精品解析：2026届江西师范大学附属中学高三下学期考前学情自测物理试卷

江西师大附中2026届高三三模物理试卷 2026.5.16 一、选择题（1-7小题为单选题，每题4分，8-10小题为多选题，每题6分，少选得3分，多选或错选不得分，共46分） 1. 2025年9月，中国科学家成功研制出35.1万高斯（1特斯拉=1万高斯）的稳态强磁场，标志着我国在超导磁体技术领域已跻身国际前列。单位“高斯”所对应的物理量是（ ） A. 磁感应强度 B. 磁场力 C. 磁通量 D. 磁场能 2. 在适宜的条件下，水结成的冰晶呈六角形的晶体结构，一束太阳光照射在冰晶上，其中红光a和紫光b在冰晶中的折射光路可能正确的是（　　） A. B. C. D. 3. 2025年11月4日，原定次日返回地球的神舟二十号乘组在例行巡检中发现返回舱舷窗的边缘有一个局部的异常现象。经地面指挥中心通过拍照判读与数据分析确认，这个地方出现了裂纹，该损伤由微小空间碎片高速撞击所致。从险情发现到最终实施救援，地面团队经历了严谨评估，决定采取超快速撤离与返回，2025年11月14日11时14分，神舟二十一号脱离空间站组合体，仅用5小时26分便完成天地往返，较此前神舟十九号的9小时快速返回再缩短3.5小时以上，于16时40分，返回舱在东风着陆场精准着陆，上演了一次惊心动魄的太空救援。其返回过程可简化如图所示，飞船与空间站组合体在低轨道③（离地高度约为400km）上做匀速圆周运动，飞船在Q点脱离后变轨进入轨道②（近地点100km）运行，后在P点变轨进入近地轨道①运行，后继续变轨进入大气层以“打水漂”的方式落回地面。（飞船质量变化忽略不计）下列说法正确的是（　　） A. 神舟二十一号飞船从Q点脱离空间站后进入轨道②应加速 B. 神舟二十一号飞船从P点进入轨道①的速度大于轨道②上Q点的速度 C. 神舟二十一号飞船在轨道②上的机械能比在轨道①上的机械能小 D. 神舟二十一号飞船在轨道③上的运行周期等于轨道②上的运行周期 4. 光子不仅具有能量，而且具有动量，光子的动量与光的波长的关系式为，其中为普朗克常量。氢原子的能级图如图所示，大量处于量子数为4的能级的氢原子向低能级跃迁时可释放若干种不同频率的光子，这些光子的最大动量与最小动量之比为（　　） A. 425∶22 B. 403∶22 C. 272∶17 D. 170∶11 5. 某研究机构利用力传感器研究蹦床过程。传感器采集了某运动员在一次蹦床过程中对蹦床的压力随时间变化的关系，利用计算机绘制出图像如图所示。运动员视为质点，不考虑空气阻力，重力加速度。则时间内图线与横轴围成的阴影面积约为（　　） A. B. C. D. 6. 手机拍照时手的抖动产生的微小加速度会影响拍照质量，光学防抖技术可以消除这种影响。如图，镜头仅通过左、下两侧的弹簧与手机框架相连，两个相同线圈c、d分别固定在镜头右、上两侧，c、d中的一部分处在相同的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里。拍照时，手机可实时检测手机框架的微小加速度a的大小和方向，依此自动调节c、d中通入的电流和的大小和方向（无抖动时和均为零），使镜头处于零加速度状态。下列说法正确的是（　　） A. 若沿顺时针方向，，则表明a的方向向右 B. 若沿顺时针方向，，则表明a的方向向下 C. 若a的方向沿左偏上，则沿顺时针方向，沿逆时针方向且 D. 若a的方向沿右偏上，则沿顺时针方向，沿顺时针方向且 7. 如图1所示，一个半径为R，均匀带电的圆环水平放置。以圆环圆心O为坐标原点，竖直向上为正方向建立y轴，则y轴上各点的电势与其坐标间的关系图像如图2所示。现将一质量为m，电荷量绝对值为q的小球自y轴上处由静止释放，小球下落至处时加速度恰好为零。已知图线在处切线的斜率绝对值最小，静电力常量为k，重力加速度为g，下列说法不正确的是（ ） A. 圆环一定带负电 B. 圆环带电量的绝对值为 C. 小球沿y轴一直加速且加速度先减小后增大 D. 小球运动至处时速度大小为 8. 如图1所示，光滑水平桌面上有竖直向下、宽度为L的匀强磁场，正方形闭合导线框abcd的边长为l，放在桌面上，bc边与磁场边界平行，L>l。让导线框在沿ab方向的恒力F作用下穿过匀强磁场，导线框的v-t图像如图2所示。以下判断正确的是 （ ） A. t1～t2时间内，导线框受到的安培力逐渐增大 B. t2～t3时间内，导线框ad两端的电压恒为0 C. t1～t3时间内，v-t图中阴影部分的面积表示磁场的宽度L D. t3～t4时间内，导线框产生的焦耳热大于Fl 9. 中国铁路运营总里程突破16.2万公里，其中高铁运营里程达4.8万公里。在动车技术方面也有重大突破，复兴号动车已率先实现自动驾驶速度突破530 km/h。已知动车由静止开始沿水平直线轨道以恒定的加速度启动，经时间t达到额定功率P时，动车的速度为v，然后动车保持额定功率不变，再经过0.6 t，可近似认为达到最大速度。已知，假设全程阻力大小恒定，则下列说法正确的是（ ） A. 内动车的平均速度为 B. 动车的质量为 C. 内动车克服阻力做功为 D. 牵引力在内的冲量为 10. 如图（a），劲度系数为k的轻弹簧下端悬挂薄板A，A静止。带孔薄板B套于弹簧且与弹簧间无摩擦，A、B质量相同，B从A上方h高度处由静止释放，A、B碰撞时间极短，碰后粘在一起下落后速度减为零。以A、B碰撞位置为坐标原点O，竖直向下为正方向建立x轴，A、B整体的重力势能随下落距离x变化图像如图（b）中Ⅰ所示，弹簧的弹性势能随下落距离x变化图像如图（b）中Ⅱ所示，重力加速度为g，则（ ） A. 薄板A的质量为 B. 薄板B下落的高度h为3l C. 碰撞后两薄板的最大速度为 D. 碰撞后两薄板上升的最大高度在O上方l处 二、实验题（每空2分，共16分） 11. 某实验小组探究平抛运动的特点，实验时使用频闪仪和照相机对做平抛运动的小球进行拍摄，频闪仪每隔0.05 s发出一次闪光，某次拍摄后得到的照片如图所示（图中未包括小球刚离开轨道的影像）。图中的背景是放在竖直平面内的带有方格的纸板，纸板与小球轨迹所在平面平行，其上每个小方格的边长为1 cm。在实验中测得的小球影像的高度差已经在如图中标出。 （1）小球运动到上图中位置A时，其速度的水平分量大小为_____m/s，当地的重力加速度大小为_____m/s2；（结果均保留2位有效数字） （2）利用手机和计算机可以方便地记录小球做平抛运动的轨迹并分析其运动规律。该实验小组利用视频处理软件分析小球某次平抛运动的录制视频，得到的水平位移和竖直位移随时间变化的图像如图所示，此次小球做平抛运动的初速度为_____m/s。（结果保留2位有效数字） 12. 某物理实验小组的同学想制作一个温控报警器，他们从网上购买了一个热敏电阻，热敏电阻说明书上标出了该热敏电阻不同温度下的阻值，如下表所示： 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 2400.0 1500.0 1150.0 860.0 435.0 120.0 （1）实验小组的小王同学先用多用电表粗略测量常温下该热敏电阻的阻值，当时环境温度为22℃，他用多用电表电阻挡选“×10”倍率测量时，指针偏转角度太小，则应将倍率更换至_____（选填“×1”或“×100”）挡，换挡后进行欧姆调零，正确操作后多用电表指针如图甲所示，读出常温下该热敏电阻的阻值为_____Ω。 （2）实验小组的小张同学又设计如图乙所示的电路来精确测量常温下该热敏电阻的阻值。操作步骤如下： ①正确连接实验电路后，调节滑动变阻器R的滑片至左端； ②闭合S1、S2，快速调节滑动变阻器R的滑片，使电流表和电压表指针有明显偏转，分别记下电流表、电压表的示数I1、U1； ③保持滑动变阻器R的滑片位置不动，快速断开S2，分别记下此时电流表、电压表的示数I2、U2，则待测电阻RT=_____（用I1、U1、I2、U2表示）。 （3）利用该热敏电阻制作温控报警器，其电路原理如图丙所示，图中电源电动势为10 V，内阻可不计，报警系统接在ab之间，当ab之间的输出电压高于6.0 V时，便触发报警器报警，如果要使报警温度达到（60.0℃时报警系统报警，电阻箱应调到_____Ω，如果要使报警温度更高一点，应该将电阻箱的电阻调_____（选填“大”或“小”）一点。 三、解答题（共38分） 13. 洗衣机通过测量竖直圆柱形均匀细管内的压强来实现自动控制进水量。如图所示，细管上端封闭且与压力传感器相连，下端与洗衣缸底部相通。注水时，细管内空气被封闭且随水面上升逐渐被压缩。若刚开始进水时细管内空气柱刚被封闭的长度为，洗衣缸的液面高度达到时，压力传感器启动停止注水程序。封闭空气看作质量不变的理想气体，缓慢注水时气体温度保持不变。细管横截面积，大气压强，重力加速度，水的密度。（） （1）缓慢注水过程中封闭气体内能如何变化？对外界是放热还是吸热？ （2）求启动停止注水程序时，细管内被封闭空气的长度L。 14. 如图所示，一倾斜光滑斜面上固定一轻质弹簧，将一质量为的小球A放在弹簧上，外力作用在小球上，将其沿斜面缓慢下压至某一位置静止释放，此时弹性势能为，且释放点离右侧平台的竖直高度为L，小球从斜面飞出后，恰好可以沿水平方向滑上右侧光滑平台上，并与平台右端B球发生弹性碰撞。B球系在长为L的轻绳的一端，轻绳另一端固定在平台末端正下方处的O点，AB发生弹性碰撞后，B球运动至与O点等高的位置时，轻绳恰好处于伸直绷紧状态。之后，小球B运动到O点正下方时，由于轻绳突然断裂，小球脱离轻绳飞出。已知重力加速度为g，空气阻力可忽略，A，B飞离平台后不接触，求： （1）小球A滑上平台的速度的大小； （2）弹性碰撞后小球B飞出时的速度的大小以及小球B的质量； （3）小球B上轻绳断裂时的拉力T的大小。 15. 如图为某同学设计的带电粒子的聚焦和加速装置示意图。位于S点的粒子源可以沿纸面内与SO1（O1为圆形磁场的圆心）的夹角为的方向内均匀地发射速度为v0=10m/s、电荷量均为q=-2.0×10-4C、质量均为m=1.0×10-6kg的粒子，粒子射入半径为R=0.1m的圆形区域匀强磁场。已知粒子源在单位时间发射N=2.0×105个粒子，圆形区域磁场方向垂直纸面向里，沿着SO1射入圆形区域磁场的粒子恰好沿着水平方向射出磁场。粒子数控制系统是由竖直宽度为L、且L在范围内大小可调的粒子通道构成，通道竖直宽度L的中点与O1始终等高。聚焦系统是由有界匀强电场和有界匀强磁场构成，匀强电场的方向水平向右、场强E=0.625N/C，边界由x轴、曲线OA和直线GF（方程为：y=-x+0.4（m））构成，匀强磁场方向垂直纸面向里、磁感应强度B=0.25T，磁场的边界由x轴、直线GF、y轴构成，已知所有经过聚焦系统的粒子均可以从F点沿垂直x轴的方向经过一段真空区域射入加速系统。加速系统是由两个开有小孔的平行金属板构成，两小孔的连线过P点，上下两板间电势差U=-10kV，不计粒子的重力和粒子间的相互作用力。求： （1）圆形磁场的磁感应强度B0； （2）当L=R时，求单位时间进入聚焦系统的粒子数N0； （3）若进入加速系统内粒子的初速度均忽略不计，设从加速系统射出的粒子在测试样品中运动所受的阻力f与其速度v关系为（k=0.2N·s·m-1），求粒子在样品中可达的深度d； （4）曲线OA的方程。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 江西师大附中2026届高三三模物理试卷 2026.5.16 一、选择题（1-7小题为单选题，每题4分，8-10小题为多选题，每题6分，少选得3分，多选或错选不得分，共46分） 1. 2025年9月，中国科学家成功研制出35.1万高斯（1特斯拉=1万高斯）的稳态强磁场，标志着我国在超导磁体技术领域已跻身国际前列。单位“高斯”所对应的物理量是（ ） A. 磁感应强度 B. 磁场力 C. 磁通量 D. 磁场能 【答案】A 【解析】 【详解】题干明确给出换算关系：1 特斯拉=1 万高斯，而特斯拉是磁感应强度的国际单位，高斯就是磁感应强度的常用单位，因此高斯对应的物理量是磁感应强度，故选A。 2. 在适宜的条件下，水结成的冰晶呈六角形的晶体结构，一束太阳光照射在冰晶上，其中红光a和紫光b在冰晶中的折射光路可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】由于紫光的频率高，冰晶对紫光的折射率比对红光的折射率大，即紫光和红光折射时，紫光的折射程度大。 故选A。 3. 2025年11月4日，原定次日返回地球的神舟二十号乘组在例行巡检中发现返回舱舷窗的边缘有一个局部的异常现象。经地面指挥中心通过拍照判读与数据分析确认，这个地方出现了裂纹，该损伤由微小空间碎片高速撞击所致。从险情发现到最终实施救援，地面团队经历了严谨评估，决定采取超快速撤离与返回，2025年11月14日11时14分，神舟二十一号脱离空间站组合体，仅用5小时26分便完成天地往返，较此前神舟十九号的9小时快速返回再缩短3.5小时以上，于16时40分，返回舱在东风着陆场精准着陆，上演了一次惊心动魄的太空救援。其返回过程可简化如图所示，飞船与空间站组合体在低轨道③（离地高度约为400km）上做匀速圆周运动，飞船在Q点脱离后变轨进入轨道②（近地点100km）运行，后在P点变轨进入近地轨道①运行，后继续变轨进入大气层以“打水漂”的方式落回地面。（飞船质量变化忽略不计）下列说法正确的是（　　） A. 神舟二十一号飞船从Q点脱离空间站后进入轨道②应加速 B. 神舟二十一号飞船从P点进入轨道①的速度大于轨道②上Q点的速度 C. 神舟二十一号飞船在轨道②上的机械能比在轨道①上的机械能小 D. 神舟二十一号飞船在轨道③上的运行周期等于轨道②上的运行周期 【答案】B 【解析】 【详解】A．从高轨道进入低轨道，需要减速，故A错误； B．飞船在轨道①上的线速度大于轨道③上的线速度，飞船在轨道③上的线速度比轨道②上Q点的线速度大，故B正确； C．卫星在P点点火减速，卫星的机械能减小，卫星在轨道②上的机械能比在轨道①上的机械能大，故C错误； D．根据开普勒第三定律可知卫星在轨道②上的运行周期小于在轨道③上的运行周期，故D错误。 故选B。 4. 光子不仅具有能量，而且具有动量，光子的动量与光的波长的关系式为，其中为普朗克常量。氢原子的能级图如图所示，大量处于量子数为4的能级的氢原子向低能级跃迁时可释放若干种不同频率的光子，这些光子的最大动量与最小动量之比为（　　） A. 425∶22 B. 403∶22 C. 272∶17 D. 170∶11 【答案】A 【解析】 【详解】由，， 得 即 大量处于量子数为4的能级的氢原子向低能级跃迁时，放出光子的最大能量和最小能量分别为， 则 故选A。 5. 某研究机构利用力传感器研究蹦床过程。传感器采集了某运动员在一次蹦床过程中对蹦床的压力随时间变化的关系，利用计算机绘制出图像如图所示。运动员视为质点，不考虑空气阻力，重力加速度。则时间内图线与横轴围成的阴影面积约为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据图像判断，运动员的重力 运动员在时间段内做竖直上抛运动，离开蹦床时速度 在时间内根据动量定理有 解得 故选C。 6. 手机拍照时手的抖动产生的微小加速度会影响拍照质量，光学防抖技术可以消除这种影响。如图，镜头仅通过左、下两侧的弹簧与手机框架相连，两个相同线圈c、d分别固定在镜头右、上两侧，c、d中的一部分处在相同的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里。拍照时，手机可实时检测手机框架的微小加速度a的大小和方向，依此自动调节c、d中通入的电流和的大小和方向（无抖动时和均为零），使镜头处于零加速度状态。下列说法正确的是（　　） A. 若沿顺时针方向，，则表明a的方向向右 B. 若沿顺时针方向，，则表明a的方向向下 C. 若a的方向沿左偏上，则沿顺时针方向，沿逆时针方向且 D. 若a的方向沿右偏上，则沿顺时针方向，沿顺时针方向且 【答案】BC 【解析】 【详解】A．顺时针而，则线圈受到向右的安培力，故手机的加速度是向左，使镜头处于零加速度状态，A错误； B．顺时针而，则线圈受到向上的安培力，镜头处于零加速度状态，则手机加速度方向向下，B正确； C．若的方向左偏上，说明手机框架给镜头向上以及向左的作用力，要使得镜头处于零加速度状态，线圈需要受到向右的安培力、线圈需要受到向下的安培力，且，故可知顺时针逆时针，由可知，C正确； D．若的方向右偏上，说明手机框架给镜头向上以及向右的作用力，且向右的分力大于向上的分力要使得镜头处于零加速度状态，线圈需要受到向左的安培力、线圈需要受到向下的安培力，且，可知逆时针逆时针，且，D错误。 故选BC。 7. 如图1所示，一个半径为R，均匀带电的圆环水平放置。以圆环圆心O为坐标原点，竖直向上为正方向建立y轴，则y轴上各点的电势与其坐标间的关系图像如图2所示。现将一质量为m，电荷量绝对值为q的小球自y轴上处由静止释放，小球下落至处时加速度恰好为零。已知图线在处切线的斜率绝对值最小，静电力常量为k，重力加速度为g，下列说法不正确的是（ ） A. 圆环一定带负电 B. 圆环带电量的绝对值为 C. 小球沿y轴一直加速且加速度先减小后增大 D. 小球运动至处时速度大小为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图2可知，在区间，沿轴正方向电势逐渐增大，故电场强度方向沿轴负方向，圆环带负电，故A正确； B．设圆环带电量为，则圆环单位长度的带电量为，取一段极小的可视为点电荷的圆弧，其带电量为，在圆环轴线上距离圆心处的电场强度如图所示 竖直分量大小为 则整个圆环在距离圆心处的电场强度大小为 小球在处加速度为零，此时重力与电场力平衡，有 将代入的表达式解得，故B正确； C．随着小球下落，在区间小球所受电场力向上且增大，在区间小球所受电场力向上且减小，在区间小球所受电场力向下且增大，在区间小球所受电场力向下且减小，而所受合力始终向下，所以小球一直做加速运动，但加速度是先减小后增大再减小，故C错误； D．由图2可知，小球由运动至，电场力做功 由动能定理可得 即可解得小球运动至处时速度大小为，故D正确。 故选C。 8. 如图1所示，光滑水平桌面上有竖直向下、宽度为L的匀强磁场，正方形闭合导线框abcd的边长为l，放在桌面上，bc边与磁场边界平行，L>l。让导线框在沿ab方向的恒力F作用下穿过匀强磁场，导线框的v-t图像如图2所示。以下判断正确的是 （ ） A. t1～t2时间内，导线框受到的安培力逐渐增大 B. t2～t3时间内，导线框ad两端的电压恒为0 C. t1～t3时间内，v-t图中阴影部分的面积表示磁场的宽度L D. t3～t4时间内，导线框产生的焦耳热大于Fl 【答案】CD 【解析】 【详解】A．t1时刻，导线框开始进入磁场区域，减速运动，安培力大于恒力F，加速度逐渐变小，安培力减小，故A错误； B．t2～t3时间内，导线框的感应电流为零，但两边都切割磁感线，ad两端的电压不为0，故B错误； C．t2时刻，导线框全部进入磁场区域，t3时刻，导线框开始离开磁场区域，t1～t3时间段图线和坐标轴围成的面积表示磁场的宽度L，故C正确； D．因为t3～t4段的安培力大于恒力，位移是，故导线框产生的焦耳热大于，故D正确。 故选CD。 9. 中国铁路运营总里程突破16.2万公里，其中高铁运营里程达4.8万公里。在动车技术方面也有重大突破，复兴号动车已率先实现自动驾驶速度突破530 km/h。已知动车由静止开始沿水平直线轨道以恒定的加速度启动，经时间t达到额定功率P时，动车的速度为v，然后动车保持额定功率不变，再经过0.6 t，可近似认为达到最大速度。已知，假设全程阻力大小恒定，则下列说法正确的是（ ） A. 内动车的平均速度为 B. 动车的质量为 C. 内动车克服阻力做功为 D. 牵引力在内的冲量为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．最大速度时牵引力等于阻力，故 动车做匀加速运动到速度 时，牵引力为，由牛顿第二定律得 又 ，解得 。内牵引力做功为 内牵引力做功为 对 全过程，由动能定理得 解得克服阻力做功 。又 ，故 平均速度 ，故A错误； B．由A项分析可知，动车的质量为 ，故B正确； C．由A项分析可知，内动车克服阻力做功为，不是 ，故C错误； D．设 内牵引力的冲量为，由动量定理得 代入 、、，解得 ，故D正确。 故选BD。 10. 如图（a），劲度系数为k的轻弹簧下端悬挂薄板A，A静止。带孔薄板B套于弹簧且与弹簧间无摩擦，A、B质量相同，B从A上方h高度处由静止释放，A、B碰撞时间极短，碰后粘在一起下落后速度减为零。以A、B碰撞位置为坐标原点O，竖直向下为正方向建立x轴，A、B整体的重力势能随下落距离x变化图像如图（b）中Ⅰ所示，弹簧的弹性势能随下落距离x变化图像如图（b）中Ⅱ所示，重力加速度为g，则（ ） A. 薄板A的质量为 B. 薄板B下落的高度h为3l C. 碰撞后两薄板的最大速度为 D. 碰撞后两薄板上升的最大高度在O上方l处 【答案】BD 【解析】 【详解】A．设A、B的质量为，当下落距离为时，系统的重力势能表达式为 由图可知，图线I所示斜率的绝对值为 解得，故A错误； B．设B与A碰撞前的速度为，根据自由落体运动规律可知 解得 由于A、B碰撞过程动量守恒，则有 解得 碰后A、B的动能 对两薄板从碰后到最低点，由能量守恒可得 结合图像可知，，， 解得 又因为 联立解得，故B正确； C．碰后的最大速度处加速度为0，即 可得碰后最大速度对应的弹簧伸长量为 所以最大速度在A、B碰撞后下落处，从A、B碰后到最大速度时由动能定理可得 解得，故C错误； D．由C可知，简谐运动的平衡位置在处，系统的最低点在处，因此该简谐运动的振幅为 根据简谐运动的对称性，系统向回反弹所能达到的最高点应位于平衡位置上方一个振幅处，即位置坐标为 在上方处，故D正确。 故选BD． 二、实验题（每空2分，共16分） 11. 某实验小组探究平抛运动的特点，实验时使用频闪仪和照相机对做平抛运动的小球进行拍摄，频闪仪每隔0.05 s发出一次闪光，某次拍摄后得到的照片如图所示（图中未包括小球刚离开轨道的影像）。图中的背景是放在竖直平面内的带有方格的纸板，纸板与小球轨迹所在平面平行，其上每个小方格的边长为1 cm。在实验中测得的小球影像的高度差已经在如图中标出。 （1）小球运动到上图中位置A时，其速度的水平分量大小为_____m/s，当地的重力加速度大小为_____m/s2；（结果均保留2位有效数字） （2）利用手机和计算机可以方便地记录小球做平抛运动的轨迹并分析其运动规律。该实验小组利用视频处理软件分析小球某次平抛运动的录制视频，得到的水平位移和竖直位移随时间变化的图像如图所示，此次小球做平抛运动的初速度为_____m/s。（结果保留2位有效数字） 【答案】（1） ①. 1.0 ②. 9.7 （2）2.0 【解析】 【详解】（1）[1]因小球水平方向做匀速直线运动，因此速度为 [2]由竖直方向的自由落体运动可得 （2）[3]小球做平抛运动，在水平方向上做匀速直线运动，故对应的图像应为一条倾斜的直线，故图线甲为水平位移随时间变化的图线；根据图像中甲的斜率表示物体的初速度，故初速度大小为 12. 某物理实验小组的同学想制作一个温控报警器，他们从网上购买了一个热敏电阻，热敏电阻说明书上标出了该热敏电阻不同温度下的阻值，如下表所示： 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 2400.0 1500.0 1150.0 860.0 435.0 120.0 （1）实验小组的小王同学先用多用电表粗略测量常温下该热敏电阻的阻值，当时环境温度为22℃，他用多用电表电阻挡选“×10”倍率测量时，指针偏转角度太小，则应将倍率更换至_____（选填“×1”或“×100”）挡，换挡后进行欧姆调零，正确操作后多用电表指针如图甲所示，读出常温下该热敏电阻的阻值为_____Ω。 （2）实验小组的小张同学又设计如图乙所示的电路来精确测量常温下该热敏电阻的阻值。操作步骤如下： ①正确连接实验电路后，调节滑动变阻器R的滑片至左端； ②闭合S1、S2，快速调节滑动变阻器R的滑片，使电流表和电压表指针有明显偏转，分别记下电流表、电压表的示数I1、U1； ③保持滑动变阻器R的滑片位置不动，快速断开S2，分别记下此时电流表、电压表的示数I2、U2，则待测电阻RT=_____（用I1、U1、I2、U2表示）。 （3）利用该热敏电阻制作温控报警器，其电路原理如图丙所示，图中电源电动势为10 V，内阻可不计，报警系统接在ab之间，当ab之间的输出电压高于6.0 V时，便触发报警器报警，如果要使报警温度达到（60.0℃时报警系统报警，电阻箱应调到_____Ω，如果要使报警温度更高一点，应该将电阻箱的电阻调_____（选填“大”或“小”）一点。 【答案】（1） ①. ×100 ②. 1400 （2）或 （3） ①. 180 ②. 小 【解析】 【小问1详解】 当选用“×10”倍率测量电阻时，指针偏转角度太小，说明所测电阻阻值较大，为准确测量电阻阻值，应选用较大的倍率挡位进行测量，即选用“×100”挡位； 正确操作后多用电表指针如图甲所示，则常温下该热敏电阻的阻值为 【小问2详解】 结合题意，由欧姆定律可得， 解得 【小问3详解】 若要求开始报警时环境温度为，此时 由电路特点结合欧姆定律可得 代入数据解得，电阻箱阻值应调为 如果要使报警温度更高一点，热敏电阻的阻值更小，根据欧姆定律可得 解得 因此应该将电阻箱的电阻调小。 三、解答题（共38分） 13. 洗衣机通过测量竖直圆柱形均匀细管内的压强来实现自动控制进水量。如图所示，细管上端封闭且与压力传感器相连，下端与洗衣缸底部相通。注水时，细管内空气被封闭且随水面上升逐渐被压缩。若刚开始进水时细管内空气柱刚被封闭的长度为，洗衣缸的液面高度达到时，压力传感器启动停止注水程序。封闭空气看作质量不变的理想气体，缓慢注水时气体温度保持不变。细管横截面积，大气压强，重力加速度，水的密度。（） （1）缓慢注水过程中封闭气体内能如何变化？对外界是放热还是吸热？ （2）求启动停止注水程序时，细管内被封闭空气的长度L。 【答案】（1）内能不变，放热 （2）50cm 【解析】 【小问1详解】 理想气体的内能仅由温度决定，缓慢注水时气体温度保持不变，因此空气柱的内能不变。 根据热力学第一定律有，故有 气体被压缩 所以，故气体放热。 【小问2详解】 封闭气体做等温变化，根据玻意耳定律有 又知道 几何关系，（S为细管横截面积） 联立解得 14. 如图所示，一倾斜光滑斜面上固定一轻质弹簧，将一质量为的小球A放在弹簧上，外力作用在小球上，将其沿斜面缓慢下压至某一位置静止释放，此时弹性势能为，且释放点离右侧平台的竖直高度为L，小球从斜面飞出后，恰好可以沿水平方向滑上右侧光滑平台上，并与平台右端B球发生弹性碰撞。B球系在长为L的轻绳的一端，轻绳另一端固定在平台末端正下方处的O点，AB发生弹性碰撞后，B球运动至与O点等高的位置时，轻绳恰好处于伸直绷紧状态。之后，小球B运动到O点正下方时，由于轻绳突然断裂，小球脱离轻绳飞出。已知重力加速度为g，空气阻力可忽略，A，B飞离平台后不接触，求： （1）小球A滑上平台的速度的大小； （2）弹性碰撞后小球B飞出时的速度的大小以及小球B的质量； （3）小球B上轻绳断裂时的拉力T的大小。 【答案】（1） （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 从静止释放到飞上平台，由机械能守恒得 解得 【小问2详解】 B球碰后做平抛运动，水平方向有 竖直方向有 解得， A、B弹性碰撞，根据动量守恒得 根据机械能守恒得 解得 【小问3详解】 小球运动到时，水平分速度由于绳子突然绷紧，突变为0，竖直分速度 解得 小球运动到O点正下方时速度，由机械能守恒得 解得 此时绳子拉力为T，根据受力分析得拉力与重力的合力充当向心力，即 解得 15. 如图为某同学设计的带电粒子的聚焦和加速装置示意图。位于S点的粒子源可以沿纸面内与SO1（O1为圆形磁场的圆心）的夹角为的方向内均匀地发射速度为v0=10m/s、电荷量均为q=-2.0×10-4C、质量均为m=1.0×10-6kg的粒子，粒子射入半径为R=0.1m的圆形区域匀强磁场。已知粒子源在单位时间发射N=2.0×105个粒子，圆形区域磁场方向垂直纸面向里，沿着SO1射入圆形区域磁场的粒子恰好沿着水平方向射出磁场。粒子数控制系统是由竖直宽度为L、且L在范围内大小可调的粒子通道构成，通道竖直宽度L的中点与O1始终等高。聚焦系统是由有界匀强电场和有界匀强磁场构成，匀强电场的方向水平向右、场强E=0.625N/C，边界由x轴、曲线OA和直线GF（方程为：y=-x+0.4（m））构成，匀强磁场方向垂直纸面向里、磁感应强度B=0.25T，磁场的边界由x轴、直线GF、y轴构成，已知所有经过聚焦系统的粒子均可以从F点沿垂直x轴的方向经过一段真空区域射入加速系统。加速系统是由两个开有小孔的平行金属板构成，两小孔的连线过P点，上下两板间电势差U=-10kV，不计粒子的重力和粒子间的相互作用力。求： （1）圆形磁场的磁感应强度B0； （2）当L=R时，求单位时间进入聚焦系统的粒子数N0； （3）若进入加速系统内粒子的初速度均忽略不计，设从加速系统射出的粒子在测试样品中运动所受的阻力f与其速度v关系为（k=0.2N·s·m-1），求粒子在样品中可达的深度d； （4）曲线OA的方程。 【答案】（1）0.5T；（2）；（3）；（4） 【解析】 【详解】（1）由洛伦兹力提供向心力得 解得圆形磁场的磁感应强度为 （2）临界1：粒子恰好从控制系统上边界进入，粒子在S点入射速度与的夹角为，则 解得 临界2：粒子恰好从控制系统下边界进入，粒子在S点入射速度与的夹角为，则 解得 能进入控制系统的粒子数 （3）对粒子在加速系统运用动能定理 解得 对粒子进入样品得过程运用动量定理 粒子在样品中可达的深度为 （4）设粒子从曲线OA的点进入电场，则粒子从直线GF的点射出电场，根据动能定理有 由洛伦兹力提供向心力得 曲线OA的方程为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $