精品解析：安徽省合肥市第八中学2025-2026学年高三上学期开学物理试题

2023级高三年级第一学期物理统一作业4 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. 如图所示，一定质量的理想气体分别经历和两个过程，其中为等温过程，状态b、c的体积相同，则（　　） A. 状态a的内能大于状态b B. 状态a的温度高于状态c C. 过程中气体吸收热量 D. 过程中外界对气体做正功 【答案】C 【解析】 【详解】A．由于a→b的过程为等温过程，即状态a和状态b温度相同，分子平均动能相同，对于理想气体状态a的内能等于状态b的内能，故A错误； B．由于状态b和状态c体积相同，且，根据理想气体状态方程 可知，又因为，故，故B错误； CD．因为a→c过程气体体积增大，气体对外界做正功；而气体温度升高，内能增加，根据 可知气体吸收热量；故C正确，D错误； 故选C。 2. 图甲为用手机和轻弹簧制作的一个振动装置。手机加速度传感器记录了手机在竖直方向的振动情况，以向上为正方向，得到手机振动过程中加速度a随时间t变化的曲线为正弦曲线，如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 时，弹簧弹力为0 B. 时，手机位于平衡位置上方 C. 从至，手机的动能增大 D. a随t变化的关系式为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由题图乙知，时，手机加速度为0，由牛顿第二定律得弹簧弹力大小为 A错误； B．由题图乙知，时，手机的加速度为正，则手机位于平衡位置下方，B错误； C．由题图乙知，从至，手机的加速度增大，手机从平衡位置向最大位移处运动，速度减小，动能减小，C错误； D．由题图乙知 则角频率 则a随t变化的关系式为 D正确。 故选D。 3. 如图所示，A、B两物体的质量分别为mA和mB，且mA>mB，整个系统处于静止状态，滑轮的质量和一切摩擦均不计。分别做以下三种改变：①增大A物体的质量；②减小B物体的质量；③绳的左端由Q点缓慢地向左移到P点。整个系统重新平衡后，下列说法正确的是（　　） A. 对于改变①，物体A的高度将降低，θ角将增大 B. 对于改变②，物体A的高度将降低，绳间张力变小 C. 对于改变③，物体A的高度将降低，θ角将减小 D. 对于改变③，P点与定滑轮间的绳长变大，θ角不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．若增大A物体的质量，假设B物体位置不 变，则向上的合力增大，可知物体B将升高而A将降低，θ角将减小，故A错误； B．若减小B物体的质量，假设B物体位置不变，则向上的合力较大，可知物体B将升高而A将降低，θ角将减小，而绳间张力等于A物体的重力不变，故B错误； CD．若绳的左端由Q点缓慢地向左移到P点，假设B位置不变，则向上的合力减小，物体B将降低而A将升高，P点与定滑轮间的绳长变大；绳间张力仍等于A物体的重力，由平衡条件，有2Fsinθ= mBg 即2mAgsinθ=mBg 可知θ角不变，故C错误，D正确。 故选D。 4. 两种卫星绕地球运行的轨道如图，设地球半径为，地球赤道上的物体随地球自转的速度大小为，加速度大小为；近地卫星的轨道半径近似为，运行速度大小为，加速度大小为；地球静止卫星的轨道半径为，运行速度大小为，加速度大小为。下列选项正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】BD．卫星绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力可得 可得， 则有，，故B正确，D错误； AC．地球赤道上的物体与静止卫星的角速度相等，根据， 可得， 则有，故AC错误。 故选B。 5. 矩形滑块由不同材料的上、下两层粘在一起组成，将其放在光滑的水平面上，如图所示。质量为m的子弹以速度ν水平射向滑块。若射击上层，则子弹刚好不穿出；如图甲所示：若射击下层，整个子弹刚好嵌入，如图乙所示。则比较上述两种情况比较，以下说法不正确的是：（　　） A. 子弹末速度大小一样大 B. 子弹和滑块间的水平作用力一样大 C. 子弹对滑块做的功一样多 D. 系统产生的热量一样多 【答案】B 【解析】 【详解】设矩形滑块质量为M，子弹和滑块间的水平作用力为f，子弹射入滑块的深度为d。 A．取水平向右为正方向，根据动量守恒定律得mv=（m+M）v′ 可得 可知子弹末速度大小相等，故A正确； B．根据功能关系可得fd=mv2-（m+M）v′2 可知d不一样，则f不一样大，故B错误； C．对滑块，根据动能定理得W=Mv′2 可知子弹对滑块做的功一样多，故C正确； D．根据能量守恒定律可得Q=mv2-（m+M）v′2 可知Q相等，故D正确。 本题选不正确，故选B。 6. 如图所示，金属极板M受到紫外线照射会逸出光电子，最大速率为。正对M放置一金属网N，在M、N之间加恒定电压U。已知M、N间距为d（远小于板长），电子的质量为m，电荷量为e，则（　　） A. M、N间距离增大时电子到达N的动能也增大 B. 只有沿x方向逸出的电子到达N时才有最大动能 C. 电子从M到N过程中y方向位移大小最大为 D. M、N间加反向电压时电流表示数恰好为零 【答案】C 【解析】 【详解】AB．根据动能定理，从金属板M上逸出的光电子到到达N板时 则到达N板时的动能为 与两极板间距无关，与电子从金属板中逸出的方向无关，选项AB错误； C．平行极板M射出的电子到达N板时在y方向的位移最大，则电子从M到N过程中y方向最大位移为 解得 选项C正确； D．M、N间加反向电压电流表示数恰好为零时，则 解得 选项D错误。 故选C。 7. 一匀强磁场的磁感应强度大小为，方向垂直于纸面向外，其边界如图中虚线所示，半圆弧的半径为，、与直径共线，、两点间的距离等于圆的半径。一束质量为、电荷量为（）的粒子，在纸面内从点以大小不同的速率垂直于射入磁场。不计粒子所受重力及粒子之间的相互作用，，下列说法正确的是（　　） A. 若粒子经过圆心，则粒子射入磁场时的速率为 B. 若粒子经过圆心，则粒子在磁场中的运动时间为。 C. 若粒子在磁场中的运动时间最短，则粒子在磁场中的运动时间为 D. 若粒子在磁场中的运动时间最短，则粒子射入磁场时的速率为 【答案】C 【解析】 【详解】AB．若粒子经过圆心O，则粒子轨迹如图 有几何关系知 解得 根据 解得 由几何关系可知粒子在磁场中转过的角度为127°，则时间，故AB错误； CD．当轨迹圆弧所对应的弦与bc半圆形边界相切时，轨迹圆弧所对应的弦与ab的夹角最大，那么轨迹的圆心角最小，运动时间最短，其轨迹如图所示 圆心恰好位于b点，此时 根据 解得 由几何关系可知粒子在磁场中转过的角度为120°，则粒子在磁场中的运动时间为，故C正确，D错误。 故选C。 8. 如图，abc是竖直面内的光滑绝缘固定轨道，ab水平，bc是与ab相切于b点且半径为R的圆弧，所在空间有方向平行于ab向右的匀强电场。在轨道上P点由静止释放一个质量为m、电荷量为q（q>0）的小球，小球飞出轨道后达到的最高点为Q（图中未画出）。若小球可视为质点，重力加速度大小为g，电场的场强大小，Q与c点的高度差为，则可知（　　） A. Q在c点的正上方 B. Pb=R C. 从c到Q的过程中，小球的动能不变 D. 从b到c的过程中，小球对轨道的最大压力为 【答案】D 【解析】 【详解】A．小球飞出后受到水平向右的电场力与竖直向下的重力，则飞出后水平方向做匀加速直线运动，竖直方向上做双向的匀变速直线运动，可知，Q在c点的右上方，A错误； B．从c到Q的过程中，竖直方向上有 从P到c的过程有 解得 B错误； C．从c到Q的过程中，作出小球的合力与运动轨迹如图所示 根据图形可知，小球所受合力先做负功，后做正功，则小球的动能先减小后增大，C错误 D．根据题意可知重力与电场力大小相等，则轨道上等效物理最低点位于bc圆弧的中点，该点轨道所受压力最大，根据 ，， 解得 D正确。 故选D。 二、多选题 9. 如图甲所示为氢原子的能级图，用同一光电管研究氢原子发出的a、b、c三种单色光产生的光电效应，得到光电流I与光电管两极间所加电压U的关系如图乙。则这三种光不正确的是（　　） A. 照射该光电管时c光使其逸出的光电子初动能最大 B. 光子动量 C. 通过同一装置发生双缝干涉，a光的相邻条纹间距最大 D. 若这三种光是原子从能级跃迁到较低能级时发出的光，则c光的波长可以表示为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据爱因斯坦光电效应方程，c光的遏止电压最大，即其逸出的光电子最大初动能最大，不是初动能最大，故A错误，符合题意； B．根据，光子波长越长，动量越小。c光的遏止电压最大，即c光的频率最高，根据，c光的波长最短，故光子动量，故B正确，不符合题意； C．根据，a光的波长最长，故a光的相邻条纹间距最大，故C正确，不符合题意； D．若这三种光是原子从能级跃迁到较低能级时发出的光，则c光是跃迁到发出的光，光子能量最大，根据能级差可得，即，故D错误，符合题意。 故选AD。 10. 如图甲所示，足够长的木板静置于水平地面上，木板左端放置一可看成质点的物块。t=0时对物块施加一水平向右的恒定拉力F，在F的作用下物块和木板发生相对滑动，t=2s时撤去F，物块恰好能到达木板右端，整个过程物块运动的v-t图像如图乙所示。已知木板的质量为0.5kg，物块与木板间、木板与地面间均有摩擦，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小g=10m/s2，下列说法正确的是（　　） A. 木板的长度为3m B. 物块的质量为0.8kg C. 拉力F对物块做的功为9.9J D. 木板与地面间因摩擦产生的热量为3.3J 【答案】CD 【解析】 【详解】A．根据题意可知，木板在0~2.5s内向右做匀加速直线运动，作出图像，如图所示 由图像可知2.5s时两者共速，则木板在0~2.5s内的加速度大小为 物块在0~2.0s内的加速度大小为 物块在2.0s~2.5s内的加速度大小为 2.5s~3.0s内二者一起做匀减速直线运动，加速度大小为 可得木板与地面间的动摩擦因数为 物块与木板间的动摩擦因数为 木板的长度为 故A错误； B．前2s内，对木板，有 对物块，有 解得 ， 故B错误； C．前2s内，拉力F对物块做的功为 结合图像可知，0~2s内物块的位移为 所以 故C正确； D．木板与地面间因摩擦产生的热量 结合图像可知，木板的位移为 所以 故D正确。 故选CD。 三、非选择题：共5题，共58分。 11. 用如图实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒。m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。下图给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，打点计时器所接电源为频率是50 Hz的交变电源，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图所示。已知m1=50g、m2=150g，则（g取10m/s2，结果保留两位有效数字） （1）在纸带上打下计数点5时的速度v=________m/s； （2）在打点0~5过程中系统动能的增量∆Ek=_______J，系统势能的减少量∆Ep=_______J， （3）若某同学作出图像如图，则当地的实际重力加速度g=__________m/s2。 【答案】（1）2.4 （2） ①. 0.58 ②. 0.60 （3）9.7 【解析】 【小问1详解】 打点计时器所接电源为频率是50 Hz的交变电源，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），所以相邻的计数点的时间间隔是s=0.1s 根据匀变速直线运动的规律：某段时间内的平均速度大小等于这段时间中间时刻的瞬时速度大小，则有 【小问2详解】 [1]根据动能的定义得：系统动能的增量J [2]从开始下落算起，打点计时器记录5点时，系统势能的减少量为J 【小问3详解】 根据机械能守恒定律得 整理得 由图象知 解得 12. 纯电动汽车以电池模组和电动机为主要动力装置，18650型锂电池是目前电池模组的主流单体电芯。某同学要测量一节18650型锂电池的电动势和内阻，设计了如图甲所示的电路图。已知电池的电动势约为3.7V，内阻约为0.1Ω，定值电阻R0=2Ω。可供选择的实验器材有： A.电流表A1（0~0.6A） B.电流表A2（0~3A） C.电压表V1（0~3V） D.电压表V2（0~15V） E.滑动变阻器R1（0~20Ω） F.滑动变阻器R2（0~100Ω） （1）为获取多组数据，电流表应选______，电压表应选______，滑动变阻器R应选______；（填仪器前的字母） （2）闭合开关S1后，单刀双掷开关S2接1，移动滑片P，记下多组电压表示数U和对应的电流表示数I，并作出U—I图像；再将S2接2，重复上述步骤。判断S2接1时的U—I图像是图乙中的______（选填“a”或“b”）； （3）利用图乙可求得电动势和内阻的真实值：E=______，r=______。（用U1、U2、I1、I2、R0表示） 【答案】（1） ①. A ②. C ③. E （2）a （3） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 [1]回路中最大电流约为 若电流表选择量程3A，则精度过小，可知，为了确保电流表测量的精度，电流表应选择量程0.6A，其安全由滑动变阻器控制，即电流表选择A； [2]电池的电动势约为3.7V，若电压表选择量程15V，则精度过小，可知，为了确保电压表测量的精度，电压表应选择量程3V，其安全由滑动变阻器控制，即电压表选择C； [3]为了确保测量数据的连续性强一些，滑动变阻器应选择总阻值小一些，即选择总阻值20Ω，可知，滑动变阻器选择E。 【小问2详解】 S2接1时，实验误差在于电流表的分压，将电流表、定值电阻与电源等效为一个新电源，则测量值为等效新电源的电动势与内阻，可知，此时电动势的测量值等于真实值，内阻的测量值大于真实值。S2接2时，实验误差在于电压表的分流，将电压表、定值电阻与电源等效为一个新电源，则测量值为等效新电源的电动势与内阻，可知，此时电动势的测量值小于真实值，内阻的测量值小于真实值，由于图像与纵轴交点坐标值为电动势的测量值，可知，S2接1时，图像纵轴交点坐标大一些，可知，S2接1时的U—I图像是图乙中的a。 【小问3详解】 [1][2]S2接1时，实验误差在于电流表的分压，分压值 当断路时，干路电流为0，则分压值为0，即断路时电压与电流的测量值与真实值相等。S2接2时，实验误差在于电压表的分流，分流值 当短路时，路端电压为0，则分流值为0，即短路时电压与电流的测量值与真实值相等。可知，将a图像纵轴交点与b图像横轴交点连起来得到的图像为真实的图像，则有， 解得 13. 如图所示，阴影部分ABC为一透明材料做成的柱形光学元件的横截面，AC为一半径为R的圆弧，D为圆弧的圆心，ABCD构成正方形。在B处有一单色点光源，上述材料对该单色光的折射率为。已知真空中光速为c，若只考虑首次从点光源直接射向圆弧AC的光线，求： （1）该单色光从B处射出到达D点所用的时间； （2）从点光源射向圆弧AC的光中，有一部分不能从AC直接射出，这部分光射在圆弧AC上的弧长。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据折射率与速度的关系，得 光在介质中的时间 光在空气中的时间 则 【小问2详解】 设从光源发出的光在E点恰好发生全反射，如图所示 则， 根据正弦定理有 故∠1=45°，∠2=135°，∠3=30°，∠EDB=15° 故弧AC上没有光穿过的部分对应的圆心角为60°，则对应的弧长为。 14. 如图甲，竖直平面内，一长度大于4 m的水平轨道OP与光滑半圆形轨道PNM在P点平滑连接，固定在水平地面上。可视为质点的A、B两小物块靠在一起，静置于轨道左端。现用一水平向右推力F作用在A上，使A、B向右运动。以x表示A离开初始位置的位移，F随x变化的图像如图乙所示。已知A、B质量均为0.2 kg，A与水平轨道间的动摩擦因数为0.25，B与水平轨道间的摩擦不计，重力加速度大小取。 （1）求A离开初始位置向右运动1 m的过程中，推力F做的功； （2）求A的位移为1 m时，A、B间的作用力大小； （3）若B能到达M点，求半圆形轨道半径应满足的条件。 【答案】（1）1.5J （2）0.5N （3） 【解析】 【小问1详解】 求，F做的功 【小问2详解】 对AB整体，根据牛顿第二定律 其中 对B根据牛顿第二定律 联立解得 【小问3详解】 当A、B之间的弹力为零时，A、B分离，根据（2）分析可知此时 此时 过程中，对A、B根据动能定理 根据题图可得 从点到点，根据动能定理 在点的最小速度满足 联立可得 即圆弧半径满足的条件。 15. 如图，水平面（纸面）内固定有两足够长、光滑平行金属导轨，间距，其左端接有阻值的定值电阻。一质量，电阻的金属棒（长度略大于）垂直锁定在导轨上。在电阻和金属棒间，有两个垂直于纸面向里的匀强磁场，圆形磁场面积为，磁感应强度大小随时间的变化关系为：在0到内从0均匀增加到，到内满足正弦规律减小到0；矩形磁场磁感应强度大小。求： （1）到时间内，通过电阻的电荷量； （2）到时间内，电阻上产生的热量（结果可用表示）； （3）时刻，解除金属棒锁定，给它施加一个水平外力，使它沿轨道向右运动的速度随位移均匀增大，且，金属棒到磁场边的距离为，求金属棒在运动过程中力做的功。 【答案】（1）2C （2） （3）6J 【解析】 【小问1详解】 法拉第电磁感应定律 所以电动势大小恒定，欧姆定律 电荷量与电流关系 联立可得：流过电阻电荷量的绝对值 【小问2详解】 结合上述，到时间内产生恒定直流电动势，大小 到时间内产生正弦式交流电，最大值 总热量 电阻上产生的热量 解得 【小问3详解】 金属棒切割磁感线的动生电动势 根据欧姆定律有 所受安培力 依题意有 解得 安培力与位移成正比例，对金属棒运动过程进行分析，根据动能定理有 其中 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023级高三年级第一学期物理统一作业4 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. 如图所示，一定质量的理想气体分别经历和两个过程，其中为等温过程，状态b、c的体积相同，则（　　） A. 状态a的内能大于状态b B. 状态a的温度高于状态c C. 过程中气体吸收热量 D. 过程中外界对气体做正功 2. 图甲为用手机和轻弹簧制作的一个振动装置。手机加速度传感器记录了手机在竖直方向的振动情况，以向上为正方向，得到手机振动过程中加速度a随时间t变化的曲线为正弦曲线，如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 时，弹簧弹力为0 B. 时，手机位于平衡位置上方 C. 从至，手机的动能增大 D. a随t变化的关系式为 3. 如图所示，A、B两物体的质量分别为mA和mB，且mA>mB，整个系统处于静止状态，滑轮的质量和一切摩擦均不计。分别做以下三种改变：①增大A物体的质量；②减小B物体的质量；③绳的左端由Q点缓慢地向左移到P点。整个系统重新平衡后，下列说法正确的是（　　） A. 对于改变①，物体A的高度将降低，θ角将增大 B. 对于改变②，物体A的高度将降低，绳间张力变小 C. 对于改变③，物体A的高度将降低，θ角将减小 D. 对于改变③，P点与定滑轮间的绳长变大，θ角不变 4. 两种卫星绕地球运行的轨道如图，设地球半径为，地球赤道上的物体随地球自转的速度大小为，加速度大小为；近地卫星的轨道半径近似为，运行速度大小为，加速度大小为；地球静止卫星的轨道半径为，运行速度大小为，加速度大小为。下列选项正确的是（　　） A. B. C. D. 5. 矩形滑块由不同材料的上、下两层粘在一起组成，将其放在光滑的水平面上，如图所示。质量为m的子弹以速度ν水平射向滑块。若射击上层，则子弹刚好不穿出；如图甲所示：若射击下层，整个子弹刚好嵌入，如图乙所示。则比较上述两种情况比较，以下说法不正确的是：（　　） A. 子弹末速度大小一样大 B. 子弹和滑块间的水平作用力一样大 C. 子弹对滑块做的功一样多 D. 系统产生的热量一样多 6. 如图所示，金属极板M受到紫外线照射会逸出光电子，最大速率为。正对M放置一金属网N，在M、N之间加恒定电压U。已知M、N间距为d（远小于板长），电子的质量为m，电荷量为e，则（　　） A. M、N间距离增大时电子到达N的动能也增大 B. 只有沿x方向逸出的电子到达N时才有最大动能 C. 电子从M到N过程中y方向位移大小最大为 D. M、N间加反向电压时电流表示数恰好为零 7. 一匀强磁场的磁感应强度大小为，方向垂直于纸面向外，其边界如图中虚线所示，半圆弧的半径为，、与直径共线，、两点间的距离等于圆的半径。一束质量为、电荷量为（）的粒子，在纸面内从点以大小不同的速率垂直于射入磁场。不计粒子所受重力及粒子之间的相互作用，，下列说法正确的是（　　） A. 若粒子经过圆心，则粒子射入磁场时的速率为 B. 若粒子经过圆心，则粒子在磁场中的运动时间为。 C. 若粒子在磁场中的运动时间最短，则粒子在磁场中的运动时间为 D. 若粒子在磁场中的运动时间最短，则粒子射入磁场时的速率为 8. 如图，abc是竖直面内的光滑绝缘固定轨道，ab水平，bc是与ab相切于b点且半径为R的圆弧，所在空间有方向平行于ab向右的匀强电场。在轨道上P点由静止释放一个质量为m、电荷量为q（q>0）的小球，小球飞出轨道后达到的最高点为Q（图中未画出）。若小球可视为质点，重力加速度大小为g，电场的场强大小，Q与c点的高度差为，则可知（　　） A. Q在c点的正上方 B. Pb=R C. 从c到Q的过程中，小球的动能不变 D. 从b到c的过程中，小球对轨道的最大压力为 二、多选题 9. 如图甲所示为氢原子的能级图，用同一光电管研究氢原子发出的a、b、c三种单色光产生的光电效应，得到光电流I与光电管两极间所加电压U的关系如图乙。则这三种光不正确的是（　　） A. 照射该光电管时c光使其逸出的光电子初动能最大 B. 光子动量 C. 通过同一装置发生双缝干涉，a光的相邻条纹间距最大 D. 若这三种光是原子从能级跃迁到较低能级时发出的光，则c光的波长可以表示为 10. 如图甲所示，足够长的木板静置于水平地面上，木板左端放置一可看成质点的物块。t=0时对物块施加一水平向右的恒定拉力F，在F的作用下物块和木板发生相对滑动，t=2s时撤去F，物块恰好能到达木板右端，整个过程物块运动的v-t图像如图乙所示。已知木板的质量为0.5kg，物块与木板间、木板与地面间均有摩擦，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小g=10m/s2，下列说法正确的是（　　） A. 木板的长度为3m B. 物块的质量为0.8kg C. 拉力F对物块做的功为9.9J D. 木板与地面间因摩擦产生的热量为3.3J 三、非选择题：共5题，共58分。 11. 用如图实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒。m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。下图给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，打点计时器所接电源为频率是50 Hz的交变电源，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图所示。已知m1=50g、m2=150g，则（g取10m/s2，结果保留两位有效数字） （1）在纸带上打下计数点5时的速度v=________m/s； （2）在打点0~5过程中系统动能的增量∆Ek=_______J，系统势能的减少量∆Ep=_______J， （3）若某同学作出图像如图，则当地的实际重力加速度g=__________m/s2。 12. 纯电动汽车以电池模组和电动机为主要动力装置，18650型锂电池是目前电池模组的主流单体电芯。某同学要测量一节18650型锂电池的电动势和内阻，设计了如图甲所示的电路图。已知电池的电动势约为3.7V，内阻约为0.1Ω，定值电阻R0=2Ω。可供选择的实验器材有： A.电流表A1（0~0.6A） B.电流表A2（0~3A） C.电压表V1（0~3V） D.电压表V2（0~15V） E.滑动变阻器R1（0~20Ω） F.滑动变阻器R2（0~100Ω） （1）为获取多组数据，电流表应选______，电压表应选______，滑动变阻器R应选______；（填仪器前的字母） （2）闭合开关S1后，单刀双掷开关S2接1，移动滑片P，记下多组电压表示数U和对应的电流表示数I，并作出U—I图像；再将S2接2，重复上述步骤。判断S2接1时的U—I图像是图乙中的______（选填“a”或“b”）； （3）利用图乙可求得电动势和内阻的真实值：E=______，r=______。（用U1、U2、I1、I2、R0表示） 13. 如图所示，阴影部分ABC为一透明材料做成的柱形光学元件的横截面，AC为一半径为R的圆弧，D为圆弧的圆心，ABCD构成正方形。在B处有一单色点光源，上述材料对该单色光的折射率为。已知真空中光速为c，若只考虑首次从点光源直接射向圆弧AC的光线，求： （1）该单色光从B处射出到达D点所用的时间； （2）从点光源射向圆弧AC的光中，有一部分不能从AC直接射出，这部分光射在圆弧AC上的弧长。 14. 如图甲，竖直平面内，一长度大于4 m的水平轨道OP与光滑半圆形轨道PNM在P点平滑连接，固定在水平地面上。可视为质点的A、B两小物块靠在一起，静置于轨道左端。现用一水平向右推力F作用在A上，使A、B向右运动。以x表示A离开初始位置的位移，F随x变化的图像如图乙所示。已知A、B质量均为0.2 kg，A与水平轨道间的动摩擦因数为0.25，B与水平轨道间的摩擦不计，重力加速度大小取。 （1）求A离开初始位置向右运动1 m的过程中，推力F做的功； （2）求A的位移为1 m时，A、B间的作用力大小； （3）若B能到达M点，求半圆形轨道半径应满足的条件。 15. 如图，水平面（纸面）内固定有两足够长、光滑平行金属导轨，间距，其左端接有阻值的定值电阻。一质量，电阻的金属棒（长度略大于）垂直锁定在导轨上。在电阻和金属棒间，有两个垂直于纸面向里的匀强磁场，圆形磁场面积为，磁感应强度大小随时间的变化关系为：在0到内从0均匀增加到，到内满足正弦规律减小到0；矩形磁场磁感应强度大小。求： （1）到时间内，通过电阻的电荷量； （2）到时间内，电阻上产生的热量（结果可用表示）； （3）时刻，解除金属棒锁定，给它施加一个水平外力，使它沿轨道向右运动的速度随位移均匀增大，且，金属棒到磁场边的距离为，求金属棒在运动过程中力做的功。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $