精品解析：湖北省武汉市武昌区2024-2025学年高二下学期6月期末物理试卷

2024~2025学年度高二年级期末质量检测 物理 本试卷共6页，15题。全卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3．非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40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，第8~10题有多项符合题目要求．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1. 下列式子不属于比值法定义物理量的是（　　） A. B. C. D. 2. 宇宙射线进入地球大气层时，同大气作用产生中子，中子撞击大气中的氮引发核反应产生碳14，核反应方程为。具有放射性的碳14发生β衰变而变成氮，核反应方程为。下列说法正确的是（　　） A. 核反应涉及强相互作用和弱相互作用 B. 碳14的β衰变过程要从外界吸收热量 C. 核的比结合能小于核的比结合能 D. 碳14的β衰变产生的电子来自于原子核外的电子 3. 跳水运动员训练时从5m跳台双脚朝下自由落下，某同学利用手机的连拍功能，连拍了多张照片。测得其中两张连续的照片中运动员双脚离水面的高度分别为4.2m和3.2m，重力加速度大小为g=10m/s2，则手机连拍的时间间隔是（　　） A. B. C. D. 4. 如图所示，我国的地球静止轨道卫星中星26号与某一椭圆轨道侦察卫星的运动周期相同，P、Q分别为侦察卫星轨道的近地点和远地点。下列说法正确的是（　　） A. 中星26号运动时的加速度保持不变 B. 从P点运动到Q点，侦察卫星的机械能增大 C. 中星26号的轨道半径大于侦察卫星轨道的半长轴 D. 中星26号的线速度小于侦察卫星在P点的线速度 5. 如图所示是某质点做简谐运动的振动图像，下列说法正确的是（　　） A. 质点的振幅是 B. 图中L点，质点的位移最小 C. 图中K点，质点正在向平衡位置运动 D. 质点经时间的路程可能小于 6. “一阶彩虹”是生活中最常见的彩虹，是光在水滴内发生一次反射形成的，如图所示是其成因的简化示意图，其中a、b是两种不同频率的单色光，下列说法正确的是（　　） A. 要面对太阳看“一阶彩虹” B. a光的频率比b光的频率高 C. 在雨滴中传播，b光的传播速度小于a光 D. 分别照射同一光电管，若b光能引起光电效应，a光也一定能 7. 如图所示，对某款采用双皮筋弹射的“Y”型弹弓进行安全性测试。第一轮测试中，用此弹弓从一定高度处水平发射弹丸，落地时的速率为v，水平分位移为x。由于x过大，存在安全隐患，故拆除一根橡皮筋，改为单皮筋弹射并进行第二轮测试。水平弹射同一弹丸，发射高度、皮筋拉长量均与第一轮测试相同。若不考虑空气阻力，用所学知识推算第二轮测试数据较之第一轮的数据，下列说法正确的是（　　） A. 弹丸下落时间减半 B. 弹丸的水平分位移减为 C. 弹丸落地时的速率减为 D. 弹丸受到的弹力的冲量减半 8. 如图所示的远距离输电线路中，发电机的输出电压恒定为，升压变压器的原、副线圈匝数分别为，降压变压器的原、副线圈匝数分别为，用户端的电压为。若所有变压器均可看作理想变压器，变压器的线圈匝数和输电线的电阻均不变，下列说法正确的是（　　） A. 线圈匝数比满足关系 B. 减小输电线横截面积有利于减小输电线的电能损失 C. 当用户的用电器增多时，输电线上损失的功率增大 D. 当发电机的输出功率增大时，输电线上损失的功率占总功率的比例减小 9. “空气充电宝”是一种通过压缩空气实现储能的装置，当需要发电时，储热装置加热储气设施中的空气，使之体积膨胀并驱动涡轮机旋转，从而释放能量。“空气充电宝”的某个工作过程中，一定质量理想气体经历过程的图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 过程，气体对外做功并从外界吸热 B. 过程，气体的体积增大且内能增大 C. 过程，气体的内能先增大后减小 D. 过程，“空气充电宝”先储存能量再释放能量 10. 如图所示，A、B、C、D、E、F为真空中正六边形的六个顶点，O点为中心。在A、C两处各固定一正电荷，B、E两处各固定一负电荷，四个电荷均可看作点电荷且电荷量相等。取无穷远处电势为零，则下列说法正确的是（　　） A. D、F两点的电场强度相同 B. O点的电场强度不为零，但电势为0 C. B处的电荷被无初速释放后，能运动到O点 D. E处的电荷被无初速释放后，运动到O点时速度最大 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 11. 实验小组研究小车匀变速直线运动的实验装置如图（a）所示，长木板水平放置，打点计时器接频率为的交流电源。 （1）细绳____________（选填“需要”或“不需要”）调节至与长木板平行。 （2）打出纸带的一部分如图（b）所示，每两相邻计数点间有四个计时点未画出，则打计数点B时，小车的速度____________，充分利用测量的数据计算出小车的加速度____________。（以上结果均保留两位有效数字） （3）若利用图（a）中的实验装置进行探究“加速度与力、质量的关系”实验，需要调整的是____________。（多选，填选项前的字母） A. 换成质量更小的小车 B. 把钩码换成砝码盘和质量小的砝码 C. 调整长木板的倾斜程度 D. 调整细绳与长木板的夹角 12. 实验小组的同学欲通过测绘电阻的图线，测定待测电阻R的阻值。实验室提供的器材有： 待测电阻R：阻值小于； 直流电源E：电动势为，内阻约； 电压表V：量程为，内阻约； 电流表A：量程为，内阻约； 滑动变阻器R：最大阻值为； 开关S和导线若干。 （1）如图（a）所示，测R阻值的最优连接方式为导线①连接____________（选填“a”或“b”），导线②连接____________（选填“c”或“d”）。 （2）正确接线测得实验数据见下表，在答题卡的图（b）中补画没有描出的点，并拟合图线____________。 0.40 0.80 1.20 1.60 2.00 2.40 0.09 0.19 0.27 0.35 0.44 0.53 （3）根据拟合的图线，求出的阻值为____________（结果保留3位有效数字），这个测量值较之电阻实际阻值____________（选填“偏大”或“偏小”）。 （4）与R是材料相同、厚度相同、上下表面都为正方形的两个导体，的正方形表面边长是R的0.1倍，的连接通电方式与图（a）中的R相同，若用图（a）中的仪器测量的阻值，则图（a）中的最优连线应选____________。（填选项前的字母） A. ①连接a，②连接c B. ①连接a，②连接d C. ①连接b，②连接c D. ①连接b，②连接d 13. 如图所示，长度，粗细均匀的玻璃管开口向下竖直插在水银槽中，管口距水银槽液面的距离，管内水银柱长。现暂时封堵玻璃管口，缓慢地将其从槽中取出后转到水平方向，解除管口的封堵后静置。设整个过程中温度始终保持不变，且管内无水银和气体漏出，大气压强，求 （1）水平静置后，管中密封的空气柱有多长？ （2）水平静置后，缓慢升温，水银柱恰好到达玻璃管口无漏出时，温度是多少？ 14. 如图所示，直角坐标系范围内的Ⅰ区空间分布有方向竖直向下的匀强电场，Ⅰ区右侧依次有宽度均为d的Ⅱ、Ⅲ区，两区空间分别分布有方向垂直纸面向里和向外的匀强磁场，磁感应强度大小均为B。一质量为m，电荷量为的带电粒子从原点O以一定速度沿x轴正方向射入Ⅰ区，在坐标为处进入Ⅱ区，若粒子恰好不能进入Ⅲ区，不计粒子的重力，忽略边缘效应，求 （1）粒子从原点O出发时的速度大小； （2）匀强电场的电场强度大小； （3）若Ⅱ、Ⅲ两区的磁场的磁感应强度大小变为，其它条件不变，则粒子从O点出发到离开磁场的时间为多少？ 15. 如图所示，空间存在着磁感应强度大小，方向竖直向上的匀强磁场。两根间距的平行金属导轨，与水平面成夹角倾斜固定放置。导轨上端接有开关S、定值电阻和电动势的直流电源，下端与水平固定放置的金属导轨平滑连接，连接处安装有压力传感器，用于控制开关S。水平导轨为“”型，平行段间距为l，左端对称开叉的最大间距为，两叉口间距为。一根长度稍大于l，质量的导体杆甲，水平静置于倾斜导轨的一定高度处，甲与倾斜导轨间的动摩擦因数为。一根长度稍大于，质量的导体杆乙居中且垂直于水平导轨静置，其右侧的导轨某处接有一定值电阻，电阻右侧的导轨间设有立柱锁。闭合开关S，甲开始沿倾斜导轨向下运动。已知，甲、乙始终与导轨接触良好且不翻转，甲、乙与水平导轨间的摩擦均可忽略，除定值电阻外，其余电阻均可忽略不计，重力加速度大小为，，。求 （1）闭合开关S瞬间，甲的加速度为多少； （2）甲运动至水平导轨上时速度大小为，并触发压力传感器断开开关S，乙随即开始向左运动，当乙运动到水平导轨的平行段最左端时，速度恰好达到最大值，此时甲也恰好碰到立柱锁被锁定。则这段过程中，在电阻上产生的焦耳热是多少； （3）在第（2）问的情境下，甲被锁定后，乙进入开叉段继续运动，则乙离开导轨时的速度大小为多少？（可能用到的数学公式：） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024~2025学年度高二年级期末质量检测 物理 本试卷共6页，15题。全卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3．非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40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，第8~10题有多项符合题目要求．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1. 下列式子不属于比值法定义物理量的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．速度是位移变化量与时间的比值，速度的大小与Δx和Δt无关，仅描述物体运动的快慢，属于比值定义法，故A不符合题意； B．加速度由牛顿第二定律得出，加速度与合外力F成正比，与质量m成反比，其大小由F和m共同决定，不属于比值定义法，故B符合题意； C．电容由电容器本身结构决定，与Q和U无关，属于比值定义法，故C不符合题意； D．电场强度由电场本身性质决定，与试探电荷的q和F无关，属于比值定义法，故D不符合题意。 故选B。 2. 宇宙射线进入地球大气层时，同大气作用产生中子，中子撞击大气中的氮引发核反应产生碳14，核反应方程为。具有放射性的碳14发生β衰变而变成氮，核反应方程为。下列说法正确的是（　　） A. 核反应涉及强相互作用和弱相互作用 B. 碳14的β衰变过程要从外界吸收热量 C. 核的比结合能小于核的比结合能 D. 碳14的β衰变产生的电子来自于原子核外的电子 【答案】A 【解析】 【详解】A．第一个核反应（中子撞击氮核）由强相互作用主导，第二个反应（β衰变）由弱相互作用主导，故A正确； B．β衰变是自发过程，释放能量（质量亏损转化为动能），无需吸收热量，故B错误； C．比结合能越高，核越稳定。通过β衰变生成更稳定的，说明的比结合能更高，故C错误； D．β衰变的电子来源于核内中子变成一个质子和一个电子，电子被释放出来，而非核外电子，故D错误。 故选A。 3. 跳水运动员训练时从5m跳台双脚朝下自由落下，某同学利用手机的连拍功能，连拍了多张照片。测得其中两张连续的照片中运动员双脚离水面的高度分别为4.2m和3.2m，重力加速度大小为g=10m/s2，则手机连拍的时间间隔是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】运动员做自由落体运动，下落至离水面4.2m时，实际下落距离为 对应时间t1，满足 下落至离水面3.2m时，实际下落距离为 对应时间t2，满足 时间间隔为 代入数据解得 故选C。 4. 如图所示，我国的地球静止轨道卫星中星26号与某一椭圆轨道侦察卫星的运动周期相同，P、Q分别为侦察卫星轨道的近地点和远地点。下列说法正确的是（　　） A. 中星26号运动时的加速度保持不变 B. 从P点运动到Q点，侦察卫星的机械能增大 C. 中星26号的轨道半径大于侦察卫星轨道的半长轴 D. 中星26号的线速度小于侦察卫星在P点的线速度 【答案】D 【解析】 【详解】A．中星26号运动时的加速度大小不变，方向时刻发生变化，故A错误； B．从P点运动到Q点，只有万有引力对侦察卫星做功，所以侦察卫星的机械能守恒，故B错误； C．由于中星26号与侦察卫星的运动周期相同，根据开普勒第三定律可知，中星26号的轨道半径等于侦察卫星轨道的半长轴，故C错误； D．卫星绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力得 可得 假设侦察卫星在过P点的圆轨道绕地球做匀速圆周运动，可知侦察卫星在过P点的圆轨道运行速度大于中星26号的线速度，而侦察卫星在过P点的圆轨道需要点火加速才能变轨到椭圆轨道，所以中星26号的线速度小于侦察卫星在P点的线速度，故D正确。 故选D。 5. 如图所示是某质点做简谐运动的振动图像，下列说法正确的是（　　） A. 质点的振幅是 B. 图中L点，质点的位移最小 C. 图中K点，质点正在向平衡位置运动 D. 质点经时间的路程可能小于 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据图像的信息，质点的振幅应为，故A错误； B．图中的L点是质点在负向上的最大位移处，故B错误； C．由图像可知，K点时物体的位移为正，且正在减小，质点向平衡位置移动，故C正确； D．质点简谐运动的周期是4s，运动的路程为4A，路程一定是40cm，故D错误。 故选 C。 6. “一阶彩虹”是生活中最常见的彩虹，是光在水滴内发生一次反射形成的，如图所示是其成因的简化示意图，其中a、b是两种不同频率的单色光，下列说法正确的是（　　） A. 要面对太阳看“一阶彩虹” B. a光的频率比b光的频率高 C. 在雨滴中传播，b光的传播速度小于a光 D. 分别照射同一光电管，若b光能引起光电效应，a光也一定能 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知要看到“一阶彩虹”，即看到a、b的出射光线，必须顺着太阳光的方向看，故A错； B．由图知太阳光进入雨滴时，b光的折射角较小，而两光的入射角相等，根据折射率公式 知，b光的折射率较大，频率较高，故B错； C．b光的折射率较大，由公式 分析得知，在同种介质中传播时，b光的传播速度小于a光，故C正确； D．若要发生光电效应，入射光频率必须大于截止频率。所以a、b光分别照射同一光电管，b光的频率高于a光的频率，若b光能引起光电效应，则a光不一定能，故D错。 故选C。 7. 如图所示，对某款采用双皮筋弹射的“Y”型弹弓进行安全性测试。第一轮测试中，用此弹弓从一定高度处水平发射弹丸，落地时的速率为v，水平分位移为x。由于x过大，存在安全隐患，故拆除一根橡皮筋，改为单皮筋弹射并进行第二轮测试。水平弹射同一弹丸，发射高度、皮筋拉长量均与第一轮测试相同。若不考虑空气阻力，用所学知识推算第二轮测试数据较之第一轮的数据，下列说法正确的是（　　） A. 弹丸下落时间减半 B. 弹丸的水平分位移减为 C. 弹丸落地时的速率减为 D. 弹丸受到的弹力的冲量减半 【答案】B 【解析】 【详解】A．弹丸在竖直方向做自由落体运动，根据可知，因为发射高度相同，即h不变，所以下落时间不变，故A错误； B．设双皮筋弹射时弹丸的水平初速度为，单皮筋弹射时弹丸的水平初速度为。根据能量守恒定律可知，在发射弹丸的过程中，皮筋的弹性势能转化为弹丸的动能，皮筋拉长量相同，故双皮筋的弹性势能是单皮筋的2倍，所以双皮筋弹射时弹丸获得的动能是单皮筋弹射时弹丸获得的动能的2倍，即 解得 弹丸在水平方向做匀速直线运动，则第一轮水平位移为 设第二轮水平位移为，则有 即弹丸的水平分位移减为，故B正确； C．弹丸落地时竖直分速度为 由于下落时间不变，故弹丸落地时竖直分速度不变，双皮筋弹射时落地速率为 由于，不变，所以单皮筋弹射时落地速率，故C错误； D．在发射弹丸的过程中，双皮筋弹射时弹丸的动量变化量为 单皮筋弹射时弹丸的动量变化量为 根据动量定理，可判断第二轮弹丸受到的弹力冲量减为原来的，故D错误。 故选B。 8. 如图所示的远距离输电线路中，发电机的输出电压恒定为，升压变压器的原、副线圈匝数分别为，降压变压器的原、副线圈匝数分别为，用户端的电压为。若所有变压器均可看作理想变压器，变压器的线圈匝数和输电线的电阻均不变，下列说法正确的是（　　） A. 线圈匝数比满足关系 B. 减小输电线横截面积有利于减小输电线的电能损失 C. 当用户的用电器增多时，输电线上损失的功率增大 D. 当发电机的输出功率增大时，输电线上损失的功率占总功率的比例减小 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据理想变压器电压与匝数关系，升压变压器的原、副线圈匝数之比为 降压变压器的原、副线圈匝数之比为，故A正确； B．由于升压变压器副线圈电压恒定，减小输电线横截面积，输电线上的电阻变大，不利于减小输电线的电能损失，故B错误； C．当用户的用电器增多时，根据P=UI可得，用户端的功率增加，且电压恒定，故用户端的电流增加，故输电线上的电流增加，根据P损=I2r可得输电线上损失的功率增大，故C正确； D．当发电机的输出功率增大时，升压变压器副线圈功率P2增加，因次级电压U2不变，则升压变压器次级电流I2增加，即导线上的电流增大，则输电线上损失的功率占总功率的比例，因R线也不变，可知输电线上损失的功率占总功率的比例增加，故D错误； 故选AC。 9. “空气充电宝”是一种通过压缩空气实现储能的装置，当需要发电时，储热装置加热储气设施中的空气，使之体积膨胀并驱动涡轮机旋转，从而释放能量。“空气充电宝”的某个工作过程中，一定质量理想气体经历过程的图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 过程，气体对外做功并从外界吸热 B. 过程，气体的体积增大且内能增大 C. 过程，气体的内能先增大后减小 D. 过程，“空气充电宝”先储存能量再释放能量 【答案】AC 【解析】 【详解】A．过程，气体做等压变化，根据，气体温度升高，即体积增大，可知气体对外做功，结合热力学第一定律可知，气体内能增大，说明气体从外界吸热，故A正确； B．如图所示，过程，与原点连线的斜率变小，根据理想气体，气体做等容变化时，可得气体体积不断变大；温度不断降低，故内能在减小，故B错误； C．过程，温度先升高后降低，故内能先增大后减小，故C正确； D．过程，气体体积一直增大，驱动涡轮机旋转，从而释放能量，故“空气充电宝”一直在释放能量，故D错误。 故选AC。 10. 如图所示，A、B、C、D、E、F为真空中正六边形的六个顶点，O点为中心。在A、C两处各固定一正电荷，B、E两处各固定一负电荷，四个电荷均可看作点电荷且电荷量相等。取无穷远处电势为零，则下列说法正确的是（　　） A. D、F两点的电场强度相同 B. O点的电场强度不为零，但电势为0 C. B处的电荷被无初速释放后，能运动到O点 D. E处的电荷被无初速释放后，运动到O点时速度最大 【答案】BD 【解析】 【详解】A．如图所示， D点的电场强度的竖直分量向下，F点的电场强度的竖直分量向上，水平分量方向相同，根据场强的叠加法则，可得二者场强方向不同，故A错误； B．根据对称性，两负电荷在O点的场强为0，但是两正电荷对O点的场强不为0，故O点的电场强度不为零；根据电势和电势叠加符合代数和，可知O点的电势为0，故B正确； C．B处的电荷为负电荷，若B处的电荷能运动到O点，此时的速度为0或大于0，根据能量守恒，电荷的电势能应减小，即电势升高，而在B处，在O点，即发生矛盾，即B处的电荷被无初速释放后，不能运动到O点，故C错误； D．E处的电荷被无初速释放后，受电场力向右，电荷做加速运动，O点的场强为0，电荷加速度为0，速度达到最大，故D正确。 故选BD。 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 11. 实验小组研究小车匀变速直线运动的实验装置如图（a）所示，长木板水平放置，打点计时器接频率为的交流电源。 （1）细绳____________（选填“需要”或“不需要”）调节至与长木板平行。 （2）打出纸带的一部分如图（b）所示，每两相邻计数点间有四个计时点未画出，则打计数点B时，小车的速度____________，充分利用测量的数据计算出小车的加速度____________。（以上结果均保留两位有效数字） （3）若利用图（a）中的实验装置进行探究“加速度与力、质量的关系”实验，需要调整的是____________。（多选，填选项前的字母） A. 换成质量更小的小车 B. 把钩码换成砝码盘和质量小的砝码 C. 调整长木板的倾斜程度 D. 调整细绳与长木板的夹角 【答案】（1）需要 （2） ①. 0.48 ②. 0.80 （3）BC 【解析】 【小问1详解】 为保证小车做匀变速直线运动，需要调节细绳与长木板平行，故选需要。 【小问2详解】 [1] 每两相邻计数点间有四个计时点未画出，即时间间隔为 小车的速度 [2]根据逐差法 【小问3详解】 AB．若利用图（a）中的实验装置进行探究“加速度与力、质量的关系”实验，小车质量要远大于砝码盘和砝码的质量，故A错误，B正确； CD．需要平衡摩擦力，故需要调整长木板的倾斜程度，但是细绳与长木板仍保持平行，故C正确，D错误。 故选BC。 12. 实验小组的同学欲通过测绘电阻的图线，测定待测电阻R的阻值。实验室提供的器材有： 待测电阻R：阻值小于； 直流电源E：电动势为，内阻约； 电压表V：量程为，内阻约； 电流表A：量程为，内阻约； 滑动变阻器R：最大阻值为； 开关S和导线若干。 （1）如图（a）所示，测R阻值的最优连接方式为导线①连接____________（选填“a”或“b”），导线②连接____________（选填“c”或“d”）。 （2）正确接线测得实验数据见下表，在答题卡的图（b）中补画没有描出的点，并拟合图线____________。 0.40 0.80 1.20 1.60 2.00 2.40 0.09 0.19 0.27 0.35 0.44 0.53 （3）根据拟合的图线，求出的阻值为____________（结果保留3位有效数字），这个测量值较之电阻实际阻值____________（选填“偏大”或“偏小”）。 （4）与R是材料相同、厚度相同、上下表面都为正方形的两个导体，的正方形表面边长是R的0.1倍，的连接通电方式与图（a）中的R相同，若用图（a）中的仪器测量的阻值，则图（a）中的最优连线应选____________。（填选项前的字母） A. ①连接a，②连接c B. ①连接a，②连接d C. ①连接b，②连接c D. ①连接b，②连接d 【答案】（1） ①. b ②. c （2） （3） ①. 4.57（之间均可以） ②. 偏小 （4）C 【解析】 【小问1详解】 [1]为使电阻电压可调节范围大，滑动变阻器应该采用分压式接法，故导线①连接b。 [2] 因为，故待测电阻为小电阻，电流表应采用外接法，故导线②连接c。 【小问2详解】 见下图 【小问3详解】 [1] 根据拟合的图线，可知斜率的倒数为电阻阻值，图像过点，，即斜率的倒数为，故阻值为 [2] 电流表采用外接法，电阻电压的测量是准确的，但是因为电压表分流，故电流表的读数大于电阻电流的真实值，故电阻测量偏小。 【小问4详解】 根据电阻定律，与R是材料相同、厚度相同、上下表面都为正方形，的正方形表面边长是R的0.1倍，通电方式与图（a）中的R相同，则的横截面积是R的0.1倍，但是长度也是0.1倍，故和R电阻相同，故选C。 13. 如图所示，长度，粗细均匀的玻璃管开口向下竖直插在水银槽中，管口距水银槽液面的距离，管内水银柱长。现暂时封堵玻璃管口，缓慢地将其从槽中取出后转到水平方向，解除管口的封堵后静置。设整个过程中温度始终保持不变，且管内无水银和气体漏出，大气压强，求 （1）水平静置后，管中密封的空气柱有多长？ （2）水平静置后，缓慢升温，水银柱恰好到达玻璃管口无漏出时，温度是多少？ 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 玻璃管置于水银槽中时，体积 水平静置后，体积为 气体等温变化，根据玻意耳定律有，解得 【小问2详解】 升温前，温度，升温后 气体等压变化，由盖-吕萨克定律有，解得 14. 如图所示，直角坐标系范围内的Ⅰ区空间分布有方向竖直向下的匀强电场，Ⅰ区右侧依次有宽度均为d的Ⅱ、Ⅲ区，两区空间分别分布有方向垂直纸面向里和向外的匀强磁场，磁感应强度大小均为B。一质量为m，电荷量为的带电粒子从原点O以一定速度沿x轴正方向射入Ⅰ区，在坐标为处进入Ⅱ区，若粒子恰好不能进入Ⅲ区，不计粒子的重力，忽略边缘效应，求 （1）粒子从原点O出发时的速度大小； （2）匀强电场的电场强度大小； （3）若Ⅱ、Ⅲ两区的磁场的磁感应强度大小变为，其它条件不变，则粒子从O点出发到离开磁场的时间为多少？ 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设粒子在原点O的速度为，在电场力的作用下做类平抛运动，在P点的速度为v，竖直方向分速度为，水平位移，竖直位移 所以，即 由几何关系得 设在Ⅱ区的轨迹圆心为，半径为，洛伦兹力提供向心力，解得 又，联立解得 【小问2详解】 粒子从原点O到P点，根据动能定理，解得 【小问3详解】 当时，粒子在磁场中的轨迹半径 作粒子运动轨迹如图所示。粒子在电场中运动的时间 在磁场运动的时间 则总时间 15. 如图所示，空间存在着磁感应强度大小，方向竖直向上的匀强磁场。两根间距的平行金属导轨，与水平面成夹角倾斜固定放置。导轨上端接有开关S、定值电阻和电动势的直流电源，下端与水平固定放置的金属导轨平滑连接，连接处安装有压力传感器，用于控制开关S。水平导轨为“”型，平行段间距为l，左端对称开叉的最大间距为，两叉口间距为。一根长度稍大于l，质量的导体杆甲，水平静置于倾斜导轨的一定高度处，甲与倾斜导轨间的动摩擦因数为。一根长度稍大于，质量的导体杆乙居中且垂直于水平导轨静置，其右侧的导轨某处接有一定值电阻，电阻右侧的导轨间设有立柱锁。闭合开关S，甲开始沿倾斜导轨向下运动。已知，甲、乙始终与导轨接触良好且不翻转，甲、乙与水平导轨间的摩擦均可忽略，除定值电阻外，其余电阻均可忽略不计，重力加速度大小为，，。求 （1）闭合开关S瞬间，甲的加速度为多少； （2）甲运动至水平导轨上时速度大小为，并触发压力传感器断开开关S，乙随即开始向左运动，当乙运动到水平导轨的平行段最左端时，速度恰好达到最大值，此时甲也恰好碰到立柱锁被锁定。则这段过程中，在电阻上产生的焦耳热是多少； （3）在第（2）问的情境下，甲被锁定后，乙进入开叉段继续运动，则乙离开导轨时的速度大小为多少？（可能用到的数学公式：） 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 对甲进行受力分析，根据牛顿第二定律有， 滑动摩擦力 又安培力 闭合回路中电流 联立解得 【小问2详解】 乙速度最大时，甲、乙速度相同，由动量守恒定律有 解得 根据能量守恒定律 解得 【小问3详解】 设乙在开叉段某位置时速度为，切割磁感线的有效长度为，根据牛顿第二定律可得 对积分，整理得 利用微元法，可得为上、下底分别为边长是l和的正方形，高为d的棱台的体积，则 解得 即乙离开导轨时速度为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $