精品解析：广东省中山市第一中学2024-2025学年高二下学期6月月考物理试题

2024年-2025年中山市第一中学高二下学期物理第三次段考 一、单选题（共24分） 1. 如图甲所示是风箏在空中悬停的情景，图乙是其简化图。若风箏的重力为G，在牵线的拉力T和垂直于风筝面的恒定风力F的共同作用下处于平衡状态，则下列说法正确的是（　　） A. 风筝在空中所受合力竖直向上 B. 风力F和牵线的拉力T的合力竖直向上 C. 风对风筝的作用力小于风箏对风的作用力 D. F沿竖直方向的分力与T沿竖直方向的分力大小相等 【答案】B 【解析】 【详解】A．风筝在空中所受合力为零，不是竖直向上，A错误； B．风筝受到重力G、牵线的拉力T、风力F三个力的作用处于平衡状态，那么风力F和牵线的拉力T的合力与重力是一对平衡力，二者大小相等，方向相反，由于重力的方向竖直向下，故风力F和牵线的拉力T的合力竖直向上，B正确； C．根据牛顿第三定律可知，风对风筝的作用力与风筝对风的作用力大小相等，C错误； D．由力的平衡条件可知，F沿竖直方向的分力大小等于T沿竖直方向上的分力大小与重力G的大小之和，D错误。 故选B。 2. 2024年4月25日20时59分，“神舟十八号”载人飞船成功发射，之后进入预定轨道，并于4月26日3时32分与空间站“天和核心舱”成功对接，“神舟十八号”三名航天员与“神舟十七号”的三名航天员在“天宫”成功会师。已知“天和核心舱”运行的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径，下列说法正确的是（ ） A. “神舟十八号”载人飞船进入预定轨道环绕地球飞行的周期为24h B. “天和核心舱”的运行速度为 C. “天和核心舱”中的航天员处于平衡状态 D. “神舟十七号”载人飞船返回地球时应先点火减速以降低轨道高度 【答案】D 【解析】 【详解】A．“神舟十八号”载人飞船进入预定轨道环绕地球飞行的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径，根据，得 可知其周期小于同步卫星的周期24h，故A错误； B．“天和核心舱”的轨道半径大于地球的半径，根据，得 可知“天和核心舱”的运行速度小于第一宇宙速度，故B错误； C．“天和核心舱”绕地球做匀速圆周运动，其中的航天员处于完全失重状态，故C错误； D．“神舟十七号”载人飞船返回地球时应先点火减速以降低轨道高度，故D正确。 故选D。 3. 在地面将一小球竖直向上抛出，经时间到达最高点，然后又落回原处，若空气阻力大小恒定，则如下图所示的图像能正确反映小球的速度、加速度、位移、速率随时间变化关系的是（竖直向上为正方向）（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】AB．根据牛顿第二定律，上升过程有 下降过程有 可判断 即上升和下降过程加速度大小不同，所以v-t图像的斜率不相等，加速度的方向均竖直向下，为负值，故AB错误； C．上升和下降过程中分别做匀变速直线运动，图像为曲线，不是直线，故C错误； D．由于，且上升位移大小与下降时位移大小相等，所以上升用时短，下降用时长，故D正确。 故选D。 4. 如图a，倒挂的彩虹被叫做“天空的微笑”，是光由卷云里随机旋转的大量六角片状冰晶（直六棱柱）折射形成的。如图b光线从冰晶的上顶面进入后，经折射从侧面射出，发生色散。以下分析正确的是（　　） A. 光线从空气进入冰晶后波长不变 B. 在冰晶中红光和紫光的传播速度相同 C. 光线从空气射入冰晶时可能发生全反射 D. 当入射角逐渐减小，在侧面紫光比红光先发生全反射 【答案】D 【解析】 【详解】A．光线从空气进入冰晶后，频率不变，速度减小，根据 可知，波长变小，故A错误； B．红光的频率小于紫光的频率，则冰晶对红光的折射率小于对紫光的折射率，根据 可知，红光在冰晶中的传播速度比紫光在冰晶中的传播速度大，故B错误； C．全反射只能发生在光密介质射入光疏介质，而光线从空气射入冰晶是光疏介质射入光密介质，所以不可能发生全反射，故C错误； D．全反射的条件为入射角度达到临界角，根据 可知，冰晶对红光的折射率小于对紫光的折射率的情况下，紫光的临界角更小，更容易发生全反射，即紫光比红光先在侧面发生全反射，故D正确。 故选D。 5. 平静的湖面上传播着一列水面波，可近似看作横波，在波传播方向上有相距15m的甲、乙两个小木块随波上下振动，乙物块起振时间落后于甲3s，此后某时刻当甲木块到达波谷时乙木块正通过平衡位置向上振动，且两木块之间还有4个波峰，则该水面波（　　） A. 波长为5m B. 周期为1.25s C. 频率为1.25Hz D. 波速为 【答案】C 【解析】 【详解】A．某时刻当甲木块到达波谷时乙木块正通过平衡位置向上振动，且两木块之间还有4个波峰，则 解得 故A错误； D．波速为，故D错误； B．周期，故B错误； C．频率为，故C正确。 故选C。 6. 医用口罩的熔喷布经过驻极处理可增加静电吸附作用，其中一类吸附过程可作如图简化：经过驻极处理后某根绝缘纤维带有正电荷，其附近a点处有一带负电的颗粒以平行于该段直纤维的初速度通过a点，被吸附到纤维上的b点，忽略其它电场影响，则（　　） A. 颗粒做匀变速曲线运动 B. 颗粒受到的电场力恒定 C. a点的电势比b点的低 D. 颗粒的电势能逐渐增大 【答案】C 【解析】 【详解】AB．带电的绝缘纤维产生的电场为非匀强电场，故颗粒受到的电场力为变力，做非匀变速曲线运动，故A、B错误； C．由于绝缘纤维带正电，故b点电势高于a点，故C正确； D．由于颗粒带负电，绝缘纤维带正电，因此电场力对颗粒做正功，电势能减小，故D错误。 故选C。 二、多选题（共24分） 7. 大理的“风花雪月”中风还为我们提供了清洁能源。某实验小组模拟风力发电厂输电网络供电的装置如图所示。已知发电机转子以角速度匀速转动，升、降压变压器均为理想变压器，输电线路上的总电阻可简化为一个定值电阻。当用户端接一个定值电阻时，上消耗的功率为。不计其余电阻，下列说法正确的是（　　） A. 风速增加，若转子角速度增加一倍，则上消耗的功率为 B. 输电线路距离增加，若阻值增加一倍，则消耗的功率为 C. 若升压变压器的副线圈匝数增加一倍，则上消耗的功率为 D. 若在用户端再并联一个与完全相同的电阻，则上消耗的功率增大 【答案】AC 【解析】 【详解】A．将降压变压器部分的电路等效为一个定值电阻，如图所示为等效电路图 设降压变压器的原副线圈匝数比为k∶1，则输电线上的电流为 转子在磁场中转动时产生的电动势为 当转子角速度增加一倍时，升压变压器原、副线圈两端电压都增加一倍，输电线上的电流变为 根据 可知R0上消耗的电功率变为原来的4倍，故A正确； C．升压变压器副线圈匝数增加一倍，根据理想变压器电压与匝数成正比可知副线圈两端电压增加一倍，输电线上的电流增加一倍,根据 可知 R0上消耗的电功率变为原来的4倍，故C正确； B．若R0阻值增加一倍，输电线路上的电流 R0消耗的功率 故B错误； D．若在用户端并联一个完全相同的电阻R，根据电阻的并联规律可知用户端电阻减为原来的一半，降压变压器的输出电流增大，根据理想变压器的电流与匝数成反比，可知降压变压器的输入电流变大，电阻R0分担的电压增大，进而导致降压变压器的输出电压降低，根据 可知R上消耗的功率减小，故D错误。 故选AC。 8. 如图，虚线MN的右侧有方向垂直于纸面向里的匀强磁场，两电荷量相同的粒子P、Q从磁场边界的M点先后射入磁场，在纸面内运动。射入磁场时，P的速度垂直于磁场边界，Q的速度与磁场边界的夹角为45°。已知两粒子均从N点射出磁场，且在磁场中运动的时间相同，则（　　） A. P和Q的质量之比为1：2 B. P和Q的质量之比为 C. P和Q速度大小之比为 D. P和Q速度大小之比为2：1 【答案】AC 【解析】 【详解】设MN=2R，则对粒子P的半径为R，根据洛伦兹力提供向心力，整理有 对粒子Q的半径为R，根据洛伦兹力提供向心力，整理有 又两粒子的运动时间相同，则 ， 即 解得 ， 故AC正确，BD错误。 故选AC。 9. 如图所示是利用光电管研究光电效应的实验电路图，用光子能量为的单色光照射光电管的阴极，闭合开关，调节滑动变阻器，当电压表示数为时，电流表示数恰好为0，则（　　） A. 该阴极材料的逸出功为 B. 该阴极材料的逸出功为 C. 断开开关，电流表示数为0 D. 断开开关，电流表示数不为0 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．根据光电效应方程，截止电压满足 题目中给出截止电压=0.7V，因此逸出功1.8eV 故A正确，B错误； CD．断开开关后，光电管电路依然闭合，只要发生光电效应，电流不为0，故C错误，D正确。 故选AD。 10. 如图所示，太极球”是近年来在广大市民中较流行的一种健身器材。某熟练的太极球健身者用球拍托住太极球，在竖直平面内做匀速圆周运动，轨迹截面图如图所示，图中的A点为圆周运动最高点，B点为圆周运动最低点，C、D点与圆心等高。已知太极球运动的速度大小为，半径为，太极球的质量为，重力加速度为，不考虑空气阻力，则（　　） A. 太极球在运动过程中机械能不守恒 B. 太极球在点受到向心力、重力和弹力的作用 C. 从A点运动到B点过程中，球拍对太极球做了正功 D. 在C点，球拍对太极球的作用力大小为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．太极球在运动过程中动能不变，重力势能不断变化，则机械能不守恒，选项A正确； B．太极球在点受到重力和弹力的作用，两个力的合力充当做圆周运动的向心力，选项B错误； C．从A点运动到B点过程中，合外力做功为零，重力做正功，则球拍对太极球做了负功，选项C错误； D．在C点，球拍对太极球的作用力大小为 选项D正确。 故选AD。 三、实验题（共16分） 11. 用如图所示的实验装置验证矩形线框的自由下落过程满足动量定理，已知线框用直径为d（远小于线框的边长）的粗铜线做成；当地重力加速度为g。某次实验中线框下边和上边先后经过光电门的挡光时间分别为t1和t2。 （1）为完成该实验，下列步骤中还必需的是________（填入标号）； A．用天平测线框的质量m B．用刻度尺测线框上、下边之间的距离L C．用秒表测线框上、下边通过光电门的时间间隔Δt （2）线框下边通过光电门时的速度大小为________（请用测量的物理量和已知量来表示）； （3）在误差允许范围内，满足关系式________（请用测量的物理量和已知量来表示），则验证了线框自由下落过程中满足动量定理。 （4）请提一条对减小实验误差有帮助的建议：_______。 【答案】 ①. C ②. ③. gΔt＝－ ④. 见解析 【解析】 【详解】（1）[1]根据题干所描述的步骤可以测出线框上边和下边通过光电门时的速度大小。 A．根据动量定理的表达式可知，等式两边均含有m，可以消去，所以不需要测量m，故A错误； B．本实验要验证的是动量定理，不是机械能守恒定律，故不需要测量线框上、下边之间的距离L，故B错误； C．根据动量定理的表达式可知，实验还需要测量线框整体经过光电门过程中重力的作用时间，即需要测量线框上、下边通过光电门的时间间隔Δt，故C正确。 故选C。 （2）[2]本实验中利用线框下边通过光电门的平均速度来代替初速度，故有 v1＝ （3）[3]本实验中利用线框上边通过光电门的平均速度来代替末速度，故有 v2＝ 根据动量定理有 mgΔt＝mv2－mv1 即 gΔt＝－ （4）[4]上、下边距离大一些，从而减小速度的测量误差；选用密度更大的材料做成线框，从而减小空气阻力对实验的影响；尽量选用直径较小的粗铜线，从而减小速度的测量误差；下落过程上、下边保持水平等。（答案合理即可） 12. 半导体薄膜压力传感器是一种常用的传感器，其阻值会随压力变化而变化。某实验小组设计了如图甲的电路，用于测量某一半导体薄膜压力传感器在不同压力下的阻值。 （1）某次实验时电压表和电流表读数分别为和，已知电压表内阻为，则压力传感器的阻值___________（用表示）。 （2）通过多次实验绘制压力传感器的阻值随压力F变化的关系如图乙所示。该传感器通常用于测量小于的压力区间，主要原因是在该区间内，阻值___________（选填“大”、“变化快”），传感器灵敏度高。 （3）该小组利用此压力传感器设计了如图丙所示的自动分拣苹果装置。将压力传感器与可调电阻串联接入电路中，托盘秤（重力不计）置于上。分拣开关在弹簧向上压力作用下处于水平状态。当分拣标准为时，调节，使的苹果在托盘秤上时，两端的电压为。此时，放大电路中的电磁铁恰好吸住分拣开关的衔铁。放大电路有保持电路功能，能够确保苹果在通过分拣开关时电磁铁始终保持吸住状态。已知电源电动势为，内阻不计，重力加速度。 ①为使该装置达到上述分拣目的，的阻值应调为___________。 ②为了增大苹果的分拣标准，应将可调电阻___________（填“调大”、“调小”）。 【答案】（1） （2）变化快 （3） ①. 15 ②. 调小 【解析】 【小问1详解】 根据闭合电路欧姆定律，通过的电流为 解得压力传感器的阻值为 【小问2详解】 由图乙可以看出，在小于2N的压力区间内，随着压力的变化，阻值的变化量较大，即阻值变化快，所以传感器灵敏度高。 【小问3详解】 ①已知苹果质量为，重加加速度，则苹果对压力传感器的压力为 由图乙可知，当时，有 电源电动势，两端电压 由 则与串联，根据串联电路电流相等，由 解得 ②为了增大苹果的分栋标准，即增大苹果对压力传感器的压力，从图乙可知压力增大时减小。电源电动势E不变，要使电磁仍能吸住分栋开关的衔铁，即两端电压仍需达到使电磁铁工作的电压值。根据串联电路分压原理 减小，要保持不变，则应将可调电阻调小。 四、解答题（共36分） 13. 如图所示为某学习小组制作的“水火箭”，其主体是一个容积为1.5L的饮料瓶，现装入0.5L体积的水，再倒放安装在发射架上，用打气筒通过软管向箭体内充气，打气筒每次能将200mL、压强为的外界空气压入瓶内，当瓶内气体压强达到时，火箭可发射升空。已知大气压强为，整个装置气密性良好，忽略饮料瓶体积的变化和饮料瓶内、外空气温度的变化，求： （1）为了使“水火箭”能够发射，该小组成员需要打气的次数； （2）“水火箭”发射过程中，当水刚好全部被喷出前瞬间，瓶内气体压强的大小；喷水过程中瓶内气体吸热还是放热？ 【答案】（1）15；（2），吸热。 【解析】 【详解】（1）设至少需要打次气，打气前箭体内空气体积为 打气前箭体内空气压强为，末状态气体的压强为， 根据玻意耳定律可得 代入数据解得 所以该小组成员至少需要打气15次才能使“水火箭”发射； （2）小组成员对“水火箭”加压到发射，在水刚好全部被喷出时气体的体积为 根据玻意耳定律可得 解得 喷水过程中，瓶内气体体积增大，对外做功，而瓶内气体温度不变，瓶内气体内能不变，根据热力学第一定律可知，则瓶内气体从外界吸热。 14. 图（a）为某“弹弹棋”的实物图，棋盘水平放置，黑、白棋区域关于中央挡板对称分布。某次游戏过程中，一枚白棋和一枚黑棋同时从各自起点线中央处获得沿轴线方向的初速度，并沿轴线做匀减速直线运动，俯视图如图（b）所示。已知白棋、黑棋质量相等且可视为质点，两起点线之间的距离为，棋子与棋盘动摩擦因数均为，白棋初速度大小为，经时间与运动中的黑棋正碰，碰撞过程时间极短且无能量损失，重力加速度大小取，求： （1）碰撞的位置到白棋起点的距离及黑棋的初速度大小； （2）通过计算后判断黑棋能否停在白棋区域。 【答案】（1），；（2）黑棋能停在白棋区域。 【解析】 【详解】（1）根据匀变速直线运动规律可知碰撞的位置到白棋起点的距离 设黑白棋质量为，根据牛顿第二定律可知白棋在运动过程中的加速度大小 解得 通过题意可知，黑棋与碰撞位置之间的距离为 则有 解得黑棋的初速度大小 （2）根据匀变速直线运动规律可知，黑白棋碰撞前各自的速度大小为 ， 设白棋运动方向为正方向，碰撞过程时间极短且无能量损失，则有 解得碰后两球速度大小 ， 即发生速度交换，碰后两球速度均反向，碰撞位置与小孔距离 碰撞后到黑棋停下来，黑棋的位移 故黑棋能停在白棋区域。 15. 如图甲，在真空中，N匝电阻不计的正方形线圈处于垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化的关系如图乙，图中T、为已知量。线圈的右端与远处水平正对放置的平行金属板相连，金属板长为L，板间距与线圈边长相等．时刻，一个带电油滴在金属板左端中线处以初速度水平向右射入后，沿直线通过；时刻，以同样的初速度在同一位置射入一个相同的油滴，打在下板中央位置，忽略两板充放电的时间。 （1）判断油滴的带电性质并求其比荷； （2）时刻，再以同样的初速度在同一位置射入一个相同的油滴，求该油滴落在金属板的位置到左端的距离。 【答案】（1）带负电， （2） 【解析】 【详解】（1）根据楞次定律，至时刻之间，闭合线圈产生顺时针感应电流，上极板电势高，极板间电场强度竖直向下．射入极板间的油滴沿直线通过，所受重力与电场力二力平衡，所以油滴带负电。 设导线框的边长为D，上下极板间有随时间周期性交替的大小不变的电压 极板间电场强度大小 射入极板间的油滴，受力平衡，有 时刻射入极板间的油滴，水平方向做匀速直线运动，设运动时间为，有 解得 所以油滴竖直方向做匀加速直线运动，由， 联立解得， （2）射入极板间的油滴，在之间，竖直方向做匀加速直线运动 偏移量 解得 T时刻竖直方向速度 之间，在未打到板上之前，油滴竖直方向将做速度为的匀速直线运动。设经过时间打到下极板，则 解得 所以油滴在 时刻打在下极板上，落点位置距离左端 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024年-2025年中山市第一中学高二下学期物理第三次段考 一、单选题（共24分） 1. 如图甲所示是风箏在空中悬停的情景，图乙是其简化图。若风箏的重力为G，在牵线的拉力T和垂直于风筝面的恒定风力F的共同作用下处于平衡状态，则下列说法正确的是（　　） A. 风筝在空中所受合力竖直向上 B. 风力F和牵线的拉力T的合力竖直向上 C. 风对风筝的作用力小于风箏对风的作用力 D. F沿竖直方向的分力与T沿竖直方向的分力大小相等 2. 2024年4月25日20时59分，“神舟十八号”载人飞船成功发射，之后进入预定轨道，并于4月26日3时32分与空间站“天和核心舱”成功对接，“神舟十八号”三名航天员与“神舟十七号”的三名航天员在“天宫”成功会师。已知“天和核心舱”运行的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径，下列说法正确的是（ ） A. “神舟十八号”载人飞船进入预定轨道环绕地球飞行的周期为24h B. “天和核心舱”的运行速度为 C. “天和核心舱”中的航天员处于平衡状态 D. “神舟十七号”载人飞船返回地球时应先点火减速以降低轨道高度 3. 在地面将一小球竖直向上抛出，经时间到达最高点，然后又落回原处，若空气阻力大小恒定，则如下图所示的图像能正确反映小球的速度、加速度、位移、速率随时间变化关系的是（竖直向上为正方向）（　　） A. B. C. D. 4. 如图a，倒挂的彩虹被叫做“天空的微笑”，是光由卷云里随机旋转的大量六角片状冰晶（直六棱柱）折射形成的。如图b光线从冰晶的上顶面进入后，经折射从侧面射出，发生色散。以下分析正确的是（　　） A. 光线从空气进入冰晶后波长不变 B. 在冰晶中红光和紫光的传播速度相同 C. 光线从空气射入冰晶时可能发生全反射 D. 当入射角逐渐减小，在侧面紫光比红光先发生全反射 5. 平静的湖面上传播着一列水面波，可近似看作横波，在波传播方向上有相距15m的甲、乙两个小木块随波上下振动，乙物块起振时间落后于甲3s，此后某时刻当甲木块到达波谷时乙木块正通过平衡位置向上振动，且两木块之间还有4个波峰，则该水面波（　　） A. 波长为5m B. 周期为1.25s C. 频率为1.25Hz D. 波速为 6. 医用口罩的熔喷布经过驻极处理可增加静电吸附作用，其中一类吸附过程可作如图简化：经过驻极处理后某根绝缘纤维带有正电荷，其附近a点处有一带负电的颗粒以平行于该段直纤维的初速度通过a点，被吸附到纤维上的b点，忽略其它电场影响，则（　　） A. 颗粒做匀变速曲线运动 B. 颗粒受到的电场力恒定 C. a点的电势比b点的低 D. 颗粒的电势能逐渐增大 二、多选题（共24分） 7. 大理的“风花雪月”中风还为我们提供了清洁能源。某实验小组模拟风力发电厂输电网络供电的装置如图所示。已知发电机转子以角速度匀速转动，升、降压变压器均为理想变压器，输电线路上的总电阻可简化为一个定值电阻。当用户端接一个定值电阻时，上消耗的功率为。不计其余电阻，下列说法正确的是（　　） A. 风速增加，若转子角速度增加一倍，则上消耗的功率为 B. 输电线路距离增加，若阻值增加一倍，则消耗的功率为 C. 若升压变压器的副线圈匝数增加一倍，则上消耗的功率为 D. 若在用户端再并联一个与完全相同的电阻，则上消耗的功率增大 8. 如图，虚线MN的右侧有方向垂直于纸面向里的匀强磁场，两电荷量相同的粒子P、Q从磁场边界的M点先后射入磁场，在纸面内运动。射入磁场时，P的速度垂直于磁场边界，Q的速度与磁场边界的夹角为45°。已知两粒子均从N点射出磁场，且在磁场中运动的时间相同，则（　　） A. P和Q的质量之比为1：2 B. P和Q的质量之比为 C. P和Q速度大小之比为 D. P和Q速度大小之比为2：1 9. 如图所示是利用光电管研究光电效应的实验电路图，用光子能量为的单色光照射光电管的阴极，闭合开关，调节滑动变阻器，当电压表示数为时，电流表示数恰好为0，则（　　） A. 该阴极材料的逸出功为 B. 该阴极材料的逸出功为 C. 断开开关，电流表示数为0 D. 断开开关，电流表示数不为0 10. 如图所示，太极球”是近年来在广大市民中较流行的一种健身器材。某熟练的太极球健身者用球拍托住太极球，在竖直平面内做匀速圆周运动，轨迹截面图如图所示，图中的A点为圆周运动最高点，B点为圆周运动最低点，C、D点与圆心等高。已知太极球运动的速度大小为，半径为，太极球的质量为，重力加速度为，不考虑空气阻力，则（　　） A. 太极球在运动过程中机械能不守恒 B. 太极球在点受到向心力、重力和弹力的作用 C. 从A点运动到B点过程中，球拍对太极球做了正功 D. 在C点，球拍对太极球的作用力大小为 三、实验题（共16分） 11. 用如图所示的实验装置验证矩形线框的自由下落过程满足动量定理，已知线框用直径为d（远小于线框的边长）的粗铜线做成；当地重力加速度为g。某次实验中线框下边和上边先后经过光电门的挡光时间分别为t1和t2。 （1）为完成该实验，下列步骤中还必需的是________（填入标号）； A．用天平测线框的质量m B．用刻度尺测线框上、下边之间的距离L C．用秒表测线框上、下边通过光电门的时间间隔Δt （2）线框下边通过光电门时的速度大小为________（请用测量的物理量和已知量来表示）； （3）在误差允许范围内，满足关系式________（请用测量的物理量和已知量来表示），则验证了线框自由下落过程中满足动量定理。 （4）请提一条对减小实验误差有帮助的建议：_______。 12. 半导体薄膜压力传感器是一种常用的传感器，其阻值会随压力变化而变化。某实验小组设计了如图甲的电路，用于测量某一半导体薄膜压力传感器在不同压力下的阻值。 （1）某次实验时电压表和电流表读数分别为和，已知电压表内阻为，则压力传感器的阻值___________（用表示）。 （2）通过多次实验绘制压力传感器的阻值随压力F变化的关系如图乙所示。该传感器通常用于测量小于的压力区间，主要原因是在该区间内，阻值___________（选填“大”、“变化快”），传感器灵敏度高。 （3）该小组利用此压力传感器设计了如图丙所示的自动分拣苹果装置。将压力传感器与可调电阻串联接入电路中，托盘秤（重力不计）置于上。分拣开关在弹簧向上压力作用下处于水平状态。当分拣标准为时，调节，使的苹果在托盘秤上时，两端的电压为。此时，放大电路中的电磁铁恰好吸住分拣开关的衔铁。放大电路有保持电路功能，能够确保苹果在通过分拣开关时电磁铁始终保持吸住状态。已知电源电动势为，内阻不计，重力加速度。 ①为使该装置达到上述分拣目的，的阻值应调为___________。 ②为了增大苹果的分拣标准，应将可调电阻___________（填“调大”、“调小”）。 四、解答题（共36分） 13. 如图所示为某学习小组制作的“水火箭”，其主体是一个容积为1.5L的饮料瓶，现装入0.5L体积的水，再倒放安装在发射架上，用打气筒通过软管向箭体内充气，打气筒每次能将200mL、压强为的外界空气压入瓶内，当瓶内气体压强达到时，火箭可发射升空。已知大气压强为，整个装置气密性良好，忽略饮料瓶体积的变化和饮料瓶内、外空气温度的变化，求： （1）为了使“水火箭”能够发射，该小组成员需要打气的次数； （2）“水火箭”发射过程中，当水刚好全部被喷出前瞬间，瓶内气体压强的大小；喷水过程中瓶内气体吸热还是放热？ 14. 图（a）为某“弹弹棋”的实物图，棋盘水平放置，黑、白棋区域关于中央挡板对称分布。某次游戏过程中，一枚白棋和一枚黑棋同时从各自起点线中央处获得沿轴线方向的初速度，并沿轴线做匀减速直线运动，俯视图如图（b）所示。已知白棋、黑棋质量相等且可视为质点，两起点线之间的距离为，棋子与棋盘动摩擦因数均为，白棋初速度大小为，经时间与运动中的黑棋正碰，碰撞过程时间极短且无能量损失，重力加速度大小取，求： （1）碰撞的位置到白棋起点的距离及黑棋的初速度大小； （2）通过计算后判断黑棋能否停在白棋区域。 15. 如图甲，在真空中，N匝电阻不计的正方形线圈处于垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化的关系如图乙，图中T、为已知量。线圈的右端与远处水平正对放置的平行金属板相连，金属板长为L，板间距与线圈边长相等．时刻，一个带电油滴在金属板左端中线处以初速度水平向右射入后，沿直线通过；时刻，以同样的初速度在同一位置射入一个相同的油滴，打在下板中央位置，忽略两板充放电的时间。 （1）判断油滴的带电性质并求其比荷； （2）时刻，再以同样的初速度在同一位置射入一个相同的油滴，求该油滴落在金属板的位置到左端的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $