精品解析：山东省邹平市黄山中学2023-2024学年高三下学期期中物理试卷

山东省邹平市黄山中学2023-2024学年高三下学期期中物理 试卷 学校：______班级：______姓名：______考号：______ 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 第Ⅰ卷（选择题） 一、单选题（共8题，每题3分，共24分） 1. 手摇式发电机的线圈在匀强磁场中匀速转动时，其磁通量随时间按如图所示的正弦规律变化．当线圈的转速变为原来的一半时，下列说法正确的是 A. 交流电压的变化周期变为原来的一半 B. 穿过线圈的磁通量的最大值变为原来的一半 C. 交流电压的最大值变为原来的一半 D. 交流电压的有效值变为原来的倍 2. 在粗糙水平面上，水平外力F作用在物块上，t=0时刻物块开始向右做直线运动，外力F始终不为零，其速度一时间图像如图所示．则 A. 在0～1 s内，外力F不断增大 B. 在3s时，物体开始向左运动 C. 在3-4 s内，外力F不断减小 D. 在3-4 s内，外力F的功率不断减小 3. 电压表V（量程0~3V）、电流表（量程0～3A）和电流表（量程0～0.6A）由三个相同的表头改装而成，现采用如图所示的电路校准电压表的刻度，定值电阻，为保证电流不超过电流表量程而将两个电流表并联使用，闭合开关S后，调节滑动变阻器R，下列说法中正确的是（　　） A. 调节R过程中，电流表、可以达到满偏 B. 电流表、的指针偏转角度一定相同 C. 当电压表V满偏时，电流表可能会被损坏 D. 三个电表的指针偏转角度时刻相同 4. 如图，水平面内有六个点，它们均匀分布在半径为R、圆心为O的同一圆周上。若水平面内存在一场强大小为E、方向沿的匀强电场，在圆心O处固定一电荷量为的负点电荷，其中k为静电力常量，则（　　） A. 在六个点中，A点的场强最小 B. C点的场强大小为E，方向沿方向 C. F点的场强大小为E，方向沿方向 D. D点的场强大小为，方向沿方向 5. 如图所示，三根完全相同的圆木柱A、B、C，质量均为m，两两相切地堆放在粗糙水平地面上，三根圆木柱均保持静止状态，下列关于圆木柱A、B、C的受力情况分析正确的是（已知重力加速度为g）（　　） A. 圆木柱A一定受5个力作用 B. 圆木柱B受C的弹力大小为 C. 圆木柱A、B受地面支持力大小都为 D. 圆木柱A、B均不受地面摩擦力作用 6. 在光电效应实验中，小明分别用甲、乙、丙三束单色光照射同一光电管，得到了光电流I随光电管两端的电压U变化的曲线如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 甲光频率比乙光频率高 B. 真空中，乙光波长大于丙光波长 C. 甲光的光强等于丙光的光强 D. 若用丙光照射某金属有光电子逸出，则改用乙光照射该金属一定有光电子逸出 7. 如图所示，匀强磁场的磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里，是其左边界，一个面积为S的N匝矩形线圈垂直磁场放置，AD边与磁场边界重合，从图示位置开始计时，线圈绕AD边以角速度绕图示方向匀速转动，线圈的总电阻为R，下列说法正确的是（　　） A. 线圈中产生按正弦规律变化的交流电 B. 线圈每次转到图示位置时瞬时电流最大 C. 线圈中产生的交流电的电动势有效值为 D. 线圈转动一周产生的热量为 8. 某质点由静止开始做加速度逐渐减小的加速直线运动，经时间，质点达到最大速度，在这段时间内关于质点的位移大小x，下列说法正确的是(　　) A. x< B. x＝ C. x> D. 无法确定 二、多选题（共4题，每题4分，共16分） 9. 如图所示，质量为M的长木板A以速度，在光滑水平面上向左匀速运动，质量为m的小滑块B轻放在木板左端，经过一段时间恰好从木板的右端滑出，小滑块与木板间动摩擦因数为μ，下列说法中正确的是（　　） A. 若只增大m，则小滑块不能滑离木板 B. 若只增大M，则小滑块在木板上运动的时间变短 C. 若只增大v0，则小滑块离开木板的速度变大 D. 若只减小μ，则小滑块滑离木板过程中小滑块对地的位移变大 10. 在图甲电路中，电表均为理想电表，a、b两端分别接上元件A、B时移动滑片P以改变滑动变阻器R（量程（）的阻值，测得元件A和B的伏安特性曲线分别如图乙中图线A、B所示，倾斜虚线为曲线B的切线；a、b两端接上导线时，测得电源的伏安特性曲线如图乙中图线C所示。若改变滑动变阻器R的阻值，电压表、和电流表A的示数变化分别表示为和，则下列说法正确的是（　　） A. 当电压表的示数为9V时，元件B的电阻为30Ω B. 当a、b两端接上元件B时，滑动变阻器R的滑片P从左向右滑动时，变小 C. 当a、b两端接上元件A时， D. 当a、b两端接上元件A时，滑动变阻器R消耗的最大功率为0.9W 11. 图为某电动汽车在加速性能试验过程中的v-t图像。为了简化计算，可近似认为：汽车运动时受到的阻力恒定，在0~30s内做匀加速直线运动，30s后汽车发动机的功率保持不变。近似后可得（　　） A. 15s末、30s末汽车的牵引力大小之比为2:1 B. 15s末、30s末汽车的发动机功率之比为1:2 C. 30s末、54s末汽车的加速度大小之比为4:3 D. 0~30s内、30~54s内汽车发动机做功之比为5:8 12. 如图所示为一种质谱仪的示意图，该质谱仪由速度选择器、静电分析器和磁分析器组成。若速度选择器中电场强度大小为，磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里，静电分析器通道中心线为圆弧，圆弧的半径（OP）为R，通道内有均匀辐射的电场，在中心线处的电场强度大小为E，磁分析器中有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外。一带电粒子以速度v沿直线经过速度选择器后沿中心线通过静电分析器，由P点垂直边界进入磁分析器，最终打到胶片上的Q点，不计粒子重力。下列说法正确的是（　　） A. 速度选择器的极板的电势比极板的高 B. 粒子的速度 C. 粒子的比荷为 D. P、Q两点间的距离为 第Ⅱ卷（非选择题） 三、实验题（共2题，每题7分，共14分） 13. 某研究小组的同学要测量一个未知电源的电动势E及内阻r。手边的实验器材有：待测电源（电动势E约为4V，内阻r约为0.8Ω），电压表V（量程为1V，内阻约为1kΩ），滑动变阻器，滑动变阻器，电阻箱，定值电阻（阻值为10Ω），开关S，导线若干。 （1）由于电压表V的量程太小，需将电压表量程扩大为3V，则应测量此电压表的内阻，该小组同学依据图甲电路进行测量，步骤如下： ①S断开，使滑动变阻器的滑片P处于最左端a，并将电阻箱的阻值调为零； ②闭合S，将滑动变阻器的滑片P由左端缓慢向右滑动，当电压表的读数为满偏值时，滑片P停止滑动； ③保持滑动变阻器的滑片P位置不变，调节电阻箱的阻值使电压表的读数为满偏值的一半时，记下电阻箱的阻值。该实验中滑动变阻器应选用______。（填入器材所对应的符号） 从以上步骤测得的数据可得，要改装成量程为3V的电压表，该电压表应串联的分压电阻______。 （2）研究小组的同学利用题给的电压表（表盘未改动）串联分压电阻构成量程为3V的电压表后，设计了图乙的电路测量电源电动势E及内阻r。为了使电压表的读数随电阻箱的阻值改变而有较大的变化，在干路上连接了一个阻值为的定值电阻，实验过程中通过改变电阻箱的阻值R得到多组对应电压表的读数值U。导出与的函数关系式，由此作出的图象如图丙所示，得到图线的截距为b，斜率为k。则电源电动势______；内阻______。 14. 如图所示为物理兴趣小组探究合外力做功与物体动能变化量之间关系的实验装置。先把长木板固定在水平桌面上，右端装有光滑定滑轮；木板上有一滑块，其左端与穿过打点计时器的纸带相连，右端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接。打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz。 （1）实验之前平衡摩擦力的方法是______；平衡摩擦力之后，若用托盘及砝码的重力大小代表滑块所受的合外力大小，则需要满足的条件是______。 （2）如图2所示是某次实验中获取的纸带的一部分，每相邻两个计数点间还有4个计时点未标出，用刻度尺测量出相邻两计数点间的距离，根据图2中数据可得打点计时器打下计数点“1”时滑块的速度大小为______，滑块的加速度大小为______。（结果保留三位有效数字） 四、计算题（共4题，共46分） 15. 如图所示，两个壁厚可忽略的圆柱形金属筒A和B套在一起，底部到顶部的高度为18cm，两者横截面积相等，光滑接触且不漏气．将A用绳系于天花板上，用一块绝热板托住B，使它们内部密封的气体压强与外界大气压相同，均为1.0×105Pa，然后缓慢松开绝热板，让B下沉，当B下沉了2cm时，停止下沉并处于静止状态．求： （1）此时金属筒内气体的压强． （2）若当时的温度为27℃，欲使下沉后的套筒恢复到原来位置，应将气体的温度变为多少℃？ 16. 一运动员驾驶一辆赛车在长直赛道上进行性能测试，从驶入长直赛道近似认为由静止开始以恒定功率启动，经过10s，车速表显示的速度为54km/h，当显示的速度为144km/h时速度稳定下来，已知赛车的质量为2.5t，赛车受到的平均阻力是车重的，重力加速度大小为g=10m/s2。 (1)10s时赛车运动的加速度大小是多少？ (2)如果赛车在运动500m时达到最大速度，则赛车经历多长时间达到最大速度？如果从启动开始，要追上前方2000m处正在以108km/h的速度匀速行驶的摩托车，至少需要多长时间？ 17. 如图所示，光滑斜面倾角为，虚线M、N之间有沿斜面向上的匀强电场，完全相同的两块带电绝缘薄板A、B并排放在斜面上，A、B不粘连，A的下端到M的距离为L。每块板长为L，质量为m，带电荷量为，电荷在绝缘板上分布均匀，M、N之间距离为3L，电场强度，重力加速度为g，A、B两板间的库仑力不计。将A、B由静止释放，求： （1）B下端刚进入电场时，A对B弹力的大小； （2）从A下端进入电场到B上端进入电场过程中，电场力对A、B做的总功； （3）B上端离开电场时的速度大小。 18. 如图所示，整个直角坐标系xOy内分布着方向垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B，在的区域内还有方向平行于坐标平面的匀强电场（图中未画出），x轴上有厚度不计的离子收集板MN、MN的坐标原点O处由小孔，现让一质量为m、电荷量为q的正离子从位置P以正对O点的速度v射出，离子恰好能沿直线PO射入并穿出小孔，不计粒子所受重力，求： (1)电场强度的大小和方向； (2)离子全程运动的时间和打在收集板MN上的位置坐标． 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 山东省邹平市黄山中学2023-2024学年高三下学期期中物理 试卷 学校：______班级：______姓名：______考号：______ 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 第Ⅰ卷（选择题） 一、单选题（共8题，每题3分，共24分） 1. 手摇式发电机的线圈在匀强磁场中匀速转动时，其磁通量随时间按如图所示的正弦规律变化．当线圈的转速变为原来的一半时，下列说法正确的是 A. 交流电压的变化周期变为原来的一半 B. 穿过线圈的磁通量的最大值变为原来的一半 C. 交流电压的最大值变为原来的一半 D. 交流电压的有效值变为原来的倍 【答案】C 【解析】 【详解】根据可知，当线圈的转速变为原来的一半时，周期变为原来的2倍，选项A错误；穿过线圈的磁通量的最大值为，与转速无关，选项B错误；当线圈的转速变为原来的一半时，角速度变为原来的一半，根据E=nBSω可知，交流电压的最大值变为原来的一半，选项C正确；根据可知，交流电压的有效值变为原来的一半，选项D错误． 2. 在粗糙水平面上，水平外力F作用在物块上，t=0时刻物块开始向右做直线运动，外力F始终不为零，其速度一时间图像如图所示．则 A. 在0～1 s内，外力F不断增大 B. 在3s时，物体开始向左运动 C. 在3-4 s内，外力F不断减小 D. 在3-4 s内，外力F的功率不断减小 【答案】D 【解析】 【详解】A.根据题意分析，设阻力为f，根据牛顿第二定律，根据图像分析，在0～1 s内加速度逐渐减小，所以外力F逐渐减小，A错误 B.根据题意分析，向右为正方向，3s前后速度始终为正值，始终是正方向，向右运动，B错误 C.根据牛顿第二定律，根据图像分析在3-4 s内加速度不变，所以外力不变，C错误 D.外力功率，结合选项C的分析，F不变，而3-4 s内速度减小，所以功率减小，D正确 3. 电压表V（量程0~3V）、电流表（量程0～3A）和电流表（量程0～0.6A）由三个相同的表头改装而成，现采用如图所示的电路校准电压表的刻度，定值电阻，为保证电流不超过电流表量程而将两个电流表并联使用，闭合开关S后，调节滑动变阻器R，下列说法中正确的是（　　） A. 调节R过程中，电流表、可以达到满偏 B. 电流表、的指针偏转角度一定相同 C. 当电压表V满偏时，电流表可能会被损坏 D. 三个电表的指针偏转角度时刻相同 【答案】B 【解析】 【详解】B.当电压表满偏时，在忽略电压表中电流的情况下，通过定值电阻的电流为 根据电表的改装原理可知，两电流表都是用相同的表头改装，电流表并联部分等效成两个表头和两个定值电阻，这四个元件并联，故实际通过两表头的电流相等，所以两电流表的指针偏转角度一定相同，故B正确； ACD.由两表的量程可知，电流表示数一定是示数的5倍，当电压表V满偏时，根据上述可知 可得 所以调节R过程中，当电压表V满偏时，电流表不会达到满偏，电流表不会被损坏，电压表与电流表的指针偏转角度不同，故ACD错误。 故选B。 4. 如图，水平面内有六个点，它们均匀分布在半径为R、圆心为O的同一圆周上。若水平面内存在一场强大小为E、方向沿的匀强电场，在圆心O处固定一电荷量为的负点电荷，其中k为静电力常量，则（　　） A. 在六个点中，A点的场强最小 B. C点的场强大小为E，方向沿方向 C. F点的场强大小为E，方向沿方向 D. D点的场强大小为，方向沿方向 【答案】B 【解析】 【详解】A．圆心处的点电荷在圆周上产生的场强大小为 A点的场强最大，为 方向沿方向，A错误； BCD．由几何知识可知C点的场强大小为，方向沿方向，F点的场强大小为 方向沿方向，D点的场强大小为 场强最小，B正确，CD错误。 故选B。 5. 如图所示，三根完全相同的圆木柱A、B、C，质量均为m，两两相切地堆放在粗糙水平地面上，三根圆木柱均保持静止状态，下列关于圆木柱A、B、C的受力情况分析正确的是（已知重力加速度为g）（　　） A. 圆木柱A一定受5个力作用 B. 圆木柱B受C的弹力大小为 C. 圆木柱A、B受地面支持力大小都为 D. 圆木柱A、B均不受地面摩擦力作用 【答案】C 【解析】 【详解】AD．以A为研究对象，若AB间没有挤压则A为受重力、地面的支持力、C对A的压力以及地面对A向右的摩擦力，共4个力的作用，若AB间有挤压则A还会受到B给A向左的弹力，则A受5个力作用，AD错误； B．以C为研究对象，受重力mg，圆木柱A、B对C的支持力FA和FB，若不考虑AB两个圆木柱对C的摩擦力 ，如图所示 由对称性可知 由力的平衡条件可知 解得 由牛顿第三定律可知，圆木柱B受C的弹力大小为，B错误； C．以A、B、C为整体，受重力3mg，地面对两圆木柱A、B的支持力均为FN，由力的平衡条件得 解得 C正确。 故选C。 6. 在光电效应实验中，小明分别用甲、乙、丙三束单色光照射同一光电管，得到了光电流I随光电管两端的电压U变化的曲线如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 甲光频率比乙光频率高 B. 真空中，乙光波长大于丙光波长 C. 甲光的光强等于丙光的光强 D. 若用丙光照射某金属有光电子逸出，则改用乙光照射该金属一定有光电子逸出 【答案】D 【解析】 【详解】AB．根据 eUc=Ekm=h-W0 入射光的频率越高，对应的遏止电压Uc越大，由图可知：甲光、丙光的遏止电压相等且小于乙光的遏止电压，所以三种色光的频率关系为 乙＞甲=丙 再据波速公式 v=λ 可知 λ乙＜λ丙 故AB错误； C．甲光对应的饱和电流大于丙光对应的饱和电流，所以甲光的光强大于丙光的光强，故C错误； D．若用丙光照射某金属有光电子逸出，因为乙光的频率大于丙光的频率，所以改用乙光照射该金属一定有光电子逸出，故D正确。 故选D。 7. 如图所示，匀强磁场的磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里，是其左边界，一个面积为S的N匝矩形线圈垂直磁场放置，AD边与磁场边界重合，从图示位置开始计时，线圈绕AD边以角速度绕图示方向匀速转动，线圈的总电阻为R，下列说法正确的是（　　） A. 线圈中产生按正弦规律变化的交流电 B. 线圈每次转到图示位置时瞬时电流最大 C. 线圈中产生的交流电的电动势有效值为 D. 线圈转动一周产生的热量为 【答案】D 【解析】 【详解】A．线圈中产生如图所示规律变化的交流电 故A错误； B．线圈每次转到题图示位置时，穿过线圈的磁通量最大，但变化率最小，瞬时电流为零，故B错误； C．线圈中产生的交流电的电动势的最大值 设电动势有效值为E，则有 解得 故C错误； D．线圈转动一周产生的热量为 故D正确。 故选D。 8. 某质点由静止开始做加速度逐渐减小的加速直线运动，经时间，质点达到最大速度，在这段时间内关于质点的位移大小x，下列说法正确的是(　　) A. x< B. x＝ C. x> D. 无法确定 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】作出质点的v-t图象，质点的加速度逐渐减小，则图象的斜率逐渐减小，由“面积”大小等于位移，可以看出，物体在这段时间内的位移大于在相同时间内匀加速运动（如图虚线表示）的位移，而匀加速运动在t时间内的位移大小为，则该物体在这段时间内的位移 故C正确，ABD错误。 故选C。 【点睛】本题运用图象法，将非匀变速运动与匀变速运动的位移进行比较求解．对于v-t图象，要根据斜率等于加速度作图。 二、多选题（共4题，每题4分，共16分） 9. 如图所示，质量为M的长木板A以速度，在光滑水平面上向左匀速运动，质量为m的小滑块B轻放在木板左端，经过一段时间恰好从木板的右端滑出，小滑块与木板间动摩擦因数为μ，下列说法中正确的是（　　） A. 若只增大m，则小滑块不能滑离木板 B. 若只增大M，则小滑块在木板上运动的时间变短 C. 若只增大v0，则小滑块离开木板的速度变大 D. 若只减小μ，则小滑块滑离木板过程中小滑块对地的位移变大 【答案】AB 【解析】 【详解】A．设取初速度方向为正方向，对滑块受力分析可知 再对木板受力分析 若只增大滑块质量，滑块所受的支持力变大，滑动摩擦力变大，对应的木板减速的加速度变大，所以滑块与木板共速所需的时间便减小，发生的相对位移也减小，如图所示 则共速时小滑块没有离开木板，之后二者一起向左做匀速直线运动，故A正确； B．若只增大长木板质量，由 可知，木板做减速的加速度减小，但是滑块做加速运动的加速度不变，如图所示 需要滑块滑离木板的相对位移为板长即两者的位移之差保持不变，则滑块在木板上的运动时间减小，故B正确； C．若只增大初速度，滑块和木板的加速度不变，两者的相对位移即图中的面积之差要相等 则小滑块会在共速前滑离木板，离开木板的速度变小，故C错误； D．若只减小动摩擦因数，由 那么滑块和木板的加速度等比例减小，如图所示 相对位移不变，可知滑块滑离木板时速度变小、时间变短，则滑块对地的位移要减小，故D错误。 故选AB。 10. 在图甲电路中，电表均为理想电表，a、b两端分别接上元件A、B时移动滑片P以改变滑动变阻器R（量程（）的阻值，测得元件A和B的伏安特性曲线分别如图乙中图线A、B所示，倾斜虚线为曲线B的切线；a、b两端接上导线时，测得电源的伏安特性曲线如图乙中图线C所示。若改变滑动变阻器R的阻值，电压表、和电流表A的示数变化分别表示为和，则下列说法正确的是（　　） A. 当电压表的示数为9V时，元件B的电阻为30Ω B. 当a、b两端接上元件B时，滑动变阻器R的滑片P从左向右滑动时，变小 C. 当a、b两端接上元件A时， D. 当a、b两端接上元件A时，滑动变阻器R消耗的最大功率为0.9W 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．根据元件B的图线知，当电压表示数为9V时，流过元件B的电流为0.3A，故元件B的电阻为 故A正确； B．元件B在不同电压下的阻值不同 当滑动变阻器R的滑片从左向右移动时，元件B两端的电压逐渐减小，由图可知，变大，故B错误； C．当a、b两端接上元件A时，根据闭合电路欧姆定律有 即 结合图线C可知 得电源的内阻 即 故C正确； D．由题图乙中图线A知，元件A的电阻 由题图乙中图线C知，电源的电动势 当a、b两端接上元件A时，令 滑动变阻器R消耗的功率 当 时，滑动变阻器R消耗的最大功率为 故D正确。 故选ACD。 11. 图为某电动汽车在加速性能试验过程中的v-t图像。为了简化计算，可近似认为：汽车运动时受到的阻力恒定，在0~30s内做匀加速直线运动，30s后汽车发动机的功率保持不变。近似后可得（　　） A. 15s末、30s末汽车的牵引力大小之比为2:1 B. 15s末、30s末汽车的发动机功率之比为1:2 C. 30s末、54s末汽车的加速度大小之比为4:3 D. 0~30s内、30~54s内汽车发动机做功之比为5:8 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由题意可知汽车前30s做匀加速直线运动，则牵引力恒定，所以15s末、30s末汽车的牵引力大小之比为1:1，故A错误； B．由图可知15s末、30s末的速度分别为9m/s、18m/s，由公式 可知，15s末、30s末的功率之比为1:2，故B正确； C．汽车的加速度为 所以30s末、54s末的加速度之比应为 故C错误； D．0～30s内，汽车发动机做功 30～54s内汽车发动机做功 所以 故D正确。 故选BD。 12. 如图所示为一种质谱仪的示意图，该质谱仪由速度选择器、静电分析器和磁分析器组成。若速度选择器中电场强度大小为，磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里，静电分析器通道中心线为圆弧，圆弧的半径（OP）为R，通道内有均匀辐射的电场，在中心线处的电场强度大小为E，磁分析器中有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外。一带电粒子以速度v沿直线经过速度选择器后沿中心线通过静电分析器，由P点垂直边界进入磁分析器，最终打到胶片上的Q点，不计粒子重力。下列说法正确的是（　　） A. 速度选择器的极板的电势比极板的高 B. 粒子的速度 C. 粒子的比荷为 D. P、Q两点间的距离为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．粒子在静电分析器内沿中心线方向运动，说明粒子带正电荷，在速度选择器中由左手定则可判断出粒子受到的洛伦兹力向上，粒子受到的电场力向下，故速度选择器的极板的电势比极板的高，故A正确； B．由 可知，粒子的速度 故B错误； C．由上述分析以及 可得，粒子的比荷为 故C正确； D．粒子在磁分析器中做圆周运动，故 PQ为轨迹圆的直径，解得P、Q两点间的距离 故D错误。 故选AC。 第Ⅱ卷（非选择题） 三、实验题（共2题，每题7分，共14分） 13. 某研究小组的同学要测量一个未知电源的电动势E及内阻r。手边的实验器材有：待测电源（电动势E约为4V，内阻r约为0.8Ω），电压表V（量程为1V，内阻约为1kΩ），滑动变阻器，滑动变阻器，电阻箱，定值电阻（阻值为10Ω），开关S，导线若干。 （1）由于电压表V的量程太小，需将电压表量程扩大为3V，则应测量此电压表的内阻，该小组同学依据图甲电路进行测量，步骤如下： ①S断开，使滑动变阻器的滑片P处于最左端a，并将电阻箱的阻值调为零； ②闭合S，将滑动变阻器的滑片P由左端缓慢向右滑动，当电压表的读数为满偏值时，滑片P停止滑动； ③保持滑动变阻器的滑片P位置不变，调节电阻箱的阻值使电压表的读数为满偏值的一半时，记下电阻箱的阻值。该实验中滑动变阻器应选用______。（填入器材所对应的符号） 从以上步骤测得的数据可得，要改装成量程为3V的电压表，该电压表应串联的分压电阻______。 （2）研究小组的同学利用题给的电压表（表盘未改动）串联分压电阻构成量程为3V的电压表后，设计了图乙的电路测量电源电动势E及内阻r。为了使电压表的读数随电阻箱的阻值改变而有较大的变化，在干路上连接了一个阻值为的定值电阻，实验过程中通过改变电阻箱的阻值R得到多组对应电压表的读数值U。导出与的函数关系式，由此作出的图象如图丙所示，得到图线的截距为b，斜率为k。则电源电动势______；内阻______。 【答案】（1） ①. ②. 1990 （2） ①. 或 ②. 或 【解析】 【小问1详解】 [1]因滑动变阻器采用分压接法，故滑动变阻器应选择总阻值较小的； [2]根据半偏法可知，电压表内阻为995Ω，要改装成量程为3V的电压表，由串联规律可知 解得该电压表应串联的分压电阻 【小问2详解】 [1][2]根据闭合电路的欧姆定律可知 变形可得 则由题图丙可知 联立解得 14. 如图所示为物理兴趣小组探究合外力做功与物体动能变化量之间关系的实验装置。先把长木板固定在水平桌面上，右端装有光滑定滑轮；木板上有一滑块，其左端与穿过打点计时器的纸带相连，右端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接。打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz。 （1）实验之前平衡摩擦力的方法是______；平衡摩擦力之后，若用托盘及砝码的重力大小代表滑块所受的合外力大小，则需要满足的条件是______。 （2）如图2所示是某次实验中获取的纸带的一部分，每相邻两个计数点间还有4个计时点未标出，用刻度尺测量出相邻两计数点间的距离，根据图2中数据可得打点计时器打下计数点“1”时滑块的速度大小为______，滑块的加速度大小为______。（结果保留三位有效数字） 【答案】（1） ①. 让滑块仅与纸带相连，用垫块将木板左侧适当垫高，接通打点计时器，轻推滑块，使纸带上打出的点迹均匀 ②. 托盘及砝码的质量远小于滑块的质量 （2） ①. 0.220 m/s ②. 0.394 m/s2 【解析】 【小问1详解】 [1]实验之前平衡摩擦力的方法是将木板左侧用垫块垫高，滑块与纸带相连，滑块右侧不挂细线和托盘，把滑块放在木板上给滑块一初速度，反复调节垫块的位置，直至在纸带上打出的点迹均匀； [2]对托盘及砝码，有 对滑块，有 则 由此可知，若托盘及砝码的质量m远小于滑块的质量M，有 【小问2详解】 [1]由于相邻两个计数点间还有4个计时点未标出，所以相邻两计数点间的时间间隔为 所以滑块的速度大小为 [2]滑块做匀加速直线运动，由实验数据得，小车的加速度为 四、计算题（共4题，共46分） 15. 如图所示，两个壁厚可忽略的圆柱形金属筒A和B套在一起，底部到顶部的高度为18cm，两者横截面积相等，光滑接触且不漏气．将A用绳系于天花板上，用一块绝热板托住B，使它们内部密封的气体压强与外界大气压相同，均为1.0×105Pa，然后缓慢松开绝热板，让B下沉，当B下沉了2cm时，停止下沉并处于静止状态．求： （1）此时金属筒内气体的压强． （2）若当时的温度为27℃，欲使下沉后的套筒恢复到原来位置，应将气体的温度变为多少℃？ 【答案】（1） （2） 【解析】 【详解】（1）设缸体横截面积为Scm2，缸内气体做等温变化 初态：p1=1.0×105Pa，V1=18S， 中间态：V2=20S cm3 根据玻意耳定律，p1V1=p2V2， 解得： （2）中间态：V2=20S cm3，T2=300K，末态：V3=18S cm3， 根据盖吕萨克定律得到： 故： t=270-273=-3℃ 【点睛】本题考查玻意耳定律和盖•吕萨克定律，按照规范化的解题步骤，列出对应的状态，然后代入数据即可得出正确的结果． 16. 一运动员驾驶一辆赛车在长直赛道上进行性能测试，从驶入长直赛道近似认为由静止开始以恒定功率启动，经过10s，车速表显示的速度为54km/h，当显示的速度为144km/h时速度稳定下来，已知赛车的质量为2.5t，赛车受到的平均阻力是车重的，重力加速度大小为g=10m/s2。 (1)10s时赛车运动的加速度大小是多少？ (2)如果赛车在运动500m时达到最大速度，则赛车经历多长时间达到最大速度？如果从启动开始，要追上前方2000m处正在以108km/h的速度匀速行驶的摩托车，至少需要多长时间？ 【答案】(1)0.83m/s2；(2)52.5s，360s 【解析】 【详解】(1)赛车的额定功率为 根据牛顿第二定律有 解得 (2)根据动能定理有 解得 设赛车从启动开始经的时间追上摩托车，摩托车的速度为v2=30m/s，根据位移关系有 代入数据解得 17. 如图所示，光滑斜面倾角为，虚线M、N之间有沿斜面向上的匀强电场，完全相同的两块带电绝缘薄板A、B并排放在斜面上，A、B不粘连，A的下端到M的距离为L。每块板长为L，质量为m，带电荷量为，电荷在绝缘板上分布均匀，M、N之间距离为3L，电场强度，重力加速度为g，A、B两板间的库仑力不计。将A、B由静止释放，求： （1）B下端刚进入电场时，A对B弹力的大小； （2）从A下端进入电场到B上端进入电场过程中，电场力对A、B做的总功； （3）B上端离开电场时的速度大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 以A、B整体为研究对象，薄板A上端到达M时 以B为研究对象得 联立解得 【小问2详解】 进入过程平均电场力 电场力做功 解得 【小问3详解】 设B上端进入电场时的速度为，从释放至B上端进入电场，由动能定理得 B完全进入电场后A、B间不再有力的作用，B出电场以前在电场中匀速运动，B上端离开电场的速度为，对B出电场过程，由动能定理得 联立解得 18. 如图所示，整个直角坐标系xOy内分布着方向垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B，在的区域内还有方向平行于坐标平面的匀强电场（图中未画出），x轴上有厚度不计的离子收集板MN、MN的坐标原点O处由小孔，现让一质量为m、电荷量为q的正离子从位置P以正对O点的速度v射出，离子恰好能沿直线PO射入并穿出小孔，不计粒子所受重力，求： (1)电场强度的大小和方向； (2)离子全程运动的时间和打在收集板MN上的位置坐标． 【答案】(1)E=Bv, 方向垂直于PO斜向右上，与x轴成45°的夹角 (2) ,坐标为 【解析】 【详解】（1）由P的位置特点可知∠Poy=45°，分析可知，粒子受到电场力和洛伦兹力作用沿PO沿直线只能做匀速运动；由力的平衡条件可得qE=qvB 解得E=Bv 由左手定则可知，洛伦兹力在方向垂直于PO斜向左下，故电场力的方向垂直于PQ斜向右上，因粒子带正电，所以电场强度的方向垂直于PO斜向右上，与x轴成45°的夹角． （2），粒子在的区域内运动的时间为 穿出小孔后粒子在区域内做匀速圆周运动，轨迹如图所示，其中为轨迹圆圆心，D为离子打在收集板上的位置 由牛顿第二定律有：，解得 运动周期 轨迹对应圆心角=270°，故粒子在区域内运动的时间为 粒子全程运动的时间为 由几何关系可知 所以，离子打在收集板MN上位置坐标为D 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $