2021-2022学年上海市杨浦区高三（上）期末物理试卷（一模）

2021-2022学年上海市杨浦区高三（上）期末物理试卷（一模）试题数：20，总分：1001.（单选题，3分）描述振动强弱的物理量是（）A.周期B.频率C.振幅D.波速2.（单选题，3分）在“研究共点力的合成”实验中，下列操作能有效减小实验误差的是（）A.读数时视线要正对弹簧测力计刻度B.标记同一细绳方向的两点要近一些C.橡皮筋与绳套相连的两根细绳必须等长D.用两弹簧测力计同时拉橡皮筋时两弹簧测力计示数之差应尽可能大一些3.（单选题，3分）关于闭合电路中的内电压，下列说法正确的是（）A.外电阻增大，内电压增大B.外电路断路时，内电压为零C.内电压不可以用欧姆定律计算D.内电压是从电源内部测量的正负两极间的电压4.（单选题，3分）列车沿平直轨道向北匀速行驶，车厢光滑地板上有一个相对列车静止的物体，在列车刹车过程中，物体相对轨道（）A.向北匀速运动B.向南匀速运动C.向北加速运动D.向南加速运动5.（单选题，3分）单摆在振动过程中，对摆球的分析正确的是（）A.摆球在最低点加速度为零B.合外力方向始终与速度方向垂直C.摆球在最高点合外力为零D.摆球在任何位置加速度都不等于零6.（单选题，3分）在如图所示的箱子里有一光滑斜面，通过水平细绳系住一质量分布均匀的小球。箱子水平向右匀速运动时细绳对球的拉力为T，斜面对球的支持力为N。当箱子水平向右作匀减速直线运动（）A.T增大，N不变B.T不变，N减小C.T减小，N不变D.T不变，N增大7.（单选题，3分）声音在某种气体中传播的速度表达式可用气体压强p、气体密度ρ和没有单位的绝热指数γ来表示。通过对单位的分析，判断速度表达式可能是（）A.B.C.D.v=γρp8.（单选题，3分）如图所示，设竖直圆轨道的最低点处重力势能为零，小球以某一初速度从最低点出发沿轨道内侧运动到最高点时，小球的机械能E机、重力势能Ep和动能Ek的相对大小（用柱形高度表示）可能是（）A.B.C.D.9.（单选题，4分）如图，光滑绝缘水平面上的A、B两点分别固定两个带等量同种电荷的点电荷M、N，O为AB连线的中点，CD为AB连线的垂直平分线，a、b分别为AB、CD连线上的点。则（）A.任何带电粒子在a、b、O点都无法静止B.若在a点静止释放的带电粒子能沿AB连线做往复运动，该粒子在b点静止释放，也能沿CD连线做往复运动C.在a点静止释放的带电粒子在AB连线上运动，粒子的速度可能不断增大且加速度不断减小D.在b点静止释放的带电粒子在CD连线上运动，粒子的速度可能不断增大且加速度不断减小10.（单选题，4分）汽车在地下车库的平地上做匀速直线运动，接着驶上一段长直斜坡，最后开上地面，沿平直路面继续行驶。全过程中汽车输出功率恒定，设汽车所受路面阻力大小不变。汽车行驶全程中，速率v随时间t的变化关系可能是（）A.B.C.D.11.（单选题，4分）在半径为R1的K星球表面竖直向上提起一质量为m1的物体，拉力F与物体加速度a的关系如图线1所示。在半径为R2的T星球表面竖直向上提起一质量为m2的物体，拉力F与物体加速度a的关系如图线2所示。设两星球密度相等，质量分布均匀。则（）A.m1：m2=3：1，R1：R2=1：2B.m1：m2=3：2，R1：R2=3：1C.m1：m2=3：1，R1：R2=2：3D.m1：m2=3：2，R1：R2=2：112.（单选题，4分）歼-20战斗机上安装了我国自主研制的矢量发动机，能够在不改变飞机飞行方向的情况下通过转动尾喷口方向来改变推力的方向，使战斗机拥有优异的飞行性能。某次飞机沿水平方向超音速匀速巡航时，空气对飞机产生的竖直向上的升力（不含尾喷口推力）与水平阻力之比为。已知飞机重力为G，为使飞机实现节油巡航模式，尾喷口产生的最小推力大小为（）A.B.C.D.13.（填空题，4分）如图是在发波水槽中观察两波源S1、S2在水槽中形成的水面波形，其中实线表示波峰，虚线表示波谷。从图中可以判断，波源___形成的水面波波长较大；为观察到稳定的干涉图样，可将图中波源___的频率调小。（均选填“S1”或“S2”）14.（填空题，4分）在磁感应强度为B的匀强磁场中，半径为R的半球形球壳如图（a）放置，穿过它的磁通量为___；面积为S的矩形线框在该磁场中的初始位置如图（b）中实线所示，线框绕O轴逆时针转动到与磁场垂直的虚线位置，这一过程中穿过线框的磁通量的变化量大小为___。

15.（填空题，4分）如图为电磁流量计的示意图，圆管用非磁性材料制成，匀强磁场方向如图所示。当管中的导电液体流过磁场区域时，测出管壁上a、b两点间的电势差U就可以知道管中液体的流量——单位时间内流过管道横截面的液体体积Q。已知圆管直径为d，磁感应强度为B，设管中各处液体的流速v相同。可推得：Q与v的比例系数为___，Q与U的关系式为：Q=___。16.（填空题，4分）用如图所示的装置可以测定分子速率。在小炉O中，金属银熔化并蒸发。银原子束通过小炉的圆孔逸出，经过狭缝S1和S2进入真空的圆筒C。圆筒C可绕过A点且垂直于纸面的轴以一定的角速度转动。从图中可判断，落点越靠近___处的银原子速率越大（选填“b”或“e”）；现测出圆筒C的直径为1m，转动的角速度为150πrad/s，银原子落在玻璃板G上的位置到b点的弧长为s，s约为圆筒周长的，可估算银原子速率约为___m/s。17.（填空题，4分）智能手机有自动调节屏幕亮度的功能，光照强度变大时屏幕变亮，反之变暗。图中电路元件R1、R2中一个为定值电阻，另一个为光敏电阻（其有“阻值随光照强度的减小而增大”这一特性）。该电路可实现“有光照射光敏电阻时小灯泡变亮，反之变暗”这一功能。分析可得：光敏电阻应为___（选填“R1”或“R2”），理由是：___。18.（问答题，10分）如图（a），光电门传感器固定在倾斜斜面下端附近，挡光片安装在滑块上。使用不同宽度的挡光片，挡光片前端在滑块上的位置相同。将滑块在斜面上同一位置由静止释放，测得若干组数据，如表所示。序号挡光片宽度Δx/m挡光时间Δt/s速度v/（m•s-1）10.3000.5100.5920.2000.3630.5530.1000.1960.5140.0600.1220.4950.0200.0430.4660.0100.0220.4670.0060.0130.46

（1）由表中数据可得，使用较窄的挡光片可使___更接近挡光片前端经过光电门时的瞬时速度，挡光片前端经过光电门时的瞬时速度为___m/s；

（2）适当选取表中的几组数据，在图（b）给出的坐标纸上画出相关图线。根据画出的图线，可估算滑块沿斜面下滑的加速度为___m/s2。（保留小数点后二位）19.（问答题，14分）半径为R的金属圆环水平固定，电阻忽略不计。圆环内存在与环面垂直的匀强磁场，磁感应强度为B。导体棒长为L（L＞2R），其单位长度电阻值为r。图（a）中导体棒与圆环相切于O1点，t=0时刻起，从图示位置以速度v匀速向右运动，棒始终与速度方向垂直。图（b）中导体棒与圆环相切于O2点，t=0时刻起，以O2点为轴从图示位置起在水平面内顺时针匀速转过180°，角速度为ω；导体棒扫过整个环面时与环接触良好。

（1）分析说明图（a）中导体棒扫过整个环面过程中流过导体棒的电流变化情况；

（2）求图（b）中导体棒两端产生的感应电动势E与时间t的关系式；

（3）若图（a）、图（b）中导体棒扫过整个环面所用时间相同，试比较两种情况中导体棒运动到虚线（圆环上直径位置）处，流过两导体棒的感应电流大小。20.（问答题，16分）如图，两金属板水平正对放置，间距为d。两板间有一竖直向下的匀强电场，电场强度为E。在两板正中间竖直向上放出初速度相同、带电量分别为+q、-2q的两个粒子，它们质量相同。其中粒子Ⅰ抵达上板时速度不变，粒子Ⅱ只能抵达下板。重力加速度为g。求：

（1）粒子质量m；

（2）粒子Ⅱ在电场中运动时间的最大值；

（3）取粒子出发点为坐标原点、竖直向上为正方向，建立一维坐标系y。以y=0为重力势能、电势能的零势能面，证明粒子Ⅱ运动到电场中任一位置时其机械能与电势能的总和不变。

2021-2022学年上海市杨浦区高三（上）期末物理试卷（一模）参考答案与试题解析试题数：20，总分：1001.（单选题，3分）描述振动强弱的物理量是（）A.周期B.频率C.振幅D.波速【正确答案】：C【解析】：能够反映物体做机械振动强弱的物理量是振幅，不是频率，波速和周期。

【解答】：解：AB、频率和周期表示振动的快慢。故AB错误。

C、振幅是振动物体离开平衡位置的最大距离，表示振动的强弱，故C正确。

D、波速是表示波传播快慢的物理量，故D错误。

故选：C。

【点评】：振幅是振动物体离开平衡位置的最大距离，表示振动的强弱；频率和周期表示振动的时间上的快慢，注意理解2.（单选题，3分）在“研究共点力的合成”实验中，下列操作能有效减小实验误差的是（）A.读数时视线要正对弹簧测力计刻度B.标记同一细绳方向的两点要近一些C.橡皮筋与绳套相连的两根细绳必须等长D.用两弹簧测力计同时拉橡皮筋时两弹簧测力计示数之差应尽可能大一些【正确答案】：A【解析】：根据实验原理与实验操作可分析判断，读数时视线要正对弹簧测力计刻度，在操作中要记录弹簧测力计示数与方向，夹角适当大，标记同一细绳方向的两点要远一些。

【解答】：解：A.读数时视线要正对弹簧测力计刻度，使读数更准确，减少实验误差，故A正确；

B.标记同一细绳方向的两点要远一些，才能使方向标记的更准确，故B错误；

C.橡皮筋与绳套相连的两根细绳是记录拉力方向的，因此不必等长，故C错误；

D.用两弹簧测力计同时拉橡皮筋时两弹簧测力计示数之差过大，可能使其中一个弹簧测力计读数过小，增大相对误差，故D错误。

故选：A。

【点评】：本题考查验证力的平行四边形定则，解题关键掌握实验原理与实验操作，注意弹簧测力计读数方法。3.（单选题，3分）关于闭合电路中的内电压，下列说法正确的是（）A.外电阻增大，内电压增大B.外电路断路时，内电压为零C.内电压不可以用欧姆定律计算D.内电压是从电源内部测量的正负两极间的电压【正确答案】：B【解析】：外电阻增大时，根据闭合电路欧姆定律分析电路中电流的变化，由欧姆定律分析内电压的变化。内电压也可以用欧姆定律计算。电源两极间的电压为外电压。

【解答】：解：A、外电阻增大时，根据闭合电路欧姆定律I=知电路中电流减小，由欧姆定律得U′=Ir，知内电压U′减小，故A错误；

B、外电路断路时，电路中没有电流，由U′=Ir知内电压为零，故B正确；

C、内电路是纯电阻电路，可以用欧姆定律计算内电压，故C错误；

D、电源正负两极间的电压是外电压，故D错误。

故选：B。

【点评】：本题关键根据闭合电路欧姆定律和欧姆定律列式分析内电压与外电阻的关系，明确短路和断路的区别，并能正确区分外电压和内电压。4.（单选题，3分）列车沿平直轨道向北匀速行驶，车厢光滑地板上有一个相对列车静止的物体，在列车刹车过程中，物体相对轨道（）A.向北匀速运动B.向南匀速运动C.向北加速运动D.向南加速运动【正确答案】：A【解析】：列车刹车过程中，由于车厢地板光滑，物体的运动状态不变。

【解答】：解：列车沿平直轨道向北匀速行驶，列车和物体相对轨道的速度方向都向北，在列车刹车过程中，由于车厢地板光滑，物体的运动状态不变，所以物体相对轨道向北匀速运动，故A正确，BCD错误。

故选：A。

【点评】：本题考查了物体运动状态的判断，要明确物体的运动状态由物体所受的合外力与物体的初速度来决定。5.（单选题，3分）单摆在振动过程中，对摆球的分析正确的是（）A.摆球在最低点加速度为零B.合外力方向始终与速度方向垂直C.摆球在最高点合外力为零D.摆球在任何位置加速度都不等于零【正确答案】：D【解析】：根据单摆的振动特点判断加速度和合外力。

【解答】：解：A、摆球在最低点时速度最大，有向心加速度，即加速度不为零，故A错误；

B、单摆振动时不是做匀速圆周运动，则合外力方向不是始终与速度方向垂直，故B错误；

C、摆球在最高点时，回复力最大，此时合外力不为零，故C错误；

D、摆球在任何位置合外力均不为零，即加速度都不等于零，故D正确。

故选：D。

【点评】：本题中要注意区别单摆振动和圆周运动的差别。6.（单选题，3分）在如图所示的箱子里有一光滑斜面，通过水平细绳系住一质量分布均匀的小球。箱子水平向右匀速运动时细绳对球的拉力为T，斜面对球的支持力为N。当箱子水平向右作匀减速直线运动（）A.T增大，N不变B.T不变，N减小C.T减小，N不变D.T不变，N增大【正确答案】：C【解析】：当箱子匀速运动时，根据共点力平衡求得绳子的拉力和斜面对球的支持力，当箱子向右做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律求得绳子的拉力和支持力即可判断。

【解答】：解：当小球随箱子一起匀速运动时，对小球受力分析，根据共点力平衡可知T=Nsinθ，Ncosθ=mg，联立解得N=，T=mgtanθ

当当箱子水平向右作匀减速直线运动，在竖直方向合力为零，则N′cosθ=mg，

在水平方向，根据牛顿第二定律可得：N′sinθ-T′=ma

联立解得：，T′=mgtanθ-ma，故T减小，N不变，故ABD错误，C正确；

故选：C。

【点评】：本题主要考查了牛顿第二定律和共点力平衡，关键是正确的受力分析即可。7.（单选题，3分）声音在某种气体中传播的速度表达式可用气体压强p、气体密度ρ和没有单位的绝热指数γ来表示。通过对单位的分析，判断速度表达式可能是（）A.B.C.D.v=γρp【正确答案】：B【解析】：根据传播速度v与空气的密度ρ以及压强p的单位，结合“力学制单位”来求解。

【解答】：解：传播速度v的单位m/s，密度ρ的单位kg/m3，气体压强p的单位kg/m•s2，绝热指数γ没有单位，

A、表达式v=的单位是=kg/m2•s，单位与v的单位不相同，故A错误；

B、表达式v=的单位是=m/s，单位与v的单位相同，故B正确；

C、表达式v=的单位是=s/m，单位与v的单位不相同，故C错误；

D、表达式v=γρp的单位是kg/m3•kg/m•s2=kg2/m4•s2，单位与v的单位不相同，故D错误。

故选：B。

【点评】：本题考查了单位制，在学习中要注意明确：物理表达式的产生同时也产生了表达式中各个物理量的单位的关系。8.（单选题，3分）如图所示，设竖直圆轨道的最低点处重力势能为零，小球以某一初速度从最低点出发沿轨道内侧运动到最高点时，小球的机械能E机、重力势能Ep和动能Ek的相对大小（用柱形高度表示）可能是（）A.B.C.D.【正确答案】：C【解析】：根据牛顿第二定律分析出最小的动能，根据动能、势能和机械能的关系完成判断。

【解答】：解：假设小球刚好能通过最高点，根据牛顿第二定律可得：

可得最小动能为：

在最高点的势能为：Ep=2mgR

而Ep+Ek=E机

因此机械能一定大于势能或动能，而动能最小为势能的，也有可能大于或等于势能，故ABD错误，C正确；

故选：C。

【点评】：本题主要考查了机械能守恒定律的相关应用，根据牛顿第二定律分析出最小的动能，结合能量之间的关系完成判断即可，整体难度不大。9.（单选题，4分）如图，光滑绝缘水平面上的A、B两点分别固定两个带等量同种电荷的点电荷M、N，O为AB连线的中点，CD为AB连线的垂直平分线，a、b分别为AB、CD连线上的点。则（）A.任何带电粒子在a、b、O点都无法静止B.若在a点静止释放的带电粒子能沿AB连线做往复运动，该粒子在b点静止释放，也能沿CD连线做往复运动C.在a点静止释放的带电粒子在AB连线上运动，粒子的速度可能不断增大且加速度不断减小D.在b点静止释放的带电粒子在CD连线上运动，粒子的速度可能不断增大且加速度不断减小【正确答案】：D【解析】：带电粒子在0点处时，所受合力为零，速度不为零，因此不可以静止在0点；若在a点静止释放与M、N带同种电荷的粒子，该粒子能沿AB连线做往复运动，若在b点静止释放与M、N带异种电荷的粒子，该粒子会往复运动。

【解答】：解：A.带电粒子在0点处时，所受合力为零，速度不为零，因此可以静止在0点，故A错误；

B.若在a点静止释放与M、N带同种电荷的粒子，该粒子能沿AB连线做往复运动，若在a点静止释放与M、N带异种电荷的粒子，该粒子直接向M粒子运动，不会往复运动，若在b点静止与释放与M、N带异种电荷的粒子，也能沿CD连线做往复运动，但若在b点静止与释放与M、N带同种电荷的粒子，粒子沿DC方向，向无穷远处运动，故B错误；

C.在a点静止释放的带电粒子在AB连线上运动，若向0点运动，粒子的速度不断增大且加速度不断减小，通过0点向B点运动时，速度不断减小，加速度不断增加，然后往复运动，若从a向M粒子运动，速度和加速度都不断增加，故C错误；

D.由于在CD连线上，从o点向外，电场强度先增大后减小，可能b点处于最大值的外侧，若从b点释放与MN同种电荷，将沿着DC方向运动，加速度逐渐减小，而速度逐渐增加，故D正确。

故选：D。

【点评】：本题考查的是带电粒子在等量电荷连线垂直平分线上的受力及其运动问题，根据电荷电性的不同，分情况讨论即可。10.（单选题，4分）汽车在地下车库的平地上做匀速直线运动，接着驶上一段长直斜坡，最后开上地面，沿平直路面继续行驶。全过程中汽车输出功率恒定，设汽车所受路面阻力大小不变。汽车行驶全程中，速率v随时间t的变化关系可能是（）A.B.C.D.【正确答案】：C【解析】：根据公式P=Fv结合牛顿第二定律计算出汽车在行驶过程中的加速度，在v-t图像中，图像的斜率表示加速度，由此完成分析。

【解答】：解：汽车现在车库内的地面上做匀速运动，F=f，速度为v，则P=Fv=fv

当驶上斜坡时，根据可知功率不变，则加速度a沿斜面向下，汽车做加速度减小的减速运动，最终加速度为零时，P=（mgsinθ+f）v′

可知最终的速度v′小于刚驶上斜坡时的速度v；

汽车刚驶出斜坡达到地面时，根据可知汽车做加速度减小的加速运动，直到加速度为零时，即P=Fv″=fv″时做匀速直线运动，此时的速度v″等于在车库地面上的速度v，故ABD错误，C正确；

故选：C。

【点评】：本题主要考查了运动学图像和功率的相关应用，根据公式P=Fv结合牛顿第二定律分析出加速度，结合v-t图像完成定性判断即可，整体难度不大。11.（单选题，4分）在半径为R1的K星球表面竖直向上提起一质量为m1的物体，拉力F与物体加速度a的关系如图线1所示。在半径为R2的T星球表面竖直向上提起一质量为m2的物体，拉力F与物体加速度a的关系如图线2所示。设两星球密度相等，质量分布均匀。则（）A.m1：m2=3：1，R1：R2=1：2B.m1：m2=3：2，R1：R2=3：1C.m1：m2=3：1，R1：R2=2：3D.m1：m2=3：2，R1：R2=2：1【正确答案】：A【解析】：根据牛顿第二定律得到F-a的关系式，结合F-a图像的斜率表示物体的质量求解质量之比；当加速度a=0时，拉力等于物体的重力，由此得到重力加速度之比，再根据万有引力和重力的关系得到星球的半径表达式求解半径之比。

【解答】：解：物体在星球表面竖直向上加速，根据牛顿第二定律有：F-mg=ma

变形得：F=ma+mg

则图线F-a的斜率表示物体的质量，则有：m1=，m2=

所以：m1：m2=3：1；

当加速度a=0时，拉力等于物体的重力，则有：m1g1=3F0，m2g2=2F0

则重力加速度之比为：g1：g2=1：2

根据物体在星球表面上，万有引力等于重力，则有：

根据星球质量的计算公式可得：M=

联立解得星球的半径：R=

R1：R2=g1：g2=1：2，故A正确、BCD错误。

故选：A。

【点评】：本题主要是考查万有引力定律和重力的关系、牛顿第二定律和图象问题的结合，综合性较强，关键是能够根据牛顿第二定律得到F-a的关系，根据图象的斜率、截距等进行分析。12.（单选题，4分）歼-20战斗机上安装了我国自主研制的矢量发动机，能够在不改变飞机飞行方向的情况下通过转动尾喷口方向来改变推力的方向，使战斗机拥有优异的飞行性能。某次飞机沿水平方向超音速匀速巡航时，空气对飞机产生的竖直向上的升力（不含尾喷口推力）与水平阻力之比为。已知飞机重力为G，为使飞机实现节油巡航模式，尾喷口产生的最小推力大小为（）A.B.C.D.【正确答案】：D【解析】：本题可以根据题意画出受力分析图，将推力分解到水平和竖直方向，列出共点力平衡的等式，再结合数学知识求最值。

【解答】：解：飞机受到重力G、发动机推力F1、升力F2和空气阻力f，重力的方向竖直向下，升力F2的方向竖直向上，空气阻力f的方向与F2垂直，如图

歼-20战斗机沿水平方向超音速匀速巡航，则有水平方向Fx=f

竖直方向F2+Fy=G

其中F2=

解得Fy=G-

则F=F+F=25f2-2Gf+G2

结合数学知识可知F表达式为开口向上，对称轴为f=

的抛物线，即当f=时，F取得最小值，将其代入F表达式，

解得Fmin=，故ABC错误，D正确

故选：D。

【点评】：本题考查共点力平衡知识，要求学生运用力的分解，并结合数学知识解决问题，综合性较强。13.（填空题，4分）如图是在发波水槽中观察两波源S1、S2在水槽中形成的水面波形，其中实线表示波峰，虚线表示波谷。从图中可以判断，波源___形成的水面波波长较大；为观察到稳定的干涉图样，可将图中波源___的频率调小。（均选填“S1”或“S2”）【正确答案】：[1]S2;[2]S1【解析】：根据图示判断波长；根据v=λf判断即可。

【解答】：解：由图可知，波源S2形成的水面波波长较大

在同一介质中不同的机械波的波速相等，根据v=λf由图知，波源S1的波长小，故波源S1的频率较大，所以为观察到稳定的干涉图样，可将图中波源S1的频率调小。

故答案为：S2；S1

【点评】：解决本题的关键知道波干涉的条件，以及知道在同一介质中不同的机械波的波速相等。14.（填空题，4分）在磁感应强度为B的匀强磁场中，半径为R的半球形球壳如图（a）放置，穿过它的磁通量为___；面积为S的矩形线框在该磁场中的初始位置如图（b）中实线所示，线框绕O轴逆时针转动到与磁场垂直的虚线位置，这一过程中穿过线框的磁通量的变化量大小为___。

【正确答案】：[1]B•πR2;[2]BS（cosθ+1）【解析】：本题根据磁通量的公式Φ=BSsinα，α是导线框平面与磁场方向的夹角，先求出初位置穿过导线框的磁通量，再求出末位置穿过导线框的磁通量，最后求出通过线框磁通量的变化量的大小。

【解答】：解：在磁感应强度为B的匀强磁场中，半径为R的半球形球壳如图（a）放置，有效面积为S有=πR2；，

所以穿过它的磁通量为Φ=BS有=B•πR2；

面积为S的矩形线框在该磁场中的初始位置如图（b）中实线所示，穿过它的磁通量为Φ1=BScosθ；

线框绕O轴逆时针转动到与磁场垂直的虚线位置，磁感线从矩形线框另一侧穿过，所以穿过线框的磁通量Φ2=-BS，

这一过程中穿过线框的磁通量的变化量ΔΦ=Φ2-Φ1=-BS（cosθ+1），即磁通量的变化量大小为BS（cosθ+1）。

故答案为：B•πR2；BS（cosθ+1）

【点评】：本题本题考查了求磁通量的变化量的大小，掌握磁通量的计算公式是解题的前提，根据题意求出初状态与末状态的磁通量，然后可以求出磁通量的变化量大小；球磁通量时要注意磁通量的正负，否则会出错。15.（填空题，4分）如图为电磁流量计的示意图，圆管用非磁性材料制成，匀强磁场方向如图所示。当管中的导电液体流过磁场区域时，测出管壁上a、b两点间的电势差U就可以知道管中液体的流量——单位时间内流过管道横截面的液体体积Q。已知圆管直径为d，磁感应强度为B，设管中各处液体的流速v相同。可推得：Q与v的比例系数为___，Q与U的关系式为：Q=___。【正确答案】：[1];[2]【解析】：理解流量的概念并写出Q与v的关系，由此得出两者的比例系数；导电液体稳定时电场力等于洛伦兹力，由此列等式得出Q的表达式。

【解答】：解：流量是指单位时间流过横截面的体积，即

则Q与v的比例系数为：；

导电液体流过磁场区域稳定时，电荷所受的电场力和洛伦兹力平衡，则有

解得：

则流量为：Q=Sv=

故答案为：；

【点评】：本题主要考查了带电粒子在电场和磁场中的运动，理解流量的概念，根据导电液体稳定时洛伦兹力和电场力的等量关系完成解答。16.（填空题，4分）用如图所示的装置可以测定分子速率。在小炉O中，金属银熔化并蒸发。银原子束通过小炉的圆孔逸出，经过狭缝S1和S2进入真空的圆筒C。圆筒C可绕过A点且垂直于纸面的轴以一定的角速度转动。从图中可判断，落点越靠近___处的银原子速率越大（选填“b”或“e”）；现测出圆筒C的直径为1m，转动的角速度为150πrad/s，银原子落在玻璃板G上的位置到b点的弧长为s，s约为圆筒周长的，可估算银原子速率约为___m/s。【正确答案】：[1]b;[2]450【解析】：根据圆周运动的特点比较银原子的速率；根据T=可知圆筒C转动的周期，由v=求解银原子的速率。

【解答】：解：由于圆筒C绕A点顺时针转动，由图可判断，落点越靠近b处的银原子速率越大

由于圆筒C转动的角速度为150πrad/s，则圆筒C转动的周期为T==s=s

根据银原子落在玻璃板G上的位置到b点的弧长为s，s约为圆筒周长的，则运动的时间为t=T=s

银原子速率约为v==m/s=450m/s

故答案为：b；450

【点评】：考查物体转动的角速度与转动角度的关系，紧扣沿着直径方向运动的时间与沿着圆弧运动的时间相等，从而求解．17.（填空题，4分）智能手机有自动调节屏幕亮度的功能，光照强度变大时屏幕变亮，反之变暗。图中电路元件R1、R2中一个为定值电阻，另一个为光敏电阻（其有“阻值随光照强度的减小而增大”这一特性）。该电路可实现“有光照射光敏电阻时小灯泡变亮，反之变暗”这一功能。分析可得：光敏电阻应为___（选填“R1”或“R2”），理由是：___。【正确答案】：[1]R1;[2]光照射R1时，R1阻值减小，则电路总电阻减小，总电流增大，电源的路端电压减小，R2两端电压减小，流过R2的电流减小，流过R1和小灯泡的电流增大，小灯泡的实际功率变大，小灯泡变亮【解析】：分别分析光照射R1时和R2时电路中电阻的变化，判断小灯泡亮度的变化，再确定符合“有光照射光敏电阻时小灯泡变亮，反之变暗”要求的电阻。

【解答】：解：若R1是光敏电阻，光照射R1时，R1阻值减小，则电路总电阻减小，总电流增大，电源的路端电压减小，R2两端电压减小，流过R2的电流减小，流过R1和小灯泡的电流增大，小灯泡的实际功率变大，小灯泡变亮，符合要求；若R2是光敏电阻，光照射R2时，R2阻值减小，则电路总电阻减小，总电流增大，电源的路端电压减小，流过R1和小灯泡的电流减小，小灯泡的实际功率变小，小灯泡变暗，不符合要求。

故答案为：R1，光照射R1时，R1阻值减小，则电路总电阻减小，总电流增大，电源的路端电压减小，R2两端电压减小，流过R2的电流减小，流过R1和小灯泡的电流增大，小灯泡的实际功率变大，小灯泡变亮。

【点评】：本题中光敏电阻是可变电阻，按局部到整体再到局部的顺序，分析小灯泡电流的变化，判断其功率的变化。18.（问答题，10分）如图（a），光电门传感器固定在倾斜斜面下端附近，挡光片安装在滑块上。使用不同宽度的挡光片，挡光片前端在滑块上的位置相同。将滑块在斜面上同一位置由静止释放，测得若干组数据，如表所示。序号挡光片宽度Δx/m挡光时间Δt/s速度v/（m•s-1）10.3000.5100.5920.2000.3630.5530.1000.1960.5140.0600.1220.4950.0200.0430.4660.0100.0220.4670.0060.0130.46

（1）由表中数据可得，使用较窄的挡光片可使___更接近挡光片前端经过光电门时的瞬时速度，挡光片前端经过光电门时的瞬时速度为___m/s；

（2）适当选取表中的几组数据，在图（b）给出的坐标纸上画出相关图线。根据画出的图线，可估算滑块沿斜面下滑的加速度为___m/s2。（保留小数点后二位）【正确答案】：挡光片经过光电门这段时间内的平均速度;0.46;0.51【解析】：（1）在极短时间内，物体的瞬时速度接近于该过程的平均速度，根据表中数据得出瞬时速度；

（2）在v-t图中描点，用一条直线尽可能地穿过更多的点，不在直线上的点尽量分布在直线两侧，误差较大的点舍去；在v-t图像中，结合运动学公式计算出滑块的加速度。

【解答】：解：（1）挡光片越窄时，平均速度越接近前端的瞬时速度，因此前端经过光电门时的瞬时速度约等于0.46m/s；

（2）在v-t图中描点，用一条直线尽可能地穿过更多的点，不在直线上的点尽量分布在直线两侧，误差较大的点舍去，由此得到的v-t图像如下图所示：

根据公式

可得：

图像的斜率

解得：a=0.51m/s2

故答案为：（1）挡光片经过光电门这段时间内的平均速度；0.46；（2）v-t图像如上图所示，0.51

【点评】：本题主要考查了光电门测量速度和加速度的实验，根据实验原理理解正确的实验操作，学会简单的数据分析，解题的关键点是根据运动学公式结合图像分析出滑块的加速度。19.（问答题，14分）半径为R的金属圆环水平固定，电阻忽略不计。圆环内存在与环面垂直的匀强磁场，磁感应强度为B。导体棒长为L（L＞2R），其单位长度电阻值为r。图（a）中导体棒与圆环相切于O1点，t=0时刻起，从图示位置以速度v匀速向右运动，棒始终与速度方向垂直。图（b）中导体棒与圆环相切于O2点，t=0时刻起，以O2点为轴从图示位置起在水平面内顺时针匀速转过180°，角速度为ω；导体棒扫过整个环面时与环接触良好。

（1）分析