精品解析：福建省福州市闽侯县第一中学2024-2025学年高三上学期12月月考物理试题

2024—2025学年闽侯一中第一学期第二次月考 高中三年物理科试卷 考试日期：12月17日 完卷时间：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的。） 1. 下列描述正确的是（　　） A. 牛顿通过实验测出万有引力常量 B. 法拉第发现了电流的磁效应 C. 开普勒提出行星轨道是椭圆的 D. 安培发现了电流的发热规律 【答案】C 【解析】 【详解】A．卡文迪许通过实验测出万有引力常量，A错误； B．奥斯特发现了电流的磁效应，B错误； C．开普勒第一定律提出所有行星轨道都是椭圆，C正确； D．焦耳发现了电流的发热规律，D错误。 故选C。 2. 甲、乙两物体在同一水平地面上做直线运动，其运动的x-t图象如图所示，已知乙物体从静止开始做匀加速直线运动．下列说法正确的是 A. 甲物体先做匀减速直线运动.后做匀速直线运动 B. 在0～120s内.乙物体的平均速度大小大于0.5/s C. 在0～120s内，甲物体运动的位移大小小于乙物体运动的位移大小 D. 乙物体在M点所对应的瞬时速度大小一定大于0.5m/s 【答案】D 【解析】 【详解】试题分析：在位移-时间图象中，图线的斜率表示速度，倾斜的直线表示物体做匀速直线运动；图象的交点表示两物体位置相同，平均速度等于位移除以时间． 根据位移-时间图象的斜率表示速度，知甲物体先做匀速直线运动，后静止，A错误；在0～120 s内，乙物体的位移大小为，平均速度大小为，B错误；在0～120s内，甲物体运动的位移大小为，大于乙物体运动的位移大小，C错误；根据匀变速直线运动的推论知，乙在t=60s时的瞬时速度等于在0～120S内的平均速度0.5m/s，而乙物体做匀加速直线运动，所以乙物体在M点所对应的瞬时速度大小一定大于0.5m/s，D正确． 3. 某建筑工地用一可以移动的升降机来吊装重物，如图所示，轻绳穿过下方吊着重物的光滑圆环，A、B两点分别固定在建筑和升降机上，下列说法正确的是（　　） A. 升降机缓慢上升时，绳中的张力不变 B. 升降机缓慢向左移动时，绳中的张力变小 C. 升降机缓慢上升时，地面对升降机的摩擦力变小 D. 升降机缓慢向左移动时，升降机对地面的压力变大 【答案】A 【解析】 【详解】A．光滑圆环受力情况如图所示 设绳长为l，升降机和建筑间距离为d，根据几何知识可知 根据平衡条件有 解得 升降机缓慢上升时，d和l不变，绳中的张力不变，故A正确； B．升降机缓慢向左移动时，d变大，绳中的张力变大，故B错误； C．根据平衡条件可知地面对升降机的摩擦力为 升降机缓慢上升时，d和l不变，夹角不变，则地面对升降机的摩擦力不变，故C错误； D．根据平衡条件可知，升降机对地面的压力为 升降机缓慢向左移动时，升降机对地面的压力不变，故D错误。 故选A。 4. 如图所示，电源电动势E、内阻r恒定，定值电阻的阻值等于r，定值电阻的阻值等于2r，闭合开关S，平行板电容器两板间有一带电液滴刚好处于静止状态。将滑动变阻器滑片向上滑动，理想电压表V1、V2、V3的示数变化量的绝对值分别为、、，理想电流表A示数变化量的绝对值为，下列说法正确的是（　　） A. 理想电压表示数增大，理想电压表示数增大，理想电流表A示数减小 B. 带电液滴将向下运动，定值电阻中有从a流向b的瞬间电流 C. D. 电源的输出功率增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．滑动变阻器滑片向上滑动，接入电阻增大，电路总电阻增大，干路电流减小，即电流表示数减小，定值电阻两端电压减小，即电压表示数减小，根据 干路电流减小，则路端电压增大，即电压表示数增大，故A错误； B．根据 干路电流减小，则电压表示数增大，电容器两端电压增大，电容器内电场强度增大，液滴所受电场力增大，则带电液滴将向上运动，根据 可知，电容器极板所带电荷量增大，电容器上极板带正电，电容器处于充电状态，定值电阻中有从b流向a的瞬间电流，故B错误； C．结合上述，根据欧姆定律与闭合电路欧姆定律有 ，， 解得 ，， 由于定值电阻的阻值等于r，则有 故C正确； D．电源的输出功率 其中 根据对勾函数的规律，滑动变阻器滑片向上滑动，接入电阻增大，电路外电阻增大，电源的输出功率减小，故D错误。 故选C。 二、双项选择题（本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题只有两个选项符合题目要求，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. “嫦娥一号”探月卫星沿地月转移轨道到达月球附近，在P点进行第一次“刹车制动”后被月球捕获，进入椭圆轨道绕月飞行，如图所示。已知“嫦娥一号”的质量为m，远月点Q距月球表面的高度为h，运行到Q点时它的角速度为、加速度为。月球的质量为M、半径为R，月球表面的重力加速度为g，万有引力常量为G。则它在远月点时对月球的万有引力大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据万有引力定律可知 A错误； B．根据牛顿第二定律可知，万有引力为合力，有 B正确； C．在月球表面万有引力等于重力，有 可得 根据万有引力定律可知 C正确； D．Q点为远月点，卫星做椭圆运动，万有引力不等于向心力，D错误。 故选BC。 6. 一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动，其电势能随位置坐标x变化的关系如图所示，其中段是关于直线对称的曲线，段是直线，其中，则下列说法正确的是（　　） A. 段的电场强度逐渐减小 B. 粒子在段做匀变速运动，段做匀速直线运动 C. 处电势的关系为 D. 与两点间的电势差等于与两点间的电势差 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据电势能与电势的关系 场强与电势差的关系 得 由数学知识可知图像切线的斜率等于 段的斜率逐渐减小，电场强度逐渐减小，故A正确； B．由图看出在段图像切线的斜率不断减小，由上式知场强减小，粒子所受的电场力减小，加速度减小，做非匀变速运动，段图像切线的斜率不断增大，场强增大，粒子所受的电场力增大，做非匀变速运动，段斜率不变，场强不变，即电场强度大小和方向均不变，是匀强电场，粒子所受的电场力不变，做匀变速直线运动，故B错误； C．根据电势能与电势的关系 粒子带负电，即，可知电势能越大，粒子所在处的电势越低，所以有 故C正确； D．与两点间距与与两点间距相等，但是图线的斜率不一样，故而电场强度不一样，由 可知与两点间的电势差与与两点间的电势差不相等，故D错误。 故选AC。 7. 有一个质量为2kg的质点在xOy平面上运动，在x方向的速度图象和y方向的位移图象分别如图甲、乙所示，则在前2s内，下列说法正确的是（　　） A. 质点做变加速曲线运动 B. 质点的位移大小为17m C. 质点所受的合外力为3N D. 质点初速度的方向与合外力夹角为53° 【答案】CD 【解析】 【详解】A．速度时间图像斜率表示加速度，质点的加速度大小恒定，方向沿x方向，位移时间图像斜率表示速度，质点在x和y方向均有速度，则加速度与速度方向不在一条直线上，所以质点做匀变速曲线运动，故A错误； B．质点2s内的x轴方向位移为 ＝m＝9m y轴方向位移 y＝8m 质点的合位移 x＝m＝m 故B错误； C．x轴方向的加速度 a＝＝m/s2＝1.5m/s2 质点的合力 F合＝ma＝2×1.5N＝3N 故C正确； D．x轴方向初速度为 vx＝3m/s y轴方向初速度 质点合外力的方向沿x方向，初速度方向与x方向的夹角正切值为 tanθ＝＝ 则 故D正确。 故选CD。 8. 如图所示，倾角为θ的粗糙斜面体固定在水平地面上，距地面H0高度处有一物体，在平行斜面向上的力F作用下由静止开始运动。选地面为零势能面，物体的机械能E随位移x的变化关系如图所示，其中0～x1是曲线，x1～x2是平行于x轴的直线，0～x2过程中物体一直沿斜面向上运动，则下列说法正确的是 A. 0～x1过程中力F做的功等于(E1－E０) B. 0～x1过程中物体做加速度增大的加速运动 C. x1～x2过程中物体的动能不变 D. x1～x2过程中力F保持不变 【答案】BD 【解析】 【详解】A．0～x1过程中，根据功能原理得： WF-Wf=E1-E0 则有： WF＞E1-E0 故A错误。 B．根据功能关系得： F△x-f△x=△E 图象的斜率为： 由图知，0～x1过程中图象切线斜率不断增大，则F-f不断增大，合力不断增大，根据牛顿第二定律知加速度增大，所以，0～x1过程中物体做加速度增大的加速运动，故B正确。 CD．x1～x2过程中物体的机械能不变，有：F-f=0，即为：F=f，保持不变，而重力势能增大，则动能减小，故C错误，D正确。 故选BD。 二、填空题（本题共3小题，共9分。） 9. 如图甲所示，在磁感应强度为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场中，有一段电流为I、长度为L的直导线ab，此时直导线所受安培力大小为_________；若将金属导线ab绕b点在纸面内顺时针转过，如图乙所示，则导线所受安培力大小为_________；若将直导线在中点处弯折成如图丙所示的导线，则此时导线ab所安培力大小为_________。 【答案】 ①. ②. ③. 【解析】 【详解】[1]图甲直导线所受安培力大小 [2]图乙将金属导线ab绕b点在纸面内顺时针转过，电流方向与磁场方向仍然垂直，故安培力 [3]图丙中若将直导线在中点处弯折，根据左手定则可得上半段导线受到的安培力方向垂直导线斜向上，大小为 同理下半段导线受到的安培力方向垂直导线斜向下，大小为 两力的夹角为，根据力的合成可得此时导线所受磁场力大小为 10. 质量为和的两个物体在光滑的水平面上正碰，碰撞时间极短，碰撞前后其位移随时间变化的图像如图所示，则质量为的物体在碰撞过程中的动量变化量为______，的质量为______kg；碰撞过程中损失的机械能为______J． 【答案】 ①. -3 ②. 3 ③. 0 【解析】 【详解】[1][2]根据图像的斜率等于速度，可知，碰撞前是静止的，的速度为 碰后的速度为 的速度为 根据动量守恒定律有 代入解得m2=3kg 质量为的物体在碰撞过程中的动量变化量为 [3]碰撞前的机械能 碰撞后的机械能 碰撞过程中损失的机械能 11. 一长直导线沿南北方向水平放置，在导线正下方有一灵敏小磁针，现在导线中通以图甲所示方向的恒定电流，上下移动小磁针，测得小磁针静止时偏离南北方向的角度的正切值与小磁针距导线的距离x的关系如图乙所示。已知该处地磁场方向水平，磁感应强度大小为，则通电后，小磁针的N极向纸________（选填“里”或“外”）偏转。小磁针距导线时，电流在该处产生的磁场的磁感应强度大小为________，该处合磁场的磁感应强度大小为________。 【答案】 ①. 里 ②. ③. 【解析】 【详解】[1]根据安培定则可知，通电后，电流在小磁针处产生的磁场方向垂直纸面向里，则小磁针的N极向纸里偏转。 [2][3]小磁针距导线时，设电流在该处产生的磁场的磁感应强度大小为，则 可得 由矢量的合成可知，小磁针距导线时，该处合磁场的磁感应强度大小为。 四、探究实验题（本题共2小题，共16分。） 12. 向心力演示器是用来探究小球做圆周运动所需向心力F的大小与质量m、角速度ω和半径r之间关系的实验装置，如图所示。两个变速塔轮通过皮带连接，匀速转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮1和变速塔轮2匀速转动，槽内的钢球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对钢球的压力提供向心力，钢球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的黑白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的大小关系。如图是探究过程中某次实验时装置的状态。 （1）在研究向心力F的大小与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时，我们要用到物理学中的________。 A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 D. 演绎推理法 （2）图中所示，若两个钢球质量和运动半径相等，则是在研究向心力的大小F与________的关系。 A. 钢球质量m B. 运动半径r C. 向心加速度a D. 角速度ω （3）图中所示，若两个钢球质量和运动半径相等，图中标尺上黑白相间的等分格显示出钢球A和钢球C所受向心力的比值为4∶1，则与皮带连接的变速塔轮1和变速塔轮2的半径之比为________。 A. 2∶1 B. 1∶2 C. 4∶1 D. 1∶4 【答案】（1）C （2）D （3）B 【解析】 【小问1详解】 在研究向心力F的大小与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时，需要保持质量m、角速度ω和半径r中的两个量不变，研究向心力F与其它一个量的关系，因此采用的是控制变量法。 故选C。 【小问2详解】 图中所示，若两个钢球质量和运动半径相等，根据控制变量法可知，研究的是向心力F的大小与角速度ω的关系。 故选D。 【小问3详解】 根据F = mω2r可知，若两个钢球质量m和运动半径r相等，所受向心力的比值为4∶1，则两轮的角速度之比为2∶1，根据v = ωR可知，因为变速塔轮1和变速塔轮2是皮带传动，边缘线速度相等，则与皮带连接的变速塔轮1和变速塔轮2的半径之比为1∶2。 故选B。 13. 如图所示，某同学要测量一节干电池的电动势和内阻﹐现有一个未知内阻的电流表A，他先用图甲所示的电路测量电流表A的内阻。 （1）已知图甲中电阻R1 = 28.8Ω，R2 = 7.2Ω，当调节电阻箱的阻值为图乙所示时，灵敏电流表的示数恰好为0，则电流表A的内阻为RA = __________Ω。 （2）该同学将电流表A接入图丙所示的电路测量电源的电动势和内阻。闭合开关S，调节电阻箱的阻值，记录电阻箱的阻值R及对应的电流表的示数I，作出图线如图丁所示。已知定值电阻R0 = 1.0Ω，则电源的电动势E = __________V，内阻r = __________Ω。 （3）根据图丙设计的实验，该同学测得的电动势__________（填“大于”“等于”或“小于”）真实值，测得的内阻值__________（填“大于”“等于”或“小于”）真实值。 【答案】（1）3.1 （2） ①. 1.5 ②. 1.9 （3） ①. 等于 ②. 等于 【解析】 【小问1详解】 由图乙可得，电阻箱的阻值，由图甲的电桥法可得 代入数据解得 【小问2详解】 [1][2]根据闭合电路欧姆定律，可得 变式可得 由图丁可得 ， 解得 ， 【小问3详解】 [1][2]根据以上分析，利用图丙设计的实验，该同学测得的电动势和内阻不存在系统误差，测得的电动势和内阻均等于真实值。 五、解答题（本题共2小题，共35分。） 14. 如图所示，一光滑、绝缘且足够长的斜面倾角，一质量的物体（可视为质点）从斜面上的某点由静止开始下滑。如果物体的带电量为，垂直纸面向里的匀强磁场的磁感应强度。取，重力加速度。求： （1）物体在斜面上运动的距离； （2）若换成动摩擦因数为的粗糙斜面，再将匀强磁场反向，其他条件不变，物体沿斜面下滑的最大速度。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）当物体刚要离开斜面时距离最大，根据平衡条件得 根据动能定理得 解得 （2）将匀强磁场反向，随着速度的增加洛伦兹力增大，跟斜面间挤压力增大，摩擦力增大，当摩擦力等于重力沿斜面的分力时，合力为零，速度达到最大，此时有 解得 15. 如图，光滑水平面上固定一竖直的光滑弧形轨道，轨道末端与B的左端上表面相切，右侧的竖直墙面固定一劲度系数的轻弹簧，弹簧处于自然状态，左端与木板右端距离。可视为质点的物块A从弧形轨道某处无初速度下滑，水平滑上B的上表面，两者共速时木板恰好与弹簧接触。已知A、B的质量分别为，物块A和木板B间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，木板足够长。忽略A滑上B时的能量损失，弹簧始终处在弹性限度内，弹簧的弹性势能与形变量x的关系为，取重力加速度，求： （1）物块在木板上滑动时，物块A和木板B的加速度大小以及A、B共速时的速度大小； （2）物块A在弧形轨道下滑的高度h； （3）木板与弹簧接触以后，物块与木板之间即将相对滑动时木板B的速度大小。 【答案】（1），， （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 物块A在木板B上滑动时，设物块和木板的加速度分别为和，对物块由牛顿第二定律有 代入数据解得 对木板由牛顿第二定律有 代入数据解得 设物块刚滑上木板时的速度大小为，两者共速时的速度大小为，A、B系统动量守恒，由动量守恒定律有 木板向右做匀加速直线运动，由运动学知识有 联立解得物块刚滑上木板时的速度大小为 两者共速时的速度大小为 【小问2详解】 物块从静止释放到滑上木板过程中，物块机械能守恒，由机械能守恒定律有 代入数据解得 【小问3详解】 A与B以相同速度压缩弹簧，对A、B整体受力分析，由牛顿第二定律有 对物块A由牛顿第二定律有 当满足 时，物块A与木板B之间即将发生相对滑动，解得此时弹簧的压缩量为 由能量守恒定律有 联立解得，此时木板的速度大小为 16. 如图所示，足够大的荧光屏ON垂直xOy坐标面，与x轴夹角为30°，当y轴与ON间有沿+y方向、场强为E的匀强电场时，一质量为m、电荷量为-q的离子从y轴上的P点，以速度v0、沿+x轴方向射入电场，恰好垂直打到荧光屏上的M点（图中未标出）。现撤去电场，在y轴与ON间加上垂直坐标面向里的匀强磁场，相同的离子仍以速度v0从y轴上的Q点沿+x轴方向射入磁场，恰好也垂直打到荧光屏上的M点，离子的重力不计。求： （1）离子在电场中运动的时间t1； （2）P点距O点的距离y1和离子在磁场中运动的加速度大小a； （3）若相同的离子分别从y轴上的不同位置以速度（y>0，k为常数）、沿+x轴方向射入磁场，离子都能打到荧光屏上，k应满足的条件。 【答案】（1）；（2），；（3） 【解析】 【详解】（1）设离子垂直打到荧光屏上的M点时，沿y方向的分速度大小为vy，在电场中运动的加速度为a1，则 ，， 解得 故离子在电场中运动的时间为。 （2）粒子运动轨迹如图 根据几何关系可知 解得 设离子在磁场中做圆周运动半径为y2，则 而 解得 故P点距O点的距离为，离子在磁场中运动的加速度大小为。 （3）设从纵坐标为y处射入磁场的离子，恰好能打到荧光屏上，对应的圆周运动半径为r0，如图所示 根据几何关系有 此离子进入磁场时的速度 设运动半径为r，则 为使离子能打到荧光屏上应满足 而 联立以上各式解得 故k应满足的条件为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024—2025学年闽侯一中第一学期第二次月考 高中三年物理科试卷 考试日期：12月17日 完卷时间：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的。） 1. 下列描述正确的是（　　） A. 牛顿通过实验测出万有引力常量 B. 法拉第发现了电流的磁效应 C. 开普勒提出行星轨道是椭圆的 D. 安培发现了电流的发热规律 2. 甲、乙两物体在同一水平地面上做直线运动，其运动的x-t图象如图所示，已知乙物体从静止开始做匀加速直线运动．下列说法正确的是 A. 甲物体先做匀减速直线运动.后做匀速直线运动 B. 在0～120s内.乙物体的平均速度大小大于0.5/s C. 在0～120s内，甲物体运动的位移大小小于乙物体运动的位移大小 D. 乙物体在M点所对应的瞬时速度大小一定大于0.5m/s 3. 某建筑工地用一可以移动的升降机来吊装重物，如图所示，轻绳穿过下方吊着重物的光滑圆环，A、B两点分别固定在建筑和升降机上，下列说法正确的是（　　） A. 升降机缓慢上升时，绳中的张力不变 B. 升降机缓慢向左移动时，绳中的张力变小 C. 升降机缓慢上升时，地面对升降机的摩擦力变小 D. 升降机缓慢向左移动时，升降机对地面的压力变大 4. 如图所示，电源电动势E、内阻r恒定，定值电阻的阻值等于r，定值电阻的阻值等于2r，闭合开关S，平行板电容器两板间有一带电液滴刚好处于静止状态。将滑动变阻器滑片向上滑动，理想电压表V1、V2、V3的示数变化量的绝对值分别为、、，理想电流表A示数变化量的绝对值为，下列说法正确的是（　　） A. 理想电压表示数增大，理想电压表示数增大，理想电流表A示数减小 B. 带电液滴将向下运动，定值电阻中有从a流向b的瞬间电流 C. D. 电源的输出功率增大 二、双项选择题（本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题只有两个选项符合题目要求，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. “嫦娥一号”探月卫星沿地月转移轨道到达月球附近，在P点进行第一次“刹车制动”后被月球捕获，进入椭圆轨道绕月飞行，如图所示。已知“嫦娥一号”的质量为m，远月点Q距月球表面的高度为h，运行到Q点时它的角速度为、加速度为。月球的质量为M、半径为R，月球表面的重力加速度为g，万有引力常量为G。则它在远月点时对月球的万有引力大小为（　　） A. B. C. D. 6. 一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动，其电势能随位置坐标x变化的关系如图所示，其中段是关于直线对称的曲线，段是直线，其中，则下列说法正确的是（　　） A. 段的电场强度逐渐减小 B. 粒子在段做匀变速运动，段做匀速直线运动 C. 处电势的关系为 D. 与两点间的电势差等于与两点间的电势差 7. 有一个质量为2kg的质点在xOy平面上运动，在x方向的速度图象和y方向的位移图象分别如图甲、乙所示，则在前2s内，下列说法正确的是（　　） A. 质点做变加速曲线运动 B. 质点的位移大小为17m C. 质点所受的合外力为3N D. 质点初速度的方向与合外力夹角为53° 8. 如图所示，倾角为θ的粗糙斜面体固定在水平地面上，距地面H0高度处有一物体，在平行斜面向上的力F作用下由静止开始运动。选地面为零势能面，物体的机械能E随位移x的变化关系如图所示，其中0～x1是曲线，x1～x2是平行于x轴的直线，0～x2过程中物体一直沿斜面向上运动，则下列说法正确的是 A. 0～x1过程中力F做的功等于(E1－E０) B. 0～x1过程中物体做加速度增大的加速运动 C. x1～x2过程中物体的动能不变 D. x1～x2过程中力F保持不变 二、填空题（本题共3小题，共9分。） 9. 如图甲所示，在磁感应强度为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场中，有一段电流为I、长度为L的直导线ab，此时直导线所受安培力大小为_________；若将金属导线ab绕b点在纸面内顺时针转过，如图乙所示，则导线所受安培力大小为_________；若将直导线在中点处弯折成如图丙所示的导线，则此时导线ab所安培力大小为_________。 10. 质量为和的两个物体在光滑的水平面上正碰，碰撞时间极短，碰撞前后其位移随时间变化的图像如图所示，则质量为的物体在碰撞过程中的动量变化量为______，的质量为______kg；碰撞过程中损失的机械能为______J． 11. 一长直导线沿南北方向水平放置，在导线正下方有一灵敏小磁针，现在导线中通以图甲所示方向的恒定电流，上下移动小磁针，测得小磁针静止时偏离南北方向的角度的正切值与小磁针距导线的距离x的关系如图乙所示。已知该处地磁场方向水平，磁感应强度大小为，则通电后，小磁针的N极向纸________（选填“里”或“外”）偏转。小磁针距导线时，电流在该处产生的磁场的磁感应强度大小为________，该处合磁场的磁感应强度大小为________。 四、探究实验题（本题共2小题，共16分。） 12. 向心力演示器是用来探究小球做圆周运动所需向心力F的大小与质量m、角速度ω和半径r之间关系的实验装置，如图所示。两个变速塔轮通过皮带连接，匀速转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮1和变速塔轮2匀速转动，槽内的钢球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对钢球的压力提供向心力，钢球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的黑白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的大小关系。如图是探究过程中某次实验时装置的状态。 （1）在研究向心力F的大小与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时，我们要用到物理学中的________。 A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 D. 演绎推理法 （2）图中所示，若两个钢球质量和运动半径相等，则是在研究向心力的大小F与________的关系。 A. 钢球质量m B. 运动半径r C. 向心加速度a D. 角速度ω （3）图中所示，若两个钢球质量和运动半径相等，图中标尺上黑白相间的等分格显示出钢球A和钢球C所受向心力的比值为4∶1，则与皮带连接的变速塔轮1和变速塔轮2的半径之比为________。 A. 2∶1 B. 1∶2 C. 4∶1 D. 1∶4 13. 如图所示，某同学要测量一节干电池的电动势和内阻﹐现有一个未知内阻的电流表A，他先用图甲所示的电路测量电流表A的内阻。 （1）已知图甲中电阻R1 = 28.8Ω，R2 = 7.2Ω，当调节电阻箱的阻值为图乙所示时，灵敏电流表的示数恰好为0，则电流表A的内阻为RA = __________Ω。 （2）该同学将电流表A接入图丙所示的电路测量电源的电动势和内阻。闭合开关S，调节电阻箱的阻值，记录电阻箱的阻值R及对应的电流表的示数I，作出图线如图丁所示。已知定值电阻R0 = 1.0Ω，则电源的电动势E = __________V，内阻r = __________Ω。 （3）根据图丙设计的实验，该同学测得的电动势__________（填“大于”“等于”或“小于”）真实值，测得的内阻值__________（填“大于”“等于”或“小于”）真实值。 五、解答题（本题共2小题，共35分。） 14. 如图所示，一光滑、绝缘且足够长的斜面倾角，一质量的物体（可视为质点）从斜面上的某点由静止开始下滑。如果物体的带电量为，垂直纸面向里的匀强磁场的磁感应强度。取，重力加速度。求： （1）物体在斜面上运动的距离； （2）若换成动摩擦因数为的粗糙斜面，再将匀强磁场反向，其他条件不变，物体沿斜面下滑的最大速度。 15. 如图，光滑水平面上固定一竖直的光滑弧形轨道，轨道末端与B的左端上表面相切，右侧的竖直墙面固定一劲度系数的轻弹簧，弹簧处于自然状态，左端与木板右端距离。可视为质点的物块A从弧形轨道某处无初速度下滑，水平滑上B的上表面，两者共速时木板恰好与弹簧接触。已知A、B的质量分别为，物块A和木板B间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，木板足够长。忽略A滑上B时的能量损失，弹簧始终处在弹性限度内，弹簧的弹性势能与形变量x的关系为，取重力加速度，求： （1）物块在木板上滑动时，物块A和木板B的加速度大小以及A、B共速时的速度大小； （2）物块A在弧形轨道下滑的高度h； （3）木板与弹簧接触以后，物块与木板之间即将相对滑动时木板B的速度大小。 16. 如图所示，足够大的荧光屏ON垂直xOy坐标面，与x轴夹角为30°，当y轴与ON间有沿+y方向、场强为E的匀强电场时，一质量为m、电荷量为-q的离子从y轴上的P点，以速度v0、沿+x轴方向射入电场，恰好垂直打到荧光屏上的M点（图中未标出）。现撤去电场，在y轴与ON间加上垂直坐标面向里的匀强磁场，相同的离子仍以速度v0从y轴上的Q点沿+x轴方向射入磁场，恰好也垂直打到荧光屏上的M点，离子的重力不计。求： （1）离子在电场中运动的时间t1； （2）P点距O点的距离y1和离子在磁场中运动的加速度大小a； （3）若相同的离子分别从y轴上的不同位置以速度（y>0，k为常数）、沿+x轴方向射入磁场，离子都能打到荧光屏上，k应满足的条件。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $