精品解析：上海市行知中学2026-2027学年高三上学期第一次阶段检测物理试卷

上海市行知中学高三年级第一学期第一次月考 物理学科试卷 地面附近存在静电场，某些蜘蛛带电后在该电场中可以实现向上飞升。 1. 如图，地面附近的电场可近似为竖直向下的匀强电场，离地高度每增加h，电势升高U。 （1）该电场的电场强度大小为（ ） A．Uh                B．                C． （2）一带负电的蜘蛛在地面附近向上运动的过程中，电场力对蜘蛛做功为W，蜘蛛电势能变化量为ΔEp，则（ ） A．W>0，ΔEp>0        B．W<0，ΔEp>0　　　　　C．W>0，ΔEp<0            D．W<0，ΔEp<0 2. 一带电荷量为q的蜘蛛经过某点时速度大小为v、方向竖直向上，此时其在地磁场中所受洛伦兹力的大小为f。由此可知，该点地磁场的（　　） A. 竖直分量为 B. 水平分量为 C. 竖直分量为 D. 水平分量为 两个小朋友背对背夹着一颗质量为的篮球，参加运球游戏。 3. 小朋友的后背可看作两个与竖直方向夹角均为的斜面，忽略篮球受到的摩擦力与空气阻力。 （1）起跑前，篮球与小朋友保持静止，若同时减少两夹角，关于篮球所受一侧后背的压力和两侧后背的合力，有（ ） A．变大    B．变小    C．变大    D．变小 （2）起跑后某时刻篮球的加速度大小恰为，方向水平向左。此时两个小朋友对篮球的合力大小为F=__________。 （3）途中篮球意外滑落，从滑落后某时刻开始计时，篮球的加速度随时间变化的图线可能为（ ） A．   B． C．    D． 4. 某同学在篮球的正上方固定一反射式位移传感器，传感器不断向下发射频率为的超声波脉冲信号并检测从篮球反射的回波。 （1）篮球下落过程，传感器检测到的回波频率应（ ） A．大于，且不断增大     B．小于，且不断增大 C．大于，且不断减小     D．小于，且不断减小 （2）已知声波在空气中的传播速度约为，试判断传感器发出的超声波在遇到直径为的篮球时是否会发生明显衍射，并说明理由_______________________________________________。 5. 篮球在实际运动过程中会受到大小随速度增大而增大的空气阻力作用，则某次从地面竖直弹起又落下的过程中篮球的动能随离地高度变化的关系应为（　　） A. B. C. D. 上海劳力士网球大师赛 6. 下面五幅图是网球竖直下落与地面碰撞后又弹起的过程。从左往右，第二幅图是网球刚与地面接触时拍摄，第三幅图是网球形变量最大时拍摄。忽略空气阻力和网球与地面碰撞的能量损失，下列说法正确的是（　　） A. 拍摄第二幅图时，网球的动能最大 B. 网球与地面碰撞整个过程中，弹力的冲量等于网球动量的改变量 C. 网球与地面碰撞过程中，地面对网球的弹力不做功 D. 网球与地面碰撞整个过程中，地面对网球的弹力先做正功后做负功 7. 某次比赛甲、乙两位运动员对赛过程中网球的飞行过程可简化为下图。第一次对赛，运动员甲将飞来的网球从点水平击出，运动员乙在点击中网球；第二次对赛，运动员甲将飞来的同一网球从点的正下方且与点等高的点斜向上击出，运动员乙也在点击中网球。假设网球在空中运动的最高点点与点的高度相同，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 两次对赛过程中，网球在空中飞行的时间可能相等 B. 运动员甲两次击球对网球所做的功一定不相等 C. 运动员乙两次在点击中网球时的速度大小一定不相等 D. 运动员乙两次在点击中网球瞬间，网球重力的功率一定不相等 8. 运动员将网球以的初速度竖直向上抛出，落回出发点的速度大小为。若空气阻力大小与网球速率成正比，满足f=kv，重力加速度为，则网球上升、下降过程中损失的机械能∆E上____∆E下，所受阻力的冲量大小I上______I下（选填“<”“=”或“>”），若网球的质量为m，则网球在空中运动的时间为_________。 逐梦航天 9. 低轨卫星为宇宙线的研究提供了重要的平台。宇宙线中的µ子平均寿命很短，科学家发现µ子以0.99c甚至更高的速度飞行。如果不考虑相对论效应，即使以光速运动也不可能穿越大气层，但实际上地面实验室能观察到µ子。合理的解释是：在考虑狭义相对论效应时（　　） A. 在µ子看来，大气层厚度减小了 B. 在µ子看来，大气层厚度增大了 C. 在地面观察者看来，µ子的寿命变长了 D. 在地面观察者看来，µ子的寿命变短了 10. 人类推出了亚轨道载人旅行计划，亚轨道是指飞行器在距地球20-100km高空飞行的状态。亚轨道飞行与轨道飞行最大区别在于亚轨道飞行无法环绕地球一周，飞行器在无动力的情况下会被地球重力拉回地面，则亚轨道飞行器的发射速度（　　） A. 大于第一宇宙速度 B. 等于第二宇宙速度 C. 小于第一宇宙速度 D. 等于第一宇宙速度 11. 石墨烯是目前世界上已知的强度最高的材料，它的发现使“太空电梯”的制造成为可能，人类将有望通过“太空电梯”进入太空。设想在地球赤道平面内固定安装一垂直于地面延伸到太空的轻质电梯，电梯顶端可超过地球的静止卫星A的高度延伸到太空深处。如图所示，假设某物体B乘坐太空电梯到达了图示的位置并停在此处，与同高度运行的卫星C和静止卫星A相比较（　　） A. B的向心加速度大于的向心加速度 B. B的线速度大于静止卫星A的线速度 C. 若B突然脱离电梯，B将做离心运动 D. B的角速度小于C的角速度 12. 我国地球同步卫星“天通一号”在卫星通话中担任重要角色。地球同步卫星发射首先利用火箭将卫星运载至地球附近圆形轨道，通过多次变轨最终进入地球同步轨道A。如图所示，轨道离地面高度为，地球半径为。已知“天通一号”质量为，地球表面的重力加速度为，为地球中心，引力常量为（规定距地球无限远处为地球引力零势能点）。求： （1）“天通一号”卫星在轨道的运行周期T； （2）“天通一号”卫星在轨道的机械能E。 在沙漠中旅行，我们可以看到一些独特的风景。 13. 在晴朗的白天，越靠近沙漠地表的空气越热，空气的折射率会随高度降低而减小，因此太阳光斜射向沙漠地表的过程中会发生弯曲。下列光路图中能描述该现象的是（　　） A. B. C. D. 14. 如图，在沙漠中我们可以看到一系列太阳能电池板。某科研小组利用如图（a）所示的电路，研究某块太阳能电池的端电压和流过其电流的关系，图中固定电阻，电压表、电流表均视为理想电表。 （1）实验一：先用较弱的光照射该电池，通过实验得到图（b）中曲线A所示的关系图线。由此可知，当外电路断开时该电池两端的电压为______V。 （2）实验二：再换用较强的光照射该电池进行实验，得到图（b）中曲线B所示的关系图线。当滑动变阻器调到某一阻值时，在实验二情况下电压表读数为2.20V，则在实验一情况下电压表读数为______V，消耗的电功率为______mW（计算结果取整数）。 （3）由图（b）中实验测得的数据，可推测实验中选用滑动变阻器的型号较合理的是（ ） A、 B、 C、 D、 15. 如图，在平直的沙漠公路上有一辆质量为的太阳能汽车。车里的太阳能电池组提供给驱动电动机的额定电压为，额定电流为，电动机的内阻为。汽车从时刻起由静止开始作匀加速直线运动，当速率为时电动机达到额定的输出功率，并保持不变，汽车继续前进，直至以速率作匀速直线运动。在运动过程中汽车受到的阻力大小与其速率之比为常数。 （1）在汽车作匀加速直线运动过程中，电动机的输出功率随时间变化的图像可能是（ ） （2）在汽车做匀速运动的过程中电能转化为机械能的效率为（ ） A、 B、 C、 D、 电与磁 16. 如图所示的电路中，两个相同的小灯泡A1、A2与电阻R的阻值相同，L为自感系数很大的电感线圈，其直流电阻不计。下列说法中正确的是（　　） A. S闭合时，灯泡A2先亮，稳定后两灯一样亮 B. S闭合时，灯泡A1先亮，稳定后比A2更亮 C. 电路稳定后断开S时，流过灯泡A2的电流方向不变 D. 电路稳定后断开S时，A2会闪亮一下再慢慢熄灭 17. LC振荡电路可产生无线电波。将一铜环放置在线圈上方，铜环平面与线圈中心轴线垂直，如图（a）所示。电容器极板上的电荷量q随时间t变化的图线如图（b）所示，则（　　） A. t1、t3时刻电路中电流最小 B. t2、t4时刻电容器里电场最强 C. t1~t2时间内线圈和铜环相互排斥 D. t2~t4时间内电路中的电流方向不变 18. 游乐场中有一种振动发电装置的示意图如图甲所示，半径r=0.10m、匝数N=100匝的线圈套在永久磁铁槽中，磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布，其右视图如图乙所示。线圈所在位置的磁感应强度大小均为B=0.20T，线圈的电阻R1=0.5Ω，它的引出线接有电阻R2=9.5Ω的灯泡L。外力推动线圈框架的P端，使线圈的速度v随时间t变化的规律如图丙所示（正弦线）。已知v取向右为正。则： （1）线圈中产生的感应电动势随时间变化的关系式为e=__________V； （2）线圈运动一个周期内，线圈中产生的热量Q=________J。 19. 如图甲所示，质谱仪是分离和检测不同同位素的仪器。测量时，让某元素的三种同位素的粒子流从容器A下方的小孔无初速度飘入电势差为U的加速电场，粒子的电荷量均为q，质量分别为m1、m2、m3，加速后垂直进入匀强磁场，最后打在照相底片D上，形成a、b、c三条质谱线，如图乙所示。不计所有粒子受到的重力。进入磁场时，粒子的动能为______；由谱线可知三种粒子质量的大小关系为______。 20. 如图甲所示，在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，两根足够长的平行光滑金属轨道MN、PQ固定在水平面内，相距为L。一质量为m的导体棒ab垂直于MN、PQ放在轨道上，与轨道接触良好。轨道和导体棒的电阻均不计。若轨道左端接一电容器，电容器的电容为C，导体棒在水平拉力的作用下从静止开始向右运动。电容器两极板电势差随时间变化的图像如图乙所示，已知t1时刻电容器两极板间的电势差为U1，求导体棒运动过程中受到的水平拉力大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 上海市行知中学高三年级第一学期第一次月考 物理学科试卷 地面附近存在静电场，某些蜘蛛带电后在该电场中可以实现向上飞升。 1. 如图，地面附近的电场可近似为竖直向下的匀强电场，离地高度每增加h，电势升高U。 （1）该电场的电场强度大小为（ ） A．Uh                B．                C． （2）一带负电的蜘蛛在地面附近向上运动的过程中，电场力对蜘蛛做功为W，蜘蛛电势能变化量为ΔEp，则（ ） A．W>0，ΔEp>0        B．W<0，ΔEp>0　　　　　C．W>0，ΔEp<0            D．W<0，ΔEp<0 2. 一带电荷量为q的蜘蛛经过某点时速度大小为v、方向竖直向上，此时其在地磁场中所受洛伦兹力的大小为f。由此可知，该点地磁场的（　　） A. 竖直分量为 B. 水平分量为 C. 竖直分量为 D. 水平分量为 【答案】1. ①. B ②. C 2. D 【解析】 【1题详解】 [1]沿电场线方向电势逐渐降低，地面附近的电场竖直向下，而离地高度每增加电势升高，说明竖直向上方向逆着电场线，相距为的两点间电势差为，由得该电场的电场强度大小为 故B正确。 [2]蜘蛛带负电，所受电场力方向与电场强度方向相反，即竖直向上，与蜘蛛的运动方向相同，上升过程中电场力对蜘蛛做正功，；电场力做正功时电势能减少， 故C正确。 【2题详解】 蜘蛛的速度竖直向上，地磁场的竖直分量与速度方向平行，对洛伦兹力无贡献；水平分量与速度方向垂直。由洛伦兹力公式，解得该点地磁场的水平分量为 故选D。 两个小朋友背对背夹着一颗质量为的篮球，参加运球游戏。 3. 小朋友的后背可看作两个与竖直方向夹角均为的斜面，忽略篮球受到的摩擦力与空气阻力。 （1）起跑前，篮球与小朋友保持静止，若同时减少两夹角，关于篮球所受一侧后背的压力和两侧后背的合力，有（ ） A．变大    B．变小    C．变大    D．变小 （2）起跑后某时刻篮球的加速度大小恰为，方向水平向左。此时两个小朋友对篮球的合力大小为F=__________。 （3）途中篮球意外滑落，从滑落后某时刻开始计时，篮球的加速度随时间变化的图线可能为（ ） A．   B． C．    D． 4. 某同学在篮球的正上方固定一反射式位移传感器，传感器不断向下发射频率为的超声波脉冲信号并检测从篮球反射的回波。 （1）篮球下落过程，传感器检测到的回波频率应（ ） A．大于，且不断增大     B．小于，且不断增大 C．大于，且不断减小     D．小于，且不断减小 （2）已知声波在空气中的传播速度约为，试判断传感器发出的超声波在遇到直径为的篮球时是否会发生明显衍射，并说明理由_______________________________________________。 5. 篮球在实际运动过程中会受到大小随速度增大而增大的空气阻力作用，则某次从地面竖直弹起又落下的过程中篮球的动能随离地高度变化的关系应为（　　） A. B. C. D. 【答案】3. ①. A ②. ③. D 4. ①. D ②. 不会，超声波的波长小于篮球的尺寸 5. D 【解析】 【3题详解】 （1）[1]对球受力分析可知两侧后背的合力与球的重力等大反向，可知同时减少两夹角，两侧后背的合力不变；由平衡可得 根据牛顿第三定律可知，篮球所受一侧后背的压力 同时减少两夹角，则变大。 故选A。 （2）[2]根据牛顿第二定律可知，此时篮球的合力大小为 两个小朋友对篮球的合力大小为 （3）[3]篮球在空中无论是上升还是下落过程中，加速度都等于重力加速度g，方向向下；与地面接触时受地面的向上的弹力作用，加速度方向向上，并且随着落地次数增加，反弹的速度逐渐减小，反弹时的加速度逐渐减小，篮球在空中的时间变短，故只有D符合题意。 故选D。 【4题详解】 （1）[1]篮球下落过程中远离波源运动，根据多普勒效应可知，传感器检测到的回波频率应小于波源的频率，即小于；因篮球相对传感器的速度逐渐增加，可知传感器检测到的回波频率不断减小。 故选D。 （2）[2]超声波的波长为 则传感器发出的超声波在遇到直径为的篮球时不会发生明显衍射。 【5题详解】 因篮球下落时受的合外力 随速度增加，合外力减小；根据 可知图像的斜率随h的减小而减小；篮球上升时受的合外力 随速度减小，合外力减小；根据（考虑到篮球被地面弹起过程有能量损失，则弹起时的初动能Ek0小于刚落地时的动能）可知图像的斜率随h的增加而减小。 故选D。 上海劳力士网球大师赛 6. 下面五幅图是网球竖直下落与地面碰撞后又弹起的过程。从左往右，第二幅图是网球刚与地面接触时拍摄，第三幅图是网球形变量最大时拍摄。忽略空气阻力和网球与地面碰撞的能量损失，下列说法正确的是（　　） A. 拍摄第二幅图时，网球的动能最大 B. 网球与地面碰撞整个过程中，弹力的冲量等于网球动量的改变量 C. 网球与地面碰撞过程中，地面对网球的弹力不做功 D. 网球与地面碰撞整个过程中，地面对网球的弹力先做正功后做负功 7. 某次比赛甲、乙两位运动员对赛过程中网球的飞行过程可简化为下图。第一次对赛，运动员甲将飞来的网球从点水平击出，运动员乙在点击中网球；第二次对赛，运动员甲将飞来的同一网球从点的正下方且与点等高的点斜向上击出，运动员乙也在点击中网球。假设网球在空中运动的最高点点与点的高度相同，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 两次对赛过程中，网球在空中飞行的时间可能相等 B. 运动员甲两次击球对网球所做的功一定不相等 C. 运动员乙两次在点击中网球时的速度大小一定不相等 D. 运动员乙两次在点击中网球瞬间，网球重力的功率一定不相等 8. 运动员将网球以的初速度竖直向上抛出，落回出发点的速度大小为。若空气阻力大小与网球速率成正比，满足f=kv，重力加速度为，则网球上升、下降过程中损失的机械能∆E上____∆E下，所受阻力的冲量大小I上______I下（选填“<”“=”或“>”），若网球的质量为m，则网球在空中运动的时间为_________。 【答案】6. C 7. C 8. ①. > ②. = ③. 【解析】 【6题详解】 A．拍摄第二幅图时，网球刚落地，从下一时刻起地面对它有阻力作用，只要阻力小于重力，网球的速度将继续增大，动能也增大，所以拍摄第二幅图时的动能不是最大值，故A错误； B．网球与地面碰撞整个过程中，合外力的冲量等于网球动量的变化量，除了弹力的冲量以外，还有重力的冲量，故B错误； CD．网球与地面碰撞整个过程中，地面对网球有弹力作用，弹力的作用点没有位移，所以弹力对网球不做功，故C正确，D错误； 故选C。 【7题详解】 A．由于从处抛出的球运动的最高点与点的高度相同，根据斜抛的对称性可知运动到点的过程，从处击出的球运动时间为从处击出的球运动时间的2倍，即，故A错误； B．根据速度的合成可知，从抛出时的初速度，故两次击球中，小球的初速度大小不一定相等，根据动能定理可知运动员甲两次击球对小球所做的功不一定相等，故B错误； C．落地时从处抛出和从处抛出的球竖直速度大小相等，由于水平方向的位移相同，，可得，故从处击出的球，在点时的合速度较大，故C正确； D．由于竖直方向做的是自由落体运动，下落的高度相同，故落地时竖直方向的速度相同，则重力的瞬时功率相同，故D错误。 故选C。 【8题详解】 [1]阻力做功，上升过程中速度从减到，下落过程中速度从增到，且，因此上升过程的平均值更大，克服阻力做功更多，则网球上升过程中损失的机械能更大。 [2]阻力的冲量（为路程），上升和下落的路程相同（均为从抛出点到最高点的距离），因此阻力的冲量大小相等。 [3]对全过程用动量定理：合外力的冲量等于动量变化，即 因，所以 化简得 逐梦航天 9. 低轨卫星为宇宙线的研究提供了重要的平台。宇宙线中的µ子平均寿命很短，科学家发现µ子以0.99c甚至更高的速度飞行。如果不考虑相对论效应，即使以光速运动也不可能穿越大气层，但实际上地面实验室能观察到µ子。合理的解释是：在考虑狭义相对论效应时（　　） A. 在µ子看来，大气层厚度减小了 B. 在µ子看来，大气层厚度增大了 C. 在地面观察者看来，µ子的寿命变长了 D. 在地面观察者看来，µ子的寿命变短了 10. 人类推出了亚轨道载人旅行计划，亚轨道是指飞行器在距地球20-100km高空飞行的状态。亚轨道飞行与轨道飞行最大区别在于亚轨道飞行无法环绕地球一周，飞行器在无动力的情况下会被地球重力拉回地面，则亚轨道飞行器的发射速度（　　） A. 大于第一宇宙速度 B. 等于第二宇宙速度 C. 小于第一宇宙速度 D. 等于第一宇宙速度 11. 石墨烯是目前世界上已知的强度最高的材料，它的发现使“太空电梯”的制造成为可能，人类将有望通过“太空电梯”进入太空。设想在地球赤道平面内固定安装一垂直于地面延伸到太空的轻质电梯，电梯顶端可超过地球的静止卫星A的高度延伸到太空深处。如图所示，假设某物体B乘坐太空电梯到达了图示的位置并停在此处，与同高度运行的卫星C和静止卫星A相比较（　　） A. B的向心加速度大于的向心加速度 B. B的线速度大于静止卫星A的线速度 C. 若B突然脱离电梯，B将做离心运动 D. B的角速度小于C的角速度 12. 我国地球同步卫星“天通一号”在卫星通话中担任重要角色。地球同步卫星发射首先利用火箭将卫星运载至地球附近圆形轨道，通过多次变轨最终进入地球同步轨道A。如图所示，轨道离地面高度为，地球半径为。已知“天通一号”质量为，地球表面的重力加速度为，为地球中心，引力常量为（规定距地球无限远处为地球引力零势能点）。求： （1）“天通一号”卫星在轨道的运行周期T； （2）“天通一号”卫星在轨道的机械能E。 【答案】9. AC 10. C 11. D 12. （1）；（2） 【解析】 【9题详解】 AB．在 µ子看来：大气层相对它高速运动，根据长度收缩效应，大气层厚度减小，A 正确，B错误； CD．在地面观察者看来：µ子高速运动，根据时间膨胀效应，µ子的寿命变长，C正确，D错误。 故选AC。 【10题详解】 物体从地面以第一宇宙速度水平发射时，恰好能成为贴近地面运行的圆轨道卫星。若发射速度小于第一宇宙速度，物体的轨迹与地面相交，会落回地面，因此亚轨道飞行器的发射速度小于第一宇宙速度。 故选C。 【11题详解】 D．根据开普勒第三定律可知C的周期小于静止卫星的周期，即小于B的周期，根据可得C的角速度大于B的角速度，故D正确； B．因B与静止卫星A的角速度相同，由 可知B的线速度小于静止卫星A的线速度，故B错误； C．若B突然脱离电梯，因其线速度小于同轨道的卫星的线速度，则所需向心力小于万有引力，做近心运动，故C错误； A．因B与静止卫星A的角速度相同，根据 可知B的向心加速度小于A的向心加速度，故A错误。 故选D。 【12题详解】 （1）对于“天通一号”卫星在轨道上，由万有引力提供向心力 其中 在地球表面有 联立可得“天通一号”卫星在轨道的运行周期为 （2）由万有引力提供向心力 在地球表面有 得 引力势能 “天通一号”卫星在轨道的机械能为 在沙漠中旅行，我们可以看到一些独特的风景。 13. 在晴朗的白天，越靠近沙漠地表的空气越热，空气的折射率会随高度降低而减小，因此太阳光斜射向沙漠地表的过程中会发生弯曲。下列光路图中能描述该现象的是（　　） A. B. C. D. 14. 如图，在沙漠中我们可以看到一系列太阳能电池板。某科研小组利用如图（a）所示的电路，研究某块太阳能电池的端电压和流过其电流的关系，图中固定电阻，电压表、电流表均视为理想电表。 （1）实验一：先用较弱的光照射该电池，通过实验得到图（b）中曲线A所示的关系图线。由此可知，当外电路断开时该电池两端的电压为______V。 （2）实验二：再换用较强的光照射该电池进行实验，得到图（b）中曲线B所示的关系图线。当滑动变阻器调到某一阻值时，在实验二情况下电压表读数为2.20V，则在实验一情况下电压表读数为______V，消耗的电功率为______mW（计算结果取整数）。 （3）由图（b）中实验测得的数据，可推测实验中选用滑动变阻器的型号较合理的是（ ） A、 B、 C、 D、 15. 如图，在平直的沙漠公路上有一辆质量为的太阳能汽车。车里的太阳能电池组提供给驱动电动机的额定电压为，额定电流为，电动机的内阻为。汽车从时刻起由静止开始作匀加速直线运动，当速率为时电动机达到额定的输出功率，并保持不变，汽车继续前进，直至以速率作匀速直线运动。在运动过程中汽车受到的阻力大小与其速率之比为常数。 （1）在汽车作匀加速直线运动过程中，电动机的输出功率随时间变化的图像可能是（ ） （2）在汽车做匀速运动的过程中电能转化为机械能的效率为（ ） A、 B、 C、 D、 【答案】13. B 14. ①. 2.5 ②. 1.5 ③. 100 ④. C 15. ①. C ②. B 【解析】 【13题详解】 根据题意，沙漠地表附近空气的折射率随高度降低而减小，根据折射定律，可知折射角的正弦 可知折射率减小，折射角增大，因此太阳光应向上弯曲。故选B。 【14题详解】 [1]实验一情况下，根据闭合电路欧姆定律 可知图像的纵截距表示电动势，根据图（b）可知电动势E=b=2.5V 当外电路断开时该电池两端的电压等于电动势，即为2.5V； [2]实验二情况下电压表读数为2.20V，根据图（b）可知，此时电流表的读数为100mA，根据欧姆定律，滑动变阻器和定值电阻的阻值 作出滑动变阻器和定值电阻的U—I图像，如图线C所示 可知图线A与图线C的交点坐标为（1.5V，70mA）。因此在实验一情况下电压表读数为 ，通过滑动变阻器的电流 消耗的电功率 [4]滑动变阻器阻值越大，电压表示数越大，图像可知，数据点中电压最大为2.6V时，此时电流为30mA，根据欧姆定律有 解得 可知滑动变阻器选择C较合适。 故选C。 【15题详解】 [1]汽车从静止开始做匀加速直线运动，根据运动学公式v=at 根据功率公式和牛顿第二定律有 联立解得 可知P—t图像为开口向上的二次函数的一部分，可知C选项符合题意。 故选C。 [2]匀速运动时，牵引力等于阻力，即 牵引力的功率 在汽车做匀速运动的过程中电能转化为机械能的效率 故选B。 电与磁 16. 如图所示的电路中，两个相同的小灯泡A1、A2与电阻R的阻值相同，L为自感系数很大的电感线圈，其直流电阻不计。下列说法中正确的是（　　） A. S闭合时，灯泡A2先亮，稳定后两灯一样亮 B. S闭合时，灯泡A1先亮，稳定后比A2更亮 C. 电路稳定后断开S时，流过灯泡A2的电流方向不变 D. 电路稳定后断开S时，A2会闪亮一下再慢慢熄灭 17. LC振荡电路可产生无线电波。将一铜环放置在线圈上方，铜环平面与线圈中心轴线垂直，如图（a）所示。电容器极板上的电荷量q随时间t变化的图线如图（b）所示，则（　　） A. t1、t3时刻电路中电流最小 B. t2、t4时刻电容器里电场最强 C. t1~t2时间内线圈和铜环相互排斥 D. t2~t4时间内电路中的电流方向不变 18. 游乐场中有一种振动发电装置的示意图如图甲所示，半径r=0.10m、匝数N=100匝的线圈套在永久磁铁槽中，磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布，其右视图如图乙所示。线圈所在位置的磁感应强度大小均为B=0.20T，线圈的电阻R1=0.5Ω，它的引出线接有电阻R2=9.5Ω的灯泡L。外力推动线圈框架的P端，使线圈的速度v随时间t变化的规律如图丙所示（正弦线）。已知v取向右为正。则： （1）线圈中产生的感应电动势随时间变化的关系式为e=__________V； （2）线圈运动一个周期内，线圈中产生的热量Q=________J。 19. 如图甲所示，质谱仪是分离和检测不同同位素的仪器。测量时，让某元素的三种同位素的粒子流从容器A下方的小孔无初速度飘入电势差为U的加速电场，粒子的电荷量均为q，质量分别为m1、m2、m3，加速后垂直进入匀强磁场，最后打在照相底片D上，形成a、b、c三条质谱线，如图乙所示。不计所有粒子受到的重力。进入磁场时，粒子的动能为______；由谱线可知三种粒子质量的大小关系为______。 20. 如图甲所示，在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，两根足够长的平行光滑金属轨道MN、PQ固定在水平面内，相距为L。一质量为m的导体棒ab垂直于MN、PQ放在轨道上，与轨道接触良好。轨道和导体棒的电阻均不计。若轨道左端接一电容器，电容器的电容为C，导体棒在水平拉力的作用下从静止开始向右运动。电容器两极板电势差随时间变化的图像如图乙所示，已知t1时刻电容器两极板间的电势差为U1，求导体棒运动过程中受到的水平拉力大小。 【答案】16. D 17. BD 18. ①. 40sinπt ②. 8 19. ①. qU ②. m1>m2>m3 20. 【解析】 【16题详解】 A．S闭合时，线圈 产生自感电动势阻碍电流增大， 支路电流只能逐渐增大， 立即发光， 先亮；电路稳定后 的直流电阻不计， 支路的电阻小于 支路，稳定后 比 亮，两灯不一样亮，A错误 B．S闭合时 后亮而不是先亮，电路稳定后 支路电阻小、电流大， 比 亮，但“先亮”错误，B错误 C．电路稳定后断开S， 中电流不能突变， 相当于电源，与 、、 构成串联回路放电，流过 的电流方向与原来相反，C错误 D．稳定时通过 的电流大于通过 的电流，断开S后回路电流从较大值逐渐减小， 中电流突然增大且反向，会闪亮一下再慢慢熄灭，D正确 故选D。 【17题详解】 A．、 时刻电容器电荷量为零，放电完毕，电路中电流最大，A错误 B．、 时刻电荷量最大，电容器极板间电场最强，B正确 C．~ 时间内电荷量的绝对值增大，电路中电流减小，线圈的磁场减弱，穿过铜环的磁通量减小，由楞次定律可知线圈和铜环相互吸引，C错误 D．在 - 图像中，图线斜率的正负反映电流方向。~ 时间内图线斜率始终为正，电流方向不变，仅大小变化，D正确 故选BD。 【18题详解】 [1] 线圈套在辐向磁场中，每匝线圈的圆周各段都沿半径方向切割磁感线，有效切割长度为 ，产生的感应电动势 。由图丙可知 代入得 [2] 感应电动势的最大值 ，感应电流的最大值 正弦式电流的有效值 由图丙可知周期 ，一个周期内线圈产生的热量 【19题详解】 [1] 粒子在加速电场中，由动能定理得 则进入磁场时粒子的动能 [2] 粒子在磁场中做匀速圆周运动，由 得 ，三种同位素粒子电荷量相同，半径与 成正比。由图乙可知谱线 、、 的半径依次减小，即 ，故 【20题详解】 轨道和导体棒的电阻均不计，导体棒切割磁感线产生的感应电动势与电容器两极板间的电势差相等，即 。由图乙可知 ，则 ，导体棒做匀加速直线运动，加速度 电容器的电荷量 ，充电电流 ，保持恒定 由牛顿第二定律得 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $