精品解析：2024届河北省承德市部分示范性高中高三下学期二模物理试题

2023-2024学年度高三下学期第二次模拟考试 考生注意： 1．本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分。考试时间75分钟。 2．将第Ⅰ卷答案用2B铅笔涂在答题卡上，第Ⅱ卷用蓝黑钢笔或圆珠笔答在答题卡上.。 第Ⅰ卷（选择题共46分） 一．选择题（共7小题，每小题4分，计28分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确。） 1. 下列关于原子物理知识说法正确的是（　　） A. 甲图为氢原子的能级结构图，当氢原子从基态跃迁到激发态时，放出能量 B. 乙图中重核裂变产生的中子能使核裂变反应连续的进行，称为链式反应，其中一种核裂变反应方程为 C. 丙图为光电效应中光电子最大初动能与入射光频率的关系图线，不同频率的光照射同种金属发生光电效应时，图线的斜率相同 D. 核反应方程中，是质子 2. 如图所示，质量分别为m和2m的A，B两物块，用一轻弹簧相连，将A用轻绳悬挂于天花板上，用一木板托住物块B．调整木板的位置，当系统处于静止状态时，悬挂A物块的悬绳恰好伸直且没有拉力，此时轻弹簧的形变量为x突然撤去木板，重力加速度为g，物体运动过程中，弹簧始终在弹性限度内，则下列说法正确的是（　　） A. 撤去木板瞬间，B物块的加速度大小为g B. 撤去木板瞬间，B物块的加速度大小为0.5g C. 撤去木板后，B物块向下运动3x时速度最大 D. 撤去木板后，B物块向下运动2x时速度最大 3. 如图所示，质量为M、半径为R的半球形物体A放在水平地面上，通过最高点处的钉子用细线水平拉住一质量为m、半径为r的光滑球B。整个装置处于静止状态，已知重力加速度为g，则（　　） A. A对地面的摩擦力方向向左 B. A对地面的压力大于（M＋m）g C. B对A的压力大小为mg D. 细线对小球的拉力大小为 4. 某款手机防窥屏的原理图如图所示，在透明介质中有相互平行排列的吸光屏障，屏障垂直于屏幕，可实现对像素单元可视角度的控制。发光像素单元紧贴防窥屏的下表面，可视为点光源，位于相邻两屏障的正中间。下列说法正确的是（ ） A. 防窥屏的厚度越大，可视角度越小 B. 屏障的高度d越大，可视角度越大 C. 透明介质的折射率越小，可视角度越小 D. 防窥屏实现防窥效果主要是因为光发生了全反射 5. 一辆汽车在平直公路上以恒定功率匀速行驶，行驶的速度为。由于前方出现险情，汽车要减速慢行，驾驶员在时刻将发动机的功率减半，以的恒定功率行驶到时刻通过险情区之后，驾驶员立即将功率增大到，以恒定功率继续向前行驶到时刻，整个过程汽车所受阻力恒为f，则在这段时间内，汽车的速度随时间变化的关系图像可能是（　　） A. B. C. D. 6. 某简谐横波沿轴传播，在时刻的波形如图所示，此时介质中有三个质点和，的横坐标为0，的纵坐标为0，与间沿轴方向的距离为波长的倍，质点的振动方程为。下列说法正确的是（ ） A. 该波沿轴正方向传播 B. 该波的波长为 C. 该波的波速大小为 D. 时刻起．质点回到平衡位置的最短时间为 7. 宇航员在某星球表面做了如图甲所示的实验，将一插有风帆的滑块放置在倾角为的粗糙斜面上由静止开始下滑，帆在星球表面受到的空气阻力与滑块下滑的速度成正比，即F=kv，k为已知常数，宇航员通过传感器测量得到滑块下滑的加速度a与速度v的关系图象如图乙所示，已知图中直线在纵轴与横轴的截距分别为a0、v0，滑块与足够长斜面间的动摩擦因数为μ，星球的半径为R，引力常量为G，忽略星球自转的影响，由上述条件可判断出（ ） A. 滑块的质量为 B. 星球的密度为 C. 星球的第一宇宙速度 D. 该星球近地卫星的周期为 二、多选题（每题6分，在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求.全部选对的得3分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 8. 如图所示的传感器，甲、乙为平行板电容器的上、下两个固定极板，分别接在恒压直流电源的两极上，当纸张从平行板间穿过时，可监控纸张的厚度。若电流计指针偏向a端，电容器放电；若电流计指针偏向b端，电容器充电。某次纸张从平行板间穿过时，发现电流计指针偏向b端，则（　　） A. 平行板电容器的电容变小 B. 平行板电容器的电容变大 C. 甲、乙两板间纸张厚度变小 D. 甲、乙两板间纸张厚度变大 9. 如图甲、乙所示，分别表示两分子间的作用力、分子势能与两分子间距离的关系。分子a固定在坐标原点O处，分子b从处以某一速度向分子a运动（运动过程中仅考虑分子间作用力），假定两个分子的距离为无穷远时它们的分子势能为0，则（　　） A. 图甲中分子间距从到，分子间的作用力表现为斥力 B. 分子b运动至和位置时动能可能相等 C. 图乙中一定大于图甲中 D. 若图甲中阴影面积，则两分子间最小距离小于 10. 如图甲所示，x轴上固定两个点电荷A和B，电荷A固定在原点O，电荷B固定在x=2L处，通过电势传感器测出x轴上各点电势随坐标x的变化规律并描绘出图像，如图乙所示。已知图线与x轴的交点坐标为x1和x2，x=3L处的图线的切线水平，取无穷远处电势为零时点电荷的电势公式，其中k为静电力常量，Q为场源点电荷的电荷量，r为某点距场源点电荷的距离，以下说法正确的是（　　） A. 两点电荷为异种电荷 B. 两点电荷的电荷量之比为 C. 在x轴上的区域内无初速度释放一正电荷，该正电荷一定能到达无穷远处 D. ， 第Ⅱ卷（非选择题共54分） 三、实验题（9题6分，10题10分） 11. （1）在用油膜法估测分子大小的实验中，用移液管量取0.25mL油酸，倒入标注250mL的容量瓶中，再加入酒精后得到250mL的溶液。然后用滴管吸取这种溶液，向小量筒中滴入100滴溶液，溶液的液面达到量筒中1mL的刻度，再用滴管取配好的油酸溶液，向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下2滴溶液，在液面上形成油酸薄膜，待油膜稳定后，放在带有正方形坐标格的玻璃板下观察油膜，如图甲所示。坐标格的每个小正方形大小为。由图可以估算出油膜的面积是_________，由此估算出油酸分子的直径是_________m（保留1位有效数字）。 （2）图乙是用扫描隧道显微镜拍下的一个“量子围栏”的照片。这个量子围栏是由48个铁原子在铜的表面紧密排列成直径为的圆周而组成的，由此可以估算出铁原子的直径约为_________m（结果保留2位有效数字）。 12. 某同学制作了一个简单的多用电表，图甲为多用电表的内部电路图。已知选用的电流表的内阻Rg=5Ω、满偏电流Ig=25mA，当选择开关接3时为量程为0~100V的电压表。该多用电表表盘如图乙所示，下排刻度均匀，C为上排刻度线的中间刻度，由于该同学粗心，上排刻度线对应数据没有标出。 （1）若指针指在图乙所示位置，选择开关接1时其读数为________；选择开关接3时其读数为________。 （2）为了测该多用电表欧姆挡的内阻和表内电源的电动势，这位同学在实验室找到了一个电阻箱，设计了如下实验： ①将选择开关接2，红、黑表笔短接，调节滑动变阻器R1使电表指针满偏； ②将电表红、黑表笔与电阻箱相连，调节电阻箱使电表指针指在C处，此时电阻箱的示数如图丙所示，则C处刻度应为________Ω。 ③计算得到多用电表内电源的电动势为________V。（保留两位有效数字） （3）调零后将电表红、黑表笔与某一待测电阻相连，若指针在图乙所示位置，则待测电阻的阻值为________Ω。（保留两位有效数字） 四、解答题 13. 如图所示，是一种血压计的气路系统，血压计未工作时，气路系统内部封闭一定质量的空气，其压强为p0，体积为V0，血压计工作时，气泵工作，向气路系统充入压强为p0的空气，气路系统体积膨胀，当气路系统的压强达到1.5p0时，气路系统内的空气体积变为1.2V0，然后打开机械阀放出部分空气后，气路系统的压强变为1.2p0时，气路系统内的空气体积变为1.1V0，已知外界大气压强为p0，假定气路系统气体可视为理想气体，空气的温度不发生变化且与外界相同。 （1）当气路系统的压强达到1.5p0时，充入的外部空气体积； （2）打开机械阀门放出的空气质量与气路系统剩余的空气质量之比。 14. 如图，水平传送带以恒定速率v0顺时针转动，宽为4L、足够高的矩形匀强磁场区域MNPQ，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，磁场下边界QP水平。矩形导体框abcd无初速度地放在传送带上且ad与MQ重合，bc向右运动到NP时恰与传送带共速，此时施加水平向右的拉力，使导体框保持共速前的加速度离开磁场。已知导体框质量为m，总电阻为R，ab长为3L，ad长为2L，导体框平面始终与磁场垂直且不脱离传送带，重力加速度为g。 （1）求导体框从开始运动到与传送带共速过程中，ad两点间的电势差Uad与时间t的关系式； （2）求导体框向右离开磁场过程中，拉力冲量IF的大小； 15. 某款空气净化器采用了“等离子灭活”技术，内部有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个真空区域，其中L=5cm，如下图所示。Ⅰ区中平行金属板A、B与电源连接（图中未画出），其中B板接地（电势为零），A板的电势变化周期为s，规律如下（中）图所示，B板粒子发生处能连续均匀地释放质量kg，电量C的带电粒子。Ⅱ、Ⅲ两条形区存在着宽度分别为L，0.5L，竖直方向无界、方向相反的匀强磁场，其中，T，不计粒子间的相互作用力和重力。求： （1）一个周期内穿出电场的粒子数和B板所释放的粒子数之比； （2）一个周期内穿过Ⅱ区进入Ⅲ区的粒子数和B板所释放的粒子数之比； （3）粒子将从Ⅲ区右边界的不同位置穿出，求穿出位置最高点与最低点之间的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023-2024学年度高三下学期第二次模拟考试 考生注意： 1．本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分。考试时间75分钟。 2．将第Ⅰ卷答案用2B铅笔涂在答题卡上，第Ⅱ卷用蓝黑钢笔或圆珠笔答在答题卡上.。 第Ⅰ卷（选择题共46分） 一．选择题（共7小题，每小题4分，计28分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确。） 1. 下列关于原子物理知识说法正确的是（　　） A. 甲图为氢原子的能级结构图，当氢原子从基态跃迁到激发态时，放出能量 B. 乙图中重核裂变产生的中子能使核裂变反应连续的进行，称为链式反应，其中一种核裂变反应方程为 C. 丙图为光电效应中光电子最大初动能与入射光频率的关系图线，不同频率的光照射同种金属发生光电效应时，图线的斜率相同 D. 核反应方程中，是质子 【答案】C 【解析】 【详解】A．甲图为氢原子的能级结构图，当氢原子从基态跃迁到激发态时，吸收能量，故A错误； B．铀核裂变的核反应方程式为 故B错误； C．根据爱因斯坦光电效应方程 可知该图线的斜率表示普朗克常量，不同频率的光照射同种金属发生光电效应时，图线的斜率相同，故C正确； D．由质量数守恒和电荷数守恒可知，核反应方程中，的质量数为0，电荷数为，则为电子，故D错误。 故选C。 2. 如图所示，质量分别为m和2m的A，B两物块，用一轻弹簧相连，将A用轻绳悬挂于天花板上，用一木板托住物块B．调整木板的位置，当系统处于静止状态时，悬挂A物块的悬绳恰好伸直且没有拉力，此时轻弹簧的形变量为x突然撤去木板，重力加速度为g，物体运动过程中，弹簧始终在弹性限度内，则下列说法正确的是（　　） A. 撤去木板瞬间，B物块的加速度大小为g B. 撤去木板瞬间，B物块的加速度大小为0.5g C. 撤去木板后，B物块向下运动3x时速度最大 D. 撤去木板后，B物块向下运动2x时速度最大 【答案】C 【解析】 【详解】撤去木板瞬间，B物块受到的合力为3mg，由牛顿第二定律可知：aB＝1.5g，故AB错误；当B物块受到的合外力为零时，速度最大，此时T2＝2mg＝kx2，又mg＝kx，所以弹簧此时的伸长量x2＝2x，即B物块向下运动3x时速度最大，故C正确，D错误． 3. 如图所示，质量为M、半径为R的半球形物体A放在水平地面上，通过最高点处的钉子用细线水平拉住一质量为m、半径为r的光滑球B。整个装置处于静止状态，已知重力加速度为g，则（　　） A. A对地面的摩擦力方向向左 B. A对地面的压力大于（M＋m）g C. B对A的压力大小为mg D. 细线对小球的拉力大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．把A、B看成一个整体，对整体受力分析可知，整体受到的重力和地面对整体的支持力是一对平衡力，地面对整体没有摩擦力，即A对地面没有摩擦力，A错误； B．由平衡条件可知，地面对A的支持力大小为 由牛顿第三定律可知A对地面的压力大小为，故B错误； CD．对光滑球B受力分析，如图 由平衡条件得， 根据几何知识得， 解得A对B的支持力大小为 由牛顿第三定律可知B对A的压力大小为 解得细线对光滑球B的拉力大小为，故C错误，D正确。 故选D。 4. 某款手机防窥屏的原理图如图所示，在透明介质中有相互平行排列的吸光屏障，屏障垂直于屏幕，可实现对像素单元可视角度的控制。发光像素单元紧贴防窥屏的下表面，可视为点光源，位于相邻两屏障的正中间。下列说法正确的是（ ） A. 防窥屏的厚度越大，可视角度越小 B. 屏障的高度d越大，可视角度越大 C. 透明介质的折射率越小，可视角度越小 D. 防窥屏实现防窥效果主要是因为光发生了全反射 【答案】C 【解析】 【详解】A．由光路图可知，可视角度与防窥屏的厚度无关，故A错误； B．如果屏障越高，则入射角变小，根据折射定律可知折射角变小，角变小，故B错误； C．由图可知，可视角度是光线进入空气中时折射角的2倍，透明介质的折射率越小，折射角越小，角越小，故C正确； D．防窥屏实现防窥效果的原理是因为某些角度范围内的光被屏障吸收，能射出到空气中的光其入射角都小于临界角，没有发生全反射，故D错误。 故选C。 5. 一辆汽车在平直公路上以恒定功率匀速行驶，行驶的速度为。由于前方出现险情，汽车要减速慢行，驾驶员在时刻将发动机的功率减半，以的恒定功率行驶到时刻通过险情区之后，驾驶员立即将功率增大到，以恒定功率继续向前行驶到时刻，整个过程汽车所受阻力恒为f，则在这段时间内，汽车的速度随时间变化的关系图像可能是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】在时间内，汽车以功率匀速行驶，即 行驶的速度为，即 则图为一条横线；在时间内，在时刻将发动机的功率减半，但汽车速度仍为，汽车牵引力减为原来的一半，阻力不变，则汽车开始做减速运动，速度减小，由牛顿第二定律得 速度减小，则加速度减小，故汽车做加速度减小的减速运动，图的斜率减小，当汽车的速度减到时，汽车牵引力再次等于阻力，汽车再次匀速直线运动；在时间内，汽车瞬间功率恢复到的瞬间，汽车速度仍为，则汽车牵引力为 则汽车开始做加速运动，速度增大，由牛顿第二定律可知 v增大，则a2减小，故做加速度减小的加速运动，则图的斜率减小，当汽车速度增加到时，汽车牵引力等于阻力，汽车再次匀速直线运动运动。 故选B。 6. 某简谐横波沿轴传播，在时刻的波形如图所示，此时介质中有三个质点和，的横坐标为0，的纵坐标为0，与间沿轴方向的距离为波长的倍，质点的振动方程为。下列说法正确的是（ ） A. 该波沿轴正方向传播 B. 该波的波长为 C. 该波的波速大小为 D. 时刻起．质点回到平衡位置的最短时间为 【答案】A 【解析】 【详解】．由 得时，，经过极短的时间， 即时质点沿轴正方向振动，结合图像知，该波沿轴正方向传播，A正确； B．质点振动的周期 设时刻，质点第一次到达平衡位置处，即 解得 即波再传播质点处于平衡位置，如图中虚线所示，则 解得 B错误； C．波速 C错误； D．时刻起，质点回到平衡位置的最短时间为，D错误。 故选A。 7. 宇航员在某星球表面做了如图甲所示的实验，将一插有风帆的滑块放置在倾角为的粗糙斜面上由静止开始下滑，帆在星球表面受到的空气阻力与滑块下滑的速度成正比，即F=kv，k为已知常数，宇航员通过传感器测量得到滑块下滑的加速度a与速度v的关系图象如图乙所示，已知图中直线在纵轴与横轴的截距分别为a0、v0，滑块与足够长斜面间的动摩擦因数为μ，星球的半径为R，引力常量为G，忽略星球自转的影响，由上述条件可判断出（ ） A. 滑块的质量为 B. 星球的密度为 C. 星球的第一宇宙速度 D. 该星球近地卫星的周期为 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．带风帆的滑块在斜面上受到重力、支持力、摩擦力和空气阻力的作用，沿斜面方向，由牛顿第二定律得 而 联立可解得 由题意知 即滑块的质量为 故A错误； B．由图乙可得 则星球的表面重力加速度为 根据 可得星球的密度为 故B正确； C．根据 可得星球的第一宇宙速度为 故C错误； D．根据 可得该星球近地卫星的周期为 故D错误。 故选B。 二、多选题（每题6分，在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求.全部选对的得3分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 8. 如图所示的传感器，甲、乙为平行板电容器的上、下两个固定极板，分别接在恒压直流电源的两极上，当纸张从平行板间穿过时，可监控纸张的厚度。若电流计指针偏向a端，电容器放电；若电流计指针偏向b端，电容器充电。某次纸张从平行板间穿过时，发现电流计指针偏向b端，则（　　） A. 平行板电容器的电容变小 B. 平行板电容器的电容变大 C. 甲、乙两板间纸张厚度变小 D. 甲、乙两板间纸张厚度变大 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】AB．电流计指针偏向b端，电容器充电，则电容器电荷量Q增加，而两极板接在恒压直流电源的两极，则U不变；根据电容器电容定义式 知，电容C增加，故A错误，B正确； CD．根据电容器电容决定式 知，只有甲、乙两板间纸张厚度变大导致增加，电容器的电容才能增加：故C错误，D正确。 故选BD。 9. 如图甲、乙所示，分别表示两分子间的作用力、分子势能与两分子间距离的关系。分子a固定在坐标原点O处，分子b从处以某一速度向分子a运动（运动过程中仅考虑分子间作用力），假定两个分子的距离为无穷远时它们的分子势能为0，则（　　） A. 图甲中分子间距从到，分子间的作用力表现为斥力 B. 分子b运动至和位置时动能可能相等 C. 图乙中一定大于图甲中 D. 若图甲中阴影面积，则两分子间最小距离小于 【答案】BD 【解析】 【详解】A．图甲中分子间距从到，分子间的力表现为引力，故A错误； B．分子b从到和从到两过程，若图像与横轴所围面积相等，则分子力做功为0，动能变化量为0，分子b在和两位置时动能可能相等，故B正确； C．图甲中处分子力合力为0，分子b在此处分子势能最小，应对应图乙中处，即图乙中一定小于图甲中，故C错误； D．若图甲中阴影面积，则分子b从到过程分子力做功为0，分子b在处速度不为0，则分子b在r1处速度不为0，将继续运动，靠近分子a，故D正确。 故选BD。 10. 如图甲所示，x轴上固定两个点电荷A和B，电荷A固定在原点O，电荷B固定在x=2L处，通过电势传感器测出x轴上各点电势随坐标x的变化规律并描绘出图像，如图乙所示。已知图线与x轴的交点坐标为x1和x2，x=3L处的图线的切线水平，取无穷远处电势为零时点电荷的电势公式，其中k为静电力常量，Q为场源点电荷的电荷量，r为某点距场源点电荷的距离，以下说法正确的是（　　） A. 两点电荷为异种电荷 B. 两点电荷的电荷量之比为 C. 在x轴上的区域内无初速度释放一正电荷，该正电荷一定能到达无穷远处 D. ， 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据图乙得电荷A周围的电势为正值，则电荷A带正电，电荷B周围的电势为负值，则电荷B带负电，故两点电荷为异种电荷，故A正确； B．图像的斜率表示电场强度，因为x=3L处的图线的切线水平，则该处的电场强度等于零，可得 解得两点电荷的电荷量之比为 故B错误； C．在x轴上的区域内，电势逐渐升高，电场强度沿x轴负方向，若在x轴上的区域内无初速度释放一正电荷，正电荷受到向左的电场力，将向左做加速运动，在x轴上x＞3L的区域内，电势逐渐降低，电场强度沿x轴正方向，若在x轴上x＞3L的区域内无初速度释放一正电荷，正电荷受到向右的电场力，将向右加速到无穷远处，故C错误； D．由图可知，x1、x2处的电势为零，根据电势公式有 解得 ， 故D正确。 故选AD。 第Ⅱ卷（非选择题共54分） 三、实验题（9题6分，10题10分） 11. （1）在用油膜法估测分子大小的实验中，用移液管量取0.25mL油酸，倒入标注250mL的容量瓶中，再加入酒精后得到250mL的溶液。然后用滴管吸取这种溶液，向小量筒中滴入100滴溶液，溶液的液面达到量筒中1mL的刻度，再用滴管取配好的油酸溶液，向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下2滴溶液，在液面上形成油酸薄膜，待油膜稳定后，放在带有正方形坐标格的玻璃板下观察油膜，如图甲所示。坐标格的每个小正方形大小为。由图可以估算出油膜的面积是_________，由此估算出油酸分子的直径是_________m（保留1位有效数字）。 （2）图乙是用扫描隧道显微镜拍下的一个“量子围栏”的照片。这个量子围栏是由48个铁原子在铜的表面紧密排列成直径为的圆周而组成的，由此可以估算出铁原子的直径约为_________m（结果保留2位有效数字）。 【答案】 ①. ##均可 ②. ③. 【解析】 【详解】（1）[1]图中油膜的面积为 [2]2滴纯油酸的体积 油酸分子的直径 （2）围栏的周长 铁原子的直径 12. 某同学制作了一个简单的多用电表，图甲为多用电表的内部电路图。已知选用的电流表的内阻Rg=5Ω、满偏电流Ig=25mA，当选择开关接3时为量程为0~100V的电压表。该多用电表表盘如图乙所示，下排刻度均匀，C为上排刻度线的中间刻度，由于该同学粗心，上排刻度线对应数据没有标出。 （1）若指针指在图乙所示位置，选择开关接1时其读数为________；选择开关接3时其读数为________。 （2）为了测该多用电表欧姆挡的内阻和表内电源的电动势，这位同学在实验室找到了一个电阻箱，设计了如下实验： ①将选择开关接2，红、黑表笔短接，调节滑动变阻器R1使电表指针满偏； ②将电表红、黑表笔与电阻箱相连，调节电阻箱使电表指针指在C处，此时电阻箱的示数如图丙所示，则C处刻度应为________Ω。 ③计算得到多用电表内电源的电动势为________V。（保留两位有效数字） （3）调零后将电表红、黑表笔与某一待测电阻相连，若指针在图乙所示位置，则待测电阻的阻值为________Ω。（保留两位有效数字） 【答案】（1） ①. 16.8 ②. 67 （2） ①. 150 ②. 3.8 （3）76 【解析】 【小问1详解】 [1]选择开关接1时测电流，多用电表为量程是0~25mA的电流表，其分度值为0.5mA，示数为16.8mA； [2]选择开关接3时测电压，多用电表为量程是0~100V的电压表，其分度值为2V，其示数为67V。 【小问2详解】 [1]由图丙所示的电阻箱可知，电阻箱示数为 [2]指针指在C处时，电流表示数为12.5mA，C处电阻为中值电阻，则电表内阻为150Ω，电源电动势 【小问3详解】 根据第（1）问可知，调零后将电表红、黑表笔与某一待测电阻相连，此时电路中的电流值为16.8mA，而表内电源的电动势为3.8V，表内总电阻等于中值电阻，为150Ω，所以待测电阻的阻值约为 四、解答题 13. 如图所示，是一种血压计的气路系统，血压计未工作时，气路系统内部封闭一定质量的空气，其压强为p0，体积为V0，血压计工作时，气泵工作，向气路系统充入压强为p0的空气，气路系统体积膨胀，当气路系统的压强达到1.5p0时，气路系统内的空气体积变为1.2V0，然后打开机械阀放出部分空气后，气路系统的压强变为1.2p0时，气路系统内的空气体积变为1.1V0，已知外界大气压强为p0，假定气路系统气体可视为理想气体，空气的温度不发生变化且与外界相同。 （1）当气路系统的压强达到1.5p0时，充入的外部空气体积； （2）打开机械阀门放出的空气质量与气路系统剩余的空气质量之比。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）假设充入的外部空气的体积为，根据玻意耳定律可得 其中 ， 可得充入的外部空气的体积为 （2）假设放出的气体在时，对应的体积为，根据玻意耳定律可得 其中 解得 放出的空气质量与气路系统剩余的空气质量之比为 14. 如图，水平传送带以恒定速率v0顺时针转动，宽为4L、足够高的矩形匀强磁场区域MNPQ，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，磁场下边界QP水平。矩形导体框abcd无初速度地放在传送带上且ad与MQ重合，bc向右运动到NP时恰与传送带共速，此时施加水平向右的拉力，使导体框保持共速前的加速度离开磁场。已知导体框质量为m，总电阻为R，ab长为3L，ad长为2L，导体框平面始终与磁场垂直且不脱离传送带，重力加速度为g。 （1）求导体框从开始运动到与传送带共速过程中，ad两点间的电势差Uad与时间t的关系式； （2）求导体框向右离开磁场过程中，拉力冲量IF的大小； 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）导体框从开始运动到与传送带共速过程中，导体框整个在磁场中，ad边、bc边同时切割磁场线，则ad产生的动生电动势为 导体框从开始运动到与传送带共速过程中，导体框一直做匀加速直线运动，则有 ， 则导体框从开始运动到与传送带共速过程中，ad两点间的电势差与时间t的关系式有 解得 （2）由题知，bc向右运动到NP时恰与传送带共速，此时施加水平向右的拉力，使导体框保持共速前的加速度离开磁场。导体框bc向右运动到NP到导体框离开磁场，水平方向受到向左的安培力、传送带向左的滑动摩擦力和施加水平向右的拉力F。其中传送带向左的滑动摩擦力 导线框运动一直做匀加速直线运动，则有 ， 解得 ， 导线框离开磁场时，由于加速度不变，则导线框切割磁场线，产生的动生电动势为 导线框中电流 则受到的安培力为 传送带向左的滑动摩擦力 则有 则有 拉力冲量的大小 结合上述解得 15. 某款空气净化器采用了“等离子灭活”技术，内部有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个真空区域，其中L=5cm，如下图所示。Ⅰ区中平行金属板A、B与电源连接（图中未画出），其中B板接地（电势为零），A板的电势变化周期为s，规律如下（中）图所示，B板粒子发生处能连续均匀地释放质量kg，电量C的带电粒子。Ⅱ、Ⅲ两条形区存在着宽度分别为L，0.5L，竖直方向无界、方向相反的匀强磁场，其中，T，不计粒子间的相互作用力和重力。求： （1）一个周期内穿出电场的粒子数和B板所释放的粒子数之比； （2）一个周期内穿过Ⅱ区进入Ⅲ区的粒子数和B板所释放的粒子数之比； （3）粒子将从Ⅲ区右边界的不同位置穿出，求穿出位置最高点与最低点之间的距离。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）设时刻进入I区的粒子，恰好能到达A板，根据牛顿第二定律有 若加速时间 加速位移 减速位移 又 联立解得 一个周期内时刻后的粒子无法穿过I区，一个周期内穿出电场的粒子和B板所释放的粒子数之比为 （2）粒子能进入III区，有几何关系的，II区中，根据洛伦兹力提供向记力有 解得 假设时刻（）进入I区的粒子，先以加速度a做匀加速，后匀减速，恰好以速度离开并进入II中，则有 加速位移 减速位移 又 解得 一个周期内时刻后的粒子无法进入III区，一个周期内穿过II区进入III区的粒子和B板所释放的粒子数之比 （3）0时刻进入粒子离开速度最大 ，如图所示 在II区中，根据洛伦兹力提供向心力，则有 解最大运动半径， 同理，在III区磁场中半径 由何关系得 ， 则离距离 在时刻进入粒子离开速度最小，如图所示 在II区中，，在III区中 由几关系得 ， 则离距离 故最高点与最低点之间的距离 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $