2023年重庆市高考物理三诊试卷

2023年重庆市高考物理三诊试卷

一、未知

1.（3分）汽车沿直线匀加速上坡过程中，所受阻力恒定，则（）

A.汽车机械能守恒B.汽车机械能减少

C.汽车机械能增加D.汽车功率不变

2.（3分）如图所示，理想变压器连接输出电压恒为U（）的交流电源，所有电表均为理想电

表，用电器R阻值恒定，则在滑片P从a向b滑动过程中，示数不变的电表是（）

A.Ai表B.Vi表C.V2表D.A2表

3.（3分）如题图所示，某跳伞运动员从一定高度跳伞，在降落过程中受到水平恒向风力影

响，最后降落到同一水平面上，下列说法正确的是（）

A.该运动员一定做曲线运动

B.其他条件不变，风力越大，该运动员在空中运动时间越短

C.其他条件不变，风力越大，该运动员在空中运动时间越长

D.其他条件不变，风力越大，该运动员着地时的动能越大

4.（3分）用题图所示装置进行光电效应实验：用频率为v的单色光照射金属K,滑动变阻

器的滑片P与固定端O都在中央位置时，灵敏电流计G中有电流通过。下列说法正确的

是（）

A.增大该单色光的强度，灵敏电流计G示数一定增大

B.滑片P向a端移动过程中，灵敏电流计G示数一定不断增大

C.滑片P向a端移动可测遏止电压Uc

D.换用频率小于v的单色光照射金属K,灵敏电流计G中一定没有电流通过

5.（3分）据报道，2023年1月3日，嫦娥四号登陆月背4周年，月球车在月球表面行驶总

路程达到1455米，工况正常，创造了多个举世瞩目的成绩。设定月球与地球的半径之比

为p,月球与地球的质量之比为q,不考虑月球和地球的自转以及月球和地球表面的空气

阻力，给同一辆月球车提供相同的初动能，其分别在月球表面和地球表面粗糙程度相同

的平直路面上无动力滑行的路程之比为（）

A.旦B.C.D.

2

Dqqp

6.（3分）一带电粒子仅在电场力作用下沿x轴做直线运动，其动能Ek随位置x变化的关

系如题图所示，则其电势能Ep、加速度大小a、电场的电场强度大小E、电势华分别与

位置x的关系图，正确的是（）

7.（3分）如题图所示，静置于水平面的矩形闭合线圈abed,匝数为n,总电阻为R,长度

ab=Li,bc=L2,该线圈的中轴线PQ两侧分别有磁感应强度大小均为B、方向相反的匀

强磁场，磁场方向均垂直于线圈平面。两磁场同时以大小为v的速度水平向右运动瞬时,

线圈所受磁场作用力大小F为（）

A2口21220212

4nBL9VnDL9v

RR

22222

nDnLTIv4AnBPLTiTLv

C.-------J—D.---------9

RR

（多选）8.（3分）自主学习活动中，同学们对部分热学知识进行讨论，下列说法正确的是

（）

A,扩散运动就是布朗运动

B.树叶上的露珠呈扁平球形是由于液体表面张力作用

C.液晶既具有液体的流动性，又具有单晶体的光学各向异性的特点

D.自发的热传递过程是大量分子从无序程度大的状态向无序程度小的状态转化的过程

（多选）9.（3分）如题图所示，用与水平方向夹角为8的力F拉某物品，使该物品沿水平

路面做匀速直线运动。如果增大。（。始终小于90°）,要使该物品仍沿同一水平路面做

匀速直线运动，则（）

A.力F可能增大

B.力F可能减小

C.该物品对水平路面的作用力一定增大

D.该物品对水平路面的作用力一定减小

（多选）10.（3分）如题图所示，某兴趣小组将一象棋子放在静置于水平课桌上的物理课

本上面中央，并用水平恒力F作用于课本，将其从象棋子下方抽出。课桌足够长且粗粒

程度处处相同，象棋子可视为质点，不计空气阻力，则（）

A.其他条件不变，力F越大，象棋子离开课本的速度越大

B.其他条件不变，力F越大，象棋子离开课本的速度越小

C.其他条件不变，象棋子质量越大，其离开课本的速度越大

D.其他条件不变，象棋子质量越大，其离开课本的速度越小

二、解答题（共5小题，满分0分）

11.如图为用光电门测重力加速度的实验装置。一直径为d的钢球从光电门正上方由静止开

始自由下落，测得刚开始下落时，钢球球心到光电门的距离为h,用计时装置测出钢球通

过光电门的时间为to用钢球通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速

度，不考虑空气阻力。

（1）钢球球心通过光电门时的速度大小v=；

（2）当地重力加速度大小g=；

（3）由于实验中用钢球通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度，导

致重力加速度的测量值（选填“大于”“小于”）其真实值。

12.某实验小组在练习使用多用电表的实验中，进行了以下探究。

（1）用多用电表测量某元件的电阻：选用欧姆挡“X10”挡进行测量时，发现多用电表

指针的偏转角度过大，因此需重新选择（选填“Xl”“X100”）挡，并需

（填操作过程）后，再次进行测量，若此时多用电表的指针如题图1所示，则测量结果

为_________

（2）如图2所示，电学实验室的“黑盒子”表面有A、B、C三个接线柱，盒内有一只

定值电阻和一个二极管，每两个接线柱之间最多连接一个元件。为了探明盒内元件的连

接方式，该实验小组用多用电表的欧姆挡进行测量，把红、黑表笔分别与接线柱A、B、

C连接，测量结果如表所示：

红表笔ABAcBc

黑表笔BACACB

阻值（Q）2100120200020100100

请在题图2中画出“黑盒子”内的电路结构图，并标明定值电阻的阻值。

13.一均匀透明体的横截面如图所示，四分之一圆AB的半径为R,0为圆心。ZOCB=60°o

一细束单色光从真空中由AC边上D点垂直AC射入该透明体。已知DO间距为亚R,

2

该透明体对该单色光的折射率为代，光在真空中传播速度大小为C。求：

(1)该单色光第一次从AC边射出时，其折射光线与AC边的夹角0；

(2)该单色光从D点入射到第一次到达AC边所经过的时间。

14.如题图所示，一竖直轻质弹簧下端固定在水平地面上，上端与质量为3m的物块甲连接,

初始时甲静止。现有一质量为m的物块乙从甲正上方距甲高度为h处由静止释放，与甲

发生碰撞后立即形成共同体丙，随后一起运动但不粘连，当共同体丙运动到最高点时，

乙恰好不离开甲。乙与甲碰撞时间极短可不计，甲、乙均可视为质点，弹簧始终在弹性

限度内，其弹性势能Ep=/kx2(k为弹簧的劲度系数，且k为未知量，x为弹簧的形变

量)，重力加速度为g,不计空气阻力。求：

(1)乙与甲碰撞后形成共同体丙瞬时，共同体丙的速度大小；

(2)整个运动过程中，共同体丙的最大动能和弹簧的最大弹性势能。

15.如题图1所示，一对竖直固定的平行金属板M、N间距为L,01、02为两板上正对的

小孔，M、N两板间加有恒定电压，M板为正极板。紧贴N板右侧存在上下范围足够大、

水平宽度为d的有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面(图中未画出)，竖直虚线PIQI、

P2Q2是该磁场区域的左、右边界。现有一质量为m、电荷量为q的带正电粒子，从Oi

孔进入M、N两板间，粒子初速度和重力均不计。

(1)若M、N两板间电压为U,求两板间匀强电场的场强大小E和该粒子刚进入磁场区

域时的速度大小；

(2)磁场的磁感应强度B随时间t变化的关系如图2所示，其中Bo为已知量，周期

＞空里。t=0时刻该粒子从02孔射入磁场，始终不能穿出右边界P2Q2,求M、N

0

3qB0

两板间电压U'应满足的条件；

(3)在(2)的条件下，该粒子末与N板发生碰撞，求该粒子在磁场中运动的总时间。

2023年重庆市高考物理三诊试卷

参考答案与试题解析

一、未知

1.(3分)汽车沿直线匀加速上坡过程中，所受阻力恒定，则()

A.汽车机械能守恒B.汽车机械能减少

C.汽车机械能增加D.汽车功率不变

【分析】汽车沿直线匀加速上坡过程中，除重力外其他合外力做正功，则汽车的机械能

增加；汽车做匀加速运动，阻力恒定，重力沿斜面向下的分力恒定，则牵引力F恒定，

由p=Fv可知汽车的功率随速度增大而增大。

【解答】解：ABC.汽车匀加速上坡，汽车的动能和重力势能均增加，则机械能增加，

故AB错误，C正确；

D.由于汽车为匀加速上坡，则所受合力恒定，阻力恒定，则牵引力F恒定不变，加速

过程速度大小v逐渐增大，汽车功率为p=Fv,则汽车功率逐渐增大，故D错误。

故选：C。

【点评】本题考查了机车启动问题，解题的关键是分析出除重力外的合力对汽车做正功,

汽车的机械能增加，功率随速度的增加而增加。

2.（3分）如图所示，理想变压器连接输出电压恒为Uo的交流电源，所有电表均为理想电

表，用电器R阻值恒定，则在滑片P从a向b滑动过程中，示数不变的电表是（）

A.Ai表B.Vi表C.V2表D.A2表

【分析】原副线圈两端的电压之比与匝数成正比，副线圈时的抽头P滑动时，副线圈对

应的匝数发生变化，则副线圈上的电压发生变化，结合欧姆定律分析电流表示数的变化。

【解答】解：A、电源电压恒为Uo,所以电压表Vi示数不变，故A错误；

B、根据变压器原副线圈电压与匝数的关系比在滑片P从a向b滑动过程中，n2

U?n2

增大，Uo、ni不变，则U2增大，即电压表V2的示数增大，故B正确；

C、根据欧姆定律U2=l2R，U2增大，I2增大，即电流表A2示数增大，故C错误；

T„

D、根据原副线圈电流与匝数的关系，=_2,由此可知，［|增大，即电流表A1示数增

12nl

大，故D错误。

故选：B。

【点评】本题主要是考查了变压器的知识；解答本题的关键是知道变压器的电压之比等

于匝数之比，在只有一个副线圈的情况下的电流之比等于匝数的反比；原线圈的电压决

定副线圈的电压。

3.（3分）如题图所示，某跳伞运动员从一定高度跳伞，在降落过程中受到水平恒向风力影

响，最后降落到同一水平面上，下列说法正确的是（）

A.该运动员一定做曲线运动

B.其他条件不变，风力越大，该运动员在空中运动时间越短

C.其他条件不变，风力越大，该运动员在空中运动时间越长

D.其他条件不变，风力越大，该运动员着地时的动能越大

【分析】首先，根据运动员的受力和速度关系判断运动员的运动性质；

其次，根据自由落体的规律求出运动员在空中运动的时间，判读是否与风力有关；

最后，根据动能定理分析分力越大，运动员着地时的动能是不是越大。

【解答】解：A、若运动员跳伞时的速度与运动员所受的合力方向相同，则运动员做直线

运动，故A错误；

BC、竖直方向，根据自由落体运动的规律，有h,gt2

可得运动员在空中运动的时间为tq件

可知该运动员在空中运动时间与风力无关，故BC错误；

D、设运动员水平方向位移为x,风力越大，则x越大，根据动能定理有Ek=mgh+Fx

可知其他条件不变，风力越大，该运动员着地时的动能越大，故D正确。

故选：D。

【点评】本题考查了曲线运动的条件以及动能定理等相关知识，解决本题的关键是熟练

掌握运动的合成与分解以及动能定理的简单应用。

4.（3分）用题图所示装置进行光电效应实验：用频率为v的单色光照射金属K,滑动变阻

器的滑片P与固定端O都在中央位置时，灵敏电流计G中有电流通过。下列说法正确的

是（）

A.增大该单色光的强度，灵敏电流计G示数一定增大

B.滑片P向a端移动过程中，灵敏电流计G示数一定不断增大

C.滑片P向a端移动可测遏止电压Uc

D.换用频率小于v的单色光照射金属K,灵敏电流计G中一定没有电流通过

【分析】A.光电流的大小与入射光的强度有关，灵敏电流计的示数与光电流的大小有关;

B.滑片P向a端移动过程中，正向电压变大，光电流变大，在分析饱和光电流；

C.滑片P向a端移动过程中，正向电压增大，不能测出遏止电压；

D.根据光电效应产生的条件分析作答。

【解答】解：A.增大该单色光的强度，逸出的光电子变多，由题意可知光电流变大，灵

敏电流计G示数一定增大，故A正确；

B.滑片P向a端移动过程中，正向电压变大，光电流变大，灵敏电流计G示数增大，

达到饱和光电流后，灵敏电流计G示数不再变化，故B错误；

C.由图可知，滑片P向a端移动，正向电压变大，无法测出遏止电压Uc，只有滑片P

向b端移动可测遏止电压Uc，故C错误；

D.用频率为v的单色光照射金属，产生了光电效应，只能说明入射光的频率大于或等于

金属的极限频率，换用频率小于v的单色光照射金属K,该入射光的频率仍然有可能大

于极限频率，因此有可能发生光电效应，灵敏电流计G中可能有电流通过，故D错误。

故选：Ao

【点评】要明确遏止电压的含义，遏止电压是电路中刚好无光电流的反向电压；光电效

应产生的条件是入射光的频率大于或等于金属的极限频率。

5.（3分）据报道，2023年1月3日，嫦娥四号登陆月背4周年，月球车在月球表面行驶总

路程达到1455米，工况正常，创造了多个举世瞩目的成绩。设定月球与地球的半径之比

为P，月球与地球的质量之比为q,不考虑月球和地球的自转以及月球和地球表面的空气

阻力，给同一辆月球车提供相同的初动能，其分别在月球表面和地球表面粗糙程度相同

的平直路面上无动力滑行的路程之比为（）

A.旦B.C.D.

p2qqp

【分析】不考虑月球和地球的自转，根据万有引力等于重力列式，求解月球表面和地球

表面的重力加速度之比，再由动能定理求滑行的路程之比。

【解答】解：不考虑星体的自转，在星体表面的物体的重力等于星体对物体的万有引力，

有

则星体表面的重力加速度为：g=G-y

由于月球与地球的半径之比为p，月球与地球的质量之比为q,则月球表面和地球表面的

重力加速度之比为

由于月球车有相同的初动能，由动能定理可得

一|imgs=0-Ek

则月球车在月球表面和地球表面粗糙程度相同的平直路面上无动力滑行的路程之比为

—=—=^-,故ACD错误，B正确。

s地g月q

故选：B«

【点评】解答本题的关键要知道不考虑星体的自转，物体的重力等于星体对物体的万有

引力。涉及力在空间积累的效果时，要优先考虑动能定理。

6.（3分）一带电粒子仅在电场力作用下沿x轴做直线运动，其动能Ek随位置x变化的关

系如题图所示，则其电势能Ep、加速度大小a、电场的电场强度大小E、电势⑴分别与

位置x的关系图，正确的是（）

【分析】根据功能关系列式，得到Ek与x的关系式，得到Ek-x图像斜率的意义，结合

Ep-x图像的斜率表示电场力的负值，分析Ep-x图像的形状以及E-x图像的形状；根

据牛顿第二定律分析加速度的变化；根据电场强度与电势差关系分析<p-x图像的形状。

【解答】解：AC、根据功能关系有：AEk=qEAx

贝IEk-x图像的斜率k^^A=qE

△x

Ek-x图像的斜率逐渐增大，则E逐渐增大。

根据功能关系有

△Ep=-qEAx

△Ec

可得Ep-x图像的斜率k，=—P-=-qg

E逐渐增大，Ep-x图像斜率应逐渐增大。电场力一直做正功，电势能一直减小，故A

错误，C正确；

B、根据牛顿第二定律得&生

m

可知E逐渐增大，加速度a逐渐增大，故B错误；

D、根据电场强度与电势差关系式有（p=<po-Ex

则（p-x图像的斜率k"=-E,E逐渐增大，＜p-X图像斜率也应逐渐增大，故D错误。

故选：Co

【点评】解答本题的关键是运用功能关系列式，分析Ek-x图像斜率的意义，再分析各

个图像的形状。知道Ek-x图像的斜率表示电场力。

7.（3分）如题图所示，静置于水平面的矩形闭合线圈abed,匝数为n,总电阻为R,长度

ab=Lf,bc=L2,该线圈的中轴线PQ两侧分别有磁感应强度大小均为B、方向相反的匀

强磁场，磁场方向均垂直于线圈平面。两磁场同时以大小为v的速度水平向右运动瞬时,

线圈所受磁场作用力大小F%（）

A2口2122p2T2

4nBLVnBLv

A.---------B9.------------------------------------9^―

RR

2口2T2J2n2TT

nBLIv4nBLiLv

C.-------i—D.---------19/

RR

【分析】根据磁场运动方向，确定电流方向，根据切割电动势公式、欧姆定律，求电流,

再根据安培力公式，求安培力大小。

【解答】解：当磁场向右运动，线圈ad边切割磁感线产生a-b方向的电流，be边产生

c-b方向的电流，根据切割电动势公式E=2nBL2V

讦2nBLnv

根据欧姆定律，电路中的感应电流为-----

RR

线圈中ad和be边受到安培力的作用，所受安培力为F=2nBIL2

42g2j2

解得门R2”,故A正确，BCD错误。

故选：Ao

【点评】本题考查学生对切割电动势公式、欧姆定律、安培力公式的掌握，比较基础。

（多选）8.（3分）自主学习活动中，同学们对部分热学知识进行讨论，下列说法正确的是

（）

A.扩散运动就是布朗运动

B.树叶上的露珠呈扁平球形是由于液体表面张力作用

C.液晶既具有液体的流动性，又具有单晶体的光学各向异性的特点

D.自发的热传递过程是大量分子从无序程度大的状态向无序程度小的状态转化的过程

【分析】A.根据扩散现象和布朗运动的关系分析作答;

B.根据表面张力分析作答；

C.根据液晶的特点分析作答；

D.根据热力学第二定律和嫡增原理分析作答。

【解答】解：A.扩散是指不同物质相互接触彼此进入对方的现象，布朗运动是悬浮微粒

的无规则运动，扩散运动不是布朗运动，故A错误；

B.树叶上的露珠呈扁平球形是由于液体表面张力作用，故B正确；

C.液晶既具有液体的流动性，又具有单晶体的光学各向异性的特点，故C正确；

D.根据端增原理可知，自发的热传递过程是大量分子从无序程度小的状态向无序程度大

的状态转化的过程，故D错误。

故选：BCo

【点评】本题重点要掌握扩散与布朗运动、液体表面张力的形成的原因，以及液晶的物

理性质和爆增等一些基础性的知识点的内容，在平时的学习过程中多加积累即可。

（多选）9.（3分）如题图所示，用与水平方向夹角为。的力F拉某物品，使该物品沿水平

路面做匀速直线运动。如果增大0（0始终小于90°）,要使该物品仍沿同一水平路面做

匀速直线运动，则（）

A.力F可能增大

B.力F可能减小

C.该物品对水平路面的作用力一定增大

D.该物品对水平路面的作用力一定减小

【分析】物品做匀速直线运动，所受合力始终为零，根据平衡条件可以列出水平方程、

竖直方程，联立两方程，得出力F的表达式，根据e变化情况，判断力F的变化情况。

根据牛顿第三定律可知，该物品对水平路面的作用力，大小等于路面对该物品的作用力,

即物品所受路面的支持力与滑动摩擦力的合力。列出合力的表达式后，根据。变化情况,

判断合力变化情况。

【解答】解：AB.设物品质量为m,物品与路面间摩擦因数为2物品做匀速直线运动,

根据平衡条件有

FCOS0=|1FN

FN=mg-FsinQ

联立两式解得：L/:mg--------------其中tan<p=」^

cos©+M-sinQW+isin（e+。）四

由正弦函数性质可知，增大。（。始终小于90°）,力F可能增大、也可能减小，故AB

正确；

CD.由牛顿第三定律可知，该物品对水平路面的作用力，大小等于物品所受路面支持力

与滑动摩擦力的合力，则有

3恒+（%）2

代入FN,整理得：F合=1ng丫>2+1

1+M-tan8

由正切函数性质可知，增大8（0始终小于90°）时，物品所受支持力与滑动摩擦力的

合力F务减小，则该物品对水平路面的作用力减小，故C错误，D正确。

故选：ABDo

【点评】解答本题的关键，一要列出水平方向、竖直方向的平衡方程；二要熟练掌握相

关的数学知识。

（多选）10.（3分）如题图所示，某兴趣小组将一象棋子放在静置于水平课桌上的物理课

本上面中央，并用水平恒力F作用于课本，将其从象棋子下方抽出。课桌足够长且粗耕

程度处处相同，象棋子可视为质点，不计空气阻力，则（）

A.其他条件不变，力F越大，象棋子离开课本的速度越大

B.其他条件不变，力F越大，象棋子离开课本的速度越小

C.其他条件不变，象棋子质量越大，其离开课本的速度越大

D.其他条件不变，象棋子质量越大，其离开课本的速度越小

【分析】根据牛顿第二定律列式分析课本加速度变化，画出棋子和课本的v-t图像，结

合v-t图像的斜率表示加速度进行分析。

【解答】解：将课本从象棋子下方抽出过程中，作出象棋子和物理课本的V-t图像。由

于象棋子受到的摩擦力恒定，加速度恒定，所以象棋子做匀加速直线运动，其V-t图像

为最右侧的图像；

对于课本研究，根据牛顿第二定律可得

F-f=m源本a

可知F越大，v-t图像的加速度越大，v-t图像从左侧数第一条图线的F比第二条图线

大；且若象棋子质量大，则象棋子对课本的摩擦力大，故v-t图像为第三条图线，如图

所示。

AB、其他条件不变，力F越大，若象棋子离开课本，则课本运动相同位移时，所用时间

越短，由图可知，由象棋子的v-t图像可得运动时间越短，速度越小，故A错误，B正

确；

CD、由上述可知，课本的v-t图像为第三条图像，则课本运动相同位移时，象棋子质量

越大，其运动的末速度越大，故C正确，D错误。

故选：BCo

【点评】解答本题的关键是运用隔离法分析棋子和课本的加速度与F的关系，画出v-t

图像，结合v-t图像的斜率表示加速度进行解答。

二、解答题（共5小题，满分0分）

11.如图为用光电门测重力加速度的实验装置。一直径为d的钢球从光电门正上方由静止开

始自由下落，测得刚开始下落时，钢球球心到光电门的距离为h,用计时装置测出钢球通

过光电门的时间为to用钢球通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速

度，不考虑空气阻力。

（1）钢球球心通过光电门时的速度大小V=_旦_；

t

H2

（2）当地重力加速度大小

2ht2

（3）由于实验中用钢球通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度，导

致重力加速度的测量值小于（选填“大于”“小于”）其真实值。

【分析】（1）根据平均速度公式求解钢球通过光电门的瞬时速度；

（2）根据自由落体运动公式求解重力加速度；

（3）由于钢球的直径不是很小，因此钢球球心通过光电门的速度（中间位置的速度）与

钢球通过光电门的平均速度存在差异，据此分析作答。

【解答】解：（1）钢球球心通过光电门时的速度大小为丫]

（2）钢球做自由落体运动，根据匀变速运动公式v2=2gh

又因为v]

d2

代入数据联立解得

2ht2

（3）钢球通过光电门的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，而球心通过光电门的中间位

置的速度大于中间时刻的速度，因此钢球通过光电门的平均速度小于钢球球心通过光电

门的瞬时速度，所以求得的加速度偏小。

故答案为：（1）&；（2）—苴天；（3）小于。

t2ht2

【点评】本题考查了利用自由落体运动规律和光电门测定重力加速度；要理解匀变速运

动中间时刻的瞬时速度与中间位置的瞬时速度的大小关系。

12.某实验小组在练习使用多用电表的实验中，进行了以下探究。

（1）用多用电表测量某元件的电阻：选用欧姆挡“X10”挡进行测量时，发现多用电表

指针的偏转角度过大，因此需重新选择义1（选填“Xl”“X100”）挡，并需再

次欧姆调零（填操作过程）后，再次进行测量，若此时多用电表的指针如题图1所示,

则测量结果为19n；

（2）如图2所示，电学实验室的“黑盒子”表面有A、B、C三个接线柱，盒内有一只

定值电阻和一个二极管，每两个接线柱之间最多连接一个元件。为了探明盒内元件的连

接方式，该实验小组用多用电表的欧姆挡进行测量，把红、黑表笔分别与接线柱A、B、

C连接，测量结果如表所示：

红表笔ABAcBc

黑表笔BACACB

阻值2100120200020100100

请在题图2中画出“黑盒子”内的电路结构图，并标明定值电阻的阻值。

【分析】（D根据欧姆表的使用方法和读数方法判断；

（2）根据电阻、二极管的特点和连接方式由多用电表欧姆挡测量对比分析判断。

【解答】解：（1）选用“X10”挡，发现指针偏角太大，说明待测电阻为小电阻，准确

测量电阻应换小挡，应把选择开关置于“XI”挡，换挡后要重新欧姆调零，由图示可知,

欧姆表示数为19X10=19。；

（2）B、C间电阻与电流方向无关，因此一定是定值电阻，A、C间电阻与电流方向有关,

电流从A到C时电阻远小于反向电阻，说明二极管一定直接接在A、C间，且A为正极,

黑箱内的电路结构图如图所示

故答案为：（1）XI,再次欧姆调零，19；（2）见解析。

【点评】本题关键掌握多用电表欧姆挡的内部结构、使用方法和读数方法，掌握利用多

用电表欧姆挡判断黑盒子问题。

13.一均匀透明体的横截面如图所示，四分之一圆AB的半径为R,0为圆心。ZOCB=60°«

一细束单色光从真空中由AC边上D点垂直AC射入该透明体。已知DO间距为亚R,

2

该透明体对该单色光的折射率为。5,光在真空中传播速度大小为以求：

（1）该单色光第一次从AC边射出时，其折射光线与AC边的夹角&

（2）该单色光从D点入射到第一次到达AC边所经过的时间。

【分析】（1）根据入射角和折射角的关系作出光的折射图，根据几何关系结合折射定律

解得折射光线与AC边的夹角；

（2）根据几何关系解得光程，根据v=£解得光速，从而计算时间。

n

【解答】解：（1）由题意知DO=2ZLR,OE=R,所以

2

NDEO=45°

设该单色光在该透明体中发生全反射的临界角为C,则由sinC=l

n

得sinC=2i&<亚

32

45°>C,该单色光在圆弧面E点发生全反射，反射光线EF平行于底边AC,由几何知

识知在BC边入射角为30。，小于临界角C,故该单色光在BC边既有折射光线又有反

射光线，反射光线与AC边交于G点，如图：

根据几何知识和光的反射定律可知光线在AC边的入射角i=30°

由折射定律有

n=sini

sin6

解得

9=30。

（2）光在透明体中的传播速率v=£

n

光在透明体中的传播路程s=DE+EF+FG

__V2

DE=D0=R>

4EF=^R+品'

smbU

单色光从D点入射到第一次到达AC边所经过的时间t=.§-

解得

t=（2V6+2W2）R

2c

答：（1）该单色光第一次从AC边射出时，其折射光线与AC边的夹角为30°；

（2）该单色光从D点入射到第一次到达AC边所经过的时间为（2捉+2x历）R。

2c

【点评】本题首先要能正确作出光路图，掌握全反射的条件，并能正确应用几何关系和

折射定律结合进行解题。

14.如题图所示，一竖直轻质弹簧下端固定在水平地面上，上端与质量为3m的物块甲连接,

初始时甲静止•现有一质量为m的物块乙从甲正上方距甲高度为h处由静止释放，与甲

发生碰撞后立即形成共同体丙，随后一起运动但不粘连，当共同体丙运动到最高点时，

乙恰好不离开甲。乙与甲碰撞时间极短可不计，甲、乙均可视为质点，弹簧始终在弹性

限度内，其弹性势能Ep=/kx2（k为弹簧的劲度系数，且k为未知量，x为弹簧的形变

量），重力加速度为g,不计空气阻力。求：

（1）乙与甲碰撞后形成共同体丙瞬时，共同体丙的速度大小；

（2）整个运动过程中，共同体丙的最大动能和弹簧的最大弹性势能。

【分析】由机械能守恒，求解碰撞后两物体一起压缩弹簧的速度；

由功能关系求解碰撞后到最高点系统弹性势能的减小量以及两物块的最大动能；当两个

物体速度减为零时，整个系统的弹性势能获得最大值。

【解答】解：（1）质量为m的物块乙从距甲正上方h处自由释放，由机械能守恒定律得:

解得：v=V2gh

甲与乙碰撞的过程中，取向下为正方向，由动量守恒定律得：

mv=（3m+m）v共

联立解得：v共=//2gh；

（2）根据题意可知，甲、乙一起上升到最高点时物块乙恰好不离开物块甲，此时甲乙的

速度为零，甲乙之间的弹力为零，甲、乙的加速度均为g,故此时弹簧处在原长，可得弹

簧原长的位置与碰撞的位置的高度差hi等于甲物体静止时压缩量，则有：

khi=3mg

从甲、乙碰撞后到乙恰不离开的过程，由机械能守恒定律有：

联立解得：h,」-，k=^_

110h

在丙物体向上运动的过程中，当丙所受合力为零时速度最大，设此时弹簧的压缩量为X2,

则有:

4mg=kx2

此时弹簧的弹性势能：Ep尸尸亲mgh

从丙的动能最大的位置到乙恰不离开的过程，由机械能守恒定律有:

Ekm+Epi=4mgX2

联“解得：Ekm=-^7mgh:

当丙物体向下运动到最低点时，弹簧的弹性势能最大，设此时弹簧的压缩量为X3,对丙

物体由最低点到最高点的过程，由机械能守恒定律有：

解得：X3=Ah

15n

则有：Epm=[kxg=4^_mgh

N。15

答：(1)乙与甲碰撞后形成共同体丙瞬时，共同体丙的速度大小为点函;；

(2)整个运动过程中，共同体丙的最大动能为二1rlgh，弹簧的最大弹性势能为西阴拉

1515

【点评】本题考查动量守恒定律和能量守恒定律的综合应用，学生需结合系统机械能守

恒综合作答。

15.如题图1所示，一对竖直固定的平行金属板M、N间距为L,OB。2为两板上正对的

小孔，M、N两板间加有恒定电压，M板为正极板。紧贴N板右侧存在上下范围足够大、

水平宽度为d的有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面(图中未画出)，竖直虚线PiQi、

P2Q2是该磁场区域的左、右边界。现有一质量为m、电荷量为q的带正电粒子，从Oi

孔进