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黑龙江省2023-2024学年高三下学期物理模拟试题
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这是一份黑龙江省2023-2024学年高三下学期物理模拟试题，共14页。
2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．
3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．
4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．
5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、一质量为m的物体放在倾角为且足够长的光滑固定斜面上，初始位置如图甲所示，在平行于斜面的力F的作用下由静止开始沿斜面运动，运动过程中物体的机械能E随位置x的变化关系如图乙所示。其中0~x1过程的图线是曲线，x1~x2过程的图线是平行于x轴的直线，x2~x3过程的图线是倾斜的直线，则下列说法正确的是（ ）
A．在0~x1的过程中，物体向上运动
B．在0~x1的过程中，物体的加速度一直增大
C．在x1~x2的过程中，物体的速度大小不变
D．在0~x3的过程中，物体的速度方向先沿斜面向上再沿斜面向下
2、如图所示，虚线表示某电场的等势面，等势面的电势图中已标出。一带电粒子仅在电场力作用下由点运动到点，粒子的运动轨迹如图中实线所示。设粒子在点时的速度大小为、电势能为，在点时的速度大小为、电势能为。则下列结论正确的是（ ）
A．粒子带正电，，
B．粒子带负电，，
C．粒子带正电，，
D．粒子带负电，，
3、关于星系，下述正确的是
A．星系是由宇宙中的恒星、气体和尘埃组成的
B．银河系是一种不规则星系
C．银河系中恒星只有少量的几颗
D．太阳处于河外星系中
4、如图所示，足够长的两平行金属板正对竖直放置，它们通过导线与电源E、定值电阻R、开关S相连。闭合开关后，一个带电的液滴从两板上端的中点处无初速度释放，最终液滴落在某一金属板上。下列说法中正确的是（ ）
A．液滴在两板间运动的轨迹是一条抛物线
B．电源电动势越大，液滴在板间运动的加速度越大
C．电源电动势越大，液滴在板间运动的时间越长
D．定值电阻的阻值越大，液滴在板间运动的时间越长
5、下列说法正确的是（ ）
A．一个热力学系统吸收热量后，其内能一定增加
B．一个热力学系统对外做功后，其内能一定减少
C．理想气体的质量一定且体积不变，当温度升高时其压强一定增大
D．理想气体的质量一定且体积不变，当温度升高时其压强一定减小
6、如图所示，条形磁铁静止放在桌面上，当在其左上方放一电流方向垂直纸面向里的通电直导线后，则磁铁受到的摩擦力和弹力
A．摩擦力为零
B．摩擦力方向向左
C．弹力保持不变
D．摩擦力方向向右
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、图甲为一简谐横波在时的波形图，是平衡位置在处的质点，是平衡位置在处的质点，图乙为质点的振动图象。下列说法正确的是________。
A．这列波沿轴正方向传播
B．这列波的传播速度为
C．时，质点位于波谷位置
D．在到时间内，质点通过的路程为
E.时，质点的加速度沿轴负方向
8、如图所示，一个小型旋转式交流发电机，其矩形线圈的面积为S，共有n匝，总电阻为r，外电路上接有一个阻值为R的定值电阻和一个理想交流电流表A．线圈以角速度在磁感应强度为B的匀强磁场中绕与磁场方向垂直的对称轴匀速运动，图中线圈平面平行于磁场方向，由此位置开始计时，下列说法正确的是（ ）
A．发电机所产生电动势的最大值为
B．从初始位置开始，在四分之一个周期内通过的电荷量为
C．R两端电压的有效值
D．交流电流表的示数一直在变化
9、如图所示，从处发出的电子经加速电压加速后垂直进入相互垂直的匀强电场和匀强磁场中，发现电子向下极板偏转。设两极板间电场的电场强度大小为，磁场的磁感应强度大小为。欲使电子沿直线从电场和磁场区域通过，只采取下列措施，其中可行的是（ ）
A．适当减小电场强度大小
B．适当减小磁感应强度大小
C．适当增大加速电场两极板之间的距离
D．适当减小加速电压
10、如图所示为手机无线充电原理图，若连接电源的为发射线圈，手机端为接收线圈，接收线圈匝数为，电阻为，横截面积为，手机可看成纯电阻，匀强磁场平行于线圈轴线穿过线圈。下列说法正确是（ ）
A．只要发射线圈中有电流流入，接收线圈两端一定可以获得电压
B．只要接收线圈两端有电压，发射线圈中的电流一定不是恒定电流
C．当接收线圈中磁感应强度大小均匀增加时，接收线圈中有均匀增加的电流
D．若时间内，接收线圈中磁感应强度大小均匀增加，则接收线圈两端的电压为
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11．（6分）如图甲所示，某组同学借用“探究a与F、m之间的定量关系”的相关实验思想、原理及操作，进行“探究合外力做功和动能变化的关系”的实验：
（1）为达到平衡阻力的目的，取下细绳和托盘，通过调节垫片的位置，改变长木板倾斜程度，根据打出的纸带判断小车是否做________运动.
（2）连接细绳及托盘，放入砝码，通过实验得到图乙所示的纸带. 纸带上O为小车运动起始时刻所打的点，选取时间间隔为0. 1s的相邻计数点A、B、C、D、E、F、G. 实验时小车所受拉力为0. 2N，小车的质量为0. 2kg. 请计算小车所受合外力做的功W和小车动能的变化，补填表中空格_______，_______（结果保留至小数点后第四位）.
通过分析上述数据你得出的结论是：在实验误差允许的范围内，与理论推导结果一致.
（3）实验中是否要求托盘与砝码总质量m远小于小车质量M？________（填“是”或“否”）；
（4）实验前已测得托盘的质量为，实验时该组同学放入托盘中的砝码质量应为________kg（g取，结果保留至小数点后第三位）.
12．（12分）某同学查阅电动车使用说明书知道自家电动车的电源是铅蓄电池，他通过以下操作测量该电池的电动势和内电阻．
(1)先用多用电表粗测电池的电动势．把多用电表的选择开关拨到直流电压50 V挡，将两表笔与电池两极接触，电表的指针位置如图甲所示，读数为________V．
(2)再用图乙所示装置进行精确测量．多用电表的选择开关拨向合适的直流电流挡，与黑表笔连接的应是电池的________极．闭合开关，改变电阻箱的阻值R，得到不同的电流值I，根据实验数据作出图象如图丙所示．已知图中直线的斜率为k，纵轴截距为b，电流档的内阻为rA ，则此电池的电动势E＝________，内阻r＝________(结果用字母k、b、rA表示) ．
(3)多用表直流电流档的内阻对电动势的测量值大小________（选填“有”或“无”）影响．
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13．（10分）如图所示，一定质量的理想气体从状态A开始经过状态B变化到状态C，己知气体在状态C时压强为，内能为，该理想气体的内能与热力学温度成正比。
（1）求出状态^时气体的压强和温度；
（2）从状态A经过状态B到状态C的过程中，气体是吸热还是放热？求出气体吸收或放出的热量。
14．（16分）如图所示，一根两端开口、粗细均匀且导热性良好的足够长的玻璃管竖直插入足够大的水银槽中并固定，管中有一个质量不计的光滑活塞，活塞下封闭一段长L=85cm的气体,气体的热力学温度T1=300K，现在活塞上缓慢加入细沙，直到活塞下降20cm为止，外界大气压强P0=75cmHg，g=10m/s2。
（i）求活塞下降20cm时，封闭气体的压强；
（ii）保持加入的细沙的质量不变，对封闭气体缓慢加热，求活塞回到原来位置时，封闭气体的热力学温度。
15．（12分）如图所示，在磁感应强度为、方向竖直向下的磁场中有两个固定的半径分别为和的水平放置的金属圆环形导线围成了如图回路，其总电阻为，开口很小，两开口端接有间距也为的且足够长的两个固定平行导轨，导轨与水平面夹角为，处于磁感应强度大小为、方向垂直于导轨向下的匀强磁场中。质量为、电阻为、长为的金属棒与导轨良好接触。滑动变阻器的最大电阻为，其他电阻不计，一切摩擦和空气阻力不计，重力加速度为。求：
(1)电磁感应中产生的电动势；
(2)若开关闭合、断开，求滑动变阻器的最大功率；
(3)若开关断开，闭合，棒由静止释放，棒能沿斜面下滑，求棒下滑过程中最大速度以及某段时间内通过棒某一横截面的最大电荷量。
参考答案
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、B
【解析】
A．物块机械能由重力势能和动能构成，所以拉力做功影响物块机械能的改变，即
则
所以图线的斜率表示拉力，在过程中物体机械能在减小，则拉力在做负功，拉力方向沿斜面向上，所以物体的位移方向向下，即物体在沿斜面向下运动，A错误；
B．在过程中图线的斜率逐渐减小到零，可知物体的拉力逐渐减小到零，根据牛顿第二定律求解加速度
可知加速度一直增大，B正确；
C．在的过程中，拉力，机械能守恒，物体向下运动，重力势能减小，速度增大，C错误；
D．在的过程中，拉力沿斜面向下，结合C选项分析可知物体一直沿斜面向下加速运动，D错误。
故选B。
2、A
【解析】
由题图中所标出的等势面的电势值，知该电场可能是正点电荷形成的电场，电场强度的方向由电势高的地方指向电势低的地方。根据曲线运动的规律，带电粒子受到的电场力指向曲线的内侧，即带电粒子受到的电场力与电场强度方向相同，则带电粒子带正电；带正电粒子从运动到点，电场力做负功，电势能增大，动能减少，故A项正确，BCD错误；
故选A。
3、A
【解析】
A．星系是由宇宙中的恒星、气体和尘埃组成的系统，A正确；
B．在误差范围内可以认为银河系是旋涡状星系，不属于不规则星系，B错误；
C．银河系中恒星很多，C错误；
D．太阳处在银河系中，不在河外星系，D错误。
故选A。
4、B
【解析】
A．液滴在磁场中受重力及电场力，电场力沿水平方向，重力沿竖直方向。因液滴由静止释放，故合力的方向一定与运动方向一致，故液滴做直线运动，故A错误；
B．两板间的电势差等于电源电压，当电动势变大时，两板上的电压变大，由可知，板间的电场强度增大，电场力变大，合力变大，故加速度增大，故B正确；
C．因粒子最终打在极板上，故运动时间取决于水平方向的加速度，当电动势变大时，其水平方向受力增大，加速度增大，运动时间减小，故C错误；
D．定值电阻在此电路中只相当于导线，阻值的变化不会改变两板间的电势差，故带电粒子受力不变，加速度不变，运动时间不变，故D错误。
故选B。
5、C
【解析】
AB．一个热力学系统内能增量等于气体从外界吸收的热量与外界对它所做的功的和，所以AB错误；
CD．理想气体的质量一定且体积不变，当温度升高时，根据可知，压强一定增大，故C正确，D错误。
故选C。
6、B
【解析】
磁铁的磁感线从N到S，故通电导线所处位置的磁场方向为斜向左下，根据左手定则可知导线受到斜向左上的安培力，根据牛顿第三定律可得磁铁受到导线给的斜向右下的作用力，该作用力可分解为水平向右和竖直向下，故磁铁受到的摩擦力水平向左，弹力增大，B正确．
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、BCE
【解析】
A．分析振动图像，由乙图读出，在t=0.10s时Q点的速度方向沿y轴负方向，根据波动规律结合图甲可知，该波沿x轴负方向的传播，故A错误；
B．由甲图读出波长为λ=4m，由乙图读出周期为T=0.2s，则波速为
故B正确；
C．由乙图可知时，质点位于波谷位置。故C正确；
D．在t=0.10s时质点P不在平衡位置和最大位移处，所以从t=0.10s到t=0.15s，质点P通过的路程s≠A=10cm，故D错误；
E．从t=0.10s到t=0.15s，质点P振动了，根据波动规律可知，t=0.15s时，质点P位于平衡位置上方，则加速度方向沿y轴负方向，故E正确。
故选BCE。
8、AC
【解析】
A．在初始位置线圈产生的电动势最大，且
故A正确；
B．从初始位置开始，在四分之一个周期内通过R的电荷量为
故B错误；
C．电动势的有效值为
电阻R两端电压的有效值为
故C正确；
D．交流电流表测的是有效值，其示数不会变化，故D错误。
故选：AC。
9、BD
【解析】
电子通过加速电场的过程，有
欲使电子沿直线从电场和磁场区域通过，则应有
而电子流向下极板偏转，则
故应增大或减小，故BD正确，AC错误。
故选BD。
10、BD
【解析】
A．若发射线圈中有恒定电流，则产生的磁场不变化，在接收线圈中不会产生感应电流，也就不会获得电压，A错误；
B．只要接收线圈两端有电压，说明穿过接收线圈的磁场变化，所以发射线圈中的电流一定不是恒定电流，B正确；
C．若穿过接收线圈的磁感应强度均匀增加，如果线圈闭合，根据法拉第电磁感应定律
可知线圈中产生恒定的感应电动势，根据闭合电路欧姆定律可知接收线圈中有感应电流且恒定，C错误；
D．根据法拉第电磁感应定律有
根据分压规律得两端的电压
D正确。
故选BD。
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11、匀速直线 0.1120 0.1105 是 0.015
【解析】
（1）[1]．平衡摩擦力时，通过调整垫片的位置，改变长木板倾斜程度，根据打出的纸带判断小车是否做匀速直线运动．
（2）[2][3]．从O到F，拉力做功为：
W=Fx=0.2×0.5575J=0.1120J．
F点的瞬时速度为：
则动能的增加量为：
（3）[4]．实验中是要使托盘与砝码的重力等于小车的拉力，必须要使得托盘与砝码总质量m远小于小车质量M；
（4）[5]．砝码盘和砝码整体受重力和拉力，从O到F过程运用动能定理，有：
代入数据解得：
m=0.015kg．
12、12.0； 负 无
【解析】
(1)[1]．电压档量程为50V，则最小分度为1V，则指针对应的读数为12.0V；
(2)[2]．作为电流表使用时，应保证电流由红表笔流进，黑表笔流出，故黑表笔连接的是电池的负极；
[3][4]．由闭合电路欧姆定律可得：
变形可得：
则由图可知：
则可解得：
(3)[5]．由于多用表存在内电阻，所以由闭合电路欧姆定律得：
E=IR+I（RA+r）
变形为：
由图象可知斜率和不考虑多用表的内电阻时相同，所以多用表的内电阻对电源电动势的测量结果无影响。
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、（1）；（2）吸热，。
【解析】
（1）图线可知，状态A到状态B为等压变化，
①
由盖-吕萨克定律可得:
②
状态B到状态C为等容变化，由查理定律可得:
③
由①②③可得:
（2）从状态A经过状态B到状态C的过程中，气体吸收热量 从状态A到状态B气体对外做功，从状态B到状态C气体不做功
④
从状态A到状态C气体内能増加
⑤
由热力学第一定律可知
⑥
由④⑤⑥可得：
⑦
14、（i）；（ii）380K。
【解析】
（i）设活塞下降20cm时，管内外水银面高度差为x，高为x的水银产生的压强为px，则有气体做等温变化:
解得:
x=10cm
（ii）气体做等压变化，有
其中
解得:
T3=380K。
15、 (1)；(2)；(3)，
【解析】
(1)处在均匀变化的磁场中的有效面积
根据法拉第电磁感应定律，产生的感应电动势为
(2)根据闭合电路欧姆定律
滑动变阻器的功率
得
当时，有最大值
所以
(3)棒切割磁感线产生的最大感应电动势
通过分析知道沿整个回路的感应电动势都为逆时针方向，因此总电动势为
对于整个回路，根据闭合电路欧姆定律有
当棒匀速下滑时速度达到最大，此时受力平衡
解得
当物体下滑速度最大时，在时间内通过导体棒的电荷量也最大
解得
O—B
O—C
O—D
O—E
O—F
W/J
0. 0432
0. 0572
0. 0734
0. 0915
0. 0430
0. 0570
0. 0734
0. 0907
2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．
3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．
4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．
5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、一质量为m的物体放在倾角为且足够长的光滑固定斜面上，初始位置如图甲所示，在平行于斜面的力F的作用下由静止开始沿斜面运动，运动过程中物体的机械能E随位置x的变化关系如图乙所示。其中0~x1过程的图线是曲线，x1~x2过程的图线是平行于x轴的直线，x2~x3过程的图线是倾斜的直线，则下列说法正确的是（ ）
A．在0~x1的过程中，物体向上运动
B．在0~x1的过程中，物体的加速度一直增大
C．在x1~x2的过程中，物体的速度大小不变
D．在0~x3的过程中，物体的速度方向先沿斜面向上再沿斜面向下
2、如图所示，虚线表示某电场的等势面，等势面的电势图中已标出。一带电粒子仅在电场力作用下由点运动到点，粒子的运动轨迹如图中实线所示。设粒子在点时的速度大小为、电势能为，在点时的速度大小为、电势能为。则下列结论正确的是（ ）
A．粒子带正电，，
B．粒子带负电，，
C．粒子带正电，，
D．粒子带负电，，
3、关于星系，下述正确的是
A．星系是由宇宙中的恒星、气体和尘埃组成的
B．银河系是一种不规则星系
C．银河系中恒星只有少量的几颗
D．太阳处于河外星系中
4、如图所示，足够长的两平行金属板正对竖直放置，它们通过导线与电源E、定值电阻R、开关S相连。闭合开关后，一个带电的液滴从两板上端的中点处无初速度释放，最终液滴落在某一金属板上。下列说法中正确的是（ ）
A．液滴在两板间运动的轨迹是一条抛物线
B．电源电动势越大，液滴在板间运动的加速度越大
C．电源电动势越大，液滴在板间运动的时间越长
D．定值电阻的阻值越大，液滴在板间运动的时间越长
5、下列说法正确的是（ ）
A．一个热力学系统吸收热量后，其内能一定增加
B．一个热力学系统对外做功后，其内能一定减少
C．理想气体的质量一定且体积不变，当温度升高时其压强一定增大
D．理想气体的质量一定且体积不变，当温度升高时其压强一定减小
6、如图所示，条形磁铁静止放在桌面上，当在其左上方放一电流方向垂直纸面向里的通电直导线后，则磁铁受到的摩擦力和弹力
A．摩擦力为零
B．摩擦力方向向左
C．弹力保持不变
D．摩擦力方向向右
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、图甲为一简谐横波在时的波形图，是平衡位置在处的质点，是平衡位置在处的质点，图乙为质点的振动图象。下列说法正确的是________。
A．这列波沿轴正方向传播
B．这列波的传播速度为
C．时，质点位于波谷位置
D．在到时间内，质点通过的路程为
E.时，质点的加速度沿轴负方向
8、如图所示，一个小型旋转式交流发电机，其矩形线圈的面积为S，共有n匝，总电阻为r，外电路上接有一个阻值为R的定值电阻和一个理想交流电流表A．线圈以角速度在磁感应强度为B的匀强磁场中绕与磁场方向垂直的对称轴匀速运动，图中线圈平面平行于磁场方向，由此位置开始计时，下列说法正确的是（ ）
A．发电机所产生电动势的最大值为
B．从初始位置开始，在四分之一个周期内通过的电荷量为
C．R两端电压的有效值
D．交流电流表的示数一直在变化
9、如图所示，从处发出的电子经加速电压加速后垂直进入相互垂直的匀强电场和匀强磁场中，发现电子向下极板偏转。设两极板间电场的电场强度大小为，磁场的磁感应强度大小为。欲使电子沿直线从电场和磁场区域通过，只采取下列措施，其中可行的是（ ）
A．适当减小电场强度大小
B．适当减小磁感应强度大小
C．适当增大加速电场两极板之间的距离
D．适当减小加速电压
10、如图所示为手机无线充电原理图，若连接电源的为发射线圈，手机端为接收线圈，接收线圈匝数为，电阻为，横截面积为，手机可看成纯电阻，匀强磁场平行于线圈轴线穿过线圈。下列说法正确是（ ）
A．只要发射线圈中有电流流入，接收线圈两端一定可以获得电压
B．只要接收线圈两端有电压，发射线圈中的电流一定不是恒定电流
C．当接收线圈中磁感应强度大小均匀增加时，接收线圈中有均匀增加的电流
D．若时间内，接收线圈中磁感应强度大小均匀增加，则接收线圈两端的电压为
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11．（6分）如图甲所示，某组同学借用“探究a与F、m之间的定量关系”的相关实验思想、原理及操作，进行“探究合外力做功和动能变化的关系”的实验：
（1）为达到平衡阻力的目的，取下细绳和托盘，通过调节垫片的位置，改变长木板倾斜程度，根据打出的纸带判断小车是否做________运动.
（2）连接细绳及托盘，放入砝码，通过实验得到图乙所示的纸带. 纸带上O为小车运动起始时刻所打的点，选取时间间隔为0. 1s的相邻计数点A、B、C、D、E、F、G. 实验时小车所受拉力为0. 2N，小车的质量为0. 2kg. 请计算小车所受合外力做的功W和小车动能的变化，补填表中空格_______，_______（结果保留至小数点后第四位）.
通过分析上述数据你得出的结论是：在实验误差允许的范围内，与理论推导结果一致.
（3）实验中是否要求托盘与砝码总质量m远小于小车质量M？________（填“是”或“否”）；
（4）实验前已测得托盘的质量为，实验时该组同学放入托盘中的砝码质量应为________kg（g取，结果保留至小数点后第三位）.
12．（12分）某同学查阅电动车使用说明书知道自家电动车的电源是铅蓄电池，他通过以下操作测量该电池的电动势和内电阻．
(1)先用多用电表粗测电池的电动势．把多用电表的选择开关拨到直流电压50 V挡，将两表笔与电池两极接触，电表的指针位置如图甲所示，读数为________V．
(2)再用图乙所示装置进行精确测量．多用电表的选择开关拨向合适的直流电流挡，与黑表笔连接的应是电池的________极．闭合开关，改变电阻箱的阻值R，得到不同的电流值I，根据实验数据作出图象如图丙所示．已知图中直线的斜率为k，纵轴截距为b，电流档的内阻为rA ，则此电池的电动势E＝________，内阻r＝________(结果用字母k、b、rA表示) ．
(3)多用表直流电流档的内阻对电动势的测量值大小________（选填“有”或“无”）影响．
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13．（10分）如图所示，一定质量的理想气体从状态A开始经过状态B变化到状态C，己知气体在状态C时压强为，内能为，该理想气体的内能与热力学温度成正比。
（1）求出状态^时气体的压强和温度；
（2）从状态A经过状态B到状态C的过程中，气体是吸热还是放热？求出气体吸收或放出的热量。
14．（16分）如图所示，一根两端开口、粗细均匀且导热性良好的足够长的玻璃管竖直插入足够大的水银槽中并固定，管中有一个质量不计的光滑活塞，活塞下封闭一段长L=85cm的气体,气体的热力学温度T1=300K，现在活塞上缓慢加入细沙，直到活塞下降20cm为止，外界大气压强P0=75cmHg，g=10m/s2。
（i）求活塞下降20cm时，封闭气体的压强；
（ii）保持加入的细沙的质量不变，对封闭气体缓慢加热，求活塞回到原来位置时，封闭气体的热力学温度。
15．（12分）如图所示，在磁感应强度为、方向竖直向下的磁场中有两个固定的半径分别为和的水平放置的金属圆环形导线围成了如图回路，其总电阻为，开口很小，两开口端接有间距也为的且足够长的两个固定平行导轨，导轨与水平面夹角为，处于磁感应强度大小为、方向垂直于导轨向下的匀强磁场中。质量为、电阻为、长为的金属棒与导轨良好接触。滑动变阻器的最大电阻为，其他电阻不计，一切摩擦和空气阻力不计，重力加速度为。求：
(1)电磁感应中产生的电动势；
(2)若开关闭合、断开，求滑动变阻器的最大功率；
(3)若开关断开，闭合，棒由静止释放，棒能沿斜面下滑，求棒下滑过程中最大速度以及某段时间内通过棒某一横截面的最大电荷量。
参考答案
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、B
【解析】
A．物块机械能由重力势能和动能构成，所以拉力做功影响物块机械能的改变，即
则
所以图线的斜率表示拉力，在过程中物体机械能在减小，则拉力在做负功，拉力方向沿斜面向上，所以物体的位移方向向下，即物体在沿斜面向下运动，A错误；
B．在过程中图线的斜率逐渐减小到零，可知物体的拉力逐渐减小到零，根据牛顿第二定律求解加速度
可知加速度一直增大，B正确；
C．在的过程中，拉力，机械能守恒，物体向下运动，重力势能减小，速度增大，C错误；
D．在的过程中，拉力沿斜面向下，结合C选项分析可知物体一直沿斜面向下加速运动，D错误。
故选B。
2、A
【解析】
由题图中所标出的等势面的电势值，知该电场可能是正点电荷形成的电场，电场强度的方向由电势高的地方指向电势低的地方。根据曲线运动的规律，带电粒子受到的电场力指向曲线的内侧，即带电粒子受到的电场力与电场强度方向相同，则带电粒子带正电；带正电粒子从运动到点，电场力做负功，电势能增大，动能减少，故A项正确，BCD错误；
故选A。
3、A
【解析】
A．星系是由宇宙中的恒星、气体和尘埃组成的系统，A正确；
B．在误差范围内可以认为银河系是旋涡状星系，不属于不规则星系，B错误；
C．银河系中恒星很多，C错误；
D．太阳处在银河系中，不在河外星系，D错误。
故选A。
4、B
【解析】
A．液滴在磁场中受重力及电场力，电场力沿水平方向，重力沿竖直方向。因液滴由静止释放，故合力的方向一定与运动方向一致，故液滴做直线运动，故A错误；
B．两板间的电势差等于电源电压，当电动势变大时，两板上的电压变大，由可知，板间的电场强度增大，电场力变大，合力变大，故加速度增大，故B正确；
C．因粒子最终打在极板上，故运动时间取决于水平方向的加速度，当电动势变大时，其水平方向受力增大，加速度增大，运动时间减小，故C错误；
D．定值电阻在此电路中只相当于导线，阻值的变化不会改变两板间的电势差，故带电粒子受力不变，加速度不变，运动时间不变，故D错误。
故选B。
5、C
【解析】
AB．一个热力学系统内能增量等于气体从外界吸收的热量与外界对它所做的功的和，所以AB错误；
CD．理想气体的质量一定且体积不变，当温度升高时，根据可知，压强一定增大，故C正确，D错误。
故选C。
6、B
【解析】
磁铁的磁感线从N到S，故通电导线所处位置的磁场方向为斜向左下，根据左手定则可知导线受到斜向左上的安培力，根据牛顿第三定律可得磁铁受到导线给的斜向右下的作用力，该作用力可分解为水平向右和竖直向下，故磁铁受到的摩擦力水平向左，弹力增大，B正确．
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、BCE
【解析】
A．分析振动图像，由乙图读出，在t=0.10s时Q点的速度方向沿y轴负方向，根据波动规律结合图甲可知，该波沿x轴负方向的传播，故A错误；
B．由甲图读出波长为λ=4m，由乙图读出周期为T=0.2s，则波速为
故B正确；
C．由乙图可知时，质点位于波谷位置。故C正确；
D．在t=0.10s时质点P不在平衡位置和最大位移处，所以从t=0.10s到t=0.15s，质点P通过的路程s≠A=10cm，故D错误；
E．从t=0.10s到t=0.15s，质点P振动了，根据波动规律可知，t=0.15s时，质点P位于平衡位置上方，则加速度方向沿y轴负方向，故E正确。
故选BCE。
8、AC
【解析】
A．在初始位置线圈产生的电动势最大，且
故A正确；
B．从初始位置开始，在四分之一个周期内通过R的电荷量为
故B错误；
C．电动势的有效值为
电阻R两端电压的有效值为
故C正确；
D．交流电流表测的是有效值，其示数不会变化，故D错误。
故选：AC。
9、BD
【解析】
电子通过加速电场的过程，有
欲使电子沿直线从电场和磁场区域通过，则应有
而电子流向下极板偏转，则
故应增大或减小，故BD正确，AC错误。
故选BD。
10、BD
【解析】
A．若发射线圈中有恒定电流，则产生的磁场不变化，在接收线圈中不会产生感应电流，也就不会获得电压，A错误；
B．只要接收线圈两端有电压，说明穿过接收线圈的磁场变化，所以发射线圈中的电流一定不是恒定电流，B正确；
C．若穿过接收线圈的磁感应强度均匀增加，如果线圈闭合，根据法拉第电磁感应定律
可知线圈中产生恒定的感应电动势，根据闭合电路欧姆定律可知接收线圈中有感应电流且恒定，C错误；
D．根据法拉第电磁感应定律有
根据分压规律得两端的电压
D正确。
故选BD。
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11、匀速直线 0.1120 0.1105 是 0.015
【解析】
（1）[1]．平衡摩擦力时，通过调整垫片的位置，改变长木板倾斜程度，根据打出的纸带判断小车是否做匀速直线运动．
（2）[2][3]．从O到F，拉力做功为：
W=Fx=0.2×0.5575J=0.1120J．
F点的瞬时速度为：
则动能的增加量为：
（3）[4]．实验中是要使托盘与砝码的重力等于小车的拉力，必须要使得托盘与砝码总质量m远小于小车质量M；
（4）[5]．砝码盘和砝码整体受重力和拉力，从O到F过程运用动能定理，有：
代入数据解得：
m=0.015kg．
12、12.0； 负 无
【解析】
(1)[1]．电压档量程为50V，则最小分度为1V，则指针对应的读数为12.0V；
(2)[2]．作为电流表使用时，应保证电流由红表笔流进，黑表笔流出，故黑表笔连接的是电池的负极；
[3][4]．由闭合电路欧姆定律可得：
变形可得：
则由图可知：
则可解得：
(3)[5]．由于多用表存在内电阻，所以由闭合电路欧姆定律得：
E=IR+I（RA+r）
变形为：
由图象可知斜率和不考虑多用表的内电阻时相同，所以多用表的内电阻对电源电动势的测量结果无影响。
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、（1）；（2）吸热，。
【解析】
（1）图线可知，状态A到状态B为等压变化，
①
由盖-吕萨克定律可得:
②
状态B到状态C为等容变化，由查理定律可得:
③
由①②③可得:
（2）从状态A经过状态B到状态C的过程中，气体吸收热量 从状态A到状态B气体对外做功，从状态B到状态C气体不做功
④
从状态A到状态C气体内能増加
⑤
由热力学第一定律可知
⑥
由④⑤⑥可得：
⑦
14、（i）；（ii）380K。
【解析】
（i）设活塞下降20cm时，管内外水银面高度差为x，高为x的水银产生的压强为px，则有气体做等温变化:
解得:
x=10cm
（ii）气体做等压变化，有
其中
解得:
T3=380K。
15、 (1)；(2)；(3)，
【解析】
(1)处在均匀变化的磁场中的有效面积
根据法拉第电磁感应定律，产生的感应电动势为
(2)根据闭合电路欧姆定律
滑动变阻器的功率
得
当时，有最大值
所以
(3)棒切割磁感线产生的最大感应电动势
通过分析知道沿整个回路的感应电动势都为逆时针方向，因此总电动势为
对于整个回路，根据闭合电路欧姆定律有
当棒匀速下滑时速度达到最大，此时受力平衡
解得
当物体下滑速度最大时，在时间内通过导体棒的电荷量也最大
解得
O—B
O—C
O—D
O—E
O—F
W/J
0. 0432
0. 0572
0. 0734
0. 0915
0. 0430
0. 0570
0. 0734
0. 0907
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