精品解析：2025届黑龙江省齐齐哈尔市高三下学期考前预测物理试题

物理试卷 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡的指定位置。考试结束后，将答题卡交回。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。 3．回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 一、选择题：本题共10小题，共46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，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 下列说法符合物理学史的是（　　） A. 爱因斯坦在研究黑体辐射时，提出了能量子的概念 B. 普朗克提出物质波假设，即运动实物粒子也具有波动性 C. 贝克勒尔根据天然放射现象推断构成物质的原子有复杂的结构 D. 卢瑟福通过分析α粒子散射实验现象提出了原子的核式结构模型 2. 某同学根据光的干涉原理设计了探究不同材料热膨胀程度的实验装置，如图所示。材料甲置于玻璃平板之间，材料乙的上表面3与上层玻璃下表面2间形成空气劈尖。单色光垂直照射到玻璃平板上，就可以观察到干涉条纹。下列说法正确的是（　　） A. 表面3可以与表面2平行 B. 该条纹是由上层玻璃上表面1与下层玻璃上表面4的反射光发生干涉形成的 C 仅温度升高，若干涉条纹向左移动，则材料甲膨胀程度大 D. 仅换用频率更小的单色光，干涉条纹将向左移动 3. 某同学用手机软件把自己手持手机，从静止开始在竖直方向上的一次运动过程的加速度a随时间t变化的图像记录下来，如图乙所示。规定向上为正方向，时刻手机速度为零，且最终处于静止状态。已知手机的质量为0.3kg，手机与手之间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取，手机与手始终相对静止。在此过程中下列说法正确的是（ ） A. 手机在与时刻所受的摩擦力方向相反 B. 时刻手机受到的摩擦力大小为3.6N C. 手与手机之间的压力大小至少为10N D. 手机受到的静摩擦力的最大值为7.5N 4. 如图所示，由正八棱锥，底面为正方形，沿竖直方向，分别为的中点，在两点分别固定两正点电荷，在两点分别固定两负点电荷，四个电荷的电荷量相等。选无穷远处的电势为零，不计电子重力，则下列说法正确的是（ ） A. 两点的场强相同 B. 四点的电势不同 C. 电子以某一速率由点运动到无穷远时，电子的速率将变大 D. 将一带正电的小球由点静止释放，小球将处于完全失重状态 5. 如图所示，空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B，金属棒MN以角速度ω绕过O点的竖直轴PQ沿顺时针（从上往下看）旋转。已知。则（ ） A. M点电势低于O点电势 B. N点电势低于M点电势 C. MN两点的电势差为 D. NM两点的电势差为 6. 均匀介质内有三个完全相同的波源O、M和N，如图甲所示，M和N的坐标分别为（0，12m）、（16m，6m），三个波源从时刻同时垂直于xOy平面沿z轴方向做简谐运动，振动图像如图乙所示。质点P的坐标为（8m，6m），已知简谐波在介质中的波速为。下列说法正确的是（ ） A. 三列波的波长为1m B. 时刻，质点P开始振动 C. 时刻，质点P振动到波峰位置 D. 时，质点P振动位移为10cm 7. 如图（a），一束光沿半圆形玻璃砖半径射到平直界面MN上，折射后分为两束单色光A和B；如图（b）所示，让A光、B光分别照射同一光电管的阴极，A光照射时恰好有光电流产生，则（ ） A. 若用B光照射光电管的阴极，一定有光电子逸出 B. 若增大入射角θ，B光比A光先发生全反射 C. 若A光、B光均是氢原子跃迁产生，则B光比A光的光子能量大 D. 若A光、B光分别射向同一单缝衍射装置，B光在屏上形成中央亮条纹较宽 8. 国际天文学团队发现“超级地球”——行星HD20794d。如图所示，该行星围绕着一颗类太阳恒星运动，运行轨道呈椭圆形，位于宜居带内、外缘之间，、、、是椭圆轨道的顶点。已知类太阳恒星质量小于太阳质量，则“超级地球”（　　） A. 运行轨道半长轴的三次方与其运行周期的平方之比等于地球公转轨道半长轴的三次方与其运行周期的平方之比 B. 从到所用时间大于到所用时间 C. 在点速度大于点的速度 D. 在点的加速度小于点的加速度 9. 昼夜对电力需求量差异很大，可以在用电低谷时段把电能储存起来，高峰时段输出，填补用电缺口。如图，发电机的输出电压，输出功率。降压变压器的匝数比，输电线总电阻。其余线路电阻不计，用户端电压，功率为，所有变压器均为理想变压器。下列说法正确的是（ ） A. 发电机的输出电流为2400A B. 升压变压器的匝数比 C. 输送给储能站的功率为555kW D. 输电线上损失的功率为1kW 10. 如图所示，两根间距为，电阻不计的足够长光滑平行金属导轨与水平面夹角，导轨底端接入一阻值为的定值电阻，所在区域内存在磁感应强度为的匀强磁场，磁场方向垂直于导轨平面向上。在导轨上垂直于导轨放置一质量为、电阻为的金属杆ab，开始时使金属杆ab保持静止，某时刻开始给金属杆一个沿斜面向上的恒力，金属杆由静止开始运动了1.2m达到最大速度，重力加速度。金属杆从静止到运动1.2m的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 金属杆能获得的最大速度是3m/s B. 通过电阻R的电荷量是0.4C C. 电阻R产生的热量 D. 金属杆运动位移达1.2m时刻，两端的电势差 二、填空题（共14分） 11. 某同学采用图甲所示的装置做“验证小球摆动的过程中满足机械能守恒定律”的实验。细线上端固定在铁架台上的O点，下端悬挂一小球，将小球拉起一定角度，由静止释放，摆到最低点时，恰好通过固定在铁架台上的光电门。 请回答下列问题。 （1）用游标卡尺测量小球的直径如图乙所示，则小球的直径d为______mm，小球通过光电门的时间为t； （2）若测得O点与小球之间细线的长为L，初始位置细线与竖直方向的夹角为，小球的质量为m，当地的重力加速度为g，则小球从释放点运动到最低点时重力势能的减少量为______；（用m、g、L、d、表示） （3）通过改变小球由静止释放时细线与竖直方向的夹角，测出对应情况下小球通过光电门的时间t，为了直观地判断机械能是否守恒，可作______图像。（填字母序号） A. B. C. D. 12. 某同学用图1所示的电路测量一段金属丝的电阻。 （1）该同学将c点与a点连接，接通开关，改变滑动变阻器滑片的位置，测量得到多组电压U和电流I，并将数据的对应点标在图2的坐标纸上。请画出图线，______根据图线可得出该金属丝电阻的测量值______Ω（结果保留两位有效数字）。 （2）如果将c点与b点连接，重复上述实验过程，不考虑偶然误差，金属丝电阻的测量值将______（选填“变大”、“变小”或者“不变”）。 （3）该实验中使用的电源电动势为3V，内阻可不计。实验室中有两种滑动变阻器可供选择： A.滑动变阻器（0~5Ω） B.滑动变阻器（0~100Ω） 如果将两种滑动变阻器分别接入图1的电路中，调节滑动变阻器滑片P的位置，以R表示滑动变阻器可接入电路的最大电阻值，以表示滑动变阻器与金属丝并联部分的电阻值，以U表示两端的电压值。在图3所示的三条曲线中，表示滑动变阻器A接入电路时U随变化的图像是______，表示滑动变阻器B接入电路时U随变化的图像是______（选填“a”、“b”或“c”）。根据图像可知，本实验为了调节方便，滑动变阻器应选用______（选填“A”或“B”）。 三、解答题（共计40分，13题10分，14题12分，15题18分；写出必要的文字说明） 13. 气压式升降椅质量安全问题日渐引起媒体及公众的关注。气压式升降椅通过汽缸上下运动来调节椅子升降，其结构如图乙所示。圆柱形汽缸与椅面固定在一起，其质量。与底座固定的横截面积为的柱状汽缸杆，在汽缸中封闭了长度为的理想气体。汽缸气密性、导热性能良好，忽略摩擦力。已知室内温度，大气压强为，重力加速度为，求： （1）质量的人，脚悬空坐在椅面上，室温不变，稳定后椅面下降的距离； （2）在（1）情况下，由于开空调室内气温缓慢降至，该过程外界对封闭气体所做的功。 14. 如图所示，三维坐标系Oxyz内存在着正四棱柱空间区域，正四棱柱的截面OPMN水平且与的两个底面平行，其中A点的坐标为，C点的坐标为，正四棱柱空间处于沿y轴方向的匀强电场中，空间处于沿y轴负方向的匀强磁场中，质量为m、电荷量为的粒子以速度从A点沿AD方向射出，经电场偏转后恰好从截面OPMN的中心进入磁场区域，不计粒子的重力。 （1）求匀强电场的电场强度； （2）若粒子恰好未从四棱柱的侧面飞出，求匀强磁场的磁感应强度B的大小； （3）若粒子最终从JH连线上的一点射出磁场区域，此点到J点的距离为，求I点的y轴坐标。 15. 如图所示，有一光滑绝缘的长木板B右端接有一竖直的挡板，静止放置在光滑水平地面上．一可视为质点的滑块A放置在长木板上，A与B右端挡板的距离为L，A与B左端的距离足够大．A和B(连同挡板)的质量均为m，滑块A带电量为+q，开始时A、B均静止．若在该空间加上大小为E、方向水平向右的匀强电场，由于受电场力作用，A开始向右运动并与B发生弹性碰撞，A、B碰撞过程中时间极短且无电荷转移．求： （1）A与B第一次相碰后，B的速率； （2）从A开始运动到A和B第二次碰撞所经历的时间； （3）A和B从第n次碰撞到第n+1次碰撞的时间内长木板B所通过的路程． 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 物理试卷 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡的指定位置。考试结束后，将答题卡交回。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。 3．回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 一、选择题：本题共10小题，共46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，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 下列说法符合物理学史的是（　　） A. 爱因斯坦在研究黑体辐射时，提出了能量子的概念 B. 普朗克提出物质波假设，即运动的实物粒子也具有波动性 C. 贝克勒尔根据天然放射现象推断构成物质的原子有复杂的结构 D. 卢瑟福通过分析α粒子散射实验现象提出了原子的核式结构模型 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．普朗克在研究黑体辐射时，提出了能量子的概念，A错误； B．德布罗意提出物质波假设，即运动的实物粒子也具有波动性，B错误； C．贝克勒尔发现天然放射现象，揭示了原子核具有复杂的结构，C错误； D．卢瑟福通过分析α粒子散射实验现象提出了原子的核式结构模型，D正确。 故选D。 2. 某同学根据光的干涉原理设计了探究不同材料热膨胀程度的实验装置，如图所示。材料甲置于玻璃平板之间，材料乙的上表面3与上层玻璃下表面2间形成空气劈尖。单色光垂直照射到玻璃平板上，就可以观察到干涉条纹。下列说法正确的是（　　） A. 表面3可以与表面2平行 B. 该条纹是由上层玻璃上表面1与下层玻璃上表面4的反射光发生干涉形成的 C. 仅温度升高，若干涉条纹向左移动，则材料甲膨胀程度大 D. 仅换用频率更小的单色光，干涉条纹将向左移动 【答案】C 【解析】 【详解】AB．该条纹是由上层玻璃下表面2与下层玻璃上表面3的反射光发生干涉形成的，由空气尖劈原理可知，若表面3与表面2平行，则两表面的反射光之间的光程差始终恒定，则不会形成明暗相间的条纹，故AB错误； C．若温度升高，干涉条纹向左移动，则上层玻璃下表面2与下层玻璃上表面3之间的空气膜厚度增加，即材料甲膨胀程度大，故C正确； D．若换用频率更小的单色光，则波长变长，根据条纹间距公式 可知，干涉条纹间距增大，对应空气膜厚度符合条件的位置向右移动，故D错误。 故选C 3. 某同学用手机软件把自己手持手机，从静止开始在竖直方向上的一次运动过程的加速度a随时间t变化的图像记录下来，如图乙所示。规定向上为正方向，时刻手机速度为零，且最终处于静止状态。已知手机的质量为0.3kg，手机与手之间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取，手机与手始终相对静止。在此过程中下列说法正确的是（ ） A. 手机在与时刻所受的摩擦力方向相反 B. 时刻手机受到的摩擦力大小为3.6N C. 手与手机之间的压力大小至少为10N D. 手机受到的静摩擦力的最大值为7.5N 【答案】D 【解析】 【详解】A．手机在时刻具有向上的加速度，由牛顿第二定律可知，摩擦力方向竖直向上，时刻手机具有向下的加速度，而且加速度小于重力加速度，所以摩擦力方向向上，所以在与时刻所受的摩擦力方向相同，A错误； B．由图像可知，时刻，手机的加速度为 根据牛顿第二定律可得 代入数据解得 CD．时刻，手机具有最大的加速度 此时手机受到的摩擦力最大，根据牛顿第二定律可得 代入数据解得 又因为 手和手机之间的压力大小至少为 C错误，D正确。 故选D。 4. 如图所示，由正八棱锥，底面为正方形，沿竖直方向，分别为的中点，在两点分别固定两正点电荷，在两点分别固定两负点电荷，四个电荷的电荷量相等。选无穷远处的电势为零，不计电子重力，则下列说法正确的是（ ） A. 两点的场强相同 B. 四点的电势不同 C. 电子以某一速率由点运动到无穷远时，电子的速率将变大 D. 将一带正电的小球由点静止释放，小球将处于完全失重状态 【答案】D 【解析】 【详解】A．把a、d和b、c分别各自看成一组等量异种点电荷，根据等量异种电荷中垂线上的电场分布特点，结合场强的矢量叠加原理，可判断知N、P两点的场强大小相等，方向相反，故A错误； B．根据等量异种中垂线上电势分布特点，可知，M、N、P、O四点的电势相同，均为零，故B错误； C．电子以某一速率v由O点运动到无穷远时，电场力对电子不做功，电子动能不变，电子的速率不变，故C错误； D．根据等量异种点电荷中垂线的场强特点结合矢量叠加原理，可知OO′直线上所有点的合场强为零，所以将一带正电的小球由O点静止释放，小球只受重力的作用，将处于完全失重状态，故D正确。 故选D 。 5. 如图所示，空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B，金属棒MN以角速度ω绕过O点的竖直轴PQ沿顺时针（从上往下看）旋转。已知。则（ ） A. M点电势低于O点电势 B. N点电势低于M点电势 C. MN两点的电势差为 D. NM两点的电势差为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据右手定则可知，M点的电势高于O点的电势，A错误； BCD．由题可知，MO部分切割磁感线的有效长度为MP长度，等于，NO部分切割磁感线的有效长度为NQ长度，等于，可知两部分电动势分别为， 由于导体棒未与其它导体构成闭合回路，所以有， 故有， BC错误，D正确。 故选D。 6. 均匀介质内有三个完全相同的波源O、M和N，如图甲所示，M和N的坐标分别为（0，12m）、（16m，6m），三个波源从时刻同时垂直于xOy平面沿z轴方向做简谐运动，振动图像如图乙所示。质点P的坐标为（8m，6m），已知简谐波在介质中的波速为。下列说法正确的是（ ） A. 三列波的波长为1m B. 时刻，质点P开始振动 C. 时刻，质点P振动到波峰位置 D. 时，质点P振动的位移为10cm 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图乙可知振动周期为 则三列波波长均为，故A错误； B．由几何关系可知，波源N的振动最先传到P处 则有传播时间 故得时刻，质点P开始振动，故B错误； C．由几何关系可知，P离波源O、M的距离均为 则波源O、M最先传到P处所用时间 由此可知时刻，只有波源N的振动使质点P振动了，而，此时质点P振动到波峰位置，故C正确； D．内，只有波源N的振动使质点P振动了，而此时刻，则此时质点P恰振动到平衡位置处，质点P振动的位移为0，故D错误； 故选C。 7. 如图（a），一束光沿半圆形玻璃砖半径射到平直界面MN上，折射后分为两束单色光A和B；如图（b）所示，让A光、B光分别照射同一光电管的阴极，A光照射时恰好有光电流产生，则（ ） A. 若用B光照射光电管的阴极，一定有光电子逸出 B. 若增大入射角θ，B光比A光先发生全反射 C. 若A光、B光均是氢原子跃迁产生，则B光比A光的光子能量大 D. 若A光、B光分别射向同一单缝衍射装置，B光在屏上形成的中央亮条纹较宽 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知A光偏折程度较大，则玻璃砖对A光的折射率较大，A光频率较大；A光照射时恰好有光电流产生，则A光频率恰好等于极限频率，B光频率小于极限频率，若用B光照射光电管的阴极，一定没有光电子逸出，故A错误； B．玻璃砖对A光的折射率较大，根据 可知A光临界角较小，若增大入射角，A光比B光先发生全反射，故B错误； C．A光频率较大，其光子能量较大，故C错误； D．B光频率较小则B光波长较大，根据 当分别射向同一单缝衍射装置，B光在屏上形成的中央亮条纹较宽，故D正确。 故选D。 8. 国际天文学团队发现“超级地球”——行星HD20794d。如图所示，该行星围绕着一颗类太阳恒星运动，运行轨道呈椭圆形，位于宜居带内、外缘之间，、、、是椭圆轨道的顶点。已知类太阳恒星质量小于太阳质量，则“超级地球”（　　） A. 运行轨道半长轴的三次方与其运行周期的平方之比等于地球公转轨道半长轴的三次方与其运行周期的平方之比 B. 从到所用时间大于到所用时间 C. 在点的速度大于点的速度 D. 在点的加速度小于点的加速度 【答案】BD 【解析】 【详解】A．“超级地球”围绕类太阳恒星运动，中心天体时类太阳恒星；地球围绕太阳运动，中心天体时太阳，中心天体不同，轨道半长轴的三次方与其运行周期的平方之比不同，故A错误； B．“超级地球”围绕类太阳恒星做椭圆运动，从Q到M的平均速度大小小于从M到P的平均速度大小，所以从Q到M所用时间大于M到P所用时间，故B正确； C．由开普勒第二定律可知在远日点Q点的速度小于近日点P点的速度，故C错误； D．根据万有引力公式 可知“超级地球”在P点受到的万有引力大，根据牛顿第二定律可知在Q点的加速度小于P点的加速度，故D正确。 故选BD。 9. 昼夜对电力需求量差异很大，可以在用电低谷时段把电能储存起来，高峰时段输出，填补用电缺口。如图，发电机的输出电压，输出功率。降压变压器的匝数比，输电线总电阻。其余线路电阻不计，用户端电压，功率为，所有变压器均为理想变压器。下列说法正确的是（ ） A. 发电机的输出电流为2400A B. 升压变压器的匝数比 C. 输送给储能站的功率为555kW D. 输电线上损失的功率为1kW 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．由 有 得，A正确； B．由 有 得 由 有 得 由 有 由 有 得 由 得 由 得，B错误； C．由上面分析 有 因为所有变压器均为理想变压器，则有 根据能量守恒 有 由 得,C正确； D．由上面分析知，输电线上损失的功率为，D正确。 故选ACD。 10. 如图所示，两根间距为，电阻不计的足够长光滑平行金属导轨与水平面夹角，导轨底端接入一阻值为的定值电阻，所在区域内存在磁感应强度为的匀强磁场，磁场方向垂直于导轨平面向上。在导轨上垂直于导轨放置一质量为、电阻为的金属杆ab，开始时使金属杆ab保持静止，某时刻开始给金属杆一个沿斜面向上的恒力，金属杆由静止开始运动了1.2m达到最大速度，重力加速度。金属杆从静止到运动1.2m的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 金属杆能获得的最大速度是3m/s B. 通过电阻R的电荷量是0.4C C. 电阻R产生的热量 D. 金属杆运动位移达1.2m时刻，两端的电势差 【答案】AB 【解析】 【详解】A．对导体棒而言，当受力平衡时，设其速度最大，此时导体棒产生的电动势为 根据欧姆定律可知，电路中的电流 由平衡条件可得 联立代入数据解得 A正确； B．根据法拉第电磁感应定律可得电路中的平均电动势 平均感应电流 又因为 整理可得 B正确； C．根据能量守恒可得 解得 则电阻R产生的热量 C错误； D．当金属杆运动位移达1.2m时刻，此时金属杆产生的感应电动势 根据右手定则可知，感应电流的方向由，根据欧姆定律可知，导体棒ab端的电势差为 D错误。 故选AB。 二、填空题（共14分） 11. 某同学采用图甲所示的装置做“验证小球摆动的过程中满足机械能守恒定律”的实验。细线上端固定在铁架台上的O点，下端悬挂一小球，将小球拉起一定角度，由静止释放，摆到最低点时，恰好通过固定在铁架台上的光电门。 请回答下列问题。 （1）用游标卡尺测量小球的直径如图乙所示，则小球的直径d为______mm，小球通过光电门的时间为t； （2）若测得O点与小球之间细线长为L，初始位置细线与竖直方向的夹角为，小球的质量为m，当地的重力加速度为g，则小球从释放点运动到最低点时重力势能的减少量为______；（用m、g、L、d、表示） （3）通过改变小球由静止释放时细线与竖直方向的夹角，测出对应情况下小球通过光电门的时间t，为了直观地判断机械能是否守恒，可作______图像。（填字母序号） A. B. C. D. 【答案】（1）10.60 （2） （3）C 【解析】 【小问1详解】 游标卡尺的读数等于主尺读数和游标尺读数之和，且游标尺的分度值为0.05mm，所以小球的直径为 【小问2详解】 由题意可知小球从释放点运动到最低点时重力势能的减少量为 【小问3详解】 由于小球直径较小，且通过光电门时的时间较短，因此可以用时间t内的小球的平均速度来近似表示其通过光电门时的瞬时速度，即 若机械能守恒，则应有 联立并整理得 由上式可知，与成线性关系，所以为了直观地判断机械能是否守恒，可作图像。 故选C。 12. 某同学用图1所示的电路测量一段金属丝的电阻。 （1）该同学将c点与a点连接，接通开关，改变滑动变阻器滑片的位置，测量得到多组电压U和电流I，并将数据的对应点标在图2的坐标纸上。请画出图线，______根据图线可得出该金属丝电阻的测量值______Ω（结果保留两位有效数字）。 （2）如果将c点与b点连接，重复上述实验过程，不考虑偶然误差，金属丝电阻的测量值将______（选填“变大”、“变小”或者“不变”）。 （3）该实验中使用的电源电动势为3V，内阻可不计。实验室中有两种滑动变阻器可供选择： A.滑动变阻器（0~5Ω） B.滑动变阻器（0~100Ω） 如果将两种滑动变阻器分别接入图1的电路中，调节滑动变阻器滑片P的位置，以R表示滑动变阻器可接入电路的最大电阻值，以表示滑动变阻器与金属丝并联部分的电阻值，以U表示两端的电压值。在图3所示的三条曲线中，表示滑动变阻器A接入电路时U随变化的图像是______，表示滑动变阻器B接入电路时U随变化的图像是______（选填“a”、“b”或“c”）。根据图像可知，本实验为了调节方便，滑动变阻器应选用______（选填“A”或“B”）。 【答案】 ①. ②. 5.4 ③. 变大 ④. b ⑤. c ⑥. A 【解析】 【详解】（1）[1]画出U - I图线为 [2]该图线的斜率为金属丝的电阻，即 （2）[3]将c点与b点连接，电压表外接，金属丝电阻的测量值将变大。 （3）[4][5][6]由图甲可知，随着滑动变阻器接入电路电阻增大，电压表示数逐渐变大，滑动变阻器A与待测电阻丝阻值差距不大，因此电压变化比较均匀，故选择图像b；滑动变阻器B接入电路时U随变化的图像是图像c。本实验为了调节方便，滑动变阻器应选用A。 三、解答题（共计40分，13题10分，14题12分，15题18分；写出必要的文字说明） 13. 气压式升降椅质量安全问题日渐引起媒体及公众的关注。气压式升降椅通过汽缸上下运动来调节椅子升降，其结构如图乙所示。圆柱形汽缸与椅面固定在一起，其质量。与底座固定的横截面积为的柱状汽缸杆，在汽缸中封闭了长度为的理想气体。汽缸气密性、导热性能良好，忽略摩擦力。已知室内温度，大气压强为，重力加速度为，求： （1）质量的人，脚悬空坐在椅面上，室温不变，稳定后椅面下降的距离； （2）在（1）情况下，由于开空调室内气温缓慢降至，该过程外界对封闭气体所做的功。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）初始状态时，以圆柱形汽缸与椅面整体为研究对象，根据受力平衡可得 解得 质量的人，脚悬空坐在椅面上，稳定后，根据受力平衡可得 解得 设稳定后缸内气体柱长度为，根据玻意耳定律可得 解得 则椅面下降了 （2）在（1）情况下，由于开空调室内气温缓慢降至，该过程气体发生等压变化，则有 解得室内气温缓慢降至时，气体柱长度为 外界对封闭气体所做的功为 解得 14. 如图所示，三维坐标系Oxyz内存在着正四棱柱空间区域，正四棱柱的截面OPMN水平且与的两个底面平行，其中A点的坐标为，C点的坐标为，正四棱柱空间处于沿y轴方向的匀强电场中，空间处于沿y轴负方向的匀强磁场中，质量为m、电荷量为的粒子以速度从A点沿AD方向射出，经电场偏转后恰好从截面OPMN的中心进入磁场区域，不计粒子的重力。 （1）求匀强电场的电场强度； （2）若粒子恰好未从四棱柱的侧面飞出，求匀强磁场的磁感应强度B的大小； （3）若粒子最终从JH连线上的一点射出磁场区域，此点到J点的距离为，求I点的y轴坐标。 【答案】（1），沿y轴负方向；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）粒子在电场中做类平抛运动，沿AD方向有 沿y轴方向有 沿y轴方向的加速度 解得匀强电场的电场强度大小为 方向沿y轴负方向。 （2）粒子到达OPMN的中心，如图甲所示，平行于正四棱柱底面的分速度大小始终为，带电粒子在平行于正四棱柱底面的方向上做匀速圆周运动，恰好不从四棱柱的侧面飞出，做出圆轨迹如图乙所示 由几何关系可得粒子做圆周运动的半径 由洛伦兹力提供圆周运动的向心力，可得 解得 （3）若带电粒子最终从JH连线上的一点射出，由几何关系可知，粒子做圆周运动的半径为 时间对应半个周期的奇数倍，即 如图甲所示，到达截面OPMN中心的带电粒子沿y轴负方向的速度大小 I点的y轴坐标 代入数据可得 15. 如图所示，有一光滑绝缘的长木板B右端接有一竖直的挡板，静止放置在光滑水平地面上．一可视为质点的滑块A放置在长木板上，A与B右端挡板的距离为L，A与B左端的距离足够大．A和B(连同挡板)的质量均为m，滑块A带电量为+q，开始时A、B均静止．若在该空间加上大小为E、方向水平向右的匀强电场，由于受电场力作用，A开始向右运动并与B发生弹性碰撞，A、B碰撞过程中时间极短且无电荷转移．求： （1）A与B第一次相碰后，B的速率； （2）从A开始运动到A和B第二次碰撞所经历的时间； （3）A和B从第n次碰撞到第n+1次碰撞时间内长木板B所通过的路程． 【答案】（1）, （2） (3) 【解析】 【详解】【分析】第一次碰撞前，B静止，A做初速度为零的匀加速运动，由动能定理可以求出碰前A的速度，碰撞后两物体交换速度，即可得到A与B第一次碰后瞬时B球的速率；第一次碰撞后，B向右做匀速直线运动，A球向右做初速度为零的匀加速直线运动，当两者位移相等时再次发生碰撞，由牛顿第二定律求出A的加速度，由匀变速运动的速度公式与位移公式、匀速直线运动的位移公式分析答题；运用同样的方法求出第二次、第三次…第n+1次碰撞后两球的速度，作出速度图象，根据v-t图象的“面积”等于位移，求解两球从第n次碰撞到第n+1次碰撞时间内A球所通过的路程； 解：（1）对A由动能定理: 解得 对A、B第一次碰撞，由动量守恒可得： 由能量守恒可得： 联立解得： （2）从A开始运动到第一次与B碰撞历时 设从第一次碰撞后到第二次碰撞前历时t2，则： 解得： 故从A开始运动到A和B第二次碰撞所经历的时间为： （3）第二次碰撞前A的速度为： 对A、B第二次碰撞，由动量和能量守恒分别得： 联立解得: 由v-t图像可得第3次碰撞前A的速度： 此时B的速度： 以此类推第n次碰撞前A的速度为 故从第n次到第n+1次碰撞经历时间为： 这段时间内B以速度vAn1做匀速运动，故这段时间内B通过的路程为: 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$