精品解析：湖北省沙市中学2025-2026学年高二上学期1月月考物理试题

2025—2026学年度上学期2024级 1月月考物理试卷 考试时间：2026年1月15日 一、单选题（共28分） 1. 下图是交流发电机的示意图，为了清楚，图中只画出了一匝线圈。线圈的AB边连在金属滑环K上，CD边连在滑环L上；导体制成的两个电刷E、F分别压在两个滑环上，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路连接，线圈按逆时针方向匀速转动依次经过如图四个位置的过程中（　　） A. 经甲图所示位置时，穿过线圈的磁通量为零 B. 经乙图所示位置时，通过线圈的电流方向从A到B C. 经丙图所示位置时，通过线圈的电流最大 D. 经丁图所示位置时，穿过线圈的磁通量的变化率最大 【答案】D 【解析】 【详解】AC．甲与丙图中，线圈在中性面位置，穿过线圈的磁通量为最大，穿过线圈的磁通量的变化率为0，通过线圈的电流是0 ，故AC错误； BD．乙与丁图中，AB和CD边运动方向与磁感线方向垂直，切割磁感线，产生电流最大，即经丁位置时，穿过线圈的磁通量的变化率最大，根据右手定则，经乙图所示位置时，通过线圈的电流方向从B到A，故B错误，D正确。 故选D。 2. 如图所示，一单摆在AB之间做简谐运动，O为平衡位置，下列说法正确的是（　　） A. 在O点合外力为零 B. 从A到B的过程，摆线拉力的冲量为零 C. 任意半个周期内，合力的冲量可能为零 D. 任意半个周期内，合力做的功可能不为零 【答案】C 【解析】 【详解】A．在O点合外力提供向心力，故A错误； B．冲量等于力与时间的乘积，摆线拉力的冲量不为零，故B错误； D．任意半个周期内，速度大小不变。动能不变，合力做功一定为零，故D错误； C．最大位移处，速度均为零，则动量不变，合力冲量可能为零，故C正确。 故选C。 3. 如图甲所示为LC振荡电路，图乙为该电路中振荡电流i随时间t的变化图像，规定图甲中电流i方向为正方向，关于该振荡过程，下列说法正确的是（　　） A. 状态a到状态b过程中，电容器的电量在减小 B. 状态b到状态c过程中，自感线圈L自感电动势在变大 C. 状态d点时刻，电容器C的上极板带负电，下极板带正电 D. 若仅增大电容器C的电容值，该LC振荡电路的周期会减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．在LC振荡电路a到b过程中，电流在减小，说明电容器正在充电，电量在增大，故A错误； B．状态b到状态c过程中，根据可知，电流随时间的变化率在减小时，自感线圈L的自感电动势在变小，故B错误； C．状态d之后，电流增大，说明电容器正在放电，电流为正方向，则电容器C的上极板带负电，下极板带正电，故C正确； D．根据LC振荡电路周期公式，可知C增大，T增大，故D错误。 故选C。 4. 如图所示，有两个同心共面的金属环放置于磁感应强度的匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面向下，两圆环的半径分别为和，金属杆在两圆环之间的电阻为，以角速度沿顺时针方向绕O点匀速旋转。用导线把两个环与电源和一保险丝电阻相连接。电源电动势，内阻为，保险丝电阻，熔断电流为1A，则（　　） A. 电路中的电流方向一定从上至下流经R B. 当时，金属杆两端的电压为2V C. 若金属杆反向转动，只要足够小，保险丝就不会被熔断 D. 当时，保险丝不会被熔断 【答案】B 【解析】 【详解】A．由右手定则可知，金属杆绕O点顺时针转动时，产生的电动势方向由小圆环指向大圆环，金属杆匀速转动产生的电动势大小为 当时，电流从上至下流经R，当时，电流从下至上流经R，故A错误； B．当时，根据金属杆匀速转动产生的电动势大小为 解得，电流为0，此时金属杆两端的电压大小为2V，故B正确； C．若金属杆反向转动，，保险丝一定会被熔断，故C错误； D．当时，解得，故D错误。 故选B。 5. 如图所示是某变压器通过降压给用户供电的示意图。变压器的输入电压是市区电网的电压，负载变化时输入电压不会有大的波动。输出电压通过输电线输送给用户，两条输电线的总电阻用表示，变阻器代表用户用电器的总电阻。变压器上能量的损失可以忽略不计。下列说法正确的是（　　） A. 变压器原线圈匝数小于副线圈匝数 B. 电流表示数小于电流表示数 C. 当用户的用电器增加时，电压表、示数不变，示数增大 D. 当用户的用电器增加时，电流表示数不变、电流表示数减小 【答案】B 【解析】 【详解】AB．由题知，该变压器为降压变压器，即,根据 可知原线圈匝数大于副线圈匝数，根据变压器电流与匝数成反比，有电流表示数小于电流表示数，故A错误，B正确； CD．当用户的用电器增加时，负载减小，原线圈两端的电压不变，故副线圈两端的电压也不变，即电压表、示数不变，在副线圈回路中，根据 可知副线圈中电流增大，即电流表示数增大；根据 可知原线圈的电流增大，即电流表示数增大；根据 可知定值电阻两端的电压增大，根据 可知滑动变阻器两端的电压减小，即示数减小，故CD错误。 故选B。 6. 如图所示为质谱仪的结构图，该质谱仪由速度选择器与偏转磁场两部分组成，已知速度选择器中的磁感应强度大小为、电场强度大小为E，荧光屏下方匀强磁场的方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为。三个带电荷量均为q、质量不同的粒子沿竖直方向经速度选择器由荧光屏上的狭缝O进入偏转磁场，最终打在荧光屏上的、、处，相对应的三个粒子的质量分别为、、，忽略粒子的重力以及粒子间的相互作用。则下列说法不正确的是（　　） A. 打在位置的粒子质量最大 B. 质量为的粒子在偏转磁场中运动时间最短 C. 如果，则 D. 如、在偏转磁场中运动时间差为，则 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．由洛伦兹力提供向心力知 解得 三个粒子所带电荷量相等，则其轨迹半径与质量成正比，故打在位置的粒子质量大，故A正确。 B．由洛伦兹力提供向心力知 得 由A分析知质量最大，故周期最小，在偏转磁场中运动时间最短。故B正确； C．由于 联立可解得 故C错误； D．由对B选项的分析可知 解得 故D正确。 本题选不正确的，故选C。 7. 如图甲所示，边长为L的正方形MNPQ区域内存在方向垂直于MNPQ平面的磁场，磁感强度大小为B0，方向周期性变化，且磁场变化周期T可调。以垂直MNPQ平面向外为磁感应强度的正方向，B-t图像如图乙所示。现有一电子在t=0时刻由M点沿MN方向射入磁场区，已知电子的质量为m，电荷量大小为e，PN边界上有一点E，且，若使电子（ ） A. 沿方向经过P点，则电子的速度大小一定是 B. 沿方向经过P点，则电子的速度大小可能大于 C. 垂直边过E点，则磁场变化周期一定是 D. 垂直边过E点，则磁场变化周期可能小于 【答案】C 【解析】 【详解】AB．沿方向经过P点，根据几何关系，电子运动的半径为 根据洛伦兹力提供向心力 可得电子的速度大小，故AB错误 CD．设垂直边过E点时，磁场变化周期一定是在磁场中运动半径最大的粒子的运动时间的两倍，否则无法从垂直边过E点射出，设最大半径为R，有 粒子偏转的角度 解得 磁场变化周期，故C正确，D错误。 故选C。 二、多选题（共12分） 8. 如图所示为一质点做简谐运动的位移随时间变化规律的图线，则关于质点的运动描述正确的是（　　） A. 质点的振动的周期为 B. 该质点的振动方程为 C. 时质点沿正方向运动，速度正在减小 D. 时质点的加速度沿正方向最大 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．设质点的振动方程为 由图可知直接读出质点运动的振幅为 将代入解得 将代入解得 则质点的振动周期为 由以上分析可知质点的振动方程为 A正确，B错误； C．结合图线可知，时质点在平衡位置下方向负的最大位移处运动，即该时刻质点的运动方向沿负方向，且速度正在减小，C错误； D．时质点位于负的最大位移处，则质点的加速度为正方向，且位移最大，则质点的回复力最大，加速度最大，D正确。 故选AD。 9. 有一个电阻为R的等腰直角三角形金属线框，边长ab=bc=L，线框以ab边为转轴、以角速度匀速转动，ab边两侧有垂直于纸面的方向相反、大小均为B的匀强磁场。如图所示，某时刻线框刚好经过中性面，下列说法正确的是（　　） A. 图示位置线框中的电流最大 B. 一个周期内，线框中的电流方向改变两次 C. 线框中感应电流的有效值为 D. 线框从图示位置再转过60°时，通过线框的磁通量为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．图示位置线框中电流为0，磁通量最大，磁通量的变化率最小，电流为零，故A错误； B．根据题意可知，转动一周，其电流变化如图所示 因此一个周期内电流改变四次，故B错误； C．由题可知感应电动势的最大值 有效值 电流的有效值为，故C正确； D．转过，有效面积 通过线框的磁通量为，故D正确。 故选CD。 10. 在半径为的无限长竖直圆柱形区域内分布有竖直向上的匀强磁场，将半径也是的光滑绝缘细环固定在水平面内，边缘正好与磁场区域重合，在细环上套有质量为、电量为（重力不计）的带电小球，俯视图如图所示。已知磁感应强度随时间变化规律为（），在时刻释放小球，小球将沿细环做圆周运动，下列判断正确的是（　　） A. 小球将沿逆时针方向做圆周运动 B. 小球在运动过程中加速度大小不变 C. 小球在运动一周的过程中动能增加 D. 任意时刻小球受到细环弹力大小是所受洛伦兹力大小的一半 【答案】CD 【解析】 【详解】A．由楞次定律可知感生电场的方向为顺时针，由于小球带正电，其将沿顺时针方向做加速圆周运动，故A错误； B．均匀变化的磁场产生恒定的电场，故小球所受电场力大小恒定，沿速度方向的加速度大小恒定， 由于速度逐渐增大，在半径方向向心加速度逐渐增大， 所以其合加速度逐渐增大，故B错误； C．由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势大小为 小球在运动一周的过程中只有电场力做功，电场力所做的功即为其动能增加量，故，故C正确； D．电场力方向始终与速度方向相同，t时刻小球速度为 可知小球所受洛伦兹力为 对小球在任意时刻 代入可得，故任意时刻小球所受弹力方向背离圆心，大小为洛伦兹力的一半，故D正确。 故选CD。 三、实验题（共18分） 11. 了解地球表面重力加速度的分布，对地球物理学、航空航天技术及大地测量等领域都有十分重要的意义。某实验小组的同学做“用单摆测重力加速度”的实验： （1）以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有（　　） A. 摆线要选择细些、伸缩性尽量小些、适当长一些的 B. 为了使摆的周期大一些，以方便测量，开始拉开摆球时，应使摆角大一些 C. 为保证摆球摆动时摆长不变，应用夹子夹住摆线上端 D. 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∆t即为单摆周期T （2）实验中，测量不同摆长及对应的周期，用多组实验数据做出摆长与周期平方的图像如图乙所示，则重力加速度的大小为__________m/s2（π2取9.86，结果保留三位有效数字。 （3）另一名同学不小心，每次都把小球直径当作半径来计算摆长，由此得到的L-T2图像是图丙中的__________（选填“①”“②”或“③”），该同学测得的重力加速度与真实值相比__________（选填“偏大“偏小”或“不变”）。 【答案】（1）AC （2）9.86 （3） ①. ③ ②. 不变 【解析】 【小问1详解】 A．为了减小实验误差和摆线对实验的影响，摆线选择细些、伸缩性尽量小些、适当长一些的，故A正确； B．可以通过适当增加摆长来增大单摆的周期，但摆角不能过大，不能超过5°，故B错误； C．为保证摆球摆动时摆长不变，应用夹子夹住摆线上端，故C正确； D．在摆球摆动至平衡位置时开始计时，且记录摆球摆动若干次全振动的总时间，再计算单摆的周期，以减小实验误差，故D错误。 故选AC。 【小问2详解】 根据单摆周期公式 可得 从图像中可知斜率 解得 【小问3详解】 [1]根据单摆的周期公式可得 所以 即L-T2图像纵轴截距为正，图像为③； [2]图像斜率仍为，对重力加速度的测量无影响。 12. 某同学想把一个有清晰刻度，但量程和内阻未知的电流表改装成一个大量程的电压表，他设计如图甲的电路测量的量程及内阻，可供使用的器材如下。 A.待测电流表； B.标准电流表（内阻未知）； C.电阻箱； D.定值电阻 E.滑动变阻器R； F.开关 S.导线若干 （1）请在图乙的实物图中，用笔画线将电路连接完整_______。 （2）①将滑动变阻器的滑片P移至某一位置，将电阻箱的阻值调至最大，闭合开关S； ②调节电阻箱，直至电流表满偏，记录此时电阻箱的阻值和标准电流表的示数I； ③重复步骤①②5~6次。 （3）处理实验数据，描点作图，得到如图丙所示的线性关系图像，则图像的纵、横坐标分别是_________、_________（两空均用I和表示）。由图像可以得到纵截距为b，斜率为k。 （4）本次实验中，由于标准电流表的内阻未知，使得电流表内阻的测量值_________（选填“大于”“小于”或“等于”）真实值。 （5）宝宝同学将电流表与电阻箱串联改装成量程为U的大量程电压表，贝贝同学为了验证改装的准确性，又重新选择了一些实验器材组装成图丁的校准装置，发现改装的电压表比标准电压表读数偏小，则应调整电阻箱的阻值为原来的_________（用U、k表示）倍。 【答案】 ①. ②. I ③. ④. 等于 ⑤. 【解析】 【详解】（1）根据电路图，补充三根连接导线，如图所示 （3）根据电路结构，可得电流关系 再结合丙图像，很容易得到纵轴为I，横轴为 （4）由上式易知，此测量结果无系统误差，与标准电流表A0的内阻无关，故Ax内阻测量值等于真实值。 （5）设改装时电阻箱的阻值为R'，准确的阻值为R2，则有， 所以 四、解答题（共42分） 13. 图甲是洛伦兹力演示仪，其简化模型如图乙所示。励磁线圈能在以O点为圆心、半径为R的玻璃泡内产生垂直于纸面的匀强磁场。圆心O正下方处的P点固定一电子枪，能水平向左射出一定速率的电子。当磁感应强度大小为时，电子做圆周运动的圆心恰好为O点。已知电子质量为m，电荷量为e，不考虑出射电子间的相互作用。 （1）判断匀强磁场的方向，并求出电子初速度的大小； （2）将匀强磁场反向，并调整其大小，使电子恰好垂直打到玻璃泡上，求此时电子做匀速圆周运动的半径及匀强磁场磁感应强度的大小。 【答案】（1）垂直于纸面向里； （2）， 【解析】 【小问1详解】 由左手定则可知，磁场垂直于纸面向里；设粒子做匀速圆周运动的半径为，由题意可知 根据牛顿第二定律有 联立解得 【小问2详解】 画出粒子轨迹过程图，如图所示 设粒子做匀速圆周运动的半径为，根据几何关系可得 解得 根据牛顿第二定律有 联立解得 14. 有一款推拉门，其三扇门板俯视如图所示，每扇门的宽度均为，质量均为，边缘凸起部位的宽度均为。门完全关闭时，1号门板的左侧以及3号门板的右侧分别与两侧的门框接触时，相邻门板的凸起部位也恰好接触。测试时，将三扇门板均推至最左端，然后用恒力F水平向右推3号门板，每次都经过相同的位移后撤去F，观察三扇门的运动情况。发现当恒力为时，3号门板恰好能运动到其左侧凸起与2号门板右侧的凸起接触处。设每扇门与轨道间的动摩擦因数均相同，门板凸起部位间的碰撞及门板与门框的碰撞均为完全非弹性碰撞（不黏连）。不考虑空气阻力，取。 （1）求每扇门与轨道间的动摩擦因数。 （2）若要实现三扇门恰好完全关闭，则恒力应是多大？ （3）若想让三扇门都到达最右侧门框处，则恒力至少多大？ 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）设每扇门与轨道间的动摩擦因数为，根据动能定理 解得 （2）设3号门板和2号门板碰撞前速度的大小为，根据动能定理 设3号门板和2号门板碰撞后速度的大小为，根据动量守恒定律有 3号门板与2号门板碰撞后一起向右运动的过程中，根据动能定理 解得 （3）设3号门板和2号门板碰撞前速度的大小为，根据动能定理 设3号门板和2号门板碰撞后速度的大小为，根据动量守恒定律有 3号门板与2号门板碰撞后一起向右运动到与门框接触前的速度大小为，根据动能定理 设2号门板与1号门板碰撞后速度的大小为，根据动量守恒定律有 从2号门板与1号门板碰撞后到1号门板恰好停止过程中，根据动能定理 联立解得 15. 如图所示，两平行光滑的金属导轨，间距，其中左侧、段为半径的四分之一圆弧，中间、段水平，右侧、段与水平面夹角为且足够长，水平导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度。初始时刻，质量、在轨道间的电阻的导体棒，从圆弧顶端位置由静止释放，磁场内的导体棒静置于导轨上，其质量，在轨道间的电阻。、棒始终不发生碰撞，导体棒在位置离开磁场时速度。两导体棒与导轨接触良好且运动过程中始终与导轨垂直，不计导体棒通过水平轨道与圆弧和倾斜导轨连接处的能量损失、感应电流产生的磁场以及导轨的电阻，取重力加速度，求： （1）导体棒刚进入磁场时的加速度； （2）从开始运动到出磁场过程中，导体棒中产生的焦耳热； （3）若在离开磁场的时间内，对施加一水平向右的恒力，恰好能使、都不再离开磁场，最后静止，求从离开磁场到、棒停止过程中，、棒产生的总焦耳热以及停下时与间的距离。 【答案】（1），方向向左 （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 设导体棒到位置时的速度为，根据动能定理可得 解得 导体棒刚进入磁场产生的电动势为 回路电流为 导体棒受到的安培力大小为 则导体棒刚进入磁场时的加速度大小为 方向向左。 【小问2详解】 从开始运动到出磁场过程中，、组成的系统动量守恒，则有 解得 根据能量守恒可得 导体棒中产生的焦耳热为 联立解得 【小问3详解】 离开磁场斜面上运动到再次进入磁场过程，根据对称性有 解得离开磁场的时间为 从返回磁场到均静止，组成的系统满足动量守恒，则有 解得 时间内对导体棒由动量定理可得 又， 联立解得时间内的位移为 根据能量守恒可得 解得、棒产生的总的焦耳热为 从返回磁场到静止过程中，对导体棒根据动量定理可得 又 由 可得 解得停下时与间的距离为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025—2026学年度上学期2024级 1月月考物理试卷 考试时间：2026年1月15日 一、单选题（共28分） 1. 下图是交流发电机的示意图，为了清楚，图中只画出了一匝线圈。线圈的AB边连在金属滑环K上，CD边连在滑环L上；导体制成的两个电刷E、F分别压在两个滑环上，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路连接，线圈按逆时针方向匀速转动依次经过如图四个位置的过程中（　　） A. 经甲图所示位置时，穿过线圈磁通量为零 B. 经乙图所示位置时，通过线圈的电流方向从A到B C. 经丙图所示位置时，通过线圈的电流最大 D. 经丁图所示位置时，穿过线圈的磁通量的变化率最大 2. 如图所示，一单摆在AB之间做简谐运动，O为平衡位置，下列说法正确的是（　　） A. 在O点合外力为零 B. 从A到B的过程，摆线拉力的冲量为零 C. 任意半个周期内，合力的冲量可能为零 D. 任意半个周期内，合力做的功可能不为零 3. 如图甲所示为LC振荡电路，图乙为该电路中振荡电流i随时间t的变化图像，规定图甲中电流i方向为正方向，关于该振荡过程，下列说法正确的是（　　） A. 状态a到状态b过程中，电容器的电量在减小 B. 状态b到状态c过程中，自感线圈L的自感电动势在变大 C. 状态d点时刻，电容器C的上极板带负电，下极板带正电 D. 若仅增大电容器C的电容值，该LC振荡电路的周期会减小 4. 如图所示，有两个同心共面的金属环放置于磁感应强度的匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面向下，两圆环的半径分别为和，金属杆在两圆环之间的电阻为，以角速度沿顺时针方向绕O点匀速旋转。用导线把两个环与电源和一保险丝电阻相连接。电源电动势，内阻为，保险丝电阻，熔断电流为1A，则（　　） A. 电路中的电流方向一定从上至下流经R B. 当时，金属杆两端的电压为2V C. 若金属杆反向转动，只要足够小，保险丝就不会被熔断 D. 当时，保险丝不会被熔断 5. 如图所示是某变压器通过降压给用户供电的示意图。变压器的输入电压是市区电网的电压，负载变化时输入电压不会有大的波动。输出电压通过输电线输送给用户，两条输电线的总电阻用表示，变阻器代表用户用电器的总电阻。变压器上能量的损失可以忽略不计。下列说法正确的是（　　） A. 变压器原线圈匝数小于副线圈匝数 B. 电流表示数小于电流表示数 C. 当用户的用电器增加时，电压表、示数不变，示数增大 D. 当用户的用电器增加时，电流表示数不变、电流表示数减小 6. 如图所示为质谱仪的结构图，该质谱仪由速度选择器与偏转磁场两部分组成，已知速度选择器中的磁感应强度大小为、电场强度大小为E，荧光屏下方匀强磁场的方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为。三个带电荷量均为q、质量不同的粒子沿竖直方向经速度选择器由荧光屏上的狭缝O进入偏转磁场，最终打在荧光屏上的、、处，相对应的三个粒子的质量分别为、、，忽略粒子的重力以及粒子间的相互作用。则下列说法不正确的是（　　） A. 打在位置的粒子质量最大 B. 质量为的粒子在偏转磁场中运动时间最短 C. 如果，则 D. 如、在偏转磁场中运动时间差为，则 7. 如图甲所示，边长为L的正方形MNPQ区域内存在方向垂直于MNPQ平面的磁场，磁感强度大小为B0，方向周期性变化，且磁场变化周期T可调。以垂直MNPQ平面向外为磁感应强度的正方向，B-t图像如图乙所示。现有一电子在t=0时刻由M点沿MN方向射入磁场区，已知电子的质量为m，电荷量大小为e，PN边界上有一点E，且，若使电子（ ） A. 沿方向经过P点，则电子的速度大小一定是 B. 沿方向经过P点，则电子的速度大小可能大于 C. 垂直边过E点，则磁场变化周期一定 D. 垂直边过E点，则磁场变化周期可能小于 二、多选题（共12分） 8. 如图所示为一质点做简谐运动的位移随时间变化规律的图线，则关于质点的运动描述正确的是（　　） A. 质点的振动的周期为 B. 该质点的振动方程为 C. 时质点沿正方向运动，速度正在减小 D. 时质点的加速度沿正方向最大 9. 有一个电阻为R的等腰直角三角形金属线框，边长ab=bc=L，线框以ab边为转轴、以角速度匀速转动，ab边两侧有垂直于纸面的方向相反、大小均为B的匀强磁场。如图所示，某时刻线框刚好经过中性面，下列说法正确的是（　　） A. 图示位置线框中的电流最大 B. 一个周期内，线框中电流方向改变两次 C. 线框中感应电流的有效值为 D. 线框从图示位置再转过60°时，通过线框的磁通量为 10. 在半径为的无限长竖直圆柱形区域内分布有竖直向上的匀强磁场，将半径也是的光滑绝缘细环固定在水平面内，边缘正好与磁场区域重合，在细环上套有质量为、电量为（重力不计）的带电小球，俯视图如图所示。已知磁感应强度随时间变化规律为（），在时刻释放小球，小球将沿细环做圆周运动，下列判断正确的是（　　） A 小球将沿逆时针方向做圆周运动 B. 小球在运动过程中加速度大小不变 C. 小球在运动一周的过程中动能增加 D. 任意时刻小球受到细环弹力大小是所受洛伦兹力大小的一半 三、实验题（共18分） 11. 了解地球表面重力加速度的分布，对地球物理学、航空航天技术及大地测量等领域都有十分重要的意义。某实验小组的同学做“用单摆测重力加速度”的实验： （1）以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有（　　） A. 摆线要选择细些、伸缩性尽量小些、适当长一些的 B. 为了使摆的周期大一些，以方便测量，开始拉开摆球时，应使摆角大一些 C. 为保证摆球摆动时摆长不变，应用夹子夹住摆线上端 D. 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∆t即为单摆周期T （2）实验中，测量不同摆长及对应的周期，用多组实验数据做出摆长与周期平方的图像如图乙所示，则重力加速度的大小为__________m/s2（π2取9.86，结果保留三位有效数字。 （3）另一名同学不小心，每次都把小球直径当作半径来计算摆长，由此得到的L-T2图像是图丙中的__________（选填“①”“②”或“③”），该同学测得的重力加速度与真实值相比__________（选填“偏大“偏小”或“不变”）。 12. 某同学想把一个有清晰刻度，但量程和内阻未知的电流表改装成一个大量程的电压表，他设计如图甲的电路测量的量程及内阻，可供使用的器材如下。 A.待测电流表； B标准电流表（内阻未知）； C.电阻箱； D.定值电阻 E.滑动变阻器R； F.开关 S.导线若干 （1）请在图乙的实物图中，用笔画线将电路连接完整_______。 （2）①将滑动变阻器的滑片P移至某一位置，将电阻箱的阻值调至最大，闭合开关S； ②调节电阻箱，直至电流表满偏，记录此时电阻箱的阻值和标准电流表的示数I； ③重复步骤①②5~6次。 （3）处理实验数据，描点作图，得到如图丙所示的线性关系图像，则图像的纵、横坐标分别是_________、_________（两空均用I和表示）。由图像可以得到纵截距为b，斜率为k。 （4）本次实验中，由于标准电流表的内阻未知，使得电流表内阻的测量值_________（选填“大于”“小于”或“等于”）真实值。 （5）宝宝同学将电流表与电阻箱串联改装成量程为U的大量程电压表，贝贝同学为了验证改装的准确性，又重新选择了一些实验器材组装成图丁的校准装置，发现改装的电压表比标准电压表读数偏小，则应调整电阻箱的阻值为原来的_________（用U、k表示）倍。 四、解答题（共42分） 13. 图甲是洛伦兹力演示仪，其简化模型如图乙所示。励磁线圈能在以O点为圆心、半径为R的玻璃泡内产生垂直于纸面的匀强磁场。圆心O正下方处的P点固定一电子枪，能水平向左射出一定速率的电子。当磁感应强度大小为时，电子做圆周运动的圆心恰好为O点。已知电子质量为m，电荷量为e，不考虑出射电子间的相互作用。 （1）判断匀强磁场的方向，并求出电子初速度的大小； （2）将匀强磁场反向，并调整其大小，使电子恰好垂直打到玻璃泡上，求此时电子做匀速圆周运动的半径及匀强磁场磁感应强度的大小。 14. 有一款推拉门，其三扇门板俯视如图所示，每扇门的宽度均为，质量均为，边缘凸起部位的宽度均为。门完全关闭时，1号门板的左侧以及3号门板的右侧分别与两侧的门框接触时，相邻门板的凸起部位也恰好接触。测试时，将三扇门板均推至最左端，然后用恒力F水平向右推3号门板，每次都经过相同的位移后撤去F，观察三扇门的运动情况。发现当恒力为时，3号门板恰好能运动到其左侧凸起与2号门板右侧的凸起接触处。设每扇门与轨道间的动摩擦因数均相同，门板凸起部位间的碰撞及门板与门框的碰撞均为完全非弹性碰撞（不黏连）。不考虑空气阻力，取。 （1）求每扇门与轨道间的动摩擦因数。 （2）若要实现三扇门恰好完全关闭，则恒力应是多大？ （3）若想让三扇门都到达最右侧门框处，则恒力至少是多大？ 15. 如图所示，两平行光滑的金属导轨，间距，其中左侧、段为半径的四分之一圆弧，中间、段水平，右侧、段与水平面夹角为且足够长，水平导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度。初始时刻，质量、在轨道间的电阻的导体棒，从圆弧顶端位置由静止释放，磁场内的导体棒静置于导轨上，其质量，在轨道间的电阻。、棒始终不发生碰撞，导体棒在位置离开磁场时速度。两导体棒与导轨接触良好且运动过程中始终与导轨垂直，不计导体棒通过水平轨道与圆弧和倾斜导轨连接处的能量损失、感应电流产生的磁场以及导轨的电阻，取重力加速度，求： （1）导体棒刚进入磁场时的加速度； （2）从开始运动到出磁场过程中，导体棒中产生的焦耳热； （3）若在离开磁场的时间内，对施加一水平向右的恒力，恰好能使、都不再离开磁场，最后静止，求从离开磁场到、棒停止过程中，、棒产生的总焦耳热以及停下时与间的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $