精品解析：山东省淄博市2025-2026学年高三上学期1月期末物理试题

2025-2026学年度第一学期高三摸底质量检测 物理 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每个题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 2025年11月，中国人造太阳EAST刷新世界纪录。EAST通过可控核聚变释放能量，使一个氘核和一个氚核聚变结合成一个氦核，同时放出一个中子并向外辐射一个光子。已知氘核、氚核、氦核、中子的质量分别为、、、，普朗克常量为，真空中的光速为。下列说法正确的是（　　） A. 核反应方程是 B. 聚变反应中的质量亏损 C. 辐射出的光子的能量 D. 光子的频率 2. 超市内部配货运输系统，利用轨道运输货物，如图所示。该装置携带货物在空中沿水平轨道做匀速直线运动，轻绳端和端系住货物，轻绳中点通过缆绳与装置连接。已知、与竖直方向的夹角均为，水平，货物质量为，重力加速度大小为，不计空气阻力。则的弹力大小为（　　） A. B. C. D. 3. 用密封性好、充满气体的充气袋包裹易碎品，充气袋四周被挤压如图所示。现将易碎品取出，则袋内气体（假设袋内气体与外界无热交换）（　　） A. 体积增大，内能增大 B. 体积增大，压强增大 C 对外界做正功，内能减小 D. 对外界做负功，压强减小 4. 在金属球壳的球心有一个负点电荷，球壳内外的电场线分布如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 点的电势比点的高 B 球壳内表面带负电，外表面带正电 C. 试探电荷+在点的电势能比在点的大 D. 试探电荷+沿电场线从点运动到点，电场力做负功 5. 在进行双缝干涉实验时，用光传感器测量干涉区域不同位置的光照强度，可以方便地展示干涉条纹分布。、两束单色光分别经过同一双缝干涉装置后，其光照强度与位置的关系如图所示，图中光照强度极大值位置对应亮条纹中心，极小值位置对应暗条纹中心，上下两图中相同横坐标代表相同位置，则（　　） A. 图中光的波长是光的2倍 B. 光的光子能量是光的2倍 C. 若光、光通过同一单缝时，光的衍射现象更明显 D. 若光、光通过同一介质时，光的折射率大于光的折射率 6. 如图所示为某款键盘按键的简化原理图，键盘按键下的装置可视为平行板电容器。按下键盘按键时，极板正对面积不变、极板间的距离变为按压前的倍；撤去按压，按键在弹力作用下复位。在电容器充电后，若按压按键不改变电容器所带的电荷量，则（　　） A. 按压后极板间的电压变为按压前的倍 B. 按压后极板间的电压变为按压前的倍 C. 按压后极板间的电场强度大小变为按压前的倍 D. 按压后极板间的电场强度大小变为按压前的倍 7. “嫦娥六号”从环月圆轨道Ⅰ上的点实施变轨，进入椭圆轨道Ⅱ，由近月点落月，如图所示。关于“嫦娥六号”，下列说法正确的是（　　） A 沿轨道Ⅰ运行至点时，需加速才能进入轨道Ⅱ B. 沿轨道Ⅱ运行的周期小于沿轨道Ⅰ运行的周期 C. 沿轨道Ⅱ运行经点时加速度大于沿轨道Ⅰ运行经点时的加速度 D. 沿轨道Ⅱ从点运行到点的过程中，月球对探测器的万有引力做负功 8. 某玩具装置如图所示，竖直面内固定三根光滑直杆、、，其上端点分别为、、，位于的正上方，、。套在杆上的小圆环分别从、、三点由静止沿、、滑下，滑到下端点的时间分别为、、，则（　　） A. B. C. D. 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每个题给出的四个选项中，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，有选错的得0分。 9. 图甲为一列简谐横波在时刻的波形图，图乙为质点的振动图像。下列说法正确的是（　　） A. 该波沿轴正方向传播 B. 波速大小为 C. 内，质点运动的路程为 D. 内，质点沿轴负方向前进了 10. 图甲是沂源县张家坡镇的光伏电站。该项目以高压交流输出，通过变电站逐级降压配送。图乙是首次降压的变压器示意图，通往居民区的输出电压为，通往工业区的输出电压为。变压器可视为理想变压器，初级线圈匝数为、电流为；居民区次级线圈匝数为、电流为；工业区次级线圈匝数为、电流为。则（　　） A. B. C. D. 11. 小清河伏击战是山东人民抗日救国军第五军在抗日战争时期进行的一次重要战斗。如图甲所示，敌军汽艇在河中沿河岸以的速度向下游匀速行驶，河岸上埋伏在高处的我军战士用土炮垂直河岸以、与水平面成的速度斜向上发射炮弹，恰好在点击中汽艇，炮弹出射点与点的高度差为，其侧视图如图乙所示。已知，，重力加速度大小，空气阻力忽略不计。则（　　） A. 炮弹在最高点的速度大小为 B. 炮弹在空中飞行的时间为 C. 炮弹射出瞬间，汽艇距点 D. 炮弹击中汽艇时的速度大小为 12. 如图所示，在水平地面上，电动机固定于一端，通过不可伸长的足够长的水平轻绳与长木板相连，长木板右端静置一小物块。电动机以恒定功率拉动长木板由静止开始运动，、发生相对滑动，经过一段时间，与的速度恰好相同，大小为。已知的质量为，的质量为，与之间、与水平地面之间的动摩擦因数均为，重力加速度大小为，忽略轻绳与滑轮的摩擦及空气阻力。则这段时间内（　　） A. 的位移大小为 B. 的位移大小为 C. 的长度至少为 D. 地面对的摩擦力所做的功为 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 小齐利用激光测量半圆柱体玻璃砖的折射率。 （1）具体步骤如下： ①平铺白纸，用铅笔画两条互相垂直的直线和（虚线），交点为。将半圆柱体玻璃砖的平直边紧贴，并使其圆心位于点，画出玻璃砖的半圆弧轮廓线，如图甲所示。 ②将一细激光束沿半径方向以某一入射角射入玻璃砖，记录入射光线上的某点与出射光线上的某点。 ③拿走玻璃砖，连接、分别表示入射光线及折射光线，并标记光线与半圆弧的交点，标记光线反向延长线与半圆弧的交点。 ④分别过、作的垂线、，、是垂足，并用米尺分别测量、的长度和，则玻璃砖的折射率表达式_____（用、表示）。 ⑤改变入射角，重复步骤②③④，得到多组和的数据。根据这些数据作出图像，如图乙所示。根据图像，可得玻璃砖的折射率为_____。（结果保留两位有效数字）。 （2）实验中，小齐发现入射角增大到某值时，出射光线刚好消失，测得此时，则可知该半圆柱体截面的半径大小为_____（结果保留两位有效数字）。 14. 小齐通过测绘小灯泡的曲线来探究小灯泡的电阻随电压变化的规律。图甲为测量电路。实验器材如下： 滑动变阻器（阻值范围）； 待测小灯泡（规格为“，”）； 电压表（量程，内阻约）； 电流表（量程，内阻约）； 电源（电动势，内阻不计）； 开关S，导线若干。 （1）开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P应置于最_____端（填“左”或“右”）。 （2）已知各元器件均无故障，闭合开关S后，滑片P由一端滑到另一端，小灯泡始终不亮，电流表的示数几乎为0，但电压表示数有明显变化，其原因是_____点至_____点的导线没有连接好。（填写图甲中的数字） （3）排除故障后，测量小灯泡关系的实验数据如下： 0.00 0.30 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 0.00 0.10 0.20 0.30 0.37 0.42 0.46 0.50 根据表中测量数据，在答题卡图乙中的方格纸内补全数据点并画出小灯泡的曲线_____；分析曲线可知，小灯泡的电阻随电压增大而_____（填“增大”，“减小”或“不变”）。 15. 如图所示是一种氮气减震装置，支撑面通过细活塞柱与活塞连接，通过弹簧与气缸连接，气缸内封闭的气体可视为理想气体。该装置静置在水平地面上时，弹簧处于原长状态，活塞恰好位于气缸中心处，活塞上、下两部分气体压强均为，气体长度均为。若将一物块放在支撑面上，稳定时弹簧的压缩量为。已知活塞横截面积为，弹簧的劲度系数为。该装置的活塞、活塞柱、支撑面和弹簧的质量以及一切摩擦均忽略不计，气缸导热性和气密性良好，环境温度不变，重力加速度大小为。求： （1）稳定时活塞下方气体压强； （2）物块的质量。 16. 某可测速跑步机测速原理如图所示。该跑步机底面固定有间距为、长度为的平行金属电极。电极间充满磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里的匀强磁场，且接有电压表（内阻很大）和阻值为的电阻，将电压表改装为速度计。绝缘橡胶带上每隔距离就嵌入一个阻值为的平行细金属条，跑步过程中，绝缘橡胶带跟随脚步一起运动，任意时刻仅有一根金属条处于磁场中且金属条和电极之间接触良好，不计金属电极和其余导线的电阻。观察速度计发现可测的最大速率为。 （1）求电压表可测的最大电压； （2）现观察到时间内速度计显示速率恒为，人体消耗的能量有25%用于克服安培力做功，求时间内人体消耗的能量。 17. 如图所示，光滑水平面右端与倾斜传送带点平滑连接，传送带与水平地面夹角，以的速率顺时针匀速转动，传送带上、两端点间距。传送带右侧某处有一光滑固定水平台面，台面边缘与静止放置的小车C的左侧对齐，C上表面由长的粗糙水平轨道与半径的光滑圆弧轨道平滑连接组成。在光滑水平面上，小物块A以的初速度水平向右运动，与静止的小物块发生弹性碰撞（碰撞时间极短）。碰后B从点滑上传送带，从点离开传送带，斜向上飞出，恰好沿水平方向无碰撞地滑上C的左端。已知A、B、C的质量分别为、、，B与传送带间的动摩擦因数，B与C上表面间的动摩擦因数，重力加速度大小。求： （1）碰后B的速度大小； （2）B与传送带因摩擦产生的热量； （3）B离开C后，上升过程中距圆弧轨道最低点的最大高度。 18. 如图所示的空间直角坐标系中，垂直于轴的平面、、、将空间分为I、Ⅱ、Ⅲ三个区域，其中平面与平面重合，、间距为，、间距为，、间距为（大小未知）。在I区域内有一沿轴正方向的匀强电场，在Ⅱ区域内有一沿轴负方向的匀强电场，在Ⅲ区域内有沿轴正方向的匀强电场以及沿轴负方向的匀强磁场。一质量为、电量为的带电粒子由坐标为的点静止释放，经I区电场加速后到达轴时的速度大小为，粒子运动过程中不会到达平面。已知三个区域的电场强度大小均相同，磁感应强度大小，不计粒子重力。 （1）求电场强度的大小及粒子到达平面时速度的大小； （2）求粒子由点静止释放到第5次经过平面时所用的时间； （3）若仅将磁场方向改为沿轴负方向、磁感应强度大小变为，粒子仍由点静止释放，要使粒子能够到达平面，且到达时刚好经过轴，求应满足的条件。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年度第一学期高三摸底质量检测 物理 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每个题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 2025年11月，中国人造太阳EAST刷新世界纪录。EAST通过可控核聚变释放能量，使一个氘核和一个氚核聚变结合成一个氦核，同时放出一个中子并向外辐射一个光子。已知氘核、氚核、氦核、中子的质量分别为、、、，普朗克常量为，真空中的光速为。下列说法正确的是（　　） A. 核反应方程 B. 聚变反应中的质量亏损 C. 辐射出的光子的能量 D. 光子的频率 【答案】C 【解析】 【详解】A．核反应方程应为 ，而且选项中质量数不守恒（左侧质量数和为5，右侧为4），故A错误； B．质量亏损定义为反应前总质量减反应后总质量，即，故B错误； C．总质量亏损对应的能量为 ，光子能量等同于总释放的能量，故C正确； D．光子频率满足，其中光子能量 因此，故D错误。 故选C。 2. 超市内部配货运输系统，利用轨道运输货物，如图所示。该装置携带货物在空中沿水平轨道做匀速直线运动，轻绳端和端系住货物，轻绳中点通过缆绳与装置连接。已知、与竖直方向的夹角均为，水平，货物质量为，重力加速度大小为，不计空气阻力。则的弹力大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】以货物为研究对象，货物在重力和、的弹力作用下处于平衡状态。根据对称性可知，两根轻绳的弹力大小相等，设、的弹力大小为，根据平衡条件，在竖直方向上有 解得 故选B。 3. 用密封性好、充满气体的充气袋包裹易碎品，充气袋四周被挤压如图所示。现将易碎品取出，则袋内气体（假设袋内气体与外界无热交换）（　　） A. 体积增大，内能增大 B. 体积增大，压强增大 C. 对外界做正功，内能减小 D. 对外界做负功，压强减小 【答案】C 【解析】 【详解】易碎品取出后，袋内气体体积增大，对外界做正功，且袋内气体与外界无热交换，根据热力学第一定律可知，气体的内能减小，温度降低，根据，可知压强会减小。 故选C。 4. 在金属球壳的球心有一个负点电荷，球壳内外的电场线分布如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 点的电势比点的高 B. 球壳内表面带负电，外表面带正电 C. 试探电荷+在点的电势能比在点的大 D. 试探电荷+沿电场线从点运动到点，电场力做负功 【答案】D 【解析】 【详解】A．沿电场线电势逐渐降低，可知点的电势低于球壳的电势，球壳电势低于点的电势，则点的电势比点的低，A错误； B．由电场线分布可知，球壳内表面带正电，外表面带负电，B错误； C．因M点电势低于N点的电势，可知试探电荷+在点的电势能比在点的小，C错误； D．因L点电势高于K点，可知试探电荷+沿电场线从点运动到点，电势能增加，则电场力做负功，D正确。 故选D。 5. 在进行双缝干涉实验时，用光传感器测量干涉区域不同位置的光照强度，可以方便地展示干涉条纹分布。、两束单色光分别经过同一双缝干涉装置后，其光照强度与位置的关系如图所示，图中光照强度极大值位置对应亮条纹中心，极小值位置对应暗条纹中心，上下两图中相同横坐标代表相同位置，则（　　） A. 图中光的波长是光的2倍 B. 光的光子能量是光的2倍 C. 若光、光通过同一单缝时，光的衍射现象更明显 D. 若光、光通过同一介质时，光的折射率大于光的折射率 【答案】A 【解析】 【详解】A．由图可得条纹间距，依据条纹间距公式 故图中光的波长是光的2倍，故A正确； B．由光子能量公式 可得光光子能量是光的倍，故B错误； C．光波长更长，故光衍射现象更明显，故C错误； D．波长越长折射率越小，故光的折射率小于光的折射率，故D错误。 故选A。 6. 如图所示为某款键盘按键的简化原理图，键盘按键下的装置可视为平行板电容器。按下键盘按键时，极板正对面积不变、极板间的距离变为按压前的倍；撤去按压，按键在弹力作用下复位。在电容器充电后，若按压按键不改变电容器所带的电荷量，则（　　） A. 按压后极板间的电压变为按压前的倍 B. 按压后极板间的电压变为按压前的倍 C. 按压后极板间的电场强度大小变为按压前的倍 D. 按压后极板间的电场强度大小变为按压前的倍 【答案】A 【解析】 【详解】AB．设按压前平行板电容器的电容为，极板间的距离为，电压为，则平行板电容器的电容为 按压前极板间的电压为 按压后极板正对面积不变、极板间的距离变为按压前的倍，即 按压后电容为 按压后电容器所带的电荷量保持不变，极板间的电压，故A正确，B错误； CD．设按压前极板间的电场强度大小为，则有 按压后极板间的电场强度大小为 则按压前后极板间的电场强度大小不变，故CD错误。 故选A。 7. “嫦娥六号”从环月圆轨道Ⅰ上的点实施变轨，进入椭圆轨道Ⅱ，由近月点落月，如图所示。关于“嫦娥六号”，下列说法正确的是（　　） A. 沿轨道Ⅰ运行至点时，需加速才能进入轨道Ⅱ B. 沿轨道Ⅱ运行的周期小于沿轨道Ⅰ运行的周期 C. 沿轨道Ⅱ运行经点时的加速度大于沿轨道Ⅰ运行经点时的加速度 D. 沿轨道Ⅱ从点运行到点的过程中，月球对探测器的万有引力做负功 【答案】B 【解析】 【详解】A．“嫦娥六号”从高轨道Ⅰ变轨到低轨道Ⅱ，在P点需要减速，使得万有引力大于该点所需的向心力，从而做向心运动进入椭圆轨道Ⅱ。因此，需减速才能进入轨道Ⅱ，故A错误； B．轨道Ⅰ是圆轨道，轨道Ⅱ是椭圆轨道。由图可知，轨道Ⅱ的半长轴小于轨道Ⅰ的半径，根据开普勒第三定律可知 ，沿轨道Ⅱ运行的周期小于沿轨道Ⅰ运行的周期，故B正确； C．“嫦娥六号”所受的向心力由月球的万有引力提供，又根据牛顿第二定律 可得运行经点时的加速度大小为 可知加速度大小仅与到月球中心的距离有关，在轨道Ⅰ和低轨道Ⅱ的同一点P，距离月球中心的距离都是相同的，所以加速度大小相同，故C错误； D．沿轨道Ⅱ从P点运行到Q点的过程中，探测器与月球的距离减小，万有引力方向与运动方向的夹角为锐角，所以万有引力做正功，故D错误。 故选B。 8. 某玩具装置如图所示，竖直面内固定三根光滑直杆、、，其上端点分别为、、，位于正上方，、。套在杆上的小圆环分别从、、三点由静止沿、、滑下，滑到下端点的时间分别为、、，则（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】以OB为直径做等时圆，交AO于D点，如图 由等时圆可知，圆环从B、C、D三点滑到O点的时间相等，可知。 故选D。 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每个题给出的四个选项中，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，有选错的得0分。 9. 图甲为一列简谐横波在时刻的波形图，图乙为质点的振动图像。下列说法正确的是（　　） A. 该波沿轴正方向传播 B. 波速大小为 C. 内，质点运动的路程为 D. 内，质点沿轴负方向前进了 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由振动图像可知，时刻质点P处于平衡位置向y轴正方向振动，根据“上下坡法”结合波形图可知该波沿轴负方向传播，故A错误； B．由波形图可知该波波长为4m，由振动图像可知该波周期为0.2s，则该波波速大小为，故B正确； C．根据波形图可知该波的振幅为0.2m，由于，且质点从平衡位置开始振动，所以内，质点运动的路程为，故C正确； D．根据波的传播特点可知，质点不会随波迁移，只能在平衡位置附近做往复运动，故D错误。 故选BC。 10. 图甲是沂源县张家坡镇的光伏电站。该项目以高压交流输出，通过变电站逐级降压配送。图乙是首次降压的变压器示意图，通往居民区的输出电压为，通往工业区的输出电压为。变压器可视为理想变压器，初级线圈匝数为、电流为；居民区次级线圈匝数为、电流为；工业区次级线圈匝数为、电流为。则（　　） A. B. C. D. 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．根据理想变压器的电压关系可知，，，故A错误，B正确； CD．根据能量守恒有 因 可得，故C错误，D正确。 故选BD。 11. 小清河伏击战是山东人民抗日救国军第五军在抗日战争时期进行的一次重要战斗。如图甲所示，敌军汽艇在河中沿河岸以的速度向下游匀速行驶，河岸上埋伏在高处的我军战士用土炮垂直河岸以、与水平面成的速度斜向上发射炮弹，恰好在点击中汽艇，炮弹出射点与点的高度差为，其侧视图如图乙所示。已知，，重力加速度大小，空气阻力忽略不计。则（　　） A. 炮弹在最高点的速度大小为 B. 炮弹在空中飞行的时间为 C. 炮弹射出瞬间，汽艇距点 D. 炮弹击中汽艇时的速度大小为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．炮弹做斜上抛运动，其可看作水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动，炮弹在最高点的速度大小为水平分速度，故A正确； B．取竖直向上为正方向，竖直方向的初速度为 竖直方向有 解得，故B错误； C．汽艇在河中沿河岸以的速度向下游匀速行驶，由 解得炮弹射出瞬间，汽艇距点，故C正确； D．炮弹击中汽艇时的竖直分速度为 故合速度大小为，故D错误。 故选AC。 12. 如图所示，在水平地面上，电动机固定于一端，通过不可伸长的足够长的水平轻绳与长木板相连，长木板右端静置一小物块。电动机以恒定功率拉动长木板由静止开始运动，、发生相对滑动，经过一段时间，与的速度恰好相同，大小为。已知的质量为，的质量为，与之间、与水平地面之间的动摩擦因数均为，重力加速度大小为，忽略轻绳与滑轮的摩擦及空气阻力。则这段时间内（　　） A. 的位移大小为 B. 的位移大小为 C. 的长度至少为 D. 地面对的摩擦力所做的功为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．小物块只受滑动摩擦力，做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律有 根据运动学公式得小物块的位移为 联立解得，故A正确。 B．设长木板的位移为，运动的时间为，根据运动学公式得 对长木板B，应用动能定理得 联立解得，故B错误。 C．长木板B的最小长度为A、B相对位移，故C错误。 D．地面对B的摩擦力所做的功为 整理得，故D正确。 故选AD。 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 小齐利用激光测量半圆柱体玻璃砖的折射率。 （1）具体步骤如下： ①平铺白纸，用铅笔画两条互相垂直的直线和（虚线），交点为。将半圆柱体玻璃砖的平直边紧贴，并使其圆心位于点，画出玻璃砖的半圆弧轮廓线，如图甲所示。 ②将一细激光束沿半径方向以某一入射角射入玻璃砖，记录入射光线上的某点与出射光线上的某点。 ③拿走玻璃砖，连接、分别表示入射光线及折射光线，并标记光线与半圆弧的交点，标记光线反向延长线与半圆弧的交点。 ④分别过、作的垂线、，、是垂足，并用米尺分别测量、的长度和，则玻璃砖的折射率表达式_____（用、表示）。 ⑤改变入射角，重复步骤②③④，得到多组和的数据。根据这些数据作出图像，如图乙所示。根据图像，可得玻璃砖的折射率为_____。（结果保留两位有效数字）。 （2）实验中，小齐发现入射角增大到某值时，出射光线刚好消失，测得此时，则可知该半圆柱体截面的半径大小为_____（结果保留两位有效数字）。 【答案】（1） ①. ②. （2）40 【解析】 【小问1详解】 [1]设入射光线与法线夹角为，折射光线与法线夹角为，玻璃砖的半径为，则玻璃砖的折射率 [2]根据图像，可求得其斜率为，故玻璃砖的折射率 【小问2详解】 出射光线刚好消失时满足 解得 14. 小齐通过测绘小灯泡的曲线来探究小灯泡的电阻随电压变化的规律。图甲为测量电路。实验器材如下： 滑动变阻器（阻值范围）； 待测小灯泡（规格为“，”）； 电压表（量程，内阻约）； 电流表（量程，内阻约）； 电源（电动势，内阻不计）； 开关S，导线若干。 （1）开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P应置于最_____端（填“左”或“右”）。 （2）已知各元器件均无故障，闭合开关S后，滑片P由一端滑到另一端，小灯泡始终不亮，电流表的示数几乎为0，但电压表示数有明显变化，其原因是_____点至_____点的导线没有连接好。（填写图甲中的数字） （3）排除故障后，测量小灯泡关系的实验数据如下： 0.00 0.30 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 0.00 0.10 0.20 0.30 0.37 0.42 0.46 0.50 根据表中测量数据，在答题卡图乙中的方格纸内补全数据点并画出小灯泡的曲线_____；分析曲线可知，小灯泡的电阻随电压增大而_____（填“增大”，“减小”或“不变”）。 【答案】（1）左 （2） ①. 7 ②. 10 （3） ①. ②. 增大 【解析】 【小问1详解】 为了保护电路的安全，开关S闭合前，滑动变阻器处于最大阻值处，即滑片P应置于最左端。 【小问2详解】 [1][2]依题意，小灯泡始终不亮，电流表的示数几乎为0，说明小灯泡所在支路断路，电压表示数有明显变化，说明电压表两端与电源是连通的，结合电路图，可知7点到10点的导线没有连接好。 【小问3详解】 [1]依题意，把表格中第4组数据补全，并画出小灯泡的曲线如图所示 [2]根据欧姆定律可知，曲线上某点与原点割线的斜率表示电阻，则小灯泡的电阻随电压增大而增大。 15. 如图所示是一种氮气减震装置，支撑面通过细活塞柱与活塞连接，通过弹簧与气缸连接，气缸内封闭的气体可视为理想气体。该装置静置在水平地面上时，弹簧处于原长状态，活塞恰好位于气缸中心处，活塞上、下两部分气体压强均为，气体长度均为。若将一物块放在支撑面上，稳定时弹簧的压缩量为。已知活塞横截面积为，弹簧的劲度系数为。该装置的活塞、活塞柱、支撑面和弹簧的质量以及一切摩擦均忽略不计，气缸导热性和气密性良好，环境温度不变，重力加速度大小为。求： （1）稳定时活塞下方气体压强； （2）物块的质量。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 稳定时弹簧的压缩量为,则活塞下方气体长度为 对活塞下方气体，由玻意耳定律有 解得 【小问2详解】 稳定时活塞上方气体长度为 对活塞上方气体，由玻意耳定律有 解得 设活塞柱的弹力为，弹簧的弹力为，以活塞为研究对象，受力分析可知 解得 以支撑面为研究对象，受力分析可知 其中 解得 16. 某可测速跑步机的测速原理如图所示。该跑步机底面固定有间距为、长度为的平行金属电极。电极间充满磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里的匀强磁场，且接有电压表（内阻很大）和阻值为的电阻，将电压表改装为速度计。绝缘橡胶带上每隔距离就嵌入一个阻值为的平行细金属条，跑步过程中，绝缘橡胶带跟随脚步一起运动，任意时刻仅有一根金属条处于磁场中且金属条和电极之间接触良好，不计金属电极和其余导线的电阻。观察速度计发现可测的最大速率为。 （1）求电压表可测的最大电压； （2）现观察到时间内速度计显示速率恒为，人体消耗的能量有25%用于克服安培力做功，求时间内人体消耗的能量。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 观察速度计发现可测的最大速率为，则有， 则电压表可测的最大电压为 【小问2详解】 现观察到时间内速度计显示速率恒为，则有， 安培力大小为 时间克服安培力做功为 已知人体消耗的能量有25%用于克服安培力做功，则时间内人体消耗的能量为 17. 如图所示，光滑水平面右端与倾斜传送带点平滑连接，传送带与水平地面夹角，以的速率顺时针匀速转动，传送带上、两端点间距。传送带右侧某处有一光滑固定水平台面，台面边缘与静止放置的小车C的左侧对齐，C上表面由长的粗糙水平轨道与半径的光滑圆弧轨道平滑连接组成。在光滑水平面上，小物块A以的初速度水平向右运动，与静止的小物块发生弹性碰撞（碰撞时间极短）。碰后B从点滑上传送带，从点离开传送带，斜向上飞出，恰好沿水平方向无碰撞地滑上C的左端。已知A、B、C的质量分别为、、，B与传送带间的动摩擦因数，B与C上表面间的动摩擦因数，重力加速度大小。求： （1）碰后B的速度大小； （2）B与传送带因摩擦产生的热量； （3）B离开C后，上升过程中距圆弧轨道最低点的最大高度。 【答案】（1）10m/s （2）9.6J （3）0.3m 【解析】 【小问1详解】 由动量守恒定律得 由机械能守恒定律得 联立解得 【小问2详解】 B滑上传送带后，对B由牛顿第二定律得 解得 B在传送带上做匀减速直线运动，从滑上传送带到与传送带共速，B的位移为 联立解得x=2.56m<d 可知B在传送带上先做匀减速直线运动，因为最大静摩擦力大于重力沿斜面向下的分力，然后再做匀速直线运动，B与传送带的相对位移为， 解得 B与传送带因摩擦产生的热量 解得 【小问3详解】 B离开传送带后做斜抛运动，根据逆向思维可知B滑到C上的速度为 解得 对B与C组成的系统，水平方向由动量守恒定律得 对B与C组成的系统，由动能定理得 联立解得H=0.3m 18. 如图所示的空间直角坐标系中，垂直于轴的平面、、、将空间分为I、Ⅱ、Ⅲ三个区域，其中平面与平面重合，、间距为，、间距为，、间距为（大小未知）。在I区域内有一沿轴正方向的匀强电场，在Ⅱ区域内有一沿轴负方向的匀强电场，在Ⅲ区域内有沿轴正方向的匀强电场以及沿轴负方向的匀强磁场。一质量为、电量为的带电粒子由坐标为的点静止释放，经I区电场加速后到达轴时的速度大小为，粒子运动过程中不会到达平面。已知三个区域的电场强度大小均相同，磁感应强度大小，不计粒子重力。 （1）求电场强度的大小及粒子到达平面时速度的大小； （2）求粒子由点静止释放到第5次经过平面时所用时间； （3）若仅将磁场方向改为沿轴负方向、磁感应强度大小变为，粒子仍由点静止释放，要使粒子能够到达平面，且到达时刚好经过轴，求应满足的条件。 【答案】（1）， （2） （3）或 【解析】 【小问1详解】 粒子在Ⅰ区域电场加速 解得 在Ⅱ区域电场偏转，， 则 【小问2详解】 粒子在Ⅰ区域电场加速 在Ⅱ区域电场偏转 在Ⅲ区域圆周运动与类竖直上抛运动叠加，半个圆周后回到Ⅱ区域，之后在Ⅱ区域做类斜抛运动，且速度大小刚好为，与xoy平面夹角为45°，与y轴垂直： 粒子由M平面出发，到回到M平面所用的时间 第5次到达N平面所用的时间 联立可得 【小问3详解】 磁场改变后，水平方向的分速度满足 竖直方向分速度， 粒子在Ⅲ区域做匀速圆周运动与匀速直线运动的复合运动，要使粒子到达Q时刚好经过x轴，须满足：第一次到达x轴： 第二次到达x轴： 第三次到达x轴： 第四次到达x轴： …….. 归纳其规律，联立方程和 解得或 （答案也可表示为或者 还可表示为） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $