安徽省黄山市2022-2023学年高二下学期期末质量检测物理试题 含答案.pdf

黄山市黄山市 2022-2023 学年度第二学期期末质量检测学年度第二学期期末质量检测高二物理试题高二物理试题注意事项：注意事项：1答题前在答题卡上填写好自己的姓名、班级、考号等信息。答题前在答题卡上填写好自己的姓名、班级、考号等信息。2请将选择题答案用请将选择题答案用 2B 铅笔正确填写在答题卡上；请将非选择题答案用黑色中性笔正确填铅笔正确填写在答题卡上；请将非选择题答案用黑色中性笔正确填写在答案卡上。写在答案卡上。一一、单项选择题单项选择题：本题共本题共 7 小题小题，每小题每小题 4 分分，共共 28 分分。在每小题给出的四个选项中在每小题给出的四个选项中，只有只有一项是符合题目要求的。一项是符合题目要求的。1.下列说法正确的是（）A.所有的波传播都需要介质B.遥控器发出的红外线和医院 CT 中的 X 射线在真空中传播速度相等C.做变速运动的电荷会在空间产生电磁波D.波的传播过程中振动相位差总为零的两个质点之间的距离一定等于一个波长2.当今物流业相当发达，货车货运功不可没。如图所示，司机为方便卸货，用木板在车相与地面搭建了一个斜面。改变木板与地面的夹角，若货物恰好能沿木板匀速下滑，则货物与木板间的动摩擦因数与关系为（）A.sinB.tanC.1tanD.1sin3.某电子束焊接机的工作原理示意图如图所示，在直流高压作用下，阴极K（接地）与阳极A之间形成辐向电场，虚线为电场线，在同一电场线上有BCD、三点，BCCD。一电子以某一初速度从B点沿直线运动到D点。不计电子所受的重力。下列说法正确的是（）A.BC、两点间的电势差等于CD、两点间的电势差B.C点的电势2BDCC.电子在B点时的电势能小于在D点时的电势能D.电子从B点到D点做加速度逐渐减小的加速运动4.如图，MN是匀强磁场中的一块薄金属板，板上有一个粒子发射源能垂直与板发射一定速率的带电粒子（不计重力）。粒子在匀强磁场中运动并穿过金属板，假设粒子穿过金属板后电荷保持不变，曲线表示其运动轨迹，由图知（）A.粒子源发射粒子带正电B.粒子在上半周所用时间比下半周所用时间长C.粒子源在板上 a 点D.粒子源在板上 e 点5.电风扇的挡位变换器电路如图所示，把它视为一个可调压的理想变压器，总匝数为 N 匝的原线圈输入电压 220 2sin100VUt，输出挡位为 1、2、3、4 如图所示，风扇电动机M的内阻8r，额定功率110WP。当输出接 4 时风扇恰好以额定功率工作，则下列判断正确的是（）A.该交变电源的频率为100HzB.当选择挡位 4 后，电动机的输出功率为110WC.当选择挡位 4 后，电动机的热功率为2WD.由高速挡降到低速挡时原线圈的电流增大6.如图所示，一玻璃的横截面是由半径为R的四分之一圆和一长度较长的矩形构成，P是AB弧上的一点，且AOP对应的圆心角为60度。现让一束单色光平行于AD边从P点射入介质中，已知介质材料对入射光的折射率为3，真空中的光速为c，则下列说法不正确的是（）A.经P点折射的光线在OD边会发生全反射B.经P点折射的光线在OD边的入射点到O点距离为RC.经P点折射的光线传到OD边的时间为3RcD.经P点折射的光线与OD边的夹角为 60 度7.高空抛物现象是一种不文明的行为，而且会带来很大的社会危害。有人曾做了一个实验将100g的小球从7 楼（距离地面为20m）以速度0v水平抛出，由于阻力的作用小球落地前水平速度已减为零。小球在竖直方向的速度与小球距地面高度的关系为22016vh，小球与地面撞击后速度变为零，与地面作用时间为42.2 10 s，重力加速度g取210m/s，则（）A.小球在竖直方向为自由落体运动B.小球在竖直方向受到的阻力2Nf C.小球受到地面的冲击力大小约为8000ND.小球受到地面的冲击力大小约为800N二二、多项选择题多项选择题：本题共本题共 3 小题小题，每小题每小题 6 分分，共共 18 分分。在每小题给出的四个选项中在每小题给出的四个选项中，有多有多项符合题目要求。全部选对的得项符合题目要求。全部选对的得 6 分，选对但不全的得分，选对但不全的得 3 分，有选错的得分，有选错的得 0 分。分。8.如图所示，在垂直于纸面的范围足够大的匀强磁场中，有一个矩形线圈abcd，线圈平面与磁场垂直，12OO是线圈的对称轴，能使线圈产生感生电流的是（）A.线圈向右加速移动B.线圈不动，磁感应强度B增大C.线圈垂直于纸面向里平动D.线圈绕12OO轴转动9.2023 年 4 月 16 日，我国首颗低倾角轨道降水测量卫星“风云三号”G 星在酒泉卫星发射中心成功发射。已知地球表面的重力加速度大小为g，地球可视为半径为R的球体，引力常量为G，若“风云三号”G星入轨后绕地球做匀速圆周运动，轨道半径为r，则下列说法正确的是（）A.该卫星的发射速度一定大于gRB.地球的质量为gRGC.“风云三号”G 星入轨后绕地球做匀速圆周运动的加速度为22RgrD.“风云三号”G 星的周期为2rrRg10.如图所示，竖直放置的轻弹簧的下端固定在水平地面上，上端拴接着质量为m的木块 A。开始时木块 A静止，现让一质量也为m的木块 B 从木块 A 正上方高为h处由静止释放，与木块 A 碰撞后粘在一起向下压缩弹簧。物块 A、B 可视为质点，碰撞时间极短，可忽略不计。弹簧始终竖直，处于弹性限度内，不计空气阻力，已知弹簧的劲度系数mgkh，弹簧的弹性势能表达式为2p12Ekx（k为弹簧的劲度系数x为弹簧的形变量）重力加速度为g，则（）A.木块 B 与木块 A 碰撞过程中损失的机械能为2mghB.碰后 A、B 弹簧组成的系统势能最小时 AB 的速度大小为ghC.木块 B 与木块 A 碰撞时 A 对 B 的作用力的冲量为2ghmD.A、B 碰撞后，在竖直方向上做振幅为2Ah的简谐运动三、实验填空题三、实验填空题：（本题包括（本题包括 2 小题，每空小题，每空 2 分，共分，共 14 分）分）11.单摆测定重力加速度的实验中：（1）实验时用 20 分度的游标卡尺测量摆球直径，示数如图甲所示，该摆球的直径d _mm（2）接着测量了摆线的长度为0l，实验时用拉力传感器测得摆线的拉力F随时间t变化的图像如图乙所示，写出重力加速度g与00ldt、的关系式：g _。（3）某小组改变摆线长度0l，测量了多组数据。在进行数据处理时，甲同学把摆线长0l作为摆长，直接利用公式求出各组重力加速度值再求出平均值；乙同学作出20Tl图像后求出斜率，然后算出重力加速度。两同学处理数据的方法对结果的影响是：_。12.某实验兴趣小组利用如图甲所示电路，测量电源的电动势E和表盘数字不清但刻度清晰的毫安表量程gI。待测电源电动势 E 约为 10V、内阻不计，图中内阻很大的电压表量程为 10V，电阻箱 R 最大阻值为999.9，毫安表内阻050r，定值电阻0R阻值约为500，S 为开关。（计算结果均保留两位有效数字）（1）先对电表机械调零，闭合开关，多次调节电阻箱，记录多组阻值 R 和电压表的相应读数 U；（2）根据图甲所示电路，1U_（用 R、0R、E 和0r表示）；（3）画出011URr图像如图乙，电动势E _V；（4）调节电阻箱阻值为450.0时，电压表读数为5.0V，此时毫安表指针指在刻度盘中央位置，则毫安表的量程gI _mA；（5）将此毫安表与电阻箱、一节干电池（电动势 1.5V）、开关及导线等改装成欧姆表，如图丙所示，用它来测量一未知电阻xR，指针指在图丁的位置，则xR _。四、计算题（本题共四、计算题（本题共 3 小题，共小题，共 40 分。其中第分。其中第 13 题题 12 分，第分，第 14 题题 12 分，第分，第 15 题题 16 分分，解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写最后答案的不能得分。有数解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）13.如图所示，在竖直平面内固定着两根平行且足够长不计电阻的光滑金属导轨，导轨间距2mL，在虚线ab下方存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度1TB，在导轨上端连接一个额定电压3V内阻1r 的小电机。一根质量0.2kgm，电阻未知的金属棒由静止沿导轨下落0.45m后进入磁场，金属棒进入磁场后电机即保持正常工作，金属杆与导轨始终保持良好接触，不计空气阻力。取210m/sg。求：（1）金属棒进入磁场后的感应电动势；（2）电机正常工作时的输出功率P。14.平面直角坐标系xOy中，第象限存在垂直于平面向外的匀强磁场，第象限存在沿y轴正方向的匀强电场，如图所示。一带正电的粒子从电场中的Q点以速度0v沿x轴正方向开始运动，粒子从坐标原点O离开电场进入磁场，最终从x轴上的P点射出磁场，此时速度方向与x轴正方向成45角，已知粒子在电场和磁场中运动的时间相等，不计粒子重力，求：（1）P点到y轴距离与Q点到y轴距离之比；（2）电场强度和磁感应强度的大小之比。15.如图所示，竖直平面内一足够长的光滑倾斜轨道与一长为L的水平轨道通过一小段光滑圆弧平滑连接，水平轨道右下方有一段弧形轨道PQ。质量为m的小物块A与水平轨道间的动摩擦因数为。以水平轨道末端O点为坐标原点建立平面直角坐标系xOy，x轴的正方向水平向右，y轴的正方向竖直向下，弧形轨道P端坐标为2 LL，Q 端在y轴上。重力加速度为g，则：（1）若物块 A 从倾斜轨道上距x轴高度为H的位置由静止开始下滑，求A到O点时速度与H的关系；（2）若PQ的曲线方程为22480(02)xyLyxL，证明物块 A 从倾斜轨道上不同位置由静止开始下滑，经过O点落在弧形轨道PQ上的动能相同；（3）将质量为m（为常数且5）的小物块B置于O点，物块 A 沿倾斜轨道由静止开始下滑，与 B发生弹性碰撞（碰撞时间极短），要使 A 和 B 均能落在弧形轨道上，且 A 落在 B 落点的右侧，求 A 下滑的初始位置距x轴高度的取值范围。黄山市黄山市 2022-2023 学年度第二学期期末质量检测学年度第二学期期末质量检测高二物理试题高二物理试题注意事项：注意事项：1答题前在答题卡上填写好自己的姓名、班级、考号等信息。答题前在答题卡上填写好自己的姓名、班级、考号等信息。2请将选择题答案用请将选择题答案用 2B 铅笔正确填写在答题卡上；请将非选择题答案用黑色中性笔正确填铅笔正确填写在答题卡上；请将非选择题答案用黑色中性笔正确填写在答案卡上。写在答案卡上。一一、单项选择题单项选择题：本题共本题共 7 小题小题，每小题每小题 4 分分，共共 28 分分。在每小题给出的四个选项中在每小题给出的四个选项中，只有只有一项是符合题目要求的。一项是符合题目要求的。1.下列说法正确的是（）A.所有的波传播都需要介质B.遥控器发出的红外线和医院 CT 中的 X 射线在真空中传播速度相等C.做变速运动的电荷会在空间产生电磁波D.波的传播过程中振动相位差总为零的两个质点之间的距离一定等于一个波长【答案】B【解析】【详解】A电磁波传播不需要介质，故 A 错误；B遥控器发出的红外线和医院 CT 中的 X 射线在真空中传播速度相等，故 B 正确；C做变速运动的电荷不一定会在空间产生电磁波，例如围绕原子核转动的核外电子，处于定态时就不向外辐射电磁波，故 C 错误；D波的传播过程中振动相位差总为零，相邻的两个质点之间的距离一定等于一个波长，故 D 错误。故选 B。2.当今物流业相当发达，货车货运功不可没。如图所示，司机为方便卸货，用木板在车相与地面搭建了一个斜面。改变木板与地面的夹角，若货物恰好能沿木板匀速下滑，则货物与木板间的动摩擦因数与关系为（）A.sinB.tanC.1tanD.1sin【答案】B【解析】【详解】根据题意，对货物受力分析，如图所示由平衡条件有NcosmgFsinfmg又有NfF解得tan故选 B。3.某电子束焊接机的工作原理示意图如图所示，在直流高压作用下，阴极K（接地）与阳极A之间形成辐向电场，虚线为电场线，在同一电场线上有BCD、三点，BCCD。一电子以某一初速度从B点沿直线运动到D点。不计电子所受的重力。下列说法正确的是（）A.BC、两点间的电势差等于CD、两点间的电势差B.C点的电势2BDCC.电子在B点时的电势能小于在D点时的电势能D.电子从B点到D点做加速度逐渐减小的加速运动【答案】C【解析】【详解】AB电场线越密的地方场强越大，所以 B、C 两点间的电场强度大于 C、D 两点间的电场强度，由U=Ed可得 B、C 两点间电势差大于 C、D 两点间电势差，即BCCD变形得2BDC故 AB 错误；C电子带负电，把电子从 B 点移到 D 点，电场力做负功，电子的电势能增大，所以电子在 B 点时的电势能小于在 D 点时的电势能，故 C 正确；D电场线越密的地方场强越大，所以从 B 点到 D 点电场强度逐渐减小，电子从 B 到 D 加速度逐渐减小，又因电场力做负功，所以电子做加速度减小的减速运动，故 D 错误。故选 C。4.如图，MN是匀强磁场中的一块薄金属板，板上有一个粒子发射源能垂直与板发射一定速率的带电粒子（不计重力）。粒子在匀强磁场中运动并穿过金属板，假设粒子穿过金属板后电荷保持不变，曲线表示其运动轨迹，由图知（）A.粒子源发射粒子带正电B.粒子在上半周所用时间比下半周所用时间长C.粒子源在板上 a 点D.粒子源在板上 e 点【答案】D【解析】【详解】ACD根据题意可知，粒子穿过金属板能量损失，速度减小，由牛顿第二定律有2vqvBmr解得mvrqB可知，粒子穿过金属板之后，半径减小，则粒子源在板上 e 点，由左手定则可知，粒子源发射粒子带负电，故 AC 错误，D 正确。B根据题意，由牛顿第二定律有2vqvBmr又有22rmTvqB由于粒子穿过金属板后电荷保持不变，则粒子在上半周所用时间等于下半周所用时间，故 B 错误。故选 D。5.电风扇的挡位变换器电路如图所示，把它视为一个可调压的理想变压器，总匝数为 N 匝的原线圈输入电压 220 2sin100VUt，输出挡位为 1、2、3、4 如图所示，风扇电动机M的内阻8r，额定功率110WP。当输出接 4 时风扇恰好以额定功率工作，则下列判断正确的是（）A.该交变电源的频率为100HzB.当选择挡位 4 后，电动机的输出功率为110WC.当选择挡位 4 后，电动机的热功率为2WD.由高速挡降到低速挡时原线圈的电流增大【答案】C【解析】【详解】A该交变电源的频率为50Hz2f选项 A 错误；BC当选择挡位 4 后，电动机两端的电压21220 2V=220V2UUU达到额定功率110WP，则电动机的电流0.5APIU电动机的热功率为22WPI r热电动机的输出功率为110W-2W=108WP 输选项 B 错误，C 正确；D由高速挡降到低速挡时电动机两端电压减小，则功率减小，次级电流减小，则原线圈的电流减小，选项D 错误。故选 C。6.如图所示，一玻璃的横截面是由半径为R的四分之一圆和一长度较长的矩形构成，P是AB弧上的一点，且AOP对应的圆心角为60度。现让一束单色光平行于AD边从P点射入介质中，已知介质材料对入射光的折射率为3，真空中的光速为c，则下列说法不正确的是（）A.经P点折射的光线在OD边会发生全反射B.经P点折射的光线在OD边的入射点到O点距离为RC.经P点折射的光线传到OD边的时间为3RcD.经P点折射的光线与OD边的夹角为 60 度【答案】D【解析】【详解】ABD根据题意，画出光路图，如图所示由折射定律有sin3sinir由几何关系可知60i 解得30r由几何关系可知30601OOOPR由于13sinsin603Cn可知，经P点折射的光线在OD边会发生全反射，经P点折射的光线在OD边的入射点到O点距离为R，经P点折射的光线与OD边的夹角为 30 度，故 AB 正确，D 错误；C根据题意，由余弦定理可得221112cos1203O POOOPOO OP 由公式cnv可得，光在介质材料中的传播速度为33vc则经P点折射的光线传到OD边的时间为13O PRtvc故 C 正确。本题选不正确的，故选 D。7.高空抛物现象是一种不文明的行为，而且会带来很大的社会危害。有人曾做了一个实验将100g的小球从7 楼（距离地面为20m）以速度0v水平抛出，由于阻力的作用小球落地前水平速度已减为零。小球在竖直方向的速度与小球距地面高度的关系为22016vh，小球与地面撞击后速度变为零，与地面作用时间为42.2 10 s，重力加速度g取210m/s，则（）A.小球在竖直方向为自由落体运动B.小球在竖直方向受到的阻力2Nf C.小球受到地面的冲击力大小约为8000ND.小球受到地面的冲击力大小约为800N【答案】C【解析】【详解】AB根据题意可知，小球下落的高度与速度的关系为22016vHh又有22vaH解得28m sa 可知，小球在竖直方向上，做加速度为28m s的匀加速直线运动，不是自由落体运动，由牛顿第二定律有mgfma解得0.2Nfmgma故 AB 错误；CD根据题意，由小球在竖直方向的速度与小球距地面高度的关系22016vh 解得，小球落地瞬间的速度为8 5m sv 设小球受到地面的冲击力大小约为F，取向下为正方向，由动量定理有0mgF tmv代入数据解得8000NF 故 D 错误，C 正确。故选 C。二二、多项选择题多项选择题：本题共本题共 3 小题小题，每小题每小题 6 分分，共共 18 分分。在每小题给出的四个选项中在每小题给出的四个选项中，有多有多项符合题目要求。全部选对的得项符合题目要求。全部选对的得 6 分，选对但不全的得分，选对但不全的得 3 分，有选错的得分，有选错的得 0 分。分。8.如图所示，在垂直于纸面的范围足够大的匀强磁场中，有一个矩形线圈abcd，线圈平面与磁场垂直，12OO是线圈的对称轴，能使线圈产生感生电流的是（）A.线圈向右加速移动B.线圈不动，磁感应强度B增大C.线圈垂直于纸面向里平动D.线圈绕12OO轴转动【答案】BD【解析】【详解】A线圈向右加速移动，穿过线圈的磁通量不变，不会产生感应电流，选项 A 错误；B线圈不动，磁感应强度B增大，穿过线圈的磁通量增加，会产生感应电流，选项 B 正确；C线圈垂直于纸面向里平动，穿过线圈的磁通量不变，不会产生感应电流，选项 C 错误；D线圈绕12OO轴转动，穿过线圈的磁通量不断变化，会产生感应电流，选项 D 正确。故选 BD。9.2023 年 4 月 16 日，我国首颗低倾角轨道降水测量卫星“风云三号”G 星在酒泉卫星发射中心成功发射。已知地球表面的重力加速度大小为g，地球可视为半径为R的球体，引力常量为G，若“风云三号”G星入轨后绕地球做匀速圆周运动，轨道半径为r，则下列说法正确的是（）A.该卫星的发射速度一定大于gRB.地球的质量为gRGC.“风云三号”G 星入轨后绕地球做匀速圆周运动的加速度为22RgrD.“风云三号”G 星的周期为2rrRg【答案】ACD【解析】【详解】A根据题意，由万有引力等于重力和万有引力提供向心力有22GMmvmgmRR解得，第一宇宙速度为vgR则该卫星的发射速度一定大于gR，故 A 正确；B根据题意，由万有引力等于重力有2GMmmgR解得，地球的质量为GgRM2故 B 错误；C根据题意，由万有引力等于重力有2GMmmgR万有引力提供向心力有2GMmmar联立解得22gRar故 C 正确；D根据题意，由万有引力等于重力有2GMmmgR万有引力提供向心力有2224GMmmrrT联立解得2rrTRg故 D 正确。故选 ACD。10.如图所示，竖直放置的轻弹簧的下端固定在水平地面上，上端拴接着质量为m的木块 A。开始时木块 A静止，现让一质量也为m的木块 B 从木块 A 正上方高为h处由静止释放，与木块 A 碰撞后粘在一起向下压缩弹簧。物块 A、B 可视为质点，碰撞时间极短，可忽略不计。弹簧始终竖直，处于弹性限度内，不计空气阻力，已知弹簧的劲度系数mgkh，弹簧的弹性势能表达式为2p12Ekx（k为弹簧的劲度系数x为弹簧的形变量）重力加速度为g，则（）A.木块 B 与木块 A 碰撞过程中损失的机械能为2mghB.碰后 A、B 弹簧组成的系统势能最小时 AB 的速度大小为ghC.木块 B 与木块 A 碰撞时 A 对 B 的作用力的冲量为2ghmD.A、B 碰撞后，在竖直方向上做振幅为2Ah的简谐运动【答案】ABD【解析】【详解】A.物块 B 碰前速度12vgh木块 B 与木块 A 碰撞过程中动量守恒，则122mvmv碰撞损失的机械能为221222mghEmghmv选项 A 正确；B.开始时弹簧压缩1mgxhk碰后 A、B 弹簧组成的系统势能最小时 AB 的速度最大，在该位置时弹簧被压缩222mgxhk由能量关系222221111222(2)2222mmvmghmvkhkh解得大小为mvgh选项 B 正确；C.木块 B 与木块 A 碰时设作用时间t且向下为正，根据动量定理21ABImg tmvmv A 对的 B 作用力的冲量为2ABghImmg t选项 C 错误。D.A、B 碰撞后，从速度最大位置到最低点时下降的高度为 x,则22211122(2)(2)222mmvmgxkhxkh解得2xh即在竖直方向上做简谐运动的振幅2Ah，选项 D 正确。故选 ABD。三、实验填空题三、实验填空题：（本题包括（本题包括 2 小题，每空小题，每空 2 分，共分，共 14 分）分）11.单摆测定重力加速度的实验中：（1）实验时用 20 分度的游标卡尺测量摆球直径，示数如图甲所示，该摆球的直径d _mm（2）接着测量了摆线的长度为0l，实验时用拉力传感器测得摆线的拉力F随时间t变化的图像如图乙所示，写出重力加速度g与00ldt、的关系式：g _。（3）某小组改变摆线长度0l，测量了多组数据。在进行数据处理时，甲同学把摆线长0l作为摆长，直接利用公式求出各组重力加速度值再求出平均值；乙同学作出20Tl图像后求出斜率，然后算出重力加速度。两同学处理数据的方法对结果的影响是：_。【答案】.14.15.2020()42dlt.甲的测量结果偏小，乙的测量结果无影响【解析】【详解】（1）1由图甲所示有标尺可知，主尺示数是14mm，游标尺示数是3 0.05mm0.15mm则摆球的直径14mm0.15mm=14.15mmd；（2）2单摆摆长等于摆线长度与小球半径之和，则单摆摆长为02dll在单摆摆动过程中，每一个周期有两次拉力的最大值，由图乙所示图像可知，单摆的周期为04Tt，根据单摆周期公式2lTg得2202204()42ldglTt（3）3由2020()42dglt可知，甲同学的测量结果偏小；由2lTg得224lTg故20Tl图像的斜率表示1g，乙同学的测量结果无影响。12.某实验兴趣小组利用如图甲所示电路，测量电源的电动势E和表盘数字不清但刻度清晰的毫安表量程gI。待测电源电动势 E 约为 10V、内阻不计，图中内阻很大的电压表量程为 10V，电阻箱 R 最大阻值为999.9，毫安表内阻050r，定值电阻0R阻值约为500，S 为开关。（计算结果均保留两位有效数字）（1）先对电表机械调零，闭合开关，多次调节电阻箱，记录多组阻值 R 和电压表的相应读数 U；（2）根据图甲所示电路，1U_（用 R、0R、E 和0r表示）；（3）画出011URr图像如图乙，电动势E _V；（4）调节电阻箱阻值为450.0时，电压表读数为5.0V，此时毫安表指针指在刻度盘中央位置，则毫安表的量程gI _mA；（5）将此毫安表与电阻箱、一节干电池（电动势 1.5V）、开关及导线等改装成欧姆表，如图丙所示，用它来测量一未知电阻xR，指针指在图丁的位置，则xR _。【答案】.0011RERrE.9.1.20.50【解析】【详解】（2）1由图甲，根据欧姆定律得00EI rRR0UI Rr联立可得00111RUERrE（3）2由图乙可知纵轴截距为10.11V。由上式可得110.11VbE解得9.1VE（4）3当450.0R，5.0VU 时，由欧姆定律可得100.01AUIRr则毫安表的量程g120.02A20mAII（5）4此欧姆表的内阻为g1.5V75RI内此时毫安表的示数为g35I，则未知电阻阻值为1.5V755035xgRI 四、计算题（本题共四、计算题（本题共 3 小题，共小题，共 40 分。其中第分。其中第 13 题题 12 分，第分，第 14 题题 12 分，第分，第 15 题题 16 分分，解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写最后答案的不能得分。有数解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）13.如图所示，在竖直平面内固定着两根平行且足够长不计电阻的光滑金属导轨，导轨间距2mL，在虚线ab下方存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度1TB，在导轨上端连接一个额定电压3V内阻1r 的小电机。一根质量0.2kgm，电阻未知的金属棒由静止沿导轨下落0.45m后进入磁场，金属棒进入磁场后电机即保持正常工作，金属杆与导轨始终保持良好接触，不计空气阻力。取210m/sg。求：（1）金属棒进入磁场后的感应电动势；（2）电机正常工作时的输出功率P。【答案】（1）6V；（2）2W【解析】【详解】（1）根据题意可知，进入磁场前导体棒做自由落体运动，则有22vgh解得，金属棒进入磁场时的速度为23m/svgh进入磁场瞬间切割产生的电动势6VEBLv（2）根据题意可知，金属棒进入磁场后电机即保持正常工作，则金属棒进入磁场后即保持匀速切割，导体棒受力平衡，则有mgBIL解得1AI 电机的额定电压为 3V，电机的额定功率3WPUI热功率211WPI r输出功率212WPPP14.平面直角坐标系xOy中，第象限存在垂直于平面向外的匀强磁场，第象限存在沿y轴正方向的匀强电场，如图所示。一带正电的粒子从电场中的Q点以速度0v沿x轴正方向开始运动，粒子从坐标原点O离开电场进入磁场，最终从x轴上的P点射出磁场，此时速度方向与x轴正方向成45角，已知粒子在电场和磁场中运动的时间相等，不计粒子重力，求：（1）P点到y轴距离与Q点到y轴距离之比；（2）电场强度和磁感应强度的大小之比。【答案】（1）214=LL；（2）02v【解析】【详解】（1）根据题意，画出粒子的运动轨迹如图所示在电场中，粒子做类平抛运动，设 Q 点到 y 轴距离为 L1，粒子在电场中的时间110Ltv由于粒子在 P 点速度方向与 x 轴方向成 45角，故粒子到达 O 点时速度方向与 x 轴正方向成 45角斜向上，且002cos45vvv设 P 点到 y 轴距离为2L，由几何关系可得22LR在磁场中粒子运动的时间为2200242RLtvv又因为12ttP 点到 y 轴距离与 Q 点到 y 轴距离之比214=LL（2）根据题意，设粒子电荷量为 q，质量为 m，在 O 点y0vv又有y1qEvtm在磁场中2 mTBq24=Tt联立解得02vEB15.如图所示，竖直平面内一足够长的光滑倾斜轨道与一长为L的水平轨道通过一小段光滑圆弧平滑连接，水平轨道右下方有一段弧形轨道PQ。质量为m的小物块A与水平轨道间的动摩擦因数为。以水平轨道末端O点为坐标原点建立平面直角坐标系xOy，x轴的正方向水平向右，y轴的正方向竖直向下，弧形轨道P端坐标为2 LL，Q 端在y轴上。重力加速度为g，则：（1）若物块 A 从倾斜轨道上距x轴高度为H的位置由静止开始下滑，求A到O点时速度与H的关系；（2）若PQ的曲线方程为22480(02)xyLyxL，证明物块 A 从倾斜轨道上不同位置由静止开始下滑，经过O点落在弧形轨道PQ上的动能相同；（3）将质量为m（为常数且5）的小物块B置于O点，物块 A 沿倾斜轨道由静止开始下滑，与 B发生弹性碰撞（碰撞时间极短），要使 A 和 B 均能落在弧形轨道上，且 A 落在 B 落点的右侧，求 A 下滑的初始位置距x轴高度的取值范围。【答案】（1）22gHgL；（2）2 mgL；（3）22314131LhL（）（）【解析】【详解】（1）根据动能定理得20102mg HmgLmv解得022vgHgL（2）当 A 落在任一点（x，y）时：0v tx212gty22 201()2kEm vg t22480 02xyLyxL（）联立得2kEmgLEk为定值，故物块 A 经 O 点落在 PQ 上的动能相同；（3）由动能定理得21102mghmgLmv碰撞时有12Bmvmvmv 22212111222Bmvmvmv设 A 碰撞后又回到 O 点的速度为 v3，有223211222mgLmvmv022 Lv t2212LgtA 落到弧形轨道上，故30vvA 落到 B 落点右侧，有3Bvv联立解得