精品解析：云南省昭通市市直中学2025-2026学年高二上学期第三次月考（12月）物理试题

昭通市市直中学2025年秋季学期高二年级第三次月考 物理 本试卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。第I卷第1页至第5页，第Ⅱ卷第5页至第8页。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。满分100分，考试用时75分钟。 第I卷（选择题，共46分） 注意事项： 1．答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。 2．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。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。 一、选择题（本大题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 1. 电荷量Q、电压U、电流I和磁通量Φ是电磁学中重要的物理量，其中特定的两个物理量之比可用来描述电容器、电阻、电感三种电磁学元件的属性，如图所示。类似地，上世纪七十年代有科学家预言Φ和Q之比可能也是一种电磁学元件的属性，并将此元件命名为“忆阻器”，近年来实验室已研制出了多种类型的“忆阻器”。由于“忆阻器”对电阻的记忆特性，其在信息存储、人工智能等领域具有广阔的应用前景。下列说法错误的是（ ） A. QU的单位和ΦI的单位不同 B. 在国际单位制中，图中所定义的M的单位是欧姆 C. 可以用来描述物体的导电性质 D. 根据图中电感L的定义和法拉第电磁感应定律可以推导出自感电动势的表达式 2. 如图所示，用绝缘轻质细线将一个金属圆环悬于O点，水平虚线以下存在垂直纸面向外的匀强磁场。将金属圆环从图中所示的位置由静止释放，圆环在摆动过程中始终与磁场垂直，忽略空气阻力，则金属圆环（　　） A. 进入磁场的过程中产生逆时针方向的电流 B. 第一次刚要进入和完全离开磁场时，速度大小相等 C. 摆动幅度逐渐减小，最终停止在最低点 D. 摆动幅度先逐渐减小，后保持不变 3. 位于金沙江下游的白鹤滩水电站是世界第二大水电站，它将与三峡、向家坝等水电站一起，作为“西电东送”骨干工程构成世界最大的清洁能源走廊。图示为远距离输电原理，该系统的发电机具备输出功率可调，而输出电压恒定的特性。系统采用L和T两个理想变压器分别进行升压和降压。已知升压变压器L的原、副线圈匝数比为，且两变压器间输电线路的总电阻为R，在观测期间，由于用户负载波动，理想电压表V与理想电流表A的示数相应发生变动，其变化量的绝对值之比为k。则下列说法正确的是（　　） A. 升压变压器的输出电压为 B. 输电线上的功率损失为 C. 降压变压器的输出功率为 D. 降压变压器的原副线圈匝数比为 4. 如图所示，图甲中M为一电动机，开关S闭合后，当滑动变阻器R的滑片从一端滑到另一端的过程中，两电压表和的读数随电流表A读数的变化情况如图乙所示，已知电流表A读数在以下时，电动机没有转动。不考虑电表内阻，以下判断正确的是（　　） A. 电路中电源电动势为，电源内阻为 B. 时，电动机中线圈的电阻为 C. 此电路中，电动机的最大输入功率是 D. 滑动变阻器的最大阻值为 5. 如图所示，匀强磁场中水平放置两足够长的光滑平行金属导轨，导轨的左侧接有不带电的电容器C。金属棒ab在导轨上向右运动，运动过程中棒始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，不计导轨电阻。在t0时刻闭合开关S，则金属棒两端电压Uab、速度v、电容器所带电荷量q、回路中电流强度i随时间t变化的关系图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 6. 如图为微量振荡天平测量大气颗粒物质量的原理简图。气流穿过滤膜后，颗粒物附着在滤膜上增加锥形振荡管的质量，从而改变其固有频率。起振器从低到高改变振动频率，记录霍尔元件a、b端输出的电信号，从而推测出滤膜上颗粒物质量。某金属材料制成的霍尔元件宽度为d，下列说法正确的是（　　） A. 若起振器振动频率改变，锥形振荡管的振动频率不变 B. 霍尔元件上表面的电势高于下表面的电势 C. 锥形振荡管左右振动时，霍尔元件的a、b端输出交流信号 D. 霍尔元件的宽度d减小，霍尔电压的最大值增大 7. 如图所示，在直角坐标系xOy第一象限内x轴上方存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，在y轴上S处有一粒子源，它可向右侧纸面内各个方向射出速率相等的质量均为m，电荷量均为q的同种带电粒子，所有粒子射出磁场时离S最远的位置是x轴上的P点。已知粒子带负电，==d，粒子重力及粒子间的相互作用均不计，则（　　） A. 粒子的速度大小为 B. 从O点射出的粒子在磁场中的运动时间为 C. 从x轴上射出磁场的粒子在磁场中运动的最长时间与最短时间之比为9∶2 D. 沿平行x轴正方向射入的粒子离开磁场时的位置到O点的距离为 8. 如图甲所示，弹簧振子以点O为平衡位置，在两点之间做简谐运动。取向右为正方向，振子的位移x随时间t的变化如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 时，振子的速度方向向左 B. 时，振子在O点右侧处 C. 和时，振子的加速度完全相同 D. 到的时间内，振子的速度逐渐减小 9. 如图所示，质量、边长、电阻的正方形单匝金属线框abcd，置于倾角的绝缘斜面上，ab边与斜面底端平行，线框的一半面积处在垂直斜面向上的匀强磁场中，磁感应强度B随时间t按图乙所示的规律周期性变化，已知线框在斜面上始终保持静止，取。下列说法正确的是（　　） A. 在时线框受到的摩擦力大小 B. 在时线框受到的摩擦力大小 C. 线框中感应电流的有效值 D. 线框中感应电流的有效值 10. 如图所示，匀强电场的方向平行于平面，分别垂直于x轴、y轴，三点的电势分别为、、。现使一电荷量、质量的带电粒子从O点垂直斜向上运动恰好通过b点。已知该粒子仅受电场力作用，下列说法正确的是（　　） A. 坐标原点O的电势为 B. 电场强度的大小为 C. 该粒子从O点运动到b点过程中，电场力做功为 D. 该粒子在O点速度大小为 第Ⅱ卷（非选择题，共54分） 注意事项： 第Ⅱ卷用黑色碳素笔在答题卡上各题的答题区域内作答，在试题卷上作答无效。 二、填空、实验题（本大题共2小题，共16分） 11. 用图甲所示装置做“探究单摆周期与摆长的关系”的实验。 （1）用游标尺上有10个小格的游标卡尺测量摆球的直径，结果如图乙所示，可读出摆球的直径为________。 （2）实验时，摆球在垂直纸面的平面内摆动，为了将人工记录振动次数改为自动记录振动次数，在摆球运动的最低点的左、右两侧分别放置光敏电阻与激光光源，如图甲中所示，光敏电阻与某一自动记录仪相连，该仪器显示的光敏电阻阻值R随时间t的变化图线如图丙所示，则该单摆的周期为________。 （3）若把该装置放到正在匀加速上升的电梯中，用完全相同的操作重新完成实验，图像中将________（填“变大”“不变”或“变小”）。 12. 某物理兴趣小组要组装一个简易的欧姆表，他们设计了如图甲所示的电路，通过控制单刀多掷开关S，可使欧姆表具有“”“”和“”三个倍率挡，并使改装后的刻度盘正中央的刻度对应电阻刻度的15，提供的器材规格如下： A.干电池（电动势，内阻不计） B.毫安表G（量程为，内阻为） C.电阻箱（） D.电阻箱（） E.滑动变阻器（，额定电流） F.单刀多掷开关S一个，红、黑表笔各一支，导线若干 （1）该欧姆表的两只表笔中，________（填“A”或“B”）应为红表笔。当开关S接1时，欧姆表的倍率为________（填“”“”或“”）。 （2）将开关S接2时，若为“”倍率挡，则电阻箱的阻值应调整为________。 （3）当开关S接2时，经正确操作后，指针如图乙中a所示。为了使测量的结果更准确，应使开关S接________（填“1”或“3”），然后两表笔短接，调节滑动变阻器，使毫安表指针指在刻度处，再把两表笔接在被测电阻两端，指针如图乙中b所示，则被测电阻的阻值约为________。 三、计算题（本大题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后结果的不能得分。有数据计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 如图所示,均可视为质点的三个物体、、穿在竖直固定的光滑绝缘细线上, 与紧靠在一起, 紧贴着绝缘地板,质量分别为,,,其中不带电, 、的带电量分别为,,且电量都保持不变,开始时三个物体均静止．现给物体施加一个竖直向上的力,使它由静止开始向上做加速度的匀加速直线运动,经时间,变为恒力．已知,静电力恒量K=9×109Nm2/c2,求: (1)静止时与之间的距离; (2)时间的大小. 14. 如图所示，光滑平行金属导轨，固定在水平桌面上，光滑平行金属导轨，固定在水平地面上，两组导轨的间距均为，与高度差，桌面上MN右侧区域有一方向垂直于导轨向上，磁感应强度大小的匀强磁场I，与是圆心角，半径的圆弧形导轨，与是水平长直导轨。右侧的水平导轨存在方向竖直向上的匀强磁场II，质量的导体棒接入电路的有效阻值，质量的导体棒接入电路中的有效阻值。导体棒开始时静止在水平导轨上，导体棒以初速度沿水平桌面上的导轨向右运动，并从水平桌面右侧滑出，恰好能无碰撞地从滑入右侧平行导轨且始终没有与导体棒b相碰，导体棒a、b始终与导轨垂直且接触良好。重力加速度，，，不计导轨电阻，不计空气阻力。求： （1）棒从水平桌面右侧离开时的速度大小； （2）通过电阻的电荷量； （3）整个过程导体棒中产生的焦耳热。 15. 某小组基于“试探电荷”的思想，设计了一个探测磁感应强度和电场强度的装置，其模型如图所示．该装置由粒子加速器、选择开关和场测量模块（图中长方体区域）组成。为场测量模块的中截面。以中点O为坐标原点，方向为x轴正方向，在平面上建立平面直角坐标系。带电粒子经粒子加速器加速后可从O点沿y轴正方向射入。选择开关拨到挡可在模块内开启垂直于平面的待测匀强磁场，长为的区间标有刻度线用于表征磁感应强度的大小和方向；拨到挡可在模块内开启平行于x轴的待测匀强电场，长为l的和区间标有刻度线用于表征电场强度的大小和方向。带电粒子以速度v入射，其质量为m、电荷量为，带电粒子对待测场的影响和所受重力忽略不计。 （1）开关拨到挡时，在区间处探测到带电粒子，求磁感应强度的方向和大小； （2）开关拨到挡时，在处探测到带电粒子，求电场强度的方向和大小； （3）求该装置区间和区间的探测量程。若粒子加速器的电压为U，要进一步扩大量程，U应增大还是减小？请简要说明。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 昭通市市直中学2025年秋季学期高二年级第三次月考 物理 本试卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。第I卷第1页至第5页，第Ⅱ卷第5页至第8页。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。满分100分，考试用时75分钟。 第I卷（选择题，共46分） 注意事项： 1．答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。 2．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。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。 一、选择题（本大题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 1. 电荷量Q、电压U、电流I和磁通量Φ是电磁学中重要的物理量，其中特定的两个物理量之比可用来描述电容器、电阻、电感三种电磁学元件的属性，如图所示。类似地，上世纪七十年代有科学家预言Φ和Q之比可能也是一种电磁学元件的属性，并将此元件命名为“忆阻器”，近年来实验室已研制出了多种类型的“忆阻器”。由于“忆阻器”对电阻的记忆特性，其在信息存储、人工智能等领域具有广阔的应用前景。下列说法错误的是（ ） A. QU的单位和ΦI的单位不同 B. 在国际单位制中，图中所定义的M的单位是欧姆 C. 可以用来描述物体的导电性质 D. 根据图中电感L的定义和法拉第电磁感应定律可以推导出自感电动势的表达式 【答案】A 【解析】 【详解】A．单位制、法拉第电磁感应定律由法拉第电磁感应定律可知，则Φ的单位为V·s，由Q = It可知，Q的单位为A·s，则QU与ΦI的单位相同均为V·A·s，故A错误，符合题意； B．由题图可知，从单位角度分析有 故B正确，不符合题意； C．由知，可以用来描述物体的导电性质，故C正确，不符合题意； D．由电感的定义 以及法拉第电磁感应定律解得 故D正确，不符合题意。 故选A。 2. 如图所示，用绝缘轻质细线将一个金属圆环悬于O点，水平虚线以下存在垂直纸面向外的匀强磁场。将金属圆环从图中所示的位置由静止释放，圆环在摆动过程中始终与磁场垂直，忽略空气阻力，则金属圆环（　　） A. 进入磁场的过程中产生逆时针方向的电流 B. 第一次刚要进入和完全离开磁场时，速度大小相等 C. 摆动幅度逐渐减小，最终停止在最低点 D. 摆动幅度先逐渐减小，后保持不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．进入磁场的过程中，磁通量向外增大，根据楞次定律，可知圆环产生顺时针方向的电流，故A错误； B．进入和离开磁场的过程中一部分机械能转化为电能，则圆环第一次进入磁场时的速度大于第一次离开磁场时的速度，故B错误； CD．进入磁场和离开磁场的过程中机械能减小，故摆动幅度逐渐减小，当不再出磁场时，机械能不变，摆动幅度保持不变，故C错误，D正确。 故选D。 3. 位于金沙江下游的白鹤滩水电站是世界第二大水电站，它将与三峡、向家坝等水电站一起，作为“西电东送”骨干工程构成世界最大的清洁能源走廊。图示为远距离输电原理，该系统的发电机具备输出功率可调，而输出电压恒定的特性。系统采用L和T两个理想变压器分别进行升压和降压。已知升压变压器L的原、副线圈匝数比为，且两变压器间输电线路的总电阻为R，在观测期间，由于用户负载波动，理想电压表V与理想电流表A的示数相应发生变动，其变化量的绝对值之比为k。则下列说法正确的是（　　） A. 升压变压器的输出电压为 B. 输电线上的功率损失为 C. 降压变压器的输出功率为 D. 降压变压器的原副线圈匝数比为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据理想变压器电压与匝数比的关系 解得，故A错误； BC．输电线上的电流 输电线上损失的功率为 根据理想变压器的功率关系 代入数据解得，故BC错误； D．设降压变压器原线圈上电压的变化为，根据变压器电压比与匝数比的关系 解得 由于副线圈上只有一个线圈，设原线圈上电流的变化为，根据理想变压器电流与匝数比的关系，则对降压变压器 降压变压器上电压的变化是由于输电线上消耗的电压的变化引起的，对输电线上的电阻，由欧姆定律可得 联立解得，故D正确。 故选D。 4. 如图所示，图甲中M为一电动机，开关S闭合后，当滑动变阻器R的滑片从一端滑到另一端的过程中，两电压表和的读数随电流表A读数的变化情况如图乙所示，已知电流表A读数在以下时，电动机没有转动。不考虑电表内阻，以下判断正确的是（　　） A. 电路中电源电动势为，电源内阻为 B. 时，电动机中线圈的电阻为 C. 此电路中，电动机的最大输入功率是 D. 滑动变阻器的最大阻值为 【答案】C 【解析】 【详解】A．当滑动变阻器的滑片从右向左移动时，滑动变阻器接入电路的阻值减小，回路中电流增大，内电压增大，路端电压减小，电动机两端的电压增大，所以乙图中上面直线为电源的路端电压随电流变化的关系图线，而下面的图线是电动机两端电压随电流的变化图线，则有， 联立解得，，故A错误； B．已知电流表A读数在以下时，电动机没有转动。由图乙，可知当时电动机不发生转动，则有 而电动机的内阻一直保持不变，故当时，电动机中线圈的电阻为4Ω，故B错误； C．由图乙可知，当，时电动机输入功率最大，即，故C正确； D．电流表A示数小于0.2A，电动机不转动，电动机的电阻，当时电路中电流最小，滑动变阻器的电阻为最大值，所以R与并联电阻的最大值 则滑动变阻器的最大阻值大于30Ω，故D错误。 故选C。 5. 如图所示，匀强磁场中水平放置两足够长的光滑平行金属导轨，导轨的左侧接有不带电的电容器C。金属棒ab在导轨上向右运动，运动过程中棒始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，不计导轨电阻。在t0时刻闭合开关S，则金属棒两端电压Uab、速度v、电容器所带电荷量q、回路中电流强度i随时间t变化的关系图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【分析】S闭合，电路开始充电，充电产生电流。充电完成后，电动势平衡，电流消失。 【详解】ABD．开关原来断开，金属棒匀速运动，金属棒两端电压 在时刻闭合开关S，金属棒两端电压等于电容器两端电压，开始电容器两端电压为0，金属棒给电容器充电，使得电容器两端电压增大，此过程有电流经过金属棒，且充电电流逐渐减小，根据左手定则可知安培力方向向左，金属棒做减速运动，最终电容器两端电压等于ab切割磁感应线产生的感应电动势，回路中的电流为零，金属棒再次匀速运动，但速度要小于原来的速度，此时ab两端电压恒定不变，故A正确，BD错误； C．电容器充电过程中，其电荷量从零开始增大，最后不变，故C错误。 故选A。 6. 如图为微量振荡天平测量大气颗粒物质量的原理简图。气流穿过滤膜后，颗粒物附着在滤膜上增加锥形振荡管的质量，从而改变其固有频率。起振器从低到高改变振动频率，记录霍尔元件a、b端输出的电信号，从而推测出滤膜上颗粒物质量。某金属材料制成的霍尔元件宽度为d，下列说法正确的是（　　） A. 若起振器振动频率改变，锥形振荡管的振动频率不变 B. 霍尔元件上表面的电势高于下表面的电势 C. 锥形振荡管左右振动时，霍尔元件的a、b端输出交流信号 D. 霍尔元件的宽度d减小，霍尔电压的最大值增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．锥形振荡管的振动频率等于起振器振动频率，所以起振器振动频率改变，锥形振荡管的振动频率也改变，故A错误； B．金属导体中移动的是自由电子，移动的方向与电流方向相反，根据左手定则，自由电子受向上的洛伦兹力，上表面的电势低于下表面的电势，故B错误； C．锥形振荡管左右振动时，霍尔元件所处区域的磁场方向大致还是原来方向，霍尔元件的a、b端输出的电流方向不会改变，则会输出直流信号，故C错误； D．设电源电动势为E，霍尔元件长度为l，高度为h，则其电阻 电流微观表达式为 又 得 根据平衡条件有 可得霍尔电压的最大值 当d减小时，增大，故D正确。 故选D。 7. 如图所示，在直角坐标系xOy第一象限内x轴上方存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，在y轴上S处有一粒子源，它可向右侧纸面内各个方向射出速率相等的质量均为m，电荷量均为q的同种带电粒子，所有粒子射出磁场时离S最远的位置是x轴上的P点。已知粒子带负电，==d，粒子重力及粒子间的相互作用均不计，则（　　） A. 粒子的速度大小为 B. 从O点射出的粒子在磁场中的运动时间为 C. 从x轴上射出磁场的粒子在磁场中运动的最长时间与最短时间之比为9∶2 D. 沿平行x轴正方向射入的粒子离开磁场时的位置到O点的距离为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由题意可知，带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，粒子射出磁场时离S最远的位置是x轴上的P点，可以画出其轨迹1，如图所示，可知SP为直径，由几何关系则有 得 由洛伦兹力提供向心力可得 得 A错误； B．粒子的运动周期 得 从O点射出的粒子如轨迹3，由几何知识可得轨迹3所对应的圆心角为60°，在磁场中的运动时间 故B错误； C．从x轴上射出磁场的粒子中，运动时间最长的粒子为运动轨迹与x轴相切的粒子（轨迹2），对应的圆心角为270°，得 运动时间最短的粒子为从原点飞出的粒子（轨迹3），此时对应的圆心角为60°，得到 所以 故C正确； D．沿平行x轴正方向射入的粒子，圆心在原点处，运动轨迹为四分之一圆，离开磁场时的位置到O点的距离为d，故D错误。 故选C。 8. 如图甲所示，弹簧振子以点O为平衡位置，在两点之间做简谐运动。取向右为正方向，振子的位移x随时间t的变化如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 时，振子的速度方向向左 B. 时，振子在O点右侧处 C. 和时，振子的加速度完全相同 D. 到的时间内，振子的速度逐渐减小 【答案】AB 【解析】 【详解】A．由图可得时，振子经过O点向负方向运动，即向左运动，故A正确； B．由乙可知振子振幅，周期，则可知 则振子振动方程为 当时，振子在O点右侧，且，故B正确； C．和时，振子的位移等大反向，根据可得回复力和加速度也是等大反向，故C错误； D．到的时间内，振子从B点向左运动到平衡位置，其速度逐渐增加，故D错误。 故选AB。 9. 如图所示，质量、边长、电阻的正方形单匝金属线框abcd，置于倾角的绝缘斜面上，ab边与斜面底端平行，线框的一半面积处在垂直斜面向上的匀强磁场中，磁感应强度B随时间t按图乙所示的规律周期性变化，已知线框在斜面上始终保持静止，取。下列说法正确的是（　　） A. 在时线框受到的摩擦力大小 B. 在时线框受到的摩擦力大小 C. 线框中感应电流的有效值 D. 线框中感应电流的有效值 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．根据法拉第电磁感应定律 根据楞次定律，感应电流的方向为，大小 根据图像在时的磁场大小为 根据右手定则，线框所受安培力的方向沿斜面向下，大小为 线框始终静止，对线框受力分析，则，A错误，B正确； CD．根据上述分析，在时， 在时， 在，根据法拉第电磁感应定律 此时的电流 则交流电的有效值满足 其中 解得，C正确，D错误。 故选BC。 10. 如图所示，匀强电场的方向平行于平面，分别垂直于x轴、y轴，三点的电势分别为、、。现使一电荷量、质量的带电粒子从O点垂直斜向上运动恰好通过b点。已知该粒子仅受电场力作用，下列说法正确的是（　　） A. 坐标原点O的电势为 B. 电场强度的大小为 C. 该粒子从O点运动到b点过程中，电场力做功为 D. 该粒子在O点速度大小为 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．由于是匀强电场，所以沿同一方向前进相同距离，电势的降低相等，则有 代入数据解得，故A错误； B．ab中点e的电势为，连接Oe则为等势面，如图所示 由几何关系可知，ab垂直Oe，则ab为一条电场线，且方向由b指向a，电场强度为，故B正确； C．该点电荷从O点移动到b点电场力做功为，故C正确； D．从O→b做类平抛运动，则有，， 解得，故D正确。 故选BCD。 第Ⅱ卷（非选择题，共54分） 注意事项： 第Ⅱ卷用黑色碳素笔在答题卡上各题的答题区域内作答，在试题卷上作答无效。 二、填空、实验题（本大题共2小题，共16分） 11. 用图甲所示装置做“探究单摆周期与摆长的关系”的实验。 （1）用游标尺上有10个小格的游标卡尺测量摆球的直径，结果如图乙所示，可读出摆球的直径为________。 （2）实验时，摆球在垂直纸面的平面内摆动，为了将人工记录振动次数改为自动记录振动次数，在摆球运动的最低点的左、右两侧分别放置光敏电阻与激光光源，如图甲中所示，光敏电阻与某一自动记录仪相连，该仪器显示的光敏电阻阻值R随时间t的变化图线如图丙所示，则该单摆的周期为________。 （3）若把该装置放到正在匀加速上升的电梯中，用完全相同的操作重新完成实验，图像中将________（填“变大”“不变”或“变小”）。 【答案】（1）1.87 （2） （3）变小 【解析】 【小问1详解】 摆球的直径为 【小问2详解】 由图可知，该单摆的周期为 【小问3详解】 若把该装置放到正在匀加速上升的电梯中，则等效重力加速度变为 则用完全相同的操作重新完成实验，单摆的周期变小。 12. 某物理兴趣小组要组装一个简易的欧姆表，他们设计了如图甲所示的电路，通过控制单刀多掷开关S，可使欧姆表具有“”“”和“”三个倍率挡，并使改装后的刻度盘正中央的刻度对应电阻刻度的15，提供的器材规格如下： A.干电池（电动势，内阻不计） B.毫安表G（量程为，内阻为） C.电阻箱（） D.电阻箱（） E.滑动变阻器（，额定电流） F.单刀多掷开关S一个，红、黑表笔各一支，导线若干 （1）该欧姆表的两只表笔中，________（填“A”或“B”）应为红表笔。当开关S接1时，欧姆表的倍率为________（填“”“”或“”）。 （2）将开关S接2时，若为“”倍率挡，则电阻箱的阻值应调整为________。 （3）当开关S接2时，经正确操作后，指针如图乙中a所示。为了使测量的结果更准确，应使开关S接________（填“1”或“3”），然后两表笔短接，调节滑动变阻器，使毫安表指针指在刻度处，再把两表笔接在被测电阻两端，指针如图乙中b所示，则被测电阻的阻值约为________。 【答案】（1） ①. A ②. （2）11.0 （3） ①. 3 ②. 10 【解析】 【小问1详解】 [1]欧姆表红表笔应与电源的负极相连，由图甲可知A表笔应为红表笔。 [2]开关S接1时，两表笔短接，电流表满偏时回路中的电流为1mA，根据闭合电路欧姆定律得 解得 可知欧姆表的内阻即中值电阻，则为倍率挡。 【小问2详解】 将开关S接2时，若为倍率挡，则中值电阻应为150Ω。毫安表G与并联后，改装电流表的量程应为 则有。 【小问3详解】 [1]开关S接2，即倍率挡，指针指示如图乙中a所示，可知被测电阻的阻值很小，应换用小倍率挡，即倍率挡，开关应接3。 [2]进行欧姆调零后，根据欧姆表原理， 可知被测电阻的阻值为。 三、计算题（本大题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后结果的不能得分。有数据计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 如图所示,均可视为质点的三个物体、、穿在竖直固定的光滑绝缘细线上, 与紧靠在一起, 紧贴着绝缘地板,质量分别为,,,其中不带电, 、的带电量分别为,,且电量都保持不变,开始时三个物体均静止．现给物体施加一个竖直向上的力,使它由静止开始向上做加速度的匀加速直线运动,经时间,变为恒力．已知,静电力恒量K=9×109Nm2/c2,求: (1)静止时与之间的距离; (2)时间的大小. 【答案】（1）1.0m（2）1s 【解析】 【详解】开始时AB处于平衡状态，设BC之间的距离为x1，则；代入数据可得：. （2）经时间t， F变为恒力，A、B恰好分离，AB间无相互作用；设BC之间的距离为x2，则：， 代入数据可得: 因为， 代入数据可得. 【点睛】本题的解题关键是抓住AB刚分离时弹力为零，运用牛顿第二定律BC间的距离，要善于挖掘隐含的临界状态，把握临界条件进行分析． 14. 如图所示，光滑平行金属导轨，固定在水平桌面上，光滑平行金属导轨，固定在水平地面上，两组导轨的间距均为，与高度差，桌面上MN右侧区域有一方向垂直于导轨向上，磁感应强度大小的匀强磁场I，与是圆心角，半径的圆弧形导轨，与是水平长直导轨。右侧的水平导轨存在方向竖直向上的匀强磁场II，质量的导体棒接入电路的有效阻值，质量的导体棒接入电路中的有效阻值。导体棒开始时静止在水平导轨上，导体棒以初速度沿水平桌面上的导轨向右运动，并从水平桌面右侧滑出，恰好能无碰撞地从滑入右侧平行导轨且始终没有与导体棒b相碰，导体棒a、b始终与导轨垂直且接触良好。重力加速度，，，不计导轨电阻，不计空气阻力。求： （1）棒从水平桌面右侧离开时的速度大小； （2）通过电阻的电荷量； （3）整个过程导体棒中产生的焦耳热。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 导体棒从桌面右端运动到过程，做平抛运动，由平抛运动的公式得 解得 【小问2详解】 导体棒在水平桌面上的磁场中运动的过程中，由动量定理得 又 解得 【小问3详解】 设棒运动到时的速度为，对棒从到由动能定理得 解得 最终、棒达到共速，一起做匀速直线运动，设共同速度为，对、棒组成的系统由动量守恒定律得 解得 从棒进入右侧磁场到、棒达到共速，系统产生的热量为，由能量守恒定律得 导体棒上产生的热量 解得 15. 某小组基于“试探电荷”的思想，设计了一个探测磁感应强度和电场强度的装置，其模型如图所示．该装置由粒子加速器、选择开关和场测量模块（图中长方体区域）组成。为场测量模块的中截面。以中点O为坐标原点，方向为x轴正方向，在平面上建立平面直角坐标系。带电粒子经粒子加速器加速后可从O点沿y轴正方向射入。选择开关拨到挡可在模块内开启垂直于平面的待测匀强磁场，长为的区间标有刻度线用于表征磁感应强度的大小和方向；拨到挡可在模块内开启平行于x轴的待测匀强电场，长为l的和区间标有刻度线用于表征电场强度的大小和方向。带电粒子以速度v入射，其质量为m、电荷量为，带电粒子对待测场的影响和所受重力忽略不计。 （1）开关拨到挡时，在区间处探测到带电粒子，求磁感应强度的方向和大小； （2）开关拨到挡时，在处探测到带电粒子，求电场强度的方向和大小； （3）求该装置区间和区间的探测量程。若粒子加速器的电压为U，要进一步扩大量程，U应增大还是减小？请简要说明。 【答案】（1），垂直纸面向外 （2），水平向右 （3）；，要进一步扩大量程，U 应减小。 【解析】 【小问1详解】 带正电的粒子向右偏转，受洛伦兹力方向向右，由左手定则可知，磁感应强度的方向垂直纸面向外。 由几何关系，可知粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径r与的关系为 2r= 根据牛顿第二定律，得 解得 【小问2详解】 由带正电粒子向右偏转，故电场力水平向右，可判断电场方向水平向右。 带正电的粒子射入电场中做类平抛运动。由水平方向、竖直方向位移公式 ， 牛顿第二定律可得 联立解得 【小问3详解】 ①若测量磁感应强度的大小和方向：设磁场中做匀速圆周运动的半径为r，由牛顿第二定律 动能定理 由几何关系得 联立解得 由磁感应强度表达式可知，r越大B越小，根据左右对称性关系，所以量程为。 若粒子加速器的电压为U，则磁感应强度的表达式为 可知U应减小，B最小值越小，从而进一步扩大量程。 ②若表征电场强度大小和方向：当运动时间最长，水平位移最大时，电场强度最小。由水平方向、竖直方向位移公式 ， 牛顿第二定律可得 联立解得 由根据左右对称性关系，所以量程为 当电压为U时，由动能定理 整理得 可知U应减小，E最小值越小，从而进一步扩大量程。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $