精品解析：湖北襄阳市第四中学2025-2026学年高三上学期2月期末物理试题

襄阳四中2025-2026学年度高三年级第一学期期末质量检测 物理试题 一、选择题：共10小题，共40分。在每小题给出的四个选项中，第 1~7题只有一项符合题目要 求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题4分，全部选对的给4分，选对但不全的给2分，有选错的给0分。 1. 关于以下四张插图相关描述，下列说法正确的是（　　） A. 图1：该实验中验电器指针带负电 B. 图2：麦克斯韦在该实验中首次捕捉到了电磁波 C. 图3：该实验为卢瑟福发现质子的实验过程，其对应的核反应方程式为 D. 图4：普朗克用“能量子”观点的理论计算值与黑体辐射实验值吻合得很好，说明能量是不连续的 2. 卫星1、2绕行星P、卫星3绕行星Q在轨道上运动的图像如图所示，其中T为卫星的公转周期，r为卫星的公转半径。已知图线P、Q的延长线均通过原点O，将行星P、Q视为相距很远的球体，卫星运动的轨道近似为圆轨道，则（　　） A. 行星P的质量小于行星Q的质量 B. 卫星1的运行速度小于卫星3的运行速度 C. 卫星1和卫星2的运行速度之比为 D. 相等时间内，卫星1和2与行星P的连线扫过的面积相等 3. 上端封闭、下端开口的导热玻璃管倒扣在水槽中，处于静止状态。现缓慢向下按压玻璃管、管上端未进入水面，如图所示。则此过程中管内（　　） A. 气体分子数密度变小 B. 气体分子平均动能变大 C. 水面上升 D. 气体放热 4. 如图所示，两长直通电导线电流方向相同（图中未标记），导线1放置在粗糙水平桌面上，导线2沿着以导线1为圆心的圆轨迹转动，导线1始终静止在桌面上，所受的摩擦力与导线2转过的角度θ之间的关系如图所示，以水平向右为正方向，则（　　） A. 导线2一定顺时针转动 B. 导线1所受的安培力先变小后变大 C. 导线2的初始位置一定在导线1右侧的水平面上 D. 当导线1受到的摩擦力最大时，水平面对它的支持力最小 5. 如图所示，轻弹簧一端与倾斜传送带上的物块连接，另一端固定在墙面上，弹簧轴线与传送带平行，物块与传送带间的动摩擦因数恒定。传送带足够长且匀速转动一段时间后，物块在传送带上做简谐运动，运动过程中弹簧不超过其弹性限度，则（ ） A. 传送带的转动方向一定是顺时针 B. 传送带的转动方向一定是逆时针 C. 物块最大速度小于传送带的速度 D. 物块的最大速度大于传送带的速度 6. 一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻、的阻值分别是3Ω、1Ω，滑动变阻器的最大阻值为4Ω ，U为有效值恒定的正弦交流电压源。当滑动变阻器的滑片P移至最下端时，理想交流电流表的示数为I，当滑片P移至最上端时，电流表的示数变为4I，则下列说法正确的是（　　） A. 滑片P由最上端移至最下端的过程，变压器输出功率逐渐减小 B. 滑片P由最上端移至最下端过程，变压器输出功率先增大后减小 C. 变压器原、副线圈的匝数之比为2∶1 D. 变压器原、副线圈的匝数之比为1∶2 7. 实验室中常用荧光物质探测带电粒子的运动规律。如图所示，空间中存在竖直向下的匀强电场，足够大平行金属板P、Q水平置于电场中，两板内侧均匀涂有可吸收粒子的荧光物质。Q板上某处有一粒子源O，可以向各个方向均匀发射质量为m、电荷量为＋q、速度大小为的带电粒子，粒子撞击到荧光物质会使其发出荧光。已知粒子打在Q板上最远的位置与O的距离为8d（图中未画出），不计粒子重力，则下列说法正确的是（　　） A. 初速度方向与水平方向成30°角的粒子打在Q板上最远处 B. 若两板间距为2d，则电场强度大小为 C. 若两板间距为3d，则电场强度大小为 D. 若两板间距为3d，则P板上的发光面积为 8. 有一个质量为1kg的小球，在4个不同方向的共点力的作用下做匀速直线运动，现同时撤去大小分别为2N和3N的两个力，其余的力保持不变，关于此后该小球的运动情况，下列说法正确的（　　） A. 可能做加速度大小为1m/s2的匀减速直线运动 B. 可能做加速度大小为10m/s2的匀加速直线运动 C. 可能做加速度大小为3m/s2的匀变速曲线运动 D. 可能做向心加速度大小为2m/s2的匀速圆周运动 9. 一透明介质薄板的左侧分别有红、蓝两种光源。薄板的高度H=1cm，长度L=100cm，光源发出的光从平板的左侧入射，入射角θ可取0°至90°之间所有的角度，假设该薄板对红光和蓝光的折射率分别为1.25和，则（　　） A. 在平板的右侧可以观测到红、蓝两种颜色的光，但在上侧只能看到红光 B 蓝光最多经历71次全反射后从平板右侧出射 C. 红光和蓝光在薄板中的最短传播时间相等 D. 对于从薄板右侧出射的光，H越大，光线在玻璃板中的传播时间越长 10. 某科研小组设计了一装置来吸收等离子体。现有一束等离子体以沿x轴正向射来，电荷的质量为，电荷量绝对值为，等离子束的横截面MNPQ是边长25L的正方形，MNPQ的中垂面为x-O-y平面，在其右侧空间有一匀强磁场，方向沿y轴正向，在磁场中放置半径为L的圆柱形金属收集器，两端面的圆心坐标为：P1（3L，25L，0）、Q1（3L，0，0），落在其表面的电荷可被直接吸收，忽略电荷间的相互作用，则（　　） A. 电荷在磁场中的轨迹半径为5L B. 若没有金属收集器，则落在x轴上的电荷离M1的最远距离为10L C. 从截面MNPQ离开时，在和区间的负电荷可被吸收 D. 从截面MNPQ离开时，在区间的正、负电荷均能被吸收 二、实验题：共2小题，共16分。 11. 某实验小组用如图甲所示装置探究加速度与合力的关系，一细绳通过定滑轮连接两个小桶A和B，A桶中放有若干个质量均为m的钩码，打点计时器固定在铁架台上，已知重力加速度为g。 （1）下列实验操作步骤，正确的顺序是 。（填写对应字母符号） ①从A桶中取一个钩码放入B桶，接通电源，释放B桶，更换纸带 ②给B桶一竖直向下的速度，通过不断调整B桶中细沙的质量，直到打出的纸带点迹均匀。 ③根据所得数据，作出相关图像，得出结论。 ④重复步骤①的操作，得到多组数据。 A. ②①④③ B. ①②④③ C. ①②③④ （2）打点计时器的打点周期为T，实验打出的一段纸带如图乙所示，5个点为连续打出的点，1、5点间距为x2，则桶的加速度大小为________（用所给字母表示）。 （3）实验小组测得多组数据，以B桶中钩码的质量为纵坐标，A桶和B桶的加速度为横坐标，得到一条过原点斜率为k的倾斜直线，若牛顿第二定律成立，则两桶及所有钩码和桶内沙子的总质量_________（用k、g表示）。 12. 某实验小组测量一电池的电动势E（约3V）和内阻r，实验室提供的实验器材如下： A.电流表G（量程为1mA，内阻为500Ω） B定值电阻R1=2.5kΩ C.定值电阻R2=11.5kΩ D.电阻箱R（0~99.9Ω） E.待测电池 F.开关S一个，导线若干 （1）设计实验电路如图甲所示，图中虚线框内应选定值电阻________（填写R1或者R2） （2）按图甲电路图连接好实验电路后，调节电阻箱R，通过实验记录下电阻箱的电阻R和相应的电流值I，忽略电流表中的电流对于干路电流的影响，做出图像如图乙所示，由图像可得该电源的电动势为E=________V，内阻r=_______Ω（均保留两位有效数字）。 （3）采用（2）中的处理方式，测得电源的电动势________、内阻________。（填写“偏大”“偏小”或“不变”） 三、计算题：共3小题，共44分。 13. 我国地震局记录了某次地震过程中的振动图像和波动图像，图1为传播方向上某质点的振动图像，图2为该地震波恰好传到坐标处时的波形图，假设地震简谐横波传播的速度大小不变，求： （1）波的传播速度大小； （2）求再经过多长时间，处的质点第一次到达波峰。 14. 如图所示，两根相距d=1m的平行金属导轨固定于同一水平面，其右端接一阻值为R=3Ω的电阻。质量为m=0.5kg的金属杆静置在导轨上，金属杆在导轨间的电阻为r=3Ω，其左侧的矩形匀强磁场区域MNPQ的磁感应强度大小为B=1T、方向竖直向下。当该磁场区域以速度大小v0=5m/s匀速向右完全扫过金属杆后，金属杆的速度大小变为v=2m/s。导轨的电阻不计，导轨光滑且足够长，杆在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触。求： （1）MN刚扫过金属杆时，金属杆的加速度大小； （2）PQ刚要离开金属杆时，电阻R的发热功率； （3）磁场区域的宽度。 15. 如图所示，在足够长的光滑水平面上有两个小物块、和凹槽。物块的质量为，物块的质量为，凹槽的质量为，、相距为，凹槽的左端与相距为，凹槽左、右槽壁的距离为且槽壁的厚度忽略不计，凹槽内放一质量为的小物块。物块与左边槽壁的距离为，与凹槽之间的动摩擦因数。开始时物块、凹槽均静止，现给物块施加水平向右的恒力，物块向右做匀加速运动，一段时间后与发生弹性碰撞。当与发生第二次弹性碰撞时立刻撤去恒力。与凹槽碰撞立即粘在一起运动。已知，，，取重力加速度，物块、、均可视为质点，物块与凹槽壁的碰撞没有能量损失，且所有碰撞时间均忽略不计。求： （1）小物块从开始运动到与小物块发生第一次碰撞所用的时间； （2）小物块和第二次碰撞后各自的速度大小； （3）物块与凹槽相对静止时，两者的相对路程； （4）从物块开始运动到物块与凹槽相对静止时，物块和凹槽的位移之和。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 襄阳四中2025-2026学年度高三年级第一学期期末质量检测 物理试题 一、选择题：共10小题，共40分。在每小题给出的四个选项中，第 1~7题只有一项符合题目要 求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题4分，全部选对的给4分，选对但不全的给2分，有选错的给0分。 1. 关于以下四张插图的相关描述，下列说法正确的是（　　） A. 图1：该实验中验电器指针带负电 B. 图2：麦克斯韦在该实验中首次捕捉到了电磁波 C. 图3：该实验为卢瑟福发现质子的实验过程，其对应的核反应方程式为 D. 图4：普朗克用“能量子”观点的理论计算值与黑体辐射实验值吻合得很好，说明能量是不连续的 【答案】D 【解析】 【详解】A．由于光电效应，金属板中光电子逸出后，使得金属板和指针都带正电，故A错误； B．赫兹通过实验首次捕捉到了电磁波，故B错误； C．该实验为卢瑟福的粒子散射实验，提出原子核式结构，故C错误； D．普朗克用“能量子”观点的理论计算值与黑体辐射实验值吻合得很好，故D正确。 故选D 。 2. 卫星1、2绕行星P、卫星3绕行星Q在轨道上运动的图像如图所示，其中T为卫星的公转周期，r为卫星的公转半径。已知图线P、Q的延长线均通过原点O，将行星P、Q视为相距很远的球体，卫星运动的轨道近似为圆轨道，则（　　） A. 行星P的质量小于行星Q的质量 B. 卫星1的运行速度小于卫星3的运行速度 C. 卫星1和卫星2的运行速度之比为 D. 相等时间内，卫星1和2与行星P的连线扫过的面积相等 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据万有引力提供向心力有 解得 即图像中的斜率 则斜率越大，中心天体质量越小，所以行星的质量大于行星的质量，故A错误； B．由图像可知，卫星1和卫星3的周期相同，但卫星1所处的轨道半径更大，根据运行速度 可知，卫星1的运行速度大于卫星3的运行速度，故B错误； C．根据万有引力提供向心力，有 解得 即卫星1和卫星2的运行速度之比为，故C正确； D．由上述分析可知 则卫星1和卫星2相同时间内扫过的面积，故D错误。 故选C。 3. 上端封闭、下端开口的导热玻璃管倒扣在水槽中，处于静止状态。现缓慢向下按压玻璃管、管上端未进入水面，如图所示。则此过程中管内（　　） A. 气体分子数密度变小 B. 气体分子平均动能变大 C. 水面上升 D. 气体放热 【答案】D 【解析】 【详解】BC．按压玻璃管，假设管内水面不动，其与水槽内的水面高度差h不变，则管内气体体积减小，气体温度不变，根据理想气体状态方程 可知管内气压增大，该结论与管内气压矛盾，故假设不成立，管内气压的增大必然导致管内水面下降，同时气体分子平均动能由温度决定，可知气体分子平均动能不变，故BC错误； A．根据理想气体状态方程 管内气压增大，气体温度不变，可知管内气体体积减小，气体分子数密度增大，故A错误； D．管内气体体积减小，外界对气体做功；气体温度不变，内能不变，由热力学第一定律 可知气体放热，故D正确。 故选D。 4. 如图所示，两长直通电导线电流方向相同（图中未标记），导线1放置在粗糙水平桌面上，导线2沿着以导线1为圆心的圆轨迹转动，导线1始终静止在桌面上，所受的摩擦力与导线2转过的角度θ之间的关系如图所示，以水平向右为正方向，则（　　） A. 导线2一定顺时针转动 B. 导线1所受的安培力先变小后变大 C. 导线2的初始位置一定在导线1右侧的水平面上 D. 当导线1受到的摩擦力最大时，水平面对它的支持力最小 【答案】C 【解析】 【详解】AC．由题意知两根导线中电流方向相同，表现为引力；根据图像，导线1的初始摩擦力方向水平向左，可知导线2在导线1右侧的水平面上，无论导线2顺时针或逆时针转过一小角度，导线1受到的摩擦力均仍向左且在变小，因此无法判定导线2的旋转方向，故A错误，C正确； B．由于两导线电流大小不变，且距离不发生变化，导线1所受的安培力的大小不变，故B错误； D．当导线2在导线1右侧或左侧的水平面上时，导线1受到的安培力的水平分量最大，此时导线1受到的摩擦力最大，水平面对它的支持力与重力大小相等；当导线2在导线1的正上方时，导线1受到的安培力的竖直分量最大，水平分量为零，因此导线1不受摩擦力作用，同时导线1受到的支持力是最小的，故D错误。 故选C。 5. 如图所示，轻弹簧一端与倾斜传送带上的物块连接，另一端固定在墙面上，弹簧轴线与传送带平行，物块与传送带间的动摩擦因数恒定。传送带足够长且匀速转动一段时间后，物块在传送带上做简谐运动，运动过程中弹簧不超过其弹性限度，则（ ） A. 传送带的转动方向一定是顺时针 B. 传送带的转动方向一定是逆时针 C. 物块的最大速度小于传送带的速度 D. 物块的最大速度大于传送带的速度 【答案】C 【解析】 【详解】物块在传送带上做简谐运动，说明物块与传送带一定存在相对运动，物块沿传送带方向受重力的分力（恒定）、弹簧弹力（随位移线性变化）、传送带对物块的滑动摩擦力（大小恒定、方向待定），要满足回复力，需要保证物块在运动过程中受到的滑动摩擦力的方向不变。传送带顺时针转动时，当物块在平衡位置的最大速度小于传送带的速度时，无论物块向上运动还是向下运动，传送带对物块的滑动摩擦力方向均沿传送带向上，同理，传送带逆时针转动时，当物块在平衡位置的最大速度小于传送带的速度时，无论物块向上运动还是向下运动，传送带对物块的滑动摩擦力方向均沿传送带向下。综上分析可知，物块要在传送带上做简谐运动，传送带可顺时针转动也可逆时针转动，但物块的最大速度小于传送带的速度。 故选C。 6. 一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻、的阻值分别是3Ω、1Ω，滑动变阻器的最大阻值为4Ω ，U为有效值恒定的正弦交流电压源。当滑动变阻器的滑片P移至最下端时，理想交流电流表的示数为I，当滑片P移至最上端时，电流表的示数变为4I，则下列说法正确的是（　　） A. 滑片P由最上端移至最下端的过程，变压器输出功率逐渐减小 B. 滑片P由最上端移至最下端的过程，变压器输出功率先增大后减小 C. 变压器原、副线圈的匝数之比为2∶1 D. 变压器原、副线圈的匝数之比为1∶2 【答案】A 【解析】 【详解】设原、副线圈的匝数比为k，原线圈的电流为，则有副线圈的电流为， 原线圈电压 因为电源电压的有效值恒定，则有 代入数据可得 解得 变压器及其右侧电路的等效电路如图所示 其等效电阻 则等效电阻的取值范围为 AB．将看成电源内阻，则等效电阻消耗的电功率 因此当时，变压器的输出功率最大，结合上述分析可知，且滑片P由最上端移至最下端的过程，逐渐增大，因此变压器的输出功率一直减小，故A正确，B错误； CD．根据上述分析可知，变压器原、副线圈的匝数之比为3∶1，故CD错误。 故选A。 7. 实验室中常用荧光物质探测带电粒子的运动规律。如图所示，空间中存在竖直向下的匀强电场，足够大平行金属板P、Q水平置于电场中，两板内侧均匀涂有可吸收粒子的荧光物质。Q板上某处有一粒子源O，可以向各个方向均匀发射质量为m、电荷量为＋q、速度大小为的带电粒子，粒子撞击到荧光物质会使其发出荧光。已知粒子打在Q板上最远的位置与O的距离为8d（图中未画出），不计粒子重力，则下列说法正确的是（　　） A. 初速度方向与水平方向成30°角的粒子打在Q板上最远处 B. 若两板间距为2d，则电场强度大小为 C. 若两板间距为3d，则电场强度大小为 D. 若两板间距为3d，则P板上的发光面积为 【答案】D 【解析】 【详解】设打在Q板上最远处的粒子初速度方向与水平方向成角，则有 ， 水平位移为 由牛顿第二定律可得粒子加速度为 可知当时水平位移最大 此时竖直方向上的最大位移 当间距为3d时，该粒子不会打到P板上。 由，可得 设到达P板时竖直分速度恰好减为0的粒子初速度方向与水平方向成角，有 解得则粒子到达P板时的水平位移为 发光部分是以为半径的圆，所以发光面积 故选D。 8. 有一个质量为1kg的小球，在4个不同方向的共点力的作用下做匀速直线运动，现同时撤去大小分别为2N和3N的两个力，其余的力保持不变，关于此后该小球的运动情况，下列说法正确的（　　） A. 可能做加速度大小为1m/s2的匀减速直线运动 B. 可能做加速度大小为10m/s2的匀加速直线运动 C. 可能做加速度大小为3m/s2的匀变速曲线运动 D. 可能做向心加速度大小为2m/s2的匀速圆周运动 【答案】AC 【解析】 【详解】撤去大小分别为2N和3N的两个力，剩下两个力的合力与这两个力的合力等大反向，则剩下两个力的合力范围为1N~5N 最大加速度 最小加速度： 即加速度大小范围为 由于受到的是恒力，加速度大小和方向都不变，所以不可能做匀速圆周运动。 故选AC。 9. 一透明介质薄板的左侧分别有红、蓝两种光源。薄板的高度H=1cm，长度L=100cm，光源发出的光从平板的左侧入射，入射角θ可取0°至90°之间所有的角度，假设该薄板对红光和蓝光的折射率分别为1.25和，则（　　） A. 在平板的右侧可以观测到红、蓝两种颜色的光，但在上侧只能看到红光 B. 蓝光最多经历71次全反射后从平板右侧出射 C. 红光和蓝光在薄板中最短传播时间相等 D. 对于从薄板右侧出射的光，H越大，光线在玻璃板中的传播时间越长 【答案】A 【解析】 【详解】A．对蓝光： 不等式恒成立，因此蓝光在上下表面始终发生全反射，不会从上/下侧射出，只能从右侧出射。 对红光： 当时不满足全反射条件，红光会从上/下侧射出；当时红光全反射到右侧。 因此右侧能观测到红、蓝两种光，上侧只能看到红光， 故A正确。 B．蓝光最大折射角对应 得  每经历1次全反射，水平方向前进  总长度 则最多反射次数  即最多70次全反射，故B错误。 C．传播时间  最短时间对应最小：当，，， 红光、蓝光，显然不相等，故C错误。 D．由可知，传播时间只和折射率、板长、折射角有关，和板高无关，故D错误。 故选A。 10. 某科研小组设计了一装置来吸收等离子体。现有一束等离子体以沿x轴正向射来，电荷的质量为，电荷量绝对值为，等离子束的横截面MNPQ是边长25L的正方形，MNPQ的中垂面为x-O-y平面，在其右侧空间有一匀强磁场，方向沿y轴正向，在磁场中放置半径为L的圆柱形金属收集器，两端面的圆心坐标为：P1（3L，25L，0）、Q1（3L，0，0），落在其表面的电荷可被直接吸收，忽略电荷间的相互作用，则（　　） A. 电荷在磁场中的轨迹半径为5L B. 若没有金属收集器，则落在x轴上的电荷离M1的最远距离为10L C. 从截面MNPQ离开时，在和区间的负电荷可被吸收 D. 从截面MNPQ离开时，在区间的正、负电荷均能被吸收 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．若没有金属收集器，则打在轴上的电荷，离最远的距离为半径，由洛伦兹力提供向心力 得 故A正确，B错误； CD．能够被装置吸收的区域如图所示 圆形轨迹与装置边界相切，圆心的位置分别为 从截面离开时，在和区间的负电荷可被吸收，从截面离开时，在区间的正、负电荷均能被吸收。故C正确，D错误。 故选AC。 二、实验题：共2小题，共16分。 11. 某实验小组用如图甲所示装置探究加速度与合力的关系，一细绳通过定滑轮连接两个小桶A和B，A桶中放有若干个质量均为m的钩码，打点计时器固定在铁架台上，已知重力加速度为g。 （1）下列实验操作步骤，正确的顺序是 。（填写对应字母符号） ①从A桶中取一个钩码放入B桶，接通电源，释放B桶，更换纸带 ②给B桶一竖直向下的速度，通过不断调整B桶中细沙的质量，直到打出的纸带点迹均匀。 ③根据所得数据，作出相关图像，得出结论。 ④重复步骤①的操作，得到多组数据。 A. ②①④③ B. ①②④③ C. ①②③④ （2）打点计时器的打点周期为T，实验打出的一段纸带如图乙所示，5个点为连续打出的点，1、5点间距为x2，则桶的加速度大小为________（用所给字母表示）。 （3）实验小组测得多组数据，以B桶中钩码的质量为纵坐标，A桶和B桶的加速度为横坐标，得到一条过原点斜率为k的倾斜直线，若牛顿第二定律成立，则两桶及所有钩码和桶内沙子的总质量_________（用k、g表示）。 【答案】（1）A （2） （3）2gk 【解析】 【小问1详解】 正确步骤为：给B桶一竖直向下的速度，通过不断调整B桶中细沙的质量，直到打出的纸带点迹均匀，从A桶中取一个钩码放入B桶，接通电源，释放B桶，利用纸带测出加速度a，重复步骤①的操作，得到多组数据，根据所得数据，作出相关图像，得出结论。 故选A。 小问2详解】 根据逐差法求加速度 可得 【小问3详解】 设B桶和沙子的总质量为，A桶的质量为，钩码的总质量为，从A桶中取出钩码放到B桶中的质量为，设绳子拉力为T，有 初始时B桶中没放钩码时，A桶和B桶匀速下落有 可得 当从A桶中取出质量为的钩码放到B桶中时，对B桶有 对A桶有 解得 变形得 由于以桶中钩码的质量为纵坐标，A桶和B桶的加速度为横坐标，得到一条过原点斜率为k，则有 解得 12. 某实验小组测量一电池的电动势E（约3V）和内阻r，实验室提供的实验器材如下： A.电流表G（量程为1mA，内阻为500Ω） B.定值电阻R1=2.5kΩ C.定值电阻R2=11.5kΩ D.电阻箱R（0~99.9Ω） E.待测电池 F.开关S一个，导线若干 （1）设计实验电路如图甲所示，图中虚线框内应选定值电阻________（填写R1或者R2） （2）按图甲电路图连接好实验电路后，调节电阻箱R，通过实验记录下电阻箱的电阻R和相应的电流值I，忽略电流表中的电流对于干路电流的影响，做出图像如图乙所示，由图像可得该电源的电动势为E=________V，内阻r=_______Ω（均保留两位有效数字）。 （3）采用（2）中的处理方式，测得电源的电动势________、内阻________。（填写“偏大”“偏小”或“不变”） 【答案】（1）R1 （2） ①. 2.7 ②. 5.0 （3） ①. 偏小 ②. 偏小 【解析】 【小问1详解】 要将量程1mA、内阻500Ω的电流表G改装为量程约3V的电压表，串联分压电阻的总阻值需要满足 因此串联电阻 故选。 【小问2详解】 [1][2]改装后电压表总内阻，设电流表电流为，则并联支路电压 根据闭合电路欧姆定律，题目忽略电流表支路电流对干路的影响，近似干路电流为 可得  整理得 因此图像的纵截距，斜率 由图乙得,纵截距 代入得 斜率 代入得 【小问3详解】 [1][2]实际干路电流为，我们推导时忽略了，真实的公式整理得截距 我们错误将截距按计算，因此得到 故测量值均偏小。 三、计算题：共3小题，共44分。 13. 我国地震局记录了某次地震过程中的振动图像和波动图像，图1为传播方向上某质点的振动图像，图2为该地震波恰好传到坐标处时的波形图，假设地震简谐横波传播的速度大小不变，求： （1）波的传播速度大小； （2）求再经过多长时间，处质点第一次到达波峰。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由题图可知波长，周期，波的传播速度大小为 解得 【小问2详解】 由图2可知，此时处于波峰，且波沿x轴正方向传播，的质点与的波峰相距 传播时间为 可知再经过，处的质点第一次到达波峰。 14. 如图所示，两根相距d=1m的平行金属导轨固定于同一水平面，其右端接一阻值为R=3Ω的电阻。质量为m=0.5kg的金属杆静置在导轨上，金属杆在导轨间的电阻为r=3Ω，其左侧的矩形匀强磁场区域MNPQ的磁感应强度大小为B=1T、方向竖直向下。当该磁场区域以速度大小v0=5m/s匀速向右完全扫过金属杆后，金属杆的速度大小变为v=2m/s。导轨的电阻不计，导轨光滑且足够长，杆在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触。求： （1）MN刚扫过金属杆时，金属杆的加速度大小； （2）PQ刚要离开金属杆时，电阻R的发热功率； （3）磁场区域的宽度。 【答案】（1） （2）0.75W （3）6m 【解析】 【小问1详解】 MN刚扫过金属杆时，感应电动势 感应电流为 由牛顿第二定律有 解得 【小问2详解】 PQ刚要离开金属杆时，感应电动势 电阻R的功率 【小问3详解】 由动量定理得 电荷量 解得 15. 如图所示，在足够长的光滑水平面上有两个小物块、和凹槽。物块的质量为，物块的质量为，凹槽的质量为，、相距为，凹槽的左端与相距为，凹槽左、右槽壁的距离为且槽壁的厚度忽略不计，凹槽内放一质量为的小物块。物块与左边槽壁的距离为，与凹槽之间的动摩擦因数。开始时物块、凹槽均静止，现给物块施加水平向右的恒力，物块向右做匀加速运动，一段时间后与发生弹性碰撞。当与发生第二次弹性碰撞时立刻撤去恒力。与凹槽碰撞立即粘在一起运动。已知，，，取重力加速度，物块、、均可视为质点，物块与凹槽壁的碰撞没有能量损失，且所有碰撞时间均忽略不计。求： （1）小物块从开始运动到与小物块发生第一次碰撞所用的时间； （2）小物块和第二次碰撞后各自的速度大小； （3）物块与凹槽相对静止时，两者的相对路程； （4）从物块开始运动到物块与凹槽相对静止时，物块和凹槽的位移之和。 【答案】（1） （2）， （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 物块与小物块发生第一次碰撞前瞬间的速度大小，可根据动能定理求解，满足 解得 小物块做匀变速直线运动，与小物块发生第一次碰撞所用的时间满足 【小问2详解】 当与发生第一次弹性碰撞后速度分别为，根据动量守恒定律有 根据能量守恒定律有 解得， 当与发生第一次弹性碰撞后先向左做匀减速，再向右匀加速运动，向右匀速运动。假设还没运动到凹槽所在处，追上发生第二次弹性碰撞，追上所经历时间为，且两物块位移相等，对A有 其中 对B有 联立解得， 可知小于，假设成立，设与发生第二次弹性碰撞前速度分别为，， 当与发生第二次弹性碰撞后速度分别为，根据动量守恒定律有 根据能量守恒定律有，。 解得， 【小问3详解】 当与发生第二次弹性碰撞后的速度为零同时撤去外力，所以静止，向右匀速运动，与凹槽碰撞立即粘在一起运动，速度为，满足 解得 由于、之间有摩擦，物块开始运动，随后物块与凹槽左、右边槽壁多次发生弹性碰撞，最终物块与凹槽相对静止，一起匀速运动，速度为，满足 由能量守恒有 解得 【小问4详解】 （4）设凹槽与物块每次碰前的速度分别为、，碰后的速度分别为、，根据动量守恒有 碰撞过程没有动能损失，满足 解得， 即每碰撞一次和凹槽与物块发生一次速度交换，两次碰撞之间，和凹槽与物块加速、减速的加速度大小相等，做出和凹槽与物块相互作用过程中的图像，图像中实线为和凹槽的图线，虚线为 物块的图线 由图可知，和凹槽与物块相互作用前的速度为，最后的共同速度为，运动时间可按和凹槽一直减速计算，有 其中 解得 设和凹槽与物块速度分别为、，根据动量守恒定律得 即 、的运动方向相同，结合上式可得两物体位移关系为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $