精品解析：吉林省吉林市实验中学2026-2027学年高三上学期11月阶段检测物理试题

吉林市实验中学2027届高三年级11月第一次周测 物理试题 一、选择题（1-7单选 8-10多选） 1. 关于元电荷、电荷与电荷守恒定律，下列说法正确的是（ ） A. 单个物体所带的电荷量总是守恒的，电荷守恒定律指带电体和外界没有电荷交换 B. 利用静电感应可使任何物体带电，质子和电子所带电荷量相等，比荷也相等 C. 元电荷e的数值最早是由美国物理学家密立根通过实验测得的 D. 元电荷是指电子，电荷量等于电子的电荷量，体积很小的带电体就可以看成点电荷 2. 下列关于匀变速直线运动的说法中，正确的是（　　） A. 如果加速度方向与速度方向相同，质点一定做加速直线运动 B. 加速度均匀变化的运动就是匀变速直线运动 C. 在匀加速直线运动中，加速度为的意思是质点在某一秒的末速度比其前一秒的初速度大2m/s D. 由可知a的方向与方向相同，且a与成正比 3. 某市智能网联汽车示范区在一条平直道路上，利用高精度定位系统测试一辆自动驾驶公交车的运动情况。若测得公交车通过这一路段的图像如图所示，则下列说法正确的是（ ） A. 公交车在该路段做匀速直线运动 B. 公交车在该路段做匀减速直线运动 C. 公交车在第2 s末的速度大小为8 m/s D. 公交车在0~2 s内的平均速度大小为4 m/s 4. 如图所示电路中，理想变压器的原副线圈的匝数比为2∶1，电流表为理想电流表，定值电阻，，变压器原线圈输入电压（V），则下列说法正确的是（ ） A. 中电流的频率为25 Hz B. 中电流大小为5 A C. 电流表的示数为 D. 变压器原线圈输入功率为750 W 5. 2026年5月24日，神舟二十三号载人飞船成功发射。飞船入轨后，采用自主快速交会对接技术，成功与空间站天和核心舱径向端口对接，形成了三舱三船组合体。飞船发射后经过变轨成功进入轨道Ⅲ的圆轨道，轨道Ⅱ是椭圆轨道，轨道Ⅰ是近地圆轨道，如图所示。下列说法正确的是（ ） A. 飞船在点与空间站天和核心舱完成对接时必须加速 B. 神舟二十三号飞船在轨道Ⅱ上各点的速度均小于 C. 神舟二十三号飞船在轨道Ⅱ上从点运动到点过程中机械能增大 D. 神舟二十三号飞船在轨道Ⅱ上经过点的加速度小于在轨道Ⅲ上经过点的加速度 6. 如图所示，xOy坐标系内存在平行于坐标平面的匀强电场。一个质量为m，电荷量为+q的带电粒子，以的速度沿AB方向入射，粒子恰好以最小的速度垂直于y轴击中C点。已知A、B、C三个点的坐标分别为（-3L，0）、（0，4L）、（0，2L）。若不计重力与空气阻力，则下列说法中正确的是（ ） A. 带电粒子由A到C过程中最小速度一定为 B. 带电粒子由A到C过程中电势能一直减少 C. 匀强电场的大小为 D. 若匀强电场的大小和方向可调节，使粒子沿AB直线方向恰好能减速运动到达B点，则此状态下电场强度大小为 7. 如图甲所示，一轻弹簧的两端与两物块A、B相连接并静止在光滑的水平面上。现使A瞬时获得水平向右的速度，以此刻为计时起点，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，已知，下列说法正确的是（ ） A. 物块B的质量为 B. 和两时刻弹簧的弹性势能最大 C. 和两时刻弹簧的长度相等 D. 从到时刻弹簧由压缩状态恢复原长 8. 如图所示为A、B两个物体从O点开始运动的位移—时间图像的一部分。由A、B两物体的位移—时间图像可知，下列说法正确的是（ ） A. A、B两物体的运动方向相同 B. A物体4 s内发生的位移是10 m C. B物体发生10 m位移所用时间2 s D. A、B两物体同时开始运动 9. 如图所示，下端固定的轻弹簧竖直立在地面上，物块B静止在轻弹簧上，将物块A从B正上方高h处由静止释放，A下落过程中与B发生碰撞，碰撞时间忽略不计，A的质量为m，B的质量为3m，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ） A. 若A、B碰撞后粘在一起，碰撞后瞬间，B的加速度大小为 B. 若A、B碰撞后粘在一起，碰撞过程A对B做的功为 C. 若A、B发生的是弹性碰撞，碰撞后瞬间，B的速度大小为 D. 若A、B发生的是弹性碰撞，碰撞过程中B对A的冲量大小为 10. 真空中间距为的两块平行金属板，板长为，如图甲所示。加在、间的电压做周期性变化，其正向电压为，反向电压为（），电压变化的周期为，如图乙所示。在时刻，有一个质量为、电荷量大小为的电子，以初速度垂直电场方向从两极板正中间射入电场，在运动过程中未与极板相撞，且不考虑重力的作用。则下列说法中正确的是（ ） A. 若且电子恰好在2T时刻射出电场，则电子平行金属板射出 B. 若且电子恰好在3T时刻从A板边缘射出电场，则其动能增加 C. 若且电子恰好在2T时刻射出电场，则两板间距离应满足 D. 若且电子恰好在2T时刻射出电场，则射出时的速度大小等于 二、非选择题 11. 用图1所示的装置研究小车在重物牵引下速度随时间变化的规律。主要实验步骤如下： a．安装好实验器材。接通电源后，让拖着纸带的小车沿长木板运动，重复几次。 b．选出一条点迹清晰的纸带，找一个合适的点当作计时起点O，然后每隔选取一个计数点，如图2中A、B、C、D、E、F所示。 c．通过测量、计算可以得到在打A、B、C、D、E……点时小车的速度，分别记作、、、、…… d．以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系，在坐标纸上描点，如图3所示。结合上述实验步骤，请你完成下列问题： （1）在下列仪器和器材中，还必须使用的有___________（填选项前的字母）。 A. 电压合适的交流电源 B. 电压可调的直流电源 C. 刻度尺 D. 秒表 E. 天平（含砝码） （2）小成同学想计算纸带上某点的瞬时速度，他在点迹清晰处取了A、B、C三个点，分别测量了A、B、C三个点到O点的距离、、。A、B和B、C之间的时间间隔均为T。利用本题所给的字母，来计算的平均速度为___________（填写表达式），B点的瞬时速度为___________（填写表达式）。 （3）根据该图像，在实验误差范围之内，可认为小车的运动为匀变速直线运动判断依据是___________。 （4）小车在O点处的速度大小为___________（保留两位有效数字）。 （5）小车运动的加速度为___________（保留两位有效数字）。 12. 某同学用题图1所示电路来探究一电容器的充放电性能。A为理想电流传感器，V为理想电压传感器，R为定值电阻，E为直流电源。主要实验步骤如下： ①将电流传感器和电压传感器分别与计算机连接； ②将单刀双掷开关S接1，利用计算机得到电流和电压随时间变化的图像； ③将单刀双掷开关S接2，再次利用计算机得到电流和电压随时间变化的图像； ④导出所得的4张图像，如题图2所示。 请回答下列问题： （1）开关S接1时的图像是题图2中的________（选填“A”或“B”）。 （2）开关S接1时的图像如题图2中C所示，已知图中曲线与坐标轴围成的面积，则该电容器的电容________F（保留两位有效数字）。 （3）若题图2-D中、区域的面积之比为1∶1，则定值电阻________。 （4）如果不改变电路其他参数，只增加定值电阻的阻值并重复上述实验，实线和虚线分别表示改变前后放电过程电流随时间变化的曲线，最符合实际情况的图像为________。 A. B. C. D. 13. 如图为某电子发生装置，产生电子的初速度可视为0，经过加速电场的加速，然后进入偏转电场运动，最后打在荧光屏上。已知加速电场两板间电势差为，偏转电场两板间电势差为且上板带负电，板长为，板间距为，偏转电场与荧光屏的距离为，电子的质量为、电荷量为，其重力不计。 （1）电子离开加速电场获得的速度大小； （2）电子离开偏转电场时的速度偏角的正切值； （3）电子打到荧光屏的位置与荧光屏中心的距离。 14. 质量的物块甲悬挂在细绳和的结点上。偏离竖直方向角，在水平方向，且连在质量的物块乙上。物块乙与在水平面上倾角为的斜面均保持静止，斜面质量，如图所示，（，，重力加速度取）求： （1）细绳、的张力大小、； （2）地面对斜面的支持力大小和摩擦力大小； （3）物块乙所受斜面的弹力大小。 15. 光滑水平面上存在竖直向上、竖直向下交替排列的匀强磁场，俯视图如下，同一方向的磁场宽度，磁感应强度大小，磁场范围足够大。现有一边长也为的正方形单匝导电线圈置于水平面上，线圈边中点通过一水平绝缘长细绳与电动机相连，线圈的质量，电阻。开动电动机，电动机将以恒定的输出功率向右拉线圈，线圈运动过程中边始终与磁场交界线平行。问： （1）当线圈的速度时，求线圈的总电动势。 （2）线圈从图中位置开始移动距离的过程中电流的方向如何？通过线圈横截面积的电量为多少？ （3）线圈能达到的最大速度为多大？ （4）线圈速度稳定后，某时剪断细绳，求剪断后前进的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 吉林市实验中学2027届高三年级11月第一次周测 物理试题 一、选择题（1-7单选 8-10多选） 1. 关于元电荷、电荷与电荷守恒定律，下列说法正确的是（ ） A. 单个物体所带的电荷量总是守恒的，电荷守恒定律指带电体和外界没有电荷交换 B. 利用静电感应可使任何物体带电，质子和电子所带电荷量相等，比荷也相等 C. 元电荷e的数值最早是由美国物理学家密立根通过实验测得的 D. 元电荷是指电子，电荷量等于电子的电荷量，体积很小的带电体就可以看成点电荷 【答案】C 【解析】 【详解】A．在与外界没有电荷交换的情况下，一个系统所带的电量总是守恒的，电荷守恒定律并不意味着带电系统一定和外界没有电荷交换，故A错误； B．静电感应不能使绝缘体带电，电子和质子所带电荷量相等，但它们的质量不相等，比荷不相等，故B错误； C．元电荷e的数值最早是由美国物理学家密立根通过实验测得的，故C正确； D．元电荷的电量等于电子的电量，但不是电子，元电荷是带电量的最小单元，没有电性之说，当两个带电体的形状对它的相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体可看作点电荷，故体积很小的带电体未必就是点电荷，故D错误。 故选C。 2. 下列关于匀变速直线运动的说法中，正确的是（　　） A. 如果加速度方向与速度方向相同，质点一定做加速直线运动 B. 加速度均匀变化的运动就是匀变速直线运动 C. 在匀加速直线运动中，加速度为的意思是质点在某一秒的末速度比其前一秒的初速度大2m/s D. 由可知a的方向与方向相同，且a与成正比 【答案】A 【解析】 【详解】A．当加速度方向与速度方向相同时，两矢量共线，质点做直线运动，且速度大小随时间持续增大，因此质点一定做加速直线运动，故A正确； B．匀变速直线运动的核心特征是加速度恒定（大小、方向均不随时间变化），加速度均匀变化的运动属于变加速运动，不符合匀变速直线运动的定义，故B错误； C．根据加速度定义式，加速度为表示每经过1s速度变化量为2m/s；某一秒的末时刻与对应前一秒的初时刻的时间间隔为2s，因此速度变化量为 即某一秒末速度比前一秒初速度大4m/s，故C错误； D．公式是加速度的定义式，a的方向与方向一致，但a的大小与的大小没有直接关系，故D错误。 故选A。 3. 某市智能网联汽车示范区在一条平直道路上，利用高精度定位系统测试一辆自动驾驶公交车的运动情况。若测得公交车通过这一路段的图像如图所示，则下列说法正确的是（ ） A. 公交车在该路段做匀速直线运动 B. 公交车在该路段做匀减速直线运动 C. 公交车在第2 s末的速度大小为8 m/s D. 公交车在0~2 s内的平均速度大小为4 m/s 【答案】D 【解析】 【详解】AB．图像中斜率表示速度，由图可知，公交车的速度逐渐变大，公交车做加速直线运动，故AB错误； CD．由题图可知内的位移为，可得公交车在0~2 s内的平均速度大小为 但根据题图无法求出第2 s末的瞬时速度大小，故C错误，D正确。 故选D。 4. 如图所示电路中，理想变压器的原副线圈的匝数比为2∶1，电流表为理想电流表，定值电阻，，变压器原线圈输入电压（V），则下列说法正确的是（ ） A. 中电流的频率为25 Hz B. 中电流大小为5 A C. 电流表的示数为 D. 变压器原线圈输入功率为750 W 【答案】D 【解析】 【详解】A．输入交流电的频率为 变压器不改变频率，则中电流的频率为50Hz，故A错误； B．原线圈电压有效值 由得副线圈电压 流过的电流为，故B错误； C．流过的电流为 副线圈电流 由得电流表的示数即原线圈电流，故C错误； D．变压器输入功率为，故D正确。 故选D。 5. 2026年5月24日，神舟二十三号载人飞船成功发射。飞船入轨后，采用自主快速交会对接技术，成功与空间站天和核心舱径向端口对接，形成了三舱三船组合体。飞船发射后经过变轨成功进入轨道Ⅲ的圆轨道，轨道Ⅱ是椭圆轨道，轨道Ⅰ是近地圆轨道，如图所示。下列说法正确的是（ ） A. 飞船在点与空间站天和核心舱完成对接时必须加速 B. 神舟二十三号飞船在轨道Ⅱ上各点的速度均小于 C. 神舟二十三号飞船在轨道Ⅱ上从点运动到点过程中机械能增大 D. 神舟二十三号飞船在轨道Ⅱ上经过点的加速度小于在轨道Ⅲ上经过点的加速度 【答案】A 【解析】 【详解】A．飞船在轨道II的Q点时，万有引力大于其做圆周运动所需的向心力，会做近心运动。要与轨道III上的空间站对接，需要在Q点加速，增大速度使所需向心力等于万有引力，才能进入轨道III的圆轨道完成对接，A正确； B．7.9km/s是近地圆轨道的环绕速度，飞船在轨道II的P点时，是从轨道I加速后进入椭圆轨道的，因此轨道II上P点的速度大于7.9km/s，B错误； C．飞船在轨道II上运动时，仅受万有引力作用，只有万有引力做功，满足机械能守恒的条件，因此从P点运动到Q点的过程中机械能保持不变，C错误； D．卫星的加速度由万有引力提供，根据万有引力公式和牛顿第二定律可得，加速度大小仅与到地心的距离r有关。飞船在轨道II和轨道III上经过Q点时，到地心的距离r相同，因此加速度大小相等，D错误。 故选A。 6. 如图所示，xOy坐标系内存在平行于坐标平面的匀强电场。一个质量为m，电荷量为+q的带电粒子，以的速度沿AB方向入射，粒子恰好以最小的速度垂直于y轴击中C点。已知A、B、C三个点的坐标分别为（-3L，0）、（0，4L）、（0，2L）。若不计重力与空气阻力，则下列说法中正确的是（ ） A. 带电粒子由A到C过程中最小速度一定为 B. 带电粒子由A到C过程中电势能一直减少 C. 匀强电场的大小为 D. 若匀强电场的大小和方向可调节，使粒子沿AB直线方向恰好能减速运动到达B点，则此状态下电场强度大小为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由几何关系可知，初始速度方向与横轴夹角满足 粒子在C点以最小的速度垂直y轴，将初速度沿电场方向、垂直电场方向分解，当沿电场方向的分速度减为0时，粒子速度达到最小值，该最小值就是初速度垂直于电场方向的分量，故带电粒子受到的电场力方向一定沿-y方向，最小速度等于初速度的x分量，故A错误； B．粒子从A到C的过程中，带电粒子受到的电场力方向一定沿-y方向，电场力做负功，电势能增加，故B错误； C．y方向粒子做匀减速直线运动，初速度 由运动学公式 得 对应电场强度，故C正确； D．粒子沿AB直线减速到B点，说明电场力必须沿AB反方向（与初速度反向，保证合力与速度共线、粒子做匀减速直线运动）。 AB长度为5L，末速度为0，由运动学公式 得加速度 由 解得​​，故D错误。 故选C。 7. 如图甲所示，一轻弹簧的两端与两物块A、B相连接并静止在光滑的水平面上。现使A瞬时获得水平向右的速度，以此刻为计时起点，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，已知，下列说法正确的是（ ） A. 物块B的质量为 B. 和两时刻弹簧的弹性势能最大 C. 和两时刻弹簧的长度相等 D. 从到时刻弹簧由压缩状态恢复原长 【答案】B 【解析】 【详解】A．地面光滑，系统动量守恒，设B的质量为，有 其中， 解得，故A错误； B．阶段，A逐渐接近B，时刻二者速度相同，AB相距最近，弹簧压缩量最大； 时刻，图像斜率均为0，即加速度为0，说明此时弹簧处于原长状态，阶段，前面的B逐渐减速，后面的A先反向减速后正向加速，说明弹簧处于伸长状态，时刻速度相同，二者相距最远，弹簧伸长量最大； 和两时刻速度相同，两物块在和两时刻的总动能相同，由机械能守恒定律易得弹性势能也相同，说明两时刻的最大伸长量和最大压缩量是相同的，则和两时刻弹簧的弹性势能最大且相等，故B正确； C．分析图像可知，时刻前面的B加速，后面的A减速，说明弹簧处于压缩状态，时刻弹簧处于原长状态，两时刻弹簧长度不相等，故C错误； D．分析图像可知，时刻虽然两物块速度恢复初始状态，由机械能守恒定律知弹簧恢复原长，但时刻弹簧具有最大伸长量，从到时刻弹簧由伸长状态恢复原长，故D错误。 故选B。 8. 如图所示为A、B两个物体从O点开始运动的位移—时间图像的一部分。由A、B两物体的位移—时间图像可知，下列说法正确的是（ ） A. A、B两物体的运动方向相同 B. A物体4 s内发生的位移是10 m C. B物体发生10 m位移所用时间2 s D. A、B两物体同时开始运动 【答案】AD 【解析】 【详解】A．x-t图像的斜率表示速度， A、B两个物体的x-t图像的斜率均为正，所以 A、B两个物体的速度方向相同，即运动方向一致，A正确； B．由图像可知A的速度 因此4s内A的位移为 ，B错误； C．由图可知B的位置坐标为10m时对应的时刻为4s，即B发生10m的位移用时4s，C错误； D．A、B的位移—时间图像都在 时从坐标原点出发，说明两物体同时从O点开始运动，D正确。 故选 AD。 9. 如图所示，下端固定的轻弹簧竖直立在地面上，物块B静止在轻弹簧上，将物块A从B正上方高h处由静止释放，A下落过程中与B发生碰撞，碰撞时间忽略不计，A的质量为m，B的质量为3m，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ） A. 若A、B碰撞后粘在一起，碰撞后瞬间，B的加速度大小为 B. 若A、B碰撞后粘在一起，碰撞过程A对B做的功为 C. 若A、B发生的是弹性碰撞，碰撞后瞬间，B的速度大小为 D. 若A、B发生的是弹性碰撞，碰撞过程中B对A的冲量大小为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．若A、B碰撞后粘在一起，碰撞后一瞬间，A、B整体受到的合外力等于mg，根据牛顿第二定律有 解得，A错误； B．A、B碰撞前，A的速度大小 若A、B碰撞后粘在一起，设碰撞后瞬间B的速度大小为v，根据动量守恒有， 解得 根据动能定理，A、B碰撞过程，A对B做的功为；B正确； C．若A、B发生的是弹性碰撞，根据动量守恒有 根据机械能守恒有 解得，，C正确； D．碰撞过程B对A的作用力的冲量大小，D错误。 故选BC。 10. 真空中间距为的两块平行金属板，板长为，如图甲所示。加在、间的电压做周期性变化，其正向电压为，反向电压为（），电压变化的周期为，如图乙所示。在时刻，有一个质量为、电荷量大小为的电子，以初速度垂直电场方向从两极板正中间射入电场，在运动过程中未与极板相撞，且不考虑重力的作用。则下列说法中正确的是（ ） A. 若且电子恰好在2T时刻射出电场，则电子平行金属板射出 B. 若且电子恰好在3T时刻从A板边缘射出电场，则其动能增加 C. 若且电子恰好在2T时刻射出电场，则两板间距离应满足 D. 若且电子恰好在2T时刻射出电场，则射出时的速度大小等于 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．电子在平行极板方向始终做匀速直线运动，垂直极板方向受电场力做变速直线运动， 当时，电场强度​​ 电子垂直极板方向加速度​​ 电子前半个周期先向A板方向加速，后半个周期向A板减速，2T时刻射出电场，垂直极板分速度为0，速度仅保留平行极板的，即电子平行金属板射出，故A正确； B．时间内竖直方向上做初速度为0，的匀加速直线运动，时间内竖直方向上，的匀减速直线运动到0，时间内竖直方向上做的匀加速直线运动，所以3段时间内竖直方向的位移大小相等，和为，则电场力做的功为 由动能定理可知，故B错误； C．k=1.5、电子时刻射出时，竖直方向有，， 电压反向，有 方向向B板，此阶段电子先向A板减速、速度减为0后反向加速，向A板的最大偏移量出现速度减为0时刻，总最大偏移 解得 电子未与极板相撞，要求 得，故C正确； D．由C选项分析知，离开电场时竖直方向的速度为 合速度大小为，故D正确。 故选ACD。 二、非选择题 11. 用图1所示的装置研究小车在重物牵引下速度随时间变化的规律。主要实验步骤如下： a．安装好实验器材。接通电源后，让拖着纸带的小车沿长木板运动，重复几次。 b．选出一条点迹清晰的纸带，找一个合适的点当作计时起点O，然后每隔选取一个计数点，如图2中A、B、C、D、E、F所示。 c．通过测量、计算可以得到在打A、B、C、D、E……点时小车的速度，分别记作、、、、…… d．以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系，在坐标纸上描点，如图3所示。结合上述实验步骤，请你完成下列问题： （1）在下列仪器和器材中，还必须使用的有___________（填选项前的字母）。 A. 电压合适的交流电源 B. 电压可调的直流电源 C. 刻度尺 D. 秒表 E. 天平（含砝码） （2）小成同学想计算纸带上某点的瞬时速度，他在点迹清晰处取了A、B、C三个点，分别测量了A、B、C三个点到O点的距离、、。A、B和B、C之间的时间间隔均为T。利用本题所给的字母，来计算的平均速度为___________（填写表达式），B点的瞬时速度为___________（填写表达式）。 （3）根据该图像，在实验误差范围之内，可认为小车的运动为匀变速直线运动判断依据是___________。 （4）小车在O点处的速度大小为___________（保留两位有效数字）。 （5）小车运动的加速度为___________（保留两位有效数字）。 【答案】（1）AC （2） ①. ②. （3）图像近似为一条倾斜直线 （4）0.68 （5）0.62 【解析】 【小问1详解】 AB．打点计时器需要使用电压合适、频率为的交流电源，直流电源不能使其按固定周期连续打点，故A正确，B错误； C．需要用刻度尺测量纸带上计数点间的位移，故C正确； D．时间间隔由打点周期和计数点之间的打点间隔数确定，无需秒表，故D错误； E．本实验通过测量位移和时间研究速度随时间的变化，无需测量小车或重物的质量，故E错误。 故选AC。 【小问2详解】 [1]取小车运动方向为正方向。段的位移为，所用时间为，由平均速度定义得 [2]点瞬时速度 【小问3详解】 根据加速度定义，速度—时间图像的斜率表示加速度。图3中各点在实验误差范围内近似落在同一条倾斜直线上，说明加速度不变，所以可认为小车做匀变速直线运动。 【小问4详解】 纸带上的点对应。速度—时间图像中，直线在纵轴上的截距表示此时小车的速度 直线在处的纵坐标读得 【小问5详解】 取拟合直线上与时的两点，其速度分别约为与，这段时间内的速度变化量为 由加速度定义计算得 12. 某同学用题图1所示电路来探究一电容器的充放电性能。A为理想电流传感器，V为理想电压传感器，R为定值电阻，E为直流电源。主要实验步骤如下： ①将电流传感器和电压传感器分别与计算机连接； ②将单刀双掷开关S接1，利用计算机得到电流和电压随时间变化的图像； ③将单刀双掷开关S接2，再次利用计算机得到电流和电压随时间变化的图像； ④导出所得的4张图像，如题图2所示。 请回答下列问题： （1）开关S接1时的图像是题图2中的________（选填“A”或“B”）。 （2）开关S接1时的图像如题图2中C所示，已知图中曲线与坐标轴围成的面积，则该电容器的电容________F（保留两位有效数字）。 （3）若题图2-D中、区域的面积之比为1∶1，则定值电阻________。 （4）如果不改变电路其他参数，只增加定值电阻的阻值并重复上述实验，实线和虚线分别表示改变前后放电过程电流随时间变化的曲线，最符合实际情况的图像为________。 A. B. C. D. 【答案】（1）A （2） （3） （4）A 【解析】 【小问1详解】 开关S接1时，电容器处于充电过程，电容器两端电压逐渐增大，即电压表示数逐渐增大，可知，开关S接1时的图像是题图2中的A。 【小问2详解】 开关S接1时，电容器处于充电过程，电容器两端电压逐渐增大，可知，开关S接1时的图像是题图2中的A，稳定时，电容器两端电压 根据电流的定义式有 解得 可知，图像中图像与时间轴所围几何图形的面积表示极板所带电荷量大小，根据题意可知，稳定时，电容器极板所带电荷量 根据电容的定义式有 解得 【小问3详解】 电容器充电过程与放电过程极板所带电荷量的最大值均为 结合上述，根据图2中D可知，放电电流时，电容器的电荷量 令此时电压为，根据电容的定义式有 解得电容器两端电压 根据欧姆定律可知，定值电阻 【小问4详解】 根据欧姆定律 可知，R变大，初始放电电压不变，则初始放电电流变小，又因为电荷量不变，则图线与横轴所围面积不变。 故选A。 13. 如图为某电子发生装置，产生电子的初速度可视为0，经过加速电场的加速，然后进入偏转电场运动，最后打在荧光屏上。已知加速电场两板间电势差为，偏转电场两板间电势差为且上板带负电，板长为，板间距为，偏转电场与荧光屏的距离为，电子的质量为、电荷量为，其重力不计。 （1）电子离开加速电场获得的速度大小； （2）电子离开偏转电场时的速度偏角的正切值； （3）电子打到荧光屏的位置与荧光屏中心的距离。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 电子初速度为零，忽略重力，在加速电场中只有电场力做功，由动能定理得，解得电子离开加速电场时的速度大小为 【小问2详解】 取水平向右、竖直向下为正方向。偏转电场的上极板带负电，电场方向竖直向上，电子受到的电场力竖直向下。设偏转电场的场强大小为，电子的加速度大小为，由匀强电场中电压与场强的关系可知，由牛顿第二定律得 设电子在偏转电场中的运动时间为，离开时的竖直分速度为，水平方向电子不受力，做匀速直线运动；竖直方向电子做初速度为零的匀加速直线运动，分别有， 由离开时速度的水平、竖直分量关系，结合第（1）问的结果，得 【小问3详解】 电子在偏转电场内竖直向下的位移为 该位移小于板间距的一半，电子能够穿出偏转电场。离开偏转电场后，电子不再受力，沿离开时的速度方向做匀速直线运动，在水平距离内继续向下偏移，因此打点位置与荧光屏中心的距离为 14. 质量的物块甲悬挂在细绳和的结点上。偏离竖直方向角，在水平方向，且连在质量的物块乙上。物块乙与在水平面上倾角为的斜面均保持静止，斜面质量，如图所示，（，，重力加速度取）求： （1）细绳、的张力大小、； （2）地面对斜面的支持力大小和摩擦力大小； （3）物块乙所受斜面的弹力大小。 【答案】（1）； （2）； （3） 【解析】 【小问1详解】 以结点为研究对象，受力如图所示 根据平衡条件有， 代入解得， 【小问2详解】 对斜面和物体乙为整体分析 根据平衡条件有， 【小问3详解】 对物体乙做受力分析，如图所示 根据平衡条件，垂直斜面方向有 代入数据解得 15. 光滑水平面上存在竖直向上、竖直向下交替排列的匀强磁场，俯视图如下，同一方向的磁场宽度，磁感应强度大小，磁场范围足够大。现有一边长也为的正方形单匝导电线圈置于水平面上，线圈边中点通过一水平绝缘长细绳与电动机相连，线圈的质量，电阻。开动电动机，电动机将以恒定的输出功率向右拉线圈，线圈运动过程中边始终与磁场交界线平行。问： （1）当线圈的速度时，求线圈的总电动势。 （2）线圈从图中位置开始移动距离的过程中电流的方向如何？通过线圈横截面积的电量为多少？ （3）线圈能达到的最大速度为多大？ （4）线圈速度稳定后，某时剪断细绳，求剪断后前进的距离。 【答案】（1） （2）顺时针方向（沿）； （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 由图可知，相邻磁场条带的宽度与线圈边长均为，故边与边运动时处在方向相反、大小相等的磁场中，两边产生的感应电动势沿回路同向叠加；另外两边平行于运动方向，不产生沿导线方向的感应电动势。由导体切割磁感线的公式，一条边产生的电动势大小为，故线圈的总电动势大小为。 【小问2详解】 线圈从图示位置向右移动时，向里磁场所占面积减小，向外磁场所占面积增大。根据楞次定律，感应电流的磁场垂直纸面向里，由安培定则可知电流沿，即顺时针方向。取垂直纸面向外为磁通量的正方向，始、末磁通量分别为，，因此磁通量的变化量为 设该过程用时为，平均感应电动势为，平均电流为，由电量公式和闭合电路欧姆定律，结合法拉第电磁感应定律，得 【小问3详解】 取向右为正方向。由第（1）问及闭合电路欧姆定律，线圈速度为时，电流大小为 由楞次定律，，两边所受安培力均阻碍线圈向右运动，另两边所受安培力没有沿运动方向的分量，因此安培阻力大小为 电动机输出功率恒定，由功率与牵引力的关系，牵引力大小为 随速度增大，牵引力减小，安培阻力增大；牵引力大于阻力时线圈加速，两者相等时加速度为零，速度达到最大并稳定。由牛顿第二定律，最大速度满足 解得 【小问4详解】 剪断细绳后，线圈沿运动方向只受安培阻力，第（3）问中阻力与速率成正比的关系仍成立。设线圈减速至所经历的时间为、位移为，对应的平均速度为，平均阻力大小为。由于线圈始终向右运动，故 沿向右方向对线圈应用动量定理，得 代入平均阻力并整理，得 当速度趋于零时，线圈最终前进的距离为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $