资源简介

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 v 50=2.0×10 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=2 π 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 ，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 ，

展开更多......

收起↑