2024届广东省四校高三上学期第一次联考物理试题含答案.pdf

2024 届广 东省四 校高三第 一次联 考高三 物理 本卷满 分 100 分，考 试时间 75 分 钟。注意事 项：1.答 卷前，考 生务必将 自己的 姓名、准 考证号填 写在答 题卡上。2.回 答选择题 时，选出 每小题 答案后，用铅笔把 答题卡 上对应题 目的答案 标号涂 黑。如需 改动，用 橡皮 擦干净后，再选涂 其他答 案标号。回答非选 择题时，将答案 写在答题 卡上，写在本试 卷上无效。3.考 试结束后，将本试 卷和答 题卡一并 交回。一、单项选 择题：（本题共 7 小题，每小题 4 分，共 28 分。在每小题 给出的四 个选项中，只有一 项是符 合题 目要求的）1如题图，起重机将一半径为 R 的圆柱体缓慢吊起，有四根长度均为 2R 的 钢绳，一 端分别 固定 在圆 柱上端 圆面边 缘的 四个等 分点处，另一 端汇 聚在挂 钩上，四根钢 绳的 质量忽 略不计，圆柱 体的 质量为 m，当 地的重力加速度为 g，则每 根钢 绳的受力 大小为（）22022 年 12 月 4 日 20 时 09 分，神舟十四 号载人飞 船返回舱 在东风着 陆场成 功着陆，三名航天 员安全 返回。如题图为质量为 m 的神舟 十四号飞 船成功对 接于空 间站画面，此时飞 船与空 间站相对 静止，共 同在 距地面高为 h 处做匀速圆周运动，地球半径为 R，地球表 面重力加速度为 g。忽略地球 自转，则下列关于神舟十 四号飞船说法正确 的是（）A 周期 为 B 动 能为C 角 速 度为 D 向 心加 速 度 为3.如图 所示，上、下 表面 平行的 玻璃 砖置 于空 气中，一束 复色 光斜 射到 上表 面，穿 过玻 璃后 从下 表面 射出，分 成 a、b 两束 平行 单色光。下 列说 法中 正确 的是（）A.玻璃对 b 光的 折射率较 大B.在真空中 a 光的速度大于 b 光 的速度C.a 光光子能量大于 b 光光 子能 量D.如果 b 光是绿光，那么 a 光 可能是红 光4 2022 年 2 月 5 日，北京冬奥会短道速滑项目在首都体育馆开赛，中国队以 2 分 37 秒 348 夺 得混合团体冠 军，比赛 中“接棒”运 动员（称为“甲”）在前 面滑行，“交棒”运动 员（称为“乙”从后面用 力推前方“接棒”运动 员完成接 力过程，如图所 示。假设 交接棒过 程中两 运动员的 速度方向 均在同 一直线上，忽略运 动员与 冰面之 间的摩擦。在交接 棒过程，下列说 法正确的 是（）A.乙 对甲的作 用力大于 甲对乙 的作用力B.甲、乙两运 动员相互 作用力 的冲量之 和一定等 于零C 甲、乙两 运动员相 互作用 力做功之 和一定等 于零D 甲、乙两运 动员组 成的系 统动量和 机械能均 守恒5.如图 所示，线圈A 通过滑动变阻器和开关连接到电源上，线圈 B 的两 端连到 电流表上，把线圈A 装 在线圈 B 的里 面。实验 中观察到，开关闭 合瞬间，电流表 指针向右 偏转，则（）A.开 关断开瞬 间，电流 表指针 不偏转B.开 关闭合瞬 间，两个 线圈中 的电流方 向可能同 为顺时 针或逆时 针C.开 关闭合，向右移动 滑动变 阻器的滑 片，电流 表指针 向右偏转D.开关闭合，向上拔出线圈A 的过程中，线圈B 将对线圈A 产 生排斥力6.如图所示 的平面内，有静 止的等量 异号点电 荷，M、N 两点关于 两电荷 连线 对称，M、P 两点 关 于两电 荷连 线的中垂 线对称。下列说 法正确的 是（）A M 点的场强比 P 点的 场强大B M 点的电势比 N 点的电 势 高C N 点的 场强 与 P 点的 场强相 同D 电 子在 M 点 的电 势能比 在 P 点的 电势 能大7.某实验室 进行交 变电 流实 验研究，交流发 电机 输出 的交变电 压如图 甲所 示，将其接在 如图乙 所示 电路 的a、b 端，滑动变阻器总电阻为 2R，3 只相同灯泡的电阻为 R 且 电阻 恒定 不变。接通 电源 后调 节滑 片P 处于正中央 时，三只 相同灯泡 均正常 发光。下 列说法中 正确的 是（）A变压 器 原、副 线圈的 匝数 比 为 2：1 B小 灯 泡 的 额 定 电 压 为 6V C 滑 片 P 向 下移 动，L1 变 暗、L2 变暗 D 滑 片 P 向 上移 动，L1 变 暗、L2 变亮二、多项选择题：（本题共 3 小题，每小题 6 分，共 18 分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全 部选 对的 得 6 分，选 对 但不 全的 得 3 分，有选 错 的得 0 分）8.如图所示为一列沿 x 轴传播的简谐波在 t 0 时刻的波形图，质点 A 位于 x A 2 m 处，质点 B 位于 x B 3 m处，t 2 s 时，质点 B 第一 次 出现 在波 峰位 置；t 3 s 时，质点 A 第一 次出 现在波 峰位 置 则()A.波速为 1 m/sB.波的周期为 4 sC.波沿 x 轴正 方向传播D.t 0.5 s 时，质点 A 和质点 B 的加速度 相同9.图像能够直观描述物理过程，能形象表述物理规律，能有效处理实验数据。如图所示为物体做直线运动的图像，下列说 法正确的 是()A.甲图中，物体在 0t 0 这 段时 间内的位 移大于B.乙图中，物体的加速度为 2 m/s2 C.丙图中，阴影面积表示 t 1 t 2 时 间内 物体的加 速度变化量D.丁图中，t 3 s 时物体的速度为 25 m/s10.某 新能源汽 车生产厂 家在一 条水平封 闭道路上 进行汽 车性能测 试实验，汽车自 动驾驶系 统操作一 辆质量为 m 的汽 车从静止 开始以恒 定加速度 启动，经 过一段 时间汽车 速度达到 最大，保持匀速 行驶一段 时间后 采取紧急制 动，最 后停止 运 动。通过 电脑系 统近似 处 理，得到 该过程 中汽车 功 率P、速度 v 随时间 t 变化 图像，如 图甲、乙 所示。假 设汽车 行驶过程 中所受的 阻力恒 定，则以 下说法正 确的有（）A.在 0 t1 过程 中，汽车克服阻力做功等 于P0t1 B.在t1 t2 时间 内，汽 车 克 服 阻 力做 功 小于 P0（t2 t1）C.在t2 时 刻汽车的 速度大小为D.在t2 时 刻汽车的 速度大小为碰撞前 后总 动量 之差 碰前总 动量 三、非 选择 题（本题 共 5 小题，共 54 分，考生 根据 要 求作 答）11（7 分）利 用图（a）所示的 装置 验证 动量 守恒 定律.在图（a）中，气垫 导 轨上有 A、B 两个 滑 块，滑 块A 右侧带有一弹 簧片，左侧与 打点计时器（图中未画出）的纸带 相连；滑块B 左侧也带有一 弹簧片，上面固 定一遮光 片，光电 计时器（未完 全画出）可以记录遮光片通 过光电门的时间。实验测 得滑块A 质量m1=0.310kg，滑块 B 的质 量m2=0.108kg，遮 光片 的宽度d=1.00cm；打 点 计时器 所用 的交 流电 的频 率为f=50Hz，将 光电 门固 定 在滑块B 的 右侧，启 动打点 计 时器，给 滑块A 一向右 的 初速 度，使它 与 B 相碰；碰 后光 电计 时器 显示 的时间 为 tB=3.500ms，碰 撞 前后 打出 的纸 带如 图（b）所 示。（1）两滑 块碰 撞 前 A 滑 块的 速 度大 小为 m/s，两滑 块 碰撞 后 B 滑块的 速度 大 小 为 m/s；（2）碰撞 前的 两 滑 块的总 动量大 小 为 kgm/s；碰撞 后 的 两 滑 块 的 总动 量大 小 为 kgm/s；（结 果保留 三 位 有 效 数 字）（3）若实 验允 许 的 相对误 差绝对 值（100%）最 大 为 5%，试 计 算本 实验 相 对 误差 为%。（4）本实 验方 法 是 否可以 验证动 量 守 恒 定 律，并 说 明理由。12（10 分）小强同学通过实验探究某一特 殊金属电 阻的阻值随温度 的变化关 系。已知该金属 电阻在常 温下的阻值约为 30，其阻值 R 随温度 t 的升高而增大。实验电路如图 1 所示，控温箱用以调节金属电阻的温度。实验时闭合开 关S，先将开关K 与 1 端闭合，调节金属电阻的温度，分别记下温度 t 1，t 2，和电流表的相应示数 I 1，I 2，然后将开关K 与 2 端闭合，调节电阻箱使电流表的示数再次为 I 1，I 2，分别记下电阻箱相应的示数 R 1，R 2，回答下 列问 题：（1）本实 验 采用 的 测电 阻 方法是。（填选 项前的 字母）A 半 偏 法 B 等 效 替代 法 C 伏 安 法（2）有以 下 两种 电 流表，实验电 路 中应 选 用。（填选 项前的 字母）A 量 程 0200 mA，内阻 约 2 B 量 程 00.6A，内 阻可 忽 略（3）实验过 程中，若要 将 电 阻箱 的 阻 值 由 9.9 调 节 至 30.0，需 旋 转图中 电 阻 箱 的旋钮“a”、“b”、“c”，为 避免电 流表 过 载，正确的 操作顺 序是。（填 选项 前 的字 母）A.将旋钮 a 由“0”旋转至“3”B.将旋钮 b 由“9”旋转至“0”C.将旋钮 c 由“9”旋转至“0”（4）实验 记 录 的 t 和 R 的 数 据见 下 表，请 根据表中数据，在 如 图 2 所 示 的 方 格纸上 作 出 R-t 图线。由 图线求 得 R 随 t 的 变 化关 系 为 R=。温度 t（）20.0 40.0 60.0 80.0 100.0 阻值 R（）29.6 30.4 31.1 32.1 32.8 13（9 分）一定质量的理想气体被一 个质量为m=5 kg、横截面积 为 S=25 cm2 的 活 塞封闭在 竖直放置的 圆柱形汽缸内。汽缸壁导热良好，活塞可沿汽缸壁无摩擦地滑动。开始时活塞下表面相对于汽缸底部的高度为 25 cm，外界的温度为 27；现将一物块轻放在活塞的上表面，平衡时，活塞下降了 5 cm。已知外界大气压强为 p0=1 105 Pa，重力加速度大小 g 取10 m/s2。求：（1）初 始状态封 闭气体的 压强；（2）物块的质量 M。14(13 分）如图 所示，在正交坐标系Oxyz 的空间中，同时存在 匀强电场 和匀强 磁场。匀 强磁场的 磁感应 强度大小为 B，方 向与Oxy 平面平行，且与 x 轴的夹角为60。一质量为m、电 荷量为q（q 0）的带 电粒 子从 y 轴上的点P（0，h，0）沿平行于 z 轴正方 向以速 度v0 射 入场区保 持匀速直 线运动，不计重力。（1）求电场强度 E 的大小；（2）若撤去磁场，求带电粒子从 P 射入后运动到Oxz 平 面时 的坐标。15.(15 分）如图所示，两根足够长、电阻不计的平行光滑金属导轨相距为 L，导轨平面与水平面成 角，质量均为 m、阻值均为 R 的金属棒 a、b 紧挨着放 在两导 轨上，整 个装置处 于垂直 于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为 B，以平行于导轨平面向上的恒力 F=2mgsin 拉 a 棒，同时由静止释放 b 棒，直至 b 棒刚好匀速时，在此过程中通过棒的电量为 q，棒与导轨始终垂直并保持良好接触，重力加速度为 g。求：（1）b 棒刚 好匀 速时 a、b 棒 间的 距离 s。（2）b 棒最 终的 速度 大小vb。（3）此过程中 a 棒产生的热量 Q。2024 届 广东 省四 校 高三 第 一次 联 考 物理答案及评分标准1 如题图，起重机 将一 半径为 R 的 圆 柱 体缓 慢吊 起，有 四 根 长 度 均 为 2R 的钢绳，一端分别固定在圆柱 上 端圆面边缘的四个等 分 点处，另一端汇聚在 挂 钩上，四根钢绳的质量忽略不计，圆 柱体的质量为 m，当地 的重力加速度为 g，则 每根钢绳的受力大小为（）A 36mg B 12mg C 34mg D 233mg【答案】A【详解】每根钢绳的 受 力大小为 F，一 端分别 固定在圆柱上端圆面 边 缘的四个等分点处，故根据几何关 系 可知 4 cos30 F mg 解得 36F mg 故选 A。2 2022 年 12 月 4 日 20 时 09 分，神舟十四号 载人飞船返回舱在东 风 着陆场成功着陆，三名航天员安全返 回。如题图为质量为 m 的神舟十四号飞船成 功 对接于空间站画面，此时飞船与空 间 站相对静止，共同在 距 地面高为 h 处做匀速圆 周运动，地球半径为 R，地球 表面重 力加速度为 g。忽略地 球 自转，则下列关于神舟 十四号飞船说法正确的是（）A 周期为32 hRg B 动能为12mgRC 角速度为gRRh D 向心加速度为 22gRRh【答案】D【详解】A 根据 00 2GMmmgR 22 24 GMmm R hTRh 解得 322RhTgR 故 A 错误；B 空间站的线速度 2v R hT 又 2k12E mv 解得 2k2mgRERh 故 B 错误；C 角速度为 2 RgR h R h T 故 C 错误；D 向心加速度为 222garRRh 故 D 正确。故选 D。3.如图所示，上、下表 面平行的玻璃砖置于 空 气中，一束复色 光斜射 到上表面，穿过玻璃后从下表面射 出，分成 a、b 两束平行单 色 光。下 列 说 法 中 正确的 是（）A.玻璃对 b 光的折射率 较大B.在真空中 a 光的速度 大于 b 光的速度C.a 光光子能量大于 b 光光子能量D.如果 b 光是绿光，那 么 a 光可能是红光【答案】C 4 2022 年 2 月 5 日，北京冬奥会短道速滑 项 目在首都体育馆开赛，中国队以 2 分37 秒 348 夺得混合团 体 冠军，比赛中 接棒 运 动员（称为 甲）在前面 滑行，交棒 运动员（称为 乙 从后 面用力推前方 接棒 运 动员完成接力过程，如 图所示。假设交接棒过程中两运动 员 的速度方向均在同一 直 线上，忽略运动员 与冰面 之间的摩擦。在交接棒过程，下列 说 法正确的是（）A 乙对甲的作用力大 于甲对乙的作用力 B 甲、乙两运动员 相互 作用力的冲量之和一 定 等于零 C 甲、乙两运动员 相互 作用力做功之和一定 等 于零 D 甲、乙两运动员组 成的系统动量和机械 能 均 守恒【详解】AB 根据牛顿 第三定律可知，两运动 员之间的相互作用力 大 小相等，方向相反，且作用时间相 等，根据 I=Ft 可知两运动员相互作 用 力的冲量大小相等，方 向相反，冲量 之和一定 为零。故 A 错误；B 正确；C 两运动员相互作 用时，相对地面的位移不 一 定相同，因此相互作 用 力的功之和不一定等于零。故 C 错 误；D 两运动员组成的 系统 动量守恒，但 交棒 运 动员从后面用力推前 方 接棒 运动员的过程中要消耗人体 的 化学能，转化 为系统的机 械能，则机械 能不守恒。故 D 错误。故选 B。5.如图所示，线圈 通 过滑动变阻器和开关 连 接到电源上，线圈 B 的 两端连到电流表上，把线圈 装在线 圈 的里面。实验中 观 察到，开关闭合 瞬间，电流表指针向右偏转，则（）A.开关断开瞬间，电流 表指针不偏转B.开关闭合瞬间，两 个 线圈中的电流方向可 能 同为顺时针或逆时针C.开关闭合，向右移 动 滑动变阻器的滑片，电 流表指针向右偏转D.开关闭合，向上拔出 线圈 的过程中，线圈 将对线圈 产生排斥 力【答案】C 6 如图所示的平面内，有静止的等量异号点 电 荷，M、N 两点关于两电 荷连线对称，M、P 两点关于两电 荷连 线的中垂线对称。下 列 说法正确的是（）A M 点的场强比 P 点 的场强大 B M 点的电势比 N 点 的电势高 C N 点的场强与 P 点的 场强相同 D 电子在 M 点的电势 能比在 P 点的电势能大【答案】C【详解】AC 根据等量 异种点电荷的电场线 分 布得：M 点的场强与 P 点的场 强大小相等，N 点的场强 与 P 点的场强大小 相等，方向相同，故 A 错误 C 正确；BD 根据等量异种点 电 荷的电势分布特点可 知，M 点的电势与 N 点的 电势相等，M点的电势高于 P 点 的电 势，根据 pEq 可知，电子在 M 点的电势能比在 P 点 的电势能小，故 BD 错误。故选 C。7 某实验室进 行交变电 流实验研究，交 流发电 机输出的交变电压如 图 甲所示，将其接在如图乙所示电路 的 a、b 端，滑动变阻器总 电阻为 2R，3 只 相同灯 泡的电阻为 R且电阻恒定不变。接通电 源后调节滑片 P 处于正 中央时，三只相同 灯泡均 正常发光。下列说法中正确的是（）A 变压器原、副线圈 的匝数比为 2：1 B 小灯泡的额定电 压 为 6V C 滑片 P 向下移动，1L变暗、2L变暗 D 滑片 P 向上移动，1L变暗、2L变亮【答案】D【详解】AB 设灯泡的 额定电压为 UL，额定电 流为 I，原线圈的电流 为 I 1，原线圈的电压为 U 1，副线 圈的 总电流为 I 2，副线圈的 电压为 U 2，电源的 总电 压为 U，接通电源后调节滑片 P 处于 正中央时，滑动变阻 器 的电阻为 R，三 只相同 灯泡均正常发光，则有 I 1=I I 2=3I U 2=UL U=U L+U 1 根据原副线圈两端电 流 与匝数成反比，得 1221331nI In I I 根据原副线圈两端电 压 与匝数成正比，1 1 12231Ln U Un U U 得 U 1=3UL 根据欧姆定律的 14 18VLLU U U U 解得 4.5VLU 故 AB 错误；CD 滑片 P 向下移动，滑动变阻器阻值变小，副线圈总电阻偏小，则 I2 变 大，I1 变大，U 不变，U1 减小，U2 减小，则1L变亮、2L变暗；滑片 P 向上移动，滑 动变阻器阻值变大，副线圈总电 阻增大，则 I2 变小，I1 变 小，U 不变，U1 增大，U2 增 大，则1L变暗、2L变亮，故 C 错误，D 正确。故选 D。如图所示为一列沿 x 轴传播的简谐波在 t 时刻的波形图，质点 A 位于 x A 处，质点 B 位于 x B 处，t 时，质点 B 第一次出现在 波峰位 置；t 时，质点 A 第一次出 现在波 峰位置则 波速为 波的周期为 波沿 x 轴正 方向传播 t 时，质点 A 和质点 B 的加速 度相同【答案】ABD【解析】据 t 时，质点 B 第一次出 现在波 峰位置，即半个 周期为，故周期为，从波形图得到波长 为；故波 速为：v T，故、正确 周期为，故 t T 时，质点 A 第一 次出现在波峰位置，故 t 时刻质 点 A 向y 方 向振动，结合波形平移法得到 波 形沿 x 轴负方向 传播，故 错误t 时，波沿 x 轴负方向传播距离为：x vt，则 A、B 质 点的 位置关于波谷对称，即 位移相同，根据 akxm知加速度相同，故 正确 图像能够直观描述 物 理过程，能形象表述 物 理规律，能有效处理 实 验数据。如图所示为物体做直线运 动 的图像，下列说法正 确 的是 甲图中，物体在 t 这段时间内的 位移 大 于 v t 乙图中，物体的 加速 度为 丙图中，阴影面 积表 示 t t 时间内 物体的加 速度变化量 丁图中，t 时物 体的速度为【答案】【解析】由 v t 图线与 时间坐标轴围成的面 积 表示位移，可知甲图 中，物体在 t 这段时间内的位移大 于 v t 平 均速度大于 v，选 项 正确；根据 v ax 可知乙图中，a，则物体 的加速度为，选 项 错误；根据 v at 可知，丙图中阴影部分的面积表 示 t t 时间内物体的 速度 变化量，选项 错误；由 x v t at 可得xtv at，结合丁图 可知 a a 前面的 易被忽视，即 a，则 v，故 t 时物体的速度为 v，选项 正确。10 某新能源汽车生 产 厂家在一条水平封闭 道 路上进行汽车性能测 试 实验，汽车自动驾驶系统操作一辆 质 量为 m 的汽车从静止开 始以恒定加速度启动，经过一段时间汽车速度达到最大，保 持匀速行驶一段时间 后 采取紧急制动，最后 停 止运动。通过电脑系统近似处理，得 到该过程中汽车功率 P、速 度 v 随时间 t 变化 图 像，如 图 甲、乙所示。假设汽车行 驶 过程中所受的阻力恒 定，则以下说法正确的 有（）A 在 01t过程中，汽车 克服阻力做功等于01Pt B 在12tt时间内，汽车 克服 阻力做功小于0P（2t 1t）C 在 2t时刻汽车的速 度大 小为02PtmD 在 2t时刻汽车的速度 大小为 0 3 2P t tm【答案】BD【详解】A 根据动能 定理，在10 t时间内，对汽 车分析有20 1 f1 11122P t W mv 所以此过程汽车克服阻力做 功1f 0 1W P t 故 A 错误；B 根据动能定理，在12tt时间内，220 2 1 f 2 2 11122P t t W mv mv 所以此过程汽 车 克服阻力做功 f 2 0 2 1W P t t 故 B 正确；CD 在 2t时刻，汽车速度 最大，则有02P fv 又由于在23tt时 间内，汽车减 速 至 零，所以有 2 3 2 3 2()()fv a t t t tm 联立以上两式，2t时刻汽车的速度大小为0 3 22()P t tvm 故 C错误，D 正确。故选 BD。11（7 分）利用图（a）所示的装置验证动量 守 恒定律.在图（a）中，气 垫导轨上有A、B 两个滑块，滑块 A 右侧带有一弹簧片，左侧与打点计时器（图 中未画出）的纸带相连；滑块 B 左侧 也带有一弹簧片，上面 固定一遮光片，光电计 时器（未完全画出）可以记录遮光片 通过光电门的时间。实 验测得滑块 A 质量10.310kg m，滑块B 的质量20.108kg m，遮光片的宽度 1.00cm d；打点计时器所用的 交流电的频率为50Hz f，将光电门固定在 滑块 B 的右侧，启动打 点计 时器，给滑块 A 一向 右 的初速度，使它与 B 相碰；碰后光电计时器显示 的 时间为B 3.500ms t，碰撞前后打 出的纸带如图（b）所 示。（1）两滑块碰撞前 A 滑 块的速度大小为_m/s，两滑块碰撞后 B 滑 块的速度大小为_m/s；（2）碰撞前的两滑块 的 总动量大小为_kg m/s；碰撞后的两 滑块的 总动量大小为_kg m/s；（结果 保留三位有效数字）（3）若实验允许的 相对 误差绝对值（碰 撞 前 后 总 动 量 之 差碰 前 总 动 量 100%）最大为 5%，试计算本实验相对误差 为_%。（4）本实验方法是 否可 以验证动量守恒定律，并说明理由_。11.2.00（1 分）2.86（1 分）0.620（1 分）0.610（1 分）1.6（2 分）见解 析（1 分）【详解】（1）1 打 点计 时器的打点时间间隔 11s 0.02s50Tf 由纸带可知，碰撞前 A 的速度 2AA4.00 10m/s 2.00m/s0.02xvT 2 两滑块碰撞后 B 滑块 的速度大小为2B 3B1 10m/s 2.86m/s3.5 10dvt（2）3 碰撞前的两 滑块 的总动量大小为 AA0.310 2.00 0.620kg m/s p m v 4A 滑块碰撞后的速度 为2AA1.94 10m/s 0.97m/s0.02xvT 碰撞后的两滑块的总 动 量大小为 A A B B0.310 0.97kg m/s 0.108 2.86kg m/s 0.610kg m/s p m v m v（3）5 本实验相对 误差 为 0.620 0.610100%1.6%0.620ppp（4）6 本实验相对 误差 为 1.6%，小于实验 允许 的相对误差绝对值 5%，可以验证动量守恒定律。（分）小 强 同 学 通 过 实 验 探 究 某 一 特 殊 金 属 电 阻 的 阻 值 随 温 度 的 变 化 关 系。已知该金属电阻在常温下的阻值约为，其阻值 R 随温度 t 的 升 高 而 增 大。实验电路如图 所 示，控 温 箱 用 以 调 节 金 属 电 阻 的 温 度。实 验 时 闭 合 开 关，先 将开关 与 端 闭 合，调 节 金 属 电 阻 的 温 度，分 别 记 下 温 度 t，t，和电流表的相应示数 I，I，然后将开关 与 端 闭 合，调 节 电 阻 箱 使 电 流 表 的 示 数 再 次为 I，I，分别记下电阻箱相应的示数 R，R，回答下列问题：（）本实验采用的测电阻方法是。（填 选 项 前 的 字 母）半偏法 等效替代法 伏安法（）有 以下两种电流表，实验电路中应选用。（填选项前的字母）量程，内阻约 量程，内阻可忽略（）实验过程中，若要将电阻箱的阻值由 调节至，需旋转图中电阻 箱 的 旋 钮 a、b、c，为 避 免 电 流 表 过 载，正 确 的 操 作 顺 序 是。（填 选 项 前 的 字 母）将旋钮 a 由 旋转至 将旋钮 b 由 旋转至 将旋钮 c 由 旋转至（）实验记录的 t 和 R 的数据见下表，请根据表中数据，在如图 所示的方格纸上作出 R-t 图线。由图线求得 R 随 t 的 变 化 关 系 为 R。温度 t（）阻值 R（）（）（分）（）（分）（）（或，分）（）如图所示（分）0.04 28.8 t（，）（分）【解析】（）根据题图 所示，在保证滑 动变阻 器及电流表示数不变 的 情况下，将开关由 转至 中，电阻箱的阻值会和金 属 电阻一样，因此整个 实 验使用的方法是等效替代法，正确。（）已知电源的电 动势 为，R 在常温下阻 值约为，滑动变 阻 器的阻值为 时，电路中的最 大电流约为 I 330，当滑动变 阻器的 阻 值 最 大 为 时，电 路 中 的 电 流 最 小 约 为min3 A 0.05 A 50 mA30 30EIRR，考虑到准确性原则，所以电流表应选择。（）将电阻箱阻值由 调节到，要 考虑到安全性原则，如 果先把旋钮 b、c 调节到，这样 做很危险，电路中的 电 流过大可能会损坏电 表，应该先把电阻箱阻值调大再 慢 慢减小，以确保电路的 安 全，操作步骤是先将旋 钮 a 由 旋至，然后将个 位数 及小数位旋转至，所以 正确的顺序是（或）。（）描点画图，如答案 图所示，由图像 可得 R 随 t 的变化关系 为 R t。（分）一定质 量的 理想气体被一个质量 为5 kg m、横截面积为225 cm S 的活塞封闭在竖直放置 的圆 柱形汽缸内。汽缸 壁导 热良好，活塞可沿 汽缸 壁无摩擦地滑动。开始时活塞 下表 面相对于汽缸底部的 高 度为，外界的 温度 为；现将一物块轻放在活 塞 的上表面，平 衡时，活 塞下降了。已 知外 界大气压强为501 10 Pa p，重力加速度大 小210 m/s g 取。求：（）初始状态封闭 气体 的压强；（）物块的质量 M；（）设 初 始汽 缸内气 体 压强 为1p，放上 物块后 稳 定时，汽 缸内 气体压 强 为2p，由平衡条件有 10p S p S mg（分）解得511.2 10 Pa p（分）（）初始气柱长度125cm h，再 次稳定后气柱长度225cm 5cm 20cm h 由玻意耳定律得1 1 2 2p h S p h S（分）解得521.5 10 Pa p（分）由平衡条件有20()p p M m g SS（分）解得7.5 kg M（分）14(13 分）如图所 示，在正交坐标系Oxyz的空间中，同时存在匀强电场 和 匀强磁场。匀强磁场 的磁感应 强度大小为 B，方向与Oxy平面平行，且与x轴的夹角 为 60。一质量为m、电荷量为q（0 q）的带电粒子从y轴上的 点 P（0，h，0）沿平行于z轴正方向以速度0v射入 场区保持匀速直线运 动，不计重力。（1）求电场强度 E 的大小；（2）若撤去磁场，求带 电粒子从 P 射入后运动到 Oxz 平面时的坐标。14（1）0E Bv；（2）（3h，0，02mhvqB）【详解】（1）带电粒 子 所受的合力为零，则 有 0qE qv B（分）解得电场强度大小为 0E Bv（分）（2）撤去磁场后，粒子 在电场中做类平抛运 动，则有qE ma（分）21cos60 2hat（分）0z v t（分）联立解得 02mhvzqB（分）又 tan 60 3 x h h（分）粒子经过的坐标为（3h，0，02mhvqB）。（分）15.（分）如图所 示，两根足够长、电阻 不 计的平行光滑金属导 轨 相距为 L，导轨平面与水平面成 角，质量均为 m、阻值均 为 R 的金属棒 a、b 紧挨 着放在两导轨上，整个装置处于垂 直 于导轨平面向上的匀 强 磁场中，磁感应强度 大 小为 B，以平行于导轨平面向上的 恒 力=2 sin F mg 拉 a 棒，同时由静止 释放 b 棒，直至 b 棒刚 好匀速时，在此过程中 通 过棒的电量为 q，棒 与 导轨始终垂直并保持 良 好接触，重力加速度为。求：（）b 棒刚好匀速时 a、b 棒间的距离 s。（）b 棒最终的速度大 小bv。（）此过程中 a 棒产生 的热量 Q。【答案】（）2qRsBL；（）22sinbmgRvBL；（）3 2 2 244sin sin2mgqR m g RQBL B L【解析】【分析】【详解】（）根据法 拉 第电磁感应定律得 Et（分）根据闭合电路欧姆定 律 得 2EIR（分）又 q I t（分）解得 2 2 2B s BLsqR R R 解得 2qRsBL（分）（）b 棒匀速时，由平 衡条件得BIL mg（分）感应电动势 E BL（v v）（分）感应电流 2EIR对 a 棒向上加速的任一 时刻，由牛顿第二定 律 得F-BIL-mg ma（分）即 mg-BIL ma（分）对 b 棒向下加速的任一 时刻，由牛顿第二定 律 得 mg-BIL ma（分）可得 a a 故 a、b 棒运动规律相似，速度同时达到最大，且最终有 v v 由以上各式可得 22sinbmgRvBL（分）（）因 a、b 棒串联，产 生的热量 Q 相同，设 a、b 棒在此过程中运动的 距离分别为l 和 l，对 a、b 棒组成 的系统，由能量守恒 定 律得 221 1 211sin sin 222abFl mg l mg l mv mv Q（分）由几何知识可知 l l s（分）解得 3 2 2 244sin sin2mgqR m g RQBL B L（分）