精品解析：湖北孝感高级中学2026届高三下学期4月测试物理试题4.12

孝感高中2023级高三年级 物理试卷 一、选择题：（共40分，题单选，多选） 1. 比值定义法是物理学中常用的研究方法，它用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量。定义的物理量往往是反映物质的最本质的属性，它不随定义所用物理量的大小而改变，下面式子属于比值定义法的是（　　） A. B. C. D. 2. 对下列各图的理解，正确的是（　　） A. 图甲是同一部分气体在不同温度下的图线，可知温度 B. 图乙冰箱的工作原理表明热量可以自发地从低温物体传到高温物体 C. 图丙方解石的双折射现象体现了其光学性质的各向异性 D. 图丁玻璃管中的水银液面呈凸形，表明水银能浸润玻璃 3. 如图甲所示，天花板上相距为L的A、B两点间悬挂长为2L的轻质光滑细绳，细绳上套一质量为m的滑环处于静止状态，此时细绳上的张力为；现对滑环施加一水平方向的恒定拉力F，使得右侧细绳与天花板垂直，此时细绳上的张力为，如图乙所示；不计一切摩擦，，，则与之比为（　　） A. B. C. D. 4. 一定质量的理想气体从状态a开始，经历一次循环回到原状态，其体积随热力学温度变化的图象如图所示，其中、均垂直于横轴，，的延长线均过原点O。下列表述不正确的是（　　） A. 在过程中气体从外界吸收热量 B. 在过程中在单位时间单位面积上碰摘容器壁的气体分子数减小 C. 在过程中外界对气体做的功等于在过程中气体对外界做的功 D. 经历一次循环，气体从外界吸收热量 5. 某实验小组在研究影响平行板电容器电容的因素的实验电路中，加入了一个电池，如图所示。开关S闭合后，静电计G的指针张开一个角度，两正对水平金属板A、B间有一带电油滴悬浮不动。忽略静电计G所引起的极板电荷量影响。下列说法正确的是（　　） A. 若仅将B板水平左移少许，则油滴将向下运动 B. 若仅将A板竖直上移少许，A板所带的电荷量不变 C. 若断开S，仅将A板水平右移少许，则G的指针张角将变小 D. 若断开S，仅将B板水平右移少许，则油滴将向上运动 6. 如图，、为两条水平固定且平行的光滑金属导轨，导轨右端与接有定值电阻的理想变压器的原线圈连接，变压器副线圈上接有最大阻值为的滑动变阻器，原、副线圈匝数之比，导轨宽，质量，电阻不计的导体棒垂直、放在导轨上，在水平外力作用下，在两虚线范围内做往复运动，其速度随时间变化的规律是，虚线范围内有垂直导轨平面的匀强磁场，磁感应强度，导体棒始终与导轨垂直且接触良好，导轨和导线电阻均不计。下列说法正确的是（　　） A. 棒中产生的电动势的表达式为 B. 若，电阻两端电压的有效值为 C. 若，变压器输出功率最大 D. 若，在到的时间内，外力所做的功约为18.17J 7. 如图所示，竖直平面内平行正对的两水平金属板、的间距和板长均为d，上极板接地，下极板不带电。一发射源从点沿方向以相同速度持续喷射出质量为m、电荷量为（q很小）的油滴（视为质点），第1滴油滴落在下极板中点C处，油滴落在极板上立即被吸收且电荷均匀分布在极板上。已知重力加速度为g，不计空气阻力，忽略油滴间的相互作用，则（　　） A. 油滴喷射的初速度大小为 B. 最终稳定时，油滴沿方向做匀速直线运动 C. 油滴在平行板间运动的最短、最长时间之比为 D. 油滴在平行板间运动时电势能最多减少 8. 用平行红色激光束垂直照射一层透明工业薄片，观察到如图所示明暗相间的条纹。下列说法正确的是（　　） A. 形成明暗相间条纹的原因是光的干涉 B. 薄片左侧厚度小，右侧厚度大 C. 从左向右薄片的厚度均匀增大 D. 改用平行紫色激光照射，观察的条纹数会增多 9. 如图甲所示，质量分别为m、3m的两物块a、b放在光滑水平面上，用轻质橡皮条水平连接，橡皮条恰好处于原长。0时刻给a向左的瞬时冲量，同时给b向右的瞬时冲量，以b的初速度方向为正，在此后的时间内，a、b运动的图像如图乙所示。已知时刻橡皮条弹性势能为8J，图像中的阴影面积为S，橡皮条一直处于弹性限度范围内。下列说法正确的是（　　） A. 时间内，a运动的距离为0.75S B. 时间内，b运动的距离为0.2S C. 从时刻开始至橡皮条第一次恢复原长过程中，橡皮条的弹力对a做功2J D. 从t0时刻开始至橡皮条第一次恢复原长过程中，橡皮条的弹力对a做功6J 10. 如图所示，两条足够长、电阻不计、间距为的平行导轨放在同一水平面上，导轨间存在磁感应强度大小为、方向垂直于导轨平面向下的匀强磁场。两根质量均为、电阻均为的导体杆、与两导轨垂直放置且接触良好，开始时两杆均静止。已知杆光滑，杆与导轨间最大静摩擦力大小为，现对杆施加一与杆垂直且大小随时间按图乙所示规律变化的水平外力，已知在时刻，杆开始运动，此时拉力大小为，下列说法正确的是（最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（　　） A. 当杆开始运动时，杆的速度大小为 B. 在这段时间内，杆所受安培力的冲量大小为 C. 在这段时间内，、杆的总动量增加了 D. 、两杆最终速度将恒定，且两杆速度之差的值小于时刻杆速度的大小 二、实验题（共14分,每空2分） 11. 2020年5月，我国进行了珠穆朗玛峰的高度测量，其中一种方法是通过使用重力仪测量重力加速度，进而间接测量海拔高度。某同学受此启发就地取材设计了如下实验，测量当地重力加速度的大小。实验步骤如下： （i）如图甲所示，选择合适高度的垫块，使木板的倾角为53°，在其上表面固定一与小物块下滑路径平行的刻度尺（图中未画出）。 （ii）调整手机使其摄像头正对木板表面，开启视频录像功能。将小物块从木板顶端释放，用手机记录下小物块沿木板向下做加速直线运动的情况。然后通过录像的回放，选择小物块运动路径上合适的一点作为测量参考点，得到小物块相对于该点的运动距离L与运动时间t的数据。 （iii）该同学选取部分实验数据，画出了—t图像，利用图像数据得到小物块下滑的加速度大小为5.6 m/s2 （iv）再次调节垫块，改变木板的倾角，重复实验。 回答以下问题： （1）当木板的倾角为37°时，所绘图像如图乙所示。由图像可得，物块过测量参考点时速度的大小为___________m/s；选取图线上位于坐标纸网格交叉点上的A、B两点，利用A、B两点数据得到小物块下滑加速度的大小为___________m/s2。（结果均保留2位有效数字） （2）根据上述数据，进一步分析得到当地的重力加速度大小为___________ m/s2。（结果保留2位有效数字，sin37°= 0.60，cos37°=0.80） 12. 某款酒精检测仪如图甲所示，核心部件为酒精气体传感器，其电阻与酒精气体浓度的关系如图乙所示。某同学想利用该酒精气体传感器设计一款酒精检测仪，除酒精气体传感器外，在实验室中找到了如下器材： A.蓄电池（电动势，内阻） B.表头G（满偏电流，内阻未知） C.电流表A（满偏电流，内阻未知） D.电阻箱（最大阻值） E.电阻箱（最大阻值） F.开关及导线若干 （1）该同学设计的测量电路如图丙所示，为将表头G的量程扩大为原来的10倍，他进行了如下操作：先断开开关，将调到最大值。合上开关，将拨到2处，调节，使表头满偏，电流表示数为。此时合上开关，调节和，当电流表仍为时，表头示数如图丁所示，此时为，则由此可知表头的内电阻为___________，改装电表时应将调为___________，改装结束后断开所有开关。 （2）改装完成后（表盘未重新标度），该同学若将图丙中开关、合上，而将拨到1处，电阻箱的阻值调为，则酒精气体浓度为零时，表头指针所指刻度为___________ （3）完成步骤（2）后，某次在实验室中测试酒精浓度时，表头指针指向3.2mA。已知酒精浓度在0.2~0.8mg/mL之间属于“酒驾”；酒精含量达到或超过0.8mg/mL属于“醉驾”，则该次测试的酒精浓度范围属于___________（选填“酒驾”或“醉驾”）。 二、解答题（共46分，14+15+17） 13. 如图所示，在平面中，虚线与x轴夹角为，其左侧存在与平面平行但大小方向均未知的匀强电场，右侧存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场。一质量为m，带电量为的粒子自点以速度沿y轴负方向进入磁场，一段时间后从点经过虚线，再过后从点经过x轴，不计粒子重力及空气阻力，求： （1）匀强磁场的磁感应强度大小； （2）粒子在磁场中从P运动到Q所用时间； （3）匀强电场的电场强度大小和方向。 14. 如图，某刚性绝热轻杆将导热U形管固定在某高度，左管与大气相通，右管用轻活塞封闭一定质量的气体，活塞通过刚性轻杆与轻活塞相连，固定在地面上的导热气缸内中装有气体。已知活塞平衡时，左右两管的水银高度差为，气柱长为，活塞到缸底距离为，环境大气压，温度为，活塞可在气缸内无摩擦的移动且不漏气。活塞的面积分别为。求： （1）活塞平衡时，缸内气体的压强为多少？ （2）对气缸进行加热，U形管内水银柱相平时，气缸中气体温度为多少摄氏度？ 15. 如图甲，足够长的木板放置在光滑水平桌面上，带正电的小滑块放在的最右端，通过一条跨过轻质光滑定滑轮的轻绳与小球相连，滑轮右侧轻绳水平。图示空间分布有垂直纸面向内的匀强磁场和水平向右的匀强电场，此时、、均静止。时撤去电场，与的相对速度随时间的变化关系如图乙所示，时电场恢复，此时的速度大小恰为的2倍。已知、、的质量分别为、、，的带电量恒为，、之间的动摩擦因数为，磁感应强度大小为，重力加速度大小为。忽略电场变化对磁场的影响。求： （1）电场强度的大小； （2）最大时的速度大小； （3）内、间因摩擦产生的热量，以及之后时的速度大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 孝感高中2023级高三年级 物理试卷 一、选择题：（共40分，题单选，多选） 1. 比值定义法是物理学中常用的研究方法，它用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量。定义的物理量往往是反映物质的最本质的属性，它不随定义所用物理量的大小而改变，下面式子属于比值定义法的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】比值定义法的核心特征是：被定义的物理量反映物质或场的本质属性，与定义所用的两个物理量的大小无关。 A．是牛顿第二定律表达式，加速度由合力和质量共同决定，随、的变化而变化，不属于比值定义法，故A错误； B．是欧姆定律表达式，电流由导体两端电压和导体电阻共同决定，随、的变化而变化，不属于比值定义法，故B错误； C．是平行板电容器电容的决定式，它描述了影响电容大小的因素，电容由介电常数、正对面积、极板间距共同决定，随以上物理量的变化而变化，不属于比值定义法，故C错误； D．电势是电场本身的固有属性，与试探电荷的电势能、电荷量均无关，符合比值定义法的特征，故D正确。 故选D。 2. 对下列各图的理解，正确的是（　　） A. 图甲是同一部分气体在不同温度下的图线，可知温度 B. 图乙冰箱的工作原理表明热量可以自发地从低温物体传到高温物体 C. 图丙方解石的双折射现象体现了其光学性质的各向异性 D. 图丁玻璃管中的水银液面呈凸形，表明水银能浸润玻璃 【答案】C 【解析】 【详解】A．温度越高，气体分子平均速率越大，麦克斯韦速率分布曲线的峰值会向大速率方向移动，且峰值降低。由图可知曲线Ⅱ的最概然速率更大，因此，故A错误； B．根据热力学第二定律，热量不能自发从低温物体传到高温物体；冰箱工作时需要消耗外界电能做功，不是自发过程，故B错误； C．方解石是单晶体，单晶体具有光学各向异性，双折射现象就是光学各向异性的体现，故C正确； D．液体不浸润固体时，液面会呈现凸形，水银液面在玻璃管中呈凸形，说明水银不能浸润玻璃，故D错误。 故选C。 3. 如图甲所示，天花板上相距为L的A、B两点间悬挂长为2L的轻质光滑细绳，细绳上套一质量为m的滑环处于静止状态，此时细绳上的张力为；现对滑环施加一水平方向的恒定拉力F，使得右侧细绳与天花板垂直，此时细绳上的张力为，如图乙所示；不计一切摩擦，，，则与之比为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】在题图甲中，由平衡条件及几何关系得 解得 在题图乙中，设右侧竖直部分细绳的长度为，由几何关系得 解得 设两部分细绳之间的夹角为θ，则， 对滑环由平衡条件得 解得 则与之比为。 故选C。 4. 一定质量的理想气体从状态a开始，经历一次循环回到原状态，其体积随热力学温度变化的图象如图所示，其中、均垂直于横轴，，的延长线均过原点O。下列表述不正确的是（　　） A. 在过程中气体从外界吸收热量 B. 在过程中在单位时间单位面积上碰摘容器壁的气体分子数减小 C. 在过程中外界对气体做的功等于在过程中气体对外界做的功 D. 经历一次循环，气体从外界吸收热量 【答案】D 【解析】 【详解】A．体积增大，气体对外做功，又因为温度升高，内能变大，所以气体从外接吸收热量，故A说法，不符合题意； B．由于压强不变，体积变大，故相同时间内碰撞容器壁的气体分子数变少，故B说法正确，不符合题意； C．从图像上可以看出从和从过程中温度变化是相等的，结合公式可知这两个过程中 也是相等的，即在过程中外界对气体做的功等于在过程中气体对外界做的功，故C正确，不符合题意； D．把此图形转化为 图像 由图可知，一个循环之后外界对气体做功，而内能不变，所以气体要放热，D说法错误，符合题意。 故选D。 5. 某实验小组在研究影响平行板电容器电容的因素的实验电路中，加入了一个电池，如图所示。开关S闭合后，静电计G的指针张开一个角度，两正对水平金属板A、B间有一带电油滴悬浮不动。忽略静电计G所引起的极板电荷量影响。下列说法正确的是（　　） A. 若仅将B板水平左移少许，则油滴将向下运动 B. 若仅将A板竖直上移少许，A板所带的电荷量不变 C. 若断开S，仅将A板水平右移少许，则G的指针张角将变小 D. 若断开S，仅将B板水平右移少许，则油滴将向上运动 【答案】D 【解析】 【详解】A．S闭合，不变，B板水平左移，仅改变正对面积，极板间距不变。由得，板间电场强度不变，油滴受力不变，仍保持静止，故A错误； B．S闭合，不变，A板竖直上移，极板间距增大，由得电容减小，由得，A板所带电荷量减小，故B错误； C．断开S，不变，A板水平右移，正对面积减小，由得电容减小，由得，电容器电压增大，因此静电计G的指针张角变大，故C错误； D．断开S，不变，B板水平右移，正对面积减小，板间电场强度，不变减小，因此增大，电场力增大，油滴将向上运动，故D正确。 故选D。 6. 如图，、为两条水平固定且平行的光滑金属导轨，导轨右端与接有定值电阻的理想变压器的原线圈连接，变压器副线圈上接有最大阻值为的滑动变阻器，原、副线圈匝数之比，导轨宽，质量，电阻不计的导体棒垂直、放在导轨上，在水平外力作用下，在两虚线范围内做往复运动，其速度随时间变化的规律是，虚线范围内有垂直导轨平面的匀强磁场，磁感应强度，导体棒始终与导轨垂直且接触良好，导轨和导线电阻均不计。下列说法正确的是（　　） A. 棒中产生的电动势的表达式为 B. 若，电阻两端电压的有效值为 C. 若，变压器输出功率最大 D. 若，在到的时间内，外力所做的功约为18.17J 【答案】D 【解析】 【详解】A．ab棒中产生的电动势的表达式为，故A错误； B．若，等效电路如图 则 电动势的有效值为，电阻R0两端电压的有效值为，故B错误； C．若，将看作电源的内阻r，由闭合电路欧姆定律可得等效电阻和内阻相等时，即时，即，但是滑动变阻器的最大阻值为，可得当滑动变阻器的最大阻值为时，即，滑动变阻器的功率最大，变压器输出功率最大，故C错误； D．周期，若，在到的时间内，电路产生的焦耳热为 初始时刻的速度为0，当时速度大小为 可得外力所做的功，故D正确。 故选D。 【点睛】电源输出功率 与内阻r的大小相等时，电源输出功率最大。 7. 如图所示，竖直平面内平行正对的两水平金属板、的间距和板长均为d，上极板接地，下极板不带电。一发射源从点沿方向以相同速度持续喷射出质量为m、电荷量为（q很小）的油滴（视为质点），第1滴油滴落在下极板中点C处，油滴落在极板上立即被吸收且电荷均匀分布在极板上。已知重力加速度为g，不计空气阻力，忽略油滴间的相互作用，则（　　） A. 油滴喷射的初速度大小为 B. 最终稳定时，油滴沿方向做匀速直线运动 C. 油滴在平行板间运动的最短、最长时间之比为 D. 油滴在平行板间运动时电势能最多减少 【答案】D 【解析】 【详解】A．第1滴油滴落在下极板中点C处，水平方向上 竖直方向上 可知油滴喷射的初速度，故A错误； B．下极板的电荷量累积至油滴刚好离开B1点为止，故B错误； C．水平方向的分运动决定了油滴在平行板间运动的时间，因此最短、最长时间对应于油滴落在C点和B1点的时间，则时间之比为1：2，故C错误； D．电场力做功最多时油滴向上运动至最高点，由运动的对称性和分析知，水平方向上 竖直方向上 从A1点到最高点的过程中有 代入数据得 即电势能最多减少，故D正确。 故选D。 8. 用平行红色激光束垂直照射一层透明工业薄片，观察到如图所示明暗相间的条纹。下列说法正确的是（　　） A. 形成明暗相间条纹的原因是光的干涉 B. 薄片左侧厚度小，右侧厚度大 C. 从左向右薄片的厚度均匀增大 D. 改用平行紫色激光照射，观察的条纹数会增多 【答案】AD 【解析】 【详解】A．形成明暗相间条纹的原因是光的干涉，故A正确； BC．用平行单色光垂直照射一层透明薄膜，从透明薄膜的上下表面分别反射的两列光是相干光，发生干涉现象，出现条纹，所以此条纹是由透明薄膜的下表面和上表面反射光叠加后形成的，其光程差为透明薄膜厚度的2倍，当光程差时此处表现为亮条纹，即当薄膜的厚度时对应的条纹为亮条纹；在题目的干涉条纹中，从左向右条纹的间距逐渐减小，厚度变化所用的距离逐渐减小，从左向右薄膜厚度的变化率逐渐变大，薄膜层的厚度可能逐渐增大，也可能逐渐减小，但厚度并非均匀变化，故BC错误； D．因紫光波长比红光短，则改用平行紫色激光照射，条纹间距变小，则观察的条纹数会增多，D正确。 故选AD。 9. 如图甲所示，质量分别为m、3m的两物块a、b放在光滑水平面上，用轻质橡皮条水平连接，橡皮条恰好处于原长。0时刻给a向左的瞬时冲量，同时给b向右的瞬时冲量，以b的初速度方向为正，在此后的时间内，a、b运动的图像如图乙所示。已知时刻橡皮条弹性势能为8J，图像中的阴影面积为S，橡皮条一直处于弹性限度范围内。下列说法正确的是（　　） A. 时间内，a运动的距离为0.75S B. 时间内，b运动的距离为0.2S C. 从时刻开始至橡皮条第一次恢复原长过程中，橡皮条的弹力对a做功2J D. 从t0时刻开始至橡皮条第一次恢复原长过程中，橡皮条的弹力对a做功6J 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．0～t0时间内，由系统动量守恒得任意时刻mava=-mbvb，即 得位移大小满足xa=3xb 又相对位移S=xa+xb 解得xa=0.75S，xb=0.25S，故A正确，B错误。 CD．t0时刻弹性势能8J全部转化为动能，由动量守恒va=3vb， 得a的动能为Eka=6J 由动能定理可知弹力对a做功6J，故C错误，D正确。 故选AD。 10. 如图所示，两条足够长、电阻不计、间距为的平行导轨放在同一水平面上，导轨间存在磁感应强度大小为、方向垂直于导轨平面向下的匀强磁场。两根质量均为、电阻均为的导体杆、与两导轨垂直放置且接触良好，开始时两杆均静止。已知杆光滑，杆与导轨间最大静摩擦力大小为，现对杆施加一与杆垂直且大小随时间按图乙所示规律变化的水平外力，已知在时刻，杆开始运动，此时拉力大小为，下列说法正确的是（最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（　　） A. 当杆开始运动时，杆的速度大小为 B. 在这段时间内，杆所受安培力的冲量大小为 C. 在这段时间内，、杆的总动量增加了 D. 、两杆最终速度将恒定，且两杆速度之差的值小于时刻杆速度的大小 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．当杆开始运动时，对杆根据平衡条件可得 设此时杆的速度大小为，根据闭合电路的欧姆定律可知 联立解得杆的速度大小为，故A正确； B．在这段时间内，设杆所受安培力的冲量大小为，根据动量定理可得 解得，故B正确； C．在 这段时间内，以、杆为研究对象，根据动量定理可知，、杆的总动量增加了，故C正确； D．根据图像可知，最终拉力为，以整体为研究对象可知，最终水平方向受力平衡，、两杆最终速度将恒定，设、杆匀速运动时，两杆的速度差为。对杆根据平衡条件可得 解得 所以、两杆速度大小之差等于 时刻杆速度大小，故D错误。 故选ABC。 二、实验题（共14分,每空2分） 11. 2020年5月，我国进行了珠穆朗玛峰的高度测量，其中一种方法是通过使用重力仪测量重力加速度，进而间接测量海拔高度。某同学受此启发就地取材设计了如下实验，测量当地重力加速度的大小。实验步骤如下： （i）如图甲所示，选择合适高度的垫块，使木板的倾角为53°，在其上表面固定一与小物块下滑路径平行的刻度尺（图中未画出）。 （ii）调整手机使其摄像头正对木板表面，开启视频录像功能。将小物块从木板顶端释放，用手机记录下小物块沿木板向下做加速直线运动的情况。然后通过录像的回放，选择小物块运动路径上合适的一点作为测量参考点，得到小物块相对于该点的运动距离L与运动时间t的数据。 （iii）该同学选取部分实验数据，画出了—t图像，利用图像数据得到小物块下滑的加速度大小为5.6 m/s2 （iv）再次调节垫块，改变木板的倾角，重复实验。 回答以下问题： （1）当木板的倾角为37°时，所绘图像如图乙所示。由图像可得，物块过测量参考点时速度的大小为___________m/s；选取图线上位于坐标纸网格交叉点上的A、B两点，利用A、B两点数据得到小物块下滑加速度的大小为___________m/s2。（结果均保留2位有效数字） （2）根据上述数据，进一步分析得到当地的重力加速度大小为___________ m/s2。（结果保留2位有效数字，sin37°= 0.60，cos37°=0.80） 【答案】 ①. 0.32##0.33 ②. 3.1 ③. 9.4 【解析】 【详解】（1）[1][2]根据可得 则由图像可知 则 v0=0.33m/s （2）[3]由牛顿第二定律可知 即 当θ=53°时a=5.6m/s2，即 当θ=37°时a=3.1m/s2，即 联立解得 g=9.4m/s2 12. 某款酒精检测仪如图甲所示，核心部件为酒精气体传感器，其电阻与酒精气体浓度的关系如图乙所示。某同学想利用该酒精气体传感器设计一款酒精检测仪，除酒精气体传感器外，在实验室中找到了如下器材： A.蓄电池（电动势，内阻） B.表头G（满偏电流，内阻未知） C.电流表A（满偏电流，内阻未知） D.电阻箱（最大阻值） E.电阻箱（最大阻值） F.开关及导线若干 （1）该同学设计的测量电路如图丙所示，为将表头G的量程扩大为原来的10倍，他进行了如下操作：先断开开关，将调到最大值。合上开关，将拨到2处，调节，使表头满偏，电流表示数为。此时合上开关，调节和，当电流表仍为时，表头示数如图丁所示，此时为，则由此可知表头的内电阻为___________，改装电表时应将调为___________，改装结束后断开所有开关。 （2）改装完成后（表盘未重新标度），该同学若将图丙中开关、合上，而将拨到1处，电阻箱的阻值调为，则酒精气体浓度为零时，表头指针所指刻度为___________ （3）完成步骤（2）后，某次在实验室中测试酒精浓度时，表头指针指向3.2mA。已知酒精浓度在0.2~0.8mg/mL之间属于“酒驾”；酒精含量达到或超过0.8mg/mL属于“醉驾”，则该次测试的酒精浓度范围属于___________（选填“酒驾”或“醉驾”）。 【答案】（1） ①. 36.0##36 ②. 4.0 ##4 （2）1.6 （3）酒驾 【解析】 【小问1详解】 [1] 由题意知，表头G的满偏电流为，图丁中表头G的示数为 根据并联电路规律 解得 [2] 将表头G的量程扩大为原来的10倍，则须满足 解得 【小问2详解】 改装后电流表的内阻为 由图乙可知，酒精气体浓度为零时，酒精气体传感器的电阻 根据闭合电路欧姆定律可知，总电流为 则丙图中表头G的读数为 【小问3详解】 根据闭合电路欧姆定律可知，总电流为 解得 结合图乙可知，此时的酒精浓度在0.2~0.8mg/mL之间，属于酒驾。 二、解答题（共46分，14+15+17） 13. 如图所示，在平面中，虚线与x轴夹角为，其左侧存在与平面平行但大小方向均未知的匀强电场，右侧存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场。一质量为m，带电量为的粒子自点以速度沿y轴负方向进入磁场，一段时间后从点经过虚线，再过后从点经过x轴，不计粒子重力及空气阻力，求： （1）匀强磁场的磁感应强度大小； （2）粒子在磁场中从P运动到Q所用时间； （3）匀强电场的电场强度大小和方向。 【答案】（1） （2） （3），方向与虚线垂直向右下方 【解析】 【小问1详解】 如图所示，粒子在磁场中做匀速圆周运动，由几何关系得 根据 解得 【小问2详解】 粒子做圆周运动周期为T，粒子圆周运动转过的圆心角为 解得 【小问3详解】 由圆周运动规律，自Q点进入电场时速度沿x轴负方向。粒子在匀强电场中做匀变速运动，假设粒子在方向上加速度分别为，方向如图所示。 由匀变速运动规律： 解得 故合加速度，方向与垂直。 由牛顿第二定律有 故匀强电场场强大小 方向与虚线垂直向右下方。 14. 如图，某刚性绝热轻杆将导热U形管固定在某高度，左管与大气相通，右管用轻活塞封闭一定质量的气体，活塞通过刚性轻杆与轻活塞相连，固定在地面上的导热气缸内中装有气体。已知活塞平衡时，左右两管的水银高度差为，气柱长为，活塞到缸底距离为，环境大气压，温度为，活塞可在气缸内无摩擦的移动且不漏气。活塞的面积分别为。求： （1）活塞平衡时，缸内气体的压强为多少？ （2）对气缸进行加热，U形管内水银柱相平时，气缸中气体温度为多少摄氏度？ 【答案】（1） （2） 【解析】 【详解】（1）对气体有 对活塞整体受力分析有： 解得： （2）当左右两侧水银柱相平时有： 对气体有状态参量如下：，，， 由理想气体状态方程可知： 解得 由几何关系： 解得活塞上升的距离为 对活塞整体受力分析 解得 对气体由状态参量如下：，，，， 由理想气体状态方程得： 得 15. 如图甲，足够长的木板放置在光滑水平桌面上，带正电的小滑块放在的最右端，通过一条跨过轻质光滑定滑轮的轻绳与小球相连，滑轮右侧轻绳水平。图示空间分布有垂直纸面向内的匀强磁场和水平向右的匀强电场，此时、、均静止。时撤去电场，与的相对速度随时间的变化关系如图乙所示，时电场恢复，此时的速度大小恰为的2倍。已知、、的质量分别为、、，的带电量恒为，、之间的动摩擦因数为，磁感应强度大小为，重力加速度大小为。忽略电场变化对磁场的影响。求： （1）电场强度的大小； （2）最大时的速度大小； （3）内、间因摩擦产生的热量，以及之后时的速度大小。 【答案】（1） （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 在电场中处于平衡状态，有 解得 【小问2详解】 最大时，、与加速度大小相等，设为，设、间轻绳拉力大小为，与间摩擦力大小为，有 对有 对有 对有 联立解得 【小问3详解】 设时、的速度分别为、，对、、系统有 若内任意时刻、的速度为，内的位移分别为，对由动量定理有 对上式累积求和可得 内对、、系统，由能量守恒定律有 且 联立可得 时电场恢复，受电场力大小为，可知此后、与的动量大小之和不变，故 可得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $