精品解析：云南楚雄州2025-2026学年高二下学期期末教育学业质量监测物理试卷

2025-2026学年下学期期末教育学业质量监测 高二物理试卷 （满分 100 分，考试时间 75 分钟） 注意事项： 1、答卷前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在答题卡上，并认真核准条形码上的姓名、准考证号、考场号、座位号及科目，在规定的位置贴好条形码。 2、回答选择题时，选出每小题答案后，用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，用黑色碳素笔将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 一、选择题（本大题共 10 小题，共 46 分。在每小题给出的四个选项中，第 1——7 题只有一项符合题目要求，每小题 4 分；第 8——10 题有多项符合题目要求，每小题 6 分，全部选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分） 1. 某电梯从 1 楼出发，上升至 2 楼略停后继续上升到 3 楼，在 3 楼载人后下降至 2 楼停下。设向下为速度v的正方向。则该电梯在这段时间内的图像可能正确的是（ ） A. B. C. D. 2. 如图甲所示，家用燃气灶支架有四个爪。将质量为m的球状锅（如图乙所示）放在图甲所示的支架上，锅口保持水平。若锅的球面半径为R，忽略锅与爪之间的摩擦力，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A. 四个爪对锅的弹力的合力为零 B. 每个爪对锅的弹力均大于 C. 每个爪对锅的弹力方向均竖直向上 D. R越大，每个爪对锅的弹力越大 3. 运 20 是我国自行研制的大型运输机，被誉为 “大国鲲鹏”，多次完成洲际飞行任务，2022 年，其从我国出发，跨越赤道，为南太平洋岛国汤加送去救援物资，飞行中由于受地球磁场影响，飞行员左右两侧机翼尖端会出现电势高低不同的现象，则在飞行的全过程中，飞行员左右两侧机翼尖端电势的高低情况是（ ） A. 始终是左侧高 B. 始终是右侧高 C. 先左侧高后右侧高 D. 先右侧高后左侧高 4. 黑洞是一种密度极大、引力极大的天体，以至于光都无法逃逸。在我们的银河系中，天文学家发现了一个天体正在被拖入星系中心的黑洞，黑洞吞噬星系的情景如图所示，假设该黑洞的质量为M，第一宇宙速度为光速的倍，引力常量为G，光速为c。下列说法正确的是 A. 该黑洞的半径为 B. 该黑洞的半径为 C. 该黑洞的密度为 D. 该黑洞的密度为 5. 如图甲所示，某款条形码扫描探头上装有发光二极管和光电管，工作原理图如图乙。打开扫描探头，发光二极管发出红光。将探头对准条形码移动，红光遇到条形码的黑色线条时，光几乎全部被吸收；遇到白色空隙时光被大量反射到探头上，光电管发生光电效应产生光电流。通过信号处理系统，条形码就被转换成了脉冲电信号，则（　　） A. 扫描探头在条形码上移动的速度不能太快，否则光电管来不及发生光电效应 B. 若仅将扫描探头的发光强度增大，光电子的最大初动能增大 C. 若仅将发光二极管换为发蓝光，也能发生光电效应 D. 若将发光二极管发出的光的频率减小，只要照射时间够长，也一定能正常识别条形码 6. 如图所示为电流天平，可以用来测量匀强磁场的磁感应强度。它的右臂挂着矩形线圈，匝数为n，线圈的水平边长为l，处于匀强磁场内，磁感应强度B的方向与线圈平面垂直。当线圈中通过电流I时，调节砝码使两臂达到平衡。然后使电流反向，大小不变，这时需要在左盘中增加质量为m的砝码，才能使两臂再次达到新的平衡。重力加速度为g，则磁感应强度B的大小为（ ） A. B. C. D. 7. 如图甲所示，一处于原长的轻弹簧两端分别与质量为和的两物块、相连接，并静止在光滑的水平面上。现使瞬时获得水平向右的速度，大小为，以此刻为计时起点，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，从图像信息可得（ ） A. 在、时刻两物块达到共同速度，且弹簧都处于伸长状态 B. 从到时刻弹簧由压缩状态恢复到原长 C. 两物块的质量之比为 D. 在时刻与的动能之比为 8. 下列是教材中的四幅图片，对其相关知识的描述，正确的是（　　） A. 图（a）是阳光下的肥皂膜呈彩色条纹，这是光的干涉现象 B. 图（b）描述光的偏振现象，表明光是一种横波 C. 图（c）是粒子散射实验示意图，卢瑟福通过分析实验结果发现了质子 D. 图（d）是核聚变示意图，当前我国的核电站就是利用核聚变释放的核能来发电 9. 如图甲所示为一个小型起重机的电路图，M为电动机，理想变压器原、副线圈的匝数比为22∶1，原线圈接在的交流电源上，电流表的示数为2A，额定功率为4W的指示灯正常发光，其中电动机通过轻绳拉着质量为2kg的重物以0.5m／s的速度匀速上升，如图乙所示。不计一切摩擦，电表均视为理想电表。重力加速度大小取，下列说法正确的是（　　） A. 通过电流表的电流方向每秒变化100次 B. 电压表的示数为14.1V C. 电动机线圈的电阻为6.25Ω D. 电动机的效率为62.5％ 10. 如图所示，一倾角为（图中未标出）的斜面固定在水平面上，在其所在的空间存在竖直向上、大小的匀强电场和垂直竖直面向里、大小的匀强磁场。现让一质量、带电荷量的带电小球从斜面上某点（足够高）由静止出发，当沿斜面下滑位移大小为时，小球恰好离开斜面。，，。则以下说法正确的是（ ） A. 该过程中小球电势能增加了 B. 小球离开斜面时的速度为 C. 离开斜面前小球沿斜面做加速度为的匀加速运动 D. 该过程中由于摩擦而产生的热量为 二、填空、实验题（本大题共 2 小题，共 16 分） 11. 某实验小组要测量一个半圆形透明玻璃砖的折射率，实验过程如下： ①用游标卡尺测量玻璃砖的直径，示数如图a所示；确定其底面圆心位置并标记在玻璃砖上； ②将玻璃砖放在位于水平桌面并画有直角坐标系的白纸上，使其底面圆心和直径分别与O点和轴重合，将刻度尺紧靠玻璃砖并垂直于轴放置，如图b所示； ③让激光笔发出的激光束始终指向圆心O射向玻璃砖，从y轴开始在平面内缓慢移动激光笔，直至恰好没有激光从玻璃砖射出至刻度尺的区域，并记录光斑在刻度尺上出现的位置P； ④取走玻璃砖，过P点作x轴的垂线PQ，用刻度尺测量PQ的长度L，如图c所示。 根据以上步骤，回答下列问题： （1）半圆形玻璃砖直径_______cm。 （2）步骤③中，没有激光射至刻度尺区域的原因是：激光束在玻璃砖直径所在界面处发生了_____（选填 “折射” 或 “全反射”）。 （3）根据以上测量的物理量，得玻璃砖的折射率________（用字母d、L表示）。 （4）若将激光笔换为白光光源，则最先从的区域消失的是_________色的光。 12. 某实验小组需测定电池的电动势和内阻，器材有：一节待测电池、一个单刀双掷开关、一个定值电阻（阻值为）、一个电流表（内阻为）、一根均匀电阻丝（电阻丝总阻值大于，并配有可在电阻丝上移动的金属夹）、导线若干。由于缺少刻度尺，无法测量电阻丝长度，但发现桌上有一个圆形时钟表盘。某同学提出将电阻丝绕在该表盘上，利用圆心角来表示接入电路的电阻丝长度。主要实验步骤如下： （1）将器材如图（a）连接： （2）开关闭合前，金属夹应夹在电阻丝的___________端（填“a”或“b”）； （3）改变金属夹的位置，闭合开关，记录每次接入电路的电阻丝对应的圆心角和电流表示数，得到多组数据； （4）整理数据并在坐标纸上描点绘图，所得图像如图（b）所示，图线斜率为，与纵轴截距为，设单位角度对应电阻丝的阻值为，该电池电动势和内阻可表示为___________，___________（用、、、、表示） （5）为进一步确定结果，还需要测量单位角度对应电阻丝的阻值。利用现有器材设计实验，在图（c）方框中画出实验电路图__________（电阻丝用滑动变阻器符号表示）； （6）利用测出的，可得该电池的电动势和内阻。 三、计算题（本大题共 3 小题，共 38 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 小汽车正常行驶时，胎压需要稳定在至之间。在冬季，北方某室内停车场温度为，此时汽车仪表盘显示左前轮胎压为，若将轮胎内气体视为理想气体，热力学温度T与摄氏温度t之间的数量关系为，忽略轮胎体积的变化。 （1）若室外温度为，司机将车停在室外足够长时间后，通过计算说明胎压是否符合正常行驶要求（假设轮胎不漏气）； （2）汽车行驶一段时间后，发现仪表盘显示左前轮胎压为，此时轮胎内气体温度为，通过计算说明轮胎是否漏气。 14. 半导体掺杂是集成电路生产中最基础的工作，即通过离子注入的方式优化半导体。某半导体掺杂机的简化模型如图所示，在棱长为L的正方体区域中存在着互相垂直的匀强电场和匀强磁场，一束带电粒子（质量为m、电荷量为q，重力不计）从面中央处以速度垂直射入正方体后，恰好不改变运动方向。若粒子入射时只有磁场存在，则粒子从dc边中点N离开正方体区域。若粒子入射时只有电场存在，粒子从面离开。求： （1）粒子恰好不改变运动方向时，电场强度大小与磁感应强度大小的比值； （2）磁感应强度的大小； （3）只有电场存在时，粒子离开的位置与N点之间的距离。 15. 传统航空母舰的阻拦系统原理如图甲所示，飞机着舰时，通过阻拦索对飞机施加作用力，使飞机在甲板上短距离滑行后停止。新一代航母阻拦系统的研制，则从阻拦索阻拦转向了引入电磁学模型的电磁阻拦技术，其基本原理如图乙所示，飞机着舰时钩住轨道上的一根金属棒并关闭动力系统，在磁场中共同滑行减速。金属棒在导轨间宽为d，飞机质量为M，金属棒质量为m，飞机着舰钩住金属棒后与金属棒以共同速度v0进入磁场。轨道端点MP间电阻为R，金属棒电阻为r，不计其它电阻，且飞机阻拦索与金属棒绝缘。轨道间有竖直方向的匀强磁场，磁感应强度为B。金属棒运动L后飞机停下，测得此过程电阻R上产生焦耳热为Q，求： （1）通过金属棒的最大电流； （2）通过金属棒的电荷量； （3）飞机和金属棒克服摩擦阻力和空气阻力所做的总功。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年下学期期末教育学业质量监测 高二物理试卷 （满分 100 分，考试时间 75 分钟） 注意事项： 1、答卷前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在答题卡上，并认真核准条形码上的姓名、准考证号、考场号、座位号及科目，在规定的位置贴好条形码。 2、回答选择题时，选出每小题答案后，用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，用黑色碳素笔将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 一、选择题（本大题共 10 小题，共 46 分。在每小题给出的四个选项中，第 1——7 题只有一项符合题目要求，每小题 4 分；第 8——10 题有多项符合题目要求，每小题 6 分，全部选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分） 1. 某电梯从 1 楼出发，上升至 2 楼略停后继续上升到 3 楼，在 3 楼载人后下降至 2 楼停下。设向下为速度v的正方向。则该电梯在这段时间内的图像可能正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】A．设向下为速度的正方向，则电梯向上运动时速度 ，向下运动时速度 。电梯从1楼上升至2楼，速度为负，经历加速、减速过程，在2楼略停，速度，图像重合于轴；继续上升到3楼，速度仍为负，再经历加速、减速过程，在3楼载人，速度，图像重合于轴；随后下降至2楼，速度为正，还要经历加速、减速过程，A图符合上述所有特征，故A正确； C．电梯在2楼略停，速度应为0并持续一段时间，C图中间无停顿，两段负速度过程连接紧密与停顿特征不符，且 3 楼载人应该也有一段速度为0的时间间隔，故C错误； BD．电梯的运行应该有加速和减速过程，B图既没有明显的加速过程也没有明显的减速过程，D图只有明显的加速过程却没有明显的减速过程，这都不符合实际，电梯启动和停止都需要一定的时间，故BD错误。 故选A。 2. 如图甲所示，家用燃气灶支架有四个爪。将质量为m的球状锅（如图乙所示）放在图甲所示的支架上，锅口保持水平。若锅的球面半径为R，忽略锅与爪之间的摩擦力，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A. 四个爪对锅的弹力的合力为零 B. 每个爪对锅的弹力均大于 C. 每个爪对锅的弹力方向均竖直向上 D. R越大，每个爪对锅的弹力越大 【答案】B 【解析】 【详解】AC. 由图可知球状锅受到支架四个弹力的作用，自身的重力作用，且弹力的方向均指向球心，由平衡条件可知，四个弹力的合力与锅的重力等大，方向竖直向上，故AC错误； BD. 设每个爪与锅之间的弹力为F，正对的一对爪之间的距离为d，锅的质量为m，半径为R，则F与竖直方向的夹角满足 竖直方向根据平衡条件，有 可得 由此可知每个爪对球状锅的弹力大于，若质量相同的锅，半径越大，每个爪对它的弹力越小，故B正确，D错误。 故选B。 3. 运 20 是我国自行研制的大型运输机，被誉为 “大国鲲鹏”，多次完成洲际飞行任务，2022 年，其从我国出发，跨越赤道，为南太平洋岛国汤加送去救援物资，飞行中由于受地球磁场影响，飞行员左右两侧机翼尖端会出现电势高低不同的现象，则在飞行的全过程中，飞行员左右两侧机翼尖端电势的高低情况是（ ） A. 始终是左侧高 B. 始终是右侧高 C. 先左侧高后右侧高 D. 先右侧高后左侧高 【答案】C 【解析】 【详解】地磁场存在竖直分量，北半球竖直分量向下，南半球竖直分量向上，赤道处竖直分量为0。飞机在北半球飞行时，磁感线向下穿手心（手心朝上），四指指向飞行员左侧，故左侧机翼电势高；飞机在南半球飞行时，磁感线向上穿手心（手心朝下），四指指向飞行员右侧，故右侧机翼电势高。 故选C。 4. 黑洞是一种密度极大、引力极大的天体，以至于光都无法逃逸。在我们的银河系中，天文学家发现了一个天体正在被拖入星系中心的黑洞，黑洞吞噬星系的情景如图所示，假设该黑洞的质量为M，第一宇宙速度为光速的倍，引力常量为G，光速为c。下列说法正确的是 A. 该黑洞的半径为 B. 该黑洞的半径为 C. 该黑洞的密度为 D. 该黑洞的密度为 【答案】A 【解析】 【详解】AB．由题意可知黑洞的第一宇宙速度为，根据 解得该黑洞的半径为，故A正确，B错误； CD．根据 联立解得该黑洞的密度为，故CD错误。 故选A。 5. 如图甲所示，某款条形码扫描探头上装有发光二极管和光电管，工作原理图如图乙。打开扫描探头，发光二极管发出红光。将探头对准条形码移动，红光遇到条形码的黑色线条时，光几乎全部被吸收；遇到白色空隙时光被大量反射到探头上，光电管发生光电效应产生光电流。通过信号处理系统，条形码就被转换成了脉冲电信号，则（　　） A. 扫描探头在条形码上移动的速度不能太快，否则光电管来不及发生光电效应 B. 若仅将扫描探头的发光强度增大，光电子的最大初动能增大 C. 若仅将发光二极管换为发蓝光，也能发生光电效应 D. 若将发光二极管发出的光的频率减小，只要照射时间够长，也一定能正常识别条形码 【答案】C 【解析】 【详解】A．光照到光电管发生光电效应是瞬间的，即立刻产生光电子，故A错误； B．根据爱因斯坦光电效应方程 光电子的最大初动能与发光的频率有关，发光强度变强时，发光频率不变，最大初动能不变，故B错误； C．仅将发光二极管换为发蓝光，频率变高，一定能发生光电效应，故C正确； D．仅将发光二极管频率变减小，不一定超过截止频率，不一定能发生光电效应，所以不一定能识别条形码，故D错误。 故选C。 6. 如图所示为电流天平，可以用来测量匀强磁场的磁感应强度。它的右臂挂着矩形线圈，匝数为n，线圈的水平边长为l，处于匀强磁场内，磁感应强度B的方向与线圈平面垂直。当线圈中通过电流I时，调节砝码使两臂达到平衡。然后使电流反向，大小不变，这时需要在左盘中增加质量为m的砝码，才能使两臂再次达到新的平衡。重力加速度为g，则磁感应强度B的大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】设电流方向未改变时，天平的左盘内砝码质量为，右盘的质量为。根据左手定则可知，此时安培力竖直向上，则 电流方向改变之后，安培力反向，同理可得 联立，解得 故选D。 7. 如图甲所示，一处于原长的轻弹簧两端分别与质量为和的两物块、相连接，并静止在光滑的水平面上。现使瞬时获得水平向右的速度，大小为，以此刻为计时起点，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，从图像信息可得（ ） A. 在、时刻两物块达到共同速度，且弹簧都处于伸长状态 B. 从到时刻弹簧由压缩状态恢复到原长 C. 两物块的质量之比为 D. 在时刻与的动能之比为 【答案】BD 【解析】 【详解】C．由题意可知，两物块组成的系统动量守恒，由图乙，根据图线的斜率表示加速度可知，在时刻，两物块的加速度均为零，即两物块均不受弹簧弹力的作用，弹簧处于原长状态，根据动量守恒可得 根据动能守恒可得 其中，由图乙可知 解得，，故C错误； AB．在、时刻两物块速度相同，根据动量守恒可得 联立，解得两物块共速时的速度为 由物块A的图像可知，时刻正在加速，说明弹簧被拉伸；时刻正在减速，说明弹簧被压缩；时刻A的加速度为零，说明弹簧处于原长，故A错误，B正确； D．在时刻与的动能分别为， 则，故D正确。 故选BD。 8. 下列是教材中的四幅图片，对其相关知识的描述，正确的是（　　） A. 图（a）是阳光下的肥皂膜呈彩色条纹，这是光的干涉现象 B. 图（b）描述光的偏振现象，表明光是一种横波 C. 图（c）是粒子散射实验示意图，卢瑟福通过分析实验结果发现了质子 D. 图（d）是核聚变示意图，当前我国的核电站就是利用核聚变释放的核能来发电 【答案】AB 【解析】 【详解】A．图（a）是阳光下的肥皂膜呈彩色条纹，这是光的干涉现象，故A正确； B．图（b）描述光的偏振现象，表明光是一种横波，故B正确； C．图（c）是粒子散射实验示意图，卢瑟福通过分析实验结果提出原子结构为核式结构，故C错误； D．图（d）是核聚变示意图，当前我国的核电站利用核裂变释放的核能来发电，故D错误。 故选AB 。 9. 如图甲所示为一个小型起重机的电路图，M为电动机，理想变压器原、副线圈的匝数比为22∶1，原线圈接在的交流电源上，电流表的示数为2A，额定功率为4W的指示灯正常发光，其中电动机通过轻绳拉着质量为2kg的重物以0.5m／s的速度匀速上升，如图乙所示。不计一切摩擦，电表均视为理想电表。重力加速度大小取，下列说法正确的是（　　） A. 通过电流表的电流方向每秒变化100次 B. 电压表的示数为14.1V C. 电动机线圈的电阻为6.25Ω D. 电动机的效率为62.5％ 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据交流电源的表达式可知周期为 一个周期内电流方向改变两次，则通过电流表的电流方向每秒变化100次，故A正确； B．根据交流电源的表达式可知原线圈输入电压有效值为 则副线圈输出电压有效值为 则电压表的示数为，故B错误； CD．通过指示灯的电流为 则通过电动机的电流为 则电动机的电功率为 电动机的输出功率为 动机的热功率为 解得电动机线圈的电阻为 电动机的效率为 故C错误，D正确。 故选AD。 10. 如图所示，一倾角为（图中未标出）的斜面固定在水平面上，在其所在的空间存在竖直向上、大小的匀强电场和垂直竖直面向里、大小的匀强磁场。现让一质量、带电荷量的带电小球从斜面上某点（足够高）由静止出发，当沿斜面下滑位移大小为时，小球恰好离开斜面。，，。则以下说法正确的是（ ） A. 该过程中小球电势能增加了 B. 小球离开斜面时的速度为 C. 离开斜面前小球沿斜面做加速度为的匀加速运动 D. 该过程中由于摩擦而产生的热量为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．小球沿斜面下滑的竖直高度为，电场力做负功，电势能的增加量为，故A错误； B．带正电小球沿斜面下滑时，洛伦兹力垂直斜面向外，大小为 小球离开斜面时支持力恰为零，有 解得，故B正确； C．小球未离开斜面时，支持力 随增大而减小，滑动摩擦力也随之减小。 由 可知加速度逐渐增大，并非加速度为的匀加速运动，故C错误； D．运动过程中洛伦兹力和支持力均不做功，设摩擦生热为，由动能定理得 解得，故D正确。 故选BD。 二、填空、实验题（本大题共 2 小题，共 16 分） 11. 某实验小组要测量一个半圆形透明玻璃砖的折射率，实验过程如下： ①用游标卡尺测量玻璃砖的直径，示数如图a所示；确定其底面圆心位置并标记在玻璃砖上； ②将玻璃砖放在位于水平桌面并画有直角坐标系的白纸上，使其底面圆心和直径分别与O点和轴重合，将刻度尺紧靠玻璃砖并垂直于轴放置，如图b所示； ③让激光笔发出的激光束始终指向圆心O射向玻璃砖，从y轴开始在平面内缓慢移动激光笔，直至恰好没有激光从玻璃砖射出至刻度尺的区域，并记录光斑在刻度尺上出现的位置P； ④取走玻璃砖，过P点作x轴的垂线PQ，用刻度尺测量PQ的长度L，如图c所示。 根据以上步骤，回答下列问题： （1）半圆形玻璃砖直径_______cm。 （2）步骤③中，没有激光射至刻度尺区域的原因是：激光束在玻璃砖直径所在界面处发生了_____（选填 “折射” 或 “全反射”）。 （3）根据以上测量的物理量，得玻璃砖的折射率________（用字母d、L表示）。 （4）若将激光笔换为白光光源，则最先从的区域消失的是_________色的光。 【答案】（1）6.44 （2）全反射 （3） （4）紫 【解析】 【小问1详解】 由图a可知，游标卡尺的读数为 【小问2详解】 光束经玻璃砖折射后照在挡板上的区域内，当入射角逐渐增大，折射光线消失的时候，就是光束在玻璃界面处发生了全反射。 【小问3详解】 玻璃砖的折射率为 其中 解得 【小问4详解】 白光中，紫光的频率最大，折射率最大，根据可知，紫光的临界角最小，则紫光最先达到临界角发生全反射，最先消失。 12. 某实验小组需测定电池的电动势和内阻，器材有：一节待测电池、一个单刀双掷开关、一个定值电阻（阻值为）、一个电流表（内阻为）、一根均匀电阻丝（电阻丝总阻值大于，并配有可在电阻丝上移动的金属夹）、导线若干。由于缺少刻度尺，无法测量电阻丝长度，但发现桌上有一个圆形时钟表盘。某同学提出将电阻丝绕在该表盘上，利用圆心角来表示接入电路的电阻丝长度。主要实验步骤如下： （1）将器材如图（a）连接： （2）开关闭合前，金属夹应夹在电阻丝的___________端（填“a”或“b”）； （3）改变金属夹的位置，闭合开关，记录每次接入电路的电阻丝对应的圆心角和电流表示数，得到多组数据； （4）整理数据并在坐标纸上描点绘图，所得图像如图（b）所示，图线斜率为，与纵轴截距为，设单位角度对应电阻丝的阻值为，该电池电动势和内阻可表示为___________，___________（用、、、、表示） （5）为进一步确定结果，还需要测量单位角度对应电阻丝的阻值。利用现有器材设计实验，在图（c）方框中画出实验电路图__________（电阻丝用滑动变阻器符号表示）； （6）利用测出的，可得该电池的电动势和内阻。 【答案】 ①. ②. ③. ④. 【解析】 【分析】 【详解】（2）[1]开关闭合前，为了保护电路中的元件，应将电阻丝的最大阻值接入电路，根据电阻定律可知电阻丝接入越长，接入电阻越大，金属夹应夹在电阻丝的端。 （4）[2]设圆心角为时，电阻丝接入电路中的电阻为，根据闭合电路欧姆定律可知 整理得 结合图象的斜率和截距满足 ， 解得电源电动势和内阻为 （5）[3]实验器材中有定值电阻和单刀双掷开关，考虑使用等效法测量电阻丝电阻，如图 原理的简单说明： ① 将开关置于位置，读出电流表示数； ② 将开关置于电阻丝处，调节电阻丝的角度，直到电流表示数为，读出此时角度θ ； ③ 此时，即可求得的数值。 三、计算题（本大题共 3 小题，共 38 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 小汽车正常行驶时，胎压需要稳定在至之间。在冬季，北方某室内停车场温度为，此时汽车仪表盘显示左前轮胎压为，若将轮胎内气体视为理想气体，热力学温度T与摄氏温度t之间的数量关系为，忽略轮胎体积的变化。 （1）若室外温度为，司机将车停在室外足够长时间后，通过计算说明胎压是否符合正常行驶要求（假设轮胎不漏气）； （2）汽车行驶一段时间后，发现仪表盘显示左前轮胎压为，此时轮胎内气体温度为，通过计算说明轮胎是否漏气。 【答案】（1）符合正常行驶要求 （2）轮胎存在漏气情况 【解析】 【小问1详解】 由题意可知，初状态， 末状态 轮胎内气体的体积不变，根据查理定律可得 解得 所以，胎压符合正常行驶要求。 【小问2详解】 假设轮胎不漏气，温度 轮胎内气体的体积不变，根据查理定律可得 解得 实际胎压小于理论压强，等体积等温度下压强偏小说明气体物质的量减少，因此轮胎存在漏气。 14. 半导体掺杂是集成电路生产中最基础的工作，即通过离子注入的方式优化半导体。某半导体掺杂机的简化模型如图所示，在棱长为L的正方体区域中存在着互相垂直的匀强电场和匀强磁场，一束带电粒子（质量为m、电荷量为q，重力不计）从面中央处以速度垂直射入正方体后，恰好不改变运动方向。若粒子入射时只有磁场存在，则粒子从dc边中点N离开正方体区域。若粒子入射时只有电场存在，粒子从面离开。求： （1）粒子恰好不改变运动方向时，电场强度大小与磁感应强度大小的比值； （2）磁感应强度的大小； （3）只有电场存在时，粒子离开的位置与N点之间的距离。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子恰好不改变运动方向时，粒子做匀速直线运动，则有 可得电场强度大小与磁感应强度大小的比值 【小问2详解】 若粒子入射时只有磁场存在，则粒子从dc边中点N离开正方体区域，粒子在磁场中做匀速圆周运动，设轨迹半径为，如图所示 根据几何关系可得 解得 由洛伦兹力提供向心力得 解得磁感应强度的大小为 【小问3详解】 只有电场存在时，粒子在电场中做类平抛运动，则有，， 其中 联立解得 则粒子离开的位置与N点之间的距离 15. 传统航空母舰的阻拦系统原理如图甲所示，飞机着舰时，通过阻拦索对飞机施加作用力，使飞机在甲板上短距离滑行后停止。新一代航母阻拦系统的研制，则从阻拦索阻拦转向了引入电磁学模型的电磁阻拦技术，其基本原理如图乙所示，飞机着舰时钩住轨道上的一根金属棒并关闭动力系统，在磁场中共同滑行减速。金属棒在导轨间宽为d，飞机质量为M，金属棒质量为m，飞机着舰钩住金属棒后与金属棒以共同速度v0进入磁场。轨道端点MP间电阻为R，金属棒电阻为r，不计其它电阻，且飞机阻拦索与金属棒绝缘。轨道间有竖直方向的匀强磁场，磁感应强度为B。金属棒运动L后飞机停下，测得此过程电阻R上产生焦耳热为Q，求： （1）通过金属棒的最大电流； （2）通过金属棒的电荷量； （3）飞机和金属棒克服摩擦阻力和空气阻力所做的总功。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）飞机和金属棒刚进入磁场时电流最大，此时电动势为 E=Bdv0 由闭合电路欧姆定律得 得最大电流为 （2）设系统在磁场中运动的全过程，通过回路平均电流为，金属棒的平均电动势为，时间为Δt,则由闭合电路欧姆定律得平均电流 根据电磁感应定律 由电流定律 得 （3）根据能量守恒定律，得 根据焦耳定律，可知 R＝－r＝E·－r 得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $