精品解析：云南省玉溪市玉溪师范学院附属中学2024-2025学年高二下学期开学物理试题

2026届高二物理下学期开学考试卷 （考试时间：75分钟，分值：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己所在的市（县、区）、学校、班级、姓名、考场号、座位号和考生号等填写在答题卡上，将条形码横贴在每张答题卡右上角“条形码粘贴处”。 2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔在答题卡上将对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。答案不能答在试卷上。 3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先画掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。 第Ⅰ卷（选择题） 一、单项选择题：本大题共7小题，每小题4分，共28分。在每个小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的。 1. 了解物理规律的发展过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要．则以下符合事实的是 A. 丹麦物理学家奥斯特梦圆电生磁，终于发现了电磁感应现象 B. 楞次总结出了感应电流方向所应满足的规律 C. 法拉第发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕 D. 安培定则是用来判断通电导线在磁场中所受安培力方向的 2. 下列给出了四幅与感应电流产生条件相关的情景图，判断正确的是（　　） A. 图甲，水平直导线中电流逐渐减小时，其正下方的水平金属圆线圈中有感应电流 B. 图乙，正方形金属线圈以虚线为轴匀速转动时，线圈中有感应电流 C. 图丙，矩形导线框以其任何一条边为轴转动时，线框中都有感应电流产生 D. 图丁，正方形导线框加速离开同一平面内的条形磁体时，线框中有感应电流产生 3. 飞天揽月，奔月取壤，嫦娥五号完成了中国航天史上又一次壮举。如图所示为嫦娥五号着陆月球前部分轨道的简化示意图，Ⅰ是地月转移轨道，Ⅱ、Ⅲ是绕月球运行的椭圆轨道，Ⅳ是绕月球运行的圆形轨道。P、Q分别为椭圆轨道Ⅱ的远月点和近月点。其中、、为嫦娥五号分别在Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ轨道上的运行周期，、、为嫦娥五号分别在Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ轨道上运行时的机械能，、为嫦娥五号分别在Ⅲ、Ⅳ轨道上经过Q点时的加速度，、为嫦娥五号在Ⅱ轨道上经过P、Q点时的速度。在变换轨道过程中，嫦娥五号的质量不变，仅考虑月球对嫦娥五号的万有引力作用。则（　　） A. B. C. D. 4. 如图所示，、、、为矩形各边的中点，为、的交点，边的长度为。、两点分别固定一等量正点电荷，另一电荷量为的负点电荷置于点时，点处的电场强度恰好为零。若将点的负点电荷移到点，则点处电场强度的大小和方向为（静电力常量为）（　　） A. ，方向向右 B. ，方向向左 C. ，方向向右 D. ，方向向左 5. 如图所示，两根相距为l的平行直导轨ab、cd，b、d间连有一定值电阻，阻值为R，MN为放在ab和cd上的一导体杆，与ab垂直，其电阻值为2R，导轨电阻可忽略不计。整个装置处于匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，磁场方向垂直于导轨所在平面（指向图中纸面内），现对MN施力使它沿导轨方向以速度v（如图）做匀速运动。令U表示MN两端的电压的大小，则（　　） A. ，流过定值电阻R的感应电流由b到d B. ，流过定值电阻R的感应电流由b到d C. UBlv，流过定值电阻R的感应电流由b到d D. UBlv，流过定值电阻R的感应电流由d到b 6. 1932年，美国物理学家安德森在宇宙射线实验中发现了正电子，证实了反物质的存在。实验中，安德森记录了正电子在云室中由上向下经过6mm铅板的轨迹如图所示，匀强磁场方向垂直于纸面，正电子穿过铅板会有部分能量损失，其他能量损失不计，则可判定正电子（　　） A. 所在磁场方向一定垂直于纸面向里 B. 穿过铅板后受到洛伦兹力变大 C. 穿过铅板后做圆周运动的半径变大 D. 穿过铅板后做圆周运动的周期变大 7. 如图甲所示是法拉第发明的铜盘发电机，也是人类历史上第一台发电机。利用这个发电机给平行板电容器供电，如图乙所示。已知铜盘的半径为，铜盘下半圆区域内加垂直盘面向左、磁感应强度为的匀强磁场，盘匀速转动的角速度为，电容器每块极板长度为，板间距离也为，板间加垂直纸面向里、磁感应强度为的匀强磁场，重力加速度为。下列选项正确的是（　　） A. 若铜盘按照图示方向转动，那么电容器极板电势比极板电势低 B. 铜盘产生的感应电动势为 C. 若一电子（不计重力）从电容器两极板中间水平向右射入，恰能在复合场中做匀速直线运动，则电子图甲射入时的速度为 D. 若有一带电荷量为的小球从电容器两极板中间水平向右射入，在复合场中做匀速圆周运动，则小球的质量为 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示，静止的凹槽内有一根轻弹簧，其一端连接物体A，另一端固定在凹槽壁上。用外力缓慢推物体A（推动过程中凹槽一直保持静止）压缩弹簧一段距离后再撤去外力，A恰好静止。若某时刻发现A突然被弹簧相对凹槽向左推动，则原因可能是（　　） A. 凹槽突然水平向右做加速运动 B. 凹槽突然水平向左做加速运动 C. 凹槽突然竖直向上加速运动 D. 凹槽突然竖直向下加速运动 9. 如图所示，两块较大的金属板A、B平行水平放置并与一电源相连，开关S闭合后，两板间有一质量为m、带电量为q的油滴恰好在P点处于静止状态。则下列说法正确的是（　　） A. 在S仍闭合的情况下，若将A板向下平移一小段位移，则油滴向上加速运动，G中有方向为的电流 B. 在S仍闭合的情况下，若将A板向右平移一小段位移，则油滴向上加速运动，G中有方向为的电流 C. 若将S断开，再将B板向下平移一小段位移，P点电势不变 D. 若将S断开，且将A板向左平移一小段位移，P点电势降低 10. 如图所示，两平行金属板水平放置，板长为L，板间距离为d，板间电压为U，一不计重力、电荷量为＋q的带电粒子以初速度v0沿两板的中线射入，经过t时间后恰好沿下板的边缘飞出，则（　　） A. 在前时间内，电场力对粒子做的功为Uq B. 在后时间内，电场力对粒子做的功为Uq C. 在粒子下落的前和后过程中，电场力做功之比为1∶1 D. 在粒子下落的前和后过程中，电场力做功之比为1∶2 第Ⅱ卷（非选择题） 三、实验题：本题共2小题，每小空2分，共18分。 11. 用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带通过打点计时器，打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。已知当地重力加速度为g。 （1）下面列举了该实验的几个操作步骤： A．按照图示安装好实验器材并连接好电源 B．先打开夹子释放纸带，再接通电源开关打出一条纸带 C．测量纸带上点迹间的距离 D．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能 其中操作不当的步骤是________（选填步骤前的字母）。 （2）如图乙所示，选取纸带上的连续的五个点A、B、C、D、E，测量出点B距起点O的距离s0，点B、C间的距离为s1，点C、D间的距离为s2，若相邻两点的打点时间间隔为T，重锤质量为m，根据这些条件计算重锤从O下落到C时的重力势能减少量ΔEp = ________，动能增加量ΔEk = ________；在实际计算中发现，重锤减少的重力势能总是大于重锤增加的动能，其原因主要是___________。 12. 要测量一节新型电池的电动势和内阻，某同学设计了如图甲所示的电路，定值电阻的阻值为R0。 （1）请根据电路图甲将图乙的实物连接成实验电路。 （2）第一次将开关S合向1，将滑动变阻器接入电路的电阻调到最大，闭合开关S0，多次调节滑动变阻器，测得多组电压表和电流表的示数U、I，其中某次电流表指针所指的位置如图丙所示，此时电流表所测电流为I=________A；将测得的多组U、I作图像；第二次将开关S合向2，同样测得多组U、I，作图像；两次的图像在图丁中，则第一次作出的图像为________（填“a”或“b”）。 （3）根据两次实验得到的图像可以求得电池的电动势E=________，内阻r=________。（均用题中字母表示） 四、解答题：本题共3小题，共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。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，带有固定竖直杆且总质量为4m的长方形物块静置在光滑水平地面上，物块右侧被一竖直挡板挡住，一根长为L且不可伸长的轻质细线一端固定在杆的上端O点，另一端与质量为m的小球（视为质点）相连，把小球拉到O点等高处，细线刚好拉直，小球由静止释放。已知小球在运动的过程中与杆不发生碰撞，且长方形物块不会侧翻，重力加速度为g，忽略空气阻力。求： （1）小球第一次运动到最低点时的速度大小； （2）小球运动到左端最高点时相对于最低点的高度。 14. 如图所示，在与水平方向成60°的光滑金属导轨间连一电源，在相距1m的平行导轨上放一重力为3N的金属棒ab，棒上通以3A的电流，磁场方向竖直向上，这时棒恰好静止。，求： （1）匀强磁场的磁感应强度B； （2）如果磁场的大小方向可变，棒依然静止，磁场沿什么方向时磁感应强度最小，最小值为多少？ 15. 如图所示，在的区域内有沿y轴正方向的匀强电场，在的区域内有垂直坐标平面向里的匀强磁场。一电子（质量为m，电量为e）从y轴上A点以沿x轴正方向的初速度开始运动。当电子第一次穿越x轴时，恰好到达C点；当电子第二次穿越x轴时，恰好达到坐标原点O。已知A、C两点到坐标原点的距离分别为d、2d，不计电子的重力。求： （1）电场强度E的大小； （2）磁感应强度B的大小； （3）求出电子从A运动到O经历的时间t。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026届高二物理下学期开学考试卷 （考试时间：75分钟，分值：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己所在的市（县、区）、学校、班级、姓名、考场号、座位号和考生号等填写在答题卡上，将条形码横贴在每张答题卡右上角“条形码粘贴处”。 2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔在答题卡上将对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。答案不能答在试卷上。 3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先画掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。 第Ⅰ卷（选择题） 一、单项选择题：本大题共7小题，每小题4分，共28分。在每个小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的。 1. 了解物理规律的发展过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要．则以下符合事实的是 A. 丹麦物理学家奥斯特梦圆电生磁，终于发现了电磁感应现象 B. 楞次总结出了感应电流方向所应满足的规律 C. 法拉第发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕 D. 安培定则是用来判断通电导线在磁场中所受安培力方向的 【答案】B 【解析】 【详解】试题分析：奥斯特发现了电流的磁效应，而法拉第发现了电磁感应现象，AC错误；楞次总结出了楞次定律，即感应电流方向所应满足的规律，B错误；安培定则是根据电流方向判断磁场方向的定则，D错误； 考点：考查了物理学史 【名师点睛】平时学习应该注意积累对物理学史的了解，知道前辈科学家们为探索物理规律而付出的艰辛努力，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一 2. 下列给出了四幅与感应电流产生条件相关的情景图，判断正确的是（　　） A. 图甲，水平直导线中电流逐渐减小时，其正下方的水平金属圆线圈中有感应电流 B. 图乙，正方形金属线圈以虚线为轴匀速转动时，线圈中有感应电流 C. 图丙，矩形导线框以其任何一条边为轴转动时，线框中都有感应电流产生 D. 图丁，正方形导线框加速离开同一平面内的条形磁体时，线框中有感应电流产生 【答案】B 【解析】 【详解】A．图甲金属圆形线圈水平放置在通电直导线的正下方，则直线电流产生的磁场穿过线圈的磁通量为零，即使减小通过导线电流，圆线圈中的磁通量也不会发生变化，不会有感应电流产生，故A错误； B．图乙正方形金属线圈绕竖直虚线转动的过程中，线圈在磁场中运动过程中磁通量会发生变化，会产生感应电流，故B正确； C．图丙闭合导线框以左边或右边为轴在匀强磁场中旋转时，线圈中的磁通量始终为零保持不变，闭合导线框中不会有感应电流，故C错误； D．图丁中正方形导线框加速离开同一平面内的条形磁体时，线圈中的磁通量始终为零保持不变，闭合导线框中不会有感应电流，故D错误。 故选B。 3. 飞天揽月，奔月取壤，嫦娥五号完成了中国航天史上又一次壮举。如图所示为嫦娥五号着陆月球前部分轨道的简化示意图，Ⅰ是地月转移轨道，Ⅱ、Ⅲ是绕月球运行的椭圆轨道，Ⅳ是绕月球运行的圆形轨道。P、Q分别为椭圆轨道Ⅱ的远月点和近月点。其中、、为嫦娥五号分别在Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ轨道上的运行周期，、、为嫦娥五号分别在Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ轨道上运行时的机械能，、为嫦娥五号分别在Ⅲ、Ⅳ轨道上经过Q点时的加速度，、为嫦娥五号在Ⅱ轨道上经过P、Q点时的速度。在变换轨道过程中，嫦娥五号的质量不变，仅考虑月球对嫦娥五号的万有引力作用。则（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．嫦娥五号绕月球运动，根据，而，故 故A错误； B．在Q点时，根据牛顿第二定律，由 可知 故B正确； C．由轨道Ⅱ进入轨道Ⅲ，需在Q点减速，反冲力对嫦娥五号做负功，由轨道Ⅲ上进入轨道，需在Q点减速，反冲力对嫦娥五号做负功，故有 故C错误； D．嫦娥五号在轨道Ⅱ上运行时机械能守恒，由远月点P到达近月点Q的过程中，动能逐渐增大，势能逐渐减小，故 故D错误。 故选B。 4. 如图所示，、、、为矩形各边的中点，为、的交点，边的长度为。、两点分别固定一等量正点电荷，另一电荷量为的负点电荷置于点时，点处的电场强度恰好为零。若将点的负点电荷移到点，则点处电场强度的大小和方向为（静电力常量为）（　　） A. ，方向向右 B. ，方向向左 C. ，方向向右 D. ，方向向左 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】当负点电荷在点时，点处电场强度恰好为零，根据公式可得负点电荷在点产生的电场强度大小为，方向水平向左，故两个正点电荷在点产生的合电场强度大小为，方向水平向右；负点电荷移到点，在点产生的电场强度大小为，方向水平向左，所以点的合电场强度为 方向水平向左，故D正确，A、B、C错误。 故选D。 5. 如图所示，两根相距为l的平行直导轨ab、cd，b、d间连有一定值电阻，阻值为R，MN为放在ab和cd上的一导体杆，与ab垂直，其电阻值为2R，导轨电阻可忽略不计。整个装置处于匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，磁场方向垂直于导轨所在平面（指向图中纸面内），现对MN施力使它沿导轨方向以速度v（如图）做匀速运动。令U表示MN两端的电压的大小，则（　　） A. ，流过定值电阻R的感应电流由b到d B. ，流过定值电阻R的感应电流由b到d C. UBlv，流过定值电阻R的感应电流由b到d D. UBlv，流过定值电阻R的感应电流由d到b 【答案】B 【解析】 【详解】根据右手定则知，MN中的电流方向为N→M，则流过R的电流方向b→d。导线切割磁感线产生的感应电动势为 E=Blv 根据闭合电路欧姆定律，电路中电流为 根据欧姆定律，R两端电压为 故选B。 6. 1932年，美国物理学家安德森在宇宙射线实验中发现了正电子，证实了反物质的存在。实验中，安德森记录了正电子在云室中由上向下经过6mm铅板的轨迹如图所示，匀强磁场方向垂直于纸面，正电子穿过铅板会有部分能量损失，其他能量损失不计，则可判定正电子（　　） A. 所在磁场方向一定垂直于纸面向里 B. 穿过铅板后受到洛伦兹力变大 C. 穿过铅板后做圆周运动的半径变大 D. 穿过铅板后做圆周运动的周期变大 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据左手定则可知磁场方向垂直纸面向里，故A 正确； B．根据 可知正电子速度减小，受到的洛伦兹力减小，故B 错误； C．设正电子在磁场中做匀速圆周运动的半径为r，根据牛顿第二定律有 解得 所以运动半径减小，故C错误； D．正电子在磁场中做匀速圆周运动的周期 解得 可知穿过铅板前后，运动的周期不变，故D错误。 故选A。 7. 如图甲所示是法拉第发明的铜盘发电机，也是人类历史上第一台发电机。利用这个发电机给平行板电容器供电，如图乙所示。已知铜盘的半径为，铜盘下半圆区域内加垂直盘面向左、磁感应强度为的匀强磁场，盘匀速转动的角速度为，电容器每块极板长度为，板间距离也为，板间加垂直纸面向里、磁感应强度为的匀强磁场，重力加速度为。下列选项正确的是（　　） A. 若铜盘按照图示方向转动，那么电容器极板电势比极板电势低 B. 铜盘产生的感应电动势为 C. 若一电子（不计重力）从电容器两极板中间水平向右射入，恰能在复合场中做匀速直线运动，则电子图甲射入时的速度为 D. 若有一带电荷量为的小球从电容器两极板中间水平向右射入，在复合场中做匀速圆周运动，则小球的质量为 【答案】D 【解析】 【详解】A．铜盘转动时，沿半径方向的金属“条”切割磁感线，根据右手定则可得，感应电流由铜盘边缘流向铜盘圆心，则铜盘圆心的电势高，平行板电容器极板电势高，A错误； B．铜盘产生的感应电动势 B错误； C．因电子恰能在复合场做匀速直线运动，则电场力与洛伦兹力平衡，有 解得 C错误； D．带电小球在复合场中做匀速圆周运动，则重力与电场力大小相等、方向相反，由洛伦兹力提供向心力，则有 联立解得 D正确。 故选D。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示，静止的凹槽内有一根轻弹簧，其一端连接物体A，另一端固定在凹槽壁上。用外力缓慢推物体A（推动过程中凹槽一直保持静止）压缩弹簧一段距离后再撤去外力，A恰好静止。若某时刻发现A突然被弹簧相对凹槽向左推动，则原因可能是（　　） A. 凹槽突然水平向右做加速运动 B. 凹槽突然水平向左做加速运动 C. 凹槽突然竖直向上加速运动 D. 凹槽突然竖直向下加速运动 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．某时刻发现A突然被弹簧相对凹槽向左推动，初态平衡，弹力小于等于最大静摩擦力，此时，弹力变小，则滑动摩擦力与弹力之差提供合外力，方向向右，加速度向右，故A正确B错误； CD．某时刻发现A突然被弹簧相对凹槽向左推动，则弹力大于最大静摩擦力，初态平衡，弹力小于等于最大静摩擦力，说明最大静摩擦力变小，而最大静摩擦力与正压力成正比，说明小球对接触面压力变小，即小球受到的支持力变小，处于失重状态，具有向下的加速度。故C错误D正确。 故选AD。 9. 如图所示，两块较大的金属板A、B平行水平放置并与一电源相连，开关S闭合后，两板间有一质量为m、带电量为q的油滴恰好在P点处于静止状态。则下列说法正确的是（　　） A. 在S仍闭合的情况下，若将A板向下平移一小段位移，则油滴向上加速运动，G中有方向为的电流 B. 在S仍闭合的情况下，若将A板向右平移一小段位移，则油滴向上加速运动，G中有方向为的电流 C. 若将S断开，再将B板向下平移一小段位移，P点电势不变 D. 若将S断开，且将A板向左平移一小段位移，P点电势降低 【答案】AD 【解析】 【详解】A．开始时，重力和电场力平衡，故 将A板向下移，由 可知E变大，故油滴应向上加速运动；根据 解得 因电压U不变，随着间距d减小，故电容器电量增大将充电，故G中有的电流，故A正确； B．若将A板向右平移一小段位移，即减小正对面积，由 可知，因间距d不变，那么E不变，油滴仍静止；同理可得 故电容器电量减小将放电，故G中有的电流，故B错误； C．若将S断开，Q不变，根据 解得 将B板向下平移一小段位移，电场强度不变，因，由 因变大，则P点电势降低，故C错误； D．若将S断开，Q不变，A向左平移一小段距离，同理可得 可知E增大，由于 可知P点电势降低，故D正确。 故选AD。 10. 如图所示，两平行金属板水平放置，板长为L，板间距离为d，板间电压为U，一不计重力、电荷量为＋q的带电粒子以初速度v0沿两板的中线射入，经过t时间后恰好沿下板的边缘飞出，则（　　） A. 在前时间内，电场力对粒子做的功为Uq B. 在后时间内，电场力对粒子做的功为Uq C. 在粒子下落的前和后过程中，电场力做功之比为1∶1 D. 在粒子下落的前和后过程中，电场力做功之比为1∶2 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．粒子在两平行金属板间做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，在前后两个的时间内沿竖直方向的位移之比为1：3，则在前时间内，电场力对粒子做的功为，在后时间内，电场力对粒子做的功为，A错误B正确； CD．由 知，在粒子下落的前和后过程中，电场力做功之比为1：1，D错误C正确。 故选BC。 第Ⅱ卷（非选择题） 三、实验题：本题共2小题，每小空2分，共18分。 11. 用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带通过打点计时器，打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。已知当地重力加速度为g。 （1）下面列举了该实验的几个操作步骤： A．按照图示安装好实验器材并连接好电源 B．先打开夹子释放纸带，再接通电源开关打出一条纸带 C．测量纸带上点迹间的距离 D．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能 其中操作不当的步骤是________（选填步骤前的字母）。 （2）如图乙所示，选取纸带上的连续的五个点A、B、C、D、E，测量出点B距起点O的距离s0，点B、C间的距离为s1，点C、D间的距离为s2，若相邻两点的打点时间间隔为T，重锤质量为m，根据这些条件计算重锤从O下落到C时的重力势能减少量ΔEp = ________，动能增加量ΔEk = ________；在实际计算中发现，重锤减少的重力势能总是大于重锤增加的动能，其原因主要是___________。 【答案】（1）B （2） ①. ②. ③. 重锤下落过程中受阻力作用 【解析】 【小问1详解】 操作不当的步骤是B，应该先接通电源后释放纸带； 【小问2详解】 [1]重锤从O下落到C时的重力势能减少量 [2]动能增加量 [3]在实际计算中发现，重锤减少的重力势能总是大于重锤增加的动能，其原因主要是重锤下落过程中受阻力作用。 12. 要测量一节新型电池的电动势和内阻，某同学设计了如图甲所示的电路，定值电阻的阻值为R0。 （1）请根据电路图甲将图乙的实物连接成实验电路。 （2）第一次将开关S合向1，将滑动变阻器接入电路的电阻调到最大，闭合开关S0，多次调节滑动变阻器，测得多组电压表和电流表的示数U、I，其中某次电流表指针所指的位置如图丙所示，此时电流表所测电流为I=________A；将测得的多组U、I作图像；第二次将开关S合向2，同样测得多组U、I，作图像；两次的图像在图丁中，则第一次作出的图像为________（填“a”或“b”）。 （3）根据两次实验得到的图像可以求得电池的电动势E=________，内阻r=________。（均用题中字母表示） 【答案】（1） （2） ①. 0.26 ②. a （3） ①. U2 ②. 【解析】 【详解】（1）电路连接如图所示 （2）[1]电流表的分度值为0.02A，示数为0.26 A； [2]第一次安培表相对电源内接，电动势测量值等于真实值，第二次安培表相对电源外接，电动势测量值小于真实值，因此第一次作出的图像是a。 （3）由两次实验的数据得到，求得电池的电动势 I1为电源和R0两端短路时的电流，即 解得 四、解答题：本题共3小题，共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。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，带有固定竖直杆且总质量为4m的长方形物块静置在光滑水平地面上，物块右侧被一竖直挡板挡住，一根长为L且不可伸长的轻质细线一端固定在杆的上端O点，另一端与质量为m的小球（视为质点）相连，把小球拉到O点等高处，细线刚好拉直，小球由静止释放。已知小球在运动的过程中与杆不发生碰撞，且长方形物块不会侧翻，重力加速度为g，忽略空气阻力。求： （1）小球第一次运动到最低点时的速度大小； （2）小球运动到左端最高点时相对于最低点的高度。 【答案】（1） （2）0.8L 【解析】 【小问1详解】 设小球第一次运动到最低点时的速度大小，小球第一次运动到最低点之前，物块被挡板挡住不会动，所以小球的重力势能转化为动能，由机械能守恒有 解得 【小问2详解】 令长方形物块的质量为，小球第一次经过最低点后，物块在绳子拉力作用下会向左运动，小球和物块组成的系统在水平方向动量守恒，当小球摆到左边最高点时，小球和物块共速，有 由能量守恒可得 解得h=0.8L 14. 如图所示，在与水平方向成60°的光滑金属导轨间连一电源，在相距1m的平行导轨上放一重力为3N的金属棒ab，棒上通以3A的电流，磁场方向竖直向上，这时棒恰好静止。，求： （1）匀强磁场的磁感应强度B； （2）如果磁场的大小方向可变，棒依然静止，磁场沿什么方向时磁感应强度最小，最小值为多少？ 【答案】（1）；（2）垂直于斜面向上， 【解析】 【详解】（1）棒静止时，通过受力分析可知。则有 即 解得 （2）若要使取值最小，即安培力最小。显然当平行斜面向上时，有最小值，此时应垂直于斜面向上，且有 所以 解得 15. 如图所示，在的区域内有沿y轴正方向的匀强电场，在的区域内有垂直坐标平面向里的匀强磁场。一电子（质量为m，电量为e）从y轴上A点以沿x轴正方向的初速度开始运动。当电子第一次穿越x轴时，恰好到达C点；当电子第二次穿越x轴时，恰好达到坐标原点O。已知A、C两点到坐标原点的距离分别为d、2d，不计电子的重力。求： （1）电场强度E的大小； （2）磁感应强度B的大小； （3）求出电子从A运动到O经历的时间t。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）电子在电场中做类平抛运动，设电子从A到C的时间为t1，根据类平抛规律可得 ， 根据牛顿第二定律可得 解得电场强度E的大小 （2）设电子进入磁场时速度的大小为v，v与x轴的夹角为，如图 则 解得 则 电子进入磁场后做匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力可得 由图可知 解得 （3）电子在电场中运动的时间为 电子在磁场中运动的时间为 电子从A运动到O的时间为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $