资源简介

中小学教育资源及组卷应用平台
2025年高考物理四川卷解析
绝密★启用前
四川省2026年普通高中学业水平选择性考试
物 理
注意事项：
1．考生领到答题卡后，须在规定区域填写本人的姓名、准考证号和座位号，并在答题卡背面用2B铅笔填涂座位号。
2．考生回答选择题时，选出每小题答案后，须用2B铅笔将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。考生回答非选择题时，须用0.5mm黑色字迹签字笔将答案写在答题卡上。选择题和非选择题的答案写在试卷或草稿纸上无效。
3．考生不得将试卷、答题卡和草稿纸带离考场，考试结束后由监考员统一回收。
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，只有一项是最符合题目要求的。
1．2026年2月，我国某科创团队发布全球首款速度达到10m/s的全尺寸人形机器人、该机器人体重75kg；2025年1月、该团队发布的四足机器人体重38kg。若两款机器人均以10m/s的速度同方向运动，则二者的动量大小之差为
A．1850kg·m/s B．750kg·m/s
C．370kg·m/s D．37kg·m/s
2．小车在水平地面上做匀速直线运动。零时刻、站在小车上的甲沿与小车运动方向平行的方向抛出一个小球，乙站在小车侧方水平地面上观测到小球做直线运动直至落地。忽略空气阻力。则
A．乙观测到小球的运动轨迹与地面垂直
B．乙观测到小球的加速度为零
C．甲抛球方向与小车前进方向相同
D．小球相对地面的初速度不为零
3．如图所示，空气中水平放置两端开口的圆柱形长管、管内有a、b、c三个位置，a、b距离为1cm，c在b右侧。持续驱动活塞使其在a、b间做周期为0.1s的简谐运动，管内形成稳定机械波。声波在空气中的传播速度取340m/s，管足够长。则
A．管内机械波为横波
B．管内机械波的振幅为1cm
C．管内机械波的波长为1cm
4．离地球280光年外有一恒星TOI-561。与TOI-561相距约0.01 AU（日地距离为1 AU）的行星绕其公转的周期约为地球公转周期的、该行星和地球的公转均视为匀速圆周运动。则TOI-561与太阳的质量的比值约为
A．0.16 B．0.64 C．1.6 D．6.4
5．如图所示、金属薄板a、b、c、d完全相同，用长导线和开关、连接、a与b、c与d平行且间距相等，，均断开。a、b带等量异种电荷，c、d不带电，质量为m、带电量为q的微粒，静止在a、b之间，忽略边缘效应。则
A．闭合、断开，微粒向下运动
B．断开、闭合，微粒向上运动
C．、同时闭合，微粒向下运动
D．、同时闭合，微粒保持静止
6．如图所示，边长为的绝缘菱形支架EFGH竖直放置，FG边固定于水平地面，。E、G两点各固定一带电小球，两小球带等量异种电荷。点H、F间固定一光滑绝缘直轨道，另一带电小球q从H点沿轨道由静止下滑至F点。重力加速度大小为、小球均可视为点电荷。则小球q在运动过程中
A．某时刻所受支持力可能为零
B．到达F点时的速率为
C．电势能先增大后减小
D．所受电场力的冲量为零
7．如图所示，以恒定速率运行的传送带上有甲、乙两物块，二者与传送带相对静止，由不可伸长轻绳连接，之间无间隙。甲、乙质量均为m，与传送带间的动摩擦因数分别、。某时刻、对乙施加水平向右的外力使其以恒定加速度（g为重力加速度大小）运动，经时间撤去外力、再经时间绳绷直。甲、乙均可视为质点、传送带足够长。则
A．和满足<
B．从撤去外力到绳绷直，因摩擦产生的热量为
C．绳绷直后瞬间甲的动能为
D．绳绷直以后甲、乙不会发生碰撞
【二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题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．分离铀238和铀235常采用离心分离技术，将含有铀238和铀235两种同位素的气态六氟化铀和在高速转动的气体离心机中进行分离，如图所示。则
A．图中a为分子
B．图中b为分子
C．铀238和铀235的中子数相同
D．铀238和铀235的质子数相同
9．如图所示，在折射率为、厚度为h的长方体玻璃砖上加工一V形凹槽，将其制成左右对称的工件，凹槽边长h、θ=60°。将工件放置在水平面上，用单色平行光沿竖直方向照射工件，观测到工件底部有多个亮度不同的区域、各区域分界线用a、b、c、d、e、f表示。不考虑光的反射和干涉，所有表面均视为平面。则
A．c、d间亮度最高
B．a、b间和c、f间亮度最高
C．c、d间距为h
D．a、b间距和c、f间距均为h
10．如图所示，球心为O、半径为R的半球体固定于水平地面，质量为M的杂技演员依靠双手支撑竖直倒立在球面上。双手对球面压力的作用点的连线是与地面平行、圆心为O’的小圆的直径、压力大小均为N且不超过mg（为重力加速度大小）。手与球面间动摩擦因数为，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等。设OO’长为h，则
A．h=时，演员保持平衡状态，N大小可能为mg
B．h=时，演员可以通过增大N往上移动
C．h<时，演员不可能保持平衡状态
D．演员要保持平衡状态，N的最小值为mg
三、非选择题：本题共5小题，共54分。其中第13-15小题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。
11．（6分）
某兴趣小组用注射器、挂钩式电子秤、橡胶管塞、细线等探究气体等温变化的规律，实验过程如下：
（1）如图1所示、将细线系在活塞一端、水平固定针筒，用电子秤挂钩钩住细线、沿水平方向匀速拉动活塞。记录电子秤示数，计算出活塞与针筒内壁间摩擦力大小f。
（2）用橡胶管塞塞满注射器末端小管，确认装置密封。
（3）用电子秤沿水平方向_______（选填“缓慢”或“快速”）拉动活塞，活塞位于刻度30.0mL处时记录第一次电子秤示数，此后针筒内空气柱的体积V每增加2mL记录一次示数，得到多组数据。
（4）计算针筒内空气柱压强p。已知大气压强为、活塞横截面积为S、由电子秤示数计算出活塞所受拉力大小F，则p=_____（用、f、F、S表示）。
（5）绘制p—图像如图2所示。实验表明：质量一定的空气，在温度保持不变的情况下，压强p与体积V成_______（选填“正比”或“反比”）。
12．（10分）
现有一由柔性力敏薄膜和均压板构成的压力传感器，为探究该传感器的电阻变化规律，并用其测量压力，实验小组进行了如下实验。可用器材有：
待测压力传感器（以下简称“传感器”，空载阻值约600 Ω）
直流稳压电源E（输出电压6.00V）
定值电阻（阻值80.0Ω）
滑动变阻器（最大阻值约15Ω），滑动变阻器（最大阻值约1000Ω）
电流表（量程0~30mA，内阻10.0Ω）
砝码（质量为10g、20g、50g、100g、200g各2个）
开关、，导线若干
计算机
为探究传感器电阻随压力的变化规律，实验小组将传感器水平放置并连按实验器材，如图1所示。
①滑动变阻器应选用_____（选填“”或“”）。将滑动变阻器滑片P置于右端，闭合开关，将开关拨至端，调节滑片使电流表满偏，此时两端的电压为_______V（结果保留3位有效数字）。
②保持滑片位置不变，将开关拨至端、传感器上砝码质量从零开始每次增加20g，记录多组电流表读数I和对应的砝码质量，并绘制I—m图像如图2所示。
③根据I—m图像，结合图1电路分析可得，当m=460g时，传感器的阻值为________Ω（结果保留3位有效数字）。用相同的方法处理数据，得到传感器电阻和压力的关系。
（2）实验小组利用该传感器设计了如图3所示的压力测量电路。测量压力时，计算机采集c、d间电压值，处理数据得到此时传感器的电阻值，再根据实验（1）得到的传感器电阻和压力的关系显示出压力值。若在某次测量中，c、d间电压为2.00 V，此时传感器的电阻为________Ω，计算机显示的压力值为________N。（结果均保留3位有效数字，当地重力加速度大小为）
13．（10分）
某款国产民用无人机已实现全自动作业。如图所示，无人机完成某次任务后开始返航，此时所在位置与降落点的水平距离为120 m，竖直距离为90 m。无人机先以10 m/s的速度沿水平直线飞行至与降落点水平距离50 m处，然后沿原运动方向做匀减速直线运动至降落点正上方，随后用时33 s竖直下降至降落点，返航结束。求：
（1）无人机沿水平方向做匀减速直线运动的加速度大小。
（2）无人机从开始返航到返航结束的位移大小和平均速度大小。
14．（12分）
如图所示，两根相距的平行金属长导轨EH、FG与金属杆EF固定连接成U形框。U形框质量为m，电阻不计，静止在水平绝缘桌面上，与桌面间动摩擦因数为μ。劲度系数为k的绝缘轻弹簧一端连接杆EF的中点，另一端与墙壁相连，弹簧水平且处于原长。导轨上静置一质量为m，电阻为R的光滑金属杆JK。空间存在方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为小为B。现使杆JK在水平向右的外力作用下做匀速直线运动。杆JK始终与导轨垂直且接触良好，弹簧始终与杆EF垂直且在弹性限度内，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等，重力加速度大小为g。
（1）求形框所受最大静摩擦力的大小；
（2）若弹簧保持原长，求杆做匀速直线运动速度的最大值；
（3）若杆JK运动速度大小为v，当弹簧伸长量为时外力功率最小，求此时形框的速度大小和外力功率的最小值。
15．（16分）
如图所示，纸面内建有直角坐标系xOy，直线y= -x+d（d>0）左下为Ⅰ区、直线y= -x+3d右上为Ⅱ区，两条直线之间在y轴左、右两侧分别为Ⅲ区和Ⅳ区。Ⅰ区和Ⅱ区有垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度大小均为，Ⅰ区磁场方向垂直纸面向外，Ⅱ区磁场方向未知；Ⅲ、Ⅳ区无磁场。Ⅲ区有长度为且平行于轴的细管加速器，可使进入管内的带正电微粒具有沿轴正方向的恒定加速度。质量为、电荷量为（）的微粒甲在纸面内运动，不计微粒重力，微粒不与细管加速器发生碰撞。
（1）若甲在Ⅰ区做半径为2d的圆周运动，求该运动的速度大小；
（2）若甲做周期性运动，每次过（d，0）时速度均沿x轴正方向，求此周期性运动的周期；
（3）若甲在Ⅰ区的圆周运动轨迹半径为2d且Ⅱ区磁场方向垂直纸面向外。某时刻甲与静止在（d，0）处的不带电微粒乙发生弹性正碰，碰撞过程中无电荷交换，碰撞后乙沿轴正方向运动。乙与甲的质量之比为。要使甲与乙再次正碰，且碰撞前甲仅进入Ⅱ区一次，求细管加速器位置的横坐标及k需满足的条件。
带电粒子在直线边界磁场中的运动
解析 （1）甲在Ⅰ区做半径为r=2d的圆周运动，由qvB=m
解得 v=
若II区域的磁场方向垂直于纸面向外，则粒子甲不满足于每次经过（d，0）时速度均沿x轴正方向；
若II区域的磁场方向垂直于纸面向里，则粒子甲满足于如图的回旋运动。所以II区域的磁场方向垂直于纸面向里，运动轨迹如图。
根据几何关系，可知R=d=
解得 v’=
甲做周期性运动，运动一周的总路程 s=2d+2d+2××2πR=4d+3πd，运动周期T=s/v=
（3）由题意可知，需要在x轴上相遇，粒子甲必定在（3d，0）处与粒子乙相遇，则碰撞后，粒子甲反向圆周运动后竖直进入细管加速器，粒子乙正向匀速运动，画出运动轨迹如图。
已知甲初速度 =
甲乙发生弹性碰撞，根据动量守恒定律，=+k
根据机械能守恒定律，=+k
联立解得 = ，=
粒子甲在I区域运动的半径==
则细管加速器的横坐标 x=d-=
粒子甲在II区域运动半径=+2d，
由=
解得 =
设粒子甲在细管加速器中做匀加速直线运动的时间为t，则有+at=
联立解得 at==
根据相遇的等时性 +a=2d， =+t
已知 k>1，化简得 k=
则细管加速器位置的横坐标 x=d-==d
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)中小学教育资源及组卷应用平台
2025年高考物理四川卷解析
绝密★启用前
四川省2026年普通高中学业水平选择性考试
物 理
注意事项：
1．考生领到答题卡后，须在规定区域填写本人的姓名、准考证号和座位号，并在答题卡背面用2B铅笔填涂座位号。
2．考生回答选择题时，选出每小题答案后，须用2B铅笔将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。考生回答非选择题时，须用0.5mm黑色字迹签字笔将答案写在答题卡上。选择题和非选择题的答案写在试卷或草稿纸上无效。
3．考生不得将试卷、答题卡和草稿纸带离考场，考试结束后由监考员统一回收。
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，只有一项是最符合题目要求的。
1．2026年2月，我国某科创团队发布全球首款速度达到10m/s的全尺寸人形机器人、该机器人体重75kg；2025年1月、该团队发布的四足机器人体重38kg。若两款机器人均以10m/s的速度同方向运动，则二者的动量大小之差为
A．1850kg·m/s B．750kg·m/s
C．370kg·m/s D．37kg·m/s
答案 C
解析 首款全尺寸人形机器人动量==75×10kg·m/s=750kg·m/s，四足机器人动量==38×10kg·m/s=380kg·m/s，二者的动量大小之差为△p==370kg·m/s，C正确。
2．小车在水平地面上做匀速直线运动。零时刻、站在小车上的甲沿与小车运动方向平行的方向抛出一个小球，乙站在小车侧方水平地面上观测到小球做直线运动直至落地。忽略空气阻力。则
A．乙观测到小球的运动轨迹与地面垂直
B．乙观测到小球的加速度为零
C．甲抛球方向与小车前进方向相同
D．小球相对地面的初速度不为零
答案 A
解析 小球水平抛出后，只受重力作用，加速度为重力加速度g，方向竖直向下，B错误；
乙站在小车侧方水平地面上观测到小球做直线运动直至落地，可知小球相对于地面做自由落体运动，乙观测到小球的运动轨迹与地面垂直，则小球相对地面的初速度为零，即甲抛球方向与小车前进方向相反，相对小车的速度大小与小车运动的速度大小相等，A正确CD错误。
3．如图所示，空气中水平放置两端开口的圆柱形长管、管内有a、b、c三个位置，a、b距离为1cm，c在b右侧。持续驱动活塞使其在a、b间做周期为0.1s的简谐运动，管内形成稳定机械波。声波在空气中的传播速度取340m/s，管足够长。则
A．管内机械波为横波
B．管内机械波的振幅为1cm
C．管内机械波的波长为1cm
D．每秒有10个完整的波经过位置c
答案 D
解析 根据题述，持续驱动活塞使其在a、b间做周期为0.1s的简谐运动，管内形成振动方向与传播方向平行的稳定机械波，该机械波为纵波，A错误。驱动活塞使其在a、b间做周期为T=0.1s的简谐运动，产生振幅为0.5cm的机械波（声波），B错误。管内机械波的波长为λ=vT=34m，C错误。
每秒经过位置c完整的波的个数n=1/T=10个，D正确。
4．离地球280光年外有一恒星TOI-561。与TOI-561相距约0.01 AU（日地距离为1 AU）的行星绕其公转的周期约为地球公转周期的、该行星和地球的公转均视为匀速圆周运动。则TOI-561与太阳的质量的比值约为
A．0.16 B．0.64 C．1.6 D．6.4
答案 B
解析 根据题意，万有引力提供向心力，G=mr，解得 M=.
TOI-561与太阳的质量的比值约为 ===0.64，B正确。
5．如图所示、金属薄板a、b、c、d完全相同，用长导线和开关、连接、a与b、c与d平行且间距相等，，均断开。a、b带等量异种电荷，c、d不带电，质量为m、带电量为q的微粒，静止在a、b之间，忽略边缘效应。则
A．闭合、断开，微粒向下运动
B．断开、闭合，微粒向上运动
C．、同时闭合，微粒向下运动
D．、同时闭合，微粒保持静止
答案 C
解析 质量为m、带电量为q的微粒，静止在a、b之间，说明微粒重力与所受电场力平衡，电场力方向向上。断开，闭合，b带电量不变，根据平行板电容器两极板电荷量相等，可知a、b两极板之间的电场强度不变，电场力与重力平衡，微粒保持静止，A错误；断开、a带电量不变，闭合，由于ab两极板电荷吸引，b带电量不变，a、b两极板之间的电场强度不变，电场力与重力平衡，微粒保持静止，B错误；、同时闭合，相当于两个电容器并联，电荷均匀分布在两极板上，a、b电容器带电量减小，a、b两极板之间的电场强度减小，微粒微粒所受电场力减小，微粒向下运动，C正确D错误。
6．如图所示，边长为的绝缘菱形支架EFGH竖直放置，FG边固定于水平地面，。E、G两点各固定一带电小球，两小球带等量异种电荷。点H、F间固定一光滑绝缘直轨道，另一带电小球q从H点沿轨道由静止下滑至F点。重力加速度大小为、小球均可视为点电荷。则小球q在运动过程中
A．某时刻所受支持力可能为零
B．到达F点时的速率为
C．电势能先增大后减小
D．所受电场力的冲量为零
【答案】A
解析 根据等量异种电荷电场特点可知，HF轨道处于等势面上。等量异种电荷连线的中垂面上电场方向平行于两电荷连线EG。若小球所受电场力方向与重力垂直轨道的分力方向相反，大小相等，则支持力为零，这种情况是可能存在的，A正确。
带电小球q从H点沿轨道由静止下滑至F点，整个过程电场力不做功，只有重力做功，由机械能守恒定律，mgh=，h=，联立解得v=，B错误。
HF为等势线，整个运动过程中，小球电势能不变，C错误。
冲量是矢量，小球q在运动过程中，所受电场力方向不变，所以所受电场力的冲量不为零，D错误。
7．如图所示，以恒定速率运行的传送带上有甲、乙两物块，二者与传送带相对静止，由不可伸长轻绳连接，之间无间隙。甲、乙质量均为m，与传送带间的动摩擦因数分别、。某时刻、对乙施加水平向右的外力使其以恒定加速度（g为重力加速度大小）运动，经时间撤去外力、再经时间绳绷直。甲、乙均可视为质点、传送带足够长。则
A．和满足<
B．从撤去外力到绳绷直，因摩擦产生的热量为
C．绳绷直后瞬间甲的动能为
D．绳绷直以后甲、乙不会发生碰撞
【答案】D
解析 以传送带为参考系，初始甲、乙均静止。某时刻、对乙施加水平向右的外力使其以恒定加速度（g为重力加速度大小）运动，经时间，乙的速度v=。
撤去外力后，乙在加速度大小为=g=。
再经时间绳绷直，此时乙还有向右的速度，说明绳绷直时乙的速度，=（）。从撤去外力到绳绷直，乙相对于传送带运动的距离为
因摩擦产生的热量=mg
联立解得 =，B错误。
绳绷直瞬间，动量守恒，2mv’，解得v’=（）
此速度为相对传送带的速度，此时甲的对地速度要大于v’，则其动能大于m=，C错误。
绳绷直后，甲乙相对传送带的速度均为v’=（）
从绳绷直到乙相对传送带静止，乙相对传送带位移=
从绳绷直到甲相对传送带静止，甲的加速度=g=，甲相对传送带位移=
从施加外力到绳绷直过程乙相对传送带位移=
比较可知，，所以绳绷直以后甲、乙不会发生碰撞，D正确。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题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．分离铀238和铀235常采用离心分离技术，将含有铀238和铀235两种同位素的气态六氟化铀和在高速转动的气体离心机中进行分离，如图所示。则
A．图中a为分子
B．图中b为分子
C．铀238和铀235的中子数相同
D．铀238和铀235的质子数相同
【答案】BD
解析 离心机高速转动时，所有分子转动的角速度都相同，分子做圆周运动所需向心力F=mr
由于的分子质量大于，质量更大的分子需要的向心力更大，更容易发生离心运动，向半径更大的筒壁附近聚集，所以a处为，b处为分子，A错误B正确；铀238和铀235是铀元素的同位素，质子数相同，中子数不同，D正确C错误。
9．如图所示，在折射率为、厚度为h的长方体玻璃砖上加工一V形凹槽，将其制成左右对称的工件，凹槽边长h、θ=60°。将工件放置在水平面上，用单色平行光沿竖直方向照射工件，观测到工件底部有多个亮度不同的区域、各区域分界线用a、b、c、d、e、f表示。不考虑光的反射和干涉，所有表面均视为平面。则
A．c、d间亮度最高
B．a、b间和c、f间亮度最高
C．c、d间距为h
D．a、b间距和c、f间距均为h
【答案】BC
解析 在V形槽侧面，入射角i=60°，由折射定律 n=，解得折射角r=30°。根据几何关系可知从V形槽左侧进入的光，折射光线平行于V形槽右侧的边；从V形槽右侧进入的光，折射光线平行于V形槽左侧的边；如图。
由此可知，c、d间无光线进入，c、d间亮度最低 ，A错误；a、b间和c、f间除从上面射入的光，还有从V形槽侧面折射额光，所以a、b间和c、f间亮度最高，B正确；
根据几何关系可得h’=h-lsin60°=，c、d间距离为=2h’tan30°=h，C正确；
根据几何关系可得a、b间距和c、f间距均为=htan30°=h，D错误。
10．如图所示，球心为O、半径为R的半球体固定于水平地面，质量为M的杂技演员依靠双手支撑竖直倒立在球面上。双手对球面压力的作用点的连线是与地面平行、圆心为O’的小圆的直径、压力大小均为N且不超过mg（为重力加速度大小）。手与球面间动摩擦因数为，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等。设OO’长为h，则
A．h=时，演员保持平衡状态，N大小可能为mg
B．h=时，演员可以通过增大N往上移动
C．h<时，演员不可能保持平衡状态
D．演员要保持平衡状态，N的最小值为mg
答案 AD
解析 对演员受力分析，画出力的示意图如图，设摩擦力与竖直方向的夹角为α，支持力与竖直方向的夹角为（α+θ）。
h=时，两支持力之间的夹角为120°，即2（α+θ）=120°，由于摩擦力与支持力垂直，则有（2α+θ）=90°，联立解得：α=30°，θ=30°。演员保持平衡状态，在竖直方向，2[Ncos(α+θ)+fcosα]=mg，f=μN，联立解得Nmg，所以h=时，演员保持平衡状态，N大小可能为mg，A正确。
h=时，假设演员可以通过增大N往上移动，演员手与半球之间为滑动摩擦力，方向与移动方向相反，如图，
α增大，θ减小且减小得更快。在竖直方向，支持力和摩擦力的合力为2[Ncos(α+θ)-μNcosα]，有可能支持力和摩擦力的合力为零，演员重力为零，这是不可能的，B错误。
设支持力与水平方向的夹角为β，当演员恰不滑动时，竖直方向，由平衡条件，
2[Nsinβ+μNcosβ]=mg，令μ==tan30°，联立解得N=. 当=90°，N最小。，最小值为=，D正确。
由2[Nsinβ+μNcosβ]=mg，解得N=，=h/R,
结合题意N最大值为mg，当N=mg时，解得h=0.28R<，
所以h<时，演员可能保持平衡状态，C错误。
三、非选择题：本题共5小题，共54分。其中第13-15小题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。
11．（6分）
某兴趣小组用注射器、挂钩式电子秤、橡胶管塞、细线等探究气体等温变化的规律，实验过程如下：
（1）如图1所示、将细线系在活塞一端、水平固定针筒，用电子秤挂钩钩住细线、沿水平方向匀速拉动活塞。记录电子秤示数，计算出活塞与针筒内壁间摩擦力大小f。
（2）用橡胶管塞塞满注射器末端小管，确认装置密封。
（3）用电子秤沿水平方向_______（选填“缓慢”或“快速”）拉动活塞，活塞位于刻度30.0mL处时记录第一次电子秤示数，此后针筒内空气柱的体积V每增加2mL记录一次示数，得到多组数据。
（4）计算针筒内空气柱压强p。已知大气压强为、活塞横截面积为S、由电子秤示数计算出活塞所受拉力大小F，则p=_____（用、f、F、S表示）。
（5）绘制p—图像如图2所示。实验表明：质量一定的空气，在温度保持不变的情况下，压强p与体积V成_______（选填“正比”或“反比”）。
【答案】 (3) 缓慢 (4)+ (5) 反比
解析 (3) 为了保持气体的温度不变， 用电子秤沿水平方向缓慢拉动活塞。
(4)以活塞为研究对象，根据平衡条件， ，解得针筒内空气柱压强p =+ .
(5) 由pV=C，可得p=C，由图可知p—图像不变，即p与 图像成正比，则压强p与体积V成反比。
12．（10分）
现有一由柔性力敏薄膜和均压板构成的压力传感器，为探究该传感器的电阻变化规律，并用其测量压力，实验小组进行了如下实验。可用器材有：
待测压力传感器（以下简称“传感器”，空载阻值约600 Ω）
直流稳压电源E（输出电压6.00V）
定值电阻（阻值80.0Ω）
滑动变阻器（最大阻值约15Ω），滑动变阻器（最大阻值约1000Ω）
电流表（量程0~30mA，内阻10.0Ω）
砝码（质量为10g、20g、50g、100g、200g各2个）
开关、，导线若干
计算机
为探究传感器电阻随压力的变化规律，实验小组将传感器水平放置并连按实验器材，如图1所示。
①滑动变阻器应选用_____（选填“”或“”）。将滑动变阻器滑片P置于右端，闭合开关，将开关拨至端，调节滑片使电流表满偏，此时两端的电压为_______V（结果保留3位有效数字）。
②保持滑片位置不变，将开关拨至端、传感器上砝码质量从零开始每次增加20g，记录多组电流表读数I和对应的砝码质量，并绘制I—m图像如图2所示。
③根据I—m图像，结合图1电路分析可得，当m=460g时，传感器的阻值为________Ω（结果保留3位有效数字）。用相同的方法处理数据，得到传感器电阻和压力的关系。
（2）实验小组利用该传感器设计了如图3所示的压力测量电路。测量压力时，计算机采集c、d间电压值，处理数据得到此时传感器的电阻值，再根据实验（1）得到的传感器电阻和压力的关系显示出压力值。若在某次测量中，c、d间电压为2.00 V，此时传感器的电阻为________Ω，计算机显示的压力值为________N。（结果均保留3位有效数字，当地重力加速度大小为）
【实验攻略】(1)根据题述“调节滑片P使电流表满偏，”得出通过的电流。由欧姆定律得出两端的电压。根据题述“保持滑片P位置不变”，可知将开关拨至a端，待测电路电压U=2.70V.不变。进而利用欧姆定律得出传感器的阻值。
（2）先根据欧姆定律得出通过的电流，由闭合电路欧姆定律解得此时传感器的电阻。由实验（1）得到的传感器电阻和压力的关系图像可得，=25mA对应的m值，进而由F=mg得出计算机显示的压力值。
【解析】探究压力传感器电阻变化规律。
（1）①图1电路中滑动变阻器分压接法，变阻器应选用阻值较小的。闭合开关，将开关拨至b端，调节滑片P使电流表满偏，通过的电流=30mA，此时两端的电压为==0.03×80V=2.40V，待测电路电压U==0.03×(80+10)V=2.70V.
②保持滑片P位置不变，将开关S2拨至a端，待测电路电压U=2.70V.不变。当m=460g时，电流表读数为=26mA，由U=解得传感器的阻值为93.8Ω。
若在某次测量中，cd间电压为U’=2.00V，由欧姆定律可得通过的电流=U’/=25mA，直流稳压电源E=6V，传感器与串联，由E=（+R），解得此时传感器的电阻为R=160Ω。由图1电路可知，当传感器的电阻为R=160Ω，传感器中电流为=A≈15.9mA，根据实验（1）得到的传感器中电流和压力的关系图像可得，=15.9mA对应的m=165g，计算机显示的压力值为F=mg=0.165×9.8N≈1.62N。
【答案】（1） 2.40 93.8 (2)160 1.62
13．（10分）
某款国产民用无人机已实现全自动作业。如图所示，无人机完成某次任务后开始返航，此时所在位置与降落点的水平距离为120 m，竖直距离为90 m。无人机先以10 m/s的速度沿水平直线飞行至与降落点水平距离50 m处，然后沿原运动方向做匀减速直线运动至降落点正上方，随后用时33 s竖直下降至降落点，返航结束。求：
（1）无人机沿水平方向做匀减速直线运动的加速度大小。
（2）无人机从开始返航到返航结束的位移大小和平均速度大小。
解析 （1）根据匀变速直线运动公式 =2a，解得a=1m/
（2）无人机从开始返航到返航结束的位移大小x==150m
无人机匀速运动时间==7s
匀减速运动时间==10s
竖直方向运动时间 =33s
竖直方向全程平均速度大小 ==3m/s。
14．（12分）
如图所示，两根相距的平行金属长导轨EH、FG与金属杆EF固定连接成U形框。U形框质量为m，电阻不计，静止在水平绝缘桌面上，与桌面间动摩擦因数为μ。劲度系数为k的绝缘轻弹簧一端连接杆EF的中点，另一端与墙壁相连，弹簧水平且处于原长。导轨上静置一质量为m，电阻为R的光滑金属杆JK。空间存在方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为小为B。现使杆JK在水平向右的外力作用下做匀速直线运动。杆JK始终与导轨垂直且接触良好，弹簧始终与杆EF垂直且在弹性限度内，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等，重力加速度大小为g。
（1）求形框所受最大静摩擦力的大小；
（2）若弹簧保持原长，求杆做匀速直线运动速度的最大值；
（3）若杆JK运动速度大小为v，当弹簧伸长量为时外力功率最小，求此时形框的速度大小和外力功率的最小值。
【答案】（1）2μmg
（2）
（3） v-，
解析 （1）光滑金属杆JK与U形框的总质量为2m，
U形框对桌面的压力为N=2mg，U形框所受最大静摩擦力的大小为f=μN=2μmg。
（2）设JK杆做匀速直线运动速度的最大值为
由法拉第电磁感应定律，JK杆中产生的感应电动势E=，JK杆中感应电流I=E/R=
所受安培力=BIl=
达到最大速度，f=，联立解得=
设U形框的速度为u，若杆JK运动速度大小为v, 则JK相对于U形框的速度为v-U，
JK杆中产生的感应电动势E=，
JK杆中感应电流I=E/R=，
所受安培力=BIl=，
U形框EF边受到向右的安培力，
金属杆IJ匀速运动，由平衡条件k+2μmg=
解得 u= v-
外力功率的最小值P=Fv=
15．（16分）
如图所示，纸面内建有直角坐标系xOy，直线y= -x+d（d>0）左下为Ⅰ区、直线y= -x+3d右上为Ⅱ区，两条直线之间在y轴左、右两侧分别为Ⅲ区和Ⅳ区。Ⅰ区和Ⅱ区有垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度大小均为，Ⅰ区磁场方向垂直纸面向外，Ⅱ区磁场方向未知；Ⅲ、Ⅳ区无磁场。Ⅲ区有长度为且平行于轴的细管加速器，可使进入管内的带正电微粒具有沿轴正方向的恒定加速度。质量为、电荷量为（）的微粒甲在纸面内运动，不计微粒重力，微粒不与细管加速器发生碰撞。
（1）若甲在Ⅰ区做半径为2d的圆周运动，求该运动的速度大小；
（2）若甲做周期性运动，每次过（d，0）时速度均沿x轴正方向，求此周期性运动的周期；
（3）若甲在Ⅰ区的圆周运动轨迹半径为2d且Ⅱ区磁场方向垂直纸面向外。某时刻甲与静止在（d，0）处的不带电微粒乙发生弹性正碰，碰撞过程中无电荷交换，碰撞后乙沿轴正方向运动。乙与甲的质量之比为。要使甲与乙再次正碰，且碰撞前甲仅进入Ⅱ区一次，求细管加速器位置的横坐标及k需满足的条件。
带电粒子在直线边界磁场中的运动
解析 （1）甲在Ⅰ区做半径为r=2d的圆周运动，由qvB=m
解得 v=
若II区域的磁场方向垂直于纸面向外，则粒子甲不满足于每次经过（d，0）时速度均沿x轴正方向；
若II区域的磁场方向垂直于纸面向里，则粒子甲满足于如图的回旋运动。所以II区域的磁场方向垂直于纸面向里，运动轨迹如图。
根据几何关系，可知R=d=
解得 v’=
甲做周期性运动，运动一周的总路程 s=2d+2d+2××2πR=4d+3πd，运动周期T=s/v=
（3）由题意可知，需要在x轴上相遇，粒子甲必定在（3d，0）处与粒子乙相遇，则碰撞后，粒子甲反向圆周运动后竖直进入细管加速器，粒子乙正向匀速运动，画出运动轨迹如图。
已知甲初速度 =
甲乙发生弹性碰撞，根据动量守恒定律，=+k
根据机械能守恒定律，=+k
联立解得 = ，=
粒子甲在I区域运动的半径==
则细管加速器的横坐标 x=d-=
粒子甲在II区域运动半径=+2d，
由=
解得 =
设粒子甲在细管加速器中做匀加速直线运动的时间为t，则有+at=
联立解得 at==
根据相遇的等时性 +a=2d， =+t
已知 k>1，化简得 k=
则细管加速器位置的横坐标 x=d-==d
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)

展开更多......

收起↑