精品解析：2026届四川成都市树德中学高三下学期模拟预测物理试题

树德中学高2023级适应性考试物理 一、选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的) 1. 人类在研究材料、光、原子结构及核能利用等方面经历了漫长的过程，我国在相关研究领域虽然起步较晚，但是近年对核能的开发与利用却走在了世界的前列，有关原子的相关知识，下列正确的是（　　） A. 单晶体中原子（或分子、离子）的排列具有空间周期性，所以在物理性质上表现为各向异性 B. 卢瑟福最先发现电子，并提出了原子的核式结构学说 C. 原子核发生衰变时，产生的射线本质是高速电子流，因核内没有电子，所以射线是核外电子逸出原子形成的 D. 贝可勒尔通过对天然放射性的研究，发现原子核是由质子和中子组成的 2. 如图所示，一束单色光平行OA边从OB边射入一个半径为R、圆心角为135°的扇形玻璃砖，该单色光在玻璃砖中的折射率为，从M点入射的光由玻璃砖射出后恰与OA边平行。只考虑第一次射到圆弧上的光，则（　　） A. R B. C. 从玻璃砖圆弧上有光射出的与没有光射出的部分之比为1:2 D. 换成另一频率大的单色光平行OA边从M点入射到圆弧边出射后仍然与OA边平行 3. 如图所示，高中物理研究小组设计了一个实验方案来研究空气阻力和洛伦兹力在带电粒子运动时对粒子的影响：将一个比荷为k的粒子以初速度射入一个与粒子速度方向垂直、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，匀强磁场区域足够大，在空气阻力和洛伦兹力的共同作用下，粒子最终的位移为d；撤去磁场，射入一个初状态完全相同的粒子，若空气阻力大小与带电粒子运动的速度大小成正比，粒子重力不计，则该粒子的位移大小应为（ ） A. B. C. D. 4. 金属圆环工件在高频感应加热下的简化模型如图所示，圆环内半径为、外半径为，高度为h，圆环材质的电阻率为ρ，磁场方向垂直圆环底面，磁感应强度随时间变化的规律为。圆环中电流的最大值为（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示，倾角一定的两根平行且粗糙的金属导轨固定在水平面上，两导轨的顶端接有电源和滑动变阻器。整个装置处于竖直向下的匀强磁场中（图中未画出）。有一金属杆ab在导轨上保持静止。下列判断正确的是（　　） A. 增大接入电路中的阻值，金属杆ab受到的支持力一定变大 B. 减小接入电路中的阻值，金属杆ab受到的静摩擦力一定变大 C. 增大接入电路中的阻值，导轨对金属杆ab的作用力一定变大 D. 仅将电源正负极对调，金属杆ab仍可能保持静止 6. 一水平放置的光滑长半圆槽内有两根通以反向电流的水平长直平行导体棒，导体棒1固定于最低点处，可自由移动的导体棒2恰好处于静止状态（正视图如图所示）。已知导体棒1在导体棒2处产生的磁感应强度大小满足关系式（为常数，为两导体棒间距离，为导体棒1中电流强度），若缓慢增大导体棒2中电流强度，则将（ ） A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 无法确定 7. 人造地球卫星和地心连线与地面的交点称为星下点，如图甲所示。卫星运动和地球自转使星下点在地球表面移动，形成星下点轨迹。图乙和图丙显示了两颗人造地球卫星A、B的星下点轨迹，箭头指向为轨迹移动方向，两颗卫星的轨道均可近似为圆。由图中信息可得（　　） A. 两卫星绕地球转动方向相反 B. A、B两卫星的运动周期之比为1：2 C. A、B两卫星距地球表面高度之比为1： D. 卫星B星下点轨迹每天经过赤道3次 二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 8. 如图所示，在半径为R的圆柱形区域内，有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度随时间均匀增强，变化率为。现将一根长为2R的细导体棒ab按图示位置放置，a、c两点在磁场边界上，b在磁场外，其中c为ab的中点，则（　　） A. 该磁场不会向外辐射电磁波 B. a、c两点感生电场的电场强度相同 C. ac的电动势 D. ab的电动势 9. 在同一足够长的竖直墙壁上， 一物块从某时刻无初速释放，在释放的同时，分别以图中两种方式对物块施加水平外力，方式一中t表示时间， 方式二中v表示速度大小， k1、k2为比例系数， 使物块贴着墙壁运动。物块与墙壁间的动摩擦因数为μ。则（ ） A. 方式一中， 物块受到的合外力先变小后不变， 当时， 合外力为0 B. 方式二中， 物块受到的合外力先变小后不变， 当时， 合外力为0 C. 方式一中， 物块速度先增大后减小， 最大速度为 D. 方式二中， 物块速度先增大后减小， 最大速度为 10. 如图所示，间距均为d的倾斜金属导轨与水平金属导轨在两点用绝缘材料平滑连接，使和和彼此绝缘。在平面内存在垂直于导轨平面向上、磁感应强度为的匀强磁场，在平面存在竖直向上、磁感应强度为的匀强磁场。在间连接一电容为C的电容器和一个自感系数为L的电感线圈，在间接一小灯泡。开始时，开关S断开，一质量为m、长为d的金属棒在倾斜导轨上从距水平地面高为h的位置由静止释放，不计导轨和金属棒的电阻及一切摩擦，已知重力加速度为g，电容器的耐压值足够高，水平导轨足够长。则下列说法正确的是（　　） A. 金属棒在倾斜导轨上下滑时做变加速运动，在水平导轨上做匀减速运动 B. 金属棒进入区域后，立刻闭合开关S，此时通过L的电流最大 C. 金属棒刚到达时，速度大小为 D. 在整个过程中，小灯泡产生的内能为 三、实验题 11. 图甲为霍尔元件，其接线柱如图乙所示：金属做成长方体薄片，放到竖直向下磁感应强度为的磁场中，通以由a流向b的电流时，前后两侧面的c、d两端能探测出霍尔电势差，理论表明，其中为上下面厚度，为霍尔系数，由材料种类决定。为了测霍尔系数，采用图丙的电路，为保护电阻（a、b、c、d四个接线柱功能与接法参考甲、乙）。 （1）根据图乙电流和磁场方向，判断c、d两端电势____（填“>”或“<”）。图丙电路中电流表示数不能从零开始调节，为了解决这一问题，须用一导线把变阻器的N端与电路中____接线柱（填“m”、“g”或“f”）连接即可。 （2）调节变阻器，改变霍尔元件电流，用电流表A和理想电压表测出电流和霍尔电压，获取多组数据，并作出图丁的U-I图像。已知垂直于霍尔元件表面的匀强磁场的磁感应强度B=0.2T，霍尔元件上下表面间厚度h=0.8mm，则霍尔系数k=____（结果保留两位有效数字）。结合电流的微观表达式，可以推导出k值与金属材料的下面哪些参量有关____ A.单位体积内的核外电子数 B.单位体积内的自由电子数 C.材料的密度 D.电子的电量 （3）有同学认为食盐溶液类似金属导体，可用容器将食盐溶液密封，做成类似的霍尔元件，来完成上述实验。则他____（填“能”或“不能”）探测出霍尔电压。 12. 小明想利用所学的牛顿第二定律来测量木盒与长木板之间的动摩擦因数，但实验室的天平损坏，他只能利用若干个质量相等的钩码和两个完全相同的木盒（质量未知）设计实验，方案如下。如图甲所示，将一端装有定滑轮的长木板固定在水平桌面上，木盒1（内部粘住一部具有加速度传感器的手机）放置在长木板上，右端用细线跨过定滑轮与木盒2相连。 （1）实验前，先调整定滑轮的角度使______________________________； （2）实验时，木盒1内粘住一部手机，木盒2内不放任何物品，打开手机上的加速度测量软件，释放木盒，测得加速度为，随后将木盒1（包含手机）与木盒2位置互换，再次重复实验，测得加速度为，两次数据编号为一组； （3）接着往木盒2加入1个钩码，重复上述过程，得到第二组数据。后续他每次往木盒2加入1个钩码，多次重复实验，得到多组数据； （4）他将实验测得的多组数据绘制在乙图中，得到关系图像。通过观察数据，他发现每组数据中与之和均为定值，进一步研究图像，重力加速度取，得到木盒与长木板间的动摩擦因数______（结果保留2位有效数字）。 （5）若同伴小方在实验前将长木板左侧垫高，平衡了摩擦力，实验时仍按照上述步骤（2）、（3）记录数据，则实验测得的关系图像的斜率与乙图相比将______（填“变大”、“变小”或“不变”），截距与乙图相比将______（填“变大”、“变小”或“不变”），从小方测得的关系图像中______（填“能”或“不能”）得到木盒与长木板间的动摩擦因数。 四、解答题 13. 如图所示，一竖直放置的导热圆筒高度，进行科学实验时，将圆筒开口向下，由水面沿竖直方向缓慢下压，筒口距离水面的深度为（未知）时，封闭气柱的长度恰好为。已知下压过程中气体温度保持不变，圆筒中的气体可视为理想气体，水的密度，大气压强，重力加速度大小。 （1）求； （2）若保持不变，向圆筒内压入空气，使圆筒内的水恰好全部排出，求压入的空气质量与圆筒中原有的空气质量之比。 14. 如图所示，质量为的木块A、B，并排放在光滑水平面上，木块A上固定一竖直轻杆，轻杆上端的O点系一长为的细线，细线另一端系一质量为的球C。现将C球拉起使细线水平伸直，并由静止释放C球。（重力加速度为g）求： （1）C球从水平位置到最低点过程中，木块A移动的距离； （2）A、B两木块分离时，A、B、C三者的速度大小； （3）小球第一次到达左侧的最大高度。 15. 如图所示，在平面直角坐标系xOy中，第Ⅱ象限内存在沿x轴负方向的匀强电场，第Ⅲ象限内存在垂直纸面向里的有界匀强磁场，下边界是以为圆心、半径为2R的圆弧，上边界是以为圆心、半径为R的半圆弧，磁感应强度大小为。一质量为m、电荷量为q的带负电粒子，从y轴上的M点沿x轴负方向正对圆心发射，沿半径的圆弧运动并恰能通过圆心，进入电场后从 y轴上的点进入第Ⅰ象限。不计粒子重力。 （1）求粒子射入第Ⅱ象限时的速度大小 （2）求匀强电场的场强E及粒子在第Ⅱ、Ⅲ象限中运动的总时间 （3）若第Ⅰ象限中有方向垂直纸面向里的磁场图中未画出，磁场的磁感应强度大小为正的常量，y为纵坐标，即在x方向均匀分布，在y方向随y均匀增大，求粒子在第Ⅰ象限中运动至第一次离x轴最远时的轨迹与x轴围成的面积S。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 树德中学高2023级适应性考试物理 一、选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的) 1. 人类在研究材料、光、原子结构及核能利用等方面经历了漫长的过程，我国在相关研究领域虽然起步较晚，但是近年对核能的开发与利用却走在了世界的前列，有关原子的相关知识，下列正确的是（　　） A. 单晶体中原子（或分子、离子）的排列具有空间周期性，所以在物理性质上表现为各向异性 B. 卢瑟福最先发现电子，并提出了原子的核式结构学说 C. 原子核发生衰变时，产生的射线本质是高速电子流，因核内没有电子，所以射线是核外电子逸出原子形成的 D. 贝可勒尔通过对天然放射性的研究，发现原子核是由质子和中子组成的 【答案】A 【解析】 【详解】A．单晶体中原子（或分子、离子）的排列具有空间周期性，所以在物理性质上表现为各向异性，A正确； B．汤姆孙发现电子，卢瑟福提出了原子的核式结构模型，B错误； C．β射线是高速电子流，来自原子核内部中子的转变为质子和中子，C错误； D．贝克勒尔通过对天然放射性的研究，揭示了原子核有复杂的结构，但并没有发现质子和中子，D错误。 故选A。 2. 如图所示，一束单色光平行OA边从OB边射入一个半径为R、圆心角为135°的扇形玻璃砖，该单色光在玻璃砖中的折射率为，从M点入射的光由玻璃砖射出后恰与OA边平行。只考虑第一次射到圆弧上的光，则（　　） A. R B. C. 从玻璃砖圆弧上有光射出的与没有光射出的部分之比为1:2 D. 换成另一频率大的单色光平行OA边从M点入射到圆弧边出射后仍然与OA边平行 【答案】C 【解析】 【详解】AB．已知光线从M点入射的光由玻璃砖射出后恰与OA边平行，其光路图如图所示，由题意和几何关系可知由光的折射定律有 解得 则说明光线在M点的折射角与N点的入射角相等，从而可确定为直角，且 解得，故AB错误； C．若没有光射出的话，其临界角有 解得 所以当光线在圆弧面射出时的入射角为45°时将发生全反射，为圆弧边界有光射出的上边界，从O点射入的光线从圆弧面射出时为下边界，所对应圆心角为等于45°，如图所示则从玻璃砖圆弧上有光射出的与没有光射出的部分之比为，故C项正确； D．换成另一频率大的单色光平行OA边从M点入射到圆弧边出射，由于不同光的折射率不同，所以此时不会与OA边平行射出，故D项错误。 故选C。 3. 如图所示，高中物理研究小组设计了一个实验方案来研究空气阻力和洛伦兹力在带电粒子运动时对粒子的影响：将一个比荷为k的粒子以初速度射入一个与粒子速度方向垂直、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，匀强磁场区域足够大，在空气阻力和洛伦兹力的共同作用下，粒子最终的位移为d；撤去磁场，射入一个初状态完全相同的粒子，若空气阻力大小与带电粒子运动的速度大小成正比，粒子重力不计，则该粒子的位移大小应为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】由题可知，为比例系数， 有磁场时，分解为x与y轴方向研究，假设x轴方向上总位移为x，y轴方向上总位移为y，则 根据动量定理在y轴方向上可得 即 根据动量定理在x轴方向上可得 即 联立解得 无磁场时，根据动量定理可得 联立解得 故选A。 4. 金属圆环工件在高频感应加热下的简化模型如图所示，圆环内半径为、外半径为，高度为h，圆环材质的电阻率为ρ，磁场方向垂直圆环底面，磁感应强度随时间变化的规律为。圆环中电流的最大值为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由题知，通过圆环底面的磁通量为 已知， 根据法拉第电磁感应定律可得感应电动势 可知最大感应电动势为 根据电阻定律有 其中圆环的周长，横截面积 联立解得圆环的电阻为 根据欧姆定律，可得电流的最大值为 故选C。 5. 如图所示，倾角一定的两根平行且粗糙的金属导轨固定在水平面上，两导轨的顶端接有电源和滑动变阻器。整个装置处于竖直向下的匀强磁场中（图中未画出）。有一金属杆ab在导轨上保持静止。下列判断正确的是（　　） A. 增大接入电路中的阻值，金属杆ab受到的支持力一定变大 B. 减小接入电路中的阻值，金属杆ab受到的静摩擦力一定变大 C. 增大接入电路中的阻值，导轨对金属杆ab的作用力一定变大 D. 仅将电源正负极对调，金属杆ab仍可能保持静止 【答案】D 【解析】 【详解】A．设导轨的倾角为，金属杆的质量为，长度为，磁感应强度为，流过金属杆的电流为，根据左手定则可知金属杆所受的安培力方向水平向右，受力分析如图所示 金属杆ab受到的支持力 其中，增大接入电路中的阻值，则流过金属杆的电流变小，则金属杆ab受到的支持力变小，故A错误； C．导轨对金属杆的作用力等于金属杆所受重力和金属杆所受的安培力的合力，增大接入电路中的阻值，则流过金属杆的电流变小，则金属杆ab受到的安培力变小，根据力的合成可知金属杆所受重力和金属杆所受的安培力的合力变小，则导轨对金属杆ab的作用力一定变小，故C错误； B．若初始时，，则金属杆所受的静摩擦力沿着斜面向上，减小接入电路中的阻值，流过金属杆的电流变大，则金属杆ab所受的安培力增大，则金属杆所受的静摩擦力变小； 若初始时，则金属杆所受的静摩擦力沿着斜面向下，减小接入电路中的阻值，流过金属杆的电流变大，则金属杆ab所受的安培力增大，则金属杆所受的静摩擦力变大，故B错误； D．仅将电源正负极对调，根据左手定则可知，金属杆所受的安培力水平向左，如图所示 设金属杆与导轨间的动摩擦因数为，只需要满足，金属杆仍可能静止在导轨上，故D正确。 故选D。 6. 一水平放置的光滑长半圆槽内有两根通以反向电流的水平长直平行导体棒，导体棒1固定于最低点处，可自由移动的导体棒2恰好处于静止状态（正视图如图所示）。已知导体棒1在导体棒2处产生的磁感应强度大小满足关系式（为常数，为两导体棒间距离，为导体棒1中电流强度），若缓慢增大导体棒2中电流强度，则将（ ） A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 无法确定 【答案】A 【解析】 【详解】对导体棒2受力分析，如图所示 根据三角形相似可得 可得 有， 可得 可得 缓慢增大导体棒2中电流强度，两导体棒间距离增大，可得将变大。 故选A。 7. 人造地球卫星和地心连线与地面的交点称为星下点，如图甲所示。卫星运动和地球自转使星下点在地球表面移动，形成星下点轨迹。图乙和图丙显示了两颗人造地球卫星A、B的星下点轨迹，箭头指向为轨迹移动方向，两颗卫星的轨道均可近似为圆。由图中信息可得（　　） A. 两卫星绕地球转动方向相反 B. A、B两卫星的运动周期之比为1：2 C. A、B两卫星距地球表面高度之比为1： D. 卫星B星下点轨迹每天经过赤道3次 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图片信息可知，两星下点在南北方向运动方向相同，则A、B两卫星绕地球转动的方向相同，故A错误； B．根据图乙可知，卫星A的星下点在东西方向自西向东运动，与地球自转方向相同，可知卫星A绕地球转动的角速度大于地球自转角速度。卫星A的星下点在地球上由转到的过程中，卫星转了一圈，比地球自转多转了，可知地球转动了 设地球的自转周期为，则有 根据图丙可知，卫星B的星下点在东西方向自东向西运动，则卫星B绕地球转动的角速度小于地球自转角速度。卫星B的星下点在地球上由转到的过程中，卫星转了一圈，比地球自转少转了，可知地球转动了 则有 则A、B两卫星的运动周期之比为，故B正确； C．根据开普勒第三定律有 可得 则A、B两卫星距地球表面高度之比为，故C错误； D．由于可知，卫星B每转动一圈经过赤道两次，因此每天经过赤道的次数不超过2次，故D错误。 故选B。 二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 8. 如图所示，在半径为R的圆柱形区域内，有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度随时间均匀增强，变化率为。现将一根长为2R的细导体棒ab按图示位置放置，a、c两点在磁场边界上，b在磁场外，其中c为ab的中点，则（　　） A. 该磁场不会向外辐射电磁波 B. a、c两点感生电场的电场强度相同 C. ac的电动势 D. ab的电动势 【答案】AD 【解析】 【详解】A．磁感应强度随时间均匀变化，感生稳定的电场，该磁场不会向外辐射电磁波，故A正确； B．磁感应强度随时间均匀增强，电场线为逆时针方向的同心圆，a、c两点感生电场的电场强度方向不同，故B错误； C．连接Oa和Oc，Oac构成等边三角形，电场线垂直于Oa和Oc，电子不发生定向移动，由法拉第电磁感应定律可得ac的电动势，故C错误； D．连接Ob，三角形Oab中，Ob和Oc所围磁场区域为圆心角30°的扇形，根据法拉第电磁感应定律可得，故D正确。 故选AD。 9. 在同一足够长的竖直墙壁上， 一物块从某时刻无初速释放，在释放的同时，分别以图中两种方式对物块施加水平外力，方式一中t表示时间， 方式二中v表示速度大小， k1、k2为比例系数， 使物块贴着墙壁运动。物块与墙壁间的动摩擦因数为μ。则（ ） A. 方式一中， 物块受到的合外力先变小后不变， 当时， 合外力为0 B. 方式二中， 物块受到的合外力先变小后不变， 当时， 合外力为0 C. 方式一中， 物块速度先增大后减小， 最大速度为 D. 方式二中， 物块速度先增大后减小， 最大速度为 【答案】BC 【解析】 【详解】AC．方式一中，物体在水平方向上受力平衡 竖直方向上开始重力大于摩擦力，合力大小为 其中，则合力大小为 随着时间的增加，合力逐渐减小，物体向下做加速运动，速度逐渐增大，当时 合力为零，以后摩擦力大于重力，物体开始做减速运动，当合力为零时速度最大，最大速度为v，根据动量定理有 其中摩擦力的平均值为 代入数据解得最大速度为 故A错误，C正确； BD．方式二中，物体在水平方向上受力平衡，即 在竖直方向上，开始重力大于摩擦力，合力大小为 其中，则合力大小为 随着速度的增加，合力逐渐减小，物体向下运动的加速度逐渐减小，速度逐渐增大，当 时，加速度为零，速度最大，以后物体要匀速运动，合力为零，最大速度为 故B正确，D错误。 故选BC。 10. 如图所示，间距均为d的倾斜金属导轨与水平金属导轨在两点用绝缘材料平滑连接，使和和彼此绝缘。在平面内存在垂直于导轨平面向上、磁感应强度为的匀强磁场，在平面存在竖直向上、磁感应强度为的匀强磁场。在间连接一电容为C的电容器和一个自感系数为L的电感线圈，在间接一小灯泡。开始时，开关S断开，一质量为m、长为d的金属棒在倾斜导轨上从距水平地面高为h的位置由静止释放，不计导轨和金属棒的电阻及一切摩擦，已知重力加速度为g，电容器的耐压值足够高，水平导轨足够长。则下列说法正确的是（　　） A. 金属棒在倾斜导轨上下滑时做变加速运动，在水平导轨上做匀减速运动 B. 金属棒进入区域后，立刻闭合开关S，此时通过L的电流最大 C. 金属棒刚到达时，速度大小为 D. 在整个过程中，小灯泡产生的内能为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．金属棒在倾斜导轨上由静止释放，则金属棒做加速下滑，金属棒切割磁感线产生感应电动势为 由于对电容器充电，则电路中有电流产生，金属棒受到安培力作用，方向与金属棒运动方向相反。电容器所带的电荷量为 电容器充电电流为 设倾斜金属导轨平面与水平面夹角为θ，对金属棒由牛顿第二定律可得 解得 由于m、θ、C、、d都是定值，则加速度a是定值，可知金属棒在倾斜导轨上做匀加速运动，金属棒在水平导轨上做切割磁感线运动产生感应电动势，产生感应电流，金属棒受到安培力作用，安培力与金属棒运动方向相反，安培力对金属棒产生加速度，使金属棒做减速运动，设小灯泡的电阻为R，则安培力为 一方面小灯泡的电阻R随温度变化，另外，金属棒最后做减速运动，则不是定值，则安培力是变力，因此金属棒做变加速运动，故A错误； B．金属棒进入DEFG区域后，闭合开关S后，电容器与电感线圈组成LC振荡电路，由LC振荡电路中的振荡电流特点，在闭合开关S瞬间，通过L的电流是零最小，故B错误； C．由速度位移关系公式可得，金属棒在进入DEFG区域时的速度大小为 故C正确； D．在整个过程中，小灯泡产生的内能为 故D正确。 故选CD。 三、实验题 11. 图甲为霍尔元件，其接线柱如图乙所示：金属做成长方体薄片，放到竖直向下磁感应强度为的磁场中，通以由a流向b的电流时，前后两侧面的c、d两端能探测出霍尔电势差，理论表明，其中为上下面厚度，为霍尔系数，由材料种类决定。为了测霍尔系数，采用图丙的电路，为保护电阻（a、b、c、d四个接线柱功能与接法参考甲、乙）。 （1）根据图乙电流和磁场方向，判断c、d两端电势____（填“>”或“<”）。图丙电路中电流表示数不能从零开始调节，为了解决这一问题，须用一导线把变阻器的N端与电路中____接线柱（填“m”、“g”或“f”）连接即可。 （2）调节变阻器，改变霍尔元件电流，用电流表A和理想电压表测出电流和霍尔电压，获取多组数据，并作出图丁的U-I图像。已知垂直于霍尔元件表面的匀强磁场的磁感应强度B=0.2T，霍尔元件上下表面间厚度h=0.8mm，则霍尔系数k=____（结果保留两位有效数字）。结合电流的微观表达式，可以推导出k值与金属材料的下面哪些参量有关____ A.单位体积内的核外电子数 B.单位体积内的自由电子数 C.材料的密度 D.电子的电量 （3）有同学认为食盐溶液类似金属导体，可用容器将食盐溶液密封，做成类似的霍尔元件，来完成上述实验。则他____（填“能”或“不能”）探测出霍尔电压。 【答案】（1） ①. > ②. g （2） ①. ②. BD （3）不能 【解析】 【小问1详解】 根据左手定则可知，电子受向里的洛伦兹力而偏向d极板，可知c、d两端电势； 图丙电路中电流表示数不能从零开始调节，为了解决这一问题，须用一导线把变阻器的N端与电路中g接线柱连接，使滑动变阻器接成分压电路即可。 【小问2详解】 根据 由图像可知 其中h=0.8mm，B=0.2T，解得 设霍尔元件宽度为d，则平衡时满足 根据 可得 可知 可知k值与金属材料的单位体积内的自由电子数以及电子电量有关。故选BD。 【小问3详解】 食盐溶液中含有电量相同的正负离子，通电后放在磁场中时，正负离子运动方向相反，则受洛伦兹力方向相同，从而偏向同一电极，则两极间不会出现霍尔电压，则他不能测出霍尔电压。 12. 小明想利用所学的牛顿第二定律来测量木盒与长木板之间的动摩擦因数，但实验室的天平损坏，他只能利用若干个质量相等的钩码和两个完全相同的木盒（质量未知）设计实验，方案如下。如图甲所示，将一端装有定滑轮的长木板固定在水平桌面上，木盒1（内部粘住一部具有加速度传感器的手机）放置在长木板上，右端用细线跨过定滑轮与木盒2相连。 （1）实验前，先调整定滑轮的角度使______________________________； （2）实验时，木盒1内粘住一部手机，木盒2内不放任何物品，打开手机上的加速度测量软件，释放木盒，测得加速度为，随后将木盒1（包含手机）与木盒2位置互换，再次重复实验，测得加速度为，两次数据编号为一组； （3）接着往木盒2加入1个钩码，重复上述过程，得到第二组数据。后续他每次往木盒2加入1个钩码，多次重复实验，得到多组数据； （4）他将实验测得的多组数据绘制在乙图中，得到关系图像。通过观察数据，他发现每组数据中与之和均为定值，进一步研究图像，重力加速度取，得到木盒与长木板间的动摩擦因数______（结果保留2位有效数字）。 （5）若同伴小方在实验前将长木板左侧垫高，平衡了摩擦力，实验时仍按照上述步骤（2）、（3）记录数据，则实验测得的关系图像的斜率与乙图相比将______（填“变大”、“变小”或“不变”），截距与乙图相比将______（填“变大”、“变小”或“不变”），从小方测得的关系图像中______（填“能”或“不能”）得到木盒与长木板间的动摩擦因数。 【答案】 ①. 细线与长木板平行 ②. 0.55 ③. 不变 ④. 变大 ⑤. 不能 【解析】 【详解】[1]实验前，应先调整定滑轮的角度使细线与长木板平行； [2]设木盒1、手机和钩码的总质量为，木盒2的质量为，对整体分析有 互换位置后有 联立解得 结合图乙可知 解得 [3][4][5]若平衡了摩擦力，则对整体分析有 互换位置后有 联立解得 故实验测得的关系图像的斜率与乙图相比将不变，截距与乙图相比将变大，从小方测得的关系图像中不能得到木盒与长木板间的动摩擦因数。 四、解答题 13. 如图所示，一竖直放置的导热圆筒高度，进行科学实验时，将圆筒开口向下，由水面沿竖直方向缓慢下压，筒口距离水面的深度为（未知）时，封闭气柱的长度恰好为。已知下压过程中气体温度保持不变，圆筒中的气体可视为理想气体，水的密度，大气压强，重力加速度大小。 （1）求； （2）若保持不变，向圆筒内压入空气，使圆筒内的水恰好全部排出，求压入的空气质量与圆筒中原有的空气质量之比。 【答案】（1）10.5m （2）1.05 【解析】 【小问1详解】 设圆筒的横截面积为，则初始状态下圆筒内气体的压强为，体积为 筒口距离水面的深度为时，圆筒内气体的压强为 体积为 则由玻意耳定律有 代入数据联立解得 【小问2详解】 设向圆筒内压入压强为的空气体积为，压入气体后圆筒内气体的压强为，则 则由玻意耳定律有 代入数据联立解得 所以压入的空气质量与圆筒中原有的空气质量之比为 14. 如图所示，质量为的木块A、B，并排放在光滑水平面上，木块A上固定一竖直轻杆，轻杆上端的O点系一长为的细线，细线另一端系一质量为的球C。现将C球拉起使细线水平伸直，并由静止释放C球。（重力加速度为g）求： （1）C球从水平位置到最低点过程中，木块A移动的距离； （2）A、B两木块分离时，A、B、C三者的速度大小； （3）小球第一次到达左侧的最大高度。 【答案】（1）；（2）均为；（3） 【解析】 【详解】（1）C球从水平位置到最低点过程中，A、B、C组成的系统水平方向动量守恒，且A、B此时速度相同，则有 即 又因为 联立可得 （2）当C球第一次摆到最低点时，A、B两木块分离，此刻A、B速度相等，设A、B速度大小为、C球速度大小为，A、B、C系统水平方向动量守恒有 A、B、C系统机械能守恒有 联立可得 即A、B两木块分离时，A、B、C三者的速度大小均为。 （3）C球摆到竖直轻杆左侧最大高度时，A、C共速设为，最大高度为d，A、C系统水平方向上动量守恒有 A、C系统机械能守恒有 得此时C球与0点的竖直距离 15. 如图所示，在平面直角坐标系xOy中，第Ⅱ象限内存在沿x轴负方向的匀强电场，第Ⅲ象限内存在垂直纸面向里的有界匀强磁场，下边界是以为圆心、半径为2R的圆弧，上边界是以为圆心、半径为R的半圆弧，磁感应强度大小为。一质量为m、电荷量为q的带负电粒子，从y轴上的M点沿x轴负方向正对圆心发射，沿半径的圆弧运动并恰能通过圆心，进入电场后从 y轴上的点进入第Ⅰ象限。不计粒子重力。 （1）求粒子射入第Ⅱ象限时的速度大小 （2）求匀强电场的场强E及粒子在第Ⅱ、Ⅲ象限中运动的总时间 （3）若第Ⅰ象限中有方向垂直纸面向里的磁场图中未画出，磁场的磁感应强度大小为正的常量，y为纵坐标，即在x方向均匀分布，在y方向随y均匀增大，求粒子在第Ⅰ象限中运动至第一次离x轴最远时的轨迹与x轴围成的面积S。 【答案】（1） （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子在第Ⅲ象限的磁场中运动，洛伦兹力提供向心力，则有 解得 【小问2详解】 正对圆心射入的粒子，沿半径的圆弧运动并恰能通过圆心，粒子在磁场中运动的轨迹的圆心恰好为原点O，运动轨迹如图所示， 设速度偏转角为，由几何关系有 解得 从O2点进入电场，沿y轴方向，则有 解得 沿x轴方向，则有， 解得 粒子在第Ⅲ象限的磁场中运动的时间 粒子在第Ⅲ象限无磁场区域运动的时间 运动的总时间 解得 【小问3详解】 粒子到达P点时沿y轴方向分速度 粒子在第Ⅰ象限中运动至第一次沿y轴方向的分速度为0的过程中，沿 y轴由动量定理则有 其中 可得 又因为 可得 即 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $