精品解析：安徽合肥皖智高级中学2026届高三下学期阶段性检测三物理试题

合肥皖智高级中学2026届高三下学期阶段性检测三 物理试题 一、单选题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确。 1. 如图所示，大量处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁，辐射出①②③三种不同频率的光子。下列说法正确的是（　　） A. ①光子波长最长 B. ①光子频率最高 C. ③光子能量最小 D. ③光子动量最小 2. 如图所示，一半径为R的光滑圆环竖直放置，AB为其竖直直径。一根细绳一端固定在A点，另一端连接一个质量为m的小球，小球套在圆环上并处于静止状态，细绳与AB夹角为30°。圆环现以角速度绕AB轴匀速转动，重力加速度为g，则（ ） A. 小球一定受三个力的作用 B. 绳中拉力为0时， C. 圆环对小球的弹力为0时， D. 若小球不相对圆环滑动，则不超过 3. 图甲为无线充电牙刷，其充电原理简化如图乙所示。底座线圈间通入图丙所示的正弦交流电后，牙刷内置线圈整流电路输入电压为，再经整流后对牙刷内的电池进行充电。规定磁场方向向上为正，俯视时顺时针电流为正，则下列说法正确的是（ ） A. 底座线圈和牙刷内置线圈匝数之比为 B. 牙刷内置线圈电流方向每秒改变50次 C. 内，牙刷内置线圈的感应电流方向为负 D. 若在点接入一个理想二极管，则整流电路输入电压的有效值为 4. 如图所示为某透明介质制成的棱镜的截面图，该截面为等腰三角形，，腰长为L，S为AB边的中点。一细光束由S点从真空斜射入棱镜，光束与AB的夹角为，折射光线与AC边平行，忽略二次反射的光线，光在真空中的速度为c。下列说法正确的是（　　） A. 透明介质材料的折射率为 B. 光束能从BC边射出棱镜 C. 光束从AC边射出时的折射角为45° D. 光在棱镜中传播的时间为 5. 如图所示，两个带等量正电的点电荷分别位于M、N两点上，E、F是MN连线中垂线上的两点，O为EF、MN的交点，且EO＝OF。一电子仅在电场力作用下，以某一初速度从E点运动至F点。关于此过程，下列说法正确的是（ ） A. 电子在E点和F点所受电场力的大小和方向相同 B. 电子在E点和F点的电势能不相等 C. 电子的电势能可能始终不变 D. 电子的动能一定先增大后减小 6. 某同学设计了一个加速度计，如图所示。滑块可沿光滑杆移动，滑块两侧与两根相同的轻弹簧连接；滑动片M固定在滑块上，其下端与滑动变阻器R接触良好，且可在滑动变阻器两端PQ间无摩擦滑动；两个电源的电动势E相同，内阻不计。两弹簧处于原长时，M位于PQ的中点，理想电压表的指针位于表盘中央。加速度计的灵敏度可以用电压表示数的变化量与加速度大小的变化量之比来衡量。为增大加速度计的灵敏度，下列措施可行的是（　　） A. 换用大小不变，质量较小的滑块 B. 换用原长不变，劲度系数较大的弹簧 C. 换用PQ两端间的长度不变，总阻值较大的滑动变阻器 D. 换用总阻值不变，PQ两端间的长度较小的滑动变阻器 7. 如图所示，在xOy平面内存在均匀介质，波源、分别位于和处，时刻两波源同时开始振动，波源的振动方程为，波源的振动方程为。已知波在该介质中的传播速度为1m/s，则位于坐标原点的质点P的振动图像为（　　） A. B. C. D. 8. 投球是游乐园中常见的游戏，如果能将小球多次投进圆筒中即可获得丰富的奖品。如图，圆筒通过架子倾斜放置，圆筒底面与水平面的夹角，底面直径、圆筒高。小文同学站在圆筒正前方进行水平投球，投出点离地高，第一次投球恰好使小球从圆筒最高点A处无碰撞地飞入圆筒，以后每次投球的位置及方向保持不变，小球在运动过程中始终沿着圆筒直径AB、CD所在平面。小球可视为质点，忽略空气阻力的影响，重力加速度大小g取，，，则下列说法正确的是（　　） A. 小球从投出点到飞入圆筒的最短时间为0.1s B. 第一次投球时小球的出手速度为3m/s C. 若要保证投出的小球能进入圆筒中，则小球的最小出手速度为 D. 只要小球的出手速度恰当，小球可以直接到达圆筒底部圆心O处 二、多选题：本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 9. 2026年1月8日中国空间站2025年“工作总结”出炉。在这一年里空间站持续开展多项在轨科学实验与技术验证任务，为我国深空探测事业奠定坚实基础。已知空间站绕地球的运动可视为匀速圆周运动，其距离地面的高度为，运动周期为，万有引力常量为，地球半径为。则（ ） A. 中国空间站的质量 B. 地球的密度 C. 悬浮在空间站内的物体处于完全失重状态，不受重力 D. 中国空间站的运行速度小于地球的第一宇宙速度 10. 如图所示，宽度的光滑金属导轨的左端接有阻值的定值电阻，导轨间存在7个有界匀强磁场，方向垂直纸面向里，每个磁场区域的宽度均为，自左向右的1号到7号磁场，每个磁场的磁感应强度大小依次为、……。质量，长度，电阻的导体棒，自1号磁场的左边界以与导轨平行的初速度向右进入1号磁场，最后恰能穿出7号磁场，导体棒与导轨始终垂直且接触良好，不计导轨的电阻。下列说法正确的是（　　） A. 导体棒通过任两相邻的磁场的过程，动量的变化量的差值为一定值 B. 导体棒通过1~7号磁场经历的时间之比为 C. 1号磁场的磁感应强度大小为 D. 导体棒进入7号磁场时的速度大小为 三、非选择题：本题共5小题，共58分。考生根据要求做作答 11. 利用如图的装置验证动量守恒定律，调节气垫导轨的充气源，轻推滑块Q使其能在水平的气垫导轨上做匀速运动；然后将固定有遮光条（宽度为0.9mm）的滑块P在倾斜轨道上由静止释放，经过气垫导轨左侧的光电门1后与滑块Q发生碰撞，并粘合在一起，最终通过光电门2。已知滑块P，Q的质量均为0.2kg。回答下列问题。 （1）滑块P经过光电门1、2时，遮光条的挡光时间分别为1.5ms，3.1ms，则滑块P经过光电门1的速度为______m/s； （2）碰撞后P、Q的总动量为______（保留三位有效数字），在误差允许范围内，滑块P、Q碰撞中的总动量是否守恒？______（选填“守恒”或“不守恒”）。 12. 某小组测量一段金属丝的电阻率。 （1）先用多用电表“×1”挡粗测某金属丝的电阻，表针位置如图1所示，可知金属丝的电阻__________Ω； （2）再用伏安法测金属丝的电阻。实验所用器材除电池组（电动势3V，内阻约1Ω）、滑动变阻器（0~20Ω，额定电流2A）、开关及导线若干外，下列器材中电流表应选用__________，电压表应选用__________。（填写选项前的字母） A．电流表（0~0.6A，内阻约10Ω） B．电流表（0~1mA，内阻约20Ω） C．电压表（0~3V，内阻约3kΩ） D．电压表（0~15V，内阻约15kΩ） （3）该小组完成上述实验后，对一种导电硅胶条的电阻率感兴趣，他们取两条材质完全相同的导电胶条，规格如下： 导电胶条A：长350mm、宽10mm、厚4mm 导电胶条B：长350mm、宽40mm、厚4mm a．该小组首先用多用电表粗测两胶条电阻，阻值均为几千欧左右。选用（2）中合适的器材，为尽可能准确测量导电胶条的电阻率，请在图2中用笔代替导线完成电路器材连接__________。 b．该小组在导电胶条两端安装小圆柱电极并接入电路，如图3所示。测量两电极间的距离作为有效长度L，测量胶条宽度和厚度以二者乘积作为横截面积S。通过计算发现，胶条B的电阻率测量值比胶条A的电阻率测量值要大些，多次测量结果均如此。请从恒定电场与静电场的相似性出发，建构合适的模型解释其原因__________。 13. 一定质量的理想气体经历如图所示的循环过程，已知气体初始状态参数如下：状态a的压强，体积，温度；为等压过程，状态b的体积；为绝热过程，气体对外做功；为等温过程。 （1）求过程中，气体从外界吸收的热量； （2）现将该理想气体充入容积为的储气罐中，储气罐初始温度为、压强为，充入后储气罐内气体温度降至，压强变为。求充入储气罐的气体在状态a下的体积（不计充气过程气体泄漏，充气后储气罐内气体可视为理想气体）。 14. 如图所示，在平面直角坐标系xOy的第二象限内，存在沿轴负方向的匀强电场，在轴与PQ之间的区域存在大小相等、方向相反的匀强磁场，轴上方的磁场垂直纸面向外，轴下方的磁场垂直纸面向里，直线PQ过坐标为的点且与轴平行。一质量为、电荷量为的带电粒子从坐标为的点以初速度沿平行于轴正方向运动，一段时间后从坐标原点与轴正方向成进入第四象限的磁场，假设电场与磁场有理想边界。（不计粒子重力） （1）求匀强电场的电场强度的大小； （2）若带电粒子只在第四象限运动一段时间后，垂直GQ边界离开磁场区域，求磁感应强度的大小； （3）若，求带电粒子在磁场中的运动时间。 15. 如图所示，在竖直平面内一长为l（l未知）的不可伸长的轻绳一端系于O点，另一端系一质量m=0.1kg小物块P，初始时把P拉到图示位置，轻绳恰好伸直且与水平方向夹角为30°。长L=4.25m的水平传送带AB以v传=6m/s的速度顺时针转动，传送带右侧平滑连接足够长的光滑水平面，水平面上依次放置3个质量均为M=0.3kg的小物块，小物块1紧靠传送带右端B点，物块间距均为d=0.8m。现静止释放P，P到达最低点时轻绳断裂，之后P无碰撞地滑上传送带，到达传送带右端时以vB=8m/s的速度与物块1发生碰撞。已知物块与传送带间的动摩擦因数µ=0.2，不计空气阻力，所有物块均可看成质点，物块之间的碰撞均为弹性碰撞，求： （1）物块P第一次从A滑到B的过程中， ①P滑上传送带的初速度vA的大小； ②P与传送带间由于摩擦而产生的热量Q； （2）轻绳断裂前瞬间的拉力大小FT； （3）从P第一次与物块1碰撞到最后一次与物块1碰撞间隔的时间t。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 合肥皖智高级中学2026届高三下学期阶段性检测三 物理试题 一、单选题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确。 1. 如图所示，大量处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁，辐射出①②③三种不同频率的光子。下列说法正确的是（　　） A. ①光子波长最长 B. ①光子频率最高 C. ③光子能量最小 D. ③光子动量最小 【答案】A 【解析】 【详解】BC．氢原子向低能级跃迁时满足，， 由此可知，①光子频率最小，能量最小，③光子频率最大，能量最大，故BC错误； A．根据可知，①光子频率最小，波长最长，③光子波长最短，故A正确； D．根据可知，③光子波长最短，动量最大，故D错误。 故选A。 2. 如图所示，一半径为R的光滑圆环竖直放置，AB为其竖直直径。一根细绳一端固定在A点，另一端连接一个质量为m的小球，小球套在圆环上并处于静止状态，细绳与AB夹角为30°。圆环现以角速度绕AB轴匀速转动，重力加速度为g，则（ ） A. 小球一定受三个力的作用 B. 绳中拉力为0时， C. 圆环对小球的弹力为0时， D. 若小球不相对圆环滑动，则不超过 【答案】B 【解析】 【详解】ABC．初始状态时，小球受重力、拉力和圆环弹力的作用，当圆环以角速度ω匀速转动时，由正交分解可知 水平方向有 竖直方向有 解得 ， 当时，圆环对小球的弹力 当时，细绳拉力 可见小球不是一定受三个力作用的。故A、C错误，B正确； D．由以上可知，小球做圆周运动的向心力是由和的合力来提供的，当较小时，所需向心力也较小，则和方向相反，由于绳上只要有拉力，拉力方向就不变，始终沿绳指向，故弹力方向应沿半径向外；当时，恰好为圆周运动提供向心力，此时，弹力正好为零。若继续增大，所需向心力也要继续增大，则和方向相同，即弹力方向应沿半径向内。若再进一步增大，小球就要上滑。因此，当 ，小球不滑动。 ，支持力沿半径向外； ，支持力沿半径向内。故B正确。 故选B。 3. 图甲为无线充电牙刷，其充电原理简化如图乙所示。底座线圈间通入图丙所示的正弦交流电后，牙刷内置线圈整流电路输入电压为，再经整流后对牙刷内的电池进行充电。规定磁场方向向上为正，俯视时顺时针电流为正，则下列说法正确的是（ ） A. 底座线圈和牙刷内置线圈匝数之比为 B. 牙刷内置线圈电流方向每秒改变50次 C. 内，牙刷内置线圈的感应电流方向为负 D. 若在点接入一个理想二极管，则整流电路输入电压的有效值为 【答案】D 【解析】 【详解】B．由图丙可知，交流电的周期为T=2×10-2s，在一个周期内电流方向改变2次，所以牙刷内置线圈电流方向每秒改变100次，故B错误； A．由图可知底座线圈的输入电压的有效值为U1=220V，内置线圈的输出电压为U2=5V，但因为是无线充电，所以存在漏磁现象，即底座线圈和牙刷内置线圈匝数之比，故A错误； C．根据图丙可知，在0.01～0.015s内，底座线圈中电流产生的磁场方向是向上的增加，根据楞次定律可知牙刷内置线圈的感应电流方向为俯视看顺时针方向，即电流方向为正，故C错误； D．若在c点接入一个理想二极管，由于二极管的单向导电性，所以整流电路中只有半波电流经过，设整流电路输入电压的有效值为U，则 解得，故D正确。 故选D。 4. 如图所示为某透明介质制成的棱镜的截面图，该截面为等腰三角形，，腰长为L，S为AB边的中点。一细光束由S点从真空斜射入棱镜，光束与AB的夹角为，折射光线与AC边平行，忽略二次反射的光线，光在真空中的速度为c。下列说法正确的是（　　） A. 透明介质材料的折射率为 B. 光束能从BC边射出棱镜 C. 光束从AC边射出时的折射角为45° D. 光在棱镜中传播的时间为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由题意作出光路图，如图所示 折射光线与AC边平行，由得，则，又光束在S点的入射角为 由折射定律得，故A错误； B．由 可得全反射临界角为，光束在边的入射角为，不能从边射出，故B错误； C．根据光路的对称性可得，光束从AC边射出时的折射角为45°，故C正确； D．光束在棱镜中传播的距离为 光在棱镜中的传播速度为 光在棱镜中传播的时间为 解得，故D错误。 故选C。 5. 如图所示，两个带等量正电的点电荷分别位于M、N两点上，E、F是MN连线中垂线上的两点，O为EF、MN的交点，且EO＝OF。一电子仅在电场力作用下，以某一初速度从E点运动至F点。关于此过程，下列说法正确的是（ ） A. 电子在E点和F点所受电场力的大小和方向相同 B. 电子在E点和F点的电势能不相等 C. 电子的电势能可能始终不变 D. 电子的动能一定先增大后减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．电子在E点和F点所受电场力的大小和方向相反，故A错误； B．E点和F点电势相同，由，电子在E点和F点的电势能相等，故B错误； C．电子仅在电场力作用下，以某一初速度从E点运动至F点，电子可能绕O点，以EO为半径，在电场力的作用下做匀速圆周运动，这种情况下，电子的电势能不变，故C正确； D．由C项分析可知，电子可能绕O点，以EO为半径，在电场力的作用下做匀速圆周运动，这种情况下，电场力始终不做功，电子的动能不变，故D错误。 故选C。 6. 某同学设计了一个加速度计，如图所示。滑块可沿光滑杆移动，滑块两侧与两根相同的轻弹簧连接；滑动片M固定在滑块上，其下端与滑动变阻器R接触良好，且可在滑动变阻器两端PQ间无摩擦滑动；两个电源的电动势E相同，内阻不计。两弹簧处于原长时，M位于PQ的中点，理想电压表的指针位于表盘中央。加速度计的灵敏度可以用电压表示数的变化量与加速度大小的变化量之比来衡量。为增大加速度计的灵敏度，下列措施可行的是（　　） A. 换用大小不变，质量较小的滑块 B. 换用原长不变，劲度系数较大的弹簧 C. 换用PQ两端间的长度不变，总阻值较大的滑动变阻器 D. 换用总阻值不变，PQ两端间的长度较小的滑动变阻器 【答案】D 【解析】 【详解】​A．当加速度计的加速度为时，设滑块偏离中点的位移为，单根弹簧劲度系数为，对滑块由牛顿第二定律有  解得 设滑动变阻器总长度为，两个电源总电动势为，滑块偏离中点时，电压表示数变化量满足  联立解得  因此灵敏度 ​ 换质量更小的滑块，减小，减小，灵敏度降低，A错误； B．换劲度系数更大的弹簧，k增大，​减小，灵敏度降低，B错误； C．长度不变，换总阻值更大的滑动变阻器，总电阻会在推导中消去，电流随增大反比例减小，电压变化量不变，灵敏度不变，C错误； D．换长度更小的滑动变阻器，减小，增大，灵敏度提高，D正确。 故选D。 7. 如图所示，在xOy平面内存在均匀介质，波源、分别位于和处，时刻两波源同时开始振动，波源的振动方程为，波源的振动方程为。已知波在该介质中的传播速度为1m/s，则位于坐标原点的质点P的振动图像为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】波源的振动方程为，故振幅为 波源产生的机械波传播到原点所用的时间 波源的振动方程为，故振幅为 波源产生的机械波传播到原点所用的时间 在过程中，质点P静止； 在过程中，只有产生的机械波传播到了原点，故振幅为； 在过程中，两列波都传播到了原点，两列波在原点处振动方向相反，两列波叠加之后的振幅为，对应图像C。 故选C。 8. 投球是游乐园中常见的游戏，如果能将小球多次投进圆筒中即可获得丰富的奖品。如图，圆筒通过架子倾斜放置，圆筒底面与水平面的夹角，底面直径、圆筒高。小文同学站在圆筒正前方进行水平投球，投出点离地高，第一次投球恰好使小球从圆筒最高点A处无碰撞地飞入圆筒，以后每次投球的位置及方向保持不变，小球在运动过程中始终沿着圆筒直径AB、CD所在平面。小球可视为质点，忽略空气阻力的影响，重力加速度大小g取，，，则下列说法正确的是（　　） A. 小球从投出点到飞入圆筒的最短时间为0.1s B. 第一次投球时小球的出手速度为3m/s C. 若要保证投出的小球能进入圆筒中，则小球的最小出手速度为 D. 只要小球的出手速度恰当，小球可以直接到达圆筒底部圆心O处 【答案】C 【解析】 【详解】我们建立坐标系：C点为原点，水平向右为轴，竖直向上为轴，如图所示 根据几何关系： 圆筒轴线与水平夹角为， 开口上端，开口下端，小球做平抛运动满足：，。 A．平抛运动下落时间 则下落距离越短，下落时间越短，即落在点，下落距离最小，为 对应最短时间： ，故A错误； B．第一次小球无碰撞从A飞入，说明速度方向沿圆筒轴线，速度方向与水平方向夹角，满足 由， 代入得： 解得： 故B错误； C．由B选项，A点距离出手点的水平距离为 则B点距离出手点的水平距离为 平抛运动下落距离越长，时间越长，对应出手速度越小，即落在B点，下落距离 下落时间： 则小球的最小出手速度为 故C正确； D．若直接到达O点（-0.15，0.2），下落时间为 O点距离出手点的水平距离为 故出手速度为 则小球落在A的左边，即没有进入桶中； 若计算位移：由A选项，小球下落到A点所在水平线的时间为 此时小球的水平位移为 同样可得小球没有进入圆筒中。故D错误。 故选C。 二、多选题：本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 9. 2026年1月8日中国空间站2025年“工作总结”出炉。在这一年里空间站持续开展多项在轨科学实验与技术验证任务，为我国深空探测事业奠定坚实基础。已知空间站绕地球的运动可视为匀速圆周运动，其距离地面的高度为，运动周期为，万有引力常量为，地球半径为。则（ ） A. 中国空间站的质量 B. 地球的密度 C. 悬浮在空间站内的物体处于完全失重状态，不受重力 D. 中国空间站的运行速度小于地球的第一宇宙速度 【答案】BD 【解析】 【详解】A．设地球质量为M，空间站质量为m，根据万有引力提供向心力 可得 无法求出空间站的质量，故A错误； B．地球的体积为 地球的质量为 地球的密度为，故B正确； C．悬浮在空间站内的物体受到地球对其的万有引力（重力），万有引力完全提供向心力，处于完全失重状态，故C错误； D．根据万有引力提供向心力，得 可求得地球的第一宇宙速度为 又根据 可得空间站的运行速度 显然空间站的运行速度小于地球的第一宇宙速度，故D正确。 故选BD。 10. 如图所示，宽度的光滑金属导轨的左端接有阻值的定值电阻，导轨间存在7个有界匀强磁场，方向垂直纸面向里，每个磁场区域的宽度均为，自左向右的1号到7号磁场，每个磁场的磁感应强度大小依次为、……。质量，长度，电阻的导体棒，自1号磁场的左边界以与导轨平行的初速度向右进入1号磁场，最后恰能穿出7号磁场，导体棒与导轨始终垂直且接触良好，不计导轨的电阻。下列说法正确的是（　　） A. 导体棒通过任两相邻的磁场的过程，动量的变化量的差值为一定值 B. 导体棒通过1~7号磁场经历的时间之比为 C. 1号磁场的磁感应强度大小为 D. 导体棒进入7号磁场时的速度大小为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．导体棒通过磁场时，动量变化量 安培力 平均电流 平均感应电动势为 联立解得 相邻磁场的磁感应强度不同，所以的大小不同，即动量变化量的差值不是定值，故A 错误； B．设导体棒进入第个磁场时速度为，离开时速度为​。根据动量定理有 即有 且 代入数据解得 导体棒通过磁场的时间 由于导体棒通过磁场的运动是变速直线运动，无法求出导体棒通过每个磁场的平均速度，故无法求出通过每个磁场的时间之比，故B错误。 C．导体棒整个运动过程动量的变化为 又由（A）可知 联立解得 所以1号磁场的磁感应强度大小为，故C正确； D．由（A）推导可知，导体棒通过7号磁场时的动量变化量为 又有，其中是导体棒进入7号磁场时的速度大小 联立解得，故D正确。 故选CD。 三、非选择题：本题共5小题，共58分。考生根据要求做作答 11. 利用如图的装置验证动量守恒定律，调节气垫导轨的充气源，轻推滑块Q使其能在水平的气垫导轨上做匀速运动；然后将固定有遮光条（宽度为0.9mm）的滑块P在倾斜轨道上由静止释放，经过气垫导轨左侧的光电门1后与滑块Q发生碰撞，并粘合在一起，最终通过光电门2。已知滑块P，Q的质量均为0.2kg。回答下列问题。 （1）滑块P经过光电门1、2时，遮光条的挡光时间分别为1.5ms，3.1ms，则滑块P经过光电门1的速度为______m/s； （2）碰撞后P、Q的总动量为______（保留三位有效数字），在误差允许范围内，滑块P、Q碰撞中的总动量是否守恒？______（选填“守恒”或“不守恒”）。 【答案】（1）0.6 （2） ①. 0.116 ②. 守恒 【解析】 【小问1详解】 利用平均速度近似瞬时速度，滑块P经过光电门1的速度为 【小问2详解】 [1] 碰撞后P、Q整体的速度 碰撞后总动量为 [2] 碰撞前总动量为 二者在误差允许范围内近似相等，因此碰撞过程总动量守恒。 12. 某小组测量一段金属丝的电阻率。 （1）先用多用电表“×1”挡粗测某金属丝的电阻，表针位置如图1所示，可知金属丝的电阻__________Ω； （2）再用伏安法测金属丝的电阻。实验所用器材除电池组（电动势3V，内阻约1Ω）、滑动变阻器（0~20Ω，额定电流2A）、开关及导线若干外，下列器材中电流表应选用__________，电压表应选用__________。（填写选项前的字母） A．电流表（0~0.6A，内阻约10Ω） B．电流表（0~1mA，内阻约20Ω） C．电压表（0~3V，内阻约3kΩ） D．电压表（0~15V，内阻约15kΩ） （3）该小组完成上述实验后，对一种导电硅胶条的电阻率感兴趣，他们取两条材质完全相同的导电胶条，规格如下： 导电胶条A：长350mm、宽10mm、厚4mm 导电胶条B：长350mm、宽40mm、厚4mm a．该小组首先用多用电表粗测两胶条电阻，阻值均为几千欧左右。选用（2）中合适的器材，为尽可能准确测量导电胶条的电阻率，请在图2中用笔代替导线完成电路器材连接__________。 b．该小组在导电胶条两端安装小圆柱电极并接入电路，如图3所示。测量两电极间的距离作为有效长度L，测量胶条宽度和厚度以二者乘积作为横截面积S。通过计算发现，胶条B的电阻率测量值比胶条A的电阻率测量值要大些，多次测量结果均如此。请从恒定电场与静电场的相似性出发，建构合适的模型解释其原因__________。 【答案】（1）5 （2） ①. A ②. C （3） ①. ②. 因圆柱电极较小、胶条有一定宽度，两极间的恒定电场类似等量异种电荷间的静电场，两极间的电流流过的实际长度比胶条的长度大，实际横截面积比胶条的横截面积小，致使实验的测量值L均偏小、S均偏大，由可得测量值均偏大。因胶条B比胶条A宽度大，影响更大，所以 【解析】 【小问1详解】 多用电表“×1”挡粗测某金属丝的电阻，可知金属丝的电阻 【小问2详解】 [1]根据待测金属丝的电阻（约为），现有电池组3V，可知电路中电流约0.6A左右，电流表应选用A。 故选A。 [2]电动势3V，可知电压表应选用C。 故选C。 【小问3详解】 [1]用多用电表粗测两胶条电阻，阻值均为几千欧左右，根据可知导电硅胶条为大电阻，电流表内接，为尽可能准确测量导电胶条的电阻率，滑动变阻器为分压式接法，如图所示。 [2]因圆柱电极较小、胶条有一定宽度，两极间的恒定电场类似等量异种电荷间的静电场，两极间的电流流过的实际长度比胶条的长度大，实际横截面积比胶条的横截面积小，致使实验的测量值L均偏小、S均偏大，由可得测量值均偏大。因胶条B比胶条A宽度大，影响更大，所以 13. 一定质量的理想气体经历如图所示的循环过程，已知气体初始状态参数如下：状态a的压强，体积，温度；为等压过程，状态b的体积；为绝热过程，气体对外做功；为等温过程。 （1）求过程中，气体从外界吸收的热量； （2）现将该理想气体充入容积为的储气罐中，储气罐初始温度为、压强为，充入后储气罐内气体温度降至，压强变为。求充入储气罐的气体在状态a下的体积（不计充气过程气体泄漏，充气后储气罐内气体可视为理想气体）。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 状态的热力学温度为 为等压过程，由盖—吕萨克定律得 解得 循环过程中，理想气体回到初始状态，总内能变化。由总内能变化 为绝热过程，气体对外做功，则有 为等温过程，则有 可得 等压过程，气体对外做功 对过程应用热力学第一定律 解得 【小问2详解】 设充入的气体在状态下的体积为。由题意可得 其中，，，，代入数据解得 14. 如图所示，在平面直角坐标系xOy的第二象限内，存在沿轴负方向的匀强电场，在轴与PQ之间的区域存在大小相等、方向相反的匀强磁场，轴上方的磁场垂直纸面向外，轴下方的磁场垂直纸面向里，直线PQ过坐标为的点且与轴平行。一质量为、电荷量为的带电粒子从坐标为的点以初速度沿平行于轴正方向运动，一段时间后从坐标原点与轴正方向成进入第四象限的磁场，假设电场与磁场有理想边界。（不计粒子重力） （1）求匀强电场的电场强度的大小； （2）若带电粒子只在第四象限运动一段时间后，垂直GQ边界离开磁场区域，求磁感应强度的大小； （3）若，求带电粒子在磁场中的运动时间。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 带正电的粒子从M沿x轴正方向射入电场区域做类平抛运动，在水平方向做匀速直线运动，则 在竖直方向做匀加速直线运动 其中，根据牛顿第二定律可得 联立，解得 【小问2详解】 带电粒子进入磁场的速度大小为 带电粒子垂直边界离开磁场区域，则带电粒子在磁场中运动的轨迹半径为 根据牛顿第二定律可得 联立，解得 【小问3详解】 带电粒子进入磁场速度不变，则由 解得粒子在磁场中的半径 当带电粒子穿过磁场时 解得 粒子在磁场中运动的周期为 由于粒子在上下磁场中运动的圆心角均为，所以带电粒子在磁场中运动的时间正好为半个周期，则 15. 如图所示，在竖直平面内一长为l（l未知）的不可伸长的轻绳一端系于O点，另一端系一质量m=0.1kg小物块P，初始时把P拉到图示位置，轻绳恰好伸直且与水平方向夹角为30°。长L=4.25m的水平传送带AB以v传=6m/s的速度顺时针转动，传送带右侧平滑连接足够长的光滑水平面，水平面上依次放置3个质量均为M=0.3kg的小物块，小物块1紧靠传送带右端B点，物块间距均为d=0.8m。现静止释放P，P到达最低点时轻绳断裂，之后P无碰撞地滑上传送带，到达传送带右端时以vB=8m/s的速度与物块1发生碰撞。已知物块与传送带间的动摩擦因数µ=0.2，不计空气阻力，所有物块均可看成质点，物块之间的碰撞均为弹性碰撞，求： （1）物块P第一次从A滑到B的过程中， ①P滑上传送带的初速度vA的大小； ②P与传送带间由于摩擦而产生的热量Q； （2）轻绳断裂前瞬间的拉力大小FT； （3）从P第一次与物块1碰撞到最后一次与物块1碰撞间隔的时间t。 【答案】（1）①9m/s；②0.25J （2）3.5N （3）7.4s 【解析】 【小问1详解】 ①由于物块P运动到B点时速度大于传送带速度可知，物块从A运动到B一直做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律可得， 解得 ②物块P做匀减速运动的时间为 物块P相对于传送带运动的位移大小为 所以 【小问2详解】 物块P运动到最低点时，根据牛顿第二定律可得 物块P由初始位置开始先做自由落体运动，运动到绳与竖直方向的夹角为60°时，轻绳再次拉直，此过程物块P的位移为l，根据自由落体运动规律，有 之后物块P开始做圆周运动，直到运动到最低点，根据机械能守恒定律可得 联立解得 【小问3详解】 设物块P与物块1第一次碰撞后的速度大小为v1，物块1的速度为u1，根据动量守恒定律可得， 联立解得， 物块P与物块1碰撞后，反向做匀减速直线运动，速度减为零时的位移为 故物块P不会从传送带A端滑落，则速度减为零后开始向右做匀加速直线运动，由于 说明物块P返回到B端时速度大小仍为v1，而物块1向右做匀速直线运动和物块2发生弹性碰撞，则， 解得， 由此可知，二者碰撞后速度交换，即物块1停在物块2原位置，所以物块P第一次与物块1碰后到第二次与物块1碰撞所经历的时间 设物块P与物块1第二次碰撞后的速度大小为v2，物块1的速度为u′2，根据动量守恒定律可得， 联立解得， 即物块P第二次与物块1碰后以2m/s的速度反弹后至第三次与物块1碰撞所经历的时间为 之后二者将不再碰撞，所以从P第一次与物块1碰撞到最后一次与物块1碰撞间隔的时间为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $