精品解析：陕西省安康市2024-2025学年高二下学期期末联考物理试卷

安康市2024—2025学年第二学期高二期末联考物理试题 本试卷共8页，15题。全卷满分100分。考试用时75分钟。注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.选择题的作答：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。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4.考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。 一、单项选择题：本题共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. 一辆救护车行驶在水平路面上，下列说法正确的是（　　） A. 救护车的动量发生变化，其动能可能不变 B. 救护车受到的合力越大，救护车的动量就越大 C. 救护车的牵引力越大，动量的变化率就越大 D. 救护车的合力的冲量方向与动量方向一致 2. 靠墙静蹲是一种简单的健身运动。如图所示，人以半蹲姿态处于静止状态，假设竖直墙面光滑，则下列说法正确的是（　　） A. 人受到3个力作用 B. 人对地面的摩擦力水平向左 C. 地面对人的作用力竖直向上 D. 墙面对人的支持力小于地面对人的作用力 3. 如图所示为氢原子能级图，若大量处于能级的氢原子向能级跃迁时，辐射出的光中只有、两种单色光可以使某光电管发生光电效应，其中光的光子能量更大。下列说法正确的是（　　） A. 该光电管阴极材料的逸出功可能为2.55eV B. 光的光子能量为2.55eV C. 光电管发生光电效应时向外辐射电子是原子核中的中子转化为质子时产生的 D. 光和光通过同一双缝干涉装置时，光的条纹间距更大 4. 北京时间2024年1月5日19时20分，我国的天目一号气象星座15－18星（简称天目星）成功发射升空。其发射过程简化如图所示，先将天目星从地面上的点发射到距地面某高度的正圆轨道Ⅰ上，经过A点时变轨进入椭圆轨道Ⅱ，最后在椭圆轨道Ⅱ的远地点B再次变轨将天目星送入距地面更高的正圆轨道Ⅲ（低于同步卫星的轨道）上，则下列说法正确的是（　　） A. 天目星在地面、轨道Ⅰ、Ⅲ运行的向心加速度依次减小 B. 天目星在地面、轨道Ⅰ、Ⅲ运行的周期依次增大 C. 天目星在轨道Ⅱ上运行过程中机械能守恒 D. 天目星在轨道Ⅰ上经过A点时的速度大于在轨道Ⅱ上经过A点时的速度 5. 如图所示，在光滑平台边缘点，将可视为质点的物块水平抛出，先后经过空中的、两点，经过、两点时的速度方向与水平方向的夹角分别为、，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 从点到点的过程中物块做非匀变速运动 B. 从点到点的过程中物块的速度变化量的方向由 C. 物块从点运动到、两点用时之比为 D. 从抛出点分别到、两点的位移与水平方向夹角的正切值之比为 6. 如图甲所示为某种风力发电机的原理图，在风力作用下，风叶带动与杆固定连接的永久磁铁转动，磁铁下方的线圈与电压传感器相连，电压传感器的电压随时间变化如图乙所示。若将该电压接入图丙的理想变压器的输入端，电流表和电压表均为理想交流电表，闭合开关、，则下列说法正确的是（　　） A. 电压传感器电压变化的频率为0.02Hz B. 仅断开开关，电压表示数不变 C. 仅断开开关，电流表示数变大 D. 断开开关、，变压器的输入功率变大 7. 如图甲所示，在外圆半径为、内圆半径为的圆环区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小随时间的变化规律如图乙所示，其中、均已知。将匝数为、半径为、电阻为的金属线圈放在图甲的磁场中静止不动，线圈的圆心与圆环中心重合，不计线圈之间的安培力作用，下列说法正确的是（　　） A. 在时刻，线圈中的磁通量为 B. 线圈中产生的感应电动势大小为 C. 在时刻，线圈受到的安培力为 D. 时间内，线圈产生的焦耳热为 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图1所示是乙醇水溶液的折射率随浓度变化关系图像，现有两束相同的单色细光线以相同的入射角射入不同浓度的甲、乙两杯乙醇水溶液中，折射光线如图2所示（），则下列说法正确的是（　　） A. 甲溶液的浓度低于乙溶液的浓度 B. 光在甲溶液中的传播速度低于在乙溶液中的传播速度 C. 光在甲溶液中的波长小于在乙溶液中的波长 D. 逐渐增大入射角，光射入甲溶液时更早的发生全反射现象 9. 如图所示是沿轴方向传播的某简谐横波在时刻的波形，质点偏离平衡位置的位移为，处的质点刚开始起振，平衡位置位于的质点至少经过到达波峰。下列说法正确的是（　　） A. 振源的起振方向沿轴正方向 B. 该波的波速为 C. 质点的振动方程为 D. 质点的平衡位置位于 10. 某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗，该疗法利用高速质子轰击肿瘤并杀死癌细胞。来自质子源的质子（初速度视为零），经加速电压为的加速器加速后，形成横截面积为的细柱形的质子流。已知该质子的质量为，电荷量为，这束质子流内单位体积的质子数为，不考虑质子重力和质子之间的相互作用力，下列说法正确的是（　　） A. 该质子在加速过程中一定做匀加速直线运动 B. 质子轰击肿瘤的速度为 C. 质子流的等效电流为 D. 因为中子和质子的质量近似相等，故将本装置中的质子源换成中子源也能达到相同的治疗效果 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某实验小组要测量当地的重力加速度。由于没有摆球，小组成员找到了一块外形不规则的小金属挂件代替摆球做了一个如图甲所示的单摆。 （1）用刻度尺测量悬线的长度，将挂件拉开一个不大于的角度后由静止释放，用秒表测出次全振动的总时间，则周期______。 （2）若多次改变悬线的长度重复实验，测得每次实验时悬线的长度及对应的挂件振动的周期，作图像，得到的图像是一条______（填“过原点”或“不过原点”）的倾斜直线，若图像的斜率为，则当地的重力加速度为______。 12. 在“用插针法测玻璃的折射率”实验中： （1）如图甲所示，下列说法正确的是______（填正确答案标号）。 A. 为准确测量玻璃砖的折射率，界面一定要与界面平行 B. 为减少测量误差，、的连线与法线的夹角应尽量小些 C. 为了减小作图误差，和的距离应适当取大些 （2）在该实验中，光线是由空气射入玻璃砖，根据测得的入射角和折射角的正弦值画出的图像如图乙所示，由图像可知玻璃砖的折射率等于______。 13. 碳纤维板是将碳素纤维使用树脂浸润硬化形成的碳纤维板材，具有较好的导电性。为了探究碳纤维板的导电性能，实验步骤如下： （1）先使用如图甲所示的游标卡尺来测碳纤维板的厚度，应该使用游标卡尺的______（填“内测量爪”或“外测量爪”），测出碳纤维板的厚度如图乙所示，其读数为______mm。 （2）利用图丙所示的电路测量碳纤维板的电阻，电源的内阻不计，电路中定值电阻，电压表可视为理想电压表。闭合开关S，单刀双掷开关打到时，电压表的示数为2.0V，单刀双掷开关打到时，电压表的示数为4.5V。由此求得碳纤维板的电阻______，若要考虑电压表内阻，则碳纤维板电阻的测量值______（填“大于”“等于”或“小于”）真实值。 （3）再利用图丁测电压表的内阻，操作步骤如下： ①将电阻箱（阻值范围为）阻值调为零，闭合开关S，调节滑动变阻器（阻值范围为）的滑片，使电压表满偏。 ②保持滑动变阻器的滑片不动，调节电阻箱，使电压表半偏，然后读出电阻箱的阻值为，则电压表的电阻______。 ③该实验中，电压表内阻的测量值______（填“大于”“等于”或“小于”）真实值。 14. 汽车行驶时，轮胎的胎压太高或太低都容易造成安全隐患。已知某型号车辆轮胎内部气体压强的正常范围为。清晨出发前对轮胎进行检查，胎压为2.5atm，胎内气体温度为。轮胎内气体可看作理想气体，轮胎的容积可视为不变，热力学温度与摄氏温度的关系为。夏季高温时汽车在行驶过程中轮胎内气体的温度可达到，为了使轮胎在该温度下的胎压为2.5atm，需要提前放出一部分气体以减小胎压。 （1）求出发前应该将胎压调整为多少？ （2）若放气过程中轮胎内气体温度可视为不变，求出发前从轮胎放出的气体与放气前轮胎内气体的质量之比。 15. 如图所示，在区域可施加竖直向上的匀强电场，在右侧有垂直纸面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场，挡板右侧是粒子接收器。从点沿向右射出质量为、电荷量为的带电粒子，粒子射入的初速度为，、、的长度满足，不计粒子的重力。已知当区域不加电场时，粒子刚好到达点。 （1）求的长度； （2）若匀强电场的电场强度大小，求粒子打到粒子接收器的位置； （3）求（2）中从点至打到粒子接收器的运动时间。 16. 如图所示，光滑半圆形轨道竖直固定放置，轨道半径为，最低点与放在光滑水平面上的小车的上表面处于同一高度，物块B静止在小车上表面的左端，右端有一个四分之一的光滑圆弧轨道，半径为，点到点之间的距离为，物块B、小车的质量均为。在半圆形轨道最高点处有一弹射装置，用弹射装置将质量的物块A弹射出去，并使物块A恰好能经过点做圆周运动，到达点后瞬间与物块B发生弹性碰撞。碰撞后，物块沿着小车上表面的轨道运动，物块A、B均可视为质点。不计空气阻力，重力加速度取。 （1）求弹射装置储存的弹性势能； （2）求物块A与物块B碰撞前瞬间，物块A对半圆形轨道的压力的大小； （3）为使物块B能进入圆弧轨道，且在上升阶段不脱离小车，求物块B与水平轨道间的动摩擦因数的取值范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 安康市2024—2025学年第二学期高二期末联考物理试题 本试卷共8页，15题。全卷满分100分。考试用时75分钟。注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.选择题的作答：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。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4.考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。 一、单项选择题：本题共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. 一辆救护车行驶在水平路面上，下列说法正确的是（　　） A. 救护车的动量发生变化，其动能可能不变 B. 救护车受到的合力越大，救护车的动量就越大 C. 救护车的牵引力越大，动量的变化率就越大 D. 救护车的合力的冲量方向与动量方向一致 【答案】A 【解析】 【详解】A．救护车的动量发生变化，可知只是速度方向发生变化，速度大小不变，则其动能不变，故A正确； B．救护车受到的合力越大，加速度越大，但速度不一定越大，动量不一定越大，故B错误； CD．根据动量定理，可得 救护车的牵引力越大，所受合力不一定越大，动量的变化率不一定越大；救护车的合力的冲量方向与动量变化方向一致，与动量方向不一定一致，故CD错误。 故选A。 2. 靠墙静蹲是一种简单的健身运动。如图所示，人以半蹲姿态处于静止状态，假设竖直墙面光滑，则下列说法正确的是（　　） A. 人受到3个力作用 B. 人对地面的摩擦力水平向左 C. 地面对人的作用力竖直向上 D. 墙面对人的支持力小于地面对人的作用力 【答案】D 【解析】 【详解】A．以人为对象进行受力分析，可知受到重力、墙壁向右的弹力、地面支持力和地面向左的摩擦力，共受到4个力作用，故A错误； B．由于地面对人的摩擦力向左，所以人对地面的摩擦力水平向右，故B错误； CD．地面对人的支持力竖直向上，对人的摩擦力水平向左，所以地面对人的作用力斜向上偏左，墙面对人的支持力小于地面对人的作用力，故C错误，D正确。 故选D。 3. 如图所示为氢原子能级图，若大量处于能级的氢原子向能级跃迁时，辐射出的光中只有、两种单色光可以使某光电管发生光电效应，其中光的光子能量更大。下列说法正确的是（　　） A. 该光电管阴极材料的逸出功可能为2.55eV B. 光的光子能量为2.55eV C. 光电管发生光电效应时向外辐射的电子是原子核中的中子转化为质子时产生的 D. 光和光通过同一双缝干涉装置时，光条纹间距更大 【答案】B 【解析】 【详解】AB．大量处于能级的氢原子向能级跃迁，可能的跃迁及光子能量有三种，分别是能级向能级和能级跃迁，能级向能级跃迁，辐射的光子能量分别为，， 由题意知，光的光子能量为，光的光子能量为，所以光电管阴极材料的逸出功小于等于，故A错误，B正确； C．光电效应逸出的是核外电子，不是原子核内中子转化为质子产生的，故C错误； D．光子能量越大，波长越短，根据双缝干涉条纹间距公式，光能量大、波长短，条纹间距更小，故D错误。 故选B。 4. 北京时间2024年1月5日19时20分，我国的天目一号气象星座15－18星（简称天目星）成功发射升空。其发射过程简化如图所示，先将天目星从地面上的点发射到距地面某高度的正圆轨道Ⅰ上，经过A点时变轨进入椭圆轨道Ⅱ，最后在椭圆轨道Ⅱ的远地点B再次变轨将天目星送入距地面更高的正圆轨道Ⅲ（低于同步卫星的轨道）上，则下列说法正确的是（　　） A. 天目星在地面、轨道Ⅰ、Ⅲ运行的向心加速度依次减小 B. 天目星在地面、轨道Ⅰ、Ⅲ运行的周期依次增大 C. 天目星在轨道Ⅱ上运行的过程中机械能守恒 D. 天目星在轨道Ⅰ上经过A点时的速度大于在轨道Ⅱ上经过A点时的速度 【答案】C 【解析】 【详解】A．卫星绕地球做匀速圆周运动，由 可得 可知卫星在轨道Ⅰ、Ⅲ运行的向心加速度都大于同步卫星的向心加速度；根据可知，同步卫星的向心力加速度大于卫星在地面的向心加速度，故A错误； B．卫星绕地球做匀速圆周运动，由 可得 由于卫星在地面的周期等于同步卫星的周期，所以天目星在地面的周期大于在轨道Ⅰ、Ⅲ运行的周期，故B错误； C．天目星在轨道Ⅱ上运行的过程中，只有万有引力做功，机械能守恒，故C正确； D．卫星从低轨道变轨到高轨道，需要在变轨处点火加速，所以天目星在轨道Ⅰ上经过A点时的速度小于在轨道Ⅱ上经过A点时的速度，故D错误。 故选C。 5. 如图所示，在光滑平台边缘点，将可视为质点的物块水平抛出，先后经过空中的、两点，经过、两点时的速度方向与水平方向的夹角分别为、，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 从点到点的过程中物块做非匀变速运动 B. 从点到点的过程中物块的速度变化量的方向由 C. 物块从点运动到、两点用时之比为 D. 从抛出点分别到、两点的位移与水平方向夹角的正切值之比为 【答案】C 【解析】 【详解】A．从点到点的过程中，物块的加速度为重力加速度，做匀变速运动，故A错误； B．根据可知，从点到点的过程中物块的速度变化量的方向竖直向下，故B错误； C．设物块抛出时的初速度为，则有， 可得物块从点运动到、两点用时之比为，故C正确； D．根据平抛运动推论可知，从抛出点分别到、两点的位移与水平方向夹角的正切值之比为，故D错误。 故选C。 6. 如图甲所示为某种风力发电机的原理图，在风力作用下，风叶带动与杆固定连接的永久磁铁转动，磁铁下方的线圈与电压传感器相连，电压传感器的电压随时间变化如图乙所示。若将该电压接入图丙的理想变压器的输入端，电流表和电压表均为理想交流电表，闭合开关、，则下列说法正确的是（　　） A. 电压传感器电压变化的频率为0.02Hz B. 仅断开开关，电压表的示数不变 C. 仅断开开关，电流表的示数变大 D. 断开开关、，变压器的输入功率变大 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图乙可知，周期为0.02s，则频率为，故A错误； B．闭合开关时，被短路，则电压表的示数等于副线圈的两端电压，仅断开开关，由于副线圈的两端电压不变，所以电压表的示数不变，故B正确； C．仅断开开关，副线圈的两端电压不变，没有被短路，则副线圈总电阻变大，根据欧姆定律可知，副线圈电流变小，根据可知，原线圈电流变小，则电流表的示数变小，故C错误； D．断开开关、，由电路图可知，副线圈总电阻变大，根据欧姆定律可知，副线圈电流变小，则副线圈输出功率变小，所以变压器的输入功率变小，故D错误。 故选B。 7. 如图甲所示，在外圆半径为、内圆半径为的圆环区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小随时间的变化规律如图乙所示，其中、均已知。将匝数为、半径为、电阻为的金属线圈放在图甲的磁场中静止不动，线圈的圆心与圆环中心重合，不计线圈之间的安培力作用，下列说法正确的是（　　） A. 在时刻，线圈中的磁通量为 B. 线圈中产生的感应电动势大小为 C. 在时刻，线圈受到的安培力为 D. 时间内，线圈产生的焦耳热为 【答案】D 【解析】 【详解】A．线圈有效面积为，所以时刻，磁通量，故A错误； B．根据法拉第电磁感应定律 其中 所以，故B错误； C．由于线圈是闭合的，且处于同一磁场中，所受安培力合力为零，故C错误； D．由欧姆定律， 电流大小恒定，根据焦耳定律可得，故D正确。 故选D。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图1所示是乙醇水溶液的折射率随浓度变化关系图像，现有两束相同的单色细光线以相同的入射角射入不同浓度的甲、乙两杯乙醇水溶液中，折射光线如图2所示（），则下列说法正确的是（　　） A. 甲溶液浓度低于乙溶液的浓度 B. 光在甲溶液中的传播速度低于在乙溶液中的传播速度 C. 光在甲溶液中的波长小于在乙溶液中的波长 D. 逐渐增大入射角，光射入甲溶液时更早的发生全反射现象 【答案】BC 【解析】 【详解】A．两束相同的单色细光线以相同的入射角射入不同浓度的甲、乙两杯乙醇水溶液中，由图2的偏折程度可知，甲溶液对光的折射率大于乙溶液对光的折射率，结合图1可知，甲溶液的浓度高于乙溶液的浓度，故A错误； B．根据，由于甲溶液对光的折射率大于乙溶液对光的折射率，所以光在甲溶液中的传播速度低于在乙溶液中的传播速度，故B正确； C．根据 由于甲溶液对光的折射率大于乙溶液对光的折射率，所以光在甲溶液中的波长小于在乙溶液中的波长，故C正确； D．光从空气射入溶液不可能发生全反射现象，故D错误。 故选BC。 9. 如图所示是沿轴方向传播的某简谐横波在时刻的波形，质点偏离平衡位置的位移为，处的质点刚开始起振，平衡位置位于的质点至少经过到达波峰。下列说法正确的是（　　） A. 振源的起振方向沿轴正方向 B. 该波波速为 C. 质点振动方程为 D. 质点的平衡位置位于 【答案】AD 【解析】 【详解】A．因处的质点刚开始起振，则波沿x轴正向传播，因该点起振方向为y轴正向，可知振源的起振方向沿轴正方向，选项A正确； B．因t=0时刻平衡位置位于的质点N沿y轴正向振动，质点至少经过到达波峰，可知周期T=0.4s。波长为λ=4m，可知该波的波速为，选项B错误； C．质点的振动方程为，选项C错误； D．质点的平衡位置位于，选项D正确。 故选AD。 10. 某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗，该疗法利用高速质子轰击肿瘤并杀死癌细胞。来自质子源的质子（初速度视为零），经加速电压为的加速器加速后，形成横截面积为的细柱形的质子流。已知该质子的质量为，电荷量为，这束质子流内单位体积的质子数为，不考虑质子重力和质子之间的相互作用力，下列说法正确的是（　　） A. 该质子在加速过程中一定做匀加速直线运动 B. 质子轰击肿瘤的速度为 C. 质子流的等效电流为 D. 因为中子和质子的质量近似相等，故将本装置中的质子源换成中子源也能达到相同的治疗效果 【答案】BC 【解析】 【详解】A．加速电场不一定是匀强电场，所以该质子在加速过程中不一定做匀加速直线运动，故A错误； B．根据动能定理可得 解得质子轰击肿瘤的速度为，故B正确； C．质子流的等效电流为，故C正确； D．由于中子不带电，所以将本装置中的质子源换成中子源不能达到相同的治疗效果，故D错误。 故选BC。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某实验小组要测量当地的重力加速度。由于没有摆球，小组成员找到了一块外形不规则的小金属挂件代替摆球做了一个如图甲所示的单摆。 （1）用刻度尺测量悬线的长度，将挂件拉开一个不大于的角度后由静止释放，用秒表测出次全振动的总时间，则周期______。 （2）若多次改变悬线的长度重复实验，测得每次实验时悬线的长度及对应的挂件振动的周期，作图像，得到的图像是一条______（填“过原点”或“不过原点”）的倾斜直线，若图像的斜率为，则当地的重力加速度为______。 【答案】（1） （2） ①. 不过原点 ②. 【解析】 【小问1详解】 用秒表测出次全振动的总时间，则周期 【小问2详解】 [1][2]设小金属挂件的半径为，根据单摆周期公式可得 可得 可知作图像，得到的图像是一条不过原点的倾斜直线，若图像的斜率为，则有 可得当地的重力加速度为 12. 在“用插针法测玻璃的折射率”实验中： （1）如图甲所示，下列说法正确的是______（填正确答案标号）。 A. 为准确测量玻璃砖的折射率，界面一定要与界面平行 B. 为减少测量误差，、的连线与法线的夹角应尽量小些 C. 为了减小作图误差，和的距离应适当取大些 （2）在该实验中，光线是由空气射入玻璃砖，根据测得的入射角和折射角的正弦值画出的图像如图乙所示，由图像可知玻璃砖的折射率等于______。 【答案】（1）C （2）1.5 【解析】 【小问1详解】 A．界面与界面不平行，同样可以测出光线在界面的入射角和折射角，可以准确测量玻璃砖的折射率，故A错误； B．为减小测量误差，入射角应适当大一些，则、的连线与法线的夹角应尽量大些，故B错误； C．为了减小作图误差，和的距离应适当取大些，故C正确。 故选C。 【小问2详解】 根据折射定律可得玻璃砖的折射率为 13. 碳纤维板是将碳素纤维使用树脂浸润硬化形成的碳纤维板材，具有较好的导电性。为了探究碳纤维板的导电性能，实验步骤如下： （1）先使用如图甲所示的游标卡尺来测碳纤维板的厚度，应该使用游标卡尺的______（填“内测量爪”或“外测量爪”），测出碳纤维板的厚度如图乙所示，其读数为______mm。 （2）利用图丙所示的电路测量碳纤维板的电阻，电源的内阻不计，电路中定值电阻，电压表可视为理想电压表。闭合开关S，单刀双掷开关打到时，电压表的示数为2.0V，单刀双掷开关打到时，电压表的示数为4.5V。由此求得碳纤维板的电阻______，若要考虑电压表内阻，则碳纤维板电阻的测量值______（填“大于”“等于”或“小于”）真实值。 （3）再利用图丁测电压表的内阻，操作步骤如下： ①将电阻箱（阻值范围为）的阻值调为零，闭合开关S，调节滑动变阻器（阻值范围为）的滑片，使电压表满偏。 ②保持滑动变阻器的滑片不动，调节电阻箱，使电压表半偏，然后读出电阻箱的阻值为，则电压表的电阻______。 ③该实验中，电压表内阻的测量值______（填“大于”“等于”或“小于”）真实值。 【答案】（1） ①. 外测量爪 ②. 1.4 （2） ①. 25 ②. 大于 （3） ①. ②. 大于 【解析】 【小问1详解】 [1]先使用如图甲所示的游标卡尺来测碳纤维板的厚度，应该使用游标卡尺的外测量爪； [2]10分度游标卡尺的精确值为，测出碳纤维板的厚度如图乙所示，则读数为 【小问2详解】 [1]由于电源的内阻不计，当单刀双掷开关打到时，电压表的示数为4.5V，可知电源的电动势为 单刀双掷开关打到时，电压表的示数为2.0V，此时碳纤维板的两端电压为 通过的电流为 则碳纤维板的电阻为 [2]若要考虑电压表内阻，由于电压表分流的影响，使得通过的电流小于通过碳纤维板的真实电流，则碳纤维板电阻的测量值大于真实值。 【小问3详解】 ②[1]保持滑动变阻器的滑片不动，调节电阻箱，使电压表半偏，然后读出电阻箱的阻值为；可认为电压表支路的总电压保持不变，当电压表半偏时，电阻箱分到的电压与电压表分到的电压相等，则电压表的电阻为 ③[2]实际上，由于从0变为，使得电压表支路的总电阻变大，支路的总电压表变大，所以当电压表半偏时，电阻箱分到的电压大于电压表分到的电压，则有，故电压表内阻的测量值大于真实值。 14. 汽车行驶时，轮胎的胎压太高或太低都容易造成安全隐患。已知某型号车辆轮胎内部气体压强的正常范围为。清晨出发前对轮胎进行检查，胎压为2.5atm，胎内气体温度为。轮胎内气体可看作理想气体，轮胎的容积可视为不变，热力学温度与摄氏温度的关系为。夏季高温时汽车在行驶过程中轮胎内气体的温度可达到，为了使轮胎在该温度下的胎压为2.5atm，需要提前放出一部分气体以减小胎压。 （1）求出发前应该将胎压调整为多少？ （2）若放气过程中轮胎内气体温度可视为不变，求出发前从轮胎放出的气体与放气前轮胎内气体的质量之比。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 已知出发前胎内气体压强，温度 夏季高温时胎内气体压强，温度 根据查理定律，将数值代入可得 【小问2详解】 设轮胎的容积为，放气前轮胎内气体压强为，体积为，放气后压强为，体积为，根据玻意耳定律，将数值代入可得 那么放出气体的体积 所以放出气体与放气前轮胎内气体的质量之比 15. 如图所示，在区域可施加竖直向上的匀强电场，在右侧有垂直纸面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场，挡板右侧是粒子接收器。从点沿向右射出质量为、电荷量为的带电粒子，粒子射入的初速度为，、、的长度满足，不计粒子的重力。已知当区域不加电场时，粒子刚好到达点。 （1）求的长度； （2）若匀强电场的电场强度大小，求粒子打到粒子接收器的位置； （3）求（2）中从点至打到粒子接收器的运动时间。 【答案】（1） （2）粒子刚好打到M处 （3） 【解析】 【小问1详解】 当OANP区域不加电场时，粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，如图所示，根据牛顿第二定律有 解得轨道半径 则NP的长度 【小问2详解】 由题意知 粒子在电场中水平方向做匀速直线运动，竖直方向做匀加速直线运动，水平方向 解得 竖直方向，加速度 竖直方向速度 竖直方向的位移 也即粒子刚好从N点进入磁场，粒子进入磁场时的合速度 速度方向与水平方向夹角，满足 解得 粒子在磁场中，洛伦兹力提供向心力， 解得 所以粒子的运动轨迹如图所示，由几何关系，粒子在磁场中做圆周运动的圆心角也为，则粒子在磁场中运动的竖直偏移量 即粒子刚好打到M处。 【小问3详解】 粒子在磁场中圆周运动的圆心角为，圆周运动的周期 则粒子在磁场中运动的时间为 所以总运动时间为 16. 如图所示，光滑半圆形轨道竖直固定放置，轨道半径为，最低点与放在光滑水平面上的小车的上表面处于同一高度，物块B静止在小车上表面的左端，右端有一个四分之一的光滑圆弧轨道，半径为，点到点之间的距离为，物块B、小车的质量均为。在半圆形轨道最高点处有一弹射装置，用弹射装置将质量的物块A弹射出去，并使物块A恰好能经过点做圆周运动，到达点后瞬间与物块B发生弹性碰撞。碰撞后，物块沿着小车上表面的轨道运动，物块A、B均可视为质点。不计空气阻力，重力加速度取。 （1）求弹射装置储存的弹性势能； （2）求物块A与物块B碰撞前瞬间，物块A对半圆形轨道的压力的大小； （3）为使物块B能进入圆弧轨道，且在上升阶段不脱离小车，求物块B与水平轨道间的动摩擦因数的取值范围。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 物块A恰好能经过P点做圆周运动，此时重力刚好提供向心力，则有 根据能量关系，弹射装置储存的弹性势能为 联立解得 【小问2详解】 从P点到Q点，根据机械能守恒 解得 根据牛顿第二定律可得 解得 根据牛顿第三定律可知，物块A对半圆形轨道的压力大小为 【小问3详解】 物块A与物块B发生弹性碰撞，根据动量守恒和机械能守恒可得， 解得碰撞后物块B的速度变为 物块B滑到水平轨道最右端刚好与小车共速，此时最大，根据动量守恒得 根据能量守恒可得 联立解得 物块B刚好滑到圆弧最高点，即在最高点与小车共速，此时最小，根据水平方向动量守恒得 根据能量守恒可得 解得 为使物块B能进入圆弧轨道，且在上升阶段不脱离小车，故物块B与水平轨道间的动摩擦因数的取值范围为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $