精品解析：2026届河南南阳市方城县第一高级中学高三下学期猜题卷（五）物理试题

2026届河南南阳市方城县第一高级中学高三下学期猜题卷（五）物理试题 学校∶___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 考生注意： 1、本试卷满分100分，考试时间75分钟。 2、答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3、考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分） 一、单选题 1. 原子和原子核物理在近一百年取得了很大的成就。关于这一领域，下列说法正确的是（　　） A. 粒子散射现象说明原子核具有复杂的结构 B. 由可知，在密闭容器中混合存放一定比例的氦气和，几天后将有生成 C. 碘的半衰期为天，则个碘原子核经天后一定剩下一个原子核 D. 光电效应和康普顿效应都说明光具有粒子性 2. 在一些特殊的双轴晶体中，以特定角度入射圆偏振光的线光源时，光会在晶体中沿圆锥面传播，从而使得透射出来的光形成一个空心圆筒，在光屏上可以得到一个圆环，这种特殊的折射现象叫作锥形折射。发生锥形折射主要是由于双轴晶体具有（ ） A. 固定的熔点 B. 各向异性 C. 规则的形状 D. 稳定的晶格结构 3. 如图所示，理想变压器原线圈与理想电流表串联后接在交流电源上，变压器原，副线圈匝数比，定值电阻的阻值为，电动机M线圈的电阻为。调节变阻器的阻值，当变阻器接入电路的阻值为时，电动机恰好正常工作，此时电流表的示数为0.5A，下列说法正确的是（ ） A. 定值电阻消耗的功率为11W B. 变压器的输入功率为77W C. 电动机消耗的功率为11W D. 电动机的输出功率为33W 4. 为了方便在医院输液的病人及时监控药液是否即将滴完，有人发明了一种利用电容器原理实现的输液报警装置，电容器C的两极板夹在输液管两侧，实物图和电路原理如图所示。闭合开关，当药液液面降低时，两极板之间介质由液体改变为气体，蜂鸣器B就会因通过特定方向的电流而发出声音，电路中电表均为理想电表．根据以上说明，下列选项分析正确的是（　　） A. 液面下降后，电容器两端电压变小 B. 液面下降后，电容器所带电量增大 C. 液面下降时蜂鸣器电流由b流向a D. 输液管较粗时，电容器容值会变大 5. 如图所示，轻绳一端固定于天花板上的O点，另一端系于质量为m的三角板上的a点，水平拉力F作用于三角板上的c点，当三角板静止时，轻绳与竖直方向夹角为30°。已知重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A. 轻绳拉力大小为 B. 外力F大小为 C. 若保持轻绳拉力方向不变，使外力F逆时针缓慢转动，则外力F先增大后减小 D. 若保持外力F的方向不变，使轻绳绕O点逆时针缓慢转动，则轻绳的拉力先增大后减小 6. 如图所示，某人造卫星仅在万有引力作用下绕地球沿椭圆轨道运行，近地点b与远地点e到地心的距离之比为，卫星从a运行到c、从d运行到f的过程中，卫星与地心连线扫过的面积分别为和，且。下列说法正确的是（　　） A. 从a运行到c的过程中，卫星的机械能先增大后减小 B. 卫星从a运行到c的时间小于从d运行到f的时间 C. 卫星在b、e两点的线速度之比为 D. 卫星在b、e两点的加速度之比为 7. 如图甲所示，质量为的薄板静止在水平地面上，质量为的物块静止在的右端。时刻对施加一水平向右的作用力，的大小随时间的变化关系如图乙所示。已知与之间、与地面之间的动摩擦因数均为0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，始终未脱离。取，下列说法正确的是（　　） A. 时，与发生相对滑动 B. 时，的加速度大小为 C. 时，的速度大小为 D. 时，、动量之和为 二、多项选择题（第8~10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分，共18分） 8. 如图甲，景区湖面有一种水上蹦床设施，游客在蹦床上有规律的跳动，水面激起一圈圈水波。波源位于点，水波在水平面内传播（不考虑能量损失），波面呈现为圆形。时刻，部分波面的分布情况如图乙所示，其中虚线、实线表示两相邻的波谷、波峰。处质点的振动图像如图丙所示，轴正方向表示竖直向上。则（　　） A. 水波的波速为0.5m/s B. 时，处质点处在波峰位置 C. 该水波传播过程中遇到一直径为10cm的安全警示桩，能发生明显的衍射现象 D. 某人驾驶摩托艇向蹦床快速驶来，他感觉该水波的频率比摩托艇启动前降低了 9. 如图甲所示的地球是人类已知的唯一孕育和支持生命的天体，也是电荷的良导体。若将地球视为带电的导体球，取地球表面电势为零，其周围某点的电势φ随该点到球心的距离r的变化如图乙，为地球半径，下列说法正确的是（ ） A. 地球带正电 B. 同一正电荷在离地球越远的地方，电势能越大 C. 当时，电场强度随r的增大而减小 D. 当时，地球内部的电场强度不为零 10. 如图所示，倾角为的光滑斜面体固定在水平面上，轻弹簧放在斜面上，下端与斜面底端的固定挡板连接，上端与放在斜面上的物块A连接，绕过斜面顶端光滑定滑轮的轻绳一端连接在物块A上，另一端吊着物块B。已知物块A的质量为，物块B的质量为，斜面足够长，牵引物块A的轻绳与斜面平行，用手托着物块B，改变B的高度，使轻弹簧刚好处于原长。已知重力加速度为，弹簧的劲度系数为，弹簧的弹性势能，表示弹簧的劲度系数，为弹簧的形变量，弹簧始终在弹性限度内，快速撤去手。下列说法正确的是（　　） A. 快速撤去手的一瞬间，物块B的加速度大小为 B. 当物块A的速度达到最大时，弹簧的伸长量为 C. 物块A沿斜面向上运动的最大速度大小为 D. 物块A沿斜面向上运动过程中，弹簧具有的最大弹性势能为 三、实验题（本题共2小题，共14分） 11. 传统“单摆测量重力加速度”实验中，用秒表测量周期存在较大误差。某实验小组利用数字化设备改进该实验，按如图所示的实验装置进行实验。选用的器材有：摆球、不易伸长的细线、刻度尺、游标卡尺、拉力传感器、数据采集器、计算机等。实验步骤如下： （i）将拉力传感器固定在竖直木板上，并与摆球用细线相连； （ii）用刻度尺测量摆线长度l，再用游标卡尺测量摆球直径d，计算摆长； （iii）让单摆做小角度摆动，数据采集器记录拉力传感器的数据； （iv）改变摆长，重复以上步骤三次。 据此回答以下问题： （1）在测量摆长时，必须使单摆处于___________状态。 A. 水平放置且拉直 B. 挂上摆球后在竖直面内自然悬垂 C. 竖直悬挂且用竖直外力拉紧 （2）某次测量得到的拉力传感器的示数F随时间t变化的图像如图乙所示，则该次测量中摆球摆动的周期T=___________s（保留两位有效数字），重力加速度可表示为___________（用l、d、T表示）。 12. 收音机中可变电容器作为调谐电台使用。如图甲所示为空气介质单联可变电容器的结构，它是利用正对面积的变化改变电容器的电容大小，某同学想要研究这种电容器充、放电的特性，于是将之接到如图乙所示的实验电路中，实验开始时电容器不带电，微电流传感器G可以记录电流随时间变化的图像。 （1）充电稳定后，断开单刀双掷开关，用电压表接在电容器两端测量电压，发现读数缓慢减小，原因是______。 （2）首先将开关S打向1，这时观察到G有短暂的示数，稳定后，旋转旋钮，使电容器正对面积迅速变大，从开始到最终稳定，微电流传感器G记录的图像可能是______。 A. B. C. D. （3）利用该电路也能测量电源电动势和内阻，该同学固定电容器正对面积后（电容器可视为理想电容器），先将开关接1，充电稳定后将开关接2，得到微电流传感器的图像。两次充放电过程中电流的峰值分别为、。已知微电流传感器内阻为R，则电源的电动势为______，电源内阻为______（用字母“，，R”表示） 四、计算题（本题共3小题，共计40分。解答时应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。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 如图甲所示，银行取款机房装有单边自动感应门，其中有一扇玻璃门与墙体固定，另一扇是可动玻璃门。当人进入了感应区时，可动玻璃门将自动开启，反之将自动关闭，图乙为感应门的俯视图。当某人一直在感应区内时，可动玻璃门先匀加速运动了0.3m，用时0.5s，而后立即匀减速运动了0.6m恰好停下。求可动玻璃门： （1）匀加速运动的加速度大小； （2）运动过程中的最大速度大小； （3）开启全程运动的总时间。 14. 如图所示为直线电机工作原理的简化模型。一根足够长的圆柱形磁棒竖直固定在水平地面上，为磁棒上下截面圆心的连线，磁棒周围有沿半径方向向外均匀辐射的磁场，磁棒在周围某一点产生的磁场的磁感应强度的大小与该点到连线的距离成反比。磁棒上端的某一水平面上固定两个不可伸缩的粗细均匀的圆环形金属线圈1、2，且线圈1、2的圆心重合。线圈1的质量为m，周长为C，电阻为R；线圈2的质量为2m，周长为2C，电阻为2R。现分别对两线圈1、2施加竖直方向的外力、，并将两线圈1、2同时由静止释放，使两线圈均向下做加速度（g为重力加速度的大小）的匀加速直线运动，下落过程中线圈1所在位置处的磁场的磁感应强度大小始终为B。已知两线圈从静止下落到外力、的大小相等的过程中产生的总焦耳热，不考虑两线圈之间的相互作用及线圈中电流产生的磁场，不计空气阻力，两线圈环面始终水平，则在此过程中，求 （1）线圈1中产生的感应电流的方向（从上往下看）和线圈1受到的安培力的方向； （2）线圈1中产生的焦耳热； （3）外力做的功。 15. 如图所示，一个位于轴上方带电的平行板电容器，极板长度为、极板间距为，电容器的右极板与轴重合且下端在原点，轴右侧有一与轴平行的虚线，在轴和虚线之间存在垂直于平面的匀强磁场，轴上方磁场方向垂直纸面向外，轴下方磁场方向垂直纸面向里。某时刻一质量为、电荷量为、不计重力的带电粒子沿轴正方向以大小为的初速度紧挨电容器左极板下端射入电容器内，经电场偏转后，粒子刚好从电容器的右极板最上端射入磁场中。 （1）计算电容器两极板间电场强度的大小； （2）若粒子从点进入磁场经轴上方磁场偏转（未到达虚线）后不会打到电容器的右极板上，求轴上方磁场的磁感应强度应满足什么条件； （3）若轴上、下磁场的磁感应强度大小之比为，粒子在轴上方做半径为的圆周运动到达轴时从点（图中未画出）进入轴下方磁场。若要粒子垂直于虚线离开磁场，计算虚线与轴之间的最短距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026届河南南阳市方城县第一高级中学高三下学期猜题卷（五）物理试题 学校∶___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 考生注意： 1、本试卷满分100分，考试时间75分钟。 2、答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3、考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分） 一、单选题 1. 原子和原子核物理在近一百年取得了很大的成就。关于这一领域，下列说法正确的是（　　） A. 粒子散射现象说明原子核具有复杂的结构 B. 由可知，在密闭容器中混合存放一定比例的氦气和，几天后将有生成 C. 碘的半衰期为天，则个碘原子核经天后一定剩下一个原子核 D. 光电效应和康普顿效应都说明光具有粒子性 【答案】D 【解析】 【详解】A．α粒子散射现象说明原子的核式结构模型，不能得出原子核内部具有复杂结构，故A错误； B．方程是人工核反应方程，不能自然发生，故B错误； C．半衰期是统计规律，对极少数的原子核不起作用，故C错误； D．光电效应和康普顿效应都说明光具有粒子性，故D正确。 故选D。 2. 在一些特殊的双轴晶体中，以特定角度入射圆偏振光的线光源时，光会在晶体中沿圆锥面传播，从而使得透射出来的光形成一个空心圆筒，在光屏上可以得到一个圆环，这种特殊的折射现象叫作锥形折射。发生锥形折射主要是由于双轴晶体具有（ ） A. 固定的熔点 B. 各向异性 C. 规则的形状 D. 稳定的晶格结构 【答案】B 【解析】 【详解】A．晶体（包括单晶体和多晶体）都有固定的熔点，这是晶体的共性，但不是导致光在晶体中发生特殊折射现象（如锥形折射）的原因，故A错误； B．双轴晶体属于单晶体，单晶体具有各向异性的特点，即其物理性质（如导热性、导电性、光学性质等）在不同方向上表现不同。在光学上，表现为折射率随光的传播方向不同而不同。正是因为双轴晶体具有各向异性，导致入射光在晶体内部不同方向上的折射率不同，折射角不同，从而使光线沿圆锥面传播，形成锥形折射现象，故B正确； C．晶体通常具有规则的几何形状，但这只是晶体的宏观特征，不是导致光发生锥形折射的光学原因，故C错误； D．稳定的晶格结构是晶体内部微观结构的特征，虽然决定了晶体的性质，但直接导致光路发生特殊变化（锥形折射）的是其宏观表现出的光学各向异性，故D错误。 故选B。 3. 如图所示，理想变压器原线圈与理想电流表串联后接在交流电源上，变压器原，副线圈匝数比，定值电阻的阻值为，电动机M线圈的电阻为。调节变阻器的阻值，当变阻器接入电路的阻值为时，电动机恰好正常工作，此时电流表的示数为0.5A，下列说法正确的是（ ） A. 定值电阻消耗的功率为11W B. 变压器的输入功率为77W C. 电动机消耗的功率为11W D. 电动机的输出功率为33W 【答案】D 【解析】 【详解】A．电流表的示数为,根据 可得 定值电阻消耗的功率为 A错误； B．变压器的输入电压为 变压器的输入功率为 B错误； CD．根据 可得变压器的输出电压为 电动机两端电压为 通过电动机的电流为 电动机消耗的功率为 电动机的输出功率为 C错误，D正确。 故选D。 4. 为了方便在医院输液的病人及时监控药液是否即将滴完，有人发明了一种利用电容器原理实现的输液报警装置，电容器C的两极板夹在输液管两侧，实物图和电路原理如图所示。闭合开关，当药液液面降低时，两极板之间介质由液体改变为气体，蜂鸣器B就会因通过特定方向的电流而发出声音，电路中电表均为理想电表．根据以上说明，下列选项分析正确的是（　　） A. 液面下降后，电容器两端电压变小 B. 液面下降后，电容器所带电量增大 C. 液面下降时蜂鸣器电流由b流向a D. 输液管较粗时，电容器容值会变大 【答案】C 【解析】 【详解】A．开关闭合稳定时，电容器两端电压等于电源电动势，即液面下降稳定后，电容器两端电压不变，A错误： B．根据电容 液面下降，极板之间的介电常数减小，则电容减小，极板之间电压不变，结合 则电容器所带电量减少，B错误； C．根据图示可知，电容器右侧极板带负电，结合上述，液面下降时，极板所带电荷量减少，即右侧极板失去电子，电子从a向b运动，则蜂鸣器电流由b流向a，C正确； D．结合上述可知，输液管较粗时，极板之间间距增大，则电容器的电容变小，D错误。 故选C。 5. 如图所示，轻绳一端固定于天花板上的O点，另一端系于质量为m的三角板上的a点，水平拉力F作用于三角板上的c点，当三角板静止时，轻绳与竖直方向夹角为30°。已知重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A. 轻绳拉力大小为 B. 外力F大小为 C. 若保持轻绳拉力方向不变，使外力F逆时针缓慢转动，则外力F先增大后减小 D. 若保持外力F的方向不变，使轻绳绕O点逆时针缓慢转动，则轻绳的拉力先增大后减小 【答案】A 【解析】 【详解】AB．根据题意，对三角板受力分析，受重力、轻绳的拉力和水平拉力，如图所示 由平衡条件有 解得 ， 故A正确，B错误； C．若保轻绳拉力方向不变，使外为F逆时针缓慢转动，如图所示 可知，外力F先减小后增大，故C错误； D．若保持外力F的方向不变，使轻绳绕O点逆时针缓慢转动，设轻绳与竖直方向的夹角为，则逐渐增大，由平衡条件由 可得 可知，轻绳的拉力逐渐增大，故D错误。 故选A。 6. 如图所示，某人造卫星仅在万有引力作用下绕地球沿椭圆轨道运行，近地点b与远地点e到地心的距离之比为，卫星从a运行到c、从d运行到f的过程中，卫星与地心连线扫过的面积分别为和，且。下列说法正确的是（　　） A. 从a运行到c的过程中，卫星的机械能先增大后减小 B. 卫星从a运行到c的时间小于从d运行到f的时间 C. 卫星在b、e两点的线速度之比为 D. 卫星在b、e两点的加速度之比为 【答案】B 【解析】 【详解】A．卫星在椭圆轨道上运行时，只受万有引力，因此机械能守恒，故A错误； B．卫星从a运行到c过程中，卫星与地心连线扫过的面积小于从d运行到f扫过的面积，根据开普勒第二定律可知，卫星从a运行到c的时间小于从d运行到f的时间，故B正确； C．在极短时间内，根据开普勒第二定律，卫星在b、e两点附近与地心连线扫过的面积相等，因此有 可知卫星在b、e两点的线速度之比为，故C错误； D．根据万有引力定律可得， 可知卫星在b、e两点的加速度之比为，故D错误。 故选B。 7. 如图甲所示，质量为的薄板静止在水平地面上，质量为的物块静止在的右端。时刻对施加一水平向右的作用力，的大小随时间的变化关系如图乙所示。已知与之间、与地面之间的动摩擦因数均为0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，始终未脱离。取，下列说法正确的是（　　） A. 时，与发生相对滑动 B. 时，的加速度大小为 C. 时，的速度大小为 D. 时，、动量之和为 【答案】C 【解析】 【详解】A．设A、B发生相对滑动时的最小外力为，对A受力分析，由牛顿第二定律可得 解得 对于B而言，则有 联立上式解得 由乙图可知，外力与时间的关系满足 当时，，A、B没有发生相对滑动，A错误； B．根据上述分析可知，时，，A、B具有共同的加速度，大小为，B错误； C．根据动量定理，结合乙图可知 代入数据解得 C正确； D．根据乙图，结合动量定理可知，时，A、B系统具有的动量之和为 代入数据解得 D错误。 故选C。 二、多项选择题（第8~10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分，共18分） 8. 如图甲，景区湖面有一种水上蹦床设施，游客在蹦床上有规律的跳动，水面激起一圈圈水波。波源位于点，水波在水平面内传播（不考虑能量损失），波面呈现为圆形。时刻，部分波面的分布情况如图乙所示，其中虚线、实线表示两相邻的波谷、波峰。处质点的振动图像如图丙所示，轴正方向表示竖直向上。则（　　） A. 水波的波速为0.5m/s B. 时，处质点处在波峰位置 C. 该水波传播过程中遇到一直径为10cm的安全警示桩，能发生明显的衍射现象 D. 某人驾驶摩托艇向蹦床快速驶来，他感觉该水波的频率比摩托艇启动前降低了 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由图可知，，则水波的波速为 故A错误； B．时刻，位于波谷，时刻到时刻，经过时间 分析可知，时，处质点处在波峰位置。故B正确； C．由于 所以该水波传播过程中遇到一直径为10cm的安全警示桩，能发生明显的衍射现象。故C正确； D．根据多普勒效应可知，当摩托艇向蹦床（波源）靠近时，接收到的水波频率会变高，故D错误。 故选BC。 9. 如图甲所示的地球是人类已知的唯一孕育和支持生命的天体，也是电荷的良导体。若将地球视为带电的导体球，取地球表面电势为零，其周围某点的电势φ随该点到球心的距离r的变化如图乙，为地球半径，下列说法正确的是（ ） A. 地球带正电 B. 同一正电荷在离地球越远的地方，电势能越大 C. 当时，电场强度随r的增大而减小 D. 当时，地球内部的电场强度不为零 【答案】BC 【解析】 【详解】A. 由图可知，距离地球表面越远电势越高，可知地球带负电，选项A错误； B. 距离地球越远电势越高，可知同一正电荷在离地球越远的地方，电势能越大，选项B正确； C. φ-r图像的斜率等于电场强度，可知当时，电场强度随r的增大而减小，选项C正确； D. 地球表面是等势体，则当时，地球内部的电场强度为零，选项D错误。 故选BC。 10. 如图所示，倾角为的光滑斜面体固定在水平面上，轻弹簧放在斜面上，下端与斜面底端的固定挡板连接，上端与放在斜面上的物块A连接，绕过斜面顶端光滑定滑轮的轻绳一端连接在物块A上，另一端吊着物块B。已知物块A的质量为，物块B的质量为，斜面足够长，牵引物块A的轻绳与斜面平行，用手托着物块B，改变B的高度，使轻弹簧刚好处于原长。已知重力加速度为，弹簧的劲度系数为，弹簧的弹性势能，表示弹簧的劲度系数，为弹簧的形变量，弹簧始终在弹性限度内，快速撤去手。下列说法正确的是（　　） A. 快速撤去手的一瞬间，物块B的加速度大小为 B. 当物块A的速度达到最大时，弹簧的伸长量为 C. 物块A沿斜面向上运动的最大速度大小为 D. 物块A沿斜面向上运动过程中，弹簧具有的最大弹性势能为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．快速撤去手的一瞬间，根据牛顿第二定律可得 解得，A错误； B．当物块的加速度为零时速度最大，此时 解得，B正确； C．从开始到速度最大的过程中，根据机械能守恒， 解得，C正确； D．设弹簧的最大伸长量为，则由能量关系可得 解得 则弹簧具有的最大弹性势能，D错误。 故选BC。 三、实验题（本题共2小题，共14分） 11. 传统“单摆测量重力加速度”实验中，用秒表测量周期存在较大误差。某实验小组利用数字化设备改进该实验，按如图所示的实验装置进行实验。选用的器材有：摆球、不易伸长的细线、刻度尺、游标卡尺、拉力传感器、数据采集器、计算机等。实验步骤如下： （i）将拉力传感器固定在竖直木板上，并与摆球用细线相连； （ii）用刻度尺测量摆线长度l，再用游标卡尺测量摆球直径d，计算摆长； （iii）让单摆做小角度摆动，数据采集器记录拉力传感器的数据； （iv）改变摆长，重复以上步骤三次。 据此回答以下问题： （1）在测量摆长时，必须使单摆处于___________状态。 A. 水平放置且拉直 B. 挂上摆球后在竖直面内自然悬垂 C. 竖直悬挂且用竖直外力拉紧 （2）某次测量得到的拉力传感器的示数F随时间t变化的图像如图乙所示，则该次测量中摆球摆动的周期T=___________s（保留两位有效数字），重力加速度可表示为___________（用l、d、T表示）。 【答案】（1）B （2） ①. 2.0 ②. 【解析】 【小问1详解】 测量摆长时，必须使单摆挂上摆球后在竖直面内自然悬垂状态下测量，这样测量的摆长最准确。 故选B。 【小问2详解】 [1]由图可知，相邻两次拉力最小的时间间隔为1.0s，所以摆球摆动的周期为 [2]根据单摆的周期公式可得 所以 12. 收音机中可变电容器作为调谐电台使用。如图甲所示为空气介质单联可变电容器的结构，它是利用正对面积的变化改变电容器的电容大小，某同学想要研究这种电容器充、放电的特性，于是将之接到如图乙所示的实验电路中，实验开始时电容器不带电，微电流传感器G可以记录电流随时间变化的图像。 （1）充电稳定后，断开单刀双掷开关，用电压表接在电容器两端测量电压，发现读数缓慢减小，原因是______。 （2）首先将开关S打向1，这时观察到G有短暂的示数，稳定后，旋转旋钮，使电容器正对面积迅速变大，从开始到最终稳定，微电流传感器G记录的图像可能是______。 A. B. C. D. （3）利用该电路也能测量电源电动势和内阻，该同学固定电容器正对面积后（电容器可视为理想电容器），先将开关接1，充电稳定后将开关接2，得到微电流传感器的图像。两次充放电过程中电流的峰值分别为、。已知微电流传感器内阻为R，则电源的电动势为______，电源内阻为______（用字母“，，R”表示） 【答案】（1）电压表不是理想电压表 （2）A （3） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 用电压表接在电容器两端测量电压，发现读数缓慢减小，说明电容器在缓慢放电，电路中有电流，电压表不是理想电压表。 【小问2详解】 电容器充电时，电流从左到右，刚开始电流比较大，充电结束后，电流为0，电容 当电容器正对面积迅速变大，电容迅速增大，又由 可得电容器的带电量Q增加，故电容器再次充电，电流方向从左到右，充电结束后电流为0，A正确。 故选A。 【小问3详解】 [1]电容器充满电后，电容器两端的电压等于电动势，则有 [2]刚开始充电时，由闭合电路欧姆定律有 联立解得电源的内阻为 四、计算题（本题共3小题，共计40分。解答时应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。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 如图甲所示，银行取款机房装有单边自动感应门，其中有一扇玻璃门与墙体固定，另一扇是可动玻璃门。当人进入了感应区时，可动玻璃门将自动开启，反之将自动关闭，图乙为感应门的俯视图。当某人一直在感应区内时，可动玻璃门先匀加速运动了0.3m，用时0.5s，而后立即匀减速运动了0.6m恰好停下。求可动玻璃门： （1）匀加速运动的加速度大小； （2）运动过程中的最大速度大小； （3）开启全程运动的总时间。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）由题意知，可动玻璃门加速过程中，由位移与时间关系式 代入得 （2）由题意知，可动玻璃门加速过程中，由速度与时间关系式，最大速度大小为 代入得 （3）由题意知，可动玻璃门减速过程中的时间为 全程的总时间为 代入得 14. 如图所示为直线电机工作原理的简化模型。一根足够长的圆柱形磁棒竖直固定在水平地面上，为磁棒上下截面圆心的连线，磁棒周围有沿半径方向向外均匀辐射的磁场，磁棒在周围某一点产生的磁场的磁感应强度的大小与该点到连线的距离成反比。磁棒上端的某一水平面上固定两个不可伸缩的粗细均匀的圆环形金属线圈1、2，且线圈1、2的圆心重合。线圈1的质量为m，周长为C，电阻为R；线圈2的质量为2m，周长为2C，电阻为2R。现分别对两线圈1、2施加竖直方向的外力、，并将两线圈1、2同时由静止释放，使两线圈均向下做加速度（g为重力加速度的大小）的匀加速直线运动，下落过程中线圈1所在位置处的磁场的磁感应强度大小始终为B。已知两线圈从静止下落到外力、的大小相等的过程中产生的总焦耳热，不考虑两线圈之间的相互作用及线圈中电流产生的磁场，不计空气阻力，两线圈环面始终水平，则在此过程中，求 （1）线圈1中产生的感应电流的方向（从上往下看）和线圈1受到的安培力的方向； （2）线圈1中产生的焦耳热； （3）外力做的功。 【答案】（1）感应电流的方向为顺时针方向，线圈1受到的安培力的方向竖直向上； （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由右手定则知，线圈1中产生的感应电流的方向为顺时针方向，由左手定则知，线圈1受到的安培力的方向竖直向上； 【小问2详解】 设线圈2所在位置处的磁感应强度为B2，则 解得 两线圈同时静止释放，运动的加速度相同，由v=at知，两线圈任意时刻速度相同，由 知两线圈回路产生的感应电流之比 由Q=I2Rt知，相同时间内两线圈产生的热量之比 故线圈1中产生的焦耳热 【小问3详解】 设F1=F2时，两线圈的速度大小均为v1，则对线圈1，由牛顿第二定律： 对线圈2，由牛顿第二定律： 其中 联立知 则线圈1下落高度 线圈1下落过程，由功能关系： 联立知，外力F1做的功 15. 如图所示，一个位于轴上方带电的平行板电容器，极板长度为、极板间距为，电容器的右极板与轴重合且下端在原点，轴右侧有一与轴平行的虚线，在轴和虚线之间存在垂直于平面的匀强磁场，轴上方磁场方向垂直纸面向外，轴下方磁场方向垂直纸面向里。某时刻一质量为、电荷量为、不计重力的带电粒子沿轴正方向以大小为的初速度紧挨电容器左极板下端射入电容器内，经电场偏转后，粒子刚好从电容器的右极板最上端射入磁场中。 （1）计算电容器两极板间电场强度的大小； （2）若粒子从点进入磁场经轴上方磁场偏转（未到达虚线）后不会打到电容器的右极板上，求轴上方磁场的磁感应强度应满足什么条件； （3）若轴上、下磁场的磁感应强度大小之比为，粒子在轴上方做半径为的圆周运动到达轴时从点（图中未画出）进入轴下方磁场。若要粒子垂直于虚线离开磁场，计算虚线与轴之间的最短距离。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子在电场中做类平抛运动 沿轴方向 ，其中 沿轴方向 联立可解得 【小问2详解】 粒子到达点时的速度 解得 设粒子在点时的速度方向与轴方向夹角为,有 解得 粒子从进入磁场经磁场偏转后不会打到电容器的右极板上，需要粒子进入轴下方磁场，临界条件是粒子轨迹与轴相切，设此时粒子的运动的半径为，则粒子与轴相切时 有 粒子与轴相切时，对应磁感应强度的最大值为 有 解得 所以磁感应强度应满足 【小问3详解】 当粒子在轴上方轨迹半径为时，有 在下方磁场区域内有 解得 画出粒子的运动轨迹，如图所示 在中， 即刚好为圆的直径，设粒子在点时速度方向与轴负方向成角，根据几何关系 可知 由轨迹可知，粒子有可能在轴上方或下方垂直打在上，也有可能上下转动多次后打在上。 圆心到轴的距离 圆对应轨迹到轴的最远距离 因，可知不可能位于位置。 只有当位于位置时，粒子在轴的上方垂直打到上，刚好满足题设条件的最短距离。 注：判断粒子从哪一个位置离开磁场给1分。 根据几何关系可知三个圆心组成的为等边三角形 最短距离 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $