精品解析：河北省石家庄市等2地2025-2026学年高三上学期开学物理试题

NT20名校联合体高三年级入学摸底考试 物理 注意事项： 1．本试卷考试时间为75分钟，满分100分。 2．答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡相应的位置。 一、单选题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求的。 1. 随着时代的不断发展以及科技水平的飞速进步，工业机器人已经成为现实生活中十分常见的事物，为人们的工作生活提供了极大便利。图甲所示的送餐用智能机器人在送餐中沿餐厅走廊做直线运动，图乙是该机器人运动的位移时间图像（10~25s的图线为曲线，其余为直线）。下列说法正确的是（　　） A. 机器人在0~10s内做匀速直线运动 B. 机器人在0~15s内的平均速度大小为m/s C. 机器人在0~25s内的平均速率为0 D. 机器人在10~15s内平均加速度为0.6m/s2 2. 简单易做的斯特林热机是科普界的网红，它是伦敦的一位牧师于1816年发明的。它的原理称作斯特林循环，由一定质量的理想气体经过两次等温变化和两次等容变化组成，其p-V图像如图所示。在斯特林循环过程中，下列说法正确的是（　　） A. A→B过程中，气体对外做功 B. B→C过程中，气体从外界吸收热量 C. A→B过程和C→D过程，气体做功的绝对值相等 D. D→A过程中，气体分子的平均动能减小 3. 已知可见光光子能量范围为1.62~3.11eV，以下各图对应的现象分析正确的是（　　） A. 对甲图，大量氢原子由高能级向第2能级跃迁时在可见光区域有四条谱线，其余谱线均在红外区 B. 由乙图实验可得，入射光频率一定时，遏止电压随入射光强度的增大而增大，饱和光电流的强度与入射光强度成正比 C. 由丙图可知，1是α粒子的运动轨迹，2是钍核的运动轨迹，α粒子和钍核均沿逆时针方向做匀速圆周运动 D. 丁图是布朗微粒的运动轨迹，由布朗微粒运动轨迹的无规则性可知组成布朗微粒的分子运动是无规则的热运动 4. 如图所示，地面上固定有一光滑斜面，其上固定有一截面为半圆的光滑圆槽，O点为其圆心，槽口直径水平。一条不可伸长的轻质细线左右两端分别拴一小球a、b，搭放在圆槽上，两小球均保持静止。O点和小球a球心的连线与左侧细线垂直，右侧细线恰沿竖直方向，细线间的夹角为θ=30°，则小球a与小球b的质量比为（　　） A. 2 B. C. D. 5. 燃气灶点火装置里有转换器可以将直流电压转换为如图甲所示的正弦交流电压，现将转换后的交流电加在如图乙所示电路中，图乙中电压表为交流电压表，理想变压器原副线圈匝数比为3:1，在原副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻。则以下说法正确的是（　　） A. 电压表的示数为5V B. 副线圈回路中电阻两端的电压为 C. 原副线圈回路中电阻消耗的功率之比为1:9 D. 要使副线圈回路中电阻的功率最大，则原线圈回路中的电阻R应改为10R 6. 中国古代所谓的“扫把星”说的是彗星，若某颗彗星绕日运动的轨道为椭圆，平均周期约为p年，近日点的速率为v1，近日点到太阳的距离约为日地距离的q倍。地球绕太阳运动的轨道为圆轨道，据此可知该彗星在远日点的速率为（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，质量分别为m1、m2的两物块之间用劲度系数为k的轻质弹簧相连，弹簧的自然长度为L0，斜面倾角为θ，两物块与斜面之间的动摩擦因数均为μ，在沿斜面向上大小为F的拉力作用下一起沿斜面向上做匀加速直线运动，下列说法正确的是（sin37°=0.6，cos37°=0.8）（　　） A. 弹簧的长度为 B. 若某时刻将拉力F撤去，则撤去拉力F的瞬间物块m1、m2的加速度大小分别为、 C. 若仅将斜面倾角θ增大，两物块仍然沿斜面向上匀加速运动，则弹簧的长度将变长 D. 已知θ=23°，，若使两物块沿斜面向上匀速运动，则拉力F的最小值为，方向斜向右上方与竖直方向夹角为30°。 二、多选题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上正确答案，全部选对得6分，漏选得3分，错选0分。 8. 如图甲所示，“火灾警报系统”电路中，理想变压器原、副线圈匝数之比为20:1，原线圈接入图乙所示的电压，电压表和电流表均为理想电表，R0为半导体热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，R1为滑动变阻器，当通过报警器的电流超过某值时，报警器将报警，下列说法正确的是（　　） A. 电压表V的示数为5V B. 要使报警器报警的临界温度升高，可将R1的滑片P适当向上移动 C. R0处出现火情时，电压表V的示数减小 D. R0处出现火情时，电流表A的示数减小 9. 如图所示，一束含有两种频率的复色光斜射向一块厚玻璃砖，玻璃砖的另一面涂有水银，光线经折射、反射、再折射后从玻璃砖入射面一侧射出，分成了两束单色光a和b，下列说法正确的是（　　） A. a光能发生偏振现象，b光则不能 B. 在玻璃砖中a光的速度比b光的大 C. a光比b光更不容易发生明显衍射 D. 用a、b两种单色光分别照射同一金属，发生光电效应，a光照射产生光电子的最大初动能比b光的小 10. 回旋加速器核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D型金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D型金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示。位于D1圆心处的质子源A能不断产生质子（初速度可以忽略，重力不计），它们在两盒之间被电场加速，所加匀强磁场的磁感应强度为B。D型盒半径为R，两盒间所加高频交流电源电压的最大值为U，缝隙的宽度为d，质子的电量为q，质量为m。不考虑相对论效应，忽略缝隙间磁场对质子运动的影响。设质子每次都能在最高电压下加速。下列说法正确的是（　　） A. 两盒间所加交流电源的频率为，不用做任何调试，可以直接用该回旋加速器加速α粒子 B. 每个质子在D型金属盒内部和缝隙间运行的时间分别为、 C. 电场对每个质子做功的平均功率为 D. 质子在同一盒中运行的轨迹是越来越密 三、非选择题：本题共5道小题，共54分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分；有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 某实验小组对水平面内的圆周运动进行探究，装置如图甲所示。滑块套在水平杆上，随水平杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动，力传感器通过一细绳连接滑块，用来测量细绳拉力F的大小，滑块上固定一遮光片，宽度为d，遮光片与固定在铁架台上的光电门可测量滑块的角速度，滑块旋转半径为r，滑块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 （1）若测得遮光片经过光电门时的遮光时间为，则角速度______； （2）为了提高实验精度，挡光条的宽度应适当______（填“小”或“大”）些； （3）改变水平杆转动的角速度，测得多组数据，以为纵坐标，以为横坐标，在坐标纸中描出数据点，请在图乙中作出的图像； （4）若图像的斜率为，纵截距为，重力加速度为，则滑块的质量______，滑块与水平杆间的动摩擦因数______。（用题中物理量、、、、表示） 12. 为测量某电源的电动势E（约为3V）和内阻r（约为），小南同学设计了如图甲、乙所示实验电路图。已知电流表的内阻为，电压表的内阻约为，滑动变阻器最大电阻为、额定电流为1A，定值电阻。请回答下列问题： （1）闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应移至最__________端；（选填“左”或“右”） （2）闭合开关S后，移动滑片P改变变阻器的接入阻值，记录几组电压表示数U和对应的电流表示数I，将实验记录的数据在坐标系内描点作出图像； （3）用图甲的电路进行实验，将实验记录的数据在同一坐标系内描点作出图像，如图丙中__________（选填“Ⅰ”或“Ⅱ”）的图线所示； （4）从减少系统误差角度考虑，该实验宜选用图__________（选填“甲”或“乙”）实验电路；用该图测得的电源的内阻__________（选用、、、、、表示）。 13. 一列横波在轴上传播，介质中a、b两质点的平衡位置分别位于轴上处，时，质点恰好经过平衡位置向上运动，质点正好到达最高点，且质点到轴的距离为4cm，已知这列波的频率为5Hz。 （1）求经过时质点的位移以及这段时间内质点经过的路程； （2）若该波的波长，求该波的波速。 14. 如图所示，足够长的光滑平行导电轨道与水平面夹角为θ，轨道间的距离为l。在轨道所在空间加一竖直方向的匀强磁场B1，仅闭合开关S1，垂直于导轨放置、质量为m的直导体棒恰好能保持静止。已知电源电动势为E，电阻2R1=R2=R，其余电阻均不计，重力加速度为g。 （1）求磁感应强度B1大小及方向； （2）改变磁感应强度的大小及方向，仍使导体棒保持静止，求磁感应强度的最小值B2及方向； （3）在（2）问的情境下，断开S1，闭合S2，静止释放导体棒，经过时间t导体棒达到最大速度，求导体棒的最大速度vmax的大小及该过程中流过导体棒的电荷量q。 15. 如图所示为某同学设计的竖直平面内2005型圆管轨道，轨道半径分别为R1=2m、R2=4m、R3=2.5m，圆管的半径忽略不计，轨道的水平BCDE部分粗糙，其余部分光滑，在轨道出口F处有光滑的水平面，在水平面上有长为L、质量为m3的木板，木板上表面与出口F下底面等高，在木板左端静置有质量为m2的小物块，小物块与木板间的动摩擦因数为μ2=0.8，在轨道入口A处将质量为m1的小球以初速度v0沿水平向右方向射入圆管，m1与水平轨道BCDE间的动摩擦因数为μ1=0.125，已知m1=1kg，m2=2kg，m3=6kg，水平轨道BC、CD、DE长度均为x=8m，重力加速度g取10m/s2。 （1）为使小球能到达管口F处，求m1在入口A处的初速度v0最小值； （2）求小球m1以（1）的初速度v0入射时在圆管M处对轨道的压力； （3）小球m1以初速度射入圆管，从出口F离开轨道时与物块m2发生弹性碰撞，若m2不能从木板上掉下，求物块与木板间因摩擦而产生的内能和小球m1最终静止的位置。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ NT20名校联合体高三年级入学摸底考试 物理 注意事项： 1．本试卷考试时间为75分钟，满分100分。 2．答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡相应的位置。 一、单选题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求的。 1. 随着时代的不断发展以及科技水平的飞速进步，工业机器人已经成为现实生活中十分常见的事物，为人们的工作生活提供了极大便利。图甲所示的送餐用智能机器人在送餐中沿餐厅走廊做直线运动，图乙是该机器人运动的位移时间图像（10~25s的图线为曲线，其余为直线）。下列说法正确的是（　　） A. 机器人在0~10s内做匀速直线运动 B. 机器人在0~15s内的平均速度大小为m/s C. 机器人在0~25s内的平均速率为0 D. 机器人在10~15s内平均加速度为0.6m/s2 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据图像斜率表示速度，由图可知，机器人在0~10s内做变速直线运动，故A错误； B．机器人在0~15s内的平均速度大小为，故B正确； C．机器人在0~25s内的平均速率为，故C错误； D．根据图像斜率表示速度，由图可知，机器人在5~10s内做匀速直线运动 在15s末速度为零，在10~15s内平均加速度为，故D错误。 故选B。 2. 简单易做的斯特林热机是科普界的网红，它是伦敦的一位牧师于1816年发明的。它的原理称作斯特林循环，由一定质量的理想气体经过两次等温变化和两次等容变化组成，其p-V图像如图所示。在斯特林循环过程中，下列说法正确的是（　　） A. A→B过程中，气体对外做功 B. B→C过程中，气体从外界吸收热量 C. A→B过程和C→D过程，气体做功的绝对值相等 D. D→A过程中，气体分子的平均动能减小 【答案】A 【解析】 【详解】A．因从A到B过程中，气体体积V增大，气体对外做功，故A正确； B．因为从B到C过程气体体积V不变，p减小、T减小，内能减小，根据热力学第一定律可知，气体放出热量，故B错误； C．因为，即做功等于p-V图与V轴所围成的区域的面积，故二者做功不相等，故C错误； D．从D到A的过程气体体积V不变，压强p增大，温度T增大，内能增大，则分子平均动能增大，故D错误。 故选A。 3. 已知可见光光子能量范围为1.62~3.11eV，以下各图对应的现象分析正确的是（　　） A. 对甲图，大量氢原子由高能级向第2能级跃迁时在可见光区域有四条谱线，其余谱线均在红外区 B. 由乙图实验可得，入射光频率一定时，遏止电压随入射光强度的增大而增大，饱和光电流的强度与入射光强度成正比 C. 由丙图可知，1是α粒子的运动轨迹，2是钍核的运动轨迹，α粒子和钍核均沿逆时针方向做匀速圆周运动 D. 丁图是布朗微粒的运动轨迹，由布朗微粒运动轨迹的无规则性可知组成布朗微粒的分子运动是无规则的热运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．大量氢原子均由高能级向第2能级跃迁时，有4条谱线在可见光区域，分别是由3、4、5、6能级向第2能级跃迁，其它高能级向第2能级跃迁释放光子的能量均大于3.11eV，谱线在紫外区，A错误； B．入射光频率一定时，遏止电压随入射光频率的增大而增大，饱和光电流的强度与入射光强度成正比，B错误； C．发生的是α衰变，在垂直纸面向里的磁场中均沿逆时针绕向做匀速圆周运动，静止原子核发生衰变，得到的α粒子和钍核动量等大反向，根据，轨迹半径之比等于电量反比，故1为α粒子的运动轨迹，2为钍核的运动轨迹，C正确； D．图丁是布朗微粒每隔10s记录位置的连线，不是布朗微粒的运动轨迹，连线的无规则性，说明布朗微粒所处环境液体（或气体）分子对布朗微粒碰撞的无规则性导致，液体（气体）分子运动的无规则性，不能反映组成布朗微粒的分子运动，D错误。 故选C。 4. 如图所示，地面上固定有一光滑斜面，其上固定有一截面为半圆的光滑圆槽，O点为其圆心，槽口直径水平。一条不可伸长的轻质细线左右两端分别拴一小球a、b，搭放在圆槽上，两小球均保持静止。O点和小球a球心的连线与左侧细线垂直，右侧细线恰沿竖直方向，细线间的夹角为θ=30°，则小球a与小球b的质量比为（　　） A. 2 B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】斜面光滑，与小球b间不会存在摩擦力，故小球只受重力和细线的拉力，细线上的拉力与小球b的重力等大反向，对小球a受力分析，可知细线拉力沿细线向右上方与竖直方向夹角为30°，与圆弧槽的支持力夹角为90°，且两力的合力与小球a的重力等大反向，可得 解得 即 故选D。 5. 燃气灶点火装置里有转换器可以将直流电压转换为如图甲所示的正弦交流电压，现将转换后的交流电加在如图乙所示电路中，图乙中电压表为交流电压表，理想变压器原副线圈匝数比为3:1，在原副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻。则以下说法正确的是（　　） A. 电压表的示数为5V B. 副线圈回路中电阻两端的电压为 C. 原副线圈回路中电阻消耗的功率之比为1:9 D. 要使副线圈回路中电阻的功率最大，则原线圈回路中的电阻R应改为10R 【答案】C 【解析】 【详解】A．交流电压表显示是有效值，应为，故A错误； B．设原副线圈的电压分别为U1和U2，理想变压器原副线圈功率相等，把变压器及负载看做一个电阻，由功率相等可得 根据原副线圈电压与匝数的关系 可得 由串联电路特点，原线圈两端的电压是，副线圈电压为，故B错误； C．根据原副线圈电流与匝数的关系， 可知原、副线圈电阻的功率比为1:9，故C正确； D．要使副线圈回路中的电阻功率最大，则原线圈从电源得到的功率最大，根据闭合电路输出功率变化规律，原线圈回路中的电阻R应为0，故D错误。 故选C。 6. 中国古代所谓的“扫把星”说的是彗星，若某颗彗星绕日运动的轨道为椭圆，平均周期约为p年，近日点的速率为v1，近日点到太阳的距离约为日地距离的q倍。地球绕太阳运动的轨道为圆轨道，据此可知该彗星在远日点的速率为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】根据开普勒第三定律 解得 近日点到太阳距离为 故远日点到太阳距离为 根据开普勒第二定律可得 联立解得 故选D。 7. 如图所示，质量分别为m1、m2的两物块之间用劲度系数为k的轻质弹簧相连，弹簧的自然长度为L0，斜面倾角为θ，两物块与斜面之间的动摩擦因数均为μ，在沿斜面向上大小为F的拉力作用下一起沿斜面向上做匀加速直线运动，下列说法正确的是（sin37°=0.6，cos37°=0.8）（　　） A. 弹簧的长度为 B. 若某时刻将拉力F撤去，则撤去拉力F的瞬间物块m1、m2的加速度大小分别为、 C. 若仅将斜面倾角θ增大，两物块仍然沿斜面向上匀加速运动，则弹簧的长度将变长 D. 已知θ=23°，，若使两物块沿斜面向上匀速运动，则拉力F的最小值为，方向斜向右上方与竖直方向夹角为30°。 【答案】D 【解析】 【详解】A．对两物块整体，根据牛顿第二定律有 解得 对，根据牛顿第二定律有 解得 对弹簧 解得 弹簧的长度为，故A错误； B．若某时刻将拉力撤去，则撤去拉力瞬间弹簧的弹力不变，的加速度不变 方向沿斜面向上，的加速度为，故B错误； C．由知弹簧的长度与斜面倾角和动摩擦因数均无关，所以仅增大斜面倾角，弹簧的长度不变，故C错误； D．对两物块整体受力分析如图 支持力与摩擦力的合力方向不变，拉力最小时方向斜向右上方，与竖直方向夹角为，与垂直， 解得 根据几何关系可知 则 方向斜向右上方，与竖直方向夹角为，故D正确。 故选D。 二、多选题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上正确答案，全部选对得6分，漏选得3分，错选0分。 8. 如图甲所示，“火灾警报系统”电路中，理想变压器原、副线圈匝数之比为20:1，原线圈接入图乙所示的电压，电压表和电流表均为理想电表，R0为半导体热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，R1为滑动变阻器，当通过报警器的电流超过某值时，报警器将报警，下列说法正确的是（　　） A. 电压表V的示数为5V B. 要使报警器报警的临界温度升高，可将R1的滑片P适当向上移动 C. R0处出现火情时，电压表V的示数减小 D. R0处出现火情时，电流表A的示数减小 【答案】AB 【解析】 【详解】A．若原线圈的输入电压为U，其有效值为U1，根据有效值的定义有 其中 解得 由变压器原理可得 所以副线圈输出电压即电压表示数为，故A正确； B．将R1的滑片P向上移动，副线圈电路的总电阻变小，总电流增大，R0两端的电压变大，报警器的分压变小，电流也减小，能使报警器报警的临界温度升高，故B正确； CD．R0处出现火情时，热敏电阻的阻值减小，副线圈电流增大，根据变压器原理可知，电流表A的示数增大，电压表示数不变，故CD错误。 故选AB。 9. 如图所示，一束含有两种频率的复色光斜射向一块厚玻璃砖，玻璃砖的另一面涂有水银，光线经折射、反射、再折射后从玻璃砖入射面一侧射出，分成了两束单色光a和b，下列说法正确的是（　　） A. a光能发生偏振现象，b光则不能 B. 在玻璃砖中a光的速度比b光的大 C. a光比b光更不容易发生明显衍射 D. 用a、b两种单色光分别照射同一金属，发生光电效应，a光照射产生光电子的最大初动能比b光的小 【答案】BD 【解析】 【详解】A．光都能发生偏振现象，故A错误； B．作出光路图如图所示 由图可知b光偏折大，则b光的频率大、折射率大，根据公式可知，折射率越大，速度越小，则在玻璃砖中a光的速度比b光的大，故B正确； C．根据，因为b光的频率大，即b光的波长小于a光的波长，则a光比b光更容易发生明显衍射，故C错误； D．由光子能量知，a光的光子能量比b光小，再由光电效应方程可知，a光照射产生光电子的最大初动能比b光的小，故D正确。 故选BD。 10. 回旋加速器核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D型金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D型金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示。位于D1圆心处的质子源A能不断产生质子（初速度可以忽略，重力不计），它们在两盒之间被电场加速，所加匀强磁场的磁感应强度为B。D型盒半径为R，两盒间所加高频交流电源电压的最大值为U，缝隙的宽度为d，质子的电量为q，质量为m。不考虑相对论效应，忽略缝隙间磁场对质子运动的影响。设质子每次都能在最高电压下加速。下列说法正确的是（　　） A. 两盒间所加交流电源的频率为，不用做任何调试，可以直接用该回旋加速器加速α粒子 B. 每个质子在D型金属盒内部和缝隙间运行的时间分别为、 C. 电场对每个质子做功的平均功率为 D. 质子在同一盒中运行的轨迹是越来越密 【答案】BD 【解析】 【详解】A．若粒子每次在缝隙间都能被加速，则交流电的频率与磁场中回旋的频率必须相等，所以 即磁场中回旋的频率与粒子的比荷有关，质子和α粒子的比荷不同，所以不做任何调试，不能用此回旋加速器直接用来加速α粒子，故A错误； B．质子在加速器中获得的最大速度为vm，则 设在磁场中绕的圈数为n，则 磁场中回旋的周期为 磁场中运行的总时间为 解得 在电场中加速过程， 解得，故B正确； C．电场对每个质子做功的平均功率为，故C错误； D．设k为同一D型盒子中运动轨道半径的序数，相邻的轨道半径分别为，（），所以 在相应轨道上质子对应的速度大小分别为，，所以 根据洛伦兹力提供向心力， 解得 同理 可见 即轨迹越来越密，故D正确。 故选BD。 三、非选择题：本题共5道小题，共54分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分；有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 某实验小组对水平面内的圆周运动进行探究，装置如图甲所示。滑块套在水平杆上，随水平杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动，力传感器通过一细绳连接滑块，用来测量细绳拉力F的大小，滑块上固定一遮光片，宽度为d，遮光片与固定在铁架台上的光电门可测量滑块的角速度，滑块旋转半径为r，滑块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 （1）若测得遮光片经过光电门时的遮光时间为，则角速度______； （2）为了提高实验精度，挡光条的宽度应适当______（填“小”或“大”）些； （3）改变水平杆转动的角速度，测得多组数据，以为纵坐标，以为横坐标，在坐标纸中描出数据点，请在图乙中作出的图像； （4）若图像的斜率为，纵截距为，重力加速度为，则滑块的质量______，滑块与水平杆间的动摩擦因数______。（用题中物理量、、、、表示） 【答案】（1） （2）小 （3） （4） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 遮光片经过光电门时的线速度为 根据 解得角速度 【小问2详解】 挡光条宽度越小，经过光电门所用时间越少，平均速度越接近瞬时速度。 【小问3详解】 将图中的数据点用平滑直线连接起来，如图所示 【小问4详解】 [1][2]对滑块进行分析，根据牛顿第二定律有 则有 图像的斜率 解得滑块的质量 图像的纵截距 解得滑块与水平杆间的动摩擦因数 12. 为测量某电源的电动势E（约为3V）和内阻r（约为），小南同学设计了如图甲、乙所示实验电路图。已知电流表的内阻为，电压表的内阻约为，滑动变阻器最大电阻为、额定电流为1A，定值电阻。请回答下列问题： （1）闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应移至最__________端；（选填“左”或“右”） （2）闭合开关S后，移动滑片P改变变阻器的接入阻值，记录几组电压表示数U和对应的电流表示数I，将实验记录的数据在坐标系内描点作出图像； （3）用图甲的电路进行实验，将实验记录的数据在同一坐标系内描点作出图像，如图丙中__________（选填“Ⅰ”或“Ⅱ”）的图线所示； （4）从减少系统误差角度考虑，该实验宜选用图__________（选填“甲”或“乙”）实验电路；用该图测得的电源的内阻__________（选用、、、、、表示）。 【答案】 ①. 左 ②. Ⅱ ③. 乙 ④. 【解析】 【详解】（1）[1]闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P移至最左端，保证开始时接入电路的滑动变阻器阻值最大，用以保护电路和仪器。 （3）[2]对题图甲，根据闭合电路欧姆定律可得 可知，当I是零时 对题图乙，根据闭合电路欧姆定律可得 可知，当Ⅰ是零时，对应 则可知标记为Ⅰ的图线是采用实验电路乙测量得到的。标记为Ⅱ的图线是采用实验电路图甲测量得到的。 （4）[3][4]由于电流表的内阻已知，则宜选图乙所示实验电路，采用实验电路乙测量得到图丙中图线Ⅰ对应的和满足 解得 则 13. 一列横波在轴上传播，介质中a、b两质点的平衡位置分别位于轴上处，时，质点恰好经过平衡位置向上运动，质点正好到达最高点，且质点到轴的距离为4cm，已知这列波的频率为5Hz。 （1）求经过时质点的位移以及这段时间内质点经过的路程； （2）若该波的波长，求该波的波速。 【答案】（1）， （2）或 【解析】 【小问1详解】 由题意可知 质点的振动方程为 当时位移 经过 质点经过的路程为 【小问2详解】 若波沿轴正方向传播，则有 由于波长，故 对应的波长 得 若波沿轴负方向传播，则有 同理，由限制条件可得， 14. 如图所示，足够长的光滑平行导电轨道与水平面夹角为θ，轨道间的距离为l。在轨道所在空间加一竖直方向的匀强磁场B1，仅闭合开关S1，垂直于导轨放置、质量为m的直导体棒恰好能保持静止。已知电源电动势为E，电阻2R1=R2=R，其余电阻均不计，重力加速度为g。 （1）求磁感应强度B1大小及方向； （2）改变磁感应强度的大小及方向，仍使导体棒保持静止，求磁感应强度的最小值B2及方向； （3）在（2）问的情境下，断开S1，闭合S2，静止释放导体棒，经过时间t导体棒达到最大速度，求导体棒的最大速度vmax的大小及该过程中流过导体棒的电荷量q。 【答案】（1），磁感应强度的方向竖直向上 （2），磁感应强度的方向垂直于导轨所在平面向上 （3）， 【解析】 【小问1详解】 匀强磁场在竖直方向，故安培力在水平方向，导体棒受力分析如图所示 磁场方向需竖直向上，安培力大小需满足， 联立解得，方向竖直向上； 【小问2详解】 若导体棒受三个力保持平衡，由重力大小方向不变，支持力方向不变，故安培力与支持力垂直时安培力有最小值，即安培力沿导轨向上时有最小值，受力分析可知此时， 磁感应强度的方向垂直于导轨所在平面向上，则 【小问3详解】 导体棒达到最大速度时加速度为0，有 感应电动势， 解得 即 从静止释放到速度最大，由动量定理可得 即 解得 15. 如图所示为某同学设计的竖直平面内2005型圆管轨道，轨道半径分别为R1=2m、R2=4m、R3=2.5m，圆管的半径忽略不计，轨道的水平BCDE部分粗糙，其余部分光滑，在轨道出口F处有光滑的水平面，在水平面上有长为L、质量为m3的木板，木板上表面与出口F下底面等高，在木板左端静置有质量为m2的小物块，小物块与木板间的动摩擦因数为μ2=0.8，在轨道入口A处将质量为m1的小球以初速度v0沿水平向右方向射入圆管，m1与水平轨道BCDE间的动摩擦因数为μ1=0.125，已知m1=1kg，m2=2kg，m3=6kg，水平轨道BC、CD、DE长度均为x=8m，重力加速度g取10m/s2。 （1）为使小球能到达管口F处，求m1在入口A处的初速度v0最小值； （2）求小球m1以（1）的初速度v0入射时在圆管M处对轨道的压力； （3）小球m1以初速度射入圆管，从出口F离开轨道时与物块m2发生弹性碰撞，若m2不能从木板上掉下，求物块与木板间因摩擦而产生的内能和小球m1最终静止的位置。 【答案】（1）10m/s （2）5N，方向竖直向下 （3）48J，静止在BC之间距离C点6.4m处 【解析】 【小问1详解】 为使小球能够到达管口F处，临界时，小球到达管口F处速度为零，对小球从管口A到出口F全过程 解得 【小问2详解】 对小球从管口A到圆轨道M点全过程有 在M点，对小球有 解得 小球和圆管外壁挤压，方向竖直向下； 【小问3详解】 对小球从管口A到出口F全过程有 解得 对m1、m2取水平向右为正方向有， 解得， 对m2、m3有， 解得 m1反弹由管口F进入圆管内，在圆轨道O3、O4内若做完整圆周运动，在圆轨道最低点速度的最小值为vmin，则 解得 假如m1能沿轨道到达C点，由F到C全过程有 解得 所以小球m1能沿圆管轨道返回C点，若能从管口A冲出，C点最小速度为vCmin，则 解得 所以，小球不能从管口A冲出，小球再次返回到C点时，有 解得 所以，小球由B到C再次进入圆轨道O3时，不能通过圆轨道O3，对小球m1从管口F返回圆管直到停止全过程有 解得 小球最终静止在BC之间距离C点距离为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $