山东省烟台市莱州市第一中学2025-2026学年高三下学期物理周考九

2023级高三物理周考九 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。 1. 如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B．L形导线通以恒定电流I，放置在磁场中．已知ab边长为2l，与磁场方向垂直，bc边长为l，与磁场方向平行．该导线受到的安培力为（ ） A. 0 B. BIl C. 2BIl D. 2. 如图所示，长L的轻杆两端分别固定着可视为质点的质量为2m和m的小球，置于光滑水平桌面上，轻杆中心O有一竖直方向的固定转动轴。当轻杆绕轴以角速度ω在水平桌面上转动时，转轴受杆的拉力大小为（　　） A. B. C. D. 3. 一球面均匀带有正电荷，球内的电场强度处处为零，如图所示，O为球心，A、B为直径上的两点，，现垂直于将球面均分为左右两部分，C为截面上的一点，移去左半球面，右半球面所带电荷仍均匀分布，则（　　） A. O、C两点电势相等 B. A点的电场强度大于B点 C. 沿直线从A到B电势先升高后降低 D. 沿直线从A到B电场强度逐渐增大 4. 2024年10月30日，神舟十九号载人飞船与空间站完成自主交会对接，神舟十九号航天员与神舟十八号航天员顺利会师。由于在空间站运行轨道上存在静止、密度为ρ的均匀稀薄气体，为了维持空间站的运动状态，需要对空间站施加一个与其速度方向相同的推动力F。已知空间站垂直速度方向的面积为S，稀薄气体碰到空间站后立刻与其速度相同，则空间站运行的速度大小为（　　） A. B. C. D. 5. 坐标平面内一有界匀强磁场区域如图所示，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里。质量为m，电荷量为的粒子，以初速度v从O点沿x轴正向开始运动，粒子过y轴时速度与y轴正向夹角为，交点为P。不计粒子重力，则P点至O点的距离为（　　） A. B. C. D. 6. 如图所示，圆弧轨道AB固定在竖直平面内，轨道末端A切线水平。套在轨道上的小球在拉力F作用下，缓慢地由最低点A运动到最高点B。已知拉力F始终沿轨道的切线方向，轨道对小球的弹力大小为，轨道与小球间的动摩擦因数处处相同。在此过程中（　　） A. F增大，增大 B. F减小，减小 C. F先增大后减小，减小 D. F先减小后增大，减小 7. 武当山重峦叠嶂，气候多变。屹立山巅的铜铸金殿是一个庞大的优良导体，当带电的积雨云移来时，能产生“雷火炼殿”奇观。其原理可以简化为以下模型：一块带正电的金属板M，按照图中位置“1”到位置“4”的顺序逐渐靠近接地的金属板N，此过程中M板的带电量不变。下列说法正确的是（　　） A. 从位置“1”到位置“2”，MN间的电场强度变大 B. 从位置“2”到位置“4”，MN间的电场强度变大 C. 从位置“1”到位置“2”，M的电势降低 D. 从位置“2”到位置“4”，M的电势升高 8. 如图所示，斜面体的质量，倾角，质量的箱子沿斜面体匀速下滑，速度大小。时刻开始，对箱子施加平行于斜面向上900N的拉力。已知斜面体足够长且始终静止在水平地面上，重力加速度大小。则（　　） A. 时，地面对斜面体的支持力大小为960N B. 时，地面对斜面体的摩擦力大小为720N C. 时，地面对斜面体的支持力大小为1500N D. 时，地面对斜面体的摩擦力大小为480N 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 2024年11月4日，神舟十八号载人飞船返回舱成功着陆。如图所示，神舟十八号返回舱和空间站在距地面400km的圆轨道Ⅰ上运行，启动返回程序，返回舱与空间站分离后变轨到椭圆轨道Ⅱ，再经变轨后进入大气层。则（　　） A. 返回舱在轨道Ⅰ上运行的加速度小于地球表面的重力加速度 B. 返回舱在轨道Ⅱ上运行的周期小于空间站在轨道Ⅰ上运行的周期 C. 返回舱在轨道Ⅱ上运行时，舱内宇航员处于超重状态 D. 返回舱在轨道Ⅱ上的运行速度可能大于第一宇宙速度 10．（2024·福建厦门·三模）为了市民换乘地铁方便，厦门海沧区政府在地铁口和主要干道上投放了大量共享电动车。骑行者通过拧动手把来改变车速，手把内部结构如图甲所示，其截面如图乙所示。稍微拧动手把，霍尔元件保持不动，磁铁随手把转动，与霍尔元件间的相对位置发生改变，穿过霍尔元件的磁场强弱和霍尔电压UH大小随之变化。已知霍尔电压越大，电动车能达到的最大速度vm越大，霍尔元件工作时通有如图乙所示的电流I，载流子为电子，则（　　） A．霍尔元件下表面电势高于上表面 B．霍尔元件下表面电势低于上表面 C．从图乙所示位置沿a方向稍微拧动手把，可以增大vm D．其他条件不变，调大电流I，可以增大vm 11. 2024年11月12 日，第十五届中国国际航空航天博览会在广东珠海国际航展中心开幕。悬停在空中的直-20武装直升机用钢索将静止在地面上的质量为m的军车竖直向上吊起。钢索上的拉力F随时间变化的图像如图所示，已知时刻拉力的功率为P，此后拉力的功率保持不变。不计空气阻力，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　） A. 时刻军车的加速度为 B. 时刻军车的速度为 C. 向上吊起过程中军车的最大速度为 D. 到时间内军车上升的高度为 12. 如图所示，轻质弹簧的左端固定，右端与物体A相连，A置于光滑水平桌面上，细线左端连接A，右端绕过光滑的轻质定滑轮O与小球B相连，B套在光滑固定竖直杆上。托住B使细线水平伸直，此时弹簧处于原长。释放后B沿杆下滑到最低点Q，OQ与杆的夹角为37°，整个运动过程A未撞击滑轮，不计空气阻力。已知弹簧的弹性势能（x为弹簧的形变量），A、B的质量均为m，定滑轮到竖直杆的距离为L，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　） A. 弹簧的劲度系数 B. 弹簧的劲度系数 C. 小球B在最低点的加速度大小 D. 小球B在最低点的加速度大小 第Ⅱ卷 三、非选择题，本题共6小题，共60分。 13（6分）用伏安法测定一段阻值约为5Ω左右的电阻，要求测量结果尽量准确现备有以下器材： A、电池组（3V，内阻1Ω) B、电流表（0—3A，内 阻0.0125Ω） C、电流表（0—0.6A，内 阻0.125Ω） D、电压表（0—3V，内 阻3KΩ） E、 电压表（0—15V，内 阻15KΩ） F、滑动变阻器（0—20Ω，额定电流1A） G、滑动变阻器（0—2000Ω，额定电流0.3A） H、电键、导线 ⑴ 上述器材中应选用 （填各器材字母代号）。 ⑵ 实验电路应采用电流表 接法。 ⑶ 为使通过待测金属导线的电流强度能在0—0.5A范围内改变,请按要求画出测量待测金属导线电阻Rx的电路图。 14．（8分）某实验小组使用气垫导轨测量滑块的加速度，实验过程中发现气源损坏无法使用，为了完成实验，设计方案如图甲所示。将气垫导轨的右侧垫高补偿摩擦力，滑块上安装了宽度为d的遮光条，滑块在钩码牵引力作用下先后通过两个光电门。若某次实验过程中数字计时器记录了遮光条通过光电门1的时间为，通过光电门2的时间为，遮光条从开始遮住光电门1到开始遮住光电门2的时间为t。 （1）用毫米刻度尺测得遮光片的宽度如图乙所示________cm。 （2）计算滑块通过光电门1时的瞬时速度表达式为________。（用题中所给字母表示） （3）关于补偿摩擦力说法正确的是________。 A．挂上钩码，给滑块一定的初速度下滑，遮光条通过两个光电门的时间相等，说明完全补偿了摩擦力 B．不挂钩码，给滑块一定的初速度下滑，若遮光条通过两个光电门的时间相等，说明完全补偿了摩擦力 C．不挂钩码，给滑块一定的初速度下滑，若遮光条通过两个光电门的时间大于，说明右侧垫得过高 （4）某同学运用所学动力学规律求解本次实验的加速度，化简后的表达式为，运用该表达式求解的加速度与真实加速度相比________（选填“偏大、偏小、相等”） 15.直角坐标系xOy位于竖直平面内，x轴水平向右、y轴竖直向上。平面内存在足够大的匀强电场，如图所示（电场未画出）。质量m＝0.1kg、带电量的小球（可视为质点），时以速度从O点沿+y方向射出，t＝1.0s时到达点。取，求该匀强电场电场强度的大小和方向。 16. 随着人们生活水平的提高，越来越多的人喜欢在家里或办公室摆放一些小玩具。图甲为一“永动摆件”玩具，可简化为图乙所示的示意图，其中ABCD为金属轨道，AB段竖直，BCD段为半径的圆弧。按下开关，弹射装置将质量的小球从圆形平台中心洞口O竖直向下弹出，小球沿轨道运动至D点斜向上飞出，恰好落到平台最左端E点。已知圆形平台边缘半径，轨道最低点C与平台上表面的距离，不计金属轨道摩擦与空气阻力，重力加速度大小，，半径O′D与水平方向夹角为37°，。求： （1）小球从D点飞出时的速度大小； （2）小球运动到C点时，轨道对小球的作用力大小F。 17. （14分）如图所示，足够长的“”型平板B静置在水平地面上，小物块A处于B上表面的O点，O点左侧光滑，右侧粗糙，小物块C以速度与B左端弹性正碰，碰后B的速度为。一段时间后B与A弹性正碰，碰后A的速度为，最终A、B均静止。整个过程中A始终在B上，所有碰撞时间极短，不计空气阻力。已知，，A的质量，B的质量，C的质量，A与B上表面粗糙部分之间的动摩擦因数，B与地面之间的动摩擦因数，重力加速度大小。求： （1）C与B碰后，B的速度大小； （2）B上表面光滑部分的长度d； （3）A对B的摩擦力做的功； （4）A和B之间摩擦产生的热量Q。 18. （16分）如图所示，在Oxy坐标系x>0，y>0区域内充满垂直纸面向里，磁感应强度大小为B的匀强磁场。磁场中放置一长度为L的挡板，其两端分别位于x、y轴上M、N两点，∠OMN=60°，挡板上有一小孔K位于MN中点。△OMN之外的第一象限区域存在恒定匀强电场。位于y轴左侧的粒子发生器在0＜y＜的范围内可以产生质量为m，电荷量为+q的无初速度的粒子。粒子发生器与y轴之间存在水平向右的匀强加速电场，加速电压大小可调，粒子经此电场加速后进入磁场，挡板厚度不计，粒子可沿任意角度穿过小孔，碰撞挡板的粒子不予考虑，不计粒子重力及粒子间相互作用力。 （1）求使粒子垂直挡板射入小孔K的加速电压U0； （2）调整加速电压，当粒子以最小的速度从小孔K射出后恰好做匀速直线运动，求第一象限中电场强度的大小和方向； （3）当加速电压为时，求粒子从小孔K射出后，运动过程中距离y轴最近位置的坐标。 1.答案】C 【解析】因bc段与磁场方向平行，则不受安培力；ab段与磁场方向垂直，则受安培力为 Fab=BI∙2l=2BIl 则该导线受到的安培力为2BIl。 故选C。 2.答案】A 【解析】 【详解】由向心力公式，对质量为2m的小球受力分析，可得转轴对小球的拉力 方向指向圆心，对质量为m的小球受力分析，可得转轴对小球的拉力 方向指向圆心。由牛顿第三定律可知，小球对转轴的力与转轴对小球的力等大反向，则转轴受杆拉力的大小为 故选A。 3【答案】A 【解析】A．由于球壳内部的场强为零，补全以后可知在右侧球壳任取一点，该点和C连线后过左半边球壳一点，两点对C的库仑力为零，即等大反向共线，将左侧沿竖直对称到右侧球面，则可以知道这两个点在C点的合场强水平向左，根据叠加原理可知C点场强向左，同理OC上都是水平向左，因此OC是等势线，故A正确； BD．将题中半球壳补成一个完整的球壳，且带电均匀，设左、右半球在A点产生的电场强度大小分别为E1和E2；由题知，均匀带电球壳内部电场强度处处为零，则知 E1=E2 根据对称性，左右半球在B点产生的电场强度大小分别为E2和E1，且 E1=E2 在图示电场中，A的电场强度大小为E2，方向向左，B的电场强度大小为E1，方向向左，所以A点的电场强度与B点的电场强度相同，沿直线从A到B电场强度不可能逐渐增大，故BD错误； C．根据电场的叠加原理可知，在AB连线上电场线方向向左，沿着电场线方向电势逐渐降低，则沿直线从A到B电势升高，故C错误； 故选A。 4【答案】B 【解析】 【详解】以运动方向去一段稀薄气体为对象，根据动量定理可得 其中 解得 故选B。 5【答案】C 【解析】粒子运动轨迹如图所示 在磁场中，根据洛伦兹力提供向心力有 可得粒子做圆周运动的半径 根据几何关系可得P点至O点距离 故选C。 6【答案】C 【解析】 【详解】设小球的质量为，小球与圆心连线与竖直方向的夹角为，以小球为对象，根据受力平衡可得 ， 又 联立可得 其中 缓慢地由最低点A运动到最高点B，从0逐渐增大到，可知减小；当时，F有最大值，则F先增大后减小。 故选C。 7【答案】C 【解析】 【详解】AB．MN间的电场强度 从位置“1”到位置“2”， 变大，其余各量不变，所以MN间的电场强度变小；从位置“2”到位置“4”， 减小，其余各量不变，但与无关，所以MN间的电场强度不变，故AB错误； C．从位置“1”到位置“2”，MN间距离不变，而MN间的电场强度变小，由可知，MN间的电势差变小，而N板电势始终是零，且M板带正电，电势高于N板电势，所以该过程中M板电势降低，故C正确； D．从位置“2”到位置“4”， MN间的距离减小，而MN间的电场强度不变，由可知，MN间的电势差变小，而N板电势始终是零，且M板带正电，电势高于N板电势，所以该过程中M板电势降低，故D错误。 故选C。 8【答案】D 【解析】 【详解】对箱子进行受力分析，可知匀速下滑的箱子所受的滑动摩擦力大小与重力沿斜面向下的分力等大反向，即 箱子匀速下滑时对整体受力分析，整体只受重力和地面的支持力，则地面对斜面体的支持力大小等于斜面体和箱子的重力之和，地面对斜面体的摩擦力大小等于0。 施加拉力后根据牛顿第二定律可知 解得 方向沿斜面向上，则经过 时箱子与斜面相对静止，之后箱子所受摩擦力突变为沿斜面向下的，根据牛顿第二定律 解得 方向沿斜面向上。箱子将匀加速向上运动。 AB．时，箱子依旧处于下滑状态，箱子对斜面体的摩擦力以及压力大小方向均不变，则斜面体与地面之间的作用力也不变，即地面对斜面体的支持力大小为 地面对斜面体的摩擦力大小为0。故AB错误； CD．时，箱子已加速上滑，箱子对斜面体的压力大小不变，但对斜面摩擦力由沿斜面向下变为沿斜面向上，大小不变。对箱子进行受力分析，根据正交分解可得地面对斜面体的支持力大小为 解得 地面对斜面体的摩擦力大小为 故C错误，D正确。 故选D。 9【答案】ABD 【解析】 【详解】A．在轨道Ⅰ上，由牛顿第二定律则有 可得 在地球表面，根据 可得 所以返回舱在轨道Ⅰ上运行的加速度小于地球表面的重力加速度，故A正确； B．根据开普勒第三定律 返回舱在轨道Ⅱ上运行的半长轴小于空间站在轨道Ⅰ上运行的半径，所以返回舱在轨道Ⅱ上运行的周期小于空间站在轨道Ⅰ上运行的周期，故B正确； C．返回舱在轨道Ⅱ上运行时，重力提供向心力，因此舱内宇航员处于失重状态，故C错误； D．地球第一宇宙速度是近地卫星绕地球做匀速圆周运动最小速度，由题图可知，返回舱在轨道Ⅱ上近地点做离心运动，说明返回舱在该点的速度可能大于第一宇宙速度，故D正确。 故选BD。 10【答案】AD 【解析】AB．霍尔元件工作时载流子为电子，由左手定则可知电子所受洛伦兹力指向上表面，所以霍尔元件下表面电势高于上表面。故A正确；B错误； C．设霍尔元件上、下表面的距离为d，可得，解得 依题意 从图乙所示位置沿a方向稍微拧动手把，则穿过霍尔元件的磁场变弱，vm减小。故C错误； D．根据联立，解得 可知其他条件不变，调大电流I，则增大，可以增大vm。故D正确。 故选AD。 11【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据牛顿第二定律可知，时刻军车的加速度为 故A错误； B．根据题意，时刻军车的速度为 根据图像可知时间内拉力大小不变，即合力不变，加速度不变，军车做匀加速直线运动，则时刻军车的速度为 故B正确； C．向上吊起过程中军车的最大速度在加速度等于0时取得，之后军车做匀速直线运动，速度大小不变，拉力大小也不变，此时拉力大小与重力大小相等，即 故C正确； D．到时间，根据动能定理可知 整理可得军车上升的高度为 故D错误。 故选BC。 12【答案】BC 【解析】 【详解】AB．小球B沿杆运动到Q点的过程中，A、B和弹簧组成的系统机械能守恒，有 解得 故A错误，B正确； CD．设小球B在最低点时细线的张力大小为，根据牛顿第二定律有 两物体沿细线方向的加速度相等，即 联立，求得 故C正确，D错误。 故选BC。 13.（1）C D F (2)外 （3) 14． （1）0.73~0.77（2分） （2）（2分） （3）BC（2分） （4）偏小（2分） 15【答案】，与x轴夹角为 【解析】设带电小球沿x轴方向的加速度为，沿y轴方向的加速度为，则 ， 得 ， 带电小球在x轴方向受力 带电小球在y轴方向受力 得 ， 匀强电场的电场强度 设电场强度与x轴夹角为θ 解得 ， 16【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 小球由D点运动至E点过程中做斜上抛运动，水平方向和竖直方向分别有 两式联立，解得 【小问2详解】 小球由C点运动至D点过程中，根据动能定理有 小球经过C点时，有 两式联立，求得 根据牛顿第三定律，有 17【答案】（1） （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 根据题意可知B、C碰撞瞬间动量守恒，则根据动量守恒定律和能量守恒定律有 代入题中数据解得 【小问2详解】 A、B碰撞前，B在地面摩擦力作用下逐渐减速，A保持静止，A、B碰撞后A的速度 根据动量守恒定律和能量守恒定律有 解得碰撞前后B的速度分别为 ， 根据动能定理，A、B碰撞前B向右运动的距离即为上表面光滑部分的长度，则 解得光滑部分的长度为 【小问3详解】 设A、B碰撞后到A运动到B粗糙部分所用时间为，B的加速度为，假设此时B仍在运动，则 解得 ， 方向水平向左，则 解得 或（舍弃） 此时B的速度为 假设成立，之后A、B之间存在的摩擦力大小 根据牛顿第二定律可知B的加速度突变为 方向水平向左，A的加速度大小为 方向水平向左。假设从A滑到B粗糙部分直到B停下所用时间为，则 此时A的速度 之后B保持不动，A在摩擦力作用下逐渐停下来。此过程B的位移为 A对B的摩擦力做的功 【小问4详解】 A滑到B粗糙部分直到A停下，A的位移为 A和B之间摩擦产生的热量 18【参考答案】（1）；（2），方向沿x轴正方向；（3） 【名师解析】 （1）根据题意，作出粒子垂直挡板射入小孔K的运动轨迹如图所示 根据几何关系可知粒子在磁场中做圆周运动的轨迹半径为在区域根据洛伦兹力提供向心力有在匀强加速电场中由动能定理有联立解得 （2）根据题意，当轨迹半径最小时，粒子速度最小，则作出粒子以最小的速度从小孔K射出的运动轨迹如图所示 根据几何关系可知粒子在磁场中做圆周运动的轨迹半径为在区域根据洛伦兹力提供向心力有粒子从小孔K射出后恰好做匀速直线运动，由左手定则可知粒子经过小孔K后受到的洛伦兹力沿x轴负方向，则粒子经过小孔K后受到的电场力沿x轴正方向，又粒子带正电，则之外第一象限区域电场强度的方向沿x轴正方向，大小满足联立可得 （3）在匀强加速电场中由动能定理有可得在区域根据洛伦兹力提供向心力有可得粒子在区域运动的轨迹半径 作出从小孔K射出的粒子的运动轨迹如图所示 粒子出K时，越偏向轴，离轴越近，由几何关系有则有由配速法将运动分解为轴方向的匀速直线运动和沿方向的匀速圆周运动，其中，匀速圆周运动的半径为故最小距离为 学科网（北京）股份有限公司 $