精品解析：湖南省岳阳市汨罗市第一中学2024-2025学年高三下学期3月月考物理试题

2025年上学期高三物理月考试题 一、单选题（共24分） 1. 体育课上某同学做俯卧撑训练，在该同学身体下降过程中，下列说法正确的是（ ） A. 该同学处于失重状态 B. 地面对该同学的冲量不为零 C. 地面对该同学的支持力做负功 D. 重力对该同学做功的功率逐渐增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．该同学身体加速下降过程中，加速度向下，处于失重状态；减速下降过程中，加速度向上，处于超重状态，故A错误； B．地面对该同学的冲量即支持力的冲量 支持力不为零，时间不为零，故支持力的冲量不为零，故B正确； C．地面对该同学的支持力作用点不移动，故支持力不做功，故C错误； D．重力对该同学做功的功率 因为速度先增大后减小，故重力做功的功率先增大后减小，故D错误。 故选B。 2. 有一种感应飞行器，它的底部设置了感应装置，只需要将手置于离飞行器底部一定距离处，就可以通过手控感应飞行。如图所示，当飞行器在空中悬停时（　　） A. 飞行器受到4个力的作用 B. 空气对飞行器的作用力与手对飞行器的作用力是一对相互作用力 C. 空气对飞行器的作用力与飞行器所受的重力是一对平衡力 D. 当飞行器向上加速运动时，空气对飞行器的作用力大于飞行器对空气的作用力 【答案】C 【解析】 【详解】AC．飞行器受到重力和空气对飞行器的作用力，即飞行器受到2个力的作用，根据平衡条件可知，空气对飞行器的作用力与飞行器所受的重力是一对平衡力，故A错误，C正确； BD．空气对飞行器的作用力和飞行器对空气的作用力是一对作用力和反作用力，大小总是相等，故BD错误。 故选C。 3. 某排球运动员比赛发球时，竖直向上抛出球后迅速跳起，把在最高点时排球水平扣出，从排球扣出到排球运动的速度与水平方向成30°的过程中，排球的动量变化量大小为p，不计空气阻力，则扣球过程合力对排球的冲量大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】根据动量定理，重力的冲量等于动量的变化量，排球在空中运动的速度与水平方向成时，竖直分动量等于，水平分动量为 根据动量定理，扣球过程合力对排球的冲量大小为 故选D。 4. 某同学投篮空心入筐，篮球在空中运动的轨迹如图所示，A为出手点，出手速度大小为，B为轨迹最高点，C为篮筐，连线与水平面的夹角为（），不计空气阻力，篮球可视为质点，取。篮球从A点运动到B点的时间为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】逆向思维，从A到B的斜上抛运动可以看作从B到A的平抛运动，如图所示 由平抛运动的规律可知，A点速度的延长线过从A到B水平位移的中点，且A点速度与水平方向的夹角满足 得 从A点运动到B点时间 故选A。 5. 如图所示，一个负点电荷从电场中的A点由静止释放，仅在电场力的作用下，沿电场线运动到点。关于该电荷速度、加速度随时间以及动能、电势能随位移变化关系的图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】AB．由于电场线向左，粒子带负电，受到的电场力向右，粒子仅在电场力的作用下从A沿直线运动到B，电场力做正功即合外力做正功，动能增大，速度变大，电场线变稀疏，电场力变小，所以加速度变小，v-t图像斜率变小，故AB错误； C．根据动能定理得 可知，图像斜率表示电场力，结合选项A分析，图像斜率变小，故C正确； D．结合选项A分析可知，电场力做正功，电势能减小，故D错误。 故选C。 6. 2024年1月9日我国在西昌卫星发射中心使用长征二号丙运载火箭，成功将爱因斯坦探针卫星发射升空，该卫星主要用于观测宇宙中的剧烈爆发现象。其发射过程如图乙所示，卫星先进入圆形轨道Ⅰ，然后由轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，卫星在轨道Ⅱ上运动时，经过近地点a时的速度大小为经过远地点b时速度大小的3倍，卫星在轨道Ⅱ上b点再变轨进入圆轨道Ⅲ，卫星在轨道Ⅰ上运行的周期为T，则下列关系正确的是（　　） A. 卫星在轨道Ⅱ上运行周期为 B. 卫星在轨道Ⅰ上、轨道Ⅲ上运行的加速度大小之比为 C. 卫星在轨道Ⅰ上、轨道Ⅲ上的运行速度的大小之比为 D. 卫星在轨道Ⅱ上从a运动到b，线速度、加速度、机械能均减小 【答案】A 【解析】 【详解】A．设轨道Ⅰ的半径为，轨道Ⅲ的半径为，由开普勒第二定律可得 椭圆轨道的半长轴 设轨道Ⅱ的周期为，根据开普勒第三定律有 解得 选项A正确； B．由地球质量为M，卫星质量为m，卫星轨道半径为r，由牛顿第二定律得 整理得 可知，卫星在轨道Ⅰ上和轨道Ⅲ上运行的加速度大小之比为 选项B错误； C．由 得 因此卫星在轨道Ⅰ上，轨道Ⅲ上的运行速度的大小之比为 选项C错误； D．卫星在轨道Ⅱ上从运动到，线速度、加速度均减小，机械能不变，选项D错误。 故选 A。 二、多选题（共20分） 7. 如图，实验室研究一台四冲程内燃机的工作情况．封闭喷油嘴，使活塞和汽缸封闭一定质量的气体（可视为理想气体），连杆缓慢推动活塞向上运动，运动到图示位置时活塞对封闭气体的推力为F。活塞由图示位置缓慢向上运动的最大距离为L，环境温度保持不变，汽缸壁的导热性能良好，关于该过程，下列说法正确的是（　　） A. 活塞向上运动到最大距离过程中对气体做功为 B. 气体放出的热量等于活塞对气体做的功 C. 单位时间内撞击汽缸壁单位面积上的气体分子数增加 D. 速率大的分子数占总分子数的比例增加 【答案】BC 【解析】 【详解】A．活塞向上运动的过程中理想气体体积减小，活塞缓慢运动，理想气体温度与周围温度一致，保持不变，根据，可知压强增大，活塞缓慢向上运动，活塞对封闭气体的作用力逐渐增大，所以活塞对气体做功大于，故A错误； B．气体温度不变，所以气体内能不变，由热力学第一定律可知，气体向外界放出的热量等于活塞对气体做的功，故B正确； C．气体压强增大，温度不变，根据气体压强的微观解释，单位时间撞击汽缸壁单位面积的气体分子数增加，故C正确； D．温度不变，速率大的分子数占总分子数的比例不变，故D错误。 故选BC。 8. 三维直角坐标系内，一个长方体被平面分成两个等大的区域，左、右两区域（包括表面）分布有磁感应强度大小相等、方向分别沿轴负向和轴正向的匀强磁场，如图所示。一个质子（不计重力）以初速度从上某点，沿轴正方向进入左侧磁场区域，关于质子的运动轨迹在下列坐标平面内的投影，可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】BC 【解析】 【详解】ABC．质子带正电，在刚进入平面的左侧区域时，初速度沿x轴正方向，磁场沿y轴负方向，由左手定则可知洛伦兹力沿z轴正方向，所以质子在xOz平面内做圆周运动，在xOy平面的投影是一条沿x轴正方向的直线（因为在y方向上没有位移变化），在xOz平面的投影是一个圆的部分；当质子运动到平面进入右侧磁场（磁感应强度沿y轴正向）时，此时再根据左手定则可知洛伦兹力方向变为沿z轴负方向，质子继续在xOz平面内做圆周运动，且与在左侧磁场中的圆周运动方向相反，在xOy平面的投影依然是一条沿x轴正方向的直线，在xOz平面的投影是另一个圆的一部分，故A错误，BC正确； D．在平面，质子一直朝着z轴的正方向运动，故在平面的投影是一条从O点开始沿z轴正方向的直线，故D错误。 故选BC。 9. 如图所示，质量为3m、两端带有固定挡板的平板车静止在光滑的水平面上，质量为m的物块放在平板车上，用水平细线将物块与平板车左侧挡板连接，轻弹簧放在物块与左侧挡板之间，弹簧的左端与挡板连接，弹簧处于压缩状态，平板车两挡板间的距离为L，弹簧的原长为，O为平板车的中点，O点左侧平板车上表面光滑，右侧粗糙。某时刻剪断细线，最终物块相对于平板车停在O点与右侧挡板之间的中点，不计物块的大小，物块被弹簧弹出后，弹簧仅又被压缩了一次，物块与挡板间的动摩擦因数为，不计碰撞过程的能量损失，已知重力加速度为g，则剪断细线后，下列判断正确的是（　　） A. 物块相对车向右运动时，车相对地面一定向左运动 B. 物块与车相对运动过程中，物块与车的加速度大小之比始终为 C. 物块与车相对运动过程中，物块与车的速度大小之比始终为 D. 弹簧开始具有的弹性势能大小一定为 【答案】ABC 【解析】 【详解】A.物块与车组成的系统动量守恒，系统的总动量为零，因此物块相对车向右运动时，如果车也向右运动，则物块和车均向右运动，系统的总动量不为零，选项A正确； B.根据牛顿第三定律，物块与车间的相互作用力始终等大反向，由牛顿第二定律可知 解得 物块与车相对运动过程中，物块与车的加速度大小之比始终为，选项B正确； C.由于物块与车的动量总是等大反向 解得 因此物块与车相对运动过程中，物块与车的速度大小之比始终为，选项C正确； D.根据能量守恒，不计碰撞过程的能量损失，若弹簧压缩一次后直接在O点与右侧挡板之间的中点停止，则弹簧开始具有的弹性势能为 若弹簧压缩一次后与右侧挡板碰后在O点与右侧挡板之间的中点停止，则弹簧开始具有的弹性势能为 选项D错误。 故选ABC。 10. 如图所示，两根平行光滑金属导轨固定在同一水平面内，其左端接有定值电阻R，建立Ox轴平行于金属导轨，在0≤x≤4m的空间区域内存在着垂直导轨平面向下的磁场（图中未画出），磁感应强度B随坐标x（以m为单位）的分布规律为B=0.8-0.2x（T），金属棒ab在外力作用下从的某处沿导轨向右运动，ab始终与导轨垂直并接触良好，不计导轨和金属棒的电阻。设在金属棒从处，经，到的过程中，电阻器R的电功率始终保持不变，则（　　） A. 金属棒在与处产生的电动势之比为1：1 B. 金属棒在与处受到磁场B的作用力大小之比为3：1 C. 金属棒从到与从到的过程中通过R的电量之比为5：3 D. 金属棒从到与从到的过程中电阻R产生的焦耳热之比为7：3 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．由于电阻器R的电功率始终保持不变，故通过电阻器R的电流始终不变，即金属棒产生的感应电动势始终不变，故A正确； B．金属棒在与处受到磁场B的作用力大小之比为 故B错误； C．金属棒从从到过程中有 同理金属棒从到过程中有 故 而 故 故C正确； D．同理 由于电流始终不变，故 金属棒从到与从到的过程中电阻R产生的焦耳热之比为 故D正确。 故选ACD。 三、实验题（共16分） 11. 某欧姆表“”挡的内部结构如图甲所示。 （1）图甲中有灵敏电流表（量程未知，内阻）、电池（电动势未知，内阻）和滑动变阻器（总阻值未知），电阻刻度中间值为“15”，则此时欧姆表的内阻为__________。按正确的操作步骤测某电阻的阻值，表盘示数如图乙所示，则该电阻的阻值约为__________； （2）用该欧姆表测量一电压表的内阻时，欧姆表的示数为，电压表的示数为，可知灵敏电流表的量程为__________； （3）因长时间使用，欧姆表内电池的电动势下降为，内阻升高为，但仍可欧姆调零。调零后，测得某电阻的阻值为，则该电阻的真实值为__________。 【答案】（1） ①. 15##15.0 ②. 17##17.0 （2）0.8 （3）20 【解析】 【小问1详解】 [1]根据闭合电路的欧姆定律可知，两表笔短接时，则有 当指针指在刻度盘中央位置上，外接电阻 此时则有 故 [2]由欧姆表的读数可知，待测电阻的阻值 【小问2详解】 测量电压表内阻时，则有 代入数据解得 故灵敏电流计的量程 【小问3详解】 调零后，欧姆表的内阻 表盘的刻度值不变，接入电阻时电路中的电流 所以 联立解得 12. 用光敏电阻和电磁继电器等器材设计自动光控照明电路，傍晚天变黑，校园里的路灯自动亮起；早晨天亮时，路灯自动熄灭。选用的光敏电阻的阻值随照度变化的曲线如图甲所示（照度反应光的强弱，光越强，照度越大，照度单位为lx）。图乙所示为校园路灯自动控制的模拟电路图，用直流电路给电磁铁供电作为控制电路，用220V交流电源给路灯供电。 （1）请用笔画线代替导线，正确连接继电器控制电路。（ ） （2）当线圈中的电流大于或等于2mA时，继电器的衔铁将被吸合。为了实现根据光照情况控制路灯通断，路灯应接在 接线柱上。 A. A、B B. B、C C. A、C （3）图中直流电源的电动势，内阻忽略不计，电磁铁线圈电阻为400Ω，滑动变阻器有三种规格可供选择：R1（0~100Ω）、R2（0~1750Ω）、R3（0~17500Ω），要求天色渐暗照度降低至15lx时点亮路灯，滑动变阻器应选择__________（填“R1”“R2”或“R3”）。 （4）使用过程中发现天色比较暗了，路灯还未开启。为了使路灯亮得更及时，应适当地________（填“增大”或“减小”）滑动变阻器的电阻。 （5）小佳同学想利用乙图为自己家院子里的车库设计自动开门装置，当车灯照到光敏电阻上时，开门电动机启动打开车库的门。开门电动机应连接在___________接线柱上。 【答案】（1） （2）A （3） （4）增大 （5）BC##CB 【解析】 【小问1详解】 为满足实验要求，控制电路的连接情况如图所示。 【小问2详解】 天亮时照度增大，光敏电阻的阻值减小，电磁铁中电流增大，磁场增强，吸引衔铁向下与C接通，灯熄灭，故灯泡应接在A、B之间。 故选A。 【小问3详解】 要求天色渐暗照度降低至15lx时点亮路灯，此时光敏电阻的电阻值约为，由闭合电路欧姆定律可知，此时的滑动变阻器的阻值约为，故滑动变阻器应选择。 【小问4详解】 使用过程中发现天色比较暗了，路灯还未开启，说明此时控制电路的电流较大，总电阻较小，所以为使路灯亮得更及时，应适当地增大滑动变阻器的电阻。 【小问5详解】 车灯照到光敏电阻上时，光敏电阻阻值减小，控制电路部分的电流增大，此时电动机启动，故将开门电动机连接在BC接线柱上满足题意。 四、解答题（共40分） 13. 如图甲所示，间距为0.25m的平行虚线PQ与MN间有沿水平方向的匀强磁场，磁场磁感应强度大小随时间变化规律如图乙所示，电阻为0.2Ω的矩形金属线框abcd竖直放置，ab边在磁场下方、cd在磁场上方，磁场方向与线框平面垂直，在时刻，由静止释放线框，线框运动过程中始终在同一竖直面内，且ab边始终水平，线框cd边在时刻进入磁场并刚好能匀速通过磁场，cd边长为0.2m，重力加速度g取，求： （1）线框的质量； （2）整个过程线框中产生的焦耳热。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 已知平行虚线间距，，cd边长，在线框的速度 此时产生电动势 电流 由受力平衡得 代入数据得线框的质量 【小问2详解】 内线框中产生的电动势 内线框中产生的热量 线框cd边匀速通过磁场过程中，由能量守恒可知，重力势能的减少量转化为线框中的焦耳热 整个过程线框中产生的焦耳热 14. 如图所示，平行倾斜光滑导轨与足够长的平行水平光滑导轨平滑连接，导轨电阻不计。质量分别为m和的金属棒b和c静止放在间距为L的水平导轨上，b、c两棒均与导轨垂直且两金属棒电阻均为R。图中de虚线往右有范围足够大、方向竖直向上的匀强磁场。质量为m的绝缘棒a垂直于倾斜导轨静止释放，释放位置与水平导轨的高度差为h。已知绝缘棒a滑到水平导轨上与金属棒b发生弹性正碰，金属棒b进入磁场后始终未与金属棒c发生碰撞。重力加速度为g，求： （1）绝缘棒a与金属棒b发生弹性正碰后分离时两棒的速度大小； （2）两金属棒b、c上最终产生的总焦耳热； （3）金属棒c初始位置距离磁场边界de的最小距离。 【答案】（1）0， （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 （1）设a棒滑到水平导轨时速度为，根据动能定理，有 解得 a棒与b棒发生弹性正碰，设ab碰后速度分别为，取向右为正方向，由动量守恒定律 以及机械能守恒定律 联立解得， 小问2详解】 分析可知b、c最终以相同的速度匀速运动，设最终速度为，最终产生热量为Q，取向右为正方向，由动量守恒定律可得 由能量守恒定律可得 联立解得 【小问3详解】 设金属棒c初始位置距离磁场边界de的最小距离为x时，金属棒b进入磁场后恰好不能与与金属棒c发生碰撞，对c棒，从b棒进入磁场到bc共同匀速运动，动量定理有 而 由平均电动势 联立以上解得 15. 如图所示，倾角为的粗糙金属轨道固定放置，导轨间距，电阻不计。沿轨道向下建立轴，为两磁场分界线且垂直于轴。在区域：存在方向垂直轨道平面向下，磁感应强度为的匀强磁场；在区域：存在方向垂直轨道平面向上，磁感应强度大小随坐标变化的磁场，变化规律为。初始状态，U形框锁定在轨道平面上，、分别与、重合，U形框质量为，三边长均为，由阻值的金属棒和两根绝缘棒、组成。另有质量为、长为、阻值的金属棒在离一定距离处获得沿轨道向下的初速度，金属棒及U形框与轨道间的动摩擦因数均为。金属棒及U形框始终与轨道接触良好，形成闭合回路，不计金属轨道及接触点的电阻，，。 （1）若金属棒的初速度为，求流过金属棒的电流大小及金属棒受到安培力的大小； （2）若金属棒获得初速度的同时，解除对U形框的锁定，为保持U形框仍静止，求的最大值； （3）若金属棒以初速度从处开始运动，同时解除对U形框的锁定，金属棒与U形框会发生完全非弹性碰撞，求碰后U形框的最大位移为多大。 【答案】（1）4A，1.6N （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据法拉第电磁感应定律有 根据闭合电路欧姆定律有 则此时的磁感应强度为 则金属棒受到安培力的大小 【小问2详解】 根据法拉第电磁感应定律有 根据闭合电路欧姆定律有 根据平衡条件有 联立解得 【小问3详解】 因，所以U型框仍静止 对棒，从开始到与U型框碰撞之前，根据动量定理有 又， ， 解得 棒与U型框碰撞，根据动量守恒定律有 解得 对整体从撞后到速度减为0，根据动量定理有 又 且 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025年上学期高三物理月考试题 一、单选题（共24分） 1. 体育课上某同学做俯卧撑训练，在该同学身体下降过程中，下列说法正确的是（ ） A. 该同学处于失重状态 B. 地面对该同学的冲量不为零 C. 地面对该同学的支持力做负功 D. 重力对该同学做功的功率逐渐增大 2. 有一种感应飞行器，它的底部设置了感应装置，只需要将手置于离飞行器底部一定距离处，就可以通过手控感应飞行。如图所示，当飞行器在空中悬停时（　　） A. 飞行器受到4个力的作用 B. 空气对飞行器作用力与手对飞行器的作用力是一对相互作用力 C. 空气对飞行器的作用力与飞行器所受的重力是一对平衡力 D. 当飞行器向上加速运动时，空气对飞行器的作用力大于飞行器对空气的作用力 3. 某排球运动员比赛发球时，竖直向上抛出球后迅速跳起，把在最高点时的排球水平扣出，从排球扣出到排球运动的速度与水平方向成30°的过程中，排球的动量变化量大小为p，不计空气阻力，则扣球过程合力对排球的冲量大小为（　　） A. B. C. D. 4. 某同学投篮空心入筐，篮球在空中运动的轨迹如图所示，A为出手点，出手速度大小为，B为轨迹最高点，C为篮筐，连线与水平面的夹角为（），不计空气阻力，篮球可视为质点，取。篮球从A点运动到B点的时间为（ ） A. B. C. D. 5. 如图所示，一个负点电荷从电场中的A点由静止释放，仅在电场力的作用下，沿电场线运动到点。关于该电荷速度、加速度随时间以及动能、电势能随位移变化关系的图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 6. 2024年1月9日我国在西昌卫星发射中心使用长征二号丙运载火箭，成功将爱因斯坦探针卫星发射升空，该卫星主要用于观测宇宙中的剧烈爆发现象。其发射过程如图乙所示，卫星先进入圆形轨道Ⅰ，然后由轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，卫星在轨道Ⅱ上运动时，经过近地点a时的速度大小为经过远地点b时速度大小的3倍，卫星在轨道Ⅱ上b点再变轨进入圆轨道Ⅲ，卫星在轨道Ⅰ上运行的周期为T，则下列关系正确的是（　　） A. 卫星在轨道Ⅱ上运行周期为 B. 卫星在轨道Ⅰ上、轨道Ⅲ上运行的加速度大小之比为 C. 卫星在轨道Ⅰ上、轨道Ⅲ上的运行速度的大小之比为 D. 卫星在轨道Ⅱ上从a运动到b，线速度、加速度、机械能均减小 二、多选题（共20分） 7. 如图，实验室研究一台四冲程内燃机的工作情况．封闭喷油嘴，使活塞和汽缸封闭一定质量的气体（可视为理想气体），连杆缓慢推动活塞向上运动，运动到图示位置时活塞对封闭气体的推力为F。活塞由图示位置缓慢向上运动的最大距离为L，环境温度保持不变，汽缸壁的导热性能良好，关于该过程，下列说法正确的是（　　） A. 活塞向上运动到最大距离过程中对气体做功为 B. 气体放出的热量等于活塞对气体做的功 C. 单位时间内撞击汽缸壁单位面积上的气体分子数增加 D. 速率大的分子数占总分子数的比例增加 8. 三维直角坐标系内，一个长方体被平面分成两个等大的区域，左、右两区域（包括表面）分布有磁感应强度大小相等、方向分别沿轴负向和轴正向的匀强磁场，如图所示。一个质子（不计重力）以初速度从上某点，沿轴正方向进入左侧磁场区域，关于质子的运动轨迹在下列坐标平面内的投影，可能正确的是（　　） A. B. C D. 9. 如图所示，质量为3m、两端带有固定挡板的平板车静止在光滑的水平面上，质量为m的物块放在平板车上，用水平细线将物块与平板车左侧挡板连接，轻弹簧放在物块与左侧挡板之间，弹簧的左端与挡板连接，弹簧处于压缩状态，平板车两挡板间的距离为L，弹簧的原长为，O为平板车的中点，O点左侧平板车上表面光滑，右侧粗糙。某时刻剪断细线，最终物块相对于平板车停在O点与右侧挡板之间的中点，不计物块的大小，物块被弹簧弹出后，弹簧仅又被压缩了一次，物块与挡板间的动摩擦因数为，不计碰撞过程的能量损失，已知重力加速度为g，则剪断细线后，下列判断正确的是（　　） A. 物块相对车向右运动时，车相对地面一定向左运动 B. 物块与车相对运动过程中，物块与车加速度大小之比始终为 C. 物块与车相对运动过程中，物块与车的速度大小之比始终为 D. 弹簧开始具有的弹性势能大小一定为 10. 如图所示，两根平行光滑金属导轨固定在同一水平面内，其左端接有定值电阻R，建立Ox轴平行于金属导轨，在0≤x≤4m的空间区域内存在着垂直导轨平面向下的磁场（图中未画出），磁感应强度B随坐标x（以m为单位）的分布规律为B=0.8-0.2x（T），金属棒ab在外力作用下从的某处沿导轨向右运动，ab始终与导轨垂直并接触良好，不计导轨和金属棒的电阻。设在金属棒从处，经，到的过程中，电阻器R的电功率始终保持不变，则（　　） A. 金属棒在与处产生电动势之比为1：1 B. 金属棒在与处受到磁场B的作用力大小之比为3：1 C. 金属棒从到与从到的过程中通过R的电量之比为5：3 D. 金属棒从到与从到的过程中电阻R产生的焦耳热之比为7：3 三、实验题（共16分） 11. 某欧姆表“”挡的内部结构如图甲所示。 （1）图甲中有灵敏电流表（量程未知，内阻）、电池（电动势未知，内阻）和滑动变阻器（总阻值未知），电阻刻度中间值为“15”，则此时欧姆表的内阻为__________。按正确的操作步骤测某电阻的阻值，表盘示数如图乙所示，则该电阻的阻值约为__________； （2）用该欧姆表测量一电压表的内阻时，欧姆表的示数为，电压表的示数为，可知灵敏电流表的量程为__________； （3）因长时间使用，欧姆表内电池的电动势下降为，内阻升高为，但仍可欧姆调零。调零后，测得某电阻的阻值为，则该电阻的真实值为__________。 12. 用光敏电阻和电磁继电器等器材设计自动光控照明电路，傍晚天变黑，校园里的路灯自动亮起；早晨天亮时，路灯自动熄灭。选用的光敏电阻的阻值随照度变化的曲线如图甲所示（照度反应光的强弱，光越强，照度越大，照度单位为lx）。图乙所示为校园路灯自动控制的模拟电路图，用直流电路给电磁铁供电作为控制电路，用220V交流电源给路灯供电。 （1）请用笔画线代替导线，正确连接继电器控制电路。（ ） （2）当线圈中的电流大于或等于2mA时，继电器的衔铁将被吸合。为了实现根据光照情况控制路灯通断，路灯应接在 接线柱上。 A. A、B B. B、C C. A、C （3）图中直流电源的电动势，内阻忽略不计，电磁铁线圈电阻为400Ω，滑动变阻器有三种规格可供选择：R1（0~100Ω）、R2（0~1750Ω）、R3（0~17500Ω），要求天色渐暗照度降低至15lx时点亮路灯，滑动变阻器应选择__________（填“R1”“R2”或“R3”）。 （4）使用过程中发现天色比较暗了，路灯还未开启。为了使路灯亮得更及时，应适当地________（填“增大”或“减小”）滑动变阻器的电阻。 （5）小佳同学想利用乙图为自己家院子里的车库设计自动开门装置，当车灯照到光敏电阻上时，开门电动机启动打开车库的门。开门电动机应连接在___________接线柱上。 四、解答题（共40分） 13. 如图甲所示，间距为0.25m的平行虚线PQ与MN间有沿水平方向的匀强磁场，磁场磁感应强度大小随时间变化规律如图乙所示，电阻为0.2Ω的矩形金属线框abcd竖直放置，ab边在磁场下方、cd在磁场上方，磁场方向与线框平面垂直，在时刻，由静止释放线框，线框运动过程中始终在同一竖直面内，且ab边始终水平，线框cd边在时刻进入磁场并刚好能匀速通过磁场，cd边长为0.2m，重力加速度g取，求： （1）线框的质量； （2）整个过程线框中产生的焦耳热。 14. 如图所示，平行倾斜光滑导轨与足够长的平行水平光滑导轨平滑连接，导轨电阻不计。质量分别为m和的金属棒b和c静止放在间距为L的水平导轨上，b、c两棒均与导轨垂直且两金属棒电阻均为R。图中de虚线往右有范围足够大、方向竖直向上的匀强磁场。质量为m的绝缘棒a垂直于倾斜导轨静止释放，释放位置与水平导轨的高度差为h。已知绝缘棒a滑到水平导轨上与金属棒b发生弹性正碰，金属棒b进入磁场后始终未与金属棒c发生碰撞。重力加速度为g，求： （1）绝缘棒a与金属棒b发生弹性正碰后分离时两棒的速度大小； （2）两金属棒b、c上最终产生的总焦耳热； （3）金属棒c初始位置距离磁场边界de的最小距离。 15. 如图所示，倾角为的粗糙金属轨道固定放置，导轨间距，电阻不计。沿轨道向下建立轴，为两磁场分界线且垂直于轴。在区域：存在方向垂直轨道平面向下，磁感应强度为的匀强磁场；在区域：存在方向垂直轨道平面向上，磁感应强度大小随坐标变化的磁场，变化规律为。初始状态，U形框锁定在轨道平面上，、分别与、重合，U形框质量为，三边长均为，由阻值的金属棒和两根绝缘棒、组成。另有质量为、长为、阻值的金属棒在离一定距离处获得沿轨道向下的初速度，金属棒及U形框与轨道间的动摩擦因数均为。金属棒及U形框始终与轨道接触良好，形成闭合回路，不计金属轨道及接触点的电阻，，。 （1）若金属棒的初速度为，求流过金属棒的电流大小及金属棒受到安培力的大小； （2）若金属棒获得初速度的同时，解除对U形框的锁定，为保持U形框仍静止，求的最大值； （3）若金属棒以初速度从处开始运动，同时解除对U形框的锁定，金属棒与U形框会发生完全非弹性碰撞，求碰后U形框的最大位移为多大。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $