广东深圳市光明区光明中学2026-2027学年高三上学期第五次周测物理试题

高三物理上学期周测六 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） 1．2025年2月，哈尔滨亚冬会成功举办。下列关于亚冬会的场景，解释正确的是（　　） A．图甲：冰壶表面打磨得很光滑，是为了增大摩擦力 B．图乙：运动员以抛物线的轨迹腾飞到最高点时，运动员处于平衡状态 C．图丙：冰球离杆后继续运动，是因为冰球受到杆的作用力 D．图丁：滑冰运动员匀速转弯滑行时，所受合力不为零 2．某种微型“纳米光子电子加速器”利用激光照射周期性排列的纳米柱体时产生的交变电场来加速电子束。电子束通过虚线框区域的极短时间内，电场可视为恒定的，电场线分布如图所示，这段时间内（　　） A．a点的电场强度比b点的大 B．电子沿直线从a点运动到b点时，动能减小 C．电子沿直线从b点运动到c点时，电势能减小 D．电子束的横截面大小和形状均不变 3.原子处于磁场中，某些能级会发生劈裂。某种原子能级劈裂前后的部分能级图如图所示，相应能级跃迁放出的光子分别设为①②③④。若用①照射某金属表面时能发生光电效应，且逸出光电子的最大初动能为Ek，则(　　) A.①和③的能量相等 B.②的频率大于④的频率 C.用②照射该金属一定能发生光电效应 D.用④照射该金属，逸出光电子的最大初动能小于Ek 4．几百年前科学家已经观测到土星外有多个光环伴随，如图所示。从理论上已经论证了土星环是无数个小卫星在土星赤道面上绕土星旋转的物质系统，其中称为D环的是一个贴近土星表面的暗弱的环，其到土星表面的距离为h。已知土星质量为M，半径为R，引力常数为G，则下列说法正确的是（　　） A．距离土星越近的小卫星，运行周期越大 B．所有环上的小卫星角速度大小相等 C．D环中小卫星的向心加速度为 D．D环中小卫星的周期为 5．如图将某种透明材质的三棱镜置于水中，为其截面，其中，一束由a、b单色光组成的复色光从水中以角度i入射三棱镜再从三棱镜射出，光路如图所示，则（　　） A．该材质相对水是光密介质 B．a单色光在该材质中传播速度大于在水中传播速度 C．增大入射角i，AC界面出射时b光先消失 D．减小入射角i，AC界面出射时b光先消失 6.如图甲所示，交流发电机的矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，穿过该线圈的磁通量Φ随时间t的变化规律如图乙所示。线圈匝数为20，线圈总电阻为1 Ω，与线圈连接的定值电阻R的阻值也等于1 Ω，电流表A可看作理想交流电流表，则(　　) A.线圈转动的角速度为2π rad/s B.感应电动势最大值为0.2π V C.t= s时，通过电阻R的电流为π A D.一个周期内电阻R上产生的热量为2π2 J 7.如图(a)所示，为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图(b)为质点P以此时刻为计时起点的振动图像，从该时刻起，下列说法正确的是(　　) A.该波正在向x轴负方向传播，波速为20 m/s B.经过0.35 s后，质点Q经过的路程为1.4 m，且速度最大，加速度最小 C.若该波在传播过程中遇到一个尺寸为4.1 m的障碍物，不能发生明显的衍射现象 D.若波源向x轴负方向运动，在x＝10 m处放一接收器，接收器接收到的波源频率可能为6 Hz 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） 8．如图为码头装卸简化装置，天花板固定轻质定滑轮，工人甲在码头的水平地面上向左运动拉动细绳，竖直绳吊起货物乙匀速上升，不计滑轮、绳的重力及摩擦。在乙匀速上升的过程中，下列说法正确的是（　　） A．乙的机械能守恒 B．甲需减速向左运动 C．悬绳对天花板的拉力大小不变 D．甲对地面的压力逐渐增大 9．如图所示滑雪场近似看作倾角一定的斜面，某运动员（视为质点）由静止开始沿斜面向下无动力滑行。若斜面粗糙程度处处相同，选取斜面末端所在水平面为零势能面，下滑过程中，只计摩擦阻力，则该运动员的加速度大小a、动能Ek、重力势能Ep和机械能E随运动时间t变化的图像中，可能正确的是（　　） A． B． C． D． 10．如图所示为一种质谱仪的原理图。离子室产生电荷量为e=1.6×10-19 C、质量为m=3.2×10-26 kg的正离子，初速度可忽略。离子经加速电压U加速后，进入速度选择器，速度选择器的极板间电场强度E=4.0×104 V/m，方向竖直向下，匀强磁场的磁感应强度为B1=0.2 T，方向垂直纸面向里。只有直线通过速度选择器的离子才能从狭缝O′射出，随后进入一个磁感应强度为B2=0.5 T的匀强磁场，方向垂直纸面向外，离子在磁场中做匀速圆周运动，最终打在照相底片上，落点P到O′距离为L。已知离子在离开速度选择器后，进入B2磁场分析区时，由于真空度不佳，该区域残留少量中性气体分子，质量为离子质量的2倍。不计离子的重力及离子间的相互作用，下列说法正确的是（　　） A．该速度选择器允许通过的速度为v0=2.0×105 m/s B．若加速电压U为800 V，则离子通过该加速电压加速后可以从狭缝O′射出 C．若不考虑中性气体分子的影响，能从狭缝O′射出的离子落点距离L=16.0 cm D．若在B2区域内，离子与静止的中性气体分子发生完全非弹性碰撞（二者粘在一起，电荷量不变），碰撞后继续偏转，新落点距离O′更近 三、实验题（共16分） 11.(9分)小张同学用如图甲所示实验装置做“用单摆测重力加速度”的实验。 (1)如图甲所示安装好实验装置后，先用刻度尺测量摆线长L，再用游标卡尺测量摆球直径d，其示数如图乙所示，则d＝　　　 mm；  (2)为了减小测量误差，下列说法正确的是　　　　(选填字母代号)；  A.将钢球换成塑料球 B.当摆球经过平衡位置时开始计时 C.把摆球从平衡位置拉开一个很大的角度后释放 D.记录一次全振动的时间作为周期，根据公式计算重力加速度g (3)悬挂后，用米尺测量摆长L1，将小球拉离平衡位置一个小角度(小于5°)，由静止释放小球，稳定后小球在某次经过平衡位置时开始计时，经过50个全振动时停止计时，测量结果如图丙所示，则通过测量和计算可得出单摆周期T＝　　　 s。  (4)若测得的重力加速度g值偏小，可能的原因是　　　　(选填字母代号)；  A.把悬点到摆球下端的长度记为摆长 B.把摆线的长度记为摆长 C.摆线上端未牢固地系于悬点，在振动过程中出现松动 D.实验中误将摆球经过平衡位置49次记为50次 (5)某同学在家里做用单摆测量重力加速度的实验，但没有合适的摆球，他找到了一块外形不规则的石块代替了摆球，摆球的重心不在球心，但是在球心与悬点的连线上。他仍将从悬点到石块中心的距离当作摆长L，通过改变摆线的长度，测得几组L和对应的周期T，画出T2－L图线； 首先根据图像判断测量摆长L　　　(填“大于”“小于”或“等于”)真实摆长；  然后在图线上选取A、B两个点，坐标分别为(LA，)，(LB，)如图所示。由图可计算出重力加速度g＝　　　　　。  12.(7分)为了测定电阻的阻值，实验室提供下列器材：待测电阻R(阻值约100 Ω)、滑动变阻器R1(0~100 Ω)、滑动变阻器R2(0~10 Ω)、电阻箱R0(0~9 999.9 Ω)、理想电流表A(量程50 mA)、直流电源E(3 V，忽略内阻)、导线、开关若干。 某同学设计如图甲所示的电路进行实验。 (1)请在图乙中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接； (2)滑动变阻器应选　　　　(选填“R1”或“R2”)；  (3)实验操作时，先将滑动变阻器的滑动触头移到　　　　(选填“左”或“右”)端，再接通开关S；保持S2断开，闭合S1，调节R1使电流表指针偏转至某一位置，并记下电流I1；  (4)断开S1，保持R1不变，调整电阻箱R0阻值在100 Ω左右，再闭合S2，调节R0阻值使得电流表读数为　　　　时，R0的读数即为待测电阻R的阻值。  四、解答题（共38分） 13．（9分）某学习小组自制了一个自动火情报警装置，其原理如图所示。一导热性能良好的汽缸固定在水平面上，汽缸开口向上，用质量、横截面积为的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞可沿汽缸壁无摩擦地滑动。当外界的温度为27℃时，活塞下表面距汽缸底部的距离，活塞上表面距固定的压力传感器的距离。当出现火情，压力传感器所受压力为时，触发报警器工作。已知外界大气的压强且始终保持不变，重力加速度g取。求： (1)活塞刚接触力传感器时气体的温度； (2)环境温度为多少时，触发报警器工作。 14．（12分）一架无人机携带质量为m=20kg的货物接近目标上空后，从高空竖直向目标俯冲。在对着目标点以初速度v0=5m/s释放货物后，随即拉起机身飞离，货物沿直线下落至目标区域，如图所示。为避免货物损坏，在货物释放后t=1s时遥控打开安装在货物上的减速装置，使货物受到竖直向上大小为f=300N的恒力作用，货物到达目标时速度大小v1=1m/s，立即关闭减速装置，货物与目标相互作用0.2s后静止，不计其他阻力作用，重力加速度g=10m/s2。求： (1)打开货物上的减速装置时，货物的速度vt的大小； (2)货物释放位置距离目标的高度为h； (3)求货物与目标之间平均相互作用力F的大小。 15.（17分）左端上表面有一带正电小物块B，带电量为，其到挡板的距离为d=2m，A、B质量均为，不计一切摩擦。整个空间存在水平向右的匀强电场，场强为。从时刻B开始运动起，经过一段时间，B与A的挡板发生碰撞，碰撞过程中无机械能损失，碰撞时间极短（内力远大于电场力）。重力加速度g=10m/s2。求： (1)物块B与A的挡板发生第一次碰撞后的瞬间，物块B与木板A的速度大小； (2)由A、B静止开始经多长时间物块B与木板A的挡板发生第二次碰撞，并求出碰后瞬间A、B的速度大小。 高三物理上学期周测六 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） 1．2025年2月，哈尔滨亚冬会成功举办。下列关于亚冬会的场景，解释正确的是（　　） A．图甲：冰壶表面打磨得很光滑，是为了增大摩擦力 B．图乙：运动员以抛物线的轨迹腾飞到最高点时，运动员处于平衡状态 C．图丙：冰球离杆后继续运动，是因为冰球受到杆的作用力 D．图丁：滑冰运动员匀速转弯滑行时，所受合力不为零 1．D 【详解】A．图甲中，冰壶在冰面上滑行时，压力一定，接触面打磨得越光滑，滑动摩擦力越小，所以打磨得很光滑是为了减小摩擦力，便于冰壶滑行，而不是增大摩擦力，A错误； B．图乙中，运动员沿抛物线腾飞到最高点时，只有竖直分速度为零，水平方向仍有速度；此时运动员只受重力作用（不计空气阻力），加速度为重力加速度，合力不为零，不处于平衡状态，B错误； C．图丙中，冰球离杆后，冰球与杆不再接触，杆对冰球的作用力已经消失；冰球能继续运动是因为冰球具有惯性，保持原来的运动状态，而不是因为受到杆的作用力，C错误； D．图丁中，滑冰运动员匀速转弯滑行时，速率不变但速度方向不断改变，做曲线运动，加速度不为零，所受合力不为零，合力提供转弯所需的向心力，D正确。 故选D。 2．某种微型“纳米光子电子加速器”利用激光照射周期性排列的纳米柱体时产生的交变电场来加速电子束。电子束通过虚线框区域的极短时间内，电场可视为恒定的，电场线分布如图所示，这段时间内（　　） A．a点的电场强度比b点的大 B．电子沿直线从a点运动到b点时，动能减小 C．电子沿直线从b点运动到c点时，电势能减小 D．电子束的横截面大小和形状均不变 2．C 【分析】电场线的疏密表示电场强度的大小，电子带负电，所受电场力方向与电场线方向相反。 【详解】A．由图可知点处的电场线比点处密，故点的电场强度大于点，故A错误； B．电子从点运动到点，电场力方向向右，与位移方向相同，电场力做正功，由得电子的动能增大，故B错误； C．电子从点运动到点，电场力方向向右，与位移方向相同，电场力做正功，由得电子的电势能减小，故C正确； D．电子束中轴线以外的电子所在处的电场线是弯曲的，电场力存在垂直于运动方向的分力，会使电子发生偏转，电子束横截面的大小和形状都会改变，故D错误。 故选C。 3.原子处于磁场中，某些能级会发生劈裂。某种原子能级劈裂前后的部分能级图如图所示，相应能级跃迁放出的光子分别设为①②③④。若用①照射某金属表面时能发生光电效应，且逸出光电子的最大初动能为Ek，则(　　) A.①和③的能量相等 B.②的频率大于④的频率 C.用②照射该金属一定能发生光电效应 D.用④照射该金属，逸出光电子的最大初动能小于Ek 3.答案　A 解析　由题图可知①和③对应的跃迁能级差相同，可知①和③的能量相等，选项A正确；因②对应的能级差小于④对应的能级差，可知②的能量小于④的能量，根据E＝hν可知②的频率小于④的频率，选项B错误；因②对应的能级差小于①对应的能级差，可知②的能量小于①的能量，②的频率小于①的频率，则若用①照射某金属表面时能发生光电效应，用②照射该金属不一定能发生光电效应，选项C错误；因④对应的能级差大于①对应的能级差，可知④的能量大于①的能量，即④的频率大于①的频率，因用①照射某金属表面时能逸出光电子的最大初动能为Ek，根据Ek＝hν－W逸出功，则用④照射该金属，逸出光电子的最大初动能大于Ek，选项D错误。 4．几百年前科学家已经观测到土星外有多个光环伴随，如图所示。从理论上已经论证了土星环是无数个小卫星在土星赤道面上绕土星旋转的物质系统，其中称为D环的是一个贴近土星表面的暗弱的环，其到土星表面的距离为h。已知土星质量为M，半径为R，引力常数为G，则下列说法正确的是（　　） A．距离土星越近的小卫星，运行周期越大 B．所有环上的小卫星角速度大小相等 C．D环中小卫星的向心加速度为 D．D环中小卫星的周期为 4．C 【详解】A．根据开普勒第三定律可知，距离土星越近的小卫星，轨道半径越小，则运行周期越小，A错误； B．根据 可得 可知环上各个小卫星的轨道半径不一定相同，可知所有环上的小卫星角速度大小不一定相等，B错误； C．对D环中小卫星根据 可得向心加速度为，C正确； D．根据 可得D环中小卫星的周期为，D错误。 故选C。 5．如图将某种透明材质的三棱镜置于水中，为其截面，其中，一束由a、b单色光组成的复色光从水中以角度i入射三棱镜再从三棱镜射出，光路如图所示，则（　　） A．该材质相对水是光密介质 B．a单色光在该材质中传播速度大于在水中传播速度 C．增大入射角i，AC界面出射时b光先消失 D．减小入射角i，AC界面出射时b光先消失 5．B 【详解】A．根据图线可知，光从该介质进入水中时折射角小于入射角，所以该材质相对水是光疏介质，故A错误； B．对a单色光，该材质相对水是光疏介质，即a光在水中的折射率大于在该介质中的折射率，根据 可知a单色光在该材质中传播速度大于在水中传播速度，故B正确； CD． 该材质是光疏介质，水是光密介质，因此从该材质射向水中时不会发生全反射，也就不会有AC界面的出射光消失，只能在AB界面发生全反射，CD错误。 故选B。 6.如图甲所示，交流发电机的矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，穿过该线圈的磁通量Φ随时间t的变化规律如图乙所示。线圈匝数为20，线圈总电阻为1 Ω，与线圈连接的定值电阻R的阻值也等于1 Ω，电流表A可看作理想交流电流表，则(　　) A.线圈转动的角速度为2π rad/s B.感应电动势最大值为0.2π V C.t= s时，通过电阻R的电流为π A D.一个周期内电阻R上产生的热量为2π2 J 6.答案　C 解析　由题图乙可得交流电的周期T=2 s，故线圈转动的角速度ω== rad/s=π rad/s，故A错误；感应电动势的最大值Em=NBSω=NΦmω=20×0.2×π V=4π V，故B错误；线圈转动产生的感应电动势的瞬时值为e=4πcos πt V，当t= s时产生的感应电动势大小为e=|4π×cos | V=2π V，故通过电阻R的电流为i== A=π A，故C正确；线圈转动产生感应电动势的有效值为E== V=2π V，根据闭合电路的欧姆定律可得I== A=π A，一个周期内电阻R上产生的热量为Q=I2RT=×1×2 J=4π2 J，故D错误。 7.如图(a)所示，为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图(b)为质点P以此时刻为计时起点的振动图像，从该时刻起，下列说法正确的是(　　) A.该波正在向x轴负方向传播，波速为20 m/s B.经过0.35 s后，质点Q经过的路程为1.4 m，且速度最大，加速度最小 C.若该波在传播过程中遇到一个尺寸为4.1 m的障碍物，不能发生明显的衍射现象 D.若波源向x轴负方向运动，在x＝10 m处放一接收器，接收器接收到的波源频率可能为6 Hz 7.答案　B 解析　在图(b)中，t＝0时刻P正向上振动，在图(a)中，根据波形平移法可知，波正在向x轴正方向传播。该波的波长和周期分别为λ＝4 m，T＝0.2 s 所以波速v＝ m/s＝20 m/s，故A错误； 根据题意可知t＝0.35 s＝T＋T，所以经过0.35 s后，质点Q经历的路程为s＝7A＝7×0.2 m＝1.4 m，Q到达平衡位置，速度最大，加速度最小，故B正确；该波的波长为4 m，若该波在传播过程中遇到一个尺寸为4.1 m的障碍物，波长与障碍物尺寸差不多，能发生明显衍射现象，故C错误；该波的频率为f＝ Hz＝5 Hz，若波源向x轴负方向运动，波源与接收器间的距离增大，产生多普勒效应，在x＝10 m处的接收器接收到的波源频率减小，小于5 Hz，故D错误。 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） 8．如图为码头装卸简化装置，天花板固定轻质定滑轮，工人甲在码头的水平地面上向左运动拉动细绳，竖直绳吊起货物乙匀速上升，不计滑轮、绳的重力及摩擦。在乙匀速上升的过程中，下列说法正确的是（　　） A．乙的机械能守恒 B．甲需减速向左运动 C．悬绳对天花板的拉力大小不变 D．甲对地面的压力逐渐增大 8．BD 【详解】A．乙匀速上升，动能不变，重力势能增加，根据机械能等于动能与重力势能之和可知，乙的机械能增加，故A错误； B．设绳子与水平方向的夹角为，将甲的速度沿绳子方向和垂直绳子方向分解，沿绳子方向的分速度等于乙的速度，即有 解得 甲向左运动过程中，减小，增大，而不变，所以减小，即甲做减速运动，故B正确； C．乙匀速上升，绳子拉力，甲向左运动，滑轮两侧的两股绳子的夹角增大，根据平行四边形定则，合力减小，即悬绳对滑轮的拉力减小，根据牛顿第三定律，滑轮对悬绳的拉力减小，故悬绳对天花板的拉力减小，故C错误； D．对甲，根据平衡条件，可知地面对甲的支持力 甲向左运动，减小，减小，T不变，则支持力增大，根据牛顿第三定律，甲对地面的压力逐渐增大，故D正确。 故选BD。 9．如图所示滑雪场近似看作倾角一定的斜面，某运动员（视为质点）由静止开始沿斜面向下无动力滑行。若斜面粗糙程度处处相同，选取斜面末端所在水平面为零势能面，下滑过程中，只计摩擦阻力，则该运动员的加速度大小a、动能Ek、重力势能Ep和机械能E随运动时间t变化的图像中，可能正确的是（　　） A． B． C． D． 9．AD 【详解】A．设运动员的质量为m，其与斜面间的动摩擦因数为µ，斜面的倾角为θ，对运动员下滑过程进行受力分析，根据牛顿第二定律可得 所以 由此可知，运动员下滑的加速度不随时间变化，故A正确； B．由以上分析可知，运动员在斜面上由静止开始向下做匀加速直线运动，其速度为 下滑过程中动能为 即动能是关于时间的二次函数，故B错误； C．设初始时运动员距离零势能面的高度为h，其下滑的位移为 则运动员下滑过程中重力势能为 即重力势能是关于时间的二次函数，且图像开口向下，故C错误； D．设运动员在初始时刻的机械能为E0，运动员在下滑过程中，摩擦力对其做的功为 下滑过程中运动员的机械能为 即机械能是关于时间的二次函数，且图像开口向下，故D正确。 故选AD。 10．如图所示为一种质谱仪的原理图。离子室产生电荷量为e=1.6×10-19 C、质量为m=3.2×10-26 kg的正离子，初速度可忽略。离子经加速电压U加速后，进入速度选择器，速度选择器的极板间电场强度E=4.0×104 V/m，方向竖直向下，匀强磁场的磁感应强度为B1=0.2 T，方向垂直纸面向里。只有直线通过速度选择器的离子才能从狭缝O′射出，随后进入一个磁感应强度为B2=0.5 T的匀强磁场，方向垂直纸面向外，离子在磁场中做匀速圆周运动，最终打在照相底片上，落点P到O′距离为L。已知离子在离开速度选择器后，进入B2磁场分析区时，由于真空度不佳，该区域残留少量中性气体分子，质量为离子质量的2倍。不计离子的重力及离子间的相互作用，下列说法正确的是（　　） A．该速度选择器允许通过的速度为v0=2.0×105 m/s B．若加速电压U为800 V，则离子通过该加速电压加速后可以从狭缝O′射出 C．若不考虑中性气体分子的影响，能从狭缝O′射出的离子落点距离L=16.0 cm D．若在B2区域内，离子与静止的中性气体分子发生完全非弹性碰撞（二者粘在一起，电荷量不变），碰撞后继续偏转，新落点距离O′更近 10．AC 【详解】A．正离子在速度选择器中向右做直线运动时，电场力竖直向下，洛伦兹力竖直向上，二力平衡，有 解得，故A正确； B．离子由静止经加速电压加速，由动能定理得 解得 加速所得速度小于速度选择器允许通过的速度，离子不能从狭缝射出，故B错误； C．离子进入磁场后，洛伦兹力提供向心力，有 又因离子运动半周后打在照相底片上，所以 解得，故C正确； D．设碰撞后离子与中性气体分子的共同速度为。碰撞时间极短，离子与中性气体分子组成的系统动量守恒，有 碰撞后的复合粒子在磁场中仍由洛伦兹力提供向心力，有 解得 碰撞后速度方向仍沿原轨迹的切线，轨道半径也不变，因此碰撞后的轨迹与原轨迹重合，落点不变，故D错误。 故选AC。 三、实验题（共16分） 11.(9分)小张同学用如图甲所示实验装置做“用单摆测重力加速度”的实验。 (1)如图甲所示安装好实验装置后，先用刻度尺测量摆线长L，再用游标卡尺测量摆球直径d，其示数如图乙所示，则d＝　　　 mm；  (2)为了减小测量误差，下列说法正确的是　　　　(选填字母代号)；  A.将钢球换成塑料球 B.当摆球经过平衡位置时开始计时 C.把摆球从平衡位置拉开一个很大的角度后释放 D.记录一次全振动的时间作为周期，根据公式计算重力加速度g (3)悬挂后，用米尺测量摆长L1，将小球拉离平衡位置一个小角度(小于5°)，由静止释放小球，稳定后小球在某次经过平衡位置时开始计时，经过50个全振动时停止计时，测量结果如图丙所示，则通过测量和计算可得出单摆周期T＝　　　 s。  (4)若测得的重力加速度g值偏小，可能的原因是　　　　(选填字母代号)；  A.把悬点到摆球下端的长度记为摆长 B.把摆线的长度记为摆长 C.摆线上端未牢固地系于悬点，在振动过程中出现松动 D.实验中误将摆球经过平衡位置49次记为50次 (5)某同学在家里做用单摆测量重力加速度的实验，但没有合适的摆球，他找到了一块外形不规则的石块代替了摆球，摆球的重心不在球心，但是在球心与悬点的连线上。他仍将从悬点到石块中心的距离当作摆长L，通过改变摆线的长度，测得几组L和对应的周期T，画出T2－L图线； 首先根据图像判断测量摆长L　　　(填“大于”“小于”或“等于”)真实摆长；  然后在图线上选取A、B两个点，坐标分别为(LA，)，(LB，)如图所示。由图可计算出重力加速度g＝　　　　　。  11.答案　(1)18.9　(1分)(2)B　(1分)(3)2.6　(1分)(4)BC　(2分)(5)大于(2分)　(2分) 解析　(1)小球的直径d＝18 mm＋9×0.1 mm＝18.9 mm (2)将钢球换成塑料球，会增大小球摆动时受到的阻力，增大误差，A错误；摆球摆到平衡位置时开始计时，此时摆球的速度最大，可以减小测量周期产生的误差，B正确；摆球摆动时的角度应小于5°，否则就不是简谐运动了，把摆球从平衡位置拉开一个很大的角度，会增大实验的误差，C错误；至少应该测量30次全振动的时间，以减小摆球周期测量的误差，故D错误。 (3)停表读数为t＝2 min＋10.0 s＝130.0 s。单摆周期为T＝ s＝2.6 s。 (4)根据T＝2π，可知g＝ 把悬点到摆球下端的长度记为摆长，可知l偏大，故g偏大，A错误；把摆线的长度记为摆长，可知l偏小，故g偏小，B正确；摆线上端未牢固地系于悬点，在振动过程中出现松动，实际摆长变大，计算所用摆长偏小，故g偏小，C正确；实验中误将摆球经过平衡位置49次记为50次，导致周期测量值偏小，故g偏大，D错误； (5)由图像可知，测量摆长大于实际摆长。摆球重心在球心上方，摆球重心与球心的距离为x，则T＝2π，解得T2＝L－x，则图像的斜率k＝，故重力加速度g＝。 12.(7分)为了测定电阻的阻值，实验室提供下列器材：待测电阻R(阻值约100 Ω)、滑动变阻器R1(0~100 Ω)、滑动变阻器R2(0~10 Ω)、电阻箱R0(0~9 999.9 Ω)、理想电流表A(量程50 mA)、直流电源E(3 V，忽略内阻)、导线、开关若干。 某同学设计如图甲所示的电路进行实验。 (1)请在图乙中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接； (2)滑动变阻器应选　　　　(选填“R1”或“R2”)；  (3)实验操作时，先将滑动变阻器的滑动触头移到　　　　(选填“左”或“右”)端，再接通开关S；保持S2断开，闭合S1，调节R1使电流表指针偏转至某一位置，并记下电流I1；  (4)断开S1，保持R1不变，调整电阻箱R0阻值在100 Ω左右，再闭合S2，调节R0阻值使得电流表读数为　　　　时，R0的读数即为待测电阻R的阻值。  12.答案　(1)见解析图(2分)　(2)R2(2分)　(3)左(1分)　(4)I1(2分) 解析　(1)连线如图： (2)该同学采用了分压电路及等效替代法测电阻，采用分压电路时滑动变阻器的阻值小于并联部分的电阻，便于实验调节，故选择R2。 (3)为保护电流表，应使并联部分电压从0开始，滑动触头应处于左端。 (4)由于实验采用了等效替代法，必须满足两次电流表的示数相同，即为I1。 四、解答题（共38分） 13．（9分）某学习小组自制了一个自动火情报警装置，其原理如图所示。一导热性能良好的汽缸固定在水平面上，汽缸开口向上，用质量、横截面积为的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞可沿汽缸壁无摩擦地滑动。当外界的温度为27℃时，活塞下表面距汽缸底部的距离，活塞上表面距固定的压力传感器的距离。当出现火情，压力传感器所受压力为时，触发报警器工作。已知外界大气的压强且始终保持不变，重力加速度g取。求： (1)活塞刚接触力传感器时气体的温度； (2)环境温度为多少时，触发报警器工作。 13．(1)330K (2)450K 【详解】（1）活塞与力传感器接触前，对活塞进行分析，根据平衡条件有 解得 上述过程压强一定，根据盖吕萨克定律有 其中 解得 （2）压力传感器所受压力为时，触发报警器工作，此时对活塞进行分析，根据平衡条件有 解得 根据查理定律有 解得 14．（12分）一架无人机携带质量为m=20kg的货物接近目标上空后，从高空竖直向目标俯冲。在对着目标点以初速度v0=5m/s释放货物后，随即拉起机身飞离，货物沿直线下落至目标区域，如图所示。为避免货物损坏，在货物释放后t=1s时遥控打开安装在货物上的减速装置，使货物受到竖直向上大小为f=300N的恒力作用，货物到达目标时速度大小v1=1m/s，立即关闭减速装置，货物与目标相互作用0.2s后静止，不计其他阻力作用，重力加速度g=10m/s2。求： (1)打开货物上的减速装置时，货物的速度vt的大小； (2)货物释放位置距离目标的高度为h； (3)求货物与目标之间平均相互作用力F的大小。 14．(1)15m/s (2)32.4m (3)300N 【详解】（1）打开货物上的减速装置前，货物做竖直下抛运动 （2）开减速装置前1s内，匀加速下落的位移 打开货物上的减速装置后，根据牛顿第二定律 减速下降过程有 货物释放位置距离目标的高度为 解得 （3）货物与目标作用过程中，取向上为正方向， 由动量定理 代入数值解得 15.（17分）左端上表面有一带正电小物块B，带电量为，其到挡板的距离为d=2m，A、B质量均为，不计一切摩擦。整个空间存在水平向右的匀强电场，场强为。从时刻B开始运动起，经过一段时间，B与A的挡板发生碰撞，碰撞过程中无机械能损失，碰撞时间极短（内力远大于电场力）。重力加速度g=10m/s2。求： (1)物块B与A的挡板发生第一次碰撞后的瞬间，物块B与木板A的速度大小； (2)由A、B静止开始经多长时间物块B与木板A的挡板发生第二次碰撞，并求出碰后瞬间A、B的速度大小。 15.【答案】(1)0，4m/s (2)3s，8m/s，4m/s 【详解】（1）根据题意可知，B从A的左端开始运动到右端的过程，由动能定理有 解得 B与A第一次碰撞过程，由动量守恒定律和机械能守恒定律有， 解得， （2）第一次碰撞后A向右以速度做匀速直线运动，B做初速度为0、加速度为的匀加速直线运动，设第一次碰撞到第二次碰撞历时，则有 解得 而从A、B静止开始运动到第一次碰撞的时间 故A、B静止开始经时间 物块B与木板A的挡板发生第二次碰撞，此时B的速度为 A的速度为 第二次碰撞时，同样由动量守恒定律和机械能守恒定律有， 解得， 学科网（北京）股份有限公司 $