡的金属球是一等势体，M点的电势高于O点的电势。A错误； B．M点的电场强度大小由三部分组成，等量异种电荷的电场和金属球上的感应电荷的电场，等量异种电荷在M点的电场强度之和为 方向水平向右，感应电荷在M点产生的场强之和应水平向右，故合场强要大于，B错误； C．金属球处于静电平衡内部场强处处为0，等量异种电荷在O点的电场强度之和为 方向水平向右，所以感应电荷在球心O处产生场强大小等于，方向水平向左，C正确； D．M点与金属球上不同点间的电势差相等，将一电子由M点移到金属球上不同点，克服电场力所做的功相等。D错误。 故选C。 5. 如图所示，理想变压器接在（V）的交变电源上，原线圈匝数匝；副线圈匝数的调节范围为55~220匝，滑动变阻器的调节范围为5~15，灯泡的电阻，灯泡的电阻。下列说法正确的是（　　） A. 滑片固定，将滑片向上滑动时；副线圈感应电流的频率增大 B. 滑片固定，将滑片向上滑动时，灯泡、均变亮 C. 将滑片、任意滑动，灯泡的功率最小值为120W D. 将滑片、任意滑动，灯泡与滑动变阻器整体的功率最大值约为1000W 【答案】C 【解析】 【详解】A．理想变压器不改变交流电的频率，故A错误； B．将原线圈、副线圈和副线圈中的用电器看成一个整体，等效电阻为，与灯泡串联，则有 可得 且有，， 可知，当滑片固定，将滑片向上滑动时，增大，增大，、减小，因此俩灯变暗，故B错误； C．根据可知，当最大时，最小，灯泡功率最小。 即 可得 故C正确； D．当时，灯泡与滑动变阻器整体的功率最大，即 故D错误。 故选C。 6. 如图所示，铜板放在绝缘地面上，上方有一个条形磁铁用轻弹簧吊着，条形磁铁的质量为m。轻弹簧的劲度系数为k，重力加速度为g，当弹簧处于原长时，由静止释放条形磁铁，弹簧的形变在弹簧限度内。不计空气阻力，则（　　） A. 条形磁铁向下运动过程中，只受两个力的作用 B. 条形磁铁再次上升到最高点时，弹簧仍处于原长 C. 在条形磁铁向下加速运动的过程中，条形磁铁减小的重力势能大于磁铁增加的动能与 弹簧增加的弹性势能的和 D. 当条形磁铁最后静止时，弹簧具有的弹性势能为 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．条形磁铁向下运动过程中，铜板中会产生感应电流，对条形磁铁有一个磁场力的作用，因此条形磁铁受重力、弹簧的弹力、磁场力三个力的作用，故A错误； B．由于条形磁铁振动过程中，铜板中会产生涡流，产生热量，因此条形磁铁和弹簧组成的系统机械能会减小，因此再次上升到最高点，弹簧一定不在原长处，在原长处下方，故B错误； C．当条形磁铁向下加速运动时，条形磁铁减小的重力势能等于磁铁增加的动能、弹簧增加的弹性势能及铜板中产生的内能之和，故C正确； D．系统的机械能减小，因此条形磁体静止后，弹簧具有的弹性势能小于条形磁体重力势能减小量，重力势能减小量为 故D错误。 故选C 7. 如图所示为远距离输电的简易图，M和N为现想升压变压器和理想降压变压器，已知变压器M的原、副线圈匝数比为k，变压器N的原、副线圈匝数比为，交压器M原、副线圈两端的电压分别为，，变压器N原，副线圈两端的电压分别为、，发电厂输出电压恒定，输电线的总电阻为r。则下列说法正确的是（　　） A. B. 流过变压器M原线圈的电流等于流过变压器N副线圈的电流 C. 用户增多，、均不变，、均减小 D. 用户增多，输电线消耗的电功率减小 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由变压器的原理可知 设输电线上损失的电压为，有 则有，故A项错误； B．设通过变压器M原、副线圈的电流为、，通过变压器N原、副线圈的电流为、。则由变压器原理有 解得 故B项正确； CD．变压器M原、副线圈匝数比不变，原线圈输入电压不变，所以副线圈输出电压不变，即、不变，由 则有 用户增多时，负载总电阻减小，所以流过变压器N副线圈的电流增大，原线圈中的电流也随之增大，由 可知，输电线消耗的功率增大，有 可知，增大，由 减小。由 可知减小，故C项正确，D项错误。 故选BC。 8. 如图所示，光滑水平面上直线PQ左侧有垂直于水平面向上的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B，半径为R、电阻为r的金属圆环放在水平面上，刚好与PQ相切于O点，用外力使金属圆环绕O点以角速度在水平面内沿逆时针方向完全旋进磁场内，则此过程中（　　） A. 圆环中的感应电流沿逆时针方向 B. 圆环中的电流随时间按正弦规律变化 C. 圆环中感应电动势的平均值为 D. 外力对圆环做功的最大功率为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．根据楞次定律可知，圆环中的感应电流沿顺时针方向，故A错误； B．设圆环在磁场中运动时间为t，则其切割磁感线得有效长度为 由于是转动切割，故其切割得平均速度 法拉第电磁感应定律可知，感应电动势 根据闭合回路的欧姆定理可得 由此得出圆环中的电流随时间不是按正弦规律变化，故B错误； C．线圈每转半圈，需要的时间为 磁通量得变化量为 由此可以得出圆环中感应电动势的平均值为 故C答案正确； D．当线圈转过有效长度为直径时，线圈有效切割长度最大，感应电动势最大值 此时电流的最大值为 安培力得最大值 而功率的最大值 而 故外力功率的最大值 故D正确。 故选CD。 9. 如图所示为回旋加速器的原理图，D形金属盒处在与盒面垂直的匀强磁场中，回旋加速器所加高频交流电的频率恒定，用这样的回旋加速器给A、B两个粒子分别进行加速，A粒子的电荷量为、质量，加速后获得的最大动能为，最大速度为；B粒子的电荷量为、质量为，加速后获得的最大动能为、最大速度为，则下列关系一定正确的是（　　） A. 、 B. C. D. 【答案】BCD 【解析】 【详解】AB．由于两个粒子在同一加速器中都能被加速，则两个粒子在磁场中做圆周运动的周期相等，由 可知比荷 可知两粒子比荷相同，即 整理得 但仅从以上关系式不能判断两粒子的电量、质量大小问题，故A错误，B正确； C．设D形盒最大半径为，则对粒子有 解得 由于两粒子比荷相同，故最大速度相同，故C正确； D．粒子获得的最大动能 由于两粒子比荷相同，则有 故D正确。 故选BCD。 10. 如图所示，在倾角为的光滑绝缘斜面上以为界，其下方存在垂直斜面向上的匀强磁场，上方存在沿斜面向上的匀强磁场，磁感应强度大小均为B，斜面上还有两个垂直于斜面方向固定的光滑立柱。用细线（图中虚线）拴住质量为m、宽为L的足够长U形光滑金属导轨固定于斜面上的两点上，段导轨电阻为R，其余段电阻不计。一电阻为R、质量为m、长度为L的导体棒始终被立柱挡住而静止放置在U形导轨上，构成矩形。烧断细线后，导轨向下运动过程中，导体棒始终与导轨垂直且接触良好，已知从烧断细线到导体棒与导轨间刚达到最小作用力的这一过程中，金属导轨在斜面上下滑的距离为x，则下列说法正确的是（　　） A. 金属导轨做匀加速直线运动 B. 金属导轨最终的速度为 C. 导体棒上产生的焦耳热为 D. 导体棒与导轨间的最小作用力 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．烧断细线后，对导轨，由牛顿第二定律知 随着v增大，加速度a减小，当时，速度最大 即 则导轨先做加速度减小加速运动，后做匀速运动，故B正确，A错误； C．设从烧断细线到导体棒与导轨间刚达到最小作用力的过程中，导体棒上产生的焦耳热为，则回路总焦耳热为，由能量守恒知 又，则 故C错误； D．对导体棒受力分析知，垂直斜面方向 导体棒受到的安培力始终等于导轨边受到的安培力，即 得 故D正确。 故选BD。 二、实验题：本题共2小题，共14分。 11. 某物理兴趣小组用如图所示的装置探究加速度与力、质量的关系。 实验器材有：一端带有滑轮的长木板，带有遮光板的小车，光电门（连接计算机），小桶，一元硬币若干，刻度尺。 （1）为了补偿阻力，应_________（填“挂上”或“不挂”）小桶，然后将长木板左端垫到适当高度； （2）用刻度尺测量遮光片的宽度，如图所示，则遮光片的宽度_________； （3）连接好器材并固定光电门，将1枚硬币放入小桶中，由静止释放小车，并记录下小车由静止释放的位置和遮光时间； （4）保持小车质量不变，然后在桶中分别放入第2枚硬币、第3枚硬币、……、第n枚硬币，由相同的初始位置由静止释放小车，分别记录遮光时间； 以上实验过程在保证小车的质量远大于小桶和桶内硬币的总质量的前提下，回答下列问题： ①以n为横坐标，以_________为纵坐标，根据实验测得的数据作出图像，若得到一条倾斜的直线，则表明物体的质量一定时，加速度与所受合外力成正比。 ②请写出一条产生实验误差的原因__________________。 【答案】 ①. 不挂 ②. 0.60##0.59##0.61 ③. ④. 产生误差的原因可能有每枚硬币的质量并不严格相等，滑轮和细绳间有摩擦力，滑轮和细绳的质量不能忽略等 【解析】 【详解】（1）[1]为了补偿阻力，应不挂小桶，然后将长木板左端垫到适当高度； （2）[2]图中刻度尺的分度值为，需要估读到下一位，则遮光片的宽度为 （4）①[3]设桶的质量为，每枚硬币的质量为，小车质量为，根据牛顿第二定律有 根据运动学公式可得 又 联立可得 故与成一次函数，因此应以为纵坐标； ②[4]每枚硬币的质量并不严格相等，滑轮和细绳间有摩擦力，滑轮和细绳的质量不能忽略等都会造成实验误差。 12. 晓宇利用如图甲所示的电路图测量某电源的电动势和内阻，其中定值电阻（阻值约为10Ω），电阻箱R的调节范围为0~99.9Ω，电压表、的量程分别为3V，6V，两电表的内阻很大。实验时晓宇完成了如下的操作： （1）组装好实验器材后，将电阻箱的阻值调到最大，电键闭合，调节电阻箱使电压表的指针指到满偏，再增大电阻箱的阻值，读出两电压表、的示数、，反复调节记录多组实验数据。 （2）为了准确测量的阻值，晓宇利用（1）中的数据建立如图乙所示的坐标系并绘制图像，则图像与纵轴的交点应为___________；电路图甲中定值电阻的阻值___________Ω。（结果保留两位有效数字） （3）晓宇又利用（1）中的数据建立如图丙所示的坐标系并绘制图像，由图像可知该电源的电动势为___________V，内阻为___________Ω；内阻r的测量值与真实值相比___________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。（结果均保留两位有效数字） 【答案】 ①. 1.0 ②. 8.0 ③. 6.0 ④. 4.0 ⑤. 偏小 【解析】 【详解】（2）[1][2]串联电路电流处处相等，由图甲所示电路图可知 则 当时 所以图像在纵轴的截距为1.0，则图像的斜率 解得 （3）[3][4]由图甲所示电路图可知 由可得 结合图像可知，电源电动势 电源内阻 [5]由于电压表分流的作用，实验等效外接伏安法测电源电动势和内阻，内阻r的测量值比真实值偏小。 三、计算题：本题共4小题，共46分。解答应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。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13. 如图所示，可视为质点的滑块甲和乙静止在水平面上A、C两点，质量均为，甲在水平向右的力F作用下由静止开始运动，在内力F的大小为2N，在内力F的大小为3N，3s末撤去力F，此时滑块甲刚好到达B点且此时的速度大小为8m/s，再滑行一段距离L并与乙发生弹性碰撞。已知甲、乙与地面间的动摩擦因数相同，B、C两点间的距离，取，不计空气阻力，求： （1）甲与地面间的动摩擦因数； （2）甲、乙发生弹性碰撞后乙运动的时间。 【答案】（1）0.2 （2）3.5s 【解析】 【小问1详解】 内，根据动量定理 其中，，， 联立解得 【小问2详解】 从到的过程中，根据动能定理 解得 设甲、乙碰撞后速度分别为、，根据动量守恒定律和能量守恒定律有， 解得 根据动量定理 解得甲、乙发生弹性碰撞后乙运动的时间 14. 如图甲所示，足够长的光滑平行金属导轨所在平面与水平面成角，导轨间距为两端接一阻值为的电阻，金属棒与导轨垂直且接触良好，整个装置处于方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为。现对金属棒施加一平行于导轨的外力，使金属棒从导轨底端由静止开始沿导轨向上运动。已知金属棒电阻为，质量为，导轨电阻忽略不计。金属棒向上运动过程中，回路中的电流I随金属棒的位移变化的图像如图乙所示，取，则在金属棒发生位移的过程中，求： （1）通过电阻的电荷量； （2）金属棒产生的焦耳热； （3）拉力做的功。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）由法拉第电磁感应定律可知 由闭合电路欧姆定律可知 又 联立以上各式解得 （2）该过程中安培力做功 结合图像下的面积可得 金属棒产生的焦耳热 （3）根据闭合电路欧姆定律有 当时，其中 解得此位置处金属棒的速度 根据动能定理有 解得 15. 如图所示，边长为L的正方形金属线框放在光滑绝缘的水平面上，线框的质量为m，电阻为R，虚线的右侧有垂直于水平面向下的匀强磁场，线框ab边到磁场边界的距离为2L。给线框一个水平向右的拉力，使线框从静止开始做匀加速直线运动，开始时拉力的大小为F，ab边始终与磁场边界平行，cd边刚要进磁场时，拉力大小为2F。求： （1）线框ab边刚进磁场时速度的大小； （2）匀强磁场的磁感应强度大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 对线框，由动能定理得 解得线框ab边刚进磁场时速度的大小 【小问2详解】 线框做匀加速直线运动，ab未进磁场前，由牛顿第二定律有 从线框开始运动到cd边刚进入磁场过程，有 cd边刚进入磁场时速度大小 联立解得 cd边刚进入磁场时，由牛顿第二定律有 因为 联立解得 16. 如图所示；在平面直角坐标系xOy的第一象限内的半径为R的四分之一圆形区域内存在垂直于坐标平面向里的匀强磁场I，磁场边界圆弧的最低点在坐标原点O处，且该点的切线水平，在y轴和直线之间有水平向左的匀强电场，在直线的左侧有垂直于坐标平面向外的匀强磁场II。一个电荷量为q、质量为m的带电粒子从P点以大小为v0的速度水平向左射出，P点离x轴的距离为，粒子射出后进入磁场I，经偏转刚好从坐标原点进入电场，粒子经电场偏转后，以与y轴负方向成60°角的方向进入磁场II，然后再进入电场并从O点射出电场，不计粒子的重力，求： （1）磁场I的磁感应强度大小； （2）匀强电场的电场强度大小； （3）粒子在电场和磁场中运动的总时间。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）粒子在匀强磁场I的轨迹如图所示，根据几何知识可得，设粒子此时的运动半径为，有 解得 根据圆周运动知识有 代入解得 （2）根据上面分析可得当粒子进入电场时速度方向与y轴负方向成30°角，将速度分解为水平方向和竖直方向，可得水平方向做初速度为的匀加速运动，竖直方向做速度为匀速运动；设加速度大小为，根据题中粒子经电场偏转后，以与y轴负方向成60°角的方向进入磁场II，可得到达D点时的水平和竖直方向速度关系为 即此时水平方向速度为 根据匀变速直线运动公式可得 ， 解得 （3）设粒子第一次进入电场中运动到达D点时竖直位移为，因为水平方向平均速度为 竖直方向速度为，所以有 根据几何知识可得粒子在磁场II中的运动半径为 粒子到达D点速度为 可得粒子在磁场II中运动的周期为 同理粒子在磁场I中运动的周期为 粒子第一次进入电场中运动的时间为 根据运动的对称性粒子从磁场II中射出到第二次经过电场的时间也为，所以可得粒子在电场和磁场中运动的总时间为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2025年河北昌黎第一中学高三年级英才班一轮中期检测 物 理 考生注意： 1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分。 2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 4.本卷命题范围：必修第一册，必修第二册，必修第三册；选择性必修第一册动量守恒定律（约40%）；选择性必修第二册安培力与洛伦兹力、电磁感应（约60%）。 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~6题只有一项符合题目要求，第7~10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1. 如图所示是一辆汽车在平直路上运动速度的平方（v2）与位移（x）的关系图像。则这辆汽车的加速度大小为（　　） A. 1m/s2 B. 2m/s2 C. 3m/s2 D. 4m/s2 2. 若在未来的一次人类深空探测中，航天员乘飞船来到X星球，航天员在该星球上测得极地的重力加速度为，赤道上的重力加速度为，飞船在X星球表面近地绕行时的速度为v，则X星球的自转周期为（ ） A. B. C. D. 3. 某静电场中的x轴上，一个带电粒子在O点由静止释放，仅在电场力作用下沿x轴正向运动，带电粒子的电势能随粒子在x轴上的位置变化规律如图所示，则下列判断正确的是（　　） A 带电粒子带负电 B. 带电粒子先做加速运动后做减速运动 C. 带电粒子运动的加速度不断减小 D. 带电粒子的电势能先减小后增大 4. 如图所示，不带电的金属球N的半径为R，球心为O，球N左侧固定着两个电荷量大小均为q的异种点电荷，电荷之间的距离为2R。M点在点电荷＋q的右侧R处，M点和O点以及＋q、－q所在位置在同一直线上，且两点电荷连线的中点到O点的距离为5R。当金属球达到静电平衡时，下列说法正确的是（　　） A. M点的电势低于O点的电势 B. M点的电场强度大小为 C. 感应电荷在球心O处产生的场强大小为 D. 将一电子由M点移到金属球上不同点，克服电场力所做的功不相等 5. 如图所示，理想变压器接在（V）的交变电源上，原线圈匝数匝；副线圈匝数的调节范围为55~220匝，滑动变阻器的调节范围为5~15，灯泡的电阻，灯泡的电阻。下列说法正确的是（　　） A. 滑片固定，将滑片向上滑动时；副线圈感应电流的频率增大 B. 滑片固定，将滑片向上滑动时，灯泡、均变亮 C. 将滑片、任意滑动，灯泡的功率最小值为120W D. 将滑片、任意滑动，灯泡与滑动变阻器整体的功率最大值约为1000W 6. 如图所示，铜板放在绝缘地面上，上方有一个条形磁铁用轻弹簧吊着，条形磁铁的质量为m。轻弹簧的劲度系数为k，重力加速度为g，当弹簧处于原长时，由静止释放条形磁铁，弹簧的形变在弹簧限度内。不计空气阻力，则（　　） A. 条形磁铁向下运动过程中，只受两个力的作用 B. 条形磁铁再次上升到最高点时，弹簧仍处于原长 C. 在条形磁铁向下加速运动过程中，条形磁铁减小的重力势能大于磁铁增加的动能与 弹簧增加的弹性势能的和 D. 当条形磁铁最后静止时，弹簧具有的弹性势能为 7. 如图所示为远距离输电的简易图，M和N为现想升压变压器和理想降压变压器，已知变压器M的原、副线圈匝数比为k，变压器N的原、副线圈匝数比为，交压器M原、副线圈两端的电压分别为，，变压器N原，副线圈两端的电压分别为、，发电厂输出电压恒定，输电线的总电阻为r。则下列说法正确的是（　　） A. B. 流过变压器M原线圈的电流等于流过变压器N副线圈的电流 C. 用户增多，、均不变，、均减小 D. 用户增多，输电线消耗的电功率减小 8. 如图所示，光滑水平面上直线PQ左侧有垂直于水平面向上的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B，半径为R、电阻为r的金属圆环放在水平面上，刚好与PQ相切于O点，用外力使金属圆环绕O点以角速度在水平面内沿逆时针方向完全旋进磁场内，则此过程中（　　） A. 圆环中的感应电流沿逆时针方向 B. 圆环中的电流随时间按正弦规律变化 C. 圆环中感应电动势的平均值为 D. 外力对圆环做功的最大功率为 9. 如图所示为回旋加速器的原理图，D形金属盒处在与盒面垂直的匀强磁场中，回旋加速器所加高频交流电的频率恒定，用这样的回旋加速器给A、B两个粒子分别进行加速，A粒子的电荷量为、质量，加速后获得的最大动能为，最大速度为；B粒子的电荷量为、质量为，加速后获得的最大动能为、最大速度为，则下列关系一定正确的是（　　） A. 、 B. C. D. 10. 如图所示，在倾角为的光滑绝缘斜面上以为界，其下方存在垂直斜面向上的匀强磁场，上方存在沿斜面向上的匀强磁场，磁感应强度大小均为B，斜面上还有两个垂直于斜面方向固定的光滑立柱。用细线（图中虚线）拴住质量为m、宽为L的足够长U形光滑金属导轨固定于斜面上的两点上，段导轨电阻为R，其余段电阻不计。一电阻为R、质量为m、长度为L的导体棒始终被立柱挡住而静止放置在U形导轨上，构成矩形。烧断细线后，导轨向下运动过程中，导体棒始终与导轨垂直且接触良好，已知从烧断细线到导体棒与导轨间刚达到最小作用力的这一过程中，金属导轨在斜面上下滑的距离为x，则下列说法正确的是（　　） A. 金属导轨做匀加速直线运动 B. 金属导轨最终的速度为 C. 导体棒上产生的焦耳热为 D. 导体棒与导轨间的最小作用力 二、实验题：本题共2小题，共14分。 11. 某物理兴趣小组用如图所示的装置探究加速度与力、质量的关系。 实验器材有：一端带有滑轮的长木板，带有遮光板的小车，光电门（连接计算机），小桶，一元硬币若干，刻度尺。 （1）为了补偿阻力，应_________（填“挂上”或“不挂”）小桶，然后将长木板左端垫到适当高度； （2）用刻度尺测量遮光片的宽度，如图所示，则遮光片的宽度_________； （3）连接好器材并固定光电门，将1枚硬币放入小桶中，由静止释放小车，并记录下小车由静止释放的位置和遮光时间； （4）保持小车质量不变，然后在桶中分别放入第2枚硬币、第3枚硬币、……、第n枚硬币，由相同的初始位置由静止释放小车，分别记录遮光时间； 以上实验过程在保证小车的质量远大于小桶和桶内硬币的总质量的前提下，回答下列问题： ①以n为横坐标，以_________为纵坐标，根据实验测得的数据作出图像，若得到一条倾斜的直线，则表明物体的质量一定时，加速度与所受合外力成正比。 ②请写出一条产生实验误差原因__________________。 12. 晓宇利用如图甲所示电路图测量某电源的电动势和内阻，其中定值电阻（阻值约为10Ω），电阻箱R的调节范围为0~99.9Ω，电压表、的量程分别为3V，6V，两电表的内阻很大。实验时晓宇完成了如下的操作： （1）组装好实验器材后，将电阻箱的阻值调到最大，电键闭合，调节电阻箱使电压表的指针指到满偏，再增大电阻箱的阻值，读出两电压表、的示数、，反复调节记录多组实验数据。 （2）为了准确测量阻值，晓宇利用（1）中的数据建立如图乙所示的坐标系并绘制图像，则图像与纵轴的交点应为___________；电路图甲中定值电阻的阻值___________Ω。（结果保留两位有效数字） （3）晓宇又利用（1）中的数据建立如图丙所示的坐标系并绘制图像，由图像可知该电源的电动势为___________V，内阻为___________Ω；内阻r的测量值与真实值相比___________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。（结果均保留两位有效数字） 三、计算题：本题共4小题，共46分。解答应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。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13. 如图所示，可视为质点的滑块甲和乙静止在水平面上A、C两点，质量均为，甲在水平向右的力F作用下由静止开始运动，在内力F的大小为2N，在内力F的大小为3N，3s末撤去力F，此时滑块甲刚好到达B点且此时的速度大小为8m/s，再滑行一段距离L并与乙发生弹性碰撞。已知甲、乙与地面间的动摩擦因数相同，B、C两点间的距离，取，不计空气阻力，求： （1）甲与地面间的动摩擦因数； （2）甲、乙发生弹性碰撞后乙运动的时间。 14. 如图甲所示，足够长的光滑平行金属导轨所在平面与水平面成角，导轨间距为两端接一阻值为的电阻，金属棒与导轨垂直且接触良好，整个装置处于方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为。现对金属棒施加一平行于导轨的外力，使金属棒从导轨底端由静止开始沿导轨向上运动。已知金属棒电阻为，质量为，导轨电阻忽略不计。金属棒向上运动过程中，回路中的电流I随金属棒的位移变化的图像如图乙所示，取，则在金属棒发生位移的过程中，求： （1）通过电阻的电荷量； （2）金属棒产生的焦耳热； （3）拉力做的功。 15. 如图所示，边长为L的正方形金属线框放在光滑绝缘的水平面上，线框的质量为m，电阻为R，虚线的右侧有垂直于水平面向下的匀强磁场，线框ab边到磁场边界的距离为2L。给线框一个水平向右的拉力，使线框从静止开始做匀加速直线运动，开始时拉力的大小为F，ab边始终与磁场边界平行，cd边刚要进磁场时，拉力大小为2F。求： （1）线框ab边刚进磁场时速度的大小； （2）匀强磁场的磁感应强度大小。 16. 如图所示；在平面直角坐标系xOy的第一象限内的半径为R的四分之一圆形区域内存在垂直于坐标平面向里的匀强磁场I，磁场边界圆弧的最低点在坐标原点O处，且该点的切线水平，在y轴和直线之间有水平向左的匀强电场，在直线的左侧有垂直于坐标平面向外的匀强磁场II。一个电荷量为q、质量为m的带电粒子从P点以大小为v0的速度水平向左射出，P点离x轴的距离为，粒子射出后进入磁场I，经偏转刚好从坐标原点进入电场，粒子经电场偏转后，以与y轴负方向成60°角的方向进入磁场II，然后再进入电场并从O点射出电场，不计粒子的重力，求： （1）磁场I的磁感应强度大小； （2）匀强电场的电场强度大小； （3）粒子在电场和磁场中运动的总时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$