精品解析：2026届湖北武汉市新洲区第一中学211（第二轮）高三下学期物理试卷

新洲一中2026届211（二轮）高三物理试卷 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1. 图为氢原子的能级图。大量氢原子处于的激发态，在向低能级跃迁时放出光子，用这些光子照射逸出功为2.29eV的金属钠。下列说法正确的是（　　） A. 逸出光电子的最大初动能为10.80eV B. 跃迁到放出的光子动量最小 C. 有3种频率的光子能使金属钠产生光电效应 D. 用0.85eV的光子照射，氢原子不能吸收该光子跃迁到激发态 2. 如图所示，某园区内照明用电和电动汽车充电桩采用一个供电变压器（视为理想变压器），变压器输入电压，充电桩的供电电压，照明电路电压；某段时间内充电桩线圈的输出功率，照明区的供电线圈电流，则该段时间内原线圈中电流为（　　） A. 10A B. 16.4A C. 18.6A D. 20A 3. 电子显微镜通过“静电透镜”实现对电子会聚或发散使微小物体成像。一种电子透镜的电场分布如图所示（截取其中一部分），虚线为等势面，相邻两等势面间的电势差相等，电子枪发射的电子仅在电场力作用下的运动轨迹如图中实线所示，是轨迹上的三点，若c点处电势为3 V，电子从a点运动到b点电势能变化了5 eV，则下列说法正确的是（　　） A. a点电势为7.5 V B. 电子在b点的动能不可能为2.5 eV C. 电子在b点加速度比在c点加速度大 D. 电子在电场中运动的最小速度一定为零 4. 某工厂自动化分拣系统简化如图所示，倾斜滑道与水平传送带在处平滑连接。质量为的包裹（可视为质点）从滑道顶端点由静止释放，沿直线运动并以垂直于方向的速度滑入传送带进行分拣。已知滑道倾角，长度，包裹与滑道间的动摩擦因数；传送带以的恒定速度向左运行，包裹与传送带间的动摩擦因数，重力加速度取，，。忽略包裹在滑道与传送带连接处的能量损失，包裹滑上传送带后与传送带发生相对滑动，最终达到共速。为了防止包裹从传送带上滑落，传送带的最小宽度为（　　） A. B. C. D. 5. 如图是一种用折射率法检测海水盐度装置的局部简化图。将一平行空气砖（忽略薄玻璃壁厚度）斜插入海水中，让光束从海水射向平行空气砖再折射出来，通过检测折射光线在不同盐度海水中发生的偏移量d，进而计算出海水盐度，已知某一温度下，海水盐度变大到起折射率变大，下列说法正确的是（　　） A. 一束复色光透过平行空气砖分成1、2两束光，则1光频率高 B. 一束复色光透过平行空气砖分成1、2两束光，则2光在海水中传播速度大 C. 一束单色光射向平行空气砖后偏移量小，说明海水的盐度小 D. 一束单色光射向平行空气砖一定不会发生全反射 6. 一个质点做直线运动，在至时间内的速度—时间图像如图所示，这段时间内质点的位移为零，则这段时间内质点匀速运动的位移大小为（　　） A. B. C. D. 7. 库仑力和万有引力的性质有诸多相似之处。如图所示，一带负电的粒子在水平面内，绕着某一固定正点电荷M沿顺时针方向做椭圆运动，其中AB为椭圆的长轴，粒子在A点时的速度大小为6m/s。已知粒子的电荷量为（），质量为；正点电荷M的电荷量为48q。其中、q、k在数值上满足，k为静电力常量，，忽略粒子的重力及电磁辐射，（取无限远处的电势为0，点电荷的电势），下列说法正确的是（　　） A. AB间的距离为6m B. 粒子从A点到B点所经历的最短时间为 C. 粒子在A、B两点时的速度与两点到正电荷距离成正比 D. 粒子从A点向B点运动过程中，其电势能不断增加，轨迹上各点电势逐渐变大 8. 如图，医院利用电磁流量计监测输液管中药液（药液中含有正负离子）的流量Q（定义：单位时间内通过横截面的液体体积）。匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，输液管直径为d，药液以恒定速度水平向右通过流量计，电压传感器可以检测a、b间的电压，当电压传感器两端电压高于或低于时，系统会发出警报声，则正常输液过程（　　） A. a点的电势低于b点的电势 B. a点的电势高于b点的电势 C. 流量Q的上限为 D. 流量Q的下限为 9. 一列简谐横波沿x轴传播，时刻和时刻的部分波形图分别如图甲中的实线和虚线所示。已知该波的传播速度大小为15m/s，平衡位置在处的质点M振动的加速度a随时间t变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 该波沿x轴负方向传播 B. 该波的波长可能为14m C. 时刻质点N偏离平衡位置的位移 D. 0~1s内，质点M运动的路程可能为60cm 10. 如图所示，光滑绝缘的水平面内有竖直向下的足够大的磁场，磁场左边界为y轴，磁感应强度B的空间分布随坐标x的变化满足（），一边长为L、电阻为R、质量为m的正方形线框，以一定的初速度进入磁场，线框完全进入磁场时速度为v，则（　　） A. 线框完全进入磁场时，线框中有顺时针方向的电流 B. 线框完全进入磁场后，向右运动的最大距离为 C. 线框完全进入磁场的瞬间，加速度大小为 D. 线框从开始到完全进入磁场的过程中，通过线框导线截面的电荷量为 二、非选择题：本大题共5小题，共60分。 11. 某兴趣小组用如图1所示的传感器装置，探究做匀速圆周运动的物体所受向心力的大小与物体质量、旋转半径及角速度之间的关系。 （1）本实验中若小组同学要探究向心力与角速度的关系，需控制物体质量、旋转半径两个变量保持不变，此实验方法为__________； （2）实验中，电动机带动旋转臂使砝码在水平面内做匀速圆周运动，利用电机控制器控制电机和旋转臂的转速大小。旋转臂转动时，水平牵引杆拉伸等臂杠杆，将砝码所受的拉力（向心力）通过等臂杠杆和竖直连杆传递到力传感器上，即可精确测出砝码所受拉力（向心力）的大小。旋转臂另一端的挡光杆，设其挡光宽度为，旋转半径为，挡光杆经过光电门的时间为，电脑可根据表达式_________（用题中所给物理量的字母表示），立即求出角速度瞬时值。以上数据可实时传回电脑。 表1 质量，运动半径 次数 1 2 3 4 5 6 角速度 6.05 9.05 12.11 15.15 17.03 19.12 向心力 0.16 0.31 0.54 0.85 1.06 1.34 （3）若根据表1中数据，电脑拟合得到力传感器示数和角速度的关系图像是一条如图2所示的抛物线（由于实验误差，图像不过原点，图像与纵轴的交点为）； （4）电脑根据表1中的数据，也可以拟合出一条过原点的倾斜直线，从而得到力传感器示数和角速度的关系，你认为该图像的坐标轴应设置为________（选填“”或“”）。 12. 某兴趣学习小组将电压表改装成测量物体质量的仪器，如图3所示。所用实验器材有： A.直流电源：电动势为，内阻未知； B.电压表：量程，内阻很大； C.滑动变阻器：最大阻值； D.竖直固定的粗细均匀的直电阻丝：总长，最大阻值； E.轻质弹簧：下端固定于水平地面，上端固定秤盘，弹簧上固定一水平导体杆（其电阻可忽略不计），导体杆右端点与直电阻丝始终接触良好（弹簧劲度系数，电阻可忽略不计）； F.开关以及导线若干。已知当地重力加速度，不计摩擦和其他阻力。 实验步骤如下： ①先利用如图1的电路，得到如图2所示的图像，测定电源内阻； ②将①中测定内阻的电源，连入如图3所示的电路中。静止的托盘中未放被测物时，导体杆右端点恰好置于的最上端，电压表的示数为零，调节滑动变阻器的滑片位于阻值最大端。 ③在弹簧的弹性限度内，在托盘中逐渐增加被测物，直至托盘静止后，导体杆右端点恰好置于直电阻丝的最下端，调节滑动变阻器，使电压表达到满偏，此时为电子秤的最大称重。请回答下列问题（所有计算结果均保留两位有效数字）： （1）电源内阻______； （2）电子秤达到最大称重时，滑动变阻器接入电路的阻值______； （3）被测物的质量与图3所示电路的电压表示数描绘的图像的斜率为______（用题中所给物理量的字母表示）； （4）直流电源使用较长时间后，电动势减小，内阻增大。在此情况下，改装成测量物体质量的仪器的示数与被测物的质量的真实值相比______（选填“偏大”，“偏小”或“相等”）。 13. 如图所示，开口向上竖直放置的玻璃管长为5h。高为h、质量为m的水银将一段空气柱封在管内，被封空气柱的温度为T0，水银柱上端到管口的距离为h。现给玻璃管加热，水银柱缓慢上升至管口，此过程中空气柱的内能增加了∆U。已知水银柱的截面积为S，大气压强为p0。重力加速度为g，求： （1）水银柱上升至管口的过程中，空气柱需要吸收的热量Q。 （2）若T0=300K，h=20cm，p0=76cmHg，要使水银柱全部溢出管外，管内气体温度至少加热到多少？ 14. 某实验小组的同学在利用洛伦兹力演示仪观察带电粒子在匀强磁场中的运动时发现，玻璃泡中的电子束运动轨迹有时呈“螺旋”状。现将该现象简化在立体坐标系中来讨论：匀强磁场方向沿轴正方向，磁感应强度的大小为，电子在加速电压为的电子枪中从静止开始加速运动，并从坐标原点处进入匀强磁场中。电子的电荷量绝对值为，质量为，忽略重力和一切阻力。 （1）若电子沿轴正方向进入匀强磁场，在平面内做匀速圆周运动，请分析运动环绕方向（从右向左看）并计算圆周轨迹的半径大小； （2）若电子在平面内由坐标原点以初速度（已知）沿与轴正向成角的方向射入匀强磁场，如图所示。求螺旋轨迹的螺距； （3）若玻璃泡的空间足够大，在此空间再加上沿轴负方向的匀强电场，电场强度大小为，电子射入匀强磁场的初速度大小和方向同（2），求电子从原点出发后第2次经过正半轴时距离坐标原点的距离。 15. 如图，三块厚度相同、质量相等的木板A、B、C（上表面均粗糙）并排静止在光滑水平面上，尺寸不计的智能机器人静止于A木板左端。已知三块木板质量均为2.0kg，A木板长度为4m，机器人质量为6.0kg，重力加速度g取，忽略空气阻力。 （1）机器人从A木板左端走到A木板右端时，求A、B木板间的水平距离。 （2）机器人走到A木板右端相对木板静止后，以做功最少的方式从A木板右端跳到B木板左端，求起跳过程机器人做的功，及跳离瞬间的速度方向与水平方向夹角的正切值。 （3）若机器人以做功最少的方式跳到B木板左端后立刻与B木板相对静止，随即相对B木板连续不停地6次等间距跳到B木板右端，此时B木板恰好追上A木板。求该时刻A、C两木板间距与B木板长度的关系。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 新洲一中2026届211（二轮）高三物理试卷 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1. 图为氢原子的能级图。大量氢原子处于的激发态，在向低能级跃迁时放出光子，用这些光子照射逸出功为2.29eV的金属钠。下列说法正确的是（　　） A. 逸出光电子的最大初动能为10.80eV B. 跃迁到放出的光子动量最小 C. 有3种频率的光子能使金属钠产生光电效应 D. 用0.85eV的光子照射，氢原子不能吸收该光子跃迁到激发态 【答案】D 【解析】 【详解】AB．氢原子从能级跃迁到能级时释放的光子能量最大，频率也最大，能量为 照射逸出功为2.29eV的金属钠，光电子的最大初动能为 频率大的光子波长小，根据，可知跃迁到放出的光子动量最大，故AB错误； C．大量处于激发态的氢原子向低能级跃迁时可释放3种不同频率的光子，氢原子从能级跃迁到能级时释放的光子能量为 该光子不能使金属钠发生光电效应，氢原子从能级跃迁到能级时，释放的光子能量为 可知有2种频率的光子能使金属钠产生光电效应，故C错误； D．如氢原子吸收0.85eV的光子，则吸收后能量为 没有对应的能级，可知氢原子不能吸收0.85eV的光子从能级跃迁到能级，故D正确。 故选D。 2. 如图所示，某园区内照明用电和电动汽车充电桩采用一个供电变压器（视为理想变压器），变压器输入电压，充电桩的供电电压，照明电路电压；某段时间内充电桩线圈的输出功率，照明区的供电线圈电流，则该段时间内原线圈中电流为（　　） A. 10A B. 16.4A C. 18.6A D. 20A 【答案】B 【解析】 【详解】由能量关系可知 解得 故选B。 3. 电子显微镜通过“静电透镜”实现对电子会聚或发散使微小物体成像。一种电子透镜的电场分布如图所示（截取其中一部分），虚线为等势面，相邻两等势面间的电势差相等，电子枪发射的电子仅在电场力作用下的运动轨迹如图中实线所示，是轨迹上的三点，若c点处电势为3 V，电子从a点运动到b点电势能变化了5 eV，则下列说法正确的是（　　） A. a点电势为7.5 V B. 电子在b点的动能不可能为2.5 eV C. 电子在b点加速度比在c点加速度大 D. 电子在电场中运动的最小速度一定为零 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据电子的受力和运动情况可知，电子从a点到c点电场力做负功，电势能增大，根据电场力做功与电势差的关系可知，b点电势比a点电势低5 V，则相邻两等势面间的电势差为2.5 V，则a点电势为 故A错误； B．电子在两点，由能量守恒定律有 由于电子在c点动能不为零，因此在b点的动能一定大于2.5 eV，故B正确； C．c点处等差等势面比b点处密集，则b点比c点电场强度小，因此加速度小，故C错误； D．电子速度与等势面切线平行时，在电场中运动的速度最小，此时的速度最小值不一定为零，故D错误。 故选B。 4. 某工厂自动化分拣系统简化如图所示，倾斜滑道与水平传送带在处平滑连接。质量为的包裹（可视为质点）从滑道顶端点由静止释放，沿直线运动并以垂直于方向的速度滑入传送带进行分拣。已知滑道倾角，长度，包裹与滑道间的动摩擦因数；传送带以的恒定速度向左运行，包裹与传送带间的动摩擦因数，重力加速度取，，。忽略包裹在滑道与传送带连接处的能量损失，包裹滑上传送带后与传送带发生相对滑动，最终达到共速。为了防止包裹从传送带上滑落，传送带的最小宽度为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】包裹沿倾斜滑道下滑阶段，由牛顿第二定律，有 解得 由速度-位移公式 解得包裹滑上传送带的初速度v=4m/s 包裹相对于传送带的速度大小为 方向如图所示，v2与v之间的夹角正切值 解得 包裹受摩擦力方向与v2方向相反，加速度方向与v2方向相反，包裹在传送带上滑动时加速度大小为 将加速度分解，如图所示 垂直于传送带速度方向有 根据速度-位移公式得 代入数据解得 故选C。 5. 如图是一种用折射率法检测海水盐度装置的局部简化图。将一平行空气砖（忽略薄玻璃壁厚度）斜插入海水中，让光束从海水射向平行空气砖再折射出来，通过检测折射光线在不同盐度海水中发生的偏移量d，进而计算出海水盐度，已知某一温度下，海水盐度变大到起折射率变大，下列说法正确的是（　　） A. 一束复色光透过平行空气砖分成1、2两束光，则1光频率高 B. 一束复色光透过平行空气砖分成1、2两束光，则2光在海水中传播速度大 C. 一束单色光射向平行空气砖后偏移量小，说明海水的盐度小 D. 一束单色光射向平行空气砖一定不会发生全反射 【答案】C 【解析】 【详解】AB．由图可知，光线在左侧面折射时，光线1的折射角小，根据折射定律可知，光线1的折射率较小，频率较小，根据可知，光线1在海水中的传播速度较大，故AB错误； C．由图可知，光线1的折射率小，偏移量小，所以若一束单色光射向平行空气砖后偏移量变大，说明折射率变大，即海水的盐度变大，若偏移量变小，说明海水的盐度变小，故C正确； D．一束单色光射向平行空气砖，若入射角大于等于临界角光线发生全反射，故D错误。 故选C。 6. 一个质点做直线运动，在至时间内的速度—时间图像如图所示，这段时间内质点的位移为零，则这段时间内质点匀速运动的位移大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】设匀速运动的速度大小为v，则 解得 因此匀速运动的位移 故选B。 7. 库仑力和万有引力的性质有诸多相似之处。如图所示，一带负电的粒子在水平面内，绕着某一固定正点电荷M沿顺时针方向做椭圆运动，其中AB为椭圆的长轴，粒子在A点时的速度大小为6m/s。已知粒子的电荷量为（），质量为；正点电荷M的电荷量为48q。其中、q、k在数值上满足，k为静电力常量，，忽略粒子的重力及电磁辐射，（取无限远处的电势为0，点电荷的电势），下列说法正确的是（　　） A. AB间的距离为6m B. 粒子从A点到B点所经历的最短时间为 C. 粒子在A、B两点时的速度与两点到正电荷距离成正比 D. 粒子从A点向B点运动过程中，其电势能不断增加，轨迹上各点电势逐渐变大 【答案】B 【解析】 【详解】A．库仑力和万有引力的性质有诸多相似之处，根据类比法结合开普勒第二定律有 根据能量守恒定律有 联立可得， 则AB间的距离为，故A错误； B．把粒子的运动类比于行星绕太阳的运动，半长轴 根据开普勒第三定律 对于圆轨道，当半径时，根据库仑力提供向心力 可得 粒子从A点到B点所经历的最短时间为，故B正确； C．根据可知粒子在A、B两点时的速度与两点到正电荷距离成反比，故C错误； D．粒子从A点向B点运动过程中，其电势能不断增加，电场力做负功，电势能增加，粒子带负电，根据可知电势降低，即粒子从A点向B点运动过程中，其电势能不断增加，轨迹上各点电势逐渐变小，故D错误。 故选B。 8. 如图，医院利用电磁流量计监测输液管中药液（药液中含有正负离子）的流量Q（定义：单位时间内通过横截面的液体体积）。匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，输液管直径为d，药液以恒定速度水平向右通过流量计，电压传感器可以检测a、b间的电压，当电压传感器两端电压高于或低于时，系统会发出警报声，则正常输液过程（　　） A. a点的电势低于b点的电势 B. a点的电势高于b点的电势 C. 流量Q的上限为 D. 流量Q的下限为 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．根据左手定则，向右运动的正离子受到向上的洛伦兹力，向偏转；负离子受到向下的洛伦兹力，向偏转，因此聚集正电荷、聚集负电荷，点电势高于点，A错误，B正确； CD．当离子受力平衡时，洛伦兹力等于电场力 解得流速 流量为 其中输液管横截面积 代入得流量 可见与成正比，正常输液要求 当时，，即流量上限为 当时，，即流量下限为，C错误，D正确。 故选BD。 9. 一列简谐横波沿x轴传播，时刻和时刻的部分波形图分别如图甲中的实线和虚线所示。已知该波的传播速度大小为15m/s，平衡位置在处的质点M振动的加速度a随时间t变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 该波沿x轴负方向传播 B. 该波的波长可能为14m C. 时刻质点N偏离平衡位置的位移 D. 0~1s内，质点M运动的路程可能为60cm 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据牛顿第二定律可知时刻处的质点向轴负方向运动，根据同侧法可知该波沿x轴负方向传播，故A正确； B．根据题图可知 且 可得 则波长 可知，波长等于12m，故B错误； C．点与点的相位差为 时刻质点N偏离平衡位置的位移，故C正确； D．时间，无论取何整数，都不可能等于，所以0~1s内，质点M运动的路程不可能为60cm，故D错误。 故选AC。 10. 如图所示，光滑绝缘的水平面内有竖直向下的足够大的磁场，磁场左边界为y轴，磁感应强度B的空间分布随坐标x的变化满足（），一边长为L、电阻为R、质量为m的正方形线框，以一定的初速度进入磁场，线框完全进入磁场时速度为v，则（　　） A. 线框完全进入磁场时，线框中有顺时针方向的电流 B. 线框完全进入磁场后，向右运动的最大距离为 C. 线框完全进入磁场的瞬间，加速度大小为 D. 线框从开始到完全进入磁场的过程中，通过线框导线截面的电荷量为 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．根据楞次定律增反减同，可知线框完全进入磁场时，线框中有逆时针方向的电流，故A错误； B．设t时刻速度为，则 由闭合电路欧姆定律可得感应电流 安培力 由动量定理得 联立可得 其中 解得，故B正确； C．线框完全进入磁场的瞬间，感应电动势 由闭合电路欧姆定律可得感应电流 安培力 根据牛顿第二定律可得加速度，故C正确； D．由法拉第电磁感应定律 由闭合电路欧姆定律 由电流定义式得 联立可得线框从开始到完全进入磁场的过程中，通过线框导线截面的电荷量为，故D正确。 故选BCD。 二、非选择题：本大题共5小题，共60分。 11. 某兴趣小组用如图1所示的传感器装置，探究做匀速圆周运动的物体所受向心力的大小与物体质量、旋转半径及角速度之间的关系。 （1）本实验中若小组同学要探究向心力与角速度的关系，需控制物体质量、旋转半径两个变量保持不变，此实验方法为__________； （2）实验中，电动机带动旋转臂使砝码在水平面内做匀速圆周运动，利用电机控制器控制电机和旋转臂的转速大小。旋转臂转动时，水平牵引杆拉伸等臂杠杆，将砝码所受的拉力（向心力）通过等臂杠杆和竖直连杆传递到力传感器上，即可精确测出砝码所受拉力（向心力）的大小。旋转臂另一端的挡光杆，设其挡光宽度为，旋转半径为，挡光杆经过光电门的时间为，电脑可根据表达式_________（用题中所给物理量的字母表示），立即求出角速度瞬时值。以上数据可实时传回电脑。 表1 质量，运动半径 次数 1 2 3 4 5 6 角速度 6.05 9.05 12.11 15.15 17.03 19.12 向心力 0.16 0.31 0.54 0.85 1.06 1.34 （3）若根据表1中数据，电脑拟合得到力传感器示数和角速度的关系图像是一条如图2所示的抛物线（由于实验误差，图像不过原点，图像与纵轴的交点为）； （4）电脑根据表1中的数据，也可以拟合出一条过原点的倾斜直线，从而得到力传感器示数和角速度的关系，你认为该图像的坐标轴应设置为________（选填“”或“”）。 【答案】 ①. 控制变量法 ②. ③. 【解析】 【详解】（1）[1] 探究多个物理量的关系时，控制其他变量不变，只研究向心力与单个变量的关系，该实验方法为控制变量法。 （2）[2] 挡光杆宽度很小，可认为其经过光电门的平均速度等于瞬时线速度，即线速度 结合圆周运动线速度与角速度的关系 联立得 （4）[3] 根据向心力公式，实际向心力满足 由题意可知，本实验存在误差，当时，力传感器已有示数，因此传感器示数满足 整理得 即与成正比，因此要得到过原点的倾斜直线，应设置坐标轴为。 12. 某兴趣学习小组将电压表改装成测量物体质量的仪器，如图3所示。所用实验器材有： A.直流电源：电动势为，内阻未知； B.电压表：量程，内阻很大； C.滑动变阻器：最大阻值； D.竖直固定的粗细均匀的直电阻丝：总长，最大阻值； E.轻质弹簧：下端固定于水平地面，上端固定秤盘，弹簧上固定一水平导体杆（其电阻可忽略不计），导体杆右端点与直电阻丝始终接触良好（弹簧劲度系数，电阻可忽略不计）； F.开关以及导线若干。已知当地重力加速度，不计摩擦和其他阻力。 实验步骤如下： ①先利用如图1的电路，得到如图2所示的图像，测定电源内阻； ②将①中测定内阻的电源，连入如图3所示的电路中。静止的托盘中未放被测物时，导体杆右端点恰好置于的最上端，电压表的示数为零，调节滑动变阻器的滑片位于阻值最大端。 ③在弹簧的弹性限度内，在托盘中逐渐增加被测物，直至托盘静止后，导体杆右端点恰好置于直电阻丝的最下端，调节滑动变阻器，使电压表达到满偏，此时为电子秤的最大称重。请回答下列问题（所有计算结果均保留两位有效数字）： （1）电源内阻______； （2）电子秤达到最大称重时，滑动变阻器接入电路的阻值______； （3）被测物的质量与图3所示电路的电压表示数描绘的图像的斜率为______（用题中所给物理量的字母表示）； （4）直流电源使用较长时间后，电动势减小，内阻增大。在此情况下，改装成测量物体质量的仪器的示数与被测物的质量的真实值相比______（选填“偏大”，“偏小”或“相等”）。 【答案】（1）1.0 （2）9.0 （3）(或) （4）偏小 【解析】 【小问1详解】 由图2可知斜率，根据，则 【小问2详解】 根据图2可知，电动势，根据闭合电路欧姆定律 代入数据解得 【小问3详解】 由胡克定律可知 电压表测量值 联立得，故图像的斜率为 若用代替，斜率为 【小问4详解】 根据可知，电动势减小，内阻增大，使得图像斜率增大，故相同质量所对应的值偏小，即电压表读数偏小，故使得质量的测量值比真实值偏小。 13. 如图所示，开口向上竖直放置的玻璃管长为5h。高为h、质量为m的水银将一段空气柱封在管内，被封空气柱的温度为T0，水银柱上端到管口的距离为h。现给玻璃管加热，水银柱缓慢上升至管口，此过程中空气柱的内能增加了∆U。已知水银柱的截面积为S，大气压强为p0。重力加速度为g，求： （1）水银柱上升至管口的过程中，空气柱需要吸收的热量Q。 （2）若T0=300K，h=20cm，p0=76cmHg，要使水银柱全部溢出管外，管内气体温度至少加热到多少？ 【答案】（1）；（2）403.3K 【解析】 【详解】（1）由题意可知，玻璃管上端与大气相同，现给玻璃管加热，水银柱缓慢上升至管口，此过程中空气柱的内能增加了∆U，由热力学第一定律，可知空气柱需要吸收的热量：一是使空气柱的内能增加，二是使空气柱对外做功，则为 （2）管内气体温度升高时，气体的压强不变，气体体积增大，当水银柱上升到管口时，温度再升高，水银柱就会开始溢出，这时气体的压强随水银的溢出而减小，气体的体积不断增大，温度就不需要继续升高，设该温度为T2，剩余的水银柱的高度是x，则有气体的初状态为 气体的末状态 由理想气体状态方程可得 即为 要使剩余水银柱全部溢出，可知气体的温度T2最高，则有最大，由数学知识，可知当 时，则有最大值，代入数据解得 可得 解得 14. 某实验小组的同学在利用洛伦兹力演示仪观察带电粒子在匀强磁场中的运动时发现，玻璃泡中的电子束运动轨迹有时呈“螺旋”状。现将该现象简化在立体坐标系中来讨论：匀强磁场方向沿轴正方向，磁感应强度的大小为，电子在加速电压为的电子枪中从静止开始加速运动，并从坐标原点处进入匀强磁场中。电子的电荷量绝对值为，质量为，忽略重力和一切阻力。 （1）若电子沿轴正方向进入匀强磁场，在平面内做匀速圆周运动，请分析运动环绕方向（从右向左看）并计算圆周轨迹的半径大小； （2）若电子在平面内由坐标原点以初速度（已知）沿与轴正向成角的方向射入匀强磁场，如图所示。求螺旋轨迹的螺距； （3）若玻璃泡的空间足够大，在此空间再加上沿轴负方向的匀强电场，电场强度大小为，电子射入匀强磁场的初速度大小和方向同（2），求电子从原点出发后第2次经过正半轴时距离坐标原点的距离。 【答案】（1）电子的环绕方向为逆时针方向， （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据左手定则可知，电子的环绕方向为逆时针方向，经加速电场加速时根据动能定理 在匀强磁场中 解得 【小问2详解】 在yOz平面内匀速圆周运动的周期为 沿x轴正向匀速直线运动，移动的螺距 解得 【小问3详解】 粒子在x轴正方向做匀加速运动，根据牛顿第二定律有qE=ma 初速度为v=v0cosα 第二次经过x正半轴时的时间t=2T 距离坐标原点的距离d=vt+ 整理得 15. 如图，三块厚度相同、质量相等的木板A、B、C（上表面均粗糙）并排静止在光滑水平面上，尺寸不计的智能机器人静止于A木板左端。已知三块木板质量均为2.0kg，A木板长度为4m，机器人质量为6.0kg，重力加速度g取，忽略空气阻力。 （1）机器人从A木板左端走到A木板右端时，求A、B木板间的水平距离。 （2）机器人走到A木板右端相对木板静止后，以做功最少的方式从A木板右端跳到B木板左端，求起跳过程机器人做的功，及跳离瞬间的速度方向与水平方向夹角的正切值。 （3）若机器人以做功最少的方式跳到B木板左端后立刻与B木板相对静止，随即相对B木板连续不停地6次等间距跳到B木板右端，此时B木板恰好追上A木板。求该时刻A、C两木板间距与B木板长度的关系。 【答案】（1）3m （2）180J，2 （3） 【解析】 【小问1详解】 机器人从A木板左端走到A木板右端，机器人与A木板组成的系统动量守恒，设机器人质量为，三个木板质量为，取向右为正方向，则 机器人从A木板左端走到A木板右端时，机器人、木板A运动位移分别为、，则有 同时有 解得A、B木板间的水平距离 【小问2详解】 设机器人起跳的速度大小为，方向与水平方向的夹角为，从A木板右端跳到B木板左端时间为，根据斜抛运动规律得， 联立解得 机器人跳离A的过程，系统水平方向动量守恒 根据能量守恒可得机器人做的功为 联立得 根据数学知识可得当时，即时， 取最小值，代入数值得此时 【小问3详解】 对机器人和三个木板整体，从开始到机器人跳离A木板到与B木板相对静止的过程中，系统在水平方向动量守恒，得 机器人连续6次等间距跳到B木板右端，整个过程机器人和B木板组成的系统水平方向动量守恒，设每次起跳机器人的水平速度大小为，B木板的速度大小为，根据动量守恒定律 上式对时间积分得 又， 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $