精品解析：2025届安徽省芜湖市高三下学期5月二模物理试卷

2025届芜湖市高中毕业班教学质量统测 物理试题卷 本试题卷共6页，满分100分，考试用时75分钟 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名和座位号填写在答题卡和试卷上。 2.作答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔将答题卡上对应题目的答案选项涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案选项。作答非选择题时，将答案写在答题卡上对应区域，写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将答题卡交回。 一、选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的。 1. 2025年3月28日，中核集团新一代人造太阳“中国环流三号”，首次实现原子核温度1.17亿度、电子温度1.6亿度的参数水平，标志着中国可控核聚变向工程化应用迈出重要一步。下列关于轻核聚变说法正确的是（　　） A. 与核裂变相比，相同质量的核燃料，聚变反应中产生的能量比较少 B. “人造太阳”中的核反应方程为，其中X为中子 C. 目前我国利用核聚变发电已进入实用阶段 D. 轻核发生聚变后，比结合能减少，因此反应中释放能量 2. 自行车尾灯是一组全反射棱镜结构，在夜晚可以反射汽车车灯的光，如图所示，将一束单色光以入射角从全反射棱镜AB面射入等腰直角三棱镜中，其中为直角。进入棱镜的光，先后经过AC面和BC面全反射，从AB面再射出，则出射光线相对于最初的入射光线的偏转角度为（　　） A. B. C. D. 3. 如图甲所示是风箏在空中悬停的情景，图乙是其简化图。若风箏的重力为G，在牵线的拉力T和垂直于风筝面的恒定风力F的共同作用下处于平衡状态，则下列说法正确的是（　　） A. 风筝在空中所受合力竖直向上 B. 风力F和牵线的拉力T的合力竖直向上 C. 风对风筝的作用力小于风箏对风的作用力 D. F沿竖直方向的分力与T沿竖直方向的分力大小相等 4. 2025年中国航天将迎来更多突破，新一代载人飞船和月面着陆器将进入实质性测试阶段，我国第四批预备航天员不仅要执行空间站任务，未来也将执行载人登月任务。假设以同样大小初速度分别在月面和地面竖直上抛小球（不计地面上的空气阻力），小球在月面上升的最大高度为在地面上的6倍。已知地球半径为月球半径的4倍，则地球和月球的平均密度之比为（　　） A. 6∶1 B. 1∶6 C. 2∶3 D. 3∶2 5. 如图，某同学用一根劲度系数为k轻质弹簧测量物块与水平面间的动摩擦因数。将弹簧一端固定在竖直挡板上，另一端与物块连接，物块置于水平面上，弹簧与地面平行。改变物块在水平面上的位置，发现物块只能在A、B两点间保持静止，测得A、B两点到竖直挡板的距离分别为d1、d2，物块的质量为m，当地重力加速度为g，则物块与水平面间的动摩擦因数为（　　） A B. C. D. 6. 在足够长的斜面上，使A、B两个相同小物块分别从不同位置沿斜面方向同时出发，选择沿斜面向上为正方向，它们运动的图像如图所示。在时，A、B两物块恰好在斜面上某一位置相遇，据图可知下列说法正确的是（　　） A. 该斜面是光滑斜面 B. 时，A、B两物块相距最远 C. A、B两物块在斜面上出发时相距50m D. 时，A、B两物块相对于出发点的位移大小相等 7. 如图所示，A、B、C为一直角三角形的三个顶点，带电量绝对值分别为和的两个点电荷分别固定在A、B两点，在C点电场强度的大小为，方向与AB连线平行，AB连线中点D点场强大小为，为。则下列关系正确的是（　　） A. ， B. ， C ， D. ， 8. 如图所示，在xOy坐标系第一象限内有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B。在P点有一粒子源，P点坐标为（，）。打开粒子源发射装置，能够沿纸面以相同的速率向各个方向均匀发射带负电的粒子，粒子质量为m，电荷量为，速率。不计粒子重力及粒子间的相互作用力，M点坐标为（，），则下列说法正确的是（　　） A. 从x轴射出磁场的粒子数占总粒子数的 B. 从OM之间射出磁场的粒子数占总粒子数的 C. 到达x轴的粒子在磁场中运动的最短时间为 D. 粒子在磁场中运动的最长路径与最短路径之比为9∶2 二、选择题：本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 9. 如图所示，为定值电阻，为滑动变阻器，的最大阻值小于的阻值，、，A为理想电表，理想变压器原线圈两端接电压为U的正弦式交流电，变压器原、副线圈匝数之比为n，将的滑片从最下端向上滑动过程中（　　） A. 表的示数为U，表的示数为 B. A表的示数变小 C. 原线圈输入功率增大 D. 的电功率一直增大 10. 如图甲所示，质量为M的木块静止在光滑水平面上，质量为m的子弹以某一速度沿水平方向射入木块，一段时间后恰好在木块中与木块相对静止，若该过程中木块的速度与子弹的速度之间的关系可以用图乙表示，子弹在木块中相对运动时所受的阻力为恒力，则下列说法正确的有（　　） A. B. 该过程中子弹相对木块的位移比木块相对地面的位移小 C. 木块所能达到的最大速度为 D. 木块所能达到最大速度为 三、非选择题：共5题，共58分。 11. 同学们想利用单摆测定芜湖本地的重力加速度。 （1）王华同学在实验室里将一根不可伸长的细线的上端固定在铁架台横杆上，下端系一个小钢球，做成了单摆，如图甲所示。 ①用游标卡尺测量小钢球直径，示数如图乙所示，读数为__________mm。 ②通过实验测得重力加速度，王华通过查找资料发现，芜湖的重力加速度为，实验值偏小，其原因可能是__________ A.测量摆长时，将摆线长度误认为摆长 B.摆球不在同一竖直平面内运动，而是做圆锥摆运动 C.测出n次全振动时间为t，误作为次全振动时间进行计算 （2）李蕾同学在家里找到了细线和铁锁，也制成了一个单摆悬挂于天花板上，如图丙所示。由于家里只有一把量程为20cm的刻度尺，不足以测量细线的长度。于是她通过调节合适的线长，让铁锁自然悬垂时，铁锁下端到地面间的距离小于刻度尺量程，并用刻度尺测量铁锁下端到地面的高度h，让铁锁做小幅度摆动，测得50次全振动所用时间t，改变线长，测量多组h与t的值。在坐标纸上描点连线作图，如图丁所示。根据图像，可求得当地重力加速度__________。（结果保留三位有效数字，取3.14） 12. 某学习小组把铜片和锌片相隔约1cm插入一个苹果中，制成了一个苹果电池。为了测量该苹果电池的电动势E和内阻r，他们进行了以下实验操作： （1）先用多用电表的“直流电压2.5V”挡粗测苹果电池的电动势，如图甲所示，则多用电表的读数为__________V。 若考虑系统误差，则该苹果电池的电动势E应__________测量值（选填“大于”，“等于”或“小于”） （2）为验证上述判断，大家想尽可能准确测量出苹果电池的电动势和内阻，他们选用以下器材进一步实验。 A．电阻箱（最大阻值为） B.DIS数字电压传感器（内阻可视为无穷大） C.DIS数据采集器 D.笔记本电脑 E.导线和开关 具体实验步骤如下： ①将该苹果电池与实验器材按图乙所示电路连接； ②调节电阻箱阻值，闭合开关，待示数稳定后，记录电阻箱的阻值R和数字电压传感器显示的数值U后立即断开开关； ③每次将电阻箱的阻值增大，重复以上实验步骤，测量出R值和U值，计算出相应的和，并记录数据； ④根据数据，绘制出关系图线如图丙中线a所示。 请回答下列问题： （3）根据实验数据绘制的图线a可得该苹果电池的电动势为__________，内阻为__________（结果均保留2位有效数字）； （4）若用普通的磁电式电压表代替数字电压传感器进行实验，得到的图线可能是图丙中的__________（选填“b”“c”或“d”）。 13. 某型号汽油发动机结构如图甲所示。其工作过程可看成：燃烧室内气体经历反复膨胀和压缩。某次膨胀和压缩过程可简化为如图乙所示的图像，其中和为两个绝热过程。状态A气体的温度，压强，火花塞点火瞬间，燃烧室内气体的压强迅速增大到的状态B，然后，活塞被推动向下移动对外做功。在经历的绝热膨胀过程中，气体对外做功400J，温度降低了400℃，压强降低到120kPa，以上整个过程中燃烧室内的气体可视为理想气体且质量保持不变。 （1）求气体在状态B的温度； （2）求过程燃烧室内气体的内能变化量； （3）燃烧室内气体的最大体积与最小体积之比被称为压缩比k，它是发动机动力大小的一个标志。请计算该发动机的压缩比k。 14. 在如图所示的空间中，存在水平向右的匀强电场和垂直纸面向里的水平匀强磁场，电场强度的大小为，在电磁场中的P点发射一带电微粒，粒子的比荷为，当微粒的初速度大小为，方向如图中所示时，微粒恰好能沿图示虚线做直线运动，已知重力加速度。 （1）求匀强磁场的磁感应强度的大小B及微粒初速度与电场强度的夹角； （2）若撤去匀强磁场，求微粒在运动过程中离出发点P的最大高度H； （3）若撤去匀强电场，求微粒在运动过程中离出发点P的最大高度h。 15. 如图甲所示，相距为的两条足够长光滑平行金属导轨，导轨的倾斜部分和水平部分在c、d处平滑连接，倾斜部分与水平面的夹角为，一根质量为、电阻为的金属棒PQ垂直导轨放置。倾斜导轨顶端接有阻值为的电阻，在电阻、导轨与PQ间有一面积为的磁场区域Ⅰ，磁感应强度方向垂直导轨平面向下，磁场大小随时间t变化规律如图乙所示，在0到内均匀增加到，之后磁感应强度保持不变。在边界ab右侧存在磁感应强度大小为、方向也垂直倾斜导轨平面向下的匀强磁场区域Ⅱ，边界ab与导轨垂直，到斜面底端cd的距离为。时刻将金属棒PQ由静止释放，时刻恰好运动到边界ab，在PQ到达ab边界时给它施加一平行倾斜导轨的作用力F，使它沿导轨向下运动速度随位移均匀增大，且，，导体棒运动到cd时撤掉F，之后滑进导轨的水平部分最终停止。已知导体棒PQ与导轨始终垂直并接触良好，在cd处进入水平导轨时无动能损失，不计导轨电阻，忽略磁场边界效应，重力加速度为。求： （1）求内回路产生的热量； （2）金属棒PQ在abcd区域运动过程中产生的热量和力F做的功W（结果保留3位有效数字）； （3）金属棒PQ在水平导轨上滑行的路程s（结果保留3位有效数字）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2025届芜湖市高中毕业班教学质量统测 物理试题卷 本试题卷共6页，满分100分，考试用时75分钟 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名和座位号填写在答题卡和试卷上。 2.作答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔将答题卡上对应题目的答案选项涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案选项。作答非选择题时，将答案写在答题卡上对应区域，写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将答题卡交回。 一、选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的。 1. 2025年3月28日，中核集团新一代人造太阳“中国环流三号”，首次实现原子核温度1.17亿度、电子温度1.6亿度的参数水平，标志着中国可控核聚变向工程化应用迈出重要一步。下列关于轻核聚变说法正确的是（　　） A. 与核裂变相比，相同质量的核燃料，聚变反应中产生的能量比较少 B. “人造太阳”中的核反应方程为，其中X为中子 C. 目前我国利用核聚变发电已进入实用阶段 D. 轻核发生聚变后，比结合能减少，因此反应中释放能量 【答案】B 【解析】 【详解】A．与核裂变相比，轻核聚变的产能效率更高，即相同质量的核燃料，聚变反应中产生的能量比较多，A错误； B．“人造太阳”中的核反应方程为 根据核反应方程前后质量数和核电荷数守恒可知X为中子，B正确； C．我国利用核聚变发电的研究取得了重大进展，目前还只是在实验研究阶段，没有进入实用阶段，C错误； D．轻核发生聚变后比结合能增加，因此反应中会释放能量，D错误。 故选B。 2. 自行车尾灯是一组全反射棱镜结构，在夜晚可以反射汽车车灯的光，如图所示，将一束单色光以入射角从全反射棱镜AB面射入等腰直角三棱镜中，其中为直角。进入棱镜的光，先后经过AC面和BC面全反射，从AB面再射出，则出射光线相对于最初的入射光线的偏转角度为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】作出光路图如图所示 根据几何关系，由于是等腰直角三棱镜，利用折射定律和反射定律解得，出射时的入射角与入射时的折射角相等，根据光路可逆原理，出射光线相对于入射光线的偏转的角度为，与折射率和入射角均无关。 故选C。 3. 如图甲所示是风箏在空中悬停的情景，图乙是其简化图。若风箏的重力为G，在牵线的拉力T和垂直于风筝面的恒定风力F的共同作用下处于平衡状态，则下列说法正确的是（　　） A. 风筝在空中所受合力竖直向上 B. 风力F和牵线的拉力T的合力竖直向上 C. 风对风筝的作用力小于风箏对风的作用力 D. F沿竖直方向的分力与T沿竖直方向的分力大小相等 【答案】B 【解析】 【详解】A．风筝在空中所受合力为零，不是竖直向上，A错误； B．风筝受到重力G、牵线的拉力T、风力F三个力的作用处于平衡状态，那么风力F和牵线的拉力T的合力与重力是一对平衡力，二者大小相等，方向相反，由于重力的方向竖直向下，故风力F和牵线的拉力T的合力竖直向上，B正确； C．根据牛顿第三定律可知，风对风筝的作用力与风筝对风的作用力大小相等，C错误； D．由力的平衡条件可知，F沿竖直方向的分力大小等于T沿竖直方向上的分力大小与重力G的大小之和，D错误。 故选B。 4. 2025年中国航天将迎来更多突破，新一代载人飞船和月面着陆器将进入实质性测试阶段，我国第四批预备航天员不仅要执行空间站任务，未来也将执行载人登月任务。假设以同样大小的初速度分别在月面和地面竖直上抛小球（不计地面上的空气阻力），小球在月面上升的最大高度为在地面上的6倍。已知地球半径为月球半径的4倍，则地球和月球的平均密度之比为（　　） A. 6∶1 B. 1∶6 C. 2∶3 D. 3∶2 【答案】D 【解析】 【详解】根据 可得 根据， 可得 故选D。 5. 如图，某同学用一根劲度系数为k的轻质弹簧测量物块与水平面间的动摩擦因数。将弹簧一端固定在竖直挡板上，另一端与物块连接，物块置于水平面上，弹簧与地面平行。改变物块在水平面上的位置，发现物块只能在A、B两点间保持静止，测得A、B两点到竖直挡板的距离分别为d1、d2，物块的质量为m，当地重力加速度为g，则物块与水平面间的动摩擦因数为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】由题意可知，改变物块在水平面上的位置，物块只能在A、B两点间保持静止，则有轻质弹簧的原长是 物块在A、B两点的静止位置是轻质弹簧的最大压缩量与最大伸长量的平衡位置，因此有 解得 故选A。 6. 在足够长的斜面上，使A、B两个相同小物块分别从不同位置沿斜面方向同时出发，选择沿斜面向上为正方向，它们运动的图像如图所示。在时，A、B两物块恰好在斜面上某一位置相遇，据图可知下列说法正确的是（　　） A. 该斜面是光滑斜面 B. 时，A、B两物块相距最远 C. A、B两物块在斜面上出发时相距50m D. 时，A、B两物块相对于出发点的位移大小相等 【答案】C 【解析】 【详解】A．开始时A沿斜面上滑，其加速度 方向沿斜面向下；2s末开始沿斜面下滑，加速度大小 因则斜面是不光滑的，选项A错误； B．由题意可知，4s末两物块相遇，则开始运动时A沿斜面向上运动，B在A的上方沿斜面向下运动，前2s内两者距离逐渐减小；时，A的速度为零，将要向下运动，B的速度为-15m/s，向下运动，且向下运动的加速度相等，可知此后A、B两物块的距离继续逐渐减小，2s时刻相距不是最远，选项B错误； C．由题意可知，4s末两物块相遇，则开始运动时A沿斜面向上运动，B在A的上方沿斜面向下运动，2s时A开始向下运动，则A、B两物块在斜面上出发时相距 选项C正确； D．时，A、B两物块相对于出发点位移大小分别为， 选项D错误。 故选C。 7. 如图所示，A、B、C为一直角三角形的三个顶点，带电量绝对值分别为和的两个点电荷分别固定在A、B两点，在C点电场强度的大小为，方向与AB连线平行，AB连线中点D点场强大小为，为。则下列关系正确的是（　　） A. ， B. ， C ， D. ， 【答案】A 【解析】 【详解】由于在C点电场强度方向与AB连线平行，可知和为异种电荷，设BC长度为d，则和在C点产生的电场强度大小分别为 几何关系可知 联立解得 由电场叠加原理可知，在C点电场强度的大小为 在D点电场强度的大小为 联立解得 故选A。 8. 如图所示，在xOy坐标系第一象限内有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B。在P点有一粒子源，P点坐标为（，）。打开粒子源发射装置，能够沿纸面以相同的速率向各个方向均匀发射带负电的粒子，粒子质量为m，电荷量为，速率。不计粒子重力及粒子间的相互作用力，M点坐标为（，），则下列说法正确的是（　　） A. 从x轴射出磁场粒子数占总粒子数的 B. 从OM之间射出磁场的粒子数占总粒子数的 C. 到达x轴的粒子在磁场中运动的最短时间为 D. 粒子在磁场中运动的最长路径与最短路径之比为9∶2 【答案】B 【解析】 【详解】A．粒子在磁场中，由洛伦兹力提供向心力得 解得 如图所示 可知从x轴射出磁场的粒子所对应的角度范围为，则从x轴射出磁场的粒子数占总粒子数的 故A错误； B．如图所示 由几何关系可知从OM之间射出磁场的粒子所对应的角度范围为，则从OM之间射出磁场的粒子数占总粒子数的 故B正确； C．如图所示 到达x轴的粒子中，当粒子到达P点正下方位置对应圆心角最小，所用时间最短，则有 故C错误； D．如图所示 粒子在磁场中运动的最长路径对应的圆心角为，最短路径对应的圆心角为，可知粒子在磁场中运动的最长路径与最短路径之比为 故D错误。 故选B。 二、选择题：本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 9. 如图所示，为定值电阻，为滑动变阻器，的最大阻值小于的阻值，、，A为理想电表，理想变压器原线圈两端接电压为U的正弦式交流电，变压器原、副线圈匝数之比为n，将的滑片从最下端向上滑动过程中（　　） A. 表的示数为U，表的示数为 B. A表的示数变小 C. 原线圈输入功率增大 D. 的电功率一直增大 【答案】CD 【解析】 【详解】A．由于理想变压器原线圈两端的电压为U，故电压表的示数为U，根据理想变压器的原理 解得副线圈两端的电压为 而电压表测量定值电阻两端的电压，故的示数小于，A错误； B．的滑片从最下端向上滑动过程中，接入电路中的阻值减小，而副线圈两端的电压不变，根据欧姆定律可知，副线圈中的电流增大，电流表示数变大，B错误； C．因为副线圈两端的电压不变，电流增大，根据可知，副线圈的输出功率增大，而理想变压器的输入功率等于输出功率，故原线圈的输入功率增大。C正确； D．副线圈的电流增大，根据可知，的电功率一直增大，D正确。 故选CD。 10. 如图甲所示，质量为M的木块静止在光滑水平面上，质量为m的子弹以某一速度沿水平方向射入木块，一段时间后恰好在木块中与木块相对静止，若该过程中木块的速度与子弹的速度之间的关系可以用图乙表示，子弹在木块中相对运动时所受的阻力为恒力，则下列说法正确的有（　　） A. B. 该过程中子弹相对木块的位移比木块相对地面的位移小 C. 木块所能达到的最大速度为 D. 木块所能达到的最大速度为 【答案】AC 【解析】 【详解】ACD．由乙图可知，木块与子弹的速度关系满足 设子弹与木块相对静止时的速度为，则有 解得二者共同的速度 即木块所能达到的最大速度为 子弹射入木块，系统动量守恒则有 代入数据解得 AC正确，D错误； B．设子弹相对于木块位移为L，木块相对于地面的位移为x，根据能量守恒定律则有 根据动能定理则有 系统动量守恒，则有 联立解得， 显然，即子弹相对木块的位移比木块相对地面的位移大，B错误。 故选AC。 三、非选择题：共5题，共58分。 11. 同学们想利用单摆测定芜湖本地的重力加速度。 （1）王华同学在实验室里将一根不可伸长的细线的上端固定在铁架台横杆上，下端系一个小钢球，做成了单摆，如图甲所示。 ①用游标卡尺测量小钢球直径，示数如图乙所示，读数__________mm。 ②通过实验测得重力加速度，王华通过查找资料发现，芜湖的重力加速度为，实验值偏小，其原因可能是__________ A.测量摆长时，将摆线长度误认为摆长 B.摆球不在同一竖直平面内运动，而是做圆锥摆运动 C.测出n次全振动时间为t，误作为次全振动时间进行计算 （2）李蕾同学在家里找到了细线和铁锁，也制成了一个单摆悬挂于天花板上，如图丙所示。由于家里只有一把量程为20cm的刻度尺，不足以测量细线的长度。于是她通过调节合适的线长，让铁锁自然悬垂时，铁锁下端到地面间的距离小于刻度尺量程，并用刻度尺测量铁锁下端到地面的高度h，让铁锁做小幅度摆动，测得50次全振动所用时间t，改变线长，测量多组h与t的值。在坐标纸上描点连线作图，如图丁所示。根据图像，可求得当地重力加速度__________。（结果保留三位有效数字，取3.14） 【答案】（1） ①. 21.25 ②. A （2）9.86 【解析】 【小问1详解】 [1]小球的直径为; [2]A．根据单摆周期公式 解得 测量摆长时，将摆线长度误认为摆长,使得摆长变小，测得的重力加速度偏小，故A正确； B．设做圆锥摆时摆线与竖直方向夹角为，故此时圆锥摆的周期为 即此时测得的周期偏小，故测出的重力加速度偏大，故B错误。 C．测出n次全振动时间为t，误作为（n＋1）次全振动时间进行计算，使周期值偏小，测得g值偏大，故C错误。 故选A。 【小问2详解】 单摆的周期为 令天花板到地面的高度为H，摆长为 根据单摆的周期公式 可得 设图线斜率绝对值为k，可得 12. 某学习小组把铜片和锌片相隔约1cm插入一个苹果中，制成了一个苹果电池。为了测量该苹果电池的电动势E和内阻r，他们进行了以下实验操作： （1）先用多用电表的“直流电压2.5V”挡粗测苹果电池的电动势，如图甲所示，则多用电表的读数为__________V。 若考虑系统误差，则该苹果电池的电动势E应__________测量值（选填“大于”，“等于”或“小于”） （2）为验证上述判断，大家想尽可能准确测量出苹果电池的电动势和内阻，他们选用以下器材进一步实验。 A．电阻箱（最大阻值为） B.DIS数字电压传感器（内阻可视为无穷大） C.DIS数据采集器 D.笔记本电脑 E.导线和开关 具体实验步骤如下： ①将该苹果电池与实验器材按图乙所示电路连接； ②调节电阻箱阻值，闭合开关，待示数稳定后，记录电阻箱的阻值R和数字电压传感器显示的数值U后立即断开开关； ③每次将电阻箱的阻值增大，重复以上实验步骤，测量出R值和U值，计算出相应的和，并记录数据； ④根据数据，绘制出关系图线如图丙中线a所示。 请回答下列问题： （3）根据实验数据绘制的图线a可得该苹果电池的电动势为__________，内阻为__________（结果均保留2位有效数字）； （4）若用普通的磁电式电压表代替数字电压传感器进行实验，得到的图线可能是图丙中的__________（选填“b”“c”或“d”）。 【答案】 ①. 0.85 ②. 大于 ③. 1.0V ④. ⑤. b 【解析】 【详解】（1）[1][2]直流电压2.5V挡最小刻度为0.05V，则多用电表的读数为0.85V。若考虑系统误差，即直流电压挡的内阻不是无穷大，则该苹果电池的电动势E应大于测量值。 （3）[3][4]根据 可得 由图像可知 可得 （4）[5]若用普通的磁电式电压表代替数字电压传感器进行实验，则方程变为 可得 即的斜率不变，截距变大，则得到的图线可能是图丙中的b。 13. 某型号汽油发动机结构如图甲所示。其工作过程可看成：燃烧室内气体经历反复膨胀和压缩。某次膨胀和压缩过程可简化为如图乙所示的图像，其中和为两个绝热过程。状态A气体的温度，压强，火花塞点火瞬间，燃烧室内气体的压强迅速增大到的状态B，然后，活塞被推动向下移动对外做功。在经历的绝热膨胀过程中，气体对外做功400J，温度降低了400℃，压强降低到120kPa，以上整个过程中燃烧室内的气体可视为理想气体且质量保持不变。 （1）求气体在状态B的温度； （2）求过程燃烧室内气体的内能变化量； （3）燃烧室内气体的最大体积与最小体积之比被称为压缩比k，它是发动机动力大小的一个标志。请计算该发动机的压缩比k。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 气体温度升高发生等容升压，根据查理定律 代入题中数据，解得 【小问2详解】 过程为绝热过程，根据热力学第一定律得 其中，联立解得 【小问3详解】 在经历的绝热膨胀过程中，气体对外做功，汽缸内温度降低了400K，膨胀结束到达状态C时，燃烧室内压强降低到120kPa，则有，根据查理定律 联立解得 根据理想气体状态方程可得 联立以上，可得该汽油机的压缩比为 14. 在如图所示的空间中，存在水平向右的匀强电场和垂直纸面向里的水平匀强磁场，电场强度的大小为，在电磁场中的P点发射一带电微粒，粒子的比荷为，当微粒的初速度大小为，方向如图中所示时，微粒恰好能沿图示虚线做直线运动，已知重力加速度。 （1）求匀强磁场的磁感应强度的大小B及微粒初速度与电场强度的夹角； （2）若撤去匀强磁场，求微粒在运动过程中离出发点P的最大高度H； （3）若撤去匀强电场，求微粒在运动过程中离出发点P的最大高度h。 【答案】（1），粒子初速度方向与水平成角，向右上方 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 微粒受重力、电场力和洛伦兹力作用，根据平衡条件得 解得 又因为 解得 粒子初速度方向与电场方向成角，向右上方。 【小问2详解】 粒子在竖直方向上做竖直上抛运动，根据运动的分解可得，上抛的初速度 上抛的最大高度 【小问3详解】 撤去电场后，粒子只受到重力和洛伦兹力的作用，将洛伦兹力沿着水平和竖直方向分解， 洛伦兹力的竖直向上的分力 即洛伦兹力在竖直方向的分力等于粒子的重力，所以粒子在水平方向上做匀速直线运动，其速度为 竖直方向做匀速圆周运动，圆周运动的速度为 最大高度 解得 15. 如图甲所示，相距为的两条足够长光滑平行金属导轨，导轨的倾斜部分和水平部分在c、d处平滑连接，倾斜部分与水平面的夹角为，一根质量为、电阻为的金属棒PQ垂直导轨放置。倾斜导轨顶端接有阻值为的电阻，在电阻、导轨与PQ间有一面积为的磁场区域Ⅰ，磁感应强度方向垂直导轨平面向下，磁场大小随时间t变化规律如图乙所示，在0到内均匀增加到，之后磁感应强度保持不变。在边界ab右侧存在磁感应强度大小为、方向也垂直倾斜导轨平面向下的匀强磁场区域Ⅱ，边界ab与导轨垂直，到斜面底端cd的距离为。时刻将金属棒PQ由静止释放，时刻恰好运动到边界ab，在PQ到达ab边界时给它施加一平行倾斜导轨的作用力F，使它沿导轨向下运动速度随位移均匀增大，且，，导体棒运动到cd时撤掉F，之后滑进导轨的水平部分最终停止。已知导体棒PQ与导轨始终垂直并接触良好，在cd处进入水平导轨时无动能损失，不计导轨电阻，忽略磁场边界效应，重力加速度为。求： （1）求内回路产生的热量； （2）金属棒PQ在abcd区域运动过程中产生的热量和力F做的功W（结果保留3位有效数字）； （3）金属棒PQ在水平导轨上滑行的路程s（结果保留3位有效数字）。 【答案】（1）0.5J （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 内的电动势 内的电动势 在进入区域Ⅱ之前回路产生的总热量 【小问2详解】 到达ab时，棒的速度 进入区域Ⅱ后的速度，，， 联立得 由图像中梯形面积得克服安培力做功 由功能关系知回路中产生的总热量 由 由题意知，棒到达cd时的速度 由动能定理有 联立解得。 【小问3详解】 进入水平轨道后，对棒由动量定理得， 联立得 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$