精品解析：四川省成都市树德中学2024-2025学年高三上学期开学考试物理试题

四川省成都市树德中学2024—2025学年高三上学期开学考试 物理试题 一、单选题（每小题4分，共28分） 1. 如图所示是某一带电导体周围的电场线与等势面，A、C是同一等势面上的两点，B是另一等势面上的一点。下列说法正确的是（　　） A. 导体内部的场强左端大于右端 B. A、C两点的电势均低于B点的电势 C. B点的电场强度大于A点的电场强度 D. 正电荷从A点沿虚线移到B点的过程中电场力做正功，电势能减小 2. 原子处于磁场中，某些能级会发生劈裂。某种原子能级劈裂前后的部分能级图如图所示，相应能级跃迁放出的光子分别设为①②③④。若用①照射某金属表面时能发生光电效应，且逸出光电子的最大初动能为Ek，则（　　） A. ①和③的能量相等 B. ②频率大于④的频率 C. 用②照射该金属一定能发生光电效应 D. 用④照射该金属逸出光电子的最大初动能小于Ek 3. 如图，用筷子夹起一块重为G的小球静止在空中，球心与两根筷子在同一竖直面内，且筷子根部（较粗且紧靠的一端）与球心连线在竖直方向，筷子张角为θ。若已知每根筷子对小球的压力大小为N，则每根筷子对小球的摩擦力大小为（　　） A B. C. D. 4. 高速公路的ETC通道长度是指从识别区起点到自动栏杆的水平距离。如图所示，某汽车以18km/h的速度匀速进入识别区，ETC天线用了0.3s的时间识别车载电子标签，识别完成后发出“滴”的一声，司机发现自动栏杆没有抬起，于是采取制动刹车，汽车刚好没有撞杆。已知该ETC通道的长度为9m，车载电子标签到汽车前车牌的水平距离约为1m，刹车加速度大小为5m/s2，由此可知司机的反应时间约为（　　） A. 0.6s B. 0.8s C. 1.0s D. 1.2s 5. 由于卫星的发射场不在赤道上，同步卫星发射后需要从转移轨道经过调整再进入地球同步轨道。发射过程简化为如图所示：火箭先把卫星送至椭圆轨道1，该轨道的近地点为，远地点为;卫星在点时变轨，使卫星沿圆轨道2运行;当卫星在轨道2上飞经赤道上空时再进行变轨，使卫星沿同步轨道3运行，轨道1、2相切与点，轨道2、3相交于两点，忽略卫星质量变化，下列说法正确的是（ ） A. 卫星在点由轨道1进入轨道2前后机械能守恒 B. 轨道1在点的线速度小于轨道3的线速度 C. 卫星在轨道1经过点时的加速度大于在轨道2经过点时的加速度 D. 卫星一旦进入轨道2，其最终定位于赤道的经度就已经确定了 6. 一列简谐横波沿x轴正向传播，波长为，振幅为。介质中有a和b两个质点，其平衡位置分别位于和处。某时刻b质点的位移为，且向y轴正方向运动。从该时刻开始计时，a质点的振动图像为（ ） A. B. C. D. 7. 无线充电宝可通过磁吸力吸附在手机背面，利用电磁感应实现无线充电技术。劣质的无线充电宝使用过程中可能因吸力不足发生切线滑落造成安全隐患。图（a）为科创小组某同学手握手机（手不接触充电宝），利用手机软件记录竖直放置的手机及吸附的充电宝从静止开始在竖直方向上的一次变速运动过程（手机与充电宝始终相对静止），记录的加速度a随时间t变化的图像如图（b）所示（规定向上为正方向），且图像上下部分分别与时间轴围成的面积相等，已知无线充电宝质量为0.2kg，手机与充电宝之间最大静摩擦因数μ=0.5，重力加速度g取10m/s2，则在该过程中（　　） A. 手机与充电宝全程向下运动，最终处于静止状态 B. 充电宝在t2与t3时刻所受的摩擦力方向相同 C. 充电宝与手机之间的摩擦力最小值为2N D. 充电宝与手机之间的吸引力大小至少为12N 二、多选题（每小题6分，共18分。全部选对得6分，有漏选得3分） 8. 水车是我国劳动人民利用水能的一项重要发明。下图为某水车模型，从槽口水平流出的水初速度大小为，垂直落在与水平面成角的水轮叶面上，落点到轮轴间的距离为R。在水流不断冲击下，轮叶受冲击点的线速度大小接近冲击前瞬间水流速度大小，忽略空气阻力，有关水车及从槽口流出的水，以下说法正确的是（ ） A. 水流在空中运动时间为 B. 水流在空中运动时间为 C. 水车最大角速度接近 D. 水车最大角速度接近 二、多选题（每小题6分，共18分。全部选对得6分，有漏选得3分） 9. 图示电路中，电源的电动势为E、内阻为r，电容器的电容为C，小灯泡L的电阻为R，小型直流电动机M的线圈内阻为r0、额定电流为I0，当开关S分别接1、2、3时，它们都能正常工作。则（　　） A. S接1且电路稳定后，电容器所带电荷量为Q=EC B. S接2且电路稳定后，小灯泡的热功率为 C. S接3且电路稳定后，电动机的输出功率为 D. S接3且电路稳定后，电动机两端的电压是 10. 如图甲所示，一足够长的水平传送带以某一恒定速度顺时针转动，一根轻弹簧一端与竖直墙面连接，另一端与工件不拴接。工件将弹簧压缩一段距离后置于传送带最左端无初速度释放，工件向右运动受到的摩擦力Ff随位移x变化的关系如图乙所示，x0、Ff0为已知量，则下列说法正确的是（工件与传送带间的动摩擦因数处处相等）（　　） A. 工件在传送带上先做加速运动，后做减速运动 B. 工件向右运动2x0后与弹簧分离 C. 弹簧的劲度系数为 D. 整个运动过程中摩擦力对工件做功 三、实验题（每空2分，共16分） 11. 某兴趣小组的同学为了验证“两个互成角度的力的合成规律”，设计了一个实验方案，在圆形桌子桌面上平铺一张白纸，在桌子边缘安装三个光滑的滑轮（滑轮上侧所在平面与桌面平行），滑轮固定，滑轮可沿桌边移动，如图所示。可供选择的实验器材有：刻度尺、三角板、铅笔、白纸、一根橡皮筋、三根细线、质量相同的钩码若干。 部分实验操作步骤如下： ①将橡皮筋中央处和两端点分别与三根细线相连； ②将连在橡皮筋中央的细线跨过固定滑轮，连接橡皮筋两端点的细线跨过可动滑轮； ②在三根细线的下端分别挂上一定数量的钩码，使连在橡皮筋中央的细线与橡皮筋的结点O静止。 （1）为完成本实验，下列物理量必须测量或记录的是___________。（填选项前字母） A.橡皮筋原长 B.两端橡皮筋伸长后的长度 C.钩码的质量 D.三根细线所挂钩码的个数 （2）在完成本实验的过程中，下列操作或描述正确的是___________。（填选项前字母） A.连接橡皮筋两端点的细线长度必须相同 B.细线必须在与夹角的角平分线上 C.记录图中O点的位置和、、的方向 D.不改变所挂钩码的个数和的方向，改变与的夹角重复实验，O点不用在桌面上同一位置 （3）实验中，若桌面不水平___________（填“会”或“不会”）影响实验的结论。 12. 某兴趣小组为了测量电动车上电池的电动势（约为）和内阻r（约为），需要将一个量程为的电压表（内阻约为）改装成量程为的电压表，然后再测量电池的电动势和内阻。以下是该实验的操作过程。 （1）由于不知道该电压表内阻的确切值，该兴趣小组将一个最大阻值为的电位器（视为可变电阻）与电压表串联后，利用如图甲所示的电路进行改装，请完成③的填空 ①将总阻值较小的滑动变阻器的滑片P移至最右端，同时将电位器的阻值调为零； ②闭合开关S，将滑片P向左移动，使电压表的示数为； ③保持滑片P的位置不变，调节电位器，使电压表的示数为___________V； ④不再改变电位器的阻值，保持电压表和电位器串联，撤去其他电路就得到改装后的电压表。 （2）用改装后的电压表接入电路测量已知电压时，其示数总是___________（选填“大于”、“等于”或“小于”）真实值。 （3）通过调整使改装后的电压表准确。该兴趣小组利用一个电阻箱和改装后的电压表（电压表的表盘没有改变，读数记为U）连接成如图乙所示的电路来测量该电池的电动势和内阻。 该小组首先得出了与的关系式为___________（用E、r和U表示），然后根据测得的电阻值R和电压表的读数U作出图像如图丙所示，则该电池的电动势___________V、内阻___________。 四、解答题 13. 在驻波声场作用下，水中小气泡周围液体的压强会发生周期性变化，使小气泡周期性膨胀和收缩，气泡内气体可视为质量不变的理想气体，其膨胀和收缩过程可简化为如图所示的图像，气泡内气体先从压强为、体积为、温度为的状态等温膨胀到体积为、压强为的状态，然后从状态绝热收缩到体积为、压强为、温度为的状态到过程中外界对气体做功为．已知和．求： （1）的表达式； （2）的表达式； （3）到过程，气泡内气体的内能变化了多少？ 14. 如图所示，半径为R的光滑绝缘环形轨道竖直放置，在圆轨道的最低点B处固定一带电小球，另有质量为m的带电小球（图中未画出）穿在圆环上，从A点（水平最右端）处无初速释放。若小球运动到C点时获得最大速度，其大小为，且。求： （1）小球从A点运动到C点的过程中电场力所做的功； （2）小球通过C点时对轨道的压力大小； （3）小球在A点的加速度。 15. 如图所示，质量为2kg的“”形木板A静止放置在光滑的水平地面上，其左端挡板与放在A板上的质量为的小物块之间夹着一小块炸药，炸药爆炸时，有的化学能全部转化为A、B的动能。爆炸结束瞬间，一质量为的物块以水平向左，大小为的速度从A板右端滑上木板，最终物块、C恰好没有发生碰撞，且木板与两物块间的动摩擦因数均为，取，求 （1）炸药爆炸结束瞬间A、的速度大小及方向； （2）木板长度为多少； （3）整个过程中摩擦力对做的功。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 四川省成都市树德中学2024—2025学年高三上学期开学考试 物理试题 一、单选题（每小题4分，共28分） 1. 如图所示是某一带电导体周围的电场线与等势面，A、C是同一等势面上的两点，B是另一等势面上的一点。下列说法正确的是（　　） A. 导体内部的场强左端大于右端 B. A、C两点的电势均低于B点的电势 C. B点的电场强度大于A点的电场强度 D. 正电荷从A点沿虚线移到B点的过程中电场力做正功，电势能减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．带电导体处于静电平衡状态，导体内部的场强处处为0，导体表面为等势面，整个导体为一个等势体，A错误； B．沿电场线方向电势降低，所以A、C两点的电势大于B点的电势，B错误； C．电场线的疏密程度表示电场强度的弱强，所以B点的电场强度小于A点的电场强度，C错误； D．根据可知，正电荷从高电势A点沿虚线移动到低电势B点，电势能减小，电场力做正功，D正确。 故选D。 2. 原子处于磁场中，某些能级会发生劈裂。某种原子能级劈裂前后的部分能级图如图所示，相应能级跃迁放出的光子分别设为①②③④。若用①照射某金属表面时能发生光电效应，且逸出光电子的最大初动能为Ek，则（　　） A. ①和③的能量相等 B. ②的频率大于④的频率 C. 用②照射该金属一定能发生光电效应 D. 用④照射该金属逸出光电子的最大初动能小于Ek 【答案】A 【解析】 【详解】A．由图可知①和③对应的跃迁能级差相同，可知①和③的能量相等，选项A正确； B．因②对应的能级差小于④对应的能级差，可知②的能量小于④的能量，根据可知②的频率小于④的频率，选项B错误； C．因②对应的能级差小于①对应的能级差，可知②的能量小于①，②的频率小于①，则若用①照射某金属表面时能发生光电效应，用②照射该金属不一定能发生光电效应，选项C错误； D．因④对应的能级差大于①对应的能级差，可知④的能量大于①，即④的频率大于①，因用①照射某金属表面时能逸出光电子的最大初动能为Ek，根据 则用④照射该金属逸出光电子的最大初动能大于Ek，选项D错误。 故选A。 3. 如图，用筷子夹起一块重为G的小球静止在空中，球心与两根筷子在同一竖直面内，且筷子根部（较粗且紧靠的一端）与球心连线在竖直方向，筷子张角为θ。若已知每根筷子对小球的压力大小为N，则每根筷子对小球的摩擦力大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】小球受力如图所示 由平衡可知: 解得： 故选D。 4. 高速公路ETC通道长度是指从识别区起点到自动栏杆的水平距离。如图所示，某汽车以18km/h的速度匀速进入识别区，ETC天线用了0.3s的时间识别车载电子标签，识别完成后发出“滴”的一声，司机发现自动栏杆没有抬起，于是采取制动刹车，汽车刚好没有撞杆。已知该ETC通道的长度为9m，车载电子标签到汽车前车牌的水平距离约为1m，刹车加速度大小为5m/s2，由此可知司机的反应时间约为（　　） A. 0.6s B. 0.8s C. 1.0s D. 1.2s 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】汽车的速度 设司机的反应时间为t0，汽车前内做匀速直线运动，其位移为 随后汽车做匀减速直线运动，根据速度-位移公式，可得匀减速位移为 所以该ETC通道的长度为 联立解得 故选B 5. 由于卫星的发射场不在赤道上，同步卫星发射后需要从转移轨道经过调整再进入地球同步轨道。发射过程简化为如图所示：火箭先把卫星送至椭圆轨道1，该轨道的近地点为，远地点为;卫星在点时变轨，使卫星沿圆轨道2运行;当卫星在轨道2上飞经赤道上空时再进行变轨，使卫星沿同步轨道3运行，轨道1、2相切与点，轨道2、3相交于两点，忽略卫星质量变化，下列说法正确的是（ ） A. 卫星点由轨道1进入轨道2前后机械能守恒 B. 轨道1在点的线速度小于轨道3的线速度 C. 卫星在轨道1经过点时的加速度大于在轨道2经过点时的加速度 D. 卫星一旦进入轨道2，其最终定位于赤道的经度就已经确定了 【答案】D 【解析】 【详解】A．卫星由轨道1进入轨道2需要加速做离心运动，除了万有引力外的其他力做正功，机械能变大，故A错误； B．根据 可得 可知轨道3的小于点所在圆轨道的速度，又点所在圆轨道的小于轨道1在点的线速度，所以轨道1在点的线速度大于轨道3的线速度，故B错误； C．根据 可得 可知卫星在轨道1经过点时的加速度等于在轨道2经过点时的加速度，故C错误； D．根据 可得 可知轨道2、3半径相同，周期相等，均等于地球的自转周期，卫星一旦进入轨道2，一直到变轨到3轨道，地球转过的角度与卫星转过的角度是确定的关系，到轨道3后，卫星与地球保持相对静止，所以卫星一旦进入轨道2，其最终定位于赤道的经度就已经确定，故D正确。 故选D。 6. 一列简谐横波沿x轴正向传播，波长为，振幅为。介质中有a和b两个质点，其平衡位置分别位于和处。某时刻b质点的位移为，且向y轴正方向运动。从该时刻开始计时，a质点的振动图像为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】ab之间的距离为 此时b点的位移4cm且向y轴正方向运动，令此时b点的相位为，则有 解得 或（舍去，向下振动） 由ab之间的距离关系可知 则，可知a点此时的位移为 且向下振动，即此时的波形图为 故选A。 7. 无线充电宝可通过磁吸力吸附在手机背面，利用电磁感应实现无线充电技术。劣质的无线充电宝使用过程中可能因吸力不足发生切线滑落造成安全隐患。图（a）为科创小组某同学手握手机（手不接触充电宝），利用手机软件记录竖直放置的手机及吸附的充电宝从静止开始在竖直方向上的一次变速运动过程（手机与充电宝始终相对静止），记录的加速度a随时间t变化的图像如图（b）所示（规定向上为正方向），且图像上下部分分别与时间轴围成的面积相等，已知无线充电宝质量为0.2kg，手机与充电宝之间最大静摩擦因数μ=0.5，重力加速度g取10m/s2，则在该过程中（　　） A. 手机与充电宝全程向下运动，最终处于静止状态 B. 充电宝在t2与t3时刻所受的摩擦力方向相同 C. 充电宝与手机之间的摩擦力最小值为2N D. 充电宝与手机之间的吸引力大小至少为12N 【答案】D 【解析】 【详解】A．手机与充电宝从静止开始，向下先做加速度增大的加速运动，从t1时刻向下做加速度减小的加速运动，加速度减小到零时，速度达到最大；再向下做加速度增大的减速运动，t2时刻速度减小到零，此后做向上的加速度减小的加速运动，加速度减减小到零时向上运动的速度达到最大，此后先向上做加速度增大的减速运动，从t3时刻再向上做加速度减小的减速运动，最后速度为零，故A错误； B．充电宝在t2时刻加速度方向向上，所受的摩擦力方向向上； 充电宝在t3时刻加速度方向向下，由 ， 可知加速度方向向下，故B错误； C．在t1时刻充电宝向下的加速度为，充电宝与手机之间的摩擦力最小，值为零，故C错误； D．在t2时刻充电宝向上的加速度最大，充电宝与手机之间的摩擦力最大，由牛顿第二定律可得 又 解得充电宝与手机之间的吸引力大小至少为 故D正确。 故选D。 二、多选题（每小题6分，共18分。全部选对得6分，有漏选得3分） 8. 水车是我国劳动人民利用水能的一项重要发明。下图为某水车模型，从槽口水平流出的水初速度大小为，垂直落在与水平面成角的水轮叶面上，落点到轮轴间的距离为R。在水流不断冲击下，轮叶受冲击点的线速度大小接近冲击前瞬间水流速度大小，忽略空气阻力，有关水车及从槽口流出的水，以下说法正确的是（ ） A. 水流在空中运动时间为 B. 水流在空中运动时间为 C. 水车最大角速度接近 D. 水车最大角速度接近 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．水流垂直落在与水平面成30°角的水轮叶面上，水平方向速度和竖直方向速度满足 解得 故A错误，B正确； CD．水流到水轮叶面上时的速度大小为 根据 解得 可知水车最大角速度接近，故C正确，D错误。 故选BC。 二、多选题（每小题6分，共18分。全部选对得6分，有漏选得3分） 9. 图示电路中，电源的电动势为E、内阻为r，电容器的电容为C，小灯泡L的电阻为R，小型直流电动机M的线圈内阻为r0、额定电流为I0，当开关S分别接1、2、3时，它们都能正常工作。则（　　） A. S接1且电路稳定后，电容器所带电荷量为Q=EC B. S接2且电路稳定后，小灯泡的热功率为 C. S接3且电路稳定后，电动机的输出功率为 D. S接3且电路稳定后，电动机两端的电压是 【答案】AC 【解析】 【详解】A．S接1且电路稳定后，电容器两端电压为E，则所带电荷量为 Q=EC 选项A正确； B．S接2且电路稳定后，小灯泡的热功率为 选项B错误； C．S接3且电路稳定后，电动机的输出功率等于电源的总功率与电源内阻和电动机内阻上的热功率之差，即 选项C正确； D．S接3且电路稳定后，电动机两端的电压是 选项D错误。 故选AC。 10. 如图甲所示，一足够长的水平传送带以某一恒定速度顺时针转动，一根轻弹簧一端与竖直墙面连接，另一端与工件不拴接。工件将弹簧压缩一段距离后置于传送带最左端无初速度释放，工件向右运动受到的摩擦力Ff随位移x变化的关系如图乙所示，x0、Ff0为已知量，则下列说法正确的是（工件与传送带间的动摩擦因数处处相等）（　　） A. 工件在传送带上先做加速运动，后做减速运动 B. 工件向右运动2x0后与弹簧分离 C. 弹簧的劲度系数为 D. 整个运动过程中摩擦力对工件做功为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．从图乙可知，摩擦力在处方向发生变化，在区间工件的摩擦力大小发生变化，说明工件与传送带相对静止，故工件先做加速运动后做匀速运动，故A错误； B．在区间摩擦力大小等于弹簧弹力大小，位置摩擦力为零，所以弹力为零，所以工件运动后与弹簧分离，故B正确； C．由胡克定律得 解得弹簧的劲度系数 故C错误； D．摩擦力对工件先做正功后做负功，图乙图像与x轴围成的面积在数值上等于摩擦力对工件做的功，即 故D正确。 故选BD。 三、实验题（每空2分，共16分） 11. 某兴趣小组的同学为了验证“两个互成角度的力的合成规律”，设计了一个实验方案，在圆形桌子桌面上平铺一张白纸，在桌子边缘安装三个光滑的滑轮（滑轮上侧所在平面与桌面平行），滑轮固定，滑轮可沿桌边移动，如图所示。可供选择的实验器材有：刻度尺、三角板、铅笔、白纸、一根橡皮筋、三根细线、质量相同的钩码若干。 部分实验操作步骤如下： ①将橡皮筋中央处和两端点分别与三根细线相连； ②将连在橡皮筋中央的细线跨过固定滑轮，连接橡皮筋两端点的细线跨过可动滑轮； ②在三根细线的下端分别挂上一定数量的钩码，使连在橡皮筋中央的细线与橡皮筋的结点O静止。 （1）为完成本实验，下列物理量必须测量或记录的是___________。（填选项前字母） A.橡皮筋的原长 B.两端橡皮筋伸长后的长度 C.钩码的质量 D.三根细线所挂钩码的个数 （2）在完成本实验的过程中，下列操作或描述正确的是___________。（填选项前字母） A.连接橡皮筋两端点的细线长度必须相同 B.细线必须在与夹角的角平分线上 C.记录图中O点的位置和、、的方向 D.不改变所挂钩码的个数和的方向，改变与的夹角重复实验，O点不用在桌面上同一位置 （3）实验中，若桌面不水平___________（填“会”或“不会”）影响实验的结论。 【答案】 ①. D ②. CD##DC ③. 不会 【解析】 【详解】（1）[1]橡皮筋伸长后的拉力大小等于所挂钩码的重力，所以钩码的个数必须测量，又钩码质量相同，则不用测量钩码的质量，橡皮筋的原长和伸长后的长度不用测量。 故选D。 （2）[2]A．连接橡皮筋两端点的细线长度不影响橡皮筋的拉力大小，故长度不用相同，A错误； B．细线上力的方向与细线上两力的合力方向相反，由于上两力的合力方向是任意的，故不需要在角平分线上，B错误； C．实验中，需要测量和上力的大小和方向，故必须记录图中点的位置和的方向以及结点O静止时三根细线所挂钩码的个数，C正确； D．不改变所挂钩码的个数和方向，改变与的夹角重复实验，上的力大小保持不变，另两个力的合力只要跟它等大反向即可保持O点平衡，故O点的位置可以改变，D正确。 故选CD。 （3）[3]若桌面不水平，三根线上的拉力大小也为各自所挂钩码重力大小，不会影响实验结论。 12. 某兴趣小组为了测量电动车上电池的电动势（约为）和内阻r（约为），需要将一个量程为的电压表（内阻约为）改装成量程为的电压表，然后再测量电池的电动势和内阻。以下是该实验的操作过程。 （1）由于不知道该电压表内阻的确切值，该兴趣小组将一个最大阻值为的电位器（视为可变电阻）与电压表串联后，利用如图甲所示的电路进行改装，请完成③的填空 ①将总阻值较小的滑动变阻器的滑片P移至最右端，同时将电位器的阻值调为零； ②闭合开关S，将滑片P向左移动，使电压表的示数为； ③保持滑片P的位置不变，调节电位器，使电压表的示数为___________V； ④不再改变电位器的阻值，保持电压表和电位器串联，撤去其他电路就得到改装后的电压表。 （2）用改装后的电压表接入电路测量已知电压时，其示数总是___________（选填“大于”、“等于”或“小于”）真实值。 （3）通过调整使改装后的电压表准确。该兴趣小组利用一个电阻箱和改装后的电压表（电压表的表盘没有改变，读数记为U）连接成如图乙所示的电路来测量该电池的电动势和内阻。 该小组首先得出了与的关系式为___________（用E、r和U表示），然后根据测得的电阻值R和电压表的读数U作出图像如图丙所示，则该电池的电动势___________V、内阻___________。 【答案】 ①. 4 ②. 小于 ③. ④. 36 ⑤. 8 【解析】 【详解】（1）[1]由于电压表的内阻不确定，所以不能采用教材提供的方法进行改装。但由于电压表的量程为15V，所以要想将电压表改装成量程为45V的电压表，电位器承担的电压应该是电压表电压的两倍，由于二者之间是串联关系，所以电位器的阻值应调节为电压表内阻的两倍因此，当电压表的示数为12V时，只需调节电位器，使电压表的示数变为4V即可。 [2]电位器接入电路时，电压表的支路的电阻增大，和滑动变阻器并联部分阻值增大，分压变大，则电压表支路的电压变大，电位器接入电路的阻值实际大于电压表内阻的两倍，则改装的电压表的内阻实际比理论值大，则改装的电压表量程实际大于45V，故按45V读数时，每次测量的示数小于真实值。 [3]由闭合电路欧姆定律可知 整理可得 [4][5]由图像可得,图线的纵截距为 图线的斜率为 解得 E=36V 四、解答题 13. 在驻波声场作用下，水中小气泡周围液体的压强会发生周期性变化，使小气泡周期性膨胀和收缩，气泡内气体可视为质量不变的理想气体，其膨胀和收缩过程可简化为如图所示的图像，气泡内气体先从压强为、体积为、温度为的状态等温膨胀到体积为、压强为的状态，然后从状态绝热收缩到体积为、压强为、温度为的状态到过程中外界对气体做功为．已知和．求： （1）表达式； （2）的表达式； （3）到过程，气泡内气体的内能变化了多少？ 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）由题可知，根据玻意耳定律可得 解得 （2）根据理想气体状态方程可知 解得 （3）根据热力学第一定律可知 其中，故气体内能增加 14. 如图所示，半径为R的光滑绝缘环形轨道竖直放置，在圆轨道的最低点B处固定一带电小球，另有质量为m的带电小球（图中未画出）穿在圆环上，从A点（水平最右端）处无初速释放。若小球运动到C点时获得最大速度，其大小为，且。求： （1）小球从A点运动到C点的过程中电场力所做的功； （2）小球通过C点时对轨道的压力大小； （3）小球在A点的加速度。 【答案】（1）；（2）；（3），方向向下 【解析】 【详解】（1）设小球从A点运动到C点的过程中，电场力做功为W，由动能定理可得 解得 （2）小球在C点速度最大，即此时沿速度方向（切线方向）合力为零，设此时的库仑力为，则有切线方向 法线方向 解得 由牛顿第三定律可知，此时小球对轨道的压力大小为 方向沿OC延长线； （3）由几何关系可知 设小球在A点时库仑力大小为，由可知 即 小球在A点时速度为零，因此向心加速度为零即 沿切线方向 又小球在A的加速度为 解得 方向竖直向下。 15. 如图所示，质量为2kg的“”形木板A静止放置在光滑的水平地面上，其左端挡板与放在A板上的质量为的小物块之间夹着一小块炸药，炸药爆炸时，有的化学能全部转化为A、B的动能。爆炸结束瞬间，一质量为的物块以水平向左，大小为的速度从A板右端滑上木板，最终物块、C恰好没有发生碰撞，且木板与两物块间的动摩擦因数均为，取，求 （1）炸药爆炸结束瞬间A、的速度大小及方向； （2）木板的长度为多少； （3）整个过程中摩擦力对做的功。 【答案】（1），方向向左；，方向向右；（2）；（3） 【解析】 分析】 【详解】（1）爆炸过程，以为研究对象： 得 方向向左； 方向向右； （2）爆炸后一段时间对 得 方向向右； 对 得 方向向左； 对 得 设时刻、共速，则满足 解得 此时 此后、相对静止一起减速、整体的加速度 的加速度不变 得 作出如图 由图像可知板长 （3）由图像可知对，时间内 时间内 得总功 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$