2024屆安徽省華大新高考聯(lián)盟高三下學(xué)期4月聯(lián)合測(cè)評(píng)二模物理試卷（解析版）

高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1華大新高考聯(lián)盟2024屆高三4月教學(xué)質(zhì)量測(cè)評(píng)物理注意事項(xiàng)：1．答題前，先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫在試卷和答題卡上，并將準(zhǔn)考證號(hào)條形碼貼在答題卡上的指定位置。2．選擇題的作答：每小題選出〖答案〗后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的〖答案〗標(biāo)號(hào)涂黑。寫在試卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無(wú)效。3．非選擇題的作答：用黑色簽字筆直接答在答題卡上對(duì)應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)。寫在試卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無(wú)效。4．考試結(jié)束后．請(qǐng)將本試卷和答題卡一并上交。一、選擇題：本題共8小題，每小題4分，共32分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.2023年12月7日，錦屏大設(shè)施正式投入科學(xué)運(yùn)行，是我國(guó)又一項(xiàng)“國(guó)之重器”，其主要功能是為前沿物理科學(xué)研究提供不受宇宙射線影響的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。當(dāng)宇宙射線中的高能粒子撞擊地球大氣層中大氣原子核時(shí)會(huì)產(chǎn)生二次粒子簇射．一宇宙射線中的粒子與大氣中氮原子核發(fā)生作用的核反應(yīng)方程為。下列說(shuō)法中正確的是（）A.該核反應(yīng)為衰變 B.X粒子由湯姆孫發(fā)現(xiàn)C.該核反應(yīng)中X為光子 D.該核反應(yīng)電荷數(shù)守恒，質(zhì)量數(shù)也守恒〖答案〗D〖解析〗AC．根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知反應(yīng)方程式中的X為，故AC錯(cuò)誤；B．質(zhì)子是由盧瑟福通過(guò)粒子轟擊氮原子時(shí)發(fā)現(xiàn)的，而電子是由湯姆孫發(fā)現(xiàn)的，故B錯(cuò)誤；D．核反應(yīng)遵循電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒，故D正確。故選D。2.光導(dǎo)纖維作為光傳導(dǎo)工具。已廣泛應(yīng)用于通信、互聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域。一段光導(dǎo)纖維由折射率不同的內(nèi)芯和包層構(gòu)成，如圖所示，AB和CD為光導(dǎo)纖維橫截面的直徑，AB與CD平行，AD和BC長(zhǎng)度均為d，一束單色光經(jīng)AB的中點(diǎn)與AB橫截面成45°角從空氣入射到光導(dǎo)纖維中，折射光線與AD的夾角為30°，光在真空中傳播的速度大小為c，則下列說(shuō)法中正確的是（）A.光導(dǎo)纖維對(duì)該單色光的折射率為B.光導(dǎo)纖維內(nèi)芯的折射率小于包層的折射率C.如果增大入射光線與AB橫截面的夾角，光線可能在AB的橫截面上發(fā)生全反射D.若外部包層的折射率與空氣的折射率相同，則光從AB傳播到CD所用的最長(zhǎng)時(shí)間為〖答案〗D〖解析〗A．根據(jù)題意，由折射定律和幾何關(guān)系可得，光導(dǎo)纖維對(duì)該單色光的折射率為故A錯(cuò)誤；BC．發(fā)生全反射的條件是光從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)，入射角達(dá)到臨界角，則光線在內(nèi)芯和包層的界面上發(fā)生全反射，光導(dǎo)纖維內(nèi)芯的折射率大于包層的折射率，無(wú)論入射光線與AB橫截面的夾角多大，光線不可能在AB的橫截面上發(fā)生全反射，故BC錯(cuò)誤；D．若外部包層的折射率與空氣的折射率相同，設(shè)光在面的入射角為，則光在光導(dǎo)纖維內(nèi)芯中的傳播距離為可知，當(dāng)角最小，等于臨界角時(shí)，光從AB傳播到CD所用時(shí)間最長(zhǎng)，最長(zhǎng)時(shí)間為故D正確。故選D。3.某物理興趣小組設(shè)計(jì)了一個(gè)在空間站內(nèi)完全失重狀態(tài)下測(cè)量物體質(zhì)量的裝置，如圖所示為一個(gè)U型支架，兩側(cè)為豎直擋板，擋板上固定兩根非常光滑的平行水平長(zhǎng)桿，將一個(gè)質(zhì)量為的箱子穿在水平長(zhǎng)桿上，箱子可以在桿上自由滑動(dòng)，用一根輕繩固定在箱子上，可以通過(guò)一小電機(jī)給箱子施加一個(gè)恒力，兩側(cè)豎直擋板上各有一個(gè)光電計(jì)時(shí)器開關(guān)（圖中未畫出），可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制光電計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)。初始時(shí)箱子緊靠左側(cè)擋板，現(xiàn)啟動(dòng)小電機(jī)，箱子在恒定拉力作用下從左側(cè)擋板運(yùn)動(dòng)到右側(cè)擋板，光電計(jì)時(shí)器在箱子離開左側(cè)擋板時(shí)開始計(jì)時(shí)，到達(dá)右側(cè)擋板時(shí)停止計(jì)時(shí)，光電計(jì)時(shí)器記錄的時(shí)間為，現(xiàn)將一待測(cè)物體放入箱子里固定，再次啟動(dòng)小電機(jī)，箱子再次從左側(cè)擋板運(yùn)動(dòng)到右側(cè)擋板，光電計(jì)時(shí)器記錄的時(shí)間為，則待測(cè)物體的質(zhì)量m為（）A. B. C. D.〖答案〗A〖解析〗設(shè)恒力為F，只有箱子時(shí)，有對(duì)箱子有有待測(cè)物體時(shí)，有對(duì)其有整理有故選A。4.2023年11月10日，我國(guó)首條具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的超高速低真空管道磁浮交通系統(tǒng)試驗(yàn)線——高速飛車大同（陽(yáng)高）試驗(yàn)線一期主體工程完工，其速度能達(dá)1000千米/時(shí)以上，標(biāo)志著我國(guó)在新型交通領(lǐng)域的研究已邁入世界先進(jìn)行列。如圖所示．高速飛車的質(zhì)量為m，額定功率為，列車以額定功率在平直軌道上從靜止開始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間t達(dá)到該功率下的最大速度，設(shè)恒定阻力為，則（）A.列車達(dá)到的最大速率等于 B.列車達(dá)到最大速度前加速度與牽引力成正比C.列車在時(shí)間t內(nèi)牽引力做功大于 D.在時(shí)間t內(nèi)列車位移大于〖答案〗C〖解析〗A．飛車車受牽引力等于阻力時(shí)，速度最大，則有故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)牛頓第二定律可得列車達(dá)到最大速度前加速度與牽引力并非正比關(guān)系，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)動(dòng)能定理可知?jiǎng)t故C正確；D．根據(jù)動(dòng)能定理可知解得故D錯(cuò)誤；故選C。5.如圖，AB為半圓的直徑，O為半圓的圖心，C為圓上的一點(diǎn)，OC與直徑AB垂直，兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷P、Q分別置于A、B兩點(diǎn)，現(xiàn)使點(diǎn)電荷P從A點(diǎn)出發(fā)，沿半圓弧向C點(diǎn)緩慢移動(dòng)，在移動(dòng)的過(guò)程中，取無(wú)窮遠(yuǎn)處為電勢(shì)的零點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是（）A.O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小逐漸增大B.OC直線上零電勢(shì)點(diǎn)先向下移動(dòng)再向上移動(dòng)C.若在O點(diǎn)放一負(fù)試探電荷，則試探電荷的電勢(shì)能逐漸增大D.若在O點(diǎn)放一正試探電荷，則試探電荷受到的靜電力方向始終與電荷PQ的連線平行〖答案〗D〖解析〗A．點(diǎn)電荷P在AB間某位置時(shí)，點(diǎn)電荷P、Q在O點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度如圖所示設(shè)兩電場(chǎng)強(qiáng)度夾角為，圓的半徑為r，根據(jù)題意可知O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為cos，可知O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小逐漸減小，故A錯(cuò)誤；B．等量異種電荷連線的中垂線為零等勢(shì)線，P在不同位置P、Q連線的中垂線如圖所示由幾何知識(shí)可知，中垂線都過(guò)O點(diǎn)，所以O(shè)C直線上零電勢(shì)點(diǎn)的位置不變，故B錯(cuò)誤；C．O點(diǎn)的電勢(shì)為零，在O點(diǎn)放一負(fù)試探電荷，則試探電荷的電勢(shì)能也為零，故C錯(cuò)誤；D．P在某位置時(shí)，正試探電荷受力情況如圖所示根據(jù)幾何知識(shí)可知試探電荷受到的靜電力方向始終與電荷PQ的連線平行，故D正確。故選D。6.一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸方向傳播，某一時(shí)刻的波形圖如圖所示，平衡位置分別位于和的P、Q兩質(zhì)點(diǎn)在此時(shí)刻的位移均為，此時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P正沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，已知該簡(jiǎn)諧橫波傳播的周期為，則下列說(shuō)法中正確的是（）A.該簡(jiǎn)諧橫波沿x軸負(fù)方向傳播B.從此時(shí)刻開始計(jì)時(shí)質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)方程為C.該簡(jiǎn)諧橫波的波長(zhǎng)為D.該簡(jiǎn)諧橫波傳播的速度大小為〖答案〗B〖解析〗A．此時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P正沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，根據(jù)同側(cè)法，該簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，故A錯(cuò)誤；B．從此時(shí)刻開始計(jì)時(shí)質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)方程為當(dāng)，，可得或當(dāng)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，不符題意，故從此時(shí)刻開始計(jì)時(shí)質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)方程為，故B正確；C．該時(shí)刻的波形圖的表達(dá)式為當(dāng)、時(shí)，，可得則解得該簡(jiǎn)諧橫波的波長(zhǎng)為故C錯(cuò)誤；D．該簡(jiǎn)諧橫波傳播的速度大小為故D錯(cuò)誤。故選B。7.用材料相同粗細(xì)均勻的導(dǎo)線做成如圖所示的單匝線圈，線圈構(gòu)成一個(gè)閉合回路。左側(cè)小圓的半徑為2d，中間大圓的半徑為3d，右側(cè)小圓的半徑為d，左側(cè)兩圓連接處缺口的長(zhǎng)度可忽略不計(jì)，右側(cè)兩圓錯(cuò)開相交連通（麻花狀），將線圈固定在與線圈所在平面垂直的磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，式中的和k為常量，則線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為（）A. B. C. D.〖答案〗B〖解析〗根據(jù)楞次定律可知，左側(cè)小圓和中間大圓產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相同，而右側(cè)小圓產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向與左側(cè)小圓和中間大圓的相反，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為故選B。8.2023年10月26日，神舟十七號(hào)載人飛船成功對(duì)接空間站“天和”核心艙，六名航天員進(jìn)行了太空會(huì)師，開啟了中國(guó)空間站長(zhǎng)期有人駐留的新時(shí)代。已知中國(guó)空間站運(yùn)行軌道面與地球赤道面的夾角約為41.5°，運(yùn)行周期為，地球自轉(zhuǎn)周期為，一顆地球同步靜止衛(wèi)星位于地球赤道上空，示意圖如圖所示。某時(shí)刻，中國(guó)空間站和這顆同步衛(wèi)星相距最近，從此時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，再次相距最近所需時(shí)間為（）A. B. C. D.〖答案〗A〖解析〗中國(guó)空間站運(yùn)行軌道面與地球赤道面的夾角約為41.5°，某時(shí)刻，中國(guó)空間站和這顆同步衛(wèi)星相距最近，設(shè)為A點(diǎn)，則此時(shí)中國(guó)空間站剛好到達(dá)赤道平面上方，經(jīng)12h=81.5h后空間站再次到達(dá)A點(diǎn)，與同步衛(wèi)星相距最遠(yuǎn)，所以再次相距最近所需時(shí)間為24h，此時(shí)空間站與同步衛(wèi)星均回到A點(diǎn)。故選A。二、選擇題：本題共2小題，每小題5分，共10分。在每小題給出的選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。9.近幾年來(lái)，中國(guó)在變壓器制造領(lǐng)域已達(dá)到世界領(lǐng)先水平。如圖所示為發(fā)電機(jī)和變壓器的簡(jiǎn)化圖，其中發(fā)電機(jī)的矩形線圈長(zhǎng)為2L、寬為L(zhǎng)，匝數(shù)為N，電阻不計(jì)，放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。理想變壓器的原、副線圖匝數(shù)分別為和，兩個(gè)副線圈分別接有電阻和。當(dāng)線圈繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)電阻的電流為I，下列說(shuō)法正確的是（）A.原線圈電壓為B.通過(guò)電阻的電流為C.通過(guò)原線圈的電流為D.矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為〖答案〗BC〖解析〗AB．根據(jù)理想變壓器電壓與匝數(shù)比關(guān)系可得，可得同理，聯(lián)立可得故A錯(cuò)誤，B正確；C．根據(jù)理想變壓器的輸入功率等于輸出功率，有可得通過(guò)原線圈的電流為故C正確；D．由題意，可得矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生交流電的最大值為可得故D錯(cuò)誤。故選BC。10.如圖所示為蛤蟆夯，工作時(shí)鐵砣轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)夯跳起向前移動(dòng)砸實(shí)地基。因工作方式像蛙跳而得名。其結(jié)構(gòu)可等效為如圖乙所示的示意圖，質(zhì)量為的夯架，夯架上O點(diǎn)有一水平轉(zhuǎn)軸，一質(zhì)量為m的鐵砣通過(guò)一半徑為R的輕桿連接在轉(zhuǎn)軸上，鐵砣可以繞轉(zhuǎn)軸在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。在一次檢測(cè)夯性能時(shí)桿在豎直方向上，鐵砣靜止于最低點(diǎn)A，現(xiàn)給鐵砣一個(gè)水平方向的初速度，之后鐵砣在豎直平面內(nèi)做逆時(shí)針?lè)较虻膱A周運(yùn)動(dòng)，支架相對(duì)地面始終保持靜止。已知鐵砣可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度大小為g，不計(jì)轉(zhuǎn)軸處的摩擦和轉(zhuǎn)軸重力，不計(jì)空氣阻力，則在鐵砣運(yùn)動(dòng)過(guò)程中以下說(shuō)法正確的是（）A.鐵砣運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)對(duì)桿的彈力最小B.支架對(duì)地面的最小壓力為C.支架對(duì)地面的最大摩擦力為D.支架對(duì)地面的最大壓力為〖答案〗AB〖解析〗A．通過(guò)定性分析可得桿受到鐵砣最小彈力的位置應(yīng)該在小球運(yùn)動(dòng)到圓心О點(diǎn)以上，如圖所示設(shè)此位置與О點(diǎn)的連線與水平方向的夾角為θ，此點(diǎn)的速度為，從A點(diǎn)到此點(diǎn)過(guò)程，根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得設(shè)桿對(duì)鐵砣的彈力為，在此點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)有兩式聯(lián)立解得根據(jù)牛頓第三定律，桿對(duì)鐵砣的彈力為所以當(dāng)時(shí)，即鐵砣運(yùn)動(dòng)到軌道最高點(diǎn)時(shí)，此時(shí)有最大值，桿對(duì)鐵砣的彈力有最小值為故A正確；B．通過(guò)定性分析可得支架對(duì)地面壓力最小的位置應(yīng)該在小球運(yùn)動(dòng)到圓心О點(diǎn)以上，以支架為研究對(duì)象，設(shè)地面對(duì)支架的支持力為，根據(jù)平衡條件，豎直方向上有聯(lián)立解得即是關(guān)于的二次函數(shù)，函數(shù)圖像為開口向上的拋物線，根據(jù)二次函數(shù)性質(zhì)可知當(dāng)時(shí)，有最小值，將代入得地面對(duì)支架的最小支持力為根據(jù)牛頓第三定律可知，支架對(duì)地面的最小壓力也為，故B正確；D．鐵砣運(yùn)動(dòng)到軌道最低點(diǎn)時(shí)，支架對(duì)地面的壓力最大。鐵砣在軌道最低點(diǎn)時(shí)，由牛頓第二定律得解得由牛頓第三定律得，鐵砣對(duì)支架的向下的拉力地面對(duì)支架的支持力由牛頓第三定律得，支架對(duì)地面的壓力支架對(duì)地面的最大壓力為。故D錯(cuò)誤；C．通過(guò)定性分析可知支架對(duì)地面的最大摩擦力的位置應(yīng)該在鐵砣運(yùn)動(dòng)到圓心點(diǎn)以下，如圖所示設(shè)此位置與點(diǎn)的連線與水平方向的夾角為，此點(diǎn)的速度為，從A點(diǎn)到此點(diǎn)過(guò)程根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得設(shè)輕桿對(duì)鐵砣的彈力為，在此點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力為兩式聯(lián)立解得根據(jù)牛頓第三定律鐵砣對(duì)支架的彈力為以支架為研究對(duì)象，設(shè)地面對(duì)支架的摩擦力為，轉(zhuǎn)軸對(duì)支架的力為根據(jù)平衡條件，水平方向上有當(dāng)而摩擦力的最大值不在的位置。摩擦力對(duì)求導(dǎo)得當(dāng)時(shí)，即時(shí)摩擦力有最大值。故C錯(cuò)誤。故選AB。三、非選擇題：本題共5小題，共58分。11.某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，桌面上固定一斜面，斜面末端與桌面平滑連接，小球A從斜面上靜止釋放會(huì)運(yùn)動(dòng)到桌面上，之后可以從緊貼桌面的邊緣開始做平拋運(yùn)動(dòng)，如果事先在桌面邊緣處放一形狀相同的小球B，則小球A將與小球B發(fā)生對(duì)心碰撞。按下述步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。①用天平測(cè)出A、B兩小球的質(zhì)量，分別為和；②按圖安裝好實(shí)驗(yàn)裝置并調(diào)整桌面水平、桌面上先不放小球B，將小球A從斜面上的某位置由靜止釋放，之后小球從桌面邊緣開始做平拋運(yùn)動(dòng)，在水平地面的記錄紙上留下壓痕，重復(fù)實(shí)驗(yàn)多次，記下平均落地點(diǎn)為P；③將小球B放在桌面邊緣，將小球A從斜面上的某一位置由靜止釋放，之后與小球B發(fā)生碰撞，碰撞之后兩球從桌面邊緣開始做平拋運(yùn)動(dòng)，在水平地面的記錄紙上留下壓痕，重復(fù)實(shí)驗(yàn)多次，記下小球A、B的平均落地點(diǎn)分別為M、N；④已知桌面邊緣在記錄紙上的投影位置為O點(diǎn)，用毫米刻度尺量出OP、OM和ON。根據(jù)該實(shí)驗(yàn)小組的測(cè)盤，回答下列問(wèn)題：（1）在本實(shí)驗(yàn)中下列說(shuō)法正確的是__________A.每次從斜面上釋放小球A的位置必須為同一位置B.小球A的質(zhì)量可小于小球B的質(zhì)量C.小球A與斜面、桌面之間動(dòng)摩擦因數(shù)越小，實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差越小D.用畫圓法確定小球落地點(diǎn)時(shí)，需要用盡量小的圓把所有落點(diǎn)圈起來(lái)，圓心即為小球的平均落地點(diǎn)（2）若在誤差允許范圍內(nèi)只要滿足關(guān)系式__________（用、、OP、OM和ON表示），則說(shuō)明碰撞中的動(dòng)量是守恒的，若測(cè)得，則__________。（3）若在誤差允許范圍內(nèi)只要滿足關(guān)系式__________（用OP、OM和ON表示），則說(shuō)明兩球的碰撞是彈性碰撞。〖答案〗（1）A（2）3（3）〖解析〗【小問(wèn)1詳析】A．只需保證每次從斜面上同一位置釋放小球A即可保證小球A每次做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度相同，故A正確；B．為了保證碰撞過(guò)程中小球A不被反彈，小球A的質(zhì)量必須大于小球B的質(zhì)量，故B錯(cuò)誤；C．讓小球A從斜面上同一位置運(yùn)動(dòng)下來(lái)得目的是為了獲得一個(gè)固定得初速度，而系統(tǒng)誤差得大小與它們之間得動(dòng)摩擦因數(shù)無(wú)關(guān)，故C錯(cuò)誤；D．用畫圓法確定小球落地點(diǎn)時(shí)，需要用盡量小的圓把所有有效落點(diǎn)圈起來(lái)，圓心即為小球的平均落地點(diǎn)，而并非所有的落點(diǎn)，故D錯(cuò)誤。故選A?！拘?wèn)2詳析】[1]由于小球做平拋運(yùn)動(dòng)的高度相同，根據(jù)可知小球做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同，而小球在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則可得小球A單獨(dú)做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度，以及小球A與小球B碰撞后的速度、分別為，，因此若在誤差允許范圍內(nèi)只要滿足關(guān)系式化簡(jiǎn)得即可說(shuō)明碰撞中的動(dòng)量是守恒的；[2]若測(cè)得，則可得【小問(wèn)3詳析】若兩球的碰撞是彈性碰撞，則應(yīng)滿足整理可得而兩球碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒，滿足即聯(lián)立可得，若兩球的碰撞是彈性碰撞則有12.某物理興趣小組的同學(xué)從一款報(bào)廢的電子產(chǎn)品中拆下一個(gè)電池，通過(guò)查閱說(shuō)明書了解到該電池的電動(dòng)勢(shì)約為。他們通過(guò)實(shí)驗(yàn)盡量準(zhǔn)確地測(cè)出該電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。除了待測(cè)電池，實(shí)驗(yàn)室可提供的器材還有：A．電源（電動(dòng)勢(shì)約為，內(nèi)阻約為）B．電源（電動(dòng)勢(shì)約為，內(nèi)阻約為）C．電流表A（量程為，內(nèi)阻約為）D．滑動(dòng)變阻器（阻值范圍為）E．定值電阻（阻值為）F．定值電阻（阻值為）G．電阻箱H．導(dǎo)線和開關(guān)（1）該同學(xué)先用圖甲所示的電路測(cè)量電流表的內(nèi)阻，為提高測(cè)量精度，電源E應(yīng)該選擇__________（填器材前的選項(xiàng)字母）（2）正確選擇器材后先閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)，使電流表示數(shù)為；再閉合開關(guān)，保持不變，調(diào)節(jié)電阻箱R使得電流表示數(shù)為，此時(shí)電阻箱接入電路的阻值為，則電流表內(nèi)阻的測(cè)量值為__________。（3）根據(jù)以上方法正確測(cè)量出電流表的內(nèi)阻為，該同學(xué)又設(shè)計(jì)了如圖乙所示的電路測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r。電路中的定值電阻為保護(hù)電阻，要求無(wú)論電阻箱阻值調(diào)到多少電路中的電流也不會(huì)超過(guò)電流表的量程，則保護(hù)電阻應(yīng)該選擇__________（填器材前的選項(xiàng)字母）（4）正確選擇器材后按圖乙連接好電路，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)電阻箱R，記錄電阻箱接入電路的阻值R和相應(yīng)的電流I，將測(cè)得數(shù)據(jù)以R為橫坐標(biāo)，以為縱坐標(biāo)作出圖像，經(jīng)計(jì)算機(jī)擬合得到如圖丙所示的圖線，由圖線可得該電池電動(dòng)勢(shì)E為__________V，電池內(nèi)阻r為__________。（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）（5）在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中由于在測(cè)量電流表內(nèi)阻時(shí)存在著系統(tǒng)誤差，這個(gè)系統(tǒng)誤差會(huì)使測(cè)出電池電動(dòng)勢(shì)E__________（填“大于”、“小”或“等于”）真實(shí)值，電池內(nèi)阻r__________（填“大于”、“小于”或“等于”）真實(shí)值?！即鸢浮剑?）A（2）3R1（3）F（4）2.59.0（5）等于大于〖解析〗【小問(wèn)1詳析】對(duì)于同一電流表，電源電動(dòng)勢(shì)越大，當(dāng)電流表滿偏時(shí)，電路中的總電阻就越大，接入電路中的滑動(dòng)變阻器的阻值就越大，則接入電路中的滑動(dòng)變阻器的阻值就比電流表的內(nèi)阻大的越多，而本實(shí)驗(yàn)采用的是電流表的半偏法測(cè)電阻，當(dāng)開關(guān)S2閉合后，電阻箱與電流表并聯(lián)，等效電阻將小于電流表的內(nèi)阻，回路中的總電阻將減小，而當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值越大，由電流表與電阻箱并聯(lián)后引起的阻值的減小量相對(duì)于整個(gè)電路中的總電阻而言占比就越小，由此引起的誤差就越小。故選A?！拘?wèn)2詳析】當(dāng)電流表滿偏時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值遠(yuǎn)大于電流表的內(nèi)阻，因此閉合開關(guān)S2時(shí)電路中的總電流幾乎不變，而電流表的示數(shù)變?yōu)闀r(shí)，則電阻箱所在支路分去的電流為，而此時(shí)電阻箱接入電路中的阻值為，根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn)有解得電流表的內(nèi)阻【小問(wèn)3詳析】設(shè)電阻箱接入電路中的阻值為0時(shí)電流表恰好滿偏，則保護(hù)電阻即保護(hù)電阻最小需要。故選F?！拘?wèn)4詳析】[1][2]根據(jù)閉合電路的歐姆定律有變式可得圖線的斜率以及截距分別為，根據(jù)圖丙可知，解得，【小問(wèn)5詳析】[1][2]在測(cè)量電流表內(nèi)阻時(shí)，當(dāng)閉合開關(guān)S2后，回路中的總電阻稍有減小，從而導(dǎo)致回路中的總電流稍有增加，電流表示數(shù)變?yōu)闀r(shí)，實(shí)際上通過(guò)電阻箱的電流稍大于，而根據(jù)計(jì)算時(shí)時(shí)按照計(jì)算的，從而導(dǎo)致電流表內(nèi)阻測(cè)量值偏小。而在測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻時(shí)，因?yàn)殡娏鞅韮?nèi)阻已知，所以沒(méi)有系統(tǒng)誤差，在計(jì)算電源電動(dòng)勢(shì)時(shí)與電流表內(nèi)阻無(wú)關(guān)，因此測(cè)出的電動(dòng)勢(shì)等于真實(shí)值，而電源內(nèi)阻是根據(jù)計(jì)算得到的，由于電表內(nèi)阻的測(cè)量值偏小，則測(cè)出的帶能源內(nèi)阻偏大。13.在快遞分類時(shí)常用傳送帶運(yùn)送快件，一傾角為37°的傳送帶在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下以恒定速率順時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)行，傳送帶底端到頂端的距離為，如圖甲所示。傳送帶現(xiàn)將一質(zhì)量的快件靜止放于傳送帶底端，以傳送帶最底端為參考平面，快件在傳送帶上運(yùn)動(dòng)整個(gè)過(guò)程中速度的平方隨位移x的變化如圖乙所示，取重力加速度大小，，，快件可視為質(zhì)點(diǎn)，求：（1）快件與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)；（2）快件從傳送帶底端到頂端過(guò)程電動(dòng)機(jī)多做的功W?！即鸢浮剑?）0.875；（2）198J〖解析〗（1）快件放上傳送帶先做勻加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)結(jié)合圖乙可得快件做勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度為m/s2根據(jù)牛頓第二定律可得解得動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.875（2）設(shè)傳送帶的速度為v，根據(jù)圖像可知v=3m/s快件加速的時(shí)間為s快件與傳送帶的相對(duì)位移為=4.5m快件和傳送帶間因摩擦產(chǎn)生的熱量為電動(dòng)機(jī)多消耗的電能等于快件重力勢(shì)能和動(dòng)能的增加量以及因摩擦而產(chǎn)生的熱量之和，即解得E=198J14.離子診斷分離器原理圖如圖甲所示，A、B為兩平行金屬極板，板長(zhǎng)為，兩板間距為，A、B兩極板間加有大小可調(diào)節(jié)的電壓，所加電壓如圖乙所示，已知，周期為T，平行極板右側(cè)空間有范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，寬度為，均勻分布的中性粒子和帶電離子混合粒子束以相同的速度通過(guò)平行極板，中性粒子射出兩板間后繼續(xù)沿原方向運(yùn)動(dòng)，被中性粒子接收器接收，帶電離子射出兩板間后進(jìn)入磁場(chǎng)中，經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后打到離子接收器上，離子接收器的寬度為。已知離子質(zhì)量均為m，離子帶電荷量為，不考慮所有粒子的重力，不考慮粒子間的相互作用，帶電離子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間極短，可認(rèn)為在通過(guò)過(guò)程中電壓不變。求：（1）當(dāng)電壓時(shí)帶電離子在電場(chǎng)中沿垂直于極板方向上偏轉(zhuǎn)的最大距離；（2）當(dāng)時(shí)刻進(jìn)入A、B兩極板間的帶電離子進(jìn)入磁場(chǎng)點(diǎn)與離開磁場(chǎng)點(diǎn)之間的距離s；（3）離子接收器上任一時(shí)刻均有離子打到的區(qū)域長(zhǎng)度d。〖答案〗（1）；（2）L0；（3）〖解析〗（1）帶電離子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，在平行于極板方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)帶電離子在電場(chǎng)中沿垂直于極板方向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，偏轉(zhuǎn)的最大距離又解得（2）由圖乙可知當(dāng)時(shí)刻兩極板電壓帶電離子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，能進(jìn)入磁場(chǎng)的離子在垂直于極板方向上的速度為由解得帶電離子進(jìn)入磁場(chǎng)的速度設(shè)帶電離子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度方向偏轉(zhuǎn)角為，則則帶電離子進(jìn)入磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由解得進(jìn)入磁場(chǎng)的帶電離子進(jìn)入磁場(chǎng)點(diǎn)與離開磁場(chǎng)點(diǎn)之間的距離為（3）從（2）分析可得離子在磁場(chǎng)中入射點(diǎn)和出射點(diǎn)的距離為。此值與離子射出電場(chǎng)時(shí)速度的偏轉(zhuǎn)角無(wú)關(guān)，即與偏轉(zhuǎn)電壓無(wú)關(guān)，則從下板右邊緣射出的離子打在離子接收器的位置為離子接收器上能接收到離子長(zhǎng)度的下邊界，該位置距下板右邊緣距離為，從上板右邊緣射出的離子打在離子接收器的位置為離子接收器上能接收到離子長(zhǎng)度的上邊界，該位置恰好在下板右邊緣處，則離子接收器上能接收到離子的最