精品解析：2023届山东省济南市济钢高级中学高三下学期4月二模前诊断物理试题

济钢高中2020级高三适应性考试 物理试题 2023.04 1.答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号等填写在相应位置，认真核对条形码上的姓名、考生号和座号等，并将条形码粘贴在指定位置上。 2.选择题答案必须使用2B铅笔（按填涂样例）正确填涂：非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。 3.请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效：在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24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. 以下物理学知识的相关叙述中，正确的是（　　） A. 交警通过发射超声波测量车速是利用了波的多普勒效应原理 B. 用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的偏振 C. 通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹，说明光具有波动性 D. 红外线的显著作用是热作用，温度较低的物体不能辐射红外线 2. 如图所示，物块、和的质量相同，和、和之间用完全相同的轻弹簧S1和S2相连，通过系在上的细线悬挂于固定点；整个系统处于静止状态；现将细绳剪断，将物块的加速度记为，S1和S2相对原长的伸长量分别为和，重力加速度大小为，在剪断瞬间（ ） A. B. C. D. 3. 如图，将额定电压为60V的用电器，通过一理想变压器接在正弦交变电源上。闭合开关S后，用电器正常工作，交流电压表和交流电流表（均为理想电表）的示数分别为220V和2.2A。以下判断正确的是（　　） A. 变压器输入功率为484W B. 通过原线圈的电流的有效值为0.6A C. 通过副线圈的电流的最大值为2.2A D. 变压器原、副线圈匝数比 4. 如图所示，在光电管研究光电效应的实验中，用某种频率的单色光a照射光电管阴极k，电流计G的指针发生偏转，而用另一频率的单色光b照射光电管阴极K时，电流计G的指针不发生偏转，那么( ) A. 用a光照射光电管阴极K时，通过电流计G的电流方向由d到c B. 增加b光的强度可以使电流计G的指针发生偏转 C. 用同一装置做双缝干涉实验，a光的相邻亮纹间距大于b光的相邻亮纹间距 D. 两束光以相同入射角从水中斜射入空气，若出射光线只有一束，则一定是b光 5. 2020年初，新冠病毒来袭。我国广大医务工作者表现出无私无畏的献身精神，给国人留下了深刻的印象。如图是医务人员为患者输液的示意图，在输液的过程中，下列说法正确的是（　　） A. A瓶与B瓶中的药液一起用完 B. B瓶中的药液先用完 C. 随着液面下降，A瓶内C处气体压强逐渐增大 D. 随着液面下降，A瓶内C处气体压强保持不变 6. 如图，半径为圆是一圆柱形匀强磁场区域的横截面（纸面），磁感应强度大小为，方向垂直于纸面向外，一电荷量为q（），质量为的粒子沿平行于直径的方向射入磁场区域，射入点与的距离为，已知粒子射出磁场与射入磁场时运动方向间的夹角为60°，则粒子的速率为（不计重力）（　　） A. B. C. D. 7. 20世纪人类最伟大的创举之一是开拓了太空的全新领域。现有一艘远离星球在太空中直线飞行的宇宙飞船，为了测量自身质量，启动推进器，测出飞船在短时间内速度的改变量为和飞船受到的推力（其它星球对它的引力可忽略）。飞船在某次航行中，当它飞近一个孤立的星球时，飞船能以速度，在离星球的较高轨道上绕星球做周期为的匀速圆周运动。已知星球的半径为，引力常量用表示。则宇宙飞船和星球的质量分别是（ ） A. B. C. D. 8. 如图所示，由某种透明介质制成的长直细圆柱体置于真空中．某种单色光在介质中传输，经过多次全反射后从右端射出．若以全反射临界角传输的光线刚好从右端以张角出射，则此介质的折射率为（ ） A B. C. D. 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 一列沿轴负方向传播的简谐横波，在时刻的波形图如图所示，此时坐标为（10，0）的质点刚好开始振动，，坐标为的质点刚好第3次到达波峰下列判断正确的是（ ） A. 质点的振动频率为 B. 时点的振动方向沿轴正方向 C. 到，质点向左平移 D. 时坐标为的质点首次位于波谷位置 10. 如图所示，楔形木块abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面bc与水平面的夹角相同，顶角b处安装一定滑轮．质量分别为M、m（M>m）的滑块,通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接，轻绳与斜面平行．两滑块由静止释放后，沿斜面做匀加速运动．若不计滑轮的质量和摩擦，在两滑块沿斜面运动的过程中 （ ） A. 两滑块组成系统的机械能守恒 B. 重力对M做功等于M动能的增加 C. 轻绳对m做的功等于m机械能的增加 D. 两滑块组成系统的机械能损失等于M克服摩擦力做的功 11. 如图是某款家用空气净化器及其原理示意图，污浊空气通过过滤网后尘埃带电。图中充电极b、d接电源正极，集尘极a、c、e接电源负极（接地）。以下说法正确的是（ ） A. 通过过滤网后空气中的尘埃带正电 B. 两个电极之间的电场方向竖直向下 C. 尘埃在被吸附到集尘极e的过程中动能增大 D. 尘埃被吸附到集尘极的过程中所受电场力做负功 12. 如图所示，两固定的竖直光滑金属导轨足够长且电阻不计．两质量、长度均相同的导体棒c、d，置于边界水平的匀强磁场上方同一高度h处．磁场宽为3h，方向与导轨平面垂直．先由静止释放c，c刚进入磁场即匀速运动，此时再由静止释放d，两导体棒与导轨始终保持良好接触．用ac表示c的加速度，Ekd表示d的动能，xc、xd分别表示c、d相对释放点的位移．选项中正确的是（ ） A. B. C. D. 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 某实验小组所用的实验装置如图所示，通过改变砂桶内砂的质量研究加速度与力的关系．图中带滑轮的长木板水平放置于桌面上，一端拴有砂桶的细绳通过小车的滑轮与拉力传感器相连，拉力传感器可直接显示所受到的拉力大小． （1）关于本实验，下列说法正确的是________． A．小车靠近打点计时器，先释放小车，再接通电源，打出一条纸带，同时记录传感器的示数 B．小车受到的合外力等于传感器示数的2倍 C．不需要用天平测出砂和砂桶的质量 D．为了减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量 （2）某同学打出了如图所示的一条纸带，每两点间还有4个点没有画出来，打点计时器的电源频率为50 Hz，小车做匀变速直线运动的加速度a＝________ m/s2．(结果保留二位有效数字) （3）根据实验数据，作出的小车加速度a与传感器示数F的关系图像如图所示，则小车和滑轮的总质量为________ kg． 14. 一根细长均匀、内芯为绝缘材料的金属管线样品，横截面外缘为正方形，如题图甲所示．此金属管线样品长约30 cm、电阻约10 Ω，已知这种金属的电阻率为ρ，因管芯绝缘材料截面形状不规则，无法直接测量其横截面积．请你设计一个测量管芯截面积S的电学实验方案，现有如下器材可选 A．毫米刻度尺 B．螺旋测微器 C．电流表A1（量程600 mA，内阻约为1.0 Ω） D．电流表A2（量程3 A，内阻约为0.1 Ω） E．电压表V（量程3 V，内阻约为6 kΩ） F．滑动变阻器R1（2 kΩ，允许通过的最大电流0.5 A） G．滑动变阻器R2（10 Ω，允许通过的最大电流2 A） H．蓄电池E（电动势为6 V，内阻约为0.05 Ω） I．开关一个，带夹子的导线若干． ①上述器材中，应该选用的电流表是_____，滑动变阻器是_____；（填写选项前字母代号） ②若某次用螺旋测微器测得样品截面外缘正方形边长如图乙所示，则其值为____mm； ③要求尽可能测出多组数据，你认为在图的甲、乙、丙、丁中选择哪个电路图____； ④若样品截面外缘正方形边长为a、样品长为L、电流表示数为I、电压表示数为U，则计算内芯截面积的表达式为S=_______ 15. 如图，质量为m=2kg的小物块在与水平成37o的恒力F作用下由静止开始沿粗糙水平面AB运动，4s末恰好到达B点时迅速撤去F，物体继续沿倾角为37o的足够长的粗糙斜面BC运动．已知物体与水平面和斜面间的动摩擦因数均为µ=0. 5,物体在水平面上运动的AB间距离为4m，不计物体在B点的能量损失．(已知sinα=0.6,cosα=0.8)求: （1）小物块所受到的恒力F; （2）小物块从B点沿斜面向上运动,到返回B点所用的时间． 16. 如图所示，A汽缸截面积为500cm2，A、B两个汽缸中装有体积均为104cm3、压强均为105Pa、温度均为27℃的理想气体，中间用细管连接。细管中有一绝热活塞M，细管容积不计。现给左边的活塞N施加一个推力，使其缓慢向右移动，同时给B中气体加热，此过程中A汽缸中的气体温度保持不变，活塞M保持在原位置不动。不计活塞与器壁间的摩擦，周围大气压强为105Pa，当推力F=×103N时，求： (1)活塞N向右移动的距离是多少？ (2)B汽缸中的气体升温到多少？ 17. 如图所示，光滑水平面上静止着两个滑块、，、，两滑块间夹有少量炸药，点燃炸药后其化学能全部转化为滑块、的动能，滑块向左恰好通过半圆轨道的最高点，滑块向右冲上倾角为的斜面，到达高度后返回水平面，已知半圆轨道半径，滑块B与斜面的动摩擦因数，水平面与斜面平滑连接，滑块B经此处机械能无损失，重力加速度，（，）.求： (1)滑块B第一次返回水平面的速度大小； (2)炸药点燃后释放化学能； (3)滑块A第一次通过半圆轨道克服阻力做功大小． 18. 如图所示，在xOy坐标系中，有垂直坐标平面向里的匀强磁场和沿y轴正向的匀强电场，匀强磁场的磁感应强度为B，电场和磁场的分界线为MN，MN穿过坐标原点和二、四象限，与y轴的夹角为θ＝30°。一个质量为m、带电量为q的带正电粒子，在坐标原点以大小为v0、方向与x轴正向成θ＝30°的初速度射入磁场，粒子经磁场偏转进入电场后，恰好能到达x轴。不计粒子的重力，求： （1）匀强电场的电场强度大小； （2）粒子从O点射出后到第三次经过边界MN时，粒子运动的时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 济钢高中2020级高三适应性考试 物理试题 2023.04 1.答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号等填写在相应位置，认真核对条形码上的姓名、考生号和座号等，并将条形码粘贴在指定位置上。 2.选择题答案必须使用2B铅笔（按填涂样例）正确填涂：非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。 3.请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效：在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24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. 以下物理学知识的相关叙述中，正确的是（　　） A. 交警通过发射超声波测量车速是利用了波的多普勒效应原理 B. 用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的偏振 C. 通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹，说明光具有波动性 D. 红外线的显著作用是热作用，温度较低的物体不能辐射红外线 【答案】AC 【解析】 【详解】A．交警通过发射超声波测量车速是利用了波的多普勒效应原理，故A正确； B．用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的干涉， 故B错误； C．通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹，这是光的衍射现象，说明光具有波动性，故C正确； D．红外线的显著作用是热作用，一切物体都能辐射红外线，故D错误。 故选AC。 2. 如图所示，物块、和的质量相同，和、和之间用完全相同的轻弹簧S1和S2相连，通过系在上的细线悬挂于固定点；整个系统处于静止状态；现将细绳剪断，将物块的加速度记为，S1和S2相对原长的伸长量分别为和，重力加速度大小为，在剪断瞬间（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】AB．设物块的质量为，剪断细线之前，以b、c物块为整体，根据受力平衡，可知轻弹簧S1的弹力大小为 剪断细线瞬间，轻弹簧S1的弹力保持不变，以物块a为研究对象，根据牛顿第二定律可得 故AB错误； CD．设弹簧劲度系数为，剪断细线之前，以b、c物块为整体，根据受力平衡，可知轻弹簧S1的弹力大小为 以c物块为研究对象，根据受力平衡，可知轻弹簧S2的弹力大小为 联立可得 故C正确，D错误。 故选C。 3. 如图，将额定电压为60V的用电器，通过一理想变压器接在正弦交变电源上。闭合开关S后，用电器正常工作，交流电压表和交流电流表（均为理想电表）的示数分别为220V和2.2A。以下判断正确的是（　　） A. 变压器输入功率为484W B. 通过原线圈的电流的有效值为0.6A C. 通过副线圈的电流的最大值为2.2A D. 变压器原、副线圈匝数比 【答案】B 【解析】 【详解】A．用电器正常工作，则用电器消耗的功率 理想变压器输入功率等于输出功率，A错误； B．输入功率 解得 B正确； C．电流变示数为有效值，正玄交流电的最大值是有效值的倍，即电流的最大值为 ，C错误； D．根据理想变压器电压 可得，变压器原、副线圈的匝数之比为 ，D错误； 故选B。 4. 如图所示，在光电管研究光电效应实验中，用某种频率的单色光a照射光电管阴极k，电流计G的指针发生偏转，而用另一频率的单色光b照射光电管阴极K时，电流计G的指针不发生偏转，那么( ) A. 用a光照射光电管阴极K时，通过电流计G电流方向由d到c B. 增加b光的强度可以使电流计G的指针发生偏转 C. 用同一装置做双缝干涉实验，a光的相邻亮纹间距大于b光的相邻亮纹间距 D. 两束光以相同的入射角从水中斜射入空气，若出射光线只有一束，则一定是b光 【答案】D 【解析】 【详解】A、电流的方向与负电荷定向移动的方向相反，用光照射光电管阴极时通过电流计的电流是由到，故选项A错误； B、增加光的强度，仍然不能发生光电效应，电流计指针不偏转，故选项B错误； C、根据题意可知光的频率一定大于光的频率，则有光的波长小于光，根据公式可知光的相邻亮纹间距小于光的相邻亮纹间距，故选项C错误； D、光的频率大，折射率大，根据可知光的临界角小，两束光从水中以相同的入射角射向空气，随着入射角的增大光先消失，所以若出射光线只有一束，则一定是光，故选项D正确． 5. 2020年初，新冠病毒来袭。我国广大医务工作者表现出无私无畏的献身精神，给国人留下了深刻的印象。如图是医务人员为患者输液的示意图，在输液的过程中，下列说法正确的是（　　） A. A瓶与B瓶中的药液一起用完 B. B瓶中的药液先用完 C. 随着液面下降，A瓶内C处气体压强逐渐增大 D. 随着液面下降，A瓶内C处气体压强保持不变 【答案】C 【解析】 【详解】AB．在药液从B瓶中流下时，封闭气体体积增大，温度不变，根据玻意耳定律知气体压强减小，A瓶中空气将A瓶中药液压入B瓶，补充B瓶流失的药液，即B瓶药液液面保持不变，直到A瓶中药液全部流入B瓶，即A瓶药液先用完，A、B错误； CD．A瓶瓶口处压强和大气压强相等，但A瓶中液面下降，由液体产生的压强减小，因此A瓶中气体产生的压强逐渐增大，C正确，D错误； 故选C。 6. 如图，半径为的圆是一圆柱形匀强磁场区域的横截面（纸面），磁感应强度大小为，方向垂直于纸面向外，一电荷量为q（），质量为的粒子沿平行于直径的方向射入磁场区域，射入点与的距离为，已知粒子射出磁场与射入磁场时运动方向间的夹角为60°，则粒子的速率为（不计重力）（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】由题意知，粒子运动轨迹如图所示 圆心角就为60°，为等边三角形 所以带电粒子运动的半径为 由 解得 故选B。 7. 20世纪人类最伟大的创举之一是开拓了太空的全新领域。现有一艘远离星球在太空中直线飞行的宇宙飞船，为了测量自身质量，启动推进器，测出飞船在短时间内速度的改变量为和飞船受到的推力（其它星球对它的引力可忽略）。飞船在某次航行中，当它飞近一个孤立的星球时，飞船能以速度，在离星球的较高轨道上绕星球做周期为的匀速圆周运动。已知星球的半径为，引力常量用表示。则宇宙飞船和星球的质量分别是（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】飞船的加速度为 根据牛顿第二定律可知飞船的质量 飞船绕星球的角速度为 线速度与角速度的关系 则飞船轨道半径为 万有引力提供向心力 解得星球的质量为 故选D。 8. 如图所示，由某种透明介质制成的长直细圆柱体置于真空中．某种单色光在介质中传输，经过多次全反射后从右端射出．若以全反射临界角传输的光线刚好从右端以张角出射，则此介质的折射率为（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】设射出时的入射角为，根据折射定律： 由几何关系可得，发生全反射时入射角为： 根据以上几式，解得： 故D选项正确，ABC错误． 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 一列沿轴负方向传播的简谐横波，在时刻的波形图如图所示，此时坐标为（10，0）的质点刚好开始振动，，坐标为的质点刚好第3次到达波峰下列判断正确的是（ ） A. 质点的振动频率为 B. 时点的振动方向沿轴正方向 C. 到，质点向左平移 D. 时坐标为的质点首次位于波谷位置 【答案】AD 【解析】 【详解】A．此列横波沿轴负方向传播，又质点起振方向向上，时坐标为的质点刚好第3次到达波峰，可知波速 故周期 因此质点的振动频率为 故A正确； B．时坐标原点处的质点在波峰，则质点在平衡位置，沿轴负向振动，故B错误； C．机械波传播的过程中，质点只在自己平衡位置附近振动，不随波迁移，故C错误； D．时波向左传播了，即，则波传至坐标为的质点后又振动，所以首次位于波谷位置，故D正确。 故选AD。 10. 如图所示，楔形木块abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面bc与水平面的夹角相同，顶角b处安装一定滑轮．质量分别为M、m（M>m）的滑块,通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接，轻绳与斜面平行．两滑块由静止释放后，沿斜面做匀加速运动．若不计滑轮的质量和摩擦，在两滑块沿斜面运动的过程中 （ ） A. 两滑块组成系统的机械能守恒 B. 重力对M做的功等于M动能的增加 C. 轻绳对m做的功等于m机械能的增加 D. 两滑块组成系统的机械能损失等于M克服摩擦力做的功 【答案】CD 【解析】 【详解】试题分析：由于“粗糙斜面ab”，故两滑块组成系统的机械能不守恒，故A错误；由动能定理得，重力、拉力、摩擦力对M做的总功等于M动能的增加，故B错误；除重力弹力以外的力做功，将导致机械能变化，故C正确；除重力弹力以外的力做功，将导致机械能变化，摩擦力做负功，故造成机械能损失，故D正确 考点：机械能守恒定律，动能定理的应用． 11. 如图是某款家用空气净化器及其原理示意图，污浊空气通过过滤网后尘埃带电。图中充电极b、d接电源正极，集尘极a、c、e接电源负极（接地）。以下说法正确的是（ ） A. 通过过滤网后空气中的尘埃带正电 B. 两个电极之间的电场方向竖直向下 C. 尘埃在被吸附到集尘极e的过程中动能增大 D. 尘埃被吸附到集尘极的过程中所受电场力做负功 【答案】AC 【解析】 【详解】A．尘埃经过过滤网后被负极吸引，所以尘埃带正电，故A正确； B．电场线从正极板指向负极板，d是正极板，c是负极板，所以电场线方向由d指向c，方向向上，故B错误； C．尘埃带正电，尘埃在被吸附到集尘极e的过程中，电场力做正功，尘埃动能增大，故C正确； D．尘埃带正电，受力方向与电场线方向相同，故吸附到集尘极的过程中，电场力做正功，故D错误。 故选AC。 12. 如图所示，两固定的竖直光滑金属导轨足够长且电阻不计．两质量、长度均相同的导体棒c、d，置于边界水平的匀强磁场上方同一高度h处．磁场宽为3h，方向与导轨平面垂直．先由静止释放c，c刚进入磁场即匀速运动，此时再由静止释放d，两导体棒与导轨始终保持良好接触．用ac表示c的加速度，Ekd表示d的动能，xc、xd分别表示c、d相对释放点的位移．选项中正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】BD 【解析】 【详解】试题分析：先释放c时，受重力加速度g是不变的，当c进入磁场时即做匀速运动，加速度为0，当d释放时，d的速度为0，然后d做匀加速，到它进入磁场时通过的距离为h，则c做一直匀速运动，c通过的距离为2h，二者一起又进入磁场，磁通量不变，回路中感应电流为0，安培力为0，故两棒做加速度为g的加速运动，故选项B正确，A错误；d棒的动能在d进入磁场前是均匀增加的，进入磁场后在c没有出磁场前也是均匀增加的，当c出磁场时，d棒切割磁感线，产生的安培力方向向上，阻碍d向下运动，但此时d的速度比刚进入磁场时的速度会大一些，所以棒不再像c刚开入那样做匀速运动，而是做减速运动，故选项C错误，D正确；待d棒完全出磁场后，它的加速度又是g，动能又能均匀增加了． 考点：电磁感应，安培力，牛顿第二定律． 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 某实验小组所用的实验装置如图所示，通过改变砂桶内砂的质量研究加速度与力的关系．图中带滑轮的长木板水平放置于桌面上，一端拴有砂桶的细绳通过小车的滑轮与拉力传感器相连，拉力传感器可直接显示所受到的拉力大小． （1）关于本实验，下列说法正确的是________． A．小车靠近打点计时器，先释放小车，再接通电源，打出一条纸带，同时记录传感器的示数 B．小车受到的合外力等于传感器示数的2倍 C．不需要用天平测出砂和砂桶的质量 D．为了减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量 （2）某同学打出了如图所示的一条纸带，每两点间还有4个点没有画出来，打点计时器的电源频率为50 Hz，小车做匀变速直线运动的加速度a＝________ m/s2．(结果保留二位有效数字) （3）根据实验数据，作出的小车加速度a与传感器示数F的关系图像如图所示，则小车和滑轮的总质量为________ kg． 【答案】 ①. C ②. 0.39 ③. 1 【解析】 【详解】(1)[1]A.实验时应先接通电源，再释放小车，故A错误。 B.因为带滑轮的长木板水平放置于桌面上，没有平衡摩擦力，所以小车受到的合外力小于传感器示数的2倍，因为还存在摩擦力，故B错误。 C. 绳子的拉力可以通过拉力传感器测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，故C正确． D. 实验中拉力通过拉力传感器测出，不需要使用砂和砂桶的重力代替，也就不需要满足砂和砂桶的质量远小于小车的质量，故D错误． (2)[2]根据 可知 (3)[3] 根据牛顿第二定律可得，设摩擦力为f 则： 由图示图象可知，图象斜率： 所以小车质量： 14. 一根细长均匀、内芯为绝缘材料的金属管线样品，横截面外缘为正方形，如题图甲所示．此金属管线样品长约30 cm、电阻约10 Ω，已知这种金属的电阻率为ρ，因管芯绝缘材料截面形状不规则，无法直接测量其横截面积．请你设计一个测量管芯截面积S的电学实验方案，现有如下器材可选 A．毫米刻度尺 B．螺旋测微器 C．电流表A1（量程600 mA，内阻约为1.0 Ω） D．电流表A2（量程3 A，内阻约为0.1 Ω） E．电压表V（量程3 V，内阻约为6 kΩ） F．滑动变阻器R1（2 kΩ，允许通过的最大电流0.5 A） G．滑动变阻器R2（10 Ω，允许通过的最大电流2 A） H．蓄电池E（电动势为6 V，内阻约为0.05 Ω） I．开关一个，带夹子的导线若干． ①上述器材中，应该选用的电流表是_____，滑动变阻器是_____；（填写选项前字母代号） ②若某次用螺旋测微器测得样品截面外缘正方形边长如图乙所示，则其值为____mm； ③要求尽可能测出多组数据，你认为在图甲、乙、丙、丁中选择哪个电路图____； ④若样品截面外缘正方形边长为a、样品长为L、电流表示数为I、电压表示数为U，则计算内芯截面积的表达式为S=_______ 【答案】 ①. C ②. G ③. 0.730 ④. 甲 ⑤. 【解析】 【详解】①③由题意可知，电源电动势为6V，电压表采用0～3V，而由于待测电阻约为10Ω，则电路中电流最大为， 故不能选用最大量程为3A的电流表，故电流表只能选用，即电流表应该选选项C；而由题意可知，电路应采用分压接法，故滑动变阻器应选用较小的电阻，故滑动变阻器选用，即滑动变阻器选选项G；由电压表内阻远大于金属管线的电阻，电流表应采用外接法，为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法，故选择甲电路图； ②由图乙所示螺旋测微器可知，固定刻度示数为0.5mm，可动刻度所示为23.0×0.01mm=0.230mm，螺旋测微器的示数为； ④根据欧姆定律，有，根据电阻定律，有，故截面积为，故金属管线内部空间截面积的表达式为． 15. 如图，质量为m=2kg的小物块在与水平成37o的恒力F作用下由静止开始沿粗糙水平面AB运动，4s末恰好到达B点时迅速撤去F，物体继续沿倾角为37o的足够长的粗糙斜面BC运动．已知物体与水平面和斜面间的动摩擦因数均为µ=0. 5,物体在水平面上运动的AB间距离为4m，不计物体在B点的能量损失．(已知sinα=0.6,cosα=0.8)求: （1）小物块所受到的恒力F; （2）小物块从B点沿斜面向上运动,到返回B点所用的时间． 【答案】（1）10N；（2）0.65s 【解析】 【详解】（1）根据物块沿水平面的运动得： 根据牛顿第二定律得： Fcos37o-µ(mg-Fsin37o)= ma1 解得恒力大小： F=10N （2）物块到达B点时的速度为： vB=a1 t1 物块沿斜面上滑时加速度为a2，则： mgsin37o+µmgcos37o=ma2 a2=10m/s2 物块沿斜面上滑时间t2，则 vB=a2 t2 t2=0.2s 物块沿斜面上滑的最大位移： x2=0.2m 物块沿斜面下滑时加速度为a3，则： mgsin37o-µmgcos37o=ma3 a3=2m/s2 物块沿斜面下滑时间为t3，则： s=0.45s 物块在斜面上运动的时间为： t= t2+ t3=0.65s 16. 如图所示，A汽缸截面积为500cm2，A、B两个汽缸中装有体积均为104cm3、压强均为105Pa、温度均为27℃的理想气体，中间用细管连接。细管中有一绝热活塞M，细管容积不计。现给左边的活塞N施加一个推力，使其缓慢向右移动，同时给B中气体加热，此过程中A汽缸中的气体温度保持不变，活塞M保持在原位置不动。不计活塞与器壁间的摩擦，周围大气压强为105Pa，当推力F=×103N时，求： (1)活塞N向右移动的距离是多少？ (2)B汽缸中的气体升温到多少？ 【答案】（1）5cm；（2）127℃（或400K） 【解析】 【详解】(1)当推力F=×103N时，A中气体压强 pA′=p0＋=×105Pa 对A中气体：由玻意耳定律有 pAVA=pA′VA′ 得 VA′==VA 活塞N运动前后A的长度分别为 LA==20cm LA′==15cm 故活塞N移动的距离 Δx=LA-LA′=5cm (2)对B中气体 pB′=pA′=×105Pa 由查理定律得出 TB′=TB=400K 即 t=127℃ 17. 如图所示，光滑水平面上静止着两个滑块、，、，两滑块间夹有少量炸药，点燃炸药后其化学能全部转化为滑块、的动能，滑块向左恰好通过半圆轨道的最高点，滑块向右冲上倾角为的斜面，到达高度后返回水平面，已知半圆轨道半径，滑块B与斜面的动摩擦因数，水平面与斜面平滑连接，滑块B经此处机械能无损失，重力加速度，（，）.求： (1)滑块B第一次返回水平面的速度大小； (2)炸药点燃后释放的化学能； (3)滑块A第一次通过半圆轨道克服阻力做功大小． 【答案】(1)2m/s (2)30J (3)11J 【解析】 【详解】(1)设滑块B滑上斜面的初速度大小为v0，返回水平面的速度大小为，在斜面上运动的最大距离为L，则： 滑块B从斜面最高点返回水平面，由动能定理得： 联立解得： (2)滑块B从水平面滑到斜面最高点，由动能定理得： 由动量守恒定律得： 由能量守恒定律得： 联立解得： (3)滑块A恰好到达半圆轨道的最高点，有： 由动能定理得： 联立解得： 18. 如图所示，在xOy坐标系中，有垂直坐标平面向里的匀强磁场和沿y轴正向的匀强电场，匀强磁场的磁感应强度为B，电场和磁场的分界线为MN，MN穿过坐标原点和二、四象限，与y轴的夹角为θ＝30°。一个质量为m、带电量为q的带正电粒子，在坐标原点以大小为v0、方向与x轴正向成θ＝30°的初速度射入磁场，粒子经磁场偏转进入电场后，恰好能到达x轴。不计粒子的重力，求： （1）匀强电场的电场强度大小； （2）粒子从O点射出后到第三次经过边界MN时，粒子运动的时间。 【答案】（1） （2） 【解析】 【详解】（1）粒子在磁场中做圆周运动，由牛顿第二定律可知 求得 粒子在磁场中运动的轨迹如图所示， 根据几何关系，粒子出磁场的位置离x轴的距离为 由于粒子进入电场后速度与电场方向相反，因此粒子做匀减速运动，刚好能到达x轴，根据动能定理有 求得 （2）粒子在磁场中运动做圆周运动的周期 第一次在磁场中运动的时间 在电场中运动时 qE=ma 第一次在电场中运动的时间 第二次在磁场中运动的时间 则粒子从O点射出后到第三次经过边界MN时，粒子运动的时间 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$