精品解析：河南省部分学校2025-2026学年高三上学期12月阶段性自测物理试题

2025—2026学年高三年级阶段性自测 物理试题 本试卷共8页，15题。全卷满分100分。考试用时75分钟。 注意事项： 1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。 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，只有一项是符合题目要求的。 1. 如图所示，某射手面向竖直固定的靶盘将箭水平射出，不计空气阻力，箭打在靶盘上的得分区即可得到相应的分数。某次比赛中，该射手射出去的箭落在20分区的最低点。若他想获得更高的分数，在其他条件不变的情况下，下列调整方法可行的是（　　） A. 仅将射箭的位置向后移动少许 B. 仅将举弓的两臂向下平移少许 C. 仅将射箭的初速度适当增大少许 D. 仅将射箭的位置向左移动少许 2. 在光电效应实验中，用频率和强度都相同的单色光分别照射编号为1、2、3的金属，所得遏止电压如图所示，关于三种金属的逸出功的大小关系正确的是（　　） A. B. C. D. 3. 如图所示，在与纸面平行的匀强电场中有a、b、c三点，其电势分别为、、，a、b、c三点的连线构成一等边三角形。下列图中箭头表示a点电场的方向，正确的是（　　） A. B. C. D. 4. 如图所示，两根完全相同的轻质弹簧一端与轻绳、连接，另一端分别固定于P、Q两点。用力拉两根轻绳，使水平，与的夹角为，此时两弹簧的长度相同，P、O、M三点在同一直线上，Q、O、N也在同一直线上。现保持O点不动且方向不变，将沿逆时针方向缓慢旋转，该过程中弹簧、轻绳始终在同一竖直平面内，则下列说法正确的是（　　） A. 上的弹力一直增大 B. 上的拉力一直增大 C. 上的拉力一直减小 D. 上的拉力先减小后增大 5. 如图所示，一细金属导体棒在匀强磁场中沿纸面由静止开始向右加速运动，磁场方向垂直纸面向里。下列说法正确的是（　　） A. 导体棒P端的电势比Q端的电势低 B. 导体棒中电子受到的洛伦兹力水平向左 C. 导体棒受到的安培力大小等于导体棒中所有电子受到的洛伦兹力的合力大小 D. 导体棒中的电场强度逐渐增大 6. 法国科学家皮埃尔·德·费马在1662年提出光线传播的路径是所需时间最少的路径，即费马原理，光的折射即遵从这一原理，实际生活中的下述现象也可类比折射定律来理解。如图所示，地面上救生员在岸边的A点，发现落水的小宏位于水面上距自己所在河岸处的B点，救生员和小宏沿河岸的水平距离为。已知救生员在地面上奔跑的速度大小为，在水中游泳的速度大小为，奔跑、游泳均视为匀速直线运动，且水和小宏的速度均视为零。此次营救中，由题中信息和所学物理知识可知（　　） A. 救生员从A点最快用时到达B点 B. 救生员从A点最快用时到达B点 C. 所需时间最短的路线的路程为 D. 救生员在水中的速度与河岸夹角为时将最省时 7. 如图所示，长为L的轻杆上端连着一个质量为m的小球A（可视为质点），下端用铰链固接于地面上的O点。立方体B的棱长也为L，初始时B与A恰好接触。杆受微小扰动向右倾倒，当A与B刚脱离接触时，杆与地面的夹角为。已知重力加速度为g，所有接触面均光滑，下列说法正确的是（　　） A. A、B分离时，A的加速度为0 B. A、B分离时，B的速度大小为 C. B的质量 D. A落地前速度的最大值为 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. 自行车灯是安装在自行车上的照明设备，根据供电方式可分为自发电型和电池供电型。如图甲所示，某自行车装有自发电型车灯，其发电机的结构示意图如图乙所示。绕有线圈的匚形铁芯开口处装有磁铁。车轮转动时带动与其接触的摩擦轮转动。摩擦轮又通过传动轴带动磁铁一起转动，从而使铁芯中的磁通量发生变化。线圈两端c、d作为发电机输出端，通过导线与标有“，”的灯泡相连。当车轮以某一转速匀速转动时，发电机输出电压近似视为正弦交流电，且恰能正常发光。已知发电机线圈电阻为，灯泡阻值恒定，摩擦轮与轮胎间不打滑，下列说法正确的是（　　） A. 在磁铁从图示位置匀速转过的过程中，中的电流逐渐增大 B. 在磁铁从图示位置匀速转过的过程中，中的电流先增大后减小 C. 保持转速不变，将更换为标有“，”的灯泡，两端的电压大于 D. 保持转速不变，将更换为标有“，”的灯泡，两端的电压小于 9. 北京时间2025年11月25日，在我国酒泉卫星发射中心用长征二号F遥22火箭发射神舟二十二号飞船并准确送入预定轨道，神舟二十二号飞船采取3.5小时自主快速交会对接方案，与空间站完美对接，对接后，组合体环绕地球做匀速圆周运动，运行周期约为。假设某时刻组合体、该轨道平面内的地球同步卫星与地心的连线在同一直线上且运行方向相同，此时组合体与地球同步卫星的间距最小，下列说法正确的是（　　） A. 对接后，组合体的运行速度大于地球同步卫星的速度 B. 组合体与地球同步卫星的线速度大小之比约为 C. 组合体与地球同步卫星的向心加速度之比约为 D. 再经过大约，组合体与地球同步卫星第一次相距最远 10. 如图所示，一倾角为的足够长的光滑斜面固定在水平面上，斜面底端固定有弹性挡板，初始时长木板B放在斜面上紧靠挡板，小物块A静置在B的上端。现沿斜面方向向上敲击B，B立即获得的初速度，之后B和挡板发生多次碰撞，每次碰撞后B的速度大小不变，方向反向，A始终未脱离B且与挡板不发生碰撞。已知A、B的质量均为，A、B间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度，下列说法正确的是（　　） A. 敲击B后的瞬间，B的加速度大小为 B. 长木板B沿斜面上滑的最大距离为 C. B从开始运动到第一次到最高点的过程中，A、B之间因摩擦产生的热量为 D. B的最小长度为 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某同学利用单摆测当地的重力加速度并设计了两种方案。 方案一：利用沙摆测当地的重力加速度，他测得细线的固定点到漏斗重心的距离为，如图甲所示，让沙摆做简谐运动，稳定后，他将漏斗下方的薄木板沿箭头方向匀加速直线拉出，测得薄木板的加速度，漏斗在一段时间内漏出的细沙在板上形成了如图乙所示曲线，。 （1）根据数据，测得的当地重力加速度为____________（结果保留三位有效数字）。 （2）该同学经过认真思考后，觉得该实验误差比较大，最主要的原因是_______________________________________________。 方案二：用力传感器对单摆简谐运动过程进行测量，如图丙所示。单摆的摆长为L，摆球的质量为m，如图丁所示为与力传感器连接的计算机屏幕所显示的图像，L、m、、、均为已知量。 （3）如果用L、和常见的常量表示重力加速度g，则____________。 （4）如果用、和m表示重力加速度g，则____________。 12. 某研究性学习小组测量一组电池的电动势和内阻，实验器材如下： 待测电池组（电动势约为，内阻约为）； 灵敏电流计（满偏电流，内阻）； 定值电阻（阻值）； 定值电阻（阻值）； 定值电阻（阻值）； 电阻箱R（阻值范围为）； 开关，导线若干。 （1）同学们发现没有电压表，于是提出把灵敏电流计改装成电压表，要将灵敏电流计改装成电压表，应选择某一定值电阻与灵敏电流计组合，改装后电压表的量程为____________V。 （2）请在虚线框中把实验电路图补充完整并在对应的定值电阻旁标上（或），请补充完整电阻箱的符号___________。 （3）同学们根据灵敏电流计的读数和电阻箱R的读数，作出了图像如图乙所示。已知图线的斜率为k，截距为，该小组为计算方便，忽略了电压表的分流，则电池内阻的测量值____________（用题目中所给的字母表示），该测量值____________（“大于”“小于”或“等于”）真实值。 （4）如图丙所示为同学们找到某型号的小灯泡的伏安特性曲线，如果把两个这样的灯泡并联再和的定值电阻串联起来接在上述电池上（已知测得的电动势，内阻），如图丁所示，则每只灯泡消耗的实际功率为____________W（结果保留两位有效数字）。 13. 如图所示，在竖直放置的绝热圆柱形容器内用质量为、截面积为的活塞密封一定量的理想气体，开始时气体的温度为27℃，活塞静止时到容器底的距离为，当气体通过气缸内的电热丝（图中未画出）吸收热量后，活塞缓慢上升后再次平衡。已知活塞能无摩擦地滑动而不漏气，大气压强恒为，热力学温度与摄氏温度的关系为，重力加速度，求： （1）再次平衡后气体的温度； （2）此过程中的密闭气体的内能增加量。 14. 如图所示，通过轻弹簧相连的A、B两个物块静置在光滑水平面上，两个物块质量分别为和m，且均可视为质点，物块B右侧有一固定挡板。现给物块A一个水平向右的初速度，经时间t，物块B第一次达到最大速度，且恰好到达墙壁处，此过程中弹簧始终未超出弹性限度，求： （1）弹簧的最大弹性势能； （2）物块B速度的最大值； （3）初始时物块B离墙面的距离。 15. 如图所示，为一固定不动的圆柱形金属轴，其电阻可忽略。一个内半径为a、外半径为、厚度为的匀质环形导体圆盘套在上，与接触良好，并可绕转动。盘上距盘心r处的电阻率与r成正比，即，为常量。整个环形圆盘处在与环面垂直的恒定匀强磁场中，磁感应强度的大小为B。定值电阻一端接在固定金属轴上端面的中心处，另一端与环形电刷Y相连，环形电刷包围在圆盘的外缘，当圆盘绕金属轴转动时与盘保持良好接触，此装置可看作一“圆盘发电机”。圆盘转动的角速度为，且盘上各处均有沿半径流动的电流。不计一切摩擦，求： （1）该圆盘发电机产生的电动势E的大小； （2）若圆盘电阻忽略不计、通过圆盘盘面上相同圆心角区域内的电流相同，求作用在导体盘上圆心角为区域（很小，可视为导体棒）上的安培力大小F与的关系式； （3）若将定值电阻替换为导线，圆盘电阻不可忽略，且内半径大小可调（金属轴半径和圆盘内径始终相等），求圆盘发热功率最大时内半径的大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025—2026学年高三年级阶段性自测 物理试题 本试卷共8页，15题。全卷满分100分。考试用时75分钟。 注意事项： 1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。 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，只有一项是符合题目要求的。 1. 如图所示，某射手面向竖直固定的靶盘将箭水平射出，不计空气阻力，箭打在靶盘上的得分区即可得到相应的分数。某次比赛中，该射手射出去的箭落在20分区的最低点。若他想获得更高的分数，在其他条件不变的情况下，下列调整方法可行的是（　　） A. 仅将射箭的位置向后移动少许 B. 仅将举弓的两臂向下平移少许 C. 仅将射箭的初速度适当增大少许 D. 仅将射箭的位置向左移动少许 【答案】C 【解析】 【详解】箭在空中做平抛运动，根据平抛运动规律，在竖直方向有 水平方向的运动有 联立可得 该射手的箭落在20分区最低点，若他想获得更高的分数，应使箭打在靶盘上的位置向上移动，即减小；在其他条件不变的情况下，射箭的初速度适当增大少许、射箭的位置向前移动少许、或者举弓的两臂向上平移少许都能够达到要求。 故选C。 2. 在光电效应实验中，用频率和强度都相同的单色光分别照射编号为1、2、3的金属，所得遏止电压如图所示，关于三种金属的逸出功的大小关系正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据爱因斯坦的光电效应方程和动能定理可得 根据图像有，故有 故选A。 3. 如图所示，在与纸面平行的匀强电场中有a、b、c三点，其电势分别为、、，a、b、c三点的连线构成一等边三角形。下列图中箭头表示a点电场的方向，正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】匀强电场中任意两点连线间中点的电势等于这两点电势的平均值，则ab中点d的电势为 可知连线为该匀强电场的等势面，电场线垂直于等势面且由高电势指向低电势，故电场方向沿ab方向且由a指向b。 故选B。 4. 如图所示，两根完全相同的轻质弹簧一端与轻绳、连接，另一端分别固定于P、Q两点。用力拉两根轻绳，使水平，与的夹角为，此时两弹簧的长度相同，P、O、M三点在同一直线上，Q、O、N也在同一直线上。现保持O点不动且方向不变，将沿逆时针方向缓慢旋转，该过程中弹簧、轻绳始终在同一竖直平面内，则下列说法正确的是（　　） A. 上的弹力一直增大 B. 上的拉力一直增大 C. 上的拉力一直减小 D. 上的拉力先减小后增大 【答案】C 【解析】 【详解】由题意可知两相同弹簧长度相同，O点位置不变，则两弹簧的弹力等大且合力F大小不变、方向在的角平分线上，如图甲所示 结点O受力平衡，则F、、三个力的合力为零，画出它们的矢量三角形如图乙所示，方向不变，则与的合力始终沿方向。 可知将沿逆时针方向缓慢旋转的过程中，上的拉力先减小后增大，当与垂直时，有最小值。 但只旋转，所以一直减小，上的拉力一直减小。 故选C。 5. 如图所示，一细金属导体棒在匀强磁场中沿纸面由静止开始向右加速运动，磁场方向垂直纸面向里。下列说法正确的是（　　） A. 导体棒P端的电势比Q端的电势低 B. 导体棒中电子受到的洛伦兹力水平向左 C. 导体棒受到的安培力大小等于导体棒中所有电子受到的洛伦兹力的合力大小 D. 导体棒中的电场强度逐渐增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据右手定则可知，导体棒向右运动时，P端的电势比Q端的电势高，故A错误； B．由左手定则可知，电子受到水平向左的洛伦兹力和沿导体棒向下的洛伦兹力，即洛伦兹力方向斜向左下方，故B错误； C．导体棒受到的安培力大小等于导体棒中所有电子受到的洛伦兹力水平向左的分力的合力大小，故C错误； D．P、Q两端的电势差 可知导体棒中的电场强度 导体棒加速运动，则导体棒中的电场强度逐渐增大，故D正确。 故选D。 6. 法国科学家皮埃尔·德·费马在1662年提出光线传播的路径是所需时间最少的路径，即费马原理，光的折射即遵从这一原理，实际生活中的下述现象也可类比折射定律来理解。如图所示，地面上救生员在岸边的A点，发现落水的小宏位于水面上距自己所在河岸处的B点，救生员和小宏沿河岸的水平距离为。已知救生员在地面上奔跑的速度大小为，在水中游泳的速度大小为，奔跑、游泳均视为匀速直线运动，且水和小宏的速度均视为零。此次营救中，由题中信息和所学物理知识可知（　　） A. 救生员从A点最快用时到达B点 B. 救生员从A点最快用时到达B点 C. 所需时间最短的路线的路程为 D. 救生员在水中的速度与河岸夹角为时将最省时 【答案】B 【解析】 【详解】D．设救生员在C点进入水中游泳，作C点关于河岸的垂线，救生员在岸上的速度为，与垂线的夹角为，在水中的速度为，与垂线的夹角为，如图所示 类比折射定律，可知 解得 根据费马原理有，光线传播的路径是所需时间最少的路径，即救生员在水中的速度与河岸的夹角为时所需时间最少，D错误； C．由几何关系可得， 所需时间最短的路线的路程，故C错误； AB．救生员从A点运动到B点所用的最短时间，故A错误，B正确。 故选B。 7. 如图所示，长为L的轻杆上端连着一个质量为m的小球A（可视为质点），下端用铰链固接于地面上的O点。立方体B的棱长也为L，初始时B与A恰好接触。杆受微小扰动向右倾倒，当A与B刚脱离接触时，杆与地面的夹角为。已知重力加速度为g，所有接触面均光滑，下列说法正确的是（　　） A. A、B分离时，A的加速度为0 B. A、B分离时，B的速度大小为 C. B的质量 D. A落地前速度的最大值为 【答案】D 【解析】 【详解】A．A与B刚脱离接触的瞬间，A、B水平方向加速度为零、速度相同，故B和杆对A的作用力都等于零，A只受重力，分离时A的加速度大小，故A错误； B．A、B分离时，对A根据牛顿第二定律有 结合关联速度可知 解得B的速度大小，故B错误； C．设B的质量为，在杆从竖直位置开始倾倒到A与B恰好分离的过程中，A和B组成的系统机械能守恒，则有 解得A、B的质量之比为，故C错误； D．A与B分离后，A继续下落的过程中机械能守恒，有 解得A落地前速度的最大值，故D正确。 故选D。 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. 自行车灯是安装在自行车上的照明设备，根据供电方式可分为自发电型和电池供电型。如图甲所示，某自行车装有自发电型车灯，其发电机的结构示意图如图乙所示。绕有线圈的匚形铁芯开口处装有磁铁。车轮转动时带动与其接触的摩擦轮转动。摩擦轮又通过传动轴带动磁铁一起转动，从而使铁芯中的磁通量发生变化。线圈两端c、d作为发电机输出端，通过导线与标有“，”的灯泡相连。当车轮以某一转速匀速转动时，发电机输出电压近似视为正弦交流电，且恰能正常发光。已知发电机线圈电阻为，灯泡阻值恒定，摩擦轮与轮胎间不打滑，下列说法正确的是（　　） A. 在磁铁从图示位置匀速转过的过程中，中的电流逐渐增大 B. 在磁铁从图示位置匀速转过的过程中，中的电流先增大后减小 C. 保持转速不变，将更换为标有“，”的灯泡，两端的电压大于 D. 保持转速不变，将更换为标有“，”的灯泡，两端的电压小于 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．由图可知，开始阶段，穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最小，匀速转过的过程中，磁通量减小，磁通量的变化率增大，当转过时，穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最大，可知中的电流逐渐增大，故A正确，B错误； CD．根据题意，由公式可得的电阻为 恰能正常发光，则感应电动势的有效值为 灯泡标有“，”，则的电阻为 车轮转速不变时，感应电动势的有效值不变，则两端的电压为，故C正确，D错误。 故选AC。 9. 北京时间2025年11月25日，在我国酒泉卫星发射中心用长征二号F遥22火箭发射神舟二十二号飞船并准确送入预定轨道，神舟二十二号飞船采取3.5小时自主快速交会对接方案，与空间站完美对接，对接后，组合体环绕地球做匀速圆周运动，运行周期约为。假设某时刻组合体、该轨道平面内的地球同步卫星与地心的连线在同一直线上且运行方向相同，此时组合体与地球同步卫星的间距最小，下列说法正确的是（　　） A. 对接后，组合体的运行速度大于地球同步卫星的速度 B. 组合体与地球同步卫星的线速度大小之比约为 C. 组合体与地球同步卫星的向心加速度之比约为 D. 再经过大约，组合体与地球同步卫星第一次相距最远 【答案】ACD 【解析】 【详解】AB．由万有引力提供向心力可得 解得 可得 可得 由万有引力提供向心力可得 解得 可得 即对接后，组合体的运行速度大于地球同步卫星的速度，故A正确，B错误； C．由牛顿第二定律可得 解得 可得，故C正确； D．组合体的周期，地球同步卫星的周期，设组合体经过t时间与地球同步卫星第一次相距最远，则有 解得，故D正确。 故选ACD。 10. 如图所示，一倾角为的足够长的光滑斜面固定在水平面上，斜面底端固定有弹性挡板，初始时长木板B放在斜面上紧靠挡板，小物块A静置在B的上端。现沿斜面方向向上敲击B，B立即获得的初速度，之后B和挡板发生多次碰撞，每次碰撞后B的速度大小不变，方向反向，A始终未脱离B且与挡板不发生碰撞。已知A、B的质量均为，A、B间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度，下列说法正确的是（　　） A. 敲击B后的瞬间，B的加速度大小为 B. 长木板B沿斜面上滑的最大距离为 C. B从开始运动到第一次到最高点的过程中，A、B之间因摩擦产生的热量为 D. B的最小长度为 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．敲击B后的瞬间，A受到向上的滑动摩擦力，对A由牛顿第二定律可得 解得 对B由牛顿第二定律可得 解得，故A错误； B．设A、B向上运动，经过时间t后共速，有 解得 共速后A、B一起以加速度a向上减速，对A、B分析，有 解得 长木板B沿斜面上滑的最大距离 解得，故B正确； C．第一次向上运动的过程中，A与B只在共速前的内有相对滑动，相对位移 A、B之间因摩擦产生的热量，故C正确； D．最终A、B均停在挡板处，由能量守恒定律可得 解得B的最小长度，故D正确。 故选BCD。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某同学利用单摆测当地的重力加速度并设计了两种方案。 方案一：利用沙摆测当地的重力加速度，他测得细线的固定点到漏斗重心的距离为，如图甲所示，让沙摆做简谐运动，稳定后，他将漏斗下方的薄木板沿箭头方向匀加速直线拉出，测得薄木板的加速度，漏斗在一段时间内漏出的细沙在板上形成了如图乙所示曲线，。 （1）根据数据，测得的当地重力加速度为____________（结果保留三位有效数字）。 （2）该同学经过认真思考后，觉得该实验误差比较大，最主要的原因是_______________________________________________。 方案二：用力传感器对单摆简谐运动过程进行测量，如图丙所示。单摆的摆长为L，摆球的质量为m，如图丁所示为与力传感器连接的计算机屏幕所显示的图像，L、m、、、均为已知量。 （3）如果用L、和常见的常量表示重力加速度g，则____________。 （4）如果用、和m表示重力加速度g，则____________。 【答案】（1）9.78 （2）沙摆在摆动过程中，由于沙子不断漏出，导致重心变化，从而引起摆长发生变化，周期也变化 （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 由图可知，薄木板做匀加速直线运动，根据逐差法可得 解得 沙摆的周期 根据沙摆的周期公式 解得 【小问2详解】 由于沙子漏下的过程中，漏斗和沙子的重心不断变化，导致沙摆的摆长不断变化，周期也在变化。 【小问3详解】 由图丁可知，单摆的振动周期为 根据单摆的周期公式 解得 【小问4详解】 设摆球在最高点时，摆线与竖直方向的夹角为，则 在最低点时，拉力传感器的示数最大，为，此时拉力与重力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律可得 摆球从最高点摆到最低点的过程，根据动能定理可得 联立可得 解得 12. 某研究性学习小组测量一组电池的电动势和内阻，实验器材如下： 待测电池组（电动势约为，内阻约为）； 灵敏电流计（满偏电流，内阻）； 定值电阻（阻值）； 定值电阻（阻值）； 定值电阻（阻值）； 电阻箱R（阻值范围为）； 开关，导线若干。 （1）同学们发现没有电压表，于是提出把灵敏电流计改装成电压表，要将灵敏电流计改装成电压表，应选择某一定值电阻与灵敏电流计组合，改装后电压表的量程为____________V。 （2）请在虚线框中把实验电路图补充完整并在对应的定值电阻旁标上（或），请补充完整电阻箱的符号___________。 （3）同学们根据灵敏电流计的读数和电阻箱R的读数，作出了图像如图乙所示。已知图线的斜率为k，截距为，该小组为计算方便，忽略了电压表的分流，则电池内阻的测量值____________（用题目中所给的字母表示），该测量值____________（“大于”“小于”或“等于”）真实值。 （4）如图丙所示为同学们找到某型号的小灯泡的伏安特性曲线，如果把两个这样的灯泡并联再和的定值电阻串联起来接在上述电池上（已知测得的电动势，内阻），如图丁所示，则每只灯泡消耗的实际功率为____________W（结果保留两位有效数字）。 【答案】（1）6 （2） （3） ①. ②. 小于 （4）0.45 【解析】 【小问1详解】 由于电源电动势大约是6V，所以选择电流计与电阻串联，改装成的电压表量程为 【小问2详解】 本实验利用了改装后的电压表与电阻箱并联的方式来进行电动势与内阻的测量，其中定值电阻起到保护电路的作用，所以电路图如下： 【小问3详解】 [1]根据闭合电路欧姆定律，可写出方程 变形可得 则由图像性质可知 联立解得 [2]由于电压表的分流作用，所以测得电池内阻的测量值小于真实值。 【小问4详解】 根据电路图丁，可以写出闭合电路欧姆定律 其中U与I为一个灯泡两端的电压和流经灯泡的电流，代入数据后得到 将关系式画在灯泡的伏安特性曲线图中，两个图像的交点即为实际灯泡两端的U与流经灯泡的I，如图 所以一个灯泡的实际功率为 13. 如图所示，在竖直放置的绝热圆柱形容器内用质量为、截面积为的活塞密封一定量的理想气体，开始时气体的温度为27℃，活塞静止时到容器底的距离为，当气体通过气缸内的电热丝（图中未画出）吸收热量后，活塞缓慢上升后再次平衡。已知活塞能无摩擦地滑动而不漏气，大气压强恒为，热力学温度与摄氏温度的关系为，重力加速度，求： （1）再次平衡后气体的温度； （2）此过程中的密闭气体的内能增加量。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 密封气体初状态的温度为 体积为 末状态的温度设为，体积为 活塞能无摩擦地滑动而不漏气缓慢上升，活塞受重力、气体压力和大气压力，可知气体的压力不变，可得气体的压强不变。由盖—吕萨克定律有 代入数据解得 【小问2详解】 对活塞，有 可得密封气体的压强 外界对气体做的功为 由热力学第一定律有 代入数据解得 14. 如图所示，通过轻弹簧相连的A、B两个物块静置在光滑水平面上，两个物块质量分别为和m，且均可视为质点，物块B右侧有一固定挡板。现给物块A一个水平向右的初速度，经时间t，物块B第一次达到最大速度，且恰好到达墙壁处，此过程中弹簧始终未超出弹性限度，求： （1）弹簧的最大弹性势能； （2）物块B速度的最大值； （3）初始时物块B离墙面的距离。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 当两物块共速时，弹簧压缩至最短，弹性势能最大，根据动量守恒定律可得 两物块和弹簧组成的系统机械能守恒，则 解得 【小问2详解】 当弹簧恢复原长时，物块B的速度达到最大，根据动量守恒定律可得 由机械能守恒定律可得 解得，。 【小问3详解】 当弹簧恢复原长时，物块B的速度达到最大，根据动量守恒定律可得 两边同时乘以极短时间可得 累加求和可得 初末状态弹簧均处于原长，所以 解得。 15. 如图所示，为一固定不动的圆柱形金属轴，其电阻可忽略。一个内半径为a、外半径为、厚度为的匀质环形导体圆盘套在上，与接触良好，并可绕转动。盘上距盘心r处的电阻率与r成正比，即，为常量。整个环形圆盘处在与环面垂直的恒定匀强磁场中，磁感应强度的大小为B。定值电阻一端接在固定金属轴上端面的中心处，另一端与环形电刷Y相连，环形电刷包围在圆盘的外缘，当圆盘绕金属轴转动时与盘保持良好接触，此装置可看作一“圆盘发电机”。圆盘转动的角速度为，且盘上各处均有沿半径流动的电流。不计一切摩擦，求： （1）该圆盘发电机产生的电动势E的大小； （2）若圆盘电阻忽略不计、通过圆盘盘面上相同圆心角区域内的电流相同，求作用在导体盘上圆心角为区域（很小，可视为导体棒）上的安培力大小F与的关系式； （3）若将定值电阻替换为导线，圆盘电阻不可忽略，且内半径大小可调（金属轴半径和圆盘内径始终相等），求圆盘发热功率最大时内半径的大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设圆盘切割磁场的平均速度为v，有 设圆盘的电动势为E，由法拉第电磁感应定律有 解得。 【小问2详解】 设回路中的总电流为I，由闭合电路的欧姆定律有 设圆盘上圆心角为区域的电流为，则 作用在圆盘上圆心角为区域上的安培力大小为 联立可得。 【小问3详解】 如图所示 设距离轴线为r处的沿半径方向的微小长度为、横截面积为的导体电阻为，有 设圆盘的内半径大小为x、圆心角为区域的电阻为，有 设圆盘的电阻为，相当于个电阻并联，则 设内半径为x时圆盘的电动势为，可知 设圆盘发热功率为P，有 联立可得 根据数学求导部分知识可得当时，圆盘的发热功率P最大。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $