精品解析：河北省邢台市第一中学2025-2026学年高三上学期12月月考物理试题

邢台一中2025—2026学年第一学期第三次月考 高三年级物理试题 说明： 1、本试卷共8页，满分100分。 2、请将所有答案填写在答题卡上，答在试卷上无效。 一、选择题（共10小题，共46分。1—7题为单选题，每小题4分，8—10题为多选题，选对的得6分，选不全的得3分，选错或不答的得0分。） 1. 在匀强电场中把带电量的负电荷从A点移到B点，静电力做功，再把这个电荷从B点移到C点，克服静电力做功，若规定B点为零电势能点。下列说法正确的是（　　） A. 电荷在A点具有的电势能为 B. 点的电势，点的电势， C. 两点之间电势差，两点之间电势差， D. 把的负点电荷从移到，电荷的电势能增加 2. 图1是实验室的可拆卸铅蓄电池装置，图2是其示意图，其原理为铅与稀硫酸间的化学反应。图中M为电池正极（二氧化铅棒上端），N为电池负极（铅棒上端），P、Q分别为与正、负极非常靠近的探针（探针是为测量内电压而加入电池的，它们不参与化学反应）。用电压传感器（可看作理想电压表）测量各端间的电势差，数据如下表。则下列说法正确的是（　　） 外电路断开时 1.51V 约0 0.59V 在M、N之间接入10Ω电阻时 1.47V 0.63V A. 该电池的内阻约为2.5Ω B. 该电池的电动势约为1.68V C. 外电路接通时，稀硫酸溶液中的电流方向向右 D. 外电路接通时，电池中静电力做功，电能转化为化学能 3. 如图所示，三根输电线缆A、B、C圆心连线构成正三角形，其中A、B圆心连线水平。A、B中电流方向垂直于纸面向外，大小为I；C中电流方向垂直于纸面向里，大小也为I，三角形中心O点的磁感应强度大小为。已知通电直导线在某点产生的磁场，其中I表示电流大小，r表示该点到通电导线的距离，k为常数。不考虑地磁场影响。则（　　） A. O点磁场方向水平向左 B. A、B连线中点处的磁感应强度方向竖直向下 C. C所受安培力和A所受安培力的比值为 D. 若C中电流大小变3I，则O点磁感应强度大小变为 4. 如图所示，足够大的空间内有一无限长的均匀带正电的导体棒水平放置，导体棒所在的竖直平面内放有三个质量相同、电荷量分别为q、2q、3q（）的微粒，通过多次摆放发现，当三个微粒均静止时，它们距导体棒的距离之比总是，不考虑微粒间的相互作用。现撤去该三个微粒，在导体棒所在的竖直平面内距导体棒1.5h、2.5h处分别放有电子A、B（不计重力），给它们各自一个速度使其以导体棒为轴做匀速圆周运动，则A、B做圆周运动的周期之比为（　　） A. B. C. D. 5. 如图甲所示，电源电动势为E，内阻为r，两个电压表均视为理想电表，电阻为压敏电阻（阻值随所受压力的增大而减小，用柔软的导线与其他电学元件相连且导线足够长），在其受压面上固定一物块。如图乙所示，一半圆柱的工件固定在实验桌面上，A为半圆水平直径的端点，B为半圆的最高点。闭合电键S，将物块和压敏电阻一起置于圆柱表面上，用方向始终沿圆弧的切线方向的力F推物块，使物块和压敏电阻由A点缓慢移动到B点，在此过程中，电压表的示数改变量大小为，电压表的示数改变量大小为，、分别是电压表、示数。已知电阻，下列说法正确的是（　　） A. 流过的电流变小 B. 大于 C. 电源的效率逐渐变大 D. 消耗的电功率逐渐减小 6. 美国物理学家密立根用油滴实验测出电子的电荷量，由此获得了1923年度诺贝尔物理学奖。如图是密立根油滴实验的原理示意图，两个水平放置、相距为d的金属极板，上极板中央有一小孔。用喷雾器将细小的油滴喷入密闭空间，这些油滴由于摩擦而带负电。油滴通过上极板的小孔进入观察室中，在其运动过程中受空气阻力的大小与油滴半径、速度成正比，即，其中k为常数。已知重力加速度为g，油滴的密度为，将油滴视为金属球体。以下说法不正确的是（　　） A. 所有油滴的带电量都是某个特定值的整数倍 B. 若油滴匀速下落，下落过程中油滴电势能增大 C. 当板间电压为时，半径为的油滴恰好静止，则油滴所带电荷量 D. 当板间电压为时，半径为的油滴能以速率v匀速上升，则油滴带电量 7. 某物理兴趣小组根据所学知识自制了一个欧姆表，如图所示为其电路图。图中电源电动势大小为3V、内阻，电流表量程为10mA，内阻为45Ω，，S为开关，a、b为欧姆表的两个挡位，其中一个是“”倍率的挡位，另外一个是“”倍率的挡位。关于该欧姆表，下列说法正确的是（　　） A. 该欧姆表可以测量正在发光的灯泡的电阻 B. 若选取“”倍率的挡位，测量未知电阻前，应调节为10Ω C. 用该欧姆表测量二极管的导电特性时，红表笔与二极管负极连接，则指针几乎不偏转 D. 开关拨到b位置，某次测量时，电流表示数为3mA，则待测电阻为70Ω 8. 某实验小组测量阻值约为10Ω的金属丝的电阻率。他们用欧姆表粗略测量金属丝电阻后，又采用伏安法进行精确测量，并使用游标卡尺和螺旋测微器测量电阻丝的长度和直径。关于此实验，下列说法正确的是（　　） A. 使用欧姆表测量电阻时，为了减小误差，应该选择“”倍率 B. 实验中使用的电流表内阻约为0.5Ω，电压表内阻约为，则图甲中电压表应接到a C. 测量金属丝接入电路的长度时，游标卡尺如图乙所示，其读数为10.05cm D. 测量金属丝的直径时，螺旋测微器读数如图丙所示，读数为2.450mm 9. 如图所示，带电粒子以初速度从a点垂直y轴进入匀强磁场，运动中经过b点，其中长度。若将磁场换成一个与y轴平行的匀强电场，仍以从a点垂直y轴进入匀强电场，粒子仍能通过b点，粒子的重力不计。关于粒子的运动，下列说法正确的是（　　） A. 粒子在磁场中运动与在电场中运动的位移之比为 B. 粒子在磁场中运动与在电场中运动的时间之比为 C. 粒子在磁场中运动与在电场中运动所受的合力之比为 D. 粒子在磁场中运动与在电场中运动的合力的冲量大小之比为 10. 空间中存在方向均为竖直向下的匀强电场、匀强磁场与重力场。已知重力加速度，匀强电场场强与重力加速度的比值为，匀强磁场磁感应强度与重力加速度的比值为。一荷质比也为的带电小球以初速度水平抛出，当小球动能变为初动能的4倍时，下列说法正确的是（　　） A. 小球运动的时间为 B. 小球加速度的大小为 C. 小球位移的大小为 D. 小球动量与初动量方向的夹角为 二、实验题（共2小题，共16分。） 11. 某同学要测量某电池的电动势和内阻，提供下列仪器： A.待测电池（电动势E约为4V，内阻r约为180Ω） B.毫安表（量程5mA，内阻为） C.电压表（量程4V，内阻约） D.电阻箱（0~999.9Ω） E滑动变阻器（0~1000Ω） F.开关、导线若干 （1）由于毫安表的量程太小，该同学用电阻箱与毫安表并联，可使其量程扩大，取，则改装后的电流表量程为________mA。 （2）用改装后的电流表完成实验。根据实验数据画出图线（U是电压表读数，I是改装后电流表的读数），如图所示。由图线可得，该电池的电动势________V，内阻________Ω。（结果均保留3位有效数字） （3）利用这种方法测得电池电动势和内阻________，________。（选填“大于”“等于”或“小于”） 12. 物体的带电量是一个不易测得的物理量，某同学设计了如下实验来测量带电物体所带电量。如图（a）所示，他将由绝缘材料制成的小物块A放在足够长的木板上，打点计时器固定在长木板末端，物块靠近打点计时器，纸带穿过打点计时器与物块相连，操作步骤如下，请结合操作步骤完成以下问题。 （1）为消除摩擦力的影响，将长木板一端垫起一定倾角，接通打点计时器，轻推一下小物块，使其沿着长木板向下运动。多次调整倾角，直至打出的纸带上点迹________。测出此时木板与水平面间的倾角，记为。 （2）如图（b）所示，在该装置处加上范围足够大的垂直纸面向里的匀强磁场，用细绳通过轻小定滑轮将物块A与物块B相连，轻绳与长木板平行且绳与滑轮摩擦不计。给物块A带上一定量的正电荷，保持倾角不变，接通打点计时器，由静止释放小物块A，该过程可近似认为物块A带电量不变。关于纸带上点迹的分析正确的是_______。 A. 纸带上的点迹间距先增加后减小至零 B. 纸带上的点迹间距先增加后减小至一不为零的定值 C. 纸带上的点迹间距逐渐增加，且相邻两点间的距离之差逐渐增大 D. 纸带上的点迹间距逐渐增加，且相邻两点间的距离之差逐渐减少，直至间距不变 （3）为了测定物体所带电量q，除、磁感应强度B外，本实验还必须测量的物理量有________ A. 物块A的质量M B. 物块B的质量m C. 物块A与木板间的动摩擦因数 D. 两物块最终的速度v （4）用重力加速度g，磁感应强度B、和所测得的物理量可得出q的表达式为________。 三、计算题（共3小题，第13题10分，第14题12分，第15题16分，共38分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分） 13. 如图所示，间距为L的两条光滑平行导轨ab、cd倾斜固定放置，与水平方向的夹角为30°，另有两条间距也为L的粗糙平行导轨ae、cf水平固定放置，a、c两点为导轨连接点，整个空间存在垂直倾斜导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。在a、c之间用导线接上电动势为E、内阻为R的电源，两质量相等、电阻均为2R、长度均为L的金属棒1、2分别垂直放置在倾斜、水平导轨上，金属棒1、2均恰好处于静止状态（金属棒1、2为并联关系）。已知重力加速度为g，导轨与导线的电阻以及回路产生的磁场均忽略不计，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求： （1）通过金属棒1的电流； （2）金属棒的质量； （3）金属棒2与水平导轨间的动摩擦因数。 14. 如图所示，质量都为m的物块A、B静止在光滑的水平面上，A、B之间用绝缘轻弹簧连接，A紧靠墙壁，匀强电场的方向水平向左，电场强度大小为E，A、B带电荷量均为的正电荷，B通过轻绳与电动机连接且轻绳拉直恰好无拉力，电动机的额定电压为，内阻为，正常工作时电流为，时刻启动电动机，使电动机在额定功率下拉动B，t时刻B的速度达到最大，此时A恰好离开墙壁，不计A、B间的静电力作用．求： （1）物块B的最大速度； （2）弹簧的劲度系数。 15. 现代科学仪器常利用电场、磁场控制带电粒子的运动。如图所示的xOy平面内，在x轴上方有一沿y轴正方向的匀强电场，电场强度。在x轴下方相邻并排着两个宽度均为d的匀强磁场，磁场区域1、2的磁感应强度分别为、，方向都垂直纸面向外。在x轴上2d~3d间有一个收集板（未画出）。有一个可在y轴正半轴上移动的粒子源，能释放质量为m、电荷量为、初速度可忽略的粒子（粒子重力忽略不计，不考虑粒子之间的相互影响）。 （1）若粒子从处释放，求粒子在磁场区域1内做圆周运动的轨迹半径； （2）要使粒子恰好不从磁场区域2的下边界射出，求此情况下粒子在磁场区域2内做圆周运动的轨迹半径； （3）若粒子源在y轴正半轴上0~4d范围内均匀释放N个粒子，求这些粒子中能打在收集板上的个数； 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 邢台一中2025—2026学年第一学期第三次月考 高三年级物理试题 说明： 1、本试卷共8页，满分100分。 2、请将所有答案填写在答题卡上，答在试卷上无效。 一、选择题（共10小题，共46分。1—7题为单选题，每小题4分，8—10题为多选题，选对的得6分，选不全的得3分，选错或不答的得0分。） 1. 在匀强电场中把带电量的负电荷从A点移到B点，静电力做功，再把这个电荷从B点移到C点，克服静电力做功，若规定B点为零电势能点。下列说法正确的是（　　） A. 电荷在A点具有的电势能为 B. 点的电势，点的电势， C. 两点之间电势差，两点之间电势差， D. 把的负点电荷从移到，电荷的电势能增加 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据静电力做功特点可得 由于B点为零电势能，则有，故A错误； B．根据静电力做功特点可得 解得 同理可得 则，故B正确； C．根据上述分析可知， 由于电势差是标量，则，故C正确； D．根据静电力做功可得 即把的负点电荷从移到，电荷的电势能减少，故D错误。 故选BC。 2. 图1是实验室的可拆卸铅蓄电池装置，图2是其示意图，其原理为铅与稀硫酸间的化学反应。图中M为电池正极（二氧化铅棒上端），N为电池负极（铅棒上端），P、Q分别为与正、负极非常靠近的探针（探针是为测量内电压而加入电池的，它们不参与化学反应）。用电压传感器（可看作理想电压表）测量各端间的电势差，数据如下表。则下列说法正确的是（　　） 外电路断开时 1.51V 约为0 0.59V 在M、N之间接入10Ω电阻时 1.47V 0.63V A. 该电池的内阻约为2.5Ω B. 该电池的电动势约为1.68V C. 外电路接通时，稀硫酸溶液中的电流方向向右 D. 外电路接通时，电池中静电力做功，电能转化为化学能 【答案】A 【解析】 【详解】B．该电池的电动势为断路时路端电压E=1.51V+0V+0.59V=2.1V，故B错误； A．在M、N之间接入10Ω电阻时，电路电流 即 解得r=2.5Ω，故A正确。 C．M为电源正极，N为负极，电源内部电流由负极流向正极，电流方向向左，故C错误； D．外电路接通时，电池中化学能转化为电能，非静电力做功，故D错误。 故选A。 3. 如图所示，三根输电线缆A、B、C圆心连线构成正三角形，其中A、B圆心连线水平。A、B中电流方向垂直于纸面向外，大小为I；C中电流方向垂直于纸面向里，大小也为I，三角形中心O点的磁感应强度大小为。已知通电直导线在某点产生的磁场，其中I表示电流大小，r表示该点到通电导线的距离，k为常数。不考虑地磁场影响。则（　　） A. O点磁场方向水平向左 B. A、B连线中点处的磁感应强度方向竖直向下 C. C所受安培力和A所受安培力的比值为 D. 若C中电流大小变为3I，则O点磁感应强度大小变为 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据右手螺旋定则可知O点的合磁感应强度方向水平向右，如图2所示，故A错误； B．A、B电流在A、B圆心连线中点处的磁感应强度大小相等方向相反，C在该点处产生的磁感应强度水平向右，则合磁感应强度方向水平向右，故B错误； C．由题可知，三根电缆线在另外两根电缆线所在位置产生的磁感应强度大小相等，设为，如下图1所示 由此可知C电缆所在位置的合磁感应强度为 同理可知A电缆所在位置合磁感应强度为 根据可知，C所受安培力和A所受安培力的比值为，故C正确； D．当三个电流大小都是I时，如图2所示 它们在O点产生的磁感应强度、、大小相等，设都等于，当C中电流变为3I时，变为，、大小不变，此时O点磁感应强度大小为，故D错误。 故选C。 4. 如图所示，足够大的空间内有一无限长的均匀带正电的导体棒水平放置，导体棒所在的竖直平面内放有三个质量相同、电荷量分别为q、2q、3q（）的微粒，通过多次摆放发现，当三个微粒均静止时，它们距导体棒的距离之比总是，不考虑微粒间的相互作用。现撤去该三个微粒，在导体棒所在的竖直平面内距导体棒1.5h、2.5h处分别放有电子A、B（不计重力），给它们各自一个速度使其以导体棒为轴做匀速圆周运动，则A、B做圆周运动的周期之比为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】设q、2q、3q所在位置对应的电场强度为、、，由平衡条件得，， 即 而它们距导体棒的距离之比总是 所以某点电场强度的大小与该点到导体棒的距离成反比。则任意一点的电场强度大小可写成（k为常量） 电子绕导体棒做匀速圆周运动， 联立解得 故选C。 5. 如图甲所示，电源电动势为E，内阻为r，两个电压表均视为理想电表，电阻为压敏电阻（阻值随所受压力的增大而减小，用柔软的导线与其他电学元件相连且导线足够长），在其受压面上固定一物块。如图乙所示，一半圆柱的工件固定在实验桌面上，A为半圆水平直径的端点，B为半圆的最高点。闭合电键S，将物块和压敏电阻一起置于圆柱表面上，用方向始终沿圆弧的切线方向的力F推物块，使物块和压敏电阻由A点缓慢移动到B点，在此过程中，电压表的示数改变量大小为，电压表的示数改变量大小为，、分别是电压表、示数。已知电阻，下列说法正确的是（　　） A. 流过的电流变小 B. 大于 C. 电源的效率逐渐变大 D. 消耗的电功率逐渐减小 【答案】B 【解析】 【详解】A．物块和压敏电阻由A点缓慢移动到B点，根据（为物块与圆心连线与水平方向的夹角） 可知物块对压敏电阻的压力逐渐增大，压敏电阻R2的阻值逐渐减小，外电路总电阻减小，干路电流增大，则内电压及R1两端的电压增大，则路端电压减小，即知R3两端电压减小，电流减小，则流过的电流变大，故A错误； B．根据闭合电路欧姆定律得 则有 根据欧姆定律可知 由题可知，可知，故B正确； C．电源的效率 由于外电阻减小，则电源效率减小，故C错误； D．通过的电流增大，两端的电压减小，由于内、外电阻关系未知，所以无法判断消耗电功率的变化，故D错误。 故选B。 6. 美国物理学家密立根用油滴实验测出电子的电荷量，由此获得了1923年度诺贝尔物理学奖。如图是密立根油滴实验的原理示意图，两个水平放置、相距为d的金属极板，上极板中央有一小孔。用喷雾器将细小的油滴喷入密闭空间，这些油滴由于摩擦而带负电。油滴通过上极板的小孔进入观察室中，在其运动过程中受空气阻力的大小与油滴半径、速度成正比，即，其中k为常数。已知重力加速度为g，油滴的密度为，将油滴视为金属球体。以下说法不正确的是（　　） A. 所有油滴的带电量都是某个特定值的整数倍 B. 若油滴匀速下落，下落过程中油滴的电势能增大 C. 当板间电压为时，半径为的油滴恰好静止，则油滴所带电荷量 D. 当板间电压为时，半径为的油滴能以速率v匀速上升，则油滴带电量 【答案】D 【解析】 【详解】A．密立根油滴实验的核心结论是 “所有油滴的电荷量都是元电荷（电子电荷量）的整数倍”， A正确； B．油滴带负电，下落过程中电场方向向下（上极板接电源正极），负电荷在电场中下落时，电场力做负功，电势能增大；同时重力做正功，重力势能转化为电势能和空气阻力的内能， B正确； C．油滴静止时，重力、电场力、空气阻力（匀速时阻力等于重力）平衡。油滴体积，重力；电场力；匀速时空气阻力（但静止时速度为 0，阻力为 0，实际平衡条件为），因此，C正确； D．油滴匀速上升时，受力平衡：电场力向上，重力和空气阻力向下。代入，得， D错误。 题目要求选不正确的，故选D。 7. 某物理兴趣小组根据所学知识自制了一个欧姆表，如图所示为其电路图。图中电源电动势大小为3V、内阻，电流表量程为10mA，内阻为45Ω，，S为开关，a、b为欧姆表的两个挡位，其中一个是“”倍率的挡位，另外一个是“”倍率的挡位。关于该欧姆表，下列说法正确的是（　　） A. 该欧姆表可以测量正在发光的灯泡的电阻 B. 若选取“”倍率的挡位，测量未知电阻前，应调节为10Ω C. 用该欧姆表测量二极管的导电特性时，红表笔与二极管负极连接，则指针几乎不偏转 D. 开关拨到b位置，某次测量时，电流表示数为3mA，则待测电阻为70Ω 【答案】D 【解析】 【详解】A．用欧姆表测量灯泡的阻值时，灯泡应与其他电路断开，故A错误； B．由图可知，若选取“”倍率的挡位，开关拨到b位置，则欧姆调零时，根据欧姆定律可得 又因为 代入数据，解得，故B错误； C．用该欧姆表测量二极管的导电特性时，红表笔与二极管负极连接，此时欧姆表测量二极管的正向电阻，阻值较小，所以指针偏转较大，故C错误； D．由B选项分析可知，开关拨到b位置时 则 其中， 解得，故D正确。 故选D。 8. 某实验小组测量阻值约为10Ω的金属丝的电阻率。他们用欧姆表粗略测量金属丝电阻后，又采用伏安法进行精确测量，并使用游标卡尺和螺旋测微器测量电阻丝的长度和直径。关于此实验，下列说法正确的是（　　） A. 使用欧姆表测量电阻时，为了减小误差，应该选择“”倍率 B. 实验中使用的电流表内阻约为0.5Ω，电压表内阻约为，则图甲中电压表应接到a C. 测量金属丝接入电路的长度时，游标卡尺如图乙所示，其读数为10.05cm D. 测量金属丝的直径时，螺旋测微器读数如图丙所示，读数为2.450mm 【答案】BD 【解析】 【详解】A．为了减小误差，应使欧姆表的指针指在刻度盘中央线附近，由于待测电阻的阻值约为，应选用欧姆表“”倍率，故A错误； B．由于，因此应采用电流表的外接法，即图甲中电压表应接到a，故B正确； C．由于游标尺为20分度，其精确度为 则金属丝的长度为，故C错误； D．由螺旋测微器的示数可知，金属丝的直径，故D正确。 故选BD。 9. 如图所示，带电粒子以初速度从a点垂直y轴进入匀强磁场，运动中经过b点，其中长度。若将磁场换成一个与y轴平行的匀强电场，仍以从a点垂直y轴进入匀强电场，粒子仍能通过b点，粒子的重力不计。关于粒子的运动，下列说法正确的是（　　） A. 粒子在磁场中运动与在电场中运动的位移之比为 B. 粒子在磁场中运动与在电场中运动的时间之比为 C. 粒子在磁场中运动与在电场中运动所受的合力之比为 D. 粒子在磁场中运动与在电场中运动的合力的冲量大小之比为 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．粒子无论在磁场还是在电场中运动，粒子的起始位置和终止位置都相同，因此粒子在磁场和电场中运动的位移相等，即粒子在磁场中运动与在电场中运动的位移之比为，故A错误； B．设，则粒子在磁场中运动的时间 粒子电场中做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，则运动时间 则时间之比为，故B正确； C．粒子在磁场中运动，只受到洛伦兹力的作用，则有 在电场中只受到电场力的作用，根据平抛运动规律可得， 联立解得 由牛顿第二定律可得，粒子受到的电场力为 因此粒子在磁场中运动与在电场中运动所受的合力之比为，故C正确； D．结合上述分析可知，粒子在磁场中运动时，根据动量定理可得，合外力的冲量为 粒子在电场中运动时，水平方向动量不变，竖直方向，则有 由动量定理则有 则粒子在磁场中运动与在电场中运动的合力的冲量大小之比为，故D正确。 故选BCD。 10. 空间中存在方向均为竖直向下的匀强电场、匀强磁场与重力场。已知重力加速度，匀强电场场强与重力加速度的比值为，匀强磁场磁感应强度与重力加速度的比值为。一荷质比也为的带电小球以初速度水平抛出，当小球动能变为初动能的4倍时，下列说法正确的是（　　） A. 小球运动的时间为 B. 小球加速度的大小为 C. 小球位移大小为 D. 小球动量与初动量方向的夹角为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由题可知 当小球的动能变为初速度的4倍时，此时小球的速度 根据速度的合成可知，小球在竖直方向的分速度大小为 小球在竖直方向受到电场力和重力，根据牛顿第二定律可得 解得 根据匀变速直线运动规律可知，小球运动的时间，故A错误； B．由题可知 水平方向洛伦兹力提供圆周运动的向心力，则有 联立解得 则小球的加速度，故B正确； C．水平方向洛伦兹力提供圆周运动的向心力，则有 由题可知 解得 小球圆周运动的周期 则小球运动到动能为初动能4倍的时间与周期的关系 即，此时小球水平方向的位移 竖直方向的位移 则小球总位移，故C正确； D．小球动量的方向由小球速度方向决定，根据圆周运动时间，小球末动量与初动量所在平面垂直，即小球动量与初动量方向的夹角为，故D错误。 故选BC。 二、实验题（共2小题，共16分。） 11. 某同学要测量某电池的电动势和内阻，提供下列仪器： A.待测电池（电动势E约为4V，内阻r约为180Ω） B.毫安表（量程5mA，内阻为） C.电压表（量程4V，内阻约） D.电阻箱（0~999.9Ω） E.滑动变阻器（0~1000Ω） F.开关、导线若干 （1）由于毫安表的量程太小，该同学用电阻箱与毫安表并联，可使其量程扩大，取，则改装后的电流表量程为________mA。 （2）用改装后的电流表完成实验。根据实验数据画出图线（U是电压表读数，I是改装后电流表的读数），如图所示。由图线可得，该电池的电动势________V，内阻________Ω。（结果均保留3位有效数字） （3）利用这种方法测得电池电动势和内阻________，________。（选填“大于”“等于”或“小于”） 【答案】（1）25 （2） ①. 3.80 ②. 171 （3） ①. 等于 ②. 等于 【解析】 【小问1详解】 根据欧姆定律可知，改装后的电流表的量程为 【小问2详解】 [1][2]根据闭合电路的欧姆定律可得 因此在图像中，电源的电动势为 图像斜率的绝对值为 结合上述分析可知 则电源的内阻为 【小问3详解】 [1][2]由于电流表的分压，使得路端电压测量存在误差，而电流没有误差，运用图像分别在图像中作出由测量数据得到的图线1和修正后的真实值的图线2 由图可知，电动势的测量没有系统误差，即电动势的值等于真实值，而电源的内阻由（2）分析可知，也没有误差，即内阻的测量值也等于真实值。 12. 物体的带电量是一个不易测得的物理量，某同学设计了如下实验来测量带电物体所带电量。如图（a）所示，他将由绝缘材料制成的小物块A放在足够长的木板上，打点计时器固定在长木板末端，物块靠近打点计时器，纸带穿过打点计时器与物块相连，操作步骤如下，请结合操作步骤完成以下问题。 （1）为消除摩擦力的影响，将长木板一端垫起一定倾角，接通打点计时器，轻推一下小物块，使其沿着长木板向下运动。多次调整倾角，直至打出的纸带上点迹________。测出此时木板与水平面间的倾角，记为。 （2）如图（b）所示，在该装置处加上范围足够大的垂直纸面向里的匀强磁场，用细绳通过轻小定滑轮将物块A与物块B相连，轻绳与长木板平行且绳与滑轮摩擦不计。给物块A带上一定量的正电荷，保持倾角不变，接通打点计时器，由静止释放小物块A，该过程可近似认为物块A带电量不变。关于纸带上点迹的分析正确的是_______。 A. 纸带上的点迹间距先增加后减小至零 B. 纸带上的点迹间距先增加后减小至一不为零的定值 C. 纸带上的点迹间距逐渐增加，且相邻两点间的距离之差逐渐增大 D. 纸带上的点迹间距逐渐增加，且相邻两点间的距离之差逐渐减少，直至间距不变 （3）为了测定物体所带电量q，除、磁感应强度B外，本实验还必须测量的物理量有________ A. 物块A的质量M B. 物块B的质量m C. 物块A与木板间的动摩擦因数 D. 两物块最终的速度v （4）用重力加速度g，磁感应强度B、和所测得的物理量可得出q的表达式为________。 【答案】（1）间隔相等 （2）D （3）BD （4） 【解析】 【小问1详解】 此实验平衡摩擦力后，确定滑块做匀速直线运动的依据是，看打点计时器在纸带上所打出点的分布应该是等间距的。 【小问2详解】 设A的质量为，B的质量为，没有磁场时，对A受力分析，根据平衡条件可知 其中， 可得 当存在磁场时，以AB整体为研究对象，由牛顿第二定律可得 由上式可知，加速度随着速度的增大而减小，所以AB一起做加速度减小的加速运动，直到加速度减为零后做匀速运动，即速度在增大，加速度在减小，最后速度不变，所以在纸带上的点迹间距逐渐增加，说明速度增大；根据逐差相等公式可知，加速度减小，则相邻两点间的距离之差逐渐减小；匀速运动时，间距不变。 故选D。 【小问3详解】 根据 可得，当加速度减为零时，速度最大，设最大速度为，则 又因为 整理可得 由此可知，为了测定物体所带电量，除、磁感应强度外，本实验还必须测量的物理量有物块B的质量和两物块最终的速度。 故选BD。 【小问4详解】 由（3）分析可知 三、计算题（共3小题，第13题10分，第14题12分，第15题16分，共38分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分） 13. 如图所示，间距为L的两条光滑平行导轨ab、cd倾斜固定放置，与水平方向的夹角为30°，另有两条间距也为L的粗糙平行导轨ae、cf水平固定放置，a、c两点为导轨连接点，整个空间存在垂直倾斜导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。在a、c之间用导线接上电动势为E、内阻为R的电源，两质量相等、电阻均为2R、长度均为L的金属棒1、2分别垂直放置在倾斜、水平导轨上，金属棒1、2均恰好处于静止状态（金属棒1、2为并联关系）。已知重力加速度为g，导轨与导线的电阻以及回路产生的磁场均忽略不计，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求： （1）通过金属棒1的电流； （2）金属棒的质量； （3）金属棒2与水平导轨间的动摩擦因数。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 金属棒1、2并联后的电阻为 则电路总电流为 通过金属棒1的电流为 【小问2详解】 对金属棒1，沿斜面方向根据平衡条件可得 解得金属棒的质量为 【小问3详解】 金属棒2受到的安培力大小为 方向与水平方向成30°斜向上偏右；对金属棒2，根据平衡条件可得， 又因为 联立解得金属棒2与水平导轨间的动摩擦因数为 14. 如图所示，质量都为m的物块A、B静止在光滑的水平面上，A、B之间用绝缘轻弹簧连接，A紧靠墙壁，匀强电场的方向水平向左，电场强度大小为E，A、B带电荷量均为的正电荷，B通过轻绳与电动机连接且轻绳拉直恰好无拉力，电动机的额定电压为，内阻为，正常工作时电流为，时刻启动电动机，使电动机在额定功率下拉动B，t时刻B的速度达到最大，此时A恰好离开墙壁，不计A、B间的静电力作用．求： （1）物块B的最大速度； （2）弹簧的劲度系数。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）当B的加速度时速度最大，此时轻绳上的拉力为 电动机的输出功率为 又 解得 （2）对B受力分析可知初始时刻弹簧弹力为 B速度最大时弹簧弹力 所以从初始时刻到B速度最大的过程中，弹簧弹力对B做的总功为零，由动能定理得 由胡克定律得 联立解得 15. 现代科学仪器常利用电场、磁场控制带电粒子的运动。如图所示的xOy平面内，在x轴上方有一沿y轴正方向的匀强电场，电场强度。在x轴下方相邻并排着两个宽度均为d的匀强磁场，磁场区域1、2的磁感应强度分别为、，方向都垂直纸面向外。在x轴上2d~3d间有一个收集板（未画出）。有一个可在y轴正半轴上移动的粒子源，能释放质量为m、电荷量为、初速度可忽略的粒子（粒子重力忽略不计，不考虑粒子之间的相互影响）。 （1）若粒子从处释放，求粒子在磁场区域1内做圆周运动的轨迹半径； （2）要使粒子恰好不从磁场区域2的下边界射出，求此情况下粒子在磁场区域2内做圆周运动的轨迹半径； （3）若粒子源在y轴正半轴上0~4d范围内均匀释放N个粒子，求这些粒子中能打在收集板上的个数； 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由动能定理得 由洛伦兹力提供向心力有 解得 【小问2详解】 如图1所示 粒子恰好不从磁场区域2的下边界射出，则粒子运动轨迹在磁场区域2中与下边界相切，易知粒子在上下两磁场中的轨迹圆半径关系为，， 联立解得 【小问3详解】 时， ①粒子运动轨迹恰好与磁场区域1的下边界相切时，，可知时，粒子不能进入磁场区域2；结合图2可知时粒子一定能打到收集板上，此时 时粒子不能打到收集板上，此时 ②粒子运动轨迹恰好与磁场区域2的下边界相切时， 则时，粒子进入磁场区域2且不从下边界射出；结合图1可知，粒子每次进出磁场过程水平位移 由数学知识可知，时，有最小值； 在时单调递减，值域为，对应粒子打不到收集板上； 在时单调递增，值域为； 时，即时，粒子能打在收集板上，此时。 综上，能打在收集板上的粒子个数为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $