精品解析：江苏南京市鼓楼区第二十九中学2025-2026学年高三上学期期末物理试题

高三上期末考试 一、单项选择题：共10小题，每小题4分，共40分。 每小题只有一个选项最符合题意。 1. 2025年7月30日15时49分，我国利用运载火箭长征八号成功发射互联网低轨06组卫星，卫星发射成功后关闭动力系统，由于空气阻力的影响，导致卫星轨道逐渐变化，下列说法正确的是（　　） A. 卫星的轨道高度逐渐变大 B. 卫星的周期逐渐增大 C. 卫星的机械能逐渐减小 D. 卫星的动量逐渐减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．由于空气阻力做负功，导致同一轨道时卫星的速度减小，万有引力大于所需的向心力，卫星做近心运动，轨道高度变小，故A错误； C．由于空气阻力做负功，卫星的机械能逐渐减小，故C正确； BD．根据 可得， 由于轨道半径变小，则卫星的周期逐渐减小，卫星的速度逐渐增大，根据可知，卫星的动量逐渐增大，故BD错误。 故选C。 2. 如图所示，用细绳悬挂两个质量为，电荷量分别为的小球。现在该装置所在区域施加一斜向右上方的匀强电场，平衡后小球位置可能为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】对两球构成整体进行受力分析 两小球受电场力等大反向，可知绳子拉力和重力等大反向，故上面绳应该处于竖直方向。 故选C。 3. 如图所示，一对竖直放置的平行金属板A、B构成电容器，电容为C，电容器的A板接地，A板中间有一小孔S，B板不带电。被加热的灯丝K不断地释放电子（初速度可忽略不计），电子经过电压为U0的电场加速后通过小孔S，电子到达B板后被吸收，稳定后电容器所带电荷量为Q。设电子的电荷量大小为e，不计电子重力以及电子间的相互作用力，下列说法正确的是（　　） A. 最终B板的电势低于灯丝K的电势 B. B板最多吸收个电子 C. 电子从灯丝K运动到B板的过程中，电势能一直减小 D. 若增大A、B板间的距离，则稳定后电容器所带电荷量小于Q 【答案】BD 【解析】 详解】A．由能量守恒及动能定理得 即 可知B板的电势和灯丝K的电势相等，故A错误； B．A、B板间的最大电压为 可知B板的最大电荷量为 B板最多吸收的电子个数为，故B正确； C．由能量守恒定律可知，在第一个电子被B板吸收后，电子由灯丝K运动到A板过程，动能增大，电势能减小，由A板运动到B板过程，动能减小，电势能增大，故C错误； D．因为电源的电动势不变即电压U0不变，所以A、B板间的最大电压UAB不变，若增大A、B板间的距离，则由可知电容减小，故电容器所带的电荷量小于Q，故D正确。 故选BD。 4. 电磁泵具有密封性好，无直接接触，体积小等优点。如图所示为电磁泵模型，泵体的长、宽、高分别为a、b、c。将泵体的上下表面接在电压为U的电源上，电源内阻不计，泵体处在垂直于前表面向里的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，导电液体的电阻率为ρ。下列说法不正确的是（　　） A. 电磁泵工作时，导电液体一定带正电 B. 电磁泵工作时，泵体的上表面应接电源的负极 C. 导电液体受到的安培力 D. 适当地减小液体的电阻率，可以获得更大的抽液高度 【答案】A 【解析】 【详解】A．电磁泵工作原理时利用电流在磁场中受到安培力从而推动液体定向移动，只需要保证液体导电可以接通电路即可，不一定带正电，带负电也可以，故A不正确，符合题意； B．电磁泵工作时，液体安培力向左，由左手定则可得电流方向竖直向上，则泵体的上表面应接电源的负极，故B正确，不符合题意； C．导电液体的电阻为 则电流为 导电液体受到的安培力，故C正确，不符合题意； D．减小液体的电阻率，可以增大安培力，从而获得更大的抽液高度，故D正确，不符合题意。 故选A。 5. 如图甲所示，有一根长、两端固定紧绷的金属丝，通过导线连接示波器。在金属丝中点处放置一蹄形磁铁，在中点附近范围内产生、方向垂直金属丝的匀强磁场（其他区域磁场忽略不计）。现用一激振器使金属丝发生垂直于磁场方向的上下振动，稳定后形成如图乙所示的不同时刻的波形，其中最大振幅。若振动频率为f，则振动最大速度。已知金属丝接入电路的电阻，示波器显示输入信号的频率为。下列说法正确的是（　　） A. 金属丝上波的传播速度为 B. 金属丝产生的感应电动势最大值约为 C. 若将示波器换成可变电阻，则金属丝的最大输出功率约为 D. 若让激振器产生沿金属丝方向的振动，其他条件不变，则金属丝中点的振幅为零 【答案】C 【解析】 【详解】A．先由图可判断金属丝振动形成三节（如图乙所示共有三个波腹），则波长为 又振动频率为f = 150Hz，可得波速为，故A错误； B．金属丝在中点附近的匀强磁场中振动，其振动最大速度为 其中A = 0.5cm = 0.005m，f =150 Hz，计算得 中点切割的有效长度为 则中点处感应电动势最大值为，故B错误； C．金属丝在中点附近的匀强磁场中振动，产生的是正弦式交流电，电动势的有效值为，若用最大感应电动势接外电阻，则金属丝本身内阻r = 0.5 Ω，正弦交流源在内阻r和外阻R串联时，当R = r=0.5 Ω时可得最大输出功率为，故C正确； D．若改为沿金属丝方向振动形成纵波，两端固定则端点处必为纵波的振动节(位移为零处)，其基频振型中点恰为振幅最大处(波腹)，并非振幅为零，故D错误。 故选C。 6. 某气缸内封闭有一定质量的理想气体，从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A，其V-T图像如图所示，则在该循环过程中，下列说法正确的是（　　） A. 从状态A到B，气体压强增大 B. 从状态C到D，气体压强不变，但气体分子的平均动能减小 C. 从状态D到A，气体放出热量 D. 若气体从状态C到D，内能增加2kJ，对外做功3kJ，则气体从外界吸收热量5kJ 【答案】D 【解析】 【详解】A．从状态A到B，气体体积不变，温度降低，根据查理定律可知，气体压强减小，故A错误； B．从状态C到D，根据理想气体状态方程可知，气体压强不变，但温度升高，内能增大，气体分子的平均动能增大，故B错误； C．从状态D到A，气体温度不变，内能不变，体积增大，气体对外做功，根据热力学第一定律可知，气体吸收热量，故C错误； D．若气体从状态C到D，根据热力学第一定律可知，内能增加2kJ，对外做功3kJ，则气体从外界吸收热量5kJ，故D正确。 故选D。 7. 图甲为共振筛基本结构图，由四根弹簧和一个电动偏心轮组成，当偏心轮每转一周，就给筛子一个周期性变化的驱动力。若增大电压，可使偏心轮转速提高；增加筛子质量，可增大筛子固有周期。图乙是该共振筛的共振曲线。现在某电压下偏心轮的转速是54 r/min，下列说法正确的是（　　） A. 质量不变时，增大电压，图中振幅的峰值会往右移 B. 电压不变，适当增加共振筛的质量，可以增大其振幅 C. 质量不变时，适当减小电压，可以增大共振筛的振幅 D. 突然断电，共振筛不会立即停下来，频率立即变为0.8 Hz 【答案】C 【解析】 【详解】D．现在某电压下偏心轮的转速是54 r/min，偏心轮振动的频率为 突然断电，共振筛不会立即停下来，频率不会立即变为0.8 Hz，仍为0.9 Hz，故D错误； A．由共振曲线可知，共振筛的固有频率为0.8 Hz，质量不变时，增大电压，共振筛的固有频率不变，则图中振幅的峰值不会移动，故A错误； B．电压不变，适当增加共振筛的质量，则共振筛的固有周期增大，固有频率减小，使得固有频率与驱动力频率的差值变大，共振筛的振幅减小，故B错误； C．质量不变时，适当减小电压，会减小偏心轮转速，驱动力频率减小，使得固有频率与驱动力频率的差值变小，共振筛的振幅增大，故C正确。 故选C。 8. 如图所示，物块P与Q之间用一轻弹簧相连后静置在光滑水平面上。初始弹簧恰好处于原长，t = 0时刻给物块P一瞬时向右的初速度v0，规定向右为正方向，0 ~ t2内物块P、Q运动的a − t图像如图所示，其中t轴下方部分的面积大小为S2，t轴上方部分的面积大小为S1，则（　　） A. 物块P与物块Q的质量之比为1∶2 B. t1时刻物块P的速度为v0 − S2 C. t2时刻物块Q的速度为S1 D. 0 ~ t2时间内弹簧对物块Q的冲量为0 【答案】C 【解析】 【详解】A．0 ~ t2时间内物块Q所受弹力方向向右，P所受弹力方向始终向左，t1时刻，物块P、Q所受弹力最大且大小相等，由牛顿第二定律可得 则有 故A错误； B．由a − t图像可知，t1时刻P物体的速度为 故B错误； C．由a − t图像可知，t2时刻Q物体的速度为 故C正确； D．0 ~ t2时间，Q物体动量变化量为mvQ，由动量定理可知，Q物体的动量变化量应等于Q物体受到的弹簧弹力冲量，所以弹簧弹力在这段时间内的冲量不为0，故D错误。 故选C。 9. 如图甲所示，虚线表示竖直平面内的匀强电场中的等势面，等势面与水平面平行。电量为、质量为的带电小球以一定初速度水平向右抛出，以抛出点为坐标原点沿竖直向下方向建立轴，运动过程中小球的动能和机械能随坐标的变化关系如图乙中图线、所示，图中为已知量，重力加速度为，不计空气阻力。则下列说法正确的是（　　） A. 小球初速度大小 B. 小球加速度大小为 C. 小球抛出时重力势能为 D. 电场强度大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．小球初动能为 解得初速度大小，故A错误； D．根据动能定理得 根据功能关系得 联立解得电场强度大小为，故D正确； B．根据牛顿第二定律有 解得小球加速度大小为，故B错误； C．初始状态 可得小球抛出时重力势能为，故C错误。 故选D。 10. 如图甲所示，两根相距L的金属导轨水平固定，一根质量为m、长为L、电阻为R的导体棒两端放于导轨上，导轨左端连有阻值为R的电阻，导轨平面上有n段竖直向下的宽度为a、间距为b的匀强磁场，磁感应强度大小为B，导体棒在恒定外力F的作用下依次穿过各磁场区，电压表的示数变化如图乙所示，导体棒进入磁场时示数为，离开磁场时示数为，导轨电阻和摩擦力忽略不计，导体棒穿过一段磁场区域回路中消耗的电能为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设导体棒进入磁场的速度为，出磁场的速度设为，由图可知进入磁场时电压表示数为，出磁场时电压表示数为。 根据闭合电路欧姆定律有 根据法拉第电磁感应定律有 从导体棒进入磁场到出磁场的过程中，根据功能关系有 从导体棒到出磁场到再次进入磁场的过程中，根据动能定理有 联立解得 故选A。 二、非选择题：共5题，共60分。 其中第11题~第17题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 某兴趣小组想探究热敏电阻的阻值随温度变化关系。 （1）该兴趣小组先用多用电表探究热敏电阻的阻值随温度变化关系。实验时，将热敏电阻置于温控室，多用电表选择合适挡位并进行欧姆调零后完成测量，测量过程中发现温控室温度升高时，多用电表的指针偏转角度变大，说明随着温度升高，热敏电阻的阻值________（填“增大”或“减小”）。 （2）该兴趣小组欲利用以下器材继续探究热敏电阻的阻值随温度变化关系。 A、电压表（量程为6 V，内阻约为10 kΩ） B、电压表（量程为15 V，内阻约为15 kΩ） C、滑动变阻器（阻值范围为0~10 Ω） D、滑动变阻器（阻值范围为0~1000 Ω） E、定值电阻 F、热敏电阻 G、电源E（电动势为12 V，内阻r约为0.2 Ω） H、开关若干，导线若干 I、温控室 ①若要求实验过程中使两电压表的电压调节范围尽可能大，滑动变阻器应选择________（填写仪器前的字母标号），并在图甲中将电路图补充完整。________ ②该兴趣小组测量热敏电阻的阻值步骤如下： 步骤1。闭合开关S前，将温控室的温度设置为T，滑动变阻器的滑片滑到合适位置。 步骤2。闭合开关S，调节滑动变阻器，使电压表指针指在合适位置，记录此时电压表的示数为，电压表的示数为，改变滑动变阻器滑片的位置，测量并记录多组实验数据，并作出图乙所示的图像，根据图像求得热敏电阻的阻值________（用a，b和定值电阻表示）。 步骤3。改变温控室内的温度，重复步骤2，得到不同温度下热敏电阻的阻值。 ③若考虑电压表内阻的影响，热敏电阻的测量值________（填“偏大”“偏小”或“准确”）。 【答案】（1）减小 （2） ①. C ②. ③. ④. 偏大 【解析】 【小问1详解】 多用电表的指针偏转角度变大，说明所测阻值变小，即随着温度升高，热敏电阻的阻值减小。 【小问2详解】 [1]实验中要求两电压表的电压调节范围尽可能大，因此滑动变阻器采用分压式接法，应选择阻值较小的滑动变阻器，故选C。 [2]滑动变阻器采用分压式，故如图所示 [3]根据欧姆定律可得 整理可得 则图像的斜率 解得 [4]若考虑电压表内阻的影响，则通过热敏电阻的电流真实值大于测量值，故热敏电阻的测量值大于真实值。 12. 如图甲所示，光滑水平面上有一处于原长状态的弹簧，其左端与一固定立柱相连，右侧与一静止的小球相连。现将小球向右拉至M点后，由静止释放小球。以O点为坐标原点，水平向右为x轴的正方向，小球向左经过O点时为t＝0时刻，小球的振动图像如图乙所示。求： （1）O、M两点间的距离； （2）该振子在0～2024s内的总路程； （3）弹簧振子简谐运动的位移与时间的关系式。 【答案】（1）5cm；（2）50.6m；（3） 【解析】 【详解】（1）O、M两点间的距离即位弹簧振子的振幅A，由图乙可知 A＝5cm （2）振子的振动周期为 T＝8s 0～2024s内的总路程为 （3）根据 简谐运动的位移与时间的关系式为 由图乙可知，t＝2s时 x＝-5cm 代入位移与时间的关系式得 故 弹簧振子简谐运动的位移与时间的关系式 13. 某实验小组模拟马德堡半球实验，如图甲所示，小组把两个相同半径的半球合在一起构成一个球形，用抽气泵抽出半球内90%质量的气体，抽气过程气体温度保持不变，半球两旁各有一组数量相同的同学用力向外拉半球。已知半球的半径r=20cm，大气压强p0=1.0×105Pa，每位同学平均能产生F0=500N的拉力，请问总共至少需要多少位同学才能将两个半球拉开？（不考虑半球的重力和半球之间的摩擦力） 【答案】46 【解析】 【详解】封闭气体在抽气泵作用下，有10%留在球内，有90%抽至球外，假设抽出球外气体的温度和压强与球内相同，则球外气体的体积是球内体积的9倍，设整个球体的体积为V0，抽气过程气体发生等温变化，则由玻意耳定律可得 代入数据解得 对其中一个半球受力分析，有 其中 可得 则总共至少需要46位同学才能将两个半球拉开。 14. 如图所示，半径为、内壁光滑的半球形容器固定在水平面上，是容器口的水平直径，容器最低点为，一个质量为的小球静止在点，质量为的小球在容器内壁点由静止释放，小球沿容器内壁运动到容器底部与小球沿水平方向发生弹性正碰，此后两小球发生的均为弹性正碰，不计小球的大小，重力加速度为，求： （1）小球与碰撞前一瞬间，容器底部对小球作用力的大小； （2）两球第一次碰撞后，两球分别沿圆弧面上升的最大高度； （3）若小球从点由静止释放第一次到B点所用时间为，与第一次碰撞后沿圆弧上升到最高点过程所用时间为，则小球从点由静止释放到与发生第五次碰撞，运动的总时间。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设与第一次碰撞前一瞬间速度为，根据机械能守恒定律有 碰撞前一瞬间，对研究 解得 【小问2详解】 设碰撞后一瞬间，、的速度大小分别为、，根据动量守恒 根据能量守恒 解得 设小球反弹后上升的高度为，则 解得 由于、两球碰撞后的速度大小相等，因此球上升的高度也为 【小问3详解】 由于两球第一次碰撞后速度大小相等，因此两球第二次碰撞的位置仍在点，设第二次碰撞后一瞬间，、的速度大小分别为、，根据动量守恒 根据能量守恒 解得 由此判断，球运动到点完成一个周期的运动，因此球从点由静止释放到第五次碰撞时，运动的总时间为 15. 如图所示的空间坐标系中，在处有一平行yOz平面的边长为L的正方形收集板abcd，其中心O′在x轴上，在O处有一粒子发射源，可在yOz平面向各个方向发射速率均为的电子。空间存在着沿x轴负方向的匀强电场，可使所有电子打在收集板上。已知电子的比荷为k，不计电子重力及电子之间的相互作用力。 （1）求该电场电场强度的最小值E； （2）求电子到达收集板的最小速率v； （3）在满足（1）的条件下，若增加一沿x轴负方向的匀强磁场，使得所有电子都汇聚在O′，求磁感应强度B。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 以从O点沿z轴正方向射出的电子为例，电子到达收集板bc边的中点时，对应电场强度为最小值，电子的加速度 由类平抛运动的规律得， 又有比荷 解得 【小问2详解】 根据题意，由动能定理可得 解得 【小问3详解】 增加一个沿x轴负方向的磁场后，仍以沿z轴正方向射入的电子为例，运动轨迹如图所示 由洛伦兹力提供向心力可得 周期 从侧面abcd观察，当粒子经历整数个周期T时，重新回到x轴，则应满足 联立可得 16. 如图所示，两足够长平行金属直导轨、的间距为，固定在同一水平面内。连线与直导轨垂直，其左侧无磁场，右侧存在磁感应强度大小为、方向与水平面成斜向右上方的匀强磁场。长为、质量为、电阻为的金属棒在处以向右滑动。质量为、电阻为的均匀金属丝制成一个金属长方形，已知长为，宽为，水平放置在两直导轨上，其中心到两直导轨的距离相等，且与导轨平行。忽略导轨的电阻、所有摩擦以及金属长方形的可能形变，金属棒、金属长方形均与导轨始终接触良好，重力加速度大小为。求： （1）刚越过时产生的感应电动势大小； （2）金属长方形刚开始运动时的加速度大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 刚越过时产生的感应电动势大小为 代入数据解得 【小问2详解】 根据题意可知，金属四边形在导轨间两段金属丝并联接入电路中，轨道外侧的金属丝被短路，由几何关系可得 可知，整个回路的总电阻为 刚越过时，通过的感应电流为 对金属四边形由牛顿第二定律有 代入数据解得 17. 利用电磁场使质量为、电荷量为的电子发生回旋共振可获取高浓度等离子体，其简化原理如下。如图甲所示，匀强磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为，平行于纸面向里、大小为的匀强电场绕着过点且垂直纸面的轴顺时针旋转；旋转电场带动电子加速运动，使其获得较高能量，高能电子使空间中的中性气体电离，生成等离子体。 （1）若空间中只存在匀强磁场，电子只在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，求电子做圆周运动的角速度； （2）将电子回旋共振简化为二维运动进行研究。施加旋转电场后，电子在如图乙所示平面内运动，电子在运动过程中受到与其速度方向相反的气体阻力，式中为已知常量。最终电子会以与旋转电场相同的角速度做匀速圆周运动，且电子的线速度与旋转电场力的夹角（小于）保持不变。只考虑电子受到的匀强磁场洛伦兹力、旋转电场电场力及气体阻力作用，不考虑电磁波引起的能量变化。 （i）若电场旋转的角速度为，求电子最终做匀速圆周运动的线速度大小； （ii）旋转电场对电子做功的功率存在最大值，求当电场力的功率等于最大功率的一半时，电场旋转的角速度的数值。 【答案】（1） （2）（i）；（ii）或 【解析】 【小问1详解】 电子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动 解得 【小问2详解】 （i）设电场力方向与速度方向的夹角为，沿圆轨迹的半径方向有 沿圆轨迹的切线方向有 根据几何关系有 解得 （ii）设电场力方向与速度方向的夹角为，旋转电场对电子做功的功率为 当时，电场对电子做功的功率最大 当时，有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三上期末考试 一、单项选择题：共10小题，每小题4分，共40分。 每小题只有一个选项最符合题意。 1. 2025年7月30日15时49分，我国利用运载火箭长征八号成功发射互联网低轨06组卫星，卫星发射成功后关闭动力系统，由于空气阻力的影响，导致卫星轨道逐渐变化，下列说法正确的是（　　） A. 卫星的轨道高度逐渐变大 B. 卫星的周期逐渐增大 C. 卫星的机械能逐渐减小 D. 卫星的动量逐渐减小 2. 如图所示，用细绳悬挂两个质量为，电荷量分别为的小球。现在该装置所在区域施加一斜向右上方的匀强电场，平衡后小球位置可能为（　　） A. B. C. D. 3. 如图所示，一对竖直放置的平行金属板A、B构成电容器，电容为C，电容器的A板接地，A板中间有一小孔S，B板不带电。被加热的灯丝K不断地释放电子（初速度可忽略不计），电子经过电压为U0的电场加速后通过小孔S，电子到达B板后被吸收，稳定后电容器所带电荷量为Q。设电子的电荷量大小为e，不计电子重力以及电子间的相互作用力，下列说法正确的是（　　） A. 最终B板的电势低于灯丝K的电势 B. B板最多吸收个电子 C. 电子从灯丝K运动到B板的过程中，电势能一直减小 D. 若增大A、B板间的距离，则稳定后电容器所带电荷量小于Q 4. 电磁泵具有密封性好，无直接接触，体积小等优点。如图所示为电磁泵模型，泵体的长、宽、高分别为a、b、c。将泵体的上下表面接在电压为U的电源上，电源内阻不计，泵体处在垂直于前表面向里的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，导电液体的电阻率为ρ。下列说法不正确的是（　　） A. 电磁泵工作时，导电液体一定带正电 B. 电磁泵工作时，泵体的上表面应接电源的负极 C. 导电液体受到的安培力 D. 适当地减小液体的电阻率，可以获得更大的抽液高度 5. 如图甲所示，有一根长、两端固定紧绷的金属丝，通过导线连接示波器。在金属丝中点处放置一蹄形磁铁，在中点附近范围内产生、方向垂直金属丝的匀强磁场（其他区域磁场忽略不计）。现用一激振器使金属丝发生垂直于磁场方向的上下振动，稳定后形成如图乙所示的不同时刻的波形，其中最大振幅。若振动频率为f，则振动最大速度。已知金属丝接入电路的电阻，示波器显示输入信号的频率为。下列说法正确的是（　　） A. 金属丝上波的传播速度为 B. 金属丝产生的感应电动势最大值约为 C. 若将示波器换成可变电阻，则金属丝的最大输出功率约为 D. 若让激振器产生沿金属丝方向的振动，其他条件不变，则金属丝中点的振幅为零 6. 某气缸内封闭有一定质量的理想气体，从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A，其V-T图像如图所示，则在该循环过程中，下列说法正确的是（　　） A. 从状态A到B，气体压强增大 B. 从状态C到D，气体压强不变，但气体分子的平均动能减小 C. 从状态D到A，气体放出热量 D. 若气体从状态C到D，内能增加2kJ，对外做功3kJ，则气体从外界吸收热量5kJ 7. 图甲为共振筛基本结构图，由四根弹簧和一个电动偏心轮组成，当偏心轮每转一周，就给筛子一个周期性变化驱动力。若增大电压，可使偏心轮转速提高；增加筛子质量，可增大筛子固有周期。图乙是该共振筛的共振曲线。现在某电压下偏心轮的转速是54 r/min，下列说法正确的是（　　） A. 质量不变时，增大电压，图中振幅的峰值会往右移 B. 电压不变，适当增加共振筛的质量，可以增大其振幅 C. 质量不变时，适当减小电压，可以增大共振筛的振幅 D. 突然断电，共振筛不会立即停下来，频率立即变为0.8 Hz 8. 如图所示，物块P与Q之间用一轻弹簧相连后静置在光滑水平面上。初始弹簧恰好处于原长，t = 0时刻给物块P一瞬时向右的初速度v0，规定向右为正方向，0 ~ t2内物块P、Q运动的a − t图像如图所示，其中t轴下方部分的面积大小为S2，t轴上方部分的面积大小为S1，则（　　） A. 物块P与物块Q质量之比为1∶2 B. t1时刻物块P的速度为v0 − S2 C. t2时刻物块Q速度为S1 D. 0 ~ t2时间内弹簧对物块Q的冲量为0 9. 如图甲所示，虚线表示竖直平面内的匀强电场中的等势面，等势面与水平面平行。电量为、质量为的带电小球以一定初速度水平向右抛出，以抛出点为坐标原点沿竖直向下方向建立轴，运动过程中小球的动能和机械能随坐标的变化关系如图乙中图线、所示，图中为已知量，重力加速度为，不计空气阻力。则下列说法正确的是（　　） A. 小球初速度大小 B. 小球加速度大小为 C. 小球抛出时重力势能为 D. 电场强度大小为 10. 如图甲所示，两根相距L的金属导轨水平固定，一根质量为m、长为L、电阻为R的导体棒两端放于导轨上，导轨左端连有阻值为R的电阻，导轨平面上有n段竖直向下的宽度为a、间距为b的匀强磁场，磁感应强度大小为B，导体棒在恒定外力F的作用下依次穿过各磁场区，电压表的示数变化如图乙所示，导体棒进入磁场时示数为，离开磁场时示数为，导轨电阻和摩擦力忽略不计，导体棒穿过一段磁场区域回路中消耗的电能为（　　） A. B. C D. 二、非选择题：共5题，共60分。 其中第11题~第17题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 某兴趣小组想探究热敏电阻的阻值随温度变化关系。 （1）该兴趣小组先用多用电表探究热敏电阻的阻值随温度变化关系。实验时，将热敏电阻置于温控室，多用电表选择合适挡位并进行欧姆调零后完成测量，测量过程中发现温控室温度升高时，多用电表的指针偏转角度变大，说明随着温度升高，热敏电阻的阻值________（填“增大”或“减小”）。 （2）该兴趣小组欲利用以下器材继续探究热敏电阻阻值随温度变化关系。 A、电压表（量程为6 V，内阻约为10 kΩ） B、电压表（量程为15 V，内阻约为15 kΩ） C、滑动变阻器（阻值范围为0~10 Ω） D、滑动变阻器（阻值范围为0~1000 Ω） E、定值电阻 F、热敏电阻 G、电源E（电动势为12 V，内阻r约为0.2 Ω） H、开关若干，导线若干 I、温控室 ①若要求实验过程中使两电压表的电压调节范围尽可能大，滑动变阻器应选择________（填写仪器前的字母标号），并在图甲中将电路图补充完整。________ ②该兴趣小组测量热敏电阻的阻值步骤如下： 步骤1。闭合开关S前，将温控室的温度设置为T，滑动变阻器的滑片滑到合适位置。 步骤2。闭合开关S，调节滑动变阻器，使电压表指针指在合适位置，记录此时电压表的示数为，电压表的示数为，改变滑动变阻器滑片的位置，测量并记录多组实验数据，并作出图乙所示的图像，根据图像求得热敏电阻的阻值________（用a，b和定值电阻表示）。 步骤3。改变温控室内的温度，重复步骤2，得到不同温度下热敏电阻的阻值。 ③若考虑电压表内阻的影响，热敏电阻的测量值________（填“偏大”“偏小”或“准确”）。 12. 如图甲所示，光滑水平面上有一处于原长状态的弹簧，其左端与一固定立柱相连，右侧与一静止的小球相连。现将小球向右拉至M点后，由静止释放小球。以O点为坐标原点，水平向右为x轴的正方向，小球向左经过O点时为t＝0时刻，小球的振动图像如图乙所示。求： （1）O、M两点间的距离； （2）该振子在0～2024s内的总路程； （3）弹簧振子简谐运动的位移与时间的关系式。 13. 某实验小组模拟马德堡半球实验，如图甲所示，小组把两个相同半径的半球合在一起构成一个球形，用抽气泵抽出半球内90%质量的气体，抽气过程气体温度保持不变，半球两旁各有一组数量相同的同学用力向外拉半球。已知半球的半径r=20cm，大气压强p0=1.0×105Pa，每位同学平均能产生F0=500N的拉力，请问总共至少需要多少位同学才能将两个半球拉开？（不考虑半球的重力和半球之间的摩擦力） 14. 如图所示，半径为、内壁光滑的半球形容器固定在水平面上，是容器口的水平直径，容器最低点为，一个质量为的小球静止在点，质量为的小球在容器内壁点由静止释放，小球沿容器内壁运动到容器底部与小球沿水平方向发生弹性正碰，此后两小球发生的均为弹性正碰，不计小球的大小，重力加速度为，求： （1）小球与碰撞前一瞬间，容器底部对小球作用力的大小； （2）两球第一次碰撞后，两球分别沿圆弧面上升的最大高度； （3）若小球从点由静止释放第一次到B点所用时间为，与第一次碰撞后沿圆弧上升到最高点过程所用时间为，则小球从点由静止释放到与发生第五次碰撞，运动的总时间。 15. 如图所示的空间坐标系中，在处有一平行yOz平面的边长为L的正方形收集板abcd，其中心O′在x轴上，在O处有一粒子发射源，可在yOz平面向各个方向发射速率均为的电子。空间存在着沿x轴负方向的匀强电场，可使所有电子打在收集板上。已知电子的比荷为k，不计电子重力及电子之间的相互作用力。 （1）求该电场电场强度的最小值E； （2）求电子到达收集板的最小速率v； （3）在满足（1）的条件下，若增加一沿x轴负方向的匀强磁场，使得所有电子都汇聚在O′，求磁感应强度B。 16. 如图所示，两足够长平行金属直导轨、的间距为，固定在同一水平面内。连线与直导轨垂直，其左侧无磁场，右侧存在磁感应强度大小为、方向与水平面成斜向右上方的匀强磁场。长为、质量为、电阻为的金属棒在处以向右滑动。质量为、电阻为的均匀金属丝制成一个金属长方形，已知长为，宽为，水平放置在两直导轨上，其中心到两直导轨的距离相等，且与导轨平行。忽略导轨的电阻、所有摩擦以及金属长方形的可能形变，金属棒、金属长方形均与导轨始终接触良好，重力加速度大小为。求： （1）刚越过时产生的感应电动势大小； （2）金属长方形刚开始运动时的加速度大小。 17. 利用电磁场使质量为、电荷量为的电子发生回旋共振可获取高浓度等离子体，其简化原理如下。如图甲所示，匀强磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为，平行于纸面向里、大小为的匀强电场绕着过点且垂直纸面的轴顺时针旋转；旋转电场带动电子加速运动，使其获得较高能量，高能电子使空间中的中性气体电离，生成等离子体。 （1）若空间中只存在匀强磁场，电子只在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，求电子做圆周运动的角速度； （2）将电子回旋共振简化为二维运动进行研究。施加旋转电场后，电子在如图乙所示的平面内运动，电子在运动过程中受到与其速度方向相反的气体阻力，式中为已知常量。最终电子会以与旋转电场相同的角速度做匀速圆周运动，且电子的线速度与旋转电场力的夹角（小于）保持不变。只考虑电子受到的匀强磁场洛伦兹力、旋转电场电场力及气体阻力作用，不考虑电磁波引起的能量变化。 （i）若电场旋转的角速度为，求电子最终做匀速圆周运动的线速度大小； （ii）旋转电场对电子做功的功率存在最大值，求当电场力的功率等于最大功率的一半时，电场旋转的角速度的数值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $