精品解析：湖北黄石市2026-2027学年高三上学期开学物理试题

湖北黄石市2026-2027学年高三上学期开学物理试题 本试卷共6页，15题，全卷满分100分。考试用时75分钟。 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并认真核准准考证号条形码上的以上信息，将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40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，第8~10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1. 8月5日，中科院近代物理研究所依托广东惠州强流重离子加速器装置，利用高能束流轰击石墨靶，借助弹核碎裂反应产生大量的放射性核碎片，从中鉴别出稀有原子核铪。下列说法正确的是（　　） A. 与互为同位素 B. 原子核内中子数为72 C. 原子和原子具有相同的核外电子数 D. 十分稳定，不会发生衰变 2. 2036年，我国计划发射“天问五号”火星探测器，执行火星采样任务。探测器先进入绕地球的近地圆形轨道Ⅰ（轨道半径近似等于地球半径），然后在位置点火加速，进入地火转移椭圆轨道Ⅱ，到达远地点。已知地球表面重力加速度为，火星质量为地球质量的，火星半径为地球半径的。下列说法正确的是（　　） A. “天问五号”在轨道Ⅰ上运行的速度大小为 B. “天问五号”在轨道Ⅱ上经过点时的速度小于在轨道Ⅰ上经过点时的速度 C. “天问五号”在轨道Ⅱ上的运行周期小于近地轨道Ⅰ的运行周期 D. 若“天问五号”在火星表面附近做匀速圆周运动，其速度大小为 3. 某智能充电桩内部的理想变压器原线圈接在正弦式交流电源上如图甲所示，输入电压随时间变化的图像如图乙所示，副线圈接规格为“6 V，3 W”的灯泡。若灯泡正常发光，下列说法正确的是（ ） A. 原、副线圈匝数之比为 B. 原线圈的输入功率为 C. 输入电压随时间变化规律为 D. 若在副线圈中连接一个二极管，副线圈电流的有效值为 4. 如图，Ⅰ、Ⅱ分别是甲、乙两小球从同一地点沿同一直线运动的v-t图线，根据图线可以判断（　　） A. 两球在t=2s时速度相同 B. 两球的加速度相同 C. 两球在t=4.5s时相距最远 D. 两球在t=8s时相遇 5. 如图，图甲为一简谐横波在时的波形图，是平衡位置在处的质点，是平衡位置在处的质点，图乙为质点的振动图像。下列说法正确的是（ ） A. 到，点通过的路程小于 B. 这列波沿轴正方向传播 C. 时，点的加速度方向与轴正方向相同 D. 当这列波遇到尺寸超过的障碍物时不能发生衍射现象 6. 如图所示，有一对等量异种电荷分别位于空间中的点和点，以点和点为顶点作一正立方体。现在各顶点间移动一试探电荷，以下判断正确的是（ ） A. 试探电荷在点和点受电场力相同 B. 试探电荷在点和点电势能不相等 C. 将负试探电荷沿任何路径从移到，电场力都做正功 D. 在点和点连线的中点电场强度为零 7. 如图甲所示，质量为的木箱与地面间的动摩擦因数恒为，拉力与水平面间的夹角为，在从0逐渐增大到90°的过程中，木箱的速度不变且未离开地面。若把支持力与滑动摩擦力看成一个力，设与水平面间的夹角为，重力加速度为，则四力平衡可以等效为三力平衡，矢量三角形如图乙所示。下列说法正确的是（ ） A. 随的增大而增大 B. 随的增大而减小 C. 拉力与重力的合力与水平面间的夹角为，且保持不变 D. 拉力的最小值为 8. 教室的一体机屏幕多为电容屏，具有灵敏度高的特点。电容式触摸屏其原理可简化为如图所示的电路，其直流电源的电压保持稳定。平行板电容器的上极板为可动电极，下极板为固定电极，为两板间一定点。当用手指触压屏幕上某个部位时，可动电极的极板会发生形变，同时也相当于将板接地，形变过程中，电流表G中有从到的电流，则下列判断正确的是（ ） A. 触压过程中，电容器电容变小 B. 触压过程中，电容器的带电量增大 C. 直流电源的端为电源负极 D. 触压过程中，点电势升高 9. 如图所示，等腰三角形为折射率的某透明介质的横截面，，，为边的中点。在平面内有一细光束以入射角从点射入介质。已知光在真空中的传播速度为，考虑到光束发生折射的同时也有反射，下面判断正确的是（ ） A. 光束能从面射出 B. 光束射出介质时一定偏离原入射方向 C. 光束在介质中传播的最短时间 D. 光束在介质中传播的最短时间 10. 如图，平面内有一个半径为的圆形区域，右侧存在一个截面为矩形的区域，两个区域的切点为边的中点，，，和边上分别有两个接收屏（接收屏的长度分别等于矩形区域的边长）。两个区域内均存在磁感应强度大小为、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，一群质量为，电荷量为的粒子均匀分布在宽为的区域内，紧邻且平行于边以速度进入圆形区域。不考虑粒子的重力，射出矩形边界后的粒子不再考虑。下列说法正确的是（ ） A. 进入矩形区域的粒子在矩形磁场中能打到接收屏上运动的最短时间为 B. 矩形区域内粒子所经过的面积为 C. 沿着半径射入的粒子在圆形区域内的运动半径为 D. 从边出来的粒子数与打到屏上的粒子数的比例为 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 11. 在“探究小车速度随时间变化规律”实验中： （1）实验器材有一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、电火花打点计时器、导线和复写纸。除上述器材外，还需要使用的有 （填选项前字母）。 A. 交流电源 B. 交流电源 C. 秒表 D. 刻度尺 （2）甲同学在实验中得到如图所示的一条纸带（两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出第4个计数点的瞬时速度为___________m/s，小车的加速度为___________（结果保留两位有效数字）。 12. 某实验小组测量一新材料制成的粗细均匀金属丝的电阻率，金属丝的长度已知。 （1）用螺旋测微器量金属丝的直径，示数如图所示，其直径为________mm。 （2）用多用电表粗测金属丝的阻值。当用电阻“×10”挡，发现指针偏转角度过大，更换成合适的挡位后，指针静止时位置如图乙所示，其读数为________Ω。 （3）为了精确地测量金属丝的电阻，实验室提供了下列器材： A.电流表（量程500 μA，内阻1 kΩ） B.电流表（量程0.3 A，内阻约0.1 Ω） C.滑动变阻器（0~5 Ω，额定电流1.0 A） D.滑动变阻器（0~1 Ω，额定电流1.0 A） E.电阻箱（阻值范围为0~9999.9 Ω） F.电源（输出电压恒为2.5 V） G.开关S、导线若干 ①实验小组设计的实验电路图如图丙所示。由于没有电压表，需要把电流表串联电阻箱改装为量程为3 V的电压表，则电阻箱的阻值应调为________。滑动变阻器应选择________（选填“”或“”） ②正确连接电路，闭合开关，调节滑动变阻器测得表中5组电流表、的值，。现已根据表中数据，在方格纸上作出图像，则由图像求出________（结果保留2位有效数字），进而可以求出金属丝的电阻率。 0.121 0.165 0.218 0.266 0.306 0.100 0.150 0.190 0.230 0.280 ③关于本实验的误差，下列说法正确的是________。 A.用螺旋测微器测量金属丝直径时，由于读数引起的误差属于系统误差 B.用图像处理实验数据求出金属丝阻值可以减小偶然误差 C.需要将得到的几组电流表示数取平均值以减小误差 D.为减小读数时的误差，电表读数时应多估读几位数 13. 混凝土内的空腔会对建筑的安全构成一定的影响。工人浇筑混凝土墙体时，内部形成了一块气密性良好充满空气的空腔，墙体导热性能良好。 （1）空腔内气体的温度变化范围为260K~320K，求空腔内气体的最小压强与最大压强之比； （2）填充空腔前，需要测出空腔的容积。在墙上钻一个小孔，用细管将空腔和一个带有气压传感器的汽缸连通，形成密闭空间。当汽缸内气体体积为0.20L时，传感器的示数为2.0atm；将活塞缓慢下压，汽缸内气体体积为0.15L时，传感器的示数为2.4atm。求该空腔的容积。 14. 如图所示，足够长的平行光滑导轨间距为，导轨由水平部分和倾斜部分组成，两部分在、处平滑连接，连线与导轨垂直。水平导轨处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为。一导体棒静止放置在水平导轨上，棒与的距离为。另一导体棒从距水平导轨高度为的倾斜导轨上由静止释放，运动过程中、棒始终与导轨垂直且接触良好，且、棒始终未相碰。已知、棒的质量均为、电阻值均为、长度均为，不计导轨电阻和空气阻力，重力加速度取。求： （1）棒刚进入磁场时，回路的电流； （2）、棒稳定后，棒上产生的总焦耳热； （3）为保证、棒始终不相碰，棒与的距离的最小值是多少？ 15. 如图所示，在固定的光滑水平桌面上叠放有1、2、3…足够多的完全相同的积木，积木的质量均为，其中积木2、3…处于竖直管道内。竖直管道的左侧有一倾角的光滑固定斜面，斜面与桌面平滑连接。质量的小球从斜面上距水平桌面高度的P点由静止滑下，在水平桌面与积木1发生弹性正碰，碰后积木1滑上与桌面等高的静止小车上，且未从小车上滑下。已知小车质量，积木1与小车间的动摩擦因数为0.25，不计积木之间以及小车与地面间的摩擦，积木长度忽略不计，重力加速度g取。求： （1）小球与积木1碰撞后瞬间二者的速度分别为多大； （2）小车的最小长度； （3）小球第一次被弹回后，又与落到水平桌面的积木2发生弹性碰撞；再一次被弹回后，与落在桌面的积木3相碰，依次类推。若积木落到地面就立即被取走。求小球在斜面上滑行的总路程。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 湖北黄石市2026-2027学年高三上学期开学物理试题 本试卷共6页，15题，全卷满分100分。考试用时75分钟。 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并认真核准准考证号条形码上的以上信息，将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40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，第8~10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1. 8月5日，中科院近代物理研究所依托广东惠州强流重离子加速器装置，利用高能束流轰击石墨靶，借助弹核碎裂反应产生大量的放射性核碎片，从中鉴别出稀有原子核铪。下列说法正确的是（　　） A. 与互为同位素 B. 原子核内中子数为72 C. 原子和原子具有相同的核外电子数 D. 十分稳定，不会发生衰变 【答案】C 【解析】 【详解】A．的质子数为72，的质子数为83，质子数不同，则二者不是同位素，故A错误； B．原子核内质子数为72，中子数为153－72＝81，故B错误； C．原子和原子的质子数均为72，质子数等于核外电子数，所以二者具有相同的核外电子数，故C正确； D．是人工合成的放射性核素，会发生衰变，不是稳定核素，故D错误。 故选C。 2. 2036年，我国计划发射“天问五号”火星探测器，执行火星采样任务。探测器先进入绕地球的近地圆形轨道Ⅰ（轨道半径近似等于地球半径），然后在位置点火加速，进入地火转移椭圆轨道Ⅱ，到达远地点。已知地球表面重力加速度为，火星质量为地球质量的，火星半径为地球半径的。下列说法正确的是（　　） A. “天问五号”在轨道Ⅰ上运行的速度大小为 B. “天问五号”在轨道Ⅱ上经过点时的速度小于在轨道Ⅰ上经过点时的速度 C. “天问五号”在轨道Ⅱ上的运行周期小于近地轨道Ⅰ的运行周期 D. 若“天问五号”在火星表面附近做匀速圆周运动，其速度大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．近地轨道 Ⅰ，万有引力提供向心力 解得，故A错误； B．从轨道 Ⅰ 在点点火加速，才能变轨进入椭圆轨道 Ⅱ。 点火加速，所以轨道 Ⅱ 经过该点的速度大于轨道 Ⅰ 在点的速度，故B错误； C．根据开普勒第三定律，轨道 Ⅰ 是近地圆轨道，半径R；轨道 Ⅱ 是地火转移椭圆，半长轴aR， 半长轴越大，周期越大，所以轨道 Ⅱ 周期大于轨道 Ⅰ 周期，故C错误； D．火星表面附近做圆周运动 解得其速度大小为 地球表面有 火星表面 解得 联立解得，故D正确。 故选D。 3. 某智能充电桩内部的理想变压器原线圈接在正弦式交流电源上如图甲所示，输入电压随时间变化的图像如图乙所示，副线圈接规格为“6 V，3 W”的灯泡。若灯泡正常发光，下列说法正确的是（ ） A. 原、副线圈匝数之比为 B. 原线圈的输入功率为 C. 输入电压随时间变化规律为 D. 若在副线圈中连接一个二极管，副线圈电流的有效值为 【答案】D 【解析】 【详解】由图乙可知，输入电压最大值，周期。原线圈电压有效值 灯泡正常发光，副线圈电压有效值，副线圈电流有效值 A．理想变压器电压比等于匝数比，则 匝数比为，故A错误； B．理想变压器输入功率等于输出功率，灯泡额定功率为，故原线圈输入功率为，故B错误； C．角频率 输入电压瞬时值表达式为，故C错误； D．接入二极管后为半波整流，设副线圈电流有效值为，由有效值定义（焦耳热相等） 约去和，代入，得 解得，故D正确。 故选D。 4. 如图，Ⅰ、Ⅱ分别是甲、乙两小球从同一地点沿同一直线运动的v-t图线，根据图线可以判断（　　） A. 两球在t=2s时速度相同 B. 两球的加速度相同 C. 两球在t=4.5s时相距最远 D. 两球在t=8s时相遇 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知，两球在t=2s时速度大小相等，方向相反，故A错误； B．v-t图线的斜率表示加速度，则， 即两球加速度大小不相等、方向不相同，故B错误； C．两球速度相同时，两球间的距离最远，则 代入数据解得，故C错误； D．v-t图线与坐标轴所围区域的面积表示物体发生的位移，由图可知，两球在0~8s内位移均为零，即两球回到初位置，即两球在t=8s时相遇，故D正确。 故选D。 5. 如图，图甲为一简谐横波在时的波形图，是平衡位置在处的质点，是平衡位置在处的质点，图乙为质点的振动图像。下列说法正确的是（ ） A. 到，点通过的路程小于 B. 这列波沿轴正方向传播 C. 时，点的加速度方向与轴正方向相同 D. 当这列波遇到尺寸超过的障碍物时不能发生衍射现象 【答案】C 【解析】 【详解】B．由乙图可知该简谐波的振动周期为，且时，质点Q在平衡位置沿y轴负方向振动，由“同侧法”结合甲图可知波沿x轴负方向传播，B错误； A．由“同侧法”结合甲图可知时P沿y轴负方向振动，到时间内，质点P振动了，因为要向下运动跨越平衡位置，质点P平均速度较大，故路程大于20cm，A错误； C．该波的波速为 从到，波传播的距离为 则根据波形平移法知，波形向左平移11m（等效向左平移3m），得出t=0.75s时P点位于波谷，加速度沿y轴正方向，C正确； D．衍射是波特有的现象，由甲图可知这列波的波长为8m，所以遇到尺寸超过8m的障碍物时能发生衍射现象，只是不能发生明显衍射现象，D错误。 故选C。 6. 如图所示，有一对等量异种电荷分别位于空间中的点和点，以点和点为顶点作一正立方体。现在各顶点间移动一试探电荷，以下判断正确的是（ ） A. 试探电荷在点和点受电场力相同 B. 试探电荷在点和点电势能不相等 C. 将负试探电荷沿任何路径从移到，电场力都做正功 D. 在点和点连线的中点电场强度为零 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据等量异种电荷电场线的分布情况和对称性可知，b点和d点场强大小相等、方向不同，则试探电荷在点和点受力大小相等，方向不同，故A错误； B．根据等量异种电荷的电势分布，c点和h点电势不相等，因此试探电荷在两点的电势能不相等，故B正确； C．负试探电荷在a点电势能低，在f点电势能高，所以负试探电荷沿任何路径从a点移到f点，电势能增加，电场力都做负功，故C错误； D．a点和f点连线的中点即为等量异种电荷所连直线中点，二者连线中点处两个电荷产生的电场强度大小相等、方向相同，合场强不为零，故D错误。 故选B。 7. 如图甲所示，质量为的木箱与地面间的动摩擦因数恒为，拉力与水平面间的夹角为，在从0逐渐增大到90°的过程中，木箱的速度不变且未离开地面。若把支持力与滑动摩擦力看成一个力，设与水平面间的夹角为，重力加速度为，则四力平衡可以等效为三力平衡，矢量三角形如图乙所示。下列说法正确的是（ ） A. 随的增大而增大 B. 随的增大而减小 C. 拉力与重力的合力与水平面间的夹角为，且保持不变 D. 拉力的最小值为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．滑动摩擦力，其中为地面的支持力，因此等效合力（支持力与滑动摩擦力的合力）满足。 由于动摩擦因数是定值，因此是不随变化的常量，故A错误； B．从乙图可看出，随的增大而减小，B正确； C．拉力与重力的合力与等大反向。与水平方向夹角恒为，所以拉力与重力的合力与水平面间的夹角为，且保持不变，故C正确； D．三力平衡（重力为竖直恒力、​方向固定与水平面成角、拉力方向随变化）的矢量三角形中，当拉力的方向与固定方向的垂直时，取得最小值，由几何关系可得最小值为，故D错误。 故选 BC。 8. 教室的一体机屏幕多为电容屏，具有灵敏度高的特点。电容式触摸屏其原理可简化为如图所示的电路，其直流电源的电压保持稳定。平行板电容器的上极板为可动电极，下极板为固定电极，为两板间一定点。当用手指触压屏幕上某个部位时，可动电极的极板会发生形变，同时也相当于将板接地，形变过程中，电流表G中有从到的电流，则下列判断正确的是（ ） A. 触压过程中，电容器电容变小 B. 触压过程中，电容器的带电量增大 C. 直流电源的端为电源负极 D. 触压过程中，点电势升高 【答案】BC 【解析】 【详解】A．平行板电容器电容决定式为，触压时可动电极A形变，极板间距减小，其余量不变，因此电容变大，故A错误； B．电容器始终与直流电源相连，极板间电压等于电源电压保持稳定，根据，增大时，电容器带电量增大，故B正确； C．电容器带电量增大，对应电容器的充电过程。电流表中电流从到，说明正电荷从流向可知c为电源负极，故C正确； D ．由于电容器两端电压U不变，根据，由于d减小，可知极板间电场强度E增大，A板接地，A板电势为0，由于AB板间电压U不变，所以极板B的电势不变，设P点与极板B的距离为，则有 不变，E增大，可知减小，即点P电势降低，故D错误。 故选BC。 9. 如图所示，等腰三角形为折射率的某透明介质的横截面，，，为边的中点。在平面内有一细光束以入射角从点射入介质。已知光在真空中的传播速度为，考虑到光束发生折射的同时也有反射，下面判断正确的是（ ） A. 光束能从面射出 B. 光束射出介质时一定偏离原入射方向 C. 光束在介质中传播的最短时间 D. 光束在介质中传播的最短时间 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．光的折射满足，已知入射角，透明介质的折射率，解得介质内折射角，介质内的光路图如图所示 为边的中点，由几何关系可知光线将在边的中点发生反射，入射角，光在介质内的全反射临界角满足 因此 故光束不能直接从面射出；另由对称性可知，反射光线的出射点为边的中点，且与关于对称，故光束射出介质时与原入射方向相同；考虑到光束发生折射的同时也有反射，则光线在边也发生了反射现象，且反射光线与面垂直，故有光束能从面射出，故A正确，B错误； CD．介质内光的传播速度满足 光束在介质中传播的时间最短，对应的即为这一段传播路径，由几何关系可知 故光束在介质中传播的最短时间，故C正确，D错误。 故选AC。 10. 如图，平面内有一个半径为的圆形区域，右侧存在一个截面为矩形的区域，两个区域的切点为边的中点，，，和边上分别有两个接收屏（接收屏的长度分别等于矩形区域的边长）。两个区域内均存在磁感应强度大小为、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，一群质量为，电荷量为的粒子均匀分布在宽为的区域内，紧邻且平行于边以速度进入圆形区域。不考虑粒子的重力，射出矩形边界后的粒子不再考虑。下列说法正确的是（ ） A. 进入矩形区域的粒子在矩形磁场中能打到接收屏上运动的最短时间为 B. 矩形区域内粒子所经过的面积为 C. 沿着半径射入的粒子在圆形区域内的运动半径为 D. 从边出来的粒子数与打到屏上的粒子数的比例为 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．带电粒子在圆形区域磁场中运动时，由洛伦兹力提供向心力有 解得 由于平行入射的带电粒子，轨道半径等于圆形区域磁场半径，故所有粒子出圆形区域后均从O点进入矩形区域，但速度方向不同。 打在bc边的粒子，圆心角越小，运动时间越短。最短圆心角对应最短弦长，当粒子打在bc边的中点时，对应弦长最短，运动时间最短，设此时带电粒子的运动轨迹对应圆心角为，则有 解得 则带电粒子在磁场中运动的最短时间，故A正确； B．沿平行于Oa方向射入的粒子打在b点，此时为最远路径，如图所示，则粒子在磁场中所经过的面积为一个圆心角为90°的扇形和一个正方形的面积之和，可得该面积，故B正确； C．由A选项可知粒子在圆形区域内的运动半径为，故C错误； D．如图所示，打到c点的粒子速度方向与ad边垂直，是由f点射入的粒子。打到b点的粒子是由d点射入的粒子，打到屏上的粒子是从fd边入射的。 假设从e点射入的粒子正好打在d点，由图可知ef为打到cd边的粒子分布，此时入射点和圆形磁场的圆心连线与水平方向的夹角为30°，有 ge射入的粒子从ad边出来，ge的长度为 则从边出来的粒子数与打到屏上的粒子数的比例为，故D正确。 故选ABD。 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 11. 在“探究小车速度随时间变化规律”实验中： （1）实验器材有一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、电火花打点计时器、导线和复写纸。除上述器材外，还需要使用的有 （填选项前字母）。 A. 交流电源 B. 交流电源 C. 秒表 D. 刻度尺 （2）甲同学在实验中得到如图所示的一条纸带（两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出第4个计数点的瞬时速度为___________m/s，小车的加速度为___________（结果保留两位有效数字）。 【答案】（1）BD （2） ①. 0.81 ②. 2.0 【解析】 【小问1详解】 AB．电火花打点计时器需要交流电源，A错误，B正确； C．由电火花打点计时器计时，因此不需要秒表，C错误； D．纸带上计数点间的距离需要用刻度尺测量，D正确。 故选BD。 【小问2详解】 [1]已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，两计数点间还有四个点没有画出，可知纸带上相邻两计数点间的时间间隔为 由匀变速直线运动在某段时间内中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度可得，第4个计数点的瞬时速度为 [2]由匀变速直线运动的推论可得，小车的加速度为 12. 某实验小组测量一新材料制成的粗细均匀金属丝的电阻率，金属丝的长度已知。 （1）用螺旋测微器量金属丝的直径，示数如图所示，其直径为________mm。 （2）用多用电表粗测金属丝的阻值。当用电阻“×10”挡，发现指针偏转角度过大，更换成合适的挡位后，指针静止时位置如图乙所示，其读数为________Ω。 （3）为了精确地测量金属丝的电阻，实验室提供了下列器材： A.电流表（量程500 μA，内阻1 kΩ） B.电流表（量程0.3 A，内阻约0.1 Ω） C.滑动变阻器（0~5 Ω，额定电流1.0 A） D.滑动变阻器（0~1 Ω，额定电流1.0 A） E.电阻箱（阻值范围为0~9999.9 Ω） F.电源（输出电压恒为2.5 V） G.开关S、导线若干 ①实验小组设计的实验电路图如图丙所示。由于没有电压表，需要把电流表串联电阻箱改装为量程为3 V的电压表，则电阻箱的阻值应调为________。滑动变阻器应选择________（选填“”或“”） ②正确连接电路，闭合开关，调节滑动变阻器测得表中5组电流表、的值，。现已根据表中数据，在方格纸上作出图像，则由图像求出________（结果保留2位有效数字），进而可以求出金属丝的电阻率。 0.121 0.165 0.218 0.266 0.306 0.100 0.150 0.190 0.230 0.280 ③关于本实验的误差，下列说法正确的是________。 A.用螺旋测微器测量金属丝直径时，由于读数引起的误差属于系统误差 B.用图像处理实验数据求出金属丝阻值可以减小偶然误差 C.需要将得到的几组电流表示数取平均值以减小误差 D.为减小读数时的误差，电表读数时应多估读几位数 【答案】（1）1.698##1.699##1.700##1.701 （2） （3） ①. ②. ③. ④. B 【解析】 【小问1详解】 固定刻度读数为，可动刻度与基准线对齐处的读数为，所以金属丝直径为 按螺旋测微器的估读规则，图示读数在至范围内均可。 【小问2详解】 用“”挡时指针偏转角过大，说明待测电阻较小，应换用“”挡并重新进行欧姆调零。指针在欧姆刻度上的读数为，故金属丝电阻的粗测值为 【小问3详解】 [1]设电流表的满偏电流为、内阻为，电阻箱的阻值为。电流表满偏时，电阻箱与电流表内阻串联，由欧姆定律得 所以电阻箱应调为 [2]电压表支路的电阻远大于粗测得到的，故并联部分的电阻约为。为保护量程为的电流表，忽略电源内阻作保守估计，闭合开关时滑动变阻器接入电路的阻值至少为 的最大阻值只有，不能满足限流要求；的最大阻值为，故选择。 [3]图丙中电流表所在支路与所在支路并联，电流表测量干路总电流。改装电压表支路的总电阻为 设并联部分两端电压为，待测电阻支路的电流为，由并联电路的电流关系和欧姆定律得，和 联立可得 图像是过原点的直线，其斜率表示与的比值。由图取直线上相距较远的两点，斜率约为 所以 [4]A．螺旋测微器因估读产生的误差属于偶然误差，不是系统误差，故A错误； B．作图像处理多组实验数据，可以减小偶然误差，故B正确； C．各组电流是在滑动变阻器接入阻值不同的情况下测得的，电流值本身不同，不能直接求平均，故C错误； D．电表读数应按分度值要求估读一位，多估读几位不能减小误差，故D错误。 故选B。 13. 混凝土内的空腔会对建筑的安全构成一定的影响。工人浇筑混凝土墙体时，内部形成了一块气密性良好充满空气的空腔，墙体导热性能良好。 （1）空腔内气体的温度变化范围为260K~320K，求空腔内气体的最小压强与最大压强之比； （2）填充空腔前，需要测出空腔的容积。在墙上钻一个小孔，用细管将空腔和一个带有气压传感器的汽缸连通，形成密闭空间。当汽缸内气体体积为0.20L时，传感器的示数为2.0atm；将活塞缓慢下压，汽缸内气体体积为0.15L时，传感器的示数为2.4atm。求该空腔的容积。 【答案】（1） （2）0.10L 【解析】 【小问1详解】 根据查理定律可知 解得 【小问2详解】 设空腔的体积为，以整个系统内的气体为研究对象，根据玻意耳定律可知 解得 14. 如图所示，足够长的平行光滑导轨间距为，导轨由水平部分和倾斜部分组成，两部分在、处平滑连接，连线与导轨垂直。水平导轨处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为。一导体棒静止放置在水平导轨上，棒与的距离为。另一导体棒从距水平导轨高度为的倾斜导轨上由静止释放，运动过程中、棒始终与导轨垂直且接触良好，且、棒始终未相碰。已知、棒的质量均为、电阻值均为、长度均为，不计导轨电阻和空气阻力，重力加速度取。求： （1）棒刚进入磁场时，回路的电流； （2）、棒稳定后，棒上产生的总焦耳热； （3）为保证、棒始终不相碰，棒与的距离的最小值是多少？ 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 棒在倾斜光滑导轨下滑过程，机械能守恒，满足 代入数据解得棒刚进入磁场的速度 此时棒切割磁感线产生的感应电动势 回路总电阻为 由欧姆定律可知，回路的电流 【小问2详解】 进入磁场后，、棒在安培力作用下， 做加速运动、做减速运动，最终两棒共速（稳定状态）。由于两棒组成的系统合外力为零，故系统动量守恒，满足 解得共速速度 由能量守恒，系统总焦耳热等于系统动能的损失，即 由于两棒电阻相同、串联产生的焦耳热按电阻均分，棒上产生的总焦耳热 【小问3详解】 两棒始终不相碰的临界条件是：当刚好追上时，两棒速度恰好相等，此时相对的位移恰好为，对应的最小值。对棒应用动量定理，取向右为正方向，可知 其中 两式联立得 解得 15. 如图所示，在固定的光滑水平桌面上叠放有1、2、3…足够多的完全相同的积木，积木的质量均为，其中积木2、3…处于竖直管道内。竖直管道的左侧有一倾角的光滑固定斜面，斜面与桌面平滑连接。质量的小球从斜面上距水平桌面高度的P点由静止滑下，在水平桌面与积木1发生弹性正碰，碰后积木1滑上与桌面等高的静止小车上，且未从小车上滑下。已知小车质量，积木1与小车间的动摩擦因数为0.25，不计积木之间以及小车与地面间的摩擦，积木长度忽略不计，重力加速度g取。求： （1）小球与积木1碰撞后瞬间二者的速度分别为多大； （2）小车的最小长度； （3）小球第一次被弹回后，又与落到水平桌面的积木2发生弹性碰撞；再一次被弹回后，与落在桌面的积木3相碰，依次类推。若积木落到地面就立即被取走。求小球在斜面上滑行的总路程。 【答案】（1）1 m/s，2 m/s （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小球从P点滑到水平桌面过程，由机械能守恒定律得 代入数据解得 小球与积木1发生弹性正碰，取向右为正方向，由动量守恒定律得 由机械能守恒定律得 联立解得， 即小球速度大小为，方向向左；积木1速度大小为，方向向右。 【小问2详解】 积木1滑上小车后，系统水平方向动量守恒，设共同速度为，则 代入数据解得 由能量守恒定律可知，系统损失的动能转化为摩擦热，则有 代入数据解得 即小车的最小长度为。 【小问3详解】 设小球与第个积木碰撞前的速度大小为，碰撞后的速度大小为，第个积木的速度大小为，则由动量守恒定律得 由机械能守恒定律得 联立解得 即小球与积木发生弹性碰撞时，每次碰撞后速度的大小都变为碰撞前速度的倍。小球第一次下滑的路程为 第一次碰后小球以滑上斜面，上滑的路程为 随后滑下，路程相同。此后每次碰撞后速度都变为原来的，所以上滑的路程都变为原来的。则总路程为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $