精品解析：湖北襄阳市第五中学2026-2027学年高三上学期8月学情自测物理试卷

襄阳五中2024-2027届高三上学期8月月考物理试卷 学校∶___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 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. 铅（Pb）205放射性核素的半衰期约为1700万年，对其丰度的研究为推断太阳的形成时间提供了重要的科学依据。天体环境中，形成铅205的重要机制之一是铊（）核的束缚态衰变，其方程为。下列说法正确的是（ ） A. B. C. 核的中子数为124 D. 核与核质量数不同 2. 如图，一飞行器沿椭圆轨道I运行，地球位于椭圆轨道I的其中一个焦点O上。飞行器在某位置P瞬间喷射一定量气体后，沿圆轨道II运行。已知轨道I的半长轴大于轨道II的半径，则飞行器（　　） A. 在轨道I上从P点到M点，机械能增大 B. 在轨道II上的周期大于在轨道I上的周期 C. 在轨道II上的速度大小可能等于在轨道I上经过M点的速度大小 D. 变轨前在轨道I上经过P点和变轨后在轨道II上经过P点时的加速度相同 3. 如图，用绝热材料制成的密闭容器被隔板K分成Ⅰ、Ⅱ两部分，一定量的某理想气体处于Ⅰ中，Ⅱ内为真空。抽取隔板K，气体进入Ⅱ中，最终整个容器均匀地分布了这种气体。则此过程，该气体系统（　 ） A. 对外做功，体积膨胀 B. 对外不做功，压强不变 C. 内能减少，最终温度降低 D. 最终温度不变，压强降低 4. 如图所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O为半圆弧的圆心，∠MOP＝60°，在M、N处各有一通有垂直纸面的同向恒定电流的长直导线，，每根导线在距离其r处产生的磁感应强度大小为（其中k为常数），此时O点的磁感应强度大小为B1。若将M处长直导线移至P处，则此时O点的磁感应强度为（ ） A. 大小为B1，方向水平向右 B. 大小为B1，方向水平向左 C. 大小为2B1，方向与水平方向夹角为30°斜向右下 D. 大小为2B1，方向与水平方向夹角为30°斜向右上 5. 如图（a），我国某些农村地区人们用手抛撒谷粒进行水稻播种。某次抛出的谷粒中有两颗的运动轨迹如图（b）所示，其轨迹在同一竖直平面内，抛出点均为，且轨迹交于点，抛出时谷粒1和谷粒2的初速度分别为和，其中方向水平，方向斜向上。忽略空气阻力，关于两谷粒在空中的运动，下列说法正确的是（ ） A. 谷粒1的加速度小于谷粒2的加速度 B. 谷粒2在最高点的速度小于 C. 两谷粒从到的运动时间相等 D. 两谷粒从到的平均速度相等 6. 2023年华为问界M9新车发布。某次测试中，质量m=2000kg、额定功率的问界M9在平直路面上由静止启动。问界M9先做匀加速直线运动，当速度30m/s时达到额定功率，之后保持功率不变继续加速，达到最大速度45m/s后匀速运动。问界M9从开始启动到达到最大速度所用的时间为25s，整个运动过程中受到的阻力大小不变。下列说法正确的是（　　） A. 问界M9运动中受到的阻力大小为12000N B. 问界M9开始启动时的加速度大小为1.8m/s2 C. 问界M9从开始启动到达到额定功率所用时间为15s D. 问界M9从开始启动到达到最大速度通过的位移大小为625m 7. 如图所示，光滑水平地面上放置完全相同的两长板A和B，滑块C（可视为质点）置于B的右端，三者质量均为。A以的速度向右运动，B和C一起以的速度向左运动，A和B发生碰撞后粘在一起不再分开。已知A和B的长度均为0.75m，C与A、B间动摩擦因数均为0.5，则（　　） A. 碰撞瞬间C相对地面静止 B. 碰撞后到三者相对静止，经历的时间为0.2s C. 碰撞后到三者相对静止，摩擦产生的热量为 D. 碰撞后到三者相对静止，C相对长板滑动的距离为0.6m 8. 光伏发电的蓬勃发展为我国实现“碳达峰”“碳中和”提供了强劲引擎。如图1所示，某光伏发电阵列产生的直流电先经过逆变器转换为图2所示的正弦式交流电，再经过理想变压器升压后输送到电网。若理想变压器的输入功率为80kW，输出电压为10kV，则下列说法正确的是（　　） A. 图2所示交流电的频率为 B. 图2所示交流电电压的有效值为 C. 变压器原、副线圈匝数比为 D. 变压器原线圈中的电流为 9. 2024年国际体联艺术体操世界杯比赛中中国艺术体操队收获1金1银2铜，中国队在3带2球项目的成套《凤鸣凌霄》则以汉唐国风为主题，通过运用彩带模拟造型。某段比赛过程中彩带的运动可简化成沿x轴负方向传播的简谐横波，t=0时刻波形图如图所示，t=3s时Q点恰好到达波谷。下列说法正确的是（　　） A. 该波的最小波速为 B. t=0时刻P点沿y轴正方向振动 C. 这列波9s内传播的距离可能为5m D. 若周期T=12s，质点P再过4.5s到达平衡位置 10. 如图甲，两等量同种正点电荷位于同一竖直线上，在两点电荷连线的中垂线上放置绝缘水平轨道，在两点电荷连线中点O有一带电小球，小球可视为质点。时刻给小球一个水平向右的初速度，此后小球运动的图像如图乙所示，时刻图线斜率绝对值为，图线上的P点为间曲线切线斜率最大点，该点切线斜率为，小球运动至距O点L处时速度减为零。带电小球质量为m，所带电荷量为q，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 小球带负电 B. 小球与轨道间的动摩擦因数 C. 两点电荷连线中垂线上的场强最大值为 D. 若取小球最终停止位置为零电势点，则O点电势为 二、非选择题∶本题共5小题，共60分。 11. 某实验小组通过实验探究加速度与力、质量的关系。 （1）利用图甲Ⅰ装置进行实验，要平衡小车受到的阻力。 ①平衡阻力的方法是：调整轨道的倾斜度，使小车___________。（选填正确答案标号） A.能在轨道上保持静止 B.受牵引时，能拖动纸带沿轨道做匀速运动 C.不受牵引时，能拖动纸带沿轨道做匀速运动 ②该组同学得到了如图甲Ⅱ所示的一条纸带，相邻两计数点间还有四个点未画出，纸带的加速度大小为___m/s2计算结果保留三位有效数字。 （2）利用图乙装置进行实验，箱体的水平底板上安装有力传感器和加速度传感器，将物体置于力传感器上，箱体沿竖直方向运动。利用传感器测得物体受到的支持力和物体的加速度a，并将数据实时传送到计算机。 ①图丙是根据某次实验采集的数据生成的和a随时间t变化的散点图，以竖直向上为正方向。时，物体处于___________（选填“超重”或“失重”）状态；以为横轴、a为纵轴，根据实验数据拟合得到的图像为图丁中的图线a。 ②若将物体质量减小一半，重新进行实验，其图像为图丁中的图线___________。（选填“b”“c”或“d”） 12. 某同学设计了一个具有两种挡位（“”挡和“”挡）的欧姆表，其内部电路如图甲所示。电源为电池组（电动势E的标称值为，内阻r未知），电流表G（表头）的满偏电流，内阻，定值电阻，滑动变阻器R的最大阻值为。设计后表盘如图乙所示，中间刻度值为“15”。 （1）测量前，要进行欧姆调零：将滑动变阻器的阻值调至最大，闭合开关，此时欧姆表处于“”挡，将红表笔与黑表笔___________，调节滑动变阻器的阻值，使指针指向___________（选填“0”或“”）刻度位置。 （2）用该欧姆表对阻值为的标准电阻进行试测，为减小测量误差，应选用欧姆表的___________（选填“”或“”）挡。进行欧姆调零后，将电阻接在两表笔间，指针指向图乙中的虚线位置，则该电阻的测量值为___________。 （3）该同学猜想造成上述误差的原因是电源电动势的实际值与标称值不一致。为了测出电源电动势，该同学先将电阻箱以最大阻值（）接在两表笔间，接着闭合、断开，将滑动变阻器的阻值调到零，再调节电阻箱的阻值。当电阻箱的阻值调为时，指针指向“15”刻度位置（即电路中的电流为）；当电阻箱的阻值调为时，指针指向“0”刻度位置（即电路中的电流为）。由测量数据计算出电源电动势为___________。（结果保留2位有效数字） 四、解答题 13. 如图所示为某透明介质制成的棱镜的截面图，该截面为顶角、腰长为L的等腰三角形，S为AB边的中点。一细光束由S点斜射入棱镜，光束与AB边的夹角为，折射光线与AC边平行，忽略二次反射的光线，光在真空中的速度为c。求： （1）透明介质材料的折射率； （2）在棱镜中传播的时间 14. 控制带电粒子的运动在现代科学实验、生产生活、仪器和电器等方面有广泛的应用。现有这样一个简化模型：如图所示，在平面的第一象限存在沿y 轴正方向的匀强电场，第四象限存在垂直于平面向里的匀强磁场。第二象限内M、N两个平行金属板之间的电压为U，一质量为、电荷量为粒子（不计粒子重力）从靠近M 板的S 点由静止开始做加速运动，粒子从y轴上的P点垂直于y 轴向右射出，然后从x 轴上的a点（d，0）离开电场进入磁场，最后从y轴上的b点离开磁场区域，粒子在b点的速度方向与y轴正方向的夹角 。求： （1）粒子运动到P 点射入电场的速度大小； （2）第一象限电场强度的大小E； （3）第四象限内磁感应强度的大小B。 15. 某游戏装置的竖直截面如图所示，装置由足够长的光滑水平轨道BC，圆心角均为、半径的圆弧轨道CD、EF，长为（可调节）以的速率逆时针方向转动的传送带DE，以及长为的水平平台FG组成，平台右侧为竖直挡板，物块与竖直挡板的碰撞为弹性碰撞，圆弧轨道CD、EF与传送带DE分别相切于D、E两点，圆弧轨道EF与平台FG可随长度的变化而调整相应位置。一质量的物块a与轻质弹簧接触但不连接，静止于水平面上。现一质量与物块a相同的物块b用一长度为的轻绳悬挂于P点，从与竖直方向成的A位置以垂直轻绳方向的初速度开始运动，当其运动至P点正下方B处时（物块b恰好不与地面接触），轻绳与P点正下方处的一钉子作用而断裂，物块b继续向右运动压缩弹簧。当物块a与弹簧分离后立即撤去弹簧，物块a滑上圆弧轨道CD。已知物块a与传送带DE及平台FG间的动摩擦因数均为，其他摩擦和阻力均不计，各物块均可视为质点，弹簧处于弹性范围内，，，重力加速度大小g取。求： （1）轻绳即将断裂时的张力大小； （2）弹簧被压缩过程中的最大弹性势能； （3）若物块a在运动过程中不脱离轨道，且不再与物块b碰撞，求传送带的长度的取值范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 襄阳五中2024-2027届高三上学期8月月考物理试卷 学校∶___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 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. 铅（Pb）205放射性核素的半衰期约为1700万年，对其丰度的研究为推断太阳的形成时间提供了重要的科学依据。天体环境中，形成铅205的重要机制之一是铊（）核的束缚态衰变，其方程为。下列说法正确的是（ ） A. B. C. 核的中子数为124 D. 核与核质量数不同 【答案】C 【解析】 【详解】ABD．根据题意，由质量数守恒和电荷数守恒可得， 则核与核质量数相同，故ABD错误； C．核的中子数为，故C正确。 故选C。 2. 如图，一飞行器沿椭圆轨道I运行，地球位于椭圆轨道I的其中一个焦点O上。飞行器在某位置P瞬间喷射一定量气体后，沿圆轨道II运行。已知轨道I的半长轴大于轨道II的半径，则飞行器（　　） A. 在轨道I上从P点到M点，机械能增大 B. 在轨道II上的周期大于在轨道I上的周期 C. 在轨道II上的速度大小可能等于在轨道I上经过M点的速度大小 D. 变轨前在轨道I上经过P点和变轨后在轨道II上经过P点时的加速度相同 【答案】D 【解析】 【详解】A． 在轨道I上从P点到M点，只有万有引力做功，机械能守恒，A错误； B． 根据开普勒第三定律，半长轴越大周期越大，所以在轨道II上的周期小于在轨道I上的周期，B错误； C． 根据牛顿第二定律得 解得 轨道半径越小，线速度越大。所以在轨道II上的速度v2大小一定大于经过M点圆轨道Ⅲ的速度v3大小；飞行器沿椭圆轨道I运行到M点，只有加速做离心运动，才能进入轨道Ⅲ。在轨道Ⅲ上运行的线速度v3一定大于在轨道Ⅰ上的经过vM点的速度。所以在轨道II上的速度v2大小一定大于在轨道I上经过M点的速度vM大小，C错误； D．根据牛顿第二定律得 解得 飞行器到地球的距离相同，变轨前在轨道I上经过P点和变轨后在轨道II上经过P点时的加速度相同，D正确。 故选D。 3. 如图，用绝热材料制成的密闭容器被隔板K分成Ⅰ、Ⅱ两部分，一定量的某理想气体处于Ⅰ中，Ⅱ内为真空。抽取隔板K，气体进入Ⅱ中，最终整个容器均匀地分布了这种气体。则此过程，该气体系统（　 ） A. 对外做功，体积膨胀 B. 对外不做功，压强不变 C. 内能减少，最终温度降低 D. 最终温度不变，压强降低 【答案】D 【解析】 【详解】A．Ⅱ内为真空，气体膨胀时没有对外界做功，因为没有受力物体，A错误； C．容器是绝热的 气体对外不做功 根据热力学第一定律 内能不变，理想气体内能只与温度有关，所以温度不变，C错误； BD．内能不变，温度不变；体积膨胀，根据玻意耳定律 温度不变时，体积增大，压强降低，B错误，D正确。 故选D。 4. 如图所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O为半圆弧的圆心，∠MOP＝60°，在M、N处各有一通有垂直纸面的同向恒定电流的长直导线，，每根导线在距离其r处产生的磁感应强度大小为（其中k为常数），此时O点的磁感应强度大小为B1。若将M处长直导线移至P处，则此时O点的磁感应强度为（ ） A. 大小为B1，方向水平向右 B. 大小为B1，方向水平向左 C. 大小为2B1，方向与水平方向夹角为30°斜向右下 D. 大小为2B1，方向与水平方向夹角为30°斜向右上 【答案】A 【解析】 【详解】设处导线在点产生的磁感应强度大小为，则处导线在点产生的磁感应强度大小为。初始时两磁场方向相反，合场 故， 将移至后，在的左下方，与水平方向夹角为。由右手螺旋定则，处导线在点产生的磁场方向为斜向右下，与水平方向夹角为 其分量， 处导线在点产生的磁场方向竖直向上，大小为，即 竖直方向分量相消， 水平方向合场即为，方向水平向右 故选A。 5. 如图（a），我国某些农村地区人们用手抛撒谷粒进行水稻播种。某次抛出的谷粒中有两颗的运动轨迹如图（b）所示，其轨迹在同一竖直平面内，抛出点均为，且轨迹交于点，抛出时谷粒1和谷粒2的初速度分别为和，其中方向水平，方向斜向上。忽略空气阻力，关于两谷粒在空中的运动，下列说法正确的是（ ） A. 谷粒1的加速度小于谷粒2的加速度 B. 谷粒2在最高点的速度小于 C. 两谷粒从到的运动时间相等 D. 两谷粒从到的平均速度相等 【答案】B 【解析】 【详解】A．抛出的两谷粒在空中均仅受重力作用，加速度均为重力加速度，故谷粒1的加速度等于谷粒2的加速度，A错误； C．谷粒2做斜向上抛运动，谷粒1做平抛运动，均从O点运动到P点，故位移相同。在竖直方向上谷粒2做竖直上抛运动，谷粒1做自由落体运动，竖直方向上位移相同故谷粒2运动时间较长，C错误； B．谷粒2做斜抛运动，水平方向上为匀速直线运动，故运动到最高点的速度即为水平方向上的分速度。与谷粒1比较水平位移相同，但运动时间较长，故谷粒2水平方向上的速度较小即最高点的速度小于，B正确； D．两谷粒从O点运动到P点的位移相同，运动时间不同，故平均速度不相等，谷粒1的平均速度大于谷粒2的平均速度，D错误。 故选B。 6. 2023年华为问界M9新车发布。某次测试中，质量m=2000kg、额定功率的问界M9在平直路面上由静止启动。问界M9先做匀加速直线运动，当速度30m/s时达到额定功率，之后保持功率不变继续加速，达到最大速度45m/s后匀速运动。问界M9从开始启动到达到最大速度所用的时间为25s，整个运动过程中受到的阻力大小不变。下列说法正确的是（　　） A. 问界M9运动中受到的阻力大小为12000N B. 问界M9开始启动时的加速度大小为1.8m/s2 C. 问界M9从开始启动到达到额定功率所用时间为15s D. 问界M9从开始启动到达到最大速度通过的位移大小为625m 【答案】C 【解析】 【详解】A．达到最大速度后，汽车做匀速直线运动，牵引力等于阻力，由 整理得，故A错误； B．匀加速阶段结束时，汽车达到额定功率，此时牵引力为 汽车所受合力为 由牛顿第二定律得 该加速度即汽车开始启动时的加速度，故B错误； C．由匀加速直线运动规律得，故C正确； D．匀加速阶段的位移为 恒定功率阶段的运动时间为 对恒功率阶段，由动能定理得 解得 总位移为，故D错误。 故选C。 7. 如图所示，光滑水平地面上放置完全相同的两长板A和B，滑块C（可视为质点）置于B的右端，三者质量均为。A以的速度向右运动，B和C一起以的速度向左运动，A和B发生碰撞后粘在一起不再分开。已知A和B的长度均为0.75m，C与A、B间动摩擦因数均为0.5，则（　　） A. 碰撞瞬间C相对地面静止 B. 碰撞后到三者相对静止，经历的时间为0.2s C. 碰撞后到三者相对静止，摩擦产生的热量为 D. 碰撞后到三者相对静止，C相对长板滑动的距离为0.6m 【答案】D 【解析】 【详解】A．碰撞瞬间C相对地面向左运动，选项A错误； B．向右为正方向，则AB碰撞过程由动量守恒 解得 v1=1m/s 方向向右；当三者共速时 可知 v=0 即最终三者一起静止，可知经历的时间 选项B错误； C．碰撞到三者相对静止摩擦产生的热量 选项C错误； D．碰撞到三者相对静止由能量关系可知 可得 选项D正确。 故选D。 8. 光伏发电的蓬勃发展为我国实现“碳达峰”“碳中和”提供了强劲引擎。如图1所示，某光伏发电阵列产生的直流电先经过逆变器转换为图2所示的正弦式交流电，再经过理想变压器升压后输送到电网。若理想变压器的输入功率为80kW，输出电压为10kV，则下列说法正确的是（　　） A. 图2所示交流电的频率为 B. 图2所示交流电电压的有效值为 C. 变压器原、副线圈匝数比为 D. 变压器原线圈中的电流为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由图2可知，交流电的周期，根据频率公式​，代入解得，故A正确； B．正弦式交流电的有效值​​，图中电压的最大值，因此有效值，故B错误； C．理想变压器的电压比等于匝数比，已知原线圈电压，副线圈电压，因此匝数比，故C正确； D．理想变压器输入功率等于输出功率 原线圈电流，故D错误。 故选AC。 9. 2024年国际体联艺术体操世界杯比赛中中国艺术体操队收获1金1银2铜，中国队在3带2球项目的成套《凤鸣凌霄》则以汉唐国风为主题，通过运用彩带模拟造型。某段比赛过程中彩带的运动可简化成沿x轴负方向传播的简谐横波，t=0时刻波形图如图所示，t=3s时Q点恰好到达波谷。下列说法正确的是（　　） A. 该波的最小波速为 B. t=0时刻P点沿y轴正方向振动 C. 这列波9s内传播的距离可能为5m D. 若周期T=12s，质点P再过4.5s到达平衡位置 【答案】BD 【解析】 【详解】A．t=3s时Q点恰好到达波谷，可知波向左传播的最小距离为，该波的最小波速为，A错误； B．根据“同侧法”可知， t=0时刻P点沿y轴正方向振动，B正确； C．这列波的波长为λ=8m，则波速，9s内传播的距离，不可能为5m，C错误； D．若周期T=12s，则波速为 则波在4.5s内向左传播的距离为，此时质点P恰在平衡位置，D正确。 故选BD。 10. 如图甲，两等量同种正点电荷位于同一竖直线上，在两点电荷连线的中垂线上放置绝缘水平轨道，在两点电荷连线中点O有一带电小球，小球可视为质点。时刻给小球一个水平向右的初速度，此后小球运动的图像如图乙所示，时刻图线斜率绝对值为，图线上的P点为间曲线切线斜率最大点，该点切线斜率为，小球运动至距O点L处时速度减为零。带电小球质量为m，所带电荷量为q，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 小球带负电 B. 小球与轨道间的动摩擦因数 C. 两点电荷连线中垂线上的场强最大值为 D. 若取小球最终停止位置为零电势点，则O点电势为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据沿着电场线方向电势逐渐降低，所以O点电势最高，小球在初始阶段电场力小于摩擦力小球做减速运动，时刻电场力和摩擦力相等，速度减到最小，此后电场力大于摩擦力，小球做加速运动，时刻，小球加速度最大，所受的合外力最大，摩擦力不变，所以电场力最大，时刻，加速度为零，电场力和摩擦力相等，此后电场力小于摩擦力，小球做减速运动，直到停止，所以小球带正电，故A错误； B．在初始时刻，小球受到的电场力为零，只受摩擦力，根据牛顿第二定律 其中时刻图线斜率绝对值为，则有 联立可得，故B正确； C．由上分析可知，时刻，小球所受的电场力最大，根据牛顿第二定律 其中 联立解得，故C正确； D．小球从O点运动到N点停止，根据动能定理 且 联立解得，故D错误。 故选BC。 二、非选择题∶本题共5小题，共60分。 11. 某实验小组通过实验探究加速度与力、质量的关系。 （1）利用图甲Ⅰ装置进行实验，要平衡小车受到的阻力。 ①平衡阻力的方法是：调整轨道的倾斜度，使小车___________。（选填正确答案标号） A.能在轨道上保持静止 B.受牵引时，能拖动纸带沿轨道做匀速运动 C.不受牵引时，能拖动纸带沿轨道做匀速运动 ②该组同学得到了如图甲Ⅱ所示的一条纸带，相邻两计数点间还有四个点未画出，纸带的加速度大小为___m/s2计算结果保留三位有效数字。 （2）利用图乙装置进行实验，箱体的水平底板上安装有力传感器和加速度传感器，将物体置于力传感器上，箱体沿竖直方向运动。利用传感器测得物体受到的支持力和物体的加速度a，并将数据实时传送到计算机。 ①图丙是根据某次实验采集的数据生成的和a随时间t变化的散点图，以竖直向上为正方向。时，物体处于___________（选填“超重”或“失重”）状态；以为横轴、a为纵轴，根据实验数据拟合得到的图像为图丁中的图线a。 ②若将物体质量减小一半，重新进行实验，其图像为图丁中的图线___________。（选填“b”“c”或“d”） 【答案】（1） ①. C ②. 1.72 （2） ①. 失重 ②. b 【解析】 【小问1详解】 [1]平衡阻力需要调整轨道的倾斜度，使小车不受牵引时，能拖动纸带沿轨道做匀速运动。 故选C。 [2]由于相邻两计数点间还有四个点未画出，则计数点间的周期为0.1s，则有 解得 【小问2详解】 [1]由于以竖直向上为正方向，结合题图可知，当时，加速度方向为竖直向下，所以物体处于失重状态。 [2]对物体，由牛顿第二定律有 整理有 可知图像的斜率为，故将物体质量减小一半，图像斜率变大，纵轴截距不变，其图像为图丁中的b。 12. 某同学设计了一个具有两种挡位（“”挡和“”挡）的欧姆表，其内部电路如图甲所示。电源为电池组（电动势E的标称值为，内阻r未知），电流表G（表头）的满偏电流，内阻，定值电阻，滑动变阻器R的最大阻值为。设计后表盘如图乙所示，中间刻度值为“15”。 （1）测量前，要进行欧姆调零：将滑动变阻器的阻值调至最大，闭合开关，此时欧姆表处于“”挡，将红表笔与黑表笔___________，调节滑动变阻器的阻值，使指针指向___________（选填“0”或“”）刻度位置。 （2）用该欧姆表对阻值为的标准电阻进行试测，为减小测量误差，应选用欧姆表的___________（选填“”或“”）挡。进行欧姆调零后，将电阻接在两表笔间，指针指向图乙中的虚线位置，则该电阻的测量值为___________。 （3）该同学猜想造成上述误差的原因是电源电动势的实际值与标称值不一致。为了测出电源电动势，该同学先将电阻箱以最大阻值（）接在两表笔间，接着闭合、断开，将滑动变阻器的阻值调到零，再调节电阻箱的阻值。当电阻箱的阻值调为时，指针指向“15”刻度位置（即电路中的电流为）；当电阻箱的阻值调为时，指针指向“0”刻度位置（即电路中的电流为）。由测量数据计算出电源电动势为___________。（结果保留2位有效数字） 【答案】（1） ①. 短接 ②. 0 （2） ①. ②. 160##160.0 （3）2.8 【解析】 【小问1详解】 [1][2]测量前，要进行欧姆调零：将滑动变阻器的阻值调至最大，闭合开关，此时欧姆表处于“”挡，将红表笔与黑表笔短接，调节滑动变阻器的阻值，使指针指向0刻度位置。 【小问2详解】 [1]用该欧姆表对阻值为的标准电阻进行试测，为减小测量误差，应选用欧姆表的挡； [2进行欧姆调零后，将电阻接在两表笔间，指针指向图乙中的虚线位置，则该电阻的测量值为 【小问3详解】 根据闭合电路欧姆定律， 代入数据， 联立可得， 四、解答题 13. 如图所示为某透明介质制成的棱镜的截面图，该截面为顶角、腰长为L的等腰三角形，S为AB边的中点。一细光束由S点斜射入棱镜，光束与AB边的夹角为，折射光线与AC边平行，忽略二次反射的光线，光在真空中的速度为c。求： （1）透明介质材料的折射率； （2）在棱镜中传播的时间 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由题意作出光路图，如图所示 入射光线与夹角为，因此入射角 折射光线与平行，，因此折射光线与夹角为，折射角 由折射定律得 【小问2详解】 由几何关系可得，折射光总路程 光在介质中速度 传播时间 14. 控制带电粒子的运动在现代科学实验、生产生活、仪器和电器等方面有广泛的应用。现有这样一个简化模型：如图所示，在平面的第一象限存在沿y 轴正方向的匀强电场，第四象限存在垂直于平面向里的匀强磁场。第二象限内M、N两个平行金属板之间的电压为U，一质量为、电荷量为粒子（不计粒子重力）从靠近M 板的S 点由静止开始做加速运动，粒子从y轴上的P点垂直于y 轴向右射出，然后从x 轴上的a点（d，0）离开电场进入磁场，最后从y轴上的b点离开磁场区域，粒子在b点的速度方向与y轴正方向的夹角 。求： （1）粒子运动到P 点射入电场的速度大小； （2）第一象限电场强度的大小E； （3）第四象限内磁感应强度的大小B。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据动能定理可得 解得粒子运动到P 点射入电场的速度大小 【小问2详解】 粒子在第一象限的电场中做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，则有 竖直方向做匀加速直线运动，则有 对粒子受力分析，由牛顿第二定律可得 联立解得 【小问3详解】 结合上述分析可知 解得 设粒子离开电场的速度与x轴正方向的夹角为，由几何关系 解得 则粒子进入磁场中的速度 作出粒子在磁场中运动的轨迹如图所示 根据几何关系可知 解得 粒子在磁场中运动，洛伦兹力提供圆周运动的向心力，则有 联立解得 15. 某游戏装置的竖直截面如图所示，装置由足够长的光滑水平轨道BC，圆心角均为、半径的圆弧轨道CD、EF，长为（可调节）以的速率逆时针方向转动的传送带DE，以及长为的水平平台FG组成，平台右侧为竖直挡板，物块与竖直挡板的碰撞为弹性碰撞，圆弧轨道CD、EF与传送带DE分别相切于D、E两点，圆弧轨道EF与平台FG可随长度的变化而调整相应位置。一质量的物块a与轻质弹簧接触但不连接，静止于水平面上。现一质量与物块a相同的物块b用一长度为的轻绳悬挂于P点，从与竖直方向成的A位置以垂直轻绳方向的初速度开始运动，当其运动至P点正下方B处时（物块b恰好不与地面接触），轻绳与P点正下方处的一钉子作用而断裂，物块b继续向右运动压缩弹簧。当物块a与弹簧分离后立即撤去弹簧，物块a滑上圆弧轨道CD。已知物块a与传送带DE及平台FG间的动摩擦因数均为，其他摩擦和阻力均不计，各物块均可视为质点，弹簧处于弹性范围内，，，重力加速度大小g取。求： （1）轻绳即将断裂时的张力大小； （2）弹簧被压缩过程中的最大弹性势能； （3）若物块a在运动过程中不脱离轨道，且不再与物块b碰撞，求传送带的长度的取值范围。 【答案】（1） （2）2.7J （3） 【解析】 【小问1详解】 设物块b摆至最低点的速度为，根据动能定理有 解得 对b受力分析有 得 【小问2详解】 a、b共速时弹簧的弹性势能最大，由动量守恒 则解得 由能量守恒 【小问3详解】 当弹簧原长时物块a、b分离，速度分别为v2、v3，根据动量守恒，机械能守恒 解得物块a、b速度交换，则 分两种情况讨论①物块a恰好能不脱离EF，则在E点 则 从C到E由动能定理 则 此时物块a恰好能不脱离EF时能滑上FG平台，且停在平台上，则在平台上滑行的路程为x，由动能定理 则 恰好与竖直挡板碰撞后停在F点，因此能滑上平台FG不会从EF返回 ②物块a恰好能首次运动至F点停在平台上，物块a从C运动至F点由动能定理 则 综述得物块a在运动过程中不脱离轨道，传送带的长度的取值范围为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $