精品解析：辽宁辽西部分重点高中2026-2027学年高三上学期开学考试物理试题

辽西部分重点高中2026～2027学年度高三开学考试 物理试题 考试时间：90分钟　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．答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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。答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试题卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 第Ⅰ卷（选择题　共46分） 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，有选错的得0分。） 1. 某千斤顶的结构如图所示，四根等长杆由铰链相连。摇动手柄竖直抬升重物过程中，A、C两点的间距每秒均匀缩短，当时，下列说法正确的是（ ） A. A与C两点速度大小相等，方向相反 B. B点速度方向竖直向上，大小为 C. C点速度方向沿CB向上，大小为 D. A点相对C点的速度沿水平方向，大小为 2. 目前，我国的动车技术在国际上已处于领先地位。与普通列车相比，动车组速度更快的一个主要原因是动车组采用了多节车厢提供动力的设计。已知某动车组在平直的轨道上行驶，动车组的总质量（含乘客），该动车组有3节动力车厢，每节动力车厢发动机的额定功率，动车组在行驶过程中所受的阻力与其速率的关系为，。下列说法正确的是（ ） A. 动车组以恒定功率启动的过程中，加速度逐渐增大 B. 动车组以恒定功率启动的过程中，加速度保持不变 C. 动车组以额定功率行驶，当速度大小时，加速度大小为 D. 动车组匀速行驶的最大速率为 3. 一个点电荷围绕另一个固定点电荷运动时，若只考虑静电力，则运动点电荷的运动规律满足天体运动中的开普勒定律。如图所示，电荷量为的点电荷固定在O点，电荷量为、质量为m的点电荷P绕O点沿椭圆轨道运动，轨道长轴两端点a、b到O的距离分别为r、3r。不计电荷的重力，静电力常量为k，则点电荷P的运动周期为（ ） A. B. C. D. 4. 如图所示，一同学站在滑板A的右端以的速度与滑板A一起向右做匀速直线运动，在其右端有一静止的滑板B，当滑板A靠近滑板B时，该同学迅速从滑板A跳上滑板B，紧接着又从滑板B跳回滑板A，最终两滑板恰好不相撞。已知该同学的质量为，两滑板的质量均为，不计滑板与地面间的摩擦和空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 滑板A和滑板B组成的系统动量守恒 B. 跳离滑板B的过程中，滑板B的速度减小 C. 跳回滑板A后，该同学和滑板的共同速度为 D. 整个过程中，该同学对滑板B的水平方向冲量大小为 5. 如图所示，某台风力发电机接在理想变压器的原线圈两端，发电机输出的交变电压瞬时值表达式为，变压器原、副线圈的匝数比为48∶11。副线圈两端并联接有理想交流电压表和电阻箱。将电阻箱接入电路的阻值调节至22 Ω，下列说法正确的是（ ） A. 电压表示数为 B. 通过电阻箱的电流为10 A C. 通过电阻箱的电流频率为100 Hz D. 仅增大电阻箱的阻值，电压表示数增大 6. 如图所示，一定质量的理想气体可经两个不同的过程从状态变化到状态，则（ ） A. 过程，气体的温度先降低后升高 B. 气体在状态和在状态时，气体分子热运动的平均动能不相同 C. 过程比过程气体吸收的热量多 D. 状态与状态，气体分子在单位时间内撞击单位面积的平均次数相同 7. 如图所示，一支砷化镓介质发光管，其上部是折射率为的透明半球形介质，O为球心，半径 R=4.5mm。管芯AB为直径d=2.4mm的圆形发光面，厚度忽略不计，其圆心紧贴O点。发光面发出的光束进入透明介质，第一次射向半球面时，下列分析正确的是（ ） A. 光束频率减小 B. 光束的光子动量减小 C. 光束不会在半球面发生全反射 D. 光束在透明介质中的最短传播时间为t=5×10－11s 8. 如图所示，、、分别为竖直光滑圆弧轨道上的三个点，点和圆心等高，点与点在同一竖直线上，点为圆弧轨道的末端，的连线与竖直方向的夹角为，现从点的正上方点由静止释放一个质量为的小球，、之间高度差为，经圆弧轨道飞出后沿水平方向通过最高点，已知圆弧轨道半径为，重力加速度为，则以下结论正确的是（ ） A. 小球在点对轨道的压力大小为 B. 到的水平距离为 C. 、两点位置等高 D. 小球从N点运动到C点的时间为 9. 如图1所示，倾角为37°的光滑斜面处在垂直纸面向外、磁感应强度大小为B0的匀强磁场中，一质量为m、带电量为+q的小球（视为质点）从M点由静止释放，运动到N点时对轨道的压力大小正好等于小球的重力；再把小球与绝缘轻质细线连接，如图2所示，细线悬挂在天花板上，整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，让小球在水平面内做匀速圆周运动（从上向下看逆时针），细线与竖直方向的夹角为37°，圆弧轨迹的半径等于图1中M、N两点间的距离，线速度等于小球在N点的速度，，，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 小球在N点的速度大小为 B. M、N两点间的距离为 C. 细线的拉力大小为 D. 图2中匀强磁场的磁感应强度大小为 10. 如图甲所示是由透明材料制成的半圆柱体横截面图，一束单色细光束由真空沿着与 成 角的半径方向射入，对射出的折射光线的强度随 角的变化进行记录，得到的关系如图乙所示.图丙是用这种材料制成的透明实体，左侧是半径为的半圆柱体，右侧是长为、高为的长方体，一束该单色光从左侧点沿半径方向，且与长方体的长边成 射入透明实体。已知光在真空中传播的速度为，，，以下说法中正确的是（ ） A. 该光在该透明材料发生全反射的临界角是 B. 该光在该透明材料发生全反射的临界角是 C. 该透明材料对该光的折射率为 D. 光在透明实体中传播的总时间为 第Ⅱ卷　非选择题 二、非选择题（本题共5小题，共54分） 11. 如图甲所示，为某实验小组验证机械能守恒定律的实验装置。在竖直木板上贴上白纸，白纸上有一正方形，边水平，用9条平行于边的线将正方形10等分，每份的高度为。长为的细线一端与固定在点的力传感器相连，另一端拴接一个小球。实验时，依次从1-9号线由静止释放小球，每次释放时细线均拉直。已知小球的质量为m，忽略小球的大小，重力加速度为g。 （1）关于实验器材，下列说法正确的是_______ A. 应选用密度大的钢质小球 B. 应选用密度小的木质小球 C. 应选用几乎没有弹性的细线 D. 应选用弹性良好的细线 （2）记录每次小球由静止释放到最低点的高度（为正整数，），以及小球运动过程中力传感器的最大示数，作出图像，如图乙所示。若图像是一条倾斜直线，图像与纵轴的截距等于_______，斜率等于_______，则小球运动过程中机械能守恒。（用m、g表示） 12. 在测量某电源电动势和内阻时，为了消除电表内阻造成的系统误差，某实验兴趣小组设计了如图甲所示的实验电路进行测量。定值电阻的阻值R0已知。 （1）某次实验时，电流表接入电路的量程为0～3 A，指针指向如图乙所示，则电流表读数为______A。 （2）实验时闭合开关S0，先将开关S拨至1，调节滑动变阻器，测得多组电压表示数U和电流表示数I，绘制出对应的U-I图像；再将开关S拨至2，调节滑动变阻器，测得多组电压表示数U和电流表示数I，在同一坐标系中绘制出对应的U-I图像。最终绘制出的图像如图丙所示，则图线A是根据开关S拨至______（填“1”或“2”）时测得的数据绘制出的。 （3）已知图丙中图线A与U轴、I轴的截距分别为EA、IA，图线B与U轴、I轴的截距分别为EB、IB，则电源的电动势为______，内阻为______，电流表内阻为______。（均选用EA、IA、EB、IB、R0表示） 13. 某山沟竖直截面图如图所示，山沟的一侧竖直，另一侧是以点为圆心、为半径的圆弧，圆弧最高点与点等高。为了能在点以某一初速度向该山沟投掷救援物资，救援队架设了物资投送装置。该装置可简化为长度为的斜面，端点与点重合，斜面可绕端的轴转动以改变倾角。把物资轻放在点，装置启动后，在不同倾角的情况下，物资所受合力大小均为、方向沿斜面向上，其中为物资的质量、为重力加速度。物资可视为质点，不计空气阻力。 （1）求物资到达点的速度大小； （2）若物资落到圆弧上的速度大小为，求物资在圆弧上的落点到点的竖直距离； （3）为避免损坏救援物资，物资落到圆弧上的速率需最小，求此情况下斜面的倾角。 14. 如图所示，在平面内存在区域足够大的方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为，的虚线将磁场分成左右两部分。位于坐标原点处的粒子源能在平面内持续发射质量为、电荷量为（）、速率不同的粒子，粒子入射速度与轴夹角最大值为。已知当粒子沿轴正方向以的速度入射时，粒子恰好垂直通过坐标为（L，L）的点。现让夹角逐渐增大，同时增大粒子速度大小，保证所有粒子都垂直通过的虚线界面，当时，粒子的速度恰好增大到，不计粒子的重力及粒子间的相互作用，并忽略磁场的边界效应。求： （1）求的大小； （2）当时，求这两个粒子垂直通过界面时的间距； （3）若在界面右侧磁场区域再加一宽度为且沿轴正方向的匀强电场，如图所示。为使所有粒子都不能穿越电场区域且重回界面，求所加电场的电场强度的最小值。 15. 如图，正方形金属线框的质量为，边长为，每一条边的电阻均为，线框置于粗糙的水平绝缘面上，线框与桌面之间的滑动摩擦力大小为。线框右侧有一范围足够大的匀强磁场，磁场方向垂直于水平面向里，磁感应强度大小为，线框边与磁场左边界平行。现让线框以垂直于边的初速度进入磁场，当线框还未完全进入磁场时，线框速度已减小为零，在这一过程中通过线框的电荷量为。求： （1）线框两端的最大电压； （2）线框在磁场中运动的时间； （3）从线框进入磁场到静止的过程中边产生的焦耳热。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 辽西部分重点高中2026～2027学年度高三开学考试 物理试题 考试时间：90分钟　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．答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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。答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试题卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 第Ⅰ卷（选择题　共46分） 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，有选错的得0分。） 1. 某千斤顶的结构如图所示，四根等长杆由铰链相连。摇动手柄竖直抬升重物过程中，A、C两点的间距每秒均匀缩短，当时，下列说法正确的是（ ） A. A与C两点速度大小相等，方向相反 B. B点速度方向竖直向上，大小为 C. C点速度方向沿CB向上，大小为 D. A点相对C点的速度沿水平方向，大小为 【答案】D 【解析】 【详解】ABC．由题意可知，四边形ABCD是菱形，摇动手柄竖直抬升重物过程中，B点的速度方向竖直向上，A、C两点的速度方向分别垂直AD、CD方向，大小相等，A、C两点的间距每秒均匀缩短2mm，可知A、C两点速度的水平分量大小相等为 当时，B点和C点沿BC方向的分速度大小相等，即 又 可得， A、C两点的速度大小相等，方向相互垂直，故ABC错误； D．A、C两点竖直方向的速度大小相等，方向相同，水平方向速度大小相等，方向相反，所以A点相对C点的速度沿水平方向，大小为，故D正确。 故选D。 2. 目前，我国的动车技术在国际上已处于领先地位。与普通列车相比，动车组速度更快的一个主要原因是动车组采用了多节车厢提供动力的设计。已知某动车组在平直的轨道上行驶，动车组的总质量（含乘客），该动车组有3节动力车厢，每节动力车厢发动机的额定功率，动车组在行驶过程中所受的阻力与其速率的关系为，。下列说法正确的是（ ） A. 动车组以恒定功率启动的过程中，加速度逐渐增大 B. 动车组以恒定功率启动的过程中，加速度保持不变 C. 动车组以额定功率行驶，当速度大小时，加速度大小为 D. 动车组匀速行驶的最大速率为 【答案】D 【解析】 【详解】AB．根据可得机车恒定功率启动时牵引力 由牛顿第二定律 解得 可知速度增大时，加速度逐渐减小，AB错误； C．当速度时，由 解得此时牵引力 此时阻力 解得 由牛顿第二定律 解得此时加速度，C错误； D．由动车组速度最大时加速度为0，牵引力等于阻力，即 解得，D正确。 故选D。 3. 一个点电荷围绕另一个固定点电荷运动时，若只考虑静电力，则运动点电荷的运动规律满足天体运动中的开普勒定律。如图所示，电荷量为的点电荷固定在O点，电荷量为、质量为m的点电荷P绕O点沿椭圆轨道运动，轨道长轴两端点a、b到O的距离分别为r、3r。不计电荷的重力，静电力常量为k，则点电荷P的运动周期为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设椭圆轨道半长轴为，由长轴两端点到的距离分别为和，知 对于库仑引力，类比万有引力中的开普勒第三定律。若取半径为的圆轨道，库仑力提供向心力 解得 推广到椭圆轨道，上式同样成立（换为半长轴） 代入， 得 故选A。 4. 如图所示，一同学站在滑板A的右端以的速度与滑板A一起向右做匀速直线运动，在其右端有一静止的滑板B，当滑板A靠近滑板B时，该同学迅速从滑板A跳上滑板B，紧接着又从滑板B跳回滑板A，最终两滑板恰好不相撞。已知该同学的质量为，两滑板的质量均为，不计滑板与地面间的摩擦和空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 滑板A和滑板B组成的系统动量守恒 B. 跳离滑板B的过程中，滑板B的速度减小 C. 跳回滑板A后，该同学和滑板的共同速度为 D. 整个过程中，该同学对滑板B的水平方向冲量大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．上述过程中该同学与滑板A和滑板B组成的系统，在水平方向上所受合外力为0，则水平方向动量守恒，在竖直方向上所受合外力不为0，则竖直方向动量不守恒，所以该同学与滑板A和滑板B组成的系统动量不守恒，故A错误； B．该同学跳离滑板B的过程中，他对滑板B的作用力向右，滑板B向右加速，速度增大，故B错误； C．从滑板B跳回滑板A，两滑板恰好不相撞，三者共速，设速度为v，由水平方向动量守恒 其中，，解得，故C错误； D．根据动量定理可知，该同学全过程对滑板B的水平方向冲量大小为，故D正确。 故选D。 5. 如图所示，某台风力发电机接在理想变压器的原线圈两端，发电机输出的交变电压瞬时值表达式为，变压器原、副线圈的匝数比为48∶11。副线圈两端并联接有理想交流电压表和电阻箱。将电阻箱接入电路的阻值调节至22 Ω，下列说法正确的是（ ） A. 电压表示数为 B. 通过电阻箱的电流为10 A C. 通过电阻箱的电流频率为100 Hz D. 仅增大电阻箱的阻值，电压表示数增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．由发电机输出的交变电压瞬时值表达式可知，原线圈两端电压的有效值为 根据理想变压器电压与匝数的关系有 解得副线圈两端电压的有效值为 交流电压表的示数为有效值，因此电压表示数为，故A错误； B．电阻箱两端电压为，根据欧姆定律可得通过电阻箱的电流为，故B正确； C．由交变电压的瞬时值表达式可知角频率为，所以交变电流的频率为，通过电阻箱的电流频率为，故C错误； D．理想变压器原、副线圈的匝数比不变时，副线圈两端电压与负载电阻无关。仅增大电阻箱的阻值，电压表示数不变，故D错误。 故选B。 6. 如图所示，一定质量的理想气体可经两个不同的过程从状态变化到状态，则（ ） A. 过程，气体的温度先降低后升高 B. 气体在状态和在状态时，气体分子热运动的平均动能不相同 C. 过程比过程气体吸收的热量多 D. 状态与状态，气体分子在单位时间内撞击单位面积的平均次数相同 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据理想气体状态方程，温度与成正比。过程中先增大后减小，气体温度先升高后降低，A错误； B．状态A和状态C的均为​，可知两状态温度相等，而温度是分子热运动平均动能的标志，因此两状态分子热运动平均动能相同，B错误； C．理想气体内能仅由温度决定，两个过程初末状态均为A、C，温度变化相同，因此内能变化量相同。 p-V图中过程曲线与V轴围成的面积代表气体对外做功的大小：过程中气体体积膨胀对外做的功，大于过程气体对外做的功。根据热力学第一定律（为气体对外做功），可得过程吸收的热量更多，C正确； D．状态A和B压强相等，但​，因此，分子平均动能B状态更大，而压强由分子平均动能和单位时间单位面积撞击次数共同决定，压强相等时，分子平均动能更大的B状态，单位时间撞击单位面积的次数比A更少，D错误。 故选C 。 7. 如图所示，一支砷化镓介质发光管，其上部是折射率为的透明半球形介质，O为球心，半径 R=4.5mm。管芯AB为直径d=2.4mm的圆形发光面，厚度忽略不计，其圆心紧贴O点。发光面发出的光束进入透明介质，第一次射向半球面时，下列分析正确的是（ ） A. 光束频率减小 B. 光束的光子动量减小 C. 光束不会在半球面发生全反射 D. 光束在透明介质中的最短传播时间为t=5×10－11s 【答案】C 【解析】 【详解】A．光的频率由光源决定，传播过程中进入透明介质时频率不会发生变化，故A错误。 B．光子动量 介质中光速 光的波长​​（​为真空中波长） 因此介质中光子动量 故光在介质中动量比在空气中更大，故B错误。 C．发光面上任意一点发出的射向半球面的光线，与半球面法线（沿球半径方向）的夹角就是该光线的入射角。设发光面上某点到O的最远距离为 由几何关系可知任意光线的入射角满足 而该介质发生全反射的临界角满足 显然 所有光线入射角都小于临界角，不会发生全反射，C正确。 D．最短传播路径是发光面边缘点垂直射向半球面的最短距离 对应最短时间 ，远小于，故D错误。 故选C。 8. 如图所示，、、分别为竖直光滑圆弧轨道上的三个点，点和圆心等高，点与点在同一竖直线上，点为圆弧轨道的末端，的连线与竖直方向的夹角为，现从点的正上方点由静止释放一个质量为的小球，、之间高度差为，经圆弧轨道飞出后沿水平方向通过最高点，已知圆弧轨道半径为，重力加速度为，则以下结论正确的是（ ） A. 小球在点对轨道的压力大小为 B. 到的水平距离为 C. 、两点位置等高 D. 小球从N点运动到C点的时间为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．小球从点下落到点，下降的高度为 由机械能守恒可知小球到达点时速度大小满足 解得 根据牛顿第二定律，小球在M点受到轨道的支持力满足 解得 根据牛顿第三定律，小球在M点对轨道的压力大小为，故A正确； BD．小球从点到点，下降的高度为 由机械能守恒可知小球到达点时速度大小满足 解得 小球从点斜抛通过最高点用时满足 解得 到的水平距离为，故BD错误； C．小球从点斜抛通过最高点，竖直方向做匀减速运动，上升的高度满足 可知、两点位置等高，故C正确。 故选AC。 9. 如图1所示，倾角为37°的光滑斜面处在垂直纸面向外、磁感应强度大小为B0的匀强磁场中，一质量为m、带电量为+q的小球（视为质点）从M点由静止释放，运动到N点时对轨道的压力大小正好等于小球的重力；再把小球与绝缘轻质细线连接，如图2所示，细线悬挂在天花板上，整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，让小球在水平面内做匀速圆周运动（从上向下看逆时针），细线与竖直方向的夹角为37°，圆弧轨迹的半径等于图1中M、N两点间的距离，线速度等于小球在N点的速度，，，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 小球在N点的速度大小为 B. M、N两点间的距离为 C. 细线的拉力大小为 D. 图2中匀强磁场的磁感应强度大小为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．小球沿斜面下滑洛伦兹力垂直斜面向下，在N点 小球在N点的速度，故A错误； B．小球从M点运动到N点的过程中，洛伦兹力不做功，根据动能定理 则M、N两点间的距离为，故B正确； C．根据左手定则，判断洛伦兹力指向小球做圆周运动的圆心，在竖直方向上有，故C错误； D．在水平方向上有 代值解得，故D正确。 故选BD。 10. 如图甲所示是由透明材料制成的半圆柱体横截面图，一束单色细光束由真空沿着与 成 角的半径方向射入，对射出的折射光线的强度随 角的变化进行记录，得到的关系如图乙所示.图丙是用这种材料制成的透明实体，左侧是半径为的半圆柱体，右侧是长为、高为的长方体，一束该单色光从左侧点沿半径方向，且与长方体的长边成 射入透明实体。已知光在真空中传播的速度为，，，以下说法中正确的是（ ） A. 该光在该透明材料发生全反射的临界角是 B. 该光在该透明材料发生全反射的临界角是 C. 该透明材料对该光的折射率为 D. 光在透明实体中传播的总时间为 【答案】BCD 【解析】 【详解】AB．由题图乙可知，时折射光线开始出现，说明此时对应的入射角应是发生全反射的临界角，得，故A错误，B正确； C．根据全反射临界角公式，得该透明材料对该光的折射率，故C正确； D．因为发生全反射的临界角是，经计算可知，光线在玻璃砖中刚好发生3次全反射，光路图如图所示，则光在透明实体中传播的总距离 光在该透明材料中的传播速度为，光在透明实体中传播的总时间，故D正确。 故选BCD。 第Ⅱ卷　非选择题 二、非选择题（本题共5小题，共54分） 11. 如图甲所示，为某实验小组验证机械能守恒定律的实验装置。在竖直木板上贴上白纸，白纸上有一正方形，边水平，用9条平行于边的线将正方形10等分，每份的高度为。长为的细线一端与固定在点的力传感器相连，另一端拴接一个小球。实验时，依次从1-9号线由静止释放小球，每次释放时细线均拉直。已知小球的质量为m，忽略小球的大小，重力加速度为g。 （1）关于实验器材，下列说法正确的是_______ A. 应选用密度大的钢质小球 B. 应选用密度小的木质小球 C. 应选用几乎没有弹性的细线 D. 应选用弹性良好的细线 （2）记录每次小球由静止释放到最低点的高度（为正整数，），以及小球运动过程中力传感器的最大示数，作出图像，如图乙所示。若图像是一条倾斜直线，图像与纵轴的截距等于_______，斜率等于_______，则小球运动过程中机械能守恒。（用m、g表示） 【答案】（1）AC （2） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 AB．本题验证机械能守恒，为减小空气阻力的影响，应选择密度大体积小的钢质小球，故A正确，B错误； CD．验证机械能守恒，即重力做的功等于动能的变化量，实验中需要测量细线的拉力，若细线有弹性会导致拉力测量不准确，因此应选用几乎没有弹性的细线，故C正确，D错误。 故选AC。 【小问2详解】 [1][2]若机械能守恒则有 球做圆周运动，球运动到最低点时，拉力最大，即 解得 所以若图像与纵轴的截距等于，斜率等于时，机械能守恒。 12. 在测量某电源电动势和内阻时，为了消除电表内阻造成的系统误差，某实验兴趣小组设计了如图甲所示的实验电路进行测量。定值电阻的阻值R0已知。 （1）某次实验时，电流表接入电路的量程为0～3 A，指针指向如图乙所示，则电流表读数为______A。 （2）实验时闭合开关S0，先将开关S拨至1，调节滑动变阻器，测得多组电压表示数U和电流表示数I，绘制出对应的U-I图像；再将开关S拨至2，调节滑动变阻器，测得多组电压表示数U和电流表示数I，在同一坐标系中绘制出对应的U-I图像。最终绘制出的图像如图丙所示，则图线A是根据开关S拨至______（填“1”或“2”）时测得的数据绘制出的。 （3）已知图丙中图线A与U轴、I轴的截距分别为EA、IA，图线B与U轴、I轴的截距分别为EB、IB，则电源的电动势为______，内阻为______，电流表内阻为______。（均选用EA、IA、EB、IB、R0表示） 【答案】（1）0.50 （2）1 （3） ①. ②. ③. 【解析】 【小问1详解】 电流表的分度值为0.1A，因此电流表的读数为0.50A。 【小问2详解】 闭合开关，先将开关S拨至1时，由闭合电路欧姆定律有 整理可得 再将开关S拨至2，又有 整理可得 对比可知，根据开关S拨至1时测得的数据绘制出的图线斜率会更大，与图线A对应。 【小问3详解】 [1]结合前面的分析，由图线A可知，电源的电动势 [2][3]由图线B可知 因此电源的内阻 又有 解得 13. 某山沟竖直截面图如图所示，山沟的一侧竖直，另一侧是以点为圆心、为半径的圆弧，圆弧最高点与点等高。为了能在点以某一初速度向该山沟投掷救援物资，救援队架设了物资投送装置。该装置可简化为长度为的斜面，端点与点重合，斜面可绕端的轴转动以改变倾角。把物资轻放在点，装置启动后，在不同倾角的情况下，物资所受合力大小均为、方向沿斜面向上，其中为物资的质量、为重力加速度。物资可视为质点，不计空气阻力。 （1）求物资到达点的速度大小； （2）若物资落到圆弧上的速度大小为，求物资在圆弧上的落点到点的竖直距离； （3）为避免损坏救援物资，物资落到圆弧上的速率需最小，求此情况下斜面的倾角。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 在斜面上运动的过程，由动能定理得 代入 解得 【小问2详解】 物资在抛体运动的过程中遵循机械能守恒定律，满足 代入 解得 【小问3详解】 设物资的落点与点的竖直高度为，水平位移为，初速度与水平方向的夹角为，根据正交分解法建立坐标系如图 物资在水平和竖直方向的位移分别满足， 由几何关系得 整理得 由机械能守恒定律可知，物资落到圆弧上的速率满足 可知越小，越小，故当时，取最小值，落到圆弧上的速度最小。解得，， 则此情况下斜面的倾角 14. 如图所示，在平面内存在区域足够大的方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为，的虚线将磁场分成左右两部分。位于坐标原点处的粒子源能在平面内持续发射质量为、电荷量为（）、速率不同的粒子，粒子入射速度与轴夹角最大值为。已知当粒子沿轴正方向以的速度入射时，粒子恰好垂直通过坐标为（L，L）的点。现让夹角逐渐增大，同时增大粒子速度大小，保证所有粒子都垂直通过的虚线界面，当时，粒子的速度恰好增大到，不计粒子的重力及粒子间的相互作用，并忽略磁场的边界效应。求： （1）求的大小； （2）当时，求这两个粒子垂直通过界面时的间距； （3）若在界面右侧磁场区域再加一宽度为且沿轴正方向的匀强电场，如图所示。为使所有粒子都不能穿越电场区域且重回界面，求所加电场的电场强度的最小值。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 当粒子沿轴正方向以大小为的速度入射时，粒子恰好垂直通过坐标为（L，L）的点，由几何关系可得 由牛顿第二定律有 联立解得 【小问2详解】 若粒子与轴夹角向左上入射时，运动轨迹如图所示 由几何关系可得 粒子到达界面时与轴之间的距离 若粒子与轴夹角向右上入射时，运动轨迹如图所示 由几何关系可得 粒子到达界面时与轴之间的距离 所以两粒子间的距离为 【小问3详解】 由题可知，所有粒子的圆心一定在界面上，当时，通过界面的速度最大，则保证此粒子不能穿越电场区域且重回界面即可，此时速度 恰好能重回界面的粒子到达右边界的速度方向与界面平行，设其为，对该粒子竖直方向运用动量定理有 两边求和可得 又由动能定理得 联立解得 15. 如图，正方形金属线框的质量为，边长为，每一条边的电阻均为，线框置于粗糙的水平绝缘面上，线框与桌面之间的滑动摩擦力大小为。线框右侧有一范围足够大的匀强磁场，磁场方向垂直于水平面向里，磁感应强度大小为，线框边与磁场左边界平行。现让线框以垂直于边的初速度进入磁场，当线框还未完全进入磁场时，线框速度已减小为零，在这一过程中通过线框的电荷量为。求： （1）线框两端的最大电压； （2）线框在磁场中运动的时间； （3）从线框进入磁场到静止的过程中边产生的焦耳热。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 线框以垂直于边的初速度进入磁场，根据楞次定律可知线框水平方向受到与运动方向相反的安培力，线框水平方向还受与运动方向相反的滑动摩擦力，故线框做减速运动；已知当线框还未完全进入磁场时，线框速度已减小为零。可得线框刚进入磁场时，两端的电压最大为。 此时边切割磁感线，相当于电源，根据电磁感应定律得电动势 根据闭合电路欧姆定律得感应电流 其中外电路电阻 可得线框两端的最大电压 解得； 【小问2详解】 线框从初速度进入磁场，当线框还未完全进入磁场时，线框速度已减小为零，在这一过程中通过线框的电荷量为。这一过程平均电流 平均安培力 根据动量定理可得 解得线框在磁场中运动的时间 【小问3详解】 线框进入磁场到静止的过程，平均电流还可以表示成 其中平均电动势为 解得线框进入磁场到静止的过程的位移 根据能量守恒可得 边产生的焦耳热 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $