2026-2027学年高三物理上学期期中自编模拟卷（广东省深圳市适用）

期中自编模拟卷2026-2027学年高三物理上学期 广东省深圳市适用 （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。 第一部分（选择题 共46分） 一、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．如图，某同学将乒乓球置于球拍中心，并推动乒乓球沿水平直线向前做变速运动，在运动过程中，球与球拍保持相对静止．忽略空气对乒乓球的影响，则（　　） A．乒乓球受到的合外力为零 B．乒乓球受到沿水平方向的合外力 C．球拍对乒乓球的作用力为零 D．球拍对乒乓球作用力的方向竖直向上 2．电磁波在日常生活中有着广泛的应用。下列说法正确的是（     ） A．在真空中，X射线的传播速度比无线电波的传播速度大 B．红外线应用在遥感技术中，是利用了它穿透本领强的特性 C．医院用X射线进行透视，是因为它是各种电磁波中穿透能力最强的 D．利用紫外线灭菌消毒，是因为紫外线具有较高的能量 3．如图所示的位置（x）-时间（t）图像和速度（v）-时间（t）图像为甲、乙、丙、丁四艘船在海面航行的运动情况，则下列说法正确的是（     ） A．甲船做直线运动，乙船做曲线运动 B．时间内，乙船的平均速率大于甲船的平均速率 C．丙、丁两船在时刻一定相距最远 D．时间内，丙船的平均速度小于丁船的平均速度 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，已知静电力常量为，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．目前用荧光粉照明的简要原理如下：在玻璃管中两极间加电压，使电子发射出来，撞击汞原子发出紫外线，紫外线照射到荧光粉上发出可见光。已知汞原子可能的能级为E1=-10.4 eV，E2=-5.5 eV，E3=-2.7 eV，E4=-1.6 eV，其紫外线主要是从E2到E1能级跃迁时放出的，某荧光粉在经此紫外线照射后发出540 nm的绿光。普朗克常量为6.63×10-34 J·s，下列说法中正确的是（    ） A．要使得汞原子产生紫外线，电子能量必须等于4.9 eV B．汞原子发出的紫外线的波长为253.7 nm C．大量处于n=5能级的汞原子，可以发出9种不同的光子 D．荧光粉发出的绿光可使处于基态的汞原子跃迁到更高的能级状态 6．如图1是人站在力传感器上做下蹲、起跳动作的示意图，图2是力F随时间t变化的图像，图像中a~e各点均对应人的不同状态，根据图像可知（     ） A．此人在b点下蹲至最低点 B．此人在d点向上的速度达到最大 C．图像中c点位置对应人处于超重状态 D．图像中e点位置对应人处于失重状态 7．悬索桥需要通过高强螺杆压紧索夹以产生额外的压力FN，从而增加索夹与主缆间的最大静摩擦力，防止其沿主缆下滑，其简化结构如图所示。已知主缆与水平方向夹角为θ，吊索对索夹竖直向下的拉力为F，索夹与主缆间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，两者间滑动摩擦因数为μ，忽略索夹、吊索质量，则FN的最小值应为（     ） A． B． C． D． 二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分．在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得6分，部分选对的得部分分，有选错的得0分． 8．“嫦娥七号”探测器计划于2026年8月发射，开启人类对月球南极区域勘查任务。“嫦娥七号”探测器被月球捕获进入月球轨道的部分过程如图所示，探测器在椭圆轨道1运行经过点时变轨进入椭圆轨道2，在轨道2上经过点时再次变轨进入圆轨道3（忽略变轨时质量变化）。三个轨道相切于点，点是轨道2上离月球最远的点（选项中速度、机械能以及引力势能中出现的1、2、3分别对应轨道1、2、3上的物理量）。则探测器（     ） A．在轨道2上、点的速度大小关系： B．在轨道2上点的速度与在轨道3上点的速度大小关系： C．在三个轨道上机械能大小关系： D．在三个轨道上点的引力势能大小关系： 9．如图为某燃气灶点火装置的原理图。直流电经转换器输出，经原、副线圈匝数分别为n1和n2的变压器升压至峰值大于10kV，就会在打火针和金属板间引发电火花，实现点火。下列正确的是（　　） A． B． C．原线圈两端电压最大值为 D．副线圈输出电压的频率为50Hz 10．如图所示，倾角为的光滑斜面固定在水平地面上，一轻质弹簧一端与垂直固定在斜面上的挡板相连，另一端与物块B栓接，劲度系数为k。物块A紧靠着物块B，物块与斜面均静止。现用一沿斜面向上的力F作用于A，使A、B两物块一起沿斜面做加速度大小为的匀加速直线运动直到A、B分离。物块A质量为m，物块B质量为2m，重力加速度为g，。下列说法中正确的是（     ） A．A、B分离瞬间弹簧弹力大小为 B．施加拉力的瞬间，A、B间的弹力大小为 C．拉力F的最大值为0.8mg D．在A、B分离前整个过程中A的位移为 第二部分（非选择题 共54分） 三、非选择题：本题共5小题，共54分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。 11．（8分）某学习小组利用如图（a）所示的实验装置测量圆形橡皮筋的弹性模量，在弹性限度内，橡皮筋像弹簧一样，弹力大小F与伸长量x成正比，即，k值与橡皮筋的原长L、横截面积S有关，理论与实践都表明，其中Y在材料力学上称之为弹性模量。 （1）在国际单位制中，弹性模量Y的单位应该是________。 A．N　　B．m　　C．N/m　　D． （2）先利用刻度尺测量圆形橡皮筋的原长L=20.00cm，再利用螺旋测微器测量橡皮筋处于原长时的直径D，如图（b）所示，则________mm。 （3）作出橡皮筋受到的拉力F与伸长量x的图像，如图（c）所示，则该橡皮筋的k值为________N/m，由通过计算得出该橡皮筋的弹性模量__________（保留两位有效数字）。 12．（10分）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．（12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）如图，边长为L的正方形区域及矩形区域内均存在电场强度大小为E、方向竖直向下且与边平行的匀强电场，右边有一半径为且与相切的圆形区域，切点为的中点，该圆形区域与区域内均存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。一带电粒子从b点斜向上射入电场后沿图中曲线运动，经边的中点进入区域，并沿直线通过该区域后进入圆形区域。所有区域均在纸面内，粒子始终在该纸面内运动，不计粒子重力。求： (1)粒子沿直线通过区域时的速度大小； (2)粒子的电荷量与质量之比； (3)粒子射出圆形区域时速度方向与进入圆形区域时速度方向的夹角。 15．（12分）如图所示是某弹射游戏简化装置，由安装在水平台面上的固定弹射器、水平直轨道、、和圆心为的竖直半圆轨道组成。的最高点与的右端点在同一竖直线上，且点略高于点。左端固定一竖直弹性板的木板静止在上。其上表面与相平，右端紧靠竖直边。游戏时滑块从点弹出，经过轨道、后平滑地滑上轨道和木板。已知可视为质点的滑块质量，木板质量，长度，的半径，滑块与木板间的动摩擦因数为，其余各处均光滑。滑块与弹簧、滑块与弹性板相互作用的过程中机械能损失忽略不计，不计滑块经过轨道连接处的能量损失，取10m/s2。 (1)若滑块恰好能通过点，求滑块通过点的速度大小； (2)若木板未固定，滑块与挡板恰好不相碰，求滑块经过点时对圆轨道的压力大小； (3)若木板固定，弹射器弹簧的弹性势能可在0~2.4J内调节，要使滑块最终静止在木板上，求弹簧弹性势能的范围及滑块静止时其与挡板的距离用表示。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 期中自编模拟卷2026-2027学年高三物理上学期 广东省深圳市适用 （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。 第一部分（选择题 共46分） 一、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．如图，某同学将乒乓球置于球拍中心，并推动乒乓球沿水平直线向前做变速运动，在运动过程中，球与球拍保持相对静止．忽略空气对乒乓球的影响，则（　　） A．乒乓球受到的合外力为零 B．乒乓球受到沿水平方向的合外力 C．球拍对乒乓球的作用力为零 D．球拍对乒乓球作用力的方向竖直向上 【答案】B 【详解】乒乓球受重力和球拍对乒乓球的作用力，沿水平直线向前做变速运动，乒乓球受到的合外力沿水平方向，球拍对乒乓球作用力斜向右上方，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 2．电磁波在日常生活中有着广泛的应用。下列说法正确的是（     ） A．在真空中，X射线的传播速度比无线电波的传播速度大 B．红外线应用在遥感技术中，是利用了它穿透本领强的特性 C．医院用X射线进行透视，是因为它是各种电磁波中穿透能力最强的 D．利用紫外线灭菌消毒，是因为紫外线具有较高的能量 【答案】D 【详解】A．所有电磁波在真空中的传播速度都等于光速，X射线和无线电波都属于电磁波，二者在真空中传播速度相等，故A错误； B．红外线应用在遥感技术中，是利用一切物体都在不停地辐射红外线，不同物体辐射的红外线特征不同，可通过红外探测器识别探测，并非利用其穿透本领强的特性，故B错误； C．射线的穿透能力比X射线更强，X射线不是所有电磁波中穿透能力最强的，故C错误； D．紫外线频率较高，根据光子能量公式可知，紫外线光子能量较高，足以破坏微生物的细胞核物质，因此可用于灭菌消毒，故D正确。 故选D。 3．如图所示的位置（x）-时间（t）图像和速度（v）-时间（t）图像为甲、乙、丙、丁四艘船在海面航行的运动情况，则下列说法正确的是（     ） A．甲船做直线运动，乙船做曲线运动 B．时间内，乙船的平均速率大于甲船的平均速率 C．丙、丁两船在时刻一定相距最远 D．时间内，丙船的平均速度小于丁船的平均速度 【答案】D 【详解】A．由于图像只能描述一维直线运动，其斜率的正负表示速度的方向，所以甲、乙两船都做直线运动，故A错误； B．由题图可知，在时间内，甲、乙两船做的都是单向直线运动，所以甲、乙两船在时间内的路程相等。已知平均速率等于路程与运动时间的比值，所以甲、乙两船在时间内的平均速率相等。故B错误； C．由于不知道丙、丁两船的初始位置，所以判断不了两船什么时候相距最远，故C错误； D．图像的图线与坐标轴围成的面积代表位移， 所以时间内，丁船的位移大于丙船的位移，根据平均速度公式 可知，时间内丙船的平均速度小于丁船的平均速度，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，已知静电力常量为，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 【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．目前用荧光粉照明的简要原理如下：在玻璃管中两极间加电压，使电子发射出来，撞击汞原子发出紫外线，紫外线照射到荧光粉上发出可见光。已知汞原子可能的能级为E1=-10.4 eV，E2=-5.5 eV，E3=-2.7 eV，E4=-1.6 eV，其紫外线主要是从E2到E1能级跃迁时放出的，某荧光粉在经此紫外线照射后发出540 nm的绿光。普朗克常量为6.63×10-34 J·s，下列说法中正确的是（    ） A．要使得汞原子产生紫外线，电子能量必须等于4.9 eV B．汞原子发出的紫外线的波长为253.7 nm C．大量处于n=5能级的汞原子，可以发出9种不同的光子 D．荧光粉发出的绿光可使处于基态的汞原子跃迁到更高的能级状态 【答案】B 【详解】A．电子为实物粒子，与汞原子碰撞时，只要电子能量≥汞原子从基态跃迁到所需的能量 即可实现激发，不需要恰好等于4.9eV，故A错误； B．汞原子从到跃迁释放紫外线，由光子能量公式 代入、、 解得，故B正确； C．大量处于能级的汞原子，跃迁产生的光子种类为种，不是9种，故C错误； D．绿光波长为540nm，其光子能量 小于基态汞原子跃迁到更高能级所需的最小能量4.9eV，无法使基态汞原子跃迁，故D错误。 故选B。 6．如图1是人站在力传感器上做下蹲、起跳动作的示意图，图2是力F随时间t变化的图像，图像中a~e各点均对应人的不同状态，根据图像可知（     ） A．此人在b点下蹲至最低点 B．此人在d点向上的速度达到最大 C．图像中c点位置对应人处于超重状态 D．图像中e点位置对应人处于失重状态 【答案】C 【详解】由图2可知，时人静止，此时支持力等于重力，即 A．在过程中，支持力，根据牛顿第二定律，加速度方向向下，人做加速下蹲运动；在点时，，加速度，此时人向下的速度达到最大；点之后，加速度向上，人做减速下蹲运动，直到速度减为零到达最低点。因此点不是最低点，故A错误； B．人从最低点开始向上起跳，在的阶段，加速度向上，人做加速运动。点时最大，根据，此时加速度最大，但速度仍在增加；直到减小至等于时，加速度为零，向上的速度达到最大。因此点速度不是最大，故B错误； C．图像中点位置，支持力，根据牛顿第二定律，加速度方向向上，人处于超重状态，故C正确； D．图像中点位置，支持力，加速度方向向上，人处于超重状态，故D错误。 故选C。 7．悬索桥需要通过高强螺杆压紧索夹以产生额外的压力FN，从而增加索夹与主缆间的最大静摩擦力，防止其沿主缆下滑，其简化结构如图所示。已知主缆与水平方向夹角为θ，吊索对索夹竖直向下的拉力为F，索夹与主缆间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，两者间滑动摩擦因数为μ，忽略索夹、吊索质量，则FN的最小值应为（     ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】对索夹进行受力分析，索夹受到竖直向下的拉力，高强螺杆提供的垂直主缆向上的压紧力，主缆垂直主缆向下的正压力和沿主缆向上的静摩擦力。将拉力正交分解为沿主缆向下的分力 和垂直主缆向下的分力 此时接触面的总正压力为 因此最大静摩擦力为 当取最小值时，索夹刚好不下滑，最大静摩擦力与下滑驱动力平衡 解得螺杆垂直主缆向上的压力的最小值 故选C。 二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分．在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得6分，部分选对的得部分分，有选错的得0分． 8．“嫦娥七号”探测器计划于2026年8月发射，开启人类对月球南极区域勘查任务。“嫦娥七号”探测器被月球捕获进入月球轨道的部分过程如图所示，探测器在椭圆轨道1运行经过点时变轨进入椭圆轨道2，在轨道2上经过点时再次变轨进入圆轨道3（忽略变轨时质量变化）。三个轨道相切于点，点是轨道2上离月球最远的点（选项中速度、机械能以及引力势能中出现的1、2、3分别对应轨道1、2、3上的物理量）。则探测器（     ） A．在轨道2上、点的速度大小关系： B．在轨道2上点的速度与在轨道3上点的速度大小关系： C．在三个轨道上机械能大小关系： D．在三个轨道上点的引力势能大小关系： 【答案】AC 【详解】A．根据开普勒第二定律可知，探测器在轨道2的近月点（点）的速度大于在远月点（点）的速度，即，故A正确； B．探测器在轨道2上经过点时，需减速做向心运动才能进入圆轨道3，即，故B错误； C．探测器在轨道1上经过点时减速做向心运动进入轨道2，在轨道2上经过点时再次减速做向心运动进入轨道3，因减速变轨过程发动机做负功，探测器的机械能减小，所以三个轨道上机械能大小关系为，故C正确； D．引力势能仅与探测器到月球中心的距离有关，因三个轨道在点距月球中心的距离相同，故在三个轨道上点的引力势能大小相等，即，故D错误。 故选AC。 9．如图为某燃气灶点火装置的原理图。直流电经转换器输出，经原、副线圈匝数分别为n1和n2的变压器升压至峰值大于10kV，就会在打火针和金属板间引发电火花，实现点火。下列正确的是（　　） A． B． C．原线圈两端电压最大值为 D．副线圈输出电压的频率为50Hz 【答案】AD 【详解】ABC．输入电压，原线圈电压最大值，变压器电压最大值关系，要求 即 所以，A正确，BC错误。 D．由表达式知，根据 得 变压器不改变交流电频率，所以副线圈频率为，D正确。 故选AD。 10．如图所示，倾角为的光滑斜面固定在水平地面上，一轻质弹簧一端与垂直固定在斜面上的挡板相连，另一端与物块B栓接，劲度系数为k。物块A紧靠着物块B，物块与斜面均静止。现用一沿斜面向上的力F作用于A，使A、B两物块一起沿斜面做加速度大小为的匀加速直线运动直到A、B分离。物块A质量为m，物块B质量为2m，重力加速度为g，。下列说法中正确的是（     ） A．A、B分离瞬间弹簧弹力大小为 B．施加拉力的瞬间，A、B间的弹力大小为 C．拉力F的最大值为0.8mg D．在A、B分离前整个过程中A的位移为 【答案】ABC 【详解】AB．施加拉力F之前，A、B整体受力平衡，根据平衡条件，则有 解得 施加F瞬间，物体A、B加速度大小为 对A、B整体，根据牛顿第二定律可得 对A，根据牛顿第二定律可得 联立解得 分离时，物体A、B之间作用力为0，对B根据牛顿第二定律可得 解得，故AB正确； C．由题可知，整个过程中拉力F一直增大， A、B分离瞬间，物体A、B之间作用力为0，F最大，对A根据牛顿第二定律可得 解得，故C正确； D．由题可知，开始时弹簧的压缩量为 A、B分离时，弹簧的压缩量为 在A、B分离前整个过程中A的位移为，故D错误。 故选ABC。 第二部分（非选择题 共54分） 三、非选择题：本题共5小题，共54分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。 11．（8分）某学习小组利用如图（a）所示的实验装置测量圆形橡皮筋的弹性模量，在弹性限度内，橡皮筋像弹簧一样，弹力大小F与伸长量x成正比，即，k值与橡皮筋的原长L、横截面积S有关，理论与实践都表明，其中Y在材料力学上称之为弹性模量。    （1）在国际单位制中，弹性模量Y的单位应该是________。 A．N　　B．m　　C．N/m　　D． （2）先利用刻度尺测量圆形橡皮筋的原长L=20.00cm，再利用螺旋测微器测量橡皮筋处于原长时的直径D，如图（b）所示，则________mm。 （3）作出橡皮筋受到的拉力F与伸长量x的图像，如图（c）所示，则该橡皮筋的k值为________N/m，由通过计算得出该橡皮筋的弹性模量__________（保留两位有效数字）。 【答案】 D 2.150 312.5 【详解】（1）[1]根据表达式，可得 已知k的单位是N/m，L的单位m，S的单位是，所以Y的单位是。 故选D。 （2）[2] 由图（b）可知，螺旋测微器的读数为 则橡皮筋处于原长时的直径为2.150mm。 （3）[3][4] 根据可知，图像的斜率大小等于劲度系数大小，由图像求出劲度系数为 根据，可得 12．（10分）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】 甲 【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．（12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。 【答案】(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）如图，边长为L的正方形区域及矩形区域内均存在电场强度大小为E、方向竖直向下且与边平行的匀强电场，右边有一半径为且与相切的圆形区域，切点为的中点，该圆形区域与区域内均存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。一带电粒子从b点斜向上射入电场后沿图中曲线运动，经边的中点进入区域，并沿直线通过该区域后进入圆形区域。所有区域均在纸面内，粒子始终在该纸面内运动，不计粒子重力。求： (1)粒子沿直线通过区域时的速度大小； (2)粒子的电荷量与质量之比； (3)粒子射出圆形区域时速度方向与进入圆形区域时速度方向的夹角。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）带电粒子在区域做直线运动，则有电场力与洛伦兹力平衡，可知粒子带正电，经边的中点速度水平向右，设粒子到达边的中点速度大小为，带电荷量为，质量为，由平衡条件则有 解得 （2）粒子从b点到边的中点的运动，可逆向看作从边的中点到b点的类平抛运动，设运动时间为，加速度大小为，由牛顿第二定律可得 由类平抛运动规律可得 联立解得粒子的电荷量与质量之比 （3）粒子从中点射出到圆形区域做匀圆周运动，设粒子的运动半径为，由洛伦兹力提供向心力可得 解得 粒子在磁场中运动轨迹图如图所示，由图可知，粒子沿半径方向射入，又沿半径方向射出，设粒子射出圆形区域时速度方向与进入圆形区域时速度方向的夹角为，由几何关系可知 可得 则有 15．（12分）如图所示是某弹射游戏简化装置，由安装在水平台面上的固定弹射器、水平直轨道、、和圆心为的竖直半圆轨道组成。的最高点与的右端点在同一竖直线上，且点略高于点。左端固定一竖直弹性板的木板静止在上。其上表面与相平，右端紧靠竖直边。游戏时滑块从点弹出，经过轨道、后平滑地滑上轨道和木板。已知可视为质点的滑块质量，木板质量，长度，的半径，滑块与木板间的动摩擦因数为，其余各处均光滑。滑块与弹簧、滑块与弹性板相互作用的过程中机械能损失忽略不计，不计滑块经过轨道连接处的能量损失，取10m/s2。 (1)若滑块恰好能通过点，求滑块通过点的速度大小； (2)若木板未固定，滑块与挡板恰好不相碰，求滑块经过点时对圆轨道的压力大小； (3)若木板固定，弹射器弹簧的弹性势能可在0~2.4J内调节，要使滑块最终静止在木板上，求弹簧弹性势能的范围及滑块静止时其与挡板的距离用表示。 【答案】(1) (2)9N (3) ，（）；（）；（）；（） 【详解】（1）滑块恰好通过竖直半圆轨道最高点D时，重力完全提供向心力，有 解得 （2）滑块与挡板恰好不相碰，说明滑块滑上木板后，刚好到达木板左端（弹性板处）时与木板共速，从D点滑到木板上两者共速的过程，滑块与木板组成的系统水平方向不受外力，根据动量守恒有 根据能量守恒定律有 联立解得 从B点到D点，轨道光滑，由机械能守恒定律有 在B点，轨道支持力与重力的合力提供向心力，有 解得 根据牛顿第三定律，滑块对圆轨道的压力大小为9N。 （3）滑块恰能通过D点，有 滑块滑上木板后，若恰与挡板碰撞，则有 当时，有 解得 滑块滑上木板后，若与挡板碰撞1次，恰好到达挡板右边缘，则有 当时，有 解得 若滑块恰能与挡板碰撞2次，则有 当时，有 解得 滑块与挡板碰撞2次，恰好到达挡板最右端时，有 当时，有 解得 综上可知弹性势能的范围为 滑块静止时其与挡板的距离为（）；（）；（）；（） 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $