精品解析：吉林省实验中学2025-2026学年高三上学期12月月考物理试题

吉林省实验中学2025-2026学年度上学期 高三年级第三次月考 物理试题 注意事项： 1．本试卷分选择题和非选择题两部分，满分100分，考试时间75分钟。 2．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。并在规定位置粘贴考试用条形码。 3．请认真阅读答题卡上的注意事项，在答题卡上与题号相对应的答题区域内答题，写在试卷、草稿纸上或答题卡非题号对应答题区域的答案一律无效。不得在答题卡上做任何标记。 4．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。 5．考试结束后，答题卡要交回，试卷由考生自行保存。 一、选择题（本题包括10小题，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. 中国科学院强磁场科学中心自主研制的水冷磁体能够产生最大值为42.02T的稳态磁场（磁感应强度不随时间变化），其磁感应强度约为地磁场的80万倍，下列说法正确的是（　　） A. 42.02T表示磁通量的大小 B. 该稳态磁场一定是匀强磁场 C. 带电粒子进入该磁场后不一定做匀速圆周运动 D. 同电流元在该磁场中所受磁场力约为在地磁场中所受磁场力的80万倍 2. 一手持风扇内安装有直流电动机，其线圈电阻为，额定电压为，额定电流为。将它与内电阻为的直流电源连接，电动机恰好正常工作，则（　　） A. 电源的输出功率为 B. 电源的总功率为 C. 电动机消耗的电功率为 D. 电动机输出的机械功率为 3. 如图所示，质量为m、长为L的导体棒电阻为R，初始时静止于光滑的水平固定平行导轨上，电源电动势为E，内阻不计。两导轨间距离为L，电阻不计。其间的匀强磁场的磁感应强度大小为B、方向与轨道平面成角斜向右上方，且与导体棒MN垂直，重力加速度为g，开关S闭合后导体棒开始运动，则（　　） A. 导体棒向左运动 B. 开关闭合瞬间导体棒MN所受安培力为 C. 开关闭合瞬间导体棒MN的加速度为 D. 开关闭合瞬间导体棒MN对导轨压力大小为 4. 静电现象在自然界普遍存在，在生产生活中也时常会发生静电现象。人们可让静电服务于生产生活，但也需对其进行防护，做到趋利避害。下列关于静电现象的说法正确的是（ ） A. 静电除尘的原理是静电屏蔽 B. 干燥天气里脱毛衣时会产生火花，是因为摩擦过程中凭空创造出了电荷 C. 避雷针利用了带电导体凸起尖锐的地方电荷密集、附近空间电场较强的特点 D. 印刷车间的空气应保证干燥，以便导走纸页间相互摩擦产生的静电 5. 智能手机有自动调节屏幕亮度的功能。如图所示为该调节功能的模拟电路简图，图中电路元件为光敏电阻，其阻值随外部环境光照强度减小而增大，为定值电阻，屏幕亮度由灯泡调节。则当光照强度减小时（　　） A. 屏幕变亮 B. 消耗的功率增大 C. 电源的效率减小 D. 流过电源的电流增大 6. 两个等量异种点电荷关于原点对称放置，以两点电荷的连线为轴，其电场线分布如图所示。下列关于轴上的电场强度或电势随位置变化的规律图像正确的是（　　） A. B. C. D. 7. 石墨烯是一种由碳原子组成的单层二维蜂窝状晶格结构的新材料，为测量某二维石墨烯样品单位面积的载流子（电子）数，设计如图所示的实验电路。在长为，宽为的石墨烯表面加一垂直表面向里的匀强磁场，磁感应强度为，电极1、3间通以恒定电流，电极2、4间将产生电压。下列说法正确的是（　　） A. 电极2的电势高于电极4 B. 电极2、4间的电压与电极1、3间电流的大小无关 C. 电极1、3间的电流恒定时，电极2、4间的电压与磁感应强度成正比 D. 要测出该石墨烯样品单位面积的载流子数，必须测量该样品的长和宽 8. 如图，平行板电容器两极板水平放置，上极板带正电，与静电计相连。下极板与静电计外壳接地。一带电微粒以某一初速度平行于极板射入，恰能沿直线穿过电容器。静电计内部空间存在电场，其等势面分布如图所示。不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 微粒带正电 B. P点电势高于Q点电势 C. 将上极板向下平移，静电计指针张角会减小 D. 将上极板向右平移一小段距离，静电计指针张角会减小 9. 关于多用电表的操作和使用说法正确的是（　　） A. 测量阻值不同的电阻时，如果没有换挡位，不需要重新欧姆调零 B. 多用电表使用过程中红表笔的电势一定比黑表笔高 C. 测量电阻时，如果指针偏转角度过大，应将选择开关更换为倍率较大的挡位，并重新欧姆调零后测量 D. 测量电阻时，若将红、黑表笔分别插在负、正插孔，则不会影响测量结果 10. 如图，真空中存在一水平向右的匀强电场，同时存在一水平且垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为m、电量为q（q>0）的带电微粒从M点以初速度v入射，沿着MN做匀速直线运动。微粒到N点时撤去磁场，一段时间后微粒运动到P点。已知M、N、 P三点处于同一竖直平面内，MN与水平方向呈45°，N点与P等高，重力加速度为,则（　　） A. 电场强度大小为 B. 磁感应强度大小为 C. N、P两点的电势差为 D. 从N点运动到P的过程中，微粒到直线NP的最大距离为 二、非选择题（本题共5小题，共54分） 11. 某同学要测量一节干电池的电动势和内阻。 （1）设计好的实验电路图如图（a）所示，请用笔画线代替导线根据电路图将图（b）中的实物图连接完整。____________ （2）根据实验数据作出U-I图像如图（c）所示，由图可知干电池的内阻为______；（结果保留两位有效数字） （3）本实验出现系统误差的主要原因是____________。 12. 某物理实验小组的同学想制作一个温控报警器，他们从网上购买了一个热敏电阻，热敏电阻说明书上标出了该热敏电阻不同温度下的阻值，如下表所示： t/℃ 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 / 2400.0 1500.0 1150.0 860.0 435.0 120.0 （1）实验小组的小张同学设计如图甲所示的电路来精确测量常温下该热敏电阻的阻值。操作步骤如下： ①正确连接实验电路后，调节滑动变阻器的滑片至左端； ②闭合、，快速调节滑动变阻器的滑片，使电流表和电压表指针有明显偏转，分别记下电流表、电压表的示数、； ③保持滑动变阻器的滑片位置不动，快速断开，分别记下此时电流表、电压表的示数、，则待测电阻______（用、、、表示）。小张同学测完电阻后忘记断开开关，过一段时间后，小刘同学又重复这一实验，再一次测量常温下热敏电阻的阻值，操作过程和电表读数都完全正确，但测出的热敏电阻的阻值却比小张同学测出的值偏小，最可能的原因是__________________。 （2）利用该热敏电阻制作温控报警器，其电路原理如图乙所示，图中电源电动势为10V，内阻可不计，报警系统接在ab之间，当ab之间的输出电压高于6.0V时，便触发报警器报警，如果要使报警温度达到（时报警系统报警，电阻箱应调到______，如果要使报警温度更高一点，应该将电阻箱的电阻调______（选填“大”或“小”）一点。 13. 如图所示，真空中有一正方形区域ABCD，边长为d， M、N分别为AB、CD 边的中点。整个空间内有一平行于 ABCD平面的匀强电场（图中未画出）。一个质量为m、电荷量为q的质子，从M点由静止释放，到N点的速度大小为ν，不计质子的重力。求： （1）电场强度的大小和方向； （2）若将（1）中电场方向调整为与AB平行，且由A指向B，质子以的初速度由M点沿MN方向射出，质子离开正方形ABCD区域的位置到C点的距离。 14. 空间高能粒子是引起航天器异常或故障甚至失效的重要因素，是危害空间生物的空间环境源。某同学设计了一个屏蔽高能粒子辐射的装置，如图所示，铅盒左侧面中心O点有一放射源，放射源可通过铅盒右侧面的狭缝MQ以速率v向外辐射质量为m、电荷量为q的带正电高能粒子。铅盒右侧有一左右边界平行、磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域，过O点的截面MNPQ位于垂直磁场的平面内，， 。不计粒子所受重力，忽略粒子间的相互作用。 （1）求垂直磁场边界向左射出磁场的粒子在磁场中运动的时间t； （2）若所有粒子均不能从磁场右边界穿出，从而达到屏蔽作用，求磁场区域的最小宽度d（结果可保留根号）。 15. 磁屏蔽技术可以降低外界磁场对屏蔽区域的干扰。如图所示，区域存在垂直平面向里的匀强磁场，其磁感应强度大小为（未知）。第一象限内存在边长为的正方形磁屏蔽区ONPQ，经磁屏蔽后，该区域内的匀强磁场方向仍垂直平面向里，其磁感应强度大小为（未知），但满足。某质量为m、电荷量为的带电粒子通过速度选择器后，在平面内垂直y轴射入区域，经磁场偏转后刚好从ON中点垂直ON射入磁屏蔽区域。速度选择器两极板间电压U、间距d、内部磁感应强度大小已知，不考虑该粒子的重力。 （1）求该粒子通过速度选择器的速率； （2）求以及y轴上可能检测到该粒子的范围； （3）定义磁屏蔽效率，若在Q处检测到该粒子，则是多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 吉林省实验中学2025-2026学年度上学期 高三年级第三次月考 物理试题 注意事项： 1．本试卷分选择题和非选择题两部分，满分100分，考试时间75分钟。 2．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。并在规定位置粘贴考试用条形码。 3．请认真阅读答题卡上的注意事项，在答题卡上与题号相对应的答题区域内答题，写在试卷、草稿纸上或答题卡非题号对应答题区域的答案一律无效。不得在答题卡上做任何标记。 4．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。 5．考试结束后，答题卡要交回，试卷由考生自行保存。 一、选择题（本题包括10小题，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. 中国科学院强磁场科学中心自主研制的水冷磁体能够产生最大值为42.02T的稳态磁场（磁感应强度不随时间变化），其磁感应强度约为地磁场的80万倍，下列说法正确的是（　　） A. 42.02T表示磁通量的大小 B. 该稳态磁场一定是匀强磁场 C. 带电粒子进入该磁场后不一定做匀速圆周运动 D. 同电流元在该磁场中所受磁场力约为在地磁场中所受磁场力的80万倍 【答案】C 【解析】 【详解】A．42.02T表示磁感应强度的大小，单位为特斯拉（T），而磁通量的单位为韦伯（Wb），二者不同，故A错误； B．稳态磁场指磁感应强度不随时间变化，但未说明在空间中是否均匀。匀强磁场要求磁场大小和方向处处相同，而强磁场（如磁体产生的磁场）可能在空间非均匀，故不一定为匀强磁场，故B错误； C．带电粒子在磁场中运动时，仅当速度方向垂直于磁场时才做匀速圆周运动；若速度有平行于磁场的分量，则做螺旋运动。因此粒子运动轨迹取决于速度方向，不一定做匀速圆周运动，故C正确； D．电流元所受磁场力F = I·L·B·sinθ（I为电流，L为长度，θ为电流方向与磁场方向的夹角）；同电流元（I、L相同）在不同磁场中受力，F∝B·sinθ，题干给出B的比例约为80万倍，但θ角未知（磁场方向未定），若θ不同，则F不一定成比例。若θ = 0°，F = 0，比例无定义；若θ相同，则F∝B。因方向未指定，故D错误。 故选C。 2. 一手持风扇内安装有直流电动机，其线圈电阻为，额定电压为，额定电流为。将它与内电阻为的直流电源连接，电动机恰好正常工作，则（　　） A. 电源的输出功率为 B. 电源的总功率为 C. 电动机消耗的电功率为 D. 电动机输出的机械功率为 【答案】A 【解析】 【详解】A．电源的输出功率为，故A正确； B．电源的总功率为，故B错误； C．电动机消耗的热功率为，C错误； D．电动机输出的机械功率为，故D错误。 故选A。 3. 如图所示，质量为m、长为L的导体棒电阻为R，初始时静止于光滑的水平固定平行导轨上，电源电动势为E，内阻不计。两导轨间距离为L，电阻不计。其间的匀强磁场的磁感应强度大小为B、方向与轨道平面成角斜向右上方，且与导体棒MN垂直，重力加速度为g，开关S闭合后导体棒开始运动，则（　　） A. 导体棒向左运动 B. 开关闭合瞬间导体棒MN所受安培力为 C. 开关闭合瞬间导体棒MN的加速度为 D. 开关闭合瞬间导体棒MN对导轨压力大小为 【答案】C 【解析】 【详解】A．开关闭合，由左手定则可知，安培力方向为垂直磁感线向右下方，从而导致导体棒向右运动，A错误： BC．当开关闭合瞬间，根据安培力公式 可得 而安培力的方向与导轨成的夹角，再根据力的分解及牛顿第二定律可知，加速度 故B错误，C正确； D．由平衡条件可知：开关闭合瞬间导体棒MN对导轨压力大小为 故D错误。 故选C。 4. 静电现象在自然界普遍存在，在生产生活中也时常会发生静电现象。人们可让静电服务于生产生活，但也需对其进行防护，做到趋利避害。下列关于静电现象的说法正确的是（ ） A. 静电除尘的原理是静电屏蔽 B. 干燥天气里脱毛衣时会产生火花，是因为摩擦过程中凭空创造出了电荷 C. 避雷针利用了带电导体凸起尖锐的地方电荷密集、附近空间电场较强的特点 D. 印刷车间的空气应保证干燥，以便导走纸页间相互摩擦产生的静电 【答案】C 【解析】 【详解】A．静电除尘的原理是带电粒子受到电场力作用，故A错误； B．摩擦起电是电子从一个物体转移到另一个物体，而不是创造出新的电荷，故B错误； C．避雷针利用了带电导体凸起尖锐的地方电荷密集、附近空间电场较强的特点，故C正确； D．印刷车间中，纸张间摩擦产生大量静电，需空气保持一定湿度，以便及时导走，故D错误。 故选C。 5. 智能手机有自动调节屏幕亮度的功能。如图所示为该调节功能的模拟电路简图，图中电路元件为光敏电阻，其阻值随外部环境光照强度减小而增大，为定值电阻，屏幕亮度由灯泡调节。则当光照强度减小时（　　） A. 屏幕变亮 B. 消耗的功率增大 C. 电源的效率减小 D. 流过电源的电流增大 【答案】B 【解析】 【详解】BD．当光照强度减小时，元件的阻值变大，电路总电阻变大，总电流减小，即流过电源的电流减小，两端电压等于路端电压 ，将增大，消耗的功率将增大，故B正确，D错误； A．根据并联分流 ，因总电流减小，中的电流增大（两端电压增大），所以通过灯泡中的电流将减小，屏幕变暗，故A错误； C．当光照强度减小时，元件的阻值变大，外电阻变大，电源的效率 ，变大，故C错误。 故选B。 6. 两个等量异种点电荷关于原点对称放置，以两点电荷的连线为轴，其电场线分布如图所示。下列关于轴上的电场强度或电势随位置变化的规律图像正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】AB．根据两个等量异号电荷的电场线分布图，结合“沿电场线方向电势降低”的原理，可知从左侧无穷远处向右电势从零逐渐升高，正电荷所在位置处最高；然后电势减小，O点处电势为零，则O点右侧电势为负，同理到达负电荷时电势最小，且电势为负，从负电荷后向右，电势开始升高，直到无穷远处，电势为零，故AB错误； CD．根据电场线的疏密表示场强的大小，可知从左侧无穷远到正电荷，电场强度逐渐增大，方向向左，为负方向；从正电荷到负电荷，电场强度先减小后增大，但O点的电场强度不为零，方向向右，为正方向；从负电荷到右侧无穷远，电场强度逐渐减小到零，方向向左，为负方向，故C正确，D错误。 故选C。 7. 石墨烯是一种由碳原子组成的单层二维蜂窝状晶格结构的新材料，为测量某二维石墨烯样品单位面积的载流子（电子）数，设计如图所示的实验电路。在长为，宽为的石墨烯表面加一垂直表面向里的匀强磁场，磁感应强度为，电极1、3间通以恒定电流，电极2、4间将产生电压。下列说法正确的是（　　） A. 电极2的电势高于电极4 B. 电极2、4间的电压与电极1、3间电流的大小无关 C. 电极1、3间的电流恒定时，电极2、4间的电压与磁感应强度成正比 D. 要测出该石墨烯样品单位面积的载流子数，必须测量该样品的长和宽 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据左手定则，可知电子在洛伦兹力作用下向电极2所在一侧偏转，所以电极2的电势比电极4的低，故A错误； BC．当电子稳定通过样品时，其所受电场力与洛伦兹力平衡，则有 解得 设样品每平方米载流子(电子)数为n，电子定向移动的速率为v，则时间t内通过样品的电荷量q=nevtb 根据电流的定义式得 解得 所以电极2、4间的电压U与电极1、3间电流I的大小有关，电极1、3间的电流I恒定时，电极2、4间的电压U与磁感应强度B成正比，故C正确，B错误； D．根据C选项分析可知二维石墨烯样品单位面积的载流子数为 可知样品的长和宽无关，故D错误。 故选C。 8. 如图，平行板电容器两极板水平放置，上极板带正电，与静电计相连。下极板与静电计外壳接地。一带电微粒以某一初速度平行于极板射入，恰能沿直线穿过电容器。静电计内部空间存在电场，其等势面分布如图所示。不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 微粒带正电 B. P点电势高于Q点电势 C. 将上极板向下平移，静电计指针张角会减小 D. 将上极板向右平移一小段距离，静电计指针张角会减小 【答案】BC 【解析】 【详解】A．带电微粒恰能沿直线穿过电容器，故受力平衡，对其进行受力分析可知，带电微粒所受的电场力应竖直向上，由于平行板电容器极板间的电场方向竖直向下，所以带电微粒应该带负电，故A错误； B．静电计的等势面分布显示，P点更靠近静电计的金属球（与上极板等势，带正电），Q点更靠近静电计的外壳（接地，电势为0）。由于电场中电势沿着电场线的方向降低，因此P点电势高于Q点电势。故B正确； C．平行板电容器的电荷量Q不变，根据可知，将上极板向下平移，减小，则电容器的电容增大；再根据可知，由于Q不变，增大，则电容器两极板间的电势差减小，所以静电计指针张角会减小，故C正确； D．平行板电容器的电荷量Q不变，根据可知，将上极板向右平移一小段距离，减小，则电容器的电容减小；再根据可知，由于Q不变，减小，则电容器两极板间的电势差增大，所以静电计指针张角会增大，故D错误。 故选BC。 9. 关于多用电表的操作和使用说法正确的是（　　） A. 测量阻值不同的电阻时，如果没有换挡位，不需要重新欧姆调零 B. 多用电表使用过程中红表笔的电势一定比黑表笔高 C. 测量电阻时，如果指针偏转角度过大，应将选择开关更换为倍率较大的挡位，并重新欧姆调零后测量 D. 测量电阻时，若将红、黑表笔分别插在负、正插孔，则不会影响测量结果 【答案】AD 【解析】 【详解】A．测量阻值不同的电阻时，如果没有换挡位，不需要重新欧姆调零，A正确； B．测电阻时，红表笔与内部电源负极相连接，红表笔的电势比黑表笔低，B错误； C．测量电阻时，如果指针偏转角度过大，说明电阻很小，应将选择开关更换为倍率较小的挡位，并重新欧姆调零后测量，故C错误； D．测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则不会影响测量结果，故D正确。 故选AD。 10. 如图，真空中存在一水平向右的匀强电场，同时存在一水平且垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为m、电量为q（q>0）的带电微粒从M点以初速度v入射，沿着MN做匀速直线运动。微粒到N点时撤去磁场，一段时间后微粒运动到P点。已知M、N、 P三点处于同一竖直平面内，MN与水平方向呈45°，N点与P等高，重力加速度为,则（　　） A. 电场强度大小为 B. 磁感应强度大小为 C. N、P两点的电势差为 D. 从N点运动到P的过程中，微粒到直线NP的最大距离为 【答案】BC 【解析】 【详解】AB、带电体在复合场中能沿着做匀速直线运动，可知粒子受力情况如图所示。 由受力平衡可知 解得电场强度，磁感应强度，故A错误，B正确。 C、在点撤去磁场后，粒子受力方向与运动方向垂直，做类平抛运动，如图所示。 且加速度 粒子到达点时，位移偏转角为，故在点，速度角的正切值 所以粒子在点的速度 到过程，由动能定理，有 解得两点间的电势差，C正确； D、将粒子在点的速度沿水平方向和竖直方向进行分解，可知粒子在竖直方向做竖直上抛运动，且 故粒子能向上运动的最大距离 D错误； 故选BC。 二、非选择题（本题共5小题，共54分） 11. 某同学要测量一节干电池的电动势和内阻。 （1）设计好的实验电路图如图（a）所示，请用笔画线代替导线根据电路图将图（b）中的实物图连接完整。____________ （2）根据实验数据作出U-I图像如图（c）所示，由图可知干电池的内阻为______；（结果保留两位有效数字） （3）本实验出现系统误差的主要原因是____________。 【答案】（1） （2）1.0 （3）电压表分流 【解析】 【小问1详解】 根据干电池的特点，以及图(c)中的数据，电流表的量程选择“0.6A”，电压表的量程选择“3V”。电路图连接方法如下图 【小问2详解】 根据闭合电路欧姆定律， 可变形为 在图像中，斜率的绝对值是内阻的大小，即 可求得 【小问3详解】 利用题干中的电路图进行测量时，电压表分流导致电流表的示数比实际流经电源的电流值小，导致出现误差。 12. 某物理实验小组的同学想制作一个温控报警器，他们从网上购买了一个热敏电阻，热敏电阻说明书上标出了该热敏电阻不同温度下的阻值，如下表所示： t/℃ 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 / 2400.0 1500.0 1150.0 860.0 435.0 120.0 （1）实验小组的小张同学设计如图甲所示的电路来精确测量常温下该热敏电阻的阻值。操作步骤如下： ①正确连接实验电路后，调节滑动变阻器的滑片至左端； ②闭合、，快速调节滑动变阻器的滑片，使电流表和电压表指针有明显偏转，分别记下电流表、电压表的示数、； ③保持滑动变阻器的滑片位置不动，快速断开，分别记下此时电流表、电压表的示数、，则待测电阻______（用、、、表示）。小张同学测完电阻后忘记断开开关，过一段时间后，小刘同学又重复这一实验，再一次测量常温下热敏电阻的阻值，操作过程和电表读数都完全正确，但测出的热敏电阻的阻值却比小张同学测出的值偏小，最可能的原因是__________________。 （2）利用该热敏电阻制作温控报警器，其电路原理如图乙所示，图中电源电动势为10V，内阻可不计，报警系统接在ab之间，当ab之间的输出电压高于6.0V时，便触发报警器报警，如果要使报警温度达到（时报警系统报警，电阻箱应调到______，如果要使报警温度更高一点，应该将电阻箱的电阻调______（选填“大”或“小”）一点。 【答案】（1） ①. ②. 小张实验后未断开，热敏电阻持续通电发热，温度升高，导致小刘再次实验时，热敏电阻阻值因温度上升而减小 （2） ①. 80 ②. 小 【解析】 【小问1详解】 [1]根据欧姆定律， 联立得 [2]热敏电阻为负温度系数（温度升高，阻值减小）。小张实验后未断开，热敏电阻持续通电发热，温度升高，导致小刘再次实验时，热敏电阻阻值因温度上升而减小。 【小问2详解】 [1] 60.0℃时，热敏电阻。电路中与电阻箱串联，电源电动势，报警时ab间电压（即的电压），则R电压。由串联分压规律，代入得 [2] 温度更高时，的阻值更小。为使ab间电压仍达到 6.0V（触发报警），需减小的阻值（让在串联电路中分得更多电压），故填 “小” 13. 如图所示，真空中有一正方形区域ABCD，边长为d， M、N分别为AB、CD 边的中点。整个空间内有一平行于 ABCD平面的匀强电场（图中未画出）。一个质量为m、电荷量为q的质子，从M点由静止释放，到N点的速度大小为ν，不计质子的重力。求： （1）电场强度的大小和方向； （2）若将（1）中电场方向调整为与AB平行，且由A指向B，质子以的初速度由M点沿MN方向射出，质子离开正方形ABCD区域的位置到C点的距离。 【答案】（1）电场强度方向由M指向N，；（2） 【解析】 【详解】（1）根据题意可判断电场强度方向由M指向N， 对质子，由动能定理 得 （2）对质子，MN方向 AB方向 由牛顿第二定律得 当粒子离开正方形区域时C点的距离为 得 14. 空间高能粒子是引起航天器异常或故障甚至失效的重要因素，是危害空间生物的空间环境源。某同学设计了一个屏蔽高能粒子辐射的装置，如图所示，铅盒左侧面中心O点有一放射源，放射源可通过铅盒右侧面的狭缝MQ以速率v向外辐射质量为m、电荷量为q的带正电高能粒子。铅盒右侧有一左右边界平行、磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域，过O点的截面MNPQ位于垂直磁场的平面内，， 。不计粒子所受重力，忽略粒子间的相互作用。 （1）求垂直磁场边界向左射出磁场的粒子在磁场中运动的时间t； （2）若所有粒子均不能从磁场右边界穿出，从而达到屏蔽作用，求磁场区域的最小宽度d（结果可保留根号）。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）设粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为，由洛伦兹力提供向心力可得 粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为 解得 经分析可知，当粒子沿OH方向进入磁场时，垂直磁场边界向左射出磁场，有 联立解得 （2）若沿OQ方向进入磁场的粒子的运动轨迹与磁场右边界相切，则所有粒子均不能从磁场右边界穿出，如图所示 根据几何关系有 由（1）可得 联立解得 15. 磁屏蔽技术可以降低外界磁场对屏蔽区域的干扰。如图所示，区域存在垂直平面向里的匀强磁场，其磁感应强度大小为（未知）。第一象限内存在边长为的正方形磁屏蔽区ONPQ，经磁屏蔽后，该区域内的匀强磁场方向仍垂直平面向里，其磁感应强度大小为（未知），但满足。某质量为m、电荷量为的带电粒子通过速度选择器后，在平面内垂直y轴射入区域，经磁场偏转后刚好从ON中点垂直ON射入磁屏蔽区域。速度选择器两极板间电压U、间距d、内部磁感应强度大小已知，不考虑该粒子的重力。 （1）求该粒子通过速度选择器的速率； （2）求以及y轴上可能检测到该粒子的范围； （3）定义磁屏蔽效率，若在Q处检测到该粒子，则是多少？ 【答案】（1） （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 由于该粒子在速度选择器中受力平衡，故 其中 则该粒子通过速度选择器的速率为 【小问2详解】 粒子在区域内做匀速圆周运动，从ON的中点垂直ON射入磁屏蔽区域，由几何关系可知 由洛伦兹力提供给向心力 联立可得 由于，根据洛伦兹力提供给向心力 解得 当时粒子磁屏蔽区向上做匀速直线运动，离开磁屏蔽区后根据左手定则，粒子向左偏转，如图所示 根据洛伦兹力提供向心力 可得 故粒子打在y轴3L处，综上所述y轴上可能检测到该粒子的范围为。 【小问3详解】 若在Q处检测到该粒子，如图 由几何关系可知 解得 由洛伦兹力提供向心力 联立解得 其中 根据磁屏蔽效率可得若在Q处检测到该粒子，则 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $