精品解析：2026届广东深圳市龙华区高三下学期模拟预测物理试题

深圳市龙华区2026届高三物理学科高考预测卷 一、单选题（每题4分，共28分） 1. 碳14是碳元素的一种具有放射性的同位素，被广泛应用于化学、医学、生物学及考古学等领域，某古生物化石中碳14在碳原子中所占的比例是现代生物中的。下列说法正确的是（　　） A. 碳14比它的同位素碳12多两个质子 B. 碳14的比结合能大于它的同位素碳12 C. 碳14发生衰变的核反应方程为 D. 该古生物化石经历了16个半衰期 【答案】C 【解析】 【详解】A．同位素的质子数相同，中子数不同，可知，碳14和碳12质子数相同，故A错误； B．根据题意可知，碳14有放射性，没有碳12稳定，原子核越稳定，比结合能越大，可知，碳14的比结合能小于它的同位素碳12，故B错误； C．根据质量数与电荷数守恒可知，碳14发生衰变的核反应方程为，故C正确； D．根据半衰期的定义可知其中为半衰期，根据题意有 则有，可知经过了4个半衰期，故D错误。 故选C。 2. 下图为某风力发电机内部简化图，两磁极间存在匀强磁场。发电期间，风力驱动线圈绕着虚线轴匀速转动，某时刻线圈位于图中所示位置，下列说法正确的是（　　） A. 该时刻线圈处于中性面 B. 该时刻线圈磁通量变化率为零 C. 若该时刻电流方向从a到b，可知线圈顺时针转动 D. 当线圈再转过时，流经线圈的电流为零 【答案】D 【解析】 【详解】AB．该时刻线圈平面与磁场方向平行，穿过线圈的磁通量为0，但线圈磁通量变化率最大，产生的感应电动势最大，感应电流最大，不是处于中性面，故AB错误； C．若该时刻电流方向从a到b，图中磁场方向向左，对ab边根据右手定则可知，ab边向下运动切割磁感线，则线圈逆时针转动，故C错误； D．当线圈再转过时，线圈平面与磁场方向垂直，线圈处于中性面，流经线圈的电流为零，故D正确。 故选D。 3. 光敏变色布被紫外线照射到的地方会变色留痕。如图所示，竖直放置的光敏变色布前面竖直悬挂一根弹簧，弹簧下端所系物块装有向光敏变色布垂直发射紫外线的激光笔。使物块上下振动的同时，以速率v水平向左匀速拉动光敏变色布，在所绘痕迹上建立坐标系，已知物块在内完成10次全振动。下列说法正确的是（　　） A. 物块振动频率为 B. 振动过程中，物块机械能不守恒 C. 时，物块的速度和加速度都为零 D. 若，则拉动光敏变色布的速度 【答案】B 【解析】 【详解】A．物块在内完成10次全振动，则周期为 物块振动频率为，故A错误； B．振动过程，由于物块与弹簧组成的系统满足机械能守恒；由于存在弹簧弹力对物块做功，所以物体的机械能不守恒，故B正确； C．时，由题图可知，物块处于最高点，则物块的速度为零，但加速度最大，不为零，故C错误； D．若，由题图可知，拉动光敏变色布的速度，故D错误。 故选B。 4. 如图，“轨道康复者”在某次拯救一颗地球同步卫星前，二者在同一平面内沿相同绕行方向绕地球做匀速圆周运动的示意图，此时二者的连线通过地心、轨道半径之比为1∶4。若不考虑卫星与“轨道康复者”之间的引力，则下列说法正确的是（　　） A. 在图示轨道上，“轨道康复者”的周期为3h B. 在图示轨道上，“轨道康复者”的速度大于7.9km/s C. 某时刻有一个部件从航天器上分离，该部件会落回地球表面 D. 在图示轨道上，“轨道康复者”的加速度大小是地球同步卫星的4倍 【答案】A 【解析】 【详解】A．同步卫星的周期为24h，由开普勒第三定律 解得“轨道康复者”的周期，故A正确； B．第一宇宙速度是卫星运行的最快速度，“轨道康复者”离地面有一定的高度，故其速度小于7.9km/s，故B错误； C．某时刻有一个部件从航天器上分离，该部件仍在原轨道上绕地球做匀速圆周运动，故C错误； D．由 轨道半径之比为1∶4，则加速度大小是地球同步卫星的16倍，故D错误。 故选A。 5. LED灯具有节能、环保、寿命长、高亮度、耐高温等特点从而得到广泛使用，下图为汽车车头LED大灯，为提高亮度灯组的前端是一半径为R、质量分布均匀的玻璃球，如图所示O为球心，一单色光束从O1处射向A点，经折射后从B点平行与OO1射出，折射角为60°，OA⊥OB，则（　　） A. 光束在A点的入射角α=30° B. 光束在玻璃球中频率比在真空中要小 C. 此光束在玻璃中传播的时间为 D. 玻璃球的折射率为 【答案】D 【解析】 【详解】AD．根据几何关系可知，光线从B点射出时的入射角为，根据折射定律可知，玻璃球的折射率为 由于光线从A点折射角为，则光束在A点的入射角为 故A错误，D正确； B．光束在玻璃球中频率与在真空中频率相等，故B错误； C．此光束在玻璃中传播的速度为 根据几何关系可知，光束在玻璃中传播的距离为 则此光束在玻璃中传播的时间为 故C错误。 故选D。 6. 如图所示为水火箭发射与回收的情景。发射时，水火箭靠反冲推力竖直加速上升；推力衰竭后，水火箭减速上升至最高点。随后自由下落，到达预设高度时打开降落伞减速，最终平稳降落到地面。整个过程中，水火箭的运动图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．s−t图像的斜率表示速度。水火箭先加速上升后减速上升，速度先增大后减小，故s−t图像切线斜率应先增大后减小；且在最高点速度为零，图像切线应水平，不能出现尖角（尖角表示速度突变），故A错误； B．取竖直向上为正方向。发射时加速上升，加速度a>0；推力衰竭后减速上升，加速度方向向下，a<0。图B中前两段时间内加速度均为正值，表示物体一直做加速运动，与“减速上升”不符，故B错误； C．v−t图像的斜率表示加速度，纵坐标表示速度。图像第一部分（t轴上方，v增大），对应加速上升阶段；图像第二部分（t轴上方，v减小），对应推力衰竭后减速上升阶段；图像第三部分（t轴下方，|v|增大），对应自由下落阶段；图像第四部分（t轴下方，|v|减小），对应打开降落伞减速下降阶段，最终速度趋于零（平稳降落）。该图像完整且正确地描述了水火箭的整个运动过程，故C正确； D．t轴下方（下落阶段），速度大小一直在增大，只体现了自由下落过程，没有体现“打开降落伞减速”这一过程，故D错误。 故选C。 7. 如图所示是手提弹簧灯笼，拴连在弹簧顶部的公仔A的质量为，底座B（含灯泡）的质量为m，连接A、B的弹簧质量忽略不计。某次通过提杆对细绳施加竖直向上、大小为的恒力，一段时间后，A、B一起向上做匀加速直线运动，弹簧未超出弹性限度，且不考虑空气阻力。若细绳突然断开，则此瞬间（　　） A. 底座B的加速度方向向下 B. 弹簧弹力大小为 C. 底座B的加速度大小为 D. 公仔A的加速度大小为 【答案】D 【解析】 【详解】ABC． A、B一起向上做匀加速直线运动时，以A、B为整体，根据牛顿第二定律可得 解得 以B为对象，根据牛顿第二定律可得 解得弹簧弹力大小为 细绳突然断开，此瞬间弹簧弹力保持不变，底座B的受力不变，加速度不变，则此时底座B的加速度大小为，方向向上，故ABC错误； D．细绳突然断开，此瞬间弹簧弹力保持不变，以A为对象，根据牛顿第二定律可得 解得公仔A的加速度大小为，故D正确。 故选D。 二、多选题（每题6分，共18分） 8. 两同学从相同高度以相同速率同时抛出质量相等的两沙包，沙包a水平抛出，沙包b斜向上抛出，如图所示，两个沙包运动轨迹的交点为O，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 两个沙包在O点相遇 B. 两个沙包在O点时动量大小相等 C. 从抛出到落地，两个沙包所受重力冲量相等 D. 在空中，两个沙包的动量变化率相等 【答案】BD 【解析】 【详解】A．沙包是平抛运动，竖直方向做自由落体运动；沙包是斜抛运动，竖直方向先向上减速，再向下加速。到达点时，沙包的运动时间与沙包的运动时间一定不相等，两个沙包一定不在点相遇，故A错误； B．两沙包质量相等，在点的动量大小取决于速度大小。根据动能定理可知两个沙包运动到点的速度大小相等，故动量大小相等，故B正确； C．从抛出到落地，两个沙包一个做平抛运动，一个做斜抛运动，运动时间由竖直方向的运动决定，两个沙包运动时间不相同，故重力的冲量不相同，故C错误； D．在空中，两个沙包均只受重力作用，所以动量变化率等于重力，即动量变化率相等，故D正确。 故选BD。 9. 将离子注入竖直放置的硅片，其原理如图，甲、乙两离子，在N处先后无初速度“飘入”加速电场，经过加速电场加速后，从P点沿半径方向进入垂直于纸面向外的圆形匀强磁场区域，经磁场偏转后，甲离子垂直注入硅片，乙离子与竖直方向成60°夹角斜向上注入硅片。则甲、乙两离子（　　） A. 均为正电荷 B. 比荷相同 C. 注入前瞬间的速率之比为 D. 在磁场中运动的时间之比为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由左手定则可知，粒子带正电，选项A正确； B．经电场加速 在磁场中 可知 两粒子在磁场中运动的半径不同，则比荷不同，选项B错误； C．设圆形磁场的半径为R，则甲粒子的运动半径为 乙粒子的运动半径为 根据 可知注入前瞬间的速率之比为 选项C正确； D．根据 可知 选项D错误。 故选AC。 10. 如图所示，某静电分析器的两电极之间存在指向圆心O的辐向电场。三个带电粒子以相同的动能从A点垂直端面射入，仅在电场力作用下，甲粒子从B射出，乙粒子做圆周运动从C射出，丙粒子从D射出。已知甲、乙、丙的电荷量大小分别为、、，，，下列说法正确的是（　　） A. 甲、乙粒子带正电，丙粒子带负电 B. 乙粒子经过的位置电场强度大小均为 C. 甲粒子动能的增加量大于丙粒子动能的减少量 D. 若B点电势为，C点电势为，则甲粒子离开电场时的动能为 【答案】BC 【解析】 【详解】A B．三个带电粒子都做近似圆周运动,所受电场力(向心力)与场强方向相同,故三个粒子都带正电,因,故易知乙粒子做匀速圆周运动从C射出, 乙粒子经过的位置电场强度大小均为 甲粒子做向心运动 丙粒子离心运动 则,故A错误，B正确； C．因为间平均场强比平均场强大，又 故 ，故甲粒子动能的增加量大于丙粒子动能的减少量，故C正确； D．若B点电势为，C点电势为，则据动能定理，甲粒子离开电场时的动能为，故D错误。 故选BC。 三、实验题 11. 学校科创小组利用图1所示装置验证机械能守恒定律，实验过程如下： （1）用游标卡尺测出挡光片的宽度为d，如图2所示，则________； （2）将挡光片固定在重物A上，用天平分别测出重物A（含挡光片）、B的质量，用、表示； （3）安装实验器材后，先固定B以保持A、B静止，用刻度尺测出挡光片到光电门的竖直距离为，启动光电门，再静止释放B，测出A经过光电门的挡光时间t； （4）通过网上查询得到当地重力加速度为g，当满足关系式：________（用题目中的符号表示）时，可认为A、B组成的系统机械能守恒； （5）有小组成员担心网络信息有误，提出可以用计算当地重力加速度，再代入（4）中关系式进行验证，请你指出该方案的错误：________。 【答案】 ①. 0.515 ②. ③. 见解析 【解析】 【详解】（1）[1]20分度游标卡尺的精确值为，由图可知挡光片的宽度为 （4）[2]挡光片经过光电门时的速度为 系统减少的重力势能为 系统增加的动能为 当满足关系式时，可认为A、B组成的系统机械能守恒。 （5）[3]有小组成员担心网络信息有误，提出可以用计算当地重力加速度，再代入（4）中关系式进行验证，该方案的错误是：验证机械能守恒的对象是A、B组成的系统，该系统的加速度明显小于重力加速度。 12. 某物理实验小组利用实验室器材测量一段康铜金属丝的电阻率。 （1）用螺旋测微器测量金属丝不同位置的直径，算出平均值D；用刻度尺测量金属丝接入电路的长度L。 （2）查阅资料后预计该金属丝电阻较小，因此采用图1所示电路图进行实验，U为输出电压可调且稳定的直流电源。将电源输出电压调至，闭合开关S，调节电阻箱R的阻值，当R的示数时，电压表（量程）的指针如图2所示，其读数___________V。根据上述数据，可计算得金属丝的电阻___________（保留3位有效数字） （3）根据公式___________（用、D、L、表示）可计算出该金属丝的电阻率。 （4）在图1的电路中，由于电压表内阻并非无穷大，会导致的测量值___________（选填“大于”“小于”“等于”）真实值，属于______________________（选填“系统误差”“偶然误差”）。 （5）实验小组将实验方案拍照上传到大模型，在的提示下设计了图3所示的改进电路、该电路原理如下：将电压表替换为由干电池、灵敏电流计G和开关串联而成的检测支路，当检测支路电势差与两端电势差相等时，检测支路没有电流。 （6）已知干电池电动势为E。闭合开关S与，调节电阻箱R，当灵敏电流计G的示数为零时，记下电阻箱的阻值，则金属丝的电阻为___________（用、U、E表示）。 【答案】 ①. ##2.59##2.61 ②. ③. ④. 小于 ⑤. 系统误差 ⑥. 【解析】 【详解】[1] 电压表量程为3V，分度值为0.1V，指针读数为  [2]与串联，总电压，电流 代入数据得  [3] 由电阻定律 横截面积 整理得 [4][5] 原电路中电压表与并联，计算得到的是与电压表内阻的并联总电阻，因此测量值小于真实值；该误差由实验原理仪器内阻的固有缺陷导致，属于系统误差。 [6] 当灵敏电流计示数为零时，两端电势差等于干电池电动势，则两端电压为。由串联电流相等规律 整理得 四、解答题 13. 某同学进行氨气喷泉实验时，发现溶液未能充满烧瓶。实验前，容积为V=1000 mL的烧瓶内充有氨气，放置在铁架台上，如图甲所示，此时烧瓶内气体压强为大气压强p0=1.0×105 Pa。现将滴管内少量的水（体积忽略不计）迅速挤入烧瓶，然后打开软管上的夹子，形成喷泉。稳定后，测得烧瓶与烧杯的液面高度差H=50 cm，烧杯中的酚酞溶液减少了V1=700 mL。已知氨气完全溶于水，混合溶液的密度约为ρ=1.0×103 kg/m3、重力加速度取g=10 m/s2。忽略导管与滴管的体积。求： （1）喷泉结束稳定后，烧瓶内气体的压强p； （2）气体中氨气所占的体积百分比η。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 喷泉稳定后，烧瓶内气体的压强满足 代入数据解得 【小问2详解】 设初始状态空气体积为，由玻意耳定律可知 代入数据解得 气体中氨气所占的体积百分比 14. 如图为一款热销“永动机”玩具示意图，其原理是通过隐藏的电池和磁铁对小钢球施加安培力从而实现“永动”。小钢球从水平光滑平台的洞口M点静止出发，无磕碰地穿过竖直绝缘管道后从末端N点进入平行导轨PP′QQ′，电池、导轨与小钢球构成闭合回路后形成电流，其中电源正极连接导轨PQ，负极连接P′Q′；通电小钢球在底部磁场区域受安培力加速，并从导轨的圆弧段末端QQ′抛出；然后小钢球恰好在最高点运动到水平光滑平台上，最终滚动至与挡板发生完全非弹性碰撞后再次从M点静止出发，如此循环。已知导轨末端QQ′与平台右端的水平、竖直距离均为0.2m，小钢球质量为40g，在导轨上克服摩擦做功为0.04J，其余摩擦忽略不计，重力加速度g取10m/s2，求： （1）磁铁的N极朝向； （2）小钢球从导轨末端QQ′抛出时速度大小； （3）为了维持“永动”，每个循环需安培力对小球做功的最小值。 【答案】（1）向上 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由电路可知钢球中电流方向垂直于纸面向里，由左手定则可知磁铁上方轨道处磁场方向向上，故磁铁N极向上。 【小问2详解】 斜抛到最高点可反向看作平抛运动，则有， 解得， 则竖直分速度大小为 所以小钢球从导轨末端QQ′抛出时速度大小为 【小问3详解】 若小球恰能完成一次循环，恰好在最高点运动到水平光滑平台上，则有 其中， 联立解得每个循环需安培力对小球做功的最小值为 15. 增程款电动汽车常配备轴向磁通永磁发电机，利用燃油提供的动力进行发电给电池充电，从而达到长续航目的。如图1轴向磁通永磁发电机结构原理图，可简化为如图2，8个彼此绝缘相互靠近的相同扇形线圈均匀分布组成定子固定不动，两侧的永磁体盘组成转子并随转轴一起转动。转子产生的磁场如图所示，磁感应强度大小均为B，定子上线圈内外半径分别为R、2R，每个线圈的电阻为r，线圈匝数为n，转子单个磁场、定子单个线圈所对圆心角均为45°。不计线圈电感及线圈间的空隙，不计摩擦、空气阻力。 （1）若转子盘受到外力作用以角速度ω逆时针匀速转动（即线圈相对磁场顺时针运动），求线圈中的感应电流变化的周期T； （2）在第（1）问的条件下，求单个线圈上产生的感应电动势E的大小； （3）在t0时间内消耗燃油的能量为E0，转化为电能的效率为η，每个线圈向汽车电池充电的电流维持为I，求这段时间充入电池的能量△E。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 从转子、定子的结构看，转子每转过回到相同的相对位置，故线圈内电流变化的周期为 转子的运动周期为 则线圈中的感应电流变化的周期为 【小问2详解】 单个线圈每边感应电动势为 每边中点的速度为 单个线圈两边产生的电动势方向相同，则单个线圈上产生的感应电动势为 联立解得 【小问3详解】 单个线圈中产生的热量为 转子运动产生的电能为 由能量关系得，充入电池的能量 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 深圳市龙华区2026届高三物理学科高考预测卷 一、单选题（每题4分，共28分） 1. 碳14是碳元素的一种具有放射性的同位素，被广泛应用于化学、医学、生物学及考古学等领域，某古生物化石中碳14在碳原子中所占的比例是现代生物中的。下列说法正确的是（　　） A. 碳14比它的同位素碳12多两个质子 B. 碳14的比结合能大于它的同位素碳12 C. 碳14发生衰变的核反应方程为 D. 该古生物化石经历了16个半衰期 2. 下图为某风力发电机内部简化图，两磁极间存在匀强磁场。发电期间，风力驱动线圈绕着虚线轴匀速转动，某时刻线圈位于图中所示位置，下列说法正确的是（　　） A. 该时刻线圈处于中性面 B. 该时刻线圈磁通量变化率为零 C. 若该时刻电流方向从a到b，可知线圈顺时针转动 D. 当线圈再转过时，流经线圈的电流为零 3. 光敏变色布被紫外线照射到的地方会变色留痕。如图所示，竖直放置的光敏变色布前面竖直悬挂一根弹簧，弹簧下端所系物块装有向光敏变色布垂直发射紫外线的激光笔。使物块上下振动的同时，以速率v水平向左匀速拉动光敏变色布，在所绘痕迹上建立坐标系，已知物块在内完成10次全振动。下列说法正确的是（　　） A. 物块振动频率为 B. 振动过程中，物块机械能不守恒 C. 时，物块的速度和加速度都为零 D. 若，则拉动光敏变色布的速度 4. 如图，“轨道康复者”在某次拯救一颗地球同步卫星前，二者在同一平面内沿相同绕行方向绕地球做匀速圆周运动的示意图，此时二者的连线通过地心、轨道半径之比为1∶4。若不考虑卫星与“轨道康复者”之间的引力，则下列说法正确的是（　　） A. 在图示轨道上，“轨道康复者”的周期为3h B. 在图示轨道上，“轨道康复者”的速度大于7.9km/s C. 某时刻有一个部件从航天器上分离，该部件会落回地球表面 D. 在图示轨道上，“轨道康复者”的加速度大小是地球同步卫星的4倍 5. LED灯具有节能、环保、寿命长、高亮度、耐高温等特点从而得到广泛使用，下图为汽车车头LED大灯，为提高亮度灯组的前端是一半径为R、质量分布均匀的玻璃球，如图所示O为球心，一单色光束从O1处射向A点，经折射后从B点平行与OO1射出，折射角为60°，OA⊥OB，则（　　） A. 光束在A点的入射角α=30° B. 光束在玻璃球中频率比在真空中要小 C. 此光束在玻璃中传播的时间为 D. 玻璃球的折射率为 6. 如图所示为水火箭发射与回收的情景。发射时，水火箭靠反冲推力竖直加速上升；推力衰竭后，水火箭减速上升至最高点。随后自由下落，到达预设高度时打开降落伞减速，最终平稳降落到地面。整个过程中，水火箭的运动图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示是手提弹簧灯笼，拴连在弹簧顶部的公仔A的质量为，底座B（含灯泡）的质量为m，连接A、B的弹簧质量忽略不计。某次通过提杆对细绳施加竖直向上、大小为的恒力，一段时间后，A、B一起向上做匀加速直线运动，弹簧未超出弹性限度，且不考虑空气阻力。若细绳突然断开，则此瞬间（　　） A. 底座B的加速度方向向下 B. 弹簧弹力大小为 C. 底座B的加速度大小为 D. 公仔A的加速度大小为 二、多选题（每题6分，共18分） 8. 两同学从相同高度以相同速率同时抛出质量相等的两沙包，沙包a水平抛出，沙包b斜向上抛出，如图所示，两个沙包运动轨迹的交点为O，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 两个沙包在O点相遇 B. 两个沙包在O点时动量大小相等 C. 从抛出到落地，两个沙包所受重力冲量相等 D. 在空中，两个沙包的动量变化率相等 9. 将离子注入竖直放置的硅片，其原理如图，甲、乙两离子，在N处先后无初速度“飘入”加速电场，经过加速电场加速后，从P点沿半径方向进入垂直于纸面向外的圆形匀强磁场区域，经磁场偏转后，甲离子垂直注入硅片，乙离子与竖直方向成60°夹角斜向上注入硅片。则甲、乙两离子（　　） A. 均为正电荷 B. 比荷相同 C. 注入前瞬间的速率之比为 D. 在磁场中运动的时间之比为 10. 如图所示，某静电分析器的两电极之间存在指向圆心O的辐向电场。三个带电粒子以相同的动能从A点垂直端面射入，仅在电场力作用下，甲粒子从B射出，乙粒子做圆周运动从C射出，丙粒子从D射出。已知甲、乙、丙的电荷量大小分别为、、，，，下列说法正确的是（　　） A. 甲、乙粒子带正电，丙粒子带负电 B. 乙粒子经过的位置电场强度大小均为 C. 甲粒子动能的增加量大于丙粒子动能的减少量 D. 若B点电势为，C点电势为，则甲粒子离开电场时的动能为 三、实验题 11. 学校科创小组利用图1所示装置验证机械能守恒定律，实验过程如下： （1）用游标卡尺测出挡光片的宽度为d，如图2所示，则________； （2）将挡光片固定在重物A上，用天平分别测出重物A（含挡光片）、B的质量，用、表示； （3）安装实验器材后，先固定B以保持A、B静止，用刻度尺测出挡光片到光电门的竖直距离为，启动光电门，再静止释放B，测出A经过光电门的挡光时间t； （4）通过网上查询得到当地重力加速度为g，当满足关系式：________（用题目中的符号表示）时，可认为A、B组成的系统机械能守恒； （5）有小组成员担心网络信息有误，提出可以用计算当地重力加速度，再代入（4）中关系式进行验证，请你指出该方案的错误：________。 12. 某物理实验小组利用实验室器材测量一段康铜金属丝的电阻率。 （1）用螺旋测微器测量金属丝不同位置的直径，算出平均值D；用刻度尺测量金属丝接入电路的长度L。 （2）查阅资料后预计该金属丝电阻较小，因此采用图1所示电路图进行实验，U为输出电压可调且稳定的直流电源。将电源输出电压调至，闭合开关S，调节电阻箱R的阻值，当R的示数时，电压表（量程）的指针如图2所示，其读数___________V。根据上述数据，可计算得金属丝的电阻___________（保留3位有效数字） （3）根据公式___________（用、D、L、表示）可计算出该金属丝的电阻率。 （4）在图1的电路中，由于电压表内阻并非无穷大，会导致的测量值___________（选填“大于”“小于”“等于”）真实值，属于______________________（选填“系统误差”“偶然误差”）。 （5）实验小组将实验方案拍照上传到大模型，在的提示下设计了图3所示的改进电路、该电路原理如下：将电压表替换为由干电池、灵敏电流计G和开关串联而成的检测支路，当检测支路电势差与两端电势差相等时，检测支路没有电流。 （6）已知干电池电动势为E。闭合开关S与，调节电阻箱R，当灵敏电流计G的示数为零时，记下电阻箱的阻值，则金属丝的电阻为___________（用、U、E表示）。 四、解答题 13. 某同学进行氨气喷泉实验时，发现溶液未能充满烧瓶。实验前，容积为V=1000 mL的烧瓶内充有氨气，放置在铁架台上，如图甲所示，此时烧瓶内气体压强为大气压强p0=1.0×105 Pa。现将滴管内少量的水（体积忽略不计）迅速挤入烧瓶，然后打开软管上的夹子，形成喷泉。稳定后，测得烧瓶与烧杯的液面高度差H=50 cm，烧杯中的酚酞溶液减少了V1=700 mL。已知氨气完全溶于水，混合溶液的密度约为ρ=1.0×103 kg/m3、重力加速度取g=10 m/s2。忽略导管与滴管的体积。求： （1）喷泉结束稳定后，烧瓶内气体的压强p； （2）气体中氨气所占的体积百分比η。 14. 如图为一款热销“永动机”玩具示意图，其原理是通过隐藏的电池和磁铁对小钢球施加安培力从而实现“永动”。小钢球从水平光滑平台的洞口M点静止出发，无磕碰地穿过竖直绝缘管道后从末端N点进入平行导轨PP′QQ′，电池、导轨与小钢球构成闭合回路后形成电流，其中电源正极连接导轨PQ，负极连接P′Q′；通电小钢球在底部磁场区域受安培力加速，并从导轨的圆弧段末端QQ′抛出；然后小钢球恰好在最高点运动到水平光滑平台上，最终滚动至与挡板发生完全非弹性碰撞后再次从M点静止出发，如此循环。已知导轨末端QQ′与平台右端的水平、竖直距离均为0.2m，小钢球质量为40g，在导轨上克服摩擦做功为0.04J，其余摩擦忽略不计，重力加速度g取10m/s2，求： （1）磁铁的N极朝向； （2）小钢球从导轨末端QQ′抛出时速度大小； （3）为了维持“永动”，每个循环需安培力对小球做功的最小值。 15. 增程款电动汽车常配备轴向磁通永磁发电机，利用燃油提供的动力进行发电给电池充电，从而达到长续航目的。如图1轴向磁通永磁发电机结构原理图，可简化为如图2，8个彼此绝缘相互靠近的相同扇形线圈均匀分布组成定子固定不动，两侧的永磁体盘组成转子并随转轴一起转动。转子产生的磁场如图所示，磁感应强度大小均为B，定子上线圈内外半径分别为R、2R，每个线圈的电阻为r，线圈匝数为n，转子单个磁场、定子单个线圈所对圆心角均为45°。不计线圈电感及线圈间的空隙，不计摩擦、空气阻力。 （1）若转子盘受到外力作用以角速度ω逆时针匀速转动（即线圈相对磁场顺时针运动），求线圈中的感应电流变化的周期T； （2）在第（1）问的条件下，求单个线圈上产生的感应电动势E的大小； （3）在t0时间内消耗燃油的能量为E0，转化为电能的效率为η，每个线圈向汽车电池充电的电流维持为I，求这段时间充入电池的能量△E。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $