精品解析：重庆市西北狼教育联盟2025-2026学年高三上学期开学学情诊断物理试题

2025年学情诊断高三年级物理试题 考试时间：90分钟；满分：100分 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、考号填写在答题卡上相应的位置。 2.作答时，全部答案在答题卡上完成，答在本试卷上无效。 3.考试结束后，只交答题卡，试卷由考生带走。 第I卷（选择题） 一、单选题（本题共8小题，共32分。每个小题只有一项符合题目要求，选对得4分） 1. 2025年1月20日，在合肥科学岛，有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置实现了千秒亿度高约束模式运行，表明我国在磁约束高温等离子体物理与工程技术研究方面走到了世界前列。下列关于原子核研究的说法正确的是（　　） A. 汤姆孙发现电子后，提出了原子的核式结构模型 B. 卢瑟福通过粒子散射实验，发现原子核内存在中子 C. 原子核的电荷数就是其核子数 D. 是原子核人工转变的核反应方程 2. 如图一所示，2025蛇年春晚，国产宇树科技机器人集体扭秧歌引人注目，动作丝滑堪比人类。图二记录其中一台机器人在一段时间内运动的速度-时间图像，如图所示，在0~6s内，下列说法正确的是（　　） A. 机器人可能做曲线运动 B. 机器人第1s内和第2s内的速度方向相反 C. 机器人第1s内和第2s内的加速度方向相反 D. 机器人第3s内的速度方向和加速度方向相反 3. 将扁平的石子向水面快速抛出，石子可能会在水面上一跳一跳地飞向远方，俗称“打水漂”。某同学将一石子以10m/s的速度水平抛出，经0.5s第一次接触水面。不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2.在此过程中下列说法正确的是（　　） A. 石子的运动轨迹是直线 B. 石子的水平位移大小为5m C. 抛出点到水面的竖直高度为5m D. 石子接触水平时的速度大小为10m/s 4. 如图（甲），为杂技表演的安全网示意图，网绳的结构为正方格形，O、a、b、c、d……等为网绳的结点，安全网水平张紧后，若质量为m的运动员从高处落下，并恰好落在O点上，该处下凹至最低点时，网绳dOe，bOg均成120°向上的张角，如图（乙）所示，此时O点受到的向下的冲击力大小为F，则这时网绳dOe中的张力大小为（　　） A. F B. C. F＋mg D. 5. 2025年5月6日，中国选手赵心童夺得2025年斯诺克世锦赛冠军。某次比赛中，赵心童用球杆击打母球，使其以速度v与静止的目标球发生正碰（两球完全相同且质量为m），若碰撞后目标球的速度为，则关于母球与目标球的碰撞过程，下列说法正确的是（　　） A. 该碰撞过程可能为弹性碰撞 B. 母球的动量变化率大于目标球的动量变化率 C. 碰撞过程母球的速度变化量大小为 D. 碰撞过程目标球对母球撞击力的冲量大小为 6. 如图所示，MN是一负点电荷产生的电场中的一条电场线，某一带正电的粒子（不计重力）从a点沿虚线运动到b点并经过这条电场线。下列判断正确的是（　　） A. 粒子从a点运动到b点的过程中动能逐渐减小 B. 粒子在a点的电势能大于在b点的电势能 C. 负点电荷一定位于M的左侧 D. 粒子在a点的加速度大于在b点的加速度 7. 图甲为一列沿轴正向传播的简谐横波在时的图像，图甲中某质点的振动情况如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 图乙可能是质点的振动图像 B. 再经质点将沿轴运动到处 C. 质点的位移与时间的关系为 D. 波在传播过程中，质点在2s内运动的路程为 8. 2024年10月30日，搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，取得圆满成功。70后、80后、90后航天员齐聚“天宫”，完成中国航天史上第5次“太空会师”。空间站绕地球的运动可以看作匀速圆周运动。已知空间站离地面高度为h（约为400km），地球半径为R（约为6400km），地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，则（　　） A. 悬浮在空间站内的物体，不受力的作用 B. 空间站运行的线速度与第一宇宙速度之比约为 C. 根据已知信息可以求得地球的平均密度为 D. 空间站的向心加速度小于赤道上物体随地球自转的向心加速度 二、多选题：（本题共4小题，共16分。每个小题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分） 9. 关于教材中的四幅插图，下列说法正确的有（　　） A. 图甲是玻璃管插入某液体中的情形，表明该液体能够浸润玻璃 B. 图乙为水中三颗炭粒运动位置的连线图，连线表示炭粒运动的轨迹 C. 图丙为分子力与分子间距的关系图，分子间距从增大时，分子力表现为引力 D. 图丁为同一气体分子在不同温度时热运动的速率分布图，曲线①对应的温度较高 10. 随着科技发展，扫地机器人作为智能化家电典型代表逐步走入千家万户。如图所示为某一款扫地机器人的主机，产品的相关参数如表所示，下列说法正确的是（　　） A. “”为电荷量的单位 B. 主机工作电流约为 C. 主机电动机的电阻约为 D. 电池最多能储存的能量约为 11. 随着科技发展，我国用电量也日趋增加，风力发电绿色环保，截止到2024年5月，我国风电装机5亿千瓦，成为发电主流之一。某实验小组模拟风力发电厂输电网络供电的装置如图，发电机线圈面积、匝数匝、电阻不计，处于磁感应强度大小为的匀强磁场中，线圈绕垂直磁场的水平轴匀速转动，转速。升压变压器原、副线圈的匝数比，输出功率为24kW，降压变压器的副线圈连接用户，两变压器间的输电线总电阻，变压器均为理想变压器，用户端工作电压为220V。下列说法正确的是（　　） A. 升压变压器副线圈两端电压为 B. 用户获得的功率为22kW C. 降压变压器原、副线圈匝数比 D. 保持输出功率不变，减小升压变压器副线圈的匝数，输电线R上消耗的功率会减小 12. 如图，和是电阻不计的平行金属导轨，其间距为，导轨弯曲部分光滑，平直部分粗糙，两部分平滑连接，弯曲部分上端和平直部分右端分别接阻值为，的定值电阻。平直部分导轨左边区域有宽度为、方向竖直向上、磁感应强度大小为的匀强磁场。质量为、电阻也为的金属棒从高度为处由静止释放，到达磁场右边界处恰好停止。已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为，重力加速度大小为，金属棒与导轨间接触良好，则金属棒穿过磁场区域的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 通过金属棒的电荷量为 B. 金属棒的最大加速度为 C. 金属棒在磁场区域运动的时间为 D. 右端电阻产生的焦耳热为 第II卷（非选择题） 三、实验题 13. 某同学用如图甲所示的实验装置做“用单摆测重力加速度”的实验。细线的一端固定在一力传感器触点上，力传感器与电脑屏幕相连，能直观显示细线的拉力大小随时间的变化情况，在摆球的平衡位置处安放一个光电门，连接数字计时器，记录小球经过光电门的次数及时间。 （1）用游标卡尺测量摆球直径d，结果如图乙所示，则摆球直径______； （2）将摆球从平衡位置拉开一个合适的角度，由静止释放摆球，摆球在竖直平面内稳定摆动后，启动数字计时器，摆球某次通过光电门时从1开始计数计时，当摆球第n次（n为大于3的奇数）通过光电门时停止计时，记录的时间为t，此单摆的周期______（用t、n表示）。此过程中计算机屏幕上得到如图丙所示的图像，可知图像中两相邻峰值之间的时间间隔为______。 （3）若在某次实验时该同学未测量摆球直径d，在测得多组细线长度和对应的周期T后，画出图像。在图线上选取M、N两个点，找到两点相应的横、纵坐标。如图丁所示，利用该两点的坐标可得重力加速度表达式______。 14. 为了测定电阻的阻值，实验室提供下列器材： 待测电阻（阻值约） 滑动变阻器（） 电阻箱（） 理想电流表（量程） 直流电源（，内阻可以忽略） 开关、导线若干 （1）甲同学利用上述器材设计了图（a）所示的电路进行实验。 ①请在图（b）中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接_________； ②实验操作时，先将滑动变阻器的滑动触头移到最________（选填“左”或“右”）端，再接通开关；保持断开，闭合，调节滑动变阻器使电流表指针偏转至某一位置，记下电流为。 ③断开，保持滑动变阻器滑片位置不动，调整电阻箱阻值在左右，再闭合，调节使得电流表读数为________，此时，的读数即为电阻的阻值。 ④请写出一个导致误差的主要原因：________。 （2）乙同学利用上述器材设计了电路（c）进行实验，他多次改变电阻箱的值，读出多个相应的电流表读数，由测得的数据作出图线（如图（d）所示），已知图线纵轴截距为，斜率为，则待测电阻的阻值____________（用、表示）。 （3）若电源内阻不可忽略，则（a）和（c）两种方案中，_______方案测电阻更好。 四、解答题 15. 如图所示，一个横截面为四分之一圆的特殊玻璃柱体水平放置，点为圆心，半径为。一单色光束从面垂直水平入射，当光束在距离点处入射时，恰好在圆弧面上发生全反射，光在真空中的传播速度为。求： （1）玻璃柱体的折射率； （2）距离点处水平入射的光束在玻璃中的传播时间。 16. 如图，某快递公司自动卸货装置由直轨道AB、圆弧轨道BC、水平轨道DE和固定在E端的弹簧组成，轨道均光滑，AB与BC相切于B点。直轨道倾角，A、B两点竖直高度差，圆弧轨道半径、圆心角。质量为的运货箱载有质量为的货物一起从轨道最高点A静止下滑，经圆弧BC滑上紧挨着C点的静止小车，小车上表面水平与C点等高，运货箱与挡板碰撞后共速但不粘连，二者右行压缩弹簧至最短时锁定。卸货后解锁，小车与空箱被弹回，小车遇左侧台阶碰撞瞬间停止，空箱滑出后恰能返回到A点。已知小车质量，长度，弹簧始终在弹性限度内，货物在运货箱内不滑动，运货箱视为质点，重力加速度，求： （1）运货箱经过圆弧轨道C点时对轨道的压力 （2）当弹簧被压缩到最短时弹簧的弹性势能 （3）小车上表面的滑动摩擦因数 17. 如图所示，位于轴下方的粒子源随速度大小均匀发射一束带正电的粒子，其初速度大小范围为，这束粒子经电压为的加速电场加速后的最小速度为，从坐标原点沿与轴正方向夹角射入轴上方区域。在轴的上方存在垂直纸面向外、磁感应强度大小为的匀强磁场，轴下方距离处放置一平行于轴的足够长的探测板，探测板左边缘与坐标原点对齐，在轴下方与探测板之间的区域内存在方向垂直轴向上、电场强度大小的匀强电场。忽略粒子间的相互作用且不计重力，粒子到达探测板后立即被吸收，忽略探测板吸收粒子后对匀强电场的影响，求： （1）粒子的比荷； （2）粒子通过点后首次到达轴时到点的最大距离； （3）能多次进入匀强磁场的粒子数与发射的总粒子数之比。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025年学情诊断高三年级物理试题 考试时间：90分钟；满分：100分 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、考号填写在答题卡上相应的位置。 2.作答时，全部答案在答题卡上完成，答在本试卷上无效。 3.考试结束后，只交答题卡，试卷由考生带走。 第I卷（选择题） 一、单选题（本题共8小题，共32分。每个小题只有一项符合题目要求，选对得4分） 1. 2025年1月20日，在合肥科学岛，有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置实现了千秒亿度高约束模式运行，表明我国在磁约束高温等离子体物理与工程技术研究方面走到了世界前列。下列关于原子核研究的说法正确的是（　　） A. 汤姆孙发现电子后，提出了原子的核式结构模型 B. 卢瑟福通过粒子散射实验，发现原子核内存在中子 C. 原子核的电荷数就是其核子数 D. 是原子核人工转变的核反应方程 【答案】D 【解析】 【详解】A．卢瑟福提出了原子核式模型，故 A错误； B．查德威克在做粒子轰击物的实验中发现了中子，故B错误； C．原子核的电荷数就是核内的质子数，核子数等于中子数和质子数之和，故C错误； D．是原子核人工转变的核反应方程，选项D正确。 故选D。 2. 如图一所示，2025蛇年春晚，国产宇树科技机器人集体扭秧歌引人注目，动作丝滑堪比人类。图二记录其中一台机器人在一段时间内运动的速度-时间图像，如图所示，在0~6s内，下列说法正确的是（　　） A. 机器人可能做曲线运动 B. 机器人第1s内和第2s内的速度方向相反 C. 机器人第1s内和第2s内的加速度方向相反 D. 机器人第3s内的速度方向和加速度方向相反 【答案】C 【解析】 【详解】A．机器人做直线运动，A错误； B．机器人第1s内和第2s内的速度方向相同，均向正方向运动，B错误； C．机器人第1s内加速度向正方向，第2s内加速度向负方向，机器人第1s内和第2s内的加速度方向相反，C正确； D．机器人第3s内的速度方向和加速度方向相同，均向负方向，D错误。 故选C。 3. 将扁平的石子向水面快速抛出，石子可能会在水面上一跳一跳地飞向远方，俗称“打水漂”。某同学将一石子以10m/s的速度水平抛出，经0.5s第一次接触水面。不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2.在此过程中下列说法正确的是（　　） A. 石子的运动轨迹是直线 B. 石子的水平位移大小为5m C. 抛出点到水面的竖直高度为5m D. 石子接触水平时的速度大小为10m/s 【答案】B 【解析】 【详解】A．由题可知石子的初速度方向与其合力不共线，故做曲线运动，即做平抛运动，故A错误； B．根据平抛运动规律，水平位移 故B正确； C．根据平抛运动规律，竖直位移 故C错误； D．由动能定理可知 解得 故选B 。 4. 如图（甲），为杂技表演的安全网示意图，网绳的结构为正方格形，O、a、b、c、d……等为网绳的结点，安全网水平张紧后，若质量为m的运动员从高处落下，并恰好落在O点上，该处下凹至最低点时，网绳dOe，bOg均成120°向上的张角，如图（乙）所示，此时O点受到的向下的冲击力大小为F，则这时网绳dOe中的张力大小为（　　） A. F B. C. F＋mg D. 【答案】B 【解析】 【详解】O点受到向下的冲击力为F，即O点受到人给的向下的合力为F，合力F已包括mg。冲击dOe的力为，将分解如图所示，由几何知识可知dOe中张力为，故选B。 5. 2025年5月6日，中国选手赵心童夺得2025年斯诺克世锦赛冠军。某次比赛中，赵心童用球杆击打母球，使其以速度v与静止的目标球发生正碰（两球完全相同且质量为m），若碰撞后目标球的速度为，则关于母球与目标球的碰撞过程，下列说法正确的是（　　） A. 该碰撞过程可能为弹性碰撞 B. 母球的动量变化率大于目标球的动量变化率 C. 碰撞过程母球的速度变化量大小为 D. 碰撞过程目标球对母球撞击力的冲量大小为 【答案】D 【解析】 【详解】C．碰撞过程，根据动量守恒可得 解得碰后母球的速度为 则碰撞过程母球的速度变化量为 可知碰撞过程母球的速度变化量大小为，故C错误； D．根据动量定理可知碰撞过程目标球对母球撞击力的冲量大小为，故D正确； A．碰撞过程损失的机械能为 可知该碰撞过程不可能为弹性碰撞，故A错误； B．根据牛顿第三定律可知，碰撞过程母球对目标球的作用力大小等于目标球对母球的作用力大小，根据动量定理可知 则母球的动量变化率等于目标球的动量变化率，故B错误。 故选D。 6. 如图所示，MN是一负点电荷产生的电场中的一条电场线，某一带正电的粒子（不计重力）从a点沿虚线运动到b点并经过这条电场线。下列判断正确的是（　　） A. 粒子从a点运动到b点的过程中动能逐渐减小 B. 粒子在a点的电势能大于在b点的电势能 C. 负点电荷一定位于M的左侧 D. 粒子在a点的加速度大于在b点的加速度 【答案】B 【解析】 【详解】C．根据带正电粒子运动过程中受到的电场力指向运动轨迹的凹侧，可判断出电场线的方向由M指向N，则负点电荷在N点或N点的右侧，故C错误； AB．粒子从a点运动到b点的过程中，电场力做正功，动能逐渐增大，电势能逐渐减小，则粒子在a点的电势能大于在b点的电势能，故A错误，B正确； D．由于a点离负点电荷距离较远，故粒子在a点受到的电场力小于在b点受到的电场力，粒子在a点的加速度小于在b点的加速度，故D错误。 故选B。 7. 图甲为一列沿轴正向传播的简谐横波在时的图像，图甲中某质点的振动情况如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 图乙可能是质点的振动图像 B. 再经质点将沿轴运动到处 C. 质点的位移与时间的关系为 D. 波在传播过程中，质点在2s内运动的路程为 【答案】A 【解析】 【详解】A．由图乙知某质点在时正经过平衡位置向上运动，根据上下坡法可知，质点在时的运动方向向上，所以图乙可能是质点的振动图像，故A正确； B．质点只能在各自的平衡位置附近做简谐运动，不能随波迁移，故B错误； C．由图知，质点b的振幅， 在时正经过平衡位置向下运动，则质点b的位移与时间关系为，故C错误； D．质点在一个周期内经过的路程为，波的周期为，所以质点在内运动的路程为，故D错误。 故选A。 8. 2024年10月30日，搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，取得圆满成功。70后、80后、90后航天员齐聚“天宫”，完成中国航天史上第5次“太空会师”。空间站绕地球的运动可以看作匀速圆周运动。已知空间站离地面高度为h（约为400km），地球半径为R（约为6400km），地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，则（　　） A. 悬浮在空间站内的物体，不受力的作用 B. 空间站运行的线速度与第一宇宙速度之比约为 C. 根据已知信息可以求得地球的平均密度为 D. 空间站的向心加速度小于赤道上物体随地球自转的向心加速度 【答案】B 【解析】 【详解】A．悬浮在空间站内的物体，受万有引力作用，故A错误； B．根据万有引力提供向心力有 所以 所以空间站运行的线速度与第一宇宙速度之比约为 故B正确； C．地球的平均密度为， 所以 故C错误； D．根据万有引力提供向心力有 所以 由于空间站的轨道半径小于静止卫星的轨道半径，所以空间站的向心加速度大于静止卫星的向心加速度，而赤道上物体随地球自转的角速度与静止卫星的角速度相等，根据可知，静止卫星的向心加速度大于赤道上物体的向心加速度，所以空间站的向心加速度大于赤道上物体随地球自转的向心加速度，故D错误。 故选B。 二、多选题：（本题共4小题，共16分。每个小题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分） 9. 关于教材中的四幅插图，下列说法正确的有（　　） A. 图甲是玻璃管插入某液体中的情形，表明该液体能够浸润玻璃 B. 图乙为水中三颗炭粒运动位置的连线图，连线表示炭粒运动的轨迹 C. 图丙为分子力与分子间距的关系图，分子间距从增大时，分子力表现为引力 D. 图丁为同一气体分子在不同温度时热运动的速率分布图，曲线①对应的温度较高 【答案】AC 【解析】 【详解】A．液体在毛细管中上升，表明液体能够浸润玻璃，故A正确； B．图乙为水中三颗炭粒不同时刻位置的连线，并不是固体小颗粒的运动轨迹，故B错误； C．根据分子力与分子间距的关系图，可知分子间距从增大时，分子力表现为引力，故C正确； D．由图乙可知，曲线②中速率大的分子占比较大，说明曲线②对应的分子平均动能大，温度较高，故D错误。 故选AC。 10. 随着科技发展，扫地机器人作为智能化家电典型代表逐步走入千家万户。如图所示为某一款扫地机器人的主机，产品的相关参数如表所示，下列说法正确的是（　　） A. “”为电荷量的单位 B. 主机工作电流约为 C. 主机电动机的电阻约为 D. 电池最多能储存的能量约为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．在单位“”中，mA是电流的单位，h是时间的单位，根据电流的定义式 可得电荷量 所以“”是电荷量的单位，故A正确； B．由题知，主机电动机的功率P=75W，额定电压U=220V，根据 代入数据解得主机电动机工作电流约为，故B错误； C．若主机电动机是纯电阻，根据欧姆定律 可得电阻为 因扫地机器人的电动机不是纯电阻用电器，其消耗的电能一部分转化为机械能，一部分转化为内能，所以不能用欧姆定律进行计算电阻，故C错误； D．已知充电电池的电荷量，额定电压，根据 可得电池最多能储存的能量，故D正确。 故选AD。 11. 随着科技发展，我国用电量也日趋增加，风力发电绿色环保，截止到2024年5月，我国风电装机5亿千瓦，成为发电主流之一。某实验小组模拟风力发电厂输电网络供电的装置如图，发电机线圈面积、匝数匝、电阻不计，处于磁感应强度大小为的匀强磁场中，线圈绕垂直磁场的水平轴匀速转动，转速。升压变压器原、副线圈的匝数比，输出功率为24kW，降压变压器的副线圈连接用户，两变压器间的输电线总电阻，变压器均为理想变压器，用户端工作电压为220V。下列说法正确的是（　　） A. 升压变压器副线圈两端电压为 B. 用户获得的功率为22kW C. 降压变压器原、副线圈匝数比 D. 保持输出功率不变，减小升压变压器副线圈的匝数，输电线R上消耗的功率会减小 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据可知，线圈转动的加速度为 则线圈中产生的电动势的最大值为 由于线圈电阻不计，则升压变压器原线圈的输入电压为 根据变压器原副线圈匝数比等于电压比，可得，副线圈的电压为 故A错误； B．升压变压器副线圈的电流为 两变压器间的输电线上损失的功率为 用户获得的功率为 故B正确； C．降压变压器原线圈的电流为 副线圈中的电流为 降压变压器原、副线圈匝数比 故C正确； D．保持输出功率不变，减小升压变压器副线圈的匝数，则升压变压器的输出电压减小，输电线上的电流增大，输电线R上消耗的功率会增大，故D错误。 故选BC。 12. 如图，和是电阻不计的平行金属导轨，其间距为，导轨弯曲部分光滑，平直部分粗糙，两部分平滑连接，弯曲部分上端和平直部分右端分别接阻值为，的定值电阻。平直部分导轨左边区域有宽度为、方向竖直向上、磁感应强度大小为的匀强磁场。质量为、电阻也为的金属棒从高度为处由静止释放，到达磁场右边界处恰好停止。已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为，重力加速度大小为，金属棒与导轨间接触良好，则金属棒穿过磁场区域的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 通过金属棒的电荷量为 B. 金属棒的最大加速度为 C. 金属棒在磁场区域运动的时间为 D. 右端电阻产生的焦耳热为 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．总电阻为 金属棒穿过磁场区域的过程中通过金属棒的电荷量，故选项A错误； B．金属棒下滑到弯曲部分底端时，根据动能定理有 金属棒在磁场中运动时产生的感应电动势 流过金属棒的电流 当金属棒刚进入磁场中时，感应电流最大，金属棒的加速度最大，分析可得 根据牛顿第二定律有 可得，故B正确； C．对磁场中运动由动量定理知 可得金属棒在磁场区域运动的时间为，故C正确； D．对整个过程由动能定理得， 金属棒克服安培力做的功 电阻R产生的焦耳热为，故D正确。 故选BCD。 第II卷（非选择题） 三、实验题 13. 某同学用如图甲所示的实验装置做“用单摆测重力加速度”的实验。细线的一端固定在一力传感器触点上，力传感器与电脑屏幕相连，能直观显示细线的拉力大小随时间的变化情况，在摆球的平衡位置处安放一个光电门，连接数字计时器，记录小球经过光电门的次数及时间。 （1）用游标卡尺测量摆球直径d，结果如图乙所示，则摆球直径______； （2）将摆球从平衡位置拉开一个合适的角度，由静止释放摆球，摆球在竖直平面内稳定摆动后，启动数字计时器，摆球某次通过光电门时从1开始计数计时，当摆球第n次（n为大于3的奇数）通过光电门时停止计时，记录的时间为t，此单摆的周期______（用t、n表示）。此过程中计算机屏幕上得到如图丙所示的图像，可知图像中两相邻峰值之间的时间间隔为______。 （3）若在某次实验时该同学未测量摆球直径d，在测得多组细线长度和对应的周期T后，画出图像。在图线上选取M、N两个点，找到两点相应的横、纵坐标。如图丁所示，利用该两点的坐标可得重力加速度表达式______。 【答案】 ①. 1.240 ②. ③. ④. 【解析】 【详解】（1）[1]摆球直径为 （2）[2]小球每个周期经过光电门2次，摆球通过平衡位置时从1开始计数，同时开始计时，当摆球第n次（为大于3的奇数）通过光电门时停止计时，记录的时间为t，此单摆的周期为 [3]图像的峰值对于小球经过最低点，每个周期小球经过两次该位置，可知图像中两相邻峰值之间的时间间隔为； （3）[4]根据单摆周期公式 可得 可知，图像的斜率 由图丁可知 可得重力加速度表达式为 14. 为了测定电阻的阻值，实验室提供下列器材： 待测电阻（阻值约） 滑动变阻器（） 电阻箱（） 理想电流表（量程） 直流电源（，内阻可以忽略） 开关、导线若干 （1）甲同学利用上述器材设计了图（a）所示的电路进行实验。 ①请在图（b）中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接_________； ②实验操作时，先将滑动变阻器的滑动触头移到最________（选填“左”或“右”）端，再接通开关；保持断开，闭合，调节滑动变阻器使电流表指针偏转至某一位置，记下电流为。 ③断开，保持滑动变阻器滑片位置不动，调整电阻箱阻值在左右，再闭合，调节使得电流表读数为________，此时，的读数即为电阻的阻值。 ④请写出一个导致误差的主要原因：________。 （2）乙同学利用上述器材设计了电路（c）进行实验，他多次改变电阻箱的值，读出多个相应的电流表读数，由测得的数据作出图线（如图（d）所示），已知图线纵轴截距为，斜率为，则待测电阻的阻值____________（用、表示）。 （3）若电源内阻不可忽略，则（a）和（c）两种方案中，_______方案测电阻更好。 【答案】（1） ①. 见解析 ②. 左 ③. ④. 电流表两次测得的电流有细微差别 （2） （3）（a） 【解析】 【小问1详解】 [1]根据电路图连接实物图如图所示： [2]实验操作时，应将变阻器的滑动触头置于输出电压最小的一端，即最左端； [3]根据欧姆定律，若两次保持回路中电流表读数不变，则根据电路结构可知，回路中总电阻也应该相等，结合回路中的电阻计算，可知的读数即为电阻的阻值； [4]导致误差的主要原因：电流表两次测得的电流有细微差别。 【小问2详解】 根据闭合电路欧姆定律应有 解得， 因直流电源内阻可忽略，则有 结合数学知识可知， 解得， 【小问3详解】 若电源内阻是不可忽略的，则电路（a）好，因为电源内阻对用（a）测电阻没有影响，而导致用（c）测量电阻偏大，有测量误差。 四、解答题 15. 如图所示，一个横截面为四分之一圆的特殊玻璃柱体水平放置，点为圆心，半径为。一单色光束从面垂直水平入射，当光束在距离点处入射时，恰好在圆弧面上发生全反射，光在真空中的传播速度为。求： （1）玻璃柱体的折射率； （2）距离点处水平入射的光束在玻璃中的传播时间。 【答案】（1）2 （2） 【解析】 【小问1详解】 根据题意，画出光路图，如图所示 由几何关系有 由于恰好在圆弧面上发生全反射，则有。 【小问2详解】 根据题意，画出光路图，如图所示 由几何关系可得，光束在玻璃中的传播距离为 又有 则光束在玻璃中的传播时间。 16. 如图，某快递公司自动卸货装置由直轨道AB、圆弧轨道BC、水平轨道DE和固定在E端的弹簧组成，轨道均光滑，AB与BC相切于B点。直轨道倾角，A、B两点竖直高度差，圆弧轨道半径、圆心角。质量为的运货箱载有质量为的货物一起从轨道最高点A静止下滑，经圆弧BC滑上紧挨着C点的静止小车，小车上表面水平与C点等高，运货箱与挡板碰撞后共速但不粘连，二者右行压缩弹簧至最短时锁定。卸货后解锁，小车与空箱被弹回，小车遇左侧台阶碰撞瞬间停止，空箱滑出后恰能返回到A点。已知小车质量，长度，弹簧始终在弹性限度内，货物在运货箱内不滑动，运货箱视为质点，重力加速度，求： （1）运货箱经过圆弧轨道C点时对轨道的压力 （2）当弹簧被压缩到最短时弹簧的弹性势能 （3）小车上表面的滑动摩擦因数 【答案】（1）128N （2）32J （3）0.3 【解析】 【小问1详解】 对m1和m2整体，从A到C过程，由动能定理，有 解得 C点有 解得 根据牛顿第三定律，运货箱对轨道的压力 方向竖直向下； 【小问2详解】 从滑上小车到共速，和系统动量守恒 弹簧压缩到最短时，弹簧的弹性势能 解得 【小问3详解】 取走m2，弹簧解锁后，弹性势能转化为m1和m3的动能，即 小车与台阶碰撞后静止，此后根据能量守恒，有 解得 17. 如图所示，位于轴下方的粒子源随速度大小均匀发射一束带正电的粒子，其初速度大小范围为，这束粒子经电压为的加速电场加速后的最小速度为，从坐标原点沿与轴正方向夹角射入轴上方区域。在轴的上方存在垂直纸面向外、磁感应强度大小为的匀强磁场，轴下方距离处放置一平行于轴的足够长的探测板，探测板左边缘与坐标原点对齐，在轴下方与探测板之间的区域内存在方向垂直轴向上、电场强度大小的匀强电场。忽略粒子间的相互作用且不计重力，粒子到达探测板后立即被吸收，忽略探测板吸收粒子后对匀强电场的影响，求： （1）粒子的比荷； （2）粒子通过点后首次到达轴时到点的最大距离； （3）能多次进入匀强磁场的粒子数与发射的总粒子数之比。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 初速度最小的粒子经加速电场加速后的速度最小，由动能定理有 解得 【小问2详解】 分析可知，初速度最大的粒子经磁场偏转后，首次到达轴时，到点的距离最大，粒子的运动轨迹如图所示 由动能定理有 解得 该粒子在匀强磁场中做圆周运动，有 解得 由几何关系可知，粒子通过点后首次到达轴时到点的最大距离 【小问3详解】 粒子进入匀强电场后，水平方向做匀速运动，竖直方向先做匀减速运动，竖直方向，由牛顿第二定律有 解得 分析可知，若粒子竖直分速度减为零时恰好到达探测板，则粒子无法再次进入匀强磁场 由运动学公式，有 解得 由（2）问可知，该粒子进入匀强磁场的速度大小 在加速电场中，有 解得 则能多次进入匀强磁场的粒子数与发射的总粒子数之比 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $