精品解析：2025届内蒙古赤峰市高三下学期模拟考试物理试题

赤峰市高三年级4.20模拟考试试题 物 理 注意事项： 1. 答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号、座位号填写在答题卡上。本试卷满分100分。 2. 作答时，将答案写在答题卡上。写在试卷上无效。 3. 考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。 一、选择题∶本题共10小题，共 46分。在每小题给出的四个选项中，第 1~7题只有一 项符合题目要求，每小题4分；第 8~10题有多项符合题目要求，每小题 6分，全 部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选或不答的得0分。 1. 2025年1月20日，我国“人造太阳”核聚变实验装置（EAST）首次完成1亿摄氏度一千秒“高质量燃烧”，创造了新的世界纪录。下列方程属于核聚变反应的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．核反应方程属于原子核的人工转变，故A错误； B．核聚变是指两个或多个轻核合并成一个较重的核的过程，释放出大量能量。氘和氚发生反应生成氦和中子，符合核聚变的定义，故B正确； C．核反应方程属于α衰变，故C错误； D．核反应方程属于重核的裂变，故D错误； 故选B。 2. 逆风使帆的原理如图所示，把帆面张在航向（船头指向）和风向之间，因风对帆的压力垂直帆面，可分解成两个分力、，其中垂直船轴即航向（“龙骨”），会被很大的横向阻力平衡，沿着航向，已知帆面与航向之间的夹帆面航向角为，船的总质量为，下列说法正确的是（　　） A. 提供船前进的动力 B. 船受到的合力大小一定与值相等 C. 若船垂直航向的阻力为，则 D. 若船沿着航向的阻力为，则船的加速度为 【答案】A 【解析】 【详解】A．据题意可知与船运动的方向相同，是船前进的动力，故A正确； B．题意知与横向阻力平衡，在船运动的方向上除外，还有其他阻力，如水的阻力等，船运动状态不确定，故船受到的合力大小一定不与值相等，故B错误； C．题意知与横向阻力平衡，则有 故C错误； D．若船沿着航向的阻力为，根据牛顿第二定律可知船的加速度为 故D错误。 故选A。 3. 如图水平固定且导热性能良好的气缸内封闭着一定质量的理想气体，外界温度恒定。 通过细线将活塞与装满细沙的小桶连接， 在细沙缓缓漏出过程中， 活塞缓慢向左移动。对于气缸内气体，下列说法正确的是（　　） A. 气体放出热量，内能减小 B. 气体吸收热量， 内能增大 C. 外界对气体做功， 内能增大 D. 外界对气体做功， 内能不变 【答案】D 【解析】 【详解】题意可知气体温度不变，故内能不变（）， 活塞缓慢向左移动，气体体积减小，外界对气体做功（W>0），根据热力学第一定律可知 可知Q<0，即气体对外放热量。 故选D。 4. 太空中某卫星轨道持续变化， 影响空间站的安全。空间站进行了变轨规避风险， 如图是 10 月 20 日 0 时至 10 月 23 日 0 时，某卫星和空间站的轨道离地面高度的数据图。假设变轨前后， 空间站均做匀速圆周运动， 下列说法正确的是（　　） A. 10月21日3点16分， 空间站点火加速 B. 空间站在 10 月22日运行速度大于其在10月20日运行速度 C. 空间站在 10 月22日运行的加速度大于其在 10月20日运行的加速度 D. 空间站变轨后的运行速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间 【答案】A 【解析】 【详解】A．由图可知，空间站从低轨道调整到高轨道运行，则空间站需要点火加速度做离心运动，故A正确； BC．设地球质量为M，空间站质量为m，根据 解得， 由图可知，空间站在10月22日运行高度大于其在10月20日运行高度，故空间站在 10 月22日运行速度小于其在10月20日的运行速度，空间站在 10 月22日运行的加速度小于其在 10月20日运行的加速度，故BC错误； D．第一宇宙速度是卫星绕地球表面做圆周运动的运动速度，其轨道半径小于空间站变轨后的轨道半径，故空间站变轨后的运行速度小于第一宇宙速度，故D错误。 故选A。 5. 如图两足够长且电阻不计的光滑平行金属导轨倾斜固定放置，导轨间存在竖直向下的匀强磁场，导轨上端与开关相连。一质量为电阻为的金属杆垂直放在导轨上且始终接触良好。让杆由静止自由下滑一段时间后，闭合开关开始计时，杆的、图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】AB．开关闭合前，由牛顿第二定律可知加速度 可知杆先做匀加速直线运动；开关闭合后，杆沿导轨方向受向上的安培力和向下的重力分力， 若此时重力分力大于安培力，则有 因为 联立解得 可知随着速度增大，加速度减小，杆做加速度减小的加速运动直至匀速。 若重力分力小于安培力，同理则有 可知随着速度减小，杆做加速度减小的减速运动直至匀速，故AB错误； CD．以上分析可知，开关闭合前，可知杆先做加速度为匀加速直线运动，开关闭合后， 若重力分力大于安培力，由牛顿第二定律可知加速度得 可知a随v线性减小； 若重力分力小于安培力，则 可知a随v线性减小，综合以上分析可知，C错误，D正确。 故选D。 6. 如图某同学在水平桌面上弹滑块，可视为质点的滑块瞬间获得一个水平向右的初速度 ，沿平行于桌边的直线做匀减速运动，滑块经桌面右端飞出落到地面，从弹出到落地共用时 ，已知桌面高度 。则桌面的长度可能是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】设滑块到达桌面右端时速度为v，则根据平抛运动规律有 解得滑块平抛运动时间 可知滑块在桌面运动时间 要想滑块从桌面的右端飞出，滑块到右端时的速度应大于0，所以 解得 根据匀减速运动位移公式有 所以 所以B选项符合题意。 故选B。 7. 如图是静电场轨道离子阱装置。长为 的圆柱形金属管接高压电源正极，位于中心轴线的金属丝 接负极，管内空间形成指向中心轴线的辐射状电场，在管的左端以 为圆心开一半径为的圆环状窄缝。一个质量为 、电荷量为的离子，以速度从离子阱右侧的点垂直射入，且与的夹角，不计离子重力，离子在离子阱中的运动可分为两部分围绕 的圆周运动和沿 的直线运动，且最后离子从左侧窄缝射出。下列说法正确的是（　　） A. 离子带负电 B. 离子在运动过程中加速度不变 C. 处的电场强度大小 D. 离子在离子阱中运动的路程 【答案】D 【解析】 【详解】A．题意可知电场强度指向，且离子在离子阱中的运动可分为围绕 的圆周运动，可知电场力指向，故粒子带正电，故A错误； B．由于离子水平方向不受力，合力为电场力，且离子在做圆周运动时电场力方向时刻指向，可知电场力方向时刻在变，故加速度方向也时刻在变，即加速度时刻在变，故B错误； C．根据电场力提供向心力有 解得 故C错误； D．对离子，水平方向有 解得离子在离子阱中运动时间 则离子在离子阱中运动的路程 故D正确。 故选D 8. 机器人扭秧歌成了2025年年初的头条热点， 机器人的3分钟表演让国内外都为之震撼。如图机器人转动的手绢好像 “死死地” 黏在机器人的手上一样。此情景可以简化为长为 的轻杆一端固定在水平转轴上的 点，另一端固定一质量为 的小球， 在竖直平面内做角速度为 的匀速圆周运动，重力加速度为 。下列说法正确的是（　　） A. 小球转到最低点D时， 轻杆对小球的弹力的大小一定大于重力 B. 小球转到最高点C时，轻杆对小球的弹力的大小一定大于重力 C. 小球在最左端 时，轻杆对小球的作用力的大小为 D. 小球在最右端 时，轻杆对小球的作用力的大小为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．小球转到最低点D时，其合力指向圆心方向，故轻杆对小球弹力的大小一定大于重力，故A正确； B．小球转到最高点C时速度为，可知此时轻杆对小球的弹力的大小为0，小于其重力，故B错误； CD．小球在最左端或最右端B时，小球受重力和轻杆对小球的作用力而做匀速圆周运动，合力指向圆心方向，根据平行四边形定则，可知轻杆对小球的作用力的大小为 故C错误，D正确。 故选AD。 9. 一列横波沿直线传播，在波的传播方向上有相距的、两点。在某时刻、两点间形成如图甲所示波形，经过，两点间形成如图乙所示波形。以下说法中正确的是（　　） A. 若周期为 ，波一定向左传播 B. 若周期为 ，波一定向右传播 C. 若波速为 ，波一定向左传播 D. 若波速为 ，波一定向右传播 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．由图甲可知 若波向右传播，则有 解得周期为 波速为 若波向左传播，则有 解得周期为 波速为 可知若周期为，只有当波向右传播，且时成立，A错误，B正确； CD．若波速为，由上述分析可知，只有波向右传播，且时成立，C错误，D正确。 故选BD。 10. 如图右端带有薄挡板的绝缘长木板静止在光滑的水平面上，该木板质量为且上表面光滑，空间存在大小为方向水平向右的匀强电场。质量、电荷量为的物块从长木板上距离挡板处由静止释放，此后过程中发生的碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短。物块电荷量不变，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 整个过程物块和木板系统的机械能先增大后减小 B. 物块第一次碰撞后的速度大小为 C. 物块每次碰撞后到挡板的最远距离相同 D. 木板发生位移22l前，物块与挡板碰撞了5次 【答案】BCD 【解析】 【详解】B．B与A第一次碰前做匀加速直线运动，，， 得 与A发生弹性碰撞 得 碰后速度大小为，故B正确； AC．由上述解得 A做匀速直线运动，B做初速度，加速度为的匀变速直线运动 共速时间为，此时物块距挡板最远 得 物块距挡板最远 再次追上时间为，由运动学公式 ，此时 第2次与A发生弹性碰撞 得， 分析计算可知每次弹性碰撞之后，共速时间为，再次追上时间为,B与A每次碰撞后与上一次相比速度均增加，故系统机械能总体在增大，故A错误； B与A相对速度不变，共速时间不变，故物块每次碰撞后到挡板的最远距离相同为，故C正确； D．每次弹性碰撞之后，再次追上时间均为 第一次碰后物块位移为 第二次碰后物块位移为，第三次碰后物块位移，第四次碰后物块位移 故木板发生位移22l前，物块与挡板碰撞了5次，故D正确。 故选BCD 。 二、非选择题∶本题共 5 小题，共 54 分。 11. 如图是探究两个互成角度的力的合成规律实验过程示意图。 （1）图中由乙图到丙图的过程中主要应用了_____； A 理想实验法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 （2）丙图中弹簧测力计读数为_____N； （3）实验中，F1、F2表示两个互成角度的力，F′表示平行四边形作出的F1与F2的合力；F表示用一个弹簧秤拉橡皮筋时的力，则下列选项中符合实验事实的是_____； A. B. C. D. 【答案】（1）B （2）5.80 （3）D 【解析】 【小问1详解】 本实验中两个拉力的作用效果和一个拉力的作用效果相同，采用的科学方法是等效替代法。 故选B。 【小问2详解】 题图可知弹簧测力计最小分度值为0.1N，故读数为5.80N； 【小问3详解】 该实验中F′是由平行四边形法则得出的合力，即F′是平行四边形的对角线，而F是通过实际实验得出的，与F′有一定的偏差，且F与橡皮筋应在同一直线上，故D符合题意。 故选D。 12. 某探究性学习小组欲将满偏电流的电流表G改装成量程为和的电压表，并用标准电压表对其进行校准。该小组测得电流表G的内阻，选用合适的电源、滑动变阻器、电阻箱、开关和标准电压表V等实验器材，按图甲所示连接电路，其中虚线框内为改装电路。 （1）根据要求和已知信息，电阻箱的阻值已调至，的阻值应调至_____； （2）用标准电压表V对改装表0~15V量程进行校准，开关应与_____（选填“a”或“b”）连接。先将变阻器的滑动头调至端，闭合，调节滑动头时（不包括点），发现电流表G的示数始终为零。而标准电压表V的示数不为零，则出现的故障可能为_____； A.短路 B.电流表G断路 C.变阻器滑动头P断开 （3）排除故障后，在校准电表时，发现标准电压表V的读数为，电流表G的指针位置如图乙所示，可推算出改装表的量程不是预期值，原因是由电流表G的内阻测量不准造成的。为使两个量程都达到改装的预期值只需将_____（选填“或“）的阻值调整为_____即可修正。 【答案】（1）24 （2） ①. a ②. B （3） ①. ②. 4.55 【解析】 【小问1详解】 题意可知开关接a是量程为15V的电压表，则有 代入题中数据，解得 【小问2详解】 [1]以上分析可知用标准电压表V对改装表0~15V量程进行校准，开关应与a连接； [2]校准过程发现电流表G的示数始终为零。而标准电压表V的示数不为零，可知是电流表G断路造成的。 故选B。 【小问3详解】 [1][2]图乙可知，量程题意可有 代入数据，解得G表的真实内阻 故为使两个量程都达到改装的预期值，只需调整的阻值，对量程表，有 联立解得 13. 用图甲装置研究透明新材料的光学性质。让激光沿着半圆形透明体的半径射到它的平直边上，光线在此界面上会发生反射和折射，光路图如图乙所示。逐渐增大入射角，光传感器探测到反射光的光功率随入射角的关系图像如图丙所示。已知光传感器接收该激光的光子能量为，光在真空中的传播速度为,普朗克常量为。求： （1）此透明材料的折射率； （2）当反射光的光功率为时，反射光线与折射光线的夹角； （3）该激光在新材料中的波长。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由丙图可知，以后，反射光强不再变化 故得全反射临界角 由可得，此透明材料的折射率 【小问2详解】 由丙图可知，当反射光的光功率为时，入射角，设此时折射角为 由折射定律知 故得， 由几何关系知，反射光线与折射光线的夹角 【小问3详解】 光子能量 激光在新材料中的波速 又 三式联立得该激光在新材料中的波长 14. 图甲是按压伸缩式圆珠笔。图乙是该圆珠笔的内部结构简化示意图，由质量为的外壳、质量为的内芯和劲度系数为的轻质弹簧三部分组成。将圆珠笔倒立，使笔帽与坚硬桌面接触，用竖直向下的力按压外壳，弹簧被压缩，外壳恰好与桌面接触但无作用力， 此时内芯未被锁止， 如图乙中①所示。松开圆珠笔， 外壳在弹簧弹力作用下竖直向上弹起，当外壳速度最大时，外壳与内芯发生碰撞且碰撞时间极短，如图乙中②所示。 碰撞后外壳与内芯以相同速度离开桌面竖直向上运动， 如图乙中③所示。已知弹性势能 为弹簧的形变量，弹簧始终处于弹性限度内。不计空气阻力，忽略圆珠笔内部各构件之间的摩擦。求∶ （1）外壳与桌面恰好接触时弹簧的形变量； （2）外壳速度最大时弹簧的形变量； （3）外壳与内芯碰撞后还能上升的最大高度。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 对外壳，由平衡条件 解得 【小问2详解】 速度最大时外壳的加速度为0，此时有 解得 【小问3详解】 对弹簧和外壳组成的系统，从释放到达到最大速度v的过程，由能量守恒得 解得 外壳与内芯碰撞时动量守恒 且 解得 15. 如图是一种测量石墨晶体层数的装置。一带电粒子无初速度的从极板中点的小孔进入加速电场，沿经电磁场射出，垂直第1层从点进入石墨晶体，每经过一层石墨层只与一个碳原子结合形成新整体，该过程视为质量守恒、动量守恒。当加速电压为时，粒子恰好能穿过该石墨晶体的第层（未知）。已知带电粒子与碳原子的质量均为，带电粒子的电荷量为间电场强度为。图中相邻石墨层间距均为、大小已知且方向均垂直纸面向里。不计粒子间相互作用力，仅考虑图中电场与磁场对粒子的作用，各层间电场与磁场均视为匀强场，不考虑边缘效应、相对论效应。求∶ （1）粒子从加速电场中射出来的速度和极板、间的磁感应强度的大小； （2）粒子在第1层和第2层之间的运动轨迹在垂直纸面上的投影半径和周期； （3）粒子穿越石墨晶体时垂直纸面的位移的大小以及计算值的关系式。 【答案】（1） （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 粒子在加速电场中，由动能定理有 解得 粒子进入MNPQ板区域做匀速直线运动，有 联立解得 【小问2详解】 穿过石墨层时动量守恒，穿过第1层时 粒子在平行石墨层平面上，只受到电场力，在垂直石墨层平面上，只受到洛伦兹力，则在垂直石墨层平面上在石墨层之间做匀速圆周运动，在第1层和第2层石墨层之 间，根据洛伦兹力提供向心力有 联立以上，解得做圆周运动投影的轨迹半径为 因为 联立解得，在第一二层之间 【小问3详解】 由第（2）问，同理可得，粒子在石墨层之间做匀速圆周运动的周期都均为 粒子打在第n+1层时恰好偏转，则运动时间 在平行石墨层方向上，粒子在第n和第n+1层之间，由牛顿第二定律有 解得 则粒子在平行石墨层方向上做匀加速直线运动，则粒子粒子打在第n+1层时垂直纸 面的位移大小 令 由动量守恒有 半径的变化规律有 即有 如图1 假设新粒子从P点进入第n层，画出第n层与第n+1层中的轨迹圆，圆心为，半径为，设其转过的角为，与n+1层交于点C，过C，点做石墨层的垂线，交在第n层于M。由P点延长半径至，过做的平行线，再在做半径为的圆弧，连接并延长，由几何关系可知，必然共线。过点做石墨层的垂线，交第n层于。 由几何关系可知 解得 在第n层与第n+1层中的运动，因θ角相同，可等效于以，在两层间的运动转过θ角，可认为此两层的宽度为，如图3 则从第1层和第2层间开始在两层之间的宽度为： 第1层和第2层间 第2层和第3层间 第3层和第4层间 第4层和第5层间 以此类推，第n层和第n+1层间有，符合等差数列 当刚好从第n+1层穿越，则此处粒子的轨迹与第n+1石墨层相切，则将整个运动过程等效为以为半径在石墨层中转过四分之一圆周运动，则有 即 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 赤峰市高三年级4.20模拟考试试题 物 理 注意事项： 1. 答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号、座位号填写在答题卡上。本试卷满分100分。 2. 作答时，将答案写在答题卡上。写在试卷上无效。 3. 考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。 一、选择题∶本题共10小题，共 46分。在每小题给出的四个选项中，第 1~7题只有一 项符合题目要求，每小题4分；第 8~10题有多项符合题目要求，每小题 6分，全 部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选或不答的得0分。 1. 2025年1月20日，我国“人造太阳”核聚变实验装置（EAST）首次完成1亿摄氏度一千秒“高质量燃烧”，创造了新的世界纪录。下列方程属于核聚变反应的是（　　） A. B. C D. 2. 逆风使帆的原理如图所示，把帆面张在航向（船头指向）和风向之间，因风对帆的压力垂直帆面，可分解成两个分力、，其中垂直船轴即航向（“龙骨”），会被很大的横向阻力平衡，沿着航向，已知帆面与航向之间的夹帆面航向角为，船的总质量为，下列说法正确的是（　　） A. 提供船前进的动力 B. 船受到的合力大小一定与值相等 C. 若船垂直航向的阻力为，则 D. 若船沿着航向阻力为，则船的加速度为 3. 如图水平固定且导热性能良好气缸内封闭着一定质量的理想气体，外界温度恒定。 通过细线将活塞与装满细沙的小桶连接， 在细沙缓缓漏出过程中， 活塞缓慢向左移动。对于气缸内气体，下列说法正确的是（　　） A. 气体放出热量，内能减小 B. 气体吸收热量， 内能增大 C. 外界对气体做功， 内能增大 D. 外界对气体做功， 内能不变 4. 太空中某卫星轨道持续变化， 影响空间站的安全。空间站进行了变轨规避风险， 如图是 10 月 20 日 0 时至 10 月 23 日 0 时，某卫星和空间站的轨道离地面高度的数据图。假设变轨前后， 空间站均做匀速圆周运动， 下列说法正确的是（　　） A. 10月21日3点16分， 空间站点火加速 B. 空间站在 10 月22日运行速度大于其在10月20日的运行速度 C. 空间站在 10 月22日运行的加速度大于其在 10月20日运行的加速度 D. 空间站变轨后的运行速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间 5. 如图两足够长且电阻不计的光滑平行金属导轨倾斜固定放置，导轨间存在竖直向下的匀强磁场，导轨上端与开关相连。一质量为电阻为的金属杆垂直放在导轨上且始终接触良好。让杆由静止自由下滑一段时间后，闭合开关开始计时，杆的、图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 6. 如图某同学在水平桌面上弹滑块，可视为质点的滑块瞬间获得一个水平向右的初速度 ，沿平行于桌边的直线做匀减速运动，滑块经桌面右端飞出落到地面，从弹出到落地共用时 ，已知桌面高度 。则桌面的长度可能是（　　） A. B. C. D. 7. 如图是静电场轨道离子阱装置。长为 的圆柱形金属管接高压电源正极，位于中心轴线的金属丝 接负极，管内空间形成指向中心轴线的辐射状电场，在管的左端以 为圆心开一半径为的圆环状窄缝。一个质量为 、电荷量为的离子，以速度从离子阱右侧的点垂直射入，且与的夹角，不计离子重力，离子在离子阱中的运动可分为两部分围绕 的圆周运动和沿 的直线运动，且最后离子从左侧窄缝射出。下列说法正确的是（　　） A. 离子带负电 B. 离子在运动过程中加速度不变 C. 处的电场强度大小 D. 离子在离子阱中运动的路程 8. 机器人扭秧歌成了2025年年初头条热点， 机器人的3分钟表演让国内外都为之震撼。如图机器人转动的手绢好像 “死死地” 黏在机器人的手上一样。此情景可以简化为长为 的轻杆一端固定在水平转轴上的 点，另一端固定一质量为 的小球， 在竖直平面内做角速度为 的匀速圆周运动，重力加速度为 。下列说法正确的是（　　） A. 小球转到最低点D时， 轻杆对小球的弹力的大小一定大于重力 B. 小球转到最高点C时，轻杆对小球的弹力的大小一定大于重力 C. 小球在最左端 时，轻杆对小球的作用力的大小为 D. 小球在最右端 时，轻杆对小球的作用力的大小为 9. 一列横波沿直线传播，在波的传播方向上有相距的、两点。在某时刻、两点间形成如图甲所示波形，经过，两点间形成如图乙所示波形。以下说法中正确的是（　　） A. 若周期为 ，波一定向左传播 B. 若周期为 ，波一定向右传播 C. 若波速为 ，波一定向左传播 D. 若波速为 ，波一定向右传播 10. 如图右端带有薄挡板的绝缘长木板静止在光滑的水平面上，该木板质量为且上表面光滑，空间存在大小为方向水平向右的匀强电场。质量、电荷量为的物块从长木板上距离挡板处由静止释放，此后过程中发生的碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短。物块电荷量不变，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 整个过程物块和木板系统的机械能先增大后减小 B. 物块第一次碰撞后的速度大小为 C. 物块每次碰撞后到挡板的最远距离相同 D. 木板发生位移22l前，物块与挡板碰撞了5次 二、非选择题∶本题共 5 小题，共 54 分。 11. 如图是探究两个互成角度的力的合成规律实验过程示意图。 （1）图中由乙图到丙图的过程中主要应用了_____； A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 （2）丙图中弹簧测力计的读数为_____N； （3）实验中，F1、F2表示两个互成角度的力，F′表示平行四边形作出的F1与F2的合力；F表示用一个弹簧秤拉橡皮筋时的力，则下列选项中符合实验事实的是_____； A. B. C. D. 12. 某探究性学习小组欲将满偏电流的电流表G改装成量程为和的电压表，并用标准电压表对其进行校准。该小组测得电流表G的内阻，选用合适的电源、滑动变阻器、电阻箱、开关和标准电压表V等实验器材，按图甲所示连接电路，其中虚线框内为改装电路。 （1）根据要求和已知信息，电阻箱的阻值已调至，的阻值应调至_____； （2）用标准电压表V对改装表0~15V量程进行校准，开关应与_____（选填“a”或“b”）连接。先将变阻器的滑动头调至端，闭合，调节滑动头时（不包括点），发现电流表G的示数始终为零。而标准电压表V的示数不为零，则出现的故障可能为_____； A.短路 B电流表G断路 C.变阻器滑动头P断开 （3）排除故障后，在校准电表时，发现标准电压表V的读数为，电流表G的指针位置如图乙所示，可推算出改装表的量程不是预期值，原因是由电流表G的内阻测量不准造成的。为使两个量程都达到改装的预期值只需将_____（选填“或“）的阻值调整为_____即可修正。 13. 用图甲装置研究透明新材料的光学性质。让激光沿着半圆形透明体的半径射到它的平直边上，光线在此界面上会发生反射和折射，光路图如图乙所示。逐渐增大入射角，光传感器探测到反射光的光功率随入射角的关系图像如图丙所示。已知光传感器接收该激光的光子能量为，光在真空中的传播速度为,普朗克常量为。求： （1）此透明材料的折射率； （2）当反射光的光功率为时，反射光线与折射光线的夹角； （3）该激光在新材料中的波长。 14. 图甲是按压伸缩式圆珠笔。图乙是该圆珠笔的内部结构简化示意图，由质量为的外壳、质量为的内芯和劲度系数为的轻质弹簧三部分组成。将圆珠笔倒立，使笔帽与坚硬桌面接触，用竖直向下的力按压外壳，弹簧被压缩，外壳恰好与桌面接触但无作用力， 此时内芯未被锁止， 如图乙中①所示。松开圆珠笔， 外壳在弹簧弹力作用下竖直向上弹起，当外壳速度最大时，外壳与内芯发生碰撞且碰撞时间极短，如图乙中②所示。 碰撞后外壳与内芯以相同速度离开桌面竖直向上运动， 如图乙中③所示。已知弹性势能 为弹簧的形变量，弹簧始终处于弹性限度内。不计空气阻力，忽略圆珠笔内部各构件之间的摩擦。求∶ （1）外壳与桌面恰好接触时弹簧的形变量； （2）外壳速度最大时弹簧的形变量； （3）外壳与内芯碰撞后还能上升的最大高度。 15. 如图是一种测量石墨晶体层数的装置。一带电粒子无初速度的从极板中点的小孔进入加速电场，沿经电磁场射出，垂直第1层从点进入石墨晶体，每经过一层石墨层只与一个碳原子结合形成新整体，该过程视为质量守恒、动量守恒。当加速电压为时，粒子恰好能穿过该石墨晶体的第层（未知）。已知带电粒子与碳原子的质量均为，带电粒子的电荷量为间电场强度为。图中相邻石墨层间距均为、大小已知且方向均垂直纸面向里。不计粒子间相互作用力，仅考虑图中电场与磁场对粒子的作用，各层间电场与磁场均视为匀强场，不考虑边缘效应、相对论效应。求∶ （1）粒子从加速电场中射出来的速度和极板、间的磁感应强度的大小； （2）粒子在第1层和第2层之间的运动轨迹在垂直纸面上的投影半径和周期； （3）粒子穿越石墨晶体时垂直纸面的位移的大小以及计算值的关系式。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$