精品解析：福建省2024-2025学年高三下学期一级校3月联考物理试卷

2024-2025学年一级校高三联考试卷 物理试题 （考试时间：75分钟 满分：100分） 注意：请将试题的全部答案填写在答题卡上。 一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 余老师驾驶汽车上下班。如图所示，他通过某十字路口向左转弯，路面水平，则提供汽车向心力的是（　　） A. 重力 B. 弹力 C. 摩擦力 D. 重力和弹力的合力 【答案】C 【解析】 【详解】水平路面上，汽车受到三个里作用，重力、弹力和摩擦力三个力作用，重力和弹力在竖直方向平衡，水平方向摩擦力提供向心力。 故选C。 2. 如图，容器中装有导电液体作为电容器的一个电极，中间的导线芯作为电容器的另一个电极，导线芯外套有绝缘管。理想电感线圈一端与导线芯连接，另一端和导电液体均接地组成LC振荡电路。现使该振荡电路产生电磁振荡，下面说法正确的是（ ） A. 当电容器放电时，电容器储存的电场能增加 B. 当线圈中的电流增大时，线圈中的磁场能减小 C. 增加线圈的匝数，振荡电路的周期减小 D. 增加导电液体高度，振荡电路的周期增加 【答案】D 【解析】 【详解】AB．当线圈中的电流增大时，电容器放电，电场能向磁场能转化，电容器储存的电场能减小，线圈中的磁场能增大，故AB错误； C．增加线圈的匝数，则线圈自感系数增大，根据可知振荡电路的周期增大，故C错误； D．增加导电液体高度，则介质的介电常数增大，根据可知电容器电容增大，根据可知振荡电路的周期增大，故D正确。 故选D。 3. 电动汽车在平直公路上行驶。从某时刻开始计时，发动机的功率 P 随时间 t 的变化如图所示。假定汽车所受阻力的大小 f 恒定不变。下列描述该汽车的速度 v 随时间 t 变化的图像中，可能正确的是（其中 a = ，b = ）（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】0~t1电动汽车恒定功率运动，如果匀速运动，则v-t图像是与时间轴平行的直线，如果是加速运动，根据 P=Fv 牵引力减小，根据 F-f=ma 可知加速度减小，做加速度减小的加速运动，当加速度为0时，即 F1=f 汽车开始做匀速直线运动，此时速度 所以0-t1时间内，v-t图像先是平滑的曲线，后是平行于横轴的直线；在t1-t2时间内，功率突然增加，故牵引力突然增加，是加速运动，根据 P=Fv 可知牵引力减小，再根据 F-f=ma 可得加速度减小，是加速度减小的加速运动，当加速度为0时，即 F2=f 汽车开始做匀速直线运动，此时速度 所以在t1-t2时间内，即v-t图像也先是平滑的曲线，后是平行于横轴的直线。 故选B。 4. 随着国家“碳达峰，碳中和”政策的出台，“光伏”成为最热门的领域之一。当光照进入半导体材料时，会激发出自由电荷，在材料内部电场作用下，正、负电荷分别往两端积累。材料内部电场的电场强度E与位置x的关系如图所示。取O点的电势为零，则N点到P点的电势随位置x变化的图像可能为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】由E-x图像可知从N点到P点电场强度先增大后减小，根据电势随位置x变化的图像的斜率表示电场强度，可知图像的斜率从N点到P点先变大后变小。O点电场强度最大，则图像在O点的斜率最大，只有A选项的图像符合此规律。 故选A。 二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。在每小题给出的四个选项中，有两项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 5. 如图所示，一定质量的理想气体从状态A经过状态B、C又回到状态A。下列说法正确的是（　　） A. A→B过程中气体分子的平均动能增加，单位时间内撞击单位面积器壁的分子数增加 B. A→B过程中气体吸收的热量大于B→C过程中气体放出的热量 C. C→A过程中单位体积内分子数增加，单位时间内撞击单位面积器壁的分子数减少 D. A→B过程中气体对外做的功大于C→A过程中外界对气体做的功 【答案】BD 【解析】 【详解】A．A→B过程中气体温度升高，气体分子的平均动能增加，同时A→B过程压强不变，体积增大，分子总数不变，则单位时间内撞击单位面积器壁的分子数减少，A错误； B． A→B过程温度升高，气体内能增大，同时气体体积增大，气体对外做功为，根据热力学第一定律 有 则气体吸收的热量为 B→C过程温度降低，气体内能减少，气体体积不变， 则气体放出的热量有 因为A→B过程和B→C过程初态和末态的温度相同，故A→B过程气体气体内能增加量等于B→C过程气体内能减少量，则 B正确； C．C→A过程中体积减小，温度不变，压强增大，故单位体积内分子数增加，单位时间内撞击单位面积器壁的分子数增加，C错误； D．A→B过程中气体压强不变 C→A过程 故A→B过程中气体的平均压强大于C→A过程中气体的平均压强，由 得 D正确。 故选BD。 6. 如图甲所示，智能手机的降噪技术是利用降噪麦克风采样环境噪声，经过数据处理后发出降噪声波，这个过程在噪声到达人耳之前完成，从而在听觉上抵消噪声。图乙为原理简化图，图丙是理想情况下的降噪过程，实线表示环境噪声，虚线表示降噪系统产生的降噪声波。下列说法正确的是（　　） A. 降噪声波与环境噪声声波的传播速度大小相等 B. 质点P经过一个周期向外迁移的距离为一个波长 C. 降噪过程应用的是声波的干涉原理，P点振动减弱 D. 降噪过程应用了声波的衍射原理，使噪声无法从外面进入耳麦 【答案】AC 【解析】 【详解】A．波速由介质决定，所以降噪声波与环境噪声声波的传播速度大小相等，故A正确； B．质点P在平衡位置附近做机械振动，不会随波迁移，故B错误； CD．由图可看出，理想状态下降噪声波与环境噪声波波长相等，波速相等，则频率相同，叠加时产生干涉，由于两列声波等幅反相，所以振动减弱，起到降噪作用，降噪过程应用的是声波的干涉原理，从波的图像可以看出降噪声波使P点向上振动，环境噪声声波使P点向下振动，所以 P点振动减弱，故C正确；D错误。 故选AC。 7. 如图（a）所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为，为阻值随温度升高而减小的热敏电阻，为定值电阻，电压表和电流表均为理想交流电表。原线圈所接电压u随时间t按正弦规律变化，如图（b）所示。下列说法正确的是（　　） A. 变压器输入、输出功率之比为 B. 变压器副线圈输出的交变电压的频率为50Hz C. 若热敏电阻的温度升高，消耗的功率变大 D. 若热敏电阻的温度升高，电压表和电流表示数均变大 【答案】BC 【解析】 【详解】A．理想变压器原副线圈的输入、输出功率相等，故A项错误 B．由图（b）可知交流电的频率为 所以副线圈输出的交变电压的频率也是50Hz，故B项正确； CD．当热敏电阻的温度升高时，由题意可知其阻值将减小，所以副线圈所在电路的总电阻将减小，而由于两电表是理想电表，其电压表测量的是原线圈的输入电压，由于输入电压不变，所以电压表示数不变。由于理想变压器 所以副线圈的电压也不变，副线圈电路有 由之前分析可知，副线圈总电阻减小，所以副线圈的电流增加，即电流表示数增加，电阻消耗的功率为 所以其消耗的功率增加，故C正确，D错误。 故选BC。 8. 三个完全相同的小球，质量均为，其中小球A、B固定在竖直轻杆的两端，A球紧贴竖直光滑墙面，B球位于足够大的光滑水平地面上，小球C紧贴小球B，如图所示，三小球均保持静止。某时，小球A受到轻微扰动开始顺着墙面下滑，直至小球A落地前瞬间的运动过程中，三小球始终在同一竖直面上。已知小球C的最大速度为，轻杆长为，重力加速度为，下列关于该过程的说法中正确的是（　　） A. A、B、C三球组成的系统动量守恒 B. 竖直墙对小球A的冲量大小为 C. 小球A落地前瞬间，动能大小为 D. 小球A落地前瞬间，小球C的速度是小球B速度的2倍 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．小球A、B、C组成的系统在水平方向合外力不为零，受墙的推力，竖直方向合外力也不为零，故动量不守恒，故A错误； B．小球B和C分离后小球C做匀速直线运动，所以B、C分离时，两球速度均为v，对三小球整体列水平方向动量定理，则墙对小球A的冲量I=2mv 故B正确； D．自小球A离开墙面到小球落地，A、B组成的系统水平方向动量守恒，规定向右为正方向，则mv=mvB+mvAx 且有vB=vAx 解得 可知小球A落地前瞬间，小球C的速度是小球B速度的2倍，故D正确； C．轻杆对小球A做功大小等于对小球B做功大小，即等于小球B、C的动能增量，则 小球A落地前瞬间动能大小为EkA=mgL-W 解得 故C正确。 故选BCD。 三、非选择题：共60分，其中9、10、11题为填空题，12、13题为实验题，14~16题为计算题。请考生按要求作答。 9. 某星球表面不存在大气层，在该星球将一质点以初速度竖直向上抛出。从抛出时开始计时，s﹣t图象如图所示，根据图像_______m/s，假设该星球的半径与地球近似相等，则该星球的密度是地球的_______倍。 【答案】 ①. 6 ②. 0.15 【解析】 【详解】[1]质点做竖直上抛运动，然后做自由落体运动 由图像可知，上升的最大高度和上升到最高点所用时间分别为 ， 由 得 [2]该星球表面重力加速度为 在星球表面，万有引力等于重力 星球质量为 密度表达式为 该星球的半径与地球近似相等,则密度与星球表面重力加速度成正比，即 10. 一群处于能级上的氢原子，跃迁到基态最多能发出______种不同频率的光，其中最小频率为______Hz（保留2位有效数字）。 【答案】 ①. 6 ②. 【解析】 【详解】[1]一群处于能级上的氢原子，跃迁到基态最多能发出种不同频率的光； [2]从能级跃迁到能级发出的光能量最小，为 根据 其中， 代入数据可得 11. 如图所示，在光滑的水平面上放置一质量为m的小车，小车上有一半径为R的光滑的弧形轨道，设有一质量为m的小球，以v0的速度，方向水平向左沿圆弧轨道向上滑动，达到某一高度h后，又沿轨道下滑，试求h=______，小球刚离开轨道时的速度为______． 【答案】 ①. ②. 0 【解析】 【详解】小球从进入轨道，到上升到h高度时为过程第一阶段，这一阶段类似完全非弹性的碰撞，动能损失转化为重力势能（而不是热能）． 小球到达最大高度h时，小球与小车的速度相同，在小球从滑上小车到上升到最大高度过程中，系统水平方向动量守恒，以水平向左方向为正方向，在水平方向，由动量守恒定律得： mv0=（ m+m）v 系统的机械能守恒，则得：mv02=（ m+m）v2+（m+m）gh 解得：h=； 小球从进入到离开，整个过程属弹性碰撞模型，又由于小球和车的等质量，由弹性碰撞规律可知，两物体速度交换，故小球离开轨道时速度为零． 12. 某同学利用如图甲所示的装置测量弹簧弹力做功。在水平桌面上固定好光电门，弹簧左侧固定，右侧连接固定有遮光条的滑块，将光电门与数字计时器（图中未画出）连接，弹簧原长为x₀。实验过程如下： （1）先用游标卡尺测量滑块上遮光条宽度d，如图乙所示，则d=______cm （2）用滑块压缩弹簧，遮光条到光电门距离为x（x>x0），并由静止释放，数字计时器记下遮光条通过光电所用的时间t，以此得到滑块到达光电门时的速度v的大小。 （3）右移光电门的位置，再次压缩弹簧到同一位置，重复（2）的操作，得到多组x与v的值。根据这些数据作出的图像，如图丙所示。 （4）已知小车质量为m，重力加速度大小为g，根据图像可得到横轴截距为a，纵轴截距为b，可求出滑块每次运动过程中弹簧对其所做的功W=_____；还可求出滑块与桌面之间的动摩擦因数μ=______（用m、g、a、b表示）。 【答案】 ①. 1.150 ②. ③. 【解析】 【详解】（1）[1]游标卡尺读数应为：主尺读数+分度值×副尺刻度，故读数为 （4）[2][3]根据动能定理 可得 根据丙图可知，斜率 解得 根据截距 解得 13. 随着技术创新和产业升级，我国新能源汽车强势崛起实现“换道超车”，新能源汽车对温度控制有非常高的要求，控制温度时经常要用到热敏电阻。物理实验小组找到两个热敏电阻，一个是PTC热敏电阻，其电阻值随温度的升高而增大；另一个是NTC热敏电阻，其电阻值随温度的升高而减小。该实验小组想利用下列器材来探究这两个热敏电阻（常温下阻值约为）的电学特性及作用。 A.电源（电动势，内阻可忽略） B.电流表（满偏电流，内阻） C.电流表（量程，内阻约为） D.滑动变阻器（最大阻值为） E.滑动变阻器（最大阻值为） F.定值电阻 G.单刀单掷开关、单刀双掷开关各一个、导线若干 （1）若要求热敏电阻两端的电压可以从零开始比较方便地进行调节，应选择接入电路中的滑动变阻器为___________（填器材前的字母），请在图甲中将电路图补充完整___________。 （2）物理实验小组用表示电流表的示数，表示电流表的示数，通过实验画出两个热敏电阻接入电路时的图线如图乙中所示。若将图线所代表的元件直接接在一个电动势，内阻的电源两端，则该元件的实际功率为___________W。（结果保留2位有效数字）。 （3）在汽车电路中常用热敏电阻与其他元件串联起来接入电路，用于防止其他元件两端的电压过大，从而保护电路和设备，你认为应该选用___________（填“PTC”或“NTC”）热敏电阻，请简述该热敏电阻防止电压过大的原因：___________。 【答案】（1） ①. D ②. （2）2.5##2.4##2.6 （3） ①. PTC ②. 在汽车电路中，当温度升高，PTC热敏电阻的电阻会增大，由串联分压可知，可以防止其他元件两端的电压过大，从而保护电路和设备 【解析】 【小问1详解】 [1][2]因为要求热敏电阻两端的电压从零开始逐渐增大，所以滑动变阻器采用分压接法，为了便于调节，应选用阻值较小的滑动变阻器D；完整电路图如图所示 【小问2详解】 由测量电路，可知热敏电阻电压为 热敏电阻的电流为 把图像转换为图像，并做出电动势，内阻的电源的图线，如图所示 图像中电源的图线与图线b的交点坐标的乘积为该元件的实际功率，则有 【小问3详解】 [1][2]在汽车电路中，当温度升高，PTC热敏电阻的电阻会增大，由串联分压可知，可以防止其他元件两端的电压过大，从而保护电路和设备。所以应该选用PTC热敏电阻。 14. 1610年，伽利略用他制作的望远镜发现了木星的四颗主要卫星。根据观察，他将其中一颗卫星P的运动视为一个振幅为A、周期为T的简谐运动，并据此推测，他观察到的卫星振动是卫星圆周运动在某方向上的投影。如图所示，为卫星P运动的示意图，在xOy平面内，质量为m的卫星P绕坐标原点O做匀速圆周运动。已知引力常量为G，不考虑各卫星之间的相互作用。若认为木星位于坐标原点O，根据伽利略的观察和推测结果： （1）写出卫星P做圆周运动的向心力大小F的表达式。 （2）求木星的质量。 （3）物体做简谐运动时，回复力应该满足。请据此证明：卫星P绕木星做匀速圆周运动在x轴上的投影是简谐运动。 【答案】（1） （2） （3）如图所示 取向右为正方向，回复力满足 则卫星P绕木星做匀速圆周运动在x轴上的投影是简谐运动。 【解析】 【小问1详解】 卫星P做圆周运动的向心力大小F的表达式 【小问2详解】 根据牛顿第二定律 得木星的质量 【小问3详解】 略。 15. 如图所示，竖直平面内固定半径的光滑圆弧轨道，轨道的M处与水平传送带相切。传送带与左侧紧靠的水平台面等高，台面的PN部分粗糙，PN的长度，P点左侧光滑。水平放置的轻质弹簧左端固定、处于原长状态。质量的小物块（可视为质点）从A点由静止沿圆弧轨道下滑。O为圆心，半径OM竖直，OA与OM的夹角，已知传送带的长度，始终以速度顺时针转动，物块与台面PN部分、物块与传送带之间的动摩擦因数均为，取重力加速度，弹簧始终在弹性限度内，求： （1）物块第一次下滑到M处的速度的大小； （2）弹簧被压缩后具有的最大弹性势能； （3）物块在PN部分通过的总路程。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设物块下滑到M处的速度为，由动能定理有 解得 【小问2详解】 小物块滑上传送带到弹簧被压缩最短，根据动能定理有 解得 则弹簧被压缩后具有的最大弹性势能 【小问3详解】 物块被弹簧弹回，设滑到N点时的速度为，则有 解得 则物块在PN部分通过的路程 由于 则物块滑上传送带后，物块与传送带保持相对静止，直至到M点再滑上右侧圆弧轨道，又以原速率返回到传送带上，物块向左运动能通过传送带，设通过后的速度为，则有 解得 物块滑出传送带继续向左运动，直至最终静止，设在PN部分通过的路程为，则有 解得 则物块在PN部分通过的总路程 16. 如图所示，电阻不计足够长的光滑平行金属导轨与水平面夹角，导轨间距，所在平面的正方形区域abcd内存在有界匀强磁场，磁感应强度为B=0.2T，方向垂直斜面向上。甲、乙金属杆质量均为kg、电阻相同，甲金属杆处在磁场的上边界，乙金属杆距甲也为，其中m。同时无初速释放两金属杆，此刻在甲金属杆上施加一个沿着导轨的外力F，保持甲金属杆在运动过程中始终与乙金属杆未进入磁场时的加速度相同。（取m/s2） （1）乙金属杆刚进入磁场后做匀速运动，分析甲金属杆所在的位置并计算乙的电阻R为多少？ （2）以刚释放时，写出从开始到甲金属杆离开磁场，外力F随时间t的变化关系，并说明F的方向。 （3）若从开始释放到乙金属杆离开磁场，乙金属杆中共产生热量J，试求此过程中外力F对甲做的功。 【答案】（1）0.064Ω；（2）， F方向沿导轨向下；（3）0.0266J 【解析】 【详解】（1）乙进入磁场前的加速度 a=gsinθ=5m/s2 甲乙加速度相同，当乙进入磁场时，甲刚出磁场； 乙进入磁场时 乙在磁场中匀速运动 所以 （2）甲在磁场中运动时 v=at=5t 外力F始终等于安培力 F方向沿导轨向下； （3）乙进入磁场前，甲乙发出相同热量，设为Q1，此过程中甲一直在磁场中，外力F始终等于安培力，则有 WF=W安=2Q1 乙在磁场中运动产生热量Q2，利用动能定理 得 Q2=0.02J 甲乙发出相同热量 由于甲出磁场以后，外力F为零，可得 WF=2Q1=0.0266J 【点睛】此题是力电综合题，主要考查了法拉第电磁感应定律以及能量守恒定律；解题的关键是弄清题意，搞清物理过程以及能量之间的转化情况；此题有一定的难度，意在考查学生综合分析问题解决问题的能力，此题型历来是考查的热点。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年一级校高三联考试卷 物理试题 （考试时间：75分钟 满分：100分） 注意：请将试题的全部答案填写在答题卡上。 一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 余老师驾驶汽车上下班。如图所示，他通过某十字路口向左转弯，路面水平，则提供汽车向心力的是（　　） A. 重力 B. 弹力 C. 摩擦力 D. 重力和弹力的合力 2. 如图，容器中装有导电液体作为电容器的一个电极，中间的导线芯作为电容器的另一个电极，导线芯外套有绝缘管。理想电感线圈一端与导线芯连接，另一端和导电液体均接地组成LC振荡电路。现使该振荡电路产生电磁振荡，下面说法正确的是（ ） A. 当电容器放电时，电容器储存的电场能增加 B. 当线圈中的电流增大时，线圈中的磁场能减小 C. 增加线圈的匝数，振荡电路的周期减小 D. 增加导电液体高度，振荡电路的周期增加 3. 电动汽车在平直公路上行驶。从某时刻开始计时，发动机的功率 P 随时间 t 的变化如图所示。假定汽车所受阻力的大小 f 恒定不变。下列描述该汽车的速度 v 随时间 t 变化的图像中，可能正确的是（其中 a = ，b = ）（　　） A. B. C. D. 4. 随着国家“碳达峰，碳中和”政策的出台，“光伏”成为最热门的领域之一。当光照进入半导体材料时，会激发出自由电荷，在材料内部电场作用下，正、负电荷分别往两端积累。材料内部电场的电场强度E与位置x的关系如图所示。取O点的电势为零，则N点到P点的电势随位置x变化的图像可能为（　　） A. B. C. D. 二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。在每小题给出的四个选项中，有两项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 5. 如图所示，一定质量的理想气体从状态A经过状态B、C又回到状态A。下列说法正确的是（　　） A. A→B过程中气体分子的平均动能增加，单位时间内撞击单位面积器壁的分子数增加 B. A→B过程中气体吸收的热量大于B→C过程中气体放出的热量 C. C→A过程中单位体积内分子数增加，单位时间内撞击单位面积器壁的分子数减少 D. A→B过程中气体对外做的功大于C→A过程中外界对气体做的功 6. 如图甲所示，智能手机的降噪技术是利用降噪麦克风采样环境噪声，经过数据处理后发出降噪声波，这个过程在噪声到达人耳之前完成，从而在听觉上抵消噪声。图乙为原理简化图，图丙是理想情况下的降噪过程，实线表示环境噪声，虚线表示降噪系统产生的降噪声波。下列说法正确的是（　　） A. 降噪声波与环境噪声声波的传播速度大小相等 B. 质点P经过一个周期向外迁移的距离为一个波长 C. 降噪过程应用的是声波的干涉原理，P点振动减弱 D. 降噪过程应用了声波的衍射原理，使噪声无法从外面进入耳麦 7. 如图（a）所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为，为阻值随温度升高而减小的热敏电阻，为定值电阻，电压表和电流表均为理想交流电表。原线圈所接电压u随时间t按正弦规律变化，如图（b）所示。下列说法正确的是（　　） A. 变压器输入、输出功率之比为 B. 变压器副线圈输出的交变电压的频率为50Hz C. 若热敏电阻的温度升高，消耗的功率变大 D. 若热敏电阻的温度升高，电压表和电流表示数均变大 8. 三个完全相同的小球，质量均为，其中小球A、B固定在竖直轻杆的两端，A球紧贴竖直光滑墙面，B球位于足够大的光滑水平地面上，小球C紧贴小球B，如图所示，三小球均保持静止。某时，小球A受到轻微扰动开始顺着墙面下滑，直至小球A落地前瞬间的运动过程中，三小球始终在同一竖直面上。已知小球C的最大速度为，轻杆长为，重力加速度为，下列关于该过程的说法中正确的是（　　） A. A、B、C三球组成的系统动量守恒 B. 竖直墙对小球A的冲量大小为 C. 小球A落地前瞬间，动能大小为 D. 小球A落地前瞬间，小球C的速度是小球B速度的2倍 三、非选择题：共60分，其中9、10、11题为填空题，12、13题为实验题，14~16题为计算题。请考生按要求作答。 9. 某星球表面不存在大气层，在该星球将一质点以初速度竖直向上抛出。从抛出时开始计时，s﹣t图象如图所示，根据图像_______m/s，假设该星球的半径与地球近似相等，则该星球的密度是地球的_______倍。 10. 一群处于能级上的氢原子，跃迁到基态最多能发出______种不同频率的光，其中最小频率为______Hz（保留2位有效数字）。 11. 如图所示，在光滑的水平面上放置一质量为m的小车，小车上有一半径为R的光滑的弧形轨道，设有一质量为m的小球，以v0的速度，方向水平向左沿圆弧轨道向上滑动，达到某一高度h后，又沿轨道下滑，试求h=______，小球刚离开轨道时的速度为______． 12. 某同学利用如图甲所示的装置测量弹簧弹力做功。在水平桌面上固定好光电门，弹簧左侧固定，右侧连接固定有遮光条的滑块，将光电门与数字计时器（图中未画出）连接，弹簧原长为x₀。实验过程如下： （1）先用游标卡尺测量滑块上遮光条宽度d，如图乙所示，则d=______cm （2）用滑块压缩弹簧，遮光条到光电门距离为x（x>x0），并由静止释放，数字计时器记下遮光条通过光电所用的时间t，以此得到滑块到达光电门时的速度v的大小。 （3）右移光电门的位置，再次压缩弹簧到同一位置，重复（2）的操作，得到多组x与v的值。根据这些数据作出的图像，如图丙所示。 （4）已知小车质量为m，重力加速度大小为g，根据图像可得到横轴截距为a，纵轴截距为b，可求出滑块每次运动过程中弹簧对其所做的功W=_____；还可求出滑块与桌面之间的动摩擦因数μ=______（用m、g、a、b表示）。 13. 随着技术创新和产业升级，我国新能源汽车强势崛起实现“换道超车”，新能源汽车对温度控制有非常高的要求，控制温度时经常要用到热敏电阻。物理实验小组找到两个热敏电阻，一个是PTC热敏电阻，其电阻值随温度的升高而增大；另一个是NTC热敏电阻，其电阻值随温度的升高而减小。该实验小组想利用下列器材来探究这两个热敏电阻（常温下阻值约为）的电学特性及作用。 A.电源（电动势，内阻可忽略） B.电流表（满偏电流，内阻） C.电流表（量程，内阻约为） D.滑动变阻器（最大阻值为） E.滑动变阻器（最大阻值为） F.定值电阻 G.单刀单掷开关、单刀双掷开关各一个、导线若干 （1）若要求热敏电阻两端的电压可以从零开始比较方便地进行调节，应选择接入电路中的滑动变阻器为___________（填器材前的字母），请在图甲中将电路图补充完整___________。 （2）物理实验小组用表示电流表的示数，表示电流表的示数，通过实验画出两个热敏电阻接入电路时的图线如图乙中所示。若将图线所代表的元件直接接在一个电动势，内阻的电源两端，则该元件的实际功率为___________W。（结果保留2位有效数字）。 （3）在汽车电路中常用热敏电阻与其他元件串联起来接入电路，用于防止其他元件两端的电压过大，从而保护电路和设备，你认为应该选用___________（填“PTC”或“NTC”）热敏电阻，请简述该热敏电阻防止电压过大的原因：___________。 14. 1610年，伽利略用他制作的望远镜发现了木星的四颗主要卫星。根据观察，他将其中一颗卫星P的运动视为一个振幅为A、周期为T的简谐运动，并据此推测，他观察到的卫星振动是卫星圆周运动在某方向上的投影。如图所示，为卫星P运动的示意图，在xOy平面内，质量为m的卫星P绕坐标原点O做匀速圆周运动。已知引力常量为G，不考虑各卫星之间的相互作用。若认为木星位于坐标原点O，根据伽利略的观察和推测结果： （1）写出卫星P做圆周运动的向心力大小F的表达式。 （2）求木星的质量。 （3）物体做简谐运动时，回复力应该满足。请据此证明：卫星P绕木星做匀速圆周运动在x轴上的投影是简谐运动。 15. 如图所示，竖直平面内固定半径的光滑圆弧轨道，轨道的M处与水平传送带相切。传送带与左侧紧靠的水平台面等高，台面的PN部分粗糙，PN的长度，P点左侧光滑。水平放置的轻质弹簧左端固定、处于原长状态。质量的小物块（可视为质点）从A点由静止沿圆弧轨道下滑。O为圆心，半径OM竖直，OA与OM的夹角，已知传送带的长度，始终以速度顺时针转动，物块与台面PN部分、物块与传送带之间的动摩擦因数均为，取重力加速度，弹簧始终在弹性限度内，求： （1）物块第一次下滑到M处的速度的大小； （2）弹簧被压缩后具有的最大弹性势能； （3）物块在PN部分通过的总路程。 16. 如图所示，电阻不计足够长的光滑平行金属导轨与水平面夹角，导轨间距，所在平面的正方形区域abcd内存在有界匀强磁场，磁感应强度为B=0.2T，方向垂直斜面向上。甲、乙金属杆质量均为kg、电阻相同，甲金属杆处在磁场的上边界，乙金属杆距甲也为，其中m。同时无初速释放两金属杆，此刻在甲金属杆上施加一个沿着导轨的外力F，保持甲金属杆在运动过程中始终与乙金属杆未进入磁场时的加速度相同。（取m/s2） （1）乙金属杆刚进入磁场后做匀速运动，分析甲金属杆所在的位置并计算乙的电阻R为多少？ （2）以刚释放时，写出从开始到甲金属杆离开磁场，外力F随时间t的变化关系，并说明F的方向。 （3）若从开始释放到乙金属杆离开磁场，乙金属杆中共产生热量J，试求此过程中外力F对甲做的功。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $