精品解析：云南省曲靖市宣威市第六中学2024-2025学年高二上学期11月月考物理试题

高二年级11月物理月考试卷 一、选择题。（本题共10小题，共46分。1-7单选，每小题4分。8-10多选，每小题6分，选不全得3分，有错选得0分。） 1. 下列关于教材中四幅插图的说法正确的是（　　） A. 图甲：金属探测器通过使用恒定电流的长柄线圈来探测地下是否有金属 B. 图乙：摇动手柄使得蹄形磁铁转动，则铝框会以相同的速度同向转动 C. 图丙：真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，线圈中产生大量热量，从而冶炼金属 D. 图丁：微安表的表头，在运输时连接正、负接线柱保护电表指针，利用了电磁阻尼原理 【答案】D 【解析】 【详解】A．甲图中金属探测器通过使用变化电流的长柄线圈来探测地下是否有金属，故A错误； B．由电磁驱动原理，图乙中摇动手柄使得蹄形磁铁转动，则铝框会同向转动，且比磁铁转的慢，即同向异步，B错误； C．真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，在铁块中会产生涡流，铁块中就会产生大量热量，从而冶炼金属，选项C错误； D．微安表表头，在运输时连接正、负接线柱保护电表指针，利用了电磁阻尼原理，D正确。 故选D。 2. 如图为某交流电电流随时间变化的图像， 其有效值为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】由图可知，根据电流的热效应，可得 代入数据解得 故选A。 3. 如图所示，M、N端连接一个稳压交流电源，其有效值为6V，理想变压器的原线圈上接有定值电阻，副线圈上接有最大阻值为的滑动变阻器R，原、副线圈匝数之比，电流表、电压表均为理想电表。初始时，滑动变阻器R的滑片处于正中间位置，电流表、电压表示数分别为I、U，现将滑片逐步上移至最上端，电流表、电压表变化量的绝对值分别为、，下列说法正确的是（） A. 滑片上移过程中电压表、电流表示数均增大 B. C. 滑动变阻器R的滑片处于正中间位置时，电流表示数为lA D. 当滑动变阻器接入电路的阻值为9Ω时，变压器输出功率最大且为9W 【答案】D 【解析】 【详解】A．由于理想变压器原线圈电路上含有电阻，则可把理想变压器和副线圈上的电阻等效为一个电阻，则电路变为简单的串联电路，如图所示 滑片逐步上移，使R阻值增大，即 增大，则总电阻增大，根据 可知总电流减小，即通过的电流减小，根据 可知，通过电流表电流减小。根据 可知增大。根据 可知电压表示数增大。故A错误； B．根据理想变压器的变压、变流规律及闭合电路欧姆定律有 则 故B错误； C．对副线圈 原线圈有 又 联立解得 故C错误； D．分析可知变压器的输出功率为等效电路的功率，则 可知，当时变压器输出功率最大，结合 解得 带入得 故D正确。 故选D。 4. 一滑块在水平地面上沿直线滑行，t=0时其速度为1m/s，从此刻开始滑块运动方向上再施加一水平力F，力F和滑块的速度v随时间t的变化规律分别如图甲、乙所示，以下说法正确的是（　　） A. 第1s内，摩擦力对滑块做的功为3J B. 第2s内，F对滑块做功的平均功率为4W C. 前3s内，F对滑块的总冲量为零 D. 前3s内，合力对滑块做的总功为零 【答案】D 【解析】 【详解】A．由题图可知，第1s内，滑块匀速运动，摩擦力为 位移为 摩擦力对滑块做功为 故A错误； B．第2s内，滑块位移为 F做的功为 平均功率为 故B错误； C．前3s内，F对滑块的总冲量为 故C错误； D．根据动能定理，前3s内，合力对滑块做的总功为零，故D正确。 故选D。 5. 如图所示，交流发电机的矩形线框共有匝，总电阻，。绕垂直于磁场方向的对称轴以的转速匀速转动，给的电阻供电。线框所在匀强磁场的磁感应强度，其处于中性面时开始计时，则（　　） A. 电阻R两端的最大电压为40V B. 通过R的电流方向在内改变1次 C. 在内外力至少对系统做功πJ D. 在内通过线框导线横截面的电荷量为 【答案】D 【解析】 【详解】A．线圈产生感应电动势的最大值为 根据闭合电路欧姆定律可知电阻R两端的最大电压为 故A错误； B．交变电流的周期为 可知通过R的电流方向在内改变2次。故B错误； C．线圈产生感应电动势的有效值为 在内外力对系统做功的最小值为整个电路消耗的电能，即 故C错误； D．依题意，可得 此时线圈平面与中性面夹角为60°，则在内通过线框导线横截面的电荷量为 故D正确。 故选D。 6. 如图所示，在直角坐标系xOy的第一象限中有一等腰直角三角形OAC区域，其内部存在垂直纸面向里的匀强磁场，它的OC边在x轴上且长为L。边长也为L的正方形导线框的一条边也在x轴上，时刻，该线框恰好位于图中所示位置，此后线框在外力F的作用下沿x轴正方向以恒定的速度v通过磁场区域。规定逆时针方向为导线框中电流的正方向，则线框通过磁场区域的过程中，线框中的感应电流i、穿过线框平面的磁通量Ф、通过线框横截面的电荷量q、外力F随线框的位移x变化的图像中错误的是（图中曲线是抛物线的一部分）（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．线框前进过程中，单边（右边框）切割磁感线，有 其中为实际切割长度，随着导线框移动而增大，与水平位移成正比，故感应电流增大。同理导线框前进过程中，也是单边（左边框）切割，其实际切割长度一直在增大，其感应电流随位移呈线性关系增大，A正确； B．当线框沿轴正方向运动位移时，穿过线框的磁通量最大，最大值 在这之前（），磁通量关于位移的表达式为 在这之后（），磁通量关于位移的表达式为 B错误； C．通过线框横截面的电荷量 故通过线框横截面的电荷量与穿过线框的磁通量成正比关系，故C图像符合，C正确； D．由左手定则判断可知，穿过磁场过程中线框受到的安培力一直向左，在内，其大小 在内，其大小 D正确。 选错误的，故选B。 7. 电动自行车不仅骑行方便而且运行成本低，是很流行的代步交通工具。电动自行车在无风骑行时的阻力可以等效为骑行时带动迎风面的空气柱达到骑行速度的力，骑行时的迎风面积为，，，不计其他阻力，则无风匀速骑行时风阻f与车速v的关系式为（各量均为国际单位）（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】取一小段时间空气为研究对象，则这一小段气体质量 根据动量定理 匀速骑行时 联立解得 故选C。 8. 黑匣子是分析飞机事故的重要装置。如图甲所示为搜索黑匣子的原理图，黑匣子以一定的频率自动发出信号，搜索人员利用探测仪查找黑匣子发出的电磁波信号就能确定黑匣子的位置。若某时刻黑匣子中电磁波发射电路中的LC电磁振荡电路如图乙所示。则下列关于LC电磁振荡电路的说法中正确的是（ ） A. 该时刻电容器的电荷量正在增加 B. 该时刻线圈的自感电动势正在减少 C. 若减小发射端线圈的自感系数L，则发射电磁波的频率增大 D. 若减小发射端线圈的自感系数L，为了更好的接收到黑匣子发出的电磁波信号，则可在接收端减小可调电容器两极板间的距离 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．由图示磁场及安培定则可知，电路电流沿逆时针方向，电容器下板带正电，上板带负电，电容器正处在充电状态，电荷量正在增加，自感电动势正在增加，故A正确，B错误； C．若减小发射端线圈的自感系数L，由则发射的电磁波频率变大，故C正确； D．若减小发射端线圈自感系数L，则发射的电磁波频率变大，为了更好的接收到黑匣子发出的电磁波信号，接收端频率变大，可调电容器使电容减小，由可知应增大可调电容器两极板间的距离，故D错误。 故选AC。 9. 如图所示，空间中存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。有两根完全相同的金属棒a和b垂直静置于足够长的水平光滑平行金属导轨上，导轨间距为L、电阻不计，金属棒与导轨接触良好，两根金属棒的质量均为m、长度均为L、电阻均为R。将b固定在导轨上，某时刻给a施加一个水平向右的恒力F。下列说法正确的是（　　） A. a棒所受的安培力先增大后减小 B. a棒的最大速度为 C. 若解除b的固定，则稳定后两棒的速度相等 D. 若解除b的固定，则稳定后两棒的加速度相等 【答案】BD 【解析】 详解】A．对a受力分析，结合牛顿第二定律有 解得 所以a做加速度减小的加速运动，a棒所受的安培力一直增大，故A错误； B．当a棒的加速度a=0时，棒的速度最大，此时 可得 故B正确； CD．若解除b，对a受力分析，结合牛顿第二定律有 对b受力分析结合牛顿第二定律有 开始时安培力较小，所以两个棒都加速，由 可知电动势增大，安培力增大，所以a的加速度减小，b的加速度增大，最终稳定时两个棒的加速度相同，两个棒的速度差恒定，安培力不再变化，C错误，D正确。 故选BD。 10. 如图所示为一种质谱仪的示意图，该质谱仪由速度选择器、静电分析器和磁分析器组成。若速度选择器中电场强度大小为，磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里，静电分析器通道中心线为圆弧，圆弧的半径（OP）为R，通道内有均匀辐射的电场，在中心线处的电场强度大小为E，磁分析器中有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外。一带电粒子以速度v沿直线经过速度选择器后沿中心线通过静电分析器，由P点垂直边界进入磁分析器，最终打到胶片上的Q点，不计粒子重力。下列说法正确的是（　　） A. 速度选择器的极板的电势比极板的高 B. 粒子的速度 C. 粒子的比荷为 D. P、Q两点间的距离为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．粒子在静电分析器内沿中心线方向运动，说明粒子带正电荷，在速度选择器中由左手定则可判断出粒子受到的洛伦兹力向上，粒子受到的电场力向下，故速度选择器的极板的电势比极板的高，故A正确； B．由 可知，粒子的速度 故B错误； C．由上述分析以及 可得，粒子的比荷为 故C正确； D．粒子在磁分析器中做圆周运动，故 PQ为轨迹圆的直径，解得P、Q两点间的距离 故D错误。 故选AC。 二、实验题（每空2分，共16分） 11. 某同学想要研究某元件在不同电压下的电阻变化，实验室现备有如下器材： A. 待测元件（额定电压2.5V，额定电流约为40mA） B. 电流表A1（量程0~50mA，内阻约为10Ω） C. 电流表A2（量程0~0.6A，内阻约为0.5Ω） D. 电压表V（量程0~3V，内阻约为10kΩ） E. 滑动变阻器（阻值范围0~5Ω，允许最大电流1A） F. 直流电源E（输出电压3V，内阻不计） G. 开关S，导线若干 （1）为提高实验的准确程度，电流表应选用______（选填“A1”或“A2”）； （2）为尽量减小实验误差，电流表应采用______接法（选填“内”或“外”）； （3）某次实验中，电压表的指针指向图中位置，则其读数为______V； 【答案】（1）A1 （2）外 （3）2.00 【解析】 【小问1详解】 由于待测元件的额定电流约为40mA，则电流表应选用A1。 【小问2详解】 待测元件的电阻约为 根据 则电流表应采用外接法。 【小问3详解】 图中电压表的分度值为，由图中电压表的指针位置，可知其读数为2.00V。 12. 某同学利用如图所示的装置进行“验证动量守恒定律”的实验，操作步骤如下： ①在水平桌面上的适当位置固定好弹簧发射器，使其出口处切线与水平桌面相平； ②在一块长平木板表面先后钉上白纸和复写纸，将该木板竖直并贴紧桌面右侧边缘。将小球a向左压缩弹簧并使其由静止释放，a球碰到木板，在白纸上留下压痕P； ③将木板向右水平平移适当距离，再将小球a向左压缩弹簧到某一固定位置并由静止释放，撞到木板上，在白纸上留下压痕P2； ④将半径相同的小球b放在桌面的右边缘，仍让小球a从步骤③中的释放点由静止释放，与b球相碰后，两球均撞在木板上，在白纸上留下压痕P1、P3。 （1）下列说法正确的是（　　） A. 小球a的质量一定要大于小球b的质量 B. 弹簧发射器的内接触面一定要光滑 C. 步骤②③中入射小球a的释放点位置一定相同 D. 把小球轻放在桌面右边缘，观察小球是否滚动来检测桌面右边缘末端是否水平 （2）本实验必须测量的物理量有（　　） A. 小球的半径r B. 小球a、b的质量m1、m2 C. 弹簧的压缩量x1，木板距离桌子边缘的距离x2 D. 小球在木板上的压痕P1、P2、P3分别与P之间的竖直距离h1、h2、h3 （3）小球a和b发生碰撞后，小球a在图中痕迹应是________点。 （4）小球与桌面之间存在摩擦力，这对实验结果________产生误差（选填“会”或“不会”） （5）用（2）中所测的物理量来验证两球碰撞过程中动量是否守恒，当满足关系式________时，则证明a、b两球碰撞过程中动量守恒。 【答案】（1）AD （2）BD （3）P3 （4）不会 （5） 【解析】 【小问1详解】 A．小球a的质量一定要大于小球b的质量，防止入射球碰后反弹，故A正确； B．弹簧发射器的内接触面及桌面不一定要光滑，只要a球到达桌边时速度相同即可，故B错误； C．步骤②③中入射小球a的释放点位置不一定相同，但是步骤③④中入射小球a的释放点位置一定要相同，故C错误； D．把小球轻放在桌面右边缘，观察小球是否滚动来检测桌面右边缘末端是否水平，故D正确。 故选AD。 【小问2详解】 小球离开斜槽后做平抛运动，其水平位移为x2，则小球做平抛运动的时间为 小球的竖直位移为 解得水平速度为 如果碰撞过程系统动量守恒，则 所以 则要测量的物理量为小球a、b的质量m1、m2和小球在木板上的压痕P1、P2、P3分别与P之间的竖直距离h1、h2、h3。 故选BD。 【小问3详解】 小球a和b发生碰撞后，小球a的水平速度减小，则运动时间增大，竖直高度增大，所以小球a在图中痕迹应是P3。 【小问4详解】 小球与桌面之间存在摩擦力，这对实验结果不会产生误差，只要a球到达桌边时速度相同即可。 【小问5详解】 两球碰撞过程中动量守恒，则满足关系式 三、计算题。（共38分） 13. 如图所示，xOy坐标平面内一有界匀强磁场区域（边界平行x轴），方向垂直坐标平面向里。质量为m、电荷量为q的粒子，以大小为v的初速度从O点沿x轴正方向开始运动，粒子经过y轴上到O点距离为的P点，此时粒子速度方向与y轴正方向的夹角θ=45°。不计粒子所受的重力。求： （1）磁场的磁感应强度大小B； （2）粒子从O点运动到P点的时间t。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 作出粒子运动轨迹，如图所示 根据几何关系有 粒子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则有 解得 【小问2详解】 粒子做圆周运动的周期 粒子在磁场中运动时间 粒子匀速直线运动时间 粒子从O点运动到P点的时间 解得 14. 如图甲所示为某小型水电站的发电机示意图，已知正方形线圈边长，匝数匝匝，线圈电阻不计；线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动，转速；已知磁感应强度。将发电机通过升压变压器升压后向远处输电，发电机的输出功率为，通过升压变压器升压后发电向远处输电，输电线的双线总电阻为，在用户端用降压变压器把电压降为。要求输电效率（即用户得到的功率与发电机发出的功率之比）达到96%，在输电线上损失的功率控制在4kW、用户得到的功率为96kW。 （1）升压变压器输入的电流为多少？输电线上通过的电流是多少？ （2）从升压变压器的输出端到降压变压器的输入端，输电线损失的电压为多少？ （3）两个变压器的匝数比各应等于多少？ 【答案】（1）400A，20A；（2） （3）1∶20，240∶11 【解析】 【详解】（1）线圈转动的角速度 由 升压变压器的输出电压 升压变压器输入的电流为 根据 输电线上通过的电流是 （2）从升压变压器的输出端到降压变压器的输入端，输电线损失的电压为 （3）升压变压器匝数比 降压变压器的次级电压 故降压变压器的匝数比 15. 如图所示，一实验小车静止在光滑水平面上，其上表面有粗糙水平轨道与光滑四分之一圆弧轨道，圆弧轨道与水平轨道相切于圆弧轨道最低点。一物块静止于小车最左端，一小球用不可伸长的轻质细线悬挂于O点正下方，并轻靠在物块左侧。将细线拉直到水平位置，静止释放小球，小球运动到最低点时与物块发生弹性碰撞。碰撞后，物块沿着小车上的轨道运动。已知细线长L=1.25 m，小球质量m=0.20 kg，物块、小车质量均为M=0.30 kg，小车上的水平轨道长s=1.0 m，圆弧轨道半径R=0.15 m。小球、物块均可视为质点。不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2 。求： （1）小球运动到最低点与物块碰撞前，小球所受拉力的大小； （2）小球与物块碰撞后的瞬间物块速度的大小和碰撞过程中小球对物块的冲量大小； （3）为使物块能进入圆弧轨道，且在上升阶段不脱离小车，求物块与水平轨道间的动摩擦因数μ的取值范围。 【答案】（1）6N （2），1.2N·s （3）0.25≤μ<0.4 【解析】 【小问1详解】 小球下摆过程，根据动能定理有 解得 碰撞前，对小球进行分析，根据牛顿第二定律有 解得 T=6N 【小问2详解】 小球与物块发生弹性碰撞，则有 ， 解得物块碰后的速度 碰撞过程，对物块进行分析，根据动量定理有 解得 【小问3详解】 对物块与小车，当两者达到共同速度时，根据动量守恒定律有 解得 若物块恰好能够到达圆弧轨道最低点，根据能量守恒定律有 解得 若物块恰能够到达圆弧轨道最高点，根据能量守恒定律有 解得 综上所述，μ的取值范围 0.25≤μ<0.4 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 高二年级11月物理月考试卷 一、选择题。（本题共10小题，共46分。1-7单选，每小题4分。8-10多选，每小题6分，选不全得3分，有错选得0分。） 1. 下列关于教材中四幅插图的说法正确的是（　　） A. 图甲：金属探测器通过使用恒定电流的长柄线圈来探测地下是否有金属 B. 图乙：摇动手柄使得蹄形磁铁转动，则铝框会以相同的速度同向转动 C 图丙：真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，线圈中产生大量热量，从而冶炼金属 D. 图丁：微安表的表头，在运输时连接正、负接线柱保护电表指针，利用了电磁阻尼原理 2. 如图为某交流电电流随时间变化的图像， 其有效值为（　　） A. B. C. D. 3. 如图所示，M、N端连接一个稳压交流电源，其有效值为6V，理想变压器的原线圈上接有定值电阻，副线圈上接有最大阻值为的滑动变阻器R，原、副线圈匝数之比，电流表、电压表均为理想电表。初始时，滑动变阻器R的滑片处于正中间位置，电流表、电压表示数分别为I、U，现将滑片逐步上移至最上端，电流表、电压表变化量的绝对值分别为、，下列说法正确的是（） A. 滑片上移过程中电压表、电流表示数均增大 B. C. 滑动变阻器R的滑片处于正中间位置时，电流表示数为lA D. 当滑动变阻器接入电路的阻值为9Ω时，变压器输出功率最大且为9W 4. 一滑块在水平地面上沿直线滑行，t=0时其速度为1m/s，从此刻开始滑块运动方向上再施加一水平力F，力F和滑块的速度v随时间t的变化规律分别如图甲、乙所示，以下说法正确的是（　　） A. 第1s内，摩擦力对滑块做的功为3J B. 第2s内，F对滑块做功的平均功率为4W C. 前3s内，F对滑块的总冲量为零 D. 前3s内，合力对滑块做的总功为零 5. 如图所示，交流发电机的矩形线框共有匝，总电阻，。绕垂直于磁场方向的对称轴以的转速匀速转动，给的电阻供电。线框所在匀强磁场的磁感应强度，其处于中性面时开始计时，则（　　） A. 电阻R两端的最大电压为40V B. 通过R的电流方向在内改变1次 C. 在内外力至少对系统做功πJ D. 在内通过线框导线横截面的电荷量为 6. 如图所示，在直角坐标系xOy的第一象限中有一等腰直角三角形OAC区域，其内部存在垂直纸面向里的匀强磁场，它的OC边在x轴上且长为L。边长也为L的正方形导线框的一条边也在x轴上，时刻，该线框恰好位于图中所示位置，此后线框在外力F的作用下沿x轴正方向以恒定的速度v通过磁场区域。规定逆时针方向为导线框中电流的正方向，则线框通过磁场区域的过程中，线框中的感应电流i、穿过线框平面的磁通量Ф、通过线框横截面的电荷量q、外力F随线框的位移x变化的图像中错误的是（图中曲线是抛物线的一部分）（　　） A B. C. D. 7. 电动自行车不仅骑行方便而且运行成本低，是很流行的代步交通工具。电动自行车在无风骑行时的阻力可以等效为骑行时带动迎风面的空气柱达到骑行速度的力，骑行时的迎风面积为，，，不计其他阻力，则无风匀速骑行时风阻f与车速v的关系式为（各量均为国际单位）（　　） A. B. C. D. 8. 黑匣子是分析飞机事故的重要装置。如图甲所示为搜索黑匣子的原理图，黑匣子以一定的频率自动发出信号，搜索人员利用探测仪查找黑匣子发出的电磁波信号就能确定黑匣子的位置。若某时刻黑匣子中电磁波发射电路中的LC电磁振荡电路如图乙所示。则下列关于LC电磁振荡电路的说法中正确的是（ ） A. 该时刻电容器的电荷量正在增加 B. 该时刻线圈的自感电动势正在减少 C. 若减小发射端线圈的自感系数L，则发射电磁波的频率增大 D. 若减小发射端线圈的自感系数L，为了更好的接收到黑匣子发出的电磁波信号，则可在接收端减小可调电容器两极板间的距离 9. 如图所示，空间中存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。有两根完全相同的金属棒a和b垂直静置于足够长的水平光滑平行金属导轨上，导轨间距为L、电阻不计，金属棒与导轨接触良好，两根金属棒的质量均为m、长度均为L、电阻均为R。将b固定在导轨上，某时刻给a施加一个水平向右的恒力F。下列说法正确的是（　　） A. a棒所受安培力先增大后减小 B. a棒的最大速度为 C. 若解除b的固定，则稳定后两棒的速度相等 D. 若解除b的固定，则稳定后两棒的加速度相等 10. 如图所示为一种质谱仪的示意图，该质谱仪由速度选择器、静电分析器和磁分析器组成。若速度选择器中电场强度大小为，磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里，静电分析器通道中心线为圆弧，圆弧的半径（OP）为R，通道内有均匀辐射的电场，在中心线处的电场强度大小为E，磁分析器中有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外。一带电粒子以速度v沿直线经过速度选择器后沿中心线通过静电分析器，由P点垂直边界进入磁分析器，最终打到胶片上的Q点，不计粒子重力。下列说法正确的是（　　） A. 速度选择器极板的电势比极板的高 B. 粒子的速度 C. 粒子的比荷为 D. P、Q两点间的距离为 二、实验题（每空2分，共16分） 11. 某同学想要研究某元件在不同电压下的电阻变化，实验室现备有如下器材： A. 待测元件（额定电压2.5V，额定电流约为40mA） B. 电流表A1（量程0~50mA，内阻约为10Ω） C. 电流表A2（量程0~0.6A，内阻约为0.5Ω） D. 电压表V（量程0~3V，内阻约为10kΩ） E. 滑动变阻器（阻值范围0~5Ω，允许最大电流1A） F. 直流电源E（输出电压3V，内阻不计） G. 开关S，导线若干 （1）为提高实验的准确程度，电流表应选用______（选填“A1”或“A2”）； （2）为尽量减小实验误差，电流表应采用______接法（选填“内”或“外”）； （3）某次实验中，电压表的指针指向图中位置，则其读数为______V； 12. 某同学利用如图所示的装置进行“验证动量守恒定律”的实验，操作步骤如下： ①在水平桌面上的适当位置固定好弹簧发射器，使其出口处切线与水平桌面相平； ②在一块长平木板表面先后钉上白纸和复写纸，将该木板竖直并贴紧桌面右侧边缘。将小球a向左压缩弹簧并使其由静止释放，a球碰到木板，在白纸上留下压痕P； ③将木板向右水平平移适当距离，再将小球a向左压缩弹簧到某一固定位置并由静止释放，撞到木板上，在白纸上留下压痕P2； ④将半径相同的小球b放在桌面的右边缘，仍让小球a从步骤③中的释放点由静止释放，与b球相碰后，两球均撞在木板上，在白纸上留下压痕P1、P3。 （1）下列说法正确是（　　） A. 小球a的质量一定要大于小球b的质量 B. 弹簧发射器的内接触面一定要光滑 C. 步骤②③中入射小球a的释放点位置一定相同 D. 把小球轻放在桌面右边缘，观察小球是否滚动来检测桌面右边缘末端是否水平 （2）本实验必须测量的物理量有（　　） A. 小球的半径r B. 小球a、b的质量m1、m2 C. 弹簧的压缩量x1，木板距离桌子边缘的距离x2 D. 小球在木板上的压痕P1、P2、P3分别与P之间的竖直距离h1、h2、h3 （3）小球a和b发生碰撞后，小球a在图中痕迹应是________点。 （4）小球与桌面之间存在摩擦力，这对实验结果________产生误差（选填“会”或“不会”） （5）用（2）中所测的物理量来验证两球碰撞过程中动量是否守恒，当满足关系式________时，则证明a、b两球碰撞过程中动量守恒。 三、计算题。（共38分） 13. 如图所示，xOy坐标平面内一有界匀强磁场区域（边界平行x轴），方向垂直坐标平面向里。质量为m、电荷量为q的粒子，以大小为v的初速度从O点沿x轴正方向开始运动，粒子经过y轴上到O点距离为的P点，此时粒子速度方向与y轴正方向的夹角θ=45°。不计粒子所受的重力。求： （1）磁场的磁感应强度大小B； （2）粒子从O点运动到P点的时间t。 14. 如图甲所示为某小型水电站的发电机示意图，已知正方形线圈边长，匝数匝匝，线圈电阻不计；线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动，转速；已知磁感应强度。将发电机通过升压变压器升压后向远处输电，发电机的输出功率为，通过升压变压器升压后发电向远处输电，输电线的双线总电阻为，在用户端用降压变压器把电压降为。要求输电效率（即用户得到的功率与发电机发出的功率之比）达到96%，在输电线上损失的功率控制在4kW、用户得到的功率为96kW。 （1）升压变压器输入的电流为多少？输电线上通过的电流是多少？ （2）从升压变压器的输出端到降压变压器的输入端，输电线损失的电压为多少？ （3）两个变压器的匝数比各应等于多少？ 15. 如图所示，一实验小车静止在光滑水平面上，其上表面有粗糙水平轨道与光滑四分之一圆弧轨道，圆弧轨道与水平轨道相切于圆弧轨道最低点。一物块静止于小车最左端，一小球用不可伸长的轻质细线悬挂于O点正下方，并轻靠在物块左侧。将细线拉直到水平位置，静止释放小球，小球运动到最低点时与物块发生弹性碰撞。碰撞后，物块沿着小车上的轨道运动。已知细线长L=1.25 m，小球质量m=0.20 kg，物块、小车质量均为M=0.30 kg，小车上的水平轨道长s=1.0 m，圆弧轨道半径R=0.15 m。小球、物块均可视为质点。不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2 。求： （1）小球运动到最低点与物块碰撞前，小球所受拉力的大小； （2）小球与物块碰撞后的瞬间物块速度的大小和碰撞过程中小球对物块的冲量大小； （3）为使物块能进入圆弧轨道，且在上升阶段不脱离小车，求物块与水平轨道间的动摩擦因数μ的取值范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$