精品解析：江西赣州市多校2025-2026学年高三上学期2月期末物理试题

赣州市2025-2026学年度第一学期期末考试 高三物理试卷 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，有选错或不选的得0分。 1. 甲、乙、丙、丁四幅图涉及不同的原子物理知识，下列说法正确的是（　　） A. 图甲说明少量电子的运动表现为粒子性，大量电子的运动表现为波动性 B. 图乙的粒子散射实验中，当显微镜放在D位置时，荧光屏上观察到大量闪光 C. 图丙中的半衰期是5730年，则100个经过1400年还有25个 D. 图丁中轧制钢板时需要动态监测钢板的厚度，探测器接收到的可能是射线 2. 图像法是物理常用的研究方法，如图所示是物体做直线运动时各物理量之间的关系图像，则（　　） A. 图甲描述的匀速直线运动 B. 图乙可知，时物体的速度为零 C. 图丙物块加速度大小为 D. 由图丁可知物体在前5s内的速度变化量大小为12.5m/s 3. “不经历风雨怎么见彩虹”，彩虹的产生原因是光的色散，如图所示为太阳光射到空气中的小水珠发生色散形成彩虹的光路示意图，a、b为两种折射出的单色光。以下说法正确的是（　　） A. a光光子能量大于b光光子能量 B. 在水珠中a光的传播速度小于b光的传播速度 C. 用同一双缝干涉装置看到的a光干涉条纹间距比b光宽 D. 如果b光能使某金属发生光电效应，则a光也一定能使该金属发生光电效应 4. 如图所示，边长为a的正六边形，在顶点A、C上各固定了一个电荷量为q的正点电荷，在顶点D、F上各固定了一个电荷量为2q的正点电荷，已知静电力常量为k，则（　　） A. B点的电场强度大小为 B. B点的电场强度大小为 C. 从B点由静止释放一点负电荷，该点电荷将做曲线运动 D. B点的电势高于E点的电势 5. 两颗行星和的卫星绕各自行星做匀速圆周运动。如图为卫星的角速度与轨道半径的关系图，图中两直线纵截距的差值，已知行星的半径是的3倍，忽略行星自转和其他星球影响，结合图像数据，下列说法正确的是（　　） A. 行星A与B的质量之比为1：9 B. 行星A与B表面的重力加速度之比为9：1 C. 行星A与B的平均密度之比为1：3 D. 行星B的第一宇宙速度是A的3倍 6. 如图所示，高速公路上一辆速度为90km/h的汽车紧贴超车道的路基行驶。驾驶员在A点发现刹车失灵，短暂反应后，控制汽车通过图中两段弧长相等的圆弧从B点紧贴避险车道左侧驶入。已知汽车速率不变，A、B两点沿道路方向距离为120m，超车道和行车道宽度均为3.75m，应急车道宽度为2.5m，路面提供的最大静摩擦力是车重的0.5倍，汽车转弯时恰好不与路面发生相对滑动，重力加速度，估算驾驶员反应时间为（　　） A. 2s B. 1.5s C. 1.0s D. 0.75s 7. 如图所示，半径为R的半圆形容器固定在水平面上，容器内壁光滑，一个质量为m、可视为质点的小球静止在容器的底部，现用一个大小等于的外力F作用在小球上，使小球向右沿容器内壁缓慢上移。已知重力加速度大小为g，在小球运动过程中，则（　　） A. 外力F的方向一定沿顺时针方向转动 B. 容器内壁对小球的作用力一定越来越大 C. 通过改变外力F的方向，可以使小球运动到B点 D. 小球能上升的最大高度为 8. 如图所示的电路中，、、为定值电阻，为滑动变阻器，C为电容器，电表均为理想电表。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片自a端向b端滑动的过程中，电压表的示数变化量大小为，电流表的示数变化量大小为，则（　　） A. 电流表A的示数增大 B. 电压表的示数减小 C. 不变 D. 电容器所带的电荷量增加 9. 如图所示，若传送带以速度顺时针转动，将小木箱无初速度放在传送带底端点，经时间到达顶端A点，因摩擦产生的热量为；若传送带以速度逆时针转动，将此小木箱无初速度放在A点，经时间也刚好到达底端点，因摩擦产生的热量为。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，小木箱可视为质点，下列说法正确的是（　　） A. 两次传送带的速度大小 B. 两次传送带的速度大小 C. 两次因摩擦产生的热量 D. 两次因摩擦产生的热量 10. 如图所示，竖直平面内存在垂直纸面向里的匀强磁场和竖直向上的匀强电场，将两个相距很近的带电小球c、d分别同时向左、右两边水平抛出，两者均做匀速圆周运动，c、d做圆周运动的半径分别为、，经过一段时间，两球相碰，碰撞后粘在一起运动。已知小球c的电荷量是小球d的电荷量的两倍，两球均可视为点电荷，不计空气阻力和两球之间的库仑力。下列说法正确的是（　　） A. 小球c带正电，小球d带负电 B. 小球c的质量一定是小球d的两倍 C. 碰撞后整体做圆周运动的半径为 D. 碰撞后整体做圆周运动的周期是 二、实验题（本题共2小题，第11题7分，第12题8分，共15分） 11. 某小组在验证“物体的加速度与力、质量的关系”实验中，使用了以下器材：气垫导轨（包含滑轮和滑块）、滑块（带光电门）、光电门（2个）、数字计时器、天平、直尺、若干槽码以及细线等。操作步骤如下： ①按图甲所示安装好实验器材，调整气垫导轨至水平状态，测量两个光电门之间的距离L。 ②用游标卡尺测出滑块上的遮光条的宽度d，跨过定滑轮的细线一端连接在滑块上，另一端悬挂1个槽码，释放滑块，测量滑块上的遮光条通过光电门1、2时的挡光时间分别为、。 ③保持滑块质量不变，逐次增加槽码的数量，重复上述操作。 （1）本实验采用的研究方法和下列哪个实验的方法是相同的________ A. 研究桌面的微小形变 B. 探究两个互成角度力的合成规律 C. 探究向心力的大小与半径、角速度、质量的关系 （2）步骤②中游标卡尺的示数如图乙所示，则宽度________mm； （3）滑块经过光电门1、2时的速度大小分别为________、________，滑块的加速度大小________。（均用题目给出的物理量的字母表示） （4）用滑块运动的加速度a与悬挂槽码的质量m的图像如图丙中实线所示，加速度较小的几组数据拟合的直线如图丙中虚线所示，并在虚线上取一点q，在曲线部分取一点p，p、q对应的横坐标都为，若滑块（含遮光条）的质量为M，则与的比例为________（用M、表示）。 12. 小平同学模拟到一个在读初中时使用过的滑动变阻器，并设计实验测量控制滑动变阻器电阻丝的电阻率，实验器材：电源E、灵敏电流计G、待测滑动变阻器（最大阻值为几十欧姆）、电阻箱（最大阻值9999Ω）、定值电阻（）、滑动变阻器（）、毫米刻度尺、开关S以及导线若干，实验电路如图。 第一步：按图连好电路。 第二步：将的阻值调为10，闭合开关S，调整滑片P的位置，使灵敏电流计的示数为零。 第三步：断开开关S，记录的阻值R以及的滑片P到右端点b之间的距离l。 第四步：调节的阻值分别为20Ω、30Ω…，重复第二、第三步。 第五步：实验结束，整理仪器。 实验记录的部分数据见下表。 组次 1 2 3 4 5 R/Ω 10 20 30 40 50 l/mm 20.3 40.7 56.5 81.1 101.7 （1）上表中不合理的一组数据为________（填组次序号）； （2）当l为60.00mm时，的滑片P到b之间电阻丝的圈数为100，电阻丝横截面的半径________mm（保留2位有效数字）。 （3）用拟合上表数据，得k近似为，测得单匝电阻丝周长为90.00mm，则电阻丝的电阻率________（计算时取，结果保留2位有效数字）。 （4）若电阻率的测量值与参考值相比偏大，产生误差的原因可能是________。 A. 未考虑电阻丝绝缘层厚度 B. 未考虑灵敏电流计内阻 三、计算题（本大题共3小题，第13题9分，第14题12分，第15题18分，共39分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 13. 如图甲所示，倾角的两根足够长的平行金属导轨固定放置，导轨间距为，导轨上端接有一电阻，与导轨垂直的边界将导轨分为上下两个区域，下方区域存在垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度B随时间的变化规律如图乙所示。在距边界下方处锁定一个质量为、连入电路的电阻为的导体棒，导体棒垂直导轨。已知：，，，不计其它电阻，导体棒与导轨间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取，，。 （1）求时导体棒ab所受的安培力的大小； （2）时，导体棒ab解除锁定，导体棒ab沿下滑过程中始终垂直于导轨，求导体棒ab的最大速度的大小。 14. 气钉枪是一种广泛应用于建筑、装修等领域的气动工具，工作时以高压气体为动力。户外作业时无法通电导致气系无法工作，于是小敏同学利用气钉枪和饮料瓶自制了一个简易气钉枪装置，如图甲所示。图乙是气钉枪发射装置的示意图，汽缸通过细管与饮料瓶相连。射钉时打开开关，饮料瓶向汽缸内压入高压气体推动活塞运动，活塞上的撞针将钉子打入物体，同时切断气源，然后阀门自动打开放气，复位弹簧将活塞拉回原位置。饮料瓶的容积，汽缸的有效容积，气钉枪正常使用时饮料瓶内气体的压强范围为，为大气压强。假设所有过程气体温度恒定，气体可看成理想气体，细管内的气体可以忽略，且饮料瓶容积不变。 （1）用打气筒通过单向气阀向饮料瓶内充气，充气前瓶内的气体压强为，每次充气都能将压强为、体积为的气体充入饮料瓶内，充气后瓶内气体压强为，求充气的次数； （2）若充气后瓶内气体压强为，求气钉枪正常使用时最多能射出多少颗钉子。【提示：】 15. 某大型杂技团进行摩托车表演，表演轨道是由足够长的水平直轨道和固定在水平轨道上的半径为R的竖直圆轨道构成，如图所示。质量为m、半径为的四分之一圆弧槽，静置于圆轨道右侧的水平轨道上的某位置P处，底端恰好与水平轨道相切，右侧一定高度处固定一挡板。表演者从圆轨道左侧驾驶摩托车出发，到达P处时，关闭摩托车发动机。由于摩托车开启了巡航定速功能，从而使其到达P处前速率保持不变，且通过竖直圆轨道最高点时对轨道的压力大小为mg。已知摩托车与轨道间的摩擦阻力为摩托车对轨道压力的倍，摩托车和骑手（总体可视为质点）的总质量为m，四分之一圆弧槽的各个表面均光滑，重力加速度为g，不计其他阻力和拐角处机械能损失。 （1）求摩托车巡航定速时的速率； （2）求经过圆轨道过程中，摩托车牵引力做的功； （3）若摩托车在圆弧槽上运行时间为t，从顶端飞出后瞬间，圆弧槽恰好和挡板发生碰撞并与挡板粘在一起，此后摩托车与水平轨道碰撞的过程中，碰撞后竖直分速度大小为碰撞前竖直分速度大小的0.2倍。求： ①初始静止时圆弧槽右侧与挡板的距离； ②摩托车与水平轨道第一次碰撞反弹后的水平分速度（不计碰撞过程中重力的冲量）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 赣州市2025-2026学年度第一学期期末考试 高三物理试卷 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，有选错或不选的得0分。 1. 甲、乙、丙、丁四幅图涉及不同的原子物理知识，下列说法正确的是（　　） A. 图甲说明少量电子的运动表现为粒子性，大量电子的运动表现为波动性 B. 图乙的粒子散射实验中，当显微镜放在D位置时，荧光屏上观察到大量闪光 C. 图丙中的半衰期是5730年，则100个经过1400年还有25个 D. 图丁中轧制钢板时需要动态监测钢板的厚度，探测器接收到的可能是射线 【答案】A 【解析】 【详解】A．图甲说明少量电子的运动表现为粒子性，大量电子的运动表现为波动性，出现明暗相间的干涉条纹，故A正确； B．图乙的粒子散射实验中，当显微镜放在D位置时，荧光屏上能观察到闪光，只是概率很低，故B错误； C．半衰期是针对大量样本才成立的统计学规律，对少数个体不成立，故C错误； D．射线的穿透能力很弱，不能透过钢板，在监测钢板的厚度时采用的是射线，故D错误。 故选A。 2. 图像法是物理常用的研究方法，如图所示是物体做直线运动时各物理量之间的关系图像，则（　　） A. 图甲描述的匀速直线运动 B. 图乙可知，时物体的速度为零 C. 图丙物块加速度大小为 D. 由图丁可知物体在前5s内的速度变化量大小为12.5m/s 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据可知，图线的斜率表示，即图甲描述的匀加速直线运动，故A错误； B．根据 整理可得 则图线的纵截距表示初速度，即 斜率表示 解得 时物体的速度为，故B错误； C．根据可知，图线的斜率为 解得，故C错误； D．根据可知，图线与坐标轴所围面积表示速度变化量，即物体在前5s内的速度变化量大小为，故D正确。 故选D。 3. “不经历风雨怎么见彩虹”，彩虹的产生原因是光的色散，如图所示为太阳光射到空气中的小水珠发生色散形成彩虹的光路示意图，a、b为两种折射出的单色光。以下说法正确的是（　　） A. a光光子能量大于b光光子能量 B. 在水珠中a光的传播速度小于b光的传播速度 C. 用同一双缝干涉装置看到的a光干涉条纹间距比b光宽 D. 如果b光能使某金属发生光电效应，则a光也一定能使该金属发生光电效应 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据光路图知，太阳光射入水珠时，b光的偏折程度大，则知b光的折射率大于a光的折射率。光子的能量，可知，光子的能量与光的频率成正比，所以光线a的光子能量较小，A错误； B．a光的折射率较小，由分析可知，在水珠中光线a的传播速度较大，B错误； C．折射率小，则频率小，波长大，知a光的波长大于b光的波长，而干涉条纹的间距与波长成正比，则知a光干涉条纹的间距比b光宽，C正确； D．产生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，故可知若b光能使金属发生光电效应，则a光不一定能使该金属发生光电效应，D错误。 故选C。 4. 如图所示，边长为a的正六边形，在顶点A、C上各固定了一个电荷量为q的正点电荷，在顶点D、F上各固定了一个电荷量为2q的正点电荷，已知静电力常量为k，则（　　） A. B点的电场强度大小为 B. B点的电场强度大小为 C. 从B点由静止释放一点负电荷，该点电荷将做曲线运动 D. B点的电势高于E点的电势 【答案】A 【解析】 【详解】AB．固定于A、C点的点电荷产生的合电场在B点的电场强度大小为 方向由E指向B，固定于D、F点的点电荷产生的合电场在B点的电场强度大小为 方向由E指向B，因此B点的电场强度大小为，故A正确，B错误； C．根据等量同种点电荷的电场分布特点可知，B、E两点连线上场强先向左后向右，所以从B点由静止释放一负点电荷，该点电荷将做直线运动，故C错误； D．由于E点更靠近D、F两点的点电荷，所以B点电势低于E点的电势，故D错误。 故选A。 5. 两颗行星和的卫星绕各自行星做匀速圆周运动。如图为卫星的角速度与轨道半径的关系图，图中两直线纵截距的差值，已知行星的半径是的3倍，忽略行星自转和其他星球影响，结合图像数据，下列说法正确的是（　　） A. 行星A与B的质量之比为1：9 B. 行星A与B表面的重力加速度之比为9：1 C. 行星A与B的平均密度之比为1：3 D. 行星B的第一宇宙速度是A的3倍 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据万有引力提供向心力 整理可得 图中两直线的纵截距的差值b-a=lg9 即 即 行星B与A的质量之比为81：1，故A错误； B．行星B的半径是A的3倍，根据黄金代换 行星B与A表面的重力加速度之比为9：1，故B错误； C．根据体积公式，可得体积之比为27：1，根据密度公式 可知行星B与A的平均密度之比为3：1，故C正确； D．第一宇宙速度公式 解得 可知行星B的第一宇宙速度是A的倍，故D错误。 故选C。 6. 如图所示，高速公路上一辆速度为90km/h的汽车紧贴超车道的路基行驶。驾驶员在A点发现刹车失灵，短暂反应后，控制汽车通过图中两段弧长相等的圆弧从B点紧贴避险车道左侧驶入。已知汽车速率不变，A、B两点沿道路方向距离为120m，超车道和行车道宽度均为3.75m，应急车道宽度为2.5m，路面提供的最大静摩擦力是车重的0.5倍，汽车转弯时恰好不与路面发生相对滑动，重力加速度，估算驾驶员反应时间为（　　） A. 2s B. 1.5s C. 1.0s D. 0.75s 【答案】A 【解析】 【详解】汽车做圆周运动由摩擦力提供向心力 汽车运动的半径为 A、B两点间垂直道路方向的距离为，由几何关系得两端 沿道路方向的距离为 驾驶员反应时间为 故选A。 【点睛】 7. 如图所示，半径为R的半圆形容器固定在水平面上，容器内壁光滑，一个质量为m、可视为质点的小球静止在容器的底部，现用一个大小等于的外力F作用在小球上，使小球向右沿容器内壁缓慢上移。已知重力加速度大小为g，在小球运动过程中，则（　　） A. 外力F的方向一定沿顺时针方向转动 B. 容器内壁对小球的作用力一定越来越大 C. 通过改变外力F的方向，可以使小球运动到B点 D. 小球能上升的最大高度为 【答案】D 【解析】 【详解】刚开始移动时和小球到达最高点时，分别对小球受力分析，构建矢量三角形如图所示 A．由图可知外力F的初始方向斜向下时，沿逆时针方向转动，初始方向斜向上时，沿顺时针方向转动，故A错误； B．外力逆时针转动时，容器对小球的作用力逐渐减小，外力顺时针转动时，容器对小球的作用力逐渐增大，故B错误； CD．当N与F垂直时小球上升到最高点，此时N与竖直方向夹角为，由几何关系可知，小球上升的最大高度 代入数据可得，故C错误，D正确。 故选D。 8. 如图所示的电路中，、、为定值电阻，为滑动变阻器，C为电容器，电表均为理想电表。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片自a端向b端滑动的过程中，电压表的示数变化量大小为，电流表的示数变化量大小为，则（　　） A. 电流表A的示数增大 B. 电压表的示数减小 C. 不变 D. 电容器所带的电荷量增加 【答案】AC 【解析】 【详解】A．当滑动变阻器R3的滑片自a端向b端滑动的过程中，接入电路的滑动变阻器阻值减小，总电阻减小，总电流变大，可知电流表示数增大，故A正确； B．电阻R1两端的电压变大，则电压表的示数变大，B错误； D．根据V1增大，路端电压减小，则并联支路的电压减小，即电容器两端电压减小，根据Q=CU可知电容器C所带电荷量减少，故D错误； C．根据U2=E-I（R1+r），可知，即不变，故C正确。 故选AC。 9. 如图所示，若传送带以速度顺时针转动，将小木箱无初速度放在传送带底端点，经时间到达顶端A点，因摩擦产生的热量为；若传送带以速度逆时针转动，将此小木箱无初速度放在A点，经时间也刚好到达底端点，因摩擦产生的热量为。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，小木箱可视为质点，下列说法正确的是（　　） A. 两次传送带的速度大小 B. 两次传送带的速度大小 C. 两次因摩擦产生的热量 D. 两次因摩擦产生的热量 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．设传送带的倾角为，木箱的质量为，木箱与传送带之间的动摩擦因数为。传送带顺时针转动时，对木箱根据牛顿第二定律有 若能达到，随后做匀速运动；当传送带逆时针转动时，对木箱根据牛顿第二定律有 达到后做匀速运动。因此木箱向上运动和向下运动的时间相同，位移大小也相同，且 画出符合题意的一种情况的图像，如图所示 由图像可得 故A错误，B正确； CD．根据图像可知，木箱向上运动过程相对位移较大，根据 可知 故C正确，D错误。 故选BC。 10. 如图所示，竖直平面内存在垂直纸面向里的匀强磁场和竖直向上的匀强电场，将两个相距很近的带电小球c、d分别同时向左、右两边水平抛出，两者均做匀速圆周运动，c、d做圆周运动的半径分别为、，经过一段时间，两球相碰，碰撞后粘在一起运动。已知小球c的电荷量是小球d的电荷量的两倍，两球均可视为点电荷，不计空气阻力和两球之间的库仑力。下列说法正确的是（　　） A. 小球c带正电，小球d带负电 B. 小球c的质量一定是小球d的两倍 C. 碰撞后整体做圆周运动的半径为 D. 碰撞后整体做圆周运动的周期是 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．由于两球均在匀速圆周运动，可知两球受到的电场力与重力平衡，则、两球均带正电，设、两球的质量和带电量分别为、、、，则有， 可得 故A错误，B正确； C．碰撞后两小球粘在一起运动，整体的动量为 根据牛顿第二定律 解得 则， 则整体做圆周运动的半径为 故C正确； D．粒子在磁场中做圆周运动的周期 则碰撞后整体的周期为 又根据题意两小球经过一段时间相碰，该时间恰好等于小球和做圆周运动的周期，即 故D错误。 故选BC。 二、实验题（本题共2小题，第11题7分，第12题8分，共15分） 11. 某小组在验证“物体的加速度与力、质量的关系”实验中，使用了以下器材：气垫导轨（包含滑轮和滑块）、滑块（带光电门）、光电门（2个）、数字计时器、天平、直尺、若干槽码以及细线等。操作步骤如下： ①按图甲所示安装好实验器材，调整气垫导轨至水平状态，测量两个光电门之间的距离L。 ②用游标卡尺测出滑块上的遮光条的宽度d，跨过定滑轮的细线一端连接在滑块上，另一端悬挂1个槽码，释放滑块，测量滑块上的遮光条通过光电门1、2时的挡光时间分别为、。 ③保持滑块质量不变，逐次增加槽码的数量，重复上述操作。 （1）本实验采用的研究方法和下列哪个实验的方法是相同的________ A. 研究桌面的微小形变 B. 探究两个互成角度力的合成规律 C. 探究向心力的大小与半径、角速度、质量的关系 （2）步骤②中游标卡尺的示数如图乙所示，则宽度________mm； （3）滑块经过光电门1、2时的速度大小分别为________、________，滑块的加速度大小________。（均用题目给出的物理量的字母表示） （4）用滑块运动的加速度a与悬挂槽码的质量m的图像如图丙中实线所示，加速度较小的几组数据拟合的直线如图丙中虚线所示，并在虚线上取一点q，在曲线部分取一点p，p、q对应的横坐标都为，若滑块（含遮光条）的质量为M，则与的比例为________（用M、表示）。 【答案】（1）C （2） （3） ①. ②. ③. （4） 【解析】 【小问1详解】 A．在验证“物体的加速度与力、质量的关系”实验中，使用了控制变量法，研究桌面的微小形变，使用了微小形变放大法，故A不符合题意； B．探究两个互成角度力的合成规律，使用了等效法，故B不符合题意； C．探究向心力的大小与半径、角速度、质量的关系也使用了控制变量法，故C符合题意。 故选C。 【小问2详解】 20分度的游标卡尺精度为，可知宽度 【小问3详解】 [1][2]遮光条的宽度d，通过光电门1、2时的挡光时间分别为、，可知滑块经过光电门1、2时的速度大小分别为， [3]两个光电门之间的距离L，根据 可得滑块的加速度大小 【小问4详解】 对虚线，有 对实线有 可得 12. 小平同学模拟到一个在读初中时使用过的滑动变阻器，并设计实验测量控制滑动变阻器电阻丝的电阻率，实验器材：电源E、灵敏电流计G、待测滑动变阻器（最大阻值为几十欧姆）、电阻箱（最大阻值9999Ω）、定值电阻（）、滑动变阻器（）、毫米刻度尺、开关S以及导线若干，实验电路如图。 第一步：按图连好电路。 第二步：将的阻值调为10，闭合开关S，调整滑片P的位置，使灵敏电流计的示数为零。 第三步：断开开关S，记录的阻值R以及的滑片P到右端点b之间的距离l。 第四步：调节的阻值分别为20Ω、30Ω…，重复第二、第三步。 第五步：实验结束，整理仪器。 实验记录的部分数据见下表。 组次 1 2 3 4 5 R/Ω 10 20 30 40 50 l/mm 20.3 40.7 56.5 81.1 101.7 （1）上表中不合理的一组数据为________（填组次序号）； （2）当l为60.00mm时，的滑片P到b之间电阻丝的圈数为100，电阻丝横截面的半径________mm（保留2位有效数字）。 （3）用拟合上表数据，得k近似为，测得单匝电阻丝周长为90.00mm，则电阻丝的电阻率________（计算时取，结果保留2位有效数字）。 （4）若电阻率的测量值与参考值相比偏大，产生误差的原因可能是________。 A. 未考虑电阻丝绝缘层厚度 B. 未考虑灵敏电流计内阻 【答案】（1）3 （2）0.30 （3） （4）A 【解析】 【小问1详解】 由电阻定律有 可知，其电阻与电阻丝的长度成正比，而5组数据中，第3组数据其电阻与电阻丝长度不成正比，所以第3组数据为不合理的一组。 【小问2详解】 由题意可知，100圈电阻丝的长度为60mm，所以电阻丝的半径为 【小问3详解】 单匝线圈的周长为，滑片P到端点的电阻丝的匝数为 所以有 整理有 所以图像的斜率为 解得 【小问4详解】 未考虑电阻丝绝缘层厚度会影响电阻丝的长度从而使得测量结果出现较大的误差。 故选A。 三、计算题（本大题共3小题，第13题9分，第14题12分，第15题18分，共39分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 13. 如图甲所示，倾角的两根足够长的平行金属导轨固定放置，导轨间距为，导轨上端接有一电阻，与导轨垂直的边界将导轨分为上下两个区域，下方区域存在垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度B随时间的变化规律如图乙所示。在距边界下方处锁定一个质量为、连入电路的电阻为的导体棒，导体棒垂直导轨。已知：，，，不计其它电阻，导体棒与导轨间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取，，。 （1）求时导体棒ab所受的安培力的大小； （2）时，导体棒ab解除锁定，导体棒ab沿下滑过程中始终垂直于导轨，求导体棒ab的最大速度的大小。 【答案】（1）0.2N （2）0.8m/s 【解析】 【小问1详解】 导体棒ab锁定后，0~0.5s内回路中的磁通量均匀的变化，有 回路中的电流为 在0.4s时，根据图像可知磁感应强度的大小为，所以安培力的大小为 【小问2详解】 解除锁定后导体棒所在位置已经是匀强磁场，此时 导体棒运动中切割磁感线产生感应电动势，当速度最大时，有 此时导体棒受力平衡，有 可求得 14. 气钉枪是一种广泛应用于建筑、装修等领域的气动工具，工作时以高压气体为动力。户外作业时无法通电导致气系无法工作，于是小敏同学利用气钉枪和饮料瓶自制了一个简易气钉枪装置，如图甲所示。图乙是气钉枪发射装置的示意图，汽缸通过细管与饮料瓶相连。射钉时打开开关，饮料瓶向汽缸内压入高压气体推动活塞运动，活塞上的撞针将钉子打入物体，同时切断气源，然后阀门自动打开放气，复位弹簧将活塞拉回原位置。饮料瓶的容积，汽缸的有效容积，气钉枪正常使用时饮料瓶内气体的压强范围为，为大气压强。假设所有过程气体温度恒定，气体可看成理想气体，细管内的气体可以忽略，且饮料瓶容积不变。 （1）用打气筒通过单向气阀向饮料瓶内充气，充气前瓶内的气体压强为，每次充气都能将压强为、体积为的气体充入饮料瓶内，充气后瓶内气体压强为，求充气的次数； （2）若充气后瓶内气体压强为，求气钉枪正常使用时最多能射出多少颗钉子。【提示：】 【答案】（1）28 （2）56 【解析】 【小问1详解】 充气前，饮料瓶内气体压强为，充气后饮料瓶内气体压强为，充气过程为等温变化，设充气次数为n次，则有 解得 【小问2详解】 发射第一个钉子时有 其中 可得 发射第二个钉子，有 解得 发射第三个钉子，有 解得 以此类推，发射第N个钉子，有 若发射N颗钉子后的压强大于，发射颗钉子后的压强小于，根据可得可以用气钉枪正常射出56个钉子。 15. 某大型杂技团进行摩托车表演，表演轨道是由足够长的水平直轨道和固定在水平轨道上的半径为R的竖直圆轨道构成，如图所示。质量为m、半径为的四分之一圆弧槽，静置于圆轨道右侧的水平轨道上的某位置P处，底端恰好与水平轨道相切，右侧一定高度处固定一挡板。表演者从圆轨道左侧驾驶摩托车出发，到达P处时，关闭摩托车发动机。由于摩托车开启了巡航定速功能，从而使其到达P处前速率保持不变，且通过竖直圆轨道最高点时对轨道的压力大小为mg。已知摩托车与轨道间的摩擦阻力为摩托车对轨道压力的倍，摩托车和骑手（总体可视为质点）的总质量为m，四分之一圆弧槽的各个表面均光滑，重力加速度为g，不计其他阻力和拐角处机械能损失。 （1）求摩托车巡航定速时的速率； （2）求经过圆轨道过程中，摩托车牵引力做的功； （3）若摩托车在圆弧槽上运行时间为t，从顶端飞出后瞬间，圆弧槽恰好和挡板发生碰撞并与挡板粘在一起，此后摩托车与水平轨道碰撞的过程中，碰撞后竖直分速度大小为碰撞前竖直分速度大小的0.2倍。求： ①初始静止时圆弧槽右侧与挡板的距离； ②摩托车与水平轨道第一次碰撞反弹后的水平分速度（不计碰撞过程中重力的冲量）。 【答案】（1） （2） （3）①；② 【解析】 【小问1详解】 在竖直圆轨道最高点，向心力由重力和轨道压力提供 代入N=mg，可得 【小问2详解】 由于摩托车开启了巡航定速功能，从而使其到达P处前速率保持不变，则摩托车在圆轨道上做匀速圆周运动，设摩托车和圆心的连线与圆心和轨道最低点的连接夹角为，则摩托车做圆周运动的向心力 则摩托车与轨道间的摩擦阻力为摩托车对轨道压力的倍，则摩擦力 则经过圆轨道过程中，摩擦力做功 设摩托车牵引力做的功，则由动能定理 解得 【小问3详解】 ①初始静止时圆弧槽右侧与挡板的距离x；摩托车在圆弧槽上运动时，水平方向动量守恒,则 对方程两边同时乘以时间，则 两边对时间积分可得 则初始静止时圆弧槽右侧与挡板的距离 ②摩托车从圆弧槽顶端飞出后瞬间 摩托车在圆弧槽上运行时，系统机械能守恒，则 解得 摩托车从顶端飞出后与水平轨道第一次碰撞前，竖直方向上 解得 摩托车与水平轨道碰撞的过程中，碰撞后竖直分速度大小为碰撞前竖直分速度大小的0.2倍，不计碰撞过程中重力的冲量，则竖直方向有 水平方向上，摩托车摩擦力 水平方向上动量定理可得 可得摩托车与水平轨道第一次碰撞反弹后的水平分速度 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $