精品解析：北京市顺义区2025-2026学年高三第一学期期末质量监测物理试卷

北京市顺义区2025~2026学年第一学期期末质量监测 高三物理试卷 本试卷共8页，100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题纸上，在试卷上作答无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 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. 如图所示，真空中有一静止的正点电荷Q，在其电场中的P点放一个电荷量为q的试探电荷，试探电荷受到电场力大小为F。下列说法正确的是（ ） A. P点电场强度大小 B. 若将试探电荷移走，P点电场强度为零 C. P点电场强度的方向沿虚线指向 D. 改变试探电荷的电性，P点电场强度的方向改变 2. 质点S沿竖直方向做简谐运动，某时刻在绳上形成的波形如图所示，P为绳上一质点。此时质点P的运动方向（ ） A. 向下 B. 向上 C. 向右 D. 向左 3. 如图所示，圆盘在水平面内匀速转动，一个小物体随圆盘一起做匀速圆周运动。下列关于小物体说法正确的是（ ） A. 合力为零 B. 向心力不变 C. 静摩擦力提供向心力 D. 静摩擦力随转速增大而减小 4. 如图所示，长方体物块A、B叠放在光滑水平面上，给物块B施加一个水平方向的拉力F，两物块始终保持相对静止，A、B物块的质量分别为m和M，A物块受到摩擦力的大小为（ ） A. B. C. D. 5. 用直尺可以测出人的反应时间，测试员捏住直尺顶端，使之保持竖直，直尺零刻线位于受测者的两指之间（不接触）。当受测者看到测试员释放直尺时，立刻用手指捏住直尺，根据捏住位置的刻度就能计算反应时间。为了方便测量，测试员在直尺上标出刻度对应的反应时间。下列四幅图中时间标度合理的是（ ） A. B. C. D. 6. 在如图所示电路中，电源电动势为E、内阻为r，滑动变阻器R1，定值电阻R2，电压表V，电流表A。闭合开关S，滑动变阻器滑片向左滑动的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 电压表示数减小 B. 电流表示数减小 C. 电阻R2消耗的电功率减小 D. 整个电路消耗的电功率增大 7. 利用如图所示电路研究电磁感应现象，闭合开关瞬间，电流表的指针向左偏转。电路稳定后，下列说法正确的是（　　） A. 将铁芯从线圈A中拔出，电流表指针将向左偏转 B. 将线圈A从线圈B中拔出，电流表指针将向右偏转 C. 开关断开瞬间，电流表指针将向左偏转 D. 将滑动变阻器的滑片向右滑动时，电流表指针将向左偏转 8. 如图所示，探测器在椭圆轨道上绕地球飞行，A为近地点，B为远地点，在B点变轨后进入圆形轨道。关于探测器，下列说法正确的是（ ） A. 在椭圆轨道上机械能与在圆形轨道上相等 B. 在椭圆轨道上从B向A运动过程中速度逐渐减小 C. 在椭圆轨道上从B向A运动过程中加速度逐渐增大 D. 在椭圆轨道上B点的速度与在圆形轨道上B点的速度相等 9. 某物体做平抛运动，它的位移方向与水平方向的夹角为θ，tanθ随时间t变化的图像如图所示，重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是（ ） A. 物体的初速度大小为5m/s B. 物体的初速度大小为2.5m/s C. 第1s末物体的速度大小为5m/s D. 第1s末物体的速度大小为10m/s 10. 如图所示，E为电源，R为定值电阻，C为电容器。电容器放电后，将开关S接1的同时开始计时，电路稳定后，将开关S改接2，直至电路再次稳定计时结束。此过程中，电流传感器的示数I、电压传感器的示数U、电容器带电量Q、电容器电容C随时间t变化的图像正确的是（ ） A. B. C. D. 11. 质量为m1和m2的两个物体在光滑的水平面上正碰，碰撞时间不计，其位移x随时间t变化的图像如图所示，已知m2=3kg，下列说法正确的是（　　） A. m1的质量为2kg B. 此碰撞为弹性碰撞 C. 碰撞后两物体速度相同 D. 碰撞前后m1的动量变化量大小为2kg·m/s 12. 如图所示，匀强磁场的上下边界MN、PQ平行，正方形导线框abcd从MN上方h处自由下落，ab边始终与磁场边界平行，导线框平面始终与磁场方向垂直，ab边进入匀强磁场区域恰好做匀速运动。已知导线框边长为L，质量为m，匀强磁场区域宽度为2L，重力加速度为g，不计空气阻力。关于导线框，下列说法正确的是（ ） A. 从ab边进入磁场到cd边进入磁场的时间为 B. 从ab边进入磁场到cd边进入磁场的过程，产生的焦耳热为 C. 从ab边进入磁场到cd边离开磁场的过程，产生的焦耳热小于3mgL D. 从cd边进入磁场到ab边离开磁场的过程，做匀速运动 13. 某发电装置的结构简图如图甲所示，线圈a与理想变压器的原线圈连接，在磁极间空隙中沿轴线方向往复运动，其速度随时间按图乙所示的正弦规律变化。已知磁极间空隙处的磁场沿半径方向，从右侧观察如图丙所示，线圈a所在位置的磁感应强度大小均为0.2T；线圈a每匝长度均为20cm，共50匝，电阻不计；定值电阻R的阻值为10Ω，小灯泡L的额定电压为2.5V，正常工作时阻值为5Ω。若小灯泡正常发光，则变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2等于（ ） A. B. C. D. 14. 利用霍尔元件可以进行微小位移的测量。如图所示，两块完全相同的磁体放置在空间坐标系x轴上，磁体中心轴线与x轴重合，两块磁体同极相对且关于坐标原点对称放置，磁体间形成一条缝隙。将一长方体霍尔元件放入缝隙中，其几何中心与坐标原点重合，各表面分别与x、y、z轴垂直，沿z轴正方向通入恒定电流I，霍尔电压（载流子在洛伦兹力作用下发生偏移，在上下两表面出现的电势差）UH=0。当该霍尔元件沿着x轴方向移动时，则有霍尔电压UH输出，且电压大小与偏离坐标原点的位移x大小成正比，从而能够实现微小位移的测量。已知该霍尔元件沿x轴方向的厚度为d，其载流子是电子，载流子浓度（单位体积内载流子的数量）为n。霍尔元件的灵敏度定义为。下列说法正确的是（ ） A. 若位移x<0，则上表面电势低于下表面电势 B. 霍尔元件所在位置的磁感应强度大小与位移大小成反比 C. 若将厚度d减半，在相同位置（非坐标原点）通入相同电流，则其霍尔电压UH减半 D. 若载流子浓度n发生微小变化，且，灵敏度发生的变化为，则 第二部分 本部分共6题，共58分。 15. （1）探究小车的加速度与力、质量关系的实验装置如图所示。把轨道的一侧垫高，以平衡小车受到的阻力。调节轨道的倾斜度，使小车在不受牵引时能拖动纸带沿轨道________（选填“匀速运动”或“加速运动”）。 （2）在“测量金属丝电阻率”的实验中测出某种合金电阻丝的长度L、直径D和电阻R，该合金材料电阻率的表达式为ρ=__________（用L、D、R表示） （3）用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律，发现重物重力势能的减少量略大于重物动能的增加量，其原因可能是：________。 （4）验证动量守恒定律的实验装置如图2所示。O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。首先，将质量为m1的小球从斜槽上的S位置由静止释放，小球落到复写纸上，重复多次。然后，把大小相同、质量为m2（m2<m1）的被碰小球置于斜槽末端，再将质量为m1的小球从S位置由静止释放，两球相碰，重复多次。分别确定平均落点，记为M、N和P（P为m1单独滑下时的平均落点）。M、P、N三点到O点的距离分别为OM、OP、ON。在误差允许的范围内，若关系式________成立，即可验证碰撞前后动量守恒。 16. （1）用电压表（内阻约为3kΩ）和电流表（内阻约为0.1Ω）测量电阻R的阻值（约为50Ω）。要求尽量减小实验误差，应该选择的测量电路是图1中的___________（选填“甲”或“乙”）。 （2）用图2所示的甲、乙两种方法测量某电源的电动势和内阻。R0为电阻箱，V为电压表，A为电流表。某同学利用图像分析甲、乙两种方法中由电表内阻引起的实验误差。在图3中，实线是根据实验数据（图甲：，图乙：U=IR）描点得到的图像；虚线是不考虑电表内阻影响的路端电压U随电流I变化的图像。在图3中，对应图2甲电路分析的图像是：__________；对应图2乙电路分析的图像是：___________（选填图像下的字母）。 （3）某同学用铜片、铝片和可乐制作的可乐电池如图4所示，并用图5所示电路测量其电动势和内阻。 ①根据实验数据得到可乐电池图像如图6实线所示，该可乐电池的内阻约为__________Ω。 ②将该可乐电池静置6小时后再次测量得到的图像如图6虚线所示，该可乐电池的电动势_________（选填“增大”“减小”或“不变”）。 17. 如图所示，高度h=5.0m的杆竖直固定在水平地面上，把一个质量m1=0.2kg的小球放在杆的顶端。一颗质量m2=0.01kg的子弹以v0=500m/s的速度沿水平方向击中小球，并穿过球心，小球做平抛运动的落地点离杆的水平距离x1=20m，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2。求 （1）小球在空中运动的时间t； （2）小球做平抛运动水平方向的速度大小v1； （3）子弹落地点离杆的水平距离x2。 18. 如图所示，一带正电粒子由静止开始经加速电场加速后，以速度v沿右侧平行正对的P、Q两板中心轴线射入两板间。已知粒子质量为m、电荷量为q，P、Q两板长度和板间距离均为L，整个装置处于真空中，不计粒子所受重力。 （1）求加速电场的电压U； （2）若P、Q两板间只存在竖直向下的匀强电场，粒子恰好从Q板的右边缘离开电场，求P、Q两板间的电场强度大小E； （3）若P、Q两板间只存在垂直纸面向里的匀强磁场，粒子恰好经过P板的右边缘离开磁场，求磁场的磁感应强度大小B。 19. 如图所示，固定于水平面上的“”形金属架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中，DC和EF为两根平行的光滑导轨。金属杆MN始终与导轨垂直且与导轨接触良好，在外力的作用下，以速度v从DE开始向右匀速运动。t=0时磁感应强度为B0，此时金属杆MN到达的位置恰好使MNED构成一个边长为L的正方形。已知金属杆MN的质量为m，电阻为r；DE部分的电阻为R，其余部分电阻不计。 （1）求t=0时流过金属杆MN的电流I； （2）从t=0时刻开始，磁感应强度B改变，回路中不产生感应电流，请推导出磁感应强度B随时间t变化的关系式； （3）若磁场的磁感应强度恒为B0，从t=0时刻开始，撤去外力作用，金属杆MN仅在安培力作用下做减速运动，金属杆MN速度由v减小到通过的位移大小为x1，速度由减小到通过的位移大小为x2，求。 20. 彗星绕太阳运动的轨道是椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上，近日点距太阳中心的距离为L1，远日点距太阳中心的距离为L2，彗星质量为m，太阳质量为M，引力常量为G。只考虑彗星和太阳之间的相互作用。 （1）设彗星在近日点的速度大小为v1，在远日点的彗星速度大小为v2。根据开普勒第二定律（对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等），求。 （2）已知质量为m1和m2、距离为R的两个质点间的引力势能。求彗星的机械能E（用G、M、m、L1和L2表示）。 （3）某一时刻，彗星距太阳中心的距离为r0。 a.求此时彗星的速度大小v； b.结合开普勒第二定律与能量守恒定律，求垂直于彗星与太阳连线方向的速度大小v'。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 北京市顺义区2025~2026学年第一学期期末质量监测 高三物理试卷 本试卷共8页，100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题纸上，在试卷上作答无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 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. 如图所示，真空中有一静止的正点电荷Q，在其电场中的P点放一个电荷量为q的试探电荷，试探电荷受到电场力大小为F。下列说法正确的是（ ） A. P点电场强度大小 B. 若将试探电荷移走，P点电场强度为零 C. P点电场强度的方向沿虚线指向 D. 改变试探电荷的电性，P点电场强度的方向改变 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据电场强度的定义式，知P点的电场强度大小为，A正确。 BD．电场强度由场源电荷Q决定，与试探电荷q无关，移走试探电荷后或者改变试探电荷的电性，P点的电场强度大小和方向均不变，故BD错误。 C．正点电荷的电场方向是背离正电荷的，所以P点电场强度方向沿虚线向右，C错误。 故选A。 2. 质点S沿竖直方向做简谐运动，某时刻在绳上形成的波形如图所示，P为绳上一质点。此时质点P的运动方向（ ） A. 向下 B. 向上 C. 向右 D. 向左 【答案】A 【解析】 【详解】质点在波的传播过程中，只在各自的平衡位置附近上下振动，不随波迁移。图中波向右传播，根据“上坡下，下坡上”的口诀，质点位于“上坡”路段，因此点向下振动。故A正确，B、C、D错误。 故选A。 3. 如图所示，圆盘在水平面内匀速转动，一个小物体随圆盘一起做匀速圆周运动。下列关于小物体说法正确的是（ ） A. 合力为零 B. 向心力不变 C. 静摩擦力提供向心力 D. 静摩擦力随转速增大而减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．小物体随圆盘一起做匀速圆周运动，速度方向不断变化，所以物体有向心加速度，合力不为零，故A错误； B．向心力是指向圆心的合力，方向不断变化，所以向心力是变力，故B错误； C．对小物体受力分析，竖直方向上，重力和支持力平衡，水平方向上，受指向圆心的静摩擦力，这个力提供了小物体做匀速圆周运动所需的向心力，故C正确； D．根据向心力公式可知，转速增大时，角速度增大，向心力会增大，即静摩擦力随转速增大而增大，故D错误。 故选C。 4. 如图所示，长方体物块A、B叠放在光滑水平面上，给物块B施加一个水平方向的拉力F，两物块始终保持相对静止，A、B物块的质量分别为m和M，A物块受到摩擦力的大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】ABCD．物块A、B两物块始终保持相对静止，加速度相同，由牛顿第二定律可知加速度为 物块A、B间的摩擦力为物块A提供向右的加速度，由牛顿第二定律可知A物块受到摩擦力为，故D正确。 故选D。 5. 用直尺可以测出人的反应时间，测试员捏住直尺顶端，使之保持竖直，直尺零刻线位于受测者的两指之间（不接触）。当受测者看到测试员释放直尺时，立刻用手指捏住直尺，根据捏住位置的刻度就能计算反应时间。为了方便测量，测试员在直尺上标出刻度对应的反应时间。下列四幅图中时间标度合理的是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】测试员释放直尺后，近似认为其做自由落体运动，由 对应所用时间之比 而，故A正确，BCD错误； 故选A。 6. 在如图所示电路中，电源电动势为E、内阻为r，滑动变阻器R1，定值电阻R2，电压表V，电流表A。闭合开关S，滑动变阻器滑片向左滑动的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 电压表示数减小 B. 电流表示数减小 C. 电阻R2消耗的电功率减小 D. 整个电路消耗的电功率增大 【答案】D 【解析】 【详解】B．由题意，根据闭合电路欧姆定律有 滑动变阻器滑片向左滑动，滑动变阻器接入电路的阻值减小，则干路电流增大，即电流表示数增大，故B错误； A．根据欧姆定律有 所以定值电阻两端电压变大，即电压表示数变大，故A错误； C．根据功率可知，电阻消耗的电功率增大，故C错误； D．根据功率，由于滑动变阻器接入电路的阻值减小，所以整个电路消耗的电功率增大，故D正确。 故选D。 7. 利用如图所示电路研究电磁感应现象，闭合开关瞬间，电流表的指针向左偏转。电路稳定后，下列说法正确的是（　　） A. 将铁芯从线圈A中拔出，电流表指针将向左偏转 B. 将线圈A从线圈B中拔出，电流表指针将向右偏转 C. 开关断开瞬间，电流表指针将向左偏转 D. 将滑动变阻器的滑片向右滑动时，电流表指针将向左偏转 【答案】B 【解析】 【详解】A．闭合开关瞬间，线圈A的电流从无到有，线圈A产生的磁场强度增强，穿过线圈B的磁通量增加，此时电流表指针向左偏转。由此可得出规律：当穿过线圈B的磁通量增加时，电流表指针向左偏转；根据楞次定律，当穿过线圈B的磁通量减少时，会产生反向的感应电流，电流表指针向右偏转。将铁芯从线圈A中拔出，线圈A的磁场强度减弱，穿过线圈B的磁通量减少。根据规律，电流表指针向右偏转，故A错误； B．将线圈A从线圈B中拔出，穿过线圈B的磁通量减少。根据规律，电流表指针向右偏转，故B正确； C．开关断开瞬间，线圈A的电流从有到无，穿过线圈B的磁通量从有到无。根据规律，电流表指针向右偏转，故C错误； D．滑动变阻器的滑片向右滑动，接入电路的电阻变大，线圈A的电流减小，线圈A的磁场强度减弱，穿过线圈B的磁通量减少。根据规律，电流表指针向右偏转，故D错误。 故选B。 8. 如图所示，探测器在椭圆轨道上绕地球飞行，A为近地点，B为远地点，在B点变轨后进入圆形轨道。关于探测器，下列说法正确的是（ ） A. 在椭圆轨道上机械能与在圆形轨道上相等 B. 在椭圆轨道上从B向A运动过程中速度逐渐减小 C. 在椭圆轨道上从B向A运动过程中加速度逐渐增大 D. 在椭圆轨道上B点的速度与在圆形轨道上B点的速度相等 【答案】C 【解析】 【详解】A．探测器从椭圆轨道进入圆轨道需要在点点火加速，所以探测器在椭圆轨道的机械能小于圆轨道上的机械能，故A错误。 B．探测器在椭圆轨道上运动时，根据开普勒第二定律可知，近地点的速度大于远地点的速度，所以在椭圆轨道上从向运动过程中，速度逐渐增大，故B错误。 C．根据牛顿第二定律可知，探测器的加速度，所以在椭圆轨道上从向运动过程中，加速度逐渐增大，故C正确。 D．探测器从椭圆轨道进入圆轨道需要在点点火加速，在椭圆轨道上B点的速度小于在圆形轨道上B点的速度，故D错误。 故选C。 9. 某物体做平抛运动，它的位移方向与水平方向的夹角为θ，tanθ随时间t变化的图像如图所示，重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是（ ） A. 物体的初速度大小为5m/s B. 物体的初速度大小为2.5m/s C. 第1s末物体的速度大小为5m/s D. 第1s末物体的速度大小为10m/s 【答案】B 【解析】 【详解】AB．平抛运动中，位移方向与水平方向的夹角 满足 可见 与时间成正比，其图像的斜率。 由题图可知，图像的斜率 代入 得 解得 ，故A错误，B正确； CD．第 末，竖直分速度 合速度大小 故C、D错误。 故选B。 10. 如图所示，E为电源，R为定值电阻，C为电容器。电容器放电后，将开关S接1的同时开始计时，电路稳定后，将开关S改接2，直至电路再次稳定计时结束。此过程中，电流传感器的示数I、电压传感器的示数U、电容器带电量Q、电容器电容C随时间t变化的图像正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．将开关S接1，电容器充电，电路中的电流从最大值（I=E/R，假设电源内阻不计）开始，随电容器两端电压的增大而减小，最终减为零。图像中充电电流从0开始增大。故A错误； B．将开关S接1，电容器充电，电压传感器测量电容器两端的电压U。电压U从0开始增大，充电电流减小，充电速度变慢，所以U-t图像的斜率逐渐减小，当充电完成时，电压U等于电源电动势E并保持不变。将开关S改接2，电容器通过电阻R放电，电压U从E开始减小，放电电流减小，放电速度变慢，所以U-t图像的斜率的绝对值逐渐减小，最终电压减为0。故B正确； C．电容器的带电量Q=CU，由于电容C是定值，所以Q-t图像的形状应该和U-t图像的形状完全相同。图像C中充电阶段的曲线是斜率增大的，而充电过程电压升高变慢，电荷量增加也变慢，图像的斜率应减小。故C错误； D．电容器的电容C是由电容器本身的结构决定的，与电容器是否带电、带电多少以及所加电压均无关，在整个过程中C应为一定值，故D错误。 故选B。 11. 质量为m1和m2的两个物体在光滑的水平面上正碰，碰撞时间不计，其位移x随时间t变化的图像如图所示，已知m2=3kg，下列说法正确的是（　　） A. m1的质量为2kg B. 此碰撞为弹性碰撞 C. 碰撞后两物体速度相同 D. 碰撞前后m1的动量变化量大小为2kg·m/s 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据图线的斜率表示速度，碰撞前两物体的速度分别为， 碰撞后两物体的速度分别为， 根据动量守恒定律，有 解得，故A错误； B．碰撞前的总动能为 碰撞后的总动能为 则，碰撞前后总动能保持不变，此碰撞为弹性碰撞，故B正确； C．碰撞后两物体的速度分别为， 两物体速度大小相同、方向相反，故C错误； D．碰撞前后的动量变化量，故D错误。 故选B。 12. 如图所示，匀强磁场的上下边界MN、PQ平行，正方形导线框abcd从MN上方h处自由下落，ab边始终与磁场边界平行，导线框平面始终与磁场方向垂直，ab边进入匀强磁场区域恰好做匀速运动。已知导线框边长为L，质量为m，匀强磁场区域宽度为2L，重力加速度为g，不计空气阻力。关于导线框，下列说法正确的是（ ） A. 从ab边进入磁场到cd边进入磁场的时间为 B. 从ab边进入磁场到cd边进入磁场的过程，产生的焦耳热为 C. 从ab边进入磁场到cd边离开磁场的过程，产生的焦耳热小于3mgL D. 从cd边进入磁场到ab边离开磁场的过程，做匀速运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．线框从高为处静止释放，根据机械能守恒定律有 解得 边进入匀强磁场区域恰好做匀速运动，即线框以进入磁场做匀速运动，经时间后进入磁场，则有，故A错误。 B．从边进入磁场到边进入磁场，线框一直做匀速运动，且下降的高度为，根据能量守恒可知，线框进入磁场的过程中产生的焦耳热等于减小的重力势能，即，故B错误。 C．从边进入磁场到边离开磁场，整个过程分为三个阶段，边进入磁场到边进入磁场，线框匀速运动，焦耳热；线框完全进入磁场后到边刚离开磁场，磁通量不变，无感应电流，只受重力，做加速运动，下落距离，速度从增大到，焦耳热；边刚离开磁场到边离开磁场，此时速度，安培力，线框做减速运动，下落距离，焦耳热。总焦耳热，同时线框完全进入磁场后，线框加速获得的动能为，所以线框离开磁场时转化的焦耳热最大为，但是由于线框离开磁场时的速度且，所以总焦耳热小于，故C正确。 D．从边进入磁场到边离开磁场的过程，穿过线框的磁通量不变，线框中没有感应电流，线框只受重力作用，所以线框做匀加速直线运动，故D错误。 故选C。 13. 某发电装置的结构简图如图甲所示，线圈a与理想变压器的原线圈连接，在磁极间空隙中沿轴线方向往复运动，其速度随时间按图乙所示的正弦规律变化。已知磁极间空隙处的磁场沿半径方向，从右侧观察如图丙所示，线圈a所在位置的磁感应强度大小均为0.2T；线圈a每匝长度均为20cm，共50匝，电阻不计；定值电阻R的阻值为10Ω，小灯泡L的额定电压为2.5V，正常工作时阻值为5Ω。若小灯泡正常发光，则变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2等于（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】 线圈a在磁场中运动切割磁感线，产生的感应电动势为 其中N为线圈匝数，B为磁感应强度，l为每匝线圈的长度，v为线圈运动速度 由图乙可知，线圈速度v按正弦规律变化，其最大值 因此，原线圈产生的感应电动势的最大值为： 由于是正弦式交变电流，原线圈的输入电压有效值U₁为： 小灯泡L正常发光，其两端电压为额定电压 此时通过小灯泡的电流（即副线圈的电流I₂）为： 副线圈的输出电压U₂等于串联的灯泡L和电阻R两端的总电压： 根据理想变压器的电压与匝数关系 可得： 所以： 故选A。 【点睛】 14. 利用霍尔元件可以进行微小位移的测量。如图所示，两块完全相同的磁体放置在空间坐标系x轴上，磁体中心轴线与x轴重合，两块磁体同极相对且关于坐标原点对称放置，磁体间形成一条缝隙。将一长方体霍尔元件放入缝隙中，其几何中心与坐标原点重合，各表面分别与x、y、z轴垂直，沿z轴正方向通入恒定电流I，霍尔电压（载流子在洛伦兹力作用下发生偏移，在上下两表面出现的电势差）UH=0。当该霍尔元件沿着x轴方向移动时，则有霍尔电压UH输出，且电压大小与偏离坐标原点的位移x大小成正比，从而能够实现微小位移的测量。已知该霍尔元件沿x轴方向的厚度为d，其载流子是电子，载流子浓度（单位体积内载流子的数量）为n。霍尔元件的灵敏度定义为。下列说法正确的是（ ） A. 若位移x<0，则上表面电势低于下表面电势 B. 霍尔元件所在位置的磁感应强度大小与位移大小成反比 C. 若将厚度d减半，在相同位置（非坐标原点）通入相同电流，则其霍尔电压UH减半 D. 若载流子浓度n发生微小变化，且，灵敏度发生的变化为，则 【答案】D 【解析】 【详解】A．若位移x<0，则磁场方向向右，根据左手定则可知，电子受洛伦兹力方向向下，可知上表面电势高于下表面电势，A错误； B．根据（a为上下表面的距离） 解得 而电压UH大小与偏离坐标原点的位移x大小成正比，即，则 则霍尔元件所在位置的磁感应强度大小B与位移大小x成正比，B错误； C．根据，若将厚度d减半，在相同位置（非坐标原点）通入相同电流，则其霍尔电压UH加倍，C错误； D．霍尔元件的灵敏度定义为 则 若载流子浓度n发生微小变化，且，灵敏度发生的变化为，则 可得 可得，D正确。 故选D。 第二部分 本部分共6题，共58分。 15. （1）探究小车的加速度与力、质量关系的实验装置如图所示。把轨道的一侧垫高，以平衡小车受到的阻力。调节轨道的倾斜度，使小车在不受牵引时能拖动纸带沿轨道________（选填“匀速运动”或“加速运动”）。 （2）在“测量金属丝电阻率”的实验中测出某种合金电阻丝的长度L、直径D和电阻R，该合金材料电阻率的表达式为ρ=__________（用L、D、R表示） （3）用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律，发现重物重力势能的减少量略大于重物动能的增加量，其原因可能是：________。 （4）验证动量守恒定律的实验装置如图2所示。O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。首先，将质量为m1的小球从斜槽上的S位置由静止释放，小球落到复写纸上，重复多次。然后，把大小相同、质量为m2（m2<m1）的被碰小球置于斜槽末端，再将质量为m1的小球从S位置由静止释放，两球相碰，重复多次。分别确定平均落点，记为M、N和P（P为m1单独滑下时的平均落点）。M、P、N三点到O点的距离分别为OM、OP、ON。在误差允许的范围内，若关系式________成立，即可验证碰撞前后动量守恒。 【答案】（1）匀速运动 （2） （3）见解析 （4） 【解析】 【小问1详解】 在“探究小车的加速度与力、质量关系”实验中，平衡阻力的目的是让小车所受重力沿斜面向下的分力与阻力相互抵消，使小车在不受牵引力时做匀速运动。这样，后续实验中细绳的拉力就可以近似看作小车所受的合外力。 【小问2详解】 电阻定律 变形可得电阻率公式 横截面积 联立求得 【小问3详解】 在验证机械能守恒定律的实验中，重力势能减少量略大于动能增加量，常见原因有：存在空气阻力，重物下落过程中与空气摩擦，导致部分重力势能转化为内能；纸带与打点计时器间存在摩擦，纸带运动时受到阻力，消耗了一部分机械能；测量误差：长度、时间等物理量的测量存在系统误差或偶然误差。这些因素都会使重力势能的减少量略大于动能的增加量。 【小问4详解】 在这个实验中，小球做平抛运动，由于下落高度相同，它们的运动时间相等。因此，水平位移可以用来代替水平速度。单独下落时的速度 碰撞后的速度 碰撞后的速度 根据动量守恒定律 将速度用水平位移代替，两边同时乘以时间t，可得： 16. （1）用电压表（内阻约为3kΩ）和电流表（内阻约为0.1Ω）测量电阻R的阻值（约为50Ω）。要求尽量减小实验误差，应该选择的测量电路是图1中的___________（选填“甲”或“乙”）。 （2）用图2所示的甲、乙两种方法测量某电源的电动势和内阻。R0为电阻箱，V为电压表，A为电流表。某同学利用图像分析甲、乙两种方法中由电表内阻引起的实验误差。在图3中，实线是根据实验数据（图甲：，图乙：U=IR）描点得到的图像；虚线是不考虑电表内阻影响的路端电压U随电流I变化的图像。在图3中，对应图2甲电路分析的图像是：__________；对应图2乙电路分析的图像是：___________（选填图像下的字母）。 （3）某同学用铜片、铝片和可乐制作的可乐电池如图4所示，并用图5所示电路测量其电动势和内阻。 ①根据实验数据得到可乐电池图像如图6实线所示，该可乐电池的内阻约为__________Ω。 ②将该可乐电池静置6小时后再次测量得到的图像如图6虚线所示，该可乐电池的电动势_________（选填“增大”“减小”或“不变”）。 【答案】（1）乙 （2） ①. C ②. B （3） ①. 2200 ②. 不变 【解析】 【小问1详解】 题意可知，可知为了减小实验误差，电流表应采用内接法，即选图1中的乙。 【小问2详解】 [1]对甲图，考虑电表内阻时（即虚线对应的真实情况），根据闭合电路欧姆定律得 整理得 可知电动势测量值、内阻测量值分别为、，可知均小于其真实值，综上可知C选项符合题意。 故选C。 [2]对乙图，考虑电表内阻时（即虚线对应的真实情况），根据闭合电路欧姆定律得 可知电动势测量值、内阻测量值分别为、，可知电动势测量值等于真实值E，内阻测量值大于真实值r，综上可知B选项符合题意。 故选B。 【小问3详解】 [1]根据 整理得 可知图像纵截距绝对值表示电源内阻，图6可知内阻约为2200Ω。 [2]因为 可知图像斜率表示电动势E，结合图6可知两图线斜率相同，即电动势不变。 17. 如图所示，高度h=5.0m的杆竖直固定在水平地面上，把一个质量m1=0.2kg的小球放在杆的顶端。一颗质量m2=0.01kg的子弹以v0=500m/s的速度沿水平方向击中小球，并穿过球心，小球做平抛运动的落地点离杆的水平距离x1=20m，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2。求 （1）小球在空中运动的时间t； （2）小球做平抛运动水平方向的速度大小v1； （3）子弹落地点离杆的水平距离x2。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小球做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，由位移-时间公式得 解得 【小问2详解】 小球做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，列式得 【小问3详解】 子弹穿过小球过程中，子弹与小球系统所受外力远小于内力(摩擦力)，动量守恒，列式得 解得 子弹穿过小球后做平抛运动，竖直高度为，求得时间也为。 水平方向做匀速直线运动，列式得 18. 如图所示，一带正电粒子由静止开始经加速电场加速后，以速度v沿右侧平行正对的P、Q两板中心轴线射入两板间。已知粒子质量为m、电荷量为q，P、Q两板长度和板间距离均为L，整个装置处于真空中，不计粒子所受重力。 （1）求加速电场的电压U； （2）若P、Q两板间只存在竖直向下的匀强电场，粒子恰好从Q板的右边缘离开电场，求P、Q两板间的电场强度大小E； （3）若P、Q两板间只存在垂直纸面向里的匀强磁场，粒子恰好经过P板的右边缘离开磁场，求磁场的磁感应强度大小B。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据动能定理，有 解得 【小问2详解】 粒子在电场里做类平抛运动，在水平方向，有 在竖直方向，有 根据牛顿第二定律，有 联立解得 【小问3详解】 粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力，有 解得 粒子从P板右边缘离开，结合几何关系，有 解得 联立可得 19. 如图所示，固定于水平面上的“”形金属架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中，DC和EF为两根平行的光滑导轨。金属杆MN始终与导轨垂直且与导轨接触良好，在外力的作用下，以速度v从DE开始向右匀速运动。t=0时磁感应强度为B0，此时金属杆MN到达的位置恰好使MNED构成一个边长为L的正方形。已知金属杆MN的质量为m，电阻为r；DE部分的电阻为R，其余部分电阻不计。 （1）求t=0时流过金属杆MN的电流I； （2）从t=0时刻开始，磁感应强度B改变，回路中不产生感应电流，请推导出磁感应强度B随时间t变化的关系式； （3）若磁场的磁感应强度恒为B0，从t=0时刻开始，撤去外力作用，金属杆MN仅在安培力作用下做减速运动，金属杆MN速度由v减小到通过的位移大小为x1，速度由减小到通过的位移大小为x2，求。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 t=0时流过金属杆MN的电流 【小问2详解】 回路中不产生感应电流，说明磁通量保持不变，时刻磁通量为 t时刻的磁通量为 因为 联立解得 【小问3详解】 规定向右为正方向，金属杆速度由v减小到过程，根据动量定理有 同理，金属杆速度由减小到过程，根据动量定理有 联立解得 20. 彗星绕太阳运动的轨道是椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上，近日点距太阳中心的距离为L1，远日点距太阳中心的距离为L2，彗星质量为m，太阳质量为M，引力常量为G。只考虑彗星和太阳之间的相互作用。 （1）设彗星在近日点的速度大小为v1，在远日点的彗星速度大小为v2。根据开普勒第二定律（对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等），求。 （2）已知质量为m1和m2、距离为R的两个质点间的引力势能。求彗星的机械能E（用G、M、m、L1和L2表示）。 （3）某一时刻，彗星距太阳中心的距离为r0。 a.求此时彗星的速度大小v； b.结合开普勒第二定律与能量守恒定律，求垂直于彗星与太阳连线方向的速度大小v'。 【答案】（1） （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 设在时间内，彗星在近日点附近与太阳连线扫过的弧长为，在远日点附近扫过的弧长为。当时，扫过的形状为扇形，可得面积分别为， 根据开普勒第二定律得 可得 在近日点附近与远日点附近的平均速度大小之比为 当时，在近日点与远日点的速度大小之比为 【小问2详解】 彗星在近日点的机械能为 彗星在远日点的机械能为 由于彗星在运动过程中机械能守恒，得 解得， 代入得彗星的机械能 【小问3详解】 a.由机械能守恒得，此时彗星的机械能 解得 b.类比第1问的推导可得 由第2问得 所以 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $