精品解析：山西太原市山西大学附属中学校2025-2026学年高三下学期开学物理试题

山西大学附中 2025～2026学年第二学期高三年级开学考试 物 理 试 题 考试时间：75分钟 满分：100分 一、单选题（共7小题，每小题4分，共28分） 1. 用阴极K为金属铷的光电管观测光电效应现象，实验装置如图甲所示。实验中测得铷的遏止电压与入射光频率之间的关系如图乙所示，纵轴与横轴交点的横坐标为，图线与横轴交点的横坐标为。已知普朗克常量为h，电子的电荷量为e。则下列说法中正确的是（　　） A. 图乙中图线的斜率为 B. 金属铷的逸出功为 C. 欲测遏止电压，电源左端应为正极 D. 当电源左端为正极时，微安表示数随电压表示数的增大而持续增大 2. 某科技比赛中，参赛者设计了一个轨道模型，如图所示。模型放到0.8m高水平桌子上，最高点距离水平地面2m，右端出口水平。现让小球由最高点静止释放，忽略阻力作用，为使小球飞得最远，右端出口距离桌面的高度应设计为（　　） A. 0 B. 0.1m C. 0.2m D. 0.3m 3. 如图为一种四颗星体组成的稳定系统，四颗质量均为m的星体位于边长为L的正方形四个顶点，四颗星体在同一平面内围绕同一点做匀速圆周运动，忽略其他星体对它们的作用，引力常量为G。下列说法中正确的是（　　） A. 星体做匀速圆周运动的圆心不一定是正方形的中心 B. 每颗星体做匀速圆周运动的角速度均为 C. 若边长L和星体质量m均是原来的两倍，星体做匀速圆周运动的加速度大小是原来的两倍 D. 若边长L和星体质量m均是原来的两倍，星体做匀速圆周运动的线速度大小变为原来的4倍 4. 2021年6月17日，我国神舟十二号载人飞船发射成功，3名航天员进驻“天宫号”空间站的“天和号”核心舱，标志着我国空间站建设进入新阶段。如图所示，“天和号”核心舱垂直于运动方向的横截面面积约为9m2，以第一宇宙速度v=7.9×103m/s运行，核心舱经过某段宇宙尘埃区时尘埃会附着于舱体外表，已知每个尘埃（初速度可忽略）的质量为m=1.5×10-7kg，为维持轨道高度不变，需要开启舱外发动机增加了170N的推力，则该区域每立方米空间内的尘埃数大约为（　　） A. 2×106个 B. 16个 C. 14×104个 D. 2个 5. 如图所示，竖直平面内有一圆心为、半径为的圆，水平直径的A、C两端点分别固定点电荷，为竖直直径，为OB的中点，且P、D两点的电势差为。一带电荷量为、质量为的小球以一定初速度从点开始竖直向下运动，经过点时加速度大小为，在P、B间运动时加速度大于。忽略小球所带电荷对电场的影响，重力加速度为，取无穷远处为零电势点。则小球从到的过程中（　　） A. 经过点时的速度最小 B. 经过点时的加速度大于 C. 机械能先增大后减小 D. 初动能大于 6. 一圆柱形绝热汽缸水平固定，开口向右，底部透明，横截面积为S。汽缸内的两隔板a、b将汽缸分成Ⅰ、Ⅱ两室，其中隔板a绝热，隔板b导热，隔板可在汽缸内无摩擦地移动。b的右侧与水平弹簧相连。初始时，弹簧处于拉伸状态，两室内均封闭有体积为、温度为T。的理想气体。现用红外线对I室底部进行照射，隔板缓慢移动。稳定后，b隔板向右移动了已知大气压强为，环境温度保持不变，照射前、后弹簧的弹力大小均为弹簧始终处在弹性限度内。则a隔板向右移动的距离△x为（　　） A B. C. D. 7. 如图所示，纸面内有一“凹”字形单匝金属线框组成闭合回路，置于垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，线框的总电阻为R，边长如图所示．线框绕ab轴做角速度为ω的匀速圆周运动。则从图示位置（　　） A. 转动90°时回路中电流方向发生改变 B. 转动180°的过程中通过导线截面的电荷量为零 C. 转动90°时回路中感应电动势大小为 D. 转动过程中电流的有效值为 二、多选题（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多个选项正确，选对但不全得3分，有错或不答得0分。） 8. 如图，质量为M和m的两个物块叠放在水平桌面上，轻绳绕过光滑的定滑轮O'，一端与m相连，另一端悬挂重物A。施一外力F缓慢拉结点O，令OO'从竖直拉至水平方向，其中F方向与OO'夹角α大小恒定（α>90°），此过程中M和m两物块及桌子始终保持静止，滑轮与m之间的轻绳与桌面平行，则下列说法中正确的是（　　） A. 绳子OO'的拉力先增大后减小 B. m对M的摩擦力先增大后减小 C. 桌面对M摩擦力先减小后增大 D. 地面对桌子的摩擦力先增大后减小 9. 一列简谐横波沿直线传播，和两点是沿传播方向上两点，波由传向，、两点平衡位置相距，从0时刻起点的振动图像如图中的甲所示，点的振动图像如图中的乙所示，则下列说法正确的是（　　） A. 该波的波长可能为 B. 该波的波长可能为 C. 该机械波的最大传播速度为 D. 该波遇到的孔，一定能发生明显的衍射 10. 如图所示，在水平边界OP上方有磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场，OP距离为2m，PQ是一足够长的挡板，OP延长线与PQ的夹角为θ，粒子打在挡板上均被吸收。在O、P之间有大量质量、电荷量和速度都相同的粒子，速度方向均垂直于边界OP，且在纸面内。其中从OP中点射入的粒子恰能垂直打在挡板上（不计粒子重力及其相互作用）。则下列说法正确的是（　　） A. 当时，PQ上被粒子打中区域的长度为 B. 当时，PQ上被粒子打中区域的长度为2m C. 当时，PQ上被粒子打中区域的长度为 D. 当时，PQ上被粒子打中区域的长度为1m 三、实验题（共16分） 11. 某同学在家中利用一个挂钟表盘探究“力的平行四边形定则”。 实验器材有橡皮筋、重6N的小铁块、轻弹簧、细线、直尺、挂钟表盘。实验步骤如下： ①在轻弹簧下挂小铁块，平衡时弹簧伸长6.0cm。 ②如图1所示，将表盘竖直固定，橡皮筋上端固定在表盘的“12”处，下端拴上两根细线套a、b，先用弹簧竖直向下拉线套a，使橡皮筋下端至表盘中心O点处，此时弹簧伸长了10.0cm，将此时拉橡皮筋的力记为F。该同学取弹簧伸长2cm为单位力长度，在表盘上过O点作出了力F的图示。 ③如图2所示，再将小铁块挂在线套b上，并将其搭在表盘“4”处的光滑钉子上，用弹簧拉线套a，调整弹簧拉力的大小和方向，使橡皮筋下端到达O点时，线套a正好经过“7”处，此时弹簧伸长了8.2cm，将弹簧的拉力记为，铁块的拉力记为。 请回答下列问题： （1）弹簧的劲度系数为___________N/m。（计算结果取两位有效数字） （2）实验中两次拉橡皮筋时都使其下端到达O点的目的是___________。 A．让橡皮筋伸长适当长度 B．防止超过橡皮筋的弹性限度 C．保证两次拉橡皮筋的力效果相同 （3）该同学在图2中画出和的力的图示，如图3所示。 （4）随后该同学采用两种方案来分析实验数据 方案一：在表盘上，分别将、两个力的图示的箭头与F的力的图示的箭头连成一个四边形，观察这个四边形，若四边形非常接近___________，则猜想求两个力合力的方法可以采用平行四边形定则； 方案二：在表盘上，以、两力为邻边作出平行四边形，如图3所示，若其对角线对应的力与F的偏差在误差允许范围内，则该同学验证了力的平行四边形定则，其中___________是、两力的合力的理论值。 12. 某些固体材料受到外力作用后，除了产生形变，其电阻率也会发生变化，这种现象称为“压阻效应”。已知某压敏电阻的阻值变化范围约为，某实验小组在室温下用伏安法探究该电阻阻值随压力F变化的规律，实验室提供了如下器材可供选择： A.压敏电阻，无压力时阻值为400Ω； B.直流电源，电动势6V，内阻不计； C.电压表，量程为0~3V，内阻为3kΩ； D.电流表，量程为0~0.6A，内阻忽略不计； E.电流表，量程为0~100mA，内阻忽略不计； F.定值电阻； G.定值电阻； H.滑动变阻器R，最大电阻值约为50Ω； I.开关与导线若干。 （1）某同学设计了如图甲所示的实验电路原理图，其中电流表应选择______，定值电阻应选择______。（选填实验器材前序号）。 （2）请在图乙中将实物连线补充完整______。 （3）某次压力测试，在电阻上施加力F，闭合开关S，测得两个电表读数分别为和，则压敏电阻阻值______Ω。（计算结果保留3位有效数字） （4）改变F的大小，测得不同的值，绘成图像如图丙所示。按图甲实验电路进行实验，调节滑动变阻器使电压表保持满偏，在电阻上施加力F，当电流表满偏时，压力F为______N。（计算结果保留3位有效数字） 四、解答题 13. 某种材料制成的横截面如图为一四边形玻璃体，面竖直，面水平，面水平，面和竖直线夹角。现有一束单色激光，与成射入玻璃体，光线经面反射后达到面，恰好在面上无光线射出，求玻璃体对该单色光的折射率。 14. 如图所示，有两条不计电阻的平行光滑金属导轨MQN、，导轨间距L=0.5m，其中MQ、段倾斜放置，倾斜角，，QN、段水平放置，两段之间通过一小段（大小可忽略）光滑圆弧绝缘材料平滑相连，在倾斜导轨左端连接一电容C=2F的电容器，在N和两端与电阻器相连，在倾斜导轨MQ、区域内加有垂直于倾斜导轨平面向下的匀强磁场B1=2T，在水平导轨的区域内加有垂直水平导轨平面向上的匀强磁场B2=0.8T，、均与导轨垂直，且，cdef是质量为3m、各边长度均为L的开口向左的U形金属框，已知其de边电阻为，其余各段电阻可忽略不计，开始时紧挨导轨静置于左侧外，一不计电阻的质量为m的金属棒a紧贴从静止释放，使其向下滑行，越过后与U形金属框发生碰撞，碰后粘在一起形成一个正方形导体框沿导轨穿过磁场B2区域。已知m=1kg，不计一切摩擦，取重力加速度g=10m/s2，求： （1）金属棒a在倾斜导轨下滑的加速度大小（提示：）； （2）de边刚进入磁场B2区域时的速度大小； （3）整个过程中电阻器R上产生的焦耳热。 15. 如图所示，坐标系平面在纸面内，在的区域存在垂直纸面向外的匀强磁场，的区域Ⅰ和的区域Ⅱ的磁感应强度大小分别为和。大量质量为、电荷量为的带正电的粒子，同时从原点射入磁场，粒子射入的速度大小相等，在坐标平面内与正方向成角。沿轴正方向射入的粒子在点垂直两磁场的边界射入区域Ⅱ。不计粒子的重力和粒子间的相互作用。 （1）求粒子从原点射入磁场时的速度大小； （2）求不能进入区域Ⅱ内的粒子，在区域Ⅰ内运动的最长时间； （3）若粒子在区域Ⅱ中受到与速度大小成正比、方向相反的阻力，比例系数为，观察发现沿轴正方向射入的粒子，射入区域Ⅱ后粒子轨迹呈螺旋状并与两磁场的边界相切于Q点（未画出），求： ①该粒子由点运动到Q点的时间； ②该粒子在区域Ⅱ中运动轨迹的长度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 山西大学附中 2025～2026学年第二学期高三年级开学考试 物 理 试 题 考试时间：75分钟 满分：100分 一、单选题（共7小题，每小题4分，共28分） 1. 用阴极K为金属铷的光电管观测光电效应现象，实验装置如图甲所示。实验中测得铷的遏止电压与入射光频率之间的关系如图乙所示，纵轴与横轴交点的横坐标为，图线与横轴交点的横坐标为。已知普朗克常量为h，电子的电荷量为e。则下列说法中正确的是（　　） A. 图乙中图线的斜率为 B. 金属铷的逸出功为 C. 欲测遏止电压，电源左端应为正极 D. 当电源左端为正极时，微安表示数随电压表示数的增大而持续增大 【答案】A 【解析】 详解】A．根据 结合 联立可得 可知图乙中图线的斜率为，故A正确； B．由图可知，金属铷截止频率为，则金属铷的逸出功为 故B错误； C．由图甲可知，欲测遏止电压，电源右端应为正极，故C错误； D．当电源左端为正极后，当电流达到饱和光电流时，微安表示数不再随电压表示数的增大而增大，故D错误。 故选A。 2. 某科技比赛中，参赛者设计了一个轨道模型，如图所示。模型放到0.8m高的水平桌子上，最高点距离水平地面2m，右端出口水平。现让小球由最高点静止释放，忽略阻力作用，为使小球飞得最远，右端出口距离桌面的高度应设计为（　　） A. 0 B. 0.1m C. 0.2m D. 0.3m 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】小球从最高点到右端出口，满足机械能守恒，有 从右端出口飞出后小球做平抛运动，有 联立解得 根据数学知识知，当 时，x最大，即 时，小球飞得最远，此时右端出口距离桌面高度为 故C正确，ABD错误。 故选C。 3. 如图为一种四颗星体组成的稳定系统，四颗质量均为m的星体位于边长为L的正方形四个顶点，四颗星体在同一平面内围绕同一点做匀速圆周运动，忽略其他星体对它们的作用，引力常量为G。下列说法中正确的是（　　） A. 星体做匀速圆周运动的圆心不一定是正方形的中心 B. 每颗星体做匀速圆周运动的角速度均为 C. 若边长L和星体质量m均是原来的两倍，星体做匀速圆周运动的加速度大小是原来的两倍 D. 若边长L和星体质量m均是原来的两倍，星体做匀速圆周运动的线速度大小变为原来的4倍 【答案】B 【解析】 【详解】A．四颗星体在同一平面内围绕同一点做匀速圆周运动，所以星体做匀速圆周运动的圆心一定是正方形的中心，故A错误； B．根据万有引力提供向心力 解得每颗星体做匀速圆周运动的角速度均为 故B正确； C．根据牛顿第二定律 可得 若边长L和星体质量m均为原来的两倍，星体做匀速圆周运动的加速度大小是原来的，故C错误； D．根据 可知星体做匀速圆周运动的线速度大小为 所以若边长L和星体质量m均是原来的两倍，星体做匀速圆周运动的线速度大小不变，故D错误。 故选B。 4. 2021年6月17日，我国神舟十二号载人飞船发射成功，3名航天员进驻“天宫号”空间站的“天和号”核心舱，标志着我国空间站建设进入新阶段。如图所示，“天和号”核心舱垂直于运动方向的横截面面积约为9m2，以第一宇宙速度v=7.9×103m/s运行，核心舱经过某段宇宙尘埃区时尘埃会附着于舱体外表，已知每个尘埃（初速度可忽略）的质量为m=1.5×10-7kg，为维持轨道高度不变，需要开启舱外发动机增加了170N的推力，则该区域每立方米空间内的尘埃数大约为（　　） A. 2×106个 B. 16个 C. 14×104个 D. 2个 【答案】D 【解析】 【详解】设该区域每立方米空间内的尘埃数为n个，则在∆t时间内有v∆tSn个尘埃数附着于飞船上，对尘埃由动量定理可得 F∆t=v∆t∙Snmv 代入数据解得 n≈2个 ABC错误，D正确。 故选D。 5. 如图所示，竖直平面内有一圆心为、半径为的圆，水平直径的A、C两端点分别固定点电荷，为竖直直径，为OB的中点，且P、D两点的电势差为。一带电荷量为、质量为的小球以一定初速度从点开始竖直向下运动，经过点时加速度大小为，在P、B间运动时加速度大于。忽略小球所带电荷对电场的影响，重力加速度为，取无穷远处为零电势点。则小球从到的过程中（　　） A. 经过点时的速度最小 B. 经过点时的加速度大于 C. 机械能先增大后减小 D. 初动能大于 【答案】D 【解析】 【详解】A．设点的场强大小为，则在点有 可得 又小球在P、B间运动时加速度大于，则P、B间场强大于，且方向竖直向下。根据对称性可知小球在OD中点所受合力为零，小球先减速后加速，在OD中点时速度最小，A错误； B．点的场强为零，小球在点只受重力，加速度大小为g，B错误； C．从到的过程中电场力先做负功后做正功，小球的机械能先减小后增大，C错误； D．设OD中点为，根据对称性可知，P、F电势相等，则F、D两点的电势差也为U，从到，电场力大于重力，小球做减速运动，从到，小球做加速运动，即小球到达点时速度不为0，就能到达点，使小球能经过点即可到达点，由 有 D正确。 故选D。 6. 一圆柱形绝热汽缸水平固定，开口向右，底部透明，横截面积为S。汽缸内的两隔板a、b将汽缸分成Ⅰ、Ⅱ两室，其中隔板a绝热，隔板b导热，隔板可在汽缸内无摩擦地移动。b的右侧与水平弹簧相连。初始时，弹簧处于拉伸状态，两室内均封闭有体积为、温度为T。的理想气体。现用红外线对I室底部进行照射，隔板缓慢移动。稳定后，b隔板向右移动了已知大气压强为，环境温度保持不变，照射前、后弹簧的弹力大小均为弹簧始终处在弹性限度内。则a隔板向右移动的距离△x为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】由平衡条件知Ⅰ、Ⅱ两室气体压强始终相等，设加热前后两室气体的压强分别为、。由于加热前后弹簧弹力大小相等，设弹簧弹力为F，加热前，有 加热后，有 a隔板向右移动的距离 Ⅱ室气体体积 Ⅱ室气体发生等温变化，由玻意耳定律，有 联立解得 故选D。 7. 如图所示，纸面内有一“凹”字形单匝金属线框组成闭合回路，置于垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，线框的总电阻为R，边长如图所示．线框绕ab轴做角速度为ω的匀速圆周运动。则从图示位置（　　） A 转动90°时回路中电流方向发生改变 B. 转动180°过程中通过导线截面的电荷量为零 C. 转动90°时回路中感应电动势大小为 D. 转动过程中电流的有效值为 【答案】C 【解析】 【详解】A．通过一次中性面（即磁场与线框面积垂直位置时）电流方向才会发生改变，故A错误； B．转动180°的过程中通过导线截面的电荷量为 故B错误； C．转动90°时回路中感应电动势大小为 故C正确； D．转动过程中电流的有效值为 故D错误。 故选C。 二、多选题（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多个选项正确，选对但不全得3分，有错或不答得0分。） 8. 如图，质量为M和m的两个物块叠放在水平桌面上，轻绳绕过光滑的定滑轮O'，一端与m相连，另一端悬挂重物A。施一外力F缓慢拉结点O，令OO'从竖直拉至水平方向，其中F方向与OO'夹角α大小恒定（α>90°），此过程中M和m两物块及桌子始终保持静止，滑轮与m之间的轻绳与桌面平行，则下列说法中正确的是（　　） A. 绳子OO'的拉力先增大后减小 B. m对M的摩擦力先增大后减小 C. 桌面对M的摩擦力先减小后增大 D. 地面对桌子的摩擦力先增大后减小 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．对节点O受力分析，绳子拉力和F的夹角不变，合力与悬挂物体的重力等大反向，作出受力分析图如下 分析发现，随着绳拉力T由竖直逐渐变为水平的过程，绳拉力先增大，后减小，A正确； B．对m分析，绳子的拉力与M对m的摩擦力为一对平衡力，等大反向，绳拉力先增大，后减小，则M对m的摩擦力先增大，后减小，根据牛顿第三定律，m对M的摩擦力先增大，后减小，B正确； C．对M和m整体，根据平衡条件，绳子的拉力与桌面对M的摩擦力为一对平衡力，等大反向，绳拉力先增大，后减小，则桌面对M的摩擦力先增大，后减小，C错误。 D．对M和m以及桌子、悬挂物及滑轮等物体整体，根据平衡条件，F的水平分力与地面对桌子的摩擦力等大反向，由图像可知，F的水平分力大小（图中F与T在圆上交点到G的距离）先增大后减小，则地面对桌子的摩擦力先增大后减小，D正确； 故选ABD。 9. 一列简谐横波沿直线传播，和两点是沿传播方向上两点，波由传向，、两点平衡位置相距，从0时刻起点的振动图像如图中的甲所示，点的振动图像如图中的乙所示，则下列说法正确的是（　　） A. 该波的波长可能为 B. 该波的波长可能为 C. 该机械波的最大传播速度为 D. 该波遇到的孔，一定能发生明显的衍射 【答案】BC 【解析】 【详解】ABC．根据题意可知，由于波由传向，由图可知，质点的振动形式经过 传到质点，则有 可知，当时 时 由图可知，周期为，波长最大时，波速最大，则有 故A错误，BC正确； D．由于机械波的波长可以很短，故该波遇到的孔，不一定能发生明显的衍射，故D错误。 故选BC。 10. 如图所示，在水平边界OP上方有磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场，OP距离为2m，PQ是一足够长的挡板，OP延长线与PQ的夹角为θ，粒子打在挡板上均被吸收。在O、P之间有大量质量、电荷量和速度都相同的粒子，速度方向均垂直于边界OP，且在纸面内。其中从OP中点射入的粒子恰能垂直打在挡板上（不计粒子重力及其相互作用）。则下列说法正确的是（　　） A. 当时，PQ上被粒子打中区域的长度为 B. 当时，PQ上被粒子打中区域的长度为2m C. 当时，PQ上被粒子打中区域的长度为 D. 当时，PQ上被粒子打中区域的长度为1m 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．由于粒子从中点射入恰能垂直打到挡板上，即粒子运动半径，当时，粒子打中挡板的长度 故A正确，B错误； CD．当时，粒子打中挡板的长度 故C正确，D错误。 故选AC。 三、实验题（共16分） 11. 某同学在家中利用一个挂钟表盘探究“力的平行四边形定则”。 实验器材有橡皮筋、重6N的小铁块、轻弹簧、细线、直尺、挂钟表盘。实验步骤如下： ①在轻弹簧下挂小铁块，平衡时弹簧伸长6.0cm。 ②如图1所示，将表盘竖直固定，橡皮筋上端固定在表盘的“12”处，下端拴上两根细线套a、b，先用弹簧竖直向下拉线套a，使橡皮筋下端至表盘中心O点处，此时弹簧伸长了10.0cm，将此时拉橡皮筋的力记为F。该同学取弹簧伸长2cm为单位力长度，在表盘上过O点作出了力F的图示。 ③如图2所示，再将小铁块挂在线套b上，并将其搭在表盘“4”处的光滑钉子上，用弹簧拉线套a，调整弹簧拉力的大小和方向，使橡皮筋下端到达O点时，线套a正好经过“7”处，此时弹簧伸长了8.2cm，将弹簧的拉力记为，铁块的拉力记为。 请回答下列问题： （1）弹簧的劲度系数为___________N/m。（计算结果取两位有效数字） （2）实验中两次拉橡皮筋时都使其下端到达O点的目的是___________。 A．让橡皮筋伸长适当长度 B．防止超过橡皮筋的弹性限度 C．保证两次拉橡皮筋的力效果相同 （3）该同学在图2中画出和的力的图示，如图3所示。 （4）随后该同学采用两种方案来分析实验数据。 方案一：在表盘上，分别将、两个力的图示的箭头与F的力的图示的箭头连成一个四边形，观察这个四边形，若四边形非常接近___________，则猜想求两个力合力的方法可以采用平行四边形定则； 方案二：在表盘上，以、两力为邻边作出平行四边形，如图3所示，若其对角线对应的力与F的偏差在误差允许范围内，则该同学验证了力的平行四边形定则，其中___________是、两力的合力的理论值。 【答案】 ①. ②. C ③. 平行四边形 ④. 【解析】 【详解】（1）[1]在第①步，由胡克定律可得弹簧的劲度系数为 （2）[2]为了保证两次拉橡皮筋的力效果相同，则第二次拉橡皮筋时也使其下端到达O点。 故选C。 （4）[3][4]探究力的平行四边形，在力的图示中，两个分力与合力构成的四边形接近平行四边形，因为存在实验误差，合力的理论值是根据力的平行四边形定则这个理论作出来的，所以是、两力的合力的理论值。 12. 某些固体材料受到外力作用后，除了产生形变，其电阻率也会发生变化，这种现象称为“压阻效应”。已知某压敏电阻的阻值变化范围约为，某实验小组在室温下用伏安法探究该电阻阻值随压力F变化的规律，实验室提供了如下器材可供选择： A.压敏电阻，无压力时阻值400Ω； B.直流电源，电动势6V，内阻不计； C.电压表，量程为0~3V，内阻为3kΩ； D.电流表，量程为0~0.6A，内阻忽略不计； E.电流表，量程为0~100mA，内阻忽略不计； F.定值电阻； G.定值电阻； H.滑动变阻器R，最大电阻值约为50Ω； I.开关与导线若干。 （1）某同学设计了如图甲所示的实验电路原理图，其中电流表应选择______，定值电阻应选择______。（选填实验器材前序号）。 （2）请在图乙中将实物连线补充完整______。 （3）某次压力测试，在电阻上施加力F，闭合开关S，测得两个电表的读数分别为和，则压敏电阻阻值______Ω。（计算结果保留3位有效数字） （4）改变F的大小，测得不同的值，绘成图像如图丙所示。按图甲实验电路进行实验，调节滑动变阻器使电压表保持满偏，在电阻上施加力F，当电流表满偏时，压力F为______N。（计算结果保留3位有效数字） 【答案】（1） ①. E ②. F （2） （3）100 （4）189 【解析】 【小问1详解】 [1]阻值变化范围从60Ω到400Ω，流经电流表的电流大概在几十毫安，故电流表选E [2]串联定值电阻，相当于扩大电压表量程，扩大到6V即可，电压表内阻为3kΩ，定值电阻选F 【小问2详解】 如图所示 【小问3详解】 根据欧姆定律可得 【小问4详解】 由图丙可得，图线斜率绝对值为 电压表满偏时，有 则 四、解答题 13. 某种材料制成的横截面如图为一四边形玻璃体，面竖直，面水平，面水平，面和竖直线夹角。现有一束单色激光，与成射入玻璃体，光线经面反射后达到面，恰好在面上无光线射出，求玻璃体对该单色光的折射率。 【答案】 【解析】 【详解】作出光路图，如图 光线在面刚好发生全反射，由几何关系可得，光线在面反射与面夹角为 有几何关系及折射定律可得 又由 联立求得 14. 如图所示，有两条不计电阻的平行光滑金属导轨MQN、，导轨间距L=0.5m，其中MQ、段倾斜放置，倾斜角，，QN、段水平放置，两段之间通过一小段（大小可忽略）光滑圆弧绝缘材料平滑相连，在倾斜导轨左端连接一电容C=2F的电容器，在N和两端与电阻器相连，在倾斜导轨MQ、区域内加有垂直于倾斜导轨平面向下的匀强磁场B1=2T，在水平导轨的区域内加有垂直水平导轨平面向上的匀强磁场B2=0.8T，、均与导轨垂直，且，cdef是质量为3m、各边长度均为L的开口向左的U形金属框，已知其de边电阻为，其余各段电阻可忽略不计，开始时紧挨导轨静置于左侧外，一不计电阻的质量为m的金属棒a紧贴从静止释放，使其向下滑行，越过后与U形金属框发生碰撞，碰后粘在一起形成一个正方形导体框沿导轨穿过磁场B2区域。已知m=1kg，不计一切摩擦，取重力加速度g=10m/s2，求： （1）金属棒a在倾斜导轨下滑的加速度大小（提示：）； （2）de边刚进入磁场B2区域时的速度大小； （3）整个过程中电阻器R上产生的焦耳热。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）金属棒a与电容器组成电路，金属棒a向下滑行过程中，电容器的电压U始终等于金属棒a切割磁感线产生感应电动势，则有 电容的电量 电路中的电流 对金属棒a，由牛顿第二定律得 可得 解得 （2）金属棒a匀加速下滑，设金属棒a到达倾斜导轨底端时的速度大小为v0，由运动学公式得 解得 金属棒a越过后与U形金属框发生完全非弹性碰撞，以水平向右正方向，由动量守恒定律得 解得 （3）在de边进入磁场的过程，de边左侧被导轨和金属棒a短路（即电阻R中无电流），回路中只有de边的电阻R，设de边达到时的速度为v2，以水平向右为正方向，此过程由动量定理得 解得 在金属棒a进入磁场B2的过程，de边与电阻R并联，电路总电阻0.5R，设金属棒a达到时的速度为v3，同理，由动量定理得 解得 此过程中产生的焦耳热为Q，由能量守恒定律得 整个过程中电阻器R上产生的焦耳热 15. 如图所示，坐标系平面在纸面内，在的区域存在垂直纸面向外的匀强磁场，的区域Ⅰ和的区域Ⅱ的磁感应强度大小分别为和。大量质量为、电荷量为的带正电的粒子，同时从原点射入磁场，粒子射入的速度大小相等，在坐标平面内与正方向成角。沿轴正方向射入的粒子在点垂直两磁场的边界射入区域Ⅱ。不计粒子的重力和粒子间的相互作用。 （1）求粒子从原点射入磁场时的速度大小； （2）求不能进入区域Ⅱ内的粒子，在区域Ⅰ内运动的最长时间； （3）若粒子在区域Ⅱ中受到与速度大小成正比、方向相反的阻力，比例系数为，观察发现沿轴正方向射入的粒子，射入区域Ⅱ后粒子轨迹呈螺旋状并与两磁场的边界相切于Q点（未画出），求： ①该粒子由点运动到Q点的时间； ②该粒子在区域Ⅱ中运动轨迹的长度。 【答案】（1） （2） （3）①；② 【解析】 【小问1详解】 由题意知，粒子做圆周运动的半径 由 解得 【小问2详解】 由旋转圆模型知，粒子沿轴正向进入Ⅰ区域的时间最长，即 【小问3详解】 ①该粒子在区域Ⅱ中的运动轨速如图所示 洛伦兹力提供向心力 可得 即角速度为一定值，又可知粒子与边界相切时转过的弧度为，时间 解得 ②粒子在区域Ⅱ中做螺旋线运动，由于阻力最后停下来，在切线方向上，牛顿第二定律 则 有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $