精品解析：四川省广安市广安友谊中学2024-2025学年高二下学期3月考试物理试题

广安友谊中学高2023级高二下期3月物理学科试题 考试时间：75 分钟 满分：100 分 注意事项： 1. 本试卷分试题卷和答题卡两部分； 2. 试卷第Ⅰ部分每小题选出答案后，请用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。 如需改动，请用橡皮擦干净后，再涂改其他答案标号。试题卷第Ⅱ部分直接答在答题卡 上。答卷前，考生务必将自己的姓名、班级准确地填写在答题卡上。 3. 考试结束时，只交答题卡。 第Ⅰ部分 选择题（共 43 分） 一、单选题（本题共7个小题，每题只有一个选项符合题意，每题4分，共28分） 1. 下列说法中正确的是（　　） A. 遥控器发出的红外线波长和医院“CT”中的X射线波长相同 B. 电磁波是由均匀变化的电场或磁场产生的 C. 麦克斯韦预言了空间存在电磁波，赫兹用实验证实了电磁波的存在 D. 红外线最显著的作用是荧光效应，紫外线最显著的作用是热效应 2. 全红婵夺得2023年跳水世界杯蒙特利尔站女子10米台决赛冠军，她的跳水被惊叹为“物理学的水花不存在了”。下列说法正确的是（　　） A. 运动员出水后泳衣上的水很快滑落，这是因为制造泳衣的材料对水浸润 B. 运动员入水激起的水花中，很多呈现球形，这是水的表面张力的作用 C. 水池中的水温保持在26℃左右，用以保证运动员入水后的舒适度，此时运动员和水池中的水处于热平衡状态 D. 运动员入水后，身体周围会出现一些小气泡，这些小气泡在做无规则的布朗运动 3. 实际发射无线电波如图所示，高频振荡器产生高频等幅振荡如图甲所示，人对话筒说话产生低频振荡如图乙所示，根据这两个图像，发射出去的电磁波图像应是图中的（　　） A. B. C. D. 4. 电磁波发射电路中的LC电磁振荡电路如图所示，某时刻电路中正形成图示方向的电流，此时电容器的下极板带正电，上极板带负电，下列说法正确的是（　　） A. 线圈中的磁场方向向上且电流正在减小 B. 极板间的电势差正在变大、电场能正在变大 C. 若在线圈中插入铁芯，则发射的电磁波频率变小 D. 若增大电容器极板间的正对面积，则发射的电磁波波长变短 5. 下列说法正确的是（　　） A. 由图甲可知，状态①的温度比状态②的温度低 B. 图乙为水中某花粉颗粒每隔一定时间位置的连线图，连线表示该花粉颗粒做布朗运动的轨迹 C. 由图丙可知，当分子间的距离时，分子间的作用力先减小后增大 D. 由图丁可知，在r由变到的过程中分子力做正功 6. 如图，理想变压器原、副线圈匝数比为，输入端、接入电压有效值恒定的交变电源，灯泡L1、L2的阻值始终与定值电阻的阻值相同。在滑动变阻器的滑片从端滑动到端的过程中，两个灯泡始终发光且工作在额定电压以内，下列说法正确的是（　　） A. L1先变暗后变亮，L2一直变亮 B. L1先变亮后变暗，L2一直变亮 C. L1先变暗后变亮，L2先变亮后变暗 D. L1先变亮后变暗，L2先变亮后变暗 7. 如图，竖直平面内，光滑绝缘圆管倾斜固定，与水平面夹角为30°，处于水平向左的匀强电场E和垂直纸面向里的匀强磁场B中。一带电小球以速度沿管轴方向斜向下方做匀速直线运动，并无碰撞地进入管内（管道内径略大于小球直径）。下列判断正确的是（　　） A. 小球带负电荷 B. C. 若进入管道时撤去电场，小球在管道内的加速度不变 D. 若进入管道时撤去磁场，小球在管道内的速率将增大 二、多选题（本题共3小题，每小题至少有两个选项符合题意，每题5分，共计15分，漏选得3分，有错或不选得0分） 8. 关于热运动，下列说法正确的是（　　） A. 分子的热运动是指物体的宏观运动和物体内部分子的无规则运动的总和 B. 分子的热运动是指物体内部分子的无规则运动 C. 在两个物体温度相同时，它们分子热运动的平均动能相同 D. 在同一温度下，不同质量的同种液体的每个分子运动的剧烈程度都是相同的 9. 如图所示，边长为L的正方形单匝线圈abcd，其电阻为r，外电路的电阻为R，ab中点和cd中点的连线O′O恰好位于匀强磁场的边界线上，磁场的磁感应强度为B，若线圈从图示位置开始以角速度ω绕轴O′O匀速转动，则下列判断正确的是（　　） A. 图示位置线圈中的感应电动势最大，为 B. 闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式为 C. 线圈从图示位置转过180°的过程中，流过电阻R的电荷量为 D. 线圈转动一周的过程中，电阻R上产生的热量为 10. 如图所示，平行金属导轨与水平面间的倾角为θ，导轨电阻不计，与阻值为R的定值电阻相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面，磁感应强度为B。有一质量为m、长为L的导体棒从ab位置获得平行于斜面、大小为v的初速度向上运动，最远到达位置，滑行的距离为s，导体棒的电阻也为R，与导轨之间的动摩擦因数为μ。则（　　） A. 上滑过程中导体棒受到的最大安培力为 B. 上滑过程中电流做功发出的热量为 C. 上滑过程中导体棒克服安培力做功为 D. 上滑过程中导体棒损失机械能为 第Ⅱ部分 非选择题（共57分） 三、实验题（本题共2道大题，11题9分，12题7分，共16分） 11. “用油膜法估测分子的大小”的实验方法及步骤如下： ①向体积的油酸中加酒精，直至总量达到； ②用注射器吸取①中配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入滴时，测得其体积恰好是； ③先往边长为30~40cm的浅盘里倒入2cm深的水，然后将痱子粉均匀地撒在水面上； ④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油酸膜的形状； ⑤将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图所示，数出轮廓范围内小方格的个数N，小方格的边长。 根据以上信息，回答下列问题： （1）与实验中“将油酸分子看成是球形的”采用的方法相同的是____。 A. 引入质点的概念 B. 平均速度的定义 C. 引入重心的概念 D. 研究加速度与力或质量关系的实验 （2）1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为________mL；油酸薄膜的面积S约为________；由此可知，油酸分子的直径D约为______m（结果均保留2位有效数字）。 （3）某同学在用油膜法估测分子的大小实验中，计算结果明显偏大，可能是由于_____。 A. 粉末太薄使油酸边界不清，导致油膜面积测量值偏大 B. 粉末太厚导致油酸未完全散开 C. 计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格 D. 计算每滴油酸酒精溶液的体积时，1mL的溶液滴数多数了几滴 12. 某小组研究热敏电阻阻值随温度的变化规律。根据实验需要已选用了规格和量程合适的器材。 （1）先用多用电表预判热敏电阻阻值随温度的变化趋势。选择适当倍率的欧姆挡，将两表笔______，调节欧姆调零旋钮，使指针指向右边“”处。测量时观察到热敏电阻温度越高，相同倍率下多用电表指针向右偏转角度越大，由此可判断热敏电阻阻值随温度的升高而__________。 （2）再按图连接好电路进行测量。 ①闭合开关S前，将滑动变阻器的滑片滑到_______端（选填“a”或“b”）。 将温控室的温度设置为T，电阻箱调为某一阻值。闭合开关S，调节滑动变阻器，使电压表和电流表的指针偏转到某一位置。记录此时电压表和电流表的示数、T和。断开开关S。 再将电压表与热敏电阻C端间的导线改接到D端，闭合开关S。反复调节和，使电压表和电流表的示数与上述记录的示数相同。记录此时电阻箱的阻值。断开开关S。 ②实验中记录的阻值_____（选填“大于”、“小于”或“等于”）。此时热敏电阻阻值_____。 四、计算题（本大题共3小题，要求写出必要的文字说明、解答过程及正确的计算结果，13、14题各12分，15题17分，共41分） 13. 某型号的回旋加速器的工作原理如图甲所示，图乙为俯视图。回旋加速器的核心部分为两个D形盒，分别为D1、D2.D形盒装在真空容器里，整个装置放在巨大的电磁铁两极之间的强大磁场中，磁场可以认为是匀强磁场，且与D形盒底面垂直。两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过狭缝的时间可以忽略不计。D形盒的半径为R，磁场的磁感应强度为B．若质子从粒子源O处进入加速电场的初速度不计，质子质量为m、电荷量为＋q。加速器接入一定频率的高频交变电压，加速电压为U。不考虑相对论效应和重力作用。 (1)求质子第一次经过狭缝被加速后进入D形盒时的速度大小v1和进入D形盒后运动的轨迹半径r1； (2)求质子被加速后获得的最大动能Ekm和高频交变电压的频率f； (3)若两D形盒狭缝之间距离为d，且d≪R，计算质子在电场中运动的总时间t1与在磁场中运动的总时间t2，并由此说明质子穿过电场的时间可以忽略不计的原因。 14. 某远距离输电装置如图所示，矩形导线框ABCD绕垂直于磁场轴匀速转动，产生电压为 的交流电，通过理想升压变压器和理想降压变压器进行远距离输电。已知输电线路总电阻，理想降压变压器的原、副线圈匝数之比为25：10，降压变压器副线圈接入一台内阻的电动机，其两端的电压，机械效率。导线框及其余导线电阻均不计，电表均为理想电表，求： （1）电动机机械功率； （2）输电线上损失的功率； （3）电流表的示数。 15. 如图所示，两条足够长的平行金属导轨间距为0.5m，固定在倾角为37°的斜面上。导轨顶端连接一个阻值为1Ω的电阻。在下方存在方向垂直于斜面向上、大小为1T的匀强磁场。质量为0.5的金属棒从处由静止开始沿导轨下滑，其运动过程中的图像如图2所示。金属棒运动过程中与导轨保持垂直且接触良好，不计金属棒和导轨的电阻，取，，。求： （1）金属棒与导轨间的动摩擦因数； （2）金属棒在磁场中能够达到的最大速率； （3）已知金属棒从进入磁场到速度达到5时通过电阻的电荷量为1.3C，求此过程经历的时间以及电阻产生的焦耳热。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 广安友谊中学高2023级高二下期3月物理学科试题 考试时间：75 分钟 满分：100 分 注意事项： 1. 本试卷分试题卷和答题卡两部分； 2. 试卷第Ⅰ部分每小题选出答案后，请用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。 如需改动，请用橡皮擦干净后，再涂改其他答案标号。试题卷第Ⅱ部分直接答在答题卡 上。答卷前，考生务必将自己的姓名、班级准确地填写在答题卡上。 3. 考试结束时，只交答题卡。 第Ⅰ部分 选择题（共 43 分） 一、单选题（本题共7个小题，每题只有一个选项符合题意，每题4分，共28分） 1. 下列说法中正确的是（　　） A. 遥控器发出的红外线波长和医院“CT”中的X射线波长相同 B. 电磁波是由均匀变化的电场或磁场产生的 C. 麦克斯韦预言了空间存在电磁波，赫兹用实验证实了电磁波的存在 D. 红外线最显著的作用是荧光效应，紫外线最显著的作用是热效应 【答案】C 【解析】 【详解】A．红外线波长一定大于X射线波长，A错误； B．根据麦克斯韦的电磁场理论可知，电磁波是变化磁场产生电场，变化电场产生磁场不断交替变化产生的，B错误； C．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹证实了电磁波的存在，C正确； D．红外线最显著的作用是热效应，紫外线最显著的作用是荧光效应，D错误。 故选C。 2. 全红婵夺得2023年跳水世界杯蒙特利尔站女子10米台决赛冠军，她的跳水被惊叹为“物理学的水花不存在了”。下列说法正确的是（　　） A. 运动员出水后泳衣上的水很快滑落，这是因为制造泳衣的材料对水浸润 B. 运动员入水激起水花中，很多呈现球形，这是水的表面张力的作用 C. 水池中的水温保持在26℃左右，用以保证运动员入水后的舒适度，此时运动员和水池中的水处于热平衡状态 D. 运动员入水后，身体周围会出现一些小气泡，这些小气泡在做无规则的布朗运动 【答案】B 【解析】 【详解】A．运动员出水后泳衣上的水很快滑落，是因为制造泳衣的材料对水不浸润，若材料对水浸润，水会附着在泳衣上不易滑落 ，故A错误； B．水的表面张力使水的表面有收缩的趋势，在体积相同的情况下，球形表面积最小，所以运动员入水激起的水花中，很多呈现球形是水的表面张力的作用，故B正确； C．热平衡状态是指两物体间没有热量传递。运动员体温约 37℃，水池水温 26℃左右 ，二者存在温度差，会发生热量传递，不处于热平衡状态，故C错误； D．布朗运动是指悬浮在液体或气体中固体小颗粒的无规则运动，小气泡不是固体小颗粒，其运动不是布朗运动，故D错误。 故选B。 3. 实际发射无线电波如图所示，高频振荡器产生高频等幅振荡如图甲所示，人对话筒说话产生低频振荡如图乙所示，根据这两个图像，发射出去的电磁波图像应是图中的（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】高频振荡器产生高频等幅振荡，话筒结构是里边有碳膜电阻，它的阻值随压力变化而变化。当我们对着它说话时，空气对它的压力随着声音而变化，那么它的电阻也就随声音信号而变化，振荡电流的振幅也就随着声音信号而变化，这就是调制。它不但影响了正半轴，也影响了负半轴。 故选B。 4. 电磁波发射电路中的LC电磁振荡电路如图所示，某时刻电路中正形成图示方向的电流，此时电容器的下极板带正电，上极板带负电，下列说法正确的是（　　） A. 线圈中的磁场方向向上且电流正在减小 B. 极板间的电势差正在变大、电场能正在变大 C. 若在线圈中插入铁芯，则发射的电磁波频率变小 D. 若增大电容器极板间的正对面积，则发射的电磁波波长变短 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知电容器正在放电，线圈中的磁场方向向上，放电过程电流先增大后减小，无法判断图示时刻电流变化，A错误； B．电容器中的电场方向向上，由于电容器正在放电，则带电量减小，由 可知极板间的电势差正在变小，所以电场能正在变小，B错误； C．若在线圈中插入铁芯，则L变大，根据 可知发射的电磁波频率变小，C正确； D．若增大电容器极板间的正对面积，由电容器的决定式 可知电容器电容C增大，根据 可知发射的电磁波波长变长，D错误。 故选C。 5. 下列说法正确的是（　　） A. 由图甲可知，状态①温度比状态②的温度低 B. 图乙为水中某花粉颗粒每隔一定时间位置的连线图，连线表示该花粉颗粒做布朗运动的轨迹 C. 由图丙可知，当分子间的距离时，分子间的作用力先减小后增大 D. 由图丁可知，在r由变到的过程中分子力做正功 【答案】D 【解析】 【详解】A．温度升高，速率大的分子占比增大，速率小的分子占比减小，可知状态①的温度比状态②的温度高，A错误； B．由于图乙中的位置是每隔一定时间记录的，所以位置的连线不能表示该花粉颗粒做布朗运动的轨迹，只能说明花粉颗粒运动的无规则性，B错误； C．由图丙可知当分子间的距离时，分子间的作用力先增大后减小，C错误； D．由图丁可知，在r由变到的过程中，分子势能减小，分子力做正功，D正确。 故选D。 6. 如图，理想变压器原、副线圈匝数比为，输入端、接入电压有效值恒定的交变电源，灯泡L1、L2的阻值始终与定值电阻的阻值相同。在滑动变阻器的滑片从端滑动到端的过程中，两个灯泡始终发光且工作在额定电压以内，下列说法正确的是（　　） A. L1先变暗后变亮，L2一直变亮 B. L1先变亮后变暗，L2一直变亮 C. L1先变暗后变亮，L2先变亮后变暗 D. L1先变亮后变暗，L2先变亮后变暗 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】副线圈的总电阻为 解得 则滑动变阻器R的滑片从a端滑到b端过程中，副线圈的总电阻先增大后减小，根据等效电阻关系有 则等效电阻先增大后减小，由欧姆定律有 ， 先减小后增大，先减小后增大，则先变暗后变亮，根据 ， 由于先减小后增大，则副线圈的电压先增大后减小，通过L2的电流为 则滑动变阻器R的滑片从a端滑到b端过程中，逐渐减小，副线圈的电压增大过程中 增大；在副线圈的电压减小过程中，通过R0的电流为 逐渐增大，则越来越小，则 则先变暗后变亮，一直变亮； 故选A。 7. 如图，竖直平面内，光滑绝缘圆管倾斜固定，与水平面的夹角为30°，处于水平向左的匀强电场E和垂直纸面向里的匀强磁场B中。一带电小球以速度沿管轴方向斜向下方做匀速直线运动，并无碰撞地进入管内（管道内径略大于小球直径）。下列判断正确的是（　　） A. 小球带负电荷 B. C. 若进入管道时撤去电场，小球在管道内的加速度不变 D. 若进入管道时撤去磁场，小球在管道内的速率将增大 【答案】C 【解析】 详解】A．经分析，洛伦兹力不做功，重力做正功，而小球动能不变，电场力一定做负功，则小球带正电，故A错误； B．由题意得，小球受重力、电场力、洛伦兹力三力平衡，受力如图 由平衡条件有 解得 故B错误； C．撤去电场时，小球受管的弹力N、洛伦兹力、小球的重力的合力沿圆管向下，如图 由牛顿第二定律得 解得 所以小球在管道内的加速度将保持不变，故C正确； D．因为电场力、重力、洛伦兹力三力平衡时，电场力和重力的合力与洛伦兹力方向相反，说明重力和电场力的合力和速度方向垂直，所以撤去磁场后，重力和电场力合力不做功，又因为圆管对小球的支持力也不做功，则小球在管道内仍做匀速直线运动，速率将保持不变，故D错误。 故选C。 二、多选题（本题共3小题，每小题至少有两个选项符合题意，每题5分，共计15分，漏选得3分，有错或不选得0分） 8. 关于热运动，下列说法正确的是（　　） A. 分子的热运动是指物体的宏观运动和物体内部分子的无规则运动的总和 B. 分子的热运动是指物体内部分子的无规则运动 C. 在两个物体温度相同时，它们分子热运动的平均动能相同 D. 在同一温度下，不同质量的同种液体的每个分子运动的剧烈程度都是相同的 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．分子的热运动是指物体内部分子的无规则运动，不包括宏观运动，A错误，B正确； C．物体的温度是分子热运动的平均动能的标志，两个物体的温度相同，所以分子热运动的平均动能相同，C正确； D．温度是大量分子整体表现出来的热学性质，并不能说明单个分子的状态，在同一温度下，不同质量的同种液体的分子平均动能相同，但并不是每个分子运动的剧烈程度都相同，D错误。 故选BC。 9. 如图所示，边长为L的正方形单匝线圈abcd，其电阻为r，外电路的电阻为R，ab中点和cd中点的连线O′O恰好位于匀强磁场的边界线上，磁场的磁感应强度为B，若线圈从图示位置开始以角速度ω绕轴O′O匀速转动，则下列判断正确的是（　　） A. 图示位置线圈中的感应电动势最大，为 B. 闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式为 C. 线圈从图示位置转过180°的过程中，流过电阻R的电荷量为 D. 线圈转动一周的过程中，电阻R上产生的热量为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．图示位置线圈中没有任何一边切割磁感线，感应电动势为零，故A错误； B．当线圈与磁场平行时感应电动势最大，最大值 瞬时值表达式为 故B正确； C．线圈从图示位置转过180°的过程中，穿过线圈磁通量的变化量大小为 流过电阻R的电荷量为 故C错误； D．感应电动势的有效值为 感应电流有效值为 R产生的热量为 联立解得 故D正确． 故选BD。 10. 如图所示，平行金属导轨与水平面间的倾角为θ，导轨电阻不计，与阻值为R的定值电阻相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面，磁感应强度为B。有一质量为m、长为L的导体棒从ab位置获得平行于斜面、大小为v的初速度向上运动，最远到达位置，滑行的距离为s，导体棒的电阻也为R，与导轨之间的动摩擦因数为μ。则（　　） A. 上滑过程中导体棒受到的最大安培力为 B. 上滑过程中电流做功发出的热量为 C. 上滑过程中导体棒克服安培力做的功为 D. 上滑过程中导体棒损失的机械能为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．导线做减速运动，因此开始运动时的感应电流最大，受到的安培力也最大，安培力大小 故A错误； BC．根据动能定理 解得 而克服安培力做的功等于焦耳热，故B正确，C错误； D．上滑过程中，导体棒动能减小为零，重力势能增加 故导体棒损失的机械能 故D正确。 故选BD。 第Ⅱ部分 非选择题（共57分） 三、实验题（本题共2道大题，11题9分，12题7分，共16分） 11. “用油膜法估测分子的大小”的实验方法及步骤如下： ①向体积的油酸中加酒精，直至总量达到； ②用注射器吸取①中配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入滴时，测得其体积恰好是； ③先往边长为30~40cm的浅盘里倒入2cm深的水，然后将痱子粉均匀地撒在水面上； ④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油酸膜的形状； ⑤将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图所示，数出轮廓范围内小方格的个数N，小方格的边长。 根据以上信息，回答下列问题： （1）与实验中“将油酸分子看成是球形的”采用的方法相同的是____。 A. 引入质点的概念 B. 平均速度的定义 C. 引入重心的概念 D. 研究加速度与力或质量关系的实验 （2）1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为________mL；油酸薄膜的面积S约为________；由此可知，油酸分子的直径D约为______m（结果均保留2位有效数字）。 （3）某同学在用油膜法估测分子的大小实验中，计算结果明显偏大，可能是由于_____。 A. 粉末太薄使油酸边界不清，导致油膜面积测量值偏大 B. 粉末太厚导致油酸未完全散开 C. 计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格 D. 计算每滴油酸酒精溶液的体积时，1mL的溶液滴数多数了几滴 【答案】（1）A （2） ①. ②. ③. （3）BC 【解析】 【小问1详解】 将油酸分子看成球形，属于理想化模型。 A．引入质点的概念采用的方法也是理想化模型，故A正确； B．平均速度是采用比值定义法，故B错误； C．引入重心的概念是等效法，故C错误； D．研究加速度与力或质量关系的实验采用的是控制变量法，故D错误。 故选A。 【小问2详解】 [1]一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为 [2]数出轮廓范围内小方格的个数N=112 油酸薄膜的面积 [3]油酸分子直径为 【小问3详解】 A．粉末太薄使油酸边界不清，导致油膜面积测量值偏大，根据 可得直径结果偏小，故A错误.； B．粉末太厚导致油酸未完全散开，导致油膜面积测量值偏小，根据 可知导致直径结果偏大，故 B正确； C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，导致油膜面积测量值偏小，根据 可知直径结果偏大，故C正确； D．计算每滴体积时1mL的溶滴数多数了几滴，导致1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积测量值偏小，根据 可得直径结果偏小，故D错误。 故选BC。 12. 某小组研究热敏电阻阻值随温度的变化规律。根据实验需要已选用了规格和量程合适的器材。 （1）先用多用电表预判热敏电阻阻值随温度的变化趋势。选择适当倍率的欧姆挡，将两表笔______，调节欧姆调零旋钮，使指针指向右边“”处。测量时观察到热敏电阻温度越高，相同倍率下多用电表指针向右偏转角度越大，由此可判断热敏电阻阻值随温度的升高而__________。 （2）再按图连接好电路进行测量。 ①闭合开关S前，将滑动变阻器的滑片滑到_______端（选填“a”或“b”）。 将温控室的温度设置为T，电阻箱调为某一阻值。闭合开关S，调节滑动变阻器，使电压表和电流表的指针偏转到某一位置。记录此时电压表和电流表的示数、T和。断开开关S。 再将电压表与热敏电阻C端间的导线改接到D端，闭合开关S。反复调节和，使电压表和电流表的示数与上述记录的示数相同。记录此时电阻箱的阻值。断开开关S。 ②实验中记录的阻值_____（选填“大于”、“小于”或“等于”）。此时热敏电阻阻值_____。 【答案】 ①. 短接 ②. 减小 ③. b ④. 大于 ⑤. 【解析】 【分析】 【详解】（1）[1][2]选择倍率适当的欧姆挡，将两表笔短接；欧姆表指针向右偏转角度越大，则阻值越小，可判断热敏电阻的阻值随温度升高而减小。 （2）①[3]闭合开关S前，应将滑动变阻器R1的阻值调到最大，即将滑片滑到b端； ②[4][5]因两次电压表和电流表的示数相同，因为 即 可知R01大于R02。 四、计算题（本大题共3小题，要求写出必要的文字说明、解答过程及正确的计算结果，13、14题各12分，15题17分，共41分） 13. 某型号的回旋加速器的工作原理如图甲所示，图乙为俯视图。回旋加速器的核心部分为两个D形盒，分别为D1、D2.D形盒装在真空容器里，整个装置放在巨大的电磁铁两极之间的强大磁场中，磁场可以认为是匀强磁场，且与D形盒底面垂直。两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过狭缝的时间可以忽略不计。D形盒的半径为R，磁场的磁感应强度为B．若质子从粒子源O处进入加速电场的初速度不计，质子质量为m、电荷量为＋q。加速器接入一定频率的高频交变电压，加速电压为U。不考虑相对论效应和重力作用。 (1)求质子第一次经过狭缝被加速后进入D形盒时的速度大小v1和进入D形盒后运动的轨迹半径r1； (2)求质子被加速后获得的最大动能Ekm和高频交变电压的频率f； (3)若两D形盒狭缝之间距离为d，且d≪R，计算质子在电场中运动的总时间t1与在磁场中运动的总时间t2，并由此说明质子穿过电场的时间可以忽略不计的原因。 【答案】(1) ；；(2)；；(3)；；理由见解析 【解析】 【详解】(1)质子第1次经过狭缝被加速后的速度大小为v1，则 qU＝mv12 解得 (2)当质子在磁场中运动的轨迹半径为D形盒的半径R时，质子的动能最大，设此时速度为vm，则 Ekm＝mvm2 解得 Ekm＝ 回旋加速器正常工作时高频交变电压的频率f等于质子在磁场中运动的频率，则 解得 (3)质子在狭缝中加速时，有 q＝ma 质子在磁场中运动速度大小不变，故其在电场中运动的总时间 质子在磁场中运动的周期 设质子在电场中加速了n次，则有 nqU＝Ekm 解得 质子在磁场中运动的总时间 则 因为d≪R，得t1≪t2，故质子穿过电场的时间可以忽略不计。 14. 某远距离输电装置如图所示，矩形导线框ABCD绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生电压为 的交流电，通过理想升压变压器和理想降压变压器进行远距离输电。已知输电线路总电阻，理想降压变压器的原、副线圈匝数之比为25：10，降压变压器副线圈接入一台内阻的电动机，其两端的电压，机械效率。导线框及其余导线电阻均不计，电表均为理想电表，求： （1）电动机的机械功率； （2）输电线上损失的功率； （3）电流表的示数。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设通过电动机的电流为I，由题意得 题意可知 解得 则 【小问2详解】 设降压变压器原线圈两端的电压为，通过输电线路的电流为，由题意得 解得 输电线路损耗的功率 【小问3详解】 两变压器均为理想变压器，则升压变压器的输入功率为 由题可知，发电机的输出电压峰值为，则升压变压器的输入电压 电流表的示数为升压变压器的输入电流，可得 15. 如图所示，两条足够长的平行金属导轨间距为0.5m，固定在倾角为37°的斜面上。导轨顶端连接一个阻值为1Ω的电阻。在下方存在方向垂直于斜面向上、大小为1T的匀强磁场。质量为0.5的金属棒从处由静止开始沿导轨下滑，其运动过程中的图像如图2所示。金属棒运动过程中与导轨保持垂直且接触良好，不计金属棒和导轨的电阻，取，，。求： （1）金属棒与导轨间的动摩擦因数； （2）金属棒在磁场中能够达到的最大速率； （3）已知金属棒从进入磁场到速度达到5时通过电阻的电荷量为1.3C，求此过程经历的时间以及电阻产生的焦耳热。 【答案】（1）0.25；（2）8m/s；（3）0.575s，2.95J 【解析】 【分析】 【详解】（1）由图2可知，金属棒在0-1s内做初速度为0的匀加速直线运动，1s后做加速度减小的加速运动，可知金属棒第1s末进入磁场.，在0-1s过程中，由图2可知，金属棒的加速度 在这个过程中，沿斜面只有重力的分力和滑动摩擦力，根据牛顿第二定律有 解得金属棒与导轨间的动摩擦因数 （2）金属棒在磁场中能够达到的最大速率时，金属棒处于平衡状态，设金属棒的最大速度为，金属棒切割磁感线产生的感应电动势为 根据闭合回路欧姆定律有 根据安培力公式有 根据平衡条件有 解得 （3）根据法拉第电磁感应定律和欧姆定律，可得金属棒从进入磁场通过电阻的电荷量为 解得，金属棒在磁场下滑的位移 由动量定理有 此过程经历的时间 由动能定理有 此过程中电阻产生的焦耳热等于克服安培力做的功 解得此过程中电阻产生的焦耳热 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $