精品解析：广东省东莞中学松山湖学校，深圳大学附属中学2023-2024学年高二下学期4月月考物理试题

2023-2024学年第二学期第一次段考 高二物理 说明： 本试卷分选择题和非选择题两部分，共6页，满分100分，考试时间75分钟。 第I卷 选择题（共46分） 一、单项选择题：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. 了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要。以下符合物理学历史的是（　　） A. 麦克斯韦预言了并实验证明了电磁波的存在 B. 库仑通过油滴实验测得了元电荷e的数值 C. 法拉第提出了场的概念，并且直观地描绘了场的清晰图像 D. 安培提出了分子电流假说，并且发现了电流的磁效应 2. 如图甲为LC振荡电路，其中图乙描绘的是流过电路中M点的电流随时间变化规律的图线，假设回路中电流顺时针方向为正，则下列说法错误的是（　　） A. 在第0s末到第1s末的过程中，电路中电流正在增大，电容器正在向外电路放电 B. 在第1s末到第2s末的过程中电容器的下极板带负电 C. 在第2s末到第3s末的过程中M点的电势比N点的电势低 D. 在第2s末到第3s末的过程中电路中电场能正在逐渐减小 3. 如图所示是一单摆做阻尼振动的图像，则此单摆的摆球在图中P与N时刻的（　　） A. 速率 B. 重力势能 C. 机械能 D. 受到的拉力 4. 某同学 利用电流传感器研究电容器的放电过程，他按如图1所示连接电路。先使开关S接1，电容器很快充电完毕。然后将开关掷向2，电容器通过R放电，传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的I-t曲线如图2所示。他进一步研究滑动变阻器的阻值大小对曲线的影响。先断开S，将滑片P向右移动一段距离，再重复以上充、放电操作，又得到一条I-t曲线。关于这条曲线，下列判断正确的是（　　） A 曲线与坐标轴所围面积将增大 B. 曲线与坐标轴所围面积将减小 C. 曲线与纵轴交点的位置将向上移动，放电时间变短 D. 曲线与纵轴交点的位置将向下移动，放电时间变长 5. 深圳光明科学城与东莞松山湖科学城正联手打造成为中国四大科学城之一，坐落十松山湖科学城的散裂中子源在粒子物理研究领域取得了很大进展。某研究学者在做粒子探测实验时，将一个电量为的粒子，自匀强磁场a点向左水平射出，当它运动到b 点时，与一个带电量为静止的粒子发生碰撞并结合为一个新粒子，不考虑粒子的重力和相对论效应，试分析接下来新粒子的运动轨迹是（　　） A. B. C. D. 6. 如图所示，是水平面上两列频率相同的波在某时刻的叠加情况，以波源、为圆心的两组同心圆弧分别表示同一时刻两列波的波峰（实线）和波谷（虚线），的振幅，的振幅。下列说法正确的是（　　） A. 质点D是振动削弱点 B. 质点A是振动加强点 C. 再过半个周期，质点B、C是振动加强点 D. 质点C的位移始终为1cm 7. 如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为为六只规格均为“、”的相同灯泡，各电表均为理想交流电表，输入端交变电压的图像如图乙所示。以下说法中正确的是（　　） A. 副线圈两端交变电流的频率为 B. 电压表的示数为 C. 只有灯能正常发光 D. 内消耗的电能为 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示电路，自感线圈L的自感系数足够大，其直流电阻忽略不计，LA、LB是两个相同的灯泡，则（　　） A S闭合瞬间，LA不亮，LB很亮 B. S闭合瞬间，LA、LB同时亮，然后LA逐渐变暗到熄灭，LB变得更亮 C. S断开瞬间，LA闪亮一下才熄灭，LB立即熄灭 D. S断开瞬间，LA、LB立即熄灭 9. 一位潜水爱好者在水下活动时，利用激光器向岸上救援人员发射激光信号，设激光光束与水面的夹角为α，如图所示。他发现只有当α大于41°时，岸上救援人员才能收到他发出的激光光束，下列说法正确的是（ ） A. 水的折射率为 B. 水的折射率为 C. 当他以α = 60°向水面发射激光时，岸上救援人员接收激光光束的方向与水面夹角小于60° D. 当他以α = 60°向水面发射激光时，岸上救援人员接收激光光束的方向与水面夹角大于60° 10. 某同学设想的减小电梯坠落时造成伤害的一种应急安全装置如图所示，在电梯轿厢底部安装永久强磁铁，磁铁N极朝上，电梯井道内壁上铺设若干金属线圈，线圈A在电梯轿厢坠落时能自动闭合（井道底部的线圈B始终闭合），从而减小对箱内人员的伤害。当电梯轿厢坠落到图示位置时，下列说法正确的是（　　） A. 从上往下看，金属线圈A中的感应电流沿逆时针方向 B. 从上往下看，金属线圈B中的感应电流沿顺时针方向 C. 金属线圈A对电梯轿厢下落有阻碍作用，B没有阻碍作用 D. 金属线圈B有收缩的趋势，A有扩张的趋势 第II卷 非选择题（共54分） 三、实验与探究题（共2小题，共18分） 11. 实验小组的同学们用图甲所示的装置做“用单摆测定重力加速度”的实验。 （1）用L表示单摆摆长，用T表示单摆的周期，则重力加速度g=_____（用L、T 表示）。 （2）将单摆正确悬挂后进行如下操作，其中正确的是_____（填选项前的字母） A. 用毫米刻度尺测出摆线长作为单摆的摆长 B. 把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度释放，使之在竖直平面内做简谐运动 C. 测量周期时在摆球经过平衡位置时开始计时 D. 用停表测量单摆完成1次全振动所用时间并作为单摆周期 （3）王同学多次改变单摆的摆长并测得相应的周期，他根据测量数据作出了如图乙所示的图像，横坐标为摆长，纵坐标为周期的平方。若图线斜率为k，则当地的重力加速度g=_____（用k表示）。 （4）李同学用一组数据测得的重力加速度数值大于当地的实际重力加速度值，造成这一情况的原因可能是_____（填选项前的字母）。 A. 开始摆动时振幅较小 B. 开始计时时，过早按下停表 C. 测量周期时，误将摆球（n-1）次全振动时间记为n次全振动的时间 （5）张同学实验时的摆长为1m，他作出了单摆做简谐运动的振动图像如图丙所示，g取10，则摆线偏离竖直方向的最大摆角的正弦值约为_____（结果保留一位有效数字）。 12. 酒驾严重危害交通安全，喝酒不开车已经成为准则。某款酒精检测仪如图甲所示，核心部件为酒精气体传感器，其电阻R与酒精气体浓度c的关系如图乙所示。某同学想利用该酒精气体传感器设计一款酒精测量仪，除酒精气体传感器外，在实验室中找到了如下器材： A．干电池组（电动势，内阻） B．表头G（满偏电流6.0mA，内阻） C．电阻箱（最大阻值9999.9Ω） D．电阻箱（最大阻值9999.9Ω） E．开关及导线若干 （1）该同学设计的测量电路如图丙所示，他首先将表头G量程扩大为90mA，则应将电阻箱的阻值调为________Ω； （2）如图丁所示，该同学想将酒精气体浓度为零的位置标注在表头上2mA处，则应将电阻箱的阻值调为________Ω； （3）完成步骤（2）后，某次在实验室中试测酒精浓度时，表头指针如图丁所示。已知酒精浓度在0.2~0.8mg/mL之间属于饮酒驾驶；酒精含量达到或超过0.8mg/mL属于醉酒驾驶，则该次测试的酒精浓度属于________范围（选填“酒驾”或“醉驾”）； （4）使用较长时间后，干电池组电动势降低，内阻增大，则此时所测的酒精气体浓度与真实值相比________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 四、计算题：（本题3小题，共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 一列简谐横波沿+x方向传播，t=0时刻的波形如图甲所示，A、B、P和Q是介质中的四个质点，t=0时刻该波刚好传播到B点，质点A的振动图像如图乙所示，则： （1）该波的传播速度是多大? （2）t=0.1s时，质点A的位移大小为多少? （3）经过多长时间质点Q第二次到达波谷? 14. 如图所示，两平行金属导轨MN、PQ的间距为d，且与水平面夹角为，导轨与定值电阻和相连，磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过导轨平面向上，导轨上有一质量为m、电阻为r的金属棒ab以某一速度沿导轨匀速下滑。已知金属棒ab与导轨之间的动摩擦因数为，，金属棒与导轨始终接触良好。求： （1）流过金属棒ab的电流I。 （2）金属棒ab两端的电压。 （3）金属棒ab沿导轨下滑距离L的过程中，通过电阻的电荷量。 15. 在“质子疗法”中，质子先被加速到具有较高的能量，然后被引向轰击肿瘤，杀死细胞。如图所示，质量为m、电荷量为q的质子从极板A处由静止加速，通过极板中间的小孔后进入速度选择器，并沿直线运动。速度选择器中的匀强磁场垂直纸面向里，磁感应强度大小为，极板间的电场强度大小为。坐标系中区域充满沿y轴负方向的匀强电场Ⅰ，区域充满垂直纸面向外的匀强磁场Ⅱ，OP与x轴夹角。匀强磁场Ⅱ的磁感应强度大小，且。质子从（0，d）点进入电场Ⅰ，并垂直OP进入磁场Ⅱ。取质子比荷为，。求： （l）极板间的加速电压U； （2）匀强电场Ⅰ的电场强度； （3）质子能到达x轴上的区间的长度L（结果用根号表示）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023-2024学年第二学期第一次段考 高二物理 说明： 本试卷分选择题和非选择题两部分，共6页，满分100分，考试时间75分钟。 第I卷 选择题（共46分） 一、单项选择题：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. 了解物理规律发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要。以下符合物理学历史的是（　　） A. 麦克斯韦预言了并实验证明了电磁波的存在 B. 库仑通过油滴实验测得了元电荷e的数值 C. 法拉第提出了场的概念，并且直观地描绘了场的清晰图像 D. 安培提出了分子电流假说，并且发现了电流的磁效应 【答案】C 【解析】 【详解】A．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹用实验证明了电磁波的存在，选项A错误； B．密立根通过油滴实验测得了元电荷e的数值，这也是他获得诺贝尔物理学奖的重要原因，选项B错误； C．法拉第提出了场概念，并且直观地描绘了场的清晰图像，选项C正确； D．安培提出了分子电流假说，奥斯特发现了电流的磁效应，选项D错误。 故选C。 2. 如图甲为LC振荡电路，其中图乙描绘的是流过电路中M点的电流随时间变化规律的图线，假设回路中电流顺时针方向为正，则下列说法错误的是（　　） A. 在第0s末到第1s末的过程中，电路中电流正在增大，电容器正在向外电路放电 B. 在第1s末到第2s末的过程中电容器的下极板带负电 C. 在第2s末到第3s末的过程中M点的电势比N点的电势低 D. 在第2s末到第3s末的过程中电路中电场能正在逐渐减小 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图乙可知，在第0s末到第1s末的过程中，电路中电流正在增大，则线圈的磁场能正在增大，电容器中的电场能正在减小，电容器正在向外电路放电，故A正确，不满足题意要求； B．在第1s末到第2s末的过程中，电路中电流正在减小，且电流方向为顺时针方向，电容器正在充电，则电容器的下极板带正电，故B错误，满足题意要求； CD．第2s末到第3s末的过程中，电路中电流正在增大，且电流方向为逆时针方向，M点的电势比N点的电势低；线圈的磁场能正在增大，电容器中的电场能正在减小，故CD正确，不满足题意要求。 故选B。 3. 如图所示是一单摆做阻尼振动图像，则此单摆的摆球在图中P与N时刻的（　　） A. 速率 B. 重力势能 C. 机械能 D. 受到的拉力 【答案】A 【解析】 【详解】A．由图可知，P点位移到此次振动位移的最大值之间的差值要比N点位移到此次振动位移的最大值之间的差值要大，故P点到此次振动位移最大值过程中，增加的重力势能更多，增加的重力势能都是动能转化而来，故P点具有的动能更多，故P点的速率大于N点的速率，故A正确； B．由图可知，P、N点的位移同，故两点对应的高度相同，故两点的重力势能相同，故B错误； C．机械能包含重力势能与动能（此处无弹性势能），由A、B选项的分析可知，P点的机械能大于N点的机械能，故C错误； D．单摆运动属于圆周运动，受力分析易得，绳子的拉力与重力在绳子方向的分力的合力提供向心力，由于P、N两点的位移相同，故两点是绳子与竖直方向的夹角也相同，假设绳子与竖直方向的夹角为，绳长为l，故有 由于P点出速率大于N点的速率，故P点的绳子拉力大于N点的绳子拉力，故D错误。 故选A。 4. 某同学 利用电流传感器研究电容器的放电过程，他按如图1所示连接电路。先使开关S接1，电容器很快充电完毕。然后将开关掷向2，电容器通过R放电，传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的I-t曲线如图2所示。他进一步研究滑动变阻器的阻值大小对曲线的影响。先断开S，将滑片P向右移动一段距离，再重复以上充、放电操作，又得到一条I-t曲线。关于这条曲线，下列判断正确的是（　　） A. 曲线与坐标轴所围面积将增大 B. 曲线与坐标轴所围面积将减小 C. 曲线与纵轴交点的位置将向上移动，放电时间变短 D. 曲线与纵轴交点的位置将向下移动，放电时间变长 【答案】D 【解析】 【详解】AB.因为I-t图线与坐标轴所围成的面积表示电容器放电的电荷量，而电容器的带电量 Q=CE，没有变化，所以曲线与坐标轴所围面积不变，故AB错误； CD.将滑片P向右移动时，变阻器接入电路的电阻增大，由闭合电路欧姆定律知，将开关掷向2时电容器开始放电的电流减小，则曲线与纵轴交点的位置将向下移动，且电荷量不变，即曲线与坐标轴所围面积不变，故放电时间会变长，故C错误，D正确。 故选D。 5. 深圳光明科学城与东莞松山湖科学城正联手打造成为中国四大科学城之一，坐落十松山湖科学城的散裂中子源在粒子物理研究领域取得了很大进展。某研究学者在做粒子探测实验时，将一个电量为的粒子，自匀强磁场a点向左水平射出，当它运动到b 点时，与一个带电量为静止的粒子发生碰撞并结合为一个新粒子，不考虑粒子的重力和相对论效应，试分析接下来新粒子的运动轨迹是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】带正电粒子在b点与一带负电的静止粒子碰撞合为一体，此过程满足动量守恒，碰撞后新粒子的速率、质量虽然与碰撞前不同，但动量与碰撞前相同，带电量变为-2e。设碰撞前带正电粒子的动量为p，则其在磁场中做匀速圆周运动的半径为 碰撞后新粒子的总动量仍为p，带电量变为-2e，则 所以碰撞后的新粒子做匀速圆周运动的半径比碰撞前带电粒子的半径大，根据左手定则可判定碰撞后新粒子从b点开始向下偏转。 故选A。 6. 如图所示，是水平面上两列频率相同的波在某时刻的叠加情况，以波源、为圆心的两组同心圆弧分别表示同一时刻两列波的波峰（实线）和波谷（虚线），的振幅，的振幅。下列说法正确的是（　　） A. 质点D是振动削弱点 B. 质点A是振动加强点 C. 再过半个周期，质点B、C是振动加强点 D. 质点C的位移始终为1cm 【答案】B 【解析】 【详解】AB．A、D两点始终是波峰与波峰或波谷与波谷相遇点，是振动加强点，A错误，B正确； C．B、C两点一定是波峰与波谷的相遇点，是振动削弱点，C错误； D．当的波峰和的波谷到达C点时，C的位移为1cm；当的波谷和的波峰到达C点时，C的位移为-1cm，因此质点C的位移发生变化，D错误。 故选B。 7. 如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为为六只规格均为“、”的相同灯泡，各电表均为理想交流电表，输入端交变电压的图像如图乙所示。以下说法中正确的是（　　） A. 副线圈两端交变电流的频率为 B. 电压表的示数为 C. 只有灯能正常发光 D. 内消耗的电能为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图像知交流电的周期为0.02s，变压器副线圈两端交变电流的频率50Hz，变压器不能改变交流电的频率，则副线圈两端交变电流的频率为50Hz，A错误； B．由输入端交变电压u的图像，可求出有效值 由图甲可知，灯L1两端分担一部分电压，则电压表的示数小于36V，B错误； C．由原、副线圈匝数之比5：1，可得原、副线圈的电压之比5：1，电流之比1：5，设灯泡两端电压为U，则副线圈上电压为5U，所以 得 则6灯正常发光，C错误； D．1min内消耗的电能为 D正确。 故选D。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示电路，自感线圈L的自感系数足够大，其直流电阻忽略不计，LA、LB是两个相同的灯泡，则（　　） A. S闭合瞬间，LA不亮，LB很亮 B. S闭合瞬间，LA、LB同时亮，然后LA逐渐变暗到熄灭，LB变得更亮 C. S断开瞬间，LA闪亮一下才熄灭，LB立即熄灭 D. S断开瞬间，LA、LB立即熄灭 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．闭合S时，电源的电压同时加到两灯上，LA、LB同时亮，且亮度相同；随着L中电流增大，由于线圈L直流电阻可忽略不计，分流作用增大，LA逐渐被短路直到熄灭，外电路总电阻减小，总电流增大，LB变亮，故A错误，B正确； CD．断开S，LB立即熄灭，线圈中电流减小，产生自感电动势，感应电流流过LA灯，LA闪亮一下后熄灭，故C正确，D错误。 故选BC。 9. 一位潜水爱好者在水下活动时，利用激光器向岸上救援人员发射激光信号，设激光光束与水面的夹角为α，如图所示。他发现只有当α大于41°时，岸上救援人员才能收到他发出的激光光束，下列说法正确的是（ ） A. 水的折射率为 B. 水的折射率为 C. 当他以α = 60°向水面发射激光时，岸上救援人员接收激光光束的方向与水面夹角小于60° D. 当他以α = 60°向水面发射激光时，岸上救援人员接收激光光束的方向与水面夹角大于60° 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．他发现只有当α大于41°时，岸上救援人员才能收到他发出的激光光束，则说明α = 41°时激光恰好发生全反射，则 则 A错误、B正确； CD．当他以α = 60°向水面发射激光时，入射角i1 = 30°，则根据折射定律有 nsini1 = sini2 折射角i2大于30°，则岸上救援人员接收激光光束的方向与水面夹角小于60°，C正确、D错误。 故选BC。 10. 某同学设想的减小电梯坠落时造成伤害的一种应急安全装置如图所示，在电梯轿厢底部安装永久强磁铁，磁铁N极朝上，电梯井道内壁上铺设若干金属线圈，线圈A在电梯轿厢坠落时能自动闭合（井道底部的线圈B始终闭合），从而减小对箱内人员的伤害。当电梯轿厢坠落到图示位置时，下列说法正确的是（　　） A. 从上往下看，金属线圈A中的感应电流沿逆时针方向 B. 从上往下看，金属线圈B中的感应电流沿顺时针方向 C. 金属线圈A对电梯轿厢下落有阻碍作用，B没有阻碍作用 D. 金属线圈B有收缩的趋势，A有扩张的趋势 【答案】ABD 【解析】 【详解】AB．当电梯坠落至如图位置时，闭合线圈A中向上的磁场减弱，感应电流的方向从上往下看是逆时针方向，B中向上的磁场增强，感应电流的方向从上往下看是顺时针方向，AB正确； C．结合AB的分析可知，当电梯坠落至如图位置时，闭合线圈A、B都在阻碍电梯下落，C错误； D．闭合线圈A中向上的磁场减弱，B中向上的磁场增强，根据楞次定律可知，线圈B有收缩的趋势，A 有扩张的趋势，D正确。 故选ABD。 第II卷 非选择题（共54分） 三、实验与探究题（共2小题，共18分） 11. 实验小组的同学们用图甲所示的装置做“用单摆测定重力加速度”的实验。 （1）用L表示单摆的摆长，用T表示单摆的周期，则重力加速度g=_____（用L、T 表示）。 （2）将单摆正确悬挂后进行如下操作，其中正确的是_____（填选项前的字母） A. 用毫米刻度尺测出摆线长作为单摆的摆长 B. 把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度释放，使之在竖直平面内做简谐运动 C. 测量周期时在摆球经过平衡位置时开始计时 D. 用停表测量单摆完成1次全振动所用时间并作为单摆的周期 （3）王同学多次改变单摆的摆长并测得相应的周期，他根据测量数据作出了如图乙所示的图像，横坐标为摆长，纵坐标为周期的平方。若图线斜率为k，则当地的重力加速度g=_____（用k表示）。 （4）李同学用一组数据测得的重力加速度数值大于当地的实际重力加速度值，造成这一情况的原因可能是_____（填选项前的字母）。 A. 开始摆动时振幅较小 B. 开始计时时，过早按下停表 C. 测量周期时，误将摆球（n-1）次全振动的时间记为n次全振动的时间 （5）张同学实验时的摆长为1m，他作出了单摆做简谐运动的振动图像如图丙所示，g取10，则摆线偏离竖直方向的最大摆角的正弦值约为_____（结果保留一位有效数字）。 【答案】（1） （2）BC （3） （4）C （5）0.04 【解析】 【小问1详解】 由单摆周期公式 可得重力加速度为 【小问2详解】 A．摆长等于摆线的长度加上摆球的半径，故A错误； B．把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度释放，使之在竖直平面内做简谐运动，故B正确； C．测量周期时，在摆球经过平衡位置时开始计时，以减小测量误差，故C正确； D．把停表记录摆球1次全振动的时间作为周期，误差较大，应采用累积法测量周期，故D错误。 故选BC。 【小问3详解】 根据单摆周期公式 可得 可知图像的斜率为 解得当地的重力加速度为 【小问4详解】 根据 可得 A．重力加速度测量值与振幅无关，故A错误； B．开始计时时，过早按下停表，则周期测量值偏大，使得重力加速度测量值偏小，故B错误； C．测量周期时，误将摆球（n-1）次全振动的时间记为n次全振动的时间，则周期测量值偏小，使得重力加速度测量值偏大，故C正确。 故选C。 【小问5详解】 由图可知振幅为 则摆线偏离竖直方向的最大摆角的正弦值约为 12. 酒驾严重危害交通安全，喝酒不开车已经成为准则。某款酒精检测仪如图甲所示，核心部件为酒精气体传感器，其电阻R与酒精气体浓度c的关系如图乙所示。某同学想利用该酒精气体传感器设计一款酒精测量仪，除酒精气体传感器外，在实验室中找到了如下器材： A．干电池组（电动势，内阻） B．表头G（满偏电流6.0mA，内阻） C．电阻箱（最大阻值9999.9Ω） D．电阻箱（最大阻值9999.9Ω） E．开关及导线若干 （1）该同学设计的测量电路如图丙所示，他首先将表头G量程扩大为90mA，则应将电阻箱的阻值调为________Ω； （2）如图丁所示，该同学想将酒精气体浓度为零的位置标注在表头上2mA处，则应将电阻箱的阻值调为________Ω； （3）完成步骤（2）后，某次在实验室中试测酒精浓度时，表头指针如图丁所示。已知酒精浓度在0.2~0.8mg/mL之间属于饮酒驾驶；酒精含量达到或超过0.8mg/mL属于醉酒驾驶，则该次测试的酒精浓度属于________范围（选填“酒驾”或“醉驾”）； （4）使用较长时间后，干电池组电动势降低，内阻增大，则此时所测的酒精气体浓度与真实值相比________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】 ①. 3 ②. 16 ③. 酒驾 ④. 偏小 【解析】 【详解】（1）[1]将表头G量程扩大为90mA，则有 （2）[2]表头G显示电流为，电路实际电流为 由图乙可知，当酒精气体浓度为零时，该气体传感器电阻，改装后电流表等效电阻为 根据闭合电路欧姆定律可得 解得 （3）[3]由图乙可知，当酒精气体浓度达到醉驾标准时，该气体传感器电阻，此时电路中的实际电流为 此时表头G中的实际电流为，则图丁所示的酒精浓度未到达醉驾，属于酒驾范围。 （4）[4]使用较长时间后，干电池组电动势降低，内阻增大，根据 同一酒精浓度下，电路中的总电流将偏小，流经表头的电流也同比偏小，故所测得的酒精浓度值偏小。 四、计算题：（本题3小题，共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 一列简谐横波沿+x方向传播，t=0时刻的波形如图甲所示，A、B、P和Q是介质中的四个质点，t=0时刻该波刚好传播到B点，质点A的振动图像如图乙所示，则： （1）该波的传播速度是多大? （2）t=0.1s时，质点A的位移大小为多少? （3）经过多长时间质点Q第二次到达波谷? 【答案】（1）25m/s；（2）；（3）38s 【解析】 【详解】（1）由乙图可知，质点的振动周期为T=0.8s，由甲图可知，波长λ=20m，则波速为 （2）由题图可知，振幅A=2cm，周期T=0.8s，角速度为 初相为 则质点A的位移的函数表达式为 当t=0.1s时，质点A的位移为 （3）质点P、Q平衡位置之间的距离为L=75m，由 解得 即经过3s质点Q第一次到达波谷，经过3.8s质点第二次到达波谷 14. 如图所示，两平行金属导轨MN、PQ的间距为d，且与水平面夹角为，导轨与定值电阻和相连，磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过导轨平面向上，导轨上有一质量为m、电阻为r的金属棒ab以某一速度沿导轨匀速下滑。已知金属棒ab与导轨之间的动摩擦因数为，，金属棒与导轨始终接触良好。求： （1）流过金属棒ab的电流I。 （2）金属棒ab两端的电压。 （3）金属棒ab沿导轨下滑距离L的过程中，通过电阻的电荷量。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）金属棒ab下滑时受到的安培力 金属棒ab匀速下滑，有平衡方程 则解得流过金属棒ab的电流 （2）由欧姆定律及电路的结构可得金属棒ab两端的电压 （3）金属棒ab沿导轨下滑距离L的过程中，通过金属棒ab的电荷量由法拉第电磁感应定律、电荷量的定义式联立可得 由于两电阻并联，故通过其中的电荷与阻值成反比，可得通过电阻的电荷量 15. 在“质子疗法”中，质子先被加速到具有较高的能量，然后被引向轰击肿瘤，杀死细胞。如图所示，质量为m、电荷量为q的质子从极板A处由静止加速，通过极板中间的小孔后进入速度选择器，并沿直线运动。速度选择器中的匀强磁场垂直纸面向里，磁感应强度大小为，极板间的电场强度大小为。坐标系中区域充满沿y轴负方向的匀强电场Ⅰ，区域充满垂直纸面向外的匀强磁场Ⅱ，OP与x轴夹角。匀强磁场Ⅱ的磁感应强度大小，且。质子从（0，d）点进入电场Ⅰ，并垂直OP进入磁场Ⅱ。取质子比荷为，。求： （l）极板间的加速电压U； （2）匀强电场Ⅰ的电场强度； （3）质子能到达x轴上的区间的长度L（结果用根号表示）。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）质子进入速度选择器中的速度为，由力的平衡得 由动能定理有 联立得 ， （2）质子在电场中运动到达上的点时间为，竖直方向速度为，水平位移为，竖直位移为，加速度为。由运动学公式有 ，， 由几何关系有 ， 由牛顿第二定律有 联立可得 ，， （3）质子进入磁场的速度为，则 质子在磁场中运动半径为，由牛顿第二定律有 有 由几何关系有 ， 当，质子恰好从N点飞出，当，质子恰好与轴相切。故质子能到达轴上的区间长度 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $