精品解析：湖南邵东市第一中学2026-2027学年高三上学期第四次监测物理试题

2026年下学期高三第四次监测物理试卷 试卷满分：100分，考试时间：75分钟 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. 全球首场“人机共跑”21.0975公里的半程马拉松赛事中，人形机器人“天工Ultra”以2小时40分24秒夺冠，“天工Ultra” 身高约1.8米、体重约55公斤。下列说法正确的是（　　） A. 21.0975公里表示的是位移大小 B. 2小时40分24秒表示的是时刻 C. 计算“天工Ultra”的平均速率时可以将其视为质点 D. “天工Ultra”的平均速率约为20公里/小时 2. 如图甲所示是春节贴春联的示意图，简化图如图乙所示，梯子斜靠在光滑的竖直墙壁上，下端放在粗糙的水平地面上。对于人用手扶着梯子、脚踩在梯子上缓慢向上爬的过程，下列说法正确的是（　　） A. 地面对梯子的支持力逐渐变大 B. 地面对梯子的摩擦力可能为0 C. 地面对梯子的作用力竖直向上 D. 人对梯子的作用力竖直向下 3. 卡车以速度v在平直公路匀速行驶（车轮不打滑），车轮半径为R，其边缘一质点P（图中未画出）的轨迹如图中虚线所示，B为轨迹的最高点，A为轨迹的最低点。质点从最高点B运动至最低点A的过程中，质点P所受重力的瞬时功率变化情况是（ ） A. 先增大后减小 B. 先减小后增大 C. 一直逐渐增大 D. 一直逐渐减小 4. 如图所示，两根完全相同的轻质橡皮条的一端分别拴接蜂鸣器和，另一端均穿过同一根竖直管并固定于管的底部。蜂鸣器和在同一水平面内做匀速圆周运动。已知橡皮条位于管内的长度恰好等于其原长，橡皮条的弹力遵循胡克定律，橡皮条始终处于弹性限度内。不计空气阻力与一切摩擦，则蜂鸣器的质量与蜂鸣器的质量大小关系为（ ） A. B. C. D. 无法确定 5. “空气充电宝”是一种通过压缩空气实现储能的装置，可在用电低谷时储存能量、用电高峰时释放能量。“空气充电宝”某个工作过程中，一定质量理想气体的p-T图像如图所示。该过程对应的p-V图像可能是（　　） A. B. C. D. 6. 打铁花是一种流传于我国豫晋地区的民间传统焰火表演艺术，也是国家级非物质文化遗产。图（a）为打铁花的一种表现形式：将熔化的铁水用柳木勺或其他工具舀起后，向空中抛去，从而产生大量火星，形成极为壮观的场景。若某次抛出铁水简化为图（b）所示，产生的火星以相同的速率v0=从与水平方向成30°~60°夹角范围同时斜向上抛出，可视为从同一点抛出，抛出点离地面的高度为h，重力加速度为g，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ） A. 所有火星落地时速度相同 B. 所有火星从抛出到落地过程中，速度的变化量相同 C. 所有火星落地之前任意时刻在空中形成一条美丽的圆弧曲线 D. 经过时间，所有火星刚好全部落到地面 7. 如图所示，平行导轨abc由半径为r=0.2 m的四分之一光滑圆弧导轨与光滑水平导轨组成，其右端与光滑水平导轨衔接，导轨abc部分宽度为，导轨部分宽度为，bc段轨道和段轨道都足够长，水平部分处于竖直向上、大小B=1 T的匀强磁场中，将质量相等的金属棒P和Q分别置于轨道上的ab段和段，且与轨道垂直。P、Q棒接入电阻均为，导轨电阻不计，Q棒静止，让P棒从距水平导轨高为r处由静止释放，重力加速度g取，下列说法正确的是（ ） A. P棒滑至水平轨道瞬间对轨道的压力大小为2mg B. P棒滑至水平轨道瞬间，Q棒受到的安培力大小为4 N C. 稳定时Q棒的动能是P棒动能的4倍 D. Q棒最终的速度大小为0.4 m/s 二、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. 如图所示为一质点做匀变速直线运动的位移—时间图像，其中PQ为图线在P点处的切线。下列说法正确的是（　　） A. 该图像可能为椭圆的一部分 B. 时间内质点的平均速度为 C. 时刻质点的瞬时速度为 D. 质点经过的中点时的速度小于 9. 某电路如图所示，闭合开关，当滑动变阻器的滑片P位于a端，电路稳定时电流表示数I1=I0，电压表示数为U1，此时电动机不转；当滑动变阻器的滑片P位于b端，电路稳定时电流表示数I2=3I0，电压表示数为U2=4U1，此时电动机正常工作。已知电源内阻为r，R1=r，电动机内阻，电容器的电容为C，电流表和电压表可视为理想电表，则（　　） A. 电源电动势为9I0r B. 滑动变阻器最大阻值为 C. 电动机正常工作时输出功率为 D. 滑片P从a缓慢移到b过程中通过R3的电荷量为 10. 如图为某食品加工厂里的全自动面包切割输送装置的示意图。在生产过程中，推送平台将面包条以恒定的速度向传送带输送，在推送平台末端有一切割器，将面包条切割成宽为的长方体面包坯，切割下的面包坯立刻落在传送带上，传送带始终以（）的速度向右匀速转动，将切割好的面包坯运送到传送带的另一端并拉大面包坯间的距离。已知每块面包坯的质量均为，面包坯与传送带间的动摩擦因数处处相同，传送带足够长，下列说法正确的是（　　） A. 切割器切割时的速度方向竖直向下 B. 面包坯加速过程中的加速度大小为 C. 传送带上相邻两面包坯间的最大距离为 D. 带动传送带的电机相对于空转时平均功率至少增加了 三、非选择题：本题共5小题，共57分。 11. 某同学设计如图所示的实验装置测量木块与木板间的动摩擦因数，操作步骤如下： ①将砝码放入托盘中，用细线连接木块与托盘，调整木板的倾角，使木块沿木板匀速上滑； ②测量并记录砝码和托盘的总质量m、木块的质量M、斜面的长度s和斜面的高度h； ③改变砝码和托盘的总质量、木块的质量，重复以上步骤，可得到多组m、M的数据，并作出图像。 （1）本实验______（填“需要”或“不需要”）满足。 （2）若图像的斜率为k，则动摩擦因数______。 （3）若该同学测质量时忘记测量托盘的质量，仅将砝码的质量记为m，则动摩擦因数的测量结果______（填“偏大”“偏小”或“准确”）。 12. 某实验小组要探究一金属丝的阻值随气压变化的规律，搭建了如图（a）所示的装置。电阻测量原理如图（b）所示，E是电源，V为电压表，A为电流表。 （1）保持玻璃管内压强为1个标准大气压，电流表示数为100mA，电压表量程为3V，表盘如图（c）所示，示数为________V，此时金属丝阻值的测量值R为________Ω（保留3位有效数字）； （2）打开抽气泵，降低玻璃管内气压p，保持电流I不变，读出电压表示数U，计算出对应的金属丝阻值； （3）根据测量数据绘制R—p关系图线，如图（d）所示； （4）如果玻璃管内气压是0.5个标准大气压，保持电流为100mA，电压表指针应该在图（c）指针位置的________侧（填“左”或“右”）； （5）若电压表是非理想电压表，则金属丝电阻的测量值________真实值（填“大于”“小于”或“等于”）。 13. 物理学中有一些经典实验通过巧妙的设计使用简陋的器材反映了深刻的物理本质，例如伽利略的斜面实验就揭示了匀变速直线运动的规律。某同学用现代实验器材改进伽利略的经典斜面实验，如图甲所示，他让小球以某一确定的初速度从固定斜面顶端O点滚下，经过A、B两个传感器，其中B传感器固定在斜面底端，测出了A、B间的距离x及小球在A、B间运动的时间t。改变A传感器的位置，多次重复实验，计算机作出图像如图乙所示。请回答下列问题： （1）小球在斜面上运动的加速度大小为多少？ （2）小球在顶端O处的速度大小为多少？ （3）固定斜面的长度为多少？ 14. 9世纪后期，对阴极射线的本质的认识有两种观点。一种观点认为阴极射线是电磁辐射，另一种观点认为阴极射线是带电粒子。1897年，汤姆孙判断出该射线的电性，并求出了这种粒子的比荷，为确定阴极射线的本质作出了重要贡献。假设你是当年“阴极射线是带电粒子”观点的支持者，请回答下列问题： （1）如图所示的真空玻璃管内，阴极K发出的粒子经加速后形成一束射线，以平行于金属板CD的速度进入该区域，在C、D间施加电压，使极板D的电势高于极板C，射在屏上O点下方。判断射线粒子的电性？ （2）已知C、D极板间的距离为，在C、D间施加电压U，使极板D的电势高于极板C，同时施加一个磁感应强度为的匀强磁场，可以保持射线依然射到O点。求该匀强磁场的方向和此时阴极射线的速度大小。 （3）撤去磁场，射线射在屏上P点。已知极板的长度为，极板区的中点M到荧光屏中点O的距离为，磁感应强度为B，P到O的距离为。试求该粒子的比荷。 15. 如图所示，一轻质弹簧一端固定在竖直墙上，另一端与质量为的物块A相连，弹簧的劲度系数为。初始时，物块A静止在粗糙水平面的点，物块A与水平面之间的动摩擦因数为，弹簧处于原长。光滑的、半径为的四分之一圆弧体B质量为静止在水平面上，弧面的最低点刚好与水平面相切，与相距足够远。质量为的物块C锁定在圆弧面的最高点。现用一水平向左的推力将物块A缓慢向左推动距离为到达时，撤去推力，同时解除锁定，将物块C由静止释放，物块C与物块A发生的碰撞为弹性碰撞。不计物块C的大小，忽略物块C与圆弧体和水平面之间的摩擦力，水平面足够长，弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度取，可能用到的物理公式有：弹簧的弹性势能，其中为弹簧的形变量；弹簧振子做简谐运动的周期，求： （1）在物块从缓慢向左运动到的过程中，水平推力做的功； （2）圆弧体B的最终速度大小； （3）物块A从开始运动到最终静止的过程中，物块A和水平面之间摩擦产生的热量（结果要求保留一位小数）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026年下学期高三第四次监测物理试卷 试卷满分：100分，考试时间：75分钟 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. 全球首场“人机共跑”21.0975公里的半程马拉松赛事中，人形机器人“天工Ultra”以2小时40分24秒夺冠，“天工Ultra” 身高约1.8米、体重约55公斤。下列说法正确的是（　　） A. 21.0975公里表示的是位移大小 B. 2小时40分24秒表示的是时刻 C. 计算“天工Ultra”的平均速率时可以将其视为质点 D. “天工Ultra”的平均速率约为20公里/小时 【答案】C 【解析】 【详解】A．21.0975公里表示的是路程移大小，故A错误； B．2小时40分24秒表示的是时间间隔，故B错误； C．计算“天工Ultra”的平均速率时，“天工Ultra”的形状和体积对所研究问题的影响能够忽略，此时可以将其视为质点，故C正确； D．“天工Ultra”的平均速率，故D错误。 故选C。 2. 如图甲所示是春节贴春联的示意图，简化图如图乙所示，梯子斜靠在光滑的竖直墙壁上，下端放在粗糙的水平地面上。对于人用手扶着梯子、脚踩在梯子上缓慢向上爬的过程，下列说法正确的是（　　） A. 地面对梯子的支持力逐渐变大 B. 地面对梯子的摩擦力可能为0 C. 地面对梯子的作用力竖直向上 D. 人对梯子的作用力竖直向下 【答案】D 【解析】 【详解】AB．对人和梯子组成的系统受力分析，竖直方向受力为重力、地面支持力，二力平衡，支持力大小不变，水平方向受到墙壁向右的弹力和地面水平向左的摩擦力，摩擦力不为0，故AB错误； C．地面对梯子的作用力为地面支持力和摩擦力的合力，不是竖直向上，故C错误； D．对人受力分析，人受到的重力和梯子对人的作用力，两者等大反向合力为0，又根据牛顿第三定律，人对梯子的作用力与梯子对人的作用力等大反向，故D正确。 故选D。 3. 卡车以速度v在平直公路匀速行驶（车轮不打滑），车轮半径为R，其边缘一质点P（图中未画出）的轨迹如图中虚线所示，B为轨迹的最高点，A为轨迹的最低点。质点从最高点B运动至最低点A的过程中，质点P所受重力的瞬时功率变化情况是（ ） A. 先增大后减小 B. 先减小后增大 C. 一直逐渐增大 D. 一直逐渐减小 【答案】A 【解析】 【详解】车轮不打滑匀速滚动时，边缘质点P的运动是随车轮平动和绕车轮匀速转动的合运动，也就是摆线运动。重力的瞬时功率公式为 其中是质点竖直分速度。在最高点B位置时，质点的合速度为平动速度与转动速度叠加，两个速度均为水平向左，合速度大小为2v，方向水平，因此竖直分速度为0，则重力的瞬时功率为零；在最低点A位置时，质点的速度为平动速度与转动速度叠加，合速度为零，竖直分速度为零，重力的瞬时功率也为零。由上述分析可知在最高点和最低点其重力的瞬时功率均为零，而在其他位置重力的瞬时功率不为零，所以从最高点到最低点重力的瞬时功率先增大后减小。 故选A。 4. 如图所示，两根完全相同的轻质橡皮条的一端分别拴接蜂鸣器和，另一端均穿过同一根竖直管并固定于管的底部。蜂鸣器和在同一水平面内做匀速圆周运动。已知橡皮条位于管内的长度恰好等于其原长，橡皮条的弹力遵循胡克定律，橡皮条始终处于弹性限度内。不计空气阻力与一切摩擦，则蜂鸣器的质量与蜂鸣器的质量大小关系为（ ） A. B. C. D. 无法确定 【答案】B 【解析】 【详解】设橡皮条伸出管外的长度为，橡皮条劲度系数为，由于管内长度等于原长，因此橡皮条的伸长量就是，根据胡克定律，橡皮条弹力大小为。 设橡皮条与竖直方向的夹角为，竖直方向合力为零 可得 由几何关系可知，就是蜂鸣器到竖直管口的竖直高度，也就是两个蜂鸣器共同的水平面到管口的竖直距离，本题中、在同一水平面，因此二者的完全相等。 整理可得​：由于两根橡皮条完全相同、同，两蜂鸣器的竖直高度相同，所以两蜂鸣器的质量相同，故选B。 【点睛】 5. “空气充电宝”是一种通过压缩空气实现储能的装置，可在用电低谷时储存能量、用电高峰时释放能量。“空气充电宝”某个工作过程中，一定质量理想气体的p-T图像如图所示。该过程对应的p-V图像可能是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据 可得 从a到b，气体压强不变，温度升高，则体积变大；从b到c，气体压强减小，温度降低，因c点与原点连线的斜率小于b点与原点连线的斜率，c态的体积大于b态体积。 故选B。 6. 打铁花是一种流传于我国豫晋地区的民间传统焰火表演艺术，也是国家级非物质文化遗产。图（a）为打铁花的一种表现形式：将熔化的铁水用柳木勺或其他工具舀起后，向空中抛去，从而产生大量火星，形成极为壮观的场景。若某次抛出铁水简化为图（b）所示，产生的火星以相同的速率v0=从与水平方向成30°~60°夹角范围同时斜向上抛出，可视为从同一点抛出，抛出点离地面的高度为h，重力加速度为g，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ） A. 所有火星落地时速度相同 B. 所有火星从抛出到落地过程中，速度的变化量相同 C. 所有火星落地之前任意时刻在空中形成一条美丽的圆弧曲线 D. 经过时间，所有火星刚好全部落到地面 【答案】C 【解析】 【详解】A．速度是矢量，不仅有大小还有方向。不同抛射角抛出的火星，落地时速度方向不同，因此速度不同，A错误； B．斜抛运动加速度恒为重力加速度，速度变化量。不同抛射角的火星运动时间不同，因此速度变化量不同，B错误； C．我们选取以抛出点为初始位置，做自由落体运动的参考系来分析： 所有火星相对这个自由落体参考系的加速度为0，即所有火星在该参考系中都做匀速直线运动 所有火星到该参考系原点（自由落体的那个点）的距离都是，因此所有火星在该参考系中都分布在半径为的圆上，C正确； D．火星落地时竖直方向满足 代入，计算抛射角最小 可得落地时间 ​​，说明​​时，仍有火星未落地，D错误。 故选 C。 7. 如图所示，平行导轨abc由半径为r=0.2 m的四分之一光滑圆弧导轨与光滑水平导轨组成，其右端与光滑水平导轨衔接，导轨abc部分宽度为，导轨部分宽度为，bc段轨道和段轨道都足够长，水平部分处于竖直向上、大小B=1 T的匀强磁场中，将质量相等的金属棒P和Q分别置于轨道上的ab段和段，且与轨道垂直。P、Q棒接入电阻均为，导轨电阻不计，Q棒静止，让P棒从距水平导轨高为r处由静止释放，重力加速度g取，下列说法正确的是（ ） A. P棒滑至水平轨道瞬间对轨道的压力大小为2mg B. P棒滑至水平轨道瞬间，Q棒受到的安培力大小为4 N C. 稳定时Q棒的动能是P棒动能的4倍 D. Q棒最终的速度大小为0.4 m/s 【答案】C 【解析】 【详解】A．棒下滑过程机械能守恒，有 解得棒滑至水平轨道瞬间的速度 在最低点由牛顿第二定律得 解得 由牛顿第三定律知棒对轨道的压力大小为，故A错误； B．棒滑至水平轨道瞬间，回路感应电动势 感应电流 棒受到的安培力 联立解得，故B错误； CD．当两棒速度稳定时，回路电流为零，有 即 对两棒分别应用动量定理，对棒有 对棒有 两式相比得 联立解得， 稳定时棒的动能 棒的动能 则，故C正确，D错误。 故选C。 二、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. 如图所示为一质点做匀变速直线运动的位移—时间图像，其中PQ为图线在P点处的切线。下列说法正确的是（　　） A. 该图像可能为椭圆的一部分 B. 时间内质点的平均速度为 C. 时刻质点的瞬时速度为 D. 质点经过的中点时的速度小于 【答案】BC 【解析】 【详解】A．质点做匀变速直线运动，其位移—时间图像为抛物线。故A错误； B．时间内质点的平均速度等于这段时间内所发生的位移与时间之比，即。故B正确； C．图线在P点的斜率为时刻质点的瞬时速度。故C正确； D．由图可知质点做匀减速直线运动。设质点初速度，P点的速度，时间内的图如下 时间内质点的平均速度等于中间时刻的瞬时速度 图线与t轴围成的面积表示位移，显然时间内的位移已经过半，则中点时的速度在时刻之前，大于中间时刻的速度。故D错误。 故选BC。 9. 某电路如图所示，闭合开关，当滑动变阻器的滑片P位于a端，电路稳定时电流表示数I1=I0，电压表示数为U1，此时电动机不转；当滑动变阻器的滑片P位于b端，电路稳定时电流表示数I2=3I0，电压表示数为U2=4U1，此时电动机正常工作。已知电源内阻为r，R1=r，电动机内阻，电容器的电容为C，电流表和电压表可视为理想电表，则（　　） A. 电源电动势为9I0r B. 滑动变阻器最大阻值为 C. 电动机正常工作时输出功率为 D. 滑片P从a缓慢移到b过程中通过R3的电荷量为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．滑片在端时，电动机不转，为纯电阻，电压表测和电动机的总电压。已知，电动机内阻，电流，因此电压表示数 滑片在端时，滑动变阻器接入阻值为，电动机正常转动，已知，因此 根据闭合电路欧姆定律，此时 代入，，得 因此电源电动势，故A正确； B．滑片在端时，根据闭合电路欧姆定律 代入、，得 解得，故B错误； C．电动机正常工作时，的电压 因此电动机两端电压 电动机输出功率为输入功率减去内阻热功率，有，故C正确； D．稳定时电容支路无电流，电容电压等于电动机两端的电压，则在端，有 在端，有 电荷量变化，故D错误。 故选AC。 10. 如图为某食品加工厂里的全自动面包切割输送装置的示意图。在生产过程中，推送平台将面包条以恒定的速度向传送带输送，在推送平台末端有一切割器，将面包条切割成宽为的长方体面包坯，切割下的面包坯立刻落在传送带上，传送带始终以（）的速度向右匀速转动，将切割好的面包坯运送到传送带的另一端并拉大面包坯间的距离。已知每块面包坯的质量均为，面包坯与传送带间的动摩擦因数处处相同，传送带足够长，下列说法正确的是（　　） A. 切割器切割时的速度方向竖直向下 B. 面包坯加速过程中的加速度大小为 C. 传送带上相邻两面包坯间的最大距离为 D. 带动传送带的电机相对于空转时平均功率至少增加了 【答案】CD 【解析】 【详解】A．由题知，面包坯有向右的速度，为将面包坯切割成宽为的长方体面包坯，则切割器的速度方向应斜向右下方，其水平方向的分速度与大小相等，方向相同，故A错误； BC．面包坯以速度前进，每次切下一块长度为L的面包坯，则切割时间间隔为 每一个切割时间间隔，就有一块新面包坯落到传送带上，因，故每一块新面包坯都是先加速后匀速。设第一块面包坯在时刻落到传送带上，初速，先加速到，后以匀速，第二块面包坯在时刻落到传送带上，初速，先加速到，后以匀速，故当两块面包坯的速度相等时，两者间的距离最大，设面包坯从加速到的时间为，则在时间内，第一块面包坯的位移为 第二块面包坯的位移 则两者间的距离最大为 加速度应为，故B错误，C正确； D．因每一块新面包坯都是先加速后匀速，故每一块新面包坯增加的动能为 在加速阶段，新面包坯相对传送带滑动，加速的时间为 其中 则传送带对应的位移为 新面包坯的位移为 则新面包坯相对传送带的位移为 摩擦产生的热量为 联立解得 故电机对单块面包坯做的总功 又知切割周期为 故带动传送带的电机相对于空转时平均功率至少增加了，故D正确。 故选CD。 三、非选择题：本题共5小题，共57分。 11. 某同学设计如图所示的实验装置测量木块与木板间的动摩擦因数，操作步骤如下： ①将砝码放入托盘中，用细线连接木块与托盘，调整木板的倾角，使木块沿木板匀速上滑； ②测量并记录砝码和托盘的总质量m、木块的质量M、斜面的长度s和斜面的高度h； ③改变砝码和托盘的总质量、木块的质量，重复以上步骤，可得到多组m、M的数据，并作出图像。 （1）本实验______（填“需要”或“不需要”）满足。 （2）若图像的斜率为k，则动摩擦因数______。 （3）若该同学测质量时忘记测量托盘的质量，仅将砝码的质量记为m，则动摩擦因数的测量结果______（填“偏大”“偏小”或“准确”）。 【答案】（1）不需要 （2） （3）准确 【解析】 【小问1详解】 本实验利用平衡条件测量动摩擦因数，系统做匀速直线运动，加速度为零。对托盘和砝码分析，由平衡条件可知细线拉力 对木块分析，沿斜面方向由平衡条件可知 联立可得 在此过程中，细线拉力严格等于托盘和砝码的总重力，不存在系统误差，因此不需要满足的条件。 【小问2详解】 由平衡方程 整理得 根据几何关系，斜面倾角满足， 图像的斜率 代入三角函数值得 解得 【小问3详解】 设托盘质量为，实际悬挂总质量为。根据平衡条件有 整理得 作图像时，为常数，仅影响图像的纵轴截距，不改变图像的斜率。动摩擦因数是通过斜率计算得出的，既然斜率测量值不变，则动摩擦因数的测量结果准确。 12. 某实验小组要探究一金属丝的阻值随气压变化的规律，搭建了如图（a）所示的装置。电阻测量原理如图（b）所示，E是电源，V为电压表，A为电流表。 （1）保持玻璃管内压强为1个标准大气压，电流表示数为100mA，电压表量程为3V，表盘如图（c）所示，示数为________V，此时金属丝阻值的测量值R为________Ω（保留3位有效数字）； （2）打开抽气泵，降低玻璃管内气压p，保持电流I不变，读出电压表示数U，计算出对应的金属丝阻值； （3）根据测量数据绘制R—p关系图线，如图（d）所示； （4）如果玻璃管内气压是0.5个标准大气压，保持电流为100mA，电压表指针应该在图（c）指针位置的________侧（填“左”或“右”）； （5）若电压表是非理想电压表，则金属丝电阻的测量值________真实值（填“大于”“小于”或“等于”）。 【答案】 ①. 1.23 ②. 12.3 ③. 右 ④. 小于 【解析】 【详解】（1）[1]电压表量程为0—3V，分度值为0.1V，则电压表读数需估读一位，读数为1.23V，范围在1.23—1.26V均可。 [2]根据欧姆定律可知，金属丝的测量值 （4）[3]根据图（d）可知气压越小电阻越大，再根据 U = IR 可知压强p减小，则电阻R增大，故电压增大，电压表的指针位置应该在题图（c）中指针位置的右侧。 （5）[4]电流表采用外接法会导致电压表分流，即 ， 即I测偏大，故R测 < R真。 13. 物理学中有一些经典实验通过巧妙的设计使用简陋的器材反映了深刻的物理本质，例如伽利略的斜面实验就揭示了匀变速直线运动的规律。某同学用现代实验器材改进伽利略的经典斜面实验，如图甲所示，他让小球以某一确定的初速度从固定斜面顶端O点滚下，经过A、B两个传感器，其中B传感器固定在斜面底端，测出了A、B间的距离x及小球在A、B间运动的时间t。改变A传感器的位置，多次重复实验，计算机作出图像如图乙所示。请回答下列问题： （1）小球在斜面上运动的加速度大小为多少？ （2）小球在顶端O处的速度大小为多少？ （3）固定斜面的长度为多少？ 【答案】（1）4m/s2 （2）4m/s （3）6m 【解析】 【小问1详解】 根据位移时间关系 根据速度时间关系可得 变形可得 结合图线可得， 所以 【小问2详解】 当A传感器放置在O点时，传感器所测时间最长，对应图像上横坐标的最小值，即 所以 根据速度时间关系可得 代入数据解得 【小问3详解】 固定斜面的长度为 14. 9世纪后期，对阴极射线的本质的认识有两种观点。一种观点认为阴极射线是电磁辐射，另一种观点认为阴极射线是带电粒子。1897年，汤姆孙判断出该射线的电性，并求出了这种粒子的比荷，为确定阴极射线的本质作出了重要贡献。假设你是当年“阴极射线是带电粒子”观点的支持者，请回答下列问题： （1）如图所示的真空玻璃管内，阴极K发出的粒子经加速后形成一束射线，以平行于金属板CD的速度进入该区域，在C、D间施加电压，使极板D的电势高于极板C，射在屏上O点下方。判断射线粒子的电性？ （2）已知C、D极板间的距离为，在C、D间施加电压U，使极板D的电势高于极板C，同时施加一个磁感应强度为的匀强磁场，可以保持射线依然射到O点。求该匀强磁场的方向和此时阴极射线的速度大小。 （3）撤去磁场，射线射在屏上P点。已知极板的长度为，极板区的中点M到荧光屏中点O的距离为，磁感应强度为B，P到O的距离为。试求该粒子的比荷。 【答案】（1）负电 （2）磁场方向应垂直纸面向外， （3） 【解析】 【小问1详解】 D板电势高于C板，电场方向由D指向C，即竖直向上。粒子最终射在O点下方，说明粒子受到的电场力竖直向下，与电场方向相反，因此射线粒子带负电。 【小问2详解】 粒子带负电，速度水平向右，电场力竖直向下。要使粒子仍沿直线射到O点，洛伦兹力必须竖直向上，与电场力平衡。由左手定则判断，磁场方向应垂直纸面向外。 设电子的速度大小为v，则由平衡条件有， 所以 【小问3详解】 撤去磁场后，粒子在极板间做类平抛运动。设粒子电荷量大小为，质量为，则加速度 粒子在极板间运动时间，出极板时竖直分速度 出极板时竖直偏转位移 由于M是极板区中点，极板右端到屏的水平距离为 出极板后粒子做匀速直线运动，继续偏转 总偏转距离 代入 解得 粒子为电子，则 15. 如图所示，一轻质弹簧一端固定在竖直墙上，另一端与质量为的物块A相连，弹簧的劲度系数为。初始时，物块A静止在粗糙水平面的点，物块A与水平面之间的动摩擦因数为，弹簧处于原长。光滑的、半径为的四分之一圆弧体B质量为静止在水平面上，弧面的最低点刚好与水平面相切，与相距足够远。质量为的物块C锁定在圆弧面的最高点。现用一水平向左的推力将物块A缓慢向左推动距离为到达时，撤去推力，同时解除锁定，将物块C由静止释放，物块C与物块A发生的碰撞为弹性碰撞。不计物块C的大小，忽略物块C与圆弧体和水平面之间的摩擦力，水平面足够长，弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度取，可能用到的物理公式有：弹簧的弹性势能，其中为弹簧的形变量；弹簧振子做简谐运动的周期，求： （1）在物块从缓慢向左运动到的过程中，水平推力做的功； （2）圆弧体B的最终速度大小； （3）物块A从开始运动到最终静止的过程中，物块A和水平面之间摩擦产生的热量（结果要求保留一位小数）。 【答案】（1）17.5J （2）2.8m/s （3） 【解析】 【小问1详解】 对物块，从到有 解得 【小问2详解】 设物块下滑到圆弧体的最低点时，物块、的速度大小分别为和，对、系统有， 解得，水平向右；，水平向左 设物块与静止的物块弹性碰撞完毕时的速度大小分别为和，对物块、系统有， 解得：，水平向左；，水平向右 设圆弧体与物块第二次发生作用后的速度大小分别为和，对、系统有 ， 解得：，水平向右；，水平向右 所以，圆弧体的最终速度大小为 【小问3详解】 由弹簧振子做简谐运动的规律可得，物块第一次水平向右做简谐运动的振幅；第一次水平向左做简谐运动的振幅；第二次水平向左做简谐运动的振幅为；第二次水平向右做简谐运动的振幅为 物块以的初速度水平向左减速到零的过程中，有 解得： 物块从开始运动到最终静止的过程中，物块经过的总路程 物块和水平面之间摩擦产生的热量 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $