精品解析：广东佛山市第一中学2026-2027学年高三上学期9月阶段检测物理试题

广东佛山市第一中学2026-2027学年高三上学期9月阶段检测物理试题 全卷满分100分。考试用时75分钟。 一、单项选择题（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，只有一项符合题目要求） 1. 太赫兹技术是实现6G通信的关键基础技术，它是利用电磁波谱中频率介于毫米波和红外线之间的太赫兹波段进行工作的，具有高频、高速、低功率和高效率等优点，目前我国在太赫兹通信领域的相关技术处于世界领先地位。关于太赫兹通信，下列说法正确的是（　　） A. 太赫兹波在真空中的传播速度小于真空中的光速 B. 太赫兹波的波长小于红外线的波长 C. 太赫兹波光子能量比红外线光子能量更小 D. 太赫兹波是一种纵波 2. 如图是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图，下列说法中正确的是（ ） A. 该波中质点的振幅是40cm B. 该波的波长是5m C. a质点此时的速度最大 D. b质点此时的速度向y轴负方向 3. 如图所示，直线和曲线分别为汽车a和b的位置时间（即）图像，则（　　） A. 时间内汽车a在做匀减速直线运动 B. 时间内汽车b先加速后减速 C. 时间内的某时刻，两车的速度相同 D. 时间内，汽车b平均速度为零 4. 如图，真空中有一个三棱锥区域，，三棱锥底面ABC为等腰直角三角形，，，在A点放置一电荷量为q的正点电荷，C点放置一电荷量为的正点电荷，设无穷远处电势为0，下列说法正确的是（　　） A. B点的电势大于O点的电势 B. B点的电势小于O点的电势 C. O点的电场强度大小为 D. O点的电场强度大小为 5. 如图甲所示，港珠澳大桥的人工岛创新围岛填土在世界范围内首次提出深插式钢圆筒快速成 岛技术，即起重船吊起巨型钢筒直接固定在海床上插入到海底，然后在中间填土形成人工岛。如图乙所示，每个钢圆简的半径为，质量为m，由10根长度均为的特制起吊绳通过液压机械抓手连接在钢筒边缘的10个等分点处，另一端汇聚在挂钩上，图乙中仅画出两根起吊绳。不考虑起吊绳和机械抓手的重力，已知重力加速度为g，则（　　） A. 钢圆筒竖直向下匀速运动时，每根起吊绳的拉力大小为 B. 钢圆筒以大小为a的加速度竖直向下加速运动时，每根起吊绳的拉力大小为 C. 钢圆筒以大小为a的加速度竖直向下减速运动时，每根起吊绳的拉力大小为 D. 钢圆筒以大小为a的加速度水平向左加速运动时，所有起吊绳对圆钢筒的作用力大小为 6. 1772年，法籍意大利数学家拉格朗日在论文《三体问题》中指出：两个质量相差悬殊的天体（如太阳和地球）所在同一平面上有5个特殊点，如图中的所示，人们称为拉格朗日点。若飞行器位于这些点上，会在太阳与地球共同引力作用下，可以几乎不消耗燃料而保持与地球同步做圆周运动。若发射一颗卫星定位于拉格朗日点，下列说法正确的是（　　） A. 该卫星绕太阳运动周期大于地球公转周期 B. 该卫星在点处于平衡状态 C. 该卫星绕太阳运动的向心加速度大于地球绕太阳运动的向心加速度 D. 该卫星在处所受太阳和地球引力的合力比在处小 7. 如图所示，一自耦变压器接在某可调节的交流电源两端，电路中接有、两理想电压表及滑动变阻器和一小灯泡。关于该电路说法正确的是（ ） A. 若P不动，滑片F向下滑动时，小灯泡消耗的功率不变 B. 若F不动，滑片P向上滑动时，、示数均不变 C. 若F不动，滑片P向上滑动时，灯泡亮度变亮，则电源输出功率增大 D. 若增大交流电源电压频率，两滑片不动，则、示数均增大，小灯泡亮度变亮 二、多项选择题（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. 为了装点城市夜景，常在喷水池水下安装灯光照亮水面。如图甲所示，在平静的水面下深h处有一个点光源S，同时发出两种不同颜色的a光和b光，在水面上形成了一个被照亮的圆形区域，俯视图如图乙所示，环状区域只有b光，中间圆形为复色光，设a光的折射率为，以下说法中正确的是（　　） A. a光的频率大于b光的频率 B. a光在水中的传播速度大于b光在水中的传播速度 C. 用同一套装置做双缝干涉实验，b光条纹间距更小 D. 复色光圆形区域的面积为 9. 如图所示，直线OA与y轴的夹角，在此角范围内有沿y轴负方向的匀强电场，一质量为m、电荷量为的粒子以速度从y轴上P点平行于x轴射入电场，粒子经电场偏转并经过OA上的Q点进入一矩形匀强磁场区域（未画出，方向垂直纸面向外），并沿x轴负方向经过O点．已知O点到Q点的距离为6l，电场强度不计粒子的重力，则（　　） A. O点到P点的距离7.2l B. 粒子经过Q点时的速度 C. 匀强磁场的磁感应强度大小 D. 矩形磁场区域的最小面积 10. 如图所示，在光滑水平面上固定两个柱形光滑轨道，轨道上分别约束着只能沿轨道方向运动的两个小球和，质量均为。小球和通过弹性限度足够大的相同轻质弹簧与质量为的小球相连。初始时，两弹簧均处于原长。现有一质量为的小球以速度沿轨道方向与小球发生对心弹性碰撞，碰撞时间极短，不计空气阻力，下列说法中正确的是（ ） A. 在运动过程中，、、、和弹簧组成的系统机械能守恒 B. 小球与碰撞后瞬间小球的速度大小为 C. 若发生碰撞后小球不再与碰撞，每根弹簧所具有的最大弹性势能为 D. 要使弹簧第一次恢复原长时，小球与恰好再次发生碰撞，则的值为 三、非选择题（本题共5小题，共57分） 11. 在“利用单摆测量当地重力加速度”的实验中： （1）如图甲所示，用游标卡尺测得小球的直径d=________mm。 （2）在实验中，你认为图乙中四种组装单摆方式正确的是________。 （3）根据测量数据画出了如图丙所示的T2-L图像（L代表摆长，T代表周期），由图像可得重力加速度g=________m/s2（结果保留3位有效数字） （4）受疫情影响，某同学在家里重做该实验，他用手机代替秒表，但是没有合适的摆球，就找了一块外形不规则的小石块代替摆球，他用摆线长OM代替摆长，如图丁所示，做出T2-L图像，根据图像的斜率求出重力加速度。忽略偶然误差，重力加速度的测量值________（选填“大于”、“小于”或“等于”）真实值。 12. 某兴趣学习小组根据所学的电学原理，利用相同的器材，自制了以下图甲、乙两种不同的电子秤。实验器材有： 直流电源（电动势为，内阻为）； 理想电压表V（量程为）：限流电阻； 竖直固定的滑动变阻器R（总长，总阻值）； 电阻可忽略不计的弹簧，下端固定于水平地面，上端固定秤盘且与滑动变阻器R的滑动端连接，滑片接触良好且无摩擦（弹簧劲度系数）； 开关S以及导线若干。 重力加速度取，不计摩擦和其他阻力。 实验步骤如下： ①两种电子秤，托盘中未放被测物前，滑片恰好置于变阻器的最上端，电压表的示数均为零。 ②两种电子秤，在弹簧的弹性限度内，在托盘中轻轻放入被测物，待托盘静止平衡后，当滑动变阻器的滑片恰好处于下端b处，此时均为电子秤的最大称重。 请回答下列问题： （1）两种电子秤，当滑动变阻器的滑片恰好置于最下端时，电压表的示数均为___________V；该电子称的最大可测质量均为___________。（所有结果保留一位小数） （2）当电压表的指针刚好指在表盘刻度的正中间时，如甲图所示的方案电子称测得质量为___________。如乙图所示的方案电子称测得质量为___________。（所有结果保留一位小数） （3）方案___________（填“甲”或“乙”）更为合理，因为电压表读数U与物体质量m成线性关系，电压表改装的电子秤刻度是均匀的。 13. 如图所示，在水平固定、导热性能良好的汽缸内用活塞封闭着一定质量的空气，外界温度恒定，细线一端连接在活塞上，另一端跨过定滑轮后连在小桶上，开始时活塞静止，汽缸内空气柱的长度为，活塞的横截面积为，已知大气压强为，重力加速度为，小桶的质量为，空气可视为理想气体。 （1）向小桶中缓慢添加细砂，使活塞缓慢向右移动（活塞末被拉出汽缸），当活塞向右移动的距离为时停止添加细砂，求小桶中所加细砂的质量，各处摩擦均不计。 （2）接（1）问，通过细管向汽缸内缓慢添加一定体积、压强为的空气，当活塞再向右移动距离时，求向汽缸内添加空气的体积。（添加空气的过程中气体温度不变） 14. 如图，两根间距为d的光滑平行导轨处于同一水平面内，同种材料制成的长度均为d，质量分别为2m、m的金属棒a、b静止在导轨上，金属棒b刚好处在方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场的左边界处。现使金属棒a以速度向右运动，两金属棒发生弹性碰撞后进入磁场区域，经过一段时间后，两金属棒的运动状态达到稳定，此时对金属棒b施加水平向右的恒力F，又经过时间t，两金属棒中的电流刚好达到最大值且之后保持恒定。已知金属棒a的电阻为R，两棒碰撞时间极短，两棒始终与导轨垂直且接触良好，不计金属导轨的电阻。求： （1）金属棒a刚进入磁场瞬间回路中电流的大小； （2）从两棒碰撞结束到施加力F之前的过程中，金属棒b上产生的焦耳热； （3）施加力F后金属棒中的电流刚好达到最大值时，金属棒b的速度大小。 15. 如图所示，一足够长的固定斜面与水平方向夹角为α，质量为3m的物块A在斜面上恰好不下滑，质量为m的光滑物块B从距A一定距离处由静止释放，与A发生正碰，碰撞时间极短。B与A碰撞前瞬间的速度大小为v0，碰撞后B以的速率弹回。已知重力加速度大小为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，两物块均可视为质点，不计空气阻力。求： （1）B从释放到与A碰撞所运动的距离； （2）B与A第一次碰撞过程中，B对A的冲量大小； （3）B与A第一次碰撞到第二次碰撞过程中，A与斜面因摩擦产生的热量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 广东佛山市第一中学2026-2027学年高三上学期9月阶段检测物理试题 全卷满分100分。考试用时75分钟。 一、单项选择题（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，只有一项符合题目要求） 1. 太赫兹技术是实现6G通信的关键基础技术，它是利用电磁波谱中频率介于毫米波和红外线之间的太赫兹波段进行工作的，具有高频、高速、低功率和高效率等优点，目前我国在太赫兹通信领域的相关技术处于世界领先地位。关于太赫兹通信，下列说法正确的是（　　） A. 太赫兹波在真空中的传播速度小于真空中的光速 B. 太赫兹波的波长小于红外线的波长 C. 太赫兹波光子能量比红外线光子能量更小 D. 太赫兹波是一种纵波 【答案】C 【解析】 【详解】A．太赫兹波在真空中的传播速度等于真空中的光速，故A错误； BC．太赫兹波介于毫米波和红外线之间，太赫兹波的波长大于红外线的波长；太赫兹波的频率低于红外线，太赫兹波光子能量比红外线光子能量更小，故B错误，C正确； D．太赫兹波是一种电磁波，是横波，故D错误。 故选C。 2. 如图是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图，下列说法中正确的是（ ） A. 该波中质点的振幅是40cm B. 该波的波长是5m C. a质点此时的速度最大 D. b质点此时的速度向y轴负方向 【答案】D 【解析】 【详解】A．由题图可知，该波中质点的振幅是 故A错误； B．由题图可知，该波的波长是 故B错误； C．由题图可知，a质点此时在波峰处，则a质点此时加速度最大、速度最小，为零，故C错误； D．因为该波沿x轴正方向传播，则由题图及“同侧法”可知，b质点此时的速度向y轴负方向，故D正确。 故选D。 3. 如图所示，直线和曲线分别为汽车a和b的位置时间（即）图像，则（　　） A. 时间内汽车a在做匀减速直线运动 B. 时间内汽车b先加速后减速 C. 时间内的某时刻，两车的速度相同 D. 时间内，汽车b平均速度为零 【答案】D 【解析】 【详解】A．图线切线的斜率表示物体运动的速度，由图可知，时间内汽车a在做匀速直线运动，故A错误； B．图线切线的斜率表示物体运动的速度，由图可知，时间内汽车b先减速后加速，故B错误； C．根据图线切线的斜率可知，时间内，b车的速度一直大于a车，故C错误； D．由图知，时间内，汽车b通过的位移为0，由平均速度定义知，汽车b平均速度为零，故D正确。 故选D。 4. 如图，真空中有一个三棱锥区域，，三棱锥底面ABC为等腰直角三角形，，，在A点放置一电荷量为q的正点电荷，C点放置一电荷量为的正点电荷，设无穷远处电势为0，下列说法正确的是（　　） A. B点的电势大于O点的电势 B. B点的电势小于O点的电势 C. O点的电场强度大小为 D. O点的电场强度大小为 【答案】D 【解析】 【详解】AB．根据几何关系可知，O到A、C的距离和B到A、C的距离相等，电势是标量，满足代数运算，点电荷在某点的电势 由于A、C处均为正电荷，则B、O两点电势相同，故AB错误； CD．O点的电场强度大小为 故C错误，D正确。 故选D。 5. 如图甲所示，港珠澳大桥的人工岛创新围岛填土在世界范围内首次提出深插式钢圆筒快速成 岛技术，即起重船吊起巨型钢筒直接固定在海床上插入到海底，然后在中间填土形成人工岛。如图乙所示，每个钢圆简的半径为，质量为m，由10根长度均为的特制起吊绳通过液压机械抓手连接在钢筒边缘的10个等分点处，另一端汇聚在挂钩上，图乙中仅画出两根起吊绳。不考虑起吊绳和机械抓手的重力，已知重力加速度为g，则（　　） A. 钢圆筒竖直向下匀速运动时，每根起吊绳的拉力大小为 B. 钢圆筒以大小为a的加速度竖直向下加速运动时，每根起吊绳的拉力大小为 C. 钢圆筒以大小为a的加速度竖直向下减速运动时，每根起吊绳的拉力大小为 D. 钢圆筒以大小为a的加速度水平向左加速运动时，所有起吊绳对圆钢筒的作用力大小为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由几何关系知每根起吊绳与竖直方向的夹角均为30°，设钢圆筒竖直向下匀速运动时，每根起吊绳的拉力大小为，根据平衡条件可得 解得 故A错误； B．设钢圆筒以大小为a的加速度竖直向下加速运动时，每根起吊绳的拉力大小为，根据牛顿第二定律可得 解得 故B错误； C．设钢圆筒以大小为的加速度竖直向下减速运动时，每根起吊绳的拉力大小为，根据牛顿第二定律可得 解得 故C正确； D．设钢圆筒以大小为a的加速度水平向左加速运动时，所有起吊绳对钢圆筒的作用力大小为F，则 故D错误。 故选C。 6. 1772年，法籍意大利数学家拉格朗日在论文《三体问题》中指出：两个质量相差悬殊的天体（如太阳和地球）所在同一平面上有5个特殊点，如图中的所示，人们称为拉格朗日点。若飞行器位于这些点上，会在太阳与地球共同引力作用下，可以几乎不消耗燃料而保持与地球同步做圆周运动。若发射一颗卫星定位于拉格朗日点，下列说法正确的是（　　） A. 该卫星绕太阳运动周期大于地球公转周期 B. 该卫星在点处于平衡状态 C. 该卫星绕太阳运动的向心加速度大于地球绕太阳运动的向心加速度 D. 该卫星在处所受太阳和地球引力的合力比在处小 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据题意可知，该卫星绕太阳运动周期和地球公转周期相等，故A错误； B．该卫星在点绕太阳做匀速圆周运动，不是平衡状态，故B错误； C．根据题意可知，该卫星绕太阳运动周期和地球公转周期相等，根据 由于卫星绕太阳运动的半径大于地球绕太阳运动的半径，则该卫星绕太阳运动的向心加速度大于地球绕太阳运动的向心加速度，故C正确； D．根据题意，由牛顿第二定律有 卫星在处和在处绕太阳做圆周运动的周期相同，处半径大，则卫星在处所受太阳和地球引力的合力比在处大，故D错误。 故选C。 7. 如图所示，一自耦变压器接在某可调节的交流电源两端，电路中接有、两理想电压表及滑动变阻器和一小灯泡。关于该电路说法正确的是（ ） A. 若P不动，滑片F向下滑动时，小灯泡消耗的功率不变 B. 若F不动，滑片P向上滑动时，、示数均不变 C. 若F不动，滑片P向上滑动时，灯泡亮度变亮，则电源输出功率增大 D. 若增大交流电源电压频率，两滑片不动，则、示数均增大，小灯泡亮度变亮 【答案】C 【解析】 【详解】A．设变压器的输入电压为，输出电压为；若不动，滑片向下移动时，输入电压不变，根据变压比公式 由于减小，故输出电压也减小，故灯泡消耗的功率变小，故A错误； BC．若不动，根据变压比公式 输入电压不变，则输出电压也不变，滑片向上滑动时，电阻减小，根据闭合电路欧姆定律，电路中电流增大，小灯泡两端电压也增大，由 可知，灯泡消耗的功率变大，亮度变亮，由 可知，电压表示数变小，故B错误，C正确； D．若增大交流电源电压频率，两滑片不动，则根据变压比，输出电压不变，两端电压也不变，通过小灯泡的电流不变，功率不变，亮度不变，与频率无关，故D错误。 故选C。 二、多项选择题（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. 为了装点城市夜景，常在喷水池水下安装灯光照亮水面。如图甲所示，在平静的水面下深h处有一个点光源S，同时发出两种不同颜色的a光和b光，在水面上形成了一个被照亮的圆形区域，俯视图如图乙所示，环状区域只有b光，中间圆形为复色光，设a光的折射率为，以下说法中正确的是（　　） A. a光的频率大于b光的频率 B. a光在水中的传播速度大于b光在水中的传播速度 C. 用同一套装置做双缝干涉实验，b光条纹间距更小 D. 复色光圆形区域的面积为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由于b光在水面上形成的圆形亮斑面积较大，可知b光的全反射临界角较大，根据 可知b光的折射率较小，则b光的频率较小。故A正确； C．b光的频率小，则b光的波长长，由双缝干涉相邻条纹间距公式 可知b光条纹间距更大，故C错误； B．根据 可知，b光在水中的传播速度较大，故B错误； D．根据几何关系可知 以复色光圆形区域的面积为 故D正确。 故选AD。 9. 如图所示，直线OA与y轴的夹角，在此角范围内有沿y轴负方向的匀强电场，一质量为m、电荷量为的粒子以速度从y轴上P点平行于x轴射入电场，粒子经电场偏转并经过OA上的Q点进入一矩形匀强磁场区域（未画出，方向垂直纸面向外），并沿x轴负方向经过O点．已知O点到Q点的距离为6l，电场强度不计粒子的重力，则（　　） A. O点到P点的距离7.2l B. 粒子经过Q点时的速度 C. 匀强磁场的磁感应强度大小 D. 矩形磁场区域的最小面积 【答案】BD 【解析】 【详解】A．从P到Q水平方向 加速度 竖直位移 解得 O点到P点的距离 选项A错误； B．粒子经过Q点时的竖直速度 则在Q点的速度 选项B正确； C．由几何关系可知 则 β=60° 则粒子从Q点射入磁场时速度方向垂直OA方向，然后沿x轴负方向经过O点，可知轨迹如图，由几何关系可知 可得 根据 可得 选项C错误； D．矩形磁场区域的最小面积 选项D正确。 故选BD。 10. 如图所示，在光滑水平面上固定两个柱形光滑轨道，轨道上分别约束着只能沿轨道方向运动的两个小球和，质量均为。小球和通过弹性限度足够大的相同轻质弹簧与质量为的小球相连。初始时，两弹簧均处于原长。现有一质量为的小球以速度沿轨道方向与小球发生对心弹性碰撞，碰撞时间极短，不计空气阻力，下列说法中正确的是（ ） A. 在运动过程中，、、、和弹簧组成的系统机械能守恒 B. 小球与碰撞后瞬间小球的速度大小为 C. 若发生碰撞后小球不再与碰撞，每根弹簧所具有的最大弹性势能为 D. 要使弹簧第一次恢复原长时，小球与恰好再次发生碰撞，则的值为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．整个过程中，D与A是对心弹性碰撞，所有接触面光滑，弹簧为轻质弹性弹簧，轨道对B、C的弹力垂直于运动方向，不做功，没有能量损耗，因此A、B、C、D和弹簧组成的系统机械能守恒，故A正确； B．D与A发生对心弹性碰撞，根据动量守恒 机械能守恒 解得碰撞后A的速度为，故B错误； C．碰撞后D不与A碰撞，当A、B、C三者共速时，弹簧弹性势能最大。水平方向动量守恒  解得 机械能守恒  因此每根弹簧的最大弹性势能为，故C错误； D．弹簧第一次恢复原长时，相当于A与B、C完成了一次弹性碰撞，水平方向动量守恒 等式两边同乘并累加 可得 此时 解得 此过程中D的位移 要使弹簧第一次恢复原长时，小球与恰好再次发生碰撞，则有 联立解得​​，故D正确。 故选AD 。 三、非选择题（本题共5小题，共57分） 11. 在“利用单摆测量当地重力加速度”的实验中： （1）如图甲所示，用游标卡尺测得小球的直径d=________mm。 （2）在实验中，你认为图乙中四种组装单摆方式正确的是________。 （3）根据测量数据画出了如图丙所示的T2-L图像（L代表摆长，T代表周期），由图像可得重力加速度g=________m/s2（结果保留3位有效数字） （4）受疫情影响，某同学在家里重做该实验，他用手机代替秒表，但是没有合适的摆球，就找了一块外形不规则的小石块代替摆球，他用摆线长OM代替摆长，如图丁所示，做出T2-L图像，根据图像的斜率求出重力加速度。忽略偶然误差，重力加速度的测量值________（选填“大于”、“小于”或“等于”）真实值。 【答案】 ①. 22.40 ②. B ③. 9.86 ④. 等于 【解析】 【详解】（1）[1]用游标卡尺测得小球的直径为 （2）[2]在实验中需要选用密度较大的铁球做摆球，同时要求摆线细轻不易伸长，且其悬点固定。所以图乙中四种组装单摆方式正确的是B。 （3）[3]根据单摆的振动周期公式 整理，可得 根据图像斜率可得 解得 （4）[4]设小石块的重心到M的距离为l，由单摆的周期公式可得 整理，可得 因此利用斜率计算重力加速度没有影响，等于真实值。 12. 某兴趣学习小组根据所学的电学原理，利用相同的器材，自制了以下图甲、乙两种不同的电子秤。实验器材有： 直流电源（电动势为，内阻为）； 理想电压表V（量程为）：限流电阻； 竖直固定的滑动变阻器R（总长，总阻值）； 电阻可忽略不计的弹簧，下端固定于水平地面，上端固定秤盘且与滑动变阻器R的滑动端连接，滑片接触良好且无摩擦（弹簧劲度系数）； 开关S以及导线若干。 重力加速度取，不计摩擦和其他阻力。 实验步骤如下： ①两种电子秤，托盘中未放被测物前，滑片恰好置于变阻器的最上端，电压表的示数均为零。 ②两种电子秤，在弹簧的弹性限度内，在托盘中轻轻放入被测物，待托盘静止平衡后，当滑动变阻器的滑片恰好处于下端b处，此时均为电子秤的最大称重。 请回答下列问题： （1）两种电子秤，当滑动变阻器的滑片恰好置于最下端时，电压表的示数均为___________V；该电子称的最大可测质量均为___________。（所有结果保留一位小数） （2）当电压表的指针刚好指在表盘刻度的正中间时，如甲图所示的方案电子称测得质量为___________。如乙图所示的方案电子称测得质量为___________。（所有结果保留一位小数） （3）方案___________（填“甲”或“乙”）更为合理，因为电压表读数U与物体质量m成线性关系，电压表改装的电子秤刻度是均匀的。 【答案】 ①. ②. ③. ④. ⑤. 甲 【解析】 【详解】（1）[1]滑动变阻器的滑片恰好置于最下端时，由欧姆定律可得 [2]由受力平衡可得 解得电子称的最大可测质量为 。 （2）[3][4]当电压表的指针刚好指在表盘刻度的正中间时，电压表读数。 如左图所示的方案甲，根据闭合电路欧姆定律可得 由平衡条件可得 联立解得 如右图所示的方案乙，设滑动变阻器接入电路的阻值为，根据闭合电路欧姆定律可得 解得 又 由平衡条件可得 联立解得 （3）[5]左边方案甲，根据闭合电路欧姆定律可得 又 联立可得 与成线性关系，电子秤刻度均匀； 右边方案乙，根据闭合电路欧姆定律可得 又 ， 联立可得 与不成线性关系，电子秤刻度不均匀；故方案甲更合理，电压表示数与物体的质量成正比，电压表改装的电子秤刻度是均匀的，便于测量。 13. 如图所示，在水平固定、导热性能良好的汽缸内用活塞封闭着一定质量的空气，外界温度恒定，细线一端连接在活塞上，另一端跨过定滑轮后连在小桶上，开始时活塞静止，汽缸内空气柱的长度为，活塞的横截面积为，已知大气压强为，重力加速度为，小桶的质量为，空气可视为理想气体。 （1）向小桶中缓慢添加细砂，使活塞缓慢向右移动（活塞末被拉出汽缸），当活塞向右移动的距离为时停止添加细砂，求小桶中所加细砂的质量，各处摩擦均不计。 （2）接（1）问，通过细管向汽缸内缓慢添加一定体积、压强为的空气，当活塞再向右移动距离时，求向汽缸内添加空气的体积。（添加空气的过程中气体温度不变） 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）向小桶中添加细砂之前，设汽缸内空气的压强为p1，对活塞受力分析，可得 当活塞向右移动的距离为L时，设小桶中细砂的质量为，汽缸内空气的压强为p2，对活塞由力的平衡可得 由玻意耳定律有 可得 则小桶中所加细砂的质量为 （2）设向汽缸内添加压强为p0的空气的体积为，根据理想气体实验规律可得 综合解得 14. 如图，两根间距为d的光滑平行导轨处于同一水平面内，同种材料制成的长度均为d，质量分别为2m、m的金属棒a、b静止在导轨上，金属棒b刚好处在方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场的左边界处。现使金属棒a以速度向右运动，两金属棒发生弹性碰撞后进入磁场区域，经过一段时间后，两金属棒的运动状态达到稳定，此时对金属棒b施加水平向右的恒力F，又经过时间t，两金属棒中的电流刚好达到最大值且之后保持恒定。已知金属棒a的电阻为R，两棒碰撞时间极短，两棒始终与导轨垂直且接触良好，不计金属导轨的电阻。求： （1）金属棒a刚进入磁场瞬间回路中电流的大小； （2）从两棒碰撞结束到施加力F之前的过程中，金属棒b上产生的焦耳热； （3）施加力F后金属棒中的电流刚好达到最大值时，金属棒b的速度大小。 【答案】（1）；（2）；（3）或 【解析】 【详解】（1）由动量守恒定律可知 根据能量守恒定律可知 解得 根据法拉第电磁感应定律可得 依题意可得两棒材料相同，质量关系2:1，长度相等，则截面积之比2:1,则电阻之比1:2,则金属棒b的电阻为2R，由闭合电路的欧姆定律可知 解得 （2）金属棒ab在磁场中运动时，由动量守恒定律 解得 由能量守恒定律可知 解得 （3）当金属棒中的电流刚好达到恒定值时两棒具有相同的加速度，对b棒 对a棒 根据法拉第电磁感应定律 由闭合电路的欧姆定律可知 对金属棒b由动量定理 对金属棒a由动量定理 解得 或者 15. 如图所示，一足够长的固定斜面与水平方向夹角为α，质量为3m的物块A在斜面上恰好不下滑，质量为m的光滑物块B从距A一定距离处由静止释放，与A发生正碰，碰撞时间极短。B与A碰撞前瞬间的速度大小为v0，碰撞后B以的速率弹回。已知重力加速度大小为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，两物块均可视为质点，不计空气阻力。求： （1）B从释放到与A碰撞所运动的距离； （2）B与A第一次碰撞过程中，B对A的冲量大小； （3）B与A第一次碰撞到第二次碰撞过程中，A与斜面因摩擦产生的热量。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 对B物体，根据动能定理，有 解得 【小问2详解】 在B与A碰撞时，以沿斜面向下为正方向，设碰撞后A的速度为v，根据动量守恒定律，有： 解得 对A应用动量定理，有 联立解得 【小问3详解】 设第一次碰撞后，经过时间t，B与A要发生第二次碰撞，在这过程中，两者运动的位移相同。对B根据牛顿第二定律，有 则对A、B根据位移与时间公式有 对A受力分析可知，A受到的摩擦力大小 在这过程中，物块A与斜面因摩擦产生的热量 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $