精品解析：河南省安阳市第一中学2026届高三上学期物理练习18

2025-2026学年上学期练习18 高三年级物理试题 一、选择题（本题共15小题，共70分。第1~10题为单选，选对得4分，第11~15题为多选。全部选对得6分，部分选对得3分。） 1. 氢原子能级跃迁可以帮助我们更好地理解宇宙的结构，并从中得到很多有价值的信息。大量氢原子处于n=4能级上，其能级图如图所示。下列关于这些氢原子能级跃迁过程中所发出的a、b、c三种光的说法正确的是（ ） A. 用b光照射处于n=4能级的氢原子，氢原子不会发生电离 B. a光光子的动量最大 C. 相同条件下，a光最容易发生明显的衍射现象 D. 在真空室中，c光的波长等于a、b两光波长之和 2. 如图所示，在等边三棱镜截面ABC内，有一束单色光从空气射向其边界上的E点，已知该单色光入射方向与三棱镜边界AB的夹角为，该三棱镜对该单色光的折射率为，则下列说法中正确的是（　　） A. 该单色光在AB边界发生全反射 B. 该单色光在AC边界发生全反射 C. 从E点射入三棱镜的光线与底边BC不平行 D. 该单色光从空气进入棱镜，波长变短 3. 将边长为的正方体放置在特殊的轨道上，其中心可在水平线上做匀速直线运动，下列说法正确的是（　　） A. 四个顶点相对于中心做匀速直线运动 B. 中心在相等的时间内走过的位移相等 C. 以某个顶点为参考系，中心做直线运动 D. 以地面为参考系，顶点的速度总是比中心的速度小 4. 中国计划在2030年前实现载人登月科学探索。为了确保任务的成功，需要先发射两颗探月卫星进行科学探测。这两颗卫星在同一平面内绕月球做匀速圆周运动，且绕行方向相同。如图甲所示，测得两卫星之间的距离Δr随时间t变化的关系如图乙所示，忽略两卫星之间的作用力。下列说法正确的是（　　） A. a、b两卫星的线速度大小之比 B. a、b两卫星的加速度大小之比 C. a卫星的运转周期为 D. b卫星的运转周期为 5. 频率相同的两列简谐波源A1、A2位于x轴上，A1坐标为（，0）。时，波源A1、A2同时垂直xOy平面开始振动，并在均匀介质中向各方向传播。在原点O处放置一可显示图像的接收器，其振动图像如图，则（　　） A. 两列波的波速一定为2m/s B. 在y轴上有偶数个加强点 C. 两列波的起振方向相反 D. 两列波的振幅为2cm、5cm 6. 如图所示的理想变压器，原、副线圈的匝数之比为，在原、副线圈的回路中分别接有阻值为R、的电阻甲、乙，副线圈的回路中接有理想二极管，原线圈的一侧接在正弦交流电源上，已知最大电压为Um，下列说法正确的是（ ） A. 若原线圈两端电压的最大值为Um1，则副线圈端电压的有效值为 B. 若副线圈两端电压有效值为U2，则电阻乙两端的电压为 C. 副线圈两端电压的最大值为 D. 电阻甲两端电压的有效值为 7. 如图甲，轻质弹簧左端与物块相连，右端与物块接触但不拴接，系统处于静止状态，给一水平向右的瞬时速度，之后两物块的图像如图乙所示，已知物块的质量为，时刻与弹簧分离，弹簧始终处于弹性限度内。则下列说法正确的是（　　） A. 物块的质量为 B. 时刻的速度大小为 C. 时间内，弹簧对物块的冲量大小为 D. 时间内，弹簧弹性势能变化量 8. 如图所示，绝缘水平地面上固定有一带正电小球A，小球A正上方有一个轻小光滑定滑轮，绝缘细线绕过定滑轮拴住另一个相同的带电小球B。已知两小球的质量均为m，电荷量均为q，重力加速度大小为g，静电力常量为k，两小球均可视为点电荷，拉力时，小球B对地面恰好无压力，然后继续缓慢拉动细线使小球B缓慢移动到小球A的正上方，下列说法正确的是（ ） A. 小球B对地面恰好无压力时两小球间的距离为 B. 小球B被拉动后，拉力F大小保持不变 C. 小球B被拉动后，电场力对小球B先做正功后做负功 D. 把小球B拉到小球A正上方的过程中，拉力对小球B做的功为 9. 如图所示，空间中存在水平向右的匀强磁场，磁感应强度大小为。某处点有电子射出，电子的初速度大小均为，初速度方向呈圆锥形，且均与磁场方向成角（），点右侧有一与磁场垂直的足够大的荧光屏，电子打在荧光屏上的位置会出现亮斑。若从左向右缓慢移动荧光屏，可以看到大小变化的圆形亮斑（最小为点状亮斑），不考虑其他因素的影响，下列说法正确的是（　　） A. 若圆形亮斑的最大半径为，则电子的比荷为 B. 若圆形亮斑的最大半径为，则电子的比荷为 C. 若荧光屏上出现点状亮斑时，到屏的距离为，则电子的比荷可能为 D. 若荧光屏上出现点状亮斑时，到屏的距离为，则电子的比荷可能为 10. 如图，已知电阻R1=3Ω、R2=15Ω、R3=60Ω，电容器电容C=20μF。灯泡L1的电阻恒为1Ω，灯泡L2的电阻恒为2Ω，电感线圈L的直流电阻近似为0Ω，自感系数很大，直流电源E=12V，内阻r=4Ω，二极管的正向电阻为R4=12Ω，二极管的反向电阻无穷大，电流表为理想电流表。开关K1闭合，K2断开，以下说法正确的是（　　） A. 理想电流表的示数约为0.63A B. 将一带电微粒（不计重力）放入电容板中点处时，微粒不会运动 C. 同时闭合开关K1和K2瞬间，L1和L2同时发光 D. 同时闭合开关K1和K2，待电路稳定后，断开K1，则灯泡L1闪亮一下才慢慢熄灭 11. 如图所示，开口向下的绝热气缸内有一可自由移动的绝热活塞，上方封闭一定质量的理想气体，活塞的质量不可忽略。初始时活塞处于静止状态，将装置缓慢倒转至开口向上，下列说法正确的是（　　） A. 封闭气体对外界做功 B. 封闭气体的压强增大 C. 封闭气体的内能减小 D. 封闭气体中速率较大的气体分子数占总分子数的比例增大 12. 一辆汽车在平直公路上从静止开始启动，其加速度a和速度的倒数的关系图像如图所示，已知汽车质量为m，汽车启动过程受到的阻力恒定，图中b、c、d已知，则（　　） A. 汽车启动过程的功率越来越大 B. 汽车启动过程的功率恒为 C. 汽车启动过程的最大速度为 D. 汽车启动过程受到的阻力为 13. 如图所示，在纸面内水平向右的水平匀强电场和垂直纸面向里的水平匀强磁场中，有一水平的固定绝缘杆，小环套在杆上，的质量为，电量为与杆间的动摩擦因数为，电场强度为，磁感应强度为，重力沿纸面向下，小环由静止释放开始滑动，设电场、磁场区域足够大，杆足够长，重力加速度为，则下列判断正确的是（ ） A. 小环先做加速度增大的加速运动，再做加速度减小的减速运动，最后匀速直线运动 B. 小环刚由静止释放瞬间，加速度大小为 C. 小环的最大速度 D. 若已知小环加速至加速度最大过程的时间，则此过程的位移 14. 如图所示，是固定的光滑直角形细杆，段水平，段竖直，处通过小圆弧平滑连接，质量相等的两个小环M、N通过长为的细线连接，初始时环N位于点，细线恰好拉直，从静止释放小环N，小环M经过点时速度大小不变，重力加速度为，则（　　） A. 小环N下落过程中一直做加速运动 B. 小环M在水平杆上一直做加速运动 C. 小环M运动到点时速度大小为 D. 小环M到达点后，再经的时间能追上小环N 15. 如图所示，倾角为、间距为d的光滑导轨的上端连接一自感系数为的线圈，空间存在垂直于导轨平面向上、磁感应强度大小为的匀强磁场，现将一根质量为的导体棒从导轨上某处由静止释放，由于电路中的总电阻极小，此后导体棒在导轨上做简谐运动，导体棒的最大速度等于圆频率与振幅的乘积，即，重力加速度大小为，下列说法正确的是（　　） A. 导体棒做简谐运动的振幅为 B. 回路中的最大电流为 C. 导体棒的最大动能为 D. 导体棒做简谐运动的周期为 二、实验题（每空2分，共16分） 16. 某同学要精确测量某定值电阻的阻值，现备有下列器材： 待测电阻（阻值约） 电池组（电动势，内阻约为） 滑动变阻器（最大阻值，额定电流） 电流表A（量程，内阻） 电压表（量程，内阻） 电压表（量程，内阻） 开关一个，导线若干。 （1）请在虚线框中画出测量定值电阻的电路图并标明各电表符号_____； （2）闭合开关，适当调节滑动变阻器的阻值，记下电表读数，则待测电阻的表达式__________（用题干的已知量和相应的电表示数表示）； （3）该同学通过上述实验测得。为测量某水果电池的电动势和内阻，该同学又设计了如图甲所示的实验电路，连接好仪器进行实验，调节电阻箱的阻值，得到电阻箱消耗的功率与其阻值的关系如图乙所示。由图乙可得该水果电池电动势__________，内阻__________。 17. 某兴趣小组测量一节干电池的电动势和内阻，从实验室找到以下器材： A．量程电压表，内阻约为 B．量程的电流表，内阻约为 C．滑动变阻器 D．滑动变阻器 E．开关、导线若干 （1）连接电路如图甲所示，点应连接在________（选填“”、“”或“”）点； （2）为了实验操作方便和读数准确，滑动变阻器应选择________（选填“”或“”）； （3）为更准确测量干电池电动势和内阻，某同学对实验进行了改进，设计了如图乙所示的电路，闭合开关，将开关接在端，调节电阻箱的阻值，记录多个电压表和电流表的示数，作出图线，如图丙中图线1所示，图线1在轴和轴的截距分别为和。保持开关闭合，再将开关接在端，调节电阻箱的阻值，记录多组电压表和电流表的示数，作出图线，如图丙中图线2所示，图线2在轴和轴的截距分别为和。从尽可能减小电表引起的系统误差的角度可得，电动势________，内阻________。（结果保留三位有效数字） 三、解答题（共14分） 18. 如图所示，间距为的导轨、平行放置在绝缘水平面上，、两点间以及两点间都接有阻值为的定值电阻，导轨在两点处断开（缺口较小），且的连线与导轨垂直，左侧光滑、右侧粗糙。左侧存在方向竖直向上、磁感应强度大小为的匀强磁场，右侧存在方向竖直向下、磁感应强度大小为的匀强磁场，一质量为、长度为、电阻忽略不计的导体棒垂直导轨放置，现给导体棒一个水平向右的恒定拉力，经过一段时间运动到处正好受力平衡，通过时能量损失忽略不计，接着导体棒在的右侧运动，导体棒与导轨间的动摩擦因数为，导体棒在的右侧运动流过回路某一横截面的电荷量为时，导体棒正好达到最大速度，重力加速度为，导轨的电阻可忽略不计。 （1）求导体棒到达处的速度大小； （2）求导体棒在右侧运动的最大速度的值以及导体棒在的右侧达到最大速度时运动经过的位移大小； （3）导体棒在的右侧运动达到最大速度时，求间的定值电阻上生成的焦耳热。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年上学期练习18 高三年级物理试题 一、选择题（本题共15小题，共70分。第1~10题为单选，选对得4分，第11~15题为多选。全部选对得6分，部分选对得3分。） 1. 氢原子能级跃迁可以帮助我们更好地理解宇宙的结构，并从中得到很多有价值的信息。大量氢原子处于n=4能级上，其能级图如图所示。下列关于这些氢原子能级跃迁过程中所发出的a、b、c三种光的说法正确的是（ ） A. 用b光照射处于n=4能级的氢原子，氢原子不会发生电离 B. a光光子的动量最大 C. 相同条件下，a光最容易发生明显的衍射现象 D. 在真空室中，c光的波长等于a、b两光波长之和 【答案】B 【解析】 【详解】A．光的光子能量为 故用光照射处于能级的氢原子，氢原子会发生电离，故A错误； C．由能级图可知，光的频率最高，光的频率最低，结合可知光波长最短，光波长最长，条件相同时，光最容易发生明显的衍射现象，故C错误； B．结合光子动量可知，光光子的动量最大，故B正确； D．根据题意有，， 由图可知 则有，故D错误。 故选B。 2. 如图所示，在等边三棱镜截面ABC内，有一束单色光从空气射向其边界上的E点，已知该单色光入射方向与三棱镜边界AB的夹角为，该三棱镜对该单色光的折射率为，则下列说法中正确的是（　　） A. 该单色光在AB边界发生全反射 B. 该单色光在AC边界发生全反射 C. 从E点射入三棱镜的光线与底边BC不平行 D. 该单色光从空气进入棱镜，波长变短 【答案】D 【解析】 【详解】AC．画出光路图如图 在E点，入射角为，设折射角为，由 解得，可知在AB边界不发生全反射，根据几何关系知，该单色光在三棱镜中的传播光线与底边BC平行，故AC错误； B．根据对称性可知，光线射到AC边时的入射角等于AB边时的折射角，根据光路可逆性原理知，该单色光在AC边界不会发生全反射，故B错误； D．因介质对光的阻碍作用，光速由真空光速变为（为介质折射率） 光传播速度变小，根据波速公式  频率由光源决定，进入介质后不变。因光传播速度减小，波长 波长也减小，故D正确。 故选D。 3. 将边长为的正方体放置在特殊的轨道上，其中心可在水平线上做匀速直线运动，下列说法正确的是（　　） A. 四个顶点相对于中心做匀速直线运动 B. 中心在相等的时间内走过的位移相等 C. 以某个顶点为参考系，中心做直线运动 D. 以地面为参考系，顶点的速度总是比中心的速度小 【答案】B 【解析】 【详解】A．正方体的四个顶点相对于中心做圆周运动，故A错误； B．正方体的中心可在水平线上做匀速直线运动，在相等的时间内走过的位移相等，故B正确； C．以某个顶点为参考系，正方体的中心做圆周运动，故C错误； D．以地面为参考系，上方顶点的速度大于中心的速度，下方顶点的速度小于中心的速度，故D错误。 故选B。 4. 中国计划在2030年前实现载人登月科学探索。为了确保任务的成功，需要先发射两颗探月卫星进行科学探测。这两颗卫星在同一平面内绕月球做匀速圆周运动，且绕行方向相同。如图甲所示，测得两卫星之间的距离Δr随时间t变化的关系如图乙所示，忽略两卫星之间的作用力。下列说法正确的是（　　） A. a、b两卫星的线速度大小之比 B. a、b两卫星的加速度大小之比 C. a卫星的运转周期为 D. b卫星的运转周期为 【答案】C 【解析】 【详解】A．设a卫星与月球的距离为，b卫星与月球的距离为，根据图像有， 解得， 设a卫星与b卫星的速度分别为、，根据万有引力提供向心力得 解得 可知a、b两卫星的线速度大小之比为，故A错误； B．根据万有引力提供向心力得 可得卫星运动的加速度为 则a、b两卫星的加速度大小之比，故B错误； CD．根据万有引力提供向心力得 可得卫星运动的周期为 则a、b两卫星的周期之比 根据图像可知，经过时间T两卫星再次相距最近，有 联立解得，，故C正确，D错误。 故选C。 5. 频率相同的两列简谐波源A1、A2位于x轴上，A1坐标为（，0）。时，波源A1、A2同时垂直xOy平面开始振动，并在均匀介质中向各方向传播。在原点O处放置一可显示图像的接收器，其振动图像如图，则（　　） A. 两列波的波速一定为2m/s B. 在y轴上有偶数个加强点 C. 两列波的起振方向相反 D. 两列波的振幅为2cm、5cm 【答案】C 【解析】 【详解】A．分析振动图像可知，第一列波在时到达O点，第二列波在时到达O点，题中所给信息不足以判断是哪列波先到，第一列可能为A1引起的简谐波先到，则 第二列波也可能为A1引起的简谐波先到，则，故A错误； B．加强/减弱线在xOy平面的分布应为一系列以A1、A2为焦点的双曲线，关于x轴上下对称。O点在时的振动相位不变且振幅变大，可以判断出O点一定为加强点，因此在y轴上一定有奇数个加强点（上下对称的偶数个加O点），故B错误； C．由振动图像可知，t=2s时O点向上起振，可以判断到达的第一列波起振方向向上，t=8s时振动相位不变且振幅变大，可以判断第二列波到达O点且引起O点向下振动，故第二列波起振方向向下，故C正确； D．由前述选项分析可知O点一定为加强点，加强点振幅，故两列波的振幅不可能是2cm，5cm，故D错误。 故选C。 6. 如图所示的理想变压器，原、副线圈的匝数之比为，在原、副线圈的回路中分别接有阻值为R、的电阻甲、乙，副线圈的回路中接有理想二极管，原线圈的一侧接在正弦交流电源上，已知最大电压为Um，下列说法正确的是（ ） A. 若原线圈两端电压的最大值为Um1，则副线圈端电压的有效值为 B. 若副线圈两端电压有效值为U2，则电阻乙两端的电压为 C. 副线圈两端电压的最大值为 D. 电阻甲两端电压的有效值为 【答案】C 【解析】 【详解】A．原、副线圈的匝数之比为4：1，若原线圈端电压的最大值为Um1，根据理想变压器原、副线圈电压比等于匝数比可知副线圈端电压的最大值为，有效值为，A错误； B．若副线圈端电压的有效值为U2，则最大值为，由于二极管的单向导电性，由有效值的定义 可得 可知电阻乙两端电压的有效值是最大值的一半，则电阻乙两端的电压为，B错误； CD．由欧姆定律可得 由理想变压器的原理 可得 原线圈两端的电压为4U2，甲两端的电压 则有 综合解得， 副线圈两端电压的最大值为，C正确，D错误。 故选C。 7. 如图甲，轻质弹簧左端与物块相连，右端与物块接触但不拴接，系统处于静止状态，给一水平向右的瞬时速度，之后两物块的图像如图乙所示，已知物块的质量为，时刻与弹簧分离，弹簧始终处于弹性限度内。则下列说法正确的是（　　） A. 物块的质量为 B. 时刻的速度大小为 C. 时间内，弹簧对物块的冲量大小为 D. 时间内，弹簧弹性势能变化量 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图乙可知，两物块速度相等时，速度为，根据动量守恒有 解得，故A错误； B．时间内，两物块相当于发生了一次弹性碰撞，根据动量守恒和初、末状态系统动能相等有， 联立解得，故B错误； C． 时间内，根据动量定理可知，弹簧对物块的冲量 故弹簧对物块A的冲量大小为，故C错误； D．时间内，根据物块A、B和弹簧组成的系统机械能守恒有，故D正确。 故选D。 8. 如图所示，绝缘水平地面上固定有一带正电小球A，小球A正上方有一个轻小光滑定滑轮，绝缘细线绕过定滑轮拴住另一个相同的带电小球B。已知两小球的质量均为m，电荷量均为q，重力加速度大小为g，静电力常量为k，两小球均可视为点电荷，拉力时，小球B对地面恰好无压力，然后继续缓慢拉动细线使小球B缓慢移动到小球A的正上方，下列说法正确的是（ ） A. 小球B对地面恰好无压力时两小球间的距离为 B. 小球B被拉动后，拉力F大小保持不变 C. 小球B被拉动后，电场力对小球B先做正功后做负功 D. 把小球B拉到小球A正上方的过程中，拉力对小球B做的功为 【答案】A 【解析】 【详解】A．小球B对地面恰好无压力时，设绳与竖直方向夹角为，由平衡条件可知 则，，故A正确； B．小球B缓慢移动过程受重力、拉力和库仑力，三个力平衡构成首尾相接的封闭三角形与定滑轮、A、B球所在位置构成的几何三角形相似，由相似三角形可知 h表示定滑轮与A球之间的竖直距离，L表示绳长，r表示AB之间的距离，可知相似三角对应边的比值不变，则L变小，拉力F变小，由 故AB之间的距离不变，电场力对B不做功，故BC错误； D．把小球B拉到小球A正上方的过程中，根据能量守恒 由 又由初始B在地面对地面无压力时 联立可得，故D错误。 故选 A。 9. 如图所示，空间中存在水平向右的匀强磁场，磁感应强度大小为。某处点有电子射出，电子的初速度大小均为，初速度方向呈圆锥形，且均与磁场方向成角（），点右侧有一与磁场垂直的足够大的荧光屏，电子打在荧光屏上的位置会出现亮斑。若从左向右缓慢移动荧光屏，可以看到大小变化的圆形亮斑（最小为点状亮斑），不考虑其他因素的影响，下列说法正确的是（　　） A. 若圆形亮斑的最大半径为，则电子的比荷为 B. 若圆形亮斑的最大半径为，则电子的比荷为 C. 若荧光屏上出现点状亮斑时，到屏的距离为，则电子的比荷可能为 D. 若荧光屏上出现点状亮斑时，到屏的距离为，则电子的比荷可能为 【答案】C 【解析】 【详解】AB．将电子的速度分解为水平方向的速度，和竖直方向的速度，即， 在水平方向因为速度与磁场方向平行，所以不会受到洛伦兹力，即电子在水平方向做匀速直线运动；在竖直方向因为速度与磁场方向垂直，所以在竖直方向粒子做匀速圆周运动。综上所述，可以将其看成水平方向的匀速直线，与竖直方向的粒子源问题，即电子打在屏上形成圆形亮斑的最大半径是电子轨迹半径的2倍，即，又 解得，故AB错误； CD．设电子到达荧光屏的时间为，有 可得 电子在竖直方向做圆周运动的周期为 若荧光屏上出现点状亮斑，即电子到达荧光屏上时，恰好在竖直方向做圆周运动的周期的整数倍，有（，，） 解得（，，） 当时，电子的比荷为 当时，电子的比荷为 故C正确，D错误。 故选C。 10. 如图，已知电阻R1=3Ω、R2=15Ω、R3=60Ω，电容器电容C=20μF。灯泡L1的电阻恒为1Ω，灯泡L2的电阻恒为2Ω，电感线圈L的直流电阻近似为0Ω，自感系数很大，直流电源E=12V，内阻r=4Ω，二极管的正向电阻为R4=12Ω，二极管的反向电阻无穷大，电流表为理想电流表。开关K1闭合，K2断开，以下说法正确的是（　　） A. 理想电流表的示数约为0.63A B. 将一带电微粒（不计重力）放入电容板中点处时，微粒不会运动 C. 同时闭合开关K1和K2瞬间，L1和L2同时发光 D. 同时闭合开关K1和K2，待电路稳定后，断开K1，则灯泡L1闪亮一下才慢慢熄灭 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．开关K1闭合，K2断开后，电路稳定时，等效电路如图所示 结合等效电路图，电流表测干路总电流，由闭合电路欧姆定律 其中 代入数据，可求得电流表示数 故A错误； B．电容器两端电压取决于图2中a、b两点电势差Uab，根据题目中给出数据可得 同一支路电流相同，电压之比等于电阻之比，因此有 又因为 因此a、b两点电势相同，因此电容器两端没有电压，放入带电微粒不会运动，故B正确； C．同时闭合开关K1和K2瞬间，L1发光，L2支路由于有电感，故缓缓变亮，故C错误； D．闭合开关，K1和K2电路稳定后，因为电感线圈L的直流电阻近似为0Ω，且灯泡L1的电阻小于灯泡L2的电阻，流经L1的电流大于L2的电流，断开K1，流经L1的电流反向、变小，所以灯泡L1慢慢熄灭不会闪亮，故D错误。 故选B。 11. 如图所示，开口向下的绝热气缸内有一可自由移动的绝热活塞，上方封闭一定质量的理想气体，活塞的质量不可忽略。初始时活塞处于静止状态，将装置缓慢倒转至开口向上，下列说法正确的是（　　） A. 封闭气体对外界做功 B. 封闭气体的压强增大 C. 封闭气体的内能减小 D. 封闭气体中速率较大的气体分子数占总分子数的比例增大 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．初始时，以活塞为对象，根据平衡条件可得 将装置缓慢倒转至开口向上，根据平衡条件可得 可得 可知封闭气体的压强增大，体积减小，外界对封闭气体做功，故A错误，B正确； CD．由于为绝热过程，则有，又，根据热力学第一定律可知，，气体内能增大，温度升高，封闭气体中速率较大的气体分子数占总分子数的比例增大，故C错误，D正确。 故选BD。 12. 一辆汽车在平直公路上从静止开始启动，其加速度a和速度的倒数的关系图像如图所示，已知汽车质量为m，汽车启动过程受到的阻力恒定，图中b、c、d已知，则（　　） A. 汽车启动过程的功率越来越大 B. 汽车启动过程的功率恒为 C. 汽车启动过程的最大速度为 D. 汽车启动过程受到的阻力为 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．若汽车以恒功率启动，有 整理有 由上述式子可知，其符合图像，所以汽车是以恒功率的方式启动，再结合图像，整理有 故A错误，B正确； C．由之前分析可知，图像的解析式为 当加速度为零的时候，其速度达到最大值，结合图像有 整理有 故C项正确； D．当汽车达到最大速度有 整理有 结合之前的分析，带入整理有 故D项错误。 故选BC。 13. 如图所示，在纸面内水平向右的水平匀强电场和垂直纸面向里的水平匀强磁场中，有一水平的固定绝缘杆，小环套在杆上，的质量为，电量为与杆间的动摩擦因数为，电场强度为，磁感应强度为，重力沿纸面向下，小环由静止释放开始滑动，设电场、磁场区域足够大，杆足够长，重力加速度为，则下列判断正确的是（ ） A. 小环先做加速度增大的加速运动，再做加速度减小的减速运动，最后匀速直线运动 B. 小环刚由静止释放瞬间，加速度大小为 C. 小环的最大速度 D. 若已知小环加速至加速度最大过程的时间，则此过程的位移 【答案】BD 【解析】 【详解】ABC．对小环受力分析，当静止时，电场力水平向左，重力竖直向下，支持力竖直向上，摩擦力水平向右，水平方向有 解得 当速度增大时，导致洛伦兹力增大，根据左手定则可知，洛伦兹力的方向向上，所以随速度的增大洛伦兹力增大时，支持力减小，从而使得滑动摩擦力减小，小环的加速度增大，小环做加速度增大的加速运动；当洛伦兹力与重力大小相等时，小环的加速度最大，此时小环的速度为 此时小环的加速度为 速度继续增大，则洛伦兹力大于重力，支持力的方向变成向下，加速度随速度的增大开始减小，小环做加速度减小的加速运动，根据牛顿第二定律可得 当加速度为零时，小环达到最大速度，最大速度为，之后做匀速直线运动，故AC错误，B正确； D．由动量定理得 可得 解得，故D正确。 故选BD。 14. 如图所示，是固定的光滑直角形细杆，段水平，段竖直，处通过小圆弧平滑连接，质量相等的两个小环M、N通过长为的细线连接，初始时环N位于点，细线恰好拉直，从静止释放小环N，小环M经过点时速度大小不变，重力加速度为，则（　　） A. 小环N下落过程中一直做加速运动 B. 小环M在水平杆上一直做加速运动 C. 小环M运动到点时速度大小为 D. 小环M到达点后，再经的时间能追上小环N 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．小环N下落一段位移后，设细线与水平方向之间的夹角为，则与竖直方向之间的夹角为，设此时M的速度为，将M的速度沿细线方向和垂直细线方向分解，设沿细线方向的分速度为，如图所示 则有 设N的速度为，将N的速度也沿细线方向和垂直细线方向分解，其中沿细线方向的分速度与M沿细线方向的分速度大小相等，可得 联立可得 N刚开始下降的过程中，速度由0开始增大，所以是做加速运动。当细线与水平方向之间的夹角接近时，，则，可知当M到达B点时，N的速度等于0，所以N一定还存在减速的过程，即M到达B点的过程中，N环先加速后减速，故A错误； B．M在水平方向只受拉力向左的分力作用，一直做加速运动，故B正确； C．由于M到达B点时，N的速度等于0，由系统机械能守恒得 解得，故C正确； D．M过B点后做加速度等于的匀加速直线运动，N做自由落体运动。当M追上N时，有 解得，故D正确。 故选BCD。 15. 如图所示，倾角为、间距为d的光滑导轨的上端连接一自感系数为的线圈，空间存在垂直于导轨平面向上、磁感应强度大小为的匀强磁场，现将一根质量为的导体棒从导轨上某处由静止释放，由于电路中的总电阻极小，此后导体棒在导轨上做简谐运动，导体棒的最大速度等于圆频率与振幅的乘积，即，重力加速度大小为，下列说法正确的是（　　） A. 导体棒做简谐运动的振幅为 B. 回路中的最大电流为 C. 导体棒的最大动能为 D. 导体棒做简谐运动的周期为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．导体棒两端产生的动生电动势始终等于线圈产生的自感电动势，设导体棒的速度为v时产生的动生电动势为e，导体棒沿导轨下滑的距离为x时，导体棒的加速度为a，电路中的电流为i，结合牛顿第二定律有 即 两边求和得 解得 作出 图像如图所示 解得 故A正确； B．回路中的最大电流为 故B错误； CD．图像与坐标轴围成的面积的两倍等于导体棒速度的平方，当导体棒处于时，最大动能为 最大速度为 解得 故C错误，D正确。 故选AD。 二、实验题（每空2分，共16分） 16. 某同学要精确测量某定值电阻的阻值，现备有下列器材： 待测电阻（阻值约） 电池组（电动势，内阻约为） 滑动变阻器（最大阻值，额定电流） 电流表A（量程，内阻） 电压表（量程，内阻） 电压表（量程，内阻） 开关一个，导线若干。 （1）请在虚线框中画出测量定值电阻的电路图并标明各电表符号_____； （2）闭合开关，适当调节滑动变阻器的阻值，记下电表读数，则待测电阻的表达式__________（用题干的已知量和相应的电表示数表示）； （3）该同学通过上述实验测得。为测量某水果电池的电动势和内阻，该同学又设计了如图甲所示的实验电路，连接好仪器进行实验，调节电阻箱的阻值，得到电阻箱消耗的功率与其阻值的关系如图乙所示。由图乙可得该水果电池电动势__________，内阻__________。 【答案】（1） （2） （3） ①. 1.5 ②. 495 【解析】 【小问1详解】 因电路中的最大电流，故电流表不能使用 滑动变阻器的全阻值比小得多，若使用限流式接法，则滑动变阻器不起作用，故使用分压式接法，故电路图如下 【小问2详解】 由串并联电路知识得 【小问3详解】 将等效为电源内阻的一部分 当时，电源对电阻箱的输出功率最大 解得， 17. 某兴趣小组测量一节干电池的电动势和内阻，从实验室找到以下器材： A．量程电压表，内阻约为 B．量程的电流表，内阻约为 C．滑动变阻器 D．滑动变阻器 E．开关、导线若干 （1）连接电路如图甲所示，点应连接在________（选填“”、“”或“”）点； （2）为了实验操作方便和读数准确，滑动变阻器应选择________（选填“”或“”）； （3）为更准确测量干电池电动势和内阻，某同学对实验进行了改进，设计了如图乙所示的电路，闭合开关，将开关接在端，调节电阻箱的阻值，记录多个电压表和电流表的示数，作出图线，如图丙中图线1所示，图线1在轴和轴的截距分别为和。保持开关闭合，再将开关接在端，调节电阻箱的阻值，记录多组电压表和电流表的示数，作出图线，如图丙中图线2所示，图线2在轴和轴的截距分别为和。从尽可能减小电表引起的系统误差的角度可得，电动势________，内阻________。（结果保留三位有效数字） 【答案】（1）B （2） （3） ①. 1.45 ②. 1.53 【解析】 【小问1详解】 图甲中，开关应该控制整个电路，所以P点应连接在B点； 【小问2详解】 一节干电池的电动势较小，为了实验操作方便和读数准确，应选较小的滑动变阻器； 【小问3详解】 [1][2]根据闭合电路欧姆定律，当开关S2接在a端时，有 当电流为零时，有 开关S2接在b端时，有 当电压为零时，有 得 三、解答题（共14分） 18. 如图所示，间距为的导轨、平行放置在绝缘水平面上，、两点间以及两点间都接有阻值为的定值电阻，导轨在两点处断开（缺口较小），且的连线与导轨垂直，左侧光滑、右侧粗糙。左侧存在方向竖直向上、磁感应强度大小为的匀强磁场，右侧存在方向竖直向下、磁感应强度大小为的匀强磁场，一质量为、长度为、电阻忽略不计的导体棒垂直导轨放置，现给导体棒一个水平向右的恒定拉力，经过一段时间运动到处正好受力平衡，通过时能量损失忽略不计，接着导体棒在的右侧运动，导体棒与导轨间的动摩擦因数为，导体棒在的右侧运动流过回路某一横截面的电荷量为时，导体棒正好达到最大速度，重力加速度为，导轨的电阻可忽略不计。 （1）求导体棒到达处的速度大小； （2）求导体棒在右侧运动的最大速度的值以及导体棒在的右侧达到最大速度时运动经过的位移大小； （3）导体棒在的右侧运动达到最大速度时，求间的定值电阻上生成的焦耳热。 【答案】（1） （2）； （3） 【解析】 【小问1详解】 设导体棒到达处的速度为 由法拉第电磁感应定律可得 闭合电路欧姆定律可得 导体棒所受安培力 已知 结合受力平衡 综合可得 【小问2详解】 由法拉第电磁感应定律可得最大速度时电动势 闭合电路欧姆定律可得此时最大电流 结合力的平衡可得 以及 综合可得 由法拉第电磁感应定律可知产生的平均电动势 平均电流 通过导体棒的电荷量 综合可得 结合 综合可得 【小问3详解】 由功能关系可得 综合可得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $