精品解析：辽宁省沈阳市第一二0中学2025-2026学年高三上学期11月期中物理试题

沈阳市第120中学2025-2026学年度上学期 高三年级第四次质量监测 科目：物理 满分：100分时间：75分钟 一、选择题（共46分。1-7为单选题，每题4分，8-10为多选题，每题6分，全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错得0分） 1. 科学的发展离不开科学家的不断探索。关于科学家及其贡献，下列说法正确的是（　　） A. 安培根据通电螺线管磁场与条形磁铁磁场极为相似提出分子电流假设，揭示磁现象的本质 B. 法拉第通过电磁感应的实验总结出法拉第电磁感应定律 C. 开普勒发现太阳对行星有吸引力，且这个吸引力与太阳和行星间距离平方成反比 D. 奥斯特发现电流可以使周围的小磁针发生偏转，称为电磁感应 【答案】A 【解析】 【详解】A．通电螺线管外部的磁场与条形磁铁的磁场十分相似，法国学者安培（André-Marie Ampère，1775—1836）由此受到启发，提出了著名的分子电流假说。他认为，在原子、分子等物质微粒的内部，存在着一种环形电流，即分子电流。分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体，它的两侧相当于两个磁极。安培的假说能够解释一些磁现象，比如磁化和消磁，A正确； B．法拉第通过大量的实验研究发现了电磁感应现象，后来的科学家韦伯和纽曼利用他大量的实验数据用科学计算得到了法拉第电磁感应定律，B错误； C．牛顿发现太阳对行星有吸引力，且这个吸引力与太阳和行星间距离平方成反比，开普勒发现了行星运动的三定律，C错误； D．1820年，丹麦物理学家奥斯特发现电流可以使周围的小磁针发生偏转，表明电流在周围能够激发出磁场，对放入其中的小磁针有磁场力的作用，从而使得小磁针发生偏转，这种现象被称为电流的磁效应，D错误。 故选A。 2. 水平架设的三根绝缘直流输电线缆彼此平行，某时刻电流方向如图所示，电缆线M在最上方，两根电缆线P、Q在下方，且位于同一水平高度处，PQM为等腰三角形，，O点是P，Q连线的中点，电缆线上的M点、P点、Q点在同一竖直平面内，忽略地磁场，下列说法正确的是（　　） A. 输电线缆M、P相互吸引 B. 输电线缆M所受安培力的方向竖直向下 C. 输电线缆M在O点处产生的磁场方向竖直向下 D. O点处的磁场方向沿水平方向由Q指向P 【答案】D 【解析】 【详解】A．输电线缆M、P电流方向相反，相互排斥，故A错误； B．由右手螺旋定则及磁场的叠加可知P、Q两条线缆在M点所产生的合场强水平向右，根据左手定则知M线缆受到的安培力方向竖直向上，故B错误； C．由右手螺旋定则可知M线缆在O点处产生的磁场方向由O点指向P点，故C错误； D．由右手螺旋定则及题意可知P、Q线缆在O点处产生的磁场方向等大反向，M线缆在O点处产生的磁场方向由O点指向P点，故合场强的方向由Q点指向P点，故D正确。 故选D。 3. 如图，新风系统除尘由机械除尘和静电除尘两部分构成，其中静电除尘是通过电离空气后使空气中的粉尘微粒带电，从而被电极吸附的空气净化技术。下图虚线为一带电粉尘（不计重力）在静电除尘管道内的运动轨迹，实线为电场线（未标方向），下列判定正确的是（　　） A. 带电粉尘带正电 B. 带电粉尘在除尘管道内做匀变速曲线运动 C. 带电粉尘在a点的加速度小于在b点的加速度 D. 带电粉尘在a点的电势能大于在b点的电势能 【答案】C 【解析】 【详解】A．带电粉尘向正极板弯曲，说明带电粉尘带负电，故A错误； B．管道内的电场不是匀强电场，带电粉尘在除尘管道内受变力作用，做变加速曲线运动，故B错误； C．电场线的疏密表示场强强弱，可知 带电粉尘在a点所受电场力小于在b点所受电场力，所以电粉尘在a点的加速度小于在b点的加速度，故C正确； D．带电粉尘从a点到b点电场力做负功，电势能增加，a 点的电势能小于b点的电势能，故D错误。 故选C。 4. 如图a、b、c三个圆环在同一平面内，当a环中的顺时针方向电流减小时，则（ ） A. b环中感应电流方向为顺时针，有收缩趋势 B. b环中感应电流方向为逆时针，有扩张趋势 C. c环中感应电流方向为顺时针，有扩张趋势 D. c环中感应电流方向为逆时针，有收缩趋势 【答案】A 【解析】 【详解】AB．由安培定则可知，a环在b环内产生的磁场的方向向里，当a环中电流逐渐减小时，在环外产生的磁场减小，b环内的磁通量减小，为阻碍磁通量的减小，b环有面积缩小的趋势，根据楞次定律可知，b环感应电流的方向为顺时针方向，故A正确，B错误； CD．根据磁场分布的特点可知，c环处磁场的方向向外，当a环中电流逐渐减小时，c环内向外的磁通量减小，为阻碍磁通量的减小，c环有面积增大的趋势，根据楞次定律可知，c环感应电流的方向为逆时针方向，故CD错误； 故选A。 5. 如图所示，长为d、质量为m的细金属杆ab用长为L的两根细线悬挂后，恰好与水平光滑的平行金属导轨接触，平行金属导轨间距也为d，导轨平面处于竖直向下的磁感应强度大小为B的匀强磁场中。闭合开关S后，细金属杆ab向右摆起，悬线的最大偏角为θ。重力加速度为g，则闭合开关的短时间内通过细金属杆ab的电荷量为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】金属杆摆起的过程中，由动能定理得 合上开关的瞬间，由动量定理得 其中 联立解得 故选C。 6. 如图甲所示，倾角为的粗糙斜面上各点场强的方向均沿斜面向上，以斜面底端为坐标原点，沿斜面向上为正方向建立轴，斜面上各点场强的大小与该点位置坐标之间的关系如图乙所示。现有一个质量为，电量为的带正电小滑块从斜面底端静止释放，斜面足够长，小滑块与斜面间动摩擦因数为，取重力加速度，，，小滑块运动的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 轴上与两点间电势差为 B. 小滑块能获得的最大动能为 C. 小滑块电势能减小量最多为 D. 小滑块机械能增加量最多为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图乙可知 当x=2m时E=200V/m。因E-x图像与坐标轴围成的面积等于电势差可知轴上与两点间电势差为，A错误； B．当合力为零时，小滑块的动能最大，即qE1=μmgcosθ+mgsinθ 代入数据E1=200V/m 结合E=400-100x（V/m），可得x1=2m时，小滑块动能最大，由动能定理得小滑块获得的动能最大为Ekm=qU02-mgx1sinθ-μmgx1cosθ 代入数据可得Ekm=2J，故B错误； D．当电场力与摩擦力大小相等时，小滑块的机械能增加量最多，即qE2=μmgcosθ 结合E=400-100x（V/m），代入数据得x2=3m 处，小滑块机械能增加量最多，结合图像可得 由功能关系可得ΔEm=qU03-μmgx2cosθ 代入数据可得ΔEm=4.5J，故D正确； C．假设小滑块能到达x=4m的位置，则电场力做功 克服重力和摩擦力做功之和为W克=mgsinθx+μmgxcosθ=8J 可知小滑块恰能到达x=4m的位置，则小滑块电势能减小量最多为8J，故C错误。 故选D。 7. 中国空间站在距地面高度约的轨道上做匀速圆周运动，该轨道远在距地面的卡门线（外太空与地球大气层的分界线）之上，但轨道处依然存在相对地心静止的稀薄气体，气体与空间站前端碰后瞬间可视为二者共速。空间站安装有发动机，能够实时修正轨道。已知中国空间站离地面高度为，地球半径为，地球表面的重力加速度为，将空间站视为如图所示的圆柱体，其运行方向上的横截面积为，稀薄气体密度为，不考虑其他因素对空间站的影响，则（　　） A. 考虑到气体阻力，若空间站没有进行轨道修正，其高度降低，动能减小 B. 空间站的速度大小为 C. 气体对空间站前端作用力大小为 D. 空间站发动机的功率为 【答案】C 【解析】 【详解】A．考虑到气体阻力，若空间站没有进行轨道修正，气体与空间站前端碰后瞬间可视为二者共速，可看作完全非弹性碰撞，故会损失的机械能，其高度降低，又根据牛顿第二定律 故减小时，增大，动能增大，故A错误； B．根据牛顿第二定律 又地球表面 联立解得 故B错误； C．设极短的时间内与空间站前端碰撞的稀薄气体质量为 碰撞瞬间，根据动量守恒 由于 故 对稀薄气体，根据动量定理 联立解得空间站前端对稀薄气体的作用力大小 根据牛顿第三定律知气体对空间站前端作用力大小为，故C正确； D．空间站发动机的功率为 故D错误。 故选C。 8. 某质谱仪由加速电场、静电分析器和磁分析器组成，工作原理如图所示。加速电场的电压为，圆弧形静电分析器通道内存在均匀辐射电场，通道中心是半径为的圆弧，圆弧上各点电场强度大小均为，磁分析器中有垂直纸面向外的有界匀强磁场，磁感应强度大小为。粒子源中有大量电荷量相同而质量不同的粒子，从处由静止开始经电场加速后，沿通道中心经过静电分析器，接着进入磁分析器，最终打在胶片上。已知粒子重力可忽略不计，则（　　） A. 从点进入磁场的粒子动量一定相等 B. 从点进入磁场的粒子速度一定相等 C. 打在胶片上同一点的粒子质量一定相等 D. 打到胶片上距越远的粒子运动总时间越长 【答案】CD 【解析】 【详解】A．粒子经加速电场加速过程中，有 粒子在静电分析器中满足 联立有 可知粒子在静电分析器中的运动与粒子质量、电荷量无关，从点进入磁场的粒子动量 联立可得 由于质量不同，所以动量不同，A错误； B．根据 可得速度 质量越大，速度越小，B错误； C．在磁分析器中满足 打到胶片上的位置 可知打在胶片上同一点的粒子质量一定相等，C正确； D．根据可知打到胶片上距越远的粒子质量越大，根据可知越小，在加速电场和静电分析器中运动的时间越长，在磁分析器中运动的时间也越长，即打到胶片上距越远的粒子运动的总时间越长，D正确。 故选CD。 9. 如图甲所示，水平传送带以速度顺时针匀速转动，现将一质量为的小滑块从传送带的左端点由静止释放，运动到右端点所用的时间为。改变传送带的速度，小滑块的运动时间也随之改变，现测得与之间的关系如图乙所示，图中段为曲线，段为水平直线，，均为已知量，为重力加速度。下列说法正确的是（　　） A. 、间的距离为 B. 滑块与传送带间的动摩擦因数为 C. 当传送带速度为时，滑块在传送带上的运动时间等于 D. 当传送带速度为时，摩擦力对小滑块做功为 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．由图可知：传送带速度超过时，小滑块的运动时间始终为，说明小滑块全程匀加速跑到右端速度正好为。则有P、Q间的距离为，故A错误； B．当传送带的速度为时，滑块从传送带左端到右端始终做匀加速直线运动，运动时间为，故 滑块与传送带间的动摩擦因数为，故B正确； CD．当传送带速度为时，滑块一直做匀加速直线运动，最终速度仍然为，故在传送带上的运动时间为；根据动能定理可知摩擦力对小滑块做功为，故CD正确。 故选BCD。 10. 如图所示，空间中存在一水平方向匀强电场和一水平方向匀强磁场，且电场方向和磁场方向相互垂直。在电磁场正交的空间中有一足够长的固定粗糙绝缘杆，与电场正方向成夹角且处于竖直平面内。一质量为、带电量为的小球套在绝缘杆上。初始时给小球一沿杆向下的初速度，小球恰好做匀速运动，电量保持不变。已知磁感应强度大小为，电场强度大小为，则以下说法正确的是（　　） A. 小球的初速度为 B. 若小球的初速度为，小球将做加速度减小的减速运动，运动中克服摩擦力做功为 C. 若小球的初速度为，小球将做加速度不断增大的减速运动，最后停止 D. 若小球的初速度为，则运动中克服摩擦力做功为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．带电小球刚开始受重力、电场力、洛伦兹力、弹力（可能有）、摩擦力（可能有）；电场力，重力与电场力的合力刚好与杆垂直，大小为，如图 洛伦兹力的方向垂直于杆，要使小球做匀速运动，摩擦力应该为0，弹力也应该为0，即洛伦兹力与重力、电场力的合力相平衡，即 则小球的初速度，故A错误； B．若小球的初速度为，则洛伦兹力大于，杆对球有弹力且 球会受到摩擦力作用，此摩擦力阻碍小球的运动，小球的速度会减小；当小球的速度减小，杆对球的弹力减小，球受的摩擦力减小，小球做加速度减小的减速运动；当小球的速度减小至，小球做匀速运动，此过程中重力、电场力和洛伦兹力的合力总与杆垂直，即此过程中这三力的合力对球做的功为零，摩擦阻力对小球做负功，据动能定理 此过程中 即克服阻力做功，故B正确； CD．若小球的初速度为，则洛伦兹力小于，杆对球有弹力且 球会受到摩擦力作用，此摩擦力阻碍小球的运动，小球的速度会减小；当小球的速度减小，杆对球的弹力增大，球受的摩擦力增大，小球做加速度增大的减速运动，最终小球停止，此过程中重力、电场力和洛伦兹力的合力总与杆垂直，即此过程中这三力的合力对球做的功为零，摩擦阻力对小球做负功，据动能定理 此过程中 即克服阻力做功，故C正确，D错误。 故选BC。 二、实验题（共16分） 11. 某实验小组用如图甲所示的实验装置验证滑块（含遮光条）与钩码组成的系统机械能守恒。实验时调节气垫导轨水平，装有遮光条的滑块用绕过定滑轮的细线与钩码相连，调节细线与导轨表面平行。已知滑块（含遮光条）的质量与每个钩码的质量均为m，重力加速度大小为g。 （1）用刻度尺测遮光条的宽度，测量结果如图乙所示，则遮光条的宽度d=______cm。 （2）细线下端悬挂一个钩码时，将滑块由静止释放，释放滑块时遮光条到光电门中心的距离为x，遮光条通过光电门时的遮光时间为t，则遮光条通过光电门时滑块的速度大小为______。若关系式______在误差允许的范围内成立，则滑块与钩码构成的系统机械能守恒。（均用d、t表示） （3）仅改变细线下端悬挂钩码的个数n，滑块始终从同一位置由静止释放，测得多组n和t。处理数据后获得图像如图丙所示。若图线在纵轴的截距b=______（用d、g、x表示），则滑块和钩码构成的系统机械能守恒。 【答案】（1）0.60 （2） ①. ②. （3） 【解析】 【小问1详解】 刻度尺的分度值为0.1cm，因此遮光条的宽度为0.60cm 【小问2详解】 [1]遮光条通过光电门时滑块的速度大小 [2]若滑块与钩码构成的系统机械能守恒，则有 整理可得。 【小问3详解】 当细线下端悬挂钩码的个数为n时，对滑块与钩码构成的系统有 整理可得 因此图像在纵轴的截距。 12. 工业上经常用“电导仪”来测定液体的电阻率，其中一个关键部件如图甲所示，两片金属放到液体中形成一个电容器形状的液体电阻，而中间的液体即电阻的有效部分。小明想测量某导电溶液的电阻率，在一透明塑料长方体容器内部左右两侧正对插入与容器等宽、与导电溶液等高的电极，两电极的正对面积为S＝10cm2，电极电阻不计。实验提供的器材如下： 电压表（量程15V，内阻约为）； 电流表（量程300μA，内阻约为50Ω）； 滑动变阻器（10Ω，0.1A）； 滑动变阻器（20Ω，1A）； 电池组（电动势E＝12V，内阻r＝6Ω）； 单刀单掷开关一个；导线若干。 （1）小明先用欧姆表粗测溶液电阻，选择欧姆挡后测量结果如图乙所示，为了使读数更精确些，接下来要进行的步骤是______。 A. 换为挡，先机械调零再测量 B. 换为挡，先机械调零再测量 C. 换为挡，先欧姆调零再测量 D. 换为挡，先欧姆调零再测量 （2）实验中，滑动变阻器应选择______（选填“”或“”）。 （3）为了准确测量溶液电阻阻值，需测量多组电压表、电流表数据，请用笔画线代替导线，将图丙的实物电路补充完整_________。 （4）实验时，仅改变两电极间距d，测得多组U、数据，计算出对应的电阻R，描绘出如图丁所示的图线，根据图像可得该导电溶液的电阻率_________Ω·m。（计算结果保留整数） （5）有同学认为，小明在实验中未考虑电表内阻的影响，用图像法计算的电阻率必然有偏差。请判断该观点是否正确，简要说明理由________。 【答案】（1）D （2） （3） （4）96 （5）该观点错误，因为该实验是通过图像的斜率去求电阻率，而斜率与电流表内阻无关，因此计算结果与真实值相比会不变。 【解析】 【小问1详解】 由题图可知，其指针偏转角度过小，说明所选挡偏低，应该选择更高挡来重新进行计算，但是每次换完挡后需要重新进行欧姆调零，之后再进行测量。 故选D。 【小问2详解】 若滑动变阻器选择，则通过电流表的最小电流为 会将损坏，所以滑动变阻器应选择。 【小问3详解】 为了准确测量其阻值，并测量多组数据，则滑动变阻器应采用分压式接法，而根据图乙可粗略估计该待测电阻的阻值约为50000Ω，根据 所以应该选择电流表内接法，因此其实物图如图所示 【小问4详解】 根据电阻定律有 结合题图的图像斜率有 由题意可知 解得 【小问5详解】 若考虑电表的内阻，有 由于该实验是通过图像的斜率去求电阻率，而斜率与电流表内阻无关，因此计算结果与真实值相比会不变，故该观点错误。 三、计算题（本题共3小题，共38分） 13. 如图甲所示，间距为的平行金属导轨由倾斜部分和水平部分连接而成，导轨光滑且电阻不计。倾斜部分足够长，其间接一阻值为的电阻，倾角，处在垂直导轨平面向上的匀强磁场中，其磁感应强度大小未知。水平部分接有面积为、电阻为的单匝线圈，线圈水平放置且处在方向竖直向下的磁场中，磁感应强度随时间变化的情况如图乙所示。将质量为的导体棒垂直倾斜导轨由静止释放，在内导体棒恰好处于静止状态。已知导体棒接入电路的电阻为，，，取， （1）求内间的电压； （2）求磁感应强度的大小； 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 0-1s内，感应电动势 解得 总电阻 总电流 ab间的电压为 联立解得 【小问2详解】 对导体棒，根据平衡条件，有 通过导体棒的电流 联立解得 14. 如图所示，在竖直平面xOy内，x轴上方，以坐标原点O为圆心、半径为R的半圆与坐标轴分别交于a、b、c点。abc的同心半圆弧与坐标轴交于、、，圆心O与圆弧之间分布着的辐射状电场，电场方向沿半径背离圆心向外，圆心O与圆弧电势差为U。x轴上方半圆abc外区域存在着上边界为y=2R的垂直纸面向里的足够大匀强磁场，磁感应强度为B。半圆abc内无磁场。正电粒子的粒子源在O点，粒子从坐标原点O被辐射状的电场由静止加速后进入磁场。从b点进入磁场的粒子恰好不能从磁场上边界射出磁场。不计粒子的重力以及粒子之间的相互作用，不考虑粒子从磁场返回圆形区域边界abc后的运动。试求： (1)带电粒子的比荷； (2)上边界y=2R上有带电粒子射出磁场部分的长度； (3)现在只改变磁场高度，磁场上边界变为，试求垂直于磁场上边界射出磁场的粒子在磁场中运动的时间。 【答案】(1)；(2)；(3) ， 【解析】 【详解】(1)由b点进入磁场的粒子做圆周运动，如图甲所示 由此可得 粒子在电场中加速，有 整理得 (2)带电粒子从磁场上边界y=2R上射出，右侧的最大距离x1，如图乙所示 由几何关系可得 y轴左侧最大距离为 带电离子从磁场上边界射出的范围为 (3)带电粒子垂直磁场上边界射出，如图丙所示 由于 因此 又因 因此 则带电粒子在磁场中运动的时间 带电粒子在磁场中运动的周期 整理得 同理得 因此 15. 如图所示，平面直角坐标系位于竖直平面内，倾斜光滑直轨道与轴正方向夹角为，轨道与水平轨道及半径为的竖直光滑圆管之间均平滑连接，圆管对应的圆心角为，其所在圆分别与轴和轴相切于点和点。已知第二象限内有方向竖直向下、大小为的匀强电场，第一象限内，的区域内有水平向右的匀强电场，其中区域内场强大小为，区域内场强大小为。质量为、电荷量为的带正电小球（可视为质点）从到点距离为的点由静止释放，经水平轨道进入圆管内。小球与水平轨道之间的动摩擦因数为，其余摩擦不计，所有轨道均为绝缘轨道，轨道的直径远小于所在圆的直径，小球所带电荷量不损失，进入和飞出管道时无能量损失，重力加速度为。求： （1）小球经过坐标原点O处时的速度大小； （2）求小球在管道中能达到的最大速度； （3）从开始运动到小球静止，小球在OB段走过的总路程s为多少？ 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 带电小球从Q点到O点，应用动能定理有 解得 【小问2详解】 小球从O点到B点过程中，动能定理可知 解得 小球进入圆管之后，进入复合场中，将重力场和电场E2合成为等效重力场，用g′表示该等效场的加速度，如图所示 根据平行四边形法则可知等效重力 与竖直方向的夹角θ满足 则 当小球运动到等效重力场与圆管相交点P时，速度最大。P点的位置为， 则P点的位置坐标为。 小球从B点到P点，根据动能定理可知 解得 【小问3详解】 假设小球能够到达管口上端D点，设小球到达管口上端D点的速度为v1，从B到到D根据动能定理有 解得 方向垂直于指向左上方。小球进入电场后，受到电场力和重力，设两者的合力F与竖直方向的夹角为，则有， 解得， F的方向垂直指向右下方，可知vD与F方向共线，小球进入电场后做匀减速直线运动，假设小球达到电场边界M点时速度为vM，从D到M的过程由动能定理得 解得 说明小球不能达到电场边界离开电场，可知小球进入电场后先做匀减速直线运动，速度为零后反向匀加速直线运动从D进入圆管轨道，此后多次往复运动，最终小球将静止于OB段上的某点，根据功能关系与能量守恒有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 沈阳市第120中学2025-2026学年度上学期 高三年级第四次质量监测 科目：物理 满分：100分时间：75分钟 一、选择题（共46分。1-7为单选题，每题4分，8-10为多选题，每题6分，全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错得0分） 1. 科学的发展离不开科学家的不断探索。关于科学家及其贡献，下列说法正确的是（　　） A. 安培根据通电螺线管磁场与条形磁铁磁场极为相似提出分子电流假设，揭示磁现象的本质 B. 法拉第通过电磁感应的实验总结出法拉第电磁感应定律 C. 开普勒发现太阳对行星有吸引力，且这个吸引力与太阳和行星间距离平方成反比 D. 奥斯特发现电流可以使周围的小磁针发生偏转，称为电磁感应 2. 水平架设的三根绝缘直流输电线缆彼此平行，某时刻电流方向如图所示，电缆线M在最上方，两根电缆线P、Q在下方，且位于同一水平高度处，PQM为等腰三角形，，O点是P，Q连线的中点，电缆线上的M点、P点、Q点在同一竖直平面内，忽略地磁场，下列说法正确的是（　　） A. 输电线缆M、P相互吸引 B. 输电线缆M所受安培力的方向竖直向下 C. 输电线缆M在O点处产生的磁场方向竖直向下 D. O点处的磁场方向沿水平方向由Q指向P 3. 如图，新风系统除尘由机械除尘和静电除尘两部分构成，其中静电除尘是通过电离空气后使空气中的粉尘微粒带电，从而被电极吸附的空气净化技术。下图虚线为一带电粉尘（不计重力）在静电除尘管道内的运动轨迹，实线为电场线（未标方向），下列判定正确的是（　　） A. 带电粉尘带正电 B. 带电粉尘在除尘管道内做匀变速曲线运动 C. 带电粉尘在a点的加速度小于在b点的加速度 D. 带电粉尘在a点的电势能大于在b点的电势能 4. 如图a、b、c三个圆环在同一平面内，当a环中的顺时针方向电流减小时，则（ ） A. b环中感应电流方向为顺时针，有收缩趋势 B. b环中感应电流方向为逆时针，有扩张趋势 C. c环中感应电流方向为顺时针，有扩张趋势 D. c环中感应电流方向为逆时针，有收缩趋势 5. 如图所示，长为d、质量为m的细金属杆ab用长为L的两根细线悬挂后，恰好与水平光滑的平行金属导轨接触，平行金属导轨间距也为d，导轨平面处于竖直向下的磁感应强度大小为B的匀强磁场中。闭合开关S后，细金属杆ab向右摆起，悬线的最大偏角为θ。重力加速度为g，则闭合开关的短时间内通过细金属杆ab的电荷量为（　　） A. B. C. D. 6. 如图甲所示，倾角为的粗糙斜面上各点场强的方向均沿斜面向上，以斜面底端为坐标原点，沿斜面向上为正方向建立轴，斜面上各点场强的大小与该点位置坐标之间的关系如图乙所示。现有一个质量为，电量为的带正电小滑块从斜面底端静止释放，斜面足够长，小滑块与斜面间动摩擦因数为，取重力加速度，，，小滑块运动的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 轴上与两点间电势差为 B. 小滑块能获得的最大动能为 C. 小滑块电势能减小量最多为 D. 小滑块机械能增加量最多为 7. 中国空间站在距地面高度约的轨道上做匀速圆周运动，该轨道远在距地面的卡门线（外太空与地球大气层的分界线）之上，但轨道处依然存在相对地心静止的稀薄气体，气体与空间站前端碰后瞬间可视为二者共速。空间站安装有发动机，能够实时修正轨道。已知中国空间站离地面高度为，地球半径为，地球表面的重力加速度为，将空间站视为如图所示的圆柱体，其运行方向上的横截面积为，稀薄气体密度为，不考虑其他因素对空间站的影响，则（　　） A. 考虑到气体阻力，若空间站没有进行轨道修正，其高度降低，动能减小 B. 空间站的速度大小为 C. 气体对空间站前端作用力大小为 D. 空间站发动机的功率为 8. 某质谱仪由加速电场、静电分析器和磁分析器组成，工作原理如图所示。加速电场的电压为，圆弧形静电分析器通道内存在均匀辐射电场，通道中心是半径为的圆弧，圆弧上各点电场强度大小均为，磁分析器中有垂直纸面向外的有界匀强磁场，磁感应强度大小为。粒子源中有大量电荷量相同而质量不同的粒子，从处由静止开始经电场加速后，沿通道中心经过静电分析器，接着进入磁分析器，最终打在胶片上。已知粒子重力可忽略不计，则（　　） A. 从点进入磁场的粒子动量一定相等 B. 从点进入磁场的粒子速度一定相等 C. 打在胶片上同一点的粒子质量一定相等 D. 打到胶片上距越远的粒子运动总时间越长 9. 如图甲所示，水平传送带以速度顺时针匀速转动，现将一质量为的小滑块从传送带的左端点由静止释放，运动到右端点所用的时间为。改变传送带的速度，小滑块的运动时间也随之改变，现测得与之间的关系如图乙所示，图中段为曲线，段为水平直线，，均为已知量，为重力加速度。下列说法正确的是（　　） A. 、间的距离为 B. 滑块与传送带间的动摩擦因数为 C. 当传送带速度为时，滑块在传送带上的运动时间等于 D. 当传送带速度为时，摩擦力对小滑块做功为 10. 如图所示，空间中存在一水平方向匀强电场和一水平方向匀强磁场，且电场方向和磁场方向相互垂直。在电磁场正交的空间中有一足够长的固定粗糙绝缘杆，与电场正方向成夹角且处于竖直平面内。一质量为、带电量为的小球套在绝缘杆上。初始时给小球一沿杆向下的初速度，小球恰好做匀速运动，电量保持不变。已知磁感应强度大小为，电场强度大小为，则以下说法正确的是（　　） A. 小球的初速度为 B. 若小球的初速度为，小球将做加速度减小的减速运动，运动中克服摩擦力做功为 C. 若小球的初速度为，小球将做加速度不断增大的减速运动，最后停止 D. 若小球的初速度为，则运动中克服摩擦力做功为 二、实验题（共16分） 11. 某实验小组用如图甲所示的实验装置验证滑块（含遮光条）与钩码组成的系统机械能守恒。实验时调节气垫导轨水平，装有遮光条的滑块用绕过定滑轮的细线与钩码相连，调节细线与导轨表面平行。已知滑块（含遮光条）的质量与每个钩码的质量均为m，重力加速度大小为g。 （1）用刻度尺测遮光条的宽度，测量结果如图乙所示，则遮光条的宽度d=______cm。 （2）细线下端悬挂一个钩码时，将滑块由静止释放，释放滑块时遮光条到光电门中心的距离为x，遮光条通过光电门时的遮光时间为t，则遮光条通过光电门时滑块的速度大小为______。若关系式______在误差允许的范围内成立，则滑块与钩码构成的系统机械能守恒。（均用d、t表示） （3）仅改变细线下端悬挂钩码的个数n，滑块始终从同一位置由静止释放，测得多组n和t。处理数据后获得图像如图丙所示。若图线在纵轴的截距b=______（用d、g、x表示），则滑块和钩码构成的系统机械能守恒。 12. 工业上经常用“电导仪”来测定液体的电阻率，其中一个关键部件如图甲所示，两片金属放到液体中形成一个电容器形状的液体电阻，而中间的液体即电阻的有效部分。小明想测量某导电溶液的电阻率，在一透明塑料长方体容器内部左右两侧正对插入与容器等宽、与导电溶液等高的电极，两电极的正对面积为S＝10cm2，电极电阻不计。实验提供的器材如下： 电压表（量程15V，内阻约为）； 电流表（量程300μA，内阻约为50Ω）； 滑动变阻器（10Ω，0.1A）； 滑动变阻器（20Ω，1A）； 电池组（电动势E＝12V，内阻r＝6Ω）； 单刀单掷开关一个；导线若干。 （1）小明先用欧姆表粗测溶液电阻，选择欧姆挡后测量结果如图乙所示，为了使读数更精确些，接下来要进行的步骤是______。 A. 换为挡，先机械调零再测量 B. 换为挡，先机械调零再测量 C. 换为挡，先欧姆调零再测量 D. 换为挡，先欧姆调零再测量 （2）实验中，滑动变阻器应选择______（选填“”或“”）。 （3）为了准确测量溶液电阻阻值，需测量多组电压表、电流表数据，请用笔画线代替导线，将图丙的实物电路补充完整_________。 （4）实验时，仅改变两电极间距d，测得多组U、数据，计算出对应的电阻R，描绘出如图丁所示的图线，根据图像可得该导电溶液的电阻率_________Ω·m。（计算结果保留整数） （5）有同学认为，小明在实验中未考虑电表内阻的影响，用图像法计算的电阻率必然有偏差。请判断该观点是否正确，简要说明理由________。 三、计算题（本题共3小题，共38分） 13. 如图甲所示，间距为的平行金属导轨由倾斜部分和水平部分连接而成，导轨光滑且电阻不计。倾斜部分足够长，其间接一阻值为的电阻，倾角，处在垂直导轨平面向上的匀强磁场中，其磁感应强度大小未知。水平部分接有面积为、电阻为的单匝线圈，线圈水平放置且处在方向竖直向下的磁场中，磁感应强度随时间变化的情况如图乙所示。将质量为的导体棒垂直倾斜导轨由静止释放，在内导体棒恰好处于静止状态。已知导体棒接入电路的电阻为，，，取， （1）求内间的电压； （2）求磁感应强度的大小； 14. 如图所示，在竖直平面xOy内，x轴上方，以坐标原点O为圆心、半径为R的半圆与坐标轴分别交于a、b、c点。abc的同心半圆弧与坐标轴交于、、，圆心O与圆弧之间分布着的辐射状电场，电场方向沿半径背离圆心向外，圆心O与圆弧电势差为U。x轴上方半圆abc外区域存在着上边界为y=2R的垂直纸面向里的足够大匀强磁场，磁感应强度为B。半圆abc内无磁场。正电粒子的粒子源在O点，粒子从坐标原点O被辐射状的电场由静止加速后进入磁场。从b点进入磁场的粒子恰好不能从磁场上边界射出磁场。不计粒子的重力以及粒子之间的相互作用，不考虑粒子从磁场返回圆形区域边界abc后的运动。试求： (1)带电粒子的比荷； (2)上边界y=2R上有带电粒子射出磁场部分的长度； (3)现在只改变磁场高度，磁场上边界变为，试求垂直于磁场上边界射出磁场的粒子在磁场中运动的时间。 15. 如图所示，平面直角坐标系位于竖直平面内，倾斜光滑直轨道与轴正方向夹角为，轨道与水平轨道及半径为的竖直光滑圆管之间均平滑连接，圆管对应的圆心角为，其所在圆分别与轴和轴相切于点和点。已知第二象限内有方向竖直向下、大小为的匀强电场，第一象限内，的区域内有水平向右的匀强电场，其中区域内场强大小为，区域内场强大小为。质量为、电荷量为的带正电小球（可视为质点）从到点距离为的点由静止释放，经水平轨道进入圆管内。小球与水平轨道之间的动摩擦因数为，其余摩擦不计，所有轨道均为绝缘轨道，轨道的直径远小于所在圆的直径，小球所带电荷量不损失，进入和飞出管道时无能量损失，重力加速度为。求： （1）小球经过坐标原点O处时的速度大小； （2）求小球在管道中能达到的最大速度； （3）从开始运动到小球静止，小球在OB段走过的总路程s为多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $