精品解析：北京市育才学校2025-2026学年高三上学期12月月考物理试题

2025—2026学年度第一学期北京育才学校高三物理学科12月月考试卷 （考试时间90分钟，试卷满分100分） 第一部分 一、单项选择题（本题共9小题，每小题3分，共27分。在每小题给出的四个选项中， 只有一个选项是符合题意的。） 1. 位于坐标原点处的波源发出一列沿x轴正方向传播的简谐横波。t = 0时波源开始振动，t = 6s时波刚好传播到x = 12m处，此时波形图如图所示。则（　　） A. 该波的传播速度v = 8m/s B. 该波的周期T = 8s C. 波源在这段时间运动的路程为12m D. 波源开始运动的方向沿y轴正方向 2. 一物块在外力F作用下沿粗糙斜面向上运动，一段时间后撤去F，物块继续沿斜面运动，如图所示为物块运动的v-t图像（沿斜面向上方向为正方向），则（　　） A. 物块在t1时刻距离斜面底端最远 B. 外力F作用的时间为0到t2时间段 C. 在t2时刻物块开始沿斜面向下运动 D. 在t3时刻物块回到了斜面底端 3. 火车转弯时，如果铁路弯道内外轨一样高，外轨对轮缘（如图a所示）挤压的弹力F提供了火车转弯的向心力（如图b所示），但是靠这种办法得到向心力，铁轨和车轮极易受损。在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨（如图c所示），当火车以规定的行驶速度转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的挤压，设此时的速度大小为v，以下说法中正确的是（ ） A. 该弯道的半径 B. 当火车质量改变时，规定的行驶速度也将改变 C. 当火车速率大于v时，外轨将受到轮缘的挤压 D. 当火车速率小于v时，外轨将受到轮缘的挤压 4. 两个完全相同的小球、，在某一高度处以相同大小的初速度分别沿水平方向和竖直方向抛出，不计空气阻力，如图所示，则下列说法正确的是（　　）。 A. 两小球落地时动能相同 B. 两小球落地时，重力的瞬时功率相同 C. 从开始运动至落地，重力对两小球做的功相同 D. 从开始运动至落地，重力对两小球做功的平均功率相同 5. 如图所示，在匀强磁场中，质量为、长为的导体棒用两等长绝缘细线悬挂于同一水平线上的、两点，两细线均与导体棒垂直。图中直角坐标系的轴与导体棒及平行，轴竖直向上。若导体棒中通以沿轴正方向、大小为的电流，导体棒静止时细线与竖直方向的夹角为。则磁感应强度可能（　　） A. 沿轴负方向，大小为 B. 沿轴正方向，大小为 C. 沿轴负方向，大小为 D. 沿细线向斜上方，大小为 6. 如图所示，洛伦兹力演示仪由励磁线圈、电子枪、玻璃泡等部分组成，励磁线圈是一对彼此平行的共轴的圆形线圈，它能够在两线圈之间产生匀强磁场。电子枪可以产生电子束。玻璃泡内充有稀薄的气体，在电子束通过时能够显示电子的径迹。若电子枪垂直磁场方向发射电子，给励磁线圈通电后，能看到电子束的径迹呈圆形。调节电子枪的加速电压可以改变电子的速度，调节励磁线圈的电流可以改变磁感应强度。下列说法错误的是（　　） A. 只增大电子枪的加速电压，电子的运动周期变小 B. 只增大电子枪的加速电压，电子束的轨道半径变大 C. 只减小励磁线圈中的电流，电子的运动周期变大 D. 只增大励磁线圈中的电流，电子束的轨道半径变小 7. 如图所示，L 是自感系数很大、电阻很小的线圈，P、Q是两个相同的小灯泡。开始时，开关S处于闭合状态，P灯微亮，Q灯正常发光。断开开关（　　） A. P 闪亮后再熄灭，且通过P中的电流反向 B. Q闪亮后再熄灭，且通过Q中的电流方向不变 C. P比 Q先熄灭 D. P与Q 同时熄灭 8. 某同学自制电子秤的原理示意图如图所示。托盘与金属弹簧相连，滑动变阻器R的滑动端与弹簧上端连接。当托盘中没有放物体时，滑片恰好指在变阻器的最上端，此时电压表示数为0.设变阻器总电阻为R，总长度为l，电源电动势为E，内阻为r，限流电阻阻值为R0，弹簧劲度系数为k，重力加速度为g。忽略弹簧的电阻、托盘与弹簧的质量及一切阻力，电压表示数未超过量程。下列说法正确的是（　　） A. 该电子秤能够称量的物体最大质量为 B. 电压表的示数能够达到的最大值为 C. 电压表示数为U时，物体的质量为 D. 电压表示数为U时，物体的质量为 二、多项选择题（本题共4小题，每小题3分，共12分。每小题全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。） 9. 2023年，我国首颗超低轨道实验卫星“乾坤一号”发射成功。“乾坤一号”是一颗绕地球做圆周运动的近地卫星（轨道半径等于地球半径）。关于它的运动，下列说法正确的是（　　） A. 角速度大于地球自转的角速度 B. 线速度大于地球的第一宇宙速度 C. 线速度等于地球表面物体随地球自转的线速度 D. 向心加速度大于地球表面的物体随地球自转的向心加速度 10. 在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一个100匝、面积为0.01m2的圆形导体线圈。规定线圈中电流和磁场的正方向如图甲所示。磁感应强度随时间按图乙变化，下列说法正确的是（　　） A. 内线圈中的感应电流方向为正 B. 内线圈中的感应电流在轴线处的磁场方向向下 C. 内圆形导体线圈有收缩的趋势 D. 0~0.4s内与0.4~0.5s内线圈中的感应电流大小之比为1：8 11. 如图所示，点电荷Q周围的三个等势面是同心圆，等势面上的点A、B、C在同一条电场线上，且。现将一电荷量为的试探电荷从A点由静止释放，试探电荷只受静电力作用，则（ ） A. 该电荷沿着电场线做匀加速直线运动 B. 该电荷在AB段动能的增量小于BC段动能的增量 C. 该电荷在AB段电势能的减少量大于BC段电势能的减少量 D. 该电荷在AB段运动的时间小于BC段运动的时间 12. 利用霍尔效应制作的霍尔元件以及传感器，广泛应用于测量和自动控制等领域。如图所示，将一厚度为的半导体薄片垂直置于磁场中，在薄片的两个侧面间通以电流时，另外两侧间产生电势差，这一现象称为霍尔效应。其原因是薄片中定向移动形成电流的载流子受洛伦兹力的作用向一侧偏转和积累，在间产生霍尔电压。半导体的载流子有自由电子或空穴（相当于正电荷）两种类型。结合所学知识，判断下列说法正确的是（　　） A. 若该半导体是空穴导电，则侧电势低于侧电势 B. 若增大磁场的磁感应强度，则霍尔电压也将增大 C. 若增大半导体薄片的厚度，则霍尔电压也将增大 D. 若增大电流，则霍尔电压也将增大 第二部分 二、非选择题（本部分共6题，共61分。） 13. 物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法，实验操作、数据分析等。 （1）用游标卡尺测量圆管的外径d，示数如图甲所示，则_________。 （2）如图乙所示，用半径相同的A、B两球的碰撞验证“动量守恒定律”，实验中可以不测定小球碰撞前后的速度，而通过仅测量一个物理量，替代速度的测量，该物理量是__________。 A.小球开始释放时的高度 B.小球抛出点地面的高度 C.小球做平抛运动的水平射程 （3）利用图丙装置研究自由下落物体的机械能是否守恒时，实验结果往往是物体的重力势能的减少量略大于其动能的增加量，关于这个误差，下列说法正确的是__________。 A.该误差属于偶然误差 B.该误差属于系统误差 C.可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差 D.可以通过减小摩擦阻力的影响来减小该误差 （4）利用图丁所示的单摆测量重力加速度，为了使测量误差尽量小，可以采取的措施是__________。 A.组装单摆时，选用密度和直径都较小的摆球 B.组装单摆时，选用轻且不易伸长的细线 C.测周期时，在摆球通过最低点时开始计时 D.测周期时，测量一次全振动的时间 14. 某同学利用如图所示的电路“测量电源的电动势和内阻”。已知待测干电池的电动势约，内阻约。除待测电池、开关、导线外，还有下列器材可供选用： ①电流表A：量程，内阻为 ②电压表V：量程，内阻约 ③滑动变阻器：，额定电流 ④滑动变阻器：，额定电流 （1）为了调节方便，测量结果尽量准确，实验中滑动变阻器应选用________（填写仪器前的序号）。 （2）经过多次测量并记录对应的电流表示数I和电压表示数U，利用数据在excel软件中绘制图像，拟合得出电压U和电流I之间满足关系：，由此得出电池的电动势_______V；内阻_______。 （3）利用上述方案进行实验时，测量存在系统误差。下列说法正确的是_______。 A. 因为电压表的分流作用，电动势的测量值小于真实值 B. 因为电流表的分压作用，电动势的测量值大于真实值 C. 因为电压表的分压作用，电动势的测量值小于真实值 D. 因为电流表的分流作用，电动势的测量值大于真实值 （4）该同学实验中发现，在保证所有器材安全的情况下，调节滑动变阻器的滑片时，电压表示数的变化量不到，出现这一现象的原因可能是________。 15. 如图所示，一质量为的木块放在光滑的水平面上，一质量为的子弹以初速度水平飞来打进木块并留在其中，设相互作用力大小为。试求： （1）子弹、木块相对静止时的速度； （2）此时，子弹、木块发生的位移、以及子弹打进木块的深度； （3）系统损失的机械能。 16. 如图所示，从离子源产生的某种离子，由静止经加速电压U加速后在纸面内水平向右运动，自M点垂直于磁场边界射入匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度为B，磁场左边界竖直．已知离子射入磁场的速度大小为v，并在磁场边界的N点射出；不计重力影响和离子间的相互作用． （1）判断这种离子的电性； （2）求这种离子的荷质比 （3）求MN之间的距离d． 17. 如图甲所示，蹦床是常见的儿童游乐项目之一，儿童从一定高度落到蹦床上，将蹦床压下后，又被弹回到空中，如此反复，达到锻炼和玩耍的目的．如图乙所示，蹦床可以简化为一个竖直放置的轻弹簧，弹力的大小为kx（x为床面下沉的距离，也叫形变量；k为常量），蹦床的初始形变量可视为0，忽略空气阻力的影响． （1）在一次玩耍中，某质量为m的小孩，从距离蹦床床面高H处由静止下落，将蹦床下压到最低点后，再被弹回至空中． a．请在图丙中画出小孩接触蹦床后，所受蹦床的弹力F随形变量x变化的图线； b．求出小孩刚接触蹦床时的速度大小v； c．若已知该小孩与蹦床接触的时间为t，求接触蹦床过程中，蹦床对该小孩的冲量大小I． （2）借助F-x图，可确定弹力做功的规律．在某次玩耍中，质量不同的两个小孩（均可视为质点），分别在两张相同的蹦床上弹跳，请判断：这两个小孩，在蹦床上以相同形变量由静止开始，上升的最大高度是否相同？并论证你的观点． 18. 如图1所示，足够长的平行光滑金属导轨水平放置，间距为L，一端连接阻值为R的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。导体棒MN放在导轨上，其长度恰好等于导轨间距，与导轨接触良好。导体棒的电阻为r，导轨电阻忽略不计。在平行于导轨的拉力作用下，导体棒沿导轨向右匀速运动，速度大小为v。 （1）求回路中的感应电流大小I和导体棒MN两端的电压U。 （2）通过公式推导证明：在一段时间Δt内，拉力做的功W等于电路获得的电能W电。 （3）若在匀速运动过程中突然将拉力大小增大为原来的2倍，请说出导体棒将如何运动，并在图2坐标系中作出此后导体棒运动的v—t图像。 19. 根据牛顿力学经典理论，只要物体的初始条件和受力情况确定，就可以推知物体此后的运动情况。 情境1：如图所示，空间存在水平方向的匀强磁场（垂直纸面向里），磁感应强度大小为，在磁场中点处有一质量为、电荷量为的带电粒子。已知重力加速度。 （1）若使带电粒子获得某一水平向右的初速度，恰好作匀速直线运动，求该速度的大小； （2）若在点静止释放该粒子，其运动将比较复杂。为了研究该粒子的运动，可以应用运动的合成与分解的方法，将它的为零的初速度分解为大小相等的水平向左和水平向右的速度，则带电粒子的运动可分解为匀速直线运动和匀速圆周运动。两个运动合成，求粒子运动过程中的最大速率。 情境2：如图所示，速度选择器中，已知磁感应强度大小为，电场强度为。带电粒子以速度沿虚线方向进入复合场中。忽略该带电粒子的重力的情况下。类比情境1的方法，说明该如何研究这样的复杂运动，并画出带电粒子在复合场中的大致运动轨迹。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025—2026学年度第一学期北京育才学校高三物理学科12月月考试卷 （考试时间90分钟，试卷满分100分） 第一部分 一、单项选择题（本题共9小题，每小题3分，共27分。在每小题给出的四个选项中， 只有一个选项是符合题意的。） 1. 位于坐标原点处的波源发出一列沿x轴正方向传播的简谐横波。t = 0时波源开始振动，t = 6s时波刚好传播到x = 12m处，此时波形图如图所示。则（　　） A. 该波的传播速度v = 8m/s B. 该波的周期T = 8s C. 波源在这段时间运动的路程为12m D. 波源开始运动的方向沿y轴正方向 【答案】D 【解析】 【详解】A．该波的传播速度 故A错误； B．该波的波长 周期 故B错误； C．波源运动时间 在这段时间运动的路程为 故C错误； D．根据同侧法，x = 12m处质点开始运动的方向沿y轴正方向，则波源开始运动的方向沿y轴正方向，故D正确。 故选D。 2. 一物块在外力F作用下沿粗糙斜面向上运动，一段时间后撤去F，物块继续沿斜面运动，如图所示为物块运动的v-t图像（沿斜面向上方向为正方向），则（　　） A. 物块在t1时刻距离斜面底端最远 B. 外力F作用的时间为0到t2时间段 C. 在t2时刻物块开始沿斜面向下运动 D. 在t3时刻物块回到了斜面底端 【答案】C 【解析】 【详解】AC．由图像可以看出，0~t2时间内，物块速度为正方向，即沿斜面向上运动，所以物块在t2时刻距离斜面底端最远，t2时刻之后速度方向为负方向，即在t2时刻物块开始沿斜面向下运动，A错误，C正确； B．由图像可以看出，0~t1时间内，物块加速向上运动，t1时刻之后，物块减速向上运动，所以外力F作用的时间为0到t1时间段，B错误； D．图像中图线与坐标轴所围图形的面积等于位移，0~t2时间内，沿斜面上升的位移大于t2～t3内沿斜面下滑的位移，所以在t3时刻物块还没有回到斜面底端，D错误。 故选C。 3. 火车转弯时，如果铁路弯道内外轨一样高，外轨对轮缘（如图a所示）挤压的弹力F提供了火车转弯的向心力（如图b所示），但是靠这种办法得到向心力，铁轨和车轮极易受损。在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨（如图c所示），当火车以规定的行驶速度转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的挤压，设此时的速度大小为v，以下说法中正确的是（ ） A. 该弯道的半径 B. 当火车质量改变时，规定的行驶速度也将改变 C. 当火车速率大于v时，外轨将受到轮缘的挤压 D. 当火车速率小于v时，外轨将受到轮缘的挤压 【答案】C 【解析】 【详解】A．火车拐弯时不侧向挤压车轮轮缘，靠重力和支持力的合力提供向心力，设转弯处斜面的倾角为θ，根据牛顿第二定律得 解得 故A错误； B．根据牛顿第二定律得 解得 速度与质量无关，故B错误； C．若速度大于规定速度，重力和支持力的合力不够提供，此时外轨对火车有侧压力，轮缘挤压外轨，故C正确； D．若速度小于规定速度，重力和支持力的合力提供偏大，此时内轨对火车有侧压力，轮缘挤压内轨，故D错误。 故选C。 4. 两个完全相同的小球、，在某一高度处以相同大小的初速度分别沿水平方向和竖直方向抛出，不计空气阻力，如图所示，则下列说法正确的是（　　）。 A. 两小球落地时动能相同 B. 两小球落地时，重力的瞬时功率相同 C. 从开始运动至落地，重力对两小球做的功相同 D. 从开始运动至落地，重力对两小球做功的平均功率相同 【答案】AC 【解析】 【详解】AC．根据动能定理得 高度相同，则重力做功mgh相同，初动能相同，则末动能相同，故AC正确； B．根据P=mgv竖直知，落地的速度大小相等，但是A落地时速度方向与重力之间有夹角，可知两球落地时的重力功率不同，故B错误； D．从开始抛出到落地，重力做功相同，但是竖直上抛运动的时间大于平抛运动的时间，根据知，重力做功的平均功率不同，且PA＞PB，故D错误。 故选AC。 5. 如图所示，在匀强磁场中，质量为、长为的导体棒用两等长绝缘细线悬挂于同一水平线上的、两点，两细线均与导体棒垂直。图中直角坐标系的轴与导体棒及平行，轴竖直向上。若导体棒中通以沿轴正方向、大小为的电流，导体棒静止时细线与竖直方向的夹角为。则磁感应强度可能（　　） A. 沿轴负方向，大小为 B. 沿轴正方向，大小为 C. 沿轴负方向，大小为 D. 沿细线向斜上方，大小为 【答案】C 【解析】 【详解】A．若磁感应强度沿x轴负方向，与电流方向平行，导体棒不受安培力，导体棒不可能在图示位置保持静止，故A错误； B．若磁感应强度沿y轴正方向，由左手定则可知，导体棒受到的安培力竖直向上，导体棒可能在图示位置保持静止，此时细线拉力为0，根据平衡条件可得 解得，故B错误； C．若磁感应强度沿z轴负方向，由左手定则可知，导体棒受到的安培力水平向右，导体棒可能在图示位置保持静止，根据平衡条件可得 解得，故C正确； D．若磁感应强度沿细线向斜上方，由左手定则可知，导体棒受到的安培力垂直细线向下，导体棒不可能在图示位置保持静止，故D错误。 故选C。 6. 如图所示，洛伦兹力演示仪由励磁线圈、电子枪、玻璃泡等部分组成，励磁线圈是一对彼此平行的共轴的圆形线圈，它能够在两线圈之间产生匀强磁场。电子枪可以产生电子束。玻璃泡内充有稀薄的气体，在电子束通过时能够显示电子的径迹。若电子枪垂直磁场方向发射电子，给励磁线圈通电后，能看到电子束的径迹呈圆形。调节电子枪的加速电压可以改变电子的速度，调节励磁线圈的电流可以改变磁感应强度。下列说法错误的是（　　） A. 只增大电子枪的加速电压，电子的运动周期变小 B. 只增大电子枪的加速电压，电子束的轨道半径变大 C. 只减小励磁线圈中的电流，电子的运动周期变大 D. 只增大励磁线圈中的电流，电子束的轨道半径变小 【答案】A 【解析】 【详解】AB．电子在加速电场中加速，由动能定理得 解得 电子在匀强磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力得 解得 电子的运动周期为 只增大电子枪的加速电压，电子的运动周期不变，电子束的轨道半径变大，故A错误，满足题意要求；B正确，不满足题意要求； C．只减小励磁线圈中的电流，则磁感应强度减小，根据可知，电子的运动周期变大，故C正确，不满足题意要求； D．只增大励磁线圈中的电流，则磁感应强度增大，由可知，电子束的轨道半径变小，故D正确，不满足题意要求。 故选A。 7. 如图所示，L 是自感系数很大、电阻很小的线圈，P、Q是两个相同的小灯泡。开始时，开关S处于闭合状态，P灯微亮，Q灯正常发光。断开开关（　　） A. P 闪亮后再熄灭，且通过P中的电流反向 B. Q闪亮后再熄灭，且通过Q中的电流方向不变 C. P比 Q先熄灭 D. P与Q 同时熄灭 【答案】A 【解析】 【详解】A．开始时，开关S闭合时，由于L的电阻很小，Q灯正常发光，P灯微亮，断开开关前通过Q灯的电流远大于通过P灯的电流，断开开关时，Q所在电路未闭合，立即熄灭，由于自感，L中产生感应电动势，与P组成闭合回路，故P灯闪亮后再熄灭。断开开关前，通过P灯电流方向从左向右，断开开关后，通过P灯电流方向从右向左，通过P中的电流反向，故A正确； B C D．断开开关，Q灯立即熄灭，P 闪亮后再熄灭，P比 Q后熄灭，故BC D错误。 故选A。 8. 某同学自制电子秤的原理示意图如图所示。托盘与金属弹簧相连，滑动变阻器R的滑动端与弹簧上端连接。当托盘中没有放物体时，滑片恰好指在变阻器的最上端，此时电压表示数为0.设变阻器总电阻为R，总长度为l，电源电动势为E，内阻为r，限流电阻阻值为R0，弹簧劲度系数为k，重力加速度为g。忽略弹簧的电阻、托盘与弹簧的质量及一切阻力，电压表示数未超过量程。下列说法正确的是（　　） A. 该电子秤能够称量的物体最大质量为 B. 电压表的示数能够达到的最大值为 C. 电压表示数为U时，物体的质量为 D. 电压表示数为U时，物体的质量为 【答案】C 【解析】 【详解】A．当指针指到R的最下端时所称的质量最大，则 解得该电子秤能够称量的物体最大质量为 选项A错误； B．当指针指到R的最下端时电压表的示数能够达到的最大值，则 选项B错误； CD．电压表示数为U时，指针到R上端电阻为R1，则 弹簧压缩量 则 解得物体的质量为 选项C正确，D错误。 故选C。 二、多项选择题（本题共4小题，每小题3分，共12分。每小题全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。） 9. 2023年，我国首颗超低轨道实验卫星“乾坤一号”发射成功。“乾坤一号”是一颗绕地球做圆周运动的近地卫星（轨道半径等于地球半径）。关于它的运动，下列说法正确的是（　　） A. 角速度大于地球自转的角速度 B. 线速度大于地球的第一宇宙速度 C. 线速度等于地球表面物体随地球自转的线速度 D. 向心加速度大于地球表面的物体随地球自转的向心加速度 【答案】AD 【解析】 【详解】ACD．卫星绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力可得 可得，， 可知“乾坤一号”的角速度、线速度和向心加速度均大于静止卫星的角速度、线速度和向心加速度；静止卫星的角速度等于地球自转角速度，根据， 则静止卫星的线速度大于地球表面物体随地球自转的线速度，静止卫星的向心加速度大于地球表面的物体随地球自转的向心加速度；则“乾坤一号”的角速度大于地球自转的角速度，线速度大于地球表面物体随地球自转的线速度，向心加速度大于地球表面的物体随地球自转的向心加速度，故AD正确，C错误； B．“乾坤一号”是一颗绕地球做圆周运动的近地卫星，则线速度等于地球的第一宇宙速度，故B错误。 故选AD。 10. 在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一个100匝、面积为0.01m2的圆形导体线圈。规定线圈中电流和磁场的正方向如图甲所示。磁感应强度随时间按图乙变化，下列说法正确的是（　　） A. 内线圈中的感应电流方向为正 B. 内线圈中的感应电流在轴线处的磁场方向向下 C. 内圆形导体线圈有收缩的趋势 D. 0~0.4s内与0.4~0.5s内线圈中的感应电流大小之比为1：8 【答案】AD 【解析】 【详解】A．内穿过线圈的磁通量向上增加，根据楞次定律可知感应电流方向与正方向相同，A正确； B．内穿过线圈的磁通量向上减小，则根据楞次定律，线圈中的感应电流在轴线处的磁场方向向上，B错误； C．内因穿过线圈的磁通量减小，根据“增缩减扩”，则圆形导体线圈有扩张的趋势，C错误； D．0~0.4s内与0.4~0.5s内线圈中的磁通量变化率之比为 根据可知感应电动势之比为1:8，根据，感应电流大小之比为1：8，D正确。 故选AD。 11. 如图所示，点电荷Q周围的三个等势面是同心圆，等势面上的点A、B、C在同一条电场线上，且。现将一电荷量为的试探电荷从A点由静止释放，试探电荷只受静电力作用，则（ ） A. 该电荷沿着电场线做匀加速直线运动 B. 该电荷在AB段动能的增量小于BC段动能的增量 C. 该电荷在AB段电势能的减少量大于BC段电势能的减少量 D. 该电荷在AB段运动的时间小于BC段运动的时间 【答案】C 【解析】 【详解】A．靠近正电荷电场强度越大，所以该电荷沿着电场线做变加速直线运动，故A错误； B．根据动能定理可知 该电荷在AB段受电场力做功较大，所以在AB段动能的增量大于BC段动能的增量，故B错误； C．电场力做功等于电势能的变化，结合B选项可知，电荷在AB段电势能的减少量大于BC段电势能的减少量，故C正确； D．该电荷运动的速度时间关系如图 由图像与坐标轴围成的面积代表位移可知，该电荷在AB段运动的时间大于BC段运动的时间，故D错误； 故选C。 12. 利用霍尔效应制作的霍尔元件以及传感器，广泛应用于测量和自动控制等领域。如图所示，将一厚度为的半导体薄片垂直置于磁场中，在薄片的两个侧面间通以电流时，另外两侧间产生电势差，这一现象称为霍尔效应。其原因是薄片中定向移动形成电流的载流子受洛伦兹力的作用向一侧偏转和积累，在间产生霍尔电压。半导体的载流子有自由电子或空穴（相当于正电荷）两种类型。结合所学知识，判断下列说法正确的是（　　） A. 若该半导体是空穴导电，则侧电势低于侧电势 B. 若增大磁场的磁感应强度，则霍尔电压也将增大 C. 若增大半导体薄片的厚度，则霍尔电压也将增大 D. 若增大电流，则霍尔电压也将增大 【答案】BD 【解析】 【详解】A．若该半导体是空穴导电，根据左手定则可知，正电荷在洛伦兹力作用下向M侧聚集，可知M侧电势高于N侧电势，故A错误； BCD．依题意，M、N间产生电场，稳定时电场力与洛伦兹力平衡，令M、N间距为a，霍尔元件长为b，则有 令单位体积内电荷的数目为n，根据电流的微观定义式有 解得 可知，若增大半导体薄片的厚度d，则霍尔电压将减小；若增大磁场的磁感应强度B，则霍尔电压也将增大；若增大电流I，则霍尔电压也将增大，B正确，C错误，D正确。 故选BD。 第二部分 二、非选择题（本部分共6题，共61分。） 13. 物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法，实验操作、数据分析等。 （1）用游标卡尺测量圆管的外径d，示数如图甲所示，则_________。 （2）如图乙所示，用半径相同的A、B两球的碰撞验证“动量守恒定律”，实验中可以不测定小球碰撞前后的速度，而通过仅测量一个物理量，替代速度的测量，该物理量是__________。 A.小球开始释放时的高度 B.小球抛出点地面的高度 C.小球做平抛运动的水平射程 （3）利用图丙装置研究自由下落物体的机械能是否守恒时，实验结果往往是物体的重力势能的减少量略大于其动能的增加量，关于这个误差，下列说法正确的是__________。 A.该误差属于偶然误差 B.该误差属于系统误差 C.可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差 D.可以通过减小摩擦阻力的影响来减小该误差 （4）利用图丁所示的单摆测量重力加速度，为了使测量误差尽量小，可以采取的措施是__________。 A.组装单摆时，选用密度和直径都较小的摆球 B.组装单摆时，选用轻且不易伸长的细线 C.测周期时，在摆球通过最低点时开始计时 D.测周期时，测量一次全振动的时间 【答案】 ①. 23.7 ②. C ③. BD##DB ④. BC##CB 【解析】 【详解】（1）[1]圆管的外径为 （2）[2]小球离开轨道后做平抛运动，小球在空中下落的高度相同，在空中运动的时间相同，小球的水平位移与其初速度成正比，所以可以用小球的水平射程代替小球的初速度，C正确，AB错误。 故选C。 （3）[3]实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量，这个误差是系统误差，无法避免，系统误差时由于空气阻力与摩擦阻力造成的，可以通过减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误差，故BD正确，AC错误； 故选BD。 （4）[4] A．组装单摆须选用密度较大直径较小的摆球，A错误； B．组装单摆须选用轻且不易伸长的细线，B正确； C．测量周期时，选取平衡位置作为计时起点与终止点，因为摆球通过平衡位置时速度最大，相等的距离误差时，引起的时间误差小，时间测量相对准确，C正确； D．把秒表记录摆球一次全振动的时间作为周期，误差较大，应采用累积法测量周期，D错误。 故选BC。 14. 某同学利用如图所示的电路“测量电源的电动势和内阻”。已知待测干电池的电动势约，内阻约。除待测电池、开关、导线外，还有下列器材可供选用： ①电流表A：量程，内阻为 ②电压表V：量程，内阻约 ③滑动变阻器：，额定电流 ④滑动变阻器：，额定电流 （1）为了调节方便，测量结果尽量准确，实验中滑动变阻器应选用________（填写仪器前的序号）。 （2）经过多次测量并记录对应的电流表示数I和电压表示数U，利用数据在excel软件中绘制图像，拟合得出电压U和电流I之间满足关系：，由此得出电池的电动势_______V；内阻_______。 （3）利用上述方案进行实验时，测量存在系统误差。下列说法正确的是_______。 A. 因为电压表的分流作用，电动势的测量值小于真实值 B. 因为电流表的分压作用，电动势的测量值大于真实值 C. 因为电压表的分压作用，电动势的测量值小于真实值 D. 因为电流表的分流作用，电动势的测量值大于真实值 （4）该同学实验中发现，在保证所有器材安全的情况下，调节滑动变阻器的滑片时，电压表示数的变化量不到，出现这一现象的原因可能是________。 【答案】（1）③ （2） ①. 1.33 ②. 0.28 （3）A （4）电池内阻过小（外电阻远大于内电阻） 【解析】 【小问1详解】 电源内阻较小，为了调节方便，测量结果尽量准确，实验中滑动变阻器应选用最大阻值较小的，实验中滑动变阻器应选用③； 【小问2详解】 [1] 根据 电动势 [2] 结合图像可知图像斜率的绝对值即为电源内阻 【小问3详解】 因为电压表的分流作用，流过电源的电流大于电流表的示数，既电流的测量值小于真实值，使得电源电动势和内阻的测量值偏小。 故选A； 【小问4详解】 根据路端电压 可知，如果电源内阻r远小于滑动变阻器的阻值，调节滑动变阻器时，电路中电流变化很小，电压表的示数的变化就会很小；故调节滑动变阻器的滑片时，电压表示数的变化量不到，出现这一现象的原因可能是电池内阻过小（外电阻远大于内电阻）。 15. 如图所示，一质量为的木块放在光滑的水平面上，一质量为的子弹以初速度水平飞来打进木块并留在其中，设相互作用力大小为。试求： （1）子弹、木块相对静止时的速度； （2）此时，子弹、木块发生的位移、以及子弹打进木块的深度； （3）系统损失的机械能。 【答案】（1） （2），， （3） 【解析】 【小问1详解】 由动量守恒得 子弹与木块的共同速度为 【小问2详解】 对子弹由动能定理得 解得 同理对木块有 解得 子弹打进木块的深度 【小问3详解】 根据能量守恒可得系统损失的机械能为 16. 如图所示，从离子源产生的某种离子，由静止经加速电压U加速后在纸面内水平向右运动，自M点垂直于磁场边界射入匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度为B，磁场左边界竖直．已知离子射入磁场的速度大小为v，并在磁场边界的N点射出；不计重力影响和离子间的相互作用． （1）判断这种离子的电性； （2）求这种离子的荷质比 （3）求MN之间的距离d． 【答案】（1）正电（2）（3） 【解析】 【分析】（1）根据离子在磁场中的偏转方向应用左手定则判断离子电性． （2）离子在加速电场中加速，应用动能定理可以求出离子的比荷． （3）离子在磁场中做圆周运动，应用牛顿第二定律求出离子轨道半径，然后求出MN间的距离． 【详解】（1）由题意可知，离子在磁场中向上偏转，离子刚进入磁场时所受洛伦兹力竖直向上，由左手定则可知，离子带正电； （2）离子在电场加速过程，由动能定理得： 解得，离子核质比为： （3）离子进入磁场做匀速圆周运动， 由牛顿第二定律得： MN间的距离： 解得：． 【点睛】本题考查了离子在电场与磁场中的运动，分析清楚离子运动过程是解题的前提，应用动能定理与牛顿第二定律即可解题，根据粒子所受洛伦兹力方向应用左手定则可以判断离子电性． 17. 如图甲所示，蹦床是常见的儿童游乐项目之一，儿童从一定高度落到蹦床上，将蹦床压下后，又被弹回到空中，如此反复，达到锻炼和玩耍的目的．如图乙所示，蹦床可以简化为一个竖直放置的轻弹簧，弹力的大小为kx（x为床面下沉的距离，也叫形变量；k为常量），蹦床的初始形变量可视为0，忽略空气阻力的影响． （1）在一次玩耍中，某质量为m的小孩，从距离蹦床床面高H处由静止下落，将蹦床下压到最低点后，再被弹回至空中． a．请在图丙中画出小孩接触蹦床后，所受蹦床的弹力F随形变量x变化的图线； b．求出小孩刚接触蹦床时的速度大小v； c．若已知该小孩与蹦床接触的时间为t，求接触蹦床过程中，蹦床对该小孩的冲量大小I． （2）借助F-x图，可确定弹力做功的规律．在某次玩耍中，质量不同的两个小孩（均可视为质点），分别在两张相同的蹦床上弹跳，请判断：这两个小孩，在蹦床上以相同形变量由静止开始，上升的最大高度是否相同？并论证你的观点． 【答案】（1）a. b. c. （2）上升高度与质量m有关，质量大的上升高度小 【解析】 【分析】（1）a、根据胡克定律求出劲度系数，抓住弹力与形变量成正比，作出弹力F随x变化的示意图． b、根据机械能守恒求出小孩刚接触蹦床时的速度大小； c、根据动量定理求出蹦床对该小孩的冲量大小． （2）根据图线围成的面积表示弹力做功，得出弹力做功的表达式，根据动能定理求出弹力做功，从而求出x1的值． 【详解】（1）a.根据胡克定律得：，所以F随x的变化示意图如图所示 b.小孩子有高度H下落过程，由机械能守恒定律： 得到速度大小： c.以竖直向下为正方向，接触蹦床的过程中，根据动量守恒： 其中 可得蹦床对小孩的冲量大小为： （2）设蹦床的压缩量为x，小孩离开蹦床后上升了H．从最低点处到最高点，重力做功，根据F-x图象的面积可求出弹力做功： 从最低点处到最高点，根据动能定理： 可得：，可以判断上升高度与质量m有关，质量大的上升高度小． 【点睛】解决本题的关键知道运动员在整个过程中的运动情况，结合运动学公式、动能定理等知识进行求解． 18. 如图1所示，足够长的平行光滑金属导轨水平放置，间距为L，一端连接阻值为R的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。导体棒MN放在导轨上，其长度恰好等于导轨间距，与导轨接触良好。导体棒的电阻为r，导轨电阻忽略不计。在平行于导轨的拉力作用下，导体棒沿导轨向右匀速运动，速度大小为v。 （1）求回路中的感应电流大小I和导体棒MN两端的电压U。 （2）通过公式推导证明：在一段时间Δt内，拉力做的功W等于电路获得的电能W电。 （3）若在匀速运动过程中突然将拉力大小增大为原来的2倍，请说出导体棒将如何运动，并在图2坐标系中作出此后导体棒运动的v—t图像。 【答案】（1）； （2）依题意，导体棒匀速运动，受力平衡，有 Δt时间内导体棒运动的距离为 拉力做功 电路获得的电能为 可得 （3） 【解析】 【详解】（1）由法拉第电磁感应定律，可得 根据闭合电路欧姆定律，可知回路中的感应电流大小为 则导体棒MN两端的电压U。为 （2）略； （3）若在匀速运动过程中突然将拉力大小增大为原来的2倍，则导体棒受力不平衡，由牛顿第二定律可得 可知导体棒做加速运动，随着速度增加，其加速度将减小，当加速度减至零时，导体棒将再次做匀速直线运动，此时有 则 v′ = 2v 导体棒运动的v—t图像如图 19. 根据牛顿力学经典理论，只要物体的初始条件和受力情况确定，就可以推知物体此后的运动情况。 情境1：如图所示，空间存在水平方向的匀强磁场（垂直纸面向里），磁感应强度大小为，在磁场中点处有一质量为、电荷量为的带电粒子。已知重力加速度。 （1）若使带电粒子获得某一水平向右的初速度，恰好作匀速直线运动，求该速度的大小； （2）若在点静止释放该粒子，其运动将比较复杂。为了研究该粒子的运动，可以应用运动的合成与分解的方法，将它的为零的初速度分解为大小相等的水平向左和水平向右的速度，则带电粒子的运动可分解为匀速直线运动和匀速圆周运动。两个运动合成，求粒子运动过程中的最大速率。 情境2：如图所示，速度选择器中，已知磁感应强度大小为，电场强度为。带电粒子以速度沿虚线方向进入复合场中。忽略该带电粒子的重力的情况下。类比情境1的方法，说明该如何研究这样的复杂运动，并画出带电粒子在复合场中的大致运动轨迹。 【答案】情境1： （1） （2） 情境2：带电粒子的运动可分解为沿虚线方向向右以匀速直线运动，和在垂直于磁场方向的平面内沿逆时针方向以速率匀速圆周运动。 两个运动合成，其运动轨迹如图 【解析】 【详解】情境1： （1）粒子做匀速直线运动，受力平衡 得 （2）带电粒子由静止释放，其初速度可分解为水平向左的速度和水平向右的速度， 则带电粒子的运动可分解为水平向右的速度为的匀速直线运动，和在竖直平面内沿逆时针方向速率为的匀速圆周运动。 两个运动合成，当速度方向相同时得最大值，有 情境2： 粒子在速度选择器中做匀速直线运动，有 则 可见 带电粒子的速度可分解为两个向左的速度，则带电粒子的运动可分解为沿虚线方向向右以匀速直线运动，和在垂直于磁场方向的平面内沿逆时针方向以速率匀速圆周运动。 两个运动合成，其运动轨迹如图 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $