精品解析：2026届广东省茂名市信宜市信宜中学高三下学期模拟预测物理试题

高三年级3月二轮复习阶段检测 物理 试卷共8页，15小题，满分100分。考试用时75分钟。 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡指定位置上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，请将答题卡交回。 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题列出的四个选项中，只有一项符合题目要求） 1. 金属材料钾、镁的逸出功分别为2.25eV和3.20eV，使用某频率的光分别照射这两种金属材料，只有金属材料钾能发射光电子，下列说法正确的是（　　） A. 频率减小，光强增大，一定能使金属材料钾发射光电子 B. 频率不变，光强减小，不可能使金属材料钾发射光电子 C. 频率不变，光强增大，可能使金属材料镁发射光电子 D. 频率增大，光强减小，可能使金属材料镁发射光电子 2. 图甲是某实验小组制作的简易除尘瓶。绕在玻璃瓶上的螺旋铜丝、插在玻璃瓶中央的直铜丝分别接直流电源的正、负极，瓶内某一横截面上的电场分布如图乙所示，a、b在同一条直线上，b、c在同一个圆上。现将玻璃瓶充满带负电的烟尘颗粒（不计重力），下列说法正确的是（　　） A. a点处的电场强度大小大于b点处的电场强度大小 B. b点处的电势高于c点处的电势 C. 烟尘颗粒将被吸附在玻璃瓶的内表面 D. 由静止出发的烟尘颗粒，被吸附的过程中，电势能增加 3. 如图甲为遥控器的发射器，图乙为其结构简图，整个透明体由匀质材料制成，上、下部分分别为半球体和圆柱体，半径均为R，在球心O的正下方P点放置一个点光源，O、P间距为R，半球体的表面恰好都有光线射出，不考虑透明体内的反射，该材料的折射率为（　　） A. B. C. 2 D. 4. 如图甲，节日里用彩灯装点树木，格外漂亮。图乙为通过理想降压变压器给串联在副线圈端的多个小彩灯供电电路图。下列说法正确的是（　　） A. 若仅将原线圈端匝数增加，小彩灯将变亮 B. 若仅将副线圈端匝数增加，小彩灯将变暗 C. 若仅将原线圈端的输入电压增加，小彩灯将变亮 D. 若仅增加串联在副线圈端的小彩灯的个数，小彩灯亮度不变 5. 如图，装有一定水的圆柱形玻璃杯固定在水平转盘上，玻璃杯的竖直中心线和转盘的竖直中心线重合，现让玻璃杯随转盘绕中心线（以一定的角速度匀速旋转，则在玻璃杯纵截面中水的形状可能是（　　） A. B. C. D. 6. 将一网球以一定的初速度竖直向上击出，一段时间后落回击出点。运动过程中，网球受空气阻力（为常数）。以竖直向上为正方向，则整个运动过程中，网球的加速度、速度随时间变化的图像及动能、机械能随距击出点高度变化的图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 7. 猜想是物理研究的重要手段之一、如图，某科技小组猜想从地球北极A点挖一条直线细隧道通往南极B点，从A点静止释放一物体，穿过地心到达B点，此过程用时。若该物体从A点绕地球做近地圆周运动到B点，此过程用时。已知一个质量均匀的球壳对其内部的引力为零，地球视为匀质球体，不计空气阻力，另外，质量为m0、劲度系数为k的弹簧振子的周期公式为则（　　） A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题列出的四个选项中，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. 如图，某同学用彩虹圈演示波动实验，将一根长而软的彩虹圈静置在光滑水平面上，一端固定，另一端沿彩虹圈轴线方向周期性地推、拉彩虹圈，形成疏密相间的机械波。下列说法正确的是（　　） A. 彩虹圈形成的波是纵波 B. 推、拉彩虹圈的周期越小，波的传播速度越快 C. 推、拉彩虹圈的周期越小，波长越短 D. 彩虹圈上某质点的速度就是机械波传播的速度 9. 如图，竖直平面内轻杆一端连接在光滑活动铰链O上，另一端固定一质量为4m的小球P，细线绕过光滑小孔连接小球，P、Q均视为质点，小球Q的质量为m，小孔位于铰链O正下方，水平向左的拉力F拉着小球P，整个系统处于静止状态，轻杆、小球P和小孔间细线与竖直方向的夹角分别为53°和37°，重力加速度大小为g，，下列说法正确的是（　　） A. 拉力F的大小为6mg B. 撤去拉力F的一瞬间，小球P的加速度大小为0.84g C. 撤去拉力F的一瞬间，小球P、Q间细线上的拉力大小为0.12mg D. 撤去拉力后，小球P摆至最低点时，小球Q重力的瞬时功率为零 10. 某电磁缓冲装置如图所示，足够长、间距为的平行金属导轨固定在水平面上，导轨左端与阻值为的定值电阻连接，导轨、粗糙，其余部分光滑，右侧存在方向竖直向下、磁感应强度大小为的匀强磁场。一质量为的金属棒以一定初速度水平向右运动且始终和导轨垂直，从进入磁场，最终恰好停在处。已知金属棒接入导轨的阻值为，与粗糙导轨间的动摩擦因数为，与、与的间距均为。导轨电阻不计，重力加速度大小为，下列说法正确的是（　　） A. 金属棒经过处的速度为 B. 金属棒在、区间运动过程中，受到摩擦力的冲量大小为 C. 金属棒在、区间运动过程中，流经电阻的电荷量为 D. 整个过程中，定值电阻产生的热量为 三、非选择题（本题共5小题，共54分） 11. 请按要求完成以下实验内容。 （1）在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，用打点计时器（所接电源频率为50Hz）记录小车运动情况的纸带如图甲所示，图中、、、、为相邻的计数点，相邻计数点间还有4个点未画出，则小车的加速度大小______（结果保留2位有效数字）； （2）实验小组利用身边的器材探究弹簧弹力和伸长量的关系，器材有：待测轻弹簧（重力忽略不计）、光滑平整的玻璃板、垫块、小钢球、量角器。已知小钢球质量为100g，当地重力加速度。实验步骤如下： ①将弹簧的一端固定在玻璃板的顶端，另一端与小钢球相连，用垫块垫高玻璃板顶端，组装成如图乙所示的装置； ②小钢球静止后，用量角器测量玻璃板与水平面间的夹角，得到，用直尺测量弹簧的长度； ③把垫块垫在不同位置，重复步骤②，得到多组、值； ④以为横坐标，长度为纵坐标，建立坐标系，如图丙，则弹簧的原长______，待测弹簧的劲度系数______。（结果均保留位有效数字） 12. 基于“压阻效应”，即电阻值随压力变化的现象，某实验小组对一款压敏电阻的特性展开了探究，并将其应用于一款自动分拣装置中，重力加速度大小取，请回答下列问题。 （1）探究压敏电阻的特性： 实验器材：压敏电阻（无压力时，阻值为）、滑动变阻器（最大阻值为）、滑动变阻器（最大阻值为）、灵敏电流计（量程0~300μA，内阻约）、电压表（量程，内阻约）、电源（电动势，内阻不计）、开关、导线若干。 ①图甲为实验小组设计的电路图，已知压敏电阻在以内压力下，其阻值在几千欧到十几千欧之间，为了操作简便，滑动变阻器应选用______（选填“”或“”）； ②闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于______（选填“”或“”）端，闭合开关，调节滑动变阻器，测出在不同压力下压敏电阻的阻值，作特性曲线如图乙所示。 由图像可知，随着压力的增大，阻值______（选填“增大”或“减小”），且灵敏度（随的变化率）______（选填“升高”或“下降”）。 （2）自动分拣装置设计： ①图丙为实验小组设计的自动分拣装置图，其中为滑动变阻器，电源电动势为（内阻不计），托盘（含支撑杆）重力不计，分拣标准质量为。物块运输到托盘上后，大于或小于的物块将沿不同通道运输，当控制电路（电阻无穷大）两端电压小于时，水平，物块进入水平通道，当控制电路两端电压大于或等于时，端下移，物块进入通道； ②根据以上原理可知，接入电路的阻值为____（结果保留位有效数字），质量为的物块经该装置后将进入通道____（选填“”或“”）。 13. 某平板型空气集热器的结构简图如图所示，矩形容器的侧面和底面涂有保温材料，顶部为透明盖板，容器内封闭了一定量的空气（视为理想气体）。初始时，气体的压强为，温度为，经过一段时间的太阳光照射后，容器内空气的温度上升到，求： （1）温度上升到时，容器内空气的压强； （2）保持容器内空气的温度不变，缓慢抽出部分气体，使气体压强再变回，则容器内剩余气体的质量与原来空气总质量的比值。 14. 如图甲，游戏乐园里，3辆相同的玩具小推车静止停放在水平地面上且等间距沿直线排列，现将这3辆小推车收集起来，让小推车1向小推车2运动，相撞后通过挂钩连为一体，随后这个组合体继续滑向小推车3，继续连接。简化模型如图乙所示，滑块代表小推车，其质量均为m、间距为L、与地面间的动摩擦因数为μ，所有碰撞均为完全非弹性碰撞，不计空气阻力，重力加速度大小为g。求： （1）若滑块1获得一个水平向右、大小为v0的初速度，恰好与滑块2相碰，则v0的大小为多少？ （2）若滑块1获得一个水平向右、大小为v1的初速度，恰好与滑块3相碰，则v1的大小为多少？ （3）若沿滑块1、2、3所在的直线，在距滑块3的右侧L处再静止放置滑块4，现给滑块1施加水平向右的恒力F，滑块1由静止水平向右运动，为使滑块1与滑块4相碰，则F最小值为多少？ 15. 研究带电微粒与挡板多次碰撞的简化图如图所示。竖直面内直角坐标系的第四象限内存在竖直向下的匀强电场，电场强度大小为（未知），、上分别固定竖直挡板1、2，上固定足够长的水平挡板3.挡板1的长度为，上端点固定在点。挡板2的上端点固定在轴上的点，其长度可以调节（即挡板2的下端点可沿移动）。一弹射器从点以初速度（未知），沿轴正方向射出一质量为、电荷量为的带电微粒。当带电微粒与挡板2的右侧面或挡板3碰撞后会被吸附，其余碰撞均视为弹性碰撞（即碰撞前后微粒竖直方向的分速度不变，水平方向的分速度等大反向），所有碰撞时间均极短，挡板厚度均不计，重力加速度大小为。求： （1）若带电微粒射出时的初速度，调节挡板2的长度，使微粒与挡板2碰撞一次后刚好击中挡板1的下端点，则电场强度E的大小为多少？ （2）若撤去电场，调节挡板2的长度，使Q点的坐标为，微粒射出后与挡板1、2共发生4次碰撞，最终吸附在挡板1、2间的挡板3上，则初速度的取值范围为多少？ （3）若电场强度，调节挡板2的长度，使Q点的坐标为，第四象限内再布置一磁感应强度大小为的匀强磁场，初始时，磁场方向垂直于纸面向里，微粒与挡板发生第1次碰撞后磁场反向，之后若前后两次与微粒碰撞的挡板不同，则磁场反向，否则则不变。已知微粒与挡板2的左侧面碰撞2次后与挡板1、3无碰撞，则初速度的取值范围为多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三年级3月二轮复习阶段检测 物理 试卷共8页，15小题，满分100分。考试用时75分钟。 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡指定位置上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，请将答题卡交回。 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题列出的四个选项中，只有一项符合题目要求） 1. 金属材料钾、镁的逸出功分别为2.25eV和3.20eV，使用某频率的光分别照射这两种金属材料，只有金属材料钾能发射光电子，下列说法正确的是（　　） A. 频率减小，光强增大，一定能使金属材料钾发射光电子 B. 频率不变，光强减小，不可能使金属材料钾发射光电子 C. 频率不变，光强增大，可能使金属材料镁发射光电子 D. 频率增大，光强减小，可能使金属材料镁发射光电子 【答案】D 【解析】 【详解】A．光电效应的产生条件为：入射光的光子能量hν大于金属的逸出功W0，即入射光频率大于金属的极限频率，与光强无关，由题可知，现有入射光的光子能量满足 频率减小会导致单个光子能量降低，若光子能量小于2.25eV，无论光强多大，都无法使钾发生光电效应，故A错误； B．频率不变，则单个光子能量不变，仍满足钾的光电效应条件，光强减小只会减少单位时间发射的光电子数，依然可以发射光电子，故B错误； C．频率不变，则单个光子能量仍小于镁的逸出功，光强增大，仅增加单位时间入射的光子数，不改变单个光子能量，无法使镁发射光电子，故C错误； D．频率增大，可提高单个光子能量，当光子能量大于3.20eV时，即使光强减小，也满足镁的光电效应条件，可能使镁发射光电子，故D正确。 故选D。 2. 图甲是某实验小组制作的简易除尘瓶。绕在玻璃瓶上的螺旋铜丝、插在玻璃瓶中央的直铜丝分别接直流电源的正、负极，瓶内某一横截面上的电场分布如图乙所示，a、b在同一条直线上，b、c在同一个圆上。现将玻璃瓶充满带负电的烟尘颗粒（不计重力），下列说法正确的是（　　） A. a点处的电场强度大小大于b点处的电场强度大小 B. b点处的电势高于c点处的电势 C. 烟尘颗粒将被吸附在玻璃瓶的内表面 D. 由静止出发的烟尘颗粒，被吸附的过程中，电势能增加 【答案】C 【解析】 【详解】A．因b处的电场线较a处密集，可知a点处的电场强度大小小于b点处的电场强度大小，A错误； B．因b、c两点在同一等势面上，可知b点处的电势等于c点处的电势，B错误； C．烟尘颗粒带负电，则将被吸附在玻璃瓶的内表面，C正确； D．由静止出发的烟尘颗粒，被吸附的过程中，电场力做正功，则电势能减小，D错误。 故选C。 3. 如图甲为遥控器的发射器，图乙为其结构简图，整个透明体由匀质材料制成，上、下部分分别为半球体和圆柱体，半径均为R，在球心O的正下方P点放置一个点光源，O、P间距为R，半球体的表面恰好都有光线射出，不考虑透明体内的反射，该材料的折射率为（　　） A. B. C. 2 D. 【答案】A 【解析】 【详解】当光恰好从半球体的最左（右）边射出时，入射角最大，恰好发生全反射，则 根据几何关系可得 所以 故选A。 4. 如图甲，节日里用彩灯装点树木，格外漂亮。图乙为通过理想降压变压器给串联在副线圈端的多个小彩灯供电电路图。下列说法正确的是（　　） A. 若仅将原线圈端匝数增加，小彩灯将变亮 B. 若仅将副线圈端匝数增加，小彩灯将变暗 C. 若仅将原线圈端的输入电压增加，小彩灯将变亮 D. 若仅增加串联在副线圈端的小彩灯的个数，小彩灯亮度不变 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据理想变压器电压比关系 ，可得副线圈电压  仅增加原线圈匝数，会减小，小彩灯功率减小，因此小彩灯变暗，故A错误； B．仅增加副线圈匝数​，会增大，小彩灯功率增大，因此小彩灯变亮，故B错误； C．仅增加原线圈输入电压，会随之增大，小彩灯功率增大，因此小彩灯变亮，故C正确； D．增加串联小彩灯个数后，副线圈总电阻增大，不变，副线圈总电流减小，单个小彩灯功率减小，亮度变暗，故D错误。 故选C。 5. 如图，装有一定水的圆柱形玻璃杯固定在水平转盘上，玻璃杯的竖直中心线和转盘的竖直中心线重合，现让玻璃杯随转盘绕中心线（以一定的角速度匀速旋转，则在玻璃杯纵截面中水的形状可能是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】当水面稳定时，从水面上某位置取一小部分水，看作质点，设该质点的质量为，圆周运动的半径为，过该位置的水面的切线与水平方向的夹角为，对该质点受力分析如图所示 根据合外力提供向心力有 求得 水面上离越远的点，圆周运动的半径越大，根据该式可知，越大，即越大。 故选C。 6. 将一网球以一定的初速度竖直向上击出，一段时间后落回击出点。运动过程中，网球受空气阻力（为常数）。以竖直向上为正方向，则整个运动过程中，网球的加速度、速度随时间变化的图像及动能、机械能随距击出点高度变化的图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．已知网球受空气阻力 方向始终与速度相反，竖直向上为正方向，上升过程合力向下， 逐渐减小，因此加速度的大小逐渐减小，减小得越来越慢，图像上升段曲线应该越来越平缓，但图A中上升段斜率越来越大（越来越陡），故A错误； B．图像的斜率表示加速度，上升过程加速度大小逐渐减小，因此斜率绝对值应该逐渐减小，故B错误； C．根据动能定理，上升段 减小，斜率绝对值应逐渐减小，但图C中上升段斜率绝对值逐渐增大（越来越陡），故C错误； D．上升过程：从到，机械能从逐渐减小， 减小，因此斜率为负，且斜率绝对值逐渐减小（曲线越来越平缓）； 下落过程：从降到，机械能继续减小，越大，机械能越大，斜率为正；且，下落时越大，越小，斜率逐渐减小（曲线越来越平缓），同时同一高度，下落时机械能小于上升时，故D正确。 故选D。 7. 猜想是物理研究的重要手段之一、如图，某科技小组猜想从地球北极A点挖一条直线细隧道通往南极B点，从A点静止释放一物体，穿过地心到达B点，此过程用时。若该物体从A点绕地球做近地圆周运动到B点，此过程用时。已知一个质量均匀的球壳对其内部的引力为零，地球视为匀质球体，不计空气阻力，另外，质量为m0、劲度系数为k的弹簧振子的周期公式为则（　　） A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 【答案】A 【解析】 【详解】设地球的密度为，地球的半径为，物体沿路径1运动时，当物体离地心距离为时，物体受到的万有引力大小为 其方向总是指向地心O，可知物体沿路径1以地心O为平衡位置做简谐运动，其周期为 物体沿路径1从A运动到B所用时间 该物体从A点绕地球做近地圆周运动到B点，根据万有引力提供向心力有 其中 解得 用时 故 故选A。 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题列出的四个选项中，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. 如图，某同学用彩虹圈演示波动实验，将一根长而软的彩虹圈静置在光滑水平面上，一端固定，另一端沿彩虹圈轴线方向周期性地推、拉彩虹圈，形成疏密相间的机械波。下列说法正确的是（　　） A. 彩虹圈形成的波是纵波 B. 推、拉彩虹圈的周期越小，波的传播速度越快 C. 推、拉彩虹圈的周期越小，波长越短 D. 彩虹圈上某质点的速度就是机械波传播的速度 【答案】AC 【解析】 【详解】A．纵波的定义为质点振动方向与波的传播方向平行，该波沿彩虹圈轴线方向传播，振动方向也沿轴线，且形成疏密相间的波形，符合纵波的特点，故A正确； B．机械波的传播速度由介质本身的性质决定，本题中介质始终是彩虹圈，波速不变，与推拉彩虹圈的周期无关，故B错误； C．由，波速不变，周期越小，波长越短，故C正确； D．机械波传播过程中，质点仅在平衡位置附近振动，不随波迁移，质点振动速度与波的传播速度是完全不同的物理量，故D错误。 故选AC。 9. 如图，竖直平面内轻杆一端连接在光滑活动铰链O上，另一端固定一质量为4m的小球P，细线绕过光滑小孔连接小球，P、Q均视为质点，小球Q的质量为m，小孔位于铰链O正下方，水平向左的拉力F拉着小球P，整个系统处于静止状态，轻杆、小球P和小孔间细线与竖直方向的夹角分别为53°和37°，重力加速度大小为g，，下列说法正确的是（　　） A. 拉力F的大小为6mg B. 撤去拉力F的一瞬间，小球P的加速度大小为0.84g C. 撤去拉力F的一瞬间，小球P、Q间细线上的拉力大小为0.12mg D. 撤去拉力后，小球P摆至最低点时，小球Q重力的瞬时功率为零 【答案】BD 【解析】 【详解】A．在作用下，小球、均处于静止状态，对进行受力分析，设杆中弹力为，绳中拉力为，有， 以为研究对象，有 解得，故A错误。 BC．撤去后，小球、沿绳方向加速度相等，即，以为研究对象，有 以为研究对象，有 解得，，故B正确，C错误。 D．摆到最低点时，速度方向是水平向右的，即沿圆弧切线方向，细线长度不变，和沿细线方向的速度分量相等，此时细线处于竖直状态，的速度方向水平，因此沿细线方向的速度分量为0，所以的速度也为0（因为和沿细线方向的速度分量相等），根据重力的瞬时功率，故D正确。 故选BD。 10. 某电磁缓冲装置如图所示，足够长、间距为的平行金属导轨固定在水平面上，导轨左端与阻值为的定值电阻连接，导轨、粗糙，其余部分光滑，右侧存在方向竖直向下、磁感应强度大小为的匀强磁场。一质量为的金属棒以一定初速度水平向右运动且始终和导轨垂直，从进入磁场，最终恰好停在处。已知金属棒接入导轨的阻值为，与粗糙导轨间的动摩擦因数为，与、与的间距均为。导轨电阻不计，重力加速度大小为，下列说法正确的是（　　） A. 金属棒经过处的速度为 B. 金属棒在、区间运动过程中，受到摩擦力的冲量大小为 C. 金属棒在、区间运动过程中，流经电阻的电荷量为 D. 整个过程中，定值电阻产生的热量为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．对用动量定理​  其中 整理得，故A错误； B．对同理由动量定理  其中流经电阻的电荷量为，且 代入得摩擦力的冲量大小为，故B正确，C错误； D．对全程用能量守恒 因此定值电阻产生的热量，故D正确。 故选BD。 三、非选择题（本题共5小题，共54分） 11. 请按要求完成以下实验内容。 （1）在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，用打点计时器（所接电源频率为50Hz）记录小车运动情况的纸带如图甲所示，图中、、、、为相邻的计数点，相邻计数点间还有4个点未画出，则小车的加速度大小______（结果保留2位有效数字）； （2）实验小组利用身边的器材探究弹簧弹力和伸长量的关系，器材有：待测轻弹簧（重力忽略不计）、光滑平整的玻璃板、垫块、小钢球、量角器。已知小钢球质量为100g，当地重力加速度。实验步骤如下： ①将弹簧的一端固定在玻璃板的顶端，另一端与小钢球相连，用垫块垫高玻璃板顶端，组装成如图乙所示的装置； ②小钢球静止后，用量角器测量玻璃板与水平面间的夹角，得到，用直尺测量弹簧的长度； ③把垫块垫在不同位置，重复步骤②，得到多组、值； ④以为横坐标，长度为纵坐标，建立坐标系，如图丙，则弹簧的原长______，待测弹簧的劲度系数______。（结果均保留位有效数字） 【答案】（1） （2） ①. ②. ##20.1##19.9 【解析】 【小问1详解】 电源频率为50Hz，相邻计数点间还有4个点未画出，可知相邻计数点的时间间隔为 根据逐差公式，可知 得小车的加速度 代入数据 【小问2详解】 [1][2]根据胡克定律得 分析受力得 联立得 由图像可知截距为，斜率为，可得弹簧的原长 待测弹簧的劲度系数 12. 基于“压阻效应”，即电阻值随压力变化的现象，某实验小组对一款压敏电阻的特性展开了探究，并将其应用于一款自动分拣装置中，重力加速度大小取，请回答下列问题。 （1）探究压敏电阻的特性： 实验器材：压敏电阻（无压力时，阻值为）、滑动变阻器（最大阻值为）、滑动变阻器（最大阻值为）、灵敏电流计（量程0~300μA，内阻约）、电压表（量程，内阻约）、电源（电动势，内阻不计）、开关、导线若干。 ①图甲为实验小组设计的电路图，已知压敏电阻在以内压力下，其阻值在几千欧到十几千欧之间，为了操作简便，滑动变阻器应选用______（选填“”或“”）； ②闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于______（选填“”或“”）端，闭合开关，调节滑动变阻器，测出在不同压力下压敏电阻的阻值，作特性曲线如图乙所示。 由图像可知，随着压力的增大，阻值______（选填“增大”或“减小”），且灵敏度（随的变化率）______（选填“升高”或“下降”）。 （2）自动分拣装置设计： ①图丙为实验小组设计的自动分拣装置图，其中为滑动变阻器，电源电动势为（内阻不计），托盘（含支撑杆）重力不计，分拣标准质量为。物块运输到托盘上后，大于或小于的物块将沿不同通道运输，当控制电路（电阻无穷大）两端电压小于时，水平，物块进入水平通道，当控制电路两端电压大于或等于时，端下移，物块进入通道； ②根据以上原理可知，接入电路的阻值为____（结果保留位有效数字），质量为的物块经该装置后将进入通道____（选填“”或“”）。 【答案】（1） ①. ②. a ③. 减小 ④. 下降 （2） ①. 1.5 ②. 2 【解析】 【小问1详解】 [1]图甲中滑动变阻器的连接方式为分压式，为了操作简便，滑动变阻器应选用阻值较小的，即选； [2]为了保护负载，闭合开关前，应使两端的电压为零，故应将滑动变阻器的滑片置于a端； [3][4]由图乙可知，随着压力F的增大，阻值减小，随着F的增大，图像越来越平缓，说明随F的变化率减小，即灵敏度下降。 【小问2详解】 [1]由题意知，托盘上物块的质量为时，控制电路两端的电压为，则两端的电压为2V，此时 结合图乙可知，此时，与串联，电阻之比等于电压之比，即 则 [2]因，则，，此时两端的电压小于2V，控制电路两端的电压大于1V，则质量为的物块经该装置后将进入通道2。 13. 某平板型空气集热器的结构简图如图所示，矩形容器的侧面和底面涂有保温材料，顶部为透明盖板，容器内封闭了一定量的空气（视为理想气体）。初始时，气体的压强为，温度为，经过一段时间的太阳光照射后，容器内空气的温度上升到，求： （1）温度上升到时，容器内空气的压强； （2）保持容器内空气的温度不变，缓慢抽出部分气体，使气体压强再变回，则容器内剩余气体的质量与原来空气总质量的比值。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 容器体积不变，气体发生等容变化，由查理定律 代入 ，， 得 【小问2详解】 温度保持 不变，气体发生等温变化。设原来气体总质量为，剩余气体质量为 ，由理想气体状态方程 对于等温等容过程，压强与质量成正比，即 代入 ， 得 14. 如图甲，游戏乐园里，3辆相同的玩具小推车静止停放在水平地面上且等间距沿直线排列，现将这3辆小推车收集起来，让小推车1向小推车2运动，相撞后通过挂钩连为一体，随后这个组合体继续滑向小推车3，继续连接。简化模型如图乙所示，滑块代表小推车，其质量均为m、间距为L、与地面间的动摩擦因数为μ，所有碰撞均为完全非弹性碰撞，不计空气阻力，重力加速度大小为g。求： （1）若滑块1获得一个水平向右、大小为v0的初速度，恰好与滑块2相碰，则v0的大小为多少？ （2）若滑块1获得一个水平向右、大小为v1的初速度，恰好与滑块3相碰，则v1的大小为多少？ （3）若沿滑块1、2、3所在的直线，在距滑块3的右侧L处再静止放置滑块4，现给滑块1施加水平向右的恒力F，滑块1由静止水平向右运动，为使滑块1与滑块4相碰，则F最小值为多少？ 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由题可知，滑块1恰好与滑块2相碰，根据动能定理可得 解得 【小问2详解】 设滑块1与滑块2碰撞前的速度为，滑块1与2碰后的速度为，滑块1与2碰前，根据动能定理可得 碰撞过程，由动量守恒定律可得 滑块1、2与3碰撞前，由动能定理可得 联立解得 【小问3详解】 滑块1加速通过L与滑块2相碰前，根据动能定理可得 设滑块1与2碰撞后的速度为，根据动量守恒定律可得 同理滑块1、2加速通过距离L与滑块3碰前的速度为，则有 碰撞后则有 滑块1、2、3与4碰撞前，则有 联立解得 15. 研究带电微粒与挡板多次碰撞的简化图如图所示。竖直面内直角坐标系的第四象限内存在竖直向下的匀强电场，电场强度大小为（未知），、上分别固定竖直挡板1、2，上固定足够长的水平挡板3.挡板1的长度为，上端点固定在点。挡板2的上端点固定在轴上的点，其长度可以调节（即挡板2的下端点可沿移动）。一弹射器从点以初速度（未知），沿轴正方向射出一质量为、电荷量为的带电微粒。当带电微粒与挡板2的右侧面或挡板3碰撞后会被吸附，其余碰撞均视为弹性碰撞（即碰撞前后微粒竖直方向的分速度不变，水平方向的分速度等大反向），所有碰撞时间均极短，挡板厚度均不计，重力加速度大小为。求： （1）若带电微粒射出时的初速度，调节挡板2的长度，使微粒与挡板2碰撞一次后刚好击中挡板1的下端点，则电场强度E的大小为多少？ （2）若撤去电场，调节挡板2的长度，使Q点的坐标为，微粒射出后与挡板1、2共发生4次碰撞，最终吸附在挡板1、2间的挡板3上，则初速度的取值范围为多少？ （3）若电场强度，调节挡板2的长度，使Q点的坐标为，第四象限内再布置一磁感应强度大小为的匀强磁场，初始时，磁场方向垂直于纸面向里，微粒与挡板发生第1次碰撞后磁场反向，之后若前后两次与微粒碰撞的挡板不同，则磁场反向，否则则不变。已知微粒与挡板2的左侧面碰撞2次后与挡板1、3无碰撞，则初速度的取值范围为多少？ 【答案】（1） （2） （3）或 【解析】 【小问1详解】 带电微粒在板间做类平抛运动，由牛顿第二定律 竖直方向 水平方向带电微粒以初速度做匀速直线运动，由于微粒与挡板2碰撞一次后刚好击中挡板1的下端点，所以水平位移，有 解得电场强度 【小问2详解】 设微粒从射出到第3次碰撞时间为，有 竖直方向做自由落体运动，由几何关系 解得 设微粒从射出到吸附在挡板3的时间为，竖直方向 因为微粒射出后与挡板1、2共发生4次碰撞，最终吸附在挡板1、2间的挡板3上，水平方向上由几何关系 解得 又因为，初速度的取值范围为 【小问3详解】 由于，电场力与重力平衡，所以微粒在磁场中做匀速圆周运动，半径为，有 解得 情况一：如图甲，根据对称性，若微粒与挡板2的左侧面2次碰撞之间与挡板1有1次碰撞，为确保与挡板2发生2次碰撞，应满足 为确保不与挡板3碰撞，应满足 解得 情况二：如图乙，根据对称性，若微粒与挡板2的左侧面2次碰撞之间与挡板1没有碰撞，为确保与挡板2发生1次碰撞，应满足 为确保不与挡板1碰撞，应满足 为确保与挡板2发生第2次碰撞，应满足 为确保与挡板2不发生第3次碰撞，应满足 为确保不与挡板3碰撞，应满足 综上 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $