精品解析：湖南益阳市2026-2027学年上学期高三9月教学质量监测物理（试题卷）

湖南益阳市2026-2027学年上学期高三9月教学质量监测物理（试题卷） 注意事项： 1。考试时量为75分钟，满分为100分 2。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试题卷和答题卡上。 3。回答选择题时，选出每小题答案后，用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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试题卷上无效。 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. 关于原子核的衰变，下列说法正确的是（ ） A. 原子核发生α衰变时，电荷数增大 B. 原子核发生β衰变时，产生的β粒子穿透能力比γ射线强 C. 大量某放射性元素的原子核有半数发生衰变所需时间，为该元素的半衰期 D. 放射性元素的半衰期随环境温度升高而变长 【答案】C 【解析】 【详解】A．原子核发生衰变时会放出，衰变后新核的电荷数比原核减少2，电荷数减小，故A错误； B．三种射线的穿透能力满足，粒子的穿透能力弱于射线，故B错误； C．根据半衰期的定义，大量同种放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间即为该元素的半衰期，故C正确； D．半衰期由原子核内部自身的性质决定，与环境温度、压强等外界因素无关，温度升高半衰期不会变化，故D错误。 故选C。 2. 航母载着舰载机以一定的速度航行，某时刻（以此为0时刻）某舰载机从航母上相对航母从静止开始匀加速直线起飞，舰载机在第2 s内的v-t图像（以海底为参考系）如图所示，则（ ） A. 舰载机的加速度为30 m/s2 B. 航母的航行速度为10 m/s C. 舰载机第2 s内的位移为50 m D. 舰载机第2 s内的平均速度为30 m/s 【答案】B 【解析】 【详解】AB．设航母匀速航行速度为，舰载机相对航母从静止开始匀加速，加速度为。以海底为参考系，舰载机速度为 由第2s内的-图像 ，，故A错误，B正确。 CD．舰载机第2s内位移为-图像围成的面积，即 第2s内平均速度 故CD错误。 故选B。 3. 嫦娥七号，是中国探月工程四期关键任务之一，由着陆器、轨道器、巡视器、飞跃器和中继卫星等组成，主要是对月球极区进行科学探测，特别是对月球的水分布进行探测，完成月球极区高精度着陆和阴影坑飞跃探测，预计巡视器进入环月圆轨道飞行时，角速度为ω，轨道高度与月球半径之比为，引力常量为G，则月球的平均密度为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设月球半径为，由题意轨道高度 因此巡视器的轨道半径 巡视器做匀速圆周运动时，万有引力提供向心力： 约去巡视器质量，解得月球质量 月球平均密度，月球体积 则将和代入得：，故A正确。 故选A。 4. 如图所示，在均匀介质表面建立直角坐标系，平面内有三个质点、和，它们均处于静止状态。时刻，波源从平衡位置开始垂直平面向上振动，形成向外传播的简谐横波，振动周期为，图中实线圆表示某时刻相邻的两个波峰，则（ ） A. 该波的波速大小为 B. 时，位于波峰 C. 该波传播到、的时间差为 D. 以后，、的位移始终相同 【答案】C 【解析】 【详解】A．图中实线圆表示某时刻相邻的两个波峰，可得波长为 该波的波速大小为，故A错误； B．和点之间的距离 波从传播到的时间 可得时，波还未传播到点，位于平衡位置，故B错误； C． 和点之间的距离 波从传播到的时间 该波传播到、的时间差为，故C正确； D．由于、的时间差为，即 可得、都开始振动后，位移大小始终相等，方向始终相反，故D错误。 故选C。 5. 电力变压器绝缘纸板上的白斑会大大降低油纸绝缘性能，但在变压器检修阶段很难观察到绝缘纸板上的白斑。为研究绝缘纸板上白斑的形成发展全过程及局部放电特性，在实验室建立典型的针板放电模型。如图为等效针板放电模型，电场中，下列关于针板放电模型相关物理知识的说法，正确的是（ ） A. 间的电势差与间的电势差相等 B. 、、三点中，点的电场强度最小 C. 空气电离，本质是创造了电荷 D. 空气电离后，负离子向针状电极运动，电场力对负离子做正功 【答案】D 【解析】 【详解】A．针板放电模型中的电场为非匀强电场，越靠近针状电极，电场线越密集，电场强度越大，因为，且段平均电场强度大于段的平均电场强度，根据公式 有间的电势差大于间的电势差，故A错误； B．尖端电荷密度最大，电场线最密集，电场强度最强，点最靠近针尖，因此点的电场强度最大，故B错误； C．空气电离的本质是空气分子在强电场作用下失去或获得电子变成离子的过程，这只是电荷的转移，并非“创造”了电荷，总电荷量依然守恒，故C错误； D．根据图示的电场线，箭头由针状电极指向平板电极，说明针状电极（左侧）电势高于平板电极（右侧），电场方向整体向右，负离子带负电，受到的电场力方向与电场方向相反，即指向左侧的针状电极，负离子向针状电极运动，电场力方向与运动方向相同，因此电场力对负离子做正功，故D正确。 故选D。 6. 如图所示，一定质量的理想气体可经两个不同的过程从状态变化到状态，则（ ） A. 过程，气体的温度先降低后升高 B. 气体在状态和在状态时，气体分子热运动的平均动能不相同 C. 过程比过程气体吸收的热量多 D. 状态与状态，气体分子在单位时间内撞击单位面积的平均次数相同 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据理想气体状态方程，温度与成正比。过程中先增大后减小，气体温度先升高后降低，A错误； B．状态A和状态C的均为​，可知两状态温度相等，而温度是分子热运动平均动能的标志，因此两状态分子热运动平均动能相同，B错误； C．理想气体内能仅由温度决定，两个过程初末状态均为A、C，温度变化相同，因此内能变化量相同。 p-V图中过程曲线与V轴围成的面积代表气体对外做功的大小：过程中气体体积膨胀对外做的功，大于过程气体对外做的功。根据热力学第一定律（为气体对外做功），可得过程吸收的热量更多，C正确； D．状态A和B压强相等，但​，因此，分子平均动能B状态更大，而压强由分子平均动能和单位时间单位面积撞击次数共同决定，压强相等时，分子平均动能更大的B状态，单位时间撞击单位面积的次数比A更少，D错误。 故选C 。 7. 如图是某燃气灶点火装置图。转换器将干电池提供的直流电压转换为的正弦交流电压，并加在理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为、，电压表为交流电表。当变压器副线圈电压的瞬时值大于10kV时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体，则（ ） A. 引发电火花的频率为10 Hz B. 引发电火花的频率为100 Hz C. D. 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．由交流电压表达式，可知交流电压的频率为 副线圈电压随时间正负交替变化，若变压器副线圈电压的最大值大于10kV，则钢针与金属板间的电压绝对值每个周期有两次大于10 kV，因此引发电火花的频率为，故A错误，B正确； CD．原线圈电压的瞬时值为 因此原线圈电压的最大值为 理想变压器原副线圈电压最大值之比等于匝数比，即 则 要使副线圈电压能够击穿空气，需要满足 解得，故C错误，D正确。 故选BD。 二、选择题：本题共3小题，每小题5分，共15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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 市场上有一种车载磁吸式手机支架如图所示，现将支架固定在汽车水平仪表台上，手机放上支架后便会被牢牢吸住，下列说法正确的是（ ） A. 汽车静止时，手机受到3个力作用 B. 汽车匀速运动时，支架对手机的作用力斜向上 C. 手机受到支架的弹力是由于支架发生形变而产生的 D. 汽车若紧急刹车，摩擦力可能为零 【答案】CD 【解析】 【详解】A．汽车静止时，手机处于静止状态，受力平衡，受力分析如图所示。 手机受到竖直向下的重力、支架提供的垂直接触面向上的支持力和沿接触面向上的摩擦力以及支架上磁片提供的垂直接触面向下的吸引力，共受到四个力的作用，故A错误； B．汽车匀速运动时，手机受力平衡，支架提供的力包括支持力、摩擦力和吸引力，三个力的合力和重力平衡，方向竖直向上，故B错误； C．弹力是由于施力物体恢复形变产生的，手机受到支架的弹力是由于支架发生形变而产生的，故C正确； D．汽车若紧急刹车，加速度水平向左。 设手机与水平方向的夹角为，对受力进行正交分解，竖直方向得 水平方向，根据牛顿第二定律得 支持力、吸引力和重力的合力刚好等于，即 可得此时摩擦力为零，故D正确。 故选CD。 9. 在益阳市承办的湖南省第十五届运动会篮球比赛中，某队员以斜向上的速度将篮球抛出，与篮板撞击后落入篮筐，可得到此次篮球运动的轨迹如图。若此次投篮中，篮球的初速度大小为，与竖直方向夹角为，篮球抛出后恰好垂直打在篮板上方然后被反向弹回并且从篮筐正中央落下。已知脱手点与撞击点的竖直距离为，撞击点与篮筐的竖直距离为，忽略空气阻力，不计篮球与篮板碰撞的时间，则（ ） A. 篮球垂直打在篮板前一瞬间速度大小为 B. 篮球与篮板碰撞后水平方向速度变小 C. 篮球从脱手到进入篮筐过程所经历的时间为 D. 篮球从脱手到打在篮板的过程中相同时间内速度变化量相同 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．初速度与竖直方向夹角为，将初速度正交分解：水平分量为，竖直分量为。篮球垂直打在篮板上时，速度方向水平（竖直分量减为0），因此撞击瞬间速度大小等于初速度的水平分量，故A错误； B．碰撞后篮球从撞击点做平抛运动落入篮筐，若碰撞后水平速度和碰撞前大小相等，篮球将沿原抛物线轨迹返回，无法到达篮筐位置，因此碰撞后水平方向速度一定变小，故B正确； C．篮球从脱手到撞击篮板的过程，竖直方向是末速度为0的匀减速直线运动，逆过程可视为初速度为0的自由落体，该段时间； 碰撞后篮球的运动是平抛运动，竖直方向初速度为0、下落高度为，该段时间，总时间等于，故C正确； D．篮球从脱手到打在篮板的过程中，忽略空气阻力，合力恒为重力，加速度恒为重力加速度，根据，相同时间内速度变化量的大小、方向都相同，故D正确。 故选 BCD。 10. 如图所示，通电直导线用两绝缘细线悬挂于、，电流方向沿轴负方向（水平），并在沿轴正方向（竖直向上）的匀强磁场中处于静止状态。保持电流的大小和方向不变，且细线与竖直方向夹角不变，现将磁场沿轴正方向缓慢旋转至沿轴正方向，磁感应强度应（ ） A. 先增大后减小 B. 先减小后增大 C. 当磁感应强度方向与轴正方向夹角为时，磁感应强度最小 D. 当磁感应强度方向与轴正方向夹角为时，磁感应强度最大 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．当磁场沿轴正方向时直导线受到的安培力水平向右，当磁场沿z轴正方向时直导线受到的安培力竖直向上，对直导线受力分析如图所示 由图可知在磁场旋转的过程中安培力先减小后增大，根据 可知磁感应强度应先减小后增大，故A错误，B正确； CD．当安培力方向与绳垂直斜向上时，安培力最小，即磁感应强度方向与轴正方向夹角为时，磁感应强度最小，则 磁感应强度的最小值为，故C正确，D错误。 故选BC。 三、非选择题：本题共5小题，共57分。 11. 如图甲，可在单摆悬点处安装力传感器，智能手机与力传感器连接可实时记录传感器的力与时间的关系图像。某实验小组用手机、力传感器、支架、塑料夹子等实验器材组装成如图甲所示的装置来测量重力加速度。 （1）将摆线上端固定在力传感器上，下端系在小球上。在测量单摆的摆长时，先用毫米刻度尺测得摆球悬挂后的摆线长为（从悬点到摆球的最上端），再用游标卡尺测得摆球的直径为（读数如图乙所示），摆球的直径________cm； （2）智能手机与力传感器连接后记录传感器的力与时间的关系图像如图丙所示，则单摆的周期为________s； （3）改变悬线长度，重复操作，可以得到多组周期和悬线长度的值，以________（填“”“”或“”）为纵坐标，以的值为横坐标，描点作图，若所得图像的斜率为，则重力加速度的测量值为________。 【答案】（1）2.125 （2）0.8π （3） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 游标卡尺主尺读数为，游标卡尺第5条刻线与主尺刻线对齐，故 。 【小问2详解】 小球每经过最低点一次，拉力出现一个峰值。可知相邻两次拉力最大值之间的时间间隔为半个周期，根据图丙可知相邻峰值间时间为，故单摆周期为。 【小问3详解】 [1]根据单摆周期公式可得 可得 则为纵坐标 [2]图像斜率 则重力加速度的测量值为。 12. 某同学到益阳市赫山区兰溪光伏新能源发电项目参观后，对其核心部件霍尔元件产生浓厚兴趣，他们通过查找资料得知霍尔电压满足关系式，其中为霍尔元件的灵敏度，现通过实验探究霍尔元件（其内可自由移动的粒子为电子）的特性。他们用强磁体（磁感应强度为恒定值）提供磁场，将霍尔元件置于磁场中，连接成如图甲所示的电路。 （1）闭合开关，调节滑动变阻器改变电流大小，用多用电表直流电压2.5 mV挡测量对应的时，应接多用电表的_____表笔（选填“红”或“黑”）。 （2）重复步骤（1），测得几组数据如下： 1 2 3 4 5 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 0.42 0.60 0.83 1.00 1.20 根据所测数据在图丙坐标纸上描出第3、4组测量数据的坐标点，并画出图线。若已知该强磁体的磁感应强度，则该霍尔元件的灵敏度____（保留2位有效数字）。 （3）实验前，若未对多用电表的电压挡进行机械调零，在时指针在0刻度线右侧，但该同学未修正此误差，这会导致最终计算出的灵敏度的测量值_____（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】（1）红 （2） 1.0（0.90-1.1均可） （3）不变 【解析】 【小问1详解】 磁场方向从上向下，电流方向从右到左，霍尔元件内自由移动的粒子为电子，电子从左向右运动，根据左手定则，可知霍尔元件前表面的电势低于后表面，根据多用电表电流应从红表笔流进、黑表笔流出可知，端应接红表笔。 【小问2详解】 根据所测数据描出对应坐标点，并画出图线。 在拟合直线上选取相距较远的两点和，计算出斜率 根据可知图像的斜率 解得该霍尔元件的灵敏度 【小问3详解】 电压挡的零点误差会使所有电压测量值增大（或减小）一个固定值，这导致图线整体向上（或向下）平移，但拟合直线的斜率不变，所以多用电表的电压挡没有机械调零对灵敏度的测量值无影响。 13. 图示为一光导纤维（可简化为一长玻璃丝）的示意图，玻璃丝长为2.7 m，折射率为，代表端面。已知光在真空中的传播速度为。 （1）为使光线能从玻璃丝的端面传播到另一端面，求光线在端面上的入射角应满足的条件； （2）当光线在玻璃丝侧面恰好发生全反射时，光线从端面传播到另一端面所需的时间。 【答案】（1） （2）1.6×10-8 s 【解析】 【小问1详解】 设光线在端面AB上C点（见下图）的入射角为i，折射角为r，由折射定律有 设光线射向玻璃丝内壁入射角为α，为了使光线可在光导纤维中传播，应有 式中，是光线在玻璃丝内发生全反射时的临界角，它满足 由几何关系得 联立求得 【小问2详解】 光在玻璃丝中传播速度的大小为 光速在玻璃丝轴线方向的分量为 光线从玻璃丝端面AB传播到其另一端面所需时间为 光线在玻璃丝中传播，刚好发生全反射时 联立以上式子得 14. 用均匀导线制成的单匝正方形闭合导线框，其质量为、边长为、总电阻为。将其置于磁感应强度大小为、方向垂直纸面向外的水平匀强磁场上方处，磁场的上下边界水平，磁场的上、下边界相距，如图所示。将导线框由静止释放，导线框边出磁场的下边界后，恰好处于匀速运动状态，已知下落过程中边始终保持水平，重力加速度大小为，，不计空气阻力。求： （1）导线框边进入磁场的上边界时，导线框的速度大小； （2）导线框边从进入磁场的上边界到边刚出磁场时，导线框中产生的热量； （3）导线框边从进入磁场的上边界到边刚出磁场时，通过导线框某个横截面的电量。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 导线框边刚进入磁场的上边界时，由机械能守恒定律有 解得 【小问2详解】 导线框边刚出磁场的下边界时刚好匀速，设速度为，则有 因为 导线框边从进入磁场的上边界至刚好到磁场的下边界的过程中，根据能量守恒定律有 联立解得 【小问3详解】 导线框边从进入磁场的上边界至刚好到磁场的下边界的过程中： 通过导线框某个横截面的电量 因为 联立解得 15. 如图，质量均为的木块和，并排放在光滑的水平面上，上固定一竖直轻杆，轻杆上端的点系一长为的细线，细线的另一端系一质量也为m的球，是固定在光滑水平面上的光滑圆弧形轨道，端切线水平，圆弧半径，所对圆心角，另一弧形滑槽静止在匀强磁场中，可在光滑的水平面上自由滑动，的弧面光滑、绝缘、足够高，最低点切线水平，质量也为，磁感应强度，方向垂直纸面向外。现将球拉起使细线水平，并由静止释放球，当球运动到最低点时，、分离，细线刚好断裂，之后球刚好从点沿切线方向进入圆弧，球即将从点离开的瞬间被带上的正电荷，不计空气阻力，取，求：（计算结果可用根号表示） （1）、分离时的速度大小； （2）球到达点时，球与轻杆的水平距离； （3）球进入磁场后能从滑槽的最低点滑上滑槽，求球在滑槽上能够上滑的最大高度。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小球C运动到最低点时，木块A与木块B分离，过程中A、B、C组成的系统水平方向动量守恒：， A、B、C组成的系统机械能守恒： 解得，方向水平向右， ，方向水平向左。 【小问2详解】 细线断裂后，小球C做平抛运动，到达D点时，， 小球C与轻杆的水平距离 解得 【小问3详解】 设小球C到达D点时的速度为， 小球C在固定弧形轨道下滑过程，到达E点的速度为， 由机械能守恒定律 得 C球进入弧形滑槽F，运动到最高点，设两物体共速时速度为 对系统，机械能守恒： 对系统，以水平向左为正方向，由动量定理有 整理可得： 代入数据： 解得： 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 湖南益阳市2026-2027学年上学期高三9月教学质量监测物理（试题卷） 注意事项： 1。考试时量为75分钟，满分为100分 2。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试题卷和答题卡上。 3。回答选择题时，选出每小题答案后，用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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试题卷上无效。 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. 关于原子核的衰变，下列说法正确的是（ ） A. 原子核发生α衰变时，电荷数增大 B. 原子核发生β衰变时，产生的β粒子穿透能力比γ射线强 C. 大量某放射性元素的原子核有半数发生衰变所需时间，为该元素的半衰期 D. 放射性元素的半衰期随环境温度升高而变长 2. 航母载着舰载机以一定的速度航行，某时刻（以此为0时刻）某舰载机从航母上相对航母从静止开始匀加速直线起飞，舰载机在第2 s内的v-t图像（以海底为参考系）如图所示，则（ ） A. 舰载机的加速度为30 m/s2 B. 航母的航行速度为10 m/s C. 舰载机第2 s内的位移为50 m D. 舰载机第2 s内的平均速度为30 m/s 3. 嫦娥七号，是中国探月工程四期关键任务之一，由着陆器、轨道器、巡视器、飞跃器和中继卫星等组成，主要是对月球极区进行科学探测，特别是对月球的水分布进行探测，完成月球极区高精度着陆和阴影坑飞跃探测，预计巡视器进入环月圆轨道飞行时，角速度为ω，轨道高度与月球半径之比为，引力常量为G，则月球的平均密度为（ ） A. B. C. D. 4. 如图所示，在均匀介质表面建立直角坐标系，平面内有三个质点、和，它们均处于静止状态。时刻，波源从平衡位置开始垂直平面向上振动，形成向外传播的简谐横波，振动周期为，图中实线圆表示某时刻相邻的两个波峰，则（ ） A. 该波的波速大小为 B. 时，位于波峰 C. 该波传播到、的时间差为 D. 以后，、的位移始终相同 5. 电力变压器绝缘纸板上的白斑会大大降低油纸绝缘性能，但在变压器检修阶段很难观察到绝缘纸板上的白斑。为研究绝缘纸板上白斑的形成发展全过程及局部放电特性，在实验室建立典型的针板放电模型。如图为等效针板放电模型，电场中，下列关于针板放电模型相关物理知识的说法，正确的是（ ） A. 间的电势差与间的电势差相等 B. 、、三点中，点的电场强度最小 C. 空气电离，本质是创造了电荷 D. 空气电离后，负离子向针状电极运动，电场力对负离子做正功 6. 如图所示，一定质量的理想气体可经两个不同的过程从状态变化到状态，则（ ） A. 过程，气体的温度先降低后升高 B. 气体在状态和在状态时，气体分子热运动的平均动能不相同 C. 过程比过程气体吸收的热量多 D. 状态与状态，气体分子在单位时间内撞击单位面积的平均次数相同 7. 如图是某燃气灶点火装置图。转换器将干电池提供的直流电压转换为的正弦交流电压，并加在理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为、，电压表为交流电表。当变压器副线圈电压的瞬时值大于10kV时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体，则（ ） A. 引发电火花的频率为10 Hz B. 引发电火花的频率为100 Hz C. D. 二、选择题：本题共3小题，每小题5分，共15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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 市场上有一种车载磁吸式手机支架如图所示，现将支架固定在汽车水平仪表台上，手机放上支架后便会被牢牢吸住，下列说法正确的是（ ） A. 汽车静止时，手机受到3个力作用 B. 汽车匀速运动时，支架对手机的作用力斜向上 C. 手机受到支架的弹力是由于支架发生形变而产生的 D. 汽车若紧急刹车，摩擦力可能为零 9. 在益阳市承办的湖南省第十五届运动会篮球比赛中，某队员以斜向上的速度将篮球抛出，与篮板撞击后落入篮筐，可得到此次篮球运动的轨迹如图。若此次投篮中，篮球的初速度大小为，与竖直方向夹角为，篮球抛出后恰好垂直打在篮板上方然后被反向弹回并且从篮筐正中央落下。已知脱手点与撞击点的竖直距离为，撞击点与篮筐的竖直距离为，忽略空气阻力，不计篮球与篮板碰撞的时间，则（ ） A. 篮球垂直打在篮板前一瞬间速度大小为 B. 篮球与篮板碰撞后水平方向速度变小 C. 篮球从脱手到进入篮筐过程所经历的时间为 D. 篮球从脱手到打在篮板的过程中相同时间内速度变化量相同 10. 如图所示，通电直导线用两绝缘细线悬挂于、，电流方向沿轴负方向（水平），并在沿轴正方向（竖直向上）的匀强磁场中处于静止状态。保持电流的大小和方向不变，且细线与竖直方向夹角不变，现将磁场沿轴正方向缓慢旋转至沿轴正方向，磁感应强度应（ ） A. 先增大后减小 B. 先减小后增大 C. 当磁感应强度方向与轴正方向夹角为时，磁感应强度最小 D. 当磁感应强度方向与轴正方向夹角为时，磁感应强度最大 三、非选择题：本题共5小题，共57分。 11. 如图甲，可在单摆悬点处安装力传感器，智能手机与力传感器连接可实时记录传感器的力与时间的关系图像。某实验小组用手机、力传感器、支架、塑料夹子等实验器材组装成如图甲所示的装置来测量重力加速度。 （1）将摆线上端固定在力传感器上，下端系在小球上。在测量单摆的摆长时，先用毫米刻度尺测得摆球悬挂后的摆线长为（从悬点到摆球的最上端），再用游标卡尺测得摆球的直径为（读数如图乙所示），摆球的直径________cm； （2）智能手机与力传感器连接后记录传感器的力与时间的关系图像如图丙所示，则单摆的周期为________s； （3）改变悬线长度，重复操作，可以得到多组周期和悬线长度的值，以________（填“”“”或“”）为纵坐标，以的值为横坐标，描点作图，若所得图像的斜率为，则重力加速度的测量值为________。 12. 某同学到益阳市赫山区兰溪光伏新能源发电项目参观后，对其核心部件霍尔元件产生浓厚兴趣，他们通过查找资料得知霍尔电压满足关系式，其中为霍尔元件的灵敏度，现通过实验探究霍尔元件（其内可自由移动的粒子为电子）的特性。他们用强磁体（磁感应强度为恒定值）提供磁场，将霍尔元件置于磁场中，连接成如图甲所示的电路。 （1）闭合开关，调节滑动变阻器改变电流大小，用多用电表直流电压2.5 mV挡测量对应的时，应接多用电表的_____表笔（选填“红”或“黑”）。 （2）重复步骤（1），测得几组数据如下： 1 2 3 4 5 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 0.42 0.60 0.83 1.00 1.20 根据所测数据在图丙坐标纸上描出第3、4组测量数据的坐标点，并画出图线。若已知该强磁体的磁感应强度，则该霍尔元件的灵敏度____（保留2位有效数字）。 （3）实验前，若未对多用电表的电压挡进行机械调零，在时指针在0刻度线右侧，但该同学未修正此误差，这会导致最终计算出的灵敏度的测量值_____（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 13. 图示为一光导纤维（可简化为一长玻璃丝）的示意图，玻璃丝长为2.7 m，折射率为，代表端面。已知光在真空中的传播速度为。 （1）为使光线能从玻璃丝的端面传播到另一端面，求光线在端面上的入射角应满足的条件； （2）当光线在玻璃丝侧面恰好发生全反射时，光线从端面传播到另一端面所需的时间。 14. 用均匀导线制成的单匝正方形闭合导线框，其质量为、边长为、总电阻为。将其置于磁感应强度大小为、方向垂直纸面向外的水平匀强磁场上方处，磁场的上下边界水平，磁场的上、下边界相距，如图所示。将导线框由静止释放，导线框边出磁场的下边界后，恰好处于匀速运动状态，已知下落过程中边始终保持水平，重力加速度大小为，，不计空气阻力。求： （1）导线框边进入磁场的上边界时，导线框的速度大小； （2）导线框边从进入磁场的上边界到边刚出磁场时，导线框中产生的热量； （3）导线框边从进入磁场的上边界到边刚出磁场时，通过导线框某个横截面的电量。 15. 如图，质量均为的木块和，并排放在光滑的水平面上，上固定一竖直轻杆，轻杆上端的点系一长为的细线，细线的另一端系一质量也为m的球，是固定在光滑水平面上的光滑圆弧形轨道，端切线水平，圆弧半径，所对圆心角，另一弧形滑槽静止在匀强磁场中，可在光滑的水平面上自由滑动，的弧面光滑、绝缘、足够高，最低点切线水平，质量也为，磁感应强度，方向垂直纸面向外。现将球拉起使细线水平，并由静止释放球，当球运动到最低点时，、分离，细线刚好断裂，之后球刚好从点沿切线方向进入圆弧，球即将从点离开的瞬间被带上的正电荷，不计空气阻力，取，求：（计算结果可用根号表示） （1）、分离时的速度大小； （2）球到达点时，球与轻杆的水平距离； （3）球进入磁场后能从滑槽的最低点滑上滑槽，求球在滑槽上能够上滑的最大高度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $