精品解析：河南信阳高级中学新校（贤岭校区）2025-2026学年高三上学期2月期末物理试题

河南省信阳高级中学新校（贤岭校区）2025-2026学年高三上期02月 期末测试物理试题 一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一个选项正确，每小题4分；第8~10题有多个选项正确，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 1. 如图甲为老师办公桌的抽屉柜。已知抽屉的质量M=1.8kg，长度d=1.0m，其中放有质量m=0.2kg，长s=0.2m的书本，书本的四边与抽屉的四边均平行。书本的右端与抽屉的右端相距也为s，如图乙所示。不计柜体和抽屉的厚度以及抽屉与柜体间的摩擦，书本与抽屉间的动摩擦因数现用水平恒力F将抽屉拉出，当抽屉遇到柜体的挡板时立即锁定不动。不考虑抽屉翻转，抽屉内无其他物品，重力加速度则下列说法正确的是（　　） A. 在拉动抽屉的过程中，为保证书本与抽屉不产生相对滑动，水平力不超过4N B. 在拉动抽屉的过程中，书本已相对抽屉滑动，若增大F，抽屉和书本的加速度均增大 C. 在拉动抽屉的过程中，抽屉对书本的摩擦力与书本对抽屉的摩擦力做功之和一定为0 D. 若水平恒力F=2N，抽屉被锁定不动后，书本不会与抽屉发生碰撞 2. 近年来，我国空间科学创新发展驶入“快车道”。假设有一空间探测器着陆在某个类地星球表面进行观测时发现，该星球为规则球体，半径为R，自转周期为2T，其赤道上空有一颗沿圆形轨道运行的卫星，它的运行方向与类地星球的自转方向相同，公转周期为T。如图所示，某时刻，位于星球赤道上P点的探测器观测到卫星的仰角为，后，观测到卫星仰角变为。引力常量为G。根据以上信息，该类地星球的质量约为（　　） A. B. C. D. 3. 如图所示为某质点的位移一时间图像，图线为抛物线，顶点位于（0，-4x0），图中倾斜的虚线为（2t0，0）点的切线，该切线过（t2，5x0）点，（t1，5x0）为抛物线上的点。下列说法正确的是（　　） A. 质点的加速度大小为 B. 2t₀时质点的速度大小为 C. 图中t1=3t0 D. 图中t2=3.5t0 4. 如图所示，位于竖直平面内的一面墙上有A、B、C三个完全相同的窗户。将一个小球斜向上抛出，小球在空中依次飞过A、B、C三个窗户，图中曲线为小球在空中运动的轨迹，轨迹所在的平面靠近竖直墙面，且与墙面平行。不计空气阻力的影响，以下说法中正确的是（　　） A. 小球通过窗户A所用的时间最长 B. 小球通过窗户C克服重力做功的平均功率最大 C. 小球通过窗户C动量变化量最大 D. 小球通过窗户A克服重力做的功最多 5. 如图所示，甲图是光电管中光电流与电压关系图像，乙图是放射性元素氡的质量和初始时质量比值与时间之间的关系图像，丙图是原子核的比结合能与质量数之间的关系图像，丁图是c、d两种金属遏止电压与入射光频率之间的关系图像，下列判断正确的是（ ） A. 甲图，a光的光子能量小于b光的光子能量 B. 乙图，100个氡经过3.8天剩余50个 C. 丙图，比更稳定 D. 丁图，用a光照射c、d金属，若c能发生光电效应，则d也一定可以 6. 某学习小组设计了一台电磁滑梯装置，简化模型如图所示。足够长倾角为的光滑绝缘斜面上分布着间隔均匀的水平平行磁场带，内有磁感应强度均为，方向垂直斜面向下的匀强磁场，每个磁场带的宽度及相邻磁场带间隔均为。现将一个质量为，电阻为，边长为的正方形金属线框从斜面某处静止释放，已知重力加速度为，则下滑过程中，下列说法正确的是（ ） A. 线框重力做功等于其动能增加、安培力做功、电热能之和 B. 线框加速度随时间均匀减小 C. 线框匀速时的速度大小 D. 若线框从静止到速度为的过程中所用时间为，则正、反向通过导线横截面的电荷量之和 7. 如图甲是煤气灶的电子点火器，它利用高压在两电极间产生电火花点燃煤气。如图乙，虚线是点火器两电极之间的三条等差等势线，实线是空气中某个带电粒子由M点到N点的运动轨迹。图中左侧电极带正电，不计带电粒子的重力，则下列说法正确的是（　　） A. 带电粒子带正电 B. 带电粒子所受电场力对其做正功 C. M点的电势高于N点的电势 D. 带电粒子越靠近左侧电极，加速度越小 8. 如图所示，图甲是时刻一简谐横波沿x轴正方向传播的波形图，图乙为这列波上某质点的振动图像，则（　　） A. 该列波的波速为2m/s B. 图乙可能是质点b的振动图像 C. 质点c的振动方程为 D. 时，a点的振动方向向下 9. 如图所示是磁吸基座无线充电器，当送电线圈通入u=220sin100πt（V）的交流电源后，手机上的受电线圈产生感应电流。手机即进入“无线超充模式”。“超充模式”下手机的充电电压为20V，充电电流为5A，充电基座送电线圈接有理想电流表，受电线圈接有电阻R，送电线圈与受电线圈的匝数比为10∶1，若充电过程中不计漏磁和电磁辐射等引起的能量损失，下列说法正确的是（　　） A. “超充模式”下电流表读数为0.5A B. 若此手机的电池容量为5000mAh，则超充模式下的充电时间为75分钟 C. 若不计两个线圈的电阻，则要保证“超充模式”正常运作，R的大小应为0.4Ω D. 若两个线圈的电阻大小均为r=0.1Ω，则要保证“超充模式”正常运作，R的大小应为0.299Ω 10. 如图一特制玻璃砖的截面由等腰直角三角形ABC和以O为圆心、BC为直径的半圆组成。一束宽度等于BO且平行于AO的水平单色光射到AB面上，介质的折射率为。已知半圆的半径为R，真空中的光速为c，不考虑半圆面的反射光（ ）。下列说法正确的是（　　） A. AB边入射时介质中的折射角为30° B. 半圆面上有光射出的部分所对应的圆心角为60° C. 光在玻璃砖中最长传播时间为 D. 距B点入射的光从AB边折射进入介质后从圆弧BC出射时不改变传播方向 二、实验题（每空2分，共计16分） 11. 某物理兴趣小组用如图甲所示的实验装置测当地的重力加速度，所提供器材均在图中展示，实验原理和主要操作步骤如下： （1）按如图安装好实验器材，打点计时器固定在长木板上端，接通电源释放物块，让物块自由滑下，打出前几个计时点的纸带如图乙（a）所示（O为起始点），打点周期为T，OB间距为x1，CE间距为x2，得物块下滑的加速度为a1=________ （2）将打点计时器取下固定在长木板的下端，接通电源，给物块一个初速度使之沿长木板从下到上运动，打出最后几个计时点的纸带为图乙（b）中（O为最终点）的 ______（填序号），并通过实验获得的纸带计算出加速度a2. （3）为了测量出当地重力加速度还应测量长木板与地面所构成的斜面高度h和______（填物理量及物理量字母）. （4）通过分析可知当地重力加速度的表达式为g＝______ [用a1、a2、h和步骤（3）中所测物理量字母表示]. 12. 弹性电阻绳是一种具有弹性和导电性的材料，通常应用于应变传感器中。某同学设计了如图所示的电路不仅可以探究弹性绳伸长量与其电阻增量的关系还可以测量电源的电动势和内阻。除待测电源和弹性电阻绳外，还需使用的实验器材：灵敏电流表G，合适的可变电阻，电压表V1、V2，电流表A1、A2（内阻可忽略不计），开关，导线若干。 （1）如图乙所示，在水平桌面上放置支架，将弹性绳的一端固定在支架顶端，另一端作为拉伸端，两端分别用带有金属夹A、B的导线接入图甲所示电路AB两点间，在弹性绳左侧竖直固定一测量尺，在弹性绳的拉伸端系着一带有指针的托盘，未装钩码时指针指在测量尺的零刻度上，开关闭合前，R1的滑片滑在_________（填“左”或“右”）端。 （2）闭合开关S，反复调节可变电阻，直到电流表G的指针不偏转，电压表V1和V2的示数分别记为和，电流表A1和A2的示数分别记为和，记录托盘上的指针在测量尺的读数。 （3）断开开关S，在托盘上增加少量的钩码再闭合开关并调节可变电阻的阻值，直至电流表G的指针不偏转，电压表V1和V2的示数分别记为和，电流表A1和A2的示数分别记为和，记录托盘上的指针在测量尺的读数。 （4）重复（3）的步骤，记录到多组数据、…… （5）实验完毕，整理器材。 （6）作出图像如图丙所示，依据图线可得电池组的电动势为________，内阻r为_________。理论上该同学测得的电池组内阻___________（选填“大于”“小于”或“等于”）真实值。 （7）作出图像，图像纵截距的含义是_________________________________。 三、解答题（共计38分） 13. 如图所示，为了测量一些形状不规则的固体体积V0，小星同学设计了一个带有密封门的圆柱形导热汽缸做成如图所示的装置，气缸开口向上竖直放置于水平面上，汽缸内壁有卡口MN和PQ，紧贴卡口MN的上方和PQ的下方分别装有厚度不计的四个压力传感器，缸内有一形状不规则的酒杯和一可加热的电阻丝，且封闭有一定质量的理想气体。卡口MN和PQ的间距为h，MN距汽缸底部的距离为2.5h，初始时刻，气体的温度为280K，质量为m、横截面积为S的活塞压到卡口MN上使得压力传感器的示数和为mg。现缓慢加热电阻丝使温度升高到660K时，活塞运动到PQ处时压力传感器的示数和为0.5mg，此过程中缸内气体总体吸收的热量为Q。已知大气压恒为且，重力加速度大小为g，活塞与气缸壁密封良好且不计摩擦，忽略固体热胀冷缩的影响。求： （1）气缸内放置的不规则酒杯的体积V0； （2）该过程中气体增加的内能。 14. 如图所示，一倾角的足够长光滑斜面固定在水平面上。斜面上固定了一中间带孔的滑槽。一轻质直杆平行于斜面穿在滑槽中，另一端与一劲度系数为、沿杆方向的轻弹簧相连，轻质直杆与滑槽的最大静摩擦力为。现将一质量为的小滑块从距离弹簧上端处静止释放。已知弹簧的弹性势能（为弹簧的形变量）、滑动摩擦力等于最大静摩擦力、弹簧始终在弹性限度内且不会碰到滑槽、当地重力加速度取，求： （1）滑块下滑的最大速度的大小； （2）直杆开始运动时弹簧的形变量以及全程产生的热量； （3）若使滑块从距离弹簧上端处静止释放，求滑块与弹簧分离时的速度大小。 15. 如图所示，在平面直角坐标系中，有一圆形匀强磁场区域与轴相切，其半径为，磁感应强度大小为。在第三、四象限分别有匀强电场，第三象限的电场方向沿轴正方向，电场强度大小为E，第四象限的电场方向沿轴负方向。将比荷为的甲、乙粒子分别从磁场的左侧边界处和处沿轴正方向同时射入磁场，均从点射出磁场，在轴下方两粒子第一次经过轴的位置相同。不计粒子的重力和粒子间的库仑力，求： （1）两粒子在磁场区域运动时间的差值； （2）轴下方粒子运动轨迹交点坐标。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 河南省信阳高级中学新校（贤岭校区）2025-2026学年高三上期02月 期末测试物理试题 一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一个选项正确，每小题4分；第8~10题有多个选项正确，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 1. 如图甲为老师办公桌的抽屉柜。已知抽屉的质量M=1.8kg，长度d=1.0m，其中放有质量m=0.2kg，长s=0.2m的书本，书本的四边与抽屉的四边均平行。书本的右端与抽屉的右端相距也为s，如图乙所示。不计柜体和抽屉的厚度以及抽屉与柜体间的摩擦，书本与抽屉间的动摩擦因数现用水平恒力F将抽屉拉出，当抽屉遇到柜体的挡板时立即锁定不动。不考虑抽屉翻转，抽屉内无其他物品，重力加速度则下列说法正确的是（　　） A. 在拉动抽屉的过程中，为保证书本与抽屉不产生相对滑动，水平力不超过4N B. 在拉动抽屉的过程中，书本已相对抽屉滑动，若增大F，抽屉和书本的加速度均增大 C. 在拉动抽屉的过程中，抽屉对书本的摩擦力与书本对抽屉的摩擦力做功之和一定为0 D. 若水平恒力F=2N，抽屉被锁定不动后，书本不会与抽屉发生碰撞 【答案】A 【解析】 【详解】A．书本与抽屉刚发生相对滑动时，对书本，由牛顿第二定律可得 解得 对书本和抽屉整体，则有，故A正确； B．在拉动抽屉的过程中，书本已相对抽屉滑动，若增大F，书本的加速度大小不会增大，故B错误； C．当书本与抽屉之间相对滑动时，一对滑动摩擦力做功之和为负值，故C错误； D．若水平恒力，对抽屉和书本整体则有 抽屉锁定时，根据匀变速直线运动规律可得，书本的速度为 之后书本因为惯性继续向右滑动，假设书本一直匀减速到停止，则有 可知抽屉被锁定不动后，书本会与抽屉发生碰撞，故D错误。 故选A。 2. 近年来，我国空间科学创新发展驶入“快车道”。假设有一空间探测器着陆在某个类地星球表面进行观测时发现，该星球为规则球体，半径为R，自转周期为2T，其赤道上空有一颗沿圆形轨道运行的卫星，它的运行方向与类地星球的自转方向相同，公转周期为T。如图所示，某时刻，位于星球赤道上P点的探测器观测到卫星的仰角为，后，观测到卫星仰角变为。引力常量为G。根据以上信息，该类地星球的质量约为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】如图所示 P点在内转过的圆心角，卫星转过的圆心角，由几何关系可知，为等腰三角形，则有 根据牛顿第二定律可得 联立解得 故选C。 3. 如图所示为某质点的位移一时间图像，图线为抛物线，顶点位于（0，-4x0），图中倾斜的虚线为（2t0，0）点的切线，该切线过（t2，5x0）点，（t1，5x0）为抛物线上的点。下列说法正确的是（　　） A. 质点的加速度大小为 B. 2t₀时质点的速度大小为 C. 图中t1=3t0 D. 图中t2=3.5t0 【答案】C 【解析】 【详解】A．位移时间图像为抛物线，则质点做匀变速直线运动，所以质点做初速度为0的匀加速直线运动，设质点的加速度大小为a，由图可知前时间内质点的位移为，则 解得，A错误； B．由速度公式 解得时质点的速度大小为，B错误； C．又由图可知，时间内质点的位移为，则 解得 ，C正确； D．位移图线的斜率表示速度，则有 又由以上解析可知时质点的速度大小为 解得 ，D错误。 故选C。 4. 如图所示，位于竖直平面内的一面墙上有A、B、C三个完全相同的窗户。将一个小球斜向上抛出，小球在空中依次飞过A、B、C三个窗户，图中曲线为小球在空中运动的轨迹，轨迹所在的平面靠近竖直墙面，且与墙面平行。不计空气阻力的影响，以下说法中正确的是（　　） A. 小球通过窗户A所用的时间最长 B. 小球通过窗户C克服重力做功的平均功率最大 C. 小球通过窗户C动量变化量最大 D. 小球通过窗户A克服重力做的功最多 【答案】C 【解析】 【详解】A．小球做斜上抛运动，小球竖直方向速度逐渐减小，而A、B、C三个窗户的竖直高度相等，所以通过A所用时间最小，通过C所用时间最大，故A错误； D．小球通过A、B、C三个窗户重力做功相等，故D错误； B．通过所用时间最大，则平均功率最小，故错误； C．根据动量定理，经过窗户的时间最长，则动量变化量最大，故C正确。 故选C。 5. 如图所示，甲图是光电管中光电流与电压关系图像，乙图是放射性元素氡的质量和初始时质量比值与时间之间的关系图像，丙图是原子核的比结合能与质量数之间的关系图像，丁图是c、d两种金属遏止电压与入射光频率之间的关系图像，下列判断正确的是（ ） A. 甲图，a光的光子能量小于b光的光子能量 B. 乙图，100个氡经过3.8天剩余50个 C. 丙图，比更稳定 D. 丁图，用a光照射c、d金属，若c能发生光电效应，则d也一定可以 【答案】C 【解析】 【详解】A．由甲图可知a光的遏止电压大，根据 可知a光电子的最大初动能大，a光的频率高，可知a光的光子能量大于b光的光子能量，故A错误； B．半衰期是针对大量的原子核的统计性规律，对少量原子核不适用，故B错误； C．的比结合能更大，故比更稳定，故C正确； D．根据 可得 可知当频率相等时，金属c遏止电压大，所以c的逸出功小，c能发生光电效应，则d不一定可以，故D错误。 故选C。 6. 某学习小组设计了一台电磁滑梯装置，简化模型如图所示。足够长倾角为的光滑绝缘斜面上分布着间隔均匀的水平平行磁场带，内有磁感应强度均为，方向垂直斜面向下的匀强磁场，每个磁场带的宽度及相邻磁场带间隔均为。现将一个质量为，电阻为，边长为的正方形金属线框从斜面某处静止释放，已知重力加速度为，则下滑过程中，下列说法正确的是（ ） A. 线框重力做功等于其动能增加、安培力做功、电热能之和 B. 线框加速度随时间均匀减小 C. 线框匀速时的速度大小 D. 若线框从静止到速度为的过程中所用时间为，则正、反向通过导线横截面的电荷量之和 【答案】D 【解析】 【详解】A．由功能关系可知线框重力做功等于其动能增加以及电热能之和，A错误； B．当线框完全在磁场外或完全在磁场内时，磁通量不变，不受安培力，加速度为 当线框进入或穿出磁场时，对线框受力分析，由牛顿第二定律有 其中 联立可得 由于速度是变化的，且不是随时间线性变化的，所以加速度也不是随时间均匀变化的，B错误； C．线框匀速时，由受力平衡可得 解得线框匀速时的速度大小为，C错误； D．若线框从静止到速度为的过程中，由动量定理有 其中 由电流的定义式有 联立解得通过导线横截面的电荷量之和，D正确。 故选D。 7. 如图甲是煤气灶的电子点火器，它利用高压在两电极间产生电火花点燃煤气。如图乙，虚线是点火器两电极之间的三条等差等势线，实线是空气中某个带电粒子由M点到N点的运动轨迹。图中左侧电极带正电，不计带电粒子的重力，则下列说法正确的是（　　） A. 带电粒子带正电 B. 带电粒子所受电场力对其做正功 C. M点的电势高于N点的电势 D. 带电粒子越靠近左侧电极，加速度越小 【答案】B 【解析】 【详解】A．带电粒子从M点运动到N点，轨迹向下弯曲，表明带电粒子受到向左下的电场力，如图所示 由图可知，带电粒子在电场中的受力方向与电场方向相反，因此带电粒子带负电，故A错误； B．带电粒子所受电场力方向与粒子速度方向的夹角为锐角，电场力对带电粒子做正功，故B正确； C．左侧电极带正电，电势从左向右降低，M点的电势低于N点的电势，故C错误； D．带电粒子越靠近左侧电极，等势面越密集，电场强度越大，所受电场力越大，因此加速度越大，故D错误。 故选B。 8. 如图所示，图甲是时刻一简谐横波沿x轴正方向传播的波形图，图乙为这列波上某质点的振动图像，则（　　） A. 该列波的波速为2m/s B. 图乙可能是质点b的振动图像 C. 质点c的振动方程为 D. 时，a点的振动方向向下 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由题图甲可得，由题图乙可得，所以该简谐波的波速为，故A正确； B．由题图甲可知，时，质点b位于平衡位置且向上振动，由题图乙可知，5s时该质点处于波峰位置，故B错误； C．由题图甲可知，振幅，圆频率，初相，因此质点c的振动方程为，故C错误； D．时质点a处于波峰位置，经过，质点a运动到平衡位置且向下振动，故D正确。 故选AD。 9. 如图所示是磁吸基座无线充电器，当送电线圈通入u=220sin100πt（V）的交流电源后，手机上的受电线圈产生感应电流。手机即进入“无线超充模式”。“超充模式”下手机的充电电压为20V，充电电流为5A，充电基座送电线圈接有理想电流表，受电线圈接有电阻R，送电线圈与受电线圈的匝数比为10∶1，若充电过程中不计漏磁和电磁辐射等引起的能量损失，下列说法正确的是（　　） A. “超充模式”下电流表读数为0.5A B. 若此手机的电池容量为5000mAh，则超充模式下的充电时间为75分钟 C. 若不计两个线圈的电阻，则要保证“超充模式”正常运作，R的大小应为0.4Ω D. 若两个线圈的电阻大小均为r=0.1Ω，则要保证“超充模式”正常运作，R的大小应为0.299Ω 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．根据变压器电流与匝数关系 代入数据，解得，故A正确； B．由容量单位可知，手机充电时间为电池容量与充电电流的比值，即，故B错误； C．根据变压器电压与匝数关系 其中， 代入数据，解得，故C正确； D．由理想变压器的等效电阻，结合C选项分析可知 解得，故D正确。 故选ACD。 10. 如图一特制玻璃砖的截面由等腰直角三角形ABC和以O为圆心、BC为直径的半圆组成。一束宽度等于BO且平行于AO的水平单色光射到AB面上，介质的折射率为。已知半圆的半径为R，真空中的光速为c，不考虑半圆面的反射光（ ）。下列说法正确的是（　　） A. AB边入射时介质中的折射角为30° B. 半圆面上有光射出的部分所对应的圆心角为60° C. 光在玻璃砖中最长传播时间为 D. 距B点入射的光从AB边折射进入介质后从圆弧BC出射时不改变传播方向 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．根据几何关系可知，光在AB面入射时的入射角为，根据折射定律可得 解得AB边入射时介质中的折射角为，故A正确； B．光从半圆面射出空气中发生全反射的临界角满足 解得 如图所示 由几何关系可知，AB边入射时，在介质中的折射光线与水平方向的夹角为，光线在图中点刚好发生全反射，则图中半圆面上有光射出的部分为，根据几何关系可知所对应的圆心角为，故B正确； C．光线在介质中的传播速度为 由上图可知，光线从A点入射到F点的传播距离最大，根据几何关系可得最大距离为 则光在玻璃砖中最长传播时间为，故C正确； D．要折射光线从圆弧BC出射时不改变传播方向，则折射光线必须经过圆心O，如图所示 图中从AB边G点折射进入介质后，折射光线经过圆心O，则从圆弧BC出射时不改变传播方向，设G点与B点的距离为，对于，根据正弦定理可得 可得，故D错误。 故选ABC。 二、实验题（每空2分，共计16分） 11. 某物理兴趣小组用如图甲所示的实验装置测当地的重力加速度，所提供器材均在图中展示，实验原理和主要操作步骤如下： （1）按如图安装好实验器材，打点计时器固定在长木板上端，接通电源释放物块，让物块自由滑下，打出前几个计时点的纸带如图乙（a）所示（O为起始点），打点周期为T，OB间距为x1，CE间距为x2，得物块下滑的加速度为a1=________ （2）将打点计时器取下固定在长木板的下端，接通电源，给物块一个初速度使之沿长木板从下到上运动，打出最后几个计时点的纸带为图乙（b）中（O为最终点）的 ______（填序号），并通过实验获得的纸带计算出加速度a2. （3）为了测量出当地重力加速度还应测量长木板与地面所构成的斜面高度h和______（填物理量及物理量字母）. （4）通过分析可知当地重力加速度的表达式为g＝______ [用a1、a2、h和步骤（3）中所测物理量字母表示]. 【答案】 ①. ②. ③ ③. 长木板的长度L ④. 【解析】 【详解】（1）[1]根据匀变速直线运动时间中点的瞬时速度等于这段时间的平均速度求 根据题图乙中纸带（a）可得 即物块下滑加速度表达式 a1＝ （2）[2]设斜面的倾角为θ，根据牛顿第二定律可知： 物块在长木板上从上到下运动的过程中 a1＝gsinθ﹣μgcosθ 物块沿长木板从下到上运动的加速度 a2＝gsinθ+μgcosθ 比较可知 a2＞a1 即（b）纸带最后每个相等时间间隔所经过的距离要比（a）纸带经过的距离大，故纸带应是题图乙（b）中的③； （3）[3]由于斜面的倾角未知，所以还需要测量的物理量为长木板的长度L； （4）[4]由（2）中各式结合所测物理量可知当地重力加速度的表达式为 12. 弹性电阻绳是一种具有弹性和导电性的材料，通常应用于应变传感器中。某同学设计了如图所示的电路不仅可以探究弹性绳伸长量与其电阻增量的关系还可以测量电源的电动势和内阻。除待测电源和弹性电阻绳外，还需使用的实验器材：灵敏电流表G，合适的可变电阻，电压表V1、V2，电流表A1、A2（内阻可忽略不计），开关，导线若干。 （1）如图乙所示，在水平桌面上放置支架，将弹性绳的一端固定在支架顶端，另一端作为拉伸端，两端分别用带有金属夹A、B的导线接入图甲所示电路AB两点间，在弹性绳左侧竖直固定一测量尺，在弹性绳的拉伸端系着一带有指针的托盘，未装钩码时指针指在测量尺的零刻度上，开关闭合前，R1的滑片滑在_________（填“左”或“右”）端。 （2）闭合开关S，反复调节可变电阻，直到电流表G的指针不偏转，电压表V1和V2的示数分别记为和，电流表A1和A2的示数分别记为和，记录托盘上的指针在测量尺的读数。 （3）断开开关S，在托盘上增加少量的钩码再闭合开关并调节可变电阻的阻值，直至电流表G的指针不偏转，电压表V1和V2的示数分别记为和，电流表A1和A2的示数分别记为和，记录托盘上的指针在测量尺的读数。 （4）重复（3）的步骤，记录到多组数据、…… （5）实验完毕，整理器材。 （6）作出图像如图丙所示，依据图线可得电池组的电动势为________，内阻r为_________。理论上该同学测得的电池组内阻___________（选填“大于”“小于”或“等于”）真实值。 （7）作出图像，图像纵截距的含义是_________________________________。 【答案】 ①. 左 ②. b ③. ④. 等于 ⑤. 弹性电阻绳原长时的阻值 【解析】 【详解】[1]开关闭合前，为了保护电路，应将滑动变阻器接入电路的电阻最大，故应将滑片滑在左端。 [2]根据闭合电路欧姆定律可得，即图像纵截距为电源电动势。 [3]图像斜率的绝对值为 [4]根据上式可以看出，理论上该同学测得的电池组内阻没有误差，是准确的，故测量值等于真实值。 [5]的横轴从开始，因为，故图像纵截距表示弹性电阻绳原长时的阻值。 三、解答题（共计38分） 13. 如图所示，为了测量一些形状不规则的固体体积V0，小星同学设计了一个带有密封门的圆柱形导热汽缸做成如图所示的装置，气缸开口向上竖直放置于水平面上，汽缸内壁有卡口MN和PQ，紧贴卡口MN的上方和PQ的下方分别装有厚度不计的四个压力传感器，缸内有一形状不规则的酒杯和一可加热的电阻丝，且封闭有一定质量的理想气体。卡口MN和PQ的间距为h，MN距汽缸底部的距离为2.5h，初始时刻，气体的温度为280K，质量为m、横截面积为S的活塞压到卡口MN上使得压力传感器的示数和为mg。现缓慢加热电阻丝使温度升高到660K时，活塞运动到PQ处时压力传感器的示数和为0.5mg，此过程中缸内气体总体吸收的热量为Q。已知大气压恒为且，重力加速度大小为g，活塞与气缸壁密封良好且不计摩擦，忽略固体热胀冷缩的影响。求： （1）气缸内放置的不规则酒杯的体积V0； （2）该过程中气体增加的内能。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 MN上压力传感器的示数为mg，即开始时气体压强为大气压，活塞运动到PQ处时压力传感器的示数为0.5mg，对活塞受力分析得，因为，解得 根据理想气体状态方程，代入数据解得 【小问2详解】 温度逐渐增大的过程中，气体先做等容变化，然后离开卡口MN，做等压变化，再继续上升到PQ，继续做等容变化，故设上升阶段气体压强为，满足 气体对外做功 根据热力学第一定律，可得 14. 如图所示，一倾角的足够长光滑斜面固定在水平面上。斜面上固定了一中间带孔的滑槽。一轻质直杆平行于斜面穿在滑槽中，另一端与一劲度系数为、沿杆方向的轻弹簧相连，轻质直杆与滑槽的最大静摩擦力为。现将一质量为的小滑块从距离弹簧上端处静止释放。已知弹簧的弹性势能（为弹簧的形变量）、滑动摩擦力等于最大静摩擦力、弹簧始终在弹性限度内且不会碰到滑槽、当地重力加速度取，求： （1）滑块下滑的最大速度的大小； （2）直杆开始运动时弹簧的形变量以及全程产生的热量； （3）若使滑块从距离弹簧上端处静止释放，求滑块与弹簧分离时的速度大小。 【答案】（1） （2）0.5m，0.625J （3） 【解析】 【小问1详解】 当弹簧弹力时，弹簧弹力 轻杆在滑槽中不会滑动，滑块达到最大速度，此时弹簧的压缩量 由机械能守恒定律 解得 【小问2详解】 直杆开始运动时，弹簧弹力 此时弹簧的形变量 设直杆开始运动时，滑块的速度为，由机械能守恒定律可得 之后滑块与直杆将一起运动，直至速度减为零。设运动距离为，根据动能定理有 解得 此后直杆一直保持静止，全程产生的热量 【小问3详解】 结合（2）分析若滑块从距离弹簧3L处由静止释放，直杆下滑的距离将增加，并不影响弹簧的弹性势能。两者分离滑块还需向上运动的距离，根据机械能守恒定律有 解得 15. 如图所示，在平面直角坐标系中，有一圆形匀强磁场区域与轴相切，其半径为，磁感应强度大小为。在第三、四象限分别有匀强电场，第三象限的电场方向沿轴正方向，电场强度大小为E，第四象限的电场方向沿轴负方向。将比荷为的甲、乙粒子分别从磁场的左侧边界处和处沿轴正方向同时射入磁场，均从点射出磁场，在轴下方两粒子第一次经过轴的位置相同。不计粒子的重力和粒子间的库仑力，求： （1）两粒子在磁场区域运动时间的差值； （2）轴下方粒子运动轨迹交点坐标。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 第一步：找粒子在磁场中的轨迹半径 甲从A到过程，只受洛伦兹力，做匀速圆周运动，设半径为r，作出运动轨迹，结合几何知识可知A点的横坐标为。 则r满足的数学关系为 解得 第二步：找粒子轨迹所对圆心角，进而求时间差。 甲在磁场区域的轨迹所对圆心角为，又粒子在磁场中运动的周期 则甲在磁场中运动时间为 同理得乙在磁场中运动时间为 则两粒子在磁场区域运动的时间差为 【小问2详解】 第一步：结合粒子在磁场的运动找粒子在点的速度 结合（1）中分析可知甲、乙运动到点时速度与y轴负方向的夹角均为，轨迹半径均为r，由牛顿第二定律有 解得两粒子在点的速度大小均为 第二步：分析粒子在电场中的运动过程 对甲，方向做匀变速直线运动，有 从到第一次经过y轴，有 同理对乙，有， [提示：两粒子在y方向做速度相等的匀速运动，经过相同位移的时间相等] 解得第四象限的场强 得两粒子轨迹关于y轴对称，交点始终在y轴上，且 则粒子轨迹交点的纵坐标 则粒子轨迹交点的坐标为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $