精品解析：广东龙川县第一中学2025-2026学年高三下学期3月调研考试物理试卷

龙川一中2026届高三年级3月调研考试 物理试卷 答卷时间：75分钟满分：100分 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. 用大量能量为0.85eV的光子照射处于不同能级的氢原子，氢原子的能级图如图所示。下列关于此过程的说法正确的是（　　） A. 基态的氢原子，其核外电子动能最小 B. 能级的氢原子始终稳定 C. 能级的氢原子可以跃迁到能级 D. 能级的氢原子吸收一个光子可以电离 2. 如图所示，是地月系统的其中一个拉格朗日点，处于该位置的卫星1与月球同步绕地球做匀速圆周运动。卫星2是地球的一颗同步卫星（月球对其引力可忽略不计），卫星1的轨道半径大于卫星2的轨道半径，则（　　） A. 卫星1的周期小于卫星2的周期 B. 卫星2的线速度等于卫星1的线速度 C. 卫星2的向心加速度大于卫星1的向心加速度 D. 卫星1所受向心力大于卫星2所受向心力 3. “马年”春晚舞台上，宇树机器人腾挪跳跃，大放异彩。如图所示，某机器人站在水平地面的台阶上，用绳子把一个重力为5000N的光滑圆球拉到台阶上，绳子质量不计，拉球的绳子延长线始终过球心。拉到图示位置时半径与水平面成角，圆球保持平衡状态。，，则在图示位置（　　） A. 地面对台阶有向左的摩擦力 B. 调整绳子拉力方向可得最小拉力为 C. 地面对台阶的支持力小于机器人、台阶与圆球的总重力 D. 减小绳子与半径的夹角，拉力增大 4. 一列简谐横波沿轴负方向传播，在时刻恰好传播到原点，如图所示，、两质点的平衡位置分别在、处。若时刻质点第一次到达波谷，则下列说法正确的是（　　） A. 这列波的波长为 B. 这列波的传播速度大小为 C. 这列波的周期为 D. 在内，质点通过的路程为 5. 唐代诗人张志和在《玄真子·涛之灵》中写道：“雨色映日而为虹……背日喷乎水，成虹霓之状。”从物理学的角度来看，彩虹是由太阳光进入水滴，先折射一次，然后在水滴的背面反射，最后离开水滴时再折射一次形成的。如图所示为彩虹形成的示意图，一束太阳光（白光）由右侧射入球形水滴，、是白光射入水滴后经过一次反射和两次折射后的两条单色光束。下列说法正确的是（　　） A. 若遇到相同的障碍物，N光比M光的衍射现象更明显 B. 从同一介质射向空气，M光发生全反射的临界角大于N光的临界角 C. M光的折射率小于N光的折射率 D. M光光子的能量比N光光子的能量小 6. 如图甲所示，线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，理想变压器原副线圈匝数比为1：2，副线圈两端的电压随时间变化的图像如图乙所示，、为两个相同的灯泡，开关S断开时，恰好正常发光，不计线圈及导线电阻，电压表为理想交流电表，则（　　） A. 时刻，电压表的示数为220V B. 线圈转动的角速度为100rad/s C. 闭合开关，为使两个灯泡正常发光，线圈转速应加倍 D. 闭合开关，为使两个灯泡正常发光，外力对线圈做功的平均功率应加倍 7. 贵州花江峡谷特大桥桥面与谷底高差达625米，是开展高空跳伞运动的理想地点。国庆期间，某专业跳伞运动员从大桥桥面跃出。若将跳伞者的下落运动过程分为三个阶段：伞打开前，可近似视为自由落体运动；打开伞后，空气阻力与速度平方成正比，跳伞者先减速下降，最后阻力与重力平衡，进入匀速下落阶段。若用h表示下落的高度，E表示机械能，v表示下落速度，f表示所受阻力，表示动能，t表示下落时间，整个过程中下列图像可能符合事实的是（　　） A. B. C. 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，有多项是符合题目要求的。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. 某游乐场的滑梯可以简化为如图所示的竖直面内半径为的四分之一固定圆弧轨道，一质量为的小孩沿轨道滑行，由于小孩与轨道之间的动摩擦因数是变化的，使小孩从最高点以某一初速度滑行到最低点的过程中速率不变，不计空气阻力，重力加速度为，则此过程中（　　） A. 小孩克服摩擦力做功为 B. 小孩所受合力始终不做功 C. 小孩所受摩擦力做功的功率逐渐减小 D. 小孩所受重力做功功率先增大后减小 9. 如图甲是煤气灶的电子点火器，它利用高压在两电极间产生电火花点燃煤气。如图乙，虚线是点火器两电极之间的三条等差等势线，实线是空气中某个带电粒子由点到点的运动轨迹。图中左侧电极带正电，不计带电粒子的重力，则下列说法正确的是（　　） A. 带电粒子带负电 B. 带电粒子所受电场力对其做负功 C. M点的电势小于N点的电势 D. 带电粒子越靠近左侧电极，加速度越小 10. 如图所示，水平光滑绝缘桌面上存在宽度均为2L、大小均为B的有界匀强磁场，I区域的磁感应强度方向垂直纸面向外，II区域的磁感应强度方向垂直纸面向里。一质量为m、边长为L、电阻为R的正方形金属线框以初速度水平向右运动，当金属框的cd边刚好进入II区域磁场时，线框的速度刚好为零。则（　　） A. 线框ab边进入I磁场时，ab两端的电压为 B. 线框ab边在II区域磁场运动的过程中感应电流方向沿adcba C. 线框进入I区域磁场的时间小于进入II区域磁场的时间 D. 金属线框的最大加速度为 三、非选择题：本题共5小题，共54分。考生根据要求作答。 11. 某实验小组想用多种方式验证动量守恒定律。小明同学选取两个体积相同、质量不等的小球，先让质量为m1的小球从轨道顶部由静止释放，由轨道末端的O点飞出并落在斜面上。再把质量为m2的小球放在O点，让小球m1仍从原位置由静止释放，与小球m2碰后两小球均落在斜面上，分别记录落点痕迹，其中M、P、N三落点的位置距离O点的长度分别为xOM、xOP、xON。 （1）用游标卡尺测得两小球的直径均如图乙所示，则小球直径d=_________cm。 （2）为了顺利完成实验，两个小球的质量应满足__________。 （3）关于该实验，下列说法正确的是 。（多选） A. 小球的半径大小对实验结果没有影响 B. 安装轨道时，轨道末端必须水平 C. 同一组实验的不同碰撞中，每次质量为m1的小球必从同一高度由静止释放 （4）在实验误差允许的范围内，若满足关系式_____________，则可认为两球碰撞过程中动量守恒（用题目中的物理量表示）。 12. 用如图所示的甲、乙两种方法测量某电源的电动势和内电阻（约为1Ω）。其中R为滑动变阻器，电流表的内电阻约为0.1Ω，电压表的内电阻约为3kΩ。 （1）利用图甲实验电路测电源的电动势和内电阻，所测得的实际是图中虚线框所示“等效电源”的电动势E′和内电阻r′，若电源的电动势为E、内电阻为r、电流表内电阻为RA，则所测得的E′=______，r′=______。（请用E、r、RA表示） （2）某同学利用图像，分析甲、乙两种方法由于电表内电阻引起的实验误差。在图中，实线是根据实验数据描点作图得到的U—I图像；虚线是该电源的路端电压U随电流I变化的U—I图像（没有电表内电阻影响的理想情况）。在图中，对应图乙电路分析的U—I图像是______，并据此分析可得电源电动势和内阻的真实值E真、r真与测量值E测、r测的大小关系为r真>r测、E真______E测。（最后一空选填“>”“=”或“<”） A. B. C. D. （3）综合上述分析，为了减小由电表内电阻引起的实验误差，本实验应选择图中的______（选填“甲”或“乙”）。 13. 如图甲为广泛应用于汽车的减振器——氮气减振器，其结构简图如图乙所示。汽缸内充有惰性气体氮，处于压缩状态的弹簧将“工”字型活塞顶于气缸顶部，活塞被卡环卡住，当活塞受到外界压力时，由于缸内气体和弹簧的共同作用，可以达到缓冲减振的效果。现将减振器竖直放置，状态A时缸内充入的氮气，此时弹簧的压缩量为氮气柱长度为L=20cm。现用外力F向下压活塞，使其缓慢下降h=4cm，气体达到状态B。从状态A到B过程气体放出热量Q=82.4J。已知汽缸中活塞截面，活塞质量m=1kg，弹簧劲度系数k=2×104N/m，大气压强为1×105Pa，重力加速度为气缸内的氮气可视为理想气体，气缸壁导热性能良好，不计摩擦和外界温度变化。 （1）求状态B缸内氮气的压强的大小； （2）从状态A到B过程中，施加于活塞的外力F的最大值； （3）状态A到B过程外界对气体做的功W。 14. 如图所示，以速度v0=8m/s运动的传送带与木板靠在一起，两者上表面在同一水平面上，传送带的长度L=16m，木板的质量M=1kg，现将一质量m=1kg的煤块（可视为质点）轻放到传送带的左端，煤块随传送带运动并滑到木板上，已知煤块与传送带间的动摩擦因数μ=0.4，煤块与木板间的动摩擦因数μ1=0.3，木板与地面间的动摩擦因数为μ2=0.1，煤块不会从木板上掉下去，不计传送带与木板之间的间隙对煤块速度的影响，g取10 m/s2，求： （1）煤块在传送带上运动的时间； （2）煤块在传送带上留下的划痕长度； （3）木板的最小长度。 15. 工程师在制做芯片的过程中，需要利用电磁场精准控制粒子的轨迹。如图所示，以为原点建立空间直角坐标系。一粒子源不断释放质量为，电量为的正粒子。若粒子初速度为零，经过电压为的电场加速后，恰能以一定速度沿着半径为的圆弧轨迹通过辐射状电场，再从边中点垂直于平面射入棱长为的正立方体区域。正方体区域中存在一沿轴正方向的匀强磁场，粒子恰好在边射出，不计粒子重力及其它相互作用。 （1）求辐射状电场中，粒子运动轨迹处电场强度的大小； （2）求匀强磁场的磁感应强度的大小； （3）若粒子源释放的正粒子电量变为，而其它条件（、、、）不变，粒子依然能从点射入并到达平面区域，求的最大值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 龙川一中2026届高三年级3月调研考试 物理试卷 答卷时间：75分钟满分：100分 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. 用大量能量为0.85eV的光子照射处于不同能级的氢原子，氢原子的能级图如图所示。下列关于此过程的说法正确的是（　　） A. 基态的氢原子，其核外电子动能最小 B. 能级的氢原子始终稳定 C. 能级的氢原子可以跃迁到能级 D. 能级的氢原子吸收一个光子可以电离 【答案】D 【解析】 【详解】A．由， 可解得，基态的氢原子核外电子轨道半径最小，则动能最大，故A错误； B．能级的氢原子会自发地向基态跃迁，故B错误； C．和两个能级的能量差为，而氢原子跃迁时必须吸收固定频率的光子，即应为的光子，故能级的氢原子不能跃迁到能级，故C错误； D．使能级的氢原子电离需要吸收的光子的能量至少为，故0.85eV的光子恰好能使能级的氢原子电离，故D正确。 故选D。 2. 如图所示，是地月系统的其中一个拉格朗日点，处于该位置的卫星1与月球同步绕地球做匀速圆周运动。卫星2是地球的一颗同步卫星（月球对其引力可忽略不计），卫星1的轨道半径大于卫星2的轨道半径，则（　　） A. 卫星1的周期小于卫星2的周期 B. 卫星2的线速度等于卫星1的线速度 C. 卫星2的向心加速度大于卫星1的向心加速度 D. 卫星1所受向心力大于卫星2所受向心力 【答案】C 【解析】 【详解】A．卫星2和月球仅由地球的引力提供向心力，由得 月球的轨道半径大，周期大，卫星1的周期等于月球的周期，因此卫星1的周期大于卫星2的周期，故A错误； B．由 解得 可知月球的线速度小于卫星2的线速度，由可知，月球的线速度大于卫星1的线速度，因此卫星2的线速度大于卫星1的线速度，故B错误； C．由 解得 可知，月球的向心加速度小于卫星2的向心加速度，由 可知，月球的向心加速度大于卫星1的向心加速度，因此卫星2的向心加速度大于卫星1的向心加速度，故C正确； D．卫星1、2的质量关系不清楚，因此无法判断卫星1与卫星2所受向心力的大小关系，故D错误。 故选C。 3. “马年”春晚舞台上，宇树机器人腾挪跳跃，大放异彩。如图所示，某机器人站在水平地面的台阶上，用绳子把一个重力为5000N的光滑圆球拉到台阶上，绳子质量不计，拉球的绳子延长线始终过球心。拉到图示位置时半径与水平面成角，圆球保持平衡状态。，，则在图示位置（　　） A. 地面对台阶有向左的摩擦力 B. 调整绳子拉力方向可得最小拉力为 C. 地面对台阶的支持力小于机器人、台阶与圆球的总重力 D. 减小绳子与半径的夹角，拉力增大 【答案】B 【解析】 【详解】AC．将机器人、球和台阶看作一个整体，整体处于静止状态，只受到竖直向下重力和竖直向上的支持力，水平方向不受力，因此地面对台阶无摩擦力作用；地面对台阶的支持力等于机器人、台阶与圆球的总重力，故AC错误； B．对球进行受力分析，其所受三个力首尾相连组成三角形，重力方向始终竖直向下，台阶对球的支持力和水平方向夹角始终为，通过调整绳子拉力的方向，当与垂直时拉力最小，为 故B正确； D．减小绳子与半径的夹角，表现为力的三角形中表示拉力的边远离表示重力的边，如果初始时拉力位于垂直时的右侧，那么减小绳子与半径的夹角将使拉力先减小后增大，故D错误。 故选B。 4. 一列简谐横波沿轴负方向传播，在时刻恰好传播到原点，如图所示，、两质点的平衡位置分别在、处。若时刻质点第一次到达波谷，则下列说法正确的是（　　） A. 这列波的波长为 B. 这列波的传播速度大小为 C. 这列波的周期为 D. 在内，质点通过的路程为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据题图可知，这列波的波长，A错误； B．时刻离质点最近的波谷在处，时刻质点第一次到达波谷，所以这列波的传播速度大小，B错误； C．这列波的周期，选项C错误； D．这列波传播到质点所用的时间 在内，质点振动的时间 因为 所以在内，质点通过的路程，D正确。 故选D。 5. 唐代诗人张志和在《玄真子·涛之灵》中写道：“雨色映日而为虹……背日喷乎水，成虹霓之状。”从物理学的角度来看，彩虹是由太阳光进入水滴，先折射一次，然后在水滴的背面反射，最后离开水滴时再折射一次形成的。如图所示为彩虹形成的示意图，一束太阳光（白光）由右侧射入球形水滴，、是白光射入水滴后经过一次反射和两次折射后的两条单色光束。下列说法正确的是（　　） A. 若遇到相同的障碍物，N光比M光的衍射现象更明显 B. 从同一介质射向空气，M光发生全反射的临界角大于N光的临界角 C. M光的折射率小于N光的折射率 D. M光光子的能量比N光光子的能量小 【答案】A 【解析】 【详解】AC．由光路图可知，光的偏折程度大于N光，可知水滴对光的折射率大于对N光的折射率，因此光的频率大于N光的频率，光的波长小于N光的波长，若遇到相同的障碍物，N光比光的衍射现象更明显，故A正确，C错误； B．因为光的折射率大于对N光的折射率，根据可知，光的临界角小于光的临界角，故B错误； D．因为光的频率大于N光的频率，光光子的能量比N光光子的能量大，故D错误。 故选A。 6. 如图甲所示，线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，理想变压器原副线圈匝数比为1：2，副线圈两端的电压随时间变化的图像如图乙所示，、为两个相同的灯泡，开关S断开时，恰好正常发光，不计线圈及导线电阻，电压表为理想交流电表，则（　　） A. 时刻，电压表的示数为220V B. 线圈转动的角速度为100rad/s C. 闭合开关，为使两个灯泡正常发光，线圈转速应加倍 D. 闭合开关，为使两个灯泡正常发光，外力对线圈做功的平均功率应加倍 【答案】D 【解析】 【详解】A．图乙可知副线圈电压有效值为 原线圈电压 可知电压表示数为110V，故A错误； B．线圈转动的角速度为，故B错误； C．闭合开关，原线圈、副线圈电压均不变，可知灯泡仍正常发光，故转速不变，故C错误； D．闭合开关，副线圈的电阻减半，由可知，灯泡的总功率是原来的两倍，根据能量守恒，外力的平均功率应为原来的两倍，故D正确。 故选D。 7. 贵州花江峡谷特大桥桥面与谷底高差达625米，是开展高空跳伞运动的理想地点。国庆期间，某专业跳伞运动员从大桥桥面跃出。若将跳伞者的下落运动过程分为三个阶段：伞打开前，可近似视为自由落体运动；打开伞后，空气阻力与速度平方成正比，跳伞者先减速下降，最后阻力与重力平衡，进入匀速下落阶段。若用h表示下落的高度，E表示机械能，v表示下落速度，f表示所受阻力，表示动能，t表示下落时间，整个过程中下列图像可能符合事实的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据功能关系可知，所以E—h图线切线斜率的绝对值表示空气阻力大小，伞打开前，阻力为零，所以E—h图线的斜率为零，伞打开后，空气阻力做负功，机械能减小，由于空气阻力与速度平方成正比，跳伞者先减速下降，最后阻力与重力平衡，可知，阻力先减小后不变，则图线切线斜率的绝对值先减小后不变，但匀速运动过程，阻力恒定，并不为零，即图像最后为一条倾斜的直线，故A错误； B．跳伞者的下落过程中所受阻力方向向上，大小一直减小到等于重力，并没有减为0，故B错误； C．自由落体运动过程中有，解得 可知，图像不是一条直线，故C错误； D．根据功能关系可知 可知，图线切线斜率的绝对值表示合外力，伞打开前人做自由落体运动，合外力等于重力，所以图线的斜率不变，伞打开后人先减速下降后匀速，根据牛顿第二定律有 由于速度减小，则合外力减小，即图线切线斜率的绝对值减小，当阻力与重力相等时，合外力为零，图线切线的斜率为零，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，有多项是符合题目要求的。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. 某游乐场的滑梯可以简化为如图所示的竖直面内半径为的四分之一固定圆弧轨道，一质量为的小孩沿轨道滑行，由于小孩与轨道之间的动摩擦因数是变化的，使小孩从最高点以某一初速度滑行到最低点的过程中速率不变，不计空气阻力，重力加速度为，则此过程中（　　） A. 小孩克服摩擦力做功为 B. 小孩所受合力始终不做功 C. 小孩所受摩擦力做功的功率逐渐减小 D. 小孩所受重力做功功率先增大后减小 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．根据动能定理有，解得，故A正确； B．由于小孩沿轨道匀速率下滑，所受合力方向始终与速度方向垂直，所以合力始终不做功，故B正确； CD．小孩沿圆弧轨道下滑的速度大小不变，则在竖直方向的分速度逐渐减小 根据 所以小孩所受摩擦力和重力做功功率均一直减小，故C正确，D错误。 故选ABC。 9. 如图甲是煤气灶的电子点火器，它利用高压在两电极间产生电火花点燃煤气。如图乙，虚线是点火器两电极之间的三条等差等势线，实线是空气中某个带电粒子由点到点的运动轨迹。图中左侧电极带正电，不计带电粒子的重力，则下列说法正确的是（　　） A. 带电粒子带负电 B. 带电粒子所受电场力对其做负功 C. M点的电势小于N点的电势 D. 带电粒子越靠近左侧电极，加速度越小 【答案】AC 【解析】 【详解】A．带电粒子从M点运动到N点，轨迹向下弯曲，表明带电粒子受到向左下的电场力，如图所示 带电粒子在电场中的受力方向与电场方向相反，因此带电粒子带负电，故A正确； B．带电粒子所受电场力方向与粒子速度方向的夹角为锐角，电场力对带电粒子做正功，故B错误； C．左侧电极带正电，电势从左向右降低，M点的电势低于N点的电势，故C正确； D．带电粒子越靠近左侧电极，等势面越密集，电场强度越大，所受电场力越大，因此加速度越大，故D错误。 故选AC。 10. 如图所示，水平光滑绝缘桌面上存在宽度均为2L、大小均为B的有界匀强磁场，I区域的磁感应强度方向垂直纸面向外，II区域的磁感应强度方向垂直纸面向里。一质量为m、边长为L、电阻为R的正方形金属线框以初速度水平向右运动，当金属框的cd边刚好进入II区域磁场时，线框的速度刚好为零。则（　　） A. 线框ab边进入I磁场时，ab两端的电压为 B. 线框ab边在II区域磁场运动的过程中感应电流方向沿adcba C. 线框进入I区域磁场的时间小于进入II区域磁场的时间 D. 金属线框的最大加速度为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．线框ab边进入Ⅰ磁场时，感应电动势 ab边两端的电压，故A错误； B．线框ab边在Ⅱ磁场区域运动的过程中，根据右手定则或楞次定律可知，感应电流的方向为adcba，故B正确； C．线框ab边在Ⅰ磁场中运动的平均速度大于在Ⅱ磁场中运动的平均速度，由知，线框进入Ⅰ区域磁场的时间小于进入Ⅱ区域磁场的时间，故C正确； D．线框刚进入Ⅰ磁场区域时有 设线框边进入Ⅱ磁场的速率为，由动量定理，线框边在Ⅰ磁场的过程中，有 其中 线框边在Ⅱ磁场的过程中 其中 解得 线框刚进入磁场Ⅱ时 安培力 由牛顿第二定律得 所以线框的最大加速度为，故D错误。 故选BC。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。考生根据要求作答。 11. 某实验小组想用多种方式验证动量守恒定律。小明同学选取两个体积相同、质量不等的小球，先让质量为m1的小球从轨道顶部由静止释放，由轨道末端的O点飞出并落在斜面上。再把质量为m2的小球放在O点，让小球m1仍从原位置由静止释放，与小球m2碰后两小球均落在斜面上，分别记录落点痕迹，其中M、P、N三落点的位置距离O点的长度分别为xOM、xOP、xON。 （1）用游标卡尺测得两小球的直径均如图乙所示，则小球直径d=_________cm。 （2）为了顺利完成实验，两个小球的质量应满足__________。 （3）关于该实验，下列说法正确的是 。（多选） A. 小球的半径大小对实验结果没有影响 B. 安装轨道时，轨道末端必须水平 C. 同一组实验的不同碰撞中，每次质量为m1的小球必从同一高度由静止释放 （4）在实验误差允许的范围内，若满足关系式_____________，则可认为两球碰撞过程中动量守恒（用题目中的物理量表示）。 【答案】（1）1.050 （2）入射小球质量大于被碰小球质量 （3）BC （4） 【解析】 【小问1详解】 图乙为20分度游标卡尺，精度为。主尺读数为，游标卡尺第10条刻度线与主尺对齐，游标卡尺读数为，总读数为。 【小问2详解】 为了防止入射小球碰撞后反弹，保证碰撞实验正常进行，需要入射小球质量大于被碰小球质量。 【小问3详解】 A．实验中小球半径过大，空气阻力影响就较大，会影响实际抛出点到落点的距离，对结果有影响，故A错误； B．轨道末端水平才能保证小球抛出后做平抛运动，满足实验原理，故B正确； C．每次入射小球从同一高度释放，才能保证碰撞前入射小球的速度相同，符合实验要求，故C正确。 故选BC。 【小问4详解】 设斜面倾角为，小球平抛初速度为，沿斜面落点到的距离为，则平抛过程满足：水平方向： 竖直方向： 整理得：，即 动量守恒关系式为 代入约去常数项，得动量守恒表达式： 12. 用如图所示的甲、乙两种方法测量某电源的电动势和内电阻（约为1Ω）。其中R为滑动变阻器，电流表的内电阻约为0.1Ω，电压表的内电阻约为3kΩ。 （1）利用图甲实验电路测电源的电动势和内电阻，所测得的实际是图中虚线框所示“等效电源”的电动势E′和内电阻r′，若电源的电动势为E、内电阻为r、电流表内电阻为RA，则所测得的E′=______，r′=______。（请用E、r、RA表示） （2）某同学利用图像，分析甲、乙两种方法由于电表内电阻引起的实验误差。在图中，实线是根据实验数据描点作图得到的U—I图像；虚线是该电源的路端电压U随电流I变化的U—I图像（没有电表内电阻影响的理想情况）。在图中，对应图乙电路分析的U—I图像是______，并据此分析可得电源电动势和内阻的真实值E真、r真与测量值E测、r测的大小关系为r真>r测、E真______E测。（最后一空选填“>”“=”或“<”） A. B. C. D. （3）综合上述分析，为了减小由电表内电阻引起的实验误差，本实验应选择图中的______（选填“甲”或“乙”）。 【答案】（1） ①. E ②. r+RA （2） ①. A ②. > （3）乙 【解析】 【小问1详解】 [1][2]图中虚线框所示“等效电源”是将电流表与电源串联后作为一个整体，可知所测得的等效电动势与等效内电阻分别为E′=E，r′=r+RA 【小问2详解】 [1]图乙电路的系统误差在于电压表的分流，若将电压表与电源等效为一个新电源，利用图乙的测量值实际上是“等效电源”的电动势与内电阻，可知，电动势与内电阻的测量值分别为， 根据闭合电路欧姆定律有 可知，图像与纵轴交点坐标表示电动势，图像斜率的绝对值表示内电阻，可知，实线纵轴交点坐标小于虚线纵轴交点坐标，实线斜率的绝对值小于虚线斜率的绝对值，即第一个选择项中的图像满足要求。 故选A。 [2]结合上述解析可知E真>E测。 【小问3详解】 图甲的系统误差在于电流表的分压，图乙的系统误差在于电压表的分流，由于电源内电阻约为1Ω，电流表的内电阻约为0.1Ω，电压表的内电阻约为3kΩ，电流表内电阻与电源内电阻相差不多，而电压表内电阻远远大于电源内电阻，即电压表分流影响小一些，可知，为了减小由电表内电阻引起的实验误差，本实验应选择图中的乙。 13. 如图甲为广泛应用于汽车的减振器——氮气减振器，其结构简图如图乙所示。汽缸内充有惰性气体氮，处于压缩状态的弹簧将“工”字型活塞顶于气缸顶部，活塞被卡环卡住，当活塞受到外界压力时，由于缸内气体和弹簧的共同作用，可以达到缓冲减振的效果。现将减振器竖直放置，状态A时缸内充入的氮气，此时弹簧的压缩量为氮气柱长度为L=20cm。现用外力F向下压活塞，使其缓慢下降h=4cm，气体达到状态B。从状态A到B过程气体放出热量Q=82.4J。已知汽缸中活塞截面，活塞质量m=1kg，弹簧劲度系数k=2×104N/m，大气压强为1×105Pa，重力加速度为气缸内的氮气可视为理想气体，气缸壁导热性能良好，不计摩擦和外界温度变化。 （1）求状态B缸内氮气的压强的大小； （2）从状态A到B过程中，施加于活塞的外力F的最大值； （3）状态A到B过程外界对气体做的功W。 【答案】（1） （2）2190N （3）82.4J 【解析】 【小问1详解】 根据玻意耳定律可得 解得 【小问2详解】 B状态，对活塞，根据平衡条件可得 解得 【小问3详解】 从状态A到状态B过程气体温度不变，故内能不变，根据热力学第一定律，结合气体放出热量，所以有 解得 14. 如图所示，以速度v0=8m/s运动的传送带与木板靠在一起，两者上表面在同一水平面上，传送带的长度L=16m，木板的质量M=1kg，现将一质量m=1kg的煤块（可视为质点）轻放到传送带的左端，煤块随传送带运动并滑到木板上，已知煤块与传送带间的动摩擦因数μ=0.4，煤块与木板间的动摩擦因数μ1=0.3，木板与地面间的动摩擦因数为μ2=0.1，煤块不会从木板上掉下去，不计传送带与木板之间的间隙对煤块速度的影响，g取10 m/s2，求： （1）煤块在传送带上运动的时间； （2）煤块在传送带上留下的划痕长度； （3）木板的最小长度。 【答案】（1）3s （2）8m （3）8m 【解析】 【小问1详解】 煤块在传送带上加速，由牛顿第二定律得 解得加速度大小为 煤块与传送带共速时，所用时间为 该过程煤块通过的位移大小为 煤块在传送带上匀速阶段所用时间为 则煤块在传送带上运动的时间为 【小问2详解】 共速前煤块与传送带发生的相对位移为 则煤块在传送带上留下的划痕长度为。 【小问3详解】 对煤块为研究对象，由牛顿第二定律得 （3）对煤块为研究对象，由牛顿第二定律得 解得加速度大小为 对木板受力分析，由牛顿第二定律得 解得加速度大小为 设经过时间，煤块与木板共速，则有 解得， 该过程煤块与木板发生的相对位移为 解得 则木板的最小长度为。 15. 工程师在制做芯片的过程中，需要利用电磁场精准控制粒子的轨迹。如图所示，以为原点建立空间直角坐标系。一粒子源不断释放质量为，电量为的正粒子。若粒子初速度为零，经过电压为的电场加速后，恰能以一定速度沿着半径为的圆弧轨迹通过辐射状电场，再从边中点垂直于平面射入棱长为的正立方体区域。正方体区域中存在一沿轴正方向的匀强磁场，粒子恰好在边射出，不计粒子重力及其它相互作用。 （1）求辐射状电场中，粒子运动轨迹处电场强度的大小； （2）求匀强磁场的磁感应强度的大小； （3）若粒子源释放的正粒子电量变为，而其它条件（、、、）不变，粒子依然能从点射入并到达平面区域，求的最大值。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子经过加速电场后速度为，根据动能定理 在辐射状电场中，根据牛顿第二定律 解得 【小问2详解】 粒子恰好在边射出，由几何关系可得 洛伦兹力提供向心力 解得 【小问3详解】 带电量为的粒子进入正方体区域的速度为，根据动能定理 洛伦兹力提供向心力 可得 当n最大时，有最小值，若使所有粒子都能到达平面区域，则的最小值 解得n的最大值为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $