精品解析：江西省南昌大学附属中学2022-2023学年高二下学期月考物理试题

南大附中2022-2023学年度高二下学期月考物理卷 本试卷满分110分 考试时间100分钟 一、选择题（每小题4分。1~7小题为单项选择题，8~10题为多项选择题，选对未选全得2分，多选、错选均不得分。） 1. 下列说法正确的是（　　） A. 一切与热现象有关的自发宏观过程都具有方向性。 B. 绝热汽缸中密封的理想气体在被压缩过程中，气体分子热运动剧烈程度减小 C. 在恒温水池中，小气泡由底部缓慢上升的过程中，气泡中的理想气体内能变大，对外做功，放出热量 D. 质量和温度都相同的水、冰和水蒸气，它们的内能相等 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据热力学第二定律，一切与热现象有关的自发宏观过程都具有方向性，A正确； B．绝热汽缸中密封的理想气体在被压缩过程中，外界对气体做功，根据热力学第一定律，气体的内能增加，温度升高，气体分子热运动剧烈程度增大，B错误； C．在恒温水池中，小气泡由底部缓慢上升的过程中，气体的温度不变，内能不变；小气泡由底部缓慢上升的过程中，气体的压强减小，体积增大，气体对外做功，根据热力学第一定律，气体吸收热量，C错误； D．0℃的冰变成0℃的水要吸收热量，100℃水变成100℃的水蒸气也要吸收热量，所以质量和温度都相同的水、冰和水蒸气，它们的内能不相等，D错误。 故选A。 2. 1897年英国物理学家约瑟夫·约翰·汤姆孙在研究阴极射线时发现了电子，这是人类最早发现的基本粒子。下列有关电子的说法，正确的是（　　） A. 根据玻尔理论，原子从低能级向高能级跃迁时，核外电子动能增大 B. 光电效应中，逸出光电子的最大初动能与入射光频率成正比 C. 电子的发现说明原子核是有内部结构的 D. 衰变的实质是原子核内的中子转化成了一个质子和一个电子 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据玻尔理论，原子从低能级向高能级跃迁时，电子轨道半径增大。由库仑力提供向心力有 因为 解得 可知当 增大时，动能减小，故A错误； B．光电效应中最大初动能满足 与入射光频率成线性关系而非正比，故B错误； C．电子的发现说明原子有内部结构，而非原子核，原子核结构的发现源于后续实验，故C错误； D．β衰变的实质是原子核内中子转化为质子和电子，故D正确。 故选D。 3. 目前人类探索太空需要用核电池对探测器提供电能和热能，某“核电池”是利用放射性元素钚238（）发生衰变释放的能量工作，其衰变方程为，钚238的半衰期为88年，下列说法正确的是（　　） A. 400个钚238经过176年还剩下100个 B. ，，比的中子数多4 C. 的结合能小于与的结合能之和 D. 核反应前后，反应物的质量之和等于生成物的质量之和 【答案】C 【解析】 【详解】A．半衰期是统计规律，对少量不适用，故A错误； B．根据电荷数守恒可知 根据质量数守恒可知 则钚238的中子数为 X的中子数为 则比的中子数多2，故B错误； C．衰变释放能量，说明生成物的总结合能大于反应物的结合能，即的结合能小于与的结合能之和，故C正确； D．核反应中存在质量亏损，根据质能方程，反应物的质量之和大于生成物的质量之和，故D错误。 故选C。 4. 下列说法错误的是（　　） A. 水的饱和汽压与水面的大气压强无关，但与水的温度有关 B. 物理性质表现为各向同性的固体，可能是晶体也可能是非晶体 C. 系统的内能增量等于外界向它传递的热量与它对外界做的功的和 D. 一定质量的理想气体，温度升高，压强不变，则单位时间撞到单位面积上的分子数减少 【答案】C 【解析】 【详解】A．水的饱和汽压仅由温度和液体种类决定，与大气压强无关，故A正确，不符合题意； B．多晶体和非晶体均呈现各向同性，故B正确，不符合题意； C．根据热力学第一定律，系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它做的功的和，故C错误，符合题意； D．根据气体压强的微观意义可知当温度升高，气体分子的平均速率增大，压强不变时，单位时间撞击单位面积的分子数减少，故D正确，不符合题意。 故选C。 5. 如图所示，为分子力随分子间距离的变化关系图。设为A、B两分子间引力和斥力平衡时的位置，现将A固定在O点，将B从与A相距处由静止释放，在B远离A的过程中，下列说法正确的是（　　） A. B速度最小时，分子势能最小 B. B速度最大时，A对B的分子力为零 C. B在运动过程中分子力一直做正功 D. B在运动过程中分子力一直做负功 【答案】B 【解析】 【详解】由到过程中，分子力表现为斥力，距离增大时，分子力做正功，分子势能减小，B的动能增大；当时，分子力表现为引力，分子间距离增大，分子力做负功，分子势能增大，B的动能减小；则在时，B的速度最大，此时分子势能最小，且A对B的分子力为零。 故选B。 6. 氢原子能级的示意图如图所示，大量氢原子从n=4的能级向n=2的能级跃迁时辐射出可见光a，从n=3的能级向n=2的能级跃迁时辐射出可见光b，则（　　） A. 氢原子在n=2的能级时可吸收能量为3.6eV的光子而发生电离 B. 氢原子从n=4的能级向n=3的能级跃迁时辐射出光子的能量可以小于0.66eV C. b光比a光的波长短 D. 氢原子从n=4的能级跃迁时可辐射出5种频率的光子 【答案】A 【解析】 【详解】A．从电离所需的最小能量等于 光子能量3.6eV高于于此值，故能引起电离，故A正确； B．氢原子从的能级向的能级跃迁时辐射出光子的能量为 故B错误； C．根据跃迁规律可知从向跃迁时辐射光子的能量大于从向跃迁时辐射光子的能量，则可见光a的光子能量大于b，又根据光子能量 可得a光子的频率大于b，由 可得，频率越大，波长越小，故a光比b光的波长短，故C错误； D．氢原子的能级跃迁时，能发生 6种频率的光子，故D错误。 故选A。 7. 某金属在不同频率光的照射下发生光电效应，产生光电子的最大初动能Ek与入射光频率ν的图像，如图所示，换用其他金属开展相同实验，下列图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】由光电效应方程，结合图像可知，极限频率为νc，有 换用其他金属开展相同实验，不同金属的逸出功不同，故极限频率不一样；但是最大初动能Ek与入射光频率ν的图像的斜率是普朗克常量，为定值。故图像D正确，ABC错误。 故选D。 8. 如图所示，一定质量的理想气体从状态a经热力学过程ab、bc、cd、da后又回到状态a，其中，过程ab和cd为等温过程，过程bc和da为绝热过程（气体与外界无热量交换），这就是著名的“卡诺循环”。下列说法正确的是（　　） A. ab过程中，气体始终吸热 B. cd过程中，气体对外界做功 C. da过程中，气体的温度一直升高 D. bc过程气体对外界做的功等于da过程外界对气体做的功 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．ab过程中，气体等温变化，气体内能不变，气体体积增大，气体对外界做功，根据热力学第一定律可知，气体始终吸热，故A正确； B．cd过程中，气体等温变化，气体内能不变，气体体积减小，外界对气体做功，故B错误； C．da过程中，由题图可知气体体积减小，外界对气体做功，由于该过程是绝热过程，根据热力学第一定律可知，气体内能增大，则气体的温度一直升高，故C正确； D．bc过程气体绝热，气体对外界做的功等于气体内能减小量；da过程气体也是绝热，外界对气体做的功等于气体内能增加量。由于ab和cd为等温过程，所以bc过程气体内能减小量等于da过程气体内能增加量，故bc过程气体对外界做的功等于da过程外界对气体做的功，故D正确。 故选ACD。 9. 如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为1：4，a，b端接入电压有效值为U0=6V的正弦式交流电源。电阻R1=1Ω，R2=2Ω，滑动安阻器R3最大阻值为60Ω，此时滑片P处于正中间位置，电表均为理想交流电表，则（　　） A. 电流表的示数为2A B. R1与R2的热功率之比为2：1 C. 若向上移动P，电压表示数变小 D. 若向下移动P，电源的输出功率变大 【答案】AD 【解析】 【详解】A．设通过R1的电流为4I，则副线圈的电流为I，初级电压 根据变压器原理有 所以，副线圈的电压为 理想变压器输入和输出功率相等 代入数据解得 所以，电流表的示数为，故A正确； B．R1的热功率为 R2的热功率为 所以，R1与R2的热功率之比为，故B错误； C．设变压器、R2和R3的等效电阻为，故 若向上移动P，则R3的电阻变大，等效电阻为变大，故变压器的输入电压变大，输出电压也变大，电压表读数变大，故C错误； D．由C选项的分析可知，若向下移动P，则R3的电阻变小，等效电阻变小，电源的输出电流为，故变大。 又知电源的路端电压不变，根据，电源的输出功率变大，故D正确。 故选AD。 10. 如图（a），边长为d的单匝正方形导线框固定在水平纸面内，线框的电阻为R。虚线MN恰好将线框分为左右对称的两部分，在虚线MN左侧的空间内存在与纸面垂直的匀强磁场，规定垂直于纸面向里为磁场的正方向，磁感应强度B随时间t变化的规律如图（b）。虚线MN右侧存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小恒为。下列说法正确的是（　　） A. 时刻，线框中产生的感应电动势大小为 B. 时刻，线框所受安培力的合力为 C. 时刻，线框受到的安培力大小为 D. 在内通过线框导线横截面的电荷量为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据题意可知，线框右半部分磁感应强度不变，左半部分均匀增加，由法拉第电磁感应定律可知，时刻，线框中产生的感应电动势大小为，故A错误； B．线框中的感应电流为 由楞次定律可知，线框中电流为逆时针方向，上下边框对称位置受力等大反向，合力为零，由左手定则和公式可知，左右两边受力方向均向右，时刻，大小均为 则线框所受安培力的合力为，故B正确； C．由上述分析可知，时刻，线框右边框仍受向右的力，大小为 线框左边框仍受向右的力，大小为 线框受到的安培力大小为，故C正确； D．根据题意，由公式可得，在内通过线框导线横截面的电荷量为，故D错误。 故选BC。 二、填空题（第11题6分，第12题10分，共计16分。） 11. 小明同学在测定金属丝电阻率的实验中，进行了如下操作，请你将相应的操作步骤补充完整。 （1）他首先用螺旋测微器测金属丝的直径，如图甲所示，该金属丝的直径为______mm。 （2）他再用多用电表粗测金属丝的阻值，操作过程如下： ①将红、黑表笔分别插入多用电表的“”、“”插孔，选择开关旋至电阻挡“×10”挡位； ②将红、黑表笔短接，调节_____旋钮（填图乙中的“A”或“B”或“C”），使欧姆表指针对准电阻的______处（填“0刻度线”或“∞刻度线”）； ③把红、黑表笔分别与金属丝的两端相接，此时多用电表的示数如下图丙所示； ④为了使金属丝的阻值读数能够再准确一些，小明将选择开关旋至电阻挡______挡位（填“×1”或“×100”或“×1k”），重新调节______旋钮； ⑤重新测量得到的结果如图丁所示，则金属丝的电阻为______Ω。 【答案】（1）0.900 （2） ①. B ②. 0刻度线 ③. ×1 ④. B ⑤. 6##6.0 【解析】 【小问1详解】 该金属丝的直径为 【小问2详解】 ②[1][2]将红、黑表笔短接，调节B旋钮，使欧姆表指针对准电阻的0刻度线处； ④[3][4]图丙所示电阻的阻值太小，为了使金属丝的阻值读数能够再准确一些，小明将选择开关旋至电阻挡“×1”挡位，重新调节B旋钮； ⑤[5]金属丝的电阻为6Ω。 12. 小明家里有一台小型的风扇灯，额定电压5.0V，额定功率约为2.5W，他想利用实验室的器材描绘出这台风扇灯的伏安特性曲线。在实验室中找到了导线、开关，还有以下器材： A.电源E：电动势为6.0V B.电流表：量程0～0.6A，内阻约为0.5Ω C.电流表：量程150，内阻为 D.定值电阻 E.定值电阻 F.滑动变阻器：最大阻值100Ω G.滑动变阻器：最大阻值10Ω （1）为了便于调节，且能够实现在0～5.0V范围内对风扇灯两端电压进行测量，实验中滑动变阻器应选用_________； 为尽可能精确测量实验数据，应选用定值电阻_________，将电流表_________改装成电压表使用。（均选填器材前的字母序号） （2）请帮助小明根据题中所给实验器材设计实验电路，并在甲图中将电路设计图补充完整________（风扇灯用M表示）（注意请在图中标上所用元件相应的符号） （3）该同学在实验过程中发现，小风扇灯在电流表读数小于0.15A时灯亮但风扇不能转动。他通过实验描绘出图象如图乙所示，其中为电流表的读数、为电流表的读数。由实验数据可得：为0.10A时为10。则灯亮但风扇不能转动时小风扇灯的电阻为___________。（计算结果保留两位有效数字） 【答案】 ①. G ②. E ③. C ④. ⑤. 【解析】 【分析】 【详解】（1）[1]额定电压5.0V，额定功率约为2.5W，风扇灯的额定电流为 因此选用电流变； 因电压表需从0开始测起，则滑动变阻器采用分压式接法，而风扇灯的电阻大约为 则滑动变阻器选择总电阻为的误差较小，即选G； [2][3]由于没有电压表，则必须通过电流表与电阻来改装，因电源电动势为6.0V，则电流表与固定电阻改装成电压表，即选CE； （2）[4]因电压需从0开始测起，则滑动变阻器采用分压式接法，风扇灯的电阻约为，远小于电压表内阻，属于小电阻，电流表采用外接法，电路如图 （3）[5]风扇灯在电流表读数小于0.15A时灯亮但风扇不能转动，属于纯电阻，根据为0.10A时为10，则风扇灯电阻为 三、解答题（本大题共5小题，第13-16题每小题10分，第17题14分，满分54分，应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。） 13. 如图所示，光滑水平地面上的小车左端固定着一根竖直轻杆，一小球（视为质点）用长度的轻绳悬挂在杆的上端。按住小车并将小球向右拉至轻绳水平伸直，然后同时释放小车和小球，小球向下运动到最低点。小车与小球的质量之比为3:1，取重力加速度大小，不计空气阻力。求： （1）从小球被释放至小球到达最低点的过程中，小球的位移大小x； （2）小球到达最低点时，小车的速度大小v1。 【答案】（1）0.45m （2）1m/s 【解析】 【小问1详解】 根据动量守恒定律得 解得 【小问2详解】 根据动量守恒定律得 根据机械能守恒定律得 解得 14. 如图，一粗细均匀的U形玻璃管竖直放置，右端封闭左端开口，底部有一段水银柱，水平水银柱在右端的封闭一定质量的理想气体，气柱长度为L，气体的热力学温度为。左端开口处有轻质导热轻活塞，活塞的横截面积为S，活塞与底部水银柱之间封闭一定质量的理想气体，气柱长度也为L，气体的热力学温度也为。两气柱都在玻璃管竖直部分，现将右侧玻璃管内气体缓慢升温到，同时在左侧活塞上逐渐增加砝码，稳定后水平部分的水银柱仍在原位置。已知外界大气压强为p0，左侧玻璃管内气体温度保持不变，活塞与玻璃管之间的摩擦不计，重力加速度大小为g。求： （1）活塞上增加的砝码的质量m； （2）活塞向下移的距离x。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）初始时右侧气体的压强为p0，设右侧气体升温到时的压强为p，由题意可知右侧气体经历等容变化，根据查理定律有 解得 易知此时左侧气体的压强也为p，根据平衡条件可得 解得 （2）对左侧气体根据玻意耳定律有 解得 15. 为了方便监控高温锅炉外壁的温度变化，在紧贴锅炉的外壁上镶嵌一个导热性能良好的汽缸，汽缸内气体温度可视为与锅炉外壁温度相等。汽缸开口竖直向上，用质量为的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞横截面积为。当汽缸内温度为时，活塞与汽缸底间距为L，活塞上部距活塞处有一用轻绳悬挂的重物M。当绳上拉力为零时，警报器会报警。已知缸外大气压强，活塞与器壁之间摩擦可忽略，取重力加速度，求： （1）当活塞刚刚碰到重物时，锅炉外壁温度为多少？ （2）若锅炉外壁的安全温度为，那么悬挂的重物质量应为多少？ 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）活塞上升过程为等压变化，则由盖-吕萨克定律得 式中 解得 （2）活塞碰到重物后，直到绳的拉力为零，气体经历等容过程，设重物质量为M，则由查理定律得 由受力平衡，有 解得 16. 如图甲所示MN、PQ为足够长的两平行光滑金属导轨，间距，与水平面之间的夹角，匀强磁场磁感应强度，垂直于导轨平面向上，M、P间接有电流传感器，质量、阻值的金属杆ab垂直导轨放置，如图所示。用外力F沿导轨平面向上拉金属杆ab，使ab由静止开始运动并开始计时，电流传感器显示回路中的电流I随时间t变化的图像如图乙所示，0~3s，拉力做的功为225J，除导体棒电阻外，其他电阻不计。取。求： （1）0~3s内金属杆ab运动的位移大小； （2）0~3s内F随t变化的关系。 【答案】（1）9m （2） 【解析】 【小问1详解】 金属杆产生的感应电动势为 回路的感应电流为 通过金属杆的电荷量为 0~3s内，根据图乙得 解得 【小问2详解】 根据图乙有 安培力为 联立解得 金属棒做匀加速直线运动，故加速度 对金属棒受力分析，由牛顿第二定律有 解得 17. 如图甲所示，一对平行金属板M、N，两板长为L，两板间距离也为L，置于处的粒子发射源可沿两板的中线发射初速度为、电荷量为q、质量为m的带正电的粒子，M、N板间加变化规律如图乙所示交变电压；金属板的右边界与y轴重合，板的中心线与x轴重合，y轴右侧存在垂直坐标平面向里的匀强磁场。时刻发射的粒子1恰好贴着N板右侧垂直y轴射出；时刻发射的粒子2与粒子1的运动轨迹交于磁场P点，已知P点的纵坐标为L。不计粒子重力及相互间作用力，求 （1）的大小； （2）磁场的磁感应强度的大小B； （3）判断粒子1、2哪个先到达P点，并求到达P点的时间差。 【答案】（1）；（2）；（3）粒子2， 【解析】 【详解】（1）时刻入射的粒子在两板间运动轨迹如图 由水平方向匀速直线运动有 由竖直方向匀加速直线运动有 由牛顿第二定律有 解得 （2）由（1）同理可知时刻入射的粒子恰好贴着M板右侧垂直y轴射入磁场， 粒子进入磁场时的y方向的速度大小 故进入磁场时速度大小 （或能体现出由于进入磁场时y方向速度为零，故速度等于也可得分） 如图 由几何关系可得 解得 带电粒子在磁场中做匀速圆周运动洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律，得 解得 （3）粒子在磁场中运动的周期 粒子1到达P点的时刻 粒子2到达P点的时刻 所以 由于故粒子2先到达P点，到达P点的时间差 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 南大附中2022-2023学年度高二下学期月考物理卷 本试卷满分110分 考试时间100分钟 一、选择题（每小题4分。1~7小题为单项选择题，8~10题为多项选择题，选对未选全得2分，多选、错选均不得分。） 1. 下列说法正确的是（　　） A. 一切与热现象有关的自发宏观过程都具有方向性。 B. 绝热汽缸中密封的理想气体在被压缩过程中，气体分子热运动剧烈程度减小 C. 在恒温水池中，小气泡由底部缓慢上升的过程中，气泡中的理想气体内能变大，对外做功，放出热量 D. 质量和温度都相同的水、冰和水蒸气，它们的内能相等 2. 1897年英国物理学家约瑟夫·约翰·汤姆孙在研究阴极射线时发现了电子，这是人类最早发现的基本粒子。下列有关电子的说法，正确的是（　　） A. 根据玻尔理论，原子从低能级向高能级跃迁时，核外电子动能增大 B. 光电效应中，逸出光电子的最大初动能与入射光频率成正比 C. 电子的发现说明原子核是有内部结构的 D. 衰变的实质是原子核内的中子转化成了一个质子和一个电子 3. 目前人类探索太空需要用核电池对探测器提供电能和热能，某“核电池”是利用放射性元素钚238（）发生衰变释放的能量工作，其衰变方程为，钚238的半衰期为88年，下列说法正确的是（　　） A. 400个钚238经过176年还剩下100个 B. ，，比的中子数多4 C. 的结合能小于与的结合能之和 D. 核反应前后，反应物的质量之和等于生成物的质量之和 4. 下列说法错误的是（　　） A. 水的饱和汽压与水面的大气压强无关，但与水的温度有关 B. 物理性质表现为各向同性的固体，可能是晶体也可能是非晶体 C. 系统的内能增量等于外界向它传递的热量与它对外界做的功的和 D. 一定质量的理想气体，温度升高，压强不变，则单位时间撞到单位面积上的分子数减少 5. 如图所示，为分子力随分子间距离的变化关系图。设为A、B两分子间引力和斥力平衡时的位置，现将A固定在O点，将B从与A相距处由静止释放，在B远离A的过程中，下列说法正确的是（　　） A. B速度最小时，分子势能最小 B. B速度最大时，A对B的分子力为零 C. B在运动过程中分子力一直做正功 D. B在运动过程中分子力一直做负功 6. 氢原子能级的示意图如图所示，大量氢原子从n=4的能级向n=2的能级跃迁时辐射出可见光a，从n=3的能级向n=2的能级跃迁时辐射出可见光b，则（　　） A. 氢原子在n=2的能级时可吸收能量为3.6eV的光子而发生电离 B. 氢原子从n=4的能级向n=3的能级跃迁时辐射出光子的能量可以小于0.66eV C. b光比a光的波长短 D. 氢原子从n=4的能级跃迁时可辐射出5种频率的光子 7. 某金属在不同频率光的照射下发生光电效应，产生光电子的最大初动能Ek与入射光频率ν的图像，如图所示，换用其他金属开展相同实验，下列图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 8. 如图所示，一定质量的理想气体从状态a经热力学过程ab、bc、cd、da后又回到状态a，其中，过程ab和cd为等温过程，过程bc和da为绝热过程（气体与外界无热量交换），这就是著名的“卡诺循环”。下列说法正确的是（　　） A. ab过程中，气体始终吸热 B. cd过程中，气体对外界做功 C. da过程中，气体的温度一直升高 D. bc过程气体对外界做的功等于da过程外界对气体做的功 9. 如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为1：4，a，b端接入电压有效值为U0=6V的正弦式交流电源。电阻R1=1Ω，R2=2Ω，滑动安阻器R3最大阻值为60Ω，此时滑片P处于正中间位置，电表均为理想交流电表，则（　　） A. 电流表的示数为2A B. R1与R2的热功率之比为2：1 C. 若向上移动P，电压表示数变小 D. 若向下移动P，电源的输出功率变大 10. 如图（a），边长为d的单匝正方形导线框固定在水平纸面内，线框的电阻为R。虚线MN恰好将线框分为左右对称的两部分，在虚线MN左侧的空间内存在与纸面垂直的匀强磁场，规定垂直于纸面向里为磁场的正方向，磁感应强度B随时间t变化的规律如图（b）。虚线MN右侧存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小恒为。下列说法正确的是（　　） A. 时刻，线框中产生的感应电动势大小为 B. 时刻，线框所受安培力的合力为 C. 时刻，线框受到的安培力大小为 D. 在内通过线框导线横截面的电荷量为 二、填空题（第11题6分，第12题10分，共计16分。） 11. 小明同学在测定金属丝电阻率的实验中，进行了如下操作，请你将相应的操作步骤补充完整。 （1）他首先用螺旋测微器测金属丝的直径，如图甲所示，该金属丝的直径为______mm。 （2）他再用多用电表粗测金属丝的阻值，操作过程如下： ①将红、黑表笔分别插入多用电表的“”、“”插孔，选择开关旋至电阻挡“×10”挡位； ②将红、黑表笔短接，调节_____旋钮（填图乙中的“A”或“B”或“C”），使欧姆表指针对准电阻的______处（填“0刻度线”或“∞刻度线”）； ③把红、黑表笔分别与金属丝的两端相接，此时多用电表的示数如下图丙所示； ④为了使金属丝的阻值读数能够再准确一些，小明将选择开关旋至电阻挡______挡位（填“×1”或“×100”或“×1k”），重新调节______旋钮； ⑤重新测量得到的结果如图丁所示，则金属丝的电阻为______Ω。 12. 小明家里有一台小型的风扇灯，额定电压5.0V，额定功率约为2.5W，他想利用实验室的器材描绘出这台风扇灯的伏安特性曲线。在实验室中找到了导线、开关，还有以下器材： A.电源E：电动势为6.0V B.电流表：量程0～0.6A，内阻约为0.5Ω C.电流表：量程150，内阻为 D.定值电阻 E.定值电阻 F.滑动变阻器：最大阻值100Ω G.滑动变阻器：最大阻值10Ω （1）为了便于调节，且能够实现在0～5.0V范围内对风扇灯两端电压进行测量，实验中滑动变阻器应选用_________； 为尽可能精确测量实验数据，应选用定值电阻_________，将电流表_________改装成电压表使用。（均选填器材前的字母序号） （2）请帮助小明根据题中所给实验器材设计实验电路，并在甲图中将电路设计图补充完整________（风扇灯用M表示）（注意请在图中标上所用元件相应的符号） （3）该同学在实验过程中发现，小风扇灯在电流表读数小于0.15A时灯亮但风扇不能转动。他通过实验描绘出图象如图乙所示，其中为电流表的读数、为电流表的读数。由实验数据可得：为0.10A时为10。则灯亮但风扇不能转动时小风扇灯的电阻为___________。（计算结果保留两位有效数字） 三、解答题（本大题共5小题，第13-16题每小题10分，第17题14分，满分54分，应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。） 13. 如图所示，光滑水平地面上的小车左端固定着一根竖直轻杆，一小球（视为质点）用长度的轻绳悬挂在杆的上端。按住小车并将小球向右拉至轻绳水平伸直，然后同时释放小车和小球，小球向下运动到最低点。小车与小球的质量之比为3:1，取重力加速度大小，不计空气阻力。求： （1）从小球被释放至小球到达最低点的过程中，小球的位移大小x； （2）小球到达最低点时，小车的速度大小v1。 14. 如图，一粗细均匀的U形玻璃管竖直放置，右端封闭左端开口，底部有一段水银柱，水平水银柱在右端的封闭一定质量的理想气体，气柱长度为L，气体的热力学温度为。左端开口处有轻质导热轻活塞，活塞的横截面积为S，活塞与底部水银柱之间封闭一定质量的理想气体，气柱长度也为L，气体的热力学温度也为。两气柱都在玻璃管竖直部分，现将右侧玻璃管内气体缓慢升温到，同时在左侧活塞上逐渐增加砝码，稳定后水平部分的水银柱仍在原位置。已知外界大气压强为p0，左侧玻璃管内气体温度保持不变，活塞与玻璃管之间的摩擦不计，重力加速度大小为g。求： （1）活塞上增加的砝码的质量m； （2）活塞向下移的距离x。 15. 为了方便监控高温锅炉外壁的温度变化，在紧贴锅炉的外壁上镶嵌一个导热性能良好的汽缸，汽缸内气体温度可视为与锅炉外壁温度相等。汽缸开口竖直向上，用质量为的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞横截面积为。当汽缸内温度为时，活塞与汽缸底间距为L，活塞上部距活塞处有一用轻绳悬挂的重物M。当绳上拉力为零时，警报器会报警。已知缸外大气压强，活塞与器壁之间摩擦可忽略，取重力加速度，求： （1）当活塞刚刚碰到重物时，锅炉外壁温度为多少？ （2）若锅炉外壁的安全温度为，那么悬挂的重物质量应为多少？ 16. 如图甲所示MN、PQ为足够长的两平行光滑金属导轨，间距，与水平面之间的夹角，匀强磁场磁感应强度，垂直于导轨平面向上，M、P间接有电流传感器，质量、阻值的金属杆ab垂直导轨放置，如图所示。用外力F沿导轨平面向上拉金属杆ab，使ab由静止开始运动并开始计时，电流传感器显示回路中的电流I随时间t变化的图像如图乙所示，0~3s，拉力做的功为225J，除导体棒电阻外，其他电阻不计。取。求： （1）0~3s内金属杆ab运动的位移大小； （2）0~3s内F随t变化的关系。 17. 如图甲所示，一对平行金属板M、N，两板长为L，两板间距离也为L，置于处的粒子发射源可沿两板的中线发射初速度为、电荷量为q、质量为m的带正电的粒子，M、N板间加变化规律如图乙所示交变电压；金属板的右边界与y轴重合，板的中心线与x轴重合，y轴右侧存在垂直坐标平面向里的匀强磁场。时刻发射的粒子1恰好贴着N板右侧垂直y轴射出；时刻发射的粒子2与粒子1的运动轨迹交于磁场P点，已知P点的纵坐标为L。不计粒子重力及相互间作用力，求 （1）的大小； （2）磁场的磁感应强度的大小B； （3）判断粒子1、2哪个先到达P点，并求到达P点的时间差。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $