精品解析：甘肃省天水市第九中学2025-2026学年高三上学期期中物理试题

绝密★启用前 甘肃省天水市第九中学2025-2026学年高三上学期期中 物理 注意事项: 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。 3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1. 2025年某市物理竞赛中，小球在轻绳悬挂下施加水平力F，最终稳定于与竖直方向夹角为θ的位置（如图所示）。不计空气阻力。下列描述中，能正确描述绳子拉力T的是（　　） A. T与cosθ成反比关系 B. T随θ变大而减小 C. T与θ成反比关系 D. T与cosθ成正比关系 【答案】A 【解析】 【详解】对小球，画出受力分析，如图所示 由图可知，小球竖直方向受力平衡，故 即 可知T与成反比关系。 故选A。 2. 某高校开展氢谱实验，研究团队利用不同能量的电子与光子轰击基态氢原子以观察能级跃迁现象。氢原子能级如图所示，则下列说法正确的是（　　） A. 用光子能量为13.2eV的光照射基态氢原子，光子能被吸收使其跃迁到n=2能级 B. 动能为13.2eV的电子轰击氢原子时，原子不可能发生跃迁 C. 用光子能量为1.75eV的光照射n=3状态的氢原子时，氢原子不能电离 D. 氢原子越高，电子动能越小，轨道半径越大 【答案】D 【解析】 详解】A．光子能量必须精确等于跃迁能才能被吸收，而 用光子能量为13.2eV的光照射基态氢原子，不会发生吸收跃迁到n=2能级，故A错误； B．因13.2eV大于n=1和n=2之间的能级差10.2eV，则用动能为13.2eV的电子射向一群处于基态的氢原子，原子有可能跃迁到n=2的能级，故B错误； C．n=3到电离能量为1.51eV，1.75eV足够电离，故C错误； D．玻尔理论指出，能级越高，电子动能越小，轨道半径越大，故D正确。 故选D。 3. 两个天体A和B以相同的角速度绕某固定点O做匀速圆周运动，O点位于它们之间的连线上。A的轨道半径大于B，设两者总质量为M，质量中心间的距离为L。下列判断正确的是（　　） A. 天体A的线速度一定小于B B. 天体A的质量一定大于B C. 两天体的运动周期与M、L有关 D. 当M一定时，距离L越大，角速度越大 【答案】C 【解析】 【详解】A．设两个天体质量分别为、，轨道半径分别为、，角速度为，由于二者角速度相等，则线速度分别为， 则 故选项A错误； B．则由万有引力定律可知 而 可得 故选项B错误； CD．对两个天体有 由几何关系 联立解得 而且 整理可以得到 可知两天体的运动周期与M、L有关且当总质量M一定，L越大，则T越大，角速度越小，故C正确，D错误。 故选C。 4. 简谐机械波的能流密度，其中是介质的密度，是波的角频率，是波的振幅，是波的传播速率，则的单位可以是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据公式，各物理量的单位如下 的单位为 的单位为 的单位为 的单位为 代入公式计算的单位得 因此，的单位为 故选A。 5. “水袖功”是中国古典舞传统技巧，抖动水袖时形成一列沿x轴传播的简谐横波。t=0时刻波形图如图甲，P和Q是波上两质点，质点Q的振动图像如图乙。下列说法正确的是（　　） A. 该列简谐横波沿x轴正方向传播 B. 在t=1s时，质点P的加速度为零 C. 在t=1.5s时，质点Q的速度最大 D. 从t=0s到t=3s，质点P通过路程为1.2m 【答案】D 【解析】 【详解】A．由质点Q的振动图像可知，在t=0时刻，质点Q在平衡位置向上振动，结合波形图可知，该列简谐横波沿x轴负方向传播，故A错误； B．波的周期为T=2s，则在t=1s时，质点P振动到波谷位置，此时的加速度为正向最大，故B错误； C．在t=1.5s时，质点Q在波谷位置，则此时该质点的速度为零，故C错误； D．从t=0s到t=3s，即经过1.5T，则质点P通过路程为6A=1.2m，故D正确。 故选D。 6. 如图所示，平面直角坐标系xOy平面内，一个质量为m、电荷量为-q（q>0）带电粒子从O点沿+y方向以初速度射出，忽略粒子重力。设空间内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，同时空间中还均匀分布着某种粘性介质，使得任何粒子受到的阻力大小其速度大小成正比，比例系数为k。下列说法错误的是（　　）（提示：在研究一般的曲线运动时，可以把这条曲线分割为许多很短的小段，质点在每一小段的运动都可以看作圆周运动的一部分，称该圆周运动的半径叫作曲率半径，用ρ来表示。） A. 在经过足够长时间后，粒子走过的路程近似为 B. 当粒子的速度大小减半时，其运动的曲率半径也减半 C. 当粒子的速度大小减半时，其加速度大小也减半 D. 经过时间 后，粒子的速度方向将沿着+x方向 【答案】D 【解析】 【详解】A．题意可知最终粒子速度为0，动能定理有 解得 故A正确，不符合题意； B．根据 解得 可知当粒子的速度大小减半时，其运动的曲率半径也减半，故B正确，不符合题意； C．阻力产生的加速度 洛伦兹力产生的加速度 故粒子合加速度 当粒子的速度大小减半时，其加速度大小也减半,故C正确，不符合题意； D．若没有阻力，粒子在磁场中做匀速圆周运动，周期，经过时间，粒子的速度方向将沿着−y方向。由于存在阻力，粒子速度不断减小，运动轨迹不是标准的圆周，经过时间后，粒子的速度方向不会沿着+x方向，故D错误，符合题意。 故选D。 7. 如图所示，木板C静置于光滑水平地面上，中点处放置物块B。某时刻物块A以水平初速度从左端滑上木板。已知物块A、B均可视为质点，质量均为m，与木板间的动摩擦因数均为μ，木板的质量为2m，A、B间为弹性碰撞，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则（　　） A. 若物块A、B不发生碰撞，则木板C长度的最大值为 B. 若物块A、B不从木板C的右端滑离，则木板C长度的最小值为 C. 若物块B恰好不滑离木板C，则物块A、B碰撞前后的两段时间内，摩擦力对木板C的冲量大小是相等的 D. 若物块A、B最终与木板C相对静止，则摩擦力对木板C的冲量大小与物块A、B在木板C上相对静止的位置有关 【答案】B 【解析】 【详解】A．设木板长为L，恰好发生碰撞时，由 能量守恒有 联立解得 若物块A、B不发生碰撞，木板长的最小值为，故A错误； B．由于AB质量相等且A、B的碰撞为弹性碰撞，则碰后不损耗能量，只是交换速度，故B到C右端恰好静止，则有 能量守恒有 联立解得 故B正确； C．A碰B前，BC做一起做加速运动，A做减速运动，A碰B后，速度交换，AC一起做加速运动，B做减速运动，最终共速，速度时间图像如下 如图，由于前后两个阶段的相对位移即面积差要相同，知第二个阶段时间长，摩擦力的冲量大，故C错误； D．只要相对静止，那么共速相等，由动量定理，知摩擦力对木板C的冲量大小是一定值，与相对静止的位置无关，故D错误。 故选B。 二、多选题：本大题共3小题，共15分。 8. 如图所示，是气压式升降椅的简易结构图。可上下移动的气缸与气缸杆之间封闭一定质量的理想气体，设气缸气密性、导热性能良好，不计气缸与气缸杆间的摩擦。过程1：人坐上椅面，椅子缓慢下降至稳定；过程2：人保持坐姿，打开空调冷风至稳定。下列说法正确的是（　　） A. 在过程1中，气体向外放出热量 B. 在过程1中，气体分子平均动能增大 C. 在过程2中，外界对气体所做的功等于气体向外放出的热量 D. 在过程2中，气体分子单位时间内与缸壁单位面积碰撞的次数增加 【答案】AD 【解析】 【详解】A．过程1：椅子缓慢下降压缩气体，对气体做功增加气体内能，缓慢下降可认为气体与外界环境温度始终保持相同不变，故气体向外放出热，故A正确； B．在过程1中，气体的温度不变，气体分子平均动能不变，故B错误； C．人保持坐姿则气体压强不变，打开空调冷风至稳定则气体温度降低内能减小，根据热力学第一定律 根据知V减小，外界对气体做正功，外界对气体所做的功小于气体向外放出的热量，故C错误； D．在过程2中人保持坐姿则气体压强不变，打开空调冷风至稳定则气体温度降低，气体分子的平均速率降低，则气体分子单位时间内与缸壁单位面积碰撞的次数增加，故D正确。 故选AD 。 9. 2023年华为发布全液冷超级充电桩，可实现“一秒一公里”的充电速度。已知总电源输出频率为50Hz的正弦式交流电，升压变压器输入电压U1=500V，输电线总电阻r=25Ω，降压变压器匝数比为n3∶n4=15∶1，均为理想变压器。快充时充电桩电压为1000V，功率为600kW，充电即将完成时，为保证充电安全，会自动降低充电功率。下列说法正确的是（　　） A. 1s内电流的方向变化50次 B. 充电过程中电阻r损耗功率为40kW C. 升压变压器的匝数比为n1∶n2=1∶30 D. 充电即将完成时，充电桩电压会增大 【答案】BD 【解析】 【详解】A．已知总电源输出频率为50Hz的正弦式交流电，可知周期为0.02s，一个周期内电流方向改变2次，则1s内电流的方向变化100次，故A错误； B．快充时充电桩电压为1000V，功率为600kW，则有 根据 可得输电线电流为 则充电过程中电阻r损耗功率为，故B正确； C．降压变压器原线圈的电压为 升压变压器副线圈的电压为 则升压变压器的匝数比为，故C错误； D．充电即将完成时，为保证充电安全，会自动降低充电功率，则总电源的输出功率也会降低，根据 可知升压变压器原线圈电流减小，根据 可知升压变压器副线圈电流减小，根据 可知，降压变压器原线圈的电压增大，根据 可知，降压变压器副线圈的电压增大，即充电桩电压会增大，故D正确。 故选BD。 10. 如图所示半径为R的虚线圆内，存在垂直纸面向里感应强度大小为（k>0）的有界匀强磁场。变化的磁场在空间产生感生电场，电场线为一系列以O为圆心的同心圆，在同一电场线上，电场强度大小相同。长度为2R的导体棒ac与虚线圆交于a、b两点，其中b为ac的中点。则（　　） A. b点的电势比a点高 B. b、c两点的电势相等 C. a、b两点间的电动势大小为 D. a、c两点间的电动势大小为 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．磁感应强度变化时，电场线为逆时针方向的同心圆，使电子向a点聚集，b点的电势比a点高；同理可知c点的电势比b点高，故A正确，B错误； CD．连接Oa、Ob、Oc，Oab构成等边三角形，Ob和Oc所围磁场区域为圆心角30°的扇形，如图所示 电场线垂直于Oa和Ob，电子不发生定向移动，a、b两点间的电动势大小为 b、c两点间的电动势大小为 a、c两点间的电动势大小为 故C正确，D错误。 故选AC。 三、实验题：本大题共2小题，共15分。 11. 如图所示的单摆摆线长为l，摆球直径为d （1）①利用该单摆测量当地的重力加速度g，测得单摆周期为T。则测量重力加速度g的表达式为__________； ②以下是实验过程中的一些做法，其中正确的是_____； A．摆线粗些、弹性好些 B．摆球密度大些，体积小些 C．由静止释放摆球的同时开始计时，当摆球回到初始位置停止计时，由此测得单摆振动周期T D．单摆周期大些，可以提高测量精度，因此在拉开摆球时应使摆线与竖直方向有较大的角度 （2）将该单摆置于机车上，测量机车在水平路面上启动过程中的加速度。在机车上观测到摆线偏离竖直方向的角度为θ角，则该机车加速度为__________（已知重力加速度g）； （3）利用该单摆验证机械能守恒。将摆线拉直至水平位置，静止释放，则摆球绕悬点在竖直面内做圆周运动，为了测量小球摆到最低点时的速度，在该位置放置了光电门，小球通过光电门的挡光时间为Δt，则从静止到最低点过程中， ①机械能守恒需要验证的表达式为_____（用题目中的已知量表示，当地重力加速度为g） ②实验发现小球重力势能的减小量小于动能的增加量，则可能的原因是__________ A．空气阻力对小球做负功 B．摆线没有拉直时静止释放 C．光电门位置偏低，小球球心没过光电门 【答案】（1） ①. ②. B （2） （3） ①. ②. C 【解析】 【小问1详解】 [1]根据， 解得 [2]A．摆线要选择无弹性、细一些的轻绳，故A错误； B．摆球尽量选择密度大，体积小些的，减少空气阻力的影响，故B正确； C．测量单摆周期时，要从平衡位置即最低点开始计时，测量多个周期，求平均值，误差会更小，故C错误； D．单摆的周期公式只适用于最大摆角小于5°的简谐振动，故D错误。 故选B。 【小问2详解】 对摆球受力分析，根据牛顿第二定律 解得，该机车加速度为即为。 【小问3详解】 [1]将摆线拉直至水平位置，静止释放，机械能守恒，则重力势能转化为动能 又 机械能守恒需要验证的表达式为。 [2]实验发现小球重力势能的减小量小于动能的增加量， A．空气阻力对小球做负功，会导致重力势能减少量大于动能增加量，故A错误； B．摆线没有拉直时静止释放，运动到绳拉直瞬间会损失部分动能，会导致重力势能减少量大于动能增加量，故B错误； C．光电门位置偏低，会造成测量时间偏小，小球球心没过光电门，挡光宽度小于直径，故计算的速度值偏大，会造成小球重力势能的减小量小于动能的增加量，故C正确。 故选C。 12. 某同学探究焊锡丝电阻及相关因素。 （1）将待测锡丝紧密绕在金属杆上，用如图1所示的方法测量其直径，则直径为__________mm。 （2）然后用多用电表粗测这段焊锡丝的电阻，按正确的程序进行操作，发现指针示数很小。改用1m长的焊锡丝再次进行测量，多用电表的读数如图2所示，则焊锡丝的电阻约为______Ω。这样测得的1m长的焊锡丝的电阻是否精确？_________理由是_________。 （3）用图3所示的电路准确地测量1m长的焊锡丝的电阻。连接好电路后，在移动变阻器滑动触头时，发现电流和电压表示数几乎为零，只是在滑到某一端附近时才有明显的变化。造成这一现象，可能变阻器选用了_________ A. 滑动变阻器（0~5Ω） B. 滑动变阻器（0~10Ω） C. 滑动变阻器（0~200Ω） 【答案】（1）1.01 （2） ①. 1 ②. 不精确 ③. 电阻值偏小，即使用最小量程，多用表的指针也偏小，达不到刻度盘的中央附近，因此测量误差大，不精确。 （3）C 【解析】 【小问1详解】 设锡丝的直径为，由如图1可知锡丝紧密绕在金属杆上有10匝 得 【小问2详解】 [1]选用的欧姆挡，焊锡丝的电阻约为 [2] [3] 这样测得的1m长的焊锡丝的电阻不精确，理由是电阻值偏小，即使用最小量程，多用表的指针也偏小，达不到刻度盘的中央附近，因此测量误差大，不精确。 【小问3详解】 滑线变阻器总电阻不同时，分压电路输出电压随滑片移动关系如图所示 连接好电路后，在移动变阻器滑动触头时，发现电流和电压表示数几乎为零，只是在滑到某一端附近时才有明显的变化，造成这一现象，可能变阻器选用了滑动变阻器（0~200Ω）。 故选C。 四、计算题：本大题共3小题，共42分。 13. 有一天彤彤在吃火锅时注意到：烧水时，一开始水中出现的气泡会随着高度的上升而变小，水开了以后气泡会随着高度的上升而变大。她回忆起初中物理所学：前者的主要原因是热胀冷缩，上方的水温度更低；后者的主要原因是压强下降，深度越浅的地方液体压强越小。在和点同学交流后，他们构建如下模型定量讨论这一现象：现有一足够大的容器，装有足够多的水，水的密度为ρ，深度为H。在水完全烧开之前，容器内水的温度近似满足 ，其中y是距离容器底部的高度，a为一未知常量。假设容器中所有的气泡都是从容器底部出现，初始半径为，所有的气泡都能最终上升到水面，气泡上升不影响水温的分布，气泡中的气体可始终视作分子数不变且近似处于平衡状态的理想气体，外界大气压为。 （1）若气泡到达水面附近时，半径恰好为，求a； （2）在（1）的条件下，计算上升过程中气泡半径随气泡上升高度的变化规律r（y）。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由于初、末状态体积相同，结合题意，由查理定律有 解得 【小问2详解】 由理想气体状态方程有 解得 即 14. 在研究电磁感应现象时，某同学设计了一种实验装置，模拟物体在变化磁场中的运动以及由此产生的电流。如图所示，光滑平行金属导轨固定在水平面上，导轨间距L=0.25m，左端连接R=0.2Ω的电阻，右端连接一对金属卡环，导轨间MN右侧（含MN）存在方向垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度的B-t图如图乙所示，质量为m=0.5kg，电阻r=0.3Ω的金属棒与质量也为m的物块通过光滑定滑轮由绳相连，绳始终处于绷紧状态，PQ、MN到右端卡环距离分别为25m和15m，t=0时刻由PQ位置静止释放金属棒，棒与导轨始终接触良好，滑至导轨右端被卡环卡住不动，金属导轨、卡环的电阻均不计，g取10m/s²。求： （1）金属棒进入磁场时的速度； （2）金属棒进入磁场时通过导体棒的感应电流； （3）在0-8s时间内电路中产生的焦耳热。 【答案】（1）10m/s （2）10A （3）131.25J 【解析】 【小问1详解】 设棒到达MN时的速度为v，物块下落的高度为 这个过程中棒和物块组成的系统机械能守恒 解得 【小问2详解】 设这个过程所用时间为t1，由运动学公式 解得 由图乙可知此时磁感应强度B=2T 根据闭合电路欧姆定律可得 【小问3详解】 金属棒进入磁场时,受到安培力大小为 解得 物块的重力 所以金属棒匀速运动。匀速运动的时间为 此过程中产生的热 解得 4s~6s时间内，感应电动势大小为 此过程中产生的热 以后磁感应强度为零，回路中的电流为零，产生的热为零，所以在0-8s时间内电路中产生的焦耳热 15. 如图所示，长为L2=1.5m的水平传送带左右两端与水平轨道平滑连接，以v0=4.0m/s的速度逆时针匀速转动；左侧粗糙轨道RQ的长为L1=3.25m，左端R点固定有弹性挡板；右侧光滑轨道PN的长为L3=3.5m，其右端与光滑圆弧轨道相切（N点为圆弧轨道的最低点）。现将一可视为质点的小物块从圆弧轨道上某处静止释放，与挡板发生弹性碰撞后向右恰好能运动到P点。已知小物块与传送带以及左侧轨道的滑动摩擦因数均为μ=0.1，重力加速g取10m/s2，π2=10，不计物块与挡板的碰撞时间。 （1）求物块第一次到达Q点时的速度大小； （2）为满足上述运动，求物块从圆弧轨道上释放高度的范围； （3）当物块从半径大于100m圆弧轨道上高度为0.8m的位置由静止释放后，发现该物块在圆弧轨道上运动的时间与从N点运动至第二次到达P点的时间相等，求圆弧轨道的半径。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设物块质量为，由动能定理可得 解得 【小问2详解】 物块做匀加速运动，有 解得 物块做匀减速运动，有 解得 【小问3详解】 物块由处下滑，有 解得 ， 解得 而 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 绝密★启用前 甘肃省天水市第九中学2025-2026学年高三上学期期中 物理 注意事项: 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。 3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1. 2025年某市物理竞赛中，小球在轻绳悬挂下施加水平力F，最终稳定于与竖直方向夹角为θ的位置（如图所示）。不计空气阻力。下列描述中，能正确描述绳子拉力T的是（　　） A. T与cosθ成反比关系 B. T随θ变大而减小 C. T与θ成反比关系 D. T与cosθ成正比关系 2. 某高校开展氢谱实验，研究团队利用不同能量的电子与光子轰击基态氢原子以观察能级跃迁现象。氢原子能级如图所示，则下列说法正确的是（　　） A. 用光子能量为13.2eV的光照射基态氢原子，光子能被吸收使其跃迁到n=2能级 B. 动能为13.2eV的电子轰击氢原子时，原子不可能发生跃迁 C. 用光子能量为1.75eV的光照射n=3状态的氢原子时，氢原子不能电离 D. 氢原子越高，电子动能越小，轨道半径越大 3. 两个天体A和B以相同的角速度绕某固定点O做匀速圆周运动，O点位于它们之间的连线上。A的轨道半径大于B，设两者总质量为M，质量中心间的距离为L。下列判断正确的是（　　） A. 天体A的线速度一定小于B B. 天体A的质量一定大于B C. 两天体的运动周期与M、L有关 D. 当M一定时，距离L越大，角速度越大 4. 简谐机械波的能流密度，其中是介质的密度，是波的角频率，是波的振幅，是波的传播速率，则的单位可以是（　　） A. B. C. D. 5. “水袖功”是中国古典舞传统技巧，抖动水袖时形成一列沿x轴传播简谐横波。t=0时刻波形图如图甲，P和Q是波上两质点，质点Q的振动图像如图乙。下列说法正确的是（　　） A. 该列简谐横波沿x轴正方向传播 B. 在t=1s时，质点P的加速度为零 C. 在t=1.5s时，质点Q速度最大 D. 从t=0s到t=3s，质点P通过路程为1.2m 6. 如图所示，平面直角坐标系xOy平面内，一个质量为m、电荷量为-q（q>0）的带电粒子从O点沿+y方向以初速度射出，忽略粒子重力。设空间内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，同时空间中还均匀分布着某种粘性介质，使得任何粒子受到的阻力大小其速度大小成正比，比例系数为k。下列说法错误的是（　　）（提示：在研究一般的曲线运动时，可以把这条曲线分割为许多很短的小段，质点在每一小段的运动都可以看作圆周运动的一部分，称该圆周运动的半径叫作曲率半径，用ρ来表示。） A. 在经过足够长时间后，粒子走过的路程近似为 B. 当粒子的速度大小减半时，其运动的曲率半径也减半 C. 当粒子的速度大小减半时，其加速度大小也减半 D. 经过时间 后，粒子的速度方向将沿着+x方向 7. 如图所示，木板C静置于光滑水平地面上，中点处放置物块B。某时刻物块A以水平初速度从左端滑上木板。已知物块A、B均可视为质点，质量均为m，与木板间的动摩擦因数均为μ，木板的质量为2m，A、B间为弹性碰撞，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则（　　） A. 若物块A、B不发生碰撞，则木板C长度的最大值为 B. 若物块A、B不从木板C的右端滑离，则木板C长度的最小值为 C. 若物块B恰好不滑离木板C，则物块A、B碰撞前后的两段时间内，摩擦力对木板C的冲量大小是相等的 D. 若物块A、B最终与木板C相对静止，则摩擦力对木板C的冲量大小与物块A、B在木板C上相对静止的位置有关 二、多选题：本大题共3小题，共15分。 8. 如图所示，是气压式升降椅的简易结构图。可上下移动的气缸与气缸杆之间封闭一定质量的理想气体，设气缸气密性、导热性能良好，不计气缸与气缸杆间的摩擦。过程1：人坐上椅面，椅子缓慢下降至稳定；过程2：人保持坐姿，打开空调冷风至稳定。下列说法正确的是（　　） A. 在过程1中，气体向外放出热量 B. 在过程1中，气体分子平均动能增大 C. 在过程2中，外界对气体所做的功等于气体向外放出的热量 D. 在过程2中，气体分子单位时间内与缸壁单位面积碰撞的次数增加 9. 2023年华为发布全液冷超级充电桩，可实现“一秒一公里”的充电速度。已知总电源输出频率为50Hz的正弦式交流电，升压变压器输入电压U1=500V，输电线总电阻r=25Ω，降压变压器匝数比为n3∶n4=15∶1，均为理想变压器。快充时充电桩电压为1000V，功率为600kW，充电即将完成时，为保证充电安全，会自动降低充电功率。下列说法正确的是（　　） A. 1s内电流的方向变化50次 B. 充电过程中电阻r损耗功率为40kW C. 升压变压器的匝数比为n1∶n2=1∶30 D 充电即将完成时，充电桩电压会增大 10. 如图所示半径为R的虚线圆内，存在垂直纸面向里感应强度大小为（k>0）的有界匀强磁场。变化的磁场在空间产生感生电场，电场线为一系列以O为圆心的同心圆，在同一电场线上，电场强度大小相同。长度为2R的导体棒ac与虚线圆交于a、b两点，其中b为ac的中点。则（　　） A. b点的电势比a点高 B. b、c两点的电势相等 C. a、b两点间的电动势大小为 D. a、c两点间的电动势大小为 三、实验题：本大题共2小题，共15分。 11. 如图所示单摆摆线长为l，摆球直径为d （1）①利用该单摆测量当地的重力加速度g，测得单摆周期为T。则测量重力加速度g的表达式为__________； ②以下是实验过程中的一些做法，其中正确的是_____； A．摆线粗些、弹性好些 B．摆球密度大些，体积小些 C．由静止释放摆球的同时开始计时，当摆球回到初始位置停止计时，由此测得单摆振动周期T D．单摆周期大些，可以提高测量精度，因此在拉开摆球时应使摆线与竖直方向有较大的角度 （2）将该单摆置于机车上，测量机车在水平路面上启动过程中的加速度。在机车上观测到摆线偏离竖直方向的角度为θ角，则该机车加速度为__________（已知重力加速度g）； （3）利用该单摆验证机械能守恒。将摆线拉直至水平位置，静止释放，则摆球绕悬点在竖直面内做圆周运动，为了测量小球摆到最低点时的速度，在该位置放置了光电门，小球通过光电门的挡光时间为Δt，则从静止到最低点过程中， ①机械能守恒需要验证的表达式为_____（用题目中的已知量表示，当地重力加速度为g） ②实验发现小球重力势能的减小量小于动能的增加量，则可能的原因是__________ A．空气阻力对小球做负功 B．摆线没有拉直时静止释放 C．光电门位置偏低，小球球心没过光电门 12. 某同学探究焊锡丝电阻及相关因素。 （1）将待测锡丝紧密绕在金属杆上，用如图1所示的方法测量其直径，则直径为__________mm。 （2）然后用多用电表粗测这段焊锡丝的电阻，按正确的程序进行操作，发现指针示数很小。改用1m长的焊锡丝再次进行测量，多用电表的读数如图2所示，则焊锡丝的电阻约为______Ω。这样测得的1m长的焊锡丝的电阻是否精确？_________理由是_________。 （3）用图3所示的电路准确地测量1m长的焊锡丝的电阻。连接好电路后，在移动变阻器滑动触头时，发现电流和电压表示数几乎为零，只是在滑到某一端附近时才有明显的变化。造成这一现象，可能变阻器选用了_________ A. 滑动变阻器（0~5Ω） B. 滑动变阻器（0~10Ω） C. 滑动变阻器（0~200Ω） 四、计算题：本大题共3小题，共42分。 13. 有一天彤彤在吃火锅时注意到：烧水时，一开始水中出现的气泡会随着高度的上升而变小，水开了以后气泡会随着高度的上升而变大。她回忆起初中物理所学：前者的主要原因是热胀冷缩，上方的水温度更低；后者的主要原因是压强下降，深度越浅的地方液体压强越小。在和点同学交流后，他们构建如下模型定量讨论这一现象：现有一足够大的容器，装有足够多的水，水的密度为ρ，深度为H。在水完全烧开之前，容器内水的温度近似满足 ，其中y是距离容器底部的高度，a为一未知常量。假设容器中所有的气泡都是从容器底部出现，初始半径为，所有的气泡都能最终上升到水面，气泡上升不影响水温的分布，气泡中的气体可始终视作分子数不变且近似处于平衡状态的理想气体，外界大气压为。 （1）若气泡到达水面附近时，半径恰好，求a； （2）在（1）的条件下，计算上升过程中气泡半径随气泡上升高度的变化规律r（y）。 14. 在研究电磁感应现象时，某同学设计了一种实验装置，模拟物体在变化磁场中的运动以及由此产生的电流。如图所示，光滑平行金属导轨固定在水平面上，导轨间距L=0.25m，左端连接R=0.2Ω的电阻，右端连接一对金属卡环，导轨间MN右侧（含MN）存在方向垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度的B-t图如图乙所示，质量为m=0.5kg，电阻r=0.3Ω的金属棒与质量也为m的物块通过光滑定滑轮由绳相连，绳始终处于绷紧状态，PQ、MN到右端卡环距离分别为25m和15m，t=0时刻由PQ位置静止释放金属棒，棒与导轨始终接触良好，滑至导轨右端被卡环卡住不动，金属导轨、卡环的电阻均不计，g取10m/s²。求： （1）金属棒进入磁场时的速度； （2）金属棒进入磁场时通过导体棒的感应电流； （3）在0-8s时间内电路中产生的焦耳热。 15. 如图所示，长为L2=1.5m的水平传送带左右两端与水平轨道平滑连接，以v0=4.0m/s的速度逆时针匀速转动；左侧粗糙轨道RQ的长为L1=3.25m，左端R点固定有弹性挡板；右侧光滑轨道PN的长为L3=3.5m，其右端与光滑圆弧轨道相切（N点为圆弧轨道的最低点）。现将一可视为质点的小物块从圆弧轨道上某处静止释放，与挡板发生弹性碰撞后向右恰好能运动到P点。已知小物块与传送带以及左侧轨道的滑动摩擦因数均为μ=0.1，重力加速g取10m/s2，π2=10，不计物块与挡板的碰撞时间。 （1）求物块第一次到达Q点时的速度大小； （2）为满足上述运动，求物块从圆弧轨道上释放高度的范围； （3）当物块从半径大于100m圆弧轨道上高度为0.8m的位置由静止释放后，发现该物块在圆弧轨道上运动的时间与从N点运动至第二次到达P点的时间相等，求圆弧轨道的半径。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $