精品解析：2024届福建省三明市高三质量检测物理试卷

保密★启用前 三明市2024年普通高中高三毕业班质量检测 物理试题 本试卷共8页，总分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将答题卡交回。 第Ⅰ卷 一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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. 2024年3月25日国际体联蹦床世界杯科特布斯站比赛，中国蹦床队夺得3金2银的优异成绩。如图，一蹦床运动员被弹性网竖直向上弹起，上升过程经1.3s双脚刚好到达离网面高约8m处，不计空气阻力及姿势变化，则运动员（ ） A. 所受重力做正功 B. 上升过程加速度越来越小 C. 重力势能和动能都在增大 D. 平均速度的大小约为6.15m/s 2. 如图，某同学用手摇发电机、可拆变压器给小灯泡供电。矩形闭合导线框abcd处于水平匀强磁场中，绕轴匀速转动，不计线框与导线的电阻，小灯泡额定功率足够大，电阻恒定。下列说法正确的是（ ） A. 可拆变压器为降压变压器 B. 图示位置穿过线框的磁通量最大，线框产生的感应电动势也最大 C. 若可拆变压器视为理想变压器，转速增加一倍，其他条件不变，则小灯泡两端的电压也增加一倍 D. 若考虑变压器能量损耗，副线圈接线柱由“0、2”调整为“0、8”，其他条件不变，则小灯泡消耗的功率变为原来的16倍 3. 如图为氢原子在可见光区域的四条谱线、、、与能级图，可以判定（ ） A. 谱线对应的能级差为1.89eV B. 同一介质对光的折射率最小 C. 同一介质中光的传播速度最大 D. 用光照射某金属能发生光电效应则光照射该金属一定能发生光电效应 4. 如图，场强方向竖直向下、大小为匀强电场中，一固定半圆形光滑绝缘轨道与水平地面相切，直径AB与地面垂直。一带电量为＋q、质量为m的小物块以速度从B滑入轨道，从A水平飞出。已知重力加速度大小为g，不计空气阻力。小物块从A水平飞出后的落地点P（未画出）到B的距离最大时，对应的轨道半径为（ ） A. B. C. D. 二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 5. 如图（甲）为用干涉法检查玻璃平板b是否平整的装置。将标准玻璃样板a放置在b之上，在一端夹人两张纸片。当红光垂直入射后，从上往下看到的条纹如图（乙）所示，b板上表面P点附近条纹向左侧弯曲，则（ ） A. P点有凹陷 B. 换用白光照射，出现彩色条纹 C. 换用绿光照射，条纹间距变大 D. 抽去一张纸片，条纹间距变小 6. 一种电子透镜的部分电场分布如图所示，虚线为等差等势面。电子枪发射的电子仅在电场力作用下的运动轨迹如图中实线所示，a，b、c是轨迹上的三个点，取c点电势为0V，电子从a点运动到b点电势能变化了10eV，则（ ） A. a点电势为 B. 电子在b点的电势能为 C. b点的电场强度比c点的小 D. 电子的运动轨迹与其中的一条电场线重合 7. 如图，福建省森林消防总队三明支队在篮球比赛中，一球员在篮筐正前方投篮。以抛出时刻为计时起点，篮球在空中运动过程对应的水平及竖直分位移分别为x、y，图像、如图甲、乙所示（图中a，b，均已知），篮球可视为质点，不计空气阻力。则（　　） A. 图乙中图线斜率的绝对值表示重力加速度g B. 篮球抛出时的初速度大小为 C. 图乙中图线与坐标轴所围面积数值上等于篮球上升的最大高度 D. 时间内篮球所受重力做功的瞬时功率先减小后增大 第Ⅱ卷 三、非选择题：共60分。考生根据要求作答。 8. 如图，一橡皮擦置于长塑料直尺的一端，现将直尺沿桌面缓慢向外移动，二者始终保持相对静止，在此过程中，直尺弯曲程度变大，橡皮擦对直尺的压力______（选填“增大”“减小”或“不变”），橡皮擦所受的摩擦力______（选填“增大”、“减小”或“不变”），直尺对橡皮擦的作用力方向为______。 9. 已知泰宁大金湖某处水深度为20m，湖底水温为4℃，水面温度为27℃，大气压强为，取，。当一气泡从湖底缓慢升到水面时，其体积约为原来的______倍，此过程气泡内的气体______（选填“吸热”或“放热”），气泡内的气体可视为理想气体。 10. 1988年，德国物理学家赫兹对火花放电现象进行深入研究，第一次验证了电磁波的存在。一小组研究电磁振荡实验，图甲为时刻的电路状态，此时电容器正在______（选填“充电”或“放电”）；图乙为通过线圈的电流随时间变化的图像，时刻电场能正在______（选填“增大”、“减小”或“不变”）；要增大振荡频率，可______（选填“增大”“减小”或“不变”）电容器的电容C。 11. 某同学利用图甲装置研究小车的匀变速直线运动。 （1）实验中必要的措施是______ A. 细线必须与长木板平行 B. 先释放小车再接通电源 C. 平衡小车与长木板间的摩擦力 （2）实验时将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上，得到一条纸带，打出的部分计数点如图乙所示（每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出）；；，；其中BC段的测量如图丙所示，则有______cm； （3）利用逐差法，可计算出小车的加速度______（结果保留2位有效数字）。 12. LED灯具有亮度高，使用寿命长、节能等优点。一实验小组探究某LED灯的伏安特性，其电路设计如图甲所示（虚线框内待确定），提供的器材有： A.LED灯（额定电压为3.0V，额定功率为0.6W） B.电池组（电动势约为4.5V，内阻约为1Ω） C.电压表V（量程为3V，内阻约为1kΩ） D.电流表A（量程为50mA，内阻） E.定值电阻（阻值） E.定值电阻（阻值） G.滑动变阻器（最大阻值为10Ω，额定电流为2A） H.滑动变阻器（最大阻值为1kΩ，额定电流为20mA） G.开关和导线若干。 （1）为了便于调节且能够在0~3V的范围内对LED灯的电压进行测量，滑动变阻器选______（选填“”或“”）； （2）因提供的电流表量程太小需扩大量程，则应选用定值电阻______（选填“”或“”）进行改装； （3）各元件均无故障，但闭合开关后，无论如何调节滑动变动器，两电流表的示数总是调不到零，其可能的原因是______（选填“a、b”或“c、d”）之间断路； （4）将改装后的电流表分别接入图甲中位置P和Q，并测出两个位置时的多组数据，描绘出4I—U图像如图乙所示，则曲线______（选填“1”或“2”）对应的是接在位置P描绘的图像；若实验中考虑电表内阻的影响，为消除系统误差，改装后的电流表应接在位置______（选填“P”或“Q”），并经修正后重新绘制图像； （5）某同学描绘出4I—U图像为图乙中的曲线1，并将此LED灯接在一个电动势，内阻电源上，如图丙所示，则LED灯的实际功率约为______W（结果保留2位有效数字）。 13. 1897年，英国科学家汤姆孙利用阴极射线粒子受到的静电力和洛伦兹力平衡等方法确定出阴极射线粒子的带电性质，速度和比荷，图甲为实验示意图。 如图乙，真空玻璃管内，阴极发出的电子经KA间的电场加速后，以一定的速度沿玻璃管的中轴线射入两平行极板C、D。若两极板无电压，电子打在荧光屏上的O点；若两极板加上偏转电压U，电子打在荧光屏上的P点；若两极板间再加上垂直纸面方向的匀强磁场，磁感应强度大小为B，则电子又打到O点；若撤去电场只留磁场，电子恰好从极板C、D右侧边缘射出。已知两极板间距为d，长度为2d，设电子的质量为m、电荷量大小为q，求： （1）电子进入两极板时的速度大小v； （2）电子比荷的表达式。 14. 如图甲，轻质弹簧一端拴接在倾角的光滑固定斜面底端的挡板上，弹簧处于自然状态。现将的小物块A由P点静止释放并开始压缩弹簧，A沿斜面运动至最低点Q（图中未标出）后弹回，PQ距离。小物块可视为质点，弹簧始终处在弹性限度内，不计空气阻力，重力加速度g取，，．求： （1）A刚释放时的加速度大小a； （2）A运动至最低点Q时，弹簧的弹性势能； （3）如图乙，若A与斜面间的动摩擦因数，现将的小物块B轻放在A上，仍从斜面上的P点静止释放，A、B一起沿斜面向下运动且始终保持相对静止，通过计算判断A、B能否到达Q点。若能，求该过程中A对B所做的功W；若不能，求A、B能到达的最低点与P点的距离s。 15. 2022年6月17日，配备了目前世界上最先进的中压直流技术电磁弹射器的我国第三艘航母“福建舰”正式下水。如图甲为电磁弹射系统简化等效电路（俯视图），两根固定于水平面内的足够长的光滑平行金属导轨，间距为L，电阻忽略不计。导轨间存在垂直于导轨平面、磁感应强度大小为B的匀强磁场（图中未画出）。舰载机（含滑架）可等效为一质量为m、电阻不计的金属棒MN，垂直放在两导轨间。导轨左端连接电路，其直流电源电动势为E，超级电容器的电容为C，定值电阻的阻值为R。先闭合开关K，将开关S接1，使电容器完全充电，然后断开开关K，将S接至2，MN由静止开始向右加速运动。设MN始终垂直两导轨并与导轨良好接触，忽略一切摩擦阻力及电磁辐射的能量。 （1）求MN由静止开始运动时的加速度大小； （2）S接至1到电路稳定的过程中，在图乙中画出电容器的极板电压u随电量q变化的图像，并结合该图像求稳定时电容器储存的能量； （3）MN从开始运动至稳定速度的过程中，电阻R上产生的焦耳热； （4）MN达到稳定速度后，闭合开关K，若舰载机点火产生恒定的推力F使MN继续加速，试通过推导，说明舰载机点火后MN做何种性质的运动?推力F作用了一段时间t后，电容器带电量为Q，则t为多大?（设电容器不漏电，此时电容器没有被击穿） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 保密★启用前 三明市2024年普通高中高三毕业班质量检测 物理试题 本试卷共8页，总分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将答题卡交回。 第Ⅰ卷 一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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. 2024年3月25日国际体联蹦床世界杯科特布斯站比赛，中国蹦床队夺得3金2银的优异成绩。如图，一蹦床运动员被弹性网竖直向上弹起，上升过程经1.3s双脚刚好到达离网面高约8m处，不计空气阻力及姿势变化，则运动员（ ） A. 所受重力做正功 B. 上升过程加速度越来越小 C. 重力势能和动能都在增大 D. 平均速度的大小约为6.15m/s 【答案】D 【解析】 【详解】ABC．上升过程，运动员只受重力作用，加速度恒为重力加速度；重力对运动员做负功，运动员的重力势能增大，动能减小，故ABC错误； D．运动员的平均速度大小为 故D正确。 2. 如图，某同学用手摇发电机、可拆变压器给小灯泡供电。矩形闭合导线框abcd处于水平匀强磁场中，绕轴匀速转动，不计线框与导线的电阻，小灯泡额定功率足够大，电阻恒定。下列说法正确的是（ ） A. 可拆变压器为降压变压器 B. 图示位置穿过线框的磁通量最大，线框产生的感应电动势也最大 C. 若可拆变压器视为理想变压器，转速增加一倍，其他条件不变，则小灯泡两端的电压也增加一倍 D. 若考虑变压器能量损耗，副线圈接线柱由“0、2”调整为“0、8”，其他条件不变，则小灯泡消耗的功率变为原来的16倍 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图中原线圈接“0、1”即n，副线圈接“0、2”即2n，可知变压器为升压变压器，故A错误； B．图示位置穿过线框的磁通量最大，线框产生的感应电动势最小，故B错误； C．若可拆变压器视为理想变压器，转速增加一倍，其他条件不变，则 可知电源电动势最大值及有效值增加一倍，则小灯泡两端的电压也增加一倍，故C正确； D．若不考虑变压器能量损耗，副线圈接线柱由“0、2”调整为“0、8”，其他条件不变，则根据 可知电压变为原来的4倍，根据可知，小灯泡消耗的功率变为原来的16倍，考虑变压器能量损耗时，小灯泡消耗的功率小于原来的16倍，故D错误； 故选C。 3. 如图为氢原子在可见光区域的四条谱线、、、与能级图，可以判定（ ） A. 谱线对应的能级差为1.89eV B. 同一介质对光的折射率最小 C. 同一介质中光的传播速度最大 D. 用光照射某金属能发生光电效应则光照射该金属一定能发生光电效应 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可知，谱线对应的能级差为 故A错误； B．根据能级跃迁规律可知光的能量最小，则频率最小，同一介质对光的折射率最小，故B正确； C．根据能级跃迁规律可知光的能量最大，则频率最大，同一介质对光的折射率最大，根据可知，同一介质中光的传播速度最小，故C错误； D．根据能级跃迁规律可知光的能量大于光的能量，根据光电效应发生的条件可知，用光照射某金属能发生光电效应，光照射该金属不一定能发生光电效应，故D错误； 故选B。 4. 如图，场强方向竖直向下、大小为匀强电场中，一固定半圆形光滑绝缘轨道与水平地面相切，直径AB与地面垂直。一带电量为＋q、质量为m的小物块以速度从B滑入轨道，从A水平飞出。已知重力加速度大小为g，不计空气阻力。小物块从A水平飞出后的落地点P（未画出）到B的距离最大时，对应的轨道半径为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】小物块从B运动到A过程，由动能定理，可得 小物块在空中做平抛运动，有 又 联立，解得 结合数学知识，可知 即 时小物块从A水平飞出后的落地点P到B的距离最大。 故选A。 二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 5. 如图（甲）为用干涉法检查玻璃平板b是否平整的装置。将标准玻璃样板a放置在b之上，在一端夹人两张纸片。当红光垂直入射后，从上往下看到的条纹如图（乙）所示，b板上表面P点附近条纹向左侧弯曲，则（ ） A. P点有凹陷 B. 换用白光照射，出现彩色条纹 C. 换用绿光照射，条纹间距变大 D. 抽去一张纸片，条纹间距变小 【答案】AB 【解析】 【详解】A．点处的条纹向劈尖处弯曲，故点处凹陷，A正确； B．白光是复色光，不同的单色光会在不同的位置发生干涉，故会出现彩色条纹，B正确； C．换用绿光照射，根据 可知，绿光的波长变短，条纹间距应减小，C错误； D．根据 为斜劈尖角，抽取一张纸时，减小，减小，故增大，D错误。 故选AB。 6. 一种电子透镜的部分电场分布如图所示，虚线为等差等势面。电子枪发射的电子仅在电场力作用下的运动轨迹如图中实线所示，a，b、c是轨迹上的三个点，取c点电势为0V，电子从a点运动到b点电势能变化了10eV，则（ ） A. a点电势为 B. 电子在b点的电势能为 C. b点的电场强度比c点的小 D. 电子的运动轨迹与其中的一条电场线重合 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．电场线和等势线垂直可知c点的电场方向约为水平方向，电场力指向轨迹内测水平向左，电子带负电因此电场线水平向右，因此从a到c电势降低，电子从a点运动到b点电场力做负功，电势能变化了10eV，可知 可得 因为虚线为等差等势面，则有 取c点电势为0V，可得 ， 则电子在b点的电势能为 故A错误，B正确； C．根据 可知等差等势面越密集的地方场强越大，则b点的电场强度比c点的小，故C正确； D．根据电场线与等势面垂直，可知电子的运动轨迹不可能与其中的一条电场线重合，故D错误。 故选BC。 7. 如图，福建省森林消防总队三明支队在篮球比赛中，一球员在篮筐正前方投篮。以抛出时刻为计时起点，篮球在空中运动过程对应的水平及竖直分位移分别为x、y，图像、如图甲、乙所示（图中a，b，均已知），篮球可视为质点，不计空气阻力。则（　　） A. 图乙中图线斜率的绝对值表示重力加速度g B. 篮球抛出时的初速度大小为 C. 图乙中图线与坐标轴所围面积数值上等于篮球上升的最大高度 D. 时间内篮球所受重力做功的瞬时功率先减小后增大 【答案】BD 【解析】 【详解】A．不计空气阻力，竖直方向上，篮球做竖直上抛运动，则 则，故图乙的斜率的绝对值表为，故A错误； B．由甲图可知，纵坐标为速度的大小，随着时间的变化，速度大小不变，故水平方向上做匀速直线运动，大小为，竖直方向上 故篮球抛出时的初速度大小为，故B正确； C．由平均速度知识，，则当t＝t1时， 0，即 0，由于t≠0，故只能是y＝0，即从抛出点又回到抛出点，那么乙图中t1时间是从抛出点回到抛出点的总时间，那面积是上升最大高度的2倍，故C错误； D．在t＝0时，重力瞬时功率为P1＝mgvy，在t1时回到抛出点，则重力瞬时功率为P2＝mgvy，故P1＝P2，在最高点PG＝0，故重力功率先减小后增大，故D正确。 故选BD。 第Ⅱ卷 三、非选择题：共60分。考生根据要求作答。 8. 如图，一橡皮擦置于长塑料直尺的一端，现将直尺沿桌面缓慢向外移动，二者始终保持相对静止，在此过程中，直尺弯曲程度变大，橡皮擦对直尺的压力______（选填“增大”“减小”或“不变”），橡皮擦所受的摩擦力______（选填“增大”、“减小”或“不变”），直尺对橡皮擦的作用力方向为______。 【答案】 ①. 减小 ②. 增大 ③. 竖直向上 【解析】 【详解】[1] [2] [3]对橡皮擦受力分析 根据力的平衡得，直尺对橡皮擦的支持力 橡皮擦所受的摩擦力 随着直尺弯曲程度变大，变大，故支持力减小、摩擦力增大， 又有牛顿第三定律得，橡皮擦对直尺的压力大小，所以随着直尺弯曲程度变大，橡皮擦对直尺的压力减小。 直尺对橡皮擦的作用力是摩擦力与支持力的合力，与橡皮擦所受重力大小相等方向相反，竖直向上。 9. 已知泰宁大金湖某处水深度为20m，湖底水温为4℃，水面温度为27℃，大气压强为，取，。当一气泡从湖底缓慢升到水面时，其体积约为原来的______倍，此过程气泡内的气体______（选填“吸热”或“放热”），气泡内的气体可视为理想气体。 【答案】 ①. 3.25 ②. 吸热 【解析】 【详解】[1]气泡在湖底的压强为 气泡在湖底的温度为 T1=(273+4)K=277K 气泡在水面的压强为 气泡在水面的温度为 T2=(273+27)K=3000K 根据理想气体状态方程，有 解得 [2]根据热力学第一定律 依题意，气泡热力学温度上升，则，气泡体积变大，对外界做功，有。所以 即此过程气泡内的气体吸热。 10. 1988年，德国物理学家赫兹对火花放电现象进行深入研究，第一次验证了电磁波的存在。一小组研究电磁振荡实验，图甲为时刻的电路状态，此时电容器正在______（选填“充电”或“放电”）；图乙为通过线圈的电流随时间变化的图像，时刻电场能正在______（选填“增大”、“减小”或“不变”）；要增大振荡频率，可______（选填“增大”“减小”或“不变”）电容器的电容C。 【答案】 ①. 充电 ②. 增大 ③. 减小 【解析】 【详解】[1]根据电流的方向及电容器极板的电性可知，电容器正在充电； [2] 时刻电流减小，磁场能减小，电容器充电，则电场能增大； [3]根据振荡频率公式可知要增大振荡频率，可减小电容器的电容C。 11. 某同学利用图甲装置研究小车的匀变速直线运动。 （1）实验中必要的措施是______ A. 细线必须与长木板平行 B. 先释放小车再接通电源 C. 平衡小车与长木板间的摩擦力 （2）实验时将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上，得到一条纸带，打出的部分计数点如图乙所示（每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出）；；，；其中BC段的测量如图丙所示，则有______cm； （3）利用逐差法，可计算出小车的加速度______（结果保留2位有效数字）。 【答案】（1）A （2）4.45 （3） 【解析】 【小问1详解】 AB．为了让小车做匀加速直线运动，应使小车受力恒定，故应将细线与木板保持水平，同时为了打点稳定，应先开电源再释放小车。故A正确；B错误； C．本实验中只是研究匀变速直线运动，只要摩擦力恒定即可，不需要平衡摩擦力。故C错误。 故选A。 【小问2详解】 BC段的测量如图丙所示，刻度尺最小分度为0.1cm，需要估读到下一位，则有 【小问3详解】 依题意，相邻计数点时间间隔为 利用逐差法，可计算出小车的加速度为 12. LED灯具有亮度高，使用寿命长、节能等优点。一实验小组探究某LED灯的伏安特性，其电路设计如图甲所示（虚线框内待确定），提供的器材有： A.LED灯（额定电压为3.0V，额定功率为0.6W） B.电池组（电动势约为4.5V，内阻约为1Ω） C.电压表V（量程为3V，内阻约为1kΩ） D.电流表A（量程为50mA，内阻） E.定值电阻（阻值） E.定值电阻（阻值） G.滑动变阻器（最大阻值为10Ω，额定电流为2A） H.滑动变阻器（最大阻值为1kΩ，额定电流为20mA） G.开关和导线若干。 （1）为了便于调节且能够在0~3V的范围内对LED灯的电压进行测量，滑动变阻器选______（选填“”或“”）； （2）因提供的电流表量程太小需扩大量程，则应选用定值电阻______（选填“”或“”）进行改装； （3）各元件均无故障，但闭合开关后，无论如何调节滑动变动器，两电流表的示数总是调不到零，其可能的原因是______（选填“a、b”或“c、d”）之间断路； （4）将改装后的电流表分别接入图甲中位置P和Q，并测出两个位置时的多组数据，描绘出4I—U图像如图乙所示，则曲线______（选填“1”或“2”）对应的是接在位置P描绘的图像；若实验中考虑电表内阻的影响，为消除系统误差，改装后的电流表应接在位置______（选填“P”或“Q”），并经修正后重新绘制图像； （5）某同学描绘出4I—U图像为图乙中的曲线1，并将此LED灯接在一个电动势，内阻电源上，如图丙所示，则LED灯的实际功率约为______W（结果保留2位有效数字）。 【答案】（1） （2） （3）a、b （4） ①. 2 ②. P （5）0.10（0.096~0.11） 【解析】 【小问1详解】 电压在0~3V的范围内，滑动变阻器采用分压式，为了确保测量数据的连续性，滑动变阻器采用总阻值小一些的，即滑动变阻器选。 【小问2详解】 LED灯的额定电流为 可知，需要将电流表量程改装为0.2A，则并联电阻为 可知，应选用定值电阻。 【小问3详解】 根据图甲可知，闭合开关后，无论如何调节滑动变动器，两电流表的示数总是调不到零，其可能的原因是a、b之间断路。 【小问4详解】 [1]结合上述可知，电流表示数为I，则改装表通过的电流为4I，4I—U图像中图像上的点与坐标原点连线的斜率表示电阻的倒数，根据图乙可知，在相等电压之下，图像1对应的斜率大于图像2对应的斜率，即在相等电压之下，图像1对应状态的电阻小于图像2对应状态的电阻，根据图甲可知，改装表置于P时，所测电阻为LED灯与改装表的串联电阻，改装表置于Q时，所测电阻为LED灯与电压表的并联电阻，即改装表置于P时，所测电阻大一些，可知，曲线2对应的是接在位置P描绘的图像。 [2]结合上述，改装表的内阻精确可知，则实验中若考虑电表内阻的影响，为消除系统误差，改装后的电流表应接在位置P。 【小问5详解】 在图乙中作出电源的干路电流与路端电压图像如图所示 可知，LED的工作状态的坐标值约为2.35V，0.042A，则LED灯的实际功率约为 13. 1897年，英国科学家汤姆孙利用阴极射线粒子受到的静电力和洛伦兹力平衡等方法确定出阴极射线粒子的带电性质，速度和比荷，图甲为实验示意图。 如图乙，真空玻璃管内，阴极发出的电子经KA间的电场加速后，以一定的速度沿玻璃管的中轴线射入两平行极板C、D。若两极板无电压，电子打在荧光屏上的O点；若两极板加上偏转电压U，电子打在荧光屏上的P点；若两极板间再加上垂直纸面方向的匀强磁场，磁感应强度大小为B，则电子又打到O点；若撤去电场只留磁场，电子恰好从极板C、D右侧边缘射出。已知两极板间距为d，长度为2d，设电子的质量为m、电荷量大小为q，求： （1）电子进入两极板时的速度大小v； （2）电子比荷的表达式。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）当电场与磁场共存时，有 又 联立，解得 （2）撤去电场只留磁场，电子做匀速圆周运动，轨迹如图 根据 又 联立，解得 14. 如图甲，轻质弹簧一端拴接在倾角的光滑固定斜面底端的挡板上，弹簧处于自然状态。现将的小物块A由P点静止释放并开始压缩弹簧，A沿斜面运动至最低点Q（图中未标出）后弹回，PQ距离。小物块可视为质点，弹簧始终处在弹性限度内，不计空气阻力，重力加速度g取，，．求： （1）A刚释放时的加速度大小a； （2）A运动至最低点Q时，弹簧的弹性势能； （3）如图乙，若A与斜面间的动摩擦因数，现将的小物块B轻放在A上，仍从斜面上的P点静止释放，A、B一起沿斜面向下运动且始终保持相对静止，通过计算判断A、B能否到达Q点。若能，求该过程中A对B所做的功W；若不能，求A、B能到达的最低点与P点的距离s。 【答案】（1）6m/s2；（2）3J；（3）能， 【解析】 【详解】（1）当A物体刚释放时，对A物体进行受力分析，有 解得 （2）设Q点所在水平面为零势能面，将弹簧合物块看成一个系统，则该系统机械能守恒，有 解得 （3）以Q点所在水平面为零势能面，则初始时，AB和弹簧组成的系统具有的能量为 假设刚好AB刚好到达Q点，则从P到Q需要的能量为 所以AB组成的整体可以到达Q点，且在Q点速度不为零，在Q点时，结合能量守恒，AB整体所具有的动能为 由于AB保持相对静止，所以有 从P到Q，对物体B有 解得 15. 2022年6月17日，配备了目前世界上最先进的中压直流技术电磁弹射器的我国第三艘航母“福建舰”正式下水。如图甲为电磁弹射系统简化等效电路（俯视图），两根固定于水平面内的足够长的光滑平行金属导轨，间距为L，电阻忽略不计。导轨间存在垂直于导轨平面、磁感应强度大小为B的匀强磁场（图中未画出）。舰载机（含滑架）可等效为一质量为m、电阻不计的金属棒MN，垂直放在两导轨间。导轨左端连接电路，其直流电源电动势为E，超级电容器的电容为C，定值电阻的阻值为R。先闭合开关K，将开关S接1，使电容器完全充电，然后断开开关K，将S接至2，MN由静止开始向右加速运动。设MN始终垂直两导轨并与导轨良好接触，忽略一切摩擦阻力及电磁辐射的能量。 （1）求MN由静止开始运动时的加速度大小； （2）S接至1到电路稳定的过程中，在图乙中画出电容器的极板电压u随电量q变化的图像，并结合该图像求稳定时电容器储存的能量； （3）MN从开始运动至稳定速度的过程中，电阻R上产生的焦耳热； （4）MN达到稳定速度后，闭合开关K，若舰载机点火产生恒定的推力F使MN继续加速，试通过推导，说明舰载机点火后MN做何种性质的运动?推力F作用了一段时间t后，电容器带电量为Q，则t为多大?（设电容器不漏电，此时电容器没有被击穿） 【答案】（1）；（2）、；（3）；（4）匀加速直线运动， 【解析】 【详解】（1）开关将S接2瞬间，电路中的电动势大小为E，根据欧姆定律得电路中的电流 金属棒MN所受安培力 又有牛顿第二定律得 MN由静止开始运动时的加速度大小 （2）由电容的定义式可得 即电容器的极板电压u与电量q成正比，当极板电压时，两极板电量 设在极短时间内，电容器的电压为，电荷量的变化量为，则由电流的定义可得电流为 电功率为 储存的电能等于电场力做的功 充电结束时，电容器储存的总电能，也是图像与轴所围的面积 （3）设MN稳定时速度为，由题意可得，稳定时电容器两端电压 此时电容器极板电荷量 在整个运动过程中电路的平均电流 对金属棒MN应用动量定理得 以上两式整理得 结合（1）结论根据能量守恒得电阻R上产生的焦耳热 整理得 （4）在极短时间内对金属棒MN应用牛顿第二定律 又由题意可得 由以上各式整理可得 即舰载机点火后MN做匀加速直线运动。 当电容器带电量为Q时，此时电动势为 金属棒MN速度 又 将整理解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $