精品解析：甘肃靖远县第一中学2025-2026学年高二下学期6月期末物理试题

靖远一中2025-2026学年第二学期期末模拟试题 高二物理 一、单选题（共28分） 1. 如图所示，Ⅰ轨道和Ⅱ轨道为某火星探测器的两个轨道，相切于P点，图中两阴影部分为探测器与火星的连线在相等时间内扫过的面积。设该探测器在Ⅰ、Ⅱ轨道近火点P的速度分别为、，加速度分别为、。近火点P到火星中心的距离为，火星质量为，引力常量为。下列说法正确的是（ ） A. 两阴影部分的面积一定相等 B. C. D. ， 2. 如图甲所示为一列简谐横波在时刻的波形图，图乙为处的质点P的振动图像。下列说法正确的是（ ） A. 该波的振幅为8cm B. 该波沿x轴负方向传播 C. 该波的传播速度大小为20m/s D. 到时间内，质点P的加速度增大 3. 一款水晶灯上部分为圆柱体，下部分为圆锥体，底面圆直径为d，其纵截面如图所示，上底面圆心O处有一个点光源，已知该水晶的折射率为。若使所有光线均能直接射出水晶灯，不考虑光线多次反射，则圆锥顶点到光源的最大距离为（，）（　　） A. B. C. D. d 4. 如图甲所示，半径为R且位置固定的细圆环上，均匀分布着总电荷量为的电荷，O点为圆环的圆心，x轴通过O点且垂直于环面，P点在x轴上，它与O点的距离为d。x轴上电势的分布图如图乙所示，图线上三点的坐标已在图乙中标出。现有一电量为，质量为m的点电荷从处静止释放。已知电量为q的点电荷在真空中某点的电势表达式为，r为电荷到该点的距离。则（ ） A. x轴上圆心O点处的电势最高且电场强度最大 B. x轴上P点的电势为 C. x轴上电场强度的最大值为 D. 点电荷到达O点时速度为 5. 如图为氢原子的能级图。大量氢原子处于的激发态，在向低能级跃迁时会放出光子，下列说法正确的是（ ） A. 辐射出的光子中能量最大的是 B. 最多可以向外辐射3种光子 C. 从跃迁到放出的光子动量最小 D. 用的光子照射这些氢原子，氢原子可以跃迁到激发态 6. 一座小型水电站向山下村镇供电的示意图如图所示，升压变压器T1与降压变压器T2都是理想变压器。已知发电机输出电压U1=250 V，两个变压器的匝数比n1∶n2=1∶100，n3∶n4=110∶1，输电线电阻为R=20 Ω，发电机输出功率为P=1000 kW。则下列说法正确的是（　　） A. 输电线上损失的电压为800 V B. 用户得到的电压为200 V C. 输电线上损失的功率为16 kW D. 深夜，用户的用电器减少时输电线上损失的功率将变大 7. 如图所示，竖直平面xOy内存在垂直纸面向外的磁场，磁感应强度大小与纵坐标y成正比。现有一个圆形金属线圈在磁场中由图示位置静止释放，不计空气阻力。在线圈加速下落过程中，下列物理量中与下落高度成正比的是（ ） A. 穿过线圈的磁通量 B. 线圈产生的电动势 C. 通过线圈的电荷量 D. 线圈产生的焦耳热 二、多选题（每小题5分，全部选对得5分，选对但不全对得3分，有选错的得0分，共15分） 8. 如图所示，空间存在方向均竖直向上的匀强电场（图中未画出）和匀强磁场，磁感应强度大小为B，一质量为m、电荷量为q的带正电微粒P静止在某一竖直面内的A点。一质量也为m的不带电微粒Q（图中未画出）从该竖直面外紧靠A点处垂直于该竖直面以大小为的速度射向微粒P，两微粒瞬间粘在一起。重力加速度大小为g，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 电场的电场强度大小为 B. 两微粒刚粘在一起时的速度大小为 C. 两微粒粘在一起后将做匀速圆周运动 D. 两微粒粘在一起后向右运动的最大距离为 9. 如图，ABC是竖直面内的光滑固定轨道，A点在水平面上，轨道AB段竖直，长度为R，BC段是半径为R的圆弧，与AB相切于B点。一质量为m的小球，始终受到与重力大小相等的水平向右的外力作用，从A点以竖直向上沿轨道内侧开始运动。小球可视为质点，重力加速度大小为g。则（　　） A. 在C点小球对轨道的压力大小为3mg B. 在C点小球对轨道的压力大小为4mg C. 小球落地时的速度大小为 D. 小球落地时的速度大小为 10. 如图甲所示，质量为的木板静止在光滑水平面上，质量为的物块以初速度滑上木板的左端，物块与木板之间的动摩擦因数为，在物块滑上木板的同时，给木板施加一个水平向右的恒力，物块在木板上相对于木板滑动的路程为。给木板施加不同大小的恒力，得到的关系如图乙所示，其中与横轴平行。将物块视为质点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度。则下列说法正确的是（ ） A. 木板长度为 B. 若恒力，物块滑出木板时的速度为 C. 当外力时，物块恰好不能从木板右端滑出 D. 图中点对应的恒力的值为 三、实验题（共15分） 11. 如图所示的实验装置可以用来验证机械能守恒定律，光滑平整水平长轨道左侧放置一个光滑平整的斜轨道，光电门固定在水平轨道上，把一个质量为m的金属小球从斜轨道上高为h处由静止释放，金属球通过光电门的时间为t，已知当地的重力加速度为g。 （1）用游标卡尺测出金属球的直径为d，金属球通过光电门的速度为_______（用题中所给符号表示）； （2）金属球从静止释放到通过光电门过程中，减少的重力势能为_______（用题中所给符号表示）； （3）为了验证机械能守恒定律，本实验_______（填“必须”或“不用”）测量金属小球的质量； （4）改变金属球在斜轨道上释放位置的高度h，用图像法处理数据，以为y轴，以h为x轴，将实验中记录的多组数据在坐标系中描点、连线，如果得到的图像是一条斜率为_______（用题中所给符号表示）且过原点的直线，则机械能守恒定律成立； （5）小明实验中发现金属球减少的重力势能比增加的动能小，他认为是轨道不完全光滑的缘故，你认为他的解释_______（填“正确”或“错误”），理由是_______。 12. 小明同学研究测量某热敏电阻（其室温下电阻约为2）的阻值随温度变化关系，设计了如图1所示电路，所用器材有：电源E（1.5V，0.5），、各为280的电阻，电阻箱（0~99999.9），滑动变阻器（0~10），微安表（200，内阻约500），开关S，导线若干。 （1）该同学使用多用电表欧姆挡粗测该热敏电阻室温下的阻值，读数如图2所示，则多用电表欧姆挡选择的是__________（选填“×1K”或“×100”或“×10”）。 （2）按图1连接电路，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应滑到__________（选填“a”或“b”）端；实验时，将热敏电阻置于温度控制室中，然后仔细调节、恰好使微安表的读数为0，记录不同温度下相应的热敏电阻阻值。实验中得到的该热敏电阻阻值随温度T变化的曲线如图3所示。若某次测量中 ，则此时热敏电阻的阻值为__________。 （3）图4为用此热敏电阻和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路，继电器线圈的电阻为300。当线圈中的电流大于或等于5mA时，继电器的衔铁被吸合。图中为继电器线圈供电的电源电动势 ，内阻可以不计。应该把恒温箱内加热器接__________端（选填“AB”或“CD”）。如果要使恒温箱内的温度保持60℃，滑动变阻器接入电路的电阻值为__________。 四、解答题（共42分） 13. 竖直固定的圆柱形透明管深度为l，管内横截面积为S；圆柱形物块长为，横截面积为S，密度为ρ。室温T1=300K时，某同学将表面涂润滑油的物块竖直置于管口封住管内气体，并使物块缓慢进入透明管，过程中气体无泄漏。当物块处于静止状态时，其上表面恰好与管口齐平，如图乙所示。已知透明管与物块均具有良好导热性能，不计物块与透明管间的摩擦，重力加速度大小为g，大气压强恒定，空气可视为理想气体。 （1）求当地大气压强p0； （2）将装置放置较长时间后，物块下方气柱高度为，该同学认为此装置漏气，测得此时室温T2=270K，求管内剩余气体与密封刚完成时气体的质量比。 14. 如图所示，四分之一光滑圆弧轨道AB固定，A与圆心等高，最低处与水平地面相切于B点，C处固定倾角的斜面CD，D点右侧有一平台P，平台上有足够长、质量的木板EF，木板的上表面粗糙、下表面光滑，D与木板EF的上表面位于同一水平线上。现让质量的小滑块从圆弧轨道的A点静止释放，已知圆弧轨道半径，小滑块与水平地面BC、斜面CD的滑动摩擦因数均为，水平面BC间的距离和斜面CD的长均为，重力加速度，不计空气阻力。求 （1）小滑块运动至B处时，圆轨道对它的支持力的大小； （2）为了使小滑块能停在斜面上，应满足什么条件； （3）若，小滑块离开D后恰能落到木板EF的左端E处，小滑块每次与木板碰撞后竖直方向的速度大小变为碰前的，求 ①小滑块在空中运动的总时间； ②木板最终的速度大小。 15. 如图所示，两根相互平行、足够长的光滑金属导轨固定于水平桌面上，左侧轨道间距为，右侧轨道间距为，导体棒、分别置于导轨的右侧和左侧，导体棒长度与所在导轨宽度相同。导体棒的质量、电阻不计，导体棒的质量、电阻未知。定值电阻的阻值，电容器的电容，初始状态电容器不带电。电容器右侧和定值电阻左侧有垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小。导体棒通过绝缘细线跨过光滑滑轮与重物相连，该重物的质量，连接的细线平行于导轨，连接的细线竖直。、导体棒分别距定滑轮和定值电阻足够远且运动过程中未离开磁场区域，导轨电阻不计，忽略一切阻力，取重力加速度。 （1）若在开关闭合、与断开的状态下将导体棒由静止释放（重物离地足够高），求导体棒的最大速度。 （2）若在开关与都断开、闭合的状态下，将重物置于离地高度（连接的细线伸直），导体棒由静止释放开始计时，瞬间再断开。 （i）求重物落地瞬间导体棒的速度大小。 （ii）重物落地瞬间，再闭合开关，从闭合开关到导体棒、运动到稳定状态的过程中，求通过导体棒的电荷量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 靖远一中2025-2026学年第二学期期末模拟试题 高二物理 一、单选题（共28分） 1. 如图所示，Ⅰ轨道和Ⅱ轨道为某火星探测器的两个轨道，相切于P点，图中两阴影部分为探测器与火星的连线在相等时间内扫过的面积。设该探测器在Ⅰ、Ⅱ轨道近火点P的速度分别为、，加速度分别为、。近火点P到火星中心的距离为，火星质量为，引力常量为。下列说法正确的是（ ） A. 两阴影部分的面积一定相等 B. C. D. ， 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据开普勒第二定律，对于同一轨道，探测器与火星的连线在相等时间内扫过的面积相等。但轨道I和轨道II是不同的轨道，故两阴影部分的面积不一定相等，故A错误； B．根据牛顿第二定律和万有引力定律有 解得 在P点，探测器与火星的距离相同，故加速度大小相等，故B错误； C．过P点的圆周轨道满足 解得 根据变轨原理可知，故C错误； D．探测器从Ⅰ轨道变轨到Ⅱ轨道，需过P点减速，探测器从Ⅱ轨道变轨到过P点的圆周轨道，同样在P点减速，则，，故D正确； 故选D。 2. 如图甲所示为一列简谐横波在时刻的波形图，图乙为处的质点P的振动图像。下列说法正确的是（ ） A. 该波的振幅为8cm B. 该波沿x轴负方向传播 C. 该波的传播速度大小为20m/s D. 到时间内，质点P的加速度增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图甲可知，该波的振幅，故A错误； B．由图乙可知，在时，质点P正向上运动，由同侧法可知，该波沿x轴正方向传播，故B错误； C．该波的波长，由图乙可知，该波的周期，波速，故C错误； D．在到时间内，质点P的振动方向向下，远离平衡位置，加速度增大，故D正确。 故选D。 3. 一款水晶灯上部分为圆柱体，下部分为圆锥体，底面圆直径为d，其纵截面如图所示，上底面圆心O处有一个点光源，已知该水晶的折射率为。若使所有光线均能直接射出水晶灯，不考虑光线多次反射，则圆锥顶点到光源的最大距离为（，）（　　） A. B. C. D. d 【答案】A 【解析】 【详解】 具体光路图如图，在左侧边界光线和法线的夹角正好是达到临界角，在这个角度往上的所对应的入射角都小于临界角，都有光线射出，又因为水晶的折射率为，所以，又因为O点是圆心所以其半径为 所以 当光线照射在底部时，这时光线照射到左侧斜面上正好达到临界角，其他位置入射角都小于临界角，所以都有光线射出，又因为水晶的折射率为 所以 所以 解得 所以总长为 故选A。 4. 如图甲所示，半径为R且位置固定的细圆环上，均匀分布着总电荷量为的电荷，O点为圆环的圆心，x轴通过O点且垂直于环面，P点在x轴上，它与O点的距离为d。x轴上电势的分布图如图乙所示，图线上三点的坐标已在图乙中标出。现有一电量为，质量为m的点电荷从处静止释放。已知电量为q的点电荷在真空中某点的电势表达式为，r为电荷到该点的距离。则（ ） A. x轴上圆心O点处的电势最高且电场强度最大 B. x轴上P点的电势为 C. x轴上电场强度的最大值为 D. 点电荷到达O点时速度为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图乙可知，x轴上圆心O点处的电势最高，根据圆的对称性可知O点处的电场强度为0，故A错误； B．将均匀带电圆环分成若干小线段，每个线段看成点电荷，则每个点电荷在x轴上P点的电势为 所有小线段的点电荷在x轴上P点的电势加起来为，故B错误。 C．假设圆上每点到x轴上坐标为x的点连线与x轴的夹角为θ，则每个点电荷在x轴上沿x轴方向的电场强度 根据电场叠加可得圆环在x轴上沿轴方向的电场强度 解得 根据数学知识的最大值为，则 所以x轴上电场强度的最大值，故C正确； D．由图像可知，，圆心处电势为，根据能量守恒定律有 解得点电荷到达O点时的速度大小为，故D错误。 故选C。 5. 如图为氢原子的能级图。大量氢原子处于的激发态，在向低能级跃迁时会放出光子，下列说法正确的是（ ） A. 辐射出的光子中能量最大的是 B. 最多可以向外辐射3种光子 C. 从跃迁到放出的光子动量最小 D. 用的光子照射这些氢原子，氢原子可以跃迁到激发态 【答案】B 【解析】 【详解】A．辐射光子能量等于能级差，能量最大的光子对应最大的能级差，即的跃迁，其能量差，故A错误； B．大量处于激发态的氢原子跃迁，辐射光子的种类为种，故B正确； C．光子动量​，能量越大动量越大；跃迁放出的光子能量最大，因此动量最大，故C错误； D．氢原子吸收光子跃迁，要求光子能量恰好等于两个能级的能级差。 处于的氢原子跃迁到需要的能量为，不等于，因此无法吸收跃迁，故D错误。 故选 B。 6. 一座小型水电站向山下村镇供电的示意图如图所示，升压变压器T1与降压变压器T2都是理想变压器。已知发电机输出电压U1=250 V，两个变压器的匝数比n1∶n2=1∶100，n3∶n4=110∶1，输电线电阻为R=20 Ω，发电机输出功率为P=1000 kW。则下列说法正确的是（　　） A. 输电线上损失的电压为800 V B. 用户得到的电压为200 V C. 输电线上损失的功率为16 kW D. 深夜，用户的用电器减少时输电线上损失的功率将变大 【答案】A 【解析】 【详解】AB．升压变压器的输入电流为 根据，解得I2=40A 输电线上损失的电压为ΔU=I2R=800V 根据解得 由U3=U2-ΔU 根据 联立解得U4=220V，故A正确，B错误； C．由A选项可知I2=40A，输电线上损失的功率为，故C错误； D．由于深夜用户的用电器减少，则降压变压器的输入功率减小，输入电流减小，输电线上损失的功率减小，故D错误。 故选A。 7. 如图所示，竖直平面xOy内存在垂直纸面向外的磁场，磁感应强度大小与纵坐标y成正比。现有一个圆形金属线圈在磁场中由图示位置静止释放，不计空气阻力。在线圈加速下落过程中，下列物理量中与下落高度成正比的是（ ） A. 穿过线圈的磁通量 B. 线圈产生的电动势 C. 通过线圈的电荷量 D. 线圈产生的焦耳热 【答案】C 【解析】 【详解】A．设磁感应强度与纵坐标的关系为（为比例系数），线圈面积为，电阻为。穿过线圈的磁通量。由于随线性变化，线圈所在处的平均磁感应强度等于圆心处的磁感应强度，即（为圆心纵坐标）。设线圈初始位置圆心纵坐标为，下落高度为，则此时圆心纵坐标 故 可见磁通量与下落高度是线性关系，但不是正比关系，故A错误； B．根据法拉第电磁感应定律，感应电动势 在极短时间内， 故 线圈加速下落，速度随高度的增加而增大。若忽略安培力影响，由 可知，则；即使考虑安培力，与也不是正比关系，故B错误； C．通过线圈的电荷量 下落高度过程中，磁通量的变化量 故，即与成正比，故C正确； D．根据能量守恒定律，重力势能的减小量转化为动能和焦耳热，即 得 由于随变化，与不成正比，故D错误。 故选C。 二、多选题（每小题5分，全部选对得5分，选对但不全对得3分，有选错的得0分，共15分） 8. 如图所示，空间存在方向均竖直向上的匀强电场（图中未画出）和匀强磁场，磁感应强度大小为B，一质量为m、电荷量为q的带正电微粒P静止在某一竖直面内的A点。一质量也为m的不带电微粒Q（图中未画出）从该竖直面外紧靠A点处垂直于该竖直面以大小为的速度射向微粒P，两微粒瞬间粘在一起。重力加速度大小为g，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 电场的电场强度大小为 B. 两微粒刚粘在一起时的速度大小为 C. 两微粒粘在一起后将做匀速圆周运动 D. 两微粒粘在一起后向右运动的最大距离为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由于带电微粒P静止在电场中，有 整理有，故A项错误； B．两带电微粒发生碰撞，有 解得，故B项正确； C．两带电微粒碰撞后，受到竖直向下的重力大小为2mg，竖直向上的电场力大小由之前的分析可知为mg，则其重力和电场力不能互相抵消。若要两带电微粒碰后做匀速圆周运动，两带电微粒其电场力与重力抵消，仅由洛伦兹力提供向心力，综上所述其粘在一起后并不是做匀速圆周运动，故C项错误； D．由于磁场方向竖直向上，所以带电微粒在水平方向做匀速圆周运动，在竖直方向做匀变速直线运动，则其向右运动的最大距离为其做圆周运动的直径。对带电微粒做圆周运动有 其向右运动的最大距离为，故D项正确。 故选BD。 9. 如图，ABC是竖直面内的光滑固定轨道，A点在水平面上，轨道AB段竖直，长度为R，BC段是半径为R的圆弧，与AB相切于B点。一质量为m的小球，始终受到与重力大小相等的水平向右的外力作用，从A点以竖直向上沿轨道内侧开始运动。小球可视为质点，重力加速度大小为g。则（　　） A. 在C点小球对轨道的压力大小为3mg B. 在C点小球对轨道的压力大小为4mg C. 小球落地时的速度大小为 D. 小球落地时的速度大小为 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．水平外力，​，A到C总竖直高度为，水平位移向左大小为，则外力做功 重力做功 从A到C，由动能定理得 解得 在C点，由牛顿第二定律有 解得 由牛顿第三定律可知，小球对轨道压力为，A正确，B错误； CD．取向右为正，小球从C点飞出后，速度方向水平向左，水平方向做匀加速直线运动，竖直方向做自由落体，竖直方向有 解得运动时间 落地时​ 水平方向，由牛顿第二定律有 解得 落地时的水平速度 故合速度大小​，C正确，D错误。 故选AC。 10. 如图甲所示，质量为的木板静止在光滑水平面上，质量为的物块以初速度滑上木板的左端，物块与木板之间的动摩擦因数为，在物块滑上木板的同时，给木板施加一个水平向右的恒力，物块在木板上相对于木板滑动的路程为。给木板施加不同大小的恒力，得到的关系如图乙所示，其中与横轴平行。将物块视为质点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度。则下列说法正确的是（ ） A. 木板长度为 B. 若恒力，物块滑出木板时的速度为 C. 当外力时，物块恰好不能从木板右端滑出 D. 图中点对应的恒力的值为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．当较小时，物块最终会滑出木板，相对滑动路程等于木板长度，因此不变，对应图乙段 得，故A正确； B．物块在滑动时的加速度大小恒为（向左，减速） 木板的加速度​ 时 设滑出时间为，相对位移 代入数据解得 物块速度，故B错误； C．物块恰好不滑出的临界条件：共速时相对位移刚好等于木板长度。共速时 代入， 得 相对位移 化简得 解得，即时物块恰好不滑出，故C正确； D．当后，物块和木板共速后，若要保持相对静止，整体最大加速度 由整体牛顿第二定律 当，共速后会继续发生相对滑动，物块最终从左端滑出，因此段的端点对应，故D错误。 故选AC。 【点睛】B选项也可从动量，能量角度解题。 三、实验题（共15分） 11. 如图所示的实验装置可以用来验证机械能守恒定律，光滑平整水平长轨道左侧放置一个光滑平整的斜轨道，光电门固定在水平轨道上，把一个质量为m的金属小球从斜轨道上高为h处由静止释放，金属球通过光电门的时间为t，已知当地的重力加速度为g。 （1）用游标卡尺测出金属球的直径为d，金属球通过光电门的速度为_______（用题中所给符号表示）； （2）金属球从静止释放到通过光电门过程中，减少的重力势能为_______（用题中所给符号表示）； （3）为了验证机械能守恒定律，本实验_______（填“必须”或“不用”）测量金属小球的质量； （4）改变金属球在斜轨道上释放位置的高度h，用图像法处理数据，以为y轴，以h为x轴，将实验中记录的多组数据在坐标系中描点、连线，如果得到的图像是一条斜率为_______（用题中所给符号表示）且过原点的直线，则机械能守恒定律成立； （5）小明实验中发现金属球减少的重力势能比增加的动能小，他认为是轨道不完全光滑的缘故，你认为他的解释_______（填“正确”或“错误”），理由是_______。 【答案】（1） （2） （3）不用 （4） （5） ①. 错误 ②. 如果轨道不完全光滑，金属球减少的重力势能应该大于其增加的动能 【解析】 【小问1详解】 金属球通过光电门的平均速度近似为瞬时速度，所以其速度为 【小问2详解】 重力势能的减少量等于重力做功，所以有 【小问3详解】 若机械能守恒，则物体重力势能的变化量等于物体动能的变化量，所以有 等式两边的质量m约去，所以不用测量小球的质量。 【小问4详解】 若机械能守恒，由 又因为 整理有 所以图像的斜率为 【小问5详解】 [1][2]若轨道不光滑，摩擦力做功，金属球减少的重力势能一部分转化为内能，减少的重力势能一定大于增加的动能，所以不可能出现减少的重力势能比增加的动能小的情况，所以解释错误。 12. 小明同学研究测量某热敏电阻（其室温下电阻约为2）的阻值随温度变化关系，设计了如图1所示电路，所用器材有：电源E（1.5V，0.5），、各为280的电阻，电阻箱（0~99999.9），滑动变阻器（0~10），微安表（200，内阻约500），开关S，导线若干。 （1）该同学使用多用电表欧姆挡粗测该热敏电阻室温下的阻值，读数如图2所示，则多用电表欧姆挡选择的是__________（选填“×1K”或“×100”或“×10”）。 （2）按图1连接电路，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应滑到__________（选填“a”或“b”）端；实验时，将热敏电阻置于温度控制室中，然后仔细调节、恰好使微安表的读数为0，记录不同温度下相应的热敏电阻阻值。实验中得到的该热敏电阻阻值随温度T变化的曲线如图3所示。若某次测量中 ，则此时热敏电阻的阻值为__________。 （3）图4为用此热敏电阻和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路，继电器线圈的电阻为300。当线圈中的电流大于或等于5mA时，继电器的衔铁被吸合。图中为继电器线圈供电的电源电动势 ，内阻可以不计。应该把恒温箱内加热器接__________端（选填“AB”或“CD”）。如果要使恒温箱内的温度保持60℃，滑动变阻器接入电路的电阻值为__________。 【答案】（1）×1K （2） ①. a ②. 600 （3） ①. AB ②. 700 【解析】 【小问1详解】 室温下热敏电阻约为2，图2可知指针刻度为2，故多用电表欧姆挡选择的是“×1K”； 【小问2详解】 [1]为了保护电路，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应滑到a端； [2]微安表的读数为0时，设、支路电流分别为，则有 整理得 代入题中数据，解得 【小问3详解】 [1]随着恒温箱内温度降低，热敏电阻的阻值变大，则线圈中的电流变小，当线圈的电流小于5mA时，继电器的衔铁又被释放到上方，则恒温箱加热器又开始工作，这样就可以使恒温箱内保持在某一温度。所以应该把恒温箱内的加热器接在AB端； [2]要使恒温箱内的温度保持60℃ ，即60℃时线圈内的电流为5mA。图3可知，60℃时热敏电阻的阻值为600Ω，由闭合电路欧姆定律 解得 四、解答题（共42分） 13. 竖直固定的圆柱形透明管深度为l，管内横截面积为S；圆柱形物块长为，横截面积为S，密度为ρ。室温T1=300K时，某同学将表面涂润滑油的物块竖直置于管口封住管内气体，并使物块缓慢进入透明管，过程中气体无泄漏。当物块处于静止状态时，其上表面恰好与管口齐平，如图乙所示。已知透明管与物块均具有良好导热性能，不计物块与透明管间的摩擦，重力加速度大小为g，大气压强恒定，空气可视为理想气体。 （1）求当地大气压强p0； （2）将装置放置较长时间后，物块下方气柱高度为，该同学认为此装置漏气，测得此时室温T2=270K，求管内剩余气体与密封刚完成时气体的质量比。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设密封刚完成时管内气体压强为p1，气柱长度为体积 物块受力平衡有 解得 初始时管内气体体积为压强为大气压温度均为。过程等温，由玻意耳定律 解得 化简有 【小问2详解】 装置放置较长时间后，物块下方气柱高度为体积温度 物块受力平衡不变，故此时气体压强 密封刚完成时状态 由理想气体状态方程，气体质量比等于之比，且压强p不变，则 14. 如图所示，四分之一光滑圆弧轨道AB固定，A与圆心等高，最低处与水平地面相切于B点，C处固定倾角的斜面CD，D点右侧有一平台P，平台上有足够长、质量的木板EF，木板的上表面粗糙、下表面光滑，D与木板EF的上表面位于同一水平线上。现让质量的小滑块从圆弧轨道的A点静止释放，已知圆弧轨道半径，小滑块与水平地面BC、斜面CD的滑动摩擦因数均为，水平面BC间的距离和斜面CD的长均为，重力加速度，不计空气阻力。求 （1）小滑块运动至B处时，圆轨道对它的支持力的大小； （2）为了使小滑块能停在斜面上，应满足什么条件； （3）若，小滑块离开D后恰能落到木板EF的左端E处，小滑块每次与木板碰撞后竖直方向的速度大小变为碰前的，求 ①小滑块在空中运动的总时间； ②木板最终的速度大小。 【答案】（1） （2） （3）① ② 【解析】 【小问1详解】 由能量守恒得 合力提供向心力 解得， 【小问2详解】 保证能够到达斜面有 保证不能离开斜面有 停留在斜面上，受力满足 解得 【小问3详解】 ①从A点到D点，由能量守恒得 解得 竖直方向的速度 水平方向的速度 假设第次碰撞时，竖直方向速度为零 从D点到E端所用时间 第1次碰撞后，竖直方向速度 第1次碰撞到第2次碰撞所用时间 第2次碰撞后，竖直方向速度 第2次碰撞到第3次碰撞所用时间 …… 第次碰撞后，竖直方向速度 第次碰撞到第次碰撞所用时间 小滑块在空中运动的总时间 整理得到 很大时， ②从第一次接触E端碰撞到与木板EF共速，水平方向动量守恒，有 解得 15. 如图所示，两根相互平行、足够长的光滑金属导轨固定于水平桌面上，左侧轨道间距为，右侧轨道间距为，导体棒、分别置于导轨的右侧和左侧，导体棒长度与所在导轨宽度相同。导体棒的质量、电阻不计，导体棒的质量、电阻未知。定值电阻的阻值，电容器的电容，初始状态电容器不带电。电容器右侧和定值电阻左侧有垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小。导体棒通过绝缘细线跨过光滑滑轮与重物相连，该重物的质量，连接的细线平行于导轨，连接的细线竖直。、导体棒分别距定滑轮和定值电阻足够远且运动过程中未离开磁场区域，导轨电阻不计，忽略一切阻力，取重力加速度。 （1）若在开关闭合、与断开的状态下将导体棒由静止释放（重物离地足够高），求导体棒的最大速度。 （2）若在开关与都断开、闭合的状态下，将重物置于离地高度（连接的细线伸直），导体棒由静止释放开始计时，瞬间再断开。 （i）求重物落地瞬间导体棒的速度大小。 （ii）重物落地瞬间，再闭合开关，从闭合开关到导体棒、运动到稳定状态的过程中，求通过导体棒的电荷量。 【答案】（1） （2）（i）（ii） 【解析】 【小问1详解】 当的重力等于受到的安培力时有最大速度，则 其中， 联立解得 【小问2详解】 （i）在开关断开、闭合的状态下，导体棒与重物有共同加速度，对整体，由牛顿第二定律有 其中 联立解得 代入数据可得 所以导体棒与重物做匀加速直线运动，则时，， 解得， 此时，再断开，导体棒不受安培力，则 加速度 重物再下降 则根据运动学公式 解得落地瞬间和的速度为 （ii）重物落地瞬间，闭合，导体棒获得向右的速度后，导体棒、与导轨组成的回路产生感应电流，根据楞次定律可知，导体棒受到向右的安培力，开始向右加速运动，同时与导体棒产生方向相反的电动势，因此当电流为零时，导体棒、分别以、的稳定速度匀速运动，则电动势 解得 取向右为正方向，从导体棒开始运动到稳定运动的过程中，根据动量定理，对导体棒有 对导体棒有 联立解得， 通过导体棒、的电荷量相等，则根据 可得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $