精品解析：海南省省直辖县级行政单位琼海市嘉积中学2023-2024学年高三下学期4月月考物理试题

2023—2024学年度第二学期高中教学第三次大课堂练习 高三物理科试题 （时间：90分钟 满分：100分） 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24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. 2019年9月10日，我国国产首批医用钴-60原料组件从秦山核电站启运，这标志着我国国产伽马刀设备“中国芯”供应问题得到解决。伽马刀是利用钴-60发生β衰变时释放的γ射线工作。其中γ射线是（ ） A. 高频电磁波 B. 高速中子流 C. 高速电子流 D. 高速质子流 2. 某次火灾现场由于楼层太高，地面水枪喷射不到，消防队员从邻近的高楼上向起火大楼喷射洒水，其示意图如图所示。已知两栋楼的间距为L，水从水枪口水平射出的速度为v。重力加速度为g。则喷水点与着火点的竖直高度为（ ） A. B. C. D. 3. 自2016年起将4月24日设立为“中国航天日”。1970年4月24日我国首次成功发射人造卫星东方红一号，目前仍在椭圆轨道上稳定运行，其轨道近地点高度约为430km，远地点高度约为2100km。则东方红一号从远地点运动到近地点过程中，下列说法正确的（ ） A. 速度方向始终垂直于它与地球的连线 B. 速率先减小后增大 C. 加速度逐渐减小 D. 万有引力做正功 4. 题图为发射电磁波的LC振荡电路，某时刻电路中电流方向如图所示，此时电容器的上极板带正电，下极板带负电，则下列说法正确的是（　　） A. 电容器正放电 B. 电流正在减小 C. 线圈中的磁场能正在增大 D. 电容器中的电场能正在减小 5. 如图，直角三角形ABC为一棱镜的横截面，，。一束光线平行于底边BC射到AB边上并进入棱镜，然后垂直于AC边射出。则该棱镜的折射率为（ ） A. B. C. D. 3 6. 如图所示，套在动摩擦因数为0.4的水平细杆上的小球，上端与细绳相连、左端与轻弹簧相连，轻弹簧的左端固定在O点。初始时刻小球静止在A点，弹簧伸长了1.5cm。已知弹簧劲度系数为200N/m，小球质量为0.5kg，重力加速度，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。某时刻剪断轻绳。下列说法正确的是（  ） A. 剪断轻绳的瞬间，小球受力个数不变 B. 剪断轻绳的瞬间，小球加速度为 C. 剪断轻绳后，小球向左做匀变速直线运动 D. 剪断轻绳后，小球在A点左侧0.5cm处时速率最大 7. 为了研究大量处于能级的氢原子跃迁时的发光特点，现利用大量此种氢原子跃迁时产生的三种单色光照射同一个光电管，如图甲所示，移动滑动变阻器的滑片调节光电管两端电压，分别得到三种光照射时光电流与光电管两端电压的关系，如图乙所示，则对于a、b、c三种光，下列说法正确的是（ ） A. 三种光的频率最大的是c B. a、b、c三种光从同一种介质射向真空中，发生全反射的临界角最小的是c C. 用c光照射另外某种金属能发生光电效应，则用a光照射也一定能发生 D. 通过同一个单缝装置进行单缝衍射实验，a光的中央条纹宽度最宽 8. 如图所示，带电小球P固定在绝缘竖直墙壁上，绝缘轻绳将带电小球Q悬挂于O点，Q静止时，轻绳与竖直方向成角（），且P、Q在同一水平线上，此时轻绳的拉力为。现将P沿竖直墙壁缓慢向上移动，并调整P的电荷量，保持Q的位置不动，当P、Q连线与水平方向成角时，轻绳的拉力变为。则（ ） A. P对Q的作用力一直增大 B. 轻绳拉力始终大于球的重力 C. 移动P的同时应减小P的电荷量 D. 轻绳的拉力 二、多项选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 下列说法正确的是（ ） A. 液体中悬浮微粒的布朗运动是液体分子撞击微粒而引起的 B. 单晶体有固定的熔点，多晶体没有固定的熔点 C. 液体表面具有收缩的趋势，是由于液体表面层里分子的分布比内部稀疏 D. 物体的温度越高，其分子的平均动能越大 10. 如图所示为某静电纺纱工艺中的电场分布示意图，虚线是电场线，实线是某带电粒子只在电场力作用下从P点运动到Q点的轨迹，不计粒子的重力。则下列判断正确的是（ ） A. 粒子带正电 B. 粒子在P点的加速度大于在Q点的加速度 C. 粒子在P点的动能小于在Q点的动能 D. 电场中P点的电势高于Q点的电势 11. 摩托车的点火装置原理如图所示。转换器将直流电压转换为12V的正弦交流电压，并加在高压包（理想变压器）的原线圈上，当副线圈电压的瞬时值大于时，就会使火花塞产生电火花点燃汽油机工作。下列说法正确的是（ ） A. 在电压变化的一个周期内，火花塞放电两次 B. 仅增加高压包副线圈的匝数，高压包的输出电压会增大 C. 仅减小高压包原线圈的匝数，火花塞放电的频率会增大 D. 高压包的副线圈匝数至少是原线圈匝数的1250倍 12. 如图所示是两列频率相同的水波相遇某时刻的情形，M、N为波源，图中实线表示波峰，虚线表示波谷，a、b、c、d为水中的四个质点。下列说法正确的是（ ） A. 质点a、b的平衡位置相距一个波长 B. 质点a经过半个周期后到达质点b所在位置 C. 质点d仍可能会上下振动 D. 经过个周期，质点c向下通过平衡位置 13. 如图所示，在无限长的竖直边界NS和MT间充满匀强电场，同时该区域上、下部分分别充满方向垂直于NSTM平面向外和向内的匀强磁场，磁感应强度大小分别为B和2B，KL为上下磁场的水平分界线，在NS和MT边界上，距KL高h处分别有P、Q两点，NS和MT间距为1.8h。质量为m、电荷量为的粒子从P点垂直于NS边界射入该区域后做圆周运动。下列说法正确的是（ ） A. 匀强电场的电场强度方向竖直向下 B. 粒子在上、下部分区域运动的轨道半径之比为 C. 粒子不从NS边界飞出的最小入射速度为 D. 粒子以的速度射入，恰好能经过Q点从MT边界飞出 三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程 14. 某同学想测量滑块与长木板之间的动摩擦因数，他设计了如图甲所示的实验装置：将一长木板固定在水平桌面上，右端固定一轻质定滑轮，靠近定滑轮处固定一个光电门，同时他将滑块上端固定了一个宽度为d的遮光片，滑块的侧面固定另一轻质滑轮，在重物的作用下使滑块从长木板另一端A处由静止释放，经过一段时间滑块通过B处的光电门。A、B之间的距离。不计滑轮质量及其与绳子之间的摩擦。 （1）该实验_____________（填“需要”或“不需要”）保证重物质量远小于滑块及遮光片的总质量。 （2）在某次实验中，测得光电门遮光时间为t，此时力传感器示数为F。则遮光片通过光电门时的平均速度____________（用给定字母表示）；比遮光片的中心通过光电门的速度__________（选填“偏大”、“偏小”或“相等”）。 （3）由（2）可以得到一组数据；然后多次改变所挂重物的质量进行实验，每次实验时，滑块都从长木板的A处由静止释放，得到多组数据。根据这些数据，作出滑块的速度平方与力传感器示数F的关系图像如图乙所示，，则滑块与长木板之间的动摩擦因数为____________。 15. 体温监测是进行新冠排查的主要手段之一。小明同学利用热敏电阻自制了一简易温度计，其内部电路装置如图甲，使用的器材有：直流电源（电动势，内阻）、毫安表、电阻箱R（最大阻值）、热敏电阻、开关S、单刀双掷开关K、导线若干。 （1）将电阻箱的阻值调到最大，然后将开关K接至a端，闭合开关S，逐渐调节电阻箱的阻值，发现当毫安表指针刚好偏转至满刻度的一半时，电阻箱示数如图乙，其阻值为________。再将电阻箱阻值调为时，毫安表指针刚好满偏。可知毫安表的量程为________mA，内阻为________。 （2）将开关K接至b端，该温度计可开始工作，小明通过查阅资料，发现热敏电阻为正温度系数热敏电阻，该电阻的阻值R随温度t变化的关系式为，请写出该简易温度计所测温度t与电流I之间的关系式：________（）。 （3）当该温度计使用一段时间后，电源内阻增大一些，则该温度计所测温度会比实际温度________（填“偏低”、“偏高”或“相同”）。 四、计算题：本题共3小题，共38分。把解答写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。 16. 如图为自动洗衣机的控水装置的示意图，细管上端封闭，并和一压力传感器相接。洗衣缸体进水时，细管中的空气被水封闭，当细管中空气压强达到时，压力传感器使进水阀门关闭，达到自动控水的目的。已知细管的总长度，管内气体可视为理想气体且温度始终不变，取大气压，重力加速度，水的密度。洗衣机停止进水时，求： （1）细管中被封闭空气柱的长度L； （2）洗衣缸内水高度h。 17. 磁流体推进船的动力来源于电流与磁场间的相互作用。如图甲是平静海面上某实验船的示意图，磁流体推进器由磁体、电极和矩形通道（简称通道）组成。如图乙是通道尺寸、、。工作时，在通道内沿z轴正方向加的匀强磁场；沿x轴负方向加匀强电场，使两金属板间的电压；海水沿y轴方向流过通道。已知海水的电阻率。 （1）船静止时，求电源接通瞬间推进器对海水推力的大小和方向； （2）若船以的速度匀速前进时，由于通道的截面积小于进水口的截面积，在通道内海水相对船速率增加到。求此时两金属板间的感应电动势； （3）船行驶时，海水对船的推力为海水所受磁场作用力的0.8倍。当船以的速度匀速前进时，求海水推力的功率。 18. 如图所示，光滑水平面上静置足够长的L形绝缘滑板，其质量为4m，一质量为m，电荷量为的光滑小物块静止在滑板的P点，P点到滑板右壁的距离为s。整个装置处在水平向右的匀强电场中，电场强度为E。设小物块与滑板右壁的碰撞的时间极短且无机械能损失。求： （1）小物块经过多长时间第一次与滑板右壁碰撞； （2）小物块与滑板右壁第一次碰撞后滑板的速度； （3）小物块从开始运动到第二次与滑板右壁碰撞的过程中电场力做的功。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023—2024学年度第二学期高中教学第三次大课堂练习 高三物理科试题 （时间：90分钟 满分：100分） 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24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. 2019年9月10日，我国国产首批医用钴-60原料组件从秦山核电站启运，这标志着我国国产伽马刀设备“中国芯”供应问题得到解决。伽马刀是利用钴-60发生β衰变时释放的γ射线工作。其中γ射线是（ ） A. 高频电磁波 B. 高速中子流 C. 高速电子流 D. 高速质子流 【答案】A 【解析】 【详解】γ射线是高频电磁波。 故选A。 2. 某次火灾现场由于楼层太高，地面水枪喷射不到，消防队员从邻近的高楼上向起火大楼喷射洒水，其示意图如图所示。已知两栋楼的间距为L，水从水枪口水平射出的速度为v。重力加速度为g。则喷水点与着火点的竖直高度为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】水在空中做平抛运动，在水平方向 竖直方向 解得 故选B。 3. 自2016年起将4月24日设立为“中国航天日”。1970年4月24日我国首次成功发射人造卫星东方红一号，目前仍在椭圆轨道上稳定运行，其轨道近地点高度约为430km，远地点高度约为2100km。则东方红一号从远地点运动到近地点过程中，下列说法正确的（ ） A. 速度方向始终垂直于它与地球的连线 B. 速率先减小后增大 C. 加速度逐渐减小 D. 万有引力做正功 【答案】D 【解析】 【详解】A．东方红一号在椭圆轨道上稳定运行，做的运动不是匀速圆周运动，存在切向加速度，故速度方向不是始终垂直于它与地球的连线，故A错误； BD．东方红一号从远地点运动到近地点过程中，轨道高度逐渐降低，万有引力做正功，速率逐渐增大，故B错误，D正确； C．根据牛顿第二定律 可得 故东方红一号从远地点运动到近地点过程中，轨道高度逐渐降低，加速度逐渐增大，故C错误。 故选D。 4. 题图为发射电磁波的LC振荡电路，某时刻电路中电流方向如图所示，此时电容器的上极板带正电，下极板带负电，则下列说法正确的是（　　） A. 电容器正在放电 B. 电流正在减小 C. 线圈中的磁场能正在增大 D. 电容器中的电场能正在减小 【答案】B 【解析】 【详解】由题图知，电流正流向电容器正极，电容器正在充电，电流正在减小，磁场能转化为电场能，线圈中磁场能正在减小，电容器中的电场能正在增大。 故选B。 5. 如图，直角三角形ABC为一棱镜的横截面，，。一束光线平行于底边BC射到AB边上并进入棱镜，然后垂直于AC边射出。则该棱镜的折射率为（ ） A. B. C. D. 3 【答案】B 【解析】 【详解】根据题意，由折射定律和反射定律画出光路图，如图所示 由几何关系可得 则该棱镜的折射率为 故选B。 6. 如图所示，套在动摩擦因数为0.4的水平细杆上的小球，上端与细绳相连、左端与轻弹簧相连，轻弹簧的左端固定在O点。初始时刻小球静止在A点，弹簧伸长了1.5cm。已知弹簧劲度系数为200N/m，小球质量为0.5kg，重力加速度，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。某时刻剪断轻绳。下列说法正确的是（  ） A. 剪断轻绳的瞬间，小球受力个数不变 B. 剪断轻绳的瞬间，小球加速度为 C. 剪断轻绳后，小球向左做匀变速直线运动 D. 剪断轻绳后，小球在A点左侧0.5cm处时的速率最大 【答案】D 【解析】 【详解】A．剪断绳子前，弹簧弹力等于物体受到的静摩擦力 因此可知此时小球的弹力 说明小球和绳子之间存在拉力即 剪断轻绳的瞬间，绳子拉力消失，小球受力个数变少，故A错误； B．小球初始时刻静止在A点时受到静摩擦力，大小等于弹力大小，故弹力 剪断轻绳的瞬间，弹簧弹力不变，支持力突变成 最大静摩擦力变为 根据牛顿第二定律 解得 故B错误； C．剪断轻绳后小球运动过程中弹簧弹力始终变化，所以加速度改变，不算匀变速运动，故C错误； D．当摩擦力等于弹力时，小球速率最大，此时 此时形变量为 则小球在A点左侧0.5cm处时的速率最大，故D正确。 故选D。 7. 为了研究大量处于能级的氢原子跃迁时的发光特点，现利用大量此种氢原子跃迁时产生的三种单色光照射同一个光电管，如图甲所示，移动滑动变阻器的滑片调节光电管两端电压，分别得到三种光照射时光电流与光电管两端电压的关系，如图乙所示，则对于a、b、c三种光，下列说法正确的是（ ） A. 三种光的频率最大的是c B. a、b、c三种光从同一种介质射向真空中，发生全反射的临界角最小的是c C. 用c光照射另外某种金属能发生光电效应，则用a光照射也一定能发生 D. 通过同一个单缝装置进行单缝衍射实验，a光的中央条纹宽度最宽 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据图乙可知，a、b、c三种光的遏止电压关系为 Ua>Ub>Uc 根据爱因斯坦光电效应方程 可知频率的大小关系 所以三种光的频率最大的是a，故A错误； B．根据频率越大，折射率越大，临界角公式 临界角最小的是a，故B错误； C．频率越大越容易发生光电效应，用c光照射金属发生光电效应，则用a光照射也一定能发生，故C正确； D．由 可知 单缝衍射实验中，根据 波长越长中央条纹越宽，所以通过同一个单缝装置进行单缝衍射实验，c光的中央条纹宽度最宽，故D错误。 故选C。 8. 如图所示，带电小球P固定在绝缘竖直墙壁上，绝缘轻绳将带电小球Q悬挂于O点，Q静止时，轻绳与竖直方向成角（），且P、Q在同一水平线上，此时轻绳的拉力为。现将P沿竖直墙壁缓慢向上移动，并调整P的电荷量，保持Q的位置不动，当P、Q连线与水平方向成角时，轻绳的拉力变为。则（ ） A. P对Q的作用力一直增大 B. 轻绳的拉力始终大于球的重力 C. 移动P的同时应减小P的电荷量 D. 轻绳的拉力 【答案】D 【解析】 【详解】A．如图所示作出小球受力的矢量三角形，可知将P沿竖直墙壁缓慢向上移动，P对Q的作用力一直减小，故A错误； B．由矢量图可知轻绳的拉力先大于球的重力，后小于球的重力，故B错误； C．由图可知两球间距变倍，根据平衡条件以及库仑定律有 可得 故移动P的同时应增大P的电荷量，故C错误； D．根据平衡条件有 故 故D正确。 故选D。 二、多项选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 下列说法正确的是（ ） A. 液体中悬浮微粒的布朗运动是液体分子撞击微粒而引起的 B. 单晶体有固定的熔点，多晶体没有固定的熔点 C. 液体表面具有收缩的趋势，是由于液体表面层里分子的分布比内部稀疏 D. 物体的温度越高，其分子的平均动能越大 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．液体中悬浮微粒的布朗运动是无规则运动的液体分子撞击微粒而引起的，故A正确； B．单晶体有固定的熔点，多晶体也有固定的熔点，故B错误； C．液体表面具有收缩的趋势，是由于液体表面层的分子分布比较稀疏，分子间作用力表现为引力，故C正确； D．温度是分子平均动能的标志，物体的温度越高，分子热运动越剧烈，故分子的平均动能越大，故D正确。 故选ACD。 10. 如图所示为某静电纺纱工艺中的电场分布示意图，虚线是电场线，实线是某带电粒子只在电场力作用下从P点运动到Q点的轨迹，不计粒子的重力。则下列判断正确的是（ ） A. 粒子带正电 B. 粒子在P点的加速度大于在Q点的加速度 C. 粒子在P点的动能小于在Q点的动能 D. 电场中P点的电势高于Q点的电势 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据图示，右端接电源正极，左端接地，所以电场方向从右指向左，根据曲线运动的条件，带电粒子所受电场力指向轨迹内侧，即为右侧，根据电场力方向和电场方向的关系可知，粒子带负电，所以A错误； B．根据图示可知，P点处电场线比Q点处的电场线密集，所以P点电场强度大于Q点，根据电场力公式，带电粒子在P点的电场力大于Q点的电场力，因为带电粒子仅在电场力作用下运动，根据牛顿第二定律 可知带电粒子在P点的加速度大于Q点的加速度，所以B正确； C．从P点运动到Q点，电场力做正功，电势能减小，动能增大，即粒子在P点的动能小于Q点的动能，所以C正确； D．从P点到Q点，电场力做正功，电势能减小，即带电粒子在P点的电势能大于Q点的电势能，根据可知，P点的电势低于Q点的电势，所以D错误。 故选BC。 11. 摩托车的点火装置原理如图所示。转换器将直流电压转换为12V的正弦交流电压，并加在高压包（理想变压器）的原线圈上，当副线圈电压的瞬时值大于时，就会使火花塞产生电火花点燃汽油机工作。下列说法正确的是（ ） A. 在电压变化的一个周期内，火花塞放电两次 B. 仅增加高压包副线圈的匝数，高压包的输出电压会增大 C. 仅减小高压包原线圈匝数，火花塞放电的频率会增大 D. 高压包的副线圈匝数至少是原线圈匝数的1250倍 【答案】AB 【解析】 【详解】A．在电流变化的一个周期内，电压两次到达最大值，火花塞放电两次，故A正确； B．根据理想变压器原副线圈电压与线圈匝数的关系，仅增加高压包副线圈的匝数，高压包的输出电压会增大，故B正确； C．变压器不改变交变电流的频率，故仅减小高压包原线圈的匝数，火花塞放电的频率不变，故C错误； D．要使火花塞产生电火花点燃汽油机工作，根据理想变压器原副线圈电压与线圈匝数的关系可得 故D错误。 故选AB。 12. 如图所示是两列频率相同的水波相遇某时刻的情形，M、N为波源，图中实线表示波峰，虚线表示波谷，a、b、c、d为水中的四个质点。下列说法正确的是（ ） A. 质点a、b的平衡位置相距一个波长 B. 质点a经过半个周期后到达质点b所在位置 C. 质点d仍可能会上下振动 D. 经过个周期，质点c向下通过平衡位置 【答案】CD 【解析】 【详解】A．由图可知，质点a在两波的波峰处，质点b在两波的波谷处，所以质点a、b的平衡位置相距半个波长，故A错误； B．质点仍在自己的平衡位置附近振动，不会随波迁移，质点a经过一段时间后不会到达质点b此时所在位置，故B错误； C．质点d为振动减弱点，若两波的振幅不同，质点d仍可能会上下振动， 故C正确； D．由此时刻质点c处于波峰位置，经过个周期，质点c正向下通过平衡位置，故D正确。 故选CD。 13. 如图所示，在无限长的竖直边界NS和MT间充满匀强电场，同时该区域上、下部分分别充满方向垂直于NSTM平面向外和向内的匀强磁场，磁感应强度大小分别为B和2B，KL为上下磁场的水平分界线，在NS和MT边界上，距KL高h处分别有P、Q两点，NS和MT间距为1.8h。质量为m、电荷量为的粒子从P点垂直于NS边界射入该区域后做圆周运动。下列说法正确的是（ ） A. 匀强电场的电场强度方向竖直向下 B. 粒子在上、下部分区域运动的轨道半径之比为 C. 粒子不从NS边界飞出的最小入射速度为 D. 粒子以的速度射入，恰好能经过Q点从MT边界飞出 【答案】BD 【解析】 【详解】A．对粒子受力分析，受到的重力和电场力是一对平衡力，电场力竖直向上，由于该粒子带正电，所以匀强电场的电场强度方向竖直向上，故A错误； BC．如图所示 设粒子不从NS边飞出的入射速度最小值为，对应的粒子在上下区，由 得 有 ， 故粒子在上、下部分区域运动的轨道半径之比为 由 解得 故B正确，C错误； D．如图所示 设粒子的入射速度为v，粒子在上下方区域的运动半径为和，粒子第一次通过KL时距离K点为x，由题意可知，粒子运动轨迹是对称的，有 且 得 （n小于等于3即可） 根据几何关系 得 即时 时 时 故粒子以的速度射入，恰好能经过Q点从MT边界飞出，故D正确。 故选BD。 三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程 14. 某同学想测量滑块与长木板之间的动摩擦因数，他设计了如图甲所示的实验装置：将一长木板固定在水平桌面上，右端固定一轻质定滑轮，靠近定滑轮处固定一个光电门，同时他将滑块上端固定了一个宽度为d的遮光片，滑块的侧面固定另一轻质滑轮，在重物的作用下使滑块从长木板另一端A处由静止释放，经过一段时间滑块通过B处的光电门。A、B之间的距离。不计滑轮质量及其与绳子之间的摩擦。 （1）该实验_____________（填“需要”或“不需要”）保证重物质量远小于滑块及遮光片的总质量。 （2）在某次实验中，测得光电门遮光时间为t，此时力传感器示数为F。则遮光片通过光电门时的平均速度____________（用给定字母表示）；比遮光片的中心通过光电门的速度__________（选填“偏大”、“偏小”或“相等”）。 （3）由（2）可以得到一组数据；然后多次改变所挂重物的质量进行实验，每次实验时，滑块都从长木板的A处由静止释放，得到多组数据。根据这些数据，作出滑块的速度平方与力传感器示数F的关系图像如图乙所示，，则滑块与长木板之间的动摩擦因数为____________。 【答案】 ①. 不需要 ②. ③. 偏小 ④. 0.5 【解析】 【详解】（1）[1]滑块受到的拉力是通过传感器示数获得的，故不需要保证重物质量远小于滑块及遮光片的总质量。 （2）[2]滑块做匀变速直线运动，用在极短时间内的平均速度来代替瞬时速度，则遮光片通过光电门时的速度 [3]中间时刻瞬时速度 中间位移的瞬时速度 显然中间时刻的瞬时速度小于中间位置的瞬时速度，故平均速度比遮光片的中心通过光电门的速度偏小。 （3）[4]滑块受到的合力为 根据牛顿第二定律可得 且 则由乙图中图像斜率和截距 解得 15. 体温监测是进行新冠排查的主要手段之一。小明同学利用热敏电阻自制了一简易温度计，其内部电路装置如图甲，使用的器材有：直流电源（电动势，内阻）、毫安表、电阻箱R（最大阻值）、热敏电阻、开关S、单刀双掷开关K、导线若干。 （1）将电阻箱的阻值调到最大，然后将开关K接至a端，闭合开关S，逐渐调节电阻箱的阻值，发现当毫安表指针刚好偏转至满刻度的一半时，电阻箱示数如图乙，其阻值为________。再将电阻箱阻值调为时，毫安表指针刚好满偏。可知毫安表的量程为________mA，内阻为________。 （2）将开关K接至b端，该温度计可开始工作，小明通过查阅资料，发现热敏电阻为正温度系数热敏电阻，该电阻阻值R随温度t变化的关系式为，请写出该简易温度计所测温度t与电流I之间的关系式：________（）。 （3）当该温度计使用一段时间后，电源内阻增大一些，则该温度计所测温度会比实际温度________（填“偏低”、“偏高”或“相同”）。 【答案】（1） ①. 590.0 ②. 10 ③. 8 （2） （3）偏高 【解析】 【小问1详解】 [1]由乙图可得读数为 [2][3]毫安表半偏时 毫安表满偏时 解得 ， 【小问2详解】 因为电阻与温度的关系为 电流 解得 （℃） 【小问3详解】 因电动势E基本不变，内阻逐渐增大，可知测量同一电阻时，电流偏小，根据 （℃） 可知温度读数偏高。 四、计算题：本题共3小题，共38分。把解答写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。 16. 如图为自动洗衣机的控水装置的示意图，细管上端封闭，并和一压力传感器相接。洗衣缸体进水时，细管中的空气被水封闭，当细管中空气压强达到时，压力传感器使进水阀门关闭，达到自动控水的目的。已知细管的总长度，管内气体可视为理想气体且温度始终不变，取大气压，重力加速度，水的密度。洗衣机停止进水时，求： （1）细管中被封闭的空气柱的长度L； （2）洗衣缸内水的高度h。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）吸管中的气体初始压强为，初始体积为，吸管中的气体末态压强为，设末态体积为，由波意尔定律可得 解得 （2）设洗衣机缸与细管中的水面差为，细管中气体的压强为 洗衣机的水位 解得 17. 磁流体推进船的动力来源于电流与磁场间的相互作用。如图甲是平静海面上某实验船的示意图，磁流体推进器由磁体、电极和矩形通道（简称通道）组成。如图乙是通道尺寸、、。工作时，在通道内沿z轴正方向加的匀强磁场；沿x轴负方向加匀强电场，使两金属板间的电压；海水沿y轴方向流过通道。已知海水的电阻率。 （1）船静止时，求电源接通瞬间推进器对海水推力的大小和方向； （2）若船以的速度匀速前进时，由于通道的截面积小于进水口的截面积，在通道内海水相对船速率增加到。求此时两金属板间的感应电动势； （3）船行驶时，海水对船的推力为海水所受磁场作用力的0.8倍。当船以的速度匀速前进时，求海水推力的功率。 【答案】（1），沿y轴正方向；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）根据安培力公式，推力 其中 联立，解得 由左手定则判断，通道内海水受到的安培力的方向，即对海水推力的方向，沿y轴正方向； （2）此时相对切割的运动速度v感=vd=8.0m/s，则有 解得 （3）当船行驶时，通道中海水两侧的电压 根据欧姆定律得 安培力 海水对船的推力 海水推力的功率 18. 如图所示，光滑水平面上静置足够长的L形绝缘滑板，其质量为4m，一质量为m，电荷量为的光滑小物块静止在滑板的P点，P点到滑板右壁的距离为s。整个装置处在水平向右的匀强电场中，电场强度为E。设小物块与滑板右壁的碰撞的时间极短且无机械能损失。求： （1）小物块经过多长时间第一次与滑板右壁碰撞； （2）小物块与滑板右壁第一次碰撞后滑板的速度； （3）小物块从开始运动到第二次与滑板右壁碰撞的过程中电场力做的功。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）滑块在电场力的作用下向左做匀加速运动，根据牛顿第二定律 根据位移时间公式 解得 （2）设小物块与滑板右壁第一次碰撞前小物块速度大小为，小物块与滑板右壁第一次碰撞后小物块的速度大小为，滑板的速度大小为，根据动能定理 碰撞时，根据动量守恒和动能守恒 解得 （3）整理弹性碰撞方程得 即 即碰撞后小物块相对于滑板以v0的速度被反弹回去，碰后以滑板为参考系，小物块向左做初速v0，加速度的匀减速直线运动。当位移x=0，滑板、小物块发生第二次碰撞 解得 则，小物块的第一次碰撞前的位移 第一次到第二次碰撞过程中，位移 则小物块从开始运动到第二次与滑板右壁碰撞的过程中电场力做的功 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$