精品解析：2025届湖北省七市州高三下学期3月联合调研考试（二模）物理试题

2025年湖北省七市州高三年级3月联合统一调研测试 物理试卷 全卷满分100分。考试用时75分钟。 注意事项： 1．答题前，先将自己的姓名、准考证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指定位置。 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．非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。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，请将本试卷和答题卡一并上交。 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每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题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1. 量子技术是当前物理学应用研究的热点，下列关于黑体辐射和波粒二象性的说法正确的是（　　） A. 黑体辐射的能量是连续的 B. 电子束穿过铝箔后的衍射图样揭示了电子的波动性 C. 光电效应揭示了光的粒子性，证明了光子除了能量之外还具有动量 D. 康普顿在研究石墨对X射线散射时，发现散射的X射线中仅有波长大于原波长的射线成分 2. 如图所示，一质量均匀分布的木块竖直浮在水面上，现将木块竖直向上拉一小段距离后由静止释放，并开始计时，经时间木块第一次回到原位置，在短时间内木块在竖直方向的上下振动可近似看作简谐运动，则在时间内木块运动的距离为（　　） A. B. C. D. 3. 目前，我国正计划发射巡天空间望远镜，与空间站共轨配合研究宇宙最基本的问题，以帮助人类更好地理解宇宙。 已知该望远镜发射后先在圆轨道做圆周运动，稳定后再变轨为如图所示的椭圆轨道，两轨道相切于P点。 P、Q 分别为椭圆轨道的近地点和远地点，忽略空气阻力和卫星质量的变化，则该巡天望远镜（　　） A. 在椭圆轨道上运动的周期小于在圆轨道上运动的周期 B. 在 Q 点的速度大于在圆轨道运动时的速度 C. 在 P 点由圆轨道变为椭圆轨道时需要在 P 处点火减速 D. 在椭圆轨道运动时的机械能大于在圆轨道上运动时的机械能 4. 某种金属板M受到一束紫外线照射时会不停地发射电子，射出的电子具有不同的速度方向，速度大小也不相同。平行M放置一个金属网N，在M、N间连一电流表，如图（a）所示，将在电流表中检测到电流；如果在M、N之间加电压，如图（b）所示，调节电压的大小，观察电流表中的电流大小。下列说法正确的是（　　） A. 图（a）中流过电流表的电流方向为从到 B. 图（b）中当增大时，电流表的读数也增大 C. 图（b）中当增大到某一值时电流表的读数可能为零 D. 所有电子从M板到金属网N均做匀减速直线运动 5. 如图所示，时刻，质点和均从原点由静止开始做直线运动，其中质点的速度随时间按正弦曲线变化，质点的加速度随时间也按正弦曲线变化，周期均为。在时间内，下列说法正确的是（　　） A. 和均在同一直线上做往复运动 B. 时，和到原点的距离均最远 C. 时，和的运动速度相等 D. 在和两时刻，运动的速度等大反向 6. 如图（a）所示，为“蹦极”的简化情景：某人用弹性橡皮绳拴住身体从高空处自由下落。质量为60kg的人可看成质点，从点由静止下落到最低点所用时间为9s，重力加速度取，不计空气阻力。第一次下落过程中橡皮绳弹力与时间的关系图像如图（b）所示，则图像中阴影部分的面积为（　　） A. B. C. D. 7. 如图（a）甲所示，虚线内为一圆形区域，该区域处于平面内，圆心为O；无限长通电直导线（图中未画出）垂直平面固定放置，另一无限长通电直导线（电流方向未画出）垂直平面从轴上的点沿虚线按逆时针方向移动，导线与圆心的连线与正半轴夹角为从0缓慢增大到的过程中，点处磁感应强度的分量和随的变化图像如图（b）和图（c）所示。规定沿坐标轴正方向为磁感应强度的正方向，下列说法正确的是（　　） A. 导线a的电流方向一定与导线b相反 B. 导线a可能位于第四象限角平分线上 C. 导线移动过程中，处磁感应强度先增大后减小 D. 导线移动过程中，处磁感应强度最小值为0 8. 如图所示，红绿两束单色光，同时沿同一路径从面射入某长方体透明均匀介质，入射角为，折射光束在面发生全反射，反射光射向面，若逐渐增大，两束光在面上的全反射现象会先后消失。已知在该介质中红光的折射率小于绿光的折射率，下列说法正确的是（　　） A. 在面上，红光比绿光更靠近点 B. 在面上，出射光线与界面的夹角红光比绿光的小 C. 逐渐增大时，红光的全反射现象先消失 D. 无论增大到多大，入射光一定不可能在面发生全反射 9. 如图所示，空间存在竖直向上的匀强电场，在同一水平直线上、两点处分别把两个质量均为的小球同时抛出。小球1抛出时速度大小为，方向水平，小球2抛出时速度与水平方向成，两球的运动轨迹在同一竖直平面内，两球在点相遇，是连线中垂线上一点。已知两球电荷量大小均为，电场强度大小为为重力加速度，不计空气阻力和两球间的相互作用，两球从抛出到点相遇的过程中（　　） A. 球1带正电，球2带负电 B. 该过程中两球速度的变化量相等 C. 该过程中两球机械能的变化量相同 D. 两球相遇时球1和球2的速度大小之比为 10. 如图所示，在水平面内，固定着间距为的足够长光滑金属导轨。在区域存在两个大小均为、垂直导轨平面、方向相反的匀强磁场，磁场边界满足，质量为、边长为的正方形金属框静置在导轨上，四条边的电阻均为位于处。在沿轴的外力作用下金属框沿轴正方向以速度做匀速直线运动，当到达时撤去外力。导轨电阻不计，则下列说法正确的是（　　） A. 运动到过程中外力的方向先向右后向左 B. 运动到过程中感应电动势的最大值为 C. 运动到的过程中通过金属框横截面的电荷量为 D. 整个过程中外力对金属框所做的功 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 11. 某同学用图（a）装置做“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验。 （1）在图（b）中，刻度尺保持竖直，为了便于直接读出弹簧的长度，刻度尺的零刻度应与弹簧的_____（选填“上端”或“下端”）对齐，不挂钩码时指针所指刻度尺的位置如图（b）所示，则此时弹簧的长度_____cm； （2）改变所挂钩码的个数，进行多次实验，记录每次所挂钩码的质量及弹簧的长度，根据求得弹力（重力加速度取），根据求弹簧的伸长量，得到多组的值作图像，如图（c）所示。由图像求出弹簧的劲度系数为_____； （3）本实验中弹簧自重对弹簧劲度系数的测量结果_____（填“有”或“无”）影响。 12. 气敏电阻的阻值会随所处环境中的某气体的浓度发生变化，在环保领域有着广泛的应用。某气敏电阻对甲醛气体非常敏感，正常情况下阻值为几百欧，当甲醛浓度升高时，其阻值可以增大到几千欧，该气敏电阻说明书给出的气敏电阻随甲醛浓度变化的曲线如图（a）所示。 （1）为检验该气敏电阻的参数是否与图（a）一致，需设计电路测量不同甲醛浓度下该气敏电阻的阻值。供选用的器材如下： A．蓄电池（电动势，内阻不计） B．电压表（量程，内阻约） C．毫安表（量程，内阻约） D．滑动变阻器（最大阻值） E．滑动变阻器（最大阻值） F．开关、导线若干 ①参照图（a），滑动变阻器应选用_____（填“”或“”）； ②将图（b）中实验器材间的连线补充完整。（ ） （2）已知室内甲醛浓度的国家标准是。李明同学利用该气敏电阻设计并组装了甲醛浓度测试仪。将量程为“0~6V”的理想电压表（表盘上“0~1V”的区域涂成红色）和气敏电阻、直流电源（三节干电池串联组成电池组）、电阻箱（最大阻值为99999.9Ω）、开关S、导线若干，按图（c）所示的电路连接，然后将整个电路置于密闭容器中，缓慢注入甲醛气体。当甲醛浓度为时，电压表指针恰好指到表盘红色区域的右边缘（即1V处）。 ①随着甲醛浓度的增加，电压表的示数逐渐_____（选填“增大”“减小”）； ②若要使甲醛浓度更低时，电压表指针能够指到红色区域，应将电阻箱的阻值适当_____（选填“调大”“调小”）； ③使用一段时间后，由于电源的电动势略微变小，内阻变大，其甲醛浓度的测量结果_____（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 13. 如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为，原线圈接在电压有效值为的家用电源上，副线圈接入阻值为的电热丝，电热丝密封安装在高为的竖直放置的圆柱形汽缸底部（电热丝体积可忽略），加热电阻可以改变汽缸内的温度，汽缸口有固定卡销，汽缸内用质量为、横截面积为的活塞封闭了一定质量的理想气体，初始时汽缸内气体温度为，大气压强恒为，活塞位于距汽缸底部处，重力加速度为。不计活塞及固定卡销厚度，活塞可沿汽缸壁无摩擦滑动且不漏气。求： （1）副线圈电流的有效值； （2）使汽缸内气体温度缓慢升高到，求此时汽缸内气体的压强。 14. 如图所示，半圆环区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，匀强磁场的磁感应强度大小为，内半圆环的半径为，外半圆环的半径为。入口处一粒子源能向磁场内发射出质量为、电荷量大小为的带负电的粒子，粒子在磁场中运动碰到内、外半圆边界会被立即吸收，为粒子的出口，不计粒子重力，不考虑粒子间的相互作用。 （1）若粒子均以垂直的速度发射，要使粒子不从端射出，求粒子的最小入射速度； （2）若粒子均以垂直的速度发射，要使粒子均从射出，求粒子入射速度的大小； （3）若粒子从射入时，速度大小和方向可以改变，求从出口射出的粒子在磁场中运动的最长时间。 15. 如图所示，相距为的两物块和（均可视为质点）静置于足够长的斜面上，斜面的倾角为。物块的质量为，物块的质量为，物块与斜面间没有摩擦，物块与斜面间的动摩擦因数。同时由静止释放，此后间的碰撞均为弹性碰撞，碰撞时间极短。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为。求： （1）第一次碰撞后瞬间A、B的速度大小； （2）在第一次碰撞后到第二次碰撞前的过程中，A、B之间的最大距离； （3）从静止释放物块A、B开始到第次碰撞前的过程中，物块与斜面间因摩擦所产生的热量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025年湖北省七市州高三年级3月联合统一调研测试 物理试卷 全卷满分100分。考试用时75分钟。 注意事项： 1．答题前，先将自己的姓名、准考证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指定位置。 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．非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。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，请将本试卷和答题卡一并上交。 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每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题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1. 量子技术是当前物理学应用研究的热点，下列关于黑体辐射和波粒二象性的说法正确的是（　　） A. 黑体辐射的能量是连续的 B. 电子束穿过铝箔后的衍射图样揭示了电子的波动性 C. 光电效应揭示了光的粒子性，证明了光子除了能量之外还具有动量 D. 康普顿在研究石墨对X射线散射时，发现散射的X射线中仅有波长大于原波长的射线成分 【答案】B 【解析】 【详解】A．普朗克认为黑体辐射的能量是一份一份的，是量子化的，是不连续的，故A错误； B．电子束穿过铝箔后的衍射图样揭示了电子的波动性，故B正确； C．光电效应揭示了光的粒子性，而康普顿效应证明了光子除了能量之外还具有动量，故C错误； D．康普顿在研究石墨对X射线散射时，发现X射线中除了原波长的外，还有波长大于原波长的射线成分，故D错误。 故选B。 2. 如图所示，一质量均匀分布的木块竖直浮在水面上，现将木块竖直向上拉一小段距离后由静止释放，并开始计时，经时间木块第一次回到原位置，在短时间内木块在竖直方向的上下振动可近似看作简谐运动，则在时间内木块运动的距离为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】规定竖直向上为正方向，则该简谐运动的位移公式为 当时有 所以小球从最高点向下运动的距离 故选D。 3. 目前，我国正计划发射巡天空间望远镜，与空间站共轨配合研究宇宙最基本的问题，以帮助人类更好地理解宇宙。 已知该望远镜发射后先在圆轨道做圆周运动，稳定后再变轨为如图所示的椭圆轨道，两轨道相切于P点。 P、Q 分别为椭圆轨道的近地点和远地点，忽略空气阻力和卫星质量的变化，则该巡天望远镜（　　） A. 在椭圆轨道上运动的周期小于在圆轨道上运动的周期 B. 在 Q 点的速度大于在圆轨道运动时的速度 C. 在 P 点由圆轨道变为椭圆轨道时需要在 P 处点火减速 D. 在椭圆轨道运动时的机械能大于在圆轨道上运动时的机械能 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据开普勒第三定律，卫星的轨道半长轴越大，周期越大，在椭圆轨道上运动的周期大于在圆轨道上运动的周期，故A错误； B．设题中圆轨道为圆轨道Ⅰ，假设以椭圆轨道Q点到地心的距离为半径，构建圆轨道Ⅱ，椭圆轨道中的Q点进入圆轨道Ⅱ时，是离心运动，需要加速，故椭圆轨道中的Q点的速度小于圆轨道Ⅱ中运动时的速度，而圆轨道Ⅰ的半径小于圆轨道Ⅱ，故圆轨道Ⅰ中运动时的速度大于圆轨道Ⅱ中运动时的速度，则在椭圆轨道中的Q点的速度小于在圆轨道Ⅰ中运动时的速度，故B错误； C．巡天空间望远镜在点由圆轨道变为椭圆轨道是离心运动，需要加速，故C错误； D．卫星从圆轨道运动到椭圆轨道需要加速，所以在椭圆轨道运动时的机械能大于在圆轨道上运动时的机械能，故D正确。 故选D。 4. 某种金属板M受到一束紫外线照射时会不停地发射电子，射出的电子具有不同的速度方向，速度大小也不相同。平行M放置一个金属网N，在M、N间连一电流表，如图（a）所示，将在电流表中检测到电流；如果在M、N之间加电压，如图（b）所示，调节电压的大小，观察电流表中的电流大小。下列说法正确的是（　　） A. 图（a）中流过电流表的电流方向为从到 B. 图（b）中当增大时，电流表的读数也增大 C. 图（b）中当增大到某一值时电流表的读数可能为零 D. 所有电子从M板到金属网N均做匀减速直线运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．由题意可知，电子从运动到，则图甲中流过电流表的电流方向为从到，选项A错误； D．由于电子受静电力方向水平向左，加速度恒定，其方向与电子速度方向间的夹角为钝角（当电子的速度方向沿金属板M板面方向时，静电力方向与电子速度方向间的夹角为直角，该方向射出的电子是不会在两板间做直线运动），故电子在两板间均做匀变速曲线运动，不是匀减速直线运动，只有垂直板面射出的电子在板间才做匀减速运动，故D错误； B．根据动能定理 U增大，到达极板电子数减少，电流表的读数减小，故错误； C．当增大到某一值时，电子到达N板的速度恰好为0，此时电流为0，故C正确。 故选C。 5. 如图所示，时刻，质点和均从原点由静止开始做直线运动，其中质点的速度随时间按正弦曲线变化，质点的加速度随时间也按正弦曲线变化，周期均为。在时间内，下列说法正确的是（　　） A. 和均在同一直线上做往复运动 B. 时，和到原点的距离均最远 C. 时，和的运动速度相等 D. 在和两时刻，运动的速度等大反向 【答案】C 【解析】 【详解】ABC．质点在时间内先加速后减速运动，时刻距离原点最远，时间内反向先加速后减速运动，时刻回到原点，且速度减为零；质点在时间内先做加速度增加的加速运动，后做加速度减小的加速运动，时刻速度达到最大，时间内做加速度增大的减速运动，后做加速度减小的减速运动，时刻速度减为零，此过程一直向前运动，时刻距离原点最远，故C正确，AB错误； D． 图像的面积表示速度变化量，内速度的变化量为零，因此与时刻的速度等大同向，D错误。 故选C。 6. 如图（a）所示，为“蹦极”的简化情景：某人用弹性橡皮绳拴住身体从高空处自由下落。质量为60kg的人可看成质点，从点由静止下落到最低点所用时间为9s，重力加速度取，不计空气阻力。第一次下落过程中橡皮绳弹力与时间的关系图像如图（b）所示，则图像中阴影部分的面积为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】人下落整个过程，根据动量定理有 解得 图像中阴影部分的面积表示橡皮绳弹力的冲量大小，可知，阴影部分面积大小 故选B。 7. 如图（a）甲所示，虚线内为一圆形区域，该区域处于平面内，圆心为O；无限长通电直导线（图中未画出）垂直平面固定放置，另一无限长通电直导线（电流方向未画出）垂直平面从轴上的点沿虚线按逆时针方向移动，导线与圆心的连线与正半轴夹角为从0缓慢增大到的过程中，点处磁感应强度的分量和随的变化图像如图（b）和图（c）所示。规定沿坐标轴正方向为磁感应强度的正方向，下列说法正确的是（　　） A. 导线a的电流方向一定与导线b相反 B. 导线a可能位于第四象限角平分线上 C. 导线移动过程中，处磁感应强度先增大后减小 D. 导线移动过程中，处磁感应强度最小值为0 【答案】B 【解析】 【详解】B．因为时b导线产生场强没有x轴方向分量，因此x轴方向的场强分量为a导线在x轴的分量，同理时b导线无y轴方向场强分量，y轴场强分量为a导线在y轴的分量，即 可知a棒可能位于第四象限角平分线上，电流方向垂直纸面向里，或位于第二象限角平分线上，电流方向垂直纸面向外，故B正确； A．由时， 则导线中电流方向垂直纸面向里，故电流方向可能相同或相反，故A错误； CD．导线移动过程中，与的夹角从到间变化，则点处磁感应强度先减小后增大，且最小值不为0，C错误，D错误。 故选B。 8. 如图所示，红绿两束单色光，同时沿同一路径从面射入某长方体透明均匀介质，入射角为，折射光束在面发生全反射，反射光射向面，若逐渐增大，两束光在面上的全反射现象会先后消失。已知在该介质中红光的折射率小于绿光的折射率，下列说法正确的是（　　） A. 在面上，红光比绿光更靠近点 B. 在面上，出射光线与界面的夹角红光比绿光的小 C. 逐渐增大时，红光的全反射现象先消失 D. 无论增大到多大，入射光一定不可能在面发生全反射 【答案】CD 【解析】 【详解】A．红光的频率比绿光的频率小，则红光的折射率小于绿光的折射率，在面，入射角相同，根据折射定律 可知绿光在PQ面的折射角较小，结合图示，根据几何关系可知绿光比红光更靠近N点，故A错误； B．在面上，根据对称性和光路可逆原理可知，出射光线与法线间的夹角均为，故出射光线与界面的夹角相等，故B错误； C．根据全反射临界角与折射率的关系有 由于红光的折射率小于绿光的折射率，可知红光发生全反射的临界角较大，逐渐增大时，折射光线与面的交点右移过程中，在面的入射角先小于红光发生全反射的临界角，所以红光的全反射现象先消失，故C正确； D．在面，光是从光疏介质到光密介质，无论多大，在面都不可能发生全反射，故D正确。 故选CD。 9. 如图所示，空间存在竖直向上的匀强电场，在同一水平直线上、两点处分别把两个质量均为的小球同时抛出。小球1抛出时速度大小为，方向水平，小球2抛出时速度与水平方向成，两球的运动轨迹在同一竖直平面内，两球在点相遇，是连线中垂线上一点。已知两球电荷量大小均为，电场强度大小为为重力加速度，不计空气阻力和两球间的相互作用，两球从抛出到点相遇的过程中（　　） A. 球1带正电，球2带负电 B. 该过程中两球速度的变化量相等 C. 该过程中两球机械能的变化量相同 D. 两球相遇时球1和球2的速度大小之比为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．两球运动时间相同，水平方向位移相同，1、2两球水平方向速度相等， 得 由竖直方向位移相同，具有向上初速度的加速度更大可得，故球2所受电场力向下，球1所受电场力向上，球1带正电，球2带负电，故A正确； B．对球1， 对球2， 据 且相等，1、2两球速度变化量不相等，故B错误； C．电场力对球1做负功，对球2做正功，球1机械能减少，球2机械能增加，两球机械能变化量不同，故C错误。 D．1、2两球运动时间为，竖直方向 得 相遇时球1速度 球2速度，， 故D正确。 故选AD。 10. 如图所示，在水平面内，固定着间距为的足够长光滑金属导轨。在区域存在两个大小均为、垂直导轨平面、方向相反的匀强磁场，磁场边界满足，质量为、边长为的正方形金属框静置在导轨上，四条边的电阻均为位于处。在沿轴的外力作用下金属框沿轴正方向以速度做匀速直线运动，当到达时撤去外力。导轨电阻不计，则下列说法正确的是（　　） A. 运动到过程中外力的方向先向右后向左 B. 运动到过程中感应电动势的最大值为 C. 运动到的过程中通过金属框横截面的电荷量为 D. 整个过程中外力对金属框所做的功 【答案】BC 【解析】 【详解】A．当运动到之前，金属框边切割磁感线，框中产生逆时针的感应电流，由左手定则，边受到向左的安培力，框匀速运动，由平衡条件可知，外力向右；由运动到过程，框中和都在垂直切磁感线且同向叠加，框中产生顺时针的感应电流，由左手定则和边均受到向左的安培力，外力仍然向右，故该过程中外力一直向右，A错误。 B．运动到时，金属框中和都在垂直切磁感线且同向叠加，此时框中感应电动势最大 正确； C．在至区间运动过程中，只有边在切割，感应电动势的瞬时表达式 由表达式可知，产生正弦交流电，等效于面积为的线圈在匀强磁场中做匀速圆周运动，转动角速度 由感应电动势最大值 解得 至区间相当于绕圈由中性面转动角度，磁通量变化量 金属框与导轨接触的两条边短路，故框中总电阻为，故感应电动势的平均值 感应电流的平均值 流过金属框横截面的电荷量 至区间，磁通量变化大小与至区间相同，故流过金属框横截面的电荷量大小也相等。故运动到的过程中，流过金属框横截面的电荷量为，C正确； D．在至区间运动过程中，产生正弦交流电，感应电动势最大值为 则有效值 回路中产生的焦耳热 在至区间运动过程中，两边切割，感应电动势的瞬时表达式 同理，回路中产生的焦耳热 在至区间运动过程中，边切割磁感线，产生感应电流与在至区间运动过程中相同，故回路中产生的焦耳热与此区间也相同。由功能关系可知，外力对金属框所做的功 D错误。 故选BC。 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 11. 某同学用图（a）装置做“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验。 （1）在图（b）中，刻度尺保持竖直，为了便于直接读出弹簧的长度，刻度尺的零刻度应与弹簧的_____（选填“上端”或“下端”）对齐，不挂钩码时指针所指刻度尺的位置如图（b）所示，则此时弹簧的长度_____cm； （2）改变所挂钩码的个数，进行多次实验，记录每次所挂钩码的质量及弹簧的长度，根据求得弹力（重力加速度取），根据求弹簧的伸长量，得到多组的值作图像，如图（c）所示。由图像求出弹簧的劲度系数为_____； （3）本实验中弹簧自重对弹簧劲度系数的测量结果_____（填“有”或“无”）影响。 【答案】（1） ①. 上端 ②. 14．91（14．91～14．93均可） （2）187.5 （3）无 【解析】 【详解】（ 1）[1]为了方便读出弹簧的长度，零刻度应与弹簧的上端对齐。 [2]由图乙可知该刻度尺的最小分度值为，估读到分度值的下一位，则弹簧的长度。 （2 ）根据胡克定律，结合图像可知，弹簧的劲度系 （3 ）本实验由于是竖直悬挂测弹簧原长，之后悬挂重物做实验，所以对测量结果没有影响。 12. 气敏电阻的阻值会随所处环境中的某气体的浓度发生变化，在环保领域有着广泛的应用。某气敏电阻对甲醛气体非常敏感，正常情况下阻值为几百欧，当甲醛浓度升高时，其阻值可以增大到几千欧，该气敏电阻说明书给出的气敏电阻随甲醛浓度变化的曲线如图（a）所示。 （1）为检验该气敏电阻的参数是否与图（a）一致，需设计电路测量不同甲醛浓度下该气敏电阻的阻值。供选用的器材如下： A．蓄电池（电动势，内阻不计） B．电压表（量程，内阻约） C．毫安表（量程，内阻约） D．滑动变阻器（最大阻值） E．滑动变阻器（最大阻值） F．开关、导线若干 ①参照图（a），滑动变阻器应选用_____（填“”或“”）； ②将图（b）中实验器材间的连线补充完整。（ ） （2）已知室内甲醛浓度的国家标准是。李明同学利用该气敏电阻设计并组装了甲醛浓度测试仪。将量程为“0~6V”的理想电压表（表盘上“0~1V”的区域涂成红色）和气敏电阻、直流电源（三节干电池串联组成电池组）、电阻箱（最大阻值为99999.9Ω）、开关S、导线若干，按图（c）所示的电路连接，然后将整个电路置于密闭容器中，缓慢注入甲醛气体。当甲醛浓度为时，电压表指针恰好指到表盘红色区域的右边缘（即1V处）。 ①随着甲醛浓度的增加，电压表的示数逐渐_____（选填“增大”“减小”）； ②若要使甲醛浓度更低时，电压表指针能够指到红色区域，应将电阻箱的阻值适当_____（选填“调大”“调小”）； ③使用一段时间后，由于电源的电动势略微变小，内阻变大，其甲醛浓度的测量结果_____（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】（1） ①. ②. （2） ①. 减小 ②. 调小 ③. 偏大 【解析】 【小问1详解】 ①[1]气敏电阻随甲醛浓度变化的曲线可知，甲醛浓度为0时气敏电阻大约为，根据所给器材参数及伏安法测电阻的原理，电流表应采用内接电路，滑动变阻器采用分压式接法，滑动变阻器的阻值越小调节越方便，故选择； ②[2]实物连接如图： 【小问2详解】 ①[1]随着甲醛浓度的增加，气敏电阻变大，气敏电阻分压变大，电阻箱上分压减小，故电压表的示数逐渐减小。 ②[2]当甲醛浓度更低时，更小，要求此时电阻箱两端的电压仍为，分压不变，则应变小，即需要调小电阻箱的阻值。 ③[3]甲醛浓度越高电阻越大对应电压表示数越小，使用一段时间后，由于电源的电动势略微变小，内阻变大，电路中的电流将变小，电压表的示数将偏小，故其甲醛浓度的测量结果将偏大。 13. 如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为，原线圈接在电压有效值为的家用电源上，副线圈接入阻值为的电热丝，电热丝密封安装在高为的竖直放置的圆柱形汽缸底部（电热丝体积可忽略），加热电阻可以改变汽缸内的温度，汽缸口有固定卡销，汽缸内用质量为、横截面积为的活塞封闭了一定质量的理想气体，初始时汽缸内气体温度为，大气压强恒为，活塞位于距汽缸底部处，重力加速度为。不计活塞及固定卡销厚度，活塞可沿汽缸壁无摩擦滑动且不漏气。求： （1）副线圈电流的有效值； （2）使汽缸内气体温度缓慢升高到，求此时汽缸内气体的压强。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 对变压器，由 解得 则副线圈的电流有效值为 【小问2详解】 初始时，假设活塞刚好到达汽缸口时，气体温度为，由盖—吕萨克定律可得 解得 此后气体体积不再变化，由查理定律得 活塞上升至汽缸口前做等压变化，对活塞，有 联立解得， 可知汽缸内气体温度缓慢升高到，汽缸内气体的压强为。 14. 如图所示，半圆环区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，匀强磁场的磁感应强度大小为，内半圆环的半径为，外半圆环的半径为。入口处一粒子源能向磁场内发射出质量为、电荷量大小为的带负电的粒子，粒子在磁场中运动碰到内、外半圆边界会被立即吸收，为粒子的出口，不计粒子重力，不考虑粒子间的相互作用。 （1）若粒子均以垂直的速度发射，要使粒子不从端射出，求粒子的最小入射速度； （2）若粒子均以垂直的速度发射，要使粒子均从射出，求粒子入射速度的大小； （3）若粒子从射入时，速度大小和方向可以改变，求从出口射出的粒子在磁场中运动的最长时间。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 当粒子从点垂直射入，从点射出时，入射速度最小，设最小入射速度为，则 洛伦兹力提供圆周运动的向心力，则有 联立解得 【小问2详解】 若粒子均以垂直的速度发射，要使粒子均从射出，则处入射粒子的轨迹如图所示，设粒子入射速度的大小为，则有 同理，洛伦兹力提供圆周运动的向心力则有 解得 【小问3详解】 粒子运动轨迹对应的圆心角越大，粒子在磁场中运动的时间越长，粒子运动轨迹如图所示，设粒子在磁场中运动的周期为，最长时间为，粒子轨迹如图所示，设此时粒子的轨迹半径为，则 由牛顿第二定律，则有 其运动周期 由几何知识可知 从出口CD射出的粒子在磁场中运动的最长时间为 解得 15. 如图所示，相距为的两物块和（均可视为质点）静置于足够长的斜面上，斜面的倾角为。物块的质量为，物块的质量为，物块与斜面间没有摩擦，物块与斜面间的动摩擦因数。同时由静止释放，此后间的碰撞均为弹性碰撞，碰撞时间极短。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为。求： （1）第一次碰撞后瞬间A、B的速度大小； （2）在第一次碰撞后到第二次碰撞前的过程中，A、B之间的最大距离； （3）从静止释放物块A、B开始到第次碰撞前的过程中，物块与斜面间因摩擦所产生的热量。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 对A由牛顿第二定律， 解得 对B由牛顿第二定律， 解得 故A、B第一次碰撞前，加速，也加速。 设、开始运动到、第一次碰撞时间为，则有 解得 则碰撞前瞬间、的速度分别为， 和发生弹性碰撞，根据动量守恒和机械能守恒得 联立解得， 【小问2详解】 第一次碰撞后到第二次碰撞前，A、B共速时相距最远，设运动时间为，则有 联立解得 【小问3详解】 第一次碰撞后到第二次碰撞前，有 解得 则第二次碰前 第二次碰撞过程，和发生弹性碰撞，根据动量守恒和机械能守恒得 联立解得， 同理可得，第二次碰撞后到第三次碰撞前，有 解得 则第三次碰前， 同理，第三次弹性碰撞后， 由此可推知，第次碰后的速度为 第次碰撞到第次碰撞前经历的时间为 从释放开始到第次碰撞前的过程中，物块的位移为 由题意可得 带入数据解得 物块与斜面间因摩擦产生的热量为 带入数据解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $