精品解析：贵州省贵阳市第一中学2024-2025学年高二下学期质量监测卷(四)物理试题

贵阳一中2023级高二年级教学质量监测卷（四） 高二物理试卷 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。第Ⅰ卷第1页至第3页，第Ⅱ卷第4页至第6页。考试结束后，请将答题卡交回。满分100分，考试用时75分钟。 第Ⅰ卷（选择题，共43分） 注意事项： 1．答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。 2．每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。 一、单项选择题（本大题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1. 我国最新研制的Pu-238核动力电池被应用于探月工程中，用来给“玉兔号”月球车在月球表面的工作提供稳定的能源。的衰变方程为，X、Y代表两种不同的元素，则（　　） A. a=92，b=3 B. a=93，b=3 C. a=92，b=4 D. a=93，b=4 2. 关于固体和液体知识，下列说法正确的是（　　） A. 多晶体具有各向异性的物理性质 B. 露珠表面的水分子之间的距离大于内部水分子之间的距离 C. 某种液体是否浸润固体，仅由液体性质决定，与固体的性质无关 D. 石墨的硬度比金刚石差得多，是由于它的微粒没有按空间点阵分布 3. 原子核的比结合能（平均结合能）曲线如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 比更稳定 B. 核结合能约为30MeV C. 核比核的结合能大 D. 裂变为和的过程中会吸收能量 4. 氢原子的能级图如图所示，一束单色光照射处于基态的一群氢原子后，可以测出氢能发出3种频率的光，则该单色光的能量是（　　） A. 12.09eV B. 13.6eV C. 1.51eV D. 12.75eV 5. 在光电效应实验中，某同学用a、b、c三束单色光照射同一光电管，得到光电流I与光电管两极间的电压U的关系曲线如图所示。关于本实验，下列说法中正确的是（　　） A. a光的强度比c光的强度大 B. a光的波长比b光的波长小 C. a光的频率比c光的频率大 D. a光所对应截止频率比b光所对应的截止频率大 6. 如图所示为α粒子散射实验的示意图：放射源发出α射线打到金箔上，带有荧光屏的放大镜转到不同位置进行观察，图中1、2、3为其中的三个位置，下列对实验结果的叙述或者依据实验结果做出的推理，正确的是（　　） A. 在位置1接收到的α粒子最多 B. 在位置3接收到α粒子，说明正电荷不可能均匀分布在原子内 C. 若正电荷均匀分布在原子内，则三个位置接收到α粒子的比例应相差不多 D. 在位置1接收到的α粒子一定比在位置2接收到的α粒子所受金原子核斥力的冲量更大 7. 2025年1月20日，有“人造太阳”之称的全超导托卡马克实验装置（EAST），首次实现1亿摄氏度1066秒的高约束模等离子体运行。若在此次核反应中是氘与氚反应变成氦，已知氘核质量为2.0141u，氚核质量为3.0161u，氦核质量为4.0026u，中子质量为1.0087u，阿伏加德罗常数取，氘核摩尔质量为2g/mol，1u相当于931.5MeV。关于氘与氚的核反应，下列说法正确的是（　　） A. 氘与氚核的比结合能都比氦核的大 B. 氘核与氚核的间距达到就能发生核聚变 C. 1g氘完全参与聚变释放出能量的数量级为 D. 氘与氚的核反应是核聚变，核反应方程式为 二、多项选择题（本大题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有错选的得0分） 8. 将一定质量的理想气体自状态M变化至状态Q，某同学设计了两种不同的变化过程和，两过程的V-T图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 气体在状态M比在状态Q时的内能大 B. 气体在经历过程中从外界吸收热量 C. 气体在经历过程中气体对外做功 D. 气体在状态M比在状态单位时间撞击容器壁单位面积的分子数多 9. 如图所示，两固定绝热活塞把内壁光滑的绝热汽缸分成体积相等的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三部分，左侧活塞上带有阀门K，开始时阀门K关闭，Ⅰ、Ⅲ内理想气体的压强相等，Ⅱ内为真空。时刻打开阀门K，经过一段时间稳定后，时刻取消右侧活塞的固定状态，在时刻右侧活塞停止运动。下列说法正确的是（　　） A. 阀门K打开后，气体自Ⅰ向Ⅱ的扩散是不可逆的 B. Ⅰ中气体在时刻的温度低于时刻的温度 C. 时间内Ⅲ中气体的内能减少 D. 时刻后右侧活塞能自发回到时的位置 10. 篮球是非常受欢迎的一项运动，打篮球前需要将篮球内部气压调至标准气压1.6atm才能让篮球发挥最佳性能。体育课上某同学用气压计测得一篮球内气体压强为1.2atm，现用简易打气筒给篮球打气（如图），每次能将0.1L、1.0atm的空气打入球内，若打气过多再放出部分气体。已知篮球内部容积为7L，忽略打气和放气（或抽气）过程中篮球的容积和球内气体温度的变化，且气体温度均为室温。则下列说法正确的是（　　） A. 若想让篮球的性能最佳，需要打气28次 B. 若想让篮球的性能最佳，则打入的气体质量与篮球内原气体的质量之比为 C. 若因打气过多，篮球内气压达到了1.8atm，使用跟打气筒容积同为0.1L的抽气筒，抽气14次可以让篮球性能达到最佳 D. 在C选项中，抽出的气体质量占篮球内原有气体质量的 第Ⅱ卷（非选择题，共57分） 注意事项： 第Ⅱ卷用黑色碳素笔在答题卡上各题的答题区域内作答，在试题卷上作答无效。 三、填空、实验题（本大题共2小题，共15分） 11. 用如图所示装置探究气体等温变化的规律。已知压力表通过细管与注射器内的空气柱相连，细管隐藏在柱塞内部未在图中标明。从压力表上读取空气柱的压强，从注射器旁的刻度尺上读取空气柱的长度。 （1）实验时需要缓慢推动柱塞，其主要目的是（　　） A. 为避免漏气 B. 为保持气体温度不变 （2）实验中应在柱塞上涂抹润滑油，其主要目的是（　　） A. 为避免漏气 B. 为了减小摩擦 （3）某实验小组进行了两次规范的实验，并由记录的数据作出了p-V图像，如图中甲、乙图线所示。若两次实验气体的质量一定，则气体温度T甲______T乙；若两次实验气体的温度不变，则气体质量m甲______m乙。（两空均填“>”“<”或“=”） 12. 2025年主流旗舰手机电池已全面进入“7000mAh时代”，快充技术同步迭代至百瓦级别；8000mAh电池预计年内实现商用，技术核心为硅碳负极材料和高密度电芯设计。硅碳负极材料可通过硅碳复合结构提升能量密度，使7000mAh+电池在8~9mm轻薄机身中实现。某实验室开发了一款硅基电池，其电动势约为3.0V，内阻极低（0.05~0.2Ω）。现需准确测量该电池的电动势和内阻，提供以下器材： A.待测硅基电池 B.电流表A1（量程为3A，内阻r1=0.2Ω） C.电流表A2（量程为3mA，内阻为r2=1Ω） D.滑动变阻器R1（0~20Ω） E滑动变阻器R2（0~999Ω） F.定值电阻R0（0.9Ω） G.定值电阻R3（5Ω） H.定值电阻R4（999Ω） I.开关、导线若干 （1）为完成以上实验，请根据实验电路图（图甲）选择适当的器材（填写器材符号）：定值电阻R应选______，滑动变阻器Rx应选______，电流表M应选______，电流表N应选______。 （2）电流表M的读数为I1，电流表N的读数为I2，读取多组数据，绘制I1-I2的图像如图乙所示，则可知电动势E=______V，内阻r=______Ω。（计算结果均保留2位有效数字） 四、计算题（本大题共3小题，共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案不能得分。有数据计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 某同学想借助如图所示的装置来测量一块氧化钙的体积和密度，在水平放置的导热性良好的圆柱形汽缸内用质量为的活塞密封一部分气体（可视为理想气体），活塞横截面积为S，能无摩擦地滑动。缸内放有一块形状不规则的化学药品氧化钙，初始稳定时气柱的长度为L；先顺时针缓慢旋转汽缸到开口竖直向上，稳定后气柱长度为0.8L。环境温度保持不变，大气压强恒为p0，重力加速度大小为g，氧化钙与气缸不粘黏。 （1）求氧化钙体积V； （2）再次顺时针缓慢旋转汽缸到开口竖直向下，稳定后，气柱长度为1.8L，求氧化钙的密度ρ。 14. 如图甲所示，有一倾角α=37°光滑平行导轨固定于水平地面上，导轨宽度L=0.1m，在导轨abcd矩形区域内有垂直于导轨平面向上的匀强磁场，该区域面积，匀强磁场的磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示。在t=0时刻，将一长度为L的导体棒MN于导轨上cd的上方某处平行于cd静止释放，随后导体棒在t=1s时进入磁场区域，并恰好开始做匀速直线运动。已知导体棒MN接入回路的电阻r=2Ω，电阻R=6Ω，其余电阻忽略不计，重力加速度，求： （1）导体棒释放处到cd的距离x； （2）导体棒的质量m； （3）导体棒从静止释放到滑离导轨，整个回路产生的焦耳热Q。 15. 如图所示，质量为、半径为R=0.4m的四分之一光滑圆弧槽锁定于光滑水平地面，圆弧的末端与水平地面相切，水平传送带上表面分别与左右两侧的足够长光滑水平地面无缝衔接，传送带以的速度顺时针转动，右侧地面上静置着n个（n为已知量）质量为M=0.9kg的完全相同的木块。将质量为m=0.3kg的铁块从圆弧槽最高点的正上方某处静止释放，下滑后经过圆弧槽最低点时对轨道的压力为F=15N，随后冲上传送带，并以的速度第一次向右冲下传送带。铁块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5，铁块和木块均可视为质点，且铁块与木块、木块与木块之间的碰撞均为弹性碰撞，重力加速度。 （1）求铁块释放点与圆弧槽最高点之间的距离h； （2）若解除圆弧槽的锁定，其他初始条件不变，求铁块第一次冲下传送带的速度大小； （3）若解除圆弧槽的锁定，其他初始条件不变，求最终所有木块的总动量大小p。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 贵阳一中2023级高二年级教学质量监测卷（四） 高二物理试卷 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。第Ⅰ卷第1页至第3页，第Ⅱ卷第4页至第6页。考试结束后，请将答题卡交回。满分100分，考试用时75分钟。 第Ⅰ卷（选择题，共43分） 注意事项： 1．答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。 2．每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。 一、单项选择题（本大题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1. 我国最新研制的Pu-238核动力电池被应用于探月工程中，用来给“玉兔号”月球车在月球表面的工作提供稳定的能源。的衰变方程为，X、Y代表两种不同的元素，则（　　） A. a=92，b=3 B. a=93，b=3 C. a=92，b=4 D. a=93，b=4 【答案】C 【解析】 【详解】根据衰变方程的质量数和电荷数守恒，由质量数守恒 由电荷数守恒 故选C。 2. 关于固体和液体知识，下列说法正确的是（　　） A. 多晶体具有各向异性的物理性质 B. 露珠表面的水分子之间的距离大于内部水分子之间的距离 C. 某种液体是否浸润固体，仅由液体性质决定，与固体的性质无关 D. 石墨的硬度比金刚石差得多，是由于它的微粒没有按空间点阵分布 【答案】B 【解析】 【详解】A．多晶体由许多小单晶体杂乱排列组成，整体表现为各向同性，故A错误； B．液体表面分子间距大于内部，因表面张力使分子间作用力表现为引力，故B正确； C．液体是否浸润固体由液体和固体的性质共同决定，故C错误； D．石墨为层状晶体结构，微粒按空间点阵分布，硬度低是因层间作用力弱，故D错误。 故选B。 3. 原子核的比结合能（平均结合能）曲线如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 比更稳定 B. 核的结合能约为30MeV C. 核比核的结合能大 D. 裂变为和的过程中会吸收能量 【答案】B 【解析】 【详解】A．由于比的平均结合能大，所以更稳定，故A错误； B．由图知核的平均结合能约为5MeV，一共6个核子，结合能约为30MeV，故B正确； C．由图知核的平均结合能约为8MeV，核的平均结合能约为7MeV，核和核的结合能分别为，故C错误； D．裂变为和的过程中会释放核能，故D错误。 故选B。 4. 氢原子的能级图如图所示，一束单色光照射处于基态的一群氢原子后，可以测出氢能发出3种频率的光，则该单色光的能量是（　　） A. 12.09eV B. 13.6eV C. 1.51eV D. 12.75eV 【答案】A 【解析】 【详解】单色光照射到大量处于基态的氢原子上，被激发的氢原子能自发地发出3种频率的光。 根据，可知基态的氢原子跃迁到n=3的激发态。 根据玻尔理论得到照射氢原子的单色光的光子能量为 故选A。 5. 在光电效应实验中，某同学用a、b、c三束单色光照射同一光电管，得到光电流I与光电管两极间的电压U的关系曲线如图所示。关于本实验，下列说法中正确的是（　　） A. a光的强度比c光的强度大 B. a光的波长比b光的波长小 C. a光的频率比c光的频率大 D. a光所对应的截止频率比b光所对应的截止频率大 【答案】A 【解析】 【详解】C．光电效应方程有，有 由于a、c的遏止电压相等，则a光的频率与c光的频率相等，故C错误。 A．由于a、c的频率相等，而a的饱和电流大，则a光的强度大，故A正确。 B．b光遏止电压大于a光，可知b光的频率比a光的频率大，根据，解得，可知b光的波长比a光的波长小，故B错误。 D．根据逸出功与截止频率的关系有，由于逸出功与截止频率均由金属材料本身决定，实验中用的是同一光电管，则a光所对应的截止频率与b光所对应的截止频率一样大，故D错误。 故选A。 6. 如图所示为α粒子散射实验的示意图：放射源发出α射线打到金箔上，带有荧光屏的放大镜转到不同位置进行观察，图中1、2、3为其中的三个位置，下列对实验结果的叙述或者依据实验结果做出的推理，正确的是（　　） A. 在位置1接收到的α粒子最多 B. 在位置3接收到α粒子，说明正电荷不可能均匀分布在原子内 C. 若正电荷均匀分布在原子内，则三个位置接收到α粒子的比例应相差不多 D. 在位置1接收到的α粒子一定比在位置2接收到的α粒子所受金原子核斥力的冲量更大 【答案】D 【解析】 【详解】A．原子的内部是很空旷的，原子核非常小，所以绝大多数α粒子的运动轨迹没有发生偏转，则在位置3接收到的α粒子最多，故A错误； B．在位置3接收到α粒子，说明原子内部空旷，在位置1接收到α粒子才说明正电荷不可能均匀分布，故B错误； C．若正电荷均匀分布在原子内，则α粒子与原子正面撞击，粒子最后反弹，则三个位置接收到α粒子的比例应相差很多，故C错误； D．位置2接收到的α粒子一定比位置1接收到的α粒子所受金原子核斥力的冲量更小，因为在位置1，α粒子速度几乎反向，则动量的变化量更大，所以冲量更大，故D正确。 故选 D。 7. 2025年1月20日，有“人造太阳”之称的全超导托卡马克实验装置（EAST），首次实现1亿摄氏度1066秒的高约束模等离子体运行。若在此次核反应中是氘与氚反应变成氦，已知氘核质量为2.0141u，氚核质量为3.0161u，氦核质量为4.0026u，中子质量为1.0087u，阿伏加德罗常数取，氘核摩尔质量为2g/mol，1u相当于931.5MeV。关于氘与氚的核反应，下列说法正确的是（　　） A. 氘与氚核的比结合能都比氦核的大 B. 氘核与氚核的间距达到就能发生核聚变 C. 1g氘完全参与聚变释放出能量的数量级为 D. 氘与氚的核反应是核聚变，核反应方程式为 【答案】C 【解析】 【详解】A．核聚变后生成氦核更稳定，比结合能更大，氘和氚的比结合能均小于氦核，故A错误； B．核聚变需克服库仑斥力，要求核间距达到约，过大，无法发生聚变，故B错误； C．每次核反应的质量亏损 对应释放的能量为 1g氘完全参与聚变释放的能量为，故C正确； D．根据核反应满足质量数守恒和核电荷数守恒，则方程式为，故D错误。 故选C。 二、多项选择题（本大题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有错选的得0分） 8. 将一定质量的理想气体自状态M变化至状态Q，某同学设计了两种不同的变化过程和，两过程的V-T图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 气体在状态M比在状态Q时的内能大 B. 气体在经历过程中从外界吸收热量 C. 气体在经历过程中气体对外做功 D. 气体在状态M比在状态单位时间撞击容器壁单位面积的分子数多 【答案】BC 【解析】 【详解】A．对一定质量的理想气体，温度越高，内能越大，状态M比在状态Q时的内能小，故A错误； B．过程气体先等压变化再等容变化，在阶段，体积增大，气体对外做功，而内能变大； 在阶段，体积不变气体不做功，而内能还在变大； 由热力学第一定律，气体在经历过程中从外界吸收热量，故B正确； C．过程气体先等容变化再等压变化，在阶段体积增大，气体对外做功，故C正确； D．气体在状态M和状态的体积相同，分子密集程度相同，但气体在状态M的温度小于状态的温度，状态M分子运动的剧烈程度比状态小，因此气体在状态M单位时间撞击容器壁单位面积的分子数比状态少，故D错误。 故选BC。 9. 如图所示，两固定绝热活塞把内壁光滑的绝热汽缸分成体积相等的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三部分，左侧活塞上带有阀门K，开始时阀门K关闭，Ⅰ、Ⅲ内理想气体的压强相等，Ⅱ内为真空。时刻打开阀门K，经过一段时间稳定后，时刻取消右侧活塞的固定状态，在时刻右侧活塞停止运动。下列说法正确的是（　　） A. 阀门K打开后，气体自Ⅰ向Ⅱ的扩散是不可逆的 B. Ⅰ中气体在时刻的温度低于时刻的温度 C. 时间内Ⅲ中气体的内能减少 D. 时刻后右侧活塞能自发回到时的位置 【答案】AC 【解析】 【详解】A．阀门K打开后，气体自Ⅰ向Ⅱ的真空中扩散是不可逆的，遵循热力学第二定律，故A正确。 B．，气体自Ⅰ向Ⅱ的真空中扩散时不做功，总内能不变，温度不变，故B错误。 C．体积变为原来的2倍，由理想气体状态方程可知，时刻Ⅰ中气体的压强是时刻的，时间内Ⅲ中气体通过活塞对Ⅰ、Ⅱ中的气体做功，Ⅲ中气体的内能减小，故C正确。 D．Ⅰ、Ⅱ中气体内能增加，温度升高，同时体积减小，再由理想气体状态方程可知Ⅰ、Ⅱ中气体的压强增大，活塞因压强差而移动，两边压强相等时停下，不会自发再返回，故D错误。 故选AC。 10. 篮球是非常受欢迎的一项运动，打篮球前需要将篮球内部气压调至标准气压1.6atm才能让篮球发挥最佳性能。体育课上某同学用气压计测得一篮球内气体压强为1.2atm，现用简易打气筒给篮球打气（如图），每次能将0.1L、1.0atm的空气打入球内，若打气过多再放出部分气体。已知篮球内部容积为7L，忽略打气和放气（或抽气）过程中篮球的容积和球内气体温度的变化，且气体温度均为室温。则下列说法正确的是（　　） A. 若想让篮球的性能最佳，需要打气28次 B. 若想让篮球的性能最佳，则打入的气体质量与篮球内原气体的质量之比为 C. 若因打气过多，篮球内气压达到了1.8atm，使用跟打气筒容积同为0.1L的抽气筒，抽气14次可以让篮球性能达到最佳 D. 在C选项中，抽出的气体质量占篮球内原有气体质量的 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由题意可知，打气过程中温度不变，由玻意耳定律可得 解得N=28，故A正确。 B．对打入的气体 得 由，故B错误。 C．根据，，……， 则抽气n次后， ，，计算得n大约为8次，故C错误。 D．以篮球内空气为研究对象，设放出的气体体积为，由玻意耳定律可得、 联立解得，故D正确。 故选AD。 第Ⅱ卷（非选择题，共57分） 注意事项： 第Ⅱ卷用黑色碳素笔在答题卡上各题的答题区域内作答，在试题卷上作答无效。 三、填空、实验题（本大题共2小题，共15分） 11. 用如图所示装置探究气体等温变化的规律。已知压力表通过细管与注射器内的空气柱相连，细管隐藏在柱塞内部未在图中标明。从压力表上读取空气柱的压强，从注射器旁的刻度尺上读取空气柱的长度。 （1）实验时需要缓慢推动柱塞，其主要目的是（　　） A. 为避免漏气 B. 为保持气体温度不变 （2）实验中应在柱塞上涂抹润滑油，其主要目的是（　　） A. 为避免漏气 B. 为了减小摩擦 （3）某实验小组进行了两次规范的实验，并由记录的数据作出了p-V图像，如图中甲、乙图线所示。若两次实验气体的质量一定，则气体温度T甲______T乙；若两次实验气体的温度不变，则气体质量m甲______m乙。（两空均填“>”“<”或“=”） 【答案】（1）B （2）A （3） ①. > ②. > 【解析】 小问1详解】 为了控制气体的温度不变，实验中应缓慢推动柱塞。故选B。 【小问2详解】 为了控制气体质量不变，实验中应在柱塞上涂抹润滑油。故选A。 【小问3详解】 [1]在p-V图像中，根据可得 即离坐标原点越远的等温线温度越高，则 [2]由克拉珀龙方程，式中m是气体的质量，M是摩尔质量，R是摩尔气体常量，可知在相同情况下，当温度T不变时，所选气体的质量m越大，pV值越大，所以 12. 2025年主流旗舰手机电池已全面进入“7000mAh时代”，快充技术同步迭代至百瓦级别；8000mAh电池预计年内实现商用，技术核心为硅碳负极材料和高密度电芯设计。硅碳负极材料可通过硅碳复合结构提升能量密度，使7000mAh+电池在8~9mm轻薄机身中实现。某实验室开发了一款硅基电池，其电动势约为3.0V，内阻极低（0.05~0.2Ω）。现需准确测量该电池的电动势和内阻，提供以下器材： A.待测硅基电池 B.电流表A1（量程为3A，内阻r1=0.2Ω） C.电流表A2（量程为3mA，内阻为r2=1Ω） D.滑动变阻器R1（0~20Ω） E.滑动变阻器R2（0~999Ω） F.定值电阻R0（0.9Ω） G.定值电阻R3（5Ω） H.定值电阻R4（999Ω） I开关、导线若干 （1）为完成以上实验，请根据实验电路图（图甲）选择适当的器材（填写器材符号）：定值电阻R应选______，滑动变阻器Rx应选______，电流表M应选______，电流表N应选______。 （2）电流表M读数为I1，电流表N的读数为I2，读取多组数据，绘制I1-I2的图像如图乙所示，则可知电动势E=______V，内阻r=______Ω。（计算结果均保留2位有效数字） 【答案】（1） ①. R4 ②. R1 ③. A1 ④. A2 （2） ①. 3.0 ②. 0.10 【解析】 【小问1详解】 [1][4]根据电压表的改装原理可知，将量程较小的电流表与阻值较大的定值电阻串联可改装成量程较大的电压表，所以定值电阻应选R4，电流表N应选A2，电压表的量程为 [2]由于电源内阻较小，为了便于调节，滑动变阻器应选择阻值较小的R1； [3]电流表M测量回路中的电流，应选择A1。 【小问2详解】 [1][2]根据闭合电路欧姆定律有 变形可得 结合图线可得， 联立解得， 四、计算题（本大题共3小题，共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案不能得分。有数据计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 某同学想借助如图所示的装置来测量一块氧化钙的体积和密度，在水平放置的导热性良好的圆柱形汽缸内用质量为的活塞密封一部分气体（可视为理想气体），活塞横截面积为S，能无摩擦地滑动。缸内放有一块形状不规则的化学药品氧化钙，初始稳定时气柱的长度为L；先顺时针缓慢旋转汽缸到开口竖直向上，稳定后气柱长度为0.8L。环境温度保持不变，大气压强恒为p0，重力加速度大小为g，氧化钙与气缸不粘黏。 （1）求氧化钙的体积V； （2）再次顺时针缓慢旋转汽缸到开口竖直向下，稳定后，气柱长度为1.8L，求氧化钙的密度ρ。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 初态到开口向上稳定，根据玻意耳定律有 根据平衡条件可得 联立解得 【小问2详解】 开始到开口向下稳定，设氧化钙质量为m，则， 解得 所以氧化钙的密度 14. 如图甲所示，有一倾角α=37°的光滑平行导轨固定于水平地面上，导轨宽度L=0.1m，在导轨abcd矩形区域内有垂直于导轨平面向上的匀强磁场，该区域面积，匀强磁场的磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示。在t=0时刻，将一长度为L的导体棒MN于导轨上cd的上方某处平行于cd静止释放，随后导体棒在t=1s时进入磁场区域，并恰好开始做匀速直线运动。已知导体棒MN接入回路的电阻r=2Ω，电阻R=6Ω，其余电阻忽略不计，重力加速度，求： （1）导体棒释放处到cd的距离x； （2）导体棒的质量m； （3）导体棒从静止释放到滑离导轨，整个回路产生的焦耳热Q。 【答案】（1） （2）0.02kg （3）0.8J 【解析】 【详解】（1）棒从释放到进入磁场，根据牛顿第二定律，有 根据匀变速直线运动规律，有 解得， （2）棒从释放到进入磁场 由图乙可知在t=1s时进入磁场区域，磁感应强度，进入磁场做匀速直线运动，有 又 解得I2=0.3A，m=0.02kg （3）棒从释放到刚进入磁场，感应电流 产生的焦耳热 棒从进入磁场到离开导轨，一直做匀速运动，感应电流 产生的焦耳热 又 解得 15. 如图所示，质量为、半径为R=0.4m的四分之一光滑圆弧槽锁定于光滑水平地面，圆弧的末端与水平地面相切，水平传送带上表面分别与左右两侧的足够长光滑水平地面无缝衔接，传送带以的速度顺时针转动，右侧地面上静置着n个（n为已知量）质量为M=0.9kg的完全相同的木块。将质量为m=0.3kg的铁块从圆弧槽最高点的正上方某处静止释放，下滑后经过圆弧槽最低点时对轨道的压力为F=15N，随后冲上传送带，并以的速度第一次向右冲下传送带。铁块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5，铁块和木块均可视为质点，且铁块与木块、木块与木块之间的碰撞均为弹性碰撞，重力加速度。 （1）求铁块释放点与圆弧槽最高点之间的距离h； （2）若解除圆弧槽的锁定，其他初始条件不变，求铁块第一次冲下传送带的速度大小； （3）若解除圆弧槽的锁定，其他初始条件不变，求最终所有木块的总动量大小p。 【答案】（1）0.4m （2） 3m/s （3） 【解析】 【小问1详解】 根据牛顿第三定律可得铁块在圆弧槽最低点 根据牛顿第二定律可得 铁块从释放到圆弧槽最低点，根据机械能守恒定律可得 联立解得 【小问2详解】 解除锁定前，铁块过传送带，一直减速，根据动能定理可得 解得 解除锁定后，铁块与圆弧槽水平方向动量守恒，则， 铁块过传送带，匀加速过程，根据动能定理可得 解得 【小问3详解】 将木块从右向左编号1，2，…，n，则， 解得， 木块质量相等，速度交换，最终1号木块速度为 铁块向左冲回传送带，速度小于传送带速度，则 解得 铁块不会从左边冲出，会原速率向右冲下传送带，所以最终2号木块速度为 最终第n号木块速度为 最终n个木块总动量 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $