资源简介

大连市第二十四中学金普学校2024-2025学年度高三物理5月月考卷（一）
注意事项：
答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
选择题：本题共10小题，共46分。第1～7题只有一个选项符合题目要求，每小题4分；第8～10题有多个选项符合题目要求，每小题6分，全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错的得0分。
1．如图甲，2023年春晚创意节目《满庭芳·国色》中的水袖舞文化在我国源远流长。其简化模型如下：材质不同的重水袖A和轻水袖B连接在一起，放在光滑水平玻璃上。某时刻在重水袖A左端抖动产生如图乙所示波形，下列说法正确的是（　　）
A．振幅越大，则波速越小 B．重水袖上某点一个周期内通过的路程等于波长
C．波在A、B中传播的速度一定相等 D．波在A、B中传播的频率相等
2．2023年6月7日，世界首台第四代核电技术钍基熔盐堆在我国甘肃并网发电。钍基熔盐堆用我国储量丰富的钍作为燃料，并使用熔盐冷却剂，避免了核污水排放，减少了核污染。如图所示是不易裂变的转化为易发生裂变的并裂变的过程示意图。下列说法正确的是（　　）
A．中子轰击生成的核反应是核聚变
B．释放的电子是由原子核内部核反应产生的
C．的比结合能大于的比结合能
D．可以通过升温、加压的方式减小核废料的半衰期，从而减少核污染
3．2024年4月25日，神舟十八号载人飞船与距地表约400 km的空间站顺利完成径向对接，这种对接比前向和后向对接更难。径向对接时飞船在空间站正下方200 m的“停泊点”处调整为垂直姿态，并保持相对静止。准备好后，再逐步上升到“对接点”，最终与空间站完成对接。飞船和空间站对接后，组合体绕地球做匀速圆周运动。已知地球静止卫星位于地面上方高度约36000 km处。下列说法正确的是（　　）
A．飞船维持在200 m“停泊点”的状态时，其运动速度大于空间站运动速度
B．飞船维持在200 m“停泊点”的状态时，仅万有引力提供向心力
C．组合体的运动周期比地球静止卫星的运动周期小
D．对接稳定后空间站速度减小
4．如图所示，竖直平面内蜘蛛网上A、B、C三点的连线构成正三角形，一只蜘蛛静止于蛛网的重心O处，三根蜘蛛丝a、b、c的延长线过三角形的中心O，蜘蛛丝c沿竖直方向，c中有张力。则（ ）
A．a中张力大于b中张力
B．a中张力等于b中张力
C．a中张力等于c中张力
D．蜘蛛网在风的吹拂下晃动，a中张力大小一定不变
5．图（甲）是线圈P绕垂直于磁场的轴在匀强磁场中匀速转动时所产生的正弦式交变电压的图象，把该电压加在如图（乙）所示的理想变压器的A、B端，已知电压表的示数为4.0V，图中的电压表和电流表均为理想电表，R＝2Ω，其它电阻不计．下列说法中正确的是（ ）
A．电流表的示数为0.8A
B．当t＝0.2s和0.4s时，穿过线圈P的磁通量最小
C．线圈P的转速为300r/min
D．变压器原线圈Ⅰ和副线圈Ⅱ的匝数比为2∶5
6．如图甲所示为“水下世界国际摄影大赛”的获奖作品，摄影师在水下对水上的景物进行拍摄，获得了美轮美奂、令人赞叹的美学效果。忽略镜头尺寸的影响，假设摄影师由水下竖直向上拍摄，光的传播路径如图乙所示，已知水的折射率为，，、空气中光速，下列说法正确的是（ ）
A．光线射入水中频率减小
B．摄影师看到的水上景物比实际位置偏低
C．光进入水中速度变为
D．进入镜头的光线与竖直方向的夹角最大为
7．如图所示，已知匀强电场方向向下，边界为矩形ABGH，匀强磁场方向垂直纸面向里，边界为矩形BCDG，GD长为L，磁感应强度为B。电量为q，质量为m的粒子，从AH中点以垂直电场的速度（未知量）进入电场，然后从边界BG进入磁场，轨迹恰好和磁场另外三个边界相切，运动个圆周后返回电场。不计粒子的重力，下列说法正确的是（　　）
粒子一定带正电
B．AB长为2L
C．
D．若电场强度减弱，粒子在磁场中运动时间将变长
8．如图所示，为关于近代物理学的图象，则下列说法正确的有（ ）
A．如图甲所示，由黑体的辐射强度与辐射光波长的关系可知，随温度的升高，辐射强度的极大值向波长较长方向移动
B．如图乙所示，发生光电效应时，入射光光强越强，光电子的最大初动能也就越大
C．如图丙所示，粒子散射实验中，粒子与金原子中的原子核碰撞可能会发生大角度偏转
D．如图丁所示，大量氢原子处于的激发态，跃迁过程中可能释放出6种频率的光子，其中从的能级跃迁到能级辐射的光子波长最长
9．在研究心脏电性质时，当兴奋在心肌传播，在人体的体表可以测出与之对应的电势变化，可等效为两等量电荷产生的电场。如图是人体表面的瞬时电势分布图，图中实线为等差等势面，标在等势面上的数值分别表示该等势面的电势，a、b、c、d为等势面上的点，a、b为两电荷连线上对称的两点，c、d为两电荷连线中垂线上对称的两点。则下列说法正确的是（ ）
A．d、a两点的电势差
B．负电荷从b点移到d点，电势能减小
C．a、b两点的电场强度等大反向
D．c、d两点的电场强度相同，从c到d的直线上电场强度先变大后变小
10．在电场方向水平向右的匀强电场中，一带电小球从A点竖直向上抛出，其运动的轨迹如图所示，小球运动的轨迹上A、B两点在同一水平线上，M为轨迹的最高点，小球抛出时的动能为8J，在M点的动能为6J，不计空气的阻力，则下列判断正确的是（　　）
A．小球水平位移与的比值为4:1
B．小球水平位移与的比值为3:1
C．小球落到B点时的动能为32J
D．小球从M点运动到B点的过程电场力做功为18J
二．实验题：本题共2小题，共14分。
11．（6分）下列是《必修第一册》中的学生实验，请回答下列问题。
(1)“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中，以弹簧弹力F为纵坐标，以弹簧的总长度L为横坐标，根据测量数据作图如图（a）所示，则图像在横轴上的截距表示弹簧的 ，该弹簧的劲度系数是 N/m。（结果保留两位有效数字）
(2)某实验小组做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验如图（b）所示，本实验采用 的物理实验方法。当该小组用两个弹簧测力计将小圆环拉至O点后，需要记录的数据有： 和两细绳套的方向，其中图（c）中一弹簧测力计的示数为 N。（结果保留三位有效数字）
12．（8分）某兴趣小组利用磁敏电阻设计了一款测量磁感应强度大小的磁场测量仪，其中磁敏电阻的阻值RB随磁感应强度B的变化规律如图甲所示，磁场测量仪的工作原理电路图如图乙所示，提供的器材有：
A．磁敏电阻RB（工作范围为0~1.5T）
B．电源（电动势为3V，内阻很小）
C．电流表（量程为5.0mA，内阻不计）
D．电阻箱RC（最大阻值为9999.9Ω）
E．定值电阻R1（阻值为30Ω）
F．定值电阻R2（阻值为300Ω）
G．开关，导线若干
(1)电路连接：按照图乙所示连接实验电路，定值电阻R应选用 （填“R1”或“R2”）。
(2)按下列步骤进行调试：
①闭合开关S1，将电阻箱RC调为1300.0Ω，然后将开关S2向 （填“a”或“b”）端闭合，将电流表此时指针对应的刻度线标记为 T（结果保留两位有效数字）；
②逐步减小电阻箱RC的阻值，按照图甲将电流表的“电流”刻度线标记为对应的“磁感应强度”值；
③将开关S2向另一端闭合，测量仪即可正常使用。
(3)用调试好的磁场测量仪进行测量，当电流表的示数为2.5mA时，待测磁场的磁感应强度为 T（结果保留两位有效数字）。
(4)使用一段时间后，由于电源的电动势略微变小，内阻变大，这将导致磁感应强度的测量结果 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。
三．计算题：本题共3小题，共40分。
13．（10分）如图甲所示的“系留气球”用缆绳固定于地面，可简化为如图乙所示的模型，主、副气囊通过活塞分隔，副气囊与大气连通，气囊内封闭有一定质量的氦气，起初封闭氦气的压强与外界大气压强相同，活塞恰好与右挡板接触。当活塞在外力作用下缓慢移动到与左挡板接触并锁定时，缆绳对地面的拉力恰好为0。已知“系留气球”及缆绳的总质量为m，副气囊的容积为主气囊容积的，大气压强恒为，重力加速度大小为，封闭氦气可视为理想气体且温度不变，忽略除气囊以外排开空气的体积。求：
（1）起初缆绳对地面的拉力大小F；
（2）缆绳对地面的拉力为0时封闭氦气的压强p。
14．（12分）图甲为罗马杆滑环窗帘，假设窗帘质量均匀分布在每一个环上，简化为图乙所示模型。水平固定的长杆上有3个相同的滑环，滑环均近似看成质点。若窗帘完全拉开，相邻两环间距离为。开始时滑环均位于长杆右侧边缘处，彼此接触但不挤压。现给1号滑环一个向左的初速度，已知滑环与杆之间的动摩擦因数为。假设前、后两滑环之间的窗帘绷紧瞬间，两滑环立即获得相同速度，窗帘绷紧用时极短，可忽略不计，不计空气阻力，整个过程中1号滑环未与杆左侧相撞，重力加速度g取，求：
（1）2号滑环获得的初速度的大小；
（2）1号滑环滑行的总距离d。
15．（18分）一种离子分析探测器的原理如图，环形区域I内（大、小圆之间）存在与圆弧平行且逆时针方向的磁场和垂直纸面向里的匀强电场，磁感应强度大小各处均为B、电场强度大小为E，大圆半径为R。第一象限大圆外的其他区域存在垂直纸面向外的匀强磁场、大小可调。探测器部分由两平行金属板组成，位于x轴的上板正中央开有小孔。原点O处有一个离子源发射各种速率的正离子，电荷量为q、质量为m、速度方向与x轴正方向夹角为。调节（未知），的某些离子在平面沿半径匀速通过区域I，经磁场偏转后与x轴负方向夹角为60°进入小孔。
（1）求匀速通过区域I的离子的速度大小和的大小。
（2）在x轴上沿正方向从M点到N点移动探测器，调节使小孔在这些位置均能接收到沿平面垂直x轴进入的离子，求M、N的坐标、及相应的的大小范围。
（3）调节、使上下板电势差恒为，板间距离为d，沿x轴改变探测器位置接收离子。若离子沿平面进入小孔，与下板碰后反弹瞬间速率不变，电性与被碰板相同、电量变为原来的2倍，通过计算画出离子进入小孔后与上板碰前，其动能随离子与上板距离s变化的图像。（板足够长）
试卷第1页，共3页大连市第二十四中学金普学校2024-2025学年度高三物理5月月考卷（一）
参 考 答 案
注意事项：
答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
一. 选择题：本题共10小题，共46分。第1～7题只有一个选项符合题目要求，每小题4分；第8～10题有多个选项符合题目要求，每小题6分，全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错的得0分
1．如图甲，2023年春晚创意节目《满庭芳·国色》中的水袖舞文化在我国源远流长。其简化模型如下：材质不同的重水袖A和轻水袖B连接在一起，放在光滑水平玻璃上。某时刻在重水袖A左端抖动产生如图乙所示波形，下列说法正确的是（　　）
A．振幅越大，则波速越小 B．重水袖上某点一个周期内通过的路程等于波长
C．波在A、B中传播的速度一定相等 D．波在A、B中传播的频率相等
【答案】D
【详解】ACD．机械波的波速仅由介质决定，与振幅无关，则介质一定时，振幅变大，但波速不变。波的频率仅由波源决定，机械波从一种介质中进入另一种介质时，其频率不变，波速改变，可见机械波在A、B中传播的频率相等，波速不相等，AC错误，D正确；
B．重水袖上某点一个周期内通过的路程为4倍振幅，而这一个周期内机械波传播的距离为一个波长，B错误。故选D。
2．2023年6月7日，世界首台第四代核电技术钍基熔盐堆在我国甘肃并网发电。钍基熔盐堆用我国储量丰富的钍作为燃料，并使用熔盐冷却剂，避免了核污水排放，减少了核污染。如图所示是不易裂变的转化为易发生裂变的并裂变的过程示意图。下列说法正确的是（　　）
A．中子轰击生成的核反应是核聚变
B．释放的电子是由原子核内部核反应产生的
C．的比结合能大于的比结合能
D．可以通过升温、加压的方式减小核废料的半衰期，从而减少核污染
【答案】B
【详解】A．中子轰击生成的核反应不是核聚变，故A错误；
释放电子的过程是衰变，实质是原子核中一个中子转变成一个质子和一个电子，故B正确；
整个过程中释放能量，的比结合能小于的比结合能，故C错误；
放射性元素的半衰期由原子核决定，与外界的温度、压强无关，与化学状态也无关，故D错误。
故选B。
3．2024年4月25日，神舟十八号载人飞船与距地表约400 km的空间站顺利完成径向对接，这种对接比前向和后向对接更难。径向对接时飞船在空间站正下方200 m的“停泊点”处调整为垂直姿态，并保持相对静止。准备好后，再逐步上升到“对接点”，最终与空间站完成对接。飞船和空间站对接后，组合体绕地球做匀速圆周运动。已知地球静止卫星位于地面上方高度约36000 km处。下列说法正确的是（　　）
A．飞船维持在200 m“停泊点”的状态时，其运动速度大于空间站运动速度
B．飞船维持在200 m“停泊点”的状态时，仅万有引力提供向心力
C．组合体的运动周期比地球静止卫星的运动周期小
D．对接稳定后空间站速度减小
【答案】C
【详解】A．径向交会对接是指飞船沿与空间站运动方向垂直的方向和空间站完成对接。飞船维持在“停泊点”的状态时，即飞船与空间站角速度相同，飞船在空间站正下方200米的轨迹半径较小，根据v = ωr可知，它的运动速度小于空间站运动速度，故A错误；B．飞船维持在“停泊点”的状态时，以空间站为研究对象，根据万有引力提供向心力有飞船维持在“停泊点”的状态时，即飞船与空间站角速度相同，飞船在空间站正下方，轨迹半径较小，分析可知需要开动发动机给飞船提供一个背离地心的推力使飞船能与空间站保持相对静止，故B错误；C．根据万有引力提供向心力有解得可知与地球静止卫星相比，组合体的运动周期更小，故C正确；D．对接稳定后空间站的轨道半径不变，质量增大，根据万有引力提供向心力有解得即，对接稳定后空间站速度与质量无关，保持不变，故D错误。故选C。
4．如图所示，竖直平面内蜘蛛网上A、B、C三点的连线构成正三角形，一只蜘蛛静止于蛛网的重心O处，三根蜘蛛丝a、b、c的延长线过三角形的中心O，蜘蛛丝c沿竖直方向，c中有张力。则（ ）
A．a中张力大于b中张力
B．a中张力等于b中张力
C．a中张力等于c中张力
D．蜘蛛网在风的吹拂下晃动，a中张力大小一定不变
【答案】B
【详解】ABC．以网和蜘蛛为研究对象，受力分析如图所示
由平衡条件得
可得故AC错误，B正确；
D．蜘蛛网在水平风吹拂下晃动，与以及在垂直蜘蛛网的方向均有分力，根据力的合成可知，a中张力大小发生变化，故D错误。故选B。
5．图（甲）是线圈P绕垂直于磁场的轴在匀强磁场中匀速转动时所产生的正弦式交变电压的图象，把该电压加在如图（乙）所示的理想变压器的A、B端，已知电压表的示数为4.0V，图中的电压表和电流表均为理想电表，R＝2Ω，其它电阻不计．下列说法中正确的是（ ）
A．电流表的示数为0.8A
B．当t＝0.2s和0.4s时，穿过线圈P的磁通量最小
C．线圈P的转速为300r/min
D．变压器原线圈Ⅰ和副线圈Ⅱ的匝数比为2∶5
【答案】A
【详解】A．变压器的次级电流初级电压有效值
则初级电流表示数为选项A正确；
当t＝0.2s和0.4s时，感应电动势为零，此时刻穿过线圈P的磁通量最大，选项B错误；
根据选项C错误；
D．变压器原线圈Ⅰ和副线圈Ⅱ的匝数比为选项D错误。故选A。
6．如图甲所示为“水下世界国际摄影大赛”的获奖作品，摄影师在水下对水上的景物进行拍摄，获得了美轮美奂、令人赞叹的美学效果。忽略镜头尺寸的影响，假设摄影师由水下竖直向上拍摄，光的传播路径如图乙所示，已知水的折射率为，，、空气中光速，下列说法正确的是（ ）
A．光线射入水中频率减小
B．摄影师看到的水上景物比实际位置偏低
C．光进入水中速度变为
D．进入镜头的光线与竖直方向的夹角最大为
【答案】C
【详解】A．光线由水上射入水中时，光的频率不变，故A错误；
如图所示光源成像的位置比S的位置偏高，故B错误；
根据光速与折射率关系有故C正确；
D．当光线在水面的入射角为90°时，水中光线与竖直方向夹角达到最大值，即临界角C，且，故D错误；故选C。
7．如图所示，已知匀强电场方向向下，边界为矩形ABGH，匀强磁场方向垂直纸面向里，边界为矩形BCDG，GD长为L，磁感应强度为B。电量为q，质量为m的粒子，从AH中点以垂直电场的速度（未知量）进入电场，然后从边界BG进入磁场，轨迹恰好和磁场另外三个边界相切，运动个圆周后返回电场。不计粒子的重力，下列说法正确的是（　　）
粒子一定带正电
B．AB长为2L
C．
D．若电场强度减弱，粒子在磁场中运动时间将变长
【答案】B
【详解】A．由题意可知，若粒子带正电，运动轨迹如图所示，若粒子带负电，由对称性，粒子在电场中向上偏转，磁场中运动的圆轨迹与正粒子圆轨迹相重合，故不论带何种电荷，都符合题意，A错误；
如图所示，取正粒子运动轨迹，轨迹恰好和磁场另外三个边界相切，运动个圆周后返回电场,所以圆弧对应的圆心角为，可知图中设定的，设粒子在磁场中运动轨道半径为r,由几何关系
设P点速度为,根据速度的分解可得，
粒子在电场中做类平抛运动，设粒子在电场中运动时间为，则有，
由几何关系，联立解得B正确；
带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，由洛伦磁力提供向心力，可得，
代入数据解得C错误；
D．若电场强度减弱，粒子进入磁场的偏转角减小，粒子在磁场中运动的轨道半径减小，圆轨道对应的圆心角变小，所以在磁场中运动时间将变短，D错误。故选B。
8．如图所示，为关于近代物理学的图象，则下列说法正确的有（ ）
A．如图甲所示，由黑体的辐射强度与辐射光波长的关系可知，随温度的升高，辐射强度的极大值向波长较长方向移动
B．如图乙所示，发生光电效应时，入射光光强越强，光电子的最大初动能也就越大
C．如图丙所示，粒子散射实验中，粒子与金原子中的原子核碰撞可能会发生大角度偏转
D．如图丁所示，大量氢原子处于的激发态，跃迁过程中可能释放出6种频率的光子，其中从的能级跃迁到能级辐射的光子波长最长
【答案】CD
【详解】A．如图甲所示，由黑体的辐射强度与辐射光波长的关系可知，随温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，选项A错误；
如图乙所示，发生光电效应时，入射光频率越大，光电子的最大初动能也就越大，与入射光的强度无关，选项B错误；
如图丙所示，粒子散射实验中，粒子与金原子中的原子核碰撞可能会发生大角度偏转，选项C正确；
D．如图丁所示，大量氢原子处于的激发态，跃迁过程中可能释放出种频率的光子，其中从的能级跃迁到能级能级差最小，则辐射的光子频率最小，波长最长，选项D正确。故选CD。
9．在研究心脏电性质时，当兴奋在心肌传播，在人体的体表可以测出与之对应的电势变化，可等效为两等量电荷产生的电场。如图是人体表面的瞬时电势分布图，图中实线为等差等势面，标在等势面上的数值分别表示该等势面的电势，a、b、c、d为等势面上的点，a、b为两电荷连线上对称的两点，c、d为两电荷连线中垂线上对称的两点。则下列说法正确的是（ ）
A．d、a两点的电势差
B．负电荷从b点移到d点，电势能减小
C．a、b两点的电场强度等大反向
D．c、d两点的电场强度相同，从c到d的直线上电场强度先变大后变小
【答案】BD
【详解】A．d、a两点的电势差为故A错误；B．从b点移到d点，电势升高，负电荷电势能减小，故B正确；
如图，电势的分布情况相当于等量异种电荷，左侧为负电荷，右侧为正电荷，有对称性可知，a、b两点的电场强度等大同向，C错误；
D．c、d两点的电场强度相同，从c到d的直线上，等差等势面先密集后稀疏，电场强度先变大后变小，D正确。故选BD。
10．在电场方向水平向右的匀强电场中，一带电小球从A点竖直向上抛出，其运动的轨迹如图所示，小球运动的轨迹上A、B两点在同一水平线上，M为轨迹的最高点，小球抛出时的动能为8J，在M点的动能为6J，不计空气的阻力，则下列判断正确的是（　　）
A．小球水平位移与的比值为4:1
B．小球水平位移与的比值为3:1
C．小球落到B点时的动能为32J
D．小球从M点运动到B点的过程电场力做功为18J
【答案】BCD
【详解】AB．将小球的运动沿水平和竖直方向正交分解，水平分运动为初速度为零的匀加速直线运动，竖直分运动为竖直上抛运动，根据对称性，可知小球从A到M与从M到B的时间相等，则水平方向初速度为零的匀加速直线运动，在连续相等的时间间隔内位移之比为1:3，则小球水平位移x2与x1的比值为3:1，故A错误，B正确；
物体从A到M有物体从M到B有
在竖直方向上有解得故C正确；
小球从M点运动到B点的过程中解得Fx2=18J
即小球从M点运动到B点电场力做功为18J，故D正确。故选BCD。
二．实验题：本题共2小题，共14分。
11．（6分）下列是《必修第一册》中的学生实验，请回答下列问题。
(1)“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中，以弹簧弹力F为纵坐标，以弹簧的总长度L为横坐标，根据测量数据作图如图（a）所示，则图像在横轴上的截距表示弹簧的 ，该弹簧的劲度系数是 N/m。（结果保留两位有效数字）
(2)某实验小组做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验如图（b）所示，本实验采用 的物理实验方法。当该小组用两个弹簧测力计将小圆环拉至O点后，需要记录的数据有： 和两细绳套的方向，其中图（c）中一弹簧测力计的示数为 N。（结果保留三位有效数字）
【答案】(1) 原长（或原始长度、原来的长度） 20
等效替代 两弹簧测力计的示数（或读数）（或两拉力的大小） 2.10
【详解】（1）[1][2]根据胡克定律可得则图像在横轴上的截距表示弹簧的原长；该弹簧的劲度系数为
[1]本实验两个力拉橡皮筋和一个力拉橡皮筋的作用效果相同，采用等效替代的物理实验方法。
当该小组用两个弹簧测力计将小圆环拉至O点后，需要记录的数据有：两弹簧测力计的示数和两细绳套的方向；
[3]图（c）中弹簧测力计的分度值为，示数为。
12．（8分）某兴趣小组利用磁敏电阻设计了一款测量磁感应强度大小的磁场测量仪，其中磁敏电阻的阻值RB随磁感应强度B的变化规律如图甲所示，磁场测量仪的工作原理电路图如图乙所示，提供的器材有：
A．磁敏电阻RB（工作范围为0~1.5T）
B．电源（电动势为3V，内阻很小）
C．电流表（量程为5.0mA，内阻不计）
D．电阻箱RC（最大阻值为9999.9Ω）
E．定值电阻R1（阻值为30Ω）
F．定值电阻R2（阻值为300Ω）
G．开关，导线若干
(1)电路连接：按照图乙所示连接实验电路，定值电阻R应选用 （填“R1”或“R2”）。
(2)按下列步骤进行调试：
①闭合开关S1，将电阻箱RC调为1300.0Ω，然后将开关S2向 （填“a”或“b”）端闭合，将电流表此时指针对应的刻度线标记为 T（结果保留两位有效数字）；
②逐步减小电阻箱RC的阻值，按照图甲将电流表的“电流”刻度线标记为对应的“磁感应强度”值；
③将开关S2向另一端闭合，测量仪即可正常使用。
(3)用调试好的磁场测量仪进行测量，当电流表的示数为2.5mA时，待测磁场的磁感应强度为 T（结果保留两位有效数字）。
(4)使用一段时间后，由于电源的电动势略微变小，内阻变大，这将导致磁感应强度的测量结果 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。
【答案】(1)R2(2) a 1.5(3)1.2(4)偏大
【详解】（1）当磁感应强度为零时，磁敏电阻的阻值为
为了保护电流表，定值电阻R的最小阻值为故定值电阻R应选用R2。
[1]闭合开关S1，将电阻箱RC调为1300.0Ω，开关S2应向a端闭合；
[2]由图甲可知，当磁敏电阻的阻值为1300Ω时，磁感应强度为
故将电流表此时指针对应的刻度线标记为1.5T。
当电流表的示数为2.5mA时，磁敏电阻的阻值为由图甲可知待测磁场的磁感应强度为1.2T。
（4）由于电源的电动势略微变小，内阻变大，导致测得的电流值偏小，磁敏电阻的阻值偏大，由图像知这将导致磁感应强度的测量结果偏大。
三．计算题：本题共3小题，共40分。
13．（10分）如图甲所示的“系留气球”用缆绳固定于地面，可简化为如图乙所示的模型，主、副气囊通过活塞分隔，副气囊与大气连通，气囊内封闭有一定质量的氦气，起初封闭氦气的压强与外界大气压强相同，活塞恰好与右挡板接触。当活塞在外力作用下缓慢移动到与左挡板接触并锁定时，缆绳对地面的拉力恰好为0。已知“系留气球”及缆绳的总质量为m，副气囊的容积为主气囊容积的，大气压强恒为，重力加速度大小为，封闭氦气可视为理想气体且温度不变，忽略除气囊以外排开空气的体积。求：
（1）起初缆绳对地面的拉力大小F；
（2）缆绳对地面的拉力为0时封闭氦气的压强p。
【答案】（1）；（2）
【详解】（1）初始时设副气囊的体积为，空气的密度为，则氦气的体积为主气囊加上副气囊的体积，即，此时对气球有，当拉力为零时，此时氦气的体积为主气囊的体积，即，对气球有，解得
（2）结合之前的分析，由玻意耳定律有解得
14．（12分）图甲为罗马杆滑环窗帘，假设窗帘质量均匀分布在每一个环上，简化为图乙所示模型。水平固定的长杆上有3个相同的滑环，滑环均近似看成质点。若窗帘完全拉开，相邻两环间距离为。开始时滑环均位于长杆右侧边缘处，彼此接触但不挤压。现给1号滑环一个向左的初速度，已知滑环与杆之间的动摩擦因数为。假设前、后两滑环之间的窗帘绷紧瞬间，两滑环立即获得相同速度，窗帘绷紧用时极短，可忽略不计，不计空气阻力，整个过程中1号滑环未与杆左侧相撞，重力加速度g取，求：
（1）2号滑环获得的初速度的大小；
（2）1号滑环滑行的总距离d。
【答案】（1）；（2）【详解】（1）对1号滑环由动能定理得解得
对1、2号滑环由动量守恒得，解得2号滑环获得的初速度大小为
对1、2号滑环由动能定理得解得
对1、2、3号滑环由动量守恒得解得
对1、2、3号滑环由动能定理得解得1号滑环滑行的总距离为
15．（18分）一种离子分析探测器的原理如图，环形区域I内（大、小圆之间）存在与圆弧平行且逆时针方向的磁场和垂直纸面向里的匀强电场，磁感应强度大小各处均为B、电场强度大小为E，大圆半径为R。第一象限大圆外的其他区域存在垂直纸面向外的匀强磁场、大小可调。探测器部分由两平行金属板组成，位于x轴的上板正中央开有小孔。原点O处有一个离子源发射各种速率的正离子，电荷量为q、质量为m、速度方向与x轴正方向夹角为。调节（未知），的某些离子在平面沿半径匀速通过区域I，经磁场偏转后与x轴负方向夹角为60°进入小孔。
（1）求匀速通过区域I的离子的速度大小和的大小。
（2）在x轴上沿正方向从M点到N点移动探测器，调节使小孔在这些位置均能接收到沿平面垂直x轴进入的离子，求M、N的坐标、及相应的的大小范围。
（3）调节、使上下板电势差恒为，板间距离为d，沿x轴改变探测器位置接收离子。若离子沿平面进入小孔，与下板碰后反弹瞬间速率不变，电性与被碰板相同、电量变为原来的2倍，通过计算画出离子进入小孔后与上板碰前，其动能随离子与上板距离s变化的图像。（板足够长）
【答案】（1）；；（2）；；；（3）
【详解】（1）的离子轨迹如图，
设离子的速率、半径为，离子离开区域I后，能沿着平面运动，则其受力平衡，由
解得由几何关系得可得由解得
如图所示，
设离子的半径为，由几何关系得
则小孔的位置横坐标
故：当时
当时
由得故
板间电场强度大小为离子到达小孔时动能为
向下运动过程中，距离上板s时的动能
当时到达下板，动能为，，反弹后向上运动过程中距离上板s时，动能
当时，动能为，图像如图
试卷第1页，共3页

展开更多......

收起↑