精品解析：吉林省白城市实验高级中学2025-2026学年高三上学期1月期末物理试题

白城实验高中2025-2026学年度高三上学期期末考试 物理试卷 一、选择题：本题共10小题，共46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，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，其图像如图所示。下列说法正确的是（ ） A. 气体分子热运动平均动能一直减小 B. 气体对外界做的功小于气体从外界吸收的热量 C. 单位时间内撞击容器壁单位面积的气体分子数增多 D. 若A状态气体的温度为，则B状态为 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图像可知，从状态A变化到状态B，压强p与体积V的乘积逐渐增大，根据理想气体状态方程可知气体温度一直在升高，所以分子平均动能一直在增大，故A错误； B．该过程温度升高，所以内能增大，体积增大，气体对外做功，由热力学第一定律可知，因内能增大，所以气体从外界吸收热量，且大于对外做的功，故B正确； C．压强减小，分子的平均动能增大，由压强的微观解释可知，单位时间内撞击容器壁单位面积的气体分子数减小，故C错误； D．根据理想气体状态方程得 又， 求得 故D错误。 故选B。 2. 随着生活中的电子设备越来越多，在不知不觉中各种“理不清”的充电线给我们带来了困扰。无线充电的引入，让手机、智能手表和电动牙刷等设备摆脱了“充电线”的牵制，如图1所示，某智能手表正准备进行无线充电，当送电线圈接入如图3所示的交流电源后，送电线圈接有电阻R1，受电线圈接有电阻R2=4Ω，送电线圈和受电线圈的匝数比n1：n2=5：1，此时智能手表处于“超级充电”模式，其两端的电压为20V，受电线圈中充电电流为5A，充电装置线圈可视为理想变压器，则下列说法正确的是（　　） A. 送电线圈两端电压为220V B. 送电线圈所接电阻R1=20Ω C. 此充电器在“超级快充”模式下，耗电功率为200W D. 受电线圈中的感应电流的磁场总是与供电线圈中电流的磁场方向相反 【答案】B 【解析】 【详解】AB．根据理想变压器的规律有送电线圈和受电线圈的电流比 可得送电线圈中的电流I1=1A 交流电源的电压有效值为 根据串联电路电压的特点可知受电线圈两端的电压为 根据理想变压器原、副线圈与电压的关系，可知送电线圈和受电线圈的电压比 可得送电线圈两端电压为 根据串联电路的分压特点可知 解得送电线圈所接电阻R1=20Ω，故A错误，B正确； C．此充电器在“超级快充”模式下，根据电功率公式，其耗电功率为，故C错误； D．当供电线圈中电流增加时，根据楞次定律可知，此时受电线圈中感应电流的磁场与供电线圈中电流的磁场方向相反，当供电线圈中电流减小时，根据楞次定律可知此时受电线圈中感应电流的磁场与供电线圈中电流的磁场方向相同，故D错误。 故选B。 3. 风洞实验是进行空气动力学研究的重要方法。如图所示，将小球从A点以某一速度v0水平向左抛出，经过一段时间，小球运动到A点正下方的B点，O点是轨迹的最左端，风对小球的作用力水平向右，大小恒定。则小球速度最小时位于（　　） A. A点 B. O点 C. 轨迹AO之间的某一点 D. 轨迹OB之间的某一点 【答案】C 【解析】 【详解】如图所示 将重力和风力合成为一个力，速度分解为沿合力直线方向分速度和垂直合力直线方向分速度，当沿合力直线方向的分速度减为0时，小球的速度最小，即小球最小速度为图中的，可知该点位于轨迹AO之间的某一点。 故选C。 4. 如图所示，导轨OPQS的电阻忽略不计，OM是有一定电阻、可绕O转动的金属杆，M可 在PQS上自由滑动，空间存在与导轨平面垂直的匀强磁场，磁感应强度的大小为I先 让OM从OQ位置以角速度ω1沿逆时针方向匀速转到OS位置（过程I）；再将OM固定在OS位置，使整个装置以OQ为轴，以角速度ω2匀速转动90°（过程II）．要使过程I、II回路中产生的热量相同，应等于 A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】令OM棒长为L，从OQ位置以角速度ω1沿逆时针方向匀速转到OS位置的过程中，产生的感应电动势为： 回路中产生的热量为： 将OM固定在OS位置，使整个装置以OQ为轴，以角速度ω2匀速转动90°过程中，产生的感应电动势最大值为： 回路中产生的热量为： 联立可得： 故A正确，BCD错误． 5. 在工程领域起重机等机械的运用十分广泛。如图甲所示，用起重机吊起正方形混凝土板ABCD，已知混凝土板边长为，质量为，且始终呈水平状态，四根钢索、OC、OD的长度均为，某次施工，起重机司机将正方形混凝土板ABCD从地面开始竖直提升，其运动的图像如图乙所示，不计钢索所受重力。已知重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A. 末建筑材料离地面的距离为 B. 每根钢索所受的拉力大小均为 C. 钢索的拉力小于钢索的拉力 D. 若将4根钢索都替换成长度为，则每根钢索所受的拉力大小均为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据v-t图像中图线与坐标轴所围面积表示位移，可知末建筑材料离地面的距离为 故A错误； B．由乙图可知，混凝土板匀速上升，处于平衡状态，设钢索与竖直方向夹角为，则有 因为混凝土板边长及四根钢索OA、OB、OC、OD的长度均为a，则由几何关系可知，每根钢索在土板上的投影均为 则有 解得， 联立，可得 故B错误； C．由乙图可知，内混凝土板匀加速上升，处于超重状态，有 内混凝土板匀减速上升，处于失重状态，有 可知 故C错误； D．若将4根钢索都替换成长度为，由几何关系可知 解得， 则每根钢索所受的拉力大小均为 故D正确。 故选D。 6. 如图所示，有两细线AC、BC长为65cm，下端C点系一质量为50g的实心小钢球，悬挂点A、B之间的距离为50cm，MC为竖直直线。以下说法正确的是（　　） A. 若小钢球静止，细线AC所受的拉力为N B. 若将小钢球沿纸面拉离平衡位置后由静止释放，小球将做简谐振动 C. 若在地球上实验，小钢球被垂直纸面向外拉离2cm后由静止释放，其周期约为2s D. 若在月球上实验，小钢球被垂直纸面向外拉离3cm后由静止释放，其周期约为1.2πs 【答案】D 【解析】 【详解】A．设细线AC与竖直线MC的夹角为，根据几何关系有 小钢球静止时，由平衡条件可得 所以细线AC所受的拉力为，故A错误； B．若小钢球沿纸面向右拉离平衡位置，小球由静止释放后向左运动经过平衡位置时，绳BC绷紧时会有机械能损耗，向左拉离同理，所以小球不能做简谐振动，故B错误； C．若在地球上实验，向纸外拉离2cm，根据几何关系可得双线摆的摆长为60cm。因为单摆做简谐振动的条件为摆角小于，由于 所以小球可以做简谐振动，其周期为，故C错误； D．若在月球上实验，拉离3cm，也是做简谐振动，其周期为，故D正确。 故选D。 7. 在x轴上的A、B两点分别固定两个点电荷，如图是x轴上各点电场强度E随位置x变化的关系图像，图中图线关于O点中心对称，x轴上C、D两点关于O点对称。规定x轴正方向为电场强度正方向，下列说法正确的是（　　） A. A、B两点固定的是等量异种电荷 B. 从A点到B点，电势逐渐降低 C. 电势差 D. 一正电荷从C点自由释放，仅在电场力作用下运动到D点过程中其动能先增大后减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．由电场方向随x轴的变化可知，A、B两点放置的是等量正点电荷，A错误； B．由题图可知，从A点到B点，场强方向先向右后向左，根据沿电场线方向电势降低可知，电势先降低后升高，B错误； C．图像与横轴围成的面积表示电势差，由题图可知图线关于O点中心对称，x轴上C、D两点关于O点对称。故C到O，O到D围成的面积大小相等，又因为 , 故 C错误； D．从A点到B点，场强方向先向右后向左，故正电荷从C点自由释放，先受到向右的电场力，后受到向左的电场力，电场力先做正功，后做负功，其动能先增大后减小，D正确。 故选D。 8. 图是一台教学用手摇式交流发电机。已知大皮带轮半径为，小皮带轮半径为，若以频率匀速摇动大皮带轮上的手柄，且摇动过程中皮带不打滑，下列说法正确的是（ ） A. 大皮带轮与小皮带轮转动的角速度之比为 B. 该发电机产生的交流电频率为 C. 若仅将变为，该发电机产生的交变电流的最大值不变 D. 若仅将变为，该发电机产生的交变电流的有效值变为原来的0.5倍 【答案】AD 【解析】 【详解】A．两皮带轮边缘的线速度大小相同，由 可知 即大皮带轮与小皮带轮转动的角速度之比为r∶R，选项A正确； B．由 可知，该发电机产生的交流电频率 选项B错误； C．该发电机产生交变电压的最大值 仅将f变为2f时变大，变大，选项C错误； D．若仅将f变为0.5f 该发电机产生的交变电流的有效值变为原来的0.5倍，选项D正确。 故选AD。 9. 如图所示，一矩形导线框宽为L、长为，匀强磁场B的宽度为L。从图示位置开始计时，导线框做初速度为的匀加速直线运动，设导线框运动时间t时，发生位移x，产生的感应电动势为E、感应电流为I，导线框受到的安培力为F、电功率为P。安培力F以向右为正方向，电流以逆时针为正方向，则下列图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．如图所示，导线框匀加速由图中位置1向右运动到位置2的过程中，导线框内向里的磁通量增加；由2运动到3的过程中，导线框内磁通量不变；由3运动到位置4的过程中，向里的磁通量减少。则产生的感应电动势为 其中 所以E随时间t均匀变化，根据两次产生电动势时的方向相反，可知选项A正确； B．设导线框的电阻为R，产生的感应电流大小为 其中 由楞次定律可知，感应电流方向为逆时针方向。则I随位移x的变化符合抛物线规律，再结合两次产生的感应电流方向相反，可知选项B正确； C．导线框受到安培力 其中 所以F随时间t均匀变化，两段有安培力的过程，由左手定则可知，安培力F均向左，则选项C错误； D．电功率 其中 即P随x均匀变化，且是正值，选项D正确。 故选ABD。 10. 如图所示，为了测量某金属中自由电子的“数密度”（单位体积内的自由电子数量），用该材料制成一段长方体，端面边长分别为和；将其置于匀强磁场中，磁场方向垂直于前表面向里，材料内部磁感应强度大小为。当通以从左到右的恒定电流时，测得上、下表面之间的电压大小为。已知电子电荷量大小为，则（　　） A. 自由电子数密度为 B. 自由电子数密度为 C. 上表面电势比下表面电势高 D. 上表面电势比下表面电势低 【答案】BD 【解析】 【详解】电流稳定时，电子所受电场力和洛伦兹力平衡，有 解得 电流的微观表达式 联立可得 电流方向自左向右，电子自右向左运动，根据左手定则，可知电子向上表面聚集，下表面正电荷较多，电场方向自下向上，故上表面电势低，故选BD。 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 由半导体材料制成的热敏电阻阻值会随温度的变化而变化。利用热敏电阻对温度敏感的特性可设计一个简单恒温箱温控电路，要求恒温箱内的温度保持50℃。 （1）用图（a）所示电路测量热敏电阻的阻值。当温度为27℃时，电压表读数为30V，电流表读数为15mA；当温度为50℃时，调节变阻器，使电压表读数仍为30V，电流表指针位置如图（b）所示，此时热敏电阻的阻值为_________，该电路测得的阻值比真实值__________（填“偏大”或“偏小”）。由以上实验数据可知，该热敏电阻的阻值随温度的升高而__________（填“增大”或“减小”）。 （2）现利用该热敏电阻和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路如图（c）所示，继电器的电阻为。当线圈的电流大于或等于30mA时，继电器的衔铁被吸合。为继电器线圈供电的电池的电动势，内阻可以不计。图中的“电源”是恒温箱加热器的电源。则 ①应该把恒温箱内的加热器接在__________（填“A、B端”或“C、D端”）。 ②如果要使恒温箱内的温度保持50℃，可变电阻的阻值应调节为_________。 【答案】 ①. 600 ②. 偏大 ③. 减小 ④. A、B端 ⑤. 300 【解析】 【详解】（1）[1]如图（b）所示，电流读数为50mA，则此时热敏电阻的阻值为 [2]该方法所测电流值为电流真实值，所测电压值为热敏电阻和电流表两端的总电压，根据欧姆定律可知此时所测电阻阻值偏大； [3]在相同电压下，温度越高，通过电流越大，说明热敏电阻的阻值随温度的升高而减小； （2）[4]热敏电阻阻值随温度的升高而减小，当线圈的电流大于或等于30mA时，继电器的衔铁被吸合，电源不在给恒温箱加热器通电，故应该把恒温箱内的加热器接在A、B端； [5]如果要使恒温箱内的温度保持50℃，此时热敏电阻为600，根据闭合电路欧姆定律有 解得 12. 小新同学利用图甲装置验证机械能守恒定律。 （1）下列器材中，不必要的是________； A. 电压适当的交流电源 B. 秒表 C. 刻度尺 D. 重锤线 （2）小新同学先接通电源，再释放重物，得到如图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个清晰的计数点A、B、C，AB和BC之间还各有一个计时点。测得它们到起始点O的距离分别为、、。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的频率为f。设重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量________，动能增加量________； （3）通过比较发现在误差允许范围内与近似相等，但比略小些。小新做了如下误差分析，其中正确的是________； A. 适当增加配重，可以消除空气阻力的影响 B. 用电火花计时器替换电磁打点计时器，可以减小阻力 C. 动能偏小的原因之一是未考虑纸带质量 D. 若测量过程中，交流电源频率略大于50Hz，则将使速度测量值偏小 （4）小新同学对实验做了深入研究，他通过纸带上的计时点找出重物下落的时间t，通过纸带计算出重物下落的加速度为当地重力加速度g的k倍，按纸带计算出下落t时的重物速度为v，不考虑阻力之外的其他误差，则下列关系正确的是________。 A. B. C. D. 【答案】（1）B （2） ①. ②. （3）BD （4）AD 【解析】 【小问1详解】 A．打点计时器的工作电源为交流电源，故A正确，与题意不符； B．根据打点计时器打出的纸带可以求出重锤的运动时间，不需要秒表，故B错误，与题意相符； C．处理实验数据时，需要刻度尺测量重锤下落的高度，故C正确，与题意不符； D．实验过程中，重锤线用来调整打点计时器限位孔是否竖直，减小误差，故D正确，与题意不符。 本题选不必要的，故选B。 【小问2详解】 [1]从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量 [2]依题意，纸带上打点间隔为 相邻计数点的时间间隔为 则纸带上打B点时，重锤的速度大小为 从打O点到打B点的过程中，动能增加量 联立，解得 【小问3详解】 A．配重无法产生大于g的加速度，不能消除阻力影响，故A错误； B．选用电火花计时器可减小打点阻力，故B正确； C．质量可约掉，本来就未考虑，故C错误； D．若频率偏大，则周期偏小，仍按原周期计算，将使速度偏小，故D正确。 故选BD。 【小问4详解】 A．由动能定理可得 故A正确； B．动能增加量为 故B错误； CD．重力势能减少量为 故C错误、D正确。 故选AD。 13. 带电粒子绕着带电量为＋Q的点电荷做轨迹为椭圆的曲线运动，点电荷固定在椭圆左焦点F上，带电粒子电量为-q；已知椭圆焦距为c，半长轴为a，电势计算公式为，带电粒子速度的平方与其到电荷的距离的倒数满足如图关系。 （1）求在椭圆轨道半短轴顶点B的电势； （2）求带电粒子从A到B的运动过程中，电场力对带电粒子做的功； 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由几何关系可知，椭圆上任意一点到两焦点间距离之和为2a，故半短轴顶点B距点电荷的距离为 根据电势计算公式 可得在椭圆轨道半短轴顶点B的电势为 小问2详解】 同理可知，在椭圆轨道半长轴顶点A电势为 根据电场力做功与电势能的关系可知，带电粒子从A到B的运动过程中，电场力对带电粒子做的功为 14. 如图（a），质量为m的篮球从离地H高度处由静止下落，与地面发生一次非弹性碰撞后反弹至离地h的最高处。设篮球在运动过程中所受空气阻力的大小是篮球所受重力的倍（为常数且），且篮球每次与地面碰撞的碰后速率与碰前速率之比相同，重力加速度大小为g。 （1）求篮球与地面碰撞的碰后速率与碰前速率之比； （2）若篮球反弹至最高处h时，运动员对篮球施加一个向下的压力F，使得篮球与地面碰撞一次后恰好反弹至h的高度处，力F随高度y的变化如图（b）所示，其中已知，求的大小； （3）篮球从H高度处由静止下落后，每次反弹至最高点时，运动员拍击一次篮球（拍击时间极短），瞬间给其一个竖直向下、大小相等的冲量I，经过N次拍击后篮球恰好反弹至H高度处，求冲量I的大小。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）篮球下降过程中根据牛顿第二定律有 再根据匀变速直线运动的公式，下落的过程中有 篮球反弹后上升过程中根据牛顿第二定律有 再根据匀变速直线运动的公式，上升的过程中有 则篮球与地面碰撞的碰后速率与碰前速率之比 （2）若篮球反弹至最高处h时，运动员对篮球施加一个向下的压力F，则篮球下落过程中根据动能定理有 篮球反弹后上升过程中根据动能定理有 联立解得 （3）方法一：由（1）问可知篮球上升和下降过程中的加速度分别为 （方向向下） （方向向下） 由题知运动员拍击一次篮球（拍击时间极短），瞬间给其一个竖直向下、大小相等的冲量I，由于拍击时间极短，则重力的冲量可忽略不计，则根据动量定理有 即每拍击一次篮球将给它一个速度v。 拍击第1次下降过程有 上升过程有 代入k后，下降过程有 上升过程有 联立有 拍击第2次，同理代入k后，下降过程有 上升过程有 联立有 再将h1代入h2有 拍击第3次，同理代入k后，下降过程有 上升过程有 联立有 再将h2代入h3有 直到拍击第N次，同理代入k后，下降过程有 上升过程有 联立有 将hN-1代入hN有 其中 ， 则有 则 方法二：由（1）问可知篮球上升和下降过程中的加速度分别为 （方向向下） （方向向下） 由题知运动员拍击一次篮球（拍击时间极短），瞬间给其一个竖直向下、大小相等的冲量I，由于拍击时间极短，则重力的冲量可忽略不计，则根据动量定理有 即每拍击一次篮球将给它一个速度v’。设篮球从H下落时，速度为，反弹高度为，篮球受到冲量I后速度为v’，落地时速度为，则 ， 联立可得 代入k可得， ……① 篮球再次反弹，反弹速度为k，设反弹高度为h1，受到冲量后，落地速度为v2，同理可得 ， 同理化简可得 ……② 篮球第三次反弹，反弹速度为k，设反弹高度为h2，受到冲量后，落地速度为v3，同理可得 ， 同理化简可得 ……③ …… 第N次反弹可得 ……（N） 对式子①②③……(N)两侧分别乘以、、……、，再相加可得 得 其中，，，可得 可得冲量I的大小 15. 有两条相距L、电阻不计的平行金属导轨MN和PQ放置于绝缘水平面上，建立xOy坐标系如图甲所示．侧存在如图乙所示随时间变化的匀强磁场（T，s后磁场不变），侧存在沿y方向均匀分布、x正方向均匀增大、磁感应强度T的稳恒磁场，它们的方向都与导轨平面垂直（竖直向上为正方向）。处导轨MN和PQ被断开并用绝缘层隔开。现有长度为、电阻为R=0.2Ω的相同导体棒ab与cd用长度也为L的绝缘轻杆组成总质量为的“工”字形框架，静置于ab棒距y轴L处的左侧导轨上。另一根质量、电阻的导体棒ef静置于紧靠的右侧导轨上，三棒都与导轨垂直且接触良好。NQ端与的电阻相连，距y轴足够远。当t=0时给“工”字形框架以初速度向x轴正方向运动，当ab棒刚滑过处的绝缘层到右侧时与ef棒发生碰撞而交换速度。碰撞后立即在ef棒上施加拉力作用，使其沿导轨向x轴正方向运动，运动过程中ef棒上消耗的电功率保持不变。金属导轨区域光滑，区域粗糙，，。不计棒的粗细和接触电阻、绝缘层的厚度和空气阻力，不考虑场的边缘效应。求： （1）前0.20s流过cd棒的电流方向、大小； （2）ef棒运动到处的速度大小； （3）ef棒从运动到过程中克服安培力做的功； （4）ef棒从运动到过程中拉力的平均功率。 【答案】（1）电流方向：c→d→a→b（工字形回路内顺时针），0.8A；（2）1m/s；（3）；（4）0.93W 【解析】 【详解】（1）由右手定则可知电流方向为c→d→a→b（工字形回路内顺时针），又由法拉第电磁感应定律 由欧姆定律可得前0.20s流过cd棒的电流大小为 （2）工字形框在x<0侧运动时，cd棒和ab棒受到的安培力大小相等，方向相反，所以工字框，其匀速运动到ab棒滑过y轴绝缘层（）与ef碰撞，交换速度，即 ， 在x=0处 此时ef棒切割磁感线，等效电路如图 所以 工字框所受安培力 又因为工字框的最大静摩擦力，所以可判断框此后静止于左侧不动，工字形回路已无电流，与此后运动无关；又因为ef棒上功率不变，故不变。设ef棒运动到处的速度为v，则由欧姆定律 解得 （3）ef棒从运动到过程中，ef棒所受安培力为 则其克服安培力做的功 （4）ef棒从运动到过程中，由动能定理 代入解得 这段过程中，电阻焦耳热为 又由 解得 所以拉力的平均功率为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 白城实验高中2025-2026学年度高三上学期期末考试 物理试卷 一、选择题：本题共10小题，共46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，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，其图像如图所示。下列说法正确的是（ ） A. 气体分子热运动的平均动能一直减小 B. 气体对外界做的功小于气体从外界吸收的热量 C. 单位时间内撞击容器壁单位面积的气体分子数增多 D. 若A状态气体的温度为，则B状态为 2. 随着生活中的电子设备越来越多，在不知不觉中各种“理不清”的充电线给我们带来了困扰。无线充电的引入，让手机、智能手表和电动牙刷等设备摆脱了“充电线”的牵制，如图1所示，某智能手表正准备进行无线充电，当送电线圈接入如图3所示的交流电源后，送电线圈接有电阻R1，受电线圈接有电阻R2=4Ω，送电线圈和受电线圈的匝数比n1：n2=5：1，此时智能手表处于“超级充电”模式，其两端的电压为20V，受电线圈中充电电流为5A，充电装置线圈可视为理想变压器，则下列说法正确的是（　　） A. 送电线圈两端电压为220V B. 送电线圈所接电阻R1=20Ω C. 此充电器在“超级快充”模式下，耗电功率为200W D. 受电线圈中的感应电流的磁场总是与供电线圈中电流的磁场方向相反 3. 风洞实验是进行空气动力学研究的重要方法。如图所示，将小球从A点以某一速度v0水平向左抛出，经过一段时间，小球运动到A点正下方的B点，O点是轨迹的最左端，风对小球的作用力水平向右，大小恒定。则小球速度最小时位于（　　） A. A点 B. O点 C. 轨迹AO之间的某一点 D. 轨迹OB之间的某一点 4. 如图所示，导轨OPQS的电阻忽略不计，OM是有一定电阻、可绕O转动的金属杆，M可 在PQS上自由滑动，空间存在与导轨平面垂直的匀强磁场，磁感应强度的大小为I先 让OM从OQ位置以角速度ω1沿逆时针方向匀速转到OS位置（过程I）；再将OM固定在OS位置，使整个装置以OQ为轴，以角速度ω2匀速转动90°（过程II）．要使过程I、II回路中产生的热量相同，应等于 A. B. C. D. 5. 在工程领域起重机等机械的运用十分广泛。如图甲所示，用起重机吊起正方形混凝土板ABCD，已知混凝土板边长为，质量为，且始终呈水平状态，四根钢索、OC、OD的长度均为，某次施工，起重机司机将正方形混凝土板ABCD从地面开始竖直提升，其运动的图像如图乙所示，不计钢索所受重力。已知重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A. 末建筑材料离地面的距离为 B. 每根钢索所受拉力大小均为 C. 钢索的拉力小于钢索的拉力 D. 若将4根钢索都替换成长度为，则每根钢索所受的拉力大小均为 6. 如图所示，有两细线AC、BC长为65cm，下端C点系一质量为50g的实心小钢球，悬挂点A、B之间的距离为50cm，MC为竖直直线。以下说法正确的是（　　） A. 若小钢球静止，细线AC所受拉力为N B. 若将小钢球沿纸面拉离平衡位置后由静止释放，小球将做简谐振动 C. 若在地球上实验，小钢球被垂直纸面向外拉离2cm后由静止释放，其周期约为2s D. 若在月球上实验，小钢球被垂直纸面向外拉离3cm后由静止释放，其周期约为1.2πs 7. 在x轴上的A、B两点分别固定两个点电荷，如图是x轴上各点电场强度E随位置x变化的关系图像，图中图线关于O点中心对称，x轴上C、D两点关于O点对称。规定x轴正方向为电场强度正方向，下列说法正确的是（　　） A. A、B两点固定的是等量异种电荷 B 从A点到B点，电势逐渐降低 C. 电势差 D. 一正电荷从C点自由释放，仅在电场力作用下运动到D点过程中其动能先增大后减小 8. 图是一台教学用手摇式交流发电机。已知大皮带轮半径为，小皮带轮半径为，若以频率匀速摇动大皮带轮上手柄，且摇动过程中皮带不打滑，下列说法正确的是（ ） A. 大皮带轮与小皮带轮转动的角速度之比为 B. 该发电机产生的交流电频率为 C. 若仅将变为，该发电机产生的交变电流的最大值不变 D. 若仅将变为，该发电机产生的交变电流的有效值变为原来的0.5倍 9. 如图所示，一矩形导线框宽为L、长为，匀强磁场B的宽度为L。从图示位置开始计时，导线框做初速度为的匀加速直线运动，设导线框运动时间t时，发生位移x，产生的感应电动势为E、感应电流为I，导线框受到的安培力为F、电功率为P。安培力F以向右为正方向，电流以逆时针为正方向，则下列图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 10. 如图所示，为了测量某金属中自由电子的“数密度”（单位体积内的自由电子数量），用该材料制成一段长方体，端面边长分别为和；将其置于匀强磁场中，磁场方向垂直于前表面向里，材料内部磁感应强度大小为。当通以从左到右的恒定电流时，测得上、下表面之间的电压大小为。已知电子电荷量大小为，则（　　） A. 自由电子数密度为 B. 自由电子数密度为 C. 上表面电势比下表面电势高 D. 上表面电势比下表面电势低 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 由半导体材料制成的热敏电阻阻值会随温度的变化而变化。利用热敏电阻对温度敏感的特性可设计一个简单恒温箱温控电路，要求恒温箱内的温度保持50℃。 （1）用图（a）所示电路测量热敏电阻的阻值。当温度为27℃时，电压表读数为30V，电流表读数为15mA；当温度为50℃时，调节变阻器，使电压表读数仍为30V，电流表指针位置如图（b）所示，此时热敏电阻的阻值为_________，该电路测得的阻值比真实值__________（填“偏大”或“偏小”）。由以上实验数据可知，该热敏电阻的阻值随温度的升高而__________（填“增大”或“减小”）。 （2）现利用该热敏电阻和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路如图（c）所示，继电器的电阻为。当线圈的电流大于或等于30mA时，继电器的衔铁被吸合。为继电器线圈供电的电池的电动势，内阻可以不计。图中的“电源”是恒温箱加热器的电源。则 ①应该把恒温箱内的加热器接在__________（填“A、B端”或“C、D端”）。 ②如果要使恒温箱内的温度保持50℃，可变电阻的阻值应调节为_________。 12. 小新同学利用图甲装置验证机械能守恒定律。 （1）下列器材中，不必要的是________； A. 电压适当的交流电源 B. 秒表 C. 刻度尺 D. 重锤线 （2）小新同学先接通电源，再释放重物，得到如图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个清晰的计数点A、B、C，AB和BC之间还各有一个计时点。测得它们到起始点O的距离分别为、、。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的频率为f。设重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量________，动能增加量________； （3）通过比较发现在误差允许范围内与近似相等，但比略小些。小新做了如下误差分析，其中正确的是________； A. 适当增加配重，可以消除空气阻力的影响 B. 用电火花计时器替换电磁打点计时器，可以减小阻力 C. 动能偏小原因之一是未考虑纸带质量 D. 若测量过程中，交流电源频率略大于50Hz，则将使速度测量值偏小 （4）小新同学对实验做了深入研究，他通过纸带上的计时点找出重物下落的时间t，通过纸带计算出重物下落的加速度为当地重力加速度g的k倍，按纸带计算出下落t时的重物速度为v，不考虑阻力之外的其他误差，则下列关系正确的是________。 A. B. C. D. 13. 带电粒子绕着带电量为＋Q的点电荷做轨迹为椭圆的曲线运动，点电荷固定在椭圆左焦点F上，带电粒子电量为-q；已知椭圆焦距为c，半长轴为a，电势计算公式为，带电粒子速度的平方与其到电荷的距离的倒数满足如图关系。 （1）求在椭圆轨道半短轴顶点B的电势； （2）求带电粒子从A到B的运动过程中，电场力对带电粒子做的功； 14. 如图（a），质量为m的篮球从离地H高度处由静止下落，与地面发生一次非弹性碰撞后反弹至离地h的最高处。设篮球在运动过程中所受空气阻力的大小是篮球所受重力的倍（为常数且），且篮球每次与地面碰撞的碰后速率与碰前速率之比相同，重力加速度大小为g。 （1）求篮球与地面碰撞的碰后速率与碰前速率之比； （2）若篮球反弹至最高处h时，运动员对篮球施加一个向下的压力F，使得篮球与地面碰撞一次后恰好反弹至h的高度处，力F随高度y的变化如图（b）所示，其中已知，求的大小； （3）篮球从H高度处由静止下落后，每次反弹至最高点时，运动员拍击一次篮球（拍击时间极短），瞬间给其一个竖直向下、大小相等的冲量I，经过N次拍击后篮球恰好反弹至H高度处，求冲量I的大小。 15. 有两条相距L、电阻不计的平行金属导轨MN和PQ放置于绝缘水平面上，建立xOy坐标系如图甲所示．侧存在如图乙所示随时间变化的匀强磁场（T，s后磁场不变），侧存在沿y方向均匀分布、x正方向均匀增大、磁感应强度T的稳恒磁场，它们的方向都与导轨平面垂直（竖直向上为正方向）。处导轨MN和PQ被断开并用绝缘层隔开。现有长度为、电阻为R=0.2Ω的相同导体棒ab与cd用长度也为L的绝缘轻杆组成总质量为的“工”字形框架，静置于ab棒距y轴L处的左侧导轨上。另一根质量、电阻的导体棒ef静置于紧靠的右侧导轨上，三棒都与导轨垂直且接触良好。NQ端与的电阻相连，距y轴足够远。当t=0时给“工”字形框架以初速度向x轴正方向运动，当ab棒刚滑过处的绝缘层到右侧时与ef棒发生碰撞而交换速度。碰撞后立即在ef棒上施加拉力作用，使其沿导轨向x轴正方向运动，运动过程中ef棒上消耗的电功率保持不变。金属导轨区域光滑，区域粗糙，，。不计棒的粗细和接触电阻、绝缘层的厚度和空气阻力，不考虑场的边缘效应。求： （1）前0.20s流过cd棒的电流方向、大小； （2）ef棒运动到处的速度大小； （3）ef棒从运动到过程中克服安培力做的功； （4）ef棒从运动到过程中拉力的平均功率。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $