精品解析：山西大学附属中学校2025-2026学年高三下学期3月模块诊断物理试题

山西大学附中2025~2026学年第二学期高三3月模块诊断 物 理 试 题 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，只有一项符合题目要求。 1. 科学家在探索物理规律的过程中，通过不同的科学方法，探究归纳出规律。下列说法正确的是（　　） A. 探究自由落体运动规律的实验中，主要应用了等效替代的方法 B. 探究加速度与力、质量关系的实验中，主要应用了理想化模型的方法 C. 探究两个互成角度的力的合成规律的实验中，主要应用了控制变量法 D. 根据，当非常小时，可以用表示t时刻的瞬时速度，应用了极限思维方法 2. 恒星末期，氧、硅等重元素在极端高温高压下聚变，释放巨大能量。这一“烧石头”的核过程短暂而剧烈，为超新星爆发埋下伏笔。其中某一核反应方程为，下列选项正确的是（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 3. 2025年9月3日阅兵仪式上，飞行员驾驶飞机沿如图所示轨迹在竖直面内匀速率飞行，依次经过a、b、c三点，b为轨迹上的最高点，a、c两点距地面高度相同。下列说法正确的是（　　） A. 飞机经过b点时的合外力为零 B. 飞机经过a、c两点时速度一样 C. 飞机从a点运动到c点的过程中机械能守恒 D. 飞机在a点的机械能小于在b点的机械能 4. 如图所示，一沿水平方向运动的小车内，有一底面粗糙、斜面光滑的斜劈，斜劈上有一质量为的小物块，它们都和小车保持相对静止。已知斜劈倾角为，下列说法正确的是（ ） A. 小车一定是向右运动 B. 斜面体受到小车的摩擦力方向水平向左 C. 物块受到的支持力大小为 D. 小车的加速度大小为 5. 如图甲所示，空间有一水平向右的匀强电场，其中有一个半径为的竖直光滑圆环，环内有两根光滑的弦轨道和，点所在的半径与竖直直径成角。质量为、电荷量为的带电小球（可视为质点）从点由静止释放，分别沿弦轨道和到达圆周的运动时间相同。现去掉弦轨道和，如图乙所示，给小球一个初速度，让小球恰能在圆环内做完整的圆周运动，不考虑小球运动过程中电荷量的变化，重力加速度为，下列说法正确的是（ A. 小球经过点时对轨道的压力为零 B. 匀强电场的电场强度大小为 C. 小球做圆周运动经过点时动能最大 D. 小球做圆周运动过程中对环的压力的最大值为 6. 如图所示，在水平放置且足够长的平板AB和CD之间有匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，两板的板间距为。大量质量为、电荷量为的粒子，以相同的速率沿纸面内的各个方向，从点射入磁场区域。不计粒子的重力和粒子间的相互作用力，若匀强磁场的磁感应强度大小为，AB板上被粒子打中的区域长度与CD板上被粒子打中的区域长度之比为（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，倾角为θ=30°、足够长的光滑绝缘斜面固定不动，斜面上有1、2、3三条水平虚线，相距为d的虚线1、2间（区域Ⅰ）存在垂直斜面向下的匀强磁场（图中未画出），相距为l（l>d）的虚线2、3间（区域Ⅱ）存在垂直斜面向上的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度大小均为B，一个边长也是d的正方形导线框的质量为m、电阻为R，自虚线1上方某处静止释放，导线框恰好能匀速进入区域Ⅰ，后又恰好匀速离开区域Ⅱ，重力加速度为g，下列说法不正确的是（　　） A. 导线框进入区域Ⅰ的速度大小为 B. 导线框刚进入区域Ⅱ时的加速度大小为1.5g C. 导线框自开始进入区域Ⅰ至刚完全离开区域Ⅱ的时间为 D. 导线框自开始进入区域Ⅰ至刚完全离开区域Ⅱ的过程产生的焦耳热为mg 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，有多项符合题目要求，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. 下雨时，雨滴在均匀分布的空气中下落过程中受到的阻力可以表示为，其中表示空气密度，表示雨滴直径，表示雨滴下落的速率，被称之为雷诺系数，其经验公式为，为流体的黏滞系数，根据以上信息判断下列说法正确的是（　　） A. 雨滴下落过程中做加速度减小的加速运动，直到加速度减为0 B. 雨滴下落过程中受到的阻力与雨滴速率的平方成正比 C. 雷诺系数的单位为 D. 黏滞系数的单位为 9. 如图，某科技小组利用电磁感应的原理设计了一款电梯坠落缓冲装置。如图，在电梯轿厢上安装永久强磁铁，井壁固定水平方向的闭合线圈A、B，当电梯坠至图示位置时，下列说法正确的是（ ） A. 俯视看，线圈A中产生逆时针方向的感应电流 B. 磁铁对线圈A产生的安培力方向向上 C. 若拆掉线圈B，缓冲效果会更好 D. 若增加线圈A、B的匝数，缓冲效果会更好 10. 如图，木板足够长，静止在光滑水平地面上，物块静止在木板右侧，左端固定一劲度系数为的轻弹簧，弹簧处于自然状态。滑块以水平向右的速度滑上木板，与速度相等时刚好与弹簧接触，此后再经过时间弹簧压缩量最大，并且与恰好能始终保持相对静止。已知、和的质量均为，弹簧始终处在弹性限度内，弹性势能与形变量的关系为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A. 木板刚接触弹簧时速度 B. 弹簧的最大压缩量 C. 弹簧压缩量最大时，的位移大小为 D. 与间的动摩擦因数 三、实验题：本题共2小题，共16分。 11. 晓宇同学利用如图1所示的装置完成了“验证机械能守恒定律”的实验，在铁架台的顶端固定一电磁铁，接通电源将小钢球吸住，测量小钢球中心到光电门中心的高度差为h。然后断开电源、小钢球下落，记录小钢球经过光电门时的挡光时间，调节光电门的位置，改变高度差h，重复上述操作。 （1）用游标卡尺测量小钢球的直径d。读数如图2所示，则小钢球的直径为_______。 （2）实验时_______（选填“需要”或“不需要”）测量小钢球的质量m。 （3）晓宇同学利用记录的实验数据作出图像，若小钢球下落过程中机械能守恒，重力加速度为g，则该图像的斜率_______（用题中物理量符号表示）。 12. 某同学测量一节干电池的电动势和内阻。实验器材有：待测干电池（电动势约1.5V，内阻约）、电压表（量程，内阻约）、电压表（量程，内阻）、滑动变阻器（最大阻值）、开关一只、导线若干。 该同学实验过程下： ①设计如图甲所示测量电路，并按照电路图连接电路，将滑动变阻器的滑片置于最右端； ②闭合开关，向左滑动滑动变阻器滑片，记录多组电压表1的示数和电压表2的示数； ③以为纵坐标，以为横坐标，建立坐标系，描点得到—图线。 回答该同学实验过程中的问题，并进一步完成实验： （1）在电路图甲中，位置“1”应该接电压表_____（选填“”或“”），位置“2”接另一只电压表； （2）该同学发现描点得到图线几乎水平，测量其斜率的误差太大。其主要原因是_____； （3）该同学重新设计了如图乙所示的测量电路，定值电阻阻值。规范操作重新实验得到如图丙所示的—图线，则测得的电源电动势_____，内阻_____。 （4）为减小由于电压表“2”的分压作用形成的系统误差，该同学又设计了如图丁所示的测量电路。规范操作重新实验得到的图线斜率的绝对值为。则计算电源内阻的公式是_____。（用和电压表的内阻表示） 三、解答题：本题共3小题，共38分。 13. 下图为吸盘工作原理示意图，使用时先把吸盘紧挨竖直墙面，按住锁扣把吸盘紧压在墙上，挤出吸盘内部分空气，如图（a），然后要把锁扣扳下，让锁扣以盘盖为依托把吸盘向外拉出，在拉起吸盘同时，锁扣对盘盖施加压力，致使盘盖以最大的压力压住吸盘，使外界空气不能进入吸盘，如图（b）。由于吸盘内外存在压强差，使吸盘被紧压在墙壁上，挂钩上即可悬挂适量物体。已知锁扣扳下前吸盘内密封一定质量的气体，压强与外界大气压强相同，锁扣扳下后吸盘内气体体积变为扳下前的1.25倍，盘盖的左侧截面积即图（b）中大圆面积，吸盘中气体与墙面的接触面积，大气压强，重力加速度，吸盘内的气体可视为理想气体，环境温度不变，吸盘导热性能良好。 （1）求扳下锁扣后吸盘内气体压强； （2）若吸盘与墙之间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计吸盘及其他装置的重力，求此时吸盘能挂起重物质量的最大值。 14. 如图所示，半径m的圆弧轨道固定在竖直平面内，轨道的一个端点B和圆心O的连线与水平方向的夹角，另一端点C为轨道的最低点，C点右侧的水平面上紧挨C点静止放置一木板，木板质量kg，上表面与C点等高。质量kg可视为质点的物块在A点以v0=3m/s的速度水平抛出，恰好从轨道的B端沿切线方向进入轨道且沿着轨道下滑，最后在C点以12m/s的速度滑上木板的左端。已知物块与木板间的动摩擦因数，木板与地面之间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，m/s2求： （1）物块在B点时的速度大小和物块刚到达C点时所受支持力大小F； （2）物块从轨道的B点运动至C点的过程中克服摩擦力所做的功； （3）若木板足够长，从物块滑上木板开始至木板停下的整个过程中，板块之间产生的摩擦热Q1和木板与地面之间由于摩擦所产生的热量Q2。 15. 利用磁场实现离子偏转是科学仪器中广泛应用的技术。如图所示，Oxy平面（纸面）的第一象限内有足够长边界均平行轴的区域Ⅰ和Ⅱ，其中区域Ⅰ存在磁感应强度大小为的匀强磁场，方向垂直纸面向里，区域Ⅱ存在磁感应强度大小为的磁场，方向垂直纸面向外，区域Ⅱ的下边界与轴重合。位于处的离子源能释放出电荷量，质量、速度方向与轴夹角为的正离子束，沿纸面射向磁场区域。不计离子的重力及离子间的相互作用，并忽略磁场的边界效应。 （1）若，初速度 ①离子在磁场区域Ⅰ和Ⅱ中的运动半径分别为多少？ ②求离子离开磁场区域Ⅰ的横坐标； ③若在磁场区域Ⅱ中存在一个与运动方向始终相同的推力，离子恰能沿方向离开磁场，并进入第四象限，求离子离开磁场区域Ⅱ的坐标； （2）若，离子恰能沿方向离开磁场，并进入第四象限，请问离子的初速度是多少？（类比正弦式交流电） 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学年第二学期高三3月模块诊断 物 理 试 题 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，只有一项符合题目要求。 1. 科学家在探索物理规律的过程中，通过不同的科学方法，探究归纳出规律。下列说法正确的是（　　） A. 探究自由落体运动规律的实验中，主要应用了等效替代的方法 B. 探究加速度与力、质量关系的实验中，主要应用了理想化模型的方法 C. 探究两个互成角度的力的合成规律的实验中，主要应用了控制变量法 D. 根据，当非常小时，可以用表示t时刻的瞬时速度，应用了极限思维方法 【答案】D 【解析】 【详解】A．伽利略在探究自由落体运动规律的实验中，主要应用了理想模型法，故A错误； B．探究加速度与力、质量关系的实验中，主要应用了控制变量法，故B错误； C．探究两个互成角度的力的合成规律的实验中，主要应用了等效替代的方法，故C错误； D．时间间隔趋近于0时，平均速度约等于瞬时速度，应用了极限思维方法，故D正确。 故选D。 2. 恒星末期，氧、硅等重元素在极端高温高压下聚变，释放巨大能量。这一“烧石头”的核过程短暂而剧烈，为超新星爆发埋下伏笔。其中某一核反应方程为，下列选项正确的是（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】A 【解析】 【详解】根据质量数守恒有，解得 根据电荷数守恒有，解得 故选 A。 3. 2025年9月3日阅兵仪式上，飞行员驾驶飞机沿如图所示轨迹在竖直面内匀速率飞行，依次经过a、b、c三点，b为轨迹上的最高点，a、c两点距地面高度相同。下列说法正确的是（　　） A. 飞机经过b点时的合外力为零 B. 飞机经过a、c两点时速度一样 C. 飞机从a点运动到c点的过程中机械能守恒 D. 飞机在a点的机械能小于在b点的机械能 【答案】D 【解析】 【详解】A．飞机做曲线运动，速度方向发生变化，速度变化量不等于零，飞机经过b点时的加速度不为零，可知，飞机经过b点时的合外力不为零，故A错误； B．飞机做曲线运动，速度方向发生变化，可知，飞机经过a、c两点时速度不一样，故B错误； C．飞机从a点运动到c点的过程中，速度大小不变，则飞机的动能不变，由于飞机的高度先增大后减小，则飞机的重力势能先增大后减小，可知，飞机从a点运动到c点的过程中机械能先增大后减小，故C错误； D．结合上述可知，飞机在a点的动能等于在b点的动能，飞机在a点的重力势能小于在b点的重力势能，则飞机在a点的机械能小于在b点的机械能，故D正确。 故选D。 4. 如图所示，一沿水平方向运动的小车内，有一底面粗糙、斜面光滑的斜劈，斜劈上有一质量为的小物块，它们都和小车保持相对静止。已知斜劈倾角为，下列说法正确的是（ ） A. 小车一定是向右运动 B. 斜面体受到小车的摩擦力方向水平向左 C. 物块受到的支持力大小为 D. 小车的加速度大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．因斜劈的斜面光滑，物块仅受支持力和重力作用，可知两力合力水平向右，小车加速度向右，但小车运动方向与加速度方向无关，故A错误； B．因小车加速度向右，对斜面和小物块整体由牛顿第二定律可知，斜面体受到小车的摩擦力方向向右，故B错误； C．物块受到的支持力的竖直分量等于重力，满足 即，故C错误； D．物块受到的合力大小为，由牛顿第二定律得物块的加速度，小车的加速度亦为，故D正确。 故选D。 5. 如图甲所示，空间有一水平向右的匀强电场，其中有一个半径为的竖直光滑圆环，环内有两根光滑的弦轨道和，点所在的半径与竖直直径成角。质量为、电荷量为的带电小球（可视为质点）从点由静止释放，分别沿弦轨道和到达圆周的运动时间相同。现去掉弦轨道和，如图乙所示，给小球一个初速度，让小球恰能在圆环内做完整的圆周运动，不考虑小球运动过程中电荷量的变化，重力加速度为，下列说法正确的是（ A. 小球经过点时对轨道的压力为零 B. 匀强电场的电场强度大小为 C. 小球做圆周运动经过点时动能最大 D. 小球做圆周运动过程中对环的压力的最大值为 【答案】D 【解析】 【详解】ABC．图甲结合等时圆知识，重力与电场力合力必须指向AO，根据合成与分解知识 解得 等效最高点在A点，压力最小为零；等效最低点在AO延长线与圆轨道交点，等效最低点速度最大，动能最大，故ABC错误； D．因为重力与电场力均为恒力，所以二者的合力大小为 小球做圆周运动，则在其等效最高点，有 小球从等效最高点至等效最低点过程中，由动能定理得 在等效最低点小球对圆环压力最大，由牛顿第二定律得 代入数据解得 由牛顿第三定律可知小球做圆周运动的过程中对环的最大压力是，故D正确。 故选D。 6. 如图所示，在水平放置且足够长的平板AB和CD之间有匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，两板的板间距为。大量质量为、电荷量为的粒子，以相同的速率沿纸面内的各个方向，从点射入磁场区域。不计粒子的重力和粒子间的相互作用力，若匀强磁场的磁感应强度大小为，AB板上被粒子打中的区域长度与CD板上被粒子打中的区域长度之比为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】由牛顿第二定律得 解得 可得带电粒子在磁场中的运动轨迹如图所示 则AB板上被粒子打中的区域长度为 CD板上被粒子打中的区域长度为 则，故选A。 7. 如图所示，倾角为θ=30°、足够长的光滑绝缘斜面固定不动，斜面上有1、2、3三条水平虚线，相距为d的虚线1、2间（区域Ⅰ）存在垂直斜面向下的匀强磁场（图中未画出），相距为l（l>d）的虚线2、3间（区域Ⅱ）存在垂直斜面向上的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度大小均为B，一个边长也是d的正方形导线框的质量为m、电阻为R，自虚线1上方某处静止释放，导线框恰好能匀速进入区域Ⅰ，后又恰好匀速离开区域Ⅱ，重力加速度为g，下列说法不正确的是（　　） A. 导线框进入区域Ⅰ的速度大小为 B. 导线框刚进入区域Ⅱ时的加速度大小为1.5g C. 导线框自开始进入区域Ⅰ至刚完全离开区域Ⅱ的时间为 D. 导线框自开始进入区域Ⅰ至刚完全离开区域Ⅱ的过程产生的焦耳热为mg 【答案】C 【解析】 【详解】A．设导线框进入区域Ⅰ的速度大小为v，由于导线框恰好能匀速进入区域Ⅰ，由受力平衡，有mgsinθ=BI1d 根据法拉第电磁感应定律可知，导线框进入磁场区域Ⅰ时的感应电动势E1=Bdv 则感应电流 联立解得 故A正确，不符合题意； B．导线框刚进入区域Ⅱ时，上下两边都切割磁感线，由右手定则及法拉第电磁感应定律可知，导线框产生的感应电动势 则此时导线框中的感应电流 导线框上下两边都在磁场中，都受到安培力，根据左手定则及牛顿第二定律有2BI2d-mgsinθ=ma 联立解得加速度大小a=1.5g 故B正确，不符合题意； C．导线框自开始进入区域Ⅰ至开始进入区域Ⅱ做匀速运动，运动时间 导线框自开始离开区域Ⅱ至刚完全离开区域Ⅱ做匀速运动，同理知速度大小为v，则运动时间 导线框自开始进入区域Ⅱ到开始离开区域Ⅱ的过程中，以运动方向为正方向，由动量定理得 其中 联立解得此过程经历的时间 所以导线框自开始进入区域Ⅰ至完全离开区域Ⅱ的时间为 故C错误，符合题意； D．根据能量守恒定律可得，导线框自开始进入区域Ⅰ至刚完全离开区域Ⅱ的过程中产生的焦耳热 故D正确，不符合题意。 故选C。 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，有多项符合题目要求，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. 下雨时，雨滴在均匀分布的空气中下落过程中受到的阻力可以表示为，其中表示空气密度，表示雨滴直径，表示雨滴下落的速率，被称之为雷诺系数，其经验公式为，为流体的黏滞系数，根据以上信息判断下列说法正确的是（　　） A. 雨滴下落过程中做加速度减小的加速运动，直到加速度减为0 B. 雨滴下落过程中受到的阻力与雨滴速率的平方成正比 C. 雷诺系数的单位为 D. 黏滞系数的单位为 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．由题可知，雨滴下落过程中受到的阻力 可知雨滴下落过程中受到的阻力不是与雨滴速率的平方成正比，但是随速率的增大而增大，则加速度逐渐减小，即雨滴下落过程中做加速度减小的加速运动，当空气阻力与重力等大反向时，接下来雨滴将做匀速直线运动，故A正确，B错误； C．根据有 即k的单位为，通过计算可知k无单位，故C错误； D．由于k无单位，则经验公式中的三项都是没有单位的，则也没有单位，所以黏滞系数η的单位与ρvd的单位相同，为，故D正确。 故选AD。 9. 如图，某科技小组利用电磁感应的原理设计了一款电梯坠落缓冲装置。如图，在电梯轿厢上安装永久强磁铁，井壁固定水平方向的闭合线圈A、B，当电梯坠至图示位置时，下列说法正确的是（ ） A. 俯视看，线圈A中产生逆时针方向的感应电流 B. 磁铁对线圈A产生的安培力方向向上 C. 若拆掉线圈B，缓冲效果会更好 D. 若增加线圈A、B的匝数，缓冲效果会更好 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由楞次定律，此时穿过线圈A的磁通量向上且减小，则线圈A产生由俯视来看的逆时针方向的感应电流，A正确； B．线圈A对磁铁有竖直向上的力，则磁铁对线圈A有竖直向下的安培力，B错误； CD．由楞次定律可知，两个线圈对磁铁的缓冲作用正向叠加，若拆掉线圈B，缓冲效果会变差，增加线圈A、B的匝数，线圈中的感应电流变大，缓冲效果会更好，C错误，D正确。 故选AD。 10. 如图，木板足够长，静止在光滑水平地面上，物块静止在木板右侧，左端固定一劲度系数为的轻弹簧，弹簧处于自然状态。滑块以水平向右的速度滑上木板，与速度相等时刚好与弹簧接触，此后再经过时间弹簧压缩量最大，并且与恰好能始终保持相对静止。已知、和的质量均为，弹簧始终处在弹性限度内，弹性势能与形变量的关系为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A. 木板刚接触弹簧时速度 B. 弹簧的最大压缩量 C. 弹簧压缩量最大时，的位移大小为 D. 与间的动摩擦因数 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．设木板刚接触弹簧时速度为，则以和整体作为研究对象，对其列动量守恒定律方程有 解得，故A正确； B．当和共速时，弹簧的压缩量最大，以、以及整体作为研究对象，对其列动量守恒定律方程有 解得共同的速度为 设此时弹簧的最大压缩量为，则由能量守恒定律有 解得，故B错误； C．m1、m2和m3组成的系统动量守恒有 对应三者的位移关系有 由选项B可知弹簧的最大压缩量为 联立解得 故C正确； D．弹簧压缩过程中，和的合力等于弹簧的弹力，由于和相对静止，说明二者间的静摩擦力提供的加速度，且弹簧压缩到最大时静摩擦力达到最大值（等于滑动摩擦力）。设弹簧压缩到最大时和的加速度为，则对和整体列牛顿第二定律方程有 此时对列牛顿第二定律方程有 联立解得与间的动摩擦因数为，故D正确。 故选ACD。 三、实验题：本题共2小题，共16分。 11. 晓宇同学利用如图1所示的装置完成了“验证机械能守恒定律”的实验，在铁架台的顶端固定一电磁铁，接通电源将小钢球吸住，测量小钢球中心到光电门中心的高度差为h。然后断开电源、小钢球下落，记录小钢球经过光电门时的挡光时间，调节光电门的位置，改变高度差h，重复上述操作。 （1）用游标卡尺测量小钢球的直径d。读数如图2所示，则小钢球的直径为_______。 （2）实验时_______（选填“需要”或“不需要”）测量小钢球的质量m。 （3）晓宇同学利用记录的实验数据作出图像，若小钢球下落过程中机械能守恒，重力加速度为g，则该图像的斜率_______（用题中物理量符号表示）。 【答案】（1）2.30 （2）不需要 （3） 【解析】 【小问1详解】 20分度游标卡尺的精确值为，由图可知小钢球的直径为 【小问2详解】 验证机械能守恒定律，根据 质量会被约掉，所以不需要测量小钢球的质量m。 【小问3详解】 小钢球到达光电门的速度大小为 若小钢球下落过程中机械能守恒，则 联立可得 整理可得 所以图像的斜率为 12. 某同学测量一节干电池的电动势和内阻。实验器材有：待测干电池（电动势约1.5V，内阻约）、电压表（量程，内阻约）、电压表（量程，内阻）、滑动变阻器（最大阻值）、开关一只、导线若干。 该同学实验过程下： ①设计如图甲所示测量电路，并按照电路图连接电路，将滑动变阻器的滑片置于最右端； ②闭合开关，向左滑动滑动变阻器滑片，记录多组电压表1的示数和电压表2的示数； ③以为纵坐标，以为横坐标，建立坐标系，描点得到—图线。 回答该同学实验过程中的问题，并进一步完成实验： （1）在电路图甲中，位置“1”应该接电压表_____（选填“”或“”），位置“2”接另一只电压表； （2）该同学发现描点得到图线几乎水平，测量其斜率的误差太大。其主要原因是_____； （3）该同学重新设计了如图乙所示的测量电路，定值电阻阻值。规范操作重新实验得到如图丙所示的—图线，则测得的电源电动势_____，内阻_____。 （4）为减小由于电压表“2”的分压作用形成的系统误差，该同学又设计了如图丁所示的测量电路。规范操作重新实验得到的图线斜率的绝对值为。则计算电源内阻的公式是_____。（用和电压表的内阻表示） 【答案】（1） （2）电源内阻远小于电压表内阻 （3） ①. 1.48 ②. 1 （4） 【解析】 【小问1详解】 因位置“2”接的电压表功能相当于电流表，故要已知其内阻，接，位置“1”应该接电压表 【小问2详解】 根据闭合电路的欧姆定律有 因直线的斜率的绝对值为，图线几乎水平，测量其斜率的误差太大。其主要原因是，即电源内阻远小于电压表内阻 【小问3详解】 [1][2]由 直线的斜率的绝对值为 故电源内阻为 据三角形相似有 得电源电动势 【小问4详解】 考虑电压表“2”的分压作用有 得 电源内阻的公式是 三、解答题：本题共3小题，共38分。 13. 下图为吸盘工作原理示意图，使用时先把吸盘紧挨竖直墙面，按住锁扣把吸盘紧压在墙上，挤出吸盘内部分空气，如图（a），然后要把锁扣扳下，让锁扣以盘盖为依托把吸盘向外拉出，在拉起吸盘同时，锁扣对盘盖施加压力，致使盘盖以最大的压力压住吸盘，使外界空气不能进入吸盘，如图（b）。由于吸盘内外存在压强差，使吸盘被紧压在墙壁上，挂钩上即可悬挂适量物体。已知锁扣扳下前吸盘内密封一定质量的气体，压强与外界大气压强相同，锁扣扳下后吸盘内气体体积变为扳下前的1.25倍，盘盖的左侧截面积即图（b）中大圆面积，吸盘中气体与墙面的接触面积，大气压强，重力加速度，吸盘内的气体可视为理想气体，环境温度不变，吸盘导热性能良好。 （1）求扳下锁扣后吸盘内气体压强； （2）若吸盘与墙之间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计吸盘及其他装置的重力，求此时吸盘能挂起重物质量的最大值。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 已知环境气温不变，说明气体发生等温变化，对于一定质量的理想气体，在等温变化过程中，满足玻意耳定律 代入数据可解得 【小问2详解】 在水平方向上，吸盘内外存在压强差，大气对吸盘有向内的压力，吸盘内气体对吸盘有向外的压力，设墙对吸盘的支持力为，由受力平衡有 代入数据可得 当吸盘恰好能挂起重物时，竖直方向上重物对挂钩的拉力等于吸盘受到的最大静摩擦力，即 代入数据计算得 即吸盘能挂起重物质量的最大值为。 14. 如图所示，半径m的圆弧轨道固定在竖直平面内，轨道的一个端点B和圆心O的连线与水平方向的夹角，另一端点C为轨道的最低点，C点右侧的水平面上紧挨C点静止放置一木板，木板质量kg，上表面与C点等高。质量kg可视为质点的物块在A点以v0=3m/s的速度水平抛出，恰好从轨道的B端沿切线方向进入轨道且沿着轨道下滑，最后在C点以12m/s的速度滑上木板的左端。已知物块与木板间的动摩擦因数，木板与地面之间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，m/s2求： （1）物块在B点时的速度大小和物块刚到达C点时所受支持力大小F； （2）物块从轨道的B点运动至C点的过程中克服摩擦力所做的功； （3）若木板足够长，从物块滑上木板开始至木板停下的整个过程中，板块之间产生的摩擦热Q1和木板与地面之间由于摩擦所产生的热量Q2。 【答案】（1）6m/s，19.4N （2）10.5J （3）32J；4J 【解析】 【小问1详解】 物块从A到B做平抛运动，在B点分解速度可有 解得物块在B点的速度 在C点，根据 解得F=19.4N 【小问2详解】 物块从B点运动到C点过程中，由动能定理有 解得物块克服摩擦力做功 【小问3详解】 物块滑上木板后做匀减速直线运动，加速度大小为，由牛顿第二定律有 木板做匀加速直线运动，加速度大小为a2，由牛顿第二定律有 由运动学规律，设经ts物块与木板达到共同速度为，由运动学公式有 解得， 物块匀减速直线运动的位移 木板匀加速直线运动的位移 板块之间的相对位移为 板块之间产生的摩擦热为 当二者达到共速后，假设物块和木板一起运动，对整体由牛顿第二定律有 解得物块和木板一起运动加速度大小 对物块由牛顿第二定律有 则 假设成立，即二者达共速后一起做匀减速直线运动至停下，之后板块相对静止一起减速，其共同减速的加速度为 则木板（整体）匀减速直线运动的位移为 木板和地面之间全程由于摩擦所产生的热量 15. 利用磁场实现离子偏转是科学仪器中广泛应用的技术。如图所示，Oxy平面（纸面）的第一象限内有足够长边界均平行轴的区域Ⅰ和Ⅱ，其中区域Ⅰ存在磁感应强度大小为的匀强磁场，方向垂直纸面向里，区域Ⅱ存在磁感应强度大小为的磁场，方向垂直纸面向外，区域Ⅱ的下边界与轴重合。位于处的离子源能释放出电荷量，质量、速度方向与轴夹角为的正离子束，沿纸面射向磁场区域。不计离子的重力及离子间的相互作用，并忽略磁场的边界效应。 （1）若，初速度 ①离子在磁场区域Ⅰ和Ⅱ中的运动半径分别为多少？ ②求离子离开磁场区域Ⅰ的横坐标； ③若在磁场区域Ⅱ中存在一个与运动方向始终相同的推力，离子恰能沿方向离开磁场，并进入第四象限，求离子离开磁场区域Ⅱ的坐标； （2）若，离子恰能沿方向离开磁场，并进入第四象限，请问离子的初速度是多少？（类比正弦式交流电） 【答案】（1）①2m，1m；②；③ （2） 【解析】 【小问1详解】 ①离子在磁场中做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有 解得 所以离子在磁场区域Ⅰ和Ⅱ中的运动半径分别为 ②如图所示，根据几何关系有 解得 ， 离子在区域Ⅰ中沿x轴正方向的位移大小为 所以离子离开磁场区域Ⅰ的横坐标为 ③对于离子在区域Ⅱ中的运动，在x轴方向上根据动量定理有 由题意可知上式中 根据运动学公式可知离子在区域Ⅱ中沿x、y方向的位移大小为分别为 解得 所以离子离开磁场区域Ⅱ的横坐标为 即坐标为 【小问2详解】 对离子从进入区域Ⅰ到离开区域Ⅱ的运动过程，在x方向上根据动量定理有 由题意整理得 类比正弦式交流电平均值和峰值的关系式可知 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $