精品解析：四川成都市第七中学东部学校2025-2026学年高三上学期1月阶段检测物理试题

成都七中东部学校高2023级高三上期一月阶段性检测 物理 注意事项： 1.答题前，务必将自己的姓名、考籍号填写在答题卡规定的位置上。 2.答选择题时，必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其它答案标号。 3.答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。 4.所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效。 5.考试结束后，只将答题卡交回。 一、单选题（每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求） 1. “人造太阳”东方超环（EAST）是国际首个全超导托卡马克核反应实验装置，其核反应方程之一为，下列说法正确的是（ ） A. X是 B. 该核反应为裂变 C. 反应后质量数减少 D. 方程中的X是查德威克发现的 2. 如图所示，图甲为挂在架子上的晾衣篮，总质量为0.5kg。篮子由两个质地均匀的圆形钢圈穿进网布构成，在上钢圈四等分点处分别系上一等长的轻绳，另一端与挂钩相连。晾衣篮的尺寸如图乙所示，取，则每根绳中的张力大小为（ ） A. B. C. D. 3. 如图，从空间站伸出的机械臂外端安置一微型卫星，微型卫星、空间站、地球在同一直线上，微型卫星与空间站同步做匀速圆周运动。已知地球半径为，空间站的轨道半径为，机械臂长为，忽略空间站对卫星的引力以及空间站的尺寸，下列说法正确的是（ ） A. 微型卫星的线速度与空间站的线速度大小之比为 B. 空间站的加速度与地球表面重力加速度之比为 C. 微型卫星的加速度比空间站的加速度小 D. 若机械臂操作不当，微型卫星脱落后会做近心运动 4. 一列沿轴正方向传播的简谐横波在时刻恰好传播到点处，波形如图1所示。图2是某一质点的图像（加速度—时间图像），沿轴正方向为加速度正方向，是位于处的质点。下列说法正确的是（ ） A. 波源的起振方向向下 B. 图2可能是点的图像 C. 在时间内，质点的速度在减小，加速度在增大 D. 在时，质点的位置坐标为（10m，4cm） 5. 如图所示，竖直放置的薄圆筒内壁光滑，在内表面距筒底面高为的点处，给一个质量为的小滑块沿水平切线方向的初速度，小滑块将沿筒内表面旋转滑下。假设滑块下滑过程中其表面与筒内表面紧密贴合，圆筒内半径，重力加速度取。小滑块第一次滑过点正下方时，恰好经过点，且的距离为。则下列说法正确的是（ ） A. 小滑块的初速度 B. 小滑块经过点的速度大小为 C. 小滑块最后刚好能从点正下方的点滑离圆筒 D. 小滑块运动过程中受到的筒壁的支持力不变 6. 如图，轻质弹簧上端固定，下端悬挂质量为的小球，质量为的小球与用细线相连，整个系统处于静止状态，弹簧劲度系数为，弹簧原长足够长，重力加速度为。现剪断细线，下列说法正确的是（ ） A. 剪断细线后的瞬间，小球的加速度大小为 B. 小球运动到弹簧原长处时速度最大 C. 小球的最大速度为 D. 小球运动到最高点时，弹簧的伸长量为 7. 如图甲所示，匝数的圆形导体线圈面积，电阻，线圈的两端、与一个的电阻连接。线圈中存在面积的圆形匀强磁场区域，磁场区域圆心与线圈圆心重合。选垂直于线圈平面向外为正方向，磁感应强度随时间变化的关系如图乙所示，则下列选项正确的是（ ） A. 内点电势高于点电势 B. 内线圈两端、间的电压为 C. 内通过电阻的电荷量为 D. 内电流的有效值为 二、多选题（每小题6分，共18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） 8. 以下四幅图片中：图甲是励磁线圈的应用；图乙是回旋加速器工作原理示意图；图丙是多级直线加速器的原理示意图；图丁是质谱仪原理图，下列说法中正确的是（ ） A. 图甲中，通过励磁线圈的电流越大，电子的运动径迹半径越小 B. 图乙中，电场进行偏转，磁场进行加速 C. 图丙中，多级直线加速器一定比回旋加速器更有优势 D. 图丁中，粒子打在上的位置越靠近狭缝，粒子的比荷越大 9. 水平地面上有一质量为的长木板，木板的左端上有一质量为的物块，如图（a）所示。用水平向右的拉力作用在物块上，随时间的变化关系如图（b）所示，其中、分别为、时刻的大小。木板的加速度随时间的变化关系如图（c）所示。已知木板与地面间的动摩擦因数为，物块与木板间的动摩擦因数为。假设最大静摩擦力均与相应的滑动摩擦力相等，重力加速度大小为，则（ ） A. B. C. D. 在时间段物块与木板加速度相等 10. 我国空间站天和核心舱配备了4台霍尔推进器。如图所示，进入电离室的气体被电离成正离子，经电场加速后以极高速度喷出，在相反的方向上对航天器产生推力。假设核心舱的质量为，电离后的离子初速度为0，加速电压为，单台推进器单位时间喷出的离子数量为，离子质量为，电荷量为，忽略离子间的相互作用力，下列说法正确的是（ ） A. 离子喷出加速电场时的速度为 B. 单台霍尔推进器的离子向外喷射形成的等效电流为 C. 离子在电场中加速的过程中，动能和电势能都增大 D. 推进器全部同向开启时，核心舱的加速度为 三、实验题（本题共2小题，每空2分，共16分） 11. 如图甲，将一个特殊的量角器竖直固定在支架上，量角器的零刻线与竖直杆对齐，圆心固定一个拉力传感器，并与电脑相连接（图中未画出），将不可伸长的细线一端固定在拉力传感器上，悬点刚好与量角器的圆心重合，另一端与小钢球相连，就构成了可测拉力的摆。龙龙同学想利用此装置验证机械能守恒定律，实验步骤如下。 （1）实验前用螺旋测微器测量小钢球的直径，结果如图乙所示，则____________mm；还测量了小钢球的质量和小钢球自然悬垂时的悬线长。 （2）让小钢球以较小的角度在竖直面内摆动，从计算机中得到拉力随时间的变化，图像如图丙所示，则当地的重力加速度大小为____________（用、、表示）。 （3）将小钢球向左拉到某一高度，悬线伸直并与量角器平面平行，记录悬线处量角器的示数。 （4）由静止释放小钢球，小钢球摆动过程中传感器的最大示数为。 （5）多次改变悬线与竖直方向的初始夹角，得到多组及其对应的传感器最大示数，做图像，若小钢球下摆过程中机械能守恒，则图线为一条倾斜直线，且斜率____________（用、、、、表示）。 12. 某同学利用热敏电阻的阻值随温度变化的特性，制作了一个简易的汽车低油位报警装置。 （1）该同学首先利用多用电表电阻“”挡粗测该热敏电阻在常温下的阻值。示数如图甲所示，则此时热敏电阻的阻值____________k。 （2）该同学为了进一步探究该热敏电阻阻值随温度变化的关系，设计了如图乙所示的实验电路，定值电阻，则在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最____________（填“左”或“右”）端。在某次测量中，若毫安表的示数为，的示数为，两电表可视为理想电表，则热敏电阻的阻值为____________（结果保留两位有效数字）。 （3）经过多次测量，该同学得到热敏电阻阻值随温度变化的关系图像如图丙所示，可知该热敏电阻的阻值随温度升高越来越____________（填“大”或“小”）。 （4）该同学利用此热敏电阻设计的汽车低油位报警装置如图丁所示，其中电源电动势，定值电阻，长度的热敏电阻下端紧靠在油箱底部，不计报警器和电源的内阻。已知流过报警器的电流时报警器开始报警，若测得报警器报警时油液（热敏电阻）的温度为，油液外热敏电阻的温度为，由此可知油液的警戒液面到油箱底部的距离约为____________（结果保留一位有效数字）。 四、解答题（本题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值运算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 图为一款导热性能良好的发声小黄鸭玩具。挤压小黄鸭，气流通过底部出气口时可以发出鸣叫声。小明同学在的室外先用胶带封住小黄鸭底部出气口，再将其拿到室内静置一段时间，设小黄鸭容积不变。腔内气体均可视为理想气体，室内外大气压强均为，热力学温度和摄氏温度的关系为：。求： （1）小黄鸭在室内静置一段时间后腔内气体压强； （2）小明在室内轻按压小黄鸭，使其体积变为原来的，此时腔内气体压强； （3）小黄鸭恢复原状后再撕开胶带，一段时间后，腔内剩余气体质量与原气体质量之比为多少。 14. 测试汽车追尾碰撞时，可以检测两车的尾部、前部溃缩、燃油系统密封性、座椅头枕对颈椎的保护效果等。某次汽车碰撞安全性测试安排在极端水平路面进行，质量的甲车以速度匀速行驶，某时刻紧急刹车（车轮抱死），运动距离时与静止的乙车发生正碰。利用甲车传感器测得碰撞时间，碰后甲车的速度。甲乙两车完全相同，轮胎与路面间的动摩擦因数，重力加速度。 （1）求碰撞前瞬间甲车的速度大小； （2）根据安全标准，驾驶员头部承受的平均加速度不大于（为重力加速度），通过计算说明该碰撞过程是否符合安全标准； （3）某学习小组利用上述数据来判断两车碰撞过程动量是否守恒，查阅资料得知相对误差绝对值，若，则认为系统动量守恒。请判断两车组成的系统动量是否守恒，说明理由。 15. 如图1所示，坐标平面内，以点为圆心，为半径的圆形区域内存在垂直平面向外的匀强磁场，两平行金属板、长为，轴为两金属板的中轴线，间加如图2所示的交变电压，图中未知，已知，周期为。大量带正电的粒子以速度沿轴持续射入电场，恰好所有粒子均能离开电场且平行于轴射入磁场，已知从点入射的粒子恰能从点出射。粒子比荷均为，不计粒子重力及粒子间相互作用，忽略极板的边缘效应，。 （1）求圆形区域磁场的磁感应强度大小； （2）求及金属板、间的距离； （3）若在的右侧空间存在垂直于纸面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场和沿轴负方向、场强大小为的匀强电场，求从圆周上的点沿轴正方向射入圆形磁场区域的粒子，进入复合场后，运动的最大速度和离轴的最远距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 成都七中东部学校高2023级高三上期一月阶段性检测 物理 注意事项： 1.答题前，务必将自己的姓名、考籍号填写在答题卡规定的位置上。 2.答选择题时，必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其它答案标号。 3.答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。 4.所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效。 5.考试结束后，只将答题卡交回。 一、单选题（每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求） 1. “人造太阳”东方超环（EAST）是国际首个全超导托卡马克核反应实验装置，其核反应方程之一为，下列说法正确的是（ ） A. X是 B. 该核反应为裂变 C. 反应后质量数减少 D. 方程中的X是查德威克发现的 【答案】D 【解析】 【详解】AC．设X的质量数和电荷数分别为A、Z。核反应遵守质量数守恒和电荷数守恒，对本反应有 由质量数守恒得 解得，再由电荷数守恒得，本反应满足 解得，可知 X为中子而不是电子，且反应前后总质量数均为5，故AC错误； B．氘核和氚核结合成氦核并放出中子，属于轻核聚变而不是重核裂变，故B错误； D．中子由查德威克于1932年发现，故D正确。 故选D。 2. 如图所示，图甲为挂在架子上的晾衣篮，总质量为0.5kg。篮子由两个质地均匀的圆形钢圈穿进网布构成，在上钢圈四等分点处分别系上一等长的轻绳，另一端与挂钩相连。晾衣篮的尺寸如图乙所示，取，则每根绳中的张力大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】四根轻绳等长且系在上钢圈四等分点，水平方向的张力分量相互抵消，晾衣篮整体处于平衡状态。设每根绳与竖直方向的夹角为，对晾衣篮整体列竖直方向的平衡方程 由题图几何关系，绳在水平面的投影为上钢圈半径，因此 所以 代入，及前述 得 故选A。 3. 如图，从空间站伸出的机械臂外端安置一微型卫星，微型卫星、空间站、地球在同一直线上，微型卫星与空间站同步做匀速圆周运动。已知地球半径为，空间站的轨道半径为，机械臂长为，忽略空间站对卫星的引力以及空间站的尺寸，下列说法正确的是（ ） A. 微型卫星的线速度与空间站的线速度大小之比为 B. 空间站的加速度与地球表面重力加速度之比为 C. 微型卫星的加速度比空间站的加速度小 D. 若机械臂操作不当，微型卫星脱落后会做近心运动 【答案】B 【解析】 【详解】A．微型卫星和空间站能与地心保持在同一直线上绕地球做匀速圆周运动，所以微型卫星的角速度与空间站的角速度相等，根据，可知微型卫星的线速度与空间站的线速度大小之比为，A错误； B．根据牛顿第二定律可得 解得空间站的加速度为 在地球表面则有 解得 所以，B正确； C．由于微型卫星的角速度与空间站的角速度相等，轨道半径大于空间站的轨道半径， 根据向心加速度，可知微型卫星的加速度比空间站的加速度大，C错误； D．根据万有引力充当向心力 解得，可知当仅由万有引力提供向心力时，微型卫星的轨道半径比空间站的轨道半径大，微型卫星的角速度应比空间站的角速度小，由于实际上微型卫星跟随空间站以共同的角速度运动，由可知，微型卫星所需向心力增大，所以机械臂对微型卫星有拉力作用，若机械臂操作不当，微型卫星脱落后会飞离空间站，D错误。 故选B。 4. 一列沿轴正方向传播的简谐横波在时刻恰好传播到点处，波形如图1所示。图2是某一质点的图像（加速度—时间图像），沿轴正方向为加速度正方向，是位于处的质点。下列说法正确的是（ ） A. 波源的起振方向向下 B. 图2可能是点的图像 C. 在时间内，质点的速度在减小，加速度在增大 D. 在时，质点的位置坐标为（10m，4cm） 【答案】B 【解析】 【详解】A．简谐横波沿x轴正方向传播，根据“前一质点带动后一质点”可知，质点M起振方向向上，可知波源的起振方向向上，故A错误； B．时刻N点在平衡位置，可知此时其回复力为零，加速度为零，且之后N点沿y轴负方向振动，即加速度沿y轴正方向，故图2可能是图1中的N点的图像，故B正确； C．由图2可知其周期为，时间内质点振动时间大于周期，小于周期，此时质点M正处于x轴上方且正向y轴负方向运动，所以其速度在增大，加速度在减小，故C错误； D．由图1可知波长为4m，则波速 波从处传播到质点处所需要的时间 可知的振动的时间 此时质点处于轴上方最大位移处，即（，）处，故D错误。 故选B。 5. 如图所示，竖直放置的薄圆筒内壁光滑，在内表面距筒底面高为的点处，给一个质量为的小滑块沿水平切线方向的初速度，小滑块将沿筒内表面旋转滑下。假设滑块下滑过程中其表面与筒内表面紧密贴合，圆筒内半径，重力加速度取。小滑块第一次滑过点正下方时，恰好经过点，且的距离为。则下列说法正确的是（ ） A. 小滑块的初速度 B. 小滑块经过点的速度大小为 C. 小滑块最后刚好能从点正下方的点滑离圆筒 D. 小滑块运动过程中受到的筒壁的支持力不变 【答案】C 【解析】 【详解】A．小滑块的运动可分解为竖直方向的自由落体运动和水平面内的匀速圆周运动。第一次到达O点正下方时，水平面内恰好转过一周。设运动周期为T，竖直方向的位移方程为 代入，且，由此得 水平方向一周的路程满足 代入（SI单位），且，由此得，故A错误； B．小滑块经过点时的竖直速度满足 代入前述周期得，水平速度大小仍为，速度大小满足 代入前述结果得，故B错误； C．小滑块从O点落到圆筒底部所需时间满足 代入，且，由此得，又因，经过整数个周期后，小滑块又位于O点正下方，因此最后恰好能从O点正下方的点滑离圆筒，故C正确； D．圆筒壁的支持力始终沿半径方向指向圆筒轴线，其大小满足 大小虽恒定，但方向随小滑块转动而改变，所以支持力不保持不变，故D错误。 故选C。 6. 如图，轻质弹簧上端固定，下端悬挂质量为的小球，质量为的小球与用细线相连，整个系统处于静止状态，弹簧劲度系数为，弹簧原长足够长，重力加速度为。现剪断细线，下列说法正确的是（ ） A. 剪断细线后的瞬间，小球的加速度大小为 B. 小球运动到弹簧原长处时速度最大 C. 小球的最大速度为 D. 小球运动到最高点时，弹簧的伸长量为 【答案】C 【解析】 【详解】A. 未剪断细线时，对、整体由平衡条件可知，弹簧弹力，剪断细线的瞬间弹簧弹力不变，对，根据牛顿第二定律 解得小球的加速度大小为，A错误； B. 小球的速度最大时其加速度为零，其合力为零，此时弹簧弹力与小球的重力等大反向，故小球运动到速度最大时弹簧不是在原长处，而是处于伸长状态，B错误； D. 剪断细线后小球在竖直方向做简谐运动，初始位置即为小球简谐运动的最低点，由选项可知，小球运动到最低点时，弹簧弹力方向向上，大小为，由胡克定律可得此时弹簧的伸长量为；小球在最低点时所受合力向上，大小为，由简谐运动的对称性可知，小球运动到最高点时，所受合力向下，大小亦为，因小球的重力为，故此时弹簧弹力应向下，大小为，故此弹簧为压缩状态，其压缩量为，D错误； C.小球在平衡位置时弹簧伸长量为，小球运动到最高点时，其压缩量为，则从最高点到平衡位置，弹簧弹性势能不变，则由能量关系，解得在平衡位置的速度，C正确。 故选C。 7. 如图甲所示，匝数的圆形导体线圈面积，电阻，线圈的两端、与一个的电阻连接。线圈中存在面积的圆形匀强磁场区域，磁场区域圆心与线圈圆心重合。选垂直于线圈平面向外为正方向，磁感应强度随时间变化的关系如图乙所示，则下列选项正确的是（ ） A. 内点电势高于点电势 B. 内线圈两端、间的电压为 C. 内通过电阻的电荷量为 D. 内电流的有效值为 【答案】D 【解析】 【详解】A．0至4秒内，磁场方向向外且磁感应强度增大，根据楞次定律，感应磁场方向向里，线圈中感应电流沿顺时针方向，b为等效电源正极、a为负极，所以a点电势低于b点电势，故A错误； B．由法拉第电磁感应定律，4至6秒内线圈感应电动势满足 由图知 代入得，闭合电路中的电流满足 代入得，电阻R两端电压满足 代入得，故B错误； C．4至6秒内通过电阻R的电荷量满足 由前述计算得，所以，故C错误； D．0至4秒内电流满足 由图像斜率和法拉第定律得，代入得。4至6秒内电流为前述计算所得。根据交变电流有效值定义，设0至6秒内电流有效值为，则 由有效值定义有 代入，，得，故D正确。 故选D。 二、多选题（每小题6分，共18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） 8. 以下四幅图片中：图甲是励磁线圈的应用；图乙是回旋加速器工作原理示意图；图丙是多级直线加速器的原理示意图；图丁是质谱仪原理图，下列说法中正确的是（ ） A. 图甲中，通过励磁线圈的电流越大，电子的运动径迹半径越小 B. 图乙中，电场进行偏转，磁场进行加速 C. 图丙中，多级直线加速器一定比回旋加速器更有优势 D. 图丁中，粒子打在上的位置越靠近狭缝，粒子的比荷越大 【答案】AD 【解析】 【详解】A.图甲中，由洛伦兹力提供向心力 可得，通过励磁线圈的电流越大，磁场越大，电子的运动径迹半径越小，A正确； B.图乙中，电场进行加速，磁场进行偏转，B错误； C.图丙中，粒子通过多级直线加速器加速，加速电压越大，粒子获得的能量越高，但要产生这种高压所需的技术要求很高，同时加速装置的长度也要很长，故多级直线加速器不一定比回旋加速器更有优势，C错误； D.图丁中，通过速度选择器后，所有进入磁场中的粒子速度相同，根据 解得，可知粒子打在上的位置越靠近狭缝，磁场中的旋转半径越小，粒子的比荷越大，D正确。 故选AD。 9. 水平地面上有一质量为的长木板，木板的左端上有一质量为的物块，如图（a）所示。用水平向右的拉力作用在物块上，随时间的变化关系如图（b）所示，其中、分别为、时刻的大小。木板的加速度随时间的变化关系如图（c）所示。已知木板与地面间的动摩擦因数为，物块与木板间的动摩擦因数为。假设最大静摩擦力均与相应的滑动摩擦力相等，重力加速度大小为，则（ ） A. B. C. D. 在时间段物块与木板加速度相等 【答案】CD 【解析】 【详解】A．由图（c）可知，时木板开始有加速度，物块与木板仍相对静止，整体刚要克服地面对木板的最大静摩擦力。以物块和木板整体为研究对象，水平方向由牛顿第二定律得 所以，故A错误； BC．时物块与木板刚要发生相对滑动，物块对木板的摩擦力达到最大值。以木板为研究对象，水平方向有 临界时，因此 由图（c）知时为正，故 以物块和木板整体为研究对象，水平方向有 代入前式得，故B错误，C正确； D．从到物块与木板没有相对滑动，二者保持相对静止；到共同静止，到共同运动，因此整个0至时间段内物块与木板的加速度相等，故D正确。 故选CD。 10. 我国空间站天和核心舱配备了4台霍尔推进器。如图所示，进入电离室的气体被电离成正离子，经电场加速后以极高速度喷出，在相反的方向上对航天器产生推力。假设核心舱的质量为，电离后的离子初速度为0，加速电压为，单台推进器单位时间喷出的离子数量为，离子质量为，电荷量为，忽略离子间的相互作用力，下列说法正确的是（ ） A. 离子喷出加速电场时的速度为 B. 单台霍尔推进器的离子向外喷射形成的等效电流为 C. 离子在电场中加速的过程中，动能和电势能都增大 D. 推进器全部同向开启时，核心舱的加速度为 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．离子初速度为0，电场力做功转化为离子的动能，根据动能定理有 解得离子喷出加速电场时的速度为，故A正确； B．单台推进器在时间内喷出个离子，喷出离子所带总电荷量为 等效电流定义为，故B正确； C．离子在电场中加速时，电场力对离子做正功，离子动能增加；由电场力做功和电势能变化的关系，离子的电势能减小，故C错误； D．取时间内单台推进器喷出的离子为研究对象，其总质量为 设单台推进器对核心舱的作用力大小记为F。由动量定理，离子获得的动量等于推进器对离子的作用力冲量，有 所以单台推进器的推力为 由前述A项结果，在相同加速电压和离子条件下 四台推进器同向开启时，核心舱所受合力为，根据牛顿第二定律有 联立得核心舱的加速度大小满足，故D正确。 故选ABD。 三、实验题（本题共2小题，每空2分，共16分） 11. 如图甲，将一个特殊的量角器竖直固定在支架上，量角器的零刻线与竖直杆对齐，圆心固定一个拉力传感器，并与电脑相连接（图中未画出），将不可伸长的细线一端固定在拉力传感器上，悬点刚好与量角器的圆心重合，另一端与小钢球相连，就构成了可测拉力的摆。龙龙同学想利用此装置验证机械能守恒定律，实验步骤如下。 （1）实验前用螺旋测微器测量小钢球的直径，结果如图乙所示，则____________mm；还测量了小钢球的质量和小钢球自然悬垂时的悬线长。 （2）让小钢球以较小的角度在竖直面内摆动，从计算机中得到拉力随时间的变化，图像如图丙所示，则当地的重力加速度大小为____________（用、、表示）。 （3）将小钢球向左拉到某一高度，悬线伸直并与量角器平面平行，记录悬线处量角器的示数。 （4）由静止释放小钢球，小钢球摆动过程中传感器的最大示数为。 （5）多次改变悬线与竖直方向的初始夹角，得到多组及其对应的传感器最大示数，做图像，若小钢球下摆过程中机械能守恒，则图线为一条倾斜直线，且斜率____________（用、、、、表示）。 【答案】 ①. 6.970##6.971##6.972 ②. ③. 【解析】 【详解】（1）[1]螺旋测微器读数 （2）[2]由图丙知单摆的周期为，代入单摆的周期公式 可得 （5）[3]对摆球从某一高度摆到最低点有 又最低点 解得 综合可得图像斜率 12. 某同学利用热敏电阻的阻值随温度变化的特性，制作了一个简易的汽车低油位报警装置。 （1）该同学首先利用多用电表电阻“”挡粗测该热敏电阻在常温下的阻值。示数如图甲所示，则此时热敏电阻的阻值____________k。 （2）该同学为了进一步探究该热敏电阻阻值随温度变化的关系，设计了如图乙所示的实验电路，定值电阻，则在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最____________（填“左”或“右”）端。在某次测量中，若毫安表的示数为，的示数为，两电表可视为理想电表，则热敏电阻的阻值为____________（结果保留两位有效数字）。 （3）经过多次测量，该同学得到热敏电阻阻值随温度变化的关系图像如图丙所示，可知该热敏电阻的阻值随温度升高越来越____________（填“大”或“小”）。 （4）该同学利用此热敏电阻设计的汽车低油位报警装置如图丁所示，其中电源电动势，定值电阻，长度的热敏电阻下端紧靠在油箱底部，不计报警器和电源的内阻。已知流过报警器的电流时报警器开始报警，若测得报警器报警时油液（热敏电阻）的温度为，油液外热敏电阻的温度为，由此可知油液的警戒液面到油箱底部的距离约为____________（结果保留一位有效数字）。 【答案】（1）1.9 （2） ①. 左 ②. 3.0 （3）小 （4）5 【解析】 【小问1详解】 欧姆挡选择“×100”挡，指针示数为19。则热敏电阻阻值为 得 【小问2详解】 [1]为保护电路，闭合开关前应使滑片P置于最左端，故填左。 [2]两支路并联，电压相等。设通过定值电阻的电流为，通过热敏电阻的电流为，则 所以 代入，， 得 【小问3详解】 由图丙可见，曲线随温度升高而下降，因此热敏电阻的阻值变小。 【小问4详解】 报警开始时电流取临界值。闭合电路中总电阻满足 代入， 得，因此热敏电阻总阻值为 热敏电阻总长为。浸在油中的长度为，该段温度为30摄氏度，其余长度温度为70摄氏度。由同种材料电阻与长度成正比，且图丙给出，，有 代入数据得 解得 四、解答题（本题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值运算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 图为一款导热性能良好的发声小黄鸭玩具。挤压小黄鸭，气流通过底部出气口时可以发出鸣叫声。小明同学在的室外先用胶带封住小黄鸭底部出气口，再将其拿到室内静置一段时间，设小黄鸭容积不变。腔内气体均可视为理想气体，室内外大气压强均为，热力学温度和摄氏温度的关系为：。求： （1）小黄鸭在室内静置一段时间后腔内气体压强； （2）小明在室内轻按压小黄鸭，使其体积变为原来的，此时腔内气体压强； （3）小黄鸭恢复原状后再撕开胶带，一段时间后，腔内剩余气体质量与原气体质量之比为多少。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 室外、室内的热力学温度分别为， 封住出气口后，腔内气体物质的量和体积均不变。由查理定律 因此 【小问2详解】 在室内轻压小黄鸭的过程中，气体温度保持不变，且出气口仍封闭，气体物质的量不变。由玻意耳定律 解得 【小问3详解】 小黄鸭恢复原状并撕开胶带后，气体与室内大气连通，最终达到平衡，故终态压强为，体积为，温度为。设原气体和终态剩余气体的物质的量分别为，，由理想气体状态方程分别列出初态满足，终态满足 两式相除得 气体种类不变，质量与物质的量成正比，所以 14. 测试汽车追尾碰撞时，可以检测两车的尾部、前部溃缩、燃油系统密封性、座椅头枕对颈椎的保护效果等。某次汽车碰撞安全性测试安排在极端水平路面进行，质量的甲车以速度匀速行驶，某时刻紧急刹车（车轮抱死），运动距离时与静止的乙车发生正碰。利用甲车传感器测得碰撞时间，碰后甲车的速度。甲乙两车完全相同，轮胎与路面间的动摩擦因数，重力加速度。 （1）求碰撞前瞬间甲车的速度大小； （2）根据安全标准，驾驶员头部承受的平均加速度不大于（为重力加速度），通过计算说明该碰撞过程是否符合安全标准； （3）某学习小组利用上述数据来判断两车碰撞过程动量是否守恒，查阅资料得知相对误差绝对值，若，则认为系统动量守恒。请判断两车组成的系统动量是否守恒，说明理由。 【答案】（1） （2）符合安全标准 （3）两车组成的系统动量守恒，对甲车，由动量定理有 对乙车，由动量定理有 联立解得 碰前的总动量为 碰后的总动量为 根据题目所给的信息可得 故两车组成的系统动量守恒 【解析】 【小问1详解】 对甲车刹车过程，由动能定理有 解得 【小问2详解】 对甲车瞬间，速度变化量为 则平均加速度 其大小约为，故测试符合安全标准。 【小问3详解】 见答案 15. 如图1所示，坐标平面内，以点为圆心，为半径的圆形区域内存在垂直平面向外的匀强磁场，两平行金属板、长为，轴为两金属板的中轴线，间加如图2所示的交变电压，图中未知，已知，周期为。大量带正电的粒子以速度沿轴持续射入电场，恰好所有粒子均能离开电场且平行于轴射入磁场，已知从点入射的粒子恰能从点出射。粒子比荷均为，不计粒子重力及粒子间相互作用，忽略极板的边缘效应，。 （1）求圆形区域磁场的磁感应强度大小； （2）求及金属板、间的距离； （3）若在的右侧空间存在垂直于纸面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场和沿轴负方向、场强大小为的匀强电场，求从圆周上的点沿轴正方向射入圆形磁场区域的粒子，进入复合场后，运动的最大速度和离轴的最远距离。 【答案】（1） （2）， （3）， 【解析】 【小问1详解】 由题意，从点入射的粒子射入磁场时的速度为，由几何关系可知粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径为，根据洛伦兹力提供向心力 解得 【小问2详解】 粒子通过两板时间 从时刻开始，粒子在两板间运动时每个电压变化周期的前三分之二时间内的加速度大小，方向垂直极板向左 在每个电压变化周期的后三分之一时间内加速度大小，方向垂直极板向右。 所有粒子均以速度沿平行于极板的方向射出电场，即所有粒子在出电场时垂直极板方向的速度 不同时刻进入电场的粒子在电场方向的速度随时间变化的关系如图1所示，满足，解得 所有粒子均能离开电场，时刻入射的粒子方向偏转位移最大，由 解得 【小问3详解】 由题意知，粒子平行于y轴射入磁场，轨迹半径等于磁场半径，符合磁聚焦条件，因此所有粒子均会从点射出磁场，画出所研究的粒子在圆形区域磁场中运动的轨迹如图2所示，设粒子从点出射时与x轴正方向夹角为，根据几何关系 解得 将速度分解为和，如图3所示 解得， 其中，粒子受电场力和水平速度产生的洛伦兹力平衡，粒子运动轨迹为初速为匀速直线运动，与初速为的匀速圆周运动的合运动，在右侧复合场中做摆线运动 则粒子运动的最大速度 设圆周运动的半径为，根据 当粒子运动到圆周最高点时，离x轴最远，所以 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $