精品解析：陕西省西安市陕西师范大学附属中学2025-2026学年高三上学期10月月考物理试卷

高2026届高三第一学期10月月考 物理试题 一、单项选择题：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。 1. 如图所示为课本中关于近代物理的四幅插图，下列说法正确的是（　　） A. 图（甲）为研究阴极射线的实验装置，实验确定了阴极射线是电磁波 B. 图（乙）为研究光电效应的实验装置，测量遏止电压时电键S应扳向“2” C. 图（丙）是黑体辐射的实验规律图，普朗克在研究黑体辐射时提出了能量子概念 D. 图（丁）为康普顿效应的示意图，光子与静止的电子碰撞后波长可能变小 2. 如图所示，实线是电场线，一带电粒子只在电场力的作用下沿虚线由A运动到B的过程中，其速度－时间图象是选项中的(　　) A. B. C. D. 3. 如图（a）所示，矩形玻璃砖abcd平行于光屏P放置于其上方，两束平行的同种单色光A、B斜射到玻璃砖的ad面，两个入射点间的距离为x1，穿过玻璃砖下表面bc后，射在光屏P上两个点间的距离为x2。不考虑光在玻璃砖中的反射，只减小玻璃砖的厚度，其他条件和状态保持不变，如图（b）所示，则射在光屏上的两个点（　　） A. 位置左移，距离不变 B. 位置左移，距离变小 C 位置右移，距离不变 D. 位置右移，距离变大 4. 综合实践活动中，科创小组进行了水火箭制作与放飞比赛，如图1。图2甲是其设计图，图2乙是水火箭发射后的速度随时间变化的图像（不考虑空气阻力，时刻水火箭中的水恰好喷完）。下列说法正确的是（　　） A. 向下喷水的过程中，水火箭对水向下的作用力大于水对它向上的作用力 B. 由图像可知，时刻水火箭受到平衡力 C 由图像可知，时刻水火箭到达最高点 D. 由图像可知，与时刻机械能的大小相等 5. 某校天文小组通过望远镜观察木星周围的两颗卫星a、b，记录了不同时刻t两卫星的位置变化如图甲。现以木星中心为原点，测量图甲中两卫星到木星中心的距离x，以木星的左侧为正方向，绘出图像如图乙。已知两卫星绕木星近似做圆周运动，忽略在观测时间内观察者和木星的相对位置变化，由此可知（ ） A. a公转周期为 B. b公转周期为 C. a公转的角速度比b的小 D. a公转的线速度比b的大 6. 如图所示是粒子流扩束技术的原理简图。正方形区域I、II、III、IV对称分布，一束速度相同的质子束射入后能够实现扩束，四个区域内有界磁场（边界均为圆弧）分布可能正确的是（　　） A. B. C. D. 7. 图甲中竖直放置的轻质弹簧一端固定在风洞实验室中的水平面上，以此水平面为重力势能的零势能面，质量为的小球在弹簧正上方某处由静止下落，同时受到一个竖直向上恒定的风力作用。以小球开始下落的位置为原点，竖直向下为轴正方向，在小球下落的整个过程中，小球重力势能随其位移变化关系如图乙中的图线①，弹簧弹性势能随小球位移变化关系如图乙中的图线②，弹簧始终在弹性限度内，劲度系数为，重力加速度取。则下列说法正确的是（　　） A. 弹簧原长为 B. 小球刚接触弹簧时的动能为 C. 小球下落过程中所受风力为 D. 小球的最大加速度大小为 二、多项选择题：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，有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图甲是工人师傅们在给高层住户安装空调时吊运空调室外机的情景。为安全起见，要求吊运过程中空调室外机与楼墙保持一定的距离。原理如图乙，一人在高处控制一端系在室外机上的绳子P，另一人站在水平地面上拉住另一根系在室外机上的绳子Q。在吊运过程中的某段时间内，地面上的人缓慢后退同时缓慢放绳，室外机缓慢竖直上升，绳子Q与竖直方向的夹角（小于）近似不变，室外机视为质点，绳子的质量忽略不计，则在这段时间内，以下说法正确的是（　　） A. 绳子P给室外机的拉力先变大后变小 B. 绳子Q给室外机的拉力不断变大 C. 地面给人的摩擦力不断变大 D. 绳子P、Q给室外机的拉力的合力变大 9. 如图所示，一物块放在水平木板上，现用木板托住物块一起绕O点在竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动，角速度大小为，物块与木板之间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。若在运动过程中物块和木板始终保持相对静止且木板始终保持水平，则下列说法正确的是（ ） A. 在圆心等高处时物块受到的摩擦力为 B. 在圆心等高处时物块受到的摩擦力为 C. 的最大值为 D. 的最大值为 10. 如图所示为超市里可以相互嵌套的手推购物车，现水平地面上有4辆质量均为的手推车沿一条直线排列，相邻两手推车的间距均为，从左往右依次编号1、2、3、4，人在极短时间内给第一辆车一水平冲量使其向右运动，当车运动了距离时与第二辆车相碰，两车以共同速度继续运动了距离时与第三辆车相碰，三车以共同速度运动，后面重复。已知手推车在运动时受到的阻力恒为车重的倍，手推车第一次碰撞时损失的机械能，假设车与车之间仅在碰撞时发生相互作用，且碰撞时间极短，重力加速度大小为，下列说法正确的是（ ） A. 第一辆车获得的初动能为 B. 第一辆车获得的初动能为 C. 手推车第一次碰撞与第二次碰撞过程损失的机械能之比为 D. 第一辆车滑行的总距离为 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 图甲为用于测量小车加速度的实验装置示意图。由于设备出现故障，目前仅有一个光电门能够正常工作。为了进行实验，兴趣小组在小车上安装了一个特殊设计的栅栏（如图乙）。该栅栏由宽度相同的不透明条带和宽度相同的透明条带交替排列组成，其中。 实验步骤如下： （1）用游标卡尺测量不透明条带的宽度d，游标卡尺的示数如图丙所示，其读数为_______mm。 （2）调整栅栏，使栅栏与导轨平行。 （3）将小车从斜面顶端由静止释放，用光电门测出遮光时间依次分别为t1、t2、t3、t4、t5。 （4）小车的加速度a=_______。（用d、L、t1和t2表示） （5）为了精确求出加速度，测出释放小车时，各不透明条带到光电门沿斜面方向的距离x1、x2、x3、x4、x5，根据所测量的数据做出图像，得到图像的斜率为k，则a=_______。（用k、d表示） （6）如果栅栏没有调整到与斜面平行，由此引起的误差会使加速度的测量值_______（填“<”“>”或“=”）真实值。 12. 某研究性学习小组利用压敏电阻制作电子秤。已知压敏电阻在压力作用下发生微小形变，它电阻也随之发生变化，其阻值随压力变化的图像如图甲所示，其中，图像斜率。小组同学按图乙所示电路制作了一个简易电子秤（秤盘质量不计），电路中电源电动势，内阻未知，电流表量程为，内阻，取。 （1）下列操作步骤的正确顺序是_____。 ①秤盘上放置已知重力重物，保持滑动变阻器接入电路的阻值不变；读出此时电流表示数； ②换用不同已知质量的重物，记录每一个质量值对应的电流值； ③秤盘上不放重物时，闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表指针满偏； ④将电流表刻度盘改装为质量刻度盘。 （2）实验时发现电流表量程偏小，根据需要将其量程扩大为，则应该给该电流表_____（填“串联”或“并联”）阻值为_____电阻。 （3）用改装后的电流表进行操作，若电流表示数为，则待测重物质量_____kg。 （4）若电源电动势不变，内阻变大，其他条件不变，用这台电子秤称重前，进行了步骤③的操作，则测量结果_____（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 13. 如图（a）所示，两个活塞将A、B两部分种类、质量都相同的理想气体密封在导热气缸内，初始时气缸水平放置且两部分气体体积均为。现将气缸缓慢转动到与水平方向成30°角的位置，达到末状态，如图（b）所示。已知大气压强为，重力加速度为，两活塞横截面积均为S，质量均为，不计活塞与气缸间的摩擦，环境温度保持不变。 （1）求末状态时，A、B两部分气体的密度之比； （2）查阅资料知：如图（c），反比例函数图像上a、b间的曲线与x轴所围成的面积为，其中为自然对数。求气缸旋转的过程中，A部分气体向外界放出的热量。 14. 如图所示，在平面内的区域有竖直向下、大小为的匀强电场，在区域有以轴为中心轴、半径为、高为的圆筒，筒内分布着方向竖直向上、大小的匀强磁场，顶部平面与平面重合，圆心处开有小孔，圆筒底面涂有荧光粉，带电粒子到达处会发出荧光。在xoy平面内有一粒子发射带，其两端坐标：、，MN之间各点均可在平面内向轴发射不同速率带正电的粒子。已知粒子质量为，电荷量为，圆筒接地，碰到圆筒的粒子即被导走，不计重力，不考虑场的边界效应及粒子间相互作用。 （1）若从点偏离水平方向向右下方发射的粒子恰能通过点进入磁场，求该粒子发射的速度； （2）在某次发射中，从、两点水平发射的粒子穿过点到达了圆筒底部，求它们发光点、的坐标； 15. 如图所示，一足够高且顶端带有圆形小孔的桌子置于水平面上，一根长为L、质量为M的细杆顶端用轻绳悬挂后穿过小孔处于竖直静止状态，一质量为的小虫（可以视为质点）静止在杆的最下端，小虫正下方足够远处有一点燃的蜡烛。杆的中点位于桌面小孔所在位置，某时刻剪断顶端轻绳瞬间，小虫开始竖直向上运动。已知小虫与杆之间的动摩擦因数足够大，保证小虫与杆之间不发生相对滑动。若杆运动过程中始终保持竖直，且与桌面小孔不接触，桌子台面的厚度和运动过程中空气阻力均可以忽略不计，重力加速度为g。为了避免被灼烧，小虫在剪断轻绳后可以采用不同的方式竖直向上运动到桌面，请对下面几种可能的方式进行分析： （1）若小虫采用竖直向上起跳的方式跳离细杆，则小虫至少需要消耗多少能量E才能从小孔跳至桌面？ （2）若小虫采用从初速度为零开始匀加速沿杆上爬的方式到达桌面，为了安全到达，则加速度a应满足什么条件？ （3）若杆的上端足够长，开始时下端与小孔之间的距离仍为，小虫采用（2）中匀加速的方式从初速度为零开始运动到达桌面，则小虫到达桌面需要消耗的最小能量为多大？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高2026届高三第一学期10月月考 物理试题 一、单项选择题：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。 1. 如图所示为课本中关于近代物理的四幅插图，下列说法正确的是（　　） A. 图（甲）为研究阴极射线的实验装置，实验确定了阴极射线是电磁波 B. 图（乙）为研究光电效应的实验装置，测量遏止电压时电键S应扳向“2” C. 图（丙）是黑体辐射的实验规律图，普朗克在研究黑体辐射时提出了能量子概念 D. 图（丁）为康普顿效应的示意图，光子与静止的电子碰撞后波长可能变小 【答案】C 【解析】 【详解】A．图中为研究阴极射线的实验装置，实验确定了阴极射线是带负电的粒子流，而不是电磁波，故A错误； B．遏止电压是光电流为零时加在光电管两端的最小电压，是反向电压，故开关S应扳向“1”，故B错误； C．图中是黑体辐射的实验规律图，普朗克在研究黑体辐射时提出了能量子概念，故C正确； D．图中为康普顿效应的示意图，光子与静止的电子碰撞后，动量减小、波长变大，故D错误。 故选C。 2. 如图所示，实线是电场线，一带电粒子只在电场力的作用下沿虚线由A运动到B的过程中，其速度－时间图象是选项中的(　　) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】电场线的疏密程度表示场强大小，A点电场线密集，故电场强度大，电场力大，故加速度大，所以粒子的加速度一直减小，由粒子的运动轨迹弯曲方向可知，带电粒子受电场力的方向大致斜向左下方，与电场强度方向相反，故粒子带负电，电场力做负功，速度慢慢减小，所以粒子做加速度减小的减速运动，故B正确． 【点睛】考点：考查了电场线，速度时间图像 根据带电粒子运动轨迹判定电场力方向，再结合电场强度方向判断电性，然后根据电场线的疏密程度判断加速度的大小，从而判断粒子的运动情况选择速度图象． 3. 如图（a）所示，矩形玻璃砖abcd平行于光屏P放置于其上方，两束平行的同种单色光A、B斜射到玻璃砖的ad面，两个入射点间的距离为x1，穿过玻璃砖下表面bc后，射在光屏P上两个点间的距离为x2。不考虑光在玻璃砖中的反射，只减小玻璃砖的厚度，其他条件和状态保持不变，如图（b）所示，则射在光屏上的两个点（　　） A. 位置左移，距离不变 B. 位置左移，距离变小 C. 位置右移，距离不变 D. 位置右移，距离变大 【答案】C 【解析】 【详解】作出光路图，如图所示， 只减小玻璃砖的厚度，由于入射角不变，折射角也不变，则光屏上两个点之间的距离不变，由于出射点左移，则光屏上光点的位置向右移动。 故选C。 4. 综合实践活动中，科创小组进行了水火箭制作与放飞比赛，如图1。图2甲是其设计图，图2乙是水火箭发射后的速度随时间变化的图像（不考虑空气阻力，时刻水火箭中的水恰好喷完）。下列说法正确的是（　　） A. 向下喷水的过程中，水火箭对水向下的作用力大于水对它向上的作用力 B. 由图像可知，时刻水火箭受到平衡力 C. 由图像可知，时刻水火箭到达最高点 D. 由图像可知，与时刻机械能的大小相等 【答案】D 【解析】 【详解】A．向下喷水的过程中，水火能对水向下的作用力与水对它向上的作用力是一对相互作用力，根据相互作用力的特点，这两个力大小相等，故A错误； B．由图像可知，t2时刻水火箭的速度为0，但此时水火箭受到重力作用，合力不为0，不是受到平衡力，故B错误； C．由图像可知，在t1时刻之后水火箭的速度开始减小，说明t1时刻水火箭的速度达到最大，此后向上做减速运动，t2时刻水火箭的速度为0，所以t2时刻水火箭到达最高点，故C错误； D．不考虑空气阻力，喷完水后水火箭整个运动过程只有动能和势能之间的相互转化，所以t2与t3时刻机械能的大小相等，故D正确。 故选D。 5. 某校天文小组通过望远镜观察木星周围的两颗卫星a、b，记录了不同时刻t两卫星的位置变化如图甲。现以木星中心为原点，测量图甲中两卫星到木星中心的距离x，以木星的左侧为正方向，绘出图像如图乙。已知两卫星绕木星近似做圆周运动，忽略在观测时间内观察者和木星的相对位置变化，由此可知（ ） A. a公转周期为 B. b公转周期为 C. a公转的角速度比b的小 D. a公转的线速度比b的大 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图像可知，a公转周期为，故A错误； BCD．由万有引力提供向心力可得 可知 ，， 由于b的轨道半径大于a的轨道半径，则b的公转周期大于a的公转周期，即b公转周期大于；a公转的角速度比b的大；a公转的线速度比b的大，故BC错误，D正确。 故选D。 6. 如图所示是粒子流扩束技术的原理简图。正方形区域I、II、III、IV对称分布，一束速度相同的质子束射入后能够实现扩束，四个区域内有界磁场（边界均为圆弧）分布可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．粒子进入磁场后做匀速圆周运动，由左手定则可知粒子进入磁场后运动轨迹如下图，即入射平行粒子束不会扩束，故A错误； B．由左手定则可知，平行粒子入射后，经两个同方向磁场，会向同一方向偏转，不会平行于入射方向射出，故B错误； C．如下图所示，当粒子进入磁场后做匀速圆周运动的半径恰好等于有界磁场的圆弧半径时，一束速度相同的质子束射入后能够实现扩束，故C正确； D．由左手定则可知，粒子运动轨迹如下图所示，平行粒子束射入后不会实现扩束，故D错误。 故选C。 7. 图甲中竖直放置的轻质弹簧一端固定在风洞实验室中的水平面上，以此水平面为重力势能的零势能面，质量为的小球在弹簧正上方某处由静止下落，同时受到一个竖直向上恒定的风力作用。以小球开始下落的位置为原点，竖直向下为轴正方向，在小球下落的整个过程中，小球重力势能随其位移变化关系如图乙中的图线①，弹簧弹性势能随小球位移变化关系如图乙中的图线②，弹簧始终在弹性限度内，劲度系数为，重力加速度取。则下列说法正确的是（　　） A. 弹簧原长为 B. 小球刚接触弹簧时的动能为 C. 小球下落过程中所受风力为 D. 小球的最大加速度大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据图像可知小球初状态的重力势能为 解得原点距离水平面高度为 图乙中的图线②表示弹簧的弹性势能随小球位移变化的关系，由此可知小球下落开始接触弹簧；则弹簧的原长为，故A错误； BC．由图乙可知小球速度减为0时小球下落，根据功能关系有 解得小球下落过程中所受风力为 小球刚接触弹簧时，小球下落了，根据动能定理有 解得小球刚接触弹簧时的动能为 故BC错误； D．弹簧压缩量最大时，弹性势能最大，则有， 解得劲度系数为 则最大加速度为，故D正确。 故选D。 二、多项选择题：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，有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图甲是工人师傅们在给高层住户安装空调时吊运空调室外机的情景。为安全起见，要求吊运过程中空调室外机与楼墙保持一定的距离。原理如图乙，一人在高处控制一端系在室外机上的绳子P，另一人站在水平地面上拉住另一根系在室外机上的绳子Q。在吊运过程中的某段时间内，地面上的人缓慢后退同时缓慢放绳，室外机缓慢竖直上升，绳子Q与竖直方向的夹角（小于）近似不变，室外机视为质点，绳子的质量忽略不计，则在这段时间内，以下说法正确的是（　　） A. 绳子P给室外机的拉力先变大后变小 B. 绳子Q给室外机的拉力不断变大 C. 地面给人的摩擦力不断变大 D. 绳子P、Q给室外机的拉力的合力变大 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．对结点O受力分析，如图所示 由平衡条件可得， 联立可得， 由题意可知，在该过程中不变，增大，所以两根绳的拉力、都不断变大，故A错误，B正确； C．对地面上的人受力分析可知，人受到的摩擦力大小为 可知地面给人的摩擦力不断变大，故C正确； D．两根绳对室外机拉力的合力与室外机的重力是一对平衡力，故绳子P、Q给室外机的拉力的合力恒定不变，故D错误。 故选BC。 9. 如图所示，一物块放在水平木板上，现用木板托住物块一起绕O点在竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动，角速度大小为，物块与木板之间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。若在运动过程中物块和木板始终保持相对静止且木板始终保持水平，则下列说法正确的是（ ） A. 在圆心等高处时物块受到的摩擦力为 B. 在圆心等高处时物块受到的摩擦力为 C. 的最大值为 D. 最大值为 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．依题意，可知物块在圆心等高处时物块受到的静摩擦力提供其做匀速圆周运动所需的向心力，大小为 大小不一定等于，故A错误，B正确； CD．由于物块加速度的水平方向分量是由摩擦力产生的，加速度的竖直分量是由重力和支持力的合力产生，如图，根据动力学关系 有 联立求得 由数学知识，可得的最大值为 故C错误，D正确。 故选BD 。 10. 如图所示为超市里可以相互嵌套的手推购物车，现水平地面上有4辆质量均为的手推车沿一条直线排列，相邻两手推车的间距均为，从左往右依次编号1、2、3、4，人在极短时间内给第一辆车一水平冲量使其向右运动，当车运动了距离时与第二辆车相碰，两车以共同速度继续运动了距离时与第三辆车相碰，三车以共同速度运动，后面重复。已知手推车在运动时受到的阻力恒为车重的倍，手推车第一次碰撞时损失的机械能，假设车与车之间仅在碰撞时发生相互作用，且碰撞时间极短，重力加速度大小为，下列说法正确的是（ ） A. 第一辆车获得的初动能为 B. 第一辆车获得的初动能为 C. 手推车第一次碰撞与第二次碰撞过程损失的机械能之比为 D. 第一辆车滑行的总距离为 【答案】ACD 【解析】 【详解】AB．设第一辆车获得的初动能为 经过距离与第二辆车相碰，第一辆车碰前瞬间的速度为，与第二辆车相碰后的共同速度为，根据动量守恒和能量守恒有 ， 解得 ， 又第一辆车经过距离，根据动能定理有 联立解得 故A正确，B错误； C．由上可知，第一、二辆车以共同速度，经过距离与第三辆车相碰，设第一、二辆车碰撞前的速度为，碰撞后三辆车的共同速度为，则对第一、二辆车，根据动能定理有 三辆车碰撞前后，根据动量守恒和能量守恒有 ， 联立解得 ， 故手推车第一次碰撞与第二次碰撞过程损失的机械能之比为 故C正确； D．由上可知，第一、二、三辆车以共同速度向右做减速运动，设向右运动了s，速度减为零，且s<L，根据动能定理有 解得 故假设成立，即前三辆车不会与第四辆车相碰撞，故第一辆车滑行总距离为 故D正确。 故选ACD。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 图甲为用于测量小车加速度的实验装置示意图。由于设备出现故障，目前仅有一个光电门能够正常工作。为了进行实验，兴趣小组在小车上安装了一个特殊设计的栅栏（如图乙）。该栅栏由宽度相同的不透明条带和宽度相同的透明条带交替排列组成，其中。 实验步骤如下： （1）用游标卡尺测量不透明条带的宽度d，游标卡尺的示数如图丙所示，其读数为_______mm。 （2）调整栅栏，使栅栏与导轨平行。 （3）将小车从斜面顶端由静止释放，用光电门测出遮光时间依次分别为t1、t2、t3、t4、t5。 （4）小车的加速度a=_______。（用d、L、t1和t2表示） （5）为了精确求出加速度，测出释放小车时，各不透明条带到光电门沿斜面方向距离x1、x2、x3、x4、x5，根据所测量的数据做出图像，得到图像的斜率为k，则a=_______。（用k、d表示） （6）如果栅栏没有调整到与斜面平行，由此引起误差会使加速度的测量值_______（填“<”“>”或“=”）真实值。 【答案】 ①. 6.60 ②. ③. ④. < 【解析】 【详解】[1]由图丙可知，该游标卡尺为20分度，则分度值为0.05mm，故不透明条带的宽度为 [2]由运动学公式 可得， 由，可得 [3]由，可得 所以斜率 则 [4]如果栅栏没有与斜面平行，由图像可得斜率变小，所以加速度的测量值小于真实值。在真实数据中，与成比例增加，由公式可得，真实的加速度大于测量值。 12. 某研究性学习小组利用压敏电阻制作电子秤。已知压敏电阻在压力作用下发生微小形变，它的电阻也随之发生变化，其阻值随压力变化的图像如图甲所示，其中，图像斜率。小组同学按图乙所示电路制作了一个简易电子秤（秤盘质量不计），电路中电源电动势，内阻未知，电流表量程为，内阻，取。 （1）下列操作步骤的正确顺序是_____。 ①秤盘上放置已知重力的重物，保持滑动变阻器接入电路的阻值不变；读出此时电流表示数； ②换用不同已知质量的重物，记录每一个质量值对应的电流值； ③秤盘上不放重物时，闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表指针满偏； ④将电流表刻度盘改装为质量刻度盘。 （2）实验时发现电流表量程偏小，根据需要将其量程扩大为，则应该给该电流表_____（填“串联”或“并联”）阻值为_____的电阻。 （3）用改装后的电流表进行操作，若电流表示数为，则待测重物质量_____kg。 （4）若电源电动势不变，内阻变大，其他条件不变，用这台电子秤称重前，进行了步骤③的操作，则测量结果_____（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】（1）③①②④ （2） ①. 并联 ②. 2 （3）10 （4）不变 【解析】 【小问1详解】 在本实验中应先让秤盘上不放重物，闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表指针满偏，然后在秤盘上放置已知重力的重物，保持滑动变阻器接入电路的阻值不变，读出此时电流表示数，再换用不同已知质量的重物，记录每一个质量值对应的电流值，最后将电流表刻度盘改装为质量刻度盘，故合理的实验操作顺序为③①②④。 【小问2详解】 [1][2] 当小量程的电流表改装成量程较大的电流表时，需要并联一个小电阻，有 代入数据解得。 【小问3详解】 根据闭合电路欧姆定律可得，当秤盘上不放重物时，调节滑动变阻器使得电流表满偏，有 又因为 联立解得。 小问4详解】 根据操作过程③可知，当电源电动势不变，而内阻增大时，仍可以通过减小滑动变阻器接入电路的阻值使得电流表达到满偏，回路中电源内阻和滑动变阻器接入电路的总电阻不变，所以测量结果不变。 13. 如图（a）所示，两个活塞将A、B两部分种类、质量都相同的理想气体密封在导热气缸内，初始时气缸水平放置且两部分气体体积均为。现将气缸缓慢转动到与水平方向成30°角的位置，达到末状态，如图（b）所示。已知大气压强为，重力加速度为，两活塞横截面积均为S，质量均为，不计活塞与气缸间的摩擦，环境温度保持不变。 （1）求末状态时，A、B两部分气体的密度之比； （2）查阅资料知：如图（c），反比例函数图像上a、b间的曲线与x轴所围成的面积为，其中为自然对数。求气缸旋转的过程中，A部分气体向外界放出的热量。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 A、B两部分气体的初态压强满足 A、B两部分气体的末态压强分别为， 由玻意耳定律得 联立各式得， 因为两部分气体的质量相等，所以末状态时A、B两部分气体的密度之比为 【小问2详解】 A、B两部分气体的状态变化在同一条等温线上，由p-V图线与横轴所围成的面积表示气体做的功可知，B气体对A气体做的功为 A气体的温度保持不变，有 由热力学第一定律 解得A气体向外界放出的热量 14. 如图所示，在平面内的区域有竖直向下、大小为的匀强电场，在区域有以轴为中心轴、半径为、高为的圆筒，筒内分布着方向竖直向上、大小的匀强磁场，顶部平面与平面重合，圆心处开有小孔，圆筒底面涂有荧光粉，带电粒子到达处会发出荧光。在xoy平面内有一粒子发射带，其两端坐标：、，MN之间各点均可在平面内向轴发射不同速率带正电的粒子。已知粒子质量为，电荷量为，圆筒接地，碰到圆筒的粒子即被导走，不计重力，不考虑场的边界效应及粒子间相互作用。 （1）若从点偏离水平方向向右下方发射的粒子恰能通过点进入磁场，求该粒子发射的速度； （2）在某次发射中，从、两点水平发射的粒子穿过点到达了圆筒底部，求它们发光点、的坐标； 【答案】（1） （2）， 【解析】 【小问1详解】 从M点进入的粒子在电场中做匀变速曲线运动，列牛顿第二定律公式，有 在水平方向做匀速运动，有 竖直方向上， 代入全部数据，可得 【小问2详解】 设此时从M点进入的粒子速率为，水平方向有 竖直方向上有 竖直方向的速度分量为 可解得， 所以，从O点进入的粒子合速度为 与x轴方向的角度，且 进入磁场后，在磁场作用下在xoz的平行面上做匀速圆周运动的同时向y轴负向做匀速运动，y轴方向有 可解得 做匀速圆周运动的半径为r，有 解得 转动的周期为 可知 所以的坐标应为，， 的坐标应为 同理，的坐标应为 15. 如图所示，一足够高且顶端带有圆形小孔的桌子置于水平面上，一根长为L、质量为M的细杆顶端用轻绳悬挂后穿过小孔处于竖直静止状态，一质量为的小虫（可以视为质点）静止在杆的最下端，小虫正下方足够远处有一点燃的蜡烛。杆的中点位于桌面小孔所在位置，某时刻剪断顶端轻绳瞬间，小虫开始竖直向上运动。已知小虫与杆之间的动摩擦因数足够大，保证小虫与杆之间不发生相对滑动。若杆运动过程中始终保持竖直，且与桌面小孔不接触，桌子台面的厚度和运动过程中空气阻力均可以忽略不计，重力加速度为g。为了避免被灼烧，小虫在剪断轻绳后可以采用不同的方式竖直向上运动到桌面，请对下面几种可能的方式进行分析： （1）若小虫采用竖直向上起跳的方式跳离细杆，则小虫至少需要消耗多少能量E才能从小孔跳至桌面？ （2）若小虫采用从初速度为零开始匀加速沿杆上爬的方式到达桌面，为了安全到达，则加速度a应满足什么条件？ （3）若杆的上端足够长，开始时下端与小孔之间的距离仍为，小虫采用（2）中匀加速的方式从初速度为零开始运动到达桌面，则小虫到达桌面需要消耗的最小能量为多大？ 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）若小虫采用竖直向上起跳的方式跳离细杆，设小虫起跳后的速度为，则根据动量守恒有 根据能量守恒有 小虫能从小孔跳至桌面有 联立解得 （2）若小虫采用从初速度为零开始匀加速沿杆上爬的方式到达桌面，对小虫受力分析，根据牛顿第二定律有 对杆受力分析，根据牛顿第二定律有 根据匀变速直线运动规律有 ， 联立解得 （3）由（2）中受力分析得 ， 根据匀变速直线运动规律，有 整理可得 根据功能关系可得，小虫消耗的能量为 令，整理可得 由基本不等式即得，当时，E取最小值为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $