精品解析：山东省新高考联合质量测评2023-2024学年高三下学期3月联考物理试题

山东新高考联合质量测评3月联考试题 高三物理 本卷满分100分，考试时间90分钟 注意事项： 1．答题前，考生先将自己的学校、班级、姓名、考号、座号填涂在相应位置。 2．选择题答案必须使用2B铅笔（按填涂样例）正确填涂；非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，绘图时，可用2B铅笔作答，字体工整、笔迹清楚。 3．请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸，试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。 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. 铯原子基态的两个超精细能级之间跃迁发射的光子具有稳定的频率，已知铯原子这两个超精细能级的能量差约为，则跃迁时发射的光子的波长约为（普朗克常量）（ ） A. B. C. D. 2. 如图甲所示，铁丝圈上附有肥皂膜，竖直放置，用红光照射时，肥皂膜上的明暗相间的条纹上疏下密，条纹如图乙所示，O为铁丝圈上沿，以向下为正方向．则肥皂膜的厚度变化可能是（ ） A. B. C. D. 3. 一质点做匀加速直线运动时，速度变化过程中发生位移，紧接着速度变化过程发生位移，则该质点的加速度为（ ） A. B. C. D. 4. 如图甲所示，某风水球是一个重力为、摩擦可以忽略不计的石球，为了安装它，工人设计了如图乙所示的装置。装置底部是轻质不可伸长的水平圆绳套，A、B、C、D是绳套上的四等分点。、、、是四根相同的轻质弹性绳。已知石球半径为，O点在石球球心正上方时，弹性绳恰好伸直且无弹力。现在用力竖直向上提O点，则（ ） A. 提起石球保持静止时，绳张力大小为 B. 提起石球保持静止时，绳张力小于 C 提起石球加速向上运动时，绳张力大小一定大于 D. 用外力缓慢地将O点向上提升，外力做功 5. 我国天文学家发现了一颗绕恒星运动的系外行星，2019年，该恒星和行星被国际天文学联合会分别命名为“羲和”和“望舒”，天文观测得到恒星羲和的质量是太阳质量的2倍，若将望舒与地球的公转均视为匀速圆周运动，且公转的轨道半径近似相等。则望舒的公转周期约为（ ） A. 12个月 B. 6.5个月 C. 8.5个月 D. 18个月 6. 某空间存在沿x轴分布的电场，其电场强度E随坐标x变化的关系如图所示，若将某质量为m，电荷量大小为q的带电粒子从x轴上处由静止释放，粒子只在电场力作用下做往复运动，则下列说法正确的是（ ） A. 该粒子带正电 B. 该粒子从释放到第一次经过原点所经历时间为 C. 若规定位置电势为零，则处的电势 D. 该粒子经过O点速度大小 7. 图甲中的理想变压器原、副线圈匝数比，输入端a、b所接电压u随时间t的变化关系如图乙所示。是两个完全相同的灯泡，电阻为且保持不变。为定值电阻。此时电路中的两个灯泡均正常工作，下列说法正确的是（　　） A. 灯泡的额定功率为 B. 定值电阻的阻值为 C. 此时副线圈的输出电压为 D. a、b所接电压u的频率为 8. 如图所示，半圆柱形玻璃砖置于水平桌面上，截面如图所示，圆心为O，半径为R，光线从半圆柱正上方竖直向下入射，且光线关于过圆心的竖直轴左右对称，光线的水平宽度为R。光线从玻璃砖下表面射出的区域宽度为。则此玻璃砖的折射率为（  ） A. B. C. D. 二、多项选择题。（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，有多项符合题目要求．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. 笔记本电脑机身和显示屏对应部位分别有磁体和霍尔元件，当显示屏开启时磁体远离霍尔元件，电脑正常工作；当显示屏闭合时磁体靠近霍尔元件，屏幕熄灭，电脑进入休眠状态．如图乙所示，一块宽为a、高为b、长为c的矩形霍尔元件，元件内的载流子是电子，单位体积的自由电子个数为n，通入向左的恒定电流I。当显示屏闭合时元件处于垂直于上表面、方向向下的匀强磁场中，磁感应强度为B，元电荷用e表示，则稳定时（ ） A. 元件前表面的电势比后表面的低 B. 自由电子定向移动的速度大小为 C. 元件前、后表面间的霍尔电压大小为 D. 自由电子受到的洛伦兹力大小为 10. 一列沿x轴正方向传播的简谐横波，时的波形如图甲所示，处质点的振动图像如图乙所示，则波速可能是（ ） A. B. C. D. 11. 如图所示，轻质弹簧一端固定在光滑斜面底端，另一端与物块A拴接，物块B、C用跨过光滑定滑轮的轻绳相连，与B相连的轻绳与斜面平行，开始时用手托住物块C，三个物块均保持静止，绳刚好伸直且无拉力，C距地面足够高。三个物块均可视为质点。已知斜面倾角为。物块A、B、C的质量分别为、、。弹簧的劲度系数，g取。从释放C的瞬间开始计时，则（ ） A. 释放物块C的瞬间，物块C的加速度为 B. 释放物块C的瞬同，物块C的加速度为 C. 当物块C下落的高度为时，物块A、B恰好分离 D. 物块A、B分离时，物块C的速度约为 12. 如图所示，光滑金属直导轨、固定放置，导轨平面与水平方向成，导轨间距为，左端接有阻值为的定值电阻R，导轨处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为。质量为，电阻为的金属棒垂直两导轨放置。对金属棒施加沿导轨向上的拉力，使棒以的加速度由静止沿导轨向上做匀加速直线运动，后，保持拉力的功率不变继续运动，重力加速度取，运动过程中金属棒与导轨接触良好，不计导轨电阻，导轨足够长，下列说法正确的是（　　） A. 拉力最大值为 B. 金属棒运动的最大速度为 C. 前流经电阻R的电荷量为 D. 前电阻R上产生的焦耳热为 三、非选择题。（本题共6小题，共60分。） 13. 某同学利用如图甲所示的装置探究钢球自由摆动至最低点时细线的拉力与摆长的关系。拉力传感器可以记录细线各个时刻拉力的大小，该同学的操作步骤如下： （1）将拉力传感器固定在铁架台上，把钢球用不可伸长的细线悬挂到拉力传感器上。 （2）用米尺测出细线长度L，用游标卡尺测出钢球的直径d，某次测量钢球的直径如图乙所示，则此次测量的钢球直径为__________。将细线长度与钢球半径之和记为摆长R。 （3）将钢球拉离平衡位置一定高度h，由静止释放钢球，钢球做往复运动，拉力传感器示数的最大值记为F； （4）多次调整拉力传感器的高度，改变细线长度，每次钢球释放位置离平衡位置的高度均为h，重复步骤（2）；（3），测出多组摆长R和对应拉力F的数据。 （5）作出图像如图丙所示。已知当地重力加速度，则由图像可知，钢球的质量为__________g，每次钢球释放位置离平衡位置的高度h为__________m（结果均保留两位有效数字）。 14. 有一种标称电压为的方形“叠层电池”，如图甲所示，具有体积小输出电压高的特点，主要应用于便携式设备，如对讲机、遥控玩具、万用表等，某实验小组设计了如图乙所示的电路图来测量从玩具车上换下来的叠层电池的电动势和内阻，可供选择的器材有： ①电流表，量程为，内阻 ②电流表，量程为，内阻约为 ③滑动变阻器R，最大值为 ④电阻箱，调节范围 ⑤一个开关、导线若干 （1）该实验小组将电流表与电阻箱串联后改装为量程为的电压表，则电阻箱应调至______。 （2）该实验小组按照图乙的电路图进行实验，设电池的电动势为E，内阻为r，电流表的读数为，电流表的读数为，则与的关系式为______（用题目所给的符号表示）。 （3）改变滑动变阻器位置，测得多组实验数据，并作出如图丙所示的关系图线，如果图线与纵轴的交点坐标为，图线的斜率的绝对值为，则通过计算可得电源的电动势为______V，电源内阻______。（结果均保留一位小数） （4）如图丁所示为某型号小灯泡的伏安特性曲线，如果三个该型号的灯泡串联起来接在上述电池组上，如图戊所示，则三只灯泡一共消耗的功率为______W（结果保留两位小数） 15. 如图所示，一水平固定汽缸由一大一小两个足够长的圆筒组成，两圆筒中各有一个活塞，面积分别为2S和S，质量分别为和m。初始时大活塞与大圆筒右侧相距L，两活塞间的距离为，封闭着一定质量的理想气体，内外气体压强均为，温度均为T。现将封闭气体的温度缓慢上升至，忽略两活塞与汽缸壁之间的摩擦，大气压强保持不变，求： （1）此时封闭气体的体积； （2）该过程中封闭气体对外界做的功。 16. 如图所示，两根足够长的支架和相互平行且A、C等高，固定在水平面上，与水平面的夹角。一个半径、质量的水泥圆筒从支架的上部由静止释放，匀加速下滑用了的时间，已知水泥圆筒与支架的动摩擦因数0.5。（，g取）。求： （1）每根支架对水泥圆筒的摩擦力； （2）两支架间的距离d。 17. 两个边长为L的立方体水平放置，1号立方体的右下棱与2号立方体左上棱重合，与共面，内有沿z轴正方向的匀强磁场，磁感应强度大小为B。正方体有沿z轴正方向的匀强电场，电场强度为E（未知），中有沿x轴正方向的匀强磁场，磁感应强度大小也为B。已知甲、乙、丙为同种粒子，质量均为m，电荷量均为q，不计粒子的重力。 （1）甲粒子从y轴上点沿x轴正方向射入，速度大小，求甲粒子离开平面的位置坐标； （2）乙粒子从y轴上D点沿x轴正方向射入，从某点进入1号立方体并从离开，求乙粒子射入速度的大小和电场强度的大小E； （3）丙粒子在平面内从沿与x轴正方向成角以速度射入2号立方体，求丙粒子在2号立方体中运动时间。 18. 如图所示，光滑水平桌面左侧和右侧各锁定一个半径的光滑圆弧轨道甲和乙，当轨道乙对地面的压力超过时，即可解除地面对轨道乙的锁定。轨道甲的圆心为O，圆弧的最高点为，与水平方向的夹角，为圆弧上的另一点，与水平方向的夹角，圆弧最低点C的切线水平，与放置在桌面上的长木板上表面等高。轨道乙是圆心为的四分之一圆弧，质量为，为圆弧的最高点，圆弧最低点D与C等高。一小球从A点以初速度水平向左抛出，恰好从点沿切线进入轨道甲，已知间的竖直高度，小球过B点后圆弧自动脱落且不影响之后所有物体的运动，小球在C点与放置在长木板左端的小铁块发生弹性正碰，碰撞时间极短。已知小球、铁块、长木板的质量分别为m、、，木板长度，铁块与木板右半部分的动摩擦因数是左半部分的一半，重力加速度为，小球与铁块都可以视为质点。当铁块滑到木板中央时恰与木板相对静止，当木板右端与轨道乙接触瞬间木板立即被锁定。在桌面上方与B等高的位置固定一足够大的水平网罩，网罩的左端M在O点正上方。 （1）求间的水平距离； （2）求铁块与木板左半部分的动摩擦因数； （3）判断小球和铁块C碰撞返回后能否到达B点，若能，判断能否落到网罩上；若不能，求小球脱离轨道的位置距C点的竖直高度； （4）判断铁块能否滑离木板进入轨道乙若不能，求最终铁块到木板右端的距离；若能，求轨道乙获得的最大速度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 山东新高考联合质量测评3月联考试题 高三物理 本卷满分100分，考试时间90分钟 注意事项： 1．答题前，考生先将自己的学校、班级、姓名、考号、座号填涂在相应位置。 2．选择题答案必须使用2B铅笔（按填涂样例）正确填涂；非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，绘图时，可用2B铅笔作答，字体工整、笔迹清楚。 3．请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸，试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。 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. 铯原子基态的两个超精细能级之间跃迁发射的光子具有稳定的频率，已知铯原子这两个超精细能级的能量差约为，则跃迁时发射的光子的波长约为（普朗克常量）（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据 代入数据可得 故选A。 2. 如图甲所示，铁丝圈上附有肥皂膜，竖直放置，用红光照射时，肥皂膜上的明暗相间的条纹上疏下密，条纹如图乙所示，O为铁丝圈上沿，以向下为正方向．则肥皂膜的厚度变化可能是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】A．肥皂膜在重力的作用下应该逐渐变厚，即厚度逐渐增加；且由于明暗条纹的间距不等，故的变化是不均匀的，A正确； B．由于的变化是不均匀，故不是正比关系,B错误； CD．由于重力的作用使肥皂膜逐渐变厚，而C、D图像表明肥皂膜的厚度逐渐变薄，故CD错误； 故选A。 3. 一质点做匀加速直线运动时，速度变化过程中发生位移，紧接着速度变化过程发生位移，则该质点加速度为（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】根据题意，设经过的位移时，其初速度与末速度分别为、，当再经过位移时，其末速度为，则有 ， 由速度与位移的关系有 可得 由 可得 联立可得 故选D。 4. 如图甲所示，某风水球是一个重力为、摩擦可以忽略不计的石球，为了安装它，工人设计了如图乙所示的装置。装置底部是轻质不可伸长的水平圆绳套，A、B、C、D是绳套上的四等分点。、、、是四根相同的轻质弹性绳。已知石球半径为，O点在石球球心正上方时，弹性绳恰好伸直且无弹力。现在用力竖直向上提O点，则（ ） A. 提起石球保持静止时，绳张力大小为 B. 提起石球保持静止时，绳张力小于 C. 提起石球加速向上运动时，绳张力大小一定大于 D. 用外力缓慢地将O点向上提升，外力做功 【答案】B 【解析】 【详解】AB．由题知，弹性绳恰好伸直且无弹力，根据题意做出石球与绳子间的几何图形如图所示 O为结点，M为球心，为绳子与石球的切点，设绳子与竖直方向的夹角为，根据几何关系可得 现在用力竖直向上提O点，弹性绳伸长，则变小，，对结点O由平衡条件可得 解得 故A错误，B正确； C．提起石球加速向上运动时，根据牛顿第二定律有 可得 因向上加速，变小，则，则 故无法判断与250N的大小关系，所以绳张力大小不一定大于，故C错误； D．用外力缓慢地将O点向上提升，根据动能定理有 解得 故D错误。 故选B。 5. 我国天文学家发现了一颗绕恒星运动系外行星，2019年，该恒星和行星被国际天文学联合会分别命名为“羲和”和“望舒”，天文观测得到恒星羲和的质量是太阳质量的2倍，若将望舒与地球的公转均视为匀速圆周运动，且公转的轨道半径近似相等。则望舒的公转周期约为（ ） A. 12个月 B. 6.5个月 C. 8.5个月 D. 18个月 【答案】C 【解析】 【详解】根据万有引力提供向心力有 解得 恒星羲和的质量是太阳质量的2倍，若将望舒与地球的公转均视为匀速圆周运动，则望舒的公转周期约为 月 故选C。 6. 某空间存在沿x轴分布的电场，其电场强度E随坐标x变化的关系如图所示，若将某质量为m，电荷量大小为q的带电粒子从x轴上处由静止释放，粒子只在电场力作用下做往复运动，则下列说法正确的是（ ） A. 该粒子带正电 B. 该粒子从释放到第一次经过原点所经历的时间为 C. 若规定位置电势为零，则处的电势 D. 该粒子经过O点速度大小 【答案】D 【解析】 【详解】A．若该粒子带正电，带电粒子从x轴上处由静止释放后，所受电场力方向为轴负方向，则带点粒子一直沿着轴负方向运动，不会做往复运动，故粒子带负电，故A错误； B．图中图像对应的函数关系表达式为 由于粒子带负电则其所受电场力方向与相对于坐标原点的位移方向相反，则有 解得 可知，电场力方向始终指向坐标原点，且大小与相对于坐标原点的位移大小成正比，方向与相对于坐标原点的位移方向相反，可知，当粒子从轴上处由静止释放时，粒子将做振幅为的简谐运动，若以粒子经过原点向正方向运动为计时起点，则其简谐运动相对于原点的位移为 对上述位移表达式求导得到速度表达式为 对上述速度表达式求导得到加速度表达式为 根据上述有 解得 根据简谐运动的对称性可知，粒子第一次运动到原点所用的时间为 解得 故B错误； C．图像中，图像与横轴所围几何图形的面积表示电势差，则有 解得 故C错误； D．同理可得处的电势 根据动能定理 结合上述解得 故D正确 故选D。 7. 图甲中的理想变压器原、副线圈匝数比，输入端a、b所接电压u随时间t的变化关系如图乙所示。是两个完全相同的灯泡，电阻为且保持不变。为定值电阻。此时电路中的两个灯泡均正常工作，下列说法正确的是（　　） A. 灯泡的额定功率为 B. 定值电阻的阻值为 C. 此时副线圈的输出电压为 D. a、b所接电压u的频率为 【答案】B 【解析】 【详解】AC．输入端a、b所接电压有效值 U=48V 设灯泡正常发光时电压，则副线圈电压 原线圈电压 又 联立得 原线圈电流 灯泡的额定功率为 故AC错误； B．根据 副线圈电流 又 解得 故B正确； D．a、b所接电压u的频率为 故D错误。 故选B。 8. 如图所示，半圆柱形玻璃砖置于水平桌面上，截面如图所示，圆心为O，半径为R，光线从半圆柱正上方竖直向下入射，且光线关于过圆心的竖直轴左右对称，光线的水平宽度为R。光线从玻璃砖下表面射出的区域宽度为。则此玻璃砖的折射率为（  ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】 如图，入射角 根据 所以 即 结合 得 折射率 故选D。 二、多项选择题。（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，有多项符合题目要求．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. 笔记本电脑机身和显示屏对应部位分别有磁体和霍尔元件，当显示屏开启时磁体远离霍尔元件，电脑正常工作；当显示屏闭合时磁体靠近霍尔元件，屏幕熄灭，电脑进入休眠状态．如图乙所示，一块宽为a、高为b、长为c的矩形霍尔元件，元件内的载流子是电子，单位体积的自由电子个数为n，通入向左的恒定电流I。当显示屏闭合时元件处于垂直于上表面、方向向下的匀强磁场中，磁感应强度为B，元电荷用e表示，则稳定时（ ） A. 元件前表面的电势比后表面的低 B. 自由电子定向移动的速度大小为 C. 元件前、后表面间的霍尔电压大小为 D. 自由电子受到的洛伦兹力大小为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．电流向左，电子向右定向移动，根据左手定则，电子所受洛仑兹力垂直纸面向外，电子打在前表面，前表面电势比后表面电势低，故A正确； B．根据电流的微观表达式可知 解得 故B错误； C．根据平衡条件 其中 解得 故C正确； D．电子所受洛仑兹力大小为 故D错误。 故选AC。 10. 一列沿x轴正方向传播的简谐横波，时的波形如图甲所示，处质点的振动图像如图乙所示，则波速可能是（ ） A. B. C. D. 【答案】CD 【解析】 【详解】由振动图像可知该波的周期为3.6s，时，处质点正在向下振动，波传播的时间为,由波动图像可知波传播的距离为 解得 则波速为 当时， 当时， 当时， 故CD正确。 11. 如图所示，轻质弹簧一端固定在光滑斜面底端，另一端与物块A拴接，物块B、C用跨过光滑定滑轮的轻绳相连，与B相连的轻绳与斜面平行，开始时用手托住物块C，三个物块均保持静止，绳刚好伸直且无拉力，C距地面足够高。三个物块均可视为质点。已知斜面倾角为。物块A、B、C的质量分别为、、。弹簧的劲度系数，g取。从释放C的瞬间开始计时，则（ ） A. 释放物块C的瞬间，物块C的加速度为 B. 释放物块C的瞬同，物块C的加速度为 C. 当物块C下落的高度为时，物块A、B恰好分离 D. 物块A、B分离时，物块C的速度约为 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．根据牛顿第二定律 解得释放物块C的瞬间，物块C的加速度 故B正确，A错误； CD．释放C时，根据平衡条件可得 解得 物块A、B恰好分离时，A、B之间的弹力为零，对A根据牛顿第二定律 对BC整体根据牛顿第二定律 联立解得 物块A、B恰好分离时物块C下落的高度 对从释放C到A、B恰好分离的过程，根据动能定理 解得 故D正确，C错误 故选BD。 12. 如图所示，光滑金属直导轨、固定放置，导轨平面与水平方向成，导轨间距为，左端接有阻值为的定值电阻R，导轨处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为。质量为，电阻为的金属棒垂直两导轨放置。对金属棒施加沿导轨向上的拉力，使棒以的加速度由静止沿导轨向上做匀加速直线运动，后，保持拉力的功率不变继续运动，重力加速度取，运动过程中金属棒与导轨接触良好，不计导轨电阻，导轨足够长，下列说法正确的是（　　） A. 拉力最大值为 B. 金属棒运动的最大速度为 C. 前流经电阻R的电荷量为 D. 前电阻R上产生的焦耳热为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．棒沿导轨向上做匀加速直线运动，根据 则速度越大，力F越大，后，保持拉力的功率不变继续运动，根据P=Fv，可知速度越大，力F越小，则时力F最大，时速度 解得 故A正确； B．后拉力的功率 当拉力等于安培力与金属棒重力沿导轨向下的分力之和时，速度最大 结合 得 故B错误； C．前流经电阻R的电荷量为 故C正确； D．根据题中条件，无法求出前电阻R上产生的焦耳热，故D错误。 故选AC。 三、非选择题。（本题共6小题，共60分。） 13. 某同学利用如图甲所示的装置探究钢球自由摆动至最低点时细线的拉力与摆长的关系。拉力传感器可以记录细线各个时刻拉力的大小，该同学的操作步骤如下： （1）将拉力传感器固定在铁架台上，把钢球用不可伸长的细线悬挂到拉力传感器上。 （2）用米尺测出细线长度L，用游标卡尺测出钢球的直径d，某次测量钢球的直径如图乙所示，则此次测量的钢球直径为__________。将细线长度与钢球半径之和记为摆长R。 （3）将钢球拉离平衡位置一定高度h，由静止释放钢球，钢球做往复运动，拉力传感器示数的最大值记为F； （4）多次调整拉力传感器的高度，改变细线长度，每次钢球释放位置离平衡位置的高度均为h，重复步骤（2）；（3），测出多组摆长R和对应拉力F的数据。 （5）作出图像如图丙所示。已知当地重力加速度，则由图像可知，钢球的质量为__________g，每次钢球释放位置离平衡位置的高度h为__________m（结果均保留两位有效数字）。 【答案】 ①. 24.0 ②. 60 ③. 0.05 【解析】 【详解】（2）[1]钢球直径为 24mm+0×0.1mm=24.0 （5）[2][3]钢球运动到最低点时，细线拉力最大，由牛顿第二定律可得 又 联立，解得 结合图像，可得 解得 14. 有一种标称电压为的方形“叠层电池”，如图甲所示，具有体积小输出电压高的特点，主要应用于便携式设备，如对讲机、遥控玩具、万用表等，某实验小组设计了如图乙所示的电路图来测量从玩具车上换下来的叠层电池的电动势和内阻，可供选择的器材有： ①电流表，量程为，内阻 ②电流表，量程为，内阻约为 ③滑动变阻器R，最大值为 ④电阻箱，调节范围 ⑤一个开关、导线若干 （1）该实验小组将电流表与电阻箱串联后改装为量程为的电压表，则电阻箱应调至______。 （2）该实验小组按照图乙的电路图进行实验，设电池的电动势为E，内阻为r，电流表的读数为，电流表的读数为，则与的关系式为______（用题目所给的符号表示）。 （3）改变滑动变阻器的位置，测得多组实验数据，并作出如图丙所示的关系图线，如果图线与纵轴的交点坐标为，图线的斜率的绝对值为，则通过计算可得电源的电动势为______V，电源内阻______。（结果均保留一位小数） （4）如图丁所示为某型号小灯泡的伏安特性曲线，如果三个该型号的灯泡串联起来接在上述电池组上，如图戊所示，则三只灯泡一共消耗的功率为______W（结果保留两位小数） 【答案】（1）9500 （2） （3） ①. 8.7 ②. 8.4 （4）1.72 【解析】 【小问1详解】 电流表，量程为，内阻，若将电流表与电阻箱串联后改装为量程为的电压表，则电阻箱应调至 【小问2详解】 根据闭合电路欧姆定律有 解得 【小问3详解】 [1][2]根据上述有 结合图像有 解得 【小问4详解】 如果三个该型号的灯泡串联起来接在上述电池组上，令每个灯泡两端电压为U，则有 结合图像可知，当U为2.2V，电流为0.26A时，上述等式在误差允许的范围内成立，可知三只灯泡一共消耗的功率为 15. 如图所示，一水平固定汽缸由一大一小两个足够长的圆筒组成，两圆筒中各有一个活塞，面积分别为2S和S，质量分别为和m。初始时大活塞与大圆筒右侧相距L，两活塞间的距离为，封闭着一定质量的理想气体，内外气体压强均为，温度均为T。现将封闭气体的温度缓慢上升至，忽略两活塞与汽缸壁之间的摩擦，大气压强保持不变，求： （1）此时封闭气体的体积； （2）该过程中封闭气体对外界做的功。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）温度缓慢上升时，两活塞均向外侧缓慢移动，气体压强一定，体积增大，根据盖吕萨克定律有 解得 （2）根据上述，气体体积增大，气体对外界做正功，则有 其中 解得 16. 如图所示，两根足够长的支架和相互平行且A、C等高，固定在水平面上，与水平面的夹角。一个半径、质量的水泥圆筒从支架的上部由静止释放，匀加速下滑用了的时间，已知水泥圆筒与支架的动摩擦因数0.5。（，g取）。求： （1）每根支架对水泥圆筒的摩擦力； （2）两支架间的距离d。 【答案】（1）125N，方向：沿支架向上；（2）60cm 【解析】 【详解】（1）由运动学公式 得物体下滑时得加速度 在沿支架方向满足 解得 方向：沿支架向上。 （2）由底部沿支架向上看，受力关系如图所示 图中满足 又因为 联立解得 17. 两个边长为L的立方体水平放置，1号立方体的右下棱与2号立方体左上棱重合，与共面，内有沿z轴正方向的匀强磁场，磁感应强度大小为B。正方体有沿z轴正方向的匀强电场，电场强度为E（未知），中有沿x轴正方向的匀强磁场，磁感应强度大小也为B。已知甲、乙、丙为同种粒子，质量均为m，电荷量均为q，不计粒子的重力。 （1）甲粒子从y轴上点沿x轴正方向射入，速度大小，求甲粒子离开平面的位置坐标； （2）乙粒子从y轴上D点沿x轴正方向射入，从某点进入1号立方体并从离开，求乙粒子射入速度的大小和电场强度的大小E； （3）丙粒子在平面内从沿与x轴正方向成角以速度射入2号立方体，求丙粒子在2号立方体中运动的时间。 【答案】（1）；（2），；（3） 【解析】 【详解】（1）根据 甲粒子轨道半径 则 则 则甲粒子离开平面的x轴上坐标 所以甲粒子离开平面的位置坐标为。 （2）乙粒子先在磁场中偏转，然后在电场中做匀速直线运动和沿电场方向的匀加速直线运动的合运动。先分析在磁场中运动的分运动，这种情况下乙粒子恰好在磁场中偏转半个圆周，则半径 由 得 运动时间 再分析在电场中的分运动，则 联立得 （3）丙粒子运动轨迹是沿平行于磁场方向匀速直线运动和垂直于磁场方向圆周运动的合运动，沿磁场方向分运动在磁场中运动时间 圆周运动轨道半径 根据几何关系 圆周运动时间 所以丙粒子在2号立方体中运动的时间 18. 如图所示，光滑水平桌面左侧和右侧各锁定一个半径的光滑圆弧轨道甲和乙，当轨道乙对地面的压力超过时，即可解除地面对轨道乙的锁定。轨道甲的圆心为O，圆弧的最高点为，与水平方向的夹角，为圆弧上的另一点，与水平方向的夹角，圆弧最低点C的切线水平，与放置在桌面上的长木板上表面等高。轨道乙是圆心为的四分之一圆弧，质量为，为圆弧的最高点，圆弧最低点D与C等高。一小球从A点以初速度水平向左抛出，恰好从点沿切线进入轨道甲，已知间的竖直高度，小球过B点后圆弧自动脱落且不影响之后所有物体的运动，小球在C点与放置在长木板左端的小铁块发生弹性正碰，碰撞时间极短。已知小球、铁块、长木板的质量分别为m、、，木板长度，铁块与木板右半部分的动摩擦因数是左半部分的一半，重力加速度为，小球与铁块都可以视为质点。当铁块滑到木板中央时恰与木板相对静止，当木板右端与轨道乙接触瞬间木板立即被锁定。在桌面上方与B等高的位置固定一足够大的水平网罩，网罩的左端M在O点正上方。 （1）求间的水平距离； （2）求铁块与木板左半部分的动摩擦因数； （3）判断小球和铁块C碰撞返回后能否到达B点，若能，判断能否落到网罩上；若不能，求小球脱离轨道的位置距C点的竖直高度； （4）判断铁块能否滑离木板进入轨道乙若不能，求最终铁块到木板右端的距离；若能，求轨道乙获得的最大速度。 【答案】（1）（2）（3）见解析（4） 【解析】 【详解】（1）根据动能定理可知 根据几何关系可知 联立可解得 根据平抛运动规律可知 联立代入数据解得 （2）设小球到达圆弧甲底端的速度为，碰撞后速度为，铁块的速度为，铁块与木板共速的速度为，小球达到轨道甲底端由动能定理可知 解得 小球与铁块发生弹性正碰，小球与铁块组成的系统动量守恒定律，可知 由机械能守恒可知 联立解得 由题意可知，铁块滑到木板中央与木板相对静止，即铁块与木板组成的系统动量守恒，可知 解得 铁块与木板组成的系统机械能损失为铁块与木板发生相对滑动产生的摩擦热 解得 （3） 假设小球能够运动到点，速度为，则 解得 在B点的向心力为 即小球能够到达点，由斜抛运动可知 联立解得 由几何关系可知 由此可知，，即小球能落到网罩上。 （4）由题意可知，设铁块离开木板时的速度为，根据能量守恒可知 又 解得 所以铁块能进入轨道乙，则此时轨道乙 铁块返回轨道底端时轨道的速度最大，设此时铁块速度为，轨道速度为，根据铁块与轨道乙组成的系统水平方向动量守恒可知 根据系统能量守恒可知 联立代入数据可知 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$