精品解析：河北省保定市高碑店市崇德实验中学2024-2025学年高三上学期1月期末物理试题

2025年1月高三物理期末考试1.19 物理 考试时间：75分钟； 学校∶___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 第I卷（选择题） 一、单选题 1. 2024年11月13日，在珠海航展兵器馆亮相的“机器狼”受到观众喜爱，成为名副其实的明星展品。关于机器狼下列说法正确的是（　　） A. 研究机器狼的避障动作时可以将其看成质点 B. 机器狼在行走时与地面的摩擦力和它的重力成正比 C. 机器狼受到的支持力是由于它的脚发生形变产生的 D. 机器狼在行走时与地球之间有三对作用力与反作用力 2. 2024年11月中旬，“天舟八号”货运飞船由“长征七号”遥九运载火箭发射入轨。“天舟八号”除了承担了向空间站运送货物的运输使命，还肩负着一次“特殊”的科学任务——把我国科研人员根据月壤样品所研究出来的月壤砖送到月球上，这样人们就能够在月球上如愿建立属于地球人的月球基地。“天舟八号”多次变轨简化示意图如图所示。从近地轨道1的P点变轨到椭圆轨道2，在远地点Q再次变轨转移到330千米的圆轨道3，在距天宫一号目标飞行器后下方约52千米处，飞船采用快速交会对接模式对接于中国空间站“天和”核心舱后向端口。对“天舟八号”此次变轨及对接过程，下列说法中正确的是（　　） A. “天舟八号”在近地轨道1的速度大于轨道2在P点的速度 B. “天舟八号”在椭圆轨道2上任何一点的速度一定小于7.9km/s C. “天舟八号”需在轨道3再次加速才能到达天宫一号所在轨道与之对接 D. “天舟八号”在轨道3稳定运行时，经过Q点的加速度小于轨道2上经过Q点的加速度 3. 如图，一旧电动车动力电源上的铭牌标有48V，20Ah字样。它正常工作时电源输出电压为40V，额定输出功率400W。由于电动机发热造成损耗，电动机的效率为80%，不考虑其它部件的摩擦损耗。已知运动时电动车受到阻力恒为32N，下列正确的是（　　） A. 电源内阻为0.8Ω，额定工作电流为5A B. 电动车电动机的内阻为1.6Ω C. 电动车保持额定功率匀速行驶的最长时间是2.4h D. 电动车保持额定功率匀速行驶的最远距离是72km 4. 我国某地一次消防演练中，一直升机利用四根相同的绝缘绳索将金属线框吊起，线框始终保持水平。地磁场的竖直分量，随距离地面高度h的增大而减小，当飞机带动线框匀速上升时（ ） A. 穿过线框的磁通量增大 B. 线框中感应电流方向为 C. 线框的四条边有向内收缩的趋势 D. 绳索对线框的作用力小于线框的重力 5. 某同学用如图所示的电路模拟远距离输电，理想升压变压器的原、副线圈的匝数之比为，理想降压变压器的原、副线圈的匝数之比为，两变压器之间输电线的总电阻为R，其余线路电阻不计，、为两盏完全相同的灯泡，开关S断开时，灯泡恰好正常发光，现闭合开关，要使两盏灯泡均正常发光，下列措施可行的是（　　） A. 仅增大 B. 仅减小交流电的频率 C. 仅减小变压器的输入电压 D. 仅将两变压器之间的输电线加粗 6. 喷水壶在家庭园艺中广泛使用，如图所示为容积的喷水壶，壶中装有3L的水，壶中封闭气体的压强为1atm。现拧紧壶口，向壶中打气，每次能打入1atm的气体50mL，忽略壶中水的体积、壶的容积的变化及壶内气体温度的变化，要使壶内气体压强达到2.5atm，需至少打气的次数为（ ） A. 50次 B. 55次 C. 60次 D. 65次 7. 如图甲所示，用波长的紫外线照射光电管阴极K，恰好能发生光电效应。图乙是氢原子的能级图，若大量处于激发态的氢原子发出的光照射阴极K，微安表显示有示数，调整电源和滑动变阻器，测得微安表示数为零时电压表示数为U，已知普朗克常量，真空中光速。下列说法正确的是（　　） A. 改用可见光照射，仍能发生光电效应 B. 阴极K材料的逸出功是 C. 电压表示数U为1.5V D. 有4种频率的光能使该光电管发生光电效应 二、多选题 8. 2024年11月12 日，第十五届中国国际航空航天博览会在广东珠海国际航展中心开幕。悬停在空中的直-20武装直升机用钢索将静止在地面上的质量为m的军车竖直向上吊起。钢索上的拉力F随时间变化的图像如图所示，已知时刻拉力的功率为P，此后拉力的功率保持不变。不计空气阻力，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　） A. 时刻军车的加速度为 B. 时刻军车的速度为 C. 向上吊起过程中军车的最大速度为 D. 到时间内军车上升的高度为 9. 曾经风靡一时的“可达鸭吸管”，在用它喝可乐（可乐可视为导体）的时候会发出悦耳的音乐，其原理可简化为下图所示：在吸管外面包有一层铜箔作为电极，当可乐流过电极附近时，便与铜箔形成了电容，从而使电极的电势发生改变，触发音乐开关。下列判断正确的是（ ） A. 空吸管与充满可乐的吸管相比，空吸管对应的电容要小一些 B. 吸管（这个结构）除了喝水以外还充当了电介质的作用 C. 用该吸管喝别的饮料时不可能会发出音乐 D. 手持一根小木条插入吸管中不可能听到音乐 10. 在x轴上传播的简谐横波在时刻的波形图如图（a）所示，P、Q为该波上两个质点，此时P位于平衡位置，Q位于波峰。图（b）为P质点的振动图像。则（　　） A. 该波传播方向为x轴正方向 B. 时，质点Q的速度最大 C. 在0~1.2s内质点P运动的路程为1m D. 处质点的振动方程为 第II卷 三、实验题 11. 某同学制作了一个“竖直加速度测量仪”，可以用来测量竖直上下电梯运行时的加速度，其构造如图甲所示。把一根轻弹簧上端固定在小木板上，在竖直方向上放一个划有均匀刻度的木板，把弹簧通过一轻质细杆悬吊一个0.9N重物时，弹簧下端的指针指在竖直木板上刻度为C的位置，把悬吊1.0N 重物时指针位置的刻度标记为0，以后该重物就固定在弹簧上，和小木板上的刻度构成了一个“竖直加速度测量仪”。重力加速度 （1）若木板上相邻最小刻度间距为1.0mm，则弹簧的劲度系数 k= _______N/m。 （2）规定竖直向上为正方向，图中长刻度线A旁的加速度标为______m/s²。 （3）加速度测量仪制作完成后，将刻度尺不同刻度对应的加速度大小标在尺上。在测量某次运动的过程中，该同学观察到指针由读数较小的位置逐渐变大。则在这段时间内该运动可能为 。 A. 加速度增大的加速运动 B. 匀速直线运动 C. 匀加速直线运动 （4）该同学想要改变加速度测量仪的量程，请写出一种合理的方案：______。 12. 某同学想测某电阻的阻值。 （1）该同学先用多用电表的欧姆挡中的“×10”挡粗略测量该电阻，结果如图甲所示，则该读数为_________Ω。 （2）为了更准确地测量该电阻的阻值，有以下实验器材可供选择： A.电流表（量程为0~15mA，内阻约为2Ω）； B.电流表（量程为0~3mA，内阻）； C.定值电阻； D.定值电阻； E.滑动变阻器（0~20Ω，允许通过的最大电流为200mA）； F.滑动变阻器（0~100Ω，允许通过的最大电流为50mA）； G.蓄电池E（电动势为3V，内阻很小）； H.开关S。 （3）滑动变阻器应选择_______（填“”或“”）。 （4）该同学设计了测量该电阻的电路图，如图乙所示。 （5）该同学在某次实验过程中测得电流表的示数为，电流表的示数为，则该电阻表达式_______（用题中所给物理量的符号表示）。 （6）调节滑动变阻器，测得多组和，并作出图像如图丙所示，则该电阻的阻值为_______Ω。 四、解答题 13. 如图甲为一个粒子加速装置，该装置由多个横截面积相同的金属圆筒依次排列，其中心轴线在同一直线上，序号为奇数的圆筒和交变电源的一个极相连，序号为偶数的圆筒和该电源的另一个极相连，交变电源的变化规律如图乙，，周期。时刻比荷为的带负电的粒子从序号为0的金属板的中央静止开始加速，沿中心轴线冲进圆筒1，粒子在圆筒内匀速运动，通过改变圆筒长度，让粒子在圆筒间的间隙中都恰好加速，粒子通过圆筒间隙的时间可以忽略不计，当圆筒数量时，加速后的粒子以从点垂直AB水平射入电场如图丙，恰好打在边上，立方体空间存在竖直向上的电场，不计粒子的重力及粒子相互间的作用力，求： （1）粒子经过加速装置后，射入电场的速度和第10个圆筒的长度； （2）立方体的边长。 14. 如图甲是风洞实验室全景图，风洞实验室是可量度气流对实体作用效果以及观察物理现象的一种管道状实验设备。图乙为风洞实验室的侧视图，两水平面（虚线）之间的距离为，其间为风洞区域，物体进入该区域会受到水平方向的恒力，自该区域下边界的点将质量为的小球以一定的初速度竖直上抛，从点离开风洞区域，经过最高点后小球再次从点返回风洞区域后做直线运动，落在风洞区域的下边界处，与水平方向的夹角为，，，重力加速度大小为。求： （1）风洞区域小球受到水平方向恒力的大小； （2）小球经过段与段的时间之比； （3）的距离。 15. 某研学小组设计了一套电气制动装置，其简化模型如图所示。在车身下方固定一单匝矩形导线框，利用线框进入磁场时所受的安培力，辅助列车刹车。已知列车的总质量为m，车身长为s，线框的短边ab和cd分别安装在车头和车尾，长度均为L（L小于匀强磁场的宽度），线框的总电阻为R。站台轨道上匀强磁场区域足够长（大于车长s），磁感应强度的大小为B，方向竖直向上，若ab边刚进入磁场时列车关闭发动机，此时列车的速度为，cd边进入磁场瞬间，列车恰好停止，假设列车停止前所受铁轨及空气阻力的合力恒为f。求： （1）线框ab边进入磁场瞬间，产生的感应电流大小和列车加速度的大小； （2）线框从进入磁场到停止的过程中产生的焦耳热Q； （3）线框从进入磁场到恰好停止运动的时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025年1月高三物理期末考试1.19 物理 考试时间：75分钟； 学校∶___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 第I卷（选择题） 一、单选题 1. 2024年11月13日，在珠海航展兵器馆亮相的“机器狼”受到观众喜爱，成为名副其实的明星展品。关于机器狼下列说法正确的是（　　） A. 研究机器狼的避障动作时可以将其看成质点 B. 机器狼在行走时与地面的摩擦力和它的重力成正比 C. 机器狼受到的支持力是由于它的脚发生形变产生的 D. 机器狼在行走时与地球之间有三对作用力与反作用力 【答案】D 【解析】 【详解】A．当物体的大小、形状对所研究的问题没有影响或者影响很小，可以忽略不计时，可将物体看成质点，所以研究机器狼的避障动作时不可以将其看成质点，故A错误； B．机器狼在行走时与地面的摩擦力为静摩擦力，其大小与重力无关，故B错误； C．机器狼受到的支持力是由于地面发生形变产生的，故C错误； D．机器狼在行走时受到重力、支持力和摩擦力，所以与地球之间有三对作用力与反作用力，故D正确。 故选D。 2. 2024年11月中旬，“天舟八号”货运飞船由“长征七号”遥九运载火箭发射入轨。“天舟八号”除了承担了向空间站运送货物的运输使命，还肩负着一次“特殊”的科学任务——把我国科研人员根据月壤样品所研究出来的月壤砖送到月球上，这样人们就能够在月球上如愿建立属于地球人的月球基地。“天舟八号”多次变轨简化示意图如图所示。从近地轨道1的P点变轨到椭圆轨道2，在远地点Q再次变轨转移到330千米的圆轨道3，在距天宫一号目标飞行器后下方约52千米处，飞船采用快速交会对接模式对接于中国空间站“天和”核心舱后向端口。对“天舟八号”此次变轨及对接过程，下列说法中正确的是（　　） A. “天舟八号”在近地轨道1的速度大于轨道2在P点的速度 B. “天舟八号”在椭圆轨道2上任何一点的速度一定小于7.9km/s C. “天舟八号”需在轨道3再次加速才能到达天宫一号所在轨道与之对接 D. “天舟八号”在轨道3稳定运行时，经过Q点的加速度小于轨道2上经过Q点的加速度 【答案】C 【解析】 【详解】AB．“天舟八号”在近地轨道1需要加速才能变轨到轨道2，故“天舟八号”在近地轨道1的速度小于轨道2在P点的速度，“天舟八号”在近地轨道的线速度为7.9km/s，故“天舟八号”在椭圆轨道2上经过P点的速度大于7.9km/s，故AB错误； C．“天舟八号”需在轨道3再次加速才能到达天宫一号所在轨道与之对接，故C正确； D．“天舟八号”在轨道3稳定运行时，根据万有引力提供向心力有 可知，经过Q点的加速度等于轨道2上经过Q点的加速度，故D错误。 故选C。 3. 如图，一旧电动车动力电源上的铭牌标有48V，20Ah字样。它正常工作时电源输出电压为40V，额定输出功率400W。由于电动机发热造成损耗，电动机的效率为80%，不考虑其它部件的摩擦损耗。已知运动时电动车受到阻力恒为32N，下列正确的是（　　） A. 电源内阻为0.8Ω，额定工作电流为5A B. 电动车电动机的内阻为1.6Ω C. 电动车保持额定功率匀速行驶的最长时间是2.4h D. 电动车保持额定功率匀速行驶的最远距离是72km 【答案】D 【解析】 【详解】A．电动车正常工作时，电路中的电流为 电源内阻为 故A错误； B．根据题意有 得 故B错误； C．电动车保持额定功率匀速行驶的最长时间是 故C错误； D．根据 求得电动车保持额定功率匀速行驶的最远距离是 故D正确。 故选D。 4. 我国某地一次消防演练中，一直升机利用四根相同的绝缘绳索将金属线框吊起，线框始终保持水平。地磁场的竖直分量，随距离地面高度h的增大而减小，当飞机带动线框匀速上升时（ ） A. 穿过线框的磁通量增大 B. 线框中感应电流方向为 C. 线框的四条边有向内收缩的趋势 D. 绳索对线框的作用力小于线框的重力 【答案】B 【解析】 【详解】A．地磁场的竖直分量随距离地面高度h的增大而减小，故穿过线框的磁通量减小，故A错误； B．根据楞次定律，向下的磁通量减小，感应电流的磁场向下，线框中线框中感应电流方向为，故B正确； C．由广义楞次定律，穿过线框的磁通量减小，线框的四条边有向外扩张的趋势，故C错误； D．线框受到的安培力的合力为零，当飞机带动线框匀速上升时，绳索对线框的作用力等于线框的重力，故D错误。 故选B。 5. 某同学用如图所示的电路模拟远距离输电，理想升压变压器的原、副线圈的匝数之比为，理想降压变压器的原、副线圈的匝数之比为，两变压器之间输电线的总电阻为R，其余线路电阻不计，、为两盏完全相同的灯泡，开关S断开时，灯泡恰好正常发光，现闭合开关，要使两盏灯泡均正常发光，下列措施可行的是（　　） A. 仅增大 B. 仅减小交流电的频率 C. 仅减小变压器的输入电压 D. 仅将两变压器之间的输电线加粗 【答案】D 【解析】 【详解】A．开关S断开时，灯泡恰好正常发光，闭合开关，两盏灯泡均正常发光，则灯泡两端电压不变，降压变压器副线圈中电流加倍，不变的情况下，由可知降压变压器的原线圈两端电压不变；由可知降压变压器的原线圈中电流加倍。若仅增大，则升压变压器副线圈两端电压降低，而输电线上的电压降加倍，造成降压变压器原线圈两端电压降低，不能满足条件，故A错误； B．若仅减小交流电的频率，则升压变压器副线圈电压不变，由于输电线上的电压降加倍，造成降压变压器原线圈两端电压降低，不能满足条件，故B错误； C．仅减小变压器的输入电压，则升压变压器副线圈电压减小，输电线上的电压降加倍，降压变压器原线圈两端电压减小，不能满足条件，故C错误； D．仅将两变压器之间的输电线加粗，输电线的电阻减小，升压变压器副线圈电压不变，输电线上的电压降可能不变，降压变压器原线圈两端电压也就不变，满足条件，故D正确。 故选D。 6. 喷水壶在家庭园艺中广泛使用，如图所示为容积的喷水壶，壶中装有3L的水，壶中封闭气体的压强为1atm。现拧紧壶口，向壶中打气，每次能打入1atm的气体50mL，忽略壶中水的体积、壶的容积的变化及壶内气体温度的变化，要使壶内气体压强达到2.5atm，需至少打气的次数为（ ） A. 50次 B. 55次 C. 60次 D. 65次 【答案】C 【解析】 【详解】设应打n次，则有 =1atm，V1=50mL×n+2L=2+L=（0.05n+2）L =2.5atm，V2=2L 根据玻意耳定律得 解得 n=60次 故选C。 7. 如图甲所示，用波长的紫外线照射光电管阴极K，恰好能发生光电效应。图乙是氢原子的能级图，若大量处于激发态的氢原子发出的光照射阴极K，微安表显示有示数，调整电源和滑动变阻器，测得微安表示数为零时电压表示数为U，已知普朗克常量，真空中光速。下列说法正确的是（　　） A. 改用可见光照射，仍能发生光电效应 B. 阴极K材料的逸出功是 C. 电压表示数U为1.5V D. 有4种频率的光能使该光电管发生光电效应 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据爱因斯坦光电效应方程 由于可见光的频率小于紫外线的频率，所以改用可见光照射，不能发生光电效应，故A错误； B．根据爱因斯坦光电效应方程 可得 代入数据可得阴极K材料的逸出功为 故B错误； C．处于激发态的氢原子跃迁至能级所释放的能量为 根据爱因斯坦光电效应方程 可得电压表示数为 故C正确； D．能发生光电效应入射光的能量最小为 大量处于激发态的氢原子跃迁时释放的能量分别为 故有2种频率的光能使该光电管发生光电效应，故D错误。 故选C。 二、多选题 8. 2024年11月12 日，第十五届中国国际航空航天博览会在广东珠海国际航展中心开幕。悬停在空中的直-20武装直升机用钢索将静止在地面上的质量为m的军车竖直向上吊起。钢索上的拉力F随时间变化的图像如图所示，已知时刻拉力的功率为P，此后拉力的功率保持不变。不计空气阻力，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　） A. 时刻军车的加速度为 B. 时刻军车的速度为 C. 向上吊起过程中军车的最大速度为 D. 到时间内军车上升的高度为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据牛顿第二定律可知，时刻军车的加速度为 故A错误； B．根据题意，时刻军车的速度为 根据图像可知时间内拉力大小不变，即合力不变，加速度不变，军车做匀加速直线运动，则时刻军车的速度为 故B正确； C．向上吊起过程中军车的最大速度在加速度等于0时取得，之后军车做匀速直线运动，速度大小不变，拉力大小也不变，此时拉力大小与重力大小相等，即 故C正确； D．到时间，根据动能定理可知 整理可得军车上升的高度为 故D错误。 故选BC。 9. 曾经风靡一时的“可达鸭吸管”，在用它喝可乐（可乐可视为导体）的时候会发出悦耳的音乐，其原理可简化为下图所示：在吸管外面包有一层铜箔作为电极，当可乐流过电极附近时，便与铜箔形成了电容，从而使电极的电势发生改变，触发音乐开关。下列判断正确的是（ ） A. 空吸管与充满可乐的吸管相比，空吸管对应的电容要小一些 B. 吸管（这个结构）除了喝水以外还充当了电介质的作用 C. 用该吸管喝别的饮料时不可能会发出音乐 D. 手持一根小木条插入吸管中不可能听到音乐 【答案】AB 【解析】 【详解】A．该吸管的原理是由铜箔和可乐作为电容器的两极，其电容发生改变从而触发音乐开关，根据电容器定义式 充满可乐的吸管与空吸管相比，正对面积增大，所以电容变大，故A正确； B．由题意可知，其电容器为铜箔与可乐构成，而细管接入铜箔之间，从结构上看，其细管除了喝水以外，也充当了电介质的作用，故B正确； C．由之前的分析可知，当电容器的电容改变，即会听到音乐，而当喝其他饮料时，其它饮料到达铜箔的位置时，也改变了其电容，所以用该吸管喝别的饮料时也可能会发出音乐，故C错误； D．由之前的分析可知，当电容器的电容改变，即会听到音乐，而当一根小木条插入吸管中时，也改变了其电容，所以手持一根小木条插入吸管中也可能听到音乐，故D错误。 故选AB。 10. 在x轴上传播的简谐横波在时刻的波形图如图（a）所示，P、Q为该波上两个质点，此时P位于平衡位置，Q位于波峰。图（b）为P质点的振动图像。则（　　） A. 该波传播方向为x轴正方向 B. 时，质点Q的速度最大 C. 在0~1.2s内质点P运动的路程为1m D. 处质点的振动方程为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据图（b）为P质点的振动图像，0时刻P点的运动方向为y轴正方向，根据质点运动方向与传播方向的关系，该波传播方向为x轴正方向，故A正确； B．根据图（b）为P质点的振动图像，可知此简谐波的周期为0.8s，故 质点Q在波谷，其速度为零，故B错误； C．在0~1.2s内质点P运动的路程为 故C错误； D．此列波 处质点初相位 其振动方程为 故D正确。 故选AD。 第II卷 三、实验题 11. 某同学制作了一个“竖直加速度测量仪”，可以用来测量竖直上下电梯运行时的加速度，其构造如图甲所示。把一根轻弹簧上端固定在小木板上，在竖直方向上放一个划有均匀刻度的木板，把弹簧通过一轻质细杆悬吊一个0.9N重物时，弹簧下端的指针指在竖直木板上刻度为C的位置，把悬吊1.0N 重物时指针位置的刻度标记为0，以后该重物就固定在弹簧上，和小木板上的刻度构成了一个“竖直加速度测量仪”。重力加速度 （1）若木板上相邻最小刻度间距为1.0mm，则弹簧的劲度系数 k= _______N/m。 （2）规定竖直向上为正方向，图中长刻度线A旁的加速度标为______m/s²。 （3）加速度测量仪制作完成后，将刻度尺不同刻度对应的加速度大小标在尺上。在测量某次运动的过程中，该同学观察到指针由读数较小的位置逐渐变大。则在这段时间内该运动可能为 。 A. 加速度增大的加速运动 B. 匀速直线运动 C. 匀加速直线运动 （4）该同学想要改变加速度测量仪的量程，请写出一种合理的方案：______。 【答案】（1）10 （2）0.98 （3）A （4）①改变小球的质量。②改变弹簧的劲度系数。③加长竖直木板长度 【解析】 【小问1详解】 从图中不难得到，从刻度位置C到刻度位置0，弹簧弹力增加了 弹簧形变量增加了 根据胡可定律推论 联立解得 【小问2详解】 图中长刻度线A旁时，设弹簧弹力为F，从刻度位置C到刻度位置A，弹簧弹力增加了 弹簧形变量增加了 根据胡可定律推论 联立解得 题中可知重物重力为，故重物质量为，设重物加速度为a，由牛顿第二定律得 联立解得 【小问3详解】 若观察到指针由读数较小的位置逐渐变大，说明弹力在增大，加速度在增大，故做加速度增大的加速运动，故选A； 【小问4详解】 同学想要改变加速度测量仪的量程，即是获得加速度更大的测量范围，故在保持重物重力不变时，可加长竖直木板长度(即改变弹簧伸长量)，增大弹簧弹力以获得更大的合力，即获得更大的加速度；也保持刻度位置不变时，改变小球的质量或改变弹簧的劲度系数以获得更大的合力，获得更大的加速度。 12. 某同学想测某电阻的阻值。 （1）该同学先用多用电表的欧姆挡中的“×10”挡粗略测量该电阻，结果如图甲所示，则该读数为_________Ω。 （2）为了更准确地测量该电阻的阻值，有以下实验器材可供选择： A.电流表（量程为0~15mA，内阻约为2Ω）； B.电流表（量程为0~3mA，内阻）； C.定值电阻； D.定值电阻； E.滑动变阻器（0~20Ω，允许通过的最大电流为200mA）； F.滑动变阻器（0~100Ω，允许通过的最大电流为50mA）； G.蓄电池E（电动势为3V，内阻很小）； H.开关S。 （3）滑动变阻器应选择_______（填“”或“”）。 （4）该同学设计了测量该电阻的电路图，如图乙所示。 （5）该同学在某次实验过程中测得电流表的示数为，电流表的示数为，则该电阻表达式_______（用题中所给物理量的符号表示）。 （6）调节滑动变阻器，测得多组和，并作出图像如图丙所示，则该电阻的阻值为_______Ω。 【答案】 ①. 260 ②. ③. ④. 250 【解析】 【详解】[1]图甲中欧姆表的读数为 [2]图乙中滑动变阻器连接方式为分压式，为了调节方便，应选择总阻值较小的滑动变阻器，即选。 [3]由并联电路规律得 求得 [4]由图丙可知 所以 四、解答题 13. 如图甲为一个粒子加速装置，该装置由多个横截面积相同的金属圆筒依次排列，其中心轴线在同一直线上，序号为奇数的圆筒和交变电源的一个极相连，序号为偶数的圆筒和该电源的另一个极相连，交变电源的变化规律如图乙，，周期。时刻比荷为的带负电的粒子从序号为0的金属板的中央静止开始加速，沿中心轴线冲进圆筒1，粒子在圆筒内匀速运动，通过改变圆筒长度，让粒子在圆筒间的间隙中都恰好加速，粒子通过圆筒间隙的时间可以忽略不计，当圆筒数量时，加速后的粒子以从点垂直AB水平射入电场如图丙，恰好打在边上，立方体空间存在竖直向上的电场，不计粒子的重力及粒子相互间的作用力，求： （1）粒子经过加速装置后，射入电场的速度和第10个圆筒的长度； （2）立方体的边长。 【答案】（1）,；（2） 【解析】 【详解】（1）对粒子由动能定理可得 求得 在长管中匀速直线运动 （2）设立方体边长为,由类平抛运动可得 联立求得 14. 如图甲是风洞实验室全景图，风洞实验室是可量度气流对实体作用效果以及观察物理现象的一种管道状实验设备。图乙为风洞实验室的侧视图，两水平面（虚线）之间的距离为，其间为风洞区域，物体进入该区域会受到水平方向的恒力，自该区域下边界的点将质量为的小球以一定的初速度竖直上抛，从点离开风洞区域，经过最高点后小球再次从点返回风洞区域后做直线运动，落在风洞区域的下边界处，与水平方向的夹角为，，，重力加速度大小为。求： （1）风洞区域小球受到水平方向恒力的大小； （2）小球经过段与段的时间之比； （3）的距离。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小球再次从N点返回风洞区域后做直线运动，合力方向与速度方向在同一条直线上，受力情况如图所示：     根据平行四边形定则和几何知识知 解得 【小问2详解】 最高点的小球的速度沿水平方向，设该速度为v，则小球在M、N点的水平方向速度也为v，设小球在M、N点竖直方向的速度大小为，在O点的初速度为。竖直方向的运动可知由O到M与从N到P的时间相等，设为t。 从O到M的过程中，水平方向有 从N到P的过程中，在P点，水平方向有 设P点竖直方向的速度大小为，则 解得 在竖直方向上，小球在从O点到P点做上抛运动，竖直方向上速度相等，可得 由N到P小球做直线运动，则有 可得 最高点为Q点，设M到Q的时间为，则在竖直方向上有 由N到P有 解得 则小球经过段与段的时间之比 【小问3详解】 水平方向由O到M有 由M到N有 由N到P有 又 ， 解得 15. 某研学小组设计了一套电气制动装置，其简化模型如图所示。在车身下方固定一单匝矩形导线框，利用线框进入磁场时所受的安培力，辅助列车刹车。已知列车的总质量为m，车身长为s，线框的短边ab和cd分别安装在车头和车尾，长度均为L（L小于匀强磁场的宽度），线框的总电阻为R。站台轨道上匀强磁场区域足够长（大于车长s），磁感应强度的大小为B，方向竖直向上，若ab边刚进入磁场时列车关闭发动机，此时列车的速度为，cd边进入磁场瞬间，列车恰好停止，假设列车停止前所受铁轨及空气阻力的合力恒为f。求： （1）线框ab边进入磁场瞬间，产生的感应电流大小和列车加速度的大小； （2）线框从进入磁场到停止的过程中产生的焦耳热Q； （3）线框从进入磁场到恰好停止运动的时间。 【答案】（1）， （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 线框ab边进入磁场瞬间，产生的感应电动势为 线框中的感应电流为 根据牛顿第二定律得 解得 【小问2详解】 根据能量守恒有 得 【小问3详解】 整个过程中根据动量定理得 即 又 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $