精品解析：云南省临沧市地区中学2024-2025学年高三下学期4月月考物理试卷

2025年云南省临沧市地区中学高三4月月考物理试卷 注意事项： 1、答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2、回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。 3、考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。 第I卷（选择题） 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1. 一静止的铝原子核俘获一速度为的质子后，变为处于激发态的硅原子核，下列说法不正确的是（　　） A. 核反应方程为 B. 核反应过程中系统动量守恒 C. 核反应前后核子数相等，所以生成物的质量等于反应物的质量之和 D. 硅原子核速度的数量级为，方向与质子初速度的方向一致 2. 如图所示，理想变压器的原线圈接在的交流电源上，副线圈接有的负载电阻，原、副线圈匝数之比为，交流电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是（ ） A. 电流表的读数为 B. 电压表的读数约为 C. 原线圈的输入功率为 D. 副线圈输出交流电的周期为 3. 如图所示，地球卫星a、b分别在椭圆轨道、圆形轨道上运行，椭圆轨道在远地点A处与圆形轨道相切，则（ ） A. 卫星a的运行周期比卫星b的运行周期长 B. 两颗卫星分别经过A点处时，a的速度大于b的速度 C. 两颗卫星分别经过A点处时，a的加速度等于b的加速度 D. 卫星a在A点处通过减速可以到圆轨道上运行 4. 一列简谐横波沿轴正方向传播，波速为。时刻波形如图所示，且波刚传到点。下列说法正确的是（ ） A. 波源振动的频率 B. 质点起振方向沿轴负方向 C. 在内，质点 运动通过的路程为 D. 时，平衡位置在处的质点将运动到处 5. 在xOy竖直平面内存在沿y轴正方向的匀强电场和垂直于平面向外的匀强磁场，现让一个质量为m，电荷量为q的带正电小球从O点沿y轴正方向射入，已知电场强度大小为，磁感应强度大小为B，小球从O点射入的速度大小为，重力加速度为g，则小球的运动轨迹可能是（　　） A. B. C. D. 6. 如图所示，甲图中运动的小球只受重力作用：乙图中存在竖直向下的匀强电场，甲、乙两图中的斜面相同且绝缘。现将完全相同的带负电小球从两斜面上的同一点以相同初速度沿水平方向抛出，分别落在甲、乙图中斜面上点（图中未画出）。小球受到的电场力始终小于重力，不计空气阻力。则下列说法正确的是（　　） A. 之间距离等于之间距离 B. 小球从抛出到落在斜面上用时相等 C. 小球落到点的竖直方向位移小于落到点的竖直方向位移 D. 小球落到点的水平方向位移大于落到点的水平方向位移 7. 如图所示，在水平向左且足够大的匀强电场中，一长为的绝缘细线一端固定于点，另一端系着一个质量为、电荷量为的带正电小球，小球静止在点。现给小球一垂直于的初速度，使其在竖直平面内绕点恰好做完整的圆周运动，为圆的竖直直径。已知匀强电场的场强大小为，重力加速度为当小球第二次运动到点时细线突然断裂，则下列说法不正确的是（ ） A. 小球做完整的圆周运动时，动能的最小值为 B. 细线断裂后，小球动能的最小值为 C. 从细线断裂到小球的动能与点动能相等的过程中，电势能增加了 D. 从细线断裂到小球的电势能与点电势能相等的过程中，重力势能减少了 二、多选题：本大题共3小题，共18分。 8. 如图所示，某一复合光线对准一半圆形玻璃砖的圆心O入射，当在O点的入射角为30°时，出射光线分成a、b两束，光束a与下边界的夹角为37°，光束b与下边界的夹角为53°，则下列说法正确的是（　　） A. a光的频率比b光的频率大 B. a光在玻璃砖中的传播速率比b光的大 C. a、b两束光在该玻璃砖中的折射率之比为3∶4 D. 若使入射角增大，则出射光线a先消失 9. 如图，一名小朋友用力沿着箭头方向将推拉门的一扇门从贴近右门框的地方拉到图示位置后放手，这扇门与左右门框各撞击一次后，又几乎回到了图示位置。则从小朋友拉门开始到最终门停止，这扇门运动的图像不符合实际的是（ ） A. B. C. D. 10. 如图所示为某型号双响爆竹的结构简化图，其内部结构分上、下两层，分别装载火药。某次燃放测试中，点燃引线，下层火药被引燃后，爆竹获得了竖直升空的初始速度。当爆竹上升到最大高度处时，上层火药恰好被引燃，爆竹瞬间分裂成质量之比为的、两部分。若、均沿水平方向飞出，落地点间的水平距离为，不计空气阻力及爆竹爆炸前后的质量变化，重力加速度为。则（　　） A. 爆竹分裂后获得的速度大小为 B. 爆竹分裂后获得的速度大小为 C. 上、下两层火药分别被引燃时，爆竹增加的机械能之比为 D. 上、下两层火药分别被引燃时，爆竹增加的机械能之比为 第II卷（非选择题） 三、实验题：本大题共2小题，共16分。 11. 某实验小组在利用单摆测定当地重力加速度的实验中。 （1）用游标卡尺测定摆球的直径，测量结果如图甲所示，则该摆球的直径为________。用最小刻度为的刻度尺测摆长，测量情况如图乙所示，悬挂点与刻度尺刻度线对齐，由图甲、乙可知单摆的摆长为_______（结果保留三位小数）； （2）以下关于本实验的做法，正确的是________（填正确答案标号）； A.摆球应选密度较大、有小孔的金属小球 B.摆线应适当长些 C.将小球拉开一个很小的角度静止释放，并同时启动秒表开始计时 D.用秒表测量小球完成一次全振动所用时间并作为单摆的周期 （3）测出不同摆长对应的周期，用多组实验数据作出图象，也可以求出重力加速度。已知三位同学做出的图线如图丙中的、、所示，其中和平行，和都过原点，图线对应的值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线，下列分析正确的是__________（填正确答案标号）。 A.出现图线的原因可能是单摆所用摆球质量太大 B.出现图线的原因可能是算时用绳长加上小球的直径 C.出现图线的原因可能是测出次全振动时间为，误作为（）次全振动时间进行计算 12. 某学生要精确测定一电流表的内阻。实验器材如下： 直流电源电动势为5V，内阻不计 待测电流表量程，内阻小于 电压表V量程，内阻约为，量程，内阻约为 滑动变阻器最大阻值为 定值电阻 开关、导线若干 （1）该学生打算运用伏安法准确测定电流表的内阻，电压表V的量程应选用___________填“”或“”；考虑到电流表内阻较小将给数据测定带来误差，该学生决定使用定值电阻来改变这一状况，定值电阻应选用___________填器材符号。 （2）请结合选取的实验器材，设计合理的电路图来准确测定电流表的内阻，将电路图画在下面的方框中。要求：实验操作简便、节能，标清器材符号 （3）电流表示数为时，电压表指针位置如图甲所示，其示数为___________V。 （4）该学生将测定的数据记录在表格中，请在图乙中描出对应的点，并在图乙中作出图像_________。由图像可得电流表的内阻为_________。结果保留位有效数字 （5）该学生打算用以上器材方便且精确地测定一电阻的阻值（约为），请用笔画线将图丙测定该电阻的实物图连接完整_________。若电压表示数为，电流表示数为，则待测电阻的阻值___________。（用题目中给定物理量的字母表示） 四、计算题：本大题共3小题，共38分。 13. 如图为质谱仪的原理示意图，电荷量为q、质量为m的带正电的粒子从静止开始经过电势差为U的加速电场后进入粒子速度选择器，选择器中存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，匀强电场的场强为E、方向水平向右。已知带电粒子能够沿直线穿过速度选择器，从G点垂直进入偏转磁场，该偏转磁场是一个以直线为边界、方向垂直纸面向外的匀强磁场。带电粒子经偏转磁场后，最终到达照相底片的H点。可测量出间的距离为L。带电粒子的重力可忽略不计。求 （1）粒子从加速电场射出时速度v的大小。 （2）粒子速度选择器中匀强磁场的磁感强度的大小和方向。 （3）偏转磁场的磁感强度的大小。 14. 如图所示，总长度为15 cm的汽缸放置在水平桌面上．活塞的质量m=20 kg，横截面积S=100 cm2，活塞可沿汽缸壁无摩擦地滑动但不漏气，开始时活塞与汽缸底的距离12 cm．外界气温为27 ℃，大气压强为1.0×105 Pa．将汽缸缓慢地转到开口向上的竖直位置，待稳定后对缸内气体逐渐加热，使活塞上表面刚好与汽缸口相平，取g=10 m/s2，求： ①活塞上表面刚好与汽缸口相平时气体的温度为多少？ ②在对汽缸内气体加热的过程中，吸收了189 J的热量，则气体增加的内能是多少？ 15. 如图所示，光滑水平面上竖直固定一内壁光滑的轨道，右侧有一固定且足够长的墙壁，与水平面的夹角为74°，轨道与地面接触的M点与墙角N点的间距为L=4m．轨道左侧的水平面上有可视为质点的a、b两个小球，其质量分别为m和3m．b球静止，a 球以速度v0=10m/s向右运动并与b球发生正碰（碰撞时间极短），碰后a球速度大小变为原来的一半，方向向左，碰后b球能从M点进入竖直轨道，已知重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，不计空气阻力，求： （1）碰后b球速度的大小v； （2）a、b碰撞过程中，系统损失的机械能△E； （3）圆周轨道半径R取何值，可保证b球进入轨道后不发生脱轨现象． 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025年云南省临沧市地区中学高三4月月考物理试卷 注意事项： 1、答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2、回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。 3、考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。 第I卷（选择题） 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1. 一静止的铝原子核俘获一速度为的质子后，变为处于激发态的硅原子核，下列说法不正确的是（　　） A. 核反应方程为 B. 核反应过程中系统动量守恒 C. 核反应前后核子数相等，所以生成物的质量等于反应物的质量之和 D. 硅原子核速度的数量级为，方向与质子初速度的方向一致 【答案】C 【解析】 【详解】A． 核反应方程满足质量数守恒（1+27=28）和电荷数守恒（1+13=14），正确书写为，故A正确。 B． 核反应过程中，系统（铝原子核和质子）不受外力，动量守恒，故B正确。 C． 核反应释放能量，根据质能方程，质量发生亏损，生成物的总质量小于反应物的质量之和，故C错误。 D． 由动量守恒 代入，得，数量级为，方向与质子初速度相同，故D正确。 本题要求选择不正确的选项，故选C。 2. 如图所示，理想变压器的原线圈接在的交流电源上，副线圈接有的负载电阻，原、副线圈匝数之比为，交流电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是（ ） A. 电流表的读数为 B. 电压表的读数约为 C. 原线圈的输入功率为 D. 副线圈输出交流电的周期为 【答案】C 【解析】 【详解】B．原线圈电压有效值为 则副线圈电压有效值为 则电压表读数为110V，故B错误； A．副线圈电流为 根据 可得原线圈电流为 则电流表读数为5.0A，故A错误； C．原线圈的输入功率为 故C正确； D．变压器不会改变交流电的周期和频率，则副线圈输出交流电的周期为 故D错误。 故选C。 3. 如图所示，地球卫星a、b分别在椭圆轨道、圆形轨道上运行，椭圆轨道在远地点A处与圆形轨道相切，则（ ） A. 卫星a的运行周期比卫星b的运行周期长 B. 两颗卫星分别经过A点处时，a的速度大于b的速度 C. 两颗卫星分别经过A点处时，a的加速度等于b的加速度 D. 卫星a在A点处通过减速可以到圆轨道上运行 【答案】C 【解析】 【详解】根据开普勒第三定律，a轨道的半长轴比b的小，所以卫星a的运行周期比b的小，故A错误；卫星a经过A点时，只有加速度才会做离心运动变轨才能运动到b卫星的轨道，这说明b卫星经过A点的速度比a卫星的大，故B错误；两颗卫星经过A点时，据可知由于两颗星与地球的距离相等，所以加速度相等，故C正确；卫星a在A点处通过加速，做离心运动才可以到圆轨道上运行，故D错误。 故选C。 4. 一列简谐横波沿轴正方向传播，波速为。时刻波形如图所示，且波刚传到点。下列说法正确的是（ ） A. 波源振动的频率 B. 质点起振方向沿轴负方向 C. 在内，质点 运动通过的路程为 D. 时，平衡位置在处的质点将运动到处 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据图像可知，波的波长，根据 解得 周期，故A错误； B．根据同侧法，可知波沿轴正方向传播，则质点的振动方向是沿轴正方向，则质点起振方向沿轴正方向，故B错误； C．根据角频率与周期的关系有 质点 的振动方程为 在 内，质点 位移为5cm，通过的路程为5cm，故C正确； D．平衡位置在处的质点只能在平衡位置振动不能移动，故D错误。 故选C。 5. 在xOy竖直平面内存在沿y轴正方向的匀强电场和垂直于平面向外的匀强磁场，现让一个质量为m，电荷量为q的带正电小球从O点沿y轴正方向射入，已知电场强度大小为，磁感应强度大小为B，小球从O点射入的速度大小为，重力加速度为g，则小球的运动轨迹可能是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】小球射入时将初速度进行分解，其中分速度可使得小球受到的电场力、洛伦兹力与重力三力平衡，即 解得 根据左手定则可知沿x轴正方向，由题意知初速度沿y轴正方向，大小为，根据平行四边形法则可得分速度与y轴的夹角为，如下图所示 分速度的大小为 故小球以分速度做匀速圆周运动，以分速度沿x轴正方向做匀速直线运动，两者的合运动轨迹即为小球的运动轨迹。小球y轴方向上的位移只与匀速圆周运动有关，圆周运动轨迹如下图 圆周运动的轨迹与x轴正方向匀速直线运动合成后的轨迹即为小球实际运动轨迹，如下图所示 故选C。 6. 如图所示，甲图中运动的小球只受重力作用：乙图中存在竖直向下的匀强电场，甲、乙两图中的斜面相同且绝缘。现将完全相同的带负电小球从两斜面上的同一点以相同初速度沿水平方向抛出，分别落在甲、乙图中斜面上点（图中未画出）。小球受到的电场力始终小于重力，不计空气阻力。则下列说法正确的是（　　） A. 之间距离等于之间距离 B. 小球从抛出到落在斜面上用时相等 C. 小球落到点的竖直方向位移小于落到点的竖直方向位移 D. 小球落到点的水平方向位移大于落到点的水平方向位移 【答案】C 【解析】 【详解】A．小球甲只受重力，加速度为g，乙球受向上的电场力，因受到的电场力始终小于重力，可知加速度小于g，根据 可知甲从抛出到落到斜面上用时间较短，选项A错误； BD．根据 小 球落到A点的水平方向位移小于落到B点的水平方向位移，根据 可知OA之间的距离大于OB之间的距离，选项BD错误； C．竖直位移 可知，小球落到A点的竖直方向位移小于落到B点的竖直方向位移，选项C正确； 故选C。 7. 如图所示，在水平向左且足够大的匀强电场中，一长为的绝缘细线一端固定于点，另一端系着一个质量为、电荷量为的带正电小球，小球静止在点。现给小球一垂直于的初速度，使其在竖直平面内绕点恰好做完整的圆周运动，为圆的竖直直径。已知匀强电场的场强大小为，重力加速度为当小球第二次运动到点时细线突然断裂，则下列说法不正确的是（ ） A. 小球做完整的圆周运动时，动能的最小值为 B. 细线断裂后，小球动能的最小值为 C. 从细线断裂到小球的动能与点动能相等的过程中，电势能增加了 D. 从细线断裂到小球的电势能与点电势能相等的过程中，重力势能减少了 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据“等效重力法”找到等效最高点为连线与圆的另一交点，小球恰能做完整的圆周运动时，在“等效最高点”速度最小，重力与电场力的合力为 则在“等效最高点”有 可得 所以最小动能为，故A正确； B．设重力与电场力的合力方向与竖直方向的夹角为，则，则 细线断裂后，小球相对合力方向做斜抛运动，当小球在合力方向上的分速度为时，合速度最小，动能最小，从到由动能定理可得 以初速度运动恰好绕点做完整的圆周运动，从到等效最高点有 联立可得 小球在垂直于合力方向上的分速度为 则动能的最小值为，故B正确； C．小球的动能与点动能相等的过程中，则小球所在位置和点的连线与合力的方向垂直，则小球所在位置和点的连线的距离为 小球所在位置和点的连线沿电场方向的距离为 电场力做功为 所以电势能增加，故C错误； D．小球的电势能与点电势能相等，则小球所在位置与在同一等势面上，则从点返回至与在同一等势面时，电场力不做功，沿电场方向速度方向改变，大小不变，由运动学公式得 解得 竖直方向做自由落体运动，由运动学公式得下落高度 故重力做功为 所以从细线断裂到小球的电势能与点电势能相等的过程中，重力势能减少了，故D正确。 本题选择错误选项，故选C。 二、多选题：本大题共3小题，共18分。 8. 如图所示，某一复合光线对准一半圆形玻璃砖的圆心O入射，当在O点的入射角为30°时，出射光线分成a、b两束，光束a与下边界的夹角为37°，光束b与下边界的夹角为53°，则下列说法正确的是（　　） A. a光的频率比b光的频率大 B. a光在玻璃砖中的传播速率比b光的大 C. a、b两束光在该玻璃砖中的折射率之比为3∶4 D. 若使入射角增大，则出射光线a先消失 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由光路图可知，a光的偏折程度比b光大，则玻璃对a光的折射率较大，则a光的频率比b光的频率大，故A正确； B．根据 a光在玻璃砖中的传播速率比b光的小，故B错误； C．根据折射定律，a、b两束光在该玻璃砖中的折射率分别为 解得 故C错误； D．根据 a光临界角较小，若使入射角增大，则出射光线a先消失，故D正确。 故选AD。 9. 如图，一名小朋友用力沿着箭头方向将推拉门的一扇门从贴近右门框的地方拉到图示位置后放手，这扇门与左右门框各撞击一次后，又几乎回到了图示位置。则从小朋友拉门开始到最终门停止，这扇门运动的图像不符合实际的是（ ） A. B. C. D. 【答案】BCD 【解析】 【详解】小朋友用力沿着箭头方向拉推拉门的一扇门时，门开始加速一段时间，拉力消失后，门减速，与左门框撞击一次后，速率略小于碰撞前的速率反弹，速度反向，向右减速运动，碰到右门框后，速度反向，门向左减速并停下，符合该运动情景的图像的是A项。 本题选不符合的，故选BCD。 10. 如图所示为某型号双响爆竹的结构简化图，其内部结构分上、下两层，分别装载火药。某次燃放测试中，点燃引线，下层火药被引燃后，爆竹获得了竖直升空的初始速度。当爆竹上升到最大高度处时，上层火药恰好被引燃，爆竹瞬间分裂成质量之比为的、两部分。若、均沿水平方向飞出，落地点间的水平距离为，不计空气阻力及爆竹爆炸前后的质量变化，重力加速度为。则（　　） A. 爆竹分裂后获得的速度大小为 B. 爆竹分裂后获得的速度大小为 C. 上、下两层火药分别被引燃时，爆竹增加的机械能之比为 D. 上、下两层火药分别被引燃时，爆竹增加的机械能之比为 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．设P、Q质量分别为m和2m，在最高点爆炸过程根据动量守恒 可得 爆炸后P、Q均做平抛运动，落地时间 二者水平方向均为匀速直线运动，则有， 又 联立解得P部分获得的速度 Q部分获得的速度 故A正确；B错误。 CD．上层火药燃爆时爆竹增加的机械能 下层火药燃爆时爆竹增加的机械能 则上、下两层火药燃爆时爆竹增加的机械能的比值为 故C正确；D错误。 故选AC。 第II卷（非选择题） 三、实验题：本大题共2小题，共16分。 11. 某实验小组在利用单摆测定当地重力加速度的实验中。 （1）用游标卡尺测定摆球的直径，测量结果如图甲所示，则该摆球的直径为________。用最小刻度为的刻度尺测摆长，测量情况如图乙所示，悬挂点与刻度尺刻度线对齐，由图甲、乙可知单摆的摆长为_______（结果保留三位小数）； （2）以下关于本实验的做法，正确的是________（填正确答案标号）； A.摆球应选密度较大、有小孔的金属小球 B.摆线应适当长些 C.将小球拉开一个很小的角度静止释放，并同时启动秒表开始计时 D.用秒表测量小球完成一次全振动所用时间并作为单摆的周期 （3）测出不同摆长对应的周期，用多组实验数据作出图象，也可以求出重力加速度。已知三位同学做出的图线如图丙中的、、所示，其中和平行，和都过原点，图线对应的值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线，下列分析正确的是__________（填正确答案标号）。 A.出现图线的原因可能是单摆所用摆球质量太大 B.出现图线的原因可能是算时用绳长加上小球的直径 C.出现图线的原因可能是测出次全振动时间为，误作为（）次全振动时间进行计算 【答案】 ①. 0.95 ②. 0.993 ③. AB##BA ④. C 【解析】 【详解】（1）[1][2]该游标卡尺为分度，精确度为，根据游标卡尺的读数方法可得，摆球的直径为 单摆的摆长为摆线的长度加上摆球的半径，由图乙可得，摆线的长度与球的直径之和为，则摆长为 （2）[3]A.为了减小摆球摆动过程中的空气阻力，摆球应选密度较大，且由小孔的金属小球，故A正确； B.为了减小实验误差，摆线应适当长些，一般为左右，故B正确； C.测量摆球运动的周期时，由于小球在最低点停留的时间短，读数误差小，所以应在摆球经过平衡位置时开始计时，故C错误； D.用秒表测量小球运动周期时，要记录多次全振动的时间，然后求平均值，可以减小实验误差，故D错误。 故选AB。 （3）[4]由单摆周期公式 可知 图象的斜率 解得 AB.若测量摆长时忘了加上摆球的半径，则摆长变成摆线的长度，则有 故出现图象中线的原因，可能是误将悬点到小球上端的距离记为摆长，故AB错误； C.出现图线的原因可能是，测出次全振动时间为，误作为次全振动时间进行计算，使重力加速度的测量值偏大，故C正确。 故选C。 12. 某学生要精确测定一电流表的内阻。实验器材如下： 直流电源电动势为5V，内阻不计 待测电流表量程，内阻小于 电压表V量程，内阻约为，量程，内阻约为 滑动变阻器最大阻值为 定值电阻 开关、导线若干 （1）该学生打算运用伏安法准确测定电流表的内阻，电压表V的量程应选用___________填“”或“”；考虑到电流表内阻较小将给数据测定带来误差，该学生决定使用定值电阻来改变这一状况，定值电阻应选用___________填器材符号。 （2）请结合选取的实验器材，设计合理的电路图来准确测定电流表的内阻，将电路图画在下面的方框中。要求：实验操作简便、节能，标清器材符号 （3）电流表示数为时，电压表指针位置如图甲所示，其示数为___________V。 （4）该学生将测定的数据记录在表格中，请在图乙中描出对应的点，并在图乙中作出图像_________。由图像可得电流表的内阻为_________。结果保留位有效数字 （5）该学生打算用以上器材方便且精确地测定一电阻的阻值（约为），请用笔画线将图丙测定该电阻的实物图连接完整_________。若电压表示数为，电流表示数为，则待测电阻的阻值___________。（用题目中给定物理量的字母表示） 【答案】（1） ①. ① ②. （2） （3） （4） ①. ②. （5） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 [1][2]待测电阻小于，滑动变阻器的最大阻值为，选择限流式接法。电压表尽量满偏可减小误差，故电压表应选用量程； 对于定值电阻，若选用，则有 电压会超过3V量程，无法满足实验安全和读数要求，故定值电阻应选用。 【小问2详解】 和电流表A的总阻值小于，滑动变阻器最大阻值为，限流式接法较分压式接法实验操作更简便、更节能，故应选用限流式接法；将定值电阻与电流表A串联后接在电压表两端，可增大电压表示数，进一步减小误差，实验电路图如图甲所示： 【小问3详解】 电压表的分度值为0.1V，应估读到百分位，题图甲读数为 ； 【小问4详解】 [1] 作图时要使尽量多的点落到线上或均匀分布在线的两侧，舍弃偏离较远的点，描点作图如图乙所示： [2]根据欧姆定律可知 【小问5详解】 [1] 滑动变阻器的最大值约为待测电阻的倍，采用限流式接法更符合实验操作要求，若采用分压式接法，将出现滑动变阻器不灵敏等问题，电流表内阻明确知道，应使用电流表内接法，消除系统误差。实物连接如图丙所示： [2]由欧姆定律有 四、计算题：本大题共3小题，共38分。 13. 如图为质谱仪的原理示意图，电荷量为q、质量为m的带正电的粒子从静止开始经过电势差为U的加速电场后进入粒子速度选择器，选择器中存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，匀强电场的场强为E、方向水平向右。已知带电粒子能够沿直线穿过速度选择器，从G点垂直进入偏转磁场，该偏转磁场是一个以直线为边界、方向垂直纸面向外的匀强磁场。带电粒子经偏转磁场后，最终到达照相底片的H点。可测量出间的距离为L。带电粒子的重力可忽略不计。求 （1）粒子从加速电场射出时速度v的大小。 （2）粒子速度选择器中匀强磁场的磁感强度的大小和方向。 （3）偏转磁场的磁感强度的大小。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）由动能定理得 解得 （2）由洛伦兹力与电场力大小相等得到 联立得到 由左手定则得磁场方向垂直纸面向外。 （3）粒子在磁场中运动是洛伦兹力通过向心力得到 又 联立解得 14. 如图所示，总长度为15 cm的汽缸放置在水平桌面上．活塞的质量m=20 kg，横截面积S=100 cm2，活塞可沿汽缸壁无摩擦地滑动但不漏气，开始时活塞与汽缸底的距离12 cm．外界气温为27 ℃，大气压强为1.0×105 Pa．将汽缸缓慢地转到开口向上的竖直位置，待稳定后对缸内气体逐渐加热，使活塞上表面刚好与汽缸口相平，取g=10 m/s2，求： ①活塞上表面刚好与汽缸口相平时气体的温度为多少？ ②在对汽缸内气体加热的过程中，吸收了189 J的热量，则气体增加的内能是多少？ 【答案】①450 K ②129 J 【解析】 【详解】解：①当汽缸水平放置时，p0=1.0×105 Pa，V0=LS，T0=(273+27) K 当汽缸口朝上，活塞到达汽缸口时，活塞的受力分析如图所示 有p1S=p0S+mg 则p1=p0+=1.0×105 Pa+Pa=1.2×105 Pa V1=L1S 由理想气体状态方程得， 则 ②当汽缸口向上，未加热稳定时：由玻意耳定律得p0LS=p1L'S 则 加热后，气体做等压变化，气体对外界做功为 W=p1(L1–L')S=60 J 根据热力学第一定律ΔU=(–W)+Q 得ΔU=129 J 15. 如图所示，光滑水平面上竖直固定一内壁光滑的轨道，右侧有一固定且足够长的墙壁，与水平面的夹角为74°，轨道与地面接触的M点与墙角N点的间距为L=4m．轨道左侧的水平面上有可视为质点的a、b两个小球，其质量分别为m和3m．b球静止，a 球以速度v0=10m/s向右运动并与b球发生正碰（碰撞时间极短），碰后a球速度大小变为原来的一半，方向向左，碰后b球能从M点进入竖直轨道，已知重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，不计空气阻力，求： （1）碰后b球速度的大小v； （2）a、b碰撞过程中，系统损失的机械能△E； （3）圆周轨道半径R取何值，可保证b球进入轨道后不发生脱轨现象． 【答案】（1）5m/s；（2）0；（3）或 【解析】 【详解】（1）ab碰撞的过程满足动量守恒定律，以向右为正方向，可得，，方向水平向右． （2）a、b碰撞过程中，系统损失的机械能， （3）若b球在圆心所在水平线以下的轨道运动，则，，，又因为在轨道右侧有倾斜的墙壁限制，所以根据几何关系可得轨道的半径应，所以可知当b球在圆心所在水平线以下的轨道运动时，；若b球能够通过圆轨道的最高点，则最高点的速度，根据动能定理可得，，所以；因此为保证b球进入轨道后不发生脱轨现象，或． 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $