精品解析：广东省惠州市惠州中学2024-2025学年高二下学期4月期中物理试题

惠州中学2023级高二年级下学期期中考试 物理试卷 一、单选题：所给的选项中只有一个选项是正确的，本题共7小题， 每题4分，共28分。 1. 如图，某办公室有一竖直铁质的公告栏，通知纸用磁吸块压在公告栏上面，下列说法正确的是（　　） A. 通知纸受到4个力作用 B. 磁吸块受到的摩擦力方向竖直向下 C. 通知纸受到公告栏的摩擦力大小大于其自身重力大小 D. 磁吸块对通知纸的压力和公告栏对通知纸的压力是一对相互作用力 2. 图甲是淄博市科技馆的一件名为“最速降线”的展品，在高度差一定的不同光滑轨道中，小球滚下用时最短的轨道叫做最速降线轨道。取其中的“最速降线”轨道Ⅰ和直线轨道Ⅱ进行研究，如图乙所示，两轨道的起点M高度相同，终点N高度也相同，轨道Ⅰ的末端与水平面相切于N点。若将两个相同的小球a和b分别放在Ⅰ、Ⅱ两轨道的起点M，同时由静止释放，发现在Ⅰ轨道上的小球a先到达终点。下列描述两球速率v与时间t、速率平方与下滑高度h的关系图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 3. 如图甲所示，“战绳训练”是常见的健身方式，健身爱好者甩动战绳，令其在竖直平面内形成简谐波。如图乙所示是某次训练中时战绳的波形图，绳上质点P的振动图像如图丙所示。下列说法正确的是（　　） A. 该波沿x轴负方向传播 B. 该波的波速为10m/s C. 若仅增大抖动的幅度，波速会增大 D. 质点P再经0.1s将运动到图中的位置 4. 如图所示，高台跳水被誉为最富冒险性的体育项目，2023年跳水世界杯女子10米台比赛中金、银牌被我国的两位小将获得。假设运动员在空中自由下落的过程为过程Ⅰ，进入水池直到速度为零的过程为过程Ⅱ，运动员的质量m=40kg，跳台高度H=10m，重力加速度g=10m/s2，除水的阻力以外的阻力可全部忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是（　　） A. 过程Ⅰ中运动员所受合力的冲量与过程Ⅱ中运动员动量的变化量相同 B. 过程Ⅰ中运动员的机械能和动量均守恒 C. 过程Ⅱ中运动员动能的减少量小于克服水的阻力所做的功 D. 若从进入水池到速度为零总共经过的时间t=2s，则运动员受到水的平均作用力约 5. 如图，水面上漂浮一直径为的圆形荷叶，一只小蝌蚪（可视为质点）从距离水面深度为h的M点沿水平方向以的速度匀速运动，其运动轨迹位于荷叶直径AB的正下方。小蝌蚪从荷叶下方穿过的过程中，荷叶始终保持静止，在水面之上的任意位置都看不到小蝌蚪的时间为。已知水的折射率为，则h约为（　　） A. B. C. D. 6. 某发电厂输电示意图如图所示，发电厂的输出电压为，输电线的等效电阻为，理想降压变压器原、副线圈的匝数分别为、，用户处的电压为，图中电流表为理想交流电表，则电流表的示数为（　　） A. B. C. D. 7. 半径分别为l和2l的同心圆形导轨固定在同一水平面内，一长为l、电阻为R的均匀金属棒AB置于圆导轨上面，BA的延长线通过圆导轨中心O，装置的俯视图如图所示，整个装置位于一匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，方向竖直向下。在两环之间接阻值也为R的定值电阻和电容为C的电容器。金属棒在水平外力作用下以角速度ω绕O顺时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触，导轨电阻不计。下列说法正确的是（　 　） A. 电容器的M板带正电 B. 电容器所带电荷量为CBωl2 C. 金属棒两端电压为Bωl2 D. 将金属棒转动角速度由ω变为2ω，金属棒运动一周通过R的电荷量变为原来的2倍 二、 多选题：本大题共3小题， 共18分。 8. 中医药文化是我国优秀传统文化的重要组成部分，中药的保存常常需要做干燥处理。如图所示是利用高压电场干燥中药的基本原理，在大导体板MN上铺一薄层中药材，针状电极O和平板电极MN接高压直流电源，其间产生非匀强电场E；水分子是极性分子，可以看成棒状带电体，一端带正电荷，另一端带等量负电荷；水分子在电场力的作用下会加速从中药材中分离出去，在鼓风机的作用下飞离电场区域从而达到快速干燥的目的。已知虚线ABCD是某一水分子从A处由静止开始的运动轨迹，则下列说法正确的是（　 　） A. 水分子运动轨迹上B、C和D点的电势大小关系为 B. 水分子在B处时，上端带负电荷，下端带正电荷 C. 水分子在B处时，带负电荷一端受到的电场力小于带正电荷一端受到的电场力 D. 如果把高压直流电源的正负极反接，水分子从A处开始将向下运动 9. 如图所示，卫星还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，卫星绕地球做匀速圆周运动且离地面高度为，卫星是地球静止卫星，则（　　） A. 的线速度小于第一宇宙速度 B. 的向心加速度就是重力加速度 C. 的向心加速度比的向心加速度大 D. 与地球中心的连线在相等时间内扫过的面积相等 10. 微量振荡天平法是测量大气颗粒物质量的主流方法之一，如图是微量振荡天平的原理简化图。气流穿过滤膜后，颗粒物附着在滤膜上，使锥形振荡管的整体质量增加，从而改变其固有频率；起振器从低频到高频振动，根据霍尔元件模块a、b端输出的电信号可以测量出锥形振荡管与起振器的共振频率，进而推测出滤膜上的颗粒物质量。下列说法正确的是（　　） A. 随着起振器振动频率增大，锥形振荡管的振幅一定增大 B. 锥形振荡管左右振动时，霍尔元件的a、b端输出直流信号 C. 霍尔元件中的载流子为电子时a端带负电 D. 在磁铁靠近霍尔元件过程中，a、b端输出电压增大 三、实验题：本大题共2小题，共16分。 11. 某实验小组利用图示的装置探究加速度与力、质量的关系。 （1）下列做法正确的是（ ） A．调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行 B．在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴在木块上 C．实验时，先放开木块再接通打点计时器的电源 D．通过增减木块上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度 （2）为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力，应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量 __________________ 木块和木块上砝码的总质量．（填“远大于”、“远小于”或“近似等于“） （3）甲、乙两同学在同一实验室，各取一套图示的装置放在水平桌面上，木块上均不放砝码，在没有平衡摩擦力的情况下，研究加速度a与拉力F的关系，分别得到图中甲、乙两条直线．设甲、乙用的木块质量分别为m甲、m乙，甲、乙用的木块与木板间的动摩擦因数分别为μ甲、μ乙，由图可知，m甲 ________ m乙，μ甲 ______ μ乙。（填“大于”、“小于”或“等于”） 12. 某些固体材料受到外力作用后，除了产生形变，其电阻率也会发生变化，这种现象称为“压阻效应”。已知某压敏电阻的阻值变化范围约为，某实验小组在室温下用伏安法探究该电阻阻值随压力F变化的规律，实验室提供了如下器材可供选择： A.压敏电阻，无压力时阻值为400Ω； B.直流电源，电动势6V，内阻不计； C.电压表，量程为0~3V，内阻为3kΩ； D.电流表，量程为0~0.6A，内阻忽略不计； E.电流表，量程为0~100mA，内阻忽略不计； F.定值电阻； G.定值电阻； H.滑动变阻器R，最大电阻值约为50Ω； I.开关与导线若干。 （1）某同学设计了如图甲所示的实验电路原理图，其中电流表应选择______，定值电阻应选择______。（选填实验器材前序号）。 （2）请在图乙中将实物连线补充完整______。 （3）某次压力测试，在电阻上施加力F，闭合开关S，测得两个电表的读数分别为和，则压敏电阻阻值______Ω。（计算结果保留3位有效数字） （4）改变F的大小，测得不同的值，绘成图像如图丙所示。按图甲实验电路进行实验，调节滑动变阻器使电压表保持满偏，在电阻上施加力F，当电流表满偏时，压力F为______N。（计算结果保留3位有效数字） 三、计算题：本大题共3小题，共38分。 13. 如图所示，圆O为某水晶球的纵截面图，MN是通过该水晶球心O的一条直线，与球右表面交于C点，一束单色光沿平行于MN的AB方向从B点射入球体，光线从C点射出，已知水晶球的半径为R，∠MOB=60°，光在真空中的速度为c。求： （1）水晶球对此单色光的折射率； （2）此单色光在水晶球内传播所用的时间； （3）此单色光从C点折射出来时的方向与沿AB入射时方向的夹角。 14. 如图，面积为、匝数为的圆形线圈内有垂直于线圈平面向里的磁场，磁感应强度大小随时间变化的规律为，电路中平行板电容器MNEF的板长和板间距均为，板间四分之一圆MNF（N为磁场圆圆心）区域内有垂直于纸面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场，一带负电的微粒从电容器M点水平向右射入（与极板不接触）磁场后做匀速圆周运动，恰能从下极板E点射出电容器，定值电阻，，其余电阻不计，重力加速度大小取g=10m/s2，求： （1）带电微粒的比荷； （2）带电微粒射入磁场的速度大小v（结果可用根号表示）。 15. 快递业近几年在我国高速发展，某快递企业为了提高效率安装了一些自动卸货设备，其原理简化图如图所示。质量为m的运货箱内装有质量为3m的货物，从半径为R的光滑圆弧轨道上的最高点A由静止释放，滑到圆弧轨道的最低点B后再滑上静止在光滑水平轨道上的小车，圆弧轨道与小车的水平上表面相切于B点，小车的质量为。运货箱与小车右端挡板碰撞后速度相同但不粘连，而后随小车向右运动至水平轨道右端时，压缩固定在水平轨道右端的弹簧，当弹簧被压缩到最短时将小车锁定。卸下货物后解除锁定，弹簧能量全部释放，将小车及空的运货箱一起弹回，小车与水平轨道左侧台阶碰撞后瞬间停止运动。运货箱滑出小车后冲上圆弧轨道，恰好能回到出发点A。若运货箱及货物可看成质点，货物不会在运货箱中滑动，弹簧的形变量始终处于弹性限度内，重力加速度为g，运货箱与小车间的动摩擦因数。求： （1）运货箱装着货物下滑经过圆弧轨道B点时对轨道的压力大小； （2）当弹簧被压缩到最短时弹簧的弹性势能； （3）小车的长度L。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 惠州中学2023级高二年级下学期期中考试 物理试卷 一、单选题：所给的选项中只有一个选项是正确的，本题共7小题， 每题4分，共28分。 1. 如图，某办公室有一竖直铁质的公告栏，通知纸用磁吸块压在公告栏上面，下列说法正确的是（　　） A. 通知纸受到4个力作用 B. 磁吸块受到的摩擦力方向竖直向下 C. 通知纸受到公告栏的摩擦力大小大于其自身重力大小 D. 磁吸块对通知纸的压力和公告栏对通知纸的压力是一对相互作用力 【答案】C 【解析】 【详解】A．通知纸受到重力、公告栏和磁吸块对纸的压力、公告栏和磁吸块对纸的摩擦力共5个力作用，A项错误； B．磁吸块相对纸有向下运动的趋势，则受到摩擦力方向竖直向上，B项错误； C．通知纸在竖直方向受自身重力、公告栏对其向上的摩擦力和磁吸块对其向下的摩擦力，如图，有 所以通知纸受到公告栏的摩擦力大小大于其自身重力大小，C项正确； D．磁吸块对通知纸的压力和公告栏对通知纸的压力是一对平衡力，而非相互作用力，D项错误。 故选C。 2. 图甲是淄博市科技馆的一件名为“最速降线”的展品，在高度差一定的不同光滑轨道中，小球滚下用时最短的轨道叫做最速降线轨道。取其中的“最速降线”轨道Ⅰ和直线轨道Ⅱ进行研究，如图乙所示，两轨道的起点M高度相同，终点N高度也相同，轨道Ⅰ的末端与水平面相切于N点。若将两个相同的小球a和b分别放在Ⅰ、Ⅱ两轨道的起点M，同时由静止释放，发现在Ⅰ轨道上的小球a先到达终点。下列描述两球速率v与时间t、速率平方与下滑高度h的关系图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】AB．根据机械能守恒可得 可得小球a和b到达轨道底端的速度大小均为 小球b沿直线轨道Ⅱ做匀加速直线运动，其图像为一条倾斜直线，小球a沿“最速降线”轨道Ⅰ运动过程，加速度逐渐减小，则其图像的切线斜率逐渐减小，且小球a所用时间小于小球b所用时间，故A正确，B错误； CD．根据机械能守恒可得 可得小球a和b下滑过程速率平方与下滑高度h的关系为 可知小球a和b的图像均为一条过原点的倾斜直线，故CD错误。 故选A。 3. 如图甲所示，“战绳训练”是常见的健身方式，健身爱好者甩动战绳，令其在竖直平面内形成简谐波。如图乙所示是某次训练中时战绳的波形图，绳上质点P的振动图像如图丙所示。下列说法正确的是（　　） A. 该波沿x轴负方向传播 B. 该波的波速为10m/s C. 若仅增大抖动的幅度，波速会增大 D. 质点P再经0.1s将运动到图中的位置 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图丙可知时，质点P正在向y轴负方向振动，根据平移法可知该波沿x轴正方向传播，故A错误； B．该波的波速为 故B正确； C．机械波的传播速度只由介质决定，若增大抖动的幅度，波速保持不变，故C错误； D．质点只能在平衡位置附近振动，不能沿波传播，故D错误。 故选B。 4. 如图所示，高台跳水被誉为最富冒险性的体育项目，2023年跳水世界杯女子10米台比赛中金、银牌被我国的两位小将获得。假设运动员在空中自由下落的过程为过程Ⅰ，进入水池直到速度为零的过程为过程Ⅱ，运动员的质量m=40kg，跳台高度H=10m，重力加速度g=10m/s2，除水的阻力以外的阻力可全部忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是（　　） A. 过程Ⅰ中运动员所受合力的冲量与过程Ⅱ中运动员动量的变化量相同 B. 过程Ⅰ中运动员的机械能和动量均守恒 C. 过程Ⅱ中运动员动能的减少量小于克服水的阻力所做的功 D. 若从进入水池到速度为零总共经过的时间t=2s，则运动员受到水的平均作用力约 【答案】C 【解析】 【详解】A．过程Ⅰ（自由下落）：合力冲量等于动量变化量，方向竖直向下，大小为（为入水速度） 过程Ⅱ（入水到静止）：动量变化为，方向竖直向上，大小为，二者方向不同，故A错误 B．过程Ⅰ中运动员的机械能守恒，但其受到的合外力不为零，动量不守恒，故B错误 C．过程Ⅱ中，应用动能定理 其中是克服水阻力做的功，是入水初动能（即过程Ⅱ动能减少量）。 因此，即动能减少量小于克服水阻力做功，故C正确； D．运动员落入水面前的瞬间速度，根据动量定理 解得运动员受到水的平均作用力，故D错误。 故选C。 5. 如图，水面上漂浮一直径为的圆形荷叶，一只小蝌蚪（可视为质点）从距离水面深度为h的M点沿水平方向以的速度匀速运动，其运动轨迹位于荷叶直径AB的正下方。小蝌蚪从荷叶下方穿过的过程中，荷叶始终保持静止，在水面之上的任意位置都看不到小蝌蚪的时间为。已知水的折射率为，则h约为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】在水面之上的任意位置都看不到小蝌蚪的时间为，此时间内蝌蚪的位移 水的折射率为，根据临界角与折射率的关系有 根据三角函数关系有 令荷叶直径为d，根据几何关系有 解得 故选A。 6. 某发电厂输电示意图如图所示，发电厂的输出电压为，输电线的等效电阻为，理想降压变压器原、副线圈的匝数分别为、，用户处的电压为，图中电流表为理想交流电表，则电流表的示数为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设原线圈两端的电压为，则有， 解得 故选A。 7. 半径分别为l和2l的同心圆形导轨固定在同一水平面内，一长为l、电阻为R的均匀金属棒AB置于圆导轨上面，BA的延长线通过圆导轨中心O，装置的俯视图如图所示，整个装置位于一匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，方向竖直向下。在两环之间接阻值也为R的定值电阻和电容为C的电容器。金属棒在水平外力作用下以角速度ω绕O顺时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触，导轨电阻不计。下列说法正确的是（　 　） A. 电容器的M板带正电 B. 电容器所带电荷量为CBωl2 C. 金属棒两端电压为Bωl2 D. 将金属棒转动角速度由ω变为2ω，金属棒运动一周通过R的电荷量变为原来的2倍 【答案】B 【解析】 【详解】A．由右手定则可知，电容器的N板电势高，带正电，选项A错误； BC．感应电动势 电容器两端电压即电阻R两端电压，也为金属棒两端电压均为 电容器所带电荷量为 Q=CU=CBωl2 选项B正确，C错误； D．将金属棒转动角速度由ω变为2ω，感应电动势变为原来的2倍，回路中感应电流变为原来的2倍，而转动一周的时间变为原来的一半，根据q=It可知，金属棒运动一周通过R的电荷量不变，选项D错误。 故选B。 二、 多选题：本大题共3小题， 共18分。 8. 中医药文化是我国优秀传统文化的重要组成部分，中药的保存常常需要做干燥处理。如图所示是利用高压电场干燥中药的基本原理，在大导体板MN上铺一薄层中药材，针状电极O和平板电极MN接高压直流电源，其间产生非匀强电场E；水分子是极性分子，可以看成棒状带电体，一端带正电荷，另一端带等量负电荷；水分子在电场力的作用下会加速从中药材中分离出去，在鼓风机的作用下飞离电场区域从而达到快速干燥的目的。已知虚线ABCD是某一水分子从A处由静止开始的运动轨迹，则下列说法正确的是（　 　） A. 水分子运动轨迹上B、C和D点的电势大小关系为 B. 水分子在B处时，上端带负电荷，下端带正电荷 C. 水分子在B处时，带负电荷一端受到的电场力小于带正电荷一端受到的电场力 D. 如果把高压直流电源的正负极反接，水分子从A处开始将向下运动 【答案】AB 【解析】 【详解】A．由于沿着电场线，电势逐渐降低，由图可知 A正确； B．正电荷受力的方向沿着电场线，负电荷受力的方向逆着电场线，因此水分子在B处时，上端带负电荷，下端带正电荷，B正确； C．在B处时，上端的场强大，负电荷受到的电场力较大，下端的场强小，正电荷受到的电场力小，C错误； D．如果把高压直流电源的正负极反接，水分子仍会向上运动，只不过带正电荷一端在上方，D错误。 故选AB。 9. 如图所示，卫星还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，卫星绕地球做匀速圆周运动且离地面高度为，卫星是地球静止卫星，则（　　） A. 的线速度小于第一宇宙速度 B. 的向心加速度就是重力加速度 C. 的向心加速度比的向心加速度大 D. 与地球中心的连线在相等时间内扫过的面积相等 【答案】AC 【解析】 【详解】A．第一宇宙速度是最大的环绕速度，除近地卫星外，其他所有卫星的环绕速度都小于第一宇宙速度，A正确； B．a随地球一起做圆周运动的向心力是其所受万有引力的一个很小的分力，比重力要小很多，其向心加速度不是重力加速度g，B错误； C．卫星c是静止卫星，周期等于地球自转的周期，即 向心加速度等于 而 所以的向心加速度比的向心加速度大，C正确； D．根据开普勒第二定律，同一卫星绕中心天体运动在相同的时间内扫过的面积相等，D错误。 故选AC。 10. 微量振荡天平法是测量大气颗粒物质量的主流方法之一，如图是微量振荡天平的原理简化图。气流穿过滤膜后，颗粒物附着在滤膜上，使锥形振荡管的整体质量增加，从而改变其固有频率；起振器从低频到高频振动，根据霍尔元件模块a、b端输出的电信号可以测量出锥形振荡管与起振器的共振频率，进而推测出滤膜上的颗粒物质量。下列说法正确的是（　　） A. 随着起振器振动频率增大，锥形振荡管的振幅一定增大 B. 锥形振荡管左右振动时，霍尔元件的a、b端输出直流信号 C. 霍尔元件中的载流子为电子时a端带负电 D. 在磁铁靠近霍尔元件过程中，a、b端输出电压增大 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．起振器振动频率与固有频率的大小关系未知，则随着起振器振动频率增大，锥形振荡管的振幅不一定增大，故A错误； B．锥形振荡管左右振动时，霍尔元件的a、b端输出的电流方向不会改变，则会输出直流信号，故B正确； C．磁场方向向左，电子与电流方向相反，根据左手定则可知，a端带负电，故C正确； D．根据平衡关系可知 可得 U=vBd 由此可知，在磁铁靠近霍尔元件过程中，磁场增大，则a、b端输出电压增大，故D正确； 故选BCD。 三、实验题：本大题共2小题，共16分。 11. 某实验小组利用图示的装置探究加速度与力、质量的关系。 （1）下列做法正确的是（ ） A．调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行 B．在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴在木块上 C．实验时，先放开木块再接通打点计时器的电源 D．通过增减木块上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度 （2）为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力，应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量 __________________ 木块和木块上砝码的总质量．（填“远大于”、“远小于”或“近似等于“） （3）甲、乙两同学在同一实验室，各取一套图示的装置放在水平桌面上，木块上均不放砝码，在没有平衡摩擦力的情况下，研究加速度a与拉力F的关系，分别得到图中甲、乙两条直线．设甲、乙用的木块质量分别为m甲、m乙，甲、乙用的木块与木板间的动摩擦因数分别为μ甲、μ乙，由图可知，m甲 ________ m乙，μ甲 ______ μ乙。（填“大于”、“小于”或“等于”） 【答案】 ①. AD ②. 远小于 ③. 小于 ④. 大于 【解析】 【详解】（1）[1]A．为了保证滑块受到的绳子拉力是恒力，需要调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行，A正确； B．在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，不能将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴木块上，B错误； C．实验时，先接通打点计时器的电源再放开木块，C错误； D．平衡摩擦力后，每次改变木块上的砝码质量时，只要保持倾角不变，不需要重新调节木板倾斜度，D正确。 故选AD； （2）[2]为了保证在改变木块上的砝码质量时，木块所受的拉力近似不变，以木块和木块上砝码为对象，根据牛顿第二定律可得 以砝码桶及桶内砝码为对象，根据牛顿第二定律可得 联立可得 可知在改变时，为了使绳子拉力几乎等于砝码桶及桶内砝码总重力，需要砝码桶及桶内砝码的总质量远小于木块和木块上砝码的总质量； （3）[3][4]根据牛顿第二定律可得 解得 由图像的斜率和纵轴截距大小关系可得 可知小于，大于。 12. 某些固体材料受到外力作用后，除了产生形变，其电阻率也会发生变化，这种现象称为“压阻效应”。已知某压敏电阻的阻值变化范围约为，某实验小组在室温下用伏安法探究该电阻阻值随压力F变化的规律，实验室提供了如下器材可供选择： A.压敏电阻，无压力时阻值为400Ω； B.直流电源，电动势6V，内阻不计； C.电压表，量程为0~3V，内阻为3kΩ； D.电流表，量程为0~0.6A，内阻忽略不计； E.电流表，量程为0~100mA，内阻忽略不计； F.定值电阻； G.定值电阻； H.滑动变阻器R，最大电阻值约为50Ω； I.开关与导线若干。 （1）某同学设计了如图甲所示的实验电路原理图，其中电流表应选择______，定值电阻应选择______。（选填实验器材前序号）。 （2）请在图乙中将实物连线补充完整______。 （3）某次压力测试，在电阻上施加力F，闭合开关S，测得两个电表的读数分别为和，则压敏电阻阻值______Ω。（计算结果保留3位有效数字） （4）改变F的大小，测得不同的值，绘成图像如图丙所示。按图甲实验电路进行实验，调节滑动变阻器使电压表保持满偏，在电阻上施加力F，当电流表满偏时，压力F为______N。（计算结果保留3位有效数字） 【答案】（1） ①. E ②. F （2） （3）100 （4）189 【解析】 【小问1详解】 [1]阻值变化范围从60Ω到400Ω，流经电流表的电流大概在几十毫安，故电流表选E [2]串联定值电阻，相当于扩大电压表量程，扩大到6V即可，电压表内阻为3kΩ，定值电阻选F 【小问2详解】 如图所示 【小问3详解】 根据欧姆定律可得 【小问4详解】 由图丙可得，图线斜率绝对值为 电压表满偏时，有 则 三、计算题：本大题共3小题，共38分。 13. 如图所示，圆O为某水晶球的纵截面图，MN是通过该水晶球心O的一条直线，与球右表面交于C点，一束单色光沿平行于MN的AB方向从B点射入球体，光线从C点射出，已知水晶球的半径为R，∠MOB=60°，光在真空中的速度为c。求： （1）水晶球对此单色光的折射率； （2）此单色光在水晶球内传播所用的时间； （3）此单色光从C点折射出来时的方向与沿AB入射时方向的夹角。 【答案】（1） （2） （3）60° 【解析】 【小问1详解】 依题意，可画出光线在水球内的折射光线如图所示 根据几何知识知 则 根据折射定律，可得水对此单色光的折射率为 【小问2详解】 光在该水球中的传播速度为 由几何知识可得，光在水球中传播的距离为 则此单色光在水球内传播所用的时间 【小问3详解】 光在点折射时，由折射定律有 解得 即 由几何关系知此单色光从C点折射出来时的方向与沿AB入射时方向的夹角 14. 如图，面积为、匝数为的圆形线圈内有垂直于线圈平面向里的磁场，磁感应强度大小随时间变化的规律为，电路中平行板电容器MNEF的板长和板间距均为，板间四分之一圆MNF（N为磁场圆圆心）区域内有垂直于纸面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场，一带负电的微粒从电容器M点水平向右射入（与极板不接触）磁场后做匀速圆周运动，恰能从下极板E点射出电容器，定值电阻，，其余电阻不计，重力加速度大小取g=10m/s2，求： （1）带电微粒的比荷； （2）带电微粒射入磁场的速度大小v（结果可用根号表示）。 【答案】（1）5C/kg （2） 【解析】 【小问1详解】 由电磁感应知识可知线圈产生的感应电动势为 电容器两极板间的电压 电容器两极板间电场的场强大小 微粒做匀速圆周运动有 联立解得 【小问2详解】 微粒在磁场中的运动轨迹如图所示 由几何关系可知 所以 由牛顿第二定律有 解得 （或） 15. 快递业近几年在我国高速发展，某快递企业为了提高效率安装了一些自动卸货设备，其原理简化图如图所示。质量为m的运货箱内装有质量为3m的货物，从半径为R的光滑圆弧轨道上的最高点A由静止释放，滑到圆弧轨道的最低点B后再滑上静止在光滑水平轨道上的小车，圆弧轨道与小车的水平上表面相切于B点，小车的质量为。运货箱与小车右端挡板碰撞后速度相同但不粘连，而后随小车向右运动至水平轨道右端时，压缩固定在水平轨道右端的弹簧，当弹簧被压缩到最短时将小车锁定。卸下货物后解除锁定，弹簧能量全部释放，将小车及空的运货箱一起弹回，小车与水平轨道左侧台阶碰撞后瞬间停止运动。运货箱滑出小车后冲上圆弧轨道，恰好能回到出发点A。若运货箱及货物可看成质点，货物不会在运货箱中滑动，弹簧的形变量始终处于弹性限度内，重力加速度为g，运货箱与小车间的动摩擦因数。求： （1）运货箱装着货物下滑经过圆弧轨道B点时对轨道的压力大小； （2）当弹簧被压缩到最短时弹簧的弹性势能； （3）小车的长度L。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设货物的质量为，以运货箱及货物整体为研究对象，它们由A点运动到最低点B的过程，根据机械能守恒定律，得 其中 解得 对运货箱和货物构成的整体，在点由牛顿第二定律，得 解得 由牛顿第三定律得，在点运货箱对圆弧轨道的压力大小 【小问2详解】 从运货箱越过点到运货箱与小车右侧挡板碰撞后一起运动，对系统由动量守恒定律得 运货箱与小车达到共速后一起压缩弹簧到最短，由机械能守恒定律得 解得 【小问3详解】 空运货箱返回时，弹簧的弹性势能转化成了小车和空运货箱的总动能，有 空运货箱恰好能返回A点的条件是 其中 解得小车的长度 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $