精品解析：天津市武清区杨村第一中学2024-2025学年高三下学期第二次热身练物理试卷

2025杨村一中第二次热身练 物理学科 考试时间60分钟 一、单选题（每小题5分，共25分。每小题给出的四个选项中，只有一个正确选项） 1. 关于光的传播现象及应用，下列说法正确的是（　　） A. “3D电影”的播放和观看利用了光的干涉 B. 水中的气泡看起来特别明亮，是因为光从水射向气泡时，一部分光在界面上发生了全反射的缘故 C. 利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输 D. 一束单色光由空气射入玻璃，这束光的波长变长 【答案】B 【解析】 【详解】A．“3D电影”的播放和观看利用了光的偏振现象，故A错误； B．水中的气泡看起来特别明亮，是因为光从水射向气泡时，即从光密介质射向光疏介质时，一部分光在界面上发生了全反射，故B正确； C．电磁波可以在真空中传播，也可以在光导纤维中传播，故C错误； D．光疏介质进入光密介质，由可知其传播速度变慢，单色光在不同的介质中传播的频率不变，由v=λf可知其波长变短，故D错误。 故选B。 2. 如图为某品牌卡车的气囊减震装置，当路面不平时，车体会突然下沉挤压气囊，该过程中关于气囊内的气体，下列说法正确的是（　　） A. 外界对气体做的功小于气体内能的增加 B. 气体温度升高，每个分子的动能都增大 C. 气体分子对气囊单位面积的平均撞击力增大 D. 气体压强增大的唯一原因是因为气体分子运动变得剧烈 【答案】C 【解析】 【详解】A．车体会突然下沉挤压气囊，外界对气体做的功等于气体内能的增加，故A错误； B．气体温度升高，气体的平均动能增大，但是不一定每一个气体分子的动能都增大，故B错误； C．由于温度升高，分子平均速率增大，体积减小，分子密度增大，气体分子对气囊单位面积平均撞击力增大，故C正确； D．气体压强产生的原因是大量气体分子对容器壁的持续的、无规则撞击产生的，气体压强由气体分子的数密度和平均动能决定，故D错误。 故选C。 3. “地震预警”是指在地震发生以后，抢在地震波传播到受灾地区前，向受灾地区提前发出警报，通知目标区域从而实现预警。科研机构对波的特性展开研究，如图甲所示为研究过程中简谐波t=0时刻的波形图，M是此波上的一个质点，平衡位置位于x=4m处，图乙为质点M的a-t图像，则（　　） A. 该列波的传播方向沿x轴负方向 B. 质点M在2s内沿x轴运动了4m C. t=1s时质点M的速度沿y轴正方向 D. 该列波的波速为3m/s 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图乙可知，t=0时刻，质点M的加速度为零，之后沿正方向不断增大，说明质点M应向下振动，根据“上下坡”法可知，该波沿x轴正方向传播，故A错误； B．质点不会随波迁移，故B错误； C．t=1s时质点M的加速度为零，质点M处于平衡位置，从t=0时刻开始振动半个周期，速度沿y轴正方向，故C正确； D．由图可知，波长为4m，周期为2s，所以波速为 故D错误。 故选C。 4. 2024年4月25日，神舟十八号载人飞船与跬地表约400km 的空间站顺利完成径向对接。对接前，飞船在空间站正下方200m 的“停泊点”处调整为垂直姿态，并保持相对静止；随后逐步上升到“对接点”，与空间站完成对接形成组合体，组合体在空间站原轨道上做匀速圆周运动。下列说法正确的是（　　） A. 飞船在“停泊点”时，其运动速度大于空间站运动速度 B. 飞船在“停泊点”时，万有引力提供向心力 C. 相比于对接前，对接稳定后空间站速度会变小 D. 相比于“停泊点”，对接稳定后飞船的机械能增加 【答案】D 【解析】 【详解】A．径向交会对接是指飞船沿与空间站运动方向垂直的方向和空间站完成对接。飞船维持在“停泊点”的状态时，即飞船与空间站角速度相同，飞船在空间站正下方200米的轨迹半径较小，根据可知，它的运动速度小于空间站运动速度，故A错误； B．飞船维持在“停泊点”的状态时，以空间站为研究对象，根据万有引力提供向心力有 飞船维持在“停泊点”的状态时，即飞船与空间站角速度相同，飞船在空间站正下方，轨迹半径较小，分析可知 需要开动发动机给飞船提供一个背离地心的推力使飞船能与空间站保持相对静止，故B错误； C．对接稳定后空间站的轨道半径不变，质量增大，根据万有引力提供向心力有 解得 对接稳定后空间站速度与质量无关，保持不变，故C错误； D．对接稳定过程中，外力对飞船做正功，相比于“停泊点”，飞船机械能增加，故D正确； 故选D。 5. 2021年中国全超导托卡马克核聚变实验装置创造了新的纪录。为粗略了解等离子体在托卡马克环形真空室内的运动状况，某同学将一小段真空室内的电场和磁场理想化为方向均水平向右的匀强电场和匀强磁场（如图），电场强度大小为，磁感应强度大小为。若电荷量为的正离子在此电场和磁场中运动，某时刻其速度平行于磁场方向的分量大小为，垂直于磁场方向的分量大小为，不计离子重力，则（　　） A. 电场力的瞬时功率不变 B. 该离子的加速度大小保持不变 C. 该离子受到的洛伦兹力大小为 D. 与的比值保持不变 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据运动的叠加原理可知，离子在垂直于纸面内做匀速圆周运动，沿水平方向做加速运动，则v1增大，根据功率的计算公式可知电场力的瞬时功率为P=Eqv1，可知电场力的瞬时功率增大，故A错误； B．离子受到的电场力不变，洛伦兹力大小不变，方向总是与电场力方向垂直，则该离子的加速度大小不变，方向改变；故B正确。 C．由于v1与磁场B平行，v2与磁场B垂直，离子受到的洛伦兹力为F洛=qv2B，故C错误； D．根据运动的叠加原理可知，离子在垂直于纸面内做匀速圆周运动，沿水平方向做加速运动，则v1增大，v2不变，与的比值不断增大，故D错误； 故选B。 二、多选题（每小题5分，共15分。每小题给出的四个选项中，至少有两个正确选项，全部选对得5分，选对但不全得3分，错选或多选不得分。） 6. 福岛核污染水中含有60多种放射性核素，例如氚、碳—14等，其中很多放射性核素尚无有效处理技术。其中碘—129衰变生成氙，半衰期长达年，将会对环境造成永久性污染。关于碘-129，下列说法正确的是（　　） A. 衰变方程为 B. 碘—129制成碘化物后半衰期减小 C. 放射性污染物半衰期越长对环境影响越小 D. 碘—129衰变过程会释放能量 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据质量数与电荷数守恒可知，碘—129的衰变方程为 故A正确； B．放射性元素的半衰期不受温度、压强、是否是单质等因素的影响，故B错误； C．放射性污染物半衰期越长，在环境中存在的时间越长，对环境影响越大，故C错误； D．碘—129衰变过程有质量亏损，会释放能量，故D正确。 故选AD。 7. 如图甲所示，交流发电机的矩形金属线圈abcd的匝数n=100，线圈的总电阻r=5.0Ω，线圈位于匀强磁场中，且线圈平面与磁场方向平行。线圈的两端分别与两个彼此绝缘的铜环E、F（集流环）焊接在一起，并通过电刷与阻值R=95Ω的定值电阻连接。现使线圈绕过bc和ad边中点、且垂直于磁场的转轴OO′以一定的角速度匀速转动。穿过线圈的磁通量Φ随时间t变化的图像如图乙所示。若电路其他部分的电阻以及线圈的自感系数均可忽略不计。则下列说法中正确的是（　　） A. 线圈匀速转动的角速度为100rad/s B. 线圈中产生感应电动势的最大值为200V C. 由图甲处转过圈，通过电阻R的电量q=0.01C D. 由图甲处转过圈，电阻R上产生的热量Q=J 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由图乙知，线圈转动周期 根据角速度公式，A错误； B．感应电动势最大值 而 代入数据得，B正确； C．通过电阻R的电荷量 转过圈 则，C正确； D．感应电动势有效值 电路中电流有效值 转过圈的时间 电阻R上产生的热量，D错误。 故选BC。 8. 如图所示，两个等量异种点电荷A、B固定在同一条水平线上，电荷量分别为+Q和-Q。MN是水平放置的足够长的光滑绝缘细杆，细杆上套着一个中间穿孔的小球P，其质量为m，电荷量为+q（可视为试探电荷，不影响电场的分布）。现将小球从点电荷A的正下方C点由静止释放，到达点电荷B的正下方D点时，速度为，O为CD的中点。则（　　） A. 小球在C点和D点所受电场力相同 B. 小球运动至O点时速度为2m/s C. 小球从C点至D点先做加速运动后做减速运动 D. 小球在整个运动过程中的最终速度为2m/s 【答案】BD 【解析】 【详解】AC．根据等量异种电荷的电场分布特点可以知道，小球从C点到D点的过程中受电场力方向在CO段向右下方，在OD段受电场力方向是右上方，受合力方向一直向右，所以小球从C到D一直做加速运动，小球在C点和D点所受电场力不相同，故AC错误； B．根据等量异种电荷的等势面分布规律可以知道，CO两点间的电势差等于OD两点间的电势差即 且O点的电势为零。小球从C到D根据动能定理有 小球运动到O点的速度为，同理有 代入数据联立方程可以解得，故B正确； D．小球到无穷远处的速度为最终速度，到无穷远处的电势为零，根据能量守恒以及电场力做功的特点可以知道，小球到无穷远处的速度等于经过O点的速度，所以小球的最终速度为2m/s，故D正确。 故选BD。 三、填空题（本题共2小题，每空2分，共12分） 9. 某物理兴趣小组的同学在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，按如图（a）所示将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套，实验时，需要两次拉伸橡皮条，一次是用两个弹簧秤分别钩住细绳套，并互成角度地拉橡皮条，如图（b）所示，其中OA为橡皮条，另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条。 （1）判断力F单独作用与力F1、F2共同作用效果相同的依据是____。 A. F的大小等于F1与F2的大小之和 B. 使橡皮筋伸长相同的长度 C. 使橡皮筋上的结点到达同一位置 （2）在该实验中，下列说法正确的是____。 A. 应作出力的示意图来探究合力与分力的关系 B. 应选择劲度系数相同的弹簧测力计 C. 一只弹簧测力计也可以完成实验 D. 将细绳换成橡皮筋仍可以完成本实验 （3）如果开始两弹簧测力计的夹角小于90°，保持弹簧测力计B的方向以及结点O的位置不变，将弹簧测力计C沿逆时针方向缓慢转动至水平，则关于弹簧测力计B、C读数的变化情况正确的是____。 A. 弹簧测力计B的读数先增大后减小，弹簧测力计C的读数减小 B. 弹簧测力计B读数先减小后增大，弹簧测力计C的读数增大 C. 弹簧测力计B的读数减小，弹簧测力计C的读数先增大后减小 D. 弹簧测力计B的读数增大，弹簧测力计C的读数先减小后增大 【答案】（1）C （2）CD （3）D 【解析】 【小问1详解】 判断力单独作用与力、共同作用效果相同的依据是使橡皮筋上的结点到达同一位置，故选C。 【小问2详解】 A．应作出力的图示来探究合力与分力的关系，故A错误； B．两个弹簧测力计的劲度系数可以不同，只要能够准确测出拉力的大小和方向即可，故B错误； C．一只弹簧测力计也可以完成实验，在用弹簧秤沿方向的时候，把方向的细绳固定住方向；然后把方向的细绳固定住，用弹簧测力计沿方向拉，分别记住这两次的拉力大小和方向即可完成该实验，故C正确； D．将细绳换成橡皮筋仍可以通过弹簧测力计测出沿和方向的拉力大小，所以用细绳换成橡皮筋仍可以完成本实验，故D正确。 故选CD。 【小问3详解】 如果开始两弹簧测力计的夹角小于，保持弹簧测力计B的方向以及结点的位置不变，将弹簧测力计C沿逆时针方向缓慢转动至水平，做出力的矢量三角形，如图所示 由图可知，弹簧测力计B读数一直增大，弹簧测力计C的读数先减小后增大。 故选D。 10. 精确测量干电池电动势和内阻需要考虑电表内阻的影响。可用器材有：电压表（量程1.5V，内阻约为1.5kΩ）、电流表（量程0.6A，内阻为1Ω）、滑动变阻器、开关、干电池和导线若干。某小组开展了以下实验。 （1）用图1所示电路测量干电池电动势和内阻。调节滑动变阻器测得多组电表读数，作出图2所示的U-I图像（U为电压表读数、I为电流表读数）。则待测干电池电动势E=______V（保留3位有效数字）、内阻r=______Ω（保留1位小数）。 （2）该小组也尝试用图3所示电路测量电压表内阻，但发现实验无法完成。原因是______。 A. 电路设计会损坏仪器 B. 滑动变阻器接法错误 C. 电压太大无法读数 D. 电流太小无法读数 【答案】（1） ①. 1.40 ②. 1.0 （2）D 【解析】 小问1详解】 [1][2]根据闭合电路欧姆定律有 变形得 根据图像可知，纵截距 斜率的绝对值 解得 【小问2详解】 由于将电压表串联接在电路中，电压表内阻很大，电路中电流太小，故无法完成实验的原因可能是电流太小无法读数。 故选D。 四、计算题（本题共3小题，其中第10题14分，第11题16分，第12题18分，共48分。解答题应写出必要的文字说明和方程式，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 11. 在一次投掷手榴弹的演习中，某个士兵在战壕里将一颗质量kg的手榴弹从水平地面上以m/s的初速度朝目标方向斜向上抛出，当手榴弹上升到最高点时恰好爆炸成两块弹片，其中质量kg的一块弹片在爆炸后做自由落体运动且落地时动能为5J。已知手榴弹内部火药的质量kg，且爆炸瞬间火药充分燃烧，重力加速度g取10，火药爆炸后生成气体的动量不计，空气阻力不计，求： （1）手榴弹爆炸前瞬间的速度大小； （2）两块弹片落地点间的距离。 【答案】（1）10m/s；（2）26m 【解析】 【详解】（1）质量kg的弹片自由落下落时，由机械能守恒定律得 解得手榴弹上升的最大高度 h=5m 手榴弹从地面抛出到爆炸前瞬间，由机械能守恒定律得 解得手榴弹爆炸前瞬间的速度大小 v1=10m/s （2）质量为m1=0.1kg的一块弹片在爆炸后做自由落体运动，该弹片在爆炸后瞬间的速率为零，另一块弹片的质量为 m2=m-m1-∆m=0.1kg 设其爆炸后瞬间的速率为v2，由动量守恒定律得 解得 v2=26m/s 所以手榴弹爆炸后瞬间两块弹片的速率之和为26m/s，质量为m2的弹片做平抛运动，两块弹片落地点间的距离为 12. 如图甲所示，矩形单匝导线框abcd边长，质量为m，当bc边距离匀强磁场的上边界某一高度时线框开始自由下落，线框从起始位置到穿过磁场过程中的图像如图乙所示（其中、已知，两斜线斜率相等）。已知磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，不计空气阻力，求： （1）判断磁场宽度a与ab边宽度h的大小关系； （2）整个运动过程中线框产生的焦耳热； （3）线框从开始下落到完全离开磁场所需要的时间。 【答案】（1）a=h；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）根据乙图，线框进入磁场瞬间的速度大小为，此时重力大于安培力，线框继续加速，线框电流增大，安培力增大，当安培力等于重力时，线框做速度为的匀速运动，由于两斜线斜率相等，即加速度相等，均等于重力加速度，可知磁场宽度 a=h （2）线框从进入磁场到离开磁场运动的总路程为2h，此过程中线框中产生焦耳热，设为Q，则由能量守恒定律得 可得 （3）线框以速度v0做匀速运动，由 可得所受安培力 由二力平衡可得 综合解得 线框从自由下落到进入磁场前瞬间的时间为 设线框从进入磁场前瞬间到完全离开磁场所用的时间为，则由动量定理可得 其中 又 可得 可得 13. 利用电磁场可将离子从中性粒子束中剥离出来。“电偏转系统”原理简图如图1所示，包含中性粒子和带电离子的混合粒子进入由一对平行带电电极板构成的匀强电场区域，混合粒子进入电场时速度方向与极板平行。离子在电场区域发生偏转，中性粒子继续沿原方向运动，到达接收器。以下极板左端点为坐标原点建立Oxyz空间坐标系，假设离子在混合粒子束中是均匀分布的，单位时间内通过单位面积（xOz平面）进入电场的离子数为n。在两极板间加电压恒为U，恰好所有离子均被吸附在下极板。已知离子带正电、电荷量为q，质量为m，初速度为v，两极板间距为d。离子和中性粒子的重力可忽略不计，不考虑粒子间的相互作用。求： （1）极板的长度L； （2）落在下极板中间三分之一区间内的离子占总离子数的比例η； （3）在如图2所示的简图中，请你运用所学知识，在空白实线区域设计某种装置，可将混合粒子（假设离子在混合粒子束中是均匀分布）分离，且分离出的离子仍然均匀分布。（图中点状线为粒子的边界，混合粒子中所有粒子的速度均相同。）（装置中涉及的几何关系请简要说明） 【答案】（1） （2） （3）加垂直于纸面向外的匀强磁场，见解析 【解析】 【小问1详解】 所有离子恰好均被吸附在下极板，则从上极板左边缘进入的离子恰好到达下极板右边缘，则有， 根据牛顿第二定律有 解得 【小问2详解】 落在下极板中间三分之一区间内的离子均做类平抛运动，对该区间最左侧部分粒子有， 对该区间最右侧部分粒子有， 解得， 则有 【小问3详解】 可以在空白实线区域加垂直于纸面向外的匀强磁场，令磁感应强度为B，由洛伦兹力提供向心力，则有 解得 令混合粒子下侧到实线区域下边的间距为z，离子飞出区域左侧与实线区域左边间距为y，作出运动轨迹如图所示 装置中涉及的几何关系有， 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2025杨村一中第二次热身练 物理学科 考试时间60分钟 一、单选题（每小题5分，共25分。每小题给出的四个选项中，只有一个正确选项） 1. 关于光的传播现象及应用，下列说法正确的是（　　） A. “3D电影”的播放和观看利用了光的干涉 B. 水中的气泡看起来特别明亮，是因为光从水射向气泡时，一部分光在界面上发生了全反射的缘故 C. 利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输 D. 一束单色光由空气射入玻璃，这束光的波长变长 2. 如图为某品牌卡车的气囊减震装置，当路面不平时，车体会突然下沉挤压气囊，该过程中关于气囊内的气体，下列说法正确的是（　　） A. 外界对气体做的功小于气体内能的增加 B. 气体温度升高，每个分子的动能都增大 C. 气体分子对气囊单位面积的平均撞击力增大 D. 气体压强增大的唯一原因是因为气体分子运动变得剧烈 3. “地震预警”是指在地震发生以后，抢在地震波传播到受灾地区前，向受灾地区提前发出警报，通知目标区域从而实现预警。科研机构对波的特性展开研究，如图甲所示为研究过程中简谐波t=0时刻的波形图，M是此波上的一个质点，平衡位置位于x=4m处，图乙为质点M的a-t图像，则（　　） A. 该列波的传播方向沿x轴负方向 B. 质点M在2s内沿x轴运动了4m C. t=1s时质点M的速度沿y轴正方向 D. 该列波的波速为3m/s 4. 2024年4月25日，神舟十八号载人飞船与跬地表约400km 空间站顺利完成径向对接。对接前，飞船在空间站正下方200m 的“停泊点”处调整为垂直姿态，并保持相对静止；随后逐步上升到“对接点”，与空间站完成对接形成组合体，组合体在空间站原轨道上做匀速圆周运动。下列说法正确的是（　　） A. 飞船在“停泊点”时，其运动速度大于空间站运动速度 B. 飞船在“停泊点”时，万有引力提供向心力 C. 相比于对接前，对接稳定后空间站速度会变小 D. 相比于“停泊点”，对接稳定后飞船的机械能增加 5. 2021年中国全超导托卡马克核聚变实验装置创造了新的纪录。为粗略了解等离子体在托卡马克环形真空室内的运动状况，某同学将一小段真空室内的电场和磁场理想化为方向均水平向右的匀强电场和匀强磁场（如图），电场强度大小为，磁感应强度大小为。若电荷量为的正离子在此电场和磁场中运动，某时刻其速度平行于磁场方向的分量大小为，垂直于磁场方向的分量大小为，不计离子重力，则（　　） A. 电场力的瞬时功率不变 B. 该离子加速度大小保持不变 C. 该离子受到的洛伦兹力大小为 D. 与的比值保持不变 二、多选题（每小题5分，共15分。每小题给出的四个选项中，至少有两个正确选项，全部选对得5分，选对但不全得3分，错选或多选不得分。） 6. 福岛核污染水中含有60多种放射性核素，例如氚、碳—14等，其中很多放射性核素尚无有效处理技术。其中碘—129衰变生成氙，半衰期长达年，将会对环境造成永久性污染。关于碘-129，下列说法正确的是（　　） A. 衰变方程为 B. 碘—129制成碘化物后半衰期减小 C. 放射性污染物半衰期越长对环境影响越小 D. 碘—129衰变过程会释放能量 7. 如图甲所示，交流发电机的矩形金属线圈abcd的匝数n=100，线圈的总电阻r=5.0Ω，线圈位于匀强磁场中，且线圈平面与磁场方向平行。线圈的两端分别与两个彼此绝缘的铜环E、F（集流环）焊接在一起，并通过电刷与阻值R=95Ω的定值电阻连接。现使线圈绕过bc和ad边中点、且垂直于磁场的转轴OO′以一定的角速度匀速转动。穿过线圈的磁通量Φ随时间t变化的图像如图乙所示。若电路其他部分的电阻以及线圈的自感系数均可忽略不计。则下列说法中正确的是（　　） A. 线圈匀速转动的角速度为100rad/s B. 线圈中产生感应电动势的最大值为200V C. 由图甲处转过圈，通过电阻R的电量q=0.01C D. 由图甲处转过圈，电阻R上产生的热量Q=J 8. 如图所示，两个等量异种点电荷A、B固定在同一条水平线上，电荷量分别为+Q和-Q。MN是水平放置的足够长的光滑绝缘细杆，细杆上套着一个中间穿孔的小球P，其质量为m，电荷量为+q（可视为试探电荷，不影响电场的分布）。现将小球从点电荷A的正下方C点由静止释放，到达点电荷B的正下方D点时，速度为，O为CD的中点。则（　　） A. 小球在C点和D点所受电场力相同 B. 小球运动至O点时速度2m/s C. 小球从C点至D点先做加速运动后做减速运动 D. 小球在整个运动过程中的最终速度为2m/s 三、填空题（本题共2小题，每空2分，共12分） 9. 某物理兴趣小组的同学在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，按如图（a）所示将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套，实验时，需要两次拉伸橡皮条，一次是用两个弹簧秤分别钩住细绳套，并互成角度地拉橡皮条，如图（b）所示，其中OA为橡皮条，另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条。 （1）判断力F单独作用与力F1、F2共同作用效果相同的依据是____。 A. F的大小等于F1与F2的大小之和 B. 使橡皮筋伸长相同的长度 C. 使橡皮筋上的结点到达同一位置 （2）在该实验中，下列说法正确的是____。 A. 应作出力的示意图来探究合力与分力的关系 B. 应选择劲度系数相同的弹簧测力计 C. 一只弹簧测力计也可以完成实验 D. 将细绳换成橡皮筋仍可以完成本实验 （3）如果开始两弹簧测力计的夹角小于90°，保持弹簧测力计B的方向以及结点O的位置不变，将弹簧测力计C沿逆时针方向缓慢转动至水平，则关于弹簧测力计B、C读数的变化情况正确的是____。 A. 弹簧测力计B的读数先增大后减小，弹簧测力计C的读数减小 B. 弹簧测力计B的读数先减小后增大，弹簧测力计C的读数增大 C. 弹簧测力计B的读数减小，弹簧测力计C的读数先增大后减小 D. 弹簧测力计B的读数增大，弹簧测力计C的读数先减小后增大 10. 精确测量干电池电动势和内阻需要考虑电表内阻的影响。可用器材有：电压表（量程1.5V，内阻约为1.5kΩ）、电流表（量程0.6A，内阻为1Ω）、滑动变阻器、开关、干电池和导线若干。某小组开展了以下实验。 （1）用图1所示电路测量干电池电动势和内阻。调节滑动变阻器测得多组电表读数，作出图2所示的U-I图像（U为电压表读数、I为电流表读数）。则待测干电池电动势E=______V（保留3位有效数字）、内阻r=______Ω（保留1位小数）。 （2）该小组也尝试用图3所示电路测量电压表内阻，但发现实验无法完成。原因______。 A. 电路设计会损坏仪器 B. 滑动变阻器接法错误 C. 电压太大无法读数 D. 电流太小无法读数 四、计算题（本题共3小题，其中第10题14分，第11题16分，第12题18分，共48分。解答题应写出必要的文字说明和方程式，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 11. 在一次投掷手榴弹的演习中，某个士兵在战壕里将一颗质量kg的手榴弹从水平地面上以m/s的初速度朝目标方向斜向上抛出，当手榴弹上升到最高点时恰好爆炸成两块弹片，其中质量kg的一块弹片在爆炸后做自由落体运动且落地时动能为5J。已知手榴弹内部火药的质量kg，且爆炸瞬间火药充分燃烧，重力加速度g取10，火药爆炸后生成气体的动量不计，空气阻力不计，求： （1）手榴弹爆炸前瞬间的速度大小； （2）两块弹片落地点间的距离。 12. 如图甲所示，矩形单匝导线框abcd边长，质量为m，当bc边距离匀强磁场的上边界某一高度时线框开始自由下落，线框从起始位置到穿过磁场过程中的图像如图乙所示（其中、已知，两斜线斜率相等）。已知磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，不计空气阻力，求： （1）判断磁场宽度a与ab边宽度h的大小关系； （2）整个运动过程中线框产生的焦耳热； （3）线框从开始下落到完全离开磁场所需要时间。 13. 利用电磁场可将离子从中性粒子束中剥离出来。“电偏转系统”原理简图如图1所示，包含中性粒子和带电离子的混合粒子进入由一对平行带电电极板构成的匀强电场区域，混合粒子进入电场时速度方向与极板平行。离子在电场区域发生偏转，中性粒子继续沿原方向运动，到达接收器。以下极板左端点为坐标原点建立Oxyz空间坐标系，假设离子在混合粒子束中是均匀分布的，单位时间内通过单位面积（xOz平面）进入电场的离子数为n。在两极板间加电压恒为U，恰好所有离子均被吸附在下极板。已知离子带正电、电荷量为q，质量为m，初速度为v，两极板间距为d。离子和中性粒子的重力可忽略不计，不考虑粒子间的相互作用。求： （1）极板的长度L； （2）落在下极板中间三分之一区间内的离子占总离子数的比例η； （3）在如图2所示的简图中，请你运用所学知识，在空白实线区域设计某种装置，可将混合粒子（假设离子在混合粒子束中是均匀分布）分离，且分离出的离子仍然均匀分布。（图中点状线为粒子的边界，混合粒子中所有粒子的速度均相同。）（装置中涉及的几何关系请简要说明） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$