精品解析:广西壮族自治区贺州市部分学校2026-2027学年高三上学期开学考试物理试题
2026-09-16
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内容正文:
高三物理
(考试时间:75分钟试卷满分: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.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,请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题(本题共10小题,共46分。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,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. 我们在学习物理知识的同时,也在学习物理学研究问题的思想和方法。下列关于研究问题的方法,判断正确的是( )
A. “质点”这一概念的建立是运用了放大法
B. 瞬时速度概念的建立采用了控制变量法
C. 在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中,采用了等效替代法
D. 在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,采用了微元法
【答案】C
【解析】
【详解】A.“质点”这一概念的建立运用的是理想模型法,故A错误;
B.瞬时速度概念的建立采用了极限思想法(或极限法/微元法),故B错误;
C.在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中,为了让一个力(合力)的作用效果与两个力(分力)共同作用的效果相同,必须将橡皮筋的结点拉到同一位置,这种用一个力替代两个力且效果相同的方法,就是等效替代法,故C正确;
D.在“探究加速度与力、质量的关系”实验中,因为涉及加速度、力、质量三个物理量,研究加速度与力的关系时需保持质量不变,研究加速度与质量的关系时需保持力不变,这采用的是控制变量法,故D错误。
故选C。
2. 低轨互联网卫星在寿命末期需要采取主动离轨方式,自主转移至相对较低的轨道,该轨道可保证卫星在大气衰减作用下25年内自然坠毁。已知转移后的低轨道半径为r,地球半径为R,地球表面重力加速度大小为g。则该卫星在转移后的低轨道上的重力加速度为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】地球表面的物体重力近似等于万有引力,有
整理得黄金代换式
卫星在低轨道半径为处时,万有引力近似等于该处的重力,即
将代入,消去可得轨道处重力加速度
故选A。
3. 某新能源汽车配备了自动驾驶技术,该车在红绿灯启停、无保护左转、避让路口车辆、礼让行人、变道等方面都能无干预自动驾驶。某次试验时,a、b两车(均可视为质点)从同一地点由静止开始沿同一直线运动的图像如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 时刻,两车相遇
B. 时间内,a车的平均速度比b车的大
C. 时间内,a、b两车的距离先变大后变小
D. 时刻后,两车距离不断增大
【答案】B
【解析】
【详解】ACD.由图像可知,时间内车的速度始终大于车的速度,两车从同一地点出发,则a车在前,b车在后,且两车之间的距离一直变大;时刻后,b车速度大于a车速度,两车距离不断减小;当b车追上a车后,两车距离不断增大,故ACD错误;
B.时间内,相同时间内,车的位移大于车,故车的平均速度比车的大,故B正确。
故选B。
4. 如图所示,点为正方形的中心,在点固定有一电量为的点电荷,已知点的场强大小为,则点场强大小为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】电量为的点电荷,其周围的电场强度大小满足
设正方形的边长为,则点的场强大小满足
由几何关系可知间的距离为,因此点的场强大小为
故选D。
5. 油纸伞制作工艺是我国非物质文化遗产之一。如图甲中的油纸伞共有24根伞骨,忽略伞托所受重力和摩擦力。当伞托受到推力F缓慢上移至伞骨与伞杆间的夹角为60°时,如图乙所示,伞托对每根伞骨的支持力满足( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】伞托缓慢上移处于平衡状态,竖直方向合力为0,伞托共受到24根伞骨的反作用力,每根伞骨对伞托的反作用力大小等于伞托对伞骨的支持力,且该力与竖直伞杆的夹角为,将每根伞骨对伞托的作用力沿竖直方向分解,竖直方向的分力为,所有伞骨的竖直分力之和与推力平衡,可得
代入可得
根据牛顿第三定律,伞托对每根伞骨的支持力为。
故选C。
6. 在水平地面上方某点,将两相同小球以大小相同的初速度v分别水平抛出和竖直向上抛出,不计空气阻力,则从抛出到落地,两小球一定相同的是( )
A. 在空中的运动时间 B. 落地时的速度大小
C. 落地时重力的瞬时功率 D. 位移
【答案】B
【解析】
【详解】A.小球水平抛出时,竖直方向上做自由落体运动;小球竖直向上抛出时,先向上做减速运动,直到速度为0,接着做自由落体运动,自由下落的初始点高于水平抛出时。只看自由下落部分,根据可知,竖直抛出时的下落时间就大于水平抛出时在空中的运动时间。所以从抛出到落地,两小球在空中运动的时间不相等,故A错误;
B.由动能定理得
解得两小球落地时的速度大小为
两小球落地瞬间的速度方向不同,但大小相同,故B正确;
C.设水平抛出的小球落地时速度与水平方向的夹角为,则落地时重力的瞬时功率为
竖直向上抛出的小球落地时重力的瞬时功率为
所以两小球落地时重力的瞬时功率不相等,故C错误;
D.竖直向上抛出的小球落点在正下方,位移方向竖直向下;水平抛出的小球落点在右下方,位移方向指向右下方。所以它们的位移一定不同,故D错误。
故选B。
7. 如图甲所示,质量均为m的A、B两物体叠放在竖直弹簧上并保持静止。用恒力F向上拉B,分离前,A、B运动的加速度随位移变化如图乙所示,运动距离h时,B与A恰好分离。重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 在B与A分离之前,它们做匀变速直线运动
B. 弹簧的劲度系数等于
C. F作用后瞬间,B对A的压力大小为
D. B和A分离后,B还能继续上升
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图乙可知在B与A分离之前,它们的加速度在变化,故它们做的不是匀变速直线运动,故A错误;
B.未作用时,对AB,由平衡条件有(为压缩量)
图乙可知作用瞬间,AB加速度大小为
此时对AB有
联立解得
AB分离瞬间,AB间弹力为0,二者加速度相等,对B有
对A有
联立解得,,故B错误;
C.作用后瞬间,对B有
解得A对B的支持力
根据牛顿第三定律,可知B对A的压力大小为,故C错误;
D.从作用到AB分离过程,结合图乙,由动能定理有
联立解得AB分离时的速度
AB分离后,对B有
联立解得B和A分离后,B还能继续上升的距离,故D正确。
故选D。
8. 如图为某半圆形玻璃砖的横截面,O点为圆心,OA为界面BC的垂线。一束复色光沿半径射向O点,出射光分解为a、b两束,则下列说法正确的是( )
A. a光的频率比b光的大
B. a光在玻璃砖中传播的时间比b光的长
C. 增大复色光的入射角,b光先发生全反射
D. 通过同一单缝,a光比b光的衍射现象明显
【答案】AB
【解析】
【详解】A.由题目的光路图可知,玻璃砖对光的偏折效果更明显,因此玻璃砖对光的折射率更大,对同种介质而言,光的频率越大,介质对该光的折射率越大。因此光的频率更大,故A正确;
B.光在介质中的速度
光在玻璃砖中传播的时间
因玻璃砖对光的折射率更大,故光在玻璃砖中传播的时间比光的长,故B正确;
C.因图中光的折射角更大,增大复色光的入射角,光先发生全反射,故C错误;
D.光的频率比光的大,故光比光的波长短,光的衍射现象更明显,故D错误。
故选AB。
9. 如图所示,MNQP是一个竖直的边长为L的单匝正方形导线框,全部处于磁感应强度为B的水平方向的匀强磁场中,线框的总电阻为R,MP边水平,线框绕某一竖直固定轴以角速度ω顺时针(俯视)匀速转动。以MP边与磁场方向的夹角为30°时(图示位置)为t=0时刻,下列说法正确的是( )
A. 位于图示位置时,导线框中的感应电流方向为M→P→Q→N→M
B. 位于从图示位置转过30°角的位置时,导线框中的磁通量变化率最大
C. 位于从图示位置转过30°角的位置时,导线框中MN边的安培力大小为
D. 从图示位置转过30°角的过程中,通过导线框横截面的电荷量为
【答案】BC
【解析】
【详解】A.线框绕某一竖直固定轴以角速度ω顺时针(俯视)匀速转动,从图示位置开始转动过程中,磁通量逐渐减小,由楞次定律可知,导线框中的感应电流方向为P→M→N→Q,故A错误;
B.从图示位置转过角的位置,导线框中的感应电动势最大,磁通量变化率最大,故B正确;
C.从图示位置转过角的位置,导线框中的感应电动势为
感应电流
边的安培力大小为,故C正确;
D.从图示位置转过角的过程中,通过线圈横截面的电荷量为,故D错误。
故选BC。
10. 2026年4月,我国“洪荒70”全高温超导托卡马克装置成功实现了1337秒的长脉冲稳态运行,创造了世界纪录,其部分装置可简化为半径为3R的足够长空心圆柱,内部空间被半径为R的同轴圆柱面分为区域I和区域II。如图甲所示。空心圆柱左视图如图乙所示,区域I存在垂直纸面向里的匀强磁场,区域II存在大小处处相等的顺时针环形磁场,磁感线的圆心在圆柱面的轴线上,两区域磁感应强度大小均为B。在区域I的边界从M点沿半径向外发射电荷量为e、质量为m、初速度为的氘核,当氘核下一次与M点速度方向相同时,即完成一个运动周期,则( )
A. 氘核不会回到M点
B. 氘核在装置内的运动周期为
C. 氘核一个运动周期内在区域I中运动的路程为4πR
D. 氘核第一个四分之一运动周期内的位移大小为
【答案】AD
【解析】
【详解】A.在区域II中,氘核初速度沿径向,磁场沿环向,由左手定则可知洛伦兹力沿圆柱轴向,故氘核在过中心轴的纵截面内做匀速圆周运动。其轨迹半径为,氘核从处垂直边界进入区域II,将完成一个半圆后重新回到区域边界。
在此过程中,氘核沿圆柱轴向发生平移,平移位移大小为,因每次进入区域II氘核都会沿轴向向同一方向单向漂移,故氘核永远无法回到出发点,故A正确;
B.氘核回到区域I边界时,速度大小仍为,方向变为沿径向向内。进入区域I后,磁场方向垂直于横截面,氘核在横截面内做匀速圆周运动。其轨迹半径为,氘核初速度指向横截面圆心,且轨迹半径恰好等于区域I的半径,故其在区域I内的轨迹为四分之一圆弧,圆心角为。
离开区域I时,速度方向再次变为沿径向向外,并在横截面上绕轴线方位角偏转了。将“经历一次区域II和一次区域I”视为一个完整的基本运动单元。
在区域II中的运动时间为
在区域I中的运动时间为
每个单元总用时为
因每个单元在横截面上方位角偏转,氘核完成一个完整的空间宏观周期需要4个基本单元。故装置内的运动周期为,故B错误;
C.氘核一个周期内经历4次区域I的穿行运动,在区域I中运动的总路程为,故C错误;
D.氘核开始运动的四分之一周期。在横截面内,氘核方位角共偏转了,横向位移大小为
在轴向上,氘核经历了1次半圆漂移,轴向总位移大小为
由于横向位移与轴向位移相互垂直,故四分之一周期内的空间总位移大小为,故D正确。
故选AD。
二、实验题(本题共2小题,第11题6分,第12题10分,共16分。)
11. 某实验小组用如图甲所示的装置做“用单摆测重力加速度”的实验。回答下列问题:
(1)若摆球运动到最低点开始计时,且计数为1,到第81次经过最低点所用的时间如图乙所示,则单摆的振动周期为____________s;(结果保留一位小数)
(2)改变摆线长度,重复实验,记录下多组单摆的摆长L和对应的周期T,以T为纵轴、L为横轴,作出的图像的斜率为k,则当地的重力加速度测量值为____________(用已知物理量的符号表示);
(3)若开始计时时,秒表过迟按下,则直接用单摆周期公式所计算出的重力加速度的值____________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
【答案】(1)
(2)
(3)偏大
【解析】
【小问1详解】
由图乙可知,总时间为
则周期为
【小问2详解】
单摆的周期为
整理可得
则图像的斜率为
解得
【小问3详解】
开始计时时,停表过迟按下,周期的测量值偏小,根据可知,重力加速度的测量值偏大。
12. 某实验小组的同学将一电流表G改装为简易欧姆表,改装电路图如图所示,其中电流表G的满偏电流,内阻,电池的电动势E=1.5V,内阻r=1.5,R为滑动变阻器,A、B是两只表笔。
(1)图中与接线柱B相连的表笔颜色应是____________色(填“红”或“黑”);
(2)欧姆调零时,应先将A、B短接,调节滑动变阻器,使电流表示数为10mA,此时滑动变阻器R接入电路的电阻为____________;(结果保留至个位)
(3)实验小组的同学把未知电阻接在改装好的欧姆表红黑表笔之间,进行探究性实验。按照正确操作步骤,该同学发现欧姆表指针恰好指在电流刻度的3mA处,则该电阻阻值为____________;(结果保留至个位)
(4)用该简易欧姆表测量一电压表的内阻,将电压表接在两只表笔之间,电流表G的指针刚好指在正中央,电压表指针偏转的角度为满偏的,电压表的内阻为____________、电压表的量程为____________。(结果均保留至个位)
【答案】(1)黑 (2)50
(3)350 (4) ①. 150 ②. 1
【解析】
【小问1详解】
欧姆表电流方向为红进黑出,所以与接线柱B相连的是电源的正极,则与接线柱B相连的表笔颜色应是黑色。
【小问2详解】
欧姆调零时,根据闭合电路欧姆定律,满偏时总内阻
总内阻为电流表内阻、电源内阻与滑动变阻器接入电阻之和,因此滑动变阻器R接入电路的电阻为
【小问3详解】
当电流为时,由闭合电路欧姆定律,代入数据得
【小问4详解】
[1]电流表指针指在正中央,说明电路电流
此时总电阻
因此电压表内阻
[2]此时电压表两端电压
题目说明该电压为电压表满偏的,因此电压表量程
三、计算题(本题共3小题,共38分,解答过程要求有必要的文字说明,有数值计算的要写出正确单位。)
13. 如图所示,内壁光滑的导热汽缸固定在水平面上,用横截面积为的活塞密封一段长度,温度的理想气体,开始时活塞处于静止状态。现缓慢降低环境温度,当活塞缓慢向左移动后再次平衡,该过程气体向外界放出热量,外界大气压强,求:
(1)活塞再次平衡时密封气体的温度;
(2)该过程气体内能的变化量。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
缓慢降低环境温度,该过程活塞始终受力平衡,缸内气体压强始终等于外界大气压,是等压变化过程,符合盖—吕萨克定律,即
代入数据解得
【小问2详解】
该过程气体向外界放出热量,则
由热力学第一定律得
活塞缓慢向左移动过程,外界对汽缸内气体做功
解得
14. 如图所示,间距为的两条平行金属导轨固定在水平面上,导轨左端与直流电源相连,电源电动势和内阻分别为,,质量为,电阻为的金属杆垂直放在导轨上,它们之间接触良好,动摩擦因数为,导轨足够长,电阻不计,整个装置处于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度大小为,闭合开关后,金属杆由静止开始向右加速运动,一段时间后达到最大速度。重力加速度。求:
(1)闭合开关瞬间,金属杆的加速度大小;
(2)金属杆的最大速度大小,
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
闭合开关瞬间,金属杆速度为0,无感应电动势,根据闭合电路欧姆定律
可得
金属杆受到的安培力
滑动摩擦力
根据牛顿第二定律
解得
【小问2详解】
金属杆加速度为0时速度最大,安培力等于摩擦力。
此时金属杆切割磁感线产生的反电动势
电路电流:
平衡条件:
代入数据解得
15. 如图所示,一上表面光滑的长木板,质量为0.01kg、长为,静止在光滑水平面上,其左侧固定一劲度系数为的水平轻质弹簧。弹簧原长为。长木板右侧紧贴着与木板等高的固定光滑圆弧末端,并用一根不可伸长的轻质细绳连接于圆弧底部竖直墙上,圆弧的圆心角,半径。现使一个质量为0.01kg的小物块P从圆弧右侧平台A点水平抛出,恰好从B点以2m/s的速度无碰撞地进入圆弧轨道,经圆弧末端C点滑上长木板。当弹簧被压缩最短时,细绳恰好被拉断。已知弹簧弹性势能的表达式,其中k为劲度系数,x为弹簧的压缩量。小物块P可视为质点,不计空气阻力,,,不计细绳的能量损失,求:
(1)小物块P从A到B的时间;
(2)细绳所能承受的最大拉力的大小;
(3)小物块P滑离木板时木板运动位移的大小;
(4)若P的质量为,仍以原来的初速度从圆弧右侧平台A点水平抛出,求弹簧的最大弹性势能。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【解析】
【小问1详解】
物块在B点无碰撞进入圆弧,说明速度方向沿B点切线方向,与水平方向夹角为。将B点速度分解为水平分量
竖直分量
平抛运动竖直方向为自由落体运动,由
解得小物块P从A到B的时间
【小问2详解】
从B到C,圆弧轨道光滑,由机械能守恒得
解得物块到达C点速度
弹簧被压缩最短时,物块速度为0,此过程长木板被细绳固定,物块动能全部转化为弹簧弹性势能
解得弹簧压缩量
当弹簧被压缩最短时,细绳恰好被拉断。细绳所能承受的最大拉力的大小等于此时弹簧弹力的大小
【小问3详解】
细绳断后,弹簧弹开过程中水平面光滑,物块和长木板组成的系统,根据动量守恒有
根据人船模型可得
几何关系有
解得小物块P滑离木板时木板运动位移的大小
【小问4详解】
若P的质量为,仍以原来的初速度从圆弧右侧平台A点水平抛出,根据上述分析可得到达的速度仍为,滑块压缩弹簧至绳断时弹簧压缩量仍为,根据机械能守恒得
解得绳断时小物块的速度大小为
此后物块和长木板组成的系统,根据动量守恒有
解得物块和长木板共速时速度大小为
根据机械能守恒有
解得弹簧的最大弹性势能
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高三物理
(考试时间:75分钟试卷满分: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.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,请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题(本题共10小题,共46分。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,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. 我们在学习物理知识的同时,也在学习物理学研究问题的思想和方法。下列关于研究问题的方法,判断正确的是( )
A. “质点”这一概念的建立是运用了放大法
B. 瞬时速度概念的建立采用了控制变量法
C. 在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中,采用了等效替代法
D. 在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,采用了微元法
2. 低轨互联网卫星在寿命末期需要采取主动离轨方式,自主转移至相对较低的轨道,该轨道可保证卫星在大气衰减作用下25年内自然坠毁。已知转移后的低轨道半径为r,地球半径为R,地球表面重力加速度大小为g。则该卫星在转移后的低轨道上的重力加速度为( )
A. B. C. D.
3. 某新能源汽车配备了自动驾驶技术,该车在红绿灯启停、无保护左转、避让路口车辆、礼让行人、变道等方面都能无干预自动驾驶。某次试验时,a、b两车(均可视为质点)从同一地点由静止开始沿同一直线运动的图像如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 时刻,两车相遇
B. 时间内,a车的平均速度比b车的大
C. 时间内,a、b两车的距离先变大后变小
D. 时刻后,两车距离不断增大
4. 如图所示,点为正方形的中心,在点固定有一电量为的点电荷,已知点的场强大小为,则点场强大小为( )
A. B. C. D.
5. 油纸伞制作工艺是我国非物质文化遗产之一。如图甲中的油纸伞共有24根伞骨,忽略伞托所受重力和摩擦力。当伞托受到推力F缓慢上移至伞骨与伞杆间的夹角为60°时,如图乙所示,伞托对每根伞骨的支持力满足( )
A. B. C. D.
6. 在水平地面上方某点,将两相同小球以大小相同的初速度v分别水平抛出和竖直向上抛出,不计空气阻力,则从抛出到落地,两小球一定相同的是( )
A. 在空中的运动时间 B. 落地时的速度大小
C. 落地时重力的瞬时功率 D. 位移
7. 如图甲所示,质量均为m的A、B两物体叠放在竖直弹簧上并保持静止。用恒力F向上拉B,分离前,A、B运动的加速度随位移变化如图乙所示,运动距离h时,B与A恰好分离。重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 在B与A分离之前,它们做匀变速直线运动
B. 弹簧的劲度系数等于
C. F作用后瞬间,B对A的压力大小为
D. B和A分离后,B还能继续上升
8. 如图为某半圆形玻璃砖的横截面,O点为圆心,OA为界面BC的垂线。一束复色光沿半径射向O点,出射光分解为a、b两束,则下列说法正确的是( )
A. a光的频率比b光的大
B. a光在玻璃砖中传播的时间比b光的长
C. 增大复色光的入射角,b光先发生全反射
D. 通过同一单缝,a光比b光的衍射现象明显
9. 如图所示,MNQP是一个竖直的边长为L的单匝正方形导线框,全部处于磁感应强度为B的水平方向的匀强磁场中,线框的总电阻为R,MP边水平,线框绕某一竖直固定轴以角速度ω顺时针(俯视)匀速转动。以MP边与磁场方向的夹角为30°时(图示位置)为t=0时刻,下列说法正确的是( )
A. 位于图示位置时,导线框中的感应电流方向为M→P→Q→N→M
B. 位于从图示位置转过30°角的位置时,导线框中的磁通量变化率最大
C. 位于从图示位置转过30°角的位置时,导线框中MN边的安培力大小为
D. 从图示位置转过30°角的过程中,通过导线框横截面的电荷量为
10. 2026年4月,我国“洪荒70”全高温超导托卡马克装置成功实现了1337秒的长脉冲稳态运行,创造了世界纪录,其部分装置可简化为半径为3R的足够长空心圆柱,内部空间被半径为R的同轴圆柱面分为区域I和区域II。如图甲所示。空心圆柱左视图如图乙所示,区域I存在垂直纸面向里的匀强磁场,区域II存在大小处处相等的顺时针环形磁场,磁感线的圆心在圆柱面的轴线上,两区域磁感应强度大小均为B。在区域I的边界从M点沿半径向外发射电荷量为e、质量为m、初速度为的氘核,当氘核下一次与M点速度方向相同时,即完成一个运动周期,则( )
A. 氘核不会回到M点
B. 氘核在装置内的运动周期为
C. 氘核一个运动周期内在区域I中运动的路程为4πR
D. 氘核第一个四分之一运动周期内的位移大小为
二、实验题(本题共2小题,第11题6分,第12题10分,共16分。)
11. 某实验小组用如图甲所示的装置做“用单摆测重力加速度”的实验。回答下列问题:
(1)若摆球运动到最低点开始计时,且计数为1,到第81次经过最低点所用的时间如图乙所示,则单摆的振动周期为____________s;(结果保留一位小数)
(2)改变摆线长度,重复实验,记录下多组单摆的摆长L和对应的周期T,以T为纵轴、L为横轴,作出的图像的斜率为k,则当地的重力加速度测量值为____________(用已知物理量的符号表示);
(3)若开始计时时,秒表过迟按下,则直接用单摆周期公式所计算出的重力加速度的值____________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
12. 某实验小组的同学将一电流表G改装为简易欧姆表,改装电路图如图所示,其中电流表G的满偏电流,内阻,电池的电动势E=1.5V,内阻r=1.5,R为滑动变阻器,A、B是两只表笔。
(1)图中与接线柱B相连的表笔颜色应是____________色(填“红”或“黑”);
(2)欧姆调零时,应先将A、B短接,调节滑动变阻器,使电流表示数为10mA,此时滑动变阻器R接入电路的电阻为____________;(结果保留至个位)
(3)实验小组的同学把未知电阻接在改装好的欧姆表红黑表笔之间,进行探究性实验。按照正确操作步骤,该同学发现欧姆表指针恰好指在电流刻度的3mA处,则该电阻阻值为____________;(结果保留至个位)
(4)用该简易欧姆表测量一电压表的内阻,将电压表接在两只表笔之间,电流表G的指针刚好指在正中央,电压表指针偏转的角度为满偏的,电压表的内阻为____________、电压表的量程为____________。(结果均保留至个位)
三、计算题(本题共3小题,共38分,解答过程要求有必要的文字说明,有数值计算的要写出正确单位。)
13. 如图所示,内壁光滑的导热汽缸固定在水平面上,用横截面积为的活塞密封一段长度,温度的理想气体,开始时活塞处于静止状态。现缓慢降低环境温度,当活塞缓慢向左移动后再次平衡,该过程气体向外界放出热量,外界大气压强,求:
(1)活塞再次平衡时密封气体的温度;
(2)该过程气体内能的变化量。
14. 如图所示,间距为的两条平行金属导轨固定在水平面上,导轨左端与直流电源相连,电源电动势和内阻分别为,,质量为,电阻为的金属杆垂直放在导轨上,它们之间接触良好,动摩擦因数为,导轨足够长,电阻不计,整个装置处于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度大小为,闭合开关后,金属杆由静止开始向右加速运动,一段时间后达到最大速度。重力加速度。求:
(1)闭合开关瞬间,金属杆的加速度大小;
(2)金属杆的最大速度大小,
15. 如图所示,一上表面光滑的长木板,质量为0.01kg、长为,静止在光滑水平面上,其左侧固定一劲度系数为的水平轻质弹簧。弹簧原长为。长木板右侧紧贴着与木板等高的固定光滑圆弧末端,并用一根不可伸长的轻质细绳连接于圆弧底部竖直墙上,圆弧的圆心角,半径。现使一个质量为0.01kg的小物块P从圆弧右侧平台A点水平抛出,恰好从B点以2m/s的速度无碰撞地进入圆弧轨道,经圆弧末端C点滑上长木板。当弹簧被压缩最短时,细绳恰好被拉断。已知弹簧弹性势能的表达式,其中k为劲度系数,x为弹簧的压缩量。小物块P可视为质点,不计空气阻力,,,不计细绳的能量损失,求:
(1)小物块P从A到B的时间;
(2)细绳所能承受的最大拉力的大小;
(3)小物块P滑离木板时木板运动位移的大小;
(4)若P的质量为,仍以原来的初速度从圆弧右侧平台A点水平抛出,求弹簧的最大弹性势能。
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