广东省三校2024-2025学年高三上学期9月月考物理试题
1．（2024高三上·广东月考）如图甲所示，一阻值为的电阻与理想交流电流表串联后，两端接入图乙所示的正弦式交变电流，下列说法正确的是（ ）
A．该交流电的频率为100Hz
B．电阻中电流的峰值为2A
C．在时刻，电流表的读数为2A
D．电阻的电功率为880W
【答案】C
【知识点】电功率和电功；交变电流的峰值、有效值、平均值与瞬时值
【解析】【解答】 本考点旨在针对变压器与图像相结合的问题，主要是原线圈或副线圈中的电压随时间变化的图像或电流随时间变化的图像等。A．由图乙可知，交流电的周期为
则交流电的频率为50Hz，故A错误；
B．电阻R中电流的峰值为
故B错误；
C．电流表的读数为有效值，则电流表的读数为
故C正确；
D．根据
可知电阻的电功率为440W，故D错误。
故选C。
【分析】由图乙可知交流电的周期以及频率，由最大值求有效值，根据电功率公式求解 电阻的电功率 。
2．（2024高三上·广东月考）关于宇宙起源的大爆炸理论认为，宇宙在最初三分钟内，只存在氢和氦两种元素，其中氦元素的获得有几种途径，其中一种为，关于原子核和电荷数，下列组合可能正确的是（ ）
A．为 B．为 C．为 D．为
【答案】A
【知识点】核聚变
【解析】【解答】宇宙在最初三分钟内，只存在氢和氦两种元素，所以式子左边是氢的同位素，根据质量数和电荷数守恒，可知X为，。
故选A。
【分析】根据式子中只存在氢和氦两种元素，结合质量数和电荷数守恒列式求解。
3．（2024高三上·广东月考）固定在振动片上的金属丝周期性的敲击平静水面，可以形成水波。若将水波视为横波，以金属丝在水面上的敲击点为原点，在水平面建立坐标系，俯视图如图所示，其中实线代表波峰，虚线代表波谷，图示时刻A、B两质点恰好分别位于波峰和波谷上，且A、B两质点的水平距离为，下列说法正确的是（ ）
A．水波的波长为
B．A、B两质点的高度差始终为振幅的两倍
C．增大金属丝的振动频率，水波的传播速度将增大
D．增大金属丝的振动频率，水波的波长将减小
【答案】D
【知识点】机械波及其形成和传播；波长、波速与频率的关系
【解析】【解答】A． 两个相邻的、在振动过程中对平衡位置的位移总是相同的质点间的距离叫波长．在横波中，两个相邻波峰（或波谷）间的距离等于波长．在纵波中，两个相邻密部（或疏部）间的距离等于波长 。由图可知
解得水波的波长为
故A错误；
B．A、B两质点的高度差随时间不断变化，最大为振幅的两倍，故B错误；
CD．机械波的传播速度只与介质有关，介质不变，传播速度不变，根据
增大振动频率，水波的波长将减小，故C错误，D正确。
故选D。
【分析】 机械波的传播速度只与介质有关，根据波长波速频率频率关系分析传播波长关系， A、B两质点的高度差 在不断变化。
4．（2024高三上·广东月考）某品牌电瓶车的动能回收系统的结构原理如图所示，传动轴与磁铁固定连接，当车辆下坡时，车轮通过传动装置带动磁铁在绕有多匝线圈的铁芯间转动，线圈通过端给电池充电，不考虑磁铁转速的变化，穿过线圈的磁通量按正弦（或余弦）规律变化，某时刻磁铁的位置和转动方向如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．在图示位置，线圈中的感应电动势最大
B．从图示位置开始的一小段时间内，线圈端的电势比端高
C．从图示位置转过时，线圈中的感应电动势最大
D．从图示位置转过时，线圈端的电势比端高
【答案】C
【知识点】楞次定律；法拉第电磁感应定律
【解析】【解答】A． 在图示位置，磁铁与线圈平面平行，此时穿过线圈的磁通量为零，但磁通量的变化率最大（因为磁铁正在快速靠近或远离线圈），根据法拉第电磁感应定律，感应电动势与磁通量的变化率成正比，所以在图示位置，线圈中的感应电动势最大 ，故A错误；
B．从图示位置开始的一小段时间内，线圈中的磁场竖直向下且磁通量减小，根据楞次定律，感应电流由到端的电势比端高，故B错误；
C．从图示位置转过时，线圈中的磁通量最小，磁通量变化率最大，则线圈中的感应电动势最大，故C正确；
D．从图示位置转过时，线圈中的磁通量最大，感应电动势为零，端的电势等于端的电势，故D错误。
故选C。
【分析】 本题主要考察电磁感应中的感应电动势的产生以及交流电的产生原理。根据楞次定律或者右手定则判断电势高低。
5．（2024高三上·广东月考）如图甲所示，陀螺是深受小朋友喜爱的玩具。玩耍时，由细绳的一端开始将细绳紧紧缠绕在陀螺侧面，将陀螺竖直放置在地面上，用力水平拉动细绳另一端，使陀螺由静止开始加速转动，俯视图如图乙所示。若陀螺的半径为，在地面上稳定转动时，其角速度至少要达到，缠绕在陀螺上的细绳长为，拉动细绳时，细绳在陀螺侧面不打滑，将细绳的运动视为匀加速直线运动，为使陀螺稳定转动，细绳的加速度至少为（ ）
A． B． C． D．
【答案】B
【知识点】线速度、角速度和周期、转速
【解析】【解答】 细绳在陀螺侧面不打滑 ，故细绳运动速度等于陀螺圆周运动线速度，根据，
联立解得
故选B。
【分析】线速度等于角速度与半径的乘积，结合匀变速直线运动的速度位移关系求解加速度大小。
6．（2024高三上·广东月考）某广场喷泉，在喷泉底部水平安装有五颜六色的圆形彩灯。如图所示，若所有彩灯均为圆盘状，直径均为，灯面到水面的距离均为。已知红光在水中的折射率为，水池面积足够大。则下列说法正确的是（ ）
A．每个灯盘在水面上的发光形状为环形
B．红光灯盘在水面上的发光面积为
C．红光灯盘在水面上的发光面积比绿光灯盘的大
D．灯盘在水中的深度越大，其在水面上的发光面积就越小
【答案】C
【知识点】光的全反射
【解析】【解答】 画出光路图是解决几何光学问题的基础，本题解题关键需要有一定的空间想象能力，将光的出射范围确定下来。A．画出光在水面刚好发生全反射时的位置，因为彩灯为圆盘状，所以每个灯盘在水面上的发光形状为圆形，故A错误；
B．设红光在水面发生全发射时临界角为，根据全反射临界角公式
由得
即临界角
由几何关系可得，红光灯盘在水面上的发光面积直径为
根据圆面积计算公式，红光灯盘在水面上的发光面积为
故B错误；
C．无论是何种光，灯盘在水面上的发光面积直径都满足上一选项中的
灯盘在水面上的发光面积为
又因为红光的频率小于绿光，所以红光的折射率小于绿光，即
又由公式
得
即临界角
结合面积公式可得红光灯盘在水面上的发光面积比绿光灯盘的大。故C正确；
D．结合上一选项中的水面发光面积公式
可知，同一颜色灯盘在水中的深度越大，其在水面上的发光面积就越大，故D错误。
故选C。
【分析】求出绿光在水面刚好发生全反射时的位置，再根据全反射位置确定有绿光直接射出水面的面积。红光比绿光波长处，折射率小，发光面积大。
7．（2024高三上·广东月考）如图所示，轻弹簧左端固定在竖直墙壁上，右端与质量为的物块（可视为质点）连接，物块位于粗糙水平面上，点恰好是弹簧的原长位置。以点为坐标原点，取水平向右为正方向，建立坐标轴。时刻，将物块从点左侧某处由静止释放，设物块在运动过程中的位置坐标为，物块受到的合外力为，运动时间为，运动过程中阻力大小不变，弹簧始终在弹性限度内。下列关于物块的图像或图像可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【知识点】运动学 S-t 图象；牛顿第二定律
【解析】【解答】AB．本题考查简谐运动综合应用。解题的关键是搞清楚物体的运动状态。设弹簧的劲度系数为k，物块向右运动的过程中，弹簧的弹力为kx，物块受到的滑动摩擦力大小为f。当物块物块从O点左侧某处由静止释放后向右运动至O点右侧的过程中，弹簧先对物块产生向右的推力，后对物块产生向左的拉力。根据牛顿第二定律，有
当，即物块在O点左侧时，弹簧对物块有向右的推力；物块在O点右侧时，有
当时，弹簧对物块有向左的拉力；由此可知，F与x成线性关系，且当时，有
因此，根据依次函数的特点，图像是一条不过原点的直线，且在x轴上截距为负值，由能量守恒可知物体不会返回初始位置，故A正确，B错误；
CD．图像中任意一点切线的斜率为速度大小，当物块物块从O点左侧某处由静止释放后向右运动至O点右侧的过程中单向运动中，速度先增大后减小，且做阻尼振动，平衡位置不断交替，能量不断减小，振幅不断减小，则图像应为曲线，x轴上大小应越来越小，故CD错误。
故选A。
【分析】对物体受力分析，物体受滑动摩擦力以及弹簧弹力，运动过程中速度先增大后减小，受摩擦力的影响，做阻尼振动，平衡位置不断交替。
8．（2024高三上·广东月考）地球物理探矿的基本原理是在大地表面设置一对正、负电极，根据地下电场和电流的分布情况，推测出地下矿体的分布。如图所示为某次探矿中电场的分布情况，它和等量异种点电荷的电场分布等效，为电场中的四个点，其中两点在两点电荷连线的中垂线上，下列说法正确的是（ ）
A．点的电势高于点的电势，点的电场强度小于点的电场强度
B．点的电势高于点的电势，点的电场强度大于点的电场强度
C．负电荷由点移动到点，电场力做负功
D．正电荷在点的电势能大于在点的电势能
【答案】A,C
【知识点】电场线；电势
【解析】【解答】 无论是电场线或是等差等势面，都是密的地方场强大，疏的地方场强小；电势高低的判断方法可以根据电势的定义式来判断，但一般都是按沿电场线方向电势降低来判断。A．沿电场线电势降低，电场线的疏密反映电场强度的大小，则点的电势高于点的电势，点的电场强度小于点的电场强度，故A正确；
B．等量异种点电荷产生的电场中，两点电荷连线的中垂线是等势线，则点的电势等于点的电势，点的电场强度大于点的电场强度，故B错误；
C．负电荷由点移动到点，由于点的电势高于点的电势，则电场力做负功，故C正确；
D．正电荷由点移动到点，由于点的电势低于点的电势，则电场力做负功，电势能增大，正电荷在点的电势能小于在点的电势能，故D错误。
故选AC。
【分析】根据沿电场线方向电势降低进行分析；电场线密的地方电场强度大；根据EP=qφ分析电势能的大小，由此分析电场力做功情况。
9．（2024高三上·广东月考）2024年6月2日，嫦娥六号“着上组合体”成功软着陆于月球背面南极——艾特肯盆地，落月过程大致分为主减速段、快速调整段、接近段、悬停段、避障段、缓速下降段6个阶段，约需要900秒。当“着上组合体”慢下降并悬停在距离月球表面约2m高度时，“着上组合体”的主发动机关闭，“着上组合体”自由下落，完成软着陆。已知“着上组合体”的质量为3900kg，月球的质量和半径分别约为地球的和，地球表面的重力加速度，忽略空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．月球表面的重力加速度大小约为
B．月球的第一宇宙速度大小约为
C．“着上组合体”最终着陆月球的速度大小约为
D．“着上组合体”着陆月球时，重力的瞬时功率约为22kW
【答案】A,B,D
【知识点】万有引力定律；功率及其计算
【解析】【解答】 本题是对万有引力定律的考查，解题的关键是要知道万有引力与重力的关系，第一宇宙速度的值，再结合运动学公式求解即可。A．根据
月球表面的重力加速度为
故A正确；
B．第一宇宙速度等于近地坏绕速度，则万有引力提供向心力
解得
月球的第一宇宙速度
故B正确；
C．“着上组合体”最终下落时初速度为0，根据
得
故C错误；
D．“着上组合体”着陆月球时，重力的瞬时功率
故D正确。
故选ABD。
【分析】由万有引力与重力的关系，结合地球与月球的质量比和半径比可求月球表面的重力加速度；由万有引力提供向心力结合地球与月球的质量和半径关系及第一宇宙速度可求月球的第一宇宙速度；由速度—位移关系可求“着上组合体”最终着陆月球的速度大小；由瞬时功率公式P=Fv可求重力的瞬时功率的大小。
10．（2024高三上·广东月考）某高速公路上，由于前车违规停车发生一起追尾交通事故，图乙所示为交警根据现场测量绘制的刹车痕迹勘察示意图，其中表示前后两车减速区域重叠部分的长度。将后车制动过程和碰后两车的减速过程均视为匀减速直线运动，两车均视为质点且质量相等，所受阻力大小均始终为车重的0.5倍，碰撞时间极短，且碰撞前后两车始终在同一直线上运动，该高速路段的限速为，重力加速度。下列说法正确的是（ ）
A．两车碰后瞬间前车的速度为
B．两车碰后瞬间后车的速度为
C．后车刹车后，经4s停下来
D．后车开始刹车时，没有超速
【答案】A,D
【知识点】追及相遇问题；碰撞模型
【解析】【解答】 本题考查动量守恒定律，解题关键掌握运动学公式与动量守恒定律的结合运用，注意动量为矢量。AB．减速过程中合力为阻力，根据牛顿第二定律，两车做匀减速直线运动的加速度大小均为
根据运动学公式，前车、后车碰撞后瞬间速度分别为、
故A正确，B错误；
CD．两车碰撞过程，内力远大于外力，根据动量守恒定律可得
解得碰撞前瞬间后车的速度为
根据匀变速直线运动的速度位移关系
解得
后车开始刹车时，没有超速，后车的运动时间为
故C错误，D正确。
故选AD。
【分析】根据运动学公式解得前后车在碰撞后瞬间的速度；根据动量守恒定律分析解得碰撞后瞬间后车的速度，根据速度时间关系求解运动时间。
11．（2024高三上·广东月考）请完成下列实验操作和计算。
（1）在“用单摆测量重力加速度”的实验中实验装置如图甲所示，已知单摆在摆动过程中的最大偏角小于。在测量单摆的周期时，单摆进行次全振动的时间为，在测量单摆的摆长时，先用毫米刻度尺测得摆球悬挂后的摆线长（从悬点到摆球的最上端）为，再用螺旋测微器测得摆球的直径如图乙所示，则摆球的直径 mm，重力加速度的表达式为 （用题中相应物理量的符号表示）。
（2）用气垫导轨做“探究加速度与合外力的关系”的实验，装置如图丙所示。气垫导轨上相隔一定距离的两处装有光电门，两光电门间的距离为，滑块上固定一遮光条，遮光条和滑块的总质量为，滑块通过光电门时，与光电门连接的数字计时器会记录遮光条的遮光时间。
①实验前，接通气源，将滑块置于气垫导轨上（不挂砂桶），轻推滑块，若数字计时器显示滑块通过光电门1时遮光条的遮光时间比通过光电门2时遮光条的遮光时间长，则要将气垫导轨右侧适当 （填“调低”或“调高”），直至遮光时间相等。
②用螺旋测微器测遮光条的宽度。
③按图丙安装好装置，按正确操作进行实验，若滑块通过光电门1时遮光条的遮光时间为，通过光电门2时遮光条的遮光时间为，可求出滑块运动的加速度大小。
④实验 （填“需要”或“不需要”）满足砂和砂桶的总质量远小于，若实验开始时动滑轮两边的细线不竖直，对实验 （填“有”或“没有”）影响。
【答案】（1）5.980；
（2）调低；不需要；有
【知识点】探究加速度与力、质量的关系；用单摆测定重力加速度
【解析】【解答】本题主要考查了单摆测量重力加速度的实验，根据实验原理掌握正确的实验操作，结合单摆的周期公式完成解答即可 。
（1）螺旋测微器的精确度为0.01mm，螺旋测微器读数要估读，摆球的直径为
求出单摆的摆长，根据单摆周期公式可得
又因为
解得
（2）① 不挂砂桶 ，滑块应该做匀速直线运动。滑块通过光电门1时遮光条的遮光时间比通过光电门2时遮光条的遮光时间长，说明气垫导轨右侧偏高，故要将气垫导轨右侧适当调低。
④弹簧测力计可以测出细线中拉力的数值，故不需要砂和砂桶的总质量远小于；动滑轮两边的细线不竖直，细线中的拉力会变化，故对实验有影响。
【分析】（1） 根据螺旋测微器的分度值结合图乙得到摆球的直径；根据单摆的周期公式列出重力加速度的表达式；
（2）不挂砂桶 ，滑块应该做匀速直线运动。不需要用重力近似代替拉力大小，所以不需要砂和砂桶的总质量远小于滑块重力。
（1）[1]螺旋测微器的精确度为0.01mm，摆球的直径为
[2]根据单摆周期公式可得
又因为
解得
（2）①[1]滑块通过光电门1时遮光条的遮光时间比通过光电门2时遮光条的遮光时间长，说明气垫导轨右侧偏高，故要将气垫导轨右侧适当调低。
④[2][3]弹簧测力计可以测出细线中拉力的数值，故不需要砂和砂桶的总质量远小于；动滑轮两边的细线不竖直，细线中的拉力会变化，故对实验有影响。
12．（2024高三上·广东月考）某实验小组欲利用热敏电阻设计一款温度报警器，器材有电源（电动势为12V，内阻不计），电源（电动势为1.5V，内阻不计），电流表A（量程为0.6A，内阻很小），电压表（量程为6V，内阻），滑动变阻器（最大阻值为），电阻箱，热敏电阻（室温下阻值约为），单刀单掷开关，单刀双掷开关和导线若干。
（1）根据图甲测量电路，为尽可能准确地测量热敏电阻的阻值，电源应 （选填“”或“”），电表1应选 （填“电流表A”或“电压表V”）。
（2）测量热敏电阻的阻值随温度的变化关系。
①依据图甲连接测量电路，将热敏电阻置于温控箱中，将滑动变阻器的滑片置于最左端。
②闭合开关，将单刀双掷开关打到端，调节温控箱的温度，调节滑动变阻器使电表1有适当读数；保持滑动变阻器滑片的位置不变，将单刀双掷开关打到端，调节 ，使电表1的读数保持不变，记录 。
③重复②中的步骤，在坐标纸中描绘热敏电阻的图像，如图乙所示。
（3）利用该热敏电阻设计一款简易温度报警装置，其电路结构如图丙所示。已知电源的电动势为3V，内阻很小，不计报警器电阻对电路的影响，若报警器的电压高于2V时会报警，要求报警器在温度高于时发出警报，则电阻箱的阻值应该调为 ，若考虑到电源内阻的影响，则实际报警温度会 （填“高于”“低于”或“等于”）。
【答案】（1）；电压表V
（2）；温控箱的温度和电阻箱的阻值
（3）1800；高于
【知识点】特殊方法测电阻
【解析】【解答】（1） 热敏电阻的阻值大约为几千欧，电路中的电流大约为mA量级，故不能选用电流表A，由于电压表V的内阻已知，可以作为电流表使用，量程为6mA，故电源应选，电表1应选电压表V。
（2）根据等效替代法测电阻，应该保持滑动变阻器滑片的位置不变，将单刀双掷开关打到端，调节电阻箱，使电表1的读数保持不变，记录温控箱的温度和电阻箱的阻值。
（3）热敏电阻在温度为时的阻值为，此时报警器的电压为2V，故电阻箱的阻值应该调为；若考虑到电源内阻的影响，报警器的电压为2V时，热敏电阻的阻值应小于，故实际报警温度会高于。
【分析】 （1）根据待测电阻、电流表内阻和电压表内阻的大小关系，确定电流表；
（2）保持滑动变阻器滑片位置不变，使电表1的读数保持不变，记录实验结果；
（3） 结合R1-t图像得到不同温度对应的电阻，根据串联分压得到电阻箱阻值，考虑到电源内阻的影响根据闭合电路的欧姆定律分析报警温度。
（1）[1][2] 热敏电阻的阻值大约为几千欧，电路中的电流大约为mA量级，故不能选用电流表A，由于电压表V的内阻已知，可以作为电流表使用，量程为6mA，故电源应选，电表1应选电压表V。
（2）[1][2]根据等效替代法测电阻，应该保持滑动变阻器滑片的位置不变，将单刀双掷开关打到端，调节电阻箱，使电表1的读数保持不变，记录温控箱的温度和电阻箱的阻值。
（3）[1][2]热敏电阻在温度为时的阻值为，此时报警器的电压为2V，故电阻箱的阻值应该调为；若考虑到电源内阻的影响，报警器的电压为2V时，热敏电阻的阻值应小于，故实际报警温度会高于。
13．（2024高三上·广东月考）某款海上航标灯的结构原理如图所示，由三个导热性能良好的气室A、B、C组成，可以利用海浪的上下起伏进行发电。工作时，空气由气室A吸入气室B，在气室B中压缩后，空气被推入气室C，推动涡轮发电机发电，其中阀门、只能单向开关，当海水下降时，活塞下移，阀门打开，闭合。当海水上升时，阀门闭合，海水推动下方活塞压缩空气，当气室B中空气的压强大于气室C中压强时，阀门打开，之后活塞继续推动气室B中的空气，直到气室B中的空气全部被推入气室C为止，气室C中的空气推动涡轮发电机工作。已知海水开始上升时，气室B有最大体积为，气室C中压强为，气室C的体积为，将空气视为理想气体，为大气压强，环境温度始终保持不变。
（1）若海水开始上升时，气室C与发电机之间的阀门关闭，求阀门即将打开时，气室B中空气的体积；
（2）在（1）的情况下，求经过活塞压缩一次，气室C中的压强。
【答案】（1）解：阀门即将打开时，气室B中空气的体积为，根据玻意耳定律可得
解得
（2）解：设气室B中的空气全部被推入气室C时，气室C中的压强为，根据玻意耳定律可得
解得
【知识点】气体的等温变化及玻意耳定律
【解析】【分析】（1）气体发生等温变化，根据玻意耳定律列式求解；
（2） 经过活塞压缩一次，体积发生变化，但温度不变，根据玻意耳定律列式求解。
（1）阀门即将打开时，气室B中空气的体积为，根据玻意耳定律可得
解得
（2）设气室B中的空气全部被推入气室C时，气室C中的压强为，根据玻意耳定律可得
解得
14．（2024高三上·广东月考）如图甲所示，蹦极是时下年轻人喜欢的极限运动之一，可以建立图乙所示物理模型进行分析：将质量为的人视为质点，系在弹性绳一端，弹性绳的另一端固定在蹦极平台的端点，以点为坐标原点，竖直向下建立坐标轴。某时刻人从原点由静止下落，整个下落过程中弹性绳中的弹力随坐标的变化如图丙所示。已知弹性绳的原长为，重力加速度为，不计空气阻力影响，人始终在竖直方向上运动，弹性绳始终在弹性限度内，求：
（1）弹性绳的劲度系数；
（2）整个下落过程中人的最大加速度的大小；
（3）整个下落过程中人的最大速度的大小。
【答案】（1）解：根据胡克定律
由丙图可知
则弹性绳的劲度系数
（2）解：
解得
（3）解：当人的加速度为零时，速度最大，此时弹性绳的长度为，则
解得
设从开始下落到人的速度最大时，克服弹性绳的弹力做功为，则
解得
根据动能定理有
解得
【知识点】牛顿运动定律的综合应用；动能定理的综合应用
【解析】【分析】（1）根据丙图结合胡克定律求解弹性绳的劲度系数；
（2）在最低点时，人的加速度最大，对物体受力分析，根据牛顿第二定律可得最大加速度；
（3）当人的加速度为零时，速度最大，弹力等于重力，弹力均匀变化，根据动能定理求解最大速度的大小。
（1）根据胡克定律
由丙图可知
则弹性绳的劲度系数
（2）在最低点时，人的加速度最大，根据牛顿第二定律可得
解得
（3）当人的加速度为零时，速度最大，此时弹性绳的长度为，则
解得
设从开始下落到人的速度最大时，克服弹性绳的弹力做功为，则
解得
根据动能定理有
解得
15．（2024高三上·广东月考）如图所示，三个矩形区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中，分别存在有界的匀强电场或磁场，为水平中轴线，其中区域Ⅰ、Ⅲ中有大小相等、方向相反的匀强电场，电场强度大小为，区域Ⅱ中存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为。在区域Ⅰ的中线上，将比荷为的带正电的粒子从距离边界线为（未知）的点由静止释放，粒子恰好能够进入区域Ⅲ运动。已知区域Ⅱ的水平宽度为，区域Ⅰ、Ⅲ的水平宽度足够大，不考虑电磁场的边界效应，不计粒子的重力。
（1）求的值；
（2）若释放点到边界的距离为，求粒子前两次经过边界的时间间隔；
（3）若释放点到边界的距离为，且粒子恰能经过点，求区域Ⅰ的竖直高度。
【答案】（1）解：设粒子的质量为，电荷量为，根据牛顿第二定律可得
又联立可得
设粒子在磁场中做圆周运动的速度大小为，根据运动学公式可得
解得
粒子在磁场中运动时，根据洛伦兹力提供向心力可得
粒子恰好能够进入区域III时，在磁场中做圆周运动的半径为，联立解得
（2）解：当点到边界的距离为时，由（1）可知，粒子在磁场中做圆周运动的半径，粒子在区域Ⅱ、Ⅲ中的运动轨迹如图所示，由几何关系知，粒子在磁场中做圆周运动的圆心角，粒子做圆周运动的速度
粒子在区域Ⅱ中运动第一段圆弧的时间
粒子在区域Ⅲ中运动的时间
则粒子前两次经过边界的时间间隔
（3）解：粒子前两次经过边界时在磁场中的偏移
粒子前两次经过边界时在电场中的偏移
区域Ⅰ的竖直高度
，其中
解得
，其中
【知识点】带电粒子在有界磁场中的运动；带电粒子在电场与磁场混合场中的运动
【解析】【分析】 （1）求出粒子在磁场中做圆周运动的速度大小，根据洛伦兹力提供向心力求解x0的值；
（2）分析清楚粒子的运动过程，画出运动轨迹，根据几何知识求解圆弧长度，弧长除以线速度等于时间，各段时间相加等于总时间。
（3） 本别求出在磁场中的偏移以及电场中的偏移，根据偏移量求出区域Ⅰ的竖直高度。
（1）设粒子的质量为，电荷量为，根据牛顿第二定律可得
又联立可得
设粒子在磁场中做圆周运动的速度大小为，根据运动学公式可得
解得
粒子在磁场中运动时，根据洛伦兹力提供向心力可得
粒子恰好能够进入区域III时，在磁场中做圆周运动的半径为，联立解得
（2）当点到边界的距离为时，由（1）可知，粒子在磁场中做圆周运动的半径，粒子在区域Ⅱ、Ⅲ中的运动轨迹如图所示，由几何关系知，粒子在磁场中做圆周运动的圆心角，粒子做圆周运动的速度
粒子在区域Ⅱ中运动第一段圆弧的时间
粒子在区域Ⅲ中运动的时间
则粒子前两次经过边界的时间间隔
（3）粒子前两次经过边界时在磁场中的偏移
粒子前两次经过边界时在电场中的偏移
区域Ⅰ的竖直高度
，其中
解得
，其中
1 / 1广东省三校2024-2025学年高三上学期9月月考物理试题
1．（2024高三上·广东月考）如图甲所示，一阻值为的电阻与理想交流电流表串联后，两端接入图乙所示的正弦式交变电流，下列说法正确的是（ ）
A．该交流电的频率为100Hz
B．电阻中电流的峰值为2A
C．在时刻，电流表的读数为2A
D．电阻的电功率为880W
2．（2024高三上·广东月考）关于宇宙起源的大爆炸理论认为，宇宙在最初三分钟内，只存在氢和氦两种元素，其中氦元素的获得有几种途径，其中一种为，关于原子核和电荷数，下列组合可能正确的是（ ）
A．为 B．为 C．为 D．为
3．（2024高三上·广东月考）固定在振动片上的金属丝周期性的敲击平静水面，可以形成水波。若将水波视为横波，以金属丝在水面上的敲击点为原点，在水平面建立坐标系，俯视图如图所示，其中实线代表波峰，虚线代表波谷，图示时刻A、B两质点恰好分别位于波峰和波谷上，且A、B两质点的水平距离为，下列说法正确的是（ ）
A．水波的波长为
B．A、B两质点的高度差始终为振幅的两倍
C．增大金属丝的振动频率，水波的传播速度将增大
D．增大金属丝的振动频率，水波的波长将减小
4．（2024高三上·广东月考）某品牌电瓶车的动能回收系统的结构原理如图所示，传动轴与磁铁固定连接，当车辆下坡时，车轮通过传动装置带动磁铁在绕有多匝线圈的铁芯间转动，线圈通过端给电池充电，不考虑磁铁转速的变化，穿过线圈的磁通量按正弦（或余弦）规律变化，某时刻磁铁的位置和转动方向如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．在图示位置，线圈中的感应电动势最大
B．从图示位置开始的一小段时间内，线圈端的电势比端高
C．从图示位置转过时，线圈中的感应电动势最大
D．从图示位置转过时，线圈端的电势比端高
5．（2024高三上·广东月考）如图甲所示，陀螺是深受小朋友喜爱的玩具。玩耍时，由细绳的一端开始将细绳紧紧缠绕在陀螺侧面，将陀螺竖直放置在地面上，用力水平拉动细绳另一端，使陀螺由静止开始加速转动，俯视图如图乙所示。若陀螺的半径为，在地面上稳定转动时，其角速度至少要达到，缠绕在陀螺上的细绳长为，拉动细绳时，细绳在陀螺侧面不打滑，将细绳的运动视为匀加速直线运动，为使陀螺稳定转动，细绳的加速度至少为（ ）
A． B． C． D．
6．（2024高三上·广东月考）某广场喷泉，在喷泉底部水平安装有五颜六色的圆形彩灯。如图所示，若所有彩灯均为圆盘状，直径均为，灯面到水面的距离均为。已知红光在水中的折射率为，水池面积足够大。则下列说法正确的是（ ）
A．每个灯盘在水面上的发光形状为环形
B．红光灯盘在水面上的发光面积为
C．红光灯盘在水面上的发光面积比绿光灯盘的大
D．灯盘在水中的深度越大，其在水面上的发光面积就越小
7．（2024高三上·广东月考）如图所示，轻弹簧左端固定在竖直墙壁上，右端与质量为的物块（可视为质点）连接，物块位于粗糙水平面上，点恰好是弹簧的原长位置。以点为坐标原点，取水平向右为正方向，建立坐标轴。时刻，将物块从点左侧某处由静止释放，设物块在运动过程中的位置坐标为，物块受到的合外力为，运动时间为，运动过程中阻力大小不变，弹簧始终在弹性限度内。下列关于物块的图像或图像可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
8．（2024高三上·广东月考）地球物理探矿的基本原理是在大地表面设置一对正、负电极，根据地下电场和电流的分布情况，推测出地下矿体的分布。如图所示为某次探矿中电场的分布情况，它和等量异种点电荷的电场分布等效，为电场中的四个点，其中两点在两点电荷连线的中垂线上，下列说法正确的是（ ）
A．点的电势高于点的电势，点的电场强度小于点的电场强度
B．点的电势高于点的电势，点的电场强度大于点的电场强度
C．负电荷由点移动到点，电场力做负功
D．正电荷在点的电势能大于在点的电势能
9．（2024高三上·广东月考）2024年6月2日，嫦娥六号“着上组合体”成功软着陆于月球背面南极——艾特肯盆地，落月过程大致分为主减速段、快速调整段、接近段、悬停段、避障段、缓速下降段6个阶段，约需要900秒。当“着上组合体”慢下降并悬停在距离月球表面约2m高度时，“着上组合体”的主发动机关闭，“着上组合体”自由下落，完成软着陆。已知“着上组合体”的质量为3900kg，月球的质量和半径分别约为地球的和，地球表面的重力加速度，忽略空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．月球表面的重力加速度大小约为
B．月球的第一宇宙速度大小约为
C．“着上组合体”最终着陆月球的速度大小约为
D．“着上组合体”着陆月球时，重力的瞬时功率约为22kW
10．（2024高三上·广东月考）某高速公路上，由于前车违规停车发生一起追尾交通事故，图乙所示为交警根据现场测量绘制的刹车痕迹勘察示意图，其中表示前后两车减速区域重叠部分的长度。将后车制动过程和碰后两车的减速过程均视为匀减速直线运动，两车均视为质点且质量相等，所受阻力大小均始终为车重的0.5倍，碰撞时间极短，且碰撞前后两车始终在同一直线上运动，该高速路段的限速为，重力加速度。下列说法正确的是（ ）
A．两车碰后瞬间前车的速度为
B．两车碰后瞬间后车的速度为
C．后车刹车后，经4s停下来
D．后车开始刹车时，没有超速
11．（2024高三上·广东月考）请完成下列实验操作和计算。
（1）在“用单摆测量重力加速度”的实验中实验装置如图甲所示，已知单摆在摆动过程中的最大偏角小于。在测量单摆的周期时，单摆进行次全振动的时间为，在测量单摆的摆长时，先用毫米刻度尺测得摆球悬挂后的摆线长（从悬点到摆球的最上端）为，再用螺旋测微器测得摆球的直径如图乙所示，则摆球的直径 mm，重力加速度的表达式为 （用题中相应物理量的符号表示）。
（2）用气垫导轨做“探究加速度与合外力的关系”的实验，装置如图丙所示。气垫导轨上相隔一定距离的两处装有光电门，两光电门间的距离为，滑块上固定一遮光条，遮光条和滑块的总质量为，滑块通过光电门时，与光电门连接的数字计时器会记录遮光条的遮光时间。
①实验前，接通气源，将滑块置于气垫导轨上（不挂砂桶），轻推滑块，若数字计时器显示滑块通过光电门1时遮光条的遮光时间比通过光电门2时遮光条的遮光时间长，则要将气垫导轨右侧适当 （填“调低”或“调高”），直至遮光时间相等。
②用螺旋测微器测遮光条的宽度。
③按图丙安装好装置，按正确操作进行实验，若滑块通过光电门1时遮光条的遮光时间为，通过光电门2时遮光条的遮光时间为，可求出滑块运动的加速度大小。
④实验 （填“需要”或“不需要”）满足砂和砂桶的总质量远小于，若实验开始时动滑轮两边的细线不竖直，对实验 （填“有”或“没有”）影响。
12．（2024高三上·广东月考）某实验小组欲利用热敏电阻设计一款温度报警器，器材有电源（电动势为12V，内阻不计），电源（电动势为1.5V，内阻不计），电流表A（量程为0.6A，内阻很小），电压表（量程为6V，内阻），滑动变阻器（最大阻值为），电阻箱，热敏电阻（室温下阻值约为），单刀单掷开关，单刀双掷开关和导线若干。
（1）根据图甲测量电路，为尽可能准确地测量热敏电阻的阻值，电源应 （选填“”或“”），电表1应选 （填“电流表A”或“电压表V”）。
（2）测量热敏电阻的阻值随温度的变化关系。
①依据图甲连接测量电路，将热敏电阻置于温控箱中，将滑动变阻器的滑片置于最左端。
②闭合开关，将单刀双掷开关打到端，调节温控箱的温度，调节滑动变阻器使电表1有适当读数；保持滑动变阻器滑片的位置不变，将单刀双掷开关打到端，调节 ，使电表1的读数保持不变，记录 。
③重复②中的步骤，在坐标纸中描绘热敏电阻的图像，如图乙所示。
（3）利用该热敏电阻设计一款简易温度报警装置，其电路结构如图丙所示。已知电源的电动势为3V，内阻很小，不计报警器电阻对电路的影响，若报警器的电压高于2V时会报警，要求报警器在温度高于时发出警报，则电阻箱的阻值应该调为 ，若考虑到电源内阻的影响，则实际报警温度会 （填“高于”“低于”或“等于”）。
13．（2024高三上·广东月考）某款海上航标灯的结构原理如图所示，由三个导热性能良好的气室A、B、C组成，可以利用海浪的上下起伏进行发电。工作时，空气由气室A吸入气室B，在气室B中压缩后，空气被推入气室C，推动涡轮发电机发电，其中阀门、只能单向开关，当海水下降时，活塞下移，阀门打开，闭合。当海水上升时，阀门闭合，海水推动下方活塞压缩空气，当气室B中空气的压强大于气室C中压强时，阀门打开，之后活塞继续推动气室B中的空气，直到气室B中的空气全部被推入气室C为止，气室C中的空气推动涡轮发电机工作。已知海水开始上升时，气室B有最大体积为，气室C中压强为，气室C的体积为，将空气视为理想气体，为大气压强，环境温度始终保持不变。
（1）若海水开始上升时，气室C与发电机之间的阀门关闭，求阀门即将打开时，气室B中空气的体积；
（2）在（1）的情况下，求经过活塞压缩一次，气室C中的压强。
14．（2024高三上·广东月考）如图甲所示，蹦极是时下年轻人喜欢的极限运动之一，可以建立图乙所示物理模型进行分析：将质量为的人视为质点，系在弹性绳一端，弹性绳的另一端固定在蹦极平台的端点，以点为坐标原点，竖直向下建立坐标轴。某时刻人从原点由静止下落，整个下落过程中弹性绳中的弹力随坐标的变化如图丙所示。已知弹性绳的原长为，重力加速度为，不计空气阻力影响，人始终在竖直方向上运动，弹性绳始终在弹性限度内，求：
（1）弹性绳的劲度系数；
（2）整个下落过程中人的最大加速度的大小；
（3）整个下落过程中人的最大速度的大小。
15．（2024高三上·广东月考）如图所示，三个矩形区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中，分别存在有界的匀强电场或磁场，为水平中轴线，其中区域Ⅰ、Ⅲ中有大小相等、方向相反的匀强电场，电场强度大小为，区域Ⅱ中存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为。在区域Ⅰ的中线上，将比荷为的带正电的粒子从距离边界线为（未知）的点由静止释放，粒子恰好能够进入区域Ⅲ运动。已知区域Ⅱ的水平宽度为，区域Ⅰ、Ⅲ的水平宽度足够大，不考虑电磁场的边界效应，不计粒子的重力。
（1）求的值；
（2）若释放点到边界的距离为，求粒子前两次经过边界的时间间隔；
（3）若释放点到边界的距离为，且粒子恰能经过点，求区域Ⅰ的竖直高度。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】电功率和电功；交变电流的峰值、有效值、平均值与瞬时值
【解析】【解答】 本考点旨在针对变压器与图像相结合的问题，主要是原线圈或副线圈中的电压随时间变化的图像或电流随时间变化的图像等。A．由图乙可知，交流电的周期为
则交流电的频率为50Hz，故A错误；
B．电阻R中电流的峰值为
故B错误；
C．电流表的读数为有效值，则电流表的读数为
故C正确；
D．根据
可知电阻的电功率为440W，故D错误。
故选C。
【分析】由图乙可知交流电的周期以及频率，由最大值求有效值，根据电功率公式求解 电阻的电功率 。
2．【答案】A
【知识点】核聚变
【解析】【解答】宇宙在最初三分钟内，只存在氢和氦两种元素，所以式子左边是氢的同位素，根据质量数和电荷数守恒，可知X为，。
故选A。
【分析】根据式子中只存在氢和氦两种元素，结合质量数和电荷数守恒列式求解。
3．【答案】D
【知识点】机械波及其形成和传播；波长、波速与频率的关系
【解析】【解答】A． 两个相邻的、在振动过程中对平衡位置的位移总是相同的质点间的距离叫波长．在横波中，两个相邻波峰（或波谷）间的距离等于波长．在纵波中，两个相邻密部（或疏部）间的距离等于波长 。由图可知
解得水波的波长为
故A错误；
B．A、B两质点的高度差随时间不断变化，最大为振幅的两倍，故B错误；
CD．机械波的传播速度只与介质有关，介质不变，传播速度不变，根据
增大振动频率，水波的波长将减小，故C错误，D正确。
故选D。
【分析】 机械波的传播速度只与介质有关，根据波长波速频率频率关系分析传播波长关系， A、B两质点的高度差 在不断变化。
4．【答案】C
【知识点】楞次定律；法拉第电磁感应定律
【解析】【解答】A． 在图示位置，磁铁与线圈平面平行，此时穿过线圈的磁通量为零，但磁通量的变化率最大（因为磁铁正在快速靠近或远离线圈），根据法拉第电磁感应定律，感应电动势与磁通量的变化率成正比，所以在图示位置，线圈中的感应电动势最大 ，故A错误；
B．从图示位置开始的一小段时间内，线圈中的磁场竖直向下且磁通量减小，根据楞次定律，感应电流由到端的电势比端高，故B错误；
C．从图示位置转过时，线圈中的磁通量最小，磁通量变化率最大，则线圈中的感应电动势最大，故C正确；
D．从图示位置转过时，线圈中的磁通量最大，感应电动势为零，端的电势等于端的电势，故D错误。
故选C。
【分析】 本题主要考察电磁感应中的感应电动势的产生以及交流电的产生原理。根据楞次定律或者右手定则判断电势高低。
5．【答案】B
【知识点】线速度、角速度和周期、转速
【解析】【解答】 细绳在陀螺侧面不打滑 ，故细绳运动速度等于陀螺圆周运动线速度，根据，
联立解得
故选B。
【分析】线速度等于角速度与半径的乘积，结合匀变速直线运动的速度位移关系求解加速度大小。
6．【答案】C
【知识点】光的全反射
【解析】【解答】 画出光路图是解决几何光学问题的基础，本题解题关键需要有一定的空间想象能力，将光的出射范围确定下来。A．画出光在水面刚好发生全反射时的位置，因为彩灯为圆盘状，所以每个灯盘在水面上的发光形状为圆形，故A错误；
B．设红光在水面发生全发射时临界角为，根据全反射临界角公式
由得
即临界角
由几何关系可得，红光灯盘在水面上的发光面积直径为
根据圆面积计算公式，红光灯盘在水面上的发光面积为
故B错误；
C．无论是何种光，灯盘在水面上的发光面积直径都满足上一选项中的
灯盘在水面上的发光面积为
又因为红光的频率小于绿光，所以红光的折射率小于绿光，即
又由公式
得
即临界角
结合面积公式可得红光灯盘在水面上的发光面积比绿光灯盘的大。故C正确；
D．结合上一选项中的水面发光面积公式
可知，同一颜色灯盘在水中的深度越大，其在水面上的发光面积就越大，故D错误。
故选C。
【分析】求出绿光在水面刚好发生全反射时的位置，再根据全反射位置确定有绿光直接射出水面的面积。红光比绿光波长处，折射率小，发光面积大。
7．【答案】A
【知识点】运动学 S-t 图象；牛顿第二定律
【解析】【解答】AB．本题考查简谐运动综合应用。解题的关键是搞清楚物体的运动状态。设弹簧的劲度系数为k，物块向右运动的过程中，弹簧的弹力为kx，物块受到的滑动摩擦力大小为f。当物块物块从O点左侧某处由静止释放后向右运动至O点右侧的过程中，弹簧先对物块产生向右的推力，后对物块产生向左的拉力。根据牛顿第二定律，有
当，即物块在O点左侧时，弹簧对物块有向右的推力；物块在O点右侧时，有
当时，弹簧对物块有向左的拉力；由此可知，F与x成线性关系，且当时，有
因此，根据依次函数的特点，图像是一条不过原点的直线，且在x轴上截距为负值，由能量守恒可知物体不会返回初始位置，故A正确，B错误；
CD．图像中任意一点切线的斜率为速度大小，当物块物块从O点左侧某处由静止释放后向右运动至O点右侧的过程中单向运动中，速度先增大后减小，且做阻尼振动，平衡位置不断交替，能量不断减小，振幅不断减小，则图像应为曲线，x轴上大小应越来越小，故CD错误。
故选A。
【分析】对物体受力分析，物体受滑动摩擦力以及弹簧弹力，运动过程中速度先增大后减小，受摩擦力的影响，做阻尼振动，平衡位置不断交替。
8．【答案】A,C
【知识点】电场线；电势
【解析】【解答】 无论是电场线或是等差等势面，都是密的地方场强大，疏的地方场强小；电势高低的判断方法可以根据电势的定义式来判断，但一般都是按沿电场线方向电势降低来判断。A．沿电场线电势降低，电场线的疏密反映电场强度的大小，则点的电势高于点的电势，点的电场强度小于点的电场强度，故A正确；
B．等量异种点电荷产生的电场中，两点电荷连线的中垂线是等势线，则点的电势等于点的电势，点的电场强度大于点的电场强度，故B错误；
C．负电荷由点移动到点，由于点的电势高于点的电势，则电场力做负功，故C正确；
D．正电荷由点移动到点，由于点的电势低于点的电势，则电场力做负功，电势能增大，正电荷在点的电势能小于在点的电势能，故D错误。
故选AC。
【分析】根据沿电场线方向电势降低进行分析；电场线密的地方电场强度大；根据EP=qφ分析电势能的大小，由此分析电场力做功情况。
9．【答案】A,B,D
【知识点】万有引力定律；功率及其计算
【解析】【解答】 本题是对万有引力定律的考查，解题的关键是要知道万有引力与重力的关系，第一宇宙速度的值，再结合运动学公式求解即可。A．根据
月球表面的重力加速度为
故A正确；
B．第一宇宙速度等于近地坏绕速度，则万有引力提供向心力
解得
月球的第一宇宙速度
故B正确；
C．“着上组合体”最终下落时初速度为0，根据
得
故C错误；
D．“着上组合体”着陆月球时，重力的瞬时功率
故D正确。
故选ABD。
【分析】由万有引力与重力的关系，结合地球与月球的质量比和半径比可求月球表面的重力加速度；由万有引力提供向心力结合地球与月球的质量和半径关系及第一宇宙速度可求月球的第一宇宙速度；由速度—位移关系可求“着上组合体”最终着陆月球的速度大小；由瞬时功率公式P=Fv可求重力的瞬时功率的大小。
10．【答案】A,D
【知识点】追及相遇问题；碰撞模型
【解析】【解答】 本题考查动量守恒定律，解题关键掌握运动学公式与动量守恒定律的结合运用，注意动量为矢量。AB．减速过程中合力为阻力，根据牛顿第二定律，两车做匀减速直线运动的加速度大小均为
根据运动学公式，前车、后车碰撞后瞬间速度分别为、
故A正确，B错误；
CD．两车碰撞过程，内力远大于外力，根据动量守恒定律可得
解得碰撞前瞬间后车的速度为
根据匀变速直线运动的速度位移关系
解得
后车开始刹车时，没有超速，后车的运动时间为
故C错误，D正确。
故选AD。
【分析】根据运动学公式解得前后车在碰撞后瞬间的速度；根据动量守恒定律分析解得碰撞后瞬间后车的速度，根据速度时间关系求解运动时间。
11．【答案】（1）5.980；
（2）调低；不需要；有
【知识点】探究加速度与力、质量的关系；用单摆测定重力加速度
【解析】【解答】本题主要考查了单摆测量重力加速度的实验，根据实验原理掌握正确的实验操作，结合单摆的周期公式完成解答即可 。
（1）螺旋测微器的精确度为0.01mm，螺旋测微器读数要估读，摆球的直径为
求出单摆的摆长，根据单摆周期公式可得
又因为
解得
（2）① 不挂砂桶 ，滑块应该做匀速直线运动。滑块通过光电门1时遮光条的遮光时间比通过光电门2时遮光条的遮光时间长，说明气垫导轨右侧偏高，故要将气垫导轨右侧适当调低。
④弹簧测力计可以测出细线中拉力的数值，故不需要砂和砂桶的总质量远小于；动滑轮两边的细线不竖直，细线中的拉力会变化，故对实验有影响。
【分析】（1） 根据螺旋测微器的分度值结合图乙得到摆球的直径；根据单摆的周期公式列出重力加速度的表达式；
（2）不挂砂桶 ，滑块应该做匀速直线运动。不需要用重力近似代替拉力大小，所以不需要砂和砂桶的总质量远小于滑块重力。
（1）[1]螺旋测微器的精确度为0.01mm，摆球的直径为
[2]根据单摆周期公式可得
又因为
解得
（2）①[1]滑块通过光电门1时遮光条的遮光时间比通过光电门2时遮光条的遮光时间长，说明气垫导轨右侧偏高，故要将气垫导轨右侧适当调低。
④[2][3]弹簧测力计可以测出细线中拉力的数值，故不需要砂和砂桶的总质量远小于；动滑轮两边的细线不竖直，细线中的拉力会变化，故对实验有影响。
12．【答案】（1）；电压表V
（2）；温控箱的温度和电阻箱的阻值
（3）1800；高于
【知识点】特殊方法测电阻
【解析】【解答】（1） 热敏电阻的阻值大约为几千欧，电路中的电流大约为mA量级，故不能选用电流表A，由于电压表V的内阻已知，可以作为电流表使用，量程为6mA，故电源应选，电表1应选电压表V。
（2）根据等效替代法测电阻，应该保持滑动变阻器滑片的位置不变，将单刀双掷开关打到端，调节电阻箱，使电表1的读数保持不变，记录温控箱的温度和电阻箱的阻值。
（3）热敏电阻在温度为时的阻值为，此时报警器的电压为2V，故电阻箱的阻值应该调为；若考虑到电源内阻的影响，报警器的电压为2V时，热敏电阻的阻值应小于，故实际报警温度会高于。
【分析】 （1）根据待测电阻、电流表内阻和电压表内阻的大小关系，确定电流表；
（2）保持滑动变阻器滑片位置不变，使电表1的读数保持不变，记录实验结果；
（3） 结合R1-t图像得到不同温度对应的电阻，根据串联分压得到电阻箱阻值，考虑到电源内阻的影响根据闭合电路的欧姆定律分析报警温度。
（1）[1][2] 热敏电阻的阻值大约为几千欧，电路中的电流大约为mA量级，故不能选用电流表A，由于电压表V的内阻已知，可以作为电流表使用，量程为6mA，故电源应选，电表1应选电压表V。
（2）[1][2]根据等效替代法测电阻，应该保持滑动变阻器滑片的位置不变，将单刀双掷开关打到端，调节电阻箱，使电表1的读数保持不变，记录温控箱的温度和电阻箱的阻值。
（3）[1][2]热敏电阻在温度为时的阻值为，此时报警器的电压为2V，故电阻箱的阻值应该调为；若考虑到电源内阻的影响，报警器的电压为2V时，热敏电阻的阻值应小于，故实际报警温度会高于。
13．【答案】（1）解：阀门即将打开时，气室B中空气的体积为，根据玻意耳定律可得
解得
（2）解：设气室B中的空气全部被推入气室C时，气室C中的压强为，根据玻意耳定律可得
解得
【知识点】气体的等温变化及玻意耳定律
【解析】【分析】（1）气体发生等温变化，根据玻意耳定律列式求解；
（2） 经过活塞压缩一次，体积发生变化，但温度不变，根据玻意耳定律列式求解。
（1）阀门即将打开时，气室B中空气的体积为，根据玻意耳定律可得
解得
（2）设气室B中的空气全部被推入气室C时，气室C中的压强为，根据玻意耳定律可得
解得
14．【答案】（1）解：根据胡克定律
由丙图可知
则弹性绳的劲度系数
（2）解：
解得
（3）解：当人的加速度为零时，速度最大，此时弹性绳的长度为，则
解得
设从开始下落到人的速度最大时，克服弹性绳的弹力做功为，则
解得
根据动能定理有
解得
【知识点】牛顿运动定律的综合应用；动能定理的综合应用
【解析】【分析】（1）根据丙图结合胡克定律求解弹性绳的劲度系数；
（2）在最低点时，人的加速度最大，对物体受力分析，根据牛顿第二定律可得最大加速度；
（3）当人的加速度为零时，速度最大，弹力等于重力，弹力均匀变化，根据动能定理求解最大速度的大小。
（1）根据胡克定律
由丙图可知
则弹性绳的劲度系数
（2）在最低点时，人的加速度最大，根据牛顿第二定律可得
解得
（3）当人的加速度为零时，速度最大，此时弹性绳的长度为，则
解得
设从开始下落到人的速度最大时，克服弹性绳的弹力做功为，则
解得
根据动能定理有
解得
15．【答案】（1）解：设粒子的质量为，电荷量为，根据牛顿第二定律可得
又联立可得
设粒子在磁场中做圆周运动的速度大小为，根据运动学公式可得
解得
粒子在磁场中运动时，根据洛伦兹力提供向心力可得
粒子恰好能够进入区域III时，在磁场中做圆周运动的半径为，联立解得
（2）解：当点到边界的距离为时，由（1）可知，粒子在磁场中做圆周运动的半径，粒子在区域Ⅱ、Ⅲ中的运动轨迹如图所示，由几何关系知，粒子在磁场中做圆周运动的圆心角，粒子做圆周运动的速度
粒子在区域Ⅱ中运动第一段圆弧的时间
粒子在区域Ⅲ中运动的时间
则粒子前两次经过边界的时间间隔
（3）解：粒子前两次经过边界时在磁场中的偏移
粒子前两次经过边界时在电场中的偏移
区域Ⅰ的竖直高度
，其中
解得
，其中
【知识点】带电粒子在有界磁场中的运动；带电粒子在电场与磁场混合场中的运动
【解析】【分析】 （1）求出粒子在磁场中做圆周运动的速度大小，根据洛伦兹力提供向心力求解x0的值；
（2）分析清楚粒子的运动过程，画出运动轨迹，根据几何知识求解圆弧长度，弧长除以线速度等于时间，各段时间相加等于总时间。
（3） 本别求出在磁场中的偏移以及电场中的偏移，根据偏移量求出区域Ⅰ的竖直高度。
（1）设粒子的质量为，电荷量为，根据牛顿第二定律可得
又联立可得
设粒子在磁场中做圆周运动的速度大小为，根据运动学公式可得
解得
粒子在磁场中运动时，根据洛伦兹力提供向心力可得
粒子恰好能够进入区域III时，在磁场中做圆周运动的半径为，联立解得
（2）当点到边界的距离为时，由（1）可知，粒子在磁场中做圆周运动的半径，粒子在区域Ⅱ、Ⅲ中的运动轨迹如图所示，由几何关系知，粒子在磁场中做圆周运动的圆心角，粒子做圆周运动的速度
粒子在区域Ⅱ中运动第一段圆弧的时间
粒子在区域Ⅲ中运动的时间
则粒子前两次经过边界的时间间隔
（3）粒子前两次经过边界时在磁场中的偏移
粒子前两次经过边界时在电场中的偏移
区域Ⅰ的竖直高度
，其中
解得
，其中
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