精品解析：河北沧州市部分校2026-2027学年高三上学期9月阶段检测物理试题

河北沧州市部分校2026-2027学年高三上学期9月阶段检测 物理试题 考试时间为75分钟，满分100分 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、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。 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，只有一项是符合题目要求的。 1. 关于下列四幅图的说法正确的是（ ） A. 图甲是粒子散射实验，卢瑟福据此提出了原子的核式结构模型 B. 图乙中用紫外线灯照射原来就带电的锌板时，验电器的张角变大，则锌板原来带负电 C. 图丙是氡的衰变规律，可以看出100个氡核经过3.8天剩余50个 D. 图丁是原子核的比结合能曲线，可以看出比更稳定 2. 如图所示，某职业特技自行车表演家从A点冲出轨道，在空中连续后翻四次后落在轨道B点，图中虚线为他在空中的运动轨迹。若不计空气阻力，关于他在空中的运动，说法正确的是（ ） A. 上升的时间等于下降的时间 B. 运动至最高点处速度为零 C. 经过A点时的速度小于经过B点时的速度 D. 从A到B运动过程先超重后失重 3. 某同学设计如图所示的装置测量磁感应强度大小。已知空间中存在竖直方向的匀强磁场，该同学将质量为、长为的直导线用两根等长的绝缘轻质细线悬挂在水平天花板上，在导线中通入大小为的电流，当导线静止时，测量细线与竖直方向的夹角。若不考虑地磁场的影响，重力加速度大小为，则匀强磁场的磁感应强度大小为（ ） A. B. C. D. 4. 图甲为某实心水晶奖杯，其简化图如图乙所示，有一束单色光从奖杯的上表面点以入射角射入奖杯，光线以折射角进入奖杯后到达右侧面，且在右侧面上的点恰好发生全反射（入射角为）。则该奖杯的折射率为（ ） A. B. C. D. 5. 一列简谐横波沿轴正方向传播，波速为，时波形图如图所示，其中、两质点的位移分别为、，则、两质点第3次速度大小相等但方向相反的时刻是（ ） A. B. C. D. 6. 在未来的“星际穿越”中，宇航员发现了一颗未知星球，为了测量该星球的密度，发射探测器绕该星球沿椭圆轨道运动。测量探测器到星球表面的最近、最远距离分别为R、3R，探测器运行周期为T，若星球可看成半径为R的球体，不考虑其他星体的影响，引力常量为G，则该星球的平均密度为（ ） A. B. C. D. 7. 如图所示，一光滑圆形轨道（半径为R）固定在竖直平面内，质量为m的小圆环套在轨道上，初始时小圆环静止在轨道最高点，在轻微扰动下开始向右运动。当小圆环经过A点（图中未画出）时，小圆环与轨道间的弹力为零。重力加速度为g，则小圆环经过A点时的动能为（ ） A. B. C. D. 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示为一种电子束焊接机的核心部件，内部存在高压辐向电场，电子在电场力作用下被加速，高速电子束轰击工件，将电子动能转化为热能，使金属熔化并形成高质量焊缝。电场线如图中带箭头的直线所示，a、b、c、d为电场中的四点，不考虑重力的作用，下列说法正确的是（ ） A. 电场强度最大的点是a B. b点电势比c点电势低 C. 电子在d点的电势能最小 D. 电子从b点运动到d点过程中，电场力对其做负功 9. 如图所示电路，变压器为理想变压器，电表均为理想电表，在a、b两端输入有效值不变的正弦交流电压，为定值电阻，R为滑动变阻器，变压器原、副线圈的匝数比为k，在滑动变阻器的滑片向下移动的过程中，电压表V与电流表A示数变化量分别为和，下列说法正确的是（ ） A. 电压表示数减小 B. 电流表示数减小 C. D. 滑动变阻器的功率一定先增大后减小 10. 如图所示，间距为L、电阻不计、足够长的光滑平行金属导轨固定在绝缘的水平桌面上，两根质量均为m、有效电阻均为R的匀质导体棒甲和乙静止在导轨上，两虚线边界之间存在方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场，导体棒甲、乙之间的距离和两虚线边界的宽度均为d，导体棒甲恰好位于磁场左边界。现同时分别对甲和乙施加水平向右的拉力，使甲、乙保持相对静止沿着导轨做加速度大小为a的匀加速直线运动，直至乙到达磁场右边界。两导体棒与导轨始终垂直并接触良好，下列说法正确的是（ ） A. 导体棒乙穿过磁场所用时间为 B. 导体棒甲、乙穿过磁场过程中，所受安培力冲量大小之比为2∶1 C. 导体棒甲、乙穿过磁场过程中，克服安培力做功之比为 D. 从静止至乙到达磁场右边界过程中，拉力对甲的冲量大小为 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 利用如图甲所示装置探究匀变速直线运动。 （1）除图甲中所示器材外，下列装置必要的是_________。（多选） A. 220 V的交流电源 B. 8 V的交流电源 C. 天平 D. 刻度尺 （2）图乙为某次实验中得到的一条纸带，两相邻计数点间还有四个点未画出，各点之间的距离已在图乙中标出，实验所用交流电源的频率为50 Hz，则小车的加速度大小为_________。（结果保留两位有效数字） 12. 某实验小组要测量弹簧的劲度系数，他们利用智能手机中自带的定位传感器设计了如图1所示的实验，手机软件中的“定位”功能可以测量手机竖直方向的位移（以打开定位传感器时手机的位置为初位置）。实验小组进行了如下主要的实验步骤： a.按图1安装实验器材，弹簧上端固定在横杆上，下端与手机连接，手机重心和弹簧在同一竖直线上； b.手托着手机缓慢下移，手离开手机，手机静止时，打开手机中的定位传感器； c.在手机下方悬挂一个钩码，缓慢释放，当手机和钩码静止时记录下手机下降的位移x； d.改变钩码个数n，重复上述操作，记录相应的位移x； e.在坐标纸图中描点作出图像，如图2所示。 （1）已知每个钩码的质量为，重力加速度为，图2中图像的斜率为，则弹簧的劲度系数为_________。（用、、表示） （2）实验中未考虑手机所受重力使弹簧伸长，这对弹簧劲度系数的测量结果_________（填“有”或“无”）影响。 13. 在“测定电源的电动势和内阻”实验中： （1）某同学设计了图甲所示电路图，进行规范实验，并根据测量数据最终得到如图乙所示的图像。 ①根据图像可知，电源电动势的测量值为_________V，内阻的测量值为_________。（均保留三位有效数字） ②考虑到电表并非理想电表，则电源电动势的测量值_________真实值，内阻的测量值_________真实值。（均填“大于”“小于”或“等于”） （2）为了消除电表内阻引起的系统误差，重新设计的电路图如图丙所示，图中定值电阻的阻值为，、是两个相同的电流表。 ①连接好电路后，闭合开关S，调节滑动变阻器与电阻箱的阻值，当电阻箱的读数为时，灵敏电流表G的示数为零，则可测得电流表、的内阻为_________。（用、表示） ②当灵敏电流表G的示数为零时，仅改变滑动变阻器滑片的位置，测得多组电压表示数、电流表示数、电流表示数，以为纵坐标、为横坐标，得到图丁所示的直线，则电源的内阻_________。（用、、、表示） 14. 如图，一心形硬壳装置内被导热柔性气囊分为内部和外部，内部通过充气口充有氦气（看作理想气体），外部通过液体阀门充有某种液体。初始时内部气体温度、压强，体积。外部液体不可压缩且始终处于充满状态。忽略温度变化对气囊的材料性质的影响，忽略该装置外壳的形变。 （1）若保持气体温度不变，打开液体阀门液体流出一部分，使内部气体压强变为后，关闭液体阀门。求上述过程中流出的液体体积； （2）若气体温度降低为，为保证压强不变，需要通过充气口向内部补充氦气，不考虑充气过程中温度的变化，求补充的氦气质量与内部原有氦气质量之比。 15. 利用电场和磁场实现粒子偏转是科学仪器中广泛应用的技术。如图所示，在x轴上方空间中存在沿y轴负方向的匀强电场，在x轴下方空间中，存在垂直xOy平面向外的匀强磁场。一个电荷量为q、质量为m的带正电粒子，以速率从y轴上点沿x轴正方向射入第一象限，通过x轴上的点时粒子速度方向与x轴正方向成角，随后恰好垂直y轴射出第四象限，再经磁场、电场后回到点。不计粒子重力，求： （1）O、之间的距离； （2）匀强电场的电场强度和匀强磁场的磁感应强度大小之比； （3）粒子相邻两次经过点的时间间隔。 16. 如图所示，质量为M的薄壁凹槽放在倾角、足够长的固定斜面上，斜面顶端垂直固定弹性挡板P，斜面上A点与挡板P的距离，质量为m的长方体小物块放置于凹槽内且与凹槽下侧壁接触，已知凹槽上下两侧壁之间的距离，长方体小物块的长，初始时凹槽上侧壁与斜面上A点平齐。现使凹槽和长方体小物块一起以的初速度沿斜面向上运动，所有的碰撞均为弹性碰撞，碰撞时间极短，取重力加速度，不计一切摩擦及空气阻力。已知小物块与凹槽壁第8次碰撞前瞬间凹槽的速度大小为，求： （1）凹槽上侧壁与P碰撞前瞬间，凹槽的速度大小； （2）凹槽上侧壁与P碰撞后经过多长时间小物块与凹槽壁发生第1次碰撞？ （3）从凹槽上侧壁与P碰撞后到小物块与凹槽壁第8次碰撞前经历的时间及小物块的质量m与凹槽的质量M之比。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 河北沧州市部分校2026-2027学年高三上学期9月阶段检测 物理试题 考试时间为75分钟，满分100分 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、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。 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，只有一项是符合题目要求的。 1. 关于下列四幅图的说法正确的是（ ） A. 图甲是粒子散射实验，卢瑟福据此提出了原子的核式结构模型 B. 图乙中用紫外线灯照射原来就带电的锌板时，验电器的张角变大，则锌板原来带负电 C. 图丙是氡的衰变规律，可以看出100个氡核经过3.8天剩余50个 D. 图丁是原子核的比结合能曲线，可以看出比更稳定 【答案】A 【解析】 【详解】A．图甲是粒子散射实验，卢瑟福根据绝大多数粒子穿过金箔、少数发生大角度偏转的实验事实，提出了原子的核式结构模型，故A正确； B．图乙中用紫外线灯照射锌板，锌板发生光电效应逸出光电子，从而带正电。若验电器张角变大，说明锌板带电量增加，则锌板原来带正电，故B错误； C．半衰期是大量原子核衰变的统计规律，对少数原子核不适用，所以100个氡核经过3.8天（一个半衰期）不一定剩余50个，故C错误； D．比结合能越大，原子核越稳定。由图丁可知，的比结合能大于的比结合能，所以比更稳定，故D错误。 故选A。 2. 如图所示，某职业特技自行车表演家从A点冲出轨道，在空中连续后翻四次后落在轨道B点，图中虚线为他在空中的运动轨迹。若不计空气阻力，关于他在空中的运动，说法正确的是（ ） A. 上升的时间等于下降的时间 B. 运动至最高点处速度为零 C. 经过A点时的速度小于经过B点时的速度 D. 从A到B运动过程先超重后失重 【答案】C 【解析】 【详解】A．特技表演家做斜抛运动，竖直方向上做竖直上抛运动。由图可知，点的高度高于点，即从最高点下落到点的高度大于从点上升到最高点的高度。根据可知，下降时间 上升时间，因为，所以下降时间大于上升时间，故A错误； B．表演家在最高点时，竖直分速度为零，但水平方向不受外力，水平分速度不为零，所以最高点的合速度不为零，故B错误； C．从到的过程中，不计空气阻力，只有重力做功，机械能守恒。根据机械能守恒定律有 由图可知，则，即经过点时的速度小于经过点时的速度，故C正确； D．表演家在空中运动过程中，只受重力作用，加速度恒为重力加速度，方向竖直向下，所以整个运动过程一直处于失重状态，故D错误。 故选C。 3. 某同学设计如图所示的装置测量磁感应强度大小。已知空间中存在竖直方向的匀强磁场，该同学将质量为、长为的直导线用两根等长的绝缘轻质细线悬挂在水平天花板上，在导线中通入大小为的电流，当导线静止时，测量细线与竖直方向的夹角。若不考虑地磁场的影响，重力加速度大小为，则匀强磁场的磁感应强度大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】 对导线进行受力分析，导线受到竖直向下的重力、沿细线方向的拉力以及水平方向的安培力。 由于磁场方向竖直，电流方向水平，根据安培力公式可知安培力大小为，且方向水平。 导线静止时处于平衡状态，根据共点力平衡条件，由几何关系可得  即 可得  解得磁感应强度大小为  故选D。 4. 图甲为某实心水晶奖杯，其简化图如图乙所示，有一束单色光从奖杯的上表面点以入射角射入奖杯，光线以折射角进入奖杯后到达右侧面，且在右侧面上的点恰好发生全反射（入射角为）。则该奖杯的折射率为（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】AB．光线从空气射入奖杯，根据折射定律可知折射率，故AB错误； CD．光线在点恰好发生全反射，说明入射角等于临界角，根据全反射临界角公式，可得，故C错误，D正确。 故选D。 5. 一列简谐横波沿轴正方向传播，波速为，时波形图如图所示，其中、两质点的位移分别为、，则、两质点第3次速度大小相等但方向相反的时刻是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据图像可得波长，波速为，根据可得周期 当两质点第3次关于波峰或波谷对称时，两质点第3次速度等大反向，由波形图可知，即波峰位置由运动到处，所用的时间 故选B。 6. 在未来的“星际穿越”中，宇航员发现了一颗未知星球，为了测量该星球的密度，发射探测器绕该星球沿椭圆轨道运动。测量探测器到星球表面的最近、最远距离分别为R、3R，探测器运行周期为T，若星球可看成半径为R的球体，不考虑其他星体的影响，引力常量为G，则该星球的平均密度为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】探测器到星球表面最近距离为、最远距离为，星球半径为，因此近心距（探测器到星球球心的最近距离） 远心距 椭圆半长轴 绕同一中心天体运动的天体满足开普勒第三定律 整理得星球质量 代入，得 星球体积，平均密度，代入和的表达式得 故选C。 7. 如图所示，一光滑圆形轨道（半径为R）固定在竖直平面内，质量为m的小圆环套在轨道上，初始时小圆环静止在轨道最高点，在轻微扰动下开始向右运动。当小圆环经过A点（图中未画出）时，小圆环与轨道间的弹力为零。重力加速度为g，则小圆环经过A点时的动能为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】设小圆环经过点时，半径与竖直向上方向的夹角为。 小圆环从最高点运动到点的过程中，只有重力做功，机械能守恒。取圆心所在水平面为重力势能零势能面，根据机械能守恒定律有  在点，小圆环与轨道间的弹力为零，说明重力在径向的分力完全提供向心力。根据牛顿第二定律有   又因为动能 ，联立解得  故选B。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示为一种电子束焊接机的核心部件，内部存在高压辐向电场，电子在电场力作用下被加速，高速电子束轰击工件，将电子动能转化为热能，使金属熔化并形成高质量焊缝。电场线如图中带箭头的直线所示，a、b、c、d为电场中的四点，不考虑重力的作用，下列说法正确的是（ ） A. 电场强度最大的点是a B. b点电势比c点电势低 C. 电子在d点的电势能最小 D. 电子从b点运动到d点过程中，电场力对其做负功 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据电场线越密的位置场强越大，则电场强度最大的点是d，故A错误； B．顺着电场线电势逐渐降低，则b点电势比c点电势低，故B正确； C．由于d点的电势最高，根据可知电子在d点的电势能最小，故C正确； D．电子从b点运动到d点过程中，电势逐渐增大，电势能逐渐减小，根据电场力做功与电势能的关系可知电场力对其做正功，故D错误。 故选BC。 9. 如图所示电路，变压器为理想变压器，电表均为理想电表，在a、b两端输入有效值不变的正弦交流电压，为定值电阻，R为滑动变阻器，变压器原、副线圈的匝数比为k，在滑动变阻器的滑片向下移动的过程中，电压表V与电流表A示数变化量分别为和，下列说法正确的是（ ） A. 电压表示数减小 B. 电流表示数减小 C. D. 滑动变阻器的功率一定先增大后减小 【答案】AC 【解析】 【详解】A．设a、b端输入的恒定交流电压为，理想变压器原副线圈匝数比 结合理想变压器规律分析：滑片向下移动时，滑动变阻器接入电路的阻值减小，副线圈总负载电阻减小。将副线圈负载电阻等效到原线圈，则等效电阻为 因此原线圈回路总电阻减小。 由于不变，则原线圈电流增大，定值电阻的分压增大，因此原线圈两端的电压（即电压表V的示数）会随之减小，故A正确； B．根据理想变压器电流关系 得副线圈电流​ 增大则副线圈电流表A的示数也增大，故B错误。 C．由 代入 得 即 因此，故C正确。 D．滑动变阻器的功率等于等效电阻的功率，将视为电源内阻，根据电源输出功率的变化规律 当外电阻等于内阻时，输出功率最大，若初始时，则滑片向下移动的过程中，减小，则输出功率先增大后减小；若初始时，则滑片向下移动的过程中，减小，则输出功率一直减小，故滑动变阻器的功率不一定先增大后减小，故D错误。 故选AC。 10. 如图所示，间距为L、电阻不计、足够长的光滑平行金属导轨固定在绝缘的水平桌面上，两根质量均为m、有效电阻均为R的匀质导体棒甲和乙静止在导轨上，两虚线边界之间存在方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场，导体棒甲、乙之间的距离和两虚线边界的宽度均为d，导体棒甲恰好位于磁场左边界。现同时分别对甲和乙施加水平向右的拉力，使甲、乙保持相对静止沿着导轨做加速度大小为a的匀加速直线运动，直至乙到达磁场右边界。两导体棒与导轨始终垂直并接触良好，下列说法正确的是（ ） A. 导体棒乙穿过磁场所用时间为 B. 导体棒甲、乙穿过磁场过程中，所受安培力冲量大小之比为2∶1 C. 导体棒甲、乙穿过磁场过程中，克服安培力做功之比为 D. 从静止至乙到达磁场右边界过程中，拉力对甲的冲量大小为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．两棒始终保持相对静止做匀加速直线运动，位移满足 甲初始在磁场左边界，甲、乙间距为，因此乙到达磁场左边界时，二者位移均为，由 解得 此时速度 乙从静止到完全穿出磁场右边界的总位移为，总时间满足 得 乙在磁场内运动的时间，故A正确； B．安培力冲量的大小 其中通过导体棒的电荷量 甲穿过磁场过程磁通量变化 乙穿过磁场过程磁通量变化 因此两棒的相等，安培力冲量的大小之比为，故B错误； C．克服安培力做功 代入匀加速关系 得 甲在磁场中运动的初速度为0、末速度为，乙在磁场中运动的初速度为、末速度为​，积分可得甲克服安培力做的功为 甲克服安培力做的功为 两者克服安培力做功之比为，故C错误； D． 从静止到乙到达磁场右边界，甲乙位移均为，由 甲的末速度 对甲根据动量定理得 甲仅在自身穿过磁场过程受安培力，该过程安培力冲量的大小为 代入得拉力冲量，故D正确。 故选AD。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 利用如图甲所示装置探究匀变速直线运动。 （1）除图甲中所示器材外，下列装置必要的是_________。（多选） A. 220 V的交流电源 B. 8 V的交流电源 C. 天平 D. 刻度尺 （2）图乙为某次实验中得到的一条纸带，两相邻计数点间还有四个点未画出，各点之间的距离已在图乙中标出，实验所用交流电源的频率为50 Hz，则小车的加速度大小为_________。（结果保留两位有效数字） 【答案】（1）BD （2）0.51 【解析】 【小问1详解】 AB．由图甲可知该装置用的是电磁打点计时器，则用的是约8V的交流电源，故A错误，B正确； CD．实验中不需要用天平测质量，需要用刻度尺测点迹间的长度，故C错误，D正确。 故选BD。 【小问2详解】 相邻两计数点间的时间间隔为 由逐差法可知，小车的加速度大小为 12. 某实验小组要测量弹簧的劲度系数，他们利用智能手机中自带的定位传感器设计了如图1所示的实验，手机软件中的“定位”功能可以测量手机竖直方向的位移（以打开定位传感器时手机的位置为初位置）。实验小组进行了如下主要的实验步骤： a.按图1安装实验器材，弹簧上端固定在横杆上，下端与手机连接，手机重心和弹簧在同一竖直线上； b.手托着手机缓慢下移，手离开手机，手机静止时，打开手机中的定位传感器； c.在手机下方悬挂一个钩码，缓慢释放，当手机和钩码静止时记录下手机下降的位移x； d.改变钩码个数n，重复上述操作，记录相应的位移x； e.在坐标纸图中描点作出图像，如图2所示。 （1）已知每个钩码的质量为，重力加速度为，图2中图像的斜率为，则弹簧的劲度系数为_________。（用、、表示） （2）实验中未考虑手机所受重力使弹簧伸长，这对弹簧劲度系数的测量结果_________（填“有”或“无”）影响。 【答案】（1） （2）无 【解析】 【小问1详解】 设只挂手机、且打开定位传感器时的位置为初位置。此时手机重力已使弹簧伸长，但该伸长已被作为“零点”。 挂n个钩码后，弹簧额外伸长x，新增拉力为 由胡克定律，对“额外伸长”有 整理得 所以图像的斜率为 因此弹簧劲度系数为 【小问2详解】 因为x是从“手机静止后的位置”开始测量的相对伸长，手机重力以及弹簧自重引起的初始伸长已经被初始零点抵消，实验中只比较增加钩码后的伸长量，所以未考虑这部分初伸长对测量结果无影响。 13. 在“测定电源的电动势和内阻”实验中： （1）某同学设计了图甲所示电路图，进行规范实验，并根据测量数据最终得到如图乙所示的图像。 ①根据图像可知，电源电动势的测量值为_________V，内阻的测量值为_________。（均保留三位有效数字） ②考虑到电表并非理想电表，则电源电动势的测量值_________真实值，内阻的测量值_________真实值。（均填“大于”“小于”或“等于”） （2）为了消除电表内阻引起的系统误差，重新设计的电路图如图丙所示，图中定值电阻的阻值为，、是两个相同的电流表。 ①连接好电路后，闭合开关S，调节滑动变阻器与电阻箱的阻值，当电阻箱的读数为时，灵敏电流表G的示数为零，则可测得电流表、的内阻为_________。（用、表示） ②当灵敏电流表G的示数为零时，仅改变滑动变阻器滑片的位置，测得多组电压表示数、电流表示数、电流表示数，以为纵坐标、为横坐标，得到图丁所示的直线，则电源的内阻_________。（用、、、表示） 【答案】（1） ①. 3.00 ②. 2.20 ③. 等于 ④. 大于 （2） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 ①[1][2]根据闭合电路欧姆定律 图线延长到时的纵轴截距为电动势，斜率绝对值为内阻。延长图乙直线，可得 取图线上两点计算斜率 ②[3]图甲中电流表测的是干路电流，电压表只测滑动变阻器两端电压，未测电流表两端电压。实际关系为： 因此用作图法得到的电动势截距仍为E，故E测量值等于真实值 [4]内阻测量值实际为，故内阻测量值大于真实值。 【小问2详解】 ①[1]灵敏电流计G示数为零时，电桥平衡。设电流表内阻为。上支路，电流经过和；下支路：电流经过电阻箱和。平衡时 且 两式相除 所以 ②[2]电桥平衡时，桥路部分等效电阻正好等于电流表内阻。电路满足 即 图丁中，纵轴截距为a，横轴截距为b，所以 因此 代入得 14. 如图，一心形硬壳装置内被导热柔性气囊分为内部和外部，内部通过充气口充有氦气（看作理想气体），外部通过液体阀门充有某种液体。初始时内部气体温度、压强，体积。外部液体不可压缩且始终处于充满状态。忽略温度变化对气囊的材料性质的影响，忽略该装置外壳的形变。 （1）若保持气体温度不变，打开液体阀门液体流出一部分，使内部气体压强变为后，关闭液体阀门。求上述过程中流出的液体体积； （2）若气体温度降低为，为保证压强不变，需要通过充气口向内部补充氦气，不考虑充气过程中温度的变化，求补充的氦气质量与内部原有氦气质量之比。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 一定质量的理想气体温度不变时，根据玻意耳定律得 已知初状态，，末状态，解得变化后气体体积 由于硬壳总体积固定，外部液体不可压缩，气囊增加的体积等于流出液体的体积 【小问2详解】 根据理想气体状态方程得 同温同压下，理想气体的质量（物质的量）与体积成正比。 我们可以将原有氦气单独做等压变化，即让初始状态的氦气在压强不变的条件下降温到，由盖-吕萨克定律得 可得这部分气体降温后的体积 要让压强保持不变、温度为时，气体体积回到初始的，需要补充的氦气在该​状态下的体积为 同温同压下，质量比等于体积比 15. 利用电场和磁场实现粒子偏转是科学仪器中广泛应用的技术。如图所示，在x轴上方空间中存在沿y轴负方向的匀强电场，在x轴下方空间中，存在垂直xOy平面向外的匀强磁场。一个电荷量为q、质量为m的带正电粒子，以速率从y轴上点沿x轴正方向射入第一象限，通过x轴上的点时粒子速度方向与x轴正方向成角，随后恰好垂直y轴射出第四象限，再经磁场、电场后回到点。不计粒子重力，求： （1）O、之间的距离； （2）匀强电场的电场强度和匀强磁场的磁感应强度大小之比； （3）粒子相邻两次经过点的时间间隔。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设粒子在电场中向下的加速度为a。粒子在第一象限做类平抛运动，到时速度与x轴成，所以竖直分速度大小等于水平分速度 竖直方向由静止加速到，位移为L， 因此 水平方向匀速 【小问2详解】 竖直加速度 又 所以 粒子进入磁场时速度大小 磁场中做匀速圆周运动 半径 粒子垂直y轴射出第四象限，由几何关系得 解得 因此 【小问3详解】 粒子在磁场中转过的圆心角为，即个圆周。 磁场周期 磁场中时间 粒子从处回到，水平位移为2L，水平速度仍为，所以返回电场时间 粒子相邻两次经过点的时间间隔 16. 如图所示，质量为M的薄壁凹槽放在倾角、足够长的固定斜面上，斜面顶端垂直固定弹性挡板P，斜面上A点与挡板P的距离，质量为m的长方体小物块放置于凹槽内且与凹槽下侧壁接触，已知凹槽上下两侧壁之间的距离，长方体小物块的长，初始时凹槽上侧壁与斜面上A点平齐。现使凹槽和长方体小物块一起以的初速度沿斜面向上运动，所有的碰撞均为弹性碰撞，碰撞时间极短，取重力加速度，不计一切摩擦及空气阻力。已知小物块与凹槽壁第8次碰撞前瞬间凹槽的速度大小为，求： （1）凹槽上侧壁与P碰撞前瞬间，凹槽的速度大小； （2）凹槽上侧壁与P碰撞后经过多长时间小物块与凹槽壁发生第1次碰撞？ （3）从凹槽上侧壁与P碰撞后到小物块与凹槽壁第8次碰撞前经历的时间及小物块的质量m与凹槽的质量M之比。 【答案】（1）1m/s （2）0.2s （3）1.6s，3 【解析】 【小问1详解】 取沿斜面向上为正方向。斜面方向重力加速度为 凹槽上侧壁碰P前的速度，凹槽从A点向上运动位移 根据，代入数据求得 【小问2详解】 碰P前，凹槽和小物块速度均为，向上。 凹槽与固定挡板弹性碰撞后，速度反向 小物块速度不变 因此小物块相对凹槽的速度为 物块从下侧壁接触到撞上上侧壁，相对位移为 时间为 所以 【小问3详解】 设凹槽与小物块发生第1次碰撞前速度分别为、，以沿斜面向下为正方向，则， 解得 小物块与凹槽发生弹性碰撞，设碰后速度分别为、，由动量守恒定律得 由系统机械能守恒得 联立解得碰后相对速度与碰前相对速度大小相等，即。 碰后小物块与凹槽加速度相同，故第2次碰前速度差不变，第2次碰撞过程依旧满足动量、机械能守恒，故第2次碰后速度差仍大小相等，即 由此可知相邻两次碰撞时间间隔均为 且每次碰撞前后相对速度大小均为 从凹槽上侧壁与P碰撞后到小物块与凹槽壁第8次碰撞前经历的时间 设凹槽与小物块发生第8次碰撞前速度分别为、，则 由题可知，则 从凹槽上侧壁与P碰撞后到小物块与凹槽壁第8次碰撞前的过程中，对凹槽与小物块系统由动量定理得 解得 即小物块的质量m与凹槽的质量M之比为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $