精品解析：陕西省西北大学附属中学2025-2026学年高三上学期期中物理试卷

2025-2026学年陕西省西安市西北大学附中高三（上） 期中物理试卷 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1. 如图（a）是停在高速公路上的超声波测连仪测盘车速的示意图，测速仪发出并接收超声波脉冲信号，根据发出和接收到的信号间的时间差，测出被测的汽车的速度；图（b）中P1、P2是测速仪先后发出的两大超声波信号，n1、n2分别是测速仪检测到的P1、P2由汽车反射回来的信号。设测速仪匀速扫描P1、P2之间的时间间隔△t=1.8s，超声波在空气中传播的速度是v=340。m/s，若汽车是匀速直线行驶的，则根据图（b）可知，下列说法不正确的是（　　） A. 图（b）中每小格表示的时间是0.2s B. 测速仪第一次发出的信号到被测汽车遇到时，汽车距测速仪的距离是102m C. 汽车是在向测速仪靠近的 D. 汽车的速度是70km/h 2. “玉兔二号”装有核电池，不惧漫长寒冷的月夜。核电池将衰变释放的核能一部分转换成电能。的衰变方程为，则（　　） A. 衰变方程中的X等于233 B. 的穿透能力比γ射线强 C. 比的比结合能小 D. 月夜的寒冷导致的半衰期变大 3. 如图甲所示，建筑工地常用吊车通过绳索将建筑材料从地面吊到高处，图乙为建筑材料被吊车竖直向上提升过程的简化运动图像，在竖直方向的运动分三段，第0～2 s为第Ⅰ段，第2～4 s为第Ⅱ段，第4～5 s为第Ⅲ段，以向上为正方向，下列说法正确的是（　　） A. 第1 s内建筑材料的加速度大小为2 m/s2 B. 第5 s内建筑材料处于超重状态 C. 整个过程材料上升高度是10 m D. 第Ⅰ段和第Ⅲ段的加速度方向相反，速度方向也相反 4. 2024年6月25日，嫦娥六号返回器携带月背样品重返地球，中国成为第一个从月球背面带回月壤的国家。图为嫦娥六号奔月的示意图，图为嫦娥六号在地球轨道和月球轨道上运行周期的平方与轨道半长轴的三次方的关系图，图线Ⅰ和图线Ⅱ的斜率分别为和。若地球质量为M，则月球的质量为 A. B. C. D. 5. 如图所示，半径为的硬橡胶圆环，其上带有均匀分布的负电荷，总电荷量为，若在圆环上切去一小段（远小于），则圆心处产生的电场方向和场强大小应为（　　） A. 场强大小为，方向背离 B. 场强大小为，方向指向 C. 场强大小为，方向背离 D. 场强大小为，方向指向 6. 如图所示，在xOy坐标系的第一象限内存在匀强磁场。一带电粒子在P点以与x轴正方向成60的方向垂直磁场射入，并恰好垂直于y轴射出磁场。已知带电粒子质量为m、电荷量为q，OP = a。不计重力。根据上述信息可以得出（　　） A. 带电粒子在磁场中运动的轨迹方程 B. 带电粒子在磁场中运动的速率 C. 带电粒子在磁场中运动的时间 D. 该匀强磁场的磁感应强度 7. 如图甲所示，一导体杆用两条等长细导线悬挂于水平轴，接入电阻R构成回路．导体杆处于竖直向上的匀强磁场中，将导体杆从竖直位置拉开小角度由静止释放，导体杆开始下摆。当时，导体杆振动图像如图乙所示。若横纵坐标皆采用图乙标度，则当时，导体杆振动图像是（　　） A. B. C. D. 二、多选题：本大题共3小题，共18分。 8. 一质量为0.6kg的篮球，以8m/s的速度水平撞击篮板，被篮板反弹后以6m/s的速度水平反向弹回，在空中飞行0.5s后以7m/s的速度被运动员接住，取g = 10m/s2，则下列说法正确的是 A. 与篮板碰撞前后篮球的动量变化大小为8.4kg·m/s B. 被篮板弹回到被运动员接住的过程中篮球的动量变化大小为0.6kg·m/s C. 篮板对篮球的作用力大小约为15.6N D. 被篮板弹回到被运动员接住的过程中篮球的重力产生的冲量大小为3N·s 9. 如图（a）为一列简谐横波在时的波形图，图（b）为介质中平衡位置在处的质点P的振动图像。下列说法正确的是（　　） A. 该横波沿x轴正方向传播 B. 该横波的波速为0.5m/s C. 0~2s时间内，质点P运动的位移为16cm D. 若该横波传播过程中遇到宽度为0.2m的障碍物，会观察到明显的衍射现象 10. 投石机是我国古代人民智慧的结晶，《范蕗兵法》中记载：“飞石重十二斤，为机发行三百步。”如图所示为某小组自制的投石机，轻质长杆可绕光滑转轴在竖直面内转动，长为，BO长为。将一质量的石块放在A端网袋中，另一质量的重物固定于端，初始时A端位于地面上，杆与水平面的夹角为。由静止释放后，杆转到竖直位置时将石块沿水平方向抛出。石块与重物均可视为质点，不计空气阻力，已知，重力加速度取，则（ ） A. 石块被抛出瞬间的速度大小为 B. 石块被抛出瞬间的速度大小为 C. 石块落地前瞬间重力的功率为 D. 石块落地前瞬间重力的功率为 三、实验题：本大题共2小题，共16分。 11. 用频闪照相记录平抛小球在不同时刻的位置，探究平抛运动的特点。 （1）关于实验，下列做法正确的是___________（填选项前的字母）。 A．选择体积小、质量大的小球 B．借助重垂线确定竖直方向 C．先抛出小球，再打开频闪仪 D．水平抛出小球 （2）图1所示的实验中，A球沿水平方向抛出，同时B球自由落下，借助频闪仪拍摄上述运动过程。图2为某次实验的频闪照片，在误差允许范围内，根据任意时刻A、B两球的竖直高度相同，可判断A球竖直方向做___________运动；根据___________，可判断A球水平方向做匀速直线运动。 （3）某同学使小球从高度为的桌面水平飞出，用频闪照相拍摄小球的平抛运动（每秒频闪25次），最多可以得到小球在空中运动的___________个位置。 （4）某同学实验时忘了标记重垂线方向，为解决此问题，他在频闪照片中，以某位置为坐标原点，沿任意两个相互垂直的方向作为x轴和y轴正方向，建立直角坐标系，并测量出另外两个位置的坐标值、，如图3所示。根据平抛运动规律，利用运动的合成与分解的方法，可得重垂线方向与y轴间夹角的正切值为___________。 12. 某物理兴趣小组的小明和小华两同学走进实验室，准备利用实验室现有器材进行电学知识实验探究。实验室可供探究的器材有： A．干电池（电动势E=1.5V，内阻r约为2）； B．电流表A（满偏电流为3mA，内阻约为9）； C．电压表V（量程为1.5V，内阻约为1000） D．电阻箱R1（最大阻值为999.9）； E．滑动变阻器R2（最大阻值为1000）； F．定值电阻R3（阻值约为1）； G．开关，导线若干。 （1）小明同学将干电池、电流表A和滑动变阻器R串联，设计了如图甲所示的欧姆表，完成测试后表盘上1.5mA刻度对应的电阻值为_______。 （2）小华同学为了对图甲的欧姆表进行改装，他首先测量了电流表A的内阻，他将电流表A与电阻箱R1串联，设计了如图乙所示的测量电路。闭合开关，调节电阻箱的阻值，当电流表满偏时电压表的示数为1.47V，电阻箱的读数为480，则电流表的内阻RA=_______。 （3）小华同学在上述实验基础上继续利用电流表A和电压表V来测量定值电阻R3的阻值，用伏安法的内接和外接两种电路进行测量，则采用伏安法的_______（填“内接”或“外接”）测量较准确。在测量中，若电压表的示数为U，电流表的示数为I，则定值电阻R3阻值的表达式为R3=_______（用实验测量的物理量的字母表示）。 （4）小华同学经过多次测量得到定值电阻R3的电阻为，他利用该定值电阻对小明同学设计的如图甲所示的欧姆表进行改装，从而实现了对欧姆表倍率的转换，改装电路如图丙所示。则图甲和图丙两种欧姆表的倍率之比为_______。 四、计算题：本大题共3小题，共38分。 13. 如图所示，一定质量理想气体被活塞封闭在汽缸中，活塞的面积为S，与汽缸底部相距L，汽缸和活塞绝热性能良好，气体的压强、温度与外界大气相同，分别为p0和T0。现接通电热丝加热气体，一段时间后断开，活塞缓慢向右移动距离L后停止，活塞与汽缸间的滑动摩擦为f，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，整个过程中气体吸收的热量为Q，求该过程中： （1）内能的增加量∆U； （2）最终温度T。 14. 某游乐设施主体结构如图甲所示为一绝缘的弯曲轨道与略微倾斜的直轨道组成，弯曲轨道与直轨道在B处相切。一绝缘材料做成的小车从弯曲轨道顶端A点自由滑下，A点与B点的竖直高度差为h。如图乙所示，小车车厢底板内有一组平放的匝数为n匝，电阻为R的矩形铜线圈，线圈长宽分别为和，其短边与轨道垂直。小车包含游客的总质量为M。小车滑至B处时，速度为，小车滑上倾斜直轨道时，能够自由匀速下滑。小车在直轨道的C处开始穿过一隧道，在隧道的顶部和底部每隔放置一对正对着的强磁体，每组磁体产生的磁场区域可近似认为是长为，略宽于的矩形，磁感应强度相同且大小等于B。小车在AB轨道上运动时可视为质点。求： （1）小车从A处静止滑至B处的过程中，小车克服阻力所做的功。 （2）小车内的线圈刚进入第一组强磁体产生的磁场时小车的加速度大小。 （3）小车线圈前端最终静止时的位置距离C点的距离。 15. 如图所示，一质量的小车由水平部分AB和光滑圆轨道BC组成，圆弧BC的半径且与水平部分相切于B点，小物块Q与AB段之间的动摩擦因数，小车静止时左端与固定的光滑曲面轨道MN相切，一质量为的小物块P从距离轨道MN底端高为处由静止滑下，并与静止在小车左端的质量为的小物块Q（两物块均可视为质点）发生弹性碰撞，碰撞时间极短。已知除了小车AB段粗糙外，其余所有接触面均光滑，重力加速度。 （1）求物块Q在小车上运动1s时相对于小车运动的距离（此时Q未到B点且速度大于小车的速度）； （2）若AB的长，求物块Q在运动过程中所能上升的最大高度； （3）要使物块Q既可以到达B点又不会与小车上表面分离，求小车左侧水平部分AB的长度L的取值范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年陕西省西安市西北大学附中高三（上） 期中物理试卷 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1. 如图（a）是停在高速公路上的超声波测连仪测盘车速的示意图，测速仪发出并接收超声波脉冲信号，根据发出和接收到的信号间的时间差，测出被测的汽车的速度；图（b）中P1、P2是测速仪先后发出的两大超声波信号，n1、n2分别是测速仪检测到的P1、P2由汽车反射回来的信号。设测速仪匀速扫描P1、P2之间的时间间隔△t=1.8s，超声波在空气中传播的速度是v=340。m/s，若汽车是匀速直线行驶的，则根据图（b）可知，下列说法不正确的是（　　） A. 图（b）中每小格表示的时间是0.2s B. 测速仪第一次发出的信号到被测汽车遇到时，汽车距测速仪的距离是102m C. 汽车是在向测速仪靠近的 D. 汽车的速度是70km/h 【答案】D 【解析】 【详解】A．如图所示，P1、P2之间一共有9格，共1.8s，则每一小格表示 A不符合题意； B．如图所示，测速仪第一次发出信号到接受到信号所用的时间为 在t1时间内，超声波从发出到与汽车相遇，再从第一次相遇的位置反射回去，所以第一次相遇的位置到测速仪的距离为 B不符合题意； C．如图所示，测速仪第二次发出信号到接受到信号所用的时间为 在t2时间内，超声波从发出到与汽车相遇，再从第二次相遇的位置反射回去，所以第二次相遇的位置到测速仪的距离为 因为 所以汽车是在向测速仪靠近的，C不符合题意； D．汽车与超声波第一次相遇到第二次相遇所用的时间为 汽车与超声波第一次相遇的位置到到第二次相遇的位置的距离为 则汽车的速度为 D符合题意。 故选D。 2. “玉兔二号”装有核电池，不惧漫长寒冷的月夜。核电池将衰变释放的核能一部分转换成电能。的衰变方程为，则（　　） A. 衰变方程中的X等于233 B. 的穿透能力比γ射线强 C. 比的比结合能小 D. 月夜的寒冷导致的半衰期变大 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据质量数和电荷数守恒可知，衰变方程为 即衰变方程中的X=234，故A错误； B．是α粒子，穿透能力比γ射线弱，故B错误； C．比结合能越大越稳定，由于衰变成为了，故比稳定，即比的比结合能小，故C正确； D．半衰期由原子核本身决定的，与温度等外部因素无关，故D错误。 故选C。 3. 如图甲所示，建筑工地常用吊车通过绳索将建筑材料从地面吊到高处，图乙为建筑材料被吊车竖直向上提升过程的简化运动图像，在竖直方向的运动分三段，第0～2 s为第Ⅰ段，第2～4 s为第Ⅱ段，第4～5 s为第Ⅲ段，以向上为正方向，下列说法正确的是（　　） A. 第1 s内建筑材料的加速度大小为2 m/s2 B. 第5 s内建筑材料处于超重状态 C. 整个过程材料上升高度是10 m D. 第Ⅰ段和第Ⅲ段的加速度方向相反，速度方向也相反 【答案】A 【解析】 【详解】A．v－t图像斜率代表加速度，第1 s内建筑材料的加速度大小为 故A正确； B．第5 s内建筑材料向上减速运动，加速度方向向下，处于失重状态，故B错误； C．v－t图像与t轴围成的面积代表位移，整个过程材料上升高度 故C错误； D．第Ⅰ段和第Ⅲ段速度均为正值，方向相同，加速度方向相反，故D错误。 故选A。 4. 2024年6月25日，嫦娥六号返回器携带月背样品重返地球，中国成为第一个从月球背面带回月壤的国家。图为嫦娥六号奔月的示意图，图为嫦娥六号在地球轨道和月球轨道上运行周期的平方与轨道半长轴的三次方的关系图，图线Ⅰ和图线Ⅱ的斜率分别为和。若地球质量为M，则月球的质量为 A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设中心天体质量为m，环绕天体绕中心天体做椭圆运动，轨道半长轴为 a，运行周期为T 根据万有引力提供向心力可得环 对上述式子进行整理得 由此可知，与的关系图线斜率 则中心天体的质量越大，斜率k越小。 对于图线Ⅰ，其对应的中心天体是地球，已知地球质量为M，则 对于图线Ⅱ，其对应的中心天体是月球，设月球质量为，则 联立解得 故选A。 5. 如图所示，半径为的硬橡胶圆环，其上带有均匀分布的负电荷，总电荷量为，若在圆环上切去一小段（远小于），则圆心处产生的电场方向和场强大小应为（　　） A. 场强大小为，方向背离 B. 场强大小为，方向指向 C. 场强大小为，方向背离 D. 场强大小为，方向指向 【答案】A 【解析】 【详解】AB段的电量 则AB段在O点产生的电场强度为，方向指向AB； 根据对称性，剩余部分在O点产生的场强大小等于，方向背离AB。 故选A。 6. 如图所示，在xOy坐标系的第一象限内存在匀强磁场。一带电粒子在P点以与x轴正方向成60的方向垂直磁场射入，并恰好垂直于y轴射出磁场。已知带电粒子质量为m、电荷量为q，OP = a。不计重力。根据上述信息可以得出（　　） A. 带电粒子在磁场中运动的轨迹方程 B. 带电粒子在磁场中运动的速率 C. 带电粒子在磁场中运动的时间 D. 该匀强磁场的磁感应强度 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】粒子恰好垂直于y轴射出磁场，做两速度的垂线交点为圆心，轨迹如图所示 A．由几何关系可知 因圆心的坐标为，则带电粒子在磁场中运动的轨迹方程为 故A正确； BD．洛伦兹力提供向心力，有 解得带电粒子在磁场中运动的速率为 因轨迹圆的半径可求出，但磁感应强度未知，则无法求出带电粒子在磁场中运动的速率，故BD错误； C．带电粒子圆周的圆心角为，而周期为 则带电粒子在磁场中运动的时间为 因磁感应强度未知，则运动时间无法求得，故C错误； 故选A。 7. 如图甲所示，一导体杆用两条等长细导线悬挂于水平轴，接入电阻R构成回路．导体杆处于竖直向上的匀强磁场中，将导体杆从竖直位置拉开小角度由静止释放，导体杆开始下摆。当时，导体杆振动图像如图乙所示。若横纵坐标皆采用图乙标度，则当时，导体杆振动图像是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】导体杆切割磁感线时，回路中产生感应电流，由楞次定律可得，导体杆受到的安培力总是阻碍导体棒的运动。当从变为时，回路中的电阻增大，则电流减小，导体杆所受安培力减小，即导体杆在摆动时所受的阻力减弱，所杆从开始摆动到停止，运动的路程和经历的时间变长。 故选B。 二、多选题：本大题共3小题，共18分。 8. 一质量为0.6kg的篮球，以8m/s的速度水平撞击篮板，被篮板反弹后以6m/s的速度水平反向弹回，在空中飞行0.5s后以7m/s的速度被运动员接住，取g = 10m/s2，则下列说法正确的是 A. 与篮板碰撞前后篮球的动量变化大小为8.4kg·m/s B. 被篮板弹回到被运动员接住的过程中篮球的动量变化大小为0.6kg·m/s C. 篮板对篮球的作用力大小约为15.6N D. 被篮板弹回到被运动员接住的过程中篮球的重力产生的冲量大小为3N·s 【答案】AD 【解析】 【详解】A．与篮板碰撞前后篮球的动量变化大小为∆p1 = mv2－(－mv1) = m(v2＋v1) = 8.4kg·m/s 故A正确； B．反弹后瞬间篮球速度6 m/s水平，被接住时速度7 m/s，但方向未知。若忽略空气阻力，篮球做平抛运动，0.5s后竖直分速度vy = gt = 5 m/s 合速度约为 与题中7 m/s不符，说明篮球不是做平抛运动。分析题中数据，若按水平方向动量变化计算为0.6kg×(7−6)m/s = 0.6kg·m/s，但实际动量变化包含竖直分量，故B错误； C．根据动量定理Ft = ∆p1，因作用时间未知，则无法确定篮板对篮球的作用力大小，故C错误； D．被篮板弹回到被运动员接住的过程中篮球的重力产生的冲量大小为IG = mgt = 3N·s，故D正确。 故选AD。 【点睛】此题主要考查动量定理的应用；关键是确定好研究过程，规定正方向；注意“冲量”和“动量的变化”可以互求。 9. 如图（a）为一列简谐横波在时的波形图，图（b）为介质中平衡位置在处的质点P的振动图像。下列说法正确的是（　　） A. 该横波沿x轴正方向传播 B. 该横波的波速为0.5m/s C. 0~2s时间内，质点P运动的位移为16cm D. 若该横波传播过程中遇到宽度为0.2m的障碍物，会观察到明显的衍射现象 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据图（b）的振动图像可知，在处的P点质点在时振动方向向上，结合图（a）的波形图可知，该波向x轴负方向传播，故A错误； B．由图（a）可知该简谐横波波长，由图（b）可知周期，则波速 故B正确； C．0~2s时间内，质点P运动的位移为0，故C错误； D．当障碍物尺寸与波长相差不多或小于波长时可发生明显的衍射现象，所以该横波传播过程遇到宽度为0.2m的障碍物，会观察到明显的衍射现象，故D正确。 故选BD。 10. 投石机是我国古代人民智慧的结晶，《范蕗兵法》中记载：“飞石重十二斤，为机发行三百步。”如图所示为某小组自制的投石机，轻质长杆可绕光滑转轴在竖直面内转动，长为，BO长为。将一质量的石块放在A端网袋中，另一质量的重物固定于端，初始时A端位于地面上，杆与水平面的夹角为。由静止释放后，杆转到竖直位置时将石块沿水平方向抛出。石块与重物均可视为质点，不计空气阻力，已知，重力加速度取，则（ ） A. 石块被抛出瞬间的速度大小为 B. 石块被抛出瞬间的速度大小为 C. 石块落地前瞬间重力的功率为 D. 石块落地前瞬间重力的功率为 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．根据机械能守恒可知，B减少的重力势能转化成A、B的动能与A的重力势能之和，既 A、B绕轴做同轴转动，则速度关系为 联立可得石块被抛出瞬间的速度大小为 故A错误，B正确； CD．石块抛出后做平抛运动，由 可得石块落地前瞬间的竖直速度为 则石块落地前瞬间重力的功率为 故C错误，D正确。 故选BD。 三、实验题：本大题共2小题，共16分。 11. 用频闪照相记录平抛小球在不同时刻的位置，探究平抛运动的特点。 （1）关于实验，下列做法正确的是___________（填选项前的字母）。 A．选择体积小、质量大的小球 B．借助重垂线确定竖直方向 C．先抛出小球，再打开频闪仪 D．水平抛出小球 （2）图1所示的实验中，A球沿水平方向抛出，同时B球自由落下，借助频闪仪拍摄上述运动过程。图2为某次实验的频闪照片，在误差允许范围内，根据任意时刻A、B两球的竖直高度相同，可判断A球竖直方向做___________运动；根据___________，可判断A球水平方向做匀速直线运动。 （3）某同学使小球从高度为的桌面水平飞出，用频闪照相拍摄小球的平抛运动（每秒频闪25次），最多可以得到小球在空中运动的___________个位置。 （4）某同学实验时忘了标记重垂线方向，为解决此问题，他在频闪照片中，以某位置为坐标原点，沿任意两个相互垂直的方向作为x轴和y轴正方向，建立直角坐标系，并测量出另外两个位置的坐标值、，如图3所示。根据平抛运动规律，利用运动的合成与分解的方法，可得重垂线方向与y轴间夹角的正切值为___________。 【答案】 ①. ABD ②. 自由落体运动 ③. A球相邻两位置水平距离相等 ④. 10 ⑤. 【解析】 【详解】（1）[1]A．用频闪照相记录平抛小球在不同时刻的位置，选择体积小质量大的小球可以减小空气阻力的影响，A正确； B．本实验需要借助重垂线确定竖直方向，B正确； CD．实验过程先打开频闪仪，再水平抛出小球，C错误，D正确。 故选ABD。 （2）[2][3]根据任意时刻A、B两球的竖直高度相同，可以判断出A球竖直方向做自由落体运动；根据A球相邻两位置水平距离相等，可以判断A球水平方向做匀速直线运动。 （3）[4]小球从高度为0.8m的桌面水平抛出，根据运动学公式，解得 频闪仪每秒频闪25次，频闪周期 故最多可以得到小球在空中运动个数为 （4）[5]如图、分别表示水平和竖直方向，设重垂线方向与y轴间的夹角为，建立坐标系存在两种情况，如图所示 当建立的坐标系为、时，则x轴方向做匀减速运动，根据逐差法计算加速度有 y轴方向在 联立解得 当建立的坐标系为、时，则x轴方向做匀加速运动，根据逐差法计算加速度有 y轴方向在 联立解得 综上所述，重垂线方向与y轴间夹角的正切值为 12. 某物理兴趣小组的小明和小华两同学走进实验室，准备利用实验室现有器材进行电学知识实验探究。实验室可供探究的器材有： A．干电池（电动势E=1.5V，内阻r约为2）； B．电流表A（满偏电流为3mA，内阻约为9）； C．电压表V（量程为1.5V，内阻约为1000） D．电阻箱R1（最大阻值为999.9）； E．滑动变阻器R2（最大阻值为1000）； F．定值电阻R3（阻值约为1）； G．开关，导线若干。 （1）小明同学将干电池、电流表A和滑动变阻器R串联，设计了如图甲所示的欧姆表，完成测试后表盘上1.5mA刻度对应的电阻值为_______。 （2）小华同学为了对图甲的欧姆表进行改装，他首先测量了电流表A的内阻，他将电流表A与电阻箱R1串联，设计了如图乙所示的测量电路。闭合开关，调节电阻箱的阻值，当电流表满偏时电压表的示数为1.47V，电阻箱的读数为480，则电流表的内阻RA=_______。 （3）小华同学在上述实验基础上继续利用电流表A和电压表V来测量定值电阻R3的阻值，用伏安法的内接和外接两种电路进行测量，则采用伏安法的_______（填“内接”或“外接”）测量较准确。在测量中，若电压表的示数为U，电流表的示数为I，则定值电阻R3阻值的表达式为R3=_______（用实验测量的物理量的字母表示）。 （4）小华同学经过多次测量得到定值电阻R3的电阻为，他利用该定值电阻对小明同学设计的如图甲所示的欧姆表进行改装，从而实现了对欧姆表倍率的转换，改装电路如图丙所示。则图甲和图丙两种欧姆表的倍率之比为_______。 【答案】 ①. 500 ②. 10 ③. 内接 ④. ⑤. 【解析】 【详解】（1）[1]测量电阻前先进行欧姆调零，根据闭合电路欧姆定律可得 解得调零后欧姆表内阻为 设表盘上刻度对应的电阻值为，根据闭合电路欧姆定律可得 解得 （2）[2]根据欧姆定律可得 解得电流表的内阻为 （3）[3][4]由于电流表内阻已经测得为，故应采用电流表内接法测定值电阻，根据欧姆定律可得 解得 （4）[5]图甲欧姆调零后的欧姆表内阻为 图丙与电流表并联，相当于变成一个大量程的电流表，最大电流为 图丙欧姆调零后的欧姆表内阻为 假设图甲欧姆表和图丙欧姆表测电阻时指针指在同一刻度，对于图甲，根据闭合电路欧姆定律可得 对于图丙，此时电路总电流为 根据闭合电路欧姆定律可得 联立可得 故图甲和图丙两种欧姆表的倍率之比为。 四、计算题：本大题共3小题，共38分。 13. 如图所示，一定质量理想气体被活塞封闭在汽缸中，活塞的面积为S，与汽缸底部相距L，汽缸和活塞绝热性能良好，气体的压强、温度与外界大气相同，分别为p0和T0。现接通电热丝加热气体，一段时间后断开，活塞缓慢向右移动距离L后停止，活塞与汽缸间的滑动摩擦为f，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，整个过程中气体吸收的热量为Q，求该过程中： （1）内能的增加量∆U； （2）最终温度T。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）活塞移动时受力平衡 气体对外界做功 根据热力学第一定律 解得 （2）活塞发生移动前，发生等容变化，即 活塞向右移动了L，等压过程 且 解得 14. 某游乐设施主体结构如图甲所示为一绝缘的弯曲轨道与略微倾斜的直轨道组成，弯曲轨道与直轨道在B处相切。一绝缘材料做成的小车从弯曲轨道顶端A点自由滑下，A点与B点的竖直高度差为h。如图乙所示，小车车厢底板内有一组平放的匝数为n匝，电阻为R的矩形铜线圈，线圈长宽分别为和，其短边与轨道垂直。小车包含游客的总质量为M。小车滑至B处时，速度为，小车滑上倾斜直轨道时，能够自由匀速下滑。小车在直轨道的C处开始穿过一隧道，在隧道的顶部和底部每隔放置一对正对着的强磁体，每组磁体产生的磁场区域可近似认为是长为，略宽于的矩形，磁感应强度相同且大小等于B。小车在AB轨道上运动时可视为质点。求： （1）小车从A处静止滑至B处的过程中，小车克服阻力所做的功。 （2）小车内的线圈刚进入第一组强磁体产生的磁场时小车的加速度大小。 （3）小车线圈前端最终静止时的位置距离C点的距离。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小车由A→B的过程中，由动能定理可得 解得 【小问2详解】 当小车线圈刚进入磁场时 根据闭合电路欧姆定律可得 则安培力 再由牛顿第二定律 联立解得 【小问3详解】 小车进入交替磁场中运动的过程中，始终只有一条边在切割磁感线，安培力 对任意微过程，根据动量定理可得 对全过程求和可得 又因为 所以到停止时小车的位移 15. 如图所示，一质量的小车由水平部分AB和光滑圆轨道BC组成，圆弧BC的半径且与水平部分相切于B点，小物块Q与AB段之间的动摩擦因数，小车静止时左端与固定的光滑曲面轨道MN相切，一质量为的小物块P从距离轨道MN底端高为处由静止滑下，并与静止在小车左端的质量为的小物块Q（两物块均可视为质点）发生弹性碰撞，碰撞时间极短。已知除了小车AB段粗糙外，其余所有接触面均光滑，重力加速度。 （1）求物块Q在小车上运动1s时相对于小车运动的距离（此时Q未到B点且速度大于小车的速度）； （2）若AB的长，求物块Q在运动过程中所能上升的最大高度； （3）要使物块Q既可以到达B点又不会与小车上表面分离，求小车左侧水平部分AB的长度L的取值范围。 【答案】（1） （2）0.24m （3） 【解析】 【小问1详解】 物块沿滑下，设末速度为，由机械能守恒定律得 解得 物块碰撞，取向右为正方向，设碰后瞬间速度分别为，由动量守恒定律得 由机械能守恒定律得 解得 故碰撞后瞬间物块的速度为，方向水平向右，物块与小车相对运动，由牛顿第二定律求得两者的加速度分别为 可得1s后物块的末速度仍大于木板，前1s内两物体一直在做匀变速运动，物块的位移 小车的位移 解得 【小问2详解】 根据动量守恒定律有 可得共同速度为 当滑块与木板共速时，上升高度最高，由动能定理得 解得 【小问3详解】 物块刚好到达点时就与木板共速时段最长，由能量守恒定律得 解得 滑块不和小车上表面分离分为两种情况： 1．物块刚好回到点与木板共速，根据动量守恒定律可得共同速度仍为 由能量守恒定律得 解得 2．物块Q刚好到C点时与木板共速 由能量守恒定律得 解得 因为 所以不会从圆弧轨道上滑出，则段的长度范围为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $