精品解析：2026届北京市昌平区高三下学期二模物理试卷

昌平区2026年高三年级第二次统一练习 物理试卷 本试卷共8页，共100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将答题卡交回。 第一部分 本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1. α粒子散射实验现象揭示了（　　） A. 电子的存在 B. 原子的核式结构 C. 质子的存在 D. 原子核可以再分 2. 声波在空气中和水中传播时（　　） A. 频率相同 B. 周期不同 C. 速度相同 D. 波长相同 3. 下列现象属于光的衍射的是（　　） A. 水中的气泡看起来特别明亮 B. 肥皂膜在日光照射下看起来是彩色的 C. 白光通过三棱镜在屏上出现彩色光带 D. 单色光照射圆盘后，影的中心出现一个亮斑 4. 如图所示，一定质量的理想气体从状态a开始，沿图示路径先后到达状态b和c，下列说法正确的是（　　） A. 从a到b，气体体积减小 B. 从a到b，气体对外界做功 C. 从b到c，气体内能减小 D. 从b到c，气体从外界吸热 5. 如图所示，A、B两小球（可视为质点）从相同高度同时水平抛出，经过时间t在空中相遇。不计空气阻力。若两个小球抛出位置不变而抛出速度大小均变为原来的2倍，则相遇时间为（　　） A. t B. C. D. 6. 如图所示，通有恒定电流的长直导线右侧放置一矩形金属线框，导线与线框在同一平面内。下列情况中金属线框能产生感应电流的是（　　） A. 导线中电流均匀增大 B. 线框沿导线向下做匀速运动 C. 线框沿导线向上做加速运动 D. 线框以直导线为轴转动 7. 甲、乙两物体0时刻开始从同一地点沿同一方向做直线运动，其位移x随时间t变化的图像如图所示。在0~t1时间内（　　） A. 甲的速度一直比乙大 B. 甲的路程比乙小 C. 甲、乙的平均速度相同 D. 甲的平均速度比乙大 8. “蹦极”运动中，长弹性绳的一端固定，另一端绑在人身上，人从几十米高处跳下．将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动．从绳恰好伸直，到人第一次下降至最低点的过程中，下列分析正确的是（） A. 绳对人的冲量始终向上，人的动量先增大后减小 B. 绳对人的拉力始终做负功，人的动能一直减小 C. 绳恰好伸直时，绳的弹性势能为零，人的动能最大 D. 人在最低点时，绳对人的拉力等于人所受的重力 9. 如图所示，L是自感系数很大、电阻很小的线圈，A和B是两个相同的小灯泡。若两灯泡在以下操作中不会被烧坏，下列说法正确的是（　　） A. 开关由断开到闭合，灯泡A慢慢变亮，最终亮度不变 B. 开关由断开到闭合，灯泡B立即变亮，然后慢慢熄灭 C. 开关由闭合到断开，灯泡A闪亮一下，然后熄灭 D. 开关由闭合到断开，灯泡B闪亮一下，然后熄灭 10. 如图所示，两块平行金属薄板A、B与恒压电源连接，两板中央各有一小孔，小孔分别位于M、N点，有一带电粒子在A板上方的O点由静止释放，粒子到达N点时速度恰好为零。M、N、O在同一竖直线上。不计空气阻力和电场的边缘效应。现将B板向下平移至N′点，在O点由静止释放的该粒子（　　） A. 运动到N点返回 B. 运动到N和N′点之间返回 C. 运动到N′点返回 D. 穿过N′点 11. 某同学做“探究加速度与力、质量关系”实验，实验装置如图所示。置于水平桌面上的小物块（与桌面间存在摩擦），通过细绳跨过光滑定滑轮与槽码相连，小物块可以在槽码的牵引下运动。保持小物块的质量不变，改变槽码的质量m，测量小物块的加速度大小a，作出图像。重力加速度为g，下图列出的图像，可能正确的是（　　） A. B. C. D. 12. 某实验小组研究某热敏电阻的特性，并依此利用电磁铁、电阻箱等器材组装保温箱。该热敏电阻阻值随温度的变化曲线如图1所示，保温箱原理图如图2所示，保温箱电路主要由加热电路和控制电路组成。加热电路由加热电源、加热电阻丝和电磁开关构成；其余部分为控制电路。控制电路存在一个电流值I0，若电磁铁线圈的电流小于I0，衔铁与上固定触头a接触；若电流大于I0，衔铁与下固定触头b接触。保温箱温度达到设定值后，电磁铁线圈的电流在I0附近上下波动，加热电路持续地断开、闭合，使保温箱温度维持在设定值。已知保温箱的温度设定在50℃时，电阻箱接入电路的阻值为130Ω。电池内阻及导线电阻不计。下列说法不正确的是（　　） A. 加热电阻丝的c端应该与触头a相连接 B. 加热电阻丝的c端应该与触头b相连接 C. 保温箱的温度设定在100℃时，电阻箱接入电路的阻值为210Ω D. 保温箱的温度设定在150℃时，电阻箱接入电路的阻值为250Ω 13. 如图所示，一带电粒子绕固定的正点电荷Q做半径不同的匀速圆周运动，其半径为r1、r2和r3时的动能分别为Ek1、Ek2和Ek3；电势能分别为Ep1、Ep2和Ep3，若r3-r2=r2-r1，下列关系正确的是（　　） A. Ek3-Ek2=Ek2-Ek1；Ep3-Ep2=Ep2-Ep1 B. Ek3-Ek2>Ek2-Ek1；Ep3-Ep2<Ep2-Ep1 C. Ek3-Ek2<Ek2-Ek1；Ep3-Ep2<Ep2-Ep1 D. Ek3-Ek2<Ek2-Ek1；Ep3-Ep2>Ep2-Ep1 14. 一个弹簧振子系统，质量为m，弹簧劲度系数为k，在光滑水平面上做简谐运动，其位移x随时间t变化的方程可表示为。一个LC振荡电路，电感为L，电容为C，电容器极板电荷量q随时间t变化的方程可表示为。通过类比判断下列说法正确的是（　　） A. 电容C是“电磁惯性”大小的量度 B. 简谐运动的周期可表示为 C. 线圈的磁场能可表示为 D. 线圈的磁场能可表示为 第二部分 本部分共6题，共58分。 15. 在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，打点计时器所接交流电源的频率为50Hz，如图是打出纸带的一部分，A、B、C为纸带上标出的3个计数点，则打B点时，小车运动的速度大小v=________m/s。（结果保留2位有效数字） 16. 如图为“研究两个互成角度力的合成规律”实验示意图，下列实验操作，正确的是（　　） A. 两个弹簧测力计拉动圆环静止在O点时，应保证两个弹簧测力计之间夹角的平分线与橡皮条在同一条直线上 B. 两个弹簧测力计拉动圆环静止在O点，标记出两细线的方向，表示分力的方向 C. 两个弹簧测力计拉动圆环静止在O点，测量出两细线的长度，表示分力的大小 D. 两次拉动圆环时，O点的位置必须相同 17. 电阻表是在电流表的基础上改装而成的。如图是一个简单的电阻表电路，R1为可调电阻，电源电动势为E．测量电阻之前先把两支表笔直接接触，调节电阻R1使电流表指针指在最大值Ig处。当红、黑表笔之间接有待测电阻时，电流表指针指在Ix处。电阻与电流存在一一对应的关系，待测电阻的阻值Rx=________（用E、Ig、Ix表示）。因此，只要将原来的电流刻度转换成对应的电阻刻度，指针就能够指示出被测电阻值。改装后，刻度盘上电阻值的刻度________（填“均匀”或“不均匀”）。 18. 某同学利用电流表和电压表测量一节干电池的电动势和内阻，实验电路图如图1所示。连接电路后闭合开关S，多次调节滑动变阻器，记录电压表的读数U和电流表的读数I，作出U-I图线如图2所示。 （1）根据U-I图线得该电池的电动势E=_____V，内阻r=____Ω。（结果保留2位有效数字） （2）若忽略偶然误差，利用该电路测得电动势的测量值_____真实值，内阻的测量值______真实值。（填“小于”“大于”或“等于”） （3）某同学设计了如图3所示的电路测量电源的电动势E，其中E1是辅助电源。闭合开关S1、S2，调节R1至适当位置，再调节R2使灵敏电流计G的示数为0，记录电流表和电压表的示数I和U，改变R1的阻值，多次重复步骤，根据记录的数据作出U-I图线。若图线的斜率为k，纵轴（U轴）截距为b，则该电源的电动势为_____；从理论上分析，利用该电路测得电动势的测量值______真实值（填“小于”“大于”或“等于”）。 19. 如图所示，用两根不可伸长的等长轻绳将两个相同的匀质小球A、B悬挂于等高的O点和O＇点，两点间距等于小球的直径。将小球A向左拉起至细线与竖直方向夹角为θ的位置由静止释放，小球A在最低点与静止的小球B发生正碰。碰后两球粘在一起运动。已知轻绳的长度为L，小球的质量均为m，重力加速度为g，忽略小球半径和空气阻力，求： （1）A球运动至最低点时的速度大小v； （2）碰后两球能够上升的最大高度h； （3）碰撞过程中损失的机械能ΔE． 20. 电能从发电厂送到用户，要用升压变压器升压后向远距离送电，在接近用户的地点再用降压变压器把电压降为用户所需电压。模拟电能输送过程，输电电路图如图所示。发电机的输出功率P1=100kW，输出电压U1=250V，两根输电线的总电阻R=10Ω，用户端电压U4=220V，输电效率（用户得到的功率与发电机输出的功率之比）η=96%。升压变压器和降压变压器均为理想变压器。 （1）求升压变压器输入的电流I1； （2）求降压变压器原、副线圈匝数比n3：n4； （3）用户增加用电设备从而提高用电功率，若发电机通过调整工作状态使输出电压U1不变而增大其输出功率来满足用户需求，试分析此时是否提高了输电效率，并简要说明理由。 21. 某同学设计了一款风力测量装置。如图所示，建立空间直角坐标系Oxyz，空间内存在与x轴平行的磁场，磁感应强度随位置变化的关系为B=dx+B0（B0、d为常数，且均大于0）。一劲度系数为k的轻质弹簧一端固定，另一端连接绝缘的受风板。一固定在受风板中心的矩形金属薄片，其长为a，宽为b，厚为c，恒定电流I从电极P流入、从电极Q流出，M、N两电极间将输出霍尔电压。无风时，金属薄片位于原点O；有恒定风力时，金属薄片最终静止在x轴上某一位置。已知薄片单位体积中导电的电子数为n，电子的电荷量为e．受风板运动过程中一直与yOz平面平行，风力沿x轴正方向，弹簧未超过弹性限度。 （1）求无风时的霍尔电压U0； （2）有恒定风力时，测得霍尔电压为U，求此时风力的大小F； （3）若风力测量装置灵敏度定义为，其中ΔU为霍尔电压的变化量，ΔF为受风板所受恒定风力的变化量。请写出两条提高灵敏度的方法，并简要说明理由。 22. 利用物理模型对问题进行分析，是重要的科学思维方法。 （1）设行星与太阳的距离为，请根据开普勒第三定律及向心力相关知识，证明太阳对行星的作用力与成反比。 （2）如图1所示，质量为的行星绕太阳运动的轨迹为椭圆，近日点距日心距离为，远日点距日心距离为，行星在近日点速度为，忽略其他天体的影响。求行星在远日点的速度大小； （3）如图2所示，空间内有垂直平面向里的匀强磁场，磁感应强度为，有一固定的负点电荷，电荷量为，一带正电的粒子绕点电荷逆时针方向做匀速圆周运动，轨道半径为，已知粒子的电荷量为，质量为（为静电力常量）。忽略粒子的重力和空气阻力。某一时刻撤去磁场，粒子依然绕点电荷运动。求撤去磁场后粒子运动的周期。（取无穷远为零势能点，与点电荷Q距离为r处的电势。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 昌平区2026年高三年级第二次统一练习 物理试卷 本试卷共8页，共100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将答题卡交回。 第一部分 本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1. α粒子散射实验现象揭示了（　　） A. 电子的存在 B. 原子的核式结构 C. 质子的存在 D. 原子核可以再分 【答案】B 【解析】 【详解】卢瑟福根据α粒子散射实验中极少数粒子发生大角度偏转的现象，提出了原子的核式结构模型，该实验揭示了原子的核式结构。 故选B。 2. 声波在空气中和水中传播时（　　） A. 频率相同 B. 周期不同 C. 速度相同 D. 波长相同 【答案】A 【解析】 【详解】声波属于机械波，机械波的频率由波源决定，波速由传播介质决定，且满足关系、。 A．同一列声波的波源固定，频率仅由波源决定，与传播介质无关，因此在空气和水中传播时频率相同，故A正确； B．由可知，频率相同则周期一定相同，故B错误； C．机械波的波速由介质决定，空气和水是不同介质，声波在水中的传播速度远大于在空气中的速度，速度不同，故C错误； D．由可知，相同、不同，则波长不同，故D错误。 故选A。 3. 下列现象属于光的衍射的是（　　） A. 水中的气泡看起来特别明亮 B. 肥皂膜在日光照射下看起来是彩色的 C. 白光通过三棱镜在屏上出现彩色光带 D. 单色光照射圆盘后，影的中心出现一个亮斑 【答案】D 【解析】 【详解】A．水中的气泡看起来特别明亮，是光从光密介质水射向光疏介质空气时发生全反射导致的，不属于衍射，故A错误； B．肥皂膜在日光照射下呈彩色，是肥皂膜前后表面反射的光发生薄膜干涉形成的，不属于衍射，故B错误； C．白光通过三棱镜出现彩色光带，是由于不同色光的折射率不同，发生折射色散形成的，不属于衍射，故C错误； D．单色光照射圆盘时影中心的亮斑为泊松亮斑，是光绕过圆盘障碍物发生衍射形成的，属于光的衍射，故D正确。 故选D。 4. 如图所示，一定质量的理想气体从状态a开始，沿图示路径先后到达状态b和c，下列说法正确的是（　　） A. 从a到b，气体体积减小 B. 从a到b，气体对外界做功 C. 从b到c，气体内能减小 D. 从b到c，气体从外界吸热 【答案】D 【解析】 【详解】AB．由图可知，从状态a到状态b，图线经过坐标原点，所以气体的体积不变，气体对外界不做功，故AB错误； CD．从状态b到状态c，气体压强不变，温度升高，内能增大，体积增大，气体对外做功，根据热力学第一定律可知，气体从外界吸热，故C错误，D正确。 故选D。 5. 如图所示，A、B两小球（可视为质点）从相同高度同时水平抛出，经过时间t在空中相遇。不计空气阻力。若两个小球抛出位置不变而抛出速度大小均变为原来的2倍，则相遇时间为（　　） A. t B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由于两小球从相同高度同时抛出，竖直方向运动规律完全一致（初速度为0、加速度为），任意时刻两球的竖直下落高度相同，因此相遇条件仅由水平方向的相对运动决定。 设两球初始水平间距为，第一次抛出的初速度分别为、，水平方向相对速度大小为，第一次相遇时间为，则水平方向满足： 当两球抛出速度均变为原来的2倍时，新的初速度为、，水平相对速度变为 设新的相遇时间为，则： 联立两式解得： 故选C。 6. 如图所示，通有恒定电流的长直导线右侧放置一矩形金属线框，导线与线框在同一平面内。下列情况中金属线框能产生感应电流的是（　　） A. 导线中电流均匀增大 B. 线框沿导线向下做匀速运动 C. 线框沿导线向上做加速运动 D. 线框以直导线为轴转动 【答案】A 【解析】 【详解】A．导线中电流均匀增大，由可知，空间所有点的磁感应强度均与电流成正比增大，线框面积固定，因此穿过线框的磁通量增大，磁通量发生变化，能产生感应电流，故A正确； B．线框沿导线向下做匀速运动时，线框上所有点到导线的距离均不改变，因此各点磁感应强度大小不变，穿过线框的磁通量不变，不能产生感应电流，故B错误； C．线框沿导线向上做加速运动时，与匀速上下运动的规律一致：线框各点到导线的距离不变，磁感应强度分布不发生变化，穿过线框的磁通量不变，不能产生感应电流，故C错误； D．线框以直导线为轴转动时，线框上所有点到导线的距离始终保持不变，且长直导线的磁场为同轴同心圆分布，磁感应强度方向始终与线框平面法线方向平行，穿过线框的磁感线条数不变，磁通量不变，不能产生感应电流，故D错误。 故选A。 7. 甲、乙两物体0时刻开始从同一地点沿同一方向做直线运动，其位移x随时间t变化的图像如图所示。在0~t1时间内（　　） A. 甲的速度一直比乙大 B. 甲的路程比乙小 C. 甲、乙的平均速度相同 D. 甲的平均速度比乙大 【答案】C 【解析】 【详解】A．此图像中图线斜率表示其速度，在0~t1时间内甲的斜率不变，则速度不变，做匀速运动。乙图线的斜率先小于甲后大于甲，即乙的速度先小于甲后大于甲，乙做加速运动，故A错误； B．运动学图像描述的都是直线运动，由题可知甲、乙都做单向运动，通过的路程等于位移的大小，则甲、乙通过的路程相同，故B错误； CD．在0~t1时间内甲、乙的起点和终点都相同，则位移相同，时间相同，根据可知平均速度相同，故C正确，D错误。 故选C。 8. “蹦极”运动中，长弹性绳的一端固定，另一端绑在人身上，人从几十米高处跳下．将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动．从绳恰好伸直，到人第一次下降至最低点的过程中，下列分析正确的是（） A. 绳对人的冲量始终向上，人的动量先增大后减小 B. 绳对人的拉力始终做负功，人的动能一直减小 C. 绳恰好伸直时，绳的弹性势能为零，人的动能最大 D. 人在最低点时，绳对人的拉力等于人所受的重力 【答案】A 【解析】 【详解】A.由于绳对人的作用力一直向上，故绳对人的冲量始终向上；由于人在下降中速度先增大后减小，动量先增大后减小；故A正确； B.在该过程中，拉力与运动方向始终相反，绳子的力一直做负功；但由分析可知，人的动能先增大后减小；故B错误； C.绳子恰好伸直时，绳子的形变量为零，弹性势能为零；但此时人的动能不是最大，故C错误； D.人在最低点时，绳子对人的拉力一定大于人受到的重力；故D错误． 9. 如图所示，L是自感系数很大、电阻很小的线圈，A和B是两个相同的小灯泡。若两灯泡在以下操作中不会被烧坏，下列说法正确的是（　　） A. 开关由断开到闭合，灯泡A慢慢变亮，最终亮度不变 B. 开关由断开到闭合，灯泡B立即变亮，然后慢慢熄灭 C. 开关由闭合到断开，灯泡A闪亮一下，然后熄灭 D. 开关由闭合到断开，灯泡B闪亮一下，然后熄灭 【答案】C 【解析】 【详解】AB．闭合开关S，由于线圈的自感，线圈中的电流由0逐渐增大至稳定值，灯泡A、B同时变亮，随后A的亮度逐渐变小，由于A灯与线圈并联，则回路电阻减小，电流变大，所以B灯亮度增大，故AB错误； CD．断开开关S，线圈与灯泡A构成新的回路，由于线圈的自感，线圈中的电流在新回路中由原来的稳定值逐渐减为0，即B立即熄灭，由于线圈中原来的电流大于灯泡A中的电流，则A应闪亮一下，然后熄灭，故C正确，D错误。 故选C。 10. 如图所示，两块平行金属薄板A、B与恒压电源连接，两板中央各有一小孔，小孔分别位于M、N点，有一带电粒子在A板上方的O点由静止释放，粒子到达N点时速度恰好为零。M、N、O在同一竖直线上。不计空气阻力和电场的边缘效应。现将B板向下平移至N′点，在O点由静止释放的该粒子（　　） A. 运动到N点返回 B. 运动到N和N′点之间返回 C. 运动到N′点返回 D. 穿过N′点 【答案】D 【解析】 【详解】根据动能定理可得 即 根据可知，B板向下平移至N′点时，AB板间电场强度减小，粒子运动到N点时，重力做功大于电场力做的功，所以粒子的动能不为零，粒子运动到N′点时，重力做功仍大于电场力做的功，所以粒子的动能不为零，粒子将穿过N′点。 故选D。 11. 某同学做“探究加速度与力、质量关系”实验，实验装置如图所示。置于水平桌面上的小物块（与桌面间存在摩擦），通过细绳跨过光滑定滑轮与槽码相连，小物块可以在槽码的牵引下运动。保持小物块的质量不变，改变槽码的质量m，测量小物块的加速度大小a，作出图像。重力加速度为g，下图列出的图像，可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】设小物块的质量为，小物块与桌面的滑动摩擦力为，绳的拉力为。以小物块为研究对象进行受力分析，则根据牛顿第二定律有 以槽码为研究对象进行受力分析，则根据牛顿第二定律有 联立解得 可知当槽码的重力大于滑动摩擦力时，才有一定的加速度；当趋近于无穷大时，加速度趋近于。 故选D。 12. 某实验小组研究某热敏电阻的特性，并依此利用电磁铁、电阻箱等器材组装保温箱。该热敏电阻阻值随温度的变化曲线如图1所示，保温箱原理图如图2所示，保温箱电路主要由加热电路和控制电路组成。加热电路由加热电源、加热电阻丝和电磁开关构成；其余部分为控制电路。控制电路存在一个电流值I0，若电磁铁线圈的电流小于I0，衔铁与上固定触头a接触；若电流大于I0，衔铁与下固定触头b接触。保温箱温度达到设定值后，电磁铁线圈的电流在I0附近上下波动，加热电路持续地断开、闭合，使保温箱温度维持在设定值。已知保温箱的温度设定在50℃时，电阻箱接入电路的阻值为130Ω。电池内阻及导线电阻不计。下列说法不正确的是（　　） A. 加热电阻丝的c端应该与触头a相连接 B. 加热电阻丝的c端应该与触头b相连接 C. 保温箱的温度设定在100℃时，电阻箱接入电路的阻值为210Ω D. 保温箱的温度设定在150℃时，电阻箱接入电路的阻值为250Ω 【答案】B 【解析】 【详解】AB．根据图1可知温度升高，热敏电阻的阻值变小，根据欧姆定律可知，流过电磁铁线圈的电流变大，衔铁与固定触头b接触，此时加热电阻丝电路部分断开连接，停止加热，可知图2中加热电阻丝的c端应该与触头a相连接，故A正确，不符合题意，B错误，符合题意； CD．由图可知，当温度为50℃时，热敏电阻的阻值为180Ω，电阻箱接入的电阻为130Ω，当温度为100℃时，热敏电阻的阻值为100Ω，要使得电流值不变，则在电流为I0时，控制电路的总电阻不变，则此时电阻箱的电阻为 当温度为150℃时，热敏电阻的阻值为60Ω，则此时电阻箱的电阻为，故CD正确，不符合题意。 故选B。 13. 如图所示，一带电粒子绕固定的正点电荷Q做半径不同的匀速圆周运动，其半径为r1、r2和r3时的动能分别为Ek1、Ek2和Ek3；电势能分别为Ep1、Ep2和Ep3，若r3-r2=r2-r1，下列关系正确的是（　　） A. Ek3-Ek2=Ek2-Ek1；Ep3-Ep2=Ep2-Ep1 B. Ek3-Ek2>Ek2-Ek1；Ep3-Ep2<Ep2-Ep1 C. Ek3-Ek2<Ek2-Ek1；Ep3-Ep2<Ep2-Ep1 D. Ek3-Ek2<Ek2-Ek1；Ep3-Ep2>Ep2-Ep1 【答案】B 【解析】 【详解】 带电粒子绕正点电荷做匀速圆周运动，库仑力提供向心力：  ​ 整理得动能：  ​ 越大，​越小。 计算动能差，设   因为 所以 两个差值均为负，因此：  正点电荷电场中电势 粒子带负电 电势能：   越大，越大。 计算电势能差：  因为 因此：Ep3-Ep2<Ep2-Ep1 故选B。 14. 一个弹簧振子系统，质量为m，弹簧劲度系数为k，在光滑水平面上做简谐运动，其位移x随时间t变化的方程可表示为。一个LC振荡电路，电感为L，电容为C，电容器极板电荷量q随时间t变化的方程可表示为。通过类比判断下列说法正确的是（　　） A. 电容C是“电磁惯性”大小的量度 B. 简谐运动的周期可表示为 C. 线圈的磁场能可表示为 D. 线圈的磁场能可表示为 【答案】C 【解析】 【详解】首先明确两类系统的物理量类比关系：弹簧振子的质量对应LC电路的电感（惯性量），劲度系数对应（回复系数），位移对应电荷量，速度对应电流；动能对应磁场能，弹性势能对应电场能。 A．力学中质量是惯性大小的量度，对应电磁系统中电感是“电磁惯性”的量度，不是电容，故A错误； B．弹簧振子的周期公式为，不是，故B错误； C．弹簧振子动能为，类比得线圈磁场能为，故C正确； D．是电容器储存的电场能，对应弹簧振子的弹性势能，不是线圈的磁场能，故D错误。 故选C。 第二部分 本部分共6题，共58分。 15. 在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，打点计时器所接交流电源的频率为50Hz，如图是打出纸带的一部分，A、B、C为纸带上标出的3个计数点，则打B点时，小车运动的速度大小v=________m/s。（结果保留2位有效数字） 【答案】0.48##0.47##0.49 【解析】 【详解】交流电源频率为50Hz，打点周期 由图可知，相邻计数点A、B和B、C之间都有5个打点间隔，因此相邻计数点的时间间隔 根据匀变速直线运动规律，中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度，因此B点的速度等于AC段的平均速度，得 16. 如图为“研究两个互成角度力的合成规律”实验示意图，下列实验操作，正确的是（　　） A. 两个弹簧测力计拉动圆环静止在O点时，应保证两个弹簧测力计之间夹角的平分线与橡皮条在同一条直线上 B. 两个弹簧测力计拉动圆环静止在O点，标记出两细线的方向，表示分力的方向 C. 两个弹簧测力计拉动圆环静止在O点，测量出两细线的长度，表示分力的大小 D. 两次拉动圆环时，O点的位置必须相同 【答案】BD 【解析】 【详解】A．两个弹簧测力计拉动圆环静止在O点时，不需要保证两个弹簧测力计之间夹角的平分线与橡皮条在同一条直线上，故A错误； B．两个弹簧测力计拉动圆环静止在O点，标记出两细线的方向，表示分力的方向，故B正确； C．两个弹簧测力计拉动圆环静止在O点，两个弹簧测力计的读数表示分力的大小，而非测量细线长度，故C错误； D．本实验的科学思想方法为等效替代法，即两次拉动圆环时，O点的位置必须相同，保证橡皮条的伸长量相等，故D正确。 故选BD。 17. 电阻表是在电流表的基础上改装而成的。如图是一个简单的电阻表电路，R1为可调电阻，电源电动势为E．测量电阻之前先把两支表笔直接接触，调节电阻R1使电流表指针指在最大值Ig处。当红、黑表笔之间接有待测电阻时，电流表指针指在Ix处。电阻与电流存在一一对应的关系，待测电阻的阻值Rx=________（用E、Ig、Ix表示）。因此，只要将原来的电流刻度转换成对应的电阻刻度，指针就能够指示出被测电阻值。改装后，刻度盘上电阻值的刻度________（填“均匀”或“不均匀”）。 【答案】 ①. ②. 不均匀 【解析】 【详解】[1] [2]当红、黑表笔直接接触时，外电路电阻为零，根据闭合电路欧姆定律有 解得欧姆表内阻 当红、黑表笔之间接有待测电阻时，根据闭合电路欧姆定律有 联立上述两式，解得 由可知，电流与电阻不成线性关系，所以电阻刻度是不均匀的。 18. 某同学利用电流表和电压表测量一节干电池的电动势和内阻，实验电路图如图1所示。连接电路后闭合开关S，多次调节滑动变阻器，记录电压表的读数U和电流表的读数I，作出U-I图线如图2所示。 （1）根据U-I图线得该电池的电动势E=_____V，内阻r=____Ω。（结果保留2位有效数字） （2）若忽略偶然误差，利用该电路测得电动势的测量值_____真实值，内阻的测量值______真实值。（填“小于”“大于”或“等于”） （3）某同学设计了如图3所示的电路测量电源的电动势E，其中E1是辅助电源。闭合开关S1、S2，调节R1至适当位置，再调节R2使灵敏电流计G的示数为0，记录电流表和电压表的示数I和U，改变R1的阻值，多次重复步骤，根据记录的数据作出U-I图线。若图线的斜率为k，纵轴（U轴）截距为b，则该电源的电动势为_____；从理论上分析，利用该电路测得电动势的测量值______真实值（填“小于”“大于”或“等于”）。 【答案】（1） ①. ②. 0.83##0.82##0.84 （2） ①. 小于 ②. 小于 （3） ①. b ②. 等于 【解析】 【分析】 【小问1详解】 [1][2]根据闭合电路欧姆定律得 则 图线的纵截距等于电动势，图线纵截距为，故 图线斜率的绝对值等于内阻，由图得 【小问2详解】 [1][2]本电路中，电压表存在分流作用，电流表读数小于电源实际的总电流，则 推导得测量关系 因此，电动势测量值 内阻测量值​，故两者测量值都小于真实值。 【小问3详解】 [1]当灵敏电流计示数为时，说明两端电势相等，电压表读数等于待测电源的路端电压，电流表读数等于待测电源的输出电流，因此仍满足 图线纵截距等于电动势，故 [2]该电路消除了电压表分流带来的系统误差，理论上测量值没有误差，因此电动势测量值等于真实值。 【点睛】 19. 如图所示，用两根不可伸长的等长轻绳将两个相同的匀质小球A、B悬挂于等高的O点和O＇点，两点间距等于小球的直径。将小球A向左拉起至细线与竖直方向夹角为θ的位置由静止释放，小球A在最低点与静止的小球B发生正碰。碰后两球粘在一起运动。已知轻绳的长度为L，小球的质量均为m，重力加速度为g，忽略小球半径和空气阻力，求： （1）A球运动至最低点时的速度大小v； （2）碰后两球能够上升的最大高度h； （3）碰撞过程中损失的机械能ΔE． 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【分析】 【小问1详解】 A下摆过程只有重力做功，由机械能守恒得 解得 【小问2详解】 A、B碰撞过程时间极短，水平方向动量守恒。设碰后共同速度为，由动量守恒定律得  碰后上升过程机械能守恒，可得 解得 【小问3详解】 损失的机械能等于碰撞前总动能与碰撞后总动能的差值 化简得 【点睛】 20. 电能从发电厂送到用户，要用升压变压器升压后向远距离送电，在接近用户的地点再用降压变压器把电压降为用户所需电压。模拟电能输送过程，输电电路图如图所示。发电机的输出功率P1=100kW，输出电压U1=250V，两根输电线的总电阻R=10Ω，用户端电压U4=220V，输电效率（用户得到的功率与发电机输出的功率之比）η=96%。升压变压器和降压变压器均为理想变压器。 （1）求升压变压器输入的电流I1； （2）求降压变压器原、副线圈匝数比n3：n4； （3）用户增加用电设备从而提高用电功率，若发电机通过调整工作状态使输出电压U1不变而增大其输出功率来满足用户需求，试分析此时是否提高了输电效率，并简要说明理由。 【答案】（1）400A （2） （3）否，见解析 【解析】 【小问1详解】 根据发电机输出功率公式 代入数据解得 【小问2详解】 输电线上损失的功率 由 可得输电线电流 升压变压器副线圈两端电压 降压变压器原线圈两端电压 根据变压器电压比公式 解得 【小问3详解】 输电效率降低。理由如下：发电机输出电压不变，升压变压器匝数比不变，则升压变压器输出电压不变。当发电机输出功率增大时，由 可知输电线电流增大。输电效率 由于和不变，增大，导致增大，故输电效率降低 21. 某同学设计了一款风力测量装置。如图所示，建立空间直角坐标系Oxyz，空间内存在与x轴平行的磁场，磁感应强度随位置变化的关系为B=dx+B0（B0、d为常数，且均大于0）。一劲度系数为k的轻质弹簧一端固定，另一端连接绝缘的受风板。一固定在受风板中心的矩形金属薄片，其长为a，宽为b，厚为c，恒定电流I从电极P流入、从电极Q流出，M、N两电极间将输出霍尔电压。无风时，金属薄片位于原点O；有恒定风力时，金属薄片最终静止在x轴上某一位置。已知薄片单位体积中导电的电子数为n，电子的电荷量为e．受风板运动过程中一直与yOz平面平行，风力沿x轴正方向，弹簧未超过弹性限度。 （1）求无风时的霍尔电压U0； （2）有恒定风力时，测得霍尔电压为U，求此时风力的大小F； （3）若风力测量装置灵敏度定义为，其中ΔU为霍尔电压的变化量，ΔF为受风板所受恒定风力的变化量。请写出两条提高灵敏度的方法，并简要说明理由。 【答案】（1） （2） （3）根据 可知提高灵敏度的方法，有减小弹簧的劲度系数，增大电流I，减小金属薄片的厚度。 【解析】 【小问1详解】 电流的微观表达式为，电流沿方向，垂直电流的横截面积 因此得 化简得 洛伦兹力沿方向，间距为，因此霍尔电压满足 化简得​ 无风时，，代入得 【小问2详解】 有风力时金属片静止在处，受力平衡：风力等于弹簧弹力，即 此时，霍尔电压 解得 代入得 【小问3详解】 由 ​得灵敏度 因此减小弹簧的劲度系数：与成反比，越小，相同风力变化对应的霍尔电压变化越大，灵敏度越高；增大电流I，可直接提升单位风力变化引起的霍尔电压变化量，灵敏度提高；减小金属薄片的厚度：与成反比，越小，灵敏度越高。 22. 利用物理模型对问题进行分析，是重要的科学思维方法。 （1）设行星与太阳的距离为，请根据开普勒第三定律及向心力相关知识，证明太阳对行星的作用力与成反比。 （2）如图1所示，质量为的行星绕太阳运动的轨迹为椭圆，近日点距日心距离为，远日点距日心距离为，行星在近日点速度为，忽略其他天体的影响。求行星在远日点的速度大小； （3）如图2所示，空间内有垂直平面向里的匀强磁场，磁感应强度为，有一固定的负点电荷，电荷量为，一带正电的粒子绕点电荷逆时针方向做匀速圆周运动，轨道半径为，已知粒子的电荷量为，质量为（为静电力常量）。忽略粒子的重力和空气阻力。某一时刻撤去磁场，粒子依然绕点电荷运动。求撤去磁场后粒子运动的周期。（取无穷远为零势能点，与点电荷Q距离为r处的电势。 【答案】（1）根据开普勒第三定律 太阳对行星的作用力充当圆周运动的向心力，设行星质量为，有 两式联立，解得 因此太阳对行星的作用力与成反比。 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 略。 【小问2详解】 根据开普勒第二定律可知，行星与太阳的连线在单位时间内扫过的面积相等，其中、两点分别为近日点和远日点，行星的速度方向恰好与其和太阳的连线垂直，故有 解得 【小问3详解】 由左手定则可知，带正电的粒子逆时针方向绕点电荷旋转时，受到的洛伦兹力方向指向圆心，洛伦兹力和库仑力充当向心力，满足 代入 解得粒子做圆周运动的速度 撤去磁场后，因粒子受到的合力减小，粒子将做离心运动；由题意知，粒子继续绕点电荷运动，故撤去磁场瞬间，粒子的初始位置为椭圆运动的“近日点”，设粒子运动到“远日点”时与负点电荷的距离为，此时粒子的速度为，由第（2）小问分析可知 由能量守恒得 联立解得 因此椭圆半长轴 因万有引力的表达式与库仑定律的表达式形式相似，结合开普勒第三定律可知，正电粒子绕负电荷做椭圆运动的周期与其绕负电荷做半径的圆周运动的周期相同，根据库仑力提供圆周运动的向心力有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $