精品解析：广东省揭阳市惠来一中揭西一中联考2025-2026学年高三上学期12月月考物理试题

惠来一中揭西一中2025—2026学年度第一学期两校联考 高三物理试题 一、单选题：本题共7题，每题4分，共28分，在每小题给出的四个选项中只有一项符合题目要求。 1. 随着人们对能源的需求越来越大，开发和利用波浪能对缓解能源危机和减少环境污染是非常重要的。波浪能是一种以海水机械波形式出现的海洋能，通过机械波去传播能量，用于发电、供热等。如图所示为海水机械波t=0时刻的波形图。已知波浪沿x轴正方向传播，其任意振动质点连续两次经过平衡位置的时间间隔为0.2秒，则下列说法正确的是（　　） A. 波的振动频率为5Hz B. 波的传播速度为10m/s C. x=4m处的质点在t=0.7s时恰好位于波谷 D. x=0m处的质点在t=0.6s时沿x轴移动了12m 2. 某同学站在水平地面上放风筝，他缓慢释放拉风筝的细线，风筝沿图中虚线缓慢上升．已知风筝上升过程中，细线对风筝的拉力大小不变，风筝的重力不能忽略，细线的重力可忽略不计。则风筝缓慢上升过程中，空气对其的作用力（　　） A. 增大，且方向与竖直方向的夹角增大 B. 增大，且方向与竖直方向的夹角减小 C. 减小，且方向与竖直方向的夹角增大 D. 减小，且方向与竖直方向的夹角减小 3. 雷雨天，高层建筑顶部的引雷针起到主动吸引闪电的作用，叫“接闪”，以此保护周边建筑和行人的安全。某次电视塔“接闪”前积雨云层与避雷针附近产生的电场的等差等势面如图所示，积雨云的底部积聚负电荷，取大地为零势面，以下说法正确的是（　　） A. 避雷针的针尖由于静电感应而带负电 B. A、B、C三个位置中A点处的电场强度最大 C. B、A两点间的电势差大于B、C两点间的电势差 D. 空气中一电子由B点运动到C点，其电势能增加 4. 如图所示，截面呈矩形的棱镜底部有一点光源，光源S发射出一细光束斜射到上表面的O点，光束射出上表面后分成两细光束a、b。已知光束SO在棱镜中与法线的夹角为，光束a、b与法线的夹角分别为、。下列说法正确的是（　　） A. 无论光束SO与法线的夹角多大，光束均能从棱镜上表面射出 B. a、b通过同一双缝干涉装置，b的干涉条纹间距大 C. a、b在棱镜中传播的时间相等 D. a、b相对棱镜的临界角正弦值之比为 5. 电动汽车充电站变压器输入电压为，输出电压为，每个充电桩的输入电流为，设原、副线圈匝数分别为、，输入正弦式交流电的频率为；则下列说法正确的是（　　） A. 输出交流电的频率为 B. 原、副线圈匝数比为 C. 输出电压的最大值为220V D. 若10台充电桩同时使用，输入功率为 6. 就在2025年11月1日4时58分，神舟二十一号航天员乘组入驻中国空间站，成功实现了中国航天史上第7次“太空会师”，这是我国载人飞船首次采用3.5小时交汇对接方案，标志我国载人航天自主快速交会对接技术又一重大突破。若不计一切阻力，空间站可视为绕地球做匀速圆周运动。则下列说法正确的是（　　） A. 神舟飞船的发射速度不低于11.2km/s B. 空间站绕地球的运行速度小于7.9km/s C. 火箭推动飞船加速竖直升空过程中，随着高度上升，重力减小，处于失重状态 D. 飞船关闭发动机后，在椭圆轨道由近地点向远地点运动过程中，万有引力做负功，机械能减小 7. 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的方向向上 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 二、多选题：本题共3小题，每小题6分，共18分，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 近场通信（NFC）器件应用电磁感应原理进行通讯，其天线类似一个压平的线圈，线圈尺寸从内到外逐渐变大。如图所示，一正方形NFC线圈共3匝，其边长分别为、和，图中线圈外线接入内部芯片时与内部线圈绝缘。若匀强磁场垂直线圈平面向里，磁感应强度增大率为，下列说法正确的是（　　） A. 线圈中的感应电流方向为顺时针方向 B. 线圈中的感应电流方向为逆时针方向 C. 线圈产生的感应电动势大小最接近0.30V D. 线圈产生的感应电动势大小最接近0.44V 9. 如图所示滑雪场近似看作倾角一定的斜面，某运动员（视为质点）由静止开始沿斜面向下无动力滑行。若斜面粗糙程度处处相同，选取斜面末端所在水平面为零势能面，下滑过程中，只计摩擦阻力，则该运动员的加速度大小a、动能Ek、重力势能Ep和机械能E随运动时间t变化的图像中，可能正确的是（　　） A. B. C. D. 10. 如图甲所示，电磁炮灭火消防车采用电磁弹射技术投射灭火弹进入高层建筑快速灭火。电容器储存的能量，通过电磁感应转化成灭火弹的动能，转化效率，灭火弹的质量为，电容，设置储能电容器的工作电压可获得所需的灭火弹出膛速度。如图乙所示，若电磁炮正对高楼，与高楼之间的水平距离，灭火弹出膛速度，方向与水平面夹角，不计炮口离地面高度及空气阻力，重力加速度大小取，。则（　　） A. 灭火弹击中高楼位置距地面的高度 B. 灭火弹击中高楼位置距地面的高度 C. 电容器工作电压应设置为 D. 电容器工作电压应设置为 三、非选择题（本题共5小题，共54分，考生根据要求作答） 11. 学习小组利用手机和自行车探究圆周运动的相关知识。已知手机的加速度传感器可以测量x、y、z三个方向的加速度值（如图1），将自行车架起，手机固定在自行车后轮轮毂上（如图（2），轮胎厚度不计），转动踏板，后轮带动手机在竖直面内做圆周运动。 （1）若加速转动踏板，则手机可测到哪些方向的加速度值不为零？______ A. x、y方向的加速度值 B. x、z方向的加速度值 C. y、z方向的加速度值 （2）利用Phyphox软件可以直接作出向心加速度an与角速度ω的关系图象，为了直观判断它们的关系，应让软件作出an−________（选填“ω”或“ω2”）图像。 （3）若由（2）所作图像测出斜率为k，已知自行车后轮半径为R，则手机的加速度传感器到轮胎边缘的距离为_____________（用题中符号表示），查阅相关资料得知该手机使用的加速度传感器质量为m，当后轮角速度为ω0时，则手机的加速度传感器做圆周运动的向心力Fn=________（用题中符号表示）。 12. 某热敏电阻的阻值随温度变化的图线如图甲所示，现要利用该热敏电阻组装一个报警系统，要求当热敏电阻的温度达到或超过时，系统报警。提供的器材有；热敏电阻，报警器（内阻很小，流过的电流超过时就会报警，流过的电流超过时，报警器可能损坏），电阻箱（最大阻值为），直流电源（输出电压为，内阻不计），滑动变阻器（最大阻值为），滑动变阻器（最大阻值为），单刀双掷开关一个，导线若干。 （1）使用过程中，为了报警器能正常使用，滑动变阻器应选择_____（填“A”或“B”）； （2）按乙图所示的电路图组装电路，并按照下列步骤调节此报警系统： ①电路接通前，滑动变阻器的滑片应置于_____（填“a”或“b”）端附近； ②根据实验要求，先将电阻箱调到_____Ω； ③将开关向_____（填“c”或“d”）端闭合，缓慢移动滑动变阻器的滑片，直至报警器开始报警； ④保持滑动变阻器滑片的位置不变，将开关向另一端闭合，报警系统即可正常使用。 13. 汽车胎压过高或过低都会产生很大的安全隐患。驾驶员通过驾驶手册查询得知某汽车轮胎胎压要求在范围内。已知某汽车轮胎内的气体温度在时，该汽车轮胎胎压为，高温天气长途行驶时该汽车轮胎内的气体温度会升至。假设汽车在行驶过程中轮胎容积不发生变化。 （1）判断在高温天气长途行驶时该汽车的胎压是否存在安全隐患； （2）若高温长途行驶过程中某轮胎从外界共吸收了6300J的热量，求该汽车轮胎在该过程中内能的变化。 14. 尺击棋子实验过程如下：实验者用尺子击打一摞棋子最下面的一个，只要速度够快，可使该棋子飞出，并且上面的棋子落下而不倾倒。某同学受到该实验启发，设计了下面的探究装置，在水平桌面上沿竖直方向叠放4枚相同的圆柱形棋子，最底层为棋子A。用一个内径略大于棋子直径的竖直固定圆筒套住上面3枚棋子，限制它们只能沿竖直方向运动，棋子A可在水平方向运动。已知每枚棋子质量，直径，棋子与棋子之间、棋子与桌面之间的动摩擦因数均为0.4，圆筒与棋子间的摩擦力忽略不计，重力加速度g取。 （1）该同学用水平拉力F将A匀速拉出，求F的大小。 （2）改用质量为M的摆球撞击A。摆球从与悬挂点O等高处（细线处于伸直状态）由静止释放，在最低点时与A发生弹性正碰。碰后棋子A移动位移后停下，已知绳长。求摆球的质量M。 15. 如图甲所示是一款治疗肿瘤的质子治疗仪工作原理示意图，质子经加速电场后沿水平方向进入速度选择器，再经过磁分析器和偏转系统后，定向轰击肿瘤。已知速度选择器中电场强度的大小为E、方向竖直向上，磁感应强度大小为、方向垂直纸面向外，磁分析器截面的内外半径分别为和，入口端面竖直，出口端面水平，两端中心位置M和N处各有一个小孔。偏转系统下边缘与肿瘤所在平面距离为L，偏转系统截面高度与宽度均为H。当偏转系统不工作时，质子恰好垂直轰击肿瘤靶位所在平面上的O点；当偏转系统施加如图乙所示变化电压后，质子轰击点将发生变化且偏转电压达到峰值（或）时质子恰好从偏转系统下侧边缘离开（质子通过偏转系统时间极短，此过程偏转电压可视为不变），已知整个系统置于真空中，质子电荷量为q、质量为m。求： （1）质子到达M点速度大小； （2）要使质子垂直于磁分析器下端边界从孔N离开，请判断磁分析器中磁场方向，并求磁感应强度的大小； （3）在一个电压变化周期内，质子轰击肿瘤宽度是多少？实际治疗过程中发现轰击宽度小于肿瘤宽度，若只改变某一物理参数达到原宽度，如何调节该物理参数？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 惠来一中揭西一中2025—2026学年度第一学期两校联考 高三物理试题 一、单选题：本题共7题，每题4分，共28分，在每小题给出的四个选项中只有一项符合题目要求。 1. 随着人们对能源的需求越来越大，开发和利用波浪能对缓解能源危机和减少环境污染是非常重要的。波浪能是一种以海水机械波形式出现的海洋能，通过机械波去传播能量，用于发电、供热等。如图所示为海水机械波t=0时刻的波形图。已知波浪沿x轴正方向传播，其任意振动质点连续两次经过平衡位置的时间间隔为0.2秒，则下列说法正确的是（　　） A. 波的振动频率为5Hz B. 波的传播速度为10m/s C. x=4m处的质点在t=0.7s时恰好位于波谷 D. x=0m处的质点在t=0.6s时沿x轴移动了12m 【答案】C 【解析】 【详解】A．任意振动质点连续两次经过平衡位置的时间间隔为0.2秒，可知波的周期为，波的振动频率为 故A错误； B．由图可知波长为，波的传播速度为 故B错误； C．波浪沿x轴正方向传播，根据同侧法，t=0时刻x=4m处的质点向上振动，在t=0.7s时，经历了，恰好位于波谷，故C正确； D．x=0m处的质点在平衡位置附近上下振动，不会随波迁移，故D错误。 故选C。 2. 某同学站在水平地面上放风筝，他缓慢释放拉风筝的细线，风筝沿图中虚线缓慢上升．已知风筝上升过程中，细线对风筝的拉力大小不变，风筝的重力不能忽略，细线的重力可忽略不计。则风筝缓慢上升过程中，空气对其的作用力（　　） A. 增大，且方向与竖直方向的夹角增大 B. 增大，且方向与竖直方向的夹角减小 C. 减小，且方向与竖直方向的夹角增大 D. 减小，且方向与竖直方向的夹角减小 【答案】B 【解析】 【详解】如图所示，风筝缓慢上升过程中，受重力G、细线拉力T及空气作用力F，三力平衡，重力G和拉力T的合力与F等大反向。重力G竖直向下，细线对风筝的拉力T由风筝指向手，这二力大小不变，在风筝上升过程中，二力夹角减小，根据平行四边形定则，易知F增大，且与竖直方向的夹角不断减小。 故选B。 3. 雷雨天，高层建筑顶部的引雷针起到主动吸引闪电的作用，叫“接闪”，以此保护周边建筑和行人的安全。某次电视塔“接闪”前积雨云层与避雷针附近产生的电场的等差等势面如图所示，积雨云的底部积聚负电荷，取大地为零势面，以下说法正确的是（　　） A. 避雷针的针尖由于静电感应而带负电 B. A、B、C三个位置中A点处的电场强度最大 C. B、A两点间的电势差大于B、C两点间的电势差 D. 空气中一电子由B点运动到C点，其电势能增加 【答案】B 【解析】 【详解】A．积雨云的底部积聚负电荷，根据静电感应可知避雷针带正电，故A错误； B．等势面疏密程度表示电场强度大小，则A、B、C中A点处的电场强度最大，故B正确； C．图中的虚线为等差等势面，则B、A两点间的电势差等于B、C两点间的电势差，故C错误； D．等势面与电场线垂直，且从正电荷指向带负电的云层，沿着电场线方向电势逐渐降低，又电子带负电，所以电子在B点的电势能大于C点的电势能，电子由B点运动到C点，电势能减小，故D错误。 故选B。 4. 如图所示，截面呈矩形的棱镜底部有一点光源，光源S发射出一细光束斜射到上表面的O点，光束射出上表面后分成两细光束a、b。已知光束SO在棱镜中与法线的夹角为，光束a、b与法线的夹角分别为、。下列说法正确的是（　　） A. 无论光束SO与法线的夹角多大，光束均能从棱镜上表面射出 B. a、b通过同一双缝干涉装置，b的干涉条纹间距大 C. a、b在棱镜中传播的时间相等 D. a、b相对棱镜的临界角正弦值之比为 【答案】D 【解析】 【详解】A．光束从棱镜射出空气，当入射角大于等于全反射临界角时，光束不能从棱镜上表面射出，故A错误； B．由题图可知，光束均从棱镜上表面射出时，b光的偏折程度较大，所以棱镜对a光的折射率小于对b光的折射率，则a光的频率小于b光的频率，a光的波长大于b光的波长，根据可知，a、b通过同一双缝干涉装置，a的干涉条纹间距大，故B错误； C．根据，由于棱镜对a光的折射率小于对b光的折射率，则a光在棱镜中的传播速度较大，a、b在棱镜中传播的距离相等，所以a在棱镜中传播的时间较短，故C错误； D．棱镜对a、b光的折射率分别为， 根据可知，a、b相对棱镜的临界角正弦值之比为，故D正确。 故选D。 5. 电动汽车充电站变压器输入电压为，输出电压为，每个充电桩的输入电流为，设原、副线圈匝数分别为、，输入正弦式交流电的频率为；则下列说法正确的是（　　） A. 输出交流电的频率为 B. 原、副线圈匝数比为 C. 输出电压的最大值为220V D. 若10台充电桩同时使用，输入功率为 【答案】B 【解析】 【详解】A．变压器不改变交流电的频率，则输出交流电的频率为，故A错误； B．根据理想变压器原副线圈的电压与线圈匝数的关系可得，原、副线圈匝数比为，故B正确； C．输出的最大电压为，故C错误； D．若10台充电桩同时使用，输入功率为，故D错误。 故选B。 6. 就在2025年11月1日4时58分，神舟二十一号航天员乘组入驻中国空间站，成功实现了中国航天史上第7次“太空会师”，这是我国载人飞船首次采用3.5小时交汇对接方案，标志我国载人航天自主快速交会对接技术又一重大突破。若不计一切阻力，空间站可视为绕地球做匀速圆周运动。则下列说法正确的是（　　） A. 神舟飞船的发射速度不低于11.2km/s B. 空间站绕地球的运行速度小于7.9km/s C. 火箭推动飞船加速竖直升空过程中，随着高度上升，重力减小，处于失重状态 D. 飞船关闭发动机后，在椭圆轨道由近地点向远地点运动过程中，万有引力做负功，机械能减小 【答案】B 【解析】 【详解】A．11.2km/s是地球的第二宇宙速度（逃逸速度），达到此速度将脱离地球引力束缚。但神舟飞船的目标是进入地球轨道，其发射速度只需大于第一宇宙速度（7.9km/s）并小于第二宇宙速度（11.2km/s），故A错误； B．7.9km/s是第一宇宙速度，即在地球表面附近做匀速圆周运动的速度。空间站的轨道半径大于地球半径，由万有引力提供向心力 得 轨道半径增大时，速度减小，因此空间站运行速度小于7.9km/s，故B正确； C．重力随高度上升而减小（，增大，减小），但火箭加速上升时加速度方向向上，宇航员处于超重状态（支持力大于重力），故C错误； D．在椭圆轨道中，只有万有引力（保守力）做功，机械能守恒。由近地点到远地点，万有引力做负功，动能转化为势能，但总机械能不变，故D错误。 故选B。 7. 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的方向向上 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】C 【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，故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，故B错误； 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，故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，故D错误。 故选C。 二、多选题：本题共3小题，每小题6分，共18分，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 近场通信（NFC）器件应用电磁感应原理进行通讯，其天线类似一个压平的线圈，线圈尺寸从内到外逐渐变大。如图所示，一正方形NFC线圈共3匝，其边长分别为、和，图中线圈外线接入内部芯片时与内部线圈绝缘。若匀强磁场垂直线圈平面向里，磁感应强度增大率为，下列说法正确的是（　　） A. 线圈中的感应电流方向为顺时针方向 B. 线圈中的感应电流方向为逆时针方向 C. 线圈产生的感应电动势大小最接近0.30V D. 线圈产生的感应电动势大小最接近0.44V 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．根据楞次定理，为了阻碍向里的磁通量增大，感应电流方向产生的磁场向外，感应电流就是逆时针方向，故A错误，B正确； CD．根据法拉第电磁感应定律可知 故C错误，D正确。 故选BD。 9. 如图所示滑雪场近似看作倾角一定的斜面，某运动员（视为质点）由静止开始沿斜面向下无动力滑行。若斜面粗糙程度处处相同，选取斜面末端所在水平面为零势能面，下滑过程中，只计摩擦阻力，则该运动员的加速度大小a、动能Ek、重力势能Ep和机械能E随运动时间t变化的图像中，可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】AD 【解析】 【详解】A．设运动员的质量为m，其与斜面间的动摩擦因数为µ，斜面的倾角为θ，对运动员下滑过程进行受力分析，根据牛顿第二定律可得 所以 由此可知，运动员下滑的加速度不随时间变化，故A正确； B．由以上分析可知，运动员在斜面上由静止开始向下做匀加速直线运动，其速度为 下滑过程中动能为 即动能是关于时间的二次函数，故B错误； C．设初始时运动员距离零势能面的高度为h，其下滑的位移为 则运动员下滑过程中重力势能为 即重力势能是关于时间的二次函数，且图像开口向下，故C错误； D．设运动员在初始时刻的机械能为E0，运动员在下滑过程中，摩擦力对其做的功为 下滑过程中运动员的机械能为 即机械能是关于时间的二次函数，且图像开口向下，故D正确。 故选AD。 10. 如图甲所示，电磁炮灭火消防车采用电磁弹射技术投射灭火弹进入高层建筑快速灭火。电容器储存的能量，通过电磁感应转化成灭火弹的动能，转化效率，灭火弹的质量为，电容，设置储能电容器的工作电压可获得所需的灭火弹出膛速度。如图乙所示，若电磁炮正对高楼，与高楼之间的水平距离，灭火弹出膛速度，方向与水平面夹角，不计炮口离地面高度及空气阻力，重力加速度大小取，。则（　　） A. 灭火弹击中高楼位置距地面的高度 B. 灭火弹击中高楼位置距地面的高度 C. 电容器工作电压应设置为 D. 电容器工作电压应设置为 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．灭火弹做斜向上抛运动，则水平方向上有 竖直方向上有 代入数据联立解得，故A正确，B错误； CD．根据题意可知 又 联立解得，故C正确，D错误。 故选AC。 三、非选择题（本题共5小题，共54分，考生根据要求作答） 11. 学习小组利用手机和自行车探究圆周运动的相关知识。已知手机的加速度传感器可以测量x、y、z三个方向的加速度值（如图1），将自行车架起，手机固定在自行车后轮轮毂上（如图（2），轮胎厚度不计），转动踏板，后轮带动手机在竖直面内做圆周运动。 （1）若加速转动踏板，则手机可测到哪些方向的加速度值不为零？______ A. x、y方向的加速度值 B. x、z方向的加速度值 C. y、z方向的加速度值 （2）利用Phyphox软件可以直接作出向心加速度an与角速度ω的关系图象，为了直观判断它们的关系，应让软件作出an−________（选填“ω”或“ω2”）图像。 （3）若由（2）所作图像测出斜率为k，已知自行车后轮半径为R，则手机的加速度传感器到轮胎边缘的距离为_____________（用题中符号表示），查阅相关资料得知该手机使用的加速度传感器质量为m，当后轮角速度为ω0时，则手机的加速度传感器做圆周运动的向心力Fn=________（用题中符号表示）。 【答案】（1）A （2）ω2 （3） ①. R−k ②. mω2k 【解析】 【小问1详解】 后轮带动手机在竖直面内做圆周运动，加速度在竖直平面内，故x、y方向的加速度值不为零，z方向的加速度值为零。 故选A。 【小问2详解】 根据an=ω2R可知，an−ω2图像为直线，an−ω为曲线，应让软件作出an−ω2图像能直观地判断它们的关系。 【小问3详解】 [1]若由（2）所作图像测出斜率为k等于手机到后轮圆心的距离，故手机的加速度传感器到轮胎边缘的距离为R−k； [2]若由（2）所作图像测出斜率为k等于手机到后轮圆心的距离，即手机做圆周运动的半径，则手机的加速度传感器做圆周运动的向心力Fn=mω2k。 12. 某热敏电阻的阻值随温度变化的图线如图甲所示，现要利用该热敏电阻组装一个报警系统，要求当热敏电阻的温度达到或超过时，系统报警。提供的器材有；热敏电阻，报警器（内阻很小，流过的电流超过时就会报警，流过的电流超过时，报警器可能损坏），电阻箱（最大阻值为），直流电源（输出电压为，内阻不计），滑动变阻器（最大阻值为），滑动变阻器（最大阻值为），单刀双掷开关一个，导线若干。 （1）使用过程中，为了报警器能正常使用，滑动变阻器应选择_____（填“A”或“B”）； （2）按乙图所示的电路图组装电路，并按照下列步骤调节此报警系统： ①电路接通前，滑动变阻器的滑片应置于_____（填“a”或“b”）端附近； ②根据实验要求，先将电阻箱调到_____Ω； ③将开关向_____（填“c”或“d”）端闭合，缓慢移动滑动变阻器的滑片，直至报警器开始报警； ④保持滑动变阻器滑片的位置不变，将开关向另一端闭合，报警系统即可正常使用。 【答案】（1）B （2） ①. b ②. 600.0 ③. c 【解析】 【小问1详解】 为了让报警器能调到预定温度时报警，并且防止温度较高时，流过的电流超过20mA，报警器可能损坏，若用滑动变阻器A，可能会使报警器的电流超过20mA，所以滑动变阻器选择B。 【小问2详解】 [1] 为防止接通电源后，流过报警器的电流过大，滑动变阻器的接入电阻应最大，滑动变阻器的滑片应置于b端； [2] 本题采用的是等效替换法，先用电阻箱来代替热敏电阻，所以电阻箱的阻值要调节到系统报警时热敏电阻的临界电阻，也就是在60℃时的阻值为600.0Ω。 [3] 先把电阻箱接入电路，即将开关向c端闭合，调节滑动变阻器的电阻，调至报警器开始报警时，保持滑动变阻器的阻值不变，接到热敏电阻上，即开关接d端，当热敏电阻的阻值是600Ω时，也就是温度达到了60℃，报警器开始报警，报警系统即可正常使用。 13. 汽车胎压过高或过低都会产生很大的安全隐患。驾驶员通过驾驶手册查询得知某汽车轮胎胎压要求在范围内。已知某汽车轮胎内的气体温度在时，该汽车轮胎胎压为，高温天气长途行驶时该汽车轮胎内的气体温度会升至。假设汽车在行驶过程中轮胎容积不发生变化。 （1）判断在高温天气长途行驶时该汽车的胎压是否存在安全隐患； （2）若高温长途行驶过程中某轮胎从外界共吸收了6300J的热量，求该汽车轮胎在该过程中内能的变化。 【答案】（1）不存在 （2） 【解析】 【小问1详解】 初始条件：初始温度 初始压强 高温长途行驶时：温度 轮胎容积不变，由查理定律可得 代入数据解得 因此胎压不存在安全隐患。 【小问2详解】 吸收的热量 气体发生等容变化，则 内能的变化量为 14. 尺击棋子实验过程如下：实验者用尺子击打一摞棋子最下面的一个，只要速度够快，可使该棋子飞出，并且上面的棋子落下而不倾倒。某同学受到该实验启发，设计了下面的探究装置，在水平桌面上沿竖直方向叠放4枚相同的圆柱形棋子，最底层为棋子A。用一个内径略大于棋子直径的竖直固定圆筒套住上面3枚棋子，限制它们只能沿竖直方向运动，棋子A可在水平方向运动。已知每枚棋子质量，直径，棋子与棋子之间、棋子与桌面之间的动摩擦因数均为0.4，圆筒与棋子间的摩擦力忽略不计，重力加速度g取。 （1）该同学用水平拉力F将A匀速拉出，求F的大小。 （2）改用质量为M的摆球撞击A。摆球从与悬挂点O等高处（细线处于伸直状态）由静止释放，在最低点时与A发生弹性正碰。碰后棋子A移动位移后停下，已知绳长。求摆球的质量M。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 棋子A与地面间摩擦力 棋子A与上面的棋子间摩擦力 由匀速拉出可知 解得 【小问2详解】 棋子A击出后受到地面的摩擦力 棋子A运动全过程动能定理可知 已知，解得 摆球M摆下： 摆球与棋子A弹性正碰时，动量守恒 机械能守恒 解得 15. 如图甲所示是一款治疗肿瘤的质子治疗仪工作原理示意图，质子经加速电场后沿水平方向进入速度选择器，再经过磁分析器和偏转系统后，定向轰击肿瘤。已知速度选择器中电场强度的大小为E、方向竖直向上，磁感应强度大小为、方向垂直纸面向外，磁分析器截面的内外半径分别为和，入口端面竖直，出口端面水平，两端中心位置M和N处各有一个小孔。偏转系统下边缘与肿瘤所在平面距离为L，偏转系统截面高度与宽度均为H。当偏转系统不工作时，质子恰好垂直轰击肿瘤靶位所在平面上的O点；当偏转系统施加如图乙所示变化电压后，质子轰击点将发生变化且偏转电压达到峰值（或）时质子恰好从偏转系统下侧边缘离开（质子通过偏转系统时间极短，此过程偏转电压可视为不变），已知整个系统置于真空中，质子电荷量为q、质量为m。求： （1）质子到达M点速度大小； （2）要使质子垂直于磁分析器下端边界从孔N离开，请判断磁分析器中磁场方向，并求磁感应强度的大小； （3）在一个电压变化周期内，质子轰击肿瘤宽度是多少？实际治疗过程中发现轰击宽度小于肿瘤宽度，若只改变某一物理参数达到原宽度，如何调节该物理参数？ 【答案】（1） （2）磁场方向垂直纸面向外； （3），增加L 【解析】 【小问1详解】 质子匀速通过速度选择器，受力平衡 可得 【小问2详解】 根据左手定则可知，磁场方向垂直纸面向外 在磁分析器匀速圆周运动，由题图可知 洛伦兹力提供向心力有 可得 【小问3详解】 在偏转系统中质子做类平抛运动，当电源位移时质子恰好从偏转系统下则边缘离开，有， 其中 根据牛顿第二定律有 根据速度的分解有 解得 离开偏转系统后，质子做匀速直线运动 解得 故质子轰击肿瘤宽度是 可知增加L，可以增加质子轰击肿瘤宽度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $