精品解析:山东省莱州市第一中学2025-2026学年高三上学期期中物理试题
2026-01-10
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 山东省 |
| 地区(市) | 烟台市 |
| 地区(区县) | 莱州市 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.25 MB |
| 发布时间 | 2026-01-10 |
| 更新时间 | 2026-06-15 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-01-10 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55884760.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
山东省莱州市第一中学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. 如图所示,Ⅰ和Ⅱ分别为神舟二十号飞船的近地圆轨道、椭圆变轨轨道,Ⅲ为天和核心舱运行圆轨道,P、Q为变轨点。不计阻力,飞船在轨道Ⅱ上从P点到Q点运动过程中,下列选项正确的是( )
A. 速率增大,机械能增大 B. 速率减小,机械能减小
C. 速率增大,机械能不变 D. 速率减小,机械能不变
【答案】D
【解析】
【详解】根据题意可知,飞船在轨道Ⅱ上从P点到Q点运动过程中,只有万有引力做负功,则机械能不变,动能减小,即速率减小。
故选D。
2. 如图所示,人形机器人陪伴小孩玩接球游戏。机器人在高度为H的固定点以速率水平向右抛球,小孩以速率水平向左匀速运动,接球时手掌离地面高度为h。当小孩与机器人水平距离为时,机器人将小球抛出。忽略空气阻力,重力加速度为g。若小孩能接到球,则为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】若小孩能接到球,则有,
联立解得
故选B。
3. 如图所示,一泵水器通过细水管与桶装水相连。按压一次泵水器可将压强等于大气压强、体积为的空气压入水桶中。在设计泵水器时应计算出的临界值,当时,在液面最低的情况下仅按压一次泵水器恰能出水。设桶身的高度和横截面积分别为H、S,颈部高度为l,按压前桶中气体压强为。不考虑温度变化和漏气,忽略桶壁厚度及桶颈部、细水管和出水管的体积。已知水的密度为,重力加速度为g。该临界值等于( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据题意,设往桶内压入压强为、体积为的空气后,桶内气体压强增大到,根据玻意耳定律有
泵水器恰能出水满足
联立解得
故选B。
4. 我国自主研发的“玲龙一号”,是全球首个陆上商用模块化小堆,这表明我国的核电技术已处于世界先进水平。其中的一种核反应方程式甲为,可以进一步发生衰变,核反应方程式乙为。则( )
A. ,粒子是
B. 甲为聚变反应,乙为核衰变反应
C. 的比结合能小于的比结合能
D. 乙中的动量等于与的动量之和
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲反应中,左边质量数为,右边为
由得;
乙反应中,电荷数守恒 (为电荷数),得
质量数守恒 (为质量数),得
所以是电子(),故A错误;
B.甲是铀核吸收中子裂变为钡核和氪核,属于重核裂变,不是聚变(聚变是轻核结合成重核);乙是核自发转变为核并放出粒子,属于核衰变反应,故B错误;
C.重核裂变生成中等质量核时,比结合能增大(中等质量核比结合能最大)。是重核,是中等质量核,故的比结合能大于,故C错误;
D.乙反应中,衰变前动量为零(默认静止),根据动量守恒定律,衰变后与Y粒子的总动量也为零,即两者动量大小相等、方向相反,矢量和为零,等于衰变前核的动量,故D正确。
故选D。
5. 水平面有一边长为L的等边三角形ABC,N、P、M分别为各边的中点,O点为中心。如图所示,在顶点A、B、C分别固定电荷量为、、()的点电荷,已知静电力常量为k。则( )
A. 顶点A、B、C中,B点电势最高
B. 中点N、P、M中,M点电势最高
C. P点电场强度大小为
D. N、P、M和O四点中,O点电场强度最大,大小为
【答案】B
【解析】
【详解】A.电场线由正电荷指向负电荷,沿着电场线电势降低,由对称性可知,故A错误;
B.对称性可知
沿着电场线电势降低,可知
综合可得,故B正确;
C.根据
BC对P点的叠加合场强大小为(水平向左)
A对P点的场强大小(方向竖直向下)
故P点电场强度大小为,故C错误;
D.由场强叠加可知O点电场强度大小为
由场强叠加可知M点电场强度大小为
对称性可知N点场强与P点场强等大,即
可知O点电场强度不是最大的,故D错误。
故选B。
6. 晓强在练习投篮篮球出手瞬间的速度与水平方向的夹角为,结果篮球刚好垂直地击中篮板(竖直),击中篮板点到地面的距离为,篮球与篮板碰后瞬间的速度变为碰前的,篮球的落地点到篮板的水平距离为,重力加速度为,忽略空气的阻力及篮球大小则篮球与篮板碰前瞬间的速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由分析可知篮球与篮板碰后将做平抛运动,下落的高度为,水平位移为。设其下落时间为t,根据竖直方向自由落体运动的位移公式有
解得
水平方向做匀速直线运动,设篮球与篮板碰后瞬间的速度为v,则有
已知篮球与篮板碰后瞬间的速度变为碰前的,设篮球与篮板碰前瞬间的速度为,则有
解得篮球与篮板碰前瞬间的速度为
故选B。
7. 如图所示,劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在墙上,另一端与置于水平面上质量为m的物体A连接(另有一个完全相同的物体B紧贴着A,不粘连,A、B均可视为质点),弹簧水平且无形变。用水平力F缓慢推动物体B,在弹性限度内弹簧长度被压缩了,此时物体A,B静止。撤去F后,物体A,B开始向左运动,已知重力加速度为g,物体A,B与水平面间的动摩擦因数为μ。则下列说法错误的是( )
A. 撤去F瞬间,物体A,B的加速度大小为
B. 撤去F后,物体A和B分离前,A,B两物体之间作用力与弹簧形变量成正比
C. 若物体A,B向左运动要分离,则分离时向左运动距离为
D. 物体A,B一起向左运动距离时获得最大速度
【答案】D
【解析】
【详解】A.撤去力F瞬间,对A、B系统,由牛顿第二定律得
解得
故A正确;
B.分离前,对AB整体受力分析,由牛顿第二定律有
隔离B,由牛顿第二定律
联立得
故A、B两物体之间作用力与弹簧形变量成正比,故B正确;
C.分离时,A、B两物体加速度相同,没有相互作用力,故原长分离,即分离时向左运动的距离为,故C正确;
D.当系统所受合力为零,即
位移
时速度最大,故D错误。
故选D。
二、多选题:本大题共3小题,共15分。
8. 如图所示,一细金属导体棒在匀强磁场中沿纸面由静止开始向右运动,磁场方向垂直纸面向里。不考虑棒中自由电子的热运动。下列选项正确的是( )
A. 电子沿棒运动时不受洛伦兹力作用 B. 棒运动时,P端比Q端电势低
C. 棒加速运动时,棒中电场强度变大 D. 棒保持匀速运动时,电子最终相对棒静止
【答案】CD
【解析】
【详解】A.由左手定则可知,电子沿棒运动时受到竖直方向的洛伦兹力作用,A错误;
B.根据右手定则可知,棒向右运动时,P端比Q端电势高,B错误;
C.PQ两端电势差U=BLv,可知棒中电场强度,则棒加速运动时,棒中电场强度变大,C正确;
D.棒保持匀速运动时,PQ两端电势差保持恒定,电子将集聚在导体棒下端,最终相对棒静止,D正确。
故选CD。
9. 如图所示,将平面镜水平放置,靠近并垂直于竖直光屏,利用该装置可以得到杨氏双缝干涉实验的结果。设光源到平面镜所在平面和到光屏的距离分别为和,远小于,光源发出波长为的单色光。下列说法正确的是( )
A. 光屏上相邻两条亮条纹的中心间距为
B. 若向左略微平移平面镜,光屏上干涉条纹向下移动
C. 若向下略微平移平面镜,两相邻两条亮条纹间距减小
D. 把单色光从黄色换成蓝色,相邻两亮条纹间距变大
【答案】AC
【解析】
【详解】A.如图所示
S发出的光与通过平面镜反射光(可以等效成虚像发出的光)是同一列光分成的,满足相干光条件。设S与的距离为d,则
S到光屏的距离为l,代入双缝干涉公式
可得,A正确;
B.向左略微平移平面镜,根据图示可分析得出条纹间距向上移动,B错误;
C.向下略微平移平面镜,a增大,条纹间距减小,C正确;
D.黄光比蓝光的波长大,由
可知,将黄光换成蓝光,条纹间距将变小,D错误。
故选AC。
10. 如图所示,两波源和分别位于与处,以为边界,两侧为不同的均匀介质Ⅰ和Ⅱ。图示时刻同时起振的两波源均已恰好振动了半个周期,起振方向垂直纸面向外,振动频率均为1Hz,振幅均为5cm,圆周为波峰位置(垂直纸面向外的最大值位置),取该时刻,不考虑反射波的影响,则( )
A. 时,两波源的振动方向垂直纸面向里
B. 时,两列波同时到达处
C. 振动较长时间后,在间共有5个减弱点
D. 0~3s内,处质点振动的路程为30cm
【答案】AD
【解析】
【详解】A.起振方向向外,经过半个周期波源处的振动方向向里,故A正确;
B.由图可知,
解得,m
频率为1Hz,则周期为s
根据
解得,
时,波源和最远点分别在与。
根据,
可知经1s后,两列波同时到达处,故B错误;
C.根据波的平移及叠加特点可知,减弱点分别在、、、2m、6m、10m共6个减弱点,故C错误;
D.处为振动减弱点,根据
右侧波传到6m处,用时0.25s
根据
可知左侧波经1.75s后也传到6m处,此后质点不再振动。则0~3s内,质点振动1.5s,路程为30cm,故D正确。
故选AD。
三、实验题:本大题共2小题,共15分。
11. 某小组利用气垫导轨、两个光电门、滑块、遮光片等,组成具有一定倾角的导轨装置,研究机械能守恒定律。重力加速度g取。
(1)实验前,应合理安装实验器材。图(a)中光电门____的位置安装不合理,应如何调整_____:
(2)实验时,导轨倾斜角的正弦值,光电门1、2相距L。将宽度的遮光片固定于滑块上,从导轨最左端静止释放滑块,分别记录遮光片通过光电门1、2的时间和。移动光电门2的位置改变L,重复实验,所测数据见下表。
…
滑块经过光电门1、2的速度分别为和。当时,_____,滑块通过两光电门下降的高度_____。(结果保留2位小数)
(3)处理上表数据,并绘制关系曲线(其中),如图(b)所示。根据图(b)中的信息,分析滑块在下滑过程中机械能是否守恒:_____,并给出理由:________。
【答案】(1) ①. 1 ②. 适当向右移动光电门1
(2) ①. 1.01 ②. 3.98
(3) ①. 守恒 ②. 图像的斜率为,即可证明滑块在下滑过程中机械能守恒。
【解析】
【小问1详解】
[1]光电门1安装不合理;
[2]由图可知,光电门1靠近释放点,滑块到光电门1的距离较短,速度较小,导致滑块通过光电门1的速度测量误差较大。
【小问2详解】
[1]当时,由表格可知通过光电门2的时间为
故通过光电门2的速度
[2]根据几何关系可得滑块通过两光电门下降的高度
【小问3详解】
[1]守恒;
[2]根据图(b)可知其斜率约为
故在误差范围内成立,说明下滑过程中滑块的动能增加量等于重力势能的减少量,即机械能守恒。
12. 热敏电阻的阻值随温度的变化而改变,通过建立温度与热敏电阻两端电压的关系,可制作一简易的温度传感器,进而实现温度测量。如图(a)所示,为热敏电阻,为匹配电阻,电源电动势为(内阻不计),数字电压表V(内阻视为无穷大)用于测量热敏电阻两端的电压。
(1)由图(a)可得的表达式为__________。
(2)已知某热敏电阻从升温到时,其阻值从单调减小到。为了合理配置的阻值,用电阻箱代替该热敏电阻进行实验。经数据处理得到不同值对应的关系图线,如图(b)所示,分析可知应选图线__________对应的作为匹配电阻,可使在更宽范围内对变化的响应更灵敏。
(3)选定匹配电阻后,按图连接电路,改变热敏电阻的温度,测量其两端的电压,并尝试用二次多项式进行数据拟合,得到温度()与()的关系。
(4)用已标定的温度传感器进行实验,记录数据,如下表所示,其中为测量温度,为标准温度,。表中绝对误差最大和最小的测量温度值分别为__________和__________。除涉及元器件的精度和稳定性之外,分析该温度传感器测量误差的主要来源:__________。
【答案】 ①. ②. 乙 ③. 38.0 ④. 70.2 ⑤. 匹配电阻 的阻值不太合适或选用二次多项式进行数据拟合不够精确
【解析】
【详解】(1)[1]由闭合电路的欧姆定律可得
则有
(2)[2]由图(b)可知,图线乙在相同的变化区间,变化范围更大,即图线乙对应的作为匹配电阻,可使在更宽范围内对变化的响应更灵敏。
(4)[3][4]结合表格数据分析,可知测量的绝对误差最大和最小对应的测量温度分别为和。
[5]误差的主要来源除去涉及元器件的精度和稳定性之外,可能是匹配电阻的阻值不太合适或选用二次多项式进行数据拟合不够精确。
四、计算题:本大题共3小题,共42分。
13. 如图所示,某探究小组设计了一测量大气压的实验装置。容器A上端连有一直管,直管上的阀门K控制气体进出,A的右端与内部气体体积不能忽略的玻璃弯管相连。弯管的下端连接容器B,与容器B下端相连的玻璃直管底部由橡皮管相连,其中右边直管C上端开口,且可以上下移动。测量开始时,打开K,缓慢调节C,使左侧水银面到达位置1,关闭K,缓慢调节C,使左侧水银面到达位置2,此时两管水银面的高度差;随后打开K,放入体积为的物体,缓慢调节C使左侧水银面到达位置1,关闭K,缓慢调节C,使左侧水银面到达位置2,此时两管水银面的高度差。已知,容器B体积,容器内的气体可视为理想气体,环境温度保持不变。整个装置导热性能良好。忽略橡皮管变化的影响。
(1)放入物体关闭阀门K,左侧水银面从位置1到位置2过程中,外界对气体做功28J,求气体放出的热量Q;
(2)求大气压强;
(3)物体仍置于容器A内,若使该容器内气体的温度缓慢升高,通过缓慢竖直调节C,使左侧水银面仍处于位置2,求温度升高到时,在原先基础上,C管需要调节的高度。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
由热力学第一定律可得
解得放出的热量
【小问2详解】
设容器与玻璃弯管的体积为,未放入物体,发生等温变化,由玻意耳定律可得
放入物体,发生等温变化,由玻意耳定律可得
联立解得
【小问3详解】
整个过程为等容变化,由查理定律可得
解得
上移的高度
14. 链球运动是一项田径竞远项目,如图甲,运动员两手握着链球上铁链的把手,带动链球旋转,最后使球脱手而出做斜抛运动。链球的质量,如图乙所示,在某次比赛中,链球抛出前做半径的圆周运动,抛出时离地高度,抛出后经落地,水平运动的距离为,重力加速度,不计空气阻力,链球可视为质点。求:
(1)链球抛出时的水平速度和竖直速度大小;
(2)链球在抛出前瞬间所受向心力大小;
(3)若链球上的铁链长,在垂直链球旋转平面的方向上地磁场的磁感应强度大小为,链球离手前的速度为,该瞬间铁链上的感应电动势多大?(用、表示)
【答案】(1),
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据运动学公式,水平方向上
可得链球抛出时的水平速度大小为
竖直方向上有
可得链球抛出时的竖直速度大小为
【小问2详解】
链球在抛出前瞬间所受向心力大小为
又
联立解得
【小问3详解】
感应电动势为
把手处速度
则有
联立可得
15. 相距为l的平行导轨PQ、MN处于水平面上,磁感应强度大小为B的匀强磁场与导轨平面垂直,两导轨通过单刀双掷开关K连接有电源和电容器。如图所示,一质量为m的导体棒垂直导轨静止放置,已知电容器的电容为,开始时电容器的上极板带正电,电荷量为,电源的电动势为E,内阻为r,忽略一切阻力,导体棒和导轨的电阻均不计,导轨足够长。
(1)K掷向1,求导体棒的最大加速度;
(2)K掷向1,求导体棒的最大速度;
(3)K掷向1,当导体棒刚达到稳定速度时,求回路中产生的焦耳热Q;
(4)若导体棒有一向右的初速度,当K掷向2的同时,导体棒受到平行导轨向左的恒力F,求导体棒向右运动的最大位移。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【解析】
【小问1详解】
导体棒开始运动时,加速度最大,根据牛顿第二定律可得
结合欧姆定律可得
联立解得
【小问2详解】
稳定后回路中的电流为零,导体棒速度稳定时达到最大值,则有
解得
【小问3详解】
导体棒达到稳定速度过程中,根据动量定理可得
可得
解得
根据能量守恒可得
解得
【小问4详解】
经判断,开始时电容器两端的初始电压与导体棒动生电动势相等,以向左为正,对导体棒
其中
联立解得
导体棒以为初速,加速度a做匀减速运动,最大位移时速度为零。则有
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山东省莱州市第一中学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. 如图所示,Ⅰ和Ⅱ分别为神舟二十号飞船的近地圆轨道、椭圆变轨轨道,Ⅲ为天和核心舱运行圆轨道,P、Q为变轨点。不计阻力,飞船在轨道Ⅱ上从P点到Q点运动过程中,下列选项正确的是( )
A. 速率增大,机械能增大 B. 速率减小,机械能减小
C. 速率增大,机械能不变 D. 速率减小,机械能不变
2. 如图所示,人形机器人陪伴小孩玩接球游戏。机器人在高度为H的固定点以速率水平向右抛球,小孩以速率水平向左匀速运动,接球时手掌离地面高度为h。当小孩与机器人水平距离为时,机器人将小球抛出。忽略空气阻力,重力加速度为g。若小孩能接到球,则为( )
A. B. C. D.
3. 如图所示,一泵水器通过细水管与桶装水相连。按压一次泵水器可将压强等于大气压强、体积为的空气压入水桶中。在设计泵水器时应计算出的临界值,当时,在液面最低的情况下仅按压一次泵水器恰能出水。设桶身的高度和横截面积分别为H、S,颈部高度为l,按压前桶中气体压强为。不考虑温度变化和漏气,忽略桶壁厚度及桶颈部、细水管和出水管的体积。已知水的密度为,重力加速度为g。该临界值等于( )
A. B.
C. D.
4. 我国自主研发的“玲龙一号”,是全球首个陆上商用模块化小堆,这表明我国的核电技术已处于世界先进水平。其中的一种核反应方程式甲为,可以进一步发生衰变,核反应方程式乙为。则( )
A. ,粒子是
B. 甲为聚变反应,乙为核衰变反应
C. 的比结合能小于的比结合能
D. 乙中的动量等于与的动量之和
5. 水平面有一边长为L的等边三角形ABC,N、P、M分别为各边的中点,O点为中心。如图所示,在顶点A、B、C分别固定电荷量为、、()的点电荷,已知静电力常量为k。则( )
A. 顶点A、B、C中,B点电势最高
B. 中点N、P、M中,M点电势最高
C. P点电场强度大小为
D. N、P、M和O四点中,O点电场强度最大,大小为
6. 晓强在练习投篮篮球出手瞬间的速度与水平方向的夹角为,结果篮球刚好垂直地击中篮板(竖直),击中篮板点到地面的距离为,篮球与篮板碰后瞬间的速度变为碰前的,篮球的落地点到篮板的水平距离为,重力加速度为,忽略空气的阻力及篮球大小则篮球与篮板碰前瞬间的速度大小为( )
A. B. C. D.
7. 如图所示,劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在墙上,另一端与置于水平面上质量为m的物体A连接(另有一个完全相同的物体B紧贴着A,不粘连,A、B均可视为质点),弹簧水平且无形变。用水平力F缓慢推动物体B,在弹性限度内弹簧长度被压缩了,此时物体A,B静止。撤去F后,物体A,B开始向左运动,已知重力加速度为g,物体A,B与水平面间的动摩擦因数为μ。则下列说法错误的是( )
A. 撤去F瞬间,物体A,B的加速度大小为
B. 撤去F后,物体A和B分离前,A,B两物体之间作用力与弹簧形变量成正比
C. 若物体A,B向左运动要分离,则分离时向左运动距离为
D. 物体A,B一起向左运动距离时获得最大速度
二、多选题:本大题共3小题,共15分。
8. 如图所示,一细金属导体棒在匀强磁场中沿纸面由静止开始向右运动,磁场方向垂直纸面向里。不考虑棒中自由电子的热运动。下列选项正确的是( )
A. 电子沿棒运动时不受洛伦兹力作用 B. 棒运动时,P端比Q端电势低
C. 棒加速运动时,棒中电场强度变大 D. 棒保持匀速运动时,电子最终相对棒静止
9. 如图所示,将平面镜水平放置,靠近并垂直于竖直光屏,利用该装置可以得到杨氏双缝干涉实验的结果。设光源到平面镜所在平面和到光屏的距离分别为和,远小于,光源发出波长为的单色光。下列说法正确的是( )
A. 光屏上相邻两条亮条纹的中心间距为
B. 若向左略微平移平面镜,光屏上干涉条纹向下移动
C. 若向下略微平移平面镜,两相邻两条亮条纹间距减小
D. 把单色光从黄色换成蓝色,相邻两亮条纹间距变大
10. 如图所示,两波源和分别位于与处,以为边界,两侧为不同的均匀介质Ⅰ和Ⅱ。图示时刻同时起振的两波源均已恰好振动了半个周期,起振方向垂直纸面向外,振动频率均为1Hz,振幅均为5cm,圆周为波峰位置(垂直纸面向外的最大值位置),取该时刻,不考虑反射波的影响,则( )
A. 时,两波源的振动方向垂直纸面向里
B. 时,两列波同时到达处
C. 振动较长时间后,在间共有5个减弱点
D. 0~3s内,处质点振动的路程为30cm
三、实验题:本大题共2小题,共15分。
11. 某小组利用气垫导轨、两个光电门、滑块、遮光片等,组成具有一定倾角的导轨装置,研究机械能守恒定律。重力加速度g取。
(1)实验前,应合理安装实验器材。图(a)中光电门____的位置安装不合理,应如何调整_____:
(2)实验时,导轨倾斜角的正弦值,光电门1、2相距L。将宽度的遮光片固定于滑块上,从导轨最左端静止释放滑块,分别记录遮光片通过光电门1、2的时间和。移动光电门2的位置改变L,重复实验,所测数据见下表。
…
滑块经过光电门1、2的速度分别为和。当时,_____,滑块通过两光电门下降的高度_____。(结果保留2位小数)
(3)处理上表数据,并绘制关系曲线(其中),如图(b)所示。根据图(b)中的信息,分析滑块在下滑过程中机械能是否守恒:_____,并给出理由:________。
12. 热敏电阻的阻值随温度的变化而改变,通过建立温度与热敏电阻两端电压的关系,可制作一简易的温度传感器,进而实现温度测量。如图(a)所示,为热敏电阻,为匹配电阻,电源电动势为(内阻不计),数字电压表V(内阻视为无穷大)用于测量热敏电阻两端的电压。
(1)由图(a)可得的表达式为__________。
(2)已知某热敏电阻从升温到时,其阻值从单调减小到。为了合理配置的阻值,用电阻箱代替该热敏电阻进行实验。经数据处理得到不同值对应的关系图线,如图(b)所示,分析可知应选图线__________对应的作为匹配电阻,可使在更宽范围内对变化的响应更灵敏。
(3)选定匹配电阻后,按图连接电路,改变热敏电阻的温度,测量其两端的电压,并尝试用二次多项式进行数据拟合,得到温度()与()的关系。
(4)用已标定的温度传感器进行实验,记录数据,如下表所示,其中为测量温度,为标准温度,。表中绝对误差最大和最小的测量温度值分别为__________和__________。除涉及元器件的精度和稳定性之外,分析该温度传感器测量误差的主要来源:__________。
四、计算题:本大题共3小题,共42分。
13. 如图所示,某探究小组设计了一测量大气压的实验装置。容器A上端连有一直管,直管上的阀门K控制气体进出,A的右端与内部气体体积不能忽略的玻璃弯管相连。弯管的下端连接容器B,与容器B下端相连的玻璃直管底部由橡皮管相连,其中右边直管C上端开口,且可以上下移动。测量开始时,打开K,缓慢调节C,使左侧水银面到达位置1,关闭K,缓慢调节C,使左侧水银面到达位置2,此时两管水银面的高度差;随后打开K,放入体积为的物体,缓慢调节C使左侧水银面到达位置1,关闭K,缓慢调节C,使左侧水银面到达位置2,此时两管水银面的高度差。已知,容器B体积,容器内的气体可视为理想气体,环境温度保持不变。整个装置导热性能良好。忽略橡皮管变化的影响。
(1)放入物体关闭阀门K,左侧水银面从位置1到位置2过程中,外界对气体做功28J,求气体放出的热量Q;
(2)求大气压强;
(3)物体仍置于容器A内,若使该容器内气体的温度缓慢升高,通过缓慢竖直调节C,使左侧水银面仍处于位置2,求温度升高到时,在原先基础上,C管需要调节的高度。
14. 链球运动是一项田径竞远项目,如图甲,运动员两手握着链球上铁链的把手,带动链球旋转,最后使球脱手而出做斜抛运动。链球的质量,如图乙所示,在某次比赛中,链球抛出前做半径的圆周运动,抛出时离地高度,抛出后经落地,水平运动的距离为,重力加速度,不计空气阻力,链球可视为质点。求:
(1)链球抛出时的水平速度和竖直速度大小;
(2)链球在抛出前瞬间所受向心力大小;
(3)若链球上的铁链长,在垂直链球旋转平面的方向上地磁场的磁感应强度大小为,链球离手前的速度为,该瞬间铁链上的感应电动势多大?(用、表示)
15. 相距为l的平行导轨PQ、MN处于水平面上,磁感应强度大小为B的匀强磁场与导轨平面垂直,两导轨通过单刀双掷开关K连接有电源和电容器。如图所示,一质量为m的导体棒垂直导轨静止放置,已知电容器的电容为,开始时电容器的上极板带正电,电荷量为,电源的电动势为E,内阻为r,忽略一切阻力,导体棒和导轨的电阻均不计,导轨足够长。
(1)K掷向1,求导体棒的最大加速度;
(2)K掷向1,求导体棒的最大速度;
(3)K掷向1,当导体棒刚达到稳定速度时,求回路中产生的焦耳热Q;
(4)若导体棒有一向右的初速度,当K掷向2的同时,导体棒受到平行导轨向左的恒力F,求导体棒向右运动的最大位移。
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