内容正文:
东城区2025-2026学年度第一学期期末统一检测
高 三 物 理
本试卷共10页,共100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无效。考试结束后,将本试卷和答题卡交回。
第一部分
本部分共14题,每题3分,共42分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1. 小钢球从一定高度由静止释放,不计空气阻力。在小钢球运动的过程中,下列描述正确的是( )
A. 任意时刻速度的变化率都相等
B. 任意相等时间内的位移都相等
C. 连续相等的时间内速度的变化量逐渐增大
D. 任意一段时间内的平均速度等于这段时间的末速度的一半
2. 如图所示,用轻质网兜把足球挂在光滑竖直墙壁上的A点,足球与墙壁的接触点为B。 足球的重力为G,悬绳与墙壁的夹角为α,则( )
A. 悬绳对球的拉力大小为Gcosα
B. 球对墙壁的压力大小为Gtanα
C. 若增大悬绳长度,悬绳对球的拉力将增大
D. 若增大悬绳长度,墙壁对球的支持力将增大
3. 一列简谐波在某时刻的波形图如图甲所示。由该时刻开始计时,质点L的位移y随时间t变化关系的图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 这列简谐波沿x轴负方向传播
B. 该时刻质点N向y轴负方向运动
C. 质点L经半个周期沿x轴正方向运动半个波长的距离
D. 该时刻质点K与M的速度、加速度都相同
4. 在纪念抗战胜利80周年的阅兵式上,我国自主研发的战斗机在天安门上空沿水平方向自东向西呼啸而过,速度为v。飞行过程中机翼保持水平,翼展为l,北京地区地磁场的水平分量为Bx,竖直分量为By,则该机翼两端的电势差为( )
A. 0 B. Bxlv C. Bylv D.
5. 如图所示,实线1、2、3、4为某静电场中的等差等势线,电势分别为、、、,、为电场中的两个点。一个带正电的粒子仅在静电力的作用下沿虚线从点运动到点,下列说法正确的是( )
A 静电力对粒子先做正功后做负功
B.
C. 粒子在点的加速度大于在点的加速度
D. 电子在点的电势能大于在点的电势能
6. 如图甲所示为交流发电机的原理图,正方形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴OO′匀速转动,电流表为理想交流电表。线圈中产生的交变电流随时间的变化规律如图乙所示,则( )
A. 电流表的示数为10A
B. 线圈转动的角速度为50rad/s
C. t=0.01s时线圈平面和磁场平行
D. t=0.01s时穿过线圈的磁通量变化率为0
7. 2025年11月25日,神舟二十二号飞船发射并成功与天宫空间站对接,在轨正常运行时的运动可视为匀速圆周运动。已知空间站轨道高度约在400km至450km之间,地球半径R约为6400km,地球同步卫星的轨道半径约为6.6R。下列说法正确的是( )
A. 飞船在轨正常运行时,处于完全失重状态,不受地球的引力作用
B. 飞船在轨正常运行时,线速度小于第一宇宙速度
C. 飞船在轨正常运行时的周期大于地球自转周期
D. 在飞船升空远离地心的过程中,地球对飞船的引力做正功
8. 如图所示,L是自感系数很大、电阻几乎为0的线圈,A和B是两个规格相同的灯泡,电源内阻不计,电动势与灯泡额定电压大小相等,则( )
A. 当开关S由断开变为闭合时,A、B 两个灯泡均逐渐变亮,最终两灯泡均正常发光
B. 当开关S由断开变为闭合时,A、B 两个灯泡均逐渐变亮,最终灯泡A比灯泡B亮
C. 当开关S由闭合变为断开时,A、B 两个灯泡均逐渐变暗,最后同时熄灭
D. 当开关S由闭合变为断开时,灯泡A立即熄灭;灯泡B由熄灭状态突然变亮,然后逐渐熄灭
9. 某同学在水平放置的压力传感器上完成下蹲或站起动作。该同学在某次实验过程中压力传感器的示数F随时间t变化的情况如图所示。下列说法正确的是( )
A. 1-3 s内该同学依次完成了下蹲和站起的动作
B. 0-8 s内该同学依次完成了站起和下蹲的动作
C. t1时刻,该同学具有竖直向下的加速度
D. t=4 s时,该同学下蹲的速度最大
10. 如图甲所示,左端接有轻弹簧的物块A静止在光滑水平面上,物块B以某一初速度向A运动,t=0时B与弹簧接触,0-2s内两物块的速度v随时间t变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. A的质量比B的质量大 B. 0-1s内,弹簧对A、B的冲量相同
C. 0-2s内,A和B的位移相等 D. t=2s时,A的动量比B的动量大
11. 如图所示,长方体形状的金属导体放在匀强磁场中,磁场方向垂直于前后侧面。当导体中通入如图所示的电流时,会在上、下侧面间产生一定的电势差UH,这种现象称为霍尔效应。利用霍尔效应可以测量某空间的磁感应强度。图中d表示导体的宽度,h表示导体上、下侧面间的距离,I表示通入电流的大小,B表示磁感应强度大小。下列说法正确的是( )
A. 上侧面电势比下侧面的电势高
B. 电势差UH与h有关
C. 电势差UH与d有关
D. 其他条件不变时,I越小,测量磁感应强度时的灵敏度()越高
12. 具有质量的两物体之间存在万有引力的作用,类比电场可知在具有质量的物体周围存在着由该物体产生的“引力场”。仿照电场强度E和电势φ的定义,也可以定义对应的物理量:“引力场强度”和“引力势”。下列说法正确的是( )
A. “引力势”和电势的国际单位均为伏特(V)
B. 若某物体在A点的引力势能大于在B点的引力势能,则A点的“引力势”一定大于B点的“引力势”
C. 地球周围空间不同位置的“引力场强度”均相同
D. 对于“地—月”空间的引力场,存在一个“引力场强度”为0的位置,且该位置“引力势”最低
13. 图甲所示的是恒温式热线风速仪的结构示意图,将一根细金属丝置于圆柱形通道内,设定其工作温度恒为T1。风速仪正常工作时,接通电路,金属丝升温到T1,风流过通道,会带走部分热量,风速仪通过控制电路改变流过金属丝的电流维持金属丝的温度T1不变。风速仪通过测量金属丝两端的电压、进入通道时风的温度t0,从而实现对风速的测量。已知风速越大,金属丝与风的温度之差越大,单位时间内风带走的热量越多。金属丝电阻R随温度t变化的关系如图乙所示。假设空气密度始终不变,下列说法正确的是( )
A. 当t0不变,所测风速增大时,金属丝两端的电压减小
B. 当风速不变,t0越高时,金属丝两端的电压越大
C. 若风速仪测得的电压和t0均变大,可判断风速变大
D. 若工作温度T1增大,风速仪测得的电压和t0均不变,可判断风速变大
14. 2025年9月,我国在浙江杭州启用了“时空压缩机”,该装置是全球最大容量超重力离心模拟与实验装置,如图甲所示。该装置的离心主机如图乙所示,最大容量为1300g·t(重力加速度·吨),最大可模拟300倍地球重力环境。离心主机的转臂半径约为6.4m,在旋转的过程中,由于惯性,待测实验物体会有一个向外飞出的趋势,对容器壁产生压力,就像放在水平地面上的物体受到重力挤压地面一样,离心机转动越快,模拟的重力加速度越大。根据上面资料结合所学知识,g取10m/s2,下列说法不正确的是( )
A. 离心机容量的单位用基本单位可表示为kg·m/s2
B. 在超重力环境下,可缩短沉淀分离一杯混浊泥水所用的时间
C. 为达到300倍地球重力环境,该离心机的角速度约为22rad/s
D. 该离心机的待测实验物体的最大质量为4.3t
第二部分
本部分共6题,共58分。
15.
(1)下列关于使用多用电表欧姆挡测电阻的说法正确的是________(选填字母)。
A. 若指针偏转角度过大,应将选择开关拨至倍率较大的挡位
B. 测量电路中的某个电阻,应该把该电阻与电路断开
C. 换用不同倍率的欧姆挡测量时都必须重新欧姆调零
(2)某同学通过实验测量电阻Rx的阻值(约5 Ω),现有电源(电动势为3 V,内阻不计)、滑动变阻器R(0~20 Ω,额定电流2 A)、开关和若干导线,以及下列电表:
A.电流表(0~3 A,内阻约0.025 Ω)
B.电流表(0~0.6 A,内阻约0.125 Ω)
C.电压表(0~3 V ,内阻约3 kΩ)
D.电压表(0~15 V,内阻约15 kΩ)
为减小测量误差,在实验中,电流表应选用________,电压表应选用________(选填器材前的字母);实验电路应采用下图中的________(选填“甲”或“乙”)图。
(3)利用图丙所示的实验电路图完成“测量电源电动势和内阻”的实验,实验数据点已经描在图丁所示的坐标纸上。请作出U-I图线________;依据图线可得该电源的电动势E=________V,内阻r=________Ω。(均保留两位有效数字)
16.
(1)用如图甲所示的装置测量重力加速度。
①如图甲所示,选用长度为1 m左右不可伸长的细线与________(选填“小塑料球”或“小铁球”)组装成单摆。
②某次实验中用刻度尺测出摆线长l,用游标卡尺测得小球直径d,如图乙所示,d=________cm;用秒表记录下单摆n次全振动的时间t,计算出单摆的周期 T及摆长L。
③多次改变摆线长,重复②中的实验,用多组实验数据作出单摆周期的平方T2与摆长L的关系图像。已知三位同学作出的T2- L图线如图丙中的a、b、c所示,其中a和b平行,b和c都过原点,通过图线b计算出的g的测量值最接近当地重力加速度的值。下列分析正确的是________。(选填字母)
A、出现图线a的原因可能是将悬点到小球下端的距离记为摆长L
B、出现图线c的原因可能是将51次全振动记为50次
C、图线c对应的g的测量值大于图线b对应的g的测量值
(2)通过测量重力加速度可进行地质勘探。现测得某地重力加速度明显高于同一纬度其他地区的重力加速度,请你写出可能的原因。
17. 某同学利用无人机模拟抗震救灾中的物资“空投”情境。无人机距离水平地面的高度,始终以的速度水平匀速飞行,在某时刻释放了一个质量的小球,空气阻力忽略不计,g取10m/s2。
(1)请写出小球在下落过程中相对于无人机做什么运动。
(2)求小球释放点与落地点之间的水平距离x。
(3)求小球下落过程重力所做功W。
18. 如图甲所示为洛伦兹力演示仪的实物图,该装置由电子枪、玻璃泡、励磁线圈等部分组成,通过调节电子枪的加速电压,可以改变电子的速度大小,电子水平向左从电子枪中射出(初速度忽略不计),玻璃泡内的稀薄气体可以显示电子束穿过时的轨迹。励磁线圈是一对彼此平行、共轴的圆形线圈,两个线圈内部的励磁电流方向相同。通入励磁电流后,在两线圈之间产生匀强磁场。不计电子重力及电子间的相互作用力。
(1)如图乙所示,某次实验时发现电子束打到了玻璃泡内壁上的P点。
a.此时励磁电流的方向是________。(选填“顺时针”或“逆时针”)
b.若要使电子束的轨迹形成一个完整的圆,请给出一种调节实验参数的方法_______。
(2)调节后,电子束的轨迹如图丙所示,测得电子束轨迹直径为D,电子束运动轨迹所在的区域磁感应强度大小为B,电子枪的加速电压为U。
a.求电子比荷。
b.电子束的轨迹为圆形时,电子的运动周期为T。同学在操作过程中,不慎将固定着电子枪的玻璃泡朝纸内方向旋转了θ角(0<θ<),此时电子束的轨迹变为螺旋状,如图丁所示。电子做螺旋状运动的周期为T′。请分析并判断T′和T的大小关系。
19. 为激发学生参与体育活动的兴趣,某学校计划修建滑板训练的场地,设计了如图所示的路面,其中AB是倾角为53°的斜面,凹圆弧和凸圆弧的半径均为R,D、F等高,B、E等高,整个路面不计摩擦且各段之间平滑连接。已知重力加速度为g,取sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。
(1)从B处由静止释放一个质量为m的小物块,求小物块经过最低点C时受到的支持力大小FN。
(2)在斜面上距离B点高度为h(未知)处,由静止释放小物块。
a.改变h,可以使小物块在滑动过程中离开路面。请判断小物块在图中哪个位置离开路面,并说明理由。
b.若小物块能沿路面运动到F点,求h的取值范围。
20. 动量定理可以表示为Δp=FΔt,其中动量p和力F都是矢量。在运用动量定理处理二维问题时,可以在相互垂直x、y两个方向上分别研究。
(1)质量为m0的小球斜射到光滑木板上,作用时间Δt极短,入射的角度是θ,碰撞后弹出的角度也是θ,碰撞前后的速度大小都是v0,如图甲所示。碰撞过程中忽略小球所受重力。
a.求碰撞前后y方向小球的动量变化量的大小Δpy。
b.求木板对小球的平均作用力大小F。
(2)如图乙所示,xOy平面(纸面)的第一象限内有足够长且宽度为L、边界均平行于x轴的区域,下边界与x轴重合,区域内存在方向均垂直纸面向外的磁场,磁感应强度大小为,位于原点O处的离子源沿纸面向磁场区域释放带正电的离子束,离子质量为m、电荷量为q、速度方向与x轴夹角为60°,速度大小在范围内,且离子源射出的离子数在各速率区间的分布是均匀的。不计离子的重力及离子间的相互作用,并忽略磁场的边界效应。(你可能会用到的数学关系:)
a.求以最小速度进入磁场的离子,在磁场中偏离x轴的最大距离。
b.求进入第四象限的离子数占离子总数的比例η。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
东城区2025-2026学年度第一学期期末统一检测
高 三 物 理
本试卷共10页,共100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无效。考试结束后,将本试卷和答题卡交回。
第一部分
本部分共14题,每题3分,共42分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1. 小钢球从一定高度由静止释放,不计空气阻力。在小钢球运动的过程中,下列描述正确的是( )
A. 任意时刻速度的变化率都相等
B. 任意相等时间内的位移都相等
C. 连续相等的时间内速度的变化量逐渐增大
D. 任意一段时间内的平均速度等于这段时间的末速度的一半
【答案】A
【解析】
【详解】A.速度的变化率即加速度,自由落体加速度恒定为,故A正确;
B.自由落体位移为
可得位移与时间平方成正比,相等时间内位移不相等,故B错误;
C.速度变化量
加速度和时间间隔恒定,故恒定,不逐渐增大,故C错误;
D.平均速度
仅当初速度时,平均速度等于末速度的一半;但自由落体过程中的任意一段时间对应的运动可能初速度不为0,故D错误。
故选A。
2. 如图所示,用轻质网兜把足球挂在光滑竖直墙壁上的A点,足球与墙壁的接触点为B。 足球的重力为G,悬绳与墙壁的夹角为α,则( )
A. 悬绳对球的拉力大小为Gcosα
B. 球对墙壁的压力大小为Gtanα
C. 若增大悬绳长度,悬绳对球的拉力将增大
D. 若增大悬绳长度,墙壁对球的支持力将增大
【答案】B
【解析】
【详解】足球受到三个力处于平衡状态,受力图如图所示
AB.由图可得,,A错误,B正确;
C.若增大悬绳长度,将减小,根据可知,悬绳对球的拉力将减小,C错误;
D.若增大悬绳长度,将减小,根据可知,墙壁对球的支持力将减小,D错误;
故选B。
3. 一列简谐波在某时刻的波形图如图甲所示。由该时刻开始计时,质点L的位移y随时间t变化关系的图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 这列简谐波沿x轴负方向传播
B. 该时刻质点N向y轴负方向运动
C. 质点L经半个周期沿x轴正方向运动半个波长的距离
D. 该时刻质点K与M的速度、加速度都相同
【答案】B
【解析】
【详解】A.图甲时刻为计时起点,根据图乙可知,该时刻质点L沿y轴正方向运动,根据图甲,利用同侧法可知,这列简谐波沿x轴正方向传播,故A错误;
B.结合上述,这列简谐波沿x轴正方向传播,根据图甲,利用同侧法可知,该时刻质点N向y轴负方向运动,故B正确;
C.机械波在传播过程中,质点在各自平衡位置附近振动,并不随波发生迁移,即质点L经半个周期并不会沿x轴正方向运动半个波长的距离,故C错误;
D.该时刻质点K与M的位移大小相等,方向相反,可知,该时刻质点K与M的速度均为0,但加速度大小相等,方向相反,故D错误。
故选B。
4. 在纪念抗战胜利80周年的阅兵式上,我国自主研发的战斗机在天安门上空沿水平方向自东向西呼啸而过,速度为v。飞行过程中机翼保持水平,翼展为l,北京地区地磁场的水平分量为Bx,竖直分量为By,则该机翼两端的电势差为( )
A. 0 B. Bxlv C. Bylv D.
【答案】C
【解析】
【详解】导体在磁场中运动时,两端的电势差由公式 决定,其中 是垂直于速度方向和导体方向的磁场分量。
飞机速度 水平自东向西,有效分量为 。水平分量 平行于导体方向,不产生动生电动势。
故机翼两端的电势差大小为 。
故选 C。
5. 如图所示,实线1、2、3、4为某静电场中的等差等势线,电势分别为、、、,、为电场中的两个点。一个带正电的粒子仅在静电力的作用下沿虚线从点运动到点,下列说法正确的是( )
A. 静电力对粒子先做正功后做负功
B.
C. 粒子在点的加速度大于在点的加速度
D. 电子在点的电势能大于在点的电势能
【答案】C
【解析】
【详解】A.曲线运动的合力指向轨迹凹的一侧,静电力与运动方向的夹角先大于直角后小于直角,由可知静电力对粒子先做负功后做正功,故A错误;
B.从点运动到轨迹最凸(凹)点的过程中,静电力对粒子做负功,因此电势能增大,粒子带正电,因此电势增大,故,故B错误;
C.点周围的等势面比点周围的等势面间距更小,由可知点电场强度更大,静电力也更大,因此粒子在点的加速度大于在点的加速度,故C正确;
D.电势大小满足,同一等势面上不同点的电势相等,因此,电子带负电,电势能满足,故电子在点的电势能小于在点的电势能,故D错误。
故选C。
6. 如图甲所示为交流发电机的原理图,正方形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴OO′匀速转动,电流表为理想交流电表。线圈中产生的交变电流随时间的变化规律如图乙所示,则( )
A. 电流表的示数为10A
B. 线圈转动角速度为50rad/s
C. t=0.01s时线圈平面和磁场平行
D. t=0.01s时穿过线圈的磁通量变化率为0
【答案】D
【解析】
【详解】A.由题图乙可知交流电电流的最大值是,由于电流表的示数为有效值,可知电流表的示数为,故A错误;
B.由题图乙可知周期为,可得角速度为,故B错误;
CD.t=0.01s时电流为零,则穿过线圈的磁通量为最大,磁通量变化率为0,此时线圈平面位于中性面,与磁场垂直,故C错误,D正确。
故选D。
7. 2025年11月25日,神舟二十二号飞船发射并成功与天宫空间站对接,在轨正常运行时的运动可视为匀速圆周运动。已知空间站轨道高度约在400km至450km之间,地球半径R约为6400km,地球同步卫星的轨道半径约为6.6R。下列说法正确的是( )
A. 飞船在轨正常运行时,处于完全失重状态,不受地球的引力作用
B. 飞船在轨正常运行时,线速度小于第一宇宙速度
C. 飞船在轨正常运行时的周期大于地球自转周期
D. 在飞船升空远离地心的过程中,地球对飞船的引力做正功
【答案】B
【解析】
【详解】A.飞船在轨运行时,地球引力提供向心力,物体处于完全失重状态,但仍受地球引力作用,故A错误;
B.由万有引力提供向心力
得线速度
第一宇宙速度对应时的速度,飞船的轨道半径
可得飞船的线速度小于第一宇宙速度,故B正确;
C.飞船在轨运行视为匀速圆周运动,轨道高度约400-450km,地球半径6400km,同步卫星轨道半径约。地球自转周期为24小时(即同步卫星周期)。根据
可得
可得飞船在轨正常运行时的周期小于同步卫星周期,即小于地球自转周期,故C错误;
D.在飞船升空远离地心过程中,位移方向远离地心,地球引力方向指向地心,引力与位移方向夹角为,故引力做负功,故D错误。
故选B。
8. 如图所示,L是自感系数很大、电阻几乎为0的线圈,A和B是两个规格相同的灯泡,电源内阻不计,电动势与灯泡额定电压大小相等,则( )
A. 当开关S由断开变为闭合时,A、B 两个灯泡均逐渐变亮,最终两灯泡均正常发光
B. 当开关S由断开变为闭合时,A、B 两个灯泡均逐渐变亮,最终灯泡A比灯泡B亮
C. 当开关S由闭合变为断开时,A、B 两个灯泡均逐渐变暗,最后同时熄灭
D. 当开关S由闭合变为断开时,灯泡A立即熄灭;灯泡B由熄灭状态突然变亮,然后逐渐熄灭
【答案】D
【解析】
【详解】AB.当开关S由断开变为闭合时,由于线圈的自感作用,线圈在开关S闭合瞬间相当于断路,A、B两灯同时亮,随着线圈的自感作用减弱,线圈中电流增大,线圈的分流作用增大,B灯逐渐变暗直至熄灭,而这个过程外电路总电流增大,A灯亮度增大,故A错误,B错误;
CD.当开关S由闭合变为断开时,A灯立即熄灭,线圈L中电流减小,产生自感电动势,感应电流流过B灯,B由熄灭状态突然变亮, 然后逐渐变暗,直至熄灭,故C错误,D正确。
故选D。
9. 某同学在水平放置的压力传感器上完成下蹲或站起动作。该同学在某次实验过程中压力传感器的示数F随时间t变化的情况如图所示。下列说法正确的是( )
A. 1-3 s内该同学依次完成了下蹲和站起的动作
B. 0-8 s内该同学依次完成了站起和下蹲的动作
C. t1时刻,该同学具有竖直向下的加速度
D. t=4 s时,该同学下蹲的速度最大
【答案】C
【解析】
【详解】A.下蹲过程分为加速下蹲和减速下蹲两个过程,加速下蹲过程该同学处于失重状态,减速下蹲过程该同学处于超重状态,故1-3 s内该同学只完成了下蹲的动作,故A错误;
B.站起过程先是加速站起,该同学处于超重状态,0-8 s内该同学依次完成了下蹲和站起的动作,故B错误;
C.时刻,失重最多,加速度不但向下而且最大,故C正确;
D.t=4 s时,该同学处在静止状态,故D错误;
故选C。
10. 如图甲所示,左端接有轻弹簧的物块A静止在光滑水平面上,物块B以某一初速度向A运动,t=0时B与弹簧接触,0-2s内两物块的速度v随时间t变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. A的质量比B的质量大 B. 0-1s内,弹簧对A、B的冲量相同
C. 0-2s内,A和B的位移相等 D. t=2s时,A的动量比B的动量大
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,物块B初速度为,时,物块A、B的速度大小分别为,
由动量守恒定律可得
解得,故A错误;
B.0~1s内,弹簧对A的冲量方向向右,弹簧对B的冲量方向向左,所以弹簧对A、B的冲量不相同,故B错误;
C.由图像可知和时,弹簧都处于原长,所以内A和B的位移相等,故C正确;
D.t=2s时,由图可得A的动量
B的动量
所以A的动量比B的动量小,故D错误。
故选C。
11. 如图所示,长方体形状的金属导体放在匀强磁场中,磁场方向垂直于前后侧面。当导体中通入如图所示的电流时,会在上、下侧面间产生一定的电势差UH,这种现象称为霍尔效应。利用霍尔效应可以测量某空间的磁感应强度。图中d表示导体的宽度,h表示导体上、下侧面间的距离,I表示通入电流的大小,B表示磁感应强度大小。下列说法正确的是( )
A. 上侧面的电势比下侧面的电势高
B. 电势差UH与h有关
C. 电势差UH与d有关
D. 其他条件不变时,I越小,测量磁感应强度时的灵敏度()越高
【答案】C
【解析】
【详解】A.由题图可知,电流方向向右,电子的定向移动方向向左,由左手定则可知,电子受到的洛伦兹力方向向上,则上侧面带负电,下侧面带正电,因此上侧面的电势比下侧面的电势低,故A错误;
BC.电势差稳定后,电子受到的电场力与洛伦兹力平衡,可得
可得
根据电流微观表达式可得
联立可得
可知电势差UH与h无关,与d有关,故B错误,C正确;
D.根据,可得
则其他条件不变时,I越小,测量磁感应强度时的灵敏度()越低,故D错误。
故选C。
12. 具有质量的两物体之间存在万有引力的作用,类比电场可知在具有质量的物体周围存在着由该物体产生的“引力场”。仿照电场强度E和电势φ的定义,也可以定义对应的物理量:“引力场强度”和“引力势”。下列说法正确的是( )
A. “引力势”和电势的国际单位均为伏特(V)
B. 若某物体在A点的引力势能大于在B点的引力势能,则A点的“引力势”一定大于B点的“引力势”
C. 地球周围空间不同位置的“引力场强度”均相同
D. 对于“地—月”空间的引力场,存在一个“引力场强度”为0的位置,且该位置“引力势”最低
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据可类比得“引力势”为
可得引力势的单位为焦耳每千克(J/kg),电势的单位为伏特(V,即J/C),两者单位不同,故A错误;
B.根据上式定义可得若某物体在A点的引力势能大于在B点的引力势能,则A点的“引力势”一定大于B点的“引力势”,故B正确;
C.根据可类比得“引力场强度”为
方向指向地心,可知地球周围空间不同位置的“引力场强度”大小方向均不同,故C错误;
D.根据可得地月系统存在引力场强度为零的位置,即
但该点引力势不是最低点,事实上,
“引力场强度”为0的位置和“引力势”最低的位置不是同一位置,故D错误。
故选B。
13. 图甲所示的是恒温式热线风速仪的结构示意图,将一根细金属丝置于圆柱形通道内,设定其工作温度恒为T1。风速仪正常工作时,接通电路,金属丝升温到T1,风流过通道,会带走部分热量,风速仪通过控制电路改变流过金属丝的电流维持金属丝的温度T1不变。风速仪通过测量金属丝两端的电压、进入通道时风的温度t0,从而实现对风速的测量。已知风速越大,金属丝与风的温度之差越大,单位时间内风带走的热量越多。金属丝电阻R随温度t变化的关系如图乙所示。假设空气密度始终不变,下列说法正确的是( )
A. 当t0不变,所测风速增大时,金属丝两端的电压减小
B. 当风速不变,t0越高时,金属丝两端的电压越大
C. 若风速仪测得的电压和t0均变大,可判断风速变大
D. 若工作温度T1增大,风速仪测得的电压和t0均不变,可判断风速变大
【答案】C
【解析】
【详解】A.当不变,所测风速增大时,单位时间内风带走的热量越多,为维持金属丝的温度T1不变,需增大流过金属丝的电流,所以金属丝两端的电压增大,故A错误;
B.当风速不变,越高时,金属丝与风的温度之差越小,单位时间内风带走的热量越少,为维持金属丝的温度T1不变,需减小流过金属丝的电流,所以金属丝两端的电压变小,故B错误;
C.若风速仪测得的电压和均变大,金属丝与风的温度之差变小,金属丝两端的电压需增大来维持金属丝的温度T1不变,可判断单位时间内风带走的热量变多,风速变大,故C正确;
D.若工作温度T1增大,金属丝电阻变大,因风速仪测得的电压和均不变,故金属丝与风的温度之差变大,但金属丝产生热量减少,可判断风速变小,故D错误。
故选C。
14. 2025年9月,我国在浙江杭州启用了“时空压缩机”,该装置是全球最大容量超重力离心模拟与实验装置,如图甲所示。该装置的离心主机如图乙所示,最大容量为1300g·t(重力加速度·吨),最大可模拟300倍地球重力环境。离心主机的转臂半径约为6.4m,在旋转的过程中,由于惯性,待测实验物体会有一个向外飞出的趋势,对容器壁产生压力,就像放在水平地面上的物体受到重力挤压地面一样,离心机转动越快,模拟的重力加速度越大。根据上面资料结合所学知识,g取10m/s2,下列说法不正确的是( )
A. 离心机容量的单位用基本单位可表示为kg·m/s2
B. 在超重力环境下,可缩短沉淀分离一杯混浊泥水所用的时间
C. 为达到300倍地球重力环境,该离心机的角速度约为22rad/s
D. 该离心机的待测实验物体的最大质量为4.3t
【答案】D
【解析】
【详解】A.离心机容量的单位是1300g·t,即
其基本单位可表示kg·m/s2。故A正确;
B.超重力环境下,沉淀速度加快,时间缩短。故B正确;
C.由向心加速度公式得
解得,故C正确;
D.最大容量为1300g·t,即,在300g下,最大质量
故D错误。
本题选错的,故选D。
第二部分
本部分共6题,共58分。
15.
(1)下列关于使用多用电表欧姆挡测电阻的说法正确的是________(选填字母)。
A. 若指针偏转角度过大,应将选择开关拨至倍率较大的挡位
B. 测量电路中的某个电阻,应该把该电阻与电路断开
C. 换用不同倍率的欧姆挡测量时都必须重新欧姆调零
(2)某同学通过实验测量电阻Rx的阻值(约5 Ω),现有电源(电动势为3 V,内阻不计)、滑动变阻器R(0~20 Ω,额定电流2 A)、开关和若干导线,以及下列电表:
A.电流表(0~3 A,内阻约0.025 Ω)
B.电流表(0~0.6 A,内阻约0.125 Ω)
C.电压表(0~3 V ,内阻约3 kΩ)
D.电压表(0~15 V,内阻约15 kΩ)
为减小测量误差,在实验中,电流表应选用________,电压表应选用________(选填器材前的字母);实验电路应采用下图中的________(选填“甲”或“乙”)图。
(3)利用图丙所示的实验电路图完成“测量电源电动势和内阻”的实验,实验数据点已经描在图丁所示的坐标纸上。请作出U-I图线________;依据图线可得该电源的电动势E=________V,内阻r=________Ω。(均保留两位有效数字)
【答案】(1)BC (2) ①. B ②. C ③. 甲
(3) ①. ②. 3.0##3.1##3.2 ③. 5.1##5.2##5.3
【解析】
【小问1详解】
A.若指针偏转角度过大,说明电阻较小,应将选择开关拨至倍率较小的挡位,故A错误;
B.测量电路中的某个电阻,应该把该电阻与电路断开,故B正确;
C.换用不同倍率的欧姆挡测量时都必须重新欧姆调零,故C正确。
故选BC。
【小问2详解】
[1][2]电动势为3 V,所以电压表选C;
回路最大电流为,所以电流表选B。
[3]由于,所以选用外接法,故实验电路应采用下图中的甲图。
【小问3详解】
[1]
[2][3]图像纵轴截距为电动势,故该电源的电动势
图像斜率的绝对值为电源内阻,故内阻
16.
(1)用如图甲所示的装置测量重力加速度。
①如图甲所示,选用长度为1 m左右不可伸长的细线与________(选填“小塑料球”或“小铁球”)组装成单摆。
②某次实验中用刻度尺测出摆线长l,用游标卡尺测得小球直径d,如图乙所示,d=________cm;用秒表记录下单摆n次全振动的时间t,计算出单摆的周期 T及摆长L。
③多次改变摆线长,重复②中的实验,用多组实验数据作出单摆周期的平方T2与摆长L的关系图像。已知三位同学作出的T2- L图线如图丙中的a、b、c所示,其中a和b平行,b和c都过原点,通过图线b计算出的g的测量值最接近当地重力加速度的值。下列分析正确的是________。(选填字母)
A、出现图线a的原因可能是将悬点到小球下端的距离记为摆长L
B、出现图线c的原因可能是将51次全振动记为50次
C、图线c对应的g的测量值大于图线b对应的g的测量值
(2)通过测量重力加速度可进行地质勘探。现测得某地重力加速度明显高于同一纬度其他地区的重力加速度,请你写出可能的原因。
【答案】(1) ①. 小铁球 ②. 1.85 ③. C
(2)地下存在密度较大的矿藏
【解析】
【小问1详解】
[1]根据单摆模型,摆球选择体积小密度大的小铁球;
[2]10分度游标卡尺的精确度为,摆球直径
[3]A.由题意可知,图中直线对应表达式为
图中直线的表达式为,因此出现图线的原因可能是将悬点到小球上端的距离记为摆长,故A错误;
B.由图像可知,相同摆长的情况下,图线对应的周期偏小,由可知出现图线的原因可能是将50次全振动记为51次,故B错误;
C.图像的斜率表示,图线的斜率小于图线的斜率,因此图线对应的的测量值大于图线对应的的测量值,故C正确;
故选C。
【小问2详解】
重力加速度的大小和每个地方的物质分布情况相关,密度大的区域重力加速度比密度小的区域大,因此地质勘探的结果可能说明地下存在密度较大的矿物的区域。
17. 某同学利用无人机模拟抗震救灾中的物资“空投”情境。无人机距离水平地面的高度,始终以的速度水平匀速飞行,在某时刻释放了一个质量的小球,空气阻力忽略不计,g取10m/s2。
(1)请写出小球在下落过程中相对于无人机做什么运动。
(2)求小球释放点与落地点之间的水平距离x。
(3)求小球下落过程重力所做的功W。
【答案】(1)自由落体运动
(2)4m (3)20J
【解析】
【小问1详解】
小球在下落瞬间相对于无人机初速度为零,且只受重力,所以小球在下落过程中相对于无人机做自由落体运动。
【小问2详解】
以小球从无人机释放时的位置为原点O建立平面直角坐标系(如图)
x轴正方向沿初速度方向,y轴正方向竖直向下。设小球的落地点为P,下落的时间为t,则满足
小球下落的时间
小球落地点与释放点之间的水平距离
【小问3详解】
小球下落过程重力所做的功
18. 如图甲所示为洛伦兹力演示仪的实物图,该装置由电子枪、玻璃泡、励磁线圈等部分组成,通过调节电子枪的加速电压,可以改变电子的速度大小,电子水平向左从电子枪中射出(初速度忽略不计),玻璃泡内的稀薄气体可以显示电子束穿过时的轨迹。励磁线圈是一对彼此平行、共轴的圆形线圈,两个线圈内部的励磁电流方向相同。通入励磁电流后,在两线圈之间产生匀强磁场。不计电子重力及电子间的相互作用力。
(1)如图乙所示,某次实验时发现电子束打到了玻璃泡内壁上的P点。
a.此时励磁电流的方向是________。(选填“顺时针”或“逆时针”)
b.若要使电子束的轨迹形成一个完整的圆,请给出一种调节实验参数的方法_______。
(2)调节后,电子束的轨迹如图丙所示,测得电子束轨迹直径为D,电子束运动轨迹所在的区域磁感应强度大小为B,电子枪的加速电压为U。
a.求电子的比荷。
b.电子束的轨迹为圆形时,电子的运动周期为T。同学在操作过程中,不慎将固定着电子枪的玻璃泡朝纸内方向旋转了θ角(0<θ<),此时电子束的轨迹变为螺旋状,如图丁所示。电子做螺旋状运动的周期为T′。请分析并判断T′和T的大小关系。
【答案】(1) ①. 顺时针 ②. 减小加速电压U或者增大励磁电流I
(2)a.;b.
【解析】
【小问1详解】
[1]电子水平向左运动,轨迹向上偏转,说明洛伦兹力方向向上。根据左手定则(电子带负电,四指指向运动的反方向),磁场方向垂直纸面向里。再根据安培定则,励磁线圈中的电流方向为顺时针。
[2]电子在加速电场中加速,由动能定理有
电子在磁场中做圆周运动有
联立解得
要使电子束轨迹形成完整的圆,需要减小电子运动的轨道半径,故可以减小加速电压U或者增大励磁电流(使磁感应强度B增大,轨道半径减小)。
【小问2详解】
a.电子在加速电场中加速,由动能定理有
电子在磁场中做圆周运动有
电子圆周运动的半径
联立解得
b.电子做匀速圆周运动时有
因为
联立解得
电子的初速度可分解为沿磁场方向的速度v∥与垂直于磁场方向的速度v⊥。电子的螺旋状运动可以分解为沿磁场方向以速度v∥做匀速直线运动,以及在垂直于磁场方向以v⊥=vcosθ做匀速圆周运动,则有
因
联立解得
因此
19. 为激发学生参与体育活动的兴趣,某学校计划修建滑板训练的场地,设计了如图所示的路面,其中AB是倾角为53°的斜面,凹圆弧和凸圆弧的半径均为R,D、F等高,B、E等高,整个路面不计摩擦且各段之间平滑连接。已知重力加速度为g,取sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。
(1)从B处由静止释放一个质量为m的小物块,求小物块经过最低点C时受到的支持力大小FN。
(2)在斜面上距离B点高度为h(未知)处,由静止释放小物块。
a.改变h,可以使小物块在滑动过程中离开路面。请判断小物块在图中哪个位置离开路面,并说明理由。
b.若小物块能沿路面运动到F点,求h的取值范围。
【答案】(1)
(2)a.见解析;b.0<h≤0.2R
【解析】
【小问1详解】
小物块从B处由静止释放到C点的过程中,根据机械能守恒定律得
在C点根据牛顿第二定律得
解得
【小问2详解】
a.小物块离开路面时的临界条件是支持力为0,是凹圆弧,支持力一定不为0;
若小物块能通过D点,则向E点运动时,速度减小,所需向心力变小,但重力的法向分量变大,则支持力变大,一定不会分离。因此,若能分离则必在D位置。
b.若满足小物块能到E点且小物块在D点刚好不离开轨道,则小物块一定能沿路面运动到F点,小物块能通过E点有h>0;
若小物块从h0高度处静止释放, 在D点刚好不离开有
解得
所以h的取值范围为
20. 动量定理可以表示为Δp=FΔt,其中动量p和力F都是矢量。在运用动量定理处理二维问题时,可以在相互垂直的x、y两个方向上分别研究。
(1)质量为m0的小球斜射到光滑木板上,作用时间Δt极短,入射的角度是θ,碰撞后弹出的角度也是θ,碰撞前后的速度大小都是v0,如图甲所示。碰撞过程中忽略小球所受重力。
a.求碰撞前后y方向小球的动量变化量的大小Δpy。
b.求木板对小球的平均作用力大小F。
(2)如图乙所示,xOy平面(纸面)的第一象限内有足够长且宽度为L、边界均平行于x轴的区域,下边界与x轴重合,区域内存在方向均垂直纸面向外的磁场,磁感应强度大小为,位于原点O处的离子源沿纸面向磁场区域释放带正电的离子束,离子质量为m、电荷量为q、速度方向与x轴夹角为60°,速度大小在范围内,且离子源射出的离子数在各速率区间的分布是均匀的。不计离子的重力及离子间的相互作用,并忽略磁场的边界效应。(你可能会用到的数学关系:)
a.求以最小速度进入磁场的离子,在磁场中偏离x轴的最大距离。
b.求进入第四象限的离子数占离子总数的比例η。
【答案】(1)a.2m0v0cosθ;b.
(2)a.;b.25%
【解析】
【小问1详解】
a.碰撞前后y方向小球的动量变化量的大小
b.水平方向动量不变,由动量定理有
所以
【小问2详解】
设速度大小为v的离子从O点与x轴成60°进入磁场后,当离子速度方向与x轴平行时,离子偏离x轴距离最大,由于洛伦兹力不做功,故离子运动过程中速度大小始终为v,离子运动过程中x方向上由动量定理可得fxΔt=mΔvx
即
整理有
得
a.当时 ,有
即时离子偏离x轴最大距离为。
b.不同离子偏离x轴的最大距离为,时,离子进入第四象限,由
得
即的离子进入第四象限,所以
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$