精品解析：重庆市四川外国语大学附属外国语学校2025-2026学年高三上学期12月月考物理试题

四川外国语大学附属外国语学校2025-2026学年高三上学期12月月考物理试题 注意事项∶ 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上｡ 2．回答选择题时，选出每小题答案后，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，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．试卷由术圈整理排版。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题∶共7题，每题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 关于下列四幅图的分析正确的是（　　） A. 甲图中小磁针静止时位置如图，则通电直导线的电流方向从下往上 B. 乙图中金属圆环通以逆时针电流时，小磁针静止时N极垂直纸面向外 C. 丙图中小磁针静止时的位置如图所示，则电源左侧为正极 D. 丁图中地球磁体的N极位于地理北极附近 2. 如图所示，弹簧上端固定，下端悬挂一个条形磁铁，条形磁铁S极在上、N极在下．固定的闭合金属线圈水平放置，给磁铁一个初速度，磁铁上下振动时穿过金属线圈。不考虑空气阻力，则（　　） A. 线圈中始终没有感应电流 B. 磁铁的机械能守恒 C. 磁铁和弹簧组成的系统机械能守恒 D. 磁铁最后处于静止状态 3. 如图所示，电路中有相同的灯泡A、B，线圈L的直流电阻不计，为定值电阻，电源电动势为E、内阻不计。关于下面的操作说法正确的是（　　） A. 闭合开关S后，灯泡A逐渐变亮后亮度不变 B. 闭合开关S后，灯泡B逐渐变暗后亮度不变 C. 断开开关S后，灯泡A闪亮后逐渐变暗最后熄灭 D. 断开开关S后，灯泡B逐渐变暗最后熄灭 4. 如图所示，用金属网把原来不带电的验电器罩起来，再使带正电的金属小球靠近验电器，在此过程中（　　） A. 金属网的左侧感应出正电荷 B. 验电器的箔片感应出正电荷 C. 金属网的电势比验电器中金属球的电势高 D. 金属网中的感应电荷在箔片处的合电场强度为零 5. 当上、下抖动轻绳时，轻绳则呈正弦波形状。如图（a）所示是某轻绳产生的横波沿x轴传播t=0时刻的波形图，P、Q分别是平衡位置为x1=1.0m和x2=4.0m的两质点，图（b）为质点Q的振动图像，则（　　） A. 波沿x轴负方向传播 B. 质点P的振动方程为 C. 质点P经过0.075s的路程为15cm D. 人若加快抖动轻绳，两个相邻波峰之间的距离变大 6. 如图所示，在某些恒星系统中，双星、快速绕点做匀速圆周运动，其他天体距离它们较远，已知、的质量分别为，运转周期为，引力常量为，若不考虑其他天体对双星A、B的作用，则下列说法正确的是（　　） A. 双星A、B运动的轨道半径之比为 B. 双星A、B的速度大小之比为 C. 双星A、B的向心加速度大小之比为 D. 双星之间的距离为 7. 如图所示，水平面上有一质量为5m的小球B与轻弹簧连接，还有质量为2m、半径为R的圆弧形槽C，其底部与水平面平滑相切，最初B、C均静止。一质量为m的小球A从距槽C顶端3R处自由落下后恰好滑入槽C，不计一切摩擦，则（　　） A. 球A沿槽C下滑过程中，槽C对球A不做功 B. 整个过程中球A、球B和槽C构成的系统动量守恒 C. 球A第一次滑至槽C最低点过程中，球A水平向左位移为R D. 球A与弹簧作用后，能够追上槽C 二、多项选择题∶共3题，每题5分，共15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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 一质点沿x轴正方向做直线运动，通过坐标原点时开始计时，其图像如图所示，则（　　） A. 质点做匀加速直线运动，初速度为2m/s B. 质点做匀加速直线运动，加速度为1m/s2 C. 质点在0~2s内的位移大小为4m D. 质点在3s末速度为4m/s 9. 晾晒衣服的绳子两端分别固定在两根竖直杆上的 两点， 两点等高，无风状态下衣服保持静止。某一时刻衣服受到水平向右的恒定风力而发生滑动，并在新的位置保持静止，如图所示。两杆间的距离为，绳长为，衣服和衣架的总质量为，重力加速度为，不计绳子的质量及绳与衣架挂钩间的摩擦，。则（　　） A. 无风时，衣服只能停在绳子中点 B. 无风时，轻绳的拉力大小为 C. 有风时，衣服在新的平衡位置，挂钩左、右两侧绳子的拉力大小不相等 D. 有风时，衣服在新的平衡位置，不变 10. 带电粒子在重力场中和磁场中的运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直平面内的匀速圆周运动。若带正电小球的初速度为零，可以分解为水平方向上两个大小相等、方向相反的速度。水平向右的速度对应的洛伦兹力与小球的重力平衡，水平向左的速度对应的洛伦兹力提供小球匀速圆周运动的向心力。设带电小球的质量为、电量为，磁感应强度为（范围无限大），重力加速度为，小球由静止开始下落，则以下说法正确的是（　　） A. 、两点间的距离为 B. 小球在运动过程中机械能守恒 C. 小球下降的最大高度为 D. 小球的加速度大小恒为 三、非选择题∶共5题，共57分。 11. 某同学在学习完自由落体运动这一节后，用如图甲所示的装置测量自由落体加速度，得到如图乙所示的一段纸带。 （1）关于该实验的操作，下列说法正确的是（　　） A. 为了减小误差可以从最初打点的位置开始计算重力加速度 B. 在手松开纸带时，应保证纸带与限位孔在同一竖直线上 C. 应该在手松开纸带后再启动计时器 D. 为了保证纸带竖直下落，应该将拉纸带的手靠在电火花计时器限位孔上，再释放纸带 （2）某同学按照正确的操作完成实验后，得到的纸带如图乙所示，其中纸带上的、、、、为连续的5个计时点，点到点之间有部分点未画出。已知打点计时器连接的电源频率为50Hz，则纸带上打出点时重物的速度大小______m/s，重物下落过程中的加速度大小______。（所有计算结果均保留三位有效数字） （3）查阅资料可知，当地的重力加速度约为，造成实验误差的原因可能是________。（写出一个原因即可） 12. 2022年丹东交警某次拦截进行例行检查过程中，用酒精检测仪进行检测，结果显示驾驶人小王驾驶小型轿车，体内酒精含量为，属于“酒驾”；而另一位小李驾驶二轮摩托车，体内酒精含量为，属于“醉驾”。现代社会，喝酒不开车已经成为基本行为准则。某款酒精检测仪如图甲所示，核心部件为酒精气体传感器，其电阻与酒精气体浓度的关系如图乙所示。某同学想利用该酒精气体传感器设计一款酒精检测仪，除酒精气体传感器外，在实验室中找到了如下器材： A.蓄电池（电动势，内阻） B.表头（满偏电流，内阻未知） C.电流表（满偏电流，内阻未知） D.电阻箱（最大阻值） E.电阻箱（最大阻值） F.电键及导线若干 （1）该同学设计的测量电路如图丙所示，为将表头的量程扩大为原来的10倍，他进行了如下操作：先断开电键、、，将、调到最大值。合上电键，将拨到2处，调节，使表头满偏，电流表示数为。此时合上电键，调节和，当电流表仍为时，表头示数如图丁所示，此时为，则改装电表时应将调为___________，改装结束后断开所有电键。 （2）该同学若将图中电键、合上，而将拨到1处，电阻箱的阻值调为，酒精气体浓度为零时，表头的读数为___________。 （3）完成步骤（2）后，某次在实验室中测试酒精浓度时，表头指针指向。已知酒精浓度在之间属于“酒驾”；酒精含量达到或超过属于“醉驾”，则该次测试的酒精浓度属于范围___________（选填“酒驾”或“醉驾”） （4）使用较长时间后，蓄电池电动势降低，内阻增大，可调整___________（“”或“”），则此时所测的酒精气体浓度仍为准确值。 13. 如图所示，半径为R，折射率为的玻璃圆柱体水平放置，平行于其横截面的一束光线从顶点入射，光线与竖直方向的夹角为45°。已知光在真空中的速度大小为c，不考虑光线在圆柱内的反射。求 （1）该光线从圆柱内射出时，与竖直方向的夹角为多少？ （2）该光线在玻璃圆柱体中的传播时间。 14. 如图甲所示，两根足够长、电阻不计的平行光滑金属导轨MN、PQ间距d＝1m，倾角θ＝37°，轨道顶端连有一阻值为R＝2Ω的定值电阻，整个空间存在着垂直轨道平面向下的磁场，磁感应强度B的变化规律如图乙所示．现用力将质量m＝0.4kg，电阻r＝2Ω的导体棒ab从0时刻开始固定于离轨道顶端l＝2m处，在4s时刻撤去外力，之后导体棒下滑距离后达到最大速度，导体棒与导轨接触良好．求： （1）0﹣4s内通过导体棒ab的电流大小和方向； （2）导体棒ab的最大速度vm； （3）撤去外力后，导体棒ab下滑2m的过程中，在ab棒上产生的焦耳热Q． 15. 现代科技研究中，科学家们常用电场和磁场来控制带电粒子的运动轨迹。如图所示，平面直角坐标系中，在第一象限内，存在以抛物线方程为边界沿轴负方向的匀强电场；第二象限存在一垂直于纸面向外、半径为的圆形匀强磁场区域，磁感应强度为；第四象限区域存在一垂直于纸面向外的匀强磁场区域，磁感应强度为，其余区域为无场区；一群带正电粒子从轴上的点以初速度，方向与轴正方向成（）进入第二象限，经圆形磁场偏转后所有粒子垂直于轴进入第一象限，不计粒子重力及粒子间相互作用，不计运动电荷对磁场的影响，带电粒子的比荷为，不考虑相对论效应，求： （1）磁感应强度的大小？ （2）沿着轴负半轴放置一块不计厚度的粒子收集板，要将经磁场偏转后的粒子全部收集，收集板的长度至少为多大？ （3）若题（2）中为特殊材料制成的收集板，经磁场偏转后的粒子能垂直穿过轴进入第三象限（即沿轴方向没有能量损失，沿轴方向能量全部损失），且在第三象限交替分布着沿-方向的匀强电场和垂直平面向里的匀强磁场，电场、磁场的宽度均为，边界与轴垂直，电场强度，磁感应强度从右往左依次分别为B、2B、3B…nB，其中。经过多次进出电场和磁场后粒子的轨迹恰好与某磁场左边界相切，求粒子在第三象限中能到达距轴的最远距离？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 四川外国语大学附属外国语学校2025-2026学年高三上学期12月月考物理试题 注意事项∶ 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上｡ 2．回答选择题时，选出每小题答案后，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，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．试卷由术圈整理排版。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题∶共7题，每题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 关于下列四幅图的分析正确的是（　　） A. 甲图中小磁针静止时位置如图，则通电直导线的电流方向从下往上 B. 乙图中金属圆环通以逆时针电流时，小磁针静止时N极垂直纸面向外 C. 丙图中小磁针静止时的位置如图所示，则电源左侧为正极 D. 丁图中地球磁体的N极位于地理北极附近 【答案】B 【解析】 【详解】A．甲图中小磁针静止时位置如图，磁场为顺时针方向，根据右手螺旋定则，大拇指向下，所以通电直导线的电流方向从上往下，故A错误； B．乙图中金属圆环通以逆时针电流时，根据右手螺旋定则，大拇指指向纸面外面，所以通电圆环的中心磁场垂直纸面向外，则小磁针静止时N 极垂直纸面向外，故B正确； C．丙图中小磁针静止时的位置如图所示，该位置磁场方向指向通电螺线管，所以通电螺线管内部的磁场方向由右指向左，根据右手螺旋定则可知，电源右侧为正极，故C错误； D．丁图中地球磁体的N极位于地理南极附近，故D错误。 故选B。 2. 如图所示，弹簧上端固定，下端悬挂一个条形磁铁，条形磁铁S极在上、N极在下．固定的闭合金属线圈水平放置，给磁铁一个初速度，磁铁上下振动时穿过金属线圈。不考虑空气阻力，则（　　） A. 线圈中始终没有感应电流 B. 磁铁的机械能守恒 C. 磁铁和弹簧组成的系统机械能守恒 D. 磁铁最后处于静止状态 【答案】D 【解析】 【详解】由于线圈固定，当磁铁上下振动时，线圈中的磁通量会发生变化，从而在线圈中产生感应电流，电流给磁铁力的作用，根据楞次定律“来拒去留”，磁铁很快停下来。机械能转化为电能，磁铁机械能不守恒，磁铁最后处于静止状态，整个系统由于通过电流做功产热，机械能减少，系统机械能也不守恒，故D正确ABC错误。 故选D。 3. 如图所示，电路中有相同的灯泡A、B，线圈L的直流电阻不计，为定值电阻，电源电动势为E、内阻不计。关于下面的操作说法正确的是（　　） A. 闭合开关S后，灯泡A逐渐变亮后亮度不变 B. 闭合开关S后，灯泡B逐渐变暗后亮度不变 C. 断开开关S后，灯泡A闪亮后逐渐变暗最后熄灭 D. 断开开关S后，灯泡B逐渐变暗最后熄灭 【答案】C 【解析】 【详解】A．闭合开关S后，灯泡A与线圈L并联，电流瞬间通过灯泡A，因此灯泡A会立即变亮，随后线圈L的阻碍作用减小，电流逐渐增大，灯泡A逐渐变暗，最终被线圈L短路而熄灭，故A错误； B．闭合开关S后，灯泡B与定值电阻并联，由于线圈的阻碍作用，初始，线圈与A并联电阻较大，通过B的电流较小，随后线圈阻碍作用逐渐减小，通过B的电流逐渐增大，最后不变，因此灯泡B立即变亮（但亮度不高）且随后逐渐变亮最后亮度不变，故B错误； C．断开开关S后，线圈L的自感会阻碍电流减小，与灯泡A形成闭合回路，线圈L中的电流瞬间通过灯泡A，使灯泡A闪亮一下，随后电流逐渐减小灯泡A逐渐变暗，直至熄灭，故C正确； D．断开开关S后，灯泡B所在支路的电流瞬间消失，灯泡B立即熄灭，故D错误。 故选C。 4. 如图所示，用金属网把原来不带电的验电器罩起来，再使带正电的金属小球靠近验电器，在此过程中（　　） A. 金属网的左侧感应出正电荷 B. 验电器的箔片感应出正电荷 C. 金属网的电势比验电器中金属球的电势高 D. 金属网中的感应电荷在箔片处的合电场强度为零 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据静电感应可知，金属网的左侧感应出正电荷，故A正确； B．金属网把原来不带电的验电器罩起来，产生静电屏蔽，只有外侧带电，金属网以内不带电，故B错误； C．静电屏蔽时，整体是一个等势体，金属网的电势与验电器中金属球的电势相同，故C错误； D．金属网中的感应电荷与金属小球在箔片处的合电场强度为零，故D错误。 故选A。 5. 当上、下抖动轻绳时，轻绳则呈正弦波形状。如图（a）所示是某轻绳产生的横波沿x轴传播t=0时刻的波形图，P、Q分别是平衡位置为x1=1.0m和x2=4.0m的两质点，图（b）为质点Q的振动图像，则（　　） A. 波沿x轴负方向传播 B. 质点P的振动方程为 C. 质点P经过0.075s的路程为15cm D. 人若加快抖动轻绳，两个相邻波峰之间的距离变大 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图乙可知，在t=0时，质点Q向上振动，根据“同侧法”可知，波沿x轴正方向传播，故A错误； C．由图可知，振幅为10cm，周期为0.2s，波长为8m，则波速为 t=0时刻，质点P向下振动，到达平衡位置的时间为 质点P经过0.075s，即，质点P经过的路程为，故C错误； B．由图可得，所以质点P的振动方程为 当t=0时，质点向下振动，且 代入上式解得 所以，故B正确； D．人若加快抖动轻绳，则波的振动频率变大，波速不变，根据可知，波长变小，即两个相邻波峰之间的距离变小，故D错误。 故选B。 6. 如图所示，在某些恒星系统中，双星、快速绕点做匀速圆周运动，其他天体距离它们较远，已知、的质量分别为，运转周期为，引力常量为，若不考虑其他天体对双星A、B的作用，则下列说法正确的是（　　） A. 双星A、B运动的轨道半径之比为 B. 双星A、B的速度大小之比为 C. 双星A、B的向心加速度大小之比为 D. 双星之间的距离为 【答案】D 【解析】 【详解】AD．设双星A、B的轨道半径分别为，其间距为，则 根据万有引力提供向心力有 联立可得，故A错误，D正确； B．由 可得双星A、B的速度大小之比，故B错误； C．由 可得双星A、B的向心加速度大小之比，故C错误。 故选D。 7. 如图所示，水平面上有一质量为5m的小球B与轻弹簧连接，还有质量为2m、半径为R的圆弧形槽C，其底部与水平面平滑相切，最初B、C均静止。一质量为m的小球A从距槽C顶端3R处自由落下后恰好滑入槽C，不计一切摩擦，则（　　） A. 球A沿槽C下滑过程中，槽C对球A不做功 B. 整个过程中球A、球B和槽C构成的系统动量守恒 C. 球A第一次滑至槽C最低点过程中，球A水平向左位移为R D. 球A与弹簧作用后，能够追上槽C 【答案】D 【解析】 【详解】A．球A沿槽C下滑过程中，水平方向动量守恒，A、C组成的系统机械能守恒，C向右运动其机械能增加，球A对槽C做正功，则槽C对球A做负功，故A错误； B．整个过程中球A、球B、槽C构成的系统在水平方向上动量守恒，竖直方向动量不守恒，所以系统动量不守恒，故B错误； C．对球A与槽C组成的系统，以水平向左为正方向，由水平方向平均动量守恒得：m2m0 可得mxA﹣2mxC＝0 由几何关系得：xA+xC＝R 联立解得球A第一次滑至槽C最低点过程中，球A水平向左的位移为xA，故C错误； D．设球A到最低点时的速度为vA，此时C的速度为vC，以水平向左为正方向，由水平方向动量守恒得mvA﹣2mvC＝0 由机械能守恒得mg•4R2 联立解得vA＝4，方向水平向左；vC＝2，方向水平向右。 以水平向左为正方向，对球A和球B由动量守恒定律得mvA＝mvA′+5mvB 由机械能守恒定律得mvA′25 联立解得球A与弹簧作用后的速度为vA′，负号表示方向水平向右。 易知球A与弹簧作用后速度大于C的速度，能够追上槽C，故D正确。 故选D。 二、多项选择题∶共3题，每题5分，共15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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 一质点沿x轴正方向做直线运动，通过坐标原点时开始计时，其图像如图所示，则（　　） A. 质点做匀加速直线运动，初速度为2m/s B. 质点做匀加速直线运动，加速度为1m/s2 C. 质点在0~2s内的位移大小为4m D. 质点在3s末速度为4m/s 【答案】BCD 【解析】 【详解】AB．质点沿x轴正方向做直线运动，根据图像可得 化简可得 根据可得质点做匀加速直线运动 可知，，则a=1m/s2，A错误，B正确； C．质点在0~2s内的位移大小为，C正确； D．质点在3s末速度为v3=v0+at3=(1+1×3)m/s=4m/s，D正确。 故选BCD。 9. 晾晒衣服的绳子两端分别固定在两根竖直杆上的 两点， 两点等高，无风状态下衣服保持静止。某一时刻衣服受到水平向右的恒定风力而发生滑动，并在新的位置保持静止，如图所示。两杆间的距离为，绳长为，衣服和衣架的总质量为，重力加速度为，不计绳子的质量及绳与衣架挂钩间的摩擦，。则（　　） A. 无风时，衣服只能停在绳子中点 B. 无风时，轻绳的拉力大小为 C. 有风时，衣服在新的平衡位置，挂钩左、右两侧绳子的拉力大小不相等 D. 有风时，衣服在新的平衡位置，不变 【答案】AB 【解析】 【详解】A．无风时，衣服受重力和两段绳子的拉力平衡，由于绳子两端固定点等高，且绳子是 “活结”，两段绳子的拉力大小相等，根据对称性，衣服会停在绳子的中点，故A正确； B．无风时，衣服受到重力和两边绳子的拉力处于平衡状态，同一条绳子拉力大小相等，则挂钩左右两侧绳子与竖直方向的夹角相等，设为。由几何关系可得 解得 根据平衡条件可得 解得，故B正确； C．由于不计绳子的质量及绳与衣架挂钩间的摩擦，则挂钩相当于动滑轮，两端绳子的拉力总是相等，故C错误； D．设无风时绳子夹角的一半为，绳长为L，有风时绳子夹角的一半为，有风时如图 根据几何关系，有风时可得 无风时可得 又 故，可知有风时，衣服在新的平衡位置，变小，故D错误。 故选AB。 10. 带电粒子在重力场中和磁场中的运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直平面内的匀速圆周运动。若带正电小球的初速度为零，可以分解为水平方向上两个大小相等、方向相反的速度。水平向右的速度对应的洛伦兹力与小球的重力平衡，水平向左的速度对应的洛伦兹力提供小球匀速圆周运动的向心力。设带电小球的质量为、电量为，磁感应强度为（范围无限大），重力加速度为，小球由静止开始下落，则以下说法正确的是（　　） A. 、两点间的距离为 B. 小球在运动过程中机械能守恒 C. 小球下降的最大高度为 D. 小球的加速度大小恒为 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．在水平方向上带电小球受力平衡，则有 求得水平速度为 竖直面内匀速圆周运动半径为 周期为 、两点间距离为，故A错误； B．小球在运动过程中只有重力做功，洛伦兹力不做功，则小球的机械能守恒，故B正确； C．小球下落的最大高度为，故C正确； D．小球在水平面内是匀速直线运动，竖直面内是匀速圆周运动，小球的加速度大小恒为，故D正确。 故选BCD。 三、非选择题∶共5题，共57分。 11. 某同学在学习完自由落体运动这一节后，用如图甲所示的装置测量自由落体加速度，得到如图乙所示的一段纸带。 （1）关于该实验的操作，下列说法正确的是（　　） A. 为了减小误差可以从最初打点的位置开始计算重力加速度 B. 在手松开纸带时，应保证纸带与限位孔在同一竖直线上 C. 应该在手松开纸带后再启动计时器 D. 为了保证纸带竖直下落，应该将拉纸带的手靠在电火花计时器限位孔上，再释放纸带 （2）某同学按照正确的操作完成实验后，得到的纸带如图乙所示，其中纸带上的、、、、为连续的5个计时点，点到点之间有部分点未画出。已知打点计时器连接的电源频率为50Hz，则纸带上打出点时重物的速度大小______m/s，重物下落过程中的加速度大小______。（所有计算结果均保留三位有效数字） （3）查阅资料可知，当地的重力加速度约为，造成实验误差的原因可能是________。（写出一个原因即可） 【答案】（1）B （2） ①. 1.56 ②. 9.69 （3）纸带与打点计时器的摩擦阻力或空气阻力 【解析】 【小问1详解】 A．最初打点的位置点迹比较密集，所以为了减小误差一般从点迹清晰开始处理，故A错误； B．在手松开纸带时，应保证纸带与限位孔在同一竖直线上，以减小摩擦力，故B正确； CD．为了保证纸带竖直下落，并充分利用纸带，应该将重物靠近电火花打点计时器，先启动计时器再手松开纸带，故CD错误。 故选B。 【小问2详解】 [1]相邻计数点间的时间间隔为 根据匀变速运动，中间时刻瞬时速度等于全程平均速度，纸带上打出C点时重物的速度大小为 [2]重物下落过程中的加速度大小为 【小问3详解】 测量值小于真实值，造成实验误差的主要原因是：纸带与打点计时器的摩擦阻力或空气阻力 12. 2022年丹东交警某次拦截进行例行检查过程中，用酒精检测仪进行检测，结果显示驾驶人小王驾驶小型轿车，体内酒精含量为，属于“酒驾”；而另一位小李驾驶二轮摩托车，体内酒精含量为，属于“醉驾”。现代社会，喝酒不开车已经成为基本行为准则。某款酒精检测仪如图甲所示，核心部件为酒精气体传感器，其电阻与酒精气体浓度的关系如图乙所示。某同学想利用该酒精气体传感器设计一款酒精检测仪，除酒精气体传感器外，在实验室中找到了如下器材： A.蓄电池（电动势，内阻） B.表头（满偏电流，内阻未知） C.电流表（满偏电流，内阻未知） D.电阻箱（最大阻值） E.电阻箱（最大阻值） F.电键及导线若干 （1）该同学设计的测量电路如图丙所示，为将表头的量程扩大为原来的10倍，他进行了如下操作：先断开电键、、，将、调到最大值。合上电键，将拨到2处，调节，使表头满偏，电流表示数为。此时合上电键，调节和，当电流表仍为时，表头示数如图丁所示，此时为，则改装电表时应将调为___________，改装结束后断开所有电键。 （2）该同学若将图中电键、合上，而将拨到1处，电阻箱的阻值调为，酒精气体浓度为零时，表头的读数为___________。 （3）完成步骤（2）后，某次在实验室中测试酒精浓度时，表头指针指向。已知酒精浓度在之间属于“酒驾”；酒精含量达到或超过属于“醉驾”，则该次测试的酒精浓度属于范围___________（选填“酒驾”或“醉驾”） （4）使用较长时间后，蓄电池电动势降低，内阻增大，可调整___________（“”或“”），则此时所测的酒精气体浓度仍为准确值。 【答案】 ①. 6.0 ②. 2.0 ③. 醉驾 ④. 【解析】 【详解】（1）[1] 合上电键，将拨到2处，调节，使表头满偏，电流表示数为。则表头与电流表串联，可知 合上电键，调节和，当电流表仍为时，表头与并联，由图丁可知表头的示数 则中的电流 由，解得表头的内阻 将表头的量程扩大为原来的10倍，则与表头并联的电阻中的电流为 则由，解得改装电表时应将调为 （2）[2]改装电流表的内阻为 由图乙可知酒精气体浓度为零时，传感器的电阻为 由闭合电路欧姆定律可得电路中总电流 则表头的读数为 （3）[3] 某次在实验室中试测酒精浓度时，表头指针指向，电路中总电流 由闭合电路欧姆定律可得 解得传感器的电阻 由图乙可知酒精浓度为，所以该次测试的酒精浓度属于范围醉驾。 （4）[4]由闭合电路欧姆定律可知 使用较长时间后，蓄电池电动势降低，内阻增大，要想所测的酒精气体浓度仍为准确值，则电路中电流不变，则需要把调小，使电路中总电阻减小。 13. 如图所示，半径为R，折射率为的玻璃圆柱体水平放置，平行于其横截面的一束光线从顶点入射，光线与竖直方向的夹角为45°。已知光在真空中的速度大小为c，不考虑光线在圆柱内的反射。求 （1）该光线从圆柱内射出时，与竖直方向的夹角为多少？ （2）该光线在玻璃圆柱体中的传播时间。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设光线射入圆柱体时的折射角为θ，光线射出圆柱体时的入射角为i，出射光线与竖直方向夹角为，光路如图 因为， 几何关系可知 联立解得 故 【小问2详解】 因为 又因为 联立解得 14. 如图甲所示，两根足够长、电阻不计的平行光滑金属导轨MN、PQ间距d＝1m，倾角θ＝37°，轨道顶端连有一阻值为R＝2Ω的定值电阻，整个空间存在着垂直轨道平面向下的磁场，磁感应强度B的变化规律如图乙所示．现用力将质量m＝0.4kg，电阻r＝2Ω的导体棒ab从0时刻开始固定于离轨道顶端l＝2m处，在4s时刻撤去外力，之后导体棒下滑距离后达到最大速度，导体棒与导轨接触良好．求： （1）0﹣4s内通过导体棒ab的电流大小和方向； （2）导体棒ab的最大速度vm； （3）撤去外力后，导体棒ab下滑2m的过程中，在ab棒上产生的焦耳热Q． 【答案】（1）0.25A，方向为a到b；（2）vm=2.4m/s；（3）Q=1.824J． 【解析】 【详解】（1）根据楞次定律可知，通过导体棒ab的电流方向为a到b 根据法拉第电磁感应定律： 可得： 根据闭合电路欧姆定律可得： ，方向为从a到b． （2）当导体棒CD开始下滑到最大速度时匀速运动，根据受力平衡可得： 根据欧姆定律可得： 切割磁感线产生的感应电动势：E2＝B0dvm 联立可得导体棒ab的最大速度： （3）导体棒速度达到最大后，以的速度匀速下滑，下滑过程中电阻R与导体棒产生热量相等，则撤去外力后，导体棒ab下滑x=2m的过程中，根据能量守恒定律： 可得ab棒上产生的焦耳热： 15. 现代科技研究中，科学家们常用电场和磁场来控制带电粒子的运动轨迹。如图所示，平面直角坐标系中，在第一象限内，存在以抛物线方程为边界沿轴负方向的匀强电场；第二象限存在一垂直于纸面向外、半径为的圆形匀强磁场区域，磁感应强度为；第四象限区域存在一垂直于纸面向外的匀强磁场区域，磁感应强度为，其余区域为无场区；一群带正电粒子从轴上的点以初速度，方向与轴正方向成（）进入第二象限，经圆形磁场偏转后所有粒子垂直于轴进入第一象限，不计粒子重力及粒子间相互作用，不计运动电荷对磁场的影响，带电粒子的比荷为，不考虑相对论效应，求： （1）磁感应强度的大小？ （2）沿着轴负半轴放置一块不计厚度的粒子收集板，要将经磁场偏转后的粒子全部收集，收集板的长度至少为多大？ （3）若题（2）中为特殊材料制成的收集板，经磁场偏转后的粒子能垂直穿过轴进入第三象限（即沿轴方向没有能量损失，沿轴方向能量全部损失），且在第三象限交替分布着沿-方向的匀强电场和垂直平面向里的匀强磁场，电场、磁场的宽度均为，边界与轴垂直，电场强度，磁感应强度从右往左依次分别为B、2B、3B…nB，其中。经过多次进出电场和磁场后粒子的轨迹恰好与某磁场左边界相切，求粒子在第三象限中能到达距轴的最远距离？ 【答案】（1）1T （2）8m （3）16m 【解析】 【小问1详解】 因为带电粒子平行x轴离开圆形磁场，根据磁发散条件可知，带电粒子偏转半径 粒子做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则有 解得 【小问2详解】 粒子进入电场时，假设抛物线边界任一入射点坐标为（x，y），经过电场偏转后经过轴上点，则有，， 解得 可知，全部粒子均从进入第四象限。又因为粒子进入磁场x方向的速度分量保持不变，粒子在磁场中运动轨迹的弦长为 可知，所有粒子弦长相同，均经过直线上同一点，则有 即坐标为（2m，-4m）。当的入射粒子经过磁场偏转后到达点（2m，-4m）时，速度与水平方向夹角为，则有 如图所示 可知，粒子打到轴（0，-12m），所以收集板长度至少为。 【小问3详解】 粒子到达距离轴最远时，速度方向平行于方向，只要能进入下一个电场，就有平行方向的速度，由此可知粒子离轴最远时一定处于第个磁场中，此前粒子已经过个电场，设此时粒子速度大小为，由动能定理有 粒子每经过一个电场加速后就进入下一个磁场，则通过第n个磁场的过程中，设粒子进入第个磁场时速度方向与水平方向的夹角为，在竖直方向上由动量定理有 所以从进入第三象限开始到最后一个磁场，累计有 解得 解得n=4 可知粒子离轴最远的距离为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $