精品解析：山东省菏泽市鄄城县第一中学2024-2025学年高三上学期1月月考物理试题

物理试题 考生注意： 1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间90分钟。 2.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。 3.本卷命题范围:人教版必修第一、二、三册，选择性必修第一、二册。 一、选择题 1. 某品牌电磁炉实物图如图（a）所示，其面板是一块非金属板，它的内部结构如图（b）所示。煮饭时，接通电源，通过内部转换装置产生20~40kHz的高频电压加在线圈上，使其产生快速变化的磁场，当锅具放在面板上时就会加热锅内的食物。关于电磁炉，下列说法正确的是（　　） A. 电磁炉的加热原理跟微波炉相同 B. 电磁炉工作时，线圈中产生很强的感应电流，电流使线圈发热，从而实现给锅具加热 C. 电磁炉工作时，快速变化的磁场穿过面板，在面板中产生很强的感应电流，从而实现给锅具加热 D. 电磁炉工作时，快速变化的磁场穿过放在面板上铁质锅具，在锅底内产生感应电流，从而实现加热食物的目的 2. 如图甲、乙所示的电路中，电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，且小于灯A的电阻，接通S，使电路达到稳定，灯泡A发光，则（　　） A. 在电路甲中，断开S后，A将立即熄灭 B. 在电路甲中，断开S后，A将先变得更亮，然后逐渐变暗 C. 在电路乙中，断开S后，A将逐渐变暗 D. 在电路乙中，断开S后，A将先变得更亮，然后逐渐变暗 3. 如图所示，轻质弹簧上端固定，下端悬挂一个条形磁体，静止时磁体下端与b点等高，磁体正下方水平放置一个固定的圆形铝环，圆心为O。将磁体托起到下端与a点等高处由静止释放，磁体第一次向下运动的过程中，下端恰好能到达O点。下列说法正确的是（　　） A. 磁体做简谐运动 B. 铝环对磁体的作用力总是竖直向上 C. 磁体下端运动到O点时，磁体受到的合外力为零 D. 磁体向下运动的过程中，从上往下看铝环中感应电流的方向为逆时针 4. 一列周期为沿轴方向传播的简谐横波在时刻的部分波形如图所示，、、为波上三个质点，已知该时刻质点、坐标分别为、，质点正沿轴负方向振动，则下列说法正确的是（　　） A. 该波沿轴正方向传播 B. 该波的波长为12m C. 该波的波速为 D. 在0~3s时间内，质点通过的路程为20cm 5. 如图所示为交流发电机的示意图，磁场可视为水平方向的匀强磁场，线圈绕垂直于磁场的水平轴沿逆时针方向以角速度匀速转动，线圈匝数，面积，磁感应强度，电阻，线圈电阻。电流表为理想电流表，从图示位置开始计时，以下判断正确的是（　　） A. 产生的交流电电动势瞬时值表达式为 B. 电阻R的热功率为0.08W C. 线圈从如图位置开始转过，此刻电流表的示数为0 D. 线圈从如图位置开始转过半个周期的过程，通过电阻R的电荷量不为零 6. 2024年3月20日，长征八号火箭成功将鹊桥二号中继卫星送入预定地月转移轨道。如图所示，鹊桥二号沿地月转移轨道运动到月球引力的范围内，经过轨道控制进入周期为24小时的环月椭圆轨道（A为近月点，B为远月点），再经过变轨绕月球做匀速圆周运动。已知地月转移轨道、环月椭圆轨道、绕月圆轨道相切于点A，近月点A到月球中心的距离与远月点B到月球中心的距离之比为。则鹊桥二号（　　） A. 在A、B两点的加速度大小之比为 B. 在绕月圆轨道上的运行周期为9小时 C. 在地月转移轨道上奔月的过程中，所受的引力一直做正功 D. 在绕月圆轨道运动经过点A的速度大于在环月椭圆轨道运动经过点B的速度 7. 如图所示，理想变压器原线圈与阻值的定值电阻串联后接在输出电压的正弦交流电源两端，副线圈电路中滑动变阻器的最大电阻，电流表A1、A2和电压表V1、V2均为理想交流电表，理想变压器原、副线圈匝数之比。将滑动变阻器的滑片P从上往下移，电流表为A1、A2和电压表V1、V2的示数变化量的绝对值分别为、、、，则下列说法正确的是（ ） A. 电流表A1、A2的示数均减小，电压表V1、V2的示数均增大 B. 消耗功率的最大值为 C. D. 8. 如图所示质量为M的小车静止在光滑的水平面上，小车AB段是半径为R的四分之一光滑圆弧轨道，BC段是长为L的水平粗糙轨道，两段轨道相切于B点。一质量为m的滑块在小车上从A点由静止开始沿轨道滑下，然后滑入BC轨道，最后恰好停在C点。已知小车质量M=3m，滑块与轨道BC间的动摩擦因数为μ（0<μ<1），重力加速度为g。则下列说法正确的是（　　） A. 滑块从A滑到C的过程中滑块和小车系统的动量一直都是守恒的 B. 滑块滑到B点时的速度为 C. 滑块从A滑到C的过程中相对于地面的水平位移等于 D. 水平轨道的长度L可能等于圆弧半径R 9. 根据机动车的运动情况，绘制如图图像，已知其在水平路面沿直线行驶，规定初速度v0的方向为正方向，运动过程中所受阻力恒定。以下说法正确的是（ ） A. 机动车匀加速运动 B. 机动车的初速度为0 C. 机动车的加速度为m/s2 D. 机动车在前3秒的位移是25m 10. 两等量正点电荷垂直纸面放置（图中未画出）。在其连线的中垂面上有、、三个点，为两电荷连线的中点，如图，下列说法正确的是（　　） A. 、两点的电势相等 B. 、两点的电场强度有可能大小相等 C. 给电子一合适的初速度，它有可能只受电场力沿图中的圆做匀速圆周运动 D. 电子从点沿直线移动到点过程中，电势能先增大后减小 11. 如图，两质量相等的小物块P和Q放在水平转盘上，它们与转盘间的最大静摩擦力均为各自重力的k倍。P与竖直转轴的距离为d，连接P、Q的细线长也为d，且P、Q与转盘中心三者共线，初始时，细线恰好伸直但无张力。现让该装置开始绕轴转动，在圆盘的角速度缓慢增大的过程中，重力加速度为g，下列判断正确的是（　　） A. 当时，绳子一定无弹力 B. 当时，P、Q相对于转盘会滑动 C. 当时，P受到的摩擦力随的增大而变大 D. 当时，Q受到的摩擦力随的增大而变大 12. 如图所示是远距离输电线路图，升压变压器原、副线圈的匝数分别为、，电压分别为、，降压变压器原、副线圈的匝数分别为、，电压分别为、，两变压器均视为理想变压器，输电线总电阻为R。假设发电厂输出电压不变，则下列说法正确的是（　　） A. 若输送功率保持不变，升压变压器副线圈的匝数增大时，输电线上损失的功率减小，用户获得的电压不变 B. 若，用户获得的电压小于发电厂的输出电压 C. 用户使用的用电器数量增多时，发电厂的输出功率增大，用户获得的电压减小 D. 用户使用的用电器数量增多时，可以增大以保证用户得到的电压不变 二、非选择题 13. 某同学利用如图甲所示装置探究两个互成角度的力的合成规律： 实验步骤如下： ①将力传感器通过一根轻质细绳提起重物保持静止，记下的示数； ②将力传感器分别固定在左右两侧杆上，与相连的两根轻质细绳连接的结点O处用轻绳OC系上同一重物。系统静止后，记下O点位置，的示数及细绳的方向OA、OB、OC； ③在白纸上从O点沿OC反向延长作有向线段，以为对角线作平行四边形，如图乙所示。用毫米刻度尺测出线段的长度分别为； ④调整力传感器Q的位置，重复以上步骤。 回答下列问题： （1）下列做法有利于减小实验误差的是________。 A. 两侧杆必须用铅垂线调整为竖直放置，不能左右倾斜 B. 两个细绳间夹角越大越好 C. 记录细绳方向时，选取相距较远的两点 D. 调整力传感器Q的位置时，必须保证结点O的位置不变 （2）在误差允许的范围内，若与满足关系式________，则能够证明力的合成遵循平行四边形定则。 （3）某次实验中，若平衡时两细绳互相垂直，保持绳和结点O的位置不动，取下力传感器Q，将细绳OB绕O点在纸面内逆时针缓慢转动一小角度，此过程中OB绳的拉力________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 14. 某实验小组测定一节干电池的电动势和内阻。 （1）实验前，他们讨论并提出的实验方案中有如下四种器材组合。为使实验结果尽可能准确，最不可取的一组器材是（　　） A. 一个电流表、一个电压表和一个滑动变阻器 B. 一个电压表和多个定值电阻 C. 一个电流表和一个电阻箱 D. 两个电流表和一个滑动变阻器 （2）实验小组成员走进实验室，根据实验室中的实验器材和老师的建议，最终确定了如图（a）所示的实验电路，其中电压表量程为3V，电流表量程为0.6A，R0为保护定值电阻。某次测量时电流表和电压表的示数如图（b）所示，则电流I=__________A，电压U=__________V。 （3）实验小组的同学闭合开关S，多次调节滑动变阻器，读出多组电流表示数I和对应的电压表示数U，由测得的数据绘出了如图所示的U-I图线，则电源的电动势E=__________，内阻r=__________（结果用a、b和R0表示）。 （4）在上述实验中存在系统误差。在下列所绘图像中，虚线代表没有误差情况下电压真实值与电流真实值关系的图像，则下图中能正确表示二者关系的是（　　） A. B. C. D. 15. 如图所示，AOB为一半径为R的扇形透明介质截面，O为圆心，。一束单色光从AO的中点C射入介质，折射后光线CD平行于OB。已知入射光与AO间夹角为30°，光在真空中的传播速度为c、 （1）求透明介质的折射率； （2）试判断此单色光是否能射出该介质。 16. 一弹射游戏装置竖直截面如图所示，固定的光滑水平直轨道AB、半径为R的光滑螺旋圆形轨道BCD、光滑水平直轨道DE平滑连接。长为L、质量为M的平板紧靠长为d的固定凹槽EFGH侧壁EF放置，平板上表面与DEH齐平。将一质量为m=0.2kg的小滑块从A端弹射，经过轨道BCD后滑上平板并带动平板一起运动，平板到达HG即被锁定.已知R=0.32m，d=8m，L=2.5m，平板质量为M=0.3kg，平板与滑块间的动摩擦因数=0.4，与凹槽水平底面FG间的动摩擦因数=0.1.滑块可视为质点，不计空气阻力，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2。若滑块恰好能通过圆形轨道的最高点C，求： （1）滑块离开弹簧时速度的大小； （2）平板运动的时间。 17. 如图所示，用金属制作的导轨固定在水平面上，导轨宽轨部分间距为2L，右端连接有开关K2和电容器，电容器的电容C=0.1F；窄轨部分间距为L，右端连接有开关K1，整个空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。质量为2m、阻值忽略不计的金属棒M垂直于导轨静止放置在宽轨导轨上；质量为4m、边长为L且每条边阻值均为R的正方形裸露线框Р静止在窄轨导轨上。金属棒M和线框Р在运动过程中始终相互平行且与导轨保持良好接触，导轨足够长，金属棒M总在宽轨上运动，线框Р总在窄轨上运动，不计所有摩擦，电容器始终未损坏，宽导轨与窄导轨连接处的接触电阻均为R，其余导轨电阻不计(已知两个完全相同的电源并联时，并联后的总电动势跟单个电源电动势相同，内阻减半)。已知L=1.0m，B=1T，m=0.2kg，R=1.0Ω。 （1）K1断开，K2闭合，t=0时，金属棒M受到水平向左的恒力F=1.6N作用。求F刚作用的瞬间金属棒M的加速度大小； （2）在第（1）问的基础上，若在t=2s时刻撤去外力F，同时断开K2，闭合K1。求稳定时整个过程中线框P产生的热量Q。 18. 如图所示，平面直角坐标系xOy的第二、第三象限内存在着沿y轴负方向的匀强电场，在第一象限内有一半径为a的圆形磁场区域，磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里，圆形磁场区域与两坐标轴相切于C、D两点。在第四象限内存在着一矩形匀强磁场区域（图中未画出）﹐磁场方向垂直纸面向外﹑磁感应强度大小也为B。一质量为m，电荷量为q的带负电的粒子由坐标为的A点以初速度（未知）沿x轴正方向进入电场区域，经C点进入圆形磁场区域，垂直x轴射入第四象限，经矩形磁场区域后垂直于y轴到达坐标为的P点，粒子重力忽略不计，，求： （1）粒子的初速度和匀强电场电场强度E的大小； （2）矩形匀强磁场区域的最小面积； （3）在（2）的情况下粒子由A点到P点的时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 物理试题 考生注意： 1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间90分钟。 2.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。 3.本卷命题范围:人教版必修第一、二、三册，选择性必修第一、二册。 一、选择题 1. 某品牌电磁炉实物图如图（a）所示，其面板是一块非金属板，它的内部结构如图（b）所示。煮饭时，接通电源，通过内部转换装置产生20~40kHz的高频电压加在线圈上，使其产生快速变化的磁场，当锅具放在面板上时就会加热锅内的食物。关于电磁炉，下列说法正确的是（　　） A. 电磁炉的加热原理跟微波炉相同 B. 电磁炉工作时，线圈中产生很强的感应电流，电流使线圈发热，从而实现给锅具加热 C. 电磁炉工作时，快速变化的磁场穿过面板，在面板中产生很强的感应电流，从而实现给锅具加热 D. 电磁炉工作时，快速变化的磁场穿过放在面板上铁质锅具，在锅底内产生感应电流，从而实现加热食物的目的 【答案】D 【解析】 【详解】A. 电磁炉在使用中用到了电流的磁效应，微波炉直接给食物加热，两者原理不相同，故A错误； BCD.电磁炉工作时，快速变化得磁场穿过放在面板上铁质锅具，在锅底内产生感应电流，从而实现加热食物的目的，故BC错误，D正确。 故选D。 2. 如图甲、乙所示的电路中，电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，且小于灯A的电阻，接通S，使电路达到稳定，灯泡A发光，则（　　） A. 在电路甲中，断开S后，A将立即熄灭 B. 在电路甲中，断开S后，A将先变得更亮，然后逐渐变暗 C. 在电路乙中，断开S后，A将逐渐变暗 D. 在电路乙中，断开S后，A将先变得更亮，然后逐渐变暗 【答案】D 【解析】 【详解】AB．在电路甲中，线圈L中产生的自感电动势阻碍电流的减小，则在电阻R和灯泡中重新组成回路，使得灯泡A将由原来的亮度慢慢熄灭，选项AB错误； CD．在电路乙中，由于电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，且小于灯A的电阻，则电路稳定时通过线圈L的电流大于通过灯泡的电流；断开S后，原来通过电阻R和灯泡A的电流立刻消失，而当电流减小时线圈L中产生自感电动势阻碍电流减小，则线圈L相当于电源，在L、A和R中重新组成回路，由于该电流大于A灯原来的电流，则使得A灯将先变得更亮，然后逐渐变暗，选项C错误，D正确。 故选D。 3. 如图所示，轻质弹簧上端固定，下端悬挂一个条形磁体，静止时磁体下端与b点等高，磁体正下方水平放置一个固定的圆形铝环，圆心为O。将磁体托起到下端与a点等高处由静止释放，磁体第一次向下运动的过程中，下端恰好能到达O点。下列说法正确的是（　　） A. 磁体做简谐运动 B. 铝环对磁体的作用力总是竖直向上 C. 磁体下端运动到O点时，磁体受到的合外力为零 D. 磁体向下运动的过程中，从上往下看铝环中感应电流的方向为逆时针 【答案】D 【解析】 【详解】A．磁体在运动过程中，由于铝环的存在，会产生感应电流，这个感应电流会产生一个阻碍磁体运动的安培力，此力不满足与位移成正比且方向始终与位移方向相反的条件，所以磁体的运动不是简谐运动，故A错误； B．根据楞次定律，铝环中的感应电流会产生一个阻碍磁体运动的安培力，这个安培力的方向与磁体的运动方向相反，并不是总是竖直向上，故B错误； C．当磁体下端运动到O点后，磁体会继续向上运动，若磁体运动到O点时所受合外力为零，则应保持静止或匀速直线运动，与题描述不符，故C错误； D．磁体向下运动的过程中，穿过线圈的磁场方向向下，穿过线圈的磁通量增大，由楞次定律可知，感应电流产生的磁场方向向上，由右手螺旋定则可知，线圈中的感应电流方向为逆时针（从上往下看），故D正确。 故选D。 4. 一列周期为沿轴方向传播的简谐横波在时刻的部分波形如图所示，、、为波上三个质点，已知该时刻质点、坐标分别为、，质点正沿轴负方向振动，则下列说法正确的是（　　） A. 该波沿轴正方向传播 B. 该波的波长为12m C. 该波的波速为 D. 在0~3s时间内，质点通过的路程为20cm 【答案】C 【解析】 【详解】A．由于该时刻质点正沿轴负方向振动，根据波形平移法可知，波沿轴负方向传播，故A错误； BC．质点经过 回到平衡位置，再经过位移为 可见，质点的振动经过传到质点，、两质点所在平衡位置之间的距离为，即 解得 波速 故B错误，C正确； D．由 可知在0~3s时间内，质点通过的路程为 故D错误。 故选C。 5. 如图所示为交流发电机的示意图，磁场可视为水平方向的匀强磁场，线圈绕垂直于磁场的水平轴沿逆时针方向以角速度匀速转动，线圈匝数，面积，磁感应强度，电阻，线圈电阻。电流表为理想电流表，从图示位置开始计时，以下判断正确的是（　　） A. 产生的交流电电动势瞬时值表达式为 B. 电阻R的热功率为0.08W C. 线圈从如图位置开始转过，此刻电流表的示数为0 D. 线圈从如图位置开始转过半个周期的过程，通过电阻R的电荷量不为零 【答案】A 【解析】 【详解】A．线圈转动产生的感应电动势最大值为 从线圈从此位置开始计时，产生的交流电电动势为 故A正确； B．电动势的有效值为 电阻R的热功率为 故B错误； C．电流表示数为交变电流的有效值 故C错误； D．转过半个周期的过程，磁通量变化量大小为 根据 联立得 故D错误。 故选A。 6. 2024年3月20日，长征八号火箭成功将鹊桥二号中继卫星送入预定地月转移轨道。如图所示，鹊桥二号沿地月转移轨道运动到月球引力的范围内，经过轨道控制进入周期为24小时的环月椭圆轨道（A为近月点，B为远月点），再经过变轨绕月球做匀速圆周运动。已知地月转移轨道、环月椭圆轨道、绕月圆轨道相切于点A，近月点A到月球中心的距离与远月点B到月球中心的距离之比为。则鹊桥二号（　　） A. 在A、B两点的加速度大小之比为 B. 在绕月圆轨道上的运行周期为9小时 C. 在地月转移轨道上奔月的过程中，所受的引力一直做正功 D. 在绕月圆轨道运动经过点A的速度大于在环月椭圆轨道运动经过点B的速度 【答案】D 【解析】 【详解】A．由牛顿第二定律有 解得 可知在A、B两点的加速度大小之比为。故A错误； B．根据开普勒第三定律 解得 故B错误； C．在地月转移轨道上奔月的过程中，靠近地球位置附近，远离地球，引力做负功，故C错误； D．从B点进入以月心和B连线为半径的圆轨道需要在B点进行加速，而对于绕月圆轨道运动经过点A和以月心和B连线为半径的圆轨道经过B点的速度，根据 得 可知，绕月圆轨道运动经过点A的速度大于以月心和B连线为半径的圆轨道经过B点的速度，所以在绕月圆轨道运动经过点A的速度大于在环月椭圆轨道运动经过点B的速度，故D正确。 故选D。 7. 如图所示，理想变压器原线圈与阻值的定值电阻串联后接在输出电压的正弦交流电源两端，副线圈电路中滑动变阻器的最大电阻，电流表A1、A2和电压表V1、V2均为理想交流电表，理想变压器原、副线圈匝数之比。将滑动变阻器的滑片P从上往下移，电流表为A1、A2和电压表V1、V2的示数变化量的绝对值分别为、、、，则下列说法正确的是（ ） A. 电流表A1、A2的示数均减小，电压表V1、V2的示数均增大 B. 消耗功率的最大值为 C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．将变压器与等效为一个整体，则等效电阻 当滑动变阻器的滑片P下移时，等效电阻减小，原线圈电流增大，则副线圈电流增大，定值电阻两端电压增大，则原线圈两端电压减小，副线圈两端电压减小，A错误； B．电源电动势的有效值 当等效电阻与定值电阻的阻值相等时，消耗的功率最大，最大值 B错误； C．对于原线圈电路，有 可知 C错误； D．由 ，， 解得 则有 D正确。 故选D。 8. 如图所示质量为M的小车静止在光滑的水平面上，小车AB段是半径为R的四分之一光滑圆弧轨道，BC段是长为L的水平粗糙轨道，两段轨道相切于B点。一质量为m的滑块在小车上从A点由静止开始沿轨道滑下，然后滑入BC轨道，最后恰好停在C点。已知小车质量M=3m，滑块与轨道BC间的动摩擦因数为μ（0<μ<1），重力加速度为g。则下列说法正确的是（　　） A. 滑块从A滑到C的过程中滑块和小车系统的动量一直都是守恒的 B. 滑块滑到B点时的速度为 C. 滑块从A滑到C的过程中相对于地面的水平位移等于 D. 水平轨道的长度L可能等于圆弧半径R 【答案】C 【解析】 【详解】A．滑块从A到B过程系统在水平方向所受合外力为零，在竖直方向所受合外力不为零，系统所受合外力不为零，系统动量不守恒，滑块从B到C过程系统所受合外力为零，系统动量守恒，由此可知，滑块从A到C过程滑块与小车组成的系统动量不是一直守恒的，故A错误； B．滑块由A到B过程系统在水平方向所受合外力为零，系统在水平方向动量守恒，设滑块到B时的速度大小为vm，小车的速度大小为v，取水平向右为正方向，由水平方向动量守恒定律得 由机械能守恒定律得 解得 故B错误； C．设全程小车相对地面的位移大小为s，根据题意可知全程滑块水平方向相对小车的位移为R+L，则滑块水平方向相对地面的位移为 滑块与小车组成的系统在水平方向动量守恒，取水平向右为正方向，在水平方向，由动量守恒定律得 即 解得 ， 所以滑块相对于地面的水平位移为，故C正确； D．滑块与小车组成的系统在水平方向动量守恒，以向右为正方向，对整个过程，由动量守恒定律得 解得 由能量守恒定律得 解得 由于 则 故D错误。 故选C。 9. 根据机动车的运动情况，绘制如图图像，已知其在水平路面沿直线行驶，规定初速度v0的方向为正方向，运动过程中所受阻力恒定。以下说法正确的是（ ） A. 机动车匀加速运动 B. 机动车的初速度为0 C. 机动车的加速度为m/s2 D. 机动车在前3秒的位移是25m 【答案】CD 【解析】 【详解】ABC．将匀变速直线运动的位移时间公式 变形得 由数学知识可知，图像的斜率 纵轴截距 可得加速度为 故机动车做匀减速运动，牵引力恒定且小于阻力，故AB错误，C正确； D．机动车匀减速运动的总时间为 则机动车在前3秒的位移等于机动车在前2.5秒的位移，为 故D正确。 故选CD。 10. 两等量正点电荷垂直纸面放置（图中未画出）。在其连线的中垂面上有、、三个点，为两电荷连线的中点，如图，下列说法正确的是（　　） A. 、两点的电势相等 B. 、两点的电场强度有可能大小相等 C. 给电子一合适的初速度，它有可能只受电场力沿图中的圆做匀速圆周运动 D. 电子从点沿直线移动到点过程中，电势能先增大后减小 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．两等量正点电荷与、两点距离相等，、两点在两点电荷的电场中的电势相等，由电势叠加原理可知，、两点的电势相等，故A正确； B．因为垂面过O点，所以该面是中垂面，在中垂面上的各点的电场强度的方向均在该平面内，在中垂面上各点的电场强度的大小都关于O点对称，在中垂面上各点电场的方向都背离O点向外，在以O点为圆心的圆周上的所有点的电场强度的大小都相等，方向都沿着半径的方向向外，从O点向外延伸，电场强度先增大后减小。由以上分析可知，、两点的电场强度有可能大小相等，故B正确； C．因为在以O点为圆心的圆周上的所有点的电场强度的大小都相等，方向都沿着半径的方向向外，电子在该圆周上所受的电场力大小相等，方向都指向O点，所以给电子某一初速度，它能沿图中的圆做匀速圆周运动，故C正确； D．因为在中垂面上各点电场的方向都背离O点向外，电子所受的电场力的方向始终指向O点，电子从P点沿直线移动到N点过程中，电场力先做正功后做负功，电势能先减小后增大，故D错误。 故选ABC。 11. 如图，两质量相等的小物块P和Q放在水平转盘上，它们与转盘间的最大静摩擦力均为各自重力的k倍。P与竖直转轴的距离为d，连接P、Q的细线长也为d，且P、Q与转盘中心三者共线，初始时，细线恰好伸直但无张力。现让该装置开始绕轴转动，在圆盘的角速度缓慢增大的过程中，重力加速度为g，下列判断正确的是（　　） A. 当时，绳子一定无弹力 B. 当时，P、Q相对于转盘会滑动 C. 当时，P受到的摩擦力随的增大而变大 D. 当时，Q受到的摩擦力随的增大而变大 【答案】AC 【解析】 【详解】A．开始转动时圆盘的角速度较小，两木块都靠静摩擦力提供向心力，因为两木块角速度、质量都相同，根据向心力公式可知，Q先达到最大静摩擦力，根据牛顿第二定律得 解得 因此当时，绳子一定无弹力，A正确； B．角速度继续增大，绳子出现拉力，Q受最大静摩擦力不变，角速度继续增大，P的静摩擦力继续增大，当增大到最大静摩擦力时，P、Q相对于转盘开始滑动，根据牛顿第二定律，对P有 对Q有 联立解得 因此当时，P、Q相对于转盘会发生滑动，B错误； C．当时，P相对转盘是静止的，受到的摩擦力为静摩擦力，根据牛顿第二定律有 当增大时,静摩擦力也增大，C正确； D．当时，绳子出现拉力，Q所受静摩擦力达到最大值且保持不变，D错误。 故选AC。 12. 如图所示是远距离输电线路图，升压变压器原、副线圈的匝数分别为、，电压分别为、，降压变压器原、副线圈的匝数分别为、，电压分别为、，两变压器均视为理想变压器，输电线总电阻为R。假设发电厂输出电压不变，则下列说法正确的是（　　） A. 若输送功率保持不变，升压变压器副线圈的匝数增大时，输电线上损失的功率减小，用户获得的电压不变 B. 若，用户获得的电压小于发电厂的输出电压 C. 用户使用的用电器数量增多时，发电厂的输出功率增大，用户获得的电压减小 D. 用户使用的用电器数量增多时，可以增大以保证用户得到的电压不变 【答案】BC 【解析】 【详解】A．升压变压器原线圈电流为 根据变压器原理 可知若输送功率保持不变，升压变压器副线圈的匝数增大时，输电线上的电流减小，根据 可知输电线上损失的功率减小，降压变压器原线圈电压为 可知降压变压器原线圈电压增大，根据变压器原理 可知用户获得的电压增大，故A错误； B．输电线R上有损耗的电压，故 根据变压器原理 ， 若，用户获得的电压小于发电厂的输出电压，故B正确； C．用户使用的用电器数量增多时，发电厂的输出功率增大，升压变压器原线圈电流增大，根据变压器原理可知，输电线上的电流增大，输电线上损失的电压增大，降压变压器原线圈电压减小，根据变压比可知，用户获得的电压减小，故C正确； D．根据变压器原理 用户使用的用电器数量增多时，降压变压器原线圈电压减小，可以减小以保证用户得到的电压不变，故D错误。 故选BC。 二、非选择题 13. 某同学利用如图甲所示装置探究两个互成角度的力的合成规律： 实验步骤如下： ①将力传感器通过一根轻质细绳提起重物保持静止，记下的示数； ②将力传感器分别固定在左右两侧杆上，与相连的两根轻质细绳连接的结点O处用轻绳OC系上同一重物。系统静止后，记下O点位置，的示数及细绳的方向OA、OB、OC； ③在白纸上从O点沿OC反向延长作有向线段，以为对角线作平行四边形，如图乙所示。用毫米刻度尺测出线段的长度分别为； ④调整力传感器Q的位置，重复以上步骤。 回答下列问题： （1）下列做法有利于减小实验误差的是________。 A. 两侧杆必须用铅垂线调整为竖直放置，不能左右倾斜 B. 两个细绳间夹角越大越好 C. 记录细绳方向时，选取相距较远的两点 D. 调整力传感器Q的位置时，必须保证结点O的位置不变 （2）在误差允许的范围内，若与满足关系式________，则能够证明力的合成遵循平行四边形定则。 （3）某次实验中，若平衡时两细绳互相垂直，保持绳和结点O的位置不动，取下力传感器Q，将细绳OB绕O点在纸面内逆时针缓慢转动一小角度，此过程中OB绳的拉力________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】（1）C （2） （3）变大 【解析】 【小问1详解】 A．实验中研究的是结点O的受力情况，无须两侧杆保持竖直状态，故A错误； B．两绳之间的夹角可以适当大些，便于作图，减小实验误差，但并非越大越好，故B错误； C．记录细绳方向时，应选取相距较远的两点，有利于作出力的图示，便于减小误差，故C正确； D．不论结点在任何位置，平衡时，其它两个力的合力总是与第三力是一对平衡力，故结点的位置可以不同，故D错误。 故选C。 【小问2详解】 在误差允许的范围内，根据几何三角形与力矢量三角形相似，对应边成比例。可得若满足 则能够证明力的合成遵循平行四边形定则。 【小问3详解】 作出结点O受力情况如图所示，若将OB绕O点在纸面内逆时针缓慢转动一小角度，OB与竖直方向夹角减小，可看出绳子OB上的拉力将变大。 14. 某实验小组测定一节干电池的电动势和内阻。 （1）实验前，他们讨论并提出的实验方案中有如下四种器材组合。为使实验结果尽可能准确，最不可取的一组器材是（　　） A. 一个电流表、一个电压表和一个滑动变阻器 B. 一个电压表和多个定值电阻 C. 一个电流表和一个电阻箱 D. 两个电流表和一个滑动变阻器 （2）实验小组成员走进实验室，根据实验室中的实验器材和老师的建议，最终确定了如图（a）所示的实验电路，其中电压表量程为3V，电流表量程为0.6A，R0为保护定值电阻。某次测量时电流表和电压表的示数如图（b）所示，则电流I=__________A，电压U=__________V。 （3）实验小组的同学闭合开关S，多次调节滑动变阻器，读出多组电流表示数I和对应的电压表示数U，由测得的数据绘出了如图所示的U-I图线，则电源的电动势E=__________，内阻r=__________（结果用a、b和R0表示）。 （4）在上述实验中存在系统误差。在下列所绘图像中，虚线代表没有误差情况下电压真实值与电流真实值关系的图像，则下图中能正确表示二者关系的是（　　） A. B. C. D. 【答案】（1）D （2） ①. 0.40 ②. 1.30 （3） ①. a ②. （4）A 【解析】 【小问1详解】 A．一个电流表、一个电压表和一个滑动变阻器，即伏安法，根据闭合电路欧姆定律 调节滑动变阻器，从而得到多组U、I，进而求得E、r，故A正确，不符合题意； B．一个伏特表和多个定值电阻，即伏阻法，根据闭合电路欧姆定律 换用不同的定值电阻，从而得到多组U、R，进而求得E、r，故B正确，不符合题意； C．一个电流表和一个电阻箱，即安阻法，根据闭合电路欧姆定律 调节电阻箱的阻值，从而得到多组I、R，进而求得E、r，故C正确，不符合题意； D．两个电流表和一个滑动变阻器，因无法知道滑动变阻器的确切阻值，无法根据欧姆定律测出E、r，故D错误，符合题意。 故选D。 【小问2详解】 [1]由于电流表量程为0.6A，一小格为0.02A，所以电流为0.40A； [2]电压表量程为3V，一小格为0.1V，所以电压为1.30V。 【小问3详解】 [1][2]根据闭合电路欧姆定律可得 结合图像可得 所以 【小问4详解】 本实验方案的系统误差是由于电压表分流，所以 由此可知，随着电压U增大，I测与I真偏差增大，则真实图线纵截距更大，当U等于零时，I测与I真相等，即两图线的横截距相等。 故选A。 15. 如图所示，AOB为一半径为R的扇形透明介质截面，O为圆心，。一束单色光从AO的中点C射入介质，折射后光线CD平行于OB。已知入射光与AO间夹角为30°，光在真空中的传播速度为c、 （1）求透明介质的折射率； （2）试判断此单色光是否能射出该介质。 【答案】（1） （2）能 【解析】 【小问1详解】 已知入射光与AO间夹角为30°，由几何关系可得，单色光的入射角 折射光线与OB平行，则折射角 则由折射定律得 【小问2详解】 全反射临界角为 连接OD，设在D点入射角为，如图所示 由正弦定理 解得 故在D点不会发生全反射，即能射出该介质。 16. 一弹射游戏装置竖直截面如图所示，固定的光滑水平直轨道AB、半径为R的光滑螺旋圆形轨道BCD、光滑水平直轨道DE平滑连接。长为L、质量为M的平板紧靠长为d的固定凹槽EFGH侧壁EF放置，平板上表面与DEH齐平。将一质量为m=0.2kg的小滑块从A端弹射，经过轨道BCD后滑上平板并带动平板一起运动，平板到达HG即被锁定.已知R=0.32m，d=8m，L=2.5m，平板质量为M=0.3kg，平板与滑块间的动摩擦因数=0.4，与凹槽水平底面FG间的动摩擦因数=0.1.滑块可视为质点，不计空气阻力，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2。若滑块恰好能通过圆形轨道的最高点C，求： （1）滑块离开弹簧时速度的大小； （2）平板运动的时间。 【答案】（1）4m/s （2）1.6s 【解析】 【小问1详解】 滑块恰好能通过圆形轨道最高点C时 从滑块离开弹簧到C过程，根据动能定理 解得 【小问2详解】 滑块到达E点的速度为4 m/s，对滑块和木板分别根据牛顿第二定律有， 设两物体经过t1时间共速，则有 解得 此时平板的位移为 平板速度 因为 此后整体一起向右做匀减速直线运动，由牛顿第二定律有 假设木板与H碰前就静止，有 运动到H点的还需时间为 所以平板运动的时间为 17. 如图所示，用金属制作的导轨固定在水平面上，导轨宽轨部分间距为2L，右端连接有开关K2和电容器，电容器的电容C=0.1F；窄轨部分间距为L，右端连接有开关K1，整个空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。质量为2m、阻值忽略不计的金属棒M垂直于导轨静止放置在宽轨导轨上；质量为4m、边长为L且每条边阻值均为R的正方形裸露线框Р静止在窄轨导轨上。金属棒M和线框Р在运动过程中始终相互平行且与导轨保持良好接触，导轨足够长，金属棒M总在宽轨上运动，线框Р总在窄轨上运动，不计所有摩擦，电容器始终未损坏，宽导轨与窄导轨连接处的接触电阻均为R，其余导轨电阻不计(已知两个完全相同的电源并联时，并联后的总电动势跟单个电源电动势相同，内阻减半)。已知L=1.0m，B=1T，m=0.2kg，R=1.0Ω。 （1）K1断开，K2闭合，t=0时，金属棒M受到水平向左的恒力F=1.6N作用。求F刚作用的瞬间金属棒M的加速度大小； （2）在第（1）问的基础上，若在t=2s时刻撤去外力F，同时断开K2，闭合K1。求稳定时整个过程中线框P产生的热量Q。 【答案】（1）2m/s2 （2）J 【解析】 【小问1详解】 设金属棒的速率为，由法拉第电磁感应定律有 因为 所以 对金属棒，由牛顿第二定律有 解得 【小问2详解】 2s时刻撤去外力，设此时金属棒的速度为，则 断开K2，闭合K1，设P、M最终稳定时的速度为、，则 由动量定理，对M有 对P有 根据能量守恒定律有 因为P有两边与导轨重合被短路，且另外两边并联，所以回路中P的总电阻为，则J 18. 如图所示，平面直角坐标系xOy的第二、第三象限内存在着沿y轴负方向的匀强电场，在第一象限内有一半径为a的圆形磁场区域，磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里，圆形磁场区域与两坐标轴相切于C、D两点。在第四象限内存在着一矩形匀强磁场区域（图中未画出）﹐磁场方向垂直纸面向外﹑磁感应强度大小也为B。一质量为m，电荷量为q的带负电的粒子由坐标为的A点以初速度（未知）沿x轴正方向进入电场区域，经C点进入圆形磁场区域，垂直x轴射入第四象限，经矩形磁场区域后垂直于y轴到达坐标为的P点，粒子重力忽略不计，，求： （1）粒子的初速度和匀强电场电场强度E的大小； （2）矩形匀强磁场区域的最小面积； （3）在（2）的情况下粒子由A点到P点的时间。 【答案】（1）， （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子在电场中做类平抛运动，由题意知粒子水平位移为，竖直位移为，设其进入圆形磁场时速度方向与x轴正方向成角，由平抛运动的推论有 则粒子进入圆形磁场的速度为 粒子在磁场中做圆周运动，半径为R，如图所示 由几何关系可得 R=a 向心力由洛伦兹力提供，则有 电场力做正功，由动能定理可得 联立以上各式解得 ， 【小问2详解】 粒子在矩形磁场中运动，根据洛伦兹力提供向心力 可得 r=a 由几何关系可知矩形磁场区域的最小面积为 【小问3详解】 粒子在电场中运动的时间 粒子在圆形磁场中运动的时间为 粒子在矩形磁场中运动的时间为 粒子在磁场外做匀速直线运动的时间为 故 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $