精品解析：上海市建平中学2024-2025学年高三上学期10月练习物理试卷

2024学年第一学期上海市建平中学 物理练习卷 一、新能源汽车（9分） 2020年11月，国务院办公厅印发《新能源汽车产业发展规划（2021-2035年）》，要求深入实施发展新能源汽车国家战略。 1. 汽车安全气囊被称为“生命的守护神”，汽车发生碰撞事故安全气囊弹出，可以减小人体（　　） A. 动量的变化 B. 受到的冲量 C. 动能的变化 D. 受到的作用力 2. 无人驾驶技术已逐渐成熟，某巡航控制系统可以控制无人车在前车减速时自动减速、前车加速时自动加速。汽车使用的传感器会发射和接收调制过的无线电波，通过多普勒效应造成的频率变化来测量目标的相对距离和相对速度。若该传感器发射的无线电波的频率为，接收到的回波的频率为，则（　　） A. 当时，表明前车一定做匀速直线运动 B. 当时，表明前车一定处于静止状态 C. 当时，表明无人车需要相对前车减速行驶 D. 当时，表明无人车需要相对前车减速行驶 3. 为了汽车行驶安全，所有的汽车挡风玻璃和大灯都装上了偏振片。光的偏振说明光是一种（　　） A. 横波 B. 纵波 C. 电磁波 【答案】1. D 2. C 3. A 【解析】 【1题详解】 发生车祸时，速度减为0，安全气囊可以延长作用时间，不会改变动量的变化、动能的变化和冲量，根据 可知受到作用力减小。 故选D。 【2题详解】 AB.由多普勒效应可知，当时，表明前车与无人车的距离保持不变，即前车与无人车保持相对静止，可能匀速，可能静止，也可能是变速，故AB错误； C.由多普勒效应可知，当时，接收到的频率增大，两车距离减小，表明无人车需要相对前车减速行驶，故C正确； D.由多普勒效应可知，当时，接收到的频率减小，两车距离增大，表明无人车需要相对前车加速行驶，故D错误； 故选C。 【3题详解】 光的偏振说明光是一种横波。 故选A。 二、热力学定律（16分） 热力学定律是描述物理学中热学规律的定律。 4. 如图所示为冰箱工作原理示意图。制冷剂在蒸发器中汽化吸收冰箱内的热量，经过冷凝器时液化，放出热量到冰箱外。下列选项正确的是（　　） A. 热量可以自发地从冰箱内传到冰箱外 B. 冰箱的工作原理违背热力学第一定律 C. 冰箱的工作原理违背热力学第二定律 D. 冰箱的制冷系统能够不断地从冰箱内向冰箱外传递热量，但同时消耗了电能 5. ①摩擦生热、②弹簧振子振动、③热传递和④气体自由膨胀，上述现象中能表明物理过程具有单向性的是__________（填写序号）。 6. 一辆汽车以80 km/h的速度行驶时，每10 km耗油约1 L。根据汽油的热值进行简单的计算可知，这时发动机的功率约为70 kW。如图是该汽车行驶时功率分配的大致比例图。由图中数据计算可得发动机的输入功率为__________，由图中数据计算可得该汽车的机械效率约为__________；如果汽车以题中速度连续行驶5小时，则耗油约为__________。 7. 商场一些柜台前常见到一种气压凳，它的高度可以调节且舒适性好。其原理结构简化模型是一个汽缸活塞模型，内部封闭一定质量氮气。如果有一个人坐上去，关于内部气体（可以看作理想气体，忽略与外界热交换）。 （1）其内能__________（填写“增大”，“减小”或“不变”）； （2）其压强__________（填写“增大”，“减小”或“不变”），并说明理由______________________________。 8. 考虑一定量的理想气体缓慢从状态1变为状态2，过程分别如图所示。若选项A与B中的虚线为等温线，选项C与D中的虚线为绝热线，则下列过程中气体放热的是（　　） A. B. C. D. 【答案】4. D 5. ①③④ 6. ①. 17 kW ②. 11% ③. 40 L 7. ①. 增大 ②. 增大 ③. 见解析 8. C 【解析】 【4题详解】 AD．根据热力学第二定律，热量不能自发地从低温物体传到高温物体，冰箱的制冷系统能够不断地从冰箱内向冰箱外传递热量，但同时消耗了电能，故A错误，D正确； BC．电冰箱的工作原理不违背热力学第一定律和热力学第二定律，故BC错误。 故选D。 【5题详解】 热现象的物理过程具有单向性，故摩擦生热、热传递和气体自由膨胀均表明物理过程具有单向性。 故选①③④。 【6题详解】 [1]发动机的输入功率等于总功率减去排气管热损、汽油蒸发损失、散热器损失，即 [2]由图中数据计算可得该汽车的机械效率约为 [3]如果汽车以题中80 km/h的速度连续行驶5小时，行驶总路程为400 km，而每10 km耗油约1 L，则5小时耗油约为40 L。 【7题详解】 [1][2][3]人坐上去时，气体被压缩，气体体积减小，外界对气体做功，又忽略与外界热交换，根据热力学第一定律可知，气体内能增大，气体温度升高，根据理想气体状态方程可知，压强增大。 【8题详解】 AB．初末态温度相同，内能相同，由于末态体积大于初态，气体对外做正功，根据热力学第一定律可知，该过程吸热，故AB错误； CD．构造循环过程，令气体沿着绝热线回到状态1，由于绝热过程与外界没有热交换，题给过程的吸放热情况与循环的吸放热情况一致，D对应的循环是顺时针的，对外做正功，C对应的循环是逆时针的，对外做负功，根据热力学第一定律可知，C过程气体放热，D过程气体吸热，故C正确，D错误。 故选C。 三、水力发电（20分） 水力发电一般是指利用位于高处的河流、湖泊，水流至低处使得水轮机转动，水轮机再推动发电机发电。因水力发电厂所发出的电力电压较低，要输送给远距离的用户，就必须将电压经过变压器增高，再由空架输电线路输送到用户集中区的变电所，最后降低为适合家庭用户、工厂用电设备的电压。 9. 水是生命之源，下面关于液态水的说法正确的是（　　） A. 表面的分子力表现为引力 B. 对接触的固体都是浸润的 C. 分子没有固定的平衡位置 D. 具有液晶的所有物理性质 10. 水力发电使用的发电机应用了（　　） A. 闭合电路欧姆定律 B. 法拉第电磁感应定律 C. 机械能守恒定律 D. 热力学第二定律 11. 如图为该水力发电站正常发电并进行远距离传输给用户的示意图。若发电机（内阻不计）的输出电压为U1=250V，远距离输电线总电阻为r=88Ω，为了减小损耗采取高压输电。在发电机处安装升压变压器，而在用户处安装降压变压器，其中n3：n4=40：1，用户获得交流电压是降压变压器U4=220V，其最大值为___________V，用户获得的功率，若忽略变压器的能量损失，则高压输电线中的电流强度I2=___________A，升压变压器原、副线圈的匝数比n1___________。 12. 一个兴趣小组在枯水期（水力发电设备关闭）利用两个自制的滴水装置，等间隔的将水滴滴落在下游平静水面上，形成的水波向四周传播（可视为简谐波），进行水波的叠加研究。操作中拍摄到某时刻的叠加现象，其简化的示意图如图，其中分别是振幅均为A两个水波波源，该时刻它们形成的波峰和波谷分别由实线和虚线表示。分析可知A点的振幅为___________（选填“0”、“2A”或“时增时减”）；为了观察到稳定的干涉现象，可将图中波源___________的频率调小（选填“S1”或“S2”）。 13. 兴趣小组在波的实验研究时，观察到平静水面的一些光现象，研讨的结论正确的是（　　） A. 岸上看到的水底物都比实际的深 B. 看到“刺眼”的太阳光是全反射现象 C. 看到树的倒影是光的折射成的像 D. 看到水中的鱼儿是光的折射成的虚像 【答案】9. A 10. B 11. ①. 311 ②. 25 ③. 1:44 12. ①. 时增时减 ②. S2 13. D 【解析】 【9题详解】 A．液态水的表面层分子的分布比内部稀疏，表面的分子力表现为引力，A正确； B．浸润与不浸润是相对的，因此水对接触的固体有的是浸润的，有的是不浸润的，因此不都是浸润的，B错误； C．当分子间的距离r=r0时，引力和斥力大小相等，方向相反，此二力合力是零，此时分子所处的位置为平衡位置，因此分子有固定的平衡位置，C错误； D．水具有液晶态，液晶具有晶体在光学性质上的“各向异性”，而水在光学性质上具有“各向同性”，D错误。 故选A。 【10题详解】 A．闭合电路欧姆定律，是研究闭合电路中的电流与电源电动势和电阻的关系的定律，A不符合题意； B．法拉第电磁感应定律，是指闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比，因此水力发电使用的发电机应用了此定律，B正确； C．机械能守恒定律，是研究物体的动能和势能可以相互转化，转化中总的机械能不变，C不符合题意； D．热力学第二定律，是指热量不能自发地从低温物体传到高温物体，或是不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响，D不符合题意。 故选B。 【11题详解】 [1]交流电压U4=220V，则有交流电压的最大值为 [2]已知降压变压器原副线圈的匝数比为 n3：n4=40：1 则有降压变压器的输入电压为 降压变压器的输入电流为 输电线上的电压降 可知升压变压器的输出电压等于 又有 U1=250V 则有升压变压器原、副线圈的匝数比 【12题详解】 [1]由题图可知，两列波波长不等，频率不同，不会形成稳定的干涉图样，所以A点的振幅时增时减。 [2]由题图可知，波源S1的波长大于波源S2的波长，两列波在同一介质中传播，波速相等，由波速公式，可知波源S1的频率小，因此为了观察到稳定的干涉现象，可将图中波源S2的频率调小。 【13题详解】 A．水底物体反射的光线从水中斜射到空气中时会产生折射，折射角大于入射角，折射光线向水面偏折，人逆着折射光看去，看到的是比实际位置偏高的虚像，因此岸上看到的水底物都比实际的浅，A错误； B．看到“刺眼”的太阳光是光的直线传播现象，B错误； C．看到树的倒影是光的反射成的像，C错误； D．看到水中的鱼儿是光的折射成的虚像，D正确。 故选D。 四、体育运动（21分） 体育是一种复杂的社会文化现象，以身体活动为基本手段，增强体质、增进健康及其培养人的各种心理品质为目的。 14. 标准田径场跑道全长为。由两个直道和两个弯道组成。在标准田径场上进行径赛，下列判断正确的是（　　） A. 选手跑完全程的路程约为 B. 选手跑完全程的位移约为 C. 冠军的冲刺速率最大 D. 冠军的平均速率最大 15. 用背越式跳高过杆时，重心在横杆下方约左右，背越式跳高的世界纪录为。若空气阻力作用可忽略，下列判断正确的是（　　） A. 选手上升过程中处于失重状态 B. 研究选手在空中姿态时可将其视为质点 C. 选手起跳时对地面的压力与地面对他的支持力大小相等 D. 选手起跳的速度约为时，成绩可接近世界纪录 16. 在乒乓球比赛中运动员发了一个高抛球，乒乓球以初速度竖直向上抛出，乒乓球在空中运动过程中空气阻力大小与速率成正比，落到与抛出点等高的球拍上时速度大小为，下列判断正确的是（　　） A. 乒乓球的上升时间与下落时间相等 B. 乒乓球上升过程的平均速度等于 C. 乒乓球上升过程的平均速度大于 D. 乒乓球下降过程的平均速度大于 17. 攀岩过程中，攀岩者常常要协调手足之间的发力，才能更好地保持平衡，如图甲所示。为方便地分析此时手脚的受力，将攀岩者简化成图乙情景：攀岩者简化为重球A，其质量为，与两根轻细绳和连接，两绳另一端连接于竖直墙上，细绳与水平线成角，细绳垂直于墙，轻杆一端固定于重球上，另一端连接在竖直墙上，杆对重球产生一个方向与水平线成角的弹力，，取。攀岩者要能在此处保持平衡，求弹力的大小范围。 【答案】14. AD 15. AC 16. D 17. 【解析】 【14题详解】 AB．选手跑完全程的路程约为200m，但是由于有弯道，则位移小于200m，故A正确，B错误； CD．冠军所用时间最短，通过的路程相等，所以冠军的平均速率最大，但是冲刺速率不一定最大，故C错误，D正确。 故选AD。 【15题详解】 A．选手上升过程中加速度向下，处于失重状态，故A正确； B．研究选手在空中姿态时，选手的形状大小不能忽略，不可将其视为质点，故B错误； C．选手起跳时对地面的压力与地面对他的支持力是一对相互作用力，总是大小相等，方向相反，故C正确； D．由题意可知，跳高选手身高一般在左右，因此选手起跳的速度约为时，则选手的重心位置上升最大高度约为 可知选手成绩会超世界纪录，故D错误。 故选AC。 【16题详解】 A．上升过程中，根据牛顿第二定律可得 速度越来越小，加速度越来越小；下降过程中，根据牛顿第二定律可得 速度越来越大，加速度越来越小。因乒乓球上升和下落过程的位移大小相等，上升过程的平均加速度大于下降过程的平均加速度，可知上升时间小于下落时间，故A错误； BC．由A选项解析可得速度—时间图像如图所示。根据图像与横轴围成的面积表示位移可知，乒乓球上升过程的位移满足 则乒乓球上升过程的平均速度满足 故BC错误； D．根据图像与横轴围成的面积表示位移可知，乒乓球下降过程的位移满足 则乒乓球下降过程的平均速度满足 故D正确。 故选D。 【17题详解】 当AB绳上的拉力刚好为零时，弹力F有最大值，受力分析如图1所示，根据平衡条件有 当AC绳上的拉力刚好为零时，弹力F有最小值，受力分析如图2所示，根据平衡条件有 因此所求的F的大小范围为 五、电流（电压）传感器（34分） 利用电流传感器和电压传感器，以及信息系统强大的数据处理能力和实时显示功能，为电学量的观察与测量带来了便捷。 利用电流传感器观察电容器的电容充、放电现象，以及电磁振荡现象。小明同学设计的实验电路如图（a）所示。实验前，电容器C不带电。 18. 第一次实验，先使开关S与“1”端相连给电容器充电，充电结束后再使S与“2”端相连，直至放电完毕。计算机记录了此过程中电路中电流I随时间t变化的关系，如图（b）所示。若电源电动势为，内阻忽略不计。计算机测得图（b）中阴影面积，则电容器C的电容为（　　） A. 9.6F B. 6.7F C. 0.15F 19. 接1，图（b）中阴影部分的面积、的大小关系是（　　） A. B. C. 第二次实验，先将开关S掷向1，待电路稳定后再掷向3。 20. 若时，开关掷向3，此振荡电路的周期为T，则此振荡电路磁场能最大的时刻是（　　） A. B. C. D. 21. 接3，若换用电源电动势更大的电源重复上述实验，则振荡电路的频率（　　） A. 增大 B. 不变 C. 减小 利用电流传感器与电压传感器“测电源电动势和内电阻”的实验电路如图（a）所示。 22. 某次实验，改变滑动变阻器的触点，记录下多组电压值U和电流值I，通过软件绘制的关系如图（b）所示，通过选择“一次函数”拟合获得“”的实验结果。由此可知电源的电动势__________V，内阻__________； 23. 根据实验测得的U、I数据，若令，，则由计算机拟合得出的图线如图（c）所示，则图线最高点A点的纵坐标_____W（结果保留3位有效数字）。 24. 如图甲所示，光滑的平行金属导轨水平放置，导轨间距为l，左侧接一阻值为R的电阻。在与之间存在垂直轨道平面的有界匀强磁场，磁场宽度为d。一质量为m的金属棒置于导轨上，与导轨垂直且接触良好，不计导轨和金属棒的电阻。金属棒受水平力的作用，其中为金属棒距的距离，F与x的关系如图乙所示。金属棒从磁场的左边界由静止开始运动，通过电压传感器测得电阻R两端电压随时间均匀增大。已知，，，。问： （1）金属棒刚开始运动时的加速度为多少？并判断该金属棒在磁场中做何种运动。 （2）磁感应强度的大小为多少？ （3）若1s末撤去外力F，且运动到处时恰好静止，求金属棒从运动到的整个过程中左侧电阻R产生的热量约为多少？外力F的冲量是多少？ 【答案】18. C 19. B 20. AC 21. B 22. ①. 2.83 ②. 1.03 23. 1.94 24. （1），金属棒做初速度为零的匀加速运动；（2）0.5T；（3）0.11J，0.5 【解析】 【18题详解】 根据电容的定义式可得 故选C。 【19题详解】 当开关接“1”时，电容器充电，开关接“2”时，电容器放电，电容器的充电后所带的电荷量与放电过程放出的电荷量相等，所以 故选B。 【20题详解】 若t=0时刻将开关接“3”，LC振荡电路磁场能最大，即电容器正、反向放电结束时刻。 故选AC。 【21题详解】 LC振荡电路的频率为 与电源电动势大小无关。 故选B。 【22题详解】 [1][2]根据闭合欧姆定律可得 所以 ， 【23题详解】 若令 则由计算机拟合得出的图线为电源的输出功率随外电路电阻的变化的关系图线，当外电阻与电源内阻相等时，电源的输出功率最大，此时最大输出功率为 【24题详解】 （1）金属棒开始运动时，金属棒不受安培力作用，则 由题意可知，电阻R两端的电压随时间均匀增大，即金属棒切割磁感线产生的感应电动势随时间均匀增大，则金属棒的速度随时间均匀增大，金属棒做初速度为零的匀加速运动； （2）根据速度位移关系可得 解得 （3）若1s末撤去外力F，则力F作用阶段金属棒的位移大小为 F-x图线与坐标轴围成的区域的面积表示力做的功，所以 根据能量守恒定律可得 根据动量定理可得 所以 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024学年第一学期上海市建平中学 物理练习卷 一、新能源汽车（9分） 2020年11月，国务院办公厅印发《新能源汽车产业发展规划（2021-2035年）》，要求深入实施发展新能源汽车国家战略。 1. 汽车安全气囊被称为“生命的守护神”，汽车发生碰撞事故安全气囊弹出，可以减小人体（　　） A. 动量的变化 B. 受到的冲量 C. 动能的变化 D. 受到的作用力 2. 无人驾驶技术已逐渐成熟，某巡航控制系统可以控制无人车在前车减速时自动减速、前车加速时自动加速。汽车使用的传感器会发射和接收调制过的无线电波，通过多普勒效应造成的频率变化来测量目标的相对距离和相对速度。若该传感器发射的无线电波的频率为，接收到的回波的频率为，则（　　） A. 当时，表明前车一定做匀速直线运动 B. 当时，表明前车一定处于静止状态 C. 当时，表明无人车需要相对前车减速行驶 D. 当时，表明无人车需要相对前车减速行驶 3. 为了汽车行驶安全，所有的汽车挡风玻璃和大灯都装上了偏振片。光的偏振说明光是一种（　　） A. 横波 B. 纵波 C. 电磁波 二、热力学定律（16分） 热力学定律是描述物理学中热学规律的定律。 4. 如图所示为冰箱工作原理示意图。制冷剂在蒸发器中汽化吸收冰箱内的热量，经过冷凝器时液化，放出热量到冰箱外。下列选项正确的是（　　） A. 热量可以自发地从冰箱内传到冰箱外 B. 冰箱的工作原理违背热力学第一定律 C. 冰箱的工作原理违背热力学第二定律 D. 冰箱的制冷系统能够不断地从冰箱内向冰箱外传递热量，但同时消耗了电能 5. ①摩擦生热、②弹簧振子振动、③热传递和④气体自由膨胀，上述现象中能表明物理过程具有单向性的是__________（填写序号）。 6. 一辆汽车以80 km/h的速度行驶时，每10 km耗油约1 L。根据汽油的热值进行简单的计算可知，这时发动机的功率约为70 kW。如图是该汽车行驶时功率分配的大致比例图。由图中数据计算可得发动机的输入功率为__________，由图中数据计算可得该汽车的机械效率约为__________；如果汽车以题中速度连续行驶5小时，则耗油约为__________。 7. 商场一些柜台前常见到一种气压凳，它的高度可以调节且舒适性好。其原理结构简化模型是一个汽缸活塞模型，内部封闭一定质量氮气。如果有一个人坐上去，关于内部气体（可以看作理想气体，忽略与外界热交换）。 （1）其内能__________（填写“增大”，“减小”或“不变”）； （2）其压强__________（填写“增大”，“减小”或“不变”），并说明理由______________________________。 8. 考虑一定量的理想气体缓慢从状态1变为状态2，过程分别如图所示。若选项A与B中的虚线为等温线，选项C与D中的虚线为绝热线，则下列过程中气体放热的是（　　） A. B. C. D. 三、水力发电（20分） 水力发电一般是指利用位于高处的河流、湖泊，水流至低处使得水轮机转动，水轮机再推动发电机发电。因水力发电厂所发出的电力电压较低，要输送给远距离的用户，就必须将电压经过变压器增高，再由空架输电线路输送到用户集中区的变电所，最后降低为适合家庭用户、工厂用电设备的电压。 9. 水是生命之源，下面关于液态水的说法正确的是（　　） A. 表面的分子力表现为引力 B. 对接触的固体都是浸润的 C. 分子没有固定的平衡位置 D. 具有液晶的所有物理性质 10. 水力发电使用的发电机应用了（　　） A. 闭合电路欧姆定律 B. 法拉第电磁感应定律 C. 机械能守恒定律 D. 热力学第二定律 11. 如图为该水力发电站正常发电并进行远距离传输给用户的示意图。若发电机（内阻不计）的输出电压为U1=250V，远距离输电线总电阻为r=88Ω，为了减小损耗采取高压输电。在发电机处安装升压变压器，而在用户处安装降压变压器，其中n3：n4=40：1，用户获得交流电压是降压变压器U4=220V，其最大值为___________V，用户获得的功率，若忽略变压器的能量损失，则高压输电线中的电流强度I2=___________A，升压变压器原、副线圈的匝数比n1___________。 12. 一个兴趣小组在枯水期（水力发电设备关闭）利用两个自制的滴水装置，等间隔的将水滴滴落在下游平静水面上，形成的水波向四周传播（可视为简谐波），进行水波的叠加研究。操作中拍摄到某时刻的叠加现象，其简化的示意图如图，其中分别是振幅均为A两个水波波源，该时刻它们形成的波峰和波谷分别由实线和虚线表示。分析可知A点的振幅为___________（选填“0”、“2A”或“时增时减”）；为了观察到稳定的干涉现象，可将图中波源___________的频率调小（选填“S1”或“S2”）。 13. 兴趣小组在波的实验研究时，观察到平静水面的一些光现象，研讨的结论正确的是（　　） A. 岸上看到的水底物都比实际的深 B. 看到“刺眼”的太阳光是全反射现象 C. 看到树的倒影是光的折射成的像 D. 看到水中的鱼儿是光的折射成的虚像 四、体育运动（21分） 体育是一种复杂的社会文化现象，以身体活动为基本手段，增强体质、增进健康及其培养人的各种心理品质为目的。 14. 标准田径场跑道全长为。由两个直道和两个弯道组成。在标准田径场上进行径赛，下列判断正确的是（　　） A. 选手跑完全程的路程约为 B. 选手跑完全程的位移约为 C. 冠军的冲刺速率最大 D. 冠军的平均速率最大 15. 用背越式跳高过杆时，重心在横杆下方约左右，背越式跳高的世界纪录为。若空气阻力作用可忽略，下列判断正确的是（　　） A. 选手上升过程中处于失重状态 B. 研究选手在空中姿态时可将其视为质点 C. 选手起跳时对地面的压力与地面对他的支持力大小相等 D. 选手起跳的速度约为时，成绩可接近世界纪录 16. 在乒乓球比赛中运动员发了一个高抛球，乒乓球以初速度竖直向上抛出，乒乓球在空中运动过程中空气阻力大小与速率成正比，落到与抛出点等高的球拍上时速度大小为，下列判断正确的是（　　） A. 乒乓球的上升时间与下落时间相等 B. 乒乓球上升过程的平均速度等于 C. 乒乓球上升过程的平均速度大于 D. 乒乓球下降过程的平均速度大于 17. 攀岩过程中，攀岩者常常要协调手足之间的发力，才能更好地保持平衡，如图甲所示。为方便地分析此时手脚的受力，将攀岩者简化成图乙情景：攀岩者简化为重球A，其质量为，与两根轻细绳和连接，两绳另一端连接于竖直墙上，细绳与水平线成角，细绳垂直于墙，轻杆一端固定于重球上，另一端连接在竖直墙上，杆对重球产生一个方向与水平线成角的弹力，，取。攀岩者要能在此处保持平衡，求弹力的大小范围。 五、电流（电压）传感器（34分） 利用电流传感器和电压传感器，以及信息系统强大的数据处理能力和实时显示功能，为电学量的观察与测量带来了便捷。 利用电流传感器观察电容器的电容充、放电现象，以及电磁振荡现象。小明同学设计的实验电路如图（a）所示。实验前，电容器C不带电。 18. 第一次实验，先使开关S与“1”端相连给电容器充电，充电结束后再使S与“2”端相连，直至放电完毕。计算机记录了此过程中电路中电流I随时间t变化的关系，如图（b）所示。若电源电动势为，内阻忽略不计。计算机测得图（b）中阴影面积，则电容器C的电容为（　　） A. 9.6F B. 6.7F C. 0.15F 19. 接1，图（b）中阴影部分的面积、的大小关系是（　　） A. B. C. 第二次实验，先将开关S掷向1，待电路稳定后再掷向3。 20. 若时，开关掷向3，此振荡电路的周期为T，则此振荡电路磁场能最大的时刻是（　　） A. B. C. D. 21. 接3，若换用电源电动势更大的电源重复上述实验，则振荡电路的频率（　　） A. 增大 B. 不变 C. 减小 利用电流传感器与电压传感器“测电源电动势和内电阻”的实验电路如图（a）所示。 22. 某次实验，改变滑动变阻器的触点，记录下多组电压值U和电流值I，通过软件绘制的关系如图（b）所示，通过选择“一次函数”拟合获得“”的实验结果。由此可知电源的电动势__________V，内阻__________； 23. 根据实验测得的U、I数据，若令，，则由计算机拟合得出的图线如图（c）所示，则图线最高点A点的纵坐标_____W（结果保留3位有效数字）。 24. 如图甲所示，光滑的平行金属导轨水平放置，导轨间距为l，左侧接一阻值为R的电阻。在与之间存在垂直轨道平面的有界匀强磁场，磁场宽度为d。一质量为m的金属棒置于导轨上，与导轨垂直且接触良好，不计导轨和金属棒的电阻。金属棒受水平力的作用，其中为金属棒距的距离，F与x的关系如图乙所示。金属棒从磁场的左边界由静止开始运动，通过电压传感器测得电阻R两端电压随时间均匀增大。已知，，，。问： （1）金属棒刚开始运动时的加速度为多少？并判断该金属棒在磁场中做何种运动。 （2）磁感应强度的大小为多少？ （3）若1s末撤去外力F，且运动到处时恰好静止，求金属棒从运动到的整个过程中左侧电阻R产生的热量约为多少？外力F的冲量是多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $