湖北孝感高级中学2026届高三下学期4月测试物理试题4.19

孝感高中2023级高三年级 物理试题答案 本卷满分100分，考试时间75分钟 一、单选题 1．患者服用碘131后，碘131会聚集到人体的甲状腺区域，可用于靶向治疗甲状腺疾病。对于质量为的，经过时间，部分衰变为，剩余的质量为，其图线如图所示。下列说法正确的是（　　） A．的比结合能比大 B．衰变方程为 C．的半衰期为8天 D．8个核经过24天还剩1个 【答案】C 【详解】A．生成物的比结合能更大，则的比结合能比小，故A错误； B．衰变过程中电荷数和质量数守恒，故衰变方程为，故B错误； C．由图线可知 其中天，则的半衰期为8天，故C正确； D．半衰期是统计规律，仅对大量原子核的衰变行为成立，无法预测少量原子核的衰变结果，故D错误。 故选C。 2．如图甲所示，质量为，倾角为角的斜面体放在光滑水平面上，斜面上有一质量为的光滑小球（），用力水平向右推小球，恰能使小球和斜面体一起向右做匀加速运动，此时小球对斜面体的压力为FN1；如图乙所示，将斜面体的倾角改为角，其余条件不变，若仍用力水平向左推斜面体，也恰能使小球和斜面体一起向左做匀加速运动，此时小球对斜面体的压力为FN2，则下列关系正确的是（　　） A．， B．， C．， D．， 【答案】B 【详解】根据牛顿第三定律可知，甲图中斜面对小球的支持力大小，同理，乙图中，斜面对小球的支持力大小；甲图，对m、M整体有 对m，水平方向、竖直方向分别有， 联立解得， 乙图，对m、M整体有 对m，水平方向、竖直方向分别有， 联立解得， 因为M>m，综合可知，因此，（即）。 故选B。 3．利用空气劈尖测量细丝直径的装置如图甲所示，AC是水平标准工件，AB是一平行薄玻璃板，在AB与AC之间垫上粗细均匀的直金属丝，形成一个楔形空气膜。用平行的红光垂直AC方向照射玻璃板，在玻璃板上方形成平行条纹。如图乙所示，a、b两束单色光分别沿半径方向射向圆柱形的玻璃砖，出射光线均沿OP方向。再将a、b两束单色光各自通过同一个单缝形成的衍射图样（黑色部分表示亮条纹）如图丙所示。如图丁所示，是在影院观看3D立体电影用的特殊眼镜。下列说法正确的是（　　） A．甲图中，当金属丝向左移动少许时，平行条纹变稀疏 B．乙图中，在真空中传播时a的波长大于b的波长 C．丙图中，图2是b单色光的衍射条纹 D．丁图中，用特殊眼镜观看3D立体电影利用的是光的干涉原理 【答案】C 【详解】A．甲图中，空气劈尖干涉条纹间距公式为，当金属丝向左移动少许时，劈尖长度减小，劈尖角增大，条纹间距减小，平行条纹变密集，故A错误。 B．乙图中，两束光在点出射，折射角相同。光从玻璃射向空气，根据折射定律，由图可知光的入射角大于光的入射角，即，则光的折射率小于光的折射率，即 。折射率越小，频率越低，波长越长，所以在真空中光的波长大于光的波长，故B错误。 C．丙图中，单缝衍射条纹宽度与波长成正比，波长越长，衍射现象越明显，条纹越宽。图 2 条纹间距较大，对应波长较长。由B选项分析可知光波长较长，所以图2是单色光的衍射条纹，故C正确。 D．丁图中，观看3D立体电影用的特殊眼镜利用的是光的偏振原理，不是干涉原理，故D错误。 故选C。 4．静止在水平面上的两个完全相同的物块通过伸直但无张力的水平细线相连，物块2右侧固定力传感器（质量不计），如图甲所示。时，在物块1上施加水平拉力，读出传感器的示数F，记录一段时间t内，物块的位移为x，改变的大小，经多次测量，画出“”图像如图乙所示，重力加速度。下列说法正确的是（    ） A．每个物块的质量 B．物块与水平面的动摩擦因数为0.25 C．当时，加速度大小为 D．F和是线性关系但不成正比 【答案】A 【详解】AB．物块做初速度为零的匀加速直线运动，位移公式为 整理得，即 设每个物块质量为，动摩擦因数为，对物块2受力分析，由牛顿第二定律得 将代入整理得 由图乙可知纵轴截距，代入，解得 图像斜率，而斜率，即 解得，故A正确，B错误； C．当时，，加速度，故C错误； D．当两物块一起运动（）时，对整体和物块2联立得，和成正比；当时，两物块不会一起运动，和不是线性关系，故D错误。 故选A。 5．现代纺纱织布采用的是静电技术，即利用高压静电场使单纤维两端带异种电荷，在电场力作用下使纤维伸直、平行排列和凝聚的纺纱工艺。 如图所示为其电场分布简图，下列说法正确的是（　　） A．虚线可能是等势线 B．电场强度 C．在C点静止释放一电子，它将在电场力作用下沿着虚线CD运动 D．负电荷在C点的电势能大于其在A点的电势能 【答案】D 6.2025年9月11日，天文学家发现了一颗新的彗星并命名为，如图所示，绕太阳沿逆时针方向运行的轨道为椭圆，O为椭圆的中心，半长轴为，半短轴为。已知水星绕太阳运行轨道可视为正圆，轨道半径为R、周期为T，引力常量为G，椭圆的面积（其中a为椭圆的半长轴，b为椭圆的半短轴）。下列说法正确的是（　　） A．太阳的密度为 B．经过A、B两点的速率之比为 C．从D运动至C的最短时间为 D．从C运动至D的最短时间为 【答案】C 【详解】A．未知太阳的半径，不能估算太阳的密度，故A错误； B．由几何知识可知，太阳至O的距离 由开普勒第二定律（面积定律），近日点到太阳距离 远日点到太阳距离 满足 经过A、B两点的速率的比为 故B错误； C．由开普勒第三定律有 解得 由面积定律可知 解得从D运动至C的最短时间为 故C正确； D．从C运动至D的最短时间为 故D错误。 故选C。 7．如图所示，竖直平面内三个点A、B、C构成边长为L的正三角形，AC沿竖直方向，小球从A点以某一速度抛出，经三角形几何中心O点到达B点。不计阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 小球从A点到B点的时间为 B. 小球最小速度为 C. 小球初速度与水平方向夹角正切值 D. 小球初速度大小为 【【答案】D 【解析】A．设小球经过的最高点为，如图所示 由运动对称性可知与、的水平距离相等，由几何关系可知、的竖直距离 、的水平距离 代入数据得 小球在水平方向做匀速直线运动，可知由到，由到、与所用时间相等，设时间为，竖直方向上，由匀变速直线运动规律可知、的竖直距离 小球由到做平抛运动，有， 代入数据得， 小球由到可看作由到的平抛运动，小球在点竖直方向的速度 小球从点到点的时间为，故A错误； B．小球在点速度最小，即，故B错误； C．小球初速度与水平方向夹角正切值，故C错误； D．小球初速度大小 代入数据得，故D正确。 故选D。 二、多选题 8．如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为k，a、b两端接正弦交流电压，原线圈接有定值电阻，副线圈接有滑动变阻器，电表均为理想电表。将滑动触头向下滑动少许，电表的示数变化量的绝对值分别为，则下列说法正确的是（　　） A．滑动触头向下滑动，两电流表示数增大，两电压表示数减小 B．滑动触头向下滑动，两电流表示数减小，两电压表示数增大 C． D． 【答案】BD 【详解】AB．把副线圈负载电阻看作变压器原线圈的等效电阻，原副线圈匝数比为k，根据理想变压器电压与匝数比的关系U1=kU2，理想变压器电流与匝数比的关系，原线圈等效电阻 滑动变阻器的触头向下滑动，则副线圈电路总电阻值增大，作出该变压器的等效电路如图所示： 可知副线圈等效电阻k2R增大，根据欧姆定律可知，电流表A1示数减小，根据理想变压器电流与匝数比的关系可知电流表A2示数也减小，在原线圈电路中，根据电压关系，原线圈两端电压U1=U0-I1R0增大，即V1示数增大，根据理想变压器电压与匝数比的关系，副线圈两端电压增大，即V2示数增大，故A错误，B正确； CD．变压器原副线圈匝数比为k，根据理想变压器电压比与匝数比的关系可得副线圈两端电压 根据理想变压器电流比与匝数比的关系可得副线圈中的电流I2=kI1 则有， 联立得，，C错误，D正确。 故选BD。 9．如图甲所示，光滑水平面上两个相同的小球A和B靠在一起，A与轻绳组成单摆，B与轻弹簧组成弹簧振子，刚开始A和B均处于静止状态，此时轻绳的拉力等于。现将小球A向左拉开一个较小角度（小于）并在时由静止释放，经最低点时与小球B发生碰撞，碰撞时间可忽略不计，此后小球B运动的图像如图乙所示。以最低点为A球的零势能面，两球发生的碰撞均为弹性正碰，两球的质量均为，重力加速度为，不计空气阻力，下列说法正确的有（　　） A．弹簧振子的周期等于 B．A球释放的高度为 C．单摆的摆长等于 D．轻绳的最小拉力为 【答案】BD 【详解】单摆A从静止释放至最低点经历了个周期，对应时间t0，因此单摆周期TA=4t0。碰撞为弹性正碰且两球质量相等，碰撞后交换速度，B球以速度v0开始振动。 A．根据图乙，B球速度由v0变为-v0所经历的时间为3t0-t0=2t0，这对应于半个周期，故弹簧振子周期TB=4t0，故A错误； B．对于单摆的下摆过程，由机械能守恒定律得 解得释放高度，故B正确； C．根据单摆周期公式，即TA=4t0 解得摆长，故C错误； D．轻绳拉力在最高点最小，此时速度为零，拉力Tmin=mgcosθ 根据几何关系有 代入h与L的表达式，得 则最小拉力 ，故D正确。 故选BD。 10．如图所示，在坐标系第一象限内有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为。在点有一粒子源，点坐标为。打开粒子源发射装置，能够沿纸面以相同的速率向各个方向均匀发射带正电的粒子，粒子质量为，电荷量为，速率。不计粒子重力及粒子间的相互作用力，点坐标为，则下列说法正确的是（　　） A．从轴射出磁场的粒子数占总粒子数的 B．从之间射出磁场的粒子数占总粒子数的 C．到达轴的粒子在磁场中运动的最短时间为 D．打在轴的长度为 【答案】AC 【详解】由 得 A． 如图所示，从轴射出磁场的粒子速度间的夹角为，因此从轴射出磁场的粒子数占总粒子数的，故A正确； B． 如图所示，从之间射出磁场的粒子速度间的夹角为，因此从之间射出磁场的粒子数占总粒子数的，故B错误； C． 如图所示，当射出点为N（PN与x轴垂直）时，此粒子为到达x轴的粒子中，在磁场中运动的时间最短，圆心角为，运动时间为，故C正确； D． 如图所示，PN为直径，ON为打在轴的长度，等于，故D错误。 故选AC。 三、实验题 11．某实验小组利用单摆来测量厦门的重力加速度。 (1)实验过程中测量小球直径时游标卡尺读数如图甲所示，其读数为___________mm；测量单摆周期时秒表读数如图乙所示，其读数为___________s。 (2)小组同学通过改变摆线的长度，获得了多组摆长l和对应的单摆周期T的数据，作出T2-l图像如图丙所示，π取3.14，可测得厦门的重力加速度g=___________m/s2（结果保留三位有效数字）。 【答案】(1) 22.6 110.0 (2)9.86 【详解】（1）测量小球直径时游标卡尺读数为22mm+0.1mm×6=22.6mm； 测量单摆周期时秒表读数为60s+50.0s=110.0s （2）根据 可得 则 解得g=9.86m/s2 12. 体重秤的核心部件力传感器的简要原理如图（a）所示，金属板的上下两侧各贴有电阻应变片、；金属板左端固定，在金属板右端施加向下的力时，金属板向下弯曲，使两电阻应变片随之形变，电阻发生改变。当金属板右端受到向下的力时，的阻值增大，R2的阻值减小。已知在日常体重测量范围内，金属板上下所贴电阻应变片的阻值R1、R2 变化量的绝对值与金属板受力的大小F的关系均为，其中为常量。某同学利用该力传感器和电压传感器将力信号转化为电信号，制作了简易的体重秤。如图（b）所示，电源电动势为E，内阻不计；、为两电阻应变片，在金属板不受力时阻值均为R，为定值电阻，为滑动变阻器；电压传感器内阻很大。回答下列问题： (1)当金属板右端受到向下的力时，的阻值_____；（填“增大”、“减小”或“不变”） (2)当金属板受力为零时，闭合开关，将滑动变阻器的滑片滑到适当位置，使电压传感器的示数为零；当金属板右端受到向下的力时，电压传感器的示数_______0；（填“>”、“<”或“=”） (3)已知金属板右端受到的力等于重物对体重秤的正压力。在体重秤上放置重为100kg的物体时，电压传感器的示数为20mV。某同学站在体重秤上，电压传感器的示数为12mV，则该同学的体重为__________kg； (4)将不同质量的物体放在体重秤上，记录对应的电压传感器示数，列出表格并在坐标纸上画出了图像，如图（c）所示。若图线的斜率为k，当地重力加速度为g，则__________（用E、R、k、g表示）； 【答案】(1) 不变 (2)> (3)60 (4) 【详解】（1）当金属板右端受到向下的力时，上表面被拉伸，应变片的电阻变大，下表面被压缩，应变片的电阻变小。电阻大小随F的变化关系均为 可知的阻值不变。 （2）当金属板受力为零时，闭合开关，将滑动变阻器的滑片滑到适当位置，使电压传感器的示数为零；当金属板右端受到向下的力时，的电阻变大，的电阻变小，故两端电压增大，a点电势升高，电压传感器的示数大于0。 （3）因为且阻值不变，则有 可知电压传感器两端电压变化量与压力成正比，则有 解得 （4）根据题意有 其中 联立解得 则图像斜率 解得 四、解答题 13．如图所示，一内横截面积的圆柱形气缸静置于水平地面上，气缸下部有小缺口与外界大气连通。气缸内轻质活塞上部密闭一定质量的理想气体，开始时，气柱长度，压强与大气压强相等且均为，温度；活塞下部连接一劲度系数的轻质弹簧，弹簧下端固定在气缸底部并处于原长。现通过加热装置（体积忽略不计）对密闭气体缓慢加热，当气体温度升高到时，活塞开始向下滑动并压缩弹簧；继续缓慢加热，活塞下滑时停止加热，活塞同时停止下滑。活塞下滑过程中与气缸内壁之间的滑动摩擦力保持不变，且与最大静摩擦力相等，弹簧始终在弹性限度内。 (1)求活塞与气缸内壁之间的滑动摩擦力大小f； (2)求活塞下滑时气体的温度； (3)从开始加热到活塞下滑的过程中，气体从外界吸收的热量，求此过程中气体内能的增加量。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）设轻活塞开始滑动时密闭气体的压强为，由查理定律有 解得 对轻活塞受力分析有 解得 （2）轻活塞刚好下滑时，设气体压强为，对轻活塞受力分析有 且 解得 由理想气体状态方程有 解得 （3）整个过程中，气体压强随距离均匀增加，由平均力法可得外界对气体做功 由热力学第一定律 解得 14．如图所示，在平面直角坐标系中，整个空间存在磁感应强度大小、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，第二象限存在方向竖直向上、电场强度大小的匀强电场。足够长绝缘水平传送带左传动轮正上方恰好位于坐标原点，传送带处于停止状态。给质量的物块以某方向的初速度后，恰好做匀速圆周运动并从坐标原点水平向右滑上传送带，沿传送带水平滑行一段距离后停在传送带上。物块可视为质点，运动过程电荷量不变，物块与传送带之间的动摩擦因数，重力加速度取。求： (1)物块的电荷量以及圆周运动半径大小； (2)物块从滑上传送带到摩擦力功率绝对值最大的过程中摩擦力做的功； (3)若传送带逆时针匀速转动，物块从原点滑上传送带经历后返回点且恰好与传送带共速，则传送带的速度多大？ 【答案】(1)1C， (2) (3) 【详解】（1）物块在第二象限做匀速圆周运动，重力与电场力平衡，洛伦兹力提供向心力。由平衡条件得 解得 由牛顿第二定律得 解得 （2）物块滑上传送带后，受竖直向上的洛伦兹力 支持力 滑动摩擦力 摩擦力功率 当 时，功率最大。物块初速度 ，故过程为从 减速至 。由动能定理，摩擦力做功 （3）设向右为正方向。向右减速过程，洛伦兹力向上，取时间微元Δt，由动量定理 即 向左加速过程，洛伦兹力向下，取向左为正，由动量定理 即 两式相加得 其中 代入数据解得 15．如图所示，在两根足够长、间距为的水平导轨上垂直放置导体棒a与绝缘棒b，导轨间有磁感应强度的竖直向下的匀强磁场，导轨左端接有的电容器。已知a棒光滑，b棒与导轨间的动摩擦因数为，质量分别为和，初始时刻两棒之间距离为。现用与导轨平行的恒力作用在a棒上，速度为时与b碰撞，碰撞瞬间撤去，不计导轨及a棒的电阻，所有碰撞均为弹性碰撞。 (1)求第一次碰撞后a棒与b棒的速度大小； (2)求恒力的大小； (3)若每次碰前b棒已静止且a棒已匀速运动，求足够多次碰撞后b棒的总位移。 【答案】(1)，1m/s (2)1N (3) 【详解】（1）a棒与b棒发生弹性碰撞，设碰后速度为与，根据动量守恒，有             根据能量守恒，有                 联立解得， （2）作用下对a棒，根据牛顿第二定律，有                     又                  电量的变化量为                 电压的变化量为 加速为 a棒做匀加速直线运动，撤去时速度为，有             联立解得 （3）a棒与b棒碰前电容器所带电荷量为                  碰后a棒速度反向，电容器放电使a棒减速到0并反向加速至匀速再与b棒碰撞，重复上述过程。a棒与b棒发生第n次碰撞，设碰前a棒速度为，碰后速度为与 根据动量守恒，有 根据能量守恒，有 a棒与b棒第n次碰前电容器所带电荷量为 之后a棒速度反向，电容器放电使a棒减速到0并反向加速至时匀速 对a棒分析，由动量定理得                  其中 又有                  联立解得：，                  即                  又每次b棒运动停下，有 足够多次碰撞后，有 解得 孝感高中2023级高三年级 物理试题答案 第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $ 孝感高中2023级高三年级 物理试题 本卷满分100分，考试时间75分钟 一、单选题（共40分，题单选，多选） 1．患者服用碘131后，碘131会聚集到人体的甲状腺区域，可用于靶向治疗甲状腺疾病。对于质量为的，经过时间，部分衰变为，剩余的质量为，其图线如图所示。下列说法正确的是（　　） A．的比结合能比大 B．衰变方程为 C．的半衰期为8天 D．8个核经过24天还剩1个 2．如图甲所示，质量为，倾角为角的斜面体放在光滑水平面上，斜面上有一质量为的光滑小球（），用力水平向右推小球，恰能使小球和斜面体一起向右做匀加速运动，此时小球对斜面体的压力为FN1；如图乙所示，将斜面体的倾角改为角，其余条件不变，若仍用力水平向左推斜面体，也恰能使小球和斜面体一起向左做匀加速运动，此时小球对斜面体的压力为FN2，则下列关系正确的是（　　） A．， B．， C．， D．， 3. 利用空气劈尖测量细丝直径的装置如图甲所示，AC是水平标准工件，AB是一平行薄玻璃板，在AB与AC之间垫上粗细均匀的直金属丝，形成一个楔形空气膜。用平行的红光垂直AC方向照射玻璃板，在玻璃板上方形成平行条纹。如图乙所示，a、b两束单色光分别沿半径方向射向圆柱形的玻璃砖，出射光线均沿OP方向。再将a、b两束单色光各自通过同一个单缝形成的衍射图样（黑色部分表示亮条纹）如图丙所示。如图丁所示，是在影院观看3D立体电影用的特殊眼镜。下列说法正确的是（　　） A．甲图中，当金属丝向左移动少许时，平行条纹变稀疏 B．乙图中，在真空中传播时a的波长大于b的波长 C．丙图中，图2是b单色光的衍射条纹 D．丁图中，用特殊眼镜观看3D立体电影利用的是光的干涉原理 4．静止在水平面上的两个完全相同的物块通过伸直但无张力的水平细线相连，物块2右侧固定力传感器（质量不计），如图甲所示。时，在物块1上施加水平拉力，读出传感器的示数F，记录一段时间t内，物块的位移为x，改变的大小，经多次测量，画出“”图像如图乙所示，重力加速度。下列说法正确的是（    ） A. 每个物块的质量 B．物块与水平面的动摩擦因数为0.25 C．当时，加速度大小为 D．F和是线性关系但不成正比 5．现代纺纱织布采用的是静电技术，即利用高压静电场使单纤维两端带异种电荷，在电场力作用下使纤维伸直、平行排列和凝聚的纺纱工艺。 如图所示为其电场分布简图，下列说法正确的是（　　） A．虚线可能是等势线 B．电场强度 C．在C点静止释放一电子，它将在电场力作用下沿着虚线CD运动 D．负电荷在C点的电势能大于其在A点的电势能 6.2025年9月11日，天文学家发现了一颗新的彗星并命名为，如图所示，绕太阳沿逆时针方向运行的轨道为椭圆，O为椭圆的中心，半长轴为，半短轴为。已知水星绕太阳运行轨道可视为正圆，轨道半径为R、周期为T，引力常量为G，椭圆的面积（其中a为椭圆的半长轴，b为椭圆的半短轴）。下列说法正确的是（　　） A．太阳的密度为 B．经过A、B两点的速率之比为 C．从D运动至C的最短时间为 D．从C运动至D的最短时间为 7．如图所示，竖直平面内三个点A、B、C构成边长为L的正三角形，AC沿竖直方向，小球从A点以某一速度抛出，经三角形几何中心O点到达B点。不计阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 小球从A点到B点的时间为 B. 小球最小速度为 C. 小球初速度与水平方向夹角正切值 D. 小球初速度大小为 二、多选题 8．如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为k，a、b两端接正弦交流电压，原线圈接有定值电阻，副线圈接有滑动变阻器，电表均为理想电表。将滑动触头向下滑动少许，电表的示数变化量的绝对值分别为，则下列说法正确的是（　　） A．滑动触头向下滑动，两电流表示数增大，两电压表示数减小 B．滑动触头向下滑动，两电流表示数减小，两电压表示数增大 C． D． 9．如图甲所示，光滑水平面上两个相同的小球A和B靠在一起，A与轻绳组成单摆，B与轻弹簧组成弹簧振子，刚开始A和B均处于静止状态，此时轻绳的拉力等于。现将小球A向左拉开一个较小角度（小于）并在时由静止释放，经最低点时与小球B发生碰撞，碰撞时间可忽略不计，此后小球B运动的图像如图乙所示。以最低点为A球的零势能面，两球发生的碰撞均为弹性正碰，两球的质量均为，重力加速度为，不计空气阻力，下列说法正确的有（　　） A．弹簧振子的周期等于 B．A球释放的高度为 C．单摆的摆长等于 D．轻绳的最小拉力为 10．如图所示，在坐标系第一象限内有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为。在点有一粒子源，点坐标为。打开粒子源发射装置，能够沿纸面以相同的速率向各个方向均匀发射带正电的粒子，粒子质量为，电荷量为，速率。不计粒子重力及粒子间的相互作用力，点坐标为，则下列说法正确的是（　　） A．从轴射出磁场的粒子数占总粒子数的 B．从之间射出磁场的粒子数占总粒子数的 C．到达轴的粒子在磁场中运动的最短时间为 D．打在轴的长度为 三、实验题 11．（共6分）某实验小组利用单摆来测量厦门的重力加速度。 (1)实验过程中测量小球直径时游标卡尺读数如图甲所示，其读数为___________mm；测量单摆周期时秒表读数如图乙所示，其读数为___________s。 (2)小组同学通过改变摆线的长度，获得了多组摆长l和对应的单摆周期T的数据，作出T2-l图像如图丙所示，π取3.14，可测得厦门的重力加速度g=___________m/s2（结果保留三位有效数字）。 12. （共8分）体重秤的核心部件力传感器的简要原理如图（a）所示，金属板的上下两侧各贴有电阻应变片、；金属板左端固定，在金属板右端施加向下的力时，金属板向下弯曲，使两电阻应变片随之形变，电阻发生改变。当金属板右端受到向下的力时，的阻值增大，R2的阻值减小。已知在日常体重测量范围内，金属板上下所贴电阻应变片的阻值R1、R2 变化量的绝对值与金属板受力的大小F的关系均为，其中为常量。某同学利用该力传感器和电压传感器将力信号转化为电信号，制作了简易的体重秤。如图（b）所示，电源电动势为E，内阻不计；、为两电阻应变片，在金属板不受力时阻值均为R，为定值电阻，为滑动变阻器；电压传感器内阻很大.。回答下列问题： (1)当金属板右端受到向下的力时，的阻值_____；（填“增大”、“减小”或“不变”） (2)当金属板受力为零时，闭合开关，将滑动变阻器的滑片滑到适当位置，使电压传感器的示数为零；当金属板右端受到向下的力时，电压传感器的示数_______0；（填“>”、“<”或“=”） (3)已知金属板右端受到的力等于重物对体重秤的正压力。在体重秤上放置重为100kg的物体时，电压传感器的示数为20mV。某同学站在体重秤上，电压传感器的示数为12mV，则该同学的体重为__________kg； (4)将不同质量的物体放在体重秤上，记录对应的电压传感器示数，列出表格并在坐标纸上画出了图像，如图（c）所示。若图线的斜率为k，当地重力加速度为g，则__________（用E、R、k、g表示）； 四、解答题 13．（共14分）如图所示，一内横截面积的圆柱形气缸静置于水平地面上，气缸下部有小缺口与外界大气连通。气缸内轻质活塞上部密闭一定质量的理想气体，开始时，气柱长度，压强与大气压强相等且均为，温度；活塞下部连接一劲度系数的轻质弹簧，弹簧下端固定在气缸底部并处于原长。现通过加热装置（体积忽略不计）对密闭气体缓慢加热，当气体温度升高到时，活塞开始向下滑动并压缩弹簧；继续缓慢加热，活塞下滑时停止加热，活塞同时停止下滑。活塞下滑过程中与气缸内壁之间的滑动摩擦力保持不变，且与最大静摩擦力相等，弹簧始终在弹性限度内。 (1)求活塞与气缸内壁之间的滑动摩擦力大小f； (2)求活塞下滑时气体的温度； (3)从开始加热到活塞下滑的过程中，气体从外界吸收的热量，求此过程中气体内能的增加量。 14．（共14分）如图所示，在平面直角坐标系中，整个空间存在磁感应强度大小、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，第二象限存在方向竖直向上、电场强度大小的匀强电场。足够长绝缘水平传送带左传动轮正上方恰好位于坐标原点，传送带处于停止状态。给质量的物块以某方向的初速度后，恰好做匀速圆周运动并从坐标原点水平向右滑上传送带，沿传送带水平滑行一段距离后停在传送带上。物块可视为质点，运动过程电荷量不变，物块与传送带之间的动摩擦因数，重力加速度取。求： (1)物块的电荷量以及圆周运动半径大小； (2)物块从滑上传送带到摩擦力功率绝对值最大的过程中摩擦力做的功； (3)若传送带逆时针匀速转动，物块从原点滑上传送带经历后返回点且恰好与传送带共速，则传送带的速度多大？ 15．（共18分）如图所示，在两根足够长、间距为的水平导轨上垂直放置导体棒a与绝缘棒b，导轨间有磁感应强度的竖直向下的匀强磁场，导轨左端接有的电容器。已知a棒光滑，b棒与导轨间的动摩擦因数为，质量分别为和，初始时刻两棒之间距离为。现用与导轨平行的恒力作用在a棒上，速度为时与b碰撞，碰撞瞬间撤去，不计导轨及a棒的电阻，所有碰撞均为弹性碰撞。 (1)求第一次碰撞后a棒与b棒的速度大小； (2)求恒力的大小； (3)若每次碰前b棒已静止且a棒已匀速运动，求足够多次碰撞后b棒的总位移。 孝感高中2023级高三年级 物理试题第 2 页 共 7 页 学科网（北京）股份有限公司 $