精品解析：河北沧州市多校2026-2027学年高三上学期开学物理试题

2027届高三摸底检测 物 理 （时间：75分钟 满分：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的学校、班级、姓名及考号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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。 一、单项选择题：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. 在2026年亚洲室内田径锦标赛中，中国选手吴洪娇以2分08秒56的成绩夺得女子800 m冠军。若比赛时吴洪娇位于第1跑道，该跑道周长为200 m（如图所示），则比赛过程中吴洪娇的平均速度大小约为（ ） A. 0 B. 6.2 m/s C. 2 m/s D. 1.5 m/s 2. 如图所示，感应起电机可使正对的两小球带上等量异种电荷。两带电小球可视为点电荷，若保持两小球所带电荷量不变，将两小球间的距离增大，则两小球连线中点的电场强度大小将（ ） A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 无法确定 3. 河北承德避暑山庄开展古建筑保护性修缮工作，施工人员利用小型吊运设备平稳运送木质古建构件。如图为某构件竖直向上吊运过程中的速度—时间图像，在、、、四个时刻中，吊运设备对木质古建构件作用力最小的时刻为（ ） A. B. C. D. 4. 卷扬机是建筑工地常见的搬运工具，如图甲所示。某次利用卷扬机使重物由静止下落高度h，所用时间为，此过程中重物克服连接绳拉力做功的功率随时间变化的规律如图乙所示。已知重物质量为m，重力加速度为g，不计连接绳的质量及空气阻力，则重物下降h高度时获得的动能为（ ） A. mgh B. C. D. 5. 光的干涉实验证明光具有波动性，而洛埃德镜干涉实验证明：当光以很大的入射角（接近）射向物体表面时其反射光线的相位突变，即光线在反射前后瞬间相位相反。洛埃德实验原理图如图所示，其干涉条纹是由单色点光源（距平面镜的高度很小）发出的光直接入射到屏幕上的光线和由平面镜反射的光线叠加而成。若将屏幕与平面镜垂直放置且使屏幕与平面镜右边缘接触，则屏幕上与平面镜右边缘接触处将出现（ ） A. 亮条纹 B. 暗条纹 C. 无条纹 D. 可能是亮条纹也可能是暗条纹 6. 卫星变轨技术要求精细严密，极其严格。如图所示，卫星初始在半径为的圆轨道Ⅰ上绕地球做匀速圆周运动，先后在A、B位置点火加速，最终在圆轨道Ⅲ上稳定运行。已知卫星在圆轨道Ⅲ上的运行周期为圆轨道Ⅰ上运行周期的8倍，卫星与地球间的引力势能（可视为重力势能）的表达式为，其中r为卫星到地心的距离，M为地球质量，m为卫星质量，G为引力常量。忽略卫星质量变化，则卫星从轨道Ⅰ变到轨道Ⅲ的全过程中机械能的变化量为（ ） A. B. C. D. 7. 如图所示为电子感应加速器的两个磁极，当线圈中通过电流时，两磁极之间产生的磁场可看作匀强磁场，且磁感应强度大小B与线圈中的电流I满足（k为未知常量），两磁极之间垂直轴线放置一面积为S的单匝线圈，并与电流表构成闭合回路，该回路的总电阻为R。当线圈中通交变电流时，电流表示数为，则k的值为（ ） A. B. C. D. 二、多项选择题：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，有两个或两个以上选项符合题目要求。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. 一种测温装置的结构如图所示。玻璃泡A内封有一定质量的理想气体，与玻璃泡A相连的B管插在水银槽中，管内外水银面的高度差x即可反映玻璃泡A内气体的温度（环境温度），并可由B管上的刻度直接读出。若B管的体积与玻璃泡A的体积相比可略去不计，下列说法正确的是（ ） A. B管上的刻度均匀分布 B. x越大，对应温度越高 C. 温度升高时，玻璃泡A内气体分子的热运动速率均增大 D. 温度升高，单位时间内撞击单位面积玻璃泡壁的分子数增多 9. 如图甲所示，家用窗户经常用风撑来固定窗扇。已知风撑在窗扇上的转轴到窗扇竖直转轴的距离为L，风撑长度为d，最初窗扇与窗户下框垂直，其简化图如图乙所示。现将窗扇以角速度匀速关闭，t时刻风撑恰好与窗扇垂直，简化图如图丙所示。下列说法正确的是（ ） A. 关闭窗扇过程中，连接风撑的滑块做匀速运动 B. 关闭窗扇过程中，连接风撑的滑块做变速运动 C. t时刻连接风撑的滑块的速度大小为 D. t时刻连接风撑的滑块的速度大小为 10. 如图所示，ab、cd是两条平行、固定且光滑的倾斜金属直轨道，轨道平面内存在垂直于轨道平面向上的匀强磁场，质量分别为1kg和2kg的金属杆MN、PQ用轻质绝缘细线相连并垂直放置在直轨道上，两者在沿斜面向上的拉力F作用下沿倾斜轨道向上以4m/s的速度匀速运动。时刻将细线剪断且保持拉力F不变，在时刻PQ杆速度达到5m/s并开始做匀速运动。重力加速度为g，两金属杆始终与直轨道垂直，两杆具有一定的电阻，设轨道足够长且电阻可忽略。下列说法正确的是（ ） A. 细线剪断后，流经金属杆PQ的电流方向由Q到P B. MN稳定后的速度大小为2m/s C. 时间内，金属杆PQ的平均速度大小等于4.5m/s D. 时间内，金属杆PQ和MN的位移大小之比大于3∶2 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. （1）甲、乙两图分别为探究加速度与力、质量的关系和探究向心力大小与半径、角速度、质量关系的实验原理图。两个实验采用的相同的实验方法是__________（填“等效替代法”或“控制变量法”）。 （2）某实验小组通过如图丙所示实验装置研究自由落体运动的规律。 ①关于本实验，下列说法正确的是__________。 A．图中利用纸带夹比手拿纸带效果更好 B．实验中要先释放纸带后启动打点计时器 C．为了减小实验误差，应选用密度小的重物 ②已知电源频率为50 Hz，相邻计数点间的距离如图丁所示，相邻两个计数点之间还有一个计时点未画出，根据图丁可知当地重力加速度的测量值为__________（结果保留3位有效数字）。 ③若在实验过程中，电源的频率略高于50 Hz而实验者不知电源频率已改变，这样计算出的加速度与重物的真实加速度相比__________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 12. 某项目式学习小组为了控制学校生态阳光房的温度，设计了一自动控制加热器，其电路图如图甲所示，图中E为电源，为热敏电阻，为电阻箱，、为定值电阻，方框内为电压比较输出控制器（简称控制器）。 （1）为了寻找热敏电阻的阻值随温度的变化规律，学习小组设计了如图乙所示的电路，测定其在不同温度下的阻值。先将温度控制到某值，然后将开关S扳至__________（填“a”或“b”）端，读出电压表示数，再将开关S扳至__________（填“a”或“b”）端，调节电阻箱，使电压表示数不变，记录下电阻箱数值及温度控制室的温度T；改变控制室温度，重复上面的操作，记录多组数据并描在图中，请在图丙中作出随T变化的图线__________； （2）图甲中，已知，，认为控制器的电阻无穷大。当a点电势低于b点电势时，控制器产生信号使加热器工作；当a点电势等于或高于b点电势时，控制器产生信号使加热器不工作。若要求温度达到30℃时停止加热，电阻箱的阻值应调为__________（结果保留2位有效数字）。某次实验过程中，发现热敏电阻温度达到32℃时停止加热，为了让加热器30℃时停止加热，应将电阻箱的阻值适当调__________（填“大”或“小”）。 13. 某简谐运动质点的振动图像如图所示。已知质点在内通过的路程。 （1）求质点振动的周期T及振幅A； （2）列出内与时振动状态相同的时刻。 14. 如图所示，长的轻绳上端固定，下端拴接一质量的小球A，轻绳处于竖直状态时，小球A刚好与光滑水平面接触但无压力作用且小球A与其右侧质量的物块B接触。水平面的右侧有长、速度、顺时针匀速转动的水平传送带，传送带距地面的高度。现将小球A拉至与竖直方向夹角后由静止释放，小球A与物块B发生弹性碰撞后物块B滑上传送带并从传送带右端水平抛出。已知物块B落地点距传送带右端的水平距离，物块B与传送带间的动摩擦因数，重力加速度g取。求： （1）小球A与物块B发生弹性碰撞后，物块B的速度大小； （2）传送带因传送物块B多消耗的电能E。 15. 在高能粒子物理实验室中，研究人员正在进行一项名为“磁场制导”的关键实验。实验目标是通过精确调控磁场，使电子沿预设路径击中远端的靶点。如图甲所示，某次实验时让电子由静止经电压为U的加速电场加速后，垂直于扇形匀强磁场的边界射入，从另一侧边界上的P点垂直于边界射出。已知扇形磁场区域的圆心为，圆心角、磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度大小为B；P、O连线与扇形右边界夹角，，P、O连线左侧匀强磁场方向垂直于纸面向外，磁感应强度大小为B，右侧磁场垂直于纸面向里，磁感应强度大小可调，PO两侧磁场范围足够大，电子的电荷量大小为e，质量为m，不计电子的重力。 （1）求电子在扇形区域内运动的半径及时间； （2）为使从P点垂直于扇形边界射出的电子经磁场偏转后打在O点，在OP右侧加匀强磁场，求P、O连线右侧磁场的磁感应强度大小的可能值； （3）若过O点垂直于OP放一足够大接收屏并以O为坐标原点，沿OP方向建立x轴，如图甲所示，为使从P点垂直于扇形边界射出的电子不经过x轴左侧区域直接打到接收屏上，调节OP轴右侧磁场磁感应强度的大小，使磁感应强度大小沿x轴的变化如图乙所示（图中L为P、O连线的长度），求电子打到接收屏上时的速度方向。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2027届高三摸底检测 物 理 （时间：75分钟 满分：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的学校、班级、姓名及考号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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。 一、单项选择题：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. 在2026年亚洲室内田径锦标赛中，中国选手吴洪娇以2分08秒56的成绩夺得女子800 m冠军。若比赛时吴洪娇位于第1跑道，该跑道周长为200 m（如图所示），则比赛过程中吴洪娇的平均速度大小约为（ ） A. 0 B. 6.2 m/s C. 2 m/s D. 1.5 m/s 【答案】A 【解析】 【详解】跑道周长为，比赛路程为，相当于跑完4圈，因此吴洪娇回到出发点，位移为，由平均速度定义，平均速度大小为，比赛用时为，代入，得平均速度大小为 故选A。 2. 如图所示，感应起电机可使正对的两小球带上等量异种电荷。两带电小球可视为点电荷，若保持两小球所带电荷量不变，将两小球间的距离增大，则两小球连线中点的电场强度大小将（ ） A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 无法确定 【答案】B 【解析】 【详解】设两个等量异种点电荷电荷量大小为Q，两球间距为2r，则连线中点到每个电荷距离是r，且等量异种点电荷在其连线中点产生的场强方向相同，故中点合场强为 可知电荷量Q不变，两小球距离增大，合场强E减小。 故选B。 3. 河北承德避暑山庄开展古建筑保护性修缮工作，施工人员利用小型吊运设备平稳运送木质古建构件。如图为某构件竖直向上吊运过程中的速度—时间图像，在、、、四个时刻中，吊运设备对木质古建构件作用力最小的时刻为（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】设竖直向上为正方向，吊运设备对构件的作用力为，根据牛顿第二定律有，即 时刻图像斜率为正，加速度为正，作用力大于重力；时刻图像斜率仍为正，加速度为正，作用力也大于重力；时刻图像斜率为零，加速度为零，作用力等于重力；时刻图像斜率为负，即加速度方向向下，且斜率的绝对值最大，加速度向下的大小最大，代入（竖直向上为正方向，为负值）可得作用力最小，故选D。 4. 卷扬机是建筑工地常见的搬运工具，如图甲所示。某次利用卷扬机使重物由静止下落高度h，所用时间为，此过程中重物克服连接绳拉力做功的功率随时间变化的规律如图乙所示。已知重物质量为m，重力加速度为g，不计连接绳的质量及空气阻力，则重物下降h高度时获得的动能为（ ） A. mgh B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由图乙知克服连接绳拉力做功的功率随时间线性增大，克服拉力做功为图线与时间轴围成的三角形面积，即 重物由静止下落高度，重力做功为。由动能定理，重物获得的动能满足 代入前述功率图像面积得 故选C。 5. 光的干涉实验证明光具有波动性，而洛埃德镜干涉实验证明：当光以很大的入射角（接近）射向物体表面时其反射光线的相位突变，即光线在反射前后瞬间相位相反。洛埃德实验原理图如图所示，其干涉条纹是由单色点光源（距平面镜的高度很小）发出的光直接入射到屏幕上的光线和由平面镜反射的光线叠加而成。若将屏幕与平面镜垂直放置且使屏幕与平面镜右边缘接触，则屏幕上与平面镜右边缘接触处将出现（ ） A. 亮条纹 B. 暗条纹 C. 无条纹 D. 可能是亮条纹也可能是暗条纹 【答案】B 【解析】 【详解】用平面镜成虚光源的方法处理反射光。设屏幕与平面镜右边缘的接触点为，光源关于平面镜的虚像为。反射光在屏幕上的光程等效为虚光源到的路程；由于在平面镜平面内，光源到的直线距离与虚光源到的距离相等，两束光的几何光程差为零。题中给出，反射光在入射角接近时发生的相位突变，因此接触点处两束光的总相位差为，满足相消干涉条件，出现暗条纹。 故选B。 6. 卫星变轨技术要求精细严密，极其严格。如图所示，卫星初始在半径为的圆轨道Ⅰ上绕地球做匀速圆周运动，先后在A、B位置点火加速，最终在圆轨道Ⅲ上稳定运行。已知卫星在圆轨道Ⅲ上的运行周期为圆轨道Ⅰ上运行周期的8倍，卫星与地球间的引力势能（可视为重力势能）的表达式为，其中r为卫星到地心的距离，M为地球质量，m为卫星质量，G为引力常量。忽略卫星质量变化，则卫星从轨道Ⅰ变到轨道Ⅲ的全过程中机械能的变化量为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】由开普勒第三定律，卫星绕同一中心天体运行时有。对轨道Ⅰ和轨道Ⅲ分别列式，有 所以 代入 所以 在任一圆轨道上，万有引力提供向心力，有 因此卫星的动能为 结合题给引力势能 圆轨道上的机械能为 初态和末态机械能分别为， 所以全过程中机械能的变化量为 故选A。 7. 如图所示为电子感应加速器的两个磁极，当线圈中通过电流时，两磁极之间产生的磁场可看作匀强磁场，且磁感应强度大小B与线圈中的电流I满足（k为未知常量），两磁极之间垂直轴线放置一面积为S的单匝线圈，并与电流表构成闭合回路，该回路的总电阻为R。当线圈中通交变电流时，电流表示数为，则k的值为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】线圈中电流为正弦式交变电流，磁感应强度的最大值为 测量线圈的磁通量最大值为 由正弦式交变磁通量产生感应电动势的关系得 测量回路为纯电阻回路，感应电流最大值为 电流表读数为感应电流的有效值，因此 解得 故选A。 二、多项选择题：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，有两个或两个以上选项符合题目要求。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. 一种测温装置的结构如图所示。玻璃泡A内封有一定质量的理想气体，与玻璃泡A相连的B管插在水银槽中，管内外水银面的高度差x即可反映玻璃泡A内气体的温度（环境温度），并可由B管上的刻度直接读出。若B管的体积与玻璃泡A的体积相比可略去不计，下列说法正确的是（ ） A. B管上的刻度均匀分布 B. x越大，对应温度越高 C. 温度升高时，玻璃泡A内气体分子的热运动速率均增大 D. 温度升高，单位时间内撞击单位面积玻璃泡壁的分子数增多 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．设大气压为，则玻璃泡A内气体压强为 设水银密度为，根据查理定律有 整理得 可知x与T为一次函数关系，且x越大，T越小，因此B管上的刻度均匀分布，故A正确，B错误； C．温度升高时，玻璃泡A内气体分子平均热运动速率增大，但不是每一个分子速率都增大，个别分子速率可以变小，故C错误； D．等容变化，温度升高，分子平均动能变大，体积不变分子数密度不变；温度升高，分子平均撞击力增大，单位时间撞击单位面积器壁的分子数增多，压强增大，故D正确。 故选AD。 9. 如图甲所示，家用窗户经常用风撑来固定窗扇。已知风撑在窗扇上的转轴到窗扇竖直转轴的距离为L，风撑长度为d，最初窗扇与窗户下框垂直，其简化图如图乙所示。现将窗扇以角速度匀速关闭，t时刻风撑恰好与窗扇垂直，简化图如图丙所示。下列说法正确的是（ ） A. 关闭窗扇过程中，连接风撑的滑块做匀速运动 B. 关闭窗扇过程中，连接风撑的滑块做变速运动 C. t时刻连接风撑的滑块的速度大小为 D. t时刻连接风撑的滑块的速度大小为 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．窗扇端点绕转轴转动，线速度大小（方向垂直窗扇） 风撑端点沿下框滑动，速度为v，沿水平方向，如图 由于风撑为刚性杆，长度不变，其两端点沿杆方向的分速度相等，则有 关闭窗扇过程中，不断减小，也在减小，因为不变，因此v在减小，即连接风撑的滑块做变速运动，故A错误，B正确； CD．t时刻风撑恰好与窗扇垂直，则 则有 根据几何关系有 联立解得，故C正确，D错误。 故选BC。 10. 如图所示，ab、cd是两条平行、固定且光滑的倾斜金属直轨道，轨道平面内存在垂直于轨道平面向上的匀强磁场，质量分别为1kg和2kg的金属杆MN、PQ用轻质绝缘细线相连并垂直放置在直轨道上，两者在沿斜面向上的拉力F作用下沿倾斜轨道向上以4m/s的速度匀速运动。时刻将细线剪断且保持拉力F不变，在时刻PQ杆速度达到5m/s并开始做匀速运动。重力加速度为g，两金属杆始终与直轨道垂直，两杆具有一定的电阻，设轨道足够长且电阻可忽略。下列说法正确的是（ ） A. 细线剪断后，流经金属杆PQ的电流方向由Q到P B. MN稳定后的速度大小为2m/s C. 时间内，金属杆PQ的平均速度大小等于4.5m/s D. 时间内，金属杆PQ和MN的位移大小之比大于3∶2 【答案】BD 【解析】 【详解】A．细线剪断后，PQ的速度大于MN的速度，根据右手定则可知，PQ切割磁感线产生的感应电动势大于MN产生的感应电动势，因此流经金属杆PQ的电流方向由P到Q，故A错误； B．细线剪断前，PQ、MN匀速运动，故PQ、MN系统的合外力为0。剪断细线后拉力F不变，两杆间的安培力为系统内力，因此系统合外力始终为0，系统动量守恒，规定沿斜面向上为正方向，根据动量守恒有 其中，，代入数据，联立解得，故B正确； C．细线剪断后，若PQ做匀加速直线运动，则时间内，金属杆PQ的平均速度大小 但细线剪断后，PQ做加速运动，MN做减速运动，二者速度差在增大，设金属直轨道倾角为，因此PQ的加速度大小为 可知PQ做的是加速度减小的加速运动，因此金属杆PQ的平均速度大小大于4.5m/s，故C错误； D．若PQ、MN均做匀变速运动，则时间内，PQ、MN的位移大小之比为 但细线剪断后，PQ做的是加速度减小的加速运动，其位移大小大于匀变速直线运动的位移大小；MN加速度大小为 可知MN做加速度减小的减速运动，其位移大小小于匀变速直线运动的位移大小，因此金属杆PQ和MN的位移大小之比大于3∶2，故D正确。 故选BD。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. （1）甲、乙两图分别为探究加速度与力、质量的关系和探究向心力大小与半径、角速度、质量关系的实验原理图。两个实验采用的相同的实验方法是__________（填“等效替代法”或“控制变量法”）。 （2）某实验小组通过如图丙所示实验装置研究自由落体运动的规律。 ①关于本实验，下列说法正确的是__________。 A．图中利用纸带夹比手拿纸带效果更好 B．实验中要先释放纸带后启动打点计时器 C．为了减小实验误差，应选用密度小的重物 ②已知电源频率为50 Hz，相邻计数点间的距离如图丁所示，相邻两个计数点之间还有一个计时点未画出，根据图丁可知当地重力加速度的测量值为__________（结果保留3位有效数字）。 ③若在实验过程中，电源的频率略高于50 Hz而实验者不知电源频率已改变，这样计算出的加速度与重物的真实加速度相比__________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】（1）控制变量法 （2） ①. A ②. 9.72 ③. 偏小 【解析】 【小问1详解】 探究加速度与力、质量的关系时，需要保持其他因素不变，分别研究一个因素变化对加速度的影响；探究向心力与半径、角速度、质量的关系时也采用相同思路，因此使用控制变量法。 【小问2详解】 ①[1]A．纸带能连续记录重物运动过程中各时刻的位置，便于根据点迹研究运动规律；手拿纸带会引入晃动等影响，故A正确； B．实验时应先接通电源，待打点稳定后再释放重物，故B错误； C．为减小空气阻力影响，应选用密度较大的重物，故C错误。 故选A。 ②[2]相邻计数点之间还有一个计时点未画出，电源频率为，所以相邻计数点的时间间隔为 以竖直向下为正方向，重物做匀加速直线运动。由位移公式，连续相等时间内的位移差满足 由逐差法可知 ③[3]实际频率略高于时，实际相邻计数点时间间隔小于按计算的。在上述相同条件下，仍有 若仍用较大的时间间隔计算，分母偏大，所以测得的加速度偏小。 12. 某项目式学习小组为了控制学校生态阳光房的温度，设计了一自动控制加热器，其电路图如图甲所示，图中E为电源，为热敏电阻，为电阻箱，、为定值电阻，方框内为电压比较输出控制器（简称控制器）。 （1）为了寻找热敏电阻的阻值随温度的变化规律，学习小组设计了如图乙所示的电路，测定其在不同温度下的阻值。先将温度控制到某值，然后将开关S扳至__________（填“a”或“b”）端，读出电压表示数，再将开关S扳至__________（填“a”或“b”）端，调节电阻箱，使电压表示数不变，记录下电阻箱数值及温度控制室的温度T；改变控制室温度，重复上面的操作，记录多组数据并描在图中，请在图丙中作出随T变化的图线__________； （2）图甲中，已知，，认为控制器的电阻无穷大。当a点电势低于b点电势时，控制器产生信号使加热器工作；当a点电势等于或高于b点电势时，控制器产生信号使加热器不工作。若要求温度达到30℃时停止加热，电阻箱的阻值应调为__________（结果保留2位有效数字）。某次实验过程中，发现热敏电阻温度达到32℃时停止加热，为了让加热器30℃时停止加热，应将电阻箱的阻值适当调__________（填“大”或“小”）。 【答案】（1） ①. a ②. b ③. （2） ①. 2.0（1.8～2.2均可） ②. 大 【解析】 【小问1详解】 [1][2]学习小组设计了如图乙所示的电路，可知通过等效法可测量热敏电阻的阻值，故先将温度控制到某值，然后将开关S扳至a端，读出电压表示数，再将开关S扳至b端，调节电阻箱，使电压表示数不变，记录下电阻箱数值。 [3]记录多组数据并描在图中，作出随T变化的图线，如图所示 【小问2详解】 [1]由图可得温度达到30℃时热敏电阻的阻值为 则当a、b两点电势相等时有 解得电阻箱阻值 [2]热敏电阻的阻值随温度下降而升高，实验过程中，发现热敏电阻温度达到32℃时停止加热，说明在温度达到30℃时a点电势低于b点电势，为了让加热器30℃时停止加热，则需要升高a点电势或降低b点电势，则由可知，应将电阻箱的阻值适当调大。 13. 某简谐运动质点的振动图像如图所示。已知质点在内通过的路程。 （1）求质点振动的周期T及振幅A； （2）列出内与时振动状态相同的时刻。 【答案】（1）T=2s，A=5cm （2）5s、7s、9s、11s、13s 【解析】 【小问1详解】 由图可知，周期，已知质点在内通过的路程s=40cm，则有 联立解得 【小问2详解】 与时刻振动状态相同的时刻满足（，1，2，...） 因 联立解得 故振动状态相同的时刻为、7s、9 s、11s、13s。 14. 如图所示，长的轻绳上端固定，下端拴接一质量的小球A，轻绳处于竖直状态时，小球A刚好与光滑水平面接触但无压力作用且小球A与其右侧质量的物块B接触。水平面的右侧有长、速度、顺时针匀速转动的水平传送带，传送带距地面的高度。现将小球A拉至与竖直方向夹角后由静止释放，小球A与物块B发生弹性碰撞后物块B滑上传送带并从传送带右端水平抛出。已知物块B落地点距传送带右端的水平距离，物块B与传送带间的动摩擦因数，重力加速度g取。求： （1）小球A与物块B发生弹性碰撞后，物块B的速度大小； （2）传送带因传送物块B多消耗的电能E。 【答案】（1）4m/s （2）4J 【解析】 【小问1详解】 小球A从释放到与物块B碰撞前，由动能定理可得 小球A与物块B发生弹性碰撞，规定向右为正方向，根据动量守恒定律有 根据能量守恒定律有 联立解得 【小问2详解】 设物块B从传送带右端抛出时的速度为，则水平方向上有 竖直方向上有 解得 物块B在传送带上运动时，由牛顿第二定律得 因满足，故物块B在传送带上一直做匀加速运动。 物块B在传送带上的加速时间 根据能量守恒，可知传送带因传送物块B多消耗的电能 联立解得 15. 在高能粒子物理实验室中，研究人员正在进行一项名为“磁场制导”的关键实验。实验目标是通过精确调控磁场，使电子沿预设路径击中远端的靶点。如图甲所示，某次实验时让电子由静止经电压为U的加速电场加速后，垂直于扇形匀强磁场的边界射入，从另一侧边界上的P点垂直于边界射出。已知扇形磁场区域的圆心为，圆心角、磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度大小为B；P、O连线与扇形右边界夹角，，P、O连线左侧匀强磁场方向垂直于纸面向外，磁感应强度大小为B，右侧磁场垂直于纸面向里，磁感应强度大小可调，PO两侧磁场范围足够大，电子的电荷量大小为e，质量为m，不计电子的重力。 （1）求电子在扇形区域内运动的半径及时间； （2）为使从P点垂直于扇形边界射出的电子经磁场偏转后打在O点，在OP右侧加匀强磁场，求P、O连线右侧磁场的磁感应强度大小的可能值； （3）若过O点垂直于OP放一足够大接收屏并以O为坐标原点，沿OP方向建立x轴，如图甲所示，为使从P点垂直于扇形边界射出的电子不经过x轴左侧区域直接打到接收屏上，调节OP轴右侧磁场磁感应强度的大小，使磁感应强度大小沿x轴的变化如图乙所示（图中L为P、O连线的长度），求电子打到接收屏上时的速度方向。 【答案】（1）， （2）、B、2B （3）平行于x轴 【解析】 【小问1详解】 电子经加速电场加速过程，根据动能定理，有 电子在扇形磁场中运动过程，洛伦兹力提供向心力，有 电子的运动周期 又 联立解得， 【小问2详解】 由几何关系可知，P、O连线的长度 设P、O连线右侧磁场的磁感应强度大小为，则有 根据几何关系可知，电子在P、O连线右侧运动时，沿P、O连线方向上移动的距离 电子在P、O连线左侧磁场中运动时，沿P、O连线方向上移动的距离 设电子与OP相交n次（不包括P点）时到达O点，当n为奇数时，则有 当n为偶数时，则有 解得（n只能取1，3）或（n只能取2） 因此P、O连线右侧磁场的磁感应强度大小的可能值为、B、2B。 【小问3详解】 电子在OP轴右侧运动过程中，垂直于x轴方向，由动量定理得 结合图乙累加得 解得，故电子打到接收屏上时速度方向平行于x轴。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $