精品解析：广东汕头市金山中学2025届高三下学期考前热身物理试题

汕头市金山中学2025届高三考前热身试题 物 理 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. 用手握住较长软绳的一端连续上下抖动，形成一列简谐横波。某一时刻的波形如图所示，绳上a、b两质点均处于波峰位置。下列说法正确的是（ ） A. a、b两点之间的距离为半个波长 B. a、b两点振动开始时刻相差半个周期 C. b点完成全振动次数比a点多一次 D. a点振动方向一定垂直于波的传播方向 2. 如图所示，摩天轮悬挂透明座舱，乘客随座舱在竖直面内做半径为R的匀速圆周运动，重力加速度取g。下列叙述正确的是（ ） A. 摩天轮转动过程中，乘客的机械能保持不变 B. 摩天轮转动一周的过程中，乘客合力的冲量为零 C. 摩天轮转动的速度不能小于 D. 摩天轮转动过程中，乘客重力的瞬时功率保持不变 3. 静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器。某除尘器模型的收尘板是很长的条形金属板，图中直线为该收尘板的横截面。工作时收尘板带正电，其左侧的电场线分布如图所示；粉尘带负电，在电场力作用下向收尘板运动，最后落在收尘板上。若用粗黑曲线表示原来静止于点的带电粉尘颗粒的运动轨迹，下列4幅图中可能正确的是(忽略重力和空气阻力)（ ） A. B. C. D. 4. 小行星绕恒星运动，恒星均匀地向四周辐射能量，质量缓慢减小，可认为小行星在绕恒星运动一周的过程中近似做圆周运动．则经过足够长的时间后，小行星运动的 A. 半径变大 B. 速率变大 C. 角速度变大 D. 加速度变大 5. 研究光电效应的电路如图所示。用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板，发射出的光电子被阳极A吸收，在电路中形成光电流。下列光电流I与A、K之间的电压UAK的关系图像中，正确的是（ ） A. B. C. D. 6. 下列有关分子动理论和物质结构的认识正确的是（ ） A. 液体分子的无规则运动称为布朗运动 B. 空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果 C. 物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度无关 D. 非晶体的物理性质各向同性而晶体的物理性质都是各向异性 7. 如图所示，匀强磁场的方向垂直纸面向里，一带电微粒从磁场边界d点垂直于磁场方向射入，沿曲线dpa打到屏MN上的a点，通过pa段用时为t。若该微粒经过p点时，与一个静止的不带电微粒发生完全非弹性碰撞并结合为一个新微粒，最终打到屏MN上。不计重力。新微粒运动的（ ） A. 轨迹为pb，至屏幕的时间将小于t B. 轨迹为pc，至屏幕的时间将大于t C. 轨迹为pb，至屏幕的时间将等于t D. 轨迹为pa，至屏幕的时间将大于t 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. 为保证用户电压稳定在220V，变电所需适时进行调压，图甲为调压变压器示意图。保持输入电压u1不变，当滑动接头P上下移动时可改变输出电压。某次检测得到用户电压u2随时间t变化的曲线如图乙所示。以下正确的是（ ） A. B. 输入电压的频率为50Hz C. 将原线圈接入恒定电流，副线圈的磁通量为零 D. 为使用户电压稳定在220V，应将P适当上移 9. 如图所示，在网球的网前截击练习中，若小雷同学在球网正上方距地面H处，将球以不同速率向右侧不同方向水平击出，球均未出界，已知底线到网的距离为L，重力加速度取g，将球的运动视作平抛运动，下列表述正确的是（ ） A. 球从击球点至落地点的位移大小可能为L B. 击球的速度不能超过 C. 相同时间间隔内球的速度变化量相同 D. 球从击球点至落地点的位移与球的质量有关 10. 一物块在倾角为的固定斜面上受到方向与斜面平行、大小与摩擦力相等的拉力作用，由静止开始沿斜面向下做匀变速直线运动，物块与斜面间的动摩擦因数处处相同。若拉力沿斜面向下时，物块滑到底端的过程中重力和摩擦力对物块做功随时间的变化分别如图曲线①、②所示，则（　　） A. 物块与斜面间的动摩擦因数为 B. 当拉力沿斜面向上，重力做功为时，物块动能为 C. 当拉力分别沿斜面向上和向下时，物块的加速度大小之比为1∶3 D. 当拉力分别沿斜面向上和向下时，物块滑到底端时的动量大小之比为 三、非选择题：共54分，考生根据要求作答。 11. （8分）下列是《普通高中物理课程标准》中列出的三个必做实验的部分步骤，请完成相关问题。 （1）在探究两个互成角度的力的合成规律时，先将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上带有绳套的两根细绳。实验时，需要两次拉伸橡皮条，一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条，另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条。下列对减小实验误差有益的操作是 （填字母代号） A. 两细绳必须等长 B. 弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行 C. 用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大 D. 拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些 （2）在“探究影响感应电流方向的因素”实验中，当L1插入L2时，L2能产生感应电流，请在给出的实物图中，用实线作为导线将实验仪器连成实验电路。 （3）小如同学在做“探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”实验时，实验结果如下表所示。 序号 V/mL p/×105Pa pV/×105Pa·mL 1 20.0 1.0010 20.020 2 18.0 1.0952 19.714 3 16.0 1.2313 19.701 4 14.0 1.4030 19.642 5 12.0 1.6351 19.621 ①仔细观察不难发现，pV/×105Pa·mL一栏中的数值越来越小，造成这一现象的可能原因是______ A、实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦力不断增大 B、实验时环境温度增大了 C、实验时外界大气压强发生了变化 D、实验时注射器内的空气向外发生了泄漏 ②根据你在①中的选择，为了减小误差，应采取的措施是：____________。 12. 霍尔效应是电磁基本现象之一。如图甲所示，在一矩形半导体薄片的P、Q间通入电流I，同时外加与薄片垂直的磁场B，在M、N间出现电压UH，这个现象称为霍尔效应，UH为霍尔电压，且满足，式中d为薄片的厚度，k为霍尔系数。小年同学通过实验来测定该半导体薄片的霍尔系数。 （1）若该半导体材料是空穴（可视为带正电粒子）导电，电流与磁场方向如图甲所示，该同学用电压表测量UH时，应将电压表的 “＋” 接线柱与______（填“M”或“N”）端通过导线连接。 （2）已知薄片厚度d = 0.40mm，该同学保持磁感应强度B = 0.10T不变，改变电流I的大小，测量相应的UH值，记录数据，如图所示，在给定坐标纸上画出图线，利用图线求出该材料的霍尔系数为______（保留两位有效数字）。 （3）小青同学查阅资料发现，使半导体薄片中的电流反向再次测量，取两个方向测量的平均值，可以减小霍尔系数的测量误差，为此该同学设计了如图乙所示的测量电路。S1、S2均为单刀双掷开关，虚线框内为半导体薄片（未画出）。为使电流自Q端流入，P端流出，应将S1掷向______（填“a”或“b”），S2掷向______（填“c”或“d”）。为了保证测量安全，该同学改进了测量电路，将一合适的定值电阻串接在电路中。在保持其它连接不变的情况下，该定值电阻应串接在相邻器件______和______（填图乙器件代号）之间。 13. 为了研究某种透明新材料的光学性质，将其压制成长为6m的细圆柱棒，如图甲所示。让一束平行激光从圆柱棒的一个底面垂直射入，历时在另一端接收到该光束，已知光在真空中的速度为。现将这种新材料制成一根半径的光导纤维束弯成半圆形暴露于空气中（假设空气中的折射率与真空相同），半圆形外半径为R，如图乙所示。 （1）求这种新材料的折射率n； （2）用同种激光垂直于光导纤维的端面射入，若该束激光恰好不从光导纤维的侧面外泄，求半圆形的半径R。 14. 小贤同学设计了一个“电磁天平”，如图甲所示，等臂天平的左臂为挂盘，右臂挂有矩形线圈，两臂平衡。线圈的水平边长L，匝数为N（未知），总电阻为R。线圈的下边处于匀强磁场内，磁感应强度大小为B0，方向垂直线圈平面向里。线圈中通有可在0~I范围内调节的电流。挂盘放上待测物体后，调节线圈中电流使天平平衡，测出电流即可测得物体的质量，已知天平可测的最大质量M，重力加速度取g。 （1）求线圈的匝数N； （2）进一步探究电磁感应现象，如图乙所示，保持B0不变，在线圈上部另加垂直纸面向外的匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀变大，磁场区域宽度为d。当挂盘中放入质量为m的物体时，天平平衡，求此时磁感应强度的变化率。 15. 如图所示，物体A放在足够长的木板B上，木板B静止于水平面．t=0时，电动机通过水平细绳以恒力F拉木板B，使它做初速度为零，加速度aB=1.0m/s2的匀加速直线运动．已知A的质量mA和B的质量mB均为2.0kg,A、B之间的动摩擦因数=0.05，B与水平面之间的动摩擦因数=0.1，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等，重力加速度g取10m/s2．求 （1）物体A刚运动时的加速度aA （2）t=1.0s时，电动机的输出功率P； （3）若t=1.0s时，将电动机的输出功率立即调整为P`=5W，并在以后的运动过程中始终保持这一功率不变，t=3.8s时物体A的速度为1.2m/s．则在t=1.0s到t=3.8s这段时间内木板B的位移为多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 汕头市金山中学2025届高三考前热身试题 物 理 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. 用手握住较长软绳的一端连续上下抖动，形成一列简谐横波。某一时刻的波形如图所示，绳上a、b两质点均处于波峰位置。下列说法正确的是（ ） A. a、b两点之间的距离为半个波长 B. a、b两点振动开始时刻相差半个周期 C. b点完成全振动次数比a点多一次 D. a点振动方向一定垂直于波的传播方向 【答案】D 【解析】 【详解】AB．在横波中波长为相邻两个波峰或波谷之间的距离，该题中ab两点处于相邻的波峰，所以ab之间的距离为一个波长，a，b两质点振动开始时刻相差一个周期，故AB错误； C．振源在左侧，质点a比质点b先振动，所以质点a比质点b多完成一次全振动，故C错误； D．该波是横波，横波定义：质点振动方向始终垂直于波的传播方向，因此a点振动方向一定垂直波速方向，故D正确。 故选D。 2. 如图所示，摩天轮悬挂透明座舱，乘客随座舱在竖直面内做半径为R的匀速圆周运动，重力加速度取g。下列叙述正确的是（ ） A. 摩天轮转动过程中，乘客的机械能保持不变 B. 摩天轮转动一周的过程中，乘客合力的冲量为零 C. 摩天轮转动的速度不能小于 D. 摩天轮转动过程中，乘客重力的瞬时功率保持不变 【答案】B 【解析】 【详解】A．摩天轮匀速转动的过程中，乘客动能不变，但重力势能随高度的变化而变化，所以机械能也发生变化，故A错误； B．摩天轮转动一周的过程中，乘客的动量变化量为零，则根据动量定理可知，合力的冲量为零，故B正确； C．摩天轮座舱是悬挂式，和竖直面内圆周运动的绳模型不同，最高点不需要满足，速度可以很小。所以摩天轮转动的速度小于时，乘客也能完成完整的圆周运动，故C错误； D．设乘客速度方向与重力方向的夹角为，则重力的瞬时功率为 由于摩天轮转动过程中，会发生变化，所以重力的瞬时功率也会发生变化，故D错误。 故选B。 3. 静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器。某除尘器模型的收尘板是很长的条形金属板，图中直线为该收尘板的横截面。工作时收尘板带正电，其左侧的电场线分布如图所示；粉尘带负电，在电场力作用下向收尘板运动，最后落在收尘板上。若用粗黑曲线表示原来静止于点的带电粉尘颗粒的运动轨迹，下列4幅图中可能正确的是(忽略重力和空气阻力)（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】本题考查的是带电微粒在静电场中的运动，收尘板带正电，粉尘带负电，在电场力作用下向收尘板运动，刚开始运动时，速度方向与电场线相切，速度逐渐增大，最后落在收尘板上，可知不会完全沿着电场线，A正确。 4. 小行星绕恒星运动，恒星均匀地向四周辐射能量，质量缓慢减小，可认为小行星在绕恒星运动一周的过程中近似做圆周运动．则经过足够长的时间后，小行星运动的 A. 半径变大 B. 速率变大 C. 角速度变大 D. 加速度变大 【答案】A 【解析】 【详解】恒星均匀地向四周辐射能量，质量缓慢减小，二者之间万有引力减小，小行星做离心运动，即半径增大，故A正确；小行星绕恒星运动做圆周运动，万有引力提供向心力，设小行星的质量为m，恒星的质量为M，则，即，M减小，r增大，故v减小，所以B错误；，v减小，r增大，故减小，所以C错误；由得：，M减小，r增大，所以a减小，故D错误； 5. 研究光电效应的电路如图所示。用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板，发射出的光电子被阳极A吸收，在电路中形成光电流。下列光电流I与A、K之间的电压UAK的关系图像中，正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由于光的频率相同，由光电效应方程可知逸出的光电子最大初动能相等，则遏止电压相同，光越强发射的光电子的数目越多，对应的饱和光电流越大，故ABD错误，C正确。 故选C。 6. 下列有关分子动理论和物质结构的认识正确的是（ ） A. 液体分子的无规则运动称为布朗运动 B. 空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果 C. 物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度无关 D. 非晶体的物理性质各向同性而晶体的物理性质都是各向异性 【答案】B 【解析】 【详解】A．布朗运动是液体中悬浮微粒的无规则运动，它是液体分子无规则运动的反映，故A错误； B．空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果，故B正确； C．物体内热运动速率的分布情况随着温度的不同而不同，故C错误； D．晶体包含单晶体和多晶体，单晶体的物理性质是各向异性，而多晶体的物理性质各向同性，故D错误。 故选B。 7. 如图所示，匀强磁场的方向垂直纸面向里，一带电微粒从磁场边界d点垂直于磁场方向射入，沿曲线dpa打到屏MN上的a点，通过pa段用时为t。若该微粒经过p点时，与一个静止的不带电微粒发生完全非弹性碰撞并结合为一个新微粒，最终打到屏MN上。不计重力。新微粒运动的（ ） A. 轨迹为pb，至屏幕的时间将小于t B. 轨迹为pc，至屏幕的时间将大于t C. 轨迹为pb，至屏幕的时间将等于t D. 轨迹为pa，至屏幕的时间将大于t 【答案】D 【解析】 【详解】令带电微粒的质量为，速率为，不带电的微粒质量为。带电微粒与不带电微粒在处碰撞后的速率为，由动量守恒定律得 由粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径，可知碰撞前后微粒做圆周运动的半径未发生变化，即碰后粒子的运动轨迹仍为；粒子在pa段的飞行时间为， 因为 所以。 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. 为保证用户电压稳定在220V，变电所需适时进行调压，图甲为调压变压器示意图。保持输入电压u1不变，当滑动接头P上下移动时可改变输出电压。某次检测得到用户电压u2随时间t变化的曲线如图乙所示。以下正确的是（ ） A. B. 输入电压的频率为50Hz C. 将原线圈接入恒定电流，副线圈的磁通量为零 D. 为使用户电压稳定在220V，应将P适当上移 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由图乙知交变电流的周期为，则，故A错误； B．交流电频率 变压器不改变交流电的频率，因此输入电压的频率与输出电压频率相等，为，故B正确； C．将原线圈接入恒定电流，副线圈的磁通量不变，变压器不工作，此时副线圈的磁通量不为零，故C错误； D．由图乙得，当前的有效值为，低于目标电压，需要升高输出电压。根据变压器变压比，变形得 输入电压​、副线圈匝数不变，要增大，需要减小原线圈接入匝数​；将接头适当上移，正好可以减小原线圈接入匝数，使升高到，故D正确。 故选BD。 9. 如图所示，在网球的网前截击练习中，若小雷同学在球网正上方距地面H处，将球以不同速率向右侧不同方向水平击出，球均未出界，已知底线到网的距离为L，重力加速度取g，将球的运动视作平抛运动，下列表述正确的是（ ） A. 球从击球点至落地点的位移大小可能为L B. 击球的速度不能超过 C. 相同时间间隔内球的速度变化量相同 D. 球从击球点至落地点的位移与球的质量有关 【答案】AC 【解析】 【详解】B．由平抛运动的规律知，在水平方向，球的运动是匀速直线运动，在竖直方向是自由落体运动，由 解得 又因为球击出时的速度不一定与底线垂直，故球的水平位移可以大于L，由 可知，球击出的速度可以大于，故B错误； C．相同时间间隔的速度变化量均为 ，方向均竖直向下，故C正确； AD．由勾股定理得，球从击球点至落地点的位移等于，与球的质量无关，由于水平位移x大小不确定，所以位移可能等于L，故A正确，D错误。 故选AC。 10. 一物块在倾角为的固定斜面上受到方向与斜面平行、大小与摩擦力相等的拉力作用，由静止开始沿斜面向下做匀变速直线运动，物块与斜面间的动摩擦因数处处相同。若拉力沿斜面向下时，物块滑到底端的过程中重力和摩擦力对物块做功随时间的变化分别如图曲线①、②所示，则（　　） A. 物块与斜面间的动摩擦因数为 B. 当拉力沿斜面向上，重力做功为时，物块动能为 C. 当拉力分别沿斜面向上和向下时，物块的加速度大小之比为1∶3 D. 当拉力分别沿斜面向上和向下时，物块滑到底端时的动量大小之比为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．对物体受力分析可知，平行于斜面向下的拉力大小等于滑动摩擦力，有 由牛顿第二定律可知，物体下滑的加速度为 则拉力沿斜面向下时，物块滑到底端的过程中重力和摩擦力对物块做功为 代入数据联立解得 故A错误； C．当拉力沿斜面向上，由牛顿第二定律有 解得 则拉力分别沿斜面向上和向下时，物块的加速度大小之比为 故C正确； B．当拉力沿斜面向上，重力做功为 合力做功为 则其比值为 则重力做功为时，物块的动能即合外力做功为，故B正确； D．当拉力分别沿斜面向上和向下时，物块滑到底端时的动量大小为 则动量的大小之比为 故D错误。 故选BC。 三、非选择题：共54分，考生根据要求作答。 11. （8分）下列是《普通高中物理课程标准》中列出的三个必做实验的部分步骤，请完成相关问题。 （1）在探究两个互成角度的力的合成规律时，先将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上带有绳套的两根细绳。实验时，需要两次拉伸橡皮条，一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条，另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条。下列对减小实验误差有益的操作是 （填字母代号） A. 两细绳必须等长 B. 弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行 C. 用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大 D. 拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些 （2）在“探究影响感应电流方向的因素”实验中，当L1插入L2时，L2能产生感应电流，请在给出的实物图中，用实线作为导线将实验仪器连成实验电路。 （3）小如同学在做“探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”实验时，实验结果如下表所示。 序号 V/mL p/×105Pa pV/×105Pa·mL 1 20.0 1.0010 20.020 2 18.0 1.0952 19.714 3 16.0 1.2313 19.701 4 14.0 1.4030 19.642 5 12.0 1.6351 19.621 ①仔细观察不难发现，pV/×105Pa·mL一栏中的数值越来越小，造成这一现象的可能原因是______ A、实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦力不断增大 B、实验时环境温度增大了 C、实验时外界大气压强发生了变化 D、实验时注射器内的空气向外发生了泄漏 ②根据你在①中的选择，为了减小误差，应采取的措施是：____________。 【答案】（1）BD （2） （3） ①. D ②. 在注射器活塞上涂上润滑油增加密封性 【解析】 【小问1详解】 要减小误差，弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行，便于减小读数误差，在标记同一细绳方向的两点要远一些，这样可以使得方向确定上会更准确一些，不需要两细绳等长，两弹簧秤示数之差也无要求，故AC错误,BD正确。 故选BD。 【小问2详解】 该实验中有两个闭合回路，线圈L1与变阻器、电键、电源构成一个回路，线圈L2与电流表构成一个回路，然后用导线连接，如有线路交叉，将线路调整一下。 【小问3详解】 [1]A.若实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦力不断增大，不影响体积和压强的测量，值不会变小，故A错误； B.若实验时环境温度增大，值应该变大，而实验数据的值在变小，故B错误； C.注射器中气体封闭，实验时外界大气压强发生变化，对本实验没有影响，故C错误； D.若实验时注射器内的空气向外发生泄漏，气体质量减小，则值减小，故D正确。 故选D。 [2]为了减小误差，应该增加装置的气密性，所以应采取的措施是在注射器活塞上涂上润滑油增加密封性。 12. 霍尔效应是电磁基本现象之一。如图甲所示，在一矩形半导体薄片的P、Q间通入电流I，同时外加与薄片垂直的磁场B，在M、N间出现电压UH，这个现象称为霍尔效应，UH为霍尔电压，且满足，式中d为薄片的厚度，k为霍尔系数。小年同学通过实验来测定该半导体薄片的霍尔系数。 （1）若该半导体材料是空穴（可视为带正电粒子）导电，电流与磁场方向如图甲所示，该同学用电压表测量UH时，应将电压表的 “＋” 接线柱与______（填“M”或“N”）端通过导线连接。 （2）已知薄片厚度d = 0.40mm，该同学保持磁感应强度B = 0.10T不变，改变电流I的大小，测量相应的UH值，记录数据，如图所示，在给定坐标纸上画出图线，利用图线求出该材料的霍尔系数为______（保留两位有效数字）。 （3）小青同学查阅资料发现，使半导体薄片中的电流反向再次测量，取两个方向测量的平均值，可以减小霍尔系数的测量误差，为此该同学设计了如图乙所示的测量电路。S1、S2均为单刀双掷开关，虚线框内为半导体薄片（未画出）。为使电流自Q端流入，P端流出，应将S1掷向______（填“a”或“b”），S2掷向______（填“c”或“d”）。为了保证测量安全，该同学改进了测量电路，将一合适的定值电阻串接在电路中。在保持其它连接不变的情况下，该定值电阻应串接在相邻器件______和______（填图乙器件代号）之间。 【答案】（1）M （2）1.5 （3） ①. b ②. c ③. S1## S2 ④. E 【解析】 【12题详解】 若该半导体材料是空穴导电，即带正电粒子定向移动形成电流，由图甲可知电流向右，则正电荷向右运动。根据左手定则可知正电荷所受洛伦兹力向里，即向端偏转，因此端聚集正电荷导致电势升高，所以测量电压时，应将电压表的“”接线柱与端相连。 【13题详解】 根据题给霍尔电压公式变形有 可知图线的斜率表达式为 由图线取点代入计算解得 结合厚度和磁感应强度的数据解得 【14题详解】 [1]为使电流自端流入且从端流出，电源正极需与端连通。由图乙可知电源左侧长线为正极，即开关与电源正极相连，且导线与端相连，故应将掷向端。 [2]电源右侧短线为负极，即开关与电源负极相连，且导线与端相连，为了使电流从端流出回到负极，应将掷向端。 [3]为了保证测量安全，防止单刀双掷开关误操作（如掷向端且掷向端）造成电源两端直接短路，该定值电阻应作为保护电阻串联在主干路中，因此可以串联在相邻器件和之间。 [4]根据对主干路位置的分析可知，定值电阻也可以串联在相邻器件和之间。 13. 为了研究某种透明新材料的光学性质，将其压制成长为6m的细圆柱棒，如图甲所示。让一束平行激光从圆柱棒的一个底面垂直射入，历时在另一端接收到该光束，已知光在真空中的速度为。现将这种新材料制成一根半径的光导纤维束弯成半圆形暴露于空气中（假设空气中的折射率与真空相同），半圆形外半径为R，如图乙所示。 （1）求这种新材料的折射率n； （2）用同种激光垂直于光导纤维的端面射入，若该束激光恰好不从光导纤维的侧面外泄，求半圆形的半径R。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 光在细圆柱棒中传输有 解得传播速度为 材料的折射率为 解得 【小问2详解】 当入射光线越接近E点时，则光在光纤中的入射角越大，就越容易发生全反射，因此激光不从光导纤维束侧面外泄的临界条件是入射光在光导纤维束内侧面发生全反射，临界光路图如图所示 根据几何关系可得 又因为 联立解得 14. 小贤同学设计了一个“电磁天平”，如图甲所示，等臂天平的左臂为挂盘，右臂挂有矩形线圈，两臂平衡。线圈的水平边长L，匝数为N（未知），总电阻为R。线圈的下边处于匀强磁场内，磁感应强度大小为B0，方向垂直线圈平面向里。线圈中通有可在0~I范围内调节的电流。挂盘放上待测物体后，调节线圈中电流使天平平衡，测出电流即可测得物体的质量，已知天平可测的最大质量M，重力加速度取g。 （1）求线圈的匝数N； （2）进一步探究电磁感应现象，如图乙所示，保持B0不变，在线圈上部另加垂直纸面向外的匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀变大，磁场区域宽度为d。当挂盘中放入质量为m的物体时，天平平衡，求此时磁感应强度的变化率。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 天平平衡，由平衡条件： 解得 【小问2详解】 由电磁感应定律， 由欧姆定律 天平平衡，由平衡条件 解得 15. 如图所示，物体A放在足够长的木板B上，木板B静止于水平面．t=0时，电动机通过水平细绳以恒力F拉木板B，使它做初速度为零，加速度aB=1.0m/s2的匀加速直线运动．已知A的质量mA和B的质量mB均为2.0kg,A、B之间的动摩擦因数=0.05，B与水平面之间的动摩擦因数=0.1，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等，重力加速度g取10m/s2．求 （1）物体A刚运动时的加速度aA （2）t=1.0s时，电动机的输出功率P； （3）若t=1.0s时，将电动机的输出功率立即调整为P`=5W，并在以后的运动过程中始终保持这一功率不变，t=3.8s时物体A的速度为1.2m/s．则在t=1.0s到t=3.8s这段时间内木板B的位移为多少？ 【答案】（1） (2) =7W （3） 【解析】 【详解】试题分析：（1）若A相对于B滑动，则对物体A进行受力分析，水平方向只受摩擦力，根据牛顿第二定律得：,解得：，所以A的加速度为； （2）对物体B进行受力分析，水平方向受到拉力F、地面对B的摩擦力、A对B的摩擦力，根据牛顿第二定律得：，带入数据解得：F=7N， 所以 （3）电动机的输出功率调整为5W时，设细绳对木板B的拉力为，则，代入数据解得对木板进行受力分析，木板B受力满足 所以木板B将做匀速直线运动，而物体A则继续在B上做匀加速直线运动直到A、B速度相等． 设这一过程时间为，有，这段时间内B的位移， A、B速度相同后，由于且电动机输出功率恒定，A、B将一起做加速度逐渐减小的变加速运动，由动能定理得：， 由以上各式带入数据得：木板B在t=1.0s到t=3.8s这段时间的位移 考点：动能定理的应用；牛顿第二定律． 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $