内容正文:
扬州市2025-2026学年上学期高三期末物理试卷补偿训练
注意事项
考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求
1.本试卷共6页,满分为100分,考试时间为75分钟。考试结束后,请将答题卡交回。
2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在答题卡的规定位置。
3.请认真核对监考员在答题卡上粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符。
4.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。作答非选择题,必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上指定位置作答,在其他位置作答一律无效。
5.如需作图,必须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗。
一、单项选择题:共11题,每题4分,共44分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 太阳黑子群13679在北京时间2024年05月24日10时49分爆发了一个C4.9级小耀斑,耀斑从太阳的日冕抛射出高能的电子、离子和原子云气团,其中的一部分射向了地球,使地球上许多高纬地区出现了美丽壮观的极光。如图所示,科学家发现并证实,这些高能带电粒子流向两极做螺旋运动,旋转半径不断减小,原因可能是( )
A.重力对粒子做正功,使其动能增大 B.越接近两极,地磁场的磁感应强度越大
C.洛伦兹力对粒子做负功,使其动能减小 D.空气分子与粒子碰撞,使粒子的带电量减少
2. 汽车无人驾驶技术已逐渐成熟,最常用的是ACC自适应巡航控制系统,它可以控制无人车在前车减速时自动减速、前车加速时自动跟上去。汽车使用的传感器主要是毫米波雷达,该雷达会发射和接收调制过的无线电波,再通过波的时间差和多普勒效应导致的频率变化来测量目标的相对距离和相对速度。若该雷达发射的无线电波的频率为f,接收到的回波的频率为,下列说法正确的是( )
A.若,则无人车应加速跟上去
B.若,则无人车应减速以保持车距
C.若,则无人车应减速以保持车距
D.若,则说明前车正在减速
3. 将不带电的橡胶棒和毛皮摩擦后分开,它们产生的电场线分布如图所示。对于电场中的A、B两点,下列判断正确的是( )
A.A点的电势低
B.点的电场强度小
C.负电荷在点的电势能大
D.正电荷在A点受到的电场力大
4. 一列简谐横波沿x轴正方向传播,波源位于坐标原点处,时开始振动,如图所示是简谐横波在时的部分波动图像,这列波上处的质点从时刻开始向上振动,下列说法正确的是( )
A.波源的起振方向向下
B.波的振动周期0.3s
C.波的传播速度是1m/s
D.波源的振动方程
5. 如图甲所示为亥姆霍兹线圈的示意图,两线圈平行正对放置、相距较近,两线圈中通有相同的电流,电流随时间变化的规律如图乙,m点为圆心、连线的中点,现在m点放置一个与通电线圈平行的小金属圆环,下列说法正确的是( )
A.时间内,两线圈之间磁场的磁感应强度大小恒定
B.时刻,位于m点的圆环产生的感生电动势最大
C.时刻前后瞬间,位于m点的圆环中产生的感应电流方向不同
D.如果m点的圆环水平放置,则m点的圆环中无感应电流
6. 如图所示,在距地面高处固定有两根间距为水平放置的平行金属导轨,导轨的左端接有电源,右端边缘处静置一长、质量、电阻的导体棒,导体棒所在空间存在磁感应强度大小、方向竖直向上的匀强磁场。闭合开关后,导体棒以某一初速度水平向右抛出,已知导体棒落地点到抛出点的水平距离,则下列说法错误的是( )
A.导体棒抛出时的初速度大小为
B.在空中运动过程中,导体棒端的电势低于端的电势
C.在空中运动过程中,导体棒上产生的感应电动势大小恒定
D.闭合开关后,通过导体棒的电荷量为0.48C
7. 如图为采用双线并联模式进行远距离交流输电的示意图。发电机的输出电压稳定,升压变压器和降压变压器均可视为理想变压器。两变压器间每条输电线等效电阻均为r,负载看做定值电阻。若一条输电线因故障被切断时( )
A.降压变压器的输出电压变小 B.降压变压器的输出功率变大
C.升压变压器原线圈电流变大 D.升压变压器的输出功率不变
8. 如图,两个质量不等、带有等量同种电荷的小球置于等高的小平台上,在水平外力作用下保持静止。在同一时刻撤掉加在两个小球上的水平外力,忽略小平台的宽度和所有摩擦阻力,若小平台足够高,则两球组成的系统在运动过程中( )
A.机械能守恒 B.水平方向上动量守恒
C.电场力做功之和为零 D.任意时刻两球速度大小相等
9. 下列是利用电容器放电来测量其电容的实验电路,其中没有系统误差的电路是( )
A. B.
C. D.
10. 从某一高度由静止自由释放一个小球,小球运动一段时间落到地面上后以原速率反弹,做竖直上抛运动,则小球从开始下落到反弹到最高点的过程中,不考虑一切阻力作用,则小的动能与时间的关系图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
11.兴趣小组研究一个水平的弹簧振子做阻尼振动的图像,如图所示,曲线上A、B 两点的连线与横轴平行,下列说法正确的是( )
A.振子在时刻的动能等于时刻的动能
B.振子在时刻的速度大于时刻的速度
C.振子在时刻的弹性势能小于时刻的弹性势能
D.振子在时刻的机械能等于时刻的机械能
二、非选择题:共5题,共56分。其中第13题~第16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。
12. 某实验小组在实验室中测量一根金属丝的直径和电阻。实验器材有:螺旋测微器、待测金属丝、电池组、电流表A、电压表V、滑动变阻器、定值电阻、开关、导线若干。
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,图甲的读数为__________mm。
(2)甲同学设计如图乙所示电路图,电压表的右端分别连接a点和b点,发现电流表读数几乎没变,电压表示数变化明显,为了减小误差,电压表右端应与_________(选填“a”或“b”)点连接。
(3)请根据(2)问中的电路图,用笔划线代替导线完成图中实物间的连线_________,并使闭合开关的瞬间,电压表或电流表读数均为最小值。根据电表读数可计算得到待测金属丝的电阻。
(4)乙同学设计了如图丁所示的电路,部分实验步骤如下:①滑动变阻器滑片滑至适当位置并保持不变;②在A、B之间接入定值电阻,闭合开关,记下电流表的示数;③断开开关,取下定值电阻;④在A、B之间接入待测金属丝,闭合开关,记下电流表的示数。则_________(用、、、表示)。
(5)小明认为,因电表内阻的影响,甲、乙同学方案中的测量值均偏大。你是否同意他的观点,并简要说明理由_________。
13. 高空跳水是一种十分惊险的跳水运动。运动员从很高的悬崖上或特制的超高跳台上起跳并完成空中动作后入水。一质量为的运动员从距水面高度为的跳台跳下(离开跳台的速度不计),结果以大小为的速度入水。重力加速度大小为,假设运动员在空中下落时受到的空气阻力恒定,将运动员视为质点。求:
(1)运动员在空中下落的加速度大小;
(2)运动员在空中下落时受到的空气阻力大小。
14. 核电站利用核反应堆中铀核裂变释放核能发电.一个中子轰击铀产生两个中等质量的核氪和钡,同时产生三个中子,该核反应释放的核能为E,已知真空中光速为c。
(1)写出核反应方程,并求出该裂变反应中的质量亏损;
(2)反应堆中用石墨做慢化剂使快中子减速,假设一个初速度为的中子与一个静止的碳核发生弹性正碰,碳核的质量是中子的12倍。求碰撞一次后中子的速度大小v。
15. 如图,某测速装置中的一个竖直轮子由细圆环与辐条构成,细圆环质量为、半径为,辐条质量不计。当轮子匀速转动时,固定在轮子上的轻质小圆柱可带动“工”形支架在竖直方向做简谐运动。“工”形支架质量为,其下端的金属横杆与平行导轨垂直且紧密接触。导轨间距也为,下端接有阻值为的定值电阻,整个导轨处于磁感应强度大小为,方向垂直纸面向里的匀强磁场中。现对轮子施加外力,使轮子以角速度顺时针匀速转动,当图示中的小圆柱转动到左侧与轮子中心等高处开始计时(),此时金属横杆与导轨底部距离为。已知重力加速度为,除定值电阻外其余电阻均忽略不计,空气阻力、摩擦阻力不计,电路中电流的磁场忽略不计。
(1)求时,支架向上运动的速度大小和横杆的电动势;
(2)求横杆中电流随时间变化的关系(以向左为电流的正方向);
(3)求从起,轮子转过圈过程中,轮子对支架做的功;
16. 如图所示,空间直角坐标系Oxyz中有一与xOz平面平行且边长为的正方形接收屏M,接收屏M的中心O'坐标为(0,l,0)。在O点存在一粒子源,可沿z轴负方向发射电荷量为+q、质量为m的粒子,粒子速度大小在范围内均匀分布。已知整个空间存在沿x轴负方向的匀强磁场,沿z轴负方向发射速度为的粒子,恰好垂直打在接收屏上。若不计粒子重力及粒子间的相互作用,落在接收屏上的粒子不影响空间电、磁场,不考虑相对论效应。求:
(1)磁感应强度大小;
(2)速度为的粒子打击的位置坐标;
(3)粒子从原点O射出后运动到接收屏M的时间取值范围;
(4)若在整个空间再加一个沿x轴负方向、场强大小的匀强电场(图中未画出),求打到接收屏上粒子数占总粒子数的比例。
高三物理试卷 第1页 共1页
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$扬州市2025-2026学年上学期高三期末物理试卷补偿训练
注意事项
考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求
1.本试卷共6页,满分为100分,考试时间为75分钟。考试结束后,请将答题卡交回。
2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在答题卡的规定位置。
3请认真核对监考员在答题卡上粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符。
4作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再
选涂其他答案。作答非选择题,必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上指定位置作答,在其他位置作
答一律无效。
5.如需作图,必须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗。
一、单项选择题:共11题,每题4分,共44分。每题只有一个选项最符合题意。
1.太阳黑子群13679在北京时间2024年05月24日10时49分爆发了一个C4.9级小耀斑,耀斑从太阳的
日冕抛射出高能的电子、离子和原子云气团,其中的一部分射向了地球,使地球上许多高纬地区出现了美
丽壮观的极光。如图所示,科学家发现并证实,这些高能带电粒子流向两极做螺旋运动,旋转半径不断减
小,原因可能是()
地轴
磁感线
粒子轨迹
A.重力对粒子做正功,使其动能增大
B.越接近两极,地磁场的磁感应强度越大
C.洛伦兹力对粒子做负功,使其动能减小D.空气分子与粒子碰撞,使粒子的带电量减少
2.汽车无人驾驶技术已逐渐成熟,最常用的是ACC自适应巡航控制系统,它可以控制无人车在前车减速时
自动减速、前车加速时自动跟上去。汽车使用的传感器主要是毫米波雷达,该雷达会发射和接收调制过的
无线电波,再通过波的时间差和多普勒效应导致的频率变化来测量目标的相对距离和相对速度。若该雷达
发射的无线电波的频率为f接收到的回波的频率为',下列说法正确的是()
A.若∫'=∫,则无人车应加速跟上去
B.若”=∫,则无人车应减速以保持车距
C.若f>f,则无人车应减速以保持车距
D.若∫<∫,则说明前车正在减速
3.将不带电的橡胶棒和毛皮摩擦后分开,它们产生的电场线分布如图所示。对于电场中的A、B两点,下
列判断正确的是(
A.A点的电势低
B.B点的电场强度小
C.负电荷在B点的电势能大
D.正电荷在A点受到的电场力大
4.一列简谐横波沿x轴正方向传播,波源位于坐标原点处,t=0时开始振动,如图所示是简谐横波在t=0.3s
时的部分波动图像,这列波上x=0.5处的质点从t=0.5s时刻开始向上振动,下列说法正确的是(
高三物理试卷
第1页共6页
Ay/cm
10
0
010.3
x/m
-10
A.波源的起振方向向下
B.波的振动周期0.3s
C.波的传播速度是lm/s
D.波源的振动方程y=10sin4d(cm)
5.如图甲所示为亥姆霍兹线圈的示意图,两线圈平行正对放置、相距较近,两线圈中通有相同的电流,电
流随时间变化的规律如图乙,点为圆心O、O2连线的中点,现在m点放置一个与通电线圈平行的小金属
圆环,下列说法正确的是(
图甲
图乙
A.~t,时间内,两线圈之间磁场的磁感应强度大小恒定
B.t时刻,位于点的圆环产生的感生电动势最大
C.
t2时刻前后瞬间,位于点的圆环中产生的感应电流方向不同
D.如果m点的圆环水平放置,则点的圆环中无感应电流
6.如图所示,在距地面高h=1.25m处固定有两根间距为L=0.5m水平放置的平行金属导轨,导轨的左端接
有电源E,右端边缘处静置一长L=0.5m、质量m=0.1kg、电阻R=5.02的导体棒b,导体棒所在空间存
在磁感应强度大小B=1.0T、方向竖直向上的匀强磁场。闭合开关后,导体棒b以某一初速度水平向右抛
出,
己知导体棒落地点到抛出点的水平距离d=1.2m,g=10m/s2,则下列说法错误的是()
h
i7
A.导体棒抛出时的初速度大小为2.4m/s
B.
在空中运动过程中,导体棒a端的电势低于b端的电势
C.在空中运动过程中,导体棒上产生的感应电动势大小恒定
D.闭合开关后,通过导体棒的电荷量为0.48C
7.如图为采用双线并联模式进行远距离交流输电的示意图。发电机的输出电压稳定,升压变压器T和降压
变压器T?均可视为理想变压器。两变压器间每条输电线等效电阻均为”,负载看做定值电阻。若一条输电线
因故障被切断时(
发
负
电
机
A.降压变压器的输出电压变小
B.降压变压器的输出功率变大
C.升压变压器原线圈电流变大
D.升压变压器的输出功率不变
高三物理试卷
第2页共6页
8.如图,两个质量不等、带有等量同种电荷的小球置于等高的小平台上,在水平外力作用下保持静止。在
同一时刻撤掉加在两个小球上的水平外力,忽略小平台的宽度和所有摩擦阻力,若小平台足够高,则两球
组成的系统在运动过程中()
A.机械能守恒
B.水平方向上动量守恒
C.电场力做功之和为零
D.任意时刻两球速度大小相等
9.下列是利用电容器放电来测量其电容的实验电路,其中没有系统误差的电路是()
A
(A
A
D.
10.从某一高度由静止自由释放一个小球,小球运动一段时间落到地面上后以原速率反弹,做竖直上抛运动,
则小球从开始下落到反弹到最高点的过程中,不考虑一切阻力作用,则小的动能与时间的关系图像可能正
确的是()
11兴趣小组研究一个水平的弹簧振子做阻尼振动的图像,如图所示,曲线上A、B两点的连线与横轴平行,
下列说法正确的是()
A.振子在t时刻的动能等于t2时刻的动能
B.
振子在t时刻的速度大于t,时刻的速度
C.振子在t,时刻的弹性势能小于t,时刻的弹性势能
D.振子在t,时刻的机械能等于t,时刻的机械能
高三物理试卷
第3页共6页
二、非选择题:共5题,共56分。其中第13题~第16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。
12.某实验小组在实验室中测量一根金属丝的直径和电阻。实验器材有:螺旋测微器、待测金属丝R、电
池组E、电流表A、电压表V、滑动变阻器R、定值电阻R,、开关、导线若干。
45
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,图甲的读数为
mm。
(2)甲同学设计如图乙所示电路图,电压表的右端分别连接α点和b点,发现电流表读数几乎没变,电压表
示数变化明显,为了减小误差,电压表右端应与
(选填“d或b”)点连接。
E.
丙
(3)请根据(2)问中的电路图,用笔划线代替导线完成图中实物间的连线
,并使闭合开关的瞬间,
电压表或电流表读数均为最小值。根据电表读数可计算得到待测金属丝的电阻。
(4)乙同学设计了如图丁所示的电路,部分实验步骤如下:①滑动变阻器滑片滑至适当位置并保持不变:②
在A、B之间接入定值电阻R,,闭合开关,记下电流表的示数I;③断开开关,取下定值电阻;④在A、B
之间接入待测金属丝,闭合开关,记下电流表的示数I。则R=
(用E、R、I。、I表示)。
A
丁
(⑤)小明认为,因电表内阻的影响,甲、乙同学方案中R,的测量值均偏大。你是否同意他的观点,并简要说
明理由
13.高空跳水是一种十分惊险的跳水运动。运动员从很高的悬崖上或特制的超高跳台上起跳并完成空中动作
后入水。一质量为m的运动员从距水面高度为h的跳台跳下(离开跳台的速度不计),结果以大小为v的速
度入水。重力加速度大小为8,假设运动员在空中下落时受到的空气阻力恒定,将运动员视为质点。求:
(1)运动员在空中下落的加速度大小a;
(2)运动员在空中下落时受到的空气阻力大小∫。
高三物理试卷
第4页共6页
14.核电站利用核反应堆中铀核裂变释放核能发电.一个中子轰击铀U产生两个中等质量的核氪Kr和钡
Ba,同时产生三个中子,该核反应释放的核能为E,已知真空中光速为c。
(1)写出核反应方程,并求出该裂变反应中的质量亏损△m;
(2)反应堆中用石墨做慢化剂使快中子减速,假设一个初速度为'。的中子与一个静止的碳核发生弹性正碰,
碳核的质量是中子的12倍。求碰撞一次后中子的速度大小。
15.如图,某测速装置中的一个竖直轮子由细圆环与辐条构成,细圆环质量为M、半径为”,辐条质量不计。
当轮子匀速转动时,固定在轮子上的轻质小圆柱可带动“工”形支架在竖直方向做简谐运动。工”形支架质量
为m,其下端的金属横杆与平行导轨垂直且紧密接触。导轨间距也为”,下端接有阻值为的定值电阻,整
个导轨处于磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场中。现对轮子施加外力,使轮子以角速度⊙
顺时针匀速转动,当图示中的小圆柱转动到左侧与轮子中心等高处开始计时(t=0),此时金属横杆与导轨
底部距离为2。己知重力加速度为8,除定值电阻外其余电阻均忽略不计,空气阻力、摩擦阻力不计,电
路中电流的磁场忽略不计。
小圆柱
工”形支架
00
×
×B×
R
(1)求t=0时,支架向上运动的速度大小和横杆的电动势:
(2)求横杆中电流随时间变化的关系(以向左为电流的正方向):
3)求从t=0起,轮子转过圈过程中,轮子对支架做的功:
高三物理试卷
第5页共6页
16.如图所示,空间直角坐标系Oxyz中有一与xOz平面平行且边长为2√31的正方形接收屏M,接收屏M
的中心O坐标为(0,1,0)。在O点存在一粒子源,可沿z轴负方向发射电荷量为十4质量为的粒子,
粒子速度大小在0<v<3,范围内均匀分布。己知整个空间存在沿x轴负方向的匀强磁场,沿z轴负方向发
射速度为。的粒子,恰好垂直打在接收屏上。若不计粒子重力及粒子间的相互作用,落在接收屏上的粒子
不影响空间电、磁场,不考虑相对论效应。求:
M
B
○
o'
(1)磁感应强度大小:
(2)速度为'。的粒子打击的位置坐标;
(3)粒子从原点O射出后运动到接收屏M的时间取值范围:
④若在整个空间再加一个沿x轴负方向、场强大小B=83m的匀强电场(图中未画出),求打到接收屏
π2gl
上粒子数占总粒子数的比例。
高三物理试卷
第6页共6页扬州市2025-2026学年上学期高三期末物理试卷补偿训练参考答案
1.【答案】B
羊解】带电粒子在磁场中做圆周运动,根据Bg=m广可得r二
14
A.若动能增大,则粒子速度增大,粒子做圆周运动的半径会增大,A错误:
B.越接近两极,地磁场的磁感应强度B越大,则半径减小,B正确:
C.
洛伦兹力不做功,C错误:
D.若粒子带电量减小,则半径增大,D错误。故选B。
2.【答案】C
【详解】AB.若∫'-∫时,说明两者之间的距离不变,表明前车与无人车的速度相同,无人车不用加速或
减速,故AB错误;
C.若∫>∫,说明两者之间的距离减小,则无人车应减速以保持车距,故C正确:
D.若∫<∫,则说明两者之间的距离增大,则无人车应加速以保持车距,故D错误。故选C。
3.【答案】C
【详解】A.沿电场线方向电势逐渐降低,所以A点的电势高,故A错误;
B.电场线越密,电场强度越大,所以B点的电场强度大,故B错误:
C.由E。=g可知负电荷在电势小的位置电势能大,所以负电荷在B点的电势能大,故C正确:
D.B点的电场强度大,所以正电荷在B点受到的电场力大,故D错误。故选C。
4.【答案】C
【详解】A.质点的起振方向都与波源的起振方向同向,这列波上x=0.5处的质点从t=0.5s时刻开始向上
振动,t=0时刻,波源的起振方向向上,A错误:
BC.根据题意,在时间t=0.5s内,振动传播的距离x=0.5m,根据v=X可得波速y=lms
由图可知,该波的波长元=0.4m,则其周期T=2解得T=0.4s
1
B错误,C正确:
D.由图像可知波的振幅A=10cm,波源的起振方向向上,t=0时刻波源开始振动,可知波的振动方程为
y=Asin2严f=10sin5πt(amD错误。枚选C。
T
5.【答案】D
【详解】A.t~t,时间内,线圈中电流均匀减小,两线圈之间的磁场的磁感应强度也均匀减小,故A错误:
B.t时刻,两线圈中电流达到t,~t,时间内的最大值,但是电流变化率为零,故此时m点处的圆环产生的
感生电动势为零,故B错误;
C.专~t,时间内两线圈电流正向减小,t,~t时间内两线圈电流反向增大,故~t时间内点的圆环中产
生的感应电流方向不变,故C错误:
D.若点的圆环水平放置,则通过圆环的磁通量始终为零,圆环内没有感应电流,故D正确。故选D。
6.【答案】B
【详解】BC.导体棒在空中运动过程中,在水平方向上切割磁感线产生感应电动势,但无感应电流,不受
安培力,故导体棒做平抛运动,水平方向上的速度v。不变,E=BL
故导体棒上产生的感应电动势大小不变,根据右手定则可知,α端电势高于b端电势,故B错误,C正确:
A.导体棒从抛出到落地的时间为t=
2h
=0.5s
d
故导体棒做平抛运动的初速度大小为v。==2.4m/s故A正确:
D.设闭合开关后导体棒中有电流流过的时间为△t,由动量定理可得BLL△t=。-O
又q=I△t解得q=0.48C故D正确。故选B。
7.【答案】A
【详解】A.发电机输出电压稳定,升压变压器T匝数比不变,因此T副线圈的输出电压U,保持不变。设
T副线圈电流为I2,T副线圈电流为I4,则降压变压器T,输入电压U,=U2一I2R线
第1页/共4页
U凸,=且1,-
又因为元:21,
U.
U,
2=
联立解得
R+
原来双线并联输电,
总输电线电阻R线,一2
2
3r
条输电线切断后,总输电线电阻R二+三
2
☑R线原
U3=U2-
U,
R线=U2-
U,
2
即输电线总电阻增大,则I2减小,
12
R我
1+
R
R线
U=凸
又因为U,
所以降压变压器的输出电压U4减小,故A正确:
B.负载是定值电阻,降压变压器输出功率B=
「R
U4减小,因此输出功率变小,故B错误:
C.根据理想变压器变流比,工原线圈电流与I2成正比,因此原线圈电流变小,故C错误:
D.升压变压器输出功率P,=UI?
U,不变、I,减小,因此输出功率变小,故D错误。故选A。
8.【答案】B
【详解】A.两球组成的系统在运动过程中,除了重力做功,电场力对两小球也做功,所以系统机械能不守
恒,故A错误;
B.水平方向上,两小球受到它们之间的库仑力作用,但是库仑力对于系统是内力,两小球水平方向不受外
力作用,所以水平方向上动量守恒,故B正确:
C.电场力对两小球都做正功,所以电场力做功之和大于零,故C错误;
D.竖直方向上,两小球只受重力,加速度为重力加速度,所以竖直方向上两小球的运动是相同的,任意时
刻竖直分速度相等;水平方向上,两小球所受电场力大小相等,方向相反,但是两小球质量不一样,所以
加速度不同,即任意时刻水平分速度不相等。所以任意时刻两球的合速度也不相等,故D错误。
故选B。
9.【答案】D
【详解】ABC.电容器充满电后放电时,由于电压表分流,故流经滑动变阻器的电荷量不是电容器的全部
电荷量,故ABC不符合题意:
D.接通开关S,测出电容器放电的初始电流和电压,根据I-t图像的面积来求出电容器在初始电压下的放
电量,根据电容公式Q=CU求出电容,故D符合题意。故选D。
10.【答案】C
【详解】小球先做自由落体运动后做竖直上抛运动,在下落过程中小球的动能为E=
mg't
2
设下落时间为t。,在上升过程中,运动的速度大小v=g一g(t-t)=g(2t,-)
小球的动能为瓦-号m-g(2-0放c图正确:故选c.
11.【答案】B
【详解】D.由于弹簧振子做阻尼振动,所以t,时刻的机械能大于t,时刻的机械能,故D错误:
C.由于弹簧的弹性势能仅与弹簧的形变量(即振子的位移)有关,、t,时刻弹簧的形变量相等,故弹性
势能相等,故C错误:
AB.t时刻的机械能大于t,时刻的机械能,而t、t,时刻弹性势能相等,可知振子在t时刻的动能大于t,时
刻的动能,振子在t时刻的速度大于t2时刻的速度,故A错误,B正确。故选B。
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EE+Ro
12.【答案】(①)0.998(2)a3)见解析47,
(⑤)不同意,甲同学方案因电压表分流,测量值偏小;乙同学在计算两组阻值的差值时,电流表内阻已减除,
电流表内阻对测量值无影响。
【详解】(1)螺旋测微器的精确值为0.01m,由图甲可知金属丝的直径为
d=0.5mm+49.8×0.01mm=0.998mm
(2)电压表的右端分别连接α点和b点,发现电流表读数几乎没变,电压表示数变化明显,可知待测电阻
阻值较小,电压表的分流几乎可以忽略不计,为了减小误差,电流表应采用外接法,电压表右端应与点
连接。
(3)根据(2)问中的电路图,电流表采用外接法,并使闭合开关的瞬间,电压表或电流表读数均为最小
值,完整的实物连线如图所示
白三,
多
(4)在小、B之间接入定值电阻R,时,根据闭合电路欧姆定律可得日=,+R,十R+R,
在A、B之间接入待测金属丝,根据闭合电路欧姆定律可得二=r+R+R+尺
EE+Ro
联立解得R二T一。
(5)不同意,甲同学方案因电压表分流,使得电流表读数大于真实电流,则R的测量值偏小:乙同学在计
算两组阻值的差值时,电流表内阻已减除,电流表内阻对测量值无影响。
B【答】0a=分f=嗯
【详解】(1)根据v2=2ah
1v2
可得运动员在空中下落的加速度大小a=
2h
(2)根据牛顿第二定律mg-于=ma可得f=g"”m
2h
14【答案】1)Am-:(2)
11
【详解】(1)根据核反应方程满足质量数守恒和电荷数守恒,有U+。n→8Kr+Ba+3。n
由质能方程得E=△c2
所以a-是
(2)设中子的质量为,碳核的速度为
m。=v+12/
1
2m2+12m
2
解得=-
,即中子速度大小为儿,
11
13
736
15.【答案】(0),Bar'(2)i=Baw
R
cos at (3)
4R
+mgr-
ma
【详解】(1)支架的速度为v=a”
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电动势大小为E=Bv联立解得电动势为E=Bar2
(2)任意时刻t,横杆的速度为v,=vcos a
电动势大小为s=m,电流为:=荒联立解得i-
R
-cos@
(3)轮子转过圆时,用时1=支架的速度为0,位移为,研究支架,由动能定理知
-mg+取+那=0m又有那发=-.4-2微
Bar2
联立解得Pe=BT十,
42.+gr2P
s6s
16【答案四(0,1,-D②v
【详解】(1)沿z轴负方向发射速度为的粒子,恰好垂直打在接收屏上。由几何关系得R。=1
结合B,=解得B=四
R
沿z轴负方向发射速度为的粒子,恰好垂直打在接收屏上,则y=R。=1,三=-R,=-1
可得打击位置的坐标为(0,1,一)
(2)当轨迹圆与接收屏相切时,粒子运动时间最长,由几何关系可得尺-之可得:-之
T n
轨迹的圆心角为元,运动时间4=2
当轨迹圆交于接收屏边界时,粒子运动时间最短,由几何关系可得R=21可得y=2。
轨迹的圆心角为号运动时间4=。剂
T
综上可得时间范围:3列。
Vo
(3)粒子的运动可以分解为两个分运动:匀加速直线运动和匀速圆周运动。当圆周半径为时,分运动
匀速圆周轨迹恰好与接收屏所在平面相切。粒子沿x输方向的位移:名如=4A>@,无法打在接收
屏上。
临界1:令=叫=V5团
可得=
,即速度为,的粒子恰好打在屏的边缘
πl
临界2:由(3)可得,速度为2,的粒子也恰好打在屏的边缘。综上所述,速度介于'。~2,的粒子可以打
在屏上,因此比例为:
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扬州市2025-2026学年上学期高三期末物理试卷补偿训练参考答案
1. 【答案】B
【详解】带电粒子在磁场中做圆周运动,根据可得
A.若动能增大,则粒子速度增大, 粒子做圆周运动的半径会增大,A错误;
B.越接近两极,地磁场的磁感应强度B越大,则半径减小,B正确;
C.洛伦兹力不做功,C错误;
D.若粒子带电量减小,则半径增大,D错误。故选B。
2. 【答案】C
【详解】AB.若时,说明两者之间的距离不变,表明前车与无人车的速度相同,无人车不用加速或减速,故AB错误;
C.若,说明两者之间的距离减小,则无人车应减速以保持车距,故C正确;
D.若,则说明两者之间的距离增大,则无人车应加速以保持车距,故D错误。故选C。
3. 【答案】C
【详解】A.沿电场线方向电势逐渐降低,所以A点的电势高,故A错误;
B.电场线越密,电场强度越大,所以点的电场强度大,故B错误;
C.由可知负电荷在电势小的位置电势能大,所以负电荷在点的电势能大,故C正确;
D.点的电场强度大,所以正电荷在B点受到的电场力大,故D错误。故选C。
4. 【答案】C
【详解】A.质点的起振方向都与波源的起振方向同向,这列波上处的质点从时刻开始向上振动,时刻,波源的起振方向向上,A错误;
BC.根据题意,在时间内,振动传播的距离,根据可得波速
由图可知,该波的波长,则其周期解得
B错误,C正确;
D.由图像可知波的振幅,波源的起振方向向上,时刻波源开始振动,可知波的振动方程为
D错误。故选C。
5. 【答案】D
【详解】A.时间内,线圈中电流均匀减小,两线圈之间的磁场的磁感应强度也均匀减小,故A错误;
B.时刻,两线圈中电流达到时间内的最大值,但是电流变化率为零,故此时m点处的圆环产生的感生电动势为零,故B错误;
C.时间内两线圈电流正向减小,时间内两线圈电流反向增大,故时间内m点的圆环中产生的感应电流方向不变,故C错误;
D.若m点的圆环水平放置,则通过圆环的磁通量始终为零,圆环内没有感应电流,故D正确。故选D。
6.【答案】B
【详解】BC.导体棒在空中运动过程中,在水平方向上切割磁感线产生感应电动势,但无感应电流,不受安培力,故导体棒做平抛运动,水平方向上的速度不变,
故导体棒上产生的感应电动势大小不变,根据右手定则可知,端电势高于端电势,故B错误,C正确;
A.导体棒从抛出到落地的时间为
故导体棒做平抛运动的初速度大小为故A正确;
D.设闭合开关后导体棒中有电流流过的时间为,由动量定理可得
又解得故D正确。故选B。
7. 【答案】A
【详解】A.发电机输出电压稳定,升压变压器匝数比不变,因此副线圈的输出电压保持不变。设 副线圈电流为,副线圈电流为,则降压变压器输入电压
又因为,且
联立解得
原来双线并联输电,总输电线电阻
一条输电线切断后,总输电线电阻
即输电线总电阻增大,则减小,
又因为
所以降压变压器的输出电压减小,故A正确;
B.负载是定值电阻,降压变压器输出功率
减小,因此输出功率变小,故B错误;
C.根据理想变压器变流比,原线圈电流与成正比,因此原线圈电流变小,故C错误;
D.升压变压器输出功率
不变、减小,因此输出功率变小,故D错误。故选A。
8. 【答案】B
【详解】A.两球组成的系统在运动过程中,除了重力做功,电场力对两小球也做功,所以系统机械能不守恒,故A错误;
B.水平方向上,两小球受到它们之间的库仑力作用,但是库仑力对于系统是内力,两小球水平方向不受外力作用,所以水平方向上动量守恒,故B正确;
C.电场力对两小球都做正功,所以电场力做功之和大于零,故C错误;
D.竖直方向上,两小球只受重力,加速度为重力加速度,所以竖直方向上两小球的运动是相同的,任意时刻竖直分速度相等;水平方向上,两小球所受电场力大小相等,方向相反,但是两小球质量不一样,所以加速度不同,即任意时刻水平分速度不相等。所以任意时刻两球的合速度也不相等,故D错误。
故选B。
9. 【答案】D
【详解】ABC.电容器充满电后放电时,由于电压表分流,故流经滑动变阻器的电荷量不是电容器的全部电荷量,故ABC不符合题意;
D.接通开关S,测出电容器放电的初始电流和电压,根据图像的面积来求出电容器在初始电压下的放电量,根据电容公式求出电容,故D符合题意。故选D。
10. 【答案】C
【详解】小球先做自由落体运动后做竖直上抛运动,在下落过程中小球的动能为
设下落时间为,在上升过程中,运动的速度大小
小球的动能为故C图正确。故选C。
11.【答案】B
【详解】D.由于弹簧振子做阻尼振动,所以时刻的机械能大于时刻的机械能,故D错误;
C.由于弹簧的弹性势能仅与弹簧的形变量(即振子的位移)有关,、时刻弹簧的形变量相等,故弹性势能相等,故C错误;
AB.时刻的机械能大于时刻的机械能,而、时刻弹性势能相等,可知振子在时刻的动能大于时刻的动能,振子在时刻的速度大于时刻的速度,故A错误,B正确。故选B。
12. 【答案】(1)0.998(2)a(3)见解析(4)
(5)不同意,甲同学方案因电压表分流,测量值偏小;乙同学在计算两组阻值的差值时,电流表内阻已减除,电流表内阻对测量值无影响。
【详解】(1)螺旋测微器的精确值为,由图甲可知金属丝的直径为
(2)电压表的右端分别连接a点和b点,发现电流表读数几乎没变,电压表示数变化明显,可知待测电阻阻值较小,电压表的分流几乎可以忽略不计,为了减小误差,电流表应采用外接法,电压表右端应与a点连接。
(3)根据(2)问中的电路图,电流表采用外接法,并使闭合开关的瞬间,电压表或电流表读数均为最小值,完整的实物连线如图所示
(4)在A、B之间接入定值电阻时,根据闭合电路欧姆定律可得
在A、B之间接入待测金属丝,根据闭合电路欧姆定律可得
联立解得
(5)不同意,甲同学方案因电压表分流,使得电流表读数大于真实电流,则的测量值偏小;乙同学在计算两组阻值的差值时,电流表内阻已减除,电流表内阻对测量值无影响。
13. 【答案】(1)(2)
【详解】(1)根据
可得运动员在空中下落的加速度大小
(2)根据牛顿第二定律可得
14. 【答案】(1);(2)
【详解】(1)根据核反应方程满足质量数守恒和电荷数守恒,有
由质能方程得
所以
(2)设中子的质量为m,碳核的速度为
解得即中子速度大小为
15. 【答案】(1),(2)(3)
【详解】(1)支架的速度为
电动势大小为联立解得电动势为
(2)任意时刻,横杆的速度为
电动势大小为电流为联立解得
(3)轮子转过圈时,用时,支架的速度为0,位移为,研究支架,由动能定理知又有,
联立解得
16. 【答案】(1)(0,l,-l)(2)(3)
【详解】(1)沿z轴负方向发射速度为的粒子,恰好垂直打在接收屏上。 由几何关系得
结合解得
沿z轴负方向发射速度为的粒子,恰好垂直打在接收屏上,则,
可得打击位置的坐标为(0,l,-l)
(2)当轨迹圆与接收屏相切时,粒子运动时间最长,由几何关系可得可得
轨迹的圆心角为,运动时间
当轨迹圆交于接收屏边界时,粒子运动时间最短,由几何关系可得可得
轨迹的圆心角为,运动时间
综上可得时间范围:
(3)粒子的运动可以分解为两个分运动:匀加速直线运动和匀速圆周运动。当圆周半径为时,分运动匀速圆周轨迹恰好与接收屏所在平面相切。粒子沿x轴方向的位移:,无法打在接收屏上。
临界1:令
可得,即速度为的粒子恰好打在屏的边缘
临界2:由(3)可得,速度为的粒子也恰好打在屏的边缘。综上所述,速度介于~的粒子可以打在屏上,因此比例为。
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$扬州市2025-2026学年上学期高三期末物理试卷补偿训练
注意事项
考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求
1.本试卷共6页,满分为100分,考试时间为75分钟。考试结束后。请将答题卡交回。
2.答题前,请务必将自已的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在答题卡的规定
位置。
3请认真核对监考员在答题卡上粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符。
4.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,清用橡皮
擦干净后,再选涂其他答案。作答非选择题,必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上指
定位置作答,在其他位置作答一律无效。
5如需作图,必须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗。
一、单项选择题:共11题,每题4分,共44分。每题只有一个选项最符合题意。
1.太阳黑子群13679在北京时间2024年05月24日10时49分爆发了一个C4.9级小耀斑,耀斑从太阳的
日冕抛射出高能的电子、离子和原子云气团,其中的一部分射向了地球,使地球上许多高纬地区出现了美
丽壮观的极光。如图所示,科学家发现并证实,这些高能带电粒子流向两极做螺旋运动,旋转半径不断减
小,原因可能是()
地轴
磁感线
粒子轨迹
A.重力对粒子做正功,使其动能增大B.越接近两极,地磁场的磁感应强度越大
C.洛伦兹力对粒子做负功,使其动能减小D.空气分子与粒子碰撞,使粒子的带电量减少
【答案】B
【详解】带电粒子在磁场中做圆周运动,根据
y2
Bvg=m-
可得
P
Y=
Ba
A.若动能增大,则粒子速度增大,粒子做圆周运动的半径会增大,A错误:
B.越接近两极,地磁场的磁感应强度B越大,则半径减小,B正确:
C.洛伦兹力不做功,C错误:
D.若粒子带电量减小,则半径增大,D错误。
故选B。
2.汽车无人驾驶技术已逐渐成熟,最常用的是ACC自适应巡航控制系统,它可以控制无人车在前车减速时
自动减速、前车加速时自动跟上去。汽车使用的传感器主要是毫米波雷达,该雷达会发射和接收调制过的
无线电波,再通过波的时间差和多普勒效应导致的频率变化来测量目标的相对距离和相对速度。若该雷达
发射的无线电波的频率为f接收到的回波的频率为',下列说法正确的是()
A.若∫”=∫,则无人车应加速跟上去
B.若∫”=∫,则无人车应减速以保持车距
C.若∫>∫,则无人车应减速以保持车距
D.若f<∫,则说明前车正在减速
【答案】C
【详解】AB.若f'=∫时,说明两者之间的距离不变,表明前车与无人车的速度相同,无人车不用加速或
减速,故AB错误;
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C.若∫>∫,说明两者之间的距离减小,则无人车应减速以保持车距,故C正确:
D.若f'<∫,则说明两者之间的距离增大,则无人车应加速以保持车距,故D错误。
故选C。
3.将不带电的橡胶棒和毛皮摩擦后分开,它们产生的电场线分布如图所示。对于电场中的A、B两点,下
列判断正确的是(
A.A点的电势低
B.B点的电场强度小
C.负电荷在B点的电势能大
D.正电荷在A点受到的电场力大
【答案】C
【详解】A.沿电场线方向电势逐渐降低,所以A点的电势高,故A错误:
B.电场线越密,电场强度越大,所以B点的电场强度大,故B错误;
C.由E。=pg可知负电荷在电势小的位置电势能大,所以负电荷在B点的电势能大,故C正确:
D.B点的电场强度大,所以正电荷在B点受到的电场力大,故D错误。
故选C。
4.一列简谐横波沿x轴正方向传播,波源位于坐标原点处,t=0时开始振动,如图所示是简谐横波在t=0.3s
时的部分波动图像,这列波上x=0.5m处的质点从t=0.5s时刻开始向上振动,下列说法正确的是()
y/cm
10
01
0.3
x/m
-10
A.波源的起振方向向下
B.波的振动周期0.3s
C.波的传播速度是1m/s
D.波源的振动方程y=10sin4t(cm)
【答案】C
【详解】A.质点的起振方向都与波源的起振方向同向,这列波上x=0.5m处的质点从t=0.5s时刻开始向上
振动,t=0时刻,波源的起振方向向上,A错误:
BC.根据题意,在时间t=0.5s内,振动传播的距离x=0.5m,根据
t
可得波速
v=1m/s
由图可知,该波的波长1=0.4m,则其周期
T-1
解得
T=0.4s
B错误,C正确:
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D.由图像可知波的振幅A=10cm,波源的起振方向向上,t=0时刻波源开始振动,可知波的振动方程为
y=Asin
2元t=10sin5at(cm)
D错误。
故选C。
5.如图甲所示为亥姆霍兹线圈的示意图,两线圈平行正对放置、相距较近,两线圈中通有相同的电流,电
流随时间变化的规律如图乙,m点为圆心O、O连线的中点,现在点放置一个与通电线圈平行的小金属
圆环,下列说法正确的是(
0
图甲
图乙
A.~t时间内,两线圈之间磁场的磁感应强度大小恒定
B.t时刻,位于点的圆环产生的感生电动势最大
C.t2时刻前后瞬间,位于点的圆环中产生的感应电流方向不同
D.如果点的圆环水平放置,则点的圆环中无感应电流
【答案】D
【详解】A.t~t2时间内,线圈中电流均匀减小,两线圈之间的磁场的磁感应强度也均匀减小,故A错误:
B.t,时刻,两线圈中电流达到t,~t,时间内的最大值,但是电流变化率为零,故此时点处的圆环产生的
感生电动势为零,故B错误:
C.~t时间内两线圈电流正向减小,t2~t,时间内两线圈电流反向增大,故,~t时间内点的圆环中产
生的感应电流方向不变,故C错误;
D.若点的圆环水平放置,则通过圆环的磁通量始终为零,圆环内没有感应电流,故D正确。
故选D。
6.如图所示,在距地面高h=1.25m处固定有两根间距为L=0.5m水平放置的平行金属导轨,导轨的左端接
有电源E,右端边缘处静置一长L=0.5m、质量m=0.1kg、电阻R=5.02的导体棒ab,导体棒所在空间存
在磁感应强度大小B=1.0T、方向竖直向上的匀强磁场。闭合开关后,导体棒b以某一初速度水平向右抛
出,己知导体棒落地点到抛出点的水平距离d=1.2m,g=10m/s2,则下列说法错误的是()
7777777
A.导体棒抛出时的初速度大小为2.4m/s
B.在空中运动过程中,导体棒a端的电势低于b端的电势
C.在空中运动过程中,导体棒上产生的感应电动势大小恒定
D.闭合开关后,通过导体棒的电荷量为0.48C
【答案】B
【详解】BC.导体棒在空中运动过程中,在水平方向上切割磁感线产生感应电动势,但无感应电流,不受
安培力,故导体棒做平抛运动,水平方向上的速度。不变,
E=BLVo
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故导体棒上产生的感应电动势大小不变,根据右手定则可知,α端电势高于b端电势,故B错误,C正确:
A.导体棒从抛出到落地的时间为
2h
t=
=0.5s
故导体棒做平抛运动的初速度大小为
==21s
故A正确;
D.设闭合开关后导体棒中有电流流过的时间为△:,由动量定理可得
BLL△t=I'。-0
又
q=I△t
解得
q=0.48C
故D正确。
故选B。
7.如图为采用双线并联模式进行远距离交流输电的示意图。发电机的输出电压稳定,升压变压器T和降压
变压器T?均可视为理想变压器。两变压器间每条输电线等效电阻均为r,负载看做定值电阻。若一条输电线
因故障被切断时(
发
负
机
T
A.降压变压器的输出电压变小
B.降压变压器的输出功率变大
C.升压变压器原线圈电流变大
D.升压变压器的输出功率不变
【答案】A
【详解】A.发电机输出电压稳定,升压变压器T匝数比不变,因此T副线圈的输出电压U,保持不变。设
T副线圈电流为12,T副线圈电流为I4,则降压变压器T,输入电压U,=U2-,R
U=凸L=%
又因为0,元7,
且14=
R数
2=
U,
2
联立解得
Ra+
.R数
原来双线并联输电,总输电线电阻凡2十2「
输电线切断后,总输电线电阻R现=)十7=>凡
2
U=U2-
0
—R线=U,
U
即输电线总电阻增大,则I2减小,
R线+
.R负载
1+
乃
尺
R线
U3=凸
又因为可,山
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所以降压变压器的输出电压U4减小,故A正确:
B.负载是定值电阻,降压变压器输出功率2=
R我
U4减小,因此输出功率变小,故B错误:
C.根据理想变压器变流比,T原线圈电流与I2成正比,因此原线圈电流变小,故C错误:
D.升压变压器输出功率P=U,I2
U不变、,减小,因此输出功率变小,故D错误。
故选A。
8.如图,两个质量不等、带有等量同种电荷的小球置于等高的小平台上,在水平外力作用下保持静止。在
同一时刻撤掉加在两个小球上的水平外力,忽略小平台的宽度和所有摩擦阻力,若小平台足够高,则两球
组成的系统在运动过程中()
A.机械能守恒
B.水平方向上动量守恒
C.电场力做功之和为零
D.任意时刻两球速度大小相等
【答案】B
【详解】A.两球组成的系统在运动过程中,除了重力做功,电场力对两小球也做功,所以系统机械能不守
恒,故A错误:
B.水平方向上,两小球受到它们之间的库仑力作用,但是库仑力对于系统是内力,两小球水平方向不受外
力作用,所以水平方向上动量守恒,故B正确:
C.电场力对两小球都做正功,所以电场力做功之和大于零,故C错误;
D.竖直方向上,两小球只受重力,加速度为重力加速度,所以竖直方向上两小球的运动是相同的,任意时
刻竖直分速度相等:水平方向上,两小球所受电场力大小相等,方向相反,但是两小球质量不一样,所以
加速度不同,即任意时刻水平分速度不相等。所以任意时刻两球的合速度也不相等,故D错误。
故选B。
9.下列是利用电容器放电来测量其电容的实验电路,其中没有系统误差的电路是()
【答案】D
【详解】ABC.电容器充满电后放电时,由于电压表分流,故流经滑动变阻器的电荷量不是电容器的全部
电荷量,故ABC不符合题意:
D.接通开关S,测出电容器放电的初始电流和电压,根据I-t图像的面积来求出电容器在初始电压下的放
电量,根据电容公式Q=CU求出电容,故D符合题意。
故选D。
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10.从某一高度由静止自由释放一个小球,小球运动一段时间落到地面上后以原速率反弹,做竖直上抛运动,
则小球从开始下落到反弹到最高点的过程中,不考虑一切阻力作用,则小的动能与时间的关系图像可能正
确的是(
【答案】C
【详解】小球先做自由落体运动后做竖直上抛运动,在下落过程中小球的动能为
设下落时间为。,在上升过程中,运动的速度大小
v=gt。-g(t-t)=g(2t。-)
小球的动能为
m()
故C图正确。故选C。
11.兴趣小组研究一个水平的弹簧振子做阻尼振动的图像,如图所示,曲线上A、B两点的连线与横轴平行,
下列说法正确的是()
X
A.振子在t1时刻的动能等于t2时刻的动能
B.振子在t时刻的速度大于t,时刻的速度
C.振子在t,时刻的弹性势能小于t2时刻的弹性势能
D.振子在t时刻的机械能等于t时刻的机械能
【答案】B
【详解】D.由于弹簧振子做阻尼振动,所以t时刻的机械能大于t,时刻的机械能,故D错误:
C.由于弹簧的弹性势能仅与弹簧的形变量(即振子的位移)有关,、t,时刻弹簧的形变量相等,故弹性
势能相等,故C错误;
AB.,时刻的机械能大于t,时刻的机械能,而,、t2时刻弹性势能相等,可知振子在时刻的动能大于t,时
刻的动能,振子在时刻的速度大于2时刻的速度,故A错误,B正确。
故选B。
二、非选择题:共5题,共56分。其中第13题~第16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。
12.某实验小组在实验室中测量一根金属丝的直径和电阻。实验器材有:螺旋测微器、待测金属丝R、电
池组E、电流表A、电压表V、滑动变阻器R、定值电阻R,、开关、导线若干。
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甲
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,图甲的读数为
1mm。
(2)甲同学设计如图乙所示电路图,电压表的右端分别连接α点和b点,发现电流表读数几乎没变,电压表
示数变化明显,为了减小误差,电压表右端应与
(选填d'或“b)点连接。
⊙
R
E
三岐
乙
分
(3)请根据(2)问中的电路图,用笔划线代替导线完成图中实物间的连线
,并使闭合开关的瞬间,
电压表或电流表读数均为最小值。根据电表读数可计算得到待测金属丝的电阻。
(4乙同学设计了如图丁所示的电路,部分实验步骤如下:①滑动变阻器滑片滑至适当位置并保持不变;②
在A、B之间接入定值电阻R,闭合开关,记下电流表的示数I。;③断开开关,取下定值电阻:④在A、B
之间接入待测金属丝,闭合开关,记下电流表的示数I。则R=
(用E、R、I、I表示)。
E
丁
(⑤)小明认为,因电表内阻的影响,甲、乙同学方案中R的测量值均偏大。你是否同意他的观点,并简要说
明理由
【答案】(1)0.998
(2)a
(3)
白II
丙
EE
4)11
+Ro
(⑤)不同意,甲同学方案因电压表分流,测量值偏小:乙同学在计算两组阻值的差值时,电流表内阻已减除,
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电流表内阻对测量值无影响。
【详解】(1)螺旋测微器的精确值为0.01m,由图甲可知金属丝的直径为
d=0.5mm+49.8×0.01mm=0.998mm
(2)电压表的右端分别连接α点和b点,发现电流表读数几乎没变,电压表示数变化明显,可知待测电阻
阻值较小,电压表的分流几乎可以忽略不计,为了减小误差,电流表应采用外接法,电压表右端应与α点
连接。
(3)根据(2)问中的电路图,电流表采用外接法,并使闭合开关的瞬间,电压表或电流表读数均为最小
值,完整的实物连线如图所示
丙
(4)在A、B之间接入定值电阻R时,根据闭合电路欧姆定律可得
E=r+Ra+R+Ro
在A、B之间接入待测金属丝,根据闭合电路欧姆定律可得三=T+R,+R+R
E
联立解得R=工
-+Ro
(5)不同意,甲同学方案因电压表分流,使得电流表读数大于真实电流,则R的测量值偏小:乙同学在计
算两组阻值的差值时,电流表内阻己减除,电流表内阻对测量值无影响。
13.高空跳水是一种十分惊险的跳水运动。运动员从很高的悬崖上或特制的超高跳台上起跳并完成空中动作
后入水。一质量为的运动员从距水面高度为h的跳台跳下(离开跳台的速度不计),结果以大小为v的速
度入水。重力加速度大小为8,假设运动员在空中下落时受到的空气阻力恒定,将运动员视为质点。求:
(1)运动员在空中下落的加速度大小a:
(2)运动员在空中下落时受到的空气阻力大小∫。
12
【答案】(1)a=
2h
@f=赠罗
【详解】(1)根据v2=2h
可得运动员在空中下落的加速度大小a=
2h
(2)根据牛顿第二定律g-f=a
可得∫=g-2h
mv
14.核电站利用核反应堆中铀核裂变释放核能发电.一个中子轰击铀U产生两个中等质量的核氪Kr和钡
4Ba,同时产生三个中子,该核反应释放的核能为E,已知真空中光速为c。
(1)写出核反应方程,并求出该裂变反应中的质量亏损△m:
(2)反应堆中用石墨做慢化剂使快中子减速,假设一个初速度为'。的中子与一个静止的碳核发生弹性正碰,
碳核的质量是中子的12倍。求碰撞一次后中子的速度大小v。
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【答案】1)m-名:(2
E
13%
【详解】(1)根据核反应方程满足质量数守恒和电荷数守恒,有
5U+6n→8K+8Ba+3n
由质能方程得
E=△c2
所以
E
Am=c
(2)设中子的质量为m,碳核的速度为v'
。=+12/
1
、>2名=1222+12必2
2
解得
136
即中子速度大小为
15.如图,某测速装置中的一个竖直轮子由细圆环与辐条构成,细圆环质量为M、半径为?,辐条质量不计。
当轮子匀速转动时,固定在轮子上的轻质小圆柱可带动“工”形支架在竖直方向做简谐运动。“工”形支架质量
为m,其下端的金属横杆与平行导轨垂直且紧密接触。导轨间距也为”,下端接有阻值为R的定值电阻,整
个导轨处于磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场中。现对轮子施加外力,使轮子以角速度ω
顺时针匀速转动,当图示中的小圆柱转动到左侧与轮子中心等高处开始计时(t=0),此时金属横杆与导轨
底部距离为2。已知重力加速度为8,除定值电阻外其余电阻均忽略不计,空气阻力、摩擦阻力不计,电
路中电流的磁场忽略不计。
小圆柱
工”形支架
(1)求t=0时,支架向上运动的速度大小和横杆的电动势:
(2)求横杆中电流随时间变化的关系(以向左为电流的正方向):
3)求从=0起,轮子转过子圈过程中,轮子对支架做的功:
【答案】(1)ar,Bor2
Q)i=
o
-cosot
3)B24
4R
+mgr--mor2
2
【详解】(1)支架的速度为v=a
电动势大小为E=Bm
联立解得电动势为E=Baor2
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(2)任意时刻t,横杆的速度为y,=vcosad
电动势大小为E=B,
电流为=
联立解得i
.Bor
-cosot
R
(3)轮子转过圈时,用时t=
支架的速度为0,位移为”,研究支架,由动能定理知
20
-mgT+发+D=0-
Bar2
又有Wx=-IRt,I。=
√2R
联立解得W轮=
π6B24
+mgr-
4R
2n2
16.如图所示,空间直角坐标系Oxvz中有一与xOz平面平行且边长为2√31的正方形接收屏M,接收屏M
的中心O坐标为(0,1,0)。在O点存在一粒子源,可沿z轴负方向发射电荷量为十q、质量为的粒子,
粒子速度大小在0<v<3。范围内均匀分布。已知整个空间存在沿x轴负方向的匀强磁场,沿z轴负方向发
射速度为'。的粒子,恰好垂直打在接收屏上。若不计粒子重力及粒子间的相互作用,落在接收屏上的粒子
不影响空间电、磁场,不考虑相对论效应。求:
B
0'
(1)磁感应强度大小:
(2)速度为V。的粒子打击的位置坐标;
(3)粒子从原点O射出后运动到接收屏M的时间取值范围:
④若在整个空间再加一个沿x轴负方向、场强大小B85m的匀强电场(图中未画出).求打到接收屏
π2gl
上粒子数占总粒子数的比例。
【答案】()g
。
(2)(0,1,-1)
3)3
o
④号
【详解】(1)沿z轴负方向发射速度为。的粒子,恰好垂直打在接收屏上。由几何关系得R=1
vo
结合B,=R
解得B=
ql
(2)沿z轴负方向发射速度为Y。的粒子,恰好垂直打在接收屏上,则y=R=1,z=-R。=-1
可得打击位置的坐标为(0,1,一)
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扬州市2025-2026学年上学期高三期末物理试卷补偿训练
注意事项
考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求
1.本试卷共6页,满分为100分,考试时间为75分钟。考试结束后,请将答题卡交回。
2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在答题卡的规定位置。
3.请认真核对监考员在答题卡上粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符。
4.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。作答非选择题,必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上指定位置作答,在其他位置作答一律无效。
5.如需作图,必须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗。
一、单项选择题:共11题,每题4分,共44分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 太阳黑子群13679在北京时间2024年05月24日10时49分爆发了一个C4.9级小耀斑,耀斑从太阳的日冕抛射出高能的电子、离子和原子云气团,其中的一部分射向了地球,使地球上许多高纬地区出现了美丽壮观的极光。如图所示,科学家发现并证实,这些高能带电粒子流向两极做螺旋运动,旋转半径不断减小,原因可能是( )
A.重力对粒子做正功,使其动能增大 B.越接近两极,地磁场的磁感应强度越大
C.洛伦兹力对粒子做负功,使其动能减小 D.空气分子与粒子碰撞,使粒子的带电量减少
【答案】B
【详解】带电粒子在磁场中做圆周运动,根据
可得
A.若动能增大,则粒子速度增大, 粒子做圆周运动的半径会增大,A错误;
B.越接近两极,地磁场的磁感应强度B越大,则半径减小,B正确;
C.洛伦兹力不做功,C错误;
D.若粒子带电量减小,则半径增大,D错误。
故选B。
2. 汽车无人驾驶技术已逐渐成熟,最常用的是ACC自适应巡航控制系统,它可以控制无人车在前车减速时自动减速、前车加速时自动跟上去。汽车使用的传感器主要是毫米波雷达,该雷达会发射和接收调制过的无线电波,再通过波的时间差和多普勒效应导致的频率变化来测量目标的相对距离和相对速度。若该雷达发射的无线电波的频率为f,接收到的回波的频率为,下列说法正确的是( )
A.若,则无人车应加速跟上去
B.若,则无人车应减速以保持车距
C.若,则无人车应减速以保持车距
D.若,则说明前车正在减速
【答案】C
【详解】AB.若时,说明两者之间的距离不变,表明前车与无人车的速度相同,无人车不用加速或减速,故AB错误;
C.若,说明两者之间的距离减小,则无人车应减速以保持车距,故C正确;
D.若,则说明两者之间的距离增大,则无人车应加速以保持车距,故D错误。
故选C。
3. 将不带电的橡胶棒和毛皮摩擦后分开,它们产生的电场线分布如图所示。对于电场中的A、B两点,下列判断正确的是( )
A.A点的电势低
B.点的电场强度小
C.负电荷在点的电势能大
D.正电荷在A点受到的电场力大
【答案】C
【详解】A.沿电场线方向电势逐渐降低,所以A点的电势高,故A错误;
B.电场线越密,电场强度越大,所以点的电场强度大,故B错误;
C.由可知负电荷在电势小的位置电势能大,所以负电荷在点的电势能大,故C正确;
D.点的电场强度大,所以正电荷在B点受到的电场力大,故D错误。
故选C。
4. 一列简谐横波沿x轴正方向传播,波源位于坐标原点处,时开始振动,如图所示是简谐横波在时的部分波动图像,这列波上处的质点从时刻开始向上振动,下列说法正确的是( )
A.波源的起振方向向下
B.波的振动周期0.3s
C.波的传播速度是1m/s
D.波源的振动方程
【答案】C
【详解】A.质点的起振方向都与波源的起振方向同向,这列波上处的质点从时刻开始向上振动,时刻,波源的起振方向向上,A错误;
BC.根据题意,在时间内,振动传播的距离,根据
可得波速
由图可知,该波的波长,则其周期
解得
B错误,C正确;
D.由图像可知波的振幅,波源的起振方向向上,时刻波源开始振动,可知波的振动方程为
D错误。
故选C。
5. 如图甲所示为亥姆霍兹线圈的示意图,两线圈平行正对放置、相距较近,两线圈中通有相同的电流,电流随时间变化的规律如图乙,m点为圆心、连线的中点,现在m点放置一个与通电线圈平行的小金属圆环,下列说法正确的是( )
A.时间内,两线圈之间磁场的磁感应强度大小恒定
B.时刻,位于m点的圆环产生的感生电动势最大
C.时刻前后瞬间,位于m点的圆环中产生的感应电流方向不同
D.如果m点的圆环水平放置,则m点的圆环中无感应电流
【答案】D
【详解】A.时间内,线圈中电流均匀减小,两线圈之间的磁场的磁感应强度也均匀减小,故A错误;
B.时刻,两线圈中电流达到时间内的最大值,但是电流变化率为零,故此时m点处的圆环产生的感生电动势为零,故B错误;
C.时间内两线圈电流正向减小,时间内两线圈电流反向增大,故时间内m点的圆环中产生的感应电流方向不变,故C错误;
D.若m点的圆环水平放置,则通过圆环的磁通量始终为零,圆环内没有感应电流,故D正确。
故选D。
6. 如图所示,在距地面高处固定有两根间距为水平放置的平行金属导轨,导轨的左端接有电源,右端边缘处静置一长、质量、电阻的导体棒,导体棒所在空间存在磁感应强度大小、方向竖直向上的匀强磁场。闭合开关后,导体棒以某一初速度水平向右抛出,已知导体棒落地点到抛出点的水平距离,则下列说法错误的是( )
A.导体棒抛出时的初速度大小为
B.在空中运动过程中,导体棒端的电势低于端的电势
C.在空中运动过程中,导体棒上产生的感应电动势大小恒定
D.闭合开关后,通过导体棒的电荷量为0.48C
【答案】B
【详解】BC.导体棒在空中运动过程中,在水平方向上切割磁感线产生感应电动势,但无感应电流,不受安培力,故导体棒做平抛运动,水平方向上的速度不变,
故导体棒上产生的感应电动势大小不变,根据右手定则可知,端电势高于端电势,故B错误,C正确;
A.导体棒从抛出到落地的时间为
故导体棒做平抛运动的初速度大小为
故A正确;
D.设闭合开关后导体棒中有电流流过的时间为,由动量定理可得
又
解得
故D正确。
故选B。
7. 如图为采用双线并联模式进行远距离交流输电的示意图。发电机的输出电压稳定,升压变压器和降压变压器均可视为理想变压器。两变压器间每条输电线等效电阻均为r,负载看做定值电阻。若一条输电线因故障被切断时( )
A.降压变压器的输出电压变小 B.降压变压器的输出功率变大
C.升压变压器原线圈电流变大 D.升压变压器的输出功率不变
【答案】A
【详解】A.发电机输出电压稳定,升压变压器匝数比不变,因此副线圈的输出电压保持不变。设 副线圈电流为,副线圈电流为,则降压变压器输入电压
又因为,
且
联立解得
原来双线并联输电,总输电线电阻
一条输电线切断后,总输电线电阻
即输电线总电阻增大,则减小,
又因为
所以降压变压器的输出电压减小,故A正确;
B.负载是定值电阻,降压变压器输出功率
减小,因此输出功率变小,故B错误;
C.根据理想变压器变流比,原线圈电流与成正比,因此原线圈电流变小,故C错误;
D.升压变压器输出功率
不变、减小,因此输出功率变小,故D错误。
故选A。
8. 如图,两个质量不等、带有等量同种电荷的小球置于等高的小平台上,在水平外力作用下保持静止。在同一时刻撤掉加在两个小球上的水平外力,忽略小平台的宽度和所有摩擦阻力,若小平台足够高,则两球组成的系统在运动过程中( )
A.机械能守恒 B.水平方向上动量守恒
C.电场力做功之和为零 D.任意时刻两球速度大小相等
【答案】B
【详解】A.两球组成的系统在运动过程中,除了重力做功,电场力对两小球也做功,所以系统机械能不守恒,故A错误;
B.水平方向上,两小球受到它们之间的库仑力作用,但是库仑力对于系统是内力,两小球水平方向不受外力作用,所以水平方向上动量守恒,故B正确;
C.电场力对两小球都做正功,所以电场力做功之和大于零,故C错误;
D.竖直方向上,两小球只受重力,加速度为重力加速度,所以竖直方向上两小球的运动是相同的,任意时刻竖直分速度相等;水平方向上,两小球所受电场力大小相等,方向相反,但是两小球质量不一样,所以加速度不同,即任意时刻水平分速度不相等。所以任意时刻两球的合速度也不相等,故D错误。
故选B。
9. 下列是利用电容器放电来测量其电容的实验电路,其中没有系统误差的电路是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】ABC.电容器充满电后放电时,由于电压表分流,故流经滑动变阻器的电荷量不是电容器的全部电荷量,故ABC不符合题意;
D.接通开关S,测出电容器放电的初始电流和电压,根据图像的面积来求出电容器在初始电压下的放电量,根据电容公式求出电容,故D符合题意。
故选D。
10. 从某一高度由静止自由释放一个小球,小球运动一段时间落到地面上后以原速率反弹,做竖直上抛运动,则小球从开始下落到反弹到最高点的过程中,不考虑一切阻力作用,则小的动能与时间的关系图像可能正确的是( )
A.B. C. D.
【答案】C
【详解】小球先做自由落体运动后做竖直上抛运动,在下落过程中小球的动能为
设下落时间为,在上升过程中,运动的速度大小
小球的动能为
故C图正确。故选C。
11.兴趣小组研究一个水平的弹簧振子做阻尼振动的图像,如图所示,曲线上A、B 两点的连线与横轴平行,下列说法正确的是( )
A.振子在时刻的动能等于时刻的动能
B.振子在时刻的速度大于时刻的速度
C.振子在时刻的弹性势能小于时刻的弹性势能
D.振子在时刻的机械能等于时刻的机械能
【答案】B
【详解】D.由于弹簧振子做阻尼振动,所以时刻的机械能大于时刻的机械能,故D错误;
C.由于弹簧的弹性势能仅与弹簧的形变量(即振子的位移)有关,、时刻弹簧的形变量相等,故弹性势能相等,故C错误;
AB.时刻的机械能大于时刻的机械能,而、时刻弹性势能相等,可知振子在时刻的动能大于时刻的动能,振子在时刻的速度大于时刻的速度,故A错误,B正确。
故选B。
二、非选择题:共5题,共56分。其中第13题~第16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。
12. 某实验小组在实验室中测量一根金属丝的直径和电阻。实验器材有:螺旋测微器、待测金属丝、电池组、电流表A、电压表V、滑动变阻器、定值电阻、开关、导线若干。
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,图甲的读数为__________mm。
(2)甲同学设计如图乙所示电路图,电压表的右端分别连接a点和b点,发现电流表读数几乎没变,电压表示数变化明显,为了减小误差,电压表右端应与_________(选填“a”或“b”)点连接。
(3)请根据(2)问中的电路图,用笔划线代替导线完成图中实物间的连线_________,并使闭合开关的瞬间,电压表或电流表读数均为最小值。根据电表读数可计算得到待测金属丝的电阻。
(4)乙同学设计了如图丁所示的电路,部分实验步骤如下:①滑动变阻器滑片滑至适当位置并保持不变;②在A、B之间接入定值电阻,闭合开关,记下电流表的示数;③断开开关,取下定值电阻;④在A、B之间接入待测金属丝,闭合开关,记下电流表的示数。则_________(用、、、表示)。
(5)小明认为,因电表内阻的影响,甲、乙同学方案中的测量值均偏大。你是否同意他的观点,并简要说明理由_________。
【答案】(1)0.998
(2)a
(3)
(4)
(5)不同意,甲同学方案因电压表分流,测量值偏小;乙同学在计算两组阻值的差值时,电流表内阻已减除,电流表内阻对测量值无影响。
【详解】(1)螺旋测微器的精确值为,由图甲可知金属丝的直径为
(2)电压表的右端分别连接a点和b点,发现电流表读数几乎没变,电压表示数变化明显,可知待测电阻阻值较小,电压表的分流几乎可以忽略不计,为了减小误差,电流表应采用外接法,电压表右端应与a点连接。
(3)根据(2)问中的电路图,电流表采用外接法,并使闭合开关的瞬间,电压表或电流表读数均为最小值,完整的实物连线如图所示
(4)在A、B之间接入定值电阻时,根据闭合电路欧姆定律可得
在A、B之间接入待测金属丝,根据闭合电路欧姆定律可得
联立解得
(5)不同意,甲同学方案因电压表分流,使得电流表读数大于真实电流,则的测量值偏小;乙同学在计算两组阻值的差值时,电流表内阻已减除,电流表内阻对测量值无影响。
13. 高空跳水是一种十分惊险的跳水运动。运动员从很高的悬崖上或特制的超高跳台上起跳并完成空中动作后入水。一质量为的运动员从距水面高度为的跳台跳下(离开跳台的速度不计),结果以大小为的速度入水。重力加速度大小为,假设运动员在空中下落时受到的空气阻力恒定,将运动员视为质点。求:
(1)运动员在空中下落的加速度大小;
(2)运动员在空中下落时受到的空气阻力大小。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)根据
可得运动员在空中下落的加速度大小
(2)根据牛顿第二定律
可得
14. 核电站利用核反应堆中铀核裂变释放核能发电.一个中子轰击铀产生两个中等质量的核氪和钡,同时产生三个中子,该核反应释放的核能为E,已知真空中光速为c。
(1)写出核反应方程,并求出该裂变反应中的质量亏损;
(2)反应堆中用石墨做慢化剂使快中子减速,假设一个初速度为的中子与一个静止的碳核发生弹性正碰,碳核的质量是中子的12倍。求碰撞一次后中子的速度大小v。
【答案】(1);(2)
【详解】(1)根据核反应方程满足质量数守恒和电荷数守恒,有
由质能方程得
所以
(2)设中子的质量为m,碳核的速度为
解得
即中子速度大小为
15. 如图,某测速装置中的一个竖直轮子由细圆环与辐条构成,细圆环质量为、半径为,辐条质量不计。当轮子匀速转动时,固定在轮子上的轻质小圆柱可带动“工”形支架在竖直方向做简谐运动。“工”形支架质量为,其下端的金属横杆与平行导轨垂直且紧密接触。导轨间距也为,下端接有阻值为的定值电阻,整个导轨处于磁感应强度大小为,方向垂直纸面向里的匀强磁场中。现对轮子施加外力,使轮子以角速度顺时针匀速转动,当图示中的小圆柱转动到左侧与轮子中心等高处开始计时(),此时金属横杆与导轨底部距离为。已知重力加速度为,除定值电阻外其余电阻均忽略不计,空气阻力、摩擦阻力不计,电路中电流的磁场忽略不计。
(1)求时,支架向上运动的速度大小和横杆的电动势;
(2)求横杆中电流随时间变化的关系(以向左为电流的正方向);
(3)求从起,轮子转过圈过程中,轮子对支架做的功;
【答案】(1),
(2)
(3)
【详解】(1)支架的速度为
电动势大小为
联立解得电动势为
(2)任意时刻,横杆的速度为
电动势大小为
电流为
联立解得
(3)轮子转过圈时,用时,支架的速度为0,位移为,研究支架,由动能定理知
又有,
联立解得
16. 如图所示,空间直角坐标系Oxyz中有一与xOz平面平行且边长为的正方形接收屏M,接收屏M的中心O'坐标为(0,l,0)。在O点存在一粒子源,可沿z轴负方向发射电荷量为+q、质量为m的粒子,粒子速度大小在范围内均匀分布。已知整个空间存在沿x轴负方向的匀强磁场,沿z轴负方向发射速度为的粒子,恰好垂直打在接收屏上。若不计粒子重力及粒子间的相互作用,落在接收屏上的粒子不影响空间电、磁场,不考虑相对论效应。求:
(1)磁感应强度大小;
(2)速度为的粒子打击的位置坐标;
(3)粒子从原点O射出后运动到接收屏M的时间取值范围;
(4)若在整个空间再加一个沿x轴负方向、场强大小的匀强电场(图中未画出),求打到接收屏上粒子数占总粒子数的比例。
【答案】(1)
(2)(0,l,-l)
(3)
(4)
【详解】(1)沿z轴负方向发射速度为的粒子,恰好垂直打在接收屏上。 由几何关系得
结合
解得
(2)沿z轴负方向发射速度为的粒子,恰好垂直打在接收屏上,则,
可得打击位置的坐标为(0,l,-l)
(3)当轨迹圆与接收屏相切时,粒子运动时间最长,由几何关系可得
可得
轨迹的圆心角为,运动时间
当轨迹圆交于接收屏边界时,粒子运动时间最短,由几何关系可得
可得
轨迹的圆心角为,运动时间
综上可得时间范围:
(4)粒子的运动可以分解为两个分运动:匀加速直线运动和匀速圆周运动。当圆周半径为时,分运动匀速圆周轨迹恰好与接收屏所在平面相切。粒子沿x轴方向的位移:,无法打在接收屏上。
临界1:令
可得,即速度为的粒子恰好打在屏的边缘
临界2:由(3)可得,速度为的粒子也恰好打在屏的边缘。
综上所述,速度介于~的粒子可以打在屏上,因此比例为。
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