精品解析：2024届福建省泉州市第七中学高三下学期质检物理试卷

泉州七中2024届高三年校质检物理试卷5.29 考试时间：75分钟满分：100分 一、单项选择题（本题共4小题，每小题4分，共24分。每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。） 1. 如图所示，从水池里同一位置喷出两水柱A、B，分别落在水平面上M、N点，两水柱运动的最大高度相同，如图所示。不计空气阻力，对比水柱A、B（　　） A. A在空中运动的时间比B长 B. B在空中运动的时间比A长 C. 在空中运动过程中B速度变化更大 D. A、B加速度始终相等 2. 一圆盘发电机的结构如图所示。铜盘安装在水平的铜轴上，整个铜盘处于垂直于盘面的匀强磁场中，两块铜片C、D分别与转动轴和铜盘的边缘接触。从左向右看，铜盘以角速度ω沿顺时针方向匀速转动。则对通过电阻R的感应电流判断正确的是（　　） A. 方向C→R→D，大小不变 B. 方向D→R→C，大小不变 C. 方向C→R→D，大小随时间周期性变化 D. 方向D→R→C，大小随时间周期性变化 3. 如图所示是指纹识别原理图，其原理是利用光学棱镜的全反射特性，在指纹谷线（凹部），入射光在棱镜界面发生全反射，在指纹脊线（凸部），入射光的某些部分被吸收或者漫反射到别的地方，这样，在指纹模块上形成明暗相间的指纹图像。已知水的折射率约为1.33，透明玻璃的折射率约为1.5。下列说法正确的是（　　） A. 在指纹谷线处，入射角大于45º可以满足全反射的条件 B. 在指纹谷线处，入射角小于30º可以满足全反射的条件 C. 没有手指放入时，若光源正常发光，指纹模块会接收到全暗图像 D. 手指湿润时，因为水的折射率大于空气，光在棱镜界面更容易发生全反射，指纹识别率更高 4. 如图甲，足够长木板静置于水平地面上，木板右端放置一小物块。在时刻对木板施加一水平向右的恒定拉力F，作用1s后撤去F，此后木板运动的图像如图乙。物块的质量，木板的质量，物块与木板间及木板与地面间均有摩擦，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取，下列说法正确的是（　　） A. 撤去F时，物块的速度达到最大值 B. 物块与木板、木板与地面间的动摩擦因数均为 C. 拉力F的大小为36N D. 木板全过程运动距离为7.5m 二、双项选择题（本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题给出的四个选项中，每题有2项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分） 5. 宇宙中存在大量带电粒子，这些带电粒子经过地球时，地球的磁场使它们发生偏转。若比荷相同的粒子均以同一速度垂直地面射入地磁场区域，有（　　） A. 从同一地点射入的正、负粒子，在地磁场的作用下偏转方向相同 B. 从同一地点射入的正、负粒子，在地磁场的作用下偏转方向相反 C. 在极地附近射入的粒子，受到的地磁场作用力更大 D. 在赤道附近射入的粒子，受到的地磁场作用力更大 6. 如图1所示、手摇发电机的大、小飞轮通过皮带传动（皮带不打滑），大、小飞轮的半径之比为，小飞轮和线圈固定于同一转轴。匀速转动手柄时，线圈产生的感应电动势e随时间t变化的规律如图2所示。已知线圈所在处的磁场可视为匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为，线圈面积为、阻值为R，线圈通过导线、滑环和电刷连接一个阻值恒为2R的灯泡，其余电阻不计。下列说法正确的是（　　） A. 线圈的匝数为100匝 B. 手柄匀速转动的转速为 C. 灯泡两端电压瞬时值的表达式为 D. 若保持手柄的转速不变，仅使小飞轮的半径增大，则灯泡变得更亮 7. 在星球甲和乙表面分别用一弹簧枪竖直向上发射小球A和B，小球A和B上升的最大高度之比为2∶1.已知星球甲和乙的半径之比为2∶1，小球A和B的质量之比为2∶1，弹簧枪每次发射过程中释放的弹性势能相同，空气阻力不计，则星球甲和乙的（　　） A. 平均密度之比为1∶4 B. 质量之比为1∶1 C. 第一宇宙速度之比为1∶ D. 静止卫星的周期之比为2∶1 8. 光滑绝缘的水平面上存在一范围足够大且沿水平方向的电场。将一质量为m、电荷量为-q的物块（可视为质点）从该水平面上O点由静止释放，沿物块运动方向建立x轴，其速度v与位移x的关系如图所示，该图像为一条斜率为k的直线。下列说法正确的是（　　） A. 从O点沿着x轴正方向，各点电势依次升高 B. 该物块做匀加速直线运动 C. 该物块的加速度a随位移x变化的关系为a=kx2 D. 若取O点电势为零，则x=x0处的电势为 三、填空、实验题（本题共5小题，共21分，按要求作答） 9. 全球首座球床模块式高温气冷堆核电站——山东荣成石岛湾高温气冷堆核电站示范工程送电成功，标志着我国成为世界少数几个掌握第四代核能技术的国家之一。目前核电站获取核能的基本核反应方程：，这个核反应方程中的表示_____。这个核反应释放出大量核能；的比结合能_____（选填“大于”“等于”或“小于”）的比结合能。已知、、、的质量分别为、、、，真空中的光速为，这个核反应中释放的核能ΔE=_____。 10. 如图所示，一列简谐横波沿x轴传播，时刻的波形如图所示，P、Q两质点的平衡位置分别位于和处，时刻，P、Q两质点离开平衡位置的位移相同，质点P比质点Q振动滞后0.2s，则波沿x轴_____（填“正向”或“负向”）传播；质点P振动的周期_____s；从时刻起，再经t=_____s，Q点速度第一次与时刻的速度相同。 11. 2022年，我国“深海勇士”号和“奋斗者”号载人潜水器共完成175个潜次，开辟了我国深潜科学研究的新领域，现利用固定在潜水器体外的一个密闭汽缸完成实验：如图，汽缸内封闭一定质量的理想气体，轻质导热活塞可自由移动，在潜水器缓慢下潜的过程中，海水温度逐渐降低。则此过程中，汽缸内气体的内能_____（选填“逐渐增大”“保持不变”或“逐渐减小”），活塞对气体所做的功_____（选填“大于”、“小于”或者“等于”）气体向外界放出的热量；单位时间内气体分子撞击单位面积器壁的次数_____（选填“增多”、“减少”或者“不变”）。 12. 某同学用图甲所示的装置测量滑块和水平台面间的动摩擦因数。水平转台用齿轮传动，绕竖直的轴匀速转动，不可伸长的细线一端连接小滑块，另一端连到固定在转轴上的力传感器上，计算机通过传感器能显示细线拉力F的情况，实验步骤如下： ①数出主动齿轮和从动齿轮的齿的个数分别为n1和n2； ②用天平称量小滑块的质量m； ③将滑块放置在转台上，使细线刚好伸直； ④控制主动齿轮以某一角速度ω主匀速转动，记录力传感器的示数F，改变主动齿轮的角速度，并保证主动齿轮每次都做匀速转动，记录对应的力传感器示数，滑块与水平台面始终保持相对静止。 回答下面的问题： （1）滑块随平台一起匀速转动的角速度大小可由ω=___________计算得出。（用题中给定的符号表示） （2）处理数据时，该同学以力传感器示数F为纵轴，对应的主动齿轮角速度大小的平方ω主2为横轴，建立直角坐标系，描点后拟合为一条直线，如图乙所示（图中a、b为已知量），设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，则滑块和台面间的动摩擦因数=___________。（用题中给定的符号表示） （3）该同学仅换用相同材料的质量更大的滑块再次做了该实验，作出F—ω主2的图像，与图乙中直线斜率比较，发现其斜率___________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 13. 实验室有一电流表Ax，其刻度清晰，但没有示数。某同学设计了实验方案测量其量程和内电阻，实验电路如图甲，可供使用的实验器材如下： A．待测电流表Ax B．标准电流表A0（量程3A，内电阻未知） C．电阻箱R0（阻值范围0~999.9Ω） D．滑动变阻器R（最大阻值为20Ω） E．滑动变阻器R（最大阻值为2kΩ） F．电源E（电动势约4V，内电阻忽略不计） G．开关S和导线若干 （1）滑动变阻器应选择_____（选填器材前的字母代号）； （2）请在图乙实物图中，用笔画线把电路连接完整； （3）闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移至某一位置；接着调节R0，直至电流表Ax满偏，记录此时电阻箱的阻值和标准电流表A0的示数；重复实验3~5次。该同学记录了各组标准电流表A0的示数I和电阻箱的阻值R0的数据，并作出I-图线，如图丙所示；由图线可求得电流表Ax的量程为_____A，内电阻为_____Ω。（结果保留2位有效数字） 四、计算题（本题共3小题，共39分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写最后答案的不给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值的单位） 14. 如图所示，在与水平面成θ=37°角的平面内放置两条平行、光滑且足够长的金属轨道，其电阻可忽略不计。空间存在着匀强磁场，磁感应强度B=0.50T，方向垂直轨道平面向上。导体棒ab、cd垂直于轨道放置，且与金属轨道接触良好构成闭合回路，每根棒的质量m=0.25kg、电阻r=5.0×10-2Ω，轨道的宽度l=0.40m。现对棒ab施加平行于轨道向上的拉力，使之匀速向上运动。在棒ab匀速向上运动的过程中，棒cd始终保持静止，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6.求： （1）棒cd受到安培力大小； （2）棒ab运动的速度大小； （3）拉力对棒ab做功的功率。 15. 如图所示，在竖直平面内建立直角坐标系，水平方向为x轴，在第一象限有方向沿x轴负方向的匀强电场，场强为E（大小未知），在第二象限有正交的匀强电场和匀强磁场，其中匀强电场的方向竖直向上，场强大小为，匀强磁场的方向垂直纸面向里。若一带电小球（质量为m，带电量为q）从坐标原点以某一初速度（大小未知）斜向右上方射入第一象限，速度方向与x轴正方向的夹角为45°，小球在竖直方向达到最高点时，正好在y轴上的P点（未画出），O、P两点间的距离为d，重力加速度为g。 （1）求小球从坐标原点入射时的初速度大小； （2）求场强E的大小； （3）若小球进入第二象限后从坐标为的点第一次经过x轴，求匀强磁场的磁感应强度大小。 16. 如图甲所示的光滑水平面上，轻弹簧一端固定，木板A将轻弹簧压缩4L0后由静止释放，被弹簧弹开后向右运动，与右侧固定的挡板发生弹性碰撞，木板A从释放开始运动的x-t图像如图乙所示，其中0～2t0、6t0～10t0是正弦曲线的一部分，其余部分为直线。现在A的左侧上方叠放另一小物块B（可视为质点）后仍将弹簧压缩4L0由静止释放，弹开过程A、B保持相对静止，如图丙所示。已知木板A的质量mA=3m0，木板长L=5.5L0，物块B的质量mB=m0，A、B间的动摩擦因数，重力加速度为g。求： （1）弹簧中的最大弹性势能Epm； （2）B向左运动的最大速度； （3）B滑离A时的速度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 泉州七中2024届高三年校质检物理试卷5.29 考试时间：75分钟满分：100分 一、单项选择题（本题共4小题，每小题4分，共24分。每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。） 1. 如图所示，从水池里同一位置喷出两水柱A、B，分别落在水平面上的M、N点，两水柱运动的最大高度相同，如图所示。不计空气阻力，对比水柱A、B（　　） A. A在空中运动的时间比B长 B. B在空中运动的时间比A长 C. 在空中运动过程中B速度变化更大 D. A、B加速度始终相等 【答案】D 【解析】 【详解】AB．两水柱做斜抛运动，在竖直方向为竖直上抛运动，则在竖直方向 解得 由于竖直高度相同，可得在空中运动时间相同，故AB错误； CD．水柱在空中做斜上抛运动，合力为重力，因此加速度均为g，则速度变化为 所以，两水柱速度变化相同，故C错误，D正确。 故选D。 2. 一圆盘发电机的结构如图所示。铜盘安装在水平的铜轴上，整个铜盘处于垂直于盘面的匀强磁场中，两块铜片C、D分别与转动轴和铜盘的边缘接触。从左向右看，铜盘以角速度ω沿顺时针方向匀速转动。则对通过电阻R的感应电流判断正确的是（　　） A. 方向C→R→D，大小不变 B. 方向D→R→C，大小不变 C. 方向C→R→D，大小随时间周期性变化 D. 方向D→R→C，大小随时间周期性变化 【答案】B 【解析】 【详解】把铜盘视为闭合回路的一部分，在铜盘以角速度ω沿顺时针方向匀速转动时，铜盘切割磁感线产生感应电动势，回路中有感应电流，由右手定则可判断出感应电流方向为D→R→C，铜盘切割磁感线产生感应电动势不变，根据闭合电路欧姆定律，回路中感应电流不变。 故选B。 3. 如图所示是指纹识别原理图，其原理是利用光学棱镜的全反射特性，在指纹谷线（凹部），入射光在棱镜界面发生全反射，在指纹脊线（凸部），入射光的某些部分被吸收或者漫反射到别的地方，这样，在指纹模块上形成明暗相间的指纹图像。已知水的折射率约为1.33，透明玻璃的折射率约为1.5。下列说法正确的是（　　） A. 在指纹谷线处，入射角大于45º可以满足全反射的条件 B. 在指纹谷线处，入射角小于30º可以满足全反射的条件 C. 没有手指放入时，若光源正常发光，指纹模块会接收到全暗图像 D. 手指湿润时，因为水折射率大于空气，光在棱镜界面更容易发生全反射，指纹识别率更高 【答案】A 【解析】 【详解】AB．全反射临界角为 故 所以入射角大于45º可以满足全反射的条件，故A正确，B错误； C．没有手指放入时，若光源正常发光，入射光在棱镜界面发生全反射，指纹模块上会接收到全亮图像，故C错误； D．因透明玻璃的折射率大于水的折射率，因此，手指湿润时，棱镜界面仍然有部分光能发生全反射，也可能有部分光无法发生全反射，使得指纹识别率低，故D错误。 故选A。 4. 如图甲，足够长木板静置于水平地面上，木板右端放置一小物块。在时刻对木板施加一水平向右的恒定拉力F，作用1s后撤去F，此后木板运动的图像如图乙。物块的质量，木板的质量，物块与木板间及木板与地面间均有摩擦，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取，下列说法正确的是（　　） A. 撤去F时，物块的速度达到最大值 B. 物块与木板、木板与地面间的动摩擦因数均为 C. 拉力F的大小为36N D. 木板全过程运动的距离为7.5m 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图像可知，在t=1.5s时木板的加速度发生了变化，说明物块对木板的摩擦力方向发生了变化，则此时物块的速度达到最大值，选项A错误； B．由题图可知，的加速度大小大于后的加速度大小，说明前木板与物块之间有相对滑动，到时刻木板与物块达到共速，在内木板的加速度大小为 在内物块的加速度大小为 设木板与地面间动摩擦因数为，物块与木板间的动摩擦因数为，则有对木板在内由牛顿第二定律可得 物块在内由牛顿第二定律可得 代入数据联立解得 选项B错误； C．在0~1s的时间内木板的加速度为 由牛顿第二定律 解得 F=36N 选项C正确； D．在1.5s后，由于两个动摩擦因数不相等，且相差较大，因此物块与木板仍有相对滑动，对木板由牛顿第二定律可得 可得木板的加速度为 由图像的面积表示位移可知，木板全过程运动的距离为 选项D错误。 故选C。 二、双项选择题（本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题给出的四个选项中，每题有2项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分） 5. 宇宙中存在大量带电粒子，这些带电粒子经过地球时，地球的磁场使它们发生偏转。若比荷相同的粒子均以同一速度垂直地面射入地磁场区域，有（　　） A. 从同一地点射入的正、负粒子，在地磁场的作用下偏转方向相同 B. 从同一地点射入的正、负粒子，在地磁场的作用下偏转方向相反 C. 在极地附近射入的粒子，受到的地磁场作用力更大 D. 在赤道附近射入的粒子，受到的地磁场作用力更大 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．根据左手定则可知，从同一地点射入的正、负粒子，在地磁场的作用下偏转方向相反。故A错误；B正确； CD．在极地附近射入的粒子，因其速度方向和地磁场的方向接近平行，受到的地磁场作用力较小，在赤道附近射入的粒子，其速度方向和地磁场方向接近垂直，受到的地磁场作用力更大。 故C错误；D正确。 故选BD。 6. 如图1所示、手摇发电机的大、小飞轮通过皮带传动（皮带不打滑），大、小飞轮的半径之比为，小飞轮和线圈固定于同一转轴。匀速转动手柄时，线圈产生的感应电动势e随时间t变化的规律如图2所示。已知线圈所在处的磁场可视为匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为，线圈面积为、阻值为R，线圈通过导线、滑环和电刷连接一个阻值恒为2R的灯泡，其余电阻不计。下列说法正确的是（　　） A. 线圈的匝数为100匝 B. 手柄匀速转动的转速为 C. 灯泡两端电压瞬时值的表达式为 D. 若保持手柄的转速不变，仅使小飞轮的半径增大，则灯泡变得更亮 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据图2可知，感应电动势的最大值与周期为 ， 根据正弦式交变电流产生原理有 解得 故A错误； B．转速单位取转每秒时，转速即指频率，结合上述可知，线圈转速为 令手柄转动频率为，由于皮带传动过程中，与皮带接触的边缘的线速度大小相等，则有 解得 故B正确； C．结合欧姆定律与图2可知，灯泡两端电压瞬时值的表达式为 故C正确； D．若保持手柄的转速不变，仅使小飞轮的半径增大，结合上述可知，小飞轮的转速减小，即线圈转动的转速减小，则线圈转动产生的感应电动势的最大值想，感应电动势的有效值减小，通过灯泡的电流的有效值减小可知灯泡变暗，故D错误。 故选BC。 7. 在星球甲和乙的表面分别用一弹簧枪竖直向上发射小球A和B，小球A和B上升的最大高度之比为2∶1.已知星球甲和乙的半径之比为2∶1，小球A和B的质量之比为2∶1，弹簧枪每次发射过程中释放的弹性势能相同，空气阻力不计，则星球甲和乙的（　　） A. 平均密度之比为1∶4 B. 质量之比为1∶1 C. 第一宇宙速度之比为1∶ D. 静止卫星的周期之比为2∶1 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据能量守恒 可得 根据万有引力近似等于重力 星球的密度为 则 故A错误； B．根据万有引力近似等于重力 可得质量之比为 故B正确； C．第一宇宙速度 之比为 故C正确； D．由题中条件不能确定静止卫星的周期关系，故D错误。 故选BC。 8. 光滑绝缘的水平面上存在一范围足够大且沿水平方向的电场。将一质量为m、电荷量为-q的物块（可视为质点）从该水平面上O点由静止释放，沿物块运动方向建立x轴，其速度v与位移x的关系如图所示，该图像为一条斜率为k的直线。下列说法正确的是（　　） A. 从O点沿着x轴正方向，各点电势依次升高 B. 该物块做匀加速直线运动 C. 该物块的加速度a随位移x变化的关系为a=kx2 D. 若取O点电势为零，则x=x0处的电势为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．从O点沿着x轴正方向运动，该物块的动能增大，电场力对物块做正功，电场强度方向沿轴负方向，因此，沿着x轴正方向，各点电势依次升高。故A正确； BC．由图像可得 又 可得 可知该物块做变加速直线运动。故BC错误； D．从O点运动到x=x0处过程中，由能量守恒定律有 解得 故D正确。 故选AD。 三、填空、实验题（本题共5小题，共21分，按要求作答） 9. 全球首座球床模块式高温气冷堆核电站——山东荣成石岛湾高温气冷堆核电站示范工程送电成功，标志着我国成为世界少数几个掌握第四代核能技术的国家之一。目前核电站获取核能的基本核反应方程：，这个核反应方程中的表示_____。这个核反应释放出大量核能；的比结合能_____（选填“大于”“等于”或“小于”）的比结合能。已知、、、的质量分别为、、、，真空中的光速为，这个核反应中释放的核能ΔE=_____。 【答案】 ①. （中子） ②. 大于 ③. 【解析】 【详解】[1]根据核反应过程满足质量数和电荷数守恒可知，的质量数为1，电荷数为0，则表示（中子）。 [2]核反应后生成物比反应物更稳定，所以的比结合能大于的比结合能。 [3]根据质能方程可得 10. 如图所示，一列简谐横波沿x轴传播，时刻的波形如图所示，P、Q两质点的平衡位置分别位于和处，时刻，P、Q两质点离开平衡位置的位移相同，质点P比质点Q振动滞后0.2s，则波沿x轴_____（填“正向”或“负向”）传播；质点P振动的周期_____s；从时刻起，再经t=_____s，Q点速度第一次与时刻的速度相同。 【答案】 ①. 负向 ②. 0.8 ③. 0.2 【解析】 【详解】[1]由题意知，质点P比质点Q振动滞后0.2s，因此波沿x轴负方向传播； [2]由题意知，波传播的速度 质点P振动的周期 [3]根据“同侧法”Q点沿y轴负方向振动，由图根据对称性可知，当位于处的质点的振动传播到Q点时，Q点速度第一次与t=0时刻的速度相同，所需时间为 11. 2022年，我国“深海勇士”号和“奋斗者”号载人潜水器共完成175个潜次，开辟了我国深潜科学研究的新领域，现利用固定在潜水器体外的一个密闭汽缸完成实验：如图，汽缸内封闭一定质量的理想气体，轻质导热活塞可自由移动，在潜水器缓慢下潜的过程中，海水温度逐渐降低。则此过程中，汽缸内气体的内能_____（选填“逐渐增大”“保持不变”或“逐渐减小”），活塞对气体所做的功_____（选填“大于”、“小于”或者“等于”）气体向外界放出的热量；单位时间内气体分子撞击单位面积器壁的次数_____（选填“增多”、“减少”或者“不变”）。 【答案】 ①. 逐渐减小 ②. 小于 ③. 增多 【解析】 【详解】[1]在潜水器缓慢下潜的过程中，海水温度逐渐降低。则此过程中，汽缸内气体的内能逐渐减小。 [2]在潜水器缓慢下潜的过程中，气体的压强逐渐增大，体积逐渐减小，则外界对气体做功 W>0 又因为海水温度降低，所以气体的温度也降低，内能减小 根据热力学第一定律 可知，则此过程中，活塞对气体所做的功小于气体向外界放出的热量。 [3]因为气体压强增大，且温度降低，则单位时间内气体分子撞击单位面积器壁的次数增多。 12. 某同学用图甲所示的装置测量滑块和水平台面间的动摩擦因数。水平转台用齿轮传动，绕竖直的轴匀速转动，不可伸长的细线一端连接小滑块，另一端连到固定在转轴上的力传感器上，计算机通过传感器能显示细线拉力F的情况，实验步骤如下： ①数出主动齿轮和从动齿轮的齿的个数分别为n1和n2； ②用天平称量小滑块的质量m； ③将滑块放置在转台上，使细线刚好伸直； ④控制主动齿轮以某一角速度ω主匀速转动，记录力传感器的示数F，改变主动齿轮的角速度，并保证主动齿轮每次都做匀速转动，记录对应的力传感器示数，滑块与水平台面始终保持相对静止。 回答下面的问题： （1）滑块随平台一起匀速转动的角速度大小可由ω=___________计算得出。（用题中给定的符号表示） （2）处理数据时，该同学以力传感器的示数F为纵轴，对应的主动齿轮角速度大小的平方ω主2为横轴，建立直角坐标系，描点后拟合为一条直线，如图乙所示（图中a、b为已知量），设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，则滑块和台面间的动摩擦因数=___________。（用题中给定的符号表示） （3）该同学仅换用相同材料的质量更大的滑块再次做了该实验，作出F—ω主2的图像，与图乙中直线斜率比较，发现其斜率___________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 【答案】（1） （2） （3）增大 【解析】 【小问1详解】 从动轮和主动轮传动时，线速度相同，即从动轮和主动轮的角速度关系为 解得 平台与从动轮同轴传动，即具有相同的角速度，故 【小问2详解】 当力传感器有示数时，拉力和摩擦力的合力提供向心力，设滑块做圆周运动的半径为r，则 解得 则，图线的纵截距的绝对值为 解得 【小问3详解】 由 可得，图线的斜率为 仅换用相同材料的质量更大的滑块斜率增大。 13. 实验室有一电流表Ax，其刻度清晰，但没有示数。某同学设计了实验方案测量其量程和内电阻，实验电路如图甲，可供使用的实验器材如下： A．待测电流表Ax B．标准电流表A0（量程3A，内电阻未知） C．电阻箱R0（阻值范围0~999.9Ω） D．滑动变阻器R（最大阻值为20Ω） E．滑动变阻器R（最大阻值为2kΩ） F．电源E（电动势约4V，内电阻忽略不计） G．开关S和导线若干 （1）滑动变阻器应选择_____（选填器材前的字母代号）； （2）请在图乙实物图中，用笔画线把电路连接完整； （3）闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移至某一位置；接着调节R0，直至电流表Ax满偏，记录此时电阻箱的阻值和标准电流表A0的示数；重复实验3~5次。该同学记录了各组标准电流表A0的示数I和电阻箱的阻值R0的数据，并作出I-图线，如图丙所示；由图线可求得电流表Ax的量程为_____A，内电阻为_____Ω。（结果保留2位有效数字） 【答案】（1）D （2） （3） ①. 0.60 ②. 0.20 【解析】 【小问1详解】 由图甲电路图可知，滑动变压器为分压接法，则滑动变阻器应选D。 【小问2详解】 实物图如图 【小问3详解】 [1][2]设电流表Ax的量程为，内阻为，根据并联分流原理 整理得 结合图丙可知，斜率为，纵轴截距为，则电流表Ax的量程为0.60A，则 解得 四、计算题（本题共3小题，共39分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写最后答案的不给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值的单位） 14. 如图所示，在与水平面成θ=37°角的平面内放置两条平行、光滑且足够长的金属轨道，其电阻可忽略不计。空间存在着匀强磁场，磁感应强度B=0.50T，方向垂直轨道平面向上。导体棒ab、cd垂直于轨道放置，且与金属轨道接触良好构成闭合回路，每根棒的质量m=0.25kg、电阻r=5.0×10-2Ω，轨道的宽度l=0.40m。现对棒ab施加平行于轨道向上的拉力，使之匀速向上运动。在棒ab匀速向上运动的过程中，棒cd始终保持静止，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6.求： （1）棒cd受到的安培力大小； （2）棒ab运动的速度大小； （3）拉力对棒ab做功的功率。 【答案】（1）1.5N；（2）3.75m/s；（3）11.25W 【解析】 【详解】（1）导体棒cd静止时受力平衡，设所受安培力为F安，则 F安=mgsinθ 解得 F安=1.5N （2）设导体棒ab的速度为v时，产生的感应电动势为E，通过导体棒cd的感应电流为I，则 ，， 解得 v=3.75m/s （3）设对导体棒ab拉力为F，导体棒ab受力平衡，则 F=F安+mgsinθ 拉力的功率 P=Fv=11.25W 15. 如图所示，在竖直平面内建立直角坐标系，水平方向为x轴，在第一象限有方向沿x轴负方向匀强电场，场强为E（大小未知），在第二象限有正交的匀强电场和匀强磁场，其中匀强电场的方向竖直向上，场强大小为，匀强磁场的方向垂直纸面向里。若一带电小球（质量为m，带电量为q）从坐标原点以某一初速度（大小未知）斜向右上方射入第一象限，速度方向与x轴正方向的夹角为45°，小球在竖直方向达到最高点时，正好在y轴上的P点（未画出），O、P两点间的距离为d，重力加速度为g。 （1）求小球从坐标原点入射时的初速度大小； （2）求场强E的大小； （3）若小球进入第二象限后从坐标为的点第一次经过x轴，求匀强磁场的磁感应强度大小。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）根据题意可知，小球从O点抛出到小球在竖直方向达到最高点的过程，y轴方向上有 联立可得 ， （2）小球从O点抛出到小球在竖直方向达到最高点的过程，x轴方向上有 联立可得 （3）小球到达最高点的速度 即速度大小为，方向沿x轴负方向。 小球进入第二象限后，受到的电场力 方向竖直向上，与重力平衡。因此小球进入第二象限后洛伦兹力作用下做圆周运动，如图： 由几何关系可知 即 解得 由牛顿第二定律有有 联立可得 16. 如图甲所示的光滑水平面上，轻弹簧一端固定，木板A将轻弹簧压缩4L0后由静止释放，被弹簧弹开后向右运动，与右侧固定的挡板发生弹性碰撞，木板A从释放开始运动的x-t图像如图乙所示，其中0～2t0、6t0～10t0是正弦曲线的一部分，其余部分为直线。现在A的左侧上方叠放另一小物块B（可视为质点）后仍将弹簧压缩4L0由静止释放，弹开过程A、B保持相对静止，如图丙所示。已知木板A的质量mA=3m0，木板长L=5.5L0，物块B的质量mB=m0，A、B间的动摩擦因数，重力加速度为g。求： （1）弹簧中的最大弹性势能Epm； （2）B向左运动的最大速度； （3）B滑离A时的速度。 【答案】（1）；（2）；（3）0 【解析】 【详解】（1）由x-t图像可知，A离开弹簧后的速度大小为 由能量守恒可知，弹簧的弹性势能完全转化成了木板A的动能，则可知弹簧开始具有的弹性势能为 解得 （2）在弹开的过程中A、B保持相对静止，设第一次离开弹簧式的速度为，则有 设A与挡板第一次碰后，A、B达到的共同速度为时，A还未接触到弹簧，且B还未从A滑离，A的位移为，则由动量守恒定律可得 解得 对木板A由动能定理可得 解得 设A与挡板第一次碰后两物体的相对位移为，则由能量守恒有 解得 <5.5L0 假设成立，故B向左运动的最大速度为 （3）设第二次与挡板碰撞后达到的共同速度为，则由动量守恒定律有 设此过程中两物体的相对位移为，则由能量守恒有 解得 而 则可知从释放到B滑离A的过程中，A与挡板碰撞的次数为，设A、B分离时两者的速度为、，则由动量守恒定律有 由能量守恒有 解得 ， 故B滑离A的速度为0。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$