精品解析：2025届湖南省岳阳市湘阴县第二中学高三下学期三模物理试题

湘阴县第二中学2025届高三第三次模拟考 物理试题 时量：75分钟 满分：100分 一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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. 四川省文物考古研究院对外公布：三星堆遗址祭祀区再现两件跨坑拼对成功的大型青铜器。利用14C衰变的测年技术可进行考古研究，衰变方程为，已知的半衰期为5730年，下列说法正确的是（ ） A. 来源于核外电子 B. 全球变暖会导致14C的半衰期变短 C. 该核反应为衰变，反应前后质量数守恒 D. 的比结合能大于的比结合能，该核反应才对外放出能量 2. 如图示，小球M、N分别与两段轻绳A、B和一轻弹簧C连接。两小球静止时，轻绳A、B与竖直方向的夹角分别为、，弹簧C沿水平方向，则下列说法正确的是（　　） A. 轻绳A和弹簧C的弹力之比为 B. 球M和球N的质量之比为 C. 若小球N的质量为，剪断轻绳B的瞬间，轻绳A的张力为 D. 剪断轻绳B的瞬间，球M的加速度大小为g 3. 如图是相距为L的A、B星球构成的双星系统绕O点做匀速圆周运动情景，其运动周期为T。C为B的卫星，绕B做匀速圆周运动的轨道半径为R，周期为2T，忽略A与C之间的引力，且A与B之间的引力远大于C与B之间的引力，引力常量为G，下列说法正确的（　　） A. C的质量为 B. B的质量为 C. A的质量为 D. A、B的轨道半径之比为 4. 有一匀强电场的方向平行于平面，平面内a、b、c三点的位置如图所示，其中a、b、c三点电势分别为0、2V、16V，有一电荷量为的点电荷在该电场中运动，则下列判断不正确的是（　　） A. O点的电势为8V B. 电荷在该电场中受到的电场力的大小为1N C. 电荷在该电场中受到的电场力的方向与x轴的夹角为 D. 将该点电荷从a点移到b点，其电势能减少 5. 在如图所示的电路中，输入端交变电流的电压瞬时值为，通过理想变压器原线圈的电流为2.2A，定值电阻，下列说法正确的是（ ） A. 中电流的频率为100Hz B. 理想变压器原、副线圈的匝数比为 C. 理想变压器原线圈两端的电压为220V D. 若的阻值可调，则调到5Ω时，消耗的功率最大 6. 一辆质量为m的小汽车在水平地面上由静止开始运动，其功率随速度的变化关系如图所示，其中AB段平行于轴，汽车匀速运动阶段的速度为。根据图像，下列说法正确的是（　　） A. 速度增大到的过程中，汽车的加速度逐渐减小，当时， B. 汽车与地面间的摩擦力大小为 C. 在OA段汽车的位移为 D. 若AB段汽车的位移为，则AB段汽车运动的时间 二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 7. 一列简谐横波沿x轴传播，图（a）是时刻的波形图；P是介质中位于处的质点，其振动图像如图（b）所示。下列说法正确的是（　　） A. 波速为 B. 波向右传播 C. 处的质点在时位于平衡位置 D. 质点P在时间内运动的路程为 8. 如图所示，以AOB为直径的发光面，其圆心与半径为R的半球介质的球心重合。已知从A点发出的垂直于发光面入射的光恰能发生全反射，从O点发出的光第一次到达半球面的时间为t，真空中的光速为c。则下列说法正确的是（　　） A. 该发光面的直径为 B. 该发光面的面积为 C. 该介质对该光的折射率为 D. 该介质发生全反射的临界角的正弦值为 9. 如图（a）所示，可视为质点的、两球通过轻绳连接跨过光滑轻质定滑轮，球在外力作用下静止悬空。以地面为重力势能的零势能面，从静止释放球，在球落地前的过程中，两球的重力势能随时间的变化关系如图（b）所示，图中两图像交点对应时刻，球始终没有与定滑轮相碰，、始终在竖直方向上运动，忽略空气阻力，重力加速度。则（　　） A. 球质量 B. 球落地时球的动能为 C. 球下落前距地面的高度为 D. 时球离地面的高度为 10. 在如图所示的三维空间中，区域存在沿y轴正方向的匀强电场，在区域内存在半圆柱体空间区域，半圆柱沿y轴方向足够高，该区域内存在沿y轴正方向的匀强磁场，磁感应强度大小，平面在平面内，D点为半圆柱体底面圆心，半圆柱体的半径为。一质量为m、电荷量为+q的带电粒子，从A点以初速度大小，方向沿着x轴正方向射入匀强电场，经过C点后进入半圆柱体磁场区域，不计粒子的重力。则： （　　） A. 电场强度E的大小为 B. 粒子在磁场中的y轴方向的分运动为匀速直线运动，且速度为2 C. 带电粒子在半圆柱体内运动的时间为 D. 带电粒子从半圆柱体射出时的位置坐标是 三、非选择题：本大题共5题，共56分。 11. 一个有一定厚度的圆盘，可以绕通过中心且垂直于盘面的水平轴转动，圆盘加速转动时，角速度的增加量△ω与对应时间△t的比值定义为角加速度β(即β=)．我们用电磁打点计时器、刻度尺、游标卡尺、纸带(厚度不计)、复写纸来完成下述实验：(打点计时器所接交流电的频率为50Hz，A、B、C、D……为计数点，相邻两计数点间有四个点未画出) 实验步骤如下 ①如图甲所示，将打点计时器固定在桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔，然后固定在圆盘的侧面，当圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘侧面上； ②接通电源打点计时器开始打点，启动控制装置使圆盘匀加速转动(即角加速度恒定)； ③经过一段时间，停止转动和打点，取下纸带，进行测量． 请回答下列问题： (1)由图乙可知，圆盘的直径为___________cm， (2)由图丙可知，打下计数点D时，圆盘转动的角速度大小为___________rad/s；(结果保留三位有效数字) (3)圆盘转动的角加速度大小为___________rad/s2．(结果保留三位有效数字) 12. 某同学为了测量电压表的内阻，从实验室找到一些实验器材： 电源E（电动势为1.5V，内阻为2Ω）； 待测电压表（量程为300mV，内阻约为1kΩ）； 电阻箱（0~9999.9Ω）； 滑动变阻器（0~20Ω，1A）； 滑动变阻器（0~200Ω，0.1A）； 定值电阻R＝60Ω； （1）根据实验器材设计了如图甲所示电路图，滑动变阻器应选择________（填“”或“”）。 （2）先调节滑动变阻器滑片至左端，电阻箱接入电路阻值为零，闭合开关，调节滑动变阻器使电压表满偏，保持滑动变阻器滑片不动，再调节电阻箱阻值为时电压表半偏，则电压表的内阻为________，用此方法测出的电压表内阻比实际值偏________（填“大”或“小”）。 （3）之后将此电压表改装成量程3V的电压表，并用标准表进行校对，实验电路如图乙所示。校准过程中，改装表示数总是略小于标准表，则应该将电阻箱阻值调________（填“大”或“小”），若改装表的表头读数为300mV时，标准电压表的读数为2.7V，此时电阻箱示数为8000Ω，为了消除误差，则电阻箱接入阻值应为________Ω。 13. 绝热的活塞与汽缸之间封闭一定质量的理想气体，汽缸开口向上置于水平面上，活塞与汽缸壁之间无摩擦，缸内气体的内能，如图甲所示。已知活塞面积，其质量为，大气压强，重力加速度。如果通过电热丝给封闭气体缓慢加热，活塞由原来的位置移动到位置，此过程封闭气体的图像如图乙所示，且知气体内能与热力学温度成正比。求： （1）封闭气体最后的体积； （2）封闭气体吸收的热量； 14. 如图所示，间距L=1m的粗糙倾斜金属轨道与水平面间的夹角θ=37º，在其顶端与阻值为3R的定值电阻相连，间距相同的光滑金属轨道固定在水平面上，两轨道都足够长且在处平滑连接，至间是光滑绝缘带，保证倾斜轨道与水平轨道间电流不导通。倾斜轨道处有垂直轨道向上、磁感应强度大小为 的匀强磁场，水平轨道处有竖直向上。磁感应强度大小为 的匀强磁场。两根导体棒1、2的质量均为m=0.1kg，两棒接入电路部分的电阻均为R，初始时刻，导体棒1放置在倾斜轨道上，且距离足够远，导体棒2静置于水平轨道上，已知倾斜轨道与导体棒1间的动摩擦因数µ=0.5，R=1Ω。现将导体棒1由静止释放，运动过程中未与导体棒2发生碰撞。，，重力加速度，两棒与轨道始终垂直且接触良好，导轨电阻不计。求： （1）导体棒1滑至时的速度，及稳定时导体棒2的速度大小。 （2）整个运动过程中通过导体棒2的电荷量。 （3）若将水平轨道、导体棒2及竖直方向的磁场撤掉，将顶端阻值为3R的定值电阻换成一电容器，电容C=0.4F，将导体棒1在倾斜轨道上由静止释放，释放点距轨道底端的距离为 ，求导体棒1滑到底端时的速度 。 15. 如图所示，光滑固定的水平桌面，右端足够长，在桌面上A、B完全相同的两物块通过一轻质细绳连接，且A、B之间有一根被压缩的轻质弹簧（未被拴接），B右侧足够远处有一未固定的半径为R＝0.5m的光滑圆弧轨道C，在桌面左端光滑地面上紧靠一小车，小车的上表面与桌面等高。剪断细绳之后，A滑上小车，B恰能滑上圆弧轨道最高点。已知A、B两物块质量m＝3kg，可视为质点，圆弧轨道C的质量M＝5kg，小车质量m0＝1kg，物块A与小车间的动摩擦因数μ＝0.2，重力加速度g取10m/s2。求： （1）物块B在第一次到达圆弧轨道C最低点时对轨道的作用力； （2）剪断细绳之前，弹簧的弹性势能Ep的大小； （3）若在小车的左侧足够远处有一墙面，小车与墙碰撞，碰撞时间极短，且碰后速度与碰前速度大小相等，方向相反，小车足够长，小车第一次与墙相碰之后小车所走的总路程。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 湘阴县第二中学2025届高三第三次模拟考 物理试题 时量：75分钟 满分：100分 一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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. 四川省文物考古研究院对外公布：三星堆遗址祭祀区再现两件跨坑拼对成功的大型青铜器。利用14C衰变的测年技术可进行考古研究，衰变方程为，已知的半衰期为5730年，下列说法正确的是（ ） A. 来源于核外电子 B. 全球变暖会导致14C的半衰期变短 C. 该核反应为衰变，反应前后质量数守恒 D. 的比结合能大于的比结合能，该核反应才对外放出能量 【答案】C 【解析】 【详解】A．衰变中释放的是原子核内的中子转化为质子时产生的，来源于原子核内部，并非核外电子，故A错误； B．半衰期由原子核自身内部结构决定，与温度、压强等外界环境因素无关，全球变暖不会改变的半衰期，故B错误； C．该核反应释放电子，属于衰变，核反应遵循质量数守恒、电荷数守恒规律，故C正确； D．核反应释放能量说明生成物的稳定性更高，而比结合能越大原子核越稳定，因此的比结合能小于的比结合能，故D错误。 故选C。 2. 如图示，小球M、N分别与两段轻绳A、B和一轻弹簧C连接。两小球静止时，轻绳A、B与竖直方向的夹角分别为、，弹簧C沿水平方向，则下列说法正确的是（　　） A. 轻绳A和弹簧C的弹力之比为 B. 球M和球N的质量之比为 C. 若小球N的质量为，剪断轻绳B的瞬间，轻绳A的张力为 D. 剪断轻绳B的瞬间，球M的加速度大小为g 【答案】BC 【解析】 【详解】对球M，受重力，弹簧水平向左弹力，B绳拉力斜向右上，与竖直夹角 平衡条件，水平方向，竖直方向 解得， 对球N，受重力，A绳拉力斜向右上，与竖直方向，B绳拉力斜向左下，与竖直夹角 平衡条件，水平方向，竖直方向 解得， A．，故A错误； B．由，可得，故B正确； C．剪断轻绳B瞬间，球N的速度为零，沿绳A方向加速度为零，故径向合力为零。绳A拉力与重力沿绳分力平衡 又，故轻绳A的张力为，故C正确； D．剪断轻绳B瞬间，弹簧弹力不突变，球M受重力和弹簧弹力，两力垂直，合力大小，由牛顿第二定律 解得，方向斜向左下，与竖直夹角，故D错误。 故选BC。 3. 如图是相距为L的A、B星球构成的双星系统绕O点做匀速圆周运动情景，其运动周期为T。C为B的卫星，绕B做匀速圆周运动的轨道半径为R，周期为2T，忽略A与C之间的引力，且A与B之间的引力远大于C与B之间的引力，引力常量为G，下列说法正确的（　　） A. C的质量为 B. B的质量为 C. A的质量为 D. A、B的轨道半径之比为 【答案】D 【解析】 【详解】A、B相距，绕共同质心做周期为的匀速圆周运动。由万有引力提供向心力、，周期满足、，轨道半径满足 联立得总质量，轨道半径与质量成反比 C绕B做匀速圆周运动，轨道半径，周期。忽略A对C的引力，且C对B的引力远小于A对B的引力，可认为B静止。由万有引力提供向心力，周期满足 联立解得 AB．由上述分析得B的质量，C的质量在求解过程被消掉，无法由已知条件求得，故AB错误； C．，故C错误； D．，故D正确。 故选D。 4. 有一匀强电场的方向平行于平面，平面内a、b、c三点的位置如图所示，其中a、b、c三点电势分别为0、2V、16V，有一电荷量为的点电荷在该电场中运动，则下列判断不正确的是（　　） A. O点的电势为8V B. 电荷在该电场中受到的电场力的大小为1N C. 电荷在该电场中受到的电场力的方向与x轴的夹角为 D. 将该点电荷从a点移到b点，其电势能减少 【答案】C 【解析】 【详解】A．a和c均在轴上，O点恰为a与c连线的中点。在匀强电场中，沿同一直线电势均匀变化，中点电势等于两端电势的平均值，即，故A正确； B．方向电场强度 方向电场强度 电场强度大小 电荷在该电场中受到的电场力大小，故B正确； C．电场方向与轴正方向夹角满足，因此 负电荷所受电场力方向与电场方向相反，因此电场力方向与轴正方向夹角为（或轴负方向夹角为），故C错误； D．从a点移到b点，电势升高，负电荷电势能变化，故电势能减少，故D正确。 本题选不正确的，故选C。 5. 在如图所示的电路中，输入端交变电流的电压瞬时值为，通过理想变压器原线圈的电流为2.2A，定值电阻，下列说法正确的是（ ） A. 中电流的频率为100Hz B. 理想变压器原、副线圈的匝数比为 C. 理想变压器原线圈两端的电压为220V D. 若的阻值可调，则调到5Ω时，消耗的功率最大 【答案】D 【解析】 【详解】A．变压器不改变交变电流的频率，故中电流的频率为，故A错误； B．将变压器与看成一个等效电阻，则有 根据欧姆定律可得 其中，，，联立解得理想变压器原、副线圈的匝数比为.故B错误； C．理想变压器原线圈两端的电压为，故C错误； D．若的阻值可调，消耗的功率等于等效电阻，则有 可知当时，消耗的功率最大； 又，可得，故D正确。 故选D。 6. 一辆质量为m的小汽车在水平地面上由静止开始运动，其功率随速度的变化关系如图所示，其中AB段平行于轴，汽车匀速运动阶段的速度为。根据图像，下列说法正确的是（　　） A. 速度增大到的过程中，汽车的加速度逐渐减小，当时， B. 汽车与地面间的摩擦力大小为 C. 在OA段汽车的位移为 D. 若AB段汽车的位移为，则AB段汽车运动的时间 【答案】D 【解析】 【详解】B．汽车匀速行驶时（B点），牵引力与阻力平衡，此时功率，速度，由可得，阻力，故B错误； A．在OA段，图像为过原点的直线，即，又牵引力为常数，故该阶段牵引力不变。 阻力恒定，匀速时可知，由牛顿第二定律可知加速度恒定，即汽车做匀加速直线运动。 速度增大到时，功率达到，此时牵引力，因汽车将继续加速至，故此时，加速度，故A错误； C．OA段牵引力恒定，阻力，由牛顿第二定律可得，加速度 初速度为0，末速度为，由运动学公式，可得，故C错误； D．AB段功率恒为，设时间为，阻力做功，牵引力做功 由动能定理 代入化简得 ，故D正确。 故选D。 二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 7. 一列简谐横波沿x轴传播，图（a）是时刻的波形图；P是介质中位于处的质点，其振动图像如图（b）所示。下列说法正确的是（　　） A. 波速为 B. 波向右传播 C. 处的质点在时位于平衡位置 D. 质点P在时间内运动的路程为 【答案】AB 【解析】 【详解】A．由图（a），图（b），故波速，故A正确； B．由图（a）质点P处于平衡位置，根据其振动图像如图（b），在后时间内，质点P将从平衡位置向上运动。 若波向左传播，由图（a），在P右侧的点的振动位置将是P振动将到达的位置，则可知P将向下运动，与图（b）结论不符；若波向右传播，由图（a），在P左侧的点的振动位置将是P振动将到达的位置，则可知P将向上运动，与图（b）结论相符，故B正确； C．波向右传播，由图（a）可知，时处的质点，位于波谷位置，又周期，时，则振动三个完整周期，该处点仍处于波谷位置，故C错误； D．周期，，一个周期内质点振动路程为，总路程，故D错误。 故选AB。 8. 如图所示，以AOB为直径的发光面，其圆心与半径为R的半球介质的球心重合。已知从A点发出的垂直于发光面入射的光恰能发生全反射，从O点发出的光第一次到达半球面的时间为t，真空中的光速为c。则下列说法正确的是（　　） A. 该发光面的直径为 B. 该发光面的面积为 C. 该介质对该光的折射率为 D. 该介质发生全反射的临界角的正弦值为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．设发光面半径为从O点发出的光沿半径方向到达球面，路程为，时间，速度，联立得 光从A点发出的垂直于发光面入射，光路图如下图所示。入射角满足，恰发生全反射满足，故 联立，得，直径，故A错误； B．发光面面积，故B正确； C．由得，故C正确； D．临界角正弦值，故D错误。 故选BC。 9. 如图（a）所示，可视为质点的、两球通过轻绳连接跨过光滑轻质定滑轮，球在外力作用下静止悬空。以地面为重力势能的零势能面，从静止释放球，在球落地前的过程中，两球的重力势能随时间的变化关系如图（b）所示，图中两图像交点对应时刻，球始终没有与定滑轮相碰，、始终在竖直方向上运动，忽略空气阻力，重力加速度。则（　　） A. 球质量 B. 球落地时球的动能为 C. 球下落前距地面的高度为 D. 时球离地面的高度为 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．设球下落前距地面的高度为H，由图b可知，， 解得 由能量守恒，可得 联立，解得球落地时球的动能为 故A错误；B正确； CD．对两球组成的整体，受力分析，由牛顿第二定律 解得 则0.3s时，a球上升的高度 由图b可知，时两球重力势能相等，则有 解得 即球下落前距地面的高度为，时球离地面的高度 故C正确；D错误。 故选BC。 10. 在如图所示的三维空间中，区域存在沿y轴正方向的匀强电场，在区域内存在半圆柱体空间区域，半圆柱沿y轴方向足够高，该区域内存在沿y轴正方向的匀强磁场，磁感应强度大小，平面在平面内，D点为半圆柱体底面圆心，半圆柱体的半径为。一质量为m、电荷量为+q的带电粒子，从A点以初速度大小，方向沿着x轴正方向射入匀强电场，经过C点后进入半圆柱体磁场区域，不计粒子的重力。则： （　　） A. 电场强度E的大小为 B. 粒子在磁场中的y轴方向的分运动为匀速直线运动，且速度为2 C. 带电粒子在半圆柱体内运动的时间为 D. 带电粒子从半圆柱体射出时的位置坐标是 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．方向匀速，，位移，时间 方向受电场力，加速度由牛顿第二定律得，位移满足 解得，故A正确； B．进入磁场时，， 磁场，粒子速度 方向，速度平行于，磁场对该分量无作用力，粒子在方向做匀速直线运动，故B正确； C．平面内，速度垂直磁场分量，粒子受洛伦兹力做匀速圆周运动。 洛伦兹力提供向心力，可得圆周半径，周期，角速度 初始位置，初速沿正方向，受力沿正方向，圆心在，轨迹参数方程， 粒子从进入到离开半圆柱，边界满足，，将轨迹代入边界方程得，此时，即 代入解得，故C正确； D．离开时坐标，，， 故离开坐标，故D错误。 故选ABC。 三、非选择题：本大题共5题，共56分。 11. 一个有一定厚度的圆盘，可以绕通过中心且垂直于盘面的水平轴转动，圆盘加速转动时，角速度的增加量△ω与对应时间△t的比值定义为角加速度β(即β=)．我们用电磁打点计时器、刻度尺、游标卡尺、纸带(厚度不计)、复写纸来完成下述实验：(打点计时器所接交流电的频率为50Hz，A、B、C、D……为计数点，相邻两计数点间有四个点未画出) 实验步骤如下 ①如图甲所示，将打点计时器固定在桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔，然后固定在圆盘的侧面，当圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘侧面上； ②接通电源打点计时器开始打点，启动控制装置使圆盘匀加速转动(即角加速度恒定)； ③经过一段时间，停止转动和打点，取下纸带，进行测量． 请回答下列问题： (1)由图乙可知，圆盘的直径为___________cm， (2)由图丙可知，打下计数点D时，圆盘转动的角速度大小为___________rad/s；(结果保留三位有效数字) (3)圆盘转动的角加速度大小为___________rad/s2．(结果保留三位有效数字) 【答案】 ①. 6.000 ②. 15.0 ③. 28.0 【解析】 【详解】(1) [1]．根据游标卡尺的读数原理，可得读数应为主尺上的和游标尺上的读数相加 由图乙可知游标卡尺的精确度为0.05 mm，主尺读数为6.0 cm，游标尺上的第0个刻度线和主尺对齐，所以读数为6.0cm＋0.05×0mm＝6. 000cm，即可得该圆盘的直径d＝6.000cm； (2) [2]．由题意知，纸带上每两点的时间间隔T＝0.10 s，打下计数点D时，纸带运动速度大小为 此时圆盘转动的角速度为 ； (3) [3]．纸带运动的加速度大小为 设角加速度为β，则 代入数据解得 ． 点晴：20分度的游标卡尺精确度为0.05mm，读数时先读大于1mm的整数部分，再读不足1m的小数部分；根据平均速度等于中间时刻瞬时速度求出D点的瞬时速度，然后根据v=ωr求解角速度；用逐差法求解出加速度，再根据加速度等于角加速度与半径的乘积来计算角加速度． 12. 某同学为了测量电压表的内阻，从实验室找到一些实验器材： 电源E（电动势为1.5V，内阻为2Ω）； 待测电压表（量程为300mV，内阻约为1kΩ）； 电阻箱（0~9999.9Ω）； 滑动变阻器（0~20Ω，1A）； 滑动变阻器（0~200Ω，0.1A）； 定值电阻R＝60Ω； （1）根据实验器材设计了如图甲所示电路图，滑动变阻器应选择________（填“”或“”）。 （2）先调节滑动变阻器滑片至左端，电阻箱接入电路阻值为零，闭合开关，调节滑动变阻器使电压表满偏，保持滑动变阻器滑片不动，再调节电阻箱阻值为时电压表半偏，则电压表的内阻为________，用此方法测出的电压表内阻比实际值偏________（填“大”或“小”）。 （3）之后将此电压表改装成量程3V的电压表，并用标准表进行校对，实验电路如图乙所示。校准过程中，改装表示数总是略小于标准表，则应该将电阻箱阻值调________（填“大”或“小”），若改装表的表头读数为300mV时，标准电压表的读数为2.7V，此时电阻箱示数为8000Ω，为了消除误差，则电阻箱接入阻值应为________Ω。 【答案】（1） （2） ①. ②. 大 （3） ①. 小 ②. 9000 【解析】 【小问1详解】 电路采用分压式接法，待测电压表内阻约为。，为保证电压能从零开始连续且均匀地调节，分压电路中的滑动变阻器应选择阻值较小的（0~20Ω）。 【小问2详解】 [1]让电压表满偏后，保持滑片不动，调节电阻箱使电压表半偏。 理想情况认为电压表与电阻箱平分满偏电压，故两者阻值相等。读出电阻箱的阻值即为 此时电阻箱的阻值，故 [2] 电压表支路串联电阻后总电阻增大，滑动变阻器分压输出的电压略微升高（略大于原满偏电压）。半偏时，电阻箱两端电压实际略大于半偏值，因此电阻箱阻值偏大。测出的比真实值偏大。 【小问3详解】 [1]原表头满偏，设内阻，满偏电流，改装成电压表，需串联电阻满足，解得 校准过程中，若改装表示数总是略小于标准表，说明实际串联电阻偏大，流过表头的电流偏小，应调小电阻箱阻值。 [2]当改装表表头满偏时，标准表读数为，此时电阻箱示数，由 解得 为使量程准确为，需 解得 13. 绝热的活塞与汽缸之间封闭一定质量的理想气体，汽缸开口向上置于水平面上，活塞与汽缸壁之间无摩擦，缸内气体的内能，如图甲所示。已知活塞面积，其质量为，大气压强，重力加速度。如果通过电热丝给封闭气体缓慢加热，活塞由原来的位置移动到位置，此过程封闭气体的图像如图乙所示，且知气体内能与热力学温度成正比。求： （1）封闭气体最后的体积； （2）封闭气体吸收的热量； 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 以气体为研究对象，根据盖—吕萨克定律，有 解得 【小问2详解】 依题意，气体的内能与热力学温度成正比，有 解得 活塞从位置缓慢移到位置，活塞受力平衡，气体为等压变化，以活塞为研究对象，有 解得 气体膨胀，外界对气体做功 由热力学第一定律 可得气体变化过程吸收的总热量为 14. 如图所示，间距L=1m的粗糙倾斜金属轨道与水平面间的夹角θ=37º，在其顶端与阻值为3R的定值电阻相连，间距相同的光滑金属轨道固定在水平面上，两轨道都足够长且在处平滑连接，至间是光滑绝缘带，保证倾斜轨道与水平轨道间电流不导通。倾斜轨道处有垂直轨道向上、磁感应强度大小为 的匀强磁场，水平轨道处有竖直向上。磁感应强度大小为 的匀强磁场。两根导体棒1、2的质量均为m=0.1kg，两棒接入电路部分的电阻均为R，初始时刻，导体棒1放置在倾斜轨道上，且距离足够远，导体棒2静置于水平轨道上，已知倾斜轨道与导体棒1间的动摩擦因数µ=0.5，R=1Ω。现将导体棒1由静止释放，运动过程中未与导体棒2发生碰撞。，，重力加速度，两棒与轨道始终垂直且接触良好，导轨电阻不计。求： （1）导体棒1滑至时的速度，及稳定时导体棒2的速度大小。 （2）整个运动过程中通过导体棒2的电荷量。 （3）若将水平轨道、导体棒2及竖直方向的磁场撤掉，将顶端阻值为3R的定值电阻换成一电容器，电容C=0.4F，将导体棒1在倾斜轨道上由静止释放，释放点距轨道底端的距离为 ，求导体棒1滑到底端时的速度 。 【答案】（1） ， （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 导体棒1距离足够远，则最终在倾斜轨道上匀速运动到，有 得 导体棒1以 匀速运动到，与导体棒2组成闭合回路，在安培力的作用下，导体棒1减速，导体棒2加速，最后以相同的速度一起向右匀速运动，系统动量守恒，有 得： 【小问2详解】 对导体棒2，由动量定理，得 即 得 【小问3详解】 导体棒1的速度由 变化到 的过程中, 有 由牛顿第二定律，得 将 代入得 导体棒1沿轨道向下做初速度为零的匀加速运动，有 得 15. 如图所示，光滑固定的水平桌面，右端足够长，在桌面上A、B完全相同的两物块通过一轻质细绳连接，且A、B之间有一根被压缩的轻质弹簧（未被拴接），B右侧足够远处有一未固定的半径为R＝0.5m的光滑圆弧轨道C，在桌面左端光滑地面上紧靠一小车，小车的上表面与桌面等高。剪断细绳之后，A滑上小车，B恰能滑上圆弧轨道最高点。已知A、B两物块质量m＝3kg，可视为质点，圆弧轨道C的质量M＝5kg，小车质量m0＝1kg，物块A与小车间的动摩擦因数μ＝0.2，重力加速度g取10m/s2。求： （1）物块B在第一次到达圆弧轨道C最低点时对轨道的作用力； （2）剪断细绳之前，弹簧的弹性势能Ep的大小； （3）若在小车的左侧足够远处有一墙面，小车与墙碰撞，碰撞时间极短，且碰后速度与碰前速度大小相等，方向相反，小车足够长，小车第一次与墙相碰之后小车所走的总路程。 【答案】（1），方向竖直向下 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设剪断细绳后 B 第一次到达圆弧轨道最低点的速度为 ，B 恰能到达轨道最高点时 B 与轨道 C 水平方向共速为 。 B 滑上 C 的过程中，B、C 系统水平方向动量守恒，有 B、C 系统机械能守恒，有 联立并代入 、、、，得 B 第一次到达轨道最低点时，对 B 由牛顿第二定律得 代入数据得 根据牛顿第三定律，B 对轨道的作用力大小为 ，方向竖直向下。 【小问2详解】 弹簧释放过程中 A、B 组成的系统水平方向动量守恒。由于 A、B 完全相同，释放后两物块速度大小均为 ，方向相反。 弹簧弹性势能转化为两物块动能，有 代入数据得 【小问3详解】 A 滑上小车后，与小车达到共同速度前，A 与小车组成的系统水平方向动量守恒，取向左为正方向，有 代入数据得 小车每次与墙碰撞后，小车受 A 的滑动摩擦力大小为 ，由牛顿第二定律得 代入数据得 设第 次碰墙前小车与 A 的共同速度大小为。碰后小车速度反向，A 仍沿原方向运动，二者再次共速过程系统动量守恒，有 所以 从第 次碰墙到第次碰墙，小车先离墙再回墙，所走路程为 因此第一次与墙相碰之后小车所走总路程为 代入数据得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $