精品解析：河北衡水中学2025-2026学年度高三年级下学期综合素质评价三物理学科试题

2025-2026学年度高三年级下学期综合素质评价三 物理学科 考试时间：75分钟；试卷满分：100分 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 第I卷（选择题，共46分） 一、单项选择题：（本题共7小题，每道题目4分，共28分。每个小题只有一项符合要求） 1. 甲、乙、丙、丁四幅教材插图涉及到不同的物理知识，下列说法正确的是（　　） A. 甲图中，在薄膜的右侧能够看到明暗相间的条纹，这是薄膜干涉现象 B. 乙图中，一个处于第5能级的氢原子，最多可以辐射10种频率的光 C. 丙图中，酱油与右边材料不浸润，它与水银和玻璃之间的关系类似 D. 丁图中，汤姆孙通过对阴极射线的研究揭示了原子核内还有复杂结构 2. 如图是以质点P为波源的机械波在绳上传到质点Q时的波形。下列说法正确的是（　　） A. Q点即将开始向下振动 B. P点从平衡位置刚开始振动时，运动方向向上 C. 若P点停止振动，绳上的波会立即消失 D. 当波传到Q点时，P点恰好振动了1个周期 3. 小区阳台常见的升降式晾衣架如图所示，它由一根轻绳跨过光滑轻质滑轮带动总质量为m的晾衣杆部分。现缓慢向上拉动晾衣架至新的平衡位置，此过程中保持绳始终绷直且未与滑轮打滑或脱离。在晾衣架缓慢上移的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 当绳a与竖直方向成60°时，轻绳上的张力大小为 B. 轻绳上的张力逐渐减小 C. 轻绳上的张力逐渐增大 D. 总质量为m的晾衣杆部分所受合力逐渐增大 4. 2026年1月2日，中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所科研团队宣布，我国重大科学工程有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）实验证实托卡马克密度自由区的存在，找到突破密度极限的方法，为磁约束核聚变装置高密度运行提供重要的物理依据。其中我国“人造太阳”主要是将氢的同位素氘或氚的核聚变反应释放的能量用来发电，有一种核聚变反应的方程为。已知氘核的质量为，比结合能为E，中子的质量为，反应中释放的核能为，光速为c，下列说法正确的是（　　） A. 反应产物X为 B. X核的质量为 C. X的比结合能为 D. 核聚变需要极高的温度，是为克服核子间的万有引力 5. 如图甲所示，质量分别为1kg、2kg、3kg的三个物块A、B、C叠放在水平面上，现对物块B施加一水平向右的拉力F，物块A、B、C的加速度与水平拉力的关系如图乙（以水平向右为正方向）所示。若物块足够长，物块A、B间的动摩擦因数为，物块B、C间的动摩擦因数为，物块C与地面间的动摩擦因数为，重力加速度取g=10m/s2，则下列正确的是（　　） A. μ1=0.2 B. μ1=0.3 C. μ2=0.3 D. μ3=0.4 6. 如下图所示，一束由红、蓝色光组成的复合光，以入射角θ从侧面射入均匀透明的长方体玻璃砖，在玻璃内色散成a、b两束，在玻璃砖上表面刚好没有光线射出。已知红光的折射率小于蓝光的折射率，则（　　） A. b为红色光束 B. 全反射临界角 C. 玻璃对红光的折射率 D. 若缓慢增大θ，蓝光先从上表面射出 7. 行星A、B绕太阳运动的轨迹为椭圆，太阳在椭圆轨道的焦点上，A、B所受的引力随时间的变化如图所示，其中，行星A、B与太阳的距离分别记为rA、rB。假设A、B只受到太阳的引力，下列叙述正确的是（　　） A. 行星A、B轨道半长轴之比2：1 B. rA的最大值与rB的最大值之比为4：9 C. 行星A与行星B的质量之比为81：32 D. 行星B与太阳的连线在任意t2时间内扫过的面积均为整个椭圆轨道面积 二、多项选择题：（本题共3小题，每道题目6分，共18分。每个小题有多个选项符合题目要求。全选对得6分，选对但不全得3分，有选错得0分。） 8. 如图所示，真空中位于同一高度的P、Q为带电量均为的点电荷，O点为P、Q连线的中点。一可视为质点、带电量为的小球从O点正上方的A点处由静止释放，A、P的连线与水平方向夹角，A、B两点关于O点对称。若以O点为位移零点、竖直向下为正方向、无限远处电势为零，则下列关于小球从A点运动到B点的过程中，其加速度、重力势能、机械能、电势能等随其位移变化的图像中可能正确的是（　　） A. B. C. D. 9. 某同学自制电子秤的原理示意图如图所示。托盘与金属弹簧相连，滑动变阻器R的滑动端与弹簧上端连接。当托盘中没有放物体时，滑片恰好指在变阻器的最上端，此时电压表示数为0.设变阻器总电阻为R，总长度为l，电源电动势为E，内阻为r，限流电阻阻值为R0，弹簧劲度系数为k，重力加速度为g。忽略弹簧的电阻、托盘与弹簧的质量及一切阻力，电压表示数未超过量程。下列说法正确的是（　　） A. 该电子秤能够称量的物体最大质量为 B. 电压表的示数能够达到的最大值为 C. 电压表示数为U时，物体的质量为 D. 电压表示数为U时，物体的质量为 10. 如图所示，界线MN以下存在一个方向水平的磁场（垂直于纸面向里），取MN上一点O作为原点，竖直向下建立y轴，磁场的磁感应强度B随y坐标（以m为单位）的分布规律为B=1+y（T）。一边长为L=1m、质量为m=0.1kg、电阻R=2Ω的正方形金属框abcd从MN上方静止释放，0.2s后金属框的cd边到达界线MN，此时给金属框施加一个竖直方向的外力F，直至金属框完全进入磁场时撤去该外力。已知金属框在进入磁场的过程中电流保持恒定，且金属框运动过程中上下边始终水平、左右边始终竖直，g取10m/s2，下列说法正确的是（　　） A. 金属框进入磁场的过程中电流大小为1A B. 金属框进入磁场的过程经历的时间为 C. 金属框进入磁场的过程中外力F做功为0.35J D. 金属框完全进入磁场后继续做加速运动，直到速度达到3m/s后不再加速 第II卷（非选择题，共54分） 11. 某物理兴趣小组采用图甲所示的双缝干涉实验装置，开展光的波长测定实验，实验过程中通过目镜清晰观测到光屏上的干涉条纹。 （1）如图乙所示，实验中发现目镜中干涉条纹与分划板中心刻线始终有一定的角度，下列操作可以使得分划板中心刻线与干涉条纹平行的是（　　） A. 仅拨动拨杆 B. 仅旋转单缝 C. 仅前后移动凸透镜 D. 仅旋转毛玻璃处的测量头 （2）实验操作过程中，干涉条纹的形态由图丙①变为图丙②，下列操作中能够实现这一变化的是（　　） A. 换用长度更长的遮光筒 B. 增大单缝到双缝的距离 C. 换用间距更小的双缝 D. 将红色滤光片更换为紫色滤光片 （3）某次测量条纹间距时，因游标卡尺零刻度线标识模糊，采用目镜测量头进行观测，其示数如图丁所示（箭头所指为游标卡尺与主尺的对齐位置），则该次测量的读数为_____。 12. 一实验小组为了测量一个改装后量程为的电流表的内电阻，设计了以下实验方案，甲图为实验电路图，图中电流表为待测电流表，为定值电阻，为电阻箱。 （1）一同学实验步骤如下：闭合开关，将电阻箱电阻调至0时，电流表读数如图乙所示，读出此时电流_____________； 然后调节电阻箱的阻值至适当值，读出电阻箱阻值和此时电流表的电流，忽略电源内阻，则电流表电阻的测量结果_____________（用和表示）；如果考虑电源内阻，则该测量结果与真实值比较_____________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 （2）另外一同学实验步骤如下：闭合开关，多次调节电阻箱，读出电阻箱阻值及对应电流表的电流，作出图像如图丙所示，不考虑电源内阻，从图像可知电流表内阻的测量值为_______________；还可测出电源的电动势为____________（用表示）。 13. 如图所示，粗细均匀的U形玻璃管，左端封闭，右端开口，竖直放置．管中有两段水银柱a、b，长分别为5cm、10cm，两水银液柱上表面相平，大气压强为75cmHg，温度为27℃，a水银柱上面管中封闭的A段气体长为15cm，U形管水平部分长为10cm，两水银柱间封闭的B段气体的长为20cm，给B段气体缓慢加热，使两水银柱下表面相平，求此时： (i)A段气体的压强； (ii)B段气体的温度为多少? 14. 如图，两平行金属导轨由倾角足够长的倾斜部分和水平部分平滑连接而成，水平部分的正方形abcd区域内存在竖直向下的匀强磁场，其磁感应强度大小随时间变化规律为，倾斜部分存在方向沿斜面向下、大小的匀强磁场。质量，电阻的导体棒ef锁定于倾斜轨道上边缘PQ处。时刻，解除锁定，同时对ef施加沿斜面向下的拉力，使其以的加速度匀加速下滑。已知ef始终与导轨垂直且接触良好，与导轨间动摩擦因数，其长度及导轨间距均为，水平导轨电阻不计，倾斜部分每条导轨单位长度电阻，重力加速度，。 （1）求回路中感应电动势的大小； （2）求时刻拉力的大小； （3）若前1s内流过ef的电荷量，求此过程中拉力的冲量大小； 15. 如图所示的平面直角坐标系中，轴水平向右、轴竖直向上，区域I存在平行于xOy平面的匀强电场，场强大小为，区域II存在垂直于xOy平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为，区域III存在竖直向上、场强大小为的匀强电场和垂直于xOy平面向外、宽度均为、磁感应强度大小依次为的个匀强磁场。在原点处将质量为、电荷量为的小球以大小为的初速度竖直向上抛出后，小球以速度大小为经过点，速度方向与轴正方向相同，之后经过与轴的交点，小球第一次经过时速度方向沿轴正方向。已知是相邻区域的边界且均与轴垂直，各区域竖直空间足够大，重力加速度为。 （1）求小球从点运动到点过程中合外力的冲量及区域I中的电场强度与轴正方向的夹角； （2）求小球经过点时的速度大小和在区域II运动时最大速度的大小； （3）若，求小球在区域III运动过程中最大水平位移的大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年度高三年级下学期综合素质评价三 物理学科 考试时间：75分钟；试卷满分：100分 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 第I卷（选择题，共46分） 一、单项选择题：（本题共7小题，每道题目4分，共28分。每个小题只有一项符合要求） 1. 甲、乙、丙、丁四幅教材插图涉及到不同的物理知识，下列说法正确的是（　　） A. 甲图中，在薄膜的右侧能够看到明暗相间的条纹，这是薄膜干涉现象 B. 乙图中，一个处于第5能级的氢原子，最多可以辐射10种频率的光 C. 丙图中，酱油与右边材料不浸润，它与水银和玻璃之间的关系类似 D. 丁图中，汤姆孙通过对阴极射线的研究揭示了原子核内还有复杂结构 【答案】C 【解析】 【详解】A．甲图中，在薄膜的左侧（入射光线的同一侧）能够看到明暗相间的条纹，这是薄膜干涉现象，故A错误； B．乙图中，一个处于第5能级的氢原子，最多可以辐射4种频率的光，分别对应于5→4，4→3，3→2，2→1，故B错误； C．从图中可以看出酱油与左边材料浸润，与右边材料不浸润（不浸润液滴会因为表面张力呈球形），它与水银和玻璃之间的关系类似，故C正确； D．丁图中，汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，指出原子还可以再分，故D错误。 故选C。 2. 如图是以质点P为波源的机械波在绳上传到质点Q时的波形。下列说法正确的是（　　） A. Q点即将开始向下振动 B. P点从平衡位置刚开始振动时，运动方向向上 C. 若P点停止振动，绳上的波会立即消失 D. 当波传到Q点时，P点恰好振动了1个周期 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据波的传播方向结合平移法可知，Q点即将开始向下振动，故A正确； B．波源的起振方向与波的最前沿的起振方向相同，所以P点从平衡位置刚开始振动时，运动方向向下，故B错误； C．若P点停止振动，绳上的波还会继续传播下去，并不会立即消失，故C错误； D．因P、Q两点平衡位置间的距离为个波长，所以当波传到Q点时，P点振动了个周期，故D错误。 故选A。 3. 小区阳台常见的升降式晾衣架如图所示，它由一根轻绳跨过光滑轻质滑轮带动总质量为m的晾衣杆部分。现缓慢向上拉动晾衣架至新的平衡位置，此过程中保持绳始终绷直且未与滑轮打滑或脱离。在晾衣架缓慢上移的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 当绳a与竖直方向成60°时，轻绳上的张力大小为 B. 轻绳上的张力逐渐减小 C. 轻绳上的张力逐渐增大 D. 总质量为m的晾衣杆部分所受合力逐渐增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．同一根轻绳张力处处相等，设绳张力为，对晾衣杆由竖直方向平衡得 整理得 当时，代入公式得，故A错误； BC．晾衣架顶部两个固定滑轮的水平间距保持不变，设晾衣杆上方两段倾斜的绳子的总长度为，每段绳子与竖直方向的夹角为，由几何关系得 整理得 晾衣架上移过程中，晾衣杆上方绳总长度减小，不变，因此增大，增大，减小，因此逐渐增大，故B错误，C正确； D．晾衣架缓慢上移，始终处于平衡状态，总合力始终为零，因此合力不会逐渐增大，故D错误。 故选C。 4. 2026年1月2日，中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所科研团队宣布，我国重大科学工程有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）实验证实托卡马克密度自由区的存在，找到突破密度极限的方法，为磁约束核聚变装置高密度运行提供重要的物理依据。其中我国“人造太阳”主要是将氢的同位素氘或氚的核聚变反应释放的能量用来发电，有一种核聚变反应的方程为。已知氘核的质量为，比结合能为E，中子的质量为，反应中释放的核能为，光速为c，下列说法正确的是（　　） A. 反应产物X为 B. X核的质量为 C. X的比结合能为 D. 核聚变需要极高的温度，是为克服核子间的万有引力 【答案】C 【解析】 【详解】A．核反应满足电荷数、质量数守恒，左侧总电荷数为，总质量数为；右侧中子电荷数为0、质量数为1，因此X的电荷数为2，质量数为，即X为，故A错误； B．根据质能方程 质量亏损 联立解得，故B错误； C．原子核总结合能等于比结合能乘以核子数，反应前两个氘核总结合能为 设X的比结合能为，反应后X的总结合能为，聚变释放的核能等于反应后总结合能与反应前总结合能的差值，即 解得，故C正确； D．核聚变需要原子核接近到核力作用范围，需克服的是原子核间的库仑斥力，核子间万有引力极小可忽略，故D错误。 故选C。 5. 如图甲所示，质量分别为1kg、2kg、3kg的三个物块A、B、C叠放在水平面上，现对物块B施加一水平向右的拉力F，物块A、B、C的加速度与水平拉力的关系如图乙（以水平向右为正方向）所示。若物块足够长，物块A、B间的动摩擦因数为，物块B、C间的动摩擦因数为，物块C与地面间的动摩擦因数为，重力加速度取g=10m/s2，则下列正确的是（　　） A. μ1=0.2 B. μ1=0.3 C. μ2=0.3 D. μ3=0.4 【答案】C 【解析】 【详解】由图可知，当时B开始有加速度，此时应该是ABC整体一起相对地面开始滑动，所以此时的F大小应等于整体与地面的最大静摩擦力，即有 可得 当，时，此时应该是AB一起与C发生相对滑动，即有 可得 当，时，此时应该是B与A，B与C都发生相对滑动，即有 可得 故选C。 6. 如下图所示，一束由红、蓝色光组成的复合光，以入射角θ从侧面射入均匀透明的长方体玻璃砖，在玻璃内色散成a、b两束，在玻璃砖上表面刚好没有光线射出。已知红光的折射率小于蓝光的折射率，则（　　） A. b为红色光束 B. 全反射临界角 C. 玻璃对红光的折射率 D. 若缓慢增大θ，蓝光先从上表面射出 【答案】C 【解析】 【详解】A．入射侧面的法线为水平虚线，由折射定律 （为入射角，为玻璃内折射角）：越大，越小，越小。图中的折射角更小，说明更大，因此是蓝光，是红光， 故A错误。 B．全反射临界角满足 ，越小，越大。因， 故B错误。 C．折射定律：，得 ； 几何关系：玻璃砖上表面法线为竖直方向，折射光线在上表面的入射角，刚好全反射时，故； 由三角恒等式，代入得：，整理得 ， 故C正确。 D．缓慢增大，由得：增大，上表面入射角减小。由于，入射角减小后，红光的入射角先小于自身临界角，因此红光先从上表面射出， 故D错误。 故选C。 7. 行星A、B绕太阳运动的轨迹为椭圆，太阳在椭圆轨道的焦点上，A、B所受的引力随时间的变化如图所示，其中，行星A、B与太阳的距离分别记为rA、rB。假设A、B只受到太阳的引力，下列叙述正确的是（　　） A. 行星A、B轨道半长轴之比2：1 B. rA的最大值与rB的最大值之比为4：9 C. 行星A与行星B的质量之比为81：32 D. 行星B与太阳的连线在任意t2时间内扫过的面积均为整个椭圆轨道面积 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可知，A、B周期为TA=t1，TB=2t2 又因为，所以B与A绕行周期之比 根据开普勒第三定律 可知行星B、A轨道半长轴之比，A错误； BC．由图可知，当rB最小时 当rB最大时 当rA最小时 当rA最大时 根据开普勒第三定律 联立解得， ，B正确，C错误； D．因，可知行星B与太阳的连线在任意t2时间内扫过的面积均小于整个椭圆轨道面积，D错误。 故选B。 二、多项选择题：（本题共3小题，每道题目6分，共18分。每个小题有多个选项符合题目要求。全选对得6分，选对但不全得3分，有选错得0分。） 8. 如图所示，真空中位于同一高度的P、Q为带电量均为的点电荷，O点为P、Q连线的中点。一可视为质点、带电量为的小球从O点正上方的A点处由静止释放，A、P的连线与水平方向夹角，A、B两点关于O点对称。若以O点为位移零点、竖直向下为正方向、无限远处电势为零，则下列关于小球从A点运动到B点的过程中，其加速度、重力势能、机械能、电势能等随其位移变化的图像中可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】BC 【解析】 【详解】A．小球带正电，设点电荷到O点的距离为L，中垂线某点到O的距离为x，则该点电场为 根据数学求导可知 令该导数为0，解得时，电场强度最大，则从A点到O点和从O点到B点，电场强度都是先增大，后减小； 根据牛顿第二定律可知在A点有 在B点有 可见从A点到O点加速度先减小，后增大；从O点到B点，加速度先增大后减小，且A点的加速度小于B点的加速度，但小球在B点的加速度应大于O点加速度g，故A错误； B．重力势能的计算公式为，可知重力势能与位移成线性关系，随着x的增大不断减小，故B正确； C．电场力对小球先做负功，再做正功，则机械能应先减小，后增大； 根据可知，图像斜率代表电场力，即在O处，斜率为0，故C正确； D．电场力做功为 电场力对小球先做负功，再做正功，则电势能先增大，后减小，故D错误。 故选BC。 9. 某同学自制电子秤的原理示意图如图所示。托盘与金属弹簧相连，滑动变阻器R的滑动端与弹簧上端连接。当托盘中没有放物体时，滑片恰好指在变阻器的最上端，此时电压表示数为0.设变阻器总电阻为R，总长度为l，电源电动势为E，内阻为r，限流电阻阻值为R0，弹簧劲度系数为k，重力加速度为g。忽略弹簧的电阻、托盘与弹簧的质量及一切阻力，电压表示数未超过量程。下列说法正确的是（　　） A. 该电子秤能够称量的物体最大质量为 B. 电压表的示数能够达到的最大值为 C. 电压表示数为U时，物体的质量为 D. 电压表示数为U时，物体的质量为 【答案】C 【解析】 【详解】A．当指针指到R的最下端时所称的质量最大，则 解得该电子秤能够称量的物体最大质量为 选项A错误； B．当指针指到R的最下端时电压表的示数能够达到的最大值，则 选项B错误； CD．电压表示数为U时，指针到R上端电阻为R1，则 弹簧压缩量 则 解得物体的质量为 选项C正确，D错误。 故选C。 10. 如图所示，界线MN以下存在一个方向水平的磁场（垂直于纸面向里），取MN上一点O作为原点，竖直向下建立y轴，磁场的磁感应强度B随y坐标（以m为单位）的分布规律为B=1+y（T）。一边长为L=1m、质量为m=0.1kg、电阻R=2Ω的正方形金属框abcd从MN上方静止释放，0.2s后金属框的cd边到达界线MN，此时给金属框施加一个竖直方向的外力F，直至金属框完全进入磁场时撤去该外力。已知金属框在进入磁场的过程中电流保持恒定，且金属框运动过程中上下边始终水平、左右边始终竖直，g取10m/s2，下列说法正确的是（　　） A. 金属框进入磁场的过程中电流大小为1A B. 金属框进入磁场的过程经历的时间为 C. 金属框进入磁场的过程中外力F做功为0.35J D. 金属框完全进入磁场后继续做加速运动，直到速度达到3m/s后不再加速 【答案】AC 【解析】 【详解】A．进入磁场前做自由落体运动，有 金属框在进入磁场的过程中电流保持恒定，所以刚进入瞬间，感应电动势公式，有 则感应电流为 故A正确； B．金属框进入磁场的过程中，由安培力公式，有 刚进入瞬间，安培力为 完全进入瞬间，安培力为 所以安培力做的负功大小为 又因为安培力做的负功就等于回路中产生的焦耳热，则 代入数据，得金属框进入磁场的过程经历的时间为 故B错误； C．完全进入瞬间，安培力为 完全进入磁场时，速度为 金属框进入磁场的过程中，由动能定理，得 所以外力F做功 故C正确； D．金属框完全进入磁场后，设匀速运动时的速度大小为v′，上下两边切割磁感应线产生的感应电动势为 根据闭合电路欧姆定律可得 上下两边产生的安培力的合力为 其中：ΔB=1T，根据平衡条件可得 联立解得 v′=2m/s 故D错误。 故选AC。 第II卷（非选择题，共54分） 11. 某物理兴趣小组采用图甲所示的双缝干涉实验装置，开展光的波长测定实验，实验过程中通过目镜清晰观测到光屏上的干涉条纹。 （1）如图乙所示，实验中发现目镜中干涉条纹与分划板中心刻线始终有一定的角度，下列操作可以使得分划板中心刻线与干涉条纹平行的是（　　） A. 仅拨动拨杆 B. 仅旋转单缝 C. 仅前后移动凸透镜 D. 仅旋转毛玻璃处的测量头 （2）实验操作过程中，干涉条纹的形态由图丙①变为图丙②，下列操作中能够实现这一变化的是（　　） A. 换用长度更长的遮光筒 B. 增大单缝到双缝的距离 C. 换用间距更小的双缝 D. 将红色滤光片更换为紫色滤光片 （3）某次测量条纹间距时，因游标卡尺零刻度线标识模糊，采用目镜测量头进行观测，其示数如图丁所示（箭头所指为游标卡尺与主尺的对齐位置），则该次测量的读数为_____。 【答案】（1）D （2）D （3） 【解析】 【小问1详解】 若要使得分划板中心刻线与干涉条纹平行，仅旋转毛玻璃处的测量头即可。 故选D。 【小问2详解】 A．干涉条纹由图丙1变为图丙2，观察到的条纹数目增加，即条纹间距减小，由公式可知，换用长度更长的遮光筒，条纹间距增大，故A错误； B．增大单缝到双缝的距离，可知条纹间距不变，故B错误； C．换用间距更小的双缝，即减小，则条纹间距增大，故C错误； D．红色滤光片换成紫色滤光片，即变小，则条纹间距减小，故D正确。 故选D。 【小问3详解】 由图可知，主尺的读数为，游标卡尺为20分度，故其精确度为 则游标卡尺的分度值为 其读数为 12. 一实验小组为了测量一个改装后量程为的电流表的内电阻，设计了以下实验方案，甲图为实验电路图，图中电流表为待测电流表，为定值电阻，为电阻箱。 （1）一同学实验步骤如下：闭合开关，将电阻箱电阻调至0时，电流表读数如图乙所示，读出此时电流_____________； 然后调节电阻箱的阻值至适当值，读出电阻箱阻值和此时电流表的电流，忽略电源内阻，则电流表电阻的测量结果_____________（用和表示）；如果考虑电源内阻，则该测量结果与真实值比较_____________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 （2）另外一同学实验步骤如下：闭合开关，多次调节电阻箱，读出电阻箱阻值及对应电流表的电流，作出图像如图丙所示，不考虑电源内阻，从图像可知电流表内阻的测量值为_______________；还可测出电源的电动势为____________（用表示）。 【答案】（1） ①. 0.58 ②. ③. 偏小 （2） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 [1]电流表量程为0.6A，由图乙所示表盘可知，其分度值为0.02A，示数为0.58A； [2][3]根据欧姆定律有、 联立可得 根据闭合电路欧姆定律有、 联立可得 可知如果考虑电源内阻，则该测量结果RA与真实值比较偏小。 【小问2详解】 [1]根据欧姆定律 整理可得 结合题图可得， 可得 [2]根据欧姆定律 整理可得 结合题图可得 可得电源的电动势为 13. 如图所示，粗细均匀的U形玻璃管，左端封闭，右端开口，竖直放置．管中有两段水银柱a、b，长分别为5cm、10cm，两水银液柱上表面相平，大气压强为75cmHg，温度为27℃，a水银柱上面管中封闭的A段气体长为15cm，U形管水平部分长为10cm，两水银柱间封闭的B段气体的长为20cm，给B段气体缓慢加热，使两水银柱下表面相平，求此时： (i)A段气体的压强； (ii)B段气体的温度为多少? 【答案】（1）80cmHg（2）375K 【解析】 【分析】（1）根据液面的位置求解气体内部压强的值；（2）找到气体的状态参量，然后结合盖吕萨克定律求解气体的温度. 【详解】（1）加热后，当b水银柱向上移动到两水银柱下表面相平时，B段气体压强pB=p0+10cmHg=85cmHg； A段气体的压强为pA=pB-5cmHg=80cmHg （2）给B段气体缓慢加热时，B段气体发生的是等压变化，则a水银柱处于静止状态，当b水银柱向上移动到两水银柱下表面相平时，设此时B段气体的温度为T2，则 式中L1=20cm，L2=25cm 解得T2=375K 14. 如图，两平行金属导轨由倾角足够长的倾斜部分和水平部分平滑连接而成，水平部分的正方形abcd区域内存在竖直向下的匀强磁场，其磁感应强度大小随时间变化规律为，倾斜部分存在方向沿斜面向下、大小的匀强磁场。质量，电阻的导体棒ef锁定于倾斜轨道上边缘PQ处。时刻，解除锁定，同时对ef施加沿斜面向下的拉力，使其以的加速度匀加速下滑。已知ef始终与导轨垂直且接触良好，与导轨间动摩擦因数，其长度及导轨间距均为，水平导轨电阻不计，倾斜部分每条导轨单位长度电阻，重力加速度，。 （1）求回路中感应电动势的大小； （2）求时刻拉力的大小； （3）若前1s内流过ef的电荷量，求此过程中拉力的冲量大小； 【答案】（1）0.02V （2）0.31N （3） 【解析】 【小问1详解】 由法拉第电磁感应定律得，回路中感应电动势 其中 解得 【小问2详解】 时刻感应电流 根据楞次定律可知，电流方向由e指向f，对ef进行分析，根据牛顿第二定律有 解得 【小问3详解】 导体棒ef在1s末速度 对ef进行分析，前1s内，根据动量定理有 其中 解得 15. 如图所示的平面直角坐标系中，轴水平向右、轴竖直向上，区域I存在平行于xOy平面的匀强电场，场强大小为，区域II存在垂直于xOy平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为，区域III存在竖直向上、场强大小为的匀强电场和垂直于xOy平面向外、宽度均为、磁感应强度大小依次为的个匀强磁场。在原点处将质量为、电荷量为的小球以大小为的初速度竖直向上抛出后，小球以速度大小为经过点，速度方向与轴正方向相同，之后经过与轴的交点，小球第一次经过时速度方向沿轴正方向。已知是相邻区域的边界且均与轴垂直，各区域竖直空间足够大，重力加速度为。 （1）求小球从点运动到点过程中合外力的冲量及区域I中的电场强度与轴正方向的夹角； （2）求小球经过点时的速度大小和在区域II运动时最大速度的大小； （3）若，求小球在区域III运动过程中最大水平位移的大小。 【答案】（1）， （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 设小球从到速度变化量为，由平行四边形定则得矢量三角形如图所示 的大小为，设与轴负方向夹角为，有 解得 由动量定理可知，该过程合外力的冲量 解得，方向与轴负方向夹角 对小球受力分析，水平方向有 竖直方向有 设小球从到经历的时间为，则 联立解得电场强度与轴正方向的夹角 【小问2详解】 依题意，小球从到C所用时间为，则小球在C点时水平方向的分速度，则小球经过点时的速度大小 根据配速法，给小球配一个水平向右的速度，大小满足 可得 设与等大反向，与的合速度为，则小球的运动可看成以速度大小为的匀速圆周运动和速度大小为的匀速直线运动的合运动，如图所示 根据几何关系可得 可知当与方向相同时，在区域II运动时的速度最大，为 【小问3详解】 小球在区域III运动，由于可知，电场力与重力刚好平衡，则小球在每个磁场中相当于只受洛伦兹力作用，由于洛伦兹力总不做功，则小球的速度大小保持不变，当小球的速度刚好为竖直方向时，此时小球在区域III中运动的水平位移最大。 小球经过第1个磁场，沿竖直方向，根据动量定理可得 同理可得小球经过第2个磁场，沿竖直方向，根据动量定理可得 小球经过第3个磁场，有 小球经过第个磁场，有 则小球经过个磁场后，竖直方向有 可得 当时，可得 当时，可得 可知小球在第64个磁场中的某处，速度方向变为竖直方向，设此时在第64个磁场中沿水平方向通过的位移为，则有 解得 故小球在区域III运动过程中最大的水平位移为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $