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2023届江西省赣州市南康区第一中学高三上学期第五次大考物理试题（Word版）
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这是一份2023届江西省赣州市南康区第一中学高三上学期第五次大考物理试题（Word版），共15页。试卷主要包含了选择题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
1. 甲、乙两质点同时从同一位置沿同一直线运动，速度随时间变化的图像如图所示，其中甲为直线。关于两质点的运动情况，下列说法中不正确的是（ ）
A. 在内甲、乙的加速度方向相同
B. 在内，乙的平均速度大于甲的平均速度
C. 在2t0时刻，甲、乙相遇
D. 在内，甲、乙间的最远距离为
2. 某工人使用双轮手推车运送短钢管，手推车装入钢管后的侧面示意图如图所示。推车侧面ON与底面OM垂直，当侧面ON与水平方向夹角θ=60°时，6号钢管对侧面ON的压力等于其重力G，忽略一切摩擦，则下列说法正确的是（ ）
A. 其他钢管对6号钢管的作用力大小等于G
B. 底面OM受到的压力小于侧面ON受到的压力
C. 若减小θ角，钢管仍保持静止，则钢管对推车的压力将增大
D. 若减小θ角，钢管仍保持静止，则钢管对推车的压力将减小
3. 某眼动仪可以根据其微型线圈在磁场中随眼球运动时所产生的电流来追踪眼球的运动。若该眼动仪线圈面积为S，匝数为N，处于磁感应强度为B的匀强磁场中，线圈平面最初平行于磁场，经过时间t后线圈平面逆时针转动至与磁场夹角为θ处，则在这段时间内，线圈中产生的平均感应电动势的大小和感应电流的方向（从左往右看）为（ ）
A. ，逆时针B. ，逆时针
C. ，顺时针D. 顺时针
4. 2016年2月11日，美国自然科学基金召开新闻发布会宣布，人类首次探测到了引力波。2月16日，中国科学院公布了一项新的探测引力波的“空间太极计划”，其中，由中山大学发起的空间引力波探测工程“天琴计划”于15年7月正式启动。计划从2016年到2035年分四阶段进行，将向太空发射三颗卫星探测引力波。在目前讨论的初步概念中，天琴将采用三颗完全相同的卫星构成一个等边三角形阵列，地球恰处于三角形中心，卫星将在以地球为中心、高度约10万千米的轨道上运行，针对确定的引力波源进行探测，这三颗卫星在太空中的分列图类似乐器竖琴，故命名为“天琴计划”。则下列有关这三颗卫星的运动描述正确的是（ ）
A. 三颗卫星一定是地球同步卫星
B. 三颗卫星具有相同大小的加速度
C. 三颗卫星的线速度比月球绕地球运动的线速度大且大于第一宇宙速度
D. 若知道引力常量及三颗卫星绕地球运转的周期可估算出地球的密度
5. 某静电场在x轴上各点的电势随坐标x的分布图像如图。x轴上A、O、B三点的电势值分别为、、，电场强度沿x轴方向的分量大小分别为、、，电子在A、O、B三点的电势能分别为、、。下列判断正确的是（ ）
A. B.
C. D.
6. 如图所示为某种电流表的原理示意图。质量为m的匀质细金属杆的中点处通过一绝缘挂钩与一竖直悬挂的弹簧相连，弹簧的劲度系数为k，在矩形区域abcd内有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外。与MN的右端N连接的一绝缘轻指针可指示标尺上的读数，MN的长度大于ab的长度。当MN中没有电流通过且处于平衡状态时，MN与矩形区域的cd边重合且指针恰指在零刻度线；当MN中有电流通过时，指针示数可表示电流强度。已知k＝2N/m，ab的长度为0.4m，bc的长度为0.1m，B＝0.2T，重力加速度为g。不计通电时电流产生的磁场的影响，下列说法正确的是（ ）
A. 当电流表示数为零时，弹簧处于原长
B. 若要使电流表正常工作，则金属杆MN的N端与电源正极相接
C. 此电流表的量程应为2.5A
D. 若要将电流表量程变为原来的2倍，可以将磁感应强度变为0.4T
7. 游乐场中有一种叫“魔盘”的娱乐设施，游客坐在转动的“魔盘”上，“魔盘”绕着通过顶点O的竖直轴MN转动，当“魔盘”转动的角速度增大到一定值时，游客就会滑向“魔盘”的边缘，其简化结构如图所示。游客视作质点，游客坐的位置与“魔盘”顶点O的距离为L。游客与“魔盘”之间的动摩擦因数为μ（μ>tanθ），最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。当游客即将相对“魔盘”滑动时，“魔盘”转动的角速度ω等于（ ）
A. B.
C. D.
8. 如图所示，水平光滑地面上停放着一辆质量为M的小车，其左侧有半径为R的四分之一光滑圆弧轨道AB，轨道最低点B与水平轨道BC相切，整个轨道处于同一竖直平面内，将质量为m的物块（可视为质点）从A点无初速释放，物块沿轨道滑行至轨道末端C处恰好没有滑出．已知重力加速度为g，小物块与BC部分的动摩擦因数为，空气阻力可忽略不计．关于物块从A位置运动至C位置的过程，下列说法中正确的是
A. 小车和物块构成的系统动量守恒
B. 摩擦力对物块和轨道BC所做功的代数和为零
C. 物块的最大速度为
D. 小车发生的位移
9. 如图所示，电源电动势为E，内电阻恒为r，R是定值电阻，已知R>r，热敏电阻RT的阻值随温度降低而增大，C是平行板电容器，闭合开关S，带电液滴刚好静止在C内，在温度降低的过程中，分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示电流表、电压表1、电压表2和电压表3示数变化量的绝对值，关于该电路工作状态的变化，下列说法正确的是（ ）
A. 带电液滴一定向下加速运动
B. 电源工作效率一定变大
C. 电源的输出功率先增大再减小
D. 、、都不变，且
10. 如图所示，M、N两极板间存在匀强电场，场强大小可以调节，两极板的宽度为d，N板右侧存在如图所示的磁场，折线PQ是磁场的分界线，在折线的两侧分布着方向相反与平面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小均为B．折线的顶角∠A=90°，P、Q是折线上的两点且AP=AQ=L。现有一质量为m、电荷量为q的带负电的粒子从S点由静止经电场加速后从P点沿PQ方向水平射出，不计粒子的重力，则（ ）
A. 当粒子通过P点的速度为时，可经过一次偏转直接到达A点
B. 当M、N两极板间场强为时，粒子到达Q点的时间最长
C. 粒子由P点到达Q点的时间只能为的偶数倍
D. 粒子由P点到达Q点时间只能为的奇数倍
二、实验题（每空2分，共16分）
11. 某同学用图甲所示装置探究“恒力做功与动能变化的关系”。实验中砂和砂桶的总质趾为，小车和砝码的总质量为。
（1）实验中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板上滑轮的高度，使细线与长木板平行。接下来还要进行平衡摩擦力的操作，下列操作正确的是______。
A．将长木板水平放置，调节砂和砂桶的总质量为m的大小，轻推小车，让小车做匀速运动
B．将长木板没有滑轮的一端垫起适当的高度，撤去砂和砂桶，轻推小车，让小车做匀速运动
（2）在实验中，当m______M时（填“远大于”、“远小于”或“等于”），可以认为细线拉力等于砂和砂桶的重力。
（3）图乙是实验中得到的一条纸带，O、A、B、C、D、E、F、G为8个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出，已知打点计时器的工作频率为。首先用刻度尺进行相关长度的测量，其中段的测量情况如图丙所示，打点计时器打下D点时的速度为______m/s，从C到E恒力对小车做的功为______J，把此值与C到E动能变化量进行比较即可得到实验结论（g取，该结果均保留3位有效数字）。
（4）实验中发现恒力做功始终比动能增量略小，可能原因是______。
A．平衡摩擦力时斜面倾斜过度造成
B．平衡摩擦力时斜面倾斜不够造成
C．砂与砂桶里力当成细线拉力造成
12. 利用图甲电路测量某电池的内阻，其中AB为一段粗细均匀的铅笔芯，笔芯上套有一金属滑环（宽度和电阻不计，与笔芯良好接触并可自由移动）。实验器材还有：标准电池（电动势为，内阻不计），电阻箱（最大阻值为），灵敏电流计G（量程为），待测电池（电动势小于，内阻未知），开关3个，刻度尺、导线若干等。
主要实验步骤如下：
a.测量出铅笔芯A、B两端点间的距离；
b.将电阻箱调至某一阻值R，闭合开关、、，移动滑环P使电流计G示数为零，测量出此时的AP长度L；
c.改变电阻箱的阻值R，重复步骤b，记录下多组R及对应的L值。
回答以下问题：
（1）步骤b中，移动滑环P使G的示数为零。此时电阻箱两端电压___________（用、、表示）。
（2）利用记录的多组R、L数据，作出图像如图乙，则随变化的关系式为___________（用、、、、表示），根据图像可得待测电池的内阻___________。（保留两位有效数字）。
三、解答题（共44分）
13. 如图所示的装置放置在真空中，炽热的金属丝可以发射电子，金属丝和竖直金属板之间加一电压U1=2500V，发射出的电子被加速后成为高速电子，从金属板上的小孔S射出．装置右侧有两个相同的平行金属极板水平正对放置，板长l=6.0cm，相距d=2.0cm，两极板间加以电压U2=200V的偏转电场．从小孔S射出的电子沿平行于板面的方向由极板左端中间位置射入偏转电场，之后从偏转电场右侧射出．已知电子的比荷为=1.8×1011C/kg，设电子刚离开金属丝时的速度为0，忽略金属极板边缘对电场的影响，不计电子受到的重力．求：
（1）电子射入偏转电场时的速度v；
（2）电子射出偏转电场时在竖直方向上的侧移量y；
14. 如图所示，有两根光滑平行导轨，左侧为位于竖直平面的金属圆弧，右侧为水平直导轨，圆弧底部和直导轨相切，两条导轨水平部分在同一水平面内，其中DC、NP段用绝缘材料制成，其余部分为金属。两导轨的间距为d=0.5m，导轨的左侧接着一个阻值为R=2Ω的定值电阻。水平导轨的ACPM区域存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B=2T，虚线AM垂直于导轨，AD和MN的长度均为x=1.2m，两根金属棒a、b垂直放置在导轨上，质量均为m=0.2kg，接入电路的电阻均为r=2Ω，金属棒a从圆弧轨道距水平轨道高h=0.8m处由静止滑下，与静止在圆弧底部的金属棒b发生弹性碰撞，碰撞后金属棒b进入磁场区域。不计金属导轨的电阻，求：
（1）金属棒b刚进入磁场区域时的速度大小；
（2）整个运动过程中金属杆a上产生的焦耳热。
15. 水平传送带左端与长度为L=2m倾斜木板AB的B端紧靠，木板AB与水平方向的夹角记为θ，传送带右端与光滑半圆轨道CD的C端紧靠，圆轨道半径为R=2m；传送带左右端点间距为s=4m，其向右传输的速度为v=20m/s．质量为m=1kg的小物块与木板AB、传送带的动摩擦因数均为，小物块从木板A端以某一初速度沿木板上滑，在B端上方有一小段光滑弧，确保小物块在经过B点时，仅使运动方向变为水平，速率不变，滑上传送带，小物块继续经过传送带，冲上半圆轨道后从最高点D水平抛出．
（1）若小物块自D点平抛后恰好落在传送带左端B，其速度方向与水平方向夹角记为α，求tanα的值；
（2）若小物块以另一速度从D点平抛后落在木板A端时的速度方向与水平方向的夹角也为α，求木板AB与水平方向的夹角θ的大小；
（3）若木板A端可处与1/4圆弧A1A2间的任意位置，要保证小物块都能经过D点平抛，求小物块在A端初速度的最小值.
16. 如图，一定质量的理想气体从状态a开始，经历过程①、②、③、④到达状态e。对此气体，下列说法正确的是（ ）
A. 过程①中气体的压强逐渐减小
B 过程②中气体对外界做正功
C. 过程④中气体从外界吸收了热量
D. 状态c、d的内能相等
E. 状态d的压强比状态b的压强小
17. 如图，容积均为、缸壁可导热的A、B两汽缸放置在压强为、温度为的环境中；两汽缸的底部通过细管连通，A汽缸的顶部通过开口C与外界相通：汽缸内的两活塞将缸内气体分成I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四部分，其中第II、Ⅲ部分的体积分别为和、环境压强保持不变，不计活塞的质量和体积，忽略摩擦。
（1）将环境温度缓慢升高，求B汽缸中的活塞刚到达汽缸底部时的温度；
（2）将环境温度缓慢改变至，然后用气泵从开口C向汽缸内缓慢注入气体，求A汽缸中的活塞到达汽缸底部后，B汽缸内第Ⅳ部分气体的压强。
答案
CAABD CDD 9.BD 10.AC
11. 【答案】 ①. B ②. 远小于 ③. 0.530 ④. 1.04×10-2 ⑤. A
12. ①. ②. ③.
13. (1)电子加速过程由动能定理得：
代入数据解得：v=3×107m/s
(2)设电子在偏转电场中运动时间为t，则：
L=vt
解得：t=2×10-9s，电子加速度为：
带入数据解得：a=1.8×1015m/s2
电子射出偏转电场时在竖直方向上的侧移量：
解得：y=3.6×10-3m
答：（1）电子射入偏转电场时的速度v=3×107m/s；
（2）电子射出偏转电场时在竖直方向上的侧移量y=3.6×10-3m；
14. （1）金属棒a由高h处从静止沿轨道滑下，得
解得
v0=4m/s
此后a与b产生弹性碰撞，由动量守恒定律和机械能守恒定律可知
，
解得
v1=0，v2=v0=4m/s
金属棒b刚入磁场区域速度大小是4m/s。
（2）金属棒b在从A到B做减速运动，由动量定理得
又
，
根据等效电路可知定值电阻R与金属棒a并联在外电路，金属棒b产生电动势，相当于电源，有
R总=r+
联立解得
v=2m/s
由能量守恒定律得
解得
结合电路知识，可知定值电阻R与金属棒a并联后总电阻占总电阻的三分之一，二者的电阻相等，所以在金属棒a上产生的焦耳热
15. （1）小物块自D点平抛的时间：
s
水平初速度：
m/s
落在B点时竖直方向的速度为：
m/s
则有：
（2）连接DA，设DA与水平方向的夹角为β，根据平抛运动的规律可得：
tanα=2tanβ=2
则tanβ=1
解得：
β=45°
由于s=2R=4m，所以D与B连线与水平方向的夹角为45°，可知DA连线必过B，则：
θ=β=45°；
（3）要保证小物块都能经D点平抛，在D点的最小速度为v0，则有：
根据机械能守恒定律可得：
解得物块在C点的最小速度：
m/s
若物体从B到C一直加速，则B点的速度最小为vB，根据动能定理可得：
解得：
m/s
从A到B根据动能定理可得：
解得：
所以当时vA最大，则有：
代入数据解得：
vA=10m/s
16. A．由理想气体状态方程
可知，体积不变温度升高即Tb>Ta，则pb>pa，即过程①中气体的压强逐渐增大，A错误；
B．由于过程②中气体体积增大，所以过程②中气体对外做功，B正确；
C．过程④中气体体积不变，对外做功为零，温度降低，内能减小，根据热力学第一定律，过程④中气体放出热量，C错误；
D．由于状态c、d的温度相等，根据理想气体的内能只与温度有关，可知状态c、d的内能相等，D正确；
E．由理想气体状态方程＝C可得
p＝C
即TV图中的点与原点O的连线的斜率正比于该点的压强，故状态d的压强比状态b的压强小，E正确。
故选BDE。
17. （1）因两活塞的质量不计，则当环境温度升高时，Ⅳ内的气体压强总等于大气压强，则该气体进行等压变化，则当B中的活塞刚到达汽缸底部时，由盖吕萨克定律可得
解得
（2）设当A中的活塞到达汽缸底部时Ⅲ中气体的压强为p，则此时Ⅳ内的气体压强也等于p，设此时Ⅳ内的气体的体积为V，则Ⅱ、Ⅲ两部分气体被压缩的体积为V0-V，则对气体Ⅳ
对Ⅱ、Ⅲ两部分气体
联立解得
1. 甲、乙两质点同时从同一位置沿同一直线运动，速度随时间变化的图像如图所示，其中甲为直线。关于两质点的运动情况，下列说法中不正确的是（ ）
A. 在内甲、乙的加速度方向相同
B. 在内，乙的平均速度大于甲的平均速度
C. 在2t0时刻，甲、乙相遇
D. 在内，甲、乙间的最远距离为
2. 某工人使用双轮手推车运送短钢管，手推车装入钢管后的侧面示意图如图所示。推车侧面ON与底面OM垂直，当侧面ON与水平方向夹角θ=60°时，6号钢管对侧面ON的压力等于其重力G，忽略一切摩擦，则下列说法正确的是（ ）
A. 其他钢管对6号钢管的作用力大小等于G
B. 底面OM受到的压力小于侧面ON受到的压力
C. 若减小θ角，钢管仍保持静止，则钢管对推车的压力将增大
D. 若减小θ角，钢管仍保持静止，则钢管对推车的压力将减小
3. 某眼动仪可以根据其微型线圈在磁场中随眼球运动时所产生的电流来追踪眼球的运动。若该眼动仪线圈面积为S，匝数为N，处于磁感应强度为B的匀强磁场中，线圈平面最初平行于磁场，经过时间t后线圈平面逆时针转动至与磁场夹角为θ处，则在这段时间内，线圈中产生的平均感应电动势的大小和感应电流的方向（从左往右看）为（ ）
A. ，逆时针B. ，逆时针
C. ，顺时针D. 顺时针
4. 2016年2月11日，美国自然科学基金召开新闻发布会宣布，人类首次探测到了引力波。2月16日，中国科学院公布了一项新的探测引力波的“空间太极计划”，其中，由中山大学发起的空间引力波探测工程“天琴计划”于15年7月正式启动。计划从2016年到2035年分四阶段进行，将向太空发射三颗卫星探测引力波。在目前讨论的初步概念中，天琴将采用三颗完全相同的卫星构成一个等边三角形阵列，地球恰处于三角形中心，卫星将在以地球为中心、高度约10万千米的轨道上运行，针对确定的引力波源进行探测，这三颗卫星在太空中的分列图类似乐器竖琴，故命名为“天琴计划”。则下列有关这三颗卫星的运动描述正确的是（ ）
A. 三颗卫星一定是地球同步卫星
B. 三颗卫星具有相同大小的加速度
C. 三颗卫星的线速度比月球绕地球运动的线速度大且大于第一宇宙速度
D. 若知道引力常量及三颗卫星绕地球运转的周期可估算出地球的密度
5. 某静电场在x轴上各点的电势随坐标x的分布图像如图。x轴上A、O、B三点的电势值分别为、、，电场强度沿x轴方向的分量大小分别为、、，电子在A、O、B三点的电势能分别为、、。下列判断正确的是（ ）
A. B.
C. D.
6. 如图所示为某种电流表的原理示意图。质量为m的匀质细金属杆的中点处通过一绝缘挂钩与一竖直悬挂的弹簧相连，弹簧的劲度系数为k，在矩形区域abcd内有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外。与MN的右端N连接的一绝缘轻指针可指示标尺上的读数，MN的长度大于ab的长度。当MN中没有电流通过且处于平衡状态时，MN与矩形区域的cd边重合且指针恰指在零刻度线；当MN中有电流通过时，指针示数可表示电流强度。已知k＝2N/m，ab的长度为0.4m，bc的长度为0.1m，B＝0.2T，重力加速度为g。不计通电时电流产生的磁场的影响，下列说法正确的是（ ）
A. 当电流表示数为零时，弹簧处于原长
B. 若要使电流表正常工作，则金属杆MN的N端与电源正极相接
C. 此电流表的量程应为2.5A
D. 若要将电流表量程变为原来的2倍，可以将磁感应强度变为0.4T
7. 游乐场中有一种叫“魔盘”的娱乐设施，游客坐在转动的“魔盘”上，“魔盘”绕着通过顶点O的竖直轴MN转动，当“魔盘”转动的角速度增大到一定值时，游客就会滑向“魔盘”的边缘，其简化结构如图所示。游客视作质点，游客坐的位置与“魔盘”顶点O的距离为L。游客与“魔盘”之间的动摩擦因数为μ（μ>tanθ），最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。当游客即将相对“魔盘”滑动时，“魔盘”转动的角速度ω等于（ ）
A. B.
C. D.
8. 如图所示，水平光滑地面上停放着一辆质量为M的小车，其左侧有半径为R的四分之一光滑圆弧轨道AB，轨道最低点B与水平轨道BC相切，整个轨道处于同一竖直平面内，将质量为m的物块（可视为质点）从A点无初速释放，物块沿轨道滑行至轨道末端C处恰好没有滑出．已知重力加速度为g，小物块与BC部分的动摩擦因数为，空气阻力可忽略不计．关于物块从A位置运动至C位置的过程，下列说法中正确的是
A. 小车和物块构成的系统动量守恒
B. 摩擦力对物块和轨道BC所做功的代数和为零
C. 物块的最大速度为
D. 小车发生的位移
9. 如图所示，电源电动势为E，内电阻恒为r，R是定值电阻，已知R>r，热敏电阻RT的阻值随温度降低而增大，C是平行板电容器，闭合开关S，带电液滴刚好静止在C内，在温度降低的过程中，分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示电流表、电压表1、电压表2和电压表3示数变化量的绝对值，关于该电路工作状态的变化，下列说法正确的是（ ）
A. 带电液滴一定向下加速运动
B. 电源工作效率一定变大
C. 电源的输出功率先增大再减小
D. 、、都不变，且
10. 如图所示，M、N两极板间存在匀强电场，场强大小可以调节，两极板的宽度为d，N板右侧存在如图所示的磁场，折线PQ是磁场的分界线，在折线的两侧分布着方向相反与平面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小均为B．折线的顶角∠A=90°，P、Q是折线上的两点且AP=AQ=L。现有一质量为m、电荷量为q的带负电的粒子从S点由静止经电场加速后从P点沿PQ方向水平射出，不计粒子的重力，则（ ）
A. 当粒子通过P点的速度为时，可经过一次偏转直接到达A点
B. 当M、N两极板间场强为时，粒子到达Q点的时间最长
C. 粒子由P点到达Q点的时间只能为的偶数倍
D. 粒子由P点到达Q点时间只能为的奇数倍
二、实验题（每空2分，共16分）
11. 某同学用图甲所示装置探究“恒力做功与动能变化的关系”。实验中砂和砂桶的总质趾为，小车和砝码的总质量为。
（1）实验中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板上滑轮的高度，使细线与长木板平行。接下来还要进行平衡摩擦力的操作，下列操作正确的是______。
A．将长木板水平放置，调节砂和砂桶的总质量为m的大小，轻推小车，让小车做匀速运动
B．将长木板没有滑轮的一端垫起适当的高度，撤去砂和砂桶，轻推小车，让小车做匀速运动
（2）在实验中，当m______M时（填“远大于”、“远小于”或“等于”），可以认为细线拉力等于砂和砂桶的重力。
（3）图乙是实验中得到的一条纸带，O、A、B、C、D、E、F、G为8个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出，已知打点计时器的工作频率为。首先用刻度尺进行相关长度的测量，其中段的测量情况如图丙所示，打点计时器打下D点时的速度为______m/s，从C到E恒力对小车做的功为______J，把此值与C到E动能变化量进行比较即可得到实验结论（g取，该结果均保留3位有效数字）。
（4）实验中发现恒力做功始终比动能增量略小，可能原因是______。
A．平衡摩擦力时斜面倾斜过度造成
B．平衡摩擦力时斜面倾斜不够造成
C．砂与砂桶里力当成细线拉力造成
12. 利用图甲电路测量某电池的内阻，其中AB为一段粗细均匀的铅笔芯，笔芯上套有一金属滑环（宽度和电阻不计，与笔芯良好接触并可自由移动）。实验器材还有：标准电池（电动势为，内阻不计），电阻箱（最大阻值为），灵敏电流计G（量程为），待测电池（电动势小于，内阻未知），开关3个，刻度尺、导线若干等。
主要实验步骤如下：
a.测量出铅笔芯A、B两端点间的距离；
b.将电阻箱调至某一阻值R，闭合开关、、，移动滑环P使电流计G示数为零，测量出此时的AP长度L；
c.改变电阻箱的阻值R，重复步骤b，记录下多组R及对应的L值。
回答以下问题：
（1）步骤b中，移动滑环P使G的示数为零。此时电阻箱两端电压___________（用、、表示）。
（2）利用记录的多组R、L数据，作出图像如图乙，则随变化的关系式为___________（用、、、、表示），根据图像可得待测电池的内阻___________。（保留两位有效数字）。
三、解答题（共44分）
13. 如图所示的装置放置在真空中，炽热的金属丝可以发射电子，金属丝和竖直金属板之间加一电压U1=2500V，发射出的电子被加速后成为高速电子，从金属板上的小孔S射出．装置右侧有两个相同的平行金属极板水平正对放置，板长l=6.0cm，相距d=2.0cm，两极板间加以电压U2=200V的偏转电场．从小孔S射出的电子沿平行于板面的方向由极板左端中间位置射入偏转电场，之后从偏转电场右侧射出．已知电子的比荷为=1.8×1011C/kg，设电子刚离开金属丝时的速度为0，忽略金属极板边缘对电场的影响，不计电子受到的重力．求：
（1）电子射入偏转电场时的速度v；
（2）电子射出偏转电场时在竖直方向上的侧移量y；
14. 如图所示，有两根光滑平行导轨，左侧为位于竖直平面的金属圆弧，右侧为水平直导轨，圆弧底部和直导轨相切，两条导轨水平部分在同一水平面内，其中DC、NP段用绝缘材料制成，其余部分为金属。两导轨的间距为d=0.5m，导轨的左侧接着一个阻值为R=2Ω的定值电阻。水平导轨的ACPM区域存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B=2T，虚线AM垂直于导轨，AD和MN的长度均为x=1.2m，两根金属棒a、b垂直放置在导轨上，质量均为m=0.2kg，接入电路的电阻均为r=2Ω，金属棒a从圆弧轨道距水平轨道高h=0.8m处由静止滑下，与静止在圆弧底部的金属棒b发生弹性碰撞，碰撞后金属棒b进入磁场区域。不计金属导轨的电阻，求：
（1）金属棒b刚进入磁场区域时的速度大小；
（2）整个运动过程中金属杆a上产生的焦耳热。
15. 水平传送带左端与长度为L=2m倾斜木板AB的B端紧靠，木板AB与水平方向的夹角记为θ，传送带右端与光滑半圆轨道CD的C端紧靠，圆轨道半径为R=2m；传送带左右端点间距为s=4m，其向右传输的速度为v=20m/s．质量为m=1kg的小物块与木板AB、传送带的动摩擦因数均为，小物块从木板A端以某一初速度沿木板上滑，在B端上方有一小段光滑弧，确保小物块在经过B点时，仅使运动方向变为水平，速率不变，滑上传送带，小物块继续经过传送带，冲上半圆轨道后从最高点D水平抛出．
（1）若小物块自D点平抛后恰好落在传送带左端B，其速度方向与水平方向夹角记为α，求tanα的值；
（2）若小物块以另一速度从D点平抛后落在木板A端时的速度方向与水平方向的夹角也为α，求木板AB与水平方向的夹角θ的大小；
（3）若木板A端可处与1/4圆弧A1A2间的任意位置，要保证小物块都能经过D点平抛，求小物块在A端初速度的最小值.
16. 如图，一定质量的理想气体从状态a开始，经历过程①、②、③、④到达状态e。对此气体，下列说法正确的是（ ）
A. 过程①中气体的压强逐渐减小
B 过程②中气体对外界做正功
C. 过程④中气体从外界吸收了热量
D. 状态c、d的内能相等
E. 状态d的压强比状态b的压强小
17. 如图，容积均为、缸壁可导热的A、B两汽缸放置在压强为、温度为的环境中；两汽缸的底部通过细管连通，A汽缸的顶部通过开口C与外界相通：汽缸内的两活塞将缸内气体分成I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四部分，其中第II、Ⅲ部分的体积分别为和、环境压强保持不变，不计活塞的质量和体积，忽略摩擦。
（1）将环境温度缓慢升高，求B汽缸中的活塞刚到达汽缸底部时的温度；
（2）将环境温度缓慢改变至，然后用气泵从开口C向汽缸内缓慢注入气体，求A汽缸中的活塞到达汽缸底部后，B汽缸内第Ⅳ部分气体的压强。
答案
CAABD CDD 9.BD 10.AC
11. 【答案】 ①. B ②. 远小于 ③. 0.530 ④. 1.04×10-2 ⑤. A
12. ①. ②. ③.
13. (1)电子加速过程由动能定理得：
代入数据解得：v=3×107m/s
(2)设电子在偏转电场中运动时间为t，则：
L=vt
解得：t=2×10-9s，电子加速度为：
带入数据解得：a=1.8×1015m/s2
电子射出偏转电场时在竖直方向上的侧移量：
解得：y=3.6×10-3m
答：（1）电子射入偏转电场时的速度v=3×107m/s；
（2）电子射出偏转电场时在竖直方向上的侧移量y=3.6×10-3m；
14. （1）金属棒a由高h处从静止沿轨道滑下，得
解得
v0=4m/s
此后a与b产生弹性碰撞，由动量守恒定律和机械能守恒定律可知
，
解得
v1=0，v2=v0=4m/s
金属棒b刚入磁场区域速度大小是4m/s。
（2）金属棒b在从A到B做减速运动，由动量定理得
又
，
根据等效电路可知定值电阻R与金属棒a并联在外电路，金属棒b产生电动势，相当于电源，有
R总=r+
联立解得
v=2m/s
由能量守恒定律得
解得
结合电路知识，可知定值电阻R与金属棒a并联后总电阻占总电阻的三分之一，二者的电阻相等，所以在金属棒a上产生的焦耳热
15. （1）小物块自D点平抛的时间：
s
水平初速度：
m/s
落在B点时竖直方向的速度为：
m/s
则有：
（2）连接DA，设DA与水平方向的夹角为β，根据平抛运动的规律可得：
tanα=2tanβ=2
则tanβ=1
解得：
β=45°
由于s=2R=4m，所以D与B连线与水平方向的夹角为45°，可知DA连线必过B，则：
θ=β=45°；
（3）要保证小物块都能经D点平抛，在D点的最小速度为v0，则有：
根据机械能守恒定律可得：
解得物块在C点的最小速度：
m/s
若物体从B到C一直加速，则B点的速度最小为vB，根据动能定理可得：
解得：
m/s
从A到B根据动能定理可得：
解得：
所以当时vA最大，则有：
代入数据解得：
vA=10m/s
16. A．由理想气体状态方程
可知，体积不变温度升高即Tb>Ta，则pb>pa，即过程①中气体的压强逐渐增大，A错误；
B．由于过程②中气体体积增大，所以过程②中气体对外做功，B正确；
C．过程④中气体体积不变，对外做功为零，温度降低，内能减小，根据热力学第一定律，过程④中气体放出热量，C错误；
D．由于状态c、d的温度相等，根据理想气体的内能只与温度有关，可知状态c、d的内能相等，D正确；
E．由理想气体状态方程＝C可得
p＝C
即TV图中的点与原点O的连线的斜率正比于该点的压强，故状态d的压强比状态b的压强小，E正确。
故选BDE。
17. （1）因两活塞的质量不计，则当环境温度升高时，Ⅳ内的气体压强总等于大气压强，则该气体进行等压变化，则当B中的活塞刚到达汽缸底部时，由盖吕萨克定律可得
解得
（2）设当A中的活塞到达汽缸底部时Ⅲ中气体的压强为p，则此时Ⅳ内的气体压强也等于p，设此时Ⅳ内的气体的体积为V，则Ⅱ、Ⅲ两部分气体被压缩的体积为V0-V，则对气体Ⅳ
对Ⅱ、Ⅲ两部分气体
联立解得
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