山東省濟(jì)南市2024-2025學(xué)年高三年級(jí)上冊(cè)開學(xué)物理試題（解析版）

絕密★啟用并使用完畢前

2024—2025學(xué)年高中三年級(jí)摸底考試

物理試題

注意事項(xiàng)：

1.答題前，考生先將自己的姓名、考生號(hào)、座號(hào)填寫在相應(yīng)位置，認(rèn)真核對(duì)條形碼上的姓名、

考生號(hào)和座號(hào)，并將條形碼粘貼在指定位置上。

2.選擇題答案必須使用2B鉛筆（按填涂樣例）正確填涂；非選擇題答案必須使用0.5毫米黑

色簽字筆書寫。字體工整、筆跡清楚。

3.請(qǐng)按照題號(hào)在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題

卷上答題無效。保持卡面清潔，不折疊、不破損。

一、單項(xiàng)選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有

一項(xiàng)是符合題目要求的。

1.某同學(xué)探究磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體的作用，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。初始時(shí)導(dǎo)體棒〃靜置于水平導(dǎo)軌上，閉合開關(guān)

后，導(dǎo)體棒向右運(yùn)動(dòng)。已知導(dǎo)體棒始終與水平導(dǎo)軌垂直，則導(dǎo)體棒處磁場(chǎng)的方向可能是（）

A.與導(dǎo)體棒a。平行，由。指向6B.與導(dǎo)體棒a。平行，由6指向。

C.與導(dǎo)體棒a。垂直，豎直向上D.與導(dǎo)體棒a。垂直，豎直向下

【答案】D

【解析】

【詳解】閉合開關(guān)后，導(dǎo)體棒的電流方向從6到導(dǎo)體棒向右運(yùn)動(dòng)，則受到向右的安培力，根據(jù)左手

定則可知，導(dǎo)體棒山》處磁場(chǎng)的方向應(yīng)與導(dǎo)體棒a。垂直，豎直向下。

故選D。

2.“工欲善其事，必先利其器”，中國古代已經(jīng)掌握了高超的兵器研磨技巧。如圖所示是打磨寶劍的場(chǎng)景。在

打磨過程中，磨石始終靜止在水平桌面上，當(dāng)寶劍在外力作用下水平向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列說法正確的是（）

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A.寶劍與磨石之間存在靜摩擦力B.磨石與桌面之間不存在摩擦力

C.寶劍對(duì)磨石的摩擦力方向水平向右D.桌面對(duì)磨石的摩擦力方向水平向右

【答案】C

【解析】

【詳解】AB.寶劍在外力作用下水平向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，寶劍與磨石之間存在滑動(dòng)摩擦力，故AB錯(cuò)誤；

C.滑動(dòng)摩擦力方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反，寶劍相對(duì)于磨石向右運(yùn)動(dòng)，寶劍受到的，摩擦力水平向左，則寶

劍對(duì)磨石的摩擦力方向水平向右，故C正確；

D.由于寶劍對(duì)磨石的摩擦力方向水平向右，以磨石為對(duì)象，根據(jù)受力平衡可知桌面對(duì)磨石的摩擦力方向水

平向左，故D錯(cuò)誤；

故選C。

3.一質(zhì)點(diǎn)沿了軸做直線運(yùn)動(dòng)，其丫-/圖像如圖所示，下列說法正確的是（）

A.前4s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)先向正方向運(yùn)動(dòng)后向負(fù)方向運(yùn)動(dòng)B.第4s末質(zhì)點(diǎn)離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)

C.第2s末質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生改變D.第4s末質(zhì)點(diǎn)的加速度發(fā)生改變

【答案】B

【解析】

【詳解】AC.前4s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)速度一直大于零，可知前4s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)一直向正方向運(yùn)動(dòng)，第2s末質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向

未發(fā)生改變，故AC錯(cuò)誤；

B.由圖可知，前4s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)向正方向運(yùn)動(dòng)，后4s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)向負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，V-/圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積表示

位移，可知前4s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移大小等于后4s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移大小，故第4s末質(zhì)點(diǎn)離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)，故B正確；

D.v-f圖像的斜率表示加速度，2s口6s內(nèi)圖像的斜率不變，可知2s口6s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的加速度不變，故第4s

末質(zhì)點(diǎn)的加速度未發(fā)生改變，故D錯(cuò)誤。

故選B。

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4.如圖所示，一長(zhǎng)度為一的光滑輕桿可繞。點(diǎn)在光滑水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，輕桿上套有一質(zhì)量為加

2

的小球，原長(zhǎng)為,、勁度系數(shù)為左的輕質(zhì)彈簧一端固定在輕桿左端，另一端與小球連接。已知在彈性限度

2

內(nèi)，輕質(zhì)彈簧的最大伸長(zhǎng)量為,，轉(zhuǎn)動(dòng)過程中彈簧始終未超過彈性限度，輕桿右端P點(diǎn)線速度的最大值為

2

()

r?AAAAAAD_P

【答案】A

【解析】

【詳解】彈簧彈力提供小球的向心力，可得

解得

小球、光滑輕桿同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度相同，則輕桿右端P點(diǎn)線速度的最大值為

故選Ao

5.如圖甲所示，坐標(biāo)原點(diǎn)0處固定有電荷量為一。的點(diǎn)電荷，N點(diǎn)固定有電荷量為40的點(diǎn)電荷，

2>0o無軸上〃、枚。三點(diǎn)的橫坐標(biāo)分別為七、9、項(xiàng)，元軸上電勢(shì)。隨無坐標(biāo)的變化曲線如圖乙所示，其

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A.y軸上"點(diǎn)到。點(diǎn)之間存在電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)

B.6點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于c點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)

C.將一帶負(fù)電的試探電荷由。點(diǎn)靜止釋放，試探電荷沿x軸運(yùn)動(dòng)可到達(dá)c點(diǎn)

D.將一帶負(fù)電的試探電荷由。點(diǎn)靜止釋放，試探電荷沿x軸運(yùn)動(dòng)可到達(dá)。點(diǎn)

【答案】C

【解析】

【詳解】A.因在兩點(diǎn)的正電荷在之間形成的電場(chǎng)的合場(chǎng)強(qiáng)方向沿y軸負(fù)向，而在。點(diǎn)的負(fù)電荷

在之間的場(chǎng)強(qiáng)也沿y軸負(fù)向，可知，軸上M點(diǎn)到。點(diǎn)之間不存在電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B.因。-％圖像的斜率等于場(chǎng)強(qiáng)，則6點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零，c點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)不為零，則6點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)小于c點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)，選項(xiàng)B

錯(cuò)誤；

CD.沿電場(chǎng)線電勢(shì)降低，可知成間的場(chǎng)強(qiáng)由b到a,be間的場(chǎng)強(qiáng)由6到c,則將一帶負(fù)電的試探電荷由。

點(diǎn)靜止釋放，則在必間加速，在反間減速，因ac兩點(diǎn)電勢(shì)相等，可知試探電荷恰能到達(dá)c點(diǎn)，然后反向

運(yùn)動(dòng)，只能回到。點(diǎn)，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。

故選C。

6.2024年3月，我國鵲橋二號(hào)衛(wèi)星發(fā)射成功，衛(wèi)星進(jìn)入周期為24小時(shí)的環(huán)月橢圓軌道，同年8月1日，衛(wèi)

星互聯(lián)網(wǎng)高軌衛(wèi)星02星成功發(fā)射進(jìn)入地球同步軌道。已知互聯(lián)網(wǎng)高軌衛(wèi)星與地心的距離為，鵲橋二號(hào)軌

道的半長(zhǎng)軸為。，地球質(zhì)量與月球質(zhì)量的比值為（）

3322

A.——B.—C.—D.—

a3r3a2r2

【答案】A

【解析】

【詳解】“鵲橋二號(hào)”中繼星在24小時(shí)橢圓軌道運(yùn)行時(shí)，根據(jù)開普勒第三定律

a3

不=卜

同理對(duì)地球的同步衛(wèi)星根據(jù)開普勒第三定律

r3

-7,2-一尺

又開普勒常量與中心天體的質(zhì)量成正比，所以

般月一一k

知地一《

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聯(lián)立可得

M月a3

故選A?

7.如圖所示，空間區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小8=IT,OO'為磁場(chǎng)的右邊界。

磁場(chǎng)內(nèi)一匝數(shù)〃=10的正方形閉合金屬導(dǎo)線框平行于紙面放置，線框邊長(zhǎng)L=1m,其右邊與磁場(chǎng)邊界重合。

/=0時(shí)刻線框從圖示位置開始逆時(shí)針（俯視）繞OO'以角速度6）=10rad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，此過程中感應(yīng)電動(dòng)

勢(shì)E隨時(shí)間/變化的圖像正確的是（）

【答案】B

【解析】

【詳解】線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)最大值為

2

Em=?BSty=10xlxlxl0V=100V

線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的周期為

E2兀兀

T=——=-s

co5

Tn

在0~—=ts內(nèi)，線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為

420

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e=Emsin=100sin10/（V）

Tjr3T37r3T37rTI

在一=2s~L=3s內(nèi)，線圈處于磁場(chǎng)外部，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)一直為0；在J='s~T=4s內(nèi)，線

4204204205

圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為

e=Emsincot=100sin10/(V)

故選B。

8.如圖所示，物塊A用不可伸長(zhǎng)的輕繩繞過輕質(zhì)光滑定滑輪與置于光滑水平面上的物塊B連接，物塊A、B

的質(zhì)量均為加，施加外力使物塊A、B保持靜止，此時(shí)輕繩恰好處于伸直狀態(tài)。某時(shí)刻撤去外力，兩物塊

同時(shí)由靜止開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物塊A下落高度為〃時(shí)，其加速度大小為。，方向豎直向下，此時(shí)連接物塊B的

輕繩與水平方向的夾角為，，整個(gè)過程物塊B始終未離開水平面，已知重力加速度為g。當(dāng)物塊A下落高

度為〃時(shí)，下列說法正確的是（）

B.物塊B的加速度大小為（g+a）cosd

C.物塊A的速度大小為2gh

l+cos20

2ghcos~3

D.物塊A的速度大小為

l+cos2^

【答案】D

【解析】

【詳解】AB.對(duì)物塊A,根據(jù)牛頓第二定律

mg-T=ma

對(duì)物塊B,根據(jù)牛頓第二定律有

Tcos6=maB

解得

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aB=(g_o)cosd

故AB錯(cuò)誤；

CD.物塊A和B整體，根據(jù)機(jī)械能守恒

mgh=^mvA+；加v；

物塊A和B的速度有

vA=vBcos0

聯(lián)立解得

_12gheos26

"\1+cos2^

故C錯(cuò)誤，D正確。

故選D。

二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多

項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。

9.如圖所示，豎直平面內(nèi)有兩根完全相同的輕質(zhì)彈簧，它們的一端分別固定于位于相同高度的M、N兩點(diǎn),

另一端均連接在質(zhì)量為相的小球上，開始時(shí)小球在外力作用下靜止于MN連線的中點(diǎn)。，彈簧處于原長(zhǎng)。

撤去外力使小球從。點(diǎn)開始由靜止下落，一段時(shí)間后到達(dá)最低點(diǎn)尸。已知彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，不計(jì)

空氣阻力，從。點(diǎn)第一次運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的過程中（）

T

T

T^

Ti鬧鬧hhhM

?n

0

P

A.小球的加速度一直增大B.小球的加速度先減小后增大

C.小球的機(jī)械能一直增大D.小球的機(jī)械能一直減小

【答案】BD

【解析】

【詳解】AB.小球從。點(diǎn)第一次運(yùn)動(dòng)到尸點(diǎn)的過程中，小球的速度先增大后減小，即小球先加速后減

速，當(dāng)加速度為零時(shí)，速度達(dá)最大，則可知小球的加速度方向先向下后向上，由于小球受到重力和彈簧彈

力的合力先減小后增大，根據(jù)牛頓第二定律知其加速度大小變化先減小后增大，故A錯(cuò)誤，B正確；

CD.由于小球在從。點(diǎn)第一次運(yùn)動(dòng)到尸點(diǎn)的過程中，彈簧彈力的合力對(duì)小球一直做負(fù)功，所以小球的機(jī)

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械能一直減小，故c錯(cuò)誤，D正確。

故選BD。

10.如圖所示為一個(gè)簡(jiǎn)化的閃光燈電路，它由直流電源E、電阻箱與、電阻箱與和電容器C等組成，電容

器先充電后在很短的時(shí)間內(nèi)放電，從而達(dá)到閃光的效果。下列說法正確的是（）

A.開關(guān)S處于位置2時(shí),電容器充電

B.電容器充電完成時(shí)兩極板間的電壓與電阻箱R1的阻值無關(guān)

C.若在電容器兩極板間加入云母介質(zhì)，先充滿電再放電，放電過程中通過閃光燈的電荷量變大

D.電阻箱耳的阻值越大，放電過程中通過閃光燈的電荷量越小

【答案】BC

【解析】

【詳解】A.開關(guān)S處于位置2時(shí)，電容器與電源斷開，與閃光點(diǎn)連接，電容器將放電，故A錯(cuò)誤；

B.電容器的充電電壓由電源電動(dòng)勢(shì)決定，增大電阻箱用的阻值，不會(huì)改變電容器充電完成時(shí)的電壓，故

B正確；

c.若在電容器兩極板間加入云母介質(zhì)，根據(jù)c=--------可知電容器的電容將增大，在電源電動(dòng)勢(shì)不變的

4兀kd

情況下，由。=CU可知，先充滿電再放電，放電過程中通過閃光燈的電荷量變大，故C正確；

rU

D.電阻箱凡的阻值越大，根據(jù)/=工可知放電過程中通過閃光燈的電流將減小，但放電過程中通過閃

必

光燈的電荷量。保持不變，故D錯(cuò)誤。

故選BCo

11.如圖所示，邊長(zhǎng)為2a的等邊三角形PQR區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2。

底邊中點(diǎn)。處有一粒子源，可平行于紙面向磁場(chǎng)內(nèi)任意方向均勻發(fā)射同種帶正電的粒子，粒子質(zhì)量均為加，

電荷量均為速度大小均為％=坐。不計(jì)粒子的重力及粒子之間的相互作用，下列說法正確的是（）

m

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A.帶電粒子可能垂直尸。邊出射

B,帶電粒子不可能垂直PR邊出射

C.從QR邊出射的粒子占總粒子數(shù)的-

3

D.從QR邊出射的粒子占總粒子數(shù)的工

6

【答案】ABD

【解析】

【詳解】AB.正電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)洛倫茲力提供向心力有

V2

qvB=m—

解得

r=a

根據(jù)幾何關(guān)系可知，帶電粒子可能垂直邊出射，此時(shí)粒子豎直向上射入，同理帶電粒子不可能垂直PR

邊出射，故AB正確；

CD.根據(jù)幾何關(guān)系可知粒子可以從。點(diǎn)射出，設(shè)此時(shí)粒子與QR邊的夾角為6,根據(jù)幾何關(guān)系可知

a

.A21

r2

解得

6=30°

則從QR邊出射的粒子占總粒子數(shù)的,，故c錯(cuò)誤，D正確；

6

故選ABD。

12.如圖所示，某科研團(tuán)隊(duì)對(duì)研發(fā)的人形機(jī)器人進(jìn)行跳躍測(cè)試。小車靜置于光滑水平地面上，機(jī)器人靜止站

立在平臺(tái)右端A點(diǎn)。測(cè)試時(shí)機(jī)器人以初速度%（大小未知）水平跳出，落到小車上的B點(diǎn)，此過程中機(jī)器

人消耗能量為E（大小未知）。已知機(jī)器人的質(zhì)量為加，小車的質(zhì)量為",A點(diǎn)與8點(diǎn)高度差為水平距

離為s,重力加速度為g,機(jī)器人可以看作質(zhì)點(diǎn)，假設(shè)機(jī)器人消耗的能量全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，不考慮空氣阻力,

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下列說法正確的是()

B.丫。=4,巧

M+2h

、mgs2M

D.

-?------,------E=^L.^

4/1M+m4/zM+m

【答案】AC

【解析】

【詳解】根據(jù)人和車系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒

mv0=Mv

根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律

h=gg/，s=(%+v)/

由能量守恒得

1212

E=—mv0+—Mv

聯(lián)立解得

mgs2MMsl~g~

H—-------------，v=J

4hM+m0M+m\2h

故選ACo

三、非選擇題：本題共6小題，共60分。

13.在探究物體質(zhì)量一定時(shí)加速度與力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，小張同學(xué)對(duì)教材上的實(shí)驗(yàn)方案做了改進(jìn),如圖甲所示,

調(diào)節(jié)桌面水平，用力傳感器直接測(cè)細(xì)線的拉力小車在水平拉力作用下，由靜止開始做勻加速運(yùn)動(dòng)。

打點(diǎn)計(jì)時(shí)器力傳感器

紙帶

接交流電源砂桶

甲

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(1)關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的操作，下列說法正確的是

A.必須測(cè)出砂和砂桶的質(zhì)量，以其重力表示小車受到的合外力

B.一定要保證砂和砂桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量

C.應(yīng)當(dāng)先釋放小車，再接通電源

D.要想探究加速度。與相應(yīng)力傳感器示數(shù)R的關(guān)系，需要多次改變砂和砂桶的總質(zhì)量

(2)通過實(shí)驗(yàn)得到如圖乙所示的紙帶，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源的頻率為九0、1、2、3、4是相鄰

計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)未標(biāo)出，利用逐差法計(jì)算小車運(yùn)動(dòng)的加速度表達(dá)式為。=

(用再、/、%3、%4、，表示);

7、

(3)由實(shí)驗(yàn)得到力傳感器示數(shù)R與小車加速度。的關(guān)系如圖丙所示，由圖丙中數(shù)據(jù)可知小車質(zhì)量〃?=

【答案】⑴D(2)%二也f

100

(3)3.0

【解析】

【小問1詳解】

AB.因有力傳感器測(cè)量小車的拉力，則不需要測(cè)出砂和砂桶的質(zhì)量，也不需要保證砂和砂桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小

于小車的質(zhì)量，選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；

C.應(yīng)當(dāng)先接通電源，再釋放小車，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

D.要想探究加速度。與相應(yīng)力傳感器示數(shù)R的關(guān)系，需要多次改變砂和砂桶的總質(zhì)量，多次實(shí)驗(yàn)得到結(jié)

論，選項(xiàng)D正確。

故選D。

【小問2詳解】

相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)未標(biāo)出，則相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔

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則加速度

X+X-%一%_%3+%4-X1~X2

a=34

2f

4T100

【小問3詳解】

根據(jù)

2F-f—ma

可得

mf

F=—a+—

22

由圖像可知

m_4.0-1.0_3

~2~2.0~2

可得

m=3.0kg

14.某探究小組要測(cè)量某電池的電動(dòng)勢(shì)，可利用的器材有：待測(cè)電池、粗細(xì)均勻的金屬絲、金屬夾、刻度尺、

電流表（內(nèi)阻極?。?、電阻箱、開關(guān)S、導(dǎo)線若干等。他們?cè)O(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路，主要實(shí)驗(yàn)步驟如

三

-25

三4

二20

三4

一15

一L

二

（1）用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，測(cè)量結(jié)果如圖乙所示，則金屬絲直徑d=mm；

（2）將金屬絲拉直固定，按照?qǐng)D甲連接電路，金屬夾A固定于金屬絲左端，金屬夾B置于金屬絲的右端,

電阻箱調(diào)至最大阻值;

（3）閉合開關(guān)S,將電阻箱阻值調(diào)節(jié)為0,快速滑動(dòng)金屬夾B至適當(dāng)位置并記錄電流表示數(shù)/,斷開開關(guān)

S,記錄金屬夾B與金屬絲______（填“左”或“右”）端的距離L,多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，記錄多組/、L的值;

（4）將電阻箱阻值調(diào)節(jié)為R,改變L的長(zhǎng)度并多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，記錄多組/、L值;

（5）分別作出電阻箱阻值為。和電阻箱阻值為R時(shí)的工-L圖象如圖丙所示，圖中圖線（選填“I”

I

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或“II”）是電阻箱阻值為R時(shí)的工-L圖象；

I

（6）由圖線得出縱軸截距分別為偽、b2,則待測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)大小為（用小瓦、R表示）。

R

【答案】①②.左③

.4.700.n?.—瓦一—仄

【解析】

【詳解】（1）[1]金屬絲直徑

d=4.5mm+20.0x0.01mm=4.700m

（3）[2]金屬絲接入電路的電阻為金屬夾B與金屬絲左端的電阻，故記錄金屬夾B與金屬絲左端的距離

Lo

（4）[3]電阻箱阻值為。時(shí)，根據(jù)閉合電路的歐姆定律

E=/（羯阻絲+r）

根據(jù)電阻定律

L

火電阻絲二P~

整理得

L旦「

ISEE

電阻箱阻值為R時(shí)，根據(jù)閉合電路的歐姆定律

E=/（娛阻絲+7?+r）

整理得

L2L+口

ISEE

可知電阻箱阻值為R時(shí)，工-L圖象的縱截距較大，故圖中圖線n是電阻箱阻值為R時(shí)的工-L圖象。

II

（5）[4]圖象的縱軸截距為

入r

偽=一

'E

R+r

7b,=---

E

聯(lián)立可得待測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)大小為

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R

E=

4

15.如圖所示為某貨物自動(dòng)傳送系統(tǒng)的簡(jiǎn)化示意圖，圓心為。的!圓弧軌道A3豎直固定，軌道半徑

4

R=2m,軌道末端與水平傳送帶相切于最低點(diǎn)B,水平傳送帶長(zhǎng)為L(zhǎng)=2m,以為=2m/s的速度順

時(shí)針勻速率轉(zhuǎn)動(dòng)。質(zhì)量加=0.3kg的物體（可看作質(zhì)點(diǎn)），從與圓心。等高的A點(diǎn)由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)到8點(diǎn)

時(shí)的速度大小為匕=4m/s,接著進(jìn)入水平傳送帶，最后從傳送帶末端C點(diǎn)滑出。已知物體與傳送帶間的動(dòng)

摩擦因數(shù)為〃=04,g=10m/s2o求

（1）物體在圓弧軌道上運(yùn)動(dòng)的過程中克服阻力做的功W；

（2）物體通過傳送帶3c的過程中因相互摩擦而產(chǎn)生的熱量Q。

【答案】（1）W=3.6J

（2）Q=0.6J

【解析】

【小問1詳解】

物體由4點(diǎn)開始下滑到B點(diǎn)，由動(dòng)能定理得

12

mgR-W=—mvl

解得

W=3.6J

【小問2詳解】

物體在傳動(dòng)帶上滑行時(shí)，由牛頓第二定律得

jumg=ma

解得

a=4m/s2

物體減速到與傳送帶共速的過程中

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VQ-v;=-~2aX1

解得

再=1.5m<L

則物體在滑出傳送帶前已經(jīng)共速，物體減速到與傳送帶共速的過程中，時(shí)間滿足

%=V]—at

可得

t=0.5s

傳送帶的位移

x2=vot=Im

物體與傳送帶的相對(duì)位移

Ax=X]-%=0.5m

產(chǎn)生的熱量

Q=jumg^x=0.6J

16.如圖所示為某種“電磁制動(dòng)”的基本原理圖，在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩根相距L的平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)

軌水平放置，左端接阻值為我的電阻，一導(dǎo)體棒放置在導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。初始時(shí)刻，導(dǎo)體棒

以初速度%水平向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)導(dǎo)體棒的速度為富時(shí)，相對(duì)于出發(fā)位置的位移大小為工（大小未知）。已知

磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為8,導(dǎo)體棒的質(zhì)量為加，接入電路的電阻也為R,不計(jì)導(dǎo)軌電阻及導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌

間的摩擦，求

（1）導(dǎo)體棒的速度為團(tuán)時(shí)，導(dǎo)體棒克服安培力做功的功率P；

2

（2）導(dǎo)體棒相對(duì)于出發(fā)位置的位移為之X時(shí)，導(dǎo)體棒的速率V。

2

A2r22

【答案】（1）尸=巳上%

87?

(2)v=—v

20°n

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【解析】

【小問1詳解】

導(dǎo)體棒的速度為以時(shí)，導(dǎo)體棒受安培力大小為

2

F=BIL

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有

E=BL以

2

根據(jù)閉合電路歐姆定律有

1=旦

2R

導(dǎo)體棒克服安培力做功的功率為

P=F.包

2

解得

p_B^

87?

【小問2詳解】

當(dāng)導(dǎo)體棒的速度為國時(shí)，相對(duì)于出發(fā)位置的位移大小為工,根據(jù)動(dòng)量定理有

10

BILAt=mv0

根據(jù)電流的定義式有

E.A①BLx

q=lAt=----垃=----=-----

2R2R2R

同理導(dǎo)體棒相對(duì)于出發(fā)位置的位移為止X時(shí)，有

2

BIL't'=mv0-mv

根據(jù)電流的定義式有

~EA①'BL'^X

q=1W=—M=-----=---------

2R2R2R

解得

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11

v=—v

200

17.如圖所示，在xOy坐標(biāo)系V軸右側(cè)存在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)內(nèi)有一足夠長(zhǎng)的擋板垂直于

工軸放置，擋板與y軸的水平距離為d；y軸左側(cè)某矩形區(qū)域內(nèi)（圖中未畫出）存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，第二象限內(nèi)

有一粒子源尸，坐標(biāo)為（-乩1）。某時(shí)刻一帶正電粒子從p點(diǎn)以初速度%沿y軸負(fù)方向射出，經(jīng)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)

后經(jīng)過。點(diǎn)水平向右進(jìn)入磁場(chǎng)，速度大小也為%,此過程中粒子的軌跡全部位于電場(chǎng)內(nèi)，粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后

運(yùn)動(dòng)軌跡恰好與擋板相切。已知粒子質(zhì)量為相，電荷量為q,不計(jì)粒子的重力，不考慮場(chǎng)的邊界效應(yīng)，求

XXXX

XXXX

XXXX

XXXX

XX

XXXX

（1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度5的大?。?/p>

（2）y軸左側(cè)電場(chǎng)強(qiáng)度￡的大小及電場(chǎng)區(qū)域的最小面積S；

（3）若在y軸右側(cè)磁場(chǎng)區(qū)域施加與y軸左側(cè)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)大小相等、方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，并改變擋板

與y軸的距離，使帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡仍恰好與擋板相切，求此時(shí)擋板與y軸的水平距離d'。

【答案】（1）B=^

qd

(2)E=』，S/

2qd2

（3）.，=#+后d

2

【解析】

【小問1詳解】

根據(jù)洛倫茲力提供向心力

qvGB=m—

r

粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后運(yùn)動(dòng)軌跡恰好與擋板相切，根據(jù)幾何關(guān)系可得

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聯(lián)立解得

5=烈

qd

【小問2詳解】

粒子從尸點(diǎn)以初速度%沿y軸負(fù)方向射出，經(jīng)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后經(jīng)過。點(diǎn)水平向右進(jìn)入磁場(chǎng)，可知速度變化量

與x軸正方向的夾角為45°，則電場(chǎng)強(qiáng)度x軸正方向的夾角為45°，將尸點(diǎn)的速度沿電場(chǎng)方向和垂直于電

場(chǎng)方向分解，如圖所示

垂直電場(chǎng)方向有

41d=sin45°

沿電場(chǎng)方向

v0cos45°=-v0cos45°+at

加速度為

a5

m

聯(lián)立解得

2qd

電場(chǎng)區(qū)域的最小面積

S=?d"cos45.=.

la2

【小問3詳解】

將%分解成匕，%，其中%滿足

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qvxB=Eq

解得

「3

根據(jù)左手定則可知看方向沿y軸正方向，根據(jù)速度的合成分解可得

且

sind=X=走

v23

如圖所示

則粒子的運(yùn)動(dòng)可看成速度大小為％的勻速直線運(yùn)動(dòng)與速度大小為名的勻速圓周運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)。根據(jù)洛倫

茲力提供向心力

qv2B=m^

rf

解得

帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡仍恰好與擋板相切，求此時(shí)擋板與y軸的水平距離

V6+V2

d=r+rsmn6=----------d

2

18.如圖所示，某軌道由粗糙傾斜直軌道與光滑圓弧軌道組成，直軌道傾角，=37。，長(zhǎng)乙=L5m,圓弧軌

道的圓心為。，半徑R=lm,直軌道末端與圓弧軌道相切，整個(gè)軌道固定于光滑水平桌面上。右側(cè)有豎直

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擋板(厚度不計(jì))的“一1形”長(zhǎng)木板緊靠軌道右側(cè)放置，其上表面與圓弧軌道末端平齊，木板長(zhǎng)度

L2=2.5m,小物塊Q靜置于木板上且與豎直擋板的距離為乙=0.875m。小物塊P從直軌道頂端由靜止

釋放，滑上木板后與小物塊Q發(fā)生碰撞。已知長(zhǎng)木板、小物塊P、小物塊Q質(zhì)量均為根=1kg,小物塊P與

傾斜直軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)M=0.25,小物塊P、小物塊Q與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為〃2=02,運(yùn)動(dòng)

過程中不計(jì)空氣阻力，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，所有的碰撞作用時(shí)間極短且均為彈性正碰，重力加速

度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,小物塊P和小物塊Q均視為質(zhì)點(diǎn)，求

(1)小物塊P到達(dá)圓弧軌道末端時(shí)的速度大小v；

(2)從小物塊P剛滑上木板到與小物塊Q發(fā)生碰撞經(jīng)過的時(shí)間t；

(3)小物塊Q與擋板發(fā)生碰撞后，小物塊Q