精品解析：广东省茂名市电白区电海中学2023-2024学年高三下学期开学热身物理试卷

电海中学2023—2024学年度高三物理开学热身卷 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，只有一个选项符合题目要求。 1. 霓虹灯发光原理是不同气体原子从高能级向低能级跃迁时发出能量各异的光子而呈现五颜六色，如图为氢原子的能级示意图。大量氢原子处于的激发态，在向低能级跃迁时放出光子，用这些光子照射逸出功为的金属钠。下列说法正确的是（ ） A. 逸出光电子的最大初动能为 B. 从能级跃迁到能级时放出的光子能量最大 C. 有4种频率的光子能使金属钠发生光电效应 D. 用的光子照射，氢原子可跃迁到的激发态 2. 如图所示，粗糙水平地面上放有横截面为圆的柱状物体A，A与墙面之间放有表面光滑的圆柱形物体B，A、B均保持静止。若将A向左移动少许，下列说法正确的是（ ） A. B对A的作用力不变 B. 墙对B的作用力不变 C. 地面对A的摩擦力不变 D. 地面对A的支持力不变 3. 如图所示为风杯式风速传感器，其感应部分由三个相同的半球形空杯组成，称为风杯。三个风杯对称地位于水平面内互成120°的三叉型支架末端，与中间竖直轴的距离相等。开始刮风时，空气流动产生的风力推动静止的风杯开始绕竖直轴在水平面内转动，风速越大，风杯转动越快。若风速保持不变，三个风杯最终会匀速转动，根据风杯的转速，就可以确定风速，则（　　） A. 若风速不变，三个风杯最终加速度为零 B. 任意时刻，三个风杯转动速度都相同 C. 开始刮风时，风杯加速转动，其所受合外力不指向旋转轴 D. 风杯匀速转动时，其转动周期越大，测得的风速越大 4. 北京时间2023年10月26日19时34分，神舟十六号航天员乘组顺利打开“家门”，欢迎远道而来的神舟十七号航天员乘组入驻“天宫”。如图为“天宫”绕地球运行的示意图，测得“天宫”在t时间内沿顺时针从A点运动到B点，这段圆弧对应的圆心角为。已知地球的半径为R，地球表面重力加速度为g，则“天宫”运动的（　　） A. 轨道半径为 B. 线速度大小为 C. 周期为 D. 向心加速度大小为 5. 随着生活水平提高，电子秤已经成为日常生活中不可或缺的一部分，电子秤的种类也有很多，如图所示是用平行板电容器制成的厨房用电子秤及其电路简图。称重时，把物体放到电子秤面板上，压力作用会导致平行板上层膜片电极下移。则放上物体后（　　） A. 电容器的电容变小 B. 电容器的带电量增大 C. 极板间电场强度变小 D. 膜片下移过程中，电流表有从a到b的电流 6. 美国《大众科学》月刊网站报道，明尼苏达大学的研究人员发现，一种具有独特属性的新型合金能够将热能直接转化为电能．具体而言，只要略微提高温度．这种合金就会变成强磁性合金，从而使环绕它的线圈中产生电流，其简化模型如图图示.A为圆柱型合金材料，B为线圈．套在圆柱形合金材料上，线圈的半径大于合金材料的半径．现对A进行加热，则A变成两端为磁极的强磁合金，下列判断正确的是 A. B中一定产生逆时针方向的电流 B. B中一定产生顺时针方向的电流 C. B线圈一定有收缩的趋势 D. B线圈一定有扩张的趋势 7. 如图所示，水平放置的两个正对的带电金属板MN、PQ间存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外。在a点由静止释放一带电的微粒，释放后微粒沿曲线acb运动（a、b两点在同一水平高度），c点是曲线上离MN板最远的点。不计微粒所受空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 微粒在c点时电势能最大 B. a点电势低于c点电势 C. 微粒在运动到c点过程中电场力做的功等于动能的变化量 D. 微粒到达b点后将沿原路径返回a点 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，有多项符合题目要求。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. 彩绳是中国民间的一种艺术，能丰富人们的生活。上下抖动彩绳，在某时刻彩绳呈正弦波形状，如图所示，此时波刚好传播到A点。下列说法正确的是（　　） A. 手首先向上抖动绳子 B. 此时B点正在向下运动 C. 若人加快抖动绳子，则在相同时间内波的传播距离会增大 D. 若人加快抖动绳子，则两个相邻波峰之间的距离会减小 9. 如图所示，截面为矩形的玻璃砖ABCD，一束单色光从AB边以入射角θ射入玻璃砖，光线恰好在AD边上发生全反射。已知光在真空的传播速度大小为3.0×108m/s，玻璃的折射率n=1.2。则（ ） A. 光束射入到玻璃砖后频率变大 B. 光束射入到玻璃砖后波长变短 C. 光在玻璃中的传播速度为2.5×108m/s D. 入射角θ的正弦值 10. 某同学通过理想变压器把电压的交变电流降压后，给一个标有“20V、1A”的灯泡供电，变压器原、副线圈的匝数比为。为使灯泡正常工作，可以在原线圈串联一个电阻或在副线圈串联一个电阻（图中未画出），则下列说法正确的有（　　） A. B. C. 消耗电功率大于 D. 该交变电流方向每秒钟改变100次 三、非选择题共54分。（把答案填在答题卷中的横线上或按题目要求作答；解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 11. 某实验小组受酒店烟雾报警器原理启发，设计了如图所示的温度报警装置，在竖直放置的圆柱形容器内用面积、质量的活塞密封一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动，整个装置倒贴在水平天花板上，开始时房间的热力学温度，活塞与容器顶部的距离，在活塞下方处有一压力传感器制成的卡口，环境温度缓慢升高时容器内气体温度也随之升高，当传感器受到的压力大于5N时，就会启动报警装置。已知大气压强恒为，取重力加速度大小，求： （1）封闭气体开始的压强p； （2）触发报警装置的热力学温度T。 12. 某实验小组在验证机械能守恒定律中，设计了如图所示的实验装置，由倾角为的平滑导轨、小车（带遮光条）和光电门组成。 （1）在轨道上安装两个光电门，从刻度尺中测算出光电门间距离_____cm，用游标卡尺测量出遮光条的宽度为d。 （2）小车从轨道某固定位置释放，记录小车经过光电门1的遮光时间为，经过光电门2的遮光时间为，则小车经过光电门1的速度为_____（用题目中的符号表示）。若满足关系式：______（用字母d、、、L、g和表示）即可验证机械能守恒。 13. 酒驾严重危害交通安全，“喝酒不开车”已经成为准则。酒精检测仪核心部件为酒精气体传感器，其电阻与酒精气体浓度的关系如图甲所示。某同学想利用该酒精气体传感器及实验室如下器材设计一款酒精检测仪。 A．干电池组（电动势，内阻） B．电压表V（满偏电压，内阻未知） C．电阻箱（最大阻值） D．电阻箱（最大阻值） E．多用电表 F．开关及导线若干 （1）该同学用选择开关指向欧姆挡“”挡位且已经欧姆调零的多用电表测量电压表V的内阻大小时，发现指针的偏转角度太大，这时他应将选择开关换成欧姆挡的______（选填“”或“”）挡位，然后进行欧姆调零，再次测量电压表V的内阻值，其表盘及指针所指位置如图乙所示，则测量的电压表V的内阻为______（结果保留两位有效数字）。该同学进一步用其他方法测得其准确值与多用电表测得的电压表内阻值相等； （2）该同学设计的测量电路如图丙所示，他首先将电压表V与电阻箱串联改装成量程为的电压表，则应将电阻箱的阻值调为______； （3）该同学想将酒精气体浓度为零的位置标注在电压表上处，则应将电阻箱的阻值调为______； （4）完成步骤（3）后，某次在实验室中测试酒精浓度时，电压表指针如图丁所示。已知酒精气体浓度在之间属于饮酒驾驶；酒精气体浓度达到或超过属于醉酒驾驶，则该次测试的酒精气体浓度在______（选填“酒驾”或“醉驾”）范围内； （5）使用较长时间后，干电池组电动势不变，内阻增大，若直接测量，则此时所测酒精气体浓度与真实值相比______（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 14. 工业化流水线生产，极大地提高生产效率。图为某瓶装饮料生产车间中两段分别单独匀速运动的传送带俯视图，AB段为直线型，长度L=16m；BC段半圆型，半径r=4m；B处无缝连接。工人在A点将质量为m=0.12kg的纸箱轻轻放下。当纸箱运动到B点时，机器把12个质量为m0的同规格空瓶子装入纸箱，且操作时间极短。接着纸箱在半圆形传送带的带动下运动到C点，通过机器给瓶子注入饮料。已知纸箱与两段传送带间的滑动摩擦因数均为μ=0.4，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2。求： （1）若AB段传送带的速度大小为v1=4m/s，则纸箱从A点运动到B点所需的时间t； （2）若AB段传送带的速度大小为v2=8m/s，要使纸箱以及空瓶子以最短的时间运动到C点，则每个空瓶子的质量m0应该设计为多少。 15. 如图所示，在空间有一个半径为L的圆形金属圈及足够长的水平光滑平行金属导轨MN、，导轨间距也为L，金属圈及平行导轨电阻均不计。金属圈中存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B，平行导轨空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度也为B。电阻可忽略的金属棒置于金属圆圈中轴上。电阻为r的导体棒op一端连接金属棒，另一端连接金属圆圈，并以角速度ω绕金属圈中轴逆时针匀速旋转，圆形金属圈连接导轨MN，中轴金属棒连接。质量为m，电阻为R的导体棒ab垂直放置在平行轨道上。 （1）判断导体棒op两端的电势高低及产生的电动势大小； （2）求导体棒ab能达到的最大速度，以及从静止开始运动到达到最大速度的过程中，电路中产生的焦耳热Q； （3）导体棒ab达到最大速度后，若棒op中突然停止转动，导体棒ab还能滑行多远才能停下。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 电海中学2023—2024学年度高三物理开学热身卷 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，只有一个选项符合题目要求。 1. 霓虹灯发光原理是不同气体原子从高能级向低能级跃迁时发出能量各异的光子而呈现五颜六色，如图为氢原子的能级示意图。大量氢原子处于的激发态，在向低能级跃迁时放出光子，用这些光子照射逸出功为的金属钠。下列说法正确的是（ ） A. 逸出光电子的最大初动能为 B. 从能级跃迁到能级时放出的光子能量最大 C. 有4种频率的光子能使金属钠发生光电效应 D. 用的光子照射，氢原子可跃迁到的激发态 【答案】C 【解析】 【详解】A．由题意知，氢原子从能级跃迁到能级时，辐射出的光子能量最大，光子最大能量为 用该光子照射逸出功为的金属钠时，逸出光电子的最大初动能最大，为 故A错误； B．氢原子从能级跃迁到能级时，辐射出的光子能量最小，故B错误； C．若要使金属钠发生光电效应，则照射光子能量要大于其逸出功，大量氢原子从的激发态跃迁到基态能放出种频率的光子，其光子能量分别为，其中能量为的光子不能使金属钠发生光电效应，其他4种均可以，故C正确； D．由于从能级跃迁到能级需要吸收的光子能量为 所以用的光子照射，不能使氢原子跃迁到激发态，故D错误。 故选C。 2. 如图所示，粗糙水平地面上放有横截面为圆的柱状物体A，A与墙面之间放有表面光滑的圆柱形物体B，A、B均保持静止。若将A向左移动少许，下列说法正确的是（ ） A. B对A的作用力不变 B. 墙对B的作用力不变 C. 地面对A的摩擦力不变 D. 地面对A的支持力不变 【答案】D 【解析】 【详解】B．对物体B受力分析，受到重力mg、A对B的支持力和墙壁对B的支持力N，如图 当A向左移动后，A对B的支持力的方向不断变化，根据平衡条件结合合成法可以知道A对B的支持力和墙壁对B的支持力N都在不断减小。由牛顿第三定律可知B对A的作用力在不断减小。故AB错误； CD．对A和B整体受力分析，受到总重力G、地面支持力FN，地面的摩擦力f和墙壁的弹力N，如图 根据平衡条件，有 f=N，FN=G 故地面的支持力不变，地面的摩擦力f随着墙壁对B的支持力N的不断减小而不断减小。故C错误；D正确。 故选D。 3. 如图所示为风杯式风速传感器，其感应部分由三个相同的半球形空杯组成，称为风杯。三个风杯对称地位于水平面内互成120°的三叉型支架末端，与中间竖直轴的距离相等。开始刮风时，空气流动产生的风力推动静止的风杯开始绕竖直轴在水平面内转动，风速越大，风杯转动越快。若风速保持不变，三个风杯最终会匀速转动，根据风杯的转速，就可以确定风速，则（　　） A. 若风速不变，三个风杯最终加速度为零 B. 任意时刻，三个风杯转动的速度都相同 C. 开始刮风时，风杯加速转动，其所受合外力不指向旋转轴 D. 风杯匀速转动时，其转动周期越大，测得的风速越大 【答案】C 【解析】 【详解】A．若风速不变，三个风杯最终做匀速圆周运动，其合外力不为零，根据牛顿第二定律可知，其加速度不为零，故A错误； B．三个风杯属于同轴转动，角速度相同，而三个风杯做圆周运动的半径相同，由可知，任意时刻三个风杯的线速度大小相同，方向不同，即速度不同，故B错误； C．未刮风时，风杯处于平衡状态，重力和连接风杯杆对风杯的弹力平衡，而开始刮风时，风杯所受合外力沿水平方向，与风力方向相反，并不指向旋转轴，故C正确； D．当风杯匀速转动时，根据 可知，其转动周期越大，测得的风速越小，故D错误。 故选C。 4. 北京时间2023年10月26日19时34分，神舟十六号航天员乘组顺利打开“家门”，欢迎远道而来的神舟十七号航天员乘组入驻“天宫”。如图为“天宫”绕地球运行的示意图，测得“天宫”在t时间内沿顺时针从A点运动到B点，这段圆弧对应的圆心角为。已知地球的半径为R，地球表面重力加速度为g，则“天宫”运动的（　　） A. 轨道半径为 B. 线速度大小为 C. 周期为 D. 向心加速度大小为 【答案】A 【解析】 【详解】C．由角速度定义式可得 则周期为 故C错误； A．由万有引力提供向心力可得 又 联立解得轨道半径为 故A正确； B．线速度大小为 故B错误； D．向心加速度大小为 故D错误。 故选A。 5. 随着生活水平的提高，电子秤已经成为日常生活中不可或缺的一部分，电子秤的种类也有很多，如图所示是用平行板电容器制成的厨房用电子秤及其电路简图。称重时，把物体放到电子秤面板上，压力作用会导致平行板上层膜片电极下移。则放上物体后（　　） A. 电容器的电容变小 B. 电容器的带电量增大 C. 极板间电场强度变小 D. 膜片下移过程中，电流表有从a到b的电流 【答案】B 【解析】 【详解】ABD．根据电容器表达式 当两个极板的距离减小时，电容器的电容增大；再根据电容器定义式 由于电容器一直和电源相连，电压不变，当电容增大时，带电荷量增大，即电容器被充电，电流表有从b到a的电流，AD错误，B正确； C．由匀强电场公式得 所以当电压不变，两个极板的距离减小时，极板间电场强度变大，C错误。 故选B。 6. 美国《大众科学》月刊网站报道，明尼苏达大学的研究人员发现，一种具有独特属性的新型合金能够将热能直接转化为电能．具体而言，只要略微提高温度．这种合金就会变成强磁性合金，从而使环绕它的线圈中产生电流，其简化模型如图图示.A为圆柱型合金材料，B为线圈．套在圆柱形合金材料上，线圈的半径大于合金材料的半径．现对A进行加热，则A变成两端为磁极的强磁合金，下列判断正确的是 A. B中一定产生逆时针方向的电流 B. B中一定产生顺时针方向的电流 C. B线圈一定有收缩的趋势 D. B线圈一定有扩张的趋势 【答案】D 【解析】 【分析】当导致线圈的磁通量变化，从而产生感应电流，感应磁场去阻碍线圈的磁通量的变化． 【详解】提高温度，这种合金会从非磁性合金变成强磁性合金，穿过线圈的磁通量增大，从而在环绕它的线圈中产生电流．由于原磁场的方向未知，所以不能判断出感应电流的方向．故AB错误；A外侧的磁场的方向与A内部的磁场的方向相反，B的面积越大，则穿过线圈B的磁通量小．当B中磁通量增大时，则线圈产生的感应电流方向的阻碍磁通量的增大，面积有扩张的趋势．故C错误，D正确．故选D． 【点睛】可从阻碍磁通量变化的角度去分析：增反减同，当磁通量增大时，则线圈产生的感应电流方向的阻碍磁通量的增大． 7. 如图所示，水平放置的两个正对的带电金属板MN、PQ间存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外。在a点由静止释放一带电的微粒，释放后微粒沿曲线acb运动（a、b两点在同一水平高度），c点是曲线上离MN板最远的点。不计微粒所受空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 微粒在c点时电势能最大 B. a点电势低于c点电势 C. 微粒在运动到c点过程中电场力做的功等于动能的变化量 D. 微粒到达b点后将沿原路径返回a点 【答案】A 【解析】 【详解】A．由题意可知，刚开始运动时，洛伦兹力向右，根据左手定则，可得粒子带负电，则电场力竖直向上，所以粒子从a到c的过程中，电场力做负功，电势能增加，所以微粒在c点时电势能最大，故A正确； B．两金属板间的电场竖直向下，根据沿着电场线电势降低，所以c点的电势低于a点的电势，故B错误； C．微粒在运动到c点过程中重力和电场力做的功等于动能的变化量，故C错误； D．微粒到达b后，再向下运动．又会受到向右的洛伦兹力，所以它会向右偏转，而不会沿原路返回到a点，故D错误。 故选A。 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，有多项符合题目要求。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. 彩绳是中国民间的一种艺术，能丰富人们的生活。上下抖动彩绳，在某时刻彩绳呈正弦波形状，如图所示，此时波刚好传播到A点。下列说法正确的是（　　） A. 手首先向上抖动绳子 B. 此时B点正在向下运动 C. 若人加快抖动绳子，则在相同时间内波的传播距离会增大 D. 若人加快抖动绳子，则两个相邻波峰之间的距离会减小 【答案】AD 【解析】 【详解】B．由图可知，质点A、B两点大致处于平衡位置，波向右传播，根据同侧法，可以判断质点A、B此时均向上运动，故B错误； A．质点的起振方向与波源起振方向相同，质点A的向上起振，则手（波源）起始的振动方向为向上，故A正确； C．波的传播速度只与介质本身有关，则加快抖动绳子，波速不变，根据 可知相同时间，传播距离不变，故C错误； D．若人加快抖动绳子，波频率增大，根据 可知周期减小，根据 可知相邻波峰距离（波长）减小，故D正确。 故选AD。 9. 如图所示，截面为矩形的玻璃砖ABCD，一束单色光从AB边以入射角θ射入玻璃砖，光线恰好在AD边上发生全反射。已知光在真空的传播速度大小为3.0×108m/s，玻璃的折射率n=1.2。则（ ） A. 光束射入到玻璃砖后频率变大 B. 光束射入到玻璃砖后波长变短 C. 光在玻璃中的传播速度为2.5×108m/s D. 入射角θ的正弦值 【答案】BCD 【解析】 【详解】AB．光束射入到玻璃砖后频率不变，波速减小，根据可知，波长变短，故A错误，B正确； C．光在玻璃中的传播速度为 故C正确； D．设单色光从在AB边上的折射角为，根据折射定律 光线恰好在AD边上发生全反射，则 解得入射角θ的正弦值 故D正确。 故选BCD。 10. 某同学通过理想变压器把电压的交变电流降压后，给一个标有“20V、1A”的灯泡供电，变压器原、副线圈的匝数比为。为使灯泡正常工作，可以在原线圈串联一个电阻或在副线圈串联一个电阻（图中未画出），则下列说法正确的有（　　） A. B. C. 消耗的电功率大于 D. 该交变电流方向每秒钟改变100次 【答案】BD 【解析】 【详解】D．根据 可知 变压器不改变频率，一秒50个周期，一个周期改变电流方向2次，因此共改变电流方向100次，因此D正确； A．当电阻接入原电路，保证小灯泡正常发光，、，根据变压器原理， 得 根据串联规律 以及欧姆定律 消耗的电功率 故A错误； BC．当电阻接入副电路，根据变压器原理有 得 根据串联规律 以及欧姆定律 消耗的电功率 所以 则B正确，C错误。 故选BD。 三、非选择题共54分。（把答案填在答题卷中的横线上或按题目要求作答；解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 11. 某实验小组受酒店烟雾报警器原理启发，设计了如图所示的温度报警装置，在竖直放置的圆柱形容器内用面积、质量的活塞密封一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动，整个装置倒贴在水平天花板上，开始时房间的热力学温度，活塞与容器顶部的距离，在活塞下方处有一压力传感器制成的卡口，环境温度缓慢升高时容器内气体温度也随之升高，当传感器受到的压力大于5N时，就会启动报警装置。已知大气压强恒为，取重力加速度大小，求： （1）封闭气体开始的压强p； （2）触发报警装置的热力学温度T。 【答案】（1）；（2）400K 【解析】 【详解】（1）设气体的初始压强为，对活塞受力分析，由平衡条件有 得 （2）设报警时的压强为，对活塞受力分析，由平衡条件有 得 由理想气体状态方程得 得 12. 某实验小组在验证机械能守恒定律中，设计了如图所示的实验装置，由倾角为的平滑导轨、小车（带遮光条）和光电门组成。 （1）在轨道上安装两个光电门，从刻度尺中测算出光电门间的距离_____cm，用游标卡尺测量出遮光条的宽度为d。 （2）小车从轨道某固定位置释放，记录小车经过光电门1的遮光时间为，经过光电门2的遮光时间为，则小车经过光电门1的速度为_____（用题目中的符号表示）。若满足关系式：______（用字母d、、、L、g和表示）即可验证机械能守恒。 【答案】 ①. 20.55 ②. ③. 【解析】 【详解】（1）[1]第一个读数15.45，第二个读36.00，因此答案是20.55。 （2）[2]小车经过光电门1速度为 [3]假设小车下滑过程由光电门1到光电门2，机械能守恒，则有 又 联立解得 13. 酒驾严重危害交通安全，“喝酒不开车”已经成为准则。酒精检测仪核心部件为酒精气体传感器，其电阻与酒精气体浓度的关系如图甲所示。某同学想利用该酒精气体传感器及实验室如下器材设计一款酒精检测仪。 A．干电池组（电动势，内阻） B．电压表V（满偏电压，内阻未知） C．电阻箱（最大阻值） D．电阻箱（最大阻值） E．多用电表 F．开关及导线若干 （1）该同学用选择开关指向欧姆挡“”挡位且已经欧姆调零的多用电表测量电压表V的内阻大小时，发现指针的偏转角度太大，这时他应将选择开关换成欧姆挡的______（选填“”或“”）挡位，然后进行欧姆调零，再次测量电压表V的内阻值，其表盘及指针所指位置如图乙所示，则测量的电压表V的内阻为______（结果保留两位有效数字）。该同学进一步用其他方法测得其准确值与多用电表测得的电压表内阻值相等； （2）该同学设计的测量电路如图丙所示，他首先将电压表V与电阻箱串联改装成量程为的电压表，则应将电阻箱的阻值调为______； （3）该同学想将酒精气体浓度为零的位置标注在电压表上处，则应将电阻箱的阻值调为______； （4）完成步骤（3）后，某次在实验室中测试酒精浓度时，电压表指针如图丁所示。已知酒精气体浓度在之间属于饮酒驾驶；酒精气体浓度达到或超过属于醉酒驾驶，则该次测试酒精气体浓度在______（选填“酒驾”或“醉驾”）范围内； （5）使用较长时间后，干电池组电动势不变，内阻增大，若直接测量，则此时所测的酒精气体浓度与真实值相比______（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】（1） ①. ②. 80 （2）320.0 （3）32.0 （4）醉驾 （5）偏大 【解析】 【小问1详解】 [1][2]电阻挡从左到右读数逐渐减小，测量时发现指针向右偏转角度太大，说明电阻太小，选择的挡位太大，所以换成挡位，表盘上的读数为8.0，倍数为，所以测量的电压表内阻为； 【小问2详解】 电压表与电阻箱串联改装成量程为的电压表，则有 【小问3详解】 由电表改装可知改装后的电压表内阻为，由图甲可知，当酒精气体浓度为零时，该酒精气体传感器电阻，并联电阻为 电压表读数为，则并联电压为，由串联分压原理可知 解得 【小问4详解】 电压表指针如图丁所示，并联电压为，由串联分压原理可知 而 联立代入数据解得此时酒精气体传感器的电阻为 由图甲可知酒精气体浓度大于，在醉驾范围内。 【小问5详解】 使用较长时间后，干电池组电动势不变，内阻增大，若在处酒精浓度为0，则酒精气体传感器与改装后的电压表所并联的电阻也增大，酒精气体传感器的电阻也增大，而酒精气体传感器的电阻小于真实的电阻，即所测的酒精气体浓度比真实值偏大。 14. 工业化流水线生产，极大地提高生产效率。图为某瓶装饮料生产车间中两段分别单独匀速运动的传送带俯视图，AB段为直线型，长度L=16m；BC段半圆型，半径r=4m；B处无缝连接。工人在A点将质量为m=0.12kg的纸箱轻轻放下。当纸箱运动到B点时，机器把12个质量为m0的同规格空瓶子装入纸箱，且操作时间极短。接着纸箱在半圆形传送带的带动下运动到C点，通过机器给瓶子注入饮料。已知纸箱与两段传送带间的滑动摩擦因数均为μ=0.4，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2。求： （1）若AB段传送带速度大小为v1=4m/s，则纸箱从A点运动到B点所需的时间t； （2）若AB段传送带的速度大小为v2=8m/s，要使纸箱以及空瓶子以最短的时间运动到C点，则每个空瓶子的质量m0应该设计为多少。 【答案】（1）4.5s；（2）0.01kg 【解析】 【详解】（1）纸箱在传送带上先加速后匀速，由牛顿第二定律得 解得 假设经过时间t1，纸箱与传送带共速，则 解得 则有 即假设成立，假设纸箱与传送带共速后，再经过时间t2运动到B点，则 所以纸箱从A点运动到B点所需的时间 （2）假设纸箱经过位移s2，纸箱与传送带共速，则 解得 假设成立。纸箱到达B点时，速率为。假设纸箱装上瓶子后，与BC段传送带一起做匀速圆周运动，最大速度为，则 解得 则往纸箱装入空瓶子后，纸箱、瓶子与BC段传送带共速，则到达C点所需时间最短。对纸箱与瓶子，在放入瓶子前后，由动量守恒定律得 解得每个空瓶子的质量 15. 如图所示，在空间有一个半径为L的圆形金属圈及足够长的水平光滑平行金属导轨MN、，导轨间距也为L，金属圈及平行导轨电阻均不计。金属圈中存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B，平行导轨空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度也为B。电阻可忽略的金属棒置于金属圆圈中轴上。电阻为r的导体棒op一端连接金属棒，另一端连接金属圆圈，并以角速度ω绕金属圈中轴逆时针匀速旋转，圆形金属圈连接导轨MN，中轴金属棒连接。质量为m，电阻为R的导体棒ab垂直放置在平行轨道上。 （1）判断导体棒op两端的电势高低及产生的电动势大小； （2）求导体棒ab能达到的最大速度，以及从静止开始运动到达到最大速度的过程中，电路中产生的焦耳热Q； （3）导体棒ab达到最大速度后，若棒op中突然停止转动，导体棒ab还能滑行多远才能停下。 【答案】（1），；（2），；（3） 【解析】 【详解】（1）由右手定则可知 由电磁感应定律 又 解得 （2）导体棒ab因受到 而加速运动，ab棒切割磁感线也产生电动势，又导轨足够长，因此当 时，电路中无电流，此时ab棒速度最大 解得 根据动量定理以及平均法，得 又 解得 根据能量守恒定律有 其中 解得 （3）op棒突然停止转动，导体棒ab切割磁感线，受到安培力涯平均法得 根据闭合回路欧姆定律 又 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$