精品解析：山东省济南市2024-2025学年高二上学期1月期末学习质量检测物理试题

2025年1月济南市高二期末学习质量检测 物理试题 本试卷满分100分。考试用时90分钟。 注意事项： 1．答题前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、准考证号、座号填写在规定的位置上。 2．回答选择题时，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。 3．回答非选择题时，必须用0.5毫米黑色签字笔作答（作图除外），答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应的位置；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案，不能使用涂改液，胶带纸，修正带和其他笔。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 关于甲、乙、丙、丁四幅图描述，下列说法正确的是（ ） A. 图甲中当条形磁铁靠近螺线管时，螺线管的线圈中没有感应电流 B. 图乙中电键由闭合到断开瞬间，螺线管线圈中没有感应电流 C. 图丙中条形磁铁靠近轻质线圈时，线圈中没有感应电流 D. 图丁中线框在匀强磁场中绕虚线轴转动时，线框中没有感应电流 2. 在“天宫课堂”中，航天员们使用毛巾包好的乒乓球拍和水球进行了奇妙的“乒乓球”比赛。挥动球拍，击打漂浮在空中的水球，水球碰到球拍没有破裂，而是像乒乓球一样被弹开了。关于球拍与水球相互作用的过程，下列描述正确的是（　　） A. 球拍和水球组成的系统动量守恒 B. 球拍和水球组成的系统动量不守恒 C. 球拍对水球的冲量大于水球对球拍的冲量 D. 球拍对水球的冲量小于水球对球拍的冲量 3. 中国人民解放军成功试射了一枚弹道导弹，导弹运动轨迹如图所示。导弹运动到轨迹最高点时，在爆炸螺栓作用下弹头与助推火箭分离。分离前导弹速度为，总质量为；分离瞬间助推火箭速度为，方向与原运动方向相反，质量为。此时弹头的速度大小为（ ） A. B. C. D. 4. 某实验小组采用多用电表的欧姆挡来测量某电压表的内阻，下列操作正确的是（ ） A. 测量前将两表笔短接进行机械调零 B. 测量时将多用电表的红表笔与电压表的正接线柱相连，黑表笔与负接线柱相连 C. 选择倍率“”挡时，发现指针偏转角度过小，应该更换倍率“”挡 D. 换挡后无需欧姆调零直接将两表笔与电压表相连进行内阻的测量 5. 如图所示为电吹风的电路图，为四个固定触点。可动的扇形金属触片P可同时接触两个触点。触片P处于不同位置时，电吹风可处于停机、吹热风和吹冷风三种状态。电源为交流电，理想变压器原、副线圈的匝数分别是和，小风扇的额定电压为，下列说法正确的是（　　） A. 电吹风的触片位于位置时吹冷风 B. 电吹风的触片位于位置时吹热风 C. 变压器原副线圈的匝数比为 D. 变压器原副线圈的匝数比为 6. 如图所示，相互平行的金属导轨倾斜放置，整个装置处于磁感应强度大小为、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中，导轨平面与水平面的夹角为，导轨间距为1m，导轨之间连接电源、电键。断开电键，质量为的金属棒恰好静止在导轨上。闭合电键，金属棒中的电流为，重力加速度取，欲使金属棒仍然静止在导轨上，则磁感应强度的最大值为（　　） A. B. C. D. 7. 霍尔效应的应用非常广泛。如图所示，金属片长度为，宽度为，厚度为，水平放置于方向竖直向下，磁感应强度大小为的匀强磁场中，金属片左右两端与电动势为的直流电源及滑动变阻器构成闭合回路，金属片前后两端接理想电压表。不计电源内阻及金属片电阻，闭合电键，下列说法正确的是（　　） A. 金属片的前端的电势低于后端的电势 B. 仅减小磁感应强度，电压表示数增大 C. 仅增大滑动变阻器的阻值，电压表示数减小 D. 仅增大金属片的长度，电压表示数减小 8. 如图所示，直角三角形。在顶点放置两条足够长的通电直导线，导线中通有方向垂直纸面向里，大小均为的电流。在顶点正上方距离为的位置再放置一条足够长的通电直导线，导线与三角形共面，电流方向水平向右，大小也为。已知足够长通电直导线在其周围某点产生磁场的磁感应强度大小为，其中为导线中的电流，为该点到通电直导线的距离。则点磁感应强度的大小是（ ） A. B. C. D. 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 交流发电机的线圈在磁场中匀速转动产生正弦式交流电，其电压随时间的变化规律如图所示，下列说法正确的是（ ） A. 时，穿过线圈的磁通量变化率最小 B. 时，穿过线圈的磁通量最小 C. 若增大线圈的转速，交流电的峰值变大 D. 交流电压的表达式为 10. 传感器已被广泛应用于生产生活中。如图所示为某种压力传感器内部电路图，为压敏电阻，其电学特性表现为阻值随着压力的增大而减小，若各表均为理想电表，电源内阻不计。当压敏电阻的压力增大时，下列说法正确的是（　　） A. 电压表示数减小 B. 电流表示数增大 C. 电阻的电功率增大 D. 电压表与电流表的示数变化量之比保持不变 11. 某同学查阅资料发现脉冲式供电具有节能、提效等优点，便运用所学知识设计了一个脉冲式供电原理图。如图所示，空间均匀等分为8个区域，其中每隔一个区域分布匀强磁场，磁感应强度的大小及方向如图所示。一个半径为、电阻为、圆心角为的扇形线框，绕着圆心在纸面内沿逆时针方向匀速转动，其角速度大小为。从图示位置开始计时，以逆时针方向为电流的正方向，下列图像中能反映线框中感应电流变化规律和边受安培力大小变化规律的是（ ） A. B. C. D. 12. 如图所示，在直角坐标系平面内，的区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为。粒子源位于坐标为（-L，0）的点，向坐标为（0，h）的点发射质量为，电荷量为的粒子，粒子重力忽略不计，速度大小可以调节。在坐标为处放置一平行于轴的挡板，挡板中点位于轴上，长度略大于。已知粒子与挡板碰撞后，方向的分速度不变，方向的分速度等大反向。若粒子最终能返回点，则粒子的速度大小可能是（ ） A. B. C. D. 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 某同学利用如图所示的实验装置探究两小球发生对心正碰过程中的特点和规律。实验步骤如下： ①选取两个体积相同、质量不同的小球，用天平测出两个小球的质量分别为和。 ②将斜槽固定在桌边，槽的末端水平，将一斜面连接在斜槽末端。 ③先不放置小球，使小球从斜槽顶端处由静止释放，记录小球在斜面上的落点，重复操作多次，记录小球在斜面上落点的平均位置。 ④将小球放在斜槽末端边缘处，使小球从斜槽顶端处由静止释放，在斜槽末端与小球发生碰撞，记录两小球在斜面上的落点，重复操作多次，记录小球和在斜面上落点的平均位置。 ⑤用毫米刻度尺测出各个落点位置到斜槽末端的距离，分别为、、。 （1）为了使小球与发生碰撞后运动方向不变，和的大小关系应满足_____。 A. B. C. 无法确定 （2）碰撞后的速度正比于_____。 A. B. C. （3）只要满足关系式_____，则说明两小球碰撞中动量守恒。（用测量的物理量、表示）。 14. 某研究性学习小组通过测量不同型号铅笔笔芯的电阻值来探究石墨的导电性能。实验器材如下： A．待测铅笔芯，电阻约为 B．电源 C．电流表A（量程，内阻约为） D．电压表V（量程，内阻约为） E．滑动变阻器（阻值，额定电流） F．滑动变阻器（阻值，额定电流） G．开关和导线 （1）为了尽可能多的采集实验数据，要求电压表和电流表的读数从零开始，则滑动变阻器应选用_____（选填“”或“”）。该小组采用以下装置进行实验，部分电路连接如图甲所示，请在答题卡指定位置用笔画线补全电路_______。 （2）该小组分别用电流表内接法和外接法对同一段铅笔芯进行了测量，利用测得的数据，分别画出图线1和图线2，如图乙所示。你认为哪一条图线更合理？_____（选填“图线1”或“图线2”）。根据选择的图线，求出这段铅笔芯的电阻值为_____（结果保留两位有效数字）。 15. 如图所示，调节滑动变阻器使电动机刚好正常工作，此时电路中电源的输出功率最大。已知电源电动势，电动机额定输出功率，额定电压，额定电流。求 （1）电动机内阻的值； （2）电源内阻的值及电源输出功率最大时滑动变阻器接入电路的阻值。 16. 如图所示，一边长、质量正方形金属框，静置于光滑绝缘水平桌面上。金属框右侧宽度为的区域内存在垂直于桌面向上的匀强磁场，磁感应强度大小。对金属框施加一水平向右、大小为的恒力，当金属框进入磁场时恰好以的速度做匀速直线运动，当金属框完全进入磁场时，撤去恒力。已知金属框运动过程中左右两边始终平行于磁场边界。求 （1）金属框的电阻； （2）金属框完全进入磁场过程中，通过金属框的电荷量； （3）金属框完全离开磁场区域时速度的大小。 17. 如图所示，正方形区域的边长为，是其中一条对角线。三角形区域内存在方向竖直向下的匀强电场，场强大小未知；三角形区域内存在垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度的大小和方向未知。正方形左侧有一粒子源，可向垂直发射质量为，电荷量为的带电粒子（不计重力），粒子垂直射入的速度大小均为。 （1）若一粒子从点射入，恰好可以经过对角线的中点，求电场强度的大小； （2）若在三角形区域内加一垂直于纸面的匀强磁场后，从的中点射入的粒子恰好能沿直线到达点，经过点进入三角形区域后能再次回到三角形区域，求 ①三角形区域内所加磁场的方向和磁感应强度的大小； ②三角形区域内所加磁场方向和磁感应强度的范围。 18. 如图所示某装置由轨道、小滑块和圆锥摆三部分组成。质量为轨道B静止在光滑水平地面上，轨道B由粗糙的水平轨道和与之相切的光滑圆弧轨道两部分组成，的长度和圆弧的半径均为（未知）。水平轨道的左端放置一质量为小滑块A，小滑块A与轨道间的动摩擦因数为0.4。刚性轻绳的上端固定，下端挂一质量为的小球。现将小球拉至某一恰当位置，给小球一个的水平初速度，使小球在水平面内绕点做匀速圆周运动，小球做圆周运动的平面和小滑块A在同一水平面内，小球用时转过半个圆周，恰与水平轨道左端处的小滑块A发生弹性正碰，已知碰撞时间极短，重力加速度取。 （1）求小球从运动到的过程中，小球重力的冲量大小； （2）求小球从运动到的过程中，悬绳拉力的冲量大小； （3）若小滑块恰能到达点，求的值（结果可用分数表示）； （4）若要使小滑块能到点且第一次返回点时的速度方向向右，求的取值范围（结果可用分数表示）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025年1月济南市高二期末学习质量检测 物理试题 本试卷满分100分。考试用时90分钟。 注意事项： 1．答题前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、准考证号、座号填写在规定的位置上。 2．回答选择题时，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。 3．回答非选择题时，必须用0.5毫米黑色签字笔作答（作图除外），答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应的位置；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案，不能使用涂改液，胶带纸，修正带和其他笔。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 关于甲、乙、丙、丁四幅图的描述，下列说法正确的是（ ） A. 图甲中当条形磁铁靠近螺线管时，螺线管的线圈中没有感应电流 B. 图乙中电键由闭合到断开瞬间，螺线管线圈中没有感应电流 C. 图丙中条形磁铁靠近轻质线圈时，线圈中没有感应电流 D. 图丁中线框在匀强磁场中绕虚线轴转动时，线框中没有感应电流 【答案】D 【解析】 【详解】A．图甲中当条形磁铁靠近螺线管时，螺线管内磁通量发生变化，线圈中应有感应电流，故A错误； B．图乙中电键由闭合到断开瞬间，螺线管中电流消失，产生的磁场消失，螺线管线圈内磁通量发生变化，应有感应电流，故B错误； C．图丙中条形磁铁靠近轻质线圈时，线圈内磁通量发生变化，线圈中应有感应电流，故C错误； D．图丁中线框在匀强磁场中绕虚线轴转动时，线框与磁场平行，转动无磁通量变化，线框中没有感应电流，故D正确。 故选D。 2. 在“天宫课堂”中，航天员们使用毛巾包好的乒乓球拍和水球进行了奇妙的“乒乓球”比赛。挥动球拍，击打漂浮在空中的水球，水球碰到球拍没有破裂，而是像乒乓球一样被弹开了。关于球拍与水球相互作用的过程，下列描述正确的是（　　） A. 球拍和水球组成的系统动量守恒 B. 球拍和水球组成的系统动量不守恒 C. 球拍对水球的冲量大于水球对球拍的冲量 D. 球拍对水球的冲量小于水球对球拍的冲量 【答案】B 【解析】 【详解】AB．球拍和水球组成的系统所受外力的合力不等于零，则球拍和水球组成的系统动量不守恒，故A错误，B正确； CD．根据冲量的定义式有，根据牛顿第三定律可知，球拍对水球的作用力大小等于水球对球拍的作用力大小，则球拍对水球的冲量大小等于水球对球拍的冲量大小，故CD错误。 故选B。 3. 中国人民解放军成功试射了一枚弹道导弹，导弹运动轨迹如图所示。导弹运动到轨迹最高点时，在爆炸螺栓作用下弹头与助推火箭分离。分离前导弹速度为，总质量为；分离瞬间助推火箭速度为，方向与原运动方向相反，质量为。此时弹头的速度大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】分离瞬间，弹头与助推火箭水平方向上动量近似守恒，根据动量守恒定律有 解得 故选A。 4. 某实验小组采用多用电表的欧姆挡来测量某电压表的内阻，下列操作正确的是（ ） A. 测量前将两表笔短接进行机械调零 B. 测量时将多用电表的红表笔与电压表的正接线柱相连，黑表笔与负接线柱相连 C. 选择倍率“”挡时，发现指针偏转角度过小，应该更换倍率“”挡 D. 换挡后无需欧姆调零直接将两表笔与电压表相连进行内阻的测量 【答案】C 【解析】 【详解】A．测量前将两表笔短接进行欧姆调零，故A错误； B．测量时将多用电表的红表笔与电压表的负接线柱相连，黑表笔与正接线柱相连，故B错误； C．选择倍率“”挡时，发现指针偏转角度过小，读数过大，所以更换倍率“”挡，故C正确； D．换挡后需要欧姆调零，再继续测量，故D错误。 故选C。 5. 如图所示为电吹风的电路图，为四个固定触点。可动的扇形金属触片P可同时接触两个触点。触片P处于不同位置时，电吹风可处于停机、吹热风和吹冷风三种状态。电源为交流电，理想变压器原、副线圈的匝数分别是和，小风扇的额定电压为，下列说法正确的是（　　） A. 电吹风的触片位于位置时吹冷风 B. 电吹风的触片位于位置时吹热风 C. 变压器原副线圈的匝数比为 D. 变压器原副线圈的匝数比为 【答案】D 【解析】 【详解】AB．由电路图可知，触片P位于ab位置时，电吹风吹热风，触片P位于cd位置时，电吹处于停机状态，故AB错误； CD．由变压器电压与匝数的关系可知 其中 解得 故C错误，D正确。 故选D。 6. 如图所示，相互平行的金属导轨倾斜放置，整个装置处于磁感应强度大小为、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中，导轨平面与水平面的夹角为，导轨间距为1m，导轨之间连接电源、电键。断开电键，质量为的金属棒恰好静止在导轨上。闭合电键，金属棒中的电流为，重力加速度取，欲使金属棒仍然静止在导轨上，则磁感应强度的最大值为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】断开电键，质量为的金属棒恰好静止在导轨上根据平衡条件有 闭合电键，金属棒中的电流为，根据左手定则可知，安培力方向沿导轨向上，当磁感应强度为最大值时，根据平衡条件有 解得 故选B。 7. 霍尔效应应用非常广泛。如图所示，金属片长度为，宽度为，厚度为，水平放置于方向竖直向下，磁感应强度大小为的匀强磁场中，金属片左右两端与电动势为的直流电源及滑动变阻器构成闭合回路，金属片前后两端接理想电压表。不计电源内阻及金属片电阻，闭合电键，下列说法正确的是（　　） A. 金属片的前端的电势低于后端的电势 B. 仅减小磁感应强度，电压表示数增大 C. 仅增大滑动变阻器的阻值，电压表示数减小 D. 仅增大金属片的长度，电压表示数减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．金属中自由电荷为电子，电子定向移动方向与电流方向相反，根据左手定则可知，电子在洛伦兹力作用下向N端聚集，则金属片的前端的电势高于后端的电势，故A错误； B．令电压表示数为U，则有 根据闭合电路欧姆定律有 根据电流的微观定义式有 解得 可知，仅减小磁感应强度，电压表示数减小，故B错误； C．结合上述可知，仅增大滑动变阻器的阻值，电压表示数减小，故C正确； D．结合上述可知，仅增大金属片的长度，电压表示数不变，故D错误。 故选C。 8. 如图所示，直角三角形的。在顶点放置两条足够长的通电直导线，导线中通有方向垂直纸面向里，大小均为的电流。在顶点正上方距离为的位置再放置一条足够长的通电直导线，导线与三角形共面，电流方向水平向右，大小也为。已知足够长通电直导线在其周围某点产生磁场的磁感应强度大小为，其中为导线中的电流，为该点到通电直导线的距离。则点磁感应强度的大小是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据安培右手定则，如图 根据题中公式C点磁感应强度为 方向垂直纸面向里； 方向AC连线向右下； 方向CB连线向右上； 先矢量合成与，再合成与 解得 故选C。 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 交流发电机的线圈在磁场中匀速转动产生正弦式交流电，其电压随时间的变化规律如图所示，下列说法正确的是（ ） A. 时，穿过线圈的磁通量变化率最小 B. 时，穿过线圈的磁通量最小 C. 若增大线圈的转速，交流电的峰值变大 D. 交流电压的表达式为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．时，电压最大，穿过线圈的磁通量变化率最大，故A错误； B．时，电压最小，穿过线圈磁通量变化率最小，线圈处于中性面磁通量最大，故B错误； C．根据正弦交流电公式，若增大线圈的转速，则角速度变大，交流电的峰值变大。故C正确； D．根据周期公式，，由图可知，交流电压的表达式为，故D正确。 故选CD。 10. 传感器已被广泛应用于生产生活中。如图所示为某种压力传感器内部电路图，为压敏电阻，其电学特性表现为阻值随着压力的增大而减小，若各表均为理想电表，电源内阻不计。当压敏电阻的压力增大时，下列说法正确的是（　　） A. 电压表示数减小 B. 电流表示数增大 C. 电阻的电功率增大 D. 电压表与电流表的示数变化量之比保持不变 【答案】BD 【解析】 【详解】B．当压敏电阻的压力增大时，其接入电阻减小，电路总电阻减小，干路电流增大，即示数增大，故B正确； A．由于电源内阻不计，则路端电压一定，压敏电阻的压力增大时，其接入电阻减小，则示数增大，可知，定值电阻承担电压增大，即电压表示数增大，故A错误； C．电阻的电功率 由于路端电压一定，则电阻的电功率不变，故C错误； D．路端电压一定，则有 则有 即电压表与电流表的示数变化量之比保持不变，故D正确。 故选BD。 11. 某同学查阅资料发现脉冲式供电具有节能、提效等优点，便运用所学知识设计了一个脉冲式供电原理图。如图所示，空间均匀等分为8个区域，其中每隔一个区域分布匀强磁场，磁感应强度的大小及方向如图所示。一个半径为、电阻为、圆心角为的扇形线框，绕着圆心在纸面内沿逆时针方向匀速转动，其角速度大小为。从图示位置开始计时，以逆时针方向为电流的正方向，下列图像中能反映线框中感应电流变化规律和边受安培力大小变化规律的是（ ） A. B. C. D. 【答案】AC 【解析】 【详解】内，线圈内磁通量不发生变化，故无感应电流； 内，与双杆切割，且根据楞次定律电流为顺时针，故又 内，线圈内磁通量不发生变化，故无感应电流； 内，与双杆切割，且根据楞次定律电流为逆时针，故又 内，线圈内磁通量不发生变化，故无感应电流； 内，与双杆切割，且根据楞次定律电流为顺时针，故又 内，线圈内磁通量不发生变化，故无感应电流； 内， 与双杆切割，且根据楞次定律电流为逆时针，故又 故选AC。 12. 如图所示，在直角坐标系平面内，的区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为。粒子源位于坐标为（-L，0）的点，向坐标为（0，h）的点发射质量为，电荷量为的粒子，粒子重力忽略不计，速度大小可以调节。在坐标为处放置一平行于轴的挡板，挡板中点位于轴上，长度略大于。已知粒子与挡板碰撞后，方向的分速度不变，方向的分速度等大反向。若粒子最终能返回点，则粒子的速度大小可能是（ ） A. B. C. D. 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．当时，根据题意如图所示 由几何关系可得，粒子运动半径 洛伦兹力提供向心力可得 联立解得 故A错误； B．当粒子与挡板碰撞一次时 由几何关系可得，粒子运动半径 解得 故B正确； C．当粒子与挡板碰撞二次时 由几何关系可得，粒子运动半径 解得 故C正确； D．当粒子与挡板碰撞三次时 由几何关系可得，粒子运动半径 解得 故D正确。 故选BCD。 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 某同学利用如图所示的实验装置探究两小球发生对心正碰过程中的特点和规律。实验步骤如下： ①选取两个体积相同、质量不同的小球，用天平测出两个小球的质量分别为和。 ②将斜槽固定在桌边，槽的末端水平，将一斜面连接在斜槽末端。 ③先不放置小球，使小球从斜槽顶端处由静止释放，记录小球在斜面上的落点，重复操作多次，记录小球在斜面上落点的平均位置。 ④将小球放在斜槽末端边缘处，使小球从斜槽顶端处由静止释放，在斜槽末端与小球发生碰撞，记录两小球在斜面上的落点，重复操作多次，记录小球和在斜面上落点的平均位置。 ⑤用毫米刻度尺测出各个落点位置到斜槽末端的距离，分别为、、。 （1）为了使小球与发生碰撞后运动方向不变，和的大小关系应满足_____。 A. B. C. 无法确定 （2）碰撞后的速度正比于_____。 A. B. C. （3）只要满足关系式_____，则说明两小球碰撞中动量守恒。（用测量的物理量、表示）。 【答案】（1）A （2）C （3） 【解析】 【小问1详解】 为使小球与发生碰撞后不反弹，需要，故选A。 【小问2详解】 根据平抛运动，假设斜面底角 且 解得 正比与，故选C。 【小问3详解】 根据动量守恒公式 又因为正比与，可得 14. 某研究性学习小组通过测量不同型号铅笔笔芯的电阻值来探究石墨的导电性能。实验器材如下： A．待测铅笔芯，电阻约为 B．电源 C．电流表A（量程，内阻约） D．电压表V（量程，内阻约为） E．滑动变阻器（阻值，额定电流） F．滑动变阻器（阻值，额定电流） G．开关和导线 （1）为了尽可能多的采集实验数据，要求电压表和电流表的读数从零开始，则滑动变阻器应选用_____（选填“”或“”）。该小组采用以下装置进行实验，部分电路连接如图甲所示，请在答题卡指定位置用笔画线补全电路_______。 （2）该小组分别用电流表内接法和外接法对同一段铅笔芯进行了测量，利用测得的数据，分别画出图线1和图线2，如图乙所示。你认为哪一条图线更合理？_____（选填“图线1”或“图线2”）。根据选择的图线，求出这段铅笔芯的电阻值为_____（结果保留两位有效数字）。 【答案】（1） ①. ②. （2） ①. 图线2 ②. 3.0 【解析】 【小问1详解】 [1]为了尽可能多的采集实验数据，要求电压表和电流表的读数从零开始，则滑动变阻器应接成分压电路，则应该选用阻值较小的。 [2]因待测电阻较小，则采用电流表外接，补全电路如图； 【小问2详解】 [1]因待测电阻与安培表内阻相当，则外接更合理，若内接的话测得的是电流表内阻和待测电阻之和，由图像的斜率等于电阻可知，图线2更合理。 [2]根据选择的图线，这段铅笔芯的电阻值为 15. 如图所示，调节滑动变阻器使电动机刚好正常工作，此时电路中电源的输出功率最大。已知电源电动势，电动机额定输出功率，额定电压，额定电流。求 （1）电动机内阻的值； （2）电源内阻的值及电源输出功率最大时滑动变阻器接入电路的阻值。 【答案】（1） （2）， 【解析】 【小问1详解】 由 解得 【小问2详解】 对电源 当时最大得 由闭合电路欧姆定律，有 解得 16. 如图所示，一边长、质量的正方形金属框，静置于光滑绝缘水平桌面上。金属框右侧宽度为的区域内存在垂直于桌面向上的匀强磁场，磁感应强度大小。对金属框施加一水平向右、大小为的恒力，当金属框进入磁场时恰好以的速度做匀速直线运动，当金属框完全进入磁场时，撤去恒力。已知金属框运动过程中左右两边始终平行于磁场边界。求 （1）金属框电阻； （2）金属框完全进入磁场过程中，通过金属框的电荷量； （3）金属框完全离开磁场区域时速度的大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 金属框右边进入磁场切割磁感线， 金属框中的电流 金属框匀速运动，有 联立以上各式，得 【小问2详解】 金属框进入磁场时间 通过截面的电荷量 【小问3详解】 设金属框出磁场时速度为，由动量定理得 金属框进入磁场和穿出磁场穿过截面的电荷量相等 解得 17. 如图所示，正方形区域的边长为，是其中一条对角线。三角形区域内存在方向竖直向下的匀强电场，场强大小未知；三角形区域内存在垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度的大小和方向未知。正方形左侧有一粒子源，可向垂直发射质量为，电荷量为的带电粒子（不计重力），粒子垂直射入的速度大小均为。 （1）若一粒子从点射入，恰好可以经过对角线的中点，求电场强度的大小； （2）若在三角形区域内加一垂直于纸面的匀强磁场后，从的中点射入的粒子恰好能沿直线到达点，经过点进入三角形区域后能再次回到三角形区域，求 ①三角形区域内所加磁场方向和磁感应强度的大小； ②三角形区域内所加磁场的方向和磁感应强度的范围。 【答案】（1） （2）①垂直纸面向里，；②若磁场垂直纸面向里，；若垂直纸面向外， 【解析】 【小问1详解】 带电粒子做类平抛运动，竖直方向有 且 水平方向有 联立以上各式，解得 【小问2详解】 ①带电粒子做匀速直线运动，有 解得施加磁场的磁感应强度 ②粒子在磁场中做匀速圆周运动，有 若施加垂直纸面向里的磁场，粒子受到向上的洛伦兹力，由临界关系知 联立解得 回到磁场中要求磁场 若施加垂直纸面向外的磁场，粒子受到向下的洛伦兹力，由临界关系知 联立解得 回到磁场中要求磁场 18. 如图所示某装置由轨道、小滑块和圆锥摆三部分组成。质量为的轨道B静止在光滑水平地面上，轨道B由粗糙的水平轨道和与之相切的光滑圆弧轨道两部分组成，的长度和圆弧的半径均为（未知）。水平轨道的左端放置一质量为小滑块A，小滑块A与轨道间的动摩擦因数为0.4。刚性轻绳的上端固定，下端挂一质量为的小球。现将小球拉至某一恰当位置，给小球一个的水平初速度，使小球在水平面内绕点做匀速圆周运动，小球做圆周运动的平面和小滑块A在同一水平面内，小球用时转过半个圆周，恰与水平轨道左端处的小滑块A发生弹性正碰，已知碰撞时间极短，重力加速度取。 （1）求小球从运动到的过程中，小球重力的冲量大小； （2）求小球从运动到的过程中，悬绳拉力的冲量大小； （3）若小滑块恰能到达点，求的值（结果可用分数表示）； （4）若要使小滑块能到点且第一次返回点时的速度方向向右，求的取值范围（结果可用分数表示）。 【答案】（1） （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 重力的冲量 解得 【小问2详解】 根据动量定理有 拉力的冲量 联立两式，解得 【小问3详解】 小球与物块发生弹性碰撞，则有， 解得， 从A开始运动到A恰好到c过程有， 解得 【小问4详解】 若滑块A滑回到点时恰好与轨道共速，则有， 解得 解法一：令物块第一次返回点时的速度为零，则有， 解得 综上所述有 解法二：令物块第一次返回点时物块的速度为，轨道的速度为，则有， 其中 解得 综上所述有 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $