精品解析：江苏省苏州市苏州国裕外语学校2024-2025学年高三上学期12月月考物理试卷

苏州国裕2024--2025高三第一学期12月物理月考试卷 一．单选题（每题4分） 1. 下列有关光学现象说法正确的是（　　） A. 甲中荷叶上的露珠显得特别“明亮”是由于光的全反射 B. 乙中看到的全息照片利用的是光的全反射原理而制成的 C. 丙中用涂有增透膜的相机拍照，可以拍摄清楚汽车内部的情景 D. 丁中肥皂在阳光下呈现彩色条纹是光的衍射现象 2. 拔河比赛是长郡中学“教师趣味运动会”必备项目，如图甲所示为拔河比赛时一位老师的拔河示意图，可以认为此时处于平衡状态．该情形下可简化成如图乙所示的一质量分布均匀的钢管模型．在拔河时身体缓慢向后倾倒，可以认为钢管与地面的夹角逐渐变小，在此期间，脚与水平地面之间没有滑动，绳子的方向始终保持水平．已知当钢管受到同一平面内不平行的三个力而平衡时，三个力的作用线必交于一点．根据上述信息，当钢管与地面的夹角逐渐变小时，下列说法正确的有（  ） A. 地面对钢管支持力变小 B. 地面对钢管的摩擦力变大 C. 地面对钢管的作用力不变 D. 手对绳子的摩擦力方向向左 3. 2022年11月30日，神舟十五号3名航天员顺利进驻中国空间站，两个航天乘组首次实现“胜利会师”留下一张足以载入史册的太空合影。中国空间站距离地面约400km，其重力加速度为g。设空间站围绕地球做匀速圆周运动，航天员在空间站受的重力为G、绕地球运动向心加速度为a，周期为T，速度为v。下列说法正确的是（　　） A. B. C. D. 4. 在海边的山坡高处的岸防炮，可以同时向两个方向投出弹丸，射击海面上的不同目标。如图所示，在一次投射中，岸防炮以相同大小的初速度v0在同一竖直面内同时射出两颗弹丸，速度方向与水平方向夹角均为θ，不计空气阻力。则（　　） A. 到达海面时两炮弹的速度大小相同方向不同 B. 到达海面前两炮弹之间的距离越来越小 C. 到达海面前两炮弹的相对速度越来越大 D. 到达海面前两炮弹总在同一竖直线上 5. 如图所示，若令y轴和x轴分别表示某个物理量，图像表示直线运动中物理量之间的关系，A为图线上一点，过A点作图线的切线交y轴于M点，过A点作垂线交x轴于N点，切线AM的斜率记为，图中的阴影面积记为S。下列说法正确的是（　　） A. 若x轴表示位移x，y轴表示物体所受的合外力F，面积S表示这一过程中的末动能 B. 若x轴表示速度v，y轴表示物体所受的合外力F，面积S表示A点速度时合外力的瞬时功率 C. 若x轴表示时间t，y轴表示物体动量p，斜率表示A点时物体所受合力 D. 若x轴表示距参考平面的高度h，y轴表示物体的重力势能，斜率表示物体的重力 6. 如图1所示，在x轴上相距的O、M两点有两波源，时刻，两波源开始振动，振动图像分别如图2、图3所示。已知两波的传播速度为，x轴上的P点与O点相距，则（　　） A. 两列波不能发生干涉现象 B. M点波源的振动方程为 C. P点为振动加强点，振幅为 D. 时，P点沿y轴正向振动 7. 在如图所示的电路中，是定值电阻，、是滑动变阻器，D为理想二极管。电源的电动势为E，内阻为r，接通开关S，质量为m的带电油滴恰能静止在水平放置的两金属板间。若只改变其中的一个条件，下列说法正确的是（ ） A. 将的滑片向右移动，油滴将向下运动 B. 将的滑片向右移动，油滴将向下运动 C. 断开开关S，将有电子自下而上通过理想二极管D D. 增大电容器两极板间的距离，油滴将加速向上运动 8. 太阳能电池在空间探测器上广泛应用。某太阳能电池在特定光照强度下工作电流I随路端电压U变化的图线如图中曲线①，输出功率P随路端电压U的变化图线如图中曲线②。图中给出了该电池断路电压U0和短路电流I0。当路端电压为U1时，工作电流为I1，且恰达到最大输出功率P1，则此时电池的内阻为（　　） A. B. C. D. 9. 一直导管的横截面是半径为R的圆，如图所示，该直导管（导管壁的厚度可忽略）水平放置在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里；沿导管向左流动的液体中含有一种质量为m、电荷量为+q的带电微粒，微粒受磁场力影响发生偏转，导管上、下壁a、b两点间最终形成稳定电势差Uab，导管内部的电场可看作匀强电场，忽略浮力，重力不可忽略，重力加速度为g，则液体流速和a、b两点间电势差Uab的正负为 （　　） A. ，Uab为正 B. ，Uab为正 C. ，Uab为负 D. ，Uab为负 10. 如图所示，半径为R的球面均匀带有正电荷，球内场强处处为零，O为球心，在球面最右端A处取下一足够小、带电荷量为q的曲面并将其沿OA延长线移动至B，，C是AB中点，D是O点正上方点，已知静电力常量为，若球面剩余部分电荷量与电荷分布保持不变，则（  ） A. D点场强方向由D指向A B. D、O两点电势相等 C. O点场强的大小为 D. C点场强的大小为 11. 老师自制了一个炮弹发射器，结构如图。弹簧一端与炮管底部连接，另一端连接滑块，在炮管中装入小球后，系统静止在炮管中O处，此时滑块恰好无摩擦。某次演示时，老师用绳子拉动滑块，将弹簧压缩到A点后释放，观察到小球在O点上方的B点与滑块脱离接触，并能沿炮口飞出，考虑炮管与滑块之间有摩擦，但小球摩擦可忽略不计。则（　　） A. 在B点处弹簧一定处于原长 B. 在B点时小球的速度恰好达到最大 C. 滑块在以后的运动过程中可能到达A点 D. OA间的距离大于 OB间的距离 二．实验题 12. 现有一合金制成的圆柱体，用螺旋测微器测量该圆柱体的直径，用游标卡尺测量该圆柱体的长度。螺旋测微器和游标卡尺的示数如图甲、乙所示。 （1）由甲、乙两图读得圆柱体的直径为________mm，长度为________mm。 （2）用多用电表电阻挡“×10”挡粗测圆柱体的阻值R，发现指针偏角较大，为了更准确的测出圆柱体的阻值，下列操作正确的是________。 A．将选择开关旋转到电阻挡“×1”的位置，两表笔短接调零，再次测量电阻 B．将选择开关旋转到电阻挡“×100”的位置，两表笔短接调零，再次测量电阻 C．将两表笔短接调零，再将选择开关旋转到电阻挡“×1”的位置，再次测量电阻 D．将两表笔短接调零，再将选择开关旋转到电阻挡“×100”的位置，再次测量电阻 （3）为进一步精确测量圆柱体的阻值（阻值约为20Ω），实验室提供了以下器材： A．电源E（电动势3V，内阻不计） B．电流表（量程150mA、内阻约10Ω） C．电流表（量程1mA，内阻） D．电压表V（量程为10V，内阻约为1000Ω） E．定值电阻（电阻为2900Ω） F．滑动变阻器R（最大阻值5Ω） G．开关S及导线若干 ①请在如图所示的虚线框内画出电路原理图（需标出器材符号）。（ ） ②用表示电流表的示数、表示电流表的示数，则________（用、，和表示）。 ③仅从实验原理来看，测量结果________真实值。（填“等于”“大于”或“小于”） 三．计算题 13. 研究光的干涉现象原理图如图所示。光源到双缝、的距离相等，、连线平行于光屏，点为、连线中垂线与光屏的交点。光源发出单色光，经、传播到光屏上点，垂直于光屏，为某亮条纹中心，之间还有条亮条纹，光由、传播到点的时间差为。现紧贴放置厚度为的玻璃片，光由垂直穿过玻璃片传播到点与光由直接传播到点时间相等。已知光在真空中的速度为，玻璃对该单色光的折射率为，不考虑光在玻璃片内的反射，求： （1）单色光在真空中的波长； （2）玻璃片的厚度。 14. 某研究性学习小组用如图所示的装置，测量地面附近地磁场的磁感应强度。固定金属横杆O、O′两点间距离为L，两根长度均为L的轻质软导线，其一端分别接在O、O′点，另一端分别接在长度也为L的导体棒ab两端。现将导体棒ab拉至图示位置，使棒与OO′在同一水平面内由静止释放，导体棒ab转过四分之一圆弧至最低点时速度大小为v，由接入电路的电流传感器测得此过程通过导体棒截面的电荷量为q。已知地磁场与水平面夹角为θ，且与金属横杆垂直，导体棒ab的质量为m、电阻为R，重力加速度为g，不计回路其它部分电阻，忽略空气阻力。求： （1）导体棒ab由静止转至最低点过程中安培力做的功W； （2）该处地磁场的磁感应强度大小B。 15. 如图所示的离心装置：水平轻杆被固定在竖直转轴的O点，质量为m的小圆环A和轻质弹簧套在轻杆上，弹簧两端分别固定于O和A，弹簧劲度系数为，小环A与水平杆的动摩擦因数μ=0.5，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。套在竖直转轴上的质量同为m的光滑小圆环B通过轻质杆与小圆环A相连，链接处可自由转动。装置静止时，长为L的轻质杆与竖直方向的夹角为37°，弹簧处于原长状态。取重力加速度为g，sin37°=0.6，cos37°=0.8，竖直转轴带动装置由静止开始缓慢加速转动，求： （1）装置静止时，小环A受杆的摩擦力大小f； （2）轻杆与竖直方向夹角为53°时的角速度ω； （3）轻杆与竖直方向夹角为从37°变化到53°的过程中，竖直转轴对装置所做的功W。 16. 如图甲所示，平行板电容器板长为L、间距离为d，虚线PO为两板间的中轴线。质量为m、电荷量为e的电子源从平行金属板之外的P点（无穷远处）沿虚线PO方向以初速度v0均匀持续射入。两板间加上如图乙所示的电压Uab（U未知），T＝。平行板电容器右侧有一方向垂直纸面向里的匀强磁场，MN为其左边界，磁感应强度为B＝，磁场中放置一半径为d/16的圆柱ed 形金属圆筒，圆心O到MN的距离OO1＝3d/16，圆筒轴线与磁场平行，圆筒用导线通过一个电阻r0接地．已知t＝0时刻射入的电子刚好打不到极板，不计电子的重力以及电子间的相互作用力，忽略平行金属板之外的电场。 （1）求U的大小（用不含T的表达式表示）； （2）最初金属圆筒不带电，求能够打到圆筒上的电子占发射的电子百分比η； （3）不考虑MN左右电场的相互影响，当圆筒上电量达到相对稳定时，测量到通过电阻r0的电流恒为I，求此时电子到达圆筒时速度v和金属圆筒的发热功率P．（取无穷远处或大地电势为零）． 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 苏州国裕2024--2025高三第一学期12月物理月考试卷 一．单选题（每题4分） 1. 下列有关光学现象说法正确的是（　　） A. 甲中荷叶上的露珠显得特别“明亮”是由于光的全反射 B. 乙中看到的全息照片利用的是光的全反射原理而制成的 C. 丙中用涂有增透膜的相机拍照，可以拍摄清楚汽车内部的情景 D. 丁中肥皂在阳光下呈现彩色条纹是光的衍射现象 【答案】A 【解析】 【详解】A．荷叶上的露珠显得特别“明亮”是由于光线从水中射向空气时发生光的全反射；故A正确； B．全息照片是借助于一束相干的参考光，利用物光与参考光的光程差，同时记录光波的振幅与相位的信息，利用光的干涉现象；故B错误； C．加有偏振滤光片的相机拍照，偏振片可将车窗的反射光减弱，从而可以拍摄清楚汽车内部的情景；用涂有增透膜的相机拍照，仍不能拍摄清楚汽车内部的情景。故C错误。 D．肥皂泡在阳光下呈现彩色条纹是肥皂膜内外反射的光线叠加产生的效果，这是光的干涉。故D错误。 故选A。 2. 拔河比赛是长郡中学“教师趣味运动会”必备项目，如图甲所示为拔河比赛时一位老师的拔河示意图，可以认为此时处于平衡状态．该情形下可简化成如图乙所示的一质量分布均匀的钢管模型．在拔河时身体缓慢向后倾倒，可以认为钢管与地面的夹角逐渐变小，在此期间，脚与水平地面之间没有滑动，绳子的方向始终保持水平．已知当钢管受到同一平面内不平行的三个力而平衡时，三个力的作用线必交于一点．根据上述信息，当钢管与地面的夹角逐渐变小时，下列说法正确的有（  ） A. 地面对钢管支持力变小 B. 地面对钢管的摩擦力变大 C. 地面对钢管的作用力不变 D. 手对绳子的摩擦力方向向左 【答案】B 【解析】 【详解】ABC．对钢管受力分析，钢管受重力G、绳子的拉力T、地面对钢管竖直向上的支持力、水平向右的摩擦力 可认为钢管受到重力G、绳子的拉力T和地面对钢管作用力F三个力，钢管平衡，三个力的作用线必交于一点，由此可知F方向斜向上，与水平面夹角为，根据共点力平衡条件可知 即随着钢管与地面夹角的逐渐变小，地面对钢管支持力（与重力等大反向）的大小不变，地面对钢管的作用力变大，地面对钢管的摩擦力变大，故AC错误，B正确； D．根据相互作用力，手对绳子的摩擦力方向向右，故D错误。 故选B。 3. 2022年11月30日，神舟十五号3名航天员顺利进驻中国空间站，两个航天乘组首次实现“胜利会师”留下一张足以载入史册的太空合影。中国空间站距离地面约400km，其重力加速度为g。设空间站围绕地球做匀速圆周运动，航天员在空间站受的重力为G、绕地球运动向心加速度为a，周期为T，速度为v。下列说法正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】A．中国空间站距离地面约400km，其重力加速度为g。因为重力全部提供向心力，所以绕地球运动向心加速度 故A正确； B．航天员在空间站受的重力为 全部提供向心力，故B错误； C．根据开普勒第三定律可知，中国空间站轨道半径小于静止卫星轨道半径，所以周期小于24h，故C错误； D．近地卫星环绕速度是圆轨道最大环绕速度，所以中国空间站速度小于，故D错误。 故选A。 4. 在海边的山坡高处的岸防炮，可以同时向两个方向投出弹丸，射击海面上的不同目标。如图所示，在一次投射中，岸防炮以相同大小的初速度v0在同一竖直面内同时射出两颗弹丸，速度方向与水平方向夹角均为θ，不计空气阻力。则（　　） A. 到达海面时两炮弹的速度大小相同方向不同 B. 到达海面前两炮弹之间的距离越来越小 C. 到达海面前两炮弹的相对速度越来越大 D. 到达海面前两炮弹总在同一竖直线上 【答案】D 【解析】 【详解】 A．如图所示，斜向上飞出的弹丸经过一段时间到达水平位置时与斜下抛速度方向相同，且在此时与斜下抛高度相同，则落水时间相同，故到达海面时两炮弹的速度大小相同方向相同，A错误； B．由题知，初速度大小相等，与水平方向夹角相同，则水平分速度相同，所以始终保持同一竖直线上。一个斜向上运动，一个斜向下运动，竖直方向位移方向相反，距离增大。故B错误； C．到达海面前两炮弹的水平分相对速度为0，竖直的相对速度不为0。由于两者加速度均为g，相对加速度为0，故两者相对速度保持不变。C错误； D．由题知，初速度大小相等，与水平方向夹角相同，则水平分速度相同，所以始终保持同一竖直线上，D正确。 故选D。 5. 如图所示，若令y轴和x轴分别表示某个物理量，图像表示直线运动中物理量之间的关系，A为图线上一点，过A点作图线的切线交y轴于M点，过A点作垂线交x轴于N点，切线AM的斜率记为，图中的阴影面积记为S。下列说法正确的是（　　） A. 若x轴表示位移x，y轴表示物体所受的合外力F，面积S表示这一过程中的末动能 B. 若x轴表示速度v，y轴表示物体所受的合外力F，面积S表示A点速度时合外力的瞬时功率 C. 若x轴表示时间t，y轴表示物体动量p，斜率表示A点时物体所受合力 D. 若x轴表示距参考平面的高度h，y轴表示物体的重力势能，斜率表示物体的重力 【答案】C 【解析】 【详解】A．若x轴表示位移x，y轴表示物体所受的合外力F，则面积S表示这一过程中合外力所做的功，根据动能定理知，合外力做功等于动能变化量，所以面积S表示这一过程中动能的变化量，而不是末动能，故A错误； B．若x轴表示速度v，y轴表示物体所受的合外力F，则由P=Fv知，A点时合外力的瞬时功率为该点横纵坐标的乘积而不是阴影部分的面积，故B错误； C．若x轴表示时间t，y轴表示物体动量p，由动量定理知 所以图像的斜率为 所以斜率表示A点时物体所受合力，故C正确； D．若x轴表示距参考平面的高度h，y轴表示物体的重力势能，由知，图像上A点与原点连线所在割线的斜率表示A点时物体的重力，故D错误。 故选C。 6. 如图1所示，在x轴上相距的O、M两点有两波源，时刻，两波源开始振动，振动图像分别如图2、图3所示。已知两波的传播速度为，x轴上的P点与O点相距，则（　　） A. 两列波不能发生干涉现象 B. M点波源的振动方程为 C. P点为振动加强点，振幅为 D. 时，P点沿y轴正向振动 【答案】C 【解析】 【详解】A．这两列波的振动周期相同，故频率相同，相差也恒定，符合干涉条件，故A错误； B．从图3可知，M点波源的振动方程为 故B错误； C．因两波波长为0.2cm，波源振动频率相同，起振方向刚好相反，点P到两波源的距离差为0.9cm，距离差刚好是半波长的奇数倍，故为振动加强点，振幅为两波振幅之和为7cm，故C正确； D．P点与O点相距1.2cm，O点的波源传至P点时需1.2秒，故0.5秒时不考虑O点波源的影响；由于P点与M点相距0.3cm，M点的波传至P需0.3秒，故0.5秒时刻，P点只振动了0.2s，刚好振动了一个周期，回到平衡位置向下，故D错误。 故选C。 7. 在如图所示的电路中，是定值电阻，、是滑动变阻器，D为理想二极管。电源的电动势为E，内阻为r，接通开关S，质量为m的带电油滴恰能静止在水平放置的两金属板间。若只改变其中的一个条件，下列说法正确的是（ ） A. 将的滑片向右移动，油滴将向下运动 B. 将的滑片向右移动，油滴将向下运动 C. 断开开关S，将有电子自下而上通过理想二极管D D. 增大电容器两极板间的距离，油滴将加速向上运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．将的滑片向右移动，阻值减小，则电路总电阻减小，总电流变大，R0电压变大，即两板间电压变大，场强变大，向上的电场力变大，则油滴将向上运动，选项A错误； B．将的滑片向右移动，金属板两板间电压不变，场强不变，油滴仍静止，选项B错误； C．断开开关S，电容器放电，电流方向从上往下通过二极管D，则将有电子自下而上通过理想二极管D，选项C正确； D．增大电容器两极板间的距离，两板间电压不变，则场强减小，油滴受向上的电场力减小，则将加速向下运动，选项D错误。 故选C。 8. 太阳能电池在空间探测器上广泛应用。某太阳能电池在特定光照强度下工作电流I随路端电压U变化的图线如图中曲线①，输出功率P随路端电压U的变化图线如图中曲线②。图中给出了该电池断路电压U0和短路电流I0。当路端电压为U1时，工作电流为I1，且恰达到最大输出功率P1，则此时电池的内阻为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据题意可知，太阳能电池的电动势为，路端电压为U1时，太阳能电池的总功率为 太阳能电池内阻的功率为 根据 联立可得 故选C。 9. 一直导管的横截面是半径为R的圆，如图所示，该直导管（导管壁的厚度可忽略）水平放置在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里；沿导管向左流动的液体中含有一种质量为m、电荷量为+q的带电微粒，微粒受磁场力影响发生偏转，导管上、下壁a、b两点间最终形成稳定电势差Uab，导管内部的电场可看作匀强电场，忽略浮力，重力不可忽略，重力加速度为g，则液体流速和a、b两点间电势差Uab的正负为 （　　） A. ，Uab为正 B. ，Uab为正 C. ，Uab为负 D. ，Uab为负 【答案】C 【解析】 【详解】根据左手定则可知，带电微粒受到向下的洛伦兹力，所以带电微粒向下偏，则直导管下侧带电微粒越来越多，直到液体中的带电微粒所受的电场力、磁场力和重力的合力为零，此时a、b两点间形成稳定的电势差Uab，则Uab<0，合力为零时有 解得 故C正确，ABD错误。 故选C。 10. 如图所示，半径为R的球面均匀带有正电荷，球内场强处处为零，O为球心，在球面最右端A处取下一足够小、带电荷量为q的曲面并将其沿OA延长线移动至B，，C是AB中点，D是O点正上方点，已知静电力常量为，若球面剩余部分电荷量与电荷分布保持不变，则（  ） A. D点场强方向由D指向A B. D、O两点电势相等 C. O点场强的大小为 D. C点场强的大小为 【答案】C 【解析】 【详解】A．均匀带电的球壳在其内部空腔激发的场强处处为零，当在球壳表面A处取下一面积足够小、带电量为q的球壳后，球壳在内部产生的电场相当于在A点放置一个电荷量为-q的点电荷产生的电场，电场的方向指向A点。那么在D点产生电场强度由A点的负电荷与B点正电荷电场强度的叠加，可以看出D点的电场方向并不是由D指向A，故A错误； B．由等量异种电荷电势分布知，A点负电荷左端的等势面是圆弧形状的，故D、O两点的电势不相等，故B错误； C．由电场公式，得O点电场强度大小为 故C正确； D．C点场强的大小相当于球面上电荷与B点电荷共同产生的，由于不知道球面电荷量，无法计算C点的电场强度，故D错误。 故选C。 11. 老师自制了一个炮弹发射器，结构如图。弹簧一端与炮管底部连接，另一端连接滑块，在炮管中装入小球后，系统静止在炮管中O处，此时滑块恰好无摩擦。某次演示时，老师用绳子拉动滑块，将弹簧压缩到A点后释放，观察到小球在O点上方的B点与滑块脱离接触，并能沿炮口飞出，考虑炮管与滑块之间有摩擦，但小球摩擦可忽略不计。则（　　） A. 在B点处弹簧一定处于原长 B. 在B点时小球的速度恰好达到最大 C. 滑块在以后的运动过程中可能到达A点 D. OA间的距离大于 OB间的距离 【答案】D 【解析】 【详解】A．小球在B点与滑块脱离，则有 此时滑块有 两者此时加速度相同，所以此时弹簧有弹力，不处于原长，故A错误； B．当加速度为零时，速度达到最大，有上述分析可知，在B点时小球的加速度不为零，故B错误； C．由能量守恒可知，小球的机械能和滑块摩擦生成的热量都来源于弹簧的弹性势能，故弹性势能减小，滑块在以后的运动过程中不可能到达A点，故C错误； D．假设无摩擦且小球不离开滑块，整个系统处于简谐振动，O点为平衡位置，则A点关于O点对称点为最远点，但因为有摩擦，而且到达B点时小球和滑块还有速度，所以OA间的距离大于 OB间的距离，故D正确。 故选D。 二．实验题 12. 现有一合金制成的圆柱体，用螺旋测微器测量该圆柱体的直径，用游标卡尺测量该圆柱体的长度。螺旋测微器和游标卡尺的示数如图甲、乙所示。 （1）由甲、乙两图读得圆柱体的直径为________mm，长度为________mm。 （2）用多用电表电阻挡“×10”挡粗测圆柱体的阻值R，发现指针偏角较大，为了更准确的测出圆柱体的阻值，下列操作正确的是________。 A．将选择开关旋转到电阻挡“×1”的位置，两表笔短接调零，再次测量电阻 B．将选择开关旋转到电阻挡“×100”的位置，两表笔短接调零，再次测量电阻 C．将两表笔短接调零，再将选择开关旋转到电阻挡“×1”的位置，再次测量电阻 D．将两表笔短接调零，再将选择开关旋转到电阻挡“×100”的位置，再次测量电阻 （3）为进一步精确测量圆柱体的阻值（阻值约为20Ω），实验室提供了以下器材： A．电源E（电动势3V，内阻不计） B．电流表（量程150mA、内阻约10Ω） C．电流表（量程1mA，内阻） D．电压表V（量程为10V，内阻约为1000Ω） E．定值电阻（电阻为2900Ω） F．滑动变阻器R（最大阻值5Ω） G．开关S及导线若干 ①请在如图所示的虚线框内画出电路原理图（需标出器材符号）。（ ） ②用表示电流表的示数、表示电流表的示数，则________（用、，和表示）。 ③仅从实验原理来看，测量结果________真实值。（填“等于”“大于”或“小于”） 【答案】 ①. 1.845##1.843##1.846） ②. 42.40 ③. A ④. ⑤. ⑥. 等于 【解析】 【详解】（1）[1][2]由图所示可知，螺旋测微器固定刻度示数为1.5mm，旋转刻度为，螺旋测微器示数为；由图所示可知，游标卡尺主尺示数为42mm，游标尺示数为，游标卡尺示数为。 （2）[3]选择开关置于“×10”时指针的偏转角度较大，说明电阻较小，所以应该换小倍率挡，换挡后需要短接调零，再次测量。 故选A。 （3）①[4]题中电压表量程太大，测量不精确。可用已知内阻的电流表与电阻箱串联充当电压表；因改装后的电压表内阻已知，可接成电流表外接；滑动变阻器用分压电路，则电路图如图 ②[5]由电路可知 ③[6]电压和电流均为真实值，所以无系统误差。 三．计算题 13. 研究光的干涉现象原理图如图所示。光源到双缝、的距离相等，、连线平行于光屏，点为、连线中垂线与光屏的交点。光源发出单色光，经、传播到光屏上点，垂直于光屏，为某亮条纹中心，之间还有条亮条纹，光由、传播到点的时间差为。现紧贴放置厚度为的玻璃片，光由垂直穿过玻璃片传播到点与光由直接传播到点时间相等。已知光在真空中的速度为，玻璃对该单色光的折射率为，不考虑光在玻璃片内的反射，求： （1）单色光在真空中的波长； （2）玻璃片的厚度。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）由题意，为第级亮条纹中心，则有 又 解得 （2）由题意，设光在玻璃中的传播速度为，则 且 解得 14. 某研究性学习小组用如图所示的装置，测量地面附近地磁场的磁感应强度。固定金属横杆O、O′两点间距离为L，两根长度均为L的轻质软导线，其一端分别接在O、O′点，另一端分别接在长度也为L的导体棒ab两端。现将导体棒ab拉至图示位置，使棒与OO′在同一水平面内由静止释放，导体棒ab转过四分之一圆弧至最低点时速度大小为v，由接入电路的电流传感器测得此过程通过导体棒截面的电荷量为q。已知地磁场与水平面夹角为θ，且与金属横杆垂直，导体棒ab的质量为m、电阻为R，重力加速度为g，不计回路其它部分电阻，忽略空气阻力。求： （1）导体棒ab由静止转至最低点过程中安培力做的功W； （2）该处地磁场的磁感应强度大小B。 【答案】(1)；(2) 【解析】 【分析】 【详解】(1)导体棒由静止转至最低点的过程，由动能定理有 解得 (2)上述过程电路中产生的平均感应电动势，其中 通过的电荷量 联立解得 15. 如图所示的离心装置：水平轻杆被固定在竖直转轴的O点，质量为m的小圆环A和轻质弹簧套在轻杆上，弹簧两端分别固定于O和A，弹簧劲度系数为，小环A与水平杆的动摩擦因数μ=0.5，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。套在竖直转轴上的质量同为m的光滑小圆环B通过轻质杆与小圆环A相连，链接处可自由转动。装置静止时，长为L的轻质杆与竖直方向的夹角为37°，弹簧处于原长状态。取重力加速度为g，sin37°=0.6，cos37°=0.8，竖直转轴带动装置由静止开始缓慢加速转动，求： （1）装置静止时，小环A受杆的摩擦力大小f； （2）轻杆与竖直方向夹角为53°时的角速度ω； （3）轻杆与竖直方向夹角为从37°变化到53°的过程中，竖直转轴对装置所做的功W。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）装置静止时，设杆对A、B的作用力为F，由平衡条件，对B 对A，由平衡条件 联立可得 （2）由于竖直转轴带动装置由静止开始缓慢加速转动，所以B处于动平衡状态，合力始终为零，A的任一状态都可看作是一个匀速圆周运动状态。当轻杆与竖直方向夹角为53°时，对B有 设弹簧弹力为T，对A，由牛顿第二定律 又 联立可得 （3）轻杆与竖直方向夹角为从37°变化到53°的过程，由动能定理 又 由（2）中分析知在杆与竖直方向夹角变化过程中摩擦力大小不变 所以有 联立可得 16. 如图甲所示，平行板电容器板长为L、间距离为d，虚线PO为两板间的中轴线。质量为m、电荷量为e的电子源从平行金属板之外的P点（无穷远处）沿虚线PO方向以初速度v0均匀持续射入。两板间加上如图乙所示的电压Uab（U未知），T＝。平行板电容器右侧有一方向垂直纸面向里的匀强磁场，MN为其左边界，磁感应强度为B＝，磁场中放置一半径为d/16的圆柱ed 形金属圆筒，圆心O到MN的距离OO1＝3d/16，圆筒轴线与磁场平行，圆筒用导线通过一个电阻r0接地．已知t＝0时刻射入的电子刚好打不到极板，不计电子的重力以及电子间的相互作用力，忽略平行金属板之外的电场。 （1）求U的大小（用不含T的表达式表示）； （2）最初金属圆筒不带电，求能够打到圆筒上的电子占发射的电子百分比η； （3）不考虑MN左右电场的相互影响，当圆筒上电量达到相对稳定时，测量到通过电阻r0的电流恒为I，求此时电子到达圆筒时速度v和金属圆筒的发热功率P．（取无穷远处或大地电势为零）． 【答案】（1）；（2）；（3）， 【解析】 【详解】（1）根据水平方向的匀速直线运动规律有 根据竖直方向的匀变速直线运动规律有 解得 （2）电子经过电场后速度方向均与极板平行，宽度为d，设电子进入磁场的轨道半径为R，则 解得 如图所示，大量电子从MN上不同点进入磁场，从O1上方O点射入的电子刚好与圆筒外切，根据几何关系有 从O1上方A点射入的电子刚好与圆筒外切于E，根据几何关系可知能够打到圆筒上的电子占发射的电子百分比为 （3）稳定时，圆筒上的电荷不再增加，设粒子从P点射到圆筒表面的速度为v，则 解得 单位时间到达圆筒的电子数 所以圆筒的发热功率为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $