精品解析：河南信阳高级中学新校（贤岭校区）2025-2026学年高三下期05月测试（一）物理试题

河南省信阳高级中学新校（贤岭校区） 2025-2026学年高三下期05月测试（一） 物理试题 一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一个选项正确，每小题4分；第8~10题有多个选项正确，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 1. 在物理学的研究中用到的思想方法很多，下列说法不正确的是（　　） A. 甲图中推导匀变速直线运动位移与时间关系时运用了微元法 B. 乙图中卡文迪许测定引力常量的实验中运用了等效替代法 C. 丙图中探究向心力大小与质量、角速度和半径之间关系时运用了控制变量法 D. 丁图中伽利略在研究自由落体运动时采用了实验和逻辑推理的方法 2. 如图所示，光滑轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定于竖直杆上的a、b两点，一质量为m的衣服静止悬挂于绳上某点；若在绳上另一点继续悬挂另一质量为M的衣服，已知m<M，两衣架质量均可忽略不计，则最终两衣服在绳上的状态为（ ） A. B. C. D. 3. 空间存在一平行于纸面的匀强电场，在电场内取某点记为坐标原点O，沿某一方向建立x轴，选取x轴上到O点距离为r的P点，以O为圆心、r为半径作圆，如图所示（图中a、b...h各点等分圆周）。从P点起沿圆周逆时针方向移动一周，圆上各点的电势会随转过角度发生变化。当半径r分别取、、时，其图像如图所示，三条曲线所对应的电势均在时达到最大值，最大值分别为、、。则下列说法正确的是（ ） A. 曲线①对应的r取值为 B. 坐标原点O的电势为 C. 电场强度大小为，方向与x轴成斜向右 D. 从e到f，电势先降低后升高，从h到a，电势一直升高 4. 如图所示，认为月球绕地球做匀速圆周运动，月球的一颗人造卫星绕月球做匀速圆周运动。月球的质量为，地球的质量为，卫星与月球中心的距离为，月球中心与地球中心的距离为。已知月球绕地球的周期为，万有引力常量为，下列说法正确的是（　　） A. 卫星绕月球运动的加速度大小与月球绕地球运动的加速度大小之比为 B. 卫星绕月球运动的线速度大小与月球绕地球运动的线速度大小之比为 C. 卫星绕月球做匀速圆周运动的周期为 D. 可求出人造卫星的质量 5. 质量分别为、、长度分别为、的长木板A、B均放置在光滑的水平面上，现让一滑块（可视为质点）先从长木板A的最左端以水平向右的速度滑上长木板A，最终刚好不从最右端滑出，两者的图像如图甲所示；再让同一滑块从长木板B的最左端以水平向右的速度滑上长木板B，最终滑块也刚好不从最右端滑出，两者的图像如图乙所示。设滑块与长木板A、B间的动摩擦因数分别为、，稳定运动时，图甲、图乙所描述系统的总动能分别为、。已知滑块在长木板A、B上滑行的加速度相等且图甲、图乙的标度相同。下列说法正确的是（　　） A. B. C. D. 6. 有一列沿x轴方向传播的简谐横波，t=0时的波形图如图甲所示，波上的四个质点a、b、c、d的位移大小相等，四个质点中某质点的振动图像如图乙所示，已知t=0.15s时b质点位于平衡位置，则质点a的振动方程为（　　） A. B. C. D. 7. 特高压输电可以大幅提升输电效率，显著降低远距离输送的能耗。我国特高压输电技术水平与应用规模均居全球领先。现假设从A处采用550kV的超高压向B处输电，输电线上损耗的电功率为∆P，到达B处时电压下降了∆U，在保持A处输送的电功率和输电线电阻都不变的条件下，改用1100kV特高压输电，输电线上损耗的电功率变为∆P′，到达B处时电压下降了∆U′，不考虑其他因素的影响，则（　　） A. B. C. D. 8. 研究光电效应规律的电路图如图甲所示，某同学分别用a、b、c三束单色光照射光电管得到的光电流I与光电管两端电压U的关系如图乙所示。已知a、c两条图线与横轴的交点重合。下列说法正确的是（　　） A. 用a光照射时，逸出光电子的最大初动能最大 B. 该光电管用a光、b光照射时截止频率不同 C. 用c光照射时，将滑片向左端移动，不影响光电子的最大初动能 D. 若a光照射某金属发生光电效应，则b光照射该金属也一定发生光电效应 9. 如图所示，甲、乙两小球同时从点以相同大小的初速度射出，速度方向与水平方向的夹角均为，经过一段时间，甲运动到点（速度正好水平向右），乙运动到点，且、两点的高度差为，已知乙的质量为，重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A. 甲、乙的初速度大小为 B. 点不在点的正下方 C. 甲在点的速度为 D. 乙在点重力的瞬时功率为 10. 如图所示，间距为的两条光滑的平行导轨倾斜固定放置，与水平面的夹角为，上端用导线相连。长度为、电阻为的金属棒与导轨垂直放置，劲度系数为的绝缘轻质弹簧上端连接在金属棒的中点，下端固定，在导轨所在的平面内与导轨平行。均处于垂直导轨平面向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为。当弹簧处于原长时，金属棒由静止开始释放，当沿着斜面下滑的距离为时，正好达到最大速度。导线与导轨的电阻忽略不计，金属棒始终与导轨垂直并接触良好，弹簧始终处在弹性限度内，弹性势能与形变量以及劲度系数的关系式为，重力加速度为，此过程中（　　） A. 流过金属棒某一横截面的电荷量为 B. 金属棒的质量为 C. 若最大动能、焦耳热、弹性势能相等，则重力势能的减小量为 D. 安培力冲量的大小为 二、实验题（每空2分，共计16分） 11. 如图所示，用气体压强传感器探究气体做等温变化的规律，操作步骤如下： ①在注射器内用活塞封闭一定质量的气体，将注射器、压强传感器、数据采集器和计算机逐一连接起来； ②移动活塞至某一位置，记录此时注射器内封闭气体的体积和由计算机显示的气体的压强； ③重复上述步骤②，多次测量并记录压强和体积数据； ④根据记录的数据，作出相应图像，分析并得出结论。 （1）为保证注射器内封闭气体的温度不发生明显变化，以下说法正确的是__________（填字母）。 A. 要尽可能保持环境温度不变 B. 实验过程中应缓慢地推动活塞 C. 实验过程中要用手握紧注射器并快速推拉活塞 D. 实验前要在活塞与注射器壁间涂适量的润滑油 （2）分别在环境温度为、（）时完成上述探究活动。下列各图能正确地反映实验过程中，气体压强p随体积V变化规律的是__________（填字母）。 A. B. C. D. （3）实验过程中因压缩气体过程中注射器漏气，测得多组压强p和体积V的数据后，在坐标平面上描点作图，则作出的图线应为图中__________（填“①”或“②”）。 （4）若考虑到连接注射器与传感器的软管内气体体积不可忽略，从理论上讲图像可能接近下列哪个图__________（填字母）。 A. B. C. D. 12. 热敏电阻是传感器中经常使用的元件： （1）某学习小组要探究一热敏电阻的阻值随温度变化的规律，可供选择的器材有： 待测热敏电阻（实验温度范围内，阻值约几百欧到几千欧）； 电源E（电动势1.5V，内阻r约为0.5Ω）； 电阻箱R（阻值范围0~9999.9Ω）； 滑动变阻器（最大阻值20Ω）； 滑动变阻器（最大阻值2000Ω）； 微安表（量程，内阻为2500Ω）； 开关两个，温控装置一套，导线若干。 同学们设计了如图甲所示的测量电路，主要实验步骤如下： a．按图示连接电路； b．闭合、，调节滑动变阻器滑片P的位置，使微安表指针满偏； c．保持滑动变阻器滑片P的位置不变，断开，调节电阻箱，使微安表指针半偏； d．记录此时的温度和电阻箱的阻值。 回答下列问题： ①为了更准确地测量热敏电阻的阻值，滑动变阻器应选用__________（填“”或“”）。 ②某温度下微安表半偏时，电阻箱的读数为6500.0Ω，该温度下热敏电阻的测量值为__________Ω（结果保留到整数），该测量值__________（填“大于”或“小于”）真实值。 （2）在坐标纸中描绘热敏电阻的图像，如图乙所示。利用该热敏电阻、电动势（内阻不计）的电源、定值电阻R（其中阻值有3000Ω、5000Ω、12000Ω三种可供选择）、控制开关和加热系统设计电路，以实现环境温度控制。要求将环境温度控制在之间，且当1、2两端电压大于2V时，控制开关开启加热系统进行加热。下列A、B、C三种电路中，可以满足要求的是_________（填字母），定值电阻R的阻值应选_________Ω，1、2两端的电压小于________V时，自动关闭加热系统（不考虑控制开关对电路的影响）。 三、解答题（共计38分） 13. 如图所示，一半径为的透明均质半球置于空气中，某圆柱形单色平行光束垂直于半球底面入射，光束横截面圆心与半球底面圆心重合。若要整束光都不发生全反射，其横截面的半径最大为。 （1）求该光束在半球中的折射率； （2）若换成半径为在半球中折射率为原光束的倍的另一光束，其他条件不变，求此时半球有光束射出的球冠底面面积。（不考虑反射光的折射） 14. 如图所示，直角坐标系中存在匀强电场和匀强磁场。其中一、二象限存在垂直纸面向里的匀强磁场，三、四象限存在沿轴正方向的匀强电场。一质量为、电荷量为的带电粒子从点沿轴正方向射出，初速度大小为。经电场作用后从轴上点进入磁场。带电粒子在磁场中运动，恰好可以沿轴负方向撞击位于正半轴上某位置处的一块挡板，撞击挡板后带电粒子速度大小不变，方向反向，经过一段时间后带电粒子恰好可以重新返回至点。若之间的距离为，，不考虑重力的作用，求： （1）求电场强度的大小以及带电粒子经过点时速度的大小及速度方向与轴正方向夹角的正切值； （2）挡板所处位置与坐标原点的距离以及磁感应强度的大小； （3）带电粒子从点出发第一次回到所用的时间。 15. 如图所示，一宽度为、质量为的箱子倒扣在水平地面上，箱子与地面之间存在摩擦阻力。初始时刻箱子静止不动。将一质量为、电荷量为的小物块（可视作质点）紧靠在箱子的左端，小物块的初速度大小为零。物块与地面间不存在摩擦力，空间存在水平向右的匀强电场，电场强度大小为。箱子与地面间的摩擦力大小是物块受到电场力大小的倍，。物块与箱子之间的碰撞均为弹性碰撞，求： （1）物块与箱子发生第一次碰撞前的速度大小以及碰撞后物块、箱子的速度大小； （2）若物块与箱子的质量相等，第二次碰撞后箱子的速度大小； （3）若物块与箱子的质量相等，箱子通过的总位移大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 河南省信阳高级中学新校（贤岭校区） 2025-2026学年高三下期05月测试（一） 物理试题 一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一个选项正确，每小题4分；第8~10题有多个选项正确，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 1. 在物理学的研究中用到的思想方法很多，下列说法不正确的是（　　） A. 甲图中推导匀变速直线运动位移与时间关系时运用了微元法 B. 乙图中卡文迪许测定引力常量的实验中运用了等效替代法 C. 丙图中探究向心力大小与质量、角速度和半径之间关系时运用了控制变量法 D. 丁图中伽利略在研究自由落体运动时采用了实验和逻辑推理的方法 【答案】B 【解析】 【详解】A．甲图中推导匀变速直线运动位移与时间关系时运用了微元法，故A正确，不符合题意； B．乙图中卡文迪许测定引力常量的实验中运用了放大法，故B错误，符合题意； C．丙图中探究向心力大小与质量、角速度和半径之间关系时运用了控制变量法，故C正确，不符合题意； D．丁图中伽利略在研究自由落体运动时采用了实验和逻辑推理的方法，故D正确，不符合题意。 故选B。 2. 如图所示，光滑轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定于竖直杆上的a、b两点，一质量为m的衣服静止悬挂于绳上某点；若在绳上另一点继续悬挂另一质量为M的衣服，已知m<M，两衣架质量均可忽略不计，则最终两衣服在绳上的状态为（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】对衣架受力分析如图所示   因为同一根绳子上的拉力大小处处相等，所以衣架两侧绳子是对称的，与竖直方向夹角是相等的。设绳子与水平方向的夹角为，根据受力平衡可得 由于m<M，若m左端绳与水平方向夹角小于M右绳与水平方向夹角，则无法平衡，故最终二者靠在一起才能保持平衡。 故选D。 3. 空间存在一平行于纸面的匀强电场，在电场内取某点记为坐标原点O，沿某一方向建立x轴，选取x轴上到O点距离为r的P点，以O为圆心、r为半径作圆，如图所示（图中a、b...h各点等分圆周）。从P点起沿圆周逆时针方向移动一周，圆上各点的电势会随转过角度发生变化。当半径r分别取、、时，其图像如图所示，三条曲线所对应的电势均在时达到最大值，最大值分别为、、。则下列说法正确的是（ ） A. 曲线①对应的r取值为 B. 坐标原点O的电势为 C. 电场强度大小为，方向与x轴成斜向右 D. 从e到f，电势先降低后升高，从h到a，电势一直升高 【答案】D 【解析】 【详解】A．由题目所给信息可知，三条曲线均在时，电势最大，如图所示 可见半径越大，电势的最大值越大，曲线①对应r取值为，故A错误； C．根据可知该匀强电场的电场强度 电场强度方向与x轴负方向成斜向左下方，故C错误； B．设坐标原点O的电势为，则 解得，故B错误； D．电场强度方向与x轴负方向成斜向左下方；由电场线从电势高地方指向电势低的地方，及匀强电场的等势面与电场线垂直，可得从e到f，电势先降低后升高，从h到a，电势一直升高，故D正确。 故选D。 4. 如图所示，认为月球绕地球做匀速圆周运动，月球的一颗人造卫星绕月球做匀速圆周运动。月球的质量为，地球的质量为，卫星与月球中心的距离为，月球中心与地球中心的距离为。已知月球绕地球的周期为，万有引力常量为，下列说法正确的是（　　） A. 卫星绕月球运动的加速度大小与月球绕地球运动的加速度大小之比为 B. 卫星绕月球运动的线速度大小与月球绕地球运动的线速度大小之比为 C. 卫星绕月球做匀速圆周运动的周期为 D. 可求出人造卫星的质量 【答案】C 【解析】 【详解】A．由万有引力提供向心力得， 可得卫星绕月球运动的加速度大小与月球绕地球运动的加速度大小之比为，故A错误； B．由向心加速度表达式， 可得卫星绕月球运动的线速度大小与月球绕地球运动的线速度大小之比为，故B错误； C．由， 可得卫星绕月球做匀速圆周运动的周期为，故C正确； D．在列式的过程中，人造卫星的质量被消除，因此无法求出人造卫星的质量，故D错误。 故选C。 5. 质量分别为、、长度分别为、的长木板A、B均放置在光滑的水平面上，现让一滑块（可视为质点）先从长木板A的最左端以水平向右的速度滑上长木板A，最终刚好不从最右端滑出，两者的图像如图甲所示；再让同一滑块从长木板B的最左端以水平向右的速度滑上长木板B，最终滑块也刚好不从最右端滑出，两者的图像如图乙所示。设滑块与长木板A、B间的动摩擦因数分别为、，稳定运动时，图甲、图乙所描述系统的总动能分别为、。已知滑块在长木板A、B上滑行的加速度相等且图甲、图乙的标度相同。下列说法正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据图像与坐标轴所围面积表示位移，由图像可得，滑块与木板A的相对位移大于滑块与木板B的相对位移，则有，A项错误； C．由题意可得 即 则有，C项错误； B．根据图像的斜率表示加速度，则相对滑块时长木板的加速度结合图像可得 则有，B项错误； D．由动量守恒定律， 可得图甲、图乙系统的总动能分别为， 则有，D项正确。 故选D。 6. 有一列沿x轴方向传播的简谐横波，t=0时的波形图如图甲所示，波上的四个质点a、b、c、d的位移大小相等，四个质点中某质点的振动图像如图乙所示，已知t=0.15s时b质点位于平衡位置，则质点a的振动方程为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由图乙可知这列波的周期 当时，图乙可能为c、d两点的振动图像，而时b质点位于平衡位置，可得时b质点向y轴正向移动，由“微平移法”可知波向x轴正方向传播，则图乙应为质点d的振动图像，角频率 则图乙的表达式可设为 代入当时和时 可得 而质点a在时处于，并且向y轴负向移动，代入 可得 则质点a的振动方程为 故选C。 7. 特高压输电可以大幅提升输电效率，显著降低远距离输送的能耗。我国特高压输电技术水平与应用规模均居全球领先。现假设从A处采用550kV的超高压向B处输电，输电线上损耗的电功率为∆P，到达B处时电压下降了∆U，在保持A处输送的电功率和输电线电阻都不变的条件下，改用1100kV特高压输电，输电线上损耗的电功率变为∆P′，到达B处时电压下降了∆U′，不考虑其他因素的影响，则（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】AB．设输送功率为，输电线总电阻为，输电电流满足 输电线上损耗的功率 可知∆P与输电电压U的平方成反比，输电电压从550kV变为1100kV，即 因此，故A正确，B错误； CD．输电线上的电压损失 可知∆U与输电电压U成反比，当时，有，故CD错误。 故选A。 8. 研究光电效应规律的电路图如图甲所示，某同学分别用a、b、c三束单色光照射光电管得到的光电流I与光电管两端电压U的关系如图乙所示。已知a、c两条图线与横轴的交点重合。下列说法正确的是（　　） A. 用a光照射时，逸出光电子的最大初动能最大 B. 该光电管用a光、b光照射时截止频率不同 C. 用c光照射时，将滑片向左端移动，不影响光电子的最大初动能 D. 若a光照射某金属发生光电效应，则b光照射该金属也一定发生光电效应 【答案】CD 【解析】 【详解】A．根据爱因斯坦光电效应方程可得 由图乙可知，b光照射时对应的遏止电压最大，所以用b光照射时，逸出光电子的最大初动能最大，故A错误； B．截止频率只由光电管（金属）自身决定，所以该光电管用a光、b光照射时截止频率相同，故B错误； C．用c光照射时，将滑片向左端移动，即电压减小，可以发生光电效应，由于入射光的频率不变，逸出功不变，则光电子的最大初动能不变，故C正确； D．由于b光照射时对应的遏止电压大于a光照射时对应的遏止电压，则b光的频率大于a光的频率，若a光照射某金属发生光电效应，则b光照射该金属一定发生光电效应，故D正确。 故选CD。 9. 如图所示，甲、乙两小球同时从点以相同大小的初速度射出，速度方向与水平方向的夹角均为，经过一段时间，甲运动到点（速度正好水平向右），乙运动到点，且、两点的高度差为，已知乙的质量为，重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A. 甲、乙的初速度大小为 B. 点不在点的正下方 C. 甲在点的速度为 D. 乙在点重力的瞬时功率为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．把甲、乙的初速度分别沿着水平方向和竖直方向正交分解，则有， 甲在点的速度水平向右，由逆向思维可得甲从点到点做平抛运动，则甲上升的高度为 由斜抛运动规律可得乙下降的高度为 再结合 综合解得，，，A项正确； B．两种抛体运动在水平方向的分速度相等，水平方向的分运动均为匀速直线运动，运动时间相等，则水平分位移相等，则点在点的正下方，B项错误； C．甲在点的速度为，C项错误； D．乙在C点沿竖直方向的分速度为 则乙在点重力的瞬时功率为，D项正确。 故选AD。 10. 如图所示，间距为的两条光滑的平行导轨倾斜固定放置，与水平面的夹角为，上端用导线相连。长度为、电阻为的金属棒与导轨垂直放置，劲度系数为的绝缘轻质弹簧上端连接在金属棒的中点，下端固定，在导轨所在的平面内与导轨平行。均处于垂直导轨平面向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为。当弹簧处于原长时，金属棒由静止开始释放，当沿着斜面下滑的距离为时，正好达到最大速度。导线与导轨的电阻忽略不计，金属棒始终与导轨垂直并接触良好，弹簧始终处在弹性限度内，弹性势能与形变量以及劲度系数的关系式为，重力加速度为，此过程中（　　） A. 流过金属棒某一横截面的电荷量为 B. 金属棒的质量为 C. 若最大动能、焦耳热、弹性势能相等，则重力势能的减小量为 D. 安培力冲量的大小为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由，， 综合可得 结合 可得，A项错误； B．金属棒有最大速度时由、、 综合可得 由三力平衡可得 综合解得，B项正确； C．由能量守恒可得重力势能的减小量为 若 则有，C项正确； D．安培力的冲量大小为，D项错误。 故选BC。 二、实验题（每空2分，共计16分） 11. 如图所示，用气体压强传感器探究气体做等温变化的规律，操作步骤如下： ①在注射器内用活塞封闭一定质量的气体，将注射器、压强传感器、数据采集器和计算机逐一连接起来； ②移动活塞至某一位置，记录此时注射器内封闭气体的体积和由计算机显示的气体的压强； ③重复上述步骤②，多次测量并记录压强和体积数据； ④根据记录的数据，作出相应图像，分析并得出结论。 （1）为保证注射器内封闭气体的温度不发生明显变化，以下说法正确的是__________（填字母）。 A. 要尽可能保持环境温度不变 B. 实验过程中应缓慢地推动活塞 C. 实验过程中要用手握紧注射器并快速推拉活塞 D. 实验前要在活塞与注射器壁间涂适量的润滑油 （2）分别在环境温度为、（）时完成上述探究活动。下列各图能正确地反映实验过程中，气体压强p随体积V变化规律的是__________（填字母）。 A. B. C. D. （3）实验过程中因压缩气体过程中注射器漏气，测得多组压强p和体积V的数据后，在坐标平面上描点作图，则作出的图线应为图中__________（填“①”或“②”）。 （4）若考虑到连接注射器与传感器的软管内气体体积不可忽略，从理论上讲图像可能接近下列哪个图__________（填字母）。 A. B. C. D. 【答案】（1）AB （2）BD （3）② （4）D 【解析】 【小问1详解】 A．为保证注射器内封闭气体的温度不发生明显变化，应保证环境温度不变，A正确； B．实验过程中应缓慢地推动活塞，使气体温度始终与环境温度相同，B正确； C．若实验过程中用手握紧注射器并快速推拉活塞，则气体温度将升高，C错误； D．在活塞与注射器壁间涂适量的润滑油作用是为了保证不漏气，不能保证温度不变，D错误。 故选AB。 【小问2详解】 AB．对于一定质量的理想气体，当温度一定时，为定值，且温度越高，的值越大，A错误，B正确； CD．对于一定质量的理想气体，当温度一定时，p与成正比，斜率等于的乘积，故斜率越大温度越高，C错误，D正确。 故选BD。 【小问3详解】 根据理想气体状态方程有 则有 可知，若压缩气体过程中注射器漏气，则图像的斜率减小，则作出的图线应为图中②。 【小问4详解】 设压缩前气体体积的测量值为，根据玻意耳定律得 解得 其中、、为常数，随的增加而减小，由此可知，图线应向下弯曲，故选D。 12. 热敏电阻是传感器中经常使用的元件： （1）某学习小组要探究一热敏电阻的阻值随温度变化的规律，可供选择的器材有： 待测热敏电阻（实验温度范围内，阻值约几百欧到几千欧）； 电源E（电动势1.5V，内阻r约为0.5Ω）； 电阻箱R（阻值范围0~9999.9Ω）； 滑动变阻器（最大阻值20Ω）； 滑动变阻器（最大阻值2000Ω）； 微安表（量程，内阻为2500Ω）； 开关两个，温控装置一套，导线若干。 同学们设计了如图甲所示的测量电路，主要实验步骤如下： a．按图示连接电路； b．闭合、，调节滑动变阻器滑片P的位置，使微安表指针满偏； c．保持滑动变阻器滑片P的位置不变，断开，调节电阻箱，使微安表指针半偏； d．记录此时的温度和电阻箱的阻值。 回答下列问题： ①为了更准确地测量热敏电阻的阻值，滑动变阻器应选用__________（填“”或“”）。 ②某温度下微安表半偏时，电阻箱的读数为6500.0Ω，该温度下热敏电阻的测量值为__________Ω（结果保留到整数），该测量值__________（填“大于”或“小于”）真实值。 （2）在坐标纸中描绘热敏电阻的图像，如图乙所示。利用该热敏电阻、电动势（内阻不计）的电源、定值电阻R（其中阻值有3000Ω、5000Ω、12000Ω三种可供选择）、控制开关和加热系统设计电路，以实现环境温度控制。要求将环境温度控制在之间，且当1、2两端电压大于2V时，控制开关开启加热系统进行加热。下列A、B、C三种电路中，可以满足要求的是_________（填字母），定值电阻R的阻值应选_________Ω，1、2两端的电压小于________V时，自动关闭加热系统（不考虑控制开关对电路的影响）。 【答案】（1） ①. ②. 4000 ③. 大于 （2） ①. B ②. 3000 ③. 1.8 【解析】 【小问1详解】 [1] 用半偏法测量热敏电阻的阻值，尽可能让该电路的电压在闭合前、后保持不变，由于该支路与滑动变阻器左侧部分电阻并联，滑动变阻器的阻值越小，闭合前、后并联部分电阻变化越小，从而并联部分的电压值变化越小，故滑动变阻器应选。 [2] 微安表半偏时，该支路的总电阻为原来的2倍，则有 可得该温度下热敏电阻的测量值为 [3] 当断开微安表半偏时，由于该支路的电阻增加，电压略有升高，根据欧姆定律可知，该支路的总电阻应比原来的2倍略大一些，也就是说电阻箱的阻值略大于热敏电阻与微安表的总电阻，而我们用电阻箱的阻值等于热敏电阻与微安表的总电阻来计算，因此热敏电阻的测量值比真实值偏大。 【小问2详解】 [1] A．电路A中定值电阻和热敏电阻并联，电压不变，故不能实现电路的控制，故A错误； B．电路B中定值电阻和热敏电阻串联，温度越低，热敏电阻的阻值越大，热敏电阻分得电压越大，可以实现温度较低时，控制开关开启加热系统进行加热，故B正确； C．电路C中定值电阻和热敏电阻串联，温度越低，热敏电阻的阻值越大，定值电阻分得电压越小，无法实现温度较低时，控制开关开启加热系统进行加热，故C错误。 故选B。 [2] 由图乙可知，热敏电阻在时的阻值为，则有 解得 即定值电阻R的阻值应选。 [3] 时关闭加热系统，此时热敏电阻的阻值为，则此时1、2两点间的电压为 所以当1、2两端的电压小于1.8V时，自动关闭加热系统。 三、解答题（共计38分） 13. 如图所示，一半径为的透明均质半球置于空气中，某圆柱形单色平行光束垂直于半球底面入射，光束横截面圆心与半球底面圆心重合。若要整束光都不发生全反射，其横截面的半径最大为。 （1）求该光束在半球中的折射率； （2）若换成半径为在半球中折射率为原光束的倍的另一光束，其他条件不变，求此时半球有光束射出的球冠底面面积。（不考虑反射光的折射） 【答案】（1）；（2）①，则为②，则为 【解析】 【详解】（1）离圆心3r处的光束恰发生全发射时有 解得 （2）若，则可知 此时有光束射出的球冠底面半径为 此时半球有光束射出的球冠底面面积为 若，则可知 此时有光束射出的球冠底面半径为 此时半球有光束射出的球冠底面面积为 14. 如图所示，直角坐标系中存在匀强电场和匀强磁场。其中一、二象限存在垂直纸面向里的匀强磁场，三、四象限存在沿轴正方向的匀强电场。一质量为、电荷量为的带电粒子从点沿轴正方向射出，初速度大小为。经电场作用后从轴上点进入磁场。带电粒子在磁场中运动，恰好可以沿轴负方向撞击位于正半轴上某位置处的一块挡板，撞击挡板后带电粒子速度大小不变，方向反向，经过一段时间后带电粒子恰好可以重新返回至点。若之间的距离为，，不考虑重力的作用，求： （1）求电场强度的大小以及带电粒子经过点时速度的大小及速度方向与轴正方向夹角的正切值； （2）挡板所处位置与坐标原点的距离以及磁感应强度的大小； （3）带电粒子从点出发第一次回到所用的时间。 【答案】（1），， （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 根据题意带电粒子在电场中做类平抛运动，可知， 解得 进入磁场时，沿轴正方向的速度为 竖直方向速度为 所以带电粒子进入磁场时速度方向与轴正方向的夹角的正切值以及速度大小分别为， 【小问2详解】 带电粒子竖直作用在处的挡板上，根据几何关系可知带电粒子在磁场中做圆周运动的半径满足下述关系， 解得， 根据洛伦兹力提供向心力有 解得 【小问3详解】 粒子的轨迹如图所示， 根据对称性可知，带电粒子在电场中运动的总时间为 带电粒子在磁场中运动的周期是 在磁场中运动的时间是 总时间 15. 如图所示，一宽度为、质量为的箱子倒扣在水平地面上，箱子与地面之间存在摩擦阻力。初始时刻箱子静止不动。将一质量为、电荷量为的小物块（可视作质点）紧靠在箱子的左端，小物块的初速度大小为零。物块与地面间不存在摩擦力，空间存在水平向右的匀强电场，电场强度大小为。箱子与地面间的摩擦力大小是物块受到电场力大小的倍，。物块与箱子之间的碰撞均为弹性碰撞，求： （1）物块与箱子发生第一次碰撞前的速度大小以及碰撞后物块、箱子的速度大小； （2）若物块与箱子的质量相等，第二次碰撞后箱子的速度大小； （3）若物块与箱子的质量相等，箱子通过的总位移大小。 【答案】（1），， （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据动能定理可得 解得物块与箱子第一次碰撞前的速度大小为 由于碰撞是弹性碰撞，因此满足动量守恒定律和能量守恒定律，则有， 其中为第一次碰撞后箱子的速度，联立解得， 【小问2详解】 若，则每次物块与箱子发生碰撞后，速度发生交换。物块撞击箱子后做初速度为零、加速度为的匀加速直线运动。箱子受到地面的摩擦力，箱子以物块碰撞前的速度向前做匀减速直线运动，加速度大小为 第一次碰撞后箱子停止运动的时间和位移分别为， 在这段时间内物块在电场加速作用下运动的距离为 这表明箱子在停止运动时，物块与箱子还没有发生第二次碰撞，物块还在继续向前运动，当物块运动的距离后，与静止的箱子发生碰撞，此时物块的速度大小为 此时物块与箱子碰撞又发生速度交换，因此第二次碰撞后，箱子的速度大小 【小问3详解】 箱子从第二次碰撞到停止运动通过的位移为 由此可得物块第三次与箱子碰撞前的速度大小为 如此可得第三次碰撞后，箱子通过的距离为 由此可知第次碰撞后箱子通过的距离为 是一个公比为的等比数列，因此箱子总的通过的位移为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $