13. 某同学将一直流电源的总功率P_E、输出功率P_R和电源内部的发热功率P_r随电流I变化的图线画在了同一坐标上，如右图中的a、b、c所示，根据图线可知

A、反映P_r变化的图线是c

B、电源电动势为8v

C、电源内阻为2Ω

D、当电流为0.5A时，外电路的电阻为6Ω

[            ]

14．如图所示，竖直放置的弯曲管ABCD，A管接一密闭球形容器，内有一定质量的气体，B管开口，水银柱将两部分气体封闭，各管形成的液面高度差分别为h₁、h₂和h₃．外界大气压强为H₀(cmHg)．后来在B管开口端注入一些水银，则

A、注入水银前A内气体的压强为H₀+ h₁+ h₃

B、注入水银后h₁增大h₃减小，A管内气体的压强可能不变

C、注入水银后C、D管内气体的体积一定减小

D、注入水银后液面高度差的变化量△h₂＞△h₃

[             ]

得分

评卷人

15．（6分）如图所示，在研究平抛运动时，小球A沿轨道滑下，离开轨道末端（末端水平）时撞开轻质接触式开关S，被电磁铁吸住的小球B同时自由下落．改变整个装置的高度H做同样的实验，发现位于同一高度的A、B两球总是同时落地

（1）该实验现象揭示了A球在离开轨道后在__________方向上的分运动的规律；

（2）该试验装置的设计思想所体现的物理思维方法和实验方法分别是：________________和__________________．

16．（4分）模块机器人具有三个部分，它们分别是传感器、控制器和执行器．模块机器人的控制器内存有5种控制方法；可使用的传感器大致有5类，列表如下

序号

控制方法

序号

传感器

01

即时控制

01

位移传感器

02

延迟控制

02

声传感器

03

“与”门控制

03

温度传感器

04

“或”门控制

04

光传感器

05

“非”门控制

05

磁传感器

执行器模块为小灯模块、电动机模块．

某同学要设计一个装置，当有光照射且有声音时，电动机才会转，则应选择的控制器序号为__________，应使用的传感器序号为_________________．

17．（7分）某同学在做电路实验时，按如图所示的电路图连接了电路，其中R₁=12Ω，R₄=4Ω，R₂与R₃数值未知， 灯L₁与L₂均标明“6V，3W”字样．闭合电键S，两灯均正常发光．

（1）此时A表的读数为________A；

后来他断开电键S，将R₁与R₄的位置互换，其他电路不动，再闭合电键S时，发现电路出了一个故障，但A表仍有读数，示数为0.56A．

（2）请说明发生了什么故障_________________________________，请分析产生故障的原因：___________________________________________________________________________；

（3）根据以上数据，该同学计算得到电源电动势ε为_________v，电源内阻r为______Ω．

18．（6分）数字信息系统（DIS）被广泛应用在物理实验中，该系统可以迅速测量、处理数据，并自动生成图像．如图（a）所示，一条形磁铁固定在水平转台上，磁铁长度等于圆台直径，一磁传感器放置在转台边缘，磁传感器可测量所在位置的磁感应强度．实验后显示器得出曲线如图（b）所示．图中横坐标表示时间，纵坐标表示磁感应强度．

（1）由以上信息可知磁铁所做的运动是____________________．

（2）曲线最高点的纵坐标表示____________________，曲线最低点的纵坐标表示____________________．

19．（7分）在科技活动中某同学利用自制的电子秤来称量物体的重力，如图所示，为电子秤的原理图．托盘和弹簧的质量均不计，滑动变阻器的滑动端与弹簧上端连接，当托盘中没有放物体时，电压表示数为零；当托盘中的物体的质量改变时，电压表示数发生改变，从而测出物体的质量．设变阻器的总电阻为R，总长度为l，电源电动势为E，内 阻不计．弹簧产生的弹力与弹簧压缩量x成正比，即F=k.x（k为常数），不计一切摩擦和其他阻力，电压表为理想电表．

（1）根据上述原理，电压表应接在________________两端．

（2）要获得电压表的满量程称重，制作上述“电子秤”时，电源、限流电阻R₀、变阻器R、电压表等可从下列器材中选择________________________(填器材编号)．

A、电动势为9V、内阻不计的电池；B、电动势为3V、内阻不计的电池；C、阻值为1KW定值电阻；D、阻值为100W的定值电阻；E、最大阻值为50W变阻器；F、最大阻为10W的变阻器；G、量程为0~3V的电压表；H、量程为0~15伏的电压表．

（3）当托盘上放上某物体时，所放物体的质量m与电压表的示数U的关系是：m=___________________．（用相应物理量符号表示）

得分

评卷人

20．（10分）如图所示，放置在水平地面上一个高为40cm、质量为35kg的金属容器内密闭一些空气，容器侧壁正中央有一阀门，阀门细管直径不计．活塞质量为10kg，横截面积为60cm²．现打开阀门，让活塞下降直至静止．不计摩擦，不考虑气体温度的变化，大气压强为1.0×10⁵Pa ．活塞经过细管时加速度恰为g．求：

（1）活塞静止时距容器底部的高度；

（2）活塞静止后关闭阀门，对活塞施加竖直向上的拉力，是否能将金属容器缓缓提离地面？（通过计算说明）

得分

评卷人

21．( 12分) 如图所示，一块质量为0.6kg均匀平板AB长0.8m，其左端搁在水平地面上，板与地面的夹角为37⁰，板中心C垂直固定在支架上，支架长OC为0.3m，支架下端与水平固定转轴O连接．在平板A点处有一质量为0.5kg的小物体m以初速v₀沿板向上运动，物体与平板间的动摩擦因数为0.2．试求：

（1）平板所受的重力的力矩；

（2）小物体运动到距B端多远恰能使平板翻转？

（3）若要保证平板不翻倒，给物体的初速度v₀不能超过多大?

得分

评卷人

22．（l2分）如图所示，在倾角为θ的斜面上，一物块通过轻绳牵拉压紧弹簧．现将轻绳烧断，物块被弹出，与弹簧分离后即进入足够长的N N ^/ 粗糙斜面（此前摩擦不计），沿斜面上滑达到最远点位置离N距离为S．此后下滑，第一次回到N处，压缩弹簧后又被弹离，第二次上滑最远位置离N距离为S/2．求：

（1）物块与粗糙斜面间的动摩擦因素；

（2）物体最终克服摩擦力做功所通过的路程．

得分

评卷人

23．（12分）辩析题水平面内固定一U形光滑金属导轨，轨道宽1m，导轨的左端接有R=0.4Ω的电阻，导轨上放一阻值为R₀=0.1Ω的导体棒ab，其余电阻不计，导体棒ab用水平线通过定滑轮吊着质量M=0.2 kg的重物，空间有竖直向上的匀强磁场，如图所示．已知t=0时，B=1T，，此时物体在地面上且连线刚好被拉直，若磁场以=0.1 T/s增加，请问：经过一段时间物体是否能被拉动？若不能，请说明理由；若能，请求出经过多长时间物体才被拉动．

以下为某同学的解答：

因为穿过回路的磁通量发生变化，产生感应电流，ab受到向左的安培力作用．当安培力大于或等于被吊物体的重力时，重物才能被拉动．

回路产生的感应电动势为：

ab受到向左的安培力为：，代入相关数据后，发现安培力为恒力且F_安＜Mg，因此该同学得出的结论是：所以无论经过多长时间，物体都不能被拉动．

请问，该同学的结论是否正确？若正确，求出有关数据，若不正确，请指出错误所在并求出正确结果．

得分

评卷人

24．（14分）三只灯泡L₁、L₂和L₃的额定电压分别为1.5 V、1.5 V和3.0 V，它们的额定电流都为0.5 A．若将它们连接成图1、图2所示电路，闭合电键s后灯泡都能正常发光，且图1中伏特表示数为15.0v，图2中总阻值为8的滑动变阻器R₃的滑片p恰滑至中点．电路中电源电动势E和内阻r未知．

(1)    计算图1电路中的总电流和电阻R₂消耗的电功率；

(2)    分析比较图1与图2电路哪个更节能；

(3)    计算电路中电源电动势E和电源内阻r．

09-01高三年级教学质量检测物理试卷答案及评分标准

1．10   30

2．mgH/2    上方

3．正   DE_K/ql

4．a   4Mg/9Bl

5．0.3   左

Ⅰ单选

6．B

7．D

8．B

9．A

10．B  

Ⅱ多选

11．A  C

12．B C D

13．A  C  D

14．A  C  D

15．（1）竖直   （2）等效思维   控制变量

16．03，  02  04

17．（1）0.5（2）L ₂烧坏，电压分配不均，L ₂的电压过大；（3）14，2

18．（1）减速转动。（2）某磁极附近的磁感应强度，另一个磁极附近的磁感应强度

19．（1）pq   （2）ADEG   （3）

20．（1）（5分）

活塞经阀门细管时, 容器内气体的压强为P₁=1.0×10⁵Pa，容器内气体的体积为V₁=60×10^-4×0.2m³=1.2×10^-3m³ （1分）

活塞静止时,气体的压强为P₂=P₀＋mg/S=1.0×10⁵＋10×10/60×10^-4=1.17×10⁵ Pa

（1分）

根据玻意耳定律，P₁V₁=P₂V₂

              1.0×10⁵×1.2×10^-3=1.17×10⁵×V₂   (2分)

     求得 V₂=1.03×10^-3m³     h₂= V₂/S=1.03×10^-3/60×10^-4=0.17m  (1分)

(2) （5分）活塞静止后关闭阀门, 假设当活塞被向上拉起至容器底部h高时,容器刚被提离地面,则气体的压强为P₃= P₀－Mg/S=1.0×10⁵－35×10/60×10^-4=4.17×10⁴ Pa

 (1分)

P₂V₂=P₃V₃   

1.0×10⁵×1.2×10^-3=4.17×10⁴×60×10^-4×h   (2分)

           求得    h=0.48 m ＞容器高度      ∴金属容器不能被提离地面   (2分)

21．（1）（3分）M_G=mgL_G=0.6×10×0.3×0.6Nm=1.08Nm   (3分)

    (2) （5分） M_N+M_f=M_G  (2分)      

       m₁gX cos37⁰+μm₁gL cos37⁰=M_G    代入数据，求得 X=0.21m   (2分)

      即距B端距离为0.4-0.21m=0.19 m   (1分)

    (3) （4分） 滑行的最大距离为S_m=0.4+0.21m=0.61m   (1分)

       由动能定理得 ?m₁gS_msin37⁰-μm₁gS_m cos37⁰=- m₁v₀²/2  (2分)

       代入数据，求得v₀=3.04m/s    （1分）

22．（1）（6分）第一次下滑回到N时速度为v

       mgsinθS-μmgcosθS=mv²/2  ①   （2分）

        第二次上滑,初速度也为v

       mgsinθS/2+μmgcosθS/2= mv²/2   ②  （2分）

      联立方程①、②，解得μ=1/3 tgθ    （2分）

       （或直接对动能为零的两个状态及过程运用动能定理：

           mgsinθS/2 ?μmgcosθ3S/2 = 0  解得μ=1/3 tgθ同样给分）

   （2）（6分）物块进入N获得的初始动能为 mgsinθS+μmgcosθS   （1分）

       这部分能量全部用来克服摩擦力做功，所以

              mgsinθS+μmgcosθS=μmgcosθS_克   (3分)

         从中解得S_克=S/μtgθ+S = 4S    （2分）

23．分析：

该同学的结论不正确。因为磁场以=0.1 T/s增加，所产生的感应电动势和感应电流恒定，但导体棒ab受到的安培力随磁感强度的增大而增大，该同学在计算安培力时，忽视了B的变化，将t=0时B的瞬时值代入公式导致错误结论。（3分）

正确解答：

由法拉第电磁感应定律可求出回路感应电动势：E=       ① （2分）

由闭合电路欧姆定律可求出回路中电流：I＝    ②  （1分）

在t时磁感应强度为：B′＝（B＋?t） ③  （2分）

此时安培力为：  ④    （2分）

物体被拉动的临界条件为：=Mg    ⑤  （1分）

由①②③④⑤式并代入数据得：t=90 s ，所以经过t=90 s物体能被拉动。（1分）

24.(14分)

 (1) （4分）由题意，在图1电路中：

电路的总电流　　I_总＝I_L1+ I_L2+ I_L3=1.5A     （1分）

U_R2= U_端- U_L3=12 V       （1分）

电阻R₂消耗功率　P_R2= I_R2 U_R2=18 W        （2分）

（2）（5分）图1电源提供的电功率为P_总= IE       （1分）

图2电源提供的电功率为P′_总= I′E′  （1分）

由于灯泡都正常发光，两电路有用功率相等，计算得到I=1.5A，I′=2A，（2分）

则P′_总＞ P_总，所以图1电路比图2电路节能。  （1分）

   （3）（5分）E = U + Ir     （1分）

 E = I′(R_外+r)  （1分）     其中R_外 =7  （1分）

      两式联立求解，得E =18v   r = 2     （2分）