精品解析：四川省成都市树德中学2025-2026学年高三下学期学情自测物理试题

树德中学高2023级高三下期开学考试物理试题 一、单项选择题：本题共7题，每题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. 如图，在空的铝制饮料罐中插入一根粗细均匀足够长的透明吸管，接口处用蜡密封，吸管中注入一段长度可忽略的油柱，在吸管上标上温度值，就制作成了一个简易气温计。若外界大气压不变，下列说法正确的是（　　） A. 吸管上温度刻度分布不均匀 B. 吸管上标的温度值由下往上减小 C. 温度升高时，罐内气体增加的内能小于吸收的热量 D. 温度升高时，饮料罐内壁单位面积、单位时间受到气体分子撞击次数不变 2. 的衰变方程为，已知的质量为，新核的质量为，X粒子的质量为，下列说法正确的是（　　） A. X粒子是氦原子核，它的电离能力很强 B. 的平均核子质量比的大 C. 的比结合能为 D. 若静止，其衰变后和X粒子的动能之比是234：4 3. 外太空小行星若有撞击地球风险，人类将主动干预，使得小行星偏离原有的轨道。如图所示，假设某颗小行星绕太阳做圆周运动，轨道半径为r，运动方向如箭头所示。探测器在P处以较大速度撞击小行星并结合为一体。小行星的轨道变为图中虚线椭圆轨道，远日点仍为P，近日点为Q，Q到太阳的距离为r1。下列说法正确的是（　　） A. 撞击后小行星绕太阳运行的周期可能不变 B. 撞击后小行星经过Q点的速度比撞击前的速度大 C. 撞击后小行星最大速度与最小速度之比为 D. 探测器可能从后面追上小行星并撞击 4. 如图甲，某同学将平面镜倾斜浸于水中，太阳光（可视为平行光）经水面的折射和平面镜的反射在光屏上形成了彩色条纹。为解释该现象，他将光路图简化为图乙所示，、为太阳光最终折射出水面的其中两束单色光。不考虑容器对光线的反射，下列说法正确的是（　　） A. 水对光的折射率小于水对光的折射率 B. 光在水中传播时间大于光在水中的传播时间 C. 逐渐增大平面镜与水平面的夹角，光首先消失 D. 将平面镜水平放置，光线沿不同方向折射出水面 5. 如图甲，两波源和分别位于与处，以为边界，两侧为不同的均匀介质。时两波源同时开始振动，其振动图像相同，如图乙所示。时与两处的质点开始振动，不考虑反射波的影响，下列说法正确的是（　　） A. 时两列波开始相遇 B. 在间波的波长为 C. 两列波在间遇到的障碍物不能发生明显衍射 D. 两列波叠加稳定后，处的质点振动减弱 6. 分拣线上常会用到改变工件运动方向的装置。如图所示，宽度为的水平传送带以速度向右匀速运动，在其上方固定一光滑挡板，挡板与传送带边界夹角为。现将质量为的工件（可视为质点）轻放在传送带中心线上一点，当工件相对传送带静止时恰好碰到挡板，碰后工件垂直于挡板方向的速度减为零，平行于挡板方向的速度与碰前相同，最终从边界离开传送带。已知工件与传送带间的动摩擦因数为，重力加速度大小为。则工件（　　） A. 从放上传送带至碰到挡板，所用的时间为 B. 从放上传送带至碰到挡板，摩擦力对其做功为 C. 沿挡板运动时对挡板的压力大小为 D. 从碰到挡板至离开传送带所用的时间为 7. 如图，足够大的空间内存在与水平方向夹角的匀强电场，长度为、不可伸长的轻绳一端系于点，另一端系一质量为、电荷量为的带正电小球（可视为质点），点距水平地面的高度为，其正下方处固定一刀片，、间距离小于。当小球处于静止状态时，轻绳与竖直方向的夹角为。现将小球拉至点右侧等高位置（轻绳刚好拉直）静止释放，运动至点正下方时轻绳被刀片割断，最终小球落到水平地面上。已知重力加速度大小为，下列说法正确的是（　　） A. 电场强度的大小为 B. 小球运动至点正下方时的速度大小为 C. 轻绳与刀片接触前瞬间的拉力大小为 D. 小球落地点与点的水平距离为 二、多项选择题：本题共题，每题分，共分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得分，选对但不全的得分，有选错的得分。 8. 如图甲，不计电阻、处于匀强磁场中的圆形线圈面积，匝数，磁感应强度随时间正弦变化的图像如图乙所示（取垂直纸面向里为磁场正方向）。导线框右边与理想变压器的原线圈连接，已知变压器原、副线圈匝数之比为，副线圈连接的电阻。下列说法正确的是（　　） A. 时，圆形线圈中无电流 B. 内流过的电流方向改变次 C. 圆形线圈中电压最大值是 D. 电流表的示数为 9. 如图，相同小球、用长为的轻杆连接紧靠墙壁竖直立于水平面上。当系统受到轻微扰动后，由静止开始向右滑动，两球始终在同一竖直平面内运动。当与墙面作用力刚为0时，杆与墙面夹角的余弦，不计一切摩擦，重力加速度大小为。下列说法正确的是（　　） A. 球与墙面作用力为0时，球的速度为 B. 球落地时的速度为 C. 球与墙面作用力为0时，地面对球的作用力为 D. 从球释放到落地过程中，杆对球做功为 10. 如图，真空中存在多层紧密相邻的水平向右、大小为的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，宽度均为，长度足够长。电场、磁场的边界互相平行且与电场方向垂直。一质量为、电荷量为的带正电的粒子在第1层左侧边界某处由静止释放，粒子从第4层磁场右侧边界穿出时，速度的方向与水平方向的夹角为。不计粒子的重力及运动时的电磁辐射，下列说法正确的是（　　） A. 粒子从第4层磁场右侧边界穿出时的速度大小为 B. 磁场的磁感应强度为 C. 若保证粒子不能从第层磁场右边界穿出，至少为16 D. 若保证粒子不能从第层磁场右边界穿出，至少为12 三、实验题（共16分） 11. 如图乙所示，某实验小组利用位移传感器（发射器）和与之相连的计算机来研究小车做匀变速直线运动的相关规律。小车开始运动后每隔0.1s记录下小车到出发点的距离，数据如表所示。 序号 0 1 2 3 4 5 t/s 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 x/cm 0 6.60 14.60 24.00 34.90 47.30 — 66.0 73.0 87.3 94.6 ①完成表格中第3组数据，填在表中。 ②计算机记录第2组位移时小车的瞬时速度大小是________（结果保留三位有效数字）。 ③根据表中数据，实验小组绘制出图像如图丙所示。 ④从实验结果可知，小车运动图线可视为一条直线，由图线得小车运动的加速度大小a=________m/s²（结果保留三位有效数字）。 12. 近年来以比亚迪为代表的新能源汽车得到了空前发展，然而使用新能源的车主发现新旧电池不能混用，更换电池时须整体更换，成本高昂。某学习小组为了弄清新旧电池不能混用的原因，利用普通5号碱性电池做了如下模拟实验。实验器材如下： 新旧5号碱性电池若干； 灵敏电流计一个（量程，内阻为）； 电流表A一个（量程，内阻为）； 滑动变阻器（阻值）； 电阻箱（阻值）； 开关、导线若干。 （1）小王同学准备用上述器材分别测量5号碱性电池、的电源电动势和内阻（每次测量一节电池）。首先他把灵敏电流计和电阻箱串联改装成的电压表，电阻箱应调至________。 （2）改装完成后，设计了图甲所示的电路进行实验；利用实验数据作出了图像如图乙中A和B所示，其中旧电池的电动势为________V，内阻为________（结果均保留两位有效数字）。 （3）小赵同学对标有“2.5V，0.3W”的小灯泡描绘出了伏安特性曲线如乙图中的所示。若将上述、两节电池串联起来为该小灯泡供电，则该电池组的发热功率为________W（结果保留两位有效数字），并从能量角度分析为何新旧电池不能混用________． 四、解答题（共38分） 13. 某无人机在某冰雪地带运送紧急物资，飞行高度，水平速度。飞至目标区域时，将质量的带缓冲气囊的应急医疗包释放，下落4s后缓冲气囊打开，气囊对医疗包施加竖直向上的力，使医疗包在竖直方向做匀减速直线运动，到达待救援者时竖直速度刚好为零。已知待救援者的质量，重力加速度大小，忽略空气阻力和冰面摩擦力。求： （1）气囊对医疗包施加的力的大小； （2）医疗包对救援者的水平冲量大小。 14. 如图甲，间距为的金属板、竖直放置，金属板左侧存在竖直向上的匀强电场，金属板、之间存在垂直纸面的交变磁场，磁感应强度随时间变化如图乙，垂直纸面向里为磁场正方向，板右侧有边界为正三角形、磁感应强度大小为、方向垂直平面向里的匀强磁场区域（未画出），另有一与板夹角为的固定挡板。一质量为、电荷量为的带正电粒子从与板水平距离为的点以速度方向与竖直方向成、大小为射入电场，经过在（）时刻水平射入磁场中，粒子通过变化磁场后从点进入板右侧区域，经正三角形磁场区域偏转后垂直打到挡板上，不计粒子重力。求： （1）匀强电场的电场强度大小； （2）粒子在交变磁场区域运动的时间及磁感应强度的最小值； （3）正三角形磁场区域的最小面积。 15. 如图为升降机示意图。间距的金属导轨、固定在绝缘水平面上，端接有一智能电源。电阻的相同均匀导体棒、通过绝缘轻杆组成“”字形，整体质量，“”字形平放在导轨上，棒中点通过细绳绕过滑轮与一质量的货物相连，棒的中心右侧某位置固定有一劲度系数的绝缘轻弹簧（初始时处于原长，左端位于点）。整个装置处于竖直向下、磁感应强度的匀强磁场中。时，货物正以匀速上升，时货物脱钩，当货物上升到最高点时（未碰到滑轮），棒刚好运动至点。已知棒每经过一次点，智能电源的电流方向改变，大小不变。不计一切阻力及除导体棒外其他电阻，弹簧振子周期，已知重力加速度的大小，取。求： （1）货物匀速上升时，通过电源的电流大小与方向； （2）棒运动到点前瞬间的速度大小以及此时电源的输出电压； （3）从至棒第二次运动到点过程中，流过棒的电荷量及电源输出的总能量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 树德中学高2023级高三下期开学考试物理试题 一、单项选择题：本题共7题，每题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. 如图，在空的铝制饮料罐中插入一根粗细均匀足够长的透明吸管，接口处用蜡密封，吸管中注入一段长度可忽略的油柱，在吸管上标上温度值，就制作成了一个简易气温计。若外界大气压不变，下列说法正确的是（　　） A. 吸管上的温度刻度分布不均匀 B. 吸管上标的温度值由下往上减小 C. 温度升高时，罐内气体增加的内能小于吸收的热量 D. 温度升高时，饮料罐内壁单位面积、单位时间受到气体分子撞击次数不变 【答案】C 【解析】 【详解】A．若油柱缓慢移动，则封闭的理想气体发生了等压变化，则、 所以 由此可知，吸管上的温度刻度分布均匀，故A错误； B．若温度升高，气体体积变大，油柱向上移动，则吸管上的温度刻度值由下往上增大，故B错误； C．气温升高时，气体内能增加，气体体积增大，对外做功，根据热力学第一定律可知，气体吸收的热量大于对外做的功，罐内气体增加的内能小于吸收的热量，故C正确； D．随温度升高，每个分子产生的平均撞击力变大，而气体发生等压变化，则单位时间内罐内壁单位面积上受到气体分子撞击的次数减小，故D错误。 故选C。 2. 的衰变方程为，已知的质量为，新核的质量为，X粒子的质量为，下列说法正确的是（　　） A. X粒子是氦原子核，它的电离能力很强 B. 的平均核子质量比的大 C. 的比结合能为 D. 若静止，其衰变后的和X粒子的动能之比是234：4 【答案】A 【解析】 【详解】A. 衰变方程 依据质量数守恒和电荷数守恒，X粒子的质量数为 电荷数为 故X为氦原子核（粒子），粒子带电荷多、质量大，电离能力很强，故A正确； B. 衰变过程释放能量，存在质量亏损，即 新核比更稳定，其平均核子质量更小，即，故B错误； C. 比结合能是原子核总结合能除以核子数，而表达式为衰变能（衰变释放的能量），并非的结合能，故C错误； D. 若静止，由动量守恒，衰变后与X粒子动量大小相等。 动能公式 可得，当动量大小相等时，动能之比反比于质量之比，即 ，故D错误。 故选A。 3. 外太空小行星若有撞击地球风险，人类将主动干预，使得小行星偏离原有的轨道。如图所示，假设某颗小行星绕太阳做圆周运动，轨道半径为r，运动方向如箭头所示。探测器在P处以较大速度撞击小行星并结合为一体。小行星的轨道变为图中虚线椭圆轨道，远日点仍为P，近日点为Q，Q到太阳的距离为r1。下列说法正确的是（　　） A. 撞击后小行星绕太阳运行的周期可能不变 B. 撞击后小行星经过Q点的速度比撞击前的速度大 C. 撞击后小行星最大速度与最小速度之比为 D. 探测器可能从后面追上小行星并撞击 【答案】B 【解析】 【详解】A．由于撞击后轨道的半长轴小于撞击前轨道半径，根据开普勒第三定律可知，撞击后小行星绕太阳运行的周期变小，故A错误； C．撞击后在近日点Q的速度最大，在远日点P的速度最小，根据开普勒第二定律可得，故C错误； D．探测器和小行星撞击后，小行星速度变小，轨迹才会变为图中虚线，设探测器质量为m1，速度为v0，小行星质量为m2，速度为v，撞击后探测器和小行星整体速度变为vʹ，探测器若从后面追上小行星撞击，有 根据动量守恒定律有 可得 不符合实际，故D错误； B．小行星从远日点运动到近日点过程，根据机械能守恒定律可得， 解得 撞击后与撞击前相比，r远不变，r近变小，则v近增大，即撞击后小行星经过Q点的速度比撞击前的速度大，故B正确。 故选B。 4. 如图甲，某同学将平面镜倾斜浸于水中，太阳光（可视为平行光）经水面的折射和平面镜的反射在光屏上形成了彩色条纹。为解释该现象，他将光路图简化为图乙所示，、为太阳光最终折射出水面的其中两束单色光。不考虑容器对光线的反射，下列说法正确的是（　　） A. 水对光的折射率小于水对光的折射率 B. 光在水中的传播时间大于光在水中的传播时间 C. 逐渐增大平面镜与水平面的夹角，光首先消失 D. 将平面镜水平放置，光线沿不同方向折射出水面 【答案】A 【解析】 【详解】A．如图1所示，设太阳光在水面的入射点为，、光线在水面的折射点分别为B、C，分别作B、C关于平面镜的对称点D、E，连接AD、AE，分别交平面镜于F、G，即AF、AG分别为、光线在平面镜上的入射光线，FB、GC分别为、光线在平面镜上的反射光线。设太阳光在点的入射角为i，AF、AG与法线的夹角（即折射角）分别为、，根据折射率公式 因为，所以，故A正确； B．由可知 、光在水中的传播距离分别为， 由光路图可知 、光在水中的传播时间 所以，故B错误； C．设GC光线在平面镜上的反射角为，在水面上的入射角为，平面镜与水平方向的夹角为，根据几何关系可知 所以 逐渐增大，增大，增大，由 可知 所以光线在水面的入射角首先达到b光的临界角，b光首先消失，故C错误； D．如图2所示，将平面镜水平放置，设太阳光在水面的入射角为i，其中一条折射光线对应的折射角为，则该光线在平面镜上的入射角、对应反射光线在平面镜上的反射角及在水面处的入射角均为，根据折射率公式可知，该光线折射出水面的折射角仍为i，同理可证其他光线折射出水面的折射角也为i，即光线沿相同方向折射出水面，故D错误。 故选A。 5. 如图甲，两波源和分别位于与处，以为边界，两侧为不同的均匀介质。时两波源同时开始振动，其振动图像相同，如图乙所示。时与两处的质点开始振动，不考虑反射波的影响，下列说法正确的是（　　） A. 时两列波开始相遇 B. 在间波的波长为 C. 两列波在间遇到的障碍物不能发生明显衍射 D. 两列波叠加稳定后，处的质点振动减弱 【答案】D 【解析】 【详解】A．以为边界，两侧为不同的均匀介质，波传播速度由介质决定，则边界左侧介质波的传播速度 边界右侧介质波的传播速度 设再经历时间两列波相遇，则有 解得 即两列波开始相遇的时间为，故A错误； BC．根据图乙可知，周期 对边界左侧的波有 对边界右侧的波有 则在间波的波长为，两列波在间遇到的障碍物，由于波长大于障碍物尺寸，可以发生明显衍射，故BC错误； D．波源的波形传播到处质点的时间 此时右侧波在该质点已经振动的时间 即此时左侧波在该点的振动位于平衡位置向上运动，右侧波在该点的振动位于平衡位置向下运动，可知，两列波叠加稳定后，处的质点振动减弱，故D正确； 故选D。 6. 分拣线上常会用到改变工件运动方向的装置。如图所示，宽度为的水平传送带以速度向右匀速运动，在其上方固定一光滑挡板，挡板与传送带边界夹角为。现将质量为的工件（可视为质点）轻放在传送带中心线上一点，当工件相对传送带静止时恰好碰到挡板，碰后工件垂直于挡板方向的速度减为零，平行于挡板方向的速度与碰前相同，最终从边界离开传送带。已知工件与传送带间的动摩擦因数为，重力加速度大小为。则工件（　　） A. 从放上传送带至碰到挡板，所用的时间为 B. 从放上传送带至碰到挡板，摩擦力对其做功为 C. 沿挡板运动时对挡板的压力大小为 D. 从碰到挡板至离开传送带所用的时间为 【答案】C 【解析】 【详解】A．工件在传送带上做匀加速运动，加速度为 与传送带共速时有 则，故A错误； B．从放上传送带至碰到挡板，由动能定理得摩擦力对其做功，故B错误； CD．工件与传送带共速时将工件的速度分解为沿挡板方向和垂直挡板方向，如图所示 则 故工件与挡板碰撞后，垂直于挡板方向的速度减为零，相对传送带的速度大小 方向垂直于挡板斜向左下方，由于摩擦力方向与相对运动方向相反，所以工件受到传送带摩擦力与挡板对它的弹力大小相等、方向相反，根据牛顿第三定律知沿挡板运动时对挡板的压力与挡板对工件的弹力相等大小为； 又因与传送带沿挡板方向的速度相同，工件沿挡板方向不受力以做匀速直线运动，则工件从碰到挡板到离开传送带的运动时间，故C正确，D错误。 故选C。 7. 如图，足够大的空间内存在与水平方向夹角的匀强电场，长度为、不可伸长的轻绳一端系于点，另一端系一质量为、电荷量为的带正电小球（可视为质点），点距水平地面的高度为，其正下方处固定一刀片，、间距离小于。当小球处于静止状态时，轻绳与竖直方向的夹角为。现将小球拉至点右侧等高位置（轻绳刚好拉直）静止释放，运动至点正下方时轻绳被刀片割断，最终小球落到水平地面上。已知重力加速度大小为，下列说法正确的是（　　） A. 电场强度的大小为 B. 小球运动至点正下方时的速度大小为 C. 轻绳与刀片接触前瞬间的拉力大小为 D. 小球落地点与点的水平距离为 【答案】C 【解析】 【详解】A．对处于静止状态的小球进行受力分析，沿轻绳方向和垂直于轻绳方向分解，垂直于轻绳方向得到 解得，故A错误； B．小球所受重力与电场力的合力大小为（恒力，可作为等效重力），方向为向右斜向下，与重力方向成,小球做圆周运动，合力做功等于动能的变化量，有 计算得，故B错误； C．沿轻绳方向的合力提供向心力，有 计算得，故C正确； D．水平方向，有 位移 竖直方向，有 位移 联立解得，故D错误。 故选C。 二、多项选择题：本题共题，每题分，共分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得分，选对但不全的得分，有选错的得分。 8. 如图甲，不计电阻、处于匀强磁场中的圆形线圈面积，匝数，磁感应强度随时间正弦变化的图像如图乙所示（取垂直纸面向里为磁场正方向）。导线框右边与理想变压器的原线圈连接，已知变压器原、副线圈匝数之比为，副线圈连接的电阻。下列说法正确的是（　　） A. 时，圆形线圈中无电流 B. 内流过的电流方向改变次 C. 圆形线圈中电压最大值是 D. 电流表的示数为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．时，磁感应强度的变化率最大，根据法拉第电磁感应定律可知，圆形线圈中的感应电流最大，故A错误； B．交变电流的周期为0.02s，一个周期电流方向改变2次，则1s内流过的电流方向改变100次，故B正确； C．根据乙图可知 圆形线圈产生的感应电动势的最大值为，故C错误； D．感应电动势的有效值为 根据 解得 电流表的示数为，故D正确。 故选BD。 9. 如图，相同小球、用长为的轻杆连接紧靠墙壁竖直立于水平面上。当系统受到轻微扰动后，由静止开始向右滑动，两球始终在同一竖直平面内运动。当与墙面作用力刚为0时，杆与墙面夹角的余弦，不计一切摩擦，重力加速度大小为。下列说法正确的是（　　） A. 球与墙面作用力为0时，球的速度为 B. 球落地时的速度为 C. 球与墙面作用力为0时，地面对球的作用力为 D. 从球释放到落地的过程中，杆对球做功为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．设球与墙面作用力为0时，球的速度为，球的速度为，则由系统机械能守恒有 又因为 联立解得，，故A正确； B．设球落地时的速度为，此时球的速度为，则由系统机械能守恒有 由分析可知，从球A与墙面作用力为0到落地过程，球A与墙壁脱离，则由A、B系统水平方向动量守恒可得 联立解得，，故B错误； C．由于不计一切摩擦，则当球与墙面作用力为0时，杆对球A的作用力是零，故此时杆对球B的作用力也是零，而在竖直方向上球B受重力和水平面的支持力处于平衡状态，所以地面对球的作用力大小等于，故C错误； D．从球释放到落地的过程中，对球列动能定理方程有 解得杆对球做功为，故D正确。 故选AD。 10. 如图，真空中存在多层紧密相邻的水平向右、大小为的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，宽度均为，长度足够长。电场、磁场的边界互相平行且与电场方向垂直。一质量为、电荷量为的带正电的粒子在第1层左侧边界某处由静止释放，粒子从第4层磁场右侧边界穿出时，速度的方向与水平方向的夹角为。不计粒子的重力及运动时的电磁辐射，下列说法正确的是（　　） A. 粒子从第4层磁场右侧边界穿出时的速度大小为 B. 磁场的磁感应强度为 C. 若保证粒子不能从第层磁场右边界穿出，至少为16 D. 若保证粒子不能从第层磁场右边界穿出，至少为12 【答案】AC 【解析】 【详解】A．粒子从第4层磁场右侧边界穿出时，经电场加速4次，则有 解得，故A正确； BCD．设粒子在第n层磁场中运动的速度为vn，轨道半径为rn，则有， 设粒子进入第n层磁场时，速度的方向与水平方向的夹角为，从第n磁场右侧边界穿出时速度方向与水平方向的夹角为，粒子在电场中运动时，垂直于电场线方向的速度分量不变，则有 由图甲可知 则有 则、、... 为一组等差数列，公差为d，可得 当n=1时，由图乙可知 则 解得 由题目可知当n=4时，，即 解得 若粒子恰好不能从第n层磁场右侧边界穿出，则，即 当时，联立解得，故C正确，BD错误。 故选AC。 三、实验题（共16分） 11. 如图乙所示，某实验小组利用位移传感器（发射器）和与之相连的计算机来研究小车做匀变速直线运动的相关规律。小车开始运动后每隔0.1s记录下小车到出发点的距离，数据如表所示。 序号 0 1 2 3 4 5 t/s 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 x/cm 0 6.60 14.60 24.00 34.90 47.30 — 66.0 73.0 87.3 94.6 ①完成表格中第3组数据，填在表中。 ②计算机记录第2组位移时小车的瞬时速度大小是________（结果保留三位有效数字）。 ③根据表中数据，实验小组绘制出图像如图丙所示。 ④从实验结果可知，小车运动图线可视为一条直线，由图线得小车运动的加速度大小a=________m/s²（结果保留三位有效数字）。 【答案】 ①. 80.0 ②. 87.0 ③. 1.40（1.39~1.41） 【解析】 【详解】[1]由平均速度定义可知第三组数据为 [2]根据中间时刻的速度等于平均速度可知计算机记录第2组位移时小车的瞬时速度大小为 [3]由匀变速直线运动公式有 变形有 故图像斜率为 由图像可求得小车运动的加速度大小为 12. 近年来以比亚迪为代表的新能源汽车得到了空前发展，然而使用新能源的车主发现新旧电池不能混用，更换电池时须整体更换，成本高昂。某学习小组为了弄清新旧电池不能混用的原因，利用普通5号碱性电池做了如下模拟实验。实验器材如下： 新旧5号碱性电池若干； 灵敏电流计一个（量程，内阻为）； 电流表A一个（量程，内阻为）； 滑动变阻器（阻值）； 电阻箱（阻值）； 开关、导线若干 （1）小王同学准备用上述器材分别测量5号碱性电池、的电源电动势和内阻（每次测量一节电池）。首先他把灵敏电流计和电阻箱串联改装成的电压表，电阻箱应调至________。 （2）改装完成后，设计了图甲所示的电路进行实验；利用实验数据作出了图像如图乙中A和B所示，其中旧电池的电动势为________V，内阻为________（结果均保留两位有效数字）。 （3）小赵同学对标有“2.5V，0.3W”的小灯泡描绘出了伏安特性曲线如乙图中的所示。若将上述、两节电池串联起来为该小灯泡供电，则该电池组的发热功率为________W（结果保留两位有效数字），并从能量角度分析为何新旧电池不能混用________． 【答案】（1）990 （2） ①. 1.4 ②. 26 （3） ①. 0.14 ②. 混用后电池内阻消耗的功率很大 【解析】 【小问1详解】 由题意，改装后的电压表的量程U=I（R+Rg） 代入已知数据可得R=990Ω 【小问2详解】 [1][2]U-I图像的斜率代表电源内阻，旧电池的内阻较大，由图可知A图是旧电池的图像； 由图可知电源电动势为1.4V，电池A、B的内阻分别为， 【小问3详解】 将上述A、B两节电池串联起来为该小灯泡供电，则等效电动势为2.8V，等效内阻为28Ω，作出电源的U-I图像如下， 与灯泡的U-I图像的交点为（70mA，0.8V），可知此时灯泡的电压为0.8V，电流为70mA，则电功率为P=UI=0.056W 电池组发热功率为Pr=I2r=0.072×28W=0.14W 可知新旧电池不能混用的原因是混用后电池内阻消耗的功率很大。 四、解答题（共38分） 13. 某无人机在某冰雪地带运送紧急物资，飞行高度，水平速度。飞至目标区域时，将质量的带缓冲气囊的应急医疗包释放，下落4s后缓冲气囊打开，气囊对医疗包施加竖直向上的力，使医疗包在竖直方向做匀减速直线运动，到达待救援者时竖直速度刚好为零。已知待救援者的质量，重力加速度大小，忽略空气阻力和冰面摩擦力。求： （1）气囊对医疗包施加的力的大小； （2）医疗包对救援者的水平冲量大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设医疗包在竖直方向的加速时间和位移为和，由运动学规律可知 打开气囊前的瞬间物体的速度 医疗包在竖直方向的减速位移 根据速度—位移公式有 根据牛顿第二定律有 联立以上公式可解得 小问2详解】 救援者接到医疗包时，医疗包具有水平方向的速度，接到医疗包后二者共速，动量守恒，所以 解得 根据动量定理可得医疗包对救援者的水平冲量大小 解得 14. 如图甲，间距为的金属板、竖直放置，金属板左侧存在竖直向上的匀强电场，金属板、之间存在垂直纸面的交变磁场，磁感应强度随时间变化如图乙，垂直纸面向里为磁场正方向，板右侧有边界为正三角形、磁感应强度大小为、方向垂直平面向里的匀强磁场区域（未画出），另有一与板夹角为的固定挡板。一质量为、电荷量为的带正电粒子从与板水平距离为的点以速度方向与竖直方向成、大小为射入电场，经过在（）时刻水平射入磁场中，粒子通过变化磁场后从点进入板右侧区域，经正三角形磁场区域偏转后垂直打到挡板上，不计粒子重力。求： （1）匀强电场的电场强度大小； （2）粒子在交变磁场区域运动的时间及磁感应强度的最小值； （3）正三角形磁场区域的最小面积。 【答案】（1） （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子在电场中运动，根据运动的分解有， 根据牛顿第二定律有 解得 【小问2详解】 在变化磁场中，时间内粒子做匀速直线运动，运动的距离 解得 在变化磁场中，时间内粒子做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力 为保证粒子从点进入N板右侧区域，在时间内粒子需转整数圈，粒子做圆周运动的周期 粒子做圆周运动的半径，才能保证粒子从点进入N板右侧区域，解得变化磁场磁感应强度的最小值 粒子从点射入变化磁场区域至运动到点的时间 解得 【小问3详解】 粒子在正三角形磁场区域中做匀速圆周运动，轨迹如图所示 由洛伦兹力提供向心力 等边三角形的高 等边三角形的边长 等边三角形的面积 解得 15. 如图为升降机示意图。间距的金属导轨、固定在绝缘水平面上，端接有一智能电源。电阻的相同均匀导体棒、通过绝缘轻杆组成“”字形，整体质量，“”字形平放在导轨上，棒中点通过细绳绕过滑轮与一质量的货物相连，棒的中心右侧某位置固定有一劲度系数的绝缘轻弹簧（初始时处于原长，左端位于点）。整个装置处于竖直向下、磁感应强度的匀强磁场中。时，货物正以匀速上升，时货物脱钩，当货物上升到最高点时（未碰到滑轮），棒刚好运动至点。已知棒每经过一次点，智能电源的电流方向改变，大小不变。不计一切阻力及除导体棒外其他电阻，弹簧振子周期，已知重力加速度的大小，取。求： （1）货物匀速上升时，通过电源的电流大小与方向； （2）棒运动到点前瞬间的速度大小以及此时电源的输出电压； （3）从至棒第二次运动到点过程中，流过棒的电荷量及电源输出的总能量。 【答案】（1），电流方向： （2）， （3）， 【解析】 【小问1详解】 货物匀速上升，对货物与“H”字形，有 解得 由右手定则可知，电流方向： 【小问2详解】 货物脱钩，货物到最高点时间 对导体棒动量定理有 解得。 向右未碰到弹簧，此时反电动势 电路电流有 即 解得 【小问3详解】 画出导体棒碰到弹簧后所受合力与位移关系如图所示，设弹簧最大压缩量为。 根据动能定理 解得。从点开始，“H”字形与弹簧组成系统在水平面内做简谐运动，其平衡位置在点左侧，设弹簧最大形变量为，有 解得。因此，振幅 “H”字形从接触弹簧到离开弹簧 解得周期 流过导体棒的电荷量 从至棒第二次运动到点过程中，导体棒焦耳热 与弹簧接触期间，导体棒焦耳热 根据能量守恒定律，电源输出总能量 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $