精品解析：2024届黑龙江省牡丹江市第二高级中学高三下学期考前热身物理试卷（二）

牡丹江市第二高级中学高三年级高考考前热身卷（二） 物理 一、选择题：本题共十小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一个选项符合题目要求。每小题4分，第8-10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分。有选错的得零分。 1. 如图所示，虚线是跳水运动员在某次训练中，运动员离开跳台后其在空中的轨迹示意图。A为曲线轨迹起始点，B为轨迹最高点，C点的切线沿竖直方向，D点是即将入水点。关于运动员在空中的运动，下述正确的是（　　） A. 在A处速度和加速度都沿竖直方向 B. 在B处加速度向下，速度沿水平方向 C. 在C处速度和加速度都沿水平方向 D. 在D处速度向下，加速度向上 2. 位于我国广东江门的中微子实验室正在有序建设中，中微子是科学家在研究衰变过程中预言并发现的一种粒子，对人类了解物质的微观结构和宇宙的起源与演化具有重要意义。以下核反应方程属于衰变的是（　　） A. B. C D. 3. 绳上质点P在外力作用下从平衡位置开始沿竖直方向做简谐运动，带动绳上各点依次上下振动。振动传到质点Q时绳子上的波形如图所示。已知波的传播速度为v，P、Q平衡位置间的距离为L，下列说法正确的是（　　） A. 质点M此时向下振动 B. 质点P的振动周期为 C. 质点P开始振动的方向是向下的 D. 开始振动后，P、N两质点的振动步调总是一致 4. 在平面的的区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，速率相等的大量质子从原点O朝各个方向均匀发射到第一象限内，发现从磁场上边界射出的质子数占总数的三分之二，不计质子间相互作用及重力，则质子在磁场中做匀速圆周运动的半径为（　　） A. B. C. D. 5. 如图甲所示，中国工程物理研究院建立的“聚龙一号”实现了我国磁化套筒惯性约束聚变装置零的突破。该装置实现聚变的核心区域为一个半径为r（大约为）、类似指环的金属套筒。套筒放在轴向的匀强磁场B中，内部空间充满固定体积的氘氚气体（如图乙阴影部分）。当沿轴向通入大电流I后，金属套筒迅速在时间内汽化成等离子体。在洛伦兹力的作用下，等离子体向中心汇聚，压缩氘氚气体发生聚变反应释放出能量。大电流产生的磁场提供给套筒侧面的压强满足关系：，其中为常数。下列说法正确的是（　　） A. 该装置将电能全部转化成聚变反应的核能 B. 外加磁场的作用是保证汽化后的等离子体受到轴向洛伦兹力的作用 C. 施加在套筒上的电流越大，越有利于聚变的发生 D. 套筒的厚度越大，汽化后的等离子体越容易向轴向运动，越有利于聚变的发生 6. 用图甲所示的电路研究光电效应中电子发射的情况与照射光的强弱、光的颜色（频率）等物理量之间的关系.分别用三束光照射同一阴极K进行了三次实验，得到电流表示数I与电压表示数U之间的关系如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 入射光光子能量①＞②＞③ B. 光电子的最大初动能①＞②＞③ C. 单位时间照射到K上的光子数①＞③ D. 照射到K上时金属的逸出功②最大 7. 如图甲所示，在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一圆形导体环，磁场的磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示。规定磁场竖直向上为正，导体环中电流沿顺时针方向（俯视）为正，导体环中感应电流随时间变化的图像正确的是（　　） A. B. C. D. 8. 物理学是集科学知识、科学方法和科学思维为一体学科。下列有关科学思维方法的叙述正确的有（　　） A. 图甲利用“微小量放大法”观察桌面的微小形变 B. 图乙伽利略斜面实验采用了“理想化模型法” C. 图丙将看成、的合力，采用了“控制变量法” D. 图丁把匀变速直线运动的图像分成很多小段，每小段近似看作匀速直线运动，把各小段的位移相加代表物体在内总位移，采用了“等效替代法” 9. 氢原子从高能级向低能级跃迁时，会产生四种频率的可见光，其光谱如图甲所示。氢原子从能级6跃迁到能级2产生可见光Ⅰ，从能级3跃迁到能级2产生可见光Ⅱ，用同一双缝干涉装置研究这两种光的干涉现象，得到如图乙和图丙所示的干涉条纹，用这两种光分别照射如图丁所示的实验装置，都能产生光电效应。下列说法正确的是（　　） A. 图甲中的对应的是Ⅱ B. 图乙中的干涉条纹对应的是Ⅱ C. Ⅰ的光子动量小于Ⅱ的光子动量 D. 向移动，电流表示数为零时Ⅰ对应的电压表示数比Ⅱ的小 10. 一位潜水爱好者在水下利用激光器向岸上救援人员发射激光信号时，发现激光束只有在如图所示的锥形范围内才能射出水面，已知圆锥的底面直径为6 m、母线长4 m，下列说法正确的是（　　） A. 水的折射率为 B. 潜水者不能看见岸上的救援人员 C. 救援人员看见潜水者的位置比潜水者的实际位置高 D. 潜水者在锥形范围内看见岸上的救援人员的位置比救援人员的实际位置高 二、非选择题：本题共5小题，共54分 11. 某实验小组用如图甲所示装置进行“研究平抛运动”实验。 （1）实验操作时每次须将小球从轨道同一位置无初速度释放，目的是使小球抛出后___________。 A. 只受重力 B. 轨迹重合 C. 做平抛运动 D. 速度小些，便于确定位置 （2）关于该实验的一些做法，不合理的是___________。 A. 使用密度大、体积小的球进行实验 B. 斜槽末端切线应当保持水平 C. 建立坐标系时，以斜槽末端端口位置作为坐标原点 D. 建立坐标系时，利用重垂线画出竖直线，定为y轴 （3）由于忘记记下小球做平抛运动的起点位置O，该小组成员只能以平抛轨迹中的某点A作为坐标原点建立坐标系，并标出B、C两点的坐标，如图乙所示。根据图示数据，可求出小球做平抛运动的初速度为___________m/s。（取）（结果保留2位有效数字） （4）另一实验小组该同学在轨迹上选取间距较大的几个点，测出其坐标，并在直角坐标系内绘出了图像，如图丙所示，此平抛物体的初速度，则竖直方向的加速度___________。（结果保留3位有效数字） 12. 材料的电阻随压力的变化而变化的现象称为“压阻效应”，利用这种效应可以制作压敏电阻。某中学创新小组准备从实验室中两个压敏电阻m、n中选择一个，与电磁继电器组成电路为学校食堂设计一个小型“可自动注水的储水池”，主要步骤如下： （1）利用图甲所示电路测量压敏电阻的阻值随压力变化的规律。主要器材如下： 压敏电阻两个 电源（电动势E=12V，内阻不计） 电流表G1（量程10mA，内阻Rg1=200Ω） 电流表G2（量程50mA，内阻Rg2约100Ω） 定值电阻R1=200Ω 滑动变阻器R2（最大阻值为150Ω） 开关S1、S2及导线若干 ①为尽量准确的测量压敏电阻的阻值，导线c端应与______（选填“a”或“b”）点连接。 ②首先测量R0数值，正确连接电路，使压敏电阻上的压力F=0，闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器的滑片到合适位置，分别记录电流表G2和G1的读数I2和I1，可知R0=______（用字母I1、I2、Rg1、R1表示）。 ③两名同学分别测得两个压敏电阻m、n的阻值随压力变化的图像如图乙、丙所示。 （2）“可自动注水储水池”的电路如图丁所示，RA为保护电阻。当线圈中的电流超过某一值I0时，继电器的衔铁将被吸合，与上方触点分离、注水装置所在电路断开并停止注水。 ①分析原理可知，压敏电阻应选择______（选填“m”或“n”），水位上升时，保护电阻RA的电功率会______（选填“变大”或“变小”）。 ②若想增大可自动注水储水池的蓄水量，可将保护电阻RA的阻值______（选填“变大”或“变小”）。 13. 民航客机都有紧急出口，发生意外情况的飞机紧急着陆后，打开紧急出口，狭长的气囊会自动充气，生成一条连接出口与地面的斜面，人员可沿斜面滑行到地面，如图所示。若机舱口下沿距地面，气囊所构成的斜面长度为，一个质量为的人沿气囊滑下时所受的阻力是240N，取重力加速度。求： （1）人滑至气囊底端所需时间； （2）若不考虑在气囊与地面连接处人员速度大小的变化，人到达气囊底端后在水平地面上滑行了停止，则人与地面间的滑动摩擦因数多大？ 14. 鱼类在适宜的水温中才能生存，某探究小组设计的一个水温监测报警装置如图所示，圆柱形导热容器下半部分竖直放置在水中，上半部分处于空气中，容器用质量、面积的活塞密封一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动，水的热力学温度时，活塞与容器底的距离，且刚好与低温报警传感器无压力接触，此时低温报警器报警。水温升高后，活塞缓慢上升后接触高温报警传感器，当活塞对高温报警传感器的压力时，高温报警器开始报警。水温从280K到恰好达到高温报警的温度的过程中，容器内的气体从外界吸收的热量，大气压强恒为，取重力加速度大小。求： （1）水温为280K时容器内气体的压强及高温报警时容器内气体的热力学温度； （2）水温从280K到恰好达到高温报警的温度的过程中，容器内气体内能的变化量。 15. 在芯片制造过程中，离子注入是芯片制造重要的工序。甲图是我国自主研发的离子注入机，乙图是离子注入机的部分工作原理示意图。初速为零的离子经电场加速后沿水平方向先通过速度选择器，再进入磁分析器，磁分析器是中心线半径为R的四分之一圆环，其两端中心位置M和N处各有一个小孔，利用磁分析器选择出特定比荷的离子后经N点打在硅片（未画出）上，完成离子注入。已知速度选择器和磁分析器中的匀强磁场的磁感应强度大小均为B、方向均垂直纸面向外；速度选择器中匀强电场的电场强度大小为E。整个系统置于真空中，不计离子重力。求： （1）能从速度选择器中心线通过的离子的速度大小v； （2）能通过N打到硅片上的离子的比荷，并判断该离子的带电性质。 （3）加速电场的电压U。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 牡丹江市第二高级中学高三年级高考考前热身卷（二） 物理 一、选择题：本题共十小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一个选项符合题目要求。每小题4分，第8-10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分。有选错的得零分。 1. 如图所示，虚线是跳水运动员在某次训练中，运动员离开跳台后其在空中的轨迹示意图。A为曲线轨迹起始点，B为轨迹最高点，C点的切线沿竖直方向，D点是即将入水点。关于运动员在空中的运动，下述正确的是（　　） A. 在A处速度和加速度都沿竖直方向 B. 在B处加速度向下，速度沿水平方向 C. 在C处速度和加速度都沿水平方向 D. 在D处速度向下，加速度向上 【答案】B 【解析】 【详解】曲线运动物体某位置的速度方向在该点所在轨迹的切线方向上，合力方向指向轨迹的内侧，则各点的加速度方向都是竖直向下的方向；在A处速度方向斜向上；在B处速度沿水平方向；在C处和D处速度都是竖直向下；ACD错误，B正确。 故选B。 2. 位于我国广东江门的中微子实验室正在有序建设中，中微子是科学家在研究衰变过程中预言并发现的一种粒子，对人类了解物质的微观结构和宇宙的起源与演化具有重要意义。以下核反应方程属于衰变的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．A核反应方程属于衰变，A不符合题意； B．B核反应方程属于衰变，B符合题意； C．C核反应方程属于核聚变，C不符合题意； D．D核反应方程属于核裂变，D不符合题意。 故选B。 3. 绳上质点P在外力作用下从平衡位置开始沿竖直方向做简谐运动，带动绳上各点依次上下振动。振动传到质点Q时绳子上的波形如图所示。已知波的传播速度为v，P、Q平衡位置间的距离为L，下列说法正确的是（　　） A. 质点M此时向下振动 B. 质点P的振动周期为 C. 质点P开始振动的方向是向下的 D. 开始振动后，P、N两质点的振动步调总是一致 【答案】D 【解析】 【详解】A．由题意可知，波向左传播，根据波形平移法可知，质点M此时向上振动，故A错误； B．由图可知，波长为 则质点P的振动周期为 故B错误； C．根据波形平移法可知，质点Q开始振动方向是向上的，则质点P开始振动的方向是向上的，故C错误； D．由图可知P、N两质点相距一个波长，则开始振动后，P、N两质点的振动步调总是一致，故D正确。 故选D。 4. 在平面的的区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，速率相等的大量质子从原点O朝各个方向均匀发射到第一象限内，发现从磁场上边界射出的质子数占总数的三分之二，不计质子间相互作用及重力，则质子在磁场中做匀速圆周运动的半径为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据洛伦兹力提供向心力可得 可知速率相等的大量质子的运动半径也相等，可知从原点均匀发射到第一象限内，从磁场上边界射出的电子数占电子总数的三分之二，则从磁场上边界射出的电子的发射角度范围有 则根据质子的偏转轨迹和几何关系可得能从上边界射出的电子的发射角度在，设轨迹半径为，则由几何关系知 代入得 故选B。 5. 如图甲所示，中国工程物理研究院建立的“聚龙一号”实现了我国磁化套筒惯性约束聚变装置零的突破。该装置实现聚变的核心区域为一个半径为r（大约为）、类似指环的金属套筒。套筒放在轴向的匀强磁场B中，内部空间充满固定体积的氘氚气体（如图乙阴影部分）。当沿轴向通入大电流I后，金属套筒迅速在时间内汽化成等离子体。在洛伦兹力的作用下，等离子体向中心汇聚，压缩氘氚气体发生聚变反应释放出能量。大电流产生的磁场提供给套筒侧面的压强满足关系：，其中为常数。下列说法正确的是（　　） A. 该装置将电能全部转化成聚变反应的核能 B. 外加磁场的作用是保证汽化后的等离子体受到轴向洛伦兹力的作用 C. 施加在套筒上的电流越大，越有利于聚变的发生 D. 套筒的厚度越大，汽化后的等离子体越容易向轴向运动，越有利于聚变的发生 【答案】C 【解析】 【详解】A．该装置通入大电流后使金属套筒迅速汽化，该过程中一定有热能散失，则该装置不可能将电能全部转化成聚变反应的核能，故A错误； B．汽化后的等离子体速度方向各不相同，则外加磁场不一定保证汽化后的等离子体都受到轴向洛伦兹力的作用，故B错误； C．根据施加在套筒上电流越大，大电流产生的磁场提供给套筒侧面的压强越大，越有利于聚变的发生，故C正确； D．套筒的厚度越大，汽化后的等离子体越不容易向轴向运动，不利于聚变的发生，故D错误。 故选C。 6. 用图甲所示的电路研究光电效应中电子发射的情况与照射光的强弱、光的颜色（频率）等物理量之间的关系.分别用三束光照射同一阴极K进行了三次实验，得到电流表示数I与电压表示数U之间的关系如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 入射光光子的能量①＞②＞③ B. 光电子的最大初动能①＞②＞③ C. 单位时间照射到K上光子数①＞③ D. 照射到K上时金属的逸出功②最大 【答案】C 【解析】 【详解】AB．由爱因斯坦光电效应方程得 其中可以看出遏止电压与频率呈线性关系，频率越大，遏止电压越大，所以由图像可知，①光的频率等于③光的频率，③光的频率低于②光的频率，所以入射光光子的能量②＞①=③，光电子的最大初动能②＞①=③，故AB错误； C．由图可得，①光对应饱和光电流大于③光对应的饱和光电流，因为饱和光电流越大，单位时间内逸出的光电子数越多，且逸出的光电子数等于入射的光子数，所以单位时间照射到K上的光子数①＞③，故C正确； D．同一阴极K的逸出功相等，故D错误。 故选C。 7. 如图甲所示，在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一圆形导体环，磁场的磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示。规定磁场竖直向上为正，导体环中电流沿顺时针方向（俯视）为正，导体环中感应电流随时间变化的图像正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】根据楞次定律，在0~2s内线圈中电流为沿顺时针方向，即正方向；根据法拉第电磁感应定律可得，感应电动势为 感应电流为 不变；在2~4s内线圈中电流为沿逆时针方向，即负方向；电流大小 不变。 故选D。 8. 物理学是集科学知识、科学方法和科学思维为一体的学科。下列有关科学思维方法的叙述正确的有（　　） A. 图甲利用“微小量放大法”观察桌面的微小形变 B. 图乙伽利略斜面实验采用了“理想化模型法” C. 图丙将看成、的合力，采用了“控制变量法” D. 图丁把匀变速直线运动的图像分成很多小段，每小段近似看作匀速直线运动，把各小段的位移相加代表物体在内总位移，采用了“等效替代法” 【答案】AB 【解析】 【详解】A．图甲利用“微小量放大法”观察桌面的微小形变，故A正确； B．图乙伽利略的斜面实验是在可靠的事实为基础上，经过抽象思维，抓住主要因素，忽略次要因素，推理得出结论，采用了“理想化模型法”，故B正确； C．图丙将看成、的合力，采用了“等效替代法”，故C错误； D．图丁把匀变速直线运动的图像分成很多小段，每小段近似看作匀速直线运动，把各小段的位移相加代表物体在内总位移，采用了“微元法”，故D错误。 故选AB。 9. 氢原子从高能级向低能级跃迁时，会产生四种频率可见光，其光谱如图甲所示。氢原子从能级6跃迁到能级2产生可见光Ⅰ，从能级3跃迁到能级2产生可见光Ⅱ，用同一双缝干涉装置研究这两种光的干涉现象，得到如图乙和图丙所示的干涉条纹，用这两种光分别照射如图丁所示的实验装置，都能产生光电效应。下列说法正确的是（　　） A. 图甲中的对应的是Ⅱ B. 图乙中的干涉条纹对应的是Ⅱ C. Ⅰ的光子动量小于Ⅱ的光子动量 D. 向移动，电流表示数为零时Ⅰ对应的电压表示数比Ⅱ的小 【答案】A 【解析】 【详解】A．由题意可知，氢原子从能级6跃迁到能级2产生可见光Ⅰ，从能级3跃迁到能级2产生可见光Ⅱ，故可见光Ⅰ的能量大于可见光Ⅱ，可见光Ⅰ的频率大于可见光Ⅱ，故可见光Ⅰ是紫光，可见光Ⅱ是红光，图1中的对应的是Ⅱ，故A正确； B．因可见光Ⅱ的频率小，故可见光Ⅱ波长大，其条纹间距较大，根据 可知图丙中的干涉条纹对应的是Ⅱ，故B错误； C．根据可知Ⅰ的光子动量大于Ⅱ的光子动量，故C错误； D．根据爱因斯坦光电效应方程 可得 可知发生光电效应时I对应的遏制电压大，则P向a移动，电流表示数为零时Ⅰ对应的电压表示数比Ⅱ的大，故D错误。 故选A。 10. 一位潜水爱好者在水下利用激光器向岸上救援人员发射激光信号时，发现激光束只有在如图所示的锥形范围内才能射出水面，已知圆锥的底面直径为6 m、母线长4 m，下列说法正确的是（　　） A. 水的折射率为 B. 潜水者不能看见岸上的救援人员 C. 救援人员看见潜水者的位置比潜水者的实际位置高 D. 潜水者在锥形范围内看见岸上的救援人员的位置比救援人员的实际位置高 【答案】CD 【解析】 【详解】A．如图可知激光恰好在圆锥面发生全反射 根据 及几何关系 可得 A错误； B．如图 若激光照到水面时的入射角小于全反射临界角，则激光能照到岸上的救援人员，光路是可逆的，所以潜水者能看见岸上的救援人员，B错误； CD．如上图虚线可知，救援人员看见潜水者的位置比潜水者的实际位置高，潜水者在锥形范围内看见岸上的救援人员的位置比救援人员的实际位置高，CD均正确。 故选CD。 二、非选择题：本题共5小题，共54分 11. 某实验小组用如图甲所示装置进行“研究平抛运动”实验。 （1）实验操作时每次须将小球从轨道同一位置无初速度释放，目的是使小球抛出后___________。 A. 只受重力 B. 轨迹重合 C. 做平抛运动 D. 速度小些，便于确定位置 （2）关于该实验的一些做法，不合理的是___________。 A. 使用密度大、体积小的球进行实验 B. 斜槽末端切线应当保持水平 C. 建立坐标系时，以斜槽末端端口位置作为坐标原点 D. 建立坐标系时，利用重垂线画出竖直线，定为y轴 （3）由于忘记记下小球做平抛运动的起点位置O，该小组成员只能以平抛轨迹中的某点A作为坐标原点建立坐标系，并标出B、C两点的坐标，如图乙所示。根据图示数据，可求出小球做平抛运动的初速度为___________m/s。（取）（结果保留2位有效数字） （4）另一实验小组该同学在轨迹上选取间距较大的几个点，测出其坐标，并在直角坐标系内绘出了图像，如图丙所示，此平抛物体的初速度，则竖直方向的加速度___________。（结果保留3位有效数字） 【答案】（1）B （2）C （3）3.0 （4）9.70 【解析】 【小问1详解】 实验操作时每次须将小球从轨道同一位置无初速度释放，目的是使小球抛出后沿相同的轨迹运动，即轨迹重合，故选B； 【小问2详解】 A．使用密度大、体积小的球进行实验，以减小空气阻力影响，选项A合理； B．斜槽末端切线应当保持水平，以保证小球做平抛运动，选项B合理； C．建立坐标系时，以小球球心在白纸上的投影点作为坐标原点，选项C不合理； D．建立坐标系时，利用重垂线画出竖直线，定为y轴，选项D合理。 故选C。 【小问3详解】 竖直方向根据 解得 T=0.1s 初速度 【小问4详解】 根据 x=v0t 可得 由图像可知 解得 g=9.70m/s2 12. 材料的电阻随压力的变化而变化的现象称为“压阻效应”，利用这种效应可以制作压敏电阻。某中学创新小组准备从实验室中两个压敏电阻m、n中选择一个，与电磁继电器组成电路为学校食堂设计一个小型“可自动注水的储水池”，主要步骤如下： （1）利用图甲所示电路测量压敏电阻的阻值随压力变化的规律。主要器材如下： 压敏电阻两个 电源（电动势E=12V，内阻不计） 电流表G1（量程10mA，内阻Rg1=200Ω） 电流表G2（量程50mA，内阻Rg2约为100Ω） 定值电阻R1=200Ω 滑动变阻器R2（最大阻值为150Ω） 开关S1、S2及导线若干 ①为尽量准确的测量压敏电阻的阻值，导线c端应与______（选填“a”或“b”）点连接。 ②首先测量R0的数值，正确连接电路，使压敏电阻上的压力F=0，闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器的滑片到合适位置，分别记录电流表G2和G1的读数I2和I1，可知R0=______（用字母I1、I2、Rg1、R1表示）。 ③两名同学分别测得两个压敏电阻m、n的阻值随压力变化的图像如图乙、丙所示。 （2）“可自动注水储水池”的电路如图丁所示，RA为保护电阻。当线圈中的电流超过某一值I0时，继电器的衔铁将被吸合，与上方触点分离、注水装置所在电路断开并停止注水。 ①分析原理可知，压敏电阻应选择______（选填“m”或“n”），水位上升时，保护电阻RA的电功率会______（选填“变大”或“变小”）。 ②若想增大可自动注水储水池的蓄水量，可将保护电阻RA的阻值______（选填“变大”或“变小”）。 【答案】（1） ①. a ②. （2） ①. m ②. 变大 ③. 变大 【解析】 【小问1详解】 ①[1]选“a”时，测量无系统误差，故导线c端应与“a”点连接。 ②[2]并联支路电压相等，有 解得 小问2详解】 ①[1][2]水位上升时，继电器的衔铁将被吸合，说明电磁铁磁性变强，电路中电流变大，压敏电阻R的阻值会变小，故选m；水位上升时，电路中电流变大，保护电阻RA的电功率变大。 ②[3]若想增大可自动注水储水池的蓄水量，即压力更大，压敏电阻阻值更小时停止注水，由于停止注水时的电流I0不变，故应将保护电阻RA阻值变大。 13. 民航客机都有紧急出口，发生意外情况的飞机紧急着陆后，打开紧急出口，狭长的气囊会自动充气，生成一条连接出口与地面的斜面，人员可沿斜面滑行到地面，如图所示。若机舱口下沿距地面，气囊所构成的斜面长度为，一个质量为的人沿气囊滑下时所受的阻力是240N，取重力加速度。求： （1）人滑至气囊底端所需时间； （2）若不考虑在气囊与地面连接处人员速度大小的变化，人到达气囊底端后在水平地面上滑行了停止，则人与地面间的滑动摩擦因数多大？ 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）如图所示，对人进行受力分析，设斜面夹角为，斜面长度为，机舱口下沿距地面为，则可知 由牛顿第二定律知 代入得 由匀变速直线运动位移与时间关系式知 代入得 （2）设下滑到斜面最低点速度为，动摩擦因数为，滑行距离为，由匀变速直线运动速度与时间关系式知 由速度与位移关系式知 代入得 14. 鱼类在适宜的水温中才能生存，某探究小组设计的一个水温监测报警装置如图所示，圆柱形导热容器下半部分竖直放置在水中，上半部分处于空气中，容器用质量、面积的活塞密封一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动，水的热力学温度时，活塞与容器底的距离，且刚好与低温报警传感器无压力接触，此时低温报警器报警。水温升高后，活塞缓慢上升后接触高温报警传感器，当活塞对高温报警传感器的压力时，高温报警器开始报警。水温从280K到恰好达到高温报警的温度的过程中，容器内的气体从外界吸收的热量，大气压强恒为，取重力加速度大小。求： （1）水温为280K时容器内气体的压强及高温报警时容器内气体的热力学温度； （2）水温从280K到恰好达到高温报警的温度的过程中，容器内气体内能的变化量。 【答案】（1），；（2）内能增加30J 【解析】 【详解】（1）设水温为280K时容器内气体的压强为，对活塞受力分析 解得 设高温报警时容器内气体的压强为，对此时活塞受力分析 解得 对以上两个状态，根据理想气体状态方程 其中 解得 （2）水温从280K到恰好达到高温报警的温度的过程中， 根据热力学第一定律 所以，水温从280K到恰好达到高温报警的温度的过程中，容器内气体的内能增加了30J。 15. 在芯片制造过程中，离子注入是芯片制造重要的工序。甲图是我国自主研发的离子注入机，乙图是离子注入机的部分工作原理示意图。初速为零的离子经电场加速后沿水平方向先通过速度选择器，再进入磁分析器，磁分析器是中心线半径为R的四分之一圆环，其两端中心位置M和N处各有一个小孔，利用磁分析器选择出特定比荷的离子后经N点打在硅片（未画出）上，完成离子注入。已知速度选择器和磁分析器中的匀强磁场的磁感应强度大小均为B、方向均垂直纸面向外；速度选择器中匀强电场的电场强度大小为E。整个系统置于真空中，不计离子重力。求： （1）能从速度选择器中心线通过的离子的速度大小v； （2）能通过N打到硅片上的离子的比荷，并判断该离子的带电性质。 （3）加速电场的电压U。 【答案】（1）；（2），带正电荷；（3） 【解析】 【详解】（1）离子通过速度选择器时，有 解得 （2）离子在磁分析器中，有 解得 对离子受力分析可知，离子受到洛仑兹力指向圆心O，根据左手定则可知离子带正电荷； （3）离子经加速电场，由动能定理可有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$