精品解析：2025届吉林省长春市高三下学期质量监测(四)物理试卷

长春市2025届高三质量监测（四） 物理 本试卷共8页。考试结束后，将答题卡交回。 注意事项：1.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。 2.选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。 3.请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。 4.作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。 5.保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。 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，有选错的得0分。 1. 下列四幅图片的分析过程，运用了微元思想方法的是（ ） A. 推导匀变速直线运动位移公式 B. 观察微小形变 C. 用等势面来表示电势的高低 D. 确定物体重心 【答案】A 【解析】 【详解】A．推导匀变速直线运动位移公式利用了微元思想方法，A正确； B．观察微小形变利用了放大的思想方法，B错误； C．用等势面来表示电势的高低是采用了形象化的方法，将抽象的电势分布用直观的等势面来表示，便于理解和分析电场的性质，不属于微元思想，C错误； D．确定物体重心是根据重力的等效作用点的概念通过悬挂法等实验方法来确定，没有涉及微元思想，D错误。 故选A。 2. 下列有关波的描述，正确的是（ ） A. 波能传递能量 B. 波的传播一定需要介质 C. 光的偏振现象说明光是电磁波 D. 只有声波才能发生多普勒效应 【答案】A 【解析】 【详解】A．波在传播过程中传递能量（如声波能量传递），A正确； B．电磁波（如光）不需要介质即可传播，B错误； C．偏振现象仅说明光是横波，未直接证明其电磁波属性，C错误； D．多普勒效应普遍适用于波（如光的多普勒效应），D错误。 故选A。 3. 如图，“天宫课堂”中航天员制作了一个水球，利用特制球拍击打水球，下列说法正确的是（ ） A. 悬浮在空中的水球所受地球引力为零 B. 球拍击球过程中球和球拍组成的系统动量守恒 C. 水球呈球形是由于液体表面张力的作用 D. 击球时球拍对水球作用力大于水球对球拍的作用力 【答案】C 【解析】 【详解】A．悬浮在空中的水球受到地球的引力作用，由于地球引力全部提供水球围绕地球做圆周运动的向心力导致水球处于完全失重的状态，A错误； B．球拍击球过程中，球和球拍组成的系统还受到地球引力的作用，其合外力不为零，所以系统动量不守恒，B错误； C．水球呈球形是由于液体表面张力的作用使其表面积收缩到最小的缘故，C正确； D．击球时球拍对水球的作用力与水球对球拍的作用力为一对相互作用力，大小相等，方向相反，D错误。 故选C。 4. 是原子能电池的放射源之一，发生β衰变变成Y，半衰期为28.5年。主要来源于的裂变，其核反应方程为。下列说法中正确的是（ ） A. 的比结合能比的比结合能大 B. 的β衰变方程为 C. 衰变产生的β射线是核外电子吸收能量后跃迁产生的 D. 密闭容器中装有经过28.5年后容器中剩余物质质量为0.5g 【答案】B 【解析】 【详解】A．裂变生成等产物，裂变产物的比结合能比更大，故的比结合能小于锶-90，A错误； B．β衰变中，原子核内中子转化为质子，释放电子（β粒子）。锶（）的β衰变方程为，符合质量数和电荷数守恒，故B正确； C．β射线是原子核内中子转化为质子时释放的电子，而非核外电子跃迁产生，故C错误； D．经过28.5年（一个半衰期），1g中有一半衰变，剩余未衰变的为0.5g，但衰变产物仍存在于容器中，总质量大于0.5g，故D错误。 故选B。 5. 如图，关于多用电表使用，下列说法中错误的是（ ） A. 图（a）中多用电表选择开关应旋至直流电压挡 B. 图（b）中多用电表选择开关应旋至直流电流挡 C. 图（c）中多用电表测二极管电阻时指针几乎不偏转 D. 图（d）中多用电表选用欧姆挡，可以给电容器充电 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，电表与灯泡并联，多用电表选择开关应旋至直流电压挡，A正确，不符合题意； B．由图可知，电表与灯泡串联，多用电表选择开关应旋至直流电流挡，B正确，不符合题意； C．二极管有单向导线性，欧姆表内有电源，且电流要红进黑出，根据题图可知图（c）中多用电表测二极管电阻时指针正常偏转，显示示数为二极管导通时的电阻，C错误，符合题意； D．图（d）中多用电表选用欧姆挡，欧姆表内有电源，可以给电容器充电，D正确，不符合题意。 故选C。 6. 若质量为m的“祝融号”火星车悬停在火星表面上方，受到竖直向上的升力F，已知火星的半径为R，引力常量为G，忽略火星的自转，则下列说法正确的是（　　） A. 火星表面的重力加速度大小为 B. 火星的第一宇宙速度大小为 C. 火星的质量为 D. 火星的密度为 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据平衡条件得 解得 A错误； B．根据牛顿第二定律得 解得 B正确； C．根据黄金代换 解得 C错误； D．根据密度公式得 解得 D错误。 故选B。 7. 夜晚景观池有可变化形状的灯光秀，其原理如图（a）所示，水面下水平放置半圆形细灯带，通过支架（图中未画出）可以调节细灯带距离水面的深度h，随着h不同，水面上有光射出的区域形状可能不同。已知半圆形细灯带的半径为R，水的折射率为，下列说法中正确的是（ ） A. h越大，水面上有光射出的区域面积越小 B. 当时，水面上有光射出的区域呈现类似图（b）所示的“月牙”形状 C. 当时，水面上有光射出的区域呈现类似图（c）所示的“爱心”形状 D. 当时，水面上有光射出的区域呈现类似图（c）所示的“爱心”形状 【答案】D 【解析】 【详解】A．取线光源上某一点作为点光源，点光源发出的光在水面上有光射出的水面形状为圆形，设此圆形的半径为r，点光源发出的光线在水面恰好发生全反射的光路图如图所示 根据全反射的临界角可知 由几何知识可得 可知h越大，水面上发光区域的面积越大，故A错误； BCD．根据上述分析可知，一个点发出的光在水面上能看到半径的圆，对于半圆形线光源在水面上的发光区域，可看作是圆的圆心沿半圆弧移动时圆扫过的区域，如图所示 可知当时，水面上的发光区域会呈现类似“月牙”形状，则有 当时，水面上的发光区域恰会呈现类似丙(c)所示的“爱心”形状，则有 故BC错误，D正确。 故选D。 8. 在静电场中沿x轴电势φ变化规律如图所示，一带电粒子从原点O由静止释放，仅在电场力作用下沿x轴正方向运动的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 粒子带负电 B. 粒子电势能先减小后增大 C. 粒子电势能的最小值为负值 D. 粒子加速度先减小后增大 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．粒子从静止开始沿x轴正向运动，可知电场力方向先沿x轴正向，由图可知电势先升高则电场强度方向先沿x轴负向，表明粒子带负电，故A正确； BC．由图可知电势先升高后降低，粒子在沿x轴正向运动过程中，粒子电势能先减小后增大，由能量守恒可知，粒子的动能先增大后减小，根据再结图像可知，电势的最小值为负值，故BC正确； D．图像的切线斜率先减小后增大再减小，因此电场强度先减小后增大再减小，加速度先减小后增大再减小，故D错误。 故选ABC。 9. 利用图（a）装置测量储罐内不导电液体高度，将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容器置于储罐中，电容器可通过开关S与电感线圈或电源相连。当开关从a拨到b时，电路中产生振荡电流，如图（b）所示，下列说法正确的是（　　） A. 振荡电流的有效值为 B. 内电容器充电 C. 内LC回路中电场能逐渐转化为磁场能 D. 储罐内液面高度降低时，LC回路振荡电流的频率将变小 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据题意，由图（）可知，振荡电流的有效值为，故A错误； B．根据题意，由图（）可知，内振荡电流减小，电容器充电，故B正确； C．根据题意，由图（）可知，内振荡电流增大，电容器放电，电场能逐渐转化为磁场能，故C正确； D．据平行板电容器电容的决定式有 储罐内液面高度降低时，介电常数减小，电容器电容减小，由公式 可知，LC回路振荡电流的频率将变大，故D错误。 故选BC。 10. 如图所示，水平地面上竖直放置着用轻质弹簧拴接的物块A，B，弹簧劲度系数为，A的质量为。质量也为的物块C从距A高度为处由静止释放，与A碰撞后粘在一起，之后它们运动到最高点时，B与地面间的弹力恰好减小为0。已知弹簧的弹性势能为（为弹簧的形变量），质量为的弹簧振子的振动周期为，重力加速度为，不计碰撞时间及空气阻力，弹簧足够长且弹力始终在弹性限度内。下列说法正确的是（　　） A. 物块B的质量为 B. 物块A、C粘在一起后做简谐运动的振幅为 C. A、C碰撞后，第一次运动至最低点的时间为 D. A、C运动到最低点时，地面对B的支持力大小为 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．C与A碰撞，由动量守恒 对C由动能定理可得 对A受力分析可得 A、C碰后一起运动的过程中，系统机械能守恒，在平衡位置时 A、C在最高点时，此时对B受力分析可得 此时弹簧被拉长，弹簧振子的振幅为 A、C运动到最高点的过程中，根据机械能守恒可得 联立解得，， 故A正确，B错误； D．A、C运动到最低点时，弹簧压缩量为 弹簧弹力为 对B受力分析可得 得，故D正确； C．A、C碰后，位移从，则第一次运动到最低点的时间小于，弹簧振子的振动周期 则其时间 故C错误。 故选AD。 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 利用如图（a）所示装置验证机械能守恒定律。 （1）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的器材有______。 A. 交流电源 B. 刻度尺 C. 天平（含砝码） （2）实验中，先接通电源，再释放重物，得到图（b）所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为、、已知重力加速度为g，打点计时器打点周期为T。选取O到B的过程进行机械能守恒定律的验证，则需要验证的关系式为______ （用图中已给物理量符号表示）。 （3）大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是______。 A. 利用公式v=gt计算重物速度 B 利用公式计算重物速度 C. 存在空气阻力和摩擦阻力 D. 没有采用多次实验取平均值的方法 【答案】（1）AB （2） （3）C 【解析】 【小问1详解】 实验器材除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的器材是交流电源（供电磁打点计时器使用）和刻度尺（用于纸带上点迹间距离的测量）。 故选AB。 【小问2详解】 从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量为 依题意，纸带上打B点时，重物的速度大小为 则从打O点到打B点的过程中，动能增加量为 选取O到B的过程进行机械能守恒定律的验证，则需要验证的关系式为 则有 化简可得 【小问3详解】 AB．利用公式计算重物速度和利用公式计算重物速度的前提是认为重物做自由落体运动，不会出现重力势能的减少量大于动能的增加量的情况，故AB错误； C．大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，造成这个结果的原因是存在空气阻力和摩擦阻力的影响，故C正确； D．采用多次实验取平均值的方法，只会提高实验的精确度，不是导致重力势能的减少量大于动能的增加量的情况的原因，故D错误。 故选C。 12. 某小组欲设计一种电热水器防触电装置，其原理是：当电热管漏电时，利用自来水自身的电阻，可使漏电电流降至人体安全电流以下．为此，需先测量水的电阻率，再进行合理设计。 （1）如图（a）所示，在绝缘长方体容器左右两侧安装可移动的薄金属板电极，将自来水倒入其中，测得水的截面宽和高。 （2）现有实验器材：电流表（量程,内阻）、电压表（量程或,内阻未知）、直流电源、滑动变阻器、开关和导线．请在图（a）中画线完成电路实物连接_____。 （3）连接好电路，测量的水在不同长度l时的电阻值。将水温升到，重复测量。绘出和水的图，分别如图（b）中甲、乙所示。 （4）若图线的斜率为k，则水的电阻率表达____________（用k、d、h表示）。实验结果表明，温度____________（填“高”或“低”）的水更容易导电。 （5）测出电阻率后，拟将一段塑料水管安装于热水器出水口作为防触电装置。为保证出水量不变，选用内直径为的水管。若人体的安全电流为，热水器出水温度最高为，忽略其他电阻的影响（相当于热水器的工作电压直接加在水管两端），则该水管的长度至少应设计为____________m。（保留两位有效数字） 【答案】 ①. ②. ③. 高 ④. 0.46 【解析】 【详解】（2）[1]电源电动势为，故电压表量程选择；由于电流表的内阻已知，故采用电流表内接时，可以消除系统误差，故电流表采用内接法，实物图如下： （4）[2]根据电阻定律 故可得 得 [3]电阻率越小更容易导电，根据图像可知的水的电阻率更小，故可知温度高的水更容易导电。 （5）[4]根据前面分析可知的水的电阻率为 故当选用内直径为的水管。若人体的安全电流为，接入电压时，得 解得水管的长度至少应设计为 13. 某同学根据气体实验定律制作了如图所示的装置用来粗测物体的质量。导热性能良好的气缸水平固定，面积的活塞密封一定质量的理想气体，环境温度为27℃，活塞上的轻绳绕过滑轮且另一端系有一轻质挂钩，未悬挂物体时活塞恰好在刻度“0”位置。已知图中刻度均匀，活塞厚度不计，刻度线“-2”与气缸左端内壁对齐，大气压强恒为，重力加速度，不计一切摩擦。现挂钩上悬挂一物体，活塞稳定时处于刻度线“6”位置。求： （1）物体的质量。 （2）环境温度降为-3℃，活塞稳定时对应的刻度线数值。 【答案】（1）7.5kg （2）5.2 【解析】 【小问1详解】 设活塞在刻度“0”位置时对应气柱长L0，在刻度“6”位置时对应气柱长L1，根据玻意耳定律有 解得活塞稳定时气体压强为 对活塞，由平衡条件有 代入数值解得物体的质量m=7.5kg 【小问2详解】 设环境温度降为-3℃时活塞稳定对应刻度为x，根据理想气体状态方程有 解得x=5.2 活塞稳定时对应刻度线数值为5.2。 14. 如图，置于坐标原点O的光电效应发生器（图中未画出），可产生大量在xOy平面内运动的光电子，沿不同方向进入到x轴上方区域。空间中存在垂直平面向里的匀强磁场、磁感应强度大小为B。x轴上有一足够长的金属板M，左端点为C，另有一平行y轴足够长的金属板N，上端为D，OC=2CD。两金属板交点处绝缘，电子可经导线、微安表A1、A2流入大地。已知光电效应截止频率，普朗克常量h，电子质量m、电荷量-e（e>0）。当入射光频率增至时，A1开始有示数。忽略电子重力、相互作用力、碰撞及电流的磁效应，未打到板的电子被屏蔽。 （1）求C点所处位置的坐标。 （2）入射光频率超过时，A2开始出现示数，求临界频率的大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 光电效应发生器中金属逸出功为 入射光频率为时，逸出光电子的最大初动能 对应电子速度v0，满足 速度为v0、沿y轴正方向射出的电子经磁场偏转后恰好打在C点，A1开始有示数。由洛伦兹力提供向心力有 由几何关系可知 解得 C点坐标为 【小问2详解】 恰有电子打到N板时，光电效应产生的电子中，速度最大、半径最大的电子轨迹过C点且与N板相切。设该电子射入磁场时与速度与x轴正方向夹角为θ，圆周运动半径为r1，由几何条件可知， 可知 由洛伦兹力提供向心力，有 由 解得 15. 如图1所示，扫描隧道显微镜减振装置由绝缘减振平台和磁阻尼减振器组成。平台通过三根关于轴对称分布的相同轻杆悬挂在轻质弹簧的下端O，弹簧上端固定悬挂在点，三个相同的关于轴对称放置的减振器位于平台下方。如图2所示，每个减振器由通过绝缘轻杆固定在平台下表面的线圈和固定在桌面上能产生辐向磁场的铁磁体组成，辐向磁场分布关于线圈中心竖直轴对称，线圈所在处磁感应强度大小均为B。处于静止状态的平台受到外界微小扰动，线圈在磁场中做竖直方向的阻尼运动，其位移随时间变化的图像如图3所示。已知时速度为，方向向下，、时刻的振幅分别为，。平台和三个线圈的总质量为m，弹簧的劲度系数为k，每个线圈半径为r、电阻为R。当弹簧形变量为时，其弹性势能为。不计空气阻力，求 （1）平台静止时弹簧的伸长量； （2）时，每个线圈所受到安培力F的大小； （3）在时间内，每个线圈产生的焦耳热Q； （4）在时间内，弹簧弹力冲量的大小。 【答案】（1）；（2）；（3）；（4） 【解析】 【详解】（1）平台静止时，穿过三个线圈的磁通量不变，线圈中不产生感应电流，线圈不受到安培力作用，O点受力平衡，因此由胡克定律可知此时弹簧的伸长量 （2）在时速度为，设每个线圈的周长为L，由电磁感应定律可得线圈中产生的感应电流 每个线圈所受到安培力F的大小 （3）由减震器的作用平台上下不移动，由能量守恒定律可得平台在时间内，振动时能量的减少量为，由能量守恒定律 在时间内，振动时能量的减少转化为线圈的焦耳热，可知每个线圈产生的焦耳热 （4）取向上为正方向，全程由动量定理可得 其中 联立解得弹簧弹力冲量的大小为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 长春市2025届高三质量监测（四） 物理 本试卷共8页。考试结束后，将答题卡交回。 注意事项：1.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。 2.选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。 3.请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。 4.作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。 5.保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。 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，有选错的得0分。 1. 下列四幅图片分析过程，运用了微元思想方法的是（ ） A. 推导匀变速直线运动位移公式 B. 观察微小形变 C. 用等势面来表示电势的高低 D. 确定物体重心 2. 下列有关波的描述，正确的是（ ） A. 波能传递能量 B. 波的传播一定需要介质 C. 光的偏振现象说明光是电磁波 D. 只有声波才能发生多普勒效应 3. 如图，“天宫课堂”中航天员制作了一个水球，利用特制球拍击打水球，下列说法正确的是（ ） A. 悬浮在空中的水球所受地球引力为零 B. 球拍击球过程中球和球拍组成的系统动量守恒 C. 水球呈球形是由于液体表面张力的作用 D. 击球时球拍对水球作用力大于水球对球拍的作用力 4. 是原子能电池的放射源之一，发生β衰变变成Y，半衰期为28.5年。主要来源于的裂变，其核反应方程为。下列说法中正确的是（ ） A. 的比结合能比的比结合能大 B. 的β衰变方程为 C. 衰变产生的β射线是核外电子吸收能量后跃迁产生的 D. 密闭容器中装有经过28.5年后容器中剩余物质质量为0.5g 5. 如图，关于多用电表的使用，下列说法中错误的是（ ） A. 图（a）中多用电表选择开关应旋至直流电压挡 B. 图（b）中多用电表选择开关应旋至直流电流挡 C. 图（c）中多用电表测二极管电阻时指针几乎不偏转 D. 图（d）中多用电表选用欧姆挡，可以给电容器充电 6. 若质量为m的“祝融号”火星车悬停在火星表面上方，受到竖直向上的升力F，已知火星的半径为R，引力常量为G，忽略火星的自转，则下列说法正确的是（　　） A. 火星表面的重力加速度大小为 B. 火星的第一宇宙速度大小为 C. 火星的质量为 D. 火星的密度为 7. 夜晚景观池有可变化形状的灯光秀，其原理如图（a）所示，水面下水平放置半圆形细灯带，通过支架（图中未画出）可以调节细灯带距离水面的深度h，随着h不同，水面上有光射出的区域形状可能不同。已知半圆形细灯带的半径为R，水的折射率为，下列说法中正确的是（ ） A. h越大，水面上有光射出的区域面积越小 B. 当时，水面上有光射出的区域呈现类似图（b）所示的“月牙”形状 C. 当时，水面上有光射出的区域呈现类似图（c）所示的“爱心”形状 D. 当时，水面上有光射出的区域呈现类似图（c）所示的“爱心”形状 8. 在静电场中沿x轴电势φ变化规律如图所示，一带电粒子从原点O由静止释放，仅在电场力作用下沿x轴正方向运动的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 粒子带负电 B. 粒子电势能先减小后增大 C. 粒子电势能的最小值为负值 D. 粒子加速度先减小后增大 9. 利用图（a）装置测量储罐内不导电液体高度，将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容器置于储罐中，电容器可通过开关S与电感线圈或电源相连。当开关从a拨到b时，电路中产生振荡电流，如图（b）所示，下列说法正确的是（　　） A. 振荡电流的有效值为 B. 内电容器充电 C. 内LC回路中电场能逐渐转化为磁场能 D. 储罐内液面高度降低时，LC回路振荡电流的频率将变小 10. 如图所示，水平地面上竖直放置着用轻质弹簧拴接的物块A，B，弹簧劲度系数为，A的质量为。质量也为的物块C从距A高度为处由静止释放，与A碰撞后粘在一起，之后它们运动到最高点时，B与地面间的弹力恰好减小为0。已知弹簧的弹性势能为（为弹簧的形变量），质量为的弹簧振子的振动周期为，重力加速度为，不计碰撞时间及空气阻力，弹簧足够长且弹力始终在弹性限度内。下列说法正确的是（　　） A. 物块B质量为 B. 物块A、C粘在一起后做简谐运动的振幅为 C. A、C碰撞后，第一次运动至最低点的时间为 D. A、C运动到最低点时，地面对B的支持力大小为 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 利用如图（a）所示装置验证机械能守恒定律。 （1）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的器材有______。 A. 交流电源 B. 刻度尺 C. 天平（含砝码） （2）实验中，先接通电源，再释放重物，得到图（b）所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为、、已知重力加速度为g，打点计时器打点周期为T。选取O到B的过程进行机械能守恒定律的验证，则需要验证的关系式为______ （用图中已给物理量符号表示）。 （3）大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是______。 A. 利用公式v=gt计算重物速度 B. 利用公式计算重物速度 C. 存在空气阻力和摩擦阻力 D. 没有采用多次实验取平均值方法 12. 某小组欲设计一种电热水器防触电装置，其原理是：当电热管漏电时，利用自来水自身的电阻，可使漏电电流降至人体安全电流以下．为此，需先测量水的电阻率，再进行合理设计。 （1）如图（a）所示，在绝缘长方体容器左右两侧安装可移动的薄金属板电极，将自来水倒入其中，测得水的截面宽和高。 （2）现有实验器材：电流表（量程,内阻）、电压表（量程或,内阻未知）、直流电源、滑动变阻器、开关和导线．请在图（a）中画线完成电路实物连接_____。 （3）连接好电路，测量的水在不同长度l时的电阻值。将水温升到，重复测量。绘出和水的图，分别如图（b）中甲、乙所示。 （4）若图线斜率为k，则水的电阻率表达____________（用k、d、h表示）。实验结果表明，温度____________（填“高”或“低”）的水更容易导电。 （5）测出电阻率后，拟将一段塑料水管安装于热水器出水口作为防触电装置。为保证出水量不变，选用内直径为的水管。若人体的安全电流为，热水器出水温度最高为，忽略其他电阻的影响（相当于热水器的工作电压直接加在水管两端），则该水管的长度至少应设计为____________m。（保留两位有效数字） 13. 某同学根据气体实验定律制作了如图所示的装置用来粗测物体的质量。导热性能良好的气缸水平固定，面积的活塞密封一定质量的理想气体，环境温度为27℃，活塞上的轻绳绕过滑轮且另一端系有一轻质挂钩，未悬挂物体时活塞恰好在刻度“0”位置。已知图中刻度均匀，活塞厚度不计，刻度线“-2”与气缸左端内壁对齐，大气压强恒为，重力加速度，不计一切摩擦。现挂钩上悬挂一物体，活塞稳定时处于刻度线“6”位置。求： （1）物体的质量。 （2）环境温度降为-3℃，活塞稳定时对应的刻度线数值。 14. 如图，置于坐标原点O的光电效应发生器（图中未画出），可产生大量在xOy平面内运动的光电子，沿不同方向进入到x轴上方区域。空间中存在垂直平面向里的匀强磁场、磁感应强度大小为B。x轴上有一足够长的金属板M，左端点为C，另有一平行y轴足够长的金属板N，上端为D，OC=2CD。两金属板交点处绝缘，电子可经导线、微安表A1、A2流入大地。已知光电效应截止频率，普朗克常量h，电子质量m、电荷量-e（e>0）。当入射光频率增至时，A1开始有示数。忽略电子重力、相互作用力、碰撞及电流的磁效应，未打到板的电子被屏蔽。 （1）求C点所处位置的坐标。 （2）入射光频率超过时，A2开始出现示数，求临界频率的大小。 15. 如图1所示，扫描隧道显微镜减振装置由绝缘减振平台和磁阻尼减振器组成。平台通过三根关于轴对称分布的相同轻杆悬挂在轻质弹簧的下端O，弹簧上端固定悬挂在点，三个相同的关于轴对称放置的减振器位于平台下方。如图2所示，每个减振器由通过绝缘轻杆固定在平台下表面的线圈和固定在桌面上能产生辐向磁场的铁磁体组成，辐向磁场分布关于线圈中心竖直轴对称，线圈所在处磁感应强度大小均为B。处于静止状态的平台受到外界微小扰动，线圈在磁场中做竖直方向的阻尼运动，其位移随时间变化的图像如图3所示。已知时速度为，方向向下，、时刻的振幅分别为，。平台和三个线圈的总质量为m，弹簧的劲度系数为k，每个线圈半径为r、电阻为R。当弹簧形变量为时，其弹性势能为。不计空气阻力，求 （1）平台静止时弹簧的伸长量； （2）时，每个线圈所受到安培力F的大小； （3）在时间内，每个线圈产生的焦耳热Q； （4）在时间内，弹簧弹力冲量的大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $