精品解析：北京市顺义区第一中学2025-2026学年高二上学期12月考试物理试卷

北京市顺义一中2025-2026学年第一学期高二年级12月月考 物 理 试 卷 一、单选题（本题共14小题，每小题3分，共42分） 1. 如图甲所示，弹簧振子的平衡位置为O点，在A、B两点之间做简谐运动，取向右为正方向，以振子从A点开始运动的时刻作为计时起点，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，振子的加速度方向向右 C. 到的时间内，振子的回复力逐渐增大 D. 到的时间内，振子的动能逐渐减小 2. 如图所示，一轻质弹簧下端固定在水平地面上，上端连接一质量为m的物块，物块静止时处于平衡位置。现将物块向下拉离平衡位置一小段距离后由静止释放，物块在竖直方向做简谐运动。已知重力加速度为g，空气阻力不计。则下列说法正确的是（　　） A. 物块的简谐运动周期随振幅增大而增大 B. 物块经过平衡位置的速度相同 C. 物块在平衡位置时，弹簧的弹力大小等于mg D. 物块运动到最高点时，系统机械能最大 3. 某兴趣小组研究单摆的位移随时间变化规律。如图甲所示，细线下悬挂一个注射器的针筒，针筒内装上墨汁。当针筒摆动时，沿着垂直于摆动的方向匀速拖动木板。两次拖动木板的速度分别v1、v2，在板N1、N2形成的轨迹如图乙。T1、T2表示振动周期。则（ ） A. T1=2T2 B. T2=2T1 C. v2=2v1 D. v1=2v2 4. 振动送料机是工业中常用的物料输送设备，其简化模型如图所示：水平料槽通过两根轻弹簧与固定支架连接，料槽下方安装有电动偏心轮，偏心轮转动时给料槽提供水平周期性驱动力。已知料槽的固有频率与总质量m成反比（质量越大，固有频率越小）。某次调试中，料槽空载时固有频率Hz，偏心轮转速调至n=120r/min时料槽振幅较小。忽略弹簧质量及摩擦阻力，则下列说法正确的是（　　） A. 当前驱动力频率为1.0Hz B. 仅向料槽内添加物料（增大总质量），料槽振幅增大 C. 仅降低偏心轮转速至60r/min，料槽振幅增大 D. 关闭电源后，料槽振动的周期随振幅减小而增大 5. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻的波形图如图所示。其中A、B、C为介质中的三个质点，下列说法正确的是（　　） A. 该时刻，质点A的速度在增大 B. 该时刻，质点B的速度方向沿y轴负方向 C. 经过周期后，质点B移动到质点C的位置 D. 从此刻开始，质点A比质点C先回到平衡位置 6. 一列简谐横波沿轴传播，时刻的波动图像如图甲所示，处质点的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 该列波的波长为，周期为 B. 该列波的传播速度为 C. 在时刻，处的质点正在向上振动 D. 经过，处的质点将运动到处 7. 一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形如图所示，此时波刚好传播到x=5m处的M点，再经时间，在x=10m处的Q质点刚好开始振动。下列说法正确的是（　　） A. 波长为5m B. 波速为4m/s C. 波的周期为0.8s D. 质点Q开始振动的方向沿y轴正方向 8. 关于电和磁的发展历史，下列叙述正确的是（　　） A. 奥斯特发现了电磁感应现象 B. 法拉第发现了电磁感应现象 C. 安培发现了电流的磁效应 D. 焦耳发现了电流的磁效应 9. 如图所示，三根平行长直导线分别垂直穿过纸面内等边三角形的三个顶点，O点为的内心，三根导线中的电流大小相等，其中B、C处导线的电流均垂直于纸面向里，A处导线的电流方向垂直于纸面向外，此时O点的磁感应强度大小为，若撤掉C处的直导线，则此时O点的磁感应强度大小为（　　） A. B. C. D. 10. 某同学用螺旋测微器测量其直径如图所示，由图可知其直径为（　　） A. 4.700mm B. 4.70mm C. 4.200mm D. 4.20mm 11. 如图所示，平行板电容器与电压为的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地．一带电油滴位于容器中的P点且恰好处于平衡状态．现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离 A. 带电油滴将沿竖直方向向上运动 B. P点的电势将降低 C. 带电油滴的电势能将减少 D. 若电容器的电容减小，则极板带电量将增大 12. 某电流表G的内阻为，满偏电流为，要将它改装成量程为的电压表。下列改装中，正确的是（　　） A. B. C. D. 13. 某种元件的I—U图像如图中的实线所示，虚线是实线在 P 点的切线，切线的斜率为k，P点的坐标为（U0，I0），则该元件在 P 点对应的电阻（　　） A. 小于 B. 等于 C. 大于 D. 大于 14. 如图所示，电源内阻为r，R0为定值电阻，R1为滑动变阻器，R0>r。闭合电路使灯泡L发光后，若将滑动片向右滑动，下列说法正确的是（　　） A. 灯泡L变亮，R0两端电压变大 B. 灯泡L变暗，路端电压变大 C. 电源的输出功率变大 D. 电源的输出功率先变大后变小 二、实验题（每空2分，共18分） 15. 某实验小组准备了如下图所示的实验装备组成实验电路，研究电磁感应现象． （1）接好电路，合上开关的瞬间，电流计指针发生偏转是（　　） A. 甲图 B. 乙图 C. 甲图和乙图 D. 都未发生偏转 （2）实验探究过程中，下列说法正确的是（　　）（多选，填正确答案前的标号） A. 图甲，导体在磁场中分别垂直于磁感线与沿着磁感线运动时，电流计指针均会偏转 B. 图乙，闭合开关，拔出线圈中的铁棒一瞬间时，电流计的指针发生偏转 C. 图乙，当开关闭合，线圈电流稳定后，电流计的指针发生偏转 D. 图乙，开关闭合时，移动滑动变阻器的滑片，电流计的指针偏转，线圈中出现感应电流． （3）图乙接通开关进行实验时，滑动变阻器滑片应该滑置在_____（填“”或“”）端。 16. 奥斯特实验是一个非常著名的实验，首次揭示了电与磁的联系。如图所示，通电直导线正下方有一小磁针。 （1）当直导线不通电流时，小磁针的N极指向地理上的____________极附近。（填“南”或“北”）。 （2）为了更好的完成此实验，直导线应该____________（填“东西”或“南北”）放置。 （3）当直导线通有如图电流时，小磁针的N极将向哪个方向偏转？____________ 17. 用如图中所示的电路，测定一节旧干电池的电动势和内阻。除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有： 电流表：A（量程0~0.6A） 电压表：V（量程0~3V） 滑动变阻器：R1（阻值范围0~20Ω，额定电流2A） （1）通过多次测量并记录对应的电流表示数I和电压表示数U，利用这些数据在图乙中画出了U—I图线。由图线可以得出此干电池的电动势E=__________V，内阻r=__________Ω； （2）引起该实验的系统误差的主要原因是下列选项中的（　　） A. 由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电源实际输出的电流小 B. 由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电源实际输出的电流大 C. 由于电流表的分压作用造成电压表读数总是比路端电压小 D. 由于电流表的分压作用造成电压表读数总是比路端电压大 三、计算题（本题共4小题，共40分） 18. 有一个带电荷量q＝+3×10－6C的点电荷，从某电场中的A点移到B点，静电力对电荷做功6×10－4J，从B点移到C点，静电力对电荷做功9×10－4J，问： （1）AB和BC间电势差各为多少？ （2）若以B点电势为零，则A、C两点的电势各为多少？ （3）若以B点电势为零，一电荷量为q′＝-2×10－6C点电荷在A点的电势能为多少？ 19. 如图所示，光滑的轨道PQ和MN宽度为d＝0.5m，跟一电动势为E＝1.5V，内阻r＝0.5Ω的电池相连，水平地放在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，轨道上可自由滑动的金属棒CD的质量m＝0.5kg，电阻为R＝0.5Ω，其余电阻不计，开关S闭合的瞬间，CD棒受到的磁场力水平向右，棒的加速度为3.0m/s2，求通过导体棒CD的电流的大小，求CD棒所受的安培力的大小，求磁场的磁感应强度B。 20. 如图所示，在竖直平面内一个带正电的小球质量为m，所带的电荷量为q，用一根长为L且不可伸长的绝缘轻细线系在一匀强电场中的O点，匀强电场的方向水平向右，分布的区域足够大，现将带正电小球从O点右方由水平位置A点无初速度释放，小球到达最低点B时速度恰好为零，不计空气阻力。已知：，重力加速度为g。 （1）问小球带正电还是负电？ （2）求匀强电场的电场强度E的大小； （3）若小球从O点的左方由水平位置C点无初速度释放，则小球到达最低点B所用的时间t是多少？ 21. 如图所示，竖直放置的轻弹簧劲度系数为k，下端固定在水平面上，上端与质量为m可视为质点的小球相连，开始时弹簧处于原长。现将小球从弹簧上端由静止开始释放，在竖直方向上作简谐运动，其周期为。已知重力加速度为g，不计弹簧质量和一切阻力，取竖直向下为正，开始运动时刻为0时刻，求： （1）证明小球在竖直方向上做简谐运动。 （2）小球处于平衡位置时弹簧的形变量及简谐运动的振幅A； （3）小球简谐运动位移随时间变化的表达式； 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 北京市顺义一中2025-2026学年第一学期高二年级12月月考 物 理 试 卷 一、单选题（本题共14小题，每小题3分，共42分） 1. 如图甲所示，弹簧振子的平衡位置为O点，在A、B两点之间做简谐运动，取向右为正方向，以振子从A点开始运动的时刻作为计时起点，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，振子的加速度方向向右 C. 到的时间内，振子的回复力逐渐增大 D. 到的时间内，振子的动能逐渐减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．由振动图可知时，振子由平衡位置向正方向运动，说明振子的速度方向向右，故A错误； B．由振动图可知，时，振子在正向最大位移处，所以振子的加速度方向向左，故B错误； C．到的时间内，振子从最大位移处往平衡位置运动，所以振子的回复力逐渐减小，故C错误； D．到的时间内，振子从平衡位置往最大位移处运动，振子的速度逐渐减小，振子的动能逐渐减小，故D正确。 故选D。 2. 如图所示，一轻质弹簧下端固定在水平地面上，上端连接一质量为m的物块，物块静止时处于平衡位置。现将物块向下拉离平衡位置一小段距离后由静止释放，物块在竖直方向做简谐运动。已知重力加速度为g，空气阻力不计。则下列说法正确的是（　　） A. 物块的简谐运动周期随振幅增大而增大 B. 物块经过平衡位置的速度相同 C. 物块在平衡位置时，弹簧的弹力大小等于mg D. 物块运动到最高点时，系统机械能最大 【答案】C 【解析】 【详解】A．弹簧振子做简谐运动的周期公式为，其中m是物块的质量，k是弹簧的劲度系数。周期T由系统本身的性质（m和k）决定，与振幅无关。因此，物块的简谐运动周期不随振幅增大而增大，故A错误； B．物块经过平衡位置时，速度的大小最大。但是，物块向上经过平衡位置时速度方向竖直向上，向下经过平衡位置时速度方向竖直向下。速度是矢量，包含大小和方向，由于方向不同，所以速度不相同，故B错误； C．平衡位置是物块所受合力为零的位置。物块在平衡位置时，受到竖直向下的重力mg 和竖直向上的弹簧弹力 F。根据平衡条件，有F = mg，故C正确； D．由于不计空气阻力，系统中只有重力和弹簧弹力做功，所以系统的机械能（包括物块的动能、重力势能和弹簧的弹性势能）是守恒的，即在运动过程中保持不变。因此，系统机械能不是在最高点最大，而是在整个运动过程中都相等，故D错误。 故选C。 3. 某兴趣小组研究单摆的位移随时间变化规律。如图甲所示，细线下悬挂一个注射器的针筒，针筒内装上墨汁。当针筒摆动时，沿着垂直于摆动的方向匀速拖动木板。两次拖动木板的速度分别v1、v2，在板N1、N2形成的轨迹如图乙。T1、T2表示振动周期。则（ ） A. T1=2T2 B. T2=2T1 C. v2=2v1 D. v1=2v2 【答案】D 【解析】 【详解】由题意可知，两次针筒摆动的周期是不变的，即T1=T2 且满足 即v1=2v2 故选D。 4. 振动送料机是工业中常用的物料输送设备，其简化模型如图所示：水平料槽通过两根轻弹簧与固定支架连接，料槽下方安装有电动偏心轮，偏心轮转动时给料槽提供水平周期性驱动力。已知料槽的固有频率与总质量m成反比（质量越大，固有频率越小）。某次调试中，料槽空载时固有频率Hz，偏心轮转速调至n=120r/min时料槽振幅较小。忽略弹簧质量及摩擦阻力，则下列说法正确的是（　　） A. 当前驱动力频率为1.0Hz B. 仅向料槽内添加物料（增大总质量），料槽振幅增大 C. 仅降低偏心轮转速至60r/min，料槽振幅增大 D. 关闭电源后，料槽振动的周期随振幅减小而增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．偏心轮转速调至时，驱动力频率为，故A错误； B．仅向料槽内添加物料（增大总质量），固有频率变小，驱动力频率和固有频率相差更大，料糟振幅减小，故B错误； C．仅降低偏心轮转速至，驱动力频率为，等于固有频率，此时达到共振，料槽振幅增大，故C正确； D．关闭电源后，驱动力消失，料槽做阻尼振动。对于一个振动系统（如弹簧振子），其振动周期（即固有周期）由系统本身的性质（质量和劲度系数）决定，与振幅无关。因此，料槽振动的周期不随振幅的减小而改变，故D错误。 故选C。 5. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻的波形图如图所示。其中A、B、C为介质中的三个质点，下列说法正确的是（　　） A. 该时刻，质点A的速度在增大 B. 该时刻，质点B的速度方向沿y轴负方向 C. 经过周期后，质点B移动到质点C的位置 D. 从此刻开始，质点A比质点C先回到平衡位置 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据“上、下坡”法可知，该时刻质点A向远离平衡位置的方向振动，速度减小，故A错误； B．根据“上、下坡”法可知，该时刻质点B沿y轴负方向振动，即速度方向沿y轴负方向，故B正确； C．质点只能在各自的平衡位置附近振动，不会随波的迁移而迁移，因此，经过周期后，质点B到达其波谷，而不是到达质点C的位置，故C错误； D．根据上述分析可知，质点A向远离平衡位置的方向振动，质点C由波谷向平衡位置振动，故质点C比质点A先回到平衡位置，故D错误。 故选B。 6. 一列简谐横波沿轴传播，时刻的波动图像如图甲所示，处质点的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 该列波的波长为，周期为 B. 该列波的传播速度为 C. 在时刻，处的质点正在向上振动 D. 经过，处的质点将运动到处 【答案】A 【解析】 【详解】AB．根据图甲与图乙可知，该列波的波长为4m，周期为0.8s，则该列波的传播速度为，故A正确，B错误； C．根据图乙可知，时刻，处质点位于波峰，之后肯定向下运动，无法判断该波的传播方向，也就无法判断处质点的起振方向，故C错误； D．简谐波中的质点只沿着垂直传播方向振动，不沿传播方向运动，故D错误。 故选A。 7. 一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形如图所示，此时波刚好传播到x=5m处的M点，再经时间，在x=10m处的Q质点刚好开始振动。下列说法正确的是（　　） A. 波长为5m B. 波速为4m/s C. 波的周期为0.8s D. 质点Q开始振动的方向沿y轴正方向 【答案】C 【解析】 【详解】A．由波形图可知，波长为4m，故A错误； B．再经时间，在x=10m处的Q质点刚好开始振动，则波速为，故B错误； C．波的周期为，故C正确； D．根据波形平移法可知，质点M开始振动的方向沿y轴负方向，则质点Q开始振动的方向也沿y轴负方向，故D错误； 故选C。 8. 关于电和磁的发展历史，下列叙述正确的是（　　） A. 奥斯特发现了电磁感应现象 B. 法拉第发现了电磁感应现象 C. 安培发现了电流的磁效应 D. 焦耳发现了电流的磁效应 【答案】B 【解析】 【详解】A．奥斯特发现了电流的磁效应，A错误； B．法拉第发现了电磁感应现象，B正确； C．安培发现了电磁场的安培定则，C错误； D．焦耳发现了电流热效应的焦耳定律，D错误。 故选B。 9. 如图所示，三根平行长直导线分别垂直穿过纸面内等边三角形的三个顶点，O点为的内心，三根导线中的电流大小相等，其中B、C处导线的电流均垂直于纸面向里，A处导线的电流方向垂直于纸面向外，此时O点的磁感应强度大小为，若撤掉C处的直导线，则此时O点的磁感应强度大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】由于每根导线的电流大小相等，则每根导线在O点所产生的磁感应强度大小相同，记为B，由题意可得，在O点的磁场方向如图所示 由题意有 结合题意及叠加原理可得 若撤掉C处的导线后，根据几何关系和叠加原理可得，A、B两根导线磁场叠加大小为 故选B。 10. 某同学用螺旋测微器测量其直径如图所示，由图可知其直径为（　　） A. 4.700mm B. 4.70mm C. 4.200mm D. 4.20mm 【答案】A 【解析】 【详解】根据螺旋测微器读数规则可得 故选A。 11. 如图所示，平行板电容器与电压为的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地．一带电油滴位于容器中的P点且恰好处于平衡状态．现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离 A. 带电油滴将沿竖直方向向上运动 B. P点的电势将降低 C. 带电油滴的电势能将减少 D. 若电容器的电容减小，则极板带电量将增大 【答案】B 【解析】 【详解】A、将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，由于电容器两板间电压不变，根据得知板间场强减小，油滴所受的电场力减小，则油滴将向下运动．故A错误．B、场强E减小，而P点与下极板间的距离不变，则由公式U=Ed分析可知，P点与下极板间电势差将减小，而P点的电势高于下极板的电势，则知P点的电势将降低．故B正确．C、由带电油滴原来处于平衡状态可知，油滴带负电，P点的电势降低，则油滴的电势能将增加．故C错误．D、根据Q=UC，由于电势差不变，电容器的电容减小，故带电量减小，故D错误；故选B． 【点睛】本题运用分析板间场强的变化，判断油滴如何运动．运用推论：正电荷在电势高处电势能大，而负电荷在电势高处电势能小，来判断电势能的变化． 12. 某电流表G的内阻为，满偏电流为，要将它改装成量程为的电压表。下列改装中，正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】要将它改装成量程为3V的电压表，需要串联一个电阻；根据串联电路的分压原理，串联的阻值为 故选A。 13. 某种元件的I—U图像如图中的实线所示，虚线是实线在 P 点的切线，切线的斜率为k，P点的坐标为（U0，I0），则该元件在 P 点对应的电阻（　　） A. 小于 B. 等于 C. 大于 D. 大于 【答案】C 【解析】 【详解】由图像可知，切线的斜率为 则有 根据欧姆定律，元件在 P 点时的电阻为 由图像可知 可知 故选C。 14. 如图所示，电源内阻为r，R0为定值电阻，R1为滑动变阻器，R0>r。闭合电路使灯泡L发光后，若将滑动片向右滑动，下列说法正确的是（　　） A. 灯泡L变亮，R0两端电压变大 B. 灯泡L变暗，路端电压变大 C. 电源的输出功率变大 D. 电源的输出功率先变大后变小 【答案】C 【解析】 【详解】A．滑动片向右滑动，滑动变阻器接入电阻减小，外电路总电阻减小，干路电流增大，电源内阻与定值电阻承担的电压均增大，则灯泡两端电压减小，灯泡变暗，故A错误； B．结合上述可知，灯泡变暗，干路电流增大，根据闭合电路欧姆定律可知，路端电压减小，故B错误； CD．电源的输出功率 由于 R0>r 则有 结合数学对勾函数规律，当滑动片向右滑动，滑动变阻器接入电阻减小，外电路总电阻减小，则电源的输出功率变大，故C正确，D错误。 故选C。 二、实验题（每空2分，共18分） 15. 某实验小组准备了如下图所示的实验装备组成实验电路，研究电磁感应现象． （1）接好电路，合上开关的瞬间，电流计指针发生偏转是（　　） A. 甲图 B. 乙图 C. 甲图和乙图 D. 都未发生偏转 （2）实验探究过程中，下列说法正确的是（　　）（多选，填正确答案前的标号） A. 图甲，导体在磁场中分别垂直于磁感线与沿着磁感线运动时，电流计指针均会偏转 B. 图乙，闭合开关，拔出线圈中的铁棒一瞬间时，电流计的指针发生偏转 C. 图乙，当开关闭合，线圈电流稳定后，电流计的指针发生偏转 D. 图乙，开关闭合时，移动滑动变阻器的滑片，电流计的指针偏转，线圈中出现感应电流． （3）图乙接通开关进行实验时，滑动变阻器滑片应该滑置在_____（填“”或“”）端。 【答案】（1）B （2）BD （3）C 【解析】 【小问1详解】 A．合上开关的瞬间，甲图的导体棒没有做切割磁感线运动，没有感应电流，电流表的指针不会发生偏转，A错误； B．合上开关的瞬间，线圈A中的磁通量发生改变，进而引起线圈B中的磁通量发生改变，从而产生感应电流，电流表的指针会发生偏转，B正确； CD．根据上述分析可知，合上开关的瞬间，甲图中电流表的指针不发生偏转，乙图中电流表的指针发生偏转，CD均错误。 故选B。 【小问2详解】 A．图甲，导体在磁场中垂直于磁感线运动时，电流计指针均会偏转，而沿着磁感线运动时，电流计指针不会偏转，A错误； B．图乙，闭合开关，拔出线圈中的铁棒一瞬间时，线圈A中的磁通量发生改变，线圈B中的磁通量随之发生改变，产生感应电流，电流计的指针发生偏转，B正确； C．图乙，当开关闭合，线圈电流稳定后，线圈中的磁通量没有发生改变，不能产生感应电流，电流计的指针不发生偏转，C错误； D．图乙，开关闭合时，移动滑动变阻器的滑片，线圈A中的电流大小发生改变，磁感应强度发生改变，通过线圈的磁通量发生改变，线圈B中的磁通量随之改变，从而产生感应电流，故电流计的指针发生偏转，线圈中出现感应电流，D正确。 故选BD。 【小问3详解】 闭合开关前，滑动变阻器其的滑片应位移最大阻值处，即图示中的C端。 16. 奥斯特实验是一个非常著名的实验，首次揭示了电与磁的联系。如图所示，通电直导线正下方有一小磁针。 （1）当直导线不通电流时，小磁针的N极指向地理上的____________极附近。（填“南”或“北”）。 （2）为了更好的完成此实验，直导线应该____________（填“东西”或“南北”）放置。 （3）当直导线通有如图电流时，小磁针的N极将向哪个方向偏转？____________ 【答案】 ①. 北 ②. 南北 ③. 垂直纸面向里偏转 【解析】 【详解】（1）[1] 地磁场的南极在地理北极附近。因此当直导线不通电流时，小磁针的N极指向地理上的北极附近。 （2）[2] 为了更好的完成此实验，直导线应该南北放置。这样小磁针的偏转角度比较大，实验现象更加明显。 （3）[3] 由安培定则，当直导线通有如图电流时，小磁针的N极将向垂直纸面向里偏转。 17. 用如图中所示的电路，测定一节旧干电池的电动势和内阻。除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有： 电流表：A（量程0~0.6A） 电压表：V（量程0~3V） 滑动变阻器：R1（阻值范围0~20Ω，额定电流2A） （1）通过多次测量并记录对应的电流表示数I和电压表示数U，利用这些数据在图乙中画出了U—I图线。由图线可以得出此干电池的电动势E=__________V，内阻r=__________Ω； （2）引起该实验的系统误差的主要原因是下列选项中的（　　） A. 由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电源实际输出的电流小 B. 由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电源实际输出的电流大 C. 由于电流表的分压作用造成电压表读数总是比路端电压小 D. 由于电流表的分压作用造成电压表读数总是比路端电压大 【答案】（1） ①. 1.45 ②. 1.3 （2）A 【解析】 【小问1详解】 [1][2]根据闭合电路欧姆定律可得 由图乙图像的纵轴截距可得此干电池的电动势为 由图乙图像的斜率绝对值可得此干电池的内阻为 【小问2详解】 在实验中电压表并联在电源两端，示数即为路端电压的真实值，而由于电压表的分流，电流表所测的电流是电源实际输出的电流与流经电压表的电流之差，所以引起该实验的系统误差的主要原因是由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电源实际输出的电流小。 故选A。 三、计算题（本题共4小题，共40分） 18. 有一个带电荷量q＝+3×10－6C的点电荷，从某电场中的A点移到B点，静电力对电荷做功6×10－4J，从B点移到C点，静电力对电荷做功9×10－4J，问： （1）AB和BC间电势差各为多少？ （2）若以B点电势为零，则A、C两点的电势各为多少？ （3）若以B点电势为零，一电荷量为q′＝-2×10－6C点电荷在A点的电势能为多少？ 【答案】（1）200V；300V；（2）200V；-300V；（3） 【解析】 【详解】（1）电荷由A移向B时 由B移向C时 （2）若，由 得 由 得 （3）电荷在A点的电势能 19. 如图所示，光滑的轨道PQ和MN宽度为d＝0.5m，跟一电动势为E＝1.5V，内阻r＝0.5Ω的电池相连，水平地放在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，轨道上可自由滑动的金属棒CD的质量m＝0.5kg，电阻为R＝0.5Ω，其余电阻不计，开关S闭合的瞬间，CD棒受到的磁场力水平向右，棒的加速度为3.0m/s2，求通过导体棒CD的电流的大小，求CD棒所受的安培力的大小，求磁场的磁感应强度B。 【答案】1.5A，1.5N，2T 【解析】 【详解】根据闭合电路欧姆定律，开关S闭合的瞬间流过金属棒的电流 以金属棒CD为研究对象，由牛顿第二定律，得CD棒所受的安培力的大小为 又CD棒所受的安培力大小为 解得 20. 如图所示，在竖直平面内一个带正电的小球质量为m，所带的电荷量为q，用一根长为L且不可伸长的绝缘轻细线系在一匀强电场中的O点，匀强电场的方向水平向右，分布的区域足够大，现将带正电小球从O点右方由水平位置A点无初速度释放，小球到达最低点B时速度恰好为零，不计空气阻力。已知：，重力加速度为g。 （1）问小球带正电还是负电？ （2）求匀强电场的电场强度E的大小； （3）若小球从O点的左方由水平位置C点无初速度释放，则小球到达最低点B所用的时间t是多少？ 【答案】（1）正电 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据动能定理，小球从A点运动到B点的过程中，电场力做负功，小球受力方向向右，故小球带正电。 【小问2详解】 以小球为研究对象，由A到B的过程，由动能定理，得 解得 【小问3详解】 小球由C点释放后，将做匀加速直线运动，到B点时的速度为，小球做匀加速直线运动的加速度为a ，根据平行四边形定则和牛顿第二定律，有 解得 根据几何关系和匀变速直线运动的速度与位移的关系，得 解得 根据匀变速直线运动速度与时间的关系，得 21. 如图所示，竖直放置的轻弹簧劲度系数为k，下端固定在水平面上，上端与质量为m可视为质点的小球相连，开始时弹簧处于原长。现将小球从弹簧上端由静止开始释放，在竖直方向上作简谐运动，其周期为。已知重力加速度为g，不计弹簧质量和一切阻力，取竖直向下为正，开始运动时刻为0时刻，求： （1）证明小球在竖直方向上做简谐运动。 （2）小球处于平衡位置时弹簧的形变量及简谐运动的振幅A； （3）小球简谐运动位移随时间变化的表达式； 【答案】（1）在竖直方向上，设小球相对平衡位置的位移为，根据胡克定律，小球所受回复力F的大小与位移x成正比，且方向总是指向平衡位置，与位移方向相反，故小球所受回复力可表示为，所以小球在竖直方向上做简谐运动。 （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 在竖直方向上，设小球相对平衡位置的位移为，根据胡克定律，小球所受回复力F的大小与位移x成正比，且方向总是指向平衡位置，与位移方向相反，故小球所受回复力可表示为，所以小球在竖直方向上做简谐运动。 【小问2详解】 小球处于平衡位置时，根据胡克定律，弹簧形变量 物体做简谐运动的振幅 【小问3详解】 由题可知，取竖直向下为正方向，开始时刻物体的位移为负向最大，则 又 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $