精品解析：甘肃省平凉市第一中学等校2024-2025学年高三下学期4月月考物理试卷

2025届高三4月大联考考后强化卷（新高考卷） 物 理 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题：本题共10小题，共43分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题5分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. “玉兔二号”上装配的放射性同位素电池，能将衰变释放的部分核能转化成电能。发生的核反应方程为，下列核反应与发生的核反应属于同一种类型的是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据核反应中质量数与电荷数守恒，可知X为，为衰变。同理X1为，为衰变。X2为，为原子核的人工转变。X3为，为衰变。X4为，为重核裂变。 故选A。 2. 如图所示，两单摆摆长相同，平衡时两摆球刚好接触．现将摆球A在两摆线所在平面内向左拉开一小角度后释放，碰撞后，两摆球分开各自做简谐运动。以、分别表示摆球A、B的质量，则（ ） A. 如果，下一次碰撞将发生在平衡位置右侧 B. 如果，下一次碰撞将发生在平衡位置左侧 C. 无论两摆球的质量之比是多少，下一次碰撞一定在平衡位置 D. 无论两摆球的质量之比是多少，下一次碰撞不可能在平衡位置 【答案】C 【解析】 【详解】根据单摆周期公式知，两单摆的周期相同，与摆球质量无关，所以相撞后两摆球分别经过后回到各自的平衡位置，且中途不会碰撞，所以无论两摆球的质量之比是多少，下一次碰撞一定在平衡位置。 故选C。 3. “神舟十九号”是我国载人航天工程的第十九艘飞船，于2024年10月30日成功发射，是我国航天事业的又一重要里程碑。该飞船不仅可用于留轨观测，还可交会对接飞行器，满足天地往返的需求。已知该飞船绕地球近地飞行且可视为绕地球做匀速圆周运动，地球半径为，地球表面重力加速度，则“神舟十九号”（　　） A. 做匀速圆周运动的角速度小于地球自转角速度 B. 在轨道上飞行的速度大于 C. 绕地球运动一周的时间不小于1.4h D. 与飞行器对接后，由于质量增大，轨道半径变小 【答案】C 【解析】 【详解】AB．因该飞船绕地球近地飞行，所以该飞船做匀速圆周运动的速度等于第一宇宙速度，大于地球上的物体随地球自转的线速度，所以该飞船做匀速圆周运动的角速度大于地球自转角速度，故AB错误； C．该飞船绕地球运动一周的时间为 故C正确； D．轨道半径与质量无关，所以与飞行器对接后，轨道半径不变，故D错误。 故选C。 4. 如图所示为一个球冠形实心透明介质在竖直面内的截面，球冠的半径为R，O点为球冠所在球的球心，OC为水平中心轴，E、F连线竖直，B点为OC与E、F连线的交点且=。一束单色激光自截面右表面的处沿半径方向入射，光线通过透明介质后，与水平中心轴交于点且。已知30°，则该透明介质对光线的折射率为（　　） A. 1.5 B. C. D. 2 【答案】C 【解析】 【详解】根据题意，作出光路图如图所示 设光线由EF上的D点射出，由几何关系可知，且 则 解得 由折射定律 可知 故选C。 5. 某型号农田喷灌机如图所示，喷口出水速度的大小和方向均可调节。该喷灌机的最大喷水速度，取重力加速度，，忽略喷头距离地面的高度及空气阻力。则下列判断正确的是（　　） A. 当喷口出水速度方向与水平面夹角时，喷灌的射程最远 B. 喷灌的射程最远时，水在空中的运行时间为 C. 喷灌的射程最远为10m D. 该喷灌机的最大喷灌面积为 【答案】C 【解析】 【详解】A．水流做斜抛运动，则有， 解得 可知，当喷口出水速度方向与水平面夹角时，喷灌的射程最远，故A错误； B．结合上述可知，当喷口出水速度方向与水平面夹角时，喷灌的射程最远，此时水在空中的运行时间为 故B错误； C．结合上述可知，喷灌的射程最远为 故C正确； D．结合上述可知，该喷灌机的最大喷灌面积 结合上述解得 故D错误。 故选C。 6. 如图所示，将一带电小球A通过不可伸长的绝缘细线悬挂于点。有两种方案可使细线偏离竖直方向角：（1）可在点正下方的点放置电荷量为的点电荷，且连线垂直于；（2）可在点右侧点放置电荷量为的点电荷，且为等边三角形。则为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】第（1）种情况对小球进行受力分析，在沿着AB方向上 第（2）种情况对小球进行受力分析，沿水平和竖直方向正交分解 可得 故选B。 7. 如图所示，O为一离子源，能沿平行纸面各个方向均匀地发出大量的质量为、电荷量为、速率可调的正离子。以O点为原点，建立平面直角坐标系。已知在区域有垂直纸面向里，磁感应强度大小为的匀强磁场（未画出）。y=l处有一块长为2l的荧光屏AB，y轴是荧光屏AB的中垂线，下列说法正确的是（ ） A. 若发射的粒子仅沿v0方向，击中AB板的最小速率为 B. 若发射的粒子仅沿v0方向，击中AB板的粒子最短用时 C. 若向各个方向发射的粒子速率大小为，击中AB板的长度为 D. 若向各个方向发射的粒子速率大小为，击中AB板的最短时间为 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据 得 当粒子轨迹刚好与AB板相切时，半径最小，速率最小，如图所示 根据几何关系可得 解得 可得击中AB板的最小速率为 故A错误； B．粒子运动轨迹经过B点时，圆心角最小，运动时间最短，如图 由几何关系，圆心角为，击中AB板的粒子最短时间为 故B正确； C．若向各个方向发射的粒子速率大小为，根据 粒子运动半径为 则粒子能击中AB板所有位置，击中AB板的长度为，故C错误； D．由C选项，粒子运动时间最短，则弦长最短为，粒子击中AB板中点，圆心角为，击中AB板的最短时间为 故D错误。 故选B。 8. 将一小球从地面竖直向上抛出，在距地面高度 内，其上升、下落过程中动能 随高度 变化的图像如图。若小球在运动过程中受到的阻力大小恒定，取地面为零势能面， ，下列说法正确的是（　　） A. 小球的质量为 B. 小球抛出时的速度大小为 C. 小球能上升的最大高度为 D. 小球上升过程与下落过程加速度的比值为2 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．由动能定理可知 故有 结合图像可得，上升的过程中 下落的过程中 解得 A正确； B．抛出时小球的动能 代入数据解得 B错误； C．小球上升到最大高度时速度为0，根据动能定理可知 解得 C正确; D．根据上述分析可知，由牛顿第二定律可知，上升时的加速度 同理可知下落时的加速度 解得 即小球上升过程与下落过程加速度的比值为2，D正确。 故选ACD。 9. 在金属球壳的球心有一个负点电荷，球壳内外的电场线分布如图所示，下列说法正确的是（ ） A. K点的电场强度比L点的大 B. 球壳内表面带负电，外表面带正电 C. 试探电荷在M点的电势能比在N点的小 D. 试探电荷沿电场线从M点运动到N点，电场力做负功 【答案】CD 【解析】 【详解】A．处于静电平衡状态的导体内部电场强度处处为0，所以金属球壳内部K点电场强度为0，而L点电场强度不为0，因此L点的电场强度比K点的大，故A错误； B．因为金属球壳的球心有一个负点电荷，根据静电感应原理，球壳内表面会感应出正电荷，外表面会感应出负电荷，故B错误； C．沿着电场线方向电势逐渐降低，从图中电场线分布可知，N点的电势比M点的电势高。对于试探电荷，正电荷在电势越高的地方电势能越大，所以试探电荷+q在M点的电势能比在N点的小，故C正确； D．试探电荷+q所受静电力方向与电场强度方向相同，从M点运动到N点是逆着电场线方向运动，电场力做负功，故D正确。 故选CD。 10. 水平面上放置一个质量为m的木块B，B的顶部有左右对称的圆弧形凹槽，质量也为m的圆柱A的一部分侧面恰好能与凹槽贴合，其截面如图所示，截面圆的圆心与A、B接触的左端点连线与竖直方向的夹角。质量为M的物体C通过跨过定滑轮的不可伸长的轻质细绳与滑块B相连，细绳张紧后由静止释放C。已知重力加速度为g，物块B距离定滑轮足够远，不计一切摩擦，运动过程中水平面上方的细线始终水平。下列说法正确的是（　　） A. 若A、B能保持相对静止，则系统的加速度大小为 B. 若A、B能保持相对静止，B对A的作用力大小为 C. 当时，A恰要从凹槽中滚出 D. 若，则无论M为多大，A都不能滚出凹槽 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．若A、B保持相对静止，对A、B、C系统，根据牛顿第二定律有 解得系统加速度大小为 对A受力分析，则 解得 故A正确，B错误； C．小球滚出凹槽的临界条件为小球受到槽的支持力沿着圆心与二者接触的左端点连线方向，则在水平方向上有，在竖直方向上有 解得临界加速度大小为 对A、B、C系统有 联立解得 故C错误； D．当时，假设A能滚出凹槽，同理有， 解得临界加速度大小 由于 所以无论M为多大，A都不能滚出凹槽，故D正确。 故选AD。 二、非选择题：本题共5小题，共57分。 11. 某学习小组利用如图1所示的装置探究加速度与力、质量的关系。 请回答下列问题： （1）该实验需要研究三个物理量之间的关系，我们应该采用的研究方法是_________。 A. 控制变量法 B. 放大法 C. 理想实验法 （2）正确进行实验操作，某次实验获得的纸带如图2所示，相邻计数点间均有4个点未画出，打点计时器电源频率为50 Hz，则小车的加速度大小为_________（结果保留两位有效数字）。 （3）该小组在某次实验中，保持小车和砝码总质量不变，以槽码的重力为外力，通过改变槽码的个数，一同学得到了图3中的曲线图像，另一位同学利用最初的几组数据拟合了一条直线图像。如图3所示，作一条与纵轴平行的虚直线，与这两条图线及横轴的交点分别为P、Q、N，若此虚线对应的小车和砝码总质量为M，悬挂槽码的质量为m，则_________________（用M、m表示）。 【答案】（1）A （2）0.82 （3） 【解析】 【小问1详解】 该实验需要研究三个物理量之间的关系，需要保持其中一个物理量不变，研究加速度与另外一个物理量的关系，这种方法叫作控制变量法。 故选A。 【小问2详解】 由于相邻计数点间均有4个点未画出，则相邻点迹之间的时间间 根据逐差法可知加速度。 【小问3详解】 对小车和砝码进行分析，近似认为槽码重力等于小车和砝码所受的合力，根据牛顿第二定律有 小车和砝码总质量不变，对槽码与小车和砝码构成的整体，根据牛顿第二定律有 则 12. 柠檬果肉质多细嫩，具有促进消化，生津止渴，补充维生素的功效。某兴趣小组想要探究柠檬电池的电动势和内阻的大小。同学们用铜片和锌片相隔一定距离平行插入柠檬内，制成一个如图甲所示的简易柠檬电池（该电池电动势约为，内阻约为）。 （1）现利用毫安表、电压表较精确地测定该“柠檬电池”的电动势和内阻，小组成员设计了如图乙所示的实验电路图。若滑动变阻器有和两种规格，为使电路中电压、电流调节范围大一些，则应该选用________（选填“”或“”）； （2）按图乙实验，得到的图像如图丙所示，则该水果电池的电动势________V，内电阻________；（结果保留一位小数） （3）同学们保持其他实验条件不变，仅增加铜片和锌片插入的深度，重复上述实验，测得的电源内阻与原来相比变小了，产生这种情况的原因可能是________（请从电阻决定式的角度进行解释）。 【答案】（1） （2） ①. 1.0 ②. 333.3 （3）根据电阻定律，当铜片和锌片插入深度增加，相当于增大，电源内阻减小 【解析】 【详解】（1）实验电路图为滑动变阻器限流式接法，为使回路中电流、电压值变化范围大一些，电源内阻约为几百欧姆，应该选阻值大的滑动变阻器，故选。 （2）[1][2]由图像知，当电流为零时，电源相当于断路，路端电压等于电源电动势，即 由图像的斜率表示电源内阻，知 （3）根据电阻定律，当铜片和锌片插入深度增加，相当于增大，电源内阻减小。 13. 如图所示，在锅炉外壁紧贴着导热性能良好且右壁开孔与大气相通的汽缸，用于监控锅炉外壁的温度，汽缸右壁内侧装有压力传感器。锅炉未工作时，活塞与锅炉外壁距离为0.3 m，与传感器距离为0.2 m，活塞左侧封闭有温度为300 K、压强为105 Pa的空气，此时压力传感器的示数为0。已知大气压强为105 Pa，活塞横截面积为10-2 m2，不计活塞与汽缸壁间的摩擦，锅炉工作时温度缓慢升高。 （1）当锅炉的温度为T1时，活塞刚好接触压力传感器，求热力学温度T1的值； （2）求锅炉外壁温度从300 K开始逐渐增大的过程中，压力传感器示数F与T的关系式。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 当锅炉的温度升高时，气体做等压变化，根据盖—吕萨克定律可得 式中T0=300 K，l0=0.3 m，l1=0.2 m 解得 【小问2详解】 由以上分析可知，当锅炉的温度小于等于500 K时，压力传感器示数 当锅炉的温度大于500 K时，气体体积不变，根据查理定律可得 解得 则活塞对压力传感器的作用力为 14. 如图所示，长为的绝缘细线一端固定在O点，另一端连接一质量为、电荷量为的带正电小球，整个区域内有电场强度大小为、方向水平向右的匀强电场，现将小球拉至最高位置并给小球一水平向左的初速度，让小球恰好能在竖直面内做半径为L的圆周运动，PQ为竖直直径，重力加速度g取，，。 （1）求小球运动过程中的最小动能； （2）求小球电势能最小时细线的张力； （3）若在某时刻剪断细线，同时在整个区域内加上一个方向垂直纸面的匀强磁场，恰使小球做匀速直线运动，求所加匀强磁场的磁感应强度。 【答案】（1）0.5J （2）24N，方向水平向左 （3），方向垂直纸面向外；或，方向垂直纸面向里 【解析】 【小问1详解】 当小球运动到重力与电场力的“等效最高点”时动能最小，此时重力和电场力的合力提供向心力，细线张力为零，有 其中小球受到的电场力 重力 小球的最小动能 【小问2详解】 由题意可知当小球运动至圆周运动轨迹的最右端时其电势能最小，从“等效最高点”到该处的过程中，由动能定理有 其中θ为重力与电场力的合力与竖直方向的夹角，且 又根据牛顿第二定律有 联立解得 方向水平向左。 【小问3详解】 由题意可知，剪断细线后，小球沿切线方向做匀速直线运动，小球受到的重力、电场力和洛伦兹力三力平衡，又根据左手定则，小球受到的洛伦兹力沿半径方向，所以剪断细线时，小球的位置应在重力和电场力的“等效最高点”或“等效最低点”。 ①当小球的位置在“等效最高点”时，有 由（1）知 解得 方向垂直纸面向外。 ②当小球的位置在“等效最低点”时，有 小球从“等效最高点”到“等效最低点”的过程，根据动能定理有 联立解得 方向垂直纸面向里。 15. 如图所示，两根相同的四分之一圆弧形金属轨道竖直固定，轨道间距为L，两轨道的上端接阻值为R的定值电阻R1，下端等高且与两根足够长的水平金属轨道水平相切。水平轨道处在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场Ⅰ中，圆弧轨道处在从圆心轴线上均匀向外的辐射状磁场Ⅱ中。金属棒a、b的长度均为L、质量均为、a、b的阻值分别为2R、R。金属棒通过跨过定滑轮的绝缘细线与一质量为0.5m、边长为0.2L、阻值为的正方形金属线框相连。金属棒从与圆弧轨道圆心等高处开始在外力作用下以速度沿圆弧轨道做匀速圆周运动至最低点处，在这一过程中金属棒恰好保持静止。当金属棒到达最低点处时被锁定，此后金属线框开始下落，在金属线框下落高度为h时，线框刚好能匀速进入磁感应强度大小为的水平匀强磁场Ⅲ中，线框进入磁场Ⅲ的过程中细线始终绷直。忽略一切摩擦，轨道电阻均不计，重力加速度为g，两金属棒运动中始终与轨道垂直且接触良好，金属线框运动过程中其底边始终与匀强磁场Ⅲ的边界平行。求： （1）金属棒恰好保持静止时，流过金属棒电流大小； （2）辐射状磁场在圆弧形轨道处的磁感应强度大小； （3）从金属线框开始下落到进入磁场前的过程，电路中产生的焦耳热。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 金属棒a运动过程中，金属棒b恰好保持静止，设流过金属棒b的电流为I0，根据平衡条件有 解得 【小问2详解】 设辐射状磁场在圆弧形轨道处的磁感应强度大小为B1，金属棒a运动过程中，闭合回路中的总电阻 可知感应电动势 又 解得 【小问3详解】 金属线框刚好能匀速进入匀强磁场Ⅲ中，设其速度大小为，线框中的电流为I1，则有 又， 解得 设此时金属棒b中的电流为，细线上的张力大小为T，对金属棒此时受力分析有 闭合回路中的总电阻 又， 解得 金属线框刚好能匀速进入匀强磁场Ⅲ中，由金属线框受力平衡有 联立解得 从金属线框开始下落到进入磁场前，根据能量守恒有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025届高三4月大联考考后强化卷（新高考卷） 物 理 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题：本题共10小题，共43分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题5分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. “玉兔二号”上装配的放射性同位素电池，能将衰变释放的部分核能转化成电能。发生的核反应方程为，下列核反应与发生的核反应属于同一种类型的是（ ） A. B. C. D. 2. 如图所示，两单摆摆长相同，平衡时两摆球刚好接触．现将摆球A在两摆线所在平面内向左拉开一小角度后释放，碰撞后，两摆球分开各自做简谐运动。以、分别表示摆球A、B的质量，则（ ） A. 如果，下一次碰撞将发生在平衡位置右侧 B. 如果，下一次碰撞将发生在平衡位置左侧 C. 无论两摆球的质量之比是多少，下一次碰撞一定在平衡位置 D. 无论两摆球的质量之比是多少，下一次碰撞不可能在平衡位置 3. “神舟十九号”是我国载人航天工程的第十九艘飞船，于2024年10月30日成功发射，是我国航天事业的又一重要里程碑。该飞船不仅可用于留轨观测，还可交会对接飞行器，满足天地往返的需求。已知该飞船绕地球近地飞行且可视为绕地球做匀速圆周运动，地球半径为，地球表面重力加速度，则“神舟十九号”（　　） A. 做匀速圆周运动的角速度小于地球自转角速度 B. 在轨道上飞行的速度大于 C. 绕地球运动一周的时间不小于1.4h D. 与飞行器对接后，由于质量增大，轨道半径变小 4. 如图所示为一个球冠形实心透明介质在竖直面内的截面，球冠的半径为R，O点为球冠所在球的球心，OC为水平中心轴，E、F连线竖直，B点为OC与E、F连线的交点且=。一束单色激光自截面右表面的处沿半径方向入射，光线通过透明介质后，与水平中心轴交于点且。已知30°，则该透明介质对光线的折射率为（　　） A. 1.5 B. C. D. 2 5. 某型号农田喷灌机如图所示，喷口出水速度的大小和方向均可调节。该喷灌机的最大喷水速度，取重力加速度，，忽略喷头距离地面的高度及空气阻力。则下列判断正确的是（　　） A. 当喷口出水速度方向与水平面夹角时，喷灌的射程最远 B. 喷灌的射程最远时，水在空中的运行时间为 C. 喷灌的射程最远为10m D. 该喷灌机的最大喷灌面积为 6. 如图所示，将一带电小球A通过不可伸长的绝缘细线悬挂于点。有两种方案可使细线偏离竖直方向角：（1）可在点正下方的点放置电荷量为的点电荷，且连线垂直于；（2）可在点右侧点放置电荷量为的点电荷，且为等边三角形。则为（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，O为一离子源，能沿平行纸面各个方向均匀地发出大量的质量为、电荷量为、速率可调的正离子。以O点为原点，建立平面直角坐标系。已知在区域有垂直纸面向里，磁感应强度大小为的匀强磁场（未画出）。y=l处有一块长为2l的荧光屏AB，y轴是荧光屏AB的中垂线，下列说法正确的是（ ） A. 若发射的粒子仅沿v0方向，击中AB板的最小速率为 B. 若发射的粒子仅沿v0方向，击中AB板的粒子最短用时 C. 若向各个方向发射的粒子速率大小为，击中AB板的长度为 D. 若向各个方向发射的粒子速率大小为，击中AB板的最短时间为 8. 将一小球从地面竖直向上抛出，在距地面高度 内，其上升、下落过程中动能 随高度 变化的图像如图。若小球在运动过程中受到的阻力大小恒定，取地面为零势能面， ，下列说法正确的是（　　） A. 小球的质量为 B. 小球抛出时的速度大小为 C. 小球能上升的最大高度为 D. 小球上升过程与下落过程加速度的比值为2 9. 在金属球壳的球心有一个负点电荷，球壳内外的电场线分布如图所示，下列说法正确的是（ ） A. K点的电场强度比L点的大 B. 球壳内表面带负电，外表面带正电 C. 试探电荷在M点的电势能比在N点的小 D. 试探电荷沿电场线从M点运动到N点，电场力做负功 10. 水平面上放置一个质量为m的木块B，B的顶部有左右对称的圆弧形凹槽，质量也为m的圆柱A的一部分侧面恰好能与凹槽贴合，其截面如图所示，截面圆的圆心与A、B接触的左端点连线与竖直方向的夹角。质量为M的物体C通过跨过定滑轮的不可伸长的轻质细绳与滑块B相连，细绳张紧后由静止释放C。已知重力加速度为g，物块B距离定滑轮足够远，不计一切摩擦，运动过程中水平面上方的细线始终水平。下列说法正确的是（　　） A. 若A、B能保持相对静止，则系统的加速度大小为 B. 若A、B能保持相对静止，B对A的作用力大小为 C. 当时，A恰要从凹槽中滚出 D. 若，则无论M为多大，A都不能滚出凹槽 二、非选择题：本题共5小题，共57分。 11. 某学习小组利用如图1所示的装置探究加速度与力、质量的关系。 请回答下列问题： （1）该实验需要研究三个物理量之间的关系，我们应该采用的研究方法是_________。 A. 控制变量法 B. 放大法 C. 理想实验法 （2）正确进行实验操作，某次实验获得的纸带如图2所示，相邻计数点间均有4个点未画出，打点计时器电源频率为50 Hz，则小车的加速度大小为_________（结果保留两位有效数字）。 （3）该小组在某次实验中，保持小车和砝码总质量不变，以槽码的重力为外力，通过改变槽码的个数，一同学得到了图3中的曲线图像，另一位同学利用最初的几组数据拟合了一条直线图像。如图3所示，作一条与纵轴平行的虚直线，与这两条图线及横轴的交点分别为P、Q、N，若此虚线对应的小车和砝码总质量为M，悬挂槽码的质量为m，则_________________（用M、m表示）。 12. 柠檬果肉质多细嫩，具有促进消化，生津止渴，补充维生素的功效。某兴趣小组想要探究柠檬电池的电动势和内阻的大小。同学们用铜片和锌片相隔一定距离平行插入柠檬内，制成一个如图甲所示的简易柠檬电池（该电池电动势约为，内阻约为）。 （1）现利用毫安表、电压表较精确地测定该“柠檬电池”的电动势和内阻，小组成员设计了如图乙所示的实验电路图。若滑动变阻器有和两种规格，为使电路中电压、电流调节范围大一些，则应该选用________（选填“”或“”）； （2）按图乙实验，得到的图像如图丙所示，则该水果电池的电动势________V，内电阻________；（结果保留一位小数） （3）同学们保持其他实验条件不变，仅增加铜片和锌片插入的深度，重复上述实验，测得的电源内阻与原来相比变小了，产生这种情况的原因可能是________（请从电阻决定式的角度进行解释）。 13. 如图所示，在锅炉外壁紧贴着导热性能良好且右壁开孔与大气相通的汽缸，用于监控锅炉外壁的温度，汽缸右壁内侧装有压力传感器。锅炉未工作时，活塞与锅炉外壁距离为0.3 m，与传感器距离为0.2 m，活塞左侧封闭有温度为300 K、压强为105 Pa的空气，此时压力传感器的示数为0。已知大气压强为105 Pa，活塞横截面积为10-2 m2，不计活塞与汽缸壁间的摩擦，锅炉工作时温度缓慢升高。 （1）当锅炉的温度为T1时，活塞刚好接触压力传感器，求热力学温度T1的值； （2）求锅炉外壁温度从300 K开始逐渐增大的过程中，压力传感器示数F与T的关系式。 14. 如图所示，长为的绝缘细线一端固定在O点，另一端连接一质量为、电荷量为的带正电小球，整个区域内有电场强度大小为、方向水平向右的匀强电场，现将小球拉至最高位置并给小球一水平向左的初速度，让小球恰好能在竖直面内做半径为L的圆周运动，PQ为竖直直径，重力加速度g取，，。 （1）求小球运动过程中的最小动能； （2）求小球电势能最小时细线的张力； （3）若在某时刻剪断细线，同时在整个区域内加上一个方向垂直纸面的匀强磁场，恰使小球做匀速直线运动，求所加匀强磁场的磁感应强度。 15. 如图所示，两根相同的四分之一圆弧形金属轨道竖直固定，轨道间距为L，两轨道的上端接阻值为R的定值电阻R1，下端等高且与两根足够长的水平金属轨道水平相切。水平轨道处在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场Ⅰ中，圆弧轨道处在从圆心轴线上均匀向外的辐射状磁场Ⅱ中。金属棒a、b的长度均为L、质量均为、a、b的阻值分别为2R、R。金属棒通过跨过定滑轮的绝缘细线与一质量为0.5m、边长为0.2L、阻值为的正方形金属线框相连。金属棒从与圆弧轨道圆心等高处开始在外力作用下以速度沿圆弧轨道做匀速圆周运动至最低点处，在这一过程中金属棒恰好保持静止。当金属棒到达最低点处时被锁定，此后金属线框开始下落，在金属线框下落高度为h时，线框刚好能匀速进入磁感应强度大小为的水平匀强磁场Ⅲ中，线框进入磁场Ⅲ的过程中细线始终绷直。忽略一切摩擦，轨道电阻均不计，重力加速度为g，两金属棒运动中始终与轨道垂直且接触良好，金属线框运动过程中其底边始终与匀强磁场Ⅲ的边界平行。求： （1）金属棒恰好保持静止时，流过金属棒电流大小； （2）辐射状磁场在圆弧形轨道处的磁感应强度大小； （3）从金属线框开始下落到进入磁场前的过程，电路中产生的焦耳热。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $