精品解析：上海市七宝中学2025-2026学年高三上学期开学考试物理试卷

七宝中学2025学年第一学期开学练习 高三物理 考生注意： 1．本试卷共4页，满分100分，考试时间60分钟。 2．答卷前务必在答题纸正面清楚地填写姓名、班级、考号。 3．答案必须全部做在答题纸上，用黑色水笔填写。 特别提示： 1．本试卷标注“多选”的试题，每小题有 2-3个正确选项，漏选给一半分，错选不给分；未特别标注的选择类试题，每小题只有1个正确选项。 2．本试卷标注“计算”的试题，在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，须给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。 一、火箭发射（18分） 长征系列运载火箭是我国自行研制的航天运载工具，具备发射低、中、高不同轨道，不同类型卫星及载人飞船的能力。 1. 若为了借地球自转速度从而降低火箭发射燃料消耗，则发射场应尽量选择在（　　） A. 低纬度地区 B. 中纬度地区 C. 高纬度地区 D. 无法确定 2. 若火箭沿图中虚线方向做匀加速直线运动离开地球表面，则发动机的喷气方向可能为（　　） A. B. C. D. 3. 处于同一圆轨道平面的两质量相等的人造地球卫星a、b，离地高度两卫星的在轨稳定运行速度大小va和vb关系为va_____vb；两卫星的机械能Ea和Eb的关系为Ea_____Eb（选填“>”“<”或“=”）。 4. 如图所示是某兴趣小组设计的“水火箭”，安装在发射架上的“水火箭”主体是一个容积为2L的饮料瓶，通过下方的活塞封闭了瓶内1L的水，此时瓶内空气压强为p0。可通过与活塞相连的打气筒向箭体内充气，打气筒每次能将压强为的200mL外界空气压入瓶内，当箭体内部气压达到时可将活塞顶出，向后喷水，箭体被发射出去。要使火箭发射出去，至少需要打气__________次；在瓶内的水喷出的较短时间内，箭体内气体的温度将________（选填“升高”“不变”或“降低”）。 5. 如图，天和核心舱处于半径为r3的圆轨道Ⅲ；飞船处于半径为r1的圆轨道Ⅰ上的Q点，通过变轨操作后，沿椭圆轨道Ⅱ运动到P处与核心舱对接，经第二次变轨操作后进入圆轨道Ⅲ运行。则飞船（　　） A. 由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ要在Q点加速 B. 由轨道Ⅱ进入轨道Ⅲ要在P点减速 C. 沿轨道Ⅱ运动到对接点P过程中，速度不断增大 D. 沿轨道Ⅲ运行的周期大于沿轨道Ⅰ运行的周期 【答案】1. A 2. B 3. ①. > ②. < 4. ①. 20 ②. 降低 5. AD 【解析】 【1题详解】 为了借地球自转速度从而降低火箭燃料消耗，因为地球上纬度越低，地表自转对应的线速度越大，则火箭发射场应尽量选择在低纬度地区。 故选A。 【2题详解】 火箭的受力分析图，如图所示 根据题意，火箭的喷气方向与图中推力F的方向相反。 故选B。 【3题详解】 [1]根据万有引力提供向心力，则有 解得 R为地球半径，已知离地高度，可知卫星a的轨道半径小于卫星b的轨道半径，故卫星a的线速度大于卫星b的线速度，则有； [2]两卫星的质量相同，发射高轨道卫星火箭需要做更多的功，根据能的转化和守恒定律可知，两卫星的机械能关系满足。 【4题详解】 [1]打气之前气体的体积 每次打气的体积 根据玻意耳定律有 解得次 [2]在瓶内的水喷出的较短时间内，可以近似认为还没有来得及发生热传递，则有 箭体内部气压达到时可将活塞顶出，向后喷水，气体体积增大，气体对外做功，根据热力学第一定律可知，气体内能减小，则温度降低。 【5题详解】 A．飞船由低轨道进入高轨道需要点火加速，即由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ要在Q点点火加速，做离心运动，故A正确； B．飞船由低轨道进入高轨道需要点火加速，即由轨道Ⅱ进入轨道Ⅲ要在P点点火加速，做离心运动，故B错误； C．神舟十二号载人飞船沿轨道Ⅱ运动到对接点P过程中，根据开普勒第二定律，速度越来越小，故C错误； D．根据开普勒第三定律，轨道Ⅰ的轨道半径小于轨道Ⅲ的轨道半径，故飞船沿轨道Ⅲ运行的周期大于沿轨道Ⅰ运行的周期，故D正确。 故选AD。 二、光的性质（22分） 人类对光的本质的认识经历了一个漫长的过程。 6. 光的偏振现象说明光是横波。下列现象中不能反映光的偏振特性的是（　　） A. 一束自然光相继通过两个偏振片，以光束为轴旋转其中一个偏振片，透射光的强度发生变化 B. 自然光在水的表面发生反射和折射时，反射光和折射光都是不同程度的偏振光 C. 日落时分，拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上偏振滤光片可以使景像更清晰 D. 通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹 7. 下列说法正确的是（　　） A. 在惯性系中，不管光源与观察者是否存在相对运动，观察者观察到的光速是不变的 B. 水面上的油膜呈现彩色是光的干涉现象 C. 在光导纤维束内传送图像是利用光的色散现象 D. 声源向静止的观察者运动，观察者接收到的频率小于声源的频率 8. 用如图甲所示的装置研究光电效应现象。闭合电键S，用频率为的光照射光电管时发生了光电效应。图乙是该光电管发生光电效应时光电子的最大初动能Ek与入射光频率的关系图像，图线与横轴的交点坐标为（a，0），与纵轴的交点坐标为（0，-b），下列说法中正确的是（　　） A. 普朗克常量为 B. 断开电键S后，电流表G的示数不为零 C. 仅增加入射光的强度，光电子的最大初动能将增大 D. 保持入射光强度不变，仅提高入射光频率，电流表G的示数保持不变 9. 在双缝干涉实验中，分别用红色和绿色的激光照射同一双缝，在双缝后的屏幕上，红光的干涉条纹间距与绿光的干涉条纹间距相比_______（选填“>”“=”或“<”）。若实验中红光的波长为630nm，双缝与屏幕的距离为1.00m，测得第1条到第6条亮条纹中心间的距离为10.5mm，则双缝之间的距离为_______mm。 10. 一个半圆柱形玻璃砖，其横截面是半径为R的半圆，AB为半圆的直径，O为圆心，如图所示。玻璃的折射率为 （1）一束平行光垂直射向玻璃砖的下表面，若光线到达上表面后，都能从该表面射出，则入射光束在AB上的最大宽度为多少？ （2）一细束光线在O点左侧与O相距处垂直于AB从下方入射，求此光线从玻璃砖射出点的位置。 【答案】6. D 7. AB 8. B 9. ①. ＞ ②. 0.3 10. O点右侧与O相距 【解析】 【6题详解】 A．一束自然光相继通过两个偏振片，以光束为轴旋转其中一个偏振片，透射光的强度发生变化，是光的偏振现象，故A不符合题意； B．自然光在水的表面发生反射和折射时，反射光和折射光都是不同程度的偏振光，是光的偏振现象，故B不符合题意； C．日落时分，拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上偏振滤光片减弱反射光的强度，可以使景像更清晰，是光的偏振现象，故C不符合题意； D．通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹是光的衍射现象，故D符合题意。 故选D。 【7题详解】 A．在惯性系中，不管光源与观察者是否存在相对运动，观察者观察到的光速是不变的，即光速不变原理，故A正确； B．水面上的油膜呈现彩色是光的干涉现象，故B正确； C．在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射，故C错误； D．声源向静止的观察者运动，观察者接收到的频率大于声源的频率，故D错误。 故选AB。 【8题详解】 A．根据光电效应方程 得，图像的斜率表示普朗克常量，故A错误； B．断开电键S后，加正向电压为0，电流表G的示数不为零，故B正确； C．仅增加入射光的强度，单位时间光电子的数目会增加，光电子的最大初动能与光的频率有关，与光强度无关，故C错误； D．保持入射光强度不变，单位时间光电子的数目不变，电流表G的示数保持不变，与入射光频率无关，故D错误。 故选B。 【9题详解】 [1]根据 红色的波长比绿色的波长长，故。 [2]第1条到第6条亮条纹中心间的距离为10.5mm，则条纹宽度为 双缝之间的距离为。 【10题详解】 （1）光线到达上表面后恰好发生全反射如图，则，则 则入射光束在AB上的最大宽度为 （2）与O相距处垂直于AB从下方入射，在圆弧界面入射角 则，如图光线在圆弧界面经历3次全反射垂直AB界面射出，根据对称性可知射出点的位置在O点右侧相距处。 三、电磁感应现象（26分） 斯特证实电现象与磁现象是具有联系的，这一发现为我们的生活带来巨大变化。 11. 如图所示，磁控管内局部区域分布有水平向右的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场。电子从M点由静止释放，沿图中所示轨迹依次经过N、P两点。已知M、P在同一等势面上，下列说法正确的有（　　） A. 电子从N到P，电场力做正功 B. N点的电势高于P点的电势 C. 电子从M到N，洛伦兹力做负功 D. 电子在M点所受的合力大于在P点所受的合力 12. 如图为某一径向电场的示意图，电场强度大小可表示为a为常量。比荷相同的两粒子在半径r不同的圆轨道运动。不考虑粒子间的相互作用及重力，则（　　） A. 轨道半径r小的粒子角速度一定小 B. 电荷量大的粒子的动能一定大 C. 粒子的速度大小与轨道半径r一定无关 D. 当加垂直纸面磁场时，粒子一定做离心运动 13. 磁流体发电的原理如图所示。将一束速度为v的等离子体垂直于磁场方向喷入磁感应强度为B的匀强磁场中，在相距为d、宽为a、长为b的两平行金属板间便产生电压。如果把上、下板和电阻R连接，上、下板就是一个直流电源的两极。若稳定时等离子体在两板间均匀分布，电阻率为ρ。忽略边缘效应，则上极板为_______极（选填“正”或“负”），通过电阻R的电流的表达式为I=_______。 14. 如图，两个定值电阻的阻值分别为和，直流电源的内阻不计，平行板电容器两极板水平放置，板间距离为d，板长为，极板间存在方向水平向里的匀强磁场。质量为m、带电量为+q的小球以初速度ν沿水平方向从电容器下板左侧边缘A点进入电容器，做匀速圆周运动，恰从电容器上板右侧边缘离开电容器。此过程中，小球未与极板发生碰撞，重力加速度大小为g，忽略空气阻力。 （1）求直流电源的电动势E0； （2）求两极板间磁场的磁感应强度B； （3）在图中虚线的右侧设计一匀强电场，使小球离开电容器后沿直线运动，求最小的电场强度。 【答案】11. B 12. BC 13. ①. 负 ②. 14. （1）；（2）；（3） 【解析】 【11题详解】 A．由题可知电子所受电场力水平向左，电子从N到P的过程中电场力做负功，故A错误； B．根据沿着电场线方向电势逐渐降低可知N点的电势高于P点，故B正确； C．由于洛伦兹力一直都和速度方向垂直，故电子从M到N洛伦兹力都不做功，故C错误； D．由于M点和P点在同一等势面上，故从M到P电场力做功为0，而洛伦兹力不做功，M点速度为0，根据动能定理可知电子在P点速度也为0，则电子在M点和P点都只受电场力作用，在匀强电场中电子在这两点电场力相等，即合力相等，故D错误。 故选B。 【12题详解】 A．根据电场力提供向心力可得 解得 可知轨道半径r小的粒子角速度大，故A错误； BC．根据电场力提供向心力可得 解得 根据 可得 可知电荷量大的粒子的动能一定大，粒子的速度大小与轨道半径r一定无关，故BC正确； D．磁场的方向可能垂直纸面向内也可能垂直纸面向外，所以粒子所受洛伦兹力方向不能确定，粒子可能做离心运动，也可能做近心运动，故D错误。 故选BC。 【13题详解】 [1]根据左手定则，正电荷受到的洛伦兹力方向向下，负电荷受到的洛伦兹力向上，因此上极板为电源的负极。 [2]根据平衡有 解得稳定时电源电动势 通过电阻R的电流 而， 则通过电阻R的电流的表达式为 【14题详解】 （1）小球在电磁场中做匀速圆周运动，则电场力与重力平衡，可得 两端的电压 根据欧姆定律得 联立解得 （2）如图所示 设粒子在电磁场中做圆周运动的半径为，根据几何关系 解得 根据 解得 （3）由几何关系可知，射出磁场时，小球速度方向与水平方向夹角为，要使小球做直线运动，当小球所受电场力与小球重力在垂直小球速度方向的分力相等时，电场力最小，电场强度最小，可得 解得 四、带操比赛（13分） 在2024年巴黎奥运会的艺术体操个人全能决赛中，中国选手王子露创造了我国历史最快战绩。在带操比赛过程中，她挥舞彩带形成的波有时类似于水平方向传播的简谐横波，且波速约为v=3.0m/s。 15. 在t=0时刻，彩带上的一段波形可简化为如图所示的简谐横波，此时彩带上质点P的位移y=10cm，且沿y轴负方向振动。则该简谐横波的波长______m；用T表示这列波的周期，则从图示时刻起，处质点的加速度a随时间t变化的图像可能为（ ） A. B. C. D. 16. 王子露在另一段时间内甩出的彩带波可简化为如图所示的简谐横波，其中实线为时刻的波形图，虚线为时刻的波形图，已知关于该简谐横波，下列说法正确的是（　　） A. 可能沿x轴正方向传播 B. 时刻，处的质点速度大小等于3m/s C. 若王子露的手振动加快，形成的简谐横波波速不变 D. 从时刻开始，为使x=0.75m处的质点位于波谷，需再经历时间t=0.5ns，n=1，2，3…… 17. 为了记录王子露在比赛中的精彩瞬间，有人抓拍了很多照片，其中一张照片，由于拍摄视角的问题，有一部分彩带被前排观众挡住了。经过观察，发现该彩带形状可简化为如图所示的沿x轴正方向传播的简谐横波，其中虚线框区域内彩带波缺失。 （1）在图中补全彩带被挡住的波形_____； （2）从图示时刻开始，再经过，彩带上的P质点将位于_______（选填∶“波峰”、“波谷”或“平衡位置”）。 【答案】15. ①. 2.4 ②. D 16. C 17. ①. ②. 平衡位置 【解析】 【15题详解】 [1]由图可知 解得 [2]因质点做简谐运动时，有 可知加速度a随时间变化图像为D所示，故选D。 【16题详解】 A．该波波长为3m，则周期为 而 可知沿x轴负方向传播，故A错误； B．时刻，处的质点振动速度最大，但不一定等于3m/s，故B错误； C．波速由介质决定，与振源振动频率无关，故C正确； D．从时刻开始，为使x=0.75m处的质点位于波谷，需再经历时间，故D错误。 故选C。 【17题详解】 （1）如图所示 （2）这列波的周期为 以图示时刻为零时刻，设质点P的振幅为A，则其振动方程可写为 将代入，可得此时质点P的位移 即此时质点P位于平衡位置。 五、电容器（21分） 电容器是一种可以储存电荷和电能的装置，用平行板电容器还可以产生匀强电场，常使用于电子仪器中。如图（a）为一个含有电容器、电阻器、二极管、电流传感器、电键K和电源的电路。 18. （1）图（a）中，初始时电键K闭合，在断开K的瞬间，关于二极管发光的情况正确的是（ ） A.红色发光，绿色不发光 B.都发光 C.绿色发光，红色不发光 D.都不发光 （2）电键K断开，电容器放电；其他条件不变，若使R2增大，则放电时间会（ ） A.不变 B.增加 C.减小 19. 图（a）中，电源电动势为E=10V，忽略电源内阻和二极管电阻，最大阻值为10Ω。则闭合电键后功率的最大值为______W；此时电容器的电压________V。 20. 在图（a）中，保持电键K闭合，完成充电的电容器MN竖直放置，如图（b），其长为L，宽为d，金属板间电压为UMN，在两板中间区域加垂直于纸面的匀强磁场。质量为m、电量为q的带电油滴从板上高h处由静止自由下落，并经两板上端中央P点进入板间，油滴在P点所受的电场力与洛伦兹力恰好平衡，且最后恰好从金属板的下边缘离开。空气阻力不计，忽略平行金属板的边缘效应，重力加速度为g， （1）根据题意判断，磁场方向为____；（选填“垂直纸面向内”或“垂直纸面向外”）油滴的电性为____。（选填“正”、“负”或“不能确定”） （2）P点的电场强度E=_____； （3）通过计算求解油滴离开金属板时的动能Ek_______。 【答案】18. ①. A ②. B 19. ①. 5 ②. 5 20. ①. 垂直于纸面向外 ②. 不能确定 ③. ④. 【解析】 【18题详解】 （1）[1]图（a）中，初始电键K闭合时，电容器的极板M带正电，极板N带负电，在断开K的瞬间，电容器放电，红色二极管导通发光，绿色二极管不导通不发光。故选A。 （2）[2]电键K断开，电容器放电，其他条件不变，若使R2增大，放电电流的平均值会变小，而放电的电荷量不变，则放电时间会增加。 故选B。 【19题详解】 [1]将电阻R1等效为电源的内阻，根据电源输出功率与外电阻的关系，可知当电阻R2的阻值等于电阻R1时，等效电源的输出功率，即电阻R2的功率最大，则R2=R1=5Ω时R2的功率最大，此时回路中的电流为 R2功率的最大值为 [2]此时电容器的电压等于电阻R2两端的电压，可得UMN=I1R2=1×5V=5V。 【20题详解】 （1）[1][2]电容器的极板M带正电，极板N带负电，在两板中间区域的电场方向水平向右。若油滴带正电，油滴在P点所受的电场力方向与电场方向相同，则所受的洛伦兹力方向水平向左，油滴的速度方向竖直向下，由左手定则判断，可知磁场方向垂直于纸面向外；若油滴带负电，油滴在P点所受的电场力方向与电场方向相反，则所受的洛伦兹力方向水平向右，由左手定则判断，可知磁场方向垂直于纸面向外，由此可知磁场方向垂直于纸面向外，而油滴的电性不能确定。 （2）[3]根据电场强度与电势差的关系，可得P点的电场强度 （3）[4]油滴在P点所受的电场力与洛伦兹力恰好大小相等，下落过程速度增大，洛伦兹力会大于电场力，油滴偏转方向与电场力方向相反，电场力做负功，根据动能定理得 解得油滴离开金属板时的动能 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 七宝中学2025学年第一学期开学练习 高三物理 考生注意： 1．本试卷共4页，满分100分，考试时间60分钟。 2．答卷前务必在答题纸正面清楚地填写姓名、班级、考号。 3．答案必须全部做在答题纸上，用黑色水笔填写。 特别提示： 1．本试卷标注“多选”的试题，每小题有 2-3个正确选项，漏选给一半分，错选不给分；未特别标注的选择类试题，每小题只有1个正确选项。 2．本试卷标注“计算”的试题，在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，须给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。 一、火箭发射（18分） 长征系列运载火箭是我国自行研制的航天运载工具，具备发射低、中、高不同轨道，不同类型卫星及载人飞船的能力。 1. 若为了借地球自转速度从而降低火箭发射燃料消耗，则发射场应尽量选择在（　　） A. 低纬度地区 B. 中纬度地区 C. 高纬度地区 D. 无法确定 2. 若火箭沿图中虚线方向做匀加速直线运动离开地球表面，则发动机的喷气方向可能为（　　） A. B. C. D. 3. 处于同一圆轨道平面的两质量相等的人造地球卫星a、b，离地高度两卫星的在轨稳定运行速度大小va和vb关系为va_____vb；两卫星的机械能Ea和Eb的关系为Ea_____Eb（选填“>”“<”或“=”）。 4. 如图所示是某兴趣小组设计的“水火箭”，安装在发射架上的“水火箭”主体是一个容积为2L的饮料瓶，通过下方的活塞封闭了瓶内1L的水，此时瓶内空气压强为p0。可通过与活塞相连的打气筒向箭体内充气，打气筒每次能将压强为的200mL外界空气压入瓶内，当箭体内部气压达到时可将活塞顶出，向后喷水，箭体被发射出去。要使火箭发射出去，至少需要打气__________次；在瓶内的水喷出的较短时间内，箭体内气体的温度将________（选填“升高”“不变”或“降低”）。 5. 如图，天和核心舱处于半径为r3的圆轨道Ⅲ；飞船处于半径为r1的圆轨道Ⅰ上的Q点，通过变轨操作后，沿椭圆轨道Ⅱ运动到P处与核心舱对接，经第二次变轨操作后进入圆轨道Ⅲ运行。则飞船（　　） A. 由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ要在Q点加速 B. 由轨道Ⅱ进入轨道Ⅲ要在P点减速 C. 沿轨道Ⅱ运动到对接点P过程中，速度不断增大 D. 沿轨道Ⅲ运行的周期大于沿轨道Ⅰ运行的周期 二、光的性质（22分） 人类对光的本质的认识经历了一个漫长的过程。 6. 光的偏振现象说明光是横波。下列现象中不能反映光的偏振特性的是（　　） A. 一束自然光相继通过两个偏振片，以光束为轴旋转其中一个偏振片，透射光的强度发生变化 B. 自然光在水的表面发生反射和折射时，反射光和折射光都是不同程度的偏振光 C. 日落时分，拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上偏振滤光片可以使景像更清晰 D. 通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹 7. 下列说法正确的是（　　） A. 在惯性系中，不管光源与观察者是否存在相对运动，观察者观察到的光速是不变的 B. 水面上的油膜呈现彩色是光的干涉现象 C. 在光导纤维束内传送图像是利用光的色散现象 D. 声源向静止的观察者运动，观察者接收到的频率小于声源的频率 8. 用如图甲所示的装置研究光电效应现象。闭合电键S，用频率为的光照射光电管时发生了光电效应。图乙是该光电管发生光电效应时光电子的最大初动能Ek与入射光频率的关系图像，图线与横轴的交点坐标为（a，0），与纵轴的交点坐标为（0，-b），下列说法中正确的是（　　） A. 普朗克常量为 B. 断开电键S后，电流表G的示数不为零 C. 仅增加入射光的强度，光电子的最大初动能将增大 D. 保持入射光强度不变，仅提高入射光频率，电流表G的示数保持不变 9. 在双缝干涉实验中，分别用红色和绿色的激光照射同一双缝，在双缝后的屏幕上，红光的干涉条纹间距与绿光的干涉条纹间距相比_______（选填“>”“=”或“<”）。若实验中红光的波长为630nm，双缝与屏幕的距离为1.00m，测得第1条到第6条亮条纹中心间的距离为10.5mm，则双缝之间的距离为_______mm。 10. 一个半圆柱形玻璃砖，其横截面是半径为R的半圆，AB为半圆的直径，O为圆心，如图所示。玻璃的折射率为 （1）一束平行光垂直射向玻璃砖的下表面，若光线到达上表面后，都能从该表面射出，则入射光束在AB上的最大宽度为多少？ （2）一细束光线在O点左侧与O相距处垂直于AB从下方入射，求此光线从玻璃砖射出点的位置。 三、电磁感应现象（26分） 斯特证实电现象与磁现象是具有联系的，这一发现为我们的生活带来巨大变化。 11. 如图所示，磁控管内局部区域分布有水平向右的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场。电子从M点由静止释放，沿图中所示轨迹依次经过N、P两点。已知M、P在同一等势面上，下列说法正确的有（　　） A. 电子从N到P，电场力做正功 B. N点的电势高于P点的电势 C. 电子从M到N，洛伦兹力做负功 D. 电子在M点所受的合力大于在P点所受的合力 12. 如图为某一径向电场的示意图，电场强度大小可表示为a为常量。比荷相同的两粒子在半径r不同的圆轨道运动。不考虑粒子间的相互作用及重力，则（　　） A. 轨道半径r小的粒子角速度一定小 B. 电荷量大的粒子的动能一定大 C. 粒子的速度大小与轨道半径r一定无关 D. 当加垂直纸面磁场时，粒子一定做离心运动 13. 磁流体发电的原理如图所示。将一束速度为v的等离子体垂直于磁场方向喷入磁感应强度为B的匀强磁场中，在相距为d、宽为a、长为b的两平行金属板间便产生电压。如果把上、下板和电阻R连接，上、下板就是一个直流电源的两极。若稳定时等离子体在两板间均匀分布，电阻率为ρ。忽略边缘效应，则上极板为_______极（选填“正”或“负”），通过电阻R的电流的表达式为I=_______。 14. 如图，两个定值电阻的阻值分别为和，直流电源的内阻不计，平行板电容器两极板水平放置，板间距离为d，板长为，极板间存在方向水平向里的匀强磁场。质量为m、带电量为+q的小球以初速度ν沿水平方向从电容器下板左侧边缘A点进入电容器，做匀速圆周运动，恰从电容器上板右侧边缘离开电容器。此过程中，小球未与极板发生碰撞，重力加速度大小为g，忽略空气阻力。 （1）求直流电源的电动势E0； （2）求两极板间磁场的磁感应强度B； （3）在图中虚线的右侧设计一匀强电场，使小球离开电容器后沿直线运动，求最小的电场强度。 四、带操比赛（13分） 在2024年巴黎奥运会的艺术体操个人全能决赛中，中国选手王子露创造了我国历史最快战绩。在带操比赛过程中，她挥舞彩带形成的波有时类似于水平方向传播的简谐横波，且波速约为v=3.0m/s。 15. 在t=0时刻，彩带上的一段波形可简化为如图所示的简谐横波，此时彩带上质点P的位移y=10cm，且沿y轴负方向振动。则该简谐横波的波长______m；用T表示这列波的周期，则从图示时刻起，处质点的加速度a随时间t变化的图像可能为（ ） A. B. C. D. 16. 王子露在另一段时间内甩出的彩带波可简化为如图所示的简谐横波，其中实线为时刻的波形图，虚线为时刻的波形图，已知关于该简谐横波，下列说法正确的是（　　） A. 可能沿x轴正方向传播 B. 时刻，处的质点速度大小等于3m/s C. 若王子露的手振动加快，形成的简谐横波波速不变 D. 从时刻开始，为使x=0.75m处的质点位于波谷，需再经历时间t=0.5ns，n=1，2，3…… 17. 为了记录王子露在比赛中的精彩瞬间，有人抓拍了很多照片，其中一张照片，由于拍摄视角的问题，有一部分彩带被前排观众挡住了。经过观察，发现该彩带形状可简化为如图所示的沿x轴正方向传播的简谐横波，其中虚线框区域内彩带波缺失。 （1）在图中补全彩带被挡住的波形_____； （2）从图示时刻开始，再经过，彩带上的P质点将位于_______（选填∶“波峰”、“波谷”或“平衡位置”）。 五、电容器（21分） 电容器是一种可以储存电荷和电能的装置，用平行板电容器还可以产生匀强电场，常使用于电子仪器中。如图（a）为一个含有电容器、电阻器、二极管、电流传感器、电键K和电源的电路。 18. （1）图（a）中，初始时电键K闭合，在断开K的瞬间，关于二极管发光的情况正确的是（ ） A.红色发光，绿色不发光 B.都发光 C.绿色发光，红色不发光 D.都不发光 （2）电键K断开，电容器放电；其他条件不变，若使R2增大，则放电时间会（ ） A.不变 B.增加 C.减小 19. 图（a）中，电源电动势为E=10V，忽略电源内阻和二极管电阻，最大阻值为10Ω。则闭合电键后功率的最大值为______W；此时电容器的电压________V。 20. 在图（a）中，保持电键K闭合，完成充电的电容器MN竖直放置，如图（b），其长为L，宽为d，金属板间电压为UMN，在两板中间区域加垂直于纸面的匀强磁场。质量为m、电量为q的带电油滴从板上高h处由静止自由下落，并经两板上端中央P点进入板间，油滴在P点所受的电场力与洛伦兹力恰好平衡，且最后恰好从金属板的下边缘离开。空气阻力不计，忽略平行金属板的边缘效应，重力加速度为g， （1）根据题意判断，磁场方向为____；（选填“垂直纸面向内”或“垂直纸面向外”）油滴的电性为____。（选填“正”、“负”或“不能确定”） （2）P点的电场强度E=_____； （3）通过计算求解油滴离开金属板时的动能Ek_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $