精品解析：江苏省南通市启东中学2024-2025学年高三下学期开学物理试题

2024-2025学年度第二学期期初调研测试 高三物理 一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 彩超仪向人体发射某频率的超声波，经血管中血流反射，根据波的频率变化可测得血流的速度。这是利用了波的（　　） A. 折射 B. 干涉 C. 衍射 D. 多普勒效应 【答案】D 【解析】 分析】 【详解】向人体发射频率已知的超声波被血管中的血流反射后又被仪器接收，测出反射波的频率变化就能知道血流的速度，这种方法是根据多普勒效应原理，俗称“彩超”。 故选D。 2. 如图所示，为将沿椭圆轨道Ⅰ运动的飞行器变轨到圆轨道Ⅱ上做匀速圆周运动，可在P点沿图示箭头方向喷射气体实现。已知椭圆轨道的长轴是圆轨道半径的2倍。飞行器（　　） A. 在轨道Ⅰ上从A点到P点，机械能逐渐增大 B. 在轨道Ⅱ上运行速度小于在轨道Ⅰ上经过P点速度 C. 在轨道Ⅱ上运行周期大于在轨道Ⅰ上运行周期 D. 在轨道Ⅱ上运行加速度小于在轨道Ⅰ上经过P点加速度 【答案】B 【解析】 【详解】A．在轨道Ⅰ上运行时，只受万有引力作用，机械能守恒，即从A点到P点，机械能不变，故A错误； B．根据卫星的变轨原理可知，过P点时速度应沿斜线方向斜向右上，在P点沿箭头方向喷气实现变轨，飞行器减速变轨到圆轨道Ⅱ上，所以在轨道Ⅱ上运行速度小于在轨道Ⅰ上经过P点速度，故B正确； C．由于II轨道半径等于I轨道半长轴，根据开普勒第三定律可知，卫星在II轨道周期等于I轨道的周期，故C错误； D．根据牛顿第二定律 所以 则在轨道Ⅱ上运行加速度等于在轨道Ⅰ上经过P点加速度，故D错误。 故选B。 3. 将不带电的金属球B靠近带正电的金属球A，系统达到静电平衡状态后，纸面内的电场线分布如图所示，a、b两点关于两金属球的连线对称，c、d两点在连线上且与金属球B球面距离相等。下列说法正确的是（　　） A. a、b两点电场强度相同 B. c、d两点电场强度方向相反 C. c点电势比d点电势高 D. 将带正电的试探电荷从 a沿直线移到b点，电场力先做正功后做负功 【答案】C 【解析】 【详解】A．因电场强度方向是沿电场线的切线方向，可知a、b两点电场强度的方向不同，故A错误； B．根据静电感应原理可知，B的左侧带负电，右侧带正电，c点电场强度的方向指向B，d点电场强度的方向从B指向d，可知c、d两点电场强度方向相同，故B错误； C．c点电场强度的方向指向B，d点电场强度的方向从B指向d，沿电场强度的方向电势降低，所以c点电势比d点电势高，故C正确； D．越靠近正电荷处的电势越高，所以从a沿直线到b点的过程中电势先升高后降低，则带正电的试探电荷从a沿直线移到b点，电场力先做负功后做正功，故D错误。 故选C。 4. 如图所示，两种不同的金属组成一个回路，接触头1置于热水杯中，接触头2置于冷水杯中，此时回路中电流计发生偏转，这是温差电现象假设此过程电流做功为W，接触头1从热水中吸收的热量为Q1，冷水从接触头2吸收的热量为Q2，根据热力学第二定律可得（　　） A. Q1=W B. Q1>W C. Q1<Q2 D. Q1+Q2=W 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】根据热力学第二定律，不可能从单一热源吸收热量使之全部用来做功，而不产生其他影响；所以从热水中吸收的热量Q1应该大于电流做的功W，即 根据能量守恒定律和热力学第二定律，从热水中吸收的热量转化成了两部分，一部分电能W，另一部分是冷水吸收的热量Q2 故选B。 5. 如图所示，质量分布均匀、不可伸长的绳两端分别固定在竖直杆M、N的P、Q两等高点，两杆间距为d，则（　　） A. 绳中各点所受拉力大小相等 B. 绳中位置越低的点所受拉力越大 C. 若d减小，P点所受拉力减小 D. 若d减小，最低点所受拉力增大 【答案】C 【解析】 【详解】AB．因为绳子的自重会导致绳子在不同位置的拉力不同。靠近固定点的绳子段需要支撑更多绳子的重力，因此拉力更大，反之拉力越小，故AB错误； C．根据平衡条件 可知P点拉力 当两杆间距d减小时，减小，增大，因此P 点处所受拉力减小，C正确； C．将绳子的一半作为研究对象，受力分析可知，最低点的拉力 当d减小时，由于减小，减小,因此最低点所受的拉力也会减小，D错误。 故选C。 6. 如图甲所示，水滴滴在平静的水面上，会形成水波向四周传播（可视为简谐波）。可利用两个能够等间隔滴水的装置、来研究波的叠加现象，图乙所示为以、为波源的两水波在某时刻叠加的简化示意图，已知、的振幅均为A，该时刻它们形成的波峰和波谷分别由实线和虚线表示。则下列说法正确的是（　　） A. a处质点做简谐运动，振幅为0 B. b处质点此刻的位移大小为2A C. 若想观察到稳定的干涉现象，可将滴水间隔调小 D. 只要将的滴水间隔调至和的相等，c处质点就做振幅为2A的简谐运动 【答案】B 【解析】 【详解】A．由题图可知，a处的质点此时刻处于两列波的波峰与波谷相遇的点，由波的叠加知识可知，此时刻a处速度为零。在同一介质中，不同的机械波的波速相等，根据 由图知波源的波长小，所以波源的频率较大，即两列波的频率不同，两列波无法发生稳定的干涉现象，所以a处的质点并不是一直处于静止状态，即a处质点的振幅不为零，故A项错误； B．由题图可知，b处的质点此时刻处于两列波的波谷与波谷相遇的点，由波的叠加知识可知，此时刻该处质点的位移大小为2A，故B项正确； C．在同一介质中，不同的机械波的波速相等，根据 由图知波源波长小，所以波源的频率较大，为观察到稳定的干涉图样，可将途中的频率调小，即将滴水间隔调大，故C项错误； D．将两装置的滴水间隔调至相等，此时两列波的频率相同，会产生稳定的干涉现象，但是c出的质点其不一定处于振动加强点，即c处的质点不一定做振幅为2A的简谐运动，故D项错误。 故选B。 7. 往复式内燃机利用迪塞尔循环来工作，该循环由两个绝热过程、一个等压过程和一个等容过程组成，如图所示为一定质量的理想气体所经历的一个迪塞尔循环，则该气体（ ） A. 在状态c和d时的内能可能相等 B. 在a→b过程中，外界对其做的功大于其增加内能 C. a→c过程中增加的内能大于c→d过程中减少的内能 D. 在一次循环过程中吸收的热量小于放出的热量 【答案】C 【解析】 【详解】A．状态c到d是绝热过程，体积增大，气体对外做功，根据热力学第一定律可知，状态c到d内能减小，故A错误； B．在a→b过程中为绝热压缩， 外界对气体做功 根据热力学第一定律，可知 即外界对其做的功全部用于增加内能，故B错误； C．因为从d到a，做功为零，根据理想气体状态方程可知温度降低，内能减小，完成一次循环内能不变，所以a→c过程中增加的内能大于c→d过程中减少的内能，故C正确； D．根据图像“面积”即为气体做功大小，可知一个循环过程气体对外做功，图像中b→c→d→a围成的图形的面积为气体对外做的功，而整个过程气体能内能变化为零，根据热力学第一定律，在一次循环过程中吸收的热量大于放出的热量，故D错误。 故选C。 8. 如图所示,一台理想变压器的原副线圈的匝数为5:1,原线圈接入最大值一定的正弦交流电，副线圈电路中一个定值电阻与电容器并联，电压表和电流表均为理想交流电表，电流表A1、A2及电压表V的示数分别为I1、I2、U2，定值电阻的阻值为R，其消耗的功率为P，电容器的电容为C，所带的电量为Q，则它们的关系为 A. Q＝CU2 B. I2＝ C. P＝5I1U2 D. ＝ 【答案】D 【解析】 【详解】试题分析：由于电容器两端电压是变化的，即电容器不断的被充电和放电，故其电量不是一个定值，故不能用公式来计算，故选项A错误；根据题意是副线圈的总电流，而只是通过电阻R的电流，用于电容器不断充电和放电，故，故选项BC错误；根据变压器的相关规律：，故选项D正确． 考点：变压器 【名师点睛】解答本题应明确输出电压由输入电压决定，而输出功率决定了输入功率；故输出电流变化时，输入电流也要变化，同时需要注意电容器在交变电路里面相当于通路，不是断路． 9. 如图所示，某斜面的顶端到正下方水平面O点的高度为h，斜面与水平面平滑连接，斜面倾角为，小木块与斜面、水平面间的动摩擦因数均为，长为x，，以O点为原点建立坐标系，某次在由静止开始滑下，滑到A点停下。改变斜面倾角和斜面长度，小木块仍在A点停下，则小木块静止释放点的坐标可能是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据题意，小滑块在由静止开始滑下，滑到A点停下，根据功能关系有 整理可得 解得 改变斜面倾角和斜面长度，小木块仍在A点停下，设小木块静止释放点的坐标为，根据前面的分析可得 整理可得 A．当时，解得 故A正确； B．当时，解得 故B错误； C．当时，解得 故C错误； D．当时，解得 故D错误。 故选A。 10. 如图所示，匀强磁场中水平放置两足够长光滑平行金属导轨，导轨的左侧接有阻值为R的电阻和理想二极管D。t=0时刻起阻值也为R的导体棒ab在外力作用下向右运动，其速度变化规律为v＝vmsint，运动过程中棒始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，不计导轨电阻，则金属棒两端电压Uab随时间t变化的关系图象可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】当导体棒向右运动时，根据楞次定律和安培定则可知，电流沿逆时针方向，二极管导通，则金属棒两端电压 Uab=E=BLv=BLvmsint 当导体棒向左运动时，二极管断路，则金属棒两端电压 Uab=BLv=BLvmsint 故选A。 11. 如图所示，劲度系数为k的轻弹簧两端分别与物块A、B相连，轻绳绕过定滑轮分别与物块B、C相连，整个装置处于静止状态，物块C离地面高度为h。现将物块C拉至地面由静止释放，物块A始终没有离开地面，已知物块A、B、C质量分别为3m、m、m，重力加速度为g，弹簧始终在弹性限度内，不计摩擦阻力。则下列说法错误的是（ ） A. h最大值为 B. 物块B到最低点时，C不一定到最高点 C. 物块C离地面高为h时速度最大 D. 物块C在上升过程中机械能一定不断增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．因为B、C质量相同，所以A、B、C、弹簧组成的系统可以等效为振子质量为2m，平衡位置在弹簧原长位置的弹簧振子。对A受力分析，当A刚要离开地面时有 即 故A正确，不符合题意； B．由于B、C质量相等，故只要加速度不超过g，B、C间绳子就不会出现松弛现象，而如果，则会在开始时 对称的压缩处也应该由对称性有 此时绳子对C的作用力向下，这是不可能的，所以在此位置以后，B、C二者速度大小将不在相等，B到达最低点时而C仍有向上的速度，故B正确，不符合题意； C．对于C，在简谐运动阶段，平衡位置处速度最大，故C正确，不符合题意； D．对物体C分析，有 如果绳子中一直有张力，则上升过程中绳子对C物体做正功，C物体机械能不断增加，如果绳子在某时刻以后松弛，绳子对C不做功，C物体的机械能将不再增加，如果 则有绳子松弛的过程，故D错误，符合题意。 故选D 二、非选择题：共5题，共56分。其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位． 12. 材料的电阻随压力的变化而变化的现象称为“压阻效应”，利用这种效应可以测量压力大小。某同学计划利用压敏电阻测量物体的质量，他先测量压敏电阻处于不同压力F时的电阻值RF。 利用以下器材设计一个可以测量处于压力中的该压敏电阻阻值的电路，要求误差较小，提供的器材如下： A．压敏电阻RF，无压力时阻值R0 = 600 Ω B．滑动变阻器R1，最大阻值约为20 Ω C．滑动变阻器R2，最大阻值约为200 Ω D．灵敏电流计G，量程0～2.5 mA，内阻为30 Ω E．电压表V，量程0～3 V，内阻约为3 kΩ F．直流电源E，电动势为3 V，内阻很小 G．开关S，导线若干 （1）滑动变阻器应选用________（选填“R1”或“R2”），实验电路图应选用________（选填“图1”或“图2”）。 （2）实验中发现灵敏电流计量程不够，若要将其改装为量程30 mA的电流表，需要_______（选填“串联”或“并联”）一个电阻R＇，R＇=________Ω。 （3）多次改变压力F，在室温下测出对应电阻值RF，可得到如图3所示压敏电阻的 -F图线，其中RF表示压力为F时压敏电阻的阻值，R0表示无压力时压敏电阻的阻值。由图线可知，压力越大，压敏电阻的阻值________（选填“越大”或“越小”）。 （4）若利用图4所示电路测量静置于压敏电阻上物体的质量，需要将电压表表盘刻度值改为对应的物体质量。若m1 > m2，则m1应标在电压值_____（选填“较大”或“较小”）的刻度上。请分析表示物体质量的示数是否随刻度均匀变化，并说明理由。_______ 【答案】 ①. R1 ②. 图1 ③. 并联 ④. 2.7 ⑤. 越小 ⑥. 较小 ⑦. 物体质量m与电压U不是线性关系，因此物体质量示数随刻度不是均匀变化 【解析】 【详解】(1)[1][2]实验要求误差较小，应该多测几组数据，即采用分压式接法，滑动变阻器选用最大阻值较小的R1，又因为压敏电阻的阻值较大，所以电流表采用内接法。故电路图选择图1。 (2)[3][4]灵敏电流计并联分流电阻可以增大其量程，由电路的串并联关系可得 解得 (3)[5]由图像可得 图线的斜率为定值，即随着压力越大，压敏电阻的阻值越小。 (4)[6]静置于压敏电阻上物体的质量越大，其对压敏电阻的压力越大，则压敏电阻的阻值越小，电压表的示数越小，所以质量较大的m1应标在电压值较小的刻度上。 [7]物体质量m与电压U不是线性关系，因此物体质量示数随刻度不是均匀变化。 13. 某星系中有大量的恒星和星际物质，主要分布在半径为2R的球体内，球体外仅有极少的恒星。球体内物质总质量为M，可认为均匀分布。如图所示，以星系中心为坐标原点O，沿某一半径方向为x轴正方向，在处有一质量为m的探测器，向着星系边缘运动。已知万有引力常量为G。 （1）已知质量均匀分布的球壳对壳内物体的引力为零，推导探测器在星系内受到的引力大小F随x变化的规律。 （2）求探测器从处沿x轴运动到球体边缘的过程中引力做的功W。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 星系内以x为半径的球体质量 质量为m的探测器在x处受到万有引力的大小 解得 【小问2详解】 由可知 则探测器运动至球体边缘的过程中平均力 得万有引力做功 14. 如图所示，矩形脉冲电流高度为I0，宽度为t，周期为T，PWM技术（脉冲宽度调节技术）中将称为占空比。若某脉冲电流的占空比=25%。 （1）求该脉冲电流的有效值I； （2）将该脉冲电流通过内阻为r的电动机，已知电动机消耗的电功率为P，不计摩擦及空气阻力，求电动机效率η。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）若某脉冲电流的占空比=25%，设电流通过阻值为R的电阻 解得 （2）设电动机发热功率为Pr，有 电动机效率为 解得 15. 如图所示，一半径为5a、质量为3m的四分之一圆柱形工件OMN放置在光滑的水平面上，其表面固定有内壁光滑的圆形轻质细管，细管在工件中心截面上，轻绳左端固定在竖直墙面上的P点，右端连接一质量为m的小球，PM间的轻绳水平且足够长，工件在水平向右的推力F（未知）作用下保持静止，小球静止在Q点，OQ连线与水平方向夹角，已知，，重力加速度为g。 （1）求此时推力大小F； （2）将工件缓慢向右移动至小球刚好到M点时撤去推力，给工件轻微扰动，小球从顶点M滑落至底端N，求此过程中P点对绳拉力冲量的大小I； （3）若撤去轻绳，将小球放置在M点，由静止释放小球和工件，求小球滑至Q点时速度的大小。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）设绳子的拉力为,对整体分析可得 对⼩球分析有 解得 （2）在极短时间内⼯件前进△x，⼩球在管内运动的弧⻓也为△x，即⼩球相对⼯件的速度⼤⼩等于⼯件前进的速度，⼩球运动到N时⼩球相对⼯件的速度与⼯件速度垂直。 设⼩球运动到N时，⼯件的速度为，⼩球的速度为，则 由系统机械能守恒可知 由动量定理得 解得 （3）设⼩球滑⾄Q点时，⼯件的速度⼤⼩为，⼩球的速度⼤⼩为，⼩球相对⼯件的速度为，对系统在Q点时做速度分析如下图 由系统机械能守恒可知 由⽔平⽅向动量守恒可得 由⼩球和⼯件的速度关系可知 解得 16. 某异型回旋加速器的设计方案如图甲所示，图中粗黑线段为两个正对的带电极板，两个极板的板面中部各有一狭缝（沿OP方向的狭长区域），带电粒子可通过狭缝穿越极板（如图乙所示），板间电势差恒定为U（下极板电势高于上极板电势，且极板间只有电场）。两细虚线间（除开两极板之间的区域）既无电场也无磁场；其他部分存在匀强磁场，磁感应强度方向垂直于纸面。在贴近下极板缝隙的离子源S中产生的质量为m、电荷量为的离子，由静止开始被电场加速，经狭缝中的点进入磁场区域，O点到极板右端的距离为D，到出射孔P的距离为4D，已知磁感应强度大小可以在零到某一最大值之间调节，离子从离子源上方的O点射入磁场区域，最终只能从出射孔P射出。假设离子打到器壁或离子源外壁则立即被吸收。忽略相对论效应，不计离子重力。求： （1）磁感应强度的最小值； （2）调节磁感应强度大小为时，离子能从P点射出，计算此时离子从P点射出时的动能； （3）若将磁感应强度在范围内调节，写出离子能从P点射出时该范围内磁感应强度B所有的可能值。 【答案】（1）；（2）；（3）（，为整数） 【解析】 【详解】（1）设离子在电场中加速一次从O点射入磁场时的速率为，则 设离子在磁场中做匀速圆周运动的轨迹半径为，则 若离子从O点射出后只运动半个圆周即从孔P射出，有 此时磁感应强度取得最小值，且最小值为 （2）离子在电场中经过一次加速后，由动能定理可得 解得 加速一次后离子在磁场中做匀速圆周运动的轨迹半径为，有 解得 故离子从磁场中偏转后再次进入电场减速，至下极板速度为零，然后反向加速，如图为离子运动的轨迹示意图 在距离O点的水平距离为 处加速的离子离开电场经磁场偏转后会再次回到该点加速，直至最后从P点离开磁场，则由几何关系可知，最后一次在磁场中运动的半径 由 联立解得离子从孔P射出时的动能为 （3）当 根据 可得 离子经3次减速，每次半个周期绕开粗黑线段极板，然后在虚线段极板螺旋前进，设离子绕过两极板右端后加速次数为k，则此时离子运动半径为，离子从孔P射出时满足 且 解得 （，为整数） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年度第二学期期初调研测试 高三物理 一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 彩超仪向人体发射某频率的超声波，经血管中血流反射，根据波的频率变化可测得血流的速度。这是利用了波的（　　） A. 折射 B. 干涉 C. 衍射 D. 多普勒效应 2. 如图所示，为将沿椭圆轨道Ⅰ运动的飞行器变轨到圆轨道Ⅱ上做匀速圆周运动，可在P点沿图示箭头方向喷射气体实现。已知椭圆轨道的长轴是圆轨道半径的2倍。飞行器（　　） A. 在轨道Ⅰ上从A点到P点，机械能逐渐增大 B. 在轨道Ⅱ上运行速度小于在轨道Ⅰ上经过P点速度 C. 在轨道Ⅱ上运行周期大于在轨道Ⅰ上运行周期 D. 在轨道Ⅱ上运行加速度小于在轨道Ⅰ上经过P点加速度 3. 将不带电的金属球B靠近带正电的金属球A，系统达到静电平衡状态后，纸面内的电场线分布如图所示，a、b两点关于两金属球的连线对称，c、d两点在连线上且与金属球B球面距离相等。下列说法正确的是（　　） A. a、b两点电场强度相同 B. c、d两点电场强度方向相反 C. c点电势比d点电势高 D. 将带正电的试探电荷从 a沿直线移到b点，电场力先做正功后做负功 4. 如图所示，两种不同金属组成一个回路，接触头1置于热水杯中，接触头2置于冷水杯中，此时回路中电流计发生偏转，这是温差电现象假设此过程电流做功为W，接触头1从热水中吸收的热量为Q1，冷水从接触头2吸收的热量为Q2，根据热力学第二定律可得（　　） A. Q1=W B. Q1>W C. Q1<Q2 D. Q1+Q2=W 5. 如图所示，质量分布均匀、不可伸长的绳两端分别固定在竖直杆M、N的P、Q两等高点，两杆间距为d，则（　　） A. 绳中各点所受拉力大小相等 B. 绳中位置越低的点所受拉力越大 C. 若d减小，P点所受拉力减小 D. 若d减小，最低点所受拉力增大 6. 如图甲所示，水滴滴在平静的水面上，会形成水波向四周传播（可视为简谐波）。可利用两个能够等间隔滴水的装置、来研究波的叠加现象，图乙所示为以、为波源的两水波在某时刻叠加的简化示意图，已知、的振幅均为A，该时刻它们形成的波峰和波谷分别由实线和虚线表示。则下列说法正确的是（　　） A. a处质点做简谐运动，振幅为0 B. b处质点此刻的位移大小为2A C. 若想观察到稳定的干涉现象，可将滴水间隔调小 D. 只要将的滴水间隔调至和的相等，c处质点就做振幅为2A的简谐运动 7. 往复式内燃机利用迪塞尔循环来工作，该循环由两个绝热过程、一个等压过程和一个等容过程组成，如图所示为一定质量的理想气体所经历的一个迪塞尔循环，则该气体（ ） A. 在状态c和d时的内能可能相等 B. 在a→b过程中，外界对其做的功大于其增加内能 C. a→c过程中增加的内能大于c→d过程中减少的内能 D. 在一次循环过程中吸收的热量小于放出的热量 8. 如图所示,一台理想变压器的原副线圈的匝数为5:1,原线圈接入最大值一定的正弦交流电，副线圈电路中一个定值电阻与电容器并联，电压表和电流表均为理想交流电表，电流表A1、A2及电压表V的示数分别为I1、I2、U2，定值电阻的阻值为R，其消耗的功率为P，电容器的电容为C，所带的电量为Q，则它们的关系为 A. Q＝CU2 B. I2＝ C P＝5I1U2 D. ＝ 9. 如图所示，某斜面的顶端到正下方水平面O点的高度为h，斜面与水平面平滑连接，斜面倾角为，小木块与斜面、水平面间的动摩擦因数均为，长为x，，以O点为原点建立坐标系，某次在由静止开始滑下，滑到A点停下。改变斜面倾角和斜面长度，小木块仍在A点停下，则小木块静止释放点的坐标可能是（　　） A. B. C. D. 10. 如图所示，匀强磁场中水平放置两足够长的光滑平行金属导轨，导轨的左侧接有阻值为R的电阻和理想二极管D。t=0时刻起阻值也为R的导体棒ab在外力作用下向右运动，其速度变化规律为v＝vmsint，运动过程中棒始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，不计导轨电阻，则金属棒两端电压Uab随时间t变化的关系图象可能正确的是（　　） A. B. C. D. 11. 如图所示，劲度系数为k的轻弹簧两端分别与物块A、B相连，轻绳绕过定滑轮分别与物块B、C相连，整个装置处于静止状态，物块C离地面高度为h。现将物块C拉至地面由静止释放，物块A始终没有离开地面，已知物块A、B、C质量分别为3m、m、m，重力加速度为g，弹簧始终在弹性限度内，不计摩擦阻力。则下列说法错误的是（ ） A. h最大值为 B. 物块B到最低点时，C不一定到最高点 C. 物块C离地面高h时速度最大 D. 物块C在上升过程中机械能一定不断增大 二、非选择题：共5题，共56分。其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位． 12. 材料的电阻随压力的变化而变化的现象称为“压阻效应”，利用这种效应可以测量压力大小。某同学计划利用压敏电阻测量物体的质量，他先测量压敏电阻处于不同压力F时的电阻值RF。 利用以下器材设计一个可以测量处于压力中该压敏电阻阻值的电路，要求误差较小，提供的器材如下： A．压敏电阻RF，无压力时阻值R0 = 600 Ω B．滑动变阻器R1，最大阻值约20 Ω C．滑动变阻器R2，最大阻值约为200 Ω D．灵敏电流计G，量程0～2.5 mA，内阻为30 Ω E．电压表V，量程0～3 V，内阻约为3 kΩ F．直流电源E，电动势为3 V，内阻很小 G．开关S，导线若干 （1）滑动变阻器应选用________（选填“R1”或“R2”），实验电路图应选用________（选填“图1”或“图2”）。 （2）实验中发现灵敏电流计量程不够，若要将其改装为量程30 mA的电流表，需要_______（选填“串联”或“并联”）一个电阻R＇，R＇=________Ω。 （3）多次改变压力F，在室温下测出对应电阻值RF，可得到如图3所示压敏电阻的 -F图线，其中RF表示压力为F时压敏电阻的阻值，R0表示无压力时压敏电阻的阻值。由图线可知，压力越大，压敏电阻的阻值________（选填“越大”或“越小”）。 （4）若利用图4所示电路测量静置于压敏电阻上物体的质量，需要将电压表表盘刻度值改为对应的物体质量。若m1 > m2，则m1应标在电压值_____（选填“较大”或“较小”）的刻度上。请分析表示物体质量的示数是否随刻度均匀变化，并说明理由。_______ 13. 某星系中有大量的恒星和星际物质，主要分布在半径为2R的球体内，球体外仅有极少的恒星。球体内物质总质量为M，可认为均匀分布。如图所示，以星系中心为坐标原点O，沿某一半径方向为x轴正方向，在处有一质量为m的探测器，向着星系边缘运动。已知万有引力常量为G。 （1）已知质量均匀分布的球壳对壳内物体的引力为零，推导探测器在星系内受到的引力大小F随x变化的规律。 （2）求探测器从处沿x轴运动到球体边缘的过程中引力做的功W。 14. 如图所示，矩形脉冲电流高度为I0，宽度为t，周期为T，PWM技术（脉冲宽度调节技术）中将称为占空比。若某脉冲电流的占空比=25%。 （1）求该脉冲电流的有效值I； （2）将该脉冲电流通过内阻为r的电动机，已知电动机消耗的电功率为P，不计摩擦及空气阻力，求电动机效率η。 15. 如图所示，一半径为5a、质量为3m的四分之一圆柱形工件OMN放置在光滑的水平面上，其表面固定有内壁光滑的圆形轻质细管，细管在工件中心截面上，轻绳左端固定在竖直墙面上的P点，右端连接一质量为m的小球，PM间的轻绳水平且足够长，工件在水平向右的推力F（未知）作用下保持静止，小球静止在Q点，OQ连线与水平方向夹角，已知，，重力加速度为g。 （1）求此时推力大小F； （2）将工件缓慢向右移动至小球刚好到M点时撤去推力，给工件轻微扰动，小球从顶点M滑落至底端N，求此过程中P点对绳拉力冲量的大小I； （3）若撤去轻绳，将小球放置在M点，由静止释放小球和工件，求小球滑至Q点时速度的大小。 16. 某异型回旋加速器的设计方案如图甲所示，图中粗黑线段为两个正对的带电极板，两个极板的板面中部各有一狭缝（沿OP方向的狭长区域），带电粒子可通过狭缝穿越极板（如图乙所示），板间电势差恒定为U（下极板电势高于上极板电势，且极板间只有电场）。两细虚线间（除开两极板之间的区域）既无电场也无磁场；其他部分存在匀强磁场，磁感应强度方向垂直于纸面。在贴近下极板缝隙的离子源S中产生的质量为m、电荷量为的离子，由静止开始被电场加速，经狭缝中的点进入磁场区域，O点到极板右端的距离为D，到出射孔P的距离为4D，已知磁感应强度大小可以在零到某一最大值之间调节，离子从离子源上方的O点射入磁场区域，最终只能从出射孔P射出。假设离子打到器壁或离子源外壁则立即被吸收。忽略相对论效应，不计离子重力。求： （1）磁感应强度的最小值； （2）调节磁感应强度大小为时，离子能从P点射出，计算此时离子从P点射出时的动能； （3）若将磁感应强度在范围内调节，写出离子能从P点射出时该范围内磁感应强度B所有的可能值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$