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1、湖北省武汉市江岸区湖北省武汉市江岸区 2024 届高三上学期期末考试试题届高三上学期期末考试试题一、选择题一、选择题1.利用146C衰变测定年代技术进行考古研究，可以确定文物的大致年代，146C衰变方程为14147CNX，146C的半衰期是 5730 年。下列说法中正确的是（）A.方程中的 X 是电子，它是碳原子电离时产生的，是原子的组成部分B.衰变是由于原子核吸收太多外界能量导致自身不稳定才发生的C.因为146C的比结合能小于147N的比结合能，所以这个衰变反应才能发生D.半衰期是仅对大量的放射性原子核的描述，但该元素构成原子时，半衰期会产生变化2.如图所示，线圈 L 的直流电阻不计，AB
2、为平行极板电容器上下极板，R 为定值电阻。则（）A.S 闭合瞬间，因为 L 的自感作用明显，所以 L 所在支路电流竖直向上B.S 保持闭合一段时间后，A 板带正电，B 板带负电C.S 断开瞬间，左侧 LC 振荡电路电容器开始放电D.S 断开瞬间，左侧 LC 振荡电路电流强度最大3.一物体静止在光滑水平面上，从 t=0 时刻起，受到的水平外力 F 如图所示，以向右运动为正方向，物体质量为 2.5kg，则下列说法正确的是（）A.t=2s 时物体回到出发点B.t=3s 时物体的速度大小为 1m/sC.前 2s 内物体的平均速度为 0D.第 3s 内物体的位移为 1m4.如图所示，两固定点电荷1Q、2
3、Q连线延长线上有 A、B 两点。现将一带正电的试探电荷在 A 点由静止释放，仅在电场力作用下恰好能在 A、B 之间往复运动，则下列说法正确的是（）A.试探电荷从 A 到 B 过程中，其电势能先增大后减小B.试探电荷从 A 到 B 过程中，其加速度先减小后增大C.A、B 两点电场强度可能相同D.点电荷1Q带正电、2Q带负电，且1Q的电荷量大于2Q的电荷量5.如图所示，矩形 ABCD 代表一个折射率为(1)n n 的透明长方体，其四周介质的折射率为 1，一细光束以入射角入射至 AB 面上的 P 点，2ADAP。不考虑光束在长方体内的二次及二次以上的多次反射，以下说法正确的是（）A.若该光束由红紫两
4、种颜色可见光组合而成且均可从 DC 边射出，则紫光靠左，红光靠右B.若单色光束进入长方体后能直接射至 AD 面上，则角的最小值min5arcsin5C.若单色光束入射角为30时可以射至 D 点，则长方体的折射率52n D.入射角越大，光束越有可能在 AD 边发生全反射6.如图，abcdef为“日”字形导线框，其中abdc和cdfe均为边长为l的正方形，导线abcdef、的电阻相等，其余部分电阻不计。导线框右侧存在着宽度同为l的匀强磁场，磁感应强度为B，导线框以速度v匀速穿过磁场区域，运动过程中线框始终和磁场垂直且无转动。线框穿越磁场的过程中，cd两点电势差cdU随位移变化的图像正确的是（）A.
5、B.C.D.7.如图所示，质量为M的均质细直杆 AB 竖直立于光滑水平面上，一根不可伸长的轻绳一端固定于A点，另一端跨过光滑定滑轮连接质量为m的物体 E，轻绳 AD 部分始终保持水平。另一弹性轻绳 AC 两端分别固定于A点和地面上的C点。整个系统处于静止状态，此时 AC 绳与 AB 杆夹角30，已知重力加速度为g。则（）A.此时弹性绳 AC 中的拉力大小等于mgB.此时地面对 AB 杆的支持力大小等于32MgmgC.将C点向左平移一小段距离，系统仍保持静止，则地面对 AB 杆的支持力大小不变D.将C点向右平移一小段距离，系统仍保持静止，则弹性绳 AC 拉力大小增大8.汽车主动降噪系统是一种能够
6、自动减少车内噪音的技术，在汽车行驶过程中，许多因素都会产生噪音，系统会通过车身的声学反馈技术，通过扬声器发出声波将车外噪音反向抵消，从而减少车内噪音。某一稳定噪声信号的振动方程为0.6sin 200m3yt，为了更好的抵消噪声，下列说法正确的是（）A.汽车降噪过程应用的是声波的多普勒效应原理B.抵消声波振幅应为0.6mC.抵消声波频率应为200HzD.抵消声波和环境噪声在空气中传播的波长相等9.我国将一颗失效的北斗二号2G，从地球同步圆轨道经椭圆轨道运行到“基地轨道”上，该过程的简化示意图如图所示，已知同步卫星轨道半径为1R，“基地轨道”半径为2R，转移轨道与同步轨道和“基地轨道”分别相切于P
7、、Q两点，卫星在转移轨道上从P点运动到Q点所需的最短时间为t，已知万有引力常量为G，则下列说法正确的是（）A.在转移轨道上Q点的加速度小于在“墓地轨道”上Q点的加速度B.在转移轨道上P点的速度与Q点速度之比为21:RRC.地球的自转周期T为3131222()RtRRD.地球质量等于23122(8)RRGt10.如图所示，长为L的木板 A 静止在光滑水平面上，其右端固定着一个挡板，包括挡板在内的总质量为1.5m；有一质量为m的小木块 B，从木板 A 的左端开始以初速度0v开始沿木板 A 滑动，小木块 B 与木板A 间的动摩擦因数为，小木块 B 滑到木板 A 的右端与挡板发生碰撞。已知碰撞过程时间
8、极短，且碰撞后木板 B 最终恰好滑到木板 A 的最左端。则以下说法正确的是（）A.AB 相对静止时的对地速度大小为025vB.若20320vgL，则 AB 碰撞为弹性碰撞C.若20320vgL，则 AB 碰撞完后 B 对地向右运动D.若203160vgL，则从碰撞完毕开始到两者相对静止的过程中，摩擦力对 A 做的功为2f027400Wmv 二、实验题二、实验题11.套圈游戏深得人们的喜爱。游戏时，将圆圈向前抛出，套中目标即为获胜。假定沿水平方向将圆圈抛出，忽略空气阻力；（1）圆圈在空中做_（“匀变速”或“变加速”）运动。（2）某同学在试投时，圆圈落在图中的虚线位置。正式投掷时，为了能套住小熊，
9、应_。A.保持初速度0v不变，增大抛出点的高度h；B.保持初速度0v不变，减小抛出点的高度hC.保持抛出点的高度h不变，增大初速度0v；D.同时增大抛出点的高度h和初速度0v（3）探究平抛运动实验中，某小组测得了物体水平方向位移随时间变化的x t图像和竖直方向速度随时间变化的yvt图像。分析图象可知:物体初速度大小约为：_物体在初始的 0.5s 内竖直方向的位移大小约为：_（结果均保留三位有效数字）12.某同学测量一个满偏电流g50IA的微安表G的内阻并将其改装成量程较大的电流表。利用的实验器材有:电动势为E的直流电源，电流表 A（内阻A5.0r），微安表G（内阻gr待测），滑动变阻器R，开关
10、S，导线和不同阻值的电阻若干。请完成下列填空：（1）在答题卡上将图 1 中所示的器材符号连线，画出测量G表内阻的实验电路原理图_；（2）先闭合开关S，再调整滑动变阻器R，使电流表A的示数为 75mA，此时G表的示数如图 2 所示，则流过G的电流是_A，G表的内阻gr_；（3）给G表并联一个1R的电阻改装成较大量程的电流表，并将电路改装成图 3 校准电路进行校准，当发现G表的示数为g710I时，标准电流表0A的示数为210 A，则1R_；改装之后的该电流表的实际量程是 0_A（第（3）问结果均保留一位小数）。13.如图所示为一超重报警装置示意图，高为 L、横截面积为 S、导热性能良好的薄壁容器竖
11、直倒置悬挂，容器内有一厚度不计、质量为m的活塞，稳定时正好封闭一段长度为13L的理想气体柱。活塞可通过轻绳连接以达到监测重物的目的，当所挂某一质量的重物时活塞将下降至位于离容器底部45L位置的预警传感器处恰好平衡，此时系统可发出超重预警。已知初始时环境热力学温度为0T，大气压强为0p，重力加速度为 g，不计摩擦阻力。（1）求刚好触发超重预警时所挂重物的质量 M；（2）在（1）条件下，若外界温度缓慢降低016T，求在刚好触发超重预警到外界温度缓慢降低016T的过程中外界对气体做的功。14.如图所示，有一倾角为30的光滑斜面，其底端与水平传送带左端通过一小段光滑的圆弧在 B 点相切连接，传送带沿顺
12、时针方向匀速运行的速度大小为05m/sv，BC 间距离为2mL。质量为m的滑块（视为质点），在大小为10 3NF 的水平力作用下在斜面上高度为0.8mh 处处于静止状态。现将水平力 F撤去，当滑块滑到传送带右端 C 点时，恰好与传送带速度相同。重力加速度取210m/sg。求：（1）滑块的质量；（2）滑块与传送带间的动摩擦因数；（3）如果将传送带调为逆时针匀速运行，速度大小调为2m/sv，且上表面足够长，其他条件不变；仍把滑块从原位置由静止释放，求滑块在传送带上往返 1 次和往返n次的过程中，传送带摩擦力分别对滑块的冲量大小。15.如图所示，在xoy坐标平面上，第一、二象限存在垂直于纸面向外的匀
13、强磁场，第四象限存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小均相等。第三象限存在着方向沿y轴正方向的匀强电场，电场强度大小为E。在坐标点（0，L）处有一质量为m、电荷量为q的正电粒子，以初速度6qELm沿着平行x轴负方向射入匀强电场，之后粒子进入磁场且在磁场运动过程中恰好不再返回电场，忽略粒子重力。求：（1）粒子第一次进入磁场时的速度v；（2）磁感应强度 B 的大小；（3）现将一块长为2 3L的薄板放置在x轴上，其下表面涂荧光粉（粒子接触到荧光粉会被吸收且出现荧光），板中心点在横坐标08 3xL处，现仅将第四象限的磁感应强度大小变为原来的k倍（k1），当k满足什么条件时，板的下表面会出现荧光点
14、。2024 届高三上学期期末届高三上学期期末考试试题考试试题一、选择题一、选择题1.利用146C衰变测定年代技术进行考古研究，可以确定文物的大致年代，146C衰变方程为14147CNX，146C的半衰期是 5730 年。下列说法中正确的是（）A.方程中的 X 是电子，它是碳原子电离时产生的，是原子的组成部分B.衰变是由于原子核吸收太多外界能量导致自身不稳定才发生的C.因为146C的比结合能小于147N的比结合能，所以这个衰变反应才能发生D.半衰期是仅对大量的放射性原子核的描述，但该元素构成原子时，半衰期会产生变化【答案】C【解析】【详解】A由衰变过程电荷数守恒和质量数守恒可知，X 是电子，此衰
15、变为衰变，由衰变原理可知，X 是原子核中的中子转变成一个质子和一个电子后放出来的电子，故 A 错误；BC衰变是原子核自发的射出某种粒子而变为另一种核的过程，是由于比结合能小的原子核不稳定，只有从比结合能小的核向比结合能大的核转变，这种核反应才能自发地发生，则由于146C的比结合能小于147N的比结合能，所以这个衰变反应才能发生，故 B 错误，C 正确；D半衰期是一个统计规律，只对大量的放射性原子核才有意义，但元素的半衰期由元素本身决定，与其他外界因素无关，故 D 错误。故选 C。2.如图所示，线圈 L 的直流电阻不计，AB 为平行极板电容器上下极板，R 为定值电阻。则（）A.S 闭合瞬间，因为
16、 L 的自感作用明显，所以 L 所在支路电流竖直向上B.S 保持闭合一段时间后，A 板带正电，B 板带负电C.S 断开瞬间，左侧 LC 振荡电路电容器开始放电D.S 断开瞬间，左侧 LC 振荡电路电流强度最大【答案】D【解析】【详解】AS 闭合瞬间，电源给电容器充电，L 所在支路电流竖直向下，A 错误；BS 保持闭合一段时间后，由于线圈的直流电阻不计，电容器被短路，两端电压为零，B 错误；CDS 断开瞬间，线圈中电流迅速变小，线圈产中感应电流，给电容器充电。此时电路中电流最大，C 错误，D 正确。故选 D。3.一物体静止在光滑水平面上，从 t=0 时刻起，受到的水平外力 F 如图所示，以向右运
17、动为正方向，物体质量为 2.5kg，则下列说法正确的是（）A.t=2s 时物体回到出发点B.t=3s 时物体的速度大小为 1m/sC.前 2s 内物体的平均速度为 0D.第 3s 内物体的位移为 1m【答案】D【解析】【详解】A由图11022FtFt2st时物体速度变为 0，没有回到原点，A 错误；B由图11022FtFtFtmv解得2m/sv B 错误；C前2s内物体位移不为 0，由xvt平均速度不为 0，C 错误；D第3s内物体做初速度为 0 的匀加速直线运动，位移 22115N1s1m222.5xatkgD 正确。故选 D。4.如图所示，两固定点电荷1Q、2Q连线延长线上有 A、B 两点
18、。现将一带正电的试探电荷在 A 点由静止释放，仅在电场力作用下恰好能在 A、B 之间往复运动，则下列说法正确的是（）A.试探电荷从 A 到 B 过程中，其电势能先增大后减小B.试探电荷从 A 到 B 过程中，其加速度先减小后增大C.A、B 两点电场强度可能相同D.点电荷1Q带正电、2Q带负电，且1Q的电荷量大于2Q的电荷量【答案】B【解析】【详解】AB由题意知：带正电的试探电荷在 A 点由静止释放，恰好能在 AB 间做往复运动，说明 AB 间有一点 P，其场强为零，从 A 到 P 场强逐渐减小，方向向右；从 P 到 B 场强增大，方向向左，试探电荷受到的电场力先减小到零在增大，加速度先减小后增
19、大；试探电荷从 A 到 P 过程中，电场力做正功，电势能减小，从 P 到 B 过程中，电场力做负功，电势能增大，A 错误，B 正确；C由上述分析可知：A、B 两点的场强方向相反，但大小无法比较，C 错误；D因为 A，B 间有一点场强为零，所以两点电荷1Q、2Q的带电性质相反，且1Q的电荷量大于2Q的电荷量，因为从 A 到 P 场强逐渐减小，方向向右；从 P 到 B 场强增大，方向向左，故点电荷1Q带负电、2Q带正电，D 错误。公众号：高中试卷君故选 B。5.如图所示，矩形 ABCD 代表一个折射率为(1)n n 的透明长方体，其四周介质的折射率为 1，一细光束以入射角入射至 AB 面上的 P
20、点，2ADAP。不考虑光束在长方体内的二次及二次以上的多次反射，以下说法正确的是（）A.若该光束由红紫两种颜色可见光组合而成且均可从 DC 边射出，则紫光靠左，红光靠右B.若单色光束进入长方体后能直接射至 AD 面上，则角的最小值min5arcsin5C.若单色光束入射角为30时可以射至 D 点，则长方体的折射率52n D.入射角越大，光束越有可能在 AD 边发生全反射【答案】C【解析】【详解】A若该光束由红紫两种颜色可见光组合而成且均可从 DC 边射出，光路图如图所示由于红光的折射率小于紫光的折射率，由折射定律sinsininr可知，红光在AB面折射角较大，则红光靠左，紫光靠右，故 A 错误
21、；BC要使光束进入长方体后能射至 AD 面上，折射光线射到 D 点时角最小，此时折射角也最小，设最小折射角为，如图所示由折射定律有sinsinn设APd，则2ADd，由几何关系有225sin52ddd解得5sinsin5nn由于1n 则有5arcsin5即角的最小值大于5arcsin5，若单色光束入射角为30时可以射至 D 点，则有5sin305n 解得52n 故 B 错误，C 正确；D光束要在AD边上发生全反射，则在AD边上的入射角大于临界角C，如图所示由折射定律可知，入射角越大，越大，则在AD边上的入射角越小，越不容易发生全反射，故 D 错误。故选 C。6.如图，abcdef为“日”字形导
22、线框，其中abdc和cdfe均为边长为l的正方形，导线abcdef、的电阻相等，其余部分电阻不计。导线框右侧存在着宽度同为l的匀强磁场，磁感应强度为B，导线框以速度v匀速穿过磁场区域，运动过程中线框始终和磁场垂直且无转动。线框穿越磁场的过程中，cd两点电势差cdU随位移变化的图像正确的是（）A.B.C.D.【答案】B【解析】【详解】根据题意，设abcdef、的电阻均为R，线框匀速通过磁场，且磁场宽度lacce可知，开始时，ab切割磁感线，感应电动势为1EBLvcd棒中电流方向由cd，则c点电势高于d点电势，则有1112132cdRUEBLvRRab棒离开磁场，cd棒切割磁感线，感应电动势为2E
23、BLvcd棒中电流方向由dc，则c点电势高于d点电势，则有2112132cdRUEBLvRRcd棒离开磁场，ef棒切割磁感线，感应电动势为3EBLvcd棒中电流方向由cd，则c点电势高于d点电势，则有3112132cdRUEBLvRR综上所述可知，cd两点电势差cdU随位移变化一直保持不变为13BLv。故选 B。7.如图所示，质量为M的均质细直杆 AB 竖直立于光滑水平面上，一根不可伸长的轻绳一端固定于A点，另一端跨过光滑定滑轮连接质量为m的物体 E，轻绳 AD 部分始终保持水平。另一弹性轻绳 AC 两端分别固定于A点和地面上的C点。整个系统处于静止状态，此时 AC 绳与 AB 杆夹角30，已
24、知重力加速度为g。则（）A.此时弹性绳 AC 中的拉力大小等于mgB.此时地面对 AB 杆的支持力大小等于32MgmgC.将C点向左平移一小段距离，系统仍保持静止，则地面对 AB 杆的支持力大小不变D.将C点向右平移一小段距离，系统仍保持静止，则弹性绳 AC 拉力大小增大【答案】D【解析】【详解】A对点 A，水平方向受力平衡sinTmg解得2sinmgTmgA 错误；B对杆受力分析，如图可得cos3NTMgmgMgB 错误；C将 C 点向左平移一小段距离，系统仍保持静止，则变大，由上述分析，地面对杆的支持力costanmgNTMgMg变小，C 错误；D将 C 点向右平移一小段距离，系统仍保持静
25、止，则变小，弹性绳 AC 拉力sinmgT增大，D 正确。故选 D。8.汽车主动降噪系统是一种能够自动减少车内噪音的技术，在汽车行驶过程中，许多因素都会产生噪音，系统会通过车身的声学反馈技术，通过扬声器发出声波将车外噪音反向抵消，从而减少车内噪音。某一稳定噪声信号的振动方程为0.6sin 200m3yt，为了更好的抵消噪声，下列说法正确的是（）A.汽车降噪过程应用的是声波的多普勒效应原理B.抵消声波振幅应为0.6mC.抵消声波频率应为200HzD.抵消声波和环境噪声在空气中传播的波长相等【答案】BD【解析】【详解】ABC汽车降噪过程应用的是声波的叠加原理，抵消声波振幅和频率应与环境噪声的振幅和
26、频率相同，则抵消声波振幅应为0.6m，抵消声波频率应为200Hz100Hz22f故 AC 错误，B 正确；D由于波速由介质决定，则抵消声波和环境噪声在空气中传播的速度相等，由公式vf可知，由于抵消声波和环境噪声频率也相同，则抵消声波和环境噪声在空气中传播的波长相等，故 D 正确。故选 BD。9.我国将一颗失效的北斗二号2G，从地球同步圆轨道经椭圆轨道运行到“基地轨道”上，该过程的简化示意图如图所示，已知同步卫星轨道半径为1R，“基地轨道”半径为2R，转移轨道与同步轨道和“基地轨道”分别相切于P、Q两点，卫星在转移轨道上从P点运动到Q点所需的最短时间为t，已知万有引力常量为G，则下列说法正确的是
27、（）A.在转移轨道上Q点的加速度小于在“墓地轨道”上Q点的加速度B.在转移轨道上P点的速度与Q点速度之比为21:RRC.地球的自转周期T为3131222()RtRRD.地球质量等于23122(8)RRGt【答案】D【解析】【详解】A由牛顿第二定律2MmGmar在转移轨道上Q点的加速度等于在“墓地轨道”上Q点的加速度，A 错误；B根据开普勒第二定律PPQQ1122r vtr vt 解得PQQP21:vvrrRRB 错误；C由开普勒第三定律23132122TRTRR同转解得地球的自转周期3311331212882RRTTTtRRRR同转C 错误；D由万有引力提供向心力21212MmGmRRT同解得
28、地球质量为321228RRMGtD 正确。故选 D。10.如图所示，长为L的木板 A 静止在光滑水平面上，其右端固定着一个挡板，包括挡板在内的总质量为1.5m；有一质量为m的小木块 B，从木板 A 的左端开始以初速度0v开始沿木板 A 滑动，小木块 B 与木板A 间的动摩擦因数为，小木块 B 滑到木板 A 的右端与挡板发生碰撞。已知碰撞过程时间极短，且碰撞后木板 B 最终恰好滑到木板 A 的最左端。则以下说法正确的是（）A.AB 相对静止时的对地速度大小为025vB.若20320vgL，则 AB 碰撞为弹性碰撞C.若20320vgL，则 AB 碰撞完后 B 对地向右运动D.若203160vgL
29、，则从碰撞完毕开始到两者相对静止的过程中，摩擦力对 A 做的功为2f027400Wmv【答案】ABD【解析】【详解】A由动量守恒定律01.5mvmm vAB 相对静止时的对地速度大小为025vvA 正确；B由能量守恒定律220111.5222mvmm vmgLE解得0E即 AB 碰撞过程无能量损失，为弹性碰撞，B 正确；C由上述分析，AB 为弹性碰撞0121.5mvmvv2220121111.5222mvmvmv解得1015vv 即碰撞后 B 对地向左运动，C 错误；D碰撞后直至相对静止的过程中，系统动量守恒，机械能的减小量等于系统克服摩擦力做的功341.51.5mvmvmm v2223411
30、11.51.5222mvmvmm vmgL解得4012vv400.3vvv（舍去）这段过程中，摩擦力对 A 做的功222f4011271.51.522400Wmvmvmv D 正确。故选 ABD。二、实验题二、实验题11.套圈游戏深得人们的喜爱。游戏时，将圆圈向前抛出，套中目标即为获胜。假定沿水平方向将圆圈抛出，忽略空气阻力；（1）圆圈在空中做_（“匀变速”或“变加速”）运动。（2）某同学在试投时，圆圈落在图中的虚线位置。正式投掷时，为了能套住小熊，应_。A.保持初速度0v不变，增大抛出点的高度h；B.保持初速度0v不变，减小抛出点的高度hC.保持抛出点的高度h不变，增大初速度0v；D.同时增
31、大抛出点的高度h和初速度0v（3）探究平抛运动实验中，某小组测得了物体水平方向位移随时间变化的x t图像和竖直方向速度随时间变化的yvt图像。分析图象可知:物体初速度大小约为：_物体在初始的 0.5s 内竖直方向的位移大小约为：_（结果均保留三位有效数字）【答案】.匀变速.B.1.5m/s.1.25m【解析】【详解】（1）1沿水平方向将圆圈抛出，忽略空气阻力，圆圈只受重力，做匀变速运动。（2）2AB圆圈在水平方向做匀速直线运动0 xv t为了能套住小熊，若初速度不变，则要减小运动时间，竖直方向上212hgt要减小运动时间，需要降低抛出高度，A 错误，B 正确；C保持抛出点的高度不变，则运动时间
32、不变，要减小水平位移，需要减小抛出速度，C 错误；D同时增大抛出点的高度和初速度，会同时增大运动时间和初速度，D 错误。故选 B。（3）3水平方向，由0 xv t解得0m1.50sv 4竖直位移y1.25m2vyt12.某同学测量一个满偏电流g50IA的微安表G的内阻并将其改装成量程较大的电流表。利用的实验器材有:电动势为E的直流电源，电流表 A（内阻A5.0r），微安表G（内阻gr待测），滑动变阻器R，开关S，导线和不同阻值的电阻若干。请完成下列填空：（1）在答题卡上将图 1 中所示的器材符号连线，画出测量G表内阻的实验电路原理图_；（2）先闭合开关S，再调整滑动变阻器R，使电流表A的示数为
33、 75mA，此时G表的示数如图 2 所示，则流过G的电流是_A，G表的内阻gr_；（3）给G表并联一个1R的电阻改装成较大量程的电流表，并将电路改装成图 3 校准电路进行校准，当发现G表的示数为g710I时，标准电流表0A的示数为210 A，则1R_；改装之后的该电流表的实际量程是 0_A（第（3）问结果均保留一位小数）。【答案】.30.0.1250.250.0.300.0【解析】【详解】（1）1实验原理图如图（2）23根据题意可知，微安表的分度值为1 A，流过 G 的电流为30.0 A，由欧姆定律g755.0125030.0AUmArI（3）4标准电流表与改装电流表串联，则g g1g7750
34、12501010250.077210501010I rARIIAA5该电流表的实际量程g gg1300.0I rIIAR13.如图所示为一超重报警装置示意图，高为 L、横截面积为 S、导热性能良好的薄壁容器竖直倒置悬挂，容器内有一厚度不计、质量为m的活塞，稳定时正好封闭一段长度为13L的理想气体柱。活塞可通过轻绳连接以达到监测重物的目的，当所挂某一质量的重物时活塞将下降至位于离容器底部45L位置的预警传感器处恰好平衡，此时系统可发出超重预警。已知初始时环境热力学温度为0T，大气压强为0p，重力加速度为 g，不计摩擦阻力。（1）求刚好触发超重预警时所挂重物的质量 M；（2）在（1）条件下，若外界
35、温度缓慢降低016T，求在刚好触发超重预警到外界温度缓慢降低016T的过程中外界对气体做的功。公众号：高中试卷君【答案】（1）0712p SMmg；（2）018LWp Smg【解析】【详解】（1）轻绳未连重物时，设理想气体的压强为1p，对活塞受力分析，根据平衡条件得10p Smgp S轻绳连接重物刚好触发超重预警时，设理想气体的压强为2p，对活塞受力分析得20p SMm gp S对理想气体，由玻意耳定律得121435pLSpLS联立解得0712p SMmg（2）对理想气体，由盖吕萨克定律得3200016VVTTT且245VLS此过程外界对气体做的功为223Wp VV联立解得018LWp Smg
36、14.如图所示，有一倾角为30的光滑斜面，其底端与水平传送带左端通过一小段光滑的圆弧在 B 点相切连接，传送带沿顺时针方向匀速运行的速度大小为05m/sv，BC 间距离为2mL。质量为m的滑块（视为质点），在大小为10 3NF 的水平力作用下在斜面上高度为0.8mh 处处于静止状态。现将水平力 F撤去，当滑块滑到传送带右端 C 点时，恰好与传送带速度相同。重力加速度取210m/sg。求：（1）滑块的质量；（2）滑块与传送带间的动摩擦因数；（3）如果将传送带调为逆时针匀速运行，速度大小调为2m/sv，且上表面足够长，其他条件不变；仍把滑块从原位置由静止释放，求滑块在传送带上往返 1 次和往返n次
37、的过程中，传送带摩擦力分别对滑块的冲量大小。【答案】（1）3kg；（2）0.225；（3）18N s，126 N sn【解析】【详解】（1）根据题意可知，滑块受重力，水平力和支持力处于平衡状态，如图所示由平衡条件有sinNF，cosNmg解得tanFmg解得滑块的质量3kgtanFmg（2）设滑块在斜面上运动到 B 点时速度大小为 v，由机械能守恒定律得212mghmv代入数据解得04m/s5m svv则滑块在传送带上受到水平向右的摩擦力而做匀加速运动，根据动能定理2201122mgLmvmv代入数据解得0.225（3）由（2）知滑块第一次滑到 B 点时速度大小为4m/sv，由分析可知，滑块第
38、一次冲上传送带后，先向右做匀减速运动速度减为 0，再向左做匀加速运动到速度等于 2m/s，最后匀速运动返回斜面底端；这一过程中，取水平向左为正方向，对物体由动量定理有f10Imvmv 解得f118N sI 之后在斜面上，由机械能守恒定律可知，物体第二次滑倒斜面底端时速度大小为12m/sv，接着第二次冲上传送带做匀减速运动到 0，再反向加速到 B 端时速度大小又为 v0，然后再冲上斜面，再滑回 B 端，又第三次冲上传送带，这样一直运动下去。从第二次开始，每次往返传送带过程中，由动量定理得f201Imvmv 解得f212N sI滑块往返n次，传送带摩擦力对滑块冲量大小ff1f21nIInI解得f1
39、26 N snIn15.如图所示，在xoy坐标平面上，第一、二象限存在垂直于纸面向外的匀强磁场，第四象限存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小均相等。第三象限存在着方向沿y轴正方向的匀强电场，电场强度大小为E。在坐标点（0，L）处有一质量为m、电荷量为q的正电粒子，以初速度6qELm沿着平行x轴负方向射入匀强电场，之后粒子进入磁场且在磁场运动过程中恰好不再返回电场，忽略粒子重力。求：（1）粒子第一次进入磁场时的速度v；（2）磁感应强度 B 的大小；（3）现将一块长为2 3L的薄板放置在x轴上，其下表面涂荧光粉（粒子接触到荧光粉会被吸收且出现荧光），板中心点在横坐标08 3xL处，现仅将第
40、四象限的磁感应强度大小变为原来的k倍（k1），当k满足什么条件时，板的下表面会出现荧光点。【答案】（1）8qELvm，与x轴负方向成30斜向左上；（2）6mEBqL；（3）48k【解析】【详解】（1）根据题意可知，正粒子从（0，L）进入电场后做类平抛运动，则在竖直方向有212qELtm解得2mLtqE则有2yqEqELvtmm故第一次进入磁场时的速度220yvvv代入数据解得8qELvm方向与x负半轴成角，则有0tanyvv解得30故粒子进入磁场中的速度大小为8qELvm，与x轴负方向成30斜向左上。（2）根据题意，经分析可知，粒子恰好不返回电场的运动轨迹如图所示由几何关系可得2 cosRR解
41、得60粒子在磁场中运动，根据洛伦兹力提供向心力可得2mvqvBR经（1）分析，粒子在电场中做类平抛运动，水平方向02 3xv tL由几何关系可得cosRx解得4 3RL则有6mvmEBqRqL（3）通过分析可得，使板的下表面出现荧光点，粒子在第四象限运动的临界状态有如下情况：当k取最大值时，粒子在第四象限轨迹半径为1R，粒子能打到板下表面左端点，如图所示根据几何关系可得12 2sin302 sin308 332RRRLL 解得132RL根据洛伦兹力提供向心力得211mvqvBR则有118BRBR即max8k当k取最小值时，粒子在第四象限轨迹半径为2R，临界轨迹如下图所示此情况下：粒子再次从第一象限向下穿过 x 轴的 M 点恰好掠过薄板最左侧端点，并在第四象限偏转回到 x轴的 N 点，根据几何关系可得：22sin302 sin308 332RRRLL解得23RL且22sin3032 3MNRLL 即 N 在薄板范围内，符合题意，根据洛伦兹力提供向心力得222mvqvBR则有2241BRBR即min4k综上所述，当k满足48k时，板的下表面会出现荧光点。