精品解析：河北省雄安新区2025-2026学年高三上学期1月期末考试物理试题

河北省雄安新区 2025-2026学年度高三年级第一学期期末考试 物理 本试卷共8页，15小题，满分100分，考试时长75分钟。 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上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。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 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，只有一项是符合题目要求的。 1. 指南针是我国古代四大发明之一。12世纪初，我国已将指南针用于航海，宋俑持罗盘者如图所示，记录了科技史实。下列关于地磁场的描述正确的是（　　） A. 地磁场是匀强磁场 B. 地磁场的北极在地理的南极附近 C. 地磁场的北极在地理的北极附近 D. 地磁场的磁感线平行地球表面指向北 2. 在一个密闭容器内有一滴20℃的水，过一段时间后，水滴蒸发变成了水蒸气，温度还是20℃。关于上述过程，下列说法正确的是（　　） A. 水分子的平均动能变大 B. 水分子热运动剧烈程度变大 C. 水分子的势能不变 D. 水的总内能变大 3. 钍基熔盐实验堆是中国自主研发、设计和建设的第四代先进裂变的核能系统。该系统以钍为核燃料，钍核首先俘获一个中子，然后经过两次衰变变成核燃料铀，铀的一种典型裂变产物是氪和钡，则钍核第一次衰变的核反应方程为（　　） A. B. C. D. 4. 如图所示，静止于水平地面上的重型自卸货卡车利用液压装置使车厢倾斜到某一位置，质量为m的木箱静止在车厢底面，车厢底面与水平面的夹角为。已知角从30°缓慢增大到60°的过程中，木箱与车厢底面始终保持相对静止。在此过程中，关于木箱受到的支持力和摩擦力的变化情况，下列说法正确的是（　　） A. 支持力增大，摩擦力增大 B. 支持力减小，摩擦力增大 C. 支持力增大，摩擦力减小 D. 支持力减小，摩擦力减小 5. 如图所示，匝数为5匝的矩形线框在匀强磁场内匀速转动，产生的感应电动势瞬时值表达式为。则图示位置（垂直磁场方向）穿过矩形线框的磁通量大小为（　　） A. B. C. D. 6. 如图所示，质量均为m的A、B两滑块用足够长的轻绳相连，并将其置于等高的光滑斜面上，斜面倾角均为30°，质量为4m的物块C挂在轻质动滑轮下端。开始时托住物块C使其静止，轻绳处于伸直状态，重力加速度为g。释放物块C，当物块C下落高度为h时，其动能为（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，某卫星发射与变轨过程示意图，图中Ⅰ为近地圆轨道，其轨道半径为地球半径R，Ⅱ为椭圆轨道，Ⅲ为同步卫星所在轨道，其轨道半径为7R，Q、S分别为轨道Ⅱ与轨道Ⅰ、Ⅲ的交点，P、Q、S三点共线。已知卫星的质量为m，地球表面重力加速度为g，引力常量为G。卫星距地心为r时，其引力势能表达式为（式中M为地球质量）。则（　　） A. 卫星在轨道Ⅲ运动时的周期最小 B. 卫星在轨道Ⅱ上经S点的速度与在轨道Ⅲ上经S点的速度大小相等 C. 卫星由P点到达S点经历的最短时间为 D. 卫星从轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅲ，所需提供的最小能量为 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，有两个或两个以上选项符合题目要求。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. 某同学自制的“水火箭”竖直向上发射后一段时间内的图像如图所示，为“水火箭”起飞时刻，段为直线，斜率大小等于重力加速度，不计空气阻力。关于“水火箭”的运动，下列说法正确的是（　　） A. “水火箭”在时刻处于超重状态 B. “水火箭”在时刻上升至最高点 C. 时间内“水火箭”的平均速度大于 D. 时间内“水火箭”做自由落体运动 9. 如图所示，正方形的四个顶点固定四个点电荷，电荷量分别为、、、，A、B、C、D为各边的中点，AC、BD的连线交于O点，下列说法正确的是（　　） A A、C两点电场强度相同 B. A、C两点电势相同 C. B点电场强度大于D点电场强度 D. D点电势大于O点电势 10. 在扇形OAB区域内存在垂直于平面向里的匀强磁场，扇形的半径为R，。O点处有一粒子源，向扇形区域内各个方向均匀放射出比荷为k、速率为v的带负电的粒子，如图所示。从圆弧AB和OB边射出粒子的个数之比为，忽略粒子的重力及相互间的作用力。下列说法正确的是（　　） A. 粒子在磁场中运动的轨迹半径为 B. 磁场磁感应强度大小为 C. 从圆弧AB射出的粒子在磁场中运动时间都相同 D. 粒子在磁场中运动的最长时间为 三、非选择题：共54分。 11. 某同学用激光笔和透明半圆柱形玻璃砖测量玻璃的折射率，实验过程如下： （1）在水平桌面上依次放置白纸和玻璃砖，让光屏ef与玻璃砖直径ab平行，在白纸上标记玻璃砖的界面、圆心O点及光屏ef位置，玻璃砖与光屏交于P点，如图甲所示； （2）激光笔发出激光对准玻璃砖的O点入射，在光屏上得到一个亮点，在白纸上标记激光笔位置Q和亮点M；多次改变入射角，测得入射角i和折射角r，根据测得的入射角和折射角的正弦值，画出如图乙所示的图像，由该图像可知该玻璃的折射率______； （3）本实验也可以这样操作，用游标卡尺测出玻璃砖的半径为R，如图丙所示，游标卡尺的读数为______cm； （4）在白纸上根据标记作出激光的光路，并做QO的延长线与ef交于N点；用刻度尺测出P点与M、N两点间的距离分别为和，则玻璃的折射率表达式______[用（3）（4）中测量的物理量对应的字母表示]； （5）为了减小实验相对误差，激光在O点入射时的入射角应尽量______（选填“大”或“小”）。 12. 如图为苹果自动分拣装置的示意图。该装置把大小不同的苹果，按一定质量标准自动分拣为大苹果和小苹果。该装置的核心部分是将托盘秤压在一个以为转动轴的杠杆上，杠杆末端压在半导体薄膜压力传感器上。当输入放大电路的电压超过某一值时，电磁铁将吸引分拣开关的衔铁，分拣开关由小苹果通道转换到大苹果通道。 （1）探究小组通过多用电表的欧姆挡测量半导体薄膜压力传感器在不同压力下的电阻值，如下表： 压力（F/N） 0.5 1.0 1.5 20 2.5 3.0 电阻（R/kΩ） 55.52 34.63 27.17 25.26 24.14 22.12 （2）以传感器所受的压力F为横轴、传感器电阻R为纵轴建立直角坐标系，依据表中的数据在坐标系中描点，将这些点用平滑曲线连接起来________； （3）根据描点连线可知，在实验采用数据范围内，随压力增大，半导体薄膜压力传感器的灵敏度（单位压力与压力作用下输出电信号的强度的比值）______（选填“变高”或“变低”）； （4）探究小组对苹果自动分拣装置进行调试，发现质量等于分拣标准的大苹果通过托盘秤时，电磁铁不能吸动分拣开关打开下面的通道，则探究小组应采取下列哪些措施________（多选）； A.将托盘秤压在杠杆上的位置靠近转轴 B.将托盘秤压在杠杆上的位置远离转轴 C.调节电阻箱，使阻值变大 D.调节电阻箱，使阻值变小 （5）分拣装置工作一段时间后，电源的电动势变小，分拣装置出现的问题是________。 A.小苹果通道混入了大苹果 B.大苹果通道混入了小苹果 C.分拣装置仍正常工作 13. 以6m/s的速度匀速上升的气球，当升到离地面14.5m高时，从气球上落下一小球，小球的质量为0.5kg，若小球在运动过程中所受的阻力大小总等于1N，g取。小球离开气球后，求： （1）小球上升的最大高度； （2）小球经多长时间回到地面。 14. 如图所示，长为2L、宽为L的金属框放置在光滑绝缘水平面上，金属框的AB、CD、EF三边电阻均为R，其余部分电阻不计，金属框的总质量为m。金属框右侧为条形匀强磁场区域，磁场区域宽度为2L，磁感应强度大小为B，方向竖直向下。金属框在外力F作用下以速度匀速穿过磁场。求： （1）金属框刚进入磁场时EF两点间的电压大小； （2）若CD边到达磁场右边界时撤去外力F，求金属框最终的速度v。 15. 电梯井底部的缓冲装置是电梯最后的安全屏障，现代电梯淘汰了传统弹簧，使用先进的液压缓冲器或聚氨酯缓冲垫，更有效地吸收冲击能量。传统弹簧式电梯能量吸收效率低，弹簧反弹会造成二次冲击伤害。研究传统弹簧式电梯反弹冲击的装置如图所示，轻弹簧下端与地面连接，上端与质量为m的物体A拴接，平衡时弹簧的压缩量为。相同质量的物体B在物体A正上方处由静止释放，两物体相碰后粘在一起并立即以相同的速度向下运动。已知重力加速度为g，弹簧弹性势能与形变量x的关系为（k未知），弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力，求： （1）物体A、B碰撞过程中损失的机械能； （2）物体A、B运动到最低点时二者加速度a的大小； （3）做匀速圆周运动的物体，在某一方向上的分运动为简谐运动。在不使用弹簧振子周期公式的情况下，依据上述信息，求物体A、B由最低点上升到弹簧原长处经历的时间t。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 河北省雄安新区 2025-2026学年度高三年级第一学期期末考试 物理 本试卷共8页，15小题，满分100分，考试时长75分钟。 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上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。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 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，只有一项是符合题目要求的。 1. 指南针是我国古代四大发明之一。12世纪初，我国已将指南针用于航海，宋俑持罗盘者如图所示，记录了科技史实。下列关于地磁场的描述正确的是（　　） A. 地磁场是匀强磁场 B. 地磁场的北极在地理的南极附近 C. 地磁场的北极在地理的北极附近 D. 地磁场的磁感线平行地球表面指向北 【答案】B 【解析】 【详解】A．匀强磁场的磁感应强度大小和方向均相同，不同地点的地磁场大小和方向不同，地磁场不是匀强磁场，故A错误； BC．地球本身是一个磁体，地磁场的北极在地理的南极附近，地磁场的南极在地理的北极附近，故B正确，C错误； D．地磁场由地磁北极指向地磁南极，即地理南极指向地理北极，在北半球，地磁场方向斜向下，在南半球，地磁场方向斜向上，在赤道，地磁场和地球表面平行，故D错误。 故选B。 2. 在一个密闭容器内有一滴20℃的水，过一段时间后，水滴蒸发变成了水蒸气，温度还是20℃。关于上述过程，下列说法正确的是（　　） A. 水分子的平均动能变大 B. 水分子热运动剧烈程度变大 C. 水分子的势能不变 D. 水的总内能变大 【答案】D 【解析】 【详解】温度是分子平均动能的标志，且分子热运动的剧烈程度由温度决定。水滴蒸发为同温度的水蒸气时，温度不变，因此分子平均动能和热运动剧烈程度均不变。液态变为气态时，分子间距增大，需克服分子间作用力，分子势能增加。内能为分子动能和势能的总和，动能不变，势能增加，故总内能增加。 故选D。 3. 钍基熔盐实验堆是中国自主研发、设计和建设的第四代先进裂变的核能系统。该系统以钍为核燃料，钍核首先俘获一个中子，然后经过两次衰变变成核燃料铀，铀的一种典型裂变产物是氪和钡，则钍核第一次衰变的核反应方程为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】钍核首先俘获一个中子，则有 之后经过两次衰变变成核燃料铀，由于质量数不变，即有233-233=0 电荷数从90变为92，增加了2，即有92-90=2 可知，发生了两次β衰变，即钍核第一次衰变的核反应方程为 故选C。 4. 如图所示，静止于水平地面上的重型自卸货卡车利用液压装置使车厢倾斜到某一位置，质量为m的木箱静止在车厢底面，车厢底面与水平面的夹角为。已知角从30°缓慢增大到60°的过程中，木箱与车厢底面始终保持相对静止。在此过程中，关于木箱受到的支持力和摩擦力的变化情况，下列说法正确的是（　　） A. 支持力增大，摩擦力增大 B. 支持力减小，摩擦力增大 C. 支持力增大，摩擦力减小 D. 支持力减小，摩擦力减小 【答案】B 【解析】 【详解】以木箱为研究对象，在角缓慢增大的过程中，木箱始终处于平衡状态，由平衡条件，在垂直于车厢底面方向，支持力的大小为 沿车厢底面方向，摩擦力的大小为 可知支持力随的增大而减小，摩擦力随的增大而增大。 故选B。 5. 如图所示，匝数为5匝的矩形线框在匀强磁场内匀速转动，产生的感应电动势瞬时值表达式为。则图示位置（垂直磁场方向）穿过矩形线框的磁通量大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】如图所示，匝数为5匝的矩形线框在匀强磁场内匀速转动，产生的感应电动势瞬时值表达式为，可知 可得 又角速度，可知 根据可得图示位置（垂直磁场方向）穿过矩形线框的磁通量大小为 故选D。 6. 如图所示，质量均为m的A、B两滑块用足够长的轻绳相连，并将其置于等高的光滑斜面上，斜面倾角均为30°，质量为4m的物块C挂在轻质动滑轮下端。开始时托住物块C使其静止，轻绳处于伸直状态，重力加速度为g。释放物块C，当物块C下落高度为h时，其动能为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据题意，设绳子的拉力为，由牛顿第二定律，对A有 对B有 对C有 解得 设一段时间A运动的距离为，则B运动的距离也为，C下降的距离同样为，则有 联立解得 对物块C，由运动学公式有 又有 联立解得 故选C 7. 如图所示，某卫星发射与变轨过程示意图，图中Ⅰ为近地圆轨道，其轨道半径为地球半径R，Ⅱ为椭圆轨道，Ⅲ为同步卫星所在轨道，其轨道半径为7R，Q、S分别为轨道Ⅱ与轨道Ⅰ、Ⅲ的交点，P、Q、S三点共线。已知卫星的质量为m，地球表面重力加速度为g，引力常量为G。卫星距地心为r时，其引力势能表达式为（式中M为地球质量）。则（　　） A. 卫星在轨道Ⅲ运动时的周期最小 B. 卫星在轨道Ⅱ上经S点的速度与在轨道Ⅲ上经S点的速度大小相等 C. 卫星由P点到达S点经历的最短时间为 D. 卫星从轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅲ，所需提供的最小能量为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由开普勒第三定律可知，卫星在轨道Ⅰ运动时的周期最小，故A错误； B．卫星从轨道Ⅱ进入轨道Ⅲ，轨道变高，需要在S点点火加速，所以卫星在轨道Ⅱ上经S点的速度小于在轨道Ⅲ上经S点的速度，故B错误； C．卫星在轨道Ⅰ做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，有 地球表面物体重力等于万有引力 联立解得 卫星在轨道Ⅱ运动的半长轴为 根据开普勒第三定律，得 联立解得 卫星由P点到达S点经历的最短时间为，故C错误； D．卫星在轨道Ⅰ做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，有 卫星在轨道Ⅰ的动能为 卫星在轨道Ⅰ的引力势能为 卫星在轨道Ⅲ做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，有 卫星在轨道Ⅲ的动能为 卫星在轨道Ⅲ的引力势能为 卫星从轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅲ，卫星增加的机械能即为所需提供的最小能量 地球表面物体重力等于万有引力 解得，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，有两个或两个以上选项符合题目要求。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. 某同学自制的“水火箭”竖直向上发射后一段时间内的图像如图所示，为“水火箭”起飞时刻，段为直线，斜率大小等于重力加速度，不计空气阻力。关于“水火箭”的运动，下列说法正确的是（　　） A. “水火箭”在时刻处于超重状态 B. “水火箭”在时刻上升至最高点 C. 时间内“水火箭”的平均速度大于 D. 时间内“水火箭”做自由落体运动 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据图线的斜率表示加速度，可知“水火箭”在时刻的加速度方向向上，处于超重状态，故A正确； B．时间内“水火箭”的速度一直为正值，表明其速度方向始终向上，因此“水火箭”在时刻并没有上升至最高点，上升至最高点应该在时刻之后，故B错误； C．连接、两点，线段表示匀加速直线运动，其平均速度为 而曲线与横轴所围的面积大于线段与横轴所围的面积，根据图线与时间轴所围图形的面积表示位移，可知“水火箭”在时间内的实际位移大于在该段时间内线段表示的匀加速直线运动的位移。 根据可知，曲线表示实际运动的平均速度大于线段表示的匀加速直线运动的平均速度，即时间内“水火箭”的平均速度大于，故C正确； D．在时刻“水火箭”速度不为0，时间内速度方向向上，图线的斜率为恒定的负值，说明加速度方向向下，其大小等于重力加速度，综上所述时间内“水火箭”做竖直上抛运动，不是自由落体运动，故D错误。 故选AC。 9. 如图所示，正方形的四个顶点固定四个点电荷，电荷量分别为、、、，A、B、C、D为各边的中点，AC、BD的连线交于O点，下列说法正确的是（　　） A. A、C两点电场强度相同 B. A、C两点电势相同 C. B点电场强度大于D点电场强度 D. D点电势大于O点电势 【答案】AB 【解析】 【详解】A．左边两顶点电荷在A点产生的电场强度与右边两顶点的电荷在C点产生的电场强度大小相等，方向相同，都沿两边跟正电荷指向负电荷的方向相同，右边两顶点的电荷在A点产生的电场强度与左边两顶点的电荷在C点产生的电场强度也大小相等，方向相同，故它们叠加后的合场强也相同，故A正确； B．根据点电荷的电势公式，左边两顶点的电荷在A点产生的电势叠加（代数和）为零，右边两顶点的电荷在A点产生的电势叠加（代数和）也为零，故A点的电势也为零，同理，C点的电势也为零，故A、C两点电势相同，故B正确； C．根据对称性B、D两点电场强度大小相等，方向相同，故C错误； D．每一条对角线两顶点的电荷在O点产生的电势叠加为零，故O点的电势为零，而D点距离两负电荷近，电势为负，或者根据AOC的连线为零势面，其上方电势为正，下方电势为负判断，故D错误。 故选AB。 10. 在扇形OAB区域内存在垂直于平面向里匀强磁场，扇形的半径为R，。O点处有一粒子源，向扇形区域内各个方向均匀放射出比荷为k、速率为v的带负电的粒子，如图所示。从圆弧AB和OB边射出粒子的个数之比为，忽略粒子的重力及相互间的作用力。下列说法正确的是（　　） A. 粒子在磁场中运动的轨迹半径为 B. 磁场的磁感应强度大小为 C. 从圆弧AB射出粒子在磁场中运动时间都相同 D. 粒子在磁场中运动的最长时间为 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．从圆弧AB和OB边射出粒子的个数之比为，说明与OB边界成30°角射入的粒子刚好能够从B点出射，根据几何关系可知有 可解得粒子运动的轨迹半径为，故A错误； B．由洛伦兹力充当向心力，有 可解得，故B正确； C．能从AB弧射出的粒子入射点与出射点的距离均是R，粒子做圆周运动时弦长刚好与半径相等，说明转过的圆心角为60°，时间都是，故C正确； D．粒子转过的最大角度是60°，所以，故D正确。 故选BCD。 三、非选择题：共54分。 11. 某同学用激光笔和透明半圆柱形玻璃砖测量玻璃的折射率，实验过程如下： （1）在水平桌面上依次放置白纸和玻璃砖，让光屏ef与玻璃砖直径ab平行，在白纸上标记玻璃砖的界面、圆心O点及光屏ef位置，玻璃砖与光屏交于P点，如图甲所示； （2）激光笔发出的激光对准玻璃砖的O点入射，在光屏上得到一个亮点，在白纸上标记激光笔位置Q和亮点M；多次改变入射角，测得入射角i和折射角r，根据测得的入射角和折射角的正弦值，画出如图乙所示的图像，由该图像可知该玻璃的折射率______； （3）本实验也可以这样操作，用游标卡尺测出玻璃砖的半径为R，如图丙所示，游标卡尺的读数为______cm； （4）在白纸上根据标记作出激光的光路，并做QO的延长线与ef交于N点；用刻度尺测出P点与M、N两点间的距离分别为和，则玻璃的折射率表达式______[用（3）（4）中测量的物理量对应的字母表示]； （5）为了减小实验相对误差，激光在O点入射时的入射角应尽量______（选填“大”或“小”）。 【答案】 ①. 1.5 ②. 1.66 ③. ④. 大 【解析】 【详解】（2）[1]根据折射定律结合图像有 （3）[2]游标卡尺的精确度为0.1mm，读数为 （4）[3]根据几何关系可知， 根据折射定律有 （5）[4] 激光在O点入射时的入射角应尽量大一些，可减小测量误差。 12. 如图为苹果自动分拣装置的示意图。该装置把大小不同的苹果，按一定质量标准自动分拣为大苹果和小苹果。该装置的核心部分是将托盘秤压在一个以为转动轴的杠杆上，杠杆末端压在半导体薄膜压力传感器上。当输入放大电路的电压超过某一值时，电磁铁将吸引分拣开关的衔铁，分拣开关由小苹果通道转换到大苹果通道。 （1）探究小组通过多用电表的欧姆挡测量半导体薄膜压力传感器在不同压力下的电阻值，如下表： 压力（F/N） 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 电阻（R/kΩ） 55.52 34.63 27.17 25.26 24.14 22.12 （2）以传感器所受的压力F为横轴、传感器电阻R为纵轴建立直角坐标系，依据表中的数据在坐标系中描点，将这些点用平滑曲线连接起来________； （3）根据描点连线可知，在实验采用的数据范围内，随压力增大，半导体薄膜压力传感器的灵敏度（单位压力与压力作用下输出电信号的强度的比值）______（选填“变高”或“变低”）； （4）探究小组对苹果自动分拣装置进行调试，发现质量等于分拣标准的大苹果通过托盘秤时，电磁铁不能吸动分拣开关打开下面的通道，则探究小组应采取下列哪些措施________（多选）； A.将托盘秤压在杠杆上的位置靠近转轴 B.将托盘秤压在杠杆上的位置远离转轴 C.调节电阻箱，使阻值变大 D.调节电阻箱，使阻值变小 （5）分拣装置工作一段时间后，电源的电动势变小，分拣装置出现的问题是________。 A小苹果通道混入了大苹果 B.大苹果通道混入了小苹果 C.分拣装置仍正常工作 【答案】 ①. ②. 变低 ③. BD ④. A 【解析】 【详解】（2）[1]根据表格中的数据标在图像中，用平滑的曲线连接的图像如图所示 （3）[2]根据数据可知随着压力的增加，电阻减小的趋势变平缓，所以灵敏度变低。 （4）[3]AB．将托盘秤压在杠杆上的位置靠近转轴时动力臂长度减小，相同苹果重力产生的力矩减小，对压力传感器的力会减小，使得电流减小，所以应远离转轴，使压力传感器的压力增大，电阻值减小，电磁铁的电流会变大，吸引力变大，故A错误，B正确； CD．应使标准的大苹果对应的电磁铁中的电流增大，应使同等压力下，原电路中的电流增大，所以要减小电阻箱的阻值，故C错误，D正确。 故选BD。 （5）[4]在电源电动势减小时，相同压力的情况下，电磁铁流过的电流会减小，磁性会减弱，原本能吸动的大苹果，会因为电流不足而无法吸动，从而使大苹果进入小苹果通道，只有大到一定程度的大苹果才能顺利的进入大苹果通道。所以小苹果通道中会混入一定的大苹果。 故选A。 13. 以6m/s的速度匀速上升的气球，当升到离地面14.5m高时，从气球上落下一小球，小球的质量为0.5kg，若小球在运动过程中所受的阻力大小总等于1N，g取。小球离开气球后，求： （1）小球上升的最大高度； （2）小球经多长时间回到地面。 【答案】（1）1.5m （2）2.5s 【解析】 【小问1详解】 取空气阻力为，小球上升时加速度为，上升高度为，初始离地面高度为，竖直向下为正方向，小球在上升过程中受力分析如图1所示，由牛顿第二定律有 根据速度—位移公式有 代入数据解得 【小问2详解】 小球上升时间为，根据速度—时间公式有 小球下降过程受力分析如图2所示，加速度为，时间为，则有， 小球离开气球后在空中运动的总时间为 代入数据解得 14. 如图所示，长为2L、宽为L的金属框放置在光滑绝缘水平面上，金属框的AB、CD、EF三边电阻均为R，其余部分电阻不计，金属框的总质量为m。金属框右侧为条形匀强磁场区域，磁场区域宽度为2L，磁感应强度大小为B，方向竖直向下。金属框在外力F作用下以速度匀速穿过磁场。求： （1）金属框刚进入磁场时EF两点间的电压大小； （2）若CD边到达磁场右边界时撤去外力F，求金属框最终的速度v。 【答案】（1） （2）或0 【解析】 【小问1详解】 EF边刚进入磁场时，切割磁感线，其电动势为 AB、CD两部分电阻为并联 间的电压为 【小问2详解】 当CD边到达磁场右边界撤去拉力F时，AB边切割磁感线，所受安培力的冲量等于整个金属框动量的变化 根据欧姆定律及法拉第电磁感应定律有 根据电流的定义式有 解得 若，金属框最终速度为 若，金属框最终速度为0 15. 电梯井底部的缓冲装置是电梯最后的安全屏障，现代电梯淘汰了传统弹簧，使用先进的液压缓冲器或聚氨酯缓冲垫，更有效地吸收冲击能量。传统弹簧式电梯能量吸收效率低，弹簧反弹会造成二次冲击伤害。研究传统弹簧式电梯反弹冲击的装置如图所示，轻弹簧下端与地面连接，上端与质量为m的物体A拴接，平衡时弹簧的压缩量为。相同质量的物体B在物体A正上方处由静止释放，两物体相碰后粘在一起并立即以相同的速度向下运动。已知重力加速度为g，弹簧弹性势能与形变量x的关系为（k未知），弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力，求： （1）物体A、B碰撞过程中损失的机械能； （2）物体A、B运动到最低点时二者加速度a的大小； （3）做匀速圆周运动的物体，在某一方向上的分运动为简谐运动。在不使用弹簧振子周期公式的情况下，依据上述信息，求物体A、B由最低点上升到弹簧原长处经历的时间t。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 物体B做自由落体运动，由机械能守恒定律 物体B与物体A发生碰撞，由动量守恒定律 根据能量守恒定律 联立可得 【小问2详解】 物体A平衡时，由胡克定律 两物体碰撞后向下运动距离为，由机械能守恒定律 由牛顿第二定律 联立可得 【小问3详解】 两物体在弹力作用下的运动为简谐运动，设其平衡位置处弹簧的形变量为，则有 在对应圆周运动的最低点，由牛顿第二定律 圆周运动的周期为 由几何关系 运动时间 联立可得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $