精品解析：2025届广东省梅州市高三下学期2月质量检测（开学）物理试卷

梅州市高三总复习质检试卷 物理 本试卷共6页，共15小题，满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1.答卷前，考生务必用2B铅笔在“考生号”处填涂考生号。用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己所在的县（市、区）、学校、班级以及自己的姓名和考生号、试室号、座位号填写在答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（A）填涂在答题卡相应位置上。 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字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内的相应位置上；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，将试卷和答题卡一并交回。 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，只有一个选项符合题目要求，选对的得4分，选错或不答的得0分。） 1. 如图所示，江南造船集团发布我国首艘熔盐堆核动力集装箱船的设计方案，其涉及的核反应包含（钍）衰变为（镤），其衰变方程为，关于此衰变，下列说法正确的是（　　） A. 方程中的X是质子 B. 衰变产生的新核的比结合能变大 C. 衰变放出的电子来自于原子的核外电子 D. 随着反应堆温度升高，会加快钍核衰变 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据质量数、电荷数守恒可知，衰变方程中的X为电子，故A错误； B．衰变时放出核能，产生的新核的比结合能变大，故B正确； C．衰变辐射出的电子来自于中子转变为质子时释放出的电子，故C错误； D．外部条件无法改变半衰期，故D错误。 故选B。 2. 在直角坐标系中有一四面体，其顶点坐标如图所示。在原点O固定一个电荷量为的点电荷，下列说法正确的是（　　） A. A、B、C三点的电场强度相同 B. 沿边，从A点到B点，电势先增大后减小 C. 若在A、B、C三点放置三个点电荷，所受电场力的合力可能为零 D. 若将试探电荷自B点沿y轴正方向移动的过程中，其电势能增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据场源电荷电场的决定式，A、B、C三点的电场强度大小相同，但是方向不同，A错误； B．根据点电荷的电势特点，距离电荷量为的点电荷越近电势越小，沿边，从A点到B点，电势先减小后增大，B错误； C．若在A、B、C三点放置三个点电荷，三个电荷在O点的场强方向不共面，则O点的场强不可能为零，则-Q所受电场力的合力不可能为零，C错误； D．若将试探电荷自B点沿y轴正方向移动的过程中，电场力做负功，电势能增大，D正确； 故选D。 3. 光刻机是制造芯片的核心装备，利用光源发出的紫外线，将精细图投影在硅片上，再经技术处理制成芯片。为提高光刻机清晰投影最小图像的能力，在透镜组和硅片之间充有液体。紫外线进入液体后与其在真空中相比（　　） A. 波长变短 B. 光子能量增加 C. 频率降低 D. 传播速度增大 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】紫外线进入液体后与真空相比，频率不变，传播速度减小，根据 可知波长变短；根据 可知，光子能量不变。 故选A。 4. 如图所示，在建筑装修中，工人用一质量为m、与墙面动摩擦因数为µ的磨石打磨竖直粗糙墙面，在与竖直面成θ角的推力F作用下，磨石以速度v向上匀速运动。下列说法正确的是（　　） A. 磨石受到的摩擦力大小为µFcosθ B. 若撤掉F，磨石会立刻向下运动 C. 若撤掉F，磨石受到的摩擦力大小变为µmg D. 若仅略微减小θ角，则磨石将做加速运动 【答案】D 【解析】 【详解】A．磨石受到的摩擦力大小为 根据平衡条件可得 故A错误； BC．若撤掉F，墙面对磨石的弹力为0，磨石受到的摩擦力大小变为0，磨石只受重力的作用，做竖直上抛运动，故磨石先向上运动再向下运动，故BC错误； D．若仅略微减小θ角，cosθ增大，sinθ减小，则摩擦力减小，且 所以磨石将向上做加速运动，故D正确。 故选D。 5. 如图甲为艺术体操项目带操，运动员手持带棍，以腕为轴做上下或左右的连续小摆动的动作，使带子形成波浪图形。某次比赛中形成的波浪可简化为简谐横波，图乙为该简谐横波在时刻的波形图，图丙为图乙中P点的振动图像。带子足够长且忽略传播时振幅的衰减。则下列说法正确的是（　　） A. 波沿x轴负方向传播 B. 简谐波的波速为 C. 简谐波的周期为 D. 经质点P振动的路程为 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图丙可知时刻P点向上振动，根据平移法可知波沿x轴正方向传播，故A错误； BC．由题图可得波长为0.6m，周期为0.8s，则简谐波的波速为 故B正确，C错误； D．由图可知振幅为 0.2m，经，质点P振动的路程为 故D错误。 故选B。 6. 韦伯望远镜发现一颗代号为K2-18B的类地行星，已知它的公转周期和地球相同，公转轨道半径为地球和太阳间距的0.2倍。K2-18B和地球均围绕各自中心天体做匀速圆周运动，则K2-18B和地球的（　　） A. 线速度大小之比为5∶1 B. 线速度大小之比为 25∶1 C. 中心天体质量之比为1∶125 D. 中心天体质量之比为1∶25 【答案】C 【解析】 【详解】AB．根据 其中K2-18B的类地行星与地球的周期相等，且，可得线速度之比为 故AB错误； CD．根据万有引力提供向心力 解得 其中K2-18B的类地行星与地球的周期相等，且，由 解得中心天体质量之比为 故C正确，D错误。 故选C。 7. 如图甲所示为远距离输电示意图，变压器均为理想变压器。升压变压器原线圈匝数为150匝，副线圈匝数为1500匝，其输入电压如图乙所示，远距离输电线的总电阻为20Ω。降压变压器右侧电路中R1为一定值电阻，R2为滑动变阻器，则下列说法正确的是（　　） A. 降压变压器副线圈输出的交流电频率为100Hz B. 若升压变压器的输入功率为75kW，远距离输电线路损耗功率为9kW C. 当滑片P向a端滑动时，电阻R1上的电压变小 D. 当滑片P向a端滑动时，输电线上的电流变大 【答案】D 【解析】 【详解】A．由题图乙知交流电的周期为0.02s，所以频率为，故A错误： B．由题图乙知，升压变压器输入端电压有效值为 若升压变压器的输入功率为75kW，则 根据理想变压器原副线圈电流与匝数的关系有 所以 所以远距离输电线路损耗功率为 故B错误； CD．对输电回路，有 根据理想变压器原副线圈电压与匝数的关系有 根据理想变压器原副线圈电流与匝数的关系有 对用电回路有 联立可得 当滑片向a端滑动时，R2减小，升压变压器副线圈两端电压U2不变，则I2、I4增大，电阻R1上的电压变大，故C错误，D正确。 故选D。 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 8. 一新能源汽车以功率在平直的公路上匀速行驶，时刻发动机功率变为，此后以的恒定功率再次行驶至匀速。汽车所受的阻力大小不变，则此过程中汽车的速度v、牵引力F、加速度a、功率P随时间t的变化规律正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】BC 【解析】 【详解】C．当汽车以的功率在公路上匀速行驶时，牵引力与阻力大小相等，功率变为2P0时，此后汽车以该功率行驶，故C正确。 AD．由于速度不发生突变，则牵引力变为 此时 汽车做加速运动，增大，由于 功率不变速度增大，则牵引力减小，根据 加速度也减小，故AD错误。 B．由于阻力不变，最终牵引力等于阻力，加速度为零，汽车做加速度减小的加速运动，最终匀速，故B正确。 故选BC。 9. 如图所示，半径为r的导电圆环（电阻不计）绕垂直于圆环平面、通过圆心O的金属轴以角速度逆时针匀速转动。圆环上接有电阻均为R的三根金属辐条、、，辐条互成120°角。在圆环圆心角的范围内（两条虚线之间）分布着垂直圆环平面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场，圆环的边缘通过电刷P和导线与一阻值也为R的定值电阻相连，定值电阻的另一端通过导线接在圆环的中心轴上。在圆环匀速转动过程中，则下列说法正确的是（ ） A. 辐条转至图示位置时电流方向由O流向C B. 辐条切割磁感线产生的电动势为 C. 流过定值电阻R的电流大小为 D. 导电圆环转动一周，流过定值电阻R的电荷量为 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．由右手定则可知，辐条转至图示位置时电流方向由O流向C，选项A正确； B．辐条切割磁感线产生的电动势为 选项B正确； C．在磁场之外的两根辐条与定值电阻R并联，则外电阻为，总电流 流过定值电阻R的电流大小为 选项C错误； D．导电圆环转动一周，流过定值电阻R的电荷量为 选项D正确。 故选ABD。 10. 中科院研制的电磁弹射实验装置能构建微重力实验环境，实验装置像一个“大电梯”，原理如图所示，在电磁弹射阶段，系统推动实验舱竖直向上加速运动至A位置，撤除电磁作用。此后，实验舱做竖直上抛运动，到达最高点后返回A位置，再经历一段减速运动后静止。竖直上抛阶段，忽略阻力，实验舱处于完全失重状态，这一阶段持续的时间为4s，实验舱的质量为。取重力加速度，下列说法正确的是（ ） A. 实验舱向下运动的过程始终处于失重状态 B. 竖直上抛阶段实验舱距A位置的最大距离为20m C 向上弹射阶段，电磁弹射系统对实验舱做功等于 D. 向上弹射阶段，电磁弹射系统对实验舱的冲量大于 【答案】BD 【解析】 【详解】A．实验舱向下运动的过程，开始做自由落体运动，处于失重状态，后向下减速，处于超重状态，选项A错误； B．实验舱在电磁弹射结束后开始竖直上抛时的速度最大，根据竖直上抛运动的对称性可知距离A位置的最大距离 选项B正确； C．实验舱在电磁弹射结束后开始竖直上抛时的速度最大，根据竖直上抛运动的对称性可知该速度为 在向上弹射过程中，根据动能定理有 所以 选项C错误； D．在向上弹射过程中，根据动量定理有 所以 选项D正确。 故选BD。 三、实验题（本大题共2小题，共16分。） 11. 实验小组用如图甲所示实验装置测量当地重力加速度。 （1）在竖直铁架台上固定一个力传感器和一个光电门，不可伸长的轻绳一端系住一小钢球，另一端连接力传感器。用螺旋测微器测量小钢球的直径d如图乙所示，则小球直径为______mm； （2）小钢球静止悬挂时，用毫米刻度尺测量轻绳悬点到小球球心的距离l，调节光电门位置，使小球球心正对光电门； （3）将轻绳拉到偏离平衡位置一定角度，由静止释放小钢球，小钢球摆动经过光电门，读出小钢球经过光电门时的遮光时间和传感器的示数F；则小钢球经过最低点时的速度大小为______。（用题中给出的字母表示）； （4）多次重复实验，让小球从偏离平衡位置不同角度释放，分别记录小球通过光电门的时间和力传感的示数F，并计算。以力传感器示数F为纵轴、为横轴做出的关系图像如图丙所示，已知图像的斜率为k，截距为b。则当地的重力加速度为______。（用题中给出的字母d、l、b、k表示）； 【答案】 ①. 8.975 ②. ③. 【解析】 【分析】 【详解】（1）由图可知小球直径为 （3）小球经过光电门时的速度大小为 （4）根据牛顿第二定律有 整理得 结合图丙，有 解得 【点睛】在光电门测速中，通常已知物体的遮光部分宽度d，当物体通过光电门时，光电门记录下遮光时间，即可计算出物体通过光电门的平均速度。如果遮光时间极短，该平均速度可近似看作物体在通过光电门时刻的瞬时速度。 12. 某些固体材料受到外力作用后，除了产生形变，其电阻率也会发生变化，这种现象称为“压阻效应”。已知某压敏电阻的阻值变化范围约为，某实验小组在室温下用伏安法探究该电阻阻值随压力F变化的规律，实验室提供了如下器材可供选择： A.压敏电阻，无压力时阻值为400Ω； B.直流电源，电动势6V，内阻不计； C.电压表，量程为0~3V，内阻为3kΩ； D.电流表，量程为0~0.6A，内阻忽略不计； E.电流表，量程为0~100mA，内阻忽略不计； F.定值电阻； G.定值电阻； H.滑动变阻器R，最大电阻值约为50Ω； I.开关与导线若干。 （1）某同学设计了如图甲所示的实验电路原理图，其中电流表应选择______，定值电阻应选择______。（选填实验器材前序号）。 （2）请在图乙中将实物连线补充完整______。 （3）某次压力测试，在电阻上施加力F，闭合开关S，测得两个电表的读数分别为和，则压敏电阻阻值______Ω。（计算结果保留3位有效数字） （4）改变F的大小，测得不同的值，绘成图像如图丙所示。按图甲实验电路进行实验，调节滑动变阻器使电压表保持满偏，在电阻上施加力F，当电流表满偏时，压力F为______N。（计算结果保留3位有效数字） 【答案】（1） ①. E ②. F （2） （3）100 （4）189 【解析】 【小问1详解】 [1]阻值变化范围从60Ω到400Ω，流经电流表的电流大概在几十毫安，故电流表选E [2]串联定值电阻，相当于扩大电压表量程，扩大到6V即可，电压表内阻为3kΩ，定值电阻选F 【小问2详解】 如图所示 小问3详解】 根据欧姆定律可得 【小问4详解】 由图丙可得，图线斜率绝对值为 电压表满偏时，有 则 四、解答题（本大题有3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 13. 某物理兴趣小组设计了一温度报警装置，原理如图所示，竖直放置的导热汽缸内用质量、横截面积、上表面涂有导电物质的活塞封闭一定质量的理想气体。当缸内气体的温度时，活塞下表面与汽缸底部的距离，上表面与a、b两触点的距离。当环境温度上升，活塞缓慢上移至卡口处时恰好触发报警器报警。不计一切摩擦，大气压强恒为，重力加速度大小。求： （1）该报警装置报警的最低温度； （2）当环境的温度从缓慢升高到报警的最低温度时，缸内气体吸收的热量为3.12J，求此过程中缸内气体内能的增量。 【答案】（1） （2） 【解析】 小问1详解】 根据题意，由盖—吕萨克定律得 解得 【小问2详解】 当环境温度缓慢升高的过程中，活塞先缓慢上移至卡口，气体做等压变化，设封闭气体等压膨胀时的压强为，由平衡条件得 解得 当环境的温度从缓慢升高到报警的最低温度时，气体对外界做功 联立解得 由热力学第一定律可得 解得气体内能的增量 14. 在科学研究中常用电场和磁场来控制带电粒子的运动。如图所示，宽度为d的虚线框内有垂直纸面方向的匀强磁场，匀强磁场左右边界竖直。电子枪发出的电子（初速度可以忽略）经M、N之间的加速电场加速后以一定的速度水平射出并进入偏转磁场。速度方向改变60°角后从右边界离开磁场最终打在荧光屏上，已知加速电压为U，电子质量为m、电荷量为e，电子重力不计，求： （1）电子经加速电场加速后的速度大小v； （2）偏转磁场的磁感应强度B的大小和方向； （3）若撤去磁场，在虚线框中加一沿竖直方向的匀强偏转电场，电子从右边界离开电场时也可偏转60°角最终打在荧光屏上，所加电场的电场强度大小E。 【答案】（1） （2），方向垂直纸面向外 （3） 【解析】 【小问1详解】 电子经过电场加速过程，根据动能定理可得 解得 【小问2详解】 电子带负电，根据左手定则可知磁感应强度B方向垂直纸面向外，电子在磁场中的轨迹如图所示 根据洛伦兹力提供向心力 由几何关系可得 解得 【小问3详解】 电子在电场中做类平抛运动，假设在电场中的时间为t，则有 离开电场时，假设沿电场方向的分速度为vy，则有 由牛顿第二定律得 又 联立可得 15. 某商家为了吸引顾客而设计了一个趣味游戏，其简化模型如图所示，轨道由一个水平直轨道ABC和一半径为R的竖直半圆光滑轨道CDE组成，水平直轨道AB段光滑，BC段粗糙。在半圆轨道圆心O左侧同一水平线上且距离O点2R处固定一个小网兜P，将原长小于AB段长度的轻弹簧水平置于AB段上，左端固定在竖直挡板上，物块1静置于B处。游戏者将物块2向左压缩弹簧到某一位置释放，物块2与物块1发生弹性正碰（碰撞时间极短），物块1从半圆轨道最高点E飞出并落入网兜P内获一等奖，在DE之间的圆弧段脱离轨道获二等奖，能够进入半圆轨道CD间获三等奖，其他情况则不能获奖。已知物块1的质量m=0.2kg，物块2的质量m0=0.4kg，R=0.8m，BC=2R，两物块与粗糙水平面间的动摩擦因数均为µ=0.5，，重力加速度g取10m/s2。两物块均可视为质点。求： （1）获得一等奖时，物块1在E点对轨道的压力大小； （2）获得二等奖时，物块1碰后的速度大小范围； （3）游戏者将物块2压缩弹簧至弹性势能为2J，则释放后他能获得几等奖？两物块最终静止时，它们之间的距离是多少？ 【答案】（1）2N （2） （3）三等奖；1.31m 【解析】 【小问1详解】 获得一等奖时，物体1从E点飞出后做平抛运动，设飞出的速度为vE，则， 解得 在E点，根据牛顿第二定律可得 解得 由牛顿第三定律可得，物块1在E点对轨道的压力大小为2N； 【小问2详解】 在DE圆弧段脱离轨道获二等奖，则物体刚好到达D点，对应的速度为0，根据动能定理可得 解得 物体在E点刚好脱离轨道，对应的速度设为vE1，则有 解得 根据动能定理可得 解得 所以物块1碰后的速度范围为 【小问3详解】 弹簧的弹性势能转化为动能，即 解得 物块1与物块2碰撞过程，根据动量守恒定律和机械能守恒定律可得， 解得， 设物块1在圆轨道上升的高度为h，则 解得 即物块1进入轨道CD间，获三等奖，设物块1从圆轨道返回在BC上滑行的距离为x1，则 设物块2碰后在BC上滑行的距离为x2，则 两物块停下时，二者间的距离为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 梅州市高三总复习质检试卷 物理 本试卷共6页，共15小题，满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1.答卷前，考生务必用2B铅笔在“考生号”处填涂考生号。用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己所在的县（市、区）、学校、班级以及自己的姓名和考生号、试室号、座位号填写在答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（A）填涂在答题卡相应位置上。 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字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内的相应位置上；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，将试卷和答题卡一并交回。 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，只有一个选项符合题目要求，选对的得4分，选错或不答的得0分。） 1. 如图所示，江南造船集团发布我国首艘熔盐堆核动力集装箱船的设计方案，其涉及的核反应包含（钍）衰变为（镤），其衰变方程为，关于此衰变，下列说法正确的是（　　） A. 方程中的X是质子 B. 衰变产生的新核的比结合能变大 C. 衰变放出的电子来自于原子的核外电子 D. 随着反应堆温度升高，会加快钍核的衰变 2. 在直角坐标系中有一四面体，其顶点坐标如图所示。在原点O固定一个电荷量为的点电荷，下列说法正确的是（　　） A. A、B、C三点的电场强度相同 B. 沿边，从A点到B点，电势先增大后减小 C. 若在A、B、C三点放置三个点电荷，所受电场力的合力可能为零 D. 若将试探电荷自B点沿y轴正方向移动的过程中，其电势能增大 3. 光刻机是制造芯片的核心装备，利用光源发出的紫外线，将精细图投影在硅片上，再经技术处理制成芯片。为提高光刻机清晰投影最小图像的能力，在透镜组和硅片之间充有液体。紫外线进入液体后与其在真空中相比（　　） A. 波长变短 B. 光子能量增加 C. 频率降低 D. 传播速度增大 4. 如图所示，在建筑装修中，工人用一质量为m、与墙面动摩擦因数为µ的磨石打磨竖直粗糙墙面，在与竖直面成θ角的推力F作用下，磨石以速度v向上匀速运动。下列说法正确的是（　　） A. 磨石受到的摩擦力大小为µFcosθ B. 若撤掉F，磨石会立刻向下运动 C. 若撤掉F，磨石受到摩擦力大小变为µmg D. 若仅略微减小θ角，则磨石将做加速运动 5. 如图甲为艺术体操项目带操，运动员手持带棍，以腕为轴做上下或左右连续小摆动的动作，使带子形成波浪图形。某次比赛中形成的波浪可简化为简谐横波，图乙为该简谐横波在时刻的波形图，图丙为图乙中P点的振动图像。带子足够长且忽略传播时振幅的衰减。则下列说法正确的是（　　） A. 波沿x轴负方向传播 B. 简谐波的波速为 C. 简谐波的周期为 D. 经质点P振动的路程为 6. 韦伯望远镜发现一颗代号为K2-18B的类地行星，已知它的公转周期和地球相同，公转轨道半径为地球和太阳间距的0.2倍。K2-18B和地球均围绕各自中心天体做匀速圆周运动，则K2-18B和地球的（　　） A. 线速度大小之比为5∶1 B. 线速度大小之比为 25∶1 C. 中心天体质量之比为1∶125 D. 中心天体质量之比为1∶25 7. 如图甲所示为远距离输电示意图，变压器均为理想变压器。升压变压器原线圈匝数为150匝，副线圈匝数为1500匝，其输入电压如图乙所示，远距离输电线总电阻为20Ω。降压变压器右侧电路中R1为一定值电阻，R2为滑动变阻器，则下列说法正确的是（　　） A. 降压变压器副线圈输出的交流电频率为100Hz B. 若升压变压器的输入功率为75kW，远距离输电线路损耗功率为9kW C. 当滑片P向a端滑动时，电阻R1上的电压变小 D. 当滑片P向a端滑动时，输电线上的电流变大 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 8. 一新能源汽车以功率在平直的公路上匀速行驶，时刻发动机功率变为，此后以的恒定功率再次行驶至匀速。汽车所受的阻力大小不变，则此过程中汽车的速度v、牵引力F、加速度a、功率P随时间t的变化规律正确的是（　　） A. B. C. D. 9. 如图所示，半径为r导电圆环（电阻不计）绕垂直于圆环平面、通过圆心O的金属轴以角速度逆时针匀速转动。圆环上接有电阻均为R的三根金属辐条、、，辐条互成120°角。在圆环圆心角的范围内（两条虚线之间）分布着垂直圆环平面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场，圆环的边缘通过电刷P和导线与一阻值也为R的定值电阻相连，定值电阻的另一端通过导线接在圆环的中心轴上。在圆环匀速转动过程中，则下列说法正确的是（ ） A. 辐条转至图示位置时电流方向由O流向C B. 辐条切割磁感线产生的电动势为 C. 流过定值电阻R的电流大小为 D. 导电圆环转动一周，流过定值电阻R的电荷量为 10. 中科院研制的电磁弹射实验装置能构建微重力实验环境，实验装置像一个“大电梯”，原理如图所示，在电磁弹射阶段，系统推动实验舱竖直向上加速运动至A位置，撤除电磁作用。此后，实验舱做竖直上抛运动，到达最高点后返回A位置，再经历一段减速运动后静止。竖直上抛阶段，忽略阻力，实验舱处于完全失重状态，这一阶段持续的时间为4s，实验舱的质量为。取重力加速度，下列说法正确的是（ ） A. 实验舱向下运动的过程始终处于失重状态 B. 竖直上抛阶段实验舱距A位置的最大距离为20m C. 向上弹射阶段，电磁弹射系统对实验舱做功等于 D. 向上弹射阶段，电磁弹射系统对实验舱的冲量大于 三、实验题（本大题共2小题，共16分。） 11. 实验小组用如图甲所示实验装置测量当地的重力加速度。 （1）在竖直铁架台上固定一个力传感器和一个光电门，不可伸长的轻绳一端系住一小钢球，另一端连接力传感器。用螺旋测微器测量小钢球的直径d如图乙所示，则小球直径为______mm； （2）小钢球静止悬挂时，用毫米刻度尺测量轻绳悬点到小球球心的距离l，调节光电门位置，使小球球心正对光电门； （3）将轻绳拉到偏离平衡位置一定角度，由静止释放小钢球，小钢球摆动经过光电门，读出小钢球经过光电门时的遮光时间和传感器的示数F；则小钢球经过最低点时的速度大小为______。（用题中给出的字母表示）； （4）多次重复实验，让小球从偏离平衡位置不同角度释放，分别记录小球通过光电门的时间和力传感的示数F，并计算。以力传感器示数F为纵轴、为横轴做出的关系图像如图丙所示，已知图像的斜率为k，截距为b。则当地的重力加速度为______。（用题中给出的字母d、l、b、k表示）； 12. 某些固体材料受到外力作用后，除了产生形变，其电阻率也会发生变化，这种现象称为“压阻效应”。已知某压敏电阻的阻值变化范围约为，某实验小组在室温下用伏安法探究该电阻阻值随压力F变化的规律，实验室提供了如下器材可供选择： A.压敏电阻，无压力时阻值为400Ω； B.直流电源，电动势6V，内阻不计； C.电压表，量程为0~3V，内阻为3kΩ； D.电流表，量程为0~0.6A，内阻忽略不计； E.电流表，量程为0~100mA，内阻忽略不计； F.定值电阻； G.定值电阻； H.滑动变阻器R，最大电阻值约50Ω； I.开关与导线若干。 （1）某同学设计了如图甲所示的实验电路原理图，其中电流表应选择______，定值电阻应选择______。（选填实验器材前序号）。 （2）请在图乙中将实物连线补充完整______。 （3）某次压力测试，在电阻上施加力F，闭合开关S，测得两个电表的读数分别为和，则压敏电阻阻值______Ω。（计算结果保留3位有效数字） （4）改变F的大小，测得不同的值，绘成图像如图丙所示。按图甲实验电路进行实验，调节滑动变阻器使电压表保持满偏，在电阻上施加力F，当电流表满偏时，压力F为______N。（计算结果保留3位有效数字） 四、解答题（本大题有3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 13. 某物理兴趣小组设计了一温度报警装置，原理如图所示，竖直放置的导热汽缸内用质量、横截面积、上表面涂有导电物质的活塞封闭一定质量的理想气体。当缸内气体的温度时，活塞下表面与汽缸底部的距离，上表面与a、b两触点的距离。当环境温度上升，活塞缓慢上移至卡口处时恰好触发报警器报警。不计一切摩擦，大气压强恒为，重力加速度大小。求： （1）该报警装置报警的最低温度； （2）当环境的温度从缓慢升高到报警的最低温度时，缸内气体吸收的热量为3.12J，求此过程中缸内气体内能的增量。 14. 在科学研究中常用电场和磁场来控制带电粒子的运动。如图所示，宽度为d的虚线框内有垂直纸面方向的匀强磁场，匀强磁场左右边界竖直。电子枪发出的电子（初速度可以忽略）经M、N之间的加速电场加速后以一定的速度水平射出并进入偏转磁场。速度方向改变60°角后从右边界离开磁场最终打在荧光屏上，已知加速电压为U，电子质量为m、电荷量为e，电子重力不计，求： （1）电子经加速电场加速后的速度大小v； （2）偏转磁场的磁感应强度B的大小和方向； （3）若撤去磁场，在虚线框中加一沿竖直方向的匀强偏转电场，电子从右边界离开电场时也可偏转60°角最终打在荧光屏上，所加电场的电场强度大小E。 15. 某商家为了吸引顾客而设计了一个趣味游戏，其简化模型如图所示，轨道由一个水平直轨道ABC和一半径为R的竖直半圆光滑轨道CDE组成，水平直轨道AB段光滑，BC段粗糙。在半圆轨道圆心O左侧同一水平线上且距离O点2R处固定一个小网兜P，将原长小于AB段长度的轻弹簧水平置于AB段上，左端固定在竖直挡板上，物块1静置于B处。游戏者将物块2向左压缩弹簧到某一位置释放，物块2与物块1发生弹性正碰（碰撞时间极短），物块1从半圆轨道最高点E飞出并落入网兜P内获一等奖，在DE之间的圆弧段脱离轨道获二等奖，能够进入半圆轨道CD间获三等奖，其他情况则不能获奖。已知物块1的质量m=0.2kg，物块2的质量m0=0.4kg，R=0.8m，BC=2R，两物块与粗糙水平面间的动摩擦因数均为µ=0.5，，重力加速度g取10m/s2。两物块均可视为质点。求： （1）获得一等奖时，物块1在E点对轨道的压力大小； （2）获得二等奖时，物块1碰后的速度大小范围； （3）游戏者将物块2压缩弹簧至弹性势能为2J，则释放后他能获得几等奖？两物块最终静止时，它们之间的距离是多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$