精品解析：广东省揭阳市惠来县第一中学2024-2025学年高三上学期11月期中物理试题

2024-2025学年度高三级第4次阶段考试 物理试卷 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。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，只有一项是符合题目要求的。 1. 物体从静止开始做匀加速直线运动，已知第4s内与第2s内的位移之差是8m，则下列说法错误的是（　　） A. 物体运动的加速度为 B. 第2s内的位移为6m C. 第2s末的速度为6m/s D. 物体在0∼5s内的平均速度为10m/s 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据位移差公式 得 故A正确，不符合题意； B．第2s内的位移为前两秒位移减去第一秒位移，即 故B正确，不符合题； C．第2秒末速度为 故C错误，符合题意； D．物体在5s内的平均速度 故D正确，不符合题意。 故选C。 2. 小孩站在岸边向湖面依次抛出三个石子，三次的轨迹如图所示，最高点在同一水平线上。假设三个石子质量相同，忽略空气阻力的影响，下列说法中正确的是（　　） A. 沿轨迹3运动的石子落水时速度最小 B. 三个石子在最高点时速度相等 C. 小孩抛出时对三个石子做的功相等 D. 沿轨迹3运动的石子在落水时重力的功率最大 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】设任一石子初速度大小为v0，初速度的竖直分量为vy，水平分量为vx，初速度与水平方向的夹角为α，上升的最大高度为h，运动时间为t，落水时速度为v。取竖直向上为正方向，石子竖直方向上做竖直上抛运动，由 解得 h相同，vy相同，则三个石子初速度的竖直分量相同，由速度的分解知 C．由于α不同，所以v0不同，沿轨迹1抛出时的小球的初速度最大，沿轨迹3抛出时小球的初速度最小，小孩抛出石子过程根据动能定理可得 所以小孩抛出时对沿轨迹1运动的石子做功最多，故C错误； A．石子从抛出到落水过程，根据动能定理可得 整理得 由于重力做功相同，沿轨迹3抛出时小球的初速度最小，所以沿轨迹3运动的石子落水时速度最小，故A正确； B．三个石子在最高点的速度等于抛出时的水平速度，vy相同，可知水平初速度不同，则三个石子在最高点的速度不同，故B错误； D．因三个石子初速度的竖直分量相同，则其落水时的竖直方向的分速度相等，则根据 P=mgvy 可知重力的功率相同，故D错误。 故选A。 3. 有研究表明，当有兴奋情绪时，在人的体表可以测出与之对应的电势变化。某一瞬间人体表面的电势分布如图所示，图中实线为等差等势面，标在等势面上的数值表示该等势面的电势，a、b、c、d为等势面上的点，该电场可等效为两等量异种点电荷产生的电场，a、b为两点电荷连线上对称的两点，c、d为两点电荷连线中垂线上对称的两点。下列说法正确的是（　　） A. a、b两点的电场强度大小相等，方向相反 B. c点的电势大于d点的电势 C. 将带正电的试探电荷从b点移到d点，电场力做负功 D. 负电荷在c点的电势能小于在a点的电势能 【答案】C 【解析】 【详解】A．该电场可等效为两等量异种点电荷产生的电场，a、b为两点电荷连线上对称的两点，根据等量异种点电荷电场的特点，可知这两个对称点的电场强度大小相等、方向相同，故A错误； B．c、d两点位于同一条等势线上，则c点的电势等于d点的电势，故B错误； C．正电荷在电势高的地方电势能大，所以将带正电的试探电荷从电势低的b点移到电势高的d点，电势能增加，电场力做负功，故C正确； D．负电荷在电势低的地方电势能大，所以负电荷在电势低的c点的电势能大于在电势高的a点的电势能，故D错误。 故选C 4. 木星的卫星中，木卫一、木卫二、木卫三做圆周运动的周期之比为。木卫三周期为T，公转轨道半径是月球绕地球轨道半径r的n倍。月球绕地球公转周期为，则（ ） A. 木卫一轨道半径为 B. 木卫二轨道半径为 C. 周期T与T0之比为 D. 木星质量与地球质量之比为 【答案】D 【解析】 【详解】根据题意可得，木卫3的轨道半径为 AB．根据万有引力提供向心力 可得 木卫一、木卫二、木卫三做圆周运动的周期之比为,可得木卫一轨道半径为 木卫二轨道半径为 故AB错误； C．木卫三围绕的中心天体是木星，月球的围绕的中心天体是地球，根据题意无法求出周期T与T0之比，故C错误； D．根据万有引力提供向心力，分别有 联立可得 故D正确。 故选D。 5. 如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动。取向右为正方向，振子的位移x随时间t的变化关系如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 时，振子在O点左侧6cm处 B. 和时，振子的速度相同 C. 从到，系统的势能逐渐增加 D. 和时，振子的加速度相同 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据题意，由图乙可知，振子振动的周期为，则有 振子振动的方程为 时，振子的位移为 即振子在O点右侧处，故A错误； BC．由图可知，振子在内，从运动到，振子的速度方向不变，大小一直减小，则和时，振子的速度不相同，从到，系统的势能逐渐增加，故B错误，C正确； D．由图可知，振子在内，从运动到，振子的加速度方向不变，一直减小，则和时，振子的加速度不相同，故D错误。 故选C。 6. 一列简谐横波在时刻的波形图如图实线所示，从此刻起，经波形图如图虚线所示，若波传播的速度为，则（　　） A. 这列波沿x轴正方向传播 B. 时刻质点a沿y轴正方向运动 C. 若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定的干涉现象，则该波所遇到的简谐横波的频率为 D. 处的质点的位移表达式 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知该波的波长 由题可知在时间内，波传播的距离为 根据波形的平移法可知，这列波沿x轴负向传播，故A错误； B．根据同侧法可知，时刻质点a沿y轴负方向运动，故B错误； C．由 解得 频率为 要发生稳定的干涉图样，必须两列波频率相同，故C错误； D．处的质点的位移表达式为 故D正确。 故选D。 7. 在如图所示的电路中，灯泡L的电阻大于电源的内阻r，闭合电键S，将滑动变阻器滑片P向左移动一段距离后，下列结论正确的是（　　） A. 灯泡L变亮 B. 电源的输出功率先变大后变小 C. 电容器C上的电荷量减少 D. 电压表读数的变化量与电流表读数的变化量之比恒定 【答案】D 【解析】 【详解】A．当滑动变阻器滑片P向左移动，其接入电路的电阻增大，电路总电阻R总增大，干路电流I减小，电源的内电压减小，路端电压增大，灯泡的功率P=I2RL，RL不变，则电流表读数变小，电压表读数变大，灯泡变暗。故A错误。 B．当内、外电阻相等时，电源的输出功率最大。由题意，灯泡L的电阻大于电源的内阻r，当R增大时，外电阻与电源内电阻的差值增大，电源的输出功率变小。故B错误。 C．变阻器两端电压增大，电容器与变阻器并联，电容器上电压也增大，则其电荷量增大，故C错误。 D．根据闭合电路欧姆定律得：U=E-Ir，则，即电压表读数的变化量与电流表读数的变化量之比等于电源的内电阻r，保持不变。故D正确。 故选D。 二、多选题。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. 蟾蜍在水塘边平静的水面上鸣叫，形成如图所示的水波。已知水波的传播速度v与水的深度h关系为，蟾蜍的鸣叫频率为1451Hz。下列说法正确的是（　　） A. 水波从浅水区传入深水区，频率变大 B. 在深水区，水波更容易发生衍射现象 C. 水面上飘落的树叶会被水波推向岸边 D. 测得图中蟾蜍左上位置水波两个相邻波峰间距离为0.5cm，则此处水波的波速约为7.3m/s 【答案】BD 【解析】 【详解】A．蟾蜍声带的振动产生了在空气中传播的声波和池塘中传播的水波，无论是声波还是水波，它们都是由声带振动产生，所以其频率都应该等于声带的振动频率，A错误； B．由已知水波的传播速度与水的深度正相关，可知水波的波长与水深有关，深水区的波长大，所以更容易发生衍射现象，B正确； C．水面上飘落的树叶只会上下振动，不会随波向前运动，C错误； D．蟾蜍的鸣叫频率，且水波波长，则波速 D正确； 故选BD。 9. 某实验小组测得在竖直方向飞行的无人机飞行高度y随时间t的变化曲线如图所示，E、F、M、N为曲线上的点，EF、MN段可视为两段直线，其方程分别为和。无人机及其载物的总质量为2kg，取竖直向上为正方向。则（　　） A. EF段无人机的速度大小为4m/s B. FM段无人机的货物处于失重状态 C. FN段无人机和装载物总动量变化量大小为4kg∙m/s D. MN段无人机机械能守恒 【答案】AB 【解析】 【详解】A．根据EF段方程 可知EF段无人机的速度大小为 故A正确； B．根据图像的切线斜率表示无人机的速度，可知FM段无人机先向上做减速运动，后向下做加速运动，加速度方向一直向下，则无人机的货物处于失重状态，故B正确； C．根据MN段方程 可知MN段无人机的速度为 则有 可知FN段无人机和装载物总动量变化量大小为12kg∙m/s，故C错误； D．MN段无人机向下做匀速直线运动，动能不变，重力势能减少，无人机的机械能不守恒，故D错误。 故选AB。 10. 如图甲所示，圆形区域存在与圆平面平行的匀强电场E（图中未画出），圆的两条直径AB与CD间的夹角为，从A点向圆形平面内不同方向发射速率相同的质子（不计质子间相互作用），发现从圆边界射出的粒子中D点射出的粒子速度最大。以A为坐标原点。沿AB方向建立x坐标轴，B点的坐标为，x轴上从A到B的电势变化如图乙所示，则（　　） A. CD间电势差 B. CD间电势差 C. 电场强度 D. 电场强度 【答案】BD 【解析】 【详解】CD．从圆边界射出的粒子中D点射出的粒子速度最大，可知电场力做功最大，沿电场线方向的位移最大，可知场强沿CD方向，则 可得电场强度 故C项错误，D项正确。 AB．CD间电势差 故A项错误，B项正确。 故选BD。 第Ⅱ卷（非选择题，共54分，考生根据要求作答。） 三、实验题 11. 某实验小组利用图装置测量重力加速度。摆线上端固定在点，下端悬挂一小钢球，通过光电门传感器采集摆动周期。 （1）关于本实验，下列说法正确的是_______________。（多选） A.小钢球摆动平面应与光电门形平面垂直 B.应在小钢球自然下垂时测量摆线长度 C.小钢球可以换成较轻的橡胶球 D.应无初速度、小摆角释放小钢球 （2）组装好装置，用毫米刻度尺测量摆线长度，用螺旋测微器测量小钢球直径。螺旋测微器示数如图，小钢球直径_______________，记摆长。 （3）多次改变摆线长度，在小摆角下测得不同摆长对应的小钢球摆动周期，并作出图像，如图。 根据图线斜率可计算重力加速度_______________（保留3位有效数字，取9.87）。 （4）若将摆线长度误认为摆长，仍用上述图像法处理数据，得到的重力加速度值将_______________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】 ①. ABD ②. 20.035##20.036##20.034 ③. 9.87 ④. 不变 【解析】 【详解】（1）[1]A．使用光电门测量时，光电门形平面与被测物体的运动方向垂直是光电门使用的基本要求，故A正确； B．测量摆线长度时，要保证绳子处于伸直状态，故B正确； C．单摆是一个理想化模型，若采用质量较轻的橡胶球，空气阻力对摆球运动的影响较大，故C错误； D．无初速度、小摆角释放的目的是保持摆球在竖直平面内运动，不形成圆锥摆，且单摆只有在摆角很小的情况下才可视为简谐运动，使用计算单摆的周期，故D正确。 故选ABD。 （2）[2]小钢球直径为 （3）[3]单摆周期公式 整理得 由图像知图线的斜率 解得 （4）[4]若将摆线长度误认为摆长，有 则得到的图线为 仍用上述图像法处理数据，图线斜率不变，仍为，故得到的重力加速度值不变。 12. 某中学课外兴趣小组测量手机电池的电动势和内阻的实验原理图如图甲所示，已知电池的电动势约为3V、内阻小于1Ω，现提供的器材如下： A．手机电池； B．电压表V1（量程为0～15 V，内阻约为10 kΩ）； C．电压表V2（量程为0～3 V，内阻约为10 kΩ）； D．电阻箱R（0～99.9 Ω）； E．定值电阻R01＝2 Ω； F．定值电阻R02＝100 Ω； G．开关和导线若干。 （1）如果要准确测量电池的电动势和内阻，电压表应选择________；定值电阻R0应选择________。（均选填实验器材前的标号） （2）兴趣小组一致认为用线性图像处理数据便于分析，于是在实验中改变电阻箱的阻值R，记录对应电压表的示数U，获取了多组数据，画出的－图像为一条直线，如图乙所示，若把流过电阻箱的电流视为干路电流，则可得该电池的电动势E＝_______ V，内阻r＝_______ Ω。（结果均保留两位有效数字） （3）若考虑电压表的分流作用，则该实验中电动势的测量值与真实值相比________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】（1） ①. C ②. E （2） ①. 3.3 ②. 0.25 （3）偏小 【解析】 【小问1详解】 [1]由题意知电池电动势约为3 V，要准确测量电池的电动势和内阻，电压表应选择量程为3 V的V2，故电压表应选择C； [2]R02＝100 Ω的定值电阻阻值太大，使得电压表指针的偏角太小，且在改变电阻箱阻值时，电压表的示数变化不明显，故定值电阻选择阻值较小的R01，故定值电阻R0应选择E。 【小问2详解】 [1][2]由闭合电路欧姆定律得 整理可得 结合图乙可得 ， 解得电动势和内阻分别为 ， 【小问3详解】 考虑到电压表的分流作用，则 整理可得 则图像的纵轴截距为 可得 故电动势的测量值与真实值相比偏小。 四、解答题 13. 如图所示，一粗细均匀的“山”形管竖直放置，A管上端封闭，B管上端与大气相通，C管内装有带柄的活塞，活塞下方直接与水银接触。A管上方用水银封有长度L=10 cm的空气柱，温度t1=27℃；B管水银面比A管中高出h=4 cm。已知大气压强p0=76 cmHg。为了使A、B管中的水银面等高，可以用以下两种方法： （1）固定C管中的活塞，改变A管中气体的温度，使A、B管中的水银面等高，求此时A管中气体的热力学温度T2； （2）在温度不变的条件下，向上抽动活塞，使A、B管中的水银面等高，求活塞上移的距离。（结果保留一位小数） 【答案】（1）228K；（2）5.1cm 【解析】 【分析】 【详解】（1）设U形管的横截面积为S，对A部分气体，初态有 P1＝P 0+ 4cmHg＝ 76cmHg+ 4cmHg＝ 80cmHg 末态有 P2= 76cmHg 气柱长度为 L=10cm L'＝ 8cm 根据理想气体状态方程 故有 解得 T2＝ 228K （2） 由于T不变，则根据玻意耳定律可得 即有 解得 L 3=10.526cm 所以C管中水银长度的增加量为 ＝ 4cm +0.526cm + 0.526cm≈5.1cm 即活塞上移的距离为5.1cm 14. 如图甲所示，一对平行金属板、长为，相距为，为中轴线，两板间为匀强电场，忽略两极板外的电场，当两板间加电压时，某种带负电的粒子从点以速度沿方向射入电场，粒子恰好打在上极板的中点，粒子重力忽略不计。 （1）求带电粒子的比荷； （2）若间加如图乙所示的交变电压，其周期，从开始，前时间内，后时间内，大量的上述粒子仍然以速度沿方向持续射入电场，最终所有粒子刚好能全部离开电场而不打在极板上，求的值。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【分析】 【详解】（1）粒子从中轴线到板的中点，有 而加速度 联立以上几式可求得 （2）粒子通过两板时间 从时刻开始，粒子在两板间运动时每个电压变化周期的前三分之一时间内方向垂直极板的加速度大小 （在每个电压变化周期的后三分之二时间内方向垂直极板的加速度大小 不同时刻从点进入电场的粒子在电场方向的速度随时间变化的关系如答图所示。所有粒子刚好能全部离开电场而不打在极板上，可以确定在或时刻进入电场的粒子，恰好分别从极板右侧上下边缘处飞出。它们在电场方向偏转的距离最大，所以有 解得 15. 为了探究物体间碰撞特性，设计了如图所示的实验装置。水平直轨道AB、CD和水平传送带平滑无缝连接，两半径均为的四分之一圆周组成的竖直细圆弧管道DEF与轨道CD和足够长的水平直轨道FG平滑相切连接。质量为3m的滑块b与质量为2m的滑块c用劲度系数的轻质弹簧连接，静置于轨道FG上。现有质量的滑块a以初速度从D处进入，经DEF管道后，与FG上的滑块b碰撞（时间极短）。已知传送带长，以的速率顺时针转动，滑块a与传送带间的动摩擦因数，其它摩擦和阻力均不计，各滑块均可视为质点，弹簧的弹性势能（x为形变量）。 （1）求滑块a到达圆弧管道DEF最低点F时速度大小vF和所受支持力大小FN； （2）若滑块a碰后返回到B点时速度，求滑块a、b碰撞过程中损失的机械能； （3）若滑块a碰到滑块b立即被粘住，求碰撞后弹簧最大长度与最小长度之差。 【答案】（1）10m/s；31.2；（2）0；（3）0.2m 【解析】 【详解】（1）滑块a从D到F，由能量关系 在F点 解得 FN=31.2N （2）滑块a返回B点时的速度vB=1m/s，滑块a一直在传送带上减速，加速度大小为 根据 可得在C点的速度 vC=3m/s 则滑块a从碰撞后到到达C点 解得 v1=5m/s 因ab碰撞动量守恒，则 解得碰后b的速度 v2=5m/s 则碰撞损失的能量 （3）若滑块a碰到滑块b立即被粘住，则ab碰后的共同速度 解得 v=2.5m/s 当弹簧被压缩到最短或者伸长到最长时有共同速度 则 当弹簧被压缩到最短时压缩量为x1，由能量关系 解得 同理当弹簧被拉到最长时伸长量为 x2=x1 则弹簧最大长度与最小长度之差 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年度高三级第4次阶段考试 物理试卷 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。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，只有一项是符合题目要求的。 1. 物体从静止开始做匀加速直线运动，已知第4s内与第2s内的位移之差是8m，则下列说法错误的是（　　） A. 物体运动的加速度为 B. 第2s内的位移为6m C. 第2s末的速度为6m/s D. 物体在0∼5s内的平均速度为10m/s 2. 小孩站在岸边向湖面依次抛出三个石子，三次的轨迹如图所示，最高点在同一水平线上。假设三个石子质量相同，忽略空气阻力的影响，下列说法中正确的是（　　） A. 沿轨迹3运动的石子落水时速度最小 B. 三个石子在最高点时速度相等 C. 小孩抛出时对三个石子做的功相等 D. 沿轨迹3运动的石子在落水时重力的功率最大 3. 有研究表明，当有兴奋情绪时，在人的体表可以测出与之对应的电势变化。某一瞬间人体表面的电势分布如图所示，图中实线为等差等势面，标在等势面上的数值表示该等势面的电势，a、b、c、d为等势面上的点，该电场可等效为两等量异种点电荷产生的电场，a、b为两点电荷连线上对称的两点，c、d为两点电荷连线中垂线上对称的两点。下列说法正确的是（　　） A. a、b两点的电场强度大小相等，方向相反 B. c点的电势大于d点的电势 C. 将带正电的试探电荷从b点移到d点，电场力做负功 D. 负电荷在c点的电势能小于在a点的电势能 4. 木星的卫星中，木卫一、木卫二、木卫三做圆周运动的周期之比为。木卫三周期为T，公转轨道半径是月球绕地球轨道半径r的n倍。月球绕地球公转周期为，则（ ） A. 木卫一轨道半径为 B. 木卫二轨道半径为 C. 周期T与T0之比为 D. 木星质量与地球质量之比为 5. 如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动。取向右为正方向，振子的位移x随时间t的变化关系如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 时，振子在O点左侧6cm处 B. 和时，振子的速度相同 C. 从到，系统的势能逐渐增加 D. 和时，振子的加速度相同 6. 一列简谐横波在时刻的波形图如图实线所示，从此刻起，经波形图如图虚线所示，若波传播的速度为，则（　　） A. 这列波沿x轴正方向传播 B. 时刻质点a沿y轴正方向运动 C. 若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定的干涉现象，则该波所遇到的简谐横波的频率为 D. 处的质点的位移表达式 7. 在如图所示的电路中，灯泡L的电阻大于电源的内阻r，闭合电键S，将滑动变阻器滑片P向左移动一段距离后，下列结论正确的是（　　） A. 灯泡L变亮 B. 电源的输出功率先变大后变小 C. 电容器C上的电荷量减少 D. 电压表读数的变化量与电流表读数的变化量之比恒定 二、多选题。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. 蟾蜍在水塘边平静的水面上鸣叫，形成如图所示的水波。已知水波的传播速度v与水的深度h关系为，蟾蜍的鸣叫频率为1451Hz。下列说法正确的是（　　） A. 水波从浅水区传入深水区，频率变大 B. 在深水区，水波更容易发生衍射现象 C. 水面上飘落的树叶会被水波推向岸边 D. 测得图中蟾蜍左上位置水波两个相邻波峰间距离为0.5cm，则此处水波的波速约为7.3m/s 9. 某实验小组测得在竖直方向飞行的无人机飞行高度y随时间t的变化曲线如图所示，E、F、M、N为曲线上的点，EF、MN段可视为两段直线，其方程分别为和。无人机及其载物的总质量为2kg，取竖直向上为正方向。则（　　） A. EF段无人机的速度大小为4m/s B. FM段无人机的货物处于失重状态 C. FN段无人机和装载物总动量变化量大小为4kg∙m/s D. MN段无人机机械能守恒 10. 如图甲所示，圆形区域存在与圆平面平行的匀强电场E（图中未画出），圆的两条直径AB与CD间的夹角为，从A点向圆形平面内不同方向发射速率相同的质子（不计质子间相互作用），发现从圆边界射出的粒子中D点射出的粒子速度最大。以A为坐标原点。沿AB方向建立x坐标轴，B点的坐标为，x轴上从A到B的电势变化如图乙所示，则（　　） A. CD间电势差 B. CD间电势差 C. 电场强度 D. 电场强度 第Ⅱ卷（非选择题，共54分，考生根据要求作答。） 三、实验题 11. 某实验小组利用图装置测量重力加速度。摆线上端固定在点，下端悬挂一小钢球，通过光电门传感器采集摆动周期。 （1）关于本实验，下列说法正确的是_______________。（多选） A.小钢球摆动平面应与光电门形平面垂直 B.应在小钢球自然下垂时测量摆线长度 C.小钢球可以换成较轻的橡胶球 D.应无初速度、小摆角释放小钢球 （2）组装好装置，用毫米刻度尺测量摆线长度，用螺旋测微器测量小钢球直径。螺旋测微器示数如图，小钢球直径_______________，记摆长。 （3）多次改变摆线长度，在小摆角下测得不同摆长对应的小钢球摆动周期，并作出图像，如图。 根据图线斜率可计算重力加速度_______________（保留3位有效数字，取9.87）。 （4）若将摆线长度误认为摆长，仍用上述图像法处理数据，得到的重力加速度值将_______________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 12. 某中学课外兴趣小组测量手机电池的电动势和内阻的实验原理图如图甲所示，已知电池的电动势约为3V、内阻小于1Ω，现提供的器材如下： A．手机电池； B．电压表V1（量程为0～15 V，内阻约为10 kΩ）； C．电压表V2（量程为0～3 V，内阻约为10 kΩ）； D．电阻箱R（0～99.9 Ω）； E．定值电阻R01＝2 Ω； F．定值电阻R02＝100 Ω； G．开关和导线若干。 （1）如果要准确测量电池的电动势和内阻，电压表应选择________；定值电阻R0应选择________。（均选填实验器材前的标号） （2）兴趣小组一致认为用线性图像处理数据便于分析，于是在实验中改变电阻箱的阻值R，记录对应电压表的示数U，获取了多组数据，画出的－图像为一条直线，如图乙所示，若把流过电阻箱的电流视为干路电流，则可得该电池的电动势E＝_______ V，内阻r＝_______ Ω。（结果均保留两位有效数字） （3）若考虑电压表的分流作用，则该实验中电动势的测量值与真实值相比________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 四、解答题 13. 如图所示，一粗细均匀的“山”形管竖直放置，A管上端封闭，B管上端与大气相通，C管内装有带柄的活塞，活塞下方直接与水银接触。A管上方用水银封有长度L=10 cm的空气柱，温度t1=27℃；B管水银面比A管中高出h=4 cm。已知大气压强p0=76 cmHg。为了使A、B管中的水银面等高，可以用以下两种方法： （1）固定C管中的活塞，改变A管中气体的温度，使A、B管中的水银面等高，求此时A管中气体的热力学温度T2； （2）在温度不变的条件下，向上抽动活塞，使A、B管中的水银面等高，求活塞上移的距离。（结果保留一位小数） 14. 如图甲所示，一对平行金属板、长为，相距为，为中轴线，两板间为匀强电场，忽略两极板外的电场，当两板间加电压时，某种带负电的粒子从点以速度沿方向射入电场，粒子恰好打在上极板的中点，粒子重力忽略不计。 （1）求带电粒子的比荷； （2）若间加如图乙所示的交变电压，其周期，从开始，前时间内，后时间内，大量的上述粒子仍然以速度沿方向持续射入电场，最终所有粒子刚好能全部离开电场而不打在极板上，求的值。 15. 为了探究物体间碰撞特性，设计了如图所示的实验装置。水平直轨道AB、CD和水平传送带平滑无缝连接，两半径均为的四分之一圆周组成的竖直细圆弧管道DEF与轨道CD和足够长的水平直轨道FG平滑相切连接。质量为3m的滑块b与质量为2m的滑块c用劲度系数的轻质弹簧连接，静置于轨道FG上。现有质量的滑块a以初速度从D处进入，经DEF管道后，与FG上的滑块b碰撞（时间极短）。已知传送带长，以的速率顺时针转动，滑块a与传送带间的动摩擦因数，其它摩擦和阻力均不计，各滑块均可视为质点，弹簧的弹性势能（x为形变量）。 （1）求滑块a到达圆弧管道DEF最低点F时速度大小vF和所受支持力大小FN； （2）若滑块a碰后返回到B点时速度，求滑块a、b碰撞过程中损失的机械能； （3）若滑块a碰到滑块b立即被粘住，求碰撞后弹簧最大长度与最小长度之差。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $