精品解析：湖南邵阳市洞口县第三中学2027届高三上学期开学摸底物理试卷

湖南省洞口县第三中学 2027届高三上学期开学摸底物理试卷 考试范围：高中物理全部，考试时间：75分钟，总分：100分 注意事项： 1、答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上。 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43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. 2025年3月，我国成功研制“烛龙一号”碳14核电池，利用放射性同位素碳14的衰变提供长期稳定电能，其衰变方程为，已知碳14的半衰期为5730年。下列说法正确的是（ ） A. 原子核的衰变过程同时满足质量数守恒和电荷数守恒 B. 衰变产生的电子来源于碳原子的核外电子 C. 碳14的半衰期会随电池工作时间的增加而逐渐减小 D. 8g碳14经历2个半衰期，剩余碳14的质量只有4g 2. 如图，空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，电场和磁场相互垂直。 在电磁场区域中，有一个竖直放置的光滑绝缘圆环，环上套有一个带正电的小球，小球可沿圆环自由运动。 O点为圆环的圆心，a、b、c为圆环上的三个点，a点为最高点，c点为最低点，Ob沿水平方向。 已知小球所受电场力与重力大小相等。 现将小球从环的顶端a点由静止释放。 下列判断正确的是（　　） A. 当小球运动的弧长为圆周长的时洛伦兹力最大 B. 小球从a点到b点，洛伦兹力的瞬时功率一直增大 C. 小球在b点时，机械能最大 D. 小球从b点运动到c点，电势能增大，动能减小 3. 如图所示，地面上的工人从同一位置两次分别抛出完全相同的砖块，被高处的工人在同一高度甲、乙两个位置分别接住。砖块可视为质点，其在空中运动的轨迹均在同一竖直平面内，砖块两次到达的最大高度相同。若空气阻力不计，关于两个砖块下列说法正确的是（　　） A. 初速度的大小一定不同 B. 末动能可能相同 C. 在空中运动的时间可能不同 D. 在最高点处速度的大小可能相同 4. 一列简谐波某时刻的波形如图中实线所示。经过0.5s后的波形如图中的虚线所示。已知波的周期为T，且0.25s＜T＜0.5s，则（　　） A. 不论波向x轴哪一方向传播，在这0.5s内，x=1m处的质点M通过的路程都相等 B. 当波向+x方向传播时，波速等于10m/s C. 当波沿+x方向传播时，x=1m处的质点M和x=2.5m处的质点N在这0.5s内通过的路程相等 D. 当波沿﹣x方向传播时，经过0.1s时，质点M的位移一定为零 5. 如图所示，已知空间站离地面的高度为h，地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，忽略地球自转，若空间站可视为绕地心做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（ ） A. 地球的质量为 B. 空间站的线速度大小为 C. 地球的平均密度为 D. 空间站的周期为 6. 如图所示，电源电动势为E，内阻为r。电路中的R2、R3分别为总阻值一定的滑动变阻器，R0为定值电阻，R1为光敏电阻（其阻值随光照强度的增大而减小）。当开关S闭合时，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态。下列说法中正确的是（ ） A. 在只逐渐增大光照强度的过程中，电阻R0消耗的电功率变大，电源消耗的总功率变大 B. 只调节电阻R3的滑片P2向上端移动的过程中，R1消耗的功率变大，电阻R3中有向上的电流 C. 只调节电阻R2的滑片P1向上端移动的过程中，电压表示数变大，带电微粒向上运动 D. 若断开开关S，电容器所带电荷量变小，带电微粒向上运动 7. 如图甲是街头常见的变压器，它通过降压给用户供电，简化示意图如图乙所示，各电表均为理想交流电表，变压器的输入电压保持不变，输出电压通过输电线输送给用户，两条输电线的总电阻为。当并联的用电器增多时，下列判断正确的是（　　） A. 电流表示数减小，示数减小 B. 电压表示数不变，示数增大 C. 变压器的输入功率和输出功率都减小 D. 的变化量与的变化量之比不变 二、选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示，原长为l的轻质弹簧，一端固定在O点，另一端与一个质量为m的有孔小球相连。小球套在竖直固定、足够长的光滑杆上。杆上M、N两点与O点的距离均为2l，P点到O点的距离为l，OP与杆垂直。现将小球由M点静止释放，小球运动到N点时速度达到最大，继续向下运动直至最低点Q。整个运动过程中，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ） A. 弹簧的劲度系数为 B. 小球从M点到P点的过程中，弹簧弹力的功率逐渐增大 C. 小球从M点到P点的过程中重力的平均功率小于小球从P点到N点的过程中重力的平均功率 D. 小球从N点向下运动到最低点Q的过程中，弹簧增加的弹性势能为 9. 在光学仪器中，“道威棱镜”被广泛用来进行图形翻转。如图，是棱镜的横截面，截面是底角为的等腰梯形。现有与底面平行且频率相同的两束单色光、射入面，经折射反射，使从面射出的光线发生了翻转。已知棱镜材料对该色光的折射率，下列说法正确的是（　　） A. 两束光中，有一束可能会从底面射出 B. 光能从底面射出，光将从面平行于射出 C. 若光、从面平行于射出，a光离底面更近 D. 两束光在棱镜中的传播时间相同 10. 如图为某建筑工地固定在水平地面上的倾斜传送带，以恒定速率逆时针运行。质量为的工件（可视为质点）无初速度轻放于传送带的顶端。经过时间，工件与传送带共速，之后继续运动，到达底端时的速度为v=4m/s。已知间距离为，取。则（ ） A. 工件与传送带间的动摩擦因数为 B. 工件由运动到的过程中，机械能一直减小 C. 工件由运动到的过程中，传送带对工件一直做正功 D. 工件由运动到的过程中，因摩擦产生的热量为4.8J 第二部分（非选择题 共57分） 三、非选择题：本大题共5题，共57分。 11. 某智能手机中有“手机物理工坊app”软件，其中的“磁传感器”功能能实时记录手机附近磁场的变化，磁极越靠近手机，“磁传感器”记录下的磁感应强度越大。现用手机、磁化的小球、铁架台、塑料夹子等实验器材组装成如图甲所示的装置，来测量重力加速度，实验步骤如下： ①把智能手机正面朝上放在悬点的正下方，接着往侧边拉开小球，并用夹子夹住。 ②打开夹子释放小球，小球运动，取下夹子。 ③运行“手机物理工坊app”软件，点开“磁传感器”功能，手机记录下磁感应强度的变化。 ④改变摆线长和夹子的位置，测量出各次实验的摆线长L及相应的周期T。 根据以上实验过程，回答下列问题： （1）图乙中的a、b分别记录了两次实验中磁感应强度的变化情况，a图测得连续N个磁感应强度最大值之间的总时间为t，则单摆周期T的测量值为______。b图中手机记录下的磁感应强度几乎不变，可能的操作原因是______。 （2）实验中得到多组摆线长L及相应的周期T后，作出了图线，图线的斜率为k，在纵轴上的截距为c，由此得到当地重力加速度______，小球的半径______。 （3）实验中，若手机放的位置不在悬点正下方，则测量结果______（选填“会”或“不会”）影响实验结果。地磁场对该实验结果______（选填“会”或“不会”）产生影响。 12. 在测量一未知电阻的阻值时，实验室提供如下器材： A．电源（电动势） B．电压表（量程均为，内阻约） C．定值电阻（阻值） D．滑动变阻器（最大阻值，最大电流） E．开关及导线若干 （1）实验原理图如图甲所示，用笔画线代替导线，将图乙的实物电路补充完整_________； （2）根据图甲正确连接电路，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应置于________（选填“左”或“右”）端。 （3）实验方法一：闭合开关，改变滑动变阻器滑片的位置，记录下相应的电压表的示数，如下表所示。 5.0 7.0 9.0 11.0 13.0 2.9 4.1 5.3 6.4 7.6 请根据表中数据在图丙中作出图线________，根据图像算出电阻________。 （4）实验方法二：闭合开关，将滑动变阻器滑片移至某一位置，记录电压表的示数，再将电压表接至间，记录电压表的示数，发现电压表的示数未改变。改变滑动变阻器滑片的位置，重复以上操作，作出图像如图丁所示．根据图像算出电阻________。 （5）实验中，方法________（选填“一”或“二”）的测量结果更接近真实值，理由是________。 13. 某同学制作简易喷雾器，量筒内装自来水，顶端使用胶塞密封，胶塞下端到量筒下端高度为 H， 胶塞上打两个孔，一个孔插入长细玻璃管，玻璃管下端插到靠近量筒底端位置，上面装上控制开关；另一孔通过 玻璃管、细胶管与打气筒相连。已知量筒除了胶塞以外其他部分体积等于打气筒有效打气体积的20 倍，打气筒 每次吸气气体的压强等于 1atm（标准大气压），每打一次均把有效体积内气体压入量筒。开始时控制开关闭合，液面距量筒底高H ，内部气体压强 2atm，设周围大气压恒为 1atm，打气过程中储液筒内气体温度与外界温度相同且保持不变，不考虑漏气和玻璃管内剩余体积和这部分液体产生的压强。求： (1)打开控制开关，较长时间后，量筒内所剩液体高度多少？ (2)打开控制开关，较长时间后，重新关闭控制开关，使用打气筒打起20次，量筒内气体压强大小？ 14. 如图所示，光滑水平地面上，水平轻质弹簧一端固定在竖直挡板上，另一端连接着物块乙，初始时乙静止。足够长的木板左端放置着物块甲，两者一起以大小、方向水平向右的速度从乙的左侧开始运动。木板与乙发生弹性碰撞（碰撞时间极短）后乙做简谐运动，一段时间（该时间内木板未与乙再次碰撞）后木板与甲一起以大小的速度向左做匀速直线运动。已知物块甲、木板的质量分别为，m2=0.3kg，弹簧的劲度系数k=360N/m且弹簧的弹性势能E与形变量x的关系式为，弹簧始终在弹性限度内。求： （1）木板与乙碰撞后瞬间木板的速度大小v2； （2）乙的质量； （3）乙做简谐运动的振幅A和最大加速度a。 15. 一边长为L、质量为m、总电阻为R的单匝正方形导线框，自磁场上方某处静止下落。如图所示，区域Ⅰ、Ⅱ中匀强磁场的磁感应强度大小均为B、方向相反，二者宽度分别为L、H，且。导线框恰好匀速进入区域Ⅰ，一段时间后又恰好匀速离开区域Ⅱ，已知线框下落过程中无旋转且上下边始终平行于磁场边界，重力加速度为g。求： （1）导线框下边进入区域Ⅰ时的速度大小； （2）导线框下边进入区域Ⅱ时的加速度大小； （3）导线框进入区域Ⅱ的过程中产生的焦耳热。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 湖南省洞口县第三中学 2027届高三上学期开学摸底物理试卷 考试范围：高中物理全部，考试时间：75分钟，总分：100分 注意事项： 1、答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上。 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43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. 2025年3月，我国成功研制“烛龙一号”碳14核电池，利用放射性同位素碳14的衰变提供长期稳定电能，其衰变方程为，已知碳14的半衰期为5730年。下列说法正确的是（ ） A. 原子核的衰变过程同时满足质量数守恒和电荷数守恒 B. 衰变产生的电子来源于碳原子的核外电子 C. 碳14的半衰期会随电池工作时间的增加而逐渐减小 D. 8g碳14经历2个半衰期，剩余碳14的质量只有4g 【答案】A 【解析】 【详解】A．原子核的衰变过程严格满足质量数守恒和电荷数守恒，结合题给衰变方程验证：左边质量数为14、电荷数为6，右边总质量数，总电荷数 ，均守恒，故A正确； B．衰变产生的电子是原子核内的中子转化为质子时释放的，并非来源于碳原子的核外电子，故B错误； C．半衰期是放射性元素原子核的固有属性，与外界条件、工作时长等均无关，不会随电池工作时间增加而减小，故C错误； D．剩余放射性元素质量满足公式（为半衰期个数），代入、，得，不是4g，故D错误。 故选A。 2. 如图，空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，电场和磁场相互垂直。 在电磁场区域中，有一个竖直放置的光滑绝缘圆环，环上套有一个带正电的小球，小球可沿圆环自由运动。 O点为圆环的圆心，a、b、c为圆环上的三个点，a点为最高点，c点为最低点，Ob沿水平方向。 已知小球所受电场力与重力大小相等。 现将小球从环的顶端a点由静止释放。 下列判断正确的是（　　） A. 当小球运动的弧长为圆周长的时洛伦兹力最大 B. 小球从a点到b点，洛伦兹力的瞬时功率一直增大 C. 小球在b点时，机械能最大 D. 小球从b点运动到c点，电势能增大，动能减小 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．小球受到水平向左的电场力和竖直向下的重力，二者等大，其合力方向与水平方向成45°向左下，所以小球运动到bc的中点之前做加速运动，之后做减速运动，所以小球在bc的中点时速度最大，此时洛伦兹力最大，故A错误； B．洛伦兹力始终与速度方向垂直，所以洛伦兹力的功率一直为零，故B错误； C．小球从a点到b点的过程，电场力做正功，所以小球的机械能增加，从b点运动到c点的过程，电场力做负功，小球机械能减少，所以小球在b点时，机械能最大，故C正确； D．结合A选项的分析可知，小球在bc中点时速度最大，所以小球从b点运动到c点过程中，动能先增大后减小，故D错误。 故选C。 3. 如图所示，地面上的工人从同一位置两次分别抛出完全相同的砖块，被高处的工人在同一高度甲、乙两个位置分别接住。砖块可视为质点，其在空中运动的轨迹均在同一竖直平面内，砖块两次到达的最大高度相同。若空气阻力不计，关于两个砖块下列说法正确的是（　　） A. 初速度的大小一定不同 B. 末动能可能相同 C. 在空中运动的时间可能不同 D. 在最高点处速度的大小可能相同 【答案】A 【解析】 【详解】ACD．砖块的运动可看作从最高点到左右运动的两部分，根据 可知两砖块从最高点到左右运动的时间都相等，则两砖块在空中运动的时间一定相同；从最高点到右边运动，根据 可知在最高点处，甲的水平速度较大，根据 可知两砖块的初速度大小一定不同，故A正确，CD错误； B．两砖块的初动能不同，根据机械能守恒定律可知，重力势能变化量相同，则末动能一定不同，故B错误； 故选A。 4. 一列简谐波某时刻的波形如图中实线所示。经过0.5s后的波形如图中的虚线所示。已知波的周期为T，且0.25s＜T＜0.5s，则（　　） A. 不论波向x轴哪一方向传播，在这0.5s内，x=1m处的质点M通过的路程都相等 B. 当波向+x方向传播时，波速等于10m/s C. 当波沿+x方向传播时，x=1m处的质点M和x=2.5m处的质点N在这0.5s内通过的路程相等 D. 当波沿﹣x方向传播时，经过0.1s时，质点M的位移一定为零 【答案】B 【解析】 【详解】A．机械波的振幅为，当波向轴正方向传播时： 根据周期的范围可知，时，符合条件，在内质点M振动的路程： 当波向轴负方向传播时： 根据周期的范围可知，时，符合条件，在内质点M振动的路程： 所以质点M通过的路程都不相等，A错误； B．当波向轴正方向传播时，根据图像可知波长，波速为： B正确； C．当波向轴正方向传播时，质点M经过的路程为，质点M、N经过经过的路程为，两质点均回到初始位置，再经过过程中，因为质点N的平均速度大于质点M的平均速度，所以质点N经过的路程大于，所以质点N的路程大于M点的路程，C错误； D．当波向轴负方向传播时，因为，所以质点M未回到平衡位置，位移不为零，D错误。 故选B。 5. 如图所示，已知空间站离地面的高度为h，地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，忽略地球自转，若空间站可视为绕地心做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（ ） A. 地球的质量为 B. 空间站的线速度大小为 C. 地球的平均密度为 D. 空间站的周期为 【答案】B 【解析】 【详解】A．由于 ① 可得地球的质量 A错误； B．由于 ② ①②联立解得空间站的线速度大小 ③ B正确； C．地球的平均密度 ④ 由①④联立解得 C错误； D．空间站的周期 ⑤ 由③⑤联立解得 D错误。 故选B。 6. 如图所示，电源电动势为E，内阻为r。电路中的R2、R3分别为总阻值一定的滑动变阻器，R0为定值电阻，R1为光敏电阻（其阻值随光照强度的增大而减小）。当开关S闭合时，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态。下列说法中正确的是（ ） A. 在只逐渐增大光照强度的过程中，电阻R0消耗的电功率变大，电源消耗的总功率变大 B. 只调节电阻R3的滑片P2向上端移动的过程中，R1消耗的功率变大，电阻R3中有向上的电流 C. 只调节电阻R2的滑片P1向上端移动的过程中，电压表示数变大，带电微粒向上运动 D. 若断开开关S，电容器所带电荷量变小，带电微粒向上运动 【答案】A 【解析】 【详解】A．在只逐渐增大光照强度的过程中，光敏电阻阻值减小，则通过电阻R0的电流增大。 由，可知电阻R0消耗的电功率变大。 由，可知电源消耗的总功率变大，A正确； B．只调节电阻R3的滑片P2向上端移动的过程中，闭合电路中总电阻不变，则电源输出电流不变，R1消耗的功率不变，电容器两端电压不变，电阻R3中没有电流，B错误； C．只调节电阻R2的滑片P1向上端移动的过程中，R2接入电路的电阻不变，电源输出电流不变，电源路端电压不变，电压表示数不变；电容器两端电压减小，电容器放电，带电微粒所受电场力减小，微粒向下运动，C错误； D．若断开开关S，电容器放电，电容器所带电荷量变少，电容器两端电压减小，带电微粒所受电场力减小，带电微粒向下运动，D错误。 故选A。 7. 如图甲是街头常见的变压器，它通过降压给用户供电，简化示意图如图乙所示，各电表均为理想交流电表，变压器的输入电压保持不变，输出电压通过输电线输送给用户，两条输电线的总电阻为。当并联的用电器增多时，下列判断正确的是（　　） A. 电流表示数减小，示数减小 B. 电压表示数不变，示数增大 C. 变压器的输入功率和输出功率都减小 D. 的变化量与的变化量之比不变 【答案】D 【解析】 【详解】AB．变压器的输入电压保持不变，电压表示数不变，根据 可知，副线圈电压不变，示数不变, 当并联的用电器增多时，并联部分电阻减小，副线圈总电阻减小，副线圈干路电流增大，示数增大，根据 可知，原线圈中电流增大，电流表示数增大。输电线的总电阻中电流增大，两端电压增大，并联电路两端电压等于副线圈两端电压减去两端电压，所以并联电路两端电压减小，示数减小，AB均错误； C．变压器的输入功等于输出功率，为 、不变，、增大，所以输入功率和输出功率均变大，C错误； D．因为副线圈电压不变，所以的变化量与两端电压的变化量之和为0，所以 = 所以 又因为 所以 D正确。 故选D。 二、选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示，原长为l的轻质弹簧，一端固定在O点，另一端与一个质量为m的有孔小球相连。小球套在竖直固定、足够长的光滑杆上。杆上M、N两点与O点的距离均为2l，P点到O点的距离为l，OP与杆垂直。现将小球由M点静止释放，小球运动到N点时速度达到最大，继续向下运动直至最低点Q。整个运动过程中，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ） A. 弹簧的劲度系数为 B. 小球从M点到P点的过程中，弹簧弹力的功率逐渐增大 C. 小球从M点到P点的过程中重力的平均功率小于小球从P点到N点的过程中重力的平均功率 D. 小球从N点向下运动到最低点Q的过程中，弹簧增加的弹性势能为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．在N点有 解得 A正确； B．释放瞬间，小球速度为0，弹簧弹力的功率为0，到P点时，弹簧弹力为0，弹簧弹力功率也为0，故弹力的功率先增大后减小，B错误； C．由M点到N点的过程小球一直向下做加速运动，由M点到P点过程和由P点到N点过程，位移相等，故小球由M点到P点过程的运动时间大于小球由P点到N点过程的运动时间，因此从M点到P点过程小球重力的平均功率小于小球从P点到N点过程重力的平均功率，C正确； D．从M到N的过程，弹簧的弹性势能不变，由动能定理有 从N到Q的过程，由能量守恒有 h为N、Q间的距离，由此可知 D错误。 故选AC。 9. 在光学仪器中，“道威棱镜”被广泛用来进行图形翻转。如图，是棱镜的横截面，截面是底角为的等腰梯形。现有与底面平行且频率相同的两束单色光、射入面，经折射反射，使从面射出的光线发生了翻转。已知棱镜材料对该色光的折射率，下列说法正确的是（　　） A. 两束光中，有一束可能会从底面射出 B. 光能从底面射出，光将从面平行于射出 C. 若光、从面平行于射出，a光离底面更近 D. 两束光在棱镜中的传播时间相同 【答案】CD 【解析】 【详解】A．光路图如图所示 根据几何关系有 根据折射定律 解得 所以 说明光线在BC边发生全反射，A错误； B．根据几何关系 解得 说明两束光都不能从底面BC射出，光线从CD面平行于BC射出，B错误； CD．由图可知，两束光在介质中的路程相等，且a光的出射光线离BC更近，CD正确； 故选CD。 10. 如图为某建筑工地固定在水平地面上的倾斜传送带，以恒定速率逆时针运行。质量为的工件（可视为质点）无初速度轻放于传送带的顶端。经过时间，工件与传送带共速，之后继续运动，到达底端时的速度为v=4m/s。已知间距离为，取。则（ ） A. 工件与传送带间的动摩擦因数为 B. 工件由运动到的过程中，机械能一直减小 C. 工件由运动到的过程中，传送带对工件一直做正功 D. 工件由运动到的过程中，因摩擦产生的热量为4.8J 【答案】AD 【解析】 【详解】A．设传送带与水平面的夹角为θ。在内，由运动学规律可得，工件加速度为 位移为 共速前所受滑动摩擦力向下，由牛顿第二定律得 在0.2 s后，工件受到滑动摩擦力向上，由牛顿第二定律得 下滑位移 解得t2=1 s 加速度 联立以上各式可解得μ=0.5，cosθ=0.8，故A正确； BC．工件受到传送带的滑动摩擦力大小 在t1=0.2 s内，摩擦力对工件做正功，即传送带对工件做了正功，机械能增大，在t2=1 s内，摩擦力对工件做负功，即传送带对工件做了负功，机械能减小，故BC错误； D．工件在t1=0.2 s内与传送带的相对位移 在t2=1 s内与传送带的相对位移 由P运动到Q的过程中，因摩擦产生的热量，故D正确。 故选AD。 第二部分（非选择题 共57分） 三、非选择题：本大题共5题，共57分。 11. 某智能手机中有“手机物理工坊app”软件，其中的“磁传感器”功能能实时记录手机附近磁场的变化，磁极越靠近手机，“磁传感器”记录下的磁感应强度越大。现用手机、磁化的小球、铁架台、塑料夹子等实验器材组装成如图甲所示的装置，来测量重力加速度，实验步骤如下： ①把智能手机正面朝上放在悬点的正下方，接着往侧边拉开小球，并用夹子夹住。 ②打开夹子释放小球，小球运动，取下夹子。 ③运行“手机物理工坊app”软件，点开“磁传感器”功能，手机记录下磁感应强度的变化。 ④改变摆线长和夹子的位置，测量出各次实验的摆线长L及相应的周期T。 根据以上实验过程，回答下列问题： （1）图乙中的a、b分别记录了两次实验中磁感应强度的变化情况，a图测得连续N个磁感应强度最大值之间的总时间为t，则单摆周期T的测量值为______。b图中手机记录下的磁感应强度几乎不变，可能的操作原因是______。 （2）实验中得到多组摆线长L及相应的周期T后，作出了图线，图线的斜率为k，在纵轴上的截距为c，由此得到当地重力加速度______，小球的半径______。 （3）实验中，若手机放的位置不在悬点正下方，则测量结果______（选填“会”或“不会”）影响实验结果。地磁场对该实验结果______（选填“会”或“不会”）产生影响。 【答案】 ①. ②. 形成了圆锥摆 ③. ④. ⑤. 不会 ⑥. 不会 【解析】 【详解】（1）[1] a图测得连续N个磁感应强度最大值之间的总时间为t，相邻的磁感应强度最大值之间时间间隔为。则 得 [2] b图中手机记录下的磁感应强度几乎不变，可能的操作原因是形成了圆锥摆。小球距离手机不变，磁感应强度几乎不变。 （2）[3] [4]单摆摆长 由单摆周期公式 得 图线的斜率为 纵轴上的截距为 当地重力加速度 小球的半径 （3）[5] [6] 实验中，若手机放的位置不在悬点正下方，则测量结果不会影响实验结果。靠近手机最近时，测得磁感应强度最大。地磁场对该实验结果不会产生影响。地磁场不变，实验的测量的是小球的磁感应强度和地磁场的磁感应强度的合矢量。 12. 在测量一未知电阻的阻值时，实验室提供如下器材： A．电源（电动势） B．电压表（量程均为，内阻约） C．定值电阻（阻值） D．滑动变阻器（最大阻值，最大电流） E．开关及导线若干 （1）实验原理图如图甲所示，用笔画线代替导线，将图乙的实物电路补充完整_________； （2）根据图甲正确连接电路，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应置于________（选填“左”或“右”）端。 （3）实验方法一：闭合开关，改变滑动变阻器滑片的位置，记录下相应的电压表的示数，如下表所示。 5.0 7.0 9.0 11.0 13.0 2.9 4.1 5.3 6.4 7.6 请根据表中数据在图丙中作出图线________，根据图像算出电阻________。 （4）实验方法二：闭合开关，将滑动变阻器滑片移至某一位置，记录电压表的示数，再将电压表接至间，记录电压表的示数，发现电压表的示数未改变。改变滑动变阻器滑片的位置，重复以上操作，作出图像如图丁所示．根据图像算出电阻________。 （5）实验中，方法________（选填“一”或“二”）的测量结果更接近真实值，理由是________。 【答案】（1） （2）左 （3） ①. ②. （4） （5） ①. 二 ②. 电压表的内阻对的阻值测量没有影响 【解析】 【小问1详解】 根据电路图可知，实物图为 【小问2详解】 分压式接法，闭合开关前应将滑片移至使测量电路短路的位置，所以应该移至最左端； 【小问3详解】 [1]代入表中数据，可得图线为 [2]因为与串联，则电流相等 的电压为 根据欧姆定律，的阻值为 解得 【小问4详解】 通过的电流为 则电阻为 结合图丁图线，解得 【小问5详解】 [1][2]方法一：电压表分流使计算的的电流偏小，计算的的阻值偏大； 方法二：电压表的内阻对的阻值测量没有影响。故方法二的测量结果更接近真实值。 13. 某同学制作简易喷雾器，量筒内装自来水，顶端使用胶塞密封，胶塞下端到量筒下端高度为 H， 胶塞上打两个孔，一个孔插入长细玻璃管，玻璃管下端插到靠近量筒底端位置，上面装上控制开关；另一孔通过 玻璃管、细胶管与打气筒相连。已知量筒除了胶塞以外其他部分体积等于打气筒有效打气体积的20 倍，打气筒 每次吸气气体的压强等于 1atm（标准大气压），每打一次均把有效体积内气体压入量筒。开始时控制开关闭合，液面距量筒底高H ，内部气体压强 2atm，设周围大气压恒为 1atm，打气过程中储液筒内气体温度与外界温度相同且保持不变，不考虑漏气和玻璃管内剩余体积和这部分液体产生的压强。求： (1)打开控制开关，较长时间后，量筒内所剩液体高度多少？ (2)打开控制开关，较长时间后，重新关闭控制开关，使用打气筒打起20次，量筒内气体压强大小？ 【答案】(1)；(2) 【解析】 【详解】(1)设量筒横截面积为s，所以开始气体体积，压强，较长时间后，因为温度不变， 根据玻意耳定律 所以液体高度也为 (2)原来剩余气体是量筒体积一半，打气20次，设量筒体积为V，则总体积，压强 根据玻意尔定律 计算可得 14. 如图所示，光滑水平地面上，水平轻质弹簧一端固定在竖直挡板上，另一端连接着物块乙，初始时乙静止。足够长的木板左端放置着物块甲，两者一起以大小、方向水平向右的速度从乙的左侧开始运动。木板与乙发生弹性碰撞（碰撞时间极短）后乙做简谐运动，一段时间（该时间内木板未与乙再次碰撞）后木板与甲一起以大小的速度向左做匀速直线运动。已知物块甲、木板的质量分别为，m2=0.3kg，弹簧的劲度系数k=360N/m且弹簧的弹性势能E与形变量x的关系式为，弹簧始终在弹性限度内。求： （1）木板与乙碰撞后瞬间木板的速度大小v2； （2）乙的质量； （3）乙做简谐运动的振幅A和最大加速度a。 【答案】（1）4m/s （2） （3）0.2m， 【解析】 【小问1详解】 以水平向右为正方向，木板与乙碰撞后，甲与木板构成的系统动量守恒，有 解得 即木板与乙碰撞后木板的速度大小为4m/s 【小问2详解】 木板与乙发生弹性碰撞，根据动量守恒有 根据能量守恒有 解得， 【小问3详解】 设乙做简谐运动的振幅为 A，根据能量守恒有 解得A=0.2m 乙在最大位移处有最大加速度，根据牛顿第二定律有 解得 15. 一边长为L、质量为m、总电阻为R的单匝正方形导线框，自磁场上方某处静止下落。如图所示，区域Ⅰ、Ⅱ中匀强磁场的磁感应强度大小均为B、方向相反，二者宽度分别为L、H，且。导线框恰好匀速进入区域Ⅰ，一段时间后又恰好匀速离开区域Ⅱ，已知线框下落过程中无旋转且上下边始终平行于磁场边界，重力加速度为g。求： （1）导线框下边进入区域Ⅰ时的速度大小； （2）导线框下边进入区域Ⅱ时的加速度大小； （3）导线框进入区域Ⅱ的过程中产生的焦耳热。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 导线框恰好匀速进入区域Ⅰ，根据平衡条件得 又，， 可得 解得 【小问2详解】 导线框匀速进入区域I到刚进入区域II之间一直做匀速运动，由平衡关系和电磁感应定律可得 导线框下边刚进入磁场区域Ⅱ时，上下边都切割磁感线，由法拉第电磁感应定律 电流 线框所受安培力 由牛顿第二定律有 解得，方向竖直向上。 【小问3详解】 导线框恰好匀速进入区域I，故线框在区域I中以速度v匀速运动；设线框完全离开磁场I时速度为，从完全离开磁场I到开始离开区域II的过程中，由动能定理得 导线框进入区域II的过程根据能量守恒可得 联立解得导线框进入区域II的过程产生的焦耳热为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $