广东省深圳市2026-2027学年高三上学期开学考物理模拟卷

**基本信息** 以电磁弹射、双星系统等科技前沿情境为载体，融合原子物理（氢原子能级）、力学（圆周运动）、电磁学（磁场天平）等模块，通过基础概念辨析与综合问题的梯度设计，考查物理观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择|10题/46分|放射性衰变、静电分选、波动图像|结合钢板厚度监测装置、分子速率分布图像，考查模型建构与科学推理| |实验|2题/18分|游标卡尺测量、电阻率测定、动能定理验证|通过电阻箱替代法、图像法处理数据，体现科学探究的问题与证据要素| |计算|3题/36分|汽缸加热热力学过程、碰撞能量损失、电磁感应综合|融入防滑带动摩擦因数、渐变磁场等真实参数，考查科学态度与问题解决能力|

2026-2027学年广东省深圳市高三上学期开学考物理模拟卷 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 第一部分（选择题 共46分） 一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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．如图所示，（a）为氢原子能级图，（b）为某放射性元素剩余质量m与原质量m0的比值随时间t的变化图像，（c）为轧制钢板时动态监测钢板厚度的装置图，（d）为原子核的比结合能随质量数变化图像。下列与四幅图对应的四种说法正确的是（　　） A．图（a）中，能量为10.5eV的光子轰击处于基态的氢原子，可能使之发生跃迁 B．图（b）中，由放射性元素剩余质量m与原质量m0的比值随时间t的变化规律可知其半衰期为115.1d C．图（c）中，探测器接收到的可能是α射线 D．图（d）中，比结合能越大，平均核子质量越大，原子核越稳定 2．利用砚台将墨条研磨成墨汁时讲究“圆、缓、匀”，如图，在研磨过程中，砚台始终静止在水平桌面上。当墨条的速度方向水平向左时，（　　） A．砚台对墨条的摩擦力方向水平向左 B．桌面对砚台的摩擦力方向水平向左 C．桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力 D．桌面对砚台的支持力与墨条对砚台的压力是一对平衡力 3．如图为磁场天平原理示意图，可通过磁场天平测量磁感应强度。质量为m的均质细金属棒通过两相同的轻质弹簧悬挂，金属棒处于水平状态，弹簧劲度系数为k，金属棒通过轻质导线通有电流强度为I的电流。长方形abcd为理想磁场边界，磁场边界ab长度为L。金属杆的右端有绝缘轻指针，无磁场时，调整指针位置指到0刻度。当长方形abcd区域内有匀强磁场，方向垂直纸面向外时，金属棒稳定时指针向下移动距离x，则该磁场的磁感应强度B为（　　） A． B． C． D． 4．一定质量的理想气体，体积保持不变。在甲、乙两个状态下，该气体分子速率分布图像如图所示。与状态甲相比，该气体在状态乙时（   ） A．分子的数密度较大 B．分子间平均距离较小 C．分子的平均动能较大 D．单位时间内分子碰撞单位面积器壁的次数较少 5．某同学用不可伸长的细线系一个质量为的发光小球，让小球在竖直面内绕一固定点做半径为的圆周运动。在小球经过最低点附近时用手机拍摄了一张照片，曝光时间为。由于小球运动，在照片上留下了一条圆弧形径迹，其长度约为半径的。估算小球在最低点时细线的拉力大小为（　　）（g取10 m/s²） A． B． C． D． 6．竖直轻弹簧固定在水平地面上，弹簧的劲度系数为k，原长为l，质量为m的铁球由弹簧的正上方h高处自由下落，与弹簧接触后压缩弹簧，当铁球下落到最低点时弹簧压缩量为x，不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A．铁球下落到最低点时所受合外力为零 B．铁球下落过程中铁球的机械能守恒 C．铁球的最大动能为 D．弹簧的最大弹性势能为 7．图甲是某人站在接有传感器的地板上做下蹲、起跳和回落动作的示意图，图中的小黑点表示人的重心，图乙是地板所受压力随时间变化的图像，取重力加速度。根据图像分析可知（     ） A．落地过程人受到的平均冲力约为1250 N B．人的重力可由b点读出，约为500 N C．人重心上升的最大高度约为1.25 m D．f点是人在双脚离开地板的过程中上升最高的点 二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分．在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得6分，部分选对的得部分分，有选错的得0分． 8．静电分选是在高压或超高压静电场中，利用待选物料间的电性差异来实现的。现在要对矿粒中的导体矿粒和非导体（电介质）矿粒进行分选，如图所示，让矿粒与高压带电极板a直接接触，以下说法正确的是（　　） A．左边矿粒是导体，右边矿粒是非导体 B．非导体矿粒将在电场力作用下向极板b运动 C．非导体矿粒在向极板b运动过程中电场力做负功 D．导体矿粒在向极板b运动过程中电势能减少 9．宇宙中，两颗靠得比较近的星体，只受到彼此之间的万有引力作用互相绕转，称之为双星系统。如图所示，两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O点做匀速圆周运动。现测得两颗星之间的距离为L，且，，万有引力常量为G。则（　　） A．星球A、B做圆周运动的线速度之比为1:3 B．星球A、B做圆周运动的角速度之比为3:1 C．星球B做圆周运动的周期为 D．若质量较大的A星球会“吸食”质量较小的B星球的表面物质，从而实现质量转移。则在“吸食”的最初阶段，A、B运动的周期变大 10．现为了在某海岸进行炸弹爆炸后的地质检测，在大海中的A处和陆地上的B处同时引爆炸弹，A、B处质点分别产生如图甲、乙所示的振动图像，且两处爆炸产生的波均向O处传播。已知两列波在海水中的传播速度均为v1＝1500m/s，在陆地上的传播速度均为v2＝3000m/s，AB＝600km，O为AB的中点，C为OB的中点，假设两列波在海水和陆地上的传播速度不变，忽略海水的流速。则（　　） A．O点为振动减弱点 B．若A处有一漂浮物，漂浮物运动到陆地的最短时间为200s C．由于A、B处两列波在海水和陆地上的传播速度不同，故无法形成干涉现象 D．C点持续振动的时间为200s 第二部分（非选择题 共54分） 三、非选择题：本题共5小题，共54分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。 11．（8分） 某实验小组想要测量一金属丝的电阻率和某电源的电动势、内阻，设计了如图甲所示的电路。实验时可调节滑片P来改变金属丝接入电路的阻值，电流表视为理想电表，定值电阻的阻值为。 (1)在金属丝接入电路前，用50分度的游标卡尺测金属丝的长度和直径，直径的测量结果的局部放大图如图乙所示，则金属丝的直径_____mm。 (2)将金属丝接入电路，闭合开关，将开关拨至2，调节滑片P至最左端，此时电流表示数为，再将开关拨至1，调节电阻箱的阻值，直至电流表示数仍为，此时电阻箱的示数为，则金属丝的电阻率为_____。（用、、、表示） (3)保持开关闭合，将开关拨至2，调节滑片P，多次实验后测得多组金属丝接入电路的长度和电流表示数。处理数据后获得的图像如图丙所示，图像的纵截距为，斜率为，则电源的电动势_____，内阻_____。（用给定的物理量符号表示） 12．（10分） 某同学用如图甲所示的装置验证动能定理，用天平测出滑块（含遮光条）的质量M，钩码的质量m（m略小于M），当地重力加速度为g (1)用游标卡尺测量遮光条宽度如图乙所示，其宽度__________mm。 (2)实验前需调节气垫导轨螺钉使之水平，下列做法正确的是__________ A．用刻度尺测量气垫导轨两端距桌面的高度，调节气垫导轨螺钉，使两高度相等 B．接通气泵，待气流稳定后调节气垫导轨螺钉，使滑块能在短时间内保持静止 C．接通气泵，挂上钩码，将滑块从气垫导轨上同一位置由静止释放，测出遮光条两次通过光电门的遮光时间、，调节气垫导轨螺钉，使 (3)将滑块移到气垫导轨的右端，在绳上挂上钩码，用手__________（选填“托住钩码”或“挡住滑块”），测出遮光条中心到光电门中心的距离x； (4)将滑块由静止释放，记录遮光条通过光电门时的遮光时间t，则滑块（含遮光条）增加的动能为__________（用字母表示）； (5)实验中多次改变滑块释放的位置，测得多组x和t的数据，作出的图像为一条倾斜直线；小明同学对滑块应用动能定理得，又，联立解得，所以小明认为图线斜率k的理论值为。你是否同意他的观点？请简要说明理由。____________________ 13．（12分） 如图，一竖直放置的汽缸上端开口，汽缸壁内有卡口，卡口距缸底的高度h=20cm．汽缸活塞的面积S=100cm2，重量G=100N，其下方密封有一定质量的理想气体，活塞只能在卡口下方上下移动．活塞和汽缸壁均绝热，不计它们之间的摩擦，竖直轻弹簧下端与缸底固定连接，上端与活塞固定连接，原长l0=15cm，劲度系数k=2000N/m．开始时活塞处于静止状态，汽缸内气体温度T1=200K，弹簧的长度l1=10cm，现用电热丝缓慢加热汽缸中的气体（大气压P0=1.0×105Pa）．求 （i）当弹簧恢复原长时时汽缸内气体的温度T2； （ⅱ）当汽缸中的气体温度T3=500K时汽缸内气体的压强P3． 14．（12分） 如图，长为的轻绳一端固定在点，另一端连接质量的小球。起始时小球位于点上方的点，与竖直方向夹角为，绳子恰好伸直，使小球由静止下落，当小球运动到最低点时恰好与静置于足够长水平面上质量为的滑块发生碰撞，碰撞时间极短，且碰撞后滑块的速度大小为。足够长的水平面上每间隔铺设有宽度为的防滑带。滑块与水平面间的动摩擦因数为，滑块与防滑带间的动摩擦因数为，重力加速度大小取。求： (1)小球与滑块碰撞前瞬间速度的大小； (2)小球与滑块碰撞过程中损失的机械能； (3)滑块从开始运动到静止的位移大小。 15．（12分） 我国第三艘航母“福建号”已装备最先进的电磁弹射技术。某兴趣小组根据所学的物理原理进行电磁弹射设计，其加速和减速过程可以简化为下述过程。两根足够长的平直轨道和固定在水平面上，其中左侧为光滑金属轨道，轨道电阻忽略不计，间接有定值电阻，右侧为粗糙绝缘轨道。沿轨道建立轴，坐标原点与点重合。左侧分布有垂直于轨道平面向下的匀强磁场、右侧为沿轴渐变的磁场，垂直于轴方向磁场均匀分布。现将一质量为，长度为，电阻为的金属棒垂直放置在轨道上，与距离为。的右方还有质量为3m，各边长均为的形框，其电阻为。棒在恒力作用下向右运动，到达前已匀速。当棒运动到处时撤去恒力，随后与U形框发生碰撞，碰后连接成“口”字形闭合线框，并一起运动，后续运动中受到与运动方向相反的阻力，阻力大小与速度满足。已知，，，，，，，求： (1)棒ab与U形框碰撞前速度的大小； (2)棒ab与U形框碰撞前通过电阻R的电量； (3)“口”字形线框停止运动时，fc边的坐标； 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年广东省深圳市高三上学期开学考物理模拟卷 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 第一部分（选择题 共46分） 一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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．如图所示，（a）为氢原子能级图，（b）为某放射性元素剩余质量m与原质量m0的比值随时间t的变化图像，（c）为轧制钢板时动态监测钢板厚度的装置图，（d）为原子核的比结合能随质量数变化图像。下列与四幅图对应的四种说法正确的是（　　） A．图（a）中，能量为10.5eV的光子轰击处于基态的氢原子，可能使之发生跃迁 B．图（b）中，由放射性元素剩余质量m与原质量m0的比值随时间t的变化规律可知其半衰期为115.1d C．图（c）中，探测器接收到的可能是α射线 D．图（d）中，比结合能越大，平均核子质量越大，原子核越稳定 【答案】B 【详解】A．10.2eV恰好为氢原子2能级和1能级的能级差，所以处于基态的氢原子恰好能吸收，发生跃迁，所以能量为10.5eV的光子轰击处于基态的氢原子，不能使之发生跃迁，故A错误； B．放射性原子核剩余质量与原质量的比值从衰变为，所用时间为 所以半衰期为115.1d，故B正确； C．α粒子穿透能力比较弱，不能穿透钢板，故C错误； D．比结合能越大，平均核子质量越小，原子核越稳定，故D错误。 故选B。 2．利用砚台将墨条研磨成墨汁时讲究“圆、缓、匀”，如图，在研磨过程中，砚台始终静止在水平桌面上。当墨条的速度方向水平向左时，（　　） A．砚台对墨条的摩擦力方向水平向左 B．桌面对砚台的摩擦力方向水平向左 C．桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力 D．桌面对砚台的支持力与墨条对砚台的压力是一对平衡力 【答案】C 【详解】A．当墨条速度方向水平向左时，墨条相对于砚台向左运动，故砚台对墨条的摩擦力方向水平向右，故A错误； B．根据牛顿第三定律，墨条对砚台的摩擦力方向水平向左，由于砚台处于静止状态，故桌面对砚台的摩擦力方向水平向右，故B错误； C．由于砚台处于静止状态，水平方向桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力，故C正确； D．桌面对砚台的支持力大小等于砚台的重力加上墨条对其的压力，故桌面对砚台的支持力大于墨条对砚台的压力，故D错误。 故选C。 3．如图为磁场天平原理示意图，可通过磁场天平测量磁感应强度。质量为m的均质细金属棒通过两相同的轻质弹簧悬挂，金属棒处于水平状态，弹簧劲度系数为k，金属棒通过轻质导线通有电流强度为I的电流。长方形abcd为理想磁场边界，磁场边界ab长度为L。金属杆的右端有绝缘轻指针，无磁场时，调整指针位置指到0刻度。当长方形abcd区域内有匀强磁场，方向垂直纸面向外时，金属棒稳定时指针向下移动距离x，则该磁场的磁感应强度B为（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】无磁场时指针位于0刻度处，此时弹簧弹力与金属棒重力平衡，则当指针向下移动距离x稳定时有 2kx=IBL 解得 故选D。 4．一定质量的理想气体，体积保持不变。在甲、乙两个状态下，该气体分子速率分布图像如图所示。与状态甲相比，该气体在状态乙时（   ）    A．分子的数密度较大 B．分子间平均距离较小 C．分子的平均动能较大 D．单位时间内分子碰撞单位面积器壁的次数较少 【答案】C 【详解】AB．根据题意，一定质量的理想气体，甲乙两个状态下气体的体积相同，所以分子密度相同、分子的平均距离相同，故AB错误； C．根据题图可知，乙状态下气体速率大的分子占比较多，则乙状态下气体温度较高，则平均动能大，故C正确； D．乙状态下气体平均速度大，密度相等，则单位时间内撞击容器壁次数较多，故D错误。 故选C。 5．某同学用不可伸长的细线系一个质量为的发光小球，让小球在竖直面内绕一固定点做半径为的圆周运动。在小球经过最低点附近时用手机拍摄了一张照片，曝光时间为。由于小球运动，在照片上留下了一条圆弧形径迹，其长度约为半径的。估算小球在最低点时细线的拉力大小为（　　）（g取10 m/s²） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】曝光时间内小球运动的弧长 因曝光时间极短，可近似认为该段时间小球匀速运动，因此最低点速度为 小球在最低点时，拉力与重力的合力提供向心力，由牛顿第二定律得 整理并代入数据解得 故选B。 6．竖直轻弹簧固定在水平地面上，弹簧的劲度系数为k，原长为l，质量为m的铁球由弹簧的正上方h高处自由下落，与弹簧接触后压缩弹簧，当铁球下落到最低点时弹簧压缩量为x，不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A．铁球下落到最低点时所受合外力为零 B．铁球下落过程中铁球的机械能守恒 C．铁球的最大动能为 D．弹簧的最大弹性势能为 【答案】C 【详解】A．铁球刚接触弹簧时重力大于弹力，向下做加速运动，当重力等于弹力时速度达到最大，此时铁球所受合外力为零，设此时弹簧的压缩量为，根据平衡条件有 解得 铁球越过该位置继续向下运动直到最低点，此过程弹簧压缩量逐渐增大，弹力逐渐增大并大于重力，合力方向向上，铁球做减速运动，可知到达最低点时弹力大于重力，合外力不为零，故A错误； B．铁球下落过程中未接触弹簧前只受重力作用，机械能守恒，铁球接触弹簧后继续下落的过程中，弹簧的弹力对铁球做负功，根据功能关系可知铁球的机械能不守恒，故B错误； C．由对A选项的分析可知当弹簧的压缩量为时铁球的速度最大，动能最大，铁球由静止下落到速度最大位置的过程，对于铁球和弹簧组成的系统，根据机械能守恒定律有 将代入解得 可知铁球的最大动能为，故C正确； D．铁球从静止开始下落到最低点的过程，对于铁球和弹簧组成的系统，根据机械能守恒定律可知，铁球减小的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能，设弹簧的最大弹性势能为，则有 可知弹簧的最大弹性势能为，故D错误。 故选C。 7．图甲是某人站在接有传感器的地板上做下蹲、起跳和回落动作的示意图，图中的小黑点表示人的重心，图乙是地板所受压力随时间变化的图像，取重力加速度。根据图像分析可知（     ） A．落地过程人受到的平均冲力约为1250 N B．人的重力可由b点读出，约为500 N C．人重心上升的最大高度约为1.25 m D．f点是人在双脚离开地板的过程中上升最高的点 【答案】A 【详解】C．从d点到e点人在空中运动，人在空中运动的时间 人上升的最大高度约为，故C错误； B．人的重力从a点读出约为1000N，故B错误； A．落地瞬间人的速度为 落地过程，根据动量定理 其中， 可得落地过程人受到的平均冲力为，故A正确； D．从d点到e点压力等于零，表明在d点是人双脚离开地板的一瞬间，从d点到e点人在空中运动，e点是人落回地板的一瞬间，f点是人双脚在地板上压力最大点，故D错误。 故选A。 二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分．在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得6分，部分选对的得部分分，有选错的得0分． 8．静电分选是在高压或超高压静电场中，利用待选物料间的电性差异来实现的。现在要对矿粒中的导体矿粒和非导体（电介质）矿粒进行分选，如图所示，让矿粒与高压带电极板a直接接触，以下说法正确的是（　　） A．左边矿粒是导体，右边矿粒是非导体 B．非导体矿粒将在电场力作用下向极板b运动 C．非导体矿粒在向极板b运动过程中电场力做负功 D．导体矿粒在向极板b运动过程中电势能减少 【答案】AD 【详解】A．非导体分子中的电子和原子核结合得相当紧密，电子处于束缚状态。当非导体接触电极时，非导体分子中的电子与原子核之间只能做微观的相对移动，产生“极化”现象，使得非导体和外电场垂直的两个表面上分别出现正、负电荷，这些正、负电荷的数量相等，但不能离开原来的分子，根据图中所示可知，左边矿粒发生了接触起电现象，右边矿粒发生了“极化”现象，即左边矿粒是导体，右边矿粒是非导体，故A正确； D．结合上述可知，左边矿粒是导体，由于接触起电，导体矿粒带正电，所受电场力方向向上，导体矿粒在电场力作用下向极板b运动，电场力做正功，电势能减小，故D正确； BC．结合上述，右边矿粒是非导体，由于矿粒与高压带电极板a直接接触，电场对非导体矿粒下表面的负电荷的电场力大于电场对非导体矿粒上表面的正电荷的电场力，即非导体矿粒所受电场力合力方向向下，非导体矿粒在电场力作用下将聚集在极板a上，非导体矿粒不会向极板b运动，故BC错误。 故选AD。 9．宇宙中，两颗靠得比较近的星体，只受到彼此之间的万有引力作用互相绕转，称之为双星系统。如图所示，两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O点做匀速圆周运动。现测得两颗星之间的距离为L，且，，万有引力常量为G。则（　　） A．星球A、B做圆周运动的线速度之比为1:3 B．星球A、B做圆周运动的角速度之比为3:1 C．星球B做圆周运动的周期为 D．若质量较大的A星球会“吸食”质量较小的B星球的表面物质，从而实现质量转移。则在“吸食”的最初阶段，A、B运动的周期变大 【答案】AC 【详解】AB．对双星系统，彼此之间的万有引力提供它们做圆周运动的向心力，有， 可得 A、B做圆周运动的角速度相同，半径与质量成反比，由，知线速度之比为，故A正确、B错误； C．根据 又，则，故C正确； D．由于质量在两星球间转移，总质量不变，由，则周期不变，故D错误。 故选AC。 10．现为了在某海岸进行炸弹爆炸后的地质检测，在大海中的A处和陆地上的B处同时引爆炸弹，A、B处质点分别产生如图甲、乙所示的振动图像，且两处爆炸产生的波均向O处传播。已知两列波在海水中的传播速度均为v1＝1500m/s，在陆地上的传播速度均为v2＝3000m/s，AB＝600km，O为AB的中点，C为OB的中点，假设两列波在海水和陆地上的传播速度不变，忽略海水的流速。则（　　） A．O点为振动减弱点 B．若A处有一漂浮物，漂浮物运动到陆地的最短时间为200s C．由于A、B处两列波在海水和陆地上的传播速度不同，故无法形成干涉现象 D．C点持续振动的时间为200s 【答案】AD 【详解】A．由题图甲、乙可知两列波的周期均为T＝4s B处质点的振动形式传到O点所用时间t1＝＝100s A处质点的振动形式传到O点所用时间t2＝＝200s 可知B处质点的振动形式先传到O点，时间差Δt＝100s＝25T 因A、B两处波起振方向相反，故O点为振动减弱点，故A正确； B．波上质点本身不会随波迁移，而是在平衡位置附近上下振动，故漂浮物无法到达陆地，故B错误； C．两列波频率相同，可以产生干涉现象，故C错误； D．A处质点的振动形式传到C点所用时间t3＝t2＋＝250s B处质点的振动形式传到C点所用时间t4＝＝50s 时间差Δt'＝200s＝50T 因为两列波起振方向相反，故C点为振动减弱点，当A处质点的振动形式传到C点时，C点不再振动，所以C点持续振动的时间为Δt'＝200s，故D正确。 故选AD。 第二部分（非选择题 共54分） 三、非选择题：本题共5小题，共54分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。 11．（8分） 某实验小组想要测量一金属丝的电阻率和某电源的电动势、内阻，设计了如图甲所示的电路。实验时可调节滑片P来改变金属丝接入电路的阻值，电流表视为理想电表，定值电阻的阻值为。 (1)在金属丝接入电路前，用50分度的游标卡尺测金属丝的长度和直径，直径的测量结果的局部放大图如图乙所示，则金属丝的直径_____mm。 (2)将金属丝接入电路，闭合开关，将开关拨至2，调节滑片P至最左端，此时电流表示数为，再将开关拨至1，调节电阻箱的阻值，直至电流表示数仍为，此时电阻箱的示数为，则金属丝的电阻率为_____。（用、、、表示） (3)保持开关闭合，将开关拨至2，调节滑片P，多次实验后测得多组金属丝接入电路的长度和电流表示数。处理数据后获得的图像如图丙所示，图像的纵截距为，斜率为，则电源的电动势_____，内阻_____。（用给定的物理量符号表示） 【答案】(1)0.30 (2) (3) 【详解】（1）金属丝的直径 （2）保持开关闭合，将开关拨至1和2时，电流表示数相同，说明金属丝接入电路的电 阻与电阻箱接入电路的电阻相等 则有，解得 （3）[1][2]由闭合电路欧姆定律有 整理可得 因此图像的斜率，纵截距 解得， 12．（10分） 某同学用如图甲所示的装置验证动能定理，用天平测出滑块（含遮光条）的质量M，钩码的质量m（m略小于M），当地重力加速度为g (1)用游标卡尺测量遮光条宽度如图乙所示，其宽度__________mm。 (2)实验前需调节气垫导轨螺钉使之水平，下列做法正确的是__________ A．用刻度尺测量气垫导轨两端距桌面的高度，调节气垫导轨螺钉，使两高度相等 B．接通气泵，待气流稳定后调节气垫导轨螺钉，使滑块能在短时间内保持静止 C．接通气泵，挂上钩码，将滑块从气垫导轨上同一位置由静止释放，测出遮光条两次通过光电门的遮光时间、，调节气垫导轨螺钉，使 (3)将滑块移到气垫导轨的右端，在绳上挂上钩码，用手__________（选填“托住钩码”或“挡住滑块”），测出遮光条中心到光电门中心的距离x； (4)将滑块由静止释放，记录遮光条通过光电门时的遮光时间t，则滑块（含遮光条）增加的动能为__________（用字母表示）； (5)实验中多次改变滑块释放的位置，测得多组x和t的数据，作出的图像为一条倾斜直线；小明同学对滑块应用动能定理得，又，联立解得，所以小明认为图线斜率k的理论值为。你是否同意他的观点？请简要说明理由。____________________ 【答案】(1)5.45 (2)B (3)挡住滑块 (4) (5)不同意，因为m略小于M，绳中张力不等于mg 【详解】（1）由于游标尺是20分度，其精确度为0.05mm，根据游标卡尺的读法，可知遮光条的宽度 （2）A．用刻度尺测量气垫导轨两端距桌面的高度，调节气垫导轨螺钉，即使两高度相等，也无法保证整个导轨处于水平状态，A错误； B．接通气泵，待气流稳定后调节气垫导轨螺钉，使滑块能在短时间内保持静止，说明滑块所受合外力为零，可以认为气垫导轨处于水平，B正确； C．通气泵，挂上钩码，将滑块从气垫导轨上同一位置由静止释放，测出遮光条两次通过光电门的遮光时间、，调节气垫导轨螺钉，使，这种方法是在有外力作用下进行调节，不能判定导轨自身是否水平，C错误。 故选B。 （3）用手挡住滑块既可使滑块处于稳定状态，又便于后续实验操作； （4）由题可知，滑块通过光电门的速度 故滑块的动能增加了 （5）对钩码，由牛顿第二定律得 对滑块，由牛顿第二定律得 联立解得 对滑块应用动能定理 解得 13．（12分） 如图，一竖直放置的汽缸上端开口，汽缸壁内有卡口，卡口距缸底的高度h=20cm．汽缸活塞的面积S=100cm2，重量G=100N，其下方密封有一定质量的理想气体，活塞只能在卡口下方上下移动．活塞和汽缸壁均绝热，不计它们之间的摩擦，竖直轻弹簧下端与缸底固定连接，上端与活塞固定连接，原长l0=15cm，劲度系数k=2000N/m．开始时活塞处于静止状态，汽缸内气体温度T1=200K，弹簧的长度l1=10cm，现用电热丝缓慢加热汽缸中的气体（大气压P0=1.0×105Pa）．求 （i）当弹簧恢复原长时时汽缸内气体的温度T2； （ⅱ）当汽缸中的气体温度T3=500K时汽缸内气体的压强P3． 【答案】（i）330K；（ⅱ）1.25×105Pa． 【详解】（i）对活塞受力分析，开始时气体的压强为： 温度为：T1=200K 体积为：V1=lS=10S 弹簧恢复原长时，对活塞受力分析，根据平衡得封闭气体压强为： Pa 体积为：V2=l0S=15S 由理想气体状态方程得： 代入数据解得：T2=330K （ii）设温度为T时，活塞恰好上移至卡口，此时有： ==1.2×105Pa V=hS=20S 由理想气体状态方程得： 代入数据解得：T=480K 由于T3=500K＞480K，活塞以上移至卡口，有： V3=hS=20S 由理想气体状态方程得： 代入数据解得： 14．（12分） 如图，长为的轻绳一端固定在点，另一端连接质量的小球。起始时小球位于点上方的点，与竖直方向夹角为，绳子恰好伸直，使小球由静止下落，当小球运动到最低点时恰好与静置于足够长水平面上质量为的滑块发生碰撞，碰撞时间极短，且碰撞后滑块的速度大小为。足够长的水平面上每间隔铺设有宽度为的防滑带。滑块与水平面间的动摩擦因数为，滑块与防滑带间的动摩擦因数为，重力加速度大小取。求： (1)小球与滑块碰撞前瞬间速度的大小； (2)小球与滑块碰撞过程中损失的机械能； (3)滑块从开始运动到静止的位移大小。 【答案】(1)8.0m/s (2)32J (3)12m 【详解】（1）小球从点先做自由落体运动，当轻绳再次与竖直方向成时绳子再次伸直，则根据自由落体规律可得 解得 当绳子再次伸直以后，将以为初速度开始做圆周运动，根据机械能守恒定律得 解得。 （2）设、碰撞后瞬间速度大小为，则根据动量守恒定律和能量守恒定律可得， 联立解得。 （3）滑块经过一个间隔损失的动能为 经过一个防滑带损失的动能为 而滑块的总动能为 联立可得滑块经过间隔和防滑带数为 则滑块从开始运动到静止运动的位移大小。 15．（12分） 我国第三艘航母“福建号”已装备最先进的电磁弹射技术。某兴趣小组根据所学的物理原理进行电磁弹射设计，其加速和减速过程可以简化为下述过程。两根足够长的平直轨道和固定在水平面上，其中左侧为光滑金属轨道，轨道电阻忽略不计，间接有定值电阻，右侧为粗糙绝缘轨道。沿轨道建立轴，坐标原点与点重合。左侧分布有垂直于轨道平面向下的匀强磁场、右侧为沿轴渐变的磁场，垂直于轴方向磁场均匀分布。现将一质量为，长度为，电阻为的金属棒垂直放置在轨道上，与距离为。的右方还有质量为3m，各边长均为的形框，其电阻为。棒在恒力作用下向右运动，到达前已匀速。当棒运动到处时撤去恒力，随后与U形框发生碰撞，碰后连接成“口”字形闭合线框，并一起运动，后续运动中受到与运动方向相反的阻力，阻力大小与速度满足。已知，，，，，，，求： (1)棒ab与U形框碰撞前速度的大小； (2)棒ab与U形框碰撞前通过电阻R的电量； (3)“口”字形线框停止运动时，fc边的坐标； 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）由题意可知棒ab到达前已匀速，则有 又， 联立解得 （2）棒ab与U形框碰撞前通过电阻R的电量为 其中， 联立可得 （3）设碰后瞬间金属框的速度为，根据动量守恒可得 解得 此后任意时刻闭合线框的速度为v，ab边处磁场为，de边处磁场为，则回路中的电动势为 其中 回路总电阻为4R，根据闭合电路欧姆定律可得 此时回路受到的安培力大小为 根据动量定理可得 即 联立解得“口”字形线框停止运动时，fc边的坐标为 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $