精品解析：2024届河北省雄安新区部分高中高三下学期三模物理试题

物理试卷 本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。共8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. 呼气实验可用于检测胃部有无感染幽门螺杆菌，通过检测呼吸呼出的CO2是否具有放射性即可诊断。已知发生衰变的半衰期为5730年，衰变方程为。下列说法正确的是（　　） A. X为 B. 射线比射线的穿透能力弱 C. 衰变产生的是核外电子被电离产生的 D. 一般服下药物15分钟后再检测，是为了避免由于的衰变而明显降低检测准确性 2. 超级电容器储存的大量电能是电磁炮瞬间大电流发射的重要基础，如图所示。若超级电容器的电容为C，充电电压为U，发射一枚电磁炮的炮弹所需电量为超级电容所存储电荷的5%，炮弹质量为m，导轨宽为l，导体推杆垂直导轨并良好接触，垂直导轨平面的磁场的磁感应强度为B，不计空气阻力和摩擦，则炮弹出膛的速度为（ ） A. B. C. D. 3. 用不同波长的光照射光电管阴极来探究光电效应的规律时，根据光电管的遏止电压Uc与对应入射光的波长入作出的图像如图所示。已知光电子的电荷量大小为e，光速为c，下列说法正确的是（ ） A. 该光电管阴极材料的极限频率大小为 B. 由图像可得普朗克常量 C. 当用波长的光照射光电管的阴极时，光电子的最大初动能为2be D. 当用波长的光照射光电管的阴极时，光电子的最大初动能为be 4. 中国古代建筑源远流长，门闩就凝结了劳动人民的智慧和汗水。如图是一种竖直门闩的原理图：当在水平槽内向右推动下方木块A时，使木块B沿竖直槽向上运动，方可启动门闩。A、B间的接触面与水平方向成45°角，A、B间的动摩擦因数为0.3，木块B质量为m，重力加速度大小为g。假设水平槽、竖直槽表面均光滑，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。为了使门闩启动，施加在木块A上的水平力F至少为（　　） A. B. C. D. 5. 如图甲所示，一艘正在进行顺时针急转弯训练的航母，运动轨迹可视作半径为R的水平圆周。航母在圆周运动中，船身发生了向外侧倾斜，且甲板法线与竖直方向夹角为，船体后视简图如图乙所示。一质量为m的小物块放在甲板上，与甲板始终保持相对静止，两者之间的动摩擦因数为。假设航母的运动半径R、夹角不随航速改变，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 航母对小物块的支持力 B. 小物块可能只受重力、支持力两个力作用 C. 航母的航速越大，则小物块受到的摩擦力越大 D. 航母的最大航速 6. 如图所示，两通电长直导线沿正方体的边和边放置，分别通过大小相等、方向如图中所示的恒定电流。一闭合圆形金属小线圈，初始位置圆心在A点，可沿不同方向以相同速率做匀速直线运动，运动过程中小线圈平面始终与平面平行。沿AD方向观察，不考虑地磁场影响，下列说法正确的是（　　） A. C和D两点的磁感应强度相同 B. C点的磁感应强度方向由D点指向C点 C. 小线圈由A点向点移动时能产生顺时针方向的感应电流 D. 小线圈由A点向D点移动时能产生逆时针方向的感应电流 7. 自耦变压器是一种初、次级间无需绝缘的特种变压器，其输出和输入共用同一组线圈。如图甲所示的自耦变压器，环形铁芯上只绕有一个匝数的线圈，通过滑动触头P可以改变负载端线圈的匝数。已知输入端a与线圈触点M间的线圈匝数为50匝，定值电阻，，滑动变阻器的总阻值足够大，交流电压表为理想电表，线圈电阻不计、忽略漏磁。当在a、b端输入如图乙所示的交变电流时，则下列说法正确的是（　　） A. 通过定值电阻的电流方向每秒改变50次 B. 当P滑至M、K旋至c时，电压表的示数为208V C. 当P滑至M、K旋至c时，定值电阻消耗的功率为169W D. 若P滑至M、K旋至d，当滑动变阻器消耗的功率最大时，接入的阻值为 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，有两个或两个以上选项符合题目要求。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. 电磁波从光疏介质射向光密介质，在两介质的分界而上发生反射时，其相位会发生180°的变化。一艘船在25m高的桅杆顶部有一根天线，向位于海边150m高的悬崖顶处的接收站发射无线电波，当船行驶至离悬崖2000m时，因为海平面反射无线电波而失去无线电联系。已知，。则该船所用无线电波波长可能为（　　） A. 1.85m B. 2.47m C. 3.70m D. 4.94m 9. 为监控非法入侵南海岛屿的船只，北斗系统中有颗近似在圆轨道上绕地球运动的卫星，卫星控制中心的大屏幕上出现的一幅卫星运行轨迹图如图所示，它记录了该卫星在地球表面垂直投影的位置变化；图中表示在一段时间内飞船绕地球圆周飞行四周，依次飞经中国和太平洋地区的四次轨迹①、②、③、④，图中分别标出了各地点的经纬度（如：在轨迹①通过赤道时的经度为西经157.5°，绕行一圈后轨迹②再次经过赤道时的经度为180°），受稀薄大气的影响，每隔一段时间须启动卫星上的发动机来修正轨道。下列说法正确的是（ ） A. 该卫星的周期约为100min B. 大气阻力会使该卫星的轨道变低 C. 该卫星的轨道平面可能与赤道共面 D. 发动机工作时对卫星做正功，轨道修正后卫星的动能将变小 10. 如图所示，五人制足球比赛的球门高2m，宽3m。在某次比赛中，一同学在球门前2.5m处的О点将足球射向球门，足球在运动的最高点恰好击中球门横梁中点P。足球经过横梁反弹后，垂直CD的速度分量大小变为原来的0.6倍，平行CD的速度分量不变，落在Q点。已知BO垂直AB，足球质量为0.4kg，重力加速度g取，则下列说法正确的是（ ） A. 足球的初速度大小为 B. 落地时的速度大小为 C. 落地点Q与О的距离为 D. 横梁对足球的冲量大小为 第II卷（非选择题 共54分） 三、非选择题（本题共5小题，共54分） 11. 如图所示，将一轻质弹簧左端固定放置在粗糙程度均匀的水平桌面上，然后从弹簧原长位置开始向左依次标记“0”、“1”、“2”、“3”、“4”五个位置，再用两个由同种材料制作的物块将弹簧右端分别压至“1”、“2”、“3”、“4”位置由静止释放，测量出物块每次停止运动时的位置到释放点的距离，得到数据如下表： （1）从同一位置由静止释放，质量大的物块向前滑行的最大距离较__________（填“大”或“小”）。 （2）根据表中数据可知，物块的质量为__________（保留一位有效数字）。 （3）若将“0”、“1”、“2”、“3”、“4”五个相邻位置间的距离设为，已知弹簧在弹性限度内，弹性势能的大小与弹簧形变量的二次方成正比，则根据上表数据可知，大小关系为__________（填“近似相等”“依次增大”或“依次减小”）。 12. 某物理兴趣小组发现实验室里的多用电表欧姆挡配备了两块电池，在弄懂原理后受此启发尝试设计了一款如图所示的具有“×1”和“×10”两种倍率的简易欧姆表。所用器材有：两节干电池，电动势E1=E2=1.5V，内阻均不计；灵敏电流计G，满偏电流Ig=500μA，Rg=195Ω；电阻箱R1、R2，滑动变阻器R3；定值电阻R4、R5；S为单刀双掷开关；红黑表笔各一支；导线若干。 （1）a表笔应为__________（填“红”或“黑”）表笔。当开关S接__________（填“1”或“2”）时，欧姆表的倍率为“×1”挡。 （2）该兴趣小组发现大多数的欧姆表刻度盘在正中央的刻度数为“15”，为与常用欧姆表保持一致，现将该表的正中央数值也设为“15”。经同学们的理论探究，得出R1=_________Ω，R2=_________Ω，并按此调整R1、R2为相应的阻值。 （3）小组成员按照一定的规律绘制欧姆表刻度替掉灵敏电流计的表盘，刻度盘正中央的数值标为15，最右边满偏电流Ig处的数值标为0，处的数值标为_____________。 （4）该小组用制作好的欧姆表测量未知电阻。选择“×10”挡，红黑表笔短接，调节R3使灵敏电流计满偏，再将接到红黑表笔间，此时指针指在了处，则Rx=_________Ω。 13. 如图所示，爆米花机是一种对谷物进行膨化加工的装置，主体为一导热良好的钢制罐体，罐体的容积为，两端分别焊接了支撑轴和摇柄。在（标准大气压）的气压，27℃的干燥环境下打开阀门向罐体内放入的谷物，关闭阀门，将支撑轴和摇柄架设在火炉的支架上进行旋转加热，谷物内部分水分汽化成高压水蒸气与罐内空气形成混合气体。当罐内混合气体温度为627℃、压强达时，打开阀门，因为外部压强突然变小，巨大的压强差使得谷物迅速膨胀，从而达到膨化的效果。忽略谷物间隙气体的体积和在罐体内加热过程中谷物体积的变化。已知绝对零度为。求： （1）从开始加热到压强变为时，罐体内水蒸气的分压强； （2）打开阀门后的混合气体迅速膨胀对外做功使得谷物全部喷出，当混合气体温度为127℃，罐体内剩余混合气体质量占原有混合气体质量的百分比。 14. 如图所示，两个完全相同的光滑直角三角形斜面体固定在水平地面上，倾角均为θ=30°，斜面体顶端均固定相同的轻质滑轮。两根等长的轻细线均绕过滑轮，一端与放在斜面上的质量均为m的物块A、B相连，另一端与质量为2m的物块C连接。一开始用外力托住物块A、B、C，细线处于拉直状态，此时物块C距离地面的高度为h0，同时撤去外力后，物块C开始向下运动。已知物块C触地后速度立即变为零；物块C被提起时，细线瞬间绷直，绷直瞬间细线上的拉力非常大，从细线绷直到物块C再次落地前，细线均保持拉直状态，在整个运动过程中，细线始终不会脱离滑轮，物块A、B不会与滑轮相碰。不计一切摩擦，重力加速度为g，求： （1）物块C第一次触地过程中损失的机械能； （2）物块C第一次触地后上升的最大高度h1； （3）物块C从开始下落到最终停止运动所经历的时间t。 15. 如图所示，直角坐标系中，有一平行于y轴长度为0.5L的线状离子源MN，M端在x轴上，坐标，离子源发射的正离子初速度大小均为，方向平行于x轴正方向，且发射的正离子沿MN均匀分布，每个离子质量为m，电荷量为q；在、区间内加一垂直于纸面向里，磁感应强度大小为的圆形边界匀强磁场，能使离子源发射的全部正离子经过原点O，不计离子重力及离子间的相互作用。 （1）求磁感应强度的取值范围； （2）若磁感应强度取最小值，在第一象限加垂直纸面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场，在第二象限加垂直纸面向外、磁感应强度大小为的匀强磁场，已知。离子发射前，在y轴上放置长度为0.8L的探测板PQ，只有打到探测板左侧表面的离子才能被探测到。 ①求全部正离子经过原点O时与y轴正方向夹角的范围； ②若探测板下端Q纵坐标，求离子探测率（即探测板探测到的离子数占总离子数的比例）； ③若探测板位置在y轴上可变，Q端纵坐标满足，求离子探测率与的关系。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 物理试卷 本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。共8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. 呼气实验可用于检测胃部有无感染幽门螺杆菌，通过检测呼吸呼出的CO2是否具有放射性即可诊断。已知发生衰变的半衰期为5730年，衰变方程为。下列说法正确的是（　　） A. X为 B. 射线比射线的穿透能力弱 C. 衰变产生的是核外电子被电离产生的 D. 一般服下药物15分钟后再检测，是为了避免由于的衰变而明显降低检测准确性 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据核反应前后，质量数和电荷数守恒，可以得到X为，故A错误； B．三种射线穿透能力依次是 故B正确； C．衰变释放的电子是原子的核内一个中子转化为质子和一个电子，来自原子核内部，故C错误； D．的半衰期为5730年，15分钟几乎不影响。服药15分钟后再检测，是为了使药里面的充分消化分解，释放到呼吸系统，提高检测准确性，故D错误。 故选B。 2. 超级电容器储存的大量电能是电磁炮瞬间大电流发射的重要基础，如图所示。若超级电容器的电容为C，充电电压为U，发射一枚电磁炮的炮弹所需电量为超级电容所存储电荷的5%，炮弹质量为m，导轨宽为l，导体推杆垂直导轨并良好接触，垂直导轨平面的磁场的磁感应强度为B，不计空气阻力和摩擦，则炮弹出膛的速度为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】电容器所带电荷量为 设炮弹出膛的速度为，根据动量定理可得 又 联立解得 故选A。 3. 用不同波长的光照射光电管阴极来探究光电效应的规律时，根据光电管的遏止电压Uc与对应入射光的波长入作出的图像如图所示。已知光电子的电荷量大小为e，光速为c，下列说法正确的是（ ） A. 该光电管阴极材料的极限频率大小为 B. 由图像可得普朗克常量 C. 当用波长的光照射光电管的阴极时，光电子的最大初动能为2be D. 当用波长的光照射光电管的阴极时，光电子的最大初动能为be 【答案】C 【解析】 【详解】AB．根据动能定理得 根据光电效应方程的 联立可得 结合图像可知 ， 可得普朗克常量为 该光电管阴极材料的极限频率大小为 故AB错误； C．当用波长的光照射光电管的阴极时，光电子的最大初动能为 故C正确； D．当用波长的光照射光电管的阴极时，光电子的最大初动能为 故D错误。 故选C。 4. 中国古代建筑源远流长，门闩就凝结了劳动人民的智慧和汗水。如图是一种竖直门闩的原理图：当在水平槽内向右推动下方木块A时，使木块B沿竖直槽向上运动，方可启动门闩。A、B间的接触面与水平方向成45°角，A、B间的动摩擦因数为0.3，木块B质量为m，重力加速度大小为g。假设水平槽、竖直槽表面均光滑，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。为了使门闩启动，施加在木块A上的水平力F至少为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】对A、B受力分析如图 门闩刚好启动时，对A在水平方向上有 对B在竖直方向上有 解得 故选D。 5. 如图甲所示，一艘正在进行顺时针急转弯训练的航母，运动轨迹可视作半径为R的水平圆周。航母在圆周运动中，船身发生了向外侧倾斜，且甲板法线与竖直方向夹角为，船体后视简图如图乙所示。一质量为m的小物块放在甲板上，与甲板始终保持相对静止，两者之间的动摩擦因数为。假设航母的运动半径R、夹角不随航速改变，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 航母对小物块的支持力 B. 小物块可能只受重力、支持力两个力作用 C. 航母的航速越大，则小物块受到的摩擦力越大 D. 航母的最大航速 【答案】C 【解析】 【详解】AB．根据题意可知，小物块做圆周运动，一定受到重力、支持力、摩擦力，通过正交分析法如图所示 由图可知 而 联立解得 故AB错误； CD．由图可知，小物块做圆周运动的向心力由和提供，有 由于 联立解得 可得航母的航速越大，小物块受到的摩擦力越大；当最大静摩擦力等于滑动摩擦力时，航母有最大航速，有 代入上式得 由A中得 联立解得 故C正确，D错误。 故选C。 6. 如图所示，两通电长直导线沿正方体的边和边放置，分别通过大小相等、方向如图中所示的恒定电流。一闭合圆形金属小线圈，初始位置圆心在A点，可沿不同方向以相同速率做匀速直线运动，运动过程中小线圈平面始终与平面平行。沿AD方向观察，不考虑地磁场影响，下列说法正确的是（　　） A. C和D两点的磁感应强度相同 B. C点的磁感应强度方向由D点指向C点 C. 小线圈由A点向点移动时能产生顺时针方向的感应电流 D. 小线圈由A点向D点移动时能产生逆时针方向的感应电流 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据右手螺旋定则，则在边的导线产生的磁感应强度为、，在边的导线产生的磁感应强度为、，在C和D两点产生的磁场方向如图所示 由磁场的矢量合成可知，C和D两点的合磁场大小相等，方向不同，故A项错误； B．结合之前分析，如图所示 C点的磁感应强度方向不是由D指向C，故B项错误； C．圆形线圈由A点项点移动时，因为线圈平面始终与平面平行，所以其通过线圈的磁通量不变，即无感应电流产生，故C项错误； D．圆形小线圈由A点向D点移动时，磁通量减小，根据楞次定律得感应电流磁场方向垂直纸面向外，产生逆时针方向的感应电流，故D项错误。 故选D。 7. 自耦变压器是一种初、次级间无需绝缘的特种变压器，其输出和输入共用同一组线圈。如图甲所示的自耦变压器，环形铁芯上只绕有一个匝数的线圈，通过滑动触头P可以改变负载端线圈的匝数。已知输入端a与线圈触点M间的线圈匝数为50匝，定值电阻，，滑动变阻器的总阻值足够大，交流电压表为理想电表，线圈电阻不计、忽略漏磁。当在a、b端输入如图乙所示的交变电流时，则下列说法正确的是（　　） A. 通过定值电阻的电流方向每秒改变50次 B. 当P滑至M、K旋至c时，电压表的示数为208V C. 当P滑至M、K旋至c时，定值电阻消耗的功率为169W D. 若P滑至M、K旋至d，当滑动变阻器消耗的功率最大时，接入的阻值为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由乙图知，交流电频率 通过定值电阻的电流方向每秒改变100次，故A错误； B．当P滑至M、K旋至c时 根据 得 故B错误； C．两端电压 定值电阻消耗的功率为 故C正确； D．若P滑至M、K旋至d，等效电路如图 当 时，即 = 时，滑动变阻器消耗的功率最大，故D错误。 故选C。 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，有两个或两个以上选项符合题目要求。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. 电磁波从光疏介质射向光密介质，在两介质的分界而上发生反射时，其相位会发生180°的变化。一艘船在25m高的桅杆顶部有一根天线，向位于海边150m高的悬崖顶处的接收站发射无线电波，当船行驶至离悬崖2000m时，因为海平面反射无线电波而失去无线电联系。已知，。则该船所用无线电波波长可能为（　　） A. 1.85m B. 2.47m C. 3.70m D. 4.94m 【答案】AC 【解析】 【详解】A．从桅杆顶部发射的无线电波的发射图如图所示 直接到达悬崖顶处的接收站波程 从桅杆顶部发射的无线电波，经海平面发射后到达悬崖顶处的接收站波程 波程差 两列波在接收站处发生干涉后的减弱，则表现为失去无线电联系，又由于在海平面发射时相位发生180°的变化．则到达接收站的波程差应满足 （n=1，2，3，…） 解得 （n=1，2，3，…） 若波长为1.85m，解得 n=2 符合要求，故A正确； B．结合上述，若波长为2.47m，解得 n=1.50 不符合要求，故B错误； C．若波长为3.70m，解得 n=1 符合要求，故C正确； D．结合上述，若波长为4.94m，解得 n=0.75 不符合要求，故D错误。 故选AC。 9. 为监控非法入侵南海岛屿的船只，北斗系统中有颗近似在圆轨道上绕地球运动的卫星，卫星控制中心的大屏幕上出现的一幅卫星运行轨迹图如图所示，它记录了该卫星在地球表面垂直投影的位置变化；图中表示在一段时间内飞船绕地球圆周飞行四周，依次飞经中国和太平洋地区的四次轨迹①、②、③、④，图中分别标出了各地点的经纬度（如：在轨迹①通过赤道时的经度为西经157.5°，绕行一圈后轨迹②再次经过赤道时的经度为180°），受稀薄大气的影响，每隔一段时间须启动卫星上的发动机来修正轨道。下列说法正确的是（ ） A. 该卫星的周期约为100min B. 大气阻力会使该卫星的轨道变低 C. 该卫星的轨道平面可能与赤道共面 D. 发动机工作时对卫星做正功，轨道修正后卫星的动能将变小 【答案】BD 【解析】 【详解】A．卫星转过一周的时间内地球转过的角度为 即用时间 可知该卫星的周期约为 选项A错误； B．大气阻力会使该卫星速度减小，则卫星做向心运动，则轨道变低，选项B正确； C．由图可知，该卫星的轨道平面与赤道平面的夹角为42.4°，故C错误； D．发动机工作时对卫星做正功，轨道修正后卫星的重回到原来的高度，根据 可知 速度减小，则动能将变小，选项D正确。 故选BD。 10. 如图所示，五人制足球比赛的球门高2m，宽3m。在某次比赛中，一同学在球门前2.5m处的О点将足球射向球门，足球在运动的最高点恰好击中球门横梁中点P。足球经过横梁反弹后，垂直CD的速度分量大小变为原来的0.6倍，平行CD的速度分量不变，落在Q点。已知BO垂直AB，足球质量为0.4kg，重力加速度g取，则下列说法正确的是（ ） A. 足球的初速度大小为 B. 落地时的速度大小为 C. 落地点Q与О的距离为 D. 横梁对足球的冲量大小为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．从O到P点 ， ， 足球的初速度大小为 故A正确； B．足球经过横梁反弹后，垂直CD的速度分量大小变为原来的0.6倍，平行CD的速度分量不变，设速度与CD夹角为 ，根据几何关系 落地竖直方向 水平方向 落地时的速度大小为 故B错误； C．因为反弹后两分方向速度大小相等，所以反弹速度方向与CD夹角为45°，落地点Q与О的距离为 故C正确； D．对碰撞过程根据动量定理 故D错误。 故选AC。 第II卷（非选择题 共54分） 三、非选择题（本题共5小题，共54分） 11. 如图所示，将一轻质弹簧左端固定放置在粗糙程度均匀的水平桌面上，然后从弹簧原长位置开始向左依次标记“0”、“1”、“2”、“3”、“4”五个位置，再用两个由同种材料制作的物块将弹簧右端分别压至“1”、“2”、“3”、“4”位置由静止释放，测量出物块每次停止运动时的位置到释放点的距离，得到数据如下表： （1）从同一位置由静止释放，质量大的物块向前滑行的最大距离较__________（填“大”或“小”）。 （2）根据表中数据可知，物块的质量为__________（保留一位有效数字）。 （3）若将“0”、“1”、“2”、“3”、“4”五个相邻位置间的距离设为，已知弹簧在弹性限度内，弹性势能的大小与弹簧形变量的二次方成正比，则根据上表数据可知，大小关系为__________（填“近似相等”“依次增大”或“依次减小”）。 【答案】 ①. 小 ②. 0.05 ③. 近似相等 【解析】 【详解】（1）[1]根据题意，由动能定理有 解得 可知，质量大的物块向前滑行的最大距离较小。 （2）[2]由（1）分析，结合表中数据可知，同一位置释放，物块运动的距离近似为物块的2倍，则物块的质量为 （3）[3]根据题意，由（1）分析，结合表中数据可知，物块在“1”、“2”、“3”、“4”的弹性势能的比值近似为，由于弹性势能的大小与弹簧形变量的二次方成正比，则物块在“1”、“2”、“3”、“4”位置时，弹簧的形变量的比值近似为，即大小关系为近似相等。 12. 某物理兴趣小组发现实验室里的多用电表欧姆挡配备了两块电池，在弄懂原理后受此启发尝试设计了一款如图所示的具有“×1”和“×10”两种倍率的简易欧姆表。所用器材有：两节干电池，电动势E1=E2=1.5V，内阻均不计；灵敏电流计G，满偏电流Ig=500μA，Rg=195Ω；电阻箱R1、R2，滑动变阻器R3；定值电阻R4、R5；S为单刀双掷开关；红黑表笔各一支；导线若干。 （1）a表笔应为__________（填“红”或“黑”）表笔。当开关S接__________（填“1”或“2”）时，欧姆表的倍率为“×1”挡。 （2）该兴趣小组发现大多数的欧姆表刻度盘在正中央的刻度数为“15”，为与常用欧姆表保持一致，现将该表的正中央数值也设为“15”。经同学们的理论探究，得出R1=_________Ω，R2=_________Ω，并按此调整R1、R2为相应的阻值。 （3）小组成员按照一定的规律绘制欧姆表刻度替掉灵敏电流计的表盘，刻度盘正中央的数值标为15，最右边满偏电流Ig处的数值标为0，处的数值标为_____________。 （4）该小组用制作好的欧姆表测量未知电阻。选择“×10”挡，红黑表笔短接，调节R3使灵敏电流计满偏，再将接到红黑表笔间，此时指针指在了处，则Rx=_________Ω。 【答案】（1） ①. 红 ②. 1 （2） ①. 1 ②. 4 （3）5 （4）300 【解析】 【小问1详解】 [1]根据多用表“红进黑出”的原则，可知黑表笔与电源的正极相连，红表笔与电源的负极相连，故a为红表笔； [2] 设欧姆表中值刻度为，则欧姆表为“×1”倍率时的欧姆内阻 欧姆表为“×10”倍率时的欧姆内阻 欧姆表进行欧姆调零时 欧姆表倍率越低，欧姆表的内阻越小，电流较大。由电路图可知，当开关S接“1”时，内阻较小为“×1”挡。 【小问2详解】 [1][2] 已知欧姆表为“×1”倍率时的中值电阻为15Ω，可知开关S合向1端，欧姆表的倍率是“×1”挡，此时欧姆调零时，满偏电流为 根据闭合电路的欧姆定律可知 同理，开关S合向2时，欧姆表的倍率是“×10”挡，此时欧姆调零时，满偏电流 联立解得 【小问3详解】 由题可知，此时电路中得出总电流 解得 【小问4详解】 由题可知，此时电路中并联部分的电阻，当灵敏电流计满偏时 根据闭合电路欧姆定律 同理，当接入时，则有 根据闭合电路的欧姆定律 联立上述各式解得 13. 如图所示，爆米花机是一种对谷物进行膨化加工的装置，主体为一导热良好的钢制罐体，罐体的容积为，两端分别焊接了支撑轴和摇柄。在（标准大气压）的气压，27℃的干燥环境下打开阀门向罐体内放入的谷物，关闭阀门，将支撑轴和摇柄架设在火炉的支架上进行旋转加热，谷物内部分水分汽化成高压水蒸气与罐内空气形成混合气体。当罐内混合气体温度为627℃、压强达时，打开阀门，因为外部压强突然变小，巨大的压强差使得谷物迅速膨胀，从而达到膨化的效果。忽略谷物间隙气体的体积和在罐体内加热过程中谷物体积的变化。已知绝对零度为。求： （1）从开始加热到压强变为时，罐体内水蒸气的分压强； （2）打开阀门后的混合气体迅速膨胀对外做功使得谷物全部喷出，当混合气体温度为127℃，罐体内剩余混合气体质量占原有混合气体质量的百分比。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）对原有空气，根据查理定律 其中 ， 联立可得 从开始加热到压强变为时，罐体内水蒸气的分压强为 （2）设罐体的体积为，对混合气体分析，由理想气体状态方程可得 其中 可得 则有罐体内剩余混合气体质量占原有混合气体质量的百分比为 14. 如图所示，两个完全相同的光滑直角三角形斜面体固定在水平地面上，倾角均为θ=30°，斜面体顶端均固定相同的轻质滑轮。两根等长的轻细线均绕过滑轮，一端与放在斜面上的质量均为m的物块A、B相连，另一端与质量为2m的物块C连接。一开始用外力托住物块A、B、C，细线处于拉直状态，此时物块C距离地面的高度为h0，同时撤去外力后，物块C开始向下运动。已知物块C触地后速度立即变为零；物块C被提起时，细线瞬间绷直，绷直瞬间细线上的拉力非常大，从细线绷直到物块C再次落地前，细线均保持拉直状态，在整个运动过程中，细线始终不会脱离滑轮，物块A、B不会与滑轮相碰。不计一切摩擦，重力加速度为g，求： （1）物块C第一次触地过程中损失的机械能； （2）物块C第一次触地后上升的最大高度h1； （3）物块C从开始下落到最终停止运动所经历的时间t。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）根据牛顿第二定律，对A有 对C有 解得 从C开始下落到C落地前，有 C落地过程中的机械能损失为 解得 （2）C触地后，A、B先沿着斜面上滑再下滑，下滑至细线再次绷紧时的速度仍为v1。细线紧绷瞬间，设一根绳上作用力的冲量大小为I，重力冲量因作用时间极短忽略不计。对A、C列动量定理，有 解得 C之后做加速度为的匀减速运动，最终上升高度记为，则有 解得 （3）将C到达最高点到下一次回到最高点的过程看作第一过程，此过程中，C由最高点下落的时间为，则有 ， 解得 A、B此后上滑后下滑至再次绷直的时间为，则有 解得 C上升至最高点所用时间为，则有 解得 则总用时为 第二个过程与第一个过程的区别在于初始下落高度由h0变为，由第（2）问的方程可知第三次初始下落高度为；故可得第二过程总用时 第三过程总用时 第四过程总用时 物块C从开始运动到最终停止所经历的总时间为 15. 如图所示，直角坐标系中，有一平行于y轴长度为0.5L的线状离子源MN，M端在x轴上，坐标，离子源发射的正离子初速度大小均为，方向平行于x轴正方向，且发射的正离子沿MN均匀分布，每个离子质量为m，电荷量为q；在、区间内加一垂直于纸面向里，磁感应强度大小为的圆形边界匀强磁场，能使离子源发射的全部正离子经过原点O，不计离子重力及离子间的相互作用。 （1）求磁感应强度的取值范围； （2）若磁感应强度取最小值，在第一象限加垂直纸面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场，在第二象限加垂直纸面向外、磁感应强度大小为的匀强磁场，已知。离子发射前，在y轴上放置长度为0.8L的探测板PQ，只有打到探测板左侧表面的离子才能被探测到。 ①求全部正离子经过原点O时与y轴正方向夹角的范围； ②若探测板下端Q纵坐标，求离子探测率（即探测板探测到的离子数占总离子数的比例）； ③若探测板位置在y轴上可变，Q端纵坐标满足，求离子探测率与的关系。 【答案】（1）；（2）①；②；③（i）当时；（ii）当时；（iii）当时；（iv）当时 。 【解析】 【详解】（1）离子在圆形磁场中汇聚到O，离子运动圆周半径r等于圆形磁场的半径R，即 如图所示 所加圆形边界磁场的半径R满足 由洛伦兹力提供向心力得 联立可得 （2）若时，离子圆周运动的半径为 ①由 可得 即与y轴正方向的夹角范围 ②若，离子经过、两个磁场后在y轴方向上离O的距离，则有 临界1（如图2中轨迹①） 可得 临界2（如图2中轨迹②） 可得 上述表示出一个临界即得 ③，分成4个区间 （i）当时 （ii）当时 可得 则有 （iii）当时 可得 则有 （iv）当时，离子穿过O点后经过一个运动周期打到探测板左侧 可得 离子穿过O点后经过两个运动周期打到探测板左侧 可得 则有 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $