2025届湖北省八校高三下学期三统联考物理试题

高三物理试题答案 单项选择题： 题号1 2 3 5 7 8 10 答案D B C B A D CD BD AD 二、非选择题：（本大题共5小题，共60分） 11、(7分) 答案：(IBD(2)I (3)2.1 12.(10分) 答案：(1)23负(2)0.6(3)6.02.7 13.(10分) 答案：(1)R1图见解析 (2)95815 (3)5 (4)156060 14.(15分) 答案：(14×102ms (2)5.9×10-3m2 (3)2.55×10-3s 15.(18分) 答案：(1)2)2Bo0 (2)2v0+(4+3r）2gB0m (3y=2) n2mv016gB0 共6页第1页 湖北省2025届八校三统联考 高三物理试题 本试卷共6页，全卷满分100分，考试用时75分钟。 ★祝考试顺利★ 注意事项： 1、答题前，请将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的制定位置。 2、选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3、非选择题作答：用黑色签字笔直接答在答题卡对应的答题区域内，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4、考试结束后，请将答题卡上交。 一、单项选择题：（本题共10小题，每小题4分，共40分,。在小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～10题有多项符合要求，每小题全部选对得4分，选对但不全的得2分，有错选或者不选的得0分） 1.如图，某汽车机舱盖的支撑杆由汽缸和活塞组成。打开机舱盖时，汽缸内密闭压缩气体膨胀，将机舱盖顶起。在此过程中，汽缸内气体可视为理想气体，忽略缸内气体与外界的热交换。对于汽缸内的气体，下列说法正确的是(　　) A．对外做正功，内能增大 B．对外做负功，内能减小 C．对外做正功，分子平均动能增大 D．对外做正功，分子平均动能减小 2.A、B两辆汽车从同一地点同时出发沿同一方向做直线运动，它们的速度的平方(v2)随位置(x)的变化规律如图所示，下列判断正确的是(　　) A．汽车A的加速度大小为4 m/s2 B．汽车A、B在x＝4 m处的速度大小为2 m/s C．从开始到汽车A停止前，当xA＝4 m时A、B相距最远 D．从开始到汽车A停止前，当xB＝4 m时A、B相遇 3.某拖拉机的往复式柴油内燃机利用迪塞尔循环进行工作，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经历的迪塞尔循环，则(　　) A．在状态a和c时气体温度Ta>Tc B．a→b过程，气体对外界做功、内能减少 C．b→c过程，气体增加的内能小于该过程吸收的热量 D．完成一次循环过程，气体对外界做的功大于吸收的热量 4.如图，学校人工湖水面上x1＝－5 m和x2＝5 m处有两个稳定的振源S1、S2，它们振动频率相同且步调一致，在水面上产生了两列波长为0.3 m、振幅分别为3 cm和5 cm的水波，一段时间后水面上形成了稳定的干涉图样，下列说法正确的是(　　) A．水波遇到湖中假山时能绕过假山传播到它的后方 B．x轴上x＝6 m处的质点振幅小于8 cm C．y轴上y＝1 m处的质点会随水波传播到y＝5 m处 D．图中方程为－＝1的曲线上的A点为振动减弱点 5.在如图所示的双缝干涉实验中，光源S到缝S1、S2的光程差为实验用光波波长的1.5倍，P0为S1、S2连线中垂线与光屏的交点。光屏上P1点到S2、S1的光程差为实验用光波波长的2.5倍。则P0处和P1处将分别呈现(　　) A．暗条纹、亮条纹 B．亮条纹、亮条纹 C．亮条纹、暗条纹 D．暗条纹、暗条纹 6.负压救护车主要用于感染患者的转运与抢救，使用时病员舱内气压低于外界大气压，病员舱负压值(为负值)是指舱内气体压强与外界大气压强之差。某次转运病员前，医护人员打开控制开关使封闭病员舱内的气体降至人体适合的温度，同时将部分气体抽出使舱负压值达到规定值。已知T＝t＋273 K，打开开关前舱内气体的温度为37 ℃，舱内气体压强与外界大气压强均为p0；打开开关后抽出的气体质量为原来舱内气体质量的n(n<1)倍，舱内温度降至27 ℃，则该病员舱规定的负压值为(　　) A．－np0 B．－p0 C．－p0 D．－p0 7.水平墙上a、d两点拴接一多功能挂物绳，绳子上b、c两点分别悬挂上物体A、B后，其静置状态如图所示，墙上两点e、f分别在b、c两点正上方，且ae＝ef＝fd，eb∶fc＝10∶11，绳子质量忽略不计，则物体A、B的质量之比为(　　) A．1∶2 B．2∶3 C．4∶5 D．3∶4 8.光的干涉现象在工业技术中有重要应用，例如检查平面的平整程度。如图甲所示，把一透明板压在另一透明板上，一端用薄片垫起，构成空气劈尖，让红光和蓝光分别从上方射入，得到明暗相间的条纹如图乙所示。下列说法正确的是(　　) A．a图是红光，b图是蓝光 B．将两种颜色的光分别通过狭窄的单缝，也能得到如图所示的条纹 C．条纹间距之比等于波长之比 D．若将薄片的厚度增加，则条纹间距减小 9.如图甲所示，滑雪运动员在助滑道上获得一定速度后从跳台飞出，在空中飞行一段距离后落在倾斜的雪道上，其过程可简化为图乙。现有一运动员从跳台O处以初速度v0飞出，方向与雪道成60°，之后落在雪道的P处。运动员质量为m，倾斜雪道与水平方向的夹角为30°。重力加速度为g，不计空气阻力，下列说法正确的是(　　) 甲　　　　　　　　　　乙　 A．运动员在空中飞行的时间为 B．OP两点间的距离为 C．运动员在飞行过程中动能变化量的大小为2mv D．运动员在飞行过程中动量变化量的大小为2mv0 10.如图所示，光滑水平面上有两个质量均为m的物体A、B，B上连接一劲度系数为k的轻弹簧。物体A以初速度v0向静止的物体B运动。从A接触弹簧到第一次将弹簧压缩到最短的时间为t＝ ，弹簧弹性势能为Ep＝kx2(x为弹簧的形变量)，弹簧始终处于弹性限度内，下列说法正确的是(　　) A．弹簧的最大压缩量为v0 B．弹簧的最大压缩量为v0 C．从开始压缩弹簧到弹簧第一次压缩最短的过程中，物体A的位移为 D．从开始压缩弹簧到弹簧第一次压缩最短的过程中，物体B的位移为 二、非选择题：（本大题共5小题，共60分） 11、(7分)某实验兴趣小组利用如图甲所示装置做“探究加速度与力的关系”实验时，实验操作如下： 甲 ①挂上托盘和砝码，调整木板的倾角，使质量为M的小车沿木板匀速下滑； ②取下托盘和砝码，测出其总质量为m，让小车沿木板下滑。设小车受到的合外力为F，通过计算机可得到小车与位移传感器的距离随时间变化的x-t图像，并求出小车的加速度a； ③改变砝码质量和木板的倾角，重复步骤①②，可得到多组a、F的数据，并绘制a-F图像。 (1)(多选)下列说法正确的是________。 A．实验开始前需要先补偿阻力 B．调整滑轮高度使细线与木板平行 C．本实验需要满足M≫m D．本实验将托盘和砝码的总重力mg的大小作为小车受到的合外力F的大小 (2)若测量质量时未考虑托盘的质量，仅将砝码质量记为m，则绘制出的a-F图像应该是图乙中的________(选填“Ⅰ”或“Ⅱ”或“Ⅲ”)。 乙 (3)某段时间内小车的x-t图像如图丙所示，根据图像可得小车的加速度大小为________m/s2(结果保留两位有效数字)。 丙 12.(10分)某学习小组要测量一个电源的电动势及内阻。除该电源外还准备的器材有：一个电阻箱R(最大阻值99.9 Ω)，一个量程为“0～200 mA”、内阻是10 Ω的电流表A，一个阻值为5 Ω的定值电阻R0，一个开关和若干导线。 (1)同学们利用欧姆表来核实电流表A及定值电阻R0的阻值，已知它们的阻值都是准确的，当欧姆表两表笔与电阻R0相连时，欧姆表指针恰好偏转到满刻度的，当欧姆表两表笔与电流表A相连时，欧姆表指针将偏转到满刻度的________(用分数表示)，连接时要注意红表笔要与电流表的________(填“正”或“负”)接线柱相连。 (2)由于电流表A的量程较小，考虑到安全因素，同学们利用定值电阻R0将该电流表进行改装，改装后的量程为________A。 (3)设计的测量电路如图甲所示。若实验中记录电阻箱的阻值R和电流表的示数I，并计算出，得到多组数据后描点作出R-图线如图乙所示，则该电源的电动势E＝_______V，内阻r＝_______Ω。(结果保留两位有效数字) 甲　　　　　　　　　　乙 13.(10分)某实验小组欲将内阻Rg＝40 Ω、量程为Ig＝100 μA的电流表改装成欧姆表，供选择的器材有： A．定值电阻R0(阻值为14 kΩ) B．滑动变阻器R1(最大阻值为1500 Ω) C． 滑动变阻器R2(最大阻值为500 Ω) D．电阻箱(0～9999.9 Ω) E．干电池(E＝1.5 V，r＝2 Ω) F. 红、黑表笔各一只、开关、导线若干 甲 乙 丙 (1)为了保证改装后欧姆表能正常使用，滑动变阻器选________(选填“R1”或“R2”)。请用笔画线代替导线将图甲中的实物连线组成欧姆表。 (2)欧姆表改装好后，将红、黑表笔短接进行调零，此时滑动变阻器R接入电路的电阻应为________Ω；电流表表盘的50 μA刻度对应的改装后欧姆表的刻度为________kΩ。 (3)通过计算，对整个表盘进行电阻刻度，如图乙所示。表盘上c处的电流刻度为75，则c处的电阻刻度为________kΩ。 (4)利用改装后的欧姆表进行电阻测量，小组同学发现当被测电阻的阻值为几百欧姆时，电流表指针偏转角太大，不能进行读数，他们利用电阻箱和开关，对电路进行了改进，使中值电阻为1500 Ω，如图丙为他们改进后的电路，图中电阻箱的阻值应调为________Ω。若用该表测量一阻值为1000 Ω的电阻时，则电流表指针对应的电流是________μA。 14.(15分)如图所示，在xOz平面的第二象限内有沿z轴负方向的匀强电场，电场强度的大小E＝10 V/m，空间某区域存在轴线平行于z轴的圆柱形磁场区域，磁场方向沿z轴正方向。一比荷为＝104 C/kg的带正电粒子从x轴上的P点以速度v0射入电场，方向与x轴的夹角θ＝30°。该粒子经电场偏转后，由z轴上的Q点以垂直于z轴的方向立即进入磁场区域，经磁场偏转射出后，通过坐标为(0，0.15 m，0.2 m)的M点(图中未画出)，且速度方向与x轴负方向的夹角α＝60°，其中OQ＝0.2 m，不计粒子重力。求： (1)粒子速度v0的大小； (2)圆柱形磁场区域的最小横截面积Smin(结果保留两位有效数字)； (3)粒子从P点运动到M点经历的时间t(结果保留三位有效数字)。 15.(18分)如图所示，三维坐标系O-xyz中，在x≤0的区域Ⅰ、Ⅱ中，存在匀强磁场和沿y轴正方向的匀强电场，其中区域Ⅰ(x<0、z>0)中磁场的磁感应强度大小为B0、方向沿x轴正方向，区域Ⅱ(x≤0、z≤0)中磁场的磁感应强度大小为、方向沿y轴正方向；在x≥0的区域Ⅲ、Ⅳ中，存在沿y轴正方向的匀强磁场，磁感应强度大小为B0。区域Ⅰ中坐标为(－a，0，a)的A点有一粒子源，发出沿AO方向、质量为m、带电荷量为＋q的粒子，粒子的初速度大小为v0，在区域Ⅰ中恰好沿直线运动并经过原点O，粒子的重力不计。求： (1)匀强电场的电场强度大小； (2)粒子从发出到第3次经过x轴需要的时间； (3)粒子第6次通过yOz平面时的y轴坐标值。 共6页 第1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 湖北省2025届八校三统联考 高三物理试题 本试卷共6页，全卷满分100分，考试用时75分钟。 ★祝考试顺利★ 注意事项： 1、答题前，请将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的制定位置。 2、选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3、非选择题作答：用黑色签字笔直接答在答题卡对应的答题区域内，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4、考试结束后，请将答题卡上交。 一、单项选择题：（本题共10小题，每小题4分，共40分,。在小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～10题有多项符合要求，每小题全部选对得4分，选对但不全的得2分，有错选或者不选的得0分） 1.如图，某汽车机舱盖的支撑杆由汽缸和活塞组成。打开机舱盖时，汽缸内密闭压缩气体膨胀，将机舱盖顶起。在此过程中，汽缸内气体可视为理想气体，忽略缸内气体与外界的热交换。对于汽缸内的气体，下列说法正确的是(　　) A．对外做正功，内能增大 B．对外做负功，内能减小 C．对外做正功，分子平均动能增大 D．对外做正功，分子平均动能减小 解析：D　根据题意，忽略缸内气体与外界的热交换，由热力学第一定律可知，气体膨胀对外做正功，内能减小，温度降低，分子平均动能减小，故选D。 2.A、B两辆汽车从同一地点同时出发沿同一方向做直线运动，它们的速度的平方(v2)随位置(x)的变化规律如图所示，下列判断正确的是(　　) A．汽车A的加速度大小为4 m/s2 B．汽车A、B在x＝4 m处的速度大小为2 m/s C．从开始到汽车A停止前，当xA＝4 m时A、B相距最远 D．从开始到汽车A停止前，当xB＝4 m时A、B相遇 解析：B　根据匀变速直线运动的速度位移关系得v2＝v＋2ax，由图线可知图像的斜率等于2a，对汽车A，则有2aA＝ m/s2，解得aA＝－2m/s2，故A错误；汽车A、B在x＝4 m处的速度大小为v，由图可知，对于汽车A，有v＝24(m/s)2，得A的初速度为v0＝2 m/s，由v2－v＝2ax得v＝＝ m/s＝2 m/s，故B正确；由图发现，对于B车2aB＝ m/s2，解得aB＝1 m/s2，从开始到汽车A停止时，用时t＝＝ s，此时B车的位移xB＝aBt2＝3 m，故A车停止后，B车才追上A车，故当xB＝6 m时A、B相遇，故D错误；当两车速度相等时，AB相距最远，有v0＋aAt′＝aBt′，解得t′＝ s，此时xA＝v0t′＋aAt′2＝ m，故C错误。故选B。 3.某拖拉机的往复式柴油内燃机利用迪塞尔循环进行工作，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经历的迪塞尔循环，则(　　) A．在状态a和c时气体温度Ta>Tc B．a→b过程，气体对外界做功、内能减少 C．b→c过程，气体增加的内能小于该过程吸收的热量 D．完成一次循环过程，气体对外界做的功大于吸收的热量 解析：C　根据题意，结合题图可知，气体从c到d为绝热膨胀，则Qcd＝0，Wcd<0，根据ΔU＝W＋Q，ΔUcd<0，则温度降低；气体从d到a，体积不变，压强减小，则温度降低，则该气体在状态c的温度高于在状态a时的温度，故A错误；a→b过程为绝热压缩，外界对气体做功Wab>0，Qab＝0，则ΔUab＝Wab，即外界对气体做的功全部用于增加内能，故B错误；b→c过程中体积增大，气体对外做功，即Wbc<0，根据热力学第一定律ΔU＝W＋Q，可知ΔU<Q，即增加的内能小于该过程吸收的热量，故C正确；根据p­V图像与V轴围成的面积表示气体做功的大小，可知一次循环过程中气体对外界做的功W>0，而一次循环过程整个过程气体内能变化为零，则整个过程Q吸－Q放＝W>0，即在一次循环过程中气体吸收的热量大于气体对外界做的功，故D错误。故选C。 4.如图，学校人工湖水面上x1＝－5 m和x2＝5 m处有两个稳定的振源S1、S2，它们振动频率相同且步调一致，在水面上产生了两列波长为0.3 m、振幅分别为3 cm和5 cm的水波，一段时间后水面上形成了稳定的干涉图样，下列说法正确的是(　　) A．水波遇到湖中假山时能绕过假山传播到它的后方 B．x轴上x＝6 m处的质点振幅小于8 cm C．y轴上y＝1 m处的质点会随水波传播到y＝5 m处 D．图中方程为－＝1的曲线上的A点为振动减弱点 解析：B　假山远大于水波波长，水波遇到湖中假山时，不能绕过假山传播到它的后方，故A错误；两波源到x＝6 m位置的波程差为Δx＝(6＋5)m－(6－5)m＝10 m＝33λ，故x轴上x＝6 m处不是振动加强点，质点振幅小于8 cm，故B正确；机械波是将波源的振动形式向远处传播，质点不随波迁移，故y轴上y＝1 m处位置的水中某质点不会运动到y＝5 m处，故C错误；设A点坐标为(x1，y1)，两波源到A点的波程差为Δx′＝－，根据坐标系中满足双曲线方程有－＝1，联立解得Δx′＝6 m＝20λ，故A为振动加强点，故D错误。故选B。 5.在如图所示的双缝干涉实验中，光源S到缝S1、S2的光程差为实验用光波波长的1.5倍，P0为S1、S2连线中垂线与光屏的交点。光屏上P1点到S2、S1的光程差为实验用光波波长的2.5倍。则P0处和P1处将分别呈现(　　) A．暗条纹、亮条纹 B．亮条纹、亮条纹 C．亮条纹、暗条纹 D．暗条纹、暗条纹 解析：A　光源S到缝S1、S2的光程差为实验用光波波长的1.5倍，S1、S2到P0处的光程一样，则光源S到P0处的光程差就等于光波波长的1.5倍，所以是暗条纹；光屏上P1点到S2、S1的光程差为实验用光波波长的2.5倍，则光源S到P1处的光程差等于光波波长，所以为亮条纹。故选A。 6.负压救护车主要用于感染患者的转运与抢救，使用时病员舱内气压低于外界大气压，病员舱负压值(为负值)是指舱内气体压强与外界大气压强之差。某次转运病员前，医护人员打开控制开关使封闭病员舱内的气体降至人体适合的温度，同时将部分气体抽出使舱负压值达到规定值。已知T＝t＋273 K，打开开关前舱内气体的温度为37 ℃，舱内气体压强与外界大气压强均为p0；打开开关后抽出的气体质量为原来舱内气体质量的n(n<1)倍，舱内温度降至27 ℃，则该病员舱规定的负压值为(　　) A．－np0 B．－p0 C．－p0 D．－p0 解析：C　以打开开关后剩余的气体为研究对象，设舱内体积为V，根据理想气体状态方程，有＝⇒＝，解得p2＝，该病员舱规定的负压值为p2－p0＝－p0，ABD错误，C正确。故选C。 7.水平墙上a、d两点拴接一多功能挂物绳，绳子上b、c两点分别悬挂上物体A、B后，其静置状态如图所示，墙上两点e、f分别在b、c两点正上方，且ae＝ef＝fd，eb∶fc＝10∶11，绳子质量忽略不计，则物体A、B的质量之比为(　　) A．1∶2 B．2∶3 C．4∶5 D．3∶4 解析：D　如图所示，过a点做bc的平行线，与eb交于m点，过d点做bc的平行线，与fc延长线交于n点，过c点做eb的垂线，交eb的延长线于p点，则根据ae＝ef＝fd＝pc以及几何关系可知△aem与△cpb以及△dfn为全等三角形。对结点b和c受力分析，则力构成的三角形分别相似于△abm和△cdn，又由于eb∶fc＝10∶11，可知＝＝＝＝，故＝。故选D。 8.光的干涉现象在工业技术中有重要应用，例如检查平面的平整程度。如图甲所示，把一透明板压在另一透明板上，一端用薄片垫起，构成空气劈尖，让红光和蓝光分别从上方射入，得到明暗相间的条纹如图乙所示。下列说法正确的是(　　) A．a图是红光，b图是蓝光 B．将两种颜色的光分别通过狭窄的单缝，也能得到如图所示的条纹 C．条纹间距之比等于波长之比 D．若将薄片的厚度增加，则条纹间距减小 解析：CD　根据Δx＝，可得条纹间距之比为＝，若将薄片的厚度d增加，相当于倾角θ变大，则条纹间距减小，由题图乙可知a图的条纹间距小于b图的条纹间距，所以a的波长小于b的波长，而红光的波长大于蓝光的波长，故A错误，C、D正确；此图为干涉现象，若将两种颜色的光分别通过狭窄的单缝，产生的是衍射现象，故不能得到如图所示的条纹，故B错误。故选CD。 9.如图甲所示，滑雪运动员在助滑道上获得一定速度后从跳台飞出，在空中飞行一段距离后落在倾斜的雪道上，其过程可简化为图乙。现有一运动员从跳台O处以初速度v0飞出，方向与雪道成60°，之后落在雪道的P处。运动员质量为m，倾斜雪道与水平方向的夹角为30°。重力加速度为g，不计空气阻力，下列说法正确的是(　　) 甲　　　　　　　　　　乙　 A．运动员在空中飞行的时间为 B．OP两点间的距离为 C．运动员在飞行过程中动能变化量的大小为2mv D．运动员在飞行过程中动量变化量的大小为2mv0 解析：BD　依题意，把重力加速度沿雪道方向和垂直雪道方向分解，有gx＝gsin 30°＝，gy＝gcos 30°＝g，把初速度沿雪道方向和垂直雪道方向分解，有v0x＝v0cos 60°＝，v0y＝v0sin 60°＝，垂直雪道方向，有0＝v0y－gy·，解得运动员在空中飞行的时间为t＝，故A错误；沿雪道方向，有xOP＝v0xt＋gxt2＝，故B正确；根据动能定理，可得WG＝ΔEk，又WG＝mg·xOPsin 30°，解得ΔEk＝mv，即运动员在飞行过程中动能变化量的大小为mv。故C错误；根据IG＝Δp，又IG＝mgt，解得Δp＝2mv0，故D正确。故选BD。 10.如图所示，光滑水平面上有两个质量均为m的物体A、B，B上连接一劲度系数为k的轻弹簧。物体A以初速度v0向静止的物体B运动。从A接触弹簧到第一次将弹簧压缩到最短的时间为t＝ ，弹簧弹性势能为Ep＝kx2(x为弹簧的形变量)，弹簧始终处于弹性限度内，下列说法正确的是(　　) A．弹簧的最大压缩量为v0 B．弹簧的最大压缩量为v0 C．从开始压缩弹簧到弹簧第一次压缩最短的过程中，物体A的位移为 D．从开始压缩弹簧到弹簧第一次压缩最短的过程中，物体B的位移为 解析：AD　弹簧压缩到最大时，A、B的速度相同，以A初速度方向为正方向，根据动量守恒定律可得mv0＝2mv，根据能量守恒定律可得mv＝·2mv2＋Epm，解得Epm＝mv，根据弹性势能公式可得xm＝v0，故B错误，A正确；由动量守恒定律可得mA＋mB＝mv0，则有mAt＋mBt＝mv0t，故mxA＋mxB＝mv0t＝ ，由AB选项分析可知xA－xB＝xm＝v0，联合解得xA＝ ，xB＝ ，故C错误，D正确。故选AD。 二、非选择题：（本大题共5小题，共60分） 11、(7分)某实验兴趣小组利用如图甲所示装置做“探究加速度与力的关系”实验时，实验操作如下： 甲 ①挂上托盘和砝码，调整木板的倾角，使质量为M的小车沿木板匀速下滑； ②取下托盘和砝码，测出其总质量为m，让小车沿木板下滑。设小车受到的合外力为F，通过计算机可得到小车与位移传感器的距离随时间变化的x-t图像，并求出小车的加速度a； ③改变砝码质量和木板的倾角，重复步骤①②，可得到多组a、F的数据，并绘制a-F图像。 (1)(多选)下列说法正确的是________。 A．实验开始前需要先补偿阻力 B．调整滑轮高度使细线与木板平行 C．本实验需要满足M≫m D．本实验将托盘和砝码的总重力mg的大小作为小车受到的合外力F的大小 (2)若测量质量时未考虑托盘的质量，仅将砝码质量记为m，则绘制出的a-F图像应该是图乙中的________(选填“Ⅰ”或“Ⅱ”或“Ⅲ”)。 乙 (3)某段时间内小车的x-t图像如图丙所示，根据图像可得小车的加速度大小为________m/s2(结果保留两位有效数字)。 丙 解析：(1)本实验的原理是有托盘和砝码时小车做匀速运动，受力平衡，撤去托盘和砝码，小车所受的合力就为托盘和砝码的重力，根据实验原理可知，本实验不需要平衡摩擦力，不需要满足M≫m，为保证小车所受的合力平行木板方向，需要调整滑轮高度使细线与木板平行。故选BD。 (2)根据牛顿第二定律F＝Ma，整理可得a＝·F，设托盘质量为m0，根据实验原理可得a＝·(m＋m0)＝·m＋，可知仅将砝码质量记为m，则绘制出的a­F图像应该是图乙中的Ⅰ。 (3)根据图像可知，给出的三个数据点中，相邻点之间的时间间隔均为T＝0.30 s－0.20 s＝0.20 s－0.10 s＝0.1 s，根据匀变速直线运动的规律有Δx＝aT2，其中Δx＝(38.20－25.20)×10－2m－(49.10－38.20)×10－2m＝2.1×10－2m，解得a＝2.1 m/s2。 答案：(1)BD　(2)Ⅰ　(3)2.1 12.(10分)某学习小组要测量一个电源的电动势及内阻。除该电源外还准备的器材有：一个电阻箱R(最大阻值99.9 Ω)，一个量程为“0～200 mA”、内阻是10 Ω的电流表A，一个阻值为5 Ω的定值电阻R0，一个开关和若干导线。 (1)同学们利用欧姆表来核实电流表A及定值电阻R0的阻值，已知它们的阻值都是准确的，当欧姆表两表笔与电阻R0相连时，欧姆表指针恰好偏转到满刻度的，当欧姆表两表笔与电流表A相连时，欧姆表指针将偏转到满刻度的________(用分数表示)，连接时要注意红表笔要与电流表的________(填“正”或“负”)接线柱相连。 (2)由于电流表A的量程较小，考虑到安全因素，同学们利用定值电阻R0将该电流表进行改装，改装后的量程为________A。 (3)设计的测量电路如图甲所示。若实验中记录电阻箱的阻值R和电流表的示数I，并计算出，得到多组数据后描点作出R-图线如图乙所示，则该电源的电动势E＝_______V，内阻r＝_______Ω。(结果保留两位有效数字) 甲　　　　　　　　　　乙 解析：(1)电流表A的内阻是10 Ω，定值电阻R0阻值为5 Ω，当欧姆表两表笔与电阻R0相连时，欧姆表指针恰好偏转到满刻度的，则Ig＝，当欧姆表两表笔与电流表A相连时，nIg＝，又Ig＝，解得n＝，连接时要注意红表笔要与电流表的负接线柱相连。 (2)将定值电阻R0与电流表并联进行改装，改装后的量程为I＝Ig＋＝ A＝0.6 A。 (3)根据电路可知，电流表读数为I时，总电流为3I，则E＝IRg＋3I(R＋r)，即R＝·－，由图像可知＝＝2，＝6，解得E＝6.0 V，r＝ Ω≈2.7 Ω。 答案：(1)　负　(2)0.6　(3) 6.0　2.7 13.(10分)某实验小组欲将内阻Rg＝40 Ω、量程为Ig＝100 μA的电流表改装成欧姆表，供选择的器材有： A．定值电阻R0(阻值为14 kΩ) B．滑动变阻器R1(最大阻值为1500 Ω) C． 滑动变阻器R2(最大阻值为500 Ω) D．电阻箱(0～9999.9 Ω) E．干电池(E＝1.5 V，r＝2 Ω) F. 红、黑表笔各一只、开关、导线若干 甲 乙 丙 (1)为了保证改装后欧姆表能正常使用，滑动变阻器选________(选填“R1”或“R2”)。请用笔画线代替导线将图甲中的实物连线组成欧姆表。 (2)欧姆表改装好后，将红、黑表笔短接进行调零，此时滑动变阻器R接入电路的电阻应为________Ω；电流表表盘的50 μA刻度对应的改装后欧姆表的刻度为________kΩ。 (3)通过计算，对整个表盘进行电阻刻度，如图乙所示。表盘上c处的电流刻度为75，则c处的电阻刻度为________kΩ。 (4)利用改装后的欧姆表进行电阻测量，小组同学发现当被测电阻的阻值为几百欧姆时，电流表指针偏转角太大，不能进行读数，他们利用电阻箱和开关，对电路进行了改进，使中值电阻为1500 Ω，如图丙为他们改进后的电路，图中电阻箱的阻值应调为________Ω。若用该表测量一阻值为1000 Ω的电阻时，则电流表指针对应的电流是________μA。 解析：(1)为了保证改装后欧姆表能正常使用，欧姆调零时，有Ig＝，解得欧姆调零时欧姆表内阻为R欧＝＝ Ω＝15 000 Ω，此时滑动变阻器接入电路阻值为R滑＝R欧－R0－Rg－r＝(15 000－14 000－40－2) Ω＝958 Ω，则滑动变阻器应选R1；欧姆表黑表笔应接电源的正极，实物连线如图所示。 (2)欧姆调零时，有Ig＝，解得欧姆调零时欧姆表内阻为R欧＝＝ Ω＝15 000 Ω，此时滑动变阻器接入电路阻值为R滑＝R欧－R0－Rg－r＝(15 000－14 000－40－2) Ω＝958 Ω。设电流表表盘的50 μA刻度对应的改装后欧姆表的刻度为Rx，则有I＝，解得Rx＝－R欧＝ Ω－15 000 Ω＝15 000 Ω＝15 kΩ。 (3)表盘上c处的电流刻度为75，设此时测量电阻为Rx′，则有Rx′＝－ R欧＝ Ω－15 000 Ω＝5000 Ω＝5 kΩ，则c处的电阻刻度为5。 (4)设改装后干路的最大电流为Im，则欧姆调零时有Im＝，对电路进行了改进，使中值电阻为1500 Ω，则有Im＝，联立解得R欧′＝1500 Ω，Im＝1 mA＝1000 μA，则图中电阻箱的阻值应调为R箱＝＝1560 Ω。若用该表测量一阻值为1000 Ω的电阻时，此时干路电流为I总＝＝0.6 mA＝600 μA，则电流表指针对应的电流是I1＝I总＝×600 μA＝60 μA。 答案：(1)R1　图见解析　 (2)958　15 　(3)5 (4)1560　60 14.(15分)如图所示，在xOz平面的第二象限内有沿z轴负方向的匀强电场，电场强度的大小E＝10 V/m，空间某区域存在轴线平行于z轴的圆柱形磁场区域，磁场方向沿z轴正方向。一比荷为＝104 C/kg的带正电粒子从x轴上的P点以速度v0射入电场，方向与x轴的夹角θ＝30°。该粒子经电场偏转后，由z轴上的Q点以垂直于z轴的方向立即进入磁场区域，经磁场偏转射出后，通过坐标为(0，0.15 m，0.2 m)的M点(图中未画出)，且速度方向与x轴负方向的夹角α＝60°，其中OQ＝0.2 m，不计粒子重力。求： (1)粒子速度v0的大小； (2)圆柱形磁场区域的最小横截面积Smin(结果保留两位有效数字)； (3)粒子从P点运动到M点经历的时间t(结果保留三位有效数字)。 解析：(1)如图所示，粒子在电场中沿x轴正方向的分运动是匀速直线运动，沿z轴正方向的分运动是匀变速直线运动，沿z轴方向根据匀变速直线运动的规律可得v0sin θ＝at1 根据牛顿第二定律可得qE＝ma 沿z轴正方向OQ＝at 联立可得v0＝4×102 m/s。 (2)由几何关系得MQ＝r＋，r＝0.05 m 圆柱形磁场区域的最小横截面积 Smin＝π＝5.9×10－3 m2。 (3)洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律得 qv0cos θB＝m 解得B＝ T，T＝ 粒子在磁场和电场中运动的时间为 t2＝T＝3.0×10－4s，t3＝＝2.5×10－4s t＝t1＋t2＋t3 解得t＝2.55×10－3 s。 答案：(1)4×102 m/s 　(2)5.9×10－3 m2　 (3)2.55×10－3 s 15.(18分)如图所示，三维坐标系O-xyz中，在x≤0的区域Ⅰ、Ⅱ中，存在匀强磁场和沿y轴正方向的匀强电场，其中区域Ⅰ(x<0、z>0)中磁场的磁感应强度大小为B0、方向沿x轴正方向，区域Ⅱ(x≤0、z≤0)中磁场的磁感应强度大小为、方向沿y轴正方向；在x≥0的区域Ⅲ、Ⅳ中，存在沿y轴正方向的匀强磁场，磁感应强度大小为B0。区域Ⅰ中坐标为(－a，0，a)的A点有一粒子源，发出沿AO方向、质量为m、带电荷量为＋q的粒子，粒子的初速度大小为v0，在区域Ⅰ中恰好沿直线运动并经过原点O，粒子的重力不计。求： (1)匀强电场的电场强度大小； (2)粒子从发出到第3次经过x轴需要的时间； (3)粒子第6次通过yOz平面时的y轴坐标值。 解析：(1)由洛伦兹力与电场力平衡，可得 Eq＝qvxB0，vx＝v0sin 45° 解得E＝B0v0。 (2)设在Ⅰ区运动时间为t1，粒子经原点进入Ⅲ区域后，其运动的轨迹俯视图(沿y轴负方向俯视)如图甲所示。 甲 2a＝v0t1，t2＝T1，qv0B0＝m，T1＝ 设粒子第2次通过z轴坐标为z1，则 z1＝R，t3＝，t＝t1＋t2＋t3 解得t＝＋m。 (3)画出第6次通过yOz平面的轨迹俯视图如图乙所示。 乙 粒子第2次到第3次经过yOz平面的时间内，在区域Ⅱ中沿y轴方向做匀加速运动，设运动时间为t4，则Eq＝ma′，t4＝T2，vy1＝a′t4 设粒子第4次到第5次经过yOz平面的时间内，在区域Ⅱ中运动的时间为t5，则 t5＝T2，T2＝＝，y1＝a′(t4＋t5)2 第3次至第4次经过yOz平面的时间内，在区域Ⅲ运动时间为t6，第5次至第6次经过yOz平面的时间内，在区域Ⅲ中运动的时间为t7，沿y轴运动的速度为vy2，则 t6＝t7＝T1，vy2＝a′(t4＋t5)，y2＝vy1t6＋vy2t7 y＝y1＋y2＝。 答案：(1)B0v0　 (2)＋m (3)y＝ 共6页 第1页 学科网（北京）股份有限公司 $$