精品解析：辽宁省鞍山市某校2025-2026学年下学期高三期初考试物理试卷

2025-2026年度下学期高三期初考试 物理试卷 一、选择题：本题共10小题，共46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，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 下列说法正确的是（　　） A. 光的偏振现象说明光是一种纵波 B. 用光导纤维束传输图像和信息，这是利用了光的折射原理 C. 一切波都能发生衍射，红外线比紫外线更容易发生衍射现象 D. 对于受迫振动，驱动力频率越大，受迫振动的振幅一定越大 【答案】C 【解析】 【详解】A．偏振是横波特有的现象，光的偏振现象说明光是横波，故A错误； B．用光导纤维束传输图像和信息，是利用了光的全反射原理，故B错误； C．衍射是一切波都具有的固有特性，波长越长越容易发生明显衍射；红外线的波长大于紫外线的波长，因此红外线比紫外线更容易发生衍射现象，故C正确； D．受迫振动的振幅只有在驱动力频率等于系统固有频率时达到最大值（共振），若驱动力频率大于固有频率，驱动力频率越大、偏离固有频率越远，振幅反而越小，故D错误。 故选C。 2. 重力为G的体操运动员在进行自由体操比赛时，有如图所示的比赛动作，当运动员竖直倒立保持静止状态时，两手臂夹角为θ对称支撑，则（　　） A. 当时，运动员单手对地面的正压力大小为G B. 当时，运动员单手对地面的正压力大小为 C. 当θ不同时，运动员受到的地面合力不同 D. 当θ不同时，运动员与地面间的相互作用力不相等 【答案】B 【解析】 【详解】AB．设运动员单手受到地面的支持力大小为，对运动员竖直方向由平衡条件知 解得地面对运动员单手的支持力 由牛顿第三定律知运动员单手对地的正压力大小为，与手臂之间的夹角θ无关，故B正确，A错误； CD．由于运动员处于静止状态，受到的合外力为零，运动员受到地面的支持力大小等于重力，水平方向两手受到的静摩擦力的合力为零，故当θ不同时，运动员受到的地面合力相同，即运动员与地面间的相互作用力相等，故CD错误。 故选B。 3. 2019年5月17日，我国成功发射第45颗北斗导航卫星，该卫星属于地球静止轨道卫星（同步卫星）。该卫星（　　） A. 入轨后的速度大于第一宇宙速度 B. 该卫星可以定位在天津上空一定高度处 C. 入轨后向心加速度小于地球表面赤道上物体随地球自转的向心加速度 D. 该卫星的机械能大于同质量的近地卫星的机械能 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据万有引力提供圆周运动向心力有 可得 卫星轨道半径越大，运行速度越小；第一宇宙速度是近地卫星的运行速度，是所有卫星做圆周运动的最大运行速度，同步卫星轨道半径远大于近地卫星，因此入轨后速度小于第一宇宙速度，故A错误； B．地球同步卫星的轨道只能固定在赤道正上方特定高度处，天津不在赤道区域，因此该卫星无法定位在天津上空，故B错误； C．同步卫星与地球表面赤道上随地球自转的物体角速度相同，根据向心加速度公式，同步卫星的轨道半径远大于地球赤道半径，因此其向心加速度更大，故C错误； D．将同质量的近地卫星送入同步轨道，需要多次点火加速，卫星机械能增加，因此该同步卫星的机械能大于同质量近地卫星的机械能，故D正确。 故选D。 4. 一列沿x轴传播的简谐横波，在t=0时的波形如图甲所示，P、Q是波上的两个质点，此时质点P沿y轴负方向运动。图乙是波上某一质点的振动图像。下列说法中正确的（　　）是 A. 该波沿x轴负方向传播 B. 图乙可能为Q点的振动图像 C. t=0.10s时，质点P沿y轴正方向运动 D. 该波的波速为80m/s 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．因为t=0时刻质点P沿y轴负方向运动，则波沿x轴正方向传播，选项A错误； B．因为t=0时刻质点Q向上振动，对比振动图像可知，图乙不是Q点的振动图像，选项B错误； C．t=0.10s=0.5T时，波向右传播半个波长的距离，则此时质点P到达x轴下方与t=0位置对称的位置，则此时质点P沿y轴正方向运动，选项C正确； D．该波的波速为 选项D错误。 故选C。 5. 2021年九月下旬，世界首个钍核反应堆在我国甘肃省测试成功！该装置中的钍吸收某个粒子X后转变成钍，然后衰变为铀，同时放出两个相同的粒子Y，则（ ） A. X为质子，Y是中子 B. X为质子．Y是电子 C. X为中子，Y是质子 D. X为中子，Y是电子 【答案】D 【解析】 【详解】核反应中，根据质量数和电荷数守恒的原则，两个核反应方程分别为 可知X为中子，Y是电子，故ABC错误，D正确。 故选D。 6. 心电图仪是将心肌收缩产生的脉动转化为电压脉冲的仪器，其输出部分可以等效为交流电源和定值电阻串联，如图所示。心电图仪与一理想变压器的原线圈连接，一可变电阻R与该变压器的副线圈连接，原副线圈的匝数分别为、。在交流电源的电压有效值不变的情况下，将可变电阻R的阻值调大的过程中（　　） A. 原线圈两端的电压不变，副线圈两端的电压不变 B. 通过原线圈的电流不变，通过副线圈的电流变小 C. 当时，R获得的功率最大 D. 当时，R获得的功率最大 【答案】C 【解析】 【详解】A．将R等效在原线圈电阻R1中，由于功率不变，则有 又因为 则有 则有 可知，当R变大时，变大，即原线圈两端的电压变大，副线圈两端的电压变大，故A错误； B．原线圈中的电流为 当R变大时，I1变小，由可知，I2也变小，故B错误； CD．由于 由数学知识可知，当时，PR最大，即 解得，故C正确，D错误。 故选C。 7. 如图所示，相距为L的两条足够长的平行金属导轨右端连接有一定值电阻R，整个装置被固定在水平地面上，整个空间存在垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B，两根质量均为m，电阻都为R，与导轨间的动摩擦因数都为的相同金属棒、垂直放在导轨上。现在给金属棒施加一水平向左的作用力F，使金属棒从静止开始以加速度a做匀加速直线运动，若重力加速度为g，导轨电阻不计，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。则下列说法正确的是（　　） A. 从金属棒开始运动到金属棒开始运动经历的时间为 B. 若从金属棒开始运动到金属棒开始运动经历的时间为T，则金属棒开始运动时，水平拉力F的瞬时功率为 C. 若从金属棒开始运动到金属棒开始运动经历的时间为T，则此过程中流过电阻R的电荷量为 D. 从金属棒开始运动到金属棒开始运动的过程中，两金属棒的发热量相等 【答案】B 【解析】 【详解】A．以EF为研究对象，设EF刚开始运动时其电流大小为I，则通过MN的电流为2I，由题有 根据闭合电路欧姆定律得 又， 联立解得，故A错误； B．金属棒EF开始运动时，由 得 金属棒MN所受的安培力大小为 以MN为研究对象，根据牛顿第二定律得 拉力的功率为 又 解得，故B正确； C．MN棒在T时间内通过的位移为 根据，，， 则得通过MN棒的电量为 由于两棒的电阻都为R，则此过程中流过电阻R的电荷量为，故C错误； D．由于MN棒切割磁感线，产生感应电动势，相当于电源，通过MN的电流是EF电流的2倍，根据焦耳定律 可知MN的发热量是EF的4倍，故D错误。 故选B。 8. 一定量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态，其图像如图所示，其中，ab过原点，bc与纵轴平行，ac与横轴平行，下列说法正确的是（　　） A. 过程ab中气体一定吸热 B. 过程bc中气体既不吸热也不放热 C. a、b和c三个状态中，状态a分子的平均动能最小 D. b和c两个状态中，容器壁单位面积、单位时间内受到气体分子撞击的次数相同 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由图示可知，ab过程，气体压强与热力学温度成正比，则气体发生等容变化，气体体积不变，外界对气体不做功，气体温度升高，内能增大，由热力学第一定律可知，气体吸收热量，故A正确； B．由图示可知，bc过程气体发生等温变化，气体内能不变，压强减小，由玻意耳定律可知，体积增大，气体对外做功，由热力学第一定律可知，气体吸热，故B错误； C．a、b和c三个状态中，状态a的温度最低，则分子的平均动能最小，故C正确； D．由图象可知，bc过程气体发生等温变化，气体内能不变，压强减小，由玻意耳定律可知，体积增大，b、c状态气体的分子数密度不同，b和c两个状态中，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同，故D错误。 故选AC。 9. 如图所示为一种质谱仪的示意图，由加速电场、静电分析器和磁分析器组成。若静电分析器通道中心线的半径为R，通道内均匀辐射电场，在中心线处的电场强度大小为E，磁分析器有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外。一质量为m、电荷量为q的粒子从静止开始经加速电场加速后沿中心线通过静电分析器，由P点垂直边界进入磁分析器，最终打到胶片上的Q点，不计粒子重力，下列说法正确的是（　　） A. 极板M比极板N的电势高 B. 加速电场的电压U=ER C. 直径 D. 若一群粒子从静止开始经过题述过程都落在胶片上的同一点，则该群粒子具有相同的比荷 【答案】AD 【解析】 【详解】A．带电粒子要打到胶片上的Q点，根据磁场方向和左手定则可知带电粒子需带正电，在加速电场能够得到加速，则极板M比极板N电势高，故A正确； B．在静电分析器中带电粒子做匀速圆周运动，电场力提供向心力，即 根据动能定理，有 解得 故B错误； CD．若一群离子从静止开始经过上述过程都落在胶片上同一点，即半径相同，根据洛伦兹力提供向心力有 粒子在加速电场中，有 联立解得 即只与带电粒子的比荷有关； 带电粒子垂直进入磁分析器，直径为 故C错误，D正确。 故选AD。 10. 如图，两等量异种电荷在同一水平线上，它们连线的中点为O，竖直面内的半圆弧光滑绝缘轨道的圆心在O点，圆弧的半径为R，B为圆弧上的一点，与水平方向夹角。一电荷量为，质量为m的带电小球从轨道的A端由静止释放，沿轨道运动到最低点C时，速度，g为重力加速度，取无穷远处电势为零，下列说法正确的是（　　） A. 电场中间电势差为 B. 电场中A点的电势为 C. 小球运动到B点时的动能为 D. 小球运动到B点时，其动能与电势能的和为 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．取无穷远处电势为0，则最低点处电势为0；O点和C点是电势相同的两点，因此，小球从A点运动到最低点过程中，由动能定理可得 mgR+qUAO＝mv2 解得 UAO＝ 而 UAO=φA-0 解得 φA＝ 故A错误，B正确； CD．小球在最低点处的动能和电势能的总和为 由最低点C运动到B重力势能增加量为 由最低点C运动到B点过程，动能、电势能、重力势能的总量守恒，所以小球在B点的动能和电势能的总和为 小球在最低点C的动能为 从C到B电场力做功小于从A到C电场力的功，即小于7mgR，从C到B重力做功为-0.4mgR，则，从C到B电场力和重力之和小于6.6mgR，即到达B点的动能小于14.6mgR，选项C错误，D正确。 故选BD。 二、实验题（本题共2小题，共16分） 11. 小林同学用如图所示装置探究“在外力一定时，物体的加速度与其质量之间的关系”。已知当地的重力加速度为g，所使用的打点计时器所接的交流电的频率为。 （1）实验中，需要平衡摩擦力，小车后面应固定一条纸带，纸带穿过打点计时器，调节木板的倾斜度，使小车在__________（填“受”，“不受）”绳的拉力时能拖动纸带沿木板做匀速直线运动。 （2）乙图为某次实验中打出的一条纸带，确定出O、A、B、C、D、E、F共7个计数点，每两个相邻的计数点之间还有1个计时点未画出。由该纸带可求得小车的加速度为____；（结果保留3位有效数字） （3）测出小车和车上砝码的总质量M和对应的加速度a，小林作出如图丙中实线所示的图线，图线偏离直线的主要原因是___________； （4）小林调整了图像的横纵坐标，描绘出如图丁所示的图像。已知实验中所挂砂桶和砂的质量为m，且已经准确的平衡了摩擦力，小林发现图像不过原点，根据牛顿第二定律：在拉力不变的情况下，与M应该成正比，小明百思不得其解，请你告诉他图丁纵轴上的截距的物理意义是___________（用题中所给的字母表示）。 【答案】（1）不受 （2）2.97 （3）未满足小车质量远大于砂和砂桶的质量 （4） 【解析】 【小问1详解】 平衡摩擦力时，小车后面应固定一条纸带，纸带穿过打点计时器，调节木板的倾斜度，使小车在不受绳的拉力时能拖动纸带沿木板做匀速直线运动。 【小问2详解】 相邻的计数点之间还有1个计时点未画出，相邻的计数点之间时间间隔为 根据逐差法可知，小车的加速度为 解得 【小问3详解】 由牛顿第二定律可得， 解得 只有当m远小于M时，图线成线性关系，所以图像如图所示，图线偏离直线的主要原因是未满足小车质量远大于砂和砂桶的质量。 【小问4详解】 由牛顿第二定律可得， 解得 根据图像的特点可知，图像在纵轴上的截距为。 12. 学校物理兴趣小组为了测定某金属探测仪的电池的电动势（左右）和内阻（左右），设计了如图甲所示的电路，允许通过电池的最大电流为，为定值电阻，R为电阻箱． （1）实验室备有的保护电阻有以下几种规格，本实验应选用_________； A． B． C． （2）该小组首先正确得出与的关系式为___________（用E、r、和R表示），然后根据测得的电阻值R和电压表的示数U，正确作出图像如图乙所示，则该电池的电动势________V，内阻____________。 【答案】 ①. B ②. ③. 10 ④. 【解析】 【详解】（1）[1]当变阻箱短路时，电路中通过的最大电流为100mA，则由闭合电路欧姆定律可知，定值电阻的最小阻值约为 所以定值电阻应选的，故选B。 （2）[2] 由闭合电路欧姆定律可得 变形得 由数学知识可知，图象中的截距 斜率 解得 三、计算题（本题共3小题，共38分）（要求有必要的文字说明和公式，否则不得分） 13. 如图所示，一开口向下的汽缸竖直悬挂，汽缸内有一质量不计的薄活塞密封着一定质量的理想气体。当缸内气体的热力学温度为时，活塞到缸口的距离为缸口到缸底的距离的一半。已知活塞的横截面积为S，大气压强恒为，不计活塞与汽缸内壁的摩擦。 （1）若对缸内气体缓慢加热，求活塞到达缸口时气体的热力学温度T； （2）若保持缸内气体的温度不变，用竖直向下的拉力将活塞缓慢拉至缸口，求活塞到达缸口时拉力的大小F。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）设缸口到缸底的距离为L，对缸内气体缓慢加热，活塞到达缸口的过程中密封气体做等压变化，有 解得活塞到达缸口时气体的热力学温度为 （2）保持缸内气体的温度不变，用竖直向下的拉力将活塞缓慢拉至缸口时，设缸内气体的压强为p，根据玻意耳定律有 对活塞，根据物体的平衡条件有 解得 14. 光滑水平面上静置一质量M=3kg的平板，平板上表面AB段粗糙，长度为L=1m，BC段光滑｡一轻弹簧一端固定于平板右端C处，此时弹簧自然长度与BC间的距离相等｡现有一质量m=1kg的小物块（可视为质点）以的初速度从A端滑上平板，经过一段时间，弹簧被第一次压缩到最短｡已知小物块m与平板间的动摩擦因数，重力加速度大小g=10m/s2，求： （1）弹簧的最大弹性势能是多少？ （2）从小物块滑上平板到弹簧第一次压缩到最短的过程中，弹簧弹力的冲量大小是多少？（结果可以保留根式） 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）弹簧的弹性势能最大时，质点与平板达到共同速度v，根据系统动量守恒及总能量守恒得 可得 （2）质点滑上平板后在AB段匀减速运动，平板匀加速运动，设到达B点时质点和平板的速度分别为v1，v2，根据系统动量守恒及总能量守恒得 质点从B点开始压缩弹簧，到弹簧被压缩到最短的过程中，由动量定理得 可得 弹簧弹力的冲量大小是。 15. 电子对湮灭是指电子e－和正电子e＋碰撞后湮灭，产生伽马射线的过程，电子对湮灭是正电子发射计算机断层扫描(PET)及正电子湮灭能谱学(PAS)的物理基础．如图所示，在平面直角坐标系xOy上，P点在x轴上，且OP＝2L，Q点在负y轴上某处．在第Ⅰ象限内有平行于y轴的匀强电场，在第Ⅱ象限内有一圆形区域，与x、y轴分别相切于A、C两点，OA＝L，在第Ⅳ象限内有一未知的矩形区域(图中未画出)，未知矩形区域和圆形区域内有完全相同的匀强磁场，磁场方向垂直于xOy平面向里．一束速度大小为v0的电子束从A点沿y轴正方向射入磁场，经C点射入电场，最后从P点射出电场区域；另一束速度大小为v0的正电子束从Q点沿与y轴正向成45°角的方向射入第Ⅳ象限，而后进入未知矩形磁场区域，离开磁场时正好到达P点，且恰好与从P点射出的电子束正碰发生湮灭，即相碰时两束粒子速度方向相反．已知正、负电子质量均为m、电荷量大小均为e，电子的重力不计．求： (1)圆形区域内匀强磁场磁感应强度B的大小和第Ⅰ象限内匀强电场的场强E的大小； (2)电子从A点运动到P点所用的时间； (3)Q点纵坐标及未知矩形磁场区域的最小面积S． 【答案】(1)； (2)(3)－4L，S＝2L(－1)L＝2(－1)L2 【解析】 【详解】(1)电子束a从A点沿y轴正方向发射，经过C点，由题意可得电子在磁场中运动的半径 R＝L 又 ev0B＝ 解得 B＝ 电子在电场中做类平抛运动，得 2L＝v0t1 又 加速度为 a＝ 解得 E＝，t1＝ (2)在磁场中运动的周期 电子在磁场中运动了四分之一圆周，则 t2＝T＝ 在电场中运动时间t1＝，故从A到P的时间 t＝t1＋t2＝ (3)速度为v0的正电子在磁场中运动的半径 电子从P点穿过x轴时与x轴正方向夹角为θ vy＝v0 θ＝ 故Q点的纵坐标 y＝－(R2＋2Ltan)＝－4L 未知矩形磁场区域的最小面积为图中矩形PFMN的面积 S＝2L(－1)L＝2(－1)L2 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026年度下学期高三期初考试 物理试卷 一、选择题：本题共10小题，共46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，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 下列说法正确的是（　　） A. 光的偏振现象说明光是一种纵波 B. 用光导纤维束传输图像和信息，这是利用了光的折射原理 C. 一切波都能发生衍射，红外线比紫外线更容易发生衍射现象 D. 对于受迫振动，驱动力频率越大，受迫振动的振幅一定越大 2. 重力为G的体操运动员在进行自由体操比赛时，有如图所示的比赛动作，当运动员竖直倒立保持静止状态时，两手臂夹角为θ对称支撑，则（　　） A. 当时，运动员单手对地面的正压力大小为G B. 当时，运动员单手对地面的正压力大小为 C. 当θ不同时，运动员受到的地面合力不同 D. 当θ不同时，运动员与地面间的相互作用力不相等 3. 2019年5月17日，我国成功发射第45颗北斗导航卫星，该卫星属于地球静止轨道卫星（同步卫星）。该卫星（　　） A. 入轨后的速度大于第一宇宙速度 B. 该卫星可以定位在天津上空一定高度处 C. 入轨后向心加速度小于地球表面赤道上物体随地球自转的向心加速度 D. 该卫星的机械能大于同质量的近地卫星的机械能 4. 一列沿x轴传播的简谐横波，在t=0时的波形如图甲所示，P、Q是波上的两个质点，此时质点P沿y轴负方向运动。图乙是波上某一质点的振动图像。下列说法中正确的（　　）是 A. 该波沿x轴负方向传播 B. 图乙可能为Q点的振动图像 C. t=0.10s时，质点P沿y轴正方向运动 D. 该波的波速为80m/s 5. 2021年九月下旬，世界首个钍核反应堆在我国甘肃省测试成功！该装置中的钍吸收某个粒子X后转变成钍，然后衰变为铀，同时放出两个相同的粒子Y，则（ ） A. X为质子，Y是中子 B. X为质子．Y是电子 C. X为中子，Y是质子 D. X为中子，Y是电子 6. 心电图仪是将心肌收缩产生的脉动转化为电压脉冲的仪器，其输出部分可以等效为交流电源和定值电阻串联，如图所示。心电图仪与一理想变压器的原线圈连接，一可变电阻R与该变压器的副线圈连接，原副线圈的匝数分别为、。在交流电源的电压有效值不变的情况下，将可变电阻R的阻值调大的过程中（　　） A. 原线圈两端的电压不变，副线圈两端的电压不变 B. 通过原线圈的电流不变，通过副线圈的电流变小 C. 当时，R获得的功率最大 D. 当时，R获得的功率最大 7. 如图所示，相距为L的两条足够长的平行金属导轨右端连接有一定值电阻R，整个装置被固定在水平地面上，整个空间存在垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B，两根质量均为m，电阻都为R，与导轨间的动摩擦因数都为的相同金属棒、垂直放在导轨上。现在给金属棒施加一水平向左的作用力F，使金属棒从静止开始以加速度a做匀加速直线运动，若重力加速度为g，导轨电阻不计，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。则下列说法正确的是（　　） A. 从金属棒开始运动到金属棒开始运动经历的时间为 B. 若从金属棒开始运动到金属棒开始运动经历的时间为T，则金属棒开始运动时，水平拉力F的瞬时功率为 C. 若从金属棒开始运动到金属棒开始运动经历的时间为T，则此过程中流过电阻R的电荷量为 D. 从金属棒开始运动到金属棒开始运动的过程中，两金属棒的发热量相等 8. 一定量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态，其图像如图所示，其中，ab过原点，bc与纵轴平行，ac与横轴平行，下列说法正确的是（　　） A. 过程ab中气体一定吸热 B. 过程bc中气体既不吸热也不放热 C. a、b和c三个状态中，状态a分子的平均动能最小 D. b和c两个状态中，容器壁单位面积、单位时间内受到气体分子撞击的次数相同 9. 如图所示为一种质谱仪的示意图，由加速电场、静电分析器和磁分析器组成。若静电分析器通道中心线的半径为R，通道内均匀辐射电场，在中心线处的电场强度大小为E，磁分析器有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外。一质量为m、电荷量为q的粒子从静止开始经加速电场加速后沿中心线通过静电分析器，由P点垂直边界进入磁分析器，最终打到胶片上的Q点，不计粒子重力，下列说法正确的是（　　） A. 极板M比极板N的电势高 B. 加速电场的电压U=ER C. 直径 D. 若一群粒子从静止开始经过题述过程都落在胶片上的同一点，则该群粒子具有相同的比荷 10. 如图，两等量异种电荷在同一水平线上，它们连线的中点为O，竖直面内的半圆弧光滑绝缘轨道的圆心在O点，圆弧的半径为R，B为圆弧上的一点，与水平方向夹角。一电荷量为，质量为m的带电小球从轨道的A端由静止释放，沿轨道运动到最低点C时，速度，g为重力加速度，取无穷远处电势为零，下列说法正确的是（　　） A. 电场中间电势差为 B. 电场中A点的电势为 C. 小球运动到B点时的动能为 D. 小球运动到B点时，其动能与电势能的和为 二、实验题（本题共2小题，共16分） 11. 小林同学用如图所示装置探究“在外力一定时，物体的加速度与其质量之间的关系”。已知当地的重力加速度为g，所使用的打点计时器所接的交流电的频率为。 （1）实验中，需要平衡摩擦力，小车后面应固定一条纸带，纸带穿过打点计时器，调节木板的倾斜度，使小车在__________（填“受”，“不受）”绳的拉力时能拖动纸带沿木板做匀速直线运动。 （2）乙图为某次实验中打出的一条纸带，确定出O、A、B、C、D、E、F共7个计数点，每两个相邻的计数点之间还有1个计时点未画出。由该纸带可求得小车的加速度为____；（结果保留3位有效数字） （3）测出小车和车上砝码的总质量M和对应的加速度a，小林作出如图丙中实线所示的图线，图线偏离直线的主要原因是___________； （4）小林调整了图像的横纵坐标，描绘出如图丁所示的图像。已知实验中所挂砂桶和砂的质量为m，且已经准确的平衡了摩擦力，小林发现图像不过原点，根据牛顿第二定律：在拉力不变的情况下，与M应该成正比，小明百思不得其解，请你告诉他图丁纵轴上的截距的物理意义是___________（用题中所给的字母表示）。 12. 学校物理兴趣小组为了测定某金属探测仪的电池的电动势（左右）和内阻（左右），设计了如图甲所示的电路，允许通过电池的最大电流为，为定值电阻，R为电阻箱． （1）实验室备有的保护电阻有以下几种规格，本实验应选用_________； A． B． C． （2）该小组首先正确得出与的关系式为___________（用E、r、和R表示），然后根据测得的电阻值R和电压表的示数U，正确作出图像如图乙所示，则该电池的电动势________V，内阻____________。 三、计算题（本题共3小题，共38分）（要求有必要的文字说明和公式，否则不得分） 13. 如图所示，一开口向下的汽缸竖直悬挂，汽缸内有一质量不计的薄活塞密封着一定质量的理想气体。当缸内气体的热力学温度为时，活塞到缸口的距离为缸口到缸底的距离的一半。已知活塞的横截面积为S，大气压强恒为，不计活塞与汽缸内壁的摩擦。 （1）若对缸内气体缓慢加热，求活塞到达缸口时气体的热力学温度T； （2）若保持缸内气体的温度不变，用竖直向下的拉力将活塞缓慢拉至缸口，求活塞到达缸口时拉力的大小F。 14. 光滑水平面上静置一质量M=3kg的平板，平板上表面AB段粗糙，长度为L=1m，BC段光滑｡一轻弹簧一端固定于平板右端C处，此时弹簧自然长度与BC间的距离相等｡现有一质量m=1kg的小物块（可视为质点）以的初速度从A端滑上平板，经过一段时间，弹簧被第一次压缩到最短｡已知小物块m与平板间的动摩擦因数，重力加速度大小g=10m/s2，求： （1）弹簧的最大弹性势能是多少？ （2）从小物块滑上平板到弹簧第一次压缩到最短的过程中，弹簧弹力的冲量大小是多少？（结果可以保留根式） 15. 电子对湮灭是指电子e－和正电子e＋碰撞后湮灭，产生伽马射线的过程，电子对湮灭是正电子发射计算机断层扫描(PET)及正电子湮灭能谱学(PAS)的物理基础．如图所示，在平面直角坐标系xOy上，P点在x轴上，且OP＝2L，Q点在负y轴上某处．在第Ⅰ象限内有平行于y轴的匀强电场，在第Ⅱ象限内有一圆形区域，与x、y轴分别相切于A、C两点，OA＝L，在第Ⅳ象限内有一未知的矩形区域(图中未画出)，未知矩形区域和圆形区域内有完全相同的匀强磁场，磁场方向垂直于xOy平面向里．一束速度大小为v0的电子束从A点沿y轴正方向射入磁场，经C点射入电场，最后从P点射出电场区域；另一束速度大小为v0的正电子束从Q点沿与y轴正向成45°角的方向射入第Ⅳ象限，而后进入未知矩形磁场区域，离开磁场时正好到达P点，且恰好与从P点射出的电子束正碰发生湮灭，即相碰时两束粒子速度方向相反．已知正、负电子质量均为m、电荷量大小均为e，电子的重力不计．求： (1)圆形区域内匀强磁场磁感应强度B的大小和第Ⅰ象限内匀强电场的场强E的大小； (2)电子从A点运动到P点所用的时间； (3)Q点纵坐标及未知矩形磁场区域的最小面积S． 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $