卷子答案网-一个不只有答案的网站广东省南粤名校2023-2024学年高三上学期9月联考
物理
（考试时间75分钟，满分100分）
注意事项：
1．答卷前，考生务必用黑色笔迹的钢笔或签字笔将自己的姓名和考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。将条形码横贴在答题卡指定位置。
2．选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，答案不能答在试卷上。
3．非选择题必须用黑色笔迹的钢笔成签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。
4．考生必须保持答题卡的整洁，考试结束后，将试题与答题卡一并交回。
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. 根据近代物理知识，下列说法中正确的是（ ）
A. 在原子核中，平均结合能越大表示原子核中的核子结合得越牢固
B. 是核聚变反应
C. 氡的半衰期为3.8天，现有16个氡原子核，经过7.6天后剩下4个氡原子核
D. 一个氢原子从的激发态向低能级跃迁时，最多能辐射出6种不同频率的光子
2. 如图所示，一同学在电梯里站在电子体重计上，初始示数为实际体重。某一过程中发现体重计示数先变大后恢复至原值。关于该过程下列说法正确的是（ ）
A. 电梯一定处于加速阶段
B. 电梯的速度方向一定向下
C. 人的机械能一定增大
D. 体重计对人的支持力可能做负功
3. 如图所示，倾角的斜面体M静置于水平面，光滑小球m被轻质细绳系住静置在斜面上。一轻质弹簧原长与轻绳相等，若用轻质弹簧替代轻绳（弹簧未超出弹性限度，小球仍在斜面体上）。则替代后（ ）
A. 变小
B. 地面对斜面体的摩擦力不变
C. 弹簧对小球的弹力比轻绳对小球的弹力大
D. 斜面体对小球的弹力变大
4. 以下四幅图片是来自课本的插图，结合图片分析下列说法中正确的是（ ）
A. 图甲是一束单色光进入平行玻璃砖后传播的示意图，当入射角逐渐增大到某一值后会在a界面发生全反射
B. 图乙是双缝干涉示意图，若只减小屏到挡板间距离，两相邻亮条纹间距离将减小
C. 图丙是针尖在灯光下发生的现象，这种现象反映了光的干涉现象
D. 图丁是自然光通过偏振片P、Q的实验结果，右边是光屏。当P固定不动缓慢转动Q时，光屏上的光亮度将一明一暗交替变化，此现象表明光波是纵波
5. 2023年7月14日印度成功发射了“月船3号”探测器，如图为探测器升空后的变轨示意图，“月船3号”探测器在7月25日成功完成了五次变轨，并计划于8月23日前后尝试月球月球南极着陆。利用所学相关知识分析“月船3号”探测器，下列说法正确的是（ ）
A. 探测器飞行过程系统机械能守恒
B. 必须在地球停泊轨道EPO点火加速才能离开地球进入奔月转移轨道
C. 进入月球轨道后需要多次加速变轨才能实现软着陆月球
D. 探测器进入月球轨道后不再受到地球的引力
6. 如图所示，理想变压器的ab端所接的交变电压，、是规格为“4V、3W”的灯泡，现调节电阻箱R为某一值时恰好能使两个灯泡均正常发光，电压表、均为理想交流电压表。（电阻箱R调节过程中所有元件均安全工作）则（ ）
A. 电压表的示数为16V，频率为50Hz
B. 变压器原、副线圈匝数比为
C. 减小电阻箱R连入电路的阻值，电压表的示数不变
D. 减小电阻箱R连入电路的阻值，电压表的示数减小
7. 如图所示是玩具飞车的回环赛道，其底座固定，且赛道视为半径为的光滑竖直圆轨道。一质量为的无动力赛车被弹射出去后，在圆形轨道最低点以水平初速度向右运动。设重力加速度为 ，则下列说法正确的是（ ）
A. 当时赛车在最低点对轨道的压力为
B. 如果赛车能够完成圆周运动，的最小值是
C. 如果赛车能够完成圆周运动，其对轨道的最大压力与最小压力之差为
D. 如果赛车能够完成圆周运动，其最大速度与最小速度之差为
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，质子和粒子的混合体，由静止经同一电场加速后，垂直于电场方向射入同一偏转电场中，偏转后打在同一荧光屏上，则它们（ ）
A. 离开加速电场时的速度相同
B. 离开偏转电场时速度方向相同
C. 在偏转电场中偏转距离y相同
D. 到达屏上位置相同
9. “刀削面”的操作手法是一手托面，一手拿刀，直接将面削到开水锅里。如图所示，小面片（可视为质点）刚被削离时距开水锅的高度为h，与锅沿的水平距离为L，锅的半径也为L，将削出的小面片的运动视为平抛运动，且小面片都落入锅中，重力加速度为g。则下列关于所有小面片在空中运动的描述，正确的是（ ）
A. 速度的变化量都相同
B. 动量的变化量都相同
C. 落入锅中时，最大速度是最小速度的4倍
D. 若初速度为，则
10. 如图所示，MN、PQ是两根间距为L且电阻不计的足够长平行金属导轨，左侧弧形部分光滑，右侧水平部分粗糙且处在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向与水平导轨平面夹角为，导轨右端接一阻值为R的定值电阻。一质量为m、长度为L的金属棒，垂直导轨放置，与水平导轨间的动摩擦因数为。现让其从导轨左端h高处由静止释放，进入磁场后经时间t停止运动。已知金属棒电阻为R，与导轨间接触良好，且始终与磁场垂直，则金属棒进入磁场区域后（ ）
A. 定值电阻R产生的焦耳热为
B. 金属棒在水平导轨上运动时所受摩擦力越来越小
C. 定值电阻R两端的最大电压为
D. 金属棒在磁场中运动的距离为
三、非选择题：共54分。
11. 物理实验课上，甲、乙两同学自主设计实验方案测当地重力加速度，方案如下：
甲同学方案：
（1）如图甲所示，将打点计时器固定铁架台上，重物接上纸带，纸带穿过打点计时器。打开电源，释放纸带，让重物做自由下落运动，得到纸带。
（2）打出的纸带如图乙所示，连续打出的实验点作为计数点1、2、3、4、5、6、7、8、9等，电源的频率为50Hz，实验时纸带的________端应和重物相连接（选填“左”或“右”），由纸带所示数据可算出当地的重力加速度为________（结果保留两位有效数字）。
乙同学的方案：
（3）让小铁球从A点自由下落，下落过程中经过A点正下方的光电门B时，光电计时器记录下小球通过光电门时间t（光电门B竖直放置，与小球运动路径相互平行），注意：图中未画出光电门B所接计时器。
（4）用螺旋测微器测量铁球的直径，如图丙所示，则其直径为________mm；
（5）用刻度尺测量出AB之间距离h；
（6）调整AB之间距离h，记录下小球通过光电门b的时间t，多次重复上述过程。以为纵轴，以h为横轴，理论上，图像为过原点直线，如图乙所示，其斜率为，则________。
12. 小明家里有一台小型的风扇灯，额定电压5.0V，额定功率约为2.5W，他想利用实验室的器材描绘出这台风扇灯的伏安特性曲线。在实验室中找到了导线、开关，还有以下器材：
A.电源E：电动势为6.0V
B.电流表：量程0～0.6A，内阻约为0.5Ω
C.电流表：量程150，内阻为
D.定值电阻
E.定值电阻
F.滑动变阻器：最大阻值100Ω
G滑动变阻器：最大阻值10Ω
（1）为了便于调节，且能够实现在0～5.0V范围内对风扇灯两端电压进行测量，实验中滑动变阻器应选用_________；
为尽可能精确测量实验数据，应选用定值电阻_________，将电流表_________改装成电压表使用。（均选填器材前的字母序号）
（2）请帮助小明根据题中所给实验器材设计实验电路，并在甲图中将电路设计图补充完整________（风扇灯用M表示）（注意请在图中标上所用元件相应的符号）
（3）该同学在实验过程中发现，小风扇灯在电流表读数小于0.15A时灯亮但风扇不能转动。他通过实验描绘出图象如图乙所示，其中为电流表的读数、为电流表的读数。由实验数据可得：为0.10A时为10。则灯亮但风扇不能转动时小风扇灯的电阻为___________。（计算结果保留两位有效数字）
13. 2023年将是芯片行业重要的里程碑。中国可能会成为全球生产芯片的重要国家之一。离子注入是芯片制造过程中一道重要的工序。如图所示是离子注入工作原理的示意图，A处的离子无初速的“飘入”加速电场，经电场加速后从P点沿半径方向进入半径为r的圆形匀强磁场区域，经磁场偏转，最后打在竖直放置的硅片上。离子的质量为m、电荷量为q，加速电场的电压为U，不计离子重力。求：
（1）离子进入圆形匀强磁场区域时的速度大小v；
（2）若磁场方向垂直纸面向外，离子从磁场边缘上某点出磁场时，可以垂直打到硅片上，求圆形区域内匀强磁场的磁感应强度的大小。
14. 建盏是中国国家地理标志产品，具有“入窑一色，出窑万彩”的独特魅力。建盏传统烧制为柴烧，为节约能源和提高成品率，现今多采用电烧。某次烧制前，封闭在窑内的气体温度为27℃，压强为，烧制温度需达到1227℃。为避免窑内气压过高，窑厢顶部设置一压力阀。当窑内气体压强增大到一定程度时，气体就把压力阀顶起来，这时气体就从排气孔向外排出。排气孔变为开通状态。窑内气体温度均匀且逐渐升高。已知压力阀质量，排气孔开始排气时窑内温度为1200K。气体可视为理想气体，g取。求：
（1）压力阀截面积；
（2）烧制过程排出的气体占原有气体质量的比例。
15. 滑板运动在2020年东京奥运会上首次成为比赛项目。如图所示，弧形轨道N的上表面由长度为的水平部分AB和半径为的四分之一光滑圆弧BC组成，质量为2m，静止于光滑的水平地面上。滑板爱好者（含滑板，可视为质点）总质量为m，以初速度为从A点冲上轨道N，滑板与轨道水平部分的动摩擦因数为，。
（1）求滑板爱好者运动至B点时对轨道的的压力大小；
（2）试通过计算判断滑板爱好者能否从C点飞出，如果能，求飞出后相对C点的最大高度。
广东省南粤名校2023-2024学年高三上学期9月联考
物理 答案解析
（考试时间75分钟，满分100分）
注意事项：
1．答卷前，考生务必用黑色笔迹的钢笔或签字笔将自己的姓名和考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。将条形码横贴在答题卡指定位置。
2．选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，答案不能答在试卷上。
3．非选择题必须用黑色笔迹的钢笔成签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。
4．考生必须保持答题卡的整洁，考试结束后，将试题与答题卡一并交回。
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. 根据近代物理知识，下列说法中正确的是（ ）
A. 在原子核中，平均结合能越大表示原子核中的核子结合得越牢固
B. 是核聚变反应
C. 氡的半衰期为3.8天，现有16个氡原子核，经过7.6天后剩下4个氡原子核
D. 一个氢原子从的激发态向低能级跃迁时，最多能辐射出6种不同频率的光子
【答案】A
【解析】
【详解】A．在原子核中，平均结合能越大表示原子核中的核子结合得越牢固，故A正确；
B．是核裂变反应，故B错误；
C．半衰期适用于大量原子核，对少量原子核不适用，故无法判断16个氡原子核，经过7.6天后剩下氡原子核个数，故C错误；
D．一个氢原子从的激发态向低能级跃迁时，最多能辐射出3种不同频率的光子，故D错误。
故选A。
2. 如图所示，一同学在电梯里站在电子体重计上，初始示数为实际体重。某一过程中发现体重计示数先变大后恢复至原值。关于该过程下列说法正确的是（ ）
A. 电梯一定处于加速阶段
B. 电梯的速度方向一定向下
C. 人的机械能一定增大
D. 体重计对人的支持力可能做负功
【答案】D
【解析】
【详解】AB．开始时重力计示数变大，然后恢复至原值，则该过程中体重计对人的支持力大于其重力，故合力向上，根据牛顿第二定律可知，加速度向上，但是运动方向即速度方向可能向上或向下，即电梯可能向上做加速运动或向下做减速直线运动，故AB错误；
CD．由AB选项分析可知，若电梯向上做加速运动，体重计对人支持力做正功，人的重力势能增大，动能增大，机械能增大，若向下做减速直线运动，体重计对人的支持力做负功，人的重力势能减小，动能减小，机械能减小，故C错误，D正确。
故选D。
3. 如图所示，倾角的斜面体M静置于水平面，光滑小球m被轻质细绳系住静置在斜面上。一轻质弹簧原长与轻绳相等，若用轻质弹簧替代轻绳（弹簧未超出弹性限度，小球仍在斜面体上）。则替代后（ ）
A. 变小
B. 地面对斜面体的摩擦力不变
C. 弹簧对小球的弹力比轻绳对小球的弹力大
D. 斜面体对小球的弹力变大
【答案】D
【解析】
【详解】A．由于受到拉力后弹簧会伸长，则小球会下滑，变大，故A错误；
C．以小球为研究对象，受力如图所示
根据受力平衡，沿斜面方向有
可得
当变大时，由于，可知变小，即弹簧对小球的弹力比轻绳对小球的弹力小，故C错误；
B．以斜面体和小球整体作为研究对象，根据受力平衡，在水平方向有
变化时，地面对斜面体的摩擦力也跟着变化，故B错误；
D．以小球为研究对象，垂直斜面方向有
可得
可知当变大时，斜面体对小球的支持力变大，故D正确。
故选D。
4. 以下四幅图片是来自课本的插图，结合图片分析下列说法中正确的是（ ）
A. 图甲是一束单色光进入平行玻璃砖后传播的示意图，当入射角逐渐增大到某一值后会在a界面发生全反射
B. 图乙是双缝干涉示意图，若只减小屏到挡板间距离，两相邻亮条纹间距离将减小
C. 图丙是针尖在灯光下发生的现象，这种现象反映了光的干涉现象
D. 图丁是自然光通过偏振片P、Q的实验结果，右边是光屏。当P固定不动缓慢转动Q时，光屏上的光亮度将一明一暗交替变化，此现象表明光波是纵波
【答案】B
【解析】
【详解】A．图甲中，根据几何关系可知上表面的折射角等于下表面的入射角，根据光路的可逆性，无论怎么增大入射角，下表面的入射角不会达到临界角，光线都会从a面射出，故A错误；
B．图乙中，根据双缝干涉相邻条纹间距公式
可知只减小屏到挡板间距离，两相邻亮条纹间距离将减小，故B正确；
C．图丙是针尖在灯光下发生的现象，这种现象反映了光的衍现象，故C错误；
D．只有横波才能产生偏振现象，所以光的偏振现象表明光是一种横波，故D错误。
故选B。
5. 2023年7月14日印度成功发射了“月船3号”探测器，如图为探测器升空后的变轨示意图，“月船3号”探测器在7月25日成功完成了五次变轨，并计划于8月23日前后尝试月球月球南极着陆。利用所学相关知识分析“月船3号”探测器，下列说法正确的是（ ）
A. 探测器飞行过程系统机械能守恒
B. 必须在地球停泊轨道EPO点火加速才能离开地球进入奔月转移轨道
C. 进入月球轨道后需要多次加速变轨才能实现软着陆月球
D. 探测器进入月球轨道后不再受到地球的引力
【答案】B
【解析】
【详解】A．探测器变轨过程中，探测器发动机会对探测器做功，探测器机械不守恒，故A错误；
B．探测器在地球停泊轨道EPO需点火加速，地球对探测器的引力小于所需向心力，探测器做离心运动，才能脱离原轨道进入奔月转移轨道，故B正确；
C．进入月球轨道后探测器需多次点火向前喷气获取阻力减速，让月球对探测器的引力大于所需向心力，探测器做向心运动，降低轨道才能实现软着陆月球，故C错误；
D．探测器进入月球轨道后同样受到地球引力的作用，故D错误。
故选B。
6. 如图所示，理想变压器的ab端所接的交变电压，、是规格为“4V、3W”的灯泡，现调节电阻箱R为某一值时恰好能使两个灯泡均正常发光，电压表、均为理想交流电压表。（电阻箱R调节过程中所有元件均安全工作）则（ ）
A. 电压表的示数为16V，频率为50Hz
B. 变压器原、副线圈匝数比为
C. 减小电阻箱R连入电路的阻值，电压表的示数不变
D. 减小电阻箱R连入电路的阻值，电压表的示数减小
【答案】D
【解析】
【详解】A．ab端所接的交变电压有效值为
电压表的示数为
频率为
故A错误；
B．变压器副线圈电压为
变压器原、副线圈匝数比为
故B错误；
CD．减小电阻箱R连入电路的阻值，副线圈总电阻变小，副线圈总电流变大，根据变压器原副线圈电流与线圈匝数关系，可知原线圈总电流变大，两端的电压增大，故原线圈两端的电压减小，故电压表的示数减小，根据变压器原副线圈电压与线圈匝数关系可知，副线圈两端的电压减小，故电压表的示数减小，故C错误，D正确。
故选D。
7. 如图所示是玩具飞车的回环赛道，其底座固定，且赛道视为半径为的光滑竖直圆轨道。一质量为的无动力赛车被弹射出去后，在圆形轨道最低点以水平初速度向右运动。设重力加速度为 ，则下列说法正确的是（ ）
A. 当时赛车在最低点对轨道压力为
B. 如果赛车能够完成圆周运动，的最小值是
C. 如果赛车能够完成圆周运动，其对轨道的最大压力与最小压力之差为
D. 如果赛车能够完成圆周运动，其最大速度与最小速度之差为
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．当时赛车在最低点时，则
解得赛车对轨道的压力为
选项A错误；
BD．如果赛车能够完成圆周运动，则在最高点时最小速度
由最低点到最高点
解得的最小值是
此时赛车的最大速度与最小速度之差为
选项BD错误；
C．如果赛车能够完成圆周运动，则在最高点时
由最低点到最高点
在最低点时
解得其对轨道的最大压力与最小压力之差为
选项C正确；
故选C。
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，质子和粒子的混合体，由静止经同一电场加速后，垂直于电场方向射入同一偏转电场中，偏转后打在同一荧光屏上，则它们（ ）
A. 离开加速电场时的速度相同
B. 离开偏转电场时速度方向相同
C. 在偏转电场中的偏转距离y相同
D. 到达屏上位置相同
【答案】BCD
【解析】
【详解】A．设带电粒子的电荷量为q，质量为m，偏转电场极板板长为L，板间距离为d，根据动能定理可知，在加速电场中
可得
由于质子和粒子的比荷不同，故离开加速电场时的速度不相同，故A错误；
BCD．在偏转电场运动时间为
偏转距离带电粒子
设速度偏转角为，则
由以上分析可知带电粒子在偏转电场中的偏转距离、速度偏转角与带电粒子的质量、电荷量无关，故质子和粒子离开偏转电场时速度方向相同，偏转距离相同，会打在屏上同一点，故BCD正确。
故选BCD。
9. “刀削面”的操作手法是一手托面，一手拿刀，直接将面削到开水锅里。如图所示，小面片（可视为质点）刚被削离时距开水锅的高度为h，与锅沿的水平距离为L，锅的半径也为L，将削出的小面片的运动视为平抛运动，且小面片都落入锅中，重力加速度为g。则下列关于所有小面片在空中运动的描述，正确的是（ ）
A. 速度的变化量都相同
B. 动量的变化量都相同
C. 落入锅中时，最大速度是最小速度的4倍
D. 若初速度为，则
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．每片面做平抛运动的高度相同，则运动的时间都相同，根据
可知速度的变化量都相同，由于削出的小面片质量不一定相等，根据
可知动量的变化量不一定相等，故A正确，B错误；
CD．落入锅中时，最大水平速度
最小水平速度
合速度
其中
可知最大速度不是最小速度的4倍，初速度v0的范围为
故C错误，D正确。
故选AD。
10. 如图所示，MN、PQ是两根间距为L且电阻不计的足够长平行金属导轨，左侧弧形部分光滑，右侧水平部分粗糙且处在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向与水平导轨平面夹角为，导轨右端接一阻值为R的定值电阻。一质量为m、长度为L的金属棒，垂直导轨放置，与水平导轨间的动摩擦因数为。现让其从导轨左端h高处由静止释放，进入磁场后经时间t停止运动。已知金属棒电阻为R，与导轨间接触良好，且始终与磁场垂直，则金属棒进入磁场区域后（ ）
A. 定值电阻R产生的焦耳热为
B. 金属棒在水平导轨上运动时所受摩擦力越来越小
C. 定值电阻R两端的最大电压为
D. 金属棒在磁场中运动的距离为
【答案】CD
【解析】
【详解】A．令金属棒在水平导轨上减速至0过程的位移为x0，根据能量守恒定律可知，减小得重力势能转化为回路中产生的总的焦耳热与摩擦生热
则定值电阻R产生焦耳热为
解得
故A错误；
B．金属棒在水平导轨上运动时所受摩擦力为
在水平导轨上运动时，金属棒速度减小，感应电动势减小，感应电流减小，可知，金属棒在水平导轨上运动时所受摩擦力越来越大，故B错误；
C．金属棒下滑至弧形导轨底端速度增大，电动势最大，则有
，，
解得
故C正确；
D．根据动量定理有
通过回路电荷量
感应电动势与感应电流的平均值分别为
，
解得
故D正确。
故选CD。
三、非选择题：共54分。
11. 物理实验课上，甲、乙两同学自主设计实验方案测当地的重力加速度，方案如下：
甲同学的方案：
（1）如图甲所示，将打点计时器固定在铁架台上，重物接上纸带，纸带穿过打点计时器。打开电源，释放纸带，让重物做自由下落运动，得到纸带。
（2）打出的纸带如图乙所示，连续打出的实验点作为计数点1、2、3、4、5、6、7、8、9等，电源的频率为50Hz，实验时纸带的________端应和重物相连接（选填“左”或“右”），由纸带所示数据可算出当地的重力加速度为________（结果保留两位有效数字）。
乙同学的方案：
（3）让小铁球从A点自由下落，下落过程中经过A点正下方的光电门B时，光电计时器记录下小球通过光电门时间t（光电门B竖直放置，与小球运动路径相互平行），注意：图中未画出光电门B所接计时器。
（4）用螺旋测微器测量铁球的直径，如图丙所示，则其直径为________mm；
（5）用刻度尺测量出AB之间距离h；
（6）调整AB之间距离h，记录下小球通过光电门b的时间t，多次重复上述过程。以为纵轴，以h为横轴，理论上，图像为过原点直线，如图乙所示，其斜率为，则________。
【答案】 ①. 右 ②. 9.6 ③. 8.475##8.474##8.476 ④.
【解析】
【详解】（2）[1]重物做匀加速直线运动，相等时间间隔内通过的位移越来越大，则打点间距越来越大，可知实验时纸带的右端应和重物相连接；
[2]由图乙纸带数据，可得
根据
则有
（3）[3]螺旋测微器的精确值为0.01mm，由图丙可知铁球的直径为
（6）[4]小球经过光电门的挡光时间很短，可认为挡光过程的平均速度等于小球经过光电门时的速度，则有
根据运动学公式
联立可得
可知图像的斜率为
解得
12. 小明家里有一台小型的风扇灯，额定电压5.0V，额定功率约为2.5W，他想利用实验室的器材描绘出这台风扇灯的伏安特性曲线。在实验室中找到了导线、开关，还有以下器材：
A.电源E：电动势为6.0V
B.电流表：量程0～0.6A，内阻约为0.5Ω
C.电流表：量程150，内阻为
D.定值电阻
E.定值电阻
F.滑动变阻器：最大阻值100Ω
G.滑动变阻器：最大阻值10Ω
（1）为了便于调节，且能够实现在0～5.0V范围内对风扇灯两端电压进行测量，实验中滑动变阻器应选用_________；
为尽可能精确测量实验数据，应选用定值电阻_________，将电流表_________改装成电压表使用。（均选填器材前的字母序号）
（2）请帮助小明根据题中所给实验器材设计实验电路，并在甲图中将电路设计图补充完整________（风扇灯用M表示）（注意请在图中标上所用元件相应的符号）
（3）该同学在实验过程中发现，小风扇灯在电流表读数小于0.15A时灯亮但风扇不能转动。他通过实验描绘出图象如图乙所示，其中为电流表的读数、为电流表的读数。由实验数据可得：为0.10A时为10。则灯亮但风扇不能转动时小风扇灯的电阻为___________。（计算结果保留两位有效数字）
【答案】 ①. G ②. E ③. C ④. ⑤.
【解析】
【分析】
【详解】（1）[1]额定电压5.0V，额定功率约为2.5W，风扇灯的额定电流为
因此选用电流变；
因电压表需从0开始测起，则滑动变阻器采用分压式接法，而风扇灯的电阻大约为
则滑动变阻器选择总电阻为的误差较小，即选G；
[2][3]由于没有电压表，则必须通过电流表与电阻来改装，因电源电动势为6.0V，则电流表与固定电阻改装成电压表，即选CE；
（2）[4]因电压需从0开始测起，则滑动变阻器采用分压式接法，风扇灯的电阻约为，远小于电压表内阻，属于小电阻，电流表采用外接法，电路如图
（3）[5]风扇灯在电流表读数小于0.15A时灯亮但风扇不能转动，属于纯电阻，根据为0.10A时为10，则风扇灯电阻为
13. 2023年将是芯片行业重要的里程碑。中国可能会成为全球生产芯片的重要国家之一。离子注入是芯片制造过程中一道重要的工序。如图所示是离子注入工作原理的示意图，A处的离子无初速的“飘入”加速电场，经电场加速后从P点沿半径方向进入半径为r的圆形匀强磁场区域，经磁场偏转，最后打在竖直放置的硅片上。离子的质量为m、电荷量为q，加速电场的电压为U，不计离子重力。求：
（1）离子进入圆形匀强磁场区域时的速度大小v；
（2）若磁场方向垂直纸面向外，离子从磁场边缘上某点出磁场时，可以垂直打到硅片上，求圆形区域内匀强磁场的磁感应强度的大小。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）离子通过加速电场，由动能定理可知
变形得到
（2）根据题意，画出离子在磁场中运动的轨迹，如下图
由几何关系知道，离子轨迹半径
由牛顿第二定律有
从而解得
14. 建盏是中国国家地理标志产品，具有“入窑一色，出窑万彩”的独特魅力。建盏传统烧制为柴烧，为节约能源和提高成品率，现今多采用电烧。某次烧制前，封闭在窑内的气体温度为27℃，压强为，烧制温度需达到1227℃。为避免窑内气压过高，窑厢顶部设置一压力阀。当窑内气体压强增大到一定程度时，气体就把压力阀顶起来，这时气体就从排气孔向外排出。排气孔变为开通状态。窑内气体温度均匀且逐渐升高。已知压力阀质量，排气孔开始排气时窑内温度为1200K。气体可视为理想气体，g取。求：
（1）压力阀截面积；
（2）烧制过程排出的气体占原有气体质量的比例。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）对封闭在气窑内的气体，排气前容积不变
由查理定律
代入数据可得
根据平衡条件可得
代入数据可得
（2）开始排气后，气窑内气体维持压强不变
由盖—吕萨克定律
由于气体的密度不变则
代入数据解得
15. 滑板运动在2020年东京奥运会上首次成为比赛项目。如图所示，弧形轨道N的上表面由长度为的水平部分AB和半径为的四分之一光滑圆弧BC组成，质量为2m，静止于光滑的水平地面上。滑板爱好者（含滑板，可视为质点）总质量为m，以初速度为从A点冲上轨道N，滑板与轨道水平部分的动摩擦因数为，。
（1）求滑板爱好者运动至B点时对轨道的的压力大小；
（2）试通过计算判断滑板爱好者能否从C点飞出，如果能，求飞出后相对C点的最大高度。
【答案】（1）13m；（2）不能从C点飞出，见解析
【解析】
【详解】（1）通过AB过程，由动量守恒定律和能量守恒定律得
代入数据解得
在B点由牛顿第二定律得
解得
由牛顿第三定律可知在B点时对轨道的压力大小为13m；
（2）假设滑板爱好者能够冲出C点，由水平动量守恒定律和能量守恒定律得
代入数据解得
因为
所以不能从C点飞出。
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