精品解析：四川省巴中市第三中学2024-2025学年高三下学期3月月考物理试题

2024-2025年度高三 三月月考试题 物理试题 满分 100分。考试时间75 分钟。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 采用如图甲所示电路来研究光电效应规律，现分别用a、b两束单色光照射同一光电管，得到光电流I与光电管两极间所加电压U的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 若直流电源左端为正极，将滑动变阻器滑片P向右滑动，则电流表示数一定增大 B. 若直流电源右端为正极，电流表示数可能为零 C. 用a光照射时比用b光照射时，所获得的光电子最大初动能大 D. a光照射时的遏止电压大于b光照射时的遏止电压 【答案】B 【解析】 【详解】A．若直流电源左端为正极，光电管两端是正向电压，将滑动变阻器滑片P向右滑动，正向电压增大，若电流达到饱和电流后不再增大，故A错误； B．若直流电源右端为正极，光电管两端是反向电压，将滑动变阻器滑片P向右滑动，反向电压增大，达到遏止电压后电流表示数是零，故B正确； CD．根据可知，入射光的频率越大，光电子的最大初动能越大，其对应的遏止电压越大，所以a光的频率比b光的小，用a光照射时，遏止电压小于b光照射时的遏止电压，获得的光电子最大初动能较小，故CD错误。 故选B。 2. 2024年11月15日，天舟八号货运飞船在我国海南文昌发射场成功发射，主要任务是为神舟十九号运送物资。飞船发射后先在近地轨道上绕地球做匀速圆周运动，飞船发射前后质量视为不变。与静置在地球表面上相比，飞船在近地轨道上运行时（　　） A. 周期变大 B. 线速度变小 C. 加速度变大 D. 机械能变小 【答案】C 【解析】 【详解】ABC．该卫星在近地轨道运行时与地球的同步卫星相比较，根据 可得，， 可知该卫星的小于同步卫星的周期，大于同步卫星的线速度，大于同步卫星的加速度；同步卫星与静置在地球表面上的物体比较，具有相同的周期和角速度，根据v=ωr可知，同步卫星的线速度大于静置在地球表面上物体的线速度；根据a=ω2r可知，同步卫星的加速度大于静置在地球表面上物体的加速度；综上所述，与静置在地球表面上相比，飞船在近地轨道上运行时周期变小，线速度变大，加速度变大，选项AB错误，C正确。 D．与静置在地球表面上相比，飞船在近地轨道上运行时动能和重力势能都变大，则机械能变大，选项D错误。 故选C。 3. 随着科技的不断发展，光纤成了现代信息传输领域不可或缺的一部分，但在使用过程中应尽量不要对光纤进行过度的弯曲扭转。现有一折射率为1.5、横截面直径为的光纤，在光纤使用过程中光纤绕圆柱转弯，如图所示。为使平行射入该光纤的光在转弯处光纤的外侧均能发生全反射。则该圆柱体半径的最小值为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】为使平行射入该光纤的光在转弯处均能发生全反射，则沿光纤最接近转弯处平行射入的光刚好发生全反射，如图所示 此时入射角恰好达到临界角，可得 将、代入上式可得 故选C。 4. 如图所示，有一种叫“旋转飞椅”的游乐项目。钢绳的一端系着座椅，另一端固定在水平转盘上。转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动。启动后转盘从静止开始加速旋转；经过一段时间后，转盘匀速转动，此时钢绳与转轴在同一竖直平面内，坐在外侧的游客钢绳与竖直方向夹角为。将游客和座椅看作一个质点，该质点的质量为m，钢绳的长度为L，不计钢绳的重力，忽略空气阻力，重力加速度为g，以下分析正确的是（ ） A. 转盘匀速转动时，钢绳的拉力大小为 B. 转盘匀速转动时，角速度为 C. 转盘加速旋转时，钢绳上的拉力的冲量等于游客和座椅动量的改变量 D. 转盘加速旋转时，钢绳上的拉力做功等于游客和座椅机械能的改变量 【答案】D 【解析】 【详解】A．对游客和座椅受力分析，竖直方向有 解得 故A错误； B．水平方向有 解得 其中r代表转盘的半径，故B错误； C．根据动量定理可知，钢绳上的拉力和重力的合力的冲量等于游客和座椅动量的改变量，故C错误； D．除重力外，其他力做功即钢绳上的拉力做功等于游客和座椅机械能的改变量，故D正确； 故选D。 5. 如图所示，理想变压器原线圈与理想电流表串联后接在交流电源上，变压器原，副线圈匝数比，定值电阻的阻值为，电动机M线圈的电阻为。调节变阻器的阻值，当变阻器接入电路的阻值为时，电动机恰好正常工作，此时电流表的示数为0.5A，下列说法正确的是（ ） A. 定值电阻消耗的功率为11W B. 变压器的输入功率为77W C. 电动机消耗的功率为11W D. 电动机的输出功率为33W 【答案】D 【解析】 【详解】A．电流表的示数为,根据 可得 定值电阻消耗的功率为 A错误； B．变压器的输入电压为 变压器的输入功率为 B错误； CD．根据 可得变压器的输出电压为 电动机两端电压为 通过电动机的电流为 电动机消耗的功率为 电动机的输出功率为 C错误，D正确。 故选D。 6. 如图甲所示，可视为质点的物体以一定的初速度从倾角的斜面底端沿斜面向上运动。现以斜面底端为坐标原点，沿斜面建立坐标轴x，选择地面为零势能面。坐标原点处固定一厚度不计的弹性挡板，物体第一次上升过程中的动能和重力势能随坐标x的变化如图乙所示。g取，则（　　） A. 物体的质量为0.8kg B. 物体与斜面之间的动摩擦因数为0.2 C. 物块从开始到停止运动的总路程为12.5m D. 物体在第一次上升过程中机械能减少了15J 【答案】C 【解析】 【详解】AB．设物体上滑的最大距离为l，则有 物体上滑距离为时，动能和重力势能相等，则有 又有， 解得， 故AB错误； C．物块从开始到停止，根据能量守恒 解得总路程为12.5m 故C正确； D．物体上升过程中机械能减少量为 故D错误。 故选C。 7. 如图，光滑圆环竖直固定在水平地面上，细线通过圆环最高点的小孔与套在圆环上的小球相连，拉住细线使小球静止于处。设小球的重力为，细线与圆环竖直直径的夹角为，细线对小球的拉力大小为。拉动细线使小球缓慢沿圆环向上移动，则下列随变化的图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】令圆环的圆心为O，半径为R，对小球进行分析，小球受到重力G、绳的拉力T与圆环的弹力FN三个力的作用，如图 则重力方向平行于图中虚线表示的直径，绳拉力方向沿绳，圆环弹力方向沿半径指向圆心，根据相似三角形有 根据几何关系有xPQ=2Rcosθ 解得T=2Gcosθ 可知，T随θ变化的图像为余弦曲线关系，且最大值为2G。 故选A。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6 分，共 18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图甲所示，a、b、c为同一水平直线上的三点，在点c右边固定着两点电荷、，时一电荷量为的试探电荷从b点沿着ba方向运动，速度大小为，时刻到达a点，其图像如图乙所示，若带负电，则（　　） A. 一定带正电，且电荷量大于 B. 从c点到a点电势先增大后减小 C. c点和b点之间可能存在电场强度为零的点 D. c点电场强度方向一定水平向左 【答案】AB 【解析】 【详解】AC．由v-t图像可知，在ab之间存在加速度为零的位置，即在ab之间某位置场强为零，因Q1带负电，可知Q2一定带正电，因Q2距离场强为零的位置较远，可知Q2带电量一定大于Q1带电量，选项A正确，C错误； BD．从c到a带正电的粒子动能先减小后增加，可知电场力先做负功后做正功，可知在E=0位置右侧电场线向右，在其左侧电场线向左，沿电场线电势降低，可知从c点到a点电势先增大后减小，选项B正确，D错误。 故选AB。 9. 如图甲，是均匀介质中关于点对称的两个波源，其振动方向与纸面垂直，所形成的机械波在纸面内传播。图乙和图丙分别是和振动一个周期后向右传播形成的波形图且振幅分别为和。已知机械波在该介质中的传播速度为，，点的坐标为。时刻，两个波源同时振动，下列说法正确的是（　　） A. 两列波同时传到点，且点的起振方向向下 B. 点的振动方程为 C. 时，点在平衡位置的下方，且距离为 D. 将该波源放到折射率较大的均匀介质中，周期变大 【答案】AC 【解析】 【详解】A．题意知两波在均匀介质中传播速度相同，两波源到O点距离相等，所以两列波同时传到O点。由图乙可知，波源起振方向向下，图丙可知波源起振方向向上，则两列波在O点引起的振动叠加可知，O点的起振方向向下，故A正确； B．图乙可知波波长为2cm，波频率 图丙可知波波长为4cm，波频率 可知两列波频率不同，不能形成稳定的干涉，也就不能简单得出O点的振动方程，故B错误； C．传播到A点时间 传播到A点时间 时，波使A点振动了0.5s，由于波周期，即经过半个周期，此时使A点回到平衡位置；时，波使A点振动了1.5s，由于波周期，即经过个周期，此时使A点回到波谷，故两列波在A点引起的振动叠加可知，时A点在平衡位置下方，距离为2cm，故C正确； D．波的周期由波源决定，与介质无关，将波源放到折射率较大的均匀介质中，波的周期不变，故D错误。 故选AC。 10. 如图1所示，磁悬浮列车利用电磁感应原理进行驱动。可简化为如下情景：矩形金属框MNPQ固定在列车下方，轨道区域内存在垂直于金属框平面的磁场，磁感应强度沿Ox方向按正弦规律分布，最大值为，其空间变化周期为2d，整个磁场始终以速度沿Ox方向向前平移，列车在电磁力驱动下沿Ox方向匀速行驶的速度为，且。设金属框总电阻为R，宽，长。时刻，磁场分布的图像及俯视图如图2所示，此时MN、PQ均处于磁感应强度最大值位置处。下列说法正确的是（　　） A. 时回路磁通量为0，感应电动势为0 B. 时金属框受到的电磁驱动力为 C. 匀速运动过程中金属框感应电流方向、受安培力合力方向都在周期性变化 D. 匀速运动过程中金属框发热的功率为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由图可知，时回路磁通量为0，但是线圈的PQ和MN边都切割磁感线产生同向的感应电动势，则感应电动势不为0，选项A错误； B．时金属框产生的感应电动势 感应电流 受到的电磁驱动力为 选项B正确； C．匀速运动过程中金属框感应电流方向做周期性变化，但是受安培力合力方向不变，选项C错误； D．匀速运动过程中金属框产生的感应电流按正弦规律变化，因最大值为 则发热的功率为 选项D正确。 故选BD。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。其中第13～15小题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 某同学用如图所示的装置探究小球做圆周运动的向心加速度，竖直平面内有一固定轨道，由竖直轨道AB和圆弧轨道BC组成，上端C固定一压力传感器，水平地面上依次铺放平板、白纸、复写纸。现用小球向下压缩弹簧至小球到达D点（图中未画出），然后将小球从D点由静止释放，小球沿C端飞出，落到复写纸上，在白纸上留下点迹，记录压力传感器的示数。当地的重力加速度大小为g。 （1）对于本实验，下列做法有必要的是_________。 A．在轨道上涂上润滑油 B．固定轨道时，将上端切线方向调成水平 C．用秒表记录小球离开C端后在空中运动的时间 （2）若测出小球的质量为m，小球通过C端时压力传感器的示数为F，则小球通过C端时的向心加速度大小可表示为a=_________（用m、F、g表示）。 （3）若测出C端距地面的高度为h，小球在空中运动的水平位移大小为x，BC轨道的半径为R，则小球通过C端时的向心加速度大小可表示为a=_________（用h、x、R、g表示） 【答案】 ①. B ②. ③. 【解析】 【分析】本题是利用压力传感器测出小球在C点所受轨道的弹力，由合外力提供向心力得到小球在C点的向心力，从而求得向心加速度。之后小球做平抛运动，在平面白纸上留下印记，从而测得水平位移，再根据C点高度求出所用时间，进而求出C点速度，探究加速度与速度的关系。 【详解】（1）[1]A．小球在轨道上所受的阻力不会对后面的压力传感器与速度的关系产生影响，因而没必要涂润滑油。故A错误； B．小球在离开C点后要做平抛运动，因此C点处切线必须水平才能保证平抛初速度沿水平方向。故B正确； C．小球在空中运动的时间可以利用求得，利用秒表误差会很大，没必要使用。故C错误。 故选B。 （2）[2]由合外力提供向心力可得 整理可得 （3）[3]根据平抛运动 ， 整理可得 故 12. 学习小组探究小灯泡L在不同电压下的电阻，并测量电池的电动势E和内阻r。现有实验器材：电池、电压表（量程大于电池的电动势，内阻非常大）、电流表（内阻）、电阻箱R、小灯泡L、开关S，导线若干。图甲是某同学设计的实验电路原理图。请完成下列问题： （1）实验时先将电阻箱阻值调到______（填“最小”或“最大”），闭合开关S。 （2）适当调节电阻箱阻值，记录电压表示数U、电流表示数I及电阻箱阻值R，此时小灯泡两端的电压______（用U、I、R表示）。 （3）改变电阻箱阻值，获得多组数据并填在表格中。 （4）利用测量的数据，在坐标纸上画出的图线如图乙所示、图线如图丙所示。 （5）根据图线可得，电池的电动势______V，内阻______。根据图线可得，灯丝电阻随灯泡两端电压增加而______（填“增加”或“减小”），原因是______。（计算结果均保留2位小数） （6）把两个规格一样的题述小灯泡直接与该电池串联，如图丁所示，单个灯泡消耗的电功率为______W。（保留2位小数） 【答案】 ①. 最大 ②. ③. 1.44 ④. 0.60 ⑤. 增加 ⑥. 温度升高，电阻率增大 ⑦. 0.24##0.23##0.25 【解析】 【详解】（1）[1]实验开始前，为保护电路，应将电阻箱接入电阻调至最大值。 （2）[2]根据欧姆定律和串联分压规律有 （5）[3][4]根据闭合回路欧姆定律可知 对应图乙，当时，，解得 当时，，解得 [5][6]根据图线可得，灯丝电阻随灯泡两端电压增加而增加，原因是随着电压升高，流经小灯泡的电流增大，电阻生热，温度越高，灯丝电阻率越大，电阻越大。 （6）[7]把两个规格一样的题述小灯泡直接与该电池串联，由闭合回路欧姆定律得 整理得 代入数据得 在图丙中作出该函数图像如图 读出交点坐标即为实际灯泡两端的电压和电流，则实际功率为 四、解答题 13. 某校冬季篮球比赛在球馆内进行，篮球被带入球馆前，球内气体的温度t1=-3°C，压强。被带入球馆后一段时间，球内气体温度t2=7°C，球的体积保持不变。 （1）求温度为t2时球内气体压强p2； （2）比赛要求篮球内气体压强，则需充入一定质量的气体。设充气过程中球内气体温度保持t2不变，求充入球内气体的质量与原来球内气体质量的比值k。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 球从室外带入球馆，球内气体做等容变化，则有 其中， 解得 【小问2详解】 设在球馆内将压强为p2、体积为Vx的气体充入体积为V0的篮球内，气体做等温变化，则有 充入球内气体的质量与原来球内气体质量的比值 解得 14. 某快递公司的一段传送装置可简化为如下模型，一个顺时针匀速转动的水平传送带长度，传送带右端与静止在地面上的平板车的上表面相平齐，平板车的左端紧靠传送带的右端，质量为的物块以的速度，由左端滑上传送带，与静止在平板车的左端质量物块B发生弹性碰撞，碰后物块A恰好运动到传送带最左端，物块B最终没有从小车上滑出。已知：物块A与传送带的摩擦因数，物块B与平板车的摩擦因数，平板车与地面的摩擦因数，平板车的质量，重力加速度，忽略空气阻力，两物块可视为质点。求： （1）碰后小物块A的速度大小； （2）传送带转动的速度大小； （3）平板车的最小长度。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设物块A碰后速度大小为，由题意可知 解得 【小问2详解】 假设物块A到达传送带右端时与传送带达到共同速度，物块A与物块B发生弹性碰撞 解得 设物块A滑上传送带后加速的距离为， 解得 假设成立，以， 即传送带转动的速度为 【小问3详解】 物块B滑上平板车后，物块B向右做匀减速运动，平板车做匀加速运动，经时间共速物块B加速度 平板车加速度 代入数据解得， 物块B的位移为 平板车的位移为 达到共同速度后两者保持相对静止做匀减速直线运动，故平板车最短长度 15. 如图所示，平面直角坐标系中，在第二象限内存在垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域，为圆心，半径为，磁场边界与两坐标轴相切；区域内交替分布宽度均为的匀强电场和匀强磁场，其边界均与轴平行，匀强电场的电场强度大小为，方向沿轴负方向，匀强磁场的磁感应强度大小为，方向垂直于纸面向里。一质量为、电量为的带电粒子，从圆形边界上的点以初速度射入磁场，与轴平行，与夹角。粒子射出圆形磁场瞬间，在区域内加上沿轴正向的匀强电场（图中未画出）。已知圆形磁场的磁感应强度大小为，区域内匀强电场的电场强度大小为，不计粒子重力。 （1）求粒子在圆形磁场区域做圆周运动的半径； （2）求粒子离开圆形磁场区域后，到达轴的速度大小； （3）求粒子穿出区域内第二个电场时速度方向与竖直方向夹角的正弦值； （4）若粒子到达区域内某个磁场下边界时，速度方向恰好沿轴正向，求此时速度大小。 【答案】（1） （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 粒子在第二象限圆形磁场中，有 其中 解得 【小问2详解】 如图所示 由几何关系得粒子射出圆形磁场时距离轴 粒子从射出圆形磁场到轴，由动能定理得 解得 【小问3详解】 粒子在区域第一个电场中加速，由动能定理得 粒子在区域第一个磁场中，有 如图所示 由几何关系得 粒子在区域经历两个电场加速，有， 解得 【小问4详解】 设粒子在第个磁场下边界的速度为，粒子在区域整个向下运动过程中，由动能定理得 水平方向由动量定理得 其中 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025年度高三 三月月考试题 物理试题 满分 100分。考试时间75 分钟。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 采用如图甲所示电路来研究光电效应规律，现分别用a、b两束单色光照射同一光电管，得到光电流I与光电管两极间所加电压U的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 若直流电源左端为正极，将滑动变阻器滑片P向右滑动，则电流表示数一定增大 B. 若直流电源右端为正极，电流表示数可能为零 C. 用a光照射时比用b光照射时，所获得的光电子最大初动能大 D. a光照射时的遏止电压大于b光照射时的遏止电压 2. 2024年11月15日，天舟八号货运飞船在我国海南文昌发射场成功发射，主要任务是为神舟十九号运送物资。飞船发射后先在近地轨道上绕地球做匀速圆周运动，飞船发射前后质量视为不变。与静置在地球表面上相比，飞船在近地轨道上运行时（　　） A. 周期变大 B. 线速度变小 C. 加速度变大 D. 机械能变小 3. 随着科技的不断发展，光纤成了现代信息传输领域不可或缺的一部分，但在使用过程中应尽量不要对光纤进行过度的弯曲扭转。现有一折射率为1.5、横截面直径为的光纤，在光纤使用过程中光纤绕圆柱转弯，如图所示。为使平行射入该光纤的光在转弯处光纤的外侧均能发生全反射。则该圆柱体半径的最小值为（　　） A. B. C. D. 4. 如图所示，有一种叫“旋转飞椅”的游乐项目。钢绳的一端系着座椅，另一端固定在水平转盘上。转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动。启动后转盘从静止开始加速旋转；经过一段时间后，转盘匀速转动，此时钢绳与转轴在同一竖直平面内，坐在外侧的游客钢绳与竖直方向夹角为。将游客和座椅看作一个质点，该质点的质量为m，钢绳的长度为L，不计钢绳的重力，忽略空气阻力，重力加速度为g，以下分析正确的是（ ） A. 转盘匀速转动时，钢绳的拉力大小为 B. 转盘匀速转动时，角速度为 C. 转盘加速旋转时，钢绳上的拉力的冲量等于游客和座椅动量的改变量 D. 转盘加速旋转时，钢绳上的拉力做功等于游客和座椅机械能的改变量 5. 如图所示，理想变压器原线圈与理想电流表串联后接在交流电源上，变压器原，副线圈匝数比，定值电阻的阻值为，电动机M线圈的电阻为。调节变阻器的阻值，当变阻器接入电路的阻值为时，电动机恰好正常工作，此时电流表的示数为0.5A，下列说法正确的是（ ） A. 定值电阻消耗的功率为11W B. 变压器的输入功率为77W C. 电动机消耗的功率为11W D. 电动机的输出功率为33W 6. 如图甲所示，可视为质点的物体以一定的初速度从倾角的斜面底端沿斜面向上运动。现以斜面底端为坐标原点，沿斜面建立坐标轴x，选择地面为零势能面。坐标原点处固定一厚度不计的弹性挡板，物体第一次上升过程中的动能和重力势能随坐标x的变化如图乙所示。g取，则（　　） A. 物体的质量为0.8kg B. 物体与斜面之间的动摩擦因数为0.2 C. 物块从开始到停止运动的总路程为12.5m D. 物体在第一次上升过程中机械能减少了15J 7. 如图，光滑圆环竖直固定在水平地面上，细线通过圆环最高点的小孔与套在圆环上的小球相连，拉住细线使小球静止于处。设小球的重力为，细线与圆环竖直直径的夹角为，细线对小球的拉力大小为。拉动细线使小球缓慢沿圆环向上移动，则下列随变化的图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6 分，共 18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图甲所示，a、b、c为同一水平直线上的三点，在点c右边固定着两点电荷、，时一电荷量为的试探电荷从b点沿着ba方向运动，速度大小为，时刻到达a点，其图像如图乙所示，若带负电，则（　　） A. 一定带正电，且电荷量大于 B. 从c点到a点电势先增大后减小 C. c点和b点之间可能存在电场强度为零的点 D. c点电场强度方向一定水平向左 9. 如图甲，是均匀介质中关于点对称的两个波源，其振动方向与纸面垂直，所形成的机械波在纸面内传播。图乙和图丙分别是和振动一个周期后向右传播形成的波形图且振幅分别为和。已知机械波在该介质中的传播速度为，，点的坐标为。时刻，两个波源同时振动，下列说法正确的是（　　） A. 两列波同时传到点，且点的起振方向向下 B. 点的振动方程为 C. 时，点在平衡位置的下方，且距离为 D. 将该波源放到折射率较大的均匀介质中，周期变大 10. 如图1所示，磁悬浮列车利用电磁感应原理进行驱动。可简化为如下情景：矩形金属框MNPQ固定在列车下方，轨道区域内存在垂直于金属框平面的磁场，磁感应强度沿Ox方向按正弦规律分布，最大值为，其空间变化周期为2d，整个磁场始终以速度沿Ox方向向前平移，列车在电磁力驱动下沿Ox方向匀速行驶的速度为，且。设金属框总电阻为R，宽，长。时刻，磁场分布的图像及俯视图如图2所示，此时MN、PQ均处于磁感应强度最大值位置处。下列说法正确的是（　　） A. 时回路磁通量为0，感应电动势为0 B. 时金属框受到的电磁驱动力为 C. 匀速运动过程中金属框感应电流方向、受安培力合力方向都在周期性变化 D. 匀速运动过程中金属框发热的功率为 三、非选择题：本题共5小题，共54分。其中第13～15小题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 某同学用如图所示的装置探究小球做圆周运动的向心加速度，竖直平面内有一固定轨道，由竖直轨道AB和圆弧轨道BC组成，上端C固定一压力传感器，水平地面上依次铺放平板、白纸、复写纸。现用小球向下压缩弹簧至小球到达D点（图中未画出），然后将小球从D点由静止释放，小球沿C端飞出，落到复写纸上，在白纸上留下点迹，记录压力传感器的示数。当地的重力加速度大小为g。 （1）对于本实验，下列做法有必要的是_________。 A．在轨道上涂上润滑油 B．固定轨道时，将上端切线方向调成水平 C．用秒表记录小球离开C端后在空中运动的时间 （2）若测出小球的质量为m，小球通过C端时压力传感器的示数为F，则小球通过C端时的向心加速度大小可表示为a=_________（用m、F、g表示）。 （3）若测出C端距地面的高度为h，小球在空中运动的水平位移大小为x，BC轨道的半径为R，则小球通过C端时的向心加速度大小可表示为a=_________（用h、x、R、g表示） 12. 学习小组探究小灯泡L在不同电压下的电阻，并测量电池的电动势E和内阻r。现有实验器材：电池、电压表（量程大于电池的电动势，内阻非常大）、电流表（内阻）、电阻箱R、小灯泡L、开关S，导线若干。图甲是某同学设计的实验电路原理图。请完成下列问题： （1）实验时先将电阻箱阻值调到______（填“最小”或“最大”），闭合开关S。 （2）适当调节电阻箱阻值，记录电压表示数U、电流表示数I及电阻箱阻值R，此时小灯泡两端的电压______（用U、I、R表示）。 （3）改变电阻箱阻值，获得多组数据并填在表格中。 （4）利用测量的数据，在坐标纸上画出的图线如图乙所示、图线如图丙所示。 （5）根据图线可得，电池的电动势______V，内阻______。根据图线可得，灯丝电阻随灯泡两端电压增加而______（填“增加”或“减小”），原因是______。（计算结果均保留2位小数） （6）把两个规格一样的题述小灯泡直接与该电池串联，如图丁所示，单个灯泡消耗的电功率为______W。（保留2位小数） 四、解答题 13. 某校冬季篮球比赛在球馆内进行，篮球被带入球馆前，球内气体的温度t1=-3°C，压强。被带入球馆后一段时间，球内气体温度t2=7°C，球的体积保持不变。 （1）求温度为t2时球内气体压强p2； （2）比赛要求篮球内气体压强，则需充入一定质量的气体。设充气过程中球内气体温度保持t2不变，求充入球内气体的质量与原来球内气体质量的比值k。 14. 某快递公司的一段传送装置可简化为如下模型，一个顺时针匀速转动的水平传送带长度，传送带右端与静止在地面上的平板车的上表面相平齐，平板车的左端紧靠传送带的右端，质量为的物块以的速度，由左端滑上传送带，与静止在平板车的左端质量物块B发生弹性碰撞，碰后物块A恰好运动到传送带最左端，物块B最终没有从小车上滑出。已知：物块A与传送带的摩擦因数，物块B与平板车的摩擦因数，平板车与地面的摩擦因数，平板车的质量，重力加速度，忽略空气阻力，两物块可视为质点。求： （1）碰后小物块A的速度大小； （2）传送带转动的速度大小； （3）平板车的最小长度。 15. 如图所示，平面直角坐标系中，在第二象限内存在垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域，为圆心，半径为，磁场边界与两坐标轴相切；区域内交替分布宽度均为的匀强电场和匀强磁场，其边界均与轴平行，匀强电场的电场强度大小为，方向沿轴负方向，匀强磁场的磁感应强度大小为，方向垂直于纸面向里。一质量为、电量为的带电粒子，从圆形边界上的点以初速度射入磁场，与轴平行，与夹角。粒子射出圆形磁场瞬间，在区域内加上沿轴正向的匀强电场（图中未画出）。已知圆形磁场的磁感应强度大小为，区域内匀强电场的电场强度大小为，不计粒子重力。 （1）求粒子在圆形磁场区域做圆周运动的半径； （2）求粒子离开圆形磁场区域后，到达轴的速度大小； （3）求粒子穿出区域内第二个电场时速度方向与竖直方向夹角的正弦值； （4）若粒子到达区域内某个磁场下边界时，速度方向恰好沿轴正向，求此时速度大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $