精品解析：湖北省孝感高级中学2025-2026学年高三上学期9月测试物理试卷

孝感高中2023级高三年级物理试题 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1. 甲、乙两架无人机在地面上同时启动竖直上升，上升过程中的加速度随时间的变化规律如图所示。下列说法错误的是（　　） A. 2t0时刻，甲、乙处于同一高度 B. t0时刻，乙的速度是甲速度的2倍 C. 0~2t0时间内，甲、乙之间的距离一直增加 D. 0~2t0时间内，甲、乙速度在t0时刻相差最大 【答案】A 【解析】 【详解】B．根据a-t图像知，图像与坐标轴所围成的面积表示速度的变化量，起始时刻，两无人机速度均为零，0~t0过程中，乙图像面积为甲图像面积的2倍，所以t0时刻，乙的速度是甲速度的2倍，B正确； D．t0时刻之前，乙的加速度大于甲的加速度，二者速度差距逐渐增大，t0~2t0之间，乙的加速度小于甲的加速度，二者速度差距逐渐减小，所以t0时刻二者速度相差最大，D正确； AC．结合a-t图像转v-t图像，如图所示 在v-t图像中，图像与坐标轴所围城的面积表示位移，可知2t0时刻，甲、乙不处于同一高度，甲、乙之间的距离一直增加，A错误，C正确， 本题选错误的，故选A。 2. 奥运会女子艺术体操的球操比赛中，运动员手持橡胶球翩翩起舞的过程中，有时会手持球在竖直平面内做圆周运动，这一过程可近似看作半径为L的匀速圆周运动，运动过程中球所受的空气阻力大小恒为f，且f小于球的重力，方向与运动方向相反，当地重力加速度为g，则下列分析正确的是（　　） A. 转到圆心正上方时的最小速度一定是 B. 转动过程中经过最高点和最低点时，手对球的作用力大小相等 C. 转动一周的过程中两次经过圆心等高点时，手对球的作用力大小相等 D. 转动一周的过程中人对球做功为2πLf 【答案】D 【解析】 【详解】A．球在竖直平面内做匀速圆周运动时，速率恒定，因此各点速度大小相同。最高点的最小速度通常由重力提供向心力（即），但题目中球受手的力和空气阻力作用，向心力由手的作用力、空气阻力和重力的合力提供，故最高点速度不一定是，故A错误； B．球在竖直平面内做匀速圆周运动时，向心力大小保持不变，转动过程中经过最高点和最低点时，手对球的作用力切向分力平衡空气阻力，而法向分力和重力的合力提供向心力，最高点法向分力为，最低点为，根据力的合成可知在最高点和最低点手对球的作用力大小不等，故B错误； C．转动过程中两次经过圆心等高处（圆心左右两侧），手对球的作用力法向分力提供向心力，但切向分力需要平衡重力和空气阻力的合力，假设球做逆时针方向的匀速圆周运动，右侧切向分力为，左侧为，根据力的合成可知在圆心等高点手对球的作用力大小不等，故C错误； D．根据动能定理，转动一周动能不变，合外力做功为，则人对球做功与空气阻力做功之和为 有 而空气阻力做功为 所以人对球做功为 故D正确。 故选D。 3. 从“嫦娥”系列到“天问”系列，中国开启了对未知天体的探索。如图所示，质量为M的探测器到达火星表面时，探测器通过喷气口向下喷气（可认为探测器质量不变）使其短暂悬停。已知探测器喷气口直径为D，喷出气体相对火星表面速度为v，火星与地球质量之比为1∶10，火星与地球半径之比为1∶2，地球表面重力加速度为g，则喷出气体的平均密度为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】在天体表面附近有 则 整理得 探测器在气体反推力和火星引力作用下处于静止，设气体反推力为F，即 对极短时间内喷出气体体积 设喷出气体的平均密度为ρ，则时间内喷出的气体质量 以时间内喷出的气体为研究对象，根据动量定理有 解得 故选D。 4. 如图所示，足够长的粗糙U型金属导轨NMQP固定，导轨宽度为L，导轨平面与水平面之间的夹角为37°，在导轨所在区域，一匀强磁场垂直于导轨平面向上，磁感应强度为B，QM之间接有阻值为R的电阻，导轨电阻不计。一质量为m，电阻为2R的金属棒ab放在导轨上，现给金属棒一个瞬时冲量，使其以初速度v0沿导轨平面向下开始滑行，棒与导轨之间的动摩擦因数为0.75，（上述字母均为已知量，sin37°=0.6）由以上条件，在此后的运动过程中，下列说法错误的是（　　） A. 导体棒通过的位移为 B. 回路电流随导体棒通过的位移而均匀减小 C. 运动过程中ab两端的电压是MQ两端电压的2倍 D. 电阻R上产生的焦耳热等于 【答案】C 【解析】 【详解】B．导体棒下滑过程中受到重力、支持力、安培力、摩擦力，由于导体棒与导轨之间的动摩擦因数，所以 即整个下滑过程中导体棒沿导轨平面方向只受安培力作用，沿导轨平面向上，阻碍导体棒下滑。设任意时刻导体棒的速度为，由动量定理可得 又， 联立解得 由此可知导体棒速度随位移均匀减小，回路电流 可知回路电流I也随位移均匀减小，故B正确，不符合题意； A．由B选项分析可知导体棒最终静止在导轨上，对整个过程由动量定理得 根据，，， 联立得 解得，故A正确，不符合题意； D．由B选项分析知整个下滑过程中，重力做功和克服摩擦力做功相等，根据能量守恒定律可知整个电路产生的焦耳热等于导体棒动能的减少量，即 根据 可得电阻上产生的焦耳热为，故D正确，不符合题意； C．导体棒下滑时切割磁感线，产生感应电动势，则导体棒等效为电源，其电阻等效为内阻，导体棒两端的电压就是路端电压，等于两端电压，故C错误，符合题意。 本题选择错误选项，故选C。 5. 一列简谐横波在均匀介质中沿轴正向传播，已知处质点的振动图像如图所示。将时刻作为计时起点，则处质点的振动图像为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】时刻的波形图方程为 时，代入得 求得 将代入得 即时刻处的质点位于波峰。 故选B。 6. 如图所示，在边长为l的正方形ABCD区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，粒子经电场加速后垂直AD方向运动，粒子运动至AD中点P时发生衰变，衰变后两粒子的运动轨迹如图所示，其中一粒子从A点射出，另一粒子从DC的中点垂直DC射出。忽略衰变过程质量损失，如果这个粒子没有衰变，它射出磁场的位置（ ） A. 在CD边，到D点距离 B. 在CD边，到D点距离 C. 在AB边，到A点距离 D. 在BC边，到C点距离 【答案】A 【解析】 【详解】由的衰变方程，产物为和 由洛伦兹力提供向心力，有，得 由左手定则可知，从A点射出的是电子，运动半径 从DC的中点垂直DC射出的是，运动半径 可得 衰变过程，总动量守恒，有 可得 则 得的运动半径 轨迹如图所示 则打在CD边上的E点，由勾股定理，其到D点距离 故选A。 7. 如图所示，劲度系数为的竖直轻弹簧下端固定在水平地面上，质量为m的物块从距弹簧上端的位置由静止下落，与弹簧接触后继续下落到最低点。已知弹簧的弹性势能（k为弹簧的劲度系数，x为形变量），不计空气阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ） A. 弹簧的最大压缩量为 B. 整个过程中，物块的最大速度为 C. 整个过程中，物块的最大加速度为 D. 整个过程中，弹簧的最大弹性势能为 【答案】C 【解析】 【详解】A．设弹簧的最大压缩量为，从物块开始下落到弹簧压缩量最大的过程中，由机械能守恒定律 又已知 解得，A错误； B．当物块加速度为零时，即所受重力等于弹簧弹力时，物块速度最大；即 又 得 从物块开始下落到速度最大的过程中，由机械能守恒 得，B错误； C．物块刚接触弹簧时的加速度为，方向向下。当弹簧压缩量最大时，根据牛顿第二定律有 由， 得 所以物块的最大加速度为，C正确； D．当弹簧压缩量最大即时，弹簧的弹性势能最大为 D错误。 故选C。 8. 如图所示，一定质量的理想气体从状态A开始，经、、、四个过程回到原状态，且B、D连线经过原点，其中、、。已知理想气体的内能与温度成正比，下列说法正确的是（ ） A. 气体在状态D时的体积大于其在状态C时的体积 B. 气体在过程中放出热量 C. 气体在状态A时内能是其在状态B时内能的3倍 D. 气体在状态B时内能是其在状态A时内能的3倍 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由，可得，故图像的斜率为 由图像可知，故，A错误； B．气体在过程中T不变，与坐标原点连线斜率变大，体积减小，外界对气体做功 由热力学第一定律，可知 故气体在过程中放出热量，B正确； CD．气体在过程中T不变，由玻意耳定律 解得，故 气体在过程中p不变，由盖吕萨克定律，解得 故气体在状态B时内能是其在状态A时内能的3倍，C错误，D正确。 故选BD。 9. 如图所示，匝数的线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动，已知线框的面积cm2，线框的总电阻，磁场的磁感应强度，线框的转动周期T=0.2s，线框通过电刷与理想变压器相连。变压器翻线圈与R1，R2相连，其中、，当S断开时，理想电压表的示数为25V。下列判断正确的是（ ） A. 当S闭合时，电压表示数变大 B. 当S断开时，原线圈电流为1A C. 变压器原、副线圈的匝数比为1∶5 D. 当S闭合时，发电机的输出功率变大 【答案】BC 【解析】 【详解】A．闭合开关，次级电阻变小，则次级电流变大，初级电流变大，则线圈内阻上的电压变大，变压器初级电压减小，则变压器次级电压减小，故A错误； BC．当S断开时，副线圈电流为A 发电机产生的感应电动势的最大值V 电动势有效值V 则变压器原、副线圈匝数比为 根据 解得A， 故BC正确； D．根据等效电阻原理可知 当S闭合时，等效电阻减小为4欧姆，当S断开时，等效电阻为5欧姆，输出功率最大，则发电机的输出功率变小，故D错误。 故选BC。 10. 如图所示，两根光滑足够长、间距为l的平行金属导轨固定在水平面上，左侧通过单刀双掷开关分别连接定值电阻和平行板电容器，定值电阻阻值为R，电容器的电容为C。长度为l、质量为m、电阻为r的导体棒恰好可垂直于金属导轨放在导轨间，空间中有足够大、方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场。将开关S拨向1，并同时给导体棒一垂直棒、水平向右的初速度，待电路稳定时将S拨向2，电路再次稳定时将S拨向1，之后再将S拨向2，…，如此往复多次。若导轨和导线电阻不计，关于该系统，下列说法正确的是（　　） A. 第一次将S接1，电路稳定时导体棒做匀速运动，速度为 B. 第一次将S接2，电路稳定过程中经过定值电阻的电量为 C. 第二次将S接1，稳定时导体棒的速度为 D. 往复多次后，定值电阻产生的总热量为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．第一次将S接1稳定时有 此时电容器极板所带电荷量 导体棒达到稳定过程中根据动量定理有 其中 解得， 故A正确； B．第一次将S接2稳定时，导体棒速度减为0，根据动量定理有 其中 解得 故B错误； C．结合上述，第二次将S接1时导体棒的初速度为0，电容器通过导体棒放电，稳定时有 此时电容器极板所带电荷量 导体棒达到稳定过程中，根据动量定理有 其中 结合上述解得 故C正确； D．往复多次后电容器不带电，导体棒的速度也为0，整个系统产生的总热量为 由于S接1时导体棒中有电流通过，而定值电阻上没有电流通过，S接2时，导体棒与定值电阻上均有电流通过，则有 解得 故D错误。 故选AC。 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 11. 某同学用如图所示的实验装置测量物块与长木板间的动摩擦因数。将长木板固定在水平桌面上，四分之一竖直圆弧轨道与木板左端相切于O点，木板上装有可移动的光电门，光电门与计算机相连，当地重力加速度为g。 实验步骤如下： ①用游标卡尺测量物块上遮光片的宽度d； ②固定光电门，记录光电门到O点的水平距离，将物块从曲面上某一点由静止释放，记录遮光片经过光电门的遮光时间； ③改变光电门的位置，记录光电门到O点的距离，将物块从曲面上再次由静止释放，记录遮光片经过光电门的遮光时间； ④重复步骤③获取多组x和t，利用描点法，绘出的图像如图3所示。 回答下列问题： （1）用游标卡尺测量遮光片的宽度如图2所示，则遮光片宽度___________cm。 （2）下面关于实验的说法中正确的是___________。 A. 圆弧轨道必须光滑 B. 实验中需要测量滑块的质量m C. 每次释放滑块时，必须由同一位置静止释放 （3）根据图3图像中的数据可得物块与木板间的动摩擦因数___________。 【答案】（1）1.150 （2）C （3） 【解析】 【小问1详解】 游标卡尺读数应为：主尺读数分度值副尺刻度，故读数为 【小问2详解】 C．实验中需要保证滑块到达底端（O点）时速度相同，故每次需要从同一位置由静止释放，故C正确； A．到达底端时速度数值没有要求，只要是个确定值即可，故曲面可以光滑也可以不光滑，故A错误； B．根据图像中的斜率表达式不涉及质量，故不需要测量质量，故B错误。 故选C。 【小问3详解】 设滑块到达O点的动能，设滑块的质量为m，根据动能定理 可得 根据题图3可知，斜率 解得 12. 某实验小组要测量电源的电动势和内阻，要求测量结果尽量准确。实验器材如下： ①待测电源E（电动势约6V） ②电压表V（量程3V、内阻约3kΩ） ③滑动变阻器R ④定值电阻R0（1.2Ω） ⑤电阻箱R1（最大阻值9999Ω） ⑥刻度尺 ⑦开关、导线若干 （1）该小组先将电压表V和电阻箱R1按照图1所示接入电路。 （2）将滑动变阻器的滑片P移到最左端，并将电阻箱的阻值调为零，闭合开关，调节滑片P，使电压表示数满偏。 （3）保持滑片P的位置不变，调节电阻箱，使电压表的示数为1.5V，此时电阻箱和电压表串联后的“组合体”所能测量电压的最大值为_________V。 （4）将（3）改装后的电压表V1按照图2所示连接电路，开关S闭合前，滑片P应处于__________（填“a”或“b”）端。 （5）闭合开关S，移动滑片P至适当位置并记录原电压表V的示数U，断开开关S，记录滑片P与a端的距离l。 （6）多次重复步骤（5），根据记录的若干组U、l，作出图4中图线Ⅰ。 （7）按照图3所示电路将定值电阻R0接入电路，多次重复步骤（5），根据记录的若干组U、l、作出图4中图线Ⅱ。 （8）图线I、Ⅱ的反向延长线与纵轴交于同一点b，两图线的斜率分别为、，且，则待测电源的电动势_________V，内阻__________Ω。 【答案】 ①. 6 ②. b ③. 6.4 ④. 2.4 【解析】 【详解】[1]电压表示数先满偏，调节电阻箱后，电压表的示数降为原来的一半，可知电阻箱连接的阻值与电压表内阻相等，则把电压表量程扩大到原来的2倍，即6V [2]开关S闭合前，滑片P应处于滑动变阻器连接阻值的最大处，即b端。 [3][4]设滑动变阻器的电阻丝的电阻率为，横截面积为，则由闭合电路的欧姆定律 对图线I，有 整理得 对图线Ⅱ，有 整理得 对比图4，可得 即 即 13. 如图所示，半径为R的四分之一圆AOB为某玻璃砖的截面，一束单色光垂直照射到OA面上某点，光进入玻璃砖经AB面两次全反射刚好垂直OB射出，光在玻璃砖内传播的时间为，c为光在真空中传播的速度。已知，，求： （1）玻璃砖对光的折射率； （2）保持光的入射方向不变，将入射点下移，不考虑光在OB面上的反射，则至少下移多少距离，光可以从AB面射出。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据题意，光在玻璃砖中传播的距离为 光在玻璃砖中传播的速度为 设玻璃砖对光的折射率为，则 【小问2详解】 开始时，入射点离点的距离为 将入射点下移，当光在圆弧面上刚好发生全反射时，入射角等于临界角， 由于 这时入射点离点距离为 则要使光从圆弧面上出射，入射点的位置至少下移的距离为 14. 如图所示，在平面直角坐标系的第一、二象限有沿轴负向的匀强电场，在第三、四象限有垂直纸面向里的匀强磁场。在轴正半轴上的某点以初速度沿轴正方向射入一带电粒子甲，粒子质量为，带电量为，经电场作用，从轴上的点（未标出）第一次进入磁场，点和坐标原点的距离为，经过点时，粒子速度方向与轴正方向夹角为。完全相同的粒子乙也以大小为的初速度从坐标原点射入第三象限，方向与轴负方向夹角为，在磁场的作用下，也从点第一次进入电场，不计粒子重力及粒子间的相互作用力。求： （1）匀强电场的场强及匀强磁场的磁感应强度； （2）粒子乙从射入场区到经过点所用的时间； （3）两粒子第二次经过轴时的位置之间的距离。 【答案】（1）， （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由题意可知粒子甲（乙）带正电荷，粒子甲在电场中做类平抛运动。 水平方向上有 已知粒子甲在C点的速度方向与x轴正方向的夹角为，竖直方向上有 联立解得 粒子乙进入匀强磁场做匀速圆周运动，洛伦兹力提供其做圆周运动的向心力，则有 初速度与y轴负方向夹角为，由几何关系得 联立解得 运动轨迹如图所示 【小问2详解】 由（1）分析知粒子乙在磁场中的轨迹半径为，则其周期为 粒子乙进入磁场做圆周运动的圆心角为，则其在磁场中运动时间为 联立解得 【小问3详解】 粒子甲在C点的速度为 粒子甲在磁场中做圆周运动，有 由几何关系得粒子甲第二次经过x轴的D点到C点的距离为 粒子乙从C点进入电场后做类斜抛运动，已知粒子乙在C点的速度与x轴负方向的夹角为60° 则水平方向有 竖直方向有 联立解得 由此可知粒子甲、乙第二次经过x轴时的位置之间的距离为 15. 如图所示，两根足够长的间距为的平行金属导轨与水平面成角，导轨上放置并锁定两根长度均为，质量均为，电阻均为的导体棒B、C，其中B棒位于导轨顶端，导轨电阻不计，并处在垂直导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为，在导轨左上方某处将一质量为的绝缘棒A以初速度水平向右拖出，A棒恰好沿导轨平面与B棒发生弹性碰撞，开始时B、C棒均被锁定，A、B棒碰撞前瞬间解除锁定，已知B、C棒与导轨间的动摩擦因数均为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，B棒与C棒相距足够远．重力加速度为，不计空气阻力，求： （1）A、B棒碰后瞬间B棒的速度大小； （2）若，足够长时间后B棒的速度大小； （3）若，足够长时间后B棒的加速度大小以及安培力的冲量大小； （4）若，且将C棒所在区域的磁场方向变为垂直导轨平面向下，大小仍为B，足够长时间后B棒的速度大小． 【答案】（1） （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 由平抛规律知，A棒到达导轨时的速度 A、B棒发生弹性碰撞，由动量守恒和机械能守恒有 ， 解得 【小问2详解】 时，可得 故B、C棒组成的系统动量守恒有 解得 【小问3详解】 时，足够长时间后B、C棒速度相同，加速度相同有 解得 在此过程中对B棒列动量定理有 对C棒列动量定理有 联立解得 【小问4详解】 C棒所在区域磁场反向时，对B、C棒均有 故B、C棒加速度相同； 则，，， 足够长时间后 联立解得 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 孝感高中2023级高三年级物理试题 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1. 甲、乙两架无人机在地面上同时启动竖直上升，上升过程中的加速度随时间的变化规律如图所示。下列说法错误的是（　　） A. 2t0时刻，甲、乙处于同一高度 B. t0时刻，乙的速度是甲速度的2倍 C. 0~2t0时间内，甲、乙之间的距离一直增加 D. 0~2t0时间内，甲、乙速度在t0时刻相差最大 2. 奥运会女子艺术体操的球操比赛中，运动员手持橡胶球翩翩起舞的过程中，有时会手持球在竖直平面内做圆周运动，这一过程可近似看作半径为L的匀速圆周运动，运动过程中球所受的空气阻力大小恒为f，且f小于球的重力，方向与运动方向相反，当地重力加速度为g，则下列分析正确的是（　　） A. 转到圆心正上方时的最小速度一定是 B. 转动过程中经过最高点和最低点时，手对球的作用力大小相等 C. 转动一周的过程中两次经过圆心等高点时，手对球的作用力大小相等 D. 转动一周的过程中人对球做功为2πLf 3. 从“嫦娥”系列到“天问”系列，中国开启了对未知天体的探索。如图所示，质量为M的探测器到达火星表面时，探测器通过喷气口向下喷气（可认为探测器质量不变）使其短暂悬停。已知探测器喷气口直径为D，喷出气体相对火星表面速度为v，火星与地球质量之比为1∶10，火星与地球半径之比为1∶2，地球表面重力加速度为g，则喷出气体的平均密度为（　　） A. B. C. D. 4. 如图所示，足够长的粗糙U型金属导轨NMQP固定，导轨宽度为L，导轨平面与水平面之间的夹角为37°，在导轨所在区域，一匀强磁场垂直于导轨平面向上，磁感应强度为B，QM之间接有阻值为R的电阻，导轨电阻不计。一质量为m，电阻为2R的金属棒ab放在导轨上，现给金属棒一个瞬时冲量，使其以初速度v0沿导轨平面向下开始滑行，棒与导轨之间的动摩擦因数为0.75，（上述字母均为已知量，sin37°=0.6）由以上条件，在此后的运动过程中，下列说法错误的是（　　） A. 导体棒通过的位移为 B. 回路电流随导体棒通过的位移而均匀减小 C. 运动过程中ab两端的电压是MQ两端电压的2倍 D. 电阻R上产生的焦耳热等于 5. 一列简谐横波在均匀介质中沿轴正向传播，已知处质点的振动图像如图所示。将时刻作为计时起点，则处质点的振动图像为（　　） A. B. C. D. 6. 如图所示，在边长为l的正方形ABCD区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，粒子经电场加速后垂直AD方向运动，粒子运动至AD中点P时发生衰变，衰变后两粒子的运动轨迹如图所示，其中一粒子从A点射出，另一粒子从DC的中点垂直DC射出。忽略衰变过程质量损失，如果这个粒子没有衰变，它射出磁场的位置（ ） A. 在CD边，到D点距离 B. 在CD边，到D点距离 C. 在AB边，到A点距离 D. 在BC边，到C点距离 7. 如图所示，劲度系数为的竖直轻弹簧下端固定在水平地面上，质量为m的物块从距弹簧上端的位置由静止下落，与弹簧接触后继续下落到最低点。已知弹簧的弹性势能（k为弹簧的劲度系数，x为形变量），不计空气阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ） A. 弹簧的最大压缩量为 B. 整个过程中，物块的最大速度为 C. 整个过程中，物块的最大加速度为 D. 整个过程中，弹簧的最大弹性势能为 8. 如图所示，一定质量的理想气体从状态A开始，经、、、四个过程回到原状态，且B、D连线经过原点，其中、、。已知理想气体的内能与温度成正比，下列说法正确的是（ ） A. 气体在状态D时的体积大于其在状态C时的体积 B. 气体在过程中放出热量 C. 气体在状态A时内能是其在状态B时内能的3倍 D. 气体在状态B时内能是其在状态A时内能的3倍 9. 如图所示，匝数的线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动，已知线框的面积cm2，线框的总电阻，磁场的磁感应强度，线框的转动周期T=0.2s，线框通过电刷与理想变压器相连。变压器翻线圈与R1，R2相连，其中、，当S断开时，理想电压表的示数为25V。下列判断正确的是（ ） A. 当S闭合时，电压表示数变大 B. 当S断开时，原线圈电流为1A C. 变压器原、副线圈的匝数比为1∶5 D. 当S闭合时，发电机的输出功率变大 10. 如图所示，两根光滑足够长、间距为l的平行金属导轨固定在水平面上，左侧通过单刀双掷开关分别连接定值电阻和平行板电容器，定值电阻阻值为R，电容器的电容为C。长度为l、质量为m、电阻为r的导体棒恰好可垂直于金属导轨放在导轨间，空间中有足够大、方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场。将开关S拨向1，并同时给导体棒一垂直棒、水平向右的初速度，待电路稳定时将S拨向2，电路再次稳定时将S拨向1，之后再将S拨向2，…，如此往复多次。若导轨和导线电阻不计，关于该系统，下列说法正确的是（　　） A. 第一次将S接1，电路稳定时导体棒做匀速运动，速度为 B. 第一次将S接2，电路稳定过程中经过定值电阻的电量为 C. 第二次将S接1，稳定时导体棒的速度为 D. 往复多次后，定值电阻产生的总热量为 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 11. 某同学用如图所示的实验装置测量物块与长木板间的动摩擦因数。将长木板固定在水平桌面上，四分之一竖直圆弧轨道与木板左端相切于O点，木板上装有可移动的光电门，光电门与计算机相连，当地重力加速度为g。 实验步骤如下： ①用游标卡尺测量物块上遮光片的宽度d； ②固定光电门，记录光电门到O点的水平距离，将物块从曲面上某一点由静止释放，记录遮光片经过光电门的遮光时间； ③改变光电门的位置，记录光电门到O点的距离，将物块从曲面上再次由静止释放，记录遮光片经过光电门的遮光时间； ④重复步骤③获取多组x和t，利用描点法，绘出的图像如图3所示。 回答下列问题： （1）用游标卡尺测量遮光片的宽度如图2所示，则遮光片宽度___________cm。 （2）下面关于实验的说法中正确的是___________。 A. 圆弧轨道必须光滑 B. 实验中需要测量滑块的质量m C. 每次释放滑块时，必须由同一位置静止释放 （3）根据图3图像中的数据可得物块与木板间的动摩擦因数___________。 12. 某实验小组要测量电源的电动势和内阻，要求测量结果尽量准确。实验器材如下： ①待测电源E（电动势约6V） ②电压表V（量程3V、内阻约3kΩ） ③滑动变阻器R ④定值电阻R0（1.2Ω） ⑤电阻箱R1（最大阻值9999Ω） ⑥刻度尺 ⑦开关、导线若干 （1）该小组先将电压表V和电阻箱R1按照图1所示接入电路。 （2）将滑动变阻器的滑片P移到最左端，并将电阻箱的阻值调为零，闭合开关，调节滑片P，使电压表示数满偏。 （3）保持滑片P的位置不变，调节电阻箱，使电压表的示数为1.5V，此时电阻箱和电压表串联后的“组合体”所能测量电压的最大值为_________V。 （4）将（3）改装后的电压表V1按照图2所示连接电路，开关S闭合前，滑片P应处于__________（填“a”或“b”）端。 （5）闭合开关S，移动滑片P至适当位置并记录原电压表V的示数U，断开开关S，记录滑片P与a端的距离l。 （6）多次重复步骤（5），根据记录的若干组U、l，作出图4中图线Ⅰ。 （7）按照图3所示电路将定值电阻R0接入电路，多次重复步骤（5），根据记录的若干组U、l、作出图4中图线Ⅱ。 （8）图线I、Ⅱ的反向延长线与纵轴交于同一点b，两图线的斜率分别为、，且，则待测电源的电动势_________V，内阻__________Ω。 13. 如图所示，半径为R的四分之一圆AOB为某玻璃砖的截面，一束单色光垂直照射到OA面上某点，光进入玻璃砖经AB面两次全反射刚好垂直OB射出，光在玻璃砖内传播的时间为，c为光在真空中传播的速度。已知，，求： （1）玻璃砖对光的折射率； （2）保持光的入射方向不变，将入射点下移，不考虑光在OB面上的反射，则至少下移多少距离，光可以从AB面射出。 14. 如图所示，在平面直角坐标系的第一、二象限有沿轴负向的匀强电场，在第三、四象限有垂直纸面向里的匀强磁场。在轴正半轴上的某点以初速度沿轴正方向射入一带电粒子甲，粒子质量为，带电量为，经电场作用，从轴上的点（未标出）第一次进入磁场，点和坐标原点的距离为，经过点时，粒子速度方向与轴正方向夹角为。完全相同的粒子乙也以大小为的初速度从坐标原点射入第三象限，方向与轴负方向夹角为，在磁场的作用下，也从点第一次进入电场，不计粒子重力及粒子间的相互作用力。求： （1）匀强电场的场强及匀强磁场的磁感应强度； （2）粒子乙从射入场区到经过点所用的时间； （3）两粒子第二次经过轴时的位置之间的距离。 15. 如图所示，两根足够长的间距为的平行金属导轨与水平面成角，导轨上放置并锁定两根长度均为，质量均为，电阻均为的导体棒B、C，其中B棒位于导轨顶端，导轨电阻不计，并处在垂直导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为，在导轨左上方某处将一质量为的绝缘棒A以初速度水平向右拖出，A棒恰好沿导轨平面与B棒发生弹性碰撞，开始时B、C棒均被锁定，A、B棒碰撞前瞬间解除锁定，已知B、C棒与导轨间的动摩擦因数均为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，B棒与C棒相距足够远．重力加速度为，不计空气阻力，求： （1）A、B棒碰后瞬间B棒的速度大小； （2）若，足够长时间后B棒的速度大小； （3）若，足够长时间后B棒的加速度大小以及安培力的冲量大小； （4）若，且将C棒所在区域的磁场方向变为垂直导轨平面向下，大小仍为B，足够长时间后B棒的速度大小． 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $