精品解析：北京市第九中学2025-2026学年高三第二学期开学质检物理试题

北京九中2025—2026学年度第二学期高三物理开学质检 一、单项选择题（本题共14小题，每小题3分，共42分。） 1. 有关运动与相互作用的关系，下列说法正确的是（　　） A. 一个物体速度向东，则其受合力一定向东 B. 一个物体速度越大，则其受合力一定越大 C. 一个物体受合力为0，则其速度一定为0 D. 一个物体受合力越大，则其速度变化一定越快 【答案】D 【解析】 【详解】A．如果物体向东减速运动，则其合力向西。A错误； BC．如果物体以很高的速度做匀速运动，则其合力为零。BC错误； D．一个物体受合力越大，根据牛顿第二定律可知，其加速度越大，即速度变化就越快。D正确。 故选D 2. 如图1所示，用手握住长绳的一端，t=0时刻在手的带动下A点开始上下振动，其振动图像如图2所示，则以下四幅图中能正确反映t1时刻绳上形成的波形的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】图2可知0时刻A质点（波源）向上振动，可知时波所传播到的位置处，该质点从平衡位置向上向上振动，图2可知时间内波源振动了个周期，波传播了波长，综合可知B选项符合题意。 故选B。 3. 若已知地球质量为M，万有引力常量为G，将地球视为半径为R、质量均匀分布的球体，忽略地球自转影响，仅由这些信息不能计算出（　　） A. 地面附近的重力加速度 B. 地球的第一宇宙速度 C. 静止卫星距地面的高度 D. 近地卫星绕地球做圆周运动的周期 【答案】C 【解析】 【详解】A．设地球表面的物体质量为m，有 解得 根据题给信息可计算出地面附近的重力加速度，故A不符合题意； B．设地球的近地卫星质量为m′，有 解得 根据题给信息可计算出地球的第一宇宙速度，故B不符合题意； C．根据牛顿第二定律，有 T为地球自转周期，题目未给，故无法计算出静止卫星距地面的高度，故C符合题意； D．根据牛顿第二定律，有 解得 根据题给信息可计算出近地卫星绕地球做圆周运动的周期，故D不符合题意。 故选C。 4. 一定质量的理想气体从状态a开始，经历ab、bc、ca三个过程回到原状态，其p—T图像如图所示，下列判断正确的是（　　） A. 状态a的体积小于状态b的体积 B. 状态b的体积小于状态c的体积 C. 状态a分子的平均动能最大 D. 状态c分子的平均动能最小 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据可知，ab在同一条等容线上，即状态a的体积等于状态b的体积，选项A错误； B．因b点与原点连线斜率大于c点与原点连线的斜率，可知状态b的体积小于状态c的体积，选项B正确； CD．因为a点对应的温度最低，bc两态对应的温度最高，可知状态a分子的平均动能最小，状态bc分子的平均动能最大，选项CD错误； 故选B。 5. 如图所示，一束可见光经过玻璃三棱镜折射后分为a、b两束单色光。下列说法正确的是（　　） A. 玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率 B. 玻璃中a光的传播速度小于b光的传播速度 C. 真空中a光的波长大于b光的波长 D. 如用a光照射某金属能发生光电效应，则用b光照射该金属也一定发生光电效应 【答案】B 【解析】 【详解】A．由光路图可知，a光的偏折程度大于b光，可知玻璃对b光的折射率小于对a光的折射率，故A错误； B．根据可得b光的折射率小，则b光在玻璃中传播的速度大，故B正确； C．b光的折射率小，则b光的频率小，根据c=λf知，b光在真空中的波长更长，故C错误； D．入射光的频率大于金属的极限频率才能发生光电效应，因，则用a光照射某金属能发生光电效应，用b光照射该金属不一定发生光电效应，故D错误。 故选B。 6. 2020年12月4日，我国新一代“人造太阳”装置——中国环流器二号M装置正式建成，为本世纪中叶实现聚变能应用的目标打下了坚实的基础。“人造太阳”利用聚变反应放出巨大能量，并且实现聚变反应的持续可控。下列核反应方程中，属于核聚变的是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．属于衰变，A不合题意； B．属于核聚变，B符合题意； C．属于重核裂变，C不合题意； D．属于衰变，D不合题意。 故选B。 7. 水上滑翔伞是一项很受青年人喜爱的水上活动。如图1所示，滑翔伞由专门的游艇牵引，游客可以在空中体验迎风飞翔的感觉。为了研究这一情境中的受力问题，可以将悬挂座椅的结点作为研究对象，简化为如图2所示的模型，结点受到牵引绳、滑翔伞和座椅施加的三个作用力F1、F2和F3，其中F1斜向左下方，F2斜向右上方。若在游艇牵引下游客做匀速运动，则（　　） A. F1可能大于F2 B. F2一定大于F3 C. F1和F2的合力可能大于F3 D. F2和F3的合力方向可能沿水平向右 【答案】B 【解析】 【详解】AB．设F1和F2与竖直方向的夹角分别为α、β，由图可知α>β，水平方向 则 竖直方向 则 F2一定大于F3；选项A错误，B正确； CD． 由于三力平衡，则F1和F2的合力等于F3，F2和F3的合力方向与F1等大反向，不可能沿水平向右，选项CD错误。故选B。 8. 如图所示，摩天轮是游乐园中常见的大型游乐设施之一。摩天轮绕中心轴在竖直平面内匀速转动，将某一座舱及其乘客组成的系统作为研究对象，下列说法正确的是（ ） A. 转动过程中，系统的机械能守恒 B. 转动过程中，系统的动量守恒 C. 从最高点转动到最低点，合力做功为零 D. 从最高点转动到最低点，合力的冲量为零 【答案】C 【解析】 【详解】A．转动过程中，系统的动能不变，但是重力势能在变化，所以机械能不守恒，A错误； B．转动过程中，系统的速度大小不变，但是方向在变化，由于动量是矢量，方向与速度方向一致，所以动量大小不变，但是方向在变，所以动量不守恒，B错误； C．根据动能定理，系统从最高点到最低点，动能不变，所以合力做功为零，C正确； D．系统在最高点和最低点速度的方向不相同，大小相等，则动量大小相等，方向不相同，所以动量的变化量不等于零，根据动量定理，合力的冲量不为零，D错误。 故选C。 9. 如图表示某电场等势面的分布情况。将某一试探电荷先后放置在电场中的A点和B点，它所受电场力的大小分别为FA、FB，电势能分别为EPA、EPB，下列关系式正确的是（　　） A. FA > FB B. FA < FB C. EPA > EPB D. EPA < EPB 【答案】A 【解析】 【详解】AB．因A点的等差等势面较B点密集，可知A点的场强大于B点，则试探电荷在A点受电场力大于B点，即 FA > FB 选项A正确，B错误； CD．因AB两点在同一等势面上，则电势相等，试探电荷在AB两点的电势能相等，即 EPA = EPB 选项CD错误。 故选A。 10. 如图所示，在M、N两点处有两根垂直纸面平行放置的长直导线， 通有大小相等、方向相反的电流。在纸面上有一点P，P点到M、N的距离相等。下列选项正确的是（　　） A. M处导线受到的安培力沿MN连线指向N B. M处导线受到的安培力垂直于MN连线向右 C. P点的磁场方向平行于MN连线向上 D. P点的磁场方向垂直于MN连线向右 【答案】D 【解析】 【详解】AB．先用安培定则判断出导线电流N在M处的磁场是沿纸面水平向右，用左手定则判断出M处导线受到的安培力沿MN连线向上，故AB错误； CD．P点到M、N的距离相等，所以M、N在P点的磁场等大，则根据左手定则，M在P点的磁场垂直MP向右上方，N在P点的磁场垂直NP向右下方，由平行四边形定则可得，合磁场方向沿纸面向右，即垂直于MN连线向右，故C错误，D正确。 故选D。 11. 如图所示的闭合电路中，随着滑动变阻器滑片的移动，电压表的示数U、电流表的示数I、干电池的输出功率P都会发生变化。以下四幅图中能正确反映P－U、P－I关系的是（　　） A B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】AB．电源的输出功率 由数学知识可知，图像应为开口向下的抛物线，故AB错误； CD．电源的输出功率 由数学知识可知，图像应为开口向下的抛物线，故C错误，D正确。 故选D。 12. 如图所示，一理想变压器的原、副线圈匝数比为n1 ∶ n2，原线圈接正弦交流电源，电压保持不变，副线圈接有电阻R和两个小灯泡，开关S保持闭合状态。电流表和电压表均可视为理想电表。开关S断开后，下列选项正确的是（　　） A. 电流表A2的示数增大 B. 电压表V2的示数增大 C. 电压表V1、V2的示数之比为n1 ∶ n2 D. 电流表A1、A2的示数之比为n1 ∶ n2 【答案】B 【解析】 【详解】AB．开关S断开后，V1示数和匝数比不变，则副线圈的两端电压不变，副线圈回路的总电阻增大，副线圈的电流减小，电流表A2的示数减小，电阻R的电压减小，电压表V2的示数增大，A错误B正确； C．电压表V1的示数等于原线圈两端电压，电压表V2的示数不等于副线圈两端电压，二者之比不等于n1 ∶ n2，C错误； D．原副线圈的电流与匝数成反比，所以电流表A1、A2的示数之比为n2 ∶ n1，D错误。 故选B。 13. 如图所示，U形金属框架竖直放置在绝缘地面上，框架的上端接有一电容器C，金属框架处于水平方向的匀强磁场中。将一电阻为R的金属棒MN从一定高度处由静止释放，下落过程中金属棒方向始终平行于地面，且与金属框架接触良好。忽略金属棒与金属框架之间的摩擦，在金属棒由静止开始下落的过程中，以下说法正确的是（　　） A. 金属棒做自由落体运动 B. 电容器左侧极板将带上正电荷 C. 电容器储存的电能等于金属棒减少的重力势能 D. 金属棒减少的机械能大于电容器储存的电能 【答案】D 【解析】 【详解】A．金属棒下落过程中，由于切割磁感线产生感应电动势，则电容器要充电，回路中产生感应电流，则金属棒要受到向上的安培力，则金属棒的运动不是自由落体运动，选项A错误； B．由右手定则可知，金属棒的N端电势高于M端，则电容器右侧极板将带上正电荷，选项B正确； CD．由能量关系可知，金属棒减少的机械能转化为电容器储存的电能以及金属棒上电阻产生焦耳热，则金属棒减少的机械能大于电容器储存的电能，电容器储存的电能等于金属棒减少的重力势能减去金属棒增加的动能与产生的焦耳热两者之和，选项C错误，D正确。 故选D。 14. 金属导电是一个典型的导电模型，值得深入研究。一金属直导线电阻率为ρ，若其两端加电压，自由电子将在静电力作用下定向加速，但电子加速运动很短时间就会与晶格碰撞而发生散射，紧接着又定向加速，这个周而复始的过程可简化为电子以速度v沿导线方向匀速运动。我们将导线中电流与导线横截面积的比值定义为电流密度，其大小用j表示，可以“精细”描述导线中各点电流的强弱。设该导线内电场强度为E，单位体积内有n个自由电子，电子电荷量为e，电子在导线中定向运动时受到的平均阻力为f。则下列表达式正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】AB．电流的微观表达式为，所以电流密度为 AB错误； C．根据电场强度与电压的关系有 C正确； D．电子匀速运动，有 D错误。 故选C。 二、实验题（本题共 2小题，共 18分。） 15. “用单摆测量重力加速度”的实验中： （1）用游标卡尺测量小球的直径，如图甲所示，测出的小球直径为___________mm； （2）实验中下列做法正确的是___________； A. 摆线要选择伸缩性大些的，并且尽可能短一些 B. 摆球要选择质量大些、体积小些的 C. 拉开摆球，在释放摆球的同时开始计时，当摆球回到开始位置时停止计时，此时间间隔作为单摆周期T的测量值 D. 拉开摆球，使摆线偏离平衡位置不大于5°。释放摆球，从平衡位置开始计时，记下摆球做30次全振动所用的时间t，则单摆周期 （3）实验中改变摆长L获得多组实验数据，正确操作后作出的图像为图乙中图线②。某同学误将悬点到小球上端的距离记为摆长L，其它实验步骤均正确，作出的图线应当是图乙中___________（选填①、③、④）；利用该图线求得的重力加速度___________（选填“大于”、“等于”、“小于”）利用图线②求得的重力加速度。 【答案】（1）14.5 （2）BD （3） ①. ① ②. 等于 【解析】 【小问1详解】 小球直径为14mm+0.1mm×5=14.5mm 【小问2详解】 A. 摆线要选择伸缩性小些的，并且尽可能长一些，选项A错误； B. 摆球要选择质量大些、体积小些的，以减小空气阻力的影响，选项B正确； CD. 拉开摆球，使摆线偏离平衡位置不大于5°。释放摆球，从平衡位置开始计时，记下摆球做30次全振动所用的时间t，则单摆周期 选项C错误，D正确。 故选BD。 【小问3详解】 [1]将悬点到小球上端的距离记为摆长L，则 可得 可知T2-L图像应该是①； [2]因该图像不影响直线的斜率，则利用该图线求得的重力加速度等于利用图线②求得的重力加速度。 16. 用多用电表测量某一电阻： (1)将选择开关旋转到欧姆挡的“ ×10 ”挡，指针指在图甲中a位置。为减小测量误差，应当将选择开关旋转到______（选填“ ×1 ”、 “ ×100 ” 、“ ×1K ”）位置。 (2)接下来的实验操作步骤为_____（请按操作顺序写出） A．将红表笔和黑表笔接到待测电阻两端 B．将红表笔和黑表笔短接 C．调节欧姆调零旋钮使指针指向欧姆零点 D．调节欧姆调零旋钮使指针指向电流的0刻度线 (3)经以上正确操作后指针指在图甲中b位置，则该电阻的测量值为________Ω。 (4)图乙为简化后的某型号多用电表内部构造原理图，其中R1=13.6 Ω，R2=151 Ω，R3=1670 Ω。(1)中将选择开关从“ ×10 ” 位置旋转到正确位置后，应当________（选填“增大”、“减小”、“不改变”）欧姆调零电阻R0的大小，理由是__________。 【答案】 ①. “ ×100 ” ②. BCA ③. 1900 ④. 增大 ⑤. 见解析 【解析】 【详解】(1)[1]由图甲中a位置可知电阻阻值约为2000，由于选择挡位较小，指针偏转角度太小，而且落在了刻度变化极大的非线性区域，测量误差较大；如果选择“×1K”挡位，指针将落在刻度线比较稀疏的区域，测量误差依然较大；所以应选择与阻值比较匹配的“×100”挡位来进行测量； (2)[2]选择新挡位之后，首先要进行调零，再开始测量，所以正确的顺序为BCA； (3)[3]该电阻的测量值为； (4)[4]选择开关从“×10”位置旋转到“×100”位置后，应当增大欧姆调零电阻R0的大小； [5]设电源内阻为r，挡位电阻为，电路中的R4及表头内阻均计入R0内，在两表笔短接时，由欧姆定律可得流过表头的电流为 选择开关从“×10”位置旋转到“×100”位置后，挡位电阻增大了，可知流过表头的电流也增大了，如果不重新调零，则表笔短接时指针将指在欧姆零点的右侧，由上式可知，适当增大R0，可使减小，使指针重新指向零点。 三、本题共4小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后结果的不得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 17. 滑板是年轻人喜欢的运动项目。滑板爱好者及滑板总质量，以的初速度沿斜坡匀加速滑下，斜坡的倾角，经的时间下滑位移到达坡底。将人和滑板整体看作质点，设其在下滑过程中所受阻力的大小不变，重力加速度g取10m/s2，求下滑过程中： （1）滑板及人的加速度的大小a； （2）滑板及人受到的阻力的大小f； （3）滑板及人受到的重力的冲量大小I。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据匀变速直线运动规律 解得 【小问2详解】 根据牛顿第二定律，有 解得 【小问3详解】 重力的冲量大小 18. 如图所示，光滑平行导轨置于磁感应强度的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨所在平面。导轨间距，一端接有电阻，其余部分电阻不计。导体棒ab的电阻，以的速度向右匀速运动，运动过程中与导轨接触良好。求： （1）回路中感应电流I的大小并判断导体棒ab中的电流方向； （2）导体棒a、b两点的电势差U； （3）电阻R上消耗的功率P。 【答案】（1），由指向 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 导体棒切割磁感线产生的电动势为  根据闭合电路欧姆定律，可得回路感应电流 根据右手定则，可知中电流方向由指向 【小问2详解】 导体棒相当于电源，间的电势差为路端电压 【小问3详解】 由功率公式可得 19. 如图1所示，绝缘细线的一端系一带正电小球，另一端固定在O点，整个装置处于光滑绝缘水平面上，空间存在一水平向右的匀强电场，电场强度大小为E，小球静止时处于A点，图2为俯视图。已知细线长度为L，小球质量为m，带电量大小为q，重力加速度为g，不计空气阻力，细线的长度不变。 (1)在水平面上将小球拉至位置O′，OO′垂直于电场线，使细线刚好伸直，然后将小球由静止释放。求小球到达A点时速度的大小； (2)保持细线伸直，将小球在水平面上拉离A点一个很小的距离，由静止释放，小球将做简谐运动，类比单摆的周期公式求出小球做简谐运动的周期； (3)在小球处于A点静止的情况下，突然撤掉水平面，O点位置不变，小球将在竖直面内运动。若，不计空气阻力，求小球在之后的运动过程中细线拉力的最大值。 【答案】(1)；(2)；(3) 【解析】 【详解】(1)由动能定理有 解得 (2)单摆的周期为 由牛顿第二定律得 解得 将a代入单摆的周期公式替代g得 (3)根据重力电场力大小关系可知，动能最大的位置在与竖直方向成45°角斜向右下的位置，根据动能定理得 根据牛顿第二定律得 解得 20. 我国“天宫”空间站采用霍尔推进器控制姿态和修正轨道。图为某种霍尔推进器的放电室（两个半径接近的同轴圆筒间的区域）的示意图。放电室的左、右两端分别为阳极和阴极，间距为d。阴极发射电子，一部分电子进入放电室，另一部分未进入。稳定运行时，可视为放电室内有方向沿轴向向右的匀强电场和匀强磁场，电场强度和磁感应强度大小分别为E和；还有方向沿半径向外的径向磁场，大小处处相等。放电室内的大量电子可视为处于阳极附近，在垂直于轴线的平面绕轴线做半径为R的匀速圆周运动（如截面图所示），可与左端注入的氙原子碰撞并使其电离。每个氙离子的质量为M、电荷量为，初速度近似为零。氙离子经过电场加速，最终从放电室右端喷出，与阴极发射的未进入放电室的电子刚好完全中和。 已知电子的质量为m、电荷量为；对于氙离子，仅考虑电场的作用。 （1）求氙离子在放电室内运动的加速度大小a； （2）求径向磁场的磁感应强度大小； （3）设被电离的氙原子数和进入放电室的电子数之比为常数k，单位时间内阴极发射的电子总数为n，求此霍尔推进器获得的推力大小F。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）对于氙离子，仅考虑电场的作用，则氙离子在放电室时只受电场力作用，由牛顿第二定律 解得氙离子在放电室内运动的加速度大小 （2）电子在阳极附近在垂直于轴线的平面绕轴线做半径做匀速圆周运动，则轴线方向上所受电场力与径向磁场给的洛伦兹力平衡，沿着轴线方向的匀强磁场给的洛伦兹力提供向心力，即 ， 解得径向磁场的磁感应强度大小为 （3）单位时间内阴极发射的电子总数为n，被电离的氙原子数和进入放电室的电子数之比为常数k，设单位时间内进入放电室的电子数为，则未进入的电子数为，设单位时间内被电离的氙离子数为,则有 已知氙离子数从放电室右端喷出后与未进入放电室的电子刚好完全中和，则有 联立可得单位时间内被电离的氙离子数为 氙离子经电场加速，有 时间内氙离子所受到的作用力为，由动量定理有 解得 由牛顿第三定律可知，霍尔推进器获得的推力大小 则 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 北京九中2025—2026学年度第二学期高三物理开学质检 一、单项选择题（本题共14小题，每小题3分，共42分。） 1. 有关运动与相互作用的关系，下列说法正确的是（　　） A. 一个物体速度向东，则其受合力一定向东 B. 一个物体速度越大，则其受合力一定越大 C. 一个物体受合力0，则其速度一定为0 D. 一个物体受合力越大，则其速度变化一定越快 2. 如图1所示，用手握住长绳一端，t=0时刻在手的带动下A点开始上下振动，其振动图像如图2所示，则以下四幅图中能正确反映t1时刻绳上形成的波形的是（　　） A. B. C. D. 3. 若已知地球质量为M，万有引力常量为G，将地球视为半径为R、质量均匀分布的球体，忽略地球自转影响，仅由这些信息不能计算出（　　） A. 地面附近的重力加速度 B. 地球的第一宇宙速度 C. 静止卫星距地面的高度 D. 近地卫星绕地球做圆周运动的周期 4. 一定质量的理想气体从状态a开始，经历ab、bc、ca三个过程回到原状态，其p—T图像如图所示，下列判断正确的是（　　） A. 状态a的体积小于状态b的体积 B. 状态b的体积小于状态c的体积 C. 状态a分子的平均动能最大 D. 状态c分子的平均动能最小 5. 如图所示，一束可见光经过玻璃三棱镜折射后分为a、b两束单色光。下列说法正确的是（　　） A. 玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率 B. 玻璃中a光的传播速度小于b光的传播速度 C. 真空中a光的波长大于b光的波长 D. 如用a光照射某金属能发生光电效应，则用b光照射该金属也一定发生光电效应 6. 2020年12月4日，我国新一代“人造太阳”装置——中国环流器二号M装置正式建成，为本世纪中叶实现聚变能应用的目标打下了坚实的基础。“人造太阳”利用聚变反应放出巨大能量，并且实现聚变反应的持续可控。下列核反应方程中，属于核聚变的是（ ） A. B. C. D. 7. 水上滑翔伞是一项很受青年人喜爱的水上活动。如图1所示，滑翔伞由专门的游艇牵引，游客可以在空中体验迎风飞翔的感觉。为了研究这一情境中的受力问题，可以将悬挂座椅的结点作为研究对象，简化为如图2所示的模型，结点受到牵引绳、滑翔伞和座椅施加的三个作用力F1、F2和F3，其中F1斜向左下方，F2斜向右上方。若在游艇牵引下游客做匀速运动，则（　　） A. F1可能大于F2 B. F2一定大于F3 C. F1和F2的合力可能大于F3 D. F2和F3的合力方向可能沿水平向右 8. 如图所示，摩天轮是游乐园中常见的大型游乐设施之一。摩天轮绕中心轴在竖直平面内匀速转动，将某一座舱及其乘客组成的系统作为研究对象，下列说法正确的是（ ） A. 转动过程中，系统的机械能守恒 B. 转动过程中，系统的动量守恒 C. 从最高点转动到最低点，合力做功为零 D. 从最高点转动到最低点，合力的冲量为零 9. 如图表示某电场等势面的分布情况。将某一试探电荷先后放置在电场中的A点和B点，它所受电场力的大小分别为FA、FB，电势能分别为EPA、EPB，下列关系式正确的是（　　） A. FA > FB B. FA < FB C. EPA > EPB D. EPA < EPB 10. 如图所示，在M、N两点处有两根垂直纸面平行放置的长直导线， 通有大小相等、方向相反的电流。在纸面上有一点P，P点到M、N的距离相等。下列选项正确的是（　　） A. M处导线受到的安培力沿MN连线指向N B. M处导线受到的安培力垂直于MN连线向右 C. P点的磁场方向平行于MN连线向上 D. P点的磁场方向垂直于MN连线向右 11. 如图所示的闭合电路中，随着滑动变阻器滑片的移动，电压表的示数U、电流表的示数I、干电池的输出功率P都会发生变化。以下四幅图中能正确反映P－U、P－I关系的是（　　） A. B. C. D. 12. 如图所示，一理想变压器的原、副线圈匝数比为n1 ∶ n2，原线圈接正弦交流电源，电压保持不变，副线圈接有电阻R和两个小灯泡，开关S保持闭合状态。电流表和电压表均可视为理想电表。开关S断开后，下列选项正确的是（　　） A. 电流表A2的示数增大 B. 电压表V2的示数增大 C. 电压表V1、V2的示数之比为n1 ∶ n2 D. 电流表A1、A2的示数之比为n1 ∶ n2 13. 如图所示，U形金属框架竖直放置在绝缘地面上，框架的上端接有一电容器C，金属框架处于水平方向的匀强磁场中。将一电阻为R的金属棒MN从一定高度处由静止释放，下落过程中金属棒方向始终平行于地面，且与金属框架接触良好。忽略金属棒与金属框架之间的摩擦，在金属棒由静止开始下落的过程中，以下说法正确的是（　　） A. 金属棒做自由落体运动 B. 电容器左侧极板将带上正电荷 C. 电容器储存的电能等于金属棒减少的重力势能 D. 金属棒减少的机械能大于电容器储存的电能 14. 金属导电是一个典型的导电模型，值得深入研究。一金属直导线电阻率为ρ，若其两端加电压，自由电子将在静电力作用下定向加速，但电子加速运动很短时间就会与晶格碰撞而发生散射，紧接着又定向加速，这个周而复始的过程可简化为电子以速度v沿导线方向匀速运动。我们将导线中电流与导线横截面积的比值定义为电流密度，其大小用j表示，可以“精细”描述导线中各点电流的强弱。设该导线内电场强度为E，单位体积内有n个自由电子，电子电荷量为e，电子在导线中定向运动时受到的平均阻力为f。则下列表达式正确的是（　　） A. B. C. D. 二、实验题（本题共 2小题，共 18分。） 15. “用单摆测量重力加速度”的实验中： （1）用游标卡尺测量小球的直径，如图甲所示，测出的小球直径为___________mm； （2）实验中下列做法正确的是___________； A. 摆线要选择伸缩性大些的，并且尽可能短一些 B. 摆球要选择质量大些、体积小些的 C. 拉开摆球，在释放摆球的同时开始计时，当摆球回到开始位置时停止计时，此时间间隔作为单摆周期T的测量值 D. 拉开摆球，使摆线偏离平衡位置不大于5°。释放摆球，从平衡位置开始计时，记下摆球做30次全振动所用的时间t，则单摆周期 （3）实验中改变摆长L获得多组实验数据，正确操作后作出的图像为图乙中图线②。某同学误将悬点到小球上端的距离记为摆长L，其它实验步骤均正确，作出的图线应当是图乙中___________（选填①、③、④）；利用该图线求得的重力加速度___________（选填“大于”、“等于”、“小于”）利用图线②求得的重力加速度。 16. 用多用电表测量某一电阻： (1)将选择开关旋转到欧姆挡的“ ×10 ”挡，指针指在图甲中a位置。为减小测量误差，应当将选择开关旋转到______（选填“ ×1 ”、 “ ×100 ” 、“ ×1K ”）位置。 (2)接下来的实验操作步骤为_____（请按操作顺序写出） A．将红表笔和黑表笔接到待测电阻两端 B．将红表笔和黑表笔短接 C．调节欧姆调零旋钮使指针指向欧姆零点 D．调节欧姆调零旋钮使指针指向电流的0刻度线 (3)经以上正确操作后指针指在图甲中b位置，则该电阻的测量值为________Ω。 (4)图乙为简化后某型号多用电表内部构造原理图，其中R1=13.6 Ω，R2=151 Ω，R3=1670 Ω。(1)中将选择开关从“ ×10 ” 位置旋转到正确位置后，应当________（选填“增大”、“减小”、“不改变”）欧姆调零电阻R0的大小，理由是__________。 三、本题共4小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后结果的不得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 17. 滑板是年轻人喜欢运动项目。滑板爱好者及滑板总质量，以的初速度沿斜坡匀加速滑下，斜坡的倾角，经的时间下滑位移到达坡底。将人和滑板整体看作质点，设其在下滑过程中所受阻力的大小不变，重力加速度g取10m/s2，求下滑过程中： （1）滑板及人的加速度的大小a； （2）滑板及人受到的阻力的大小f； （3）滑板及人受到的重力的冲量大小I。 18. 如图所示，光滑平行导轨置于磁感应强度的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨所在平面。导轨间距，一端接有电阻，其余部分电阻不计。导体棒ab的电阻，以的速度向右匀速运动，运动过程中与导轨接触良好。求： （1）回路中感应电流I的大小并判断导体棒ab中的电流方向； （2）导体棒a、b两点的电势差U； （3）电阻R上消耗的功率P。 19. 如图1所示，绝缘细线的一端系一带正电小球，另一端固定在O点，整个装置处于光滑绝缘水平面上，空间存在一水平向右的匀强电场，电场强度大小为E，小球静止时处于A点，图2为俯视图。已知细线长度为L，小球质量为m，带电量大小为q，重力加速度为g，不计空气阻力，细线的长度不变。 (1)在水平面上将小球拉至位置O′，OO′垂直于电场线，使细线刚好伸直，然后将小球由静止释放。求小球到达A点时速度的大小； (2)保持细线伸直，将小球在水平面上拉离A点一个很小的距离，由静止释放，小球将做简谐运动，类比单摆的周期公式求出小球做简谐运动的周期； (3)在小球处于A点静止的情况下，突然撤掉水平面，O点位置不变，小球将在竖直面内运动。若，不计空气阻力，求小球在之后的运动过程中细线拉力的最大值。 20. 我国“天宫”空间站采用霍尔推进器控制姿态和修正轨道。图为某种霍尔推进器的放电室（两个半径接近的同轴圆筒间的区域）的示意图。放电室的左、右两端分别为阳极和阴极，间距为d。阴极发射电子，一部分电子进入放电室，另一部分未进入。稳定运行时，可视为放电室内有方向沿轴向向右的匀强电场和匀强磁场，电场强度和磁感应强度大小分别为E和；还有方向沿半径向外的径向磁场，大小处处相等。放电室内的大量电子可视为处于阳极附近，在垂直于轴线的平面绕轴线做半径为R的匀速圆周运动（如截面图所示），可与左端注入的氙原子碰撞并使其电离。每个氙离子的质量为M、电荷量为，初速度近似为零。氙离子经过电场加速，最终从放电室右端喷出，与阴极发射的未进入放电室的电子刚好完全中和。 已知电子的质量为m、电荷量为；对于氙离子，仅考虑电场的作用。 （1）求氙离子在放电室内运动的加速度大小a； （2）求径向磁场的磁感应强度大小； （3）设被电离氙原子数和进入放电室的电子数之比为常数k，单位时间内阴极发射的电子总数为n，求此霍尔推进器获得的推力大小F。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $