2023屆廣東省茂名市高三年級上冊第一次綜合考試（一模）物理試題含解析

2023年茂名市高三第一次綜合考試

物理

一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分，每題四個選項中，只有一項符合題

目要求。

1.主動降噪功能耳機可以拾取噪聲信號，經智能降噪處理器對不同的噪聲精準運算，通過Hi-Fi揚聲器播

放與噪聲頻率相同、相位相反、振幅相同的降噪聲波，從而起到抵消噪聲的作用。如圖為噪聲在某時刻的簡

B.降噪聲波和噪聲疊加后，波的振幅變?yōu)?0cm

C.質點P此時刻一定正從平衡位置向上振動

D.質點P再經過一個周期水平移動一個波長

2.如圖是2022年10月26日拍攝到的一張?zhí)枴靶δ槨闭掌Ｌ枮榱诵纬蛇@個笑臉，釋放了巨大的能量。

假設太陽內部熱核反應方程為；H+：H-?：He+；X+y,下列說法正確的是（）

A.X為質子

B.核反應中：H的比結合能較；He的更大

C.射線/電離能力比a射線弱

D.核電站利用核能的反應與該反應相同

3.無線充電技術已經在新能源汽車等領域得到應用。地下鋪設供電的送電線圈，車上的受電線圈與蓄電池

相連，如圖所示。送電線圈和受電線圈匝數比為4：%=4：L當送電線圈接上圖中的正弦交流電后，受電

線圈中的電流為2A。不考慮線圈的自感，忽略電能傳輸的損耗，下列說法正確的是（）

A.受電線圈的電流方向每秒改變50次

B.送電線圈的輸入功率為now

C,受電線圈的輸出電壓為500V

D,送電線圈的輸入電壓為220日v

4.電動平衡車是一種新的短途代步工具。已知人和平衡車的總質量是60kg,啟動平衡車后，車由靜止開始

向前做直線運動，某時刻關閉動力，最后停下來，其V—/圖像如圖所示。假設平衡車與地面間的動摩擦因

A.平衡車與地面間的動摩擦因數為0.6

B.平衡車整個運動過程中的位移大小為195m

C.平衡車在整個運動過程中的平均速度大小為3m/s

D.平衡車在加速段的動力大小72N

5.如圖甲為明朝《天工開物》記載測量“號弦”張力的插圖，圖乙為示意圖，弓的質量為根=5kg,弦的質量

忽略不計，懸掛點為弦的中點。當在弓的中點懸掛質量為M=15kg的重物，弦的張角為8=120。，g=10m/s2,

A.50NB.150NC.200ND.200A/3

6.空間站是一種在近地軌道長時間運行、可供航天員工作和生活的載人航天器，其運行軌道可以近似為圓。

如圖甲為我國三名航天員站立在空間站內地板上的情景，圖乙是航天員王亞平在空間站做的實驗，下列說

法正確的是（）

甲乙

A.空間站內的航天員處于平衡狀態(tài)

B.空間站內的航天員不能用拉力器鍛煉肌肉力量

C.空間站的加速度比地球同步衛(wèi)星向心加速度小

D.空間站內漂浮的水滴呈球形是因為水完全失重和水的表面張力共同造成的

7.人體的細胞膜由磷脂雙分子層組成，雙分子層之間存在電壓（醫(yī)學上稱為膜電位），使得只有帶特定電荷

的粒子才能通過細胞膜進入細胞內，如圖。初速度為零的正一價鈉離子僅在電場力的作用下，從細胞膜外A

點運動到細胞膜內2點，則下列說法正確的是（）

A細胞膜外

O101;

細胞核FM.K

細胞膜N細胞觥內

A.A點電勢低于8點電勢

B.鈉離子的電勢能減小

C.鈉離子的加速度變大

D.若膜電位上升但細胞膜厚度不變，鈉離子進入細胞內的速度不變

二、多項選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分，每小題給出的四個選項中，有多項

符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯或不選的得0分。

8.如圖為電吉他中電拾音器的基本結構。磁體附近的金屬弦被磁化，在弦振動過程中線圈會產生感應電流，

經電路放大后傳送到音箱發(fā)出聲音，下列說法正確的是（）

A.拾音器的工作原理是利用了電流的磁效應現(xiàn)象

B.取走磁體，電吉他將不能正常工作

C.減少線圈匝數，可減小線圈中的感應電動勢

D,弦振動過程中，線圈中的電流方向不變

9.2020年6月2日茂名市區(qū)天空出現(xiàn)了壯觀的完整圓環(huán)形彩虹。如圖為太陽光入射球形雨滴經過折射和反

射形成彩虹的示意圖，關于光線1和光線2,下列說法正確的是（）

A.光線1的頻率更大

B.光線1從玻璃進入空氣時更容易發(fā)生全反射

C.用相同單縫做衍射實驗時，光線2的衍射條紋間距更大

D.用相同雙縫做楊氏干涉實驗時，光線1的干涉條紋間距更大

10.某科技館設計了一種磁力減速裝置，簡化為如題圖所示模型。在小車下安裝長為工、總電阻為R正方

形單匝線圈，小車和線圈總質量為機。小車從靜止開始沿著光滑斜面下滑s后，下邊框剛進入勻強磁場時,

小車開始做勻速直線運動。已知斜面傾角為。，磁場上下邊界的距離為3磁感應強度大小為8,方向垂直

斜面向上，重力加速度為g,貝)

A.線圈通過磁場過程中，感應電流方向先順時針后逆時針方向（俯視）

B.線框在穿過磁場過程中產生的焦耳熱為〃，g（2L+s）sin。

C.線框剛進入磁場上邊界時，感應電流的大小為吆區(qū)

R

D.小車和線圈的總質量為臂

Kygsmcz

三、非選擇題：共54分，第11~12題為實驗題。第13~15題為解答題。

11.小明用氣墊導軌和光電門測量滑塊做勻加速運動的加速度，如圖所示。

（1）用游標卡尺測遮光條寬度乩測量結果如圖乙所示，則"=__________mm

（2）按圖示安裝好實驗器材并測出兩光電門間的距離小接通電源，釋放滑塊，記下遮光條通過光電門A、

B的時間分別為％、t2,則遮光條經過光電門B的速度VB=，

（3）滑塊的加速度。=（用測出的物理量符號Ld,tA,表示）

12.小明利用壓敏電阻制作一臺電子秤，如圖甲所示，其內部電路如圖乙所示，電源電動勢￡=4.5V,內

阻廠=1。，舄是保護電阻，尺是調零電阻（最大阻值為20。），壓敏電阻值R隨壓力/變化規(guī)律為

7?=2F+5（Q）,不計內阻的電流表量程為100mA,g=10m/s2o實驗步驟如下：

步驟1：調零。盤上不放重物，閉合開關，移動變阻器滑片，使電流表指針滿偏；

步驟2：標值。①將已知質量的重物G放在秤盤上，保持滑片不動，在電流表指針對應位置標上質量值；②

換用不同已知質量的重物，重復步驟2,直到表盤刻度全部標為質量值為止。

（1）現(xiàn)有四個規(guī)格保護電阻，R1應選哪一個o

A.0.3QB.3QC.30QD.300Q

⑵對電子秤調零后，R］阻值為Qo

(3)若電流表示數為30mA,則待測重物質量機=kg；(結果保留3位有效數字)

(4)電子秤用久了，電源內阻變大，電動勢變化很小可忽略不計，其他條件不變，仍進行了步驟1中調零過

程，用這樣的電子秤測量質量時，測量結果(填“偏大”、“偏小”或“不變”兀

13.如圖為氣壓升降椅,可升降部分由坐模和當活塞用的不銹鋼圓柱組成，圓柱光滑、橫截面積S=10cm2,

圓柱封閉著體積為V=120cm3的理想氣體。當小明坐上升降椅后，氣體被壓縮，椅子緩慢下降10cm后靜

止。小明離開椅子后，椅子又緩緩上升到原來的位置。已知大氣壓為Po=L0xl05Pa,椅子可移動部分質

量加=2kg,設環(huán)境溫度不變，重力加速度為g=10m/s?。求：

⑴小明坐上椅子前封閉氣體的壓強p及小明的質量

(2)在小明坐*上椅子到椅子恢復最初狀態(tài)過程中，封閉氣體放出的熱量。。

樂

14.半導體有著廣泛應用，人們通過離子注入的方式優(yōu)化半導體以滿足不同的需求。離子注入系統(tǒng)的原理

簡化如圖所示。質量為機、電荷量為q的正離子經電場加速后從Eg中點P垂直O(jiān)E射入四分之一環(huán)形勻強

磁場，環(huán)形磁場圓心為。內環(huán)半徑。罵=R,外環(huán)半徑OE=OG=3H,磁場方向垂直紙面向里。

當磁感應強度為為時，離子恰好垂直邊界從GG1中點。射出。不考慮離子重力以及離子間的相互作用。求:

⑴加速電場加、N兩板間的電壓；

(2)為使離子能夠到達GG1面，環(huán)形區(qū)域內磁場的取值范圍。

Mj子源

N^——加速器

15.某戶外大型闖關游戲“渡河”環(huán)節(jié)中，選手從高臺俯沖而下，為了解決速度過快帶來的風險，設計師設計

了如圖所示的減速裝置。浮于河面的B板緊靠緩沖裝置A板，B的左側放置一物體C?選手通過高臺光滑

曲面下滑，經過A后滑上B。已知A、B的質量均為M°=48kg,C的質量為M=12kg。A、B的長度均

為L=3m,人與A、B間的動摩擦因數均為〃1=0.5,A與地面間的動摩擦因數〃2=。,3。B在水中運動時

受到的阻力是其所受浮力的0.1倍,B碰到河岸后立即被鎖定。不計水流速度，選手和物體C均可看作質點，

g=10m/s2,貝!］：

⑴為了防止A滑動而出現(xiàn)意外，選手及裝備質量最大不超過多少？

(2)若選手及裝備質量為60kg,從/z=3.3m的高臺由靜止開始滑下，經過A后與C發(fā)生碰撞后一起運動，

碰撞時間極短可忽略，求在此碰撞過程中系統(tǒng)損失的機械能？

(3)在第(2)問前提下，人與C碰撞后經0.5s恰好與平板B速度相同，要使選手能夠到達河岸，河岸的最大

2023年茂名市高三第一次綜合考試

物理

一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分，每題四個選項中，只

有一項符合題目要求。

1.主動降噪功能的耳機可以拾取噪聲信號，經智能降噪處理器對不同的噪聲精準運算，通

過Hi-Fi揚聲器播放與噪聲頻率相同、相位相反、振幅相同的降噪聲波，從而起到抵消噪聲

的作用。如圖為噪聲在某時刻的簡諧波圖像，則（）

八y/cm

:八.

-10---------------

A.降噪聲波的振幅為10cm

B.降噪聲波和噪聲疊加后，波的振幅變?yōu)?0cm

C.質點P此時刻一定正從平衡位置向上振動

D.質點P再經過一個周期水平移動一個波長

【答案】A

【解析】

【詳解】A.根據題意降噪聲波與噪聲聲波振幅相同，即為10cm,A正確；

B.降噪聲波與噪聲聲波頻率相同、相位相反、振幅相同，相互疊加后波的振幅變?yōu)榱?，B

錯誤；

C.因為不知道圖中波的傳播方向，所以無法判斷此時質點P的振動方向，C錯誤；

D.質點P在平衡位置附近振動，不隨波遷移，D錯誤。

故選A。

2.如圖是2022年10月26日拍攝到的一張?zhí)枴靶δ槨闭掌?。太陽為了形成這個笑臉，釋放

了巨大的能量。假設太陽內部熱核反應方程為；H+：Hf；He+；X+7,下列說法正確的

是（）

A.X為質子

B.核反應中；H的比結合能較；He的更大

C.射線y電離能力比a射線弱

D.核電站利用核能的反應與該反應相同

【答案】C

【解析】

【詳解】A.根據質量數守恒電荷數守恒可知

A=0

所以X為中子，故A錯誤；

B.因為生成物更穩(wěn)定，所以生成物；He比結合能大，故B錯誤；

C.射線y電離能力比a射線弱，故C正確；

D.核電站利用反應為重核的裂變，不是題中反應，故D錯誤。

故選C。

3.無線充電技術已經在新能源汽車等領域得到應用。地下鋪設供電的送電線圈，車上的受

電線圈與蓄電池相連，如圖所示。送電線圈和受電線圈匝數比為4:%=4：L當送電線圈

接上圖中的正弦交流電后，受電線圈中的電流為2A。不考慮線圈的自感，忽略電能傳輸的

損耗，下列說法正確的是（）

A.受電線圈電流方向每秒改變50次

B,送電線圈的輸入功率為now

C.受電線圈的輸出電壓為500V

D.送電線圈的輸入電壓為220匹丫

【答案】B

【解析】

【詳解】A.受電線圈的電流頻率與送點線圈中的電流頻率相同，即為

/=A=50HZ

一個周期內電流方向改變2次，所以每秒電流方向改變100次，A錯誤；

BD.根據圖可知送電線圈上正弦交流電的有效值為

"有效="輸入=22O0X[V=22OV

受電線圈中的電流為2A,可得送電線圈中的電流大小為

/送=生./.='x2A=0.5A

送色受4

送電線圈的輸入功率為

P=220x0.5W=110W

B正確，D錯誤；

C.對受電線圈的輸出電壓有

。輸入_一

U受“2

得

。受=55V

C錯誤。

故選B。

4.電動平衡車是一種新的短途代步工具。己知人和平衡車的總質量是60kg,啟動平衡車后，

車由靜止開始向前做直線運動，某時刻關閉動力，最后停下來，其v-f圖像如圖所示。假設

平衡車與地面間的動摩擦因數為〃，g=10m/s2,貝ij()

A.平衡車與地面間的動摩擦因數為0.6

B.平衡車整個運動過程中的位移大小為195m

C.平衡車在整個運動過程中的平均速度大小為3m/s

D.平衡車在加速段的動力大小72N

【答案】B

【解析】

【詳解】A.關閉動力后，車做勻減速運動，加速度大小為。，結合圖像可得

a=""吆=，a=——-——m/s2=0.6m/s2

m40-30

解得

〃=0.06

A錯誤；

BC.圖線與橫軸圍成的面積為位移，為

x=(25+40)x6xgm=195m

整個運動過程中的平均速度大小為

-X195,“,

v=—=-----m/s=4.875m/s

t40

B正確，C錯誤；

D.平衡車在加速段時有

F-/jmg=ma',=-|m/s2

代入數值解得

F=108N

D錯誤。

故選B。

5.如圖甲為明朝《天工開物》記載測量“號弦”張力的插圖，圖乙為示意圖，弓的質量為機=

5kg,弦的質量忽略不計，懸掛點為弦的中點。當在弓的中點懸掛質量為M=15kg的重物,

弦的張角為0=120。，g=10m/s2,則弦的張力為()

20a6

【答案】C

【解析】

【詳解】整體法對弓和物體受力分析如圖

豎直方向上由受力平衡可得

2Fcos—=(M+m)g

解得

F=200N

故選C。

6.空間站是一種在近地軌道長時間運行、可供航天員工作和生活的載人航天器，其運行軌

道可以近似為圓。如圖甲為我國三名航天員站立在空間站內地板上的情景，圖乙是航天員王

亞平在空間站做的實驗，下列說法正確的是（）

A.空間站內的航天員處于平衡狀態(tài)

B.空間站內的航天員不能用拉力器鍛煉肌肉力量

空間站的加速度比地球同步衛(wèi)星向心加速度小

D.空間站內漂浮的水滴呈球形是因為水完全失重和水的表面張力共同造成的

【答案】D

【解析】

【詳解】A.空間站內的航天員處于完全失重狀態(tài)，不是平衡狀態(tài)，故A錯誤;

B.拉力器的工作原理是彈簧的形變，與重力無關，所以依然能用拉力器鍛煉肌肉力量，故

B錯誤;

C.因為空間站的軌道半徑小于同步衛(wèi)星的軌道半徑，根據

-Mm

G——=ma

可知，空間站的加速度比地球同步衛(wèi)星向心加速度大，故c錯誤;

D.空間站內漂浮的水滴呈球形是因為水完全失重和水的表面張力共同造成的，故D正確。

故選D

7.人體的細胞膜由磷脂雙分子層組成，雙分子層之間存在電壓（醫(yī)學上稱為膜電位），使得

只有帶特定電荷的粒子才能通過細胞膜進入細胞內，如圖。初速度為零的正一價鈉離子僅在

電場力的作用下，從細胞膜外A點運動到細胞膜內B點，則下列說法正確的是（）

.....A細胞膜外

加胞核細胞膜……8?細胞盛內

A.A點電勢低于8點電勢

B.鈉離子的電勢能減小

C.鈉離子的加速度變大

D.若膜電位上升但細胞膜厚度不變，鈉離子進入細胞內的速度不變

【答案】B

【解析】

【詳解】A.初速度為零的正一價鈉離子僅在電場力的作用下，從細胞膜外A點運動到細胞

膜內8點，說明電場力向下，則電場線方向向下，根據沿著電場線電勢降低可知，A點電勢

高于8點電勢，故A錯誤；

B.電場力做正功，動能增大，電勢能減小，故B正確；

C.膜內的電場可看作勻強電場，所以加速度不變，故C錯誤；

D.根據動能定理可知

qU=-mv

若膜電位上升但細胞膜厚度不變，鈉離子進入細胞內的速度變大，故D錯誤。

故選B。

二、多項選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分，每小題給出的四個選

項中，有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選

錯或不選的得0分。

8.如圖為電吉他中電拾音器的基本結構。磁體附近的金屬弦被磁化，在弦振動過程中線圈

會產生感應電流，經電路放大后傳送到音箱發(fā)出聲音，下列說法正確的是（）

A.拾音器的工作原理是利用了電流的磁效應現(xiàn)象

B.取走磁體，電吉他將不能正常工作

C.減少線圈匝數，可減小線圈中的感應電動勢

D.弦振動過程中，線圈中的電流方向不變

【答案】BC

【解析】

【詳解】A.電吉他的拾音器由磁鐵和線圈組成，鋼弦被磁化，彈動鋼弦，相當于線圈做

切割磁感線運動，在線圈中就會產生對應的音頻電流，利用了電磁感應的原理，故A錯

誤；

B.取走磁體，就沒有磁場，振弦不能切割磁感線產生電流，電吉他將不能正常工作，故B

正確；

C.根據法拉第電磁感應定律，減少線圈的匝數可以減小線圈中的感應電動勢，故C正確;

D.弦振動過程中，螺線管磁通量有增加過程，有減小過程，所以線圈中電流方向變化，故

D錯誤。

故選BC。

9.2020年6月2日茂名市區(qū)天空出現(xiàn)了壯觀的完整圓環(huán)形彩虹。如圖為太陽光入射球形雨

滴經過折射和反射形成彩虹的示意圖，關于光線1和光線2,下列說法正確的是（）

A.光線1的頻率更大

B.光線1從玻璃進入空氣時更容易發(fā)生全反射

C.用相同單縫做衍射實驗時，光線2的衍射條紋間距更大

D.用相同雙縫做楊氏干涉實驗時，光線1的干涉條紋間距更大

【答案】ABC

【解析】

【詳解】A.光線1的偏折更明顯，折射率更大，所以頻率更大，A正確；

B.根據公式

,「1

sinC=—

n

可得折射率大的臨界角小，更容易發(fā)生全發(fā)射，所以光線1從玻璃進入空氣時更容易發(fā)生全

反射，B正確；

C.根據公式

c=2/,c為光速

因為光線1的頻率大，所以光線1的波長小，光線2的波長大，所以光線2的衍射條紋間距

更大，C正確；

D.根據公式

AI,

Ax——A

d

可知波長越小，干涉條紋間距越小，D錯誤。

故選ABC?

10.某科技館設計了一種磁力減速裝置，簡化為如題圖所示模型。在小車下安裝長為心總

電阻為R正方形單匝線圈，小車和線圈總質量為機。小車從靜止開始沿著光滑斜面下滑s

后，下邊框剛進入勻強磁場時，小車開始做勻速直線運動。已知斜面傾角為仇磁場上下邊

界的距離為L磁感應強度大小為8,方向垂直斜面向上，重力加速度為g,貝1（）

A.線圈通過磁場過程中，感應電流方向先順時針后逆時針方向（俯視）

B.線框在穿過磁場過程中產生的焦耳熱為mg（2L+s）sin。

C.線框剛進入磁場上邊界時，感應電流的大小為四區(qū)

R

D.小車和線圈的總質量為窄、點力

Kygsinc/

【答案】AD

【解析】

【詳解】A.線框剛進入磁場上邊界時，根據楞次定律可得感應電流的方向為順時針方向(從

斜面上方俯視線框)，穿出磁場時，根據楞次定律可得感應電流的方向為逆時針方向，故A

正確；

BC.設線框進入磁場時的速度大小為物,自由下滑過程中，根據動能定理可得

mgs-sin8=；mv；

解得

vo=J2gs-sin0

根據閉合電路的歐姆定律可得

_BLv_BLy12gssin，

1—0—

RR

下邊框剛進入勻強磁場時，小車開始做勻速直線運動。根據功能關系可得線框穿過磁場的過

程中產生的焦耳熱為

Q=2mgLsin0

故BC錯誤；

D.根據平衡條件可得

B2f

—=mgsin0

R

解得

\2s

m=

Rgsin。

故D正確。

故選AD。

三、非選擇題：共54分，第11~12題為實驗題。第13~15題為解答題。

11.小明用氣墊導軌和光電門測量滑塊做勻加速運動的加速度，如圖所示。

(1)用游標卡尺測遮光條寬度乩測量結果如圖乙所示，則4=_________mm

(2)按圖示安裝好實驗器材并測出兩光電門間的距離心接通電源，釋放滑塊，記下遮光條

通過光電門A、B的時間分別為彳、t2,則遮光條經過光電門B的速度vB=

（3）滑塊的加速度。=（用測出的物理量符號乙d,彳，表示）

dd2（1

【答案】①.1.80②.一③.——-y2

馬2小片t-）

【解析】

【詳解】（1）口］游標卡尺讀數為

d-1mm+16x0.05mm=1.80mm

（2）［2］遮光條經過光電門A、B的速度分別為

（3）［3］根據運動學公式

聯(lián)立可得滑塊的加速度

12.小明利用壓敏電阻制作一臺電子秤，如圖甲所示，其內部電路如圖乙所示，電源電動勢

E=4.5V,內阻廠=1。，均是保護電阻，凡是調零電阻（最大阻值為20。），壓敏電阻值

R隨壓力P變化規(guī)律為火=2尸+5（。），不計內阻的電流表量程為100mA,g=10m/s2o

實驗步驟如下:

步驟1：調零。盤上不放重物，閉合開關，移動變阻器滑片，使電流表指針滿偏;

步驟2：標值。①將已知質量的重物G放在秤盤上，保持滑片不動，在電流表指針對應位置

標上質量值;②換用不同已知質量的重物，重復步驟2,直到表盤刻度全部標為質量值為止。

（1）現(xiàn)有四個規(guī)格保護電阻，與應選哪一個o

A.0.3QB.3QC.30QD.300Q

⑵對電子秤調零后，R2阻值為Qo

（3）若電流表示數為30mA,則待測重物質量m=kg；（結果保留3位有效數字）

（4）電子秤用久了，電源內阻變大，電動勢變化很小可忽略不計，其他條件不變，仍進行了

步驟1中調零過程，用這樣的電子秤測量質量時，測量結果（填“偏大”、“偏小”

或“不變”)0

【答案】①.c②.9③.525④.不變

【解析】

【詳解】(1)口]電流表量程為100mA,當電流表滿偏時電路中的總電阻大小為

4.5

。=45。

100x10-3

根據題意壓敏電阻值R的最小阻值為5Q,所以可得用的最小阻值為

R1mhi=45—1—5—20Q=19Q

若選用300。時，分析可知電路中的電流過小，影響實驗標值，所以應選用電阻為30。的保

護電阻。

故選C。

(2)[2]根據題意可知調零后電流表達到滿偏，根據閉合電路歐姆定律有

,E

s―D—，^=2x0+50=50，K=30Q

R+R2+R]+r

代入數值解得

R2=9Q

(3)[3]當電流表示數為30mA時，根據⑵中分析同理有

4.5

=l+30+9+R

30x10-3

同時有

R=2尸+5(。)，F(xiàn)=mg

聯(lián)立解得

m=5.25kg

(4)[4]根據前面分析可知,調零后電流表達到滿偏有

I=--------------------

“R+R、+7?|+F

代入數值可得此時

r+Rj-10。

當電源內阻變大，電動勢不變時，調零后，電流表仍滿偏，可知此時電源內阻和滑動變阻器

的總電阻仍然為10。，即盤上不放重物時電路中總電阻與之前相同，所以再用這樣的電子秤

測量質量時，測量結果不變。

13.如圖為氣壓升降椅，可升降部分由坐模和當活塞用的不銹鋼圓柱組成，圓柱光滑、橫截

面積S=10cm2,圓柱封閉著體積為V=120cm3的理想氣體。當小明坐上升降椅后，氣體

被壓縮，椅子緩慢下降10cm后靜止。小明離開椅子后，椅子又緩緩上升到原來的位置。已

知大氣壓為為=1.0x105Pa,椅子可移動部分質量優(yōu)=2kg,設環(huán)境溫度不變，重力加速度

為g=10m/s2?求：

(1)小明坐上椅子前封閉氣體的壓強p及小明的質量

(2)在小明坐上椅子到椅子恢復最初狀態(tài)過程中，封閉氣體放出的熱量Q。

【答案】⑴1.2x105Pa；60kg；(2)60J

【解析】

【詳解】(1)初始狀態(tài)時，以圓柱形汽缸與椅面整體為研究對象，根據平衡條件得

mg+P0S=PrS

解得

Pi=P°+等=L2xl()5pa

kJ

當小明坐上升降椅后，氣體被壓縮，椅子緩慢下降10cm后靜止

(m+M)g+p0S^p2S

根據玻意耳定律得

pJS=p4L-K)S,L=(

解得

M=60kg

(2)環(huán)境溫度不變，則氣體內能不變，根據熱力學第一定律可知

叱-必=Q

其中

叱=p2sh,W,=pxSh

解得

Q=60J

14.半導體有著廣泛的應用，人們通過離子注入的方式優(yōu)化半導體以滿足不同的需求。離子

注入系統(tǒng)的原理簡化如圖所示。質量為機、電荷量為q的正離子經電場加速后從E&中點P

垂直O(jiān)E射入四分之一環(huán)形勻強磁場，環(huán)形磁場圓心為。，內環(huán)半徑OEi=OG]=R,外環(huán)

半徑0E=0G=3H,磁場方向垂直紙面向里。當磁感應強度為綜時，離子恰好垂直邊界

從G5中點。射出。不考慮離子重力以及離子間的相互作用。求：

⑴加速電場A/、N兩板間的電壓；

⑵為使離子能夠到達GG1面，環(huán)形區(qū)域內磁場的取值范圍。

【答案】⑴U=2祈.；(2)—BQ<B'<-BQ

m135°

【解析】

【詳解】(1)當磁感應強度為綜時，離子恰好垂直邊界從GG1中點。射出，根據幾何關系

可知，圓周運動半徑

r=2R

且

qvB-m—

r

解得

v_2qBoR

m

電場中

qU"'mV?

解得

U_2qB衣

m

⑵若磁感應強度Bi時，粒子恰好能打在Gi位置，軌跡半徑為〃，根據幾何關系

(2R_f+R2

解得

r,=~R

14

且

v2

qvB-m——

r

解得

B\="

若磁感應強度B2時，粒子恰好能打在G位置，軌跡半徑為-2,根據幾何關系

(--2-)2+(3—)2